JP5375031B2 - 把手付合成樹脂製容器 - Google Patents

Description

本発明は、軽量化を図ると共にそれに伴う変形、座屈を防止した把手付合成樹脂製容器
に関するものであって、より詳しくは、把手付合成樹脂製容器に軸方向の荷重がかかっても、把手の軸心の真下に位置する周溝の部位に変形や座屈をもたらすことがなく、軽量化を達成し得る把手付合成樹脂製容器に関する。

把手付合成樹脂製容器は、容器本体の凹陥部に把手を形成した形状をなし、飲料、酒類
、油類、調味料などの液状内容物を多く収容するものに、広く使用されている。その理由
は、液状内容物が多いから重くなり、把手が無いと容器を持つのが難しいからである。こ
の把手付合成樹脂製容器は、コストダウン、省資源、環境保全の要請から、軽量化が図ら
れ、その結果として、薄肉となり強度低下を避けるための種々の対策がなされている。従
来の把手付合成樹脂製容器は、図６、７に示すように、上から順次口部５０、肩部５１、
胴部５２及び底部５３で容器本体５４を形成し、この容器本体５４の胴部５２を周溝５５
にて上部胴部５６と下部胴部５７とに分け、上部胴部５６に設けた凹陥部５８に把手５９
を形成してなるものである。

この把手付合成樹脂製容器は、上部胴部５６に設けた凹陥部５８に把手５９を形成した
形状をなしているから、把手５９下の胴部５２の強度保持が重要となる。すなわち、把手
付合成樹脂製容器は、輸送などでこれらを空の状態または内容物が充填された状態で積み上げた際、軸方向に荷重が掛かるから、把手５９直下の周溝５５の部位から、両側周方向に約４５度離れた周溝５５が一番強く外方に凸変形する力が掛かり、この部分が外方に凸変形すると、把手５９直下の周溝５５の強度が弱まり、最悪座屈することになる。これに対応するには座屈を生じる部分を肉厚にするのが、最も手っ取り早い。しかし、これでは軽量化が図れない。このため、軽量化を図りつつ、上記の変形や座屈が生じないようにした把手付合成樹脂製容器として、以下のようなものが知られている。
特開２００２−２９５２１号公報 特開２００１−３１５７８９号公報 特開平８−１１３２４３号公報

特許文献１の把手付合成樹脂製容器は、図８、９に示すように、容器本体５４の胴部５
２の把手５９下の周面に複数の環状溝部６０を設けてなり、これらの環状溝部６０の深さ
Ｍを、把手５９の中心部Ａと反把手側の中心部Ｂとに向かうのに従い徐々に浅くしている
（Ｍ１＜Ｍ２）。これにより、空の把手付合成樹脂製容器に軸方向に荷重が掛かっても、
環状溝部６０の一番浅い、すなわち、一番強度の弱い中心部Ａ及び中心部Ｂの周方向にお
ける変形の方向性が、外方に凸となるから座屈の起点となりえず、肉厚にしなくても、座
屈が生じないことになる。

特許文献２の把手付合成樹脂製容器は、図１０に示すように、胴部５２の凹陥部５８に取り付けた把手５９下の傾斜壁面６１に、左右一対の陥没壁板部６２を、間に縦梁壁部６３を残存形成して設けてなる。これにより、縦梁壁部６３に強固な梁機能を持たせて、主として、容器内の減圧による把手５９下の傾斜壁面６１の陥没変形の発生を確実に防止するものである。

特許文献３の把手付合成樹脂製容器は、図１１に示すように、胴部５２の凹陥部５８下端にこれから連続して周方向の凹リブ６４を形成すると共に、この凹リブ６４下に隣接して凸リブ６５を形成し、且つ、把手５９下に位置する凹リブ６４に凹凸面６６を形成してなるものである。これにより、把手５９下に位置する凹リブ６４に加わる応力を凹凸面６６によって分散し、且つ補強リブの効果を生じさせ、変形、座屈を起こさない。

上記特許文献１の把手付合成樹脂製容器は、軸方向に荷重が掛かっても、凹変形と凸変
形とのバランスが取れて、全体として変形座屈が防げるが、把手５９下の胴部５２がめり
込む形での変形、さらに進んでその部分の座屈に対しては、把手５９が一体成形であるた
め、凹陥部５８及びその周辺部がその形状ゆえ元々強度が強いものと考えられ、特に対応がなされていない。

