説明

口栓

【課題】瓶内の圧力の上昇に対応でき外気の流入を防止しかつ実用的強度を有する口栓を提供する。
【解決手段】中栓2、ヘッドキャップ3及び弁シート4を有し、中栓は、円筒状の周壁部15及びガス抜き孔19が貫通する底部16を有する中栓本体12と、周壁部の開口端で径方向外方に拡がるフランジ部11と、で形成され、ヘッドキャップは、周壁部の開口を閉塞する蓋部27と、蓋部から突出する円筒状の外筒部26と、外筒部の内側で蓋部から外筒部の外端よりも外方に突出し端面が同一平面内に在る円筒状のキャップ部25と、を備え、弁シートは、シート状の弾性体で形成され、中栓内に弁シートがガス抜き孔を塞ぐように底部に配され、キャップ部の端面の全体が弁シートを底部に押圧し外筒部がフランジ部に掛止されて一体化され、中栓及び蓋部で囲まれた空間と外部とを連通させる放出流路が設けられている口栓。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発酵、気温変化等により気体が発生する液体、例えば日本酒を充填した瓶に用いられる口栓に関する。
【背景技術】
【0002】
日本特有の醸造酒である日本酒は、近年生酒および活性酒のように火入れ工程を経ない日本酒または出荷前に熱処理を行う生酒の人気が高まっている。
生酒は、アルコール発酵の後に濾過により酵母を取り除いて一升瓶等に瓶詰めされるが、瓶詰めされた後にも一部残留する酵母および溶存する酵素によってゆっくりと発酵が進む。そのため、熱処理前の生酒が充填された瓶の内部は、密閉状態ではアルコール発酵により生じた二酸化炭素によって陽圧(加圧状態)となり突然に口栓が飛ぶ(外れる)という問題があった。
【0003】
また、一升瓶に瓶詰めされた生酒に対して出荷前の湯せん方式、熱湯に浸す等による熱処理(加熱殺菌)を行うとき、冠頭締めされた通常の密閉型の口栓では、内部の圧力上昇により瓶の割れまたは冠頭が暴発し、作業者にとって危険であるとともに後かたづけも大変であった。そこで、瓶の割れまたは冠頭の暴発を避けるために、口栓を瓶の口から取り外し瓶の口に載せた状態で作業が行われていた。
【0004】
しかし、口栓を瓶の口に載せた状態では、瓶が転倒したときに瓶内に水が入り、商品ロスを生ずる。
そこで、生酒等が充填され陽圧となったとき、および熱処理を行うときに、瓶内のガス抜きを行うことができかつ外部から瓶内への雑菌の混入を防止する口栓が提案されている(特許文献1,2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】登録実用新案第3005237号公報
【特許文献2】特開2005−1696号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1で提案された口栓は、瓶内のガス抜きおよび瓶内への雑菌の混入防止が微多孔質フィルムにより行われる。しかし、特許文献1で提案された口栓は、瓶内が陰圧になったときの瓶内への外気の流入を防止することができず、酸化による酒質の劣化が懸念される。
特許文献2で提案された口栓は、逆流防止効果を有する逆止弁により瓶内への外気の流入が防止されるが、逆止弁周りの実用的な強度に若干不安がある。
【0007】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、瓶内の圧力の上昇に対応でき外気の流入を防止することができかつ実用的な強度を有する口栓を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る口栓は、容器の口を塞ぐ口栓であって、中栓、ヘッドキャップおよび弁シートを有し、前記中栓は、円筒状の周壁部および前記周壁部の一端を閉じる底部を有し前記底部を先にして前記容器の口に嵌め入れられることにより前記容器の内外を遮断する中栓本体と、前記周壁部の他端に連続して径方向外方の全周に拡がり前記容器の口の端に係止されることにより前記中栓本体の前記容器内への過度の進入を制限する環状のフランジ部と、で形成され、前記中栓本体は、前記周壁部の内外を連通させるガス抜き孔を前記底部に備え、前記ヘッドキャップは、前記周壁部の前記フランジ部側の開口を閉塞可能な蓋部と、前記蓋部に一端が連続し全体として前記蓋部に直交して突出する円筒状の外筒部と、前記外筒部の内側に配されて前記蓋部に一端が連続し他端が前記外筒部の他端よりも前記外筒部の軸心方向外方に突出し少なくとも突出端側が円筒状のキャップ部と、を備え、前記弁シートは、前記キャップ部の突出端を閉塞可能なシート状の弾性体で形成されており、前記中栓本体内において前記弁シートが前記ガス抜き孔を塞ぐように前記底部に配され、前記キャップ部は、その突出端の一部または全部が前記弁シートを前記底部に押圧する状態で前記外筒部が前記フランジ部に掛止されて前記中栓に一体化され、前記中栓および前記蓋部により囲まれた空間と外部とを連通させる放出流路が設けられる。
