TWI432364B - 瓶及裝有內容物之瓶 - Google Patents

Description

瓶及裝有內容物之瓶 發明領域

本發明係有關於一種瓶及裝有內容物之瓶。本申請案係根據於2009年12月25日在日本申請之特願2009-296072號主張優先權，將其內容援用於本文中。

發明背景

在此類瓶方面，以往有例如下述專利文獻1所示之瓶內壓為正壓的正壓瓶。該正壓瓶係例如裝有碳酸飲料或將內容物與氮氣一同充入，而在瓶內壓高於大氣壓的狀態下予以密封。如此之正壓瓶中，為了抑制瓶內壓上升造成的變形(尤其是主體部向外側鼓出的變形)，一般使用主體部橫截面呈圓形的正壓瓶。

另一方面，最近，出於對設計多樣性的需要等，如下述專利文獻2、3所示，有人提出於主體部設有橫截面為橢圓形、方形部分的正壓瓶。另外，也有人提出沿瓶周方向設置凹凸狀橫稜紋以提高耐壓性能的方法。

專利文獻1：日本國特開平10-264917號公報

專利文獻2：日本國特開2008-265838號公報

專利文獻3：日本國特開2008-7147號公報

但是，就正壓瓶而言，一旦主體部橫截面的形狀形成非圓形(例如四角形)，則有可能由於瓶內壓引起的變形而無法保持主體部的外觀形狀。例如，在主體部橫截面形成四角形的方形瓶中，主體部四角的角部不易變形。因此，一旦瓶內壓作用時，應力會集中於處在相鄰的角部之間的主體部面(尤其是寬度方向的中央部)。而且，在主體部之橫截面中，由瓶內壓引起之朝徑向外側的變形量，在主體部面之寬度方向(橫方向)的中央部分為最大，隨著從中央部分朝向角部而逐漸變小。其結果，即使將正壓瓶的主體部成形為四角形，也會由於瓶內正壓起作用，使得各主體部面的中央部分朝徑向外側鼓出，而讓主體部之橫截面呈圓形或橢圓形。

另外，即使假設在正壓瓶的四角形主體部上形成前述的橫稜紋，對於最內側部分(最位於徑向內側的部分)之橫截面為四角形的橫稜紋而言，在橫稜紋的橫截面中，由瓶內壓引起之朝徑向外側的變形量，在各邊的中央部分為最大，並隨著從該中央部分朝角部而逐漸變小。因此，有可能未充分地抑制主體部面中央部分的變形，而使瓶的外觀形狀無法保持四角形。

本發明係考慮到上述之既有問題，而設定發明目的為提供一種瓶以及裝有內容物之瓶，其即使在瓶內壓為正壓的情況下，主體部的外觀形狀亦可保持為四角形。

本發明所涉及的瓶，具有橫截面大致正方形的主體部，且為有底筒狀瓶。而且，於前述主體部，於瓶軸方向隔著間隔地形成有複數個朝瓶周方向延伸的凹狀橫稜紋。而且，朝徑向內側凹入之前述橫稜紋之最內部份的橫截面形成為圓形。而且，於前述主體部，在主體部面上形成有沿著軸向延伸的凹狀縱稜紋，且前述主體部面係形成於前述主體部之四角落之角部之間。

本發明所涉及之裝有內容物之瓶，係在瓶中密封有內容物之裝有內容物之瓶。並且，前述瓶為本發明的瓶，且瓶內壓高於大氣壓。

於本發明所涉及之瓶，其橫稜紋之最內側部分的橫截面呈圓形。因此，在瓶內壓為正壓時，橫稜紋在全周上微小且均勻地變形。亦即，於本發明所涉及之瓶，最內側部分之橫截面呈圓形的橫稜紋的變形量，小於最內側部分之橫截面呈四角形(正方形)的橫稜紋的最大變形量(各邊之中央部分的變形量)。因此，利用前述橫稜紋，能夠有效地抑制在橫截面大致正方形之主體部之各主體部面處之因瓶內壓所引起的變形。另外，利用縱稜紋，能夠抑制在主體部之主體部面處之朝徑向的鼓出變形。

另外，於本發明所涉及之瓶，在前述主體部的橫斷面，前述主體部之四角落之角部宜形成為朝徑向外側凸出的圓弧狀。

藉此，可緩和朝主體部之主體部面的應力集中，在主體部的橫截面，可抑制於主體部之各主體部面之中央部分處的變形量。從而，在主體部之角部處的變形量與在主體部之各主體部面之中央部分處的變形量，其差距變小。

