JP2009262964A - マウンティングカップのクリンチ部の構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】カール部と缶ビードとの間に確実にガスケットを保持することができて、ガスケットのはみ出しが生じることがなく、かつ、より確実なシールを得られるマウンティングカップのクリンチ部の構造を提供する
【解決手段】マウンティングカップ１の外周壁６の上端部に内周縁で連接されている中心線２周りのカール部７と上端部でカール部７の外周縁に連接されているカール部裾部８とを有し、
カール部７を内周縁から外周縁にかけて半径の異なる複数の曲面で構成し、
カール部の内面を単一半径で構成する仮想曲面２７と内側部分の曲面２５、外側部分の曲面２６の一方または両方の曲面との間にガスケット３４の一部分が入り込むことが可能な空所３１が形成されている
【選択図】 図１
【解決手段】マウンティングカップ１の外周壁６の上端部に内周縁で連接されている中心線２周りのカール部７と上端部でカール部７の外周縁に連接されているカール部裾部８とを有し、
カール部７を内周縁から外周縁にかけて半径の異なる複数の曲面で構成し、
カール部の内面を単一半径で構成する仮想曲面２７と内側部分の曲面２５、外側部分の曲面２６の一方または両方の曲面との間にガスケット３４の一部分が入り込むことが可能な空所３１が形成されている
【選択図】 図１
Description
この発明はエアゾール容器用のマウンティングカップにおけるガスケットを保持して缶ビードとクリンチするクリンチ部の構造に関するものである。
エアゾール容器は缶胴内に内容物を加圧状態で充填して構成されていて、内容物を噴出する場合にはマウンティングカップに保持されたバルブステムを押してバルブを開き、ノズルから内容液を噴出させる。
マウンティングカップはバルブを装着した状態で缶胴頂部の缶ビードにクリンチして缶ビードとの間をガスケットによりシールしている。すなわち、ノズルを装着した従来のマウンティングカップ１０１は図５に示すように、そのカール部分のシール部位となるカール部１０７にガスケット３４を挿入させて容器本体の缶ビード１４にクリンチして固定することによって容器本体との密封を図っている。
エアゾール缶の口部は缶胴の上端に直接に缶ビードを形成する場合と、缶ビードを予め天蓋に形成し、この天蓋を缶胴の上端に巻締める形式のものとがある。
ガスケットは平らな円環状に形成されていて、マウンティングカップ１０１を一周する状態でマウンティングカップのカール部１０７に挿入される。マウンティングカップのカール部に予め挿入されたガスケットは、挿入位置がずれた状態でクリンチしたり、あるいはクリンチの際に位置がずれると、はみ出し部分１１０や脱落が起こり、外観不良や、密封不良を起こすおそれがある。そこで、クリンチの際に位置ずれが生じないガスケットの保持技術の開発が必要である。
ガスケットの保持技術としては、クリンチング用のカール部を曲面でなく平面にしてガスケットをカール部に挿入し缶胴の缶ビードとの間のシールをする形式のマウンティングカップシール構造も開発されて来ており、そのようなシール構造としては、特許文献１及び特許文献２に記載したものがある。
特許文献１に記載されたシール構造はマウンティングカップのカール部の天面を水平の平らな面にしてガスケットを天面に密接するようにして挿入し、ガスケットがクリンチの際に半径方向の内外にずれるのを防止し、かつ缶ビードとマウンティングカップの側壁との間の隙間を小さくしたものである。
しかるにこの特許文献１の技術は、平らなカール部の天面にガスケットが面接触してガスケットのはみ出しを防ぐ効果を持つものであるが、これにクリンチする缶ビードが円筒状であるので、ガスケットの押圧力が線状に高くなってガスケット全体に均等に行きわたらない状態が発生しやすい。
また、特許文献２に記載されたシール構造はマウンティングカップのカール部の天面を水平な面にしてガスケットを天面に密接するようにして挿入し、ガスケットがクリンチの際に内外にずれるのを防止するとともに、缶ビードとマウンティングカップの側壁との間に隙間を設けてマウンティングカップの挿入を容易にし、この隙間を後工程のクリンチの際にガスケットの変形部分で埋めるものである。
