JP2009083925A - ボトルキャップ - Google Patents

Abstract

【課題】底蓋のシール性を高める。内筒中に原料を充填し、その下端開口を底蓋で封止した後に、子キャップを親キャップと組み立てる。内筒から分離した後の底蓋が、ボトル内に落ち込んでしまわないように外筒に保持する。
【解決手段】底蓋３が、子キャップ２の内筒９の下端開口を、それらに形成されたねじ３ｅと９ａを螺合させて封止し、底蓋３を先頭にして親キャップ１の外筒６の下端を底蓋３が越えるところまで内筒９が外筒６に挿入されている。子キャップ２を開く方向に回していく過程で底蓋３の底蓋開封歯３ｆが外筒６の底蓋開封歯６ｉと噛み合うことにより底蓋３の回転が阻止され、互いのねじの螺合が外れることにより、底蓋３が内筒９から分離する。その分離した底蓋３は、これに一体に設けた底蓋保持リング３ｘにより外筒６に保持される。
【選択図】図１２

Description

本発明は、粉末状又は液状の原料を収容する原料収容部を有し、開栓操作に伴い原料収容部の底蓋を脱落させて原料をボトル内に放出するボトルキャップに関する。

本発明者は、この種のボトルキャップとして、特許文献１（特開２００４−１０６８８８号公報）及び特許文献２（特開２００５−８８９９７号公報）に開示されたものを既に提供している。
これらに記載のボトルキャップは、ボトルの口部に挿入する外筒を備えた親キャップと、その外筒に挿入して原料収納部となる内筒を備えた子キャップと、その内筒の下端開口を封止する底蓋とからなり、親キャップのキャップ本体部をボトルの口部に被せて緊締するとともに、子キャップを親キャップの外筒に螺合させることにより、この外筒の上端開口とともにボトルの口部を封止でき、また、子キャップを親キャップの外筒に対し開く方向に回すことにより、底蓋が親キャップの外筒の下端により内筒から脱落され、内筒内の原料がボトル内に放出されるようになっている。

従来のボトルキャップでは、内筒の下端開口を底蓋にて封止するに当たり、底蓋に形成した環状凹溝を内筒の下端部に密に嵌合させることで、シール性を保持するようになっている。
しかし、このような嵌合では、内筒と底蓋の互いの接触圧をいくら強くしても、シール性の向上には限界がある。

また、従来のボトルキャップでは、親キャップと子キャップと底蓋の組み立ては、子キャップの内筒を親キャップの外筒に挿入して、子キャップを親キャップの外筒に螺合させ、内筒の下端開口部が外筒の下端開口より突出するところまで、子キャップを親キャップに対してねじ込み、つまり、親キャップと子キャップとを完全に組み立てた後、原料収納部である内筒中に原料（粉末や顆粒）を充填し、次いで、内筒の下端開口を底蓋で封止する。この後、親キャップのキャップ本体をボトル口部に螺合して、内筒を外筒の一部と共にボトルの口部中の挿入し、本ボトルキャップをボトル口部に装着する。

しかし、このような組立構造では、内筒中に原料を充填してその下端開口を底蓋で封止する前に、親キャップと子キャップとを上記のような完全組立状態にしておかなければならず、組み立てが面倒で、自動組立装置の機構が複雑となり、設備が高価になるばかりでなく、組み立て所要時間が長くなるなどの問題があった。また、原料を内筒中に充填する際に、原料が内筒の外面に付着するばかりでなく、外筒の外面にも付着し、さらには内筒と外筒の間にまで浸入し、衛生上の観点から、原料充填後に本ボトルキャップの洗浄を行う際に、充分な洗浄を行えない問題があった。

また、特許文献２に記載のボトルキャップでは、親キャップのキャップ本体を、ボトル口部の外周のロック突部を越えるまでボトル口部に螺合させてあるものの、親キャップのキャップ本体を摘んで親キャップを回しながらボトル口部から強制的に外そうとすれば、外せなくはない。親キャップがボトル口部から外れてしまうと、ボトル口部が完全に開放してしまい、ボトル内に脱落した底蓋が、ボトル口部から抜け出て底蓋を誤飲する危険性があった。
特開２００４−１０６８８８号公報 特開２００５−８８９９７号公報

本発明の第１の課題は、底蓋による内筒の下端開口への封止を、互いのねじを螺合させることによりシール性を高めるとともに、そのようにしても、底蓋を内筒の下端から分離させることで行わなければならない内筒の開封を、簡単な構造で行うことができるようにすることにある。

本発明の第２の課題は、子キャップの内筒中に原料を充填し、その下端開口を底蓋で封止した後に、子キャップを親キャップと組み立てることができ、親キャップ、子キャップ及び底蓋の３部品の組み立てが容易で、自動組立装置の機構を簡素化でき、その設備費及びランニングコストを低減できるとともに、組み立て時間の短縮化が図れ、さらに、洗浄の容易性、洗浄ムラの解消、洗浄装置の簡素化も図れるようにすることにある。

これに加えて本発明の第３の課題は、内筒から分離した後の底蓋が、ボトル内に落ち込んでしまわないように外筒に保持できるようにすることにある。

さらに、本発明の第４の課題は、親キャップを回しながらボトル口部から強制的に外そうとしても、それができない構造にすることにより、親キャップがボトル口部から外れてボトル口部が完全に開放してしまうような事態を回避し、底蓋が、ボトル口部から抜け出るようなことが起こらないようにすることにある。

