JP6155926B2 - ロック機能付き容器 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1では、ねじ山の下方で下部を大径として延出させ、延出部の内面に、容器口部外面の対応する係合突起に係合可能な係合突起を設けたチャイルドプルーフ(文献ではチャイルドプループ)のボトルキャップを提案している。
このボトルキャップは、最終回転時に係合突起が係合するようにせざるを得ないので、この係合部は、ネジピッチよりも上下方向の隙間に相当する分は小さく突起が係合するように設定せざるを得ない。
しかし、プラスチックのネジは、ねじ山の強度を大きくしなければならなく、かつ、金型から回転して容易に抜けるように、キャップの下方は、ネジ山幅よりネジ谷幅の方が大きくせざるを得ない。しかも、容器のネジを形成している部分は成形で一番収縮が大きく、ピッチ方向の誤差が出易い上に、ネジ山先端の勾配、ネジ幅の勾配など、制約が多いので、上下方向の隙間が大きく、係合突起が係合する係りシロは少なくならざるを得ない。それに、プラスチックは弾力性が富んでおり、キャップの下方においては、大きな力を掛ければ、簡単に変形して、延出部を乗り越える恐れがある。
そのため、この係合で、完全にロックして子供にも開けにくくするのは、非常に困難である。
しかも、ピッチ方向の誤差が出易いので、しばしば、金型を加工する延出部の位置を埋めて掘り返す必要があると共に、成形条件の制約も大きく(多く)、生産性が低く(悪く)なってしまう問題も発生していた。
この注出口栓も、キャップの下部に設けた嵌合切欠きは、成形収縮などの誤差が大きく影響しやすいところになり、ピッチ方向の誤差が出易い上に、ネジ山先端の勾配、ネジ幅の勾配など、制約が多いので、上下方向の隙間が大きく、係合突起が係合する係りシロは少なくならざるを得ない。その上、プラスチックは弾力性が富んでおり、キャップの下部においては、力を掛ければ、簡単に変形して、繋止突起を乗り越える恐れがある。このため、子供でも開け難くならずに、容易に開いてしまったりすることもあった。
さらに、ピッチ方向の誤差が出て、しばしば、金型を加工する延出部の位置を埋めて掘り返す必要があると共に、成形条件の制約も大きく(多く)、生産性が低く(悪く)なってしまう問題も発生していた。
容器本体ネジ部に切り欠きを有し、
切り欠きに咬合・離脱可能な可動突起がキャップに一体で形成され、
可動突起が円盤状可動突起であり、円盤状可動突起とキャップ天面との間に、
側面形状が円錐台または多角形の錐台の上辺と下辺が線状のヒンジ部で、錐面が反転する皿バネより形成され、
皿バネの反転によって、円盤状可動突起の突起がネジ部切り欠きに挿入、又は、抜き出し可能であることを特徴とするロック機能付き容器である。
容器本体ネジ部に切り欠きを有し、
切り欠きに咬合・離脱可能な可動突起がキャップに一体で形成され、
キャップ天面に形成された可動突起は、
側面形状が円錐台または多角形の錐台の上辺が線状のヒンジ部で、錐面が反転する皿バネより形成され、皿バネの下面に突起を設けた皿バネ可動突起であり、
皿バネの反転によって、皿バネ可動突起の突起がネジ部切り欠きに挿入、又は、抜き出し可能であることを特徴とするロック機能付き容器である。
しかも、本発明の方法では、容器口部の先端近傍に咬合する切り欠きを設けられるので、容器生産の条件を厳しく制御しなくても、咬合する位置が大きくずれることがなく、生産性の高いチャイルドプルーフ機構を持たせることが出来る。
<第1の参考形態>
図1−1は本発明のロック機能付き容器の参考形態の一例を示す外観図である。キャップ1が容器本体2に螺嵌しており、キャップ1には天面側に可動突起3が設けられている。図1−2は、容器本体2の注出口近傍を示し、注出口21の外側に設けられたネジ部22には、切り欠き221が設けられている。その切り欠き幅222は、可動突起3の突起先端31の幅に合わせて設定されている。
