(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献1のような加圧容器は、生産段階で設計通りに製造できず、シールが不十分となり噴射剤が漏れてしまう問題がある。例えば、容器本体内に噴射剤を充填し、容器本体を密封するためにOリングを装着したバルブホルダーを下方に移動させるとき、Oリングがシール溝内で捩じれたり、Oリングがシール溝からはみ出したりしてOリングを十分に圧縮できない場合がある。また、バルブホルダーの成型不良等によりOリング溝内に残留した樹脂糸や樹脂片などがOリングとシール溝との間に介在し、シール効果を減少させる場合がある。さらに、上記のようにシール構造が不十分であって、噴射剤が長期的に漏れる場合があり、製品生産後の漏れ試験等では発見できにくいという問題もある。
本発明は、生産性の高いOリングのシール構造およびそれを用いた加圧容器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明のOリングのシール構造は、円筒状の内周壁を有する筒体と、その筒体に挿入され、円筒状の外周壁を有する栓体と、前記内周壁または外周壁のいずれか一方に形成された環状のシール溝に保持され、前記内周壁と外周壁との間をシールするOリングとからなるシール構造であって、前記シール溝の底面は、Oリングとの間で複数のシールポイントが形成されるように構成されていることを特徴としている。
本発明のシール構造であって、前記シール溝の底面に、シールポイントとなる複数の段部を有しているものが挙げられる。特に、シール溝の底面に中央を残して上下に凸部が設けられたものが好ましい。
本発明のシール構造であって、前記シール溝が形成された一方の筒体または栓体が合成樹脂製であるものが好ましい。また、他方の栓体または筒体が合成樹脂製であってもよい。
本発明の内圧を有する内容物を充填するための加圧容器は、容器本体と、その開口部である前記筒体を閉じ、バルブ機構を備えた前記栓体と、その栓体およびバルブ機構を容器本体に固定するカバーキャップと、本発明のOリングのシール構造とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【0006】
本発明のOリングのシール構造は、円筒状の内周壁を有する筒体と、その筒体に挿入され、円筒状の外周壁を有する栓体と、前記内周壁または外周壁のいずれか一方に形成された環状のシール溝に保持され、前記内周壁と外周壁との間をシールするOリングとからなるシール構造であって、前記シール溝の底面は、Oリングとの間で複数のシールポイントが形成されるように構成されているため、たとえ、栓体成型時のバリやほこり等のごみがシール溝やOリングに付着していたり、これらの間に混入しても高いシール性が維持される。
本発明のシール構造であって、前記シール溝の底面に、シールポイントとなる複数の段部を有している場合、シール構造を調整しやすく、生産性が高い。また段部を有しているため、Oリングを圧縮したとき、Oリングは段部に沿って深い部位に逃げることができ、Oリングがシール溝から設計以上に突出したりすることがなく、筒体と栓体を摺動させてシール構造を構成するとき、Oリングが捩じれにくく、Oリングがずれることがない。特に、シール溝の底面に中央を残して上下に凸部が設けられている場合、向かい合う段部がそれぞれシールポイントになるため、安定したシール性が確保できる。そして、Oリングを圧縮したとき、Oリングは中央部に逃げることができるため、Oリングを安定して収容でき、筒体と栓体を摺動させてシール構造を構成するとき、Oリングが一層捩じれにくく、Oリングが一層ずれることがない。
本発明のシール構造であって、前記シール溝が形成された一方の筒体または栓体が合成樹脂製である場合、合成樹脂の成形によってバリ等が発生するが、それらを取り除くことができなくても安定したシールが得られる。他方の栓体または筒体が合成樹脂製である場合、生産性の高い安定したシール構造が得られる。
本発明の内圧を有する内容物を充填するための加圧容器は、容器本体と、その開口部である前記筒体を閉じ、バルブ機構を備えた前記栓体と、その栓体およびバルブ機構を容器本体に固定するカバーキャップと、本発明のOリングのシール構造とを備えているため、シール性が安定した生産性の高い加圧容器となる。
【発明を実施するための形態】
