JP7458070B2

JP7458070B2 - キャップおよび金型

Info

Publication number: JP7458070B2
Application number: JP2020121754A
Authority: JP
Inventors: 健太南
Original assignee: Mikasa Sangyo Co Ltd
Current assignee: Mikasa Sangyo Co Ltd
Priority date: 2020-07-16
Filing date: 2020-07-16
Publication date: 2024-03-29
Anticipated expiration: 2040-07-16
Also published as: JP2022018561A

Description

本発明は、容器の口部に取付けられるキャップ、および、キャップの製造に使用する金型に関する。

従来、この種のキャップとしては、例えば図２１～図２３に示すように、容器２０１の口部２０２に取付けられるキャップ本体２０３と、キャップ本体２０３に設けられた注出口２０４と、注出口２０４を開閉する蓋２０５とを有するものがある。

キャップ本体２０３は、内筒部２０６と、外筒部２０７と、内筒部２０６と外筒部２０７との間に形成された取付用溝２０８とを有している。取付用溝２０８は下部が開放されており、容器２０１の口部２０２が取付用溝２０８に挿入可能である。

外筒部２０７は、キャップ本体２０３側に残留する残留部２０９と、キャップ本体２０３側から分離可能な分別帯２１０とを有している。分別帯２１０は破断可能な弱化部２１１を介して残留部２０９に繋がっている。

弱化部２１１は、始点２１２からＶ字状に分岐した上側傾斜弱化線２１３および下側傾斜弱化線２１４と、上側傾斜弱化線２１３の終端から外筒部２０７の周方向２２０に延びる周方向弱化線２１５とを有している。また、下側傾斜弱化線２１４は分別帯２１０の下端に達している
尚、分別帯２１０の始端２１６から弱化部２１１の始点２１２までは、周方向２２０において、一定距離Ｌだけ離れている。分別帯２１０の始端２１６から上下両側の傾斜弱化線２１３，２１４までの領域はタブ２１７と呼ばれており、タブ２１７は外筒部２０７の残留部２０９から離間しており、タブ２１７と残留部２０９との間には空隙２１８が形成されている。

これによると、キャップ２００を容器２０１から外して分別回収する際、先ず、図２２に示すように、蓋２０５をキャップ本体２０３から外し、指でタブ２１７を摘まんで分離方向２２１へ引っ張ることにより、上下両側の傾斜弱化線２１３，２１４および周方向弱化線２１５が破断し、図２３の仮想線で示すように、分別帯２１０がキャップ本体２０３の残留部２０９から分離される。これにより、キャップ本体２０３を簡単に容器２０１の口部２０２から取り外すことができる。

この際、図２２に示すように、上側傾斜弱化線２１３と下側傾斜弱化線２１４とは共通の始点２１２からＶ字状に分岐しているため、始点２１２に応力が集中し、これにより、上下両側の傾斜弱化線２１３，２１４を簡単に破断させることができる。

尚、上記のようなキャップ２００は例えば下記特許文献１に記載されている。

特許第５２３０２８３号

しかしながら上記の従来形式では、タブ２１７を摘まんで引っ張る方向が分離方向２２１に対して上下方向へずれた場合、応力が上下両側の傾斜弱化線２１３，２１４の共通の始点２１２に十分に集中せずに分散し、上下両側の傾斜弱化線２１３，２１４を円滑に破断させることができない虞がある。

本発明は、分別帯をキャップ本体側から分離する際、応力を上下両側の傾斜弱化線の共通の始点に十分に集中させることが可能なキャップおよび金型を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、容器の口部に取付けられるキャップ本体と、キャップ本体に設けられた注出口と、注出口を開閉する蓋とを有するキャップであって、
キャップ本体は、内筒部と、外筒部と、内筒部と外筒部との間に形成された取付用溝とを有し、
取付用溝は下部が開放され、
容器の口部が取付用溝に挿入可能であり、
外筒部は、キャップ本体側に残留する残留部と、キャップ本体側から分離可能な分別帯とを有し、
分別帯は破断可能な弱化部を介して残留部に繋がっており、
弱化部は、分別帯の始端から外筒部の周方向に延びる第１周方向弱化線と、第１周方向弱化線の終点から上下二又に分岐した上側傾斜弱化線および下側傾斜弱化線と、上側傾斜弱化線の終点から外筒部の周方向に延びる第２周方向弱化線とを有しているものである。

