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▶ ザルトリウス ステディム ノース アメリカ インコーポレイテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-10-14
(54)【発明の名称】格子強化型エラストマーの複合物品
(51)【国際特許分類】
F16J 15/10 20060101AFI20221006BHJP
B33Y 80/00 20150101ALI20221006BHJP
B29C 69/00 20060101ALI20221006BHJP
B29C 64/00 20170101ALI20221006BHJP
B29C 39/18 20060101ALI20221006BHJP
B65D 47/08 20060101ALN20221006BHJP
【ＦＩ】
F16J15/10 A
B33Y80/00
B29C69/00
B29C64/00
B29C39/18
B65D47/08 230
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022504180
(86)(22)【出願日】2020-07-22
(85)【翻訳文提出日】2022-03-09
(86)【国際出願番号】 US2020043030
(87)【国際公開番号】W WO2021016327
(87)【国際公開日】2021-01-28
(31)【優先権主張番号】16/519,342
(32)【優先日】2019-07-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520170265
【氏名又は名称】ザルトリウス ステディム ノース アメリカ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(74)【代理人】
【識別番号】100168871
【弁理士】
【氏名又は名称】岩上 健
(72)【発明者】
【氏名】ズムブラム マイケル エイ
(72)【発明者】
【氏名】キミック ウイリアム
(72)【発明者】
【氏名】パーデュー ケヴィン
【テーマコード（参考）】
3E084
3J040
4F204
4F213
【Ｆターム（参考）】
3E084AA12
3E084BA01
3E084CA01
3E084CC03
3E084DA01
3E084DB12
3E084DB13
3E084DC03
3E084FB01
3E084FC09
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3E084LD30
3J040BA03
3J040EA15
3J040EA17
3J040EA25
3J040EA41
3J040EA45
3J040FA01
3J040FA05
3J040HA01
4F204AA33
4F204AA45
4F204AD12
4F204AG13
4F204AH13
4F204EA03
4F204EB01
4F204EB12
4F204EF05
4F204EF27
4F204EK13
4F204EK15
4F213AA13
4F213AA31
4F213AA42
4F213AA45
4F213AG03
4F213AG06
4F213AG24
4F213AG28
4F213AH13
4F213WA25
4F213WB01
4F213WL02
(57)【要約】
複合物品は、格子とエラストマーセクションを含む。格子は、フレームの隣接部材間に複数の空隙を定めるオープンメッシュフレームを形成する複数の部材を含む。エラストマーセクションは、格子の周りにかつ格子の空隙内に配置されたエラストマーで形成される。複合物品は、円形ガスケット、グリップ付きガスケット、矩形ガスケット、容器キャップ、フラスコスタンド、及び手工具のためのハンドルとすることができる。
【選択図】 図２
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
付加製造方法によって形成された格子構造体であって、フレームの隣接部材間に複数の空隙を定めるオープンメッシュフレームを形成する複数の部材を含む前記格子構造体と、少なくとも部分的に前記格子構造体の周りにかつ該格子構造体の前記空隙内に配置されたエラストマーで形成されたエラストマーセクションと、
を含む複合物品。
【請求項2】
前記格子構造体は、モノリシックに形成される、請求項１に記載の物品。
【請求項3】
前記複数の空隙の各空隙が、０．０５ｍｍから５ｍｍの範囲のサイズにされる、請求項１に記載の物品。
【請求項4】
前記エラストマーセクションは、熱硬化性エラストマーを含む、請求項１に記載の物品。
【請求項5】
前記熱硬化性エラストマーは、シリコーンを含む、請求項４に記載の物品。
【請求項6】
前記エラストマーセクションは、熱可塑性エラストマーを含む、請求項１に記載の物品。
【請求項7】
前記エラストマーセクションは、スチレン－イソブチレン－スチレンのブロックポリマー又はポリウレタンを含む、請求項６に記載の物品。
【請求項8】
前記格子構造体と一体的に形成された本体を更に含み、前記本体は、リングを形成し、前記格子構造体は、該リングの内面から内向きに延びる、
請求項１に記載の物品。
【請求項9】
前記エラストマーセクションは、前記格子構造体から内向きに延びるフランジを含む、請求項８に記載の物品。
【請求項10】
前記エラストマーセクションは、前記フランジよりも大きい厚みを有するリブを含み、該リブは、該フランジと前記本体の間に配置される、請求項９に記載の物品。
【請求項11】
前記エラストマーセクションは、前記本体にわたって延びる、請求項８に記載の物品。
【請求項12】
前記本体は、前記格子とモノリシックに形成される、請求項８に記載の物品。
【請求項13】
前記本体は、その面から離れる方向に延びる１又は２以上のグリップを含む、請求項８に記載の物品。
【請求項14】
円形ガスケット、グリップ付きガスケット、矩形ガスケット、容器キャップ、フラスコスタンド、及び手工具のためのハンドルから構成される群から選択される、請求項１に記載の物品。
【請求項15】
フレームの隣接部材間に複数の空隙を定めるオープンメッシュフレームを形成する複数の部材を含む格子と、前記格子構造体の周りにかつ該格子構造体の前記空隙内に配置されたエラストマーで形成されたエラストマーセクションと、
を含む複合物品。
【請求項16】
