JP6254992B2 - ボトル - Google Patents

Description

本発明は、ボトルに関する。

従来から、例えば下記特許文献１に示されるような、筒状の口部、肩部および胴部と、有底筒状の底部と、が合成樹脂材料で一体に形成されたボトルが知られている。前記底部は、ボトル軸上に位置する中央壁部と、該中央壁部の外周縁と胴部とを連結する連結周壁部と、を備えている。連結周壁部には、周方向に間隔をあけて３つ以上の縦凹条部が形成されており、該連結周壁部において周方向に隣り合う縦凹条部同士の間に位置する各部分には、中央壁部よりもボトル軸方向の外側に向けて突出する脚部が形成されている。脚部には、周方向に延在する接地部が形成され、複数の接地部は、底部をボトル軸方向の外側から見た底面視において、周方向の全長にわたって間欠的に配置されている。

特許第３６１６６８７号公報

しかしながら、前記従来のボトルでは、例えば、ボトルの耐圧性を向上させるために接地部の接地径を小さくしたり、デザインのためにボトルをボトル軸方向に細長い形状にしたり等することにより、ボトルの全高に対する接地部の接地径の比が低く抑えられた場合、ボトルが正立状態から転倒し易くなるおそれがあった。すると例えば、ボトルに内容物を充填するため、空状態のボトルを充填ラインに連立させて搬送するときに、ボトルが転倒して搬送が停止される等の問題がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ボトルの全高に対する接地部の接地径の比を低く抑えても、転倒を抑制することができるボトルを提供することである。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るボトルは、筒状の口部、肩部および胴部と、有底筒状の底部と、が合成樹脂材料で一体に形成され、前記底部は、ボトル軸上に位置する中央壁部と、該中央壁部の外周縁と前記胴部とを連結する連結周壁部と、を備え、前記連結周壁部には、周方向に間隔をあけて３つ以上の縦凹条部が形成され、前記連結周壁部において周方向に隣り合う縦凹条部同士の間に位置する各部分には、前記中央壁部よりもボトル軸方向の外側に向けて突出する脚部が形成され、該脚部には、周方向に延在する接地部が形成され、複数の前記接地部は、前記底部をボトル軸方向の外側から見た底面視において、周方向の全長にわたって間欠的に配置され、当該ボトルの全高に対する前記接地部の接地径の比が０．２３０以下とされた細身のボトルであって、前記全高は、２１８ｍｍ以下であり、前記底面視において、それぞれの前記接地部がなすボトル軸を中心とした中心角の合計角度は、６０°以上１８０°以下であることを特徴とする。

この発明によれば、前記合計角度が、６０°以上１８０°以下であるので、接地径の大きさを抑えつつ、脚部における接地部の周方向に沿った大きさである脚幅を確保することが可能になり、ボトルの全高に対する接地部の接地径の比を０．２３０以下に抑えてもボトルの転倒を抑制することができるとともに、当該ボトルの賦形性（成形性）を確保し易くすることができる。

すなわち、合計角度の理論値は、下記（１）式で算出される。

γ＝３６０−２ｎ・Ａｒｃｃｏｓ（（２ｈ／Ｄ）・ｔａｎθ）） ・・・ （１）
γ：合計角度（°）の理論値
ｎ：脚部の数（ｎ≧３）
ｈ：空状態のボトルの重心高さ（ｍｍ）
Ｄ：接地部の接地径（ｍｍ）
θ：転倒角（°）の設計値

なお転倒角θとは、水平方向に沿って延在する接地面にボトルを載置して、このボトルの縦凹条部における周方向の中央部が下方を向くように接地面を徐々に傾けていくことでボトルが転倒したときに、前記接地面が水平面に対してなす傾斜角度をいい、この転倒角θの設計値が１１°以上であると、ボトルの転倒を効果的に抑制することができる。

ここで上記（１）式に基づいて、ボトルの全高に対する接地部の接地径の比（接地径／全高）が０．２３０となるボトルにおいて、脚部の数ｎを５、空状態のボトルの重心高さｈを１０７．５ｍｍ、接地部の接地径Ｄを４９．４５ｍｍ、転倒角θの設計値を１１°とした場合における合計角度γの理論値を算出すると、約３７°となる。すなわち、このようなボトルにおいて、合計角度γの実際の値を３７°以上にすると、理論上はボトルの転倒を抑制することができる。なお、上記空状態のボトルにおける重心のボトル軸方向の位置は、ボトルの全高の１／２の高さ位置となっている。

