JP2016068997A - ボトル - Google Patents

Abstract

【課題】陥没部のボトル軸方向の外側に向けた変形を抑制して、底落ちの発生を抑制できるボトルを提供する。
【解決手段】口部、肩部、胴部、及び底部がこの順に連設された合成樹脂材料からなるボトル１であって、底部１４の底壁部１９は、外周縁部に位置する接地部１８と、接地部１８に径方向の内側から連なり、ボトル軸Ｏ方向の内側に向けて窪む陥没部４１と、を備え、陥没部４１には、周方向に間隔をあけて配設された複数の外側リブ５１と、外側リブ５１よりも径方向の内側において、周方向に間隔をあけて配設された内側リブ５２と、が形成され、複数の外側リブ５１、及び複数の内側リブ５２それぞれの周方向の位置が互いに異なっ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、底部の底壁部が、外周縁部に位置する接地部と、接地部に径方向の内側から連なり、ボトル軸方向の内側に向けて窪む陥没部と、を備えた構成が知られている。また、例えば特許文献１には、陥没部の剛性を向上させるために、ボトル軸方向の外側に向けて突出するリブが周方向に間隔をあけて配設された構成が開示されている。このようなボトルは、有底筒状のプリフォームを２軸延伸ブロー成形することにより形成される。

米国特許第４１０８３２４号明細書

しかしながら、上述した従来のボトルでは、陥没部の剛性を向上させる点で未だ改善の余地があった。具体的に、従来のボトルでは、軽量化に伴い、陥没部の肉厚が薄くなると、内容物の充填時やボトルの内圧上昇時に、陥没部の一部がボトル軸方向の外側に向けて変形するおそれがあった。この場合には、陥没部が接地部の配設位置に到達したり、接地部よりもボトル軸方向の外側に向けて突出したりする、いわゆる底落ちが生じ易くなる。

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、陥没部のボトル軸方向の外側に向けた変形を抑制して、底落ちの発生を抑制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、口部、肩部、胴部、及び底部がこの順に連設された合成樹脂材料からなるボトルであって、前記底部の底壁部は、外周縁部に位置する接地部と、前記接地部に径方向の内側から連なり、ボトル軸方向の内側に向けて窪む陥没部と、を備え、前記陥没部には、ボトル軸周りに沿う周方向に間隔をあけて配設された複数の外側リブと、前記外側リブよりも径方向の内側において、周方向に間隔をあけて配設された内側リブと、が形成され、前記複数の外側リブ、及び前記複数の内側リブそれぞれの周方向の位置が互いに異なっていることを特徴としている。

このような特徴により、内側リブが外側リブに対して径方向の内側に配設されるとともに、内側リブ及び外側リブそれぞれの周方向の位置が互いに異なっているため、底壁部の剛性を周方向及び径方向の全域に亘って均等に向上させることができる。これにより、陥没部のボトル軸方向の外側に向けた変形を抑制し、底落ちの発生を抑制できる。
しかも、外側リブ及び内側リブがそれぞれ周方向に間隔をあけて配設されているため、陥没部が外側リブ及び内側リブを起点してボトル軸方向の外側に向けて変形するのを抑制できる。

また、前記外側リブは、前記陥没部に対してボトル軸方向の内側に向けて窪み、前記内側リブは、前記陥没部に対してボトル軸方向の外側に向けて突出していてもよい。
この構成によれば、外側リブが陥没部に対してボトル軸方向の内側に向けて窪んでいるため、陥没部の外周部分の剛性を効果的に高めることができる。すなわち、陥没部がボトル軸方向の外側に向けて変形しようとしたとき、外側リブが反転変形する方向に変形しようとすることで、外側リブに圧縮力が加えられる。これにより、外側リブにおいて、ボトル軸方向の内側に向けた反力（復元力）が増加し、陥没部のボトル軸方向の外側に向けた変形を抑制できる。
また、内側リブが陥没部に対してボトル軸方向の外側に向けて突出しているため、例えば二軸延伸ブロー成形によりボトルを形成したときに、陥没部の内周部分の延伸量が高められ、内周部分の耐熱性を向上させることができる。
これにより、陥没部全体の剛性を向上させ、陥没部全体のボトル軸方向の外側に向けた変形を効果的に抑制できる。

なお、前記陥没部は、前記接地部から径方向の内側に向けて設けられた下段壁部と、該下段壁部の内周縁からボトル軸方向の内側に向けて延びる筒状の上段壁部と、を有し、前記内側リブは前記上段壁部側に配設され、前記外側リブは前記下段壁部側に配設されていてもよい。
この場合、外側リブ及び内側リブが径方向で互いに異なる位置に確実に配設されることになるので、陥没部に作用した応力が外側リブ及び内側リブ間で伝播するのを抑制し、陥没部がボトル軸方向の外側に向けて変形するのを確実に抑制できる。