上記特許文献２の把手付合成樹脂製容器は、容器内の減圧による把手５９下の傾斜壁面
６１の陥没変形の発生を確実に防止できるものの、軸方向に荷重が掛かり、把手５９下の
胴部５２がめり込む形での変形、座屈、すなわち、把手５９下の傾斜壁面６１の陥没変形
の発生に対し、その効果は未知数であり、加えて、左右一対の陥没壁板部６２を伴う縦梁
壁部６３の存在が形状を複雑とし、その分金型構成が複雑となってしまう。

上記特許文献３の把手付合成樹脂製容器は、軸方向に荷重が掛かり、その結果、把手５
９下の凹リブ６４に応力が加わっても、凹凸面６６によって分散し且つ補強リブの効果を
生じさせて、変形座屈を起こさないものの、把手５９下の胴部５２がめり込む形での変形
、座屈に対し、凹リブ６４及びそれに隣接する凸リブ６５を形成し、さらに凹リブ６４に
凹凸面６６を設ける必要があり、全体として複雑となる。
このように、上記特許文献に開示された把手付合成樹脂製容器は、変形や座屈に関してそれぞれに問題点を抱えている。

そこで、本発明の目的は、軽量であることを確保しつつ、僅かな形状変更により強度を
増し、輸送時などで空の状態または内容物が充填された状態で軸方向の荷重が掛かっても、変形や座屈がほとんど生じることがないようにした把手付合成樹脂製容器を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであって、下記の構成からなるこ
とを特徴とするものである。
すなわち、本発明によれば、容器本体の胴部を周溝にて上部胴部と下部胴部とに分け、前記上部胴部に設けた凹陥部に把手を取り付けてなる把手付合成樹脂製容器において、前記把手の左右に位置する部位の前記周溝に、把手の軸心の真下に位置する周溝の部位から周方向に１５度ないし７５度の領域内であって、その中心が４０度ないし５０度の領域内にある凹み部を設けたことを特徴とする把手付合成樹脂製容器が提供される。

また、本発明によれば、前記凹み部の始点が、前記把手に対する軸心の真下から周方向に１５度ないし３５度の領域内であり、終点が５５度ないし７５度の領域内に設けられている上記把手付合成樹脂製容器が提供される。

また、本発明によれば、前記凹み部は、前記容器本体の内方に、周溝の直径に対して、０．８ないし２．３％の範囲の深さである上記把手付合成樹脂製容器が提供される。

また、本発明によれば、前記凹み部の長手方向の断面形状は、その凹み部の中央部付近に行くに従い深くなっている上記把手付合成樹脂製容器が提供される。

また、本発明によれば、前記凹み部の始点、中心点および終点を結ぶ曲線の半径が、容器本体周溝の半径よりも大である上記把手付合成樹脂製容器が提供される。

また、本発明によれば、前記把手の直下から前記周溝に至る前記上部胴部に、窪みを形成した上記把手付合成樹脂製容器が提供される。

また、本発明によれば、前記窪みは、前記把手の幅寸法より狭く、且つ前記容器本体の内方に１ないし２ｍｍの範囲の深さである上記把手付合成樹脂製容器が提供される。

また、本発明によれば、前記窪みの横断面形状は、蒲鉾型である上記把手付合成樹脂製容器が提供される。

本発明によれば、空の状態または内容物が充填された状態の把手付合成樹脂製容器本体に軸方向の荷重が掛かると、周溝、特に、把手直下の周溝の部位から周方向に１５度ないし７５度の領域内にある周溝が外方に凸変形しようとするが、予め外方に凸変形する分、凹み部により内方に凸としてあるため、周溝の形状に変化がなく、把手直下の周溝の強度も荷重が掛かる前の状態を保持することができる。したがって、かかる構成により、荷重が掛かる前の強度を保持することができるため、結果的に強度を増すことになって、軽量を保持でき、輸送時などで空の状態または内容物が充填された状態で軸方向の荷重が掛かっても、変形や座屈がほとんど生じず、その上、僅かな形状変更で済むため作製上及びコスト面でも有利となる効果がある。

また、本発明の把手付合成樹脂製容器は、空の状態または内容物が充填された状態の容器本体に軸方向の荷重が掛かると、把手直下の周溝の部位から周方向に１５度ないし７５度の領域内にある周溝が外方に、周溝の直径に対して０．８ないし２．３％の範囲で凸変形して元に戻り、周溝自体の形状は変わらず、周溝本来の強度を保持することができる。したがって、上記の効果を、周溝に、周溝の直径に対して０．８ないし２．３％の範囲の深さの凹み部を設けるという簡単な設計変更だけで得ることが出来る。

