JP2019189267A

JP2019189267A - ボトル

Info

Publication number: JP2019189267A
Application number: JP2018082612A
Authority: JP
Inventors: 哲郎宇佐美; Tetsuro Usami; 鈴木　孝典; Takanori Suzuki; 孝典鈴木
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2018-04-23
Filing date: 2018-04-23
Publication date: 2019-10-31
Anticipated expiration: 2038-04-23
Also published as: JP7122855B2

Abstract

【課題】接地部の座屈強度を向上させる。【解決手段】合成樹脂材料で形成された有底筒状のボトル１であって、底部１４が、外周縁部に接地部１８が位置する底壁部１９と、接地部の外周縁から上方に向けて延びる筒状のヒール部１７と、を備え、ヒール部は、径方向の外側に向けて突の曲面状に形成されるとともに、第１部分２１と、上下方向に沿う縦断面視における曲率半径が第１部分より小さい第２部分２２と、が周方向に交互に配設されて構成され、第１部分における周方向の幅が、第２部分における周方向の幅より広い。【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、底部が、外周縁部に接地部が位置する底壁部と、接地部の外周縁から上方に向けて延びる筒状のヒール部と、を備え、ヒール部が、径方向の外側に向けて突の曲面状に形成された構成が知られている。

特許第５３４９７８０号公報

しかしながら、前記従来のボトルでは、上下方向に大きな圧縮荷重が加えられると、接地部が縮径変形することにより、接地部が径方向若しくは軸方向に屈曲する、つまり座屈変形するおそれがある。この問題は軽量化すると顕在化する。

そこで、本発明は、接地部の座屈強度を向上させることができるボトルを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために以下のような手段を採用した。すなわち、本発明のボトルは、合成樹脂材料で形成された有底筒状のボトルであって、底部が、外周縁部に接地部が位置する底壁部と、前記接地部の外周縁から上方に向けて延びる筒状のヒール部と、を備え、前記ヒール部は、径方向の外側に向けて突の曲面状に形成されるとともに、第１部分と、上下方向に沿う縦断面視における曲率半径が前記第１部分より小さい第２部分と、が周方向に交互に配設されて構成され、前記第１部分における周方向の幅が、前記第２部分における周方向の幅より広いことを特徴とする。

本発明では、底部のヒール部が、前記縦断面視における曲率半径が第１部分より小さい第２部分を備えるので、このボトルに上下方向に大きな圧縮荷重が加えられたときに、接地部が縮径変形しても、第２部分の変形が抑えられ、複数の第１部分を均等に変形させやすくすることが可能になり、接地部に局所的に大きく変形する部分が生ずるのを抑制することができる。
また、第１部分における周方向の幅が、第２部分における周方向の幅より広いので、第２部分の剛性が確実に確保され、このボトルに上下方向に大きな圧縮荷重が加えられたときに、第２部分が変形するのを確実に抑えることができる。

ここで、前記第２部分は、前記第１部分より径方向の外側に位置してもよい。

この場合、前記縦断面視における曲率半径が第１部分より小さい第２部分が、第１部分より径方向の外側に位置しているので、第１部分および第２部分の双方を、胴部の下端部、および接地部に段差なく連ならせることを容易に実現することができる。

この発明によれば、接地部の座屈強度を向上させることができる。

本発明に係る一実施形態として示したボトルの側面図である。図１に示すボトルの底部の半縦断面図である。図１に示すボトルの底面図である。図２に示すＡ−Ａ線矢視断面図の一部である。

以下、図面を参照し、本発明の一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から図４に示されるように、口部１１、肩部１２、胴部１３および底部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。ボトル１の内容積は、例えば３００ｍｌ以上２０００ｍｌ以下の内容物が充填される大きさとなっている。図示の例では、ボトル１は、５００ｍｌの内容物が充填されるのに用いられる大きさとなっている。

以下、前記共通軸をボトル軸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、ボトル軸Ｏに沿う方向を上下方向といい、また、上下方向から見てボトル軸Ｏに交差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、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。口部１１には、図示しないキャップが装着される。口部１１、肩部１２、胴部１３および底部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。

