JP7184568B2 - ねじキャップ - Google Patents

Description

本発明は、容器本体に装着されるねじキャップに関し、特に、ねじキャップを打栓した容器を倒立落下させた際の衝撃吸収性に優れたねじキャップに関するものである。

容器本体の口部に装着される嵌合筒部、嵌合筒部から立設されたねじ壁部、ねじ壁部の上部を閉塞する天壁部、天壁部から内容液を注出する注出筒からなるキャップ本体と、円板状の頂壁、頂壁の外周縁からなだらかにカーブを描きながら垂設された外周壁、頂壁の内面から垂設されるねじ筒部からなるオーバーキャップとを備えるねじキャップが従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－５２６１９号公報

しかしながら、上記特許文献１記載のねじキャップは、オーバーキャップの頂壁が平坦なため、倒立落下した場合に、オーバーキャップの頂壁と外周壁の接続部である角部が衝撃を受けると、キャップ本体は、衝撃を受けた側と反対側の嵌合筒部が容器本体の口部から浮いてしまうという問題があった。

本発明は、上記問題を解決することを課題とし、容器が倒立落下してオーバーキャップの頂壁が衝撃を受けてもキャップ本体の嵌合筒部が浮くのを防止できるねじキャップを提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、ねじキャップとして、容器本体に装着されるキャップ本体と、キャップ本体に螺合されるオーバーキャップとを備えるねじキャップであって、キャップ本体は、外周側の外筒と内周側の内筒と容器本体の口部の天面側に位置する上壁とからなり、口部に嵌着される嵌合筒部と、外筒の下部に設けられ、容器本体からキャップ本体を分離して分別廃棄可能とする分別機構と、容器本体内と連通する注出部と、嵌合筒部から立設されるねじ壁部と、ねじ壁部の上部を閉塞し、注出部が形成される天壁部と、天壁部の上面に形成される音出し突部とを有し、オーバーキャップは、頂壁と、頂壁の外周縁から垂設される外周壁とを有し、頂壁は、中心部から径方向に嵌合筒部の内周縁までの範囲に形成される平坦面と、平坦面の外周縁から径方向下方に向けて円弧状に形成されるＲ面と、頂壁の下面から垂設され、キャップ本体の音出し突部と当接する音出し部材と、音出し部材の同心円状の外側から垂設され、ねじ壁部と螺合するねじ筒部とを有し、外周壁は、分別機構を含め、キャップ本体と隙間を設けて下端部まで覆うことを特徴とする構成を採用する。

オーバーキャップの具体的実施形態として、頂壁は、Ｒ面の外周縁から外周壁の上端部に向けて形成される下り勾配の傾斜面を有することを特徴とする構成、オーバーキャップは、平坦面の直径が１０～２０ｍｍであることを特徴とする構成、オーバーキャップは、Ｒ面の曲率半径が３０～６０ｍｍであることを特徴とする構成、容器本体の口部内径は、１８～３０ｍｍであることを特徴とする構成を採用する。

本発明のねじキャップは、オーバーキャップの頂壁が、中心部から径方向に嵌合筒部の内周縁までの範囲に形成される平坦面と、平坦面の外周縁から径方向下方に向けて円弧状に形成されるＲ面とを有することにより、容器が倒立落下してオーバーキャップの頂壁が衝撃を受けてもキャップ本体の嵌合筒部が浮くのを防止することができる。

実施例のねじキャップを容器本体にセットした状態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面断面図である。 実施例のねじキャップを示す図であり、（ａ）は図１（ｂ）のＸ－Ｘ矢視断面図、（ｂ）は下面図である。 図１（ｂ）の要部拡大図である。

次に、本発明のねじキャップについて、実施例を示した図面を参照して説明する。
なお、以下の説明において、図１（ａ）でみて、下方向を「正面」とし、上方向を「背面」とし、右方向を「右」とし、左方向を「左」とし、図１（ｂ）でみて、上方向を「上」とし、下方向を「下」とする。

