JP2024056446A - 合成樹脂製の容器 - Google Patents

Abstract

【課題】非対称な形状を有していても、変形しにくい合成樹脂製の容器を提供する。
【解決手段】合成樹脂製の容器は、管状の胴部１１と、胴部１１の一端に設けられた胴部１１を閉鎖する底部１２と、胴部１１の他端に設けられた胴部１１よりも小径の開口部を有する口部１３とを備える。胴部１１は、管状の胴部１１の中心軸Ｃに沿った一部の領域に、中心軸Ｃを通る第１基準面Ｐ１に対して一方側である縮小部３１の容積が他方側である標準部３２の容積よりも小さい非対称部３０を備え、胴部１１は、縮小部３１の口部１３の側に隣接する部分に中心軸Ｃに沿って延びるように設けられた第１リブ４１を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、合成樹脂製の容器に関する。

一般に、各種飲料品、各種調味料等を内容物とする容器として合成樹脂製のボトルが用いられている。例えば、アルコール飲料や調味料用のボトルは、グラスや鍋、皿などに、内容物を注いだりかけたりといった用い方がされる。このような使い方では、ボトルに別部材のハンドルが設けられることがある。しかしながら、ハンドル付きのボトルでは、ハンドル部材の分だけ樹脂使用量が増加したり、ハンドル部材の製造及び組付工程が必要となるため製造コストが高くなったりする。これに対して、例えば、特許文献１に開示されているような、ボトルの胴部側面に内側にくぼんだグリップ形状を付与した、ハンディグリップボトルが知られている。

実用新案登録第３２１１０５２号公報

上述のハンディグリップボトルのような非対称な形状を有する合成樹脂製の容器は、例えば容器の保管や積載搬送時に生じる軸方向の荷重に対して、変形が生じやすい。本発明は、非対称な形状を有していても、変形しにくい合成樹脂製の容器を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、合成樹脂製の容器は、管状の胴部と、前記胴部の一端に設けられた前記胴部を閉鎖する底部と、前記胴部の他端に設けられた前記胴部よりも小径の開口部を有する口部とを備える。前記胴部は、前記管状の胴部の中心軸に沿った一部の領域に、前記中心軸を通る第１基準面に対して一方側である縮小部の容積が他方側である標準部の容積よりも小さい非対称部を備え、前記胴部は、前記縮小部の前記口部の側に隣接する部分に前記中心軸に沿って延びるように設けられた第１リブを備える。

本発明によれば、非対称な形状を有していても、変形しにくい合成樹脂製の容器を提供できる。

図１は、第１の本実施形態に係るボトルの構成例を示す斜視図である。 図２Ａは、第１の実施形態に係るボトルの構成例を示す正面図である。 図２Ｂは、第１の実施形態に係るボトルの構成例を示す右側面図である。 図２Ｃは、第１の実施形態に係るボトルの構成例を示す背面図である。 図２Ｄは、第１の実施形態に係るボトルの構成例を示す平面図である。 図３は、第１の実施形態に係るボトルの中心軸、第１基準面及び第２基準面について説明するための図である。 図４は、第１の実施形態に係るボトルの水平断面図である。 図５は、第２の実施形態に係るボトルの構成例を示す斜視図である。 図６Ａは、第２の実施形態に係るボトルの構成例を示す正面図である。 図６Ｂは、第２の実施形態に係るボトルの構成例を示す右側面図である。 図６Ｃは、第２の実施形態に係るボトルの構成例を示す背面図である。 図６Ｄは、第２の実施形態に係るボトルの構成例を示す平面図である。 図７Ａは、面取り部を有しないボトルで生じる脈動について説明するための図である。 図７Ｂは、面取り部を有しないボトルで生じる脈動について説明するための図である。 図８は、第２の実施形態に係るボトルで脈動が生じにくいことを説明するための図である。 図９Ａは、ボトルからの液体の注ぎ始めにおける口部の高さについて説明するための図である。 図９Ｂは、ボトルからの液体の注ぎ始めにおける口部の高さについて説明するための図である。

