JP2009057074A - 合成樹脂製壜体 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、十分な減圧吸収機能を発揮可能な従来にない周壁形状を見出すことを技術的な課題とし、従来にない意匠性を有すると共に、高温充填等の用途に適用可能な耐熱性の合成樹脂製壜体を提供することを目的とする。
【解決手段】 合成樹脂製壜体において、胴部の上端部と下端部に円筒部を配設し、上下の円筒部の間の高さ範囲を、この範囲での平断面形状を、胴部の中心軸に対して略等中心角度に位置する少なくとも３箇所に円弧状の線分で形成した頂部を配設し、隣接する頂部を平坦状線分で連結する形状とした非円筒部とし、頂部により上下方向に形成される柱部を形成し、平坦状線分により隣接する柱部を連結するパネル部を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は合成樹脂製壜体、特には胴部の周壁に減圧吸収機能を持たせた合成樹脂製壜体に関する。

従来より、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す。）樹脂製等の合成樹脂製壜体は、各種飲料用の容器として広く利用されているが、これら壜体では材料コスト低減のための胴壁の薄肉化に伴い、壜体としての剛性と強度を十分に確保し、また壜体内の圧力変動による胴壁の変形をいかに目立たないように吸収するかは壜体の形状設計における大きな課題である。

たとえば特許文献１には、胴部の周壁に減圧吸収パネルを配設した壜体についての記載がある。この壜体は、殺菌を必要とするたとえば果汁飲料、お茶等の内容液を９０℃程度の高温で充填する所謂高温充填向け用途に使用される。９０℃前後の温度で内容液を壜体に充填し、キャップをして密封後、冷却するので壜体内がかなりの減圧状態となり胴部の周壁の変形が問題となる。

図４に、内容量が３５０ｍｌの小型で丸形の従来の壜体１０１（ＰＥＴボトル）を示すが、口筒部１０２、肩部１０３、胴部１０４および底部１０５から形成され、胴部１０４には、周囲を段部１１０で囲うようにして６ケの減圧吸収パネル１１１が陥没状に形成されている。この減圧吸収パネル１１１は、略平板状であり、壜体１０１内が減圧状態になった際には、容易に内側に陥没状に変形可能であるので、外観上において、壜体１０１がいびつに変形した感じを与えることなく、すなわち目立たないように減圧状態を吸収（緩和）する機能（以下、減圧吸収機能と記す。）を発揮することができる。

一方、壜体の中心軸方向、すなわち縦方向の押圧力に係る剛性、あるいは座屈強度は主として隣接する減圧吸収パネル１１１間に起立状に形成された柱部１１５が担う。また、中心軸方向に垂直な方向、すなわち横方向の押圧力に係る剛性、あるいは座屈強度は主として減圧吸収パネル１１１の上と下に位置する短円筒状の環状部１１６ｔ、１１６ｂが担うが、必要に応じてこの部分に周溝１１７を形成して周リブ的な機能を大きく発揮させて横方向の剛性、および座屈強度を高くする。そして柱部１１５、環状部１１６ｔ、１１６ｂにより上記のように縦方向および横方向への剛性と強度を十分確保するようにして、内容液の充填工程、壜体の搬送ライン、積重保管、自販機による販売等、生産、物流、販売においては勿論のこと、さらに一般的に壜体に外力が作用した場合にも、変形によるトラブルがないようにしている。
特開平１０−５８５２７号公報

ところで、減圧吸収機能が効果的に発揮されるので、多くの壜体では従来から、図４に示した矩形状の段部に囲まれて形成されるタイプの減圧吸収パネルが採用されているが、このタイプの減圧吸収パネルでは、パネル内部の形状に変化を持たせたとしても、その全体的な形状は類似的なものとなり、壜体の意匠性により製品を差別化すると云う観点からは自ずと限界がある。

そこで、本発明の課題は、十分な減圧吸収機能を発揮可能な従来にない周壁形状を見出すことを技術的な課題とし、従来にない意匠性を有すると共に、高温充填等の用途に適用可能な耐熱性の合成樹脂製壜体を提供することを目的とする。

