JP2016037322A

JP2016037322A - くびれ付きボトル

Info

Publication number: JP2016037322A
Application number: JP2014163820A
Authority: JP
Inventors: 宏明今井; Hiroaki Imai; 茂富山; Shigeru Tomiyama; 富山　　茂
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2014-08-11
Filing date: 2014-08-11
Publication date: 2016-03-22

Abstract

【課題】くびれ付きボトル内の減圧時に、くびれ部が横断面視円形状から例えば楕円形状などに変形するのを抑制する。【解決手段】口部１１、肩部１３、胴部１４及び底部１５がボトル軸Ｏ方向に沿ってこの順に連設されるとともに、横断面視円形状に形成され、胴部１４に、ボトル軸Ｏ方向の両端部からそれぞれ、反対の端部側に向かうに従い漸次、縮径するくびれ部２３が形成された合成樹脂製のくびれ付きボトル１であって、くびれ部２３のうち、最も径方向の内側に位置する最深部２３ａは、くびれ部２３におけるボトル軸Ｏ方向の中央部からボトル軸Ｏ方向に離れて位置している。【選択図】図１

Description

本発明は、くびれ付きボトルに関するものである。

従来から、例えば下記特許文献１に示されるように、口部、肩部、胴部及び底部がボトル軸方向に沿ってこの順に連設されるとともに、横断面視円形状に形成され、胴部に、ボトル軸方向の両端部からそれぞれ、反対の端部側に向かうに従い漸次、縮径するくびれ部が形成された合成樹脂製のくびれ付きボトルが知られている。

特開２００７−６２８００号公報

しかしながら、前記従来のくびれ付きボトルでは、減圧時に、くびれ部が横断面視円形状から例えば楕円形状などに変形しやすいという問題があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、減圧時に、くびれ部が横断面視円形状から例えば楕円形状などに変形するのを抑制することができるくびれ付きボトルを提供することを目的とする。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のくびれ付きボトルは、口部、肩部、胴部及び底部がボトル軸方向に沿ってこの順に連設されるとともに、横断面視円形状に形成され、前記胴部に、ボトル軸方向の両端部からそれぞれ、反対の端部側に向かうに従い漸次、縮径するくびれ部が形成された合成樹脂製のくびれ付きボトルであって、前記くびれ部のうち、最も径方向の内側に位置する最深部は、前記くびれ部におけるボトル軸方向の中央部からボトル軸方向に離れて位置していることを特徴とする。

本発明によれば、くびれ部の最深部が、くびれ部におけるボトル軸方向の中央部からボトル軸方向に離れて位置しているので、くびれ部が上下非対称となることから、最深部に応力が集中するのを抑制することができる。これにより、くびれ部の径方向の内側に向けた剛性を向上させることが可能になり、くびれ付きボトル内の減圧時に、くびれ部が横断面視円形状から例えば楕円形状などに変形するのを抑制することができる。

ここで、前記最深部は、前記くびれ部におけるボトル軸方向の中央部から、前記くびれ部のボトル軸方向の全長の２０％以上離れて位置してもよい。
この場合、くびれ部の径方向の内側に向けた剛性を確実に向上させることができる。

本発明によれば、くびれ付きボトル内の減圧時に、くびれ部が横断面視円形状から例えば楕円形状などに変形するのを抑制することができる。

本発明に係る一実施形態として示したくびれ付きボトルの側面図である。本発明の一実施形態に係るくびれ付きボトル、及び本発明の比較例に係るくびれ付きボトルの検証試験結果を示すグラフである。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るくびれ付きボトル１について説明する。
本実施形態のくびれ付きボトル１は、図１に示されるように、筒状の口部１１、肩部１３及び胴部１４と、有底筒状の底部１５と、が、この順に連設されるとともに、横断面視円形状に形成され、例えば二軸延伸ブロー成形等により合成樹脂材料で一体に形成される。なお、前記合成樹脂材料として、例えばポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。

