JP5110461B2 - 合成樹脂製丸型ボトル - Google Patents

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Description

本発明は、胴部に、複数の傾斜したパネルを周方向に並列形成して、減圧吸収機能部分を構成したポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す。）樹脂製2軸延伸ブロー成形ボトルに代表される、合成樹脂製丸型ボトルの構造に関するものである。
胴部に、一定傾斜角度で傾斜した複数の傾斜パネルを、周方向に並列に配置して、減圧吸収機能部分を構成した合成樹脂製丸型ボトルが知られている。
この傾斜パネルを形成した丸型ボトルは、ボトル内の減圧発生に伴う、傾斜パネルの内方への湾曲陥没変形に加えて、傾斜パネルを設けた胴部部分の捻れ変形に伴う縮径変形により、より大きな減圧吸収機能を発揮する。また、傾斜パネルの湾曲陥没変形に伴う、各傾斜パネル間の柱部によりリブ状の機能が発揮され、横方向からの外力に対して、強い抗力を発揮できるものとなっている。
実開平６−５９２０７号公報
しかしながら、傾斜パネルと柱部で減圧吸収機能部分を構成する丸型ボトルでは、上記のように減圧状態において捻れ変形に伴う縮径変形により、より大きな減圧吸収機能が発揮されるが、さらに減圧度を大きくするとこの捻れ変形に伴い柱部を含む傾斜パネルの周縁の壁部が局部的に座屈変形してしまい、元の形状に復元ができなくなってしまうと云う減圧吸収機能の向上に係る問題がある。
そこで、本発明は、上記した従来技術の問題点を解消すべく創案されたもので、傾斜パネルを設けた胴部において減圧状態での局部的な座屈変形を抑制することを技術的課題とし、もってより大きな減圧強度を有する合成樹脂製丸型ボトルを提供することを目的とする。
上記技術的課題を解決する本発明の内、請求項１記載の発明の手段は、
円筒形状をした胴部に、複数の一定方向に傾斜した傾斜パネルを周囲を段部で囲うようにして、陥没状に周方向に並列形成すること、
隣接する傾斜パネル間を傾斜した柱部とすること、
傾斜パネルの、上下計４ケの角部の中、鋭角を形成する対角の角部のみにおいて段部の基端部に隣接させて凹溝を形成すること、
にある。
本願発明者らは、傾斜パネルを有する丸型ボトルについて応力解析を実施すると共に減圧強度に係る試験を実施し、減圧度を大きくしていくと捻じり状の縮径変形に伴い、柱部にその傾斜方向に沿って大きな引張応力が作用し、傾斜パネルの上下の角部の、段部立ち上がり基端部近傍において応力集中が発生し、この応力集中部分の近傍において柱部を含む周縁壁部が局部的に座屈変形してしまうことを見出し、請求項１記載の構成を創出するに至った。
そして請求項１記載の上記構成により、応力集中が発生する角部において、段部立ち上がり基端部に隣接させて凹溝を形成することにより、この凹溝により補強効果が発揮され、この部分での変形を抑制することができ、その結果この応力集中部分の近傍における柱部を含む周縁壁部の局部的な座屈変形を効果的に抑制することができる。
前述したように応力解析によると、減圧度が大きくなると捻り状の縮径変形に伴い、柱部に傾斜方向に沿って大きな引張応力が作用する。
そして、上記作用により、傾斜パネル形状は正面から見ると基本的には平行４辺形状であり上下に計４ケの角部が存在するが、そのなかでも特に鋭角を形成する角部での応力集中が大きくなるので上記構成により、この鋭角を形成する角部に凹溝を形成することにより、この応力集中近傍における柱部を含む周縁壁部の局部的な座屈変形をより効果的に抑制することができる。
さらに、「対角の角部のみ」と、４つの角部のうち、対角の２つの鋭角に溝を設置する構成とすることにより、対角する２つの鋭角部分に集中する応力による歪をより効果的に抑え、効果的に座屈変形を抑制できる。
