JP6600520B2 - 合成樹脂製容器蓋 - Google Patents

Description

本発明は、上方に延出する全体として円筒形状の液体流入ノズルを備えた液体分配機（一般に液体は飲料水であり、「ウォータサーバー」と称されている）に適用される液体容器のための合成樹脂製容器蓋に関する。

周知の如く、上方に延出する全体として円筒形状の液体流入ノズルを備えた液体分配機が広く実用に供されている。そして、かかる液体分配機に液体を補充する手段として、上記液体流入ノズルと協働する合成樹脂製容器蓋によって口頸部が密封された液体容器が使用されている。上記液体流入ノズルと協働する合成樹脂製容器蓋の典型例としては、下記特許文献１、特にその図１１Ａ乃至Ｃに開示されている容器蓋を挙げることができる。この容器蓋はポリエチレン又はポリプロピレンの如き適宜の合成樹脂から一体に形成されており、天面壁とこの天面壁の周縁から垂下するスカート壁とから構成されている。天面壁は円環状外周部、この外周部の内周縁から下方に延びる円筒形状の垂下筒部、及び垂下筒部の下端に接続された円形底部を含み、底部は肉厚が比較的大きい非破断外周縁部と肉厚が比較的小さい破断外周縁部を有する。

液体分配機に液体容器を連結して液体容器から液体分配機に液体を補充する際には、液体容器を倒立状態にして容器蓋の天面壁の外面を下方に指向させた状態で液体容器を下降し、液体分配機の液体流入ノズルを天面壁の垂下筒部内に進入させて、液体流入ノズルから天面壁の底部に力を加え、これによって底部の破断周縁部を破断して非破断周縁部を旋回中心部として底部を上方に旋回せしめる。かくすると、容器蓋の天面壁の中央に流出開口が生成され、この流出開口を通して液体容器内の液体が液体流入ノズルを介して液体分配機に流入せしめられる。

国際公開ＷＯ ２００７／１４６４８６ Ａ２号

本発明者等の経験によれば、上述したとおりの従来の容器蓋には、多数の容器蓋を搬送する際等に、他の容器蓋のスカート壁の下端が天面壁の底部に当接して相当大きな力が底部に加えられ、これによって破断外周縁部が破断されてしまう虞がある。また、容器蓋が装着された液体容器を液体分配機に装着して液体分配機に液体を補充する際に、破断周縁部の破断に引き続いて底部が非破断外周縁部を旋回中心部として充分円滑に旋回されず、非破断外周縁部に過大な力が加えられて非破断外周縁部も破断されてしまって底部が天面壁から分離されてしまう傾向がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、上方に延出する全体として円筒形状の液体流入ノズルを備えた液体分配機に適用される液体容器のための合成樹脂製容器蓋にして、多数の容器蓋を搬送する際等に、他の容器蓋のスカート壁の下端が天面壁の底部に当接することが可及的に回避され、そしてまた容器蓋が装着された液体容器を液体分配機に装着して液体分配機に液体を補充する際には、底部がその外周縁部の一部即ち非破断領域を残して垂下筒部から分離された後に非破断領域の破断を発生せしめることなく非破断領域を旋回中心部として底部が充分円滑に旋回される、新規且つ改良された容器蓋を提供することである。

本発明者等は、鋭意検討の結果、垂下筒部の垂下長さを周方向において変化させ、水平に延在する底部の薄肉外周縁部における非破断領域においては底部が垂下筒部の下端に接続され、その他の領域即ち破断領域においては底部が垂下筒部の下端ではなくて内周面に接続されるようになすことによって、上記主たる技術的課題を達成することができることを見出した。

即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する合成樹脂製容器蓋として、上方に延出する全体として円筒形状の液体流入ノズルを備えた液体分配機に適用される液体容器のための合成樹脂製容器蓋であって、
天面壁と該天面壁の周縁から垂下するスカート壁とから構成され、該天面壁は円環状外周部、該外周部の内周縁から下方に延びる円筒形状の垂下筒部及び円形底部を有し、該底部は薄肉外周縁部を介して該垂下筒部に接続されており、該底部の該薄肉外周縁部は非破断領域と破断領域とを含み、該非破断領域の肉厚Ｔ１は破断領域の肉厚Ｔ２よりも大きく且つ非破断領域の周方向延在角度α１は９０度以下である合成樹脂製容器蓋にして、
該垂下筒部は該非破断領域に対応する短領域においては垂下長さがＬ１であり、該短領域以外においては垂下長さがＬ１よりも大きく、
該底部は、該短領域においては該垂下筒部の下端に接続され、該短領域以外においては該垂下筒部の内周面に接続されている、
ことを特徴とする合成樹脂製容器蓋が提供される。

