JP6335734B2 - ボトル - Google Patents

Description

本発明は、ボトルに関する。

従来から、合成樹脂材料で有底筒状に形成されたボトルとして、筒状の胴部に、その径方向の内側に向けて窪むパネル部が周方向に間隔をあけて複数形成されるとともに、周方向で隣り合うパネル部同士の間が柱部とされた構成が知られている。
このようなボトルにおいては、例えばボトル内に密封された内容物の温度が低下してボトル内が減圧した場合等に、パネル部が径方向の内側に向けて優先的に変形することで、ボトルのうちパネル部以外の部分での変形を抑えつつ、ボトル内の減圧を吸収するようになっている。

また、例えば下記特許文献１には、柱部における径方向の剛性を高めるために、柱部におけるボトル軸方向の両端部に、径方向の内側に向けて窪むとともに、周方向に沿って延在する溝部が形成された構成が開示されている。
この構成によれば、例えばラインプレッシャ等、ボトル（胴部）に対して径方向の内側に向けて外力が作用したときの胴部の変形を抑制できると考えられる。

特許第５２３８２１２号公報

しかしながら、上述した従来のボトルでは、柱部の局所的な変形を抑える点で未だ改善の余地があった。

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、柱部の剛性を向上させ、柱部の局所的な変形を抑えることができるボトルを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るボトルは、筒状の胴部に、その径方向の内側に向けて窪むパネル部が周方向に間隔をあけて複数形成されるとともに、周方向に隣り合う前記パネル部同士の間が柱部とされたボトルであって、前記柱部におけるボトル軸方向の両端部のうち、少なくとも一方の端部に、径方向の内側に窪む溝部が形成され、前記溝部のうち、径方向の外側を向く面は、前記柱部における周方向の中央部から外側に向かうに従い、漸次径方向の内側に向けて延びる一対の第１傾斜面により形成されていることを特徴とする。

このような特徴により、ボトル内が減圧すると、パネル部が径方向の内側に向かって優先的に変形することで、他の部位（例えば、柱部や肩部）での変形を伴うことなく、ボトルの内圧変化（減圧）を吸収できる。
特に、本発明の構成によれば、柱部における少なくとも一方の端部に、周方向の中央部から外側に向かうに従い、漸次径方向の内側に向けて延びる一対の第１傾斜面を形成することで、柱部における径方向の剛性を向上させることができる。この場合、ラインプレッシャ等によりボトル（柱部）に対して径方向の内側に向けて外力が作用し、柱部が径方向の内側に変形しようとしたとき、一対の第１傾斜面における周方向の内側端部同士を接続する稜線部が径方向の内側に変位しようとすることで、第１傾斜面に周方向の圧縮力が加えられる。これにより、第１傾斜面において、径方向の外側に向けた反力（復元力）が増加し、柱部の潰れや折れ等の発生を抑えることができる。したがって、柱部の局所的な変形を抑えることができる。

また、筒状の胴部に、その径方向の内側に向けて窪むパネル部が周方向に間隔をあけて複数形成されるとともに、周方向に隣り合う前記パネル部同士の間が柱部とされたボトルであって、前記柱部におけるボトル軸方向の両端部のうち、少なくとも一方の端部に、前記柱部における周方向の中央部から外側に向かうに従い、漸次径方向の内側に向けて延びる一対の第１傾斜面が形成され、前記一対の第１傾斜面におけるボトル軸方向の内側端縁には、径方向の外側に向かうに従い漸次ボトル軸方向の内側に向けて延び、前記柱部のうち前記第１傾斜面よりもボトル軸方向の内側に位置する部分に連なる第２傾斜面が各別に形成され、前記第２傾斜面は、径方向の外側に向かうに従い周方向の長さが漸次縮小していてもよい。

この構成によれば、柱部のうち、第１傾斜面と、第１傾斜面よりもボトル軸方向の内側に位置する部分と、が第２傾斜面を介して接続されるので、第１傾斜面に加わる応力を分散できるとともに、ボトル成形時における型抜きが容易になる。

