【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]
［産業上の利用分野］
本考案は、瓶を密封するキヤツプの改良に関す
るものである。
［従来の技術］
生活の多様化に伴い、種々の容量及び形態の容
器が出回つてきている。
そして、装飾性の高い容器等については、一度
使つた容器に新たに中味を入れて再使用すること
も多くなつてきている。この場合、瓶口近くまで
詰めると、保管中に、温度上昇によつて、中味が
膨張し、瓶の内圧が異常に上がつて瓶の耐内圧強
度を超え、瓶が割れることがある。
そして、このような問題を解決するため、実公
昭56−51019、特開昭55−55931号、及び、実開昭
55−56245、実開昭54−26550、並びに実公昭27−
7494等の発明、考案が行われている。
実公昭56−51019においては、瓶口に着脱する
蓋体の天板に凹部を形成して、その底面に孔を設
け、この孔を上面から閉塞板をあてて接着し、内
圧が異常に高くなるとこの閉塞板が剥離し、中の
気体が逃げるようにしている。
特開昭55−55931においては、キヤツプスカー
ト部の雌ねじの曲率半径を、瓶口の雄ねじの曲率
半径よりも大とし、内圧が異常に高くなつた時キ
ヤツプがゆるむようになつている。
実開昭55−56245においては、瓶口の外周に欠
凹部を設け、内圧が異常に高くなつた時この欠凹
部から中の気体が逃げるようになつている。
実開昭54−26550においては、缶口に当接する
弾力あるフイルムと、この裏側に重ね合わせて添
付する板体の缶口との当接対応部に適数個の切欠
部を設け、内圧が高くなるとフイルムがめくれて
気体を逃がすようになつている。
さらに、実公昭27−7494においては、一面に周
縁に連通する適当数の凹窪を形成した弾性板をそ
の凹窪を内面として帽蓋の内側に嵌着してり、内
圧が上昇すると弾性板がその凹窪のある部位で帽
蓋側へ膨らむことにより破損を未然に防止するよ
うになつている。
しかしながら、実公昭56−51019、及び、特開
昭55−55931においては、一度内圧が高くなつて
中の気体が逃げた後は、そのキヤツプを再度使用
できないものであり、一方、特開昭55−55931、
及び、実開昭55−56245においては、瓶口を改造
しなければならないという難点があつた。また、
実開昭54−26550においては、キヤツプと板体と
フイルムとの組み合わせであるから、構成部品点
数が多くて、コスト高を招来する難点があり、ま
た、実公昭27−7494においては凹窪を形成した弾
性板は変形性が大きくて凹窪の効果を十分に発揮
できない恐れがある。
そのため、本考案者らは、先に、通常の状態で
は密封機能を有し、瓶のヘツドスペース圧が異常
に高くなると間隙を形成する切り欠きを、外周に
１個以上有するパツキングに関する考案（昭和59
年10月３日提出の実用新案登録願）を完成し、こ
のような難点を解決した。
［考案が解決しようとする問題点］
しかしながら、上述の本考案者らの完成した考
案に係わるパツキングは、アルミニユームキヤツ
プのように、素材の厚さが薄く、内圧が高くなる
と、天面が容易に球面状に撓むキヤツプにおいて
は、充分な効用を発揮するが、プラスチツクキヤ
ツプのように天面が肉厚なキヤツプにおいては、
天面が球面状に脹らまないので、このパツキング
を使用しても、破瓶防止効果を充分に発揮させる
ことができなかつた。
本考案の目的は、天面が肉厚なプラスチツクキ
ヤツプにおいても、破瓶防止効果のあるキヤツプ
を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
本考案のこの問題点を解決するための手段は、
天面の裏側にパツキングが膨らみ込む凹部を設け
た剛性のキヤツプ本体と、該キヤツプ本体に嵌合
するパツキングとを有するキヤツプにおいて、前
記パツキングはその周縁部に、外周より中心方向
に向かう深さが瓶口天面に接触する部分の幅の約
半分以下である切欠きを１個以上形成したことを
特徴とする破瓶防止キヤツプである。
［作用］
本考案に係わるキヤツプの作用として、パツキ
ングのヤング率の大小によつて、次の二つの作用
が考えられるが、通常の場合は、どちらが主体に
なるか多少の差があるにせよ、両方の作用が働く
ものと考えられる。
特に、パツキングのヤング率が大きく伸び難
い場合には、内圧が高くなると、パツキングが
その圧力によつて球面状に脹らもうとし、パツ
キングの周縁部に、中心の方向に引張る力が働
くが、更に内圧が高くなり、この力が、キヤツ
プ本体の天面周辺部と瓶口天面との間の圧縮力
に起因するパツキングの周縁部における摩擦力
より大きくなると、パツキングの周縁部が中心
方向にずれ、その外周に設けられた切欠きから
中の気体が漏出する。
特に、パツキングのヤング率が小さく伸び易
い場合には、内圧が高くなると、パツキングが
伸びて、キヤツプ本体の天面の凹部の壁面に沿
つて変形し、パツキングの周縁部には、その収
縮弾性に基づく中心に引張る力が働く。更に内
圧が高くなると、キヤツプの天面が上方に押さ
れ、キヤツプの天面周辺部と瓶口天面との間の
圧縮力が低下して摩擦力が低下し、パツキング
の周縁部が、パツキングの弾性収縮により、中
心方向にずれ、その外周に設けられた切欠きか
ら中の気体が漏出する。
［実施例］
第１図及び第２図は、それぞれ、一つの本考案
に係わるキヤツプを瓶に装着した状態を示す断面
図、及び、その内圧が異常に高くなつた時の状態
を示す断面図であり、第３図及び第４図は、それ
ぞれ、他の一つの本考案に係わるキヤツプ、及
び、従来のプラスチツクキヤツプを瓶に装着した
状態を示す断面図であり、第５図、第６図は本考
案に使用される一つのパツキングの平面図、その
Ａ−Ａ断面図である。
これらの図において、１はパツキング、２は合
成樹脂等の剛性のあるキヤツプ本体、３は瓶、４
は凹部、５は天面周辺部、６は切欠き、７は瓶口
天面を示す。
第１の実施例は、第５図及び第６図に示される
ような４個の切欠きを有するパツキング１を、天
面の裏側に球面状の凹部４を有するキヤツプ本体
２に装着したものであり、これを瓶に装着した状
態を示している。そこで、もし、瓶口近くまで中
味を詰めた後、温度が上がつて、ヘツドスペース
の圧が異常に高くなると、キヤツプの天面周辺部