上記技術的課題を解決するための本発明の基本的な構成は、
合成樹脂製壜体において、
胴部の上端部と下端部に円筒部を配設すること、
上下の円筒部の間の高さ範囲を、この範囲での平断面形状を、胴部の中心軸に対して略等中心角度に位置する少なくとも３箇所に円弧状の線分で形成した頂部を配設し、隣接する頂部を平坦状線分で連結する形状とした非円筒部とすること、
頂部により上下方向に形成される柱部を形成し、平坦状線分により隣接する柱部を連結するパネル部を形成すること、
と云うものである。

上記した本発明の基本的な構成により、まず、胴部の上端部及び下端部に配設した円筒部により、横方向の加重に係る強度が確保され、自動販売機の払出通路における詰まりの問題をなくすことができ、また搬送ライン等では隣接する壜体がこれら上下の円筒部で当接するようにして良好なライン適性とすることができる。

また、略等中心角度に配設される円弧状の頂部の数だけ、上下（縦）方向に柱部が形成されるが、この柱部は断面が円弧凸状の強固な柱を形成し、壜体の縦方向の座屈強度を十分に担うことができる。

また、平坦状線分により形成され、隣接する柱部を連結するパネル部は、平坦状であり、壜体が減圧状態になった際にはパネル部全体が陥没状に変形し、大きな減圧吸収機能が発揮される。
ここで、柱部は断面が円弧凸状の強固なものであり、減圧度が相当大きく上昇し、パネル部全体が大きく陥没変形した際にも、パネル部の陥没変形が柱部の全領域に進展することがなく、壜体として基本的な機能を保持することができ、非円筒部全体として十分大きな減圧吸収機能が発揮される。

なお、上記のようにパネル部は減圧吸収機能を発揮する部分であり、このパネル部を形成する平坦状線分は、直線状、緩やかに内側に凹んだ凹状曲線状、さらにはこれら直線と凹状曲線を組み合わせたものとすることができる。
なお、パネル部の面積を大きくして減圧吸収機能を十分に発揮させるために、頂部の配設数は３〜６程度の範囲とすることが好ましい。
また、本願では、線分や面の湾曲性状を表すのに凹（状）、凸（状）、平坦（状）と云う用語を使用するが、凸は壜体の外側に膨出状であること、凹は壜体の内側に凹んでいることを示す。

本発明の他の構成は、上記した基本的な構成において、頂部を３箇所に配設し、非円筒部を胴部の中心軸に対する３回回転対称性を有する形状とする、と云うものである。

上記構成により、平断面形状が略３角形状の円筒部は、減圧度が大きくなっても３本の柱部と３ケのパネル部により強固に３角形筒状の形状が保持されるので、柱部が円弧凸状の強固なものであることと相俟って、減圧度が相当大きく上昇しパネル部全体が大きく陥没変形した際にも、壜体として基本的な機能を保持することができ、非円筒部全体としてより大きな減圧吸収機能を発揮させることができる。

本発明のさらに他の構成は、非円筒部では、上端部と下端部から略中央高さ位置にかけて緩やかに平坦状線分部分を縮径する、と云うものである。

上記構成により、上端部および下端部と比較して、中央高さ位置近傍では、周壁の周長において、平坦状線分部分の割合を大きくすることが可能となり、その結果パネル部の領域の横幅を大きくすることができ、非円筒部の上端部と下端部では上下の円筒部により陥没状の変形が拘束されることも相俟って、減圧時における陥没変形を中央高さ位置近傍を基点として、上下方向にスムーズに進展させることが可能となる。

また、胴部の略中央高さ位置にウエスト部が形成されるので、壜体をスッキリとした外観とすることができ、また壜体の掴持性の点からも好ましい。さらには、減圧時あるいは加圧時における胴部の変形を目立たないようにすることもでききる。また、減圧時にパネル部が陥没変形するのに伴なって、柱部が膨出状に変形して上下の円筒部により決められる最外径より外方に突出しないようにすることができる。

本発明のさらに他の構成は、非円筒部では、柱部とパネル部を基本形状とし、この基本形状に係る機能を損なうことのない範囲で、周壁を稜線により囲まれる複数のサブパネルに分割し、このサブパネルにより周壁に凹凸形状を形成する、と云うものである。

本発明の壜体は、胴部の柱部により縦方向の座屈強度が保持され、パネル部により減圧吸収機能が発揮されることを特徴とするもので、周壁を稜線により囲まれる複数のサブパネルに分割する際には、これら柱部およびパネルの機能が損なわれない範囲とする必要があり、この観点から上記構成では「基本形状に係る機能を損なうことのない範囲で」と云う要件を付加するようにしている。