また、筒状の胴部に、その径方向の内側に向けて窪むパネル部が周方向に間隔をあけて複数形成されるとともに、周方向に隣り合う前記パネル部同士の間が柱部とされたボトルであって、前記柱部におけるボトル軸方向の両端部のうち、少なくとも一方の端部に、前記柱部における周方向の中央部から外側に向かうに従い、漸次径方向の内側に向けて延びる一対の第１傾斜面が形成され、前記一対の第１傾斜面におけるボトル軸方向の外側端縁には、径方向の外側に向かうに従い漸次ボトル軸方向の外側に向けて延び、前記柱部のうち前記第１傾斜面よりもボトル軸方向の外側に位置する部分に連なる第３傾斜面が各別に形成され、前記第３傾斜面は、周方向の外側に向かうに従い径方向の長さが漸次拡大していてもよい。

この構成によれば、柱部のうち、第１傾斜面と、第１傾斜面よりもボトル軸方向の外側に位置する部分と、が第３傾斜面を介して接続されるので、第１傾斜面に加わる応力を分散できるとともに、ボトル成形時における型抜きが容易になる。

本発明に係るボトルによれば、柱部の剛性を向上させ、柱部の局所的な変形を抑えることができる。

本発明の実施形態におけるボトルの側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 実施形態の他の構成を示すボトルの部分側面図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態に係るボトルを説明する。
図１に示されるように、本実施形態のボトル１は、口部１１、肩部１２、胴部１３及び底部１４を備え、これら１１〜１４が、それぞれの中心軸線を共通軸上に位置させた状態で、この順に連設された概略構成となっている。

以下、上述した共通軸をボトル軸Ｏといい、ボトル軸Ｏ方向に沿って口部１１側を上側、底部１４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。なお、本実施形態のボトル１は、例えば合成樹脂材料で一体に形成され、射出成形により有底筒状に形成されたプリフォームが、ブロー成形されて形成される。また、口部１１には、図示しないキャップが装着される。さらに、口部１１、肩部１２、胴部１３及び底部１４はそれぞれ、径方向に沿う横断面視形状が円形状となっている。

底部１４は、有底筒状に形成され、上端開口部が胴部１３の下端開口部に接続されたヒール部１７と、ヒール部１７の下端開口部を閉塞し、かつ外周縁部が接地部１８とされた底壁部１９と、を備えている。
ヒール部１７は、ボトル１の最大外径部になっている。また、ヒール部１７には、径方向の内側に向けて窪み、かつ周方向の全周に亘って連続して延びる周溝２１がボトル軸Ｏ方向に間隔をあけて複数形成されている。

図１、図２に示すように、胴部１３は、筒状とされ、肩部１２の下端に連なるとともに、下方に向けて延在している。胴部１３におけるボトル軸Ｏ方向の両端部は、上述したヒール部１７とともに、ボトル１の最大外径部となる第１周帯部２２及び第２周帯部２３を各別に構成している。なお、各周帯部２２，２３は周方向の全周に亘って延びる平滑面とされている。そして、胴部１３は、第１周帯部２２を介して肩部１２に連設され、第２周帯部２３を介してヒール部１７に連設されている。

胴部１３におけるボトル軸Ｏ方向の中間部（各周帯部２２，２３間に位置する部分）には、径方向の内側に向けて窪む減圧吸収用のパネル部３１が周方向に間隔をあけて複数（図示の例では６面）形成されている。そして、胴部１３において、周方向で隣り合うパネル部３１同士の間に位置する部分は、ボトル軸Ｏ方向に沿って延びる柱部３２を構成している。すなわち、胴部１３には、パネル部３１と柱部３２とが周方向に交互に配設されている。なお、パネル部３１は、胴部１３の中間部において、ボトル軸Ｏ方向の全域に亘って延在している。