５と瓶口天面７との間の圧縮力が弱められ、か
つ、パツキング１がキヤツプ本体２の凹部４に押
しつけられるので、第２図に示したように、パツ
キング１の外縁部が内側にずれ、切欠き６から中
の気体が漏出し、瓶内の圧が低下し、破瓶を防止
するようになつている。
第２の実施例は、第３図に示したように、キヤ
ツプの天面の裏側に設けられた凹部４が円筒状に
なつているものである。
また、本考案に係わるキヤツプに使用される一
つのパツキング１は、第５図及び第６図に示した
ように、４個の半円状の切欠きを有する。
本考案でいう切欠きとは、キヤツプパツキング
の外周の一部、又は、外周の下面、即ち瓶口に接
する側の一部を切り欠いたものをいい、その形状
は、半円状、Ｖ字型、台形、矩形、小円孔、スリ
ツト、円弧形等、内圧が異常に高くなり、パツキ
ングがキヤツプの天面の凹部に向かつて脹らんだ
時、そこから中の気体が漏出するものであれば、
どのような形状のものでもよい。
また、この目的のために必要な切欠きの寸法
は、瓶口外径、瓶口天面における肉厚、瓶口外径
とパツキング外径との差、瓶口天面の外縁の曲率
半径、パツキングの弾性、キヤツプ本体の中での
パツキングのズレ等で異なり、一般に、切欠きの
外周からの深さが、浅過ぎると中の気体の漏出が
起こり難くなり、深過ぎると密封性を損なうこと
になるが、本考案者らの研究の結果では、切欠き
の外周より中心方向に向かう深さを瓶口天面に接
触する部分の幅の半分以下に留めて、瓶口天面の
内側の部分の少なくとも半分がパツキングと接触
して、密封性を保持するようにすることが必要で
あつた。
切欠きの数は、パツキングのズレを考慮すれ
ば、ほぼ等間隔に２個ないし６個設けることが好
ましい。また、瓶の容量が大きくなるにつれて切
欠きの数が多いことが好ましい。
キヤツプ本体の天面の裏側に設けられた凹部の
形状は、球面状、円筒状、円錐状、円錐台状等、
内圧が高くなつたときパツキングがその凹部に向
けて脹らむことができるものであれば、どのよう
なものでもよい。
本考案に係わるキヤツプの効果を確認するため
に、瓶口外径約24.5mmの標準的な瓶の底部を圧搾
空気を導入できるように改造し、その瓶口に、直
径が25.5mmで、切欠きの深さが1.0、1.5、及び2.0
mmの半円形の切欠きをそれぞれ４個有する３種の
パツキングを装着した本考案に係わるキヤツプ
を、15Kg−cmのトルクで装着し、瓶内に圧搾空気
を導入し、圧力をかけ、キヤツプから空気が漏出
する時の圧力を測定した。その結果は、第１表の
とおりであつた。
なお、この表における切欠きの比率とは、切欠
きのない部分の瓶口天面に接触する部分の幅（３
mm）に対する切欠きにより生じた非接触部分の幅
の比率である。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an improvement in a cap for sealing a bottle. [Prior Art] With the diversification of lifestyles, containers of various capacities and shapes have become available. In addition, with regard to highly decorative containers, it is becoming increasingly common to reuse used containers by filling them with new contents. In this case, if the bottle is filled close to the mouth, the contents will expand due to the temperature rise during storage, and the internal pressure of the bottle will rise abnormally, exceeding the internal pressure resistance of the bottle, which may cause the bottle to break. In order to solve such problems, Japanese Utility Model Publication No. 56-51019, Japanese Patent Application Publication No. 55-55931, and Japanese Utility Model Application No. 55-55931,
55-56245, Utility Model 54-26550, and Utility Model 1987-
7494 and other inventions and ideas have been made. In Utility Model Publication No. 56-51019, a recess is formed in the top plate of the lid that can be attached to and removed from the bottle mouth, a hole is provided at the bottom of the lid, and a closing plate is placed on the hole from the top and glued to prevent the internal pressure from being abnormally high. When this happens, this blockage plate peels off, allowing the gas inside to escape. In JP-A-55931, the radius of curvature of the female thread on the cap skirt is made larger than the radius of curvature of the male thread on the bottle mouth, so that the cap loosens when the internal