WO2011052455A1 - 合成樹脂製丸形壜体 - Google Patents

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circumferential groove
rib
ribs
shape
synthetic resin
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Inventor
田中　敏正
宏明 今井
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株式会社 吉野工業所
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    • B65D1/40—Details of walls
    • B65D1/42—Reinforcing or strengthening parts or members

Definitions

  • the present invention relates to a synthetic resin round casing.
  • Patent Document 1 describes a round casing having a cylindrical body.
  • FIG. 10 shows a casing described in the embodiment of Patent Document 1.
  • the casing 101 is a round PET resin casing by so-called biaxial stretch blow molding, a so-called PET bottle, and a mouth tube portion.
  • 102, a shoulder portion 103, a trunk portion 104, and a bottom portion 105, and six decompression absorption panels 112 are formed in the peripheral wall of the trunk portion 104 so as to be surrounded by a stepped portion 111.
  • circumferential groove ribs 114 are disposed at the upper end and the lower end of the body portion 104.
  • the reduced pressure absorption panel 112 is substantially flat, and when the inside of the housing 101 is in a decompressed state, it can be easily deformed inwardly, so that the housing has deformed into an irregular shape.
  • a function of absorbing (relaxing) the reduced pressure state (hereinafter referred to as a reduced pressure absorption function) can be exhibited without giving a feeling, that is, inconspicuous.
  • the rigidity as the housing is mainly borne by the column portion 113 and the circumferential groove rib 114 formed to remain between the adjacent vacuum absorbing panels 112.
  • this type of housing is used in large quantities for food applications, and conventionally, there has been a demand for weight reduction by thinning from the viewpoint of resource saving and cost reduction for packaging.
  • the rigidity, buckling strength, and formability of the housing If the wall is too thin, the container will collide with the guide rail of the transport device or in the production line for filling the contents, packing the box, etc.
  • the casings collide with each other the lateral wall of the trunk portion is bent into a bent shape due to a lateral load, resulting in a buckling and a problem that the original shape is not restored.
  • buckling deformation due to the load in the central axis direction of the housing, that is, the vertical direction is likely to occur.
  • the arrangement of the circumferential groove ribs 114 disposed at the upper end and the lower end of the trunk 104 of the casing in FIG. 10 described above is particularly effective for ensuring the surface rigidity of the side peripheral surface of the casing.
  • This means is conventionally used.
  • the circumferential groove rib is deepened to increase the surface rigidity of the side circumferential surface, the buckling strength in the vertical direction is reduced, and further, blow moldability is reduced, or the surface area is increased by increasing the circumferential groove rib.
  • the weight of the entire housing is made constant, there is a problem that the side peripheral wall is further thinned.
  • the present invention creates a shape of a circumferential groove rib capable of increasing the surface rigidity of the side circumferential surface without reducing the vertical buckling strength and moldability in the synthetic resin round casing. It is to be an issue.
  • the main configuration of the present invention is: In a round housing having a mouth tube portion, a tapered cylindrical shoulder portion, a cylindrical body portion and a bottom portion, Form a pair of circumferential groove ribs in a depressed shape close to the top and bottom at a predetermined height position of the trunk,
  • the base in the longitudinal cross-sectional shape of the circumferential groove rib is inclined with respect to the central axis direction of the housing, and the inclination direction of the bottom is reversed between the upper circumferential groove rib and the lower circumferential groove rib. It is said.
  • a protruding ridge portion is formed in a circumferential shape between the pair of peripheral groove ribs (hereinafter, the portion is referred to as a peripheral protruding ridge portion).
  • the bottom of the circumferential groove rib in the longitudinal cross-sectional shape is inclined with respect to the central axis direction of the housing, and the inclination direction of the bottom is reversed between the upper circumferential groove rib and the lower circumferential groove rib,
  • the deformation of the side peripheral wall in the vicinity of the pair of peripheral groove ribs including the peripheral ridges due to the load acting in the vertical direction on the housing can be made constant throughout the entire circumference, so-called "warping" occurrence and local It is possible to effectively suppress the decrease in buckling strength by suppressing the occurrence of a typical buckling deformation.
  • the circumferential groove rib is formed of a pair of upper and lower side walls and a bottom wall
  • the vertical cross-sectional shape of the side wall corresponds to the side
  • the vertical cross-sectional shape of the bottom wall corresponds to the bottom
  • the bottom is in the direction of the central axis of the housing.
  • the inclination with respect to the bottom wall corresponds to the bottom wall being inclined with respect to the central axis direction of the housing.
  • the slope of the bottom is inclined downward in the outward direction in the upper circumferential groove rib and inclined in the upward outward direction in the lower circumferential groove rib, when a force acts on the housing in the vertical direction, The groove width of the groove rib is narrowed, and the circumferential ridge is extended in the direction of bulging outwardly of the entire body through the bottom wall of the upper and lower circumferential groove ribs inclined as described above.
  • the groove depth of the circumferential groove rib can be set relatively shallow, and the bottom wall is inclined, so that the moldability and die-cutability in blow molding can be improved, and productivity can be improved. wear. And it becomes possible to suppress the thickness reduction by reducing the degree of unevenness as a whole.
  • the slope direction of the bottom is opposite to the above, i.e., if the upper circumferential groove rib is inclined upward and outward, and the lower circumferential groove rib is inclined downward and outward, the circumferential ridge is on the entire circumference.
  • a force acts in the direction of depression toward the inside of the housing.
  • the direction of the action of the force due to the load in the vertical direction is not a constant direction, but is adjacent vertically.
  • the deformation of the circumferential groove ribs interferes with each other, and a slight thickness variation of the side peripheral wall or a slight shift of the applied load causes a partial pressing force or a tensile force to act on the circumferential protrusion.
  • the mode of deformation is not constant, There is a part where the circumferential ridge is deformed in a bulging shape toward the outer side of the housing and a part where the circumferential ridge is deformed into a depressed shape in the inner direction.
  • the flat cross-sectional shape of the circumferential ridge is deformed from a circle to an ellipse. Then, buckling deformation occurs locally and the buckling strength decreases.
  • the height position where the pair of circumferential groove ribs are disposed the number of the circumferential groove ribs, the shape of each circumferential groove rib, such as the groove depth and width, the distance between the upper and lower circumferential groove ribs, etc. It can be appropriately set in consideration of rigidity, required buckling strength, appearance design, moldability, and the like.
  • Another configuration of the present invention is that, in the main configuration described above, the longitudinal sectional shapes of the upper circumferential groove rib and the lower circumferential groove rib are symmetrical with each other.
  • the action of the force in a certain direction on the circumferential ridge due to the load in the vertical direction can be made more uniform over the entire circumference, and a circular flat cross section on the side circumferential wall in the vicinity of the pair of circumferential groove ribs It becomes possible to more effectively suppress the deformation of the shape.