しかしながら、前記合計角度が６０°未満である場合、各脚部の脚幅が小さくなり過ぎ、これらの脚部の賦形性を確保することが困難になるおそれがある。
また、前記合計角度が１８０°よりも大きい場合、各縦凹条部の周方向に沿った大きさが小さくなり過ぎ、これらの縦凹条部の賦形性を確保することが困難になるおそれがある。

以上より、前記合計角度が、３７°よりも大きい６０°以上で、かつ１８０°以下とすることで、当該ボトルの転倒を抑制することができるとともに、当該ボトルの賦形性を確保し易くすることができる。

本発明に係るボトルによれば、ボトルの全高に対する接地部の接地径の比を低く抑えても、転倒を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るボトルの正面図である。 図１に示すボトルの底面図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るボトルを説明する。このボトルには、例えば炭酸飲料等、密封された状態でボトル内圧を上昇させる内容物が充填されてもよく、例えば耐圧用ボトル、耐熱圧用ボトル等として用いてもよい。
図１に示すように、ボトル１０は、筒状の口部１１、肩部１２および胴部１３と、有底筒状の底部１４と、が合成樹脂材料で一体に形成されており、例えば二軸延伸ブロー成形により形成される。なお前記合成樹脂材料として、例えばポリエチレンテレフタレート等を採用してもよい。

ここで口部１１、肩部１２、胴部１３および底部１４それぞれの中心軸線は、共通軸上に位置している。以下、この共通軸をボトル軸Ｏといい、ボトル軸Ｏ方向に沿った口部１１側を上側、底部１４側を下側という。また、ボトル軸Ｏに直交する方向を径方向といい、ボトル軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。

口部１１の外周面には、図示しないキャップが着脱可能に螺着される雄ネジが形成されている。肩部１２は、上側から下側に向かうに従い漸次、拡径しており、肩部１２の下端部は、胴部１３の上端部と段差なく滑らかに連なっている。胴部１３は、円筒状に形成されるとともに、ボトル軸Ｏ方向の全長にわたって同径となっており、図示の例では、胴部１３がその全長にわたって、当該ボトル１０において外径が最も大きい最大径部となっている。

図１および図２に示すように、底部１４は、ボトル軸Ｏ上に位置する中央壁部１５と、該中央壁部１５の外周縁と胴部１３とを連結する連結周壁部１６と、を備えている。
中央壁部１５の表裏面はそれぞれ、ボトル軸Ｏ方向を向くとともに、中央壁部１５は、底部１４を下側（ボトル軸方向の外側）から見た底面視において円形状に形成されており、図示の例では、中央壁部１５はボトル軸Ｏと同軸に配置されている。

連結周壁部１６には、周方向に間隔をあけて３つ以上の縦凹条部１７が形成されるとともに、連結周壁部１６において周方向で隣り合う縦凹条部１７同士の間に位置する各部分には、中央壁部１５よりも下側（ボトル軸方向の外側）に向けて突出する脚部１８が形成されており、このボトル１０の底部は、いわゆるペタロイド形状に形成されている。
縦凹条部１７および脚部１８はそれぞれ、奇数個ずつ形成されており、図示の例では、５個ずつ形成されている。また複数の縦凹条部１７は、互いに同形同大に形成されるとともに、周方向に同等の間隔をあけて配置されている。さらに複数の脚部１８は、互いに同形同大に形成されるとともに、周方向に同等の間隔をあけて配置されている。

脚部１８は、中央壁部１５から径方向の外側に向けて延在する内壁部１９と、内壁部１９における径方向の外端部から上側に向けて延在し上端部が胴部１３に連結される外壁部２０と、周方向に間隔をあけて配置され内壁部１９および外壁部２０における周方向の各側端部に連結された一対の側壁部２１と、を備えている。
内壁部１９の表裏面はそれぞれ、ボトル軸Ｏ方向を向いており、内壁部１９は、径方向の外側に向かうに従い漸次、下方に向けて延在している。内壁部１９は、当該ボトル１０の縦断面視において、上方に向けて突となる曲線状をなすように湾曲している。内壁部１９における径方向の外端部は、胴部１３よりも径方向の内側に位置している。

