JP2014105026A - ボトル - Google Patents

Abstract

【課題】減圧吸収容量の低下を防ぎつつ、柱部の下端部が屈曲変形するのを抑制する。
【解決手段】胴部１３に、径方向の内側に向けて窪むパネル部２４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３１とされ、パネル部、及び柱部は、胴部を径方向の外側から見た側面視で、ボトル軸Ｏ方向、及び周方向の双方向に対して傾斜する方向に延びる矩形状を呈し、パネル部は、該パネル部における周方向の両端に各別に位置する一対の柱部と、該パネル部におけるボトル軸方向の両端に各別に位置して周方向に延びる一対の梁部３２ａ、３２ｂと、により区画され、該一対の梁部のうち、ボトル軸方向に沿う底部１４側に位置する下梁部３２ａに、ボトル軸方向に貫く貫通溝３３が形成され、該貫通溝は、下梁部における周方向の両端部のうち、前記側面視でパネル部が呈する矩形状の鋭角部分２４ａ側の一端部に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボトルに関するものである。

従来から、例えば下記特許文献１に示されるように、胴部に、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、周方向で互いに隣り合うパネル部同士の間が柱部とされ、パネル部、及び柱部が、胴部を径方向の外側から見た側面視で、ボトル軸方向、及び周方向の双方向に対して傾斜する方向に延びる矩形状を呈するボトルが知られている。
この種のボトルでは、内部の減圧時に、パネル部が径方向の内側に向けて変形するだけでなく、胴部の全体が周方向に捩じれ変形するので、高い減圧吸収容量を具備させることができる。
ところが、胴部のこのような変形に際し、胴部において、前記側面視でパネル部が呈する矩形状の鋭角部分が位置する部分、及びその周辺部分（以下、周辺部分等という）に応力が集中することで、この部分に位置する柱部のボトル軸方向の端部が屈曲変形するおそれがあった。
そこで、パネル部の外周縁部のうち、前記鋭角部分が位置する部分に、該パネル部の外周縁に沿って凹溝を形成することで、胴部の前記周辺部分等を補強した構成が知られている。

特許第４９７８９０７号公報

しかしながら、前記従来のボトルでは、胴部の前記周辺部分等を補強した分、減圧吸収容量が低下するおそれがあった。
また本願発明者等は、鋭意検討した結果、胴部において、前記側面視でパネル部が呈する矩形状の２つの鋭角部分のうち、特に、ボトル軸方向に沿う底部側の下鋭角部分が位置する部分、及びその周辺部分に応力が集中し、この部分に位置する柱部の下端部が屈曲変形しやすくなることを見出した。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、減圧吸収容量の低下を防ぎつつ、柱部の下端部が屈曲変形するのを抑制することができるボトルを提供することである。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のボトルは、合成樹脂材料で有底筒状に形成されたボトルであって、胴部に、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、周方向で隣り合う前記パネル部同士の間が柱部とされ、前記パネル部、及び前記柱部は、前記胴部を径方向の外側から見た側面視で、ボトル軸方向、及び周方向の双方向に対して傾斜する方向に延びる矩形状を呈し、前記パネル部は、該パネル部における周方向の両端に各別に位置する一対の前記柱部と、該パネル部におけるボトル軸方向の両端に各別に位置して周方向に延びる一対の梁部と、により区画され、該一対の梁部のうち、ボトル軸方向に沿う底部側に位置する下梁部に、ボトル軸方向に貫く貫通溝が形成され、該貫通溝は、前記下梁部における周方向の両端部のうち、前記側面視で前記パネル部が呈する矩形状の鋭角部分側の一端部に形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、下梁部の前記一端部に、ボトル軸方向に貫く貫通溝が形成されているので、胴部において、前記側面視でパネル部が呈する矩形状の２つの鋭角部分のうち、ボトル軸方向に沿う底部側の下鋭角部分が位置する部分、及びその周辺部分に柔軟性を具備させることができる。
これにより、ボトル内の減圧時に、胴部の変形を阻害することなく、胴部において、前記下鋭角部分が位置する部分、及びその周辺部分に生ずる応力を低減することができる。
したがって、減圧吸収容量の低下を防ぎつつ、柱部のうち、胴部の前記周辺部分に位置するボトル軸方向に沿う底部側の下端部が屈曲変形するのを抑制することができる。

