JP7042488B2 - 蓋体 - Google Patents

Description

本発明は、アルミニウム等のシートで封止された飲料用容器に被せられる蓋体に関する。

飲料用容器は、各種理由により蓋体が被せられて販売されることが多い。例えば内容物がコーヒーであれば、その飲料用容器内のコーヒーはチルドカップコーヒーとも呼ばれる。例えば、蓋体は、見栄えの良さから購買意欲を増進させるべく、飲料用容器に被せられる。また例えば、飲料用容器内には、開口面にアルミニウムシートが熱融着されることで飲料物が封止されるが、このアルミニウムシートに外部からの突き刺さり抑止や、ホコリ等の異物が付着することを阻止すべく、蓋体が被せられる。また例えば、差し込まれるストローの揺動を抑制すべく、ストローが差し込まれる差込孔を備えつつ、蓋体が被せられる。また蓋体はデスクに水滴が落ちるのを防止するコースターともなり得る。

このような蓋体は、中心に平坦な領域であるカガミ部を備え、また、このカガミ部の周囲を膨出させることで、上面視ではリング状であり、リングを寸断する断面では概略台形の台部を備えている（例えば特許文献１参照）。この台部は、蓋体の意匠性を高めるため、又はコースターとして蓋体を使用する際に飲料用容器を周囲から支えるために膨出している。

この台部は、典型的には、カガミ部の縁から立ち上がる内周壁と、内周壁の上端から屈曲してカガミ部と平行に延びる天面部と、天面部の外周縁から垂れ下がる外周壁により画成されている。

特開２００８－２３９２４４号公報

台部を備える蓋体を飲料用容器に被せた状態で、台部の角の一点に過大な荷重がかかるオフセット衝突が生じると、台部の外周壁が中折れして先鋭化し、飲料容器のアルミニウムシートを突き破ってしまう虞がある。突き破るまで至らなくとも、中折れした先端がアルミニウムシートに強い圧力を加え、フランジの内縁に沿ってアルミニウムシートに亀裂が生じる虞がある。

アルミニウムシートを突き破ったり、アルミニウムシートに亀裂を生じさせてしまうと、飲料用容器内に封止されていた飲料物が解放されて外部に飛び散ってしまう。例えば、飲料用容器を陳列棚から落下させてしまい、地面との衝突によって外周壁の中折れが生じると、床が汚れてしまう。また例えば、アルミニウムシートに微細な亀裂が入った状態でバッグの中に飲料用容器を収容していると、搬送時の振動や、温度膨張等により内容物が噴出しバッグが汚れてしまう不具合も発生した。

上記課題に際して、アルミニウムシートの突き刺し強度を上げる手法も考えられる。しかしながら、アルミニウムシートには切欠き状のストロー先端部を突き刺すことが予定されており、アルミニウムシートの強度向上の観点では相反する課題を解決することは困難であった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、台部の角の一点に過大な荷重がかかるオフセット衝突が生じ、台部の外周壁が中折れしてしまっても、飲料用容器を封止しているシートが破れ難いように処置された蓋体を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の蓋体は、開口がシートで封止された飲料用容器に対して前記シートの上から被さり、前記飲料用容器のフランジが嵌め込まれる蓋体であって、前記蓋体の中心領域に拡がるカガミ部と、前記カガミ部の周縁を基端として膨出するリング状の台部と、前記蓋体の最外周に位置し、前記フランジと嵌合する嵌合部と、を備え、前記嵌合部は、内側へ膨出する大突起と小突起を内周面の周方向に沿って一列に交互に並べて備え、前記大突起は前記小突起よりも膨出量が相対的に大きく、前記小突起は前記大突起よりも膨出量が相対的に小さく、前記フランジが前記大突起と前記小突起とを乗り越えて前記嵌合部に収容されることで、前記飲料用容器と合体すること、を特徴とする。

前記大突起から蓋体中心を挟んで反対側は前記小突起であり、前記小突起から蓋体中心を挟んで反対側は前記大突起であるようにしてもよい。

前記嵌合部は、前記大突起と前記小突起の列から上方に前記フランジを収容する嵌合懐部を備え、前記嵌合懐部は、前記嵌合部に前記フランジが嵌め込まれたとき、前記フランジの厚みよりも広く、前記フランジの厚みに対して遊びを有して収容するようにしてもよい。

前記台部は、前記カガミ部から立ち上がる内周壁と、前記内周壁の上端から屈曲して前記カガミ部と平行に延びる天面部と、前記天面部の外周縁から垂れ下がる外周壁と、により画成され、前記内周壁は、前記外周壁よりも壁が厚いようにしてもよい。

本発明によれば、台部の外周壁に中折れが発生するような大きさの衝撃を受けた時には、蓋体が飲料容器から外れ易くなり、衝撃を台部全体で受け止めることができ、衝撃が中折れ以外に分散していくため、中折れがシートまで進展することを抑制できる。

蓋体を飲料用容器に被せた状態を示す斜視図である。 蓋体の斜視図である。 蓋体の断面図である。 蓋体の底面図である。 蓋体の各所の寸法関係を示す断面図である。 蓋体の成型過程を示し、（ａ）は天面部に該当する箇所に雄型が当たった状態を示し、（ｂ）は段部に雄型が当たった状態を示す。 飲料用容器が蓋体から地面に衝突直後の一時点を示す模式図である。 飲料用容器が蓋体から地面に衝突直後の他の一時点を示す模式図である。 飲料用容器が蓋体から地面に衝突直後の更に他の一時点を示す模式図である。 飲料用容器及び蓋体が寝た状態で、飲料用容器が蓋体から地面に衝突した後の一時点を示す模式図である。 飲料用容器及び蓋体が寝た状態で、飲料用容器が蓋体から地面に衝突した後の蓋体の斜視図である。

本発明の実施形態に係る蓋体について図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、各図面においては、理解容易のため、厚み、寸法、位置関係、比率等を強調して示している。また、以下、容器と蓋との関係が引っくり返ろうとも、蓋から容器の方向を下方又は下側といい、反対に容器から遠ざかる方向を上方又は上側という。