図１において、Ａは容器本体、Ｂは容器本体Ａに装着されるキャップ本体、Ｃはキャップ本体Ｂに螺合して装着されるオーバーキャップである。
図１に示すように、容器本体Ａの口部１は、キャップ本体Ｂに嵌着して抜け止め保持する係止突条２を備えている。
本実施例では、容器本体Ａの口部１の内径は、１８～３０ｍｍの範囲としている。

図１、２に示すように、キャップ本体Ｂは、外周側の外筒５と、内周側の内筒６と、口部１の天面側に位置する上壁７とからなり、口部１が嵌入する環状溝を形成する嵌合筒部４と、嵌合筒部４から立設されるねじ壁部８と、ねじ壁部８の上部を閉塞する天壁部９と、容器本体Ａ内と連通し、天壁部９から内容液を注出する注出部としての注出筒１０とを備えている。
ここで、嵌合筒部４の内周縁は、内筒６の内周に相当し、内筒６の内径をａとすると、本実施例では、内径ａは２０～２５ｍｍの範囲としている。

注出筒１０の内周下部には、全周にわたって形成された薄肉弱化部１１を介して移行栓体１２が一体に連設されている。
移行栓体１２は、上部に円筒状の筒状壁１３が立設され、下部は底壁１４が薄肉弱化部１１とともに注出口を封鎖している。

筒状壁１３は、外周にラチェット機構の一方の第１歯部を構成する係合突起１５が周方向に配設され、内周上部には第１係合突部１６が環状に突設されている。
係合突起１５は、それぞれ、後述するオーバーキャップＣの第２歯部と係合する略径方向に形成された第１係合面１７と、その周方向反対側に形成され筒状壁１３外周面から螺着方向に傾斜した非係合面１８とを有し、その平面視形状は、筒状壁１３外周面側を底辺とする略台形状をなしている。

ねじ壁部８は、外周面に雄ねじ１９が設けられている。
天壁部９の上面には、内周側に隆起する段部２０が設けられ、段部２０の外周には、１２０°間隔で３個所に音出し突部２１が配設されている。

外筒５には、周方向にわたって外周面から径方向に切欠き凹部２２が凹設され、下部が、キャップ本体Ｂを容器本体Ａから分離して分別廃棄可能とする分別機構Ｄとなっており、また、分別機構Ｄの下部内周に、容器本体Ａの係止突条２に係合して口部１を抜け止めする係止縮径部２３が設けられている。

分別機構Ｄは、図２（ｂ）に示すように、外筒５の下部外周面の所定円弧範囲にわたって軸方向に形成された貫通スリット２４を介して把持部２５が設けられ、把持部２５は、薄肉の縦切断部２６によって外筒５から切り離され外方に展開可能になっている。
貫通スリット２４は、縦切断部２６付近から把持部２５方向（右方向）に延び、終端部２４ａで把持部２５が外筒５と一体となっている。

外筒５の切欠き凹部２２には、外筒５の内周側に破断可能な薄肉の周方向切断部２７が貫通スリット２４の終端部２４ａから所定の位置まで周方向に延びている。
周方向切断部２７は、少なくとも中心角１８０°以上の円弧範囲にわたって切欠き凹部２２に形成されることが好ましい。
なお、本実施例では、貫通スリット２４は、約１１０°の円弧範囲にわたって形成されている。

図１に示すように、オーバーキャップＣは、中心部から径方向に嵌合筒部４の内周縁までの範囲に形成される平坦面３０と、平坦面３０の外周縁から下方に向けて円弧状に形成されるＲ面３１と、Ｒ面３１の外周縁から下方に傾斜する傾斜面３２とからなる頂壁３３と、頂壁３３外縁から垂設される円筒状の外周壁３４とを有し、外周壁３４は、分別機構Ｄを含め、キャップ本体Ｂの下端まで覆っている。
オーバーキャップＣは、外周壁３４内周とキャップ本体Ｂの外周面との間で空間を形成するとともに、該空間の狭い所でも外周壁３４の下部内周とキャップ本体Ｂの分別機構Ｄの把持部２５外周との間に隙間ｂができる径で形成されている。

