特許 7495537 チューブヘッド構造の加工方法とその製品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-27

(45)【発行日】2024-06-04

(54)【発明の名称】チューブヘッド構造の加工方法とその製品

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/14 20060101AFI20240528BHJP

   B65D 35/10 20060101ALI20240528BHJP

   B29C 33/14 20060101ALI20240528BHJP

   B29C 45/26 20060101ALI20240528BHJP

   B29C 33/42 20060101ALI20240528BHJP

【ＦＩ】

B29C45/14

B65D35/10 Z

B29C33/14

B29C45/26

B29C33/42

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023018357

(22)【出願日】2023-02-09

(65)【公開番号】P2024066965

(43)【公開日】2024-05-16

【審査請求日】2023-02-09

(31)【優先権主張番号】202211363026.3

(32)【優先日】2022-11-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】519463813

【氏名又は名称】廈門鵬茂機械設備有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100088904

【弁理士】

【氏名又は名称】庄司 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100124453

【弁理士】

【氏名又は名称】資延 由利子

(74)【代理人】

【識別番号】100135208

【弁理士】

【氏名又は名称】大杉 卓也

(74)【代理人】

【識別番号】100183656

【弁理士】

【氏名又は名称】庄司 晃

(74)【代理人】

【識別番号】100224786

【弁理士】

【氏名又は名称】大島 卓之

(74)【代理人】

【識別番号】100225015

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 彩夏

(74)【代理人】

【識別番号】100231647

【弁理士】

【氏名又は名称】千種 美也子

(74)【代理人】

【識別番号】100163544

【弁理士】

【氏名又は名称】平田 緑

(72)【発明者】

【氏名】江志榮

【審査官】田代 吉成

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５３－７１９８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／１４

Ｂ６５Ｄ ３５／１０

Ｂ２９Ｃ ３３／１４

Ｂ２９Ｃ ４５／２６

Ｂ２９Ｃ ３３／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

チューブヘッド構造の加工方法であって、
チューブボディをマンドレルにはめるステップ１と、
上型をマンドレルへ押し付け、前記上型の押下げ時に前記チューブボディの上端部を押圧して内側方向に折り曲げ、型締め後に、前記上型、チューブボディ、マンドレルの間にチューブヘッドキャビティが囲まれ、かつ前記チューブボディの端部位置が前記上型、マンドレルの対向面のいずれにも接触しないステップ２と、
前記チューブヘッドキャビティ内にチューブヘッドの射出材料を注入し、射出材料が冷却固化した後、型開きし、射出が完成するステップ３と、を含み、
前記ステップ２では、前記上型の肩部に凹んで一周の第１円弧面と第２円弧面を形成し、前記第１円弧面の下縁が前記第２円弧面の上縁に接続し、前記上型の押し下げの過程で、前記チューブボディの上端部が前記第２円弧面に密着し、前記第２円弧面に沿って移動して内側方向に曲げ変形し、前記第１円弧面との間に隙間が生じ、前記チューブヘッドの射出材料が前記チューブボディと前記第１円弧面との隙間に注入されるチューブヘッド構造の加工方法。

【請求項2】

前記ステップ１では、前記マンドレルの肩部に凹んで一周の溝を形成し、前記溝の断面は、前記マンドレルの周面に成形された段差と、前記マンドレルの肩部に成形された破断面と、前記段差と前記破断面との間に接続された円弧形辺とを含む、請求項１に記載のチューブヘッド構造の加工方法。

【請求項3】

前記ステップ１では、前記マンドレルの上面に、前記チューブヘッドキャビティの中心線位置にある、前記チューブヘッドの材料穴を成形するための棒材が嵌設される、請求項１に記載のチューブヘッド構造の加工方法。

【請求項4】

前記棒材の上下両端は、型締め後にそれぞれ前記上型、マンドレルにはめ込まれる、請求項３に記載のチューブヘッド構造の加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はチューブ加工の技術分野に関し、特にチューブヘッド構造の加工方法及びその製品に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のチューブヘッドの加工方法では、通常、予めチューブボディ１’とチューブヘッド２’とをそれぞれ成形しておき、次いで、チューブボディ１’を成形機のマンドレルにはめて、チューブヘッド２’をマンドレルの肩部にセットしチューブボディ１’の上端内側に位置し、成形機の溶接機構とマンドレルとの協働作用により、チューブヘッド２’の肩部とチューブボディ１’の上端内側面とを加熱して接着を図り、その後、冷却、脱型して、図１に示すチューブ製品を得る高周波溶接工程が採用される。