【0009】
前記キャップ部は、その突出端に前記底部への前記弁シートの押圧に寄与しない切り欠きを有するものとしてもよい。
好ましくは、前記中栓は、前記底部の内側表面から突出する円環状の底リブを備え、前記底リブにおける円形に一周する突出端が前記中栓の軸心に直交する1つの平面に含まれており、前記弁シートが、前記キャップ部の突出端面と前記底リブの突出端との間に挟まれて一体化される。
【0010】
前記外筒部を前記フランジ部に掛止する手段は、前記外筒部の外面から突出して周方向に伸び突出端が円を描く係合突部と、前記フランジ部の内面から突出し突出端が円を描いて環状に1周し当該円の径が前記係合突部の描く円の径よりも小さく前記外筒部の外径よりも大きな掛止環と、で構成され、 前記掛止環を乗り越えて前記中栓内に進入した前記係合突部が前記掛止環に掛止されて前記中栓、前記ヘッドキャップおよび前記弁シートの一体化が維持され、前記放出流路は、周方向に伸びた前記係合突部の欠落部分により形成される。
【0011】
前記弁シートは、それぞれが分割された円筒の一部を構成する複数の円弧状凸部または外観が円筒の環状凸部がシート状の一方の表面から突出し、前記円筒の外径が前記キャップ部における円筒状の突出端側の内径よりも小さく形成することができる。
前記弁シートは、線対称の2つのシート状部分が対称線を含む折り曲げ可能な連結部で連結され、前記連結部で2つ折りされて前記中栓および前記ヘッドキャップに一体化されたものとしてもよい。
【発明の効果】
【0012】
本発明によると、瓶内の圧力の上昇に対応でき外気の流入を防止することができかつ実用的な強度を有する口栓を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】図1は口栓の正面断面図である。
【図2】図2は口栓を図1の左から見たときの断面図である。
【図3】図3は中栓の平面図である。
【図4】図4は中栓の正面部分断面図である。
【図5】図5はヘッドキャップの正面図である。
【図6】図6はヘッドキャップを図5の下から見た図(裏面図)である。
【図7】図7は弁シートを示す図である。
【図8】図8は口栓におけるガス抜きの様子を示す図である。
【図9】図9は図1におけるA−A矢視断面の部分拡大図である。
【図10】図10は他の口栓の正面断面図である。
【図11】図11は他のヘッドキャップの形態を示す図である。
【図12】図12は他のヘッドキャップの形態を示す図である。
【図13】図13は他の弁シートの形態を示す図である。
【図14】図14は他の弁シートの形態を示す図である。
【図15】図15は他の弁シートの形態を示す図である。
【図16】図16は他の形態のヘッドキャップを示す図、図17はヘッドキャップ3Hが使用された口栓1Hの正面断面図である。
【図17】図17は他のヘッドキャップが使用された口栓の正面断面図である。
【図18】図18は他の口栓におけるガス抜きの様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図1は口栓1の正面断面図、図2は口栓1を図1の左から見たときの断面図、図3は中栓2の平面図、図4は中栓2の正面部分断面図、図5はヘッドキャップ3の正面図、図6はヘッドキャップ3を図5の下から見た図(裏面図)、図7は弁シート4を示す図である。
なお、図1,2の左半分は、中栓2のみを切断した図、図5(b)は図1,2とは異なる形態のヘッドキャップ3の正面部分断面図、図7(a)は弁シート4の正面部分断面図、図7(b)は弁シート4の裏面図である。
【0015】
口栓1は、中栓2、ヘッドキャップ3および弁シート4からなる。
中栓2は、フランジ部11および中栓本体12からなる。
フランジ部11は厚さを有する円板状である。フランジ部11は中央部分に断面形状が円形の孔13(以下「掛止孔13」という)を備え、その円板状の一方の面が鍋型の中栓本体12に連続している。「鍋型」とは、全体として一端が閉じられた円筒状の形状をいう。掛止孔13には、フランジ部11の外方面20(中栓本体12に連続しない側の面)から内方に所定の距離を隔てた位置に、周面から突出して1周する掛止環14が設けられている。掛止環14の内方端は、平面視(図3参照)において円形である。掛止環14の断面端縁は、外方に凸状の湾曲面である。
【0016】
フランジ部11の外方面20には、梨地加工がなされている。「梨地加工」とは、梨の実の表皮に似た外観となるように、表面に細かい凹凸を施すことをいう。
フランジ部11の外周にはローレット21が設けられている。
