KR101826117B1

KR101826117B1 - 병

Info

Publication number: KR101826117B1
Application number: KR1020137011184A
Authority: KR
Inventors: 히로아키 이마이; 타다요리 나카야마
Original assignee: 가부시키가이샤 요시노 고교쇼
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2018-02-06
Also published as: EP2634106A4; TWI526368B; AU2011321582A1; EP2634106B1; US9242762B2; CA2815782A1; EP2634106A1; CN103180213B; TW201233594A; CA2815782C; WO2012057026A1; AU2011321582B2; US20130220968A1; CN103180213A; KR20140125281A

Abstract

본 발명은 바닥부(14)의 바닥벽부(19)는 외주연부에 위치하는 접지부(18), 병의 지름 방향으로 내측에서 상기 접지부(18)에 이어져 상측을 향해 연장되는 상승 주벽부(21), 상기 상승 주벽부(21)의 상단부에서 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출되는 환상의 가동벽부(22), 및 병의 지름 방향으로 상기 가동벽부(22)의 내단부에서 상측을 향해 연장되는 함몰 주벽부(23)를 구비하며, 가동벽부(22)는 함몰 주벽부(23)를 상향 이동시키도록, 상승 주벽부(21)와의 접속 부분(25)을 중심으로 자유자재로 회동하게 설치되고, 함몰 주벽부(23)가 다단(多段)으로 형성된 병(1)을 제공한다.

Description

병{BOTTLE}

본 발명은 병(bottle)에 관한 것이다. 본 출원은 2010년 10월 26일자로 일본에 출원된 특허출원 제 2010-239946호, 2010년 10월 27일자로 일본에 출원된 특허출원 제 2010-240944호, 및 2010년 10월 27일자로 일본에 출원된 특허출원 제 2010-240943호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 본문에 원용한다.

종래부터, 합성수지 재료로 블로우(blow) 성형에 의해 바닥이 있는 원통형으로 형성된 병으로서, 예를 들어, 하기 특허문헌 1에 나타내는 바와 같이, 바닥부의 바닥벽부가 외주연부에 위치하는 접지부, 병의 지름 방향으로 내측에서 상기 접지부에 이어져 상측을 향해 연장되는 상승 주벽부, 상기 상승 주벽부의 상단부에서 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출되는 환상의 가동벽부, 및 병의 지름 방향으로 상기 가동벽부의 내단부에서 상측을 향해 연장되는 함몰 주벽부를 구비하며, 가동벽부가 함몰 주벽부를 상향 이동시키도록, 상승 주벽부와의 접속 부분을 중심으로 회동함으로써 병 내부의 감압을 흡수하는 구성이 알려져 있다.

[특허문헌 1] 일본공개특허 제 2010-126184호 공보

그러나, 전술한 종래의 병은 그 바닥벽부에서 예를 들어, 두께나 강성 등이 고르지 않다. 따라서, 종래의 병에서는 병 내부의 감압 시에 병의 둘레 방향을 따른 위치마다 가동벽부나 함몰 주벽부의 병 내측을 향한 변위량이 다르기 때문에, 병 내부에서 원하는 감압 흡수 성능을 안정하게 얻을 수 없다는 문제가 발생할 가능성이 있다. 또한, 종래의 병은 병 내부의 감압 흡수 성능을 향상시키는 점에 있어서 개선의 여지가 있다.

본 발명은 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 병 내부의 감압 흡수 성능을 향상시키고, 병 내부의 감압 흡수 성능을 안정하게 충분히 얻을 수 있는 병을 제공하는 것이다.

전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 병은 합성수지 재료로 블로우 성형에 의해 바닥이 있는 원통형으로 형성된 병으로, 바닥부의 바닥벽부는 외주연부에 위치하는 접지부, 병의 지름 방향으로 내측에서 상기 접지부에 이어져 상측을 향해 연장되는 상승 주벽부, 상기 상승 주벽부의 상단부에서 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출되는 환상의 가동벽부, 및 병의 지름 방향으로 상기 가동벽부의 내단부에서 상측을 향해 연장되는 함몰 주벽부를 구비하며, 상기 가동벽부는 상기 함몰 주벽부를 상향 이동시키도록, 상기 상승 주벽부와의 접속 부분을 중심으로 자유자재로 회동하게 설치되고, 상기 함몰 주벽부는 다단(多段)으로 형성된다.

이 경우, 함몰 주벽부가 다단으로 형성되므로, 함몰 주벽부는 병의 블로우 성형 시에 합성수지 재료가 크게 연신됨으로써 형성된다. 따라서, 함몰 주벽부의 슬림화를 도모할 수 있고, 병 내부를 감압했을 때, 함몰 주벽부를 쉽게 상향 이동시킬 수 있다. 그 결과, 병 내부의 감압 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 블로우 성형 시에 합성수지 재료가 크게 연신됨으로써 함몰 주벽부가 형성되므로, 함몰 주벽부에서의 배향 결정화 정도를 높일 수 있고, 가열된 상태에 있는 내용물이 충전되었을 때, 함몰 주벽부가 변형되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 상기 바닥벽부는 상기 함몰 주벽부의 상단 개구부를 폐색하는 폐색벽부를 구비하고, 상기 함몰 주벽부는 병의 지름 방향으로 상기 가동벽부의 내단부에서 상측을 향함에 따라 점차 지름이 축소된 하단 원통부, 상기 폐색벽부의 외주연부에서 하측을 향함에 따라 점차 지름이 확대된 상단 원통부, 및 이들 양 원통부를 연결하는 단부(段部)를 구비하고, 상기 상단 원통부는 하측을 향해 돌출 곡면형태로 형성될 수도 있다.

