JP4704592B2 - プラスチックキャップ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャップ本体に橋絡部を介して周状バンドが接続され、開封に際して周状バンドが切り離されることにより開封明示機能（タンパーエビデント性）が達成されるキャップに関するもので、より詳細には周状バンドの容器口部への係止が両者のラチェットを介して行われるキャップにおいて、開栓トルクを低減させ、易開栓性を向上させるための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周状バンドの切り離しによる開封明示機能（タンパーエビデント性）を利用するプラスチックキャップは本日では一般的であり、このキャップにおける周状バンドの係止乃至固定には、前述したラチェット方式の他に、周状バンドに設けられたフラップ片を上方に折り返した状態で容器首部のあごの下に係合させる方式、周状バンドに設けれたフィンを径内方且つ斜め方向に突出した状態で容器首部のあごの下に係合させる方式などが知られている。
【０００３】
これらの方式の内でも、ラチェット方式では、容器首部のラチェット爪と周状バンドの内側のラチェット片との周方向の係合によって周状バンドの容器口部に対する固定が行われるので、橋絡部を破断するのに必要な垂直方向へのストロークが比較的短くて済むという利点を有する。
【０００４】
特許第２９０７０６４号公報には、天面壁を有し該天面壁の周縁から筒部が延出されてなるキャップ本体と、前記筒部の延出端から複数個のブリッジを介して垂下する筒状のスカート壁を有するピルファープルーフ特性を備えたキャップにおいて、前記スカート壁の前記ブリッジ側の端部と前記筒部の前記端部と対向する部位に、キャップを開封するときに互いに摺動し前記スカート壁と前記キャップ本体の各々を互いに離間する方向へガイドする傾斜面を備えたカムを設けると共に、少なくとも前記スカート壁に形成されたカムの傾斜面と反対側の面が略鉛直方向に延出された鉛直面とされており、かつ、前記ブリッジの内の少なくとも一つは前記スカート壁側に脆弱部を有しておりキャップを開封する際に前記脆弱部で破断され、前記鉛直面と対向する位置に至るように構成されていることを特徴とするピルファープルーフ特性を備えたキャップが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記タイプのキャップにおけるカムの傾斜面は、キャップを開栓するとき、互いに係合してキャップ本体と筒状スカート壁（バンド）とを離隔させるものであるが、公知のこの種のキャップでは、開栓開始時のブリッジ切断トルクが例えば１４ｋｇｆ・ｃｍと大きな値を示す場合が多く、易開栓性の点で一層の改善が望まれている。
【０００６】
従って、本発明の目的は、ラチェット方式のタンパーエビデントキャップにおいて、開栓時におけるブリッジ切断トルクを低減させ、易開栓性を向上させたキャップを提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、頂板部とその周縁部から垂下したスカート状側壁とから成るキャップ本体と、スカート状側壁の下端に破断可能な橋絡部を介して連結されている周状バンドとから構成され、該周状バンドの内面には容器首部のラチェット爪と係合し得るラチェット片が周方向に間隔をおいて複数形成されており、周状バンドの上端面及びスカート状側壁の下端面の一方には突起部が形成され、周状バンドの上端面及びスカート状側壁の下端面の他方には前記突起部に対応する凹部が形成されており、前記突起部及び凹部は閉栓方向には直立面乃至急斜面同士で係合し且つ開栓方向には緩斜面同士で係合するようにされたプラスチックキャップにおいて、前記突起部及び凹部の緩斜面同士の距離（Ｄ）と、前記突起部及び凹部の直立面乃至急斜面同士の距離（ｄ）の比（Ｄ／ｄ）の比が１．３乃至２．５の範囲、前記突起部及び凹部の緩斜面の傾斜角度（θ）が１０乃至２５度の範囲にあることを特徴とするプラスチックキャップが提供される。