また、本発明の把手付合成樹脂製容器は、凹み部の長手方向の断面形状が端側に行くに従い徐々に浅くなっていることにより、金型成形後、スムーズに型抜きが出来るため、上記の効果に加えて、作製が容易となる効果がある。

また、本発明把手付合成樹脂製容器は、窪みがある分、把手直下の周溝の部位の強度が増すというメリットがある。したがって、上記の効果に加えて、周溝に設けた凹み部と相俟って、なお一層変形や座屈が生じない効果がある。

また、本発明においては、窪みの横断面形状を蒲鉾型にすることによっても同様に変形や座屈を防止した把手付合成樹脂製容器が得られるため、形状が単純であるとともに、金型成形後、スムーズに型抜きができ、作製が容易となる効果がある。

以下に、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は本発明の実施の形態を示す把手付合成樹脂製容器の正面図、図２は図１のII−II
線に沿う断面図、図３は請求項４に規定した断面形状の凹み部の拡大断面図、図４は凹み部の断面形状のバリエーションを示す断面図、図５は図１の把手付合成樹脂製容器の側面図である。
図面において、把手付合成樹脂製容器１は、上から順次口部２、肩部３、胴部４及び底部５で容器本体６を形成し、この容器本体６の胴部４を周溝７にて上部胴部４ａと下部胴部４ｂとに分け、上部胴部４ａに設けた凹陥部８に把手９を形成してなり、この把手９における軸心の真下に位置する周溝７の部位７Ａから周方向に１５度ないし７５度の領域７Ｂ内にある周溝７に、容器本体６の内方に凸となる凹み部１０を少なくとも１箇所設けたものである。

前記容器本体６は、その材質が二軸延伸ブロー成形出来る樹脂であれば特に限定がない
が、透明性、ガスバリアー性、耐衝撃性、適度な剛性を備えているポリエチレンテレフタ
レートなどのポリエステル樹脂が好ましく用いられる。この容器本体６の口部２には蓋が螺着または嵌着され、容器本体６が開閉される。そして、容器本体６の上部胴部４ａには既述のとおり凹陥部８があり、この凹陥部８には、別体の把手９が収納且つ取り付けられ、この把手９は胴部４からはみ出さず、その上、把手９に手指を挿入して把手付合成樹脂製容器１全体をつかみ上げることが出来るようになっている。また、下部胴部４ｂには、補強リング溝１１が設けられている。この箇所にはその他に複数の補強パネルが設けられていてもよい。

前記周溝７は、前記容器本体６における胴部４のほぼ中間部に設けられ、胴部４を上部
胴部４ａと下部胴部４ｂとに分けている。そして、この周溝７には、容器本体６の内方に
凸となる凹み部１０が２箇所設けられている。この凹み部１０は、把手９の軸心の真下に
位置する周溝７の部位７Ａから周方向に１５度（α）ないし７５度（β）の領域７Ｂ内に
ある周溝７（α−β）に設けられている。この凹み部の始点は１５度ないし３５度、凹み部の中心は４０度ないし５０度、凹み部の終点は５５度ないし７５度の範囲が好ましい。

凹み部のバリエーションは、容器本体にかかる圧力や充填物の容量などによっても様々に変化するものであり、その具体例として図４に（a）ないし（i）として９形態を示した。
それぞれについて、αとβの関係をみれば、どの位置にどのような凹み部が形成されるのかが理解されるであろう。
（ａ）は凹み部が凹リブ状であり、（ｂ）凹み部の凹リブの底が周溝と同心状である状態を示している。（ｃ）（ｄ）は凹み部が始点から終点の範囲が微妙にずれている状態を示している。また、（ｅ）は凹み部の中心が深い変形例であり、（ｆ）はその反対に凹み部の中心が浅く、凹部の底が凸状である変形例であり、（ｇ）（ｈ）は凹部の最深部が始点又は終点寄りに形成されている例であり、（i）は凹み部がほぼ直線上である例を示している。

