電池用封口体並びにその射出成形金型および射出成形方法

【課題】中央に筒状部を有する蓋状の電池用封口体を成形するにあたり、余分な成形部分等を生じず、しかも筒状部を完全な貫通形状とする。
【解決手段】ホットランナー方式の射出成形金型であって、可動側型板５の中心には筒状部１２を形成するためのセンターピン６が配置され、固定側型板１のランナー２にはバルブスリーブ３が配置されており、バルブスリーブ３によるゲート閉止時にセンターピン６の先端部６ａが前記バルブスリーブ３の先端部３ａ内に嵌め入れられるようになされている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ乾電池等の端部開口を閉止するための封口体並びにその射出成形金型および射出成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２に示すように、封口体６１は、全体が蓋形状であって、中央に筒状部６２が設けられ、筒状部６２の周辺部分には薄肉状の防爆用安全弁６３が形成されている。
【０００３】
そして、アルカリ乾電池の製造においては、乾電池の中心に集電棒を圧入するため、前記筒状部６２は、集電棒が圧入可能なように、全長にわたって完全に貫通した形状とする必要がある。
【０００４】
従来、前述した構造の封口体６１を射出成形する場合、コールドランナー方式では、封口体６１における防爆用安全弁６３が有効に機能するように、ウエルドを全く生じない成形方法がとられ、その代表例としてフィルムゲート方式が採用されている。
【０００５】
具体的には、図１３に示すように、封口体６１の形状に対応するキャビティ６５における前記筒状部６２の成形部分先端６４に対して、ランナー６６における内周全周がフィルムゲート６７となされていた。
【０００６】
なお、図中６８は、封口体６１の筒状部６２を形成するためのセンターピンを示す。
【０００７】
一方、ホットランナー方式では、いわゆるオープンタイプの場合、図１４に示すように、封口体６１の形状に対応するキャビティ７５に対して、チップヒーター６９が配置されたランナー７６から溶融樹脂が流入するが、この際、封口体６１の筒状部６２を成形するためのセンターピン７８の先端に溶融樹脂が当接して該当接部分に傘状成形部７１が形成されるため、筒状部６２の先端が閉止されることとなる。
【０００８】
この他、バルブピンによるホットランナー方式の場合、図１５に示すように、バルブピン８０が後退してゲート８２が開いた状態では、溶融樹脂がランナー８６からキャビティ８５に充填された後、図１６に示すように、バルブピン８０がキャビティ８５側へ前進してバルブピン８０の先端８０ａがセンターピン８８の先端８８ａに当接するが、この際、センターピン８８の先端８８ａとバルブピン８０の先端８０ａとの間に溶融樹脂が介在することから、該部分に膜状部７９が形成され、そのため、封口体６１の筒状部６２の先端が閉止されることとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述した従来の成形方法のうち、先ずコールドランナー方式では、成形された封口体６１以外に、ランナー６６における成形部分等、不要な成形部位が付設されてしまう。
【００１０】
一方、ホットランナー方式では、オープンタイプの場合には、封口体６１の筒状部６２先端に傘状成形部７１が形成され、バルブピンによるシールタイプの場合には、封口体６１の筒状部６２先端に膜状部７９が形成されるため、いずれの成形方法でも筒状部６２が完全な貫通形状にならないという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、余分な成形部分等を生じず、しかも筒状部を完全な貫通形状とすることができる電池用封口体並びにその射出成形金型および射出成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の本発明は、中央に筒状部を有する蓋状の電池用封口体を成形するホットランナー方式の射出成形金型であって、可動側型板の中心には前記筒状部を形成するセンターピンが配置され、固定側型板のランナーにはバルブスリーブが配置されており、バルブスリーブによるゲート閉止時にセンターピンの先端部が前記バルブスリーブの先端部内に嵌め入れられるようになされているものである。
【００１３】
