JP6177677B2 - 容器の封止装置 - Google Patents
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Description
なお、開栓に際しては、上蓋を容器に対して緩める方向に回転させる。これにより、第1螺合部を緩めることになり、これに伴って第2螺合部の締め付けが行われ、上蓋に対して分離部がロックされるように捕捉される。さらに上蓋を緩める方向に回転させることで、分離部を中栓の本体部分から分離することができ、分離後すなわち開栓後は分離部が上蓋から離脱しにくく保持が確実になる。
L/S≧R2/R1
を満たす。この場合、第2螺合部の遊びLを角度に換算した遊び角θ2=L/R2×360〔°〕が中栓に生じ得る緩み回転の最大角θ1に相当するS/R1×360〔°〕以上となり、中栓に生じる実際の緩み回転の大小に関わらず、封止に際して分離部が本体部分から分離され開封が行われてしまうことを確実に防止できる。なお、上蓋に予め中栓を固定した組立体を準備し、この組立体の上蓋を容器にねじ込んで中栓を容器に嵌着させる際、第1及び第2螺合部が逆の関係にあることに起因して中栓が容器に対してスリップしないで容器とともに緩むように回転する。このように中栓が上蓋に対して緩むように強制回転させられる現象を中栓の緩み回転と呼ぶものとする。
L/(S−(R1×φ/360))≧(R2/R1)
を満たす。この場合、上蓋を容器にねじ込む際に中栓が緩み回転しないで容器に対してスリップする角度を織り込んで遊びL等を設定することになるので、分離部が本体部分から分離され開封が行われてしまうことを対象に即して防止できる。
L/S≧R2/R1 … (1)
が成り立つようになっている。なお、リードとは、ねじ部分が1回転する際に軸心AX方向に相対的に移動する長さである。また、遊びとは、締め付ける方向に回転させてねじ山同士が接触した状態から緩める方向に回転させてねじ山の反対側同士が接触するまでにねじ部分が軸心AX方向に相対的に移動する長さである。
この場合、中栓10の筒状部16の先端部16tは、上蓋20の中径筒部20cの基部と小径筒部20dの基部との間に露出する上蓋20の天井壁20eの下面20tと当接している。同様に、上蓋20の小径筒部20dの先端部20uは、中栓10の分離部12の内面隅部12uと当接している。筒状部16の先端部16tや小径筒部20dの先端部20uは、中栓10の分離部12と上蓋20との間において、これら相互の組み付け間隔を規定する第1のストッパーとして機能している。さらに、上蓋20の大径筒部20bの先端部20vは、中栓10のフランジ部11bの上面11vと当接している。大径筒部20bの先端部20vは、上蓋20と中栓10の本体部分10bとの間において、これら相互の組み付け間隔を規定する第2のストッパーとして機能している。なお、上蓋20に設けた中径筒部20cの先端部20gと、中栓10の筒状基部11aと封止体12sとの連結部15とは互いに密着している。これにより、開栓後の封止時には、容器1内を液密に保つことができる。
図5に示すように、それぞれ独立して成形された中栓10と上蓋20とは、上蓋20の逆ねじの雄ねじ22に中栓10の逆ねじの雌ねじ17を係合させ、中栓10を中栓10側から見て反時計方向に回転させ或いは上蓋20を上蓋20側から見て反時計方向に回転させることによって螺合される。上蓋20と中栓10とは、通常最も奥まで締め付けられて一体化される。つまり、上蓋20の小径筒部(第1内筒部)20dは、筒状部16の先端部16tが上蓋20の天井壁20eの下面20tに当接する状態まで、中栓10内に押し込まれるように嵌め込まれ、或いは小径筒部20dの先端部20uが中栓10の分離部12の内面隅部12uに当接する状態まで、中栓10内にねじ込まれる。この際、上蓋20の大径筒部(第2内筒部)20bの先端部20vは、中栓10のフランジ部11bの上面11vと当接する。
この状態においては、分離部12は、例えば筒状部16の先端部16tが凹部23において下面20tに当接し、それによって螺合による係止状態が維持され、上蓋20に保持される。
以下、図1、図9(A)及び9(B)等を参照して、具体的な比較例について説明する。比較例の封止装置において、上蓋20と容器1の口部1aとの間に設けられた第1螺合部51は、順ねじであり、その条数は2であり、そのピッチは3.18mmであり、そのリードは6.36mmである。上蓋20と分離部12との間に設けられた第2螺合部52は、上記実施例と同一のものとなっている。さらに、中栓10及び上蓋20の組立体を容器1の口部1aにねじ付け始めた状態で、容器1の口部1aの上端面と中栓10のフランジ部11bの下面との距離、すなわちストロークSも、上記実施例同様に4.33mmであるとする。比較例の場合、上蓋20の必要回転角θ1は、(4.33mm/6.36mm)×360〔°〕=245°となる。一方、上蓋20と分離部12との間に設けられた第2螺合部52のガタである遊びLは、上記実施例同様に2.32mmとなっている。よって、中栓10及び上蓋20の組立体を容器1の口部1aにねじ付けるキャッピングに際して、中栓10の本体部分10bが容器1の口部1aに食い付いて本体部分10bが回転(スリップ)しなかった場合、上蓋20に対して中栓10の本体部分10bが緩み方向に回転すると、この際の第2螺合部52の進み量は、(245°/360°)×4mm=2.72mmとなる。つまり、第2螺合部52の進み量2.72mmは、第2螺合部52の遊びL=2.32mmよりも0.40mm大きいので(図9(A)参照)、分離部12が強制的に押し下げられて、分離部12が本体部分10bから切り離されるおそれがある(図9(B)参照)。