請求項２記載の発明の手段は、請求項１記載の発明において、傾斜パネルの角部を角取して円弧状とし、柱部の上基端部および下基端部の幅を広くするように構成すること、にある。
請求項２記載の上記構成により、傾斜パネルの角部を角取して円弧状とすることにより、角部における応力の集中を緩和できる。また、柱部の上基端部および下基端部の幅を広くするように構成することにより、柱部の上端部、あるいは下端部近傍における応力のレベルを効果的に低下させることができる。
請求項３記載の発明の手段は、請求項１または２記載の発明において、胴部の上端部と下端部に周溝を形成し、この周溝間の上端と下端に環状部を残した状態で、周溝間の略全高さ範囲に亘って傾斜パネルを６〜８ケ形成すること、にある。
請求項３記載の上記構成は、より具体的な胴部の形状に関するものであり、傾斜パネルを６〜８ケ形成することにより、丸型ボトルとしての外観を損なうことなく、また胴部の略全高さ範囲に亘って傾斜パネルを形成するので十分大きな減圧吸収機能を発揮させることができる。
また、減圧時、あるいは加圧時における減容変形、膨出変形の進展を胴部の上端部と下端部に形成した周溝と、環状部により効果的に止めることができ、丸型ボトルとしての外観や、生産ライン適正等の機能を損なうことなく確保、維持することができる。
本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
請求項１記載の発明にあっては、応力集中が発生する角部において、段部立ち上がり基端部に隣接させて凹溝を形成することにより、リブ的な補強効果が発揮され、柱部を含む周縁壁部の局部的な座屈変形を抑制することができる。
また、減圧度が大きくなると捻じり状の縮径変形に伴い、角部の中でも鋭角を形成する角部での応力集中が大きくなるが、この角部に凹溝を形成することにより、柱部を含む周縁壁部の局部的な座屈変形をより効果的に抑制することができる。
請求項２記載の発明にあっては、角部を円弧状とすることにより、角部における応力の集中を緩和でき、また、柱部の上基端部および下基端部の幅を広くして柱部の上端部、あるいは下端部における応力のレベルを低下させることができる。
請求項３記載の発明にあっては、傾斜パネルを６〜８ケ形成することにより、丸型ボトルとしての外観を損なうことなく、また胴部の略全高さ範囲に亘って傾斜パネルを形成するので十分大きな減圧吸収機能を発揮させることができる。また、減圧時、あるいは加圧時における減容変形、膨出変形の進展を胴部の上端部と下端部に形成した周溝と、環状部により効果的に止めることができ、丸型ボトルとしての外観や、生産ライン適正等の機能を損なうことなく確保、維持することができる。
以下、本発明の実施形態を、実施例に沿って図面を参照しながら説明する。
図１〜図４は本発明の合成樹脂製丸型ボトルの一実施例を示すものであり、
図１はボトルの全体正面図、図２は図１中のＡ−Ａ線に沿って示す平断面図、図３は隣接する３ケの傾斜パネル１２近傍の展開図、図４は図３中のＢ−Ｂ線に沿って示す縦断面図である。
本実施例の丸型ボトル１はＰＥＴ樹脂製の２軸延伸ブロー成形品であり通称容量が５００ｍｌのものである。円筒形状をした胴部４と、この胴部４の上端に、略半球弧壁状の肩部３を介して、外周面に螺条とネックリングとを設けて連設された、円筒状の口筒部２と、胴部４の下端に、底壁中央部をボトル内方に陥没させて連設された底部５とから構成されている。
胴部４の上端と下端に周リブとしての機能を発揮する周溝１７が形成されており、上の周溝１７の直下、および下の周溝１７の直上にそれぞれ環状部１８を残して、段部１０で囲むように、右上がりに傾斜して、陥没状に８ケの傾斜パネル１２が周方向に並列形成されている。そして、隣接する傾斜パネル１２の間に同じく右上がりに傾斜した８ケの柱部１１が残存形成されている。