이 경우, 상단 원통부가 블로우 성형 시에 합성수지 재료를 연신시키는 방향인 하측을 향해 돌출 곡면형태로 형성되므로, 블로우 성형 시에 합성수지 재료의 유동성을 높일 수 있다. 따라서, 합성수지 재료를 저항이 적고 매끄럽게 유동시킬 수 있고, 병의 성형성을 또한 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 가동벽부의 병 지름 방향을 따른 환상 폭은 상기 접지부에서 접지 지름의 20%∼40% 범위 내일 수 있다.

이 경우, 병 내부가 감압 상태로 되었을 때, 가동벽부의 회동에 의해 함몰 주벽부가 상향 이동함으로써 감압을 흡수할 수 있다. 특히, 가동벽부의 환상 폭이 접지 지름의 20%∼40% 범위내로 형성되므로, 가동벽부를 병 내부의 압력 변화에 감도 좋게 따르도록 하면서 유연하게 변형시킬 수 있다. 그 결과, 병 내부의 감압 흡수를 안정하게 수행할 수 있다. 또한, 내용물의 충전 시에 가동벽부를 하측으로 회동시키기 쉬우므로, 충전 시의 병 내부 용적을 증가시켜, 충전 직후 병 내부의 감압 흡수 용량을 높일 수 있다. 그 결과, 병 내부의 감압 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 함몰 주벽부에는 병의 지름 방향으로 내측에 튀어나온 돌출부가 병의 둘레 방향으로 복수 개 연이어 형성됨으로써, 그의 횡단면 형태가, 병의 둘레 방향으로 인접한 상기 돌출부 간의 사이 부분을 각(角)부로 하고, 또한, 상기 돌출부를 변(邊)부로 하는 다각형을 이루는 각형 원통부가 형성될 수 있다.

이 경우, 함몰 주벽부에 각형 몸통부가 형성되므로, 병 내부의 감압 시에 가동벽부와 함몰 주벽부의 연결 부분 중, 병의 둘레 방향을 따라 각형 원통부의 각부를 이루는 상기 사이 부분과 위치가 동등한 대응 부분에 응력이 집중되기 쉬워진다. 따라서, 가동벽부 및 함몰 주벽부에서 병의 둘레 방향을 따라 위치마다 두께나 강성 등이 달라도, 병 내부의 감압 시에 상기 연결 부분의 대응 부분을 기점으로 함으로써, 가동벽부 및 함몰 주벽부를 전체 둘레에 걸쳐 병의 내측을 향해 쉽게 변위시킬 수 있다. 그 결과, 병 내부의 감압 흡수 성능을 안정하게 발휘시킬 수 있다.

또한, 상기 각형 원통부를 종단면에서 봤을 때, 상기 사이 부분 및 돌출부는 각각 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출 곡면형태로 형성됨은 물론, 상기 사이 부분의 곡률반경이 상기 돌출부의 곡률반경보다 커질 수 있다.

이 경우, 각형 원통부를 종단면에서 봤을 때, 사이 부분의 곡률반경이 돌출부의 곡률반경보다 크다. 따라서, 각형 원통부의 각부를 이루는 사이 부분에 생기는 응력을 억제할 수 있고, 함몰 주벽부에 각형 원통부를 형성함으로써 일어나는 바닥벽부의 강도 저하를 방지할 수 있다.

또한, 상기 각형 원통부의 횡단면 형태는 하측에서 상측을 향함에 따라 점차 다각형에서 원형으로 변형할 수도 있다.

이 경우, 각형 원통부의 횡단면 형태가 하측에서 상측을 향함에 따라 점차 다각형에서 원형으로 변형한다. 따라서, 함몰 주벽부에 각형 원통부를 형성함으로써 일어나는 응력 집중 개소의 증대를 억제할 수 있고, 바닥벽부의 강도 저하를 확실히 방지할 수 있다.

또한, 상기 함몰 주벽부는 상측에서 하측을 향함에 따라 점차 지름이 확대될 수도 있다.

이 경우, 함몰 주벽부가 상측에서 하측을 향함에 따라 점차 지름이 확대된다. 따라서, 병 내부의 감압 시에 함몰 주벽부에 병의 내측을 향해 인상력을 작용시키기 쉬워지고, 가동벽부 및 함몰 주벽부를 병 내측을 향해 확실하게 변위시킬 수 있다.

또한, 블로우 성형에 의해 병을 형성하는 경우에는 병의 성형성을 향상시킬 수도 있다.