口部１１、肩部１３、胴部１４及び底部１５は、共通軸と同軸に配置されている。以下、この共通軸をボトル軸Ｏといい、ボトル軸Ｏ方向に沿う口部１１側を上側、底部１５側を下側といい、また、ボトル軸Ｏ方向から見た平面視において、ボトル軸Ｏに直交する方向を径方向といい、ボトル軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。
肩部１３は、上側から下側に向かうに従い漸次、拡径している。胴部１４は、円筒状に形成されている。底部１５の周壁部は、上側から下側に向かうに従い漸次、縮径している。

胴部１４には、肩部１３の下端部から下側に向けて延びる上胴部２１と、底部１５の上端部から上側に向けて延びる下胴部２２と、上胴部２１と下胴部２２とを連結するくびれ部２３と、が形成されている。
上胴部２１及び下胴部２２は、ボトル軸Ｏ方向に沿って真っ直ぐ延在している。上胴部２１におけるボトル軸Ｏ方向の中央部には、第１周溝２１ａがボトル軸Ｏ方向に間隔をあけて２つ形成されている。下胴部２２には、第１周溝２１ａと同形同大の第２周溝２２ａが形成されている。第１周溝２１ａ、及び第２周溝２２ａは、全周にわたって連続して延在している。

くびれ部２３は、ボトル軸Ｏ方向の両端部からそれぞれ、反対の端部側に向かうに従い漸次、縮径している。
なお、第１周溝２１ａ、及び第２周溝２２ａはそれぞれ、くびれ部２３におけるボトル軸Ｏ方向の両端部からボトル軸Ｏ方向に離れており、上胴部２１及び下胴部２２それぞれにおけるくびれ部２３との連結部分２１ｂ、２２ｂは、ボトル軸Ｏ方向に沿って真っ直ぐ延び、かつ全周にわたって連続して延びる平滑面に形成されている。また、各連結部分２１ｂ、２２ｂの外径は、互いに同等になっており、このくびれ付きボトル１のなかで最大となっている。各連結部分２１ｂ、２２ｂは、くびれ部２３におけるボトル軸Ｏ方向の両端部に段差なく連なっている。

そして、くびれ部２３のうち、最も径方向の内側に位置する最深部２３ａは、くびれ部２３におけるボトル軸Ｏ方向の中央部からボトル軸Ｏ方向に離れて位置している。最深部２３ａは、くびれ部２３におけるボトル軸Ｏ方向の中央部に対して上側に離れてもよいし、下側に離れてもよい。
また、くびれ部２３のボトル軸Ｏ方向の全長Ａに対する、くびれ部２３のボトル軸Ｏ方向の端部の外径と、最深部２３ａの外径と、の差の割合は、例えば約０．１〜０．２となっている。

本実施形態では、最深部２３ａは、くびれ部２３におけるボトル軸Ｏ方向の中央部から、くびれ部２３の全長Ａの２０％以上離れて位置している。最深部２３ａは、くびれ部２３におけるボトル軸Ｏ方向の中央部から、くびれ部２３の全長Ａの４０％以下離れて位置している。なお、最深部２３ａが、くびれ部２３において、ボトル軸Ｏ方向の中央部から、くびれ部２３の全長Ａの４０％を超えた部分に配置されると、例えば、成形金型からの脱型が困難になったり、賦形性が低下したりするなど、良好な成形性を具備させることができなくなるおそれがあるばかりでなく、座屈強度が低下するおそれもある。

以上説明したように、本実施形態によるくびれ付きボトル１によれば、くびれ部２３の最深部２３ａが、くびれ部２３におけるボトル軸Ｏ方向の中央部からボトル軸Ｏ方向に離れて位置しているので、くびれ部２３が上下非対称となることから、最深部２３ａに応力が集中するのを抑制することができる。これにより、くびれ部２３の径方向の内側に向けた剛性を向上させることが可能になり、くびれ付きボトル１内の減圧時に、くびれ部２３が横断面視円形状から例えば楕円形状などに変形するのを抑制することができる。
また、最深部２３ａが、くびれ部２３におけるボトル軸Ｏ方向の中央部から、くびれ部２３の全長Ａの２０％以上離れて位置しているので、くびれ部２３の径方向の内側に向けた剛性を確実に向上させることができる。

