(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形金型を型締めすることにより形成されるキャビティ内に溶融樹脂を射出することによって成形される低粘度液剤用のエアレスピストン容器用ピストンであって、円筒状胴部の軸端部に該胴部よりも大径の円形シール部を有して該円形シール部がシリンダ内周面に摺接する円筒面を有するものにおいて、
前記金型のパーティング跡が、前記胴部外周面の軸方向中途部に周方向に形成されており、該パーティング跡は前記シール部よりも小径であり、胴部外周面のパーティング跡近傍は、金型のパーティングとキャビティとの交差部のエッジを丸め加工しておくことで離型時に該エッジにより前記円形シール部に低粘度液剤の液漏れの原因となるすり傷を付けてしまうことを防止できるように、パーティング跡に至るにしたがって徐々に大径に形成されていることを特徴とする低粘度液剤用のエアレスピストン容器用ピストン。
【請求項２】
円形シール部の軸方向外端側に、段差を介して小径の保護部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の低粘度液剤用のエアレスピストン容器用ピストン。
【請求項３】
段差の径方向幅は、シール部の軸方向幅よりも小さいとともに、保護部の軸方向幅は、段差の径方向幅よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の低粘度液剤用のエアレスピストン容器用ピストン。
【請求項４】
シール部及び保護部は、胴部の軸方向両端に設けられていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の低粘度液剤用のエアレスピストン容器用ピストン。
【請求項５】
射出成形金型を型締めすることにより形成されるキャビティ内に溶融樹脂を射出することによって、円筒状胴部の軸端部に該胴部よりも大径の円形シール部を有て該円形シール部がシリンダ内周面に摺接する円筒面を有する低粘度液剤用のエアレスピストン容器用ピストンを製造する方法であって、
前記射出成形金型のパーティングを、前記胴部の軸方向中途部に位置させるとともに、金型のパーティングとキャビティとの交差部のエッジを丸め加工しておくことにより胴部外周面のパーティング跡近傍をパーティング跡に至るにしたがって徐々に大径に形成し、これにより離型時に前記エッジにより前記円形シール部に低粘度液剤の液漏れの原因となるすり傷をつけてしまうことを防止するようにしたことを特徴とする低粘度液剤用のエアレスピストン容器用ピストンの製造方法。
【請求項６】
円形シール部の軸方向外端側に段差を介して小径の保護部が形成されるように金型を作成することを特徴とする請求項５に記載の低粘度液剤用のエアレスピストン容器用ピストンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアレスピストン、シリンジガスケット又はポンプピストンなどに用いることのできるピストン部材に関し、特に、化粧水などの粘度の低い液体を内容物とするポンプ式エアレスピストン容器に好適に用いることのできるピストンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来のエアレスピストン容器２１を示しており、該容器２１は、円筒状胴部２２（シリンダ部）を有する容器本体２３と、該本体２３の口部２４内に装着されたポンプ（図示せず）と、該ポンプを作動させるべく口部２４内に押し込み操作可能な吐出ヘッド２５と、シリンダ部となる胴部２２内に軸方向摺動可能に内嵌されたピストン２６と、胴部２２の下端開口を閉塞する底蓋２７とを備えており、該底蓋２７には、ピストン２６下部に外気を取り入れるための通気孔２７ａが形成されている。ピストン２６上方の容器内部には、内容液剤Ｗが充填されている。ポンプには、本体２３内に向けて吸込管２８が垂設されており、内容液剤Ｗを吸込管２８から吸い込み、ヘッド２５に設けた吐出口２５ａから吐出し得るようになっている。そして、内容液剤Ｗの容量の減少に伴いピストン２６が外気圧に押されて胴部２２内面を摺動しながら上昇することで、内容液剤Ｗが外気に晒されることがなく、内容液剤の酸化等の品質劣化を防止している。
【０００３】
