JP5099555B2

JP5099555B2 - 合成樹脂製角形壜体

Info

Publication number: JP5099555B2
Application number: JP2008198855A
Authority: JP
Inventors: 浩通斉藤; 豊治加藤
Original assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yoshino Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2028-07-31
Also published as: JP2010036912A

Description

本発明は、略四角筒形状をした胴部を有する、合成樹脂製角形壜体に関するものである。

ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す。）樹脂製等の合成樹脂製壜体は水、スポーツ飲料水、お茶、ジュース等の飲料用として幅広く使用されている。たとえば特許文献１には、胴部の平断面形状を角取りした正方形状とした壜体が実施例として記載されている（図９参照）。
この図９に示される壜体１０１はＰＥＴ樹脂製の２軸延伸ブロー成形されたものであって、上端にテーパー角筒形状をした肩部１０３を介して口筒部１０２を起立設し、下端に底部１１５を連設した胴部１０８は、角取りした正方形状の角筒構造であり、胴部１０８を平坦壁１０９と角取りした部分であるコーナー壁１１０で形成している。

そして、この壜体１０１は各平坦壁１０９に減圧吸収パネル１１２を陥没状に形成した、所謂耐熱角形ボトルであるが、内容液を殺菌の目的で８０〜９０℃程度の高温で充填する用途では、充填後の内容液の温度の低下に伴ない内部が減圧状態となるので、この減圧吸収パネル１１２が減圧状態における胴部１０８の局所的な陥没状の変形を防いだり、外観的に目立たないようにすると云う機能、所謂、減圧吸収機能を発揮する。また、コーナー壁１１０は壜体の構造を支える柱部としての機能を担う。
特開２００１−１８０６３７号公報

ここで、図９に示すような減圧吸収パネル１１２を陥没状に形成したような耐熱角形ボトルでは、減圧時、まず減圧吸収パネル１１２が陥没変形するが、この陥没変形の進行に伴なって、肩部１０３と胴部１０８の境界を形成する肩稜線１０５近傍部分が陥没状に潰れやすくなり、減圧吸収パネル１１２の左右中央部に対向する位置で図９中の二点鎖線で示したように、縦方向に屈曲状に変形し、この変形の痕が永久変形として減圧状態の解消後も残ってしまうと云う問題がある。特に軽量化、すなわち壁厚を薄肉化するとこの問題は深刻である。

本発明は、上記した従来の耐熱角形ボトルにおける問題点を解消すべく創案されたもので、減圧時における肩稜線近傍部分での潰れ変形に対する抗力を高めることを技術的課題とするものである。

上記技術的課題を解決する本発明の手段のうち、主たる構成は、
角部を角取りした四角筒状の胴部を有し、この胴部に連続した略四角筒台形状の肩部を介して口筒部を起立設した合成樹脂製角形壜体において、
胴部の側壁を構成する平坦壁の左右中央部に減圧吸収パネルを形成し、
肩部の胴部との連設部分である肩下端部の、胴部平坦壁の左右中央部に対向する位置に凹状の肩リブを陥没形成し、
胴部平坦壁の上端部の左右中央部から胴部と肩部の境界に周状に形成される肩稜線を跨いで肩下端部に至る領域に縦溝リブを陥没形成し、
減圧吸収パネルの上端部の横幅Ｗｐと、肩リブの横幅Ｗｓと、縦溝リブの横幅Ｗｃの大小関係が、Ｗｐ＞Ｗｓ＞Ｗｃと成るように構成する、
と云うものである。

上記構成において、まず肩リブは、肩稜線の直上に位置する肩下端部の陥没変形に対する弾性的な復元力、すなわち反発性を高める機能を発揮して肩稜線の永久変形を伴なう陥没変形を効果的に抑制することができる。
また、肩稜線を跨いで陥没形成される縦溝リブは肩稜線自体の反発性を高める機能を発揮して、上記肩リブの機能と相俟って肩稜線の永久変形を伴なう陥没変形をより効果的に抑制することができる。

さらに、縦溝リブは肩稜線の陥没変形の起点としての作用を発揮するので、減圧吸収パネルの上端部における陥没変形の影響を、平坦壁の上端を形成する肩稜線部分の左右中央部に集中させることができ、肩リブや縦溝リブの反発力の効果が及び難い肩稜線部分の左右両端部近傍における永久変形を伴なう陥没変形を効果的に抑制することができ、全体として肩稜線全域で、永久変形を伴なう陥没変形を効果的に抑制することができる。