ここで、前記胴部において、前記下梁部に対してボトル軸方向に沿う底部側に連なる部分には、前記貫通溝が開口する第１補強凹溝と、これらの第１補強凹溝及び貫通溝からボトル軸方向に沿う底部側に離れた第２補強凹溝と、がそれぞれ全周にわたって形成されてもよい。

この場合、胴部において、下梁部に対してボトル軸方向に沿う底部側に連なる部分に、第１補強凹溝のみならず第２補強凹溝も形成されているので、下梁部に貫通溝を形成したことで、胴部において下梁部が位置する部分のなかで、径方向の剛性が局所的に低くなる部分が生じてしまうのを抑制することが可能になり、胴部において下梁部が位置する部分の径方向の剛性を全周にわたって同等にすることができる。

また、前記パネル部を画成する一対の柱部及び一対の梁部それぞれの外周面は、段差なく連なってもよい。

この場合、パネル部を画成する一対の柱部及び一対の梁部それぞれの外周面が段差なく連なっているので、ボトル内の減圧時に、一対の柱部及び一対の梁部それぞれの外周面のなかで、応力が集中する箇所が生ずるのを抑制することが可能になり、ボトル内の減圧時に、胴部が例えば屈曲等の不正変形をする起点となる部分が生ずるのを確実に抑えることができる。

さらに、前記パネル部には、前記側面視で該パネル部が呈する矩形状の２つの鋭角部分同士を連結する対角溝が形成されてもよい。

この場合、パネル部に前記対角溝が形成されているので、パネル部の柔軟性を向上させることが可能になり、減圧吸収容量を確実に確保することができる。

本発明に係るボトルによれば、減圧吸収容量の低下を防ぎつつ、柱部の下端部が屈曲変形するのを抑制することができる。

本発明に係る第１実施形態として示したボトルの側面図である。 本発明に係る第２実施形態として示したボトルの側面図である。 本発明に係る第３実施形態として示したボトルの側面図である。

以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。本実施形態に係るボトル１は、図１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、この共通軸方向の一方側から他方側に向けてこの順に連設されている。なお、ボトル１は、例えばブロー成形等によりポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂材料で一体に形成されている。

ここで本実施形態では、ボトル１の全ての部位１１〜１４の横断面の基本形状が円形状となっており、前記共通軸はこの横断面がなす円形の中央部を通る直線となっている。
以下、この共通軸をボトル軸Ｏといい、また、ボトル軸Ｏ方向に沿って口部１１側を上側といい、底部１４側を下側という。さらに、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。

図示の例では、口部１１の外周面に雄ねじ部１１ａが形成されており、この雄ねじ部１１ａに図示されないキャップが着脱可能に螺着される。
口部１１と肩部１２との接続部分に、全周にわたって延びるネックリング１５が径方向の外側に向けて突設されている。
肩部１２は、下方から上方に向かうに従い漸次縮径している。

胴部１３には、該胴部１３を、上側の上側胴部１７と下側の下側胴部２３とに区画し、かつボトル軸Ｏ方向に収縮変形可能にする周溝１６が全周にわたって延設されている。
本実施形態では、周溝１６は、胴部１３におけるボトル軸Ｏ方向のほぼ中央部に形成されている。また、胴部１３は、例えば内圧が低下したとき、あるいはボトル軸Ｏ方向に圧縮荷重が加えられたときに、周溝１６の溝幅が狭まることでボトル軸Ｏ方向に収縮変形する。

周溝１６を画成する両側面２５、２６のうち、上側に位置して下側を向く上側面２５は、下側に位置して上側を向く下側面２６より、ボトル軸Ｏに直交する水平面に対する傾斜角度が小さくなっている。図示の例では、上側面２５は、径方向に沿って延在し、下側面２６は、径方向の内側から外側に向かうに従い漸次下方に向けて延在している。上側胴部１７のうち、上側面２５に連なる下端部１７ｂは、上方から下方に向かうに従い漸次縮径している。上側胴部１７の下端部１７ｂは多段状に形成されている。上側胴部１７の下端部１７ｂは、下側胴部２３のうち、下側面２６に連なる上端部より外径が小さくなっている。なお、上側胴部１７の下端部１７ｂ、及び下側胴部２３の上端部それぞれの外径の大小関係は、この実施形態に限らず適宜変更してもよい。

