JP2021008321A - cap - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、容器に装着するキャップに関し、キャップに内蔵する逆止弁の技術に係るものである。 The present invention relates to a cap to be mounted on a container and relates to a technique for a check valve built in the cap.
従来、醤油等の内容物を充填した容器において内容物の酸化を抑制する技術がある。これは、二重容器の内容器に醤油等の内容物を納め、内容器の口部にキャップを装着し、キャップの内部に配置した逆止弁の中栓の開口を弁体で封止するものである。 Conventionally, there is a technique for suppressing oxidation of contents in a container filled with contents such as soy sauce. This is done by putting the contents such as soy sauce in the inner container of the double container, attaching a cap to the mouth of the inner container, and sealing the opening of the inner plug of the check valve arranged inside the cap with the valve body. It is a thing.
このような容器およびキャップの構造を示した先行技術文献には、例えば特許文献1に記載するものがある。 Prior art documents showing the structures of such containers and caps include, for example, those described in Patent Document 1.
これは、二重容器の内容器の口部に中栓部材を装着し、中栓部材に設けた連通筒部内に弁体部を配置したものであり、弁体部が連通筒部内において容器軸心方向に沿って摺動する。弁体部は、容器軸心と同軸に配置された有底筒状をなし、容器軸心方向の上側端部に径方向外方に拡がる環状のフランジ部を有する。連通筒部の環状の上端面が弁座をなし、弁体部のフランジ部と当接して封止する。そして、弁体部が連通筒部内において容器軸心方向に沿って摺動することで、フランジ部と連通筒部の弁座間を開閉する。 In this method, an inner plug member is attached to the mouth of the inner container of the double container, and the valve body portion is arranged in the communication cylinder portion provided in the inner plug member, and the valve body portion is the container shaft in the communication cylinder portion. It slides along the direction of the heart. The valve body has a bottomed tubular shape arranged coaxially with the container axis, and has an annular flange portion extending outward in the radial direction at the upper end in the container axis direction. The annular upper end surface of the communication cylinder portion forms a valve seat, and is in contact with the flange portion of the valve body portion to seal. Then, the valve body portion slides in the communication cylinder portion along the direction of the container axis to open and close the valve seat between the flange portion and the communication cylinder portion.
また、特許文献2に記載するものは、図14から図18に示すようなものである。ここでは、容器本体100が外容器101と内容器102からなる二重構造を有し、外容器101の口部にキャップ103を装着している。キャップ103は、外容器101の口部に嵌合するキャップ本体104と、キャップ本体104の上部に配置する蓋105からなる。キャップ本体104は、吐出口106を有し、蓋105に吐出口106を閉止する閉止部107を設けている。
Further, what is described in
キャップ103の内部には逆止弁120を配置している。逆止弁120は、内容器102の口部に装着する中栓108と、中栓108を覆って配置する弁部材109を備えている。弁部材109は、内容器102の軸心方向において中栓108に対向して配置する弁体110と、弁体110と一体をなし弁体110の外周縁を支持して中栓108に外嵌装着する弁体支持部111を有している。
A
中栓108は醤油等の内容物の液体が通過する開口112を有し、開口112の周囲が弁座113をなす。弁体110は中栓108の開口112を覆って弁座113に対向して配置し、開口112を囲み弁体110の周縁部に沿って形成したシール部114を有している。シール部114は、弁体110の一部をなし、弁体110の内面側において弁座113に向けて湾曲形状に突出し、弁体110の外面側において溝状に窪んだ形状をなす。シール部114は、中栓108の開口112の周囲の弁座113にシール面115が当接離間可能である。このシール部114よりも外側の位置において弁体110には複数の液穴116が開口している。
The
また、キャップ103は、吸気口117を有し、吸気口117が内容器102と外容器101の間に連通している。弁部材109は、吸気口117を開閉する空気弁部118を有し、空気弁部118は弁支持部111の外周縁からキャップ103の半径方向外側へ伸びる四角形状をなす。
Further, the
このキャップ103において内容器102の内容物を吐出する際には、外容器101に圧搾力を加え、この圧搾力を外容器101と内容器102の間の空気層を介して内容器102に与えて内容器102を搾る。
When the contents of the
このとき、内容器102の内圧の高まりにより弁体110は、図18(a)に示す閉弁状態から図18(b)に示す中間状態へ遷移して、中栓108の開口112から離間する方向に移動する。さらに、弁体110は、図18(b)に示す中間状態から図18(c)に示す閉弁状態に遷移し、弁体110の移動に伴ってシール部114が弁座113から離間して開弁位置に移動し、図16に示すように、内容器102の内容物がシール部114と弁座113の間を通り、キャップ103の吐出口106から押し出される。
At this time, due to the increase in the internal pressure of the
