JP7403123B2

JP7403123B2 - キャップ

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Publication number: JP7403123B2
Application number: JP2019219992A
Authority: JP
Inventors: 晃弘後藤; 傳美桑垣; 雄斗西村; 裕貴堀; 啓晃森; 健平野; 虎廣瀧下
Original assignee: Kikkoman Corp; Mikasa Sangyo Co Ltd
Current assignee: Kikkoman Corp; Mikasa Sangyo Co Ltd
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2019-12-05
Publication date: 2023-12-22
Anticipated expiration: 2039-12-05
Also published as: JP2021008321A

Description

本発明は、容器に装着するキャップに関し、キャップに内蔵する逆止弁の技術に係るものである。

従来、醤油等の内容物を充填した容器において内容物の酸化を抑制する技術がある。これは、二重容器の内容器に醤油等の内容物を納め、内容器の口部にキャップを装着し、キャップの内部に配置した逆止弁の中栓の開口を弁体で封止するものである。

このような容器およびキャップの構造を示した先行技術文献には、例えば特許文献１に記載するものがある。

これは、二重容器の内容器の口部に中栓部材を装着し、中栓部材に設けた連通筒部内に弁体部を配置したものであり、弁体部が連通筒部内において容器軸心方向に沿って摺動する。弁体部は、容器軸心と同軸に配置された有底筒状をなし、容器軸心方向の上側端部に径方向外方に拡がる環状のフランジ部を有する。連通筒部の環状の上端面が弁座をなし、弁体部のフランジ部と当接して封止する。そして、弁体部が連通筒部内において容器軸心方向に沿って摺動することで、フランジ部と連通筒部の弁座間を開閉する。

また、特許文献２に記載するものは、図１４から図１８に示すようなものである。ここでは、容器本体１００が外容器１０１と内容器１０２からなる二重構造を有し、外容器１０１の口部にキャップ１０３を装着している。キャップ１０３は、外容器１０１の口部に嵌合するキャップ本体１０４と、キャップ本体１０４の上部に配置する蓋１０５からなる。キャップ本体１０４は、吐出口１０６を有し、蓋１０５に吐出口１０６を閉止する閉止部１０７を設けている。

キャップ１０３の内部には逆止弁１２０を配置している。逆止弁１２０は、内容器１０２の口部に装着する中栓１０８と、中栓１０８を覆って配置する弁部材１０９を備えている。弁部材１０９は、内容器１０２の軸心方向において中栓１０８に対向して配置する弁体１１０と、弁体１１０と一体をなし弁体１１０の外周縁を支持して中栓１０８に外嵌装着する弁体支持部１１１を有している。

中栓１０８は醤油等の内容物の液体が通過する開口１１２を有し、開口１１２の周囲が弁座１１３をなす。弁体１１０は中栓１０８の開口１１２を覆って弁座１１３に対向して配置し、開口１１２を囲み弁体１１０の周縁部に沿って形成したシール部１１４を有している。シール部１１４は、弁体１１０の一部をなし、弁体１１０の内面側において弁座１１３に向けて湾曲形状に突出し、弁体１１０の外面側において溝状に窪んだ形状をなす。シール部１１４は、中栓１０８の開口１１２の周囲の弁座１１３にシール面１１５が当接離間可能である。このシール部１１４よりも外側の位置において弁体１１０には複数の液穴１１６が開口している。

また、キャップ１０３は、吸気口１１７を有し、吸気口１１７が内容器１０２と外容器１０１の間に連通している。弁部材１０９は、吸気口１１７を開閉する空気弁部１１８を有し、空気弁部１１８は弁支持部１１１の外周縁からキャップ１０３の半径方向外側へ伸びる四角形状をなす。

このキャップ１０３において内容器１０２の内容物を吐出する際には、外容器１０１に圧搾力を加え、この圧搾力を外容器１０１と内容器１０２の間の空気層を介して内容器１０２に与えて内容器１０２を搾る。

このとき、内容器１０２の内圧の高まりにより弁体１１０は、図１８（ａ）に示す閉弁状態から図１８（ｂ）に示す中間状態へ遷移して、中栓１０８の開口１１２から離間する方向に移動する。さらに、弁体１１０は、図１８（ｂ）に示す中間状態から図１８（ｃ）に示す閉弁状態に遷移し、弁体１１０の移動に伴ってシール部１１４が弁座１１３から離間して開弁位置に移動し、図１６に示すように、内容器１０２の内容物がシール部１１４と弁座１１３の間を通り、キャップ１０３の吐出口１０６から押し出される。