본 발명에 관한 병에 의하면, 병 내부의 감압 흡수 작용을 안정화시키고, 우수한 감압 흡수 성능을 갖는 병을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 일 실시형태로서 도시한 병의 측면도이다.
도 2는 본 발명에 관한 일 실시형태로서 도시한 병의 바닥면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 병의 A-A선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 병의 B-B선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 관한 일 실시형태의 변형예로서 도시한 병의 바닥면도이다.
도 6은 도 5에 도시한 병의 C-C선 화살표에서 본 단면도이다.
도 7은 본 발명에 관한 병의 시험 결과를 해석한 도면으로, 감압강도와 감압흡수용량의 관계를 나타낸다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 관한 병에 대해 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 병(1)은 주입부(11), 어깨부(12), 몸통부(13) 및 바닥부(14)를 구비한다. 주입부(11), 어깨부(12), 몸통부(13) 및 바닥부(14)는 각각의 중심축선을 공통축 상에 위치시킨 상태로, 이 순서로 연이어 형성된 개략 구성으로 되어있다.

이하에서 전술한 공통축을 병의 축(O)이라 한다. 병의 축(O) 방향을 따라 상기 주입부(11) 쪽을 상측, 바닥부(14) 쪽을 하측이라 한다. 병의 축(O)과 직교하는 방향을 병의 지름 방향이라 한다. 또한, 병의 축(O)을 중심으로 주회하는 방향을 병의 둘레 방향이라 한다.

병(1)은 사출 성형에 의해 바닥이 있는 원통형으로 형성된 프리폼(preform)이 블로우 성형되어 형성된다. 또한, 병(1)은 합성수지 재료로 일체로 형성된다. 또한, 주입부(11)에는 도시되지 않은 캡이 나사식으로 장착되는 수나사부(11a)가 형성된다. 또한, 주입부(11), 어깨부(12), 몸통부(13) 및 바닥부(14)는 각각 병의 축(O)과 직교하는 횡단면 형태가 원형으로 된다.

어깨부(12)와 몸통부(13)의 접속 부분에는 제1 환상 오목홈(16)이 전체 둘레에 걸쳐 연속해서 형성된다.

몸통부(13)는 원통형으로 형성되고, 병의 축(O) 방향으로 양쪽 단부 사이는 이들 양쪽 단부보다 지름이 작게 형성된다. 몸통부(13)에는 병의 축(O) 방향으로 간격을 두고 제2 환상 오목홈(15) 복수 개가 전체 둘레에 걸쳐 연속해서 형성된다. 도시된 예에서는 병의 축(O) 방향으로 같은 간격을 두고 제2 환상 오목홈(15)이 4개 형성된다.

몸통부(13)와 바닥부(14)의 접속 부분에는 제3 환상 오목홈(20)이 전체 둘레에 걸쳐 연속해서 형성된다.

바닥부(14)는 상단 개구부가 몸통부(13)의 하단 개구부에 접속된 힐(heel)부(17)와, 힐부(17)의 하단 개구부를 폐색하며, 또한 그의 외주연부가 접지부(18)로 된 바닥벽부(19)를 구비하는 컵 형태로 형성된다.

힐부(17)는 병의 지름 방향으로 외측에서 접지부(18)에 이어지는 힐 하단부(27)와, 하측에서 몸통부(13)에 이어지는 상 힐부(28)와, 이들 힐 하단부(27)와 상 힐부(28)를 연결하는 연결부(29)를 구비한다. 힐 하단부(27)는 상측에서 힐 하단부(27)에 이어지는 상 힐부(28)보다 직경이 작게 형성되고, 힐 하단부(27)와 상 힐부(28)의 연결 부분(29)은 상측에서 하측을 향함에 따라 점차 지름이 축소된다. 상 힐부(28)는 병의 축(O) 방향으로 몸통부(13)의 양 단부와 마찬가지로, 병(1)의 최대 외경부로 되고, 상 힐부(28)에는 제3 환상 오목홈(20)과 대략 같은 깊이의 제4 환상 오목홈(31)이 전체 둘레에 걸쳐 연속해서 형성된다.

바닥벽부(19)는 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 병의 지름 방향으로 내측에서 접지부(18)에 이어져 상측을 향해 연장되는 상승 주벽부(21), 상승 주벽부(21)의 상단부에서 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출하는 환상의 가동벽부(22), 병의 지름 방향으로 가동벽부(22)의 내단부에서 상측을 향해 연장되는 함몰 주벽부(23), 및 함몰 주벽부(23)의 상단 개구부를 폐색하는 폐색벽부(원판형 정벽(頂壁))(24)를 구비한다.

접지부(18)는 도 3에 도시한 바와 같이, 실질적으로 환상 부분으로, 도시하지 않은 접지면과 접지 지름(D2)으로 선 접촉된다. 또한, 예를 들면, 접지면에 대해 접지하는 부분이 면인 경우, 접지 지름(D2)은 환상 접지면이 병의 지름 방향으로 중앙부를 지나는 평균 직경이다.

또한, 가동벽부(22)의 병 지름 방향을 따른 환상 폭(D1, 즉, 병의 지름 방향을 따라, 상승 주벽부(21)와의 접속 부분인 곡면부(25)와, 함몰 주벽부(23)와의 접속 부분인 후술하는 곡면부(26) 간의 거리)은 접지부(18)에서 접지 지름(D2)의 20%∼40% 범위 내이다.

