JPH10227362A - 部品の筒状端面のシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】第１の部品である容器本体１の筒状の口部４０
の端面と第２の部品であるキヤップ本体部１２の開口部
との間をＯリングやパッキン等を介在させずにシールす
る。 【解決手段】キヤップ本体部１２に口部４０の端面シー
ル面４５に当接する外側端面シール面４９を形成すると
ともに、このキヤップ本体部１２内に内側部品である筒
状部３０を設け、この筒状部３０に内側端面シール面４
７を形成するとともに、これら内側端面シール面４７と
外側端面シール面４９との間に隙間５２を形成し、これ
を大容積の空洞部４８内に連通した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器や筒状の部品
の筒状をなす開口端面をシールする構造に関する。さら
に特定すれば、本発明はＯリングやパッキン等を介在さ
せずにこの端面を確実にシールする構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、部品の筒状の開口端部、たと
えば容器の口部にキヤップを嵌合してシールする場合に
は、この口部の開口の端面とキヤップの内面に弾性材料
からなるパッキンを介在させ、シール性を確保してい
る。しかし、このキヤップを反復して着脱するような場
合には、上記のパッキンが劣化し、漏洩を生じることが
ある。

【０００３】たとえば、手動型の噴霧器では、容器本体
の口部にポンプ機構を内蔵したキヤップ部を嵌合した構
造をなしており、このキヤップ部の内部にはパッキンが
配置され、容器本体の口部の開口端面との間のシールを
なしている。しかし、このような噴霧器は、容器本体内
の液体を排出または補充するためにこのキヤップ部が反
復して着脱され、また長期間にわたって使用される。し
たがって、上記のパッキンの損傷や劣化を生じ、容器本
体内の液体が漏洩することがある。

【０００４】このようなパッキンとして、耐久性の高い
Ｏリングを使用することも考えられる。しかし、一般に
容器本体の肉厚はあまり厚くはないので、その口部の開
口端面の幅も狭く、この開口端面にＯリングを接触させ
ることは構造的に困難である。また、このＯリングを容
器本体の口部の外周面に当接させてシールすることも考
えられるが、このような構造ではキヤップ部の内面にＯ
リング溝等を形成しなければならず、全体に大形化す
る。また、このようなＯリングの使用は組立ての工数が
増加し、製造コストの上昇を招く。さらに、このＯリン
グであっても損傷や劣化の可能性があり、その耐久性に
も限界がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情に
基づいてなされたもので、容器の口部等、第１の部品の
筒状の開口の端面とキヤップ等の第２の部品との間をＯ
リングやパッキンを介在させることなく確実にシールす
ることができ、耐久性が高く、また構造が簡単なシール
構造を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、第１の部品の開口端面に形成された端面シール面
と、第２の部品の開口部に形成され上記の第１の部品の
端面シール面の外側縁部分に密接する外側端面シール面
と、この第２の部品の開口内に配置された内側部品と、
この内側部品の端面に形成され上記の第１の部品の端面
シール面の内側縁部分に密接する内側端面シール面と、
上記の外側端面シール面と内側端面シール面との間に形
成された隙間と、上記の第２の部品の内面と上記の内側
部品の外面との間に形成上記の隙間に連通した環状の空
洞部とを備えたものである。

【０００７】したがって、このシール構造はラビリンス
シールと同様に作用し、さらに上記の隙間は空洞部に連
通しているので、このラビリンスシールの作用が極めて
高く、Ｏリングやパッキンを介在させたと同等のシール
性が得られる。また、この内側部品は弾性材料で形成す
る必要はなく、高い耐久性と信頼性が得られ、また構造
も簡単で製造コストも低い。

【０００８】また、請求項２に記載の本発明は、前記の
内側部品は筒状をなし、その端部外周には外側に突出し
周方向に連続した内側突条が形成され、この内側突条の
一側面が前記の内側端面シール面に形成され、また前記
の空洞部はこの内側突条の他側面、この内側部品の外面
および前記の第２の部品の内面で囲まれて形成されてい
ることを特徴とするものである。したがって、大きな容
量の空洞部が形成でき、高いシール性が得られるととも
に、第２の部品の径の増大を招くこともなく、小形化す
ることができる。

【０００９】また、請求項３に記載の本発明は、前記の
内側突条の一側面の内側端面シール面は前記の第２の部
品の外側端面シール面より突出しており、前記の第１の
部品が結合された場合にこの内側突条が弾性変形した状
態で上記の内側端面シール面が前記の第１の部品の端面
シール面に密接するものである。したがって、この内側
端面シール面と第１の部品の端面シール面との密着性が
良く、よりシール性を高めることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
形態を説明する。これらの実施形態は、本発明のシール
構造を噴霧器の容器本体とキヤップ部との間のシール構
造として適用した場合の例を示すものである。

