JP5840080B2 - ヒンジキャップ - Google Patents

Description

本発明は、容器の口部に装着されるキャップ本体にヒンジを介して上蓋が連設されたヒンジキャップに関し、とくに容器内に充填した高温の加熱殺菌された内容液や高温シャワー等によりキャップ内の空気が加熱されたとき、内圧が上昇してキャップの上蓋が開蓋することを防止するとともに、温水または冷水シャワー等による冷却時に、水をキャップ内に吸い込むことを防止するようにしたヒンジキャップに関するものである。

加熱された内容液を充填して内部を殺菌し、ヒンジキャップを打栓して装着した容器を、外部より温水シャワー等で洗浄、冷却することは従来より行われている。
このような容器の充填工程において、高温の内容液が充填されたり、洗浄や冷却のために様々な温度のシャワー水をかけられたりして、キャップ内外に大きな温度差が生じ、内外気圧差が大きくなる場合がある。
例えば、高温充填時や高温シャワー時には、キャップ内部の空気が暖められて膨張し、内圧が高まって上蓋を押し上げ、不用意に開蓋してしまう「上蓋開き」という問題が生じることがある。
また、冷却のためのシャワーや低温シャワーでは、キャップ内部の空気が冷えて収縮し、内圧が低下して負圧状態が強まり、外気とともにシャワー水を吸い込んでしまう「水吸い込み」の問題が生じることもある。

上蓋が温度差によって不用意に開蓋する「上蓋開き」を防止するために、打栓されてキャップが押しつぶされたとき、キャップ内部の空気が排出され、打栓後に元の形状に復元する際に、速やかにシールが復活してキャップ内が負圧状態になることにより、高温シャワー等でキャップの温度が高くなっても内圧の上昇を抑え、開蓋を防止するようにしたヒンジキャップが従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−９９３１９号公報

従来技術である上記特許文献１記載のヒンジキャップについて簡単に説明する。
図６に示すように、キャップ本体Ａの蓋係合部１１８上面の平坦な蓋係合面１２５に当接する上蓋Ｂの係合部１３３の上内面１３３ａに空気溝１３４を設け、注出筒１０６の内周面にリブからなる内圧逃がし部１４５が設けられている。
このヒンジキャップを打栓時に上部から押圧すると、上蓋Ｂが押しつぶされて、外筒壁１３１の下端が外方に広がるように変形し、上蓋Ｂの係合凸部１３５とキャップ本体Ａの膨出部１２７とのシールが解除されるとともに、上蓋Ｂの内筒１３２が注出筒１０６の内圧逃がし部１４５に乗り上げ変形することにより、注出筒１０６と内筒１３２のシールが解除される。
その結果、注出筒１０６内側の空気室ｂが注出筒１０６の外側の空気室ａと連通し、空気室ａと外気が連通されて、キャップ内の空気が排出される。

打栓後、押圧力が解除されると、上蓋Ｂが元の形状に復帰するが、完全に元の形状に復帰する前にそれぞれのシールが先に復活するので、キャップ内の気圧は負圧状態となる。
従来例は、このようにキャップ内が負圧状態になることによって、高温シャワー等でキャップの温度が高くなっても内圧の上昇を抑えることができるので、開蓋を防止する上で大きな効果を発揮する。
しかしながら、「上蓋開き」を確実に防止するためにキャップ内の負圧を大きくすると、外気とともにシャワー水や外部に付着した水を吸い込んでしまう、前記「水吸い込み」の問題を生じることがあった。
そのため、係合凸部１３５と膨出部１２７とのシール圧を高めて確実にシールしようとすると、上蓋Ｂの外筒壁１３１等のキャップ強度を高めなければならず、コストが高くなる。また、キャップ強度を高めると、打栓時の押圧力で外筒壁１３１を十分に変形させることができずにシールの解除が不十分になることがあり、打栓後に十分な負圧を実現できず、結局、キャップの内圧が上昇して「上蓋開き」が発生してしまうことがあった。

