JP2007076336A - 樹脂成形品の口頸部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】金型をパーティングラインに対して左右に開く際にねじ山のパーティングライン付近のアンダーカットとなる部分を無くし、金型の開閉によって容易に離型可能とする樹脂成形品の口頚部構造を提供する。
【解決手段】外周にキャップ３０が螺着される螺旋状のねじ山１３１，１３２が形成された口頚部１０を有する樹脂成形品であって、口頸部１０が射出成形によって成形され、口頸部１０の中心軸Ｎを通るパーティングラインＰＬの左右に金型を型開きして離型される樹脂成形品の口頚部構造において、ねじ山１３１，１３２のパーティングラインＰＬ付近に、離型時にアンダーカット部２Ｒ，３Ｒ，２Ｌ，３Ｒとなる部分を切除した飛びねじ部を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、容器等の樹脂成形品の口頸部構造に関し、特に口頚部外周にキャップが螺着される螺旋状のねじ山が設けられた口頚部構造に関する。

従来から中栓が打栓された樹脂製容器の口頚部にリシール用のキャップを装着する場合、特許文献１に記載のように、中栓にねじを設け、このねじにキャップをねじ係合させる方法が一般的である。しかし、このように中栓にねじを設けたものでは、キャップと中栓間の開栓時の摩擦トルクが、中栓と容器口頚部間の摩擦トルクより大きくなり、中栓とキャップが共回りしてキャップを開けられない場合があった。
このようなキャップと中栓の共回りを解決するために、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、口頸部２０１外周にねじ山２０２を成形し、中栓２０３を覆うようにキャップ２０４を被着し、キャップ２０４を口頸部２０１に対して螺着させる構造が考えられる。口頸部２０１の先端部外周には中栓２０３が係止される環状の係止突起２０５が設けられる。このような口頸部の構造としては、たとえば、特許文献２に記載されている。

口頚部２０１のねじ山２０２の成形方法としてはブロー成形と射出成形があるが、ブロー成形ではねじ山２０２の形状を正確に成形することが難しくバラツキも大きいため、求められる性能を得るためには、ねじ山２０２を正確に成形できる射出成形が望ましい。
口頸部２０１を射出成形する場合、口頸部２０１の中心軸線Ｎを通る面をパーティングラインＰＬとして不図示の金型が分割構成され、型閉めした金型のキャビティ内に樹脂材料を充填して口頸部２０１が型成形されるが、パーティングラインＰＬの左右（図６（Ｂ）中、Ｌ，Ｒ方向）に金型を型開きしようとすると、螺旋状のねじ山２０２がアンダーカット形状となる。
すなわち、右側の型開き方向（Ｒ方向）については、図５（Ｃ）に示すようにねじ山２０２の上面側のフランク面がアンダーカット部２０６となり、左側の型開き方向（Ｌ方向）については、図５（Ｄ）に示すように、ねじ山２０２の下面側のフランク面がアンダーカット部２０６となり、そのまま無理抜きする場合には、割れや傷付きが発生しないように、リード角を小さくしてねじ山２０２の変形が弾性限度内に収まるように構成する必要がある。
樹脂材料にもよるが、ＰＥＴ等の硬質樹脂の場合には、リード角の小さい一条ねじが限界で、キャップ開閉の際には必ず３６０°以上回転させる必要があり、操作性がきわめて悪くなるという問題があった。

一方、金型を口頸部２０１に対して相対回転させてねじ山２０２を抜き取れば、ねじ山２０２を変形させることなく抜き取ることができるので、リード角の大きいねじ山２０２を成形することが可能である。
しかし、回転方式では、中栓２０３を係止する環状の係止突起２０５を抜き取ることができないので、たとえば、金型のねじ山２０２の部分を分割構成とし、ねじ山の部分のみを回転方式で抜き取るといった構成を取る必要があり、金型構造が複雑になると共に工程数も増大してしまう。
特開平２００３−１９１９７５ 特開２００２−２１１６０７

本発明は、上記した従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、金型をパーティングラインに対して左右に開く際に、ねじ山のパーティングライン付近のアンダーカットとなる部分を無くし、金型の開閉によって容易に離型可能とし得る樹脂成形品の口頚部構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本請求項１に記載の発明は、外周にキャップが螺着される螺旋状のねじ山が形成された口頚部を有する樹脂成形品であって、該口頸部が射出成形によって成形され、口頸部の中心軸を通るパーティングラインの左右に金型を型開きして離型される樹脂成形品の口頚部構造において、前記ねじ山のパーティングライン付近に、離型時にアンダーカット部となる部分を切除した飛びねじ部を設けたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、口頸部の飛びねじ部に、ねじ山より高さが低い案内ねじを設けたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、ねじ部を多条ねじとしたことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、口頸部の先端部外周に中栓の抜け止めを図るための環状の係合突起が設けられていることを特徴とする。
樹脂成形品は、請求項５に記載のように容器でもよいし、請求項６に記載のような容器の中間成形品であるプリフォームでもよい。