【００１１】まず、この噴霧器の全体の構成を説明す
る。図１には噴霧器の全体を示し、この噴霧器は容器本
体１と、キヤップ部２を有し、このキヤップ部２にはポ
ンプ機構３が内蔵されている。そして、レバー４を引く
ことにより、ノズル５から容器本体１内の液体が噴霧さ
れるように構成されている。また、上記のキヤップ部２
の下部からは吸込管６が垂下されており、この吸込管６
は可撓性の大きい柔軟なチューブであり、その下端部に
は重錘形の吸込ノズル部材７が取り付けられている。

【００１２】この吸込ノズル部材７は、上記の吸込管６
を屈曲させるに十分な重量を有しており、この噴霧器を
傾けた場合でも、常にこの容器本体１の底部の最下位置
に移動するように構成されている。よって、この容器本
体１を傾けて噴霧するような場合でも、この吸込ノズル
部材７は常にこの容器本体１内の液体の液面より下方に
位置し、液体の吸込みを可能とし、またこの容器本体１
内の液体を残らず使用することができるように構成され
ている。

【００１３】上記のキヤップ部２は、キヤップ本体部１
０を備え、この内部には仕切部材１２が取り付けられて
おり、これらはいずれも熱可塑性の合成樹脂材料で形成
され、射出成型により一体に成型した部品である。そし
て、この仕切部材１２により、このキヤップ本体部１０
内には圧力室２１が形成され、前記のピストン機構３の
弾性材料からなるピストン１１がシリンダ部９内を図中
の左方に前進することにより、この圧力室２１内が加圧
される。

【００１４】この仕切部材１２の中央部にはボール座部
１４が形成され、このボール座部１４にはボール１３が
配置されている。また、このボール座部１４は連通管部
１５を介して前述の吸込管６に接続されている。そし
て、上記のボール座部１４とボール１３とで逆止弁を構
成し、上記のピストン１１の後退によって容器本体１内
の液体を上記の吸込管６を介して圧力室２１内に吸い込
み、またこのピストン１１が前進することによって圧力
室２１内の液体を加圧し、前記のノズル５から噴霧す
る。

【００１５】上記のキヤップ本体部１０に対して上記の
仕切部材１２はその上端部の螺条部１６，１７によって
互いに結合されている。また、この仕切部材１２の下部
は円筒部３０に形成されている。そして、この円筒部３
０の内周面には、組立ての際にこの仕切部材１２を回転
させる工具が係合する複数の係合リブ２５が突設されて
いる。

【００１６】また、上記のキヤップ本体部１０には大気
連通孔２６が形成され、この大気連通孔２６は上記のシ
リンダ部９の内面に開口し、ピストン１１が図２に示す
後退位置にある場合にはこの大気連通孔２６はこのピス
トン１１のシール部によって閉塞され、またこのピスト
ン１１が図中の左方に前進して加圧作用をなしている際
には、この大気連通孔２６は大気に開放される。そし
て、この大気連通孔２９は、上記の螺条部１６，１７の
一部に形成された軸方向の溝（図示せず）および連通孔
２２を介して容器本体１内に連通している。

【００１７】このような構成によって、この容器本体１
内はこの噴霧器の非使用時には大気とは連通しておら
ず、この噴霧器を倒したような場合でもこの容器本体１
内の液体が外部に漏洩することがない。また、この噴霧
器を使用し、ピストン１１が前進した場合において、上
記の大気連通孔２６が大気に開放され、この容器本体１
内が大気と等しい圧となり、この容器本体１内の液体の
消費に伴ってこの容器本体１内に発生する負圧等を解消
する。

【００１８】図３および図４は図２のＡ部分を拡大した
図で、図３は分解状態の図、図４は組み立て状態の図で
ある。すなわち、上記の仕切部材１２の上端部の外周に
は、雄螺条部１６が形成され、また上記のキヤップ本体
部１０の内周には雌螺条部１７が形成され、これらは互
いに螺合してこの仕切部材１２をキヤップ本体部１０内
に取り付けるものである。なお、これらの螺条部１６，
１７はテーパ螺条であり、またその螺条の断面形状は山
形をなしたいわゆる山形螺条である。

【００１９】そして、上記の仕切部材１２の上端部に
は、上記の雄螺条部１６と同心の環状のシール溝１８が
形成されている。このシール溝１８は、上記の雄螺条部
１６の内側にこれと近接して形成され、したがってこの
シール溝１８と雄螺条部１６との間の部分は、比較的薄
肉の弾性変形可能な環状リブ状の締付突条２７に形成さ
れている。また、このシール溝１８の上端部は上方に向
かって拡大したテーパ部１９が形成されている。