前記突起部及び凹部の緩斜面同士が係合する移動距離（Ｌ）と、前記突起部及び凹部の直立面乃至急斜面同士が係合する移動距離（ｌ）との比（Ｌ／ｌ）が５．５乃至１０．０の範囲にあることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施形態】
本発明のキャップは、頂板部とその周縁部から垂下したスカート状側壁とから成るキャップ本体と、スカート状側壁の下端に破断可能な橋絡部（以下ブリッジとも呼ぶ）を介して連結されている周状バンドとから構成され、該周状バンドの内面には容器首部のラチェット爪と係合し得るラチェット片が周方向に間隔をおいて複数形成されており、周状バンドの上端面及びスカート状側壁の下端面の一方には突起部が形成され、周状バンドの上端面及びスカート状側壁の下端面の他方には前記突起部に対応する凹部が形成されており、前記突起部及び凹部は閉栓方向には直立面乃至急斜面同士で係合し且つ開栓方向には緩斜面同士で係合するようにされているが、前記突起部及び凹部の緩斜面同士の距離（Ｄ）を、前記突起部及び凹部の直立面乃至急斜面同士の距離（ｄ）よりも大きく設定したことが特徴である。
【０００９】
容器首部に設けられたラチェット爪及び周状バンド内面のラチェット片は、開栓の際互いに係合して周状バンドの回転を阻止して、周状バンドの容器首部への固定を行うものである。
周状バンドの上端面及びスカート状側壁の下端面の一方に設けられた突起部及びこの突起部に対応して周状バンドの上端面及びスカート状側壁の下端面の他方に設けられた凹部は、スカート状側壁と周状バンドとの隙間を、ごみ等の異物が入りにくいように可及的に小間隔にしながら、以下に述べるように閉栓操作及び開栓操作を円滑に行うものである。
即ち、上記突起部及び凹部には、互いに対向する直立面乃至急斜面と互いに対向する緩斜面とが設けられており、直立面乃至急斜面同士は閉栓方向に互いに係合して、キャップ本体と共に周状バンドを回転させ、ブリッジの破損を防止する。一方、緩斜面同士は開栓方向に互いに係合して周状バンドを下方へ押し下げる。
【００１０】
従来のこのタイプのキャップの突起部と凹部との配置を説明するための図１（説明図、公知例−特開平９−１５０８４６号公報参照）において、キャップ本体のスカート状側壁６の下端面６１には凹部３が形成されており、一方周状バンド２の上端面２１には突起部４が形成されている。
凹部３には直立面３１と緩斜面３２とが形成されており、これに対応して、突起部４にも直立面４１と緩斜面４２とが同様に形成されている。尚、この図においては、直立面として示されているが、急斜面としても同様な作用が達成されるので、以下直立面乃至急斜面と呼ぶ。
従来のキャップでは、凹部の緩斜面３２と突起部の緩斜面４２との距離（Ｄ’）はかなり短く、直立面乃至急斜面同士３１、４１の距離（ｄ’）よりも短く設定している。そのため、開栓方向（矢印方向Ａ）にキャップ本体をねじった際、これらの緩斜面同士３２、４２が直ちに係合し、周状バンド２を下方へ押し下げ及びブリッジ９の破断の応力が同時に加わるため、開栓トルクが異常に高い値になるという欠点がある。
【００１１】
これに対して、本発明のキャップの突起部と凹部との配置を説明するための図２（説明図）において、キャップ本体のスカート状側壁６の下端面６１に対する凹部３の形成及び周状バンド２の上端面２１に対する突起部４の形成は、従来の例と同様であり、凹部３及び突起部４に対する直立面乃至急斜面３１、４１と緩斜面３２、４２との形成も従来の例と同様であるが、本発明では凹部３及び突起部４の緩斜面３２、４２同士の距離（Ｄ）を、前記凹部３及び突起部４の直立面乃至急斜面３１、４１同士の距離（ｄ）よりも大きく設定している。
そのため、本発明によれば、開栓方向にキャップ本体をねじった際、キャップ本体をある程度旋回した後、緩斜面３２、４２同士が係合するので、複数のブリッジ９の内のあるものが破断され或いは脆弱化された後、周状バンド２を押し下げる応力が加わるため、開栓時のブリッジ切断トルクを顕著に低減させ、開栓性を向上させうるという利点がある。