本発明は、上記問題を解決することを課題とし、キャップを閉蓋したときのシールを確実にするとともに、打栓時には容易にシールが解除されるようにすることによって、打栓時にキャップ内を負圧状態にして、加温によるキャップ内の空気の圧力上昇を抑制し、不用意な開蓋を防止するとともに、洗浄や冷却のためのシャワー時に、水がキャップ内に侵入することを確実に防止することができるヒンジキャップを提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、ヒンジキャップとして、容器の口部に取着されるキャップ本体と、キャップ本体にヒンジを介して連設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、容器の口部が嵌合する係合筒部の上部に蓋係合部が立設され、蓋係合部の上部には、外周面に突出した環状膨出部と、環状膨出部から続く頂部平面と、頂部平面の内周側に立設された頂部突出筒とが設けられ、上蓋は、頂壁と、頂壁外周から垂下し所定部位でヒンジに連設する外筒壁とを備え、外筒壁の内周面下部には、蓋係合部の環状膨出部に嵌合して、環状膨出部と第１シール部を形成する下部シール面と、その内周側に蓋係合部の頂部平面に当接する係止上面とを具えた係止凹部が設けられており、外筒壁の係止凹部より上方の内周面には、頂部突出筒の外周面と第２シール部を形成する上部シール面と、上部シール面の上方に垂下して内方に突出する垂下リブとが設けられ、係止上面または頂部平面には、半径方向にエアー溝が形成されていることを特徴とする構成を採用する。

また、ヒンジキャップの他の実施形態として、キャップ本体の蓋係合部より内周側に立設された注出筒は、内周面が上蓋の頂壁から垂設された密封筒の外周面と接して第３シール部を形成するとともに、第３シール部より下方の内周面に突出する縦リブが設けられていることを特徴とする構成、さらに、その具体的実施形態として、上蓋の外筒壁の垂下リブより上方の内周面上部には、キャップ本体の注出筒の上端外周面に当接する支持周面を設けたことを特徴とする構成、キャップ本体の蓋係合部より外周側の上壁上面または上蓋の外筒壁の下端面に、円周上複数個所にわずかに突出する凸面部を形成し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、上蓋の外筒壁とキャップ本体の蓋係合部との間が、環状膨出部と下部シール面で形成される第１シール部および頂部突出筒の外周面と上部シール面で形成される第２シール部の２個所のシール部でシールされているから、シール圧を格別高めなくても確実にシールすることができ、十分な負圧を維持することができる。
また、上蓋の外筒壁内周面の上部シール面の上方に、内方に突出する垂下リブが形成されているから、打栓時には、頂部突出筒の外周面が垂下リブに乗り上げ、第２シール部のシールが解除されるとともに、頂部突出筒からの反力により外筒壁の外方への変形が促され、第１シール部も解除されて、キャップ内外が連通しキャップ内の空気が確実に排出される。
そのため、本発明のヒンジキャップは、打栓時にキャップ内圧を十分に負圧にすることができるとともに、確実にキャップ内外をシールすることができるので、「上蓋開き」と「水吸い込み」とを確実に防止することができる。

また、注出筒内周面に、密封筒と接する第３シール部より下方に縦リブが設けられている実施形態では、打栓時に密封筒が縦リブに乗り上げて、注出筒の内側と外側をも連通し、キャップ内全体を負圧にすることができる。
さらに、外筒壁の内周面上部に、注出筒の上端外周面に当接する支持周面を設けた実施形態では、閉蓋して密封筒が注出筒に嵌挿されているとき、注出筒上部の外方への変形を抑止して第３シール部のシール圧を高め、内容物の漏出を確実に防止することができるとともに、注出筒の内側に形成される空気室の圧力を維持することができる。

本発明の第１実施例であるヒンジキャップを閉蓋した状態を示す断面側面図である。 本発明の第１実施例であるヒンジキャップを開蓋した状態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面側面図である。 図１の要部拡大図であり、（ａ）は打栓前の状態を示し、（ｂ）は打栓時の状態を示している。 本発明の第２実施例であるヒンジキャップを閉蓋した状態を示す断面側面図である。 図４の要部拡大図であり、（ａ）は打栓前の状態を示し、（ｂ）は打栓時の状態を示している。 従来例のヒンジキャップを示す図であり、（ａ）は断面側面図、（ｂ）は図（ａ）の要部拡大図である。

