JP6774130B1 - ペットボトルキャップ及びペットボトル - Google Patents

Abstract

【課題】ラベルの有無等、ペットボトル本体の条件に関わらず、キャップを保持することができるペットボトルキャップを提供する。【解決手段】ねじ切り式のペットボトルキャップ２であって、キャップ本体１０と、キャップ本体１０と切り離し可能なリング部２０と、を備え、リング部２０は、キャップ本体１０を保持し、第１アーム部２３と、第２アーム部２４と、キャップ本体１０の周縁部１２が嵌合する窪み部２６とを備えるキャップホルダー部２２を有し、キャップホルダー部２２は、キャップ本体１０を水平位置より３０°〜６０°の範囲で傾斜した状態で保持し、キャップ本体１０は、キャップホルダー部２２の窪み部２６に嵌った状態で、キャップ本体１０の周縁部１２が窪み部２６に当接することによりキャップ本体１０の動きが規制されている、ペットボトルキャップ２を提供する。【選択図】図６

Description

本開示は、取外したキャップを保持する機能を有するペットボトルに関する。

スクリュー式のキャップで飲み口の開閉をする構造を有するペットボトルにおいて、取り外したキャップは、ペットボットルを持っていない手で持つことが多く、この場合には両手が塞がり、例えば、ペットボットルの飲料を飲みながら携帯電話を使用したり、たばこを吸ったりすることができないとの不便さがあった。
また、キャップをテーブル等の上に置く場合には、開閉の都度、キャップを取りに行ったり、置きに行ったりする必要があり、非常に煩雑であった。
更に、野外でペットボットルの飲料を飲む場合にはキャップの置き場に困ることが多く、不適当な場所に置いてしまう等、衛生面においても問題があった。
この対策として、ペットボットルに貼り付けられたラベルを利用し、キャップに設けられたクリップでラベルに係止する技術が開示されている（特許文献１）。

登録実用新案公報第３１５７２９２号公報

近年、環境保全の観点から、ペットボットルの回収、リサイクルの促進が重要課題となっている。一方で、ペットボトルが回収されてもリサイクルされないで廃棄されるものが多くなっており、その主な原因は、異なる材質で形成されているペットボトル本体とラベルの未分別にある。この対応として、飲料メーカーにおいては、ラベルのないペットボトル製品を開発し、販売する動きが拡大している。
しかし、上記のような従来技術では、ラベルのないペットボトルの場合には、キャップを係止することができない、という問題があった。

そこで、本開示は、ラベルの有無等、ペットボトル本体の条件に関わらず、キャップを保持することができるペットボトルキャップを提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために以下によって把握される。
（１）本発明のペットボトルキャップは、ねじ切り式のペットボトルキャップであって、ねじ切り後に切り離されるキャップ本体と、前記キャップ本体の下端に設けられ、前記キャップ本体と切り離し可能なリング部と、を備え、前記リング部は、前記キャップ本体を保持するキャップホルダー部を有し、前記キャップホルダー部は、前記リング部の上側に設けられ、前記リング部の上端部よりも上側に突出しないよう前記リング部から略水平方向に延びる第１アーム部と、前記リング部の下側に設けられ、前記リング部から略水平方向に前記第１アーム部よりも長く延びるとともに、前記延びた端部から前記リング部の前記上端部より上側に突出しないよう略垂直方向に延びる第２アーム部と、前記第１アーム部と前記第２アーム部とによって形成され、前記キャップ本体の周縁部が嵌合する窪み部と、を有し、前記キャップホルダー部は、前記キャップ本体を水平位置より３０°〜６０°の範囲で傾斜した状態で保持し、前記キャップ本体は、前記第１アーム部と前記第２アーム部に挟まれるとともに、前記キャップホルダー部の前記窪み部に嵌った状態で、前記キャップ本体の周縁部が前記窪み部に当接することにより前記キャップ本体の動きが規制されている。
（２）上記（１）において、前記キャップ本体は、前記周縁部の厚みが前記周縁部の上部より厚く構成されており、前記窪み部の入口部の幅が、前記周縁部の厚みと略同寸法である。
（３）上記（２）において、前記周縁部の厚みと前記入口部の幅の差である（厚み−幅）が、−０．１ｍｍ以上であって０．５ｍｍ以下の範囲である。
（４）上記（２）又は（３）において、前記入口部の幅が、前記入口部の中央付近において前記周縁部の厚みと略同寸法であり、前記入口部の端部において前記周縁部の厚みより広く構成されている。
（５）上記（２）から（４）のいずれかにおいて、前記第１アーム部は、前記入口部を形成する先端部が円弧状に形成されており、前記第２アーム部は、前記入口部を形成する内面部が平面状に形成されている。
（６）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、前記キャップホルダー部の引張強さが５．０ｋｇｆ以上である。
（７）本発明のペットボトルは、上記（１）から（６）のいずれかのペットボトルキャップを有する。