好ましくは、該短領域の両側には変遷領域が存在し、該変遷領域においては垂下長さが該短領域から遠ざかるに従ってＬ１からＬ２まで漸次増大し、該短領域及び該変遷領域以外は垂下長さがＬ２である長領域である。該非破断領域の周方向延在角度α１及び該短領域の周方向延在角度β１は３０乃至５０度であり、該変遷領域の各々の周方向延在角度β２は４０乃至６０度であるのが好ましい。該非破断領域に対応して該底部は該薄肉外周縁部の肉厚Ｔ１まで肉厚が漸次低減された肉厚低減領域を有し、該短領域において該垂下筒部は肉厚がＳ２に低減された下端部を有するのが好適である。該破断領域は該非破断領域に対して直径方向反対側に位置し且つ該非破断領域の肉厚Ｔ１よりも小さい肉厚Ｔ２−１を有する破断開始領域、該破断開始領域の周方向両側に位置し且つ肉厚Ｔ２−２が該破断開始領域の肉厚Ｔ２−１よりも大きいが該非破断領域の肉厚Ｔ１よりも小さい破断進行領域を含むのが好ましい。該破断進行領域の各々は肉厚Ｔ２−２−１を有する中間領域、該破断開始領域と該中間領域との間に位置し肉厚Ｔ２−２が該肉厚Ｔ２−１から該肉厚Ｔ２−２−１に漸次増大する第一の肉厚増大領域、及び該中間領域と該非破断領域との間に位置し肉厚Ｔ２−２が該肉厚Ｔ２−２−１からＴ１まで漸次増大する第二の肉厚増大領域を含むのが望ましい。該破断開始領域の周方向延在角度α２は１３０乃至１５０度であるのが好適である。好ましくは、該破断開始領域の周方向延在角度α２は１３０乃至１５０度であり、該破断進行領域の各々における該中間領域の周方向延在角度α３は４０乃至６０度であり、該第一の肉厚増大領域の周方向延在角度α４と該第二の肉厚増大領域の周方向延在角度α５とは同一である。

本発明に従って構成された容器蓋においては、垂下筒部は非破断領域に対応する短領域においては垂下長さがＬ１であり、該短領域以外においては垂下長さがＬ１よりも大きく、そして該底部は、該短領域においては該垂下筒部の下端に接続され、該短領域以外においては該垂下筒部の内周面に接続されている故に、多数の容器蓋を搬送する際等に、他の容器蓋のスカート壁の下端が天面壁の底部に当接することが可及的に回避され、そしてまた容器蓋が装着された液体容器を液体分配機に装着して液体分配機に液体を補充する際には、底部がその外周縁部の一部即ち非破断領域を残して垂下筒部から分離された後に被破断領域の破断を発生せしめることなく非破断領域を旋回中心部として底部が充分円滑に旋回される。

本発明に従って構成された容器蓋の好適実施形態を示す正面図。 図１の容器蓋の平面図。 図１の容器蓋の底面図。 図１の容器蓋の、図２における線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図。 図４の一部を拡大して示す部分断面図。 図１の容器蓋における底部の薄肉外周縁部の厚さ変化を説明するための部分底面図。 図１の容器蓋における底部の薄肉外周縁部の厚さ変化を説明するための部分展開断面図。 図１の容器蓋が装着された液体容器を液体分配機に装着する前の状態を示す部分断面図。 図１の容器蓋が装着された液体容器を液体分配機に装着した後の状態を示す部分断面図。

