JP3982652B2 - 合成樹脂製補強パネルおよびこの合成樹脂製補強パネルを用いた合成樹脂製壜体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブロー成形により形成された合成樹脂製補強パネルおよびこの合成樹脂製補強パネルを用いた合成樹脂製壜体の技術分野に属し、特に、強度を増大させながら、しかも柔軟性を有するようにした合成樹脂製補強パネル、および例えばホットフィルやコールドフィルの液体充填等、幅広い用途に対応可能な耐減圧、耐膨出圧、および耐保持圧等を有する合成樹脂製壜体の技術分野に属するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、ポリエチレンテレフタレートにより代表される飽和ポリエステル樹脂等を用いて二軸延伸ブロー成形により成形される合成樹脂製壜体は、ジュースやミネラルウォーター等の各種飲料水、調味料、酒類、その他の食品用の収納壜等に広く用いられている。
【0003】
ところで、このような合成樹脂製壜体は、充填される内容物の重量により合成樹脂製壜体の胴部が加圧されたり、あるいは内容物が充填された合成樹脂製壜体を搬送するとき等に外力が加えられたりして、弾性変形してしまうことがある。また、高温の液体を充填するホットフィルにおいては、高温の液体を合成樹脂製壜体に充填して栓をした状態にしておくと、合成樹脂製壜体内の充填物が冷却されて合成樹脂製壜体の内圧が低下して、大気圧により合成樹脂製壜体の胴部が押圧されたり、低温の液体等を合成樹脂製壜体に充填するというコールドフィルにおいては、低温の液体を合成樹脂製壜体に充填して栓をした状態にしておくと、合成樹脂製壜体内の充填物が暖められて合成樹脂製壜体の内圧が上昇して、合成樹脂製壜体の胴部が加圧されたりして、同様に合成樹脂製壜体の胴部が弾性変形してしまう。
【0004】
そこで、従来、例えば特開平6ー127543号公報に開示されているように、合成樹脂製壜体の周方向に延びる凹溝からなる補強のための数条の横方向リブを壜体胴部の各面に設けたり、凹凸部からなる補強パネルを壜体胴部の各面に設けて、胴体の強度を増大して前述のような合成樹脂製壜体の胴部の弾性変形を抑制するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の公報に開示されている合成樹脂製壜体は、補強リブや補強パネルにより、合成樹脂製壜体の強度は向上するが、その反面柔軟性があまりないため、これらの補強リブや補強パネルが、ホットフィルにおける合成樹脂製壜体内の減圧やコールドフィルにおける合成樹脂製壜体内の加圧に基づくある一定以上の押し圧に対して潰れて復元しない変形をして元に復元しなくなる場合がある。また、合成樹脂製壜体内の充填物の自重による加圧が胴部の比較的広い平面部に加えられるようになるため、この平面部に形成されている補強リブ等が潰れて、同様に復元しない場合がある。
【0006】
このように合成樹脂製壜体が潰れて復元しない変形を起こしてしまうと、合成樹脂製壜体の強度が低下してしまうばかりでなく、合成樹脂製壜体の外観が損なわれて、商品価値が著しく低下してしまう。
【0007】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、強度を増大させながら、しかも補強リブや補強パネル等の潰れ変形を防止することのできる合成樹脂製補強パネルおよびこの合成樹脂製補強パネルを用いた合成樹脂製壜体を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項1の発明の合成樹脂製補強パネルは、縦方向に延びる上部側凹凸条部と、この上部側凹凸条部の下に設けられた縦方向に延びる下部側凹凸条部と、これらの上、下部側凹凸条部の間に設けられた横方向に延びる凹部とからなることを特徴としている。
【0009】
また請求項2の発明の合成樹脂製補強パネルは、前記上部側凹凸条部と前記下部側凹凸条部とが同数かつ上下に整列されて形成されていることを特徴としている。
【0010】