請求項１に係る本発明は、上記第１ないし第３の課題を達成するため、外筒を有し、この外筒をボトルの口部に挿入させて該口部に固定される親キャップと、その外筒に挿入して原料収納部となる内筒を有するとともに、外筒の上端開口をボトルの口部と共に開閉する子キャップと、その内筒の下端開口を封止する底蓋とからなり、子キャップを開く方向に回すことにより、底蓋が内筒から分離され、内筒内の原料がボトル内に放出されるボトルキャップにおいて、
底蓋が、内筒の下端開口を、それらに形成されたねじを螺合させて封止し、その封止をした後の底蓋を先頭にして外筒の底蓋開封部を底蓋が越えるところまで内筒が外筒に挿入され、また、底蓋と外筒の底蓋開封部とに互いに噛み合う底蓋開封歯が形成されており、子キャップを開く方向に回していく過程で底蓋の底蓋開封歯が外筒の底蓋開封歯と噛み合うことにより底蓋の回転が阻止され、底蓋と内筒との互いのねじの螺合が外れることにより、底蓋が内筒から分離するようになっているとともに、その分離した底蓋を外筒に保持してボトル内に落下するのを防止する底蓋落下防止手段が備えられていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、子キャップを開く方向に回していく過程で底蓋を開封するための底蓋開封構造の具体的形態を特徴とし、外筒の底蓋開封歯は外筒の下端縁、底蓋の底蓋開封歯は底蓋の上周縁に形成され、内筒は、底蓋が外筒の下端を越えて外筒外へ出るまで外筒に挿入される。

請求項３に係る発明は、底蓋落下防止手段の好ましい具体的形態を特徴とし、底蓋落下防止手段が、外筒に嵌合する底蓋保持リングであって、弾性を有する連結部を介して底蓋に一体に設けられ、外筒に設けられたストッパ部と係合することにより、内筒から分離した底蓋を外筒に保持する。

請求項４に係る発明は、底蓋落下防止手段の別の態様を特徴とし、底蓋落下防止手段が、外筒から一体に垂設された弾性を有する底蓋連結片で、この底蓋連結片と底蓋とに形成された互いのジョイント部を結合させて、底蓋が底蓋連結片を介して外筒と連結されることにより、内筒から分離した底蓋を外筒に保持する。

請求項５に係る発明は、内筒の下端開口を封止した後の底蓋を先きにして内筒を外筒へ挿入することから、その挿入を容易にするため、底蓋の圧入に伴う外筒の弾性変形を許容するスリットを外筒に形成したことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、底蓋落下防止手段のさらに別の態様を特徴とし、底蓋開封部が外筒内に環状に形成され、底蓋落下防止手段が、この底蓋開封部より下側において外筒に一体に形成された籠状部で、内筒より分離した底蓋がこの籠状部に収容されて落下を防止されるようになっている。

請求項７に係る発明は、底蓋のシール性をさらに高くするため、底蓋に形成された環状凹溝に内筒の下端部が嵌合し、その嵌合部分に形成された互いのねじを螺合させて底蓋が内筒の下端開口を封止するようになっている。

請求項８に係る発明は、上記第４の課題も達成するため、親キャップが、ボトルの口部に被せるキャップ本体を有するとともに、外筒の上部がキャップ本体よりも上側に突出して外筒の口部となり、この口部に、子キャップの雌ねじと螺合する雄ねじが形成され、また、キャップ本体部の内周面には、ボトルの口部の雄ねじと噛み合ってキャップ本体部を緊締する緊締用突部が形成されているとともに、この緊締用突部から離れたその下側に抜け止め用突部が形成され、その距離は、緊締用突部をボトルの口部の雄ねじに噛み合わせてキャップ本体部を緊締したときには、該雄ねじよりも下側においてボトルの口部の外周面に形成されたロック用鍔部を抜け止め用突部が強制的に乗り越えてその下方に位置し、緊締用突部がボトルの口部の雄ねじの上端から外れるところまでキャップ本体部を緩めても、抜け止め用突部がロック用鍔部の下方に位置した状態を維持する距離としたことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば次のような効果がある。
（１）底蓋が、内筒の下端開口をねじを螺合させて封止するねじ蓋となっているので、シール性が高い。底蓋をねじ蓋とすると、底蓋と内筒とを相対回転させないと、底蓋を内筒から分離させて開封することができないが、底蓋と外筒とに互いに噛み合う底蓋開封歯を形成し、子キャップを開く方向に回していく過程で底蓋の底蓋開封歯が外筒の底蓋開封歯と噛み合うことにより底蓋の回転が阻止され、底蓋と内筒との互いのねじの螺合が外れるようになっているので、部品の追加や特殊な構造にすることなく、子キャップを開くと同時に底蓋も開封できる。
（２）子キャップの内筒中に原料を充填し、その下端開口を底蓋で封止した後に、底蓋を先頭にして内筒を外筒に挿入することにより、子キャップの開栓操作で底蓋を内筒から自動的に分離させることができる組立状態となるので、親キャップ、子キャップ及び底蓋の３部品の組み立てが容易で、自動組立装置の機構を簡素化でき、その設備費及びランニングコストを低減できるとともに、組み立て時間の短縮化が図れる。また、子キャップを親キャップと組み合わせる前段階に、子キャップの内筒中に原料を充填し、その下端開口を底蓋で封止できるので、このような状態での洗浄は、従来のように、子キャップを親キャップと組み合わせから原料の充填、底蓋封止を行う場合に比べて格段に容易で、洗浄ムラの解消、洗浄装置の簡素化が図れる。
（３）子キャップの内筒から分離した底蓋を、親キャップの外筒に保持してボトル内に落下するのを防止するので、底蓋の誤飲を防止できるとともに、廃棄処分するときに親キャップをボトルから外せば、底蓋もボトル内に残らないため、底蓋がボトルの再生処理の障害にならない。

