JP2012140148A

JP2012140148A - ボトル

Info

Publication number: JP2012140148A
Application number: JP2010293179A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Saito; 浩通斉藤; Hiroaki Imai; 宏明今井
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-07-26
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: JP5793300B2

Abstract

【課題】ボトルの減圧吸収性能を向上させることができるボトルを提供する。
【解決手段】パネル部１７は、径方向の内側に位置する底壁部２１と、底壁部２１の外周縁から径方向の外側に向けて延びる側壁部２２と、を有し、底壁部２１と、側壁部２２のうち、底壁部２１における周方向の両側に位置する縦側壁部２２ａと、の接続部分には、径方向の内側に向けて凹み、かつボトル軸Ｏ方向に沿って延びる凹溝３１が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図２

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、例えば下記特許文献１に示されるように、口部、肩部、胴部及び底部が一体に形成されてなり、胴部に、その径方向の内側に向けて凹んだパネル部が周方向に間隔をあけて複数形成された構成が知られている。
この構成によれば、例えばボトル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、ボトル内の減圧を吸収するようになっている。

特開２０１０−７６８２１号公報

ところで、上述した従来のボトルでは、ボトル内の減圧吸収性能を向上させることに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、ボトルの減圧吸収性能を向上させ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凹むパネル部が周方向に間隔をあけて複数形成されてなるボトルであって、前記パネル部は、径方向の内側に位置する底壁部と、前記底壁部の外周縁から径方向の外側に向けて延びる側壁部と、を有し、前記底壁部と、前記側壁部のうち、前記底壁部における周方向の両側に位置する縦側壁部と、の接続部分には、径方向の内側に向けて凹み、かつ軸方向に沿って延びる凹溝が形成されていることを特徴としている。

このような特徴により、ボトル内が減圧すると、パネル部における底壁部と縦側壁部との接続部分に形成された凹溝を中心にして、底壁部を径方向の内側に向かって回動するように変位させ易くなり、底壁部をボトル内の内圧変化に感度良く追従させながら柔軟に変形させることができる。また、凹溝を形成することで、底壁部の周方向における長さが長くなるため、径方向の内側への底壁部の変形量を増加させることもできる。これにより、減圧吸収性能を向上させることができる。
しかも、減圧時に底壁部が径方向の内側に向けて変位すると、この変位に伴って縦側壁部が径方向の外側端部を中心にして、周方向で隣り合うパネル部同士の間に位置する柱部の内側に向けて変位する。すなわち、柱部における周方向の両側に位置する縦側壁部同士が接近するように変位することとなる。これにより、縦側壁部の底壁部からの立ち上がり角度が急峻となり、柱部の径方向に対する剛性を向上させることができる。その結果、ボトルの減圧時や外力が作用したときに、柱部の径方向の内側へ向けた折れや座屈等の発生を抑制できる。

また、上記本発明のボトルにおいて、前記底壁部は、周方向の外側から内側に向かうに従い、漸次径方向の内側から外側に向けて延在していることを特徴としている。

この場合には、周方向の外側から内側に向かうに従い、漸次径方向の内側から外側に向けて延在するように底壁部を形成することで、減圧吸収時における底壁部の径方向の内側へ向けた変形量を確保できるため、減圧吸収性能の更なる向上を図ることができる。

本発明に係るボトルによれば、ボトルの減圧吸収性能を向上させることができる。

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Ａ−Ａ線に沿う断面図である。図２のＢ部における拡大断面図である。図２のＣ部における拡大断面図である。

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。
本実施形態に係るボトル１は、図１，図２に示されるように、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に直交する方向を径方向といい、ボトル軸Ｏを中心に周回する方向を周方向という。
なお、ボトル１は、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、合成樹脂材料で一体に形成されている。また、口部１１には、図示され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、ボトル軸Ｏに直交する横断面視形状が円形状となっている。

肩部１２と胴部１３との接続部分、及び胴部１３と底部１４との接続部分には、それぞれ径方向の内側に向けて凹んだ凹溝１６が全周に亘って連続して形成されている。
胴部１３は筒状に形成され、その外周面がボトル軸Ｏ方向における外側（上下両端部）から内側（中央部）にかけて径方向の内側に向けて漸次縮径する湾曲形状をなしている。すなわち、胴部１３は、ボトル軸Ｏ方向の内側は外側に比べて小径に形成され、全体の外観形状がくびれ形状に形成されている。

ここで、胴部１３には、径方向の内側に向けて凹む減圧吸収用のパネル部１７が周方向に間隔をあけて複数形成されている。そして、胴部１３において、周方向で隣り合うパネル部１７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１９を構成している。すなわち、胴部１３には、凹形状のパネル部１７と凸形状の柱部１９とが周方向に交互に配設されている。

