JP2011031906A - 合成樹脂製角形壜体 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、合成樹脂製の角形壜体の薄肉化に起因して低下する、特には横方向の荷重による側周壁の折曲り状の変形に係る復元性を効果的に高めるための側周壁の構造を創出することを課題とするものである。
【解決手段】 ４ケの平板状の側壁と、この側壁を角取り状に連結する４ケのコーナー壁によって側周壁が構成される胴部を有する合成樹脂製角形壜体において、側壁とコーナー壁の境界部分に形成される稜線に沿って縦溝状に縦リブを配設し、さらに縦リブの所定の高さ領域に、この縦リブに沿うように縦溝状の補助縦リブを複数、並列状に配設する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、平断面形状が矩形状の胴部を有する合成樹脂製角形壜体に関するものである。

ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す。）樹脂製等の２軸延伸ブロー成形による合成樹脂製壜体は水、スポーツ飲料水、お茶、ジュース等の飲料用として幅広く使用されている。特許文献１には角形壜体の代表例である、胴部の平断面形状が角取りした正方形状の壜体が実施例として記載されている。

図６は、比較的小型の角形壜体の従来例を示すもので、(ａ)は正面図、（ｂ）は平断面図ある。この図６に示される壜体１０１はＰＥＴ樹脂製の２軸延伸ブロー成形された、所謂ペットボトルであって、上端にテーパー角筒形状をした肩部１０３を介して口筒部１０２を連設し、下端に底部１０８を連設した胴部１０４は、角取りした正方形状の（図６（ｂ）参照）平断面形状を有する角筒構造であり、胴部１０４の側周壁は平板状の側壁１０５と角取りした部分であるコーナー壁１０６で構成されている。

そして、この壜体１０１では、各側壁１０５に減圧吸収パネル１１１が陥没状に形成されているが、内容液を殺菌の目的で８０〜９５℃程度の高温で充填する用途では、充填後の内容液の温度の低下に伴ない内部が減圧状態となるので、この減圧吸収パネル１１１が減圧状態における胴部１０４の局所的な陥没状の変形を防ぎ、外観的に目立たないようにすると云う機能、所謂、減圧吸収機能を発揮する。
また、側壁１０５とコーナー壁１０６の境界部分に形成される稜線１０７を含むコーナー壁１０６は壜体１の構造を支える柱部としての機能を担う。

特開２００１−１８０６３７号公報

一方、この種の壜体は、食品向けの用途等に大量に使用されて、従来から、省資源、包装に係るコストの低減の観点から薄肉化による軽量化が要請されている。しかしながら、この薄肉化にも壜体の剛性、強度そして壜体の成形性の点からおのずと限界があり、薄肉化が行き過ぎると内容液の充填や箱詰め等の生産ラインにおいて、壜体が搬送装置のガイドレールに衝突する、あるいは壜体同士が衝突する際の横方向の荷重により胴部の側周壁が折曲り状に変形して座屈に至り、元の形状に復元しないと云う問題が発生する。
また、比較的小型の壜体では、減圧吸収パネルを配設する面積が限定されるので、上記変形の復元性及び減圧吸収機能とのバランスを考慮すると、薄肉化による軽量化はより困難な課題となっている。

本発明は、合成樹脂製の角形壜体の薄肉化に起因して低下する、特には横方向の荷重による側周壁の折曲り状の変形に係る復元性を効果的に高めるための側周壁の構造を創出することを課題とするものである。

上記技術的課題を解決する手段のうち、本発明の主たる構成は、
４ケの平板状の側壁と、この側壁を角取り状に連結する４ケのコーナー壁によって側周壁が構成される胴部を有する合成樹脂製角形壜体において、
側壁とコーナー壁の境界部分に形成される稜線に沿って縦溝状に縦リブを配設し、さらに縦リブの所定の高さ領域に、この縦リブに沿うように縦溝状の補助縦リブを複数、並列状に配設する、と云うものである。

上記構成により、側壁とコーナー壁の境界部分に形成される稜線に沿って縦溝状に縦リブを配設し、さらに縦リブの所定の高さ領域に、この縦リブに沿うように縦溝状の補助縦リブを複数、並列状に配設することにより、特に生産ラインにおける横方向の荷重による側周壁の折曲り状の変形に係る復元性（以下、形状復元性と略記する場合がある。）を効果的に高めることができる。

側壁とコーナー壁の境界部分に形成される各稜線に沿って、計８ケの縦リブを胴部の略全高さ範囲亘って配設することにより、胴部の側周壁全体の剛性や座屈強度を一定のレベルまで強化することができる。
しかし、この縦リブだけでは側周壁の薄肉化を進めていき、その平均肉厚が０．３８ｍｍ以下程度の薄肉になると、横荷重が作用した場合にこの縦リブ部分自体が折曲り状に変形して座屈に至り、荷重の作用が解消した際にも元の形状に戻ることができなくなってしまう。