  • Still another configuration of the present invention is that, in the main configuration described above, the slope of the base is inclined downward in the outer direction in the upper circumferential groove rib, and inclined in the upward outer direction in the lower circumferential groove rib. is there.
  • the casing is deformed outward in a bulging shape due to a longitudinal load, but in such a casing, the trunk portion is entirely covered with a shrink label.
  • the trunk portion is entirely covered with a shrink label.
  • a plurality of reduced pressure absorption panels are recessed in a circumferential direction on the side peripheral wall of the body portion, and a pair of peripheral groove ribs are provided between the reduced pressure absorption panel and the shoulder portion. It arrange
  • the reduced pressure absorption panel is recessed and reduces the surface rigidity of the side peripheral wall.
  • the area where this reduced pressure absorption panel can be arranged is also limited in a small casing, considering the balance between the surface rigidity or buckling strength of the side peripheral wall and the reduced pressure absorption function, the weight reduction by thinning is not possible. It has become a more difficult task.
  • the upper and lower ends of the body portion that is, the circumferential groove ribs are formed above and below the reduced pressure absorption panel to complement the reduction in surface rigidity due to the arrangement of the reduced pressure absorption panel.
  • a pair of circumferential groove ribs are connected to the tapered cylindrical shoulder portion and arranged in the upper cylindrical portion located between the reduced pressure absorbing panel and the shoulder portion, which has a relatively low buckling strength, thereby providing a longitudinal force. Without impairing the buckling strength against the above action, it is possible to compensate for the reduction in surface rigidity, and it is possible to achieve further weight reduction even in a housing provided with a reduced pressure absorption panel.
  • the present invention has the above-described configuration, the following effects can be obtained. That is, in what has the main structure of this invention, while the base of the circumferential groove rib in a longitudinal cross-sectional shape inclines with respect to the central-axis direction of a housing, the inclination direction of this base is made into upper circumferential groove rib.
  • the action of the force on the circumferential ridge due to the longitudinal load of the housing can be made uniform in a certain direction over the entire circumference, It is possible to suppress the circular flat cross-sectional shape from being deformed into an elliptical shape at the side peripheral walls in the vicinity of the pair of peripheral groove ribs, Effectively reduces buckling strength due to the formation of a pair of upper and lower circumferential groove ribs in order to suppress the occurrence of “swing” and local buckling deformation in the region and increase the surface rigidity. It is possible to increase the surface rigidity while restraining to the above.
  • FIG. 1 It is a whole front view which shows one Example of the round housing of this invention. It is a longitudinal cross-sectional view of the side peripheral wall in the area
  • FIG. 7 is an explanatory view showing a modification of the circumferential groove rib of FIG. 6 in a plane cross section along the line PP in FIG. 1. It is a graph which shows the result of a buckling strength test. It is another graph which shows the result of a buckling strength test. It is a whole front view which shows the example of the conventional round housing.
  • FIG. 1 and 2 show an embodiment of the round casing of the present invention
  • FIG. 1 is a front view
  • FIG. 2 is a longitudinal section of a side peripheral wall in a region surrounded by a two-dot chain line in FIG.
  • the vertical cross-sectional shape of a pair of upper and lower circumferential groove ribs 7a and 7b is shown.
  • This housing 1 is a biaxially stretched blow molded product (pet bottle) made of PET resin, and has a mouth tube portion 2, a tapered tubular shoulder portion 3, a cylindrical body portion 4, and a bottom portion 5, and has an overall height. It is a round casing with a length of 206 mm, a width of 68 mm, and a capacity of 500 ml.
  • decompression absorption panels 12 that are vertically long and oval in the circumferential direction are formed on the side peripheral wall of the cylindrical body portion 4 so as to surround the periphery of the step portion 11 in parallel. Between the absorption panels 12, six column portions 13 that bear the rigidity and buckling strength of the housing 1 are left and formed in the vertical direction.
  • an upper cylindrical portion 6t in which a cylindrical shape remains without being formed in the reduced pressure absorption panel 12 is located between the upper end portion of the trunk portion 4 and the reduced pressure absorption panel 12 and the shoulder portion 3.
  • the lower cylindrical portion 6 b is positioned between the lower end portion of the body portion 4, and between the reduced pressure absorption panel 12 and the bottom portion 5.
  • the upper cylindrical portion 6t and the lower cylindrical portion 6b are respectively provided with a pair of circumferential groove ribs 7a and 7b in a recessed shape close to the top and bottom, and the upper circumferential groove rib 7a and the lower circumferential groove rib 7b In the meantime, the peripheral protrusion 9 remains.
  • the longitudinal sectional shape of the circumferential groove ribs 7a and 7b is composed of a bottom side 8b and a pair of side sides 8s.
  • the bottom side 8b is inclined with respect to the central axis direction Cx of the housing 1, and the inclination direction is
  • the circumferential groove rib 7a and the lower circumferential groove rib 7b are configured to be opposite to each other.
  • the circumferential groove ribs 7a and 7b are formed of a pair of upper and lower side walls and a bottom wall.
  • the vertical cross-sectional shape of the side walls corresponds to the side 8s
  • the vertical cross-sectional shape of the bottom wall corresponds to the bottom 8b
  • the bottom 8b The inclination with respect to the central axis direction Cx of the body 1 corresponds to the inclination of the bottom wall with respect to the central axis direction Cx of the casing 1.
  • the shape of the circumferential groove ribs 7a and 7b formed in the lower cylindrical portion 6b is the same as that shown in FIG.
  • the longitudinal sectional shapes of the upper circumferential groove rib 7a and the lower circumferential groove rib 7b are vertically symmetrical with each other, and the inclination direction of the base 8b is the lower outer direction in the upper circumferential groove rib 7a.
  • the lower circumferential groove rib 7b has an upward outer direction. More specifically, the maximum groove depth of these peripheral groove ribs 7a and 7b is 1.5 mm, the groove width at the upper end (corresponding to the right end in FIG. 2) is 3 mm, and the inclination angle A1 of the upper peripheral groove rib 7a is The inclination angle A2 of the lower circumferential groove rib 7b is + 25 ° (in FIG. 2, the clockwise direction is positive), and the circumferential collision corresponding to the separation distance between the circumferential groove ribs 7a and 7b.
  • the width of the top of the strip 9 is 3 mm.
  • FIG. 3 is a schematic explanatory diagram for explaining a deformation mode of the pair of upper and lower circumferential groove ribs 7a and 7b.
  • the two-dot chain line indicates the shape before deformation (the shape in FIG. 2), and the thick solid line indicates after deformation. This represents the shape.
  • the circumferential groove ribs 7a and 7b are deformed so that the groove width becomes narrower.
  • a pressing force acts on the circumferential ridge 9 from above and below, and the circumferential ridge 9 expands in the direction indicated by the black arrow Ds2, that is, toward the outside of the housing 1.
  • the force acting on the peripheral protrusion 9 shown by the black arrow in FIG. 2 is likely to act substantially uniformly over the entire periphery.
  • the deformation of the peripheral ridge portion 9 from the circular shape of the flat cross-sectional shape to the elliptical shape is suppressed, and the partial bulging deformation of the peripheral ridge portion 9 can be effectively suppressed.
