WO2007023630A1 - ボトル - Google Patents

Abstract

　このボトルは、底部の外周縁に設けられた接地部と、前記接地部の内側に設けられ、前記ボトルの内部に向けて凹む中央凹部と、前記接地部と前記中央凹部との間に設けられ、前記接地部から前記中央凹部に向けて徐々に高くなるように傾斜する環状壁部と、前記環状壁部に前記底部の周方向に並んで設けられ、前記ボトルの内部に向けて突出する複数のリブとを備える。前記リブは、前記ボトルの内部に向けて立ち上がる立ち上がり壁部と、前記立ち上がり壁部の上縁から隣のリブの立ち上がり壁部の下縁に向けて傾斜する傾斜壁部とを備える。前記立ち上がり壁部は、前記傾斜壁部よりも急峻に傾斜している。

Description

明 細 書

ボトル

技術分野

[0001] 本発明は、例えば高温の液体を充填されるボトルに関する。

本願は、 2005年 8月 23日に出願された特願 2005— 241140号について優先権 を主張し、その内容をここに援用する。

背景技術

[0002] この種のボトルは、一般に、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂からなり、例え ばブロー成形により製造されている。近年では、環境問題に対応すべくリサイクル時 の再溶融に要する熱量を低減したり、材料コストを削減したりするために、使用される 材料の量が低減されており、その結果、ボトル自体が軽量ィ匕されている。

[0003] ところが、ボトルを軽量化することによってボトルの剛性が低下するので、例えばボト ルに充填された高温の液体の熱によってボトルの底部が軟ィ匕し、軟ィ匕した底部に液 体の重量が作用すると、ボトルの底部の外周縁に設けられた接地部がボトルの外側 に向けて膨らむように変形し、ボトルを立てたときの安定性、すなわち正立性を阻害 することがある。あるいは、高温の液体を充填されたボトルを加熱して殺菌処理を施 すと、ボトルの内圧が上昇し、これによつてボトルの底部の接地部がボトルの外側に 向けて膨らむように変形し、上記と同様にボトルの正立性を阻害することがある。

[0004] 上記のような問題を解決するために、例えば下記の特許文献 1に開示される技術を 採用することが考えられる。すなわち、ボトルの接地部と、ボトルの底部の中央に設け られる中央凹部との間に位置する環状凹部に、ボトルの外側に突出し径方向に延び る複数の中空リブが、周方向に所定の間隔をあけて形成されている。これにより、ボト ルの底部の耐圧強度が向上する。

特許文献 1：特開 2002— 308245号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] し力しながら、上記のボトルにおいては、隣り合う中空リブどうしの接合部に連続す る環状凹部の外周縁に応力が集中し易くなるので、環状凹部の外周縁に連続する 接地部の耐圧強度については改善の余地がある。

また、中空リブを形成することによって環状凹部の形状が複雑になるので、内容物 を充填する前のボトル内部の洗浄が十分に行えなかったり、ボトルの内部力 洗浄液 を容易かつ確実に排出することができな力つたりする。その結果、ボトルの取扱性が 低下するおそれがある。

[0006] 本発明は上記の状況に鑑みてなされたもので、軽量化しても取り扱!/ヽ性が低下せ ず、し力ゝも底部に十分な耐圧強度を備えるボトルを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明のボトルは、底部の外周縁に設けられた接地部と、前記接地部の内側に設 けられ、前記ボトルの内部に向けて凹む中央凹部と、前記接地部と前記中央凹部と の間に設けられ、前記接地部力 前記中央凹部に向けて徐々に高くなるように傾斜 する環状壁部と、前記環状壁部に前記底部の周方向に並んで設けられ、前記ボトル の内部に向けて突出する複数のリブとを備える。前記リブは、前記ボトルの内部に向 けて立ち上がる立ち上がり壁部と、前記立ち上がり壁部の上縁から隣のリブの立ち上 力 Sり壁部の下縁に向けて傾斜する傾斜壁部とを備え、前記立ち上がり壁部は、前記 傾斜壁部よりも急峻に傾斜して 、る。

