JPH07500075A - 無ライナー栓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 無うイナー栓 本発明は、一般的には容器への取付けに用いられるプラスティック栓に関し、な かでも特に、環状支持部とこれと一体となった比較的柔軟な密閉縁部とからなる 側面密閉装置を備えた無うイナー栓に関する。

容器用のプラスティック成形品の栓は、炭酸飲料、無炭酸飲料、調味料、その他 の食品類のみならず、モーターオイルのような食品以外の製品にも用いられるよ うな容器の内容物を封入・密閉する用途に、ますます普及してきている。

長年に渡って様々なプラスティック栓が知られてきたが、所望の密閉性を得るた め、またこのような栓の製造・取付けの高速化を促進するために特殊な設計上の 配慮が必要とされている。

所望の密閉性を達成するため、従来より公知の栓構造の多くが、比較的堅い外側 プラスティック殻と比較的しなやかで柔軟な内側密閉ライナーとを有するような 、複合的性質のものである。このような複合的性質は、例えば米国特許第４，３ ４３，７５４号、第４．３７８，８９３号、第４，４０７，４２２号および第４ ．４９７゜７９５号に開示されている。これらの特許に対応する栓は、いわゆる 天・側面密閉（ｔｏｐ１５ｉｄｅ　５ｅａｌ）状態を形成し、ライナーが取付は 容器の路上力に面する表面だけでなく路外側に面する側方表面との両方に密着し 得るように構成されている。

このような栓構造の内側密閉ライナーを省略することによって、工業的用途にお ける付随的コストを削減できると考えられる。しかしその一方、栓構造に、取付 は容器との所望の密着性を得るために十分な柔軟性と適合性を示す密閉構造を備 えさせ、それと同時に必要な強度を持たせることの困難さが従来より証明されて きた。従来、加圧内容物入り容器に適した、無ライナーで一体成形の栓構造の開 発は限られた成果しかあげていない。

取組むべきもう一つの設計上の重要性は、栓の改良に関するものである。経験的 に、典型的なねじ式の栓は、取付けの際に斜めになる傾向を示すことがあるが、 これは栓の典型的−条らせんねじ構造の非対称特性によるものであると考えられ ている。特に、ねじ部が栓の天面壁の所またはその付近で終っているような側の 栓の側面は、比較的高い剛性と強度を示す。これと対照的に、ねじ部が天面壁部 から１．５ピッチ以上離れて配置されているような反対側の一条ねじ式の栓の側 面は、比較的剛性と強度が低い、いわゆる栓の局面（ｗｅｅｋ　５ｉｄｅ）であ る（このような現象は、多数のねじの対称性によって取付は力の均衡を保つ傾向 にある多条ねじにおいては、それ程著しいものではない）。

結論として、−条ねじ式の栓の取付けは、栓の強面（ｓ　ｔ　ｒｏｎｇ　ｓ　１ ｄｅ）が栓の局面（ｗｅｅｋｓｉｄｅ）に比べてより確実かつ堅く取付は容器に 係合することによって、傾いた取付けとなることがある。経験的に、このような 効果によって生ずる栓の傾きは、栓の密閉要素が堅く真っ直ぐに容器に固定され ないことによって、栓の密閉能力に対して不利に働く。このような栓の傾きは、 天面密閉要素の正しい固定と同様、側面密閉要素の正しい固定に対しても不利に 作用する。

本発明の栓は特に、容器への取付けを容易にすると同時に、密閉能力を強化する ように構成されている。

本発明の原理を例示するプラスティック製無うイナー栓は、取付けられた容器の 路外側方向に面する側方表面に密着するための側面密閉装置を有するように構成 されている。特に、この側面密閉装置は２つの異なる構成部分、すなわち、比較 的堅い外側環状支持部と、この環状支持部から内側方向に一体的に延びる比較的 柔軟な内側密閉縁部とを有している。このような構成によって、環状支持部が比 較的大きな単位面積当り密閉接触力を発生するような方法で密閉縁部を支持する とともに、比較的柔軟な密閉縁部は容器仕上面の側壁に容易に適合し、望ましい 密着状態となる。さらに、比較的堅い環状支持部は、栓を高速で容器に取付ける 際、好ましくない傾き等を防止して栓の取付けを容易にするような望ましい芯合 わせ効果をもたらす。