  • the deformation mode of the side peripheral wall can be a constant mode as shown in FIG. 3 over the entire circumference, effectively suppressing local buckling deformation due to the longitudinal load, and in the circumferential direction.
  • this type of plastic bottle is used with a shrink label from the lower end to the bottom 5 of the shoulder 3.
  • the shrink label 21 is indicated by a two-dot chain line, and the state in which the casing 1 of the present embodiment is packaged is shown.
  • the shrink label 21 is shown. 21 can suppress the bulging deformation of the peripheral ridge portion 9 shown in FIG. 3, and can more effectively suppress the occurrence of buckling deformation.
  • FIG. 4 shows another example of the longitudinal sectional shape of the pair of circumferential groove ribs 7a and 7b.
  • the direction of the inclination of the bottom 8b of the circumferential groove rib 7b is reversed. That is, in this example, the inclination angle A3 of the upper circumferential groove rib 7a is + 25 °, and the inclination angle A4 of the lower circumferential groove rib 7b is ⁇ 25 °.
  • FIG. 4 when a longitudinal load is applied to the casing 1 having the pair of upper and lower peripheral groove ribs 7a and 7b having the configuration shown in FIG. 4, the side 8s of the peripheral groove ribs 7a and 7b is outlined in FIG. A force, that is, a tensile force acts in a direction as indicated by an arrow, and as a result, a force directed toward the inside of the housing 1 acts on the circumferential protrusion 9 as indicated by a black arrow.
  • a force that is, a tensile force acts in a direction as indicated by an arrow, and as a result, a force directed toward the inside of the housing 1 acts on the circumferential protrusion 9 as indicated by a black arrow.
  • FIG. 5 is a schematic explanatory diagram for explaining the deformation mode at that time.
  • the two-dot chain line represents the shape before deformation (the shape of FIG. 4), and the thick solid line represents the shape after deformation.
  • the circumferential groove ribs 7a and 7b are deformed so that the groove width becomes narrower. Due to the action of the vertically inclined base 8b, a tensile force acts on the peripheral ridge 9 and, in contrast to the example of FIG. The strip 9 is deformed into a depressed shape.
  • the force acting on the peripheral ridge portion 9 indicated by the black arrow in FIG. 4 is likely to act substantially uniformly over the entire circumference.
  • the deformation of the peripheral ridge portion 9 from the circular shape of the flat cross-sectional shape to the elliptical shape is suppressed, and the partial depression deformation of the peripheral ridge portion 9 can be effectively suppressed.
  • transformation aspect of the side peripheral wall in the vicinities of a pair of upper and lower peripheral groove ribs 7a and 7b including the peripheral protrusion 9 can be set to the constant aspect shown in FIG.
  • production of a "warp" can be suppressed and the surface rigidity of a housing can be effectively enlarged without impairing the buckling strength concerning the load of a vertical direction by a pair of upper and lower circumferential groove ribs 7a and 7b. .
  • FIG. 6 corresponds to a comparative example of the longitudinal sectional shape of the pair of circumferential groove ribs 7a and 7b shown in FIGS. 2 and 4, and the base 8b is parallel to the central axis direction Cx of the housing.
  • the groove depth of these circumferential groove ribs 7a and 7b is 1.5 mm
  • the groove width at the upper end is 3 mm
  • the width of the top portion of the circumferential protrusion 9 corresponding to the distance between the circumferential groove ribs 7a and 7b is 3 mm. is there.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a deformation mode of the circumferential groove ribs 7a and 7b in FIG. 6 in a plane cross section along the line PP in FIG.
  • the direction in which the force acts cannot be made constant by the inclined bottom 8b.
  • the direction in which the force acts is not determined by a slight thickness variation or a slight shift in the direction of the applied load, and a pressing force acts on the circumferential protrusion 9 or a tensile force acts,
  • a portion in which the circumferential ridge portion 9 is deformed in a bulging shape in the outer direction of the housing 1 and a portion in which the circumferential ridge portion 9 is deformed in a depressed shape in the inner direction are formed. As shown, it is deformed from a circular shape to an elliptical shape, buckling deformation occurs locally, and the buckling strength decreases.
  • Dl and Ds are the major axis direction and the minor axis direction of the elliptical shape after deformation, respectively.
  • the region Ra in the major axis direction indicated by the white arrow in the figure has the peripheral ridge portion 9 as a casing.
  • a region bulging in the outward direction and a region Rb in the minor axis direction are regions in which the circumferential protrusion 9 is deformed in a recessed shape in the inner direction of the housing.
  • FIG. 8 is a graph showing the change of the longitudinal load (N) according to the displacement (mm) of the total height of the frame in this buckling strength test, and the curve E shows the longitudinal sectional shape of the circumferential groove ribs 7a and 7b.
  • FIG. 9 is a graph showing in ellipticity how the flat cross-sectional shape of the peripheral ridge 9 along the line PP in FIG. 1 changes according to the load in the buckling strength test.
  • the ellipticity (mm) is the difference between the longest diameter and the shortest diameter in the flat cross-sectional shape, and is used as an indicator of the progress of deformation from a circle to an ellipse.
  • the original shape is not deformed from a circle Is 0 mm, and its value increases as ovalization progresses as shown by the solid line in FIG.
  • Bp1 is the buckling point of the casing of the example
  • Bp2 is the buckling point of the casing of the comparative example
  • the buckling strength of the casing of the example is 205.7 N, which is that of the casing of the comparative example.
  • the buckling strength was 194.5 N, and the effect of the configuration according to the shape of the circumferential groove rib of the present invention could be confirmed.
  • the case of the comparative example is greatly deformed into an elliptical shape from the beginning as compared with the case of the example, and rapidly increases in the vicinity of the buckling point Bp2.
  • local buckling deformation occurs in the region indicated by Rbp2 in FIG. That is, from the graph of FIG. 9, as described above, in the case of the comparative example, the deformation of the circumferential protrusion 9 is not constant in the circumferential direction, so-called “warping” occurs, and the outward direction of the case is As shown in FIG. 7, the shape of the flat section of the peripheral protrusion 9 is changed from a circular shape to an elliptical shape. It was confirmed that the buckling strength was lowered due to local buckling deformation due to the ovalization.
  • the circumferential groove ribs 7a and 7b of FIG. 2 and FIG. The depth can be set relatively shallow and the bottom wall is inclined, so that the so-called meat circumference in blow molding is good, the die-cutting property is improved, and the productivity can be improved.
  • the height position where the pair of circumferential groove ribs are arranged the number of arrangements, the shape of the groove depth and groove width of each circumferential groove rib, the distance between the upper and lower circumferential groove ribs, etc. It can be appropriately determined in consideration of rigidity, required buckling strength, appearance design, moldability, and the like. Further, in the above embodiment, the vertical cross-sectional shapes of the upper and lower circumferential groove ribs 7a and 7b have been described so as to be symmetrical with respect to each other. None do.
  • the capacity of the housing is not limited to about 500 ml, and is not limited to PET resin housings, but can be applied to other synthetic resin housings such as polypropylene resins. .
  • the synthetic resin round casing of the present invention reduces the buckling strength and moldability in the vertical direction due to the shape of the bottom wall of a pair of upper and lower circumferential groove ribs arranged close to each other. As a result, the surface rigidity of the side peripheral surface can be increased, and a wide range of usage is expected from the viewpoint of resource saving and cost reduction through thinning.