次に、本発明のヒンジキャップについて、実施例を示した図面を参照して説明する。

図１〜３において、Ａは容器本体Ｄに装着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である。
容器本体Ｄの口部１には、外周に環状に突出した係合突条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、容器内を密閉する底壁５と、底壁５に立設される注出筒６と、底壁５の周縁に連設され、容器本体Ｄの口部１に嵌合する係合筒部７とからなっている。
底壁５には、使用時に注出口を開口するための薄肉の弱化部８が、注出筒６の内周側に設けられており、底壁５の上面には、弱化部８によって画成された除去部９を引上げて切断除去するプルリング１０が支柱１１を介して設けられている。

注出筒６は、上部が外方にわずかに広がるように傾斜して、上端は外方に反り返った湾曲部１２を形成しており、内周面下部には垂直方向に突出した縦リブ１３が後述する所定の高さに設けられている。
本実施例では、２本並列した縦リブ１３をヒンジＣ側から約９０°離れた円周上の２個所に設けているが、縦リブ１３は１本だけからなるものでもよく、円周上の位置も適宜決定できる。

係合筒部７は、内周側で底壁５の外周縁と接続するリング状の上壁１５と、上壁１５の内周縁に垂設された内筒１６と、上壁１５の外周縁に垂設された外筒１７と、上壁１５の上部に立設され、上蓋Ｂと係合する蓋係合部１８とからなっており、内筒１６と外筒１７の間には、環状溝形状を呈する環状嵌合部１９が形成されている。
外筒１７の内周下部には、容器本体Ｄの口部１の係合突条２と係合する係止部２０が突出して設けられており、係合筒部７は、打栓することにより環状嵌合部１９に容器本体Ｄの口部１を嵌合し、係合突条２と係止部２０とが係合して、キャップ本体Ａが容器本体Ｄの口部１に装着される。

本実施例の外筒１７は、容器から分離するための機能を有さない単筒状のものであるが、従来技術としてあげた特許文献１と同様に、容易に破断して容器と分離することができる二重筒状のものとしてもよい。
すなわち、外筒１７を、内周側筒部とヒンジに連結する外周側筒部の二重筒構造とし、両筒部をヒンジＣの反対側に設けられた肉厚の連結片と、ヒンジＣ側に間隔をおいて複数配設された破断可能な弱化片とを介して連設することによって、上蓋Ｂを引っ張り上げて弱化片を破断させ、容器本体Ｄの口部１からキャップを容易に分離することができる。

図３に示すように、蓋係合部１８の上部には、外周面に突出した環状膨出部２２と、頂部に環状膨出部２２から続く頂部平面２３と、頂部平面の内周側に立設された頂部突出筒２４とが設けられている。
環状膨出部２２の下面は、後述する上蓋Ｂの下部シール面３６と第１シール部Ｓ１を形成し、頂部突出筒２４の上部は、後述する上蓋Ｂの上部シール面３９と第２シール部Ｓ２を形成するようになっている。
なお、図３において、図２（ａ）のＸ−Ｘ断面における縦リブ１３を想像線（２点鎖線）で示している。

図２（ａ）に示すように、蓋係合部１８より外周側の上壁１５上面の円周上複数個所には、径方向に所定幅で画成され、わずかに突出形成された凸面部２５が設けられている。
凸面部２５は、キャップ本体Ａの上壁１５の側ではなく、上蓋Ｂの外筒壁３１の下端面側に設けてもよい。
図３に示すように、凸面部２５によって、閉蓋時に上壁１５と上蓋Ｂの下端面との間にわずかな隙間が空くようになっており、上壁１５の上面に残留した内容液等が、閉蓋時に飛散することを防止することができるようになっている。
なお、本実施例では、凸面部２５は、ヒンジＣの近傍部位を除いた７個所に設けられているが、その数や配置については適宜決定しうる。また、凸面部２５はなくてもよく、打栓時において上蓋Ｂの下端面と上壁１５の上面との間に隙間が生じるようになっていればよい。