パネル部３１は、胴部１３の外周面に対して径方向の内側に位置するパネル底壁部３３と、パネル底壁部３３の外周縁から径方向の外側に向けて延びる側壁部３４と、により画成されている。

図２に示すように、側壁部３４のうち、パネル底壁部３３における周方向の両端に連なりボトル軸Ｏ方向に延びる一対の縦側壁部３４ａは、径方向の内側から外側に向かうに従い周方向の外側（各縦側壁部３４ａが離間する方向）に向けて傾斜している。
一方、側壁部３４のうち、ボトル軸Ｏ方向の両端に位置して周方向に延びる一対の横側壁部３４ｂは、径方向の内側から外側に向かうに従いボトル軸Ｏ方向の外側に向けて傾斜している。なお、縦側壁部３４ａと横側壁部３４ｂとの境界部分は、周方向の外側に向けて突の円弧状とされている。

そして、柱部３２は、ボトル軸Ｏに直交する横断面視形状が矩形状（台形状）となるように形成されている。柱部３２において、径方向の外側に位置する頂部３２ａは、径方向の外側に向けて突の曲面状とされ、周方向で隣り合うパネル部３１の縦側壁部３４ａ同士を接続している。なお、柱部３２におけるボトル軸Ｏ方向の両端部は、ボトル軸Ｏ方向の外側に向かうに従い周方向の幅が漸次拡大している。

ここで、図１、図３に示すように、柱部３２の上端部には、周方向の中央部から外側に向かうに従い径方向の内側に向けて延びる一対の傾斜面（第１傾斜面）４１が形成されている。各傾斜面４１は、柱部３２の頂部３２ａに倣って延びる仮想線Ｌに対して径方向の内側に窪んでいる。各傾斜面４１における周方向の内側端部同士は、稜線部４２を介して接続されている。図示の例において、稜線部４２は、柱部３２の頂部３２ａと面一になっている。なお、稜線部４２は、単に傾斜面４１の内側端部同士の接続部分であってもよく、周方向に沿って延びる帯状とされ、傾斜面４１の内側端部間を接続する構成であってもよい。

また、各傾斜面４１における周方向の外側端部は、柱部３２を挟んで周方向で隣り合うパネル部３１の外周縁（縦側壁部３４ａ及び横側壁部３４ｂの境界部分）に各別に接続されている。したがって、図１に示すように、各傾斜面４１における周方向の外側端縁は、径方向から見た側面視において縦側壁部３４ａ及び横側壁部３４ｂの境界部分に倣った円弧状とされている。また、各傾斜面４１における周方向の外側端縁は、パネル底壁部３３の外周縁と径方向位置が同等とされており、パネル底壁部３３の外周縁に滑らかに連なっている。

また、各傾斜面４１の上端縁と、上述した第１周帯部２２の下端縁と、の間には、両者間を接続する上側連結壁部（第３傾斜面）５１が各別に形成されている。上側連結壁部５１は、径方向の外側に向かうに従い漸次上方に向けて傾斜するとともに、各傾斜面４１における周方向の全体に亘って形成されている。また、各上側連結壁部５１は、周方向の外側に向かうに従い径方向の幅が漸次拡大している。したがって、柱部３２のうち、各上側連結壁部５１間に位置する部分は、径方向から見た側面視において、下方に向けて突の三角形状とされ、その頂部の周方向位置が稜線部４２と同等の位置に配置されている。

一方、各傾斜面４１の下端縁と、柱部３２のうち各傾斜面４１よりも下方に位置する部分と、の間には、両者間を接続する下側連結壁部（第２傾斜面）５２が形成されている。下側連結壁部５２は、径方向の外側に向かうに従い漸次下方に向けて傾斜するとともに、各傾斜面４１における周方向の全体に亘って形成されている。また、各下側連結壁部５２は、径方向の外側に向かうに従い周方向の長さが漸次縮小している。したがって、柱部３２のうち、各下側連結壁部５２間に位置する部分は、径方向から見た側面視において、上方に向けて突の三角形状とされ、その頂部の周方向位置が稜線部４２と同等の位置に配置されている。