これによると、分別帯をキャップ本体側から分離する際、分別帯の始端を分離方向へ引っ張ることにより、先ず、第１周方向弱化線が破断し、その後、上下両側の傾斜弱化線が破断し、さらに、第２周方向弱化線が破断する。

この際、第１周方向弱化線の終点が上下両側の傾斜弱化線の始点に接続されているため、応力を、分散させることなく、第１周方向弱化線から上下両側の傾斜弱化線の始点に十分に集中させることができる。これにより、上下両側の傾斜弱化線を円滑に破断させることができる。

本第２発明におけるキャップは、下側傾斜弱化線は分別帯の下端に達しているものである。

本第３発明におけるキャップは、弱化部は、分別帯の始端に、分別帯の上端から下端に延びる縦方向弱化線を有しているものである。

これによると、分別帯をキャップ本体側から分離する際、先ず、縦方向弱化線を破断し、分別帯の始端を分離方向へ引っ張ることにより、第１周方向弱化線が破断し、その後、上下両側の傾斜弱化線が破断し、さらに、第２周方向弱化線が破断する。

本第４発明におけるキャップは、蓋はヒンジを介してキャップ本体に開閉自在に設けられ、
縦方向弱化線は外筒部の周方向におけるヒンジの近傍に位置しているものである。

これによると、分別帯をキャップ本体側から分離する際、先ず、蓋を開いた状態で下向きに引っ張ることにより、蓋と共にヒンジが下向きに引っ張られて、縦方向弱化線が破断する。

本第５発明におけるキャップは、外筒部の残留部と分別帯との間で且つ第１周方向弱化線の上方には、上方が開放された上部空隙部が形成され、
外筒部の残留部と分別帯との間で且つ第１周方向弱化線の下方には、下方が開放された下部空隙部が形成され、
外筒部の内周面に、径方向内側に突出した係合凸部が形成され、
係合凸部は、容器の口部の外周面に係合可能であり、第１周方向弱化線よりも下方に位置しているものである。

本第６発明は、上記第５発明に記載のキャップを射出成形により製造する際に使用する金型であって、
互いに接近離間自在な第１および第２の型を有し、
第１の型は外筒部を形成する外筒部形成用第１コアを有し、
外筒部形成用第１コアは上部空隙部および第１周方向弱化線を形成するための第１の突片を有し、
第２の型は、取付用溝を形成するための取付用溝形成用コアと、外筒部を形成する外筒部形成用第２コアとを有し、
外筒部形成用第２コアは下部空隙部および第１周方向弱化線を形成するための第２の突片を有しているものである。

これによると、金型を閉じた状態で、ゲートを介して金型の内部の成形品空間に溶融した合成樹脂材料を充填し、合成樹脂材料を冷却固化した後、離型作業を行う。

この際、第２の型の外筒部形成用第２コアをキャップから離間する第２の離型方向へ移動させる。この段階においては、外筒部の係合凸部の径方向外側（背面）に対応する位置には、外筒部形成用第２コアの第２の突片が存在しない状態となる。

その後、取付用溝形成用コアをキャップから離間する第２の離型方向へ移動させる。この際、外筒部の係合凸部が押されて径方向外側へ変位しても、係合凸部の径方向外側（背面）に対応する部分に、外筒部形成用第２コアの第２の突片は存在しないので、第２の突片の損傷を防止することができる。

また、外筒部の係合凸部は外筒部形成用第１コアの第１の突片よりも下方に位置するため、外筒部の係合凸部が押されて径方向外側へ変位しても、外筒部形成用第１コアの第１の突片に大きな負荷がかかることは無く、第１の突片の損傷を防止することができる。

以上のように本発明によると、第１周方向弱化線の終点が上下両側の傾斜弱化線の始点に繋がっているため、分別帯の始端を分離方向へ引っ張って、分別帯をキャップ本体側から分離する際、応力を第１周方向弱化線から上下両側の傾斜弱化線の始点に十分に集中させることができる。これにより、上下両側の傾斜弱化線を円滑に破断させることができる。