空の状態または内容物が充填された状態の把手付合成樹脂製容器１に、軸方向の荷重を掛けると、上記周溝７の部位７Ａから両側周方向に約４５度離れた周溝７の４５度部位７Ｃ近辺が、一番強く外方に凸変形する力が掛かり、そこから離れるに従い徐々に凸変形する力が低減することに鑑み、凹み部１０は、周溝７の４５度部位７Ｃを中心とし且つ最も内方に凸にし、両側方に行くに従い徐々に凸の度合を下げるように、領域７Ｂ内の周溝７に設けられる。

さらに、この凹み部１０の深さは、具体的な寸法として、前記容器本体６の内方に、周溝の直径に対して０．８ないし２．３％の範囲の凸であり、周溝７の４５度部位７Ｃが最も内方に凸であるのが良く、周溝の直径に対して０．８ないし２．３％の範囲内でその寸法が選択され、４５度部位７Ｃから両側に離れるに従い徐々に内方に凸の度合を下げて、最終的に０％とする。すなわち、凹み部１０の長手方向の断面形状は、内側に行くに従い深くなる（上の例で言えば、周溝の直径に対して０．８ないし２．３％と徐々に変化する）。凹み部１０をこのように形成すると、外方に凸変形する力により凹み部１０を膨らませ、周溝７本来の円形となりそれを保持して、把手９下の胴部２の座屈を防ぐことが出来、加えて、把手付合成樹脂製容器１の金型成形後、スムーズに型抜きすることが出来る効果も得られる。

この凹み部１０の断面形状は、凹み部の始点、中心点および終点を結ぶ曲線の半径は、容器本体周溝の半径よりも大であることがわかる。つまり、図３に示したように、凹み部の断面形状は、把手の直下部から４３度で、かつ容器の内方に１．５ｍｍの地点（ａ）と、把手の直下部から２５度の地点（ｂ）及び把手の直下部から６５度の地点（ｃ）の３点を結ぶ曲線で表される円で表されるものであり、この実施例ではこの円の半径は約８０ｍｍであるから、容器本体の周溝の半径４８ｍｍよりも大きいことが明らかである。

なお、この凹み部１０は、容器本体６の内方に、周溝の直径に対して０．８０以上凸であれば、外方に凸変形する力とのバランスが取れて凹み部１０が膨らみ、周溝７本来の円形となりそれを保持して、把手９下の胴部２の座屈を防ぐ効果が充分ある。逆に、２．３％を超えると外方に凸変形する力とのバランスが取れず凹み部１０の膨らみが足らず、周溝７本来の円形とならないから、把手９下の胴部２の座屈を防ぐ効果が不充分となって逆効果となる。さらに、金型成形後のスムースな型抜きが困難となる。かかる観点から最適な内方に凸の寸法は、周溝の直径に対して１．３ないし１．８％である。ちなみに、１．８Ｌの容器の場合の好適寸法は、１．２ないし１．７ｍｍである。

また、図５は、把手９下の胴部２が座屈しないように直接強度を増すものであり、把手９における軸心の直下から前記周溝７に至る前記凹陥部８に、把手９の幅寸法（Ｗ）より狭く且つ前記容器本体６の内方に１ｍｍないし２ｍｍの範囲の凸である窪み１２を形成してなるものである。

この窪み１２の横断面形状は、とくに限定されるものではないが、例えば、単純形状の蒲鉾型に形成され、且つ、その幅寸法（Ｗ１）は把手９の幅寸法（Ｗ２）より狭く形成されて、把手９を支持することになるから、この窪み１２により、把手９直下の胴部２の強度が増すことになる。したがって、上記した周溝７に設けた凹み部１０と相俟って、把手９直下の胴部２の強度を直接増すことになって、その部分がなお一層変形や座屈が生ずることが無くなる。

次に、本発明の優位性を実証するための試験をしたので、以下に示す。
〈試験例１〉
把手付合成樹脂製容器は１．８Ｌ用であって、その形状は図４に示す従来例と同じであり、図５に示す周溝に図２に示す凹み部を設け、この凹み部は、最大凹み１．５ｍｍで、把手の軸心の真下に位置する周溝の部位から周方向に２５度から６５度までとした。空の状態の試験用把手付合成樹脂製容器に縦方向の荷重を掛け、縦圧縮強度の測定及び座屈部位の目視観察を行った。なお、試験用の把手付合成樹脂製容器を３個作製し、その全てにつき縦圧縮強度の測定及び座屈部位の目視観察を行った。試験は、空の状態の試験用把手付合成樹脂製容器を、引張圧縮試験機（株式会社今田製作所製、ＳＶ−２０１ＮＡ−Ｈ特型）を用いて、５０ｍｍ／分、２３℃にて圧縮し、得られた最大値を縦圧縮強度とした。

