JP5489953B2 - ボトル - Google Patents
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Description
本発明は、ボトルに関するものである。
従来から、合成樹脂材料で有底筒状に形成されたボトルとして、例えば下記特許文献1に示されるように、底部の底壁部が、外周縁部に位置する接地部と、該接地部にボトル径方向の内側から連なり上方に向けて延びる立ち上がり周壁部と、該立ち上がり周壁部の上端部からボトル径方向の内側に向けて突出する可動壁部と、該可動壁部のボトル径方向の内端部から上方に向けて延びる陥没周壁部と、を備え、可動壁部が陥没周壁部を上方に向けて移動させるように、立ち上がり周壁部との接続部分を中心に回動することにより、ボトル内の減圧を吸収する構成が知られている。
しかしながら、前記従来のボトルでは、ボトル内の減圧吸収の安定化に対して改善の余地があった。
そこで、本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ボトル内の減圧吸収の安定化を図ることができるボトルを提供することである。
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
(1)本発明に係るボトルは、合成樹脂材料で有底筒状に形成されたボトルであって、底部の底壁部が、外周縁部に位置する環状の接地部と、該接地部にボトル径方向の内側から連なり上方に向けて延びる立ち上がり周壁部と、該立ち上がり周壁部の上端部からボトル径方向の内側に向けて突出する環状の可動壁部と、該可動壁部のボトル径方向の内端部から上方に向けて延びる陥没周壁部と、を備え、前記可動壁部が、前記陥没周壁部を上方に向けて移動させるように、前記立ち上がり周壁部との接続部分を中心に回動自在に配設され、前記可動壁部のボトル径方向に沿った環状幅が、前記接地部における接地径の20%〜40%の範囲内とされていることを特徴とする。
(1)本発明に係るボトルは、合成樹脂材料で有底筒状に形成されたボトルであって、底部の底壁部が、外周縁部に位置する環状の接地部と、該接地部にボトル径方向の内側から連なり上方に向けて延びる立ち上がり周壁部と、該立ち上がり周壁部の上端部からボトル径方向の内側に向けて突出する環状の可動壁部と、該可動壁部のボトル径方向の内端部から上方に向けて延びる陥没周壁部と、を備え、前記可動壁部が、前記陥没周壁部を上方に向けて移動させるように、前記立ち上がり周壁部との接続部分を中心に回動自在に配設され、前記可動壁部のボトル径方向に沿った環状幅が、前記接地部における接地径の20%〜40%の範囲内とされていることを特徴とする。
本発明に係るボトルによれば、ボトル内の減圧時、可動壁部の回動によって陥没周壁部が上方に移動することで減圧を吸収することができる。特に、可動壁部の環状幅が接地径の20%〜40%の範囲内に形成されているので、可動壁部をボトル内の内圧変化に感度良く追従させながら柔軟に変形させることができ、減圧吸収を安定して行うことができる。
また、内容物の充填時に可動壁部を下方に回動させ易いので、充填時におけるボトル内の容積を増加させて、充填直後の減圧吸収容量を高めることができ、これにより減圧吸収性能を向上させることができる。
また、内容物の充填時に可動壁部を下方に回動させ易いので、充填時におけるボトル内の容積を増加させて、充填直後の減圧吸収容量を高めることができ、これにより減圧吸収性能を向上させることができる。
本発明に係るボトルによれば、ボトル内の減圧吸収の安定化を図ることができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態に係るボトルを説明する。
本実施形態に係るボトル1は、図1から図3に示すように、口部11、肩部12、胴部13及び底部14を備え、これらがそれぞれの中心軸線を共通軸上に位置した状態でこの順に連設された概略構成とされている。
本実施形態に係るボトル1は、図1から図3に示すように、口部11、肩部12、胴部13及び底部14を備え、これらがそれぞれの中心軸線を共通軸上に位置した状態でこの順に連設された概略構成とされている。
以下、前記共通軸をボトル軸Oといい、ボトル軸O方向に沿って口部11側を上側、底部14側を下側という。また、ボトル軸Oに直交する方向をボトル径方向といい、ボトル軸Oを中心に周回する方向をボトル周方向という。
