JP5669669B2 - ヒンジキャップ - Google Patents

Description

本発明は、内容液を充填した容器の口部に装着されるヒンジキャップ、とくに殺菌のため加熱された内容液を充填後に装着した際に、キャップの内圧が上昇して上蓋が開蓋することを防止するヒンジキャップに関するものである。

加熱殺菌された内容液を充填する容器に装着されるヒンジキャップにおいて、容器に加熱された内容液を充填してヒンジキャップを打栓した後、容器内部を殺菌し、次いで容器外部より温水シャワーで洗浄、冷却することは従来より行われている。

また、キャップ打栓後に、内容液の熱によりキャップ内の空気の内圧が上昇するためキャップの上蓋が開蓋することを防止するために、キャップ内の内圧が上昇すると、上蓋とキャップ本体の間に空気の流通路を形成し、キャップ内の空気を容器外に逃がし、キャップの上蓋内の内圧上昇を防止するようにしたキャップも従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２７２６４８号公報

しかしながら、上記特許文献１記載のヒンジキャップでは、キャップ内の空気圧により空気の流通路（空気逃がし溝２６）を開通、または閉鎖しているので、キャップ内の空気圧が高く保たれる傾向にあり、加熱によりキャップ内の空気圧が急激に上昇すると、空気圧が上蓋（２０）を押上げ、上蓋（２０）の側壁部（２２）と中蓋（２）の係合凹部（９）との係合が外れ、キャップが開蓋するという問題があった。

本発明は、上記問題を解決することを課題とし、加熱された内容液によるキャップ内の空気の圧力上昇を抑制することにより、ヒンジキャップの上蓋が圧力上昇により開蓋することがないヒンジキャップを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、ヒンジキャップとして、容器の口部に装着され、キャップ本体とキャップ本体にヒンジを介して開閉可能に連結された上蓋とからなるヒンジキャップにおいて、キャップ本体には、内容物を案内する注出筒と、注出筒の下部に連設し容器内を密閉する隔壁とが設けられ、上蓋には、頂壁から垂設され注出筒内周に挿入される内筒が設けられており、内筒の外周面には、ヒンジと反対側の内筒下端部位に一致して突出環が全周にわたって形成され、注出筒内周には、キャップ本体の中心を通りヒンジ側とヒンジの反対側とを結ぶ中心線をはさんで対向する一対の縦方向に所定高さを有する突出部が内方に設けられ、該一対の突出部は、それぞれ並列する２本の縦リブからなり、打栓時に内筒下端の突出環と係合して注出筒と内筒との間に微小間隙を形成し、打栓が終了すると、内筒下端との係合が解除されて注出筒と内筒との密封が復活する高さに形成されており、内筒は、ヒンジ側に突出環よりも下方に垂設された受け部を有していることを特徴とする構成を採用する。

ヒンジキャップの具体的実施形態して、一対の突出部は、ヒンジ側とヒンジの反対側との間の略中央付近に設けられていることを特徴とする構成、また、受け部は、注出筒内周の突出部と係合しないヒンジ側を中心とする所定円弧範囲にわたって設けられていることを特徴とする構成を採用する。

本発明のヒンジキャップは、打栓により上蓋が押圧されて下降した時、注出筒内周に設けられた一対の所定高さを有する突出部が内筒の突出環と係合して注出筒と内筒との間に微小間隙を形成するから、該微小間隙からキャップ内の空気が排出される。
その後打栓終了時には、上蓋が元の形状・位置に復元される過程で、突出部と内筒下端の突出環との係合が解除されて前記微小間隙が速やかに閉鎖され、注出筒と内筒との密封が復活するので、キャップ内の空気圧が負圧になった状態が保たれる。
そのため、加熱によりキャップ内の空気が圧力上昇しても、上蓋が開蓋するまでの高い圧力とはならず、上蓋が開蓋することを確実に防止することができる。
また、内筒が、ヒンジ側に突出環よりも下方に垂設された受け部を有しているから、閉蓋する時に、上蓋に付着した内容物を受け部を介して容器内に回収することができる。

さらに、一対の突出部をヒンジ側とヒンジの反対側との間の略中央付近に設けた実施形態では、当該中央付近における内筒の変形が容易なので、微小間隙の形成および閉鎖が速やかに行われ、キャップの内圧をより負圧に保つことができる。

本願発明のキャップの閉蓋状態を示す断面側面図である。 本願発明のキャップの開蓋状態を示す図で，（ａ）は上面図、（ｂ）は断面側面図［図（ａ）のＸ−Ｘ断面図］である。 図２（ａ）のＯ−Ｙ断面におけるキャップの要部拡大図であり、（ａ）は打栓前のキャップの要部拡大図、（ｂ）は打栓時のキャップの要部拡大図である。 図３に示すキャップの要部における断面平面図である。 本願発明のキャップを閉蓋する過程において、上蓋が容器側に傾きはじめた状態を示す断面側面図である。