また、外容器101に加える圧搾力を解除すると、弾性変形した外容器101が復元力により元の形状に戻ることで外容器101の内部空間が広がって負圧となる。このため、図17に示すように、空気弁部118が開いて吸気口117を通して外容器101と内容器102の間に空気が流入する。
Further, when the pressing force applied to the
また、加圧力が解除された内容器102の内部が負圧となることで、容器内外の圧力差を駆動圧として、弁体110の液弁部118が中栓108の開口112に接近する方向に押圧され、弁体110の移動に伴ってシール部114が弁座113に当接する閉弁位置に移動し、シール面115と弁座113の間を封止する。
Further, since the inside of the
さらに、シール部114の内周面と中栓108の弁座113との間、およびシール部114の外周面と中栓108の弁座113との間に醤油等の内容物の液体の液層を保持して液封することで、内容器102に空気が侵入することを遮断する。
Further, a liquid layer of contents such as soy sauce is formed between the inner peripheral surface of the
上述した構成において、弁体110の移動に追従して生じるシール部114の稼働は、シール部114における弁体110の湾曲形状が曲率半径の大きい緩やかな曲がりであるほどに容易となり、シール部114における弁体110の湾曲形状が曲率半径の小さい急な曲がりであるほどに困難となる。
In the above-described configuration, the operation of the
例えば、一定の厚みを有する板材を水平方向に対して傾斜配置したときに、鉛直方向に沿った板材の断面形状は、水平方向に対する傾斜角度が大きくなるほどに鉛直方向に長くなり、傾斜角度が小さくなるほどに鉛直方向の長さが短くなる。 For example, when a plate material having a certain thickness is inclined with respect to the horizontal direction, the cross-sectional shape of the plate material along the vertical direction becomes longer in the vertical direction as the inclination angle with respect to the horizontal direction increases, and the inclination angle becomes smaller. Indeed, the length in the vertical direction becomes shorter.
このため、弁体110のシール部114の湾曲形状において、湾曲形状が曲率半径の大きい緩やかな曲がりであるほどに、中栓108の軸心方向におけるシール部114の断面の長さが短くなり、シール部114の湾曲形状が曲率半径の小さい急な曲がりであるほどに中栓108の軸心方向におけるシール部114の断面の長さが大きくなる。
Therefore, in the curved shape of the
一般に、部材の曲げ剛性は、断面二次モーメントが大きくなるほどに大きくなる。したがって、シール部114は湾曲形状が曲率半径の大きい緩やかな曲がりであるほど曲げ剛性が小さく、湾曲形状が曲率半径の小さい急な曲がりであるほど曲げ剛性が大きくなる。この結果、弁体110の移動に追従して生じるシール部114の稼働は、シール部114における弁体110の湾曲形状が曲率半径の大きい緩やかな曲がりであるほどに容易となり、駆動圧に対する弁体110の応答性が良くなる。
In general, the flexural rigidity of a member increases as the moment of inertia of area increases. Therefore, the bending rigidity of the
逆に、シール部114における弁体110の湾曲形状が曲率半径の小さい急な曲がりであるほどに、弁体110の移動に追従して生じるシール部114の稼働は困難となり、駆動圧に対する弁体110の応答性が悪くなる。
On the contrary, the more the curved shape of the
一方、駆動圧を受ける弁体110からシール部114のシール面に伝わる力は、シール部114の湾曲形状が曲率半径の大きい緩やかな曲がりであるほどに、換言すると曲げ剛性が小さいほどに弱くなり、結果としてシール部114のシール面と弁座113との面圧が低くなる。また、シール部114のシール面に伝わる力は、シール部114の湾曲形状が曲率半径の小さい急な曲がりであるほどに、換言すると曲げ剛性が大きいほどに強くなり、結果としてシール部114のシール面と弁座113との面圧が高くなる。
On the other hand, the force transmitted from the
本発明は上記した課題を解決するものであり、駆動圧に対する逆止弁の開閉の応答性を向上させ、かつ優れたシール性を発揮するキャップを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a cap that improves the responsiveness of opening and closing the check valve to a driving pressure and exhibits excellent sealing performance.
上記した課題を解決するために、本発明のキャップは、容器の口部に装着し、内部に逆止弁を有するキャップであり、逆止弁は、容器の口部を塞ぐ位置に配置し、容器内の内容物が流れ出る開口および開口の周囲に形成した弁座を有する中栓と、中栓の開口および弁座を覆って配置する弁部材を備え、
弁部材は、中栓の開口および弁座に対向して配置し、中栓の開口の軸心方向において開弁位置と閉弁位置とにわたって変位する弁体と、弁体と一体をなし弁体の外周縁を支持して中栓に装着する弁体支持部を有し、弁体は、中栓の開口を囲み弁体の外周縁に沿って環状に形成したシール部と、中栓の開口の半径方向においてシール部よりも外側の位置に形成した液穴を有し、シール部は、中栓の開口の軸心に沿った断面において、弁座に向けて突出する湾曲形状を有し、湾曲形状は、液穴側の外側湾曲部と中栓の開口側の内側湾曲部との形状が異なり、外側湾曲部は内側湾曲部の曲率半径よりも大きい曲率半径を有することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the cap of the present invention is a cap that is attached to the mouth of the container and has a check valve inside, and the check valve is arranged at a position that closes the mouth of the container. An inner plug having an opening through which the contents in the container flow out and a valve seat formed around the opening, and a valve member arranged over the opening of the inner plug and the valve seat.
