JP5472792B2 - 合成樹脂製壜体 - Google Patents
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Description
特に、350mlや280ml等の小型の壜体では、胴部に減圧吸収パネルを形成するにしてもその面積が限定されるので、胴部の剛性や座屈強度と減圧吸収機能を十分に両立させることは困難であり、上記のように底部の底面壁の変形により減圧吸収機能を発揮させる必要がある。
この壜体101では、胴部104の壁厚を厚くすると共に、周溝リブ107により胴部104の面剛性や座屈強度を大きくし、内部が減圧になった際には、胴部104の形状は保持しながら、底部105の陥没凹部115のさらなる陥没状の変形(図10(a)中の矢印方向への変形)により、減圧吸収機能を発揮するようにしている。
この陥没部115における陥没変形が全周に亘って均一に進行することなく、図10(b)の底面図に示されるように、径方向や周方向にいくつもの折れ目Vを形成しながら、凹凸状に不均一に進行し、底部105の周縁部に配設され接地部としての機能を発揮する周縁部112にまで折れ目Vが進行して、外観を損ない、さらには壜体101の自立性を損なう結果となってしまうと云う問題がある。
2軸延伸ブロー成形された合成樹脂製壜体において、
底部の底面の、周縁部の内側には、底面壁を周縁部より下方に突出させて形成した接地部としての機能を発揮する突条を配設し、
中央部にはこの突条の内側を基端として底面壁を上方、内部方向に陥没させて、平断面形状が中央部近傍の円形から基端部の正三角形状まで変化する形状の陥没凹部を配設し、
内部の減圧状態の進行に伴い、突条から陥没凹部にかけての底面壁の陥没状の上方変位により減圧吸収機能が発揮されると共に、
突条の替わりに周縁部が接地部としての機能を発揮する構成とする、
と云うものである。
そして、壜体内が減圧状態となった際には、この突条から陥没凹部にかけての底面壁部分(以下、陥没変形部と記す場合がある。)の壜体内への陥没状の上方変位により減圧吸収機能が発揮される。
このように、接地部の機能を突条と周縁部で分担させることにより、減圧時に、壜体の自立性を損なうことなく突条を十分に上方変位可能な構成とすることができる。
なお、上記構成において周縁部を平坦状に形成すると云う構成は、周縁部が壜体の中心軸方向に対して垂直面状、すなわち壜体が起立姿勢の際に水平面状であることを示す。
ここで、環状平坦部は円環状だけではなく多角形環状等とすることもできる。
なお、上記構成において環状平坦部は壜体の中心軸方向に対して垂直面状、すなわち壜体が起立姿勢の際に水平面状であるものとする。
そして、上記構成により周縁部を、壜体の中心軸方向に向けて斜め上方に傾斜する傾斜面状とすることにより、上記底落ち現象を効果的に抑制することができ、その後、壜体内が減圧状態になった際には陥没変形部を陥没状に均一に上方変位させて、減圧吸収機能をスムーズに発揮させると共に、周縁部による自立性を十分確保することができる。
一方で、周縁部の傾斜を大きくしすぎると、底落ちを十分抑制することができるが、陥没変形部の陥没状の上方変位がし難くなり、減圧吸収機能が十分に発揮されなくなる。
突条を周突条とすることにより、より安定して接地部としての機能を発揮させることができる。
ここで、突条の形状は上記のような周突条に限定されることはなく、多数の突条を周状に並べる構成とすることもできる。また、突条は円周状の他にも多角形周状に配設する構成とすることもできる。
また、台形状若しくはU字状断面の突出する先端平坦部を利用して接地機能を十分発揮させることができる。
また、陥没状の変形態様を制御できるので、より安定して、一定の減圧吸収機能を発揮させることができる。
本発明の主たる構成を有する壜体にあっては、接地部の機能を突条と環状平坦部で分担させることにより、減圧時に、壜体の自立性を損なうことなく突条を十分に上方変位可能な構成とすることができる。
そして、突条は底面壁を屈曲状に下方に突出させて形成されるものであり、減圧時にはこの屈曲した底面壁を伸展するようにして、陥没変形部を陥没状に大きく変形させながら上方変位させることができ、上記した突条を十分に上方変位できる構成と相俟って減圧吸収機能を十分に発揮させることができ、これにより陥没変形部における折れ目の発生を抑制できると共に、突条のリブ的な作用も相俟って、周縁部での折れ目の発生を効果的に抑制することができる。