本発明の実施の形態におけるキャップの断面図である。図１におけるＸ－Ｘ矢視図である。図１におけるＹ－Ｙ矢視図である。図２におけるＡ断面図である。図２におけるＢ断面図である。図２におけるＣ断面図である。図２におけるＤ断面図である。図２におけるＥ断面図である。図２におけるＥ－Ｆ間断面図である。同、キャップの平面図であり、分別帯を分離方向へ引っ張ってキャップ側から分離している様子を示す。図２のＡにおいてキャップの弱化部が破断し、分別帯がキャップ側から分離した状態を示す断面図である。図２のＢにおいてキャップの弱化部が破断し、分別帯がキャップ側から分離した状態を示す断面図である。図２のＣにおいてキャップの弱化部が破断し、分別帯がキャップ側から分離した状態を示す断面図である。図２のＤにおいてキャップの弱化部が破断し、分別帯がキャップ側から分離した状態を示す断面図である。図２のＥにおいてキャップの弱化部が破断し、分別帯がキャップ側から分離した状態を示す断面図である。図２のＥ－Ｆ間においてキャップの弱化部が破断し、分別帯がキャップ側から分離した状態を示す断面図である。同、キャップの製造方法を説明する断面図であり、金型を閉じた状態を示す。図１７の一部拡大断面図である。同、キャップの製造方法を説明する断面図であり、金型の一部を開いた状態を示す。図１９の一部拡大断面図である。従来のキャップの一部切欠き正面図である。同、キャップのキャップ本体の正面図である。同、キャップのキャップ本体の平面図である。

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１，図２に示すように、１はペットボトル等の容器２の口部３に取り付けられる合成樹脂製のキャップである。キャップ１は、キャップ本体５と、キャップ本体５に設けられた注出口６と、注出口６を開閉する蓋７とを有している。尚、キャップ本体５の中心を通る軸心１９の方向を上下方向として、以下にキャップ１の構成を説明する。

キャップ本体５は、円形状の内筒部１０と、円形状の外筒部１１と、内筒部１０と外筒部１１との間に形成された円環状の取付用溝１２と、内筒部１０の上部と外筒部１１の上部との間に全周にわたり設けられた頂壁部１３と、内筒部１０の下端内部に設けられた内板部１４と、内板部１４に設けられた注出筒１５とを有している。

注出筒１５は先端に注出口６を有する円筒状の部材である。また、取付用溝１２は下部が開放されており、容器２の口部３が取付用溝１２に挿入可能である。

蓋７はヒンジ１７を介して開閉自在にキャップ本体５に設けられている。尚、注出筒１５の中心を通る軸心１８は、軸心１９に対して、ヒンジ１７の位置とは反対側の位置に偏芯している。

外筒部１１の内周面には、径方向内側に突出した係合凸部２１が全周にわたり形成されている。また、容器２の口部３の外周面には、径方向内側に窪んだ係合凹部２２が全周にわたり形成されている。図１の仮想線で示すように、容器２の口部３が取付用溝１２に挿入された際、係合凸部２１と係合凹部２２とが係合する。

外筒部１１は、キャップ本体５側に残留する残留部２４と、キャップ本体５側から分離可能な分別帯２５とを有している。分別帯２５は破断可能な弱化部２７を介して残留部２４に繋がっている。

図３～図９に示すように、弱化部２７は、分別帯２５の始端２９に形成された縦方向弱化線３０（図３，図４参照）と、縦方向弱化線３０から外筒部１１の周方向４３に延びる第１周方向弱化線３１（図３，図５，図６参照）と、第１周方向弱化線３１の終点３２から上下二又に分岐した上側傾斜弱化線３３および下側傾斜弱化線３４（図３，図７，図８参照）と、上側傾斜弱化線３３の終点３５から周方向４３に延びる第２周方向弱化線３６（図３，図９参照）とを有している。

尚、上記各弱化線３０，３１，３３，３４，３６の肉厚は破断し易いように周囲の部材の肉厚よりも薄く形成されている。また、図３に示すように、縦方向弱化線３０は、分別帯２５の上端から下端に延びており、周方向４３におけるヒンジ１７の近傍に位置している。例えば、図２に示すように、縦方向弱化線３０はヒンジ１７の横隣に位置している。また、図３に示すように、下側傾斜弱化線３４は分別帯２５の下端に達している。