[0008] 本発明によれば、ボトルの底部の環状壁部に、傾斜壁部と、同傾斜壁よりも傾斜の 急な立ち上がり壁部とを備える複数のリブが形成されているので、ボトルの内圧が上 昇すると、各リブの稜線、すなわち各リブにおける傾斜壁部と立ち上がり壁部との接 合部に作用する負荷が、同接合部力 傾斜壁部に向けて分散される。さらに、傾斜 壁部を、同傾斜部の前記接合部とは反対側の端部を支点としてボトルの外側に移動 させるような力が作用しても、その力に立ち上がり壁部が対抗するので、傾斜壁部が ボトルの外側に移動するように変形することはない。したがって、ボトルの内圧が上昇 しても、環状壁部の外周縁の特定個所に応力が集中するのを防ぐことができる。その 結果、ボトルの底部の耐圧強度を向上させるとともに、環状壁部の外周縁に連続する 接地部が外側に盛り上がるように変形するのを防止することができる。

[0009] また、リブが傾斜壁部を備えて 、るので、環状壁部の形状が複雑にならな 、。した 力 Sつて、ボトルに液体等を充填する前にボトルの内側を十分に洗浄することができる 。さらに、洗浄液が傾斜壁部に沿って流れ易くなるので、ボトル力 洗浄液を容易に 排出することができ、ボトルの取り扱!/、性が低下するのを防止することができる。

[0010] 本発明のボトルにおいて、前記底部を前記ボトルの中心軸線方向から平面視した とき、前記立ち上がり壁部の上縁は、前記底部の半径方向に対して傾斜していてもよ い。

ボトルの内圧の上昇に起因して、傾斜壁部を、同傾斜部の前記接合部とは反対側 の端部を支点としてボトルの外側に移動させるような力が作用しても、傾斜壁部が立 ち上がり壁部に覆い被さるように変形することになり、その力を立ち上がり壁部が阻止 するので、リブが周方向に広がって潰れるように変形することが防止される。したがつ て、ボトルの耐圧強度をより一層向上させることができる。

なお、立ち上がり壁部は接地部に対して 45° 以上 90° 以下の範囲で傾斜させると よい。

発明の効果

[0011] 本発明によれば、ボトルを軽量ィ匕しても、その取り扱い性を低下させることなぐ力 つボトルの底部に十分な耐圧強度を付与することができる。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]本発明のボトルの第 1の実施形態を示す概略図である。

[図 2]本発明のボトルの第 1の実施形態を示す図であって、図 1のボトルの底部を下 方から見た平面図である。

[図 3]本発明のボトルの第 1の実施形態を示す図であって、図 2中の X—X線に沿って 破断されたボトルの断面図である。

[図 4]本発明のボトルの第 1の実施形態を示す図であって、図 2中の Y—Y線に沿つ て破断されたボトルの断面図である。

[図 5]本発明のボトルの第 2の実施形態を示す図であって、ボトルの底部を示す平面 図である。

符号の説明

[0013] 10, 30…ボトル、 11· ··底部、 21…接地部、 22· ··中央凹部、 23…環状壁部、 24· ·· 傾斜壁部、 25, 31…立ち上がり壁部、 27· · ·リブ、 O…中心軸線

発明を実施するための最良の形態

[0014] 以下、図面を参照し、本発明の第 1の実施形態について説明する。

図 1に示すように、本実施形態のボトル 10は、ヒール部 12と、胴部 13と、肩部 14と 、口部 15とを備えている。ボトル 10は、例えばポリエチレンテレフタレート等の合成榭 脂を材料とし、例えばブロー成形により製造されている。ヒール部 12は、底部 11を有 している。胴部 13は、ヒール部 12の上端部に連設されている。肩部 14は、胴部 13の 上端部に連設され、上方に向かうに従って漸次縮径されている。口部 15は、肩部 14 の上端部に連設され、上方に向力つて延出している。底部 11、ヒール部 12、胴部 13 、肩部 14および口部 15は、所定の軸線に沿って一体的に形成されている。以下で は、この軸線を中心軸線 Oとする。ボトル 10の中心軸線 Oに垂直な断面は、概ね円 形をなしている。口部 15には雄ねじ部 15aが形成されており、この雄ねじ部 15aには 、不図示のキャップが螺着される。

[0015] 胴部 13には、複数のパネル部 13aが、胴部 13の周方向に沿ってほぼ等間隔に離 間するように設けられている。各パネル部 13aは、胴部 13の半径方向内側に凹むよう に形成されている。隣り合うパネル部 13aの間には、中心軸線 O方向に延在する柱 部 13bが形成されている。パネル部 13aと柱部 13bとは、胴部 13の周方向に沿って 交互に配置されている。パネル部 13aは、胴部 13の中心軸線 O方向における上端部 13cおよび下端部 13dを除 、た全長に亙って形成されて!、る。パネル部 13aおよび 柱部 13bは、それぞれ 6つずつ形成されている。