図1〜3は、本発明による合成樹脂製壜体の第1実施例を示すもので、図1は正面図、図2は底面図、また図3は底部5近傍を拡大し、図2中のA−A線に沿って示す縦断面図である。
この壜体1は口筒部2、肩部3、円筒状の胴部4、底部5を有し、容量が280mlのPET樹脂製の2軸延伸ブロー成形品である。
そして、この胴部4の下端には湾曲筒状に成形されたヒール壁部11を介して底部5が連設されているが、この底部5の底面の周縁部12は環状平坦部12aとしている。
また、周縁部12の内側には、底面壁を環状平坦部12aより下方に突出させて形成した接地部としての機能を発揮する突条13として周突条13aが周設されており、中央部には周突条13aの内側を基端とし、縮径状に形成された段部15sを介して底面壁を上方、内部方向に陥没させて形成した陥没凹部15を配設するようにしている。
また、周縁部12の内周縁と突条13の外周縁の境界部分には底面壁を上方、内部方向に段差状に陥没させて形成した溝状凹部17を配設している。
また、陥没凹部15の形状は、その平断面形状が中央部近傍の円形から基端部の正三角形状まで緩やかに変化する形状としている。
ここで、上記のように突条13を接地部とする場合には、周縁部12を接地部とする場合に比較して自立性の低下が懸念されるが、突条13の配設位置を考慮してその突出高さを所定の範囲内とすることにより、たとえ壜体が転倒しかけた際にも、周縁部12である環状平坦部12aが被接地面に当たって支えとすることができ、その転倒角度を低下させることなく、壜体の自立性を保持することができる。
図3中の2点鎖線で概略的に示したように、主に断面形状が台形状の形状をした周突条13aが伸展するように変形し、周突条13aから陥没凹部15にかけての陥没変形部16が陥没状に、上方変位し(図3中の白抜き矢印の方向参照)、減圧吸収機能が発揮される。
ここで、周縁部12の内周縁と突条13の外周縁の境界部分に溝状凹部17を配設することにより、この溝状凹部17を起点として減圧状態における陥没変形部16の陥没状の上方変位をスムーズに進展させることができると共に、周縁部12における歪な変形を抑制して周縁部12の接地部としての機能をより安定して発揮させることができる。
周突条13aの先端平坦部13tの幅Wを6mmとして突出高さHを1mm、0mmとした壜体と、そして突出高さHを2mmとして先端平坦部13tの幅Wを5mm、7mm、8mmとした壜体、計6種の壜体を用意し、減圧吸収機能に係る減圧吸収容量測定試験を実施した。
(1)用意した6種の壜体
・第1実施例の壜体;幅Wを6mm 突出高さH2mm(上記説明した実施例の壜体)
・第2実施例の壜体;幅Wを6mm 突出高さH1mm
・第3実施例の壜体;幅Wを5mm 突出高さH2mm
・第4実施例の壜体;幅Wを7mm 突出高さH2mm
・第5実施例の壜体;幅Wを8mm 突出高さH2mm
・比較例の壜体;幅Wを6mm 突出高さH0mm(すなわち底部5の底面に突条13を配設していない従来の壜体に相当する。)
(2)減圧吸収容量測定試験
測定する壜体に水を満量充填し、その口筒部にゴム栓付ビューレットを装着し、真空ポンプを作動させ、マノメータで0.4kPa/秒のスピードで減圧し、壜体が局部的な陥没変形や座屈変形等の不正変形した時のビューレットの値を読んで、テスト前後のビューレットの値差から減圧吸収容量を算出する。
図中、第1実施例の壜体の結果をT1の線、第2実施例の壜体の結果をT2の線、比較例の壜体の結果をT6の線でそれぞれ示している。
そして、不正変形した点、図中、S1、S2、S6で示した点における減圧吸収容量は次のようであり、本発明の壜体、特に周突条13aの配設による作用効果を確認することができた。
・第1実施例の壜体;22.4ml
・第2実施例の壜体;18.4ml
・比較例の壜体;14.2ml
図中、第1実施例の壜体の結果をT1の線、第3実施例の壜体の結果をT3の線、第4実施例の壜体の結果をT4の線、そして第5実施例の壜体の結果をT5の線でそれぞれ示している。
そして、不正変形した点、図中S1、S3、S4、S5おける減圧吸収容量は次のようであった。
・第1実施例の壜体;22.4ml
・第3実施例の壜体;20.3ml
・第4実施例の壜体;24.7ml
・第5実施例の壜体;26.2ml
ここで、幅Wは、大きくしすぎると環状平坦部12a、段部15s、陥没凹部15等の形状にも影響を及ぼすことがあるが、壜体の大きさや、周突条13aの突出高さHとの比等を考慮し、変形態様に係る計算や試験結果等を踏まえながら適宜設定することができる。