請求項２に係る発明によれば、底蓋が外筒の下端を越えて外筒外へ出るまで内筒を外筒へ挿入することにより、子キャップを開けるときに、底蓋の上周縁に形成した底蓋開封歯が、外筒の下端縁に形成した底蓋開封歯と噛み合って底蓋が内筒から分離するので、底蓋の分離を容易にかつ確実に行える。

請求項３に係る発明によれば、弾性を有する連結部を介して底蓋に一体に設けた底蓋保持リングによって、内筒から分離した底蓋を外筒に保持するので、その保持構造を、子キャップと親キャップとの組み立てと同時に完成できる。

請求項４に係る発明によれば、外筒から一体に垂設された弾性を有する底蓋連結片と底蓋とを互いのジョイント部を結合することにより、内筒から分離した底蓋を弾性を有する底蓋連結片にて外筒に保持するので、その保持構造が単純で、成型及び組み立てが容易である。

請求項５に係る発明によれば、外筒が底蓋の圧入に伴って弾性変形して押し広げられるので、内筒の下端開口を封止した後の底蓋を先頭にして内筒を外筒へ挿入して子キャップと親キャップとを組み立る際に、その組み立てが容易である。

請求項６に係る発明によれば、内筒より分離した底蓋を、外筒に一体に形成した籠状部に収容して落下を防止するので、ボトル内への底蓋の落下を確実に防止できる。

請求項７に係る発明によれば、底蓋に形成された環状凹溝に内筒の下端部が従来と同様に嵌合しているうえ、その嵌合部分に形成されたねじを螺合させて底蓋が内筒の下端開口を封止するので、シール性が一層高くなる。

請求項８に係る発明によれば、親キャップのキャップ本体部をボトルの口部に被せ、キャップ本体部の内周面に形成された緊締用突部をボトル口部の雄ねじに噛み合わせて回しながら緊締すると、キャップ本体部の内周面に形成された抜け止め用突部は、ボトル口部のロック用鍔部を強制的に乗り越えてその下方に位置する。親キャップをボトル口部から外そうとして、緊締用突部がボトル口部の雄ねじの上端から外れるところまでキャップ本体部を緩めると、親キャップはボトル口部に対して空転するが、この状態でも、抜け止め用突部はロック用鍔部の下方に位置しており、この状態から親キャップを外そうとするには、抜け止め用突部がロック用鍔部を上方へ乗り越えるだけの引き抜き力を親キャップに強制的に加えない限り不可能である。従って、その引き抜きに要する力を、指の力だけでは到底無理な程度に強くしておけば、親キャップを無理にあけて底蓋を誤飲するような恐れはなくなる。

次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

実施例１のボトルキャップは、図１に示すように、それぞれ樹脂成型された親キャップ１と子キャップ２と底蓋３とからなる。図８ないし図１２ではこれら３つの部品の関係を拡大断面図にして示している。

親キャップ１は、ポリエチレンテレフタレート製のペットボトル５０（図１０ないし図１２に鎖線で示す。以下、ボトルと記す）と同じくポリエチレンテレフタレート製で、その口部５０ａに被せるキャップ本体部５に、上下両端が開口した外筒６を一体に設けている。外筒６は、キャップ本体部５の頂部５ａを上下に一体に貫通しており、頂部５ａより上側に突出した上部は、上端が開口する口部６ａとなり、また頂部５ａより下側に突出した下部は、キャップ本体部５の胴部５ｂとの間に間隙５ｃを形成しながらその下端よりも下方に垂下して下端が開口する垂下筒部６ｂとなっている。この垂下筒部６ｂには、その途中から下端まで達する縦長の２以上のスリット６ｃが図５に示すように等間隔に形成され、垂下筒部６ｂは、スリット６ｃの上端部分から下端に向かって徐々に細くなり、その途中からの内径は底蓋３の外径よりも小さい。スリット６ｃより上側の垂下筒部６ｂの外周面には、一周する環状のシール用突部６ｄが形成されている。また、頂部５ａの下面には、先端縁（下端縁）が尖鋭な環状歯部５ｄが間隙５ｃ内において一体に突出形成されている。

外筒６の口部６ａの外周面には、雄ねじ６ｅが形成されているとともに、その終端と頂部５ａとの間に、子キャップロック用鍔部６ｆが一体に設けられている。一方、外筒６の垂下筒部６ｂの下端内周縁には、一周する環状の底蓋落下防止用ストッパ部６ｇが一体に突出形成され、この環状のストッパ部６ｇによって垂下筒部６ｂの下端開口６ｈは段差をもって小さくなっている。また、外筒６の垂下筒部６ｂは、スリット６ｃで分割されているが、その下端縁には、複数の底蓋開封歯６ｉが周方向に間隔をおいて形成されている。