この切り欠き221は、ブロー容器の場合、注出口21をパリソンの射出成形時、又は、ダイレクトブロー成形のパリソンにブローピンを打ち込む際に加工できる。押し出しチューブであっても、射出成形時に製造される。
通常、これらの注出口21部分の製造は外側に開閉可能なキャビティ側金型に彫られる。このキャビティ側金型の製作では、ネジ山を加工するのに用いられる放電マスターにおいて、先に、切り欠きのない、通常の雄ネジを製作しておく。そして、その後、ネジの注出口先端側を、可動突起先端の幅に合わせて切り欠き、その放電マスターを使用して、キャビティ金型に放電加工して製造する。そうすることで、容易に、雄ネジ部22に切り欠き221を加工できる。または、4軸以上の多軸マシニングセンターで、直接金型に切削加工してもかまわない。
もちろん、このような切り欠き部分は、金型の開閉方向になるようなネジ部分で、注出口先端側第1周目に加工する。
可動突起3が、容器本体2の雄ネジ部22切り欠き221に嵌合している。この図2のキャップ1には、天面と側面の角近傍に嵌合孔11、および、天面側に可動突起3が設けられ、また、容器本体側には切り欠き221が、注出口21の先端近傍の雄ネジ部22に設けられている。
キャップ1の可動突起3は、キャップ天面に接合点31でつながり、その先に中央側ヒンジ311、根元ヒンジ312で回動可能に設定されている。そして、可動突起の内面側に突起32を設け、可動突起先端に、爪などを引っ掛けて抜く為の鍔33が設けられている。
この突起32には、突起の長さの途中に、係合爪321が設けられ、自然に可動突起3が抜け出ないように設定されている。
なお、キャップ1のインナーリング12は容器本体2注出口の内面と嵌合し、コンタクトリング13は注出口21先端に当接し、容器の内外を遮断し、内容物が漏れたり、外から湿気やガスの流入を阻止しているのは、通常の容器と同様に設定可能である。
このロック解除する時には、突起32の途中に設けた係合爪321を乗り越えるだけの力が必要になる。また、中央側ヒンジ311、根元ヒンジ312部分が回動して、上側に抜くことを可能にしている。
可動突起3の突起32先端が、嵌合孔11から抜けると、中央側ヒンジ311は伸びて、キャップの外側に確実に出た状態になり、入り込むことはなく、ロックは確実に解除される状態を保つことになる。
なお、インナーリング12やコンタクトリング13が、嵌合孔11より内側に設けられているので、基本的には、嵌合孔11と可動突起3の所には、内容物が直接触れたり、汚れたりするようには設計していない。
ロックを解除されたキャップは、通常の螺嵌したキャップと同様に、開閉が可能である。もちろん、キャップ1を螺嵌後、再度、可動突起3を嵌合孔11に挿入し、ロックをすることも可能である。
しかし、固定側金型42は、固定側キャビティ420に、横スライド421と、ホールドダウン駒422が設けられている。ただ、ホールドダウン駒422は形状によっては必要がない。
横スライド421は、型開き開始前に移動して、アンダーカットを抜くようにしないと、可動突起3がもげてしまうので、必須である。
横スライド421と回転コア411は、押し切りで嵌合孔11を形成している。
押し切りで嵌合孔14を形成している横スライド421が移動して、押し切り部から離れると共に、可動突起3の突起32から抜け、可動突起3が横スライド421によって、もげないようにする。
そして、ホールドダウン駒422は、可動突起3の内面側が完全に金型から離れる所まで、キャップ1と共に移動し、そこで、移動を止める。
まだ、成形品であるキャップ1は、可動側金型41の金型に密着している。
この回転コア411は、可動側の金型固定板側にラックとピニオンを嵌合させて、型開きを回転にするようにしてもかまわないし、単に速度を調整可能なモーターで回転させてもかまわない。
この時、可動側金型41の回転止め412とストリッパープレート413は移動しないで、キャップ1が回転コア411に合わせて回転してしまわないように、噛んだ状態を保持する。
本発明における他の参考形態の一例として、可動突起3が、キャップ1の側面に設けた別の一例を図11に示した。