中栓本体12は、全体として円筒状の周壁部15と、周壁部15におけるフランジ部11とは反対側の端を閉じる底部16とからなる。周壁部15は、その軸心方向における中央から少しフランジ部11側に偏った位置に段を有し、段よりも底部16側の内径および外径が、それぞれフランジ部11側の内径および外径よりも小さい。
【0017】
周壁部15と底部16とが連続する部分は、周壁部15の軸心を含む断面において湾曲する曲面となっている。底部16は、その外側の面が、周壁部15と底部16とが連続する部分に段を形成することなく周壁部15の内方に凸である球面状に湾曲している。底部16の内面は、周壁部15の軸心に直交する平らな環状の面(「平坦面17」という)と、平坦面17の内側の内方に凸の球面状の面(「球状面18」という)とからなる。
【0018】
底部16には、その中心を貫通し球状面18に開口するガス抜き孔19を有する。
中栓2は、合成樹脂、例えばポリエチレンで製作される。
ヘッドキャップ3は、図1,2,5,6を参照して、ヘッド部24およびキャップ部25からなる。ヘッド部24は、円筒状の外筒部26および外筒部26の一端を閉じる円板状の蓋部27からなる。外筒部26は、その外径がフランジ部11における掛止孔13の内径よりも小さく、かつ掛止環14の内方端の内径よりも小さい。外筒部26における開放側(図5における下側)の端近傍の外周には、周面から突出して周方向に延びた係合突部28が設けられている。係合突部28の外面は、外方に凸状の湾曲面である。
【0019】
図6を参照して、係合突部28は、外筒部26の外周を1周するのではなく、180度離れた2箇所において欠落している。この欠落する部分を「欠落部分29」という。係合突部28は、外筒部26からの突出の程度(大きさ)が周方向において等しく、欠落部分29,29を除くその外方端30は、平面視(裏面図である図6参照)において円形である。係合突部28の外径(外方端30の径)は、掛止環14の突出する端の径よりも大きくフランジ部11における掛止孔13の径(内径)よりも小さい。
【0020】
蓋部27の径は外筒部26の外径よりも大きく、その一部は、外筒部26よりも外方に鍔状に拡がる。
キャップ部25は、外観が外筒部26の内径よりも外径が小さな略円柱状であり、少なくとも一端側が中空の円筒形状である。キャップ部25は、ヘッド部24(外筒部26)の内側に配されてその他端が蓋部27に連続し閉じられている。キャップ部25は、外筒部26よりもその長さが長い。キャップ部25の先端面は同一平面内に在り、なめらかであって意図的には凹凸が設けられていない。また、キャップ部25は、その外径が中栓2における平坦面17の外径よりも小さく、その内径が平坦面17の内径よりも大きい。
【0021】
ここでいう「先端面」とは平面だけでなく湾曲面も含み、湾曲面の場合、「先端面は同一平面内に在り」とは、最先端の母線が同一平面内に在ることをいう。
キャップ部25およびヘッド部24は、合成樹脂、例えばポリプロピレンで製作され、これらは一体のものとして成形加工される。
弁シート4は、シート本体34および円形凸部35からなる。シート本体34は、略一定の厚さを有する円形であり、その径はヘッドキャップ3のキャップ部25の外径より大きく、中栓2の平坦面17の外径よりも小さい。円形凸部35は、形状が円柱であり、その径は、ガス抜き孔19の外径よりも小さい。円形凸部35は、シート本体34の一方の表面の中心に同心円状に配されて外方に突出する。弁シート4は、エラストマー、例えばシリコーンゴムで一体に成形される。
【0022】
口栓1は、中栓2、ヘッドキャップ3および弁シート4を以下のように一体化して形成される。
はじめに、弁シート4は、円形凸部35を先にして中栓2の内部に差し入れられ、円形凸部35がガス抜き孔19内に納められて底部16の上に置かれる。円形凸部35は、ガス抜き孔19内に収容されることにより、弁シート4の位置決めをする。円形凸部35は、弁シート4の本来の機能を左右するものではなく、これを設けない弁シートとしてもよい。
【0023】
続いて、ヘッドキャップ3は、キャップ部25側(蓋部27の反対側)を先にして、中栓2内部に挿入される。ヘッドキャップ3は、その係合突部28が中栓2の掛止環14により一旦進入を阻止される。さらに蓋部27が強く押されると係合突部28が掛止環14を乗り越え、ヘッドキャップ3は、キャップ部25の先端が弁シート4を介して中栓2における底部16の平坦面17に当接し、その進入が停止される。
【0024】
ヘッドキャップ3は、掛止環14により中栓2から抜け出るのが防止される。また、ヘッドキャップ3は、キャップ部25の先端が弁シート4を底部16(平坦面17および球状面18)に押しつけ保持することにより、弁シート4と底部16との間、つまりガス抜き孔19と中栓2の内部との間をシールする。