頂壁３３の下面には、中央の係着部３５と、その同心円状の外側に密封筒３６が垂設されている。
頂壁３３の下面には、音出し部材３７が同心円状の１２０°間隔で３個所に配設され、その同心円状の外側にねじ筒部３８が垂設されている。
ねじ筒部３８は、内周にキャップ本体Ｂの雄ねじ１９に螺合する雌ねじ４６が設けられている。
なお、本実施例では、キャップ本体Ｂのねじ壁部８にオーバーキャップＣのねじ筒部３８を螺合するようにしているが、本発明のねじキャップは、オーバーキャップＣをキャップ本体Ｂに螺合する構造であれば、螺合位置は問わない。

平坦面３０の直径ｃは、キャップ本体Ｂの嵌合筒部４の内周縁である内筒６の内径ａとの関係がａ＞ｃで形成され、１０～２０ｍｍの範囲が好ましい。
なお、平坦面３０の中心部には、射出成形時に樹脂を注入するためのゲート（凹部）３０ａが設けられることがあるが、頂壁３３は、平坦面３０の中心部から直径５ｍｍ程の範囲は、平坦面でなくてもよい。

Ｒ面３１は、平坦面３０の外周縁から径方向下方に向かい曲率半径３０～６０ｍｍの範囲で平坦面３０の外周縁（内筒６の内径ａより内側）から外筒５の外周までの範囲ｄに形成されており、さらに、好ましくは、曲率半径が５０ｍｍである。
傾斜面３２は、本実施例では、Ｒ面３１の外周縁から下方に向かう傾斜面として、外周壁３４の上端部に向けて範囲ｅに形成されているが、連設する外周壁３４内周と分別機構Ｄの把持部２５外周との間に隙間ｂを形成するように距離を稼げればよいので、傾斜面でも、Ｒ面３１から連なる曲率のＲ面でもよく、傾斜面３２の断面形状は問わない。

係着部３５には、先端外周にキャップ本体Ｂの移行栓体１２の第１係合突部１６を乗り越えて筒状壁１３の内周面に緊密に嵌合する環状の第２係合突部３９が形成されている。
密封筒３６は、閉蓋時に、外周がキャップ本体Ｂの注出筒１０の内周面に当接して注出口を密閉する径で形成され、内周に、第１歯部を構成する係合突起１５に係合する第２歯部を構成する係合腕４０が係合突起１５と同数の周方向６個所に設けられている。
係合腕４０は、開栓時にオーバーキャップＣをねじ解放方向に回転させたとき、係合突起１５の第１係合面１７に係合する略径方向の第２係合面４１を有する先端係合部４２と、密封筒３６の内周面から螺脱方向に傾斜して延びる先端係合部４２より薄肉で変形可能な腕部４３を備えている。

音出し部材３７は、Ｒ面３１の下面から垂設された剛直な棒状の基部４４と、基部４４の下端面から垂設され、周方向の厚さが弾性変形可能な薄肉に形成される振動片４５とからなっている。
音出し部材３７は、オーバーキャップＣの締め込み終了直前に振動片４５の先端がキャップ本体Ｂの音出し突部２１に当接し、振動片４５を湾曲変形させながら締め込みが進み、締め込み終了と同時に振動片４５が音出し突部２１を乗り越え、復元しようとすることにより、振動し、音が発生されるように設定される。
本実施例では、基部４４は、同心円状の１２０°間隔で３個所に分かれて配設されているが、基部４４は、リング状に連続したものであっても構わない。

次に、本実施例の使用態様と作用効果について説明する。
まず、本実施例のねじキャップを容器本体Ａに装着するには、キャップ本体ＢにオーバーキャップＣを螺合して締め込み、キャップ本体ＢとオーバーキャップＣをセットしてから口部１にキャップ本体Ｂの嵌合筒部４を当てがって上部から打栓する。