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Abstract

　本発明の技術的な課題は、合成樹脂製丸形壜体において縦方向の座屈強度や成形性を低下させることなく側周面の面剛性を大きくすることが可能な周溝リブの形状を創出する点にあり、この課題を解決するための主たる手段は、口筒部とテーパー筒状の肩部と円筒状の胴部と底部を有する丸形壜体において、胴部の所定高さ位置に、上下に近接して陥没状に一対の周溝リブを形成し、この周溝リブの縦断面形状における底辺が壜体の中心軸方向に対して傾斜すると共に、この底辺の傾斜方向を上の周溝リブと下の周溝リブとで逆向きにする構成とする、と云うものである。

Description

合成樹脂製丸形壜体
　本発明は合成樹脂製丸形壜体に関するものである。
 
　ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す。）樹脂製等の２軸延伸ブロー成形による合成樹脂製壜体は飲料用等に幅広く使用されている。
特許文献１には円筒状の胴部を有する丸形壜体についての記載がある。図１０にこの特許文献１の実施例で記載される壜体を示すが、この壜体１０１は２軸延伸ブロー成形による丸形のＰＥＴ樹脂製壜体、所謂、ペットボトルであり、口筒部１０２、肩部１０３、胴部１０４および底部１０５から形成され、胴部１０４の周壁には周囲を段部１１１で囲うようにして６ケの減圧吸収パネル１１２が陥没形成されている。また胴部１０４の上端部と下端部には周溝リブ１１４が配設されている。
　減圧吸収パネル１１２は、略平板状であり、壜体１０１内が減圧状態になった際には、容易に内側に陥没状に変形可能であるので、外観上において、壜体がいびつに変形した感じを与えることなく、すなわち目立たないように減圧状態を吸収（緩和）する機能（以下、減圧吸収機能と記す。）を発揮することができる。また壜体としての剛性は主として隣接する減圧吸収パネル１１２間に残存形成される柱部１１３と周溝リブ１１４が担う。
 