口栓1では、ヘッドキャップ3のキャップ部25は、中栓2の形状、具体的には掛止環14と平坦面17との距離および弁シート4のシート本体34の厚さを考慮し、その係合突部28が掛止環14に掛止されたときに、キャップ部25の先端が適切にシート本体34を平坦面17に押しつけるように、その長さが決定される。このときのキャップ部25の先端と底部16の内面との距離は、弁シート4のシート本体34の厚さよりも小さくされる。
【0025】
また、この状態で、ヘッドキャップ3における外筒部26から外方に張り出した蓋部27のフランジ部11側を向く表面36と、この表面36に対向するフランジ部11の外方面20との間に隙間が生ずるように、ヘッドキャップ3および中栓2が設計される。
次に、口栓1におけるガス抜きの動作について説明する。
図8は口栓1におけるガス抜きの様子を示す図、図9は図1におけるA−A矢視断面の部分拡大図である。図8における符合BTは、口栓1により封がされた日本酒の瓶である。
【0026】
熱処理により圧力が上昇した瓶BT内におけるガスGは、中栓2のガス抜き孔19を通過し、弁シート4を押し上げる。瓶BT内の圧力が小さいときは、弁シート4は、底部16の球状面18からシート本体34が浮き上がっても、平坦面17ではキャップ部25に押圧され、ガスGの放出が抑えられる。
しかし、瓶BT内の圧力が高くなると、弁シート4がキャップ部25を底部16から離れる方向に強く押圧し、キャップ部25のわずかな移動およびキャップ部25のシート本体34へのわずかな食い込みにより弁シート4と平坦面17との間に隙間GPが生ずる。瓶BT内のガスGは、生じた隙間GPから中栓2内に進入し、ヘッドキャップ3の係合突部28における欠落部分29,29と中栓2の掛止孔13の内面との間SP(図9参照)、およびフランジ部11の外方面20と蓋部27のフランジ部11側を向く表面36との間を通って、外部に放出される。
【0027】
瓶BT内のガスGが外部に放出され、瓶BT内のガス圧が低下して弁シート4におけるシート本体34の弾性力がこれに打ち勝つと、平坦面17とシート本体34との間に生じた隙間GP、すなわちガスGの放出路が消滅する。この後、瓶BT内の圧力が再び高まるまで、瓶BTは密閉状態が維持される。
これとは逆に、例えば瓶BT内の温度が下がり瓶BT内の圧力が外部の圧力より低下した場合、弁シート4は相対的に高い中栓2内の圧力により底部16の表面に押しつけられ、弁シート4と底部16内面(平坦面17および球状面18)とがシールされる。また、ヘッドキャップ3はシート本体34を平坦面17に押圧するので、瓶BT内への外気の混入は強力に防止され、瓶BT内は密閉状態が保たれる。
【0028】
このように、口栓1は、取り付けられる瓶BT内の圧力が高まったとき、瓶BT内のガスGを外部に放出し、瓶BT内の圧力が低下したとき、外気の瓶BT内への進入を防止することができる。そのため、口栓1は、熱処理(瓶燗)により瓶BT内で圧力が上昇したときにも栓飛びが生じない。また口栓1は、ガス抜きを行う機能により、栓飛びしない場合に生ずる瓶の割れ(破瓶)を防止することができる。
【0029】
口栓1は、弁シート4がキャップ部25により中栓2内に一体化されているため、実用上十分な強度を有する。
図10は他の口栓1Bの正面断面図である。
口栓1Bは、中栓2B、ヘッドキャップ3および弁シート4からなる。
ヘッドキャップ3および弁シート4は、口栓1におけるものと略同じであり、これらの各部については、図10において口栓1における符合と同一の符合を付しその説明を省略する。
【0030】
中栓2Bは、フランジ部11および中栓本体12Bからなる。
フランジ部11が厚さを有する円板状であること、フランジ部11が中央部分に断面円形の掛止孔13を備えること、およびその円板状の一方の面が鍋型の中栓本体12Bに連続していることは、口栓1における中栓2と同じである。掛止孔13に設けられた掛止環14も中栓2におけるものと同じである。
【0031】
中栓本体12Bは、全体として円筒状の周壁部15と、周壁部15におけるフランジ部11とは反対側の端を閉じる底部16Bとからなる。周壁部15および底部16Bも、基本的な形態は口栓1における中栓2と同じである。
ただし、中栓2Bは、以下の点で口栓1における中栓2と異なる。