【００２０】また、上記のキヤップ本体部１０の内面に
は、上記のシール溝１８に対応した環状のリブ状をなす
シール突条２０が一体に形成されている。なお、このシ
ール突条２０は比較的薄肉で、弾性変形が可能なように
構成されている。

【００２１】そして、上記の仕切部材１２の雄螺条部１
６がキヤップ本体部１０の雌螺条部１７と螺合すると、
上記のシール突条２０がシール溝１８内に圧入嵌合さ
れ、この部分でシール構造を構成する。これらの部分の
嵌め合いの寸法関係は、たとえば図３に示すようにシー
ル突条２０の幅ａを１．０とすると、シール溝１８の溝
幅ｂは０．９、またテーパ部１９の幅ｃは１．２に形成
されている。また、このシール溝１８の深さは２．０、
テーパ部１９の深さは０．５で、上記のシール突条２０
の突出高さは２．５で、このシール溝１８の深さより大
きく設定されている。

【００２２】上記のようなシール機構は、上記の雄螺条
部１６と雌螺条部１７とを螺合させる際に、これらの回
転と螺進によって、シール突条２０とシール溝１８とが
相対的に回転しながら軸方向に嵌合して行く。この場合
に、このシール突条２０の幅はシール溝１８より大きい
ので、これらは圧入嵌合される。この場合に、これらは
回転しながら摺動して圧入されて行くとともに、これら
は樹脂材料で形成されているので、これらの周面の微細
な凹凸は塑性変形により圧潰され、このシール突条２０
の周面とシール溝１８の周面とは、互いに密着し、高い
シール性が得られる。

【００２３】この場合に、上記のような回転しながらの
圧入嵌合により、このシール突条２０の周面とシール溝
１８の周面には微細な筋状の凹凸が生じることがある
が、これらはいずれも周方向に連続している。したがっ
て、これら周面の間には少なくとも軸方向に連続した微
細な隙間は生じることがない。またこれら周方向の筋状
の凹凸およびこれらにより生じる周方向の微細な隙間
は、ラビリンスシールと同様な作用をなし、この部分の
シール性を高める。このようなことにより、このシール
構造は、Ｏリングやパッキンを介在させた場合と同等の
気密性および液密性を達成することができる。

【００２４】また、この実施形態では、上記のようなシ
ール突条２０とシール溝１８の嵌め合いの寸法関係の他
に、前記の螺条部１６，１７の締付けによりこれらをよ
り強く密嵌させている。

【００２５】すなわち、上記の螺条部１６，１７はテー
パ螺条であり、その締付けとともに雄螺条部１６には径
方向内側に向けた縮径の分力が発生し、また雌螺条部１
７には径方向外側に向けた拡径の分力が発生する。これ
により、上記の仕切部材１２の締付突条２７が縮径する
ように弾性変形し、シール突条２０をより強力に締付
け、シール性を高める。また、この螺条部１６，１７は
その螺条の断面が山形の山形螺条であるから、これらの
螺合、締付けにより径方向の分力が発生して上記と同様
に締付突条２７を縮径するように弾性変形させ、シール
突条２０をより強力に締付け、シール性を高める。

【００２６】上記のような結合シール構造は、Ｏリング
やパッキン等を使用しないので、このシール部分の寸法
を小さくでき、小形化が容易であるとともに、組み立て
も簡単で分解も可能であり、また組み立てに特別な装置
を必要とせず、製造コストを低減させることができる。

【００２７】なお、この実施形態の結合シール構造は、
このキヤップ本体部１０と仕切部材１２の形状および寸
法に対応して設計された例であり、これらの部品の形状
や結合の関係に対応して適宜変更可能なことは前述した
通りである。たとえば、この実施形態とは反対に、雄螺
条部を形成した部品側にシール突条を形成し、雌螺条部
を形成した部品側にシール溝を形成してもよい。

【００２８】また、シール突条およびシール溝の嵌め合
いの関係は、これらの部品の材料の性状や部品の寸法等
に対応して適宜変更できる。たとえば、これらのシール
突条およびシール溝の全体をテーパ状にしてもよく、ま
た一方のみをテーパ状にしてもよい。また、部品の形状
によっては、シール溝を螺条部の近傍に配置できない場
合には、このシール溝を螺条部から離れた位置に配置し
てもよい。この場合には、上記の如き締付突条は形成で
きないが、上記のようにシール突条やシール溝の嵌め合
い寸法関係を適切に設定したり、これらにテーパを付す
等の手段によって、適切な圧入嵌合を達成できる。