【0008】
図1aのエアゾール容器10は、本発明のシール構造を有するものである。
エアゾール容器10は、合成樹脂製の容器本体11と、その開口部に挿入されるバルブホルダー12と、そのバルブホルダー12に収容される2つのエアゾールバルブ13と、そのバルブホルダー12およびエアゾールバルブ13を容器本体に固定するカバーキャップ14とを備えている。また、エアゾールバルブ13の下端には、容器本体11内に挿入されるパウチ15が設けられている。
図1bに示すように、バルブホルダー12の外周壁に形成された環状のシール溝16に、Oリング17が装着されている。このシール溝16の底部18には、半径方向外側に突出した凸部18bが2つ上下対称に形成されており、上下に2つの段部20を備えている。このように構成されているため、Oリング17は、シール溝16の底部18の2つの段部20をシールポイントとしてシール構造を構成する。
【0009】
容器本体11は、底部、筒状の胴部、テーパー状の肩部、円筒状の首部および上端に肉厚の顎部11aを備えたポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂製の耐圧容器である。首部の内面と顎部の内面とは、連続しており垂直面からなる円筒状となっており、開口部の内面11bを構成している。なお、顎部11aの内面には、上端から下方途中にシール構造に影響がないように延びる環状の縦溝11cが設けられている。また、容器本体11としてソーダガラス、ホウケイ酸ガラスなどを使用したガラス容器の表面に合成樹脂膜で被覆した耐圧容器を用いてもよい。
【0010】
バルブホルダー12は、
図2a〜cに示すように、容器本体11の開口部に挿入される円柱状の栓部21と、その上端に設けられた略円柱状の蓋部22と、栓部21あるいは蓋部22から外方に突出するフランジ部23とを有している。また、バルブホルダー12には、上下(栓部および蓋部)を貫通する筒状のバルブ保持部24が形成されている。このバルブ保持部24は、エアゾールバルブ13を収容する部位であり、エアゾールバルブ13のOリング31を受ける円筒状の内面24aを備えている。フランジ部23は、容器本体11の顎部11aの上面に配置される。つまり、蓋部22は、容器本体11の開口部から上方に突出するように配置される。
また、蓋部22は、
図2aに示すように、平面視の形状が2つのエアゾールバルブのステムを結ぶ線と平行な線によって一部を切り欠いた円となっている。つまり、湾曲側面22aと、平側面22bとからなる柱体となっている。
さらに、蓋部22には、軽量化および内部に入り込んだ流体を排出するための溝22cが形成されている。
【0011】
栓部21の外周壁21aには、環状のシール溝16が形成されている。シール溝16の底部18は、
図2dに示すように、中央の平面部18aと、その平面部の両端から半径方向外側に突出した凸部18bとから構成されている。つまり、平面部18aと、凸部18bによって環状の段部20が向き合うように形成されている。
【0012】
図2dに示すように、シール溝16の深さD(外周面から平面部18aの距離)は、Oリング17の材質によっても変わるが、Oリング17の径の55〜80%、特に60〜75%とするのが好ましい。例えば、太さが2.0mmのOリングを使用する場合は、1.1〜1.6mm、特に1.2〜1.5mmとするのが好ましい。
一方、凸部18bの高さHは、Oリング17の材質によっても変わるが、Oリング17の径の0.5〜20%、特に1〜15%とするのが好ましい。例えば、太さが2.0mmのOリングを使用する場合は、0.01〜0.4mm、特に0.02〜0.3mmとするのが好ましい。
平面部18aからの凸部18bの立ち上がり角度Aは、10〜90度、特に
15〜60度とするのが好ましい。
また、平面部18aの幅L1は、Oリング17の径の40〜70%、特に50〜60%とするのが好ましい。例えば、太さが2.0mmのOリングを使用する場合は、0.8〜1.4mm、特に1.0〜1.2mmとするのが好ましい。
シール溝16の幅Lは、Oリング17の径の105〜130%、特に110〜125%とするのが好ましい。例えば、太さが2.0mmのOリングを使用する場合は、2.1〜2.6mm、特に2.2〜2.5mmとするのが好ましい。
【0013】