すなわち、本発明の主たる構成における基本的な考えは、縦溝リブの作用により減圧吸収パネルの上端部における陥没変形の影響を肩稜線部分の左右中央部に集中させ、この集中により発生する肩稜線部分における左右中央部の陥没変形を、この左右中央部に沿って形成される肩リブと縦溝リブの反発力により緩和すると云うものである。

そして、減圧吸収パネルの上端部の横幅Ｗｐと、肩リブの横幅Ｗｓと、縦溝リブの横幅Ｗｃの大小関係をＷｐ＞Ｗｓ＞Ｗｃと成るように構成することにより、特に上記した縦溝リブによる肩稜線部分における陥没変形を左右中央部に集中させると云う作用効果を確実に発揮させることができる。

上記したように、縦溝リブの作用効果は肩リブの反発力を補強すると共に、変形の進展領域の拡散を抑制するものであり、特に壜体の軽量化に伴ない壁厚を薄肉化した場合に顕著に発揮されるものである。
また、肩リブと縦溝リブの陥没変形に係る作用効果は減圧時だけでなく、外部からの押圧力に対しても強い抗力を発揮する。

本発明の他の構成は上記主たる構成に加えて、縦溝リブを、減圧吸収パネルの上端部の左右中央部と肩リブの下端部の左右中央部を連結する構成とする、と云うものである。

上記構成により、減圧吸収パネルの上端部における陥没変形を、縦溝リブを介して肩リブにスムーズに進展させることができ、肩稜線部分の陥没変形をより効果的にその左右中央部に集中させることができる。

本発明のさらに他の構成は上記主たる構成に加えて、
縦溝リブの横幅を平坦壁の上端を形成する肩稜線部分の横幅の１０〜３０％の範囲とする、と云うものである。

縦溝リブの横幅を上記の範囲とすることにより、縦溝リブによる反発力に係る作用効果を損なうことのない範囲で、縦溝リブによる肩稜線部分の陥没変形を左右中央部に集中させる作用効果を有効に発揮させることができる。

本発明は、上記した構成としたので、以下に示す効果を奏する。
すなわち本発明の主たる構成を有するものにあっては、肩稜線の上下に配設される肩リブと縦溝リブの弾性的な復元力、すなわち反発性を高める機能が相俟って肩稜線の永久変形を伴なう陥没状変形をより効果的に抑制することができる。

また、縦溝リブにより、平坦壁の上端を形成する肩稜線部分の陥没変形を左右中央部に集中させることができ、肩リブや縦溝リブの反発力の効果が及び難い肩稜線部分の左右両端部近傍における陥没変形を抑制することができ、全体として肩稜線全域で永久変形を伴なう陥没変形を効果的に抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態を、実施例に沿って図面を参照しながら説明する。
図１〜４は、本発明による壜体の第１実施例を示すものであり、図１は全体正面図、図２は平面図、図３は図１中のＡ−Ａ線に沿って切断矢視した部分拡大断面図、そして図４（ａ）は図１中の肩稜線５近傍を部分的に拡大した正面図、（ｂ）は肩稜線５近傍での陥没変形の態様を説明するための（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って示す部分平断面図である。
この壜体１はＰＥＴ樹脂製の薄肉な（肩下端部４の平均肉厚０．２ｍｍ）２軸延伸ブロー成形品で、全高さが１５０ｍｍ、容量が３５０ｍｌの比較的小型の角形壜体で、角部を角取りした略四角筒状の胴部８の上端に、略四角筒錐台形状の肩部３を連設し、この肩部３の上端に、外周面に螺条およびネックリングを設けた円筒状の口筒部２を起立設した形状である。

角部を角取りした胴部８は、４ケの平坦壁９と隣接する平坦壁を連結するコーナー壁１０により形成されており、中央高さ位置に補強用の周溝１４が陥没周設されている。また、各平坦壁９には、段部１１で囲うようにして縦長矩形状の減圧吸収パネル１２が形成されている。

また、肩部３の下端部は、周段部３ｓを境として比較的傾斜の大きな肩下端部４となっており、この肩下端部４と胴部８の平坦壁９の境界により周状に肩稜線５が形成されている。また肩下端部４の左右中央部には、肩下端部４の全高さ範囲に亘って、凹状に肩リブ６が陥没設されており、この肩リブ６は図３、図４（ａ）に示すように、上端部と左右端部の３方を側壁６ｓで囲み、下端部で底壁６ｂを肩稜線５にスムーズに連結する形状としている。