【００２９】また、図５および図６は図２のＢ部分を拡
大した図で、図５は分解状態の図、図６は組み立て状態
の図である。すなわち、前述のように、この噴霧器では
大気連通孔２６および連通孔２２を介して使用時のみ容
器本体１内と大気とが連通されるように構成されている
ので、このＢ部分において上記の仕切部材１２とキヤッ
プ本体部１０、およびキヤップ本体部１０と容器本体１
の口部４０との間にシール性を必要とし、以下のような
シール構造が採用されている。

【００３０】まず、上記の仕切部材１２とキヤップ本体
部１０とのシール構造を説明する。この仕切部材１２の
下端部は、前述したように円筒状の円筒部３０が形成さ
れている。また、上記のキヤップ本体部１０の首部３１
も、この円筒部３０に対応して円筒状に形成されてい
る。そして、この円筒状の首部３１の内周面はシール内
周面３３に形成されている。また、上記の円筒部３０の
下端部の外周には、周方向に連続した環状をなす環状突
条３４が一体に突設されている。そして、この環状突条
３４の外周面がシール外周面３５に形成されている。こ
のシール外周面３５の径は、図５のｄに示す寸法だけ上
記のシール内周面より大きな径に設定されている。ま
た、このシール外周面３５の上縁部には上方に向けて縮
径したテーパ部３６が形成されている。また、上記のシ
ール内周面３３の下縁部にも下方に向けて拡径したテー
パ部３９が形成されている。

【００３１】このようなシール構造は、この仕切部材１
２の雄螺条部１６とキヤップ本体部１０の雌螺条部１７
とを螺合する際に、この環状突条３４のシール外周面３
５がシール内周面３３内に回転摺動しつつ圧入嵌合さ
れ、前述の第１の実施形態の場合と同様にシール作用を
なす。この場合、前述と同様に、このシール外周面３５
とシール内周面３３との真円度はあまり高くないが、上
記の円筒部３０が弾性変形することによりこれらが密着
する。

【００３２】この実施形態のシール構造は、上記の螺条
部１６，１７とは離れた位置にシール部を配置できるの
で、これらの部品の設計の自由度が高くなる。この第２
の実施形態では、螺条部１６，１７の締付けによる圧縮
力は得られないが、これらのシール外周面３５やシール
内周面３３の嵌め合いの寸法関係、およびこれらにテー
パを付す等の適宜な設計により適切な圧入嵌合が達成で
きる。

【００３３】また、この実施形態では、環状突条３４を
形成してその外周面をシール外周面３５としているの
で、この環状突条３４の高さすなわち幅を適宜設定する
ことにより、このシール外周面３５の面積を最適な値に
設定し、より高いシール性を達成することができる。

【００３４】なお、この実施形態においても、これらの
部品の形状、寸法に対応して上記のシール構造の形態を
適宜変更できることはもちろんであり、たとえば上記の
円筒部３０、環状突条３４は必ずしも設ける必要はな
い。

【００３５】そして、このＢ部分において、上記の容器
本体１の口部４０とキヤップ本体部１０との間に本発明
のシール構造が採用されている。この実施形態の噴霧器
は、前述のように使用時にのみ容器本体１内が外気と連
通するように構成されているので、この容器本体１とキ
ヤップ本体部１０との間には、以下のような完全なシー
ル構造が採用される。

【００３６】すなわち、上記の容器本体１の口部４０は
円筒状をなし、その外周に雄螺条部４３が形成され、ま
た上記のキヤップ本体部１０の下端部内周には雌螺条部
４４が形成され、これらは互いに螺合される。そして、
この口部４０の上端面が端面シール面４５として形成さ
れているが、一般にこの容器本体１および口部４０の肉
厚はあまり厚くないので、この端面シール面４５の幅は
狭い。

【００３７】そして、上記のキヤップ本体部１０の下端
部の開口部の内面には、軸方向に突出した外側突条５０
が形成され、その端面が外側端面シール面４９に形成さ
れている。また、上記の仕切部材１２の円筒部３０の下
端部の外周には、径方向外側に突出した弾性変形可能な
環状の内側突条４６が形成され、その下端面が内側端面
シール面４７に形成されている。なお、この内側端面シ
ール面４７は、その外縁部が上記の外側端面シール面よ
り図５のｅに示す寸法だけ下方に位置するように円錐型
に形成されている。