また、外容器１０１に加える圧搾力を解除すると、弾性変形した外容器１０１が復元力により元の形状に戻ることで外容器１０１の内部空間が広がって負圧となる。このため、図１７に示すように、空気弁部１１８が開いて吸気口１１７を通して外容器１０１と内容器１０２の間に空気が流入する。

また、加圧力が解除された内容器１０２の内部が負圧となることで、容器内外の圧力差を駆動圧として、弁体１１０の液弁部１１８が中栓１０８の開口１１２に接近する方向に押圧され、弁体１１０の移動に伴ってシール部１１４が弁座１１３に当接する閉弁位置に移動し、シール面１１５と弁座１１３の間を封止する。

さらに、シール部１１４の内周面と中栓１０８の弁座１１３との間、およびシール部１１４の外周面と中栓１０８の弁座１１３との間に醤油等の内容物の液体の液層を保持して液封することで、内容器１０２に空気が侵入することを遮断する。

特許第６４５０２４３号特開２０１９－４３６４４

上述した構成において、弁体１１０の移動に追従して生じるシール部１１４の稼働は、シール部１１４における弁体１１０の湾曲形状が曲率半径の大きい緩やかな曲がりであるほどに容易となり、シール部１１４における弁体１１０の湾曲形状が曲率半径の小さい急な曲がりであるほどに困難となる。

例えば、一定の厚みを有する板材を水平方向に対して傾斜配置したときに、鉛直方向に沿った板材の断面形状は、水平方向に対する傾斜角度が大きくなるほどに鉛直方向に長くなり、傾斜角度が小さくなるほどに鉛直方向の長さが短くなる。

このため、弁体１１０のシール部１１４の湾曲形状において、湾曲形状が曲率半径の大きい緩やかな曲がりであるほどに、中栓１０８の軸心方向におけるシール部１１４の断面の長さが短くなり、シール部１１４の湾曲形状が曲率半径の小さい急な曲がりであるほどに中栓１０８の軸心方向におけるシール部１１４の断面の長さが大きくなる。

一般に、部材の曲げ剛性は、断面二次モーメントが大きくなるほどに大きくなる。したがって、シール部１１４は湾曲形状が曲率半径の大きい緩やかな曲がりであるほど曲げ剛性が小さく、湾曲形状が曲率半径の小さい急な曲がりであるほど曲げ剛性が大きくなる。この結果、弁体１１０の移動に追従して生じるシール部１１４の稼働は、シール部１１４における弁体１１０の湾曲形状が曲率半径の大きい緩やかな曲がりであるほどに容易となり、駆動圧に対する弁体１１０の応答性が良くなる。

逆に、シール部１１４における弁体１１０の湾曲形状が曲率半径の小さい急な曲がりであるほどに、弁体１１０の移動に追従して生じるシール部１１４の稼働は困難となり、駆動圧に対する弁体１１０の応答性が悪くなる。

一方、駆動圧を受ける弁体１１０からシール部１１４のシール面に伝わる力は、シール部１１４の湾曲形状が曲率半径の大きい緩やかな曲がりであるほどに、換言すると曲げ剛性が小さいほどに弱くなり、結果としてシール部１１４のシール面と弁座１１３との面圧が低くなる。また、シール部１１４のシール面に伝わる力は、シール部１１４の湾曲形状が曲率半径の小さい急な曲がりであるほどに、換言すると曲げ剛性が大きいほどに強くなり、結果としてシール部１１４のシール面と弁座１１３との面圧が高くなる。

本発明は上記した課題を解決するものであり、駆動圧に対する逆止弁の開閉の応答性を向上させ、かつ優れたシール性を発揮するキャップを提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明のキャップは、容器の口部に装着し、内部に逆止弁を有するキャップであり、逆止弁は、容器の口部を塞ぐ位置に配置し、容器内の内容物が流れ出る開口および開口の周囲に形成した弁座を有する中栓と、中栓の開口および弁座を覆って配置する弁部材を備え、弁部材は、中栓の開口および弁座に対向して配置し、中栓の開口の軸心方向において開弁位置と閉弁位置とにわたって変位する弁体と、弁体と一体をなし弁体の外周縁を支持して中栓に装着する弁体支持部を有し、弁体は、中栓の開口を囲み弁体の外周縁に沿って環状に形成したシール部と、中栓の開口の半径方向においてシール部よりも外側の位置に形成した液穴を有し、シール部は、中栓の開口の軸心に沿った断面において、弁座に向けて突出する湾曲形状を有し、湾曲形状は、液穴側の外側湾曲部と中栓の開口側の内側湾曲部との形状が異なり、外側湾曲部は内側湾曲部の曲率半径よりも大きい曲率半径を有し、内側湾曲部の曲率半径よりも大きい曲率半径を有する外側湾曲部が内側湾曲部の曲がり剛性より小さい曲がり剛性を有し、曲がり剛性が大きい内側湾曲部と曲がり剛性が小さい外側湾曲部との曲がり剛性が異なる二つの部位が共存する構造をなし、中栓の弁座が平面状の弁座面を有し、シール部が平面状の弁座面に圧接することを特徴とする。

