JP3842005B2 - ボトル胴部の補強リブ - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボトル胴部の補強リブ、とくにボトルウェストに設けられた横凹リブ内に縦方向に配設された補強リブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボトル胴部のウェスト部分に、胴部の補強とボトルの把持を容易にするために横凹リブを配設したボトルは、従来より公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のボトルは、横凹リブによって胴部の剛性を向上させることができたが、座屈強度の強化に寄与しないという問題点があった。
これを解決するため、図５に示すように、横凹リブ内に等間隔に縦方向に延びる補強リブを配設し、ウェスト部分の座屈強度を高めるようにしたボトル胴部の補強リブが提案されている。
図５において、Ａａは、口部１ａと肩部２ａ、胴部３ａと底部４ａとからなるボトルであり、ａは、胴部のウェスト部分に設けられた横凹リブ、ｂは補強リブである。
【０００４】
しかし、上記ボトルＡａは、横凹リブａに補強リブｂを設けたことによって、一定の座屈強度を維持できるが、補強リブｂの両側は上下にストレートに延びているので、上端部ｂ１、下端部ｂ２の横凹リブａとの接続部が巾狭となり、そこに応力が集中し、座屈強度をさらに高くすることができないという問題があり、とくに樹脂材料を節減するため樹脂量を減量化すると、胴部の肉厚が薄くなって座屈強度が低くなるので、減量化の制約という問題が生じるようになった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を考慮し、ボトル胴部ウェスト部分に設けた横凹リブの座屈強度をさらに強化したボトル胴部の補強リブを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するため、ボトル胴部の補強リブとして、口部と肩部、胴部と底部とからなるボトルであって、胴部は、上部胴部と下部胴部、ウェスト部とからなり、ウェスト部には、上部胴部下端に接続する円弧面と、下部胴部に接続する円弧面と谷面とからなる横凹リブが形成され、横凹リブに等間隔に縦方向の補強リブが配設され、該補強リブの端部の横凹リブとの接続部が広巾になっていることを特徴とする構成を採用する。
【０００７】
具体的な実施態様として、補強リブの上端部と下端部、またはいずれか一方の接続部が広巾に形成されていることを特徴とする構成を採用する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１において、Ａはボトルであって、ＰＥＴを用いて二軸延伸ブロー成形により成形されており、口部１、肩部２、胴部３と底部４とからなっている。
【０００９】
口部１外周には、膨出環５とネックリング６が設けられており、ネックリング６下側の部分は拡径され肩部２に続いている。
【００１０】
胴部３は、上部胴部７と下部胴部８と、上部胴部７と下部胴部８との間のウェスト部９とからなっている。
上部胴部７は、断面円形で複数の横リブ１０が配設されており、ウェスト部９との境には、拡径段部１１が形成されている。
下部胴部８は、上部胴部７より拡径されており、複数のボトル胴壁の支柱となる円弧壁１２と、隣り合う円弧壁１２間に配設され、傾斜壁１３と平壁１４とからなる減圧吸収面１５とを具えている。
【００１１】
図２，３に示すように、ウェスト部９には、上部胴部７の拡径段部１１に接続され、下部胴部８に続く横凹リブ１６が形成されている。
該横凹リブ１６の縦断面の形状は、上下の円弧面１６ａ，ｂと、緩やかに湾曲する谷面１６ｃとから形成されており、横凹リブ１６の谷面１６ｃには、横方向に延びる細条１７が配設されている。
横凹リブ１６には、縦方向に延びる複数の補強リブ１８が等間隔に配設されている。
【００１２】
補強リブ１８は、その上端部１８ａと下端部１８ｂでは、横凹リブ１６の円弧面の１６ａ，１６ｂの外端部に接続されており、中央部１８ｃでは、横凹リブ１６面より所定の高さ突出し、リブの稜線は円弧状に形成されている。
補強リブ１８の巾は、上下端部１８ａ，１８ｂでは広巾に、中央部１８ｃでは細巾となり、補強リブ１８の両側の横凹リブ１６との接続部は中央部がくびれた鼓形となっている。
実施例では、中央部１８ｃの巾に対して上下端部１８ａ，１８ｂの巾は約２．４倍となっている
【００１３】
下部胴部８の下端には、横リブ１９が設けられ底部４に続いている。
底部４は、底端壁２０と底端壁２０から上方に隆起する底壁２１とからなっており、底壁２１には、公知の複数の放射状補強リブ２２が設けられている。
【００１４】
次に、ウェスト部９に配設した横凹リブ１６と補強リブ１８の作用効果について説明すると、横凹リブ１６によって胴部３の剛性を増大するとともに、ボトルを把持しやすくすることができる。
さらに補強リブ１８を設け、補強リブ１８の上下端部を横凹リブ１６の円弧面の外端部に接続させ、上下の両接続部を広巾にしたことによって、上下端部１８ａ，１８ｂにおける応力が分散され、座屈強度が強化される。
【００１５】
次に、ウェスト部の横凹リブに配設した補強リブの変形実施例について説明する。