そこで、補助縦リブは上記のような縦リブ自体の形状復元性の不足を補完、補助する機能を発揮するためのものであり、側周壁の薄肉化の程度、生産ラインにおける横荷重の作用部位や横荷重の大きさ等を考慮して、補助縦リブの配設位置、配設本数、縦リブも含めた断面形状を適宜決めることにより、一端、縦リブが折曲り状に変形するような場合にも復元力が発揮され、荷重の作用が解消した際には元の形状に戻ることができる。

本発明の他の構成は、上記主たる構成において、稜線が所定の高さ位置を屈曲点として屈曲線状に形成されたものであり、この屈曲点を含む高さ領域に補助縦リブを配設する、と云うものである。

上記構成のように、稜線が所定の高さ位置を屈曲点として屈曲線状に形成されたものである場合には、この屈曲点近傍で縦リブ部分自体が折曲り状に変形しやすく、この屈曲点を含む高さ領域に補助縦リブを配設することにより、その復元力によりこの折曲り状の変形を元の形状に戻すことができる。
なお、外観デザインの観点等から、屈曲点を２箇所、３箇所と複数配設する場合もあるが、このような場合には各屈曲点に対応して補助縦リブを複数、間欠的に配設することもできる。勿論、複数の屈曲点にたいして補助縦リブを連続的に配設することもできる。

本発明の他の構成は、上記主たる構成において、稜線が横方向に最も膨出した部分を含む高さ領域に補助縦リブを配設する、と云うものである。

稜線が横方向に最も膨出した部分は、搬送装置のガイドレールに衝突する、あるいは壜体同士が衝突し易い部分であり、当該部分を含む高さ領域に補助縦リブを配設することにより、衝突による折曲り状の変形を元の形状に戻すことができる。

本発明のさらに他の構成は、上記主たる構成において、縦リブに、左右対称状にまた側部の一部が縦リブの側部に部分的に重なるように２本の補助縦リブを配設する、というものである。

上記構成によれば、稜線を挟んだ領域での側周壁の平断面形状を２本の補助縦リブと縦リブによる３ケの凹部を含んだ凹凸状とすることにより、形状復元性をより効果的に発揮させることができる。

本発明は、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。
すなわち、本発明の主たる構成を有するものにあっては、側周壁の薄肉化の程度、生産ラインにおける横荷重の作用部位や横荷重の大きさを考慮して、補助縦リブの配設位置、配設本数、縦リブも含めた断面形状を適宜決めることにより、一端、縦リブが折曲り状に変形するような場合にも復元力が発揮され、荷重の作用が解消した際には元の形状に戻すことができる。

本発明の角形壜体の一実施例を示す全体正面図である。 図１の壜体の平面図である。 （ａ）は図１の壜体のＡ−Ａ線に沿って示す平断面図、（ｂ）は（ａ）中の円内に示した稜線近傍の拡大平断面図である。 図１中のＢ−Ｂ線に沿って示す縦リブ近傍の平断面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、本発明の角形壜体の他の実施例を示す全体正面図である。 角形壜体の従来例を示す（ａ）は全体正面図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線に沿って示す平断面図である。

以下、本発明の合成樹脂製角形壜体の実施の形態について、実施例に沿って図面を参照しながら説明する。
図１〜４は本発明の角形壜体の一実施例を示すものであり、図１は正面図、図２は平面図、図３（ａ）は図１の壜体の、Ａ−Ａ線に沿って示す平断面図、（ｂ）は（ａ）中の円内に示した稜線近傍の拡大平断面図、そして図４は図１中のＢ−Ｂ線に沿った縦リブ近傍の平断面図である。

この壜体１は、ＰＥＴ樹脂製の２軸延伸ブロー成形品である。この壜体１は口筒部２、テーパー角筒形状をした肩部３、平断面形状が角取りをした正４角形である角筒構造の胴部４、そして底部８を有し、全高さ１５０ｍｍ、横幅５６ｍｍで、容量３００ｍｌの角形壜体である。

また、胴部４の側周壁は４ケの平板状の側壁５と、隣接する側壁５を角取り状に連結する４ケのコーナー壁６から形成されており、この側壁５とコーナー壁６の境界に、計８箇所に稜線７が形成されている。
なお、本実施例では稜線７は図１中、矢印で示す高さ位置を屈曲点Ｂｐとして屈曲線状に形成されており、図１で見て屈曲点Ｂｐの下方では中心軸に平行に延設しており、上方では斜めに延設して形成されている。
また、各側壁５には陥没状にして減圧吸収パネル１１が形成されており、減圧時において陥没変形して減圧吸収機能を発揮する。

コーナー壁６の左右中央部分の縦断面形状は、図１中の右側に二点鎖線で示した通りであり、胴部４の下端部の高さ領域Ｓで最も外側に膨出しており、この領域Ｓの上方では中心軸に向かって縮径状に延びている。そして、生産ライン上で横方向の荷重は主としてこの領域Ｓの部分で発生する。

