JP2004276978A

JP2004276978A - Cap, and bottle fitted with this cap

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Publication number: JP2004276978A
Application number: JP2003072386A
Authority: JP
Inventors: Naoki Tasaka; 直樹田坂; Atsushi Yamashita; 淳山下
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-17
Also published as: JP4173388B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely form a thread on a cap without requiring the change of equipment and without making deformation or buckling occur on a bottle, and to fit the cap on the bottle. <P>SOLUTION: This cap 10 has a cylindrical part 12 and a top surface 11 which closes one end of the cylindrical part 12. Then, the cap 10 is constituted in such a manner that the cylindrical part 12 is deformed when a disk-shape thread-forming roller 113 turns on the cylindrical part 12 under a state of being placed on the mouthpiece part 101 of the bottle 100 having a threaded groove 102, and the cap is fixed to the bottle 100. At the same time, a plurality of introduction grooves 15 which introduce the thread-forming roller 113 to the threaded groove 102 are formed circumferentially in parallel. Thus, when the thread-forming roller 113 turns on the cylindrical part 12 of the cap 10, the thread-forming roller 113 becomes easier to introduce into the threaded groove 102 by being guided by the introduction grooves 15. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミボトル等のボトル口金部を密栓するためのキャップおよびこのキャップが装着されたボトルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、飲料用等に用いられるボトルを密栓するキャップとして、アルミあるいはアルミ合金板材をカップ状に成形され所定の形状を付与されたキャップを、ねじ溝等の形状を有するボトル口金部に被せて、このねじ溝に沿うように塑性変形させることにより、ボトル口金部に装着させたものが用いられている。キャップは、円板状の天面と、この天面に連なる筒部とを有し、天面の内側に取り付けられた樹脂等からなり弾力性を有するライナーをボトル開口端に押し付けた状態でボトルに装着されることにより、内容物の漏えいを防ぐことができる。
【０００３】
このようなキャップは、一般にキャッピング装置と呼ばれる装置によってボトルに装着される。キャッピング装置は、ボトル口金部に被せられたキャップの天面を軸線下方向に押圧し、ライナーをボトルの開口端に押し付けてキャップとともに変形させボトルに密着固定するプレッシャブロックと、筒部上を転動して筒部にねじ形状を形成する円盤状のねじ形成ローラとを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一般にキャッピング装置では、一つのプレッシャブロックに対して２以上のねじ形成ローラが備えられており、各ねじ形成ローラが同時にキャップの筒部に対して押圧される構成となっている。
このねじ形成ローラは、ボトル口金部のねじ溝に沿うように傾斜する回転軸線中心に回転自在に保持され、軸線方向および径方向に所定の範囲で移動可能に配置されており、上方および軸線方向内方へ向かって付勢されている。
【０００５】
一方、キャップには、ボトル口金部のねじ溝上端近傍に相当する部分に筒部を一周する溝状のグルーブが予め設けられている。このグルーブがねじ形成ローラが最初に当接され転動されるべき位置に設けられることにより、上下移動自在に保持されたねじ形成ローラは安定して筒部上を略水平に転動することができる。
キャッピング時には、ねじ形成ローラは、キャップを変形させながらグルーブ上を転動するうちに、ボトル口金部のねじ溝上端のねじ山形状に当接することをきっかけとしてねじ溝内へ案内され、ねじ溝上を転動することによりキャップの筒部にねじ溝を形成することができる。
【０００６】
このようなキャッピング装置において、ボトル口金部のねじ溝が一般に１．７周程度形成されているのに対して、ねじ形成ローラがキャップの筒部上を例えば２周程度転動するように設定されている。したがって、ねじ形成ローラがキャップに当接した後、ボトル口金部のねじ溝に最初に当接したときにねじ溝内へと導入されることができれば、ねじ溝の上端からほぼ下端に至るまで少なくともいずれかのねじ形成ローラによって転動され、ねじ溝上をねじ形成ローラが１．７〜２回、周回することになる。さらに、ねじ形成ローラがねじ溝上を２回以上転動することにより、スプリングバックを抑え確実にねじ形成が行われることが期待できる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２７０５９６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ボトル口金部のねじ溝に当接してもすぐにねじ溝内へと導入されないまま、ねじ形成ローラがグルーブ上を例えば半周以上転動してしまうと、キャップに対してねじ形状が十分に形成されないうちにねじ形成ローラがキャップから離されてキャッピングが終了してしまい、キャップのねじ溝が浅く容器内圧に対する耐圧強度が低い不良品となってしまう。
