JP6183812B2

JP6183812B2 - ボトルキャップ

Info

Publication number: JP6183812B2
Application number: JP2014177658A
Authority: JP
Inventors: 明彦天野
Original assignee: プラテック有限会社
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2017-08-23
Anticipated expiration: 2034-09-02
Also published as: JP2016050030A

Description

本発明は、ウォータサーバに設置される液体容器のボトルキャップに関する。

近年、天然水やＲＯ水など飲料水の入った液体容器を設置し、温水や冷水を簡単に取り出すことのできるウォータサーバが知られている。ウォータサーバに設置される液体容器にはウォータサーバの給水軸が挿入される円筒状の口部が設けられ、この口部にボトルキャップが装着されている。ボトルキャップは、液体容器を倉庫や部屋の隅などで横置きに積んで保管する場合や搬送する際、さらにはウォータサーバに液体容器を設置した後などで、液体容器の口部に装着したボトルキャップから液体が漏れ出すのを確実に防ぐ必要がある。

従来、この種のボトルキャップとしては、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されたものが知られている。特許文献１に記載されたボトルキャップは、液体容器の円筒状の口部の外周面に当接する外側部材と、口部の内周面に当接する内側部材とを別体で形成し、口部の外周面と内周面を前記外側部材と内側部材とで挟圧して水密性を確保するものである。また、特許文献２に記載されたボトルキャップは、液体容器の円筒状の口部の上端部を塞ぐ上蓋部と、口部の外周面を覆う外筒と、外筒の下部内周面に設けた凸部と、この凸部に設けた切り欠きと、を具備し、前記口部の上端部が、前記上蓋部と外筒と下部内周面の凸部とにより形成される部分に液蜜に嵌合されるものである。

ところで、前記液体容器は一般に樹脂の射出成形によって作られることが多いが、円筒状の口部の上端部は厚みを有しているために、樹脂の成形収縮によって上端部の内周側にへこみや窪みなどのヒケが発生し易い。また、液体容器の中には種類によって、容器内の液体を使い終わった後に再利用するものがあるが、何度も流通する間には口部の上端部にキズが付いてしまうことがある。そのため、上記特許文献１，２に開示されたボトルキャップのように、円筒状の口部の外周面と内周面をボトルキャップの外側部材と内側部材とで挟圧するだけのもの、又は口部の上端部をボトルキャップの上蓋部と外筒と下部内周面の凸部とにより形成される部分に嵌合させるだけのものでは、口部の上端部に発生したヒケやキズなどに対して、水密性が十分に得られないといった問題があった。

特開平２０１３-５６７０３号公報特開平２０１０-８９８４２号公報

本発明が解決しようとする課題は、液体容器の口部の上端部に発生したヒケやキズなどに対しても水密性が十分に得られるようにして、液体容器の口部に装着したボトルキャップから液体が漏れ出すのを確実に防ぐことである。

上記課題を解決するために、本発明に係るボトルキャップは、ウォータサーバ用の液体容器の口部に装着され、中心部には前記ウォータサーバの給水軸が挿入される孔部が、その周囲には前記液体容器の口部の上端部が嵌め込まれる凹嵌部がそれぞれ設けられるボトルキャップであって、前記凹嵌部が前記口部の上端部の外周面を被覆する外側筒状部と、前記上端部の端面を被覆する上面部と、前記上面部の内側に突出する縦壁部とを有し、前記外側筒状部の内側には前記凹嵌部の下方位置に前記口部の上端部の外周面に設けられた係止溝と係合する係止突起が設けられ、前記上面部の内側には前記口部の上端部の端面に圧接する突起が設けられ、前記縦壁部には前記口部の上端部の内周面に圧接する外側面が設けられると共に前記孔部の中心から前記外側面までの半径が前記液体容器の口部の中心から上端部の内周面までの半径より僅かに大きく、前記液体容器の口部の上端部に装着した時に、前記口部の上端部の外周面に設けられた前記係止溝に外側筒状部の係止突起を係合させると共に、前記上面部の突起を前記口部の上端部の端面に圧接させ、前記縦壁部の外側面を前記口部の上端部の内周面に圧接させて液体容器の口部の水密性を確保する。