[0016] ヒール部 12と胴部 13との連結部分には、胴部 13の周方向に全周に亙って環状凹 溝 16が形成され、胴部 13と肩部 14との連結部分には、胴部 13の周方向に全周に 亙って環状凹溝 17が形成されている。

底部 11は、図 2および図 3に示すように、接地部 21と、中央凹部 22と、環状壁部 2 3と、複数のリブ 27とを備えている。接地部 21は、底部 11の外周縁に設けられ、口部 15を上にしてボトル 10を立てたときに接地する。中央凹部 22は、接地部 21の内側 に設けられ、ボトル 10の内部に向けて凹んでいる。環状壁部 23は、接地部 21と中央 凹部 22との間に設けられ、接地部 21から中央凹部 22に向けて徐々に高くなるように 傾斜している。

[0017] 複数のリブ 27は、底部 11の周方向に並んで設けられ、ボトル 10の内部に向けて突 出している。各リブ 27は、立ち上がり壁部 25と傾斜壁部 24とを備えている。立ち上が り壁部 25は、ボトル 10の内部に向けて急激に立ち上がつている。傾斜壁部 24は、ボ トル 10の内部に向けて緩やかに立ち上がつている。立ち上がり壁部 25は傾斜壁部 2 4よりも急峻である。なお、リブ 27の数は 4個以上 16個以下が好ましい。

[0018] 底部 11をボトル 10の外から中心軸線 O方向に平面視したとき、傾斜壁部 24は、接 地部 21に近づくほど底部 11の周方向に沿う長さが長くなる弧状、すなわち扇形状に 形成されている。立ち上がり壁部 25は、同様に底部 11を中心軸線 O方向から平面 視したとき、接地部 21に近づくほど先細りになる三角形状に形成されている。すべて の傾斜壁部 24は同じ形状をなし、すべての立ち上がり壁部 25も同じ形状をなしてい る。傾斜壁部 24と立ち上がり壁部 25とは、底部 11の周方向に交互に配置されている 。また、中央凹部 22の周面 22aは、爪歯車のような形状を成している。

[0019] 図 3に示すように、ヒール部 12を中心軸線 Oに沿って破断した面を平面視したとき、 傾斜壁部 24は、接地部 21から中央凹部 22に向けて傾斜し、かつボトル 10の内側に 向けて凹むように湾曲している。さらに、図 4に示すように、リブ 27を周方向に沿って 破断した面を平面視したとき、傾斜壁部 24は、平面状をなし、隣のリブ 27の立ち上 力 Sり壁部 25の下縁から、自らと組み合わされてリブ 27を成す立ち上がり壁部 25の上 縁 25a〖こ向けて傾斜して 、る。

[0020] また、底部 11の半径方向内側に位置する傾斜壁部 24の端部、および同半径方向 内側に位置する立ち上がり壁部 25の端部は、中央凹部 22に向かうに従って傾斜を 強め、中央凹部 22の周面 22aに滑らかに連続している。

[0021] 図 2に示すように、リブ 27を中心軸線 O方向から平面視したとき、立ち上がり壁部 2 5の上縁 25aの延在する方向は、ボトル 10の底部 11の半径方向と一致している。す なわち、立ち上がり壁部 25の上縁 25aの延在方向は、立ち上がり壁部 25と接地部 2 1とが接する点と、ボトル 10の中心（中心軸線 O)とを結ぶ直線 Lが延びる方向と一致 している。

[0022] また、図 4に示すように、底部 11を周方向に沿って断面視したとき、立ち上がり壁部 25の外表面 25bと接地部 21の外表面 21aとがなす角度 0 1は、 45° 以上 90° 以 下、好ましくは 60° 以上 75° 以下の範囲に設定される。また、傾斜壁部 24の外表 面 24aと接地部 21の外表面 21aとがなす角度 Θ 2は、 5° 以上 45° 以下、好ましく は 15° 以上 30° 以下に設定される。

[0023] さらに、図 3に示すように、接地部 21の内側には、ボトル 10の内側に凹むように段 差部 26が形成されている。底部 11の半径方向外側に位置する傾斜壁部 24の端部 、および同半径方向外側に位置する立ち上がり壁部 25の端部は、段差部 26を介し て接地部 21に連続している。図 2に示すように、底部 11の内表面は、底部 11の外表 面に沿って形成されており、底部 11の肉厚は、その全域に亙ってほぼ等しくなつて いる。