パネル部１７は、径方向の外側から見てボトル軸Ｏ方向を長手方向とする矩形状に形成された底壁部２１と、底壁部２１を全周に亘って取り囲むように立設された側壁部２２と、を有している。
図１〜３に示すように、側壁部２２のうち、底壁部２１における周方向の両側に位置してボトル軸Ｏ方向に延びる一対の縦側壁部２２ａは、径方向の内側から外側に向かうにつれ周方向の外側（各縦側壁部２２ａが離間する方向）に向けて傾斜する傾斜面とされている。そして、周方向で隣り合うパネル部１７同士の間に位置する柱部１９は、ボトル軸Ｏに直交する横断面視形状が径方向の内側から外側に向けて周方向の大きさが小さくなる台形状に形成されている。
一方で、側壁部２２のうち、ボトル軸Ｏ方向の両側に位置して周方向に延びる一対の横側壁部２２ｂ（図１参照）は、径方向の内側から外側に向かうにつれボトル軸Ｏ方向の内側から外側（各横側壁部２２ｂが離間する方向）に向けて傾斜する傾斜面とされている。

底壁部２１は、パネル部１７における径方向の内側に位置しており、その外周縁から周方向の中央部に向かうに従い、漸次径方向の内側から外側に向けて延在する山状に形成されている。具体的に、底壁部２１は、ボトル軸Ｏに直交する横断面視形状が周方向における外側から内側に向かうに従い、漸次径方向の内側から外側に向けて延びる一対の第１傾斜面２１ａを有している。これら第１傾斜面２１ａを径方向の外側から見た平面視形状は、周方向の外側から内側に向かうにつれボトル軸Ｏ方向の大きさが小さくなる台形状に形成されている（図１参照）。
そして、各第１傾斜面２１ａにおける周方向の内側端部には、各第１傾斜面２１ａ同士を接続する稜線部２１ｂが形成されている。この稜線部２１ｂは、底壁部２１における周方向の中央部に位置し、ボトル軸Ｏ方向に沿って延びる平坦面とされ、底壁部２１のうち径方向の最も外側に位置する頂面を構成している。

また、底壁部２１は、ボトル軸Ｏに沿う縦断面視形状がボトル軸Ｏ方向における外側から内側に向かうに従い、漸次径方向の内側から外側に向けて延びる一対の第２傾斜面２１ｃ（図１参照）を有している。これら第２傾斜面２１ｃを径方向の外側から見た平面形状は、少なくともボトル軸Ｏ方向の内側が、ボトル軸Ｏ方向の外側から内側に向かうにつれ周方向の大きさが小さくなる五角形状に形成されている。そして、第２傾斜面２１ｃにおけるボトル軸Ｏ方向の内側端部は、上述した第１傾斜面２１ａにおけるボトル軸Ｏ方向の外側端部、及び稜線部２１ｂのボトル軸Ｏ方向の外側端部に接続されている。

そして、本実施形態では、底壁部２１と縦側壁部２２ａとの接続部分、具体的には底壁部２１の第１傾斜面２１ａ及び第２傾斜面２１ｃにおける周方向の外側端部と、縦側壁部２２ａにおける径方向の内側端部との接続部分には、ボトル軸Ｏ方向に沿って延在する一対の凹溝３１が形成されている。これら凹溝３１は、径方向の内側に向けて凹み、ボトル軸Ｏ方向に直交する横断面形状が半円状に形成されている。凹溝３１は、底壁部２１を径方向の内側に向けて移動させるように、この凹溝３１を中心に回動自在とされている。なお、本実施形態において、底壁部２１と縦側壁部２２ａとの接続部分とは、底壁部２１と縦側壁部２２ａとの稜線部分及びその近傍も含む。
また、凹溝３１の前記横断面形状は、台形状やＵ字状なども採用することができ、その形状は限定されない。

この場合、図３に示すように、凹溝３１は、底壁部２１（第１傾斜面２１ａ）の表面形状に倣って周方向の外側に延長させた仮想線Ｌよりも径方向の内側に位置し、その位置でボトル軸Ｏ方向の全域に亘って連続的に形成されている。なお、第１傾斜面２１ａが複数の曲線や直線、またはそれらの組合せで構成されている場合には、凹溝３１に隣接する部分の表面形状に倣って延長された線を仮想線Ｌとする。

なお、柱部１９における径方向外側に位置する面は、ボトル軸Ｏ方向における外側から内側にかけて径方向の内側に向けて漸次縮径する湾曲形状をなしている。このように、胴部１３（柱部１９）をボトル軸Ｏ方向の外側から内側に向けて縮径するくびれ形状とすることで、ボトル１を把持する際のハンドリング性を向上させることができる。

そして、図３，図４に示すように、上述したボトル１内が減圧すると、パネル部１７における底壁部２１と側壁部２２との接続部分を中心にして、底壁部２１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１７の底壁部２１を優先的に変形させることで、他の部位（例えば、柱部１９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、底壁部２１と縦側壁部２２ａとの接続部分に凹溝３１を形成することで、減圧時において、底壁部２１は凹溝３１を中心に径方向の内側に向けて回動するように変位することになる。そのため、底壁部２１の周方向の外側に柔軟性を具備させて高いヒンジ効果を発揮でき、底壁部２１をボトル１内の内圧変化に感度良く追従させながら柔軟に変形させることができる。その結果、減圧吸収時における底壁部２１の径方向への変形量を確保できる。