なお、ボトル1は、射出成形により有底筒状に形成されたプリフォームがブロー成形されて形成され、合成樹脂材料で一体に形成されている。また、口部11には、図示されないキャップが螺着される。更に、口部11、肩部12、胴部13及び底部14は、それぞれボトル軸Oに直交する横断面視形状が円形状とされている。
なお、ボトル1は、射出成形により有底筒状に形成されたプリフォームがブロー成形されて形成され、合成樹脂材料で一体に形成されている。また、口部11には、図示されないキャップが螺着される。更に、口部11、肩部12、胴部13及び底部14は、それぞれボトル軸Oに直交する横断面視形状が円形状とされている。
肩部12と胴部13との接続部分には、第1環状凹溝16が全周に亘って連続して形成されている。
胴部13は筒状に形成されていると共に、ボトル軸O方向の両端部同士の間がこれら両端部より小径に形成されている。この胴部13には、ボトル軸O方向に間隔を開けて複数の第2環状凹溝15が形成されている。図示の例では、ボトル軸O方向に等間隔を開けて第2環状凹溝15が4つ形成されている。各第2環状凹溝15は、胴部13の全周に亘って連続して形成された溝部とされている。
胴部13は筒状に形成されていると共に、ボトル軸O方向の両端部同士の間がこれら両端部より小径に形成されている。この胴部13には、ボトル軸O方向に間隔を開けて複数の第2環状凹溝15が形成されている。図示の例では、ボトル軸O方向に等間隔を開けて第2環状凹溝15が4つ形成されている。各第2環状凹溝15は、胴部13の全周に亘って連続して形成された溝部とされている。
胴部13と底部14との接続部分には、第3環状凹溝20が全周に亘って連続して形成されている。
底部14は、上端開口部が胴部13の下端開口部に接続されたヒール部17と、ヒール部17の下端開口部を閉塞し、且つ外周縁部が接地部18とされた底壁部19と、を備えるカップ状に形成されている。
底部14は、上端開口部が胴部13の下端開口部に接続されたヒール部17と、ヒール部17の下端開口部を閉塞し、且つ外周縁部が接地部18とされた底壁部19と、を備えるカップ状に形成されている。
ヒール部17のうち、上記接地部18にボトル径方向の外側から連なるヒール下端部27は、該ヒール下端部27に上方から連なる上ヒール部28より小径に形成されている。なお、この上ヒール部28は、胴部13のボトル軸O方向の両端部と共にボトル1の最大外径部とされている。
また、ヒール下端部27と上ヒール部28との連結部分29は、上方から下方に向かうに従い漸次縮径されており、これによりヒール下端部27が上ヒール部28より小径とされている。また、上ヒール部28には、第3環状凹溝20と略同じ深さの第4環状凹溝31が全周に亘って連続して形成されている。
底壁部19は、図3に示すように、接地部18にボトル径方向の内側から連なり上方に向けて延びる立ち上がり周壁部21と、立ち上がり周壁部21の上端部からボトル径方向の内側に向けて突出する環状の可動壁部22と、可動壁部22のボトル径方向の内端部から上方に向けて延びる陥没周壁部23と、を備えている。
接地部18は、図示しない接地面に対して実質的に環状に接地径D2で線接触している。なお、例えば接地面に対して接地する部分が面である場合、上記接地径D2は環状の接地面のボトル径方向の中央部を通る平均直径となる。
立ち上がり周壁部21は、下方から上方に向かうに従い漸次縮径している。
可動壁部22は、下方に向けて突の曲面状に形成されると共に、ボトル径方向の外側から内側に向かうに従い漸次下方に向けて延在している。この可動壁部22と立ち上がり周壁部21とは、上方に向けて突の曲面部25を介して連結されている。そして、可動壁部22は、陥没周壁部23を上方に向けて移動させるように、上記曲面部(立ち上がり周壁部21との接続部分)25を中心に回動自在とされている。
立ち上がり周壁部21は、下方から上方に向かうに従い漸次縮径している。
可動壁部22は、下方に向けて突の曲面状に形成されると共に、ボトル径方向の外側から内側に向かうに従い漸次下方に向けて延在している。この可動壁部22と立ち上がり周壁部21とは、上方に向けて突の曲面部25を介して連結されている。そして、可動壁部22は、陥没周壁部23を上方に向けて移動させるように、上記曲面部(立ち上がり周壁部21との接続部分)25を中心に回動自在とされている。
また、可動壁部22のボトル径方向に沿った環状幅D1(即ち、ボトル径方向に沿った、立ち上がり周壁部21との接続部分である曲面部25と、陥没周壁部23との接続部分である後述の曲面部26と、の間の距離)は、接地部18における接地径D2の20%〜40%の範囲内とされている。