底部5の形状は、両壜体ともヒール壁部11から周縁部12を介して突条13が連設されており、また、周縁部12の内周縁と突条13の外周縁の境界部分には底面壁を上方、内部方向に段差状に陥没させて形成した溝状凹部17が配設されている。
第6実施例の壜体では図8(a)に見られるように、周縁部12を、壜体の中心軸方向に向けて斜め上方に傾斜する傾斜面状としているのが特徴である。
そしてこの傾斜面の傾斜の程度を、周縁部12の下端12bと内周縁の高低差h(図8(a)参照)で表わすと、その高低差hを0.5mmとしている。
この底落ち現象は、内容液の充填温度が高くなるほど、また壜体の壁厚の薄肉化をより進展するほど大きくなり、ある程度まで大きくなると、壜体内が減圧状態となった際に、陥没変形部16の陥没状の上方変位が不均一に偏って発生するようになり、その結果減圧吸収機能が十分発揮されず、さらには周縁部で局部的な変形が発生し、壜体の自立性が損なわれるという恐れがある。
従って、周縁部12の幅Wpは、減圧時における陥没変形部16の陥没状の上方変位後の接地部としての機能を考慮して2〜4mm(第6実施例の壜体では3mmとしている。)の範囲とし、高低差hを0.2〜0.8mm(第6実施例の壜体では0.5mmとしている。)の範囲とすることにより、底落ちを効果的に抑制しながら減圧吸収機能を十分に発揮させることができる。
上記実施例では陥没凹部15の平断面形状を正三角形状に異方性のある形状としたが勿論、図9(a)に示したようにその平断面形状を円形状とすることもできるし、また図9(b)に示されるように段部15sの部分を多角形状とすることもできる。
また、周縁部12を水平平坦状にするか、傾斜面にするか、傾斜の程度をどの程度にするかは、内容液の充填温度、薄肉化の程度等を考慮して適宜決めることができるものである。
2 ;口筒部
3 ;肩部
4 ;胴部
5 ;底部
7 ;周溝リブ
11;ヒール壁部
12;周縁部
12a;環状平坦部
13;突条
13K;欠部
13a;周突条
13t;先端平坦部
13s;側部
15;陥没凹部
15s;段部
16;陥没変形部
17;溝状凹部
101;壜体
104;胴部
107;周溝リブ
112;周縁部
115;陥没凹部
V ;折れ目
H :突出高さ
W ;(突条の)幅
Wp;(周縁部の)幅
Claims (10)
- 2軸延伸ブロー成形された合成樹脂製壜体であって、底部(5)の底面の、周縁部(12)の内側には、底面壁を前記周縁部(12)より下方に突出させて形成した接地部としての機能を発揮する突条(13)を配設し、中央部には前記突条(13)の内側を基端として底面壁を上方、内部方向に陥没させて、平断面形状が中央部近傍の円形から基端部の正三角形状まで変化する形状の陥没凹部(15)を配設し、内部の減圧状態の進行に伴い、前記突条(13)から陥没凹部(15)にかけての底面壁の陥没状の上方変位により減圧吸収機能が発揮されると共に、前記突条(13)の替わりに周縁部(12)が接地部としての機能を発揮する構成とした合成樹脂製壜体。
- 底部(5)の底面の周縁部(12)を平坦状に形成した請求項1記載の合成樹脂製壜体。
- 底部(5)の底面の周縁部(12)を環状平坦部(12a)とした請求項1または2記載の合成樹脂製壜体。
- 周縁部(12)を壜体の中心軸方向に向けて斜め上方に傾斜する傾斜面状とした請求項1記載の合成樹脂製壜体。
- 周縁部(12)の幅(Wp)を2〜4mmの範囲とし、該周縁部(12)の下端と内周縁の高低差(h)を0.2〜0.8mmの範囲とした請求項4記載の合成樹脂製壜体。
- 突条(13)を周突条(13a)とした請求項1、2、3、4または5記載の合成樹脂製壜体。
- 突条(13)の内側に縮径状に形成された段部(15s)を介して陥没凹部(15)を配設する構成とした請求項1、2、3、4、5または6記載の合成樹脂製壜体。
- 突条(13)の断面形状を台形状若しくはU字状とした請求項1、2、3、4、5、6または7記載の合成樹脂製壜体。
- 周縁部(12)の内周縁と突条(13)の外周縁の境界部分に、底面壁を上方、内部方向に段差状に陥没させて形成した溝状凹部(17)を配設した請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載の合成樹脂製壜体。
- 円筒状の胴部(4)に複数の周溝リブ(7)を形成した丸形壜体とした請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9記載の合成樹脂製壜体。
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