【０００９】
この問題に対応するには、ねじ形成ローラをキャップに対して押し付ける押圧力を高くして１回の転動による塑性変形を大きくすることや、ねじ形成ローラを転動させる周回数を多くしたり、上述の天面押圧およびねじ形成ローラを約２周転動させるという巻き締めのアクションを２回、３回と繰り返すことが考えられる。
【００１０】
しかしながら、軸方向に押圧された状態のボトル口金部に対して横方向から大きな力を加えると口金部が座屈してしまう虞があるため、ねじ形成ローラの押圧力を高くすることは望ましくない。また、押圧力を高くすることによりボトル口金部までが変形してしまうと、キャップの開栓トルクが大きくなり、開栓時や再栓時に大きな力を要し扱いにくくなるという問題が生じる。
また、ねじ形成ローラを転動させる周回数を多くしたりアクション回数を増やすことは、キャッピング装置の変更が必要となるため、設備のレイアウト上の制約から実現できない場合があるという問題もあった。
【００１１】
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたもので、設備の変更を必要とせず、ボトルの変形・座屈を生じさせずに、確実にキャップにねじを形成してボトルにキャップを装着することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のキャップは、筒部とこの筒部の一端を塞ぐ天面とを有し、ねじ溝を有するボトル口金部に被せられた状態で筒部上を円盤状のねじ形成ローラが転動することにより、筒部が変形されてボトルに装着されるキャップであって、ねじ形成ローラをねじ溝へ導く導入溝が形成されていることにより、ねじ形成ローラがキャップの筒部上を転動するときに導入溝によって案内されてねじ溝内に導入されやすくなっている。
【００１３】
また、この導入溝が周方向に複数形成されることにより、いずれかの導入溝からねじ溝内に入り損なった場合も、すぐに次の導入溝によって再度案内されるので、ねじ形成ローラがキャップ外周を転動する所定の周回数の間にねじ溝内に導入されるチャンスが多く、より確実にねじ形成を行うことができる。
【００１４】
また、周方向に沿う溝状のグルーブが筒部に設けられ、このグルーブに対して傾斜し、かつその端部がグルーブに連続するように導入溝が設けられることにより、ねじ形成ローラがグルーブ上を安定して転動しながら、このグルーブに連続する導入溝によってボトル口金部のねじ溝内に案内される。これによりねじ形成ローラがボトル口金部のねじ山に乗り上げにくくなるとともにねじ溝内に導入されやすく、より確実にねじ形成を行うことが可能となる。
【００１５】
なお、グルーブは、キャップの全周にわたり連続していてもよいが、不連続な溝状に複数形成されるとともに複数の導入溝がこれらグルーブにそれぞれ連続している構成としてもよい。
また、導入溝がグルーブよりも深く形成されている構成とすることにより、ねじ形成ローラがグルーブから導入溝へとより確実に案内されやすくなる。
【００１６】
そして、このようなキャップを装着されたボトルは、ねじ形成ローラがボトルのねじ溝上を確実に転動しているのでキャップの容器内圧に対する耐圧強度が高い。またねじ形成ローラの押圧力を大きくせずにキャップの装着が行われているので、ボトル口金部の変形が生じにくく、開栓トルクが過大となりにくい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図１から図５を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態によるキャップ１０およびボトル１００を示す半断面図であって、ボトル１００の口金部１０１に被せたキャッピング前の状態を示している。このボトル１００は、アルミニウムまたはアルミニウム合金板材の絞り加工により形成されており、円筒状の口金部１０１に、リード角２°、約１．７周のねじ溝１０２およびねじ山１０３からなるねじ部が設けられている。
【００１８】
キャップ１０は、ボトル１００よりも肉薄のアルミニウムまたはアルミニウム合金板材の絞り加工により、円板状の天面１１と、この天面１１によって一端が塞がれた筒部１２とを有するカップ状に形成されている。天面１１の内面には樹脂製のライナー１３が貼り付けられており、このライナー１３とボトル１００の口金部１０１の開口端とを密着させてキャップ１０がボトル１００に固定されることにより、ボトル１００の密閉がなされる。
【００１９】
キャップ１０は、キャッピング装置に備えられたキャッピングヘッド１１０で塑性変形加工されることにより、ボトル１００の口金部１０１に装着される。
図２に示すようにキャッピングヘッド１１０は、下方に付勢保持されたプレッシャブロック１１１と，バネ等の付勢部材によってボトル１００の内方に向かって付勢され回転自在に保持された３個の裾巻きローラ１１２および２個のねじ形成ローラ１１３を備え、プレッシャブロック１１１を下降させて天面１１を下方に押圧すると同時に、キャップ１０（ボトル１００）の径方向内方に各ローラ１１２，１１３を移動させ、各ローラ１１２，１１３を前記付勢部材の付勢力に応じた押圧力でキャップ１０の筒部１２に押し付ける構成となっていて、各ローラ１１２，１１３はキャップ１０の筒部１２を変形させながらボトル１００の口金部１０１上を約２周、転動する。なお、ねじ形成ローラ１１３は、ボトル１００のねじ溝１０２（ねじ山１０３）のリード角（本実施形態では２°）に外周が沿うように、その回転軸線をキャップ１０の接線方向に傾斜させるとともに、前記内方への付勢力よりも弱い力で上方に付勢された状態で、上下方向に移動自在に保持されている。
【００２０】
キャップ１０は、図２に示すように、円盤状の裾巻きローラ１１２が筒部１２の下部を周方向に水平に転動することにより口金部１０１の下部に形成された膨出部１０４に係止するよう変形されるとともに、円盤状のねじ形成ローラ１１３が内側にあるボトル１００のねじ溝１０２に沿って転動することにより口金部１０１のねじ部に螺合するように変形される。ねじ形成ローラ１１３は、ボトル１００のねじ溝１０２に対してその上端部から導入され、上方へ付勢される反面ねじ山１０３によって上方への移動を規制されながら、下方へ向かってねじ溝１０２に倣って転動する。
なお、本実施形態のキャップ１０は、上部と下部とが複数のブリッジで連結されている、換言すると上部と下部との間に複数のスコア（切り込み）が形成されており、開栓に前記ブリッジの切断を伴うことから開栓を目視確認できるピルファープルーフキャップとしてボトル１００に装着される。