胴部１３には、上下方向に長い長方形状のパネル部１３ａが、周方向に間隔をあけて複数形成されている。胴部１３において、パネル部１３ａより下方に位置する下端部に、全周にわたって連続して延びる環状溝１５が形成されている。環状溝１５は、径方向の内側に向けて窪む凹曲面状に形成されている。なお、環状溝１５は、胴部１３のうち、下端部以外の部分に形成してもよい。胴部１３の下端部の外径は、例えば５５ｍｍ以上１１０ｍｍ以下となっている。図示の例では、胴部１３の下端部の外径は、約７１ｍｍとなっている。

底部１４は、外周縁部に接地部１８が位置する底壁部１９と、接地部１８の外周縁から上方に向けて延びる筒状のヒール部１７と、を備える。ヒール部１７は、径方向の外側に向けて突の曲面状に形成されている。ヒール部１７の上端開口縁が、胴部１３の下端開口縁に接続されている。ヒール部１７の下端開口縁が、底壁部１９の外周縁、つまり接地部１８の外周縁に接続されている。底壁部１９において、接地部１８より径方向の内側に位置する部分は、上方に向けて窪んだ陥没部１６となっている。なお、底壁部１９は陥没部１６を有しなくてもよい。

そして、本実施形態では、ヒール部１７は、第１部分２１と、上下方向に沿う縦断面視における曲率半径が第１部分２１より小さい第２部分２２と、が周方向に交互に配設されて構成されている。図示の例では、第２部分２２は１２個配設されている。第２部分２２における上端と下端との間に位置する部分は、第１部分２１における上端と下端との間に位置する部分より径方向の外側に位置している。
なお、第２部分２２の個数は適宜変更してもよく、また、第２部分２２における上端と下端との間に位置する部分は、第１部分２１における上端と下端との間に位置する部分より径方向の内側に位置してもよい。

第２部分２２の前記縦断面視における曲率半径は、第１部分２１の前記縦断面視における曲率半径の、例えば０．６５倍以上０．８８倍未満となっている。０．６５倍未満になると、例えば空気溜まりが生じやすくなるなど成形性が劣るおそれがあり、０．８８以上になると、第２部分２２が補強効果を発揮しにくくなる。図示の例では、例えば、第１部分２１の前記縦断面視における曲率半径は約４．５ｍｍとされ、第２部分２２の前記縦断面視における曲率半径は約３．５ｍｍとなっている。第１部分２１における周方向の幅が、第２部分２２における周方向の幅より広い。図示の例では、第１部分２１における周方向の幅は、約９．８ｍｍとなっている。

ヒール部１７は、第１部分２１と第２部分２２とを接続する第３部分２３を備える。第３部分２３は、第２部分２２側から第１部分２１側に向かうに従い漸次、径方向の内側に向けて延びつつ、前記縦断面視における曲率半径が大きくなっている。第１部分２１の前記縦断面視における曲率半径は、全周にわたって同等になっている。第３部分２３は、第２部分２２および第１部分２１に段差なく連なっている。

容器軸Ｏに直交する横断面視において、第１部分２１および第２部分２２は、径方向の外側に向けて突の曲面状を呈し、第３部分２３のうち、第１部分２１に連なる部分は、径方向の内側に向けて窪む曲面状を呈し、第２部分２２に連なる部分は、径方向の外側に向けて突の曲面状を呈する。前記横断面視において、第１部分２１の曲率半径は、第３部分２３のうち、第１部分２１に連なる部分、および第２部分２２に連なる部分の各曲率半径より大きい。前記横断面視において、第３部分２３のうち、第１部分２１に連なる部分、および第２部分２２に連なる部分の各曲率半径は、互いに同等になっている。