本発明のキャップにおいて、シール部は、弁体の無負荷状態において、湾曲形状の頂点を境として液穴側が外側湾曲部をなし、中栓の開口側が内側湾曲部をなし、外側湾曲部と内側湾曲部が非対称な形状をなすことを特徴とする。

本発明のキャップにおいて、逆止弁は、シール部のシール面の一部が中栓の弁座の弁座面に圧接する閉弁状態で、シール面と弁座面の間の非圧接領域において、外側湾曲部の外側シール面と弁座面の間に外側液封用間隙を形成し、内側湾曲部の内側シール面と弁座面の間に内側液封用間隙を形成し、外側液封用間隙を内側液封用間隙よりも狭く形成することを特徴とする。

本発明のキャップにおいて、逆止弁は、シール部のシール面が弁座の弁座面に圧接する
圧接領域と、シール面と弁座面が離間する非圧接領域を形成し、圧接領域と非圧接領域と
の境の近傍において、外側シール面に対する接線と弁座面との成す角度θ１が、内側シー
ル面に対する接線と弁座面との成す角度θ２よりも小さくなることを特徴とする。

上記した課題を解決するために、本発明のキャップは、容器の口部に装着し、内部に逆止弁を有するキャップであり、逆止弁は、容器の口部を塞ぐ位置に配置し、容器内の内容物が流れ出る開口および開口の周囲に形成した弁座を有する中栓と、中栓の開口および弁座を覆って配置する弁部材を備え、弁部材は、中栓の開口および弁座に対向して配置し、中栓の開口の軸心方向において開弁位置と閉弁位置とにわたって変位する弁体と、弁体と一体をなし弁体の外周縁を支持して中栓に装着する弁体支持部を有し、弁体は、中栓の開口を囲み弁体の外周縁に沿って環状に形成したシール部と、中栓の開口の半径方向においてシール部よりも外側の位置に形成した液穴を有し、シール部は、中栓の開口の軸心に沿った断面において、弁座に向けて突出する湾曲形状を有し、湾曲形状は、液穴側の外側湾曲部と中栓の開口側の内側湾曲部との形状が異なり、外側湾曲部は内側湾曲部の曲率半径よりも大きい曲率半径を有し、中栓の弁座の弁座面は、シール部に当接する平面状弁座面と、平面状弁座面から立ち上がり、シール部の内側湾曲部の内側シール面に対向する曲面状弁座面からなり、シール部が平面状弁座面と曲面状弁座面にわたって圧接することを特徴とする。

本発明のキャップにおいて、逆止弁は、シール部のシール面の一部が中栓の弁座の弁座面に圧接する閉弁状態で、シール面と弁座面の間の非圧接領域において、外側湾曲部の外側シール面と平面状弁座面の間に外側液封用間隙を形成し、内側湾曲部の内側シール面と曲面状弁座面の間に内側液封用間隙を形成し、内側液封用間隙を外側液封用間隙よりも狭く形成することを特徴とする。

本発明のキャップにおいて、内側シール面と曲面状弁座面の間に形成する内側液封用間隙が上方に向けて開口することを特徴とする。

本発明のキャップにおいて、逆止弁は、シール部のシール面が弁座の弁座面に圧接する圧接領域と、シール面と弁座面が離間する非圧接領域を形成し、圧接領域と非圧接領域との境の近傍において、内側シール面に対する接線と曲面状弁座面に対する接線との成す角度θ_３が、外側シール面に対する接線と平面状弁座面との成す角度θ_４よりも小さくなることを特徴とする。

上記した構成により、シール部の外側湾曲部の曲率半径を内側湾曲部の曲率半径よりも大きくすることで、シール部に曲がり剛性が異なる二つの部位、すなわち曲がり剛性の大きい内側湾曲部と曲がり剛性の小さい外側湾曲部が共存する構造を実現できる。

このため、曲がり剛性の小さい外側湾曲部により、弁体の移動に追従してシール部が容易に稼働する優れた応答性を実現でき、曲がり剛性の大きい内側湾曲部により、駆動圧を受ける弁体からシール部に加わる力を確実にシール面に作用させて弁座面とシール面との間に内容物の漏出を防止する封止に必要な十分な面圧を確保できる。

