JP6438834B2 - 角形ボトル - Google Patents

Description

本発明は、角形ボトルに関する。

従来から、口部、肩部、胴部及び底部が合成樹脂材料で一体に形成されたボトルとして、ボトル軸方向に直交する横断面視で胴部が多角形状に形成された、いわゆる角形ボトルが知られている。例えば特許文献１に示される角形ボトルの胴部は、主壁部と隅角壁部とがボトル軸周りの周方向に交互に連設されて構成されるとともに、主壁部に径方向の内側に向けて窪むパネル部が形成されている。パネル部は、径方向の内側に位置するパネル底壁部と、パネル底壁部の外周縁から径方向の外側に向けて延びる側壁部と、により画成されている。

特開平１０−７１２３号公報

ところで、上述した従来の角形ボトルでは、例えば内容物の充填時等において、角形ボトルが充填装置にセットされた状態で、角形ボトルにボトル軸方向の圧縮力が作用する場合がある。
このとき、パネル底壁部と、側壁部のうち周方向を向く縦側壁部と、の接続部分に作用するボトル軸方向の圧縮力により胴部が径方向の外側に向けて膨出変形（座屈）するおそれがある。

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、胴部が座屈するのを抑制できる角形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、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る角形ボトルは、口部、肩部、胴部及び底部が合成樹脂材料で一体に形成されてなり、前記胴部は、主壁部と隅角壁部とがボトル軸周りの周方向に交互に連設されて構成され、前記主壁部には、ボトル軸方向から見た平面視においてボトル軸に直交する径方向の内側に向けて窪むパネル部が形成され、前記パネル部は、径方向の内側に位置するパネル底壁部と、前記パネル底壁部の外周縁から径方向の外側に向けて延びる側壁部と、により画成され、前記側壁部のうち周方向を向く縦側壁部と、前記パネル底壁部と、の接続部分には、径方向の外側に向けて突出する突部が形成され、前記突部は、上突部と、下突部と、前記上突部及び前記下突部間を接続する連結突部と、を有し、前記連結突部は、周方向の長さが前記上突部及び前記下突部よりも短く、かつ前記上突部及び前記下突部よりも径方向の内側に位置し、前記パネル底壁部のうち、ボトル軸方向における前記上突部及び前記下突部間であって、前記連結突部に対して周方向の内側に連なる部分には、前記パネル底壁部に対して径方向の内側に窪む凹部が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、例えば内容物の充填時において、ボトルに対してボトル軸方向の圧縮力（ボトル軸方向への荷重）が加えられた際、縦側壁部とパネル底壁部との接続部分に作用するボトル軸方向の圧縮力が、突部と、縦側壁部及びパネル底壁部と、の境界部分に沿って及ぼされることになる。これにより、上述した接続部分に作用するボトル軸方向の圧縮力を径方向や周方向に分散させることが可能になり、接続部分が径方向の外側に向けて膨出して、胴部の座屈の起点になるのを抑制できる。

本発明に係る角形ボトルにおいて、前記突部の表面のうち径方向の外側を向く外面と、前記胴部のうち周方向で隣り合うパネル部同士の間に位置する部分の外面と、は段差なく連なっていてもよい。
この場合には、接続部分に作用するボトル軸方向の圧縮力が、径方向に分散された後、胴部の外面に及ぼされることになる。これにより、接続部分に作用するボトル軸方向の圧縮力を突部で分断することが可能になり、胴部の変形を確実に抑制できる。

本発明に係る角形ボトルにおいて、前記胴部には、径方向の内側に向けて窪むとともに、周方向に延びる周溝が形成され、前記突部は、前記縦側壁部における前記周溝の開口周縁部に連なって形成されていてもよい。
この場合には、胴部に周溝が形成されているため、胴部の剛性を確保し、流通時やラインプレッシャ―等、胴部に径方向の内側に向けて応力が作用した場合の胴部の径方向の内側に向けた過大な変形を抑制できる。そして、縦側壁部のうちボトル軸方向の圧縮力が加えられたときに応力が集中し易い周溝の開口周縁部に突部が連なって形成されているため、上述した応力を、突部と、縦側壁部及びパネル底壁部と、の境界部分に沿って分散させることができる。これにより、胴部の変形を確実に抑制できる。

