JP5443735B2 - パッキン及び蓋付きコンテナ - Google Patents

Description

本発明は、コンテナの開口を閉じる蓋に取り付けられて、コンテナと蓋とをシールするパッキンに関する。特には、蓋から自然に外れにくいように改良されたパッキンなどに関する。

蓋付きのコンテナなどにおいては、コンテナと蓋とをシールするために、弾性材料で作製されたリング状のパッキンが用いられる。このようなパッキンは、蓋の外周縁に形成された下向き凹部に収容され、この凹部に嵌り込むコンテナの上端縁との間をシールする。

図２は、一般的なパッキンの形状と、パッキンに作用する力を模式的に示す図である。
蓋３の外周縁には、下向きの凹部３ａが形成されており、この凹部３ａにパッキン２０が収容される。凹部３ａの断面（半径方向に沿う断面）の形状はこの例では半円形である。そして、パッキン２０の断面形状は略半円形で、凹部３ａの半円形の内面と蓋の直線状の側面に沿う上面２１と、上に凹の下面２２とを有する。このような形状により、パッキン２０は上面２１の内側の部分が、蓋３の凹部３ａの内面と側面とにほぼ密に接する。なお、下面２２を上に凹としたのは、コンテナの上端縁とパッキンとを密に接触させるためである。

このような形状のパッキン２０においては、蓋に取り付ける際に、凹部３ａから外れやすいという問題がある。パッキン２０の径は蓋３の外周縁の径よりも小さいので、取り付ける際は、まず、パッキン２０を拡径させるように引っ張った状態で蓋３の凹部３ａに嵌め込む。この際、パッキン２０には縮径方向の力がかかっているが、パッキン２０が内側下端部Ｐを中心として、図２の想像線で示すように、図の反時計方向に回転しやすくなる。その結果、凹部３ａから外れることがある。

このような現象は以下の理由によるものと考えられる。
図２（Ａ）に示すように、パッキン２０の上面２１は蓋の凹部３ａの内面に接しており、下面２２は上に凹の形状となっているので、パッキン２０の断面における重心Ｇは比較的上方に位置すると考えられる。この重心Ｇには、図の斜め右上に向かうパッキン２０の緊縛力Ｆ１がかかっている。この緊縛力Ｆ１のうち、縦方向の成分Ｆ２は上向きであり、パッキン２０が蓋の凹部３ａに入り込む方向の力である。ただし、この成分Ｆ２の大きさは、重心Ｇが下方に位置する場合と比べると小さい（詳細は図１を参照して後述する）。これにより、パッキン２０が凹部３ａから抜け出てしまうことがある。

あるいは、以下のようにも考えられる。
図２（Ｂ）に示すように、パッキン２０を、上下方向において、蓋３の凹部３ａの半円形内面と蓋の直線状側面との境Ｌで分けて、各々上部２０Ａと下部２０Ｂとする。上部２０Ａの内側の全面は、蓋３の凹部３ａの下向きに湾曲した内面に接触しているため、同部には、縮径方向（内方向）に対して斜め下方向の反力Ｒ１がかかっている。一方、下部２０Ｂには、縮径方向（内方向）に対して反対方向（外方向）の反力とともに、上部から及ぼされる斜め下方向の力がかかっている。さらに、下部２０Ｂの下面２２は上に凹の形状であるので、下部２０Ｂは、中央部分でボリュームが少なくなっている。このような形状により、縮径方向（内方向）の力がかかると、下部の中央部分が上方向にたわんで、外側端部は内側へ弾性変形しやすくなり、内方向の力Ｆ２がかかる。これらの結果、実線の矢印で示すように、パッキン２０は内側下端部Ｐを中心として図の反時計方向に回転しやすくなる。

このようにパッキンが回転しやすいと、蓋に取り付ける際に、何度もやり直せねばならず、作業の効率が悪くなってしまう。

なお、コンテナ側に取り付けるパッキンとしては、コンテナの周縁に係合する環状部と、この環状部からコンテナの側面に沿って垂下するスカート部を設けたものが提案されている（特許文献１参照）。このようなスカート部を設けることにより、取り付け時に外れやすくなることを防止している。
特公昭４５−７３５４