そして、サブパネルの形成個数とその形状は、壜体の意匠性や、柱部とパネル部の機能を考慮して適宜設定するものであり、基本形状に係る機能を損なうことのない範囲で、特に限定されるものではなく、さまざまなバリエーションの凹凸形状を形成することができ、周壁の形状を従来にない意匠性を有するものとすることができる。

また、サブパネルの面の湾曲性状は周囲を囲む稜線に対して、緩やかな凸状、平坦状、あるいは緩やかな凹状等に適宜形成することができるが、減圧時に陥没変形し易い緩やかな凹状や平坦状のサブパネルを所定の位置に配設することにより、減圧時の陥没変形の起点や進展方向を制御して、減圧吸収機能をより効果的に発揮させることが可能となる。
なお、個々のサブパネルは、柱部あるいはパネル部内に形成するだけでなく、柱部とパネル部に跨って形成することもできる。

本発明のさらに他の構成は、隣接する柱部の、一方の柱部の上部から他方の柱部の下部を結ぶ領域を平板状若しくは凹状のサブパネルで連結し、減圧時に傾斜帯状に陥没変形可能な減圧吸収帯とする、と云うものである。

上記構成は、減圧時の陥没変形の起点や進展方向を制御して、減圧吸収機能をよりスムーズに、かつ効果的に発揮させるための、サブパネルの配設態様の一形態であり、３箇所に形成される減圧吸収帯の傾斜方向を揃えることにより、減圧時には、斜めに形成された減圧吸収帯の陥没変形に、この減圧吸収帯に沿った捻れ変形に伴う縮径変形が相俟って、より大きな減圧吸収機能を発揮させることができる。

本発明の合成樹脂製壜体は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
本発明の基本的な構成を有するものにあっては、柱部は断面が円弧凸状の強固なものであり、減圧度が相当大きく上昇しパネル部全体が大きく陥没変形した際にも、パネル部の陥没変形が柱部の全領域に進展することがなく、壜体として基本的な機能を保持することができ、非円筒部全体として十分大きな減圧吸収機能が発揮される。

頂部を３箇所とし、非円筒部を胴部の中心軸に対する３回回転対称性を有する形状としたものにあっては、平断面形状が略３角形状の円筒部は、減圧度が大きくなっても３本の柱部と３ケのパネル部により強固に３角形筒状の形状が保持されるので、柱部が円弧凸状の強固なものであることと相俟って、減圧度が相当大きく上昇しパネル部全体が大きく陥没変形した際にも、壜体として基本的な機能を保持することができ、非円筒部全体としてより大きな減圧吸収機能を発揮させることができる。

非円筒部で上端部と下端部から略中央高さ位置にかけて緩やかに平坦状線分部分を縮径するものにあっては、減圧時における陥没変形を縮径した中央高さ位置近傍を基点として、上下方向にスムーズに進展させることができる。

周壁を稜線により囲まれる複数のサブパネルに分割するものにあっては、周壁にさまざまなバリエーションの凹凸形状を形成することができ、周壁の形状を従来にない意匠性を有するものとすることができる。
また、減圧時に陥没変形し易い形状のサブパネルを所定の位置に配設することにより、減圧時の陥没変形の起点や進展方向を制御して、減圧吸収機をより効果的に発揮させることができる。

サブパネルにより減圧吸収帯を形成するものにあっては、斜めに形成された減圧吸収帯の陥没変形に、この減圧吸収帯に沿った捻れ変形に伴う縮径変形が相俟って、より大きな減圧吸収機能を発揮させることができる。

以下本発明の実施の形態を実施例に沿って図面を参照しながら説明する。
図１〜図３は本発明の合成樹脂製壜体一実施例を示すものである。図１は図３中のＦ方向から見た正面図、図２は図３中のＤ−Ｄ線に直交する方向であるＳ方向からみた斜め正面図、図３は図１中のＡ−Ａ線に沿った平断面図である。
この壜体１はＰＥＴ樹脂製の二軸延伸ブロー成形品であり、口筒部２、肩部３、胴部４、底部５を有し、通称容量が３５０ｍｌの小型ボトルの範疇に入るものであり、全高さは１３２ｍｍ、最大径は６６ｍｍである。

胴部４の上端部と下端部には円筒部１１ａ、１１ｂを配設しているが、この上下の円筒部１１ａ、１１ｂには、横方向の剛性や強度を向上するための周溝１８ａ、１８ｂを形成している。