また、肩稜線５を跨ぐいで、減圧吸収パネル１２の上端部の左右中央部と肩リブ６の下端部の左右中央部を連結するように縦溝リブ１３を陥没形成している。ここで、本実施例における減圧吸収パネル１２の上端部の横幅Ｗｐは３０ｍｍ、肩リブ６の横幅Ｗｓは９ｍｍ、縦溝リブの横幅Ｗｃは６ｍｍ、平坦壁の上端に形成される肩稜線５部分の横幅Ｗｅは４０ｍｍであり、Ｗｐ＞Ｗｓ＞Ｗｃと云う大小関係が成立し、またＷｃはＷｅの１５％で、１０〜３０％の範囲内としている。

ここで、図４は上記実施例の壜体において、壜体内が減圧状態となった際の肩稜線５近傍の肩下端部４における陥没変形の態様の概要を説明するためものであるが、図４（ｂ）中、一点鎖線は陥没変形のない状態、実線は陥没変形が進行した状態を示す。

壜体１内が減圧状態になるとまず減圧吸収パネル１２が陥没変形し、この陥没変形の進行に伴なって、図４（ａ）に示す×印の部分を中心として、肩下端部４が図４（ｂ）に示されるように、一点鎖線で示される変形のない平坦な状態から、実線で示される全体として緩やかな湾曲状に陥没変形した状態となる。
また、縦溝リブ１３の平坦な底壁が内方に向かって凸状に変形しているのが特徴的であり、減圧状態が解消されると、まずこの縦溝リブ１３の底壁が元の平坦な形状に弾性回復し、さらに肩リブ６の反発力も相俟って肩下端部４全体が元の平坦な形状に弾性回復する。

図５は、上記第１実施例の壜体１で縦溝リブ１３のない、比較例の壜体について肩稜線近傍での陥没変形の態様を、図４と同様に示した説明図である。
この比較例の壜体では、通常の肉厚の場合には問題がないが、軽量化のために使用する樹脂量を減らして肩部や胴部の壁の薄肉化を進めていくと、減圧吸収パネル１２の陥没変形の進行に伴なって、図５（ａ）中の×印で示すように肩稜線５の左右中央部、あるいは左右端部（図中では中央部と左端部に×印を付けている。）で屈曲状の、永久変形を伴なう深い陥没変形が発生するようになる。
図５（ｂ）は上記のように薄肉化を進めた場合の肩稜線近傍の肩下端部４における陥没変形の態様の概要を説明するためのものであるが、一点鎖線は陥没変形のない状態、実線は左右中央部で陥没変形した状態、二点差線は左端部で陥没変形した状態を示す。

ここで、縦溝リブ１３を形成した第１実施例の壜体における陥没変形の特徴は、上記した比較例の壜体の薄肉化を進めた場合の陥没変形の態様と比較することにより明確になる。
すなわち、第１実施例の壜体の場合は薄肉化を進めた場合にも、縦溝リブ１３の作用により肩稜線５部分の陥没変形が左右中央部に集中し、上記比較例のように肩稜線５部分の左右端部には大きな陥没変形が発生しない点、また肩リブ６と縦溝リブ１３の反発力に係る機能が相俟って肩稜線５部分の左右中央部を中心とした陥没変形が屈曲状にはならず、全体として緩やかに湾曲した状態となり、陥没深さも浅く抑制される点にある。

なお、肩リブ６がなく、縦溝リブ１３だけ形成した壜体では、肩稜線５部分の左右中央部に陥没変形が集中し、図９中、従来例の壜体１０１で二点鎖線で示したように、左右中央部が縦方向に永久変形を伴なって屈曲状に変形してしまう。

次に、図６〜８は本発明による壜体の第２実施例を示すものであり、図６は全体正面図、図７は平面図、図８（ａ）は図６中のＣ−Ｃ線に沿って切断矢視した部分縦断面、（ｂ）はＤ−Ｄ線に沿って示す縦溝リブの平断面図である。
この壜体１は第１実施例の壜体と同様にＰＥＴ樹脂製の薄肉な２軸延伸ブロー成形品で、全高さが１５０ｍｍ、容量が２８０ｍｌのさらに小型の角形壜体である。

壜体１の胴部８には第１実施例の壜体１の胴部８の中央高さ位置に陥没周設されている補強用の周溝１４がなく、胴部８の全高さに亘って上下に分断されることなく平坦な平坦壁９に縦長矩形状の減圧吸収パネルが１２形成されている。
このように２８０ｍｌと云うさらに小型の壜体においても、肩稜線５の直上に配設した肩リブ６と、肩稜線５を越えて、減圧吸収パネル１２の上端部の左右中央部と上記肩リブ６の下端部の左右中央部を連結するように陥没形成された縦溝リブ１３により、減圧時における肩稜線５の陥没状の変形を、左右中央部を中心とした永久変形のない緩やかな湾曲状の陥没変形とすることができる。