シール面が弁座面に圧接する閉弁状態で、シール部の内周の内側シール面と中栓の弁座面との間、およびシール部の外周の外側シール面と中栓の弁座面との間に毛管現象により内容物の液層が形成される。

この際に、外側湾曲部の曲率半径が内側湾曲部の曲率半径よりも大きいことで、シール面と弁座面の間の非圧接領域において、外側湾曲部の外側シール面と弁座面の間に形成する外側液封用間隙は、内側湾曲部の内側シール面と弁座面の間に形成する内側液封用間隙よりも狭くなり、表面張力が強まることで毛管現象により保持する液層を確実に保持できる。このため、内容物の酸化を防止するために必要なシール部と弁座間の通気の遮断を確実に実現できる。

また、中栓の弁座面が平面状弁座面と曲面状弁座面からなり、シール部が平面状弁座面と曲面状弁座面にわたって圧接するので、駆動圧を受ける弁体からシール部の内側湾曲部に加わる力が方向を違えて平面状弁座面と曲面状弁座面に向けて作用し、シール部のシール面を平面状弁座面と曲面状弁座面に確実に圧接させて、弁座面とシール面との間に内容物の漏出を防止する封止に必要な十分な面圧を確保できる。

内側湾曲部の内側シール面と曲面状弁座面の間に形成する内側液封用間隙が上方に向けて開口するので、毛管現象により保持する液層が振動等よって漏出することがなくなり、液層をより確実に保持できる。このため、内容物の酸化を防止するために必要なシール部と弁座間の通気の遮断をより確実に実現できる。

この際に、シール面と弁座面の間の非圧接領域において、内側湾曲部の内側シール面と弁座面の間に形成する内側液封用間隙は、外側湾曲部の外側シール面と弁座面の間に形成する外側液封用間隙よりも狭くなり、表面張力が強まることで毛管現象により保持する液層を確実に保持できる。

本発明の実施の形態におけるキャップを示す断面図同実施の形態における中栓を示す平面図図２のＡ－Ａ矢視断面図同中栓の背面図同実施の形態における弁部材を示す平面図図５のＢ－Ｂ矢視断面図同弁部材の背面図同中栓の斜視図同弁部材の斜視図同実施の形態の逆止弁の作動を示し、（ａ）は閉弁状態を示す図、（ｂ）は中間状態を示す図、（ｃ）は開弁状態を示す図同逆止弁を示す部分拡大断面図本発明の他の実施の形態における中栓に弁部材を組み付けた逆止弁を示す断面図同中栓に弁部材を組み付けた逆止弁の部分拡大断面図従来の逆止弁を示す部分拡大断面図従来のキャップを示す断面図同キャップの液弁構造を示す部分拡大断面図同キャップの空気弁構造を示す部分拡大断面図従来の逆止弁の作動を示し、（ａ）は閉弁状態を示す図、（ｂ）は中間状態を示す図、（ｃ）は開弁状態を示す図

（実施例１）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図１１に示すように、本実施の形態では、容器本体１が外容器２と内容器３からなる二重構造を有している。容器本体１の口部にはキャップ４を装着している。キャップ４は、キャップ本体５と蓋（図示省略）からなり、キャップ本体５と蓋が一体に成型されている。ここでは、蓋の構造を開示しないが、先に図１３で説明したものと同様であり、説明を省略する。

キャップ本体５は、外容器２の口部外周に螺合装着しており、頂部に形成した注ぎ口部６に吐出口７を有している。キャップ４の内部には逆止弁８を配置している。

逆止弁８は中栓９と弁部材１０を備えており、図２から図４に示すように、内容器３の口部を塞ぐ位置に配置する中栓９は、醤油等の内容物の液体が通過する開口１１を有し、開口１１の周囲が弁座１２をなす。中栓９は弁座１２の外周に環状溝９ａを有し、環状溝９ａの外周に拡がる外縁部９ｂに複数の切欠き部９ｃを有している。切欠き部９ｃはキャップ本体５の内部に形成した突起（図示省略）と係合し、開口１１の軸心廻りにおいて中栓９を位置決めする。

また、中栓９の環状溝９ａの内周面には弁部材１０を位置決めする突起９ｄが形成されている。突起９ｄに対応する位置にある切欠き部９ｃは、両端縁がそれぞれ２１度の角度θ_βで扇状に拡がっている。

図５から図７に示すように、弁部材１０は、中栓９の開口１１および弁座１２を覆って配置しており、弁体１３と弁体支持部１４と空気弁部１５を有している。

弁体１３は、中栓９の開口１１および弁座１２に対向し、中栓９の開口１１の軸心方向において開弁位置と閉弁位置とにわたって弾性変位する。弁体支持部１４は、弁体１３と一体をなし弁体１３の外周縁を支持しており、中栓９の環状溝９ａに嵌合装着している。弁体支持部１４は内周面に中栓９の突起９ｄに嵌合する凹部１４ａを有している。