【００１２】
本発明のキャップにおいては、Ｄ／ｄの比が１．３乃至２．５の範囲、特に１．５乃至２．０の範囲にあることが、開栓時のブリッジ切断トルクを減少させる上で好ましい。後述する実験例に示すとおり、Ｄ／ｄの比が０．３にある場合の開栓時のブリッジ切断トルクは１３．９４ｋｇｆ・ｃｍであるのに対して、Ｄ／ｄの比が上記範囲にある場合には開栓時のブリッジ切断トルクを１０．６８ｋｇｆ・ｃｍに低減させることができる。
即ち、Ｄ／ｄの比が上記範囲を下回ると、ブリッジ切断トルクの低減の程度が上記範囲にある場合に比して不十分であり、一方上記範囲を上回ると、凹部の寸法があまりにも大きくなって、ごみ等の異物が付着する傾向があるため、好ましくない。
【００１３】
また、本発明のキャップにおいては、前記突起部及び凹部の緩斜面の傾斜角度（θ）が１０乃至２５度、特に１２乃至２０度の範囲にあることが、易開栓性の点で好ましい。
この角度が上記範囲を上回ると、角度が上記範囲内にある場合に比して、ブリッジ切断トルクが大きくなるので好ましくなく、一方この角度が上記範囲を下回ると、周状バンドの押し下げが不十分となるので好ましくない。
【００１４】
更に、本発明のキャップでは、前記突起部及び凹部の緩斜面同士が係合する移動距離（Ｌ）と、前記突起部及び凹部の直立面乃至急斜面同士が係合する移動距離（ｌ）との比（Ｌ／ｌ）が５．５乃至１０．０の範囲にあることが、Ｄ／ｄの比について述べたのと同様な理由で好ましい。
【００１５】
また更に、スカート状側壁の外面に高さ方向に延びるローレット状溝が形成されており、前記ローレット状溝の各々は頂部と頂部から開栓方向に延びる緩斜面と頂部から閉線方向に延びる急斜面とにより形成されていることが、指による実際の開栓の際の開栓のし易さの点で好ましい。
即ち、指でスカート状側壁を把持した場合、開栓方向に指の表面とローレット状溝との噛み合わせが滑りなく確実に行われるので、開栓のし易さが確実に向上する。
【００１６】
【実施例】
本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に説明するが、本発明はこの例に限定されるものでは決してない。
添付図面において、
図３は本発明のプラスチックキャップの一例の側断面図であり、
図４は図３のキャップの底面図であり、
図５は図３のキャップの側面図であり、
図６は図３のキャップの上面図であり、
図７は図３のキャップにおける凹部及び突起部を拡大して示す拡大展開図であり、
図８は図３のキャップが容器首部に締結されている状態を示す拡大側断面図であり、
図９は図３のキャップにおけるローレット状溝の変形を示す側面図であり、
図１０は図９のキャップの上面図であり、
図１１は本発明のプラスチックキャップの他の例の側断面図であり、
図１２は図１１のキャップの底面図であり、
図１３は図１１のキャップの側面図であり、
図１４は図１１のキャップの上面図であり、
図１５は図１１のキャップにおける凹部及び突起部を拡大して示す拡大展開図である。
【００１７】
本発明のこの実施例のキャップは、キャップ本体１と、タンパーエビデントバンド（周状バンド）２とから成る。
キャップ本体１は、頂板部５と、頂板部５の周縁部から垂下したスカート状側壁６とから構成されている。頂板部５の内面には、環状の密封部７が設けられており、環状の密封部７内に容器首部の上端が嵌合し、シール性が確保されるようになっている。また環状の密封部７を設ける代わりに、ライナー材乃至パッキンを頂板部５の内面に設けることにより、シール性を確保することもできる。
またスカート状側壁６の内面には、ネジ山８が設けられており、ネジ係合により、キャップが容器首部に締結されるようになっている。
更に、キャップの指による把持及び旋回を容易にするために、スカート状側壁６にはローレット状溝６２が形成されている。
【００１８】