請求項１に記載の発明によれば、離型時にアンダーカット部となるパーティングライン付近のねじ山を部分的に切除した飛びねじ部を設けたので、アンダーカット部の少なくとも一部が無くなり、ねじ山を傷つけることなくねじ山を離型することができる。
また、ねじ山を部分的に切除しているだけなので、ねじとしての機能は維持される。
請求項２に記載の発明によれば、飛びねじ部にねじ山より低い案内ねじを設けることにより、キャッピング時にキャップ側のねじ山が飛びねじ部を介して隣のねじ山側に移動することを防止することができる。

請求項３に記載のように、リード角の大きい多条ねじとしてもねじ山を離型することができるので、キャップの開閉を迅速に行うことができる。
請求項４に記載の発明によれば、口頸部の先端部外周に中栓の抜け止めを図るための環状の係合突起が設けられていても、環状の係合突起とねじ山を同時に離型することができ、金型構造を簡素化できると共に、成形時間の短縮を図ることができる。

以下に、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の実施例１に係る樹脂成形品としての容器の口頸部構造を示している。
すなわち、図２に示すように、口頸部１０に中栓２０が打栓され、この中栓２０を覆うようにキャップ３０が被着される構成となっている。
口頸部１０は、容器本体４０の肩部４１から上方から突出する円筒形状で、口頸部１０の先端部外周には中栓２０の抜け止めを図るための環状の係合突起１１が設けられ、この係合突起１１の下方にねじ形成筒部１２が設けられ、このねじ形成筒部１２外周に螺旋状のねじ山１３が設けられている。さらに、ねじ形成筒部１２の下方の口頸部１０の付け根部には下端フランジ部１４が張り出し成形される。

ねじ山１３は、図１に示すように２条ねじで、１８０°位相を異ならせた第１ねじ山１３１，第２ねじ山１３２がそれぞれ半周分づつ形成され、キャップ３０の半回転でキャップ３０を着脱する構成となっている。口頸部１０の中心軸線Ｎに対して互いに反対側に、第１ねじ山１３１と第２ねじ山１３２の端末が位置する。すなわち、第１ねじ山１３１の上端側の端末部１３１ａと第２ねじ山１３２の下端側の端末部１３２ｂが口頸部１０の一側の第１位置Ｐ１に中心軸線Ｎ方向に見て互いに重なるように位置し、第１ねじ山１３１の下端側の端末部１３１ｂと第２ねじ山１３２の上端側の端末部１３２ａが、第１位置Ｐ１から位相が１８０°離れた第２位置Ｐ２で、中心軸線Ｎ方向に見て互いに重なるように位置している。
第１ねじ山１３１および第２ねじ山１３２の断面形状は略台形状で、下側面のフランク角が上側面のフランク角よりも大きくなっている。第１ねじ山１３１および第２ねじ山１３２の上下の端末部１３１ａ，１３１ｂ；１３２ａ，１３２ｂは、キャップ３０を締め付ける機能を果たす正規の断面形状から先端に向かって徐々に高さおよび幅が小さくなっている。

この口頸部１０は射出成形によって成形され、口頸部１０の中心軸線Ｎを通るパーティングラインＰＬの左右に金型を型開きして離型する構成である。パーティングラインＰＬは、図示例では上記した第１ねじ山１３１と第２ねじ山１３２の端末部１３１ａ，１３１ｂ；１３２ａ，１３２ｂが位置する第１位置Ｐ１と、第２位置Ｐ２に一致させている。

そして、第１ねじ山１３１および第２ねじ山１３２のパーティングラインＰＬ付近、すなわち、第１位置Ｐ１および第２位置Ｐ２付近には、離型時にアンダーカット部となる部分の少なくとも一部を切除した飛びねじ部１５，１６が設けられている。
アンダーカット部は、パーティングラインＰＬに対して垂直の第１離型方向Ｒについては、第１位置Ｐ１では、図１（Ｄ）に示すように、第１ねじ山１３１と第２ねじ山１３２の上側のフランク面がアンダーカット部２Ｒとなり、第２位置Ｐ２では、図１（Ｆ）に示すように、第２ねじ山１３２と第１ねじ山１３１の下側のフランク面がアンダーカット部３Ｒとなる。

