JP5769603B2 - ヒンジキャップ - Google Patents

Description

本発明は、容器の口部に装着されるキャップ本体にヒンジを介して上蓋が連設されたヒンジキャップに関し、とくに容器内に内容液を充填して打栓した後、高温シャワーや低温シャワーなどによる温度差に起因して生じる内外気圧差によって、シャワー水をキャップ内に吸い込んだり、キャップが開蓋したりしないようにしたヒンジキャップに関するものである。

つゆやたれ等の調味料を充填する容器に装着されるヒンジキャップは、殺菌のために高温で充填されたり、洗浄や冷却のために様々な温度のシャワー水をかけられたりして、充填工程において大きな温度差が生じ、キャップ内外の気圧差が大きくなる場合がある。
例えば、高温充填時や高温シャワー時には、キャップ内部の空気が暖められて膨張し、内圧が高まって上蓋を押し上げ、不用意に開蓋してしまう「上蓋開き」という問題がある。
また、冷却のためのシャワーや低温シャワーでは、キャップ内部の空気が冷えて収縮し、内圧が低下して負圧状態となり、外気とともにシャワー水を吸い込んでしまう「水吸い込み」の問題がある。

上蓋が温度差によって不用意に開蓋する「上蓋開き」を防止するために、打栓されてキャップが押しつぶされたとき、キャップ内部の空気が排出され、打栓後に元の形状に復元する際に、速やかにシールが復活してキャップ内が負圧状態になることにより、高温シャワー等でキャップの温度が高くなっても内圧の上昇を抑え、開蓋を防止するようにしたヒンジキャップが従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−９９３１９号公報

従来技術である上記特許文献１記載のヒンジキャップについて簡単に説明する。
図６に示すように、キャップ本体Ａの蓋係合部１１８上面の平坦な蓋係合面１２５に当接する上蓋Ｂの係合部１３３の上内面１３３ａに空気溝１３４を設け、注出筒１０６の内周面にリブからなる内圧逃がし部１４５が設けられている。
このヒンジキャップを打栓時に上部から押圧すると、上蓋Ｂが押しつぶされて、外筒壁１３１の下端が外方に広がるように変形し、上蓋Ｂの係合凸部１３５とキャップ本体Ａの膨出部１２７とのシールが解除されるとともに、上蓋Ｂの内筒１３２が注出筒１０６の内圧逃がし部１４５に乗り上げ変形することにより、注出筒１０６と内筒１３２のシールが解除される。
その結果、注出筒１０６内側の空気室ｂが注出筒１０６の外側の空気室ａと連通し、空気室ａと外気が連通されて、キャップ内の空気が排出される。

打栓後、押圧力が解除されると、上蓋Ｂが元の形状に復帰するが、完全に元の形状に復帰する前にそれぞれのシールが先に復活するので、キャップ内の気圧は負圧状態となる。
従来例は、このようにキャップ内が負圧状態になることによって、高温シャワー等でキャップの温度が高くなっても内圧の上昇を抑えることができるので、開蓋を防止するためには有効であるが、キャップ内の内圧、とくに空気室ａの内圧が低くなりすぎると、外気とともにシャワー水や外部に付着した水を吸い込んでしまう、前記「水吸い込み」の問題が生じることがあった。

本発明は、上記問題を解決することを課題とし、打栓時にキャップ内を負圧状態にして、加温によるキャップ内の空気の圧力上昇を抑制し、開蓋を防止するとともに、シャワー時に、水がキャップ内に侵入することを確実に防止することができるヒンジキャップを提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、ヒンジキャップとして、容器の口筒部に取着されるキャップ本体と、キャップ本体にヒンジを介して連設された上蓋とからなるヒンジキャップにおいて、キャップ本体には、容器の口部が嵌合する係合筒部の上部に、環状に突出した外方膨出部と、その内周側に中心に向けて高くなる傾斜頂面を形成した頂部とを有する蓋係合部が立設され、上蓋は、頂壁と、頂壁外周から垂下する外筒壁とを備え、外筒壁の内周下部には、蓋係合部の外方膨出部が嵌合する係止嵌合部が設けられ、係止嵌合部は、外方膨出部とシールを形成するシール面と、シール面の上端から内周側に蓋係合部の傾斜頂面に当接する傾斜上面とを具えており、傾斜上面には、半径方向にエアー溝が設けられていることを特徴とする構成を採用する。