上側胴部１７には、周溝１６より深さが浅い環状溝１７ａが、ボトル軸Ｏ方向に間隔をあけて複数全周にわたって延設されている。なお、ボトル軸Ｏ方向で隣り合う環状溝１７ａ同士の間の間隔は、互いに同等となっている。また、複数の環状溝１７ａは互いに同形同大となっている。
ここで、周溝１６及び環状溝１７ａそれぞれの、径方向の内端に位置する内端面は、凹曲面状に形成されており、周溝１６の内端面における曲率半径は、環状溝１７ａの内端面の曲率半径より小さくなっている。

下側胴部２３には、径方向の内側に向けて窪むパネル部２４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２４同士の間が柱部３１とされ、パネル部２４、及び柱部３１は、胴部１３を径方向の外側から見た側面視で、ボトル軸Ｏ方向、及び周方向の双方向に対して傾斜する方向に延びる矩形状を呈している。図示の例では、パネル部２４の前記側面視形状は、平行四辺形状となっている。なお、柱部３１は、パネル部２４より周方向に沿う大きさが小さくなっている。

パネル部２４は、該パネル部２４における周方向の両端に各別に位置する一対の柱部３１と、パネル部２４におけるボトル軸Ｏ方向の両端に各別に位置して周方向に延びる一対の梁部３２ａ、３２ｂと、により区画されている。パネル部２４を画成する一対の柱部３１及び一対の梁部３２ａ、３２ｂそれぞれの外周面は、段差なく連なっている。梁部３２ａ、３２ｂは、全周にわたって延在している。前記側面視でパネル部２４が呈する矩形状の４つの角部２４ａ、２４ｂは、パネル部２４の外側に向けて突の曲線をなすように湾曲している。

そして本実施形態では、一対の梁部３２ａ、３２ｂのうち、下側に位置する下梁部３２ａに、ボトル軸Ｏ方向に貫く第１貫通溝（貫通溝）３３が形成されている。第１貫通溝３３は、下梁部３２ａにおける周方向の両端部のうち、前記側面視でパネル部２４が呈する矩形状の鋭角部分２４ａ側の一端部に形成されている。これにより、下梁部３２ａの一端部と、柱部３１と、の間には周方向の隙間が設けられている。また下梁部３２ａは第１貫通溝３３により周方向に分断されている。

図示の例では、第１貫通溝３３の溝深さは、下梁部３２ａ及び柱部３１の、パネル部２４からの径方向の外側に向けた突出高さと同等になっている。また、第１貫通溝３３及び柱部３１それぞれの周方向に沿う大きさは互いに同等になっている。第１貫通溝３３の下端開口部の周方向の大きさは、上方から下方に向かうに従い漸次広くなっている。第１貫通溝３３は、前記側面視で、パネル部２４及び柱部３１が傾斜する方向に沿って延在している。
なお、第１貫通溝３３は、ボトル軸Ｏ方向に沿って延在してもよいし、溝幅が全長にわたって同等になってもよいし、溝幅が上方から下方に向かって狭くなっていてもよい。

また、下側胴部２３において、下梁部３２ａに対して下側から連なる部分には、第１貫通溝３３が開口する第１補強凹溝３４と、これらの第１補強凹溝３４及び第１貫通溝３３から下側に離れた第２補強凹溝３５と、がそれぞれ全周にわたって形成されている。パネル部２４の内側は、第１貫通溝３３を通して第１補強凹溝３４と連通している。

以上説明したように、本実施形態によるボトル１によれば、下梁部３２ａの前記一端部に、ボトル軸Ｏ方向に貫く第１貫通溝３３が形成されているので、胴部１３において、前記側面視でパネル部２４が呈する矩形状の２つの鋭角部分２４ａのうち、下側の下鋭角部分２４ａが位置する部分、及びその周辺部分に柔軟性を具備させることができる。
これにより、ボトル１内の減圧時に、胴部１３の変形を阻害することなく、胴部１３において、下鋭角部分２４ａが位置する部分、及びその周辺部分に生ずる応力を低減することができる。
したがって、減圧吸収容量の低下を防ぎつつ、柱部３１のうち、胴部１３の前記周辺部分に位置する下端部が屈曲変形するのを抑制することができる。