前記複数の空隙の各空隙が、０．０５ｍｍから５ｍｍの範囲のサイズにされる、請求項１５に記載の物品。
【請求項17】
前記格子構造体は、モノリシックに形成される、請求項１５に記載の物品。
【請求項18】
前記エラストマーセクションの前記エラストマーは、前記格子構造体全体の周りに配置される、請求項１５に記載の物品。
【請求項19】
前記エラストマーセクションは、熱硬化性エラストマー又は熱可塑性エラストマーを含む、請求項１５に記載の物品。
【請求項20】
前記格子構造体と一体的に形成された本体を更に含み、前記本体は、リングを形成し、前記格子構造体は、該リングの内面から内向きに延びる、
請求項１５に記載の物品。
【請求項21】
前記エラストマーセクションは、前記格子構造体から内向きに延びるフランジを含む、請求項２０に記載の物品。
【請求項22】
前記エラストマーセクションは、前記フランジよりも大きい厚みを有するリブを含み、該リブは、該フランジと前記本体の間に配置される、請求項２１に記載の物品。
【請求項23】
前記エラストマーセクションは、前記本体にわたって延びる、請求項２０に記載の物品。
【請求項24】
前記本体は、前記格子とモノリシックに形成される、請求項２０に記載の物品。
【請求項25】
前記本体は、その面から離れる方向に延びる１又は２以上のグリップを含む、請求項２０に記載の物品。
【請求項26】
円形ガスケット、グリップ付きガスケット、矩形ガスケット、容器キャップ、フラスコスタンド、及び手工具のためのハンドルから構成される群から選択される、請求項１５に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、複合物品に関連し、より具体的には、エラストマー材料を補強する格子構造体を含有する物品に関する。
【背景技術】
【0002】
成形エラストマーは、ガスケット、ハンドル、滑り止め底部、及び容器のキャップ又は蓋を含むがこれらに限定されない様々な用途に使用される。一部の成形エラストマー物品を形成するために、エラストマーは、モールドに入れて全体的にエラストマーから物品を形成することができる。全体的にエラストマーから形成された成形エラストマー物品は、引張又は圧縮の下で剛性を欠き、変形し、及び／又は伸長する可能性がある。
【0003】
一部の成形エラストマー物品は、成形エラストマー物品に追加の剛性を与えることができる内部フレーム又は構造体を含む。成形エラストマー物品を形成するために、内部フレーム又は構造体は、形成されてモールド内に挿入され、次にエラストマーでオーバーモールドすることができる。一般的に、内部フレーム又は構造体が形成された後でかつそれがエラストマーでオーバーモールドされる前に、内部フレーム又は構造体は、内部フレーム又は構造体へのエラストマーの接着性を高めるために表面処理される。一部の事例では、エラストマーは、圧縮された時又は引張の下でフレームから剥離する可能性がある。この剥離は、１回の負荷サイクルの後に発生する場合があり、その後の負荷サイクルにわたって増加する場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
強化された剛性及び／又は増加された靭性を有する複合物品に対する継続的な必要性が存在する。これに加えて、複合物品がオーバーモールドされたフレームを含む時に、改善された耐剥離性を有する複合物品に対する継続的な必要性が存在する。更に、複合物品の製造ステップの低減及び／又は製造コストの低減に対する必要性が常に存在する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の実施形態では、複合物品は、格子構造体とエラストマーセクションを含む。格子構造体は、付加製造方法によって形成され、かつフレームの隣接部材間に複数の空隙を定めるオープンメッシュフレームを形成する複数の部材を含む。エラストマーセクションは、少なくとも部分的に格子構造体の周りにかつ格子構造体の空隙内に配置されたエラストマーで形成される。
【0006】
一部の実施形態では、格子構造体は、モノリシックに形成される。複数の空隙の各空隙は、０．０５ｍｍから５ｍｍの範囲のサイズである。エラストマーセクションは、熱硬化性エラストマー又は熱可塑性エラストマーを含む場合がある。エラストマーセクションは、シリコーンを含む場合があり、又はスチレン－イソブチレン－スチレンのブロックポリマー又は熱可塑性ポリウレタンを含む場合がある。
【0007】
実施形態では、物品は、ガスケットを形成し、かつ格子構造体と一体的に形成された本体を含む。本体は、リングを形成することができ、格子構造体は、リングの内面から内向きに延びることができる。エラストマーセクションは、格子構造体から内向きに延びるフランジを含むことができる。エラストマーセクションは、フランジよりも大きい厚みを有するリブを含むことができる。リブは、フランジと本体の間に配置することができる。
【0008】
一部の実施形態では、エラストマーセクションは、本体にわたって延びる。本体は、格子構造体でモノリシックに形成される場合がある。本体は、その面から離れる方向に延びる１又は２以上のグリップを含むことができる。
【0009】
ある一定の実施形態では、物品は、ベースリング、複数のフラスコアーム、及び脚を含む。ベースリングは、フラスコの下側部分を支持するように構成することができる。各フラスコアームは、フラスコの下側部分をベースリングに固定するためにベースリングから延びるように構成することができる。脚は、ベースリングから外向きに延びることができ、かつ格子構造体と一体的に形成された本体を含む。エラストマーセクションは、脚の底部を形成し、かつ面に係合してその面に対して脚を支持するように構成することができる。
【0010】
特定の実施形態では、物品は、円形ガスケット、グリップ付きガスケット、矩形ガスケット、容器キャップ、フラスコスタンド、又は手工具のためのハンドルである。
【0011】
本開示の実施形態では、複合物品は、格子とエラストマーセクションとを含む。格子は、フレームの隣接部材間に複数の空隙を定めるオープンメッシュフレームを形成する複数の部材を含む。エラストマーセクションは、格子の周りにかつ格子の空隙内に配置されたエラストマーで形成される。
【0012】
