JP6463836B2 - 容器キャップ組立体 - Google Patents

Description

本発明は容器の口の内面と上端に密着して結合される内キャップと、内キャップの結合状態を安定的に保持する外キャップとで構成されて、容器内部の気密を保持する容器キャップ組立体に関する。

一般に、ミネラルウォーターを含む食飲料やオイル、塗料、化学薬品などの液状物質を収容する容器は液状物質が出入りすることができるように口を形成している。
また、容器の口には液状物質の出入りを制限するために口の開口を開閉するキャップが設置される。
特に揮発性の強い内容物を保管する容器は大体耐久性の強い鉄材で形成される。
また、鉄材容器に形成した口を塞ぐ容器キャップは、口の内面と上端に密着して気密を確保するための耐化学性及び軟質の合成樹脂材質の内キャップと、容器の口に対して内キャップの結合状態を保持するように剛性材質の外キャップとを備える。
上述した内キャップは容器の口の内面に強制的に外径が縮小されるように嵌め込まれることにより、形状の復元力で口の内面に密着されるように設計される。
また、内キャップの上端部位は、口の上端面に対応するように外側に延長して突出したフランジ部を形成しており、このフランジ部は口に対する外キャップの結合で押されて口に対する内キャップの結合状態を保持するようにし、また、内キャップの側部とともに気密保持を補う機能を果たす。

一方、外キャップは口の上部と上部周縁の外側面を覆う形状で、内周面に容器の口の雄ねじに対応する雌ねじを形成している。
このような容器キャップの構造から容器の口の開放過程は、容器の口に対して外キャップをねじとの係合関係で分離し、その後内キャップのフランジ部を引っ張って口の内側に嵌められた部位を抜くことで分離する２段階の過程で行われる。
このように、容器キャップの２段階分離過程は煩雑であるともに、容器の口に対して内キャップの分離が難しく、内キャップについた容器内の内容物に対する取り扱い（有毒性物質またはペイントなどが使用者の手に付着したり他の部位を損傷させる場合など）が困難である。
従来技術による容器キャップは、内キャップと外キャップがそれぞれ別途に分けられていて、内キャップまたは外キャップの紛失可能性があった。

このような問題を解決するために、本出願人は大韓民国登録特許第１０−０５６７２０６号（以下、「先行技術１」という）及び大韓民国登録特許第１０−０６７１７２０号（以下、「先行技術２」という）を開示したことがある。
上記先行技術１、２は容器キャップを構成する各構成の数が多く、結合構造が複雑で、結合による作業工数が多くて、非経済的であるという問題がある。
また、先行技術１、２は外キャップと内キャップとの間に間隔を隔てて連結されていて、外キャップを分離した後、内キャップの分離も段階的に行われ、外キャップが分離された後内キャップが弾力的に分離されながら内キャップについた内容物が周辺に飛び散るなどの問題を引き起こすことがある。
そして、外キャップと内キャップを保管する際に、容器内部の内容物と接触する内キャップの表面についた内容物が周辺に付着する等の問題があった。

本発明は容器キャップを構成する外キャップと内キャップとの結合構造を単純化し、これらの相互結合状態を保持するようにして容器に対して一つの動作でその結合または結合が解除されるようにし、また、これら容器キャップの保管が容易になるようにし、内キャップに付着した内容物が周辺に付着する等の汚染可能性を防止する容器キャップ組立体を提供することを目的とする。