上下の円筒部１１ａ、１１ｂの間には、その平断面形状を非円形状とした非円筒部１２が配設されている。図３は図１中のＡ−Ａ線の高さ位置、すなわち非円筒部１２の中央高さ位置での平断面図であり、この断面形状Ｃｓは、等中心角度１２０°の位置に円弧状の線分で形成される３ケの頂部１５が位置し、隣接する頂部１５を平坦状線分１６（図３中では２点鎖線で示されている。）で連結したものであり、３回回転対称性を有する。

そして、非円筒部１２の上端部および下端部から中央高さ位置にかけての部分の平断面形状は、基本的には上記した頂部１５と平坦状線分１６からなる３回回転対称性を有するものであるが、上端と下端の円形、すなわち図３中の１点鎖線で示される円筒部１１ａ、１１ｂの径を有する円形に近い形状から、平坦状線分１６に相当する中心角度位置部分を緩やかに縮径させて、平坦状線分１６の割合を大きくしながら、中央高さ位置の断面形状Ｃｓにまで連続的に変化するように構成している。

なお、後述するように本実施例では非円筒部１２の周壁を稜線２３で囲むようにして多数のサブパネル２５で分割するようにしており、図３の断面形状Ｃｓには、２点鎖線で示した直線状の平坦状線分１６の基本形状の外側に、稜線２３により分割された２ケのサブパネル２５の断面形状が現れている。

そして、上記のように頂部１５と平坦状線分１６により平断面形状を構成することにより、非円筒部１２では、３ケの頂部１５により上下方向に３本の断面が円弧凸状の柱部２１が形成され、平坦状線分１６により、隣接する柱部２１を連結するパネル部２２が形成されている。
このパネル部２２の基本形状は平断面では平坦状であり、平坦状線分１６部分が中央高さ位置にむけて縮径しているのに対応して縦断面では緩やかな凹状となっている。
なお、図１、２では柱部２１とパネル部２２の境界を縦方向の２点差線で示し、図形の下に、柱部２１とパネル部２２の領域を示すようした。

次に、本実施例の壜体１では、図１、２に示されるように上記した３本の柱部２１と３ケのパネル部２２を基本形状とし、周壁を稜線２３により囲まれる多数のサブパネル２５に分割し、周壁に多数の凹凸形状を形成するようにしている。
これらサブパネル２５は、図１、２に示されるパターンに限定されず、縦方向の座屈強度を担うと云う柱部２１の機能と、パネル部２２の減圧吸収機能が損なうことのない範囲で、さまざまなパターンで形成することができ、従来にない多様なバリーションの意匠性を有する壜体を提供することができる。

また、サブパネル２５は、周囲を囲む稜線２３に対して凸状の形状としたもの、凹状としたもの、平坦状としたもの等から適宜選択して配置することができ、この配置パターンにより、外観に係る意匠性だけでなく、壜体としての機能を強化することもでき、たとえば減圧吸収機能をより大きく、効果的に発揮させることができる。

本実施例の壜体１では、隣接する柱部２１の、一方（図１では左側）の柱部２１の上部から他方（図１では右側）の柱部２１の下部を結ぶ領域を４ケの凹状のサブパネル２５で連結し、減圧時に傾斜帯状に陥没変形する減圧吸収帯２７を形成する構成としている。（図１、２中でハッチングした領域）

上記減圧吸収帯２７の形成は減圧吸収機能をより効果的に発揮させるための、サブパネル２５の配置パターンの一例であり、図１、２に示されるように傾斜した減圧吸収帯２７を形成することにより、減圧時には陥没変形を、この減圧吸収帯２７を起点として、パネル部２２全体、そして柱部２１の一部領域にまで進展させることがきる。
また、減圧度が大きくなると、斜めに形成された減圧吸収帯２７に沿った捻れ変形に伴う非円筒部１２の縮径変形が発生し、この縮径変形により、より大きな減圧吸収機能を発揮させることができる。

なお、減圧時の陥没変形をスムーズに進展させるためのサブパネル２５の配置パターンは上記の減圧吸収帯２７のようなパターンに限定されるものではなく、所定の領域を構成するサブパネル２５の形状を本実施例のように凹状、あるいは平坦状として、周辺に位置するサブパネル２５よりも陥没変形し易い形状とすることにより、この所定の領域を陥没変形し易くして、陥没変形の起点とすることができる。
さらに、周囲を囲む稜線２３の形状、サブパネル２５の面性状、複数のサブパネル２５の連結の態様により、減圧吸収機能の他にも、強度等の壜体の機能を強化するための配置パターンを選択することができる。