【００２１】
本実施形態のキャップ１０は、筒部１２上部に設けられた凹凸形状からなる開栓時滑り止め用のナール１４の下側に、周方向に並ぶ凹状の導入溝１５が形成されている。この導入溝１５は、ボトル１００のねじ溝１０２（ねじ山１０３）およびねじ形成ローラ１１３の外周と略平行に傾斜する深さ約０．７〜１ｍｍの凹部形状で、４５°間隔で８個設けられている。
【００２２】
この導入溝１５（１５ａ〜１５ｈ）およびボトル１００のねじ溝１０２およびねじ山１０３の一部を展開した模式図を図３に示す。この図において、ねじ溝１０２の底およびねじ山１０３の稜線を、模式的に一点鎖線で示している。なお、ねじ溝１０２およびねじ山１０３の図の右方側をねじ溝１０２およびねじ山１０３の上側とし、ねじ形成ローラ１１３は図の右方から左方へ向かって転動するものとする。
【００２３】
ねじ溝１０２，ねじ山１０３および各導入溝１５ａ，１５ｂ，…，１５ｈは、それぞれ水平線に対して２°傾斜していて、各導入溝１５ａ，１５ｂ，…，１５ｈの高さ方向（図の上下方向）の位置は等しくなっている。ねじ形成ローラ１１３は、無負荷状態でこれら導入溝１５ａ，１５ｂ，…，１５ｈと同じ高さになるよう設定されている。
【００２４】
キャッピング時、ねじ形成ローラ１１３はまず、各導入溝１５ａ，１５ｂ，…，１５ｈのいずれか、あるいは各導入溝１５ａ，１５ｂ，…，１５ｈの間に押圧される。このとき、ねじ形成ローラ１１３が押圧された位置が導入溝１５ａから導入溝１５ｄの間であれば、ねじ形成ローラ１１３は上側のねじ山１０３の斜面に沿ってねじ溝１０２へと案内され、それ以降はこのねじ溝１０２に沿って下方へと転動する。
【００２５】
これに対し、ねじ形成ローラ１１３が最初に押圧された位置が上側のねじ山１０３よりも上方となっている導入溝１５ｆから導入溝１５ｈの間であると、ねじ形成ローラ１１３はねじ溝１０２に入ることができず、そのまま転動して導入溝１５ａの辺りからねじ溝１０２内に導入される。この場合、ねじ形成ローラ１１３には上方への付勢力が加えられているが、その回転軸線および外周がねじ溝１０２に沿って傾斜していることから、ねじ形成ローラ１１３はやや下方へ向かって斜めに転動しやすいのでねじ溝１０２内に入りやすくなっている。
【００２６】
例えば、ねじ形成ローラ１１３が導入溝１５ｆ近傍に押圧されてねじ溝１０２内に導入されなかった場合、筒部１２を変形させながら転動するねじ形成ローラ１１３は、その回転軸線が傾斜していることから上側のねじ山１０３の上方に沿って転動して、ねじ溝１０２内に円滑に導入される。あるいは、ねじ形成ローラ１１３が上方への付勢力によって導入溝１５ｆから次の導入溝１５ｇ上に移動した場合も、同様に上側のねじ山１０３の上方に沿って転動して、ねじ溝１０２内に円滑に導入される。
【００２７】
また、ねじ形成ローラ１１３が最初に押圧された位置が、ねじ山１０３の稜線とほぼ一致する導入溝１５ｅ近傍である場合、上述したようにねじ形成ローラ１１３が傾斜していることから、ねじ形成ローラ１１３がすぐにねじ溝１０２内へと導入されることも期待できる。
【００２８】
すなわち、ねじ形成ローラ１１３が傾斜しているだけでなく、各導入溝１５ａ〜１５ｈが傾斜していることから、ねじ形成ローラ１１３が押圧されることによって筒部１２に形成される凹形状が、ボトル１００のねじ部に沿わなくても、傾斜しやすくなる。そして、ねじ形成ローラ１１３は、傾斜した凹形状が形成されたことによりこの傾斜に沿って下方へ転動しやすくなるので、押圧後に水平には転動し続けにくく、ねじ溝１０２内へと導入されやすくなる。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態の導入溝１５によって、ねじ形成ローラ１１３は、筒部１２上を転動し始めてから最大でも約０．５周程度でねじ溝１０２内に導入され、残りの周回全てにおいてねじ形成を行うことができる。そして、このねじ形成ローラ１１３が２個備えられていることによって、ボトル１００のねじ溝１０２の上端から下端に至るまで、ねじ形成ローラ１１３のいずれかが少なくとも１回以上転動することになるので、キャップ１０の筒部１２上に確実にねじ形状を形成することができる。そして、このキャップ１０が装着されたボトル１００は、キャップ１０のねじ溝が深く形成されているのでボトル１００のねじ山１０３を乗り越えにくいことから、キャップ１０の耐圧強度が高く、容器内圧によってキャップ１０が外れる虞がない。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施形態に係るキャップ２０について、図４および図５を参照して説明する。なお、ボトル１００およびキャッピングヘッド１１０については、その構成が第１の実施形態で説明したものと同様であるのでその説明を省略する。
【００３１】
本実施形態のキャップ２０は、第１の実施形態と同様、円板状の天面２１と、この天面２１によって一端が塞がれた筒部２２とを有するカップ状に形成されていて、天面２１の内面に貼り付けられた樹脂製のライナー２３とボトル１００の口金部１０１の開口端とを密着させてボトル１００に固定されることにより、ボトル１００を密閉するものである。
【００３２】
このキャップ２０は、筒部２２上部に設けられた凹凸形状からなる開栓時滑り止め用のナール２４の下側に、溝状のグルーブ２５が水平方向に一周にわたり形成されている。さらに、このグルーブ２５に連続するように、周方向に並ぶ凹状の導入溝２６が形成されている。この導入溝２６は、ボトル１００のねじ溝１０２（ねじ山１０３）およびねじ形成ローラ１１３の外周と略平行に傾斜する深さ約０．７〜１ｍｍの凹部形状で、４５°間隔で８個設けられている。一方グルーブ２５は、この導入溝２６よりも浅く、例えば０．６ｍｍの深さで形成されている。なお、これらグルーブ２５および導入溝２６は、深すぎるとボトルへの冠着が阻害されるので、いずれも１ｍｍ以下の深さで設けられる。
【００３３】
これらグルーブ２５、導入溝２６（２６ａ〜２６ｈ）およびボトル１００のねじ溝１０２およびねじ山１０３の一部を展開した模式図を図５に示す。この図において、ねじ溝１０２の底およびねじ山１０３の稜線を、模式的に一点鎖線で示している。なお、ねじ溝１０２およびねじ山１０３の図の右方側をねじ溝１０２およびねじ山１０３の上側とし、ねじ形成ローラ１１３は図の右方から左方へ向かって転動するものとする。
【００３４】
このキャップ２０では、グルーブ２５が水平に設けられている一方、各導入溝２６ａ，２６ｂ，…，２６ｈは、ねじ溝１０２，ねじ山１０３と同様にそれぞれ水平線に対して２°傾斜していて、各導入溝２６ａ，２６ｂ，…，２６ｈの高さ方向（図の上下方向）の位置は等しく、いずれもグルーブ２５に連なっている。