上蓋Ｂは、図１〜３に示すように、頂壁３０と、頂壁３０の周縁に垂設された外筒壁３１とからなり、頂壁３０の下面には、キャップ本体Ａの注出筒６の内周に嵌挿される密封筒３２が垂設されている。
密封筒３２の先端には、注出筒６の内周面に接して第３シール部Ｓ３を形成する端部シール面３３が、わずかに外周に突出して設けられている。
外筒壁３１は、下端外周の所定箇所でヒンジＣを介してキャップ本体Ａと連設し、ヒンジＣの反対側には摘み部３４を具えている。

外筒壁３１の下部には、蓋係合部１８の環状膨出部２２が嵌合する係止凹部３５が設けられ、係止凹部３５は、環状膨出部２２の下面と第１シール部Ｓ１を形成する下部シール面３６と、蓋係合部１８の頂部平面２３に当接する係止上面３７とを具えている。
係止上面３７には、半径方向に延びるエアー溝３８が円周上複数個所に設けられている。
本実施例では、エアー溝３８は、ヒンジ側を含めて円周上４個所に設けられているが、円周上の位置は適宜決定されてよく、４個所に限らず必要に応じて適宜個所設けられてよい。

また、外筒壁３１の係止凹部３５より上方の内周面には、蓋係合部１８の頂部突出筒２４上部の外周面と第２シール部を形成する上部シール面３９が設けられており、上部シール面３９の上方には、内方に突出した垂下リブ４０が設けられている。
本実施例では、上部シール面３９は、外筒壁３１の内周面と面一であるが、必ずしも面一である必要はない。
また、垂下リブ４０は、摘み部３４の内側付近に１個所だけ設けられているが、１個所だけでなく円周上の複数個所に設けられてもよい。

次に、本実施例の使用態様と作用効果について説明する。
まず、上蓋Ｂを閉じてキャップを閉蓋する。
上蓋Ｂをキャップ本体Ａに対して閉じていくと、図１および図３（ａ）に示すように、密封筒３２がキャップ本体Ａの注出筒６に嵌挿され、端部シール面３３が注出筒６の内周面に当接して第３シール部Ｓ３が形成されるようになる。
同時に、上蓋Ｂの係止凹部３５がキャップ本体Ａの蓋係合部１８に係合し、環状膨出部２２に嵌合して、係止凹部３５の下部シール面３６が環状膨出部２２の下面に圧接し第１シール部Ｓ１が形成されるとともに、係止凹部３５より上方の内周面に形成された上部シール面３９が蓋係合部１８の頂部突出筒２４上部の外周面に圧接して第２シール部Ｓ２が形成される。
完全に閉蓋されたキャップ内は、第１シール部Ｓ１、第２シール部Ｓ２の２個所のシール部により外気から密封され、第３シール部Ｓ３により、注出筒６の外側に空気室ａが形成され、内側に空気室ｂが形成される。

容器本体Ｄに内容物が充填された後、容器本体Ｄの口部１に、閉蓋したヒンジキャップの係合筒部７の環状嵌合部１９をあてがい、上方から押圧して打栓し、ヒンジキャップを口部１に装着する。
図３（ｂ）に示すように、打栓時には、上蓋Ｂの頂壁３０の上部より強い押圧力がかかり、係止凹部３５の係止上面３７が、蓋係合部１８の頂部平面２３に圧接しながら外方に摺動し、外筒壁３１は、下端面が凸面部２５および支持部２６に圧接して摺動しながら、わずかに外方に押し開かれるように撓み、上蓋Ｂが押しつぶされるとともに下降する。
そのため、外筒壁３１の下部は外側に広がるように変形し、係止凹部３５が蓋係合部１８から離隔して、環状膨出部２２と下部シール面３６の間の第１シール部Ｓ１が解除されるとともに、凸面部２５および支持部２６により、外筒壁３１の下面と上壁１５との間に空気流通路となるわずかな隙間が確保される。