上記目的を達するための容器キャップ組立体の特徴的な構成は、容器の口の内面に密着して対応する外壁部と、上記外壁部の上端から外側に延設され、前記口の上端に密着して対応するフランジ部とを形成した内キャップと、上記内キャップの上部を覆う天井と、上記口の外周面を覆う側壁部とが一体に構成され、上記側壁部の内周面に上記口の外周面に形成した雄ねじに螺合する雌ねじを形成した外キャップと、で構成された容器キャップ組立体において、上記フランジ部は、上記外壁部の上端から上記口の上記雄ねじの螺子山頂点以上に外側まで延設され、上記外キャップは、上記天井の底面から上記フランジ部が挿入可能な間隔を隔てた上記内周面の上部位置に、上記内周面の周辺に沿って上記口の外周面に近接する位置まで突出した突起部を形成してなり、上記内キャップと外キャップは上記フランジ部の外側辺縁部位が上記外キャップの上記天井底面と上記突起部との間に嵌め込まれて相互結合され、上記フランジ部の底面には環状嵌込突起を形成しており、上記環状嵌込突起は上記突起部の内側端部と前記口の上面の外側縁との間に入る。

上記外キャップは合成樹脂材質で形成され、上記突起部は上記外キャップの内周面周辺に沿って環状の一体で形成され、上記内キャップと外キャップとの結合は上記外キャップの天井面と上記突起部の上面との間に上記フランジ部を曲げて挟み込み、上記内キャップの形状復元性質を利用して行うことができる。

また、上記外キャップは金属板材で形成され、上記突起部は上記外キャップの外周面周辺に沿って内側に押された形状で形成されることもできる。
ここで、上記突起部は上記外キャップの外周面周辺に沿って間隔を隔てて配置した複数の個数で形成することができ、この過程で、上記突起部は上側が上記外キャップの外側と内側に切開によって貫通して上記フランジ部の底面にかけられ、上記突起部の両側と下側が上記外キャップの側壁の一部が延長して曲がっている形状からなることができる。

一方、上記内キャップは上記外壁部の下端部位を内側に延長して連結した板形状の支持板を形成してなり、上記支持板の底面が上記外キャップの天井面を基準として上記外キャップの側壁下端以下の位置にあり、上記支持板に磁石を備えるようにすることが好ましい。

この時、上記磁石の設置では、上記支持板の上部にボスを形成し、上記磁石は上記ボスの内部に強制的に嵌め込む形態がある。

本発明の構成によれば、内キャップのフランジ部を口の外側へさらに突出させ、これに対応する外キャップの内面にフランジ部の底面辺縁に対応して係止作用をするようにすることにより、内キャップと外キャップとの結合が保持されて、容器に対して一つの動作で結合または結合が解除されるだけでなく、各構成の設計による構造の単純化と、それによる製造費用及び各構成の結合が容易な利点がある。
また、内容物の種類によって鉄材の容器表面に対して外キャップまたは内キャップを磁力で固定することができて、周辺汚染を防止しながら保管が容易で、使用が便利な利点がある。

本発明の一実施例によって外キャップが合成樹脂材質で形成された容器キャップ組立体の構成とこれら構成の結合関係を説明するために概略的に示した断面図である。 本発明の一実施例によって外キャップが合成樹脂材質で形成された容器キャップ組立体の構成とこれら構成の結合関係を説明するために概略的に示した断面図である。 本発明の他の実施例によって外キャップが金属板材を成形してなった容器キャップ組立体の構成とこれら構成の結合関係を説明するために概略的に示した部分切取斜視図である。 図２における突起部の変形実施例を説明するために概略的に示した部分切取斜視図である。 図２または図３の容器キャップ組立体から容器の口に対する結合関係を説明するために概略的に示した断面図である。 図２または図３の容器キャップ組立体から容器の口に対する結合関係を説明するために概略的に示した断面図である。 図２の他の変形実施例による容器キャップ組立体の構成とこれら構成の結合関係を説明するために概略的に示した断面図である。 図２の突起部の形成過程を説明するために概略的に示した断面図である。 図２の突起部の形成過程を説明するために概略的に示した断面図である。 図２の突起部に対する他の形成例を説明するために概略的に示した断面図である。 図２の突起部に対する他の形成例を説明するために概略的に示した断面図である。