一部の実施形態では、格子は、モノリシックに形成される。格子は、付加製造方法によって形成される場合がある。複数の空隙の各空隙は、０．０５ｍｍから５ｍｍの範囲のサイズとすることができる。エラストマーセクションのエラストマーは、格子構造体全体の周りに配置することができる。エラストマーセクションは、熱硬化性エラストマー又は熱可塑性エラストマーを含むことができる。エラストマーセクションは、シリコーンを含む場合があり、又はスチレン－イソブチレン－スチレンのブロックポリマー又は熱可塑性ポリウレタンを含む場合がある。
【0013】
実施形態では、物品は、ガスケットを形成し、かつ格子と一体的に形成された本体を含む。本体は、リングを形成することができ、格子は、リングの内面から内向きに延びることができる。エラストマーセクションは、格子から内向きに延びるフランジを含むことができる。エラストマーセクションは、フランジよりも大きい厚みを有するリブを含むことができる。リブは、フランジと本体の間に配置することができる。
【0014】
一部の実施形態では、エラストマーセクションは、本体にわたって延びる。本体は、格子とモノリシックに形成される場合がある。本体は、その面から離れる方向に延びる１又は２以上のグリップを含むことができる。
【0015】
ある一定の実施形態では、物品は、ベースリング、複数のフラスコアーム、及び脚を含む。ベースリングは、フラスコの下側部分を支持するように構成することができる。各フラスコアームは、フラスコの下側部分をベースリングに固定するためにベースリングから延びるように構成することができる。脚は、ベースリングから外向きに延びることができ、かつ格子と一体的に形成された本体を含む。エラストマーセクションは、脚の底部を形成し、かつ面に係合してその面に対して脚を支持するように構成することができる。
【0016】
特定の実施形態では、物品は、円形ガスケット、グリップ付きガスケット、矩形ガスケット、容器キャップ、フラスコスタンド、又は手工具のためのハンドルである。
【0017】
本開示の別の実施形態では、複合物品を製造する方法は、モールドのキャビティ内に格子を位置決めするステップと、エラストマーが格子のキャビティを通ってかつ格子の周りを流れる状態でエラストマーをモールドのキャビティの中に流すステップとを含む。格子は、オープンメッシュフレームを形成する複数の部材を含み、かつフレームの隣接部材間に複数の空隙を定める。本方法は、エラストマーをその最終形状に空隙内でかつ少なくとも部分的に格子の周りで固化させるステップを含むことができる。
【0018】
実施形態では、本方法は、格子を付加製造するステップを含む。本方法は、格子を３次元印刷するステップを含むことができる。格子を３次元印刷するステップは、格子が架橋シアネートエステル又は架橋ポリウレタンを含むステップを含むことができる。格子をモールドのキャビティ内に位置決めするステップは、複数の空隙が０．０５ｍｍから５ｍｍの範囲のサイズにされるステップを含むことができる。
【0019】
一部の実施形態では、エラストマーをモールドのキャビティの中に流すステップは、格子を表面処理されることなく行われる。エラストマーをキャビティの中に流すステップは、円形ガスケット、グリップ付きガスケット、矩形ガスケット、容器キャップ、フラスコスタンドの一部分、又は手工具のためのハンドルのうちの少なくとも１つを形成することができる。エラストマーを流すステップは、液体シリコーン又は液体パーフルオロポリエーテルのような液体エラストマーを流すステップを含むことができる。
【0020】
本開示の別の実施形態では、フラスコを支持するように構成されたフラスコスタンドは、ベースリングと複数の脚を含む。ベースリングは、フラスコの下側部分を支持するように構成される。各脚は、ベースリングに固定され、かつベースリングから外向きに延びる。各脚は、本体、格子、及びエラストマー底部を含む。本体は、ベースリングに固定された第１の末端部分を含む。底部分は、第１の末端部分に対向している。格子は、底部分内に形成され、かつフレームの隣接部材間に複数の空隙を定めるオープンメッシュフレームを形成する複数の部材を含む。エラストマー底部は、エラストマーで形成され、かつ格子の周りにかつ格子の空隙内に配置される。底部は、面に係合してその面に対して本体を支持するように構成される。
【0021】
実施形態では、第１の末端部分は、取り付けタブを含む。取り付けタブは、ベースリングの脚に固定される。複数の脚は、４つの脚を含む場合がある。各脚の本体と格子は、モノリシックに形成することができる。格子の各空隙は、０．０５ｍｍから５ｍｍの範囲のサイズとすることができる。エラストマーセクションは、熱硬化性エラストマー又は熱可塑性エラストマーを含むことができる。
【0022】
一部の実施形態では、フラスコスタンドは、複数のフラスコアームを含む。各フラスコアームは、ベースリングから延び、かつフラスコの下側部分をベースリングに固定するように構成することができる。
【0023】
本開示の別の実施形態では、フラスコスタンドを製造する方法は、本体と格子とを含む脚を少なくとも格子がモールド内に配置された状態でモールドのキャビティ内に置くステップを含む。格子は、フレームの隣接部材間に複数の空隙を定めるオープンメッシュフレームを形成する複数の部材を含む。本方法はまた、エラストマーが格子の空隙を通ってかつ格子の周りで流れる状態でエラストマーをモールドのキャビティの中に流すステップを含む。
【0024】
実施形態では、本方法は、格子又は本体を付加製造するステップを含む。格子と本体は、モノリシック構造体として付加製造することができる。本方法は、本体と格子を３次元印刷するステップを含むことができる。格子を３次元印刷するステップは、格子が架橋シアネートエステル又は架橋ポリウレタンを含むステップを含むことができる。
【0025】
一部の実施形態では、格子をモールドのキャビティ内に位置決めするステップは、複数の空隙が０．０５ｍｍから５ｍｍの範囲のサイズにされるステップを含む。エラストマーをモールドのキャビティの中に流すステップは、格子が表面処理されることなく行われる。エラストマーを流すステップは、液体シリコーン又は液体パーフルオロポリエーテルのような液体エラストマーを流すステップを含むことができる。
【0026】
ある一定の実施形態では、本方法は、脚をベースリングに固定するステップを含む。脚をベースリングに固定するステップは、脚の取り付けタブをベースリング内に定められた凹部の中に挿入するステップを含むことができる。
【0027】
更に、矛盾しない範囲で本明細書に説明する態様のいずれも、本明細書に説明する他の態様のいずれか又は全てと組み合わせて使用することができる。
【0028】