[0024] 以上説明したように、本実施形態のボトル 10によれば、環状壁部 23に、傾斜壁部 2 4と、傾斜壁部 24よりも傾斜の急な立ち上がり壁部 25とを備える複数のリブ 27が形成 されているので、ボトル 10の内圧が上昇すると、各リブ 27の稜線、すなわち各リブ 27 における傾斜壁部 24と立ち上がり壁部 25との接合部に作用する負荷が、同接合部 から傾斜壁部 24に向けて分散される。さらに、傾斜壁部 24を、傾斜壁部 24の前記 接合部とは反対側の端部を支点としてボトル 10の外側に移動させるような力が作用 しても、その力に立ち上がり壁部 25が対抗するので、傾斜壁部 24がボトル 10の外側 に移動するように変形することはない。したがって、ボトル 10の内圧が上昇しても、環 状壁部 23の外周縁の特定個所に応力が集中するのを防ぐことができる。その結果、 ボトル 10の底部 11の耐圧強度を向上させるとともに、環状壁部 23の外周縁に連続 する接地部 21が外側に膨らむように変形するのを防止することができる。

[0025] また、リブ 27が傾斜壁部 24を備えているので、環状壁部 23の形状が複雑にならな い。したがって、ボトル 10に液体等を充填する前にボトル 10の内側を十分に洗浄す ることができる。さら〖こ、洗浄液が傾斜壁部 24に沿って流れ易くなるので、ボトル 10 から洗浄液を容易に排出することができ、ボトル 10の取り扱 、性が低下するのを防止 することができる。

[0026] さらに、本実施形態では、傾斜壁部 24および立ち上がり壁部 25を備える各リブ 27 と接地部 21とが、段差部 26を介して連続しているので、ボトル 10をブロー成形する 場合に、金型が摩耗してもボトル 10の形状不良が発生するのを抑えることが可能で ある。

上記の角度 θ 1が 45° より小さければ、リブ 27がボトル 10の周方向に拡がって潰 され易くなる。また、上記の角度 θ 1が 90° より大きければ、ボトル 10の成形性が劣 る。

[0027] 次に、本発明の第 2の実施形態について説明する。なお、上記第 1の実施形態と同 一の部分には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる部分についてのみ説 明する。

[0028] 図 5に示すように、本実施形態では、環状壁部 23に、傾斜壁部 24とともにリブ 27を 構成する立ち上がり壁部 31が形成されている。リブ 27を中心軸線 O方向から平面視 したとき、立ち上がり壁部 31の上縁 31aの延在する方向は、ボトル 30の底部 11の半 径方向に対して傾斜している。すなわち、立ち上がり壁部 31の上縁 31aの延在方向 は、立ち上がり壁部 31と接地部 21とが接する点と、ボトル 30の中心（中心軸線 O)と を結ぶ直線 Lに対して傾斜している。図 5では、各リブ 27の立ち上がり壁部 31は、接 地部 21から中央凹部 22に向かうに従って直線 L力も反時計回り方向に徐々に離間 するように延在している。なお、立ち上がり壁部 31の上縁 31aの延在方向と直線しと がなす角度 0 3は、例えば 30° 以下、好ましくは 15° 以下に設定される。角度 Θ 3 の大きさは、リブ 27の個数等に応じて適宜変更してもよい。本実施形態では、角度 Θ 3は約 8° に設定されている。

[0029] 以上説明したように、本実施形態によれば、立ち上がり壁部 31の上縁 31aの延在 方向が直線 Lに対して傾斜しているので、ボトル 30の内圧の上昇に起因して、傾斜 壁部 24を、傾斜壁部 24の前記接合部とは反対側の端部を支点としてボトル 30の外 側に移動させるような力が作用しても、傾斜壁部 24が立ち上がり壁部 31に覆い被さ るように変形することになり、その力を立ち上がり壁部 31が阻止するので、リブ 27が 周方向に広がって潰れるように変形することが防止される。したがって、ボトル 30の耐 圧強度をより一層向上させることができる。

[0030] なお、本発明の技術的範囲は上記第 1、第 2の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カ卩えることが可能である。 例えば、上記実施形態では、横断面が概ね円形のボトル 10, 30について説明した 力 横断面が概ね矩形のボトルであってもよい。

また、上記の実施形態では、底部 11に段差部 26が形成されている。しかしながら、 段差部 26は形成されず、底部 11の半径方向外側に位置する傾斜壁部 24の端部、 および同半径方向外側に位置する立ち上がり壁部 25 (または 31)の端部が、接地部 21に直接連続して 、てもよ 、。

