JP6504741B2 - 合成樹脂製丸形壜体 - Google Patents

Description

本発明は胴部に周溝リブを多数配設して高い形状保形性を付与した合成樹脂製丸形壜体に関する。

従来から、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す。）樹脂製の二軸延伸ブロー成形壜体、所謂ペットボトルは、優れた透明性、機械強度、耐熱性、ガスバリア性等を有し、各種飲料用の容器として広く利用されている。
また、殺菌を必要とするたとえば果汁飲料、お茶等の内容液のペットボトルへの充填方法として、所謂、高温充填と呼ばれる方法があり、９０℃前後の温度で内容液を壜体に充填し、キャップをして密封後、冷却するものであり、壜体内がかなりの減圧状態となる。

このため、上記のような高温充填を伴う用途については、胴部に意図的に減圧により陥没状の変形が容易な領域である、所謂減圧吸収パネルを形成して、減圧時にこの減圧吸収パネルを陥没状に変形させることにより、良好な外観を保持すると共に、減圧吸収パネル以外の部分で壜体としての剛性を確保し、壜体の搬送ライン、積重保管、自販機内等におけるトラブルがないようにすると云う、所謂、減圧吸収機能を発揮するようにしている。

一方、壜体の外観に係るデザイン的な要請により、また炭酸飲料水や微炭酸の果汁飲料水の用途では壜体内部の圧力による膨出変形の恐れがあり、減圧吸収パネルを形成するのを避ける必要がある場合がある。
特許文献１には胴部を円筒状とした丸形壜体に係る発明が記載されており、この丸形壜体は胴部の周壁に多数の周溝リブを配設し、この多数の周溝リブの配設態様により胴部壁の面剛性を高くして胴部に高い保形性を付与することにより、減圧状態における周壁の変形を抑制しようとしたものである。

さらに、特許文献２には特許文献１と同様に胴部の周壁に複数の周溝リブを配設した丸形壜体に係る発明が記載されており、この壜体は、減圧時において壜体の内部方向への陥没変形が可能に、底部の底面壁を壜体の内部方向に陥没させて形成した陥没凹部を配設したものである。

特開２００３−２８５８１４号公報 特開２０１０−１２６１８４号公報

ここで、近年では省資源、材料費の節減の観点から壜体の周壁の薄肉化が求められているが、周壁の薄肉化をさらに進めようとすると、特許文献１、２に記載される丸形壜体においても、減圧度が大きくなる用途では周溝リブによる減圧に対する胴部の形状の保形性にも限界があるため、特許文献２に記載のある底部による減圧吸収機能だけではなく、
胴部においても、周溝リブによる胴部の形状の保形性を確保しながらさらに減圧吸収機能を発揮させる必要がある。

本発明は、上記した従来技術における問題点を解消すべく、胴部の周壁に多数の周溝リブを配設して胴部の高い形状保持性を付与した丸形壜体において、減圧吸収機能が発揮することが可能な胴部の周壁構造を創出することを課題とする。

上記課題を解決するための手段のうち、本発明の主たる構成は、円筒状の胴部を有する合成樹脂製丸形壜体おいて、
胴部に周方向に沿って上下方向の位置が波状に周期的に変化する波形周溝リブを並列状に複数配設し、
上下に隣接する波形周溝リブの波形と周方向における相互の配設位置の組み合せにより、上下に隣接する波形周溝リブの間に位置する周壁部分であるリブ間周壁の上下方向の幅について、最短である最狭部と最長である最広部が交互に周期的に配置される構成を有すると共に、
最狭部を縦断面直線状の柱部とし、最広部を上下に位置する波形周溝リブを基端として最狭部よりも壜体の内部に向けて陥没する縦断面凹状とし、且つ最広部から左右に位置する最狭部に向けて漸減する陥没深さを備える構成とし、
更に、リブ間周壁の最狭部で周方向に区画形成される領域が、減圧吸収可能である、と云うものである。

上記壜体の構成によれば、リブ間周壁の縦断面形状を、最広部では上下に位置する波形周溝リブを基端として壜体の内部に向けて陥没する凹状の形状とし、最広部から左右に位置する最狭部に向けて陥没深さを漸減し、最狭部では直線状の形状とする構成とすることにより、
リブ間周壁において、周方向に周期的に位置する複数の最狭部は幅が狭いことと、縦断面形状が直線状であることが相俟って、柱部としての機能を発揮する。

そして、壜体内が減圧状態となった際には、上下に位置する波形周溝リブと左右に位置する柱部としての機能を発揮する最狭部で周囲を囲われた状態の周壁部分、すなわちリブ間周壁中で隣接する最狭部で分割形成される周壁部分（以下、当該周壁部分をパネル部とする。）において、このパネル部の左右中央部に位置する陥没状に形成される最広部を起点として、陥没状の変形をパネル部の左右両端部を形成する最狭部に向けてスムーズに進展させることが可能となる。
そして、このパネル部は上下に位置する波形周溝リブと左右に位置する柱部としての機能を発揮する最狭部に囲われているのでパネル部を越えて陥没変形が進展することを抑制でき、壜体全体としての歪な変形を抑制することができるので、このパネル部により減圧吸収パネルとしての機能を発揮させることが可能となる。

ここで、上記主たる構成や以下の説明では壜体の胴部の周壁での位置関係や方向性を示すために、上下、上下方向、左右と云う用語を使用しているが、上下、上下方向は壜体を正立させた状態での上下の位置関係や方向性を示すものであり、左右は同じく壜体を正立させた状態での周方向での位置関係を示すものである。

本発明の他の構成は、上記主たる構成において、上下に隣接する波形周溝リブを、同一の正弦波状の波形を有するものとし、相互に周方向に位相差を付けて配設する、と云うものである。

上記構成は、波形周溝リブの波形の代表的な例に係るものであり、上記構成によれば最狭部と最広部を交互に等中心角度に配設することができ、同じ形状のパネル部を等中心角度に配設することができ、また各パネル部において陥没状に形成される最広部が左右方向に隣接する最狭部間の左右中央位置に位置するので、減圧時の陥没変形がパネル部の左右中央を起点として左右端部にスムーズに進展することができ、減圧吸収機能を効果的に発揮させることが可能となる。
ここで、位相差がない場合、すなわち上下の波形周溝リブの山部あるいは谷部を同一中心角度位置に配設する場合にはリブ間周壁の上下方向の幅は周方向に一定であるが、位相差を付けることにより、すなわち山部あるいは谷部の中心角度位置をずらすことにより、最狭部と最広部を交互に等中心角度に配設することができる。

本発明のさらに他の構成は、上記主たる構成において、リブ間周壁を形成する、上に位置する波形周溝リブの谷底の位置と、下に位置する