図11−1は、側面側から見た断面図で、接合点31がキャップ1の側面に設けられ、接合点に続いて側面ヒンジ313が設けられている。側面ヒンジ313は、薄肉になって、回動可能になっているが、薄肉部が長く、全体的に曲がるようなヒンジであっても、また、短く、鋭角にも曲がるようなヒンジであってもかまわない。
2が嵌合孔11に係合し、固定されている。
キャップ1の周囲に設けられているローレット14の形状は、三角でも半円でも、台形のようなものでもかまわないが、キャップ1を回転させて螺嵌させるためのものである。
なお、回転止め412の形状は一般的なので、明示していないが、連続した三角屋根のように、ネジの向き方向にだけは回転しないように、キャップ下端の面に立てておく。
ゲートは記載していないが、ピンゲートが好ましい。
この金型の場合も、ロボットで製品を掴み、ストリッパープレートの突き出しで、製品を完全にロボットに渡すと、次のヒンジ部の折工程に進み易い。
本発明の容器を製造する工程は、以上のようなもので、ひとつの金型で、通常の射出成形機で加工でき、異種類の部品組み立てがいらない。従って、安価で、かつ、生産性が高い。
図15は、可動突起の形状が円盤状輪を有する円盤状可動突起30になっていて、円盤状可動突起30とキャップ1天面との間に、
側面形状が円錐台または多角形の錐台の上辺と下辺が線状の上辺ヒンジ315と下辺ヒンジ316からなり、錐面が反転する皿バネ314より形成されたキャップになっている例である。
円盤状可動突起30の下部には、1箇所から4箇所、好ましくは1箇所ないし2箇所の突起32が設けられ、その位置に合わせ、キャップネジ部天面側に嵌合孔11が設けられている。
皿バネ314の反転によって、円盤状可動突起の円盤状輪30が上下するので、その移動によって、突起32がネジ部切り欠き221に挿入、又は、抜き出しする。
図15−1は、突起32がネジ部切り欠き221に挿入され、ロックされた状態を示している。
図15−2は、ロックが解除され、円盤状可動突起30の円盤状輪が上に上がっている状態を示している。
皿バネ314は、下辺ヒンジ316が下側にあって、そのバネ力で円盤状輪は下側に位置するよう、ロックしている。
ロック解除でも、円盤状可動突起30の円盤状輪は水平で、上側に上げられ、円盤状輪の下面に設けられた突起32が、嵌合孔11から抜け出て、容器ネジ部22の切り欠き221から外れ、ネジが回動可能になっている。
皿バネ314は、下辺ヒンジ316が上側にあって、その皿バネのバネ力で円盤状輪は上側に位置するよう、保持している。
嵌合孔11のアンダーカットを抜く横スライド421以外に、円盤状可動突起30の下面側を抜く図の前後方向スライド423が作動し、円盤状可動突起のアンダーカットを抜いて成形される。
上辺ヒンジ315はスライドに彫られているが、下辺ヒンジ316は、アンダーカットが生じないように固定側金型42に彫られている。
可動側金型41の動きは、図5〜図10と同じである。
図19は皿バネ全体が可動突起になった皿バネ可動突起317の例で、ロック状態を示した断面図である。
この皿バネ可動突起317では、皿バネ可動突起外周を持ち上げると、断面図では上辺ヒンジ315を中心に回動するように、皿バネ可動突起317が表裏をひっくり返し、図20のようにロックを解除する。
皿バネ部分は表裏ひっくり返る柔軟性が必要なので、あまり厚くすることは出来ない。
また、金型は図18とほとんど同じ金型で射出成形できる。
内容物や使用環境にもよるが、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂、エチレンアクリル酸共重合樹脂などを添加した混合樹脂や、ポリメチルペンテン樹脂などでもかまわない。
実際に使用する場合は、採用予定の樹脂を用いて成形した後、容器本体に嵌合し、充填予定の内容物を使用して、環境ストレスクラッキング試験を実施し、判断する。