また、胴部１３において、下梁部３２ａに対して下側から連なる部分に、第１補強凹溝３４のみならず第２補強凹溝３５も形成されているので、下梁部３２ａに第１貫通溝３３を形成したことで、胴部１３において下梁部３２ａが位置する部分のなかで、径方向の剛性が局所的に低くなる部分が生じてしまうのを抑制することが可能になり、胴部１３において下梁部３２ａが位置する部分の径方向の剛性を全周にわたって同等にすることができる。

さらに、パネル部２４を画成する一対の柱部３１及び一対の梁部３２ａ、３２ｂそれぞれの外周面が段差なく連なっているので、ボトル１内の減圧時に、一対の柱部３１及び一対の梁部３２ａ、３２ｂそれぞれの外周面のなかで、応力が集中する箇所が生ずるのを抑制することが可能になり、ボトル１内の減圧時に、胴部１３が例えば屈曲等の不正変形をする起点となる部分が生ずるのを確実に抑えることができる。

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変更等も含まれる。

例えば、前述した実施形態では、胴部１３に周溝１６及び環状溝１７ａを形成したが、これらの周溝１６及び環状溝１７ａに代えて、胴部１３における全域にわたって、パネル部２４及び柱部３１を形成してもよい。
また、上側胴部１７の下端部１７ｂの形態、及び第１貫通溝３３の形態は、前記実施形態に限らず適宜変更してもよい。
例えば、第１貫通溝３３の溝深さを、下梁部３２ａ及び柱部３１の、パネル部２４からの径方向の外側に向けた突出高さより大きくし、第１貫通溝３３の溝底を、パネル部２４より径方向の内側に位置させてもよい。また、第１貫通溝３３の溝深さを、下梁部３２ａ及び柱部３１の、パネル部２４からの径方向の外側に向けた突出高さより小さくし、第１貫通溝３３の溝底を、パネル部２４より径方向の外側に位置させてもよい。
また、一対の梁部３２ａ、３２ｂのうち、上側に位置する上梁部３２ｂの外周面を、柱部３１の外周面より径方向の内側に位置させてもよい。例えば、上梁部３２ｂの外周面を全周にわたって柱部３１の外周面より径方向の内側に位置させてもよいし、上梁部３２ｂのうち、パネル部２４を画成する部分のみの外周面を柱部３１の外周面より径方向の内側に位置させてもよい。また、上梁部３２ｂの外周面と、パネル部２４の外周面と、を面一に連ならせてもよい。

また、上側面２５及び下側面２６それぞれのボトル軸Ｏに直交する水平面に対する傾斜角度の大小関係は、前記実施形態に限らず適宜変更してもよい。
前記実施形態では、周溝１６として、その溝幅が狭められることにより胴部１３をボトル軸Ｏ方向に収縮変形させる構成を示したが、これに代えて、胴部１３をこのように変形させないような溝としてもよい。また、周溝１６は形成しなくてもよい。
ボトル１を形成する合成樹脂材料は、ポリエチレンテレフタレートに限らず、例えば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。
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。
前述した実施形態では、肩部１２、胴部１３及び底部１４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。

さらに図２に示されるように、図１に示したボトル１において、パネル部２４に、前述の４つの角部２４ａ、２４ｂのうち、２つの鋭角部分２４ａ同士を連結する対角溝３７を形成してもよい。
対角溝３７は、前記側面視で直線状に延在している。対角溝３７の溝幅は、第１貫通溝３３の溝幅より狭くなっている。対角溝３７は、第１貫通溝３３より溝深さが浅くなっている。対角溝３７は第１貫通溝３３に連通している。
このボトル２では、パネル部２４に対角溝３７が形成されているので、パネル部２４の柔軟性を向上させることが可能になり、減圧吸収容量を確実に確保することができる。

