JP2020001761A

JP2020001761A - ボトル

Info

Publication number: JP2020001761A
Application number: JP2018123816A
Authority: JP
Inventors: 修一木虎; Shuichi Kiko; 啓太田中; Keita Tanaka; 幸治吉井; Koji Yoshii
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2020-01-09
Anticipated expiration: 2038-06-29
Also published as: JP7270345B2

Abstract

【課題】胴部を薄肉にしても、胴部にクリープ変形が生ずるのを抑える。【解決手段】口部１１、肩部１２、胴部１３、および底部１４が、ボトル軸Ｏ方向に沿って上方から下方に向けてこの順に連設され、胴部は、複数のパネル面部１５がボトル軸回りの周方向に連設された構成とされ、パネル面部に、その中央部を上下方向に跨いで配設された補強凹部１７が形成され、パネル面部における補強凹部の開口周縁部の周方向の両端部は、上下方向に延びる直線部１８となっている。【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、口部、肩部、胴部、および底部が、ボトル軸方向に沿って上方から下方に向けてこの順に連設され、胴部が、複数のパネル面部がボトル軸回りの周方向に連設されてなる構成のボトルが知られている。

特開２００９−２８６４３７号公報

しかしながら、従来では、例えば、複数本のボトルが収容されたカートンケースが、段積みされた状態で保管されるなど、ボトルに上下方向の圧縮荷重が継続して加えられたときに、胴部が膨出変形する、つまり胴部がクリープ変形するおそれがあった。
特に、ボトルの軽量化のために胴部を薄肉にすると、胴部にクリープ変形が生じやすくなる。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、胴部を薄肉にしても、胴部にクリープ変形が生ずるのを抑えることができるボトルを提供することを目的とする。

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、口部、肩部、胴部、および底部が、ボトル軸方向に沿って上方から下方に向けてこの順に連設され、前記胴部は、複数のパネル面部がボトル軸回りの周方向に連設された構成とされ、前記パネル面部に、その中央部を上下方向に跨いで配設された補強凹部が形成され、前記パネル面部における前記補強凹部の開口周縁部の周方向の両端部は、上下方向に延びる直線部となっている。

この発明によれば、パネル面部に、その中央部を上下方向に跨いで配設された補強凹部が形成されているので、ボトルに上下方向の圧縮荷重が継続して加えられたときに、胴部が膨出変形する起点となる、つまり胴部のクリープ変形の起点となる、パネル面部の中央部を補強することが可能になり、胴部のクリープ変形を抑制することができる。
また、パネル面部における補強凹部の開口周縁部の周方向の両端部が、上下方向に延びる直線部となっているので、パネル面部における周方向の端縁と、補強凹部と、の間に、上下方向に延びる平滑な柱部が画成されることとなり、胴部がクリープ変形することだけでなく、座屈変形することも抑制することができる。
以上より、胴部を薄肉にしても、座屈強度の低下を抑えつつ、胴部にクリープ変形が生ずるのを抑えることができる。

ここで、前記パネル面部における前記補強凹部の開口周縁部は、一対の前記直線部と、一対の前記直線部における上下方向の端部同士を周方向に連結し、上下方向の外側に向けて突となるように湾曲した曲線部と、により構成されてもよい。

この場合、パネル面部における補強凹部の開口周縁部が、一対の直線部における上下方向の端部同士を周方向に連結し、上下方向の外側に向けて突となるように湾曲した曲線部を備えるので、パネル面部に補強凹部を形成したことで、パネル面部に応力集中箇所が生ずるのを抑制することが可能になり、前述した胴部のクリープ変形を効果的に抑制することができる。

また、上下方向に沿う縦断面視において、前記補強凹部のうち、一対の前記直線部同士の間に位置する部分の深さは、上下方向の全長にわたって同等され、一対の前記直線部同士の間に位置する部分より上下方向の外側に位置し、前記曲線部で囲まれた部分の深さは、上下方向の外側に向かうに従い漸次、浅くなってもよい。

この場合、前記縦断面視において、補強凹部のうち、一対の直線部同士の間に位置する部分（以下、平坦部という）の深さが、上下方向の全長にわたって同等になっているので、パネル面部に補強凹部を形成したことによる座屈強度の低下を防ぐことができる。
また、前記縦断面視において、補強凹部のうち、前記平坦部より上下方向の外側に位置し、曲線部で囲まれた部分の深さが、上下方向の外側に向かうに従い漸次、浅くなっているので、ボトルに上下方向の圧縮荷重が継続して加えられたときに、補強凹部の内面を偏り少なく変形させやすくなり、補強凹部の内面に応力集中箇所が生ずるのを抑制することができる。

