JP6722435B2 - 容器 - Google Patents

Description

本発明は合成樹脂製の容器に関する。

従来、この種の容器として、図１８、図１９に示すように、容器１００の底部１０１に、円環状の脚部１０２と、脚部１０２に囲まれた上げ底部１０３と、脚部１０２と上げ底部１０３とを接続する底部接続部１０４と、を有するものがある。上げ底部１０３は、脚部１０２の先端よりも上方に位置している。図１９、図２０に示すように、底部接続部１０４は、曲率半径ｒが一定である単一の円弧状で上方に突出するように形成されている。この種の容器は例えば特許文献１、２等に開示されている。

この容器によれば、温度が高い状態で内容物（液）を容器内に充填して密封した後、温度が低下して容器内が減圧状態になったとき、上げ底部１０３および底部接続部１０４が変形しながら上げ底部１０３が容器の内方に上昇する。これにより、減圧された際に、減圧吸収して（減圧状態を緩和して）不正な変形が生じないように内圧変化に対応することが可能となる。

特開２０１３−４９４４２号 特許第５２８６４９７号

しかしながら、図１９、図２０に示すように、上記した従来の容器の構成では、底部接続部１０４が、曲率半径ｒが一定である単一の円弧形状に湾曲している。この底部接続部１０４の曲率半径ｒを小さめに設定すると、底部接続部１０４の曲率半径ｒを大きめに設定した場合より、底部接続部１０４で変形し難くなる。したがって、減圧時における負圧量が変化しても底部接続部１０４が殆ど変形せず、上げ底部１０３の一部だけで変形するため、内圧変化の変動に対して対応できなかったり、変形吸収可能な容積が小さくなって減圧時の吸収能力（減圧緩和量）が減少したりするおそれがあった。

また、底部接続部１０４の曲率半径ｒを大きめに設定すると、底部接続部１０４の半径方向の寸法が大きくなるので、同じ直径の容器では、その分だけ上げ底部１０３の直径が小さくなる。したがって、この場合には、減圧時に上げ底部１０３が同じ寸法だけ上下した場合でも、変形吸収可能な容積が小さくなって減圧時の吸収能力（減圧緩和量）が減少するおそれがある。

本発明は上記課題を解決するもので、内圧変化の変動に対しても減圧吸収を良好に行うことができ、かつ、減圧時での吸収可能な容積を大きくできる容器を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、底部に、環状の脚部と、脚部に囲まれた上げ底部と、脚部と上げ底部とを接続する底部接続部と、を有する合成樹脂製の容器であって、上げ底部は、脚部の先端よりも上方に位置し、底部接続部は、脚部に接続されて湾曲する脚部湾曲接続部と、上げ底部に接続されて湾曲する上げ底湾曲接続部とを有し、上げ底湾曲接続部の曲率半径が脚部湾曲接続部の曲率半径よりも大きく、脚部湾曲接続部と上げ底湾曲接続部とは上方に向けて滑らかに膨出する状態で接続され、脚部湾曲接続部の下端部と脚部における内周壁の上端部とが滑らかに接続され、上げ底湾曲接続部の下端部と上げ底部の外周部とが滑らかに接続され、脚部の高さが、上げ底湾曲接続部の曲率半径の２倍以上で４倍以下の寸法で形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、底部接続部に、脚部に接続されて湾曲する脚部湾曲接続部と、上げ底部に接続されて湾曲する上げ底湾曲接続部とが設けられ、上げ底湾曲接続部の曲率半径が脚部湾曲接続部の曲率半径よりも大きいため、曲率半径が大きい上げ底湾曲接続部で変形し易くなる。また、脚部に接続される脚部湾曲接続部の曲率半径が上げ底湾曲接続部の曲率半径より小さいので、脚部湾曲接続部の曲率半径が上げ底湾曲接続部より大きい場合や同じ場合と比較して、上げ底部の直径を大きくすることが可能となる。