（１．構成）
図１は、使用状態の蓋体１を示す斜視図である。図１に示すように、蓋体１は飲料用容器１００に被せられる。飲料用容器１００は、内容物がコーヒーであればチルドカップコーヒーとも呼ばれており、寸胴或いは口縁へ向けて暫次拡径し、上面が開口した円筒のコップ形状を有する。飲料用容器１００の開口面にはアルミニウムシート１０１が熱融着されており、コーヒー等の飲料物が封止される。蓋体１は、アルミニウムシート１０１の上から飲料用容器１００に被さることで、アルミニウムシート１０１へのホコリ等の異物の付着を阻止している。

この蓋体１には、カガミ部２にＣ字或いはＵ字状のストロー差込口２１が切り込まれている。ストローはストロー差込口２１を通して蓋体１を貫通し、更にアルミニウムシート１０１を突き破って内部に差し込まれる。この蓋体１は、ストロー差込口２１を固定し、ストローの揺動を抑制している。更に、カガミ部２を飲料用容器１００の底面径と一致させ、カガミ部２の周囲を盛り上げてリング状の台部３を形成することで、商品販売時の陳列の際に容器を重ねる事ができる。また、蓋体１はデスクに水滴が落ちるのを防止するコースターともなり得る。

この蓋体１の詳細構成を説明する。図２は蓋体１の斜視図であり、図３は蓋体１の中心を通る鉛直軸線よりも径方向外側を示した断面図である。図４は蓋体の底面図である。図２乃至図４に示すように、蓋体１は、飲料用容器１００の上部外形に合わせて、上面視では円形状を有する。蓋体１の円形中心領域は円形のカガミ部２になっており、蓋体１の大部分を占めている。このカガミ部２は、アルミニウムシート１０１に対向する平坦面であり、アルミニウムシート１０１の被覆機能を主に担っている。

カガミ部２の外側には、蓋体１の意匠性を高めるべく、或いはコースターとして飲料用容器１００を支えるべく、台部３が形成されている。台部３は、上面視ではカガミ部２を囲んだリング形状を有し、カガミ部２の周縁を基端として上方に膨出している。そして、蓋体１の最外周、即ち台部３の外側には、飲料用容器１００のフランジ１０２が嵌る嵌合部４が設けられている。嵌合部４は、台部３の周縁を基端とするリング形状を有し、カガミ部２よりも下方に垂れ下がっている。カガミ部２と台部３と嵌合部４は、蓋体１のシート成型により連続し、一つの蓋体１を形成している。

台部３は、上面視では径方向に幅を有するリング形状を有するが、リングを寸断した断面形状では概略台形である。但し、台部３の脚に関し、内周壁３１よりも外周壁３３は長く、外周壁３３はカガミ部２の位置を下回って垂れ下がっている。尚、台部３の下底は無い。即ち、台部３は、カガミ部２から立ち上がる内周壁３１と、内周壁３１の上端から屈曲してカガミ部２と平行に延びる天面部３２と、天面部３２の外周縁から垂れ下がる外周壁３３とによって画成されている。

内周壁３１は、カガミ部２の周縁を基端として立ち上がるが、途中にカガミ部２と平行な段部３１１が設けられている。段部３１１は、同一の高さで内周壁３１に沿って一周している。そのため、内周壁３１は、天面部３２から段部３１１までの上側内周壁３１２と、段部３１１からカガミ部２までの下側内周壁３１３に分けられている。上側内周壁３１２の方が下側内周壁３１３よりも蓋体１の径方向外側に立設されている。換言すれば、段部３１１は蓋体１の径方向内側に張り出しており、内周壁３１は、段部３１１の下方の下側内周壁３１３が、段部３１１上方の上側内周壁３１２より蓋体１の径方向内側に張り出している。そのため、図３に示すように、台部３は、段部３１１の上方で径方向に幅狭で、段部３１１の下方で径方向に幅広になっている。尚、段部３１１は、高さを違えて、複数設けられていてもよい。

この段部３１１には、複数箇所にスタックボッチ３１４が設けられている。スタックボッチ３１４は、半球又は錐台等の窪みであり、段部３１１から下方に凹んでいる。このスタックボッチ３１４の主たる機能は、蓋体１を重ねたスタック状態におけるブロッキングの発生抑制であるが、内周壁３１の剛性向上も担う。

天面部３２は、平坦面を備えるのみならず、内周縁又は内周縁と外周縁の両方が１周に亘ってＲ面取りされた丸味部３２１を備えていることが好ましい。天面部３２の幅は、雄型を用いたシート成型によって内周壁３１を肉厚にする観点から、２ｍｍ以下が望ましく、丸味部３２１を除いた平坦域は１．５ｍｍ以下が望ましい。

外周壁３３は、天面部３２から嵌合部４までストレートに延びるか、又は途中で傾斜角が変化する傾斜角変化点３３１を有する。傾斜角変化点３３１を備える場合、傾斜角変化点３３１から天面部３２までの上側外周壁３３２と、傾斜角変化点３３１から嵌合部４までの下側外周壁３３３とで、傾斜角が異なっている。例えば、外周壁３３が天面部３２から嵌合部４までの途中で外側に膨出するようにしても良い。すなわち、傾斜角変化点３３１を中心に、下側外周壁３３３の抜き勾配よりも上側外周壁３３２の抜き勾配を大きくし、上方に向かうにつれてより窄むようにしても良い。

嵌合部４の上面部４１は、台部３の外周壁３３の末端から蓋体１の径方向に飲料用容器１００のフランジ１０２と同一径になるまで拡がる。また嵌合部４の側面部４２は、上面部４１の外周縁からフランジ１０２を包み込むように垂れ下がっている。この嵌合部４の内周面には、大突起４３と小突起４４が周に沿って交互に、また一列に整列している。