［第１の実施形態］
第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る合成樹脂製の容器であるボトル１の構成例を示す斜視図である。図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ及び図２Ｄは、それぞれ本実施形態に係るボトル１の構成例を示す正面図、右側面図、背面図及び平面図である。ボトル１は、これに限らないが、例えば飲料用や調味料用のボトルであり、例えばペットボトルといった合成樹脂製の容器である。

ボトル１は、飲料用や調味料用に限らず、例えば、洗剤、薬品など他の液体が入れられてもよい。また、ボトル１の材料は、ポリエチレンテレフタレートに限らず、他のエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステル樹脂を用いても形成され得る。熱可塑性ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレートの他、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、非晶ポリアリレート、ポリ乳酸、ポリエチレンフラノエート又はこれらの共重合体などが用いられてもよい。また、これらの樹脂の混合物、あるいは、これらの樹脂と他の樹脂との混合物などが用いられてもよい。また、ポリカーボネート、アクリロニトリル樹脂、ポリプロピレン、プロピレン－エチレン共重合体、ポリエチレンなども使用され得る。

ボトル１は、概して縦長の四角柱形状をしている。ボトル１は、多くの部分で断面形状が略四角形の管状の胴部１１と、胴部１１の一端に設けられた胴部１１を閉鎖する底部１２と、胴部１１の他端に設けられた胴部１１よりも小径の開口部を有する口部１３とを備える。胴部１１と口部１３との間には、径が徐々に変化している肩部１４が設けられている。なお、本実施形態ではボトル１は、概して四角柱形状を有しているが、概して円柱形状を有していたり、他の形状を有していたりしてもよい。

勿論これに限らないが、一例としては、ボトル１は、例えば胴部１１の高さが２００～４００ｍｍ程度、内容積が１０００～５０００ｍｌ程度などであり得る。

図に示すように、底部１２が水平面に接地して口部１３を上側にして静置された状態を正立した状態とする。以下、ボトル１の形状の説明では、特に記載がない場合は正立した状態を基準とした上下、水平及び鉛直などを用いて説明する。

本実施形態のボトル１には、ヒトの手によって把持しやすいように、胴部１１上下方向の中央付近に把持部３４が設けられている。把持部３４は、消費者が背面２３側から右側面２２及び左側面２４を挟んでボトル１を把持するのに適した形状を有する。この例では、右側面２２と左側面２４とは、対称な形状を有する。例えば図２Ｂに示すように、胴部１１の右側面２２の中央部分には、消費者の手指の先が収まるように、内側に窪んだ指掛け部３５が設けられている。同様に、胴部１１の左側面２４の中央部分には、消費者の手指の先が収まるように、内側に窪んだ指掛け部３５が設けられている。また、消費者の手指及び掌の一部が収まるように、指掛け部３５の背面２３側から背面２３にわたって、内側に窪んだ握り部３６が設けられている。このように、ボトル１は、正面２１側と背面２３側とでは非対称な形状を有する。

言い換えると、ボトル１は次のような形状を有する。すなわち、図３に示すように、管状の胴部１１の中心軸Ｃを通り、正面２１に対して実質的に平行な第１基準面Ｐ１を考える。また、中心軸Ｃを通り、第１基準面Ｐ１と垂直な第２基準面Ｐ２を考える。このとき、胴部１１の中心軸Ｃに沿った一部の領域である、把持部３４を含む領域は、第１基準面Ｐ１に対して非対称であるので、非対称部３０と称することにする。ボトル１において、非対称部３０では、第１基準面Ｐ１の一方側である背面２３側は、他方側である正面２１側よりも容積が小さくなっている。そこで、非対称部３０のうち、第１基準面Ｐ１の背面２３側を縮小部３１と称し、第１基準面Ｐ１の正面２１側を標準部３２と称することにする。

図４は、図２Ａに示すIV－IV線における、すなわち、把持部３４における断面図である。このように、ボトル１の胴部１１は、第１基準面Ｐ１に対して一方側である縮小部３１の容積が他方側である標準部３２の容積よりも小さい非対称部３０を備える。