The valve member is arranged so as to face the opening of the inner plug and the valve seat, and is integrated with the valve body and the valve body which is displaced between the valve opening position and the valve closing position in the axial direction of the opening of the inner plug. The valve body has a valve body support portion that supports the outer peripheral edge of the valve body and is attached to the inner plug, and the valve body has a seal portion that surrounds the opening of the inner plug and is formed in an annular shape along the outer peripheral edge of the valve body, and an opening of the inner plug. It has a liquid hole formed at a position outside the seal portion in the radial direction of the seal portion, and the seal portion has a curved shape protruding toward the valve seat in a cross section along the axis of the opening of the inner plug. The curved shape is characterized in that the outer curved portion on the liquid hole side and the inner curved portion on the opening side of the inner plug are different in shape, and the outer curved portion has a radius of curvature larger than the radius of curvature of the inner curved portion.
本発明のキャップにおいて、シール部は、内側湾曲部の曲率半径よりも大きい曲率半径を有する外側湾曲部が内側湾曲部の曲がり剛性より小さい曲がり剛性を有し、曲がり剛性が大きい内側湾曲部と曲がり剛性が小さい外側湾曲部との曲がり剛性が異なる二つの部位が共存する構造をなすことを特徴とする。 In the cap of the present invention, in the seal portion, the outer curved portion having a radius of curvature larger than the radius of curvature of the inner curved portion has a bending rigidity smaller than the bending rigidity of the inner curved portion, and the inner curved portion and the bending portion having a large bending rigidity are bent. It is characterized by forming a structure in which two parts having different bending rigidity from the outer curved portion having low rigidity coexist.
本発明のキャップにおいて、シール部は、弁体の無負荷状態において、湾曲形状の頂点を境として液穴側が外側湾曲部をなし、中栓の開口側が内側湾曲部をなし、外側湾曲部と内側湾曲部が非対称な形状をなすことを特徴とする。 In the cap of the present invention, the seal portion has an outer curved portion on the liquid hole side and an inner curved portion on the opening side of the inner plug with the apex of the curved shape as a boundary in the no-load state of the valve body, and the outer curved portion and the inner side. It is characterized in that the curved portion has an asymmetrical shape.
本発明のキャップにおいて、逆止弁は、シール部のシール面の一部が中栓の弁座の弁座面に圧接する閉弁状態で、シール面と弁座面の間の非圧接領域において、外側湾曲部の外側シール面と弁座面の間に外側液封用間隙を形成し、内側湾曲部の内側シール面と弁座面の間に内側液封用間隙を形成し、外側液封用間隙を内側液封用間隙よりも狭く形成することを特徴とする。 In the cap of the present invention, the check valve is in a closed state in which a part of the seal surface of the seal portion is in pressure contact with the valve seat surface of the valve seat of the inner plug, and in the non-pressure contact region between the seal surface and the valve seat surface. , An outer liquid sealing gap is formed between the outer sealing surface and the valve seat surface of the outer curved portion, and an inner liquid sealing gap is formed between the inner sealing surface and the valve seat surface of the inner curved portion. It is characterized in that the gap is formed narrower than the inner liquid sealing gap.
本発明のキャップにおいて、逆止弁は、シール部のシール面が弁座の弁座面に圧接する圧接領域と、シール面と弁座面が離間する非圧接領域を形成し、圧殺領域と非圧接領域との境の近傍において、外側シール面に対する接線と弁座面との成す角度θ1が、内側シール面に対する接線と弁座面との成す角度θ2よりも小さくなることを特徴とする。 In the cap of the present invention, the check valve forms a pressure contact region in which the seal surface of the seal portion is in pressure contact with the valve seat surface of the valve seat and a non-pressure contact region in which the seal surface and the valve seat surface are separated from each other. In the vicinity of the boundary with the pressure contact region, the angle θ 1 formed by the tangent to the outer sealing surface and the valve seat surface is smaller than the angle θ 2 formed by the tangent to the inner sealing surface and the valve seat surface. ..
本発明のキャップにおいて、中栓の弁座の弁座面は、シール部に当接する平面状弁座面と、平面状弁座面から立ち上がり、シール部の内側湾曲部の内側シール面に対向する曲面状弁座面からなり、シール部が平面状弁座面と曲面状弁座面にわたって圧接することを特徴とする。 In the cap of the present invention, the valve seat surface of the valve seat of the inner plug rises from the flat valve seat surface that abuts on the seal portion and the flat valve seat surface and faces the inner seal surface of the inner curved portion of the seal portion. It is composed of a curved valve seat surface, and the seal portion is pressure-welded over the flat valve seat surface and the curved valve seat surface.