次に、以上説明した作用効果の検証試験について説明する。

解析モデルとして３種類のくびれ付きボトルを作成した。
モデル１として、図１で示したくびれ付きボトル１を採用し、モデル２として、図１で示したくびれ付きボトル１に対して、第１周溝２１ａ、及び第２周溝２２ａが形成されていないくびれ付きボトルを採用し、モデル３として、図１で示したくびれ付きボトル１に対して、第１周溝２１ａ、及び第２周溝２２ａが形成されておらず、かつくびれ部２３のボトル軸Ｏ方向の長さが１３．７ｍｍ短いくびれ付きボトルを採用した。

モデル１〜３では、くびれ部の肉厚をボトル軸方向の全長にわたって同等にした。モデル１、２では、くびれ付きボトルのボトル軸方向の全長を１６０ｍｍとした。くびれ部のボトル軸方向の全長に対する、くびれ部のボトル軸方向の端部の外径と、最深部の外径と、の差の割合を、モデル１、２では０．１２とし、モデル３では０．１６とした。

これらのモデル１〜３それぞれについて、くびれ部における最深部のボトル軸方向の位置を異ならせた複数種のくびれ付きボトルを用意した。そして、各くびれ付きボトルについて、その内部を減圧する過程でくびれ部が横断面視円形状から楕円形状に変形したときの内圧値（以下、減圧強度という）を数値解析により算出した。

結果を図２に示す。
図２の横軸は、くびれ部におけるボトル軸方向の中央部に対する最深部のずれ量であって、くびれ部のボトル軸方向の全長に対する比率で表示した。つまり図２の横軸において、０％はくびれ部のボトル軸方向の中央部を表し、５０％はくびれ部のボトル軸方向の端部を表している。
この結果、最深部を、くびれ部におけるボトル軸方向の中央部からボトル軸方向に離すと、最深部がくびれ部におけるボトル軸方向の中央部に位置しているくびれ付きボトルと比べて、減圧強度が高くなり、また、最深部を、くびれ部におけるボトル軸方向の中央部から、くびれ部のボトル軸方向の全長の２０％以上離すと、最深部がくびれ部におけるボトル軸方向の中央部に位置しているくびれ付きボトルと比べて、減圧強度が５０％以上高められることが確認された。
なお、この解析においては、最深部を、くびれ部におけるボトル軸方向の中央部に対して上側に離しても、下側に離しても、その距離が同じであれば、減圧強度は同じになる。

本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、胴部１４の外周面に、径方向の内側に向けて窪むパネル部を形成してもよい。
また、くびれ付きボトル１のボトル軸Ｏ方向の全長、上胴部２１の外径、下胴部２２の外径、及びくびれ部２３の全長Ａに対する、くびれ部２３のボトル軸Ｏ方向の端部の外径と、最深部２３ａの外径と、の差の割合は、前記実施形態に限らず適宜変更してもよい。
また、胴部１４に上胴部２１及び下胴部２２を形成しなくてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１くびれ付きボトル
１１口部
１３肩部
１４胴部
１５底部
２３くびれ部
２３ａ最深部
Ｏボトル軸

Claims

口部、肩部、胴部及び底部がボトル軸方向に沿ってこの順に連設されるとともに、横断面視円形状に形成され、前記胴部に、ボトル軸方向の両端部からそれぞれ、反対の端部側に向かうに従い漸次、縮径するくびれ部が形成された合成樹脂製のくびれ付きボトルであって、
前記くびれ部のうち、最も径方向の内側に位置する最深部は、前記くびれ部におけるボトル軸方向の中央部からボトル軸方向に離れて位置していることを特徴とするくびれ付きボトル。
前記最深部は、前記くびれ部におけるボトル軸方向の中央部から、前記くびれ部のボトル軸方向の全長の２０％以上離れて位置していることを特徴とする請求項１に記載のくびれ付きボトル。