一方で、ボトル１は、第２基準面Ｐ２に対して、対称な形状を有する。

ボトル１では、図２Ａに示すように、正面２１側はほぼ鉛直な壁面となっている。これにより、例えば、背面２３側と同様に内側に窪ませるよりも、ボトル１の容量を大きく確保することができる。また、正面２１が平面となっていることで、この面に例えば商品名を示す大きく見やすいラベル等を設けることができる。

非対称部３０の非対称性に由来するボトル１の変形を抑制するために、ボトル１の胴部１１は、縮小部３１の口部１３側に隣接する部分に、中心軸Ｃに沿って延びるように設けられた、すなわち上下方向に細長く設けられた、第１リブ４１を備える。この第１リブ４１は、第２基準面Ｐ２を通るように設けられている。第１リブ４１は、胴部１１の外側に凸の形状を有する。

仮に、第１リブ４１が設けられていない場合を考える。このとき、上述の胴部１１の非対称形状のために、ボトル１の上下方向に荷重が掛かると、把持部３４は、背面２３側に押し出されるように変形しやすい。この変形によって、背面２３側の把持部３４の上側も外側にせり出すように変形しやすい。その結果、背面２３側の把持部３４の上側に隣接する部分で胴部１１が外側に飛び出すように折れ曲がりやすい。このような折れ曲がりを防止するために、本実施形態のボトル１では、第１リブ４１が設けられている。第１リブ４１が設けられていることで、上述の折れ曲がりを含むボトル１の変形が抑制されている。

本実施形態のボトル１の胴部１１は、さらに、上述の把持部３４の背面２３側へのせり出しを抑制するために、第２リブ４２を備える。第２リブ４２は、縮小部３１に、中心軸Ｃに対して垂直な面に沿って、すなわち、水平方向に細長く設けられている。この第２リブ４２によって、ボトル１の変形が抑制されている。

さらに、本実施形態のボトル１の胴部１１は、縮小部３１に、中心軸Ｃに沿って延びるように設けられた、すなわち上下方向に細長く設けられた、第３リブ４３を備える。この第３リブ４３によって、把持部３４の折れ曲がりが抑制されている。

なお、本実施形態のボトル１では、各種変形を防止するために、把持部３４の指掛け部３５の凹部内に反転変形防止のために水平方向にリブが設けられたり、胴部１１の周部に対角部で浅くて面中央部で深いビードなどが設けられたりしている。

以上のとおり、本実施形態に係るボトル１は、非対称部３０を有しており、その非対称性によって起こり得る変形を抑制するために、リブを備える。このため、ボトル１では、非対称な形状を有しているものの、変形しにくいボトルが実現されている。特に、ボトル１は、消費者がボトル１を把持しやすいように把持部３４を有する。把持部３４があることにより、持ちやすく注ぎやすいボトル１が実現されている。ボトル１は、把持部３４を設けることによって形状が非対称になっているが、非対称性によって起こり得る変形はリブを設けることによって抑制されている。以上によって、消費者が把持しやすく、かつ、変形しにくいボトル１が提供され得る。

把持部３４が設けられていることによって、ボトル１は、内容物を注いだりかけたりといった使用方法に好適なものとなっている。このような使用方法が想定された外付けのハンドルが設けられたボトルも知られている。このようなハンドルが設けられたボトルと比較して、本実施形態のボトル１では、ハンドル部材に使用する樹脂の量を減らすことができ、また、外付けのハンドル部材を製造や組み付けの工程を削減することができ、コストや製造エネルギーを低減させることができる。また、これらの効果は、二酸化炭素の排出量の低減にもつながる。

合成樹脂製の容器、例えばペットボトルは、比較的リサイクルが容易であり、また、軽くて割れにくく、環境負荷も小さい。したがって、合成樹脂製の容器の重要性は増すと考えられる。本実施形態のボトル１のような、消費者が把持しやすく、かつ、変形しにくい容器の重要性もより一層増すと考えられる。