以下、本発明に従って構成された容器蓋の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳述する。

図１乃至図４を参照して説明すると、ポリエチレン又はポリプロピレンの如き適宜の合成樹脂から射出成型或いは圧縮成形することができる、全体を番号２で示す本発明に従って構成された容器蓋は、円形天面壁４とこの天面壁４の周縁から垂下する円筒形状のスカート壁６とを有する。

天面壁４は円環状外周部８、この外周部８の内周縁から下方に延びる円筒形状の垂下筒部１０、及び垂下筒部１０に接続された円形底部１２を有する。図示の実施形態においては、実質上水平に延在する外周部８の上面には環状段差１４が形成されており、外周縁部８の内側領域の上面は外側領域の上面よりも若干下方に変位している。外周部８の下面即ち内面には、下方に延出する同心状の一対のシール片、即ち筒状内側シール片１６及び筒状外側シール片１８が配設されている。

図４を参照することによって明確に理解されるとおり、垂下筒部１０は外周部８の内周縁から下方に向かって略鉛直に、更に詳細には下方に向かって半径方向内側に若干の傾斜角度で傾斜して、延びている。図４と共に図５及び図６を参照して説明を続けると、垂下筒部１０は、垂下長さがＬ１である短領域２０ａと、短領域２０ａの両側に位置し垂下長さが上記Ｌ１からＬ２まで漸次増大する変遷領域２０ｂと、変遷領域２０ｂ間に位置し垂下長さがＬ２である長領域２０ｃとを有することが重要である。短領域２０ａの周方向延在角度β１は９０度以下、特に３０乃至５０度、であるのが好ましい。変遷領域２０ｂの各々の周方向延在角度β２は４０乃至６０度程度であるのが好適である。図４及び図５を参照することによって明確に理解されるとおり、短領域２０ａにおいては、垂下筒部１０の上部は比較的厚い肉厚Ｓ１を有し、下部は比較的薄い肉厚Ｓ２を有し、中間部においては肉厚がＳ１からＳ２まで漸次低減されている。長領域２０ｃにおいては、垂下筒部１０の上部は短領域２０ａの上部の肉厚Ｓ１と同一の肉厚Ｓ１を有し、下部は上記肉厚Ｓ１よりも薄いが上記肉厚Ｓ２よりも厚い肉厚Ｓ３を有し、中間部においては肉厚がＳ１からＳ３漸次低減せしめられている。図６を参照することによって明確に理解される如く、長領域２０ｃの下部の肉厚Ｓ３は、変遷領域２０ｂに隣接する周方向両端部において変遷領域２０ｂに向かって漸次低減されている。変遷領域２０ｂにおいては、垂下筒部１０の上部は短領域２０ａの上部の肉厚Ｓ１と同一の肉厚Ｓ１を有し、下部は肉厚Ｓ４を有し、中間部においては肉厚が上記肉厚Ｓ１から上記肉厚Ｓ４に漸次低減されている。変遷領域２０ｂの下部の上記肉厚Ｓ４は、図６を参照することによって理解される如く、周方向において短領域２０ａに向かって上記肉厚Ｓ３から上記肉厚Ｓ２まで漸次低減されている。上記肉厚Ｓ１は１．２乃至２．０ｍｍ、上記肉厚Ｓ２は０．３乃至０．５ｍｍ、そして上記肉厚Ｓ３は０．８乃至２．０ｍｍであるのが好適である。

図１乃至図４と共に図５乃至図７を参照して説明を続けると、実質上水平に延在している底部１２は薄肉外周縁部２２を有し、この薄肉外周縁部２２を介して筒部１０に接続されている。薄肉外周縁部２２は非破断領域２２ａと破断領域２２ｂとを含み、非破断領域２２ｂの肉厚Ｔ１は破断領域２２ｂの肉厚Ｔ２よりも大きいことが重要である。周方向において、非破断領域２２ａは垂下筒部１０の上記短領域２０ａに実質上整合して位置し、破断領域２２ｂは垂下筒部１０の上記変遷領域２０ｂ及び長領域２０ｃに実質上整合して位置している。そして、図４を参照することによって明確に理解されるとおり、上記短領域２０ａにおいて非破断領域２２ａは底部１２と垂下筒部１０の下端に接続されており、上記変遷領域２０ｂ及び長領域２０ｃにおいて破断領域２２ｂは垂下筒部１０の内周面に接続されている。換言すれば、上記変遷領域２０ｂ及び長領域２０ｃにおいては、垂下筒部１０は底部１２を越えて下方に延出している。非破断領域２２ａの周方向延在角度α１は、上記短領域２０aの周方向延存在角度β１と実質上同一で、９０度以下、好ましくは３０乃至５０度程度、である。