キャップ本体部５の胴部５ｂの内周面には、その下端に、内周面を一周する環状の抜け止め用突部５ｅが一体に形成されているとともに、これより距離Ｌだけ離れたその上側に、同じく内周面を一周する環状の緊締用突部５ｆが一体に形成されている。さらに、キャップ本体部５の胴部５ｂの外周面には、抜け止め用突部５ｅとは反対となる下端部分に、胴部５ｂの肉厚を外側に厚くする補強用鍔部５ｇが一体に形成されているとともに、これより上側の外周面にローレット５ｈが形成されている。

子キャップ２は、原料及び圧力気体充填部（カプセル）となる内筒９を、キャップ本体部８の頂部８ａの下面から一体に垂設するとともに、この内筒９の外周の至近位置において、肉薄の短い密閉リング１０を頂部８ａから下向きに一体に突設している。内筒９は、キャップ本体部８の胴部８ｂとの間に隙間８ｃを形成しながらそれよりもはるかに長く突出している。

このように下端のみ開口した内筒９は、親キャップ１の外筒６よりも径が小さく、図４、図１０、図１１に示すように、外筒６との間に隙間７を形成して挿入できるようになっているが、長さは外筒６よりも若干長くなっている。内筒９の下端部外周面には、１周を少し越える程度の螺旋のねじ９ａが形成されている。

キャップ本体部８の胴部８ｂの内周面には、外筒６の口部６ａの雄ねじ６ｅと螺合する雌ねじ８ｄが形成されている。一方、胴部８ｂの外周面には、指を掛けて開ける際の滑り止め用ローレット８ｅが刻設されている。

また、キャップ本体部８の胴部８ｂの下側には、ロック用分離リング１１が、小さな連結部であるブリッジ８ｆで胴部８ｂと僅かに一体に連結させて、キャップ本体部８と一体に樹脂成型されている。これらキャップ本体部８とロック用分離リング１１とは、このブリッジ８ｆが切断すると分離するようになっている。ロック用分離リング１１の内周面には、一周する環状の分離用突部１１ａが一体に形成されている。

さらに、子キャップ２の胴部８ｂの下周縁には小さい凹部８ｇ、ロック用分離リング１１の上周縁には小さい凸部１１ｂがそれぞれ複数個所に設けられ、これら凹部８ｇと凸部１１ｂとは互いに嵌合している。なお、これら凹部８ｇと凸部１１ｂがブリッジ８ｆを兼ねるように、これらの嵌合部分で胴部８ｂとロック用分離リング１１とを一体に連結してもよい。

底蓋３は、全体を透明なポリエチレンテレフタレートで一体成型され、図１、図２、図６及び図７に示すように、上面中央に中央凸部３ａを突出形成しているとともに、内周壁３ｂと外周壁３ｃとの間に環状凹溝３ｄを形成している。そして、この環状凹溝３ｄ内において、外周壁３ｃの内周面に１周を少し越える程度の螺旋のねじ３ｅを形成するとともに、外周壁３ｃの上端縁に、複数の底蓋開封歯３ｆを周方向に間隔をおいて形成している。また、中央凸部３ａと内周壁３ｂとの間に複数の補強リブ３ｇを一体に形成している。外周壁３ｃの下周面は先細となる円錐台形面となっている。

さらに、底蓋３には、底蓋保持リング３ｘが弾性を有する薄い板片状の連結部３ｙを介して一体に連結成型されている。連結部３ｙは、曲げることができるが、自身の弾性により延びた状態に復元する復元力を有している。底蓋保持リング３ｘは、大リング部３ｘａとこれより軸方向に連続する小リング部３ｘｂとからなり、大リング部３ｘａの外径は、外筒６の底蓋落下防止用ストッパ部６ｇの内径よりも大きく、外筒６の下端部の内径に合わせてあるのに対し、小リング部３ｘｂの外径は、底蓋落下防止用ストッパ部６ｇの内径よりも小さくなっている。

連結部３ｙの一端は底蓋３の外周面に一体に連続し、連結部３ｙの他端は、底蓋保持リング３ｘの小リング部３ｘｂの外周面に一体に連続している。底蓋３には、連結部３ｙのための逃げ凹部３ｚが、連結部３ｙの付け根部分から底蓋３の上縁に渡って形成されている。

一方、図１１及び図１２に示すように、ボトル５０の口部５０ａの外周面には、雄ねじ５０ｂと補強用鍔部５０ｃとの間においてロック用鍔部５０ｄが一体に突出形成されている。このロック用鍔部５０ｄの上面は円弧をもって傾斜する斜面であるが、下面は水平面となっている。このようなボトル口部５０ａの構造は、ボトルのサイズの大小に関係なく、通常のペットボトルでは共通である。