本発明の明細書及び特許請求範囲で用いる用語や単語は、通常または辞典的意味に限定して解釈してはならず、「発明者はその自分の発明を最も最善な方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができる」という原則に即して本発明の技術的思想に符合する意味及び概念に解釈すべきである。
また、本発明の明細書に記載された実施例と図面に示した構成は、本発明の好ましい実施例に過ぎなく、本発明の技術的思想を全部代弁するものではないので、本発明の出願時点においてこれらを代替することができる多様な均等物と変形例は本発明の請求範囲に帰属されるものと理解すべきである。
また、本発明を説明する際に、その設置が行われる容器が立てられた状態、即ち容器の口が上側にあるようにした状態を基準として、内側の表現は容器の口の中心方向またはその方向にある部位を指称し、容器の口の中心を基準おして外側は内側の反対方向またはその方向にある部位を指称して説明する。
本発明の説明において、図面符号の中の一実施例の各構成から変形例の構成がある図面に対して図面符号の後にアポストロフィー（『、』）を付けて区分してその差を説明し、変形のない構成の詳細な説明は省略する。

以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。
本発明による容器キャップ組立体は、図１ａ〜図７ｂに示すように、容器Ｂの口Ｎの内面Ｉ／Ｓに強制嵌め込みにより密着して対応する外壁部１２と、外壁部１２の上端周辺に沿って環状枠の形状を成し、外側に延長して突出し、突出した部位の底面が口Ｎの上端に密着して対応するようにしたフランジ部１４を形成してなる内キャップ１０を備える。

このような内キャップ１０は、図１ａに示すように、外壁部１２下端周辺に沿って内側へ延長して一つの板状を成す支持板１６を形成することができる。
また、支持板１６は外壁部１２が成す周辺形状を保持するように支持し、支持板１６の底面は外壁部１２の外面から容器Ｂ内の内容物が溜まる部位がないように平らな平板形状を有するようにすることが好ましい。

また、支持板１６の上面、即ち容器Ｂ内の内容物と直接接触から保護される支持板１６の上部には短管形状のボス１８（ＢＯＳＳ）を上側に開口を有するように延長して突出した形状に形成することができ、このように形成したボス１８の内部には磁石Ｍを設置するようにすることができる。
また、上述したボス１８の外側面と外壁部１２の内側面との間にはボス１８を中心として外壁部１２が内側へ曲がるなどの変形を防止するためのリブｒをさらに形成することもできる。
これに加えて、支持板１６の底面位置は、後述する外キャップ２０に比べて、外キャップ２０の天井２４の底面から側壁部２２の下端までの高さよりフランジ部１４を含む内キャップ１０の上面から支持板１６の底面までさらに突出間隔ｄを有するように設計することが好ましい。

このような突出間隔ｄは、支持板１６とボス１８及び磁石Ｍの設置に関して、容器Ｂが鉄材を含む磁性体で製作された場合または周辺に磁性体構造物がある場合などに対応して後述する外キャップ２０と一緒に内キャップ１０の支持板１６が容器Ｂの側面または構造物の磁性体側面に磁石Ｍの磁力で密着して固定されることができるようにすることにより、その内キャップ１０と外キャップ２０が結合した状態で保管（取り扱い）が容易になるようにするためのものである。

一方、図１ｂに示した内キャップ１０`は、図１ａの内キャップ１０に対する変形例であって、支持板１６`の底面位置が後述する外キャップ２０`に比べて、外キャップ２０`の天井２４`の底面から側壁部２２`の下端までの高さよりフランジ部１４`を含む内キャップ１０`の上面から支持板１６`の底面まで不十分に突出する凹間隔ｄ`を有するように設計することができる。

また、図１ｂ及び図５に示した内キャップ１０`は、支持板１６`の上面中心部位が後述する外キャップ２０`の天井面中央部位に当接する程度に短管形状のボス１８（ＢＯＳＳ）を上側と下側にそれぞれ開口を有するように延長して突出した形状に形成するようにし、このように形成したボス１８`の上側と下側の内部の中の少なくとも上側には磁石Ｍ`を設置するようにすることができる。
この時、ボス１８`の上下側の各開口にそれぞれの磁石Ｍ`を設置する場合、これら磁石Ｍ`は相互引力が作用するように配置することが好ましい。