陥没周壁部23は、ボトル軸Oと同軸に配設されると共に、上方から下方に向かうに従い漸次拡径しながら多段に形成されている。陥没周壁部23の上端部には、ボトル軸Oと同軸に配置された円板状の頂壁24が接続されており、陥没周壁部23及び頂壁24の全体で有頂筒状をなしている。
本実施形態の陥没周壁部23は、可動壁部22のボトル径方向の内端部から上方に向かうに従い漸次縮径された下筒部23aと、上端部が上記頂壁24の外周縁部に連設され、下方に向かうに従い漸次拡径されると共に下方に向けて突の曲面状に形成された上筒部23bと、これら両筒部23a、23bを連結する段部23cと、を備えており、2段筒状に形成されている。
下筒部23aは、横断面視円形状に形成され、可動壁部22のボトル径方向の内端部に下方に向けて突の曲面部26を介して連結されている。
上筒部23bには、ボトル径方向の内側に向けて張り出す張出部23dが形成されている。この張出部23dは、上筒部23bの上端部を除くボトル軸O方向のほぼ全長に亘って形成されており、図2に示すようにボトル周方向に複数連ねられて形成されている。
なお図示の例では、ボトル周方向に隣り合う張出部23d同士は、ボトル周方向に間隔を開けて配置されている。
上筒部23bには、ボトル径方向の内側に向けて張り出す張出部23dが形成されている。この張出部23dは、上筒部23bの上端部を除くボトル軸O方向のほぼ全長に亘って形成されており、図2に示すようにボトル周方向に複数連ねられて形成されている。
なお図示の例では、ボトル周方向に隣り合う張出部23d同士は、ボトル周方向に間隔を開けて配置されている。
そして、上筒部23bの横断面視形状は、張出部23dが形成されることにより、下方から上方に向かうに従い多角形状から円形状に変形しており、上筒部23bの上端部における横断面視形状は円形状となっている。上筒部23bのうち、横断面視形状が多角形状とされた部分では、張出部23dが多角形状の辺部とされ、ボトル周方向で隣り合う張出部23d同士の間に位置する間部分23eが、多角形状の角部となっている。
なお、図示の例では、多角形状が略正三角形状の場合を例に挙げているが、この場合に限定されるものではない。
なお、図示の例では、多角形状が略正三角形状の場合を例に挙げているが、この場合に限定されるものではない。
このように構成されたボトル1内が減圧すると、底壁部19の曲面部25を中心にして可動壁部22が上方に向かって回動することで、可動壁部22は陥没周壁部23を上方に向けて持ち上げるように移動する。即ち、減圧時にボトル1の底壁部19を積極的に変形させることで、ボトル1の内圧変化(減圧)を吸収することができる。
特に、可動壁部22の環状幅D1が接地径D2の20%〜40%の範囲内に形成されているので、可動壁部22を回動させ易くすることができると共にその回動量を大きくし易い。よって、可動壁部22をボトル1内の内圧変化に感度良く追従させながら柔軟に変形させることができ、減圧吸収を安定して行うことができる。
特に、可動壁部22の環状幅D1が接地径D2の20%〜40%の範囲内に形成されているので、可動壁部22を回動させ易くすることができると共にその回動量を大きくし易い。よって、可動壁部22をボトル1内の内圧変化に感度良く追従させながら柔軟に変形させることができ、減圧吸収を安定して行うことができる。
また、内容物の充填時に可動壁部22を下方に回動させ易いので、充填時におけるボトル1内の容積を増加させて、充填直後の減圧吸収容量を高めることができる。そのため、減圧吸収性能を向上させることができる。
なお、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態において、図4及び図5に示すように、可動壁部22に、ボトル軸Oを中心として複数のリブ40を放射状に形成しても構わない。即ち、各リブ40はボトル周方向に沿って等間隔に配設されている。
なお、図示の例では、リブ40は上方に向けて曲面状に窪んだ複数の凹部40aがボトル径方向に沿って断続的に、且つ直線状に延在して形成され、これによりリブ40はボトル径方向に沿う縦断面視形状が波形状に形成されている。また、各凹部40aはそれぞれ同形同大に形成されており、ボトル径方向に沿って等間隔に配置されている。そして、複数のリブ40各々において、複数の凹部40aが配設されているボトル径方向に沿う各位置は同じになっている。
なお、図示の例では、リブ40は上方に向けて曲面状に窪んだ複数の凹部40aがボトル径方向に沿って断続的に、且つ直線状に延在して形成され、これによりリブ40はボトル径方向に沿う縦断面視形状が波形状に形成されている。また、各凹部40aはそれぞれ同形同大に形成されており、ボトル径方向に沿って等間隔に配置されている。そして、複数のリブ40各々において、複数の凹部40aが配設されているボトル径方向に沿う各位置は同じになっている。