図４～図６に示すように、外筒部１１の残留部２４と分別帯２５との間で且つ第１周方向弱化線３１の上方には、上方が開放された上部空隙部３８が形成されている。また、残留部２４と分別帯２５との間で且つ第１周方向弱化線３１の下方には、下方が開放された下部空隙部３９が形成されている。尚、係合凸部２１は第１周方向弱化線３１よりも下方に位置している。

以下、上記構成における作用を説明する。

使用済みの容器２からキャップ１を取り外して両者を分別回収する際、分別帯２５を以下のようにしてキャップ本体５側から分離する。

先ず、図１に示すように、蓋７を開いた状態で下向きに引っ張ることにより、蓋７と共にヒンジ１７が下向きに引っ張られて、縦方向弱化線３０が破断する。

次に、図１０に示すように、分別帯２５の始端２９を分離方向４４へ引っ張ることにより、図１１～図１３に示すように第１周方向弱化線３１が破断し、その後、図１４，図１５に示すように上下両側の傾斜弱化線３３，３４が破断し、さらに、図１６に示すように第２周方向弱化線３６が破断する。

この際、図３に示すように、第１周方向弱化線３１の終点３２が上下両側の傾斜弱化線３３，３４の始点４１に接続されているため、応力を、分散させることなく、第１周方向弱化線３１から上下両側の傾斜弱化線３３，３４の始点４１に十分に集中させることができる。これにより、上下両側の傾斜弱化線３３，３４を円滑に破断させることができる。

このようにして各弱化線３０，３１，３３，３４，３６が破断することにより、図１０に示すように、分別帯２５がキャップ本体５側から分離し、容器２の係合凹部２２に係合している外筒部１１の係合凸部２１の締め付けが解除されるので、キャップ本体５を容器２の口部３から容易に離脱させることができる。

上記のようなキャップ１を金型１００を用いて射出成形により製造する方法を以下に説明する。

図１７，図１８に示すように、金型１００は互いに接近離間自在な上型１０１（第１の型の一例）および下型１０２（第２の型の一例）を有している。

このうち、上型１０１は、注出筒１５を形成する注出筒形成用コア１０５と、内筒部１０および内板部１４を形成する内筒部形成用コア１０６と、外筒部１１を形成する外筒部形成用上コア１０７（外筒部形成用第１コアの一例）と、ヒンジ１７を形成するヒンジ形成用コア１０８と、蓋７の内側を形成する内側形成用コア１０９，１１０等を有している。

尚、外筒部形成用上コア１０７は、上部空隙部３８および第１周方向弱化線３１を形成する薄肉の上突片１０７ａ（第１の突片の一例）を有している。

下型１０２は、内板部１４を形成する内板部形成用コア１１５と、取付用溝１２を形成する取付用溝形成用コア１１６と、外筒部１１および蓋７の外側を形成する外筒部形成用下コア１１７（外筒部形成用第２コア）等を有している。

尚、外筒部形成用下コア１１７は、下部空隙部３９および第１周方向弱化線３１を形成する薄肉の下突片１１７ａ（第２の突片の一例）を有している。

これによると、図１７，図１８に示すように、金型１００を閉じた状態で、ゲート（図示省略）を介して金型１００の内部の成形品空間（型部）に溶融した合成樹脂材料を充填し、合成樹脂材料を冷却固化した後、離型作業を行う。

この際、図１９，図２０に示すように、先ず、上型１０１の注出筒形成用コア１０５をキャップ１から離間する第１の離型方向１２０へ移動させ、次に、下型１０２の内板部形成用コア１１５をキャップ１から離間する第２の離型方向１２１へ移動させ、その後、外筒部形成用下コア１１７を第２の離型方向１２１へ移動させる。

この段階においては、係合凸部２１の径方向外側１２２（背面）に対応する位置には、外筒部形成用下コア１１７の下突片１１７ａが存在しない状態となる。

次に、取付用溝形成用コア１１６を第２の離型方向１２１へ移動させる。この際、図２０に示すように、係合凸部２１が押されて径方向外側１２２へ変位しても、係合凸部２１の径方向外側１２２（背面）に対応する部分に、外筒部形成用下コア１１７の下突片１１７ａは存在しないので、下突片１１７ａの損傷を防止することができる。