상승 주벽부(21)는 하측에서 상측을 향함에 따라 점차 지름이 축소된다. 가동벽부(22)는 하측을 향해 돌출 곡면형태로 형성됨은 물론, 병의 지름 방향으로 외측에서 내측을 향함에 따라 점차 하측을 향해 연재한다. 가동벽부(22)와 상승 주벽부(21)는 상측을 향해 돌출한 곡면부(25)를 통해 연결된다. 가동벽부(22)는 함몰 주벽부(23)를 상향 이동시키도록, 곡면부(상승 주벽부(21)와의 접속 부분)(25)를 중심으로 자유자재로 회동한다.

함몰 주벽부(23)는 병의 축(O)과 동 축으로 설치되고, 그의 상단부에 병의 축(O)과 동 축으로 배치된 폐색벽부(24)가 접속된다. 함몰 주벽부(23)는 상측에서 하측을 향함에 따라 점차 지름이 확대됨은 물론, 다단으로 형성된다.

함몰 주벽부(23)는 병의 지름 방향으로 가동벽부(22)의 내단부에서 상측을 향함에 따라 점차 지름이 축소된 하단 원통부(23a), 폐색벽부(24)의 외주연부에서 하측을 향함에 따라 점차 지름이 확대됨은 물론, 하측을 향해 돌출 곡면형태로 형성된 상단 원통부(23b) 및 이들 양 원통부(23a, 23b)를 연결하는 단부(23c)를 구비하며, 2단 원통형으로 형성된다.

하단 원통부(23a)는 하측을 향해 돌출한 곡면부(26)를 통해 병의 지름 방향으로 가동벽부(22)의 내단부에 연결된다. 또한 곡면부(26)는 병의 지름 방향으로 내측을 향해 비스듬히 하방으로 돌출된다. 또한, 하단 원통부(23a)는 횡단면에서 봤을 때 원형으로 형성된다.

단부(23c)는 병의 지름 방향으로 외측을 향해 들어간 오목 곡면형태로 형성된다. 환상 단부(23c)는 상승 주벽부(21)의 상단부와 같은 정도, 또는 상향이 되도록 위치한다.

상단 원통부(23b)에는 병의 지름 방향으로 내측을 향해 튀어나온 돌출부(23d)가 형성된다. 돌출부(23d)는 상단 원통부(23b)의 상단부를 제외하고 병의 축(O) 방향으로 거의 전 길이에 걸쳐 형성되고, 병의 둘레 방향으로 복수 개가 연이어 형성된다. 또한, 도시한 예에서는 상단 원통부(23b)에서 병의 둘레 방향으로 인접한 돌출부(23d)는 병의 둘레 방향으로 간격을 두고 3개가 배치된다.

상단 원통부(23b)의 횡단면 형태는 돌출부(23d)가 형성됨으로써, 하측에서 상측을 향함에 따라 다각형(도시한 예에서는 대략 정삼각형)에서 원형으로 변형된다. 상단 원통부(23b)의 상단부를 횡단면에서 본 형태는 원형으로 되어 있다. 상단 원통부(23b) 중, 횡단면 형태가 다각형인 부분에서는 돌출부(23d)가 다각형의 변부로 되고, 병의 둘레 방향으로 인접한 돌출부(23d) 간에 위치하는 사이 부분(23e)이 다각형의 각부로 된다. 또한, 도시한 예에서는 다각형이 대략 정삼각형인 경우를 예로 들었지만, 이 경우에 한정되는 것은 아니다.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 상단 원통부(23b)를 횡단면에서 봤을 때, 돌출부(23d) 및 사이 부분(23e)은 각각 지름 방향으로 외측을 향해 돌출 곡면형태로 형성된다. 그래서 횡단면 형태로 본 돌출부(23d)의 곡률반경은 횡단면 형태로 본 상기 사이 부분(23e)의 곡률반경보다도 커진다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 상단 원통부(23b)를 종단면에서 봤을 때, 돌출부(23d) 및 사이 부분(23e)은 각각 지름 방향으로 내측을 향해 돌출 곡면형태로 형성된다. 종단면 형태로 본 돌출부(23d)의 곡률반경은 종단면 형태로 본 상기 사이 부분(23e)의 곡률반경보다도 작아진다.

다시말해서, 함몰 주벽부(23)에는 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 돌출부(23d)를 변부로 갖는 다각형을 이루는 각형 원통부(23f)가 형성된다.

도시한 예에서, 각형 원통부(23f)는 함몰 주벽부(23)의 상단 원통부(23b)에 형성된다. 각형 원통부(23f)는 상단 원통부(23b) 중, 그의 상단부를 제외하고 병의 축(O) 방향으로 거의 전 길이에 걸쳐 형성된다. 또한, 각형 원통부(23f)의 횡단면 형태는 대략 정삼각형이다.

각형 원통부(23f)를 종단면에서 봤을 때, 사이 부분(23e) 및 돌출부(23d)는 각각 도 3에 도시한 바와 같이, 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출 곡면형태로 형성됨은 물론, 사이 부분(23e)의 곡률반경(R1)이 돌출부(23d)의 곡률반경(R2)보다 커진다.