また、本発明の一実施形態では、前記凹嵌部の外側面の形状が、液体容器における口部の上端部の内周面の形状に対応している。

また、本発明の一実施形態では、前記突起は三角形の断面形状を有している。

本発明に係るボトルキャップによれば、ボトルキャップに液体容器の口部の上端部が嵌め込まれる凹嵌部を設け、この凹嵌部に前記口部の上端部の内周面に圧接する側面と、前記上端部の端面に圧接する突起とを設け、嵌合時には上端部の端面によって押圧変形した突起の先端部分で上端部の端面を面圧接するようにしたので、ボトルキャップを液体容器に装着した時に、液体容器の口部の上端部にヒケやキズなどが生じていたとしても水密性が十分に確保することができる。

本発明の一実施形態に係るボトルキャップの断面図である。前記ボトルキャップの平面図である。前記ボトルキャップの底面図である。前記ボトルキャップが装着される液体容器の口部を示す正面図である。前記ボトルキャップを液体容器の口部に装着する前の拡大断面図である。前記ボトルキャップを液体容器の口部に装着した後の拡大断面図である。

以下添付図面に基づいて本発明の第１実施形態に係るボトルキャップを詳細に説明する。この実施形態に係るボトルキャップ１０は、図１乃至図４に示されるように、液体容器１の円筒状の口部２の上端部３に対応した円筒形状をしており、中心部にはウォータサーバの給水軸（図示せず）が挿入される円孔部１１が内側筒状部１２によって円筒状に形成されている。また、円孔部１１の周囲には前記液体容器１の口部２の上端部３が嵌め込まれる凹嵌部１３が設けられている。この凹嵌部１３は、前記口部２の上端部３の外周面４を被覆する外側筒状部１４と、上端部３の端面５を被覆する上面部１５と、上面部１５の内側に突出する縦壁部１６とでＵ字形状の凹溝を形成している。前記外側筒状部１４は、内側筒状部１２より長く形成されており、前記凹嵌部１３の下方位置に係止突起１７が設けられている。この係止突起１７は、液体容器１の口部２の上端部３の下端に設けられた係止溝６に係合してボトルキャップ１０が口部２から外れないようにするものである。

前記ボトルキャップ１０の上面部１５は、前記液体容器１の円筒状の口部２に対応した円形状に形成されており、その中心部に前記円孔部１１が開口している。また、前記上面部１５の内側に突出する縦壁部１６は、前記内側筒状部１２と外側筒状部１４とのほぼ中間位置に設けられ、円孔部１１の外周に沿ってリング状に形成されている。この縦壁部１６は、ほぼ垂直な外側面１６ａと傾斜する内側面１６ｂとで断面略台形状に形成されており、この縦壁部１６の外側面１６ａが、ボトルキャップ１０を液体容器１の口部２の上端部３に装着した時に、前記上端部３の内周面７に圧接することで、内周面７との間の水密性を確保する。水密性を担保するために、前記円孔部１１の中心から縦壁部１６の外側面１６ａまでの半径は、前記液体容器１の口部２の中心から上端部３の内周面７までの半径と少なくとも同一であり、又は僅かに大きくてもよい。なお、この実施形態では前記縦壁部１６がほぼ垂直な外側面１６ａを有しているが、この形状は前記口部２の上端部３の内周面７の形状に対応させたものであるので、前記内周面７の形状に合わせて圧接するのに最適な形状に変更することができる。

また、前記上面部１５の内側には、前記凹嵌部１３内に突出する断面略三角形状の小さな突起１８が設けられる。この突起１８は、図３に示されるように、前記縦壁部１６の外周に沿ってリング状に設けられ、液体容器１の口部２の上端部３の端面５に圧接することで、端面５との間の水密性を確保する。そのため、この突起１８の出っ張りは、前記縦壁部１６に比べてかなり小さいものであり、前記上端部３の端面５に圧接した時に、先端部が押圧変形して平面状に潰れ易いように、先端の頂角が６０度前後に形成されている。なお、この突起２０の形状や突出高さ、頂角の大きさ、突出位置、突起の本数などは設計的事項の範囲である。また、外側筒状部１４と上面部１５との角部１９の形状は曲面になっているが、必ずしも前記液体容器１の口部２の上端部３の曲面形状に対応させる必要はない。本発明では、ボトルキャップ１０を液体容器１の口部２に装着した時の水密性は、前記のように、主に縦壁部１６の外周面１６ａと断面三角形状の突起１７とで確保できるからである。