このように構成されているため、Oリング17が圧縮されたとき、シール溝16の底部18の段部20の角によるOリング17の圧縮が大きくなる。つまり、Oリング17の圧縮が大きく変化するシールポイントとなる。そして、2つのシールポイントを有しているため、樹脂糸や樹脂片などがシール溝16やOリング17に付着していたり、これらの間に挟まっても、少なくとも一方のシールポイントによるシールが維持され、結果、高いシ
ール性が維持される。また、平面部18aを有しているため、圧縮されたOリング17が平面部18aに逃げ込むことができる。これにより、Oリング17をシール溝16に装着して、容器本体11の開口部の内面11bを滑らすときに、Oリング17がシール溝16からはみ出したり、Oリング17が捩れたりすることを防止できる。
【0014】
エアゾールバルブ13は、
図2bに示すように、下部にパウチ15が連結される筒状のハウジング26と、そのハウジング26内に上下動自在に挿入される筒状のステム27と、そのステムの側面に形成されたステム孔を閉じる環状のステムラバー28と、ステム27を常時上方に付勢するバネ29と、ステム27およびステムラバー28をハウジング26に固定するカバー30と、ハウジング26の外周のシール溝26aに設けられたOリング31とを備えている。
このエアゾールバルブ13のハウジング26の下端に後述するパウチ15の連結部材15bを連結することにより、パウチ15が密閉される(
図1参照)。
なお、エアゾールバルブ13のシール溝26aにも、バルブホルダー12のシール溝16と同じ構造のものを設けてもよい。
また
図3のエアゾール容器40のように、ハウジング26を省略し、バルブホルダー内の筒状のバルブ保持部内にステム27、ステムラバー28、バネ29を直接収容し、カバーキャップ44で閉じてもよい。
図2bに戻って、このエアゾールバルブ13は、ステム27をハウジング26に対して下方に押し下げる(操作する)ことにより開放される。
【0015】
カバーキャップ14は、
図2cの想像線で示すように、容器本体11、バルブホルダー12およびエアゾールバルブ13を覆う筒状のマウント部33と、その下端に形成され、バルブホルダー12およびエアゾールバルブ13を容器本体11に固定する筒状の固着部34とからなる。
マウント部33は、その天面33aにエアゾールバルブ13のステム27を通す孔が2つ形成されている(図示せず)。マウント部33は、蓋部22と同様に、平面視の形状が2つのエアゾールバルブのステムを結ぶ線と平行な線によって一部を切り欠いた円となっており、バルブホルダーの蓋部22と同様に、湾曲側面と、平側面とからなる筒体となっている(図示せず)。そして、この平面部は、バルブホルダー12の平側面22bに重ねられるように設けられている。カバーキャップ14はこのような外形を備えているため、内容物を充填するときや吐出部材を装着するときに、エアゾール容器10の向きを認識することができる。
【0016】
図1に戻って、パウチ15は、シートからなる袋体15aと、その開口部に溶着あるいは貼着される筒状の連結部材15bと、連結部材15bの下端に取り付けられ、パウチ内の内容物を連結部材15bに誘導する導出部材15cを備えている。
この実施形態では、パウチ15を用いているが、二重エアゾール容器に用いられる合成樹脂製で可撓性を有する内袋を用いても良い。その場合、連結部材を用いてもよいが、用いずに直接エアゾールバルブに取り付けてもよい。
【0017】
図3aのエアゾール容器40は、金属製の容器本体41と、その開口部に挿入されるバルブホルダー42と、そのバルブホルダー42に収容される1組のバルブ機構43と、そのバルブホルダー42及びバルブ機構43を容器本体41に固定するカバーキャップ44とを備えている。また、バルブホルダー42の下端には、容器本体41内の内容物を吸い上げるディップチューブ45が設けられている。
このエアゾール容器40は、
図3bに示すように、Oリング17を装着するバルブホルダー42の外周壁のシール溝46の底部48には、半径方向外側に突出した凸部48bが1つ中央に形成されており、凸部48bの上下に2つの段部50を備えている。このように構成されているため、Oリング17は、シール溝46の底部48の2つの段部50をシ
ールポイントとしてシール構造を構成する。
【0018】