弁体１３は、中栓９の開口１１を囲み弁体１３の外周縁に沿って環状に形成したシール部１６と、中栓９の開口１１の半径方向においてシール部１６よりも外側の位置に形成した液穴１７を有している。

シール部１６は、図６および図１１に示すように、中栓９の開口１１の軸心に沿った断面において、弁座１２に向けて突出しており、弁体１３の一部を湾曲形状に形成したものである。すなわち、シール部１６は、弁座１２に対向する弁体１３の内面側において弁座１２に向けて湾曲形状に突出し、弁体１３の外面側において溝状に窪んだ形状をなす。

シール部１６の湾曲形状は、液穴１７に臨む側の外側湾曲部１８と中栓９の開口１１に臨む側の内側湾曲部１９との形状が異なっている。すなわち、シール部１６は、弁体１３に強制力が作用しない自然下の無負荷状態において、湾曲形状の頂点を境とする液穴１７の側の外側湾曲部１８と中栓９の開口１１の側の内側湾曲部１９とが非対称な形状をなしている。

そして、外側湾曲部１８は、内側湾曲部１９の曲率半径よりも大きい曲率半径の形状をなし、中栓９の開口１１の軸心と平行な方向において外側湾曲部１８の厚みが内側湾曲部１９の厚みより小さい形状をなす。

また、内側湾曲部１９は、外側湾曲部１８の曲率半径よりも小さい曲率半径の形状をなし、中栓９の開口１１の軸心と平行な方向において内側湾曲部１９の厚みが外側湾曲部１８の厚みより大きい形状をなす。

このように、シール部１６の外側湾曲部１８の曲率半径を内側湾曲部１９の曲率半径よりも大きくすることで、シール部１６に曲がり剛性が異なる二つの部位、すなわち曲がり剛性が外側湾曲部１８よりも大きい内側湾曲部１９と曲がり剛性が内側湾曲部１９よりも小さい外側湾曲部１８が共存する構造を実現できる。

シール部１６は、湾曲形状の頂点を含むシール面２０の一部で、弁座１２の弁座面２１に当接離間可能である。そして、閉弁位置にある逆止弁８は、シール部１６のシール面２０が弁座１２の弁座面２１に圧接する圧接領域と、シール面２０と弁座面２１が離間する非圧接領域を形成し、圧接領域と非圧接領域との境の近傍において、外側シール面２０ｂに対する接線と弁座面２１との成す角度θ_１が、内側シール面２０ａに対する接線と弁座面２１との成す角度θ_２よりも小さくなる。

液穴１７は、シール部１６に沿った複数個所において、弁体１３と弁体支持部１４の肩部とにわたって開口しており、後述するように、従来よりも大きく開口している。

キャップ本体５は、天部に形成した吸気部２２に吸気口２３が開口しており、吸気口２３が外容器２と内容器３の間に連通している。

弁部材１０の空気弁部１５は、弁体支持部１４の外周縁からキャップ本体５の半径方向外側へ伸びる扇形状をなし、両端縁がそれぞれ５度の角度θ_αで広がっている。空気弁部１５は吸気口２３を閉塞する閉弁位置と吸気口２３を開放する開弁位置とにわたって変位し、吸気口２３を開閉する。空気弁部１５は吸気口２３に対向する表面側が平坦面をなし、背面側に格子状のリブ１５ａを備えている。

弁部材１０は基本的に薄膜に形成しており、弁体１３および空気弁部１５は０．２ｍｍの厚みに形成している。ここで、先に説明した従来の弁体と本実施の形態における弁体１３および空気弁部１５の違いについて説明する。

従来の弁体は、材質がＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）であり、弁体の厚みが０．４ｍｍであった。このＥＰＤＭは硬度ショアＡ４０程度の柔らかさを有しているので、弁体の応答性が良い特質を有する。一方で、柔らかさのために、薄くすると形状を維持することが困難となる場合があり、厚みは０．４ｍｍが限界であり、これ以上に薄くするとシール部のシール性を確保することが困難となる。このため、シール部は曲率半径の小さい形状に形成しており、液穴も小さく開口せざるを得なかった。