本発明に係る角形ボトルによれば、胴部が座屈するのを抑制できる。

本発明の実施形態に係るボトルの側面図である。 図１におけるＡ部の拡大側面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 実施形態の他の構成に係る図２に相当する拡大側面図である。 図５のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態の角形ボトル１（以下、単にボトル１という）は、口部１１、肩部１２、胴部１３及び底部１４がそれぞれの中心軸線を共通軸上に位置させた状態で、この順に連設されて概略構成されている。

以下、上述した共通軸をボトル軸Ｏといい、ボトル軸Ｏ方向に沿って口部１１側を上側、底部１４側を下側といい、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。なお、このボトル１は、合成樹脂材料で一体に形成され、射出成形により有底筒状に形成されたプリフォームが、ブロー成形されて形成される。また、口部１１には、図示しないキャップが装着される。

ボトル１において、少なくとも胴部１３は、ボトル軸Ｏに直交する横断面視が角形状（正方形状）を呈し、その中心に上述したボトル軸Ｏが位置している。具体的に、胴部１３は、ボトル軸Ｏに直交する横断面視において、胴部１３の辺部分を構成する複数の主壁部２１と、周方向で隣り合う主壁部２１間を接続するとともに、胴部１３の角部分を構成する隅角壁部２２と、を備えている。すなわち、本実施形態の胴部１３は、４つの主壁部２１及び隅角壁部２２が周方向に交互に連設されて構成されている。

主壁部２１は、ボトル軸Ｏ方向に沿う縦断面視及びボトル軸Ｏに直交する横断面視で直線状を呈している。
隅角壁部２２は、ボトル軸Ｏ方向に沿う縦断面視で直線状を呈するとともに、ボトル軸Ｏに直交する横断面視で径方向の外側に向けて突の曲線状を呈している。なお、隅角壁部２２は、ボトル軸Ｏに直交する横断面視で直線状を呈していても構わない。

各主壁部２１には、径方向の内側に向けて窪む減圧吸収用のパネル部２３が各別に形成されている。各パネル部２３は、径方向から見た側面視において、ボトル軸Ｏ方向を長手方向とする長方形状を呈し、主壁部２１の外周部分を除く全域に亘って形成されている。図示の例において、各パネル部２３は、それぞれ同形同大とされ、各主壁部２１に対してそれぞれ１つずつ形成されている。

パネル部２３は、主壁部２１の外面に対して径方向の内側に位置するパネル底壁部３１と、パネル底壁部３１の外周縁から径方向の外側に向けて延びる側壁部３２と、により画成されている。
パネル底壁部３１は、ボトル軸Ｏ方向に沿う縦断面視及びボトル軸Ｏに直交する横断面視で直線状を呈し、主壁部２１と平行に延在している。パネル底壁部３１には、径方向の内側に向けて窪むとともに、周方向に沿って延びる凹リブ３３がボトル軸Ｏ方向に間隔をあけて複数形成されている。これら凹リブ３３は、パネル部２３の受圧面積を増加させるものであって、径方向から見た側面視で長方形状を呈している。なお、図示の例において、凹リブ３３は、パネル底壁部３１の上部及び下部にそれぞれ３つずつ形成されている。

側壁部３２は、周方向の内側（パネル部２３の内側）を向く一対の縦側壁部３２ａと、ボトル軸Ｏ方向の内側（パネル部２３の内側）を向く横側壁部３２ｂと、を有している。
各縦側壁部３２ａは、パネル底壁部３１における周方向の両端に各別に連なりボトル軸Ｏ方向に延設されている。縦側壁部３２ａは、径方向の内側から外側に向かうに従い周方向の外側に向けて傾斜している。縦側壁部３２ａにおける径方向の外側端縁は、主壁部２１の外面に周方向の内側から連なっている。
各横側壁部３２ｂは、パネル底壁部３１におけるボトル軸Ｏ方向の両端に各別に連なり周方向に沿って延設されている。横側壁部３２ｂは、径方向の内側から外側に向かうに従いボトル軸Ｏ方向の外側に向けて傾斜している。横側壁部３２ｂにおける径方向の外側端縁は、主壁部２１の外面にボトル軸Ｏ方向の内側から連なっている。