また、脚部湾曲接続部と上げ底湾曲接続部とが連続して形成されていることにより、脚部湾曲接続部と上げ底湾曲接続部との間に直線部が設けられるなどして不連続に形成される場合と比較して、上げ底部の直径を大きくすることが可能となる。また、この場合に、脚部湾曲接続部の上端部または上端部近傍箇所で上げ底湾曲接続部と接続されていると好適である。

本発明によれば、底部接続部が、脚部に接続されて湾曲する脚部湾曲接続部と、上げ底部に接続されて湾曲する上げ底湾曲接続部とを有し、上げ底湾曲接続部の曲率半径を脚部湾曲接続部の曲率半径よりも大きくすることで、曲率半径が大きい脚部湾曲接続部で変形し易くなり、減圧時において負圧が変動する場合でも、良好に変形して減圧吸収することができる。また、脚部に接続される脚部湾曲接続部の曲率半径が上げ底湾曲接続部の曲率半径より小さいので、脚部に接続される脚部湾曲接続部の曲率半径が上げ底湾曲接続部の曲率半径より大きい場合や同じ場合と比較して、上げ底部の直径を大きくすることが可能となる。これにより、変形吸収可能な容積を大きくして、減圧時の吸収能力（減圧緩和量）を増加できる。この結果、減圧時の内圧が広い範囲にわたって変化した場合でも良好に対応することができる。これにより、良好な信頼性を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る容器の一部切欠全体正面図である。 同容器の底部の縦断面図である。 同底部の要部縦断面図である。 同底部の要部縦断面図で、減圧していない状態を示す。 同底部の要部縦断面図で、減圧初期の状態を示す。 同底部の要部縦断面図で、減圧第２段階の状態を示す。 同底部の要部縦断面図で、減圧第３段階の状態を示す。 同底部の拡大縦断面図で、減圧第４段階の状態を示す。 同底部の拡大縦断面図で、減圧終了状態を示す。 比較例の底部の縦断面図である。 同比較例の容器の底部の要部縦断面図で、減圧していない状態を示す。 同比較例の容器の底部の要部縦断面図で、減圧初期の状態を示す。 同比較例の容器の底部の要部縦断面図で、減圧第２段階の状態を示す。 同比較例の容器の底部の要部縦断面図で、減圧第３段階の状態を示す。 同比較例の容器の底部の要部縦断面図で、減圧第４段階の状態を示す。 同比較例の容器の底部の要部縦断面図で、減圧終了状態を示す。 他の比較例の底部の縦断面図である。 従来の容器の全体正面図である。 同従来の容器における底部の縦断面図である。 同従来の容器における底部の要部拡大縦断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１〜図３などにおいて、１は例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の合成樹脂製の容器である。図１、図２に示すように、容器１には、円筒状の胴部２と、キャップ（図示省略）によって密封される口部４と、底部５とを有している。底部５には、円環状の脚部７と、脚部７に囲まれた円形状の上げ底部８と、脚部７と上げ底部８とを接続する底部接続部２０と、が備えられている。

脚部７は、胴部２から連なる外周壁１０と、径方向内側から外周壁１０に対向する内周壁１１と、外周壁１０と内周壁１１との先端部間に設けられた接地部１２と、を有している。

上げ底部８は、脚部７の接地部１２（先端部）よりも上方に位置している。この実施の形態では、上げ底部８は、中央平坦部１４と環状山部１５とを有している。中央平坦部１４は、上げ底部８の径方向における中央部に形成されて、略水平に延びた平坦な形状とされている。また、環状山部１５は、中央平坦部１４の外周部と底部接続部２０（詳しくは底部接続部２０における後述する上げ底湾曲接続部２２）との間に全周にわたり形成されて、下方に円弧状に湾曲して突出している。また、中央平坦部１４と環状山部１５との境界部分における上げ底部８の外面には、容器１の内側に向かって窪んだ環状谷部１６が全周にわたり形成されている。