しかるに特許文献２の技術もマウンティングカップのカール部の天面が平面であり、マウンティングカップの内周壁も直円筒であるので、ガスケット全体に均等に押圧力が行きわたらない点は特許文献１の場合と同じである。
このようなことから、カール部と缶ビードとの間に確実にガスケットを保持することができて、ガスケットのはみ出しが生ずることがなく、かつガスケットの挿入についての作業性のよいマウンティングカップのカール部の構造を開発することが望まれている。
この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであって、カール部と缶ビードとの間に確実にガスケットを保持することができて、ガスケットのはみ出しが生ずることがなく、かつ、より確実なシールを得られるウンティングカップのクリンチ部の構造を提供することを目的とするものである。
この目的に対応してこの発明のマウンティングカップのクリンチ部のガスケット保持部の構造は、缶ビードとクリンチングするマウンティングカップのガスケットを保持するクリンチ部の構造であって、
前記マウンティングカップの中心線周りの外周壁と前記外周壁の上端部に内周縁で連接されている前記中心線周りのカール部と上端部で前記カール部の外周縁に連接されている前記中心線周りのカール部裾部とを有し、
前記カール部の内面を前記内周縁寄りの内側部分および前記外周縁寄りの外側部分のそれぞれの曲面を含めて構成し、
前記カール部の内面を単一半径で構成する仮想曲面と前記内側部分および／または外側部分の曲面との間に前記ガスケットの一部分が入り込むことが可能な空所が形成されていることを特徴としている。
前記マウンティングカップの中心線周りの外周壁と前記外周壁の上端部に内周縁で連接されている前記中心線周りのカール部と上端部で前記カール部の外周縁に連接されている前記中心線周りのカール部裾部とを有し、
前記カール部の内面を前記内周縁寄りの内側部分および前記外周縁寄りの外側部分のそれぞれの曲面を含めて構成し、
前記カール部の内面を単一半径で構成する仮想曲面と前記内側部分および／または外側部分の曲面との間に前記ガスケットの一部分が入り込むことが可能な空所が形成されていることを特徴としている。
請求項１に記載された発明では、カール部の内面は半径の異なる複数の曲面で構成され、仮想曲面と内側部分および／または外側部分の曲面との間にガスケットが入り込み得る空間が準備されるので、ガスケットを収容してはみ出しを防ぐことができる。
請求項２に記載された発明によれば、仮想曲面の半径よりも内側部分および／または外側部分の曲面の半径を小さく構成することによりガスケットを収容する空間を容易に形成することができる。
請求項３に記載された発明によれば、内側部分と外側部分の曲面の半径を相違させるので、ガスケットを収容する空間の大きさ、形状が内外で相違することになり、その結果ガスケットのはみ出しを良好に防ぐことができる。
請求項４に記載された発明によれば、マウンティングカップのカール部に接続する外周壁の上部分と下部分のうち、下部分の外径を小さくし、上部分の外径を大きくしてあり、ガスケットは下から小さな外径の外周壁に挿入して嵌め込むので、充分な余裕の隙間があって容易に挿入することができるので、作業性が向上する。
外周壁の上部分は大径であるので、円環状のガスケットの内周面との間にほとんど隙がなく、カール部内におけるガスケットの正確な位置決めが可能である。
本発明によれば、カール部内面の主要部分は缶ビード形状に対応した曲面からなるので、クリンチ工程で缶ビードから圧縮を受けたガスケットは内面に均等に分布し得る。
以下、この発明の詳細を実施の最良の形態を示す図面について説明する。
図１において１はマウンティングカップを示しており、マウンティングカップ１は中心線２周りに中心側から周辺側にかけて頂板部３、内周壁４、環状底部５、外周壁６、カール部７及びカール部裾部８を備えている。内容物を注出するためのバルブステム１１が頂板部３の穴１２内に配置される。
図２において、符号１３はエアゾール容器のマウンティングカップ１のクリンチ部を示しており、クリンチ加工前のマウンティングカップ１とマウンティングカップ１がクリンチする缶ビード１４が示されている。缶ビード１４は缶胴の上端に直接に形成される場合と、缶ビード１４を予め天蓋１５に形成し、この天蓋１５を缶胴の上端に巻締める場合とがある。この実施形態では天蓋１５の上端に缶ビード１４が形成される例である。
