JP3779630B2 - 二重壁構造のプラスチック製容器蓋の接合構造 - Google Patents

二重壁構造のプラスチック製容器蓋の接合構造 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二重壁構造のプラスチック製容器蓋を振動溶着機により接合する構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば保温性，保冷性を向上させるために二重壁構造とするプラスチック製の蓋や容器は、板状に成形された２つの射出成形品の外周縁部を熱風で溶着したり、或いは高周波加熱により溶着することが一般的であった。しかし、熱風溶着は温度上昇に時間が掛かるので生産性がよくない欠点があり、高周波溶着では要部に鉄芯の埋込を必要とするので手間が掛かる欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、２つの射出成形品を圧着状態にて相対的に振動させ摩擦熱を生じさせることにより接合する振動溶着に着眼し、この振動溶着において発生し得る接合強度不良等の新たな問題点を解決しようとするものである。即ち、振動溶着により２つの射出成形品の外周縁部を接合するに際しては、その振動方向と平行な辺と直交する辺とで強度差が出来、振動方向と直交する辺の接合強度が平行な辺の強度の１／３程度にしかならないという問題があった。本発明はこのような射出成形品を振動溶着する際の課題を解決するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明に係る二重壁構造のプラスチック製容器蓋の接合構造は、２つの射出成形品の相対する部位に溶着ラインが凸条状に形成され、該溶着ラインどうしが互いに圧着するように該各射出成形品を振動溶着機にセットして相対的に振動させることにより摩擦熱で接合するものであって、該各射出成形品はその周縁部を囲繞するように周溝を形成することにより額縁状に形成され、該各射出成形品の周溝の外周縁部の相対する部位に前記溶着ラインを一連の凸条状に形成すると共に、振動方向と直交する溶着ラインを振動方向と平行な溶着ラインよりも幅広に形成し、少なくとも振動方向と直交する辺の周溝に該周溝を横断するように剛性保持用リブを一体に形成し、かつ、振動方向と直交する溶着ラインから直交状に内方に延びる短長の延長溶着ラインを該周溝の外周縁部の相対する部位に夫々一体に形成したことを特徴とする。
【０００５】
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態をプラスチック製容器の断熱性蓋について図面に従い説明する。図１はこの断熱性蓋の斜視図、図２はそのＡ−Ａ線断面図、図３はＢ−Ｂ線断面図、図４は分解斜視図である。同図に示したように、この断熱性蓋は、板状のプラスチック射出成形品１０の上部に発泡プラスチックで成形された断熱材（図示せず）を配置し、その上に同じく板状のプラスチック射出成形品２０を重合し、この２つの射出成形品の周縁部を振動溶着により接合することで構成される。下部の射出成形品１０は上面に複数の補強リブ１が一体に形成された長方形状で、その周縁部に額縁状に周溝２が形成され、該周溝の外周縁部６の上面に凸条状の溶着ライン３が形成され、該溶着ラインのさらに外縁に上向起立縁４が形成されている。なお、該溶着ライン３は、該射出成形品１０の短側辺に形成された溶着ライン３ａの幅ｗ１を図５に拡大して示したように５ｍｍに設定しているのに対し、長側辺に形成された溶着ライン３ｂの幅ｗ２をこれより狭い３ｍｍに設定している。なお、溶着ライン３ｂの内側には位置決用リブ５が突設されている。７は短側辺の中間部を上方にコ字状に屈折することにより形成された手掛用凹部で、前記溶着ライン３ａは該手掛用凹部の上面にわたって形成されている。
【０００９】
一方、上部の射出成形品２０は、図６，図７に裏面図およびその部分拡大図を示したように、射出成形品１０と同様に周縁部に額縁状の周溝２１が形成され、該周溝の外周縁部２３の下面に前記溶着ライン３ａおよび溶着ライン３ｂと相対する凸条状の溶着ライン２２が形成される。なお、該溶着ライン２２の幅寸法は溶着ライン３ｂと同じ３ｍｍに設定される。２４は射出成形品２０の短側辺に周溝２１を横断するように一体に形成された剛性保持用リブである。また、２５は上記手掛用凹部と相対するように周溝２１の外壁に形成された凹部である。
【００１０】
しかして、上記射出成形品１０と射出成形品２０は振動溶着機の治具にセットし、１．５トン程度で加圧することで上記溶着ライン３ａ，３ｂと溶着ライン２２を圧着させるとともに、その一方を該射出成形品１０，２０の長手方向に振幅０．１〜１．８ｍｍ，振動数２４０Ｈｚ程度にて７秒間程振動させ、そのとき発生する摩擦熱により該溶着ラインを一時的に溶融させ溶着する。