密閉縁部の平均軸方向厚さを環状支持部の平均軸方向厚さよりも薄くなるように 構成することによって、密閉縁部は望ましい相対的な柔軟性を得ることができる 。図示された実施例の通り、側面密閉装置は、外側環状支持部と内側密閉縁部と の境目において軸方向の厚さが明瞭に変化する段部を有している。このような構 成によって、比較的堅い環状支持部が密閉縁部の支持と容器に対する栓の芯合わ せとを成すに足る剛性を示すと同時に、密閉縁部が容器と望ましく密着するよう な相対的柔軟性を有するように形成されて、前記の段部におけるヒンジ機構が形 成される。

選択された形状においては、環状支持部は、周方向に所定間隔をおいて配置され て環状支持部とスカート部との間に延びる複数の補強ガセット板を設けることに よって補強されている。これらの補強ガセット板は、好ましくは環状支持部の下 面と栓のスカート部との間に延びるように設けられるが、これに変えて、または これに加えて環状支持部の上面と栓のスカート部との間に延びるように設けても よい。

図示するような実施例においては、天面密閉要素が栓の天面壁部から下方に延び るように設けられている。この天面密閉要素は、下方に延びる末広がり状の密閉 フランジ部、下方に延びる先細状の密閉フランジ部、あるいは他の適した天面密 閉装置（例えばプラグ型密閉装置）の形状で設けることができる。天面密閉要素 は、取付は容器の路上方に面する天面に密接するように形成されており、栓構造 の密閉特性の強化のため、本発明の栓構造に選択的に採用され得る。

図１は本発明の原理を例示するプラスティック栓の断面図である。

図２は本発明の栓の密閉構造を示す拡大部分破断図である。

図３は本発明の栓が取付は容器に密着した状態を示す部分破断図である。

図４は本発明の栓の変更例を示す、図２と同様の破断図である。

図面には、本発明の原理を例示する側面密閉式無うイナー栓が示されている。栓 １０は、圧縮成形によるポリプロピレンのようなプラスティック材料から効果的 かつ経済的に成形され得るが、他のプラスティック材料や成形方法を利用するこ ともできる。

栓１０は円形天面壁部１２と、この円形天面壁部１２から下方に延びるとともに 一体的に成形された環状スカート部１４を有する。このスカート部１４は、取付 は容器（図３に符号Ｃで示す）の同形のねじ構造と螺合するように形成された一 条らせんねじ構造１６を有している。

本発明の栓１０を炭酸等で加圧された内容物が入った容器に容易に利用できるよ うに、栓１０のスカート部１４には軸方向に延びる排出溝部１８が複数設けられ ている。この排出溝部１８は、栓１０が抜かれる間、取付けられた容器の中から のガス圧の排出を促進する。

一般的に、不注意な取扱い等に対応するため、栓は図示するように構成されるの が望ましい。このため、栓１０はスカート部１４から下方に延びる環状の安全バ ンド２０を備えている。安全バンド２０は、米国特許第４．４１８．８２８号に 開示されているものに対応した構成として図示されているが、これに代えて米国 特許第４．９３８，３７０号又は第５，００４，１１２号に開示されているもの に対応するような構成としてもよい。

図示するように、安全バンド２０は環状バンド部２２を有し、この環状バンド部 ２２から、周方向に所定間隔をおいて設けられた複数の比較的柔軟な容器係合凸 部２４が内側方向に延びている。防犯バンド２０とスカート部１４とは、刻み線 ２６によって互いに分離され区別されている。この刻み線２６は周方向に所定間 隔をおいて設けられた複数の崩壊性リブ２８まで部分的に延びている。刻み線の 入っていない残りの崩壊性リブ２８部分は、安全バンド２０とスカート部１４と の間を適度な崩壊性をもって連結する。

本発明によれば、栓１０はスカート部１４から内側方向に延びるとともに一体に 成形された側面密閉装置３０を備えている。特に、この側面密閉装置３０は２つ の異なる構成要素、すなわち、スカート部１４から内側方向に一体的に延びる比 較的堅い外側環状支持部３２と、この環状支持部３２から内側方向に一体的に延 びる比較的柔軟な内側密閉縁部３４とを有している。図示するように側面密閉装 置３０は、環状支持部３２と密閉縁部３４との境目において軸方向の厚さが明瞭 に変化する密閉段部３６を有している。