また図３に示されるように、図２に示したボトル２において、上梁部３２ｂに、ボトル軸Ｏ方向に貫く第２貫通溝３９を形成してもよい。
第２貫通溝３９は、上梁部３２ｂにおける周方向の両端部のうち、前記側面視でパネル部２４が呈する矩形状の鋭角部分２４ａ側の一端部に形成されている。これにより、上梁部３２ｂの一端部と、柱部３１と、の間には周方向の隙間が設けられている。図示の例では、第２貫通溝３９の溝深さは、上梁部３２ｂ及び柱部３１の、パネル部２４からの径方向の外側に向けた突出高さと同等になっている。第２貫通溝３９及び柱部３１それぞれの周方向に沿う大きさは互いに同等になっている。第２貫通溝３９は、周溝１６に開口している。第２貫通溝３９は周溝１６より溝深さが浅くなっている。第２貫通溝３９は、前記側面視で、パネル部２４及び柱部３１が傾斜する方向に沿って延在している。
なお、例えば、第２貫通溝３９の溝深さを、上梁部３２ｂ及び柱部３１の、パネル部２４からの径方向の外側に向けた突出高さより大きくし、第２貫通溝３９の溝底を、パネル部２４より径方向の内側に位置させてもよい。また、第２貫通溝３９の溝深さを、上梁部３２ｂ及び柱部３１の、パネル部２４からの径方向の外側に向けた突出高さより小さくし、第２貫通溝３９の溝底を、パネル部２４より径方向の外側に位置させてもよい。

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

次に、以上説明した作用効果についての検証試験について説明する。

実施例として、図１、図２及び図３に示すボトル１、２、３を採用し、比較例として、図１に示すボトル１において第１貫通溝３３を有しないボトルを採用した。なお、それぞれのボトルは、内容量が５００ｍｌ用のものを採用した。
そして、それぞれのボトル内を徐々に減圧していき、例えば屈曲等の不正変形が生ずるまでの内容積の減少量（減圧吸収容量）を測定した。
その結果、比較例のボトルでは２８．７ｍｌである一方、図１で示したボトル１では３１．２ｍｌであり、図２で示したボトル２では３８．７ｍｌであり、図３で示したボトル３では３７．２ｍｌであることが確認され、実施例のボトル１、２、３では、比較例のボトルより減圧吸収容量が向上できたことが確認された。

１〜３ ボトル
１３ 胴部
１４ 底部
２４ パネル部
２４ａ 鋭角部分
３１ 柱部
３２ａ 下梁部
３２ｂ 上梁部
３３ 第１貫通溝（貫通溝）
３４ 第１補強凹溝
３５ 第２補強凹溝
３７ 対角溝
Ｏ ボトル軸

Claims (4)

1. 合成樹脂材料で有底筒状に形成されたボトルであって、
   胴部に、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、周方向で隣り合う前記パネル部同士の間が柱部とされ、
   前記パネル部、及び前記柱部は、前記胴部を径方向の外側から見た側面視で、ボトル軸方向、及び周方向の双方向に対して傾斜する方向に延びる矩形状を呈し、
   前記パネル部は、該パネル部における周方向の両端に各別に位置する一対の前記柱部と、該パネル部におけるボトル軸方向の両端に各別に位置して周方向に延びる一対の梁部と、により区画され、
   該一対の梁部のうち、ボトル軸方向に沿う底部側に位置する下梁部に、ボトル軸方向に貫く貫通溝が形成され、
   該貫通溝は、前記下梁部における周方向の両端部のうち、前記側面視で前記パネル部が呈する矩形状の鋭角部分側の一端部に形成されていることを特徴とするボトル。
2. 請求項１に記載のボトルであって、
   前記胴部において、前記下梁部に対してボトル軸方向に沿う底部側に連なる部分には、前記貫通溝が開口する第１補強凹溝と、これらの第１補強凹溝及び貫通溝からボトル軸方向に沿う底部側に離れた第２補強凹溝と、がそれぞれ全周にわたって形成されていることを特徴とするボトル。
3. 請求項１または２に記載のボトルであって、
   前記パネル部を画成する一対の柱部及び一対の梁部それぞれの外周面は、段差なく連なっていることを特徴とするボトル。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のボトルであって、
   前記パネル部には、前記側面視で該パネル部が呈する矩形状の２つの鋭角部分同士を連結する対角溝が形成されていることを特徴とするボトル。

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