JP5705526B2 - 樹脂製容器 - Google Patents

Description

本発明は、キャップが着脱自在な口部と、口部に連設される肩部と、肩部に連設される胴部と、胴部に連設して最下部に位置する底部とを備える樹脂製容器に関する。

ペットボトルに代表される樹脂製容器は、成形が容易で大量生産に適している。また、ある程度の機械的強度があり、且つ軽量であるといった優れた特性を有していることから、各種の液体等を充填する容器として広い分野で用いられている。特に近年では、お茶やミネラルウォータ等の飲料用容器として大量に使用されており、店頭における販売だけでなく自動販売機用としても使用されている。

近年、環境問題の意識が高まり、樹脂製容器の軽量化が積極的に進められている。しかし、軽量化により容器の肉厚が薄くなると、強度が全体的に低下するため、流通時に加えられる衝撃や荷重に耐えられなくなり、さらに消費者が飲用時に持ち難くなるという問題が生じている。

このような問題を解決するために発明された従来の樹脂製容器として、例えば、特許文献１に示すものが知られている。ここでは、樹脂製容器の強度を補強する補強リブとして、横断面形状が円形又は多角形状であり且つ胴部の全周にわたる溝を、胴部の上下方向の複数箇所に設けて樹脂製容器の強度を確保しようとしている（特許文献１参照）。

特開２００９−１５４９５９号公報

しかしながら、従来の樹脂製容器では、容器の側面に加えられる衝撃や荷重に対して必ずしも十分な強度を確保できるものではなかった。
即ち、円形の横断面形状を有するリブでは補強効果に乏しく、多角形状の横断面を有するリブでは、全体的な補強効果が高められるものの、角部に応力が集中すると変形し易いという問題があった。
特に当該樹脂製容器に飲料等を充填して商品として自動販売機で販売する場合、これらの商品は、自動販売機内のラックに横にした状態で縦列に収納されるため、積み上げられた商品の荷重によって容器の側面がへこんで変形し、自動販売機における商品の詰まりや多本出の原因となることがあった。
従って本発明の目的は、容器の側面に加えられる衝撃や荷重に対してへこみなどの変形が生じ難く、尚且つ軽量化が図れる樹脂製容器を提供することにある。

本発明の樹脂製容器の第１特徴構成は、キャップが着脱自在な口部と、口部に連設される肩部と、肩部に連設される胴部と、胴部に連設して最下部に位置する底部とを備える樹脂製容器において、前記胴部の径方向の内側に突出する第１突出領域と、該第１突出領域よりもさらに径方向の内側に山状に突出する第２突出領域とを備え、前記第１突出領域及び前記第２突出領域が周方向に交互に配置されることにより横断面形状が波状の円周形状となる波状凹部を、前記胴部の上下方向に複数備え、前記第１突出領域の上下方向の幅が、前記第２突出領域の上下方向の幅よりも狭く、前記波状凹部の上端及び下端に波状の曲線が形成されている点にある。

〔作用及び効果〕
本構成のごとく、横断面形状が波状の円周形状となる波状凹部を、胴部の上下方向に複数備えるものであれば、円形の横断面形状を有するリブと比べて補強効果が高い上に、多角形状の横断面形状を有するリブと異なり、角張った部分がないため、応力集中が緩和される。
従って本構成によれば、軽量化のために肉薄にしても、容器の側面に加えられる衝撃や荷重に対して十分な強度を確保することができる。

第２特徴構成は、前記複数の波状凹部が、周方向に互いに位相をずらして配置され、１つの波状凹部の第１突出領域が配置される位置において、その直下に位置する別の波状凹部の第２突出領域が配置される点にある。