オーバーキャップＣのねじ筒部３８の雌ねじ４６をキャップ本体Ｂのねじ壁部８の雄ねじ１９に螺合して締め込む際には、オーバーキャップＣが回転し、オーバーキャップＣの密封筒３６の係合腕４０はキャップ本体Ｂの移行栓体１２の係合突起１５の非係合面１８に乗り上げ、係合突起１５を乗り越えて、オーバーキャップＣの回転を許容する。
さらにオーバーキャップＣが下降することにより、オーバーキャップＣの係着部３５の第２係合突部３９がキャップ本体Ｂの移行栓体１２の第１係合突部１６を乗り越えて、筒状壁１３の内周面に嵌合するようになり、オーバーキャップＣがキャップ本体Ｂにセットされる。

両ねじの締結が完了する前には、オーバーキャップＣの回転および下降により、オーバーキャップＣのそれぞれの音出し部材３７の振動片４５先端が、キャップ本体Ｂの天壁部９のそれぞれの音出し突部２１に当接し、さらに回転が進むと、振動片４５が湾曲変形しながら進み、最後は、振動片４５の先端が音出し突部２１を乗り越える。
振動片４５の先端が音出し突部２１を乗り越えると、湾曲変形した振動片４５が復元しようとし、振動し、音が発せられる。
この音により、本発明の利用者は、感覚的にねじキャップの閉蓋終了を知ることができる。
セット状態に組立られたねじキャップを内容液が充填された容器本体Ａに打栓し、キャップ付き容器として使用する。

内容液が充填されたキャップ付き容器を倒立落下してしまった場合には、オーバーキャップＣの頂壁３３が衝撃を受けることにより、落下個所の反対側のキャップ本体Ｂの嵌合筒部４が持ち上げられ、キャップ本体Ｂが容器本体Ａから浮いてしまうおそれがある。
そこで、本発明では、オーバーキャップＣの頂壁３３は、中心部から径方向に嵌合筒部４の内周縁までの範囲に形成される平坦面３０と、平坦面３０の外周縁から径方向下方に向けて円弧状に形成されるＲ面３１とが形成されているが、衝撃吸収性を比較するために、比較実験を行い、その結果を表１に示す。

表１は、本実施例のオーバーキャップＣにおいて、平坦面３０の範囲（直径ｃ）を１０ｍｍから３０ｍｍまで、Ｒ面３１の曲率半径を３０ｍｍと５０ｍｍに変更したテスト用オーバーキャップを用意し、１メートルの高さからフローリングの床に、キャップ付き容器を倒立落下させる実験をそれぞれ２０回実施し、キャップ本体Ｂが容器本体Ａから浮いた回数が０回の場合を○（良好）、１回以上の場合を×（不良）と評価した結果を示す。

ここで、実験に用いたテスト用ねじキャップの寸法は、図１に示すねじキャップにおいて、オーバーキャップＣの外周壁３４の外径（ｃ＋２ｄ＋２ｅ）が４３．７ｍｍ、外周壁３４の高さｇが２６．２ｍｍ、頂壁３３のＲ面３１の外周径（ｃ＋２ｄ）が３５．５ｍｍ、傾斜面３２の高さｆが３．８ｍｍ、容器本体Ａの口部１の内径が２８ｍｍ、キャップ本体Ｂの内筒６の内径ａが２４．４ｍｍであり、材質は、オーバーキャップＣがＰＰ（ポリプロピレン）樹脂で、キャップ本体ＢがＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）樹脂である。
また、比較実験では、内容液として、水を容器本体Ａに規定量（２００ｃｃ）充填した。

以上の比較実験の結果から、本実施例において、衝撃吸収性は、平坦面３０の範囲（直径ｃ）を１０ｍｍから２０ｍｍにし、Ｒ面３１の曲率半径を３０ｍｍから５０ｍｍにしたときが良好であることがわかる。
これに対して、平坦面３０の範囲（直径ｃ）を２５ｍｍ以上にしたとき、すなわち、Ｒ面３１の範囲ｄを１０ｍｍ以下にした場合は、衝撃吸収性が悪いことがわかる。