大突起４３及び小突起４４は、蓋体１の径方向内側に弧状に膨出し、その形状は半分のラグビーボール状であり、蓋体１の周方向に長い。大突起４３は、小突起４４に比べて突出量が大きい。大突起４３から蓋体１の中心を挟んで反対側には小突起４４が並ぶように、大突起４３と小突起４４の数を調整するとよい。

大突起４３と小突起４４の列と上面部４１との間の空間は、嵌合懐部４５になっている。即ち、蓋体１を飲料用容器１００に被せたときに、大突起４３と小突起４４をフランジ１０２が乗り越えて、当該フランジ１０２が嵌合懐部４５に嵌り込む。これにより、蓋体１は飲料用容器１００と合体する。また、大突起４３と小突起４４を交互に配置することで、製造工程におけるキャップ装着工程にて、容器カット径の差異に対して嵌合強度を調整できるという効果を有する。

図５を参照しつつ、この蓋体１の各所の寸法関係を説明する。図５は蓋体１の寸法関係を明示した断面図である。まず、台部３の内周壁３１の肉厚Ａは、台部３の外周壁３３の肉厚Ｂよりも厚い。肉の厚さ或いは肉厚とは壁の厚さである。次に、カガミ部２は、台部３が備える外周壁３３の半分の高さＣよりも低い位置Ｄに延在する。外周壁３３の高さは、嵌合部４の上面部４１から天面部３２までの長さである。

傾斜角変化点３３１は、少なくともカガミ部２の位置Ｄよりも高い位置Ｅに形成され、即ちカガミ部２よりも天面部３２側に形成され、望ましくは、台部３が備える外周壁３３の半分の高さＣよりも高い位置に形成される。例えば、傾斜角変化点３１１を中心に、例えば、上側外周壁３３２の抜き勾配が８度であり、下側外周壁３３３の抜き勾配が７度である。

また、嵌合部４の上面部４１とカガミ部２の底面との距離Ｆが、少なくともストロー差し込み口２１の径Ｇよりも距離を取って、ストローを差し込んだ時にストロー差込み口２１が開くように、カガミ部２の高さは設定される。そして、嵌合懐部４５の高さＨ、即ち大突起４３及び小突起４４の列と上面部４１との間の長さＨは、フランジ１０２の厚みＪよりも長い。例えば、嵌合懐部４５は、大突起４３及び小突起４４の列と上面部４１との間が、フランジ１０２の厚みよりも０．２５ｍｍ程度長い。

また、熱可塑性樹脂シートの厚みを１００％とする。このとき、製造公差もあるが、天面部３２の肉厚は８７％以上９５％以下に収まることが好ましい。外周壁３３の肉厚は５７％以上６７％以下に収まることが好ましい。内周壁３１の肉厚は、外周壁３３よりも壁が厚く、且つ６７％以上７７％以下に収まることが好ましい。尚、これら肉厚の数値は、各部の最も厚みを有する部分を測定して得られる。外周壁３３であれば上側、内周壁３１であれば上側内周壁３１２の位置を測定することが望ましい。

天面部３２の肉厚を１００％として換算し直す。そうすると、外周壁３３の肉厚は６０％以上７７％以下に収まることが好ましい。内周壁３１の肉厚は、外周壁３３よりも壁が厚く、且つ７０％以上８８％以下に収まることが好ましい。また、外周壁３３の肉厚と内周壁３１の肉厚との比率に換算すると、内周壁３１の肉厚は、外周壁３３の肉厚の１．０倍超から１．４５倍以下が好ましい。

（２．製造方法）
このような蓋体１は次の通り製造できる。図６に示すように、蓋体１は熱可塑性樹脂シート２００を用いたシート成型により作製される。熱可塑性樹脂シート２００は、例えばポリエチレンテレフタレート製、ポリ塩化ビニル製、ポリスチレン製、ポリエチレン製、ポリプロピレン製又はポリカーボネート製である。

成型機内で、平らな熱可塑性樹脂シート２００を加熱した熱盤に吸い付け加熱し軟化させ、当該熱可塑性樹脂シート２００の片面側から蓋体１の雄型２０１を押し付ける。加熱した熱盤側から圧縮空気を熱可塑性樹脂シート２００に押し付けて、熱可塑性樹脂シート２００を延伸させ雄型２０１へ密着させる。成型機内では複数の雄型２０１が一定間隔を空けて縦横に並べられている。成型機内では、複数の雄型２０１が一枚の熱可塑性樹脂シート２００に対して同時に押し当てられる。そのため、一枚の熱可塑性樹脂シート２００から複数の蓋体１が同時に作製される。

ここで、図６の（ａ）に示すように、成型機内では、まず雄型２０１のうち、天面部３２と対応する箇所が先に熱可塑性樹脂シート２００に当たる。熱可塑性樹脂シート２００の温度Ｔ１よりも雄型２０１の天面部３２の位置の温度Ｔ２は低いため、天面部３２は冷却され、天面部３２の延伸性は低下する。但し、蓋体１では、天面部３２の幅は薄く、延び難くなっている領域は狭い。そのため、内周壁３１及び外周壁３３に向けて多くの材料が流れて延伸していく。このように、天面部３２の幅の薄さは、内周壁３１及び外周壁３３の肉を厚くする方向に寄与している。

更に、丸味部３２１が備えられていると、材料は内周壁３１及び外周壁３３に向けて一層流れ易くなる。従って、天面部３２に形成される丸味部３２１は、内周壁３１及び外周壁３３の肉を一層厚くする方向に寄与している。

また、図６の（ｂ）に示すように、天面部３２から延伸している熱可塑性樹脂シート２００は、雄型２０１のうち、段部３１１と対応する箇所に当たる。熱可塑性樹脂シート２００の温度Ｔ１よりも雄型２００の段部３１１に相当する位置の温度Ｔ２は冷たいため、天面部３２から延伸した材料は段部３１１で冷やされ、段部３１１で上側内周壁３１２の延伸は鈍る。従って、上側内周壁３１２は延び過ぎず、厚みが確保される。また冷却された段部３１１の厚みも確保される。