本実施の形態では、弁部材１０の材質としてＰＥ（ポリエチレン）を採用しており、超低密度ＰＥに軟化剤を添加して硬度ショアＡ７５程度の柔らかさに調整している。このため、弁部材１０の弁体１３および空気弁部１５を０．２ｍｍの薄膜に形成しても形状を維持することが可能となった。この結果、シール部１６は、液穴１７の側の外側湾曲部１８と中栓９の開口１１の側の内側湾曲部１９とが非対称な形状をなし、外側湾曲部１８が内側湾曲部１９の曲率半径よりも大きい曲率半径を有する形状に形成できた。このため、応答性とシール性がともに向上した。

また、液穴１７を弁体１３と弁体支持部１４の肩部とにわたって大きく開口させ、肩部の肉厚を薄くしても型崩れを起こすことがないので、液穴１７の拡張により液出し性が向上した。この結果、内容物の少量出しから大量出しまでの全域において圧搾力を低減することができ、液穴１７からの吐出量が増加したことで大量出しもスムーズに行うことができ、特に、内容器３の残量が少なくなった状態で行う最終排液も、軽い力で出し切ることが可能となった。

以下、上記の構成における作用について説明する。内容器３の内容物を吐出する際には、外容器２に圧搾力を加え、この圧搾力を外容器２と内容器３の間の空気層を介して内容器３に与えて内容器３を搾る。

内容器３の内圧の高まりにより弁体１３は、図１０（ａ）に示す閉弁状態から図１０（ｂ）に示す中間状態へ遷移して、中栓９の開口１１から離間する方向に移動する。本実施の形態では、駆動圧力に対する弁体１３の応答性が優れているので、この過程の途中でシール部１６が弁座１２から離間し始める。さらに、弁体１３は、図１０（ｂ）に示す中間状態から図１０（ｃ）に示す閉弁状態に遷移し、弁体１３の移動に伴ってシール部１６が弁座１２から離間して開弁位置に移動し、内容器３の内容物がシール部１６と弁座１２の間を通り、キャップ４の吐出口７から押し出される。

このとき、本実施の形態では、シール部１６が曲がり剛性の大きい内側湾曲部１９と曲がり剛性の小さい外側湾曲部１８が共存する構造を有しているので、曲がり剛性の小さい外側湾曲部１８により、弁体１３の移動に追従してシール部１６が容易に稼働する優れた応答性を実現できる。

外容器２に加える圧搾力を解除すると、弾性変形した外容器２が復元力により元の形状に戻ることで外容器２の内部空間が広がって負圧となる。このため、図１に一点鎖線で示すように、空気弁部１５が開いて吸気口２３を通して外容器２と内容器３の間に空気が流入する。

また、弁体１３は、自身の復元力で閉弁方向に移動するとともに、加圧力が解除された内容器３の内部が負圧となることで、容器内外の圧力差を駆動圧として、中栓９の開口１１に接近する方向に押圧される。弁体１３の移動に伴ってシール部１６が弁座１２に当接する閉弁位置に移動し、シール面２０と弁座面２１の間を封止する。

このとき、本実施の形態では、シール部１６が曲がり剛性の大きい内側湾曲部１９と曲がり剛性の小さい外側湾曲部１８が共存する構造を有するので、曲がり剛性の大きい内側湾曲部１９により、駆動圧を受ける弁体１３からシール部１６に加わる力を確実にシール面２０に作用させて弁座面２１とシール面２０との間に内容物の漏出を防止する封止に必要な十分な面圧を確保できる。

また、図１１に示すように、シール面２０が弁座面２１に圧接する閉弁状態で、シール部１６の内周の内側シール面２０ａと中栓９の弁座面２１との間、およびシール部１６の外周の外側シール面２０ｂと中栓９の弁座面２１との間に毛管現象により内容物の液層２４が形成される。

この際に、外側湾曲部１８の曲率半径が内側湾曲部１９の曲率半径よりも大きいことで、シール面２０と弁座面２１の間の非圧接領域において、外側湾曲部１８の外側シール面２０ｂと弁座面２１の間に形成する外側液封用間隙２５は、内側湾曲部１９の内側シール面２０ａと弁座面２１の間に形成する内側液封用間隙２６よりも狭くなり、表面張力が強まることで、毛管現象により保持する液層２４を確実に保持できる。このため、内容物の酸化を防止するために必要なシール部１６と弁座１２の間の通気の遮断を確実に実現できる。
（実施例２）
図１２、図１３は、本発明の他の実施の形態を示すものである。先の実施の形態で説明したものと同様の作用を行う部材には同符号を付して説明を省略する。

中栓９は、弁座面２１の開口１１に臨む側に、弁座面２１の内側縁に沿って環状に隆起する隆起部２７を有しており、隆起部２７はシール部１６の内側湾曲部１９より内側の開口１１の側に位置している。隆起部２７は開口１１の半径方向で外側に位置する外側面が弁座面２１の一部をなして曲面状に窪む形状をなす。