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、蓋に取り付けるパッキンであって、使用中に蓋からずれにくいとともに、取り付ける際にも外れにくいパッキンを備えた蓋付きコンテナを提供することを目的とする。

本発明のベースとなるパッキンは、 頂部に開口を有するコンテナ、及び、該コンテナの開口を閉じる蓋、を備える蓋付きのコンテナ用のパッキンであって、 該パッキンは、前記蓋の外周縁に形成された下向き凹部に収容されて、該下向き凹部と、該凹部に嵌り込む前記コンテナの上端縁との間をシールするリング状のものであり、 該パッキンが、前記凹部に収容された状態の断面視において、その頂部付近と内側下縁付近が前記凹部の内面に接し、両接触点の間においては、該パッキンと前記凹部の内面との間にスキマが開く形状である。

本発明によれば、パッキンが蓋の外周凹部に収容された状態において、半径方向に沿う断面視で、その頂部付近と内側下縁付近の間の部分が、蓋の外周凹部の内面に接触しておらず空間となっている。この理由は詳しくは図１を参照しつつ後述するが、以下のように考えられる。このように空間が存在すると、パッキンには空間に向かう緊縛力がかかる。そして、この緊縛力の内、縦方向の成分は上向きの力であり、パッキンが凹部に入り込もうとする力である。この力によって、パッキンが凹部から抜け出てこない。
あるいは、以下のようにも考えられる。パッキンの頂部付近と内側下縁付近の間の部分では、パッキンの縮径方向への力に対する下向きの反力が発生しない。したがって、パッキンを内側下端縁を中心として回転させるための下方向への力が小さくなり、パッキンが回転し難くなる。これらのことにより、パッキンを凹部から外れないように蓋に取り付けることができる。

本発明においては、 前記パッキンの下面がフラットあるいはやや上に凹状となっていることがより好ましい。

この理由も図１を参照しつつ後述するが、下面の断面形状が上に大きく凹状となっている場合、下面がフラットあるいはやや上に凹状となっている場合に比べて、パッキンの重心が上方に移動する。すると、パッキンにかかる緊縛力の内、縦方向の成分が小さくなり、パッキンが凹部に入り込もうとする力が小さくなる。
あるいは、下面の形状が上に大きく凹状となると、中央部分でボリュームがなくなり、縮径方向（内方向）に力がかかったときに、中央部が上方向にたわんで、外側下端部に力がかかり同方向に引かれやすくなる。その結果、パッキンが内側下端部を中心として回転しやすくなる。

本発明によれば、下面をフラットあるいはやや上に凹状（フラットに近い凹状）としたので、パッキンの重心が下方に位置するので、パッキンにかかる緊縛力の内、縦方向の成分が比較的大きく、パッキンが凹部に入り込もうとする力が得られる。また、パッキンの中央部分や外側下端部の全体に均一な縮径方向の力がかかり、パッキンを回転させる力が小さくなる。

さらに、本発明においては、 前記パッキンの外側面と、前記蓋の凹部の内面の外側の部分との間にスキマが開く形状であることが好ましい。

蓋を閉めた際、パッキンは蓋の凹部の内面とコンテナの上縁との間で押し潰されて変形する。この際、パッキンの外側面と、蓋の凹部の内面の外側の部分との間にスキマを設けておくと、パッキンがこのスキマに向けて変形するので、凹部から下にはみ出ない。

本発明の蓋付きのコンテナは、 頂部に開口を有するコンテナと、 該コンテナの開口を閉じる蓋と、 前記コンテナと蓋との間をシールするパッキンと、を備える蓋付きのコンテナであって、 前記蓋の外周縁には下向き凹部が形成されており、 前記パッキンは、前記蓋の下向き凹部と、該凹部に嵌り込む前記コンテナの上端縁との間をシールするリング状のものであり、 前記パッキンが前記に記載のパッキンであることを特徴とする。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、パッキンに、その頂部付近と内側下縁付近の間の部分と凹部の内面との間のスキマに向く緊縛方向の力の内の、パッキンを凹部に向ける力が作用するので、パッキンが凹部内で自然にずれにくくなる。また、縮径方向への力に対する下向きの反力が発生しないので、取り付け時に回転しにくくなる。