각형 원통부(23f) 중 상단부를 제외한 부분에서는 그를 횡단면에서 봤을 때, 사이 부분(23e) 및 돌출부(23d)가 각각 도 4에 도시한 바와 같이, 병의 지름 방향으로 외측을 향해 돌출 곡면형태로 형성됨은 물론, 사이 부분(23e)의 곡률반경(R3)은 돌출부(23d)의 곡률반경(R4)보다 작고, 또한 사이 부분(23e)의 원주 길이는 돌출부(23d)의 원주 길이보다 짧아진다. 또한, 각형 원통부(23f)의 횡단면 형태는 하측에서 상측을 향함에 따라 점차 다각형에서 원형으로 변형한다. 그래서 횡단면에서 봤을 때 원형으로 형성된 각형 원통부(23f)의 상단부가 정벽(24)의 외주연에 접속된다.

전술한 바와 같이 구성된 병(1)의 내부가 감압되면, 바닥벽부(19)의 곡면부(25)를 중심으로 하여 가동벽부(22)가 상측을 향해 회동함으로써, 가동벽부(22)는 함몰 주벽부(23)를 상측을 향해 들어올리듯이 이동한다. 즉, 감압 시에 병(1)의 바닥벽부(19)를 적극적으로 변형시킴으로써, 몸통부(13)의 변형을 억제하여 병(1)의 내압 변화(감압)를 흡수할 수 있다.

또한, 몸통부(13)에는 제2 환상 오목홈(15)이 복수 개 형성되므로, 몸통부(13)가 병의 축(O) 방향을 향해 수축 변형하기 쉽다. 따라서, 바닥벽부(19)의 변형에 의한 감압 흡수에 더하여, 몸통부(13)의 변형을 이용하여 병(1)의 내압변화를 추가로 흡수할 수 있다. 그 결과, 병(1) 내부의 감압 흡수 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

특히, 제2 환상 오목홈(15)은 2mm 이상의 깊이를 갖는 홈부로 되어 있으므로, 몸통부(13)의 신축성을 확보하면서, 몸통부(13)의 횡방향 하중에 대한 강성을 확보할 수 있다. 따라서, 절곡 등에 의한 몸통부(13)의 그릇된 변형을 막을 수 있다.

또한, 함몰 주벽부(23)가 상측에서 하측을 향함에 따라 점차 지름이 확대됨은 물론, 다단으로 형성되므로, 함몰 주벽부(23)의 표면적을 증가시킬 수 있다. 그 때문에, 함몰 주벽부(23)는 병(1)의 블로우 성형 시에 합성수지 재료(프리폼)가 크게 연신됨으로써 형성된다.

또한, 블로우 성형 시에 합성수지 재료가 크게 연신됨으로써 함몰 주벽부(23)가 형성되므로, 함몰 주벽부(23)의 슬림화를 도모할 수 있다. 따라서, 병(1) 내부를 감압했을 때, 함몰 주벽부(23)를 쉽게 상향 이동시킬 수 있다. 그 결과, 병(1) 내부의 감압 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 블로우 성형 시에 합성수지 재료가 크게 연신됨으로써 함몰 주벽부(23)가 형성되므로, 함몰 주벽부(23)에서의 배향 결정화 정도를 높일 수 있다. 따라서, 가열된 상태에 있는 내용물이 충전되었을 때, 함몰 주벽부가 변형되는 것을 억제할 수 있다.

더욱이, 상단 원통부(23b)가 블로우 성형 시에 합성수지 재료를 연신시키는 방향인 하측을 향해 돌출 곡면형태로 형성되므로, 블로우 성형 시 합성수지 재료의 유동성을 높이고, 합성수지 재료를 저항이 적고 매끄럽게 유동시킬 수 있다. 그 결과, 병(1)의 성형성을 또한 향상시킬 수 있다.

또한, 가동벽부(22)의 환상 폭(D1)이 접지 지름(D2)의 20%∼40% 범위 내로 형성되므로, 가동벽부(22)를 쉽게 회동시킬 수 있음은 물론, 그의 회동량을 크게 하기 쉽다. 따라서, 가동벽부(22)를 병(1) 내부의 압력 변화에 감도 좋게 따르게 하면서 유연하게 변형시킬 수 있고, 병(1) 내부의 감압 흡수를 안정하게 수행할 수 있다.

또한, 내용물의 충전 시에 가동벽부(22)를 하측으로 회동시키기 쉬워, 충전 시의 병(1) 내부 용적을 증가시켜, 충전 직후 병(1) 내부의 감압 흡수 용량을 높일 수 있다. 그 때문에, 병(1) 내부의 감압 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 함몰 주벽부(23)에 각형 원통부(23f)가 형성되므로, 병(1) 내부의 감압 시에 가동벽부(22)와 함몰 주벽부(23)의 연결 부분 중, 병의 둘레 방향을 따라 각형 원통부(23f)의 각부를 이루는 상기 사이 부분(23e)과 위치가 동등한 대응 부분에 응력이 집중되기 쉬워진다.

따라서, 가동벽부(22) 및 함몰 주벽부(23)에서 병의 둘레 방향을 따라 위치마다 두께나 강성 등이 달라도, 병(1) 내부의 감압 시에 상기 연결 부분의 대응 부분을 기점으로 함으로써, 가동벽부(22) 및 함몰 주벽부(23)를 전체 둘레에 걸쳐 병(1)의 내측을 향해 쉽게 변위시킬 수 있다. 그 결과, 병(1) 내부의 감압 흡수 성능을 안정하게 발휘시킬 수 있다.