このため、弁座面２１は、シール部１６が当接する平面状弁座面２１ａと、平面状弁座面２１ａから立ち上がり、シール部１６の内側シール面２０ａに対向する曲面状弁座面２１ｂからなり、曲面状弁座面２１ｂは、隆起部２７の外側面からなる。

逆止弁８は、閉弁状態でシール部１６のシール面２０の一部、すなわち頂点付近が平面状弁座面２１ａと曲面状弁座面２１ｂにわたって圧接する。

シール面２０と弁座面２１が離間する非圧接領域において、外側湾曲部１８の外側シール面２０ｂと平面状弁座面２１ａの間に外側液封用間隙２５を形成し、内側湾曲部１９の内側シール面２０ａと曲面状弁座面２１ｂの間に内側液封用間隙２６を形成しており、内側液封用間隙２６が外側液封用間隙２５よりも狭く形成されている。

内側シール面２０ａと曲面状弁座面２１ｂの間に形成する内側液封用間隙２６は、内側シール面２０ａと曲面状弁座面２１ｂに沿って湾曲し、上方に向けて開口している。

そして、閉弁位置にある弁体１３は、シール部１６のシール面２０が弁座１２の弁座面２１に圧接する圧接領域と、シール部１６のシール面２０と弁座１２の弁座面２１が離間ｓする非圧接領域を形成し、圧接領域と非圧接領域との境の近傍において、内側シール面２０ａに対する接線と曲面状弁座面２１ｂに対する接線との成す角度θ_３が、外側シール面２０ｂに対する接線と平面状弁座面２１ａとの成す角度θ_４よりも小さくなる。

この構成によれば、弁体１３は、閉弁状態において、容器内外の圧力差を駆動圧として、中栓９の開口１１に接近する方向に押圧され、シール部１６が弁座面２１の平面状弁座面と曲面状弁座面にわたって圧接し、シール面２０と弁座面２１の間を封止する。

このとき、本実施の形態では、シール部１６が曲がり剛性の大きい内側湾曲部１９と曲がり剛性の小さい外側湾曲部１８が共存する構造を有し、駆動圧を受ける弁体１３からシール部１６に加わる力を、曲がり剛性の大きい内側湾曲部１９により確実にシール面２０に作用させることに加えて以下の作用が生じる。

すなわち、中栓９の弁座面２１が平面状弁座面２１ａと曲面状弁座面２１ｂからなり、シール部１６の内側湾曲部１９が平面状弁座面２１ａと曲面状弁座面２１ｂにわたって圧接するので、駆動圧を受ける弁体１３からシール部１６の内側湾曲部１９に加わる力が方向を違えて平面状弁座面２１ａと曲面状弁座面２１ｂに向けて作用し、シール部１６のシール面２０を平面状弁座面２１ａと曲面状弁座面２１ｂに確実に圧接させて、弁座面２１とシール面２０との間に内容物の漏出を防止する封止に必要な十分な面圧を確保できる。

この際に、シール面２０と弁座面２１の間の非圧接領域において、内側湾曲部１９の内側シール面２０ａと曲面状弁座面２１ｂの間に形成する内側液封用間隙２６が、外側湾曲部１８の外側シール面２０ｂと平面状弁座面２１ａの間に形成する外側液封用間隙２５よりも狭くなり、表面張力が強まることで、毛管現象により保持する液層２４を確実に保持できる。

さらに、内側湾曲部１９の内側シール面２０ａと曲面状弁座面２１ｂの間に形成する内側液封用間隙２６が上方に向けて開口するので、毛管現象により保持する液層が振動等よって漏出することがなくなり、液層をより確実に保持できる。このため、内容物の酸化を防止するために必要なシール部１６と弁座１２の間の通気の遮断をより確実に実現できる。

４キャップ
５キャップ本体
７吐出口
８逆止弁
９中栓
１０弁部材
１１開口
１２弁座
１３弁体
１４弁体支持部
１５空気弁部
１６シール部
１７液穴
１８外側湾曲部
１９内側湾曲部
２０シール面
２０ａ内側シール面
２０ｂ外側シール面
２１弁座面
２１ａ平面状弁座面
２１ｂ曲面状弁座面
２４液層
２５外側液封用間隙
２６内側液封用間隙
２７隆起部