容器本体41は、底部、筒状の胴部、テーパー状の肩部、円筒状の首部および上端にビード部41aを備えた耐圧容器である。首部及びビード41aとで開口部を構成しており、首部の内径とビードの内径は同径となっている。
このような容器本体41は、たとえば、アルミニウムなどの金属円盤をインパクト加工および絞りしごき加工により有底筒状に成形し、または金属カップを絞りしごき加工により有底筒状に形成し、内面に合成樹脂コートを設け、ついで、その胴部上端にネッキング加工を施して肩部および首部を形成し、首部上端にカーリング加工を施してビード41aを形成して成形される。
【0019】
バルブホルダー42は、容器本体41の開口部に挿入される円柱状の栓部51と、その栓部51の上端から外方に突出するフランジ部52とを有している。バルブホルダー42には、上下を貫通する筒状のバルブ保持部53が形成されている。このバルブ保持部53は、中心孔を有する底部53aを備えており、バルブ機構43を収容する部位である。フランジ部52が、容器本体41のビード部41aの上面に配置される。
【0020】
栓部51の外周壁51aには、
図3bに示すように、環状のシール溝46が形成されている。シール溝46の底部48は、
図3bに示すように、上下に配置された平面部48aと、その平面部の間に半径方向外側に突出するように配置された凸部48bとから構成されている。つまり、2つの段部50が反対側を向くように形成されている。また、
図3aに戻って、栓部51の下端中央には、バルブ保持部53と連通するように、ディップチューブ45と連結する筒状のチューブ連結部51bが形成されている。
【0021】
図3cに示すように、シール溝46の深さD(外周面から平面部48aの距離)は、Oリング17の材質によっても変わるが、Oリング17の径の50〜80%、特に55〜75%とするのが好ましい。例えば、太さが2.0mmのOリングを使用する場合は、1.0〜1.6mm、特に1.1〜1.5mmとするのが好ましい。
一方、凸部48bの高さHは、Oリング17の材質によっても変わるが、Oリング17の径の0.5〜20%、特に1〜15%とするのが好ましい。例えば、太さが2.0mmのOリングを使用する場合は、0.01〜0.4mm、特に0.02〜0.3mmとするのが好ましい。
平面部48aからの凸部48bの立ち上がり角度Bは、10〜90度、特に15〜60度とするのが好ましい。
また、凸部48bの幅L2は、Oリング17の径の40〜70%、特に50〜60%とするのが好ましい。例えば、太さが2.0mmのOリングを使用する場合は、0.8〜1.4mm、特に1.0〜1.2mmとするのが好ましい。
シール溝46の幅Lは、Oリング17の径の105〜130%、特に110〜125%とするのが好ましい。例えば、太さが2.0mmのOリングを使用する場合は、2.1〜2.6mm、特に2.2〜2.5mmとするのが好ましい。
【0022】
このように構成されているため、
図3bに示すように、Oリング17が圧縮されたとき、Oリング17は凸部48bを覆うようにシール溝46内で変形し、底部48の段部50の角によって局所的に圧縮される。つまり、Oリング17の圧縮が大きく変化するシールポイントとなる。そして、
図1のエアゾール容器10と同様に、このようなシールポイントを2つ有しているため、樹脂糸や樹脂片などがシール溝16やOリング17に付着していたり、これらの間に挟まっても、少なくとも一方のシールポイントによるシールが維持され、結果、高いシール性が維持される。同様に、平面部48aを有しているため、圧縮されたOリング17を平面部48aに逃げ込ませることができ、Oリング17がシール溝46からはみ出したり、Oリング17が捩れたりすることを防止できる。
【0023】
図3aに戻って、バルブ機構43は、バルブホルダー42のバルブ保持部53に収容されるステム27、ステムラバー28、バネ29とからなる。ステム27、ステムラバー28、バネ29は、
図1のエアゾールバルブ13と実質的に同じものである。ステム27とバネ29は、バルブ保持部53の底部53aで支持され、ステムラバー28はバルブ保持部53の上端で支持され、カバーキャップ44で閉じられる。
【0024】
カバーキャップ44は、容器本体41、バルブホルダー42およびバルブ機構43を覆い、バルブホルダー42およびバルブ機構43を容器本体41に固定する断面コ字状のものである。下端を容器本体41のビード部41aの基部に向かってカシメることにより、カバーキャップ44は容器本体41に固定される。