また、屈曲線状に形成される各稜線７に沿って縦溝状の縦リブ１４が配設され、上記した屈曲点ＢＰおよび領域Ｓを含む高さ領域において、縦リブ１４の両側に左右対称状にまた一部が縦リブ１４の側部に重なるように２本の補助縦リブ１５を配設しており、平断面形状は図３（ｂ）に示されるように３ケの凹部を含んだ凹凸状となっている。
そして、生産ライン上で稜線７に横方向の荷重が作用した場合には、特に図１中、ハッチングで示したような屈曲点Ｂｐで折曲り状の変形が発生し易いが、そのような場合にも、上記凹凸状の平断面形状の作用により復元力が発揮され、荷重の作用が解消した際には元の形状に戻ることができる。

ここで、稜線７に縦リブ１４だけを配設した場合にはこの縦リブ１４単独の断面形状による復元性には限界があり、側周壁をさらに薄肉化すると縦リブ１４自体が折曲り状に変形して座屈に至り、荷重の作用が解消した際にも元の形状に戻ることができなくなってしまう。
なお、本実施例のように稜線７が屈曲線状に形成される場合にはその屈曲点Ｂｐ近傍で折曲り状の変形が顕著に発生するので、このような場合には屈曲点Ｂｐを含む高さ領域に補助縦リブ１５を配設ことが好ましい。

なお、本実施例の壜体１は側壁５に減圧吸収パネル１１を配設し、高温充填工程等の減圧を伴う用途に使用できるようにしたものである。
そして、減圧状態になるとこの減圧吸収パネル１１が大きく陥没状の変形を始め、特に胴部４の側周壁を薄肉化した場合にはこの変形が、減圧吸収パネル１１の左右に位置する側壁５に進展し、さらには壜体１の柱部としての機能を果たすコーナー壁６に進展し、このコーナー壁６が座屈変形してしまう恐れがある。
しかし、本実施例のように縦リブ１４を胴部４の全高さ範囲に亘って配設することにより、このような減圧吸収パネル１１の変形に起因するコーナー壁６の座屈変形を効果的に防止することができる。

以上、実施例に沿って本願発明の実施の形態を説明したが、勿論、本願発明はこれら実施例に限定されるものではない。
補助縦リブの配設位置、配設本数、縦リブも含めた断面形状は、側周壁の薄肉化の程度、生産ラインにおける横荷重の作用部位や横荷重の大きさ、さらには外観デザイン等を考慮して適宜決めることができるものである。
たとえば、上記実施例では２本の補助縦リブ１５を高さ領域Ｓ近傍に配設するようにしたが、図５は他の配設例を示すものであり、（ａ）は図１の実施例に比較して配設範囲を短くした例、（ｂ）は図１の実施例に比較して上部にまで延設した例、（ｃ）は胴部の下端部と上端部を除く部分に配設した例である。
また、上記実施例では補助縦リブ１５の側部を縦リブ１４と重ねるように配設した例を示したが、補強効果が有効な範囲で縦リブと離して配設することもできる。

また、壜体の容量も３００ｍｌ程度のものに限定されるものではないし、胴部の平断面形状を長方形状の角形壜体とすることもできる。また、ＰＥＴ樹脂製の壜体に限らずポリプロピレン樹脂製等の他の樹脂製の壜体にも適用することができる。

本発明の合成樹脂製角形壜体は上記説明したように、縦リブに補助縦リブを配設することにより、横方向の荷重に対する胴部の側周壁の折曲り状の変形に係る復元性を効果的に高めたものであり、薄肉化による省資源化そしてコスト低減の観点で幅広い利用展開が期待される。

１、１０１；壜体
２、１０２；口筒部
３、１０３；肩部
４、１０４；胴部
５、１０５；側壁
６、１０６；コーナー壁
７、１０７；稜線
８、１０８；底部
１１、１１１；減圧吸収パネル
１４；縦リブ
１５：補助縦リブ
Ｓ ；高さ(領域）
Ｂｐ；屈曲点

Claims (4)

1. ４ケの平板状の側壁(5)と、該側壁(5)を角取り状に連結する４ケのコーナー壁(6)により側周壁が構成される胴部(4)を有する角形壜体において、前記側壁(5)とコーナー壁(6)の境界部分に形成される稜線(7)に沿って縦溝状に縦リブ(14)を配設し、さらに該縦リブ(14)の所定の高さ領域に、該縦リブ(14)に沿うように縦溝状の補助縦リブ(15)を複数、並列状に配設したことを特徴とする合成樹脂製角形壜体。
2. 稜線(7)が所定の高さ位置を屈曲点(Bp)として屈曲線状に形成されたものであり、該屈曲点(Bp)を含む高さ領域に補助縦リブ(15)を配設した請求項１記載の合成樹脂製角形壜体。
3. 稜線(7)が横方向に最も膨出した部分を含む高さ領域に補助縦リブ(15)を配設した請求項１または２記載の合成樹脂製角形壜体。
4. 縦リブ(14)に、左右対称状にまた一部が前記縦リブの側部に重なるように２本の補助縦リブ(15)を配設した請求項１、２または３記載の合成樹脂製角形壜体。

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