主壁部２１において、パネル部２３よりも外側に位置する外周部分には、径方向の内側に向けて窪む上溝３５及び下溝３６が形成されている。
上溝３５は、径方向から見た側面視で逆Ｕ字状を呈し、主壁部２１の上部（後述する周溝４０に対して上方に位置する部分）において、上述したパネル部２３を上方及び周方向の両側から取り囲んでいる。図示の例において、上溝３５のうち、ボトル軸Ｏ方向に沿って延びる部分は、主壁部２１と隅角壁部２２との境界部分に沿って延在している。
下溝３６は、径方向から見た側面視でボトル軸Ｏ方向に沿って延びる直線状を呈し、主壁部２１の下部（周溝４０に対して下方に位置する部分）において、パネル部２３に対して周方向の両側に位置する部分に一対形成されている。図示の例において、各下溝３６は、主壁部２１と隅角壁部２２との境界部分に沿って延在している。

各隅角壁部２２におけるボトル軸Ｏ方向の中央部には、径方向の内側に向けて窪むとともに、周方向に沿って延びる周溝４０が形成されている。周溝４０は、隅角壁部２２及び隅角壁部２２に対して周方向の両側に位置する両主壁部２１に跨って形成されている。周溝４０における周方向の両側端部は、上述した縦側壁部３２ａを通してパネル部２３内に開口している。したがって、周方向で隣り合う周溝４０同士は、パネル部２３によって分断されている。なお、周溝４０の径方向の深さは、パネル部２３の径方向の深さよりも浅くなっている。

ここで、図２、図３に示すように、縦側壁部３２ａとパネル底壁部３１との接続部分Ｒには、接続部分Ｒをボトル軸Ｏ方向に分断する突部４２が径方向の外側に向けて突出している。突部４２は、周溝４０に対して上方に位置する上突部４３と、周溝４０に対して下方に位置する下突部４４と、これら上突部４３及び下突部４４間を接続する連結突部４５と、を有している。本実施形態の突部４２は、同一のパネル部２３における各接続部分Ｒにそれぞれ周方向に離間した状態で配置されている。なお、各突部４２は、互いに同様の構成とされているため、以下の説明では一の突部４２について説明する。

上突部４３は、角錐台形状を呈し、パネル底壁部３１から径方向の外側に向けて膨出するとともに、縦側壁部３２ａに接続されている。具体的に、上突部４３は、パネル底壁部３１に対して径方向の外側に位置する頂部５１と、頂部５１の外周縁から径方向の内側に向けて延びる周壁部５２と、を有している。
頂部５１は、径方向から見た側面視で矩形状を呈し、主壁部２１と平行に延在している。また、頂部５１は、径方向において上述した主壁部２１よりも内側であって、周溝４０の底部よりも外側に位置している。頂部５１の外周縁のうち、周方向の外側に位置する外側周端縁は、接続部分Ｒよりも周方向の外側に位置し、縦側壁部３２ａに周方向の内側から連なっている。

周壁部５２は、頂部５１の外周縁のうちボトル軸Ｏ方向の両側及び周方向の内側に連なっている。周壁部５２のうち、頂部５１における周方向の内側に連なりボトル軸Ｏ方向に沿って延びる縦周壁部５２ａは、径方向の外側から内側に向かうに従い周方向の内側に向けて傾斜している。
周壁部５２のうち、頂部５１におけるボトル軸Ｏ方向の両端に連なり周方向に沿って延びる横周壁部５２ｂは、径方向の外側から内側に向かうに従いボトル軸Ｏ方向の外側に向けて傾斜している。なお、各横周壁部５２ｂのうち下方を向く横周壁部５２ｂは、周溝４０の内側面のうち下方を向く内側面よりも上方に位置している。

下突部４４は、周溝４０におけるボトル軸Ｏ方向の中央部を通り周方向に延びる対称線に対してボトル軸Ｏ方向で上突部４３と線対称に構成されている。すなわち、下突部４４は、パネル底壁部３１に対して径方向の外側に位置する頂部６１と、頂部６１の外周縁から径方向の内側に向けて延びる周壁部６２（縦周壁部６２ａ及び横周壁部６２ｂ）と、を有している。

図２、図４に示すように、連結突部４５は、上述した周溝４０の底部とボトル軸Ｏ方向で同等の位置に配置され、上突部４３及び下突部４４のうちボトル軸Ｏ方向で対向する横周壁部５２ｂ，６２ｂ同士をボトル軸Ｏ方向で連結している。連結突部４５は、パネル底壁部３１に対して径方向の外側に位置する頂部６５と、頂部６５における周方向の内側端縁から径方向の内側に向けて延びる内側周壁部６６と、を有している。

