JP5190727B2 - 合成樹脂製角形壜体 - Google Patents

Description

本発明は、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。）樹脂製のプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより得られる所謂、ＰＥＴボトル等の合成樹脂製壜体は、機械強度、耐熱性、透明性、バリア性、衛生性等に優れており、飲料などの食品容器等に多用されている。

一方、特に壜体が大型化すると主体部分である胴部の肉厚が薄くなるために、壜体としての上下方向の座屈強度が低下すると云う問題がある。
また、手で把持した際に胴部が扁平状に変形したり、あるいは殺菌のために内容液を高温充填する場合のように密封した壜体内に減圧が発生する使用条件では、胴部の周壁が歪に陥没変形する、と云う胴部の周壁の周方向の強度に係る問題がある。
省資源やコスト低減の観点から壜体の軽量化が要請されるので、胴部の肉厚を厚くして、上記した上下方向の座屈強度や、周方向の強度に係る問題に対応するには限界があり、壜体、特に胴部の周壁の形状面から上記のような強度不足に対応する必要がある。

例えば、特許文献１に記載されるような、胴部の周壁に周溝リブを形成する手段は、特に上記した胴部の周壁の周方向の強度を補強するための形状面からの有力な手段である。
特開平７−４０９５３号公報

矩形筒状の胴部を有する、所謂、角形壜体についてみると、角形壜体の胴部は４ケの平坦状壁と隣接する平坦状壁を連結する角部により形成され、平坦状壁は減圧吸収パネルを配設する等して壜体内が減圧状態になった際に減圧吸収機能を発揮するように構成され、角部は上下方向に延設される柱部としての機能を発揮して上下方向の座屈強度を担う。
ここで、壜体の上下方向の座屈強度や、周方向の強度をバランスよく十分に発揮するようにするためには、これら平坦状壁や角部の機能を十分考慮して形状設計をする必要がある。

本発明は、角形壜体の上下方向の座屈強度と周方向の強度を共に十分に発揮させるための、形状、特に周溝リブの形状設計を課題とするものであり、大型の壜体であっても十分な強度を有し、安心して使用できる合成樹脂製角形壜体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ための、本発明の基本的となる構成は、
合成樹脂製角形壜体において、
筒状の胴部の所定の高さ範囲に、４ケの平坦状壁と、隣接する平坦状壁を連結し且つ上下方向に柱部としての機能を発揮する円弧状に角取りされた４ヶの角部により形成される矩形直筒部を配設すると共に、この矩形直筒部の周壁に、４ケの角部位置に周方向に所定の幅からなる欠部を有して間欠周状に陥没形成した周溝リブを、複数、平行に周設し、かつ４ケの欠部の周方向の幅の合計寸法を、矩形直筒部の周長の５〜２５％の範囲とした、と云うものである。

本願発明者らは、角形壜体において胴部の周壁への周溝リブの配置やその形状による補強効果を検討する中で、周溝リブの配設により角部の柱部としての機能が低下するが、４ケの角部位置で周溝リブを欠部とすることにより、この角部の柱部としての機能、すなわち上下方向の座屈強度の低下を効果的に抑制できること、そしてこのように角部位置で周溝リブの一部を欠部としても、周溝リブの周方向の強度に係る補強強化が十分に発揮させることができることを見出し、上記構成を創出するに至った。

すなわち、上記構成により４ケの角部位置を欠部として間欠周状に周溝リブを形成することにより、周溝リブによる周方向の強度に係る補強効果を損なうことなく、角部の柱部としての機能を十分発揮せしめ、上下方向の座屈強度と、周方向の強度を共に十分、発揮させることができる。

なお、角形壜体において、矩形直筒部が配設される高さ位置は、使用目的や意匠により適宜決めることができるものであり、たとえば胴部の略全高さ範囲を矩形直筒部することもでき、また胴部の上半分の高さ範囲を、周壁が上下方向にテーパー状に変化したり、くびれるようにウエスト部を形成した部分とし、下半分の高さ範囲を矩形直筒部とするように、さまざまなバリエーションとすることができる。