外壁部２０の表裏面はそれぞれ、径方向を向いており、外壁部２０は、下側から上側に向かうに従い漸次、径方向の外側に向けて延在している。外壁部２０において内壁部１９に連結される下端部は、前記縦断面視において、径方向の外側に向けて突となる曲線状をなすように湾曲している。外壁部２０において胴部１３に連結される上端部は、胴部１３と径方向の位置が同等とされ、胴部１３と段差なく滑らかに連なっている。
側壁部２１の表裏面はそれぞれ、周方向を向いており、側壁部２１の表面は、縦凹条部１７を画成する壁面を構成している。

また脚部１８には、周方向に延在する接地部２２が形成されている。接地部２２は、脚部１８における内壁部１９と外壁部２０との接続部分とされており、当該脚部１８の下端となっている。さらに図２に示すように、複数の接地部２２は、前記底面視において、周方向の全長にわたって間欠的に配置されており、ボトル軸Ｏを中心とする同一の仮想円Ｒに沿って延在している。

なお接地部２２は、径方向に沿った大きさが極めて小さく、周方向に沿った各位置で接地面に点接触するような線状に形成されていてもよく、径方向に沿った大きさが確保され、周方向に沿った各位置で接地面に線接触するような面状に形成されていてもよい。また、接地部２２が前述のような面状に形成されている場合、接地部２２の接地径Ｄは、例えばボトル軸Ｏを中心とし、かつ複数の接地部２２における径方向の外側の各端縁を通過する仮想円の直径としてもよい。

ここで図１および図２に示すように、当該ボトル１０の全高Ｌであるボトル軸Ｏ方向に沿った口部１１の上端から底部１４の下端までの長さに対する接地部２２の接地径Ｄである前記仮想円Ｒの直径の比、つまりＤ／Ｌは０．２３０以下となっている。
そして本実施形態では、前記底面視において、それぞれの接地部２２がなすボトル軸Ｏを中心とした中心角αの合計角度（図示の例では、５・α）は、６０°以上１８０°以下となっている。

以上説明したように、本実施形態に係るボトル１０によれば、前記合計角度が、６０°以上１８０°以下であるので、接地径Ｄの大きさを抑えつつ、脚部１８における接地部２２の周方向に沿った大きさである脚幅Ｗを確保することが可能になり、ボトル１０の全高Ｌに対する接地部２２の接地径Ｄの比を０．２３０以下のような細身で全高の高いボトル１０においても転倒を抑制することができるとともに、当該ボトル１０の賦形性（成形性）を確保し易くすることができる。

すなわち、合計角度の理論値は、下記（１）式で算出される。

γ＝３６０−２ｎ・Ａｒｃｃｏｓ（（２ｈ／Ｄ）・ｔａｎθ）） ・・・ （１）
γ：合計角度（°）の理論値
ｎ：脚部の数（ｎ≧３）
ｈ：空状態のボトルの重心高さ（ｍｍ）
Ｄ：接地部の接地径（ｍｍ）
θ：転倒角（°）の設計値

なお転倒角θは、水平方向に沿って延在する図示しない接地面にボトル１０を載置して、このボトル１０の縦凹条部１７における周方向の中央部が下方を向くように接地面を徐々に傾けていくことでボトル１０が転倒したときに、前記接地面が水平面に対してなす傾斜角度をいい、この転倒角θの設計値が１１°以上であると、ボトル１０の転倒を効果的に抑制することができる。

ここで上記（１）式に基づいて、ボトル１０の全高Ｌに対する接地部２２の接地径Ｄの比（接地径Ｄ／全高Ｌ）が０．２３０となるボトル１０において、脚部１８の数ｎを５、空状態のボトル１０の重心高さｈを１０７．５ｍｍ、接地部２２の接地径Ｄを４９．４５ｍｍ、転倒角θの設計値を１１°とした場合における合計角度γの理論値を算出すると、約３７°となる。すなわち、このようなボトル１０において、合計角度γの実際の値を３７°以上にすると、理論上はボトル１０の転倒を抑制することができる。なお、上記空状態のボトル１０における重心のボトル軸Ｏ方向の位置は、ボトル１０の全高Ｌの１／２の高さ位置となっている。