マウンティングカップ１のクリンチ部１３はマウンティングカップ１の中心線２周りの外周壁６と中心線２周りのカール部裾部８と中心線２周りのカール部７とで構成している。
外周壁６の上端１８はカール部７の内周縁２１に連続し、カール部裾部８の上端２２はカール部７の外周縁２３に連続している。
図３に示すように外周壁６はカール部７寄りの上部分１６と上部分１６の下に連続する下部分１７とからなっているが、両者の外径は異なっていて、上部分１６の外径Ｄｕが下部分１７の外径Ｄｄよりも大きい（Ｄu ＞Ｄｄ）。
カール部７の内面は中心線２周りを一周する曲面でその中心線２を含む平面における断面形状が内周縁２１から外周縁２３にわたって全体として曲線をなす曲面であるが、その曲面はマウンティングカップ１の半径方向の部分部分で半径の異なる複数の曲面の集合として構成されている。
カール部７の内面は中心線２周りを一周する曲面でその中心線２を含む平面における断面形状が内周縁２１から外周縁２３にわたって全体として曲線をなす曲面であるが、その曲面はマウンティングカップ１の半径方向の部分部分で半径の異なる複数の曲面の集合として構成されている。
この実施例では内周縁２１寄りの内側部分の曲面２５の半径はｒｉであり、外周縁２３寄りの外側部分の曲面２６の半径はｒｏであり、さらに内側部分２５と外側部分２６の間が中間部分の曲面２４で構成される。こうしてカール部７の内面２８は全体として曲線をなす曲面であるが、その曲面は２つの曲面または必要に応じてそれ以上の複数の曲面で構成されている。この実施例では曲面２４、半径ｒｉの曲面２６及び半径ｒｏの曲面２６の三種類の曲面で構成されている。
その結果、カール部７の内面を単一半径Ｒで構成した時の仮想曲面２７と内側部分の曲面２５との間にガスケットの一部分が入り込むことが可能な空所３１が形成される。この空所３１を形成するために、内側部分の曲面２５の半径ｒｉが仮想曲面２７の半径Ｒより小さく（ｒｉ＜Ｒ）構成される等によって実現する。
空所３１の形成の他に、カール部７の外周縁２３寄りの部分についても必要に応じて空所を形成してもよい。外周縁寄りに空所を形成する場合には、仮想曲面２７と外側部分の曲面２６との間に空所を形成する。
この外側よりの空所の形成は外側部分の曲面２６の半径ｒｏが仮想曲面２７の半径Ｒより小さく（ｒｏ＜Ｒ）構成される等によって実現する。この内外の空所を共に形成する場合には、内側部分の曲面２５の半径ｒｉと外側部分の曲面２４の半径ｒｏの大きさを相違させ（ｒｉ≠ｒｏ）た方がガスケットをカール部７内に位置ずれなく保持するのに有効である。
このように構成されたマウンティングカップを缶ビード１４にクリンチする場合の操作及びマウンティングカップの挙動は次の通りである。
まず、図２に示すように、ガスケット３４をマウンティングカップ１のカール部７に挿入する。
ガスケット３４は穴３５、内周面３６、外周面３７、上平面３８、下平面４１を持つ円環状をなしているので、穴３５を外周壁６の下端から嵌め入れる。外周壁６の下部分１７は上部分１６よりも小径であるので容易に嵌め入れることができる。
下部分１７に嵌めたガスケット３４を上に押し進めると大径の上半分１６に達するので、ガスケット３４の内周面３６と上部分１６との間に隙間がなくなり、ガスケット３４は正確に位置決めされた状態となって、カール部７内に挿入される（図２〜図３参照）。
カール部７内にガスケット３４が挿入されたマウンティングカップ１は、缶ビード１４上へ載置される。この時も、外周壁６の下部分１７が小径であるため缶ビード１４の内周への挿入が容易であるとともに、大径である外周壁６の上部分１６と缶ビード１４との間のクリアランスが小さいためマウンティングカップ１と缶ビード１４との軸ずれが起こりにくくなり、軸ずれの修正の際にガスケット３４が動くことを防止できる。
載置されたマウンティングカップ１は、次にクリンチング加工において天蓋１５の缶ビード１４にクリンチされる（図４参照）。
載置されたマウンティングカップ１は、次にクリンチング加工において天蓋１５の缶ビード１４にクリンチされる（図４参照）。