【0003】

上記のチューブヘッドの加工方法では、チューブヘッド、チューブボディは、共に物性の近い材料（例えばプラスチック）を用いて作られているため、溶接中に両者の嵌合箇所を比較的強固に接着することができる。しかし、業界技術の発展と製品需要の変化に伴い、現在、チューブボディを作るための材料はますます多くなっており、例えば環境保護の要求を満たすために、一部のメーカーはエコペーパーを用いてチューブボディを作っている。エコペーパーチューブボディのチューブを化粧品、歯磨き粉などの強い匂いや浸透性、腐食性のある内容物に使用するためには、チューブボディの防食性、浸透性を高めるために、エコペーパーの表面にプラスチックフィルムやアルミ箔を貼り付ける必要がある。しかし、エコペーパー自体も、その表面に貼り付けられたフィルム材やアルミ箔も、チューブボディ成形時には直筒状であるため、チューブヘッドの肩部に溶接した後、若干のしわが発生することが避けられず、また、チューブヘッドとチューブボディの物性差が大きく、溶接後の接続強度が低いため、チューブの外観が悪いだけでなく、使用中にチューブを圧迫したときにチューブヘッドとチューブボディの接着箇所が外れて漏れや滲みが発生するリスクがあり、ユーザーの経験が悪く、チューブの寿命も比較的短い。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、チューブヘッドとチューブボディの両者をより強固に結合させ、特に特殊な材料で作られたチューブボディに適したチューブヘッド構造の加工方法とその製品を提供し、本発明のプロセスフローがより簡単で、生産コストがより低い。

【0005】

上記の目的を達成するために、本発明の解決案の１は、
チューブヘッド構造の加工方法であって、
チューブボディーをマンドレルにはめるステップ１と、
上型をマンドレルへ押し付け、前記上型の押下げ時に前記チューブボディーの上端部を押圧して内側方向に折り曲げ、型締め後に前記上型、チューブボディー、マンドレルの間にチューブヘッドキャビティが囲まれ、かつ前記チューブボディーの端部位置が前記上型、マンドレルの対向面のいずれにも接触しないステップ２と。
前記チューブヘッドキャビティ内にチューブヘッドの射出材料を注入し、射出材料が冷却固化した後、型開きし、射出を完成するステップ３と、を含むチューブヘッド構造の加工方法。

【0006】

前記ステップ１では、前記マンドレルの肩部に凹んで一周の溝を形成し、前記溝の断面は、前記マンドレルの周面に成形された段差と、前記マンドレルの肩部に成形された破断面と、前記段差と前記破断面との間に接続された円弧形辺とを含む。

【0007】

前記ステップ２では、前記上型の肩部に凹んで一周の第１円弧面と第２円弧面を形成し、前記第１円弧面の下縁が前記第２円弧面の上縁に接続し、前記上型の押し下げの過程で、前記チューブボディの上端部が前記第２円弧面に密着し、前記第２円弧面に沿って移動して内側方向に曲げ変形し、前記第１円弧面との間に隙間が生じ、前記チューブボディの射出材料が前記チューブボディと前記第１円弧面との隙間に注入される。

【0008】

前記ステップ１では、前記マンドレルの上面に、前記チューブヘッドキャビティの中心線位置にある、前記チューブヘッドの材料穴を成形するための棒材が嵌設される。

【0009】

前記棒材の上下両端は、型締め後にそれぞれ前記上型、マンドレルにはめ込まれる。

【0010】

本発明の解決案の２は、
チューブボディと、前記チューブボディの端部に二次射出成形により成形されるチューブヘッドとを含むチューブヘッド構造であって、

【0011】

前記チューブヘッドの肩部には、上下に隙間をもって嵌合する外包辺、内包辺が突出して形成されていて、前記チューブボディの上端部は内側方向に折り曲げ、前記外包辺、内包辺は、前記チューブボディの端部の内外面に二次射出工程により接着される。