そして、上述した凹間隔ｄ`は、支持板１６`とボス１８`及び磁石Ｍの設置に関して、容器Ｂが鉄材を含む磁性体で製作された場合または周辺に磁性体構造物がある場合、後述する内キャップ１０`と一緒に外キャップ２０`の天井２４`部位が容器Ｂの側面または構造物の磁性体の側面に磁石Ｍ`の磁力で密着して固定されることができるようにすることにより、その内キャップ１０`と外キャップ２０`とが結合した状態で保管（取り扱い）が容易になるようにするためである。
特に、外キャップ２０`の天井部位が周辺の磁性体に密着して固定されることができるように凹間隔ｄ`を形成したのは、容器Ｂ`内のペイントなどの内容物が内キャップ１０`の表面につく場合、周辺に内容物がつかないように防止する効果を奏することができる。

一方、図１ａ及び図１ｂの各実施構成の中で内キャップ１０のフランジ部１４は、容器Ｂの口Ｎに対して対応設置が行われた状態で、フランジ部１４の外側辺縁部位は、容器Ｂの口Ｎの中心を基準として容器Ｂの口Ｎの外周面Ｅ／Ｓから外側にさらに突出した形状を成す。
ここで、フランジ部１４の外側辺縁部位が口Ｎの外周面Ｅ／Ｓから外側にさらに突出した程度は容器Ｂの口Ｎの外周面Ｅ／Ｓに形成した雄ねじＭ／Ｓの螺子山高さ以上に間隔Ｄだけ突出し、後述する外キャップ２０の内周面Ｉ／Ｓに密着または近接する位置にあるように設計することが好ましい。

このようなフランジ部１４はフランジ部１４の底面外側辺縁部位が後述する外キャップ２０の突起部２６にかけられ、外キャップ２０と内キャップ１０とが一体に結合された状態にあるようにする。
また、上述したフランジ部１４は、図４ａ及び図４ｂに示すように、フランジ部１４の突出長さの中間部位の底面、即ち、容器Ｂの口Ｎの上端と突起部２６の内側端部との間または容器Ｂの口Ｎの上端に対応する底面部位に直径を異なるようにする一つ以上の環状突起１９をさらに形成してなることができる。

これら環状突起１９は容器Ｂに対する容器キャップの結合時に容器Ｂの内部に対する気密をさらに確保するためのものである。
一方、本発明による容器キャップ組立体は、内キャップ１０の上部を覆う天井２４と、口Ｎの外周面に対応して囲む側壁部２２とが一体に構成され、側壁部２２の内周面に口Ｎの外周面に形成した雄ねじＭ／Ｓに対応する雌ねじＦ/Ｓを形成した外キャップ２０を含む。
ここで、本発明の特徴は、上述した外キャップ２０の内周面の上側部位に上述した内キャップ１０のフランジ部１４が嵌め込まれるように内側方向に突出した形状の突起部２６を形成してなる。
このような本発明の構成において、上述した外キャップ２０の材質が合成樹脂材質で構成されたものと、金属板材を成形して構成されたものを各実施例で区分して説明する。

本発明の一実施例による容器キャップ組立体は、図１ａ及び図１ｂに示すように、外キャップ２０が合成樹脂材質で射出成形によって形成したものである。
一実施例による外キャップ２０は、側壁部２２の内周面の上部の中の天井からフランジ部１４の厚さに公差（フランジ部１４の挿入可能にする公差）を含む間隔を隔てた側壁部２２の内周面Ｉ／Ｓに容器Ｂの口Ｎの外周面Ｅ／Ｓに近接して対応する位置まで突出した突起部２６を延長して形成したものからなる。
このような突起部２６は、外キャップ２０の側壁部２２の周辺に沿って環状に形成されることができ、外キャップ２０の側壁部２２の周辺に沿って間隔を隔てて突出して形成した複数で構成されることができるが、後述するように、外キャップ２０に対する内キャップ１０の結合状態が安定的に支持されることができるようにするために環状に形成することが好ましい。