第２部分２２は、周方向で互いに隣り合う一対の第３部分２３全体を一つの曲面部分と見たときに、この曲面部分の周方向の中央部に位置する頂部となっている。つまり、第２部分２２は、上下方向に延びる線状部分となっている。第２部分２２を周方向に挟んで互いに隣り合う一対の第３部分２３の周方向の総幅は、第１部分２１における周方向の幅より狭い。図示の例では、一対の第３部分２３の周方向の総幅は、約８．８ｍｍとなっている。

なお、第２部分２２は、前記線状部分に限らず、周方向に幅を有してもよい。この場合、第１部分２１における周方向の幅は、第２部分２２における周方向の幅の２倍以上としてもよい。第２部分２２における周方向の幅が、第１部分２１における周方向の幅の半分未満になると、第２部分２２が補強効果を発揮しにくくなる。
また、第２部分２２を周方向に挟んで互いに隣り合う一対の第３部分２３の周方向の総幅を、第１部分２１における周方向の幅の大きさ以上としてもよい。

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、底部１４のヒール部１７が、前記縦断面視における曲率半径が第１部分２１より小さい第２部分２２を備えるので、このボトル１に上下方向に大きな圧縮荷重が加えられたときに、接地部１８が縮径変形しても、第２部分２２の変形が抑えられ、複数の第１部分２１を均等に変形させやすくすることが可能になり、接地部１８に局所的に大きく変形する部分が生ずるのを抑制することができる。

また、第１部分２１における周方向の幅が、第２部分２２における周方向の幅より広いので、第２部分２２の剛性が確実に確保され、このボトル１に上下方向に大きな圧縮荷重が加えられたときに、第２部分２２が変形するのを確実に抑えることができる。
また、前記縦断面視における曲率半径が第１部分２１より小さい第２部分２２が、第１部分２１より径方向の外側に位置しているので、第１部分２１および第２部分２２の双方を、胴部１３の下端部、および接地部１８に段差なく連ならせることを容易に実現することができる。

次に、以上説明した作用効果の検証試験について説明する。

実施例として、図１に示すボトル１を採用し、比較例として、実施例のボトルにおいて、ヒール部１７が、第２部分２２および第３部分２３を有さず、全周にわたって第１部分２１で構成されたボトルを採用した。
そして、実施例および比較例それぞれについて、内容量に対して５％のヘッドスペースを設けて密封した状態で、上下方向に圧縮したときの座屈強度、および変位量を、数値解析により算出した。座屈強度は、座屈変形する直前にボトルが受けていた軸力であり、変位量は、座屈変形する直前までのボトルの全高さの変位量である。
その結果、比較例では、座屈強度が２３６．０Ｎ、変位量が２．４８ｍｍであり、座屈箇所が接地部であるのに対し、実施例では、座屈強度が３１０．２Ｎ、変位量が２．９４ｍｍであり、座屈箇所が胴部１３の下端部であることが確認された。すなわち、実施例では、比較例と比べて、座屈強度が３１．４％向上し、変位量も１８．５％向上し、また、接地部で座屈が生じないことが確認された。

なお、本発明の技術範囲は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前記実施形態では、第３部分２３を備えるヒール部１７を示したが、第１部分２１と、周方向に幅を有する第２部分２２と、により構成され、第３部分２３を有しないヒール部１７を採用してもよい。

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。
また、前記実施形態では、口部１１、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、角形状にする等適宜変更してもよい。

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り、また、前記変形例を適宜組み合わせてもよい。

１ボトル
１４底部
１７ヒール部
１８接地部
１９底壁部
２１第１部分
２２第２部分

Claims

合成樹脂材料で形成された有底筒状のボトルであって、
底部が、外周縁部に接地部が位置する底壁部と、前記接地部の外周縁から上方に向けて延びる筒状のヒール部と、を備え、
前記ヒール部は、径方向の外側に向けて突の曲面状に形成されるとともに、第１部分と、上下方向に沿う縦断面視における曲率半径が前記第１部分より小さい第２部分と、が周方向に交互に配設されて構成され、
前記第１部分における周方向の幅が、前記第２部分における周方向の幅より広いことを特徴とするボトル。
前記第２部分は、前記第１部分より径方向の外側に位置していることを特徴とする請求項１に記載のボトル。