そして、各傾斜面４１は、上述した各連結壁部５１，５２とともに、周方向の中央部から外側に向かうに従い径方向の内側への溝深さが深くなる溝部５５を画成する。

このように構成されたボトル１において、ボトル１内が減圧すると、パネル部３１におけるパネル底壁部３３と側壁部３４との接続部分を中心にして、パネル底壁部３３が径方向の内側に向かって変位することになる。すなわち、減圧時にパネル部３１のパネル底壁部３３を優先的に変形させることで、他の部位（例えば、柱部３２や肩部１２）での変形を伴うことなく、ボトル１の内圧変化（減圧）を吸収できる。

特に、本実施形態では、柱部３２の上端部に、周方向の中央部から外側に向かうに従い、漸次径方向の内側に向けて延びる一対の傾斜面４１を形成することで、柱部３２における径方向の剛性を向上させることができる。この場合、ラインプレッシャ等によりボトル１（柱部３２）に対して径方向の内側に向けて外力が作用し、柱部３２が径方向の内側に変形しようとしたとき、稜線部４２が径方向の内側に変位しようとすることで、傾斜面４１に周方向の圧縮力が加えられる。これにより、傾斜面４１において、径方向の外側に向けた反力（復元力）が増加し、柱部３２の潰れや折れ等の発生を抑えることができる。したがって、柱部３２の局所的な変形を抑えることができる。

また、柱部３２のうち、傾斜面４１と、傾斜面４１よりもボトル軸Ｏ方向の両側に位置する部分と、が各連結壁部５１，５２を介して接続されるので、傾斜面４１に加わる応力を分散できるとともに、ボトル成形時における型抜きが容易になる。

なお、本願の発明者は、上述した作用効果についての検証試験を実施した。本検証試験では、ＪＩＳ Ｚ ０２０５に準拠した傾斜衝撃試験（走行距離の測定間隔を１０ｃｍとし、ボトル１に潰れが発生するまで、その距離を延長する）を行い、ボトル１の潰れ変形の発生状況について検証した。なお、本検証試験では、比較例として、上述した溝部５５が形成されていない構成を採用した。

上述した検証試験において、比較例のボトルでは４０ｃｍで潰れ変形が生じたのに対し、本実施形態のボトル１では９０ｃｍまで潰れ変形は生じない、という結果が得られた。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、パネル部３１（柱部３２）の数や配置等は、ボトル１に要求される強度や減圧吸収容量等を考慮して適宜設計変更が可能である。
また、上述した実施形態では、肩部１２、胴部１３及び底部１４のそれぞれの径方向に沿う横断面視形状を円形状としたが、これに限らず、例えば楕円形状にする等適宜変更してもよい。

さらに、上述した実施形態では、柱部３２の上端部に溝部５５を形成した場合について説明したが、これに限らず、下端部に形成してもよく、上下両端部に形成しても構わない。すなわち、柱部３２の両端部のうち、少なくとも一方の端部に溝部５５が形成されていれば構わない。
また、上述した実施形態では、各連結壁部５１，５２を傾斜面とした場合について説明したが、これに限られない。
さらに、傾斜面４１の上端縁と、パネル部３１の上端縁と、のボトル軸Ｏ方向の位置を一致させても構わない。

また、上述した実施形態では、傾斜面４１の周方向の外側端縁と、パネル底壁部３３の外周縁と、の径方向位置が互いに同等にされた構成について説明したが、これに限られない。例えば、傾斜面４１の周方向の外側端縁と、パネル底壁部３３の外周縁と、径方向位置が互いに異なり、図４に示すように両者間が段差部６０を介して接続されていても構わない。また、前記段差部６０に代えて、傾斜面４１の周方向の外側端縁、及びパネル底壁部３３の外周縁の径方向位置に関係なく、両者間を、突条等の壁部を介して接続しても構わない。