また、本実施例では個々のサブパネル２５は、１ケのパネル部２２内に形成されるものの他に、図１中のサブパネル２５ａのように柱部２１とパネル部２２に跨って形成されるものがある。
このように、サブパネル２５ａを柱部２１とパネル部２２に跨って形成することにより、柱部２１とパネル部２２の区画を不明瞭にして、丸形ボトルのような外観を呈するようにすることもできる。
また、このようなサブパネル２５ａにより、このサブパネル２５ａを介して減圧時における陥没変形をパネル部２３から柱部２１の一部にまで進展させて、減圧吸収機能をより大きく発揮させることもできる。

以上、本発明の合成樹脂製壜体について実施例に沿ってその構成と作用効果について説明したが、本発明の作用効果は上記実施例に限定されるものではない。
たとえば、上記実施例は通称容量が３５０ｍｌの比較的小型のボトルについてのものであるが、本発明の作用効果は、勿論さらに大型のボトルについても発揮されるものである。
また、上記実施例は頂部を３箇所に配設した例であるが、意匠性や壜体としての機能を考慮して、目的に応じて配設数を４、５あるいは６とすることもできる。

本発明の合成樹脂製壜体は、従来にない意匠性を有すると共に、十分な減圧吸収機能を発揮できるものであり、高温充填等の用途に適用可能な耐熱性の壜体として幅広い用途への展開が期待できる。

本発明の壜体の一実施例を図３中のＦ方向から見た正面図である。 図１の壜体を図３中のＳ方向からみた斜め正面図である。 図１中のＡ−Ａ線に沿った平断面図である。 従来の丸形壜体の一例を示す正面図である。

符号の説明

１ ；壜体
２ ；口筒部
３ ；肩部
４ ；胴部
５ ；底部
１１ａ、１１ｂ；円筒部
１２；非円筒部
１５；頂部
１６；平坦状線分
１８ａ、１８ｂ；周溝
２１；柱部
２２；パネル部
２３；稜線
２５、２５ａ；サブパネル
２７；減圧吸収帯
Ｆ、Ｓ；方向
Ｃｓ；断面形状
１０１；壜体
１０２；口筒部
１０３；肩部
１０４；胴部
１０５；底部
１１０；段部
１１１；減圧吸収パネル
１１５；柱部
１１６ｔ、１１６ｂ；環状部
１１７；周溝

Claims (5)

1. 胴部(4)の上端部と下端部に円筒部(11a、11b)を配設し、前記上下の円筒部(11a、11b)の間の高さ範囲を、該範囲で平断面形状を、前記胴部(4)の中心軸に対して略等中心角度の少なくとも３箇所に円弧状の線分で形成した頂部(15)を配設し、隣接する該頂部(15)を平坦状線分(16)で連結する形状とした非円筒部(12)とし、前記頂部(15)により上下方向に形成される柱部(21)を形成し、平坦状線分(16)により隣接する前記柱部(21)を連結するパネル部(22)を形成する構成とした合成樹脂製壜体。
2. 頂部(13)を３箇所に配設し、非円筒部(12)を胴部(4)の中心軸に対する３回回転対称性を有する形状とした請求項２記載の合成樹脂製壜体。
3. 非円筒部(12)では、上端部と下端部から略中央高さ位置にかけて緩やかに平坦状線分(16)部分を縮径する構成とした請求項１または２記載の合成樹脂製壜体。
4. 非円筒部(12)では、柱部(21)とパネル部(22)を基本形状とし、該基本形状に係る機能を損なうことのない範囲で、周壁を稜線(23)により囲まれる複数のサブパネル(25)に分割し、該サブパネル(25)により周壁に凹凸形状を形成した請求項１、２または３記載の合成樹脂製壜体。
5. 隣接する柱部(21)の、一方の柱部(21)の上部から他方の柱部(21)の下部を結ぶ領域を平坦状若しくは凹状のサブパネル(25)で連結し、減圧時に傾斜帯状に陥没変形可能な減圧吸収帯(27)とした請求項４記載の合成樹脂壜体。

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