同時に、上蓋Ｂの下降にともなって垂下リブ４０が蓋係合部１８の頂部突出筒２４の上部に接するようになり、さらに頂部突出筒２４が垂下リブに乗り上げるようになると、頂部突出筒２４上部の外周面と外筒壁３１内周面の上部シール面３９との間の第２シール部Ｓ２も解除される。
そして、係止上面３７に設けられたエアー溝３８を介して、キャップ内の空気室ａが外気と連通する。
係止上面３７に設けたエアー溝３８のかわりに、蓋係合部１８の頂部平面２３側にエアー溝が設けられてもよい。

一方、打栓時の上蓋Ｂの下降により密封筒３２も下降し、端部シール面３３が注出筒６内周の縦リブ１３に乗り上げるようになり、密封筒３２がわずかに撓んで第３シール部Ｓ３の密封が解除される。
このため、キャップ内の空気室ａと空気室ｂとの間にも空気の流通路が形成され、キャップ内外は、空気室ｂから空気室ａ、さらに外気へと完全に連通され、上蓋Ｂの下降によって圧縮された空気は、解除された第３シール部Ｓ３、解除された第２シール部Ｓ２、エアー溝３８、解除された第１シール部Ｓ１を通って、外部に排出される。

その後、打栓が終了し押圧力が解除されると、外方に撓んでいた上蓋Ｂの外筒壁３１が復元し、上蓋Ｂが上昇して元の位置に戻るとともに元の形状に復帰する。
上蓋Ｂが元の位置・形状に復帰する過程で、垂下リブ４０および縦リブ１３が、それぞれ頂部突出筒２４の上部および密封筒３２の端部シール面３３から離れて、第２シール部、第３シール部が復活するが、上蓋Ｂはさらに完全に復帰するまで上昇を続けるので、キャップ内は負圧となる。
さらに、外筒壁３１の係止凹部３５が蓋係合部１８の環状膨出部２２が嵌合するようになって第１シール部Ｓ１も速やかに復活し、外筒壁３１と蓋係合部１８との間が第１シール部Ｓ１、第２シール部Ｓ２の２個所のシール部によって密封されるので、個々のシール圧を格別高くすることなく、キャップ内外のより大きな差圧に耐えることができ、キャップ内外を確実に密封して開蓋を防止するに十分な負圧を維持することができるとともに、シャワー水などの吸い込みを確実に防止することができる。

なお、本実施例では、注出筒６と密封筒３２により第３シール部Ｓ３を形成するとともに、第３シール部Ｓ３のシールを解除する縦リブ１３を設けているが、これら第３シール部Ｓ３および縦リブ１３の構成は必ずしも必要ではなく、キャップの用途等によって適宜採用される。

次に、第３シール部のシールを確実にするように、注出筒に対する上蓋内周面の構成を変更した第２実施例について説明する。
以下、第１実施例と同一の構成部分には同一の符号を付し、相違点を中心に説明する

図４および図５（ａ）において、上蓋Ｂの内周面上部には、環状に突出した支持周面４１が設けられ、注出筒６上端の湾曲部１２の外周面に接している。
支持周面４１には、エアー縦溝４２が湾曲部１２と接する位置より上方に設けられ、上下方向に延びている。
支持周面４１より下方の外筒壁３１内周面には、垂下リブ４０ａが上部シール面３９近くまで内方に突出して垂下している。
垂下リブ４０ａは、実施例１の垂下リブ４０と同様に、摘み部３４の内側付近に１個所だけ設けられているが、１個所だけでなく円周上の複数個所に設けられていてもよい。

本実施例では、注出筒６の湾曲部１２の外周面が支持周面４１に接して、湾曲部１２が密封筒３２との間に挟まれ、注出筒６の内周面が端部シール面３３に向けて押圧されるので、第３シール部のシール圧を高め、空気室ａと空気室ｂを確実にシールすることができる。
このように、第３シール部による密封を確実にすると、プルリング１０を引き、底壁５の除去部９を除去して開封した後、容器本体Ｄの内容物の漏洩を確実に防止することができるとともに、空気室ａと空気室ｂの内圧を独立して制御したい場合などに好適である。