本発明のキャップにおいて、逆止弁は、シール部のシール面の一部が中栓の弁座の弁座面に圧接する閉弁状態で、シール面と弁座面の間の非圧接領域において、外側湾曲部の外側シール面と平面状弁座面の間に外側液封用間隙を形成し、内側湾曲部の内側シール面と曲面状弁座面の間に内側液封用間隙を形成し、内側液封用間隙を外側液封用間隙よりも狭く形成することを特徴とする。 In the cap of the present invention, the check valve is in a closed state in which a part of the seal surface of the seal portion is in pressure contact with the valve seat surface of the valve seat of the inner plug, and in the non-pressure contact region between the seal surface and the valve seat surface. , An outer liquid sealing gap is formed between the outer sealing surface of the outer curved portion and the flat valve seat surface, and an inner liquid sealing gap is formed between the inner sealing surface of the inner curved portion and the curved valve seat surface. It is characterized in that the inner liquid sealing gap is formed narrower than the outer liquid sealing gap.
本発明のキャップにおいて、内側シール面と曲面状弁座面の間に形成する内側液封用間隙が上方に向けて開口することを特徴とする。 The cap of the present invention is characterized in that the inner liquid sealing gap formed between the inner sealing surface and the curved valve seat surface opens upward.
本発明のキャップにおいて、逆止弁は、シール部のシール面が弁座の弁座面に圧接する圧接領域と、シール面と弁座面が離間する非圧接領域を形成し、圧殺領域と非圧接領域との境の近傍において、内側シール面に対する接線と曲面状弁座面に対する接線との成す角度θ3が、外側シール面に対する接線と平面状弁座面との成す角度θ4よりも小さくなることを特徴とする。 In the cap of the present invention, the check valve forms a pressure contact region in which the seal surface of the seal portion is in pressure contact with the valve seat surface of the valve seat and a non-pressure contact region in which the seal surface and the valve seat surface are separated from each other. In the vicinity of the boundary with the pressure contact region, the angle θ 3 formed by the tangent to the inner sealing surface and the tangent to the curved valve seat surface is smaller than the angle θ 4 formed by the tangent to the outer sealing surface and the flat valve seat surface. It is characterized by becoming.
上記した構成により、シール部の外側湾曲部の曲率半径を内側湾曲部の曲率半径よりも大きくすることで、シール部に曲がり剛性が異なる二つの部位、すなわち曲がり剛性の大きい内側湾曲部と曲がり剛性の小さい外側湾曲部が共存する構造を実現できる。 With the above configuration, the radius of curvature of the outer curved portion of the seal portion is made larger than the radius of curvature of the inner curved portion, so that the seal portion has two parts having different bending rigidity, that is, the inner curved portion having a large bending rigidity and the bending rigidity. It is possible to realize a structure in which a small outer curved portion coexists.
このため、曲がり剛性の小さい外側湾曲部により、弁体の移動に追従してシール部が容易に稼働する優れた応答性を実現でき、曲がり剛性の大きい内側湾曲部により、駆動圧を受ける弁体からシール部に加わる力を確実にシール面に作用させて弁座面とシール面との間に内容物の漏出を防止する封止に必要な十分な面圧を確保できる。 For this reason, the outer curved portion having a small bending rigidity can realize excellent responsiveness in which the seal portion easily operates following the movement of the valve body, and the inner curved portion having a large bending rigidity receives the driving pressure. It is possible to secure a sufficient surface pressure necessary for sealing to prevent leakage of the contents between the valve seat surface and the seal surface by surely applying a force applied to the seal portion to the seal surface.
シール面が弁座面に圧接する閉弁状態で、シール部の内周の内側シール面と中栓の弁座面との間、およびシール部の外周の外側シール面と中栓の弁座面との間に毛管現象により内容物の液層が形成される。 In a closed state where the seal surface is in pressure contact with the valve seat surface, between the inner seal surface on the inner circumference of the seal and the valve seat surface of the inner plug, and the outer seal surface on the outer circumference of the seal and the valve seat surface of the inner plug. A liquid layer of the contents is formed between the two by the capillary phenomenon.
この際に、外側湾曲部の曲率半径が内側湾曲部の曲率半径よりも大きいことで、シール面と弁座面の間の非圧接領域において、外側湾曲部の外側シール面と弁座面の間に形成する外側液封用間隙は、内側湾曲部の内側シール面と弁座面の間に形成する内側液封用間隙よりも狭くなり、表面張力が強まることで毛管現象により保持する液層を確実に保持できる。このため、内容物の酸化を防止するために必要なシール部と弁座間の通気の遮断を確実に実現できる。 At this time, since the radius of curvature of the outer curved portion is larger than the radius of curvature of the inner curved portion, in the non-pressure contact region between the sealing surface and the valve seat surface, between the outer sealing surface and the valve seat surface of the outer curved portion. The outer liquid sealing gap formed in is narrower than the inner liquid sealing gap formed between the inner sealing surface and the valve seat surface of the inner curved portion, and the surface tension is increased to hold the liquid layer by capillary action. Can be held securely. Therefore, it is possible to surely block the ventilation between the seal portion and the valve seat, which is necessary to prevent the contents from being oxidized.