本実施例のオーバーキャップＣは、図１に示すように、Ｒ面３１がちょうど、キャップ本体Ｂと容器本体Ａの口部１との嵌合部分である嵌合筒部４の上方を覆う範囲となっており、Ｒ面３１がないと、キャップ付き容器を落下してしまった際に、キャップ本体Ｂの衝撃を受けた側の嵌合筒部４を支点に、反対側の嵌合筒部４が持ち上げられ、キャップ本体Ｂが容器本体Ａから浮いてしまうが、Ｒ面３１が存在するために、図３に示すように、衝撃により応力がかかる方向を垂直な方向から矢印Ｆの方向に変えることができ、キャップ本体Ｂの浮き上がりを防止することができる。

また、落下個所が外周壁３４または、その上端の傾斜面３２の一部であっても、オーバーキャップＣの外周壁３４とキャップ本体Ｂ外周面との間に空間、および分別機構Ｄの把持部２５外周との間に隙間ｂが確保されているため、外周壁３４自体が変形して衝撃を吸収し、分別機構Ｄおよび嵌合筒部４に衝撃が伝わることがない。

次に、本実施例のねじキャップが装着された容器を使用するには、オーバーキャップＣをキャップ本体Ｂに対して螺脱方向に回転させる。
オーバーキャップＣの回転が進むと、オーバーキャップＣの音出し部材３７の振動片４５先端が、キャップ本体Ｂの天壁部９の音出し突部２１に当接し、さらに回転が進むと、振動片４５が湾曲変形しながら進み、振動片４５の先端が音出し突部２１を乗り越え、湾曲変形した振動片４５が復元して振動し、音が発せられる。

さらに回転すると、オーバーキャップＣの密封筒３６の内周面から延びる係合腕４０が回動して、その先端係合部４２の第２係合面４１がキャップ本体Ｂの移行栓体１２の係合突起１５の第１係合面１７に当接するようになり、オーバーキャップＣの回転力がラチェット機構を介して移行栓体１２に加わるようになる。
係合腕４０の先端係合部４２は、腕部４３より厚肉に形成されているので、第２係合面４１は第１係合面１７に広い面積でしっかり当接係合するとともに回転力に負けない強度を有する。

このとき、係着部３５の第２係合突部３９が筒状壁１３の内周面に緊密に嵌合しているので、筒状壁１３を内側から補強してオーバーキャップＣの回転力がラチェット機構を介して移行栓体１２に伝わりやすくなっているとともに、ねじの回転に伴って移行栓体１２を上方に引き上げる力を発生させる。
オーバーキャップＣの回転が進むと、移行栓体１２に加わる回転力と引き上げ力により、ついには薄肉弱化部１１が破断して注出筒１０内に注出口が開栓され、注出筒１０から分離された移行栓体１２は筒状壁１３に係合する係着部３５によって引き上げられてオーバーキャップＣとともに上昇していく。

さらに、雌ねじ４６が雄ねじ１９から螺脱して、オーバーキャップＣをキャップ本体Ｂから離脱させれば、オーバーキャップＣとともに移行栓体１２が除去された注出筒１０の開口から容器内の内容液を注出することができる。
内容液を注出した後、再度オーバーキャップＣをキャップ本体Ｂに螺合する際には、オーバーキャップＣの密封筒３６の外周が注出筒１０内周に密着して容器内を密封することができる。

また、両ねじの締結が完了する際には、再度、音出し部材３７の振動片４５先端が、音出し突部２１に当接して振動し、音が発せられるので、本発明の利用者は、感覚的にねじキャップの閉蓋終了を知ることができる。
本発明の利用者は、ねじキャップの閉蓋終了を感覚的に知ることができるので、オーバーキャップＣをキャップ本体Ｂに対して、無理に回転しすぎて、螺合が強くなりすぎ、開蓋するのに苦労することを防止することができる。