なお、上述のボトル１の形状は、一例であり、適宜に変更され得る。例えば、上述の例では、ボトル１は、概して縦長の四角柱形状をしているが、ボトルの高さと幅及び奥行との比は、容量等の各種条件に応じて適宜に変更され得る。また、上述のボトル１では、背面２３側に把持部３４が設けられ、右側面２２及び背面２３に指掛け部３５が設けられているが、例えば、胴部１１の対角の角部に指掛け部３５が設けられ、それらの間の角部に握り部３６が設けられてもよい。この場合、胴部１１の対角を通るように第１基準面Ｐ１が想定され、その一方側が縮小部３１となり、他方側が標準部３２となる。この場合も、縮小部３１の口部１３側に隣接する部分に中心軸Ｃに沿って延びるように第１リブ４１が設けられることで、ボトルは変形しにくくなる。また、ボトルは、概して円柱形状を有していたり、他の形状を有していたりしてもよい。

なお、本実施形態のボトル１では、胴部１１に把持部３４を設けたために、非対称部３０が形成されているが、把持部３４のためではなく、他の目的や装飾的な目的のために、非対称部３０が形成されていてもよい。この場合も、縮小部３１側の、縮小部３１の口部１３側に隣接する部分に中心軸Ｃに沿って第１リブ４１を設けることで、縮小部３１の口部１３側で生じやすい変形を抑制することができる。

上述の例えば、第１リブ４１、第２リブ４２及び第３リブ４３は、ボトルの外側に凸の形状を有しているが、内側に凸の形状であってもよい。ただし、ボトル１をブロー成形する際に、金型のパーティングラインは、第２基準面Ｐ２に沿って設けることが自然であり、この場合、第１リブ４１及び第３リブ４３は、ボトル１の内側に凸の形状であるとアンダーカットになるため、ボトル１の外側に凸の形状である方が好ましい。

なお、指掛け部３５の深い凹部の成形には、押し込みシリンダを用いた押し込み成形が用いられてもよい。

［第２の実施形態］
第２の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。図５は、第２の実施形態に係るボトル２の構成例を示す斜視図である。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ及び図６Ｄは、それぞれ本実施形態に係るボトル２の構成例を示す正面図、右側面図、背面図及び平面図である。

第２の実施形態のボトル２は、第１の実施形態のボトル１と基本的には類似の構成を有する。ただし、第２の実施形態のボトル２は、特に図６Ｂを見るとわかりやすいように、背面２３の把持部３４の上側に、面取り部５１が設けられている。すなわち、胴部１１は、非対称部３０よりも口部１３側に、標準部３２の側は中心軸Ｃと平行に延びる形状を有し、縮小部３１の側は口部１３に近づくほど第１基準面Ｐ１に近づく面取り部５１を有する。このように、胴部１１は、非対称部３０よりも口部１３側において、第１基準面Ｐ１に対して非対称な形状を有する。

本実施形態のボトル２は、面取り部５１を有することで、液体の注ぎ出し時の脈動と呼ばれる現象を抑制することができる。ここで、脈動とは、ボトル内から口部をいっぱいに使って液体が出ることと、周囲の空気が口部を介してボトル内に流入することとが交互に繰り返されることで、液体の注ぎ出し量が周期的に変化する現象をいう。脈動が生じると、ボトルの内容物の液体を注ぎにくくなる。

面取り部５１を設けていないボトル６で生じる脈動について、図７Ａ及び図７Ｂを参照して説明する。肩部１４と口部１３との境界のうち最も高い位置を第１の注目点７１とする。一点鎖線で示す液面７２が、破線で示した第１の注目点７１を通る水平面７３よりも低いとき、液面７２と第１の注目点７１との間に空気が通る空間ができる。このような場合、液体が口部１３から注ぎ出されながら、当該空間を通して空気が外部からボトル６内に流入するので、脈動は生じない。

これに対して、図７Ａに示した場合よりもボトル６をより傾けると、図７Ｂに示すように、一点鎖線で示す液面７２が、破線で示した第１の注目点７１を通る水平面７３よりも高くなる。このとき、ボトル６内の液面７２よりも上にある空気が存在する空間７４は、外部と遮断される。その結果、口部１３をいっぱいに使ってボトル６内の液体が外に出ることと、液面７２を押し下げて、すなわち、液体の注ぎ出し量を減少させて、第１の注目点７１と液面７２との間に空気の通り道を作り、当該通り道を介して空気がボトル６内に流入することとが交互に繰り返し、脈動が生じる。