更に請求項3の発明の合成樹脂製補強パネルは、前記上部側凹凸条部と前記下部側凹凸条部とが三角波形状に形成されているとともに、前記凹部の深さが、これらの上、下部側凹凸条部の底部よりも深くなるように設定されていることを特徴としている。
【0011】
更に請求項4の発明の合成樹脂製壜体は、口部と、この口部に連続する肩部と、この肩部に連続する胴部と、この胴部に連続する底部とからなり、これらの各部が合成樹脂によって一体に成形された合成樹脂製壜体において、請求項1ないし3のいずれか1記載の合成樹脂製補強パネルが前記胴部の下部に、前記縦方向に延びる前記上、下部側凹凸条部がともに上下方向に延びるようにして用いられていることを特徴としている。
【0012】
【作用】
このように構成された本発明の合成樹脂製補強パネルにおいては、縦方向に延びる上部側凹凸条部と下部側凹凸条部との間に横方向に延びる凹部が形成されることにより、合成樹脂製補強パネルが柔軟性を有するようになる。合成樹脂製補強パネルが押し圧を加えられて変形しても、この合成樹脂製補強パネルの柔軟性により、この押し圧が解消されると、合成樹脂製補強パネルは元に復元するようになり、合成樹脂製補強パネルの潰れ変形が防止される。
【0013】
また、本発明の合成樹脂製壜体においては、このような合成樹脂製補強パネルが胴部の下部に用いられることにより、合成樹脂製壜体の胴部が柔軟性を有するようになる。これにより、ホットフィルあるいはコールドフィルによる充填物の温度変化によって、合成樹脂製壜体の内部が減圧あるいは加圧されて胴部が変形しても、この胴部の柔軟性により、合成樹脂製壜体の内部の減圧あるいは加圧が解消されると、胴部は元に復元するようになり、胴部の潰れ変形が防止される。
【0014】
更に、この合成樹脂製補強パネルが胴部の下部に形成されることにより、強度が向上するので、充填物の自重に基づく加圧による胴部の膨れの変形が防止されるようになる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明にかかる合成樹脂製壜体の実施の形態の一例を示す正面図、図2はこの例の左側面図、図3は平面図である。
【0016】
図1ないし図2に示すように、この例の合成樹脂製壜体1は、口部2と、この口部2から連続する肩部3と、この肩部3から連続する胴部4と、この胴部4から横方向リブ5を介して連続する底部6とからなり、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチックを用いてブロー成形によりこれらの部分が一体に形成されている。
【0017】
口部2は従来の合成樹脂製壜体1と同様に円筒状に形成されており、その外周面には、口部2の開口端を閉じるキャップ(不図示)が螺合する雄ねじ7が形成されている。肩部3は全体として逆漏斗状に形成されており、上部8と下部9とからなっている。図3に示すように上部10は正12角形の截頭角錐台状に形成されているとともに、下部9は、後述する4角が大きく面取りされた矩形状に形成された胴部4の上部10における各角部とこの肩部3の上部8の正12角形の角部とを結んだ線に沿って折曲した形状とされている。
【0018】
更に胴部4は、上部10と、下部11と、これら上部10と下部11との間で胴部4のほぼ中央に形成された周方向に延びる横方向リブ12とからなっている。図3に示すように、上部10および下部11は、それらの外形の横断面が4角を比較的大きく面取りされた矩形状に形成されており、その場合上部10の外形寸法が下部11の外形寸法よりほんのわずか小さく設定されている。なお、図示しないが横方向リブ12の外形も、上部10および下部11と同様に4角を比較的大きく面取りされた矩形状に形成されている。
【0019】
上部10には、それぞれ周方向に延びるV字状凹溝からなる、4条の横方向リブ13,14,15,16が、図1および図2において上下方向に所定間隔を置いて形成されている。
【0020】