上記従来のピストン２６は、射出成形によって成形された樹脂製であって、図９にも示すように、円筒状胴部３０と、該胴部３０の軸方向両端に設けられ該胴部３０よりも大径の円形シール部３１ａ，３１ｂとを備えている。該シール部３１ａ，３１ｂは、胴部２２内に非装着の状態では胴部２２内径よりも若干大径に成形されており、胴部２２内に嵌め込むことによって液密性が得られるようになっている。なお、上端のシール部３１ａは一次シールとして作用し、該一次シール部３１ａから漏れた液剤は、下端の二次シール部３１ｂによってシールされ、この二次シール構造によって液漏れを確実に防止するようにしている。
【０００４】
かかる構造のピストン２６を射出成形するには、従来、図９及び図１０に示すように、射出成形金型のパーティングラインＰ．Ｌ．が一次シール部３１ａの上端側に位置するようにし、射出成形後に金型を型開きする際に成形品が一方の割型からは容易に離型し得るようにし、他方の割型に残された成形品を該割型から無理抜きすることによって、成形品を金型から取り出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記エアレスピストン容器は、一般に、スキンミルクなどの比較的粘度の高い液剤に広く用いられてきた。本願発明者らは、化粧水などの比較的粘度の低い液剤に上記従来のエアレスピストン容器を用いた場合に問題がないか試作等により検討したところ、容器を落とした場合など、強い衝撃を与えた場合に特にピストン２６の周囲からの液漏れが見られた。
【０００６】
そこで、本発明は、化粧水などの低粘度の液剤を収容した場合であっても、十分な液密性が得られるピストン、及び、その製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明者らが上記液漏れの原因究明に努めたところ、特に一次シール部３１ａに、離型時の金型によるすり傷や、成形後の当たり傷、容器本体への挿入時の変形や、パーティングによるバリなどが発生しやすく、これらが相乗的に関連して、化粧水等の液密性を阻害していることが判明した。
【０００８】
本発明は、射出成形金型のパーティングの位置の最適化、金型のパーティング部の新規な加工、当たり傷防止のための保護部の形成等によって、上記すり傷、当たり傷、挿入時の変形、バリの発生を解消して、液漏れを確実に防止し得るものである。
【０００９】
即ち、本発明は、射出成形金型を型締めすることにより形成されるキャビティ内に溶融樹脂を射出することによって成形されるピストンであって、円筒状胴部の軸端部に該胴部よりも大径の円形シール部を有するものにおいて、前記金型のパーティング跡が、前記胴部外周面の軸方向中途部に周方向に形成されており、該パーティング跡は前記シール部よりも小径であることを特徴とするものである。かかる樹脂製ピストンは、射出成形によって高い寸法精度や生産性向上及び低コスト化等を図りつつも、バリなどのパーティング跡がシール部に形成されていないため、シール部のシール性が向上する。
【００１０】
また、本発明は、円筒状胴部の軸端部に該胴部よりも大径の円形シール部を有するピストンにおいて、円形シール部の軸方向外端側に、段差を介して小径の保護部が設けられていることを特徴とするものである。かかる樹脂製ピストンによれば、軸方向外端に段差をつけることによって、シール部の軸方向外端縁部が色々なところに当たって凹み傷などの当たり傷が生じることを防止でき、当たり傷は保護部に付くようになるため、シール部のシール性が向上する。
【００１１】
また、本発明は、射出成形金型を型締めすることにより形成されるキャビティ内に溶融樹脂を射出することによって成形されるピストンであって、円筒状胴部の軸端部に該胴部よりも大径の円形シール部を有するものにおいて、前記金型のパーティング跡が、前記胴部外周面の軸方向中途部に周方向に形成されており、該パーティング跡は前記シール部よりも小径であるとともに、円形シール部の軸方向外端側に、段差を介して小径の保護部が設けられていることを特徴とするものである。かかる樹脂製ピストンは、射出成形によって高い寸法精度や生産性向上及び低コスト化等を図りつつも、バリなどのパーティング跡がシール部に形成されていないため、シール部のシール性が向上する。さらに、軸方向外端に段差をつけることによって、シール部の軸方向外端縁部が色々なところに当たって凹み傷などの当たり傷が生じることを防止でき、当たり傷は保護部に付くようになるため、シール部のシール性が向上する。さらに、保護部がパーティングラインから離れた位置で成形されるため、上記段差を有する成形品を成形するための金型設計を容易化し得る。