〔作用及び効果〕
本構成のごとく、複数の波状凹部を周方向に互いに位相をずらして配置すれば、胴部全体の強度がより均一化されるため、応力集中がより一層緩和される。

本発明の樹脂製容器の正面図である。 本発明の樹脂製容器における直胴部の斜視図である。 図１中の矢視線ＩＩＩ−ＩＩＩの横断面図である。 図１中の矢視線ＩＶ−ＩＶの横断面図である。 図１中の矢視線Ｖ−Ｖの横断面図である。 本発明の樹脂製容器の底部の底面図である。 直胴部の別実施形態を示した正面図である。

以下、本発明の樹脂製容器に係る好適な実施の形態として、飲料用のプラスチックボトルを図面に基づいて説明する。
〔実施形態〕
まず、本明細書で用いる各種の用語について以下のとおり定義する。
本明細書中において上下方向とは、図１のプラスチックボトル１（以下、ボトル１と略称する）の中心軸Ｘ−Ｘの方向を意味し、紙面の奥側が「上」、手前側が「下」となる。横方向又は水平方向とは、中心軸Ｘ−Ｘ方向に直交する方向を意味する。周方向とは、横断面形状の輪郭に沿う方向を意味する。径方向とは、中心軸Ｘ−Ｘ上の任意の一点を円の中心として考えた場合におけるその円の半径方向を意味する。高さ又は幅とは、中心軸Ｘ−Ｘ方向に沿う長さを意味する。深さとは、径方向に沿う長さを意味する。横断面形状とは、中心軸Ｘ−Ｘに直交する平面（横断面）におけるボトル１の断面形状を意味する。

図１に示すように、本実施形態に係るボトル１は、上方から順に、キャップが着脱自在な口部２と、口部２に連設される肩部３と、肩部３に連設される胴部４と、胴部４に連設され最下部に位置する底部５とを備えて構成されており、これらの部分によって飲料を貯留する空間が内側に形成される。

ボトル１の口部２、肩部３、胴部４、及び底部５は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂を主材料として、二軸延伸ブロー成形などの延伸成形法によって一体的に成形される。

ボトル１は、成形後に洗浄・殺菌処理されてから飲料が充填される。充填される飲料としては、例えばミネラルウォータ、緑茶、ウーロン茶又は果汁等の非炭酸飲料を挙げることができるが、この他にも、例えば、炭酸飲料やソース等の食品を充填しても良い。

（口部）
口部２は、上端が開口しており、飲料の注ぎ口として機能する。口部２の開口は、図示省略した着脱自在なキャップにより開閉される。

（肩部）
肩部３は、横断面形状が略円形の多面体部が、下方にかけて徐々に拡径してなり、下端が胴部４の第１凹部６に連続している。

（胴部）
胴部４は、上方から順に、第１凹部６と、第１凹部６に連設される直胴部７と、直胴部７に連設される第２凹部８と、第２凹部８に連設されるくびれ部９と、くびれ部９に連設されるクッション部１０とを備えて構成される。

〔第１及び第２凹部〕
第１及び第２凹部６，８は、胴部４の全周にわたって設けられている溝であり、ボトル１の側面に対して加えられる衝撃や荷重に対する強度（以下、側面強度と略称する）を補強する補強リブとして機能する。尚、第１及び第２凹部６，８のそれぞれの溝の幅と溝の深さは胴部４の全周にわたって一定であり、また第１凹部６の溝の幅及び溝の深さのそれぞれは、第２凹部８の溝の幅及び溝の深さと同一である。

〔直胴部〕
直胴部７は、横断面形状が正円の円形で構成された円筒状の部分であり、ボトル１の最大外径を有している。また、直胴部７の外周面には飲料の銘柄等を表示するラベルを設けることができる。直胴部７には、第１〜第３波状凹部１１，１２，１３が上下方向に等間隔で設けられている。これらの第１〜第３波状凹部１１，１２，１３は、直胴部７の全周にわたって設けられる溝であり、上記第１及び第２凹部６，８と同じく、ボトル１の側面強度を補強する補強リブとしての機能を有する。

〔第１〜第３波状凹部〕
以下、第１〜第３波状凹部１１，１２，１３について説明するが、これらはいずれも同じ構成を有するため、その構造については第１波状凹部１１についてのみ説明し、第２及び第３波状凹部１２，１３の構造についての説明は省略する。