本開示の様々な態様を本明細書に組み込まれてその一部を構成する図面を参照して以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本開示の実施形態に従って提供されるエラストマーガスケットの斜視図である。
【図5】本開示の実施形態に従って提供される別のエラストマーガスケットの斜視図である。
【図7】本開示の実施形態に従って提供される別のエラストマーガスケットの斜視図である。
【図10】本開示の実施形態に従って提供される容器キャップの斜視図である。
【図12】本開示の実施形態に従って提供される別の容器キャップの斜視図である。
【図13】本開示の実施形態に従って提供されるフラスコスタンドの斜視図である。
【図15】本開示の実施形態に従って提供される別のフラスコスタンドの斜視図である。
【図18】本開示の実施形態に従って提供される手工具の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
ここで類似の参照番号がいくつかの図の各々で同一又は対応する要素を指定する図面を参照して本開示をその例示的実施形態を参照してより完全に以下に説明する。これらの例示的実施形態は、本開示が徹底的かつ完全なものになり、当業者に本開示の範囲を十分に伝えることができるように説明するものである。実際、本開示は多くの異なる形態に具現化される可能性があり、本明細書に説明する実施形態に限定して解釈すべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用される法的要件を満たすように提供するものである。本明細書及び特許請求の範囲に使用される単数形の「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」などは、関連上明らかに別の意味を有する場合を除き、複数の参照語を含んでいる。同じく、本明細書では、定量的な測定値、値、幾何学的な関係などに言及するが、特に明記されない限り、これらの全部ではなく、ずれか１又は２以上は、絶対的なものであるか、又は製造公差又は工学的公差などに起因して発生する可能性がある許容範囲の変動を考慮して近似的なものである場合がある。
【0031】
ここで図１及び図２を参照して、本開示の実施形態に従って複合ガスケット１０を提供する。ガスケット１０は、フレーム２０とエラストマーセクション３０を含む。フレーム２０は、全体的に成形エラストマーで形成されたガスケットと比較してガスケット１０の剛性を高めるかつガスケット１０の保持力を高めるために設けられる。フレーム２０は、剛性を有する場合があり、又は可撓性を有する場合がある。フレーム２０は、熱可塑性樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、熱硬化性樹脂、又は金属で形成することができる。例えば、好ましい熱可塑性樹脂は、ポリアミドを含む場合があり、好ましい熱硬化性樹脂は、アクリル、ポリウレタン、又はシアネートエステルを含む場合があり、好ましい金属は、ステンレス鋼、銅、及びアルミニウムを含むことができる。
【0032】
特に図２を参照すると、フレーム２０は、本体２２と格子２４を含む。本体２２は、リングを形成し、格子２４は、リングの内面から内向きに延びる。本体２２と格子２４は、互いに一体的に形成される。一部の実施形態では、本体２２と格子２４は、互いにモノリシックに形成される。例えば、本体２２と格子２４は、付加製造工程、例えば、３次元印刷によって形成することができる。本体２２は、実質的に中実であり、オーバーモールド後に外部環境に露出される場合がある。具体的には、本体２２の各部分又は全体は、エラストマーでオーバーモールドされない場合がある。これに代えて、本体２２の各部分又は全体は、エラストマーでオーバーモールドすることができる。
【0033】
格子２４は、オープンセル構造体を形成し、かつその周囲にエラストマーセクション３０を形成するためにエラストマーでオーバーモールドされるように構成される。格子２４は、オープンメッシュフレームを形成する複数の部材又はアームによって形成される。格子２４は、全体を通して隣接アーム間に複数の開口部又は空隙２５を定める。アームは、円形断面を有する円筒形とすることができ、又は三角形、矩形、五角形、六角形、又は他の多角形の断面を有することもできる。アームは、オープン立方体フレーム、オープン角錐体フレーム、又は他のオープンフレームとすることができる。空隙２５は、エラストマーを格子２４の空隙２５を通して流し、格子２４内でかつその周りで固化又は硬化させるサイズである。実施形態では、空隙２５は、０．０５ｍｍから５ｍｍの範囲のサイズとすることができる。
【0034】
格子２４は、本体２２に隣接するリブセグメント２６と、本体２２から離れるようにリブセグメント２６から延びるフランジセグメント２８とを定めることができる。リブセグメント２６は、フランジセグメント２８よりも大きい厚みを有することができる。ある一定の実施形態では、格子２４は、本体２２から離れたフランジセグメント２８に先細端部２９を含むことができる。一部の実施形態では、格子２４は、本体２２から格子２４の端部２９まで実質的に均一な厚みを有する。
【0035】
図３を更に参照すると、格子２４の周りにエラストマーセクション３０を形成するために、モールド４０は、モールド４０によって定められるキャビティ４２内に格子２４が配置された状態で格子２４の周りに固定される。図示のように、モールド４０は、本体２２がキャビティ４２の外側にある状態で本体２２とのシールを形成する。一部の実施形態では、本体２２の一部分又は全体は、モールド４０のキャビティ４２内に配置することができる。
【0036】
エラストマーセクション３０が格子２４にわたって成形されると、エラストマーセクション３０は、リブ３６とフランジ３８を含む。リブ３６及びフランジ３８の寸法は、モールド４０のキャビティ４２によって決定される。エラストマーセクション３０は、格子２４が本体から格子２４の端部２９まで実質的に均一な厚みを有する時、すなわち、格子２４がリブセグメント２６を含まない時でさえも、リブ３６を含むことができる。
【0037】
ここで図４を参照して、複合物品５０を形成する方法を図１から３のガスケット１０及びモールド４０を参照して本開示の実施形態に従って説明する。方法５０をガスケット１０に関して詳述するが、方法５０は、ガスケット、ハンドル、滑り止め底部、容器のためのキャップ又は蓋、又は手工具のためのハンドルを含むがこれらに限定されない様々な複合物品を形成するのに使用することができる。