本実施例のねじキャップのキャップ本体Ｂは、容器を使用した後に廃棄する際に、簡単な操作で容器本体Ａから分離し、分別して廃棄することができる。
まず、図２（ｂ）に示す縦切断部２６付近の把持部２５に手指を掛けて手前に引っ張ると、縦切断部２６が破断し、把持部２５が外方に展開する。
さらに把持部２５を引っ張ると、貫通スリット２４の終端部２４ａに隣接して設けられた切欠き凹部２２の周方向切断部２７へと破断が進んでいく。
周方向切断部２７が破断したところでは、係止縮径部２３の係止突条２への係合が解除されていくので、係止縮径部２３による口部１への拘束が解除され、把持部２５を引き上げると、キャップ本体Ｂを容器本体Ａから離脱させ分別廃棄することができる。

本発明のねじキャップは、ねじキャップを容器本体に打栓後に、キャップ付き容器を落下させてしまった際に、オーバーキャップが受ける衝撃によりキャップ本体が容器本体から浮き上がることを防止することができ、内容液を衛生的に利用できる容器として好適である。

Ａ 容器本体
Ｂ キャップ本体
Ｃ オーバーキャップ
Ｄ 分別機構
ａ 内筒の内径
ｂ 隙間
ｃ 平坦面の直径
ｄ Ｒ面の範囲
ｅ 傾斜面の範囲
ｆ 傾斜面の高さ
ｇ 外周壁の高さ
１ 口部
２ 係止突条
４ 嵌合筒部
５ 外筒
６ 内筒
７ 上壁
８ ねじ壁部
９ 天壁部
１０ 注出筒（注出部）
１１ 薄肉弱化部
１２ 移行栓体
１３ 筒状壁
１４ 底壁
１５ 係合突起（第１歯部）
１６ 第１係合突部
１７ 第１係合面
１８ 非係合面
１９ 雄ねじ
２０ 段部
２１ 音出し突部
２２ 切欠き凹部
２３ 係止縮径部
２４ 貫通スリット
２４ａ 終端部
２５ 把持部
２６ 縦切断部
２７ 周方向切断部
３０ 平坦面
３０ａ ゲート
３１ Ｒ面
３２ 傾斜面
３３ 頂壁
３４ 外周壁
３５ 係着部
３６ 密封筒
３７ 音出し部材
３８ ねじ筒部
３９ 第２係合突部
４０ 係合腕（第２歯部）
４１ 第２係合面
４２ 先端係合部
４３ 腕部
４４ 基部
４５ 振動片
４６ 雌ねじ

Claims (5)

1. 容器本体に装着されるキャップ本体と、キャップ本体に螺合されるオーバーキャップとを備えるねじキャップであって、
   キャップ本体は、外周側の外筒と内周側の内筒と容器本体の口部の天面側に位置する上壁とからなり、口部に嵌着される嵌合筒部と、外筒の下部に設けられ、容器本体からキャップ本体を分離して分別廃棄可能とする分別機構と、容器本体内と連通する注出部と、嵌合筒部から立設されるねじ壁部と、ねじ壁部の上部を閉塞し、注出部が形成される天壁部と、天壁部の上面に形成される音出し突部とを有し、
   オーバーキャップは、頂壁と、頂壁の外周縁から垂設される外周壁とを有し、
   頂壁は、中心部から径方向に嵌合筒部の内周縁までの範囲に形成される平坦面と、平坦面の外周縁から径方向下方に向けて円弧状に形成されるＲ面と、頂壁の下面から垂設され、キャップ本体の音出し突部と当接する音出し部材と、音出し部材の同心円状の外側から垂設され、ねじ壁部と螺合するねじ筒部とを有し、
   外周壁は、分別機構を含め、キャップ本体と隙間を設けて下端部まで覆うことを特徴とするねじキャップ。
2. 頂壁は、Ｒ面の外周縁から外周壁の上端部に向けて形成される下り勾配の傾斜面を有することを特徴とする請求項１に記載のねじキャップ。
3. オーバーキャップは、平坦面の直径が１０～２０ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載のねじキャップ。
4. オーバーキャップは、Ｒ面の曲率半径が３０～６０ｍｍであることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のねじキャップ。
5. 容器本体の口部内径は、１８～３０ｍｍであることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のねじキャップ。

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