図２に示すように、第１波状凹部１１は、径方向の内側に突出する第１突出領域１４と、この第１突出領域１４よりもさらに径方向の内側に山状に突出する第２突出領域１５とを備える。

第１突出領域１４及び第２突出領域１５は、周方向に交互に配置されている。本実施形態では、第１突出領域１４及び第２突出領域１５のそれぞれが、周方向に約５１度の間隔で７か所ずつ設けられている。

図３に示すように、第２突出領域１５の溝の横断面形状は、第１突出領域１４の位置よりも径方向の内側に山状に突出する形状を有するため、第１波状凹部１１全体の横断面形状は、起伏のある波状の円周形状となる。

図１及び図２に示すように、第２突出領域１５における溝は、上下方向に２つの山状の傾斜面１６を備えることによって、径方向の外側に向かうほど溝の幅が広くなるように構成されている。また、第１突出領域１４を構成する溝１７の幅は、第２突出領域１５を構成する溝１８の幅よりも狭いため、図１に示すように、幅の狭い溝１７と、幅の広い溝１８とが上下に波状の曲線を形成しながら周方向に交互に配置されることとなる。

図２に示すように、第１〜第３波状凹部１１，１２，１３は、周方向に互いに位相をずらして配置される。例えば、第１波状凹部１１の第１突出領域１４が配置される位置において、下方の第２波状凹部１２では第２突出領域１５が配置され、さらに下方の第３波状凹部１３では第１突出領域１４が配置される。また図１及び図２に示すように、第１波状凹部１１の幅の狭い溝１７が配置される位置において、下方の第２波状凹部１２では幅の広い溝１８が配置され、さらに下方の第３波状凹部１３では幅の狭い溝１７が配置される。

〔くびれ部〕
図１に示すように、くびれ部９は、消費者がボトル１を把持し易いように構成された部分である。くびれ部９は、正面視において、丸みを帯びたひし形及び瓢箪のような形をしたパネルを交互に組み合わせた形状を備えており、くびれ部９における上下方向の中央位置１９に向かって徐々に縮径している。

図示しないが、くびれ部９の横断面形状は多角形状を有する。くびれ部９の中央位置１９付近の横断面形状は全体的に丸みを帯びた略８角形であり、中央位置１９から上下方向に遠ざかるほど円形に近づき、上下の両端部分では全体的に丸みを帯びた１６角形となる。

〔クッション部〕
図１に示すように、クッション部１０は、その全周にわたる３つの溝として、径方向外側ほど幅広となりＶ字状の縦断面形状を有する溝のＶ字凹部２０と、Ｖ字凹部２０の上下に設けられる２つの小凹部２１，２１とを備える蛇腹状の部分であって、Ｖ字凹部２０を対称軸として線対称な構成を有する。図４に示すように小凹部２１の横断面形状は起伏のある波状の円周形状を有する。また、図５に示すようにＶ字凹部２０の横断面形状もまた起伏のある波状の円周形状を有する。

Ｖ字凹部２０の最深部の内径の大きさは、くびれ部９における上下方向の中央位置における内径の大きさと略同じである。小凹部２１の溝の幅は、上記第１及び第２凹部６，８、第１〜第３波状凹部１１，１２，１３、及びＶ字凹部２０のいずれの溝の幅よりも小さい。また小凹部２１の溝の深さは、上記第１及び第２凹部８、第１〜第３波状凹部１１，１２，１３、及びＶ字凹部２０のいずれの溝の深さよりも浅い。

クッション部１０は、Ｖ字凹部２０及び２つの小凹部２１，２１という３つの溝を有することで３段バネ構造となっており、これにより上下方向に弾性変形することができる。そのため、ボトル１に対して上下方向から荷重が加えられても、クッション部１０が弾性変形してその荷重を吸収することができ、ボトル１の座屈を防止することができる。