特開２００９－９６５２１号公報
　一方、この種の壜体は、食品向けの用途等に大量に使用されて、従来より、省資源、包装に係るコストの低減の観点から薄肉化による軽量化が要請されているが、この薄肉化にも壜体の剛性、座屈強度そして壜体の成形性の点からおのずと限界がある。薄肉化が行き過ぎると内容液の充填や箱詰め等の生産ライン、あるいは壜体を多数詰めた箱の運搬、移動工程等において、壜体が搬送装置のガイドレールに衝突する際、あるいは箱の中で壜体同士が衝突する際、横方向の荷重により胴部の側周壁が折曲り状に変形して座屈に至り、元の形状に復元しないと云う問題が発生する。
また、壜体の中心軸方向、すなわち縦方向の荷重による座屈変形も発生しやすくなる。
　ここで、前述した図１０の壜体の胴部１０４の上端部と下端部に配設される周溝リブ１１４の配設は、特に壜体の側周面の面剛性を確保するための有効な手段であり、従来から採用されている。
しかしながら、たとえば側周面の面剛性を大きくするために周溝リブを深くすると縦方向の座屈強度が低下する、さらにはブロー成形性が低下する、あるいは周溝リブを深くする分、表面積が増加し、壜体全体の重量を一定とすると側周壁がさらに薄肉化する等の問題を有する。
　また、周溝リブを近接させて複数配設して側周壁の凹凸を増やすことにより側周面の面剛性を大きくすることできるが、一方で縦方向に荷重が作用した場合、上下に隣接する周溝リブ同士の変形が干渉して、周方向で変形態様が一定にならず、所謂「よれ」が発生して局部的に座屈変形が発生し、むしろ座屈強度が低下してしまうと云う問題を有する。
　そこで本発明は、合成樹脂製丸形壜体において縦方向の座屈強度や成形性を低下させることなく側周面の面剛性を大きくすることが可能な周溝リブの形状を創出することを課題とするものである。
 
　上記技術的課題を解決する手段のうち、本発明の主たる構成は、
口筒部とテーパー筒状の肩部と円筒状の胴部と底部を有する丸形壜体において、
胴部の所定高さ位置に、上下に近接して陥没状に一対の周溝リブを形成し、
この周溝リブの縦断面形状における底辺が壜体の中心軸方向に対して傾斜すると共に、この底辺の傾斜方向を上の周溝リブと下の周溝リブとで逆向きにする構成とする、と云うものである。
　上記構成により、この一対の周溝リブの間に周状に突条部分が残存形成される（以下、当該部分を周突条部と記す。）。
そして、縦断面形状における周溝リブの底辺が壜体の中心軸方向に対して傾斜すると共に、この底辺の傾斜方向を上の周溝リブと下の周溝リブで逆向きにすることにより、壜体に縦方向に作用する荷重による周突条部を含む一対の周溝リブ近傍における側周壁の変形を全周に亘って一定の態様とすることができ、所謂「よれ」の発生そして局部的な座屈変形の発生を抑制して、座屈強度の低下を効果的に抑制することが可能となる。
　ここで、周溝リブは上下一対の側壁と底壁から形成されるが、側壁の縦断面形状が側辺、底壁の縦断面形状が底辺に相当し、底辺が壜体の中心軸方向に対して傾斜していることは、底壁が壜体の中心軸方向に対して傾斜していることに相当する。
　たとえば、底辺の傾斜を、上の周溝リブでは下方外側方向の傾斜とし、下の周溝リブでは上方外側方向の傾斜とした場合には、壜体に縦方向に力が作用すると、まず周溝リブの溝幅が狭幅化し、さらに上記のように傾斜した上下の周溝リブの底壁を介して周突条部が全周に亘って壜体の外側方向に膨出する方向に力が作用するため、周溝リブ近傍の側周壁で円形の平断面形状が変形するのを抑制することができ、「よれ」の発生そして局部的な座屈変形の発生を抑制することができ、面剛性を高くするために周溝リブを上下一対に形成したことに起因する縦方向の荷重に対する座屈強度の低下を効果的に抑制することが可能となる。
　また、上記構成によれば周溝リブの溝深さを比較的浅く設定できると共に、底壁を傾斜状にするのでブロー成形における成形性、型抜き性が向上し、生産性を向上させることがきる。そして全体として凹凸の程度を小さくして薄肉化を抑制することが可能となる。
　底辺の傾斜方向が上記と逆の場合、すなわち上の周溝リブでは上方外側方向の傾斜とし、下の周溝リブでは下方外側方向の傾斜とした場合には、周突条部が全周に亘って壜体の内側に向かって陥没する方向に力が作用する。
　なお、従来のように底辺、すなわち底壁が中心軸に対して平行な周溝リブでは、上記したように縦方向の荷重による力の作用の方向が一定の方向にならず、上下に隣接する周溝リブ同士の変形が干渉し、側周壁の僅かな肉厚のばらつき、あるいは作用する荷重の僅かなズレにより、周突条部に部分的に押圧力が作用したり引張力が作用したりして変形の態様が一定にならず、
周突条部が壜体の外側方向に膨出状に変形する部分と、内側方向に陥没状に変形する部分ができ、その結果、周突条部の平断面形状が円形から楕円形状に変形し、局所的に座屈変形が発生し座屈強度が低下してしまう。
　なお、一対の周溝リブを配設する高さ位置、配設数、また個々の周溝リブの溝深さや溝幅等の形状、あるいは上下の周溝リブの離間距離等は側周壁の面剛性、必要とされる座屈強度、外観デザイン性、成形性等を考慮して適宜設定することができるものである。
　本発明の他の構成は、上記主たる構成において、上の周溝リブと下の周溝リブの縦断面形状を相互に上下対称の形状とする、と云うものである。
　上記構成により、縦方向の荷重による周突条部への一定方向の力の作用を、全周に亘ってより均一にすることができ、一対の周溝リブ近傍の側周壁で円形の平断面形状が変形するのをより効果的に抑制することが可能となる。
　本発明のさらに他の構成は、上記主たる構成において、底辺の傾斜を、上の周溝リブでは下方外側方向の傾斜とし、下の周溝リブでは上方外側方向の傾斜とする、と云うものである。
　上記構成により、前述したように壜体は縦方向の荷重により周突条部が膨出状に外側に向かって変形するが、このような壜体では胴部をシュリンクラベルで全周に亘って外装することにより、上記した周突条部の膨出状の変形を抑制することができ、座屈強度をより強化することが可能となる。
　本発明のさらに他の構成は、上記主たる構成において、胴部の側周壁に複数の減圧吸収パネルを周方向に並列状に陥没形成し、一対の周溝リブを減圧吸収パネルと肩部の間に位置する上部円筒部に配設する、と云うものである。
　胴部の側周壁に複数の減圧吸収パネルを周方向に並列状に陥没形成した丸形壜体にあっては、隣接する減圧吸収パネルの間には壜体としての剛性や強度を担う柱部が形成される一方、減圧吸収パネルは陥没形成されたもので側周壁の面剛性を小さくする。
特に小型の壜体ではこの減圧吸収パネルを配設することのできる領域も限定されるので、側周壁の面剛性あるいは座屈強度と減圧吸収機能とのバランスを考慮すると、薄肉化による軽量化はより困難な課題となっている。
　そこで、胴部の上端部と下端部、すなわち減圧吸収パネルの上方と下方に周溝リブを形成して、減圧吸収パネルの配設による面剛性の低下を補完することになるが、上記構成により一対の周溝リブを、テーパー筒状の肩部と連結して比較的座屈強度が低くなる減圧吸収パネルと肩部の間に位置する上部円筒部に配設することにより、縦方向の力の作用に対する座屈強度を損なうことなく、面剛性の低下を補完することができ、減圧吸収パネルを配設した壜体においても、さらなる軽量化を達成することが可能となる。
 