【0038】
最初に、フレーム２０が望ましい形状に形成される（ステップ５２）。フレーム２０の望ましい形状は、最終複合物品、例えば、ガスケット１０の望ましい形状、最終物品のエラストマーセクションの形状、最終複合物品の望ましい剛性、及び最終複合物品に関連付けられた他の性能ファクタを含むがこれらに限定されない様々なファクタによって決定することができる。フレーム２０の望ましい形状は、本体セクション２２の形状と格子２４の形状を含む。格子２４の形状は、格子２４の外寸と格子２４の空隙２５のサイズとを含む。格子２４の空隙２５のサイズは、格子２４の形状の複雑さ、エラストマーセクション３０を含むためのエラストマー、エラストマーセクション３０の望ましい剛性、格子２４を形成する材料、及び／又はエラストマーセクション３０の望ましい性能特性に基づいて決定することができる。格子２４を含むフレーム２０を形成するステップは、付加製造方法を用いて格子２４を形成するステップを含むことができる。例えば、格子２４は、３次元印刷される場合があり、かつ架橋シアネートエステル又は架橋ポリウレタンで形成することができる。
【0039】
フレーム２０が形成されると、フレーム２０は、少なくとも格子２４がモールド４０のキャビティ４２内に配置された状態でモールド４０内に位置決めされる（ステップ５４）。その後、モールド４０のキャビティ４２の中にエラストマーが注入されてフレーム２０の少なくとも格子２４がオーバーモールドされる（ステップ５６）。エラストマーがモールド４０の中に注入されると、エラストマーは、エラストマーが格子２４の周りにかつ格子内に成形されるように、格子２４の周りをかつ格子２４の空隙２５を通って流れる。エラストマーがモールド４０内で固化又は硬化すると、エラストマーは、格子２４に結合してガスケット１０のエラストマーセクション３０を形成することができる。エラストマーは、液体シリコーン又は液体パーフルオロポリエーテルのような液体としてモールド４０を通って流れることができる。
【0040】
エラストマーが十分に硬化した時に、ガスケット１０は、モールド４０から取り出される（ステップ５８）。エラストマーは、熱硬化性又は熱可塑性とすることができる。例えば、適切な熱可塑性エラストマーは、スチレン－イソブチレン－スチレンのブロックコポリマーであるサントプレン（登録商標）、エチレンプロピレンジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）とポリプロピレンとの配合物、又は熱可塑性ポリウレタンを含むことができ、適切な熱硬化性エラストマーは、シリコーン（ＶＭＱ）のようなシリコーン、フェニルシリコーン（ＰＭＶＱ）、パーフルオロポリエーテルエラストマー、ポリウレタン、パーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）、又はフルオロエラストマー（ＦＫＭ）を含むことができる。
【0041】
格子２４は、格子２４のない本体２２と比較してエラストマーセクション３０がフレーム２０に対して改善された結合を形成するように、エラストマーが結合するための増加した表面積を提供する。改善された結合は、エラストマーセクション３０とフレーム２０の間の機械的取り付けが強化された結果であると考えられる。格子２４によって提供される改善された結合は、エラストマーセクション３０の耐久性を改善することができ、かつ格子２４とエラストマーセクション３０の間の剥離強度を改善してフレーム２０とエラストマーセクション３０の間で剥離する可能性を低減することができる。これに加えて、エラストマーセクション３０内の格子２４は、エラストマーセクション３０の靭性を高めることができる。エラストマーセクション３０の増加した靭性は、格子２４がエラストマーセクション３０に提供するマイクロ補強の結果とすることができる。
【0042】
更に、エラストマーと格子２４の間の増加した表面積は、格子２４を表面処理することなく格子２４のオーバーモールドを可能にすることができる。従来のオーバーモールドに関連付けられた処理ステップを排除することで、複合物品、例えば、ガスケット１０を製造するためのステップ数を低減することができ、従って、オーバーモールドされたエラストマー物品のコストを低減することができる。
【0043】
オーバーモールドされたエラストマー物品の一部分が圧縮される一部の実施形態では、格子２４は、圧縮された部分の押し出し抵抗を改善することができる。例えば、使用時に、ガスケット１０のフランジ３８は、ガスケット１０を通して通路１２（図１）が形成されている２つの要素の間で圧縮される場合がある。格子２４は、フランジ３８を圧縮している２つの要素の間のシールを維持しながら、フランジ３８が通路１２に押し出されることに対する押し出し抵抗を改善することができる。
【0044】
ここで図５及び図６を参照して、本開示の実施形態に従って別の複合ガスケット１１０を提供する。ガスケット１１０は、上記で詳述したガスケット１０と同様であり、類似の要素は、以前の符号に先行して「１」が付いた類似の符号を有する。簡潔性の理由から、本明細書では、ガスケット１１０とガスケット１０の間の相違点のみを詳述する。ガスケット１１０は、フレーム１２０とエラストマーセクション１３０を含む。エラストマーセクション１３０は、上記で詳述したエラストマーセクション３０と同様である。
【0045】
特に図６を参照すると、フレーム１２０は、互いに一体的に形成された本体１２２、グリップ１２３、及び格子１２４を含む。一部の実施形態では、本体１２２、グリップ１２３、及び格子１２４は、互いにモノリシックに形成される。例えば、本体１２２、グリップ１２３、及び格子１２４は、付加製造工程、例えば、３次元印刷によって形成することができる。本体１２２及びグリップ１２３は、実質的に中実であり、オーバーモールド後に外部環境に露出される場合がある。具体的には、本体１２２又はグリップ１２３の各部分又は全体は、エラストマーでオーバーモールドされない場合がある。これに代えて、本体１２２全体又はグリップ１２３全体又はその各部分は、エラストマーでオーバーモールドすることができる。
【0046】
グリップ１２３は、ガスケット１１０を把持するための面を提供することができる。グリップ１２３は、可撓性とすることができ、又は剛性とすることができる。本体１２２は、図示のように３つのグリップ１２３を含むことができ、又は単一グリップ１２３のような少数のグリップ１２３又は３よりも多いグリップ１２３を含むことができる。グリップ１２３は、本体１２２の円周の３０度から３６０度の範囲で延びることができる。