ねじ形成ローラ１１３は、無負荷状態でグルーブ２５と同じ高さになるよう設定されている。
【００３５】
キャッピング時、ねじ形成ローラ１１３はまず、グルーブ２５に押圧される。
そしてねじ形成ローラ１１３は、グルーブ２５よりも深い凹状の導入溝２６ａ〜２６ｈのいずれかによって下方へ案内され、ねじ溝１０２内へと導入される。
例えばねじ形成ローラ１１３が最初に押圧された位置が導入溝２６ａから導入溝２６ｄの間であれば、ねじ形成ローラ１１３は上側のねじ山１０３の斜面に沿ってねじ溝１０２へと案内され、それ以降はこのねじ溝１０２に沿って下方へと転動する。
【００３６】
これに対し、ねじ形成ローラ１１３が最初に押圧された位置が上側のねじ山１０３よりも上方となっている導入溝２６ｆから導入溝２６ｈの間であると、ねじ形成ローラ１１３はねじ溝１０２に入ることができず、そのままグルーブ２５上を転動して導入溝２６ａの辺りからねじ溝１０２内に導入される。この場合、ねじ形成ローラ１１３には上方への付勢力が加えられているが、その回転軸線および外周がねじ溝１０２に沿って傾斜していることから、ねじ形成ローラ１１３はやや下方へ向かって転動するのでねじ溝１０２内に入りやすくなっている。
【００３７】
さらに、ねじ形成ローラ１１３が導入溝２６ｆ近傍に押圧されてねじ溝１０２内に導入されなかった場合、筒部２２を変形させながら転動するねじ形成ローラ１１３は、グルーブ２５上を転動し続け、次の導入溝２６ｇによって再度下方へ向けて案内される。そして、少なくとも導入溝２６ａに到達すれば、そこからねじ溝１０２内へと導入され、以降はねじ溝１０２上を下方へ転動することになる。
【００３８】
すなわち、ねじ形成ローラ１１３が傾斜しているだけでなく、各導入溝２６ａ〜２６ｈがそれぞれ傾斜していることから、ねじ形成ローラ１１３が押圧されることによって筒部１２に形成される凹形状が、ボトル１００のねじ部に沿わなくても、傾斜しやすくなる。そして、ねじ形成ローラ１１３は、傾斜した凹形状が形成されたことによりこの傾斜に沿って下方へ転動しやすくなるので、グルーブ２５から下方へと転動しやすくなり、何周も水平に転動し続けず、すぐにねじ溝１０２内へと導入されやすくなる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態の導入溝２６によって、ねじ形成ローラ１１３は、筒部１２上を転動し始めてから最大でも約０．５周程度でねじ溝１０２内に導入され、残りの周回全てにおいてねじ形成を行うことができる。そして、このねじ形成ローラ１１３が２個備えられていることによって、ボトル１００のねじ溝１０２の上端から下端に至るまで、ねじ形成ローラ１１３のいずれかが少なくとも１回以上転動することになるので、キャップ２０の筒部２２上に確実にねじ形状を形成することができる。
【００４０】
なお、以上の実施形態において示した各構成部材、その諸形状や組み合わせ等は一例であって、ねじ形成ローラをねじ形成時の転動方向である下方へ導くことができれば、例えば導入溝の周方向長、個数、深さ、形状等を変更するなど、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求に基づき種々変更可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のキャップにより、ねじ形成ローラがキャップの筒部上を転動するときに導入溝によって下方へ案内されてねじ溝内に導入されやすくなるので、ねじ形成ローラがねじを形成せずにキャップ上を水平に転動し続けることを防止でき、設備の変更や押圧力の変更を行うことなく、効率よくかつ確実にキャップ上にねじ形状を形成し、耐圧強度の高いキャップを装着することができる。
【００４２】
また、この導入溝が周方向に複数形成されることにより、いずれかの導入溝からねじ溝内に入り損なった場合も、すぐに次の導入溝によって再度案内されるので、ねじ形成ローラがキャップ外周を転動する所定の周回数の間にねじ溝内に導入されるチャンスが多く、より確実にねじ形成を行い、巻き締め不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるキャップを示す半断面図である。
【図２】キャップを変形させボトルに装着させるキャッピングヘッドによるキャッピング加工を説明する図である。
【図３】図１に示すキャップとボトルのねじ溝との関係を展開して示す模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態によるキャップを示す半断面図である。
【図５】図４に示すキャップとボトルのねじ溝との関係を展開して示す模式図である。
【符号の説明】
１０，２０キャップ
１１，２１天面
１２，２２筒部
１５，２６導入溝
２５グルーブ
１００ボトル
１０１口金部
１０２ねじ溝
１１３ねじ形成ローラ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cap for sealing a bottle base such as an aluminum bottle, and a bottle to which the cap is attached.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a cap for sealing a bottle used for beverages or the like, a cap formed by molding an aluminum or aluminum alloy plate into a cup shape and having a predetermined shape is put on a bottle cap having a shape such as a screw groove, What is mounted on the bottle base by plastically deforming along the thread groove is used. The cap has a disc-shaped top surface and a cylindrical portion connected to the top surface, and the bottle is pressed with a resilient liner made of resin or the like attached to the inside of the top surface against the bottle opening end. By being attached to the device, leakage of the contents can be prevented.
