JP5714322B2 - 合成樹脂製容器蓋を射出成形するための成形型組立体 - Google Patents

Description

本発明は、円筒形状の側壁を具備し、この側壁には上端面から下方に延び且つ少なくとも一部は下端面まで或いは下端面近傍まで延在する円弧状乃至円環状空隙が形成されている形態の合成樹脂製容器蓋を射出成形するための成形型組立体に関する。

下記特許文献１乃至３に開示されている如く、容器の口頸部に充分強固に嵌合されるが、容器の内容物を消費した後に破棄する際には所謂分別破棄のために特別な工具を使用することなく容器の口頸部から離脱することができる合成樹脂製容器蓋として、円筒形状の側壁を具備し、この側壁には上端面から下方に延び且つ少なくとも一部は下端面まで或いは下端面近傍まで延在する円弧状乃至円環状空隙が形成されている形態の容器蓋が提案され実用に供されている。

上述したとおりの形態の容器蓋は射出成形によって好都合に成形することができるが、かかる射出成形に使用する成形型組立体として、支持基板の片面から延出し且つ容器蓋における円弧状乃至円環状空隙を規定する円弧状乃至円環状薄帯板部を有する第一の成形型部材と、円環状先端面を有し且つこの先端面の少なくとも一部が第一の成形型部材の薄帯板部の延出端面に０．０１乃至０．１０ｍｍ程度の微細間隙をおいて対向せしめられる第二の成形型部材とを含む成形型組立体が使用されている。第一の成形型部材における薄帯板部の先端面の少なくとも一部を第二の成形型部材における先端面に当接せしめることも意図され得るが、かようにすると成形型組立体の開閉を繰り返す毎に薄帯板部の先端に衝撃が加えられ、薄帯板部の先端縁部が破損されてしまう。

特開２００１−３４８０４９号公報 特開２００２−３３７９０９号公報 特開２００２−３０８３１３号公報

而して、本発明者等の経験によれば、上述したとおりの成形型組立体においては、第一の成形型部材における薄帯板部が損傷されてしまう傾向があることが判明している。更に詳述すると、例えば、第一の成形型部材の薄帯板部は円弧状であり、薄帯板部の延出端面の周方向両側部と第二の成形型部材の先端面の薄帯板部の延出端面の周方向両側部に対向する領域とが微細間隙をおいて対向せしめられている形態の場合には、射出されて流動せしめられる合成樹脂から薄帯板部に加えられる力によって、薄帯板部の周方向両側部が半径方向外方に強制され、これによって薄帯板部の周方向両側部の基端に集中応力が生成され、かかる部位が半径方向外側に変形され或いはかかる部位に亀裂が生成される傾向がある。また、例えば、該第一の成形型部材の薄帯板部は円環状であり、薄帯板部の延出端面には局部的な切欠が形成されている場合には、射出されて流動せしめられる合成樹脂から薄帯板部に加えられる力によって、薄帯板部が半径方向外側に強制され、これによって薄帯板部の延出端面における切欠の谷部に集中応力が生成され、かかる部位が半径方向外側に変形され或いはかかる部位に亀裂が生成される傾向がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、上述した形態の成形型組立体に改良を加えて、第一の成形型部材における薄帯板部が損傷されてしまうことを可及的に回避することである。