以上、本実施形態によれば、底壁部２１と側壁部２２との接続部分に、凹溝３１を形成することで、減圧吸収時において、凹溝３１を中心にして底壁部２１を径方向の内側に変位させ易くすることができる。また、凹溝３１を形成することで、底壁部２１の周方向における長さが長くなるため、径方向の内側への底壁部２１の変形量を増加させることもできる。これにより、減圧吸収時における底壁部２１の径方向の内側への変形量を確保して、減圧吸収性能を向上させることができる。
また、底壁部２１を径方向の内側から外側に向けて延在するする山状に形成することで、減圧吸収時における底壁部２１の径方向の内側への変形量を確保できる。そのため、減圧吸収性能の更なる向上を図ることができる。

しかも、減圧時に底壁部２１が径方向の内側に向けて変位すると、この変位に伴って縦側壁部２２ａが径方向の外側端部を中心にして柱部１９の内側に向けて変位する（図４中実線参照）。すなわち、柱部１９における周方向の両側に位置する縦側壁部２２ａ同士が接近するように変位することとなる。これにより、縦側壁部２２ａの底壁部２１からの立ち上がり角度が急峻となり、柱部１９の径方向に対する剛性を向上させることができる。その結果、ボトル１の減圧時や外力が作用した場合ときに、柱部１９の径方向の内側へ向けた折れや座屈等の発生を抑制できる。

ここで、本願発明者は、上述した本実施形態のボトル（以下、試験ボトルという）、及び比較ボトルのそれぞれについて減圧強度（ｋＰａ）と吸収容量（ｍｌ）との関係を解析した。なお、比較ボトルとしては、底壁部２１と縦側壁部２２ａとの接続部分に凹溝３１を形成していないものを用いた。また、本解析に用いた試験ボトル及び比較ボトルとして、５００ｍｌ用のものを採用した。

まず、両ボトルの何れについても、ボトル内を減圧していくと、減圧強度の増加に伴って減圧吸収容量が除々に増加することが確認できた。これは、上述したようにボトル内の減圧によって、パネル部１７の底壁部２１が径方向の内側に向けて変位したためと考えられる。

その後、さらに減圧強度を増加させると、比較ボトルにおいては、減圧強度の増加に追従できず、減圧途中でパネル部１７以外の箇所に局部変形が生じる場合があった。比較ボトルに局部変形が生じた時点での吸収容量、すなわち比較ボトルのパネル部１７による最大吸収容量は３４．３（ｍｌ）であった。
一方、試験ボトルにおいては、減圧強度の増加に対して最大吸収容量が３７．１（ｍｌ）まで耐えることができた。これは、上述したように試験ボトルは、底壁部２１と縦側壁部２２ａとの接続部分に凹溝３１が形成されているため、凹溝３１を中心にして底壁部２１を径方向の内側に変位させ易くなったためだと考えられる。また、凹溝３１を形成することで、比較ボトルに比べて底壁部２１の周方向における長さが長くなるため、径方向への底壁部２１の変形量が増加したことも要因として考えられる。

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、胴部１３の曲率半径等は適宜設計変更が可能である。
また、パネル部１７及び柱部１９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および底部１４のそれぞれのボトル軸Ｏに直交する横断面視形状を円形状としたが、これに限らず例えば、多角形状にする等適宜変更してもよい。

また、上述した実施形態では、底壁部２１におけるボトル軸Ｏ方向全域に亘って連続的に凹溝３１を形成した場合について説明したが、凹溝３１がボトル軸Ｏ方向に沿って間欠的に配設されたミシン目状の加工であってもよく、この場合には凹溝３１間の距離を短くして実質的な連続する直線状に形成すればよい。
さらに、上述した実施形態では、底壁部２１と縦側壁部２２ａとの接続部分に凹溝３１を一本ずつ設けた場合について説明したが、これに限らず、複数本ずつ設けても構わない。

また、底壁部２１と横側壁部２２ｂとの接続部分にも凹溝を設けても構わない。
さらに、上述した実施形態では、底壁部２１を、稜線部２１ｂを有する山状に形成したが、これに限らず、平坦面や、周方向の外側から内側に向かうにつれ径方向に向けて湾曲する湾曲面等に形成しても構わない。

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、前記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る。

１…ボトル
１３…胴部
１７…パネル部
２１…底壁部
２２…側壁部
２２ａ…縦側壁部
３１…凹溝
Ｌ…仮想線

Claims

筒状の胴部に、その径方向の内側に向けて凹むパネル部が周方向に間隔をあけて複数形成されてなるボトルであって、
前記パネル部は、径方向の内側に位置する底壁部と、
前記底壁部の外周縁から径方向の外側に向けて延びる側壁部と、を有し、
前記底壁部と、前記側壁部のうち、前記底壁部における周方向の両側に位置する縦側壁部と、の接続部分には、径方向の内側に向けて凹み、かつ軸方向に沿って延びる凹溝が形成されていることを特徴とするボトル。
前記底壁部は、周方向の外側から内側に向かうに従い、漸次径方向の内側から外側に向けて延在していることを特徴とする請求項１記載のボトル。