図２、図３に示すように、底部接続部２０は、脚部７に接続されて湾曲する脚部湾曲接続部２１と、上げ底部８に接続されて湾曲する上げ底湾曲接続部２２とを有する。また、図３に示すように、上げ底湾曲接続部２２の曲率半径Ｒ２は脚部湾曲接続部２１の曲率半径Ｒ１よりも大きい。また、この実施の形態では、上げ底湾曲接続部２２と脚部湾曲接続部２１とは直線部を介することなく、連続して形成されている。すなわち、脚部湾曲接続部２１における脚部７に接続されていない側の端部（端縁）と、上げ底湾曲接続部２２における上げ底部８に接続されていない側の端部（端縁）とが連続して直接接続されている。また、脚部湾曲接続部２１と上げ底湾曲接続部２２とからなる底部接続部２０は上方に向けて滑らかに膨出する状態で接続されている。なお、この実施の形態では、脚部湾曲接続部２１の上端部と上げ底湾曲接続部２２の上端部とが滑らかに水平に接続されているが、これに限るものではなく、脚部湾曲接続部２１の上端部の近傍箇所に底湾曲接続部２２が滑らかに接続されていても好適である。脚部湾曲接続部２１は、上方ほど内径側となるように小さい曲率半径Ｒ１で急激に傾斜しながら湾曲している。上げ底湾曲接続部２２は下方ほど内径側となるように大きい曲率半径Ｒ２で緩やかに傾斜しながら湾曲している。

なお、脚部湾曲接続部２１の下端部と脚部７における内周壁１１の上端部も滑らかに接続され、上げ底湾曲接続部２２の下端部と上げ底部８における環状山部１５の外周部も滑らかに接続されている。

また、この実施の形態では、脚部７の高さが、上げ底湾曲接続部２２の曲率半径Ｒ２が大きくなるほど、大きくなるように形成されている。そして、脚部７の高さが、上げ底湾曲接続部２２の曲率半径Ｒ２の２倍以上で４倍以下の寸法で形成されている。

上記構成によれば、図３および図４〜図９に示すように、底部接続部２０が、脚部７に接続されて湾曲する脚部湾曲接続部２１と、上げ底部８に接続されて湾曲する上げ底湾曲接続部２２とを有する構成とし、上げ底湾曲接続部２２の曲率半径Ｒ２は脚部湾曲接続部２１の曲率半径Ｒ１よりも大きい。したがって、底部接続部２０において、上げ底湾曲接続部２２が脚部湾曲接続部２１よりも容器１の内側に変形し易くなる。

容器１内が減圧される際の状況などについて具体的に説明する。
容器１には以下のようにして高温の内容液を充填して殺菌（除菌）している。すなわち、温度が高い状態で内容液を容器１内に充填し、キャップを口部４に装着して容器１を密閉した後、シャワー水を容器１の外面に噴射して内容液を一定温度まで冷却する。このとき、内容液の温度が低下して容器１内が減圧状態となるが、図５〜図９に示すように、上げ底部８および底部接続部２０（特に、底部接続部２０の上げ底湾曲接続部２２）が容器１の内側における上方に変形し、減圧変形が吸収されて容器１の内圧の大きな変化に十分に対応することが可能である。なお、図６〜図９の仮想線（二点鎖線）は、非減圧状態での上げ底部８および底部接続部２０の位置を示している。

ここで、本実施の形態の容器１と比較例の容器３０とを用いて、それぞれ減圧される際の変形状況を実験して確認した。図４〜図９および図１０〜図１６を参考にしながら、減圧変形の状況について詳しく説明する。ここで、図４〜図９はそれぞれ本実施の形態の容器１における底部の減圧変形の状態を示す縦断面図であり、図１１〜図１６はそれぞれ比較例の容器３０における底部の減圧変形の状態を示す縦断面図である。