【0047】
ここで図７から９を参照して、本開示の実施形態に従って別の複合ガスケット２１０を提供する。ガスケット２１０は、上記で詳述したガスケット１０と類似のものであり、類似の要素は、以前の符号に先行して「２」を付した類似の符号を有する。簡潔性の理由から、本明細書では、ガスケット２１０とガスケット１０の間の相違点のみを詳述する。ガスケット２１０は、フレーム２２０とエラストマーセクション２３０を含む。エラストマーセクション２３０は、上記で詳述したエラストマーセクション３０と同様である。
【0048】
図７から９を特に参照すると、フレーム２２０は、互いに一体的に形成された本体２２２と格子２２４を含む。一部の実施形態では、本体２２２と格子２２４は、互いにモノリシックに形成される。例えば、本体２２２と格子２２４は、付加製造工程、例えば、３次元印刷によって形成することができる。本体２２２は、実質的に中実であり、全体がエラストマーによってオーバーモールドされる。一部の実施形態では、本体２２の各部分又は全体は、オーバーモールド後に外部環境に露出される場合がある。具体的には、本体２２２の各部分又は全体は、エラストマーでオーバーモールドされない場合がある。
【0049】
本体２２２は、本体２２２を通って定められた通路２１２を有する矩形の形状を形成する。格子２２４は、図９に示すように、本体２２２から通路２１２に向けて延びる。本体２２２又は格子２２４は、本体２２２の各コーナに隣接して本体２２２のコーナ間の１又は２以上の点で凹部２２７を定めることができる。格子２２４の構造は、ガスケット１０に関して上記で詳述した格子２４の構造と実質的に類似である。
【0050】
ここで図１０及び図１１を参照して、本開示の実施形態に従って複合容器キャップ３１０を提供する。容器キャップ３１０は、フレーム又は本体３２０と、エラストマーセクション又はシール３３０とを含む。本体３２０は、側壁３２２と、側壁３２２の一端でのカバー３２３とを含む。カバー３２３は、円形又は円盤状であり、側壁３２２が、カバー３２３の円周を取り囲んでカバー３２３から離れる方向に延びている。側壁３２２の内面は、ネジ切りされ、かつ容器のネックを通過する容器の開口部を閉じるために容器のネックの上で螺合するように構成することができる。これに代えて、側壁３２２の内面は、ネックを通過する容器の開口部を閉じるために容器のネックの上を通過してそれに固定されるように構成された特徴部、例えば、スナップリング又は突起を含むことができる。カバー３２３は、それを通る１又は２以上のポート３２６を定めることができ、各ポート３２６は、それを通る導管３４０を受け入れる。導管３４０は、エラストマーシール３３０によって密封的に係合することができる。一部の実施形態では、カバー３２３は、中実ディスクであり、かつポート３２６を含まない。
【0051】
特に図１１を参照すると、本体３２０はまた、カバー３２３から延びて側壁３２２内に位置決めされた格子３２４を含む。図示のように、格子３２４は側壁３２２にも接続されるが、一部の実施形態では、格子３２４は側壁３２２から離間する場合がある。格子３２４は、カバー３２３から側壁３２２の長さの一部分を延び、かつエラストマーを受け入れてエラストマーシール３３０を形成するように構成される。格子３２４は、カバー３２３を通過するポート３２６の各部分を定め、かつそれを通る導管３４０の各部分を受け入れることができる。格子３２４の構造は、ガスケット１０に関して上記で詳述した格子２４の構造と実質的に類似である。
【0052】
側壁３２２、カバー３２３、及び格子３２４は、互いに一体的に形成される。一部の実施形態では、側壁３２２、カバー３２３、及び格子３２４は、互いにモノリシックに形成される。例えば、側壁３２２、カバー３２３、及び格子３２４は、付加製造工程、例えば、３次元印刷によって形成することができる。側壁３２２とカバー３２３は、実質的に中実であり、オーバーモールド後に外部環境に露出される場合がある。具体的には、側壁３２２又はカバー３２３の各部分又は全体は、エラストマーでオーバーモールドされない場合がある。これに代えて、側壁３２２又はカバー３２３の各部分又は全体は、エラストマーでオーバーモールドすることができる。
【0053】
エラストマーシール３３０は、側壁３２２内に配置され、かつ格子３２４でオーバーモールドされる。エラストマーシール３３０は、ポート３２６を通過する導管３４０とのシールを形成してポート３２６内に導管３４０を固定することができる。エラストマーシール３３０は、側壁３２２内に受け入れられた容器のネックとのシールを形成し、かつネックを通過する容器の開口部の周りにシールを形成するように構成することができる。
【0054】
格子３２４は、エラストマーシール３３０と導管３４０の間又はエラストマーシール３３０と容器のネックの間に形成されたシールの品質を改善することができる。例えば、格子３２４は、ポート３２６の中へのエラストマーシール３３０の押し出し抵抗を改善してポート３２６内の導管３４０の圧縮を防止することができる。
【0055】
ここで図１２を参照して、本開示の実施形態に従って別の複合容器キャップ３６０のフレーム３２０を提供する。容器キャップ３６０は、簡潔にするために本明細書で詳述する相違点のみだけで容器キャップ３１０と同様である。
【0056】
容器キャップ３６０のフレーム又は本体３２０は、カバー３２３の中心部分３２３ａが格子３２４を含まないようにカバー３２３の周囲の周りに格子３２４を含む。格子３２４は、容器のネックによって係合されたカバー３２３の部分の周りに配置されるように構成することができる。フレーム３２０がオーバーモールドされた時に、エラストマーセクション（図示せず）は、中心部分３２３ａにわたって延びず、格子を含むフレームの部分にわたってのみ成形される。
【0057】
ここで図１３及び図１４を参照して、本開示の実施形態に従って複合底部４３０を有するシェーカーフラスコスタンド４００を提供する。スタンド４００は、上側リング４０２、ベースリング４０４、ベース４０６、及び脚４１０を含む。ベースリング４０４は、上側リング４０２が上方で支持されてベースリング４０４及びベース４０６と軸線方向に位置合わせされた状態でベース４０６に固定される。ベース４０６は、形状が円形であり、かつ円盤を形成する。ベースリング４０４は、ベース４０６に固定され、かつベース４０６の上方に位置決めすることができる。ベースリング４０４は、フラスコが振られる時にフラスコ、例えば、アーレンマイヤーフラスコの下側部分を保持するように構成することができる。ベース４０６は、フラスコの下側部分のための台として作用すると同時に、スタンド４００及びフラスコが振られる時に下側部分がその面に沿って摺動することを可能にするように構成することができる。