【0012】

前記チューブヘッドの肩部の内側面には、一周の膨出部が設けられており、前記内包辺は、前記膨出部の下縁に成形されている。

【0013】

前記チューブボディは、エコペーパーからなるチューブ体と、前記チューブ体の内外面にそれぞれ貼り付けられた内保護層、外保護層とを含む。

【0014】

前記内保護層は、少なくとも１層のプラスチックフィルムまたはアルミニウム箔を含み、前記外保護層は、少なくとも１層のプラスチックフィルムまたはアルミニウム箔を含む。

【0015】

前記チューブヘッドのヘッド部外周に雄ねじ、凸紋または直紋が設けられている。

【0016】

前記チューブヘッドのヘッド部上面には、材料穴が設けられている。

【0017】

上記構成による、本発明は、以下のような技術的効果を有する：
1 二次射出成形の成形工程により、直接にチューブボディの端部にチューブヘッドを成形し、既存の成形工程としてのチューブヘッドを個別に成形してからチューブボディに溶接する必要があることと比較して、工程全体の流れがより簡単で、ステップがより少なくなるとともに、上型、マンドレルの１セットの金型だけで済み、生産コストがより低い。
2 型締めの過程で、上型はチューブボディの上端部を押圧して内側方向に曲げて、チューブボディの端部位置が上型、マンドレルの対向面と接触しないようにして、チューブヘッドの射出材料を注入するスペースを確保して、射出完了後にチューブヘッドの肩部がチューブボディの端部の内外面に包まれて、射出材料がチューブボディの曲げによるしわに十分に充填されて、チューブヘッドとチューブボディとの接触面積がより大きくて、より強固に結合されて、この成形プロセスは特に、特殊な材料からなるチューブボディに適している。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は従来技術におけるチューブヘッドとチューブボディとの接続構造の概略図である。

【図2】図２は本発明の具体的な実施例の加工方法におけるマンドレルにチューブボディを被せる構造模式図である。

【図3】図３は本発明の具体的な実施例の加工方法における型締めの過程模式図である。

【図4】図４は本発明の具体的な実施例の加工方法における型締め後の構造模式図である。

【図5】図５は図４中のＡにおける拡大図である。

【図6】図６は本発明の具体的な実施例の加工方法における二次射出の過程模式図である。

【図7】図７は本発明の具体的な実施例のチューブヘッド構造の斜視図である。

【図8】図８は本発明の具体的な実施例のチューブヘッド構造の分解図である。

【図9】図９は本発明の具体的な実施例のチューブヘッド構造の組み合わせ状態の断面図である。

【図10】図１０は図９のＢにおける拡大図である。

【図11】図１１は本発明の具体的な実施例のチューブヘッド構造の分解状態の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図２～図６に示すように、本発明は、以下の工程を含むチューブヘッド構造の加工方法を開示する。

【0020】

図２を参照して、チューブボディー１をマンドレル１０にはめるステップ１と、
図３～図５を参照して、上型２０をマンドレル１０へ押し付け、上型２０の押下げ時に、チューブボディー１の上端部を押圧して内側方向に折り曲げ、型締め後に、上型２０とチューブボディー１とマンドレル１０との間にチューブヘッドキャビティ３０が囲まれ、且つチューブボディー１の端部位置が上型２０とマンドレル１０の対向面のいずれにも接触しないステップ２と、
ステップ３、図６を参照して、チューブヘッドキャビティ３０内にチューブヘッド２の射出材料を注入し、射出材料が冷却固化した後に、型開きし（つまり、上型２０が上昇してチューブヘッド２から離脱させ）、射出が完了する。

【符号の説明】

【0021】

１ チューブボディー
１’ チューブボディー
１０ マンドレル
１０１ 溝
１０１１ 段差
１０１２ 破断面
１０１３ 円弧形辺
１１ チューブ体
１２ 内保護層
１３ 外保護層
２ チューブヘッド
２’ チューブヘッド
２０ 上型
２０１ 第１円弧面
２０２ 第２円弧面
２０３ スロット
２１ 外包辺
２２ 内包辺
２３ 膨出部
２４ 雄ねじ
２５ 材料穴
３０ チューブヘッドキャビティ
４０ 棒材

【0022】

以下に本発明の加工方法の具体的な実施例を示す。

【0023】

上記ステップ１では、マンドレル１０の肩部に凹んで一周の溝１０１を形成し、溝１０１の断面は、マンドレル１０の周面に成形された段差１０１１と、マンドレル１０の肩部に成形された破断面１０１２と、段差１０１１と破断面１０１２との間に接続された円弧形辺１０１３とを含む。溝１０１は、チューブボディー１の上端部が折り曲げる後にマンドレル１０の肩部に接触しないように、チューブボディー１の上端部の相対位置に対応する設けられ、チューブヘッド２の射出材料が注入できるように十分なスペースが確保されている。