【００１２】
さらに、上記保護部を設けることにより、シール部の補強作用が得られ、シール部が波状に変形することが防止され、ピストンをシリンダや容器本体等の内部に挿入した時のシール部の異常変形による液漏れを解消できる。
【００１３】
上記段差の径方向幅は、シール部の軸方向幅よりも小さいとともに、保護部の軸方向幅は、段差の径方向幅よりも大きいものとするのが好ましい。このように保護部及び段差の寸法の最適化を図ることによって、シール部のシール性を阻害することなく、シール部の当たり傷の解消を行うことができる。
【００１４】
上記シール部及び保護部は、胴部の軸方向一端側のみに設けても良く、胴部の軸方向両端に設けてもよい。軸方向両端に設けた場合には、二次シール構造が得られるため、より確実なシール性を確保することができる。
【００１５】
上記胴部外周面のパーティング跡近傍は、パーティング跡に至るにしたがって徐々に大径に形成することができる。これによれば、かかるピストン形状を得るための射出成形金型のパーティングのコーナー部を丸くすることができ、離型時に金型のパーティング部によりシール部にすり傷を付けてしまうことを防止できる。
【００１６】
また、本発明は、射出成形金型を型締めすることにより形成されるキャビティ内に溶融樹脂を射出することによって、円筒状胴部の軸端部に該胴部よりも大径の円形シール部を有するピストンを製造する方法であって、前記射出成形金型のパーティングを、前記胴部の軸方向中途部に位置させることを特徴とするものである。これによれば、パーティング部分に形成されるバリが、胴部の軸方向中途部に成形され、シール部には形成されないため、シール部のシール性を向上することができる。さらに、金型のパーティング（型締面）とキャビティ（空洞部）との交差部のエッジを丸め加工しておくことによって、該金型のエッジにより離型時にシール部にすり傷を付けてしまうことを防止できる。また、このような丸め加工を金型のパーティング部に施した場合、成形品には断面裾広がりの山状部位が生じるが、該部位は、シール部よりも小径の胴部に設けられるため、山状部位がシール部よりも径方向外方に突出してしまうことがなく、ピストンをシリンダ等の内面に内嵌した際に山状部位がシリンダ等の内面に当接することを防止できる。
【００１７】
上記ピストンの製造方法において、円形シール部の軸方向外端側に段差を介して小径の保護部が形成されるように金型を作成することが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１〜図５は本発明の一実施形態に係るピストン１を示し、図６及び図７は該ピストン１を成形するための射出成形金型１０の概略を示している。
【００２０】
上記ピストン１は、図８に示したエアレスピストン容器２１に用いられる樹脂製ピストンであって、軸方向両端にシール部２ａ，２ｂを備え、これらシール部２ａ，２ｂがシリンダである容器本体２３の胴部２２の内面に液密状に内嵌され、内容液Ｗの液漏れを防止しつつ胴部２２内を軸方向に摺動する。
【００２１】
本実施形態のピストン１は、胴部２２の内径よりも小径の胴部３を備え、該胴部３の軸方向両端部には胴部３よりも大径の環状シール部４が形成されている。このシール部４は、胴部２２内周面に摺接する円筒面を有しており、胴部２２外周面は、上記円筒面に連続するように軸方向外方に至るにしたがって徐々に大径に形成されている。
【００２２】
上記胴部３は円筒状に成形されており、該胴部３の径方向内部には鍔部５を介して中芯体６が一体的に成形されている。該中芯体６は、天板６ａと、該天板６ａから下方に突設された小径ボス６ｂと、該小径ボス６ｂの外周側を取り囲むように天板６ａから下方に突設された大径ボス６ｃと、小径ボス６ｂの外周と大径ボス６ｃの内周とに連設されたリブ６ｄとを備えている。該リブ６ｄは、周方向に複数設けられている。また、中芯体６は、小径ボス６ｂの内側で天板６ａから下方に突設された凹部６ｅを備えている。該凹部６ｅは軸中心に位置しており、ピストン１が胴部２２内を上昇していったときに、図８に示す容器２１のポンプ吸い込み管２８が凹部６ｅ内に臨入し、液剤Ｗを無駄なく吐出し得るようになっている。