本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する成形型組立体として、円筒形状の側壁を具備し、該側壁には上端面から下方に延び且つ少なくとも一部は下端面まで或いは下端面近傍まで延在する円弧状乃至円環状空隙が形成されている形態の合成樹脂製容器蓋を射出成形するための成形型組立体にして、支持基板の片面から延出し且つ該容器蓋における該円弧状乃至円環状空隙を規定する円弧状乃至円環状薄帯板部を有する第一の成形型部材と、円環状先端面を有し且つ該先端面の少なくとも一部が該第一の成形型部材の該薄帯板部の延出端面に微細間隙をおいて対向せしめられる第二の成形型部材とを含む成形型組立体において、
該第一の成形型部材における該薄帯板部の該延出端面と該第二の成形型部材の該先端面との、該微細間隙をおいて対向する領域の少なくとも一部は、該第一の成形型部材の該延出端面が半径方向外側に向かって漸次延出長さが減少する傾斜面にせしめられていると共に、該第二の成形型部材における該先端面が半径方向内側に向かって漸次延出長さが減少する傾斜面にせしめられており、これらの傾斜面が相互に協働して該第一の成形型部材における該薄帯板部の該延出端面が半径方向外側に変位するのを阻止している、ことを特徴とする成形型組立体が提供される。
そしてまた、本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する成形型組立体として、円筒形状の側壁を具備し、該側壁には上端面から下方に延び且つ少なくとも一部は下端面まで或いは下端面近傍まで延在する円弧状乃至円環状空隙が形成されている形態の合成樹脂製容器蓋を射出成形するための成形型組立体にして、支持基板の片面から延出し且つ該容器蓋における該円弧状乃至円環状空隙を規定する円弧状乃至円環状薄帯板部を有する第一の成形型部材と、円環状先端面を有し且つ該先端面の少なくとも一部が該第一の成形型部材の該薄帯板部の延出端面に微細間隙をおいて対向せしめられる第二の成形型部材とを含む成形型組立体において、
該第一の成形型部材における該薄帯板部の該延出端面と該第二の成形型部材の該先端面との、該微細間隙をおいて対向する領域の少なくとも一部は、該第一の成形型部材の該延出端面に半径方向外方を向いた肩面が形成されていると共に、該第二の成形型部材の該先端面に半径方向内方を向いた肩面が形成されており、これらの肩面が相互に協働して該第一の成形型部材における該薄帯板部の該延出端面が半径方向外側に変位するのを阻止している、ことを特徴とする成形型組立体が提供される。

好適形態においては、該第一の成形型部材の該薄帯板部は円弧状であり、該薄帯板部の
該延出端面の周方向両側部と該第二の成形型部材の該先端面の該薄帯板部の該延出端面
の周方向両側部に対向する領域とが相互に協働して該第一の成形型部材における該薄帯板
部の該延出端面が半径方向外側に変位するのを阻止する形態にせしめられている。他の好
適形態においては、該第一の成形型部材の該薄帯板部は円環状であり、該薄帯板部の延
出端面には局部的な切欠が形成されており、該薄帯板部における該切欠の両側縁に隣接す
る領域と該第二の成形型部材の該先端面の対応する領域とが相互に協働して該第一の成形
型部材における該薄帯板部の該延出端面が半径方向外側に変位するのを阻止する形態にせ
しめられている。該微細間隔は０．０１乃至０．１０ｍｍでよい。

本発明の成形型組立体においては、第一の成形型部材における薄帯板部の延出端面と第
二の成形型部材の先端面との、微細間隙をおいて対向する領域の少なくとも一部が相互に
協働して、第一の成形型部材における薄帯板部の延出端面が半径方向外側に変位するのを
阻止し、これによって薄帯板部の特定部位に集中応力が生成されることが効果的に防止さ
れ、かくして第一の成形型部材における薄帯板部が損傷されてしまうことが可及的に回避
される。

本発明に従って構成された成形型組立体の好適実施形態を使用して成形される容器蓋を示す平面図。 図１の容器蓋の底面図。 本発明に従って構成された成形型組立体における第一の成形型部材を倒立状態で示す斜面図。 本発明に従って構成さえた成形型組立体における第二の成形型部材を示す斜面図。 図３に示す第一の成形型部材と図４に示す第二の成形型部材とを型閉状態で示す斜面図。 第一の成形部材における薄帯板部の延出端面が半径方向外方に変位するのを阻止する手段の一例を示す拡大部分断面図。 第一の成形部材における薄帯板部の延出端面が半径方向外方に変位するのを阻止する手段の変形例を示す拡大部分断面図。 第一の成形型部材の変形例を示す斜面図。