pressure becomes abnormally high. In Utility Model Application No. 55-56245, a notch is provided on the outer periphery of the bottle mouth, so that when the internal pressure becomes abnormally high, the gas inside the bottle escapes from the notch. In Utility Model No. 54-26550, an appropriate number of notches are provided at the contact areas between the elastic film that contacts the can opening and the can opening of the plate attached to the back side of the film, to reduce the internal pressure. When the temperature rises, the film flips over to allow gas to escape. Furthermore, in Japanese Utility Model Publication No. 27-7494, an elastic plate having an appropriate number of recesses formed on one side that communicates with the periphery is fitted inside the cap cover with the recesses as the inner surface, and when the internal pressure increases, the elastic plate The cap bulges out toward the cap lid at the concave area to prevent damage. However, in JP-A-56-51019 and JP-A-55-55931, once the internal pressure becomes high and the gas inside escapes, the cap cannot be used again. −55931,
Also, in Utility Model No. 55-56245, there was a problem in that the bottle mouth had to be modified. Also,
Utility Model No. 54-26550 is a combination of a cap, a plate, and a film, so there are many components, which leads to high costs. Also, Utility Model No. 27-7494 has a concave part. The formed elastic plate has a large deformability and may not be able to fully exhibit the effect of the depressions. For this reason, the inventors of the present invention previously proposed a packing method (Showa era) that had one or more notches on the outer periphery that had a sealing function under normal conditions, but formed a gap when the head space pressure of the bottle became abnormally high. 59
The utility model registration application (submitted on October 3, 2017) was completed, and these difficulties were resolved. [Problems to be solved by the invention] However, the packing related to the invention completed by the present inventors mentioned above is difficult to solve when the material is thin and the internal pressure is high, such as with an aluminum cap. It is fully effective for caps that bend into a spherical shape, but for caps with thick tops such as plastic caps,
Since the top surface did not swell into a spherical shape, even when this packing was used, it was not possible to sufficiently exhibit the effect of preventing the bottle from breaking. An object of the present invention is to provide a plastic cap with a thick top surface that is effective in preventing bottle breakage. [Means for solving the problem] The means for solving this problem of the present invention are as follows.