또한, 각형 원통부(23f)를 종단면에서 봤을 때, 사이 부분(23e)의 곡률반경 (R1)이 돌출부(23d)의 곡률반경(R2)보다 커지므로, 각형 원통부(23f)의 각부를 이루는 사이 부분(23e)에 생기는 응력을 억제할 수 있다. 그 결과, 함몰 주벽부(23)에 각형 원통부(23f)를 형성함으로써 일어나는 바닥벽부(19)의 강도 저하를 방지할 수 있다.

더욱이, 각형 원통부(23f)의 횡단면 형태가 하측에서 상측을 향함에 따라 점차 다각형에서 원형으로 변형하므로, 함몰 주벽부(23)에 각형 원통부(23f)를 형성함으로써 일어나는 응력 집중 개소의 증대를 억제할 수 있다. 그 결과, 바닥벽부(19)의 강도 저하를 확실하게 막을 수 있다.

또한, 함몰 주벽부(23)가 상측에서 하측을 향함에 따라 점차 지름이 확대되므로, 병(1) 내부의 감압 시에 함몰 주벽부(23)에 병(1)의 내측을 향해 인상력을 작용시키기 쉬워진다. 그 결과, 가동벽부(22) 및 함몰 주벽부(23)를 병(1)의 내측을 향해 확실하게 변위시킬 수 있다.

더욱이, 블로우 성형에 의해 병(1)을 형성할 경우에는 병의 성형성을 향상시킬 수도 있다.

[변형예]

이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 실시형태의 변형예에 관한 병(40)에 대해 설명한다. 병(40)의 가동벽부(22)에는 리브(41) 복수 개가 병의 축(O)을 중심으로 방사상으로 형성된다. 즉, 각 리브(41)는 병의 둘레 방향을 따라 같은 간격으로 형성된다. 또한, 리브(41)는 병의 지름 방향을 따르는 종단면 형태가 파형으로 형성된다.

또한, 도시한 예에서, 리브(41)는 곡면상에 상측을 향해 들어간 오목부(41a) 복수 개가 병의 지름 방향을 따라 단속적으로, 또한 직선상으로 연재함으로써 구성된다.

각 오목부(41a)는 각각 같은 형태, 같은 크기로 형성된다. 또한, 각 오목부(41a)는 병의 지름 방향을 따라 같은 간격으로 배치된다. 그래서 리브(41) 복수 개에 있어서, 각각 병의 지름 방향을 따라 오목부(41a)가 복수 개 형성된 각 위치는 동일하다.

또한, 각 리브(41)에서, 복수 개의 오목부(41a) 중, 병의 지름 방향으로 가장 외측에 위치하는 오목부(41a)가 병의 지름 방향으로 내측에서 곡면부(25)에 근접한다. 또한, 병의 지름 방향으로 가장 내측에 위치하는 오목부(41a)가 병의 지름 방향으로 외측에서 함몰 주벽부(23)에 근접한다.

또한, 병(40)에서, 상승 주벽부(21)에는 전체 둘레에 걸쳐 요철부(42)가 형성된다. 요철부(42)는 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출 곡면형태로 형성된 복수 개의 돌기부(42a)가 병의 둘레 방향으로 간격을 두고 설치됨으로써 형성된다.

상기와 같이 구성된 병(40)의 내부를 감압하면, 바닥벽부(19)의 곡면부(25)를 중심으로 하여 가동벽부(22)가 상측을 향해 회동함으로써, 가동벽부(22)는 함몰 주벽부(23)를 상측을 향해 들어올리듯이 이동한다. 즉, 감압 시에 병(40)의 바닥벽부(19)를 적극적으로 변형시킴으로써, 몸통부(13) 등의 변형을 억제하여 병(40)의 내압 변화(감압)를 흡수할 수 있다.

또한, 몸통부(13)에는 복수 개의 제2 환상 오목홈(15)이 형성되므로, 몸통부(13)가 병의 축(O) 방향을 향해 수축 변형하기 쉽다. 그 때문에, 바닥벽부(19)의 변형에 의한 감압 흡수에 더하여, 몸통부(13)의 변형을 이용하여 병(40)의 내압 변화를 추가로 흡수할 수 있다. 그 결과, 병(40) 내부의 감압 흡수 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

특히, 제2 환상 오목홈(15)은 2mm 이상의 깊이를 갖는 홈부로 되어 있으므로, 몸통부(13)의 신축성을 확보하면서, 몸통부(13)의 횡방향 하중에 대한 강성을 확보할 수 있다. 따라서, 절곡 등에 의한 몸통부(13)의 그릇된 변형을 방지할 수 있다.

또한, 바닥벽부(19)의 가동벽부(22)에 복수 개의 리브(41)가 형성되므로, 가동벽부(22)의 표면적을 증가시켜 수압 면적을 늘릴 수 있다. 따라서, 병(40)의 내압 변화에 신속히 대응하여 가동벽부(22)를 변형시킬 수 있다.

또한, 상승 주벽부(21)에 요철부(42)가 형성되므로, 예를 들면, 상승 주벽부(21)에 들어오는 입사광이 요철부(42)에 의해 난반사되거나, 또는 병(40) 내부의 내용물이 요철부(42) 안에도 채워지는 등, 내용물이 충전된 병(40)의 바닥부(14)를 관찰자가 봤을 때에 느끼는 위화감을 줄일 수 있다.