認識されるように、側面密閉装置３０は密閉縁部３４の平均軸方向厚さが環状支 持部３２の平均軸方向厚さよりも薄くなるように構成され、また段部３６は実質 的に密閉構造のためのヒンジ機構を形成する。このような密閉装置の構成が好ま しいが、側面密閉装置を他の構成としてもよい。例えば、環状支持部３２は密閉 縁部３４に向かって先細になり、このような先細部の断面形状が、一点に収束す る連続または不連続の直線、曲線、複合曲線、またはこれらの組合わせによって 形成されてもよい。

このような変更は、結果的に比較的柔軟な密閉縁部にヒンジ状に連結された比較 的堅い環状支持部である限り、本発明の範囲内にあると見なされる。

図示するように、環状支持部３２は、周方向に所定間隔をおいて配置され環状支 持部３２の下面とスカート部１４の内面との間に延びる複数の補強ガセット板３ ８を設けていることによって、望ましい剛性に補強されている。周方向に所定間 隔をおいて配置された複数の補強ガセット板は、図３に符号４０で仮想的に示さ れるように、環状支持部３２の上面とスカート部１４との間に延びるように設け てもよい。本発明によれば、選択的に設けられた補強ガセット板は、環状支持部 ３２の軸方向の剛性を増加するように働く。その結果、環状支持部３２は、取付 は容器と密接する比較的柔軟な密閉縁部３４を支持する働きを望ましく行う。一 方この環状支持部３２は同時に、栓１０を高速で容器に取付ける間、容器に対す る栓１０の芯合わせを容易にするようにも働く。それに加えて、環状支持部３２ 側のガセット板３８が栓１０の開口端部方向に向けられているので、ガセット板 ３８の容器との間で案内機能すなわち漏斗機能のような働きを行う。さらに、こ のガセット板３８を配設したことにより、取付は時に栓１０の芯合わせを行うこ とができる。

図２は、本発明による栓１０の密閉装置の、取付は容器への取付は前の状態を示 している。これに対して、図３は、取付は容器Ｃへの取付は後の状態の栓１０を 示している。図３に示す栓１０においで、密閉縁部３４が環状支持部３２に対し て路上刃に延びる位置に移動する。

その結果、密閉縁部３４の内面は、取付は容器の路外側方向に面する表面と密接 するような状態にされる。他の実施例として、図２に符号４２で示す破線で描か れているような、容器と係合する１またはそれ以上の密閉用リブを設けることも 望ましい。この１またはそれ以上の密閉用リブは、容器の表面に係合するように 、密閉縁部３４上に同心状に延びる。

取付は容器への取付は前において、密閉縁部３４の内径を結合される容器の仕上 面外径よりわずかに小さな内径に寸法調節することによって、密閉縁部３４の容 器との密接状態を強めることができることも意図されている。

このような調節によって、密閉縁部３４の張りと伸長につながるような締まりば め状態が発生し、そのため密閉縁部３４によって生じる密閉効果が強められる。

比較的堅い環状支持部３２を設けることによって、柔軟な密閉縁部３４の曲げと 張りは、比較的小さい領域に限られる。その結果、容器仕上面の側壁と密閉縁部 ３４との間に比較的大きな単位面積当り密閉接触力が発生する。それに加えて、 加圧内容物が入った容器に使用される場合に側面密閉装置３０に対して働く内部 ガス圧は、すべて容器に対する密閉力を増加させるように密閉縁部３４に対して 望ましく作用する。

極めて高い精度の容器成形によって比較的公差が小さくなった容器等への適用す る場合等、いくつかの適用に関しては、密閉縁部３４は、栓１０の取付けの際に 上方向に向かってほぼ完全に変形されるように形成してもよい。結果として密閉 縁部３４の基部が環状支持部３２と略接触して一体となる状態にされ、そのため 半径方向の密閉力が環状支持部３２とそれを囲むスカート部１４を介して外側方 向に向けられる。このようにして、栓１０の中で比較的強度の高いこの部分を、 好ましは弾性的に変形させ、これによって容器表面に大きな単位面積当り密閉力 を発生させるが、環状支持部３２とそれを囲むスカート部１４の塑性変形を最小 限にする。そのような塑性変形は、プラスティック材料のコールド・フローすな わち「クリープ」の結果によって起こり得るが、密閉力は栓構造の大きな部分全 体に分散されるため、コールド・フロー誘導応力は軽減される。

このような略密閉縁部３４の基部における密閉効果は、この縁部３４の自由端部 でその容器仕上面との締まりばめ状態によって発生する密閉と協働して得られる ものである。これにより、完全密閉状態を強化するための２つの別個の密閉機構 が備えられ得ることになる。