これらの横方向リブ13,14,15,16はそれぞれ周方向に延びてはいるが、上部10の全周にわたっては形成されていなく、図2に示すように矩形状の上部10の短辺側である左側面の中央部分には形成されていない。すなわち、横方向リブ13,14,15,16は、それぞれ上部10の左側面中央部でリブのない不連続部からなる潰れ防止リブ部17,18,19,20が形成されている。これらの潰れ防止リブ部17,18,19,20は、図2に示す上部10の左側面に形成されているだけではなく、図示しないがこの左側面と対向する上部10の右側面にも形成されている。これらの潰れ防止リブ部17,18,19,20により、合成樹脂製壜体1の上部10の左右側面は柔軟性を有するようになり、合成樹脂製壜体1の左右側面は簡単には潰れなくなる。
【0021】
また、図1に示すように上部10の長辺側の正面の中央部には、上下方向に長軸となる楕円状の凹部からなる第1補強パネル21が横方向リブ13,14,15,16に連続するようにして形成されている。この第1補強パネル21は、図示しないが上部10の正面と対向する背面の中央部にも同様に形成されている。
【0022】
第1補強パネル21は、その周縁から中央部にいくにしたがって徐々にかつ連続的に凹んでおり、中央部で最も凹んだ状態に設定されている。そして、4カ所の横方向リブ13,14,15,16のうち、最上位置と最下位置にある横方向リブ13,16の形成位置では、この横方向リブ13,16の凹溝の深さの方が第1補強パネル21の深さより深くなっており、したがって横方向リブ13,16はこの第1補強パネル21の形成領域でも連続して形成されている。また、4カ所の横方向リブ13,14,15,16のうち、上から第2および第3番目の位置にある横方向リブ14,15の形成位置では、第1補強パネル21の深さの方がこの横方向リブ14,15の凹溝の深さより深くなっている。したがって、第1補強パネル21の縁から中央に向かって横方向リブ14,15の凹溝の深さが第1補強パネル21の深さより深い間は、横方向リブ14,15の深さが前述の横方向リブ13,16よりは急にかつ連続して浅くなり、第1補強パネル21の深さが横方向リブ14,15の凹溝の深さより深い領域になると、横方向リブ14,15は完全に消滅している。
【0023】
このように徐々に深くなるとともに横方向リブに連続する第1補強パネル21を設けることにより、合成樹脂製壜体1を保持する際、あるいはビン体1の搬送の際に、ビン体1のこの補強パネル設置面に垂直力が加えられたとき、この垂直力が第1補強パネル21によって分散されるので、従来上部10外面と補強パネルとの間の角部に生じていたエッジ力(集中荷重)が生じなくなり、その結果垂直力による合成樹脂製壜体1の変形が防止されるようになる。また、第1補強パネル21の凹みに、合成樹脂製壜体1を保持する親指等の指が的確にフィットするようになるので、合成樹脂製壜体1内の液体を注ぎ出す際に、安定した状態で液体を注ぎ出すことができるようになる。
【0024】
この第1補強パネル21の上方には、周方向に延びる補強リブ22が形成されており、この横方向リブ22により、第1補強パネル21の上方の平面部が補強され、この部分が変形し難くしている。
【0025】
更に、図1および図2に示すように、胴部4の下部11における正面および左側面には、それぞれ第2および第3補強パネル23,24が形成されている。なお図示しないが、下部11における背面および右側面にも、それぞれこれらの第2および第3補強パネル23,24が形成されている。第2補強パネル23は、図5に示すように下部11の外面から凹んでいるとともに全体として角部が丸くされた矩形状に形成されている。この第2補強パネル23は、上部側凹凸条部25と、下部側凹凸条部26と、これら上下側凹凸条部25,26の間に形成された周方向に延びる凹部27とからなっている。
【0026】
上部側凹凸条部25は、上下方向に延びるとともに周方向に繰り返して配置された所定本数の凹凸条を備えているとともに、図4(a)に示すようにこれらの凹凸条により、その横断面形状が三角波状の波形パネルとして形成されている。
【0027】