本発明のヒンジキャップの実施形態として、上蓋の頂壁から垂設された密封筒が嵌挿されるキャップ本体の注出筒の内周には、打栓時に密封筒の先端が乗り上げて注出筒とのシールを解除する縦リブが突設されており、打栓後に当該シールが復活するタイミングが、蓋係合部と係止嵌合部とのシールの復活より早くなるように、打栓時に上蓋を押し下げる全ストロークにおける、密封筒の先端部が縦リブに乗り上げてから最下降位置にくるまでの接触ストロークが、下降を開始してから縦リブに乗り上げるまでの非接触ストロークよりも小さく設定されていることを特徴とする構成、また、キャップ本体の蓋係合部の外周側の肩部上面に傾斜肩面が設けられ、上蓋の外筒壁の下端面には、傾斜肩面に当接する当接部が円周上複数個所に突設されていることを特徴とする構成を採用する。

本発明のヒンジキャップは、キャップ本体の中心に向けて高くなる傾斜頂面と上蓋の傾斜上面が当接しているので、打栓時には、上方から傾斜頂面に作用する押圧力の反力が、傾斜上面に対して外筒壁を外方に大きく広げる方向に働く。
そして、打栓終了時には、打栓によって押しつぶされた上蓋の外筒壁が元の形状に復元する際、その復元力が両傾斜面に働いて摩擦力を大きくするので復元が遅くなり、蓋係合部と係止嵌合部とのシールの復活も遅くなって、キャップの内圧の減圧度が小さくなる。
そのため、キャップの内圧の負圧状態が、キャップ本体と上蓋が当接する蓋係合面に傾斜のない従来のものより弱くなり、シャワー時にシャワー水や外部に付着した水をキャップ内に吸い込み「水吸い込み」の問題を改善することができる。

また、打栓後に密封筒と注出筒とのシールが復活するタイミングが、蓋係合部と係止嵌合部とのシールの復活より早くなるように、打栓時に上蓋を押し下げる全ストロークにおける、密封筒の先端と縦リブとの接触ストロークの割合を小さく設定した実施形態では、先に密封筒と注出筒とのシールが復活するので、注出筒の内側の空気室の圧力を低く保つことができ、キャップの温度上昇等による開蓋を確実に防止することができるとともに、注出筒の外側の空気室の減圧度は小さくなるので、「水吸い込み」の問題も改善することができる。
さらに、上蓋の外筒壁の下端面の円周上複数個所に、キャップ本体の傾斜肩面に当接する当接部が突設されている実施形態では、打栓時に外筒壁の外方への変形をさらに促すとともに、打栓終了後の上蓋の復元を遅くして、キャップ内圧の減圧度をより小さくすることができる。

本発明の実施例であるヒンジキャップを閉蓋した状態を示す断面側面図である。 本発明の実施例であるヒンジキャップを開蓋したときの、上蓋の上面図である。 本発明の実施例であるヒンジキャップを打栓したときの状態を示す断面側面図である。 本発明の実施例であるヒンジキャップの要部拡大図であり、（ａ）は図１の要部Ｋ、（ｂ）は図３の要部Ｌを示す図である。 （ａ）は本発明の実施例を示す図３の要部Ｍの拡大図であり、（ｂ）は比較例として同じ部位を示す要部（Ｍ１）の拡大図である。 従来例のヒンジキャップを示す図であり、（ａ）は断面側面図であり、（ｂ）は図（ａ）の要部Ｐの拡大図である。

次に、本発明のヒンジキャップについて、実施例を示した図面を参照して説明する。

図１〜５において、Ａは容器本体Ｄに打栓されるキャップ本体、Ｂはキャップ本体ＡにヒンジＣを介して一体成形された上蓋である。
容器本体Ｄの口部１外周には、係合突条２が設けられている。

図１〜３に示すように、キャップ本体Ａは、容器内を密閉する底壁５と、底壁５に立設される注出筒６と、底壁５の周縁に連設され、容器本体Ｄの口部１を嵌合する係合筒部７とからなっている。
底壁５には、使用時に注出口を開口するための薄肉弱化部８が、注出筒６の内周側に設けられており、底壁５の上面には、弱化部８によって画成された除去部９を引上げて切断除去するプルリング１０が支柱１１を介して設けられている。
注出筒６のヒンジＣ側の内周面下部には、垂直方向に突出した縦リブ１２が所定の高さに設けられている。