本実施例のヒンジキャップを打栓したときには、図５（ｂ）に示すように、第１実施例と同様に、上蓋Ｂの下降により、端部シール面３３が注出筒６内周の縦リブ１３に乗り上げるようになり、密封筒３２がわずかに撓んで第３シール部Ｓ３の密封が解除される。
このとき、注出筒６の湾曲部１２の外周面は、支持周面４１のエアー縦溝４２が延びる範囲に接し、上蓋Ｂの下降によって圧縮された空気室ｂの空気を逃がすことができるようにしている。
なお、支持周面４１は必ずしもシール面である必要はないので、エアー縦溝４２は設けなくてもよく、また、エアー縦溝４２を湾曲部１２と接する位置より下方まで延ばして、支持周面４１の下端まで設けてもよい。

本発明のヒンジキャップは、打栓時にキャップ内を負圧状態にして、加温によるキャップ内の空気の圧力上昇を抑制し、開蓋を防止するとともに、シャワー時に、水がキャップ内に侵入することを確実に防止することができるから、高温の内容物を充填したり、温度差の大きい高温シャワーなどを施す容器に装着するヒンジキャップとして広く用いることができる。

Ａ キャップ本体
Ｂ 上蓋
Ｃ ヒンジ
Ｄ 容器本体
Ｓ１ 第１シール部
Ｓ２ 第２シール部
Ｓ３ 第３シール部
ａ、ｂ 空気室
１ 口部
２ 係合突条
５ 底壁
６ 注出筒
７ 係合筒部
８ 弱化部
９ 除去部
１０ プルリング
１１ 支柱
１２ 湾曲部
１３ 縦リブ
１５ 上壁
１６ 内筒
１７ 外筒
１８ 蓋係合部
１９ 環状嵌合部
２０ 係止部
２２ 環状膨出部
２３ 頂部平面
２４ 頂部突出筒
２５ 凸面部
３０ 頂壁
３１ 外筒壁
３２ 密封筒
３３ 端部シール面
３４ 摘み部
３５ 係止凹部
３６ 下部シール面
３７ 係止上面
３８ エアー溝
３９ 上部シール面
４０ ４０ａ 垂下リブ
４１ 支持周面
４２ エアー縦溝
１０６ 注出筒
１１８ 蓋係合部
１２５ 蓋係合面
１２７ 膨出部
１３１ 外筒壁
１３２ 内筒
１３３ 係合部
１３３ａ 上内面
１３４ 空気溝
１３５ 係合凸部
１４５ 内圧逃がし部

Claims (4)

1. 容器の口部に取着されるキャップ本体と、キャップ本体にヒンジを介して連設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、容器の口部が嵌合する係合筒部の上部に蓋係合部が立設され、
   蓋係合部の上部には、外周面に突出した環状膨出部と、環状膨出部から続く頂部平面と、頂部平面の内周側に立設された頂部突出筒とが設けられ、
   上蓋は、頂壁と、頂壁外周から垂下し所定部位でヒンジに連設する外筒壁とを備え、
   外筒壁の内周面下部には、蓋係合部の環状膨出部に嵌合して、環状膨出部と第１シール部を形成する下部シール面と、その内周側に蓋係合部の頂部平面に当接する係止上面とを具えた係止凹部が設けられており、
   外筒壁の係止凹部より上方の内周面には、頂部突出筒の外周面と第２シール部を形成する上部シール面と、上部シール面の上方に垂下して内方に突出する垂下リブとが設けられ、
   係止上面または頂部平面には、半径方向にエアー溝が形成されていることを特徴とするヒンジキャップ。
2. キャップ本体の蓋係合部より内周側に立設された注出筒は、内周面が上蓋の頂壁から垂設された密封筒の外周面と接して第３シール部を形成するとともに、第３シール部より下方の内周面に突出する縦リブが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. 上蓋の外筒壁の垂下リブより上方の内周面上部には、キャップ本体の注出筒の上端外周面に当接する支持周面を設けたことを特徴とする請求項１または２記載のヒンジキャップ。
4. キャップ本体の蓋係合部より外周側の上壁上面または上蓋の外筒壁の下端面に、円周上複数個所にわずかに突出する凸面部を形成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヒンジキャップ。

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