このような突起部２６は、天井２４に近接する側壁部２２の内面周辺に沿って形成したもので、これは外キャップ２０を製造する射出成形過程で、金型から分離が難しい、所謂、アンダーカットとして作用することによってその製造が難しい位置と形状をなす。
このように突起部２６を形成するための方法としては、外キャップ２０の天井２４と突起部２６及びこれらの間の側壁部２２の内面空間に対応する金型部位に無機材質などで形成された挿入物（図示しない）を装着し、射出成形した後、上の空間を占める挿入物を分離して除去することで形成されることができる。
即ち、突起部２６は外キャップ２０の天井２４と突起部２６及びこれらの間の側壁部２２の内面空間に対応して内キャップ１０のフランジ部１４を曲げるなどの形状変形を通じて強制嵌め込みにより結合し、その結合状態は容器Ｂの口Ｎを開放したり閉鎖する作動で互いに分離されることを防止するためのものである。

一方、本発明による他の実施例の容器キャップ組立体は、図２〜図４ｂに示すように、外キャップ３０、３０`が金属板材を成形して形成される。
まず、図２に示した外キャップ３０は、一実施例の突起部２６に対応する部位の外キャップ３０の側壁部３２が上下隣接する上下側壁部３２より外側から内側方向へ深みを有する環状の溝を形成することができる。

このような突起部３４の形成は、図７ａ及び図７ｂに示すように、外キャップ３０に対して内キャップ１０を整列させた状態で、外キャップ３０をダイＤ（型ジグ）に固定し、この状態でダイＤを含む外キャップ３０を回転させながら突起部３４を形成するための部位に加圧ローラーＲ／Ｐを加圧して形成することができる（所謂ドローイング工程中のスピニング（spinning）方法などがある）。
即ち、外キャップ３０で突起部３４は内キャップ１０を装着した状態で形成して、これらの間の結合が行われることができることを示したものである。

ここで、突起部３４は外キャップ３０に対して内キャップ１０を装着しない状態でそれに相応するダイ（図示しない）を利用して形成した後、外キャップ３０の天井３６と突起部３４との間で内キャップ１０のフランジ部１４を曲げるなど形状を変形させて強制的に嵌め込んで結合させることでも形成することができることは当たり前である。
それにより、突起部３４は外キャップ３０の側壁部３２の周辺に沿って内側に凹むように連続に押された溝形状に形成され、これによって外キャップ３０の側壁部３２の内側では突起部３４が環状に突出した形状を成す。

図３は上述した突起部の形状が外キャップ３０の側壁部３２の周辺に沿って間隔を隔てて配置された複数個で形成することができることを示した変形実施例である。
この時、上述した突起部３４`は上述した加圧ローラーＲ／Ｐの代わりにパンチ（図示しない）で加圧ドローイングする工程によって形成することができる。

また、図２の拡大図面や図６ａまたは図６ｂに示した突起部３４、３４`、３４``は、その形状が外キャップ３０の側壁部３２の周辺に沿って間隔を隔てて配置された複数個で形成しながら突起部３４、３４`、３４``の上側境界部位が外キャップ３０``の外側と内側に貫通するように切開され、残りその長さ方向（側壁部３２``の周辺方向）の両側または下側部位の中の少なくとも下側が外キャップ３０の側壁部３２から押されて延長して、曲がっている形状を成すようにした。

この時、突起部３４、３４`、３４``の切開された上側部位は外キャップ３０``の天井３６``との間に嵌め込まれる内キャップ１０のフランジ部１４の底面の中の辺縁部位にかけられ、外キャップ３０`と内キャップ１０の結合状態を保持するようにする。
ここで、上述した突起部３４、３４`、３４``において、図３に拡大して示した突起部３４``は、外キャップ３０`の内側にパンチングのためのダイまたはジグ（図示しない）を配置した状態で上側のみ切開されるようにしながら（フォーミング工程）、その下部位はパンチの形状に押さえられるようにする（ドローイング工程）ことができる。