前記実施形態では、補強リブの上下端の接続部を広巾にしたが、本実施例は、下端部のみを広巾としたものである。
補強リブ以外の構成は前記実施形態のそれと同一であるので、補強リブに関連する構成についてのみ説明する。
【００１６】
図４に示すように、ボトルＢのウェスト部には、前記実施形態と同一の横凹リブ３０が形成されており、横凹リブ３０内には、等間隔をおいて補強リブ３１が配設されている。
補強リブ３１は、その上端部３１ａと下端部３１ｂでは、横凹リブ３０の円弧面の３０ａ，３０ｂの外端部に接続されており、中央部３１ｃでは、横凹リブ３０の谷面３０ｃより所定の高さ突出し、リブの稜線は円弧状に形成されている。
【００１７】
補強リブ３１の両側の横凹リブ３０との接続部は、その下端部３１ｂが広巾、中央部３１ｃから上端部３１ａにかけては細巾で、撥形となっている。
【００１８】
次に、作用効果について説明すると、補強リブ３１の下端部３１ｂが広巾となっており、横凹リブ３０の円弧壁に接続しているので、下端部３１ｂの横凹リブ３０との接続部が広がり、補強リブ３１にかかる応力が分散されるので、胴部３の座屈強度を高めることができる。
【００１９】
〔座屈強度解析〕
次に、本発明ボトルの座屈強度について、強度計算の解析に基づいて説明する。
本発明の第１実施形態ボトルＡ、第２実施形態ボトルＢについて、従来品のボトルＡａと比較して座屈強度計算を行った。
ボトルのウェスト部の解析のために、図６に示すような解析形状とした。
図６において、Ａａ１は、従来品ボトルＡａの解析形状、Ｂ１は、第２実施形態ボトルＢの解析形状、Ａ１は、第１実施形態ボトルＡの解析形状である。
【００２０】
樹脂材料はＰＥＴ（ヤング率Ｅ＝３５０Ｋｇ／ｍｍ2 ホアソン比ν＝０．３５）で、上部胴部、下部胴部の直径、ウェスト部の直径と高さは、従来品ボトルＡａ、各実施形態のボトルＡ，Ｂは同一の寸法とし、上部胴部の直径８８ｍｍ、下部胴部の直径１０５ｍｍ、横凹リブ谷面の直径７８ｍｍ、補強リブの高さ２６．８ｍｍとし、肉厚を０．３３３ｍｍ均一としてボトルウェスト部の強度計算を行った。
【００２１】
強度計算は、各ボトル解析形状品の下部を固定した状態とし、上から圧縮力を加え、解析形状品の上端における変形量を求めた。
その結果、第７図に示すような解析グラフを得ることができた。
グラフにおけるＸ点、Ｙ点、Ｚ点は、ボトルＡａ、ボトルＢ、ボトルＡのウェスト部の座屈前、後の平衡曲線の交点であり、各ボトルはそれらの交点、分岐点で座屈が起きる。
【００２２】
次に、解析形状Ａａ１の試験品を作成し、座屈強度を実測したところ３５Ｋｇであった。
これをグラフのＸ点における座屈強度とし、解析値を換算すると、図７に示す数値入りグラフが得られる。
その結果より、ボトルＡ、ボトルＢの座屈強度を求めると、次表のとおりとなった。
【００２３】
【表１】
Figure 0003842005
【００２４】
以上の解析結果から見ると、第２実施形態のボトルＢは、座屈強度４０Ｋｇをこえ、従来品ボトルＡａに対して３３％アップ、第１実施形態のボトルＡは１７２．６％もアップしており、補強リブの作用効果が大きいことは明らかである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成されているから、次の効果を奏する。
横凹リブに等間隔をおいて配設された縦方向の補強リブの下端部の接続部を広巾にしたことによって接続部にかかる応力を少なくして、座屈強度をさらに高めることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施形態ボトルの正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における横断面図である。
【図３】補強リブの縦断面図である。
【図４】第２実施形態ボトルの正面図である。
【図５】従来品ボトルの説明図である。
【図６】ボトル解析形状の説明図である。
【図７】解析結果のグラフである。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ、Ａａ ボトル
３、３ａ 胴部
７ 上部胴部
８ 下部胴部
９ ウェスト部
１０ 横リブ
１１ 拡径段部
１２ 円弧壁
１５ 減圧吸収面
１６、３０、ａ 横凹リブ
１６ａ，１６ｂ、３０ａ，３０ｂ 円弧面
１６ｃ、３０ｃ 谷面
１７ 細条
１８、３１、ｂ 補強リブ
１８ａ、３１ａ 上端部
１８ｂ、３１ｂ 下端部
１８ｃ、３１ｃ 中央部

Claims (2)

  1. 口部と肩部、胴部と底部とからなるボトルであって、
    胴部は、上部胴部と下部胴部、ウェスト部とからなり、
    ウェスト部には、上部胴部下端に接続する円弧面と、下部胴部に接続する円弧面と谷面とからなる横凹リブが形成され、
    横凹リブに等間隔に縦方向の補強リブが配設され、該補強リブの端部の横凹リブとの接続部が広巾になっていることを特徴とするボトル胴部の補強リブ。
  2. 補強リブの上端部と下端部、またはいずれか一方の接続部が広巾に形成されていることを特徴とする請求項１記載のボトル胴部の補強リブ。
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