本開示によれば、ラベルの有無等、ペットボトル本体の条件に関わらず、キャップを保持することができるペットボトルキャップを提供することができる。

本発明の実施形態に係るペットボトルの斜視図である。 本発明の実施形態に係るペットボトルにおいてキャップを保持した状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るペットボトルキャップにおけるリング部の斜視図である。 本発明の実施形態に係るペットボトルキャップにおけるリング部の側面図である。 本発明の実施形態に係るペットボトルキャップにおけるキャップ本体の側面図及び断面図である。 本発明の実施形態に係るペットボトルにおいて、ペットボトルキャップを保持した状態を示す正面図である。 本発明の実施形態に係るペットボトルキャップにおけるリング部の上面図である。 本発明の実施形態に係るペットボトルキャップの取り外しを示す図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施形態について詳細に説明する。各実施形態は例示の目的で提示するものであり、本発明は、以下に示す実施形態に何ら限定されるものではない。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号又は符号を付している。

図１は、本発明の実施形態に係るペットボトル１の斜視図である。
図１を用いて、本発明の実施形態に係るペットボトル１について説明する。
図１において、ペットボトル１は、飲料用の容器として一般的に使用されるものであり、通常の飲料水用、ガス圧力による変形を防止する炭酸飲料用、加熱飲料を充填する耐熱用等、様々なタイプのペットボトル１が用いられている。

ペットボトル１は、ペットボトル本体５０とペットボトルキャップ２を有している。
ペットボトル本体５０は、熱可塑性樹脂であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を材料として作られている容器であり、着色しない場合には無色透明で内容物を視認できるようになっている。必要に応じて着色して使用される場合もある。
ペットボトルキャップ２は、キャップ本体１０とキャップ本体１０の下端に設けられているリング部２０から構成されている。図１に示すように、未開封の場合には、キャップ本体１０とリング部２０がブリッジ５で連結されて一体になっている。このように構成することで、例えば、店頭等において故意に開封するような事故を防止している。

図２は、本発明の実施形態に係るペットボトル１において、キャップ本体１０を保持した状態を示す斜視図である。
ペットボトルキャップ２は、ねじ切り式であり、キャップ本体１０とリング部２０が切り離し可能に構成されている。
未開封のペットボトル１において、キャップ本体１０を反時計回りに回すと、ブリッジ５が破損して、ねじ切り後にキャップ本体１０がリング部２０から切り離される。キャップ本体１０の内側には雌ねじ１６が設けられていて、ペットボトル本体５０に設けられている雄ねじ５２と螺合しており、反時計回りに回していくと、キャップ本体１０がペットボトル本体５０から外れ、飲み口５１が開放される。この際、リング部２０は、ペットボトル本体５０に取り付けられたままの状態になっている。

図２に示すように、取り外したキャップ本体１０は、ペットボトル本体５０に取り付けられたままのリング部２０に設けられたキャップホルダー部２２によって保持することができる。
このような構成にすることで、取外したキャップ本体１０を、ペットボトル本体５０を持っていない手で持つ必要がなくなり、例えば、ペットボットルの飲料を飲みながら携帯電話を使用したり、たばこを吸ったりすることができる。
また、キャップをテーブル等の上に置く必要もなく、開閉の都度、キャップを取りに行ったり、置きに行ったりする必要がなくなり、非常に利便性が良くなる。
更に、野外でペットボットルの飲料を飲む場合にキャップの置き場に困ることがなく、衛生面においても有益である。