また、矩形直筒部における周溝リブの配設本数、配設高さ位置についても、壜体の剛性、強度、外観等を考慮して適宜決めることができる。

また、１本の周溝リブで４ケの角部位置を欠部とするにあたって、
欠部の幅の合計寸法が矩形直筒部の周長の５％未満の場合には、欠部の幅が狭すぎて、角部の柱部としての機能が損なわれ座屈強度の低下が大きくなる。
また、２５％を超える場合には欠部の幅が広すぎて、周溝リブとしての周方向の強度に係る補強効果が低下してしまう。
すなわち、上記構成により４ケの欠部の周方向の幅の合計寸法を、矩形直筒部の周長の５〜２５％の範囲とすることにより、角部の柱部としての機能と、周溝リブの機能を共に、損なうことなく発揮させることが可能となる。

なお、一本の周溝リブで４ケの角部位置における欠部の幅は同じ幅とするが好ましいが、複数の周溝リブ間では必ずしも欠部の幅を同一にすることはなく、剛性や強度等を考慮して異なる幅とすることもできる。

本発明のさらに他の構成は、胴部の下部を矩形直筒部としたものである。

上記構成は、角形壜体の代表的な形状の一つに相当するものであり、胴部の下部を、周溝リブで補強した剛性や強度の高い矩形直筒部とすることにより、自立性に優れ、安定感のある壜体とすることができる。

本発明の合成樹脂製角形壜体は上記した構成であり、以下に示す効果を奏する。
本発明の基本的な構成にあっては、周溝リブによる周方向の強度に係る補強効果を損なうことなく、角部の柱部としての機能を十分発揮せしめ上下方向の座屈強度を十分発揮させることができる。

４ケの欠部の周方向の幅の合計寸法を、矩形直筒部の周長の５〜２５％の範囲とすることにより、角部の柱部としての機能と、周溝リブとしての機能を共に、損なうことなく発揮させることができる。

胴部の下部を矩形直筒部とするものにあっては、胴部の下部を、周溝リブで補強した剛性や強度の高い矩形直筒部とすることにより、自立性に優れ、安定感のある壜体とすることができる。

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〜図４は本発明の合成樹脂製角形壜体の一実施例を示すものであり、図１は正面図、図２は側面図、図３は平面図、そして図４は図１中のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線に沿って示す平断面図である。

本実施例の壜体１は、ＰＥＴ樹脂製の２軸延伸ブロー成形品で、内容量が１／４ガロンの大型の所謂、耐熱ボトルであり、口筒部２、肩部３、胴部４、底部５を有する。また、胴部４は図４の平断面図に示すように全体としてその平断面形状は矩形状である。

肩部３は台形錐状で、下方に向かって拡径しており、角部に相当する位置には補強のための傾斜リブ３ｒが形成されている。

胴部４は、上部４ｕと下部４ｄとから構成され、上部４ｕでは上下方向にその径が変化し、最も縮径した部分（図１中のＡ−Ａ線の高さ位置）でウエスト部１３が形成されており、手による掴持がし易いようにしている。また正面には平坦な楕円状の表示部１４が配設されており、商品名等を印刷したラベルを貼付したりするのに利用される。
また、剛性を補強する横リブ１０が形成されている。

胴部４の下部４ｄは４ケの平坦状壁６と隣接する平坦状壁６を連結する、円弧状に角取りした角部８により形成される矩形直筒部７となっており、４ケの角部８はこの矩形直筒部７の上下方向の柱部１１としての機能を発揮する。
そして、この矩形直筒部７の周壁には、平行に、等間隔に、さらに各角部８を欠部９ｃとして間欠周状に４本の周溝リブ９が周設されている。
矩形直筒部７の周長は３６０ｍｍ、各角部８における欠部９ｃの周方向の幅Ｗは１０ｍｍで、４ケの欠部９ｃの周方向の幅の合計寸法（４０ｍｍ）は、矩形直筒部７の周長の１１％であり、５〜２５％の範囲に含まれる。