另外，本發明所涉及之裝有內容物之瓶，其瓶內壓宜為0.2MPa以上且0.8MPa以下。

藉此，可有效發揮上述功效。

根據本發明所涉及之瓶及裝有內容物之瓶，利用最內側部分之橫截面呈圓形的橫稜紋，能夠有效地抑制在橫截面大致正方形之主體部之各主體部面之中央部分處的變形。因此即使在瓶內壓為正壓的情況下，主體部的外觀形狀亦可保持為四角形。

圖式簡單說明

第1圖為瓶的側視圖。

第2圖為第1圖所示A-A之間的橫截面圖。

第3圖為瓶的側視圖。

第4圖為第3圖所示B-B之間的橫截面圖。

較佳實施例之詳細說明

首先，就第1圖、第2圖所示的瓶1進行說明。

第1圖所示的鏈線O表示瓶1的中心軸線，以下記載為「軸線O」。另外，令沿著軸線O的方向為「軸向」，與軸線O正交的方向為「徑向」，環繞軸線O的方向為「周方向」。並且，令軸向之口部5側(第1圖中的上側)為「上方」，其相反側即軸向的底部3側(第1圖中的下側)為「下方」。

第1圖所示的瓶1為容納內容物的有底筒狀容器，其係由瓶上方俯視時大致正方形(角部為圓弧狀)的方形瓶。該瓶1係由例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等合成樹脂構成的樹脂製構件。並且，瓶1係以射出成形作成瓶胚(無圖示)後，將該瓶胚經吹塑成形而成。

如果詳細說明，則如第1圖所示，瓶1係具有：沿軸線O延伸而大致方形筒狀的主體部2；與該主體部2下端接連而設的底部3；與該主體部2上端接連而設的肩部4；及豎立設置在肩部4上端的口部5。該主體部2、底部3、肩部4及口部5互相連通並且形成為一體。

如第1圖、第2圖所示，主體部2係橫截面大致正方形的方形筒狀的筒部，以軸線O為中心軸線沿著軸向延伸設置。亦即，主體部2具備：沿著軸向延伸之四角落的角部20；及在相鄰的角部20、20之間形成之四面的主體部面21。於主體部2的橫截面中，上述四角落的角部20分別形成為朝徑向外側凸出的圓弧狀。另外，上述四面的主體部面21分別形成相同形狀。

另外，在主體部2上，複數個朝瓶周方向延伸之凹狀橫稜紋22隔著間隔地形成於主體部2之軸向。該間隔宜為等間隔。橫稜紋22係朝徑向內側凹入並於全周上延伸的環狀凹溝。而且，橫稜紋22之最內側部分23的橫截面係形成為圓形。另外，橫稜紋22之最內側部分23的外徑與主體部2之主體部面21之寬度方向(橫向)之中央部分24處的外徑相等。另外，橫稜紋22之最內側部分23的外面與主體部2之主體部面21之中央部分24的外面形成在同一面上。亦即，橫稜紋22具有在主體部2的四角落朝徑向內側凹入的橫截面。而且，橫稜紋22的溝深(凹入量)在主體部2之角部20的中央部分為最大，隨著從角部20的中央部分朝向主體部面21的中央部分24而逐漸變小。

底部3係橫截面大致正方形之有底筒狀的筒部。而且，在底部3之下端部之四角落的角部，分別設有朝軸向下側鼓出的腳部30。

肩部4係隨著朝向上方而直徑逐漸縮小之錐狀筒部，其橫截面形成為大致正方形。而且，肩部4之縱截面形成為向瓶外側凸出的圓弧狀。

口部5係以軸線O為中心軸線朝軸向上側突出之大致圓筒狀的筒部。而且，於口部5的外周面形成有用於螺合瓶蓋(無圖示)的外螺紋50。

接著，就由上述結構構成之瓶1的作用進行說明。

在上述之瓶1中填充碳酸飲料、或者與內容物一起充入氮氣之後，經由在口部5安裝瓶蓋(無圖示)，可得到內容物被密封於瓶1之裝有內容物之瓶。此時，瓶1的內壓會上升，變得比大氣壓還高而成為正壓(例如0.2MPa以上且0.8MPa以下)。隨之，從主體部2之內側朝徑向外側的壓力(內壓)對瓶1的主體部2作用。此時，橫截面大致正方形之主體部2之主體部面21之朝徑向外側的鼓出變形被橫稜紋22所抑制。尤其是，由於橫稜紋22之最內側部分23的橫截面呈圓形，故壓力微小且均勻地作用於橫稜紋22之全周上，而可抑制橫稜紋22之變形。因此，藉由橫稜紋22可有效地抑制由瓶內壓所引起之主體部面21的變形，讓主體部面21之中央部分24的變形量變小。