[0003]
Such a cap is attached to the bottle by a device generally called a capping device. The capping device presses the top surface of the cap covered on the bottle base downward in the axial direction, presses the liner against the opening end of the bottle, deforms it with the cap, and fixes it tightly to the bottle. A disk-shaped screw forming roller that moves to form a screw shape in the cylindrical portion is provided (for example, see Patent Document 1).
[0004]
Generally, in a capping device, two or more screw forming rollers are provided for one pressure block, and each screw forming roller is simultaneously pressed against the cylindrical portion of the cap.
The screw forming roller is rotatably held at the center of a rotation axis that is inclined along the screw groove of the bottle base, and is disposed so as to be movable within a predetermined range in the axial direction and the radial direction. It is urged inward.
[0005]
On the other hand, the cap is provided in advance with a groove-like groove surrounding the cylindrical portion in a portion corresponding to the vicinity of the upper end of the screw groove of the bottle mouth portion. Since the groove is provided at the position where the screw forming roller is first contacted and rolled, the screw forming roller held movably up and down can stably roll substantially horizontally on the cylindrical portion. it can.
At the time of capping, the screw forming roller is guided into the thread groove by being brought into contact with the thread shape at the upper end of the thread groove of the bottle base while rolling on the groove while deforming the cap, and is guided on the thread groove. By rolling, a thread groove can be formed in the cylindrical portion of the cap.
[0006]
In such a capping device, the screw groove of the bottle base is generally formed around 1.7 turns, whereas the screw forming roller is set to roll on the cylindrical portion of the cap, for example, about 2 turns. ing. Therefore, if the screw forming roller can be introduced into the screw groove when first abutting on the screw groove of the bottle mouthpiece after contacting the cap, at least from the upper end to almost the lower end of the screw groove. It is rolled by any of the screw forming rollers, and the screw forming roller orbits the screw groove 1.7 to 2 times. Further, it can be expected that the screw formation roller is rolled twice or more on the screw groove, so that the spring back is suppressed and the screw formation is performed reliably.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2001-270596 A
[Problems to be solved by the invention]
However, if the screw forming roller rolls on the groove, for example, half a turn or more on the groove without being immediately introduced into the screw groove even if it comes into contact with the screw groove of the bottle cap, the screw shape with respect to the cap is not enough. Before the screw is formed, the screw forming roller is separated from the cap, and the capping is completed, resulting in a defective product having a shallow thread groove of the cap and a low pressure resistance against the internal pressure of the container.
[0009]
To cope with this problem, the pressing force for pressing the screw forming roller against the cap is increased to increase the plastic deformation due to one rolling, or the number of rotations of the rolling of the screw forming roller is increased. It is conceivable to repeat the above-described pressing action of pressing the top surface and rolling the screw forming roller about two turns twice and three times.
[0010]
However, if a large force is applied to the bottle base portion pressed in the axial direction from the lateral direction, the base portion may buckle, and it is not desirable to increase the pressing force of the screw forming roller. In addition, when the pressing force is increased to deform the bottle base, the opening torque of the cap is increased, and a problem arises in that a large force is required at the time of opening and re-opening, making it difficult to handle.
In addition, increasing the number of rotations of the screw forming roller or increasing the number of actions requires a change in the capping device, which may not be realized due to restrictions on the layout of equipment.
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and does not require equipment change, does not cause deformation and buckling of the bottle, securely forms a screw in the cap, and attaches the cap to the bottle. The purpose is to:
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a cap of the present invention has a cylindrical portion and a top surface that covers one end of the cylindrical portion, and has a disk-like shape on the cylindrical portion in a state where the cap is covered with a bottle base having a screw groove. The cylindrical portion is deformed by the rolling of the screw forming roller, and the cap is mounted on the bottle. The screw forming roller has a guide groove for guiding the screw forming roller to the screw groove. Is guided by the introduction groove when rolling on the cylindrical portion, and is easily introduced into the thread groove.
[0013]
In addition, since a plurality of the introduction grooves are formed in the circumferential direction, even if one of the introduction grooves fails to enter the thread groove, the thread is immediately guided again by the next introduction groove. There are many chances to be introduced into the thread groove during a predetermined number of turns of rolling on the outer periphery, and the thread can be formed more reliably.