このように、可動壁部22に複数のリブ40を形成することで、可動壁部22の表面積を増加させて受圧面積を増すことができるので、可動壁部22をボトル1の内圧変化により速やかに対応して変形させることができる。
更には、図4及び図5に示すように、立ち上がり周壁部21に凹凸部41を全周に亘って形成しても構わない。なお、凹凸部41は、ボトル径方向の内側に向けて突の曲面状に形成された凸部41aが、ボトル周方向に間隔を開けて複数配設されることで構成されている。
このように、凹凸部41を形成することで、例えば、立ち上がり周壁部21に入射する光が凹凸部41によって乱反射されたり、或いはボトル1内の内容物が凹凸部41内にも満たされたりすること等によって、内容物が充填されたボトル1の底部14を見たときに違和感を覚え難い。
このように、凹凸部41を形成することで、例えば、立ち上がり周壁部21に入射する光が凹凸部41によって乱反射されたり、或いはボトル1内の内容物が凹凸部41内にも満たされたりすること等によって、内容物が充填されたボトル1の底部14を見たときに違和感を覚え難い。
また、上記実施形態において、立ち上がり周壁部21は、例えばボトル軸O方向に沿って平行に延在させる等、適宜変更しても良い。また、可動壁部22は、例えばボトル径方向に沿って平行に突出させたり、上方に傾斜させたり等、適宜変更しても良い。
また、上記実施形態では、上筒部23bを下方に向けて突の曲面状に形成したが、この形状に限られるものではない。
また、上記実施形態では、ボトル周方向に隣り合う張出部23d同士がボトル周方向に間隔を開けて配置されているものとしたが、これに限られるものではなく、例えば張出部23d同士がボトル周方向に間隔を開けずに配置され、互いに直接連結されていても良い。この場合、上筒部23bのうち、張出部23dが配設された部分における横断面視形状が円形状となっていても良く、上筒部23bの横断面視形状がボトル軸O方向の全長に亘って円形状となっていても良い。
また、張出部23dは必須ではなく具備しなくとも良い。更に、陥没周壁部23は、2段筒状に形成されているものとしたが、3段以上の筒状に形成されていても、多段状に形成されていなくても良い。
また、上記実施形態では、ボトル周方向に隣り合う張出部23d同士がボトル周方向に間隔を開けて配置されているものとしたが、これに限られるものではなく、例えば張出部23d同士がボトル周方向に間隔を開けずに配置され、互いに直接連結されていても良い。この場合、上筒部23bのうち、張出部23dが配設された部分における横断面視形状が円形状となっていても良く、上筒部23bの横断面視形状がボトル軸O方向の全長に亘って円形状となっていても良い。
また、張出部23dは必須ではなく具備しなくとも良い。更に、陥没周壁部23は、2段筒状に形成されているものとしたが、3段以上の筒状に形成されていても、多段状に形成されていなくても良い。
また、ボトル1を形成する合成樹脂材料は、例えばポリエチレンテレフタレートや、ポリエチレンナフタレート、非晶性ポリエステル等、またはこれらのブレンド材料等、適宜変更しても良い。更に、ボトル1は単層構造体に限らず中間層を有する積層構造体としても良い。なお、中間層としては例えばガスバリア性を有する樹脂材料からなる層、再生材からなる層、若しくは酸素吸収性を有する樹脂材料からなる層等が挙げられる。
また、上記実施形態では、肩部12、胴部13及び底部14のそれぞれのボトル軸Oに直交する横断面視形状を円形状としたが、これに限らず例えば、多角形状にする等適宜変更しても良い。
(実施例)
次に、接地径Dに対する可動壁部22の環状幅D1の比率を変化させ、それぞれにおいて減圧強度と減圧吸収容量との関係がどのように変化するかを試験(解析)した実施例について説明する。この解析結果を図6に示す。
なお、本試験は、可動壁部22に複数のリブ40が形成された図4及び図5に示すボトル1を用いて試験を行ったものであり、複数のリブ40を具備しない図1から図3に示すボトル1の参考となる試験である。
次に、接地径Dに対する可動壁部22の環状幅D1の比率を変化させ、それぞれにおいて減圧強度と減圧吸収容量との関係がどのように変化するかを試験(解析)した実施例について説明する。この解析結果を図6に示す。
なお、本試験は、可動壁部22に複数のリブ40が形成された図4及び図5に示すボトル1を用いて試験を行ったものであり、複数のリブ40を具備しない図1から図3に示すボトル1の参考となる試験である。