また、中栓の弁座面が平面状弁座面と曲面状弁座面からなり、シール部が平面状弁座面と曲面状弁座面にわたって圧接するので、駆動圧を受ける弁体からシール部の内側湾曲部に加わる力が方向を違えて平面状弁座面と曲面状弁座面に向けて作用し、シール部のシール面を平面状弁座面と曲面状弁座面に確実に圧接させて、弁座面とシール面との間に内容物の漏出を防止する封止に必要な十分な面圧を確保できる。 Further, since the valve seat surface of the inner plug is composed of a flat valve seat surface and a curved valve seat surface, and the seal portion presses and contacts the flat valve seat surface and the curved valve seat surface, the valve body that receives the driving pressure is sealed. The force applied to the inner curved part of the part acts in different directions toward the flat valve seat surface and the curved valve seat surface, and the sealing surface of the seal part is surely applied to the flat valve seat surface and the curved valve seat surface. By pressure contacting, sufficient surface pressure required for sealing to prevent leakage of the contents can be secured between the valve seat surface and the sealing surface.
内側湾曲部の内側シール面と曲面状弁座面の間に形成する内側液封用間隙が上方に向けて開口するので、毛管現象により保持する液層が振動等よって漏出することがなくなり、液層をより確実に保持できる。このため、内容物の酸化を防止するために必要なシール部と弁座間の通気の遮断をより確実に実現できる。 Since the inner liquid sealing gap formed between the inner sealing surface of the inner curved portion and the curved valve seat surface opens upward, the liquid layer held by the capillary phenomenon does not leak due to vibration or the like, and the liquid is prevented from leaking. The layer can be held more reliably. Therefore, it is possible to more reliably block the ventilation between the seal portion and the valve seat, which is necessary to prevent oxidation of the contents.
この際に、シール面と弁座面の間の非圧接領域において、内側湾曲部の内側シール面と弁座面の間に形成する内側液封用間隙は、外側湾曲部の外側シール面と弁座面の間に形成する外側液封用間隙よりも狭くなり、表面張力が強まることで毛管現象により保持する液層を確実に保持できる。 At this time, in the non-pressure contact region between the seal surface and the valve seat surface, the inner liquid sealing gap formed between the inner seal surface and the valve seat surface of the inner curved portion is the outer seal surface of the outer curved portion and the valve. It is narrower than the outer liquid sealing gap formed between the seat surfaces, and the surface tension is increased so that the liquid layer held by the capillary phenomenon can be reliably held.
(実施例1)
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1から図11に示すように、本実施の形態では、容器本体1が外容器2と内容器3からなる二重構造を有している。容器本体1の口部にはキャップ4を装着している。キャップ4は、キャップ本体5と蓋(図示省略)からなり、キャップ本体5と蓋が一体に成型されている。ここでは、蓋の構造を開示しないが、先に図13で説明したものと同様であり、説明を省略する。
(Example 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 11, in the present embodiment, the container body 1 has a double structure including an
キャップ本体5は、外容器2の口部外周に螺合装着しており、頂部に形成した注ぎ口部6に吐出口7を有している。キャップ4の内部には逆止弁8を配置している。
The
逆止弁8は中栓9と弁部材10を備えており、図2から図4に示すように、内容器3の口部を塞ぐ位置に配置する中栓9は、醤油等の内容物の液体が通過する開口11を有し、開口11の周囲が弁座12をなす。中栓9は弁座12の外周に環状溝9aを有し、環状溝9aの外周に拡がる外縁部9bに複数の切欠き部9cを有している。切欠き部9cはキャップ本体5の内部に形成した突起(図示省略)と係合し、開口11の軸心廻りにおいて中栓9を位置決めする。