図３は、本発明の実施形態に係るペットボトルキャップ２におけるリング部２０の斜視図である。
図４（ａ）は、本発明の実施形態に係るペットボトルキャップ２におけるリング部２０の側面図であり、図４（ｂ）は窪み部２６の拡大図である。
図３及び図４を参照して、リング部２０を説明する。

図３に示すように、リング部２０は、中空の円柱状に形成されており、内周に向けて固定部２９が円周上に設けられており、ペットボトル本体５０に嵌め込まれた状態でリング部２０がペットボトル本体５０から外れないようになっている。
また、リング部２０の外周面から外側に突出するようにキャップホルダー部２２が設けられている。キャップホルダー部２２は、第１アーム部２３と第２アーム部２４を有している。

図４（ａ）に示すように、第１アーム部２３は、リング部２０の上側に設けられており、上面部２３ｂがリング部２０の上端部２１よりも上側に突出しないようにリング部２０から略水平方向に先端部２３ａまで延びて設けられている。
第２アーム部２４は、リング部２０の下側に設けられており、リング部２０から略水平方向に第１アーム部２３よりも長く延びるとともに、延びた端部からリング部２０の上端部２１より上側に突出しないように先端部２４ａが略垂直方向に延びている。

そして、第１アーム部２３と第２アーム部２４によって窪み部２６が形成されている。図３に示すように、窪み部２６は、第１アーム部２３と第２アーム部２４の幅方向全域に亘って貫通するように設けられており、キャップ本体１０が嵌合できるように形成されている。

図４（ｂ）に示すように、窪み部２６は、リング部２０を側面から見ると、第１アーム部２３の下面部２３ｄ、第２アーム部２４の上面部２４ｄ及び奥面部２８により囲まれるように形成されている。そして、第１アーム部２３の角部２３ｃとこれに対向する第２アーム部２４の角部２４ｃの間に入口部２７が形成されている。
入口部２７は幅Ａとなっており、入口部２７からキャップ本体１０が挿入されて、窪み部２６において嵌合して保持される。

図５は、本発明の実施形態に係るペットボトルキャップ２におけるキャップ本体１０を示す図であり、図５（ａ）は側面図、図５（ｂ）は断面図である。
図５（ａ）に示すように、キャップ本体１０は、側面から見ると、胴部１１と略平面状の上面部１３と底面部１４により略円柱状に形成されている。胴部１１の表面には図示しない凹凸が設けられており、ペットボトル１を開封する際や開封後のキャップ本体１０の着脱において、指で胴部１１を挟持して回転する際に滑りにくくしている。この滑り止めは、キャップ本体１０の軸断面形状が丸形の場合には特に重要であるが、例えば、キャップ本体１０の軸断面形状が多角形に形成されている場合には、この形状自体で滑り止め効果を有するため、必ずしも必要ではない。

キャップ本体１０の底面部１４の外周部である周縁部１２は、胴部１１よりも外径が大きく形成されている。そして、胴部１１と周縁部１２は、斜めの面である斜面１５で接続されており、これらによってキャップ本体１０の外形が形成されている。周縁部１２は同じ径の部分を一定高さまで形成し、斜面１５につなげるようにしてもよい。

図５（ｂ）に示すように、キャップ本体１０は胴部１１と上面部１３がほぼ一定程度の厚みの樹脂で形成され、それ以外は中空なっている。
胴部１１の内側には、雌ねじ１６が設けられており、ペットボトル本体５０の雄ねじ５２と螺合して、飲み口５１を遮蔽する。
雌ねじ１６の最下部から底面部１４までは、雌ねじ１６の谷とほぼ同径の内周部１７が形成されている。

雌ねじ１６の最下部から底面部１４までにおいて、周縁部１２の厚みである厚みＢが、最も厚くなっており、斜面１５から胴部１１にかけて徐々に厚みが薄くなるように形成されている。

図６は、本発明の実施形態に係るペットボトル１において、ペットボトルキャップ２を保持した状態を示す図であり、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は保持する部分を拡大した断面図である。