このような構成とした実施例１のボトルキャップは、親キャップ１と子キャップ２と底蓋３の３つの部品を次のようにして組み立てる。

底蓋保持リング３ｘを図２に示すように内筒９の外周に嵌めておいて、窒素ガス等の圧力気体雰囲気内で図３に示すように子キャップ２の内筒９内に原料１２を入れ、底蓋３の連結部３ｙを曲げて底蓋３の環状凹溝３ｄを子キャップ２の内筒９の下端部に嵌合させながら、それらのねじ３ｅと９ａを螺合させる。そうすると、図８にその嵌合状態を拡大して示してあるように、内筒９の下端部が、環状凹溝３ｄに圧入した状態で、しかも、両者のねじ９ａと３ｅとが螺合していることにより、内筒９の下端開口は高いシール性をもって封止される。底蓋３の連結部３ｙは底蓋３の外周面の逃げ凹部３ｚに嵌合する。

このように子キャップ２の内筒９内に圧力気体と共に原料１２を充填して底蓋３で予め封止しておいてから、図３及び図８に示すように、底蓋３を先頭にして内筒９を外筒６内に挿入し、子キャップ２を回しながらその雌ねじ８ｄを親キャップ１の雄ねじ６ｅに螺合させていくと、底蓋３は、図９に示すように、外筒６の垂下筒部６ｂの底蓋落下防止用ストッパ部６ｇに摺接しながら外筒６外へと下降し、スリット６ｅが形成された垂下筒部６ｂの下半部を内側から押し広げて拡大弾性変形させる。

内筒９を外筒６内にさらに挿入していくと、底蓋３は、垂下筒部６ｂを拡大弾性変形させたままさらに下降し、外筒６の下端を越えてその下端開口６ｈから突出する。それと同時に、垂下筒部６ｂが元の大きさに復元する。

子キャップ２の雌ねじ８ｄを親キャップ１の雄ねじ６ｅに最後まで螺合させると、図４及び図１０に示すように、底蓋３は、外筒６外でその下端から少し離れたところに位置するとともに、底蓋保持リング３ｘの小リング部３ｘｂは、外筒６のストッパ部６ｇの内周に形成された下端開口６ｈ内に位置し、底蓋保持リング３ｘの大リング部３ｘａは、外筒６内に残ってそのストッパ部６ｇと上側で係合し、連結部３ｙは、底蓋３の逃げ凹部３ｚに嵌合した状態で外筒６の下端開口６ｈの内外を貫通する。

また、子キャップ２のロック用分離リング１１の内周面の分離用突部１１ａが、親キャップ１の子キャップロック用鍔部６ｆを強制的に越えてその下側直近に位置し、子キャップ２が親キャップ１に対してロックされる。さらに、子キャップ２の頂部８ａが外筒６の上端に圧接するとともに、密閉リング１０が外筒６の口部６ａ内に圧入して、子キャップ２の胴部８ｂの角部とで外筒６の口部６ａを内外から挟持する状態となり、外筒６の口部６ａが高いシール性をもって封止される。

このようにして組み立てた実施例１のボトルキャップを、ボトル５０の口部５０ａに装着する場合、図１０に示すように外筒６をボトル口部５０ａ内に挿入し、親キャップ１を閉じる方向に回して、そのキャップ本体部５の環状の緊締用突部５ｆをボトル口部５０ａの雄ねじ５０ｂに噛み合わせて螺進させ、親キャップ１のキャップ本体部５の抜け止め用突部５ｅがボトル口部５０ａ側のロック用鍔部５０ｄを強制的に越えて、キャップ本体部５の環状歯部５ｄがボトル口部５０ａの開口縁に食い込む状態となるまで、親キャップ１をさらに閉じる方向に回してボトル口部５０ａを封止する。この状態では、外筒６の外周面のシール用突部６ｄもボトル口部５０ａの内周面に圧接するので、親キャップ１とボトル口部５０ａとは、その圧接と環状歯部５ｄの食い込みとによって二重にシールされる。

一方、内筒９と外筒６との間に形成された隙間７は、外筒６の垂下筒部６ｂにスリット６ｃが形成されていてボトル５０内と連通するため、この隙間７がボトル５０内の内容液の溜まり場となることはない。

このボトルキャップを開栓するには、子キャップ２を親キャップ１に対し開く方向に回す。すると、子キャップ２は、親キャップ１の外筒６の口部６ａに対して上側へ螺進して行くが、子キャップ２のロック用分離リング１１は、親キャップ１側の子キャップロック用鍔部６ｆにより上昇を規制されるため、図１１に示すように、キャップ本体部８との連結部であるブリッジ８ｆが切断してロック用分離リング１１が分離し、さらに凹部８ｇと凸部１１ｂとの嵌合も外れる。

子キャップ２をさらに回転させると、同図に示すように、これに伴いその内筒９も回転しながら底蓋３を伴って上昇するので、底蓋３の上周縁が親キャップ１の外筒６の下端開口縁に当たり、それらの底蓋開封歯３ｆと６ｉとが噛み合う。内筒９はさらに回転しながら上昇していくが、底蓋３は底蓋開封歯３ｆと６ｉとが噛み合っているので、内筒９と共に回転できず、この状態で内筒９がさらに回転しながら上昇していくと、底蓋３のねじ３ｅと内筒９のねじ９ａとの螺合が外れ、図１２に示すように底蓋３が内筒９から外れて分離する。これが分離すると、内筒９の下端開口が開放し、内筒９内の原料１２が圧力気体と共にボトル５０内に一気に噴出される。しかし、底蓋３は、その底蓋保持リング３ｘが外筒６の底蓋落下防止用ストッパ部６ｇにて下降を係止されることにより、ボトル５０内に沈降することなく底蓋保持リング３ｘと連結部３ｙにより外筒６に懸垂状態となり、また、連結部３ｙが復元して延びるため内筒９の開放状態を保持する。