中栓2Bは、底部16Bの内側表面から突出する円環状の底リブ41Bを備える。底リブ41Bの軸心は、ガス抜き孔19の中心に一致する。底リブ41Bは、中栓本体12Bの軸心を含む断面においてその端縁の形状が円弧であり、円形に一周する突出端は平面に含まれてその平面は中栓2Bの軸心に直交する。断面端縁の形状は、面取りされた矩形の一部または面取りされた台形の一部(底辺抜き)とすることもできる。底リブ41Bは、平面視(図10を上から下に見たとき)円形のガス抜き孔19と同心円となるように配されている。幅を有する環状の底リブ41Bは、後に説明するヘッドキャップ3におけるキャップ部25の円筒断面を重ねたときに、重なり合う部分(幅)が生ずるようにその幅が設計される。断面端縁が円弧状の底リブ41Bは、環の幅の半分以上がキャップ部25の円筒断面と重なり合う。ここで「重ねる」とは、例えばそれぞれの製作図面の該当する部分を重ねることを意味する。底リブ41Bの幅の中心を通る円が、ヘッドキャップ3Eの断面の中心を通る円に一致するように底リブ41Bを設けるのが好ましい。
【0032】
底リブ41Bから底部16Bが周壁部15に連続する部分までの(円環状の)内側表面は、周壁部15の軸心に直交する平らな環状の平坦面17である。
口栓1Bは、弁シート4と底リブ41Bとにより、ガス抜き孔19(口栓1Bが取り付けられた瓶等の内部)と中栓2B(瓶等の外部)との間がシールされる。
日本酒の瓶BT等に取り付けられた口栓1Bにおける瓶BT内のガス抜きの動作は、口栓1と同じである。すなわち、圧力が高まった瓶BT内のガスGは弁シート4を押し上げ、弁シート4はヘッドキャップ3をわずかに押し上げ、およびキャップ部25をわずかに食い込ませて、(図8と同様に)底リブ41Bとの間に隙間が生ずる。瓶BT内のガスGは、この隙間から中栓2B内に進入し、ヘッドキャップ3の係合突部28における欠落部分29,29と中栓2Bの掛止孔13の内面との間等を経て外部に放出される。
【0033】
ガスGの放出により瓶BT内のガス圧が低下すると、球状面18と弁シート4との隙間および弁シート4と底リブ41Bとの隙間が解消し、弁シート4と底リブ41Bとの間のシールが復活する。
図11は他のヘッドキャップ3Cの形態を示す図である。図11において(a)は正面部分断面図、(b)は裏面図である。
【0034】
ヘッドキャップ3Cは、ヘッド部24Cにおける係合突部28Cがヘッドキャップ3におけるような欠落部分29,29を有さず、外筒部26の外周を1周する。ヘッドキャップ3Cは、外筒部26における係合突部28Cと蓋部27との間に、径方向に貫通する通気孔43Cを周方向に等間隔に4つ備えている。
複数の通気孔43C,…,43Cは、口栓において底部16,16Bと弁シート4との間を通過したガスGを、中栓2,2B内から外部に放出するためのものである。
【0035】
外筒部26に設けられる通気孔43Cの大きさ(径)、形状および数は、この機能を果たす範囲で任意のものとすることができる。
ヘッドキャップ3Cの他の構成は、上述したヘッドキャップ3と同じであり、図11においてヘッドキャップ3と同じ符号を付しその説明を省略する。また、ヘッドキャップ3Cは、ヘッドキャップ3と同様にして口栓に組み入れられる。
【0036】
図12は他のヘッドキャップ3Dの形態を示す図である。図12において(a)は平面図、(b)は正面部分断面図である。
ヘッドキャップ3Dもヘッドキャップ3Cと同様に、ヘッド部24Dにおける係合突部28Dが、欠落部分29,29を有さず外筒部26の外周を1周する。ヘッドキャップ3Dは、蓋部27Dに、キャップ部25と外筒部26との間を外部に連通させる通気孔43Da、およびキャップ部25の内側を外部に連通させる通気孔43Dbを、それぞれ4つずつ備える。
【0037】
通気孔43Da,43Dbは、底部16,16Bと弁シート4との間を通過したガスGを、中栓12,12B内から外部に放出するために設けられる。
ヘッドキャップ3Dの他の構成は、ヘッドキャップ3,3Cと同じであり、図12においてヘッドキャップ3と同じ符号を付しその説明を省略する。ヘッドキャップ3Dは、ヘッドキャップ3と同様にして口栓に組み入れられる。
【0038】
キャップ部25と外筒部26との間を外部に連通させる通気孔43Da、およびキャップ部25の内側を外部に連通させる通気孔43Dbの数は、それぞれ1つ以上3つ以下または5つ以上としてもよい。
ヘッドキャップ3Dは、通気孔43Daおよび通気孔43Dbにいずれかのみを有するものとしても、底部16,16Bと弁シート4との間を通過したガスGを中栓12,12B内から外部に放出する機能を果たすことができる。
【0039】
図13ないし図15はそれぞれ他の弁シート4E,4F,4Gの形態を示す図である。図13および図14において(a)は平面図、(b)は正面部分断面図であり、図15において(a)は正面部分断面図、(b)は裏面図である。
図13に示される弁シート4Eは、シート本体34、円形凸部35および環状凸部37Eからなる。シート本体34、円形凸部35は、弁シート4におけるものと同じであり、その説明を省略する。
【0040】