このように、脈動は、第１の注目点７１を通る水平面７３よりも上側のボトル６内の空間７５の体積が、液面７２よりも上側のボトル６内の空間７４の体積よりも大きくなったときに生じる。したがって、ボトル６内の液体の量が多く、ボトル６を大きく傾けたときに、脈動は生じやすい。

これに対して、本実施形態に係るボトル２は、液体を注ぎ出すときに、図８に示すように、面取り部５１を上側にして用いられる。このようにしてボトル２を傾けたとき、そのボトルの形状ゆえに、肩部１４と口部１３との境界のうち最も高い位置である第１の注目点７１を通る鎖線で示す水平面７３よりも上側のボトル１内の空間７５の体積は、比較的小さくなる。したがって、第１の注目点７１を通る水平面７３よりも上側のボトル２内の空間７５の体積は、一点鎖線で示す液面７２よりも上側のボトル１内の空間７４の体積よりも大きくならない。言い換えると、ボトル２を大きく傾けても、一点鎖線で示す液面７２は、第１の注目点７１を通る水平面７３よりも低くなる。その結果、液面７２と第１の注目点７１との間に空気の通り道ができ、脈動は生じない。以上のように脈動が生じないことで、本実施形態に係るボトル２は、液体を注ぎやすいボトルであるといえる。

さらに、本実施形態のボトル２の形状は、注ぎ始めの口部１３の高さを低くする。このことについて、図９Ａ及び図９Ｂを参照して説明する。図９Ａは、面取り部が設けられていないボトル６の場合を模式的に示し、図９Ｂは、面取り部５１が設けられている本実施形態に係るボトル２の場合を模式的に示す。

図９Ａに示すように、ボトル６から液体が注ぎ始められるのは、一点鎖線で示す液面７２が、口部１３の開口端の最も低い第２の注目点７６よりも高くなるときである。言い換えると、第２の注目点７６を通る水平面よりも上側のボトル６内の空間７７が、ボトル内の空気の体積よりも大きくなったときである。したがって、特にボトル６内の液体の量が多いとき、ボトル６をわずかに傾けても、液体の注ぎ出しが始まる。

図９Ｂに示すように、本実施形態に係るボトル２を、面取り部５１を上側にして用いる場合を考える。このとき、口部１３の開口端の最も低い第２の注目点７６よりも上側のボトル１内の空間７７の体積は、その形状ゆえに、図９Ａに示すボトル６の場合よりも小さくなる。したがって、本実施形態に係るボトル２は、一点鎖線で示す液面７２が第２の注目点７６を通る注ぎ始めに際して、従来型のボトル６の場合よりも、大きく傾けられ得る。したがって、図９Ｂに示す本実施形態に係るボトル２の場合の注ぎ始める時のボトル２の口部１３の高さＨ２は、図９Ａに示すボトル６の場合の注ぎ始める時のボトル６の口部１３の高さＨ１よりも低くなる。このため、本実施形態に係るボトル２の方が、コップなどの液体を受ける器に口部１３をより近づけることができるため、液体を注ぎやすいといえる。

本実施形態のボトル２では、握り部３６側に面取り部５１が設けられていることで、消費者が把持部３４を把持して内容物を注ぐとき、面取り部５１が上側に配置されるようにボトル２は構成されている。

以上のように、本実施形態のボトル２では、面取り部５１が設けられることで、液体の注ぎ出し時の脈動が防止され、さらに口部１３を低くできる効果が得られる。一方で、面取り部５１が設けられることで、胴部１１において、非対称部３０に加えて面取り部５１も非対称な部分となる。すなわち、第１の実施形態のボトル１と比較して、正面２１側と背面２３側との非対称性がさらに大きくなる。この大きな非対称性のため、軸方向の荷重に対して、本実施形態のボトル２ではより一層変形が生じやすい。本実施形態のボトル２でも、非対称部３０に第２リブ４２が設けられていることで、把持部３４の背面２３側へのせり出しが抑制されつつ、面取り部５１に第１リブ４１が設けられていることで、把持部３４の上側に隣接する部分で胴部１１が外側に飛び出す折れ曲がりの変形が抑制されている。また、把持部３４に第３リブ４３が設けられていることによって把持部３４の折れ曲がりが防止されている。このように、大きな非対称性のためにより一層変形が生じやすい本実施形態のボトル２では、第１リブ４１、第２リブ４２及び第３リブによる変形防止効果がより一層得られることとなる。