[0031] 上記実施形態では、各リブ 27の傾斜壁部 24と立ち上がり壁部 25との接合部が稜 線をなすように形成され、隣り合うリブ 27の間の傾斜壁部 24と立ち上がり壁部 25との 接合部が谷をなすように形成されている。し力しながら、例えば傾斜壁部 24と立ち上 力 Sり壁部 25との間に平面部が形成され、傾斜壁部 24と立ち上がり壁部 25とが前記 平面部を介して連結されて 、てもよ 、。

[0032] 上記実施形態では、図 3に示すように、傾斜壁部 24は、接地部 21から中央凹部 22 に向けて傾斜し、かつボトル 10の内側に向けて凹むように湾曲している。しかしなが ら、傾斜壁部 24は、ボトル 10の外側に突き出すように湾曲していてもよいし、平面状 に傾斜していてもよい。

また、上記実施形態では、図 4に示すように、傾斜壁部 24は、平面状をなし、隣のリ ブ 27の立ち上がり壁部 25の下縁から、自らと組み合わされてリブ 27を成す立ち上が り壁部 25の上縁 25aに向けて傾斜している。しかしながら、傾斜壁部 24は、ボトル 10 の内側に向けて凹むように湾曲していてもよいし、ボトル 10の外側に突き出すように 湾曲していてもよい。

[0033] 上記の各実施形態において、傾斜壁部 24と立ち上がり壁部 25 (または 31)とを入 れ換えるように、それらの位置をボトルの周方向に変更してもよ 、。

[0034] 次に、以上説明した作用効果についての検証を数値解析により実施した。実施例 1 として上記第 1の実施形態のボトル 10を採用し、実施例 2として上記第 2の実施形態 のボトル 30を採用した。実施例 1の比較例としては、第 1の実施形態のボトル 10にお いて傾斜壁部 24および立ち上がり壁部 25を備えないものを採用し、実施例 2の比較 例としては、第 2の実施形態のボトル 30において傾斜壁部 24および立ち上がり壁部 31を備えな!/、ものを採用した。 そして、各ボトルに内圧を付与し、接地部 21が外側に膨らむように変形したときの 内圧を耐圧強度として評価した。

[0035] その結果、各比較例では耐圧強度が 0. 147MPaであったのに対し、実施例 1では 0. 333MPaであり、実施例 2では 0. 363MPaであった。つまり、実施例 1および実 施例 2によれば、比較例に対して耐圧強度が 2倍以上向上することが確認された。 産業上の利用可能性

[0036] 本発明は、底部の外周縁に設けられた接地部と、前記接地部の内側に設けられ、 前記ボトルの内部に向けて凹む中央凹部と、前記接地部と前記中央凹部との間に設 けられ、前記接地部力 前記中央凹部に向けて徐々に高くなるように傾斜する環状 壁部と、前記環状壁部に前記底部の周方向に並んで設けられ、前記ボトルの内部に 向けて突出する複数のリブとを備え、前記リブは、前記ボトルの内部に向けて立ち上 がる立ち上がり壁部と、前記立ち上がり壁部の上縁から隣のリブの立ち上がり壁部の 下縁に向けて傾斜する傾斜壁部とを備え、前記立ち上がり壁部は、前記傾斜壁部よ りも急峻に傾斜して!/、るボトルに関する。

本発明によれば、ボトルを軽量ィ匕しても、その取り扱い性を低下させることなぐ力 つボトルの底部に十分な耐圧強度を付与することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 底部の外周縁に設けられた接地部と、

前記接地部の内側に設けられ、前記ボトルの内部に向けて凹む中央凹部と、 前記接地部と前記中央凹部との間に設けられ、前記接地部から前記中央凹部に向 けて徐々に高くなるように傾斜する環状壁部と、

前記環状壁部に、前記底部の周方向に並んで設けられ、前記ボトルの内部に向け て突出する複数のリブとを備え、

前記リブは、前記ボトルの内部に向けて立ち上がる立ち上がり壁部と、前記立ち上 力 Sり壁部の上縁から隣のリブの立ち上がり壁部の下縁に向けて傾斜する傾斜壁部と を備え、

前記立ち上がり壁部は、前記傾斜壁部よりも急峻に傾斜して 、るボトル。

[2] 前記底部を前記ボトルの中心軸線方向から平面視したとき、

前記立ち上がり壁部の上縁は、前記底部の半径方向に対して傾斜している請求項 1に記載のボトル。