另外，上述之主體部2之四角落的角部20在主體部2之橫截面中形成為朝徑向外側凸出的圓弧狀。因此，當正內壓作用於主體部2時，對主體部面21的應力集中得以緩和。其結果，可抑制主體部面21之中央部分24處的變形量。於是，在主體部2之角部20處的變形量與在主體部2之各主體部面21之中央部分24處的變形量的差距變小。

根據上述之瓶1，藉由最內側部分23之橫截面呈圓形的橫稜紋22，可有效地抑制在橫截面大致正方形之主體部2之主體部面21之中央部分24處的變形。因此即使在瓶內壓為正壓的情況下，主體部2的外觀形狀亦可保持為四角形。

另外，由於主體部2之四角落的角部20形成圓弧狀，故可抑制主體部面21之中央部分24處的變形量。因此即使在較大的正內壓作用於主體部2的情況下，主體部2的外觀形狀亦可確實地保持為四角形。

而且，在裝有內容物之瓶的瓶1內壓為0.2MPa以上且0.8MPa以下時，可有效發揮前述的效果。

接著，就第3圖、第4圖所示的瓶101進行說明。

又，對於與上述之第1圖、第2圖所示的瓶1相同的結構，係標注相同的符號並省略其說明。

如第3圖、第4圖所示，於主體部2，在主體部2之軸向隔著間隔地形成有複數個朝瓶周方向延伸的凹狀橫稜紋122。此外，於主體部2形成有沿著主體部2之軸向延伸的凹狀縱稜紋125。

橫稜紋122係朝徑向內側凹入且在全周上延伸的環狀凹溝。而且，橫稜紋122之最內側部分123的橫截面形成為圓形。另外，橫稜紋122之最內側部分123，係形成為在全周上與主體部面21的外面相比更靠近徑向內側者。

縱稜紋125，係朝徑向內側凹入並且沿軸向延伸的直線狀凹溝。而且縱稜紋125係配設在主體部面21之寬度方向的中央部分。縱稜紋125從主體部2的上端(肩部4的下端)延伸設置到主體部2的下端(底部3的上端)，且分別形成在主體部2的4個主體部面21上。另外，縱稜紋125之最內側部分126的外面以及橫稜紋122之最內側部分123的外面，兩者在與橫稜紋122的交叉部分處位於同一面上。

於上述之瓶101，在主體部2之主體部面21上形成有縱稜紋125。因此當正內壓從主體部2的內側作用於主體部面21時，可藉由縱稜紋125抑制主體部面21之朝徑向的變形。藉此，即使在較大的正內壓作用於主體部2的情況下，主體部2的外觀形狀亦可確實地保持為四角形。

接著，就上述之作用效果之驗證試驗進行說明。

採用第1圖及第2圖所示之瓶1作為比較例，採用第3圖及第4圖所示之瓶101作為實施例，將比較例之瓶1中於主體部2上不具有橫稜紋22的瓶採用作為習知例。該等比較例、實施例及習知例之各瓶採用了可填充500ml內容物的尺寸。

然後，以模擬方法算出了對各瓶施加正內壓0.5MPa時之於主體部面上之寬度方向之中央部分的外徑增加率(以下稱之為正面外徑變化)、以及瓶的內容積增加率(以下稱之為體積變化)。

其結果，在正面外徑變化方面，相對於習知例的13.4%，比較例為4.0%(習知例的29.9%)，實施例為1.5%(習知例的11.2%)。亦即，確認了與習知例的瓶相較之下，比較例及實施例的瓶能夠降低正面外徑變化。

另外，在體積變化方面，相對於習知例的6.7%，比較例為3.8%(習知例的56.7%)，實施例為4.9%(習知例的73.1%)。亦即，確認了比較例及實施例的瓶比習知例的瓶更能抑制體積變化。