また、第１離型方向Ｒと反対の第２離型方向Ｌについては、第１位置Ｐ１では、図１（Ｅ）に示すように、第１ねじ山１３１と第２ねじ山１３２の下側のフランク面がアンダーカット部２Ｌとなり、第２位置では、図１（Ｇ）に示すように、第２ねじ山１３２と第１ねじ山１３１の上側のフランク面がアンダーカット部３Ｌとなる。
第１位置Ｐ１では、第１ねじ山１３１の上端側の端末部１３１ａと第２ねじ山１３２の下端側の端末部１３２ｂの２箇所に飛びねじ部１５が設けられ、第２位置Ｐ２では、第２ねじ山１３２の上端側の端末部１３２ａと第１ねじ山１３１の下端側の端末部１３１ｂの２箇所に飛びねじ部１６が設けられている。

各飛びねじ部１５，１６は、パーティングラインＰＬをまたいで第１離型方向Ｒと第２離型方向Ｌに延びる切除面１５ａ，１６ａによって、アンダーカット部２Ｌ，２Ｒ；３Ｌ，３Ｒを含めて第１ねじ山１３１および第２ねじ山１３２を切除した形状となっている。切除面１５ａ，１６ａは、パーティングラインＰＬに対して直交し中心軸線Ｎと平行方向に延びる平面で、互いに平行である。
この切除面１５ａ，１６ｂについては、ねじ形成筒部１２外周面と同心円状の円弧面構成としてもよい。また、第１ねじ山１３１と第２ねじ山１３２の、アンダーカット部２Ｒ，３Ｒ；２Ｌ，３Ｌのみを切除するようにしてもよい。

また、飛びねじ部１５，１６には、第１，第２ねじ山１３１，１３２より高さが低い案内ねじ１７，１８が設けられている。この実施例では、切除面１５ａ，１６ａは第１ねじ山１３１と第２ねじ山１３２を所定高さ残して切除する構成で、この付け根部のねじ山残存部によって案内ねじ１７，１８が構成されている。したがって、案内ねじ１７，１８のねじ山形成筒部１２の外周面に対する高さは、パーティングラインＰＬの位置で最も低く、両端に向かって徐々に高さが高くなり、第１ねじ山１３１および第２ねじ山１３２に連なる構成となっている。
この案内ねじ１７，１８を形成することによってアンダーカット部１７Ｒ，１７Ｌ；１８Ｒ，１８Ｌが生じるものの、割れや傷にできるだけ影響の少ない高さの低い構成とする。
この案内ねじ１７，１８の最小高さｈは、０ｍｍ〜ねじ山高さＨの８割程度とすることが好適である。パーティングラインＰＬの位置で０ｍｍでも、案内ねじ１７，１８が無くなるわけではなく、飛びねじ部１５，１６における切除面１５ａ，１６ａは平面構成なので、パーティングラインＰＬの位置で高さが０ｍｍとなっているだけで、案内ねじ１７，１８としての機能は損なわれない。
もっとも、飛びねじ部１５，１６において、案内ねじ１７，１８を全く設けない構造としてもよい。その場合には、飛びねじ部１５，１６をねじ形成筒部１２外周面と同心円状の円弧面構成とし、第１ねじ山１３１と第２ねじ山１３２をねじ山頂部から基部まですべて切除する。

パーティングラインＰＬの位置については、上記した第１ねじ山１３１と第２ねじ山１３２の端末が位置する第１位置Ｐ１，第２位置Ｐ２に限定されるものではなく、任意の位置に設定することができる。
図３には、パーティングラインＰＬを、第１位置Ｐ１，第２位置Ｐ２と直交する第３位置Ｐ３，第４位置Ｐ４を通る面とした構成例である。
この場合には、第３位置Ｐ３のパーティングラインＰＬ近辺のねじ山は第１ねじ山１３１のみで、飛びねじ部１５は一箇所のみ、第４位置Ｐ４のパーティングラインＰＬ近辺のねじ山は第２ねじ山１３２のみで、飛びねじ部１６は一箇所のみに設けられることになる。
その他の構成は、図１に記載した構成と同一なので、同一の構成部分については、同一の符号を付して説明は省略する。