図１３に示すように、子キャップ２を親キャップ１から外した後、親キャップ１をボトル口部５０ａから外そうとして、親キャップ１をボトル口部５０ａの雄ねじ５０ｂに対して緩む方向に回すと、親キャップ１のキャップ本体部５の環状の緊締用突部５ｆは、ボトル口部５０ａの雄ねじ５０ｂの上端を超え、親キャップ１はボトル口部５０ａに対して空転する。しかし、このような状態となっても、キャップ本体部５の抜け止め用突部５ｅは、緊締用突部５ｆと距離Ｌだけ離れているため、ボトル口部５０ａ側のロック用鍔部５０ｄの下側に位置したままとなり、親キャップ１をボトル口部５０ａから無理に引き抜こうとしても、抜け止め用突部５ｅがロック用鍔部５０ｄを乗り越えることができないので、親キャップ１の引き抜きは防止される。底蓋３は、親キャップ１がボトル口部５０ａに残っている限り、ボトル５０外へ抜け出ることができない。

親キャップ１及び底蓋３はボトル５０に残ったままとなるが、ボトル５０と同じポリエチレンテレフタレート製であるので、ボトル５０と共にペットボトルリサイクル処理できる。

抜け止め用突部５ｅとは反対になるキャップ本体部５の外面には、補強用鍔部５ｇが形成されていて肉厚が外側にも厚くなっているので、この部分を指の力で拡げることは到底不可能である。

なお、ボトル口部５０ａの雄ねじ５０ｂに噛み合わせて親キャップ１のキャップ本体部５を緊締する緊締用突部５ｆを、一周する環状としたが、ねじ（螺旋状）としても構わない。
また、子キャップ２の内筒９内に原料１２を入れて底蓋３で封止しておいてから、底蓋３を先頭にして内筒９を親キャップ１の外筒６に挿入して、子キャップ２と親キャップ１と組み立てた後、親キャップ１をボトル５０に装着したが、親キャップ１を先にボトル５０に装着しておいてから、底蓋３で封止した子キャップ２を親キャップ１に対して上記と同様に組み立ててもよい。

次に、図１４〜図１６に示す実施例２について説明する。
実施例２は、子キャップ２の内筒９から分離した後の底蓋３を親キャップ１の外筒６に保持する構造が、実施例１と異なっているが、その他は実施例１と同じである。

実施例２では、外筒６の垂下筒部６ｂから、弾性を有する長板状の底蓋連結片６ｊを一体に垂設する一方、底蓋３の下面中央に、首部と頭部を有するジョイント突起３ｈを一体に突設している。底蓋連結片６ｊは、垂下筒部６ｂが存在するところに２本の切り込みを入れ、垂下筒部６ｂの下端よりもさらに下方へ一体に延出させて形成されている。底蓋連結片６ｊの付け根部分には、曲げ易くするための切込み又は凹部６ｋが形成されているとともに、中間部分には、外筒６の中心方向へ曲げ易くするための切込み又は凹部６ｌが形成されている。また、底蓋連結片６ｊの先端部には、図１７に示すように、ジョイント孔６ｍが形成されているとともに、ジョイント孔６ｍに続く切り込み６ｎが形成されている。

実施例２の場合にも、実施例１の場合と同様に、図１４に示すように、子キャップ２の内筒９内に圧力気体と共に原料１２を充填して底蓋３で予め封止しておいてから、子キャップ２を回しながらその雌ねじ８ｄを親キャップ１の雄ねじ６ｅに螺合させることにより、底蓋３を先頭にして外筒６を押し広げながら内筒９を外筒６内に挿入し、底蓋３を外筒６の下端開口６ｈ外まで突出させるが、その際に、実施例２の場合には、底蓋連結片６ｊを例えば治具を用いてＬ形に曲げておいて、図１５に示すように、底蓋３のジョイント突起３ｈを底蓋連結片６ｊのジョイント孔６ｍに嵌合させ、底蓋３を底蓋連結片６ｊと連結する。

実施例２の場合にも、子キャップ２を親キャップ１に対し開く方向に回すことにより、子キャップ２が上昇して底蓋３の上周縁が親キャップ１の外筒６の下端開口縁に当たり、それらの底蓋開封歯３ｆと６ｉとが噛み合うことにより、底蓋３が内筒９と共に回転できず、底蓋３のねじ３ｅと内筒９のねじ９ａとの螺合が外れ、図１６に示すように底蓋３が内筒９から外れて分離するが、その分離した後の底蓋３は、実施例２の場合には、復元した底蓋連結片６ｊにより外筒６に懸垂状態で保持されることになる。