以下、添付図面を参照して本発明に従って構成された成形型組立体の好適実施形態について更に詳述する。

図１及び図２は、本発明の成形型組立体の好適実施形態を使用して射出成形される合成樹脂製容器蓋の典型例を図示している。ポリエチレン又はポリプロピレンの如き適宜の合成樹脂から成形することができる全体を番号２で示す容器蓋は、蓋本体４と外蓋６とから構成されている。外蓋６はヒンジ手段８を介して蓋本体４に接続されており、図１及び図２に実線で示す開位置と図１に二点鎖線で示す閉位置との間を旋回開閉動自在である。蓋本体４は円筒形状の側壁１０を含んでおり、かかる側壁１０には１８０度の角度領域に渡って円弧状空隙１２が形成されている。円弧状空隙１２は側壁１０の上端面から下方に延在し、符合Ａで示す角度領域においては、その周方向両端部位Ａａを除いて、側壁１０の下端面まで延在しておらず、その下端縁は略凸円弧形状である（この点については後に更に言及する）。領域Ａにおける周方向両端部位Ａａにおいては、空隙１２の半径方向寸法が局部的に増大せしめられていると共に、側壁１０の上端面から下端面まで延在せしめられている。領域Ａの周方向両側に位置する符号Ｂで示す２個の領域においては、側壁１０の上端面から下端面まで或いは下端面近傍まで延在している（後に更に詳述する如く、符号Ｂで示す領域においては、後述する微細間隙に合成樹脂が流入しない場合には空隙１２は下端面まで延在するが、後述する微細間隙に合成樹脂が流入する場合には下端面に極薄片が残留せしめられる）。かような容器蓋２の構成自体は、上記特許文献３に開示されている容器蓋と実質上同一のものであり、それ故に容器蓋２の構成についての詳細な説明は本明細書においては省略する。

本発明に従って構成された成形型組立体の好適実施形態は、上記容器蓋２を射出成形するのに使用されるものであり、上記容器蓋２の蓋本体４に形成されている円弧状空隙１２を規定する部分に改良が加えられたものである。

図３乃至図５を参照して説明を続けると、本発明に従って構成された成形型組立体の好適実施形態は、第一の成形型部材１４と第二の成形型部材１６とを含んでいる。

図３と共に図５を参照することによって明確に理解されとおり、第一の成形型部材１４は略矩形状の支持基板１８を有し、支持基板１８の中央部には円形開口２０が形成されている。支持基板１８の片面２２（図３においては上面、図５においては下面）には、円形開口２０の周縁に沿った基端から片面２２に対して実質上垂直に延出する薄帯板部２４が一体に配設されている。図示の実施形態における薄帯板部２４は略１８０度の角度範囲に渡る円弧形状であり、容器蓋２の蓋本体４における空隙１２の領域Ａに対応する中央部２４Ａと空隙１２の領域Ｂに対応する両側部２４Ｂとから構成されている。図５において、中央部２４Ａの下端縁は凹円弧形状である。両側部２４Ｂは中央部２４Ａの下端縁を越えて下方に延出せしめられており、両側部２４Ｂの下端縁は実質上水平に延びている。中央部２４Ａの周方向両側部（即ち両側部２４Ｂに隣接する部位）の表面には、中央部２４Ａの上端から下端まで支持基板１８に対して実質上垂直に延びる突条２６が形成されている。かかる突条２６は蓋本体４における空隙１２の部位Ａａ、即ち半径方向寸法が局部的に増大せしめられた部位Ａａ、に対応する。

図４及び図５に図示する第二の成形型部材１６は円筒形状の主部２８を備えており、かかる主部２８の上端には実質上水平に延在する円環状先端面３０が形成されている。先端面３０には、周方向に間隔をおいて上方に突出する２個の突起３２が形成されている。

図５を参照することによって明確に理解されるとおり、上記容器蓋２を射出成形する際には、第一の成形型部材１４と第二の成形型部材１６とは図５に図示すとおりの関係に位置せしめられる。第一の成形型部材１４の薄帯板部２４の曲率は第二の成形型部材１６の円環状先端面３０の曲率と略同一であり、第一の成形型部材１４における薄帯板部２４の下端縁（延出端面）が第二の成形型部材１６における主部２８の先端面３０に対向して位置せしめられる。薄帯板部２４の中央部２４Ａの下端縁（延出端面）は主部２８の先端面３０から上方に所要寸法離隔する。一方、薄帯板部２４の両側部２４Ｂの下端縁は０．０１乃至０．１０ｍｍ程度である微細間隙をおいて主部２８の先端面３０に対向して位置する。かかる微細間隙には、射出された軟化乃至溶融状態の合成樹脂は流入するとしても極僅かである。主部２８の先端面３０に形成されている突起３２の先端面は薄帯板部２４の中央部２４Ａの周方向両側部２４Ａａに配設されている突条２６の下端面に当接せしめられる（突条２６及び突起３２は容器蓋２の蓋本体４の側壁１０に形成されている空隙１２における半径方向寸法が局部的に増大せしめられている部位Ａａを規定する）。