図６及び図７を参照することによって明確に理解されるとおり、図示の実施形態においては、破断領域２２ｂは非破断領域２２ａに対して直径方向反対側に位置する破断開始領域２２ｂ−１と破断開始領域２２ｂ−１の両側に位置する破断進行領域２２ｂ−２とを含んでいる。そして更に、破断進行領域２２ｂ−２の各々は中間領域２２ｂ−２−１、中間領域２２ｂ−２−１と破断開始領域２２ｂ−１との間に位置する第一の肉厚増大領域２２ｂ−２−２、及び中間領域２２ｂ−２−１と非破断領域２２ａとの間に位置する第二の肉厚増大領域２２ｂ−２−３を含んでいる。破断開始領域２２ｂ−１は肉厚Ｔ２−１を有し、破断進行領域２２ｂ−２は上記肉厚Ｔ２−１よりも大きい肉厚Ｔ２−２を有する。そして、破断進行領域２２ｂ−２の中間領域２２ｂ−２−１は肉厚Ｔ２−２−１を有し、第一の肉厚増大領域２２ｂ−２−２の肉厚は上記肉厚Ｔ２−１から上記肉厚Ｔ２−２−１まで漸次増大し、第二の肉厚増大領域２２ｂ−２−３の肉厚は上記肉厚Ｔ２−２−１から上記肉厚Ｔ１まで漸次増大する。上記肉厚Ｔ１は０．５０乃至０．９０ｍｍ程度で、上記肉厚Ｔ２−１は０．２０乃至０．２５ｍｍ程度で、上記肉厚Ｔ２−２−１は０．２４乃至０．２９ｍｍ程度であるのが好ましい。破断開始領域２２ｂ−１の周方向延在角度α２は１３０乃至１５０度程度で、中間領域２２ｂ−２−１の周方向延在角度α３は４０乃至６０度程度であるのが好適である。第一の肉厚増大領域２２ｂ−２−２の周方向延在角度α４と第二の肉厚増大領域２２ｂ−２−３の周方向延在角度α５とは実質上同一でよい。

図４及び図５から明確に理解されるとおり、非破断領域２２ａに対応して、底部１２の肉厚は、底部１２の中心から幾分非破断領域２２ａ側に変位した位置から非破断領域２２ａに向かって、主部の肉厚Ｋから薄肉外周縁部２２の非破断領域２２ａの肉厚Ｔ１まで漸次低減される肉厚低領域となっている。底部１２の主部の肉厚Ｋは０．９乃至２．０ｍｍ程度でよい。図２、図４及び図５に明確に図示するとおり、薄肉外周縁部２２の破断開始領域２２ｂ−１に近接して、従って薄肉外周縁部２２の非破断領域２２ａからは離隔させて、底部１２の上面には平坦な上面を有する２個の突起２４ａ及び２４ｂが形成されている。

図１乃至図４を参照して説明すると、図示の実施形態においては、天面壁４の周縁から実質上鉛直に垂下するスカート壁６の下端部はそれよりも上方の部位に対して半径方向外側に若干変位されていると共にそれよりも上方の部位の肉厚よりも肉厚が幾分低減されている。スカート壁６の外周面における軸線方向中央部位には周方向間隔をおいて軸線方向に延びる複数個の突条２６が形成されている。スカート壁６の内周面には雌螺条２８が配設されており、この雌螺条２８には周方向に間隔をおいて軸線方向に延びる４個の中断部３０が形成されている。