更に、冷却により厚みが確保された段部３１１から材料が延伸されて、また段部３１１から延伸しにくくなった分、カガミ部２から材料が延伸されて、下側内周壁３１３が形成される。従って、下側内周壁３１３の形成に必要な材料は十分に供給され、下側内周壁３１３の厚みも確保される。

一方、外周壁３３は段部３１１が無い為、途中で雄型２０１と接触して冷却されることがなく、外周壁３３は内周壁３１よりも薄くなる。このように、この蓋体１では、天面部３２が薄いこと、内周壁３１に段部３１１が設けられていること、これらの各々の要因によって、台部３において外周壁３３よりも内周壁３１の肉が厚くなっている。

（３．作用）
図７乃至図１１は、飲料用容器１００が落下して蓋体１から地面に衝突した状態を示している。図７乃至図１１に示すように、地面３００に対して、鉛直方向と蓋体１及び飲料容器１００の軸方向とが交差する所謂オフセット衝突したものとする。図７乃至図９と、図１０及び図１１とではオフセット量が異なる。

すなわち、図７乃至図９は、鉛直方向と蓋体１及び飲料用容器１００の軸方向との角度が小さく、地面３００に対して飲料用容器１００が立った状態で地面に衝突した状態を示し、図１０及び図１１は、鉛直方向と蓋体１及び飲料用容器１００の軸方向との角度が大きく、地面３００に対して飲料用容器１００が寝た状態で地面に衝突した状態を示している。以下では、地面３００との衝突の際の、鉛直方向と蓋体１及び飲料用容器１００の軸方向との角度の違いにより、蓋体１の潰れ方が異なることを説明する。

（３－１．飲料用容器１００が立った状態での衝突）
図７に示すように、落下によって蓋体１の台部３の一箇所と地面３００とが接触する。台部３の外周壁３３は内周壁３１と比べて薄い。そのため、内周壁３１よりも外周壁３３が率先して折れ曲がる中折れが生じる。外周壁３３の中折れ部５は、先鋭化して蓋体１の内側へ向けて折れつつ、衝突によって潰れていくため、その先端はアルミニウムシート１０１に向けて斜め下方に進行していく。

一方、内周壁３１は、天面部３２の幅が狭いこと、及び段部３１１を有していること、これら各々の理由により肉が厚くなっている。また、段部３１１で区切られていることにより、上側内周壁３１２と下側内周壁３１３の長さは外周壁３３と比べて短く、上側内周壁３１２と下側内周壁３１３は各々座屈し難くなっている。更に、段部３１１に形成されているスタックボッチ３１４がリブとなって、内周壁３１の剛性を増している。そのため、ひとたび外周壁３３に中折れ部５が生じれば、この中折れ部５で破壊が進行していき、多くの場合、内周壁３１は破壊を免れ得る。

図８に示されるように、潰れの進行に伴って、破壊を免れた内周壁３１に中折れ部５が近づいていき、ついには、内周壁３１に中折れ部５が当接する。内周部３１は、そのまま中折れ部５を押し留めて行く手を阻み、中折れ部５がアルミニウムシート１０１に到達するのを阻止する。即ち、この内周壁３１は、外周壁３３よりも肉厚になることで、外周壁３３で生じた中折れ部５に当接して、中折れ部５がアルミニウムシート１０１へ向けて拡大進行していくことを阻む障壁となる。

中折れ部５は、外周壁３３の中位位置で発生し易い。そこで、カガミ部２は、外周壁３３の半分の高さよりも低い位置に延在する。換言すると、内周壁３１は、中折れ部５が発生し易い箇所よりも更に下方に延びている。そのため、内周壁３１の守備範囲は十分に広く、中折れ部５が斜め下方に進行しても、カガミ部２の下に中折れ部５が潜ることは抑制され、アルミニウムシート１０１への到達を更に困難にしている。

外周壁３３に傾斜角変化点３３１を備えていると、中折れ部５は傾斜角変化点３３１で発生することが多くなる。即ち、傾斜角変化点３３１は、中折れ部５の発生地点をコントロールする中折れ制御部となる。そしてカガミ部２は、この傾斜角変化点３３１よりも低い位置に延在する。そのため、カガミ部２の下に中折れ部５が潜ってアルミニウムシート１０１に至るように中折れ部５が進行することが更に抑制される。

次に、図９に示すように、フランジ１０２を収容する嵌合懐部４５は、大突起４３及び小突起４４の列と上面部４２との間がフランジ１０２の全高より長い。そのため、蓋体１と飲料用容器１００は遊びを持って嵌り合っている。そうすると、飲料用容器１００が地面３００に衝突した衝撃で、蓋体１と飲料用容器１００が別個にバウンドし、蓋体１が外れ易くなる。

このとき、図９に示すように、蓋体１は地面３００と接触していない箇所１ａから外れる。そのため、衝突箇所が支点となって蓋体１は回転し、蓋体１は地面３００に対して平行になって、リング状の台部３全体が地面３００に当接する。そうすると、蓋体１が外れ易くなることで、地面３００に接触した衝撃を台部３全体で受け止めることができ、衝突力が台部３の全体に分散し、中折れ部５の拡大進行を緩和することができる。即ち、中折れ部５を内周壁３１で受け止め易くなる。また万一、内周壁３１で中折れ部５が滑って、アルミニウムシート１０１に進行しようとしても、アルミニウムシート１０１に届くまで中折れ部５が成長する可能性は少なくなる。

更に、この蓋体１の外れ易さに関し、嵌合部４には大突起４３と小突起４４が交互に並んでいる。大突起４３は、フランジ１０２と接触している部分が多く、フランジ１０２が大突起４３を乗り越えて嵌合懐部４５から脱しにくい。一方、小突起４４は、フランジ１０２と接触している部分が少なく、フランジ１０２が小突起４４を乗り越えて嵌合懐部４５から脱しやすい。