図６Ｃに示すように、本実施形態のボトル２において、面取り部５１は、略三角形形状を有する。本実施形態のボトル２において、第１リブ４１は、面取り部５１に設けられている。第１リブ４１は、略三角形形状を有する。本実施形態では、第１リブ４１の周囲の面取り部５１の面は、内側に変形しやすい減圧吸収パネル５２として構成されている。すなわち、面取り部５１は、減圧吸収機能を備える。例えば、内容物がアルコールである場合、圧力低下の程度は比較的大きくなる。本実施形態のボトル２では、面取り部５１は比較的大きな面積を有するので、面取り部５１に減圧吸収機能を付与することで、比較的大程度の減圧を吸収することができる。一方で、面取り部５１に減圧吸収機能を付与することで、ボトル２に上下方向に荷重が掛かったときに面取り部５１が折れ曲がるという意図しない変形を起こしやすくなるので、面取り部５１に第１リブ４１を設けることが大きな効果を奏する。

なお、上述のボトル２の形状は、一例であり、適宜に変更され得る。例えば、上述の例では、ボトル１は、概して縦長の四角柱形状から面取りされた形状を有しているが、概して円柱形状から面取りされた形状を有しているなど、他の形状を有していてもよい。

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

１、２：ボトル、
１１：胴部、１２：底部、１３：口部、１４：肩部
２１：正面、２２：右側面、２３：背面、２４：左側面
３０：非対称部、３１：縮小部、３２：標準部
３４：把持部、３５：指掛け部、３６：握り部
４１：第１リブ、４２：第２リブ、４３：第３リブ
５１：面取り部、５２：減圧吸収パネル
Ｃ：中心軸、Ｐ１：第１基準面、Ｐ２：第２基準面、

Claims (11)

1. 管状の胴部と、
   前記胴部の一端に設けられた前記胴部を閉鎖する底部と、
   前記胴部の他端に設けられた前記胴部よりも小径の開口部を有する口部と
   を備える合成樹脂製の容器であって、
   前記胴部は、前記管状の胴部の中心軸に沿った一部の領域に、前記中心軸を通る第１基準面に対して一方側である縮小部の容積が他方側である標準部の容積よりも小さい非対称部を備え、
   前記胴部は、前記縮小部の前記口部の側に隣接する部分に前記中心軸に沿って延びるように設けられた第１リブを備える、
   容器。
2. 前記胴部は、前記非対称部よりも前記口部の側に、前記標準部の側は前記中心軸と平行に延びる形状を有し、前記縮小部の側は前記口部に近づくほど前記第１基準面に近づく面取り部を有することで、前記第１基準面に対して非対称な形状を有する、請求項１に記載の容器。
3. 前記第１リブは、前記中心軸を通り前記第１基準面に対して垂直な第２基準面を通るように設けられている、請求項１又は２に記載の容器。
4. 前記容器は、前記第２基準面に対して対称な形状を有する、請求項３に記載の容器。
5. 前記非対称部は、ヒトの手によって把持しやすいように構成された把持部である、請求項１又は２に記載の容器。
6. 前記胴部は、前記縮小部に前記中心軸に対して垂直な面に沿って設けられた第２リブを備える、請求項１又は２に記載の容器。
7. 前記第１リブは、前記面取り部に設けられている、請求項２に記載の容器。
8. 前記面取り部は、減圧吸収機能を備える、請求項７に記載の容器。
9. 前記面取り部は、略三角形形状を有し、
   前記第１リブは、略三角形形状を有する、
   請求項７に記載の容器。
10. 前記第１リブは、前記胴部の外側に凸の形状を有する、請求項１又は２に記載の容器。
11. 前記胴部は、前記縮小部に前記中心軸に沿って延びるように設けられた第３リブを備える、請求項１又は２に記載の容器。
    
    

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