JP6886815B2 - ボトル - Google Patents

Description

本発明は、ボトルに関する。

従来から、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、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。このように、底部をいわゆるペタロイド形状に形成することで、ボトルの耐圧性を確保することができる。

特開２０１６−２０２４０号公報

この種のボトルを軽量化（薄肉化）すると、内容物が充填される前の状態におけるボトルの剛性が低下して所望の座屈強度を得られず、製造後における段積み状態での保管や輸送時等におけるボトル軸方向の圧縮力によって、座屈変形が生じてしまうおそれがあった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、ボトル軸方向の座屈強度を向上させたボトルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のボトルは、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、前記肩部には、該肩部に沿ってボトル軸方向に延びる平坦な傾斜平面が、周方向において、前記縦凹条部と同等の位置に形成されていることを特徴とする。

本発明のボトルによれば、肩部に傾斜平面が形成されているため、肩部と胴部との境界部分の、ボトル軸方向における座屈強度が高められている。そしてこの傾斜平面は、底部に形成された縦凹条部と周方向において同等の位置に配置されている。この構成により、ボトル軸方向の圧縮力が加えられた際に応力が集中しやすい縦凹条部の真上に傾斜平面が位置することとなり、ボトルの座屈強度が低下してしまうのを防ぎ、ボトルの座屈強度を確保することが可能となる。

ここで、前記傾斜平面の幅は、ボトル軸方向における前記傾斜平面の中央部から端部に向かうに従い、漸次小さくなっていてもよい。

この場合、より確実にボトル全体の座屈強度を確保することができる。

本発明によれば、ボトル軸方向の座屈強度を向上させたボトルを提供することができる。

本実施形態に係るボトルの側面図である。 比較例に係るボトルの側面図である。

以下、本実施形態に係るボトルの構成を、図１を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため縮尺を適宜変更している。
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や押出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やポリプロピレン等を採用してもよい。
このボトル１０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。

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方向から見た平面視において、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、平面視で円形状に形成されている。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いる。胴部１３の外径は、肩部１２の下端部および底部１４の上端部における外径よりも小さい。このため、肩部１２と胴部１３との連結部、および底部１４と胴部１３との連結部にはそれぞれ、段差が形成されている。胴部１３にはラベルが巻かれる場合があり、胴部１３の上下両端部に形成された段差によって、ラベルのボトル軸Ｏ方向の位置ずれを防ぐことができる。

図１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、ボトル軸Ｏと同軸に配置されている。中央壁部１５の表裏面はそれぞれ、ボトル軸Ｏ方向を向いている。
中央壁部１５の上面および下面は、平坦な形状に形成されている。なお、これに限られず、中央壁部１５の上面および下面は上方又は下方に向けて凸の球面状であってもよい。

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が形成されている。このように、ボトル１０の底部１４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、周方向に等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、周方向に等間隔をあけて配置されている。なお、縦凹条部１７および脚部１８はそれぞれ、偶数個ずつ形成されていてもよい。

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、胴部１３から下側に向けて延びる外壁部２０と、内壁部１９の径方向における外端部および外壁部２０の下端部を接続する接地部２２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、ボトル軸Ｏに沿う縦断面視において、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、径方向を向いている。外壁部２０は、下側から上側に向かうに従って漸次径方向の外側に向けて延在している。外壁部２０において接地部２２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。
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。

接地部２２は、脚部１８の下端に位置し、周方向に延在している。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。

上記したような、胴部１３の断面が円形であり、底部１４がペタロイド形状のボトル１０においては、ボトル軸Ｏ方向の圧縮力が加わった場合、胴部１３と底部１４との境界部のうち縦凹条部１７の真上に位置する部分、および、胴部１３と肩部１２との境界部のうち脚部１８の真上に位置する部分に、応力が集中する傾向がある。この応力の集中によって、ボトル１０の座屈強度が低下する懸念がある。