なお、実施例２の場合にも、親キャップ１を先にボトル５０に装着しておいてから、底蓋３で封止した子キャップ２を親キャップ１に対して上記と同様に組み立ててもよい。

次に、図１８〜図２１に示す実施例３について説明する。
図１８に示すように実施例３では、親キャップ１の外筒６の内周面の中途に、環状の底蓋開封部６ｏを一体に突出形成するとともに、この底蓋開封部６ｏより下側に底無しの籠状部６ｐを一体に形成している。底蓋開封部６ｏの内周面は、内径が上端から下端へ向かって徐々に小さくなる円錐面になっているとともに、その下端周面に底蓋開封歯６ｉを形成している。籠状部６ｐは、その胴部に多数の縦長スリット６ｑを形成し、また、底無しではあるが、底蓋３の外径よりも内径が小さい底蓋落下防止用ストッパ部６ｒを胴部の下端内周縁に環状に形成している。外筒６の上端外周縁には、親キャップ１自体のためのストッパ鍔部６ｓが一体に形成されているとともに、外筒６の外周面の途中にはシール突部６ｔが環状に形成されている。

実施例３における底蓋３は、底蓋３から実施例１における底蓋保持リング３ｘ及び連結部３ｙを省略した構造となっている。

実施例３の場合、子キャップ２の内筒９内に圧力気体と共に原料１２を充填して底蓋３で予め封止しておいてから、図１９に示すように、底蓋３を先頭にして底蓋３が底蓋開封部６ｏを越えるところまで内筒９を外筒６内に挿入する。底蓋３は底蓋開封部６ｏを越えても、外筒６外へは出ずに籠状部６ｐ内に残る。

図２０に示すように、ボトル５０に対して、親キャップ１は、その外筒６の上端のストッパ鍔部６ｓがボトル５０の口部５０ａの上端縁に当たって下降を係止されるまで、外筒６をボトル５０の口部５０ａ内に圧入する。外筒６の外周面のシール突部６ｔは、ボトル５０の口部５０ａの内周面に圧接してこれらの間がシールされる。子キャップ２は、その雌ねじ８ｄをボトル５０の口部５０ａの雄ねじ５０ｂに螺合させ、子キャップ２の密閉リング１０で外筒６のストッパ鍔部６ｓを上側から押さえるところまで緊締する。

実施例３の場合、子キャップ２をボトル５０の口部５０ａに対し開く方向に回すことにより、子キャップ２が上昇して底蓋３の上周縁が親キャップ１の外筒６の底蓋開封部６ｏに当たり、それらの底蓋開封歯３ｆと６ｉとが噛み合うことにより、底蓋３が内筒９と共に回転できず、底蓋３のねじ３ｅと内筒９のねじ９ａとの螺合が外れ、底蓋３が内筒９から外れて分離する。その分離した底蓋３は、図２１に示すように外筒６の籠状部６ｐ内に遊動自在に収容され、籠状部６ｐの胴部の下端内周縁に、底蓋３の外径よりも内径が小さい底蓋落下防止用ストッパ部６ｒが形成されていることにより、底蓋３は籠状部６ｐ内に留まり、ボトル内に落下することはない。

本発明の実施例１のボトルキャップの分解図で、（Ａ）はその斜視図、（Ｂ）は断面図である。 実施例１の子キャップと底蓋とを組み立てた状態で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 図２にさらに親キャップも含めた状態で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 親キャップとも組み立てた状態で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。 親キャップの外筒の垂下筒部の拡大横断面図である。 底蓋の一部切欠斜視図である。 底蓋の平面図である。 底蓋で内筒を先に封止した子キャップを親キャップと組み立てる途中の状態の拡大断面図である。 同様の拡大断面図である。 実施例１のボトルキャップをボトルに装着した状態の拡大断面図である。 子キャップを回してボトルに対するロック状態が解除されるとともに、底蓋開封歯と親キャップの外筒の底蓋開封歯とが噛み合ったときの状態を示す拡大断面図である。 底蓋が内筒から分離して外筒に懸垂され、内筒内の原料が放出された状態の拡大断面図である。 開栓後にボトル口部からの親キャップの引き抜きが防止されることを示す断面図である。 本発明の実施例２のボトルキャップであって、底蓋で内筒を先に封止した子キャップを親キャップと組み立てる途中の状態の拡大断面図である。 実施例２のボトルキャップをボトルに装着した状態の拡大断面図である。 実施例２のボトルキャップであって、底蓋が内筒から分離して外筒に懸垂され、内筒内の原料が放出された状態の拡大断面図である。 実施例２における底蓋連結片の一部分の平面図である。 本発明の実施例３のボトルキャップの分解断面図である。 実施例３のボトルキャップであって、底蓋で内筒を先に封止した子キャップを親キャップと組み立てる途中の状態の拡大断面図である。 実施例３のボトルキャップをボトルに装着した状態の拡大断面図である。 実施例３のボトルキャップであって、底蓋が内筒から分離して外筒に懸垂され、内筒内の原料が放出された状態の拡大断面図である。