頂部６５は、径方向から見た側面視で矩形状を呈し、主壁部２１と平行に延在している。頂部６５は、径方向において上突部４３及び下突部４４の頂部５１，６１よりも内側に位置するとともに、周溝４０の底部よりも内側に位置している。頂部６５は、ボトル軸Ｏ方向の幅が上突部４３及び下突部４４の頂部５１，６１よりも狭くなっている。また、頂部６５は、周方向の長さが上突部４３及び下突部４４の頂部５１，６１よりも短くなっている。この場合、頂部６５のうち、周方向の外側に位置する外側周端縁は縦側壁部３２ａに周方向の内側から連なり、周方向の内側に位置する内側周端縁は頂部５１，６１における周方向の内側に位置する内側周端縁よりも周方向の外側に位置している。
内側周壁部６６は、径方向の外側から内側に向かうに従い周方向の内側に向けて傾斜している。

このように、本実施形態の突部４２は、周溝４０の開口周縁部に連設されるとともに、連結突部４５の頂部６１と、上突部４３及び下突部４４の横周壁部５２ｂ，６２ｂと、により画成された部分が周溝４０に連通する延長周溝７１を構成している。なお、図示の例において、延長周溝７１は、周溝４０に比べてボトル軸Ｏ方向の幅が広く、径方向の深さが深くなっている。

また、パネル底壁部３１のうち、ボトル軸Ｏ方向における上突部４３及び下突部４４間であって、連結突部４５に対して周方向の内側に連なる部分には、径方向の内側に向けて窪む凹部７２が形成されている。凹部７２は、径方向から見た側面視において周方向に沿って延びる長方形状を呈している。凹部７２のうち、周方向の外側端縁は上述した連結突部４５の内側周壁部６６に周方向の内側から連なり、周方向の内側端縁は上突部４３及び下突部４４の縦周壁部５２ａ，６２ａよりも周方向の内側に位置している。
また、凹部７２のうち、ボトル軸Ｏ方向の両端縁は上突部４３及び下突部４４における横周壁部５２ｂ，６２ｂにボトル軸Ｏ方向の内側から連なっている。

このように、本実施形態では、縦側壁部３２ａとパネル底壁部３１との接続部分Ｒに、径方向の外側に向けて突出する突部４２が形成されている構成とした。
この構成によれば、例えば内容物の充填時において、ボトル１に対してボトル軸Ｏ方向の圧縮力（ボトル軸Ｏ方向への荷重）が加えられた際、接続部分Ｒに作用するボトル軸Ｏ方向の圧縮力が突部４２と、縦側壁部３２ａ及びパネル底壁部３１と、の境界部分に沿って及ぼされることになる。すなわち、接続部分Ｒに作用するボトル軸Ｏ方向の圧縮力を径方向や周方向に分散させることが可能になり、接続部分Ｒが径方向の外側に向けて膨出して、胴部１３の座屈の起点になるのを抑制できる。

本実施形態では、胴部１３に周溝４０が形成されているため、胴部１３の剛性を確保し、流通時やラインプレッシャ―等、胴部１３に径方向の内側に向けて応力が作用した場合の胴部１３の径方向の内側に向けた過大な変形を抑制できる。そして、本実施形態では、縦側壁部３２ａのうちボトル軸Ｏ方向の圧縮力が加えられたときに応力が集中し易い周溝４０の開口周縁部に突部４２が連なって形成されているため、上述した応力を、突部４２と、縦側壁部３２ａ及びパネル底壁部３１と、の境界部分に沿って分散させることができる。これにより、胴部１３の変形を確実に抑制できる。

さらに、本実施形態では、上突部４３及び下突部４４間を連結するとともに、上突部４３及び下突部４４の頂部５１，６１よりも径方向の内側に位置する連結突部４５を有しているため、突部４２の剛性を確保し、胴部１３の変形を確実に抑制できる。