[0014]
Also, a groove-like groove along the circumferential direction is provided in the cylindrical portion, and an introduction groove is provided so as to be inclined with respect to this groove and the end thereof is continuous with the groove. Is guided in the thread groove of the bottle base by the introduction groove continuous with the groove while rolling stably. This makes it difficult for the screw forming roller to ride on the screw thread of the bottle cap and is easy to be introduced into the screw groove, so that the screw can be formed more reliably.
[0015]
The groove may be continuous over the entire circumference of the cap, but may be formed in a plurality of discontinuous grooves, and a plurality of introduction grooves may be respectively connected to the grooves.
In addition, by adopting a configuration in which the introduction groove is formed deeper than the groove, the screw forming roller can be more easily guided from the groove to the introduction groove.
[0016]
The bottle with such a cap has a high pressure resistance against the internal pressure of the container, since the screw forming roller surely rolls on the screw groove of the bottle. Further, since the cap is mounted without increasing the pressing force of the screw forming roller, deformation of the bottle cap is unlikely to occur, and opening torque is unlikely to be excessive.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
FIG. 1 is a half cross-sectional view showing a cap 10 and a bottle 100 according to a first embodiment of the present invention, and shows a state before capping on a base 101 of the bottle 100. This bottle 100 is formed by drawing of an aluminum or aluminum alloy plate, and a cylindrical base 101 is provided with a screw part having a lead angle of 2 °, a screw groove 102 having about 1.7 turns, and a screw thread 103. Is provided.
[0018]
The cap 10 is formed by drawing a thinner aluminum or aluminum alloy plate than the bottle 100 into a cup shape having a disk-shaped top surface 11 and a cylindrical portion 12 one end of which is closed by the top surface 11. Have been. A liner 13 made of resin is adhered to the inner surface of the top surface 11, and the cap 10 is fixed to the bottle 100 by bringing the liner 13 into close contact with the opening end of the mouthpiece 101 of the bottle 100. 100 seals are made.
[0019]
The cap 10 is mounted on the base 101 of the bottle 100 by being plastically deformed by a capping head 110 provided in the capping device.
As shown in FIG. 2, the capping head 110 includes a pressure block 111 biased and held downward, and three captive heads urged inwardly of the bottle 100 by a biasing member such as a spring and rotatably held. A hem winding roller 112 and two screw forming rollers 113 are provided. The pressure block 111 is lowered to press the top surface 11 downward, and at the same time, the rollers 112 and 113 are placed radially inward of the cap 10 (bottle 100). The rollers 112 and 113 are configured to be pressed against the cylindrical portion 12 of the cap 10 with a pressing force corresponding to the urging force of the urging member, and the rollers 112 and 113 deform the cylindrical portion 12 of the cap 10. Roll about two turns on the base part 101 of the bottle 100. In addition, the screw forming roller 113 inclines its rotation axis in the tangential direction of the cap 10 so that the outer circumference is along the lead angle (2 ° in this embodiment) of the screw groove 102 (thread ridge 103) of the bottle 100. , Are movably held in the vertical direction in a state where they are urged upward by a force smaller than the inward urging force.
[0020]
As shown in FIG. 2, the cap 10 engages with the bulging portion 104 formed at the lower portion of the base portion 101 by the disk-shaped skirt winding roller 112 rolling horizontally below the cylindrical portion 12 in the circumferential direction. In addition to being deformed so as to stop, the disk-shaped screw forming roller 113 is rolled along the screw groove 102 of the bottle 100 inside and is deformed so as to be screwed into the screw part of the base part 101. The screw forming roller 113 is introduced into the screw groove 102 of the bottle 100 from the upper end thereof, and is urged upward. It rolls following it.
In the cap 10 of the present embodiment, the upper part and the lower part are connected by a plurality of bridges, in other words, a plurality of scores (cuts) are formed between the upper part and the lower part. Is attached to the bottle 100 as a pill fur proof cap that can be visually checked for opening because of the cutting of the bottle.
[0021]
In the cap 10 of the present embodiment, a concave introduction groove 15 arranged in the circumferential direction is formed under the knurl 14 having a concave-convex shape and provided on the upper portion of the cylindrical portion 12 for preventing slippage when opening. The introduction grooves 15 are formed in a concave shape having a depth of about 0.7 to 1 mm and inclined substantially in parallel with the screw groove 102 (thread 103) of the bottle 100 and the outer periphery of the screw forming roller 113, and eight grooves are provided at 45 ° intervals. Have been.
[0022]
FIG. 3 is a schematic diagram in which the introduction groove 15 (15a to 15h) and a part of the screw groove 102 and the screw thread 103 of the bottle 100 are developed. In this figure, the bottom of the screw groove 102 and the ridge line of the screw thread 103 are schematically shown by dashed lines. Note that the right side of the thread groove 102 and the thread 103 in the figure is the upper side of the thread groove 102 and the thread 103, and the screw forming roller 113 rolls from the right to the left in the figure.
[0023]
The screw grooves 102, the screw threads 103, and the introduction grooves 15a, 15b,..., 15h are each inclined at 2 ° with respect to the horizontal line, and the height directions of the introduction grooves 15a, 15b,. Directions) are equal. The screw forming roller 113 is set to have the same height as these introduction grooves 15a, 15b,..., 15h in a no-load state.
[0024]
At the time of capping, the screw forming roller 113 is first pressed against any of the introduction grooves 15a, 15b,..., 15h or between the introduction grooves 15a, 15b,. At this time, if the position where the screw forming roller 113 is pressed is between the introduction groove 15a and the introduction groove 15d, the screw formation roller 113 is guided to the screw groove 102 along the slope of the upper thread 103, and Thereafter, it rolls down along the thread groove 102.