発明を実施するための形態

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１（Ａ）は、本発明の実施の形態に係る蓋付きコンテナのパッキン周辺部分を示す側断面図であり、図１（Ｂ）及び（Ｃ）は、パッキンと同パッキンが収容される蓋の凹部を拡大して示す側断面図である。
図１（Ａ）に示すように、蓋付きコンテナ１は、頂部に開口が設けられたコンテナ２と、コンテナ２の開口を閉じる蓋３と、を有する。蓋３の外周縁には、立ち上がり壁３ｂ及びその上端に設けられた下向きの凹部３ａが形成されている。この例では、凹部３ａの断面（蓋３の半径方向に沿った断面）の形状は半円形である。同凹部３ａには、リング状のパッキン１０が収容されている。このパッキン１０は、蓋３の凹部３ａと、この凹部３ａに嵌り込むコンテナ２の上端縁２ａとの間をシールするためのものである。

パッキン１０は、弾性材料（例えばシリコンゴム）で作製され、径は蓋３の立ち上がり壁３ｂの外径あるいはコンテナ２の開口の径よりも小さい。一例として、コンテナ２の開口の径が４５０ｍｍの場合、パッキン１０の径は４３０ｍｍである。このような寸法設定により、パッキン１０を蓋３の下向き凹部３ａに収容する際は、パッキン１０を拡径させるように引っ張った状態で装着する必要がある。そして、パッキン１０の弾性による縮径方向の力と摩擦力により、パッキン１０が蓋３の下向き凹部３ａに保持される。

図１（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、パッキン１０の断面形状は略半円形もしくは略三角形であり、上に凸の上面１１と、平坦な下面１２とを有する。詳細に説明すると、上面１１の内側は１／４円状であり、外側は略三角形状である。そして、蓋３の凹部３ａに収容された状態において、上面の頂部付近１１ａが蓋３の凹部３ａの頂部付近に接し、内側下縁付近１１ｂが蓋３の立ち上がり壁３ｂに接している。そして、両接触点１１ａ、１１ｂの間の部分１１ｃにおいては、パッキン１０の上面１１と凹部３ａの内面との間にスキマＳ１が開いている。スキマＳ１の最大幅は、一例として、蓋３の凹部３ａの径の１／５程度である。また、パッキン１０の外面１１の外側の部分と、凹部３ａの内面との間にはスキマＳ２があいている。
なお、パッキン１０の側断面形状は、自由状態と、蓋３の凹部３ａに収容された状態とで、形状は変わらない。

パッキン１０をこのような形状とすることにより、蓋３の凹部３ａから外れにくくなる。これは以下のような理由によるものと考えられる。
図１（Ｂ）に示すように、パッキン１０の下面１２は平坦であるので、重心Ｇは比較的下方に位置する。そして、パッキン１０の上面１１の両接触点１１ａ、１１ｂの間の部分１１と蓋３の凹部３ａの内面との間にスキマＳ１が開いていると、パッキン１０の重心ＧにはこのスキマＳ１に向かう、図の実線で示す緊縛力Ｆ１がかかる。そして、この緊縛力Ｆ１の内、縦方向の成分Ｆ２は上向きの力であり、パッキン１０が凹部３ａに入り込もうとする力である。この力によって、パッキン１０が凹部３ａから抜け出てこない。
なお、パッキン１０の下面１２が上に大きく凹状となっている場合、パッキン１０の重心Ｇが、図１（Ｂ）の想像線で示すように上方に移動する。すると、パッキン１０の重心Ｇに作用する緊縛力Ｆ１は、図の想像線で示すように、実線で示した場合に比べて、傾きが小さくなり、縦方向の成分Ｆ２が小さくなる。つまり、パッキン１０が凹部３ａに入り込む方向の力が小さくなってしまう。