環状凸部37Eは、その外径に比べて長さが短い円筒状であり、シート本体34における円形凸部35とは反対側の表面に、シート本体34と同心円状に配されて突出する。環状凸部37Eは、外径が、組み合わされるヘッドキャップ3,3C,3Dのキャップ部25の内径よりもわずかに小さい。環状凸部37Eは、弁シート4Eが口栓に組み入れられるときに、ヘッドキャップ3,3C,3Dとの位置関係を適正なものとする役割を果たす。
【0041】
図14に示される弁シート4Fは、シート本体34、円形凸部35および複数の円弧状凸部38F,…,38Fからなる。シート本体34、円形凸部35は、弁シート4におけるものと同じであり、その説明を省略する。
円弧状凸部38F,…,38Fは、シート本体34における円形凸部35とは反対側の表面に設けられている。それぞれの円弧状凸部38Fは、弁シート4Eにおける円筒状の環状凸部37Eをその軸芯を含む面で周方向に12分割したその1つに相当する形状を有する。円弧状凸部38Fは、等分割前の円筒の外周面に相当する表面(「外面39F」という)の曲率半径が、環状凸部37Eに組み合わされるヘッドキャップ3,3C,3Dのキャップ部25の内径よりもわずかに小さい。円弧状凸部38Fは、6つが、それぞれの外面39F,…,39Fの曲率中心を一致させて、周方向に等間隔に配置されている。
【0042】
円弧状凸部38F,…,38Fは、環状凸部37Eと同じ役割、すなわち、弁シート4Fが口栓に組み入れられるときに、ヘッドキャップ3,3C,3Dとの位置関係を適正なものとする役割を果たす。円弧状凸部38F,…,38Fの数は6つに限られず、5つ以下または7以上としてもよい。
2種類の弁シート4E,4Fのいずれも、上述した弁シート4と同様に、口栓1,1Bが取り付けられた瓶BT内の高いガス圧により、シート本体34と球状面18との間およびシート本体34と平坦面17または底リブ41Bとの間にわずかに隙間が生じ、瓶BT内のガス抜きが行われる。
【0043】
図15に示される弁シート4Gは、シート本体34Gおよび円筒状凸部42Gからなる。
シート本体34Gは、円板を2つその周面を接して並べた形状である。2つの円板が接する部分(「連結部44G」という)は、2つの円板状部分45Ga,45Gbを折り重ね可能なようにその厚みが小さく、一方の表面の側に偏っている。つまり、2つの円板状部分45Ga,45Gbは、連結部44Gにおける1本の線について線対称である。
【0044】
円筒状凸部42Gは、一方の円板状部分45Gaにおける、連結部44Gが偏る側とは反対側に設けられる。円筒状凸部42Gは、その軸心を円板状部分45Gaの軸心に一致させて円筒状に突出する。円筒状凸部42Gの外径は、ガス抜き孔19の外径よりも小さい。シート本体34Gは、円筒状凸部42Gの軸心から円板状部分45Gaの軸心を通りこれらを貫通する貫通孔46Gを備える。
【0045】
口栓1,1Bに使用された弁シート4Gは、口栓1,1Bが取り付けられた瓶BT内のガスGの圧力が高まると、ガスGは、貫通孔46Gを経て円板状部分45Gbに作用する。円板状部分45Gbは、キャップ部25を押圧しおよびキャップ部25を食い込ませて他方の円板状部分45Gaとの間に隙間を生じさせる。瓶BTのガスGは、この隙間を通過し、中栓2,2B内に進入し、外部に抜け出る。
【0046】
円板状部分45Gbに、弁シート4Eにおける環状凸部37E、または弁シート4Fにおける複数の円弧状凸部38F,…,38Fを設けて、これらにヘッドキャップ3,3C,3Dとの位置関係を適正なものとする役割を持たせてもよい。
弁シート4E,4F,4Gは、エラストマー、例えばシリコーンゴムで一体に成形される。
【0047】
図16は他の形態のヘッドキャップ3Hを示す図、図17はヘッドキャップ3Hが使用された口栓1Hの正面断面図である。図16(a)はヘッドキャップ3Hの正面図、図16(b)はヘッドキャップ3Hの裏面図である。
ヘッドキャップ3Hは、ヘッド部24およびキャップ部25Hからなる。ヘッド部24の構造等はヘッドキャップ3におけるものと同じである。
【0048】
キャップ部25Hには、その開放側の端における180度周方向に離れた2箇所に、解放端の端縁から軸心方向に所定長さおよび周方向に所定の幅の切り欠き51H,51Hを備える。切り欠き51Hは、図16に示されるように、正面視において形状が矩形である。キャップ部51Hの突出端は、弁シート4のシート本体34を底部16に向けて押圧しガス抜き孔19と中栓2の内部との間をシールするが、切り欠き51Hは、弁シート4(シート本体34)の押圧に寄与しない。
【0049】