而して、上述したとおりの容器蓋２の製造及び搬送工程においては、射出成形或いは圧縮成形によって成形された多数の容器蓋が搬送ダクト如き適宜の搬送手段を通して搬送されてダンボール箱の如き収容箱に収容されるが、この際には容器蓋２同士相互に押し付けられることが少なくない。然るに、本発明に従って構成された容器蓋２においては、垂下筒部１０が短領域２０ａ（非破断領域２２ａ）を除いて底部１２を越えて下方に延出している。それ故に、垂下筒部１０の、底部１２を越えて延出している延出端部によって、他の容器蓋２のスカート壁６の先端が天面壁４の底部１２の下面即ち内面に当接することが可及的に回避され、かくして底部１２の薄肉外周縁部２２、特にその破断領域２２ｂ、が破断されてしまうことが効果的に防止される。

図８には、本発明に従って構成された容器蓋２が適用された液体容器の口頸部３２が倒立状態で図示されていると共に、液体分配機の液体流入ノズル３４が図示されている。適宜の合成樹脂或いはガラスから形成することができる比較的大容量の液体容器は、呼び径が５０ｍｍ程度である比較的大径の円筒形状である口頸部３２を有し、この口頸部３２の外周面には雄螺条３６とこの雄螺条３６の下方（図８においては上方）に位置するサポートリング３８が形成されている。通常は飲料水である液体を液体容器内に充填した後に、液体容器の口頸部３２に容器蓋２が装着され、口頸部３２が密封される。容器蓋２の装着は、口頸部３２に容器蓋２を被嵌し、図８において下方から見て時計方向に容器蓋２を回転して容器蓋２の雌螺条２８を口頸部３２の雄螺条３６に螺合することによって遂行される。口頸部３２に容器蓋２が所要とおりに装着されると、容器蓋２の天面壁４の内面に形成されている内側シール変１６及び外側シール片１８が夫々口頸部３２の内周面及び外周面に密接され、これによって口頸部３２が密封される。

液体分配機の液体容器を装填して液体分配機内に液体を補充する際には、液体分配機（図示していない）の液体流入ノズル３４に対して、液体容器を倒立状態にして液体流入ノズル３４の上方に位置させ、容器蓋２の天面壁４における垂下筒部１０を液体流入ノズル３４に整合させる。次いで、液体容器を図９に図示する位置まで下降し、適宜の保持手段（図示していない）によって図９に図示する位置に保持する。液体容器を図８に図示する位置から図９に図示する位置まで下降する際には、液体流入ノズル３４が容器蓋２の天面壁４の置ける垂下筒部１０内に進入して底壁１２の外面（図８及び図９において下面）に当接して押圧力を加える。底壁１２には薄肉外周縁部２２の破断開始領域２２ｂ−１に近接して突起２４ａ及び２４ｂが形成されている故に、液体流入ノズル３４は突起２４ａ及び２４ｂに当接し、従って薄肉外周縁部２０の破断開始領域２２ｂに近接した部位に押圧力が加えられる。そしてまた、破断開始領域２２ｂ−１の肉厚Ｔ２−１は破断進行領域２２ｂ−２の肉厚Ｔ２−２よりも薄く、破断進行領域２２ｂ−２の肉厚Ｔ２−２は非破断領域２２ａの肉厚Ｔ１よりも薄い。それ故に、底部１２の薄肉外周縁部２２の破断開始領域２２ｂ−１から破断が開始され、破断進行領域２２ｂ−２に破断が円滑に進行する。非破断領域２２ａの肉厚Ｔ１は比較的厚く、非破断領域２２ａは破断されることなく維持され、非破断領域２２ａを旋回中心として底部１２が図９において反時計方向に旋回される。かくして天面壁４には流出開口が生成され、液体容器内の液体が液体流入ノズル３４を通して液体分配機に流入する。非破断領域２２ａにおいては垂下筒部１０が底壁１２を越えて下方に延出しておらず、そしてまた短領域２０ａにおいては垂下筒部１０の下端部の肉厚Ｓ２が変遷領域２０ｂ及び長領域２０ｃの肉厚Ｓ３に比べて低減されていると共に、非破断領域２２ａに対応して底部１２の肉厚が薄肉外周部２２の非破断領域２２ａに向かって漸次低減される肉厚低減領域になっているため、非破断領域２０ａを旋回中心として底部１２が変形し易くノズル３４からの押圧力が適宜に分散され、それ故に底部１２は非破断領域２２ａの破断を発生することなく非破断領域２２ａを旋回中心として充分円滑に旋回される。