これらの凹凸条の凹部の深さηは、下部11の厚みが0.3mm、下部11の全周が385mm、下部11の長辺側の平面部の周方向長さが75.38mm、下部11の短辺側の平面部の周方向長さが52.86mm、下部11の上下方向長さが99mmであるとき、下部11の外面から2mm〜10mm程度がよく、望ましくは2mm〜5mmがよい。また、凹凸条の凸部の深さκは、下部11の外面から0.2mm〜8mm程度がよく、望ましくは0.5mm〜3mmがよい。更に、1つの凹凸条の幅(すなわち三角波のピッチ)λは2〜10mm程度がよく、望ましくは3〜6mmがよい。更に、凹凸条の三角波の角度θは20゜〜120゜程度がよく、望ましくは30゜〜90゜がよい。これらの数値は、ボトルの材質の特性によるものでテストでの経験値から求められた値であり、ボトルの大きさに関係しない絶対値である。
【0028】
下部側凹凸条部26は、上部側凹凸条部25と上下方向に対称の形成され、それらの凹凸が上部側凹凸条部25の凹凸と同数でかつ上下方向に整列されて形成される点が異なるだけで、その他は上部側凹凸条部25とまったく同じに形成されているので、その説明は省略する。
【0029】
凹部27は、深くなるにしたがって断面が小さくなる断面四角形の截頭角錐台状の凹部として形成されているとともに、図4(b)に示すように上部側凹凸条部25の底部よりも深く、第2補強パネル23のなかで最も深く形成されている。
【0030】
そして、凹部27の幅μは2mm〜10mm程度がよく、望ましくは3mm〜7mmがよい。また、下部11の外面からの凹部27の凹部の深さνは、2.2mm〜15mm程度がよく、望ましくは2.5mm〜13mmがよいが、少なくとも深さνは上部側凹凸条部25の凹部の深さηより深く設定される必要があり、その場合、上部側凹凸条部25の凹部の深さからの凹部27の凹部の深さξは、0.2mm〜5mm程度がよく、望ましくは0.5mm〜3mmがよい(すなわち、ν=η+ξ)。これらの数値も、ボトルの材質の特性によるものでテストでの経験値から求められた値であり、ボトルの大きさに関係しない絶対値である。
【0031】
また、合成樹脂製壜体1の左右側面に形成されている第3補強パネル24は、図2に示すように前述の第2補強パネル23の場合と同様に、上部28と、下部29と、横方向リブ30とからなっているとともに、第2補強パネル23に対して周方向の長さが短いととも凹凸条の本数が少ないだけで、その他はまったく同じに形成されているので、その説明は省略する。
【0032】
このように第2および第3補強パネル23,24を設けることにより、上部側凹凸条部25と下部側凹凸条部26との間に1つの凹部27が形成されるので、胴部4の下部11は合成樹脂製壜体1内の減圧および加圧に対して柔軟性を有するようになる。これにより、胴部4の下部11が上部側凹凸条部25と下部側凹凸条部26とによって補強されてぺこぺこした状態が防止され、しかも凹部27により下部11は合成樹脂製壜体1内の減圧および加圧に対して柔軟性を有するようになって潰れ難くなり、ある一定以上の押し圧による胴部4の潰れを、従来の合成樹脂製壜体に比べてより確実に防止できるようになる。更にこの凹部27は横方向リブとしても機能している。
【0033】
また、胴部4の下部11においては、合成樹脂製壜体1の収納物の自重による圧力が高くなっているが、この圧力による押し圧が合成樹脂製壜体1の内部から外部に向かって加えられても、これらの第2および第3補強パネル23,24により、従来の合成樹脂製壜体の場合のような下部11の膨れの変形を防止することができるようになる。
【0034】
更に、下部11の正面および左側面には、それぞれ周方向に延びる補強リブ31,32が形成されている。これらの補強リブ31,32は、図示しないがそれぞれ合成樹脂製壜体1の背面および右側面にも形成されている。これらの補強リブ31,32により、第2および第2補強パネル23,24と横方向リブ12との間の部分が補強され、この部分が変形し難くなってている。
【0035】