あるいは、以下のようにも考えられる。
図１（Ｃ）に示すように、前述と同様に、パッキン１０を、上下方向において、蓋３の凹部３ａの半円形内面と立ち上がり壁３ｂとの境Ｌで分けて、各々上部１０Ａと下部１０Ｂとする。上部１０Ａにおいては、上面１１の両接触点１１ａ、１１ｂの間の部分１１ｃは蓋３の凹部３ａの内面に接していないので、同部分１１ｃにはパッキン１０に縮径方向の力Ｆ１のみが働いて、その反力はかからない。つまり、前述した、パッキン１０が凹部３ａから外れようとする斜め下向きの反力Ｆ２は、頂部付近にのみかかり、その他の部分にはかからないことになる。さらには、下部１０Ｂの下面１２は平坦であるので、下部１０Ｂの全体が縮径方向（内方向）へ引かれることになる。これらの結果、パッキン１０が図の反時計方向に回転しようとした場合の回転支点Ｐが、図２の場合に比べて上方に移動し、回転しにくくなる。したがって、パッキン１０を蓋３に取り付ける際、外れないように取り付けることができる。

さらに、パッキン１０の外側面と、蓋３の凹部３ａの内面の外側の部分との間にスキマＳ２が開いている。蓋３を閉めると、パッキン１０は蓋３の凹部３ａの内面とコンテナ２の上端縁２ａとの間で押し潰されて変形する。この際、パッキン１０が、このスキマＳ２に向けて変形するので、凹部３ａから下にはみ出ない。

図１（Ａ）は、本発明の実施の形態に係る蓋付きコンテナのパッキン周辺部分を示す側断面図であり、図１（Ｂ）及び（Ｃ）は、パッキンと同パッキンが収容される蓋の凹部を拡大して示す側断面図である。 一般的なパッキンの形状と、パッキンに作用する力を模式的に示す図である。

符号の説明

１ 蓋付きコンテナ ２ コンテナ
３ 蓋 １０ パッキン
１１ 上面 １２ 下面

Claims (7)

1. 頂部に開口を有するコンテナ、及び、該コンテナの開口を閉じる蓋、を備える蓋付きのコンテナ用のパッキンであって、
   該パッキンは、前記蓋の外周縁に形成された下向きの半円形凹部に収容されて、該下向き凹部と、該凹部に嵌り込む前記コンテナの上端縁との間をシールするリング状のものであり、
   該パッキンは、弾性材料で作製されていて、拡径させるように引っ張った状態で前記蓋の下向き凹部に収容されており、
   該パッキンが、前記凹部に収容された状態の断面視において、その頂部付近と内側下縁付近の二箇所が前記凹部の内面に接し、両接触点の間においては、該パッキンと前記凹部の内面との間にスキマが開く形状であるとともに、
   該パッキンの外側面と、前記蓋の凹部の内面の外側の部分との間に、パッキンの外側面の下端部の部分も含めて、スキマが開く形状であることを特徴とするパッキン。
2. 前記パッキンの下面がフラットあるいはやや上に凹状となっていることを特徴とする請求項１に記載のパッキン。
3. 前記パッキンは、前記凹部に収容された状態の断面視において、内側が１／４円状であり、外側が略三角形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のパッキン。
4. 前記パッキンに前記両接触点の間のスキマに向かう緊縛力がかかり、この緊縛力の縦方向の成分が、前記パッキンが前記凹部に入り込もうとする力となることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のパッキン。
5. 前記パッキンの頂部付近と内側下縁付近の間の部分では、パッキンの縮径方向への力に対する下向きの反力が発生しないことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のパッキン。
6. 下面の断面形状が大きく凹状となっている場合に比較して、前記パッキンの重心が下方に位置し、これにより、
   前記パッキンにかかる緊縛力の内の縦方向の成分が比較的大きくなって前記パッキンが前記凹部に入り込もうとする力が得られるか、前記パッキンを回転させる力が小さくなることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載のパッキン。
7. 頂部に開口を有するコンテナと、
   該コンテナの開口を閉じる蓋と、
   前記コンテナと蓋との間をシールするパッキンと、
   を備える蓋付きのコンテナであって、
   前記蓋の外周縁には下向き凹部が形成されており、
   前記パッキンは、前記蓋の下向き凹部と、該凹部に嵌り込む前記コンテナの上端縁との間をシールするリング状のものであり、
   前記パッキンが請求項１〜６いずれか１項に記載のパッキンであることを特徴とする蓋付きのコンテナ。

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