(실시예)

다음에는 접지 지름(D2)에 대한 가동벽부(22)의 환상 폭(D1)의 비율을 변화시키고, 각각에 있어서 감압 강도와 감압 흡수 용량의 관계가 어떻게 변화하는지를 시험(해석)한 실시예에 대해서 설명한다. 이 해석 결과를 도 7에 나타낸다.

또한, 본 시험은 가동벽부(22)에 복수 개의 리브(41)가 형성된 도 5 및 도 6에 도시한 병(40)을 사용하여 시험을 실시한 것으로, 복수 개의 리브(41)를 구비하지 않은 도 1 내지 도 4에 도시한 병(1)의 참고가 되는 시험이다.

본 시험에서, 접지 지름(D2)에 대한 가동벽부(22)의 환상 폭(D1)의 비율을 3단계로 변화시켜 시험(해석)했다. 상기 비율 변화는 함몰 주벽부(23)의 형태를 변화시키지 않고, 상승 주벽부(21)를 병의 지름 방향으로 변화시킴으로써 이루어졌다. 즉, 환상 폭(D1)을 접지 지름(D2)의 18.5%로 한 경우(도면 중 A선)와, 환상 폭 (D1)을 접지 지름(D2)의 21.5%로 한 경우(도면 중 B선)와, 환상 폭(D1)을 접지 지름(D2)의 24.0%로 한 경우(도면 중 C선)로 각각 시험했다.

도 7에 도시한 바와 같이, 어느 경우라도 감압 강도의 증가에 따라 감압 흡수 용량이 증가는 것을 확인할 수 있었다. 이는 병(40) 내부의 감압에 의해 바닥벽부(19) 전체가 상측으로 이동했기 때문이라고 생각된다.

그 중, 환상 폭(D1)을 접지 지름(D2)의 24.0%로 한 경우(도면 중 C선)에는 감압 강도를 증가시키는 도중에 감압 흡수 용량이 급격히 증가한 것이 확인되었다. 이는 바닥벽부(19) 전체가 상향 이동하는 것에 더해, 가동벽부(22)의 환상 폭(D1)이 길기 때문에, 곡면부(25)를 중심으로 하여 회동하기 쉽고, 반전 변형에 의해 내단부측이 상향 이동하여 함몰 주벽부(23)를 추가로 상향 이동시켰기 때문이라 생각된다.

이에 대해, 환상 폭(D1)을 접지 지름(D2)의 18.5%로 한 경우(도면 중 A선)에는 전술한 가동벽부(22)의 반전 현상이 발생하지 않고, 바닥벽부(19) 전체가 상향 이동하여 일어나는 감압 흡수 용량의 증가밖에 확인할 수 없었다.

또한, 환상 폭(D1)을 접지 지름(D2)의 21.5%로 한 경우(도면 중 B선)에는 24.0%로 한 경우만큼은 아니지만, 약간의 가동벽부(22)의 반전 현상에 기인하는 감압 흡수 용량의 증가를 확인할 수 있었다.

이상의 점에서, 가동벽부(22)의 환상 폭(D1)을 접지 지름(D2)의 적어도 20% 이상으로 함으로써, 가동벽부(22)를 유연하게 변형시켜 병 내부의 감압 흡수를 안정하게 수행하는 것을 확인할 수 있었다.

그런데, 본 발명에 관한 병은 내용량이 1리터 이하인 병(접지 지름(D2)이 최대 80mm 전후)에 특히 바람직하게 사용된다. 상기한 가동벽부(22)의 반전 현상을 더욱 높이기 위해 환상 폭(D1)의 길이를 길게 하면, 그만큼 함몰 주벽부(23)나 정벽(24)의 사이즈가 작아진다. 그 결과, 병의 성형성에 문제가 생기거나, 성형 장치의 설계가 곤란해지는 등의 불편이 생길 우려가 있다. 그 때문에, 이러한 점들을 고려하면, 가동벽부(22)의 환상 폭(D1)의 상한치는 접지 지름(D2)의 40% 이하가 바람직하다.

또한, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 변경을 가하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상승 주벽부(21)는 예를 들어, 병의 축(O) 방향을 따라 평행하게 연재시키는 등 적절하게 변경할 수도 있다.

또한, 가동벽부(22)는 예를 들어, 병의 지름 방향을 따라 평행하게 돌출시키거나, 상측으로 경사지게 하는 등, 적절히 변경시킬 수도 있다. 더욱이, 가동벽부(22)는 예를 들어, 평면형태 또는 상측을 향해 들어간 오목 곡면형태로 형성하는 등, 적절히 변경시킬 수도 있다.

또한, 함몰 주벽부(23)로서 2단 원통형체를 나타냈지만, 3단 이상의 원통형체로 할 수도 있다.

또한, 전술한 실시형태에서는 상단 원통부(23b)가 하측을 향해 돌출 곡면형태로 형성된 것으로 했으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

더욱이, 전술한 실시형태에서는 병의 둘레 방향으로 인접한 돌출부(23d) 끼리 병의 둘레 방향으로 간격을 두고 배치된 것으로 했으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 돌출부(23d) 끼리 병의 둘레 방향으로 간격을 두지 않고 배치되어 서로 직접 연결될 수도 있다. 이 경우, 상단 원통부(23b) 중, 돌출부(23d)가 형성된 부분의 횡단면 형태가 원형으로 될 수도 있고, 상단 원통부(23b)의 횡단면 형태가 병의 축(O) 방향으로 전 길이에 걸쳐 원형으로 될 수도 있다. 또한, 돌출부(23d)는 없어도 좋다.