而して、上述したとおりの第一の成形型部材１４及び第二の成形型部材１６を含む成形型組立体においては、薄帯板部２４の両側部２４Ｂの、符号ｘで示す周方向外側端部において、薄帯板部２４の延出端面が半径方向外側に変位するのを阻止すべく、第一の成形型部材１４の延出端面が半径方向外側に向かって漸次延出長さが減少する傾斜面３４にせしめられていると共に、第二の成形型部材１６における先端面が半径方向内側に向かって漸次延出長さが減少する傾斜面３８にせしめられていることが重要である。図６を参照して説明すると、図示の実施形態においては、第二の成形型組立体１６における主部２８の先端面３０には微小突起３６が形成されており、かかる微小突起３６の先端面に半径方向内側に向かって延出長さが漸次減少する傾斜面３８が形成されている。傾斜面３４及び３８の傾斜角度は１０乃至６０度であるのが好ましい。射出成形の際には、射出された軟化乃至溶融状態の合成樹脂が第一の成形型部材１４の薄帯板部２４の内周面に向けて流動せしめられ、薄帯板部２４には半径方向外向きの力が加えられる。かような力によって薄帯板部２４、特にその両側部２４Ｂの周方向外側部、即ち領域ｘにおいて、延出端面が半径方向外方に変位される。然るに、本発明に従って構成された成形型組立体においては、領域ｘにおいて薄帯板部２４の両側部２４Ｂの延出端面が半径方向外方に若干変位せしめられると、変位せしめられた延出端面の傾斜面３４が微小突起３６の傾斜面３８に当接し、これによって薄帯板部２４の両側部２４Ｂの延出端面の半径方向外方への変位が確実に阻止される。領域ｘにおいて薄帯板部２４の両側部２４Ｂの延出端面の半径方向外方への変位が阻止されることなく過剰に進行すると、薄帯板部２４の両側部２４Ｂの基端に集中応力が生成され、これによって薄帯板部２４の両側部２４Ｂの基端にクラック或いは亀裂が生成されてしまう傾向がある。

図７は、薄帯板部２４の両側部２４Ｂの、符号ｘで示す周方向外側端部において、薄帯板部２４の延出端面が半径方向外側に変位するのを阻止する手段の変形例を示している。図７に示す変形例においては、領域ｘにおいて、薄帯板部２４の両側部２４Ｂの延出端面の半径方向外側半部に略直方体形状の凹部が形成されていて半径方向外方を向いた肩面４０が形成されている。これに対応して、主部２８の先端面３０には半径方向内方に向いた肩面４２を有する略直方体形状の微小突起４４が形成されている。領域ｘにおいて薄帯板部２４の両側部２４Ｂの延出端面が半径方向外方に若干変位せしめられると、変位せしめられた延出端面の肩面４０が突起４４の肩面４２に当接し、これによって薄帯板部２４の両側部２４Ｂの延出端面の半径方向外方への変位が確実に阻止される。

図８は、第一の成形型部材における薄帯板部の変形例を示している。図８に示す第一の成形型部材１１４における薄帯板部１２４は、円弧状ではなくて全周に渡って延在する円環状であり、その下端縁部には周方向に間隔をおいて局部的な切欠１２６が形成されている。切欠１２６が形成されている領域を除いて、薄帯板部１２４の下端縁は第二の成形型部材（図示していない）における主部の先端面に微細間隙をおいて対向して位置する。第二の成形型部材は図４及び図５に示す第二の成形型部材１６と実質上同一でよい。上記第一の成形型部材１１４を含む成形型組立体においては、図８に符号ｘで示す領域、即ち切欠１２６の周方向両側縁に隣接する部位、において薄帯板部１２４の延出端面が半径方向外側に変位するのを阻止する手段が配設されている。かかる手段は図６或いは図７に示すとおりの形態でよい。