係合筒部７は、リング状の上壁１５と、上壁１５の内周縁に垂設され、内周側で底壁５外周縁と接続する内筒１６と、上壁１５の外周縁に垂設された外筒１７と、上壁１５の上部に立設され、上蓋Ｂと係合する蓋係合部１８とからなっており、内筒１６と外筒１７の間には、環状溝形状を呈する環状嵌合部１９が形成されている。
外筒１７の内周下部には、容器本体Ｄの口部１の係合突条２と係合する係止部２０が突出して設けられており、係合筒部７は、打栓することにより環状嵌合部１９に容器本体Ｄの口部１を嵌合し、係合突条２と係止部２０とが係合して、キャップ本体Ａが容器本体Ｄの口部１に装着される。

図４に示すように、蓋係合部１８の上部には、環状に突出した外方膨出部２２と、その内周側に中心に向けて高くなる傾斜頂面２３を形成した頂部２４が設けられている。
外方膨出部２２の下面には、後述する上蓋Ｂのシール面３６と外側シール部Ｓａを形成する膨出下部シール面２５が形成されている。
外方膨出部２２の下方は、縮径したくびれ部２６に連続しており、さらにその下方では、上壁１５の外周縁に続く下がり勾配の肩部上面に設けた傾斜肩面２７に連設している。

上蓋Ｂは、図１〜３に示すように、頂壁３０と、頂壁３０の周縁に垂設された外筒壁３１とからなり、頂壁３０下面には、キャップ本体Ａの注出筒６の内周に嵌挿される密封筒３２が垂設されている。
外筒壁３１は、下端外周の所定箇所でヒンジＣを介してキャップ本体Ａと連設し、ヒンジＣの反対側には摘み部３３を具えている。

外筒壁３１の内周下部には、蓋係合部１８の外方膨出部２２が嵌合する係止嵌合部３５が設けられ、係止嵌合部３５は、外方膨出部２２の膨出下部シール面２５と外側シール部Ｓａを形成するシール面３６と、シール面３６の上端から内周側に連設され、蓋係合部１８の傾斜頂面２３に当接する傾斜上面３７とを具えている。
傾斜上面３７には、半径方向に延びるエアー溝３８が円周上複数個所に設けられている。

上蓋Ｂを閉じ、密封筒３２がキャップ本体Ａの注出筒６に嵌挿されると、密封筒３２の下端外方にわずかに突出した先端部３９と注出筒６の内周面とが当接して内側シール部Ｓｂを形成し、キャップ内は、当該内側シール部Ｓｂの外側の空気室ａと、内側の空気室ｂとに分割して密封される。
上蓋Ｂの外筒壁３１の下端面４０は、キャップ本体Ａの肩下がりの傾斜肩面２７に沿ってわずかな隙間をもち、円周上複数個所に傾斜肩面２７に当接する当接部４１が突設されている。

次に、本実施例の使用態様と作用効果について説明する。
まず、上蓋Ｂをキャップ本体Ａに対して閉蓋することにより、図１に示すように、上蓋Ｂの密封筒３２がキャップ本体Ａの注出筒６に嵌挿され、先端部３９が注出筒６の内周面に当接して内側シール部Ｓｂを形成する。
同時に、キャップ本体Ａの蓋係合部１８が上蓋Ｂの係止嵌合部３５に係合し、外方膨出部２２が嵌合して、膨出下部シール面２５がシール面３６に圧接して外側シール部Ｓａを形成する。
外側シール部Ｓａにより、キャップ内は外気から密封され、内側シール部Ｓｂにより、注出筒６の外側に空気室ａ、内側に空気室ｂが形成される。