図６（ａ）に示すように、ペットボトル１において、ペットボトル本体５０の雄ねじ５２の下方にリング部２０が嵌め込まれており、リング部２０に設けられたキャップホルダー部２２によりキャップ本体１０が保持されている。

キャップ本体１０は、キャップホルダー部２２によって傾斜した状態で保持されている。この状態で、上面部１３がペットボトル本体５０の飲み口５１をなす平面（水平位置）となす角度θは、２０°〜７０°の範囲が好適であり、より好ましくは３０°〜６０°であり、更に好ましくは３５°〜６０°である。
角度θが小さいと、キャップ本体１０がより上側の位置となり、キャップホルダー部２２によりキャップ本体１０が保持された状態で、飲み口５１から飲料を飲む際にキャップ本体１０が邪魔になってしまい、好適ではない。
一方、角度θが大きいと、キャップ本体１０がより下側の位置となり、キャップホルダー部２２によりキャップ本体１０が保持された状態で、キャップ本体１０がペットボトル本体５０に干渉してしまう。これを避けるために、結果として、ペットボトル本体５０の形状や寸法を設計する際の制約となり、多様な形状や大きさのペットボトル本体５０にペットボトルキャップ２を使用することができなくなるため、好適ではない。

図６（ｂ）において、キャップ本体１０は、第１アーム部２３と第２アーム部２４に挟まれるとともに、キャップホルダー部２２の窪み部２６に嵌った状態で、キャップ本体１０の周縁部１２が窪み部２６に当接することによりキャップ本体１０の動きが規制されている。
すなわち、キャップ本体１０は胴部１１の外周面が第１アーム部２３の角部２３ｃにより規制され、内周部１７が第２アーム部２４の角部２４ｃによって規制され、更に周縁部１２が窪み部２６の奥面部２８に当接しており、これら３点によって支持することによりキャップ本体１０動きが規制されて、図６（ａ）に示す角度θが所定の範囲になるように保持される。

キャップ本体１０をペットボトル本体５０から外した後、キャップホルダー部２２に指で嵌め込んで保持する。キャップ本体１０をキャップホルダー部２２に嵌め込む際、キャップホルダー部２２の入口部２７に斜め上方から方向Ｐに沿って挿入していく。

図５（ｂ）に示すとおり、キャップ本体１０は、周縁部１２の厚みである厚みＢが、周縁部１２の上部より厚く構成されている。図６（ｂ）において、窪み部２６の入口部２７の幅である幅Ａが、厚みＢと略同寸法又は厚みＢが幅Ａより若干大きく構成されている。例えば、厚みＢと幅Ａの差である（厚みＢ−幅Ａ）が、−０．１ｍｍ以上であって０．５ｍｍ以下の範囲が好適であり、より好ましくは、０ｍｍ以上であって０．３ｍｍ以下の範囲である。
このため、周縁部１２が入口部２７を通過する際、抵抗力が生じ、ある程度強く挿入することで周縁部１２が入口部２７の奥に形成された窪み部２６に進入する。この状態で、厚みＢより薄い内周部１７が入口部２７の位置になり、若干の隙間が生じてキャップ本体１０に少し自由度が生まれるが、更に進入することで周縁部１２が奥面部２８に当接するため、キャップ本体１０の動きが規制されて、所定の姿勢のまま保持される。

したがって、キャップホルダー部２２によりキャップ本体１０が保持された状態において、ペットボトル本体５０を振ってもキャップ本体１０が外れることはない。
また、方向Ｐと逆方向である方向Ｑの方向にキャップ本体１０を引いてキャップ本体１０を外す場合には、入口部２７を通過する際に、周縁部１２が抵抗力を受けるため、強い力で引き抜く必要がある。

図７は、本発明の実施形態に係るペットボトルキャップ２におけるリング部２０の上面図である。
図７に示すように、入口部２７の中央付近の幅Ａは、周縁部１２の厚みＢと略同寸法である。幅Ａの好適な範囲も先に説明したとおりである。なお、図７は上面から見た図であるが、図７における幅Ａは、図６（ｂ）で示す幅Ａに相当するものである。
これに対して、入口部２７の端部の幅Ａｂは、幅Ａより広くなっている。したがって、端部の幅Ａｂは、キャップ本体１０の周縁部１２の厚みＢより広く構成されている。