The
また、中栓9の環状溝9aの内周面には弁部材10を位置決めする突起9dが形成されている。突起9dに対応する位置にある切欠き部9cは、両端縁がそれぞれ21度の角度θβで扇状に拡がっている。
Further, a
図5から図7に示すように、弁部材10は、中栓9の開口11および弁座12を覆って配置しており、弁体13と弁体支持部14と空気弁部15を有している。
As shown in FIGS. 5 to 7, the
弁体13は、中栓9の開口11および弁座12に対向し、中栓9の開口11の軸心方向において開弁位置と閉弁位置とにわたって弾性変位する。弁体支持部14は、弁体13と一体をなし弁体13の外周縁を支持しており、中栓9の環状溝9aに嵌合装着している。弁体支持部14は内周面に中栓9の突起9dに嵌合する凹部14aを有している。
The
弁体13は、中栓9の開口11を囲み弁体13の外周縁に沿って環状に形成したシール部16と、中栓9の開口11の半径方向においてシール部16よりも外側の位置に形成した液穴17を有している。
The
シール部16は、図6および図11に示すように、中栓9の開口11の軸心に沿った断面において、弁座12に向けて突出しており、弁体13の一部を湾曲形状に形成したものである。すなわち、シール部16は、弁座12に対向する弁体13の内面側において弁座12に向けて湾曲形状に突出し、弁体13の外面側において溝状に窪んだ形状をなす。
As shown in FIGS. 6 and 11, the
シール部16の湾曲形状は、液穴17に臨む側の外側湾曲部18と中栓9の開口11に臨む側の内側湾曲部19との形状が異なっている。すなわち、シール部16は、弁体13に強制力が作用しない自然下の無負荷状態において、湾曲形状の頂点を境とする液穴17の側の外側湾曲部18と中栓9の開口11の側の内側湾曲部19とが非対称な形状をなしている。
The curved shape of the
そして、外側湾曲部18は、内側湾曲部19の曲率半径よりも大きい曲率半径の形状をなし、中栓9の開口11の軸心と平行な方向において外側湾曲部18の厚みが内側湾曲部19の厚みより小さい形状をなす。
The outer
また、内側湾曲部19は、外側湾曲部18の曲率半径よりも小さい曲率半径の形状をなし、中栓9の開口11の軸心と平行な方向において内側湾曲部19の厚みが外側湾曲部18の厚みより大きい形状をなす。
Further, the inner
このように、シール部16の外側湾曲部18の曲率半径を内側湾曲部19の曲率半径よりも大きくすることで、シール部16に曲がり剛性が異なる二つの部位、すなわち曲がり剛性が外側湾曲部18よりも大きい内側湾曲部19と曲がり剛性が内側湾曲部19よりも小さい外側湾曲部18が共存する構造を実現できる。
In this way, by making the radius of curvature of the outer
シール部16は、湾曲形状の頂点を含むシール面20の一部で、弁座12の弁座面21に当接離間可能である。そして、閉弁位置にある逆止弁8は、シール部16のシール面20が弁座12の弁座面21に圧接する圧接領域と、シール面20と弁座面21が離間する非圧接領域を形成し、圧殺領域と非圧接領域との境の近傍において、外側シール面20bに対する接線と弁座面21との成す角度θ1が、内側シール面20aに対する接線と弁座面21との成す角度θ2よりも小さくなる。
The
液穴17は、シール部16に沿った複数個所において、弁体13と弁体支持部14の肩部とにわたって開口しており、後述するように、従来よりも大きく開口している。
The liquid holes 17 are opened over the
キャップ本体5は、天部に形成した吸気部22に吸気口23が開口しており、吸気口23が外容器2と内容器3の間に連通している。
The
弁部材10の空気弁部15は、弁体支持部14の外周縁からキャップ本体5の半径方向外側へ伸びる扇形状をなし、両端縁がそれぞれ5度の角度θαで広がっている。空気弁部15は吸気口23を閉塞する閉弁位置と吸気口23を開放する開弁位置とにわたって変位し、吸気口23を開閉する。空気弁部15は吸気口23に対向する表面側が平坦面をなし、背面側に格子状のリブ15aを備えている。
弁部材10は基本的に薄膜に形成しており、弁体13および空気弁部15は0.2mmの厚みに形成している。ここで、先に説明した従来の弁体と本実施の形態における弁体13および空気弁部15の違いについて説明する。
The
従来の弁体は、材質がEPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)であり、弁体の厚みが0.4mmであった。このEPDMは硬度ショアA40程度の柔らかさを有しているので、弁体の応答性が良い特質を有する。一方で、柔らかさのために、薄くすると形状を維持することが困難となる場合があり、厚みは0.4mmが限界であり、これ以上に薄くするとシール部のシール性を確保することが困難となる。このため、シール部は曲率半径の小さい形状に形成しており、液穴も小さく開口せざるを得なかった。 The conventional valve body is made of EPDM (ethylene propylene diene rubber) and has a valve body thickness of 0.4 mm. Since this EPDM has a hardness of about A40, it has a characteristic that the responsiveness of the valve body is good. On the other hand, due to its softness, it may be difficult to maintain its shape if it is made thinner, and the thickness is limited to 0.4 mm, and if it is made thinner than this, it is difficult to secure the sealing property of the sealing portion. It becomes. For this reason, the seal portion is formed in a shape having a small radius of curvature, and the liquid hole has to be opened small.