図１０に示すように、比較例の容器３０は、本実施の形態の容器１と、胴部や口部、底部５’の脚部７’および上げ底部８’は同じ形状であり、底部５’の底部接続部３１のみ本実施の形態の容器１と異なる。比較例の容器３０における脚部７’と上げ底部８’とを接続する底部接続部３１は、本実施の形態の容器１の脚部湾曲接続部２１の曲率半径Ｒ１と同じ曲率半径Ｒ１’で均一に形成されている。すなわち、比較例の容器３０の底部接続部３１は、脚部に接続されている側も上げ底部に接続されている側も同じ（均一な）曲率半径Ｒ１’で形成されている。

図４、図５および図１１、図１２に示すように、何れの容器１、３０においても、減圧状態の初期では、上げ底部８、８’における環状山部１５、１５’の中央寄り箇所が上方に撓むように変形し、中央平坦部１４、１４’が上方に移動することが確認できた。

しかしながら、さらに、減圧量を増加させた際の本実施の形態の容器１の底部５の挙動と比較例の容器３０の底部３５の挙動とが大きく異なった。すなわち、比較例の容器３０においては、図１３〜図１５に示すように、減圧量を徐々に増加させても、底部接続部３１（より詳しくは、底部接続部３１における上げ底側に接続された箇所）が殆ど変形しなかった。したがって、これらの状態では、減圧吸収が殆ど行われなかった。そして、図１６に示すように、減圧量が極めて大きくなった状態（ほぼ減圧終了状態）で、ようやく底部接続部３１の上げ底側に接続された箇所が上方側に変形して、中央平坦部１４’も上方に移動した。このように、減圧量を徐々に増加させた際には、減圧吸収が良好には行われず、容器１の内圧の大きな変化に十分に対応することができなかった。

これに対して、本実施の形態の容器１では、初期減圧状態から減圧量を増加させた際に、図６〜図９に示すように、底部接続部２０（特に、底部接続部２０の上げ底湾曲接続部２２）が容器１の内側における上方に徐々に変形し、減圧吸収が良好に行われた。したがって、減圧量が変動した場合でも、減圧変形が吸収されて容器１の内圧の大きな変化に十分に対応することが可能であり、容器１内の圧力はより安定した圧力に保持され、容器１は良好な信頼性を得ることができる。

また、減圧量によっては、図１３〜図１５に示すように、底部接続部３１が殆ど変形しないため、最終減圧状態が図１３〜図１５に示すような状態である場合には、変形吸収可能な容積が本実施の形態の容器１よりも小さくなって減圧時の吸収能力（減圧緩和量）が減少する。

また、図１７は他の比較例の容器の底部４０を示す。この他の比較例の容器４０における脚部７”と上げ底部８”とを接続する底部接続部４１は、本実施の形態の容器１の脚部湾曲接続部２１の曲率半径Ｒ２（曲率半径Ｒ１よりも大きい曲率半径）と同じ曲率半径Ｒ２”で均一に形成されている。すなわち、この他の比較例の容器４０の底部接続部３１は、脚部７”に接続されている側も上げ底部８”に接続されている側も同じ（均一な）曲率半径Ｒ２”で形成されている。

初期減圧状態から減圧量を増加させた際に、図示しないが、この場合でも底部接続部４１（特に、底部接続部４１の上げ底部８”に接続される側の箇所）が容器１の内側における上方に徐々に変形し、減圧吸収が良好に行われた。しかしながら、脚部７”に接続される側の底部接続部４１の曲率半径Ｒ２”が本実施の形態に係る容器１の上げ底湾曲接続部の曲率半径より大きいので、上げ底部８”の直径が本実施の形態の上げ底部８の直径よりも小さくなる。この結果、減圧時の吸収能力（減圧緩和量）が減少し、減圧時の減圧急流を良好に行うことができる範囲も小さくなってしまう。