そのため、大突起４３が外れ難さを向上させ、小突起４４が外れ易さを向上させており、飲料用容器１００が落下していない状態では蓋体１と飲料用容器１００は適度に嵌り合い、飲料用容器１００が落下して地面３００に蓋体１から衝突したときには、スムーズに蓋体１が外れる。そのため、大突起衝突を台部３全体で受け止められるようになる。

更に、大突起４３の反対側が小突起４４になるように調整されている場合、大突起４３の位置が地面３００との衝突箇所であれば、中心を挟んで衝突箇所と反対の箇所には小突起４４が配置されており、中心を挟んで衝突箇所と反対側が外れやすくなる。また、小突起４４の位置が地面３００との衝突箇所であれば、衝突箇所とは反対の箇所は大突起４３であるが、その大突起４３の両隣は小突起４４であり、この場合も衝突箇所とは反対側が外れやすくなる。従って、蓋体１が外れて台部３全体が地面３００に接触し易くなる。

このように、蓋体１の大突起４３と小突起４４の列、及び嵌合懐部４５は、各々が蓋体１を飲料容器１００から外れ易くして衝撃が一点に集中することを阻止する衝撃緩和部となり、中折れ部５の拡大成長を阻止し、アルミニウムシート１０１に中折れ部５が進行し難くしている。

（３－２．飲料用容器１００が寝た状態での衝突）
図１０に示すように、蓋体１及び飲料用容器１００が寝た状態で地面３００に衝突すると、外周壁３３、又は、外周壁３３及び天面部３２に亘る範囲で衝撃力が加わる。そのため、外周壁３３、天面部３３及び上側内周壁３１２が径方向内側に倒れ込もうとする。ここで、段部３１１は径方向内側に張り出しているので、上側内周壁３１２の剛性が高められており、これらの部位３３、３３、３１２の倒れ込みを抑制する。換言すれば、段部３１１は上側内周壁３１２に対して垂直に張り出したリブとして機能する。特に、段部３１１が周方向に沿って円環状に設けられているので、上側内周壁３１２の剛性が更に向上する。

また、段部３１１が径方向内側に張り出していることから、下側内周壁３１３は上側内周壁３１２よりも径方向内側に張り出している。そのため、台部３の段部３３１の上方が段部３１１の下方より幅狭であることにより、外周壁３３、天面部３２、及び上側内周壁３１２が蓋体１の径方向内側に倒れ込んだとしても、段部３１１及び下側内周壁３１３で支えることができる。すなわち、段部３１１及び下側内周壁３１３がリブとして機能し、段部３１１及び下側内周壁３１３が倒れ込み進行を阻む。或いは、倒れ込みが進行しても、段部３１１と接触するとともに段部３１１を下側内周壁３１３が支えるため、物理的な障壁ともなる。その結果、倒れ込みが食い止められ、アルミシート１０１の突き破りを防止することができる。

また、図１１に示すように、外周壁３３が径方向内側に倒れ込もうとする際、外周壁３３は円環状に設けられているので、蓋体１の周方向に衝撃が分散される。そのため、外周壁３３の部分的な範囲Ｒに衝撃が加わり、外周壁３３が範囲Ｒを持って内側に倒れ込む。これに対し、段部３１１及び下側内周壁３１３が蓋体１の周方向に円環状に設けられているので、外周壁３３が範囲Ｒを持って内側に倒れ込んできても、範囲を持って支えることができる。

また、天面部３２の幅を２ｍｍ以下にしていることで、外周壁３３が範囲Ｒを持って内側に倒れ込んだ際に当該範囲Ｒの端に折り目３４が形成され易くなる。この折り目３４は、天面部３２を含む近傍に形成される。すなわち、天面部３２、外周壁３３、及び上側内周壁３１２に形成される。この折り目３４は天面部３２の幅が狭い方が形成され易い。段部３１１が円環状に設けられ、上側内周壁３１２の剛性が向上していることで、更に天面部３２近傍に折り目３４が形成されやすい。この折り目３４において衝撃が吸収されるため、段部３１１下方への破壊が抑制され、結果としてアルミシート１０１の突き破りを防止することができる。

（４－１．実施例）
（実施例１）
０．２８０ｍｍの厚みを有する熱可塑性樹脂シート２００を雄型２０１で成型し、実施例１の蓋体１を作製した。雄型２０１の天面部３２に関しては、全幅は２ｍｍ、丸味部３２１を有し、平坦部の幅が１．５ｍｍである。雄型２０１の上側内周壁３１２は高さが３．５ｍｍで、下側内周壁３１３の高さは３．５ｍｍである。段部３１１の幅は、１．５ｍｍである。外周壁３３の高さは、１３ｍｍである。

このとき、実施例１の蓋体１は、天面部３２の肉厚が０．２６１ｍｍであった。熱可塑性樹脂シート２００の厚みを１００％とすると９３．２％に相当する。外周壁３３の肉厚は、上部側を計測すると０．１７８ｍｍで、熱可塑性樹脂シート２００の６３．６％に相当した。内周壁３１については、外周壁３３と同じ計測位置として上側内周壁３１２を計測すると、その肉厚は０．２１１ｍｍであり、熱可塑性樹脂シート２００の７５．３％に相当した。尚、カガミ部２の肉厚は下側内周壁３１３寄りの箇所は０．２１３ｍｍで、中央部は０．２３４ｍｍであった。同７６．０％及び８３．５％に相当した。

（比較例１）
０．２８０ｍｍの厚みを有する熱可塑性樹脂シート２００を別の雄型で成型し、比較例１の蓋体１を作製した。この成型品の天面部に関しては、全幅は４．６ｍｍ、丸味部３２１は無い。この成型品は段部３１１を備えず、台部３の内周壁はストレートである。そして、この成型品の内周壁は高さは４．５ｍｍで、外周壁３３の高さは、１３ｍｍである。