本実施の形態では、弁部材10の材質としてPE(ポリエチレン)を採用しており、超低密度PEに軟化剤を添加して硬度ショアA75程度の柔らかさに調整している。このため、弁部材10の弁体13および空気弁部15を0.2mmの薄膜に形成しても形状を維持することが可能となった。この結果、シール部16は、液穴17の側の外側湾曲部18と中栓9の開口11の側の内側湾曲部19とが非対称な形状をなし、外側湾曲部18が内側湾曲部19の曲率半径よりも大きい曲率半径を有する形状に形成できた。このため、応答性とシール性がともに向上した。
In this embodiment, PE (polyethylene) is used as the material of the
また、液穴17を弁体13と弁体支持部14の肩部とにわたって大きく開口させ、肩部の肉厚を薄くしても型崩れを起こすことがないので、液穴17の拡張により液出し性が向上した。この結果、内容物の少量出しから大量出しまでの全域において圧搾力を低減することができ、液穴17からの吐出量が増加したことで大量出しもスムーズに行うことができ、特に、内容器3の残量が少なくなった状態で行う最終排液も、軽い力で出し切ることが可能となった。
Further, even if the
以下、上記の構成における作用について説明する。内容器3の内容物を吐出する際には、外容器2に圧搾力を加え、この圧搾力を外容器2と内容器3の間の空気層を介して内容器3に与えて内容器3を搾る。
Hereinafter, the operation in the above configuration will be described. When the contents of the inner container 3 are discharged, a squeezing force is applied to the
内容器3の内圧の高まりにより弁体13は、図10(a)に示す閉弁状態から図10(b)に示す中間状態へ遷移して、中栓9の開口11から離間する方向に移動する。本実施の形態では、駆動圧力に対する弁体13の応答性が優れているので、この過程の途中でシール部16が弁座12から離間し始める。さらに、弁体13は、図10(b)に示す中間状態から図10(c)に示す閉弁状態に遷移し、弁体13の移動に伴ってシール部16が弁座12から離間して開弁位置に移動し、内容器3の内容物がシール部16と弁座12の間を通り、キャップ4の吐出口7から押し出される。
Due to the increase in the internal pressure of the inner container 3, the
このとき、本実施の形態では、シール部16が曲がり剛性の大きい内側湾曲部19と曲がり剛性の小さい外側湾曲部18が共存する構造を有しているので、曲がり剛性の小さい外側湾曲部18により、弁体13の移動に追従してシール部16が容易に稼働する優れた応答性を実現できる。
At this time, in the present embodiment, since the
外容器2に加える圧搾力を解除すると、弾性変形した外容器2が復元力により元の形状に戻ることで外容器2の内部空間が広がって負圧となる。このため、図1に一点鎖線で示すように、空気弁部15が開いて吸気口23を通して外容器2と内容器3の間に空気が流入する。
When the squeezing force applied to the
また、弁体13は、自身の復元力で閉弁方向に移動するとともに、加圧力が解除された内容器3の内部が負圧となることで、容器内外の圧力差を駆動圧として、中栓9の開口11に接近する方向に押圧される。弁体13の移動に伴ってシール部16が弁座12に当接する閉弁位置に移動し、シール面20と弁座面21の間を封止する。
Further, the
このとき、本実施の形態では、シール部16が曲がり剛性の大きい内側湾曲部19と曲がり剛性の小さい外側湾曲部18が共存する構造を有するので、曲がり剛性の大きい内側湾曲部19により、駆動圧を受ける弁体13からシール部16に加わる力を確実にシール面20に作用させて弁座面21とシール面20との間に内容物の漏出を防止する封止に必要な十分な面圧を確保できる。
At this time, in the present embodiment, since the
また、図11に示すように、シール面20が弁座面21に圧接する閉弁状態で、シール部16の内周の内側シール面20aと中栓9の弁座面21との間、およびシール部16の外周の外側シール面20bと中栓9の弁座面21との間に毛管現象により内容物の液層24が形成される。
Further, as shown in FIG. 11, in a closed state where the
この際に、外側湾曲部18の曲率半径が内側湾曲部19の曲率半径よりも大きいことで、シール面20と弁座面21の間の非圧接領域において、外側湾曲部18の外側シール面20bと弁座面21の間に形成する外側液封用間隙25は、内側湾曲部19の内側シール面20aと弁座面21の間に形成する内側液封用間隙26よりも狭くなり、表面張力が強まることで、毛管現象により保持する液層24を確実に保持できる。このため、内容物の酸化を防止するために必要なシール部16と弁座12の間の通気の遮断を確実に実現できる。
(実施例2)
図12、図13は、本発明の他の実施の形態を示すものである。先の実施の形態で説明したものと同様の作用を行う部材には同符号を付して説明を省略する。
At this time, since the radius of curvature of the outer
(Example 2)
12 and 13 show other embodiments of the present invention. Members that perform the same operations as those described in the previous embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
中栓9は、弁座面21の開口11に臨む側に、弁座面21の内側縁に沿って環状に***する***部27を有しており、***部27はシール部16の内側湾曲部19より内側の開口11の側に位置している。***部27は開口11の半径方向で外側に位置する外側面が弁座面21の一部をなして曲面状に窪む形状をなす。
The
このため、弁座面21は、シール部16が当接する平面状弁座面21aと、平面状弁座面21aから立ち上がり、シール部16の内側シール面20aに対向する曲面状弁座面21bからなり、曲面状弁座面21bは、***部27の外側面からなる。
Therefore, the
逆止弁8は、閉弁状態でシール部16のシール面20の一部、すなわち頂点付近が平面状弁座面21aと曲面状弁座面21bにわたって圧接する。
When the
シール面20と弁座面21が離間する非圧接領域において、外側湾曲部18の外側シール面20bと平面状弁座面21aの間に外側液封用間隙25を形成し、内側湾曲部19の内側シール面20aと曲面状弁座面21bの間に内側液封用間隙26を形成しており、内側液封用間隙26が外側液封用間隙25よりも狭く形成されている。
In the non-pressure contact region where the
内側シール面20aと曲面状弁座面21bの間に形成する内側液封用間隙26は、内側シール面20aと曲面状弁座面21bに沿って湾曲し、上方に向けて開口している。
The inner