本試験において、接地径Dに対する可動壁部22の環状幅D1の比率を3段階に変化させて試験(解析)を行った。前記比率の変化は、陥没周壁部23の形状を変化させず、立ち上がり周壁部21をボトル径方向に変化させることで行った。即ち、環状幅D1を接地径Dの18.5%にした場合(図中A線)と、環状幅D1を接地径Dの21.5%にした場合(図中B線)と、環状幅D1を接地径Dの24.0%にした場合(図中C線)と、でそれぞれ試験を行った。
図6に示すように、いずれの場合であっても、減圧強度の増加に伴って減圧吸収容量が増加することが確認できた。これは、ボトル1内の減圧によって底壁部19全体が上方に移動したためと考えられる。
図6に示すように、いずれの場合であっても、減圧強度の増加に伴って減圧吸収容量が増加することが確認できた。これは、ボトル1内の減圧によって底壁部19全体が上方に移動したためと考えられる。
このうち、環状幅D1を接地径Dの24.0%にした場合(図中C線)には、減圧強度を増加させている途中で減圧吸収容量が急激に増加したことが確認された。これは、底壁部19全体が上方に移動することに加え、可動壁部22の環状幅D1が長いため曲面部25を中心として回動し易く、反転変形によって内端部側が上方移動して陥没周壁部23をさらに上方に移動させたためと考えられる。
これに対して、環状幅D1を接地径Dの18.5%にした場合(図中A線)には、上述した可動壁部22の反転現象が生じず、底壁部19全体が上方に移動したことによる減圧吸収容量の増加しか確認することができなかった。
また、環状幅D1を接地径Dの21.5%にした場合(図中B線)には、24.0%にした場合ほどではないが、若干の可動壁部22の反転現象に起因する減圧吸収容量の増加を確認することができた。
これに対して、環状幅D1を接地径Dの18.5%にした場合(図中A線)には、上述した可動壁部22の反転現象が生じず、底壁部19全体が上方に移動したことによる減圧吸収容量の増加しか確認することができなかった。
また、環状幅D1を接地径Dの21.5%にした場合(図中B線)には、24.0%にした場合ほどではないが、若干の可動壁部22の反転現象に起因する減圧吸収容量の増加を確認することができた。
以上のことから、可動壁部22の環状幅D1を接地径D2の少なくとも20%以上にすることで、該可動壁部22を柔軟に変形させて減圧吸収を安定して行えることを確認することができた。
ところで、本発明に係るボトルは、内容量が1リットル以下のボトル(接地径D2が最大で80mm前後)に特に好適に使用される。ここで、上記した可動壁部22の反転現象をより高めるために環状幅D1の長さを長くしてしまうと、その分、陥没周壁部23や頂壁24のサイズが小さくなってしまい、成形性に問題が生じたり、成形装置の設計が困難になったりする等の不都合が生じる恐れがある。そのため、これらの点を考慮すると、可動壁部22の環状幅D1の上限値は接地径D2の40%以下が好ましい。
O…ボトル軸
D1…可動壁部の環状幅
D2…接地径
1…ボトル
14…底部
18…接地部
19…底部の底壁部
21…立ち上がり周壁部
22…可動壁部
23…陥没周壁部
25…曲面部(可動壁部と立ち上がり周壁部との接続部分)
D1…可動壁部の環状幅
D2…接地径
1…ボトル
14…底部
18…接地部
19…底部の底壁部
21…立ち上がり周壁部
22…可動壁部
23…陥没周壁部
25…曲面部(可動壁部と立ち上がり周壁部との接続部分)
Claims (1)
- 合成樹脂材料で有底筒状に形成されたボトルであって、
底部の底壁部は、
外周縁部に位置する環状の接地部と、
該接地部にボトル径方向の内側から連なり上方に向けて延びる立ち上がり周壁部と、
該立ち上がり周壁部の上端部からボトル径方向の内側に向けて突出する環状の可動壁部と、
該可動壁部のボトル径方向の内端部から上方に向けて延びる陥没周壁部と、を備え、
前記可動壁部は、前記陥没周壁部を上方に向けて移動させるように、前記立ち上がり周壁部との接続部分を中心に回動自在に配設され、
前記可動壁部のボトル径方向に沿った環状幅は、前記接地部における接地径の20%〜40%の範囲内とされていることを特徴とするボトル。
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JP2012091826A (ja) | 2012-05-17 |
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