【0058】
脚４１０は、ベース４０６又はベースリング４０４から上側リング４０２まで延びる。各脚４１０は、ベース４０６に、特にベース４０６の下面に固定することができる。これに加えて又はこれに代えて、各脚４１０は、ベースリング４０４に固定される場合がある。各脚４１０は、上側リング４０２に解除可能に結合する上側フック４１２を含む。上側フック４１２は、フラスコがベース４０６上及びベースリング４０４内に受け入れられた後に、上側リング４０２をオーバーベース４０６に固定することを可能にする。上側リング４０２は、スタンド４００内に受け入れられたフラスコが、フラスコを振る又は天秤にかける間に傾く又は転倒することを防ぐように構成される。上側リング４０２は、ベースリング４０４の直径に等しい直径を有する場合があり、又はベースリング４０４の直径よりも実質的に小さい直径を有する場合がある。上側リング４０２の直径は、スタンド４００内に受け入れられたフラスコのネックの直径によって決定することができる。
【0059】
上側リング４０２、ベースリング４０４、及びベース４０６は、アルミニウム又は鋼のような金属、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂のようなプラスチックを含む様々な材料で構成することができる。上側リング４０２、ベースリング４０４、及びベース４０６は、剛性であり、かつスタンド４００内に受け入れられたフラスコとの衝撃力を低減する材料で被覆することができる。
【0060】
各脚４１０は、本体４２０と、成形されたエラストマーセクション又は底部４３０とを含む。図１３を特に参照すると、本体４２０は、一方の末端部分に上側フック４１２を含み、上側フック４１２とは反対側の他方の末端部分に格子４２４を含む。格子４２４は、本体４２０の下側末端部分から外向きに延びる。格子４２４は、脚４１０の末端部分まで完全に延びる場合があり、又は脚４１０の末端部分から離間させて終端することができる。格子４２４の構造は、ガスケット１０に関して上記で詳述した格子２４の構造と実質的に類似である。
【0061】
本体４２０は、互いに一体的に形成された上側フック４１２及び格子４２４と一体的に形成することができる。一部の実施形態では、本体４２０全体がモノリシックに形成される。例えば、本体４２０は、付加製造工程、例えば、３次元印刷によって形成することができる。本体４２０は、実質的に中実とすることができ、その各部分は、オーバーモールド後に外部環境に露出される。具体的には、本体４２０の各部分は、エラストマーでオーバーモールドされない場合がある。これに代えて、本体４２０全体は、エラストマーでオーバーモールドすることができる。
【0062】
エラストマーセクション又はエラストマー底部４３０は、格子４２４をエラストマーでオーバーモールドすることによって形成される。例えば、各脚４１０の下側末端部分は、格子４２４がモールドのキャビティ内に配置されるようにモールド内に配置することができる。次に、エラストマーが、格子４２４の空隙４２８を通ってかつ格子４２４の周りを流れるようにモールドのキャビティを通して流される。エラストマーが硬化すると、エラストマー底部４３０は、エラストマー底部４３０が格子４２４にわたって成形されるように格子４２４にわたって形成される。
【0063】
使用時に、エラストマー底部４３０は、面に接触してスタンド４００を支持するように構成される。底部４３０は、シェイカープレート又はプラットフォームに接触してシェイカープレート又はプラットフォームに対するスタンド４４０の移動に抵抗するように構成することができる。各底部４３０内の格子４２４は、格子４２４のない底部と比較して底部４３０の耐久性を改善することができる。各底部４３０内の格子４２４は、底部４３０と本体４２０の間の剥離強度を改善して本体４２０からの底部４３０の分離又は層間剥離に抵抗することができる。
【0064】
ここで図１５から１７を参照して、本開示の実施形態に従って複合底部５３０（図１６）を有する別のシェーカーフラスコスタンド５００を提供する。スタンド５００は、フラスコアーム５０２、ベースリング５０４、及び脚５１０を含む。フラスコアーム５０２は、ベースリング５０４から延びてフラスコスタンド５００にフラスコを固定するように構成される。具体的には、フラスコアーム５０２は、フラスコが振られる際にフラスコ、例えば、三角フラスコの下側部分を保持するように構成される。フラスコアーム５０２は、スタンド５００内に受け入れられたフラスコが、フラスコが操作されている間に傾く又は倒れることを防ぐように構成される。フラスコアーム５０２は、脚５１０の各々に隣接するベースリング５０４から延びることができる。フラスコアーム５０２は、フラスコがスタンド５００にわたってその上に受け入れられると外向きに撓み、フラスコをフラスコスタンド５００に固定するためにフラスコに係合するように弾力性を有することができる。図示のように、スタンド５００は、４つのフラスコアーム５０２と、ベースリング５０４に対して半径方向に離間した４つの脚５１０とを含む。一部の実施形態では、スタンド５００は、３つのフラスコアーム５０２又は３つの脚５１０を含み、一部の実施形態では、スタンド５００は、４よりも多いフラスコアーム５０２又は４よりも多い脚５１０を含む。ある一定の実施形態では、スタンド５００は、不等数のフラスコアーム５０２及び脚５１０を含む。
【0065】
ベースリング５０４は、フラスコの下側部分のための台として作用するように構成されると同時に、スタンド５００及びフラスコが振られる時に下側部分がその面に沿って摺動することを可能にする。脚５１０は、ベースリング５０４から外向きに延びる。各脚５１０は、脚５１０の一端から延びて脚５１０をベースリング５０４に固定するように構成された取り付けタブ５２７によってベースリング５０４に固定される。ベースリング５０４は、そこに取り付けタブ５２７を受け入れるように構成された凹部を定めることができる。取り付けタブ５２７は、ファスナによってベースリング５０４に固定することができ、接着剤によってベースリング５０４に固定することができ、及び／又はベースリング５０４に溶接、例えば、超音波溶接することができる。