次に、本発明のキャップについて、実施例を示した図面を参照して説明する。

図１〜５において、Ａは容器本体に打栓されるキャップ本体、Ｂはキャップ本体ＡにヒンジＣを介して一体成形された上蓋、Ｄは容器本体である。
容器本体Ｄの口部１外周には、係合突条２が設けられている。

図１、２に示すように、キャップ本体Ａは、容器内を密閉する隔壁３と、隔壁３の周縁に立設される注出筒４と、注出筒４の外周に連設される上壁５と、上壁５から垂設される係合筒部６と、係合筒部６の外周に一定の間隔をおいて連設され、上端外周にヒンジＣを連設する外周筒部７とからなっている。

隔壁３には、注出筒４の内方部位に薄肉弱化部８を介して封止板９が設けられ、封止板９は抜栓時に隔壁３から切り離されて除去され、注出口を開口する。
上壁５は注出筒４の中程の高さの外周に連設し、上壁５の下部は係合筒部６の内周および注出筒４の下部外周とともに、容器本体Ｄの口部１を嵌合する嵌合溝を形成する。
該嵌合溝に容器の口部１が嵌合するとともに、係合突条２が係合筒部６に係合するようになっている。

上壁５の上部には、上蓋Ｂと係合する蓋係合部１３が立設され、蓋係合部１３の外周の上端には拡径した膨出部１４が形成され、その下方には膨出部１４より径の小さい縮径部１５が連続して形成されている。
係合筒部６の下端外周と外周筒部７の下端内周は、ヒンジＣの反対側に設けられた連結片１６と、間隔をおいて複数配設された破断可能な弱化片１７とを介して連設されている。

図２（ａ）に示すように、注出筒４の内周には、キャップ本体Ａの中心を通りヒンジＣ側とヒンジＣの反対側とを結ぶ中心線Ｘ−Ｘをはさんで対向する一対の縦方向に所定高さを有する突出部１８が、内方に突出して設けられている。
該一対の突出部１８は、それぞれ周方向に並列して上下方向に延びる２本の縦リブ１９ａ，１９ｂからなり、縦リブ１９ａ，１９ｂは、互いにわずかな間隔をおいて、隔壁３に連設する注出筒４の下部から所定の高さまで突出して設けられている。

一対の突出部１８は、ヒンジＣ側とヒンジＣの反対側との間の略中央付近、すなわちキャップの中心に関してヒンジＣ側から略９０°の位置に設けられている。
本実施例では、ヒンジＣ側の対向する一対の縦リブ１９ｂ間の円周角αは、ヒンジＣの反対側の中心線Ｘ−Ｘ線を中心とした１７０°に設定されているが、１５０°〜２１０°程度の範囲にあることが好ましい。

上蓋Ｂは、図１、２に示すように、頂壁２０と、頂壁２０の周縁に垂設された側壁２１とからなり、頂壁２０下面には、キャップ本体Ａの注出筒４の内周に挿入される内筒２２が垂設されている。
側壁２１には、内周下端に、キャップ本体Ａの蓋係合部１３と係合する係合凹部２３が設けられており、外周下端の所定の位置にヒンジＣが連設されている。
打栓時に蓋係合部１３の上端面と当接する係合凹部２３の上面には、キャップの内外を連通する空気通路２４が所定箇所に配設されている。

内筒２２は、外周面に注出筒４の内周面に摺接して密封する突出環２５が全周にわたって形成されている。
内筒２２は、ヒンジＣの反対側が突出環２５を下端部とする短筒部２６となっており、ヒンジＣ側が突出環２５よりもさらに下方に垂設された受け部２７が設けられている。
受け部２７は、注出筒４の突出部１８（縦リブ１９ａ，１９ｂ）と打栓時でも係合しない範囲に設けられ、ヒンジＣに最も近い側で最も低い下端部２８を形成している。
本実施例では、受け部２７はヒンジ側の略半円周にわたって形成されている。

内筒２２の短筒部２６は、打栓時に注出筒４の突出部１８（縦リブ１９ａ，１９ｂ）と係合する位置を含む円弧範囲にわたって設けられている。
図３、図４に示すように、短筒部２６と突出部１８は、打栓時に短筒部２６の突出環２５が突出部１８と係合して、縦リブ１９ａ，１９ｂに乗り上げるように内方に変形し、注出筒４と内筒２２との間に微小間隙２９ｃ、２９ｄを形成し、打栓が終了すると、係合が解除されて注出筒と内筒との密封が復活するように、互いの高さが形成されている