次に、この口頸部１０に装着される中栓２０とキャップ３０の構成について簡単に説明する。
中栓２０は、口頸部１０より小径の内容物の注口部となる注口筒２１と、注口筒の下端部外周から外向きに張り出すフランジ部２２と、このフランジ部２２の外端部から垂下して口頸部先端部外周に設けられた係合突起１１に係合する外筒部２３と、この外筒部２３より小径で外筒部２３と注口筒２１間に設けられフランジ部２２の中途部からの垂下して口頸部１０内周に嵌合する内筒部２４と、を備えている。
注口筒２１はプルリング２５によって引っ張って破断される開口用スコア２６が形成された遮蔽板２７によって封止されており、プルリング２５によって遮蔽板２７に設けられた開口用スコア２６に沿って遮蔽板２７を開口するように構成されている。

一方、キャップ３０は、天板部３１と、この天板部３１の外周縁から下方に垂下する円筒部３２を有し、この円筒部３２内周に、口頸部１０外周に設けられたねじ山１３に対してねじ係合する雌ねじのねじ山３３が設けられている。天板部３１には、前記中栓２０の注口筒２１内周に係合される環状のシール突起３４が設けられ、さらにシール突起３４と円筒部３２の間には、天板部３１から垂下される、下端が中栓２０のフランジ部２２上面に係合する環状の突き当て筒部３５が設けられている。

次に、上記容器の口頸部の成形方法について、図４および図５を参照して説明する。
図４には、図１の容器のプリフォームを示している。
プリフォーム５０は射出成形によって成形される樹脂成形品で、口頸部１０と、口頸部１０の下方に連続する有底筒形状のプリフォーム本体５１とを備え、プリフォーム５０から公知のフロー成形によって所定形状に成形される。
この例では、第１ねじ山１３１と第２ねじ山１３２の中間位置、図３に示した第３位置Ｐ３と第４位置Ｐ４をパーティングラインＰＬとしたもので、このパーティングラインＰＬをまたいで所定長さ分だけ第１ねじ山１３１および第２ねじ山１３２を切除する場合を例示している。

図４には、このプリフォーム５０を成形する金型の構成例を示している。
すなわち、左右に開閉自在の第１金型６１と第２金型６２と、プリフォーム５０の内周形状を成形するコア型６３とを有し、第１金型６１と第２金型６２には、パーティングラインＰＬを隔てて、それぞれ口頸部１０の半周分の外周形状が刻設されている。
すなわち、第１金型６１及び第２金型６２には、第１ねじ山１３１および第２ねじ山１３２を成形するためのねじ山成形溝６１３が設けられ、このねじ山成形溝６１３のパーティングラインＰＬ付近に、飛びねじ部１５，１６の切除面１５ａ，１６ａに対応する切除面成形面６１５ａ，６１６ａが設けられている。

成形は、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、コア型６３を中子として第１，第２金型６１，６２を型閉めし、キャビティ６４内に溶融樹脂材料を射出充填して口頸部１０が成形される。ゲート位置は特に図示しないが、プリフォーム本体５１の底部側に設けられる。
成形後、図４（Ｃ），（Ｄ）に示すように、第１，第２金型６１，６２を左右に型開きする。アンダーカット部については、飛びねじ部１５，１６の切除面１５ａ，１６ａによって大半が除去されており、また、飛びねじ部１５，１６に設けられた案内ねじ１７，１８についてのアンダーカット部が若干存在するものの、この案内ねじ１７，１８の高さは低いので、アンダーカット部は弾性限度内で変形し、第１，第２金型６１，６２からスムースに型抜きされる。
また、口頸部１０の先端部に位置する環状の係合突起１１についてもスムースに型抜きされるので、第１ねじ山１３１、第２ねじ山１３２および係合突起１１を、第１金型６１，第２金型６２を型開きすることで、同時に離型することができる。

なお、上記実施例では、ねじ山が２条ネジの場合について説明したが、２条ネジに限らず３条以上の多条ネジに適用できるし、一条ネジについても適用できる。
また、上記実施例では中栓が打栓される樹脂容器の口頚部について説明したが、中栓が打栓されない口頚部を備えた容器およびそのプリフォームについても適用可能である。また、口頸部を備えた樹脂成形品としては、容器やそのプリフォームに限られず、たとえば、ねじ部を備えた中栓、パウチに熱溶着されるスパウトのような樹脂成形品等、外周にねじ山が形成された口頸部を備えた各種樹脂成形品に広く適用することができる。