図７に示すように、第１アーム部２３は、入口部２７を形成する先端部２３ａが円弧状に形成されており、第２アーム部２４は、入口部２７を形成する内面部２４ｂが平面状に形成されている。
このような構成にすることで、入口部２７の端部の幅Ａｂは、入口部２７の中央付近の幅Ａより広くなる。なお、幅Ａより幅Ａｂが広くなる構成は、先端部２３ａが円弧状に形成される構成に限定されるものではない。例えば、幅Ａｂが幅Ａより広くなるように、先端部２３ａが中央付近では内面部２４ｂと並行な平面で形成されており、端部において内面部２４ｂに対して斜面となるように形成されていてもよい。

図８は、本発明の実施形態に係るペットボトルキャップ２の取り外しを示す図である。
図６（ｂ）で示すように、方向Ｑの方向にキャップ本体１０を引いてキャップホルダー部２２からキャップ本体１０を外す場合には、入口部２７を通過する際に、周縁部１２が抵抗力を受けるため、強い力で引き抜く必要がある。

図７に示すように、入口部２７を、端部の幅Ａｂが周縁部１２の厚みＢより広くなる構成にすることにより、図８において、キャップ本体１０を方向Ｒに回転させることで、周縁部１２が入口部２７の端部において干渉することがなく、入口部２７に沿うようにして、入口部２７からの抵抗力を殆ど受けることなく、キャップ本体１０を外すことができる。方向Ｒに回転させる際に、周縁部１２が点接触に近い状態で入口部２７から外れるためである。

図８（ａ）において、キャップ本体１０は、キャップホルダー部２２の窪み部２６に嵌った状態で保持されている。キャップ本体１０の底面部１４において、キャップホルダー部２２の中央付近を通る軸を中心にして方向Ｒの方向にキャップ本体１０をその位置で裏返すように回転させる。
図８（ｂ）に示すとおり、第１アーム部２３の先端部２３ａと第２アーム部２４の内面部２４ｂにより形成される入口部２７の端部の幅Ａｂをキャップ本体１０の周縁部１２が先端部２３ａに沿うようにガイドされて、殆ど抵抗を受けないで通過する。
図８（ｃ）に示すように、キャップホルダー部２２のすぐ近傍において、キャップ本体１０を僅かな力で容易に取り外すことができる。

キャップ本体１０を方向Ｒに回転させる力は、そのままの位置でキャップ本体１０を裏返す方向の力に近いものであり、ペットボトル本体５０を振っても方向Ｒに回転させる力をキャップ本体１０が受けることは殆どない。このため、取り外す意図が無いにも関わらずキャップ本体１０が外れてしまうという事故を防止することができる。

以上説明したように、本実施形態においては、ペットボトル本体５０のラベルの有無等の条件に関わらず、ペットボトル１を開封してペットボトル本体５０から取り外したキャップ本体１０を、開封した際にペットボトル本体５０に残るリング部２０に設けられたキャップホルダー部２２に嵌合させて、容易に保持することができる。

そして、この状態で、ペットボトル本体５０の中の飲料を飲むことができ、この際、キャップ本体１０が邪魔になることがない位置（角度）に保持することができる。
また、ペットボトル本体５０を振る等して外力が生じた場合であっても、キャップ本体１０が外れてしまう事故を防止することができる。

更に、キャップホルダー部２２からキャップ本体１０を取り外す際は、キャップ本体１０を裏返すように回転させることで、容易に取り外すことができる。

なお、キャップホルダー部２２について引張試験を行い、必要な強度について確認した。この結果、キャップホルダー部２２の引張強さは、５．０ｋｇｆ以上であることが好適である。この強さ以上であれば、通常の使用において、キャップホルダー部２２が破損することはない。より好しくは、キャップホルダー部２２の引張強さは、８．０ｋｇｆ以上であり、更に好ましくは、１０．０ｋｇｆ以上である。
キャップホルダー部２２の引張強さは、キャップホルダー部２２の形状、材質等により適切な範囲にすることが可能である。