周状バンド２は、スカート状側壁６の下側に配置され、周状バンド２の上端面とスカート状側壁６の下端面とは、周方向に適当な間隔をおいて複数設けられている破断可能な橋絡部（ブリッジ）９を介して連結されている。
【００１９】
図４から明らかな通り、周状バンド２の内周面には、適当な間隔をおいて複数のラチェット片１０が形成されており、これらのラチェット片１０は、キャップを開栓するときの旋回方向（図４中、矢線Ａで示す）を指向している。このラチェット片１０は、その付け根で周状バンド２に固定されていると共に、上端部が周状バンド２の内面側上部の水平段差部２ａに固定されている。
【００２０】
図７によく示されるとおり、キャップ本体のスカート状側壁６の下端面６１には凹部３が形成されており、一方周状バンド２の上端面２１には突起部４が形成されている。
凹部３には直立面乃至急斜面３１と緩斜面３２とが形成されており、これに対応して、突起部４にも直立面乃至急斜面４１と緩斜面４２とが同様に形成されている。
図に示す具体例では、上記凹部３及び突起部４は２個ずつ対となって軸対称に配置されている。
凹部及び突起部の直立面乃至急斜面３１、４１同士は閉栓方向に互いに係合して、キャップ本体１と共に周状バンド２を回転させ、ブリッジ９の破損を防止するものである。
一方、凹部及び突起部の緩斜面３２、４２同士は開栓方向に互いに係合して周状バンド２を下方へ押し下げるものである。
【００２１】
本発明では、凹部３及び突起部４の緩斜面３２、４２同士の距離（Ｄ）を、前記凹部３及び突起部４の直立面乃至急斜面３１、４１同士の距離（ｄ）よりも大きく設定しており、前記凹部３及び突起部４の緩斜面３２、４２同士が係合する移動距離（Ｌ）と、前記凹部３及び突起部４の直立面乃至急斜面３１、４１同士が係合する移動距離（ｌ）との比（Ｌ／ｌ）が５．５乃至１０．０の範囲に設定している。
そのため、本発明によれば、開栓方向にキャップ本体をねじった際、キャップ本体をある程度旋回した後、緩斜面３２、４２同士が係合するので、複数のブリッジ９の内の或ものが破断され或いは脆弱化された後、周状バンド２を押し下げる応力が加わるため、開栓時のブリッジ切断トルクを顕著に低減させ、開栓性を向上させうるという利点がある。
【００２２】
また、突起部及び凹部の緩斜面３２、４２の傾斜角度（θ）を１０乃至２５度の範囲に設定して、緩斜面同士の係合によって発生する応力を低くし、易開栓性が得られるようにしている。
更に、凹部３の緩斜面３２及び直立面乃至急斜面３１は、それらの上端において、水平面３３に接続されていることが好ましい。同様に、突起部４の緩斜面４２及び直立面乃至急斜面４１も、それらの上端において、水平面４３に接続されていることが好ましい。このような構成にすると、キャップ本体に垂直方向の力が作用したとき、水平面３３、４３同士が係合してブリッジ９の破損を防止するので好都合である。
【００２３】
ラチェット片１０の周状バンド２への配置を説明するための図４において、周状バンド２の内面には、周方向に一定の間隔をおいて、ラチェット片１０が配置されている。このラチェット片１０は、周状バンド２の内面に接続する付け根部１１と、この付け根部から内方且つ開栓方向に延びる片状係止部１２とから成る。片状係止部１２の外面と周状バンド２の内面とは、片状係止部１２の先端側から付け根部１１まで延びる溝１３により分離されている。
【００２４】
図８において、本発明のキャップの頂板部５の内面には、容器口部との密封を行うための密封部７が設けられている。
この実施例において、この密封部７は、インナーリング７１、アウターリング７２及びこれらの中間に設けられたコンタクトリング７３からなっている。インナーリング７１では、内周側の面が下向きに径の増大するテーパ面７４となっており、インナーリング７１の下方先端部の外方への広がり変形を容易にし、成形時における型抜きをも容易にしている。また、インナーリングの外周側の下方には容器口部の内部に挿入されて、容器口部内周面と係合する径の増大した密封用ビード部７５を備えている。一方、アウターリング７２は容器口部の外周面と係合して、インナーリング７１の容器口部内への挿入をアシストするものである。更に、コンタクトリング７３は容器口部の頂面と係合して密封が行われるようになっている。