また、係合凸部２１は外筒部形成用上コア１０７の上突片１０７ａよりも下方に位置するため、係合凸部２１が押されて径方向外側１２２へ変位しても、外筒部形成用上コア１０７の上突片１０７ａに大きな負荷がかかることは無く、上突片１０７ａの損傷を防止することができる。

その後、内筒部形成用コア１０６と、外筒部形成用上コア１０７と、ヒンジ形成用コア１０８と、内側形成用コア１０９，１１０等を順次、第１の離型方向１２０へ移動させる。これにより、合成樹脂製のキャップ１が取り出される。

上記実施の形態では、ヒンジ式のキャップ１を挙げたが、キャップ本体側に雄ねじを形成し、蓋側に雌ねじを形成し、蓋を回して開閉するねじ式のキャップであってもよい。

１キャップ
２容器
３口部
５キャップ本体
６注出口
７蓋
１０内筒部
１１外筒部
１２取付用溝
１７ヒンジ
２１係合凸部
２４残留部
２５分別帯
２７弱化部
２９分別帯の始端
３０縦方向弱化線
３１第１周方向弱化線
３２第１周方向弱化線の終点
３３上側傾斜弱化線
３４下側傾斜弱化線
３５上側傾斜弱化線の終点
３６第２周方向弱化線
３８上部空隙部
３９下部空隙部
４３外筒部の周方向
１００金型
１０１上型（第１の型）
１０２下型（第２の型）
１０７外筒部形成用上コア（外筒部形成用第１コア）
１０７ａ上突片（第１の突片）
１１６取付用溝形成用コア
１１７外筒部形成用下コア（外筒部形成用第２コア）
１１７ａ下突片（第２の突片）

Claims

容器の口部に取付けられるキャップ本体と、キャップ本体に設けられた注出口と、注出口を開閉する蓋とを有するキャップであって、
キャップ本体は、内筒部と、外筒部と、内筒部と外筒部との間に形成された取付用溝とを有し、
取付用溝は下部が開放され、
容器の口部が取付用溝に挿入可能であり、
外筒部は、キャップ本体側に残留する残留部と、キャップ本体側から分離可能な分別帯とを有し、
分別帯は破断可能な弱化部を介して残留部に繋がっており、
弱化部は、分別帯の始端から外筒部の周方向に延びる第１周方向弱化線と、第１周方向弱化線の終点から上下二又に分岐した上側傾斜弱化線および下側傾斜弱化線と、上側傾斜弱化線の終点から外筒部の周方向に延びる第２周方向弱化線とを有していることを特徴とするキャップ。
下側傾斜弱化線は分別帯の下端に達していることを特徴とする請求項１に記載のキャップ。
弱化部は、分別帯の始端に、分別帯の上端から下端に延びる縦方向弱化線を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のキャップ。
蓋はヒンジを介してキャップ本体に開閉自在に設けられ、
縦方向弱化線は外筒部の周方向におけるヒンジの近傍に位置していることを特徴とする請求項３に記載のキャップ。
外筒部の残留部と分別帯との間で且つ第１周方向弱化線の上方には、上方が開放された上部空隙部が形成され、
外筒部の残留部と分別帯との間で且つ第１周方向弱化線の下方には、下方が開放された下部空隙部が形成され、
外筒部の内周面に、径方向内側に突出した係合凸部が形成され、
係合凸部は、容器の口部の外周面に係合可能であり、第１周方向弱化線よりも下方に位置していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のキャップ。
上記請求項５に記載のキャップを射出成形により製造する際に使用する金型であって、
互いに接近離間自在な第１および第２の型を有し、
第１の型は外筒部を形成する外筒部形成用第１コアを有し、
外筒部形成用第１コアは上部空隙部および第１周方向弱化線を形成するための第１の突片を有し、
第２の型は、取付用溝を形成するための取付用溝形成用コアと、外筒部を形成する外筒部形成用第２コアとを有し、
外筒部形成用第２コアは下部空隙部および第１周方向弱化線を形成するための第２の突片を有していることを特徴とする金型。