JP2004136976A

JP2004136976A - ねじ式蓋構造並びにこれを用いたねじ式蓋部及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004136976A
Application number: JP2003332373A
Authority: JP
Inventors: Minoru Tanaka; 田中　實
Original assignee: UCHIDA YOKI KK
Current assignee: UCHIDA YOKI KK
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2004-05-13

Abstract

　【課題】　容器の蓋を容易に開けることの可能なねじ式蓋構造並びにこれを用いたねじ式蓋部及びその製造方法を提供することを目的とする。
　【解決手段】　外周に螺旋外突条２４を有する円筒状の口部２２と、内側に突出し螺旋外突条２４に螺合する螺旋内突条１４を有する口部２２を塞ぐ蓋部１０とを備える。螺旋外突条２４が螺旋方向に対して連続し、螺旋内突条１４が螺旋方向に対して間欠的に配置される複数の主突条１５を設ける。また、隣り合う主突条１５間を蓋部１０の解放部側で連結して螺旋を形成するための主突条１５よりも細い副突条を設けても良い。螺旋外突条２４及び螺旋内突条１４を共に螺旋方向に対して連続させ、螺旋内突条２４のうち蓋部１０の封止部側に近い側に外突条と非接触となるための凹部を螺旋方向に対して複数個離隔して形成してもよい。
　【選択図】　　図１

Description

　本発明は、例えば、蜂蜜やジャムといった飲食物等を収納する容器の開閉に用いられるねじ式蓋構造並びにこれを用いたねじ式蓋部及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、外周に螺旋外突条を有する円筒状の口部と、内側に突出し前記螺旋突条に螺合する螺旋内突条を有する前記口部を塞ぐ蓋部とを備えたねじ式蓋構造並びにこれを用いたねじ式蓋部及びその製造方法に関する。

　従来、飲食物等を収納・保存する容器のねじ式蓋構造として、図１１、１２に示す「スクリューキャップ」と呼ばれるキャップ１００を用いて容器を密封するものが知られている。同ねじ式蓋構造は、容器の口部１１１の外周面１１２に外向き突条の螺旋ねじ１１３を有する容器１１０と、キャップの側壁内周面１０１に内向き突条の螺旋ねじ１０２を有するキャップ１００を有し、キャップ１００の螺旋ねじ１０２を容器１１０の螺旋ねじ１１３に螺合させることで、キャップにより容器口部を密封する。

　ところで、同構造により密閉した容器は、図１２に示すように容器の螺旋ねじの下側辺１１３ａとキャップの螺旋ねじの上側辺１０２ａとがねじのほぼ全周に渡って完全に接触した状態となる。これにより、キャップ及び口部間のねじ同士の接触長が長くなる分、摩擦抵抗により非常に開けづらくなり易い。特に、容器内部が真空状態になる場合や、螺旋ねじに内容物等が付着した場合など、蓋の回動抵抗はかなり大きかった。

　一方、図１３（ａ）に示す「ツイストキャップ」と呼ばれるキャップでは、周縁部数カ所に爪部１２１を設けている。一方、瓶１３０の口部１３２には、周縁方向に複数のねじ（突条）１３３を間欠的に設けてある。このねじ１３３は、外周方向に突出する形状であり、側面方向視で、上側辺１３３ａは上向き傾斜に、左側の端部の下側辺１３３ｂは水平に、右側の端部の下側辺１３３ｂを上向き傾斜となるようにそれぞれ形成されている。そして、図１３に示すように、キャップの爪部１２１を隣り合うねじ１３３、１３３の間に挟み込むことで、口部１３２を覆っている。

　かかる構成によれば、爪部１２１とねじ１３３の接触長さ（接触面積）が小さいため容易にキャップを開けることができる。しかし、噛み合い可能長が短いので、爪部１２１とねじ１３３の製作には高度な製作精度が要求され、品質管理が難しかった。

　なお、参考までにその他の従来技術を列挙すると、特許文献１に記載の「インキ缶」は、蓋の弾力性を活かして、容器本体と蓋との噛み合いを外すことにより蓋を開ける旨記載されている。しかし、同技術は螺旋が形成されておらず、本件とは別異の技術である。
特開２０００−２７２６４６号公報

　また、特許文献２に記載の「合成樹脂キャップ」には、キャップの内周面のねじ山に等間隔に溝が設けられている。しかし、かかる溝は開封時のガス逃がしを目的とするものであり、本件発明とは趣旨が異なる。
特開平８−３４４５５号公報

　かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、容器の蓋を容易に開けることの可能なねじ式蓋構造並びにこれを用いたねじ式蓋部及びその製造方法を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本発明に係るねじ式蓋構造の第一の特徴構成は、外周に螺旋外突条を有する円筒状の口部と、内側に突出し前記螺旋突条に螺合する螺旋内突条を有する前記口部を塞ぐ蓋部とを備えた構造において、前記螺旋外突条が螺旋方向に対して連続し、前記螺旋内突条が螺旋方向に対して間欠的に配置される複数の主突条よりなることにある。　

　同特徴構成によれば、口部を塞いだ際に、蓋部側の螺旋内突条が螺旋方向に連続している場合に比べ、螺旋外突条と螺旋内突条との接触面積（接触長）を少なくすることができ、蓋部の開閉の際に、両者間の抵抗摩擦を緩和することができる。特に、同構造はガラスや硬質樹脂よりなる口部に対して、金属板の成形により形成した蓋部を用いる場合に適している。開閉の際に蓋部の適度な弾性変形等により、螺旋外突条と螺旋内突条との間の抵抗摩擦は低減され易く、突条の加工はガラス等よりも金属板の方が容易だからである。

　ところで、主突条を螺旋方向に対して間欠的に配置する際し、螺旋方向に隣り合う主突条を分離させて不連続部（分離部）を設ける態様も含まれる。例えば、このような態様において、自動キャッパーで蓋部が傾斜した場合、高低差が最大の分離部以外から螺旋外突条が噛み込みを開始することもあり、この場合は螺合が正常に行われないという不都合が生じ得る。

　そこで、上記第一の特徴構成に加え、隣り合う前記主突条間を前記蓋部の解放部側で連結して螺旋を形成するための前記主突条よりも細い副突条とを備えるとよい。同特徴によれば、螺旋外突条と螺旋内突条とを螺合させる際に、螺旋内突条の解放側端部から螺合を開始するため、自動キャッパー等でも確実に蓋を閉じることができる。

　上記いずれかに記載の特徴構成に加え、前記蓋部の螺旋中心軸方向視でこの中心軸について点対称の位置に前記主突条を配置することが望ましい。同特徴構成によれば、螺旋中心軸を挟んだ両側の主突条部に作用する螺旋内突条部からの力はほぼ同一となるため、螺合の力バランスが安定する。

　本発明に係るねじ式蓋構造の第二の特徴構成は、円筒状の口部と、この口部の外周に形成された螺旋外突条と、前記口部を塞ぐ蓋部と、この蓋部の内側に突出し前記螺旋突条に螺合する螺旋内突条とを備え、前記螺旋外突条及び前記螺旋内突条が共に螺旋方向に対して連続し、前記螺旋内突条のうち前記蓋部の封止部側に近い側に前記外突条と非接触となるための凹部を螺旋方向に対して複数個離隔して形成したことにある。

　同特徴によれば、口部を塞いだ際に、凹部は螺旋内突部と非接触にあるため、螺旋外突条と螺旋内突条との接触面積（接触長）を少なくすることができ、蓋部の開閉の際に、両者間の抵抗摩擦を緩和することができる。

　本発明に係るねじ式蓋部の特徴構成は、上記いずれかに記載のねじ式蓋構造に用いるものであって、前記螺旋内突条が螺旋方向に対して間欠的に配置される複数の主突条よりなることにある。

　本発明に係るねじ式蓋部の製造方法の特徴は、上記ねじ式蓋部を製造するための方法において、螺旋方向に対して間欠的に配置される複数の主突条を備えた蓋外金型と、前記主突条を受け入れる螺旋を備えた内金型との間に板材を挿入することにより前記蓋部の螺旋内突条を形成することにある。

　このように、上記本発明に係るねじ式蓋構造の第一の特徴構成によれば、螺旋外突条と螺旋内突条との接触面積（接触長）を少なくすることで、蓋を容易に開けることが可能となった。

　また、隣り合う主突条間を蓋部の解放部側で連結して螺旋を形成するための主突条よりも細い副突条とを備えたことにより、螺旋内突条の端部から螺合を開始する。したがって、確実に蓋を閉めることができ、特に、自動キャッパーを用いる場合のトラブルを防止できる。

　一方、上記本発明に係るねじ式蓋構造の第二の特徴構成によれば、凹部は螺旋内突条と非接触にある。よって、突条とねじ間の抵抗摩擦を緩和することができ、第一の特徴と同様に蓋の開閉を容易に行うことが可能となった。加えて、自動キャッパーのトラブル等も同時に回避することができる。