〈比較例１〉
試験例１の試験用の把手付合成樹脂製容器から凹み部を除いたものに、試験例１と同様
に縦方向の荷重を掛け、縦圧縮強度の測定及び座屈部位の目視観察を行った。
試験結果を表１に示す。

表１によれば、本発明の試験例１の縦圧縮強度の平均値は２７６．３Ｎであるのに対し
、比較例１の縦圧縮強度の平均値は２２７．７Ｎであり、その差は２７６．３Ｎ−２２７．
７Ｎ＝４８．６Ｎとなり、本発明の優位性を明らかに実証することが出来た。

以上、本発明の実施例１を説明したが、具体的な構成はこれに限定されず、容器内が加
圧状態であっても適用可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲での変更は適宜可能で
あることは理解されるべきである。

本発明の把手付合成樹脂製容器は、軽量性と作製容易性とを確保しつつ、空の状態または内容物が充填された状態で軸方向の荷重が掛かっても、変形や座屈がほとんど生じないようにしたい場合に、その利用可能性が極めて高くなる。

本発明の実施の形態を示す把手付合成樹脂製容器の正面図である。 図１のII-II線に沿う断面図である。 本発明の把手付合成樹脂製容器の凹み部の断面形状を、容器本体周溝の半径との比較で示した拡大断面図である。 本発明の把手付合成樹脂製容器の凹み部の断面形状のバリエーションを示す状態図である。 図１の把手付合成樹脂製容器の側面図である。 従来例の把手付合成樹脂製容器を示す側面図である。 図６のV-V線に沿う断面図である。 従来例の把手付合成樹脂製容器を示す正面図である。 図８のVII-VII線に沿う断面図である。 従来例の把手付合成樹脂製容器を示す側面図である。 従来例の把手付合成樹脂製容器を示す斜視図である。

符号の説明

１ 把手付合成樹脂製容器
２、５０ 口部
３、５１ 肩部
４、５２ 胴部
４ａ、５６ 上部胴部
４ｂ、５７ 下部胴部
５、５３ 底部
６、５４ 容器本体
７、５５ 周溝
７Ａ 部位
７Ｂ 領域
７Ｃ ４５度部位
８、５８ 凹陥部
９、５９ 把手
１０ 凹み部
１１ 補強リング溝
１２ 窪み
６０ 環状溝部
６１ 傾斜壁面
６２ 陥没壁板部
６３ 縦梁壁部
６４ 凹リブ
６５ 凸リブ
６６ 凹凸面

Claims (8)

1. 容器本体の胴部を周溝にて上部胴部と下部胴部とに分け、前記上部胴部に設けた凹陥部に把手を取り付けてなる把手付合成樹脂製容器において、前記把手の左右に位置する部位の前記周溝に、把手の軸心の真下に位置する周溝の部位から周方向に１５度ないし７５度の領域内であって、その中心が４０度ないし５０度の領域内にある凹み部を設けたことを特徴とする把手付合成樹脂製容器。
2. 前記凹み部の始点が、前記把手に対する軸心の真下から周方向に１５度ないし３５度の領域内であり、終点が５５度ないし７５度の領域内に設けられている請求項１記載の把手付合成樹脂製容器。
3. 前記凹み部は、前記容器本体の内方に、周溝の直径に対して、０．８ないし２．３％の範囲の深さである請求項１または２記載の把手付合成樹脂製容器。
4. 前記凹み部の長手方向の断面形状は、その凹み部の中央部付近に行くに従い深くなっている請求項１または２記載の把手付合成樹脂製容器。
5. 前記凹み部の始点、中心点および終点を結ぶ曲線の半径が、容器本体周溝の半径よりも
   大である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の把手付合成樹脂製容器。
6. 前記把手の直下から前記周溝に至る前記上部胴部に、窪みを形成した請求項１ないし５のいずれか１項に記載の把手付合成樹脂製容器。
7. 前記窪みは、前記把手の幅寸法より狭く、且つ前記容器本体の内方に１ないし２ｍｍの範囲の深さである請求項６に記載の把手付合成樹脂製容器。
8. 前記窪みの横断面形状は、蒲鉾型である請求項６または７に記載の把手付合成樹脂製容器。

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