【００２５】
上記キャップが容器首部と共に示されている図８において、容器首部５０は、その外周面上方にネジ山５１を有しており、さらに下方にはサポートリング５２が形成されている。即ち、ネジ山５１と、スカート状側壁６の内面に形成されているネジ山８とのネジ係合により、容器首部にキャップが締結される。
【００２６】
また、この容器首部５０には、サポートリング５２の付け根部上面に、適当な間隔をおいて、複数個のラチェット爪５３が設けられている。さらに、サポートリング５２の上方には、キャップを開栓して、容器の内容液を取り出すときに、周状バンド２を係止し、首部５０からの脱落を防止するための周状突起５４が形成されている。この突起５４は、切り離された周状バンド２の容器首部５０からの脱落を有効に防止し得る限りにおいて、必ずしも周状に連続したものである必要はなく、例えば周方向に一定間隔で形成されているようなものであってもよい。
【００２７】
キャップを容器首部５０に装着する（キャッピング）ために、閉栓方向に旋回してキャップを容器首部５０上に押し込んでいくと、先ず周状バンド２の内周面が容器首部５０に設けられているラチェット爪５３上を乗り越えていく。このために、周状バンド２には抵抗力が作用して、この抵抗力は橋絡部９に集中し、その破断が生じ易くなるが、本発明では既に指摘したとおり、凹部３の直立面乃至急斜面３１に、突起部４の直立面乃至急斜面４１が当接し、これにより、周状バンド２を閉栓方向に強制的に旋回させることができる。即ち、橋絡部９に集中する上記抵抗力を緩和することができ、橋絡部９の破断を防止することが可能となる。
【００２８】
またキャッピングに際しては、キャップに軸方向の荷重が加わり、この軸方向荷重によっても橋絡部９の破断を生じ易くなるが、凹部３の水平面３３が突起部４の水平面４３に当接することにより、このような軸方向荷重を緩和することができ、やはり橋絡部９の破断を有効に防止することができる。
【００２９】
またキャップの開栓に際しては、キャップのラチェット片１０と容器首部のラチェット爪５３とが係合して周状バンド２の回転が阻止されるが、既に述べた作用により、ブリッジ９の部分的な破断乃至は脆弱化が進行した後、緩斜面３２、４２同士の係合が生じるので、ブリッジ切断トルクを顕著に低減させることができる。
【００３０】
本発明では、スカート状側壁６の外面に高さ方向に延びるローレット状溝６２を形成することは既に指摘したが、このローレット状溝の変形を示す図９及び１０において、ローレット状溝６２の各々は頂部６３と頂部６３から開栓方向に延びる緩斜面６４と頂部６３ら閉線方向に延びる急斜面６５とにより形成されている。
このローレット状溝６２を指で把持し、開栓方向に旋回させると、指の表面と急斜面とが係合するので、指の滑りがなく、指による実際の開栓が非常にしやすくなる。
【００３１】
図２乃至１０に示した実施例では、凹部３及び突起部４を２個ずつ軸方向に対称に配置しているが、図１１乃至１５に示した実施例では、凹部３及び突起部４を１個ずつ軸方向に対称に配置している。図１１乃至１５に示した実施例では、説明の重複を避けるため、共通の部材は共通の引照数字で示されている。
【００３２】
以上の実施例においては、周状バンドの上端面の下端面には突起部が形成され、スカート状側壁の下端面には前記突起部に対応する凹部が形成されている。この構成は、スカート状側壁の下端に出っ張りがないため、好ましいものではあるが、上記構成を逆にして、スカート状側壁の下端面には突起部が形成され、周状バンドの上端面には前記突起部に対応する凹部が形成されていても、開栓時のブリッジ切断トルクを同様に低減させることができる。
【００３３】
本発明の効果を一層明白にするために実験データを示す。
表１は改良前と改良後（本発明品）の平均ブリッジ切れトルクを測定したものである。