このとき、比較例１の蓋体は、天面部の肉厚が０．２７９ｍｍであった。熱可塑性樹脂シート２００の厚みを１００％とすると９９．６％に相当する。天面部が幅広であり、広い領域が雄型で冷却されたために、延伸性が低下し、肉厚を維持したことが確認できる。

また、比較例１の外周壁の肉厚は、実施例１と同じ高さの上部側を測定すると０．２０３ｍｍで、熱可塑性樹脂シート２００の７２．５％に相当した。一方、内周壁の肉厚は、外周壁と同じ高さを測定すると０．１８４ｍｍであった。比較例１の内周壁は、高さが実施例１の計７ｍｍと比べて約６７％の４．７ｍｍであり、それだけ延伸量が少ないにも関わらず、熱可塑性樹脂シート２００の６５．７％まで薄くなり、しかも外周壁よりも内周壁が薄くなっていることが確認された。

ここで、実施例１のカガミ部２の内周壁３１寄りの肉厚が７６％まで減少しているのに対して、比較例１のカガミ部の内周壁寄り肉厚が９５．３％も保持されていた。すなわち、内周壁に段部を設けない比較例１においては、成型時に内周壁に肉厚が残らずそのままシートが延伸されるため、内周壁が薄くなることが確認できた。このように、天面部３２を幅狭としたり、内周壁３１に段部３１１を設けたりした実施例１は、外周壁３３の肉厚と比べて内周壁３１の肉が厚くなることが確認された。

（４－２．落下試験１）
以下表１の寸法を有する実施例１及び実施例２の蓋体１と比較例１及び比較例２の蓋体を、アルミニウムシート１０１で飲料物が封止された飲料用容器１００に嵌め込み、蓋側を下にして高さ１３０ｃｍから落下させた。１３０ｃｍの高さは、コンビニエンスストア等の販売店で陳列されている高さを想定したものである。尚、実施例２は、実施例１と同じように天面部３２が２ｍｍであり、また段部３１１を有しているため、内周壁３１は外周壁３３よりも厚くなっている。

落下試験の最中はハイスピードカメラ（カシオ計算機株式会社ＥＸ－Ｆ１）にて動画撮影した。そして、動画を閲覧し、地面に対して蓋体１から斜めにオフセット衝突したケースを各実施例及び比較例において１０個ずつ採用した（ｎ＝１０）。そして、採用した各ケースにつき、中折れ部５がアルミニウムシート１０１に到達することで、アルミニウムシート１０１に破れが生じたか否かを目視で確認した。その結果を下表２に示す。

表２に示すように、各実施例の蓋体１であると、比較例の蓋体と比べて中折れ部５が原因でアルミニウムシート１０１を破ってしまう頻度が減少した。即ち、中折れ部５は発生したが、中折れ部５が内周壁３１で食い止められ、また蓋体１が飲料用容器１００から外れて途中から台部３全体が地面に付いて衝撃が分散され、アルミニウムシート１０１が中折れ部５に到達する頻度が減少したことが確認された。

特に、天面部３２の幅を２ｍｍとし、段部３１１を設置した実施例１と比べ、更にカガミ部２を低い位置に置いた実施例２の蓋体３は、全ての中折れ部５が内周壁３１で食い止められ、アルミニウムシート１０１を突き破ったケースはなかった。内周壁３１が延びたことにより、内周壁３１の守備範囲が広くなって、また中折れ部５がアルミニウムシート１０１側に滑ることもなくなったと考えられる。

（４－３．衝撃試験）
さらに実施例２の蓋体１と比較例１の蓋体を、アルミニウムシート１０１で飲料物が封止された飲料用容器１００に嵌め込み、蓋側を下にした状態で固定し、衝撃試験機（群馬県立群馬産業技術センター、吉田精機株式会社ＡＳＱ－７００型）にて自由落下高さ１２０ｃｍ想定の衝撃強度にて試験を実施した（ｎ＝１０）。

衝撃試験機は落下試験における自由落下と異なり、検証サンプルを固定した台が下降した後に上昇し衝撃を伝える為に、内容物であるコーヒー飲料が挙動し必ずしもアルミシートに内容物の荷重が集中しない。その為に、中折れ部５がアルミシートに接した際に、アルミシートに荷重が集中しない為にアルミ突破り現象を確認しにくい。その為、中折れ先端部が先鋭化してカガミ部２より下位に到達しているか目視で確認を実施した。その結果を下記表３に示す。

表３に示すように、比較例１では、衝撃強度にて中折れ部５が全て先鋭化し、アルミニウムシート１０１に到達していた。一方、実施例２の蓋体１であると、衝撃強度により中折れ部５は発生したが、全て内周壁３１にて食い止められ、中折れ部５はアルミニウムシート１０１に未達であった。また、実施例２では、内周壁３１の強度が十分に保たれている為に、カガミ部２がアルミニウムシート１０１に下降して面で接するようにアルミニウムシート１０１まで降りていることが確認された。

上記結果より、消費者が故意に天面部２を机等に斜めから叩きつけた際においても、中折れ部５が発生しても内周壁３１にて食い止められるため、またカガミ部２がアルミニウムシート１０１を面で支えるため、アルミニウムシート１０１が突き破られる虞が低減するものである。

（４－４．落下試験２）
下記表４の寸法を有する実施例３の蓋体１と比較例２及び比較例３の蓋体を、アルミニウムシート１０１で飲料物が封止された飲料用容器１００に嵌め込み、蓋側を下にし、飲料用容器１００及び蓋体１の軸が、上記落下試験１時より寝た状態で試験機（東京都立産業技術センター、神栄テクノロジー株式会社製ＤＴ－２０５Ｈ）に固定し、高さ１１０ｃｍから自由落下させた。高さ１１０ｃｍの高さは、コンビニエンスストア等の販売店における陳列棚の中段程度の高さを想定したものである。