尚、本実施形態におけるクッション部１０は、その全周にわたる溝として、Ｖ字凹部２０及び２つの小凹部２１，２１という３つの溝を備えるが、この構成に限定されるものではなく、他にも例えば、Ｖ字凹部２０のみを１つ又は複数備える構成、Ｖ字凹部２０の上下のそれぞれに小凹部２１を１以上設ける構成、あるいは、複数のＶ字凹部２０と１つ又は複数の小凹部２１とを備える構成などとしても良い。また、本実施形態では、クッション部１０を胴部４の下端部分に設けてあるが、この構成に限定されるものではなく、クッション部１０を胴部４の上下方向の中心よりも下側に設ける構成であれば良い。

（底部）
図１に示すように、底部５は、周壁２２と底壁２３とを備えて構成されている。周壁２２は、底壁２３の周縁から上方に拡開するように立ち上がる円筒状の部分である。底壁２３は正円の円形形状を有し、その外周縁に配置される輪状の接触部２４と、接触部２４の内縁から底壁２３の円の中心に向かってなだらかに円錐状に盛りあがる円錐部２５と、円錐部２５の円の中心部に形成される上方に突出する円形の窪み２６とを備えて構成されている。尚、ボトル１を平らな机等の上に立てて置く場合、接触部２４が机等と接する。

図６に示すように、底壁２３の窪み２６から周壁２２にわたる溝である縦凹部２７が、底壁２３の窪み２６から放射状に周方向に等間隔で８箇所に設けられている。さらに、円錐部２５の外縁から周壁２２にわたる溝である小縦凹部２８が、隣り合う縦凹部２７の間に位置するように周方向に等間隔で８箇所に設けられている。

縦凹部２７及び小縦凹部２８は、底部５の強度を補強する補強リブとして機能する。またこれらの縦凹部２７及び小縦凹部２８は、ボトル１の成形後にその内側を洗浄する際、洗浄液が縦凹部２７及び小縦凹部２８を伝って底部５の全体に満遍なくいきわたるように洗浄液を誘導する機能を有しており、底部５の洗浄性能を向上させるものである。

〔その他の実施形態〕
（１）上述の実施形態のボトル１における各構成部分の形状等については、上述の実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて任意に変更して良い。
（２）上述の実施形態においては、ボトル１の正面視において第１〜第３波状凹部１１，１２，１３が水平に設けられているが、この構成に限定されるものではなく、他にも例えば、図７に示すように、ボトル１の正面視において第１〜第３波状凹部１１，１２，１３を傾斜させた状態で設けるように構成しても良い。

本発明の樹脂製容器は、水、緑茶、ウーロン茶、果汁等の非炭酸飲料に限らず、炭酸飲料やソース等の食品を充填する容器としても用いることができる。

１ ボトル
２ 口部
３ 肩部
４ 胴部
５ 底部
１１〜１３ 第１〜第３波状凹部
１４ 第１突出領域
１５ 第２突出領域

Claims (2)

1. キャップが着脱自在な口部と、口部に連設される肩部と、肩部に連設される胴部と、胴部に連設して最下部に位置する底部とを備える樹脂製容器において、
   前記胴部の径方向の内側に突出する第１突出領域と、該第１突出領域よりもさらに径方向の内側に山状に突出する第２突出領域とを備え、前記第１突出領域及び前記第２突出領域が周方向に交互に配置されることにより横断面形状が波状の円周形状となる波状凹部を、前記胴部の上下方向に複数備え、
   前記第１突出領域の上下方向の幅が、前記第２突出領域の上下方向の幅よりも狭く、前記波状凹部の上端及び下端に波状の曲線が形成されている樹脂製容器。
2. 前記複数の波状凹部が、周方向に互いに位相をずらして配置され、１つの波状凹部の第１突出領域が配置される位置において、その直下に位置する別の波状凹部の第２突出領域が配置される請求項１に記載の樹脂製容器。

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