このクリンチによりガスケット３４はカール部７と缶ビード１４との間に圧縮されるが、カール部７の内周縁２１の近傍に空所３１を形成し、及び／又はカール部７の外周縁２３の近傍に空所を形成する場合も、同様にその形成された空所にガスケットの一部分が入り込み、これがガスケットのずれに対するアンカーとして作用し、ガスケットのずれを阻止し、ガスケットをカール部７と缶ビード１４との間に保持する。
このように構成されたマウンティングカップ１ではカール部分の中心線２に垂直な半径方向の内外周縁に形成する曲面の半径を相違させるので、ガスケットを収容する空間の大きさ、形状が内外で相違することになり、その結果ガスケットのはみ出しを良好に防ぐことができる。また、カール部の主要部分を缶ビード形状に対応した曲面で構成するので、ガスケットを広い面積で均一に押圧することができ、より確実なシールを得ることができる。
マウンティングカップのガスケットずれ防止のための好適な寸法関係を種々探求したところ、次の寸法関係において顕著な効果があった。
（１）カール部の内面の形状について
・仮想曲面２７は、概ね従来のカール部形状に相当するが、本願の内側部分の曲面２５の半径ｒｉは、仮想曲面２７の半径Ｒの４０〜８０％にするのがよい。
（１）カール部の内面の形状について
・仮想曲面２７は、概ね従来のカール部形状に相当するが、本願の内側部分の曲面２５の半径ｒｉは、仮想曲面２７の半径Ｒの４０〜８０％にするのがよい。
・具体的数値としては、現行製品のカール部成形工具形状がＲ＝１．６ｍｍに対し、 半径ｒｉの好適範囲は ０．６ｍｍ≦Ｒ≦１．３ｍｍ である。
・外側部分に空所を形成しない場合、外側部分の曲面２６の半径ｒｏは従来と同様（ｒｏ≒Ｒ）にしておけば、缶ビード１４への装着性に影響しないので好ましい。
・カール部裾部８の上端、（＝カール部７の外周縁２３）、外側部分である半径ｒｏの曲面２６、内側部分である半径ｒｉの曲面２５、外周壁６の上端（＝カール部７の内周縁２１）のそれぞれのあいだは、さらに適宜の曲面または平面でなめらかに繋ぐようにしてもよい。上述の実施形態では、曲面２６と曲面２５の間を中間部分の曲面２４で繋いでいる。
（２）缶ビード内径とのクリアランスについて
・缶ビードの内径に対して、対応する位置のクリアランスをなるべく小さく、より具体的には０．０５〜０．２０ｍｍ程度、より好適には０．０５〜０．１０ｍｍ程度にするのがよい。
（２）缶ビード内径とのクリアランスについて
・缶ビードの内径に対して、対応する位置のクリアランスをなるべく小さく、より具体的には０．０５〜０．２０ｍｍ程度、より好適には０．０５〜０．１０ｍｍ程度にするのがよい。
内周縁２１寄りの内側部分の曲面２５（半径ｒｉ）は、その外側の終端が内周縁２１から測って７０〜９０°、の範囲（θｉ）に位置するように形成するのがよく、外周縁２３寄りの外側部分の曲面２６（半径ｒｏ）は、その内側の終端が曲面２５より外側で、外周縁２３から測って４５°以上（θｏ）に位置するように形成するのがよい。
以上の説明から明らかな通り、この発明によればカール部と缶ビードとの間に確実にガスケットを保持することができて、ガスケットのはみ出しが生ずることがなく、かつ、ガスケットの挿入についての作業性のよいマウンティングカップを得ることができる。
（実施例１）
板厚０．３ｍｍのぶりき板を使用して
内側部分の曲面の半径ｒｉ＝１．０ｍｍ
外側部分の曲面の半径ｒｏ＝１．６ｍｍ
外周壁の上部分の直径Ｄｕ＝２５．３ｍｍ
外周壁の下部分の直径Ｄｄ＝２５．０ｍｍ
とした図２の形状のマウンティングカップを作製し、ガスケットとバルブステムを装着した。
缶ビード内径が１インチ（２５．４ｍｍ）のエアゾール缶本体に噴射剤を充填すると共に作製したマウンティングカップをクリンチ、密封した。この際、ガスケットのはみ出しが起こりやすくなるように通常よりクリンチ荷重を高くした。クリンチ部からの噴射剤の漏れは皆無であった。クリンチ後のカール部裾部下端を真横から目視で観察し、ガスケットのはみ出しが見られたものについて、大中小の３段階で評価した。
以上のクリンチ試験を１００缶実施した結果を表１に示す。
（比較例１）
実施例１と同じぶりき板を使用して、
カール部内面の半径＝１．６ｍｍ（単一半径の曲面）、
外周壁の直径＝２５．０ｍｍ（段差なし）