図１は本発明の容器の口頸部構造を示すもので、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は平面図、同図（Ｃ）は側面図、同図（Ｄ）は第１位置におけるねじ山の第１離型方向のアンダーカット部と飛びねじ部の関係を示す部分拡大図、同図（Ｅ）は第１位置におけるねじ山の第２離型方向のアンダーカット部と飛びねじ部の関係を示す部分拡大図、同図（Ｆ）は第２位置におけるねじ山の第１離型方向のアンダーカット部と飛びねじ部の関係を示す部分拡大図、同図（Ｇ）は第２位置におけるねじ山の第２離型方向のアンダーカット部と飛びねじ部の関係を示す部分拡大図である。 図２は、図１の容器の口頸部に中栓及びキャップが嵌合した状態を示す縦断面図である。 図３は、図１の容器の口頸部のパーティングラインの位相を９０°ずらした構成を示すもので、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は平面図、同図（Ｃ）は側面図である。 図４は図３の口頸部を備えた容器の中間成形体であるプリフォームを示すもので、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は平面図である。 図５は図４のプリフォームの口頸部を成形する金型構造を示すもので、同図（Ａ）は型閉め状態の横断面図、同図（Ｂ）は型閉め状態の縦断面図、同図（Ｃ）は型開き状態の横断面図、同図（Ｄ）は型開き状態の縦断面図である。 図６は従来の容器の口頸部構造を示すもので、同図（Ａ）は口頸部の半縦断面図、同図（Ｂ）は口頸部の正面図、同図（Ｃ），（Ｄ）はねじ山とアンダーカット部の関係を示す部分拡大図である。

符号の説明

１０ 口頸部
１１ 係合突起
１２ ねじ形成筒部
１３ ねじ山
１３１ 第１ねじ山
１３１ａ 上端側端末部、１３１ｂ 下端側端末部
１３２ 第２ねじ山
１３２ａ 上端側端末部、１３２ｂ 下端側端末部
１４ 下端フランジ部
１５ 飛びねじ部、１５ａ 切除面
１６ 飛びねじ部、１６ａ 切除面
１７ 案内ねじ
１８ 案内ねじ
２Ｒ 第１位置のねじ山のアンダーカット部（第１離型方向）
３Ｒ 第２位置のねじ山のアンダーカット部（第１離型方向）
２Ｌ 第１位置のねじ山のアンダーカット部（第２離型方向）
３Ｌ 第２位置のねじ山のアンダーカット部（第２離型方向）
１７Ｒ 第１位置の案内ねじのアンダーカット部（第１離型方向）
１８Ｒ 第２位置の案内ねじのアンダーカット部（第１離型方向）
１７Ｌ 第１位置の案内ねじのアンダーカット部（第２離型方向）
１８Ｌ 第２位置の案内ねじのアンダーカット部（第２離型方向）
２０ 中栓
２１ 注口筒、２２ フランジ部、２３ 外筒部、２４ 内筒部
２５ プルリング、２６ 開口用スコア、２７ 遮蔽板
３０ キャップ
３１ 天板部、３２ 円筒部、３３ 雌ねじのねじ山、
３４ シール突起、３５ 突き当て筒部
４０ 容器本体
４１ 肩部
５０ プリフォーム
５１プリフォーム本体
６１，６２ 第１，第２金型、 ６３ コア型
Ｎ 中心軸線
ＰＬ パーティングライン
Ｐ１ 第１位置、Ｐ２ 第２位置
Ｐ３ 第３位置、Ｐ４ 第４位置
Ｒ 第１離型方向
Ｌ 第２離型方向

Claims (6)

1. 外周にキャップが螺着される螺旋状のねじ山が形成された口頚部を有する樹脂成形品であって、該口頸部が射出成形によって成形され、口頸部の中心軸を通るパーティングラインの左右に金型を型開きして離型される樹脂成形品の口頚部構造において、
   前記ねじ山のパーティングライン付近に、離型時にアンダーカット部となる部分を切除した飛びねじ部を設けたことを特徴とする樹脂成形品の口頸部構造。
2. 口頸部の飛びねじ部に、ねじ山より高さが低い案内ねじを設けたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品の口頸部構造。
3. ねじ山は多条ねじであることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂成形品の口頸部構造。
4. 口頸部の先端部外周には中栓の抜け止めを図るための環状の係合突起が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の樹脂成形品の口頸部構造。
5. 樹脂成形品は容器である請求項１乃至４のいずれかの項に記載の樹脂成形品の口頸部構造。
6. 樹脂成形品は容器の中間成形品であるプリフォームである請求項１乃至４のいずれかの項に記載の樹脂成形品の口頸部構造。
   
   
   
   

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