容器本体Ｄに内容物が充填され、容器本体Ｄの口部１に、閉蓋したヒンジキャップの係合筒部７の環状嵌合部１９をあてがい、上方から押圧して打栓し、ヒンジキャップを口部１に装着する。
打栓時には、図３、図４（ｂ）に示すように、上蓋Ｂの頂壁３０の上部より強い押圧力がかかり、係止嵌合部３５の傾斜上面３７が、蓋係合部１８の傾斜頂面２３に圧接しながら外方に摺動し、外筒壁３１は、矢印Ｆ方向にわずかに外方に押し開かれるように撓みながら、上蓋Ｂが押しつぶされるとともに下降する。
外筒壁３１下端の当接部４１も、上蓋Ｂの下降とともに傾斜肩面２７に圧接して外方に摺動し、傾斜肩面２７に作用する押圧力の反力により、外筒壁３１の外方への変形をさらに促す。

このとき、外筒壁３１が外方に撓むのに伴って、シール面３６が外方に移動し、膨出下面シール面２５と離隔して、外側シール部Ｓａの密封が解除される。
さらに、傾斜上面３７が外方に摺動することにより、エアー溝３８の外周側が蓋係合部１８の頂部２４からずれて開放され、空気室ａと外気が連通される。
その結果、上蓋Ｂの下降によって圧縮された空気室ａ内の空気は、エアー溝３８、解除された外側シール部Ｓａを通って、外部に排出される。

一方、図５（ａ）に示すように、打栓時の上蓋Ｂの下降により密封筒３２も下降し、先端部３９が注出筒６内周の縦リブ１２に乗り上げるようになり、密封筒３２がわずかに撓んで内側シール部Ｓｂの密封も解除される。
このため、キャップ内の空気室ａと空気室ｂとの間にも空気の流通路が形成され、上蓋Ｂの下降によって圧縮された空気室ｂ内の空気も、空気室ａを通ってキャップ外に排出されるようになる。

その後、打栓が終了し押圧力が解除されると、外方に撓んでいた上蓋Ｂの外筒壁３１が復元して、上蓋Ｂが元の位置に戻るとともに元の形状に復帰する。
その際、外筒壁３１の内方に向かう復元力は、傾斜頂面２３および傾斜肩面２７から外向きの反力を受けるとともに、傾斜頂面２３および傾斜肩面２７に作用して傾斜上面３７および当接部４１との間に摩擦力を発生させ、これらの反力および摩擦力は、外筒壁３１の復帰を遅らせる役割を果たす。
このように、本実施例のヒンジキャップは、上蓋Ｂに、蓋係合部１８の傾斜頂面２３に当接する傾斜上面３７、および傾斜肩面２７に当接する当接部４１を設けたことにより、図６に示される従来例のように、平坦な蓋係合面１２５に上蓋Ｂの上内面１３３ａが当接するものに比較して、打栓時には外筒壁３１が外方に大きく変形し、打栓後には元の形状への復帰が遅くなるので、外側シール部Ｓａの復活も遅くなり、キャップ内の空気室ａの減圧度が軽減されて大気圧に近くなり、シャワー水などの吸い込みを防止することができる。

さらに、本実施例では、図５（ａ）に示すように、打栓時に上蓋Ｂを押し下げる全ストロークＨにおける、密封筒３２の先端部３９が縦リブ１２に乗り上げてから最下降位置にくるまでの接触ストロークｈを、密封筒３２の先端部３９が下降を開始してから縦リブ１２に乗り上げるまでの非接触ストロークｈａよりも小さくするように調整しているから、注出筒６と密封筒３２との内側シール部Ｓｂの復活が、蓋係合部１８と係止嵌合部３５との外側シール部Ｓａの復活より早くなり、空気室ｂの空気圧が空気室ａよりも低く維持され、中心付近で比較的強い負圧状態をつくることができる。

接触ストロークｈを非接触ストロークｈａよりも小さくするためには縦リブ１２の高さを低くするか、または、密封筒３２の長さを短くすればよいが、本実施例では、図５（ａ）に示すように、縦リブ１２の高さＧを、図５（ｂ）に示す比較例の縦リブ１２の高さＧ１より低くすることによって、接触ストロークｈを比較例のｈ１より小さくして、全ストロークＨに占める接触ストロークｈの割合（ｈ／Ｈ）を小さくしている。
このように全ストロークＨに占める接触ストロークｈを非接触ストロークｈａよりも小さくすることによって、打栓後の比較的早い時期に内側シール部Ｓｂによる空気室ｂの密封が復活し、その後ゆっくりと上蓋Ｂが元の形状に復元するにしたがって外側シール部Ｓａが復活していくので、空気室ａと空気室ｂの気圧を別々に制御して、空気室ｂに対応する中心付近をより強く減圧して開蓋を防止するとともに、空気室ａの減圧を抑えて「水吸い込み」を防ぐことができる。