[0025]
On the other hand, when the position where the screw forming roller 113 is first pressed is between the introduction groove 15f and the introduction groove 15h which is above the upper thread 103, the screw formation roller 113 is Since it cannot enter, it rolls as it is and is introduced into the screw groove 102 from around the introduction groove 15a. In this case, an upward urging force is applied to the screw forming roller 113, but since the rotation axis and the outer circumference of the screw forming roller 113 are inclined along the screw groove 102, the screw forming roller 113 is slightly moved downward. Since it is easy to roll diagonally, it easily enters the screw groove 102.
[0026]
For example, when the screw forming roller 113 is pressed near the introduction groove 15f and is not introduced into the screw groove 102, the rotation axis of the screw forming roller 113 that rolls while deforming the cylindrical portion 12 is inclined. Therefore, the roller rolls over the upper thread 103 and is smoothly introduced into the thread groove 102. Alternatively, when the screw forming roller 113 is moved from the introduction groove 15f to the next introduction groove 15g by the upward urging force, the screw forming roller 113 is similarly rolled over the upper thread 103, and the screw groove 102 Will be introduced smoothly.
[0027]
In addition, when the position where the screw forming roller 113 is first pressed is near the introduction groove 15e which almost coincides with the ridge line of the screw thread 103, since the screw forming roller 113 is inclined as described above, the screw forming roller 113 is inclined. It can be expected that the roller 113 is immediately introduced into the thread groove 102.
[0028]
That is, not only the screw forming roller 113 is inclined, but also the introduction grooves 15a to 15h are inclined, so that the concave shape formed in the cylindrical portion 12 when the screw forming roller 113 is pressed, Even if it does not follow the screw portion of the bottle 100, it becomes easy to tilt. Since the screw forming roller 113 is easily rolled downward along the slope due to the formation of the inclined concave shape, it is difficult for the screw forming roller 113 to continue rolling horizontally after being pressed, and is introduced into the screw groove 102. It is easy to be.
[0029]
As described above, with the introduction groove 15 of the present embodiment, the screw forming roller 113 is introduced into the screw groove 102 at a maximum of about 0.5 rotation after starting to roll on the cylindrical portion 12, and the remaining Screw formation can be performed in all rounds. Since two screw forming rollers 113 are provided, one of the screw forming rollers 113 rolls at least once from the upper end to the lower end of the screw groove 102 of the bottle 100. Thus, the thread shape can be reliably formed on the cylindrical portion 12 of the cap 10. The bottle 100 to which the cap 10 is attached is difficult to get over the screw thread 103 of the bottle 100 because the screw groove of the cap 10 is formed deeply. There is no danger of coming off.
[0030]
Next, a cap 20 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The configurations of the bottle 100 and the capping head 110 are the same as those described in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0031]
As in the first embodiment, the cap 20 of the present embodiment is formed in a cup shape having a disc-shaped top surface 21 and a cylindrical portion 22 one end of which is closed by the top surface 21. The bottle 100 is hermetically sealed by fixing the resin-made liner 23 attached to the inner surface of the top surface 21 and the opening end of the base portion 101 of the bottle 100 in close contact with each other.
[0032]
The cap 20 has a groove-shaped groove 25 formed in a horizontal direction on the lower side of a knurl 24 having a concave-convex shape and provided on the upper portion of the cylindrical portion 22 for preventing slippage when opening. Further, a concave introduction groove 26 is formed so as to be continuous with the groove 25 and arranged in the circumferential direction. The introduction grooves 26 are formed in a concave shape having a depth of about 0.7 to 1 mm and inclined substantially parallel to the screw groove 102 (thread 103) of the bottle 100 and the outer periphery of the screw forming roller 113, and eight grooves are provided at 45 ° intervals. Have been. On the other hand, the groove 25 is formed shallower than the introduction groove 26, for example, with a depth of 0.6 mm. The groove 25 and the introduction groove 26 are provided with a depth of 1 mm or less, because if they are too deep, capping the bottle will be hindered.
[0033]
FIG. 5 is a schematic diagram in which the groove 25, the introduction groove 26 (26a to 26h), the screw groove 102 of the bottle 100, and a part of the screw thread 103 are developed. In this figure, the bottom of the screw groove 102 and the ridge line of the screw thread 103 are schematically shown by dashed lines. Note that the right side of the thread groove 102 and the thread 103 in the figure is the upper side of the thread groove 102 and the thread 103, and the screw forming roller 113 rolls from the right to the left in the figure.
[0034]
In the cap 20, while the groove 25 is provided horizontally, each of the introduction grooves 26a, 26b,..., 26h is inclined by 2 ° with respect to the horizontal line, similarly to the screw groove 102 and the screw thread 103. Each of the introduction grooves 26a, 26b,..., 26h has the same position in the height direction (vertical direction in the figure), and all of them are connected to the groove 25.
The screw forming roller 113 is set to have the same height as the groove 25 in a no-load state.
[0035]
At the time of capping, the screw forming roller 113 is first pressed against the groove 25.
The screw forming roller 113 is guided downward by one of the concave introduction grooves 26 a to 26 h deeper than the groove 25, and is introduced into the screw groove 102.
For example, if the position where the screw forming roller 113 is first pressed is between the introduction groove 26a and the introduction groove 26d, the screw formation roller 113 is guided to the screw groove 102 along the slope of the upper thread 103, and Thereafter, it rolls down along the thread groove 102.