　本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、本発明の主たる構成を有するものにあっては、縦断面形状における周溝リブの底辺が壜体の中心軸方向に対して傾斜すると共に、この底辺の傾斜方向を上の周溝リブと下の周溝リブで逆向きにする構成とすることにより、壜体の縦方向の荷重による、周突条部への力の作用を全周に亘って一定方向に均一にすることができ、一対の周溝リブ近傍の側周壁で円形の平断面形状が楕円形状に変形するのを抑制することができ、
当該領域に「よれ」の発生そして局部的な座屈変形の発生を抑制して、面剛性を高くするために周溝リブを上下一対に形成したことに起因する座屈強度の低下を効果的に抑制しながら、面剛性を大きくすることができる。
 
本発明の丸形壜体の一実施例を示す全体正面図である。 図１中の二点鎖線で囲った領域における側周壁の縦断面図である。 図２中の上下一対の周溝リブの変形態様を説明するための概略説明図である。 上下一対の周溝リブの他の例を図２と同様に示す側周壁の縦断面図である。 図４中の上下一対の周溝リブの変形態様を説明するための概略説明図である。 上下一対の周溝リブの比較例を示す縦断面図である。 図６の周溝リブの図１中のＰ－Ｐ線に沿った平断面での変形態様を示す説明図である。 座屈強度試験の結果を示すグラフである。 座屈強度試験の結果を示す他のグラフである。 従来の丸形壜体の例を示す全体正面図である。
　以下、本発明の合成樹脂製丸形壜体の実施の形態について、実施例に沿って図面を参照しながら説明する。
図１、２は本発明の丸形壜体の一実施例を示すものであり、図１は正面図、図２は図１中の二点鎖線で囲った領域における側周壁の縦断面であり、上下一対の周溝リブ７ａ、７ｂの縦断面形状を示す。
この壜体１はＰＥＴ樹脂製の２軸延伸ブロー成形品（ペットボトル）であり、口筒部２、テーパー筒状の肩部３、円筒状の胴部４、そして底部５を有し、全高さ２０６ｍｍ、横幅６８ｍｍで、容量５００ｍｌの丸形壜体である。
　また、円筒状の胴部４の側周壁に周方向に縦長長円状の６ケの減圧吸収パネル１２が並列状に段部１１でその周囲を囲うようにして陥没形成され、そして隣接する減圧吸収パネル１２の間には壜体１の剛性や座屈強度を担う６ケの柱部１３が縦方向に残存形成されている。
　また、胴部４の上端部、減圧吸収パネル１２と肩部３の間には、減圧吸収パネル１２が形成されることなく円筒状の形状が残存形成された上部円筒部６ｔが位置し、同様に胴部４の下端部、減圧吸収パネル１２と底部５の間には下部円筒部６ｂが位置する。
　上部円筒部６ｔと下部円筒部６ｂにはそれぞれ、上下に近接して陥没状に一対の周溝リブ７ａ、７ｂが形成されており、これら上の周溝リブ７ａと下の周溝リブ７ｂの間には、周突条部９が残存形成されている。
また、これら周溝リブ７ａ、７ｂの縦断面形状は底辺８ｂと一対の側辺８ｓから成るが、底辺８ｂが壜体１の中心軸方向Ｃｘに対して傾斜しており、その傾斜方向を上の周溝リブ７ａと下の周溝リブ７ｂで逆向きにするような構成としている。（図２参照）
ここで、周溝リブ７ａ、７ｂは上下一対の側壁と底壁から形成されるが、側壁の縦断面形状が側辺８ｓ、底壁の縦断面形状が底辺８ｂに相当し、底辺８ｂが壜体１の中心軸方向Ｃｘに対して傾斜していることは、底壁が壜体１の中心軸方向Ｃｘに対して傾斜していることに相当する。
なお、下部円筒部６ｂに形成されている周溝リブ７ａ、７ｂの形状は図２に示されるものと同様である。
　また、本実施例では上の周溝リブ７ａと下の周溝リブ７ｂの縦断面形状は相互に上下対称の形状としており、底辺８ｂの傾斜方向を上の周溝リブ７ａでは下方外側方向、下の周溝リブ７ｂでは上方外側方向としている。
さらに詳述すると、これら周溝リブ７ａ、７ｂの最大溝深さは１．５ｍｍ、上端（図２中では右端に相当）での溝幅は３ｍｍ、上の周溝リブ７ａの傾斜角度Ａ１は－２５°、下の周溝リブ７ｂの傾斜角度Ａ２は＋２５°（図２中、時計周り方向をプラスとする。）であり、また両周溝リブ７ａ、７ｂの離間距離に相当する周突条部９の頂部の幅は３ｍｍである。
　ここで、本実施例の壜体１に縦方向の荷重が作用すると、周溝リブ７ａ、７ｂの傾斜した底辺８ｂから側辺８ｓにかけての領域には図２中、白抜き矢印で示したような方向に力が作用し、その結果、黒矢印で示したように壜体１の外側に向けて周突条部９に力が作用する。
　図３は、上下一対の周溝リブ７ａ、７ｂの変形態様を説明するための概略説明図であり、図中二点鎖線は変形前の形状（図２の形状）を、太い実線は変形後の形状を表わしている。
この図３にあるように壜体１に縦方向の力Ｆが作用すると、白抜き矢印Ｄｓ１で示されるようにまず周溝リブ７ａ、７ｂの溝幅が狭幅化するように変形し、さらに上下の傾斜した底辺８ｂの作用により、周突条部９に上下方向から押圧力が作用して、黒矢印Ｄｓ２に示される方向、すなわち壜体１の外側に向かって周突条部９が膨出状に変形する。
ここで、上記周溝リブ７ａ、７ｂ近傍の側周壁の形状によれば、図２中の黒矢印で示した周突条部９に作用する力は全周に亘って略均一に作用し易くなり、この周突条部９の平断面形状の円形から楕円形状への変形が抑制され、周突条部９の部分的な膨出変形を効果的に抑制することができる。
　すなわち、上下の周溝リブ７ａ、７ｂの底辺８ｂの傾斜を図２にあるように構成することにより、縦方向の荷重による周突条部９を含む上下一対の周溝リブ７ａ、７ｂ近傍における側周壁の変形態様を、全周に亘って図３に示したような一定の態様とすることができ、縦方向の荷重による局部的な座屈変形を効果的に抑制して、周方向で変形態様が一定にならない、所謂「よれ」の発生を抑制することができ、上下一対の周溝リブ７ａ、７ｂにより、縦方向の荷重に係る座屈強度を損なうことなく、壜体の面剛性を効果的に大きくすることができる。
　なお、この種のペットボトルでは多くの場合、肩部３の下端部から底部５にかけてシュリンクラベルを外装して使用する。
図２中には、シュリンクラベル２１を二点鎖線で示し、本実施例の壜体１を外装した状態を示しているが、このように壜体１をシュリンクラベル２１で外装すると、このシュリンクラベル２１により図３に示した周突条部９の膨出状の変形を抑制することができ、座屈変形の発生をより効果的に抑制することができる。
　次に、図４は一対の周溝リブ７ａ、７ｂの縦断面形状の他の例を示すものであり、図２に示した実施例の断面形状と比較すると、上の周溝リブ７ａと下の周溝リブ７ｂの底辺８ｂの傾斜方向を逆にしたものである。