【００１１】
その際、振動方向と直交する溶着ライン３ａは、振動方向と平行な溶着ライン３ｂよりも幅広に形成されていることから、溶着ライン２２が幅方向に相対的に振動したときに、はみ出すことなく圧着面積が確保される。このためこのように溶着ラインの幅寸法に振動方向によって差を持たせることにより、全体を略々同等の強度で接合することが可能となる。
【００１２】
また、振動方向と直交する溶着ライン３ａには、周溝２１を横断するように剛性保持用リブ２４が一体に形成されていることから、振動溶着機の治具からの振動が該剛性保持用リブ２４を通して少ない減衰量をもってより確実に伝達されることから、振動溶着がこの振動方向と直交する溶着ラインについてより確実になされるようになる。
【００１３】
また、図８に示したように、射出成形品１０および射出成形品２０の振動方向と直交する辺に突起８および突起２６を一体に形成し、該各突起を振動溶着機の治具３０，３１に夫々係合させることで、該治具の振動を一層確実に溶着ラインに伝達でき、より確実な接合が期待できるようになる。
【００１４】
さらに、図９に射出成形品１０の部分拡大平面図を示したように、溶着ライン３ａに直交状に延びる短長の延長溶着ライン３ｃを一体に形成し、該溶着ライン３ａと相対する射出成形品２０側の溶着ライン２２についても同じ形状の延長溶着ライン（図示せず）を形成し、振動方向と平行となる該延長溶着ラインどうしを溶着させることで、振動方向と直交する辺の接合強度を補填することができる。
【００１５】
また図１０は、射出成形品１０の成形に伴う外周縁部６の反りをできるだけ少なくするために、該外周縁部６の溶着ライン３の内側にリブ１２によって補強された凸提１１を一体に形成したもので、このような凸提やリブを形成することにより大型の成形品であっても反りを少なくでき、振動溶着機の治具へのセットが容易になる。
【００１６】
また、この実施形態は蓋について説明したが、２つの射出成形品を接合することによって構成される容器本体にも本発明を適用できる。図１１はその場合の断面形状を例示するものである。この場合も両射出成形品４０，４１の溶着ライン４２，４３を上記蓋と同様に振動方向と直交する溶着ラインについて振動方向と平行な溶着ラインよりも幅広に形成することにより、必要な接合強度を得ることができる。
【００１７】
【発明の効果】
このように本発明に係る二重壁構造のプラスチック製容器蓋の接合構造によれば、額縁状に形成された射出成形品を振動溶着機により強固に接合することができるので、製品の品質が向上するとともに、短時間で接合できるので製造，組立ラインの生産性を向上させるなど有益な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態を示す射出成形品の斜視図。
【図２】 図１の射出成形品のＡ−Ａ線断面図。
【図３】 図１の射出成形品のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】 図１の射出成形品の分解斜視図。
【図５】 図４の部分拡大図。
【図６】 図４の射出成形品の裏面の斜視図。
【図７】 図６の部分拡大図。
【図８】 図１の射出成形品の分解斜視図。
【図９】 本発明の実施形態を示す射出成形品の部分拡大平面図。
【図１０】 本発明の実施形態を示す射出成形品の要部拡大断面図。
【図１１】 本発明の実施形態を示す射出成形品の要部拡大断面図。
【符号の説明】
２，２１ 周溝
１０，２０ 射出成形品
３，３ａ，３ｂ，２２ 溶着ライン
３ｃ 延長溶着ライン
６，２３ 外周縁部
２４ 剛性保持用リブ

Claims (1)

  1. ２つの射出成形品の相対する部位に溶着ラインが凸条状に形成され、該溶着ラインどうしが互いに圧着するように該各射出成形品を振動溶着機にセットして相対的に振動させることにより摩擦熱で接合するものであって、該各射出成形品はその周縁部を囲繞するように周溝を形成することにより額縁状に形成され、該各射出成形品の周溝の外周縁部の相対する部位に前記溶着ラインを一連の凸条状に形成すると共に、振動方向と直交する溶着ラインを振動方向と平行な溶着ラインよりも幅広に形成し、少なくとも振動方向と直交する辺の周溝に該周溝を横断するように剛性保持用リブを一体に形成し、かつ、振動方向と直交する溶着ラインから直交状に内方に延びる短長の延長溶着ラインを該周溝の外周縁部の相対する部位に夫々一体に形成したことを特徴とする二重壁構造のプラスチック製容器蓋の接合構造。
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