切り欠き51Hの周方向における位置は、係合突部28における欠落部分29,29の周方向の位置と無関係に決定することができる。切り欠き51Hの大きさおよび数は、所望する口栓のガス放出圧に応じた適切なものとすることができる。切り欠き51Hは、ガス抜き孔(口栓1が取り付けられた容器)内のガス圧力が高まったときに弁シート4の動作を妨げないものであれば、その高さ(図5における上下長さ)およびその幅を自由に設定することができる。
【0050】
口栓1Hにおける上述した口栓1と同じ構成を有するものについては、図16および図17において口栓1Hにおけると同じ符号を付しその説明を省略する。
次に、口栓1Hにおけるガス抜きの動作について説明する。
図18は口栓1Hにおけるガス抜きの様子を示す図である。図18において(b)は、口栓1Hの平面図である図(a)のB−C−D線での部分断面図であり、図(b)の中心線の左側と右側とは視点が90度異なる。
【0051】
熱処理により圧力が上昇した瓶BT内におけるガスGは、中栓2のガス抜き孔19を通過し、弁シート4を押し上げようとする。しかし、瓶BT内の圧力が低い状態では、シート本体34の弾性力が瓶BT内の圧力に打ち勝ち、キャップ部25Hに押圧されるシート本体34と球状面18および平坦面17とのシールによりガスGの放出が抑えられる。
しかし、瓶BT内の圧力が高くなると、シート本体34が押し上げられて球状面18との間に隙間が生ずる。この隙間に入り込んだ高い圧力のガスGにより、キャップ部25Hにおける切り欠き51Hが設けられた部分ではシート本体34が切り欠き51H側に変形し、平坦面17においてもシート本体34との間に隙間GPが生ずる。瓶BT内のガスGは、生じた隙間GPから中栓2内に進入し、ヘッドキャップ3Hの係合凸部28における欠落部分29と中栓2の掛止孔13の内面との間SP(図9参照)、およびフランジ部11の外方面20と蓋部27のフランジ部11側を向く表面36との間を通って、外部に放出される。
【0052】
瓶BT内のガスGが外部に放出され、瓶BT内のガス圧が低下して弁シート4におけるシート本体34が弾性力により収縮すると、切り欠き51H部分に生じた平坦面17とシート本体34との間の隙間GP、すなわちガスGの放出路が消滅する。この後、瓶BT内の圧力が再び高まるまで、瓶BTは密閉状態が維持される。
瓶BT内の圧力がシート本体34を変形させるのに十分ではないほどに低下したとき、弁シート4と中栓2の底部16とのシールが回復し、瓶BT内への外気の混入は防止され、瓶BT内は密閉状態に保たれる。
【0053】
表1は口栓1,1Hについて弁シートによるシール状態が解除される最小圧力(通過圧)を調べた結果である。
【0054】
【表1】

【0055】
表1の調査に使用した口栓1,1Hは、清酒の1升瓶に取り付け可能な大きさである。口栓1,1Hにおける中栓2およびヘッドキャップ3,3Hは、ポリエチレンで製作された。弁シート4,4Gは、シリコーンゴムで製作された。弁シート4のシート本体34の厚さは0.8mm、弁シート4Gのシート本体34Gの厚さは0.4mmである。
通過圧の測定は、一升瓶の口を模した開口部分および加圧装置との接続口を有する耐圧容器、コンプレッサおよびこれらを接続する耐圧ホースを使用して行った。表1の通過圧の各数値は、一升瓶の口を模した耐圧容器の開口部分に口栓1,7を取り付けてこれらを水中に沈め、コンプレッサから耐圧容器に供給される空気の設定圧を徐々に高めて水中に気泡が生じたときの設定圧を記録したものである。
【0056】
表1から、キャップ部25Hの先端に意図的に設けられた切り欠き51Hを有するヘッドキャップ3Hが使用された口栓1Hでは、切り欠き51H等の凹凸を有しないヘッドキャップ3が使用された口栓1に比べて、低い圧力でシールが解除される。
通過圧は切り欠き51Hの幅W(図16(a)参照)の大きさに依存する。したがって、口栓1,1Hは、切り欠き51Hの有無、および切り欠き51Hの幅Wを種々の値とすることにより、任意の通過圧を設定することができる。
【0057】
したがって、口栓1,1Hは使用される用途(必要な通過圧)により種々のものを使い分けることができる。例えば発泡性の発酵飲料には、キャップ部25の先端に切り欠き51H等の凹凸を有しないヘッドキャップ3を使用することにより、加熱殺菌での内部のガスの放出を防ぐことができる。これほどの通過圧を要しない用途には、求められる通過圧に応じて切り欠き51Hの幅Wを設定する。
【0058】
上述の実施形態において、口栓1,1B,1H、および口栓1,1B,1Hの各構成または全体の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【0059】
本発明は、発酵、気温変化等により気体が発生する液体、例えば日本酒を充填した瓶に用いられる口栓に利用することができる。
【符号の説明】
【0060】
1,1B,1H 口栓
2,2B 中栓
3,3C,3D,3H ヘッドキャップ