ヒンジＣには、キャップ本体Ａの外周筒部７の外周上端の所定位置と、上蓋Ｂの側壁２１の外周下端の所定位置とを連結するヒンジ片３０が両端に設けられ、ヒンジＣの中央部位には、上蓋Ｂの側壁２１の外周下部に鉤状に突出する保持爪３１と、キャップ本体Ａの外周筒部７の外周上部に、開蓋時に上蓋Ｂの所定開度で保持爪３１に係合する保持突条３２とが設けられている。

次に、本実施例の使用態様と作用効果について説明する。
ヒンジキャップは、上蓋Ｂを閉じると、図１に示すように、キャップ本体Ａの注出筒４と蓋係合部１３は、それぞれ上蓋Ｂの内筒２２と係合凹部２３に互いに密接してシールし、キャップ内に注出筒４より内側に空気室Ｐ、外側に空気室Ｑが形成される。
閉蓋したヒンジキャップは、容器本体Ｄに加熱された内容液を充填した後、容器本体Ｄの口部１にキャップ本体Ａをあてがい、上蓋Ｂの上方から押圧することによって打栓され、口部１に装着される。

打栓時には、ヒンジキャップの上蓋Ｂの上部より強い押圧力がかかり、上蓋Ｂがキャップ本体Ａに対して下降する。
上蓋Ｂが下降すると、図３（ｂ）に示すように、上蓋Ｂの内筒２２の突出環２５がキャップ本体Ａの注出筒６内周を摺動しながら下降し、短筒部２６が突出部１８に乗り上げるように内方に変形し、注出筒４と内筒２２との間に微小間隙２９ｃが形成される。
また、打栓により変形した内筒２２の突出環２５と注出筒４の突出部１８とは接しているが、平面視では図４に示すように、縦リブ１９ａと１９ｂとの間に、微小間隙２９ｄが生じる。

このように、打栓時には、短筒部２６と突出部１８が係合することにより、注出筒４内周面と突出環２５とのシール面が開放されて、空気室Ｐと空気室Ｑは連通する。
また、打栓時には、上蓋Ｂが下降して、上蓋Ｂの係合凹部２３の上面がキャップ本体Ａの蓋係合部１３の上端面に当接するが、係合凹部２３の上面には、所定箇所に空気通路２４が設けられているので、空気室Ｑもキャップの外気と連通する。

上蓋Ｂがキャップ本体Ａに対して下降することにより、ヒンジキャップ内の空気が押圧されるが、空気室Ｐ内の押圧された空気は、上蓋Ｂの内筒２２と注出筒６との間の微小間隙２９ｃ，２９ｄから空気室Ｑ内に流出する。
さらに、空気室Ｑ内の押圧された空気は、空気通路２４を通ってキャップ外に排出される。

打栓後は、上蓋Ｂに対する押圧力が解除されてヒンジキャップの形状が復元するとともに、上蓋Ｂがキャップ本体Ａに対して上昇し、内筒２２の短筒部２６と注出筒４の突出部１８との係合が解除される。
同時に、突出環２５と注出筒４の内周、および係合凹部２３の内周面と膨出部１４とがそれぞれ係合してシール面を形成するようになり、空気室ＰおよびＱは再び密閉される。

さらにヒンジキャップの形状が復元し、図１に示す元の閉蓋状態に戻って、キャップ本体Ａに対する上蓋Ｂの高さが元のとおりになると、打栓により外気に排出した空気の分だけ、キャップ内はわずかに負圧となる。
その後は、キャップ本体Ａと上蓋Ｂとの密閉が保たれ、キャップ内の空気圧は負圧に維持されるので、容器内の加熱された内容液、或いは、温水シャワーにより、ヒンジキャップ内の空気が加熱されても、ヒンジキャップ内の内圧上昇を低く抑えることができる。
このため、ヒンジキャップの内圧が上昇したとしても低く抑えられ、加熱のために上蓋Ｂが開いてしまうことを防止することができる。

本実施例のキャップでは、一対の突出部１８をヒンジＣ側とヒンジＣの反対側との間の略中央付近に設けたので、突出部１８が係合する上蓋Ｂの同中央付近にはヒンジＣや上蓋Ｂを開けるための摘み部などの強度を高めるものがなく、内筒２２の変形が容易で微小間隙２９ｃ，２９ｄの形成および閉鎖が速やかに行われる。
そのため、キャップの内圧をより負圧に保つことができる。

また、図５に示すように、内筒２２には、突出部１８と係合しないヒンジＣ側を中心とする所定円弧範囲にわたって、突出環２５よりさらに低く垂設される受け部２７を設けているので、閉蓋する過程で、受け部２７の下端部２８が速やかに注出筒４の内側に挿入される。
そのため、容器を使用した後に閉蓋する過程で、上蓋Ｂに付着していた内容物は受け部２７を伝って容器内に回収されるから、キャップ周辺を汚すことがない。