また、前記パネル面部の中央部の肉厚は、０．６ｍｍ以上０．８ｍｍ以下となってもよい。

この場合、パネル面部の中央部の肉厚が、０．６ｍｍ以上０．８ｍｍ以下となっているので、ボトルの軽量化を図ることができる。そして、前述したように、パネル面部に補強凹部が形成されていることから、ボトルに上下方向の圧縮荷重が継続して加えられたときに、胴部がクリープ変形するのを抑制することができる。
以上より、胴部のクリープ変形を抑制しつつ、ボトルの軽量化を図ることができる。

また、前記補強凹部の中央部の窪み量は、０．５ｍｍ以上０．９ｍｍ未満となってもよい。

この場合、補強凹部の中央部の窪み量が、０．５ｍｍ以上０．９ｍｍ未満となっているので、ボトルに上下方向の圧縮荷重が継続して加えられたときに、胴部がクリープ変形するのを、座屈強度を確保しつつ抑制することができる。
補強凹部の中央部の窪み量が、０．５ｍｍ未満になると、前述した胴部のクリープ変形を抑えることが困難になり、０．９ｍｍ以上になると、座屈強度が低下するおそれがある。

本発明によれば、ボトルに上下方向の圧縮荷重が継続して加えられても、胴部がクリープ変形するのを抑制することができる。

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ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。図１に示すボトルのＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るボトル１について説明する。
ボトル１は、図１に示されるように、口部１１、肩部１２、胴部１３、および底部１４が、ボトル軸Ｏ方向に沿って上方から下方に向けてこの順に連設されて構成されている。
以下、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。

ボトル１は、例えば、内層側の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）と、中間層のエチレンビニルアルコール共重合体樹脂（ＥＶＯＨ）と、外層側のポリプロピレン（ＰＰ）と、が積層された積層体となっている。ボトル１の内容量は、１５００ｍｌ以下、好ましくは３００ｍｌ以上１０００ｍｌ以下となっている。図示の例では、ボトル１の内容量は、例えば約５００ｍｌとなっている。ボトル１は、例えば、押出成形などによって二重（内外）に組み合わされた積層パリソンを形成し、この積層パリソンをブロー成形することで形成される（押出ブロー成形）。
なお、ボトル１は、単層構造であってもよく、また、射出成形により形成したプリフォームを二軸延伸ブロー成形して形成してもよい。

肩部１２は、上方に向かうに従い漸次、縮径している。胴部１３の直径は、上下方向の全長にわたって同等になっている。肩部１２の上下方向の長さは、胴部１３の上下方向の長さの半分より長くなっている。図示の例では、肩部１２の上下方向の長さは、胴部１３の上下方向の長さの９割程度となっている。
底部１４は扁平な有底円筒状に形成されている。底部１４の底壁部の外周縁部は、全周にわたって連続して延びる環状の接地部１４ａとなっており、このボトル１は自立可能に形成されている。底部１４の上端部と胴部１３の下端部との接続部分に、全周にわたって連続して延びる周溝２３が形成されている。

図１および図２に示されるように、胴部１３は、複数のパネル面部１５が周方向に連設されて構成されている。図示の例では、胴部１３は、６つのパネル面部１５が周方向に連設されて構成されている。複数のパネル面部１５は、区画稜線部１６を介して周方向に連設されている。複数のパネル面部１５は、互いに同じ形状で同じ大きさに形成されている。パネル面部１５は、径方向の外側から見た平面視で、上下方向に長い長方形状を呈する。

肩部１２も胴部１３と同様に、複数のパネル面部２４が周方向に連設された構成とされている。肩部１２のパネル面部２４は、径方向の外側から見た平面視で、上下方向に長い台形状を呈する。肩部１２のパネル面部２４の下端縁、および胴部１３のパネル面部１５の上端縁それぞれの周方向の長さは互いに同等になっている。胴部１３および肩部１２の各パネル面部１５、２４は、上下方向に段差なく連なっている。
なお、肩部１２として、パネル面部２４を有さず、全域にわたって平滑面に形成された構成を採用してもよい。