容器に水を入れ、キャッパ（澁谷工業社製１ヘッドサーボキャッパ）にて所定量キャップを巻き締め、５℃の条件下に２４時間保管後、トルク測定機（京都技研社製自動トルクメータ）にてブリッジ切れトルクを測定した。
測定の結果、本発明品は平均ブリッジ切れトルクで３．２ｋｇｆ・ｃｍ低下した。
【００３４】
【表１】

【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、頂板部とその周縁部から垂下したスカート状側壁とから成るキャップ本体と、スカート状側壁の下端に破断可能な橋絡部を介して連結されている周状バンドとから構成され、該周状バンドの内面には容器首部のラチェット爪と係合し得るラチェット片が周方向に間隔をおいて複数形成されており、周状バンドの上端面及びスカート状側壁の下端面の一方には突起部が形成され、周状バンドの上端面及びスカート状側壁の下端面の他方には前記突起部に対応する凹部が形成されており、前記突起部及び凹部は閉栓方向には直立面乃至急斜面同士で係合し且つ開栓方向には緩斜面同士で係合するようにされたプラスチックキャップにおいて、前記突起部及び凹部の緩斜面同士の距離（Ｄ）を、前記突起部及び凹部の直立面乃至急斜面同士の距離（ｄ）よりも大きく設定したことにより、開栓時におけるブリッジ切断トルクを低減させ、易開栓性を向上させたキャップを提供するができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のキャップの突起部と凹部との配置を説明するための説明図である。
【図２】本発明のキャップの突起部と凹部との配置を説明するための説明図である。
【図３】本発明のプラスチックキャップの一例の側断面図である。
【図４】図３のキャップの底面図である。
【図５】図３のキャップの側面図である。
【図６】図３のキャップの上面図である。
【図７】図３のキャップにおける凹部及び突起部を拡大して示す拡大展開図である。
【図８】図３のキャップが容器首部に締結されている状態を示す拡大側断面図である。
【図９】図３のキャップにおけるローレット状溝の変形を示す側面図である。
【図１０】図９のキャップの上面図である。
【図１１】本発明のプラスチックキャップの他の例の側断面図である。
【図１２】図１１のキャップの底面図である。
【図１３】図１１のキャップの側面図である。
【図１４】図１１のキャップの上面図である。
【図１５】図１１のキャップにおける凹部及び突起部を拡大して示す拡大展開図である。

Claims (2)

1. 頂板部とその周縁部から垂下したスカート状側壁とから成るキャップ本体と、スカート状側壁の下端に破断可能な橋絡部を介して連結されている周状バンドとから構成され、該周状バンドの内面には容器首部のラチェット爪と係合し得るラチェット片が周方向に間隔をおいて複数形成されており、周状バンドの上端面及びスカート状側壁の下端面の一方には突起部が形成され、周状バンドの上端面及びスカート状側壁の下端面の他方には前記突起部に対応する凹部が形成されており、前記突起部及び凹部は閉栓方向には直立面乃至急斜面同士で係合し且つ開栓方向には緩斜面同士で係合するようにされたプラスチックキャップにおいて、前記突起部及び凹部の緩斜面同士の距離（Ｄ）を、前記突起部及び凹部の直立面乃至急斜面同士の距離（ｄ）よりも大きく設定し、これらの比（Ｄ／ｄ）の比が１．３乃至２．５の範囲、前記突起部及び凹部の緩斜面の傾斜角度（θ）が１０乃至２５度の範囲にあることを特徴とするプラスチックキャップ。
2. 前記突起部及び凹部の緩斜面同士が係合する移動距離（Ｌ）と、前記突起部及び凹部の直立面乃至急斜面同士が係合する移動距離（ｌ）との比（Ｌ／ｌ）が５．５乃至１０．０の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のキャップ。

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