【0024】

上記ステップ２では、上型２０の肩部に凹んで一周の第１円弧面２０１と第２円弧面２０２を形成し、第１円弧面２０１の下縁が第２円弧面２０２の上縁に接続し、上型２０の押し下げの過程で、チューブボディ１の上端部が第２円弧面２０２に密着し、第２円弧面２０２に沿って移動して内側方向に曲げ変形し、第１円弧面２０１との間に隙間が生じ、チューブボディ１の射出材料がチューブボディ１と第１円弧面２０１との隙間に注入される。第１円弧面２０１は、チューブボディ１の上端部が曲げられた後に上型２０の肩部に接触しないように、上型２０とチューブボディ１の上端部との間隔を大きくするために、その凹形状によって形成されており、チューブヘッド２の射出材料が注入できるように十分なスペースが確保されている。

【0025】

上記ステップ１では、マンドレル１０の上面に、チューブヘッドキャビティ３０の中心線位置にある、チューブヘッド２の材料穴を成形するための棒材４０が嵌設される。

【0026】

さらに、型締め後の棒材４０の上下両端にそれぞれ上型２０、マンドレル１０を嵌め込むことで密閉接続を実現し、射出時にチューブヘッド２の射出材料が上型２０と棒材４０との隙間に流れ込みにくくなり、バリの発生が低減され、製品の離型品質が向上するとともに、マンドレル１０と上型２０との同軸度を補正する役割も果たす。ここで、上型２０の中心線位置には、棒材４０が嵌設されたスロット２０３が設けられている。

【0027】

図７～図１１に示すように、本発明は、チューブボディー１と、チューブボディー１の上端部に二次射出成形により形成されるチューブヘッド２とを備えたチューブヘッド構造も開示した。

【0028】

チューブヘッド２の肩部には、上下に隙間をもって嵌合する外包辺２１、内包辺２２が突出して形成されていて、チューブボディー１の上端部は内側方向に折り曲げられ、外包辺２１、内包辺２２は、チューブボディー１の上端部の内外面に二次射出工程により接着される。

【0029】

以下に本発明のチューブヘッド構造の具体的な実施例を示す。

【0030】

上記チューブヘッド２の肩部の内側面には、（上記方法における溝１０１に対応する）一周の膨出部２３が設けられており、膨出部２３の下縁には内包辺２２が成形する。突出部２３を設けることにより、チューブヘッド２の肩部の厚みを大きくすることができ、チューブボディー１の上端部内側面に内包される内包辺２２及びその接続箇所に十分な厚みと強度を持ち、内包辺２２とチューブボディー１との接着強度を向上させることができる。

【0031】

図１０を参照して、上記チューブボディー１は、エコペーパーからなるチューブ体１１と、チューブ体１１の内外面にそれぞれ貼り付けられた内保護層１２、外保護層１３とを備えている。

【0032】

さらに、上記内保護層１２、外保護層１３は、いずれも少なくとも１層のプラスチックフィルムまたはアルミニウム箔を含む。

【0033】

上記のチューブヘッド２のヘッド部外周には、雄ねじ２４、凸紋または直紋などの構造が設けられており、チューブをねじまたは圧入式に嵌合するヘッド体を実現するために用いられている。

【0034】

上記チューブヘッド２のヘッド部上面には、チューブの内容物を押し出すための材料穴２５が設けられており、使用ニーズに応じて材料穴２５の数は１つまたは複数設けられていてもよく、材料穴２５は異なる大きさに設けられていてもよい。

【0035】

以上の構成により、本発明は、二次射出成形の成形工程により、チューブボディ１の端部に直接チューブヘッド２を成形するが、既存の成形工程としてのチューブヘッドを個別に成形してからューブボディに溶接するがあることと比較して、工程全体の流れがより簡単で、ステップがより少なくなるとともに、上型２０、マンドレル１０の１セットの金型で済み、生産コストがより低くなる。型締めの過程で、上型２０はチューブボディ１の上端部を押圧して内側方向に曲げて、チューブボディ１の端部位置が上型２０、マンドレル１０の対向面と接触しないようにして、チューブヘッド２の射出材料を注入するスペースを確保し、射出完了後にチューブヘッド２の肩部がチューブボディ１の端部の内外面に包まれ、射出材料がチューブボディの曲げによるしわに十分に充填されて、チューブヘッド２とチューブボディ１との接触面積がより大きくて、より強固に結合されて、この成形プロセスは特に、特殊な材料（例えばエコペーパー）からなるチューブボディに適している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】