符号の説明

１ 親キャップ
２ 子キャップ
３ 底蓋
３ａ 中央凸部
３ｂ 内周壁
３ｃ 外周壁
３ｄ 環状凹溝
３ｅ ねじ
３ｆ 底蓋開封歯
３ｇ リブ
３ｈ ジョイント突起
３ｘ 底蓋保持リング
３ｙ 連結部
３ｚ 逃げ凹部
４ キャップ本体
４ａ 頂部
４ｂ 胴部
４ｃ 雌ねじ
４ｄ ブリッジ
４ｅ 凹部
５ キャップ本体部
５ａ 頂部
５ｂ 胴部
５ｃ 間隙
５ｄ 環状歯部
５ｅ 抜け止め用突部
５ｆ 緊締用突部
５ｇ 補強用鍔部
５ｈ ローレット
６ 外筒
６ａ 口部
６ｂ 垂下筒部
６ｃ スリット
６ｄ シール用突部
６ｅ 雄ねじ
６ｆ 子キャップロック用鍔部
６ｇ 底蓋落下防止用ストッパ部
６ｈ 下端開口
６ｉ 底蓋開封歯
６ｊ 底蓋連結片
６ｋ・６ｌ 切込み又は凹部
６ｍ ジョイント孔
６ｎ 切り込み
６ｏ 底蓋開封部
６ｐ 籠状部
６ｑ スリット
６ｒ 底蓋落下防止用ストッパ部
６ｓ ストッパ鍔部
６ｔ シール突部
７ 間隙
８ キャップ本体部
８ａ 頂部
８ｂ 胴部
８ｃ 隙間
８ｄ 雌ねじ
８ｅ ローレット
８ｆ ブリッジ
８ｇ 凹部
９ 内筒
９ａ 突縁
９ｂ 環状凹溝
１０ 密閉リング
１１ ロック用分離リング
１１ａ 分離用突部
１２ 原料
１３ 係止筒
１３ａ ストッパ突部
１３ｂ スリット
１３ｃ シール用突部
１３ｄ 底蓋落下防止用突部
１３ｅ 底蓋開封歯
１３ｆ 切り込み
５０ ボトル
５０ａ 口部
５０ｂ 雄ねじ
５０ｃ 補強用鍔部
５０ｄ ロック用鍔部

Claims (8)

1. 外筒を有し、この外筒をボトルの口部に挿入させて該口部に固定される親キャップと、その外筒に挿入して原料収納部となる内筒を有するとともに、外筒の上端開口をボトルの口部と共に開閉する子キャップと、その内筒の下端開口を封止する底蓋とからなり、子キャップを開く方向に回すことにより、底蓋が内筒から分離され、内筒内の原料がボトル内に放出されるボトルキャップにおいて、
   前記底蓋が、前記内筒の下端開口を、それらに形成されたねじを螺合させて封止し、その封止をした後の底蓋を先頭にして前記外筒の底蓋開封部を底蓋が越えるところまで前記内筒が外筒に挿入され、また、底蓋と外筒の前記底蓋開封部とに互いに噛み合う底蓋開封歯が形成されており、子キャップを開く方向に回していく過程で底蓋の底蓋開封歯が外筒の底蓋開封歯と噛み合うことにより底蓋の回転が阻止され、底蓋と内筒との互いのねじの螺合が外れることにより、底蓋が内筒から分離するようになっているとともに、その分離した底蓋を外筒に保持してボトル内に落下するのを防止する底蓋落下防止手段が備えられていることを特徴とするボトルキャップ。
2. 外筒の底蓋開封歯は外筒の下端縁、底蓋の底蓋開封歯は底蓋の上周縁に形成され、内筒は、底蓋が外筒の下端を越えて外筒外へ出るまで外筒に挿入されることを特徴とする請求項１に記載のボトルキャップ。
3. 底蓋落下防止手段が、外筒に嵌合する底蓋保持リングであって、弾性を有する連結部を介して底蓋に一体に設けられ、外筒に設けられたストッパ部と係合することにより、内筒から分離した底蓋を外筒に保持することを特徴とする請求項１又は２に記載のボトルキャップ。
4. 底蓋落下防止手段が、外筒から一体に垂設された弾性を有する底蓋連結片で、この底蓋連結片と底蓋とに形成された互いのジョイント部を結合させて、底蓋が底蓋連結片を介して外筒と連結されることにより、内筒から分離した底蓋を外筒に保持することを特徴とする請求項１又は２に記載のボトルキャップ。
5. 外筒に、底蓋の圧入に伴う外筒の弾性変形を許容するスリットが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ボトルキャップ。
6. 底蓋開封部が外筒内に環状に形成され、底蓋落下防止手段が、この底蓋開封部より下側において外筒に一体に形成された籠状部で、内筒より分離した底蓋がこの籠状部に収容されて落下を防止されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のボトルキャップ。
7. 底蓋に形成された環状凹溝に内筒の下端部が嵌合し、その嵌合部分に形成された互いのねじを螺合させて底蓋が内筒の下端開口を封止するようになっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のボトルキャップ。
8. 親キャップが、ボトルの口部に被せるキャップ本体を有するとともに、外筒の上部がキャップ本体よりも上側に突出して外筒の口部となり、この口部に、子キャップの雌ねじと螺合する雄ねじが形成され、また、キャップ本体部の内周面には、ボトルの口部の雄ねじと噛み合ってキャップ本体部を緊締する緊締用突部が形成されているとともに、この緊締用突部から離れたその下側に抜け止め用突部が形成され、その距離は、緊締用突部をボトルの口部の雄ねじに噛み合わせてキャップ本体部を緊締したときには、該雄ねじよりも下側においてボトルの口部の外周面に形成されたロック用鍔部を抜け止め用突部が強制的に乗り越えてその下方に位置し、緊締用突部がボトルの口部の雄ねじの上端から外れるところまでキャップ本体部を緩めても、抜け止め用突部がロック用鍔部の下方に位置した状態を維持する距離としたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のボトルキャップ。

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