　本発明の他の目的、構成及び効果については以下に示す発明の実施の形態の項で明らかになるであろう。

　次に、添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。　　　　　　　　　　まず、図１〜３を参照しながら、本発明にかかるねじ式蓋構造の第一実施形態について説明する。本実施形態では、蜂蜜やジャム等を収納するガラス瓶２０の口部２２を蓋１０で塞ぐ場合について説明する。

　蓋１０は、大略、円盤状の封止部１２と、封止部１２の周縁から垂下する円環状の側壁１１からなり、その先端の縁部１１ａを側壁外周方向に張り出すように丸めてある。この側壁１１には、螺旋内突条１４として機能する内面側に突出した４つの突条１５ａ〜ｄを形成してある。これら４つの突条は、側面方向視第一突条１５ａから順に第四突条１５ｄに至るまで、封止部１２側から突出部１１ａ側に向かう傾斜状の螺旋軌道に沿って不連続に形成されている。隣り合う突条の間を第一〜第四分離部１６ａ〜１６ｄと以下称する。

　本実施形態では、これら４つの突条は、蓋部の螺旋中心軸Ｓ１方向視でこの中心軸Ｓ１について点対称になるように配置されており、第一突条１５ａと第三突条１５ｃが、第二突条１５ｂと第四突条１５ｄが互いに螺旋中心方向軸Ｓ１を介して向かい合うように位置させてある。また、封止部１２の内面１２ａの周縁には、後述の口部上端２３を接当して密閉するためのパッキン１３を貼着してある。

　瓶２０は、大略、瓶本体部２１と、口部２２とからなり、瓶本体部２１と口部２２とを一体形成してある。円筒状の口部２２の外周面には、外側に向かって突出する連続ねじ（外突条）２４を形成してある。このねじ２４は、口部上端２３側から瓶本体部２１側に向かって傾斜する螺旋状としてある。

　瓶２０の口部２２を蓋１０で塞ぐに際し、蓋１０の第一主突条１５ａの端部をねじ２４に対し上端側から螺合させていくことで、口部２２を塞ぐ。図２は、主突条１５とねじ２４の螺合部の断面図である。同図からもわかるように、突条１５の上側辺１５ｘとねじ２４の下側辺２４ｂが接触しており、隣り合う突条１５間の分離部１６上に位置するねじ２４の下側辺２４ｂは非接触にある。そのため、蓋１０を開ける際に作用する摩擦力は、突条１５とねじ２４の接触長さ（面積）が増すほど増大する関係にあることから、この分離部１６を設けたことで、蓋１０を開ける際の摩擦力を低減することができる。

　ここで、図４を参照しながら、本発明にかかるねじ式蓋部の製造装置及び製造方法について簡単に説明する。まず、側面３０ａに螺旋状のねじ溝３１を有するねじ金型３０をあらかじめキャップ形状にプレス成形した板材１０ｘの凹部に挿入する。そして、側面３５ａに外面側に突出した複数の凸部３６を有する蓋外金型３５を板材１０ｘ外側面に接当させた状態で双方を回転させながら押圧することにより成形する。

　上記第一実施形態におけるねじ式蓋部を成形する場合には、この凸部３６は、螺旋方向に対して間欠的に複数形成したものを用いる。なお、以下の実施形態にかかるねじ式蓋部を作成するに際しては、凸部３６の形状を変更することで、同様にして成形することが可能である。

　次に、図５〜７を参照しながら、本発明に係る第二実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態では、主として先の実施形態と異なる部分について説明し、先の実施形態と同様の部材には同様の符号を付してある。

　本発明に係る第二実施形態は高速回転の自動キャッパーを用いて蓋を容器の口部２２を塞ぐにあたり、上記第一実施形態におけるねじ式蓋構造の不都合を解消すべくなされた発明である。上記第一実施形態にかかるねじ式蓋構造では、螺合の際に、第一主突条１５ａから順にねじ２４の開口側端部２５に螺合を開始すれば両者が確実に螺合する。しかし、螺旋内突条１４を形成する隣接する各主突条１５ａ〜ｄ間を分離部１６ａ〜ｄで隔てたことにより、高速回転の自動キャッパーを用いた場合において蓋が傾くと、他の主突条１５ｂ〜ｄのいずれかが最初にねじ２４の端部２５に螺合してしまう場合がある。かかる場合、蓋１０は完全に螺合せず、トラブルを生じる。