そして、閉弁位置にある弁体13は、シール部16のシール面20が弁座12の弁座面21に圧接する圧接領域と、シール部16のシール面20と弁座12の弁座面21が離間sする非圧接領域を形成し、圧接領域と非圧接領域との境の近傍において、内側シール面20aに対する接線と曲面状弁座面21bに対する接線との成す角度θ3が、外側シール面20bに対する接線と平面状弁座面21aとの成す角度θ4よりも小さくなる。
The
この構成によれば、弁体13は、閉弁状態において、容器内外の圧力差を駆動圧として、中栓9の開口11に接近する方向に押圧され、シール部16が弁座面21の平面状弁座面と曲面状弁座面にわたって圧接し、シール面20と弁座面21の間を封止する。
According to this configuration, in the valve closed state, the
このとき、本実施の形態では、シール部16が曲がり剛性の大きい内側湾曲部19と曲がり剛性の小さい外側湾曲部18が共存する構造を有し、駆動圧を受ける弁体13からシール部16に加わる力を、曲がり剛性の大きい内側湾曲部19により確実にシール面20に作用させることに加えて以下の作用が生じる。
At this time, in the present embodiment, the
すなわち、中栓9の弁座面21が平面状弁座面21aと曲面状弁座面21bからなり、シール部16の内側湾曲部19が平面状弁座面21aと曲面状弁座面21bにわたって圧接するので、駆動圧を受ける弁体13からシール部16の内側湾曲部19に加わる力が方向を違えて平面状弁座面21aと曲面状弁座面21bに向けて作用し、シール部16のシール面20を平面状弁座面21aと曲面状弁座面21bに確実に圧接させて、弁座面21とシール面20との間に内容物の漏出を防止する封止に必要な十分な面圧を確保できる。
That is, the
この際に、シール面20と弁座面21の間の非圧接領域において、内側湾曲部19の内側シール面20aと曲面状弁座面21bの間に形成する内側液封用間隙26が、外側湾曲部18の外側シール面20bと平面状弁座面21aの間に形成する外側液封用間隙25よりも狭くなり、表面張力が強まることで、毛管現象により保持する液層24を確実に保持できる。
At this time, in the non-pressure contact region between the
さらに、内側湾曲部19の内側シール面20aと曲面状弁座面21bの間に形成する内側液封用間隙26が上方に向けて開口するので、毛管現象により保持する液層が振動等よって漏出することがなくなり、液層をより確実に保持できる。このため、内容物の酸化を防止するために必要なシール部16と弁座12の間の通気の遮断をより確実に実現できる。
Further, since the inner
4 キャップ
5 キャップ本体
7 吐出口
8 逆止弁
9 中栓
10 弁部材
11 開口
12 弁座
13 弁体
14 弁体支持部
15 空気弁部
16 シール部
17 液穴
18 外側湾曲部
19 内側湾曲部
20 シール面
20a 内側シール面
20b 外側シール面
21 弁座面
21a 平面状弁座面
21b 曲面状弁座面
24 液層
25 外側液封用間隙
26 内側液封用間隙
27 ***部
4
Claims (9)
逆止弁は、容器の口部を塞ぐ位置に配置し、容器内の内容物が流れ出る開口および開口の周囲に形成した弁座を有する中栓と、中栓の開口および弁座を覆って配置する弁部材を備え、
弁部材は、中栓の開口および弁座に対向して配置し、中栓の開口の軸心方向において開弁位置と閉弁位置とにわたって変位する弁体と、弁体と一体をなし弁体の外周縁を支持して中栓に装着する弁体支持部を有し、
弁体は、中栓の開口を囲み弁体の外周縁に沿って環状に形成したシール部と、中栓の開口の半径方向においてシール部よりも外側の位置に形成した液穴を有し、
シール部は、中栓の開口の軸心に沿った断面において、弁座に向けて突出する湾曲形状を有し、湾曲形状は、液穴側の外側湾曲部と中栓の開口側の内側湾曲部との形状が異なり、外側湾曲部は内側湾曲部の曲率半径よりも大きい曲率半径を有することを特徴とするキャップ。 A cap that is attached to the mouth of the container and has a check valve inside.
The check valve is placed at a position that closes the mouth of the container, and is placed so as to cover the opening of the inner plug and the valve seat, and the inner plug having the opening and the valve seat formed around the opening through which the contents in the container flow out. Equipped with a valve member to
The valve member is arranged so as to face the opening of the inner plug and the valve seat, and is integrated with the valve body and the valve body which is displaced between the valve opening position and the valve closing position in the axial direction of the opening of the inner plug. Has a valve body support part that supports the outer peripheral edge of the
The valve body has a seal portion formed in an annular shape along the outer peripheral edge of the valve body surrounding the opening of the inner plug, and a liquid hole formed at a position outside the seal portion in the radial direction of the opening of the inner plug.
The seal portion has a curved shape that protrudes toward the valve seat in a cross section along the axis of the opening of the inner plug, and the curved shape is an outer curved portion on the liquid hole side and an inner curved portion on the opening side of the inner plug. A cap characterized in that the shape is different from that of the portion, and the outer curved portion has a radius of curvature larger than the radius of curvature of the inner curved portion.
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