【0066】
フラスコアーム５０２及びベースリング５０４は、アルミニウム又は鋼のような金属、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂のようなプラスチックを含む様々な材料で構成することができる。フラスコアーム５０２及びベースリング５０４は、実質的に剛体であり、スタンド５００内に受け入れられたフラスコとの衝撃力を低減する材料で被覆される場合がある。
【0067】
各脚５１０は、フレーム又は本体５２２と、成形されたエラストマーセクション又は底部５３０とを含む。図１７を特に参照すると、本体５２２は、取り付けタブ５２７の反対側の脚５１０の端部に底部分５２３を含む。底部分５２３は、脚５１０の底部分５２３の中に延びる格子５２４を含む。格子５２４は、本体５２２の下面から外向きに延びることができる。格子５２４の構造は、ガスケット１０に関して上記で詳述した格子２４の構造と実質的に類似である。
【0068】
本体５２２は、格子５２４と一体的に形成することができる。一部の実施形態では、本体５２２全体は、モノリシックに形成される。例えば、本体５２２は、付加製造工程、例えば、３次元印刷によって形成することができる。本体５２２は、実質的に中実とすることができ、その各部分は、オーバーモールド後に外部環境に露出される。具体的には、本体５２２の各部分は、エラストマーでオーバーモールドされない場合がある。これに代えて、本体５２２全体は、エラストマーでオーバーモールドすることができる。
【0069】
エラストマーセクション又はエラストマー底部５３０は、格子５２４をエラストマーでオーバーモールドすることによって形成される。例えば、各脚５１０の底部分５２３は、格子５２４がモールドのキャビティ内に配置されるようにモールド内に配置することができる。エラストマーは、次に、エラストマーが格子５２４の空隙５２８を通ってかつ格子５２４の周りを流れるようにモールドのキャビティを通して流される。エラストマーが硬化すると、エラストマー底部５３０は、エラストマー底部５３０が格子５２４にわたって成形されるように格子５２４にわたって形成される。
【0070】
使用時に、エラストマー底部５３０は、面に接触してスタンド５００を支持するように構成される。底部５３０は、シェイカープレート又はプラットフォームに接触してシェイカープレート又はプラットフォームに対するスタンド５００の移動に抵抗するように構成することができる。各底部５３０内の格子５２４は、格子５２４のない底部と比較して底部５３０の耐久性を改善することができる。各底部５３０内の格子５２４は、底部５３０と本体５２２の間の剥離強度を改善して本体５２２からの底部５３０の分離又は層間剥離に抵抗することができる。
【0071】
ここで図１８から２０を参照して、本開示の実施形態に従って複合ハンドル６１０を含む手工具６００を提供する。図示のように、手工具６００はスクリュードライバであるが、成形エラストマーハンドル６１０は、スクリュードライバ、プライヤー、外科ツール、ナイフ、キッチンツール、大工ツール、金属加工ツール、実験機器などを含むがこれらに限定されない様々な手工具と共に使用することができることが考えられている。
【0072】
手工具６００は、操作部分６０４を有するシャフト６０２と、シャンク６０６とを含む。シャンク６０６は、シャンク６０６から半径方向外向きに延びるか又はシャンク６０６内に定められる例えば凹部のような固定特徴部を含むことができ、かつシャンク６０６へのハンドル６１０の固定を改善するように構成される。例えば、シャンク６０６は、シャンク６０６の周りに放射状に配置された複数の翼（図示せず）を含むことができる。これに加えて又はこれに代えて、シャンク６０６の面は、シャンク６０６とのエラストマーセクション６３０の結合を強化するために粗面化することができる。手工具６００のシャンク６０６は、直線シャンクとして示しているが、一部の実施形態では、シャンクは、湾曲する、ループを形成する、フックを形成するなどである場合がある。これに加えて、シャンク６０６は、取り付け機能部なしで提供される場合がある。シャンク６０６は、成形中にエラストマーを受け入れるように構成された複数の長手溝（図示せず）を含むことができる。
【0073】
ハンドル６１０は、フレーム６２０とエラストマーセクション６３０を含む。フレーム６２０は、エラストマーセクション６３０を形成するエラストマー内に配置されてそれによってオーバーモールドされる。フレーム６２０は、本体６２２と、それを通り、シャンク６０６を受け入れるように構成された通路６２７を定める格子６２４とを含む。図示のように、格子６２４は、本体６２２の間を延びて本体６２２の間にウェブを形成する。一部の実施形態では、格子６２４は、本体６２２の間にシェルを形成して本体６２２の間に空のコアを定める。空のコアは、エラストマーで充填することができる。格子６２４は、エラストマーを用いて通路６２７の周りに外側シェルを形成することができる。格子６２４の構造及び形成は、ガスケット１０に関して上記で詳述した格子２４の構造及び形成と実質的に類似である。
【0074】
格子６２４がシャンク６０６の上に位置決めされた状態で、モールドは、シャンク６０６と格子６２４の上に置かれる。エラストマーは、次に、格子６２４及びシャンク６０６を通ってかつその周りでモールドのキャビティの中に流され、ハンドル６１０のエラストマーセクション６３０を形成する。エラストマーは、格子６２４に機械的に取り付き、これは、ハンドル６１０の耐久性を改善することができる。これに加えて、格子６２４は、エラストマーセクション６３０を補強してシャンク６０６への保持及び固定を改善することができる。
【0075】
本開示は、当該技術が許す限り広い範囲であることを意図しており、かつ本明細書が同様に読まれることを意図しているので、本開示のいくつかの実施形態を図面に示したが本開示がそれに限定されることを意図していない、上記の実施形態のあらゆる組合せが想定されており、かつ添付の特許請求の範囲内である。従って、上記の説明は、限定としてではなく、むしろ単に特定の実施形態の例示として解釈すべきものである。当業者は、本明細書に添付の特許請求の範囲内で他の修正を想起するであろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【国際調査報告】