　そこで、本実施形態に係る蓋部１０では、隣り合う主突条１５間の分離部１６に相当する位置に、蓋部の解放部側で連結して螺旋を形成するための主突条よりも細い副突条１７ａ〜ｃを備えてある。この副突条１７は、蓋部１０がスムーズに螺合できるように、下側の側辺を主突条１５と連続させて構成してある。また、本実施形態では、副突条１７の鉛直方向の幅を主突条１５の幅に比べ約１／３程度に形成してある。その結果、ねじ２４とキャップの螺旋内突条の接触面積（接触長さ）は凹部１９の存在により上記第一実施形態と同一であることから、蓋１０を容易に開閉でき、しかも、自動キャッパーを用いた場合でも、確実に蓋を螺合することができる。

　次に、図８を参照しながら、本発明にかかる第三実施形態について説明する。　本実施形態に係る蓋部１０の螺旋内突条１４は、図８（ａ）に示すように、螺旋状の副突条１７の間に４つの主突条１５ａ〜１５ｄが間欠的に介在し、全体として連続した螺旋構造を呈する。符合１７ｄ，１７ｅで示される螺旋内突条１４の両端に位置する副突条１７は蓋部回転軸方向に対して重なり合い、自動キャッパーを用いた場合でも、確実に蓋を螺合させることができる。

　蓋部１０の側面視では主突条１５と副突条１７との幅はほぼ同一であり、この点でも自動キャッパーの適性に優れている。副突条１７は、図８（ｃ）の断面において中央部が内面方向に対して突出するなだらかな略三角状を呈するようにように形成してあり、螺旋外突条２４とは接触しない。一方、各主突条１５ａ〜ｄは、図８（ｂ）の断面において上側辺１５ｘを内面方向に副突条１７よりも急峻に突出させ、上側辺１５ｘと螺旋外突条２４の下側辺２４ｂが接触するように形成してある。このように、各主突条１５ａ〜ｄを上側辺１５ｘにおいて副突条１７よりも大幅に突出させることで、各主突条１５ａ〜ｄ間に凹部１９を形成するように構成してある。同図のように副突条１７の上側辺１７ｘを下側辺ｙよりもなだらかに形成することで、上側辺１７ｘ側により大きな凹部１９を形成することができる。なお、主突条１５は全体の高さを副突条１７よりも深く形成してもよい。

　次に、本発明の他の実施形態の可能性について言及する。上記実施形態では、キャップ１０の側壁に４つの主突条１５を形成したが、主突条の数は図９に示すように５つの場合等、びんの口径に応じて適宜変更可能である。ただし、上記実施形態の如く、偶数個の主突条１５を螺旋中心軸方向視でこの中心軸Ｓ１について点対称に位置させることで、互いに向かい合う主突条１５に作用する螺旋突条部２４からの力はほぼ同一となる。その結果、螺合の力バランスが安定する点で上記実施形態の方が優れている。

　上記第二実施形態では、太さの異なる主突条１５と副突条１７を交互に連続させる構成としたが、図１０に示すように、封止部側の側辺が側面方向視で波状となるように形成してもよい。この場合、波形の頂状部１５ｚでのみ突条１５と容器のねじ２４が接触することになるので、蓋を開けやすい。しかも、螺旋方向に隙間が存在しないので、自動キャッパー等で蓋を閉める際にも、確実に螺合させることができる。

　上記実施形態では、容器としてガラス瓶を、蓋として金属製のキャップの組み合わせについて説明した。しかし、これらの材質以外にも種々の組み合わせが可能であり、例えば、ペットボトルのように、合成樹脂製のキャップ等であってもよい。但し、ガラス瓶のように硬質材料のものを用いる場合は、蓋も硬質材料から構成すると、双方とも材料に柔軟性がなくて蓋の開閉は困難となる。よって、上述の実施形態の如く、金属製のキャップ等弾性材料から構成される蓋を用いるのが望ましい。

　なお、特許請求の範囲の項に記入した符号は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものにすぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。