の従来形状のマウンティングカップを作製し、実施例１と同様に通常よりクリンチ荷重を高くしてクリンチ試験を１００缶実施した。クリンチ部からの噴射剤の漏れは皆無であった。評価結果を表１に示す。
表１
（実施例１）
板厚０．３ｍｍのぶりき板を使用して
内側部分の曲面の半径ｒｉ＝１．０ｍｍ
外側部分の曲面の半径ｒｏ＝１．６ｍｍ
外周壁の上部分の直径Ｄｕ＝２５．３ｍｍ
外周壁の下部分の直径Ｄｄ＝２５．０ｍｍ
とした図２の形状のマウンティングカップを作製し、ガスケットとバルブステムを装着した。
缶ビード内径が１インチ（２５．４ｍｍ）のエアゾール缶本体に噴射剤を充填すると共に作製したマウンティングカップをクリンチ、密封した。この際、ガスケットのはみ出しが起こりやすくなるように通常よりクリンチ荷重を高くした。クリンチ部からの噴射剤の漏れは皆無であった。クリンチ後のカール部裾部下端を真横から目視で観察し、ガスケットのはみ出しが見られたものについて、大中小の３段階で評価した。
以上のクリンチ試験を１００缶実施した結果を表１に示す。
（比較例１）
実施例１と同じぶりき板を使用して、
カール部内面の半径＝１．６ｍｍ（単一半径の曲面）、
外周壁の直径＝２５．０ｍｍ（段差なし）
の従来形状のマウンティングカップを作製し、実施例１と同様に通常よりクリンチ荷重を高くしてクリンチ試験を１００缶実施した。クリンチ部からの噴射剤の漏れは皆無であった。評価結果を表１に示す。
表１
但し、この発明の技術的範囲はこの実施例のものに限定されない。
１ マウンティングカップ
２ 中心線
３ 頂板部
４ 内周壁
５ 環状底部
６ 外周壁
７ カール部
８ カール部裾部
１１ バルブステム
１２ 穴
１３ クリンチ部
１４ 缶ビード
１５ 天蓋
１６ 上部分
１７ 下部分
１８ 外周壁の上端
２１ 内周縁
２２ カール部裾部の上端
２３ 外周縁
２４ 中間部分の曲面
２５ 内側部分の曲面
２６ 外側部分の曲面
２７ 仮想曲面
２８ カール部の内面
３１ 空所
３４ ガスケット
３５ 穴
３６ 内周面
３７ 外周面
３８ 上平面
４１ 下平面
１０１ マウンティングカップ
１０７ カール部
１１０ はみ出し部分
２ 中心線
３ 頂板部
４ 内周壁
５ 環状底部
６ 外周壁
７ カール部
８ カール部裾部
１１ バルブステム
１２ 穴
１３ クリンチ部
１４ 缶ビード
１５ 天蓋
１６ 上部分
１７ 下部分
１８ 外周壁の上端
２１ 内周縁
２２ カール部裾部の上端
２３ 外周縁
２４ 中間部分の曲面
２５ 内側部分の曲面
２６ 外側部分の曲面
２７ 仮想曲面
２８ カール部の内面
３１ 空所
３４ ガスケット
３５ 穴
３６ 内周面
３７ 外周面
３８ 上平面
４１ 下平面
１０１ マウンティングカップ
１０７ カール部
１１０ はみ出し部分
Claims (4)
- 缶ビードとクリンチングするマウンティングカップのガスケットを保持するクリンチ部の構造であって、
前記マウンティングカップの中心線周りの外周壁と前記外周壁の上端部に内周縁で連接されている前記中心線周りのカール部と上端部で前記カール部の外周縁に連接されている前記中心線周りのカール部裾部とを有し、
前記カール部の内面を前記内周縁寄りの内側部分および前記外周縁寄りの外側部分のそれぞれの曲面を含めて構成し、
前記カール部の内面を単一半径で構成する仮想曲面と前記内側部分および／または外側部分の曲面との間に前記ガスケットの一部分が入り込むことが可能な空所が形成されていることを特徴とするマウンティングカップのクリンチ部の構造。 - 前記内側部分および／または前記外側部分の曲面の半径を前記仮想曲面の半径よりも小さく構成したことを特徴とする請求項１記載のマウンティングカップのクリンチ部の構造
。 - 前記外側部分の曲面の半径と内側部分の曲面の半径を相違させて形成したことを特徴とする請求項1記載のマウンティングカップのクリンチ部の構造。
- 前記外周壁の前記カール部寄りの上部分と前記上部分の下に連続する下部分のうちの前記上部分の外径を前記下部分の外径よりも大きくし、前記上部分と前記缶ビードとのクリアランスを小さくしたことを特徴とする請求項１記載のマウンティングカップのクリンチ部の構造。
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