また、本実施例のキャップは、ヒンジＣに保持爪３１と保持突条３２を設けているため、開蓋時に上蓋Ｂを所定開度で保持することができるという機能も有する。
なお、本実施例では、上蓋Ｂの側壁２１とキャップ本体Ａとが密封され、空気室Ｑを形成しているが、本発明のヒンジキャップはこのようにキャップを密封する側壁２１を有するものに限定されない。

次に、本発明のヒンジキャップの効果を、試験例をあげて説明する。
試験は、本発明の実施例と同一の型のキャップから選んだ１６個のキャップについて計２回行い、比較例として注出筒内周に突出部（縦リブ）がないもの、および突出部（並列する２本の縦リブ）はあるがヒンジ側に一つだけ設けたものについて、それぞれ１６個のキャップを選んで行った。
測定方法は、内容物を充填していない空のボトルにキャップを打栓した後、キャップの注出筒と内筒によって密閉される内部空間（空気室Ｐ）の空気圧を測定し、それぞれの測定値の平均値および負圧方向の最小、最大値を求めた。

その測定結果は、表１のとおりである。

この測定結果からわかるように、本実施例のキャップの内圧はすべて負圧になっており、突出部（縦リブ）のない比較例が高い内圧を有しているのと比較して、大幅に内圧が低下している。
また、本実施例と同様、並列する２本の縦リブからなる突出部を有するが、その配置がヒンジ側に一つだけ設けた比較例では、キャップの内圧は負圧になったが、本実施例と比較すると負圧の程度は小さく、その平均値および最小、最大値の全てにおいて本実施例より下まわっている。

このように、本発明のヒンジキャップは、打栓時に内圧が大きく負圧となり、加熱された内容液を充填されて高温になっても内圧が大きくならず、内圧上昇によって開蓋することを防止することができる。
なお、打栓時にキャップ内が負圧となるといっても、消費者が使用時に開蓋する際に障害になるほど大きな負圧になるわけではなく、容器を使用する上で問題にはならない。

本発明のヒンジキャップは、充填時の内容液や温水シャワーによって、キャップ内の空気が加熱されても開蓋することがないから、各種の加熱充填する内容液の容器に装着するヒンジキャップとして広く利用することができる。

Ａ キャップ本体
Ｂ 上蓋
Ｃ ヒンジ
Ｄ 容器本体
Ｐ，Ｑ 空気室
１ 口部
２ 係合突条
３ 隔壁
４ 注出筒
５ 上壁
６ 係合筒部
７ 外周筒部
８ 薄肉弱化部
９ 封止板
１０ プルリング
１１ 支柱
１３ 蓋係合部
１４ 膨出部
１５ 縮径部
１６ 連結片
１７ 弱化片
１８ 突出部
１９ａ 縦リブ（ヒンジの反対側）
１９ｂ 縦リブ（ヒンジ側）
２０ 頂壁
２１ 側壁
２２ 内筒
２３ 係合凹部
２４ 空気通路
２５ 突出環
２６ 短筒部
２７ 受け部
２８ 下端部
２９ｃ，２９ｄ 微小間隙
３０ ヒンジ片
３１ 保持爪
３２ 保持突条

Claims (3)

1. 容器の口部に装着され、キャップ本体とキャップ本体にヒンジを介して開閉可能に連結された上蓋とからなるヒンジキャップにおいて、
   キャップ本体には、内容物を案内する注出筒と、注出筒の下部に連設し容器内を密閉する隔壁とが設けられ、
   上蓋には、頂壁から垂設され注出筒内周に挿入される内筒が設けられており、
   内筒の外周面には、ヒンジと反対側の内筒下端部位に一致して突出環が全周にわたって形成され、
   注出筒内周には、キャップ本体の中心を通りヒンジ側とヒンジの反対側とを結ぶ中心線をはさんで対向する一対の縦方向に所定高さを有する突出部が内方に設けられ、
   該一対の突出部は、それぞれ並列する２本の縦リブからなり、打栓時に内筒下端の突出環と係合して注出筒と内筒との間に微小間隙を形成し、打栓が終了すると、内筒下端との係合が解除されて注出筒と内筒との密封が復活する高さに形成されており、
   内筒は、ヒンジ側に突出環よりも下方に垂設された受け部を有していることを特徴とするヒンジキャップ。
2. 一対の突出部は、ヒンジ側とヒンジの反対側との間の略中央付近に設けられていることを特徴とする請求項１記載のヒンジキャップ。
3. 受け部は、注出筒内周の突出部と係合しないヒンジ側を中心とする所定円弧範囲にわたって設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のヒンジキャップ。

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