請求項２記載の本発明は、前記請求項１記載の射出成形金型について、バルブスリーブの先端部内周に、センターピンの先端部を案内するテーパー部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３記載の本発明は、前記請求項１または請求項２記載の射出成形金型について、センターピンの先端部が半球状となされていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４記載の本発明は、前記請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項記載の射出成形金型により、熱可塑性樹脂を用いて電池用封口体を成形する射出成形方法に関するものである。
【００１６】
請求項５記載の本発明は、全体が蓋状であって、中央に筒状部を有し、該筒状部の先端面内縁に断面略三角形の突出部が形成されている電池用封口体に関するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、中央に筒状部を有する蓋状の電池用封口体を成形するにあたり、ホットランナー方式の射出成形金型において、前記筒状部を成形するためのセンターピンの先端部が、ゲート閉止時にバルブスリーブの先端部内に嵌め入れられる構成となされているため、成形された電池用封口体の筒状部には、従来のように、余分な成形部分が付設されず、しかも筒状部全長にわたって完全な貫通状とすることができる。また、前述したように余分な成形部分が生じないため、その除去作業も一切不要であり、歩留まりにも優れている。
【００１８】
また、ホットランナー方式の射出成形において、本発明によれば、金型内で溶融樹脂の均一な流動が実現されるため、成形された電池用封口体において、ウエルドライン等の不良が発生するおそれもない。
【００１９】
更に、バルブスリーブの先端部内周に、センターピンの先端部を案内するテーパー部が形成された本発明によれば、センターピンの先端部がバルブスリーブの先端部内によりスムーズに嵌め入れられることは勿論、センターピンの先端部外縁が磨耗した場合でも該部分はセンターピンのテーパー部より更に内方へ進入する構造とすることができるため、電池用封口体の筒状部には前記センターピンの先端部外縁の磨耗に起因する不要な成形部分が発生することもない。
【００２０】
この他、センターピンの先端部が半球状となされた本発明によれば、バルブスリーブの先端部内へのセンターピンの嵌め入れが更に容易に行えるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の実施形態を図面にしたがって説明するが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００２２】
以下に述べる本実施形態の射出成形方法は、バルブゲートを用いたホットランナー方式によるものである。
【００２３】
（実施形態１）
【００２４】
先ず、本実施形態における金型の構造について説明すると、図１に示すように、１は固定側型板、２は固定側型板１内に形成されたランナー、３はランナー２の中心に配置されたバルブスリーブ、４はバルブスリーブ３を囲むように設けられたホットランナーユニット、５は可動側型板、６は可動側型板５の中心に配置されたセンターピン、７は固定側型板１、可動側型板５、バルブスリーブ３およびセンターピン６により形成されたキャビティである。
【００２５】
なお、図中８はゲートを示す。
【００２６】
本実施形態では、センターピン６の先端部６ａが半球状となされ、該先端部６ａがバルブスリーブ３内に容易に進入するようになされている。
【００２７】
本実施形態に係る金型を用いてアルカリ乾電池の封口体を成形する場合、図２に示すように、バルブスリーブ３が後退した状態において、キャビティ７内に溶融樹脂が充填され、その後、図３に示すように、バルブスリーブ３が前進して該バルブスリーブ３内にセンターピン６の先端部６ａが進入する。この際、ゲート８が完全に閉止された状態となる。
【００２８】
そのため、図４および図５に示すように、本実施形態の成形方法によって成形された封口体１１は、筒状部１２を有し、その周囲には薄肉状の防爆用安全弁９が形成されたものである。そして、前記筒状部１２は完全な貫通形状となる。
【００２９】
（実施形態２）
【００３０】
本実施形態における金型の基本的構造は、前記実施形態１と同様である。したがって、同じ部分は同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００３１】