以上，雖然就第1圖、第2圖所示的瓶1及第3圖、第4圖所示的瓶101進行了說明，但是本發明不侷限於上述之實施態樣，在不脫離其要旨的範圍內可適當地進行變更。

例如，在上述之第1圖、第2圖所示的瓶1中，橫稜紋22之最內側部分23的外面與主體部2之主體部面21之中央部分24的外面形成在同一面上。但是本發明也可以令橫稜紋22之最內側部分23的外面比主體部2之主體部面21之中央部分24的外面更位於徑向內側，使橫稜紋22呈在全周上凹入的形狀。

另外，在上述之第3圖、第4圖所示的瓶101中，在主體部面21之寬度方向之中央部分配設有縱稜紋125。然而，本發明也可以是在主體部面21之寬度方向之中央部分以外的位置形成有縱稜紋125。例如，也可以在主體部面21之寬度方向之中央部分的兩側分別形成有縱稜紋。

另外，在上述之第3圖、第4圖所示的瓶101中，縱稜紋125從主體部2的上端(肩部4的下端)延伸設置到主體部2的下端(底部3的上端)。然而，縱稜紋125的長度可以適當地變更，也可以只在主體部2之軸向的一部分上形成有縱稜紋。或者，縱稜紋的上端也可以延伸設置到肩部4的外周面。或者，縱稜紋的下端也可以延伸設置到底部3的外周面。例如，如果縱稜紋的上端延伸設置到肩部4的外周面且縱稜紋的下端延伸設置到底部3的外周面，則在正內壓作用於主體部2時，可進一步抑制主體部面21之朝徑向外側的變形。於是，主體部2的外觀形狀可更加確實地保持為四角形。

此外，在不脫離本發明要旨的範圍內，可以將在上述之實施態樣中的構成要素適當地替換成一般習知的構成要素。另外，也可以適當地組合上述之變形例。

產業利用性

本發明所涉及之瓶及裝有內容物之瓶，係藉由最內側部分之橫截面形成為圓形之橫稜紋，而有效抑制在橫截面大致正方形之主體部之各主體部面之中央部分處的變形。因此，依據本發明之瓶及裝有內容物之瓶，即使在瓶內壓為正壓時，主體部的外觀形狀仍可保持為四角形。

1．．．瓶

2．．．主體部

20．．．角部

21．．．主體部面

22．．．橫稜紋

23．．．橫稜紋22之最內側部分

24．．．中央部分

3．．．底部

30．．．腳部

4．．．肩部

5．．．口部

50．．．瓶蓋的外螺紋

101．．．瓶

122．．．橫稜紋

123．．．橫稜紋122之最內側部分

125．．．縱稜紋

126．．．縱稜紋125之最內側部分

O．．．瓶1的中心軸線

第1圖為瓶的側視圖。

第2圖為第1圖所示A-A之間的橫截面圖。

第3圖為瓶的側視圖。

第4圖為第3圖所示B-B之間的橫截面圖。

2．．．主體部

20．．．角部

21．．．主體部面

3．．．底部

30．．．腳部

4．．．肩部

5．．．口部

50．．．瓶蓋的外螺紋

101．．．瓶

122．．．橫稜紋

123．．．橫稜紋122之最內側部分

125．．．縱稜紋

126．．．縱稜紋125之最內側部分

O．．．瓶1的中心軸線

Claims (3)

1. 一種瓶，具有主體部，且為有底筒狀瓶，於橫截面觀看，前述主體部是成為四個角落之角部分別形成朝徑向外側凸出的圓弧狀之正方形；於前述主體部，於瓶軸方向隔著間隔地形成有複數個朝瓶周方向延伸的凹狀橫稜紋(rib)；朝徑向內側凹入之前述橫稜紋之中最位於徑向內側之最內側部分，於橫截面觀看形成為圓形；於前述主體部，在主體部面上形成有沿著軸向延伸的凹狀縱稜紋，且前述主體部面係形成於前述主體部之四個角落之角部之間；前述橫稜紋及前述縱稜紋互相交叉；朝徑向內側凹入的前述縱稜紋中最位於徑向內側之最內側部分的外面，在與前述橫稜紋的交叉部分處，與前述橫稜紋之最內側部分的外面為同一平面。
2. 一種裝有內容物之瓶，其係瓶中密封有內容物者，其中該瓶為如申請專利範圍第1項之瓶，且瓶內壓高於大氣壓。
3. 如申請專利範圍第2項之裝有內容物之瓶，其中瓶內壓為0.2MPa以上0.8MPa以下。