実施例３は、天面部３２の幅が丸味部３２１を含めた幅であり、平坦部の幅は１．５ｍｍである。比較例２は、上記と同じであり、段部３１１を有しない。すなわち、平坦な天面部から内側、外側において内周壁、外周壁がストレートに垂れ下がってなる。天面部が最も肉厚であり（約０．２８ｍｍ）、外周壁が最も肉薄である。外周壁の肉厚分布は、上部が約０．２０１ｍｍ、中央部が約０．１９３ｍｍ、下部が約０．１８８ｍｍである。比較例３は、平坦な天面部の内側及び外側に丸味部を有し、内側の丸味部よりも外側の丸味部の方が丸味が大きい。内周壁には段部３１１を有さずストレートであり、外周壁もストレートである。

落下試験の最中はハイスピードカメラ（カシオ計算機株式会社ＥＸ－Ｆ１、ＥＸ－１００Ｆ）にて動画撮影した。また、アルミニウムシート１０１に破れが生じたか否かを目視で確認した。その結果を下記の表５に示す。なお、比較例２及び比較例３については、検証サンプル数を４０個とし、実施例３については、高さ１１０ｃｍで検証サンプル数を３１個とし、高さ１２０ｃｍで検証サンプル数を４個とした。

表５に示すように、実施例３では、検証サンプルの３５個全てでアルミシート１０１の破れは生じていないことが確認された。地面との衝突により外周壁３３、天面部３２及び上側内周壁３１２が蓋体１の内側に倒れるが、反発力が大きく、跳ね上がった高さが実施例３、比較例２，３の中で最大であった。外周壁３３、天面部３２及び上側内周壁３１２内側に倒れ込むものの、衝撃が蓋体１の周方向に分散され、周方向に延在する段部３１１及び下側内周壁３１３の支えにより弾性力が発揮されたためと考えられる。

比較例２では、検証サンプルの４０個全てでアルミシート１０１の破れが生じているのが確認された。地面には肉厚の天面部が衝突するが、外周壁が肉薄であるために、外周壁の中央部が潰れて蓋体の内側に先鋭化し、アルミシート１０１を突き破っていることが確認された。

比較例３では、検証サンプル４０個中１９個でアルミシート１０１の破れが生じているのが確認された。アルミシート１０１の破れが確認された検証サンプルを検証すると、地面には天面部外側の丸味部が衝突して押し込まれ、アルミシート１０１の方に向けてＶ字状に先鋭化するとともに、当該丸味部で受けた衝撃により、天面部と比べて肉薄となる外周壁の中央部が周方向に潰れることで、丸味部に形成された先鋭部の先端がアルミシート１０１に進行し、アルミシート１０１を突き破ることが確認された。

（５．効果）
このように、台部３を備えて其の外周壁３３に中折れ部５が生じる虞に対し、この蓋体１は、内周壁３１を中折れ部５のアルミニウムシート１０１への進展を阻む障壁とした。そして障壁としての機能をより高めるべく、第１に、内周壁３１の障壁としての信頼性を高める各種措置を施し、第２に、内周壁３１の守備範囲を拡げる措置を施し、第３に、内周壁３１の守備範囲内に中折れ部５が生じる中折れ制御措置を施し、第４に、中折れ部５を進展させる衝撃エネルギーを分散する衝撃分散措置を施した。

即ち、まず内周壁３１を障壁として機能させるべく、内周壁３１は外周壁３３よりも壁を厚くした。好ましくは内周壁３１の厚みを外周壁３３よりも１．０倍超から１．４５倍以下とした。このために、内周壁３１は段部３１１を備えているようにし、これにより内周壁３１の厚みを増加させ、強度を増加させた。内周壁３１の厚みを増加させる効果を発生する限り、段部３１１は複数段としてもよい。

また内周壁３１は、上側内周壁３１２と下側内周壁３１３に分かれ、各々全長が段部３１１が無い場合と比べて短くなり、座屈し難くなる。また、天面部３２は径方向の幅が２ｍｍ以下になるようにした。これにより、熱可塑性樹脂シート２００の肉が内周壁３１側へ延伸しやすくなり、内周壁３１の厚みが増し、強度が増す。

また天面部３２は内周縁と外周縁の両方にＲ面取りされた丸味部３２１を有するようにした。これより、熱可塑性樹脂シート２００の肉が内周壁３１側へ流れやすくなり、内周壁３１の厚みが増し、強度が増す。尚、目的は内周壁３１の厚みを増加させることにあり、丸味部３２１は少なくとも天面部３２の内周縁にあればよい。

更に、段部３１１には１又は複数のスタックボッチ３１４が形成されているようにした。これにより、内周壁３１の剛性が上がる。

次に、内周壁３１の守備範囲を拡げる措置として、カガミ部２は、外周壁３３の中位位置よりも、天面部３２とは反対の下方に延在するようにした。即ち、内周壁３１を下方に延ばした。これにより、内周壁３１を回避して中折れ部５がアルミニウムシート１０１に向かう虞は低減する。

更に、内周壁３１の守備範囲内に中折れ部５が生じる中折れ制御措置として、外周壁３３の傾斜角が変更される傾斜角変化点３３１を外周壁３３に備え、カガミ部２は、傾斜角変化点３３１よりも、天面部３２とは反対の下方に延在するようにした。これにより、中折れ部５が傾斜角変化点３３１で発生し易くなり、即ち内周壁３１の守備範囲内で中折れ部５が発生し易くなり、内周壁３１で中折れ部５を食い止める可能性が高まる。

そして、中折れ部５を進展させる衝撃エネルギーを分散する衝撃分散措置として、嵌合部４は、膨出量が相対的に大きい大突起４３と、膨出量が相対的に小さい小突起４４とを内周面の周方向に沿って一列に交互に並べて備えるようにした。フランジ１０２が大突起４３と小突起４４とを乗り越えて嵌合部４に収容されることで、飲料用容器１００と蓋体１とが合体する。

また、嵌合部４は、大突起４４と小突起４３の列から上方にフランジ１０２を収容する嵌合懐部４５を備えるようにした。そして、嵌合懐部４５は、フランジ１０２の高さよりも高く、フランジ１０２を遊びを有して収容する。