ここで、本実施形態では、肩部１２に、この肩部１２に沿ってボトル軸Ｏ方向に延び、内面および外面が平坦な傾斜平面１２ａが形成されている。ボトル軸Ｏに沿う縦断面視で、傾斜平面１２ａは、上側に向かうに従ってボトル軸Ｏに漸次近づくように、ボトル軸Ｏに対して傾斜している。傾斜平面１２ａの幅は、ボトル軸Ｏ方向における傾斜平面１２ａの中央部から端部に向かうに従って漸次小さくなっている。傾斜平面１２ａは、この傾斜平面１２ａの法線方向から見て、楕円形状に形成されている。傾斜平面１２ａの上端部および下端部の位置は、周方向において同等の位置に位置している。

縦断面視で、肩部１２の内周面および外周面は、上側および径方向外側に向けて凸の曲面状に形成されている。傾斜平面１２ａは、肩部１２の曲面を、この曲面に沿うようにボトル１０の内側に向けて部分的にカットした形状に形成されている。なお、例えばボトル１０内に炭酸飲料が充填されて内圧が高まると、傾斜平面１２ａがボトル１０の径方向外側に膨らむように弾性変形するとともに、肩部１２のうち、周方向において隣接する傾斜平面１２ａ同士の間に位置する部分が、ボトル１０の径方向内側に弾性変形する。

傾斜平面１２ａは、周方向に等間隔をあけて配置されている。傾斜平面１２ａは、肩部１２に、底部１４に形成された縦凹条部１７の数と同数形成されている。各傾斜平面１２ａは、周方向において、縦凹条部１７と同等の位置に配置されている。

以上説明したように、本実施形態のボトル１０では、肩部１２に傾斜平面１２ａが形成されているため、肩部１２と胴部１３との境界部分の、ボトル軸Ｏ方向における座屈強度が高められている。そしてこの傾斜平面１２ａは、底部１４に形成された縦凹条部１７と周方向において同等の位置に配置されている。この構成により、ボトル軸Ｏ方向の圧縮力が加えられた際に応力が集中しやすい縦凹条部１７の真上に傾斜平面１２ａが位置することとなり、ボトル１０の座屈強度が低下してしまうのを防ぎ、ボトル１０の座屈強度を確保することが可能となる。

さらに、傾斜平面１２ａの幅が、ボトル軸Ｏ方向における傾斜平面１２ａの中央部から端部に向かうに従って漸次小さくなっているため、より確実にボトル１０の座屈強度を確保することができる。

（実施例）
一例では、図１に示すボトル１０のように、周方向において縦凹条部１７と同等の位置に傾斜平面１２ａを配置することで、このような傾斜平面１２ａを設けていないボトルと比較して、ボトル軸Ｏ方向の座屈強度を約７％向上させることができた。
これに対して、図２に示す比較例のボトル１００のように、周方向において脚部１８と同等の位置に傾斜平面１２ａを配置すると、このような傾斜平面１２ａを設けていないボトルと比較して、ボトル軸Ｏ方向の座屈強度が約６％低下した。
以上のことから、縦凹条部１７と傾斜平面１２ａとを周方向において同等の位置に配置することの優位性が確認された。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の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、本実施形態では肩部１２と胴部１３との接続部および底部１４と胴部１３との接続部に、それぞれ段差が形成されていたが、これに限られず、例えば肩部１２、胴部１３、底部１４が段差なく滑らかに連なっていてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の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、上記した実施形態や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 １２ａ…傾斜平面 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 Ｏ…ボトル軸

Claims (2)

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、
   前記肩部には、該肩部に沿ってボトル軸方向に延びる平坦な傾斜平面が、周方向において、前記縦凹条部と同等の位置に形成され、
   前記傾斜平面は、前記肩部の曲面を内側に向けて部分的にカットした形状であり、かつ、前記傾斜平面の法線方向から見て楕円形状に形成されていることを特徴とするボトル。
2. 前記傾斜平面の幅は、ボトル軸方向における前記傾斜平面の中央部から端部に向かうに従い、漸次小さくなっていることを特徴とする、請求項１に記載のボトル。

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