【００２３】
上記シール部２ａ，２ｂの軸方向外端側には、段差を介して小径の保護部７が設けられている。ここで、図１に示すように、段差の径方向幅Ｄdは、シール部の軸方向幅Ｈsよりも小さくなされているとともに、保護部７の軸方向幅Ｈpが、段差の径方向幅Ｄdよりも大きくなされており、これにより、シール部２ａ，２ｂの角部が床や壁などに衝当するとき、その衝当角θがシール面２ａに対して鋭角となるようにし、衝当によって少なくともシール面を径方向外方に盛り上げるような当たり傷が生じることを防止している。即ち、上記保護部７を有するピストン１によれば、成形後にシール部２ａ，２ｂに生じる当たり傷の多くは、シール部２ａ，２ｂの縁部を径方向内方に凹むものとなり、シール性を大きく阻害することがない。
【００２４】
上記ピストン１は、例えば図６に示す射出成形金型１０を型締めすることにより形成されるキャビティＣ内に溶融樹脂を射出することによって成形することができる。該金型１０は、ピストン１の上面側を賦形する第１の割型１０ａと、ピストン２の下面側を賦形する第２の割型１０ｂとを備えている。これら割型１０ａ，１０ｂは、図外の開閉機構によって図６に示す型締め状態と、上下の割型１０ａ，１０ｂが上下に離反する型開き状態とに開閉動作する。
【００２５】
上下型１０ａ，１０ｂのパーティングＰ．Ｌ．は、ピストン胴部３の軸方向中途部に位置しており、したがって、上下のシール部２ａ，２ｂが共にアンダーカットとなるが、成形品を無理抜きすることによって上下型１０ａ，１０ｂから離型することが可能である。なお、図７にも示すように、上下型１０ａ，１０ｂは、円形シール部２ａ，２ｂの軸方向外端側に段差を介して小径の保護部７が形成されるように切削加工されている。
【００２６】
上下型１０ａ，１０ｂのパーティングＰ．Ｌ．とキャビティＣとの交差部の上下型１０ａ，１０ｂのエッジ１２ａ，１２ｂは、図７に示すように丸め加工されており、成形品の離型時に、上記パーティング部のエッジ１２ａ，１２ｂによりシール部２ａ，２ｂにすり傷を付けてしまうことを防止している。
【００２７】
上記成形金型１０を用いて射出成形することにより、金型１０のパーティング跡９が、胴部３外周面の軸方向中途部に周方向全周にわたって形成された本実施形態のピストン１を製造することができる。このパーティング跡９近傍では、胴部３外周面は、パーティング跡９に至るにしたがって徐々に大径となされている。しかし、該パーティング跡９は、一次シール部２ａと二次シール部２ｂとの間、即ち、シール部２ａ，２ｂよりも小径の胴部３に形成されているから、断面山状のパーティング跡９がシール部２ａ，２ｂのシール面よりも大径となることを防止できる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構造でありながら、樹脂製ピストンの離型時の金型によるすり傷、成形後の当たり傷、シリンダ等への挿入時の変形、バリなどがシール部に生じることを防止して、液漏れを確実に防止することができ、化粧水等の低粘度の液剤であっても確実なシール性を確保しつつ、ピストンの摺動性も良好なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るピストンの要部拡大正面図である。
【図２】同ピストンの全体縦断面図である。
【図３】同ピストンの全体正面図である。
【図４】同ピストンの全体平面図である。
【図５】同ピストンの全体底面図である。
【図６】同ピストンを成形するための射出成形金型の概略縦断面図である。
【図７】同金型の要部拡大縦断面図である。
【図８】エアレスピストン容器の一部破断正面図である。
【図９】従来のピストンの正面図である。
【図１０】従来のピストンの要部拡大正面図である。
【符号の説明】
１    ピストン
２ａ  一次シール部
２ｂ  二次シール部
３    胴部
７    保護部
９    パーティング跡
１０    射出成形金型
P.L.    パーティング
Ｃ    キャビティ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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