しかしながら、前記合計角度が６０°未満である場合、各脚部１８の脚幅Ｗが小さくなり過ぎ、これらの脚部１８の賦形性を確保することが困難になるおそれがある。
また、前記合計角度が１８０°よりも大きい場合、各縦凹条部１７の周方向に沿った大きさが小さくなり過ぎ、これらの縦凹条部１７の賦形性を確保することが困難になるおそれがある。

以上より、前記合計角度が、３７°よりも大きい６０°以上で、かつ１８０°以下とすることで、当該ボトル１０の転倒を抑制することができるとともに、当該ボトル１０の賦形性を確保し易くすることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前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、前記実施形態では、縦凹条部１７および脚部１８はそれぞれ、５個ずつ形成されているものとしたが、３個ずつ以上形成されていればこれに限られない。
さらに前記実施形態では、縦凹条部１７および脚部１８はそれぞれ、奇数個ずつ形成されているものとしたが、偶数個ずつ形成されていてもよい。

また前記実施形態では、胴部１３が全長にわたって前記最大径部となっているものとしたが、これに限られず、例えば胴部の上端部または下端部が限定的に前記最大径部となっていてもよい。

またボトル１０を設計するに際し、例えば、まず脚部１８の数ｎ、ボトル１０の重心高さｈおよび接地部２２の接地径Ｄを設定し、これらの数値を、上記（１）式に代入して合計角度γの理論値を算出し、この理論値に基づいて、合計角度γの実際の値を、６０°以上１８０°以下の範囲内で、かつ理論値以上の値とする等してもよい。
なお、ｎ＝５、ｈ＝１０７．５（ｍｍ）、Ｄ＝４７．８８（ｍｍ）、θ＝１１．０（°）とすると、上記（１）式では、γ＝６７．９（°）となる。
また、ｎ＝５、ｈ＝１０９（ｍｍ）、Ｄ＝４７．６５（ｍｍ）、θ＝１１．０（°）とすると、上記（１）式では、γ＝８７．８（°）となる。
また、ｎ＝５、ｈ＝１０７．５（ｍｍ）、Ｄ＝４７．８８（ｍｍ）、θ＝１１．５８（°）とすると、上記（１）式では、γ＝１２９．４（°）となる。
また、ｎ＝５、ｈ＝１０９（ｍｍ）、Ｄ＝４７．６５（ｍｍ）、θ＝１１．４１（°）とすると、上記（１）式では、γ＝１３４．２（°）となる。
ここで合計角度γの実際の値を、上記（１）式により算出される合計角度γの理論値と同等にしたボトル１０では、転倒角θの実際の値が、例えば製造上のばらつき（肉厚）等を起因とし、転倒角θの設計値と異なる場合があり、例えば転倒角θの設計値に比べて、実使用上影響がない程度小さくなる場合などがある。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１０ ボトル
１１ 口部
１２ 肩部
１３ 胴部
１４ 底部
１５ 中央壁部
１６ 連結周壁部
１７ 縦凹条部
１８ 脚部
２２ 接地部
Ｄ 接地径
Ｌ 全高
Ｏ ボトル軸

Claims (1)

1. 筒状の口部、肩部および胴部と、有底筒状の底部と、が合成樹脂材料で一体に形成され、
   前記底部は、ボトル軸上に位置する中央壁部と、該中央壁部の外周縁と前記胴部とを連結する連結周壁部と、を備え、
   前記連結周壁部には、周方向に間隔をあけて３つ以上の縦凹条部が形成され、
   前記連結周壁部において周方向に隣り合う縦凹条部同士の間に位置する各部分には、前記中央壁部よりもボトル軸方向の外側に向けて突出する脚部が形成され、
   該脚部には、周方向に延在する接地部が形成され、
   複数の前記接地部は、前記底部をボトル軸方向の外側から見た底面視において、周方向の全長にわたって間欠的に配置され、
   当該ボトルの全高に対する前記接地部の接地径の比が０．２３０以下とされた細身のボトルであって、
   前記全高は、２１８ｍｍ以下であり、
   前記底面視において、それぞれの前記接地部がなすボトル軸を中心とした中心角の合計角度は、６０°以上１８０°以下であることを特徴とするボトル。

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