２：容器蓋
４：蓋本体
６：外蓋
１０：蓋本体の側壁
１２：空隙
１４：第一の成形型部材
１６：第二の成形型部材
１８：支持基板
２４：薄帯板部
２８：第二の成形型部材の主部
３０：先端面
３４：傾斜延出端面
３６：傾斜面
４０：肩面
４２：肩面
１１４：第一の成形型部材
１２４：薄帯板部
１２６：切欠

Claims (5)

1. 円筒形状の側壁を具備し、該側壁には上端面から下方に延び且つ少なくとも一部は下端面まで或いは下端面近傍まで延在する円弧状乃至円環状空隙が形成されている形態の合成樹脂製容器蓋を射出成形するための成形型組立体にして、支持基板の片面から延出し且つ該容器蓋における該円弧状乃至円環状空隙を規定する円弧状乃至円環状薄帯板部を有する第一の成形型部材と、円環状先端面を有し且つ該先端面の少なくとも一部が該第一の成形型部材の該薄帯板部の延出端面に微細間隙をおいて対向せしめられる第二の成形型部材とを含む成形型組立体において、
   該第一の成形型部材における該薄帯板部の該延出端面と該第二の成形型部材の該先端面との、該微細間隙をおいて対向する領域の少なくとも一部は、該第一の成形型部材の該延出端面が半径方向外側に向かって漸次延出長さが減少する傾斜面にせしめられていると共に、該第二の成形型部材における該先端面が半径方向内側に向かって漸次延出長さが減少する傾斜面にせしめられており、これらの傾斜面が相互に協働して該第一の成形型部材における該薄帯板部の該延出端面が半径方向外側に変位するのを阻止している、ことを特徴とする成形型組立体。
2. 円筒形状の側壁を具備し、該側壁には上端面から下方に延び且つ少なくとも一部は下端面まで或いは下端面近傍まで延在する円弧状乃至円環状空隙が形成されている形態の合成樹脂製容器蓋を射出成形するための成形型組立体にして、支持基板の片面から延出し且つ該容器蓋における該円弧状乃至円環状空隙を規定する円弧状乃至円環状薄帯板部を有する第一の成形型部材と、円環状先端面を有し且つ該先端面の少なくとも一部が該第一の成形型部材の該薄帯板部の延出端面に微細間隙をおいて対向せしめられる第二の成形型部材とを含む成形型組立体において、
   該第一の成形型部材における該薄帯板部の該延出端面と該第二の成形型部材の該先端面との、該微細間隙をおいて対向する領域の少なくとも一部は、該第一の成形型部材の該延出端面に半径方向外方を向いた肩面が形成されていると共に、該第二の成形型部材の該先端面に半径方向内方を向いた肩面が形成されており、これらの肩面が相互に協働して該第一の成形型部材における該薄帯板部の該延出端面が半径方向外側に変位するのを阻止している、ことを特徴とする成形型組立体。
3. 該第一の成形型部材の該薄帯板部は円弧状であり、該薄帯板部の該延出端面の周方向両側部と該第二の成形型部材の該先端面の該薄帯板部の該延出端面の周方向両側部に対向する領域とが相互に協働して該第一の成形型部材における該薄帯板部の該延出端面が半径方向外側に変位するのを阻止する形態にせしめられている、請求項１又は２記載の成形型組立体。
4. 該第一の成形型部材の該薄帯板部は円環状であり、該薄帯板部の延出端面には局部的な切欠が形成されており、該薄帯板部における該切欠の両側縁に隣接する領域と該第二の成形型部材の該先端面の対応する領域とが相互に協働して該第一の成形型部材における該薄帯板部の該延出端面が半径方向外側に変位するのを阻止する形態にせしめられている、請求項１又は２記載の成形型組立体。
5. 該微細間隔は０．０１乃至０．１０ｍｍである、請求項１から４までのいずれかに記載の成形型組立体。

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