胴部１３のパネル面部１５の中央部の肉厚は、０．６ｍｍ以上０．８ｍｍ以下となっている。胴部１３のパネル面部１５の中央部の肉厚は、口部１１の肉厚の０．３倍以上０．４倍以下となっている。
ここで、胴部１３の平均肉厚は、例えば約０．７ｍｍとされ、現行のボトルの胴部と比べて薄く、口部１１、肩部１２および底部１４の各平均肉厚は、現行のボトルにおける口部、肩部、および底部と同等になっている。ボトルの軽量化を図るために、口部を薄肉にすると、例えばキャッピング時に口部が変形してシール性を確保することが困難になり、また、底部を薄肉にすると、接地部が変形して接地安定性が阻害されたり、ピンチオフ部を精度よく形成することが困難になったりするなどのおそれがある。

そして、本実施形態では、胴部１３のパネル面部１５に、その中央部を上下方向に跨いで配設された補強凹部１７が形成されている。補強凹部１７は、径方向の外側から見た平面視で、上下方向に長い長方形状を呈する。

胴部１３のパネル面部１５における補強凹部１７の開口周縁部は、その周方向の両端部を構成し上下方向に延びる一対の直線部１８と、一対の直線部１８における上下方向の端部同士を周方向に連結し、上下方向の外側に向けて突となるように湾曲した曲線部１９と、により構成されている。
なお、曲線部１９に代えて、例えば周方向に延びる直線部を採用し、胴部１３のパネル面部１５における補強凹部１７の開口周縁部が、４つの直線部からなる構成を採用してもよい。

一対の直線部１８はそれぞれ、パネル面部１５における周方向の中央部から、周方向に等間隔をあけて配置されている。一対の直線部１８それぞれの上下方向の位置は、互いに同等とされ、一対の直線部１８の長さは互いに同等になっている。
径方向の外側から見た平面視で、上下一対の曲線部１９の曲率半径は、互いに同等になっている。

補強凹部１７の上端縁と、胴部１３のパネル面部１５の上端縁と、の上下方向の距離、並びに、補強凹部１７の下端縁と、胴部１３のパネル面部１５の下端縁と、の上下方向の距離は、補強凹部１７の上下方向の長さの半分程度となっている。図示の例では、前者の距離は、後者の距離より短くなっている。補強凹部１７の上下方向の長さは、胴部１３の上下方向の長さの半分程度となっている。
胴部１３のパネル面部１５における周方向の端縁、つまり区画稜線部１６と、補強凹部１７と、の周方向の距離は、補強凹部１７の周方向の幅の半分未満となっている。区画稜線部１６および前記直線部１８は互いに平行になっている。

図３に示されるように、上下方向に沿う縦断面視において、補強凹部１７のうち、一対の直線部１８同士の間に位置する部分（以下、平坦部という）２１の深さは、上下方向の全長にわたって同等となっている。前記縦断面視において、補強凹部１７のうち、平坦部２１より上下方向の外側に位置し、曲線部１９で囲まれた部分（以下、傾斜部という）２２の深さは、上下方向の外側に向かうに従い漸次、浅くなっている。
平坦部２１の上下方向の長さは、各傾斜部２２の上下方向の大きさの２倍以上となっている。図２に示されるように、ボトル軸Ｏに直交する横断面視において、補強凹部１７は、上下方向の全長にわたって、径方向の内側に向けて窪む凹曲線状を呈する。

補強凹部１７のうち、中央部の窪み量は、他の部分の窪み量より大きく、０．５ｍｍ以上０．９ｍｍ未満となっている。図示の例では、補強凹部１７のうち、傾斜部２２の上下方向の内端縁、および平坦部２１それぞれにおける周方向の中央部の窪み量が、他の部分より大きく約０．７ｍｍとなっている。

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、胴部１３のパネル面部１５に、その中央部を上下方向に跨いで配設された補強凹部１７が形成されているので、ボトル１に上下方向の圧縮荷重が継続して加えられたときに、胴部１３が膨出変形する起点となる、つまり胴部１３のクリープ変形の起点となる、パネル面部１５の中央部を補強することが可能になり、胴部１３のクリープ変形を抑制することができる。

また、胴部１３のパネル面部１５における補強凹部１７の開口周縁部の周方向の両端部が、上下方向に延びる直線部１８となっているので、区画稜線部１６と補強凹部１７との間に、上下方向に延びる平滑な柱部が画成されることとなり、胴部１３がクリープ変形することだけでなく、座屈変形することも抑制することができる。
以上より、胴部１３を薄肉にしても、座屈強度の低下を抑えつつ、胴部１３にクリープ変形が生ずるのを抑えることができる。
しかも、胴部１３のパネル面部１５に、突部ではなく、補強凹部１７が形成されていることから、ボトル１に上下方向の圧縮荷重が継続して加えられたときに、補強凹部１７の内面が、仮に径方向の外側に膨出変形しても、胴部１３のパネル面部１５の外周面より径方向の外側に膨出して復元不能になるのを抑制することができる。