Ｂ：容器
Ｎ：口
Ｍ：磁石
Ｉ／Ｓ：内周面
Ｅ／Ｓ：外周面
Ｆ／Ｓ：雌ねじ
Ｍ／Ｓ：雄ねじ
Ｍ、Ｍ`：磁石
ｄ：突出間隔
ｄ`：凹間隔
１０：内キャップ
１２：外壁部
１４：フランジ部
１６：支持板
１８：ボス
１９：環状突起
２０、３０、３０`、３０``：外キャップ
２２、３２、３２`、３２``：側壁部
２４、３６、３６`、３６``：天井
２６、３４、３４`、３４``：突起部

Claims (7)

1. 容器の口の内面に密着して対応する外壁部と、前記外壁部の上端から外側に延設され、前記口の上端に密着して対応するフランジ部とを形成した内キャップと、
   前記内キャップの上部を覆う天井と、前記口の外周面を覆う側壁部とが一体に構成され、前記側壁部の内周面に前記口の外周面に形成した雄ねじに螺合する雌ねじを形成した外キャップと、で構成される容器キャップ組立体において、
   前記フランジ部は、前記外壁部の上端から前記口の前記雄ねじの螺子山頂点以上に外側まで延設され、
   前記外キャップは、前記天井の底面から前記フランジ部が挿入可能な間隔を隔てた前記内周面の上部位置に、前記内周面の周辺に沿って前記口の外周面に近接する位置まで突出した突起部を形成してなり、
   前記内キャップと前記外キャップは前記フランジ部の外側辺縁部位が前記外キャップの前記天井底面と前記突起部との間に嵌め込まれて相互結合され、
   前記フランジ部の底面には環状嵌込突起を形成しており、前記環状嵌込突起は前記突起部の内側端部と前記口の上面の外側縁との間に入る
   ことを特徴とする容器キャップ組立体。
2. 前記外キャップは合成樹脂材質で形成され、
   前記突起部は前記外キャップの内周面周辺に沿って環状の一体で構成され、
   前記内キャップと外キャップとの結合は前記外キャップの天井底面と前記突起部の上面との間に前記フランジ部を曲げて挿入して前記内キャップの形状復元性質を利用して行われることを特徴とする請求項１に記載の容器キャップ組立体。
3. 前記外キャップは金属板材で形成され、前記突起部は前記外キャップの外周面の周辺に沿って内側に押さえられた形状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の容器キャップ組立体。
4. 前記突起部は前記外キャップの外周面の周辺に沿って間隔を隔てて配置した複数の個数で形成したことを特徴とする請求項３に記載の容器キャップ組立体。
5. 前記突起部は上側が前記外キャップの外側から内側に切開されるように押されて前記フランジ部の底面辺縁部位にかけられ、前記突起部の両側または下側の中の少なくとも下側が前記外キャップの側壁の一部が押されることによる曲げられた形状に形成されたことを特徴とする請求項４に記載の容器キャップ組立体。
6. 前記内キャップは前記外壁部の下端部位を内側に延長して連結した板形状の支持板を形成し、前記支持板の底面が前記外キャップの天井面を基準として前記外キャップの側壁部の下端位置よりさらに突出した位置にあり、前記支持板の上面にボスを形成し、前記ボス内に磁石を備えてなることを特徴とする請求項１〜５の中の何れか一項に記載の容器キャップ組立体。
7. 前記ボスは上側部位が前記外キャップの天井底面に当接する位置にあるようにし、高さ方向の中間部位の内側に隔壁を形成してなり、
   前記磁石は前記ボスの上側と下側の中の少なくとも上側内部に強制的に挿入して設置されることを特徴とする請求項６に記載の容器キャップ組立体。

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