すなわちこの例では上の周溝リブ７ａの傾斜角度Ａ３は＋２５°、下の周溝リブ７ｂの傾斜角度Ａ４は－２５°としている。
　ここで、図４の構成とした上下一対の周溝リブ７ａ、７ｂを有する壜体１に縦方向の荷重が作用すると、周溝リブ７ａ、７ｂの側辺８ｓには図４中、白抜き矢印で示したような方向に力が、すなわち引張力が作用し、その結果、周突条部９には黒矢印で示したように壜体１の内側に向けた力が作用する。
　図５はその際の変形態様を説明するための概略説明図であり、図中二点鎖線は変形前の形状（図４の形状）を、太い実線は変形後の形状を表わしている。
この図５にあるように壜体１に縦方向の力Ｆが作用すると、白抜き矢印Ｄｓ３で示されるようにまず周溝リブ７ａ、７ｂの溝幅が狭幅化するように変形し、さらに上下の傾斜した底辺８ｂの作用により、周突条部９に引張力が作用して、図３の例とは逆に黒矢印Ｄｓ４に示される方向、すなわち壜体１の内側に向かって周突条部９が陥没状に変形する。
ここで、上記周溝リブ７ａ、７ｂ近傍の側周壁の形状によれば、図４中の黒矢印で示した周突条部９に作用する力は全周に亘って略均一に作用し易くなり、この周突条部９の平断面形状の円形から楕円形状への変形が抑制され、周突条部９の部分的な陥没変形を効果的に抑制することができる。
　そしてこの場合も、周突条部９を含む上下一対の周溝リブ７ａ、７ｂ近傍における側周壁の変形態様を、全周に亘って図５に示した一定の態様とすることができ、「よれ」の発生を抑制することができ、上下一対の周溝リブ７ａ、７ｂにより、縦方向の荷重に係る座屈強度を損なうことなく、壜体の面剛性を効果的に大きくすることができる。
　次に、図６は図２と図４に示した一対の周溝リブ７ａ、７ｂの縦断面形状の比較例に相当するもので、底辺８ｂは壜体の中心軸方向Ｃｘに平行である。
これら周溝リブ７ａ、７ｂの溝深さは１．５ｍｍ、上端での溝幅は３ｍｍ、また両周溝リブ７ａ、７ｂの離間距離に相当する周突条部９の頂部の幅は３ｍｍである。
また、図７は、壜体に縦方向の荷重が作用した際の、図６の周溝リブ７ａ、７ｂの図１中のＰ－Ｐ線に沿った平断面での変形態様を示す概略的な説明図であり、一点鎖線で示した円形が変形前、実線で示した楕円が変形が進行した段階での平断面形状を表している。
　この比較例のような、底辺８ｂが中心軸方向Ｃｘに対して平行な周溝リブ７ａ、７ｂでは、傾斜した底辺８ｂにより力の作用する方向を一定とすることができないので、側周壁の僅かな肉厚のばらつき、あるいは作用する荷重の方向の僅かなズレにより力の作用する方向が定まらず、周突条部９に押圧力が作用したり、引張力が作用したりすることになり、周突条部９が壜体１の外側方向に膨出状に変形する部分と、内側方向に陥没状に変形する部分ができ、その結果、周突条部９の平断面形状が図７で示したように円形から楕円形状に変形し、局所的に座屈変形が発生し座屈強度が低下してしまう。
　ここで、図７においてＤｌ、Ｄｓはそれぞれ変形後の楕円形状の長径方向と短径方向であるが、図中白抜き矢印で示した長径方向の領域Ｒａは周突条部９が壜体の外側方向に膨出状に変形した領域、短径方向の領域Ｒｂは周突条部９が壜体の内側方向に陥没状に変形した領域となっている。
　次に、図１の壜体で周溝リブ７ａ、７ｂの縦断面形状を図４の形状とした実施例の壜体と、図１の壜体で周溝リブ７ａ、７ｂの縦断面形状を図６の形状とした比較例の壜体を用意し、縦方向に荷重を付加して座屈強度試験を実施した。
図８はこの座屈強度試験における壜体の全高さの変位量（ｍｍ）による縦荷重（Ｎ）の変化を示すグラフで、曲線Ｅは上記周溝リブ７ａ、７ｂの縦断面形状を図４の形状とした実施例の壜体、曲線Ｃは比較例の壜体の変位量－荷重曲線を示す。
また、図９は座屈強度試験において、図１中のＰ－Ｐ線に沿った周突条部９の平断面形状が荷重によりどのように変化するかを楕円度で表したグラフである。
ここで楕円度（ｍｍ）は、平断面形状における最も長い径と最も短い径の差で、円形から楕円への変形の進行の指標としたもので、元の形状の円形からの変形がない場合には０ｍｍ、図７の実線で示したように楕円化が進行するとその値が大きくなる。
　図８中、Ｂｐ１は実施例の壜体の座屈点、Ｂｐ２は比較例の壜体の座屈点であり、実施例の壜体の座屈強度は２０５．７Ｎ、比較例の壜体の座屈強度は１９４．５Ｎで、本発明の周溝リブの形状に係る構成の作用効果を確認することができた。
　また、図９の試験曲線Ｃから分かるように、比較例の壜体は、実施例の壜体に比較して当初から楕円形状への変形が大きく進行し、座屈点Ｂｐ２近傍で急激に大きくなり、図１中、Ｒｂｐ２で示した領域、すなわち柱部１３の上端部近傍で局部的な座屈変形が発生する。
すなわちこの図９のグラフから、比較例の壜体では前述したように、周方向で周突条部９の変形態様が一定とならず、所謂「よれ」が発生し、壜体の外側方向に膨出状に変形する部分と、内側方向に陥没状に変形する部分ができ、その結果、周突条部９の平断面形状が図７で示したように円形から楕円形状に変形し、急激な楕円化が原因で局所的に座屈変形が発生し座屈強度が低下してしまうことが確認された。
　また、図２及び図４の実施例と図６の比較例で周溝リブ７ａ、７ｂの縦断面形状を比較すると判るように、図２及び図４の周溝リブ７ａ、７ｂでは、その溝深さを比較的浅く設定できると共に底壁を傾斜状にするので、ブロー成形における所謂肉周りが良く、また型抜き性が向上し、生産性を向上することがきる。
　以上、実施例に沿って本願発明の実施の形態、およびその作用効果を説明したが、勿論、本願発明はこれら実施例に限定されるものではない。
たとえば、上記実施例では胴部に減圧吸収パネルを配設した丸形壜体について説明したが、本発明の周溝リブの形状に係る構成の作用効果は、減圧吸収パネルの配設のない丸形壜体についても十分に発揮されるものである。
　また、一対の周溝リブを配設する高さ位置、配設数、また個々の周溝リブの溝深さや溝幅等の形状、あるいは上下の周溝リブの離間距離等は側周壁の面剛性、必要される座屈強度、外観デザイン性、成形性等を考慮して適宜決めることができるものである。
さらに、上記実施例では上下の周溝リブ７ａ、７ｂの縦断面形状を相互に上下対称にしたものについて説明したが、底辺８ｂの傾斜方向を逆にすると云う範疇の中で、必ずしも上下対称にすることはない。
　また、壜体の容量も５００ｍｌ程度のものに限定されるものではないし、また、ＰＥＴ樹脂製の壜体に限らずポリプロピレン樹脂製等の他の合成樹脂製の壜体にも適用することができる。
 