また、胴部１３のパネル面部１５の中央部の肉厚が、０．６ｍｍ以上０．８ｍｍ以下となっているので、ボトル１の軽量化を図ることができる。そして、前述したように、胴部１３のパネル面部１５に補強凹部１７が形成されていることから、ボトル１に上下方向の圧縮荷重が継続して加えられたときに、胴部１３がクリープ変形するのを抑制することができる。
以上より、胴部１３のクリープ変形を抑制しつつ、ボトル１の軽量化を図ることができる。

また、補強凹部１７の中央部の窪み量が、０．５ｍｍ以上０．９ｍｍ未満となっているので、ボトル１に上下方向の圧縮荷重が継続して加えられたときに、胴部１３がクリープ変形するのを、座屈強度を確保しつつ抑制することができる。
補強凹部１７の中央部の窪み量が、０．５ｍｍ未満になると、前述した胴部１３のクリープ変形を抑えることが困難になり、０．９ｍｍ以上になると、座屈強度が低下するおそれがある。

また、胴部１３のパネル面部１５における補強凹部１７の開口周縁部が、一対の直線部１８における上下方向の端部同士を周方向に連結し、上下方向の外側に向けて突となるように湾曲した曲線部１９を備えるので、パネル面部１５に補強凹部１７を形成したことで、パネル面部１５に応力集中箇所が生ずるのを抑制することが可能になり、前述した胴部１３のクリープ変形を効果的に抑制することができる。

また、前記縦断面視において、補強凹部１７のうち、一対の直線部１８同士の間に位置する平坦部２１の深さが、上下方向の全長にわたって同等になっているので、胴部１３のパネル面部１５に補強凹部１７を形成したことによる座屈強度の低下を防ぐことができる。
また、前記縦断面視において、補強凹部１７のうち、平坦部２１より上下方向の外側に位置し、曲線部１９で囲まれた傾斜部２２の深さが、上下方向の外側に向かうに従い漸次、浅くなっているので、ボトル１に上下方向の圧縮荷重が継続して加えられたときに、補強凹部１７の内面を偏り少なく変形させやすくなり、補強凹部１７の内面に応力集中箇所が生ずるのを抑制することができる。

本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば前記実施形態では、補強凹部１７として、径方向の外側から見た平面視で、上下方向に長い長方形状を呈する構成を示したが、正方形状にするなど適宜変更してもよい。

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、およびポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、または、ポリエチレン、およびポリプロピレンなどのポリオレフィン、または、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）などを採用してもよい。このうち、ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、および直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などが挙げられる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の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、上記した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
１５パネル面部
１７補強凹部
１８直線部
１９曲線部
２１平坦部
２２傾斜部
Ｏボトル軸

Claims

口部、肩部、胴部、および底部が、ボトル軸方向に沿って上方から下方に向けてこの順に連設され、
前記胴部は、複数のパネル面部がボトル軸回りの周方向に連設された構成とされ、
前記パネル面部に、その中央部を上下方向に跨いで配設された補強凹部が形成され、
前記パネル面部における前記補強凹部の開口周縁部の周方向の両端部は、上下方向に延びる直線部となっている、ボトル。
前記パネル面部における前記補強凹部の開口周縁部は、
一対の前記直線部と、
一対の前記直線部における上下方向の端部同士を周方向に連結し、上下方向の外側に向けて突となるように湾曲した曲線部と、により構成されている、請求項１に記載のボトル。
上下方向に沿う縦断面視において、前記補強凹部のうち、一対の前記直線部同士の間に位置する部分の深さは、上下方向の全長にわたって同等され、一対の前記直線部同士の間に位置する部分より上下方向の外側に位置し、前記曲線部で囲まれた部分の深さは、上下方向の外側に向かうに従い漸次、浅くなっている、請求項２に記載のボトル。
前記パネル面部の中央部の肉厚は、０．６ｍｍ以上０．８ｍｍ以下となっている、請求項１から３のいずれか１項に記載のボトル。
前記補強凹部の中央部の窪み量は、０．５ｍｍ以上０．９ｍｍ未満となっている、請求項１から４のいずれか１項に記載のボトル。