また、傾斜パネル１２の形状は正面から見ると基本的には平行４辺形状の形状であり、上下に計４ケの角部１３があるが、本実施例ではこの角部１３を角取して円弧状とすると共に、上端部と下端部全体を円弧状に形成している。また角部１３を円弧状とすることにより、柱部１１の上基端部と下基端部でその幅が広くなっている。
なお、この柱部１１の上端と下端を、立ち上がり状の水平段部１４を介して環状部１８に連結するようにしており、減圧状態における傾斜パネル１２と柱部１１で構成される減圧吸収機能部分の減容変形が周溝１７にまで進展しないようにしている。
また、４ケの角部１３のうち、上部右側の角部１３ＵＲと下部左側の角部１３ＬＬには、円弧状に角取された形状に沿って、段部１０の立ち上がり基端部に隣接して凹溝１５を形成している。（図３、図４参照）
なお、上記した上部右側の角部１３ＵＲと下部左側の角部１３ＬＬは、４ケの角部１３の中で鋭角を形成する角部１３ｓに相当する。（図３参照）
ここで、減圧状態の応力解析によると、本実施例のように傾斜パネル１２と傾斜した柱部１１で減圧吸収機能部分を構成する丸型ボトルでは、減圧度が大きくなると、胴部４がこの傾斜した柱部１１に沿うように捻じれ変形し胴部４が縮径変形して効果的な減圧吸収機能が発揮される。
その際に柱部１１にその傾斜方向に沿って大きな引張応力が作用すると共に、特に上記した鋭角を形成する角部１３ｓ近傍で比較的大きな応力集中が発生し、たとえば図３中にハッチングで示した領域Ｒで局所的に壁が屈曲するようにして座屈変形が発生する傾向にあるが、このような変形に対しては角部１３ＵＲに形成した凹溝１５が補強効果を発揮し、座屈変形の発生を効果的に抑制することができる。
なお、たとえば左右の角部１３も含めて傾斜パネル１２の上端部全体と下端部全体の少なくとも一方に段部１０に沿って凹溝１５を形成することもできる。
以上、実施例について本発明の実施の形態、およびその作用効果を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。本発明の丸型ボトルはＰＥＴ樹脂製の２軸延伸ブロー成形品に限定されることなく、また傾斜パネルの形成個数も本実施例に限定されるものではない。
以上説明したように本発明の合成樹脂製丸型ボトルは、傾斜パネルを利用した減圧吸収機能が十分に発揮されるものであり、減圧吸収機能に優れた丸型ボトルとして幅広い用途展開が期待される。
本発明のボトルの一実施例を示す全体正面図である。 図１中のＡ−Ａ線に沿って示す平断面図である。 図１中の隣接する３ケの傾斜パネル近傍についての展開図である。 図３中のＢ−Ｂ線に沿って示す縦断面図である。
符号の説明
１ ；ボトル
２ ；口筒部
３ ；肩部
４ ；胴部
５ ；底部
１０；段部
１１；柱部
１２；傾斜パネル
１３；角部
１３ＵＲ、１３ＬＬ；角部
１３ｓ；（鋭角を形成する）角部
１４；水平段部
１５；凹溝
１７；周溝
１８；環状部
Ｒ ；領域

Claims (3)

  1. 円筒形状をした胴部(4)に、複数の一定方向に傾斜した傾斜パネル(12)を周囲を段部(10)で囲うようにして、陥没状に周方向に並列形成し、隣接する前記傾斜パネル(12)間を傾斜した柱部(11)とし、前記傾斜パネル(12)の、上下計４ケの角部(13)の中の、鋭角を形成する対角の角部(13ｓ)のみにおいて、前記段部(10)の立ち上がり基端部に隣接させて凹溝(15)を形成した合成樹脂製丸型ボトル。
  2. 傾斜パネル(12)の角部(13)を角取して円弧状とし、柱部(11)の上基端部および下基端部の幅を広くするように構成した請求項１記載の合成樹脂製丸型ボトル。
  3. 胴部(4)の上端部と下端部に周溝(17)を形成し、該周溝(17)間の上端と下端に環状部(18)を残した状態で、前記周溝(17)間の略全高さ範囲に亘って傾斜パネル(12)を６〜８ケ形成した請求項１または２記載の合成樹脂製丸型ボトル。
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