　本発明の合成樹脂製丸形壜体は上記説明したように、近接して配設される上下一対の周溝リブの底壁の形状により、縦方向の座屈強度や成形性を低下させることなく側周面の面剛性を大きくすることができたものであり、薄肉化による省資源化そしてコスト低減の観点で幅広い利用展開が期待される。
 
１、１０１；壜体
２、１０２；口筒部
３、１０３；肩部
４、１０４；胴部
５、１０５；底部
６ｔ；上部円筒部
６ｂ；下部円筒部
７ａ；（上の）周溝リブ
７ｂ；（下の）周溝リブ
８ｂ；底辺
８ｓ；側辺
９　；周突条部
１１、１１１；段部
１２、１１２；減圧吸収パネル
１３、１１３；柱部
１１４；周溝リブ
２１；シュリンクフィルム
Ｃｘ；中心軸
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４；傾斜角度

Claims (4)

  1. 口筒部(2)とテーパー筒状の肩部(3)と円筒状の胴部(4)と底部(5)を有する丸形壜体において、前記胴部(4)の所定高さ位置に、上下に近接して陥没状に一対の周溝リブ(7a、7b)を形成し、前記周溝リブ(7a、7b)の縦断面形状における底辺(8b)が壜体の中心軸方向(Cx)に対して傾斜すると共に、該底辺(8b)の傾斜方向を上の周溝リブ(7a)と下の周溝リブ(7b)とで逆向きにする構成としたことを特徴とする合成樹脂製丸形壜体。
  2. 上の周溝リブ(7a)と下の周溝リブ(7b)の縦断面形状を相互に上下対称の形状とした請求項１記載の合成樹脂製丸形壜体。
  3. 底辺(8b)の傾斜を、上の周溝リブ(7a)では下方外側方向の傾斜とし、下の周溝リブ(7b)では上方外側方向の傾斜とした請求項１または２記載の合成樹脂製丸形壜体。
  4. 胴部(4)の側周壁に複数の減圧吸収パネル(12)を周方向に並列状に陥没形成し、一対の周溝リブ(7a、7b)を前記減圧吸収パネル(12)と肩部(3)の間に位置する上部円筒部(6t)に配設した請求項１、２または３記載の合成樹脂製丸形壜体。
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