【００３８】そして、上記の外側端面シール面４９の内
縁部と、内側端面シール面４５の外縁部との間には図６
に示すように隙間５２が形成されている。また、上記の
内側突条４６と前述した環状突条３４との間には、比較
的大きな容積の環状の空洞部４８が形成され、上記の隙
間５２はこの空洞部４８に連通している。

【００３９】以上のように構成されたシール構造は、こ
の容器本体１の口部４０がキヤップ本体部１０に螺合さ
れると、この口部４０の端面シール面４５の外側縁部が
上記の外側端面シール面４９に、内側縁部が上記の内側
端面シール面４５に圧接され、シールがなされる。この
場合に、上記の内側突条４６が図６に示すように上方に
弾性変形し、この内側端面シール面４７が端面シール面
４５に確実に密着し、シール性を高める。

【００４０】この場合に、この端面シール面はその幅が
あまり大きくないので、上記のような密接だけでは完全
なシール性が得られない。しかし、この内側端面シール
面４７と外側端面シール面４９との間には隙間５２が形
成されているので、ラビリンスシールと同様な作用によ
りシール性を高める。さらに、この隙間５２は上記のよ
うな大容積の空洞部４８に連通しているので、このラビ
リンスシールの作用が一層大きくなる。このような作用
により、この部分においてＯリングやパッキンを介在さ
せた場合とほぼ同様な完全なシール性が得られる。

【００４１】なお、この部分のシール構造も上記のもの
には限定されない。たとえば、上記の環状の空洞部は外
側の部材、すなわちキヤップ本体側に形成してもよく、
さらにはこのキヤップ本体側と仕切部材の円筒部側の両
方に形成してもよい。

【００４２】なお、上述したような開口端面のシール構
造は、上記のような噴霧器の容器本体の口部とキヤップ
部との間のシール構造としてだけではなく、各種の部品
の筒状の開口部の端面のシール構造一般として採用でき
ることはもちろんである。

【００４３】

【発明の効果】上述の如く本発明のシール構造は、ラビ
リンスシールと同様に作用し、さらに上記の隙間は空洞
部に連通しているので、このラビリンスシールの作用が
極めて高く、Ｏリングやパッキンを介在させたと同等の
シール性が得られる。したがって、開口端面のような幅
の狭い端面でも確実にシールがなされる。また、この内
側部品は弾性材料で形成する必要はなく、高い耐久性と
信頼性が得られ、また構造も簡単で製造コストも低い
等、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の噴霧器の側面図。

【図２】図１のキヤップ部の一部の縦断面図。

【図３】図２のＡ部分を拡大して示す分解状態の縦断面
図。

【図４】図２のＡ部分を拡大して示す組立状態の縦断面
図。

【図５】図２のＢ部分を拡大して示す分解状態の縦断面
図。

【図６】図２のＢ部分を拡大して示す組立状態の縦断面
図。

【符号の説明】 １ 容器本体 ２ キヤップ部 １０ キヤップ本体部 １２ 仕切部材 ４０ 口部 ４３ 雄螺条部 ４４ 雌螺条部 ４５ 端面シール面 ４６ 内側突条 ４７ 内側端面シール面 ４８ 空洞部 ４９ 外側端面シール面 ５２ 隙間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品の筒状をなす開口端面をシールする
   構造であって、 第１の部品の開口端面に形成された端面シール面と、第
   ２の部品の開口部に形成され上記の第１の部品の端面シ
   ール面の外側縁部分に密接する外側端面シール面と、こ
   の第２の部品の開口部内に配置された内側部品と、この
   内側部品の端面に形成され上記の第１の部品の端面シー
   ル面の内側縁部分に密接する内側端面シール面と、上記
   の外側端面シール面と内側端面シール面との間に形成さ
   れた隙間と、上記の第２の部品の内面と上記の内側部品
   の外面との間に形成され上記の隙間に連通した環状の空
   洞部とを具備したことを特徴とする部品の筒状端面のシ
   ール構造。
2. 【請求項２】 前記の内側部品は筒状をなし、その端部
   外周には外側に突出し周方向に連続した内側突条が形成
   され、この内側突条の一側面が前記の内側端面シール面
   に形成され、また前記の空洞部はこの内側突条の他側
   面、この内側部品の外面および前記の第２の部品の内面
   で囲まれて形成されていることを特徴とする請求項１の
   部品の筒状端面のシール構造。
3. 【請求項３】 前記の内側突条の一側面の内側端面シー
   ル面は前記の第２の部品の外側端面シール面より突出し
   ており、前記の第１の部品が結合された場合にこの内側
   突条が弾性変形した状態で上記の内側端面シール面が前
   記の第１の部品の端面シール面に密接することを特徴と
   する請求項２の部品の筒状端面のシール構造。