これらの各々により、中折れ部５が発生するような大きさの衝撃を受けた時には、蓋体１が飲料容器１００から外れ易くなり、衝撃を台部３全体で受け止めることができ、衝撃が中折れ部５以外に分散していくため、中折れ部５がアルミニウムシート１０１まで進展することを抑制できる。

なお、本実施形態では、嵌合部４の内周面に周に沿って膨出量の異なる大突起４３と小突起４４を設けたが、これらの突起４３、４４に代えて膨出量を同じにした突起を設けるようにしても良い。突起の膨出量を同じにしても、中折れ部５のアルミニウムシート１０１への進展を阻止する効果を得ることができる。

また、段部３１１は、径方向内側に張り出すようにした。これにより、上側内周壁３１２の剛性を向上させることができ、蓋体１及び飲料用容器１００の軸が地面に対し寝た状態で衝突しても、外周壁３３、天面部３２及び上側内周壁３１２の倒れ込みを抑制し、アルミシート１０１の突き破りを抑止することができる。

さらに、内周壁３１は、段部３１１下方の下側内周壁３１３が、段部３１１上方の上側内周壁３１２より径方向内側に張り出すようにした。これにより、蓋体１及び飲料用容器１００の軸が地面に対し寝た状態で衝突しても、外周壁３３、天面部３２及び上側内周壁３１２が蓋体１の径方向内側に倒れ込んだとしても、段部３１１及び下側内周壁３１３で支えられるので、外周壁３３、天面部３２及び上側内周壁３１２の倒れ込みの進行を食い止めることができる。したがって、アルミシート１０１の突き破りを防止することができる。このように、落下角度又は衝突角度が変わったとしても、アルミシート１０１の突き破り防止に対応することができる。

特に、段部３１１及び下側内周壁３１３は蓋体１の周方向に円環状に設けるようにした。これにより、上側内周壁３１２の剛性向上を図ることができるとともに、外周壁３３で受けた衝撃を周方向において分散して受けることができるので、アルミシート１０１を突き破るような蓋体１の激しい変形を防止することができる。

天面部の幅を２ｍｍ以下にしていることで、外周壁３３が内側に部分的に倒れ込んだ際に倒れ込んだ範囲の端に折り目３４が形成されやすくなる。この折り目３４において衝撃が吸収されるため、段部３１１下方への衝撃波及及び段部３１１下方の破壊が抑制され、結果としてアルミシート１０１の突き破りを防止することができる。

また、外周壁３３には、外側に膨出するように傾斜角変更点３３１を設けた。これにより、蓋体１及び飲料用容器１００の軸が地面に対し寝た状態で衝突する際、外周壁３３の外側から衝撃が加わっても外周壁３３が外側に膨出しているため、傾斜角変更点３３１を中心として外周壁３３の上方及び下方に衝撃を緩和することができ、結果的に外周壁３３全体を内側に倒れ込ませ、衝撃集中を緩和することができる。換言すれば、中折れ部５の発生を抑制することができる。なお、衝撃が強く、傾斜角変更点３３１が内側に進行して中折れ部５が発生しても内周壁３１が障壁となるのでアルミニウムシート１０１の突き破りは抑制される。

以上の各種措置は、同一又は異なるメカニズムによって、中折れ部５のアルミニウムシート１０１への進展又は段部３１１上方のアルミニウムシート１０１への進展を抑制する。従って、以上の各種措置は単独で用いられても、少なくとも２個以上の各種の組み合わせで用いられてもよく、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 蓋体
２ カガミ部
２１ ストロー差込口
３ 台部
３１ 内周壁
３１１ 段部
３１２ 上側内周壁
３１３ 下側内周壁
３１４ スタックボッチ
３２ 天面部
３２１ 丸味部
３３ 外周壁
３３１ 傾斜角変化点
３３２ 上側外周壁
３３３ 下側外周壁
３４ 折れ目
４ 嵌合部
４１ 上面部
４２ 側面部
４３ 大突起
４４ 小突起
４５ 嵌合懐部
５ 中折れ部
１００ 飲料用容器
１０１ アルミニウムシート
１０２ フランジ
２００ 熱可塑性樹脂シート
２０１ 雄型
３００ 地面

Claims (4)

1. 開口がシートで封止された飲料用容器に対して前記シートの上から被さり、前記飲料用容器のフランジが嵌め込まれる蓋体であって、
   前記蓋体の中心領域に拡がるカガミ部と、
   前記カガミ部の周縁を基端として膨出するリング状の台部と、
   前記蓋体の最外周に位置し、前記フランジと嵌合する嵌合部と、
   を備え、
   前記嵌合部は、内側へ膨出する大突起と小突起を備え、
   前記大突起と前記小突起は、内周面の周方向に沿って一列に交互に並び、
   前記大突起は前記小突起よりも膨出量が相対的に大きく、
   前記小突起は前記大突起よりも膨出量が相対的に小さく、
   前記フランジが前記大突起と前記小突起とを乗り越えて前記嵌合部に収容されることで、前記飲料用容器と合体すること、
   を特徴とする蓋体。
2. 前記大突起から蓋体中心を挟んで反対側は前記小突起であり、
   前記小突起から蓋体中心を挟んで反対側は前記大突起であること、
   を特徴とする請求項１記載の蓋体。
3. 前記嵌合部は、
   前記大突起と前記小突起の列から上方に前記フランジを収容する嵌合懐部を備え、
   前記嵌合懐部は、前記嵌合部に前記フランジが嵌め込まれたとき、前記フランジの厚みよりも広く、前記フランジの厚みに対して遊びを有して収容すること、
   を特徴とする請求項１又は２記載の蓋体。
4. 前記台部は、
   前記カガミ部から立ち上がる内周壁と、
   前記内周壁の上端から屈曲して前記カガミ部と平行に延びる天面部と、
   前記天面部の外周縁から垂れ下がる外周壁と、
   により画成されること、
   を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の蓋体。

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