また、上述した実施形態では、傾斜面４１を直線状とした場合について説明したが、これに限られない。すなわち、傾斜面４１は、柱部３２における周方向の中央部から外側に向かうに従い、漸次径方向の内側に向けて延びる構成であれば、曲線状としても構わない。この場合には、傾斜面４１を径方向の外側に向けて突の曲線状とすることがより好ましい。
また、横断面形状において、稜線部４２は、直線状であっても、曲線状であっても構わない。
そして、横断面形状において、傾斜面４１及び稜線部４２は、複数の直線や曲線により形成されていても構わない。
さらに、胴部１３において、パネル部３１や周帯部２２，２３それぞれのボトル軸Ｏ方向における形成範囲は適宜設計変更が可能である。

また、ボトル１を形成する合成樹脂材料は、例えばポリエチレンテレフタレートや、ポリエチレンナフタレート、非晶性ポリエステル、ポリオレフィン等、またはこれらのブレンド材料等、適宜変更してもよい。
さらに、ボトル１は単層構造体に限らず中間層を有する積層構造体としてもよい。この中間層としては、例えばガスバリア性を有する樹脂材料からなる層、再生材からなる層、若しくは酸素吸収性を有する樹脂材料からなる層等が挙げられる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施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、前記変形例を適宜組み合わせてもよい。

１…ボトル
１３…胴部
３１…パネル部
３２…柱部
４１…傾斜面（第１傾斜面）
５１…上側連結壁部（第３傾斜面）
５２…下側連結壁部（第２傾斜面）

Claims (3)

1. 筒状の胴部に、その径方向の内側に向けて窪むパネル部が周方向に間隔をあけて複数形成されるとともに、周方向に隣り合う前記パネル部同士の間が柱部とされたボトルであって、
   前記柱部におけるボトル軸方向の両端部のうち、少なくとも一方の端部に、径方向の内側に窪む溝部が形成され、
   前記溝部のうち、径方向の外側を向く面は、前記柱部における周方向の中央部から外側に向かうに従い、漸次径方向の内側に向けて延びる一対の第１傾斜面により形成されていることを特徴とするボトル。
2. 筒状の胴部に、その径方向の内側に向けて窪むパネル部が周方向に間隔をあけて複数形成されるとともに、周方向に隣り合う前記パネル部同士の間が柱部とされたボトルであって、
   前記柱部におけるボトル軸方向の両端部のうち、少なくとも一方の端部に、前記柱部における周方向の中央部から外側に向かうに従い、漸次径方向の内側に向けて延びる一対の第１傾斜面が形成され、
   前記一対の第１傾斜面におけるボトル軸方向の内側端縁には、径方向の外側に向かうに従い漸次ボトル軸方向の内側に向けて延び、前記柱部のうち前記第１傾斜面よりもボトル軸方向の内側に位置する部分に連なる第２傾斜面が各別に形成され、
   前記第２傾斜面は、径方向の外側に向かうに従い周方向の長さが漸次縮小していることを特徴とするボトル。
3. 筒状の胴部に、その径方向の内側に向けて窪むパネル部が周方向に間隔をあけて複数形成されるとともに、周方向に隣り合う前記パネル部同士の間が柱部とされたボトルであって、
   前記柱部におけるボトル軸方向の両端部のうち、少なくとも一方の端部に、前記柱部における周方向の中央部から外側に向かうに従い、漸次径方向の内側に向けて延びる一対の第１傾斜面が形成され、
   前記一対の第１傾斜面におけるボトル軸方向の外側端縁には、径方向の外側に向かうに従い漸次ボトル軸方向の外側に向けて延び、前記柱部のうち前記第１傾斜面よりもボトル軸方向の外側に位置する部分に連なる第３傾斜面が各別に形成され、
   前記第３傾斜面は、周方向の外側に向かうに従い径方向の長さが漸次拡大していることを特徴とするボトル。

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