更に、横方向リブ12は、図1および図2に示すように上部10側斜面側壁12aと、下部11側斜面側壁12bと、これらの両斜面側壁側壁12a,12bとの間の底部12cとからなるとともに、断面が台形状の凹部に形成されており、合成樹脂製壜体1の全周に形成されている。この横方向リブ12の凹部の底部12cには、合成樹脂製壜体1の正面および左側面の各中央にそれぞれその幅が徐々に拡大した拡幅部からなる潰れ防止リブ部33,34が形成されている。これらの潰れ防止リブ部33,34により、合成樹脂製壜体1の保持圧に対して柔軟性を有するようになり、合成樹脂製壜体1を保持する際、合成樹脂製壜体1の中央部分がその保持圧に対して柔軟性を発揮して潰れ難くなり、最も変形し易い胴部4の中央部分の潰れを、従来の合成樹脂製壜体に比べてより確実に防止できるようにしている。
【0036】
なお、前述の例では、本発明の合成樹脂製補強パネルを合成樹脂製壜体に用いるものとしているが、本発明の合成樹脂製補強パネルは、この壜体以外に、前述のような外力が加えられるような合成樹脂製補強パネルであれば、どのようなものにも適用することができる。
【0037】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の合成樹脂製補強パネルによれば、縦方向に延びる上部側凹凸条部と下部側凹凸条部との間に横方向に延びる凹部を形成しているので、合成樹脂製補強パネルに柔軟性を持たせることができるようになる。したがって、合成樹脂製補強パネルが押し圧を加えられて変形しても、この合成樹脂製補強パネルの柔軟性により、合成樹脂製補強パネルの潰れ変形を防止できる。
【0038】
また、本発明の合成樹脂製壜体によれば、このような合成樹脂製補強パネルを胴部の下部に用いているので、合成樹脂製壜体の胴部に柔軟性を持たせることができるようになる。これにより、ホットフィルあるいはコールドフィルによる充填物の温度変化によって、合成樹脂製壜体の内部が減圧あるいは加圧されて胴部が変形しても、この胴部の柔軟性により、合成樹脂製壜体の内部の減圧あるいは加圧が解消されると、胴部は元に復元するようになり、胴部の潰れ変形を防止できる。
【0039】
更に、この合成樹脂製補強パネルを胴部の下部に用いることにより、強度が向上するので、充填物の自重に基づく加圧による胴部の膨れの変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる合成樹脂製壜体の実施の形態の一例を示す正面図である、図2はこの例の左側面図、図3は平面図である。
【図2】 図1に示す例の合成樹脂製壜体の左側面図である。
【図3】 図1に示す例の合成樹脂製壜体の平面図である。
【図4】 図1に示す例の合成樹脂製壜体の第2補強パネルを示し、(a)は図1におけるIVA-IVA線に沿う断面図、(b)は図1におけるIVB-IVB線に沿う断面図である。
【図5】 図2におけるV-V線に沿う断面図である。
【符号の説明】
1…合成樹脂製壜体、2…口部、3…肩部、4…胴部、5…横方向リブ、6…底部、10…上部、11…下部、21…第1補強パネル、23…第2補強パネル、24…第3補強パネル、25,28…上部側凹凸条部、26,29…下部側凹凸条部、27,30…凹部
Claims (4)
- 縦方向に延びる上部側凹凸条部と、この上部側凹凸条部の下に設けられた縦方向に延びる下部側凹凸条部と、これらの上、下部側凹凸条部の間に設けられた横方向に延びる凹部とからなることを特徴とする合成樹脂製補強パネル。
- 前記上部側凹凸条部と前記下部側凹凸条部とは同数かつ上下に整列されて形成されていることを特徴とする請求項1記載の合成樹脂製補強パネル。
- 前記上部側凹凸条部と前記下部側凹凸条部とは三角波形状に形成されているとともに、前記凹部の深さは、これらの上、下部側凹凸条部の底部よりも深くなるように設定されていることを特徴とする請求項1または2記載の合成樹脂製補強パネル。
- 口部と、この口部に連続する肩部と、この肩部に連続する胴部と、この胴部に連続する底部とからなり、これらの各部が合成樹脂によって一体に成形された合成樹脂製壜体において、
請求項1ないし3のいずれか1記載の合成樹脂製補強パネルが前記胴部の下部に、前記縦方向に延びる前記上、下部側凹凸条部がともに上下方向に延びるようにして用いられていることを特徴とする合成樹脂製壜体。
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