L/(S−(R1×φ/360))≧(R2/R1) … (2)
を満たすように設定することもできる。ここで、第1螺合部51の第1リードをR1とし、第2螺合部52の第2リードをR2とし、第2螺合部52の遊びをLとし、中栓10と容器1との嵌着に要するストロークをSとし、中栓10が容器1の口部1aに対してスリップする角度をφ〔°〕とする。左辺の分母(S−(R2×φ/360))は、中栓10を容器1の口部1aに対してスリップさせること、すなわち中栓10を上蓋20の小径筒部20dに対して緩み回転させないようにすることによって、ストロークSを見かけ上減少させ得ることを意味している。つまり、実際の緩み回転角θ3が最大値S/360×R1となる場合、スリップ角φは最小限の0°となり、関係式(2)は関係式(1)と一致する。他方、緩み回転角θ3がないと仮定した場合、スリップ角φは最大値S/360×R1となって、関係式(2)が常に満たされる。
なお、スリップ角φ〔°〕は、製造される封止装置100を構成する中栓10において現実に生じるスリップ角に相当するものとすることができるが、中栓10の見込みのスリップ角とすることもできる。以上のような中栓10のスリップ角φを利用することにより、第2螺合部52の遊びL、第1及び第2リードR1,R2等を製品ごとに適切に設定できる。なお、スリップ角φが見込みのスリップ角である場合、スリップ角φは、例えば中栓10及び上蓋20の材料、形状、当接面の滑らかさ等の影響で変動するものであり、実験や試作による予測に対して誤差も見込んで適切な値に設定することが望ましい。
Claims (8)
- 容器に対して嵌着によって固定される本体部分と、開栓時に前記本体部分から分離されて開口を形成する分離部とを有する中栓と、
前記中栓を覆うように前記容器に装着される上蓋と、
前記上蓋と前記容器との間に設けられ、前記上蓋の着脱を可能にする第1螺合部と、
前記上蓋と前記中栓との間に設けられ、開栓に際して前記分離部を捕捉して当該分離部を前記中栓から分離することを可能にする第2螺合部と、を備える容器の封止装置であって、
前記第2螺合部は、前記第1螺合部に対し逆の螺進関係にあり、
前記第1螺合部の第1リードと前記第2螺合部の第2リードと前記第2螺合部の遊びとは、前記第2螺合部を利用して前記上蓋に予め前記中栓を固定した状態で、封止のために前記第1螺合部を利用して前記上蓋を前記容器にねじ込むとともに前記中栓を容器に嵌着させる際に、前記中栓が緩むことによって前記分離部が押し込まれて前記本体部分から分離されることを阻止するように設定されていることを特徴とする容器の封止装置。 - 前記第1螺合部の前記第1リードをR1とし、前記第2螺合部の前記第2リードをR2とし、前記第2螺合部の遊びをLとし、前記中栓の前記本体部分を前記容器に嵌着させるために要するストロークをSとしたときに、以下の関係式
L/S≧R2/R1
を満たすことを特徴とする請求項1に記載の容器の封止装置。 - 前記第1螺合部の前記第1リードをR1とし、前記第2螺合部の前記第2リードをR2とし、前記第2螺合部の遊びをLとし、前記中栓の前記本体部分を前記容器に嵌着させるために要するストロークをSとし、中栓が容器に対してスリップする角度をφとしたときに、以下の関係式
L/(S−(R1×φ/360))≧(R2/R1)
を満たすことを特徴とする請求項1に記載の容器の封止装置。 - 前記上蓋は、前記分離部の分離に際して前記分離部を捕捉する支持部を有し、前記支持部は、前記上蓋の天井壁下面から下方に延びる内筒部を有し、前記分離部は、前記中栓の前記本体部分に連結された封止体から上方に延びる筒状部を有し、前記第2螺合部は、前記支持部の前記内筒部と前記分離部の前記筒状部との間に設けられていることを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載の容器の封止装置。
- 前記第2螺合部は、前記支持部の前記内筒部の外側面に形成された雄ねじと、前記分離部の筒状部の内側面に形成された雌ねじとを有することを特徴とする請求項4に記載の容器の封止装置。
- 前記上蓋は、前記分離部の分離に際して前記分離部を捕捉する支持部を有し、
前記支持部の下端と前記分離部の上端との少なくとも一方に設けられて、相互の組み付け間隔を規定するストッパーを備えることを特徴とする請求項1から5までのいずれか一項に記載の容器の封止装置。 - 前記上蓋に、前記分離部の封止体から上方に延びる筒状部の先端が収納される凹部を有することを特徴とする請求項1から6までのいずれか一項に記載の容器の封止装置。
- 前記中栓の本体部分と前記分離部との間にスコアーが設けられていることを特徴とする請求項1から7までのいずれか一項に記載の容器の封止装置。
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