２：容器蓋
４：天面壁
６：スカート壁
８：外周部
１０：垂下筒部
１２：底部
２０ａ：短領域
２０ｂ：変遷領域
２０ｃ：長領域
２２：薄肉外周縁部
２２ａ：非破断領域
２２ｂ：破断領域
２２ｂ−１：破断開始領域
２２ｂ−２：破断進行領域
２２ｂ−２−１：中間領域
２２ｂ−２−２：第一の肉厚増大領域
２２ｂ−２−３：第二の肉厚増大領域
２４ａ：突起
２４ｂ：突起
３２：液体容器の口頸部
３４：液体分配機の液体流入ノズル

Claims (8)

1. 上方に延出する全体として円筒形状の液体流入ノズルを備えた液体分配機に適用される液体容器のための合成樹脂製容器蓋であって、
   天面壁と該天面壁の周縁から垂下するスカート壁とから構成され、該天面壁は円環状外周部、該外周部の内周縁から下方に延びる円筒形状の垂下筒部及び円形底部を有し、該底部は薄肉外周縁部を介して該垂下筒部に接続されており、該底部の該薄肉外周縁部は非破断領域と破断領域とを含み、該非破断領域の肉厚Ｔ１は破断領域の肉厚Ｔ２よりも大きく且つ非破断領域の周方向延在角度α１は９０度以下である合成樹脂製容器蓋にして、
   該垂下筒部は該非破断領域に対応する短領域においては垂下長さがＬ１であり、該短領域以外においては垂下長さがＬ１よりも大きく、
   該底部は、該短領域においては該垂下筒部の下端に接続され、該短領域以外においては該垂下筒部の内周面に接続されている、
   ことを特徴とする合成樹脂製容器蓋。
2. 該短領域の両側には変遷領域が存在し、該変遷領域においては垂下長さが該短領域から遠ざかるに従ってＬ１からＬ２まで漸次増大し、該短領域及び該変遷領域以外は垂下長さがＬ２である長領域である、請求項１記載の合成樹脂製容器蓋。
3. 該非破断領域の周方向延在角度α１及び該短領域の周方向延在角度β１は３０乃至５０度であり、該変遷領域の各々の周方向延在角度β２は４０乃至６０度である、請求項２記載の合成樹脂製容器蓋。
4. 該非破断領域に対応して該底部は該薄肉外周縁部の肉厚Ｔ１まで肉厚が漸次低減された肉厚低減領域を有し、該短領域において該垂下筒部は肉厚がＳ２に低減された下端部を有する、請求項１から３までのいずれかに記載の合成樹脂製容器蓋。
5. 該破断領域は該非破断領域に対して直径方向反対側に位置し且つ該非破断領域の肉厚Ｔ１よりも小さい肉厚Ｔ２−１を有する破断開始領域、該破断開始領域の周方向両側に位置し且つ肉厚Ｔ２−２が該破断開始領域の肉厚Ｔ２−１よりも大きいが該非破断領域の肉厚Ｔ１よりも小さい破断進行領域を含む、請求項１から４までのいずれかに記載の合成樹脂製容器蓋。
6. 該破断進行領域の各々は肉厚Ｔ２−２−１を有する中間領域、該破断開始領域と該中間領域との間に位置し肉厚Ｔ２−２が該肉厚Ｔ２−１から該肉厚Ｔ２−２−１に漸次増大する第一の肉厚増大領域、及び該中間領域と該非破断領域との間に位置し肉厚Ｔ２−２が該肉厚Ｔ２−２−１からＴ１まで漸次増大する第二の肉厚増大領域を含む、請求項５記載の合成樹脂製容器蓋。
7. 該破断開始領域の周方向延在角度α２は１３０乃至１５０度である、請求項５又は６記載の合成樹脂製容器蓋。
8. 該破断開始領域の周方向延在角度α２は１３０乃至１５０度であり、該破断進行領域の各々における該中間領域の周方向延在角度α３は４０乃至６０度であり、該第一の肉厚増大領域の周方向延在角度α４と該第二の肉厚増大領域の周方向延在角度α５とは同一である、請求項６記載の合成樹脂製容器蓋。