キャップホルダー部２２は、ペットボトルキャップ２としてキャップ本体１０と一体成型されるため、キャップ本体１０と同じ材質になる。
キャップ本体１０は、比重が１未満の素材を使用することとされている。これは、リサイクルの際に、ペットボトル本体５０の素材であるＰＥＴ（比重約１．３４〜１．３９）とキャップ本体１０の素材を水による比重分離によって容易に分離できるようにするためのガイドラインである。比重が１未満の樹脂材料ということで、キャップ本体１０の素材としては、ポリプロピレン（ＰＰ、比重約０．９０）、ポリエチレン（ＰＥ、比重約０．９４〜０．９６）等が使用される。

以上、具体的な実施形態に基づいて本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を実施しても良い。

このように、本発明は、具体的な実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を施したものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ ペットボトル
２ ペットボトルキャップ
５ ブリッジ
１０ キャップ本体
１１ 胴部
１２ 周縁部
１３ 上面部
１４ 底面部
１５ 斜面
１６ 雌ねじ
１７ 内周部
２０ リング部
２１ａ 上端部
２１ｂ 下端部
２２ キャップホルダー部
２３ 第１アーム部
２３ａ 先端部
２３ｂ 上面部
２３ｃ 角部
２３ｄ 下面部
２４ 第２アーム部
２４ａ 先端部
２４ｂ 内面部
２４ｃ 角部
２４ｄ 上面部
２６ 窪み部
２７ 入口部
２８ 奥壁
２９ 固定部
５０ ペットボトル本体
５１ 飲み口
５２ 雄ねじ

Claims (7)

1. ねじ切り式のペットボトルキャップであって、
   ねじ切り後に切り離されるキャップ本体と、
   前記キャップ本体の下端に設けられ、前記キャップ本体と切り離し可能なリング部と、を備え、
   前記リング部は、前記キャップ本体を保持するキャップホルダー部を有し、
   前記キャップホルダー部は、
   前記リング部の上側に設けられ、前記リング部の上端部よりも上側に突出しないよう前記リング部から略水平方向に延びる第１アーム部と、
   前記リング部の下側に設けられ、前記リング部から略水平方向に前記第１アーム部よりも長く延びるとともに、前記延びた端部から前記リング部の前記上端部より上側に突出しないよう略垂直方向に延びる第２アーム部と、
   前記第１アーム部と前記第２アーム部とによって形成され、前記キャップ本体の周縁部が嵌合する窪み部と、を有し、
   前記キャップホルダー部は、前記キャップ本体を水平位置より下側に傾斜した状態で保持し、
   前記キャップ本体は、前記第１アーム部と前記第２アーム部に挟まれるとともに、前記キャップホルダー部の前記窪み部に嵌った状態で、前記キャップ本体の周縁部が前記窪み部に当接することにより前記キャップ本体の動きが規制されており、
   前記キャップ本体は、前記キャップホルダー部に保持された位置で回転させることで前記キャップホルダー部から外れる、
   ペットボトルキャップ。
2. 前記キャップ本体は、前記周縁部の厚みが前記周縁部の上部より厚く構成されており、
   前記窪み部の入口部の幅が、前記周縁部の厚みと略同寸法である、請求項１に記載のペットボトルキャップ。
3. 前記周縁部の厚みと前記入口部の幅の差である（厚み−幅）が、−０．１ｍｍ以上であって０．５ｍｍ以下の範囲である、請求項２に記載のペットボトルキャップ。
4. 前記入口部の幅が、前記入口部の中央付近において前記周縁部の厚みと略同寸法であり、前記入口部の端部において前記周縁部の厚みより広く構成されている、請求項２又は請求項３に記載のペットボトルキャップ。
5. 前記第１アーム部は、前記入口部を形成する先端部が円弧状に形成されており、
   前記第２アーム部は、前記入口部を形成する内面部が平面状に形成されている、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のペットボトルキャップ。
6. 前記キャップホルダー部の引張強さが５．０ｋｇｆ以上である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のペットボトルキャップ。
7. 前記請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のペットボトルキャップを有するペットボトル。

Images