In a cap having a rigid cap body with a concave portion on the back side of the top surface into which the packing bulges out, and a packing that fits into the cap main body, the packing has a peripheral edge with a depth extending from the outer periphery toward the center. This bottle breakage preventing cap is characterized in that it has one or more notches that are less than half the width of the part that contacts the top surface of the bottle mouth. [Function] As the function of the cap related to the present invention, the following two effects can be considered depending on the magnitude of the Young's modulus of the packing, but in normal cases, although there is a slight difference as to which one is the main one, It is thought that both effects work. In particular, when the Young's modulus of the packing is large and it is difficult to stretch, when the internal pressure increases, the packing tends to swell into a spherical shape due to the pressure, and a pulling force acts on the periphery of the packing in the direction of the center. Furthermore, when the internal pressure increases and this force becomes larger than the frictional force at the periphery of the packing caused by the compressive force between the periphery of the top of the cap body and the top of the bottle mouth, the periphery of the packing will move toward the center. The gas inside leaks out from the notch provided on its outer periphery. In particular, if the Young's modulus of the packing is small and it stretches easily, when the internal pressure increases, the packing will stretch and deform along the wall of the recess in the top of the cap body, and the periphery of the packing will be affected by its shrinkage elasticity. A pulling force acts on the center of the base. When the internal pressure further increases, the top of the cap is pushed upwards, the compressive force between the periphery of the top of the cap and the top of the bottle mouth decreases, and the frictional force decreases, causing the periphery of the packing to Due to its elastic contraction, it shifts toward the center, and the gas inside leaks out from the notch provided on its outer periphery. [Example] Figures 1 and 2 are a sectional view showing a state in which a cap according to the present invention is attached to a bottle, and a sectional view showing a state when the internal pressure becomes abnormally high. FIG. 3 and FIG. 4 are cross-sectional views showing a cap according to another embodiment of the present invention and a conventional plastic cap attached to a bottle, respectively, and FIGS. 1 is a plan view of one packing used in the present invention and its AA sectional view. In these figures, 1 is the packing, 2 is the rigid cap body made of synthetic resin, 3 is the bottle, and 4 is the cap body.
5 indicates a concave portion, 5 indicates a peripheral portion of the top surface, 6 indicates a notch, and 7 indicates a top surface of the bottle mouth. In the first embodiment, a packing 1 having four notches as shown in FIGS. 5 and 6 is attached to a cap body 2 having a spherical recess 4 on the back side of the top surface. This is shown attached to the bottle. Therefore, if the temperature rises and the pressure in the head space becomes abnormally high after filling the bottle to near the mouth, the compressive force between the top periphery 5 of the cap and the bottle mouth top 7 will increase. As the packing 1 is weakened and pressed against the recess 4 of the cap body 2, the outer edge of the packing 1 shifts inward as shown in FIG. This reduces the internal pressure and prevents the bottle from breaking. In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the recess 4 provided on the back side of the top surface of the cap is cylindrical. Furthermore, one packing 1 used in the cap according to the present invention has four semicircular notches, as shown in FIGS. 5 and 6. The notch in the present invention refers to a part of the outer periphery of the cap packing, or a part of the lower surface of the outer periphery, that is, a part of the side that contacts the bottle opening, and the shape thereof is semicircular, V Types of shapes such as letter shapes, trapezoids, rectangles, small circular holes, slits, arc shapes, etc. When the internal pressure becomes abnormally high and the packing swells toward the recess on the top of the cap, the gas inside leaks out. If,
It can be of any shape. In addition, the dimensions of the notch required for this purpose include the outside diameter of the bottle mouth, the wall thickness at the top of the bottle mouth, the difference between the outside diameter of the bottle mouth and the outside diameter of the packing, the radius of curvature of the outer edge of the top of the bottle, and the thickness of the packing. It varies depending on elasticity, misalignment of packing inside the cap body, etc., and in general, if the depth of the notch from the outer periphery is too shallow, it will be difficult for the gas inside to leak out, and if it is too deep, the sealing performance will be impaired. However, according to the research results of the present inventors, the depth of the notch from the outer periphery toward the center is kept to less than half the width of the part that contacts the top of the bottle mouth, and the inner part of the top of the bottle mouth is It was necessary for at least half to be in contact with the packing to maintain a seal. It is preferable that two to six notches be provided at approximately equal intervals in consideration of packing misalignment. Moreover, it is preferable that the number of notches increases as the capacity of the bottle increases. The shape of the recess provided on the back side of the top surface of the cap body can be spherical, cylindrical, conical, truncated conical, etc.