　螺旋ねじ構造を有するガラス瓶等の口部を塞ぐねじ式蓋構造並びにこれを用いたねじ式蓋部として利用することができる。

本発明の第一実施形態にかかるねじ式蓋構造を示す図であり、（ａ）はねじ式蓋部の斜視図、（ｂ）は容器の正面図である。図１に示ねじ式蓋部で容器の口部を覆った状態における断面図である。（ａ）は、図１（ａ）に示すねじ式蓋部の底面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は側面展開図である。本発明にかかるねじ式蓋部の製造方法の説明図である。本発明の第二実施形態にかかるねじ式蓋構造を示す図であり、（ａ）はねじ式蓋部の斜視図、（ｂ）は容器の正面図である。図５に示ねじ式蓋部で容器の口部を覆った状態における断面図である。図５（ａ）に示すねじ式蓋部の側面展開図である。本発明の第三実施形態にかかるねじ式蓋部を示す図であり、（ａ）はねじ式蓋部の側面展開図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図、（ｃ）は（ａ）のＹ−Ｙ断面図である。本発明のその他の実施形態にかかるねじ式蓋部を示す図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は側面展開図である。本発明のさらに他の実施形態にかかるねじ式蓋部の側面展開図である。従来のねじ式蓋構造を示す図であり、（ａ）はキャップ（スクリューキャップ）の斜視図、（ｂ）は容器の正面図である。図１１に示すねじ式蓋構造における容器を密閉した際の断面図である。従来のねじ式蓋構造を示す図であり、（ａ）はキャップ（ツイストキャップ）の平面図、（ｂ）は容器の正面図である。

符号の説明

１：ねじ式蓋構造、１０：蓋部、１０ｘ：板材、１１：側壁、１１ａ：縁部、１２：封止部、１３：パッキン、１４：螺旋内突条、１５：主突条、１５ａ〜ｄ：第一〜第四突条、１５ｘ：上側辺、１５ｙ：下側辺、１５ｚ：頂状部、１６：分離部、１６ａ〜ｄ：第１〜第４分離部、１７，１７ａ〜ｅ：副突条、１７ｘ：上側辺、１７ｙ：下側辺、１９：凹部、２０：容器、２１：容器本体部、２２：口部、２３：口部上端、２４：螺旋外突条（螺旋ねじ）、２４ａ：上側辺、２４ｂ：下側辺、２５：端部、３０：ねじ金型、３１：ねじ溝、３２：回転軸、３５：成形金型、３６：凸部、３７：回転軸、１００：蓋、１０１：内周面、１０２：ねじ、１１０：容器本体、１１１：口部、１１２：口部外側壁、１１３：ねじ、１２０：蓋、１２１：爪部、１２２：パッキン、１３０：容器、１３２：口部、１３３：ねじ、１３３ａ：上側辺、１３３ｂ：下側辺、Ｓ１：螺旋中心軸

Claims

外周に螺旋外突条（２４）を有する円筒状の口部（２２）と、内側に突出し前記螺旋外突条（２４）に螺合する螺旋内突条（１４）を有する前記口部（２２）を塞ぐ蓋部（１０）とを備えたねじ式蓋構造であって、前記螺旋外突条（２４）が螺旋方向に対して連続し、前記螺旋内突条（１４）が螺旋方向に対して間欠的に配置される複数の主突条（１５）よりなることを特徴とするねじ式蓋構造。
隣り合う前記主突条（１５）間を前記蓋部（１０）の解放部側で連結して螺旋を形成するための前記主突条（１５）よりも細い副突条（１７）を備えた請求項１記載のねじ式蓋構造。
前記蓋部（１０）の螺旋中心軸方向視でこの中心軸（Ｓ１）について点対称の関係で前記主突条（１５）を配置していることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のねじ式蓋構造。
円筒状の口部（２２）と、この口部（２２）の外周に形成された螺旋外突条（２４）と、前記口部（２２）を塞ぐ蓋部（１０）と、この蓋部（１０）の内側に突出し前記螺旋外突条（２４）に螺合する螺旋内突条（１４）とを備えたねじ式蓋構造であって、前記螺旋外突条（２４）及び前記螺旋内突条（１４）が共に螺旋方向に対して連続し、前記螺旋内突条（１４）のうち前記蓋部（１０）の封止部側に近い側に前記螺旋外突条（２４）と非接触となるための凹部（１９）を螺旋方向に対して複数個離隔して形成してあることを特徴とするねじ式蓋構造。
前記口部（２２）及び螺旋外突条（２４）がガラス又は硬質樹脂よりなり、前記蓋部（１０）が金属板の成形により形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のねじ式蓋構造。
請求項１記載のねじ式蓋構造に用いるねじ式蓋部であって、前記螺旋内突条が螺旋方向に対して間欠的に配置される複数の主突条（１５）よりなることを特徴とするねじ式蓋部。
請求項６記載のねじ式蓋部を製造するためのねじ式蓋部製造方法であって、螺旋方向に対して間欠的に配置される複数の主突条（１５）を備えた蓋外金型（３５）と、前記主突条を受け入れる螺旋を備えた内金型（３０）との間に板材（１０ｘ）を挿入することにより前記蓋部の螺旋内突条を形成することを特徴とするねじ式蓋部の製造方法。