例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂で、射出成形したパリソンを延伸ブロー成形した容器でもかまわないし、高密度ポリエチレン樹脂をダイレクトブロー成形した容器であってもかまわない。その他、アクリロニトリル樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリカーボネート樹脂などのブロー成形樹脂も使用される。
さらに、チューブ容器の場合は、本体構成にラミネートフィルムを使用し、ポリエチレンを肩部に射出成形したものであってもかまわないし、ポリエチレン単層チューブ本体、ポリアミド樹脂やエチレン−ビニルアルコール共重合体などを中間層や外層に入れた多層押し出しチューブを使用した押し出しチューブであってもよい。
ただ、ネジが多条の場合には、その条数に合わせ、条数分、切り欠き221を設ける必要がある。
近傍にロック機構を設ける設計になっているので、容器本体やキャップの成形によるばらつきが発生しにくい、安定したロック機構を設けられるので、効率よく事故を防ぐことが出来る。
また、通常の射出成形機で成形でき、しかも、たった1ショットでキャップの製造が可能で、複雑な組み立てが必要でないので、生産性が高い。
さらに、容器本体も、通常のブロー成形や射出成形で、金型を変更や改造で対応が出来るので、メリットが大きい。
11・・・・・・・・嵌合孔
12・・・・・・・・インナーリング
13・・・・・・・・コンタクトリング
14・・・・・・・・ローレット
15・・・・・・・・雌ネジ部
2・・・・・・・・・容器本体
21・・・・・・・・注出口
22・・・・・・・・雄ネジ部
221・・・・・・・切り欠き
222・・・・・・・切り欠き幅
3・・・・・・・・・可動突起
30・・・・・・・・円盤状可動突起
31・・・・・・・・接合点
311・・・・・・・中央側ヒンジ
312・・・・・・・根元ヒンジ
313・・・・・・・側面ヒンジ
314・・・・・・・皿バネ
315・・・・・・・上辺ヒンジ
316・・・・・・・下辺ヒンジ
317・・・・・・・皿バネ可動突起
32・・・・・・・・突起
321・・・・・・・係合爪
322・・・・・・・側面係合爪
33・・・・・・・・鍔
4・・・・・・・・・キャビティ
41・・・・・・・・可動側金型
410・・・・・・・コア
411・・・・・・・回転コア
412・・・・・・・回転止め
413・・・・・・・ストリッパープレート
42・・・・・・・・固定側金型
420・・・・・・・固定側キャビティ
421・・・・・・・横スライド
422・・・・・・・ホールドダウン駒
423・・・・・・・前後方向スライド
Claims (3)
- 螺合により開閉が可能な、容器本体とキャップからなる容器において、
容器本体ネジ部に切り欠きを有し、
切り欠きに咬合・離脱可能な可動突起がキャップに一体で形成され、
可動突起が円盤状可動突起であり、円盤状可動突起とキャップ天面との間に、
側面形状が円錐台または多角形の錐台の上辺と下辺が線状のヒンジ部で、錐面が反転する皿バネより形成され、
皿バネの反転によって、円盤状可動突起の突起がネジ部切り欠きに挿入、又は、抜き出し可能であることを特徴とするロック機能付き容器。 - 螺合により開閉が可能な、容器本体とキャップからなる容器において、
容器本体ネジ部に切り欠きを有し、
切り欠きに咬合・離脱可能な可動突起がキャップに一体で形成され、
キャップ天面に形成された可動突起は、
側面形状が円錐台または多角形の錐台の上辺が線状のヒンジ部で、錐面が反転する皿バネより形成され、皿バネの下面に突起を設けた皿バネ可動突起であり、
皿バネの反転によって、皿バネ可動突起の突起がネジ部切り欠きに挿入、又は、抜き出し可能であることを特徴とするロック機能付き容器。 - 切り欠きが、口部先端近傍のネジ部に加工されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のロック機能付き容器。
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