Any material may be used as long as the packing can expand toward the recess when the internal pressure increases. In order to confirm the effectiveness of the cap related to the present invention, the bottom of a standard bottle with an outer diameter of approximately 24.5 mm was modified to allow compressed air to be introduced. Depths of 1.0, 1.5, and 2.0
The cap according to the present invention, which is equipped with three types of packing each having four semicircular notches of mm in diameter, is attached with a torque of 15 kg-cm, compressed air is introduced into the bottle, pressure is applied, and the cap is removed from the cap. The pressure at which air leaked was measured. The results were as shown in Table 1. Note that the notch ratio in this table is the width of the part without a notch that contacts the top of the bottle mouth (3
It is the ratio of the width of the non-contact area created by the notch to the width of the non-contact area (mm).
【表】
第１表の結果に示されるように、本考案に係わ
るキヤツプが、異常に高くなつたヘツドスペース
の気体を漏出させ、内圧を低下させ、破瓶防止の
効果があることがわかる。
また、本考案に係わるキヤツプを使用したとこ
ろ、再充填による破瓶は皆無になつた。
［考案の効果］
以上説明した本考案によれば、瓶内圧が上昇す
ると、パツキングがキヤツプ本体の凹部に膨らみ
込み、切欠きが瓶口天面から離れ内側へ移動して
開口を形成して気体を外部へ逃がすことができる
ので、ヘツドスペースの気体による破瓶は全く生
じない。[Table] As shown in the results in Table 1, it can be seen that the cap according to the present invention leaks gas from the abnormally high head space, lowers the internal pressure, and is effective in preventing bottle breakage. Furthermore, when the cap according to the present invention was used, there were no cases of bottle breakage due to refilling. [Effects of the invention] According to the invention described above, when the internal pressure of the bottle increases, the packing bulges into the recess of the cap body, and the notch moves inward away from the top of the bottle mouth, forming an opening and allowing gas to flow out. Since the gas can escape to the outside, there is no chance of bottle breakage due to gas in the head space.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は本考案に係わるキヤツプを瓶に装着し
た状態を示す断面図、第２図は作用説明図、第３
図は他の実施例を示す断面図、第４図は従来のプ
ラスチツクキヤツプを瓶に装着した状態を示す断
面図であり、第５図は本考案に係るパツキングの
平面図、第６図はそのＡ−Ａ断面図である。
１……パツキング、２……キヤツプ本体、３…
…瓶、４……凹部、５……天面周辺部、６……切
欠き、７……瓶口天面。
Fig. 1 is a sectional view showing the cap according to the present invention attached to a bottle, Fig. 2 is an explanatory diagram of its operation, and Fig. 3
4 is a sectional view showing a conventional plastic cap attached to a bottle, FIG. 5 is a plan view of the packing according to the present invention, and FIG. 6 is a sectional view of the packing according to the present invention. It is an AA sectional view. 1... Packing, 2... Cap body, 3...
...bottle, 4...recess, 5...periphery of top surface, 6...notch, 7...bottle mouth top surface.