前記内側筒状部１２は、ウォータサーバの給水軸が挿入される円孔部１１を形成しており、液体容器１をウォータサーバに設置するまでの間、円孔部１１を閉塞するための栓２０が装着される。円孔部１１の内周面は、栓２０が係止する係止段部２２を境にして内径の大きい上側内周面２１ａと、やや内径が小さい下側内周面２１ｂとからなる。また、下側内周面２１ｂの下端には外向きのテーパ２３が設けられている。また、上側内周面２１ａの上端には、ボトルキャップ１０と一体に成形された蓋体２５を閉じるための係合段部２４が設けられている。

前記栓２０は、図１に示されるように、全体が円筒状に形成されており、直径が前記円孔部１１の内径に対応している。栓２０の上端には前記円孔部１１の係止段部２２に係合する張出段部２６が外周面に沿って形成され、また、張出段部２６の下方には断面形状が半円状の張出部２７が外周面に沿って形成されている。さらに、栓２０の下端には内側筒状部１２の直径より大きい径の底部２８が設けられている。この栓２０は内側筒状部１２の下側から嵌め込まれ、常時は底部２８が内側筒状部１２の下端に当接した状態で前記円孔部１１を閉塞する。この時、栓２０の張出部２７が円孔部１１の下側内周面２１ｂに圧接した状態で保持される。ウォータサーバに液体容器１を設置する際、給水軸が円孔部１１に挿入されると、栓２０が給水軸の先端で押されて下方にスライドし、張出段部２６が円孔部１１内の係止段部２２に一旦係止されたのち、さらに給水軸に押されることで、内側筒状部１２の下端から脱落し、円孔部１１を介して給水軸が液体容器１の内部と連通して給水軸への供給が可能となる。

一方、前記蓋体２５は、前記内側筒状部１２の上側から円孔部１１を閉塞するもので、図１乃至図３に示されるように、ボトルキャップ１０とは樹脂ヒンジ部２９によって連結されている。この蓋体２５は、前記円孔部１１の内径より少し大きめの直径からなる円形のキャップ部３０を備えており、このキャップ部３０の下面には内側筒状部１２の前記係合段部２４に嵌り合う円形のフランジ３１が設けられている。円孔部１１を閉塞する場合には、蓋体２５を樹脂ヒンジ部２９で折曲げ、係合段部２４にキャップ部３０のフランジ３１を嵌め込むことで円孔部１１の上端が閉塞され、蓋体２５の上面とボトルキャップ１０の上面部１５とが面一となる。なお、ボトルキャップ１０の上面部１５にはその外側面に補強リブ３２が設けられている。この補強リブ３２は、上面部１５の外周に沿って長く設けられているため、前記蓋体２５に上から外圧が掛かったとしても上面部１５がへこんだりゆがんだりするのを防止することができる。

図５には前記液体容器１の口部２に上記の構成からなるボトルキャップ１０を装着する前の状態が、図６にはボトルキャップ１０を装着した後の状態がそれぞれ示されている。ボトルキャップ１０は、液体容器１の中に高温に熱した液体、例えば熱水が詰められた状態で液体容器１に装着される。ボトルキャップ１０の装着は、ベルトコンベア上を流れる液体容器１の口部２にボトルキャップ１０を被せる工程と、被せたボトルキャップ１０を上から押圧して液体容器１の口部２を密封する工程とからなる。図５に示されるように、前者のボトルキャップ１０を被せた段階では、液体容器１の口部２の上端部３にボトルキャップ１０が載った状態にあり、この段階では口部２の上端部３は凹嵌部１３に嵌り込まない。また、円孔部１１（図１参照）の中心から縦壁部１６の外側面１６ａまでの半径が、前記液体容器１の口部２の中心から上端部３の内周面７までの半径より僅かに大きい場合には、図５に示されるように、縦壁部１６と口部の上端部３とが僅かな寸法ｌだけオーバラップする。