【0025】
図4のエアゾール容器60は、金属製の容器本体61と、その開口部に挿入されるバルブハウジング(バルブホルダー)62と、そのバルブハウジング62に収容される1組のバルブ機構43と、そのバルブハウジング62及びバルブ機構43を容器本体61に固定するカバーキャップ64とを備えている。また、バルブハウジング62の下端には、容器本体61内の内容物を吸い上げるディップチューブ45が設けられている。バルブハウジング62は、
図3のバルブホルダー42と機能的には同じものである。そして、バルブハウジング62とバルブ機構43で、それらの固着方法は異なるが
図1のエアゾールバルブ13を構成したものである。バルブ機構43とディップチューブ45は、
図3のバルブ機構43とディップチューブ45と実質的に同じものである。
このエアゾール容器60のバルブハウジング62の外周壁には、
図1と同様のシール溝16が形成されている。つまり、シール溝16の底部18には、中央に設けられた平面部18aと、その両端に設けられた凸部18bとを有し、段部20が平面部18aを挟むように形成されている(
図1b参照)。そして、Oリング17は、これら2つの段部20をシールポイントとしてシール構造を構成している。
【0026】
容器本体61は、底部、筒状の胴部、テーパー状の肩部および円筒状の首部61aからなる金属製の耐圧容器であって、首部61aの上端が開口部を形成している。また、首部61aには、バルブハウジング62を支持する、内側に突出した環状の凹み部61bが形成されている。
このような容器本体61は、たとえば、アルミニウムなどの金属円盤をインパクト加工および絞りしごき加工により有底筒状に成形し、または金属カップを絞りしごき加工により有底筒状に形成し、内面に合成樹脂コートを設け、ついで、その胴部上端にネッキング加工を施して肩部および首部を形成し、首部61aに凹み部61bを形成して成形される。
【0027】
バルブハウジング62は、容器本体61の開口部に挿入される円柱状の栓部71と、その栓部71の上端から外方に突出するフランジ部72とを有している。バルブハウジング62には、上下を貫通する筒状のバルブ保持部73が形成されている。このバルブ保持部73は、中心孔を有する底部73aを備えており、バルブ機構43を収容する部位である。フランジ部72が、容器本体61の首部61aの上端に配置される。
栓部71の外周壁71aには、環状のシール溝16が形成されている。外周壁71aの下端は、下方に縮径する段部71bとなっており、容器本体61の凹み部61bに支持される。栓部71の下端中央には、バルブ保持部73と連通するようにディップチューブ45を連結する筒状のチューブ連結部71cが設けられている。上述したように、シール溝16は、
図1のシール溝16と実質的に同じものである。
【0028】
カバーキャップ64は、容器本体61、バルブハウジング62およびバルブ機構43を覆い、バルブハウジング62およびバルブ機構43を容器本体61に固定する断面コ字状
のものである。下端を容器本体61の凹み部61bに向かってカシメることにより、カバーキャップ64は容器本体61に固定される。
【0029】
このエアゾール容器60も、
図1のエアゾール容器10と同様に、容器本体61とバルブハウジング62との間をシールするOリング17を、シール溝16で保持しているため、2つのシールポイントを有し、生産性が高い。
【0030】
図1〜
図4のエアゾール容器は、バルブホルダーの栓部側にOリングを保持するシール溝を設けていたが、
図5のように容器本体側にシール溝を設けてもよい。
図5a、bのエアゾール容器80は、
図1のエアゾール容器であって、シール溝16が容器本体11の開口部の内面11bに設けられたものである。そして、バルブホルダー12の栓部21の外周壁21aが円筒状となっている。他の構成は、
図1のエアゾール容器10と実質的に同じである。
【0031】
図1〜
図5のエアゾール容器を用いて本発明のシール構造を説明したが、その用途は特に限定されない。特に、製造によってバリ等が形成される合成樹脂製の栓体または容器本体に好ましく使用される。また、エアゾール容器のように内圧を有するもの以外にも使用できる。また、容器のシールだけでなく、2つの空間をシールするような構造体にも使用できる。