以上、実施例に沿って本発明の実施の形態を説明したが、本発明の作用効果はこれら実施例に限定されものではない。
たとえば、肩リブの横幅Ｗｓや縦溝リブの横幅ＷｃはＷｐ＞Ｗｓ＞Ｗｃと云う要件や、Ｗｃを肩稜線部分の横幅Ｗｅの１０〜３０％の範囲とすると云う要件を満たす範囲で、壜体の形状や壁の肉厚や減圧の程度等を考慮して、各リブの陥没深さや陥没形状と共に適宜に選択することができる。
また、縦溝リブの作用効果は基本的には肩稜線を跨いで形成されることで発揮されるので、必ずしも、上記の両実施例のように縦溝リブを、減圧吸収パネルの上端部の左右中央部と肩リブの下端部の左右中央部を連結する構成とする必要はない。

本発明の合成樹脂製角形壜体は、肩リブと縦溝リブの作用効果が相俟って、薄肉であっても減圧時における肩稜線近傍領域の永久変形を伴なう陥没変形を効果的に抑制できるものであり、耐熱角形ボトル分野での幅広い用途展開が期待される。

本発明の壜体の第１実施例を示す全体正面図である。図１に示した壜体の平面図である。図１中のＡ−Ａ線に沿って切断矢視した部分拡大断面図である。（ａ）は図１中の肩稜線近傍を部分的に拡大した正面図、（ｂ）は肩稜線近傍での陥没変形の態様を説明するための（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿って示す部分平断面図である。縦溝リブのない比較例の壜体の肩稜線近傍での陥没変形の態様を、図４と同様に示す説明図である。本発明の壜体の第２実施例を示す全体正面図である。図６に示した壜体の平面図である。（ａ）は図６中のＣ−Ｃ線に沿って切断矢視した部分縦断面、（ｂ）はＤ−Ｄ線に沿って示す縦溝リブの平断面図である。角形壜体の従来例を示す全体正面図である。

符号の説明

１；壜体
２；口筒部
３；肩部
３ｓ；周段部
４；肩下端部
５；肩稜線
６；肩リブ
６ｂ；底壁
６ｓ；側壁
８；胴部
９；平坦壁
１０；コーナー壁
１１；段部
１２；減圧吸収パネル
１３；縦溝リブ
１４；周溝
１５；底部
１０１；壜体
１０２；口筒部
１０３；肩部
１０５；肩稜線
１０８；胴部
１０９；平坦壁
１１０；コーナー壁
１１２；減圧吸収パネル
１１５；底部
Ｗｐ；（減圧吸収パネルの上端部の）横幅
Ｗｓ；（肩リブの）横幅
Ｗｃ；（縦溝リブの）横幅
Ｗｅ；（肩稜線部分の）横幅

Claims

角部を角取りした四角筒状の胴部(8)を有し、該胴部(8)に連続した略四角筒台形状の肩部(3)を介して口筒部(2)を起立設した壜体であり、前記胴部(8)の側壁を構成する平坦壁(9)の左右中央部に減圧吸収パネル(12)を形成し、前記肩部(3)の胴部(8)との連設部分である肩下端部(4)の前記平坦壁(9)の左右中央部に対向する位置に凹状の肩リブ(6)を陥没形成し、前記平坦壁(9)の上端部の左右中央部から胴部(8)と肩部(3)の境界に周状に形成される肩稜線(5)を跨いで前記肩下端部(4)に至る領域に縦溝リブ(13)を陥没形成し、前記減圧吸収パネル(12)の上端部の横幅(Wp)と、肩リブ(6)の横幅(Ws)と、縦溝リブ(13)の横幅(Wc)の大小関係が、Ｗｐ＞Ｗｓ＞Ｗｃと成るように構成した合成樹脂製角形壜体。
縦溝リブ(13)を、減圧吸収パネル(12)の上端部の左右中央部と肩リブ(6)の下端部の左右中央部を連結する構成とした請求項１記載の合成樹脂製角形壜体。
縦溝リブ(13)の横幅(Wc)を平坦壁(9)の上端を形成する肩稜線(5)部分の横幅(We)の１０〜３０％の範囲とした請求項１または２記載の合成樹脂製角形壜体。