図６および図７に示すように、本実施形態では、センターピン２６の先端部２６ａが円柱状となされ、バルブスリーブ２３の先端部２３ａ内周には、センターピン２６の先端部２６ａを案内するテーパー部３１が形成されている。
【００３２】
本実施形態に係る金型を用いてアルカリ乾電池の封口体を成形する場合、図８に示すように、バルブスリーブ２３が後退した状態において、キャビティ７内に溶融樹脂が充填され、その後、図９に示すように、バルブスリーブ２３が前進して該バルブスリーブ２３の先端部２３ａ内にセンターピン２６の先端部２６ａが進入する。この際、センターピン２６の先端部２６ａは、バルブスリーブ２３の先端部２３ａ内周におけるテーパー部３１に案内されて、その内方に容易に進入する。この場合、図７に示すように、センターピン２６の先端部２６ａはバルブスリーブ２３のテーパー部３１上を摺動することとなるため、センターピン２６の先端部２６ａにおける周縁部分２０が磨耗するが、該周縁部分２０はバルブスリーブ２３の先端部２３ａ内周のテーパー部３１より更に内方へ進入しているため、センターピン２６の先端部２６ａにおける周縁部分２０が磨耗しても溶融樹脂は磨耗した周縁部分２０まで流入せず、従って図１０および図１１に示すように、成形された封口体４１の筒状部４２の内周面４２ａは完全な貫通状態となる。また、封口体４１の筒状部４２先端面には、前記バルブスリーブ２３先端のテーパー部３１に対応する横断面略三角形の突出部３２が形成される。
【００３３】
この他、本実施形態において、センターピン２６の先端部２６ａは、前記実施形態１のセンターピン６と同様、半球状としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、アリカリ乾電池の封口体以外にも、中央に筒状部を有する他の電池用封口体の成形にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施形態１に係る射出成形金型の要部断面図である。
【図２】同実施形態におけるゲート開状態を示す金型の概略図である。
【図３】同実施形態におけるゲート閉状態を示す金型の概略図である。
【図４】同実施形態で成形された電池用封口体の斜視図である。
【図５】同じく断面斜視図である。
【図６】実施形態２に係る射出成形金型の要部断面図である。
【図７】図６におけるゲート部分の拡大図である。
【図８】同実施形態におけるゲート開状態を示す金型の概略図である。
【図９】同実施形態におけるゲート閉状態を示す金型の概略図である。
【図１０】同実施形態で成形された電池用封口体の斜視図である。
【図１１】同じく断面斜視図である。
【図１２】従来例を示す封口体の断面図である。
【図１３】従来例に係る射出成形金型の一例を示す概略図である。
【図１４】他の従来例を示す概略図である。
【図１５】更に他の従来例に係る射出成形金型におけるゲート開状態の概略図である。
【図１６】同じくゲート閉状態の概略図である。
【符号の説明】
【００３６】
１固定側型板
２ランナー
３バルブスリーブ
３ａバルブスリーブの先端部
４ホットランナーユニット
５可動側型板
６センターピン
６ａセンターピンの先端部
７キャビティ
８ゲート
９防爆用安全弁
１１封口体
１２筒状部
３１テーパー部
３２突出部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に筒状部を有する蓋状の電池用封口体を成形するホットランナー方式の射出成形金型であって、可動側型板の中心には前記筒状部を形成するセンターピンが配置され、固定側型板のランナーにはバルブスリーブが配置されており、バルブスリーブによるゲート閉止時にセンターピンの先端部が前記バルブスリーブの先端部内に嵌め入れられるようになされている、電池用封口体の射出成形金型。
【請求項２】
バルブスリーブの先端部内周に、センターピンの先端部を案内するテーパー部が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の射出成形金型。
【請求項３】
センターピンの先端部が半球状となされていることを特徴とする、請求項１または請求項２記載の射出成形金型。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項記載の射出成形金型により、熱可塑性樹脂を用いて電池用封口体を成形する射出成形方法。
【請求項５】
全体が蓋状であって、中央に筒状部を有し、該筒状部の先端面内縁に断面略三角形の突出部が形成されている、電池用封口体。

【図１】