4,4E〜4G 弁シート
11,11C フランジ部
12,12B 中栓本体
14 掛止環
16,16B 底部
19 ガス抜き孔
25,25H キャップ部
26 外筒部
27,27D 蓋部
28,28C,28D 係合突部
29 欠落部分
37E 環状凸部
38F 円弧状凸部
41B 底リブ
44G 連結部
45Ga,45Gb 円板状部分(シート状部分)
51H 切り欠き

【特許請求の範囲】
【請求項1】
容器の口を塞ぐ口栓であって、
中栓、ヘッドキャップおよび弁シートを有し、
前記中栓は、
円筒状の周壁部および前記周壁部の一端を閉じる底部を有し前記底部を先にして前記容器の口に嵌め入れられることにより前記容器の内外を遮断する中栓本体と、
前記周壁部の他端に連続して径方向外方の全周に拡がり前記容器の口の端に係止されることにより前記中栓本体の前記容器内への過度の進入を制限する環状のフランジ部と、で形成され、
前記中栓本体は、前記周壁部の内外を連通させるガス抜き孔を前記底部に備え、
前記ヘッドキャップは、
前記周壁部の前記フランジ部側の開口を閉塞可能な蓋部と、
前記蓋部に一端が連続し全体として前記蓋部に直交して突出する円筒状の外筒部と、
前記外筒部の内側に配されて前記蓋部に一端が連続し他端が前記外筒部の他端よりも前記外筒部の軸心方向外方に突出し少なくとも突出端側が円筒状のキャップ部と、を備え、
前記弁シートは、前記キャップ部の突出端を閉塞可能なシート状の弾性体で形成されており、
前記中栓本体内において前記弁シートが前記ガス抜き孔を塞ぐように前記底部に配され、
前記キャップ部は、その突出端の一部または全部が前記弁シートを前記底部に押圧する状態で前記外筒部が前記フランジ部に掛止されて前記中栓に一体化され、
前記中栓および前記蓋部により囲まれた空間と外部とを連通させる放出流路が設けられた
ことを特徴とする口栓。
【請求項2】
前記キャップ部は、その突出端に前記底部への前記弁シートの押圧に寄与しない切り欠きを有する
請求項1に記載の口栓。
【請求項3】
前記中栓は、前記底部の内側表面から突出する円環状の底リブを備え、
前記底リブにおける円形に一周する突出端が前記中栓の軸心に直交する1つの平面に含まれており、
前記弁シートが、前記キャップ部の突出端面と前記底リブの突出端との間に挟まれて一体化された
請求項1または請求項2に記載の口栓。
【請求項4】
前記外筒部を前記フランジ部に掛止する手段は、
前記外筒部の外面から突出して周方向に伸び突出端が円を描く係合突部と、
前記フランジ部の内面から突出し突出端が円を描いて環状に1周し当該円の径が前記係合突部の描く円の径よりも小さく前記外筒部の外径よりも大きな掛止環と、で構成され、 前記掛止環を乗り越えて前記中栓内に進入した前記係合突部が前記掛止環に掛止されて前記中栓、前記ヘッドキャップおよび前記弁シートの一体化が維持され、
前記放出流路は、周方向に伸びた前記係合突部の欠落部分により形成された
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の口栓。
【請求項5】
前記弁シートは、それぞれが分割された円筒の一部を構成する複数の円弧状凸部または外観が円筒の環状凸部がシート状の一方の表面から突出し、
前記円筒の外径が前記キャップ部における円筒状の突出端側の内径よりも小さい
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の口栓。
【請求項6】
前記弁シートは、線対称の2つのシート状部分が対称線を含む折り曲げ可能な連結部で連結され、前記連結部で2つ折りされて前記中栓および前記ヘッドキャップに一体化された
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の口栓。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate

【図13】
image rotate

【図14】
image rotate

【図15】
image rotate

【図16】
image rotate

【図17】
image rotate

【図18】
image rotate


【公開番号】特開2012−136230(P2012−136230A)
【公開日】平成24年7月19日(2012.7.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−288249(P2010−288249)
【出願日】平成22年12月24日(2010.12.24)
【出願人】(000183233)住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Fターム(参考)】