또한, 전술한 실시형태에서는 어깨부(12), 몸통부(13) 및 바닥부(14)가 각각의 병의 축(O)과 직교하는 횡단면 형태를 원형으로 했지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 다각형으로 하는 등 적절히 변경할 수도 있다. 병(1) 자체의 각 수에 따라 돌출부(23d)의 개수나 형성 위치를 적절히 변경할 수도 있다.

또한, 각형 원통부(23f)는 하단 원통부(23a)에 형성할 수도 있고, 각형 원통부(23f)의 하단을 하단 원통부(23a)의 하단에 위치시킬 수도 있다.

또한, 병(1)을 형성하는 합성수지 재료는 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트나, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 비결정성 폴리에스테르 등, 또는 이들의 블렌드 재료 등, 적절히 변경할 수도 있다. 또한, 병(1, 40)은 단층 구조체에 한정되지 않고, 중간층을 갖는 적층 구조체로 할 수도 있다. 또한, 중간층으로는 예를 들면, 가스 차단성을 갖는 수지 재료로 이루어지는 층, 재생재료로 이루어지는 층, 또는 산소 흡수성을 갖는 수지 재료로 이루어지는 층 등을 들 수 있다.

그 밖에 본 발명의 취지에 벗어나지 않는 범위에서 상기 실시형태의 구성요소를 주지의 구성요소로 적절히 치환하는 것은 가능하며, 또한 상기 변형예를 적절히 조합할 수도 있다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명에 관한 병에 의하면, 병 내부의 감압 흡수를 안정화시키고, 병 내부의 감압 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.

O 병의 축
D1 가동벽부의 환상 폭
D2 접지 지름
1, 40 병
14 바닥부
18 접지부
19 바닥벽부
21 상승 주벽부
22 가동벽부
23 함몰 주벽부
23a 하단 원통부
23b 상단 원통부
23c 단부(段部)
23d 돌출부
23e 사이 부분
23f 각형 원통부
24 폐색벽부(원판형 정벽(頂壁))
25 곡면부(상승 주벽부와의 접속 부분)

Claims

합성수지 재료로 블로우 성형에 의해 바닥이 있는 원통형으로 형성된 병으로서,
바닥부의 바닥벽부는 외주연부에 위치하는 접지부, 병의 지름 방향으로 내측에서 상기 접지부에 이어져 상측을 향해 연장되는 상승 주벽부, 상기 상승 주벽부의 상단부에서 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출되는 환상의 가동벽부, 및 병의 지름 방향으로 상기 가동벽부의 내단부에서 상측을 향해 연장되는 함몰 주벽부를 구비하며,
상기 가동벽부는 상기 함몰 주벽부를 상향 이동시키도록 상기 상승 주벽부와의 접속 부분을 중심으로 자유자재로 회동하게 설치되고, 상기 함몰 주벽부는 다단(多段)으로 형성되며,
상기 가동벽부의 병의 지름 방향을 따른 환상 폭은 상기 접지부에서 접지 지름의 20%~40% 범위 내이고,
상기 함몰 주벽부에 병의 지름방향으로 내측으로 튀어나온 돌출부가, 병의 둘레방향으로 복수 개 연이어 형성됨으로써, 그 횡단면 형태가 병의 둘레방향으로 인접한 상기 돌출부 간의 사이 부분을 각(角)부로 하고, 또한 상기 돌출부를 변(邊)부로 하는 다각형을 이루는 각형 원통부가 형성되고,
상기 각형 원통부를 종단면에서 봤을 때, 상기 사이 부분 및 돌출부가 각각, 병의 지름 방향으로 내측을 향해 돌출 곡면형태로 형성됨과 동시에, 상기 사이 부분의 곡률반경이 상기 돌출부의 곡률반경보다 커지고,
상기 각형 원통부를 횡단면에서 봤을 때, 상기 사이 부분 및 돌출부가 각각, 병의 지름 방향으로 외측을 향해 돌출 곡면형태로 형성됨과 동시에, 상기 돌출부의 곡률반경이 상기 사이 부분의 곡률반경보다 커지는 것인 병.
제1항에 있어서, 상기 바닥벽부는 상기 함몰 주벽부의 상단 개구부를 폐색하는 폐색벽부를 구비하며,
상기 함몰 주벽부는 병의 지름 방향으로 상기 가동벽부의 내단부에서 상측을 향함에 따라 점차 지름이 축소된 하단 원통부, 상기 폐색벽부의 외주연부에서 하측을 향함에 따라 점차 지름이 확대된 상단 원통부, 및 이들 양 원통부를 연결하는 단부(段部)를 구비하고,
상기 상단 원통부는 하측을 향해 돌출 곡면형태로 형성되는 병.
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 각형 원통부의 횡단면 형태가 하측에서 상측을 향함에 따라 점차 다각형에서 원형으로 변형한 병.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 함몰 주벽부가 상측에서 하측을 향함에 따라 점차 지름이 확대된 병.