[0036]
On the other hand, if the position where the screw forming roller 113 is first pressed is between the introduction groove 26f and the introduction groove 26h which is above the upper thread 103, the screw formation roller 113 is Since it cannot enter, it rolls on the groove 25 and is introduced into the screw groove 102 from around the introduction groove 26a. In this case, an upward urging force is applied to the screw forming roller 113, but since the rotation axis and the outer circumference of the screw forming roller 113 are inclined along the screw groove 102, the screw forming roller 113 is slightly moved downward. The rolling makes it easy to enter the screw groove 102.
[0037]
Further, when the screw forming roller 113 is pressed near the introduction groove 26f and is not introduced into the screw groove 102, the screw forming roller 113 that rolls while deforming the cylindrical portion 22 continues to roll on the groove 25. Is guided downward again by the next introduction groove 26g. Then, when it reaches at least the introduction groove 26a, it is introduced into the screw groove 102 from there, and thereafter rolls downward on the screw groove 102.
[0038]
That is, not only the screw forming roller 113 is inclined, but also each of the introduction grooves 26a to 26h is inclined, so that the concave shape formed in the cylindrical portion 12 when the screw forming roller 113 is pressed is formed. Even if it does not follow the screw portion of the bottle 100, it is easy to tilt. Then, since the screw forming roller 113 is easily rolled downward along the slope due to the formation of the inclined concave shape, the screw forming roller 113 is easily rolled downward from the groove 25 and rolls horizontally many times. It does not continue to move and is easily introduced into the thread groove 102 immediately.
[0039]
As described above, the screw forming roller 113 is introduced into the screw groove 102 by a maximum of about 0.5 rotation after starting rolling on the cylindrical portion 12 by the introduction groove 26 of the present embodiment, and the remaining Screw formation can be performed in all rounds. Since two screw forming rollers 113 are provided, one of the screw forming rollers 113 rolls at least once from the upper end to the lower end of the screw groove 102 of the bottle 100. Accordingly, the thread shape can be reliably formed on the cylindrical portion 22 of the cap 20.
[0040]
It should be noted that the components, their shapes, combinations, and the like shown in the above embodiments are merely examples. If the screw forming roller can be guided downward in the rolling direction at the time of screw formation, for example, the circumference of the introduction groove may be reduced. Various changes can be made based on design requirements without departing from the spirit of the present invention, such as changing the direction length, number, depth, shape, and the like.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, the cap of the present invention facilitates the screw forming roller to be guided downward by the introduction groove and to be introduced into the screw groove when rolling on the cylindrical portion of the cap. Can be prevented from continuing to roll horizontally on the cap without forming a screw, efficiently and reliably forming a screw shape on the cap without changing equipment or changing the pressing force, and having high pressure resistance A cap can be fitted.
[0042]
In addition, since a plurality of the introduction grooves are formed in the circumferential direction, even if one of the introduction grooves fails to enter the thread groove, the thread is immediately guided again by the next introduction groove. There are many chances to be introduced into the thread groove during the predetermined number of turns of rolling on the outer periphery, so that screw formation can be performed more reliably, and occurrence of poor tightening can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half sectional view showing a cap according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a capping process by a capping head that deforms a cap and mounts the cap on a bottle.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a developed relationship between the cap and the thread groove of the bottle shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a half sectional view showing a cap according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a developed view schematically showing a relationship between the cap shown in FIG. 4 and a thread groove of the bottle.
[Explanation of symbols]
10, 20 Cap 11, 21 Top surface 12, 22 Cylindrical portion 15, 26 Introducing groove 25 Groove 100 Bottle 101 Cap portion 102 Screw groove 113 Screw forming roller

Claims

筒部と該筒部の一端を塞ぐ天面とを有し、ねじ溝を有するボトル口金部に被せられた状態で前記筒部上を円盤状のねじ形成ローラが転動することにより、前記筒部が変形されて前記ボトルに固定されるキャップであって、前記ねじ形成ローラを前記ねじ溝へ導く導入溝が、周方向に並んで複数形成されていることを特徴とするキャップ。A cylindrical screw forming roller having a cylindrical portion and a top surface closing one end of the cylindrical portion and rolling over the cylindrical portion in a state of being covered with a bottle base having a thread groove, thereby forming the cylindrical portion. A cap whose part is deformed and fixed to the bottle, wherein a plurality of introduction grooves for guiding the screw forming roller to the screw groove are formed in a circumferential direction.

周方向に沿う溝状のグルーブが前記筒部に設けられ、前記導入溝は、前記グルーブに対して傾斜し、かつその端部が該グルーブに連続するように前記導入溝が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のキャップ。A groove having a groove shape along the circumferential direction is provided in the cylindrical portion, the introduction groove is inclined with respect to the groove, and the introduction groove is provided such that an end thereof is continuous with the groove. The cap according to claim 2, characterized in that:

前記グルーブが不連続な溝状に複数形成され、前記複数の導入溝が、これらグルーブにそれぞれ連続していることを特徴とする請求項２に記載のキャップ。The cap according to claim 2, wherein a plurality of the grooves are formed in a discontinuous groove shape, and the plurality of introduction grooves are respectively continuous with the grooves.

前記導入溝が前記グルーブよりも深く形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のキャップ。The cap according to any one of claims 1 to 3, wherein the introduction groove is formed deeper than the groove.

請求項１から４に記載の前記キャップが装着されたことを特徴とするボトル。A bottle equipped with the cap according to claim 1.