本実施例では、上蓋Ｂの外筒壁３１の下端面４０の円周上複数個所に傾斜肩面２７に当接する当接部４１が突設したが、当接部４１は必ずしも必要ではなく、当接部４１をなくして、閉蓋時に下端面４０と傾斜肩面２７との間に隙間がある状態を維持しても良い。
その場合、外筒壁３１の下端面４０との隙間を大きくとれば、上壁１５の肩部は、本実施例の傾斜肩面２７のように必ずしも傾斜させる必要はない。

本発明のヒンジキャップは、打栓時にキャップ内を負圧状態にして、加温によるキャップ内の空気の圧力上昇を抑制し、開蓋を防止するとともに、シャワー時に、水がキャップ内に侵入することを確実に防止することができるから、高温の内容物を充填したり、温度差の大きい高温シャワーなどを施す容器に装着するヒンジキャップとして広く用いることができ、とくに液体調味料容器のヒンジキャップとして好適である。

Ａ キャップ本体
Ｂ 上蓋
Ｃ ヒンジ
Ｄ 容器本体
Ｓａ 外側シール部
Ｓｂ 内側シール部
ａ、ｂ 空気室
１ 口部
２ 係合突条
５ 底壁
６ 注出筒
７ 係合筒部
８ 弱化部
９ 除去部
１０ プルリング
１１ 支柱
１２ 縦リブ
１５ 上壁
１６ 内筒
１７ 外筒
１８ 蓋係合部
１９ 環状嵌合部
２０ 係止部
２２ 外方膨出部
２３ 傾斜頂面
２４ 頂部
２５ 膨出下部シール面
２６ くびれ部
２７ 傾斜肩面
３０ 頂壁
３１ 外筒壁
３２ 密封筒
３３ 摘み部
３５ 係止嵌合部
３６ シール面
３７ 傾斜上面
３８ エアー溝
３９ 先端部
４０ 下端面
４１ 当接部
１０６ 注出筒
１１８ 蓋係合部
１２５ 蓋係合面
１２７ 膨出部
１３１ 外筒壁
１３２ 内筒
１３３ 係合部
１３３ａ 上内面
１３４ 空気溝
１３５ 係合凸部
１４５ 内圧逃がし部

Claims (3)

1. 容器の口筒部に取着されるキャップ本体と、キャップ本体にヒンジを介して連設された上蓋とからなるヒンジキャップにおいて、
   キャップ本体には、容器の口部が嵌合する係合筒部の上部に、環状に突出した外方膨出部と、その内周側に中心に向けて高くなる傾斜頂面を形成した頂部とを有する蓋係合部が立設され、
   上蓋は、頂壁と、頂壁外周から垂下する外筒壁とを備え、
   外筒壁の内周下部には、蓋係合部の外方膨出部が嵌合する係止嵌合部が設けられ、係止嵌合部は、外方膨出部とシールを形成するシール面と、シール面の上端から内周側に蓋係合部の傾斜頂面に当接する傾斜上面とを具えており、
   傾斜上面には、半径方向にエアー溝が設けられていることを特徴とするヒンジキャップ。
2. 上蓋の頂壁から垂設された密封筒が嵌挿されるキャップ本体の注出筒の内周には、打栓時に密封筒の先端が乗り上げて注出筒とのシールを解除する縦リブが突設されており、打栓後に当該シールが復活するタイミングが、蓋係合部と係止嵌合部とのシールの復活より早くなるように、打栓時に上蓋を押し下げる全ストロークにおける、密封筒の先端部が縦リブに乗り上げてから最下降位置にくるまでの接触ストロークが、下降を開始してから縦リブに乗り上げるまでの非接触ストロークよりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１記載のヒンジキャップ。
3. キャップ本体の蓋係合部の外周側の肩部上面に傾斜肩面が設けられ、上蓋の外筒壁の下端面には、傾斜肩面に当接する当接部が円周上複数個所に突設されていることを特徴とする請求項１または２記載のヒンジキャップ。

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