ボトルキャップ１０で液体容器１の口部２を密封する後者の工程では、図６に示されるように、ボトルキャップ１０を上から押圧して凹嵌部１３に液体容器１の口部２の上端部３を嵌め込む。上記凹嵌部１３には口部２の上端部３が縦壁部１６と僅かにオーバラップした状態で押し込まれるので、かなりきつい状態で凹嵌部１３に嵌合されることになり、縦壁部１６の外側面１６ａが上端部３の内周面７に圧接するのと同時に、上面部１５の内側に突出形成された突起１８の先端部分が押圧変形を受けて平面状に潰れて、上端部３の端面５を面で圧接する。また、前記凹嵌部１３に口部２の上端部３が嵌合されるのと同時に、外側筒状部１４の内側に突出形成した係止突起１７が前記上端部３の下端に設けた係止溝６に係合することで、外から加わる力に対してボトルキャップ１０が口部２の上端部３から外れないようにしている。

上記の工程を経ることによって、液体容器１の口部２にボトルキャップ１０が装着されるが、液体容器１内の熱水が冷めるのと同時に液体容器１自体も冷えて収縮するため、口部２の先端部３も収縮してその内周面７と縦壁部１６の外側面１６ａとがさらに圧接することになる。その結果、前記口部２の内周面７での水密性がより一層確実なものとなり、液体容器１の成形時に上端部３の内周面７にへこみや窪みなどのヒケがあったとしても、縦壁部１６の外側面１６ａがへこみや窪みなどを埋めるようにして圧接することで、水密性が図られる。また、上端部３の端面５には先端部分が押圧変形によって潰れた突起１８が面圧接しているので、端面５に多少のキズが付いていたとしても、キズの部分をカバーすることができ、水密性を確保することができる。

以上、本発明の好ましい実施例が述べられてきたが、本発明は、これら実施例に限定されず、種々の変形および変更がこれら実施例になされ得ることを認識されるべきである。

１液体容器
２口部
３上端部
４外周面
５端面
６係止溝
７内周面
１０ボトルキャップ
１１円孔部
１２内側筒状部
１３凹嵌部
１４外側筒状部
１５上面部
１６縦壁部
１６ａ外側面
１６ｂ内側面
１７係止突起
１８突起
１９角部
２０栓
２１ａ上側内周面
２１ｂ下側内周面
２２係止段部
２３テーパ
２４係合段部
２５蓋体
２６張出段部
２７張出部
２８底部
２９樹脂ヒンジ部
３０キャップ部
３１フランジ
３２補強リブ

Claims

ウォータサーバ用の液体容器の口部に装着され、中心部には前記ウォータサーバの給水軸が挿入される孔部が、その周囲には前記液体容器の口部の上端部が嵌め込まれる凹嵌部がそれぞれ設けられるボトルキャップであって、
前記凹嵌部が前記口部の上端部の外周面を被覆する外側筒状部と、前記上端部の端面を被覆する上面部と、前記上面部の内側に突出する縦壁部とを有し、
前記外側筒状部の内側には前記凹嵌部の下方位置に前記口部の上端部の外周面に設けられた係止溝と係合する係止突起が設けられ、前記上面部の内側には前記口部の上端部の端面に圧接する突起が設けられ、前記縦壁部には前記口部の上端部の内周面に圧接する外側面が設けられると共に前記孔部の中心から前記外側面までの半径が前記液体容器の口部の中心から上端部の内周面までの半径より僅かに大きく、
前記液体容器の口部の上端部に装着した時に、前記口部の上端部の外周面に設けられた前記係止溝に外側筒状部の係止突起を係合させると共に、前記上面部の突起を前記口部の上端部の端面に圧接させ、前記縦壁部の外側面を前記口部の上端部の内周面に圧接させて液体容器の口部の水密性を確保するボトルキャップ。
前記凹嵌部の外側面の形状が、液体容器における口部の上端部の内周面の形状に対応している請求項１に記載のボトルキャップ。
前記突起は三角形の断面形状を有している請求項１に記載のボトルキャップ。
前記孔部が、ボトルキャップと一体に成形された蓋体によって被覆される請求項１に記載のボトルキャップ。