本発明に係るボトルによれば、陥没部のボトル軸方向の外側に向けた変形を抑制して、底落ちの発生を抑制できる。

本発明の実施形態におけるボトルの側面図である。 本発明の実施形態におけるボトルの底部の平面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

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。
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を、２軸延伸ブロー成形することにより形成される。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。
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の側壁部３４の外周縁同士を接続している。

ここで、図２、図３に示すように、上述した底部１４の底壁部１９は、上述した接地部１８と、接地部１８に径方向の内側から連なり、ボトル軸Ｏ方向の内側に向けて窪む陥没部４１と、を備えている。

陥没部４１は、有頂筒状とされ、ボトル軸Ｏと同軸状に配置されている。具体的に、陥没部４１は、接地部１８から径方向の内側に向けて突設された環状の下段壁部４２と、下段壁部４２の内周縁から上方に向けて延びる筒状の上段壁部４３と、上段壁部４３の上端開口部を閉塞する天壁部４４と、を有している。

下段壁部４２は、径方向の内側に向かうに従い漸次上方に向けて傾斜している。
上段壁部４３は、ボトル軸Ｏに直交する横断面視形状が円形とされ、上方に向かうに従い漸次縮径している。なお、下段壁部４２と上段壁部４３との接続部分４７は、下方に向けて突の曲面になっている。
天壁部４４は、ボトル軸Ｏと同軸状に配置された円板状とされ、その外周縁が上段壁部４３の上端開口縁に連設されている。なお、上段壁部４３と天壁部４４との接続部分４８は、上方に向けて突の曲面になっている。

陥没部４１には、外周部分において周方向に間隔をあけて配設された複数の外側リブ５１と、外側リブ５１よりも径方向の内側において、周方向に間隔をあけて配設された内側リブ５２と、が形成されている。これら外側リブ５１及び内側リブ５２それぞれは、周方向の位置が互いに異なるように配設されている。すなわち、外側リブ５１及び内側リブ５２は、周方向で交互に配設されている。本実施形態において、隣り合う外側リブ５１間及び内側リブ５２間の周方向の距離（配列ピッチ）は、互いに同等とされている。そして、各リブ５１，５２のうち、一方のリブの配列ピッチの中心に他方のリブが配設されている。

外側リブ５１は、陥没部４１に対して上方に向けて窪むとともに、径方向に沿って延びる溝状とされ、陥没部４１のうち、下段壁部４２と上段壁部４３との接続部分４７を跨るように形成されている。すなわち、外側リブ５１は、径方向の外側端部が下段壁部４２内で終端し、径方向の内側端部が上段壁部４３内で終端している。外側リブ５１は、径方向の両端部から中央部に向かうに従い陥没部４１の表面に対する深さが漸次深くなっている。この場合、外側リブ５１は、径方向の中央部（接続部分４７近傍に位置する部分）において、深さが最大となっている。本実施形態において、外側リブ５１の最大深さは、０．８ｍｍ以上４．０ｍｍ以下に設定されていることが好ましい。

また、外側リブ５１は、ボトル軸Ｏ方向から見た平面視で矩形状とされ、径方向の両端部から中央部に向かうに従い周方向の幅が漸次拡大している。なお、外側リブ５１の内面のうち、上方に位置する頂部５１ａは、周方向の幅が径方向の全体に亘って一様とされ、径方向の両端部が下段壁部４２及び上段壁部４３それぞれに滑らかに連なっている。また、外側リブ５１の内面のうち、頂部５１ａの周方向の両端縁と陥没部４１とを連結する一対の連結部５１ｂは、下方に向かうに従い漸次周方向の外側に向けて傾斜している。したがって、外側リブ５１におけるボトル軸Ｏ方向に沿う縦断面視形状は、上方に向かうに従い周方向の幅が漸次縮小する台形状とされている。

内側リブ５２は、陥没部４１の表面に対して下方に向けて膨出するドーム状とされ、陥没部４１のうち、上段壁部４３と天壁部４４との接続部分４８を跨るように形成されている。具体的に、内側リブ５２は、ボトル軸Ｏ方向から見た平面視で径方向を長軸方向とする楕円形状とされ、その中心に向かうに従い陥没部４１に対する膨出量が漸次高くなっている。なお、内側リブ５２は、上述した外側リブ５１に対してボトル軸Ｏ方向から見た平面視外形が小さくなっている。図示の例では、内側リブ５２の周方向における幅が、外側リブ５１よりも狭くなっている。