また、矩形直筒部７の側面（短辺）側を形成する平坦状壁６ｂが若干外に向かって凸状であるのに対して、正面（長辺）側を形成する平坦状壁６ａは完全にフラットである（図４（ｂ）参照）。

正面側の平坦状壁６ａには僅かに陥没するようにして減圧吸収パネル１２が配設されている。この減圧吸収パネル１２は、内容液を高温充填する場合のような壜体内に減圧が発生する使用条件での胴部の周壁の歪な陥没状の変形を防ぐ機能、所謂、減圧吸収機能を発揮する。

ここで、周溝リブ９の溝深さ等の形状は、周方向に沿って同一である必要はなく、たとえばこの減圧吸収パネル１２部分では溝深さを浅めにして減圧吸収機能を十分発揮させるようにすることもできる。

そして、本実施例の壜体１の上下方向の座屈強度は３２ｋｇｆであった。なお、比較例として本実施例の壜体１において、周溝リブ９を、欠部９ｃを設けず全周に亘って周設した壜体を成形したが、この比較例の場合、座屈強度は２７ｋｇｆであり、周溝リブ９に欠部９ｃを設けることにより座屈強度を１７％程度向上させることができ、欠部９ｃの効果を確認することができた。
一方、上記実施例と比較例では、手による掴持における胴部４の周壁の扁平状の変形の程度、あるいは減圧状態における陥没変形の程度は同レベルであり、欠部９ｃを設けることによる周溝リブ９の周方向の強度に係る補強効果の低下は見られなかった。

以上、実施例に沿って本発明の実施の形態を説明したが、本願発明は上記の実施例に限定されるものではない。
本実施例は外観や機能の観点から胴部の上下の形状を変えた例であるが、胴部の略全高さ範囲を矩形直筒部とすることもできる。
また本実施例の壜体の平断面形状は長方形状であるが、正方形状とすることもできる。
また、合成樹脂もＰＥＴ樹脂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角形壜体は、周溝リブの形状設計により、上下方向の座屈強度と周方向の強度を共に十分に発揮させることができるものであり、大型、そして薄肉であっても十分な強度を有し、角形壜体として幅広く使用展開されることが期待される。

本発明の壜体の一実施例を示す正面図である。 図１の壜体の側面図である。 図１の壜体の平面図である。 （ａ）は図１中のＡ−Ａ線に沿って示す平断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿って示す平断面図である。

符号の説明

１ ；壜体
２ ；口筒部
３ ；肩部
３ｒ；傾斜リブ
４ ；胴部
４ｕ；上部
４ｄ；下部
５ ；底部
６（６ａ、６ｂ）；平坦状壁
７ ；矩形直筒部
８ ；角部
９ ；周溝リブ
９ｃ；欠部
１０；横リブ
１１；柱部
１２；減圧吸収パネル
１３；ウエスト部
１４；表示部
Ｗ ；幅

Claims (2)

1. 筒状の胴部(4)の所定の高さ範囲に、４ケの平坦状壁(6)と、隣接する該平坦状壁(6)を連結し且つ上下方向に柱部としての機能を発揮する円弧状に角取りされた４ヶの角部(8)により形成される矩形直筒部(7)を配設すると共に、該矩形直筒部(7)の周壁に、前記４ケの角部(8)位置に周方向に所定の幅(W)からなる欠部(9c)を有して間欠周状に陥没形成した周溝リブ(9)を、複数、平行に周設し、かつ前記４ケの欠部(9c)の周方向の幅(W)の合計寸法を、矩形直筒部(7)の周長の５〜２５％の範囲としたことを特徴とする合成樹脂製角形壜体。
2. 胴部(4)の下部を矩形直筒部(7)とした請求項１記載の合成樹脂製角形壜体。

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