これに対して、本発明の栓１０をガラス容器のような製造上の公差が比較的大き い容器に使用する場合は、環状支持部３２と容器の間の過度の締まりばめ状態を 避ける一方、そのような誤差に適応するように密閉縁部３４を環状支持部３２に 対して寸法調節する必要がある。これらの修正においては、変形が略密閉縁部３ ４の範囲内に限られ、環状支持部３２があまり変形しないよう意図される。

上述のように、環状支持部３２の比較的大きな周方向強度と軸方向剛性により、 栓１０について望ましい自己′芯台わせ特性が得られ、また栓１００弾性変形が 大部分柔軟な密閉縁部３４のみに限定されるように効果的に作用する。このよう な作用によって、比較的高いデュロメータの（すなわち比較的硬い）材料を使っ て効果的な密閉能力を得るために必要な容器仕上接触面における単位圧力を、比 較的確実に高くすることができる。

図示するように、本発明の栓１０は、下方に延びる末広がり状の天面密閉フラン ジ部４４状の天面密閉要素を備えている。天面密閉フランジ部４４は、図３に示 すように、取付は容器Ｃの路上力に面する天面に密接するように形成されている 。この天面密閉要素を選択的に設けることによって、栓１０の密閉特性が望まし く強化される。図４に示すように、天面密閉要素は上記の代わりに、下方に延び る先細状の天面密閉フランジ部１４４のように形成されてもよい。

本発明の栓１０の構造による更なる利点は、栓１０の取付け・取外し時の容器と の協働に関するものである。

取付は時に、本発明の栓１０はその自己芯心合わせ特性によって、より高い精度 で望ましく容器に係合し、固定される。次に、このような取付けの精度によって 取外しトルクの変動が減少するので、消費者にとって便利である。

栓の取外しとの関連で経験的に、天面密閉要素のみ有する無うイナー栓は、取外 し時に天面密閉要素が取付は容器の天面に密着した状態から離れた後で、時々好 ましくない回転の自由な動きを示すことが在り得る。これと異なり、本発明の栓 １０によって提供される側面密閉装置は、取り外し時に栓をかなり多く回転させ た場合も容器との係合を保つ。このことによって、取外しの手応えが望ましいも のとなり、回転運動の過度の自由な動きが避けられる。このような特性は、消費 者にとって便利なものである。

フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、　ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、 　ＭＲ，ＮＥ、　ＳＮ。

ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＢＹ。

ＣＡ、ＣＨ，ＣＺ、ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ， ＫＺ、ＬＫ、ＬＵ、ＭＧ、ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　Ｎｏ、　ＮＺ、　ＰＬ、　 ＰＴ、　ＲＯ，ＲＵ。

ＳＤ、ＳＥ、ＳＫ、ＵＡ、ＶＮ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．円形天面壁部と、 この天面壁部から下方に一体的に延びるとともに容器と結合できるように形成さ れた内面ねじ構造を有する環状スカート部と、 前記容器の略外側方向に面する表面に密着するように前記スカート部から内側方 向に延びる側面密閉手段とを備え、 前記側面密閉手段は、前記スカート部から内側方向に一体的に延びる外側環状支 持部と、前記環状支持部から内側方向に延びるとともに前記環状支持部に対して 略上方向に延びる位置に移動自在となって前記容器の外側方向に面する表面に密 着する密閉縁部とを有することを特徴とする容器用の無ライナー栓。
2. ２．周方向に一定間隔をおいて配置されるとともに前記環状支持部と前記栓の前 記スカート部との間に延びる複数のガセット板よりなる、前記環状支持部を補強 する手段を更に備えたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の無ライナー栓 。
3. ３．前記密閉縁部は、前記容器に密着するための密閉リブを少なくとも１つ有す ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の無ライナー栓。
4. ４．前記容器の上方に面する表面に密着するように、前記栓の前記天面壁部から 下方に延びる天面密閉装置を更に備えたことを特徴とする請求の範囲第１項に記 載の無ライナー栓。
5. ５．前記密閉縁部は、前記環状支持部の平均軸方向厚さより薄い平均軸方向厚さ を有することを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の無ライ ナー栓。
6. ６．前記側面密閉装置は、前記外側の環状支持部と前記内側の密閉縁部との連結 部において軸方向厚さが明瞭に変化する段部を有することを特徴とする請求の範 囲第５項に記載の無ライナー栓。