これに対して、本実施の形態の容器１によれば、脚部７に接続される脚部湾曲接続部２１の曲率半径Ｒ１が上げ底湾曲接続部２２の曲率半径Ｒ１より大きい場合や同じ場合（曲率半径Ｒ２”の場合）と比較して、上げ底部８の直径を大きくできる。これにより、変形吸収可能な容積を大きくして、減圧時の吸収能力（減圧緩和量）を増加できる。

また、上記本発明の実施の形態では、脚部湾曲接続部２１と上げ底湾曲接続部２２とが連続して形成されているため、脚部湾曲接続部２１と上げ底湾曲接続部２２との間に直線部が設けられるなどして不連続に形成される場合と比較して、上げ底部８の直径を大きくすることが可能となり、変形吸収可能な容積を大きくできる。また、この場合に、脚部湾曲接続部２１の上端部または上端部近傍箇所で上げ底湾曲接続部２２と接続されていると、より滑らかに接続できて好適である。しかしながら、これに限るものではなく、脚部湾曲接続部２１と上げ底湾曲接続部２２との間に直線部を設けることは可能である。

また、上記のように、脚部７の高さが、上げ底湾曲接続部２２の曲率半径の２倍以上で４倍以下であると好適である。すなわち、場合によっては、容器１に入れる内容液の温度が極めて高温の場合に、上げ底部８や上げ底湾曲接続部２２が極めて柔らかくなって、下方に大きく膨らむ（いわゆる熱ダレする）ことがあるが、このような場合でも、上げ底湾曲接続部２２が設置面（接地面）である脚部７の接地部１２よりも下方に突出することをほぼ防止できる。また、容器１に入れる内容液の温度が異常に高温の場合には、容器１に内容液を入れた際に、上げ底部８や上げ底湾曲接続部２２が異常に柔らかくなって、下方に極めて大きく膨らんだり、破けたりして、脚部７の接地部１２よりも下方に突出する可能性がある。しかし、この場合には、上げ底部８の一部が異常に薄くなったり、破けたりするため、容器１としての信頼性が低下する。したがって、このような異常な変形をより見つけ易くなり、信頼性の低下を最小限に抑えることができる。

なお、上記の実施の形態では、上げ底部８が中央平坦部１４と環状山部１５とを有している場合を述べたが、これに限るものではなく、例えば、中央が下方に湾曲する単一の湾曲形状（中央部分に平坦面を有しない形状）で形成されている場合でもよく、同様な底部接続部２０の構成を適用可能である。

１ 容器
５、５’ 底部
７、７’、７” 脚部
８、８’、８” 上げ底部
２０ 底部接続部
２１ 脚部湾曲接続部
２２ 上げ底湾曲接続部
Ｒ１ 脚部湾曲接続部の曲率半径
Ｒ２ 上げ底湾曲接続部の曲率半径
３０ 容器（比較例）
３１ 底部接続部（比較例）
４０ 容器（他の比較例）
４１ 底部接続部（他の比較例）

Claims (2)

1. 底部に、環状の脚部と、脚部に囲まれた上げ底部と、脚部と上げ底部とを接続する底部接続部と、を有する合成樹脂製の容器であって、
   上げ底部は、脚部の先端よりも上方に位置し、
   底部接続部は、脚部に接続されて湾曲する脚部湾曲接続部と、上げ底部に接続されて湾曲する上げ底湾曲接続部とを有し、
   上げ底湾曲接続部の曲率半径が脚部湾曲接続部の曲率半径よりも大きく、
   脚部湾曲接続部と上げ底湾曲接続部とは上方に向けて滑らかに膨出する状態で接続され、
   脚部湾曲接続部の下端部と脚部における内周壁の上端部とが滑らかに接続され、
   上げ底湾曲接続部の下端部と上げ底部の外周部とが滑らかに接続され、
   脚部の高さが、上げ底湾曲接続部の曲率半径の２倍以上で４倍以下の寸法で形成されている
   ことを特徴とする容器。
2. 脚部湾曲接続部の上端部または上端部近傍箇所で上げ底湾曲接続部と接続されていることを特徴とする請求項１に記載の容器。

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