また、図示の例において、内側リブ５２における径方向の外側端部は、上述した外側リブ５１における径方向の内側端部に、径方向の位置がほぼ一致している。但し、内側リブ５２における径方向の外側端部は、外側リブ５１における径方向の内側端部に対して径方向の外側に位置してもよく、径方向の内側に位置してもよい。

このように構成されたボトル１によれば、内側リブ５２が外側リブ５１に対して径方向の内側に配設されるとともに、内側リブ５２及び外側リブ５１それぞれの周方向の位置が互いに異なっているため、底壁部１９の剛性を周方向及び径方向の全域に亘って均等に向上させることができる。これにより、陥没部４１の下方に向けた変形を抑制し、底落ちの発生を抑制できる。
しかも、外側リブ５１及び内側リブ５２がそれぞれ周方向に間隔をあけて配設されているため、陥没部４１が外側リブ５１及び内側リブ５２を起点して下方に向けて変形するのを抑制できる。

また、外側リブ５１が陥没部４１に対して上方に向けて窪んでいるため、陥没部４１の外周部分の剛性を効果的に高めることができる。すなわち、陥没部４１が下方に向けて変形しようとしたとき、外側リブ５１が反転変形する方向に変形しようとすることで、外側リブ５１に圧縮力が加えられる。これにより、外側リブ５１において、上方に向けた反力（復元力）が増加し、陥没部４１の下方に向けた変形を抑制できる。
さらに、内側リブ５２が陥没部４１に対して下方に向けて突出しているため、陥没部４１の内周部分の延伸量が高められ、内周部分の耐熱性を向上させることができる。
これにより、陥没部４１全体の剛性を向上させ、陥没部４１全体の下方に向けた変形を効果的に抑制できる。

また、本実施形態では、陥没部４１のうち、下段壁部４２側に外側リブ５１が配設され、上段壁部４３側に内側リブ５２が配設されているため、外側リブ５１及び内側リブ５２が径方向で互いに異なる位置に確実に配設されることになる。そのため、陥没部４１に作用した応力が外側リブ５１及び内側リブ５２間で伝播するのを抑制し、陥没部４１が下方に向けて変形するのを確実に抑制できる。

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設計変更等も含まれる。
例えば、上述した実施形態では、内側リブ５２が陥没部４１に対してボトル軸Ｏ方向の外側に向けて突出し、外側リブ５１が陥没部４１に対してボトル軸Ｏ方向の内側に向けて窪んでいる構成としたが、これに限られない。すなわち、内側リブ５２が陥没部４１に対して上方に向けて窪み、外側リブ５１が陥没部４１に対して下方に向けて突出する構成にしても構わない。また、外側リブ５１及び内側リブ５２の双方が上方に向けて窪んでもよく、下方に向けて突出しても構わない。

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、例えば楕円形状や多角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、外側リブ５１及び内側リブ５２が、陥没部４１のうち接続部分４７，４８をそれぞれ跨る位置に形成された構成について説明したが、これに限られない。すなわち、内側リブ５２が、外側リブ５１に対して径方向の内側に配設された構成であれば、外側リブ５１及び内側リブ５２の配設位置は適宜設計変更が可能である。

さらに、上述した実施形態では、一方のリブの配列ピッチの中心に他方のリブが配設された構成について説明したが、これに限られない。外側リブ５１及び内側リブ５２それぞれの周方向の位置が互いに異なっていれば構わない。
また、外側リブ５１及び内側リブ５２の形状や数等は、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
１１…口部
１２…肩部
１３…胴部
１４…底部
１９…底壁部
４１…陥没部
５１…外側リブ
５２…内側リブ

Claims (3)

1. 口部、肩部、胴部、及び底部がこの順に連設された合成樹脂材料からなるボトルであって、
   前記底部の底壁部は、
   外周縁部に位置する接地部と、
   前記接地部に径方向の内側から連なり、ボトル軸方向の内側に向けて窪む陥没部と、を備え、
   前記陥没部には、
   ボトル軸周りに沿う周方向に間隔をあけて配設された複数の外側リブと、
   前記外側リブよりも径方向の内側において、周方向に間隔をあけて配設された内側リブと、が形成され、
   前記複数の外側リブ、及び前記複数の内側リブそれぞれの周方向の位置が互いに異なっていることを特徴とするボトル。
2. 前記外側リブは、前記陥没部に対してボトル軸方向の内側に向けて窪み、
   前記内側リブは、前記陥没部に対してボトル軸方向の外側に向けて突出していることを特徴とする請求項１記載のボトル。
3. 前記陥没部は、
   前記接地部から径方向の内側に向けて設けられた下段壁部と、
   該下段壁部の内周縁からボトル軸方向の内側に向けて延びる筒状の上段壁部と、を有し、
   前記内側リブは前記上段壁部側に配設され、前記外側リブは前記下段壁部側に配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のボトル。
   

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