しかも、本実施形態では、パネル底壁部３１に凹部７２が形成されているため、例えば内容物の加熱充填時において、パネル底壁部３１が径方向の外側に膨出変形するのを抑制できる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
上述した実施形態では、突部４２の頂部５１，６１（径方向の外側を向く外面）が胴部１３（主壁部２１）の外面に対して径方向の内側に位置する構成について説明したが、これに限られない。例えば、図５、図６に示すように、上突部４３及び下突部４４の頂部５１，６１と、胴部１３（主壁部２１）の外面と、が段差なく連なっていても構わない。
この構成によれば、接続部分Ｒに作用するボトル軸Ｏ方向の圧縮力が、径方向に分散された後、主壁部２１の外面に及ぼされることになる。これにより、接続部分Ｒに作用するボトル軸Ｏ方向の圧縮力を突部４２で分断させることが可能になり、胴部１３の変形を確実に抑制できる。

なお、突部４２の頂部５１，６１が主壁部２１ではなく、胴部１３の隅角壁部２２に連なる構成としても構わない。すなわち、突部４２の頂部５１，６１は、胴部１３のうち周方向で隣り合うパネル部２３同士の間に位置する部分の外面に連なっていれば構わない。
また、上突部４３及び下突部４４の頂部５１，６１を胴部１３の外面よりも径方向の外側に配置しても構わない。

また、図５、図６に示すように、連結突部４５の頂部６５を周溝４０の底部と面一に配置しても構わない。この構成によれば、周溝４０と延長周溝７１とが滑らかに連なることになるので、胴部１３の剛性を向上させることができる。

上述した実施形態では、突部４２が上突部４３、下突部４４及び連結突部４５を有する構成について説明したが、これに限らず、これら上突部４３、下突部４４及び連結突部４５のうち何れかのみで突部４２を形成しても構わない。
また、同一の接続部分Ｒに、ボトル軸Ｏ方向に間隔をあけて複数の突部を配置しても構わない。
上述した実施形態では、上突部４３、下突部４４及び連結突部４５により延長周溝７１を画成する構成としたが、これに限らず、突部４２によって周溝４０を周方向で閉塞しても構わない。なお、周溝４０を設けない構成であっても構わない。

なお、突部４２は、同一のパネル部２３に形成された一対の突部４２同士が周方向で離間していれば、その周方向の幅は適宜設計変更が可能である。但し、パネル部２３の減圧吸収性能を確保するためには、同一のパネル部２３に形成された突部４２間の周方向の間隔は広い方が好ましい。
上述した実施形態では、各主壁部２１にパネル部２３を一つずつ形成した場合について説明したが、これに限らず、各主壁部２１にパネル部２３を複数ずつ形成しても構わない。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施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、前記変形例を適宜組み合わせてもよい。

１…角形ボトル
１１…口部
１２…肩部
１３…胴部
１４…底部
２１…主壁部
２２…隅角壁部
２３…パネル部
３１…パネル底壁部
３２…側壁部
３２ａ…縦側壁部
４０…周溝
４２…突部

Claims (3)

1. 口部、肩部、胴部及び底部が合成樹脂材料で一体に形成されてなり、
   前記胴部は、主壁部と隅角壁部とがボトル軸周りの周方向に交互に連設されて構成され、
   前記主壁部には、ボトル軸方向から見た平面視においてボトル軸に直交する径方向の内側に向けて窪むパネル部が形成され、
   前記パネル部は、
   径方向の内側に位置するパネル底壁部と、
   前記パネル底壁部の外周縁から径方向の外側に向けて延びる側壁部と、により画成され、
   前記側壁部のうち周方向を向く縦側壁部と、前記パネル底壁部と、の接続部分には、径方向の外側に向けて突出する突部が形成され、
   前記突部は、
   上突部と、
   下突部と、
   前記上突部及び前記下突部間を接続する連結突部と、を有し、
   前記連結突部は、周方向の長さが前記上突部及び前記下突部よりも短く、かつ前記上突部及び前記下突部よりも径方向の内側に位置し、
   前記パネル底壁部のうち、ボトル軸方向における前記上突部及び前記下突部間であって、前記連結突部に対して周方向の内側に連なる部分には、前記パネル底壁部に対して径方向の内側に窪む凹部が形成されていることを特徴とする角形ボトル。
   
2. 前記突部の表面のうち径方向の外側を向く外面と、前記胴部のうち周方向で隣り合うパネル部同士の間に位置する部分の外面と、は段差なく連なっていることを特徴とする請求項１記載の角形ボトル。
3. 前記胴部には、径方向の内側に向けて窪むとともに、周方向に延びる周溝が形成され、
   前記突部は、前記縦側壁部における前記周溝の開口周縁部に連なって形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の角形ボトル。

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