Claims

容器の口部に装着し、内部に逆止弁を有するキャップであり、
逆止弁は、容器の口部を塞ぐ位置に配置し、容器内の内容物が流れ出る開口および開口の周囲に形成した弁座を有する中栓と、中栓の開口および弁座を覆って配置する弁部材を備え、
弁部材は、中栓の開口および弁座に対向して配置し、中栓の開口の軸心方向において開弁位置と閉弁位置とにわたって変位する弁体と、弁体と一体をなし弁体の外周縁を支持して中栓に装着する弁体支持部を有し、
弁体は、中栓の開口を囲み弁体の外周縁に沿って環状に形成したシール部と、中栓の開口の半径方向においてシール部よりも外側の位置に形成した液穴を有し、
シール部は、中栓の開口の軸心に沿った断面において、弁座に向けて突出する湾曲形状を有し、湾曲形状は、液穴側の外側湾曲部と中栓の開口側の内側湾曲部との形状が異なり、外側湾曲部は内側湾曲部の曲率半径よりも大きい曲率半径を有し、内側湾曲部の曲率半径よりも大きい曲率半径を有する外側湾曲部が内側湾曲部の曲がり剛性より小さい曲がり剛性を有し、曲がり剛性が大きい内側湾曲部と曲がり剛性が小さい外側湾曲部との曲がり剛性が異なる二つの部位が共存する構造をなし、
中栓の弁座が平面状の弁座面を有し、シール部が平面状の弁座面に圧接することを特徴とするキャップ。
シール部は、弁体の無負荷状態において、湾曲形状の頂点を境として液穴側が外側湾曲部をなし、中栓の開口側が内側湾曲部をなし、外側湾曲部と内側湾曲部が非対称な形状をなすことを特徴とする請求項１に記載のキャップ。
逆止弁は、シール部のシール面の一部が中栓の弁座の弁座面に圧接する閉弁状態で、シール面と弁座面の間の非圧接領域において、外側湾曲部の外側シール面と弁座面の間に外側液封用間隙を形成し、内側湾曲部の内側シール面と弁座面の間に内側液封用間隙を形成し、外側液封用間隙を内側液封用間隙よりも狭く形成することを特徴とする請求項１または２に記載のキャップ。
逆止弁は、シール部のシール面が弁座の弁座面に圧接する圧接領域と、シール面と弁座面が離間する非圧接領域を形成し、圧接領域と非圧接領域との境の近傍において、外側シール面に対する接線と弁座面との成す角度θ_１が、内側シール面に対する接線と弁座面との成す角度θ_２よりも小さくなることを特徴とする請求項３に記載のキャップ。
容器の口部に装着し、内部に逆止弁を有するキャップであり、
逆止弁は、容器の口部を塞ぐ位置に配置し、容器内の内容物が流れ出る開口および開口
の周囲に形成した弁座を有する中栓と、中栓の開口および弁座を覆って配置する弁部材を備え、
弁部材は、中栓の開口および弁座に対向して配置し、中栓の開口の軸心方向において開弁位置と閉弁位置とにわたって変位する弁体と、弁体と一体をなし弁体の外周縁を支持して中栓に装着する弁体支持部を有し、
弁体は、中栓の開口を囲み弁体の外周縁に沿って環状に形成したシール部と、中栓の開口の半径方向においてシール部よりも外側の位置に形成した液穴を有し、
シール部は、中栓の開口の軸心に沿った断面において、弁座に向けて突出する湾曲形状を有し、湾曲形状は、液穴側の外側湾曲部と中栓の開口側の内側湾曲部との形状が異なり、外側湾曲部は内側湾曲部の曲率半径よりも大きい曲率半径を有し、
中栓の弁座の弁座面は、シール部に当接する平面状弁座面と、平面状弁座面から立ち上がり、シール部の内側湾曲部の内側シール面に対向する曲面状弁座面からなり、シール部が平面状弁座面と曲面状弁座面にわたって圧接することを特徴とするキャップ。
逆止弁は、シール部のシール面の一部が中栓の弁座の弁座面に圧接する閉弁状態で、シール面と弁座面の間の非圧接領域において、外側湾曲部の外側シール面と平面状弁座面の間に外側液封用間隙を形成し、内側湾曲部の内側シール面と曲面状弁座面の間に内側液封用間隙を形成し、内側液封用間隙を外側液封用間隙よりも狭く形成することを特徴とする請求項５に記載のキャップ。
内側シール面と曲面状弁座面の間に形成する内側液封用間隙が上方に向けて開口することを特徴とする請求項６に記載のキャップ。
逆止弁は、シール部のシール面が弁座の弁座面に圧接する圧接領域と、シール面と弁座面が離間する非圧接領域を形成し、圧接領域と非圧接領域との境の近傍において、内側シール面に対する接線と曲面状弁座面に対する接線との成す角度θ_３が、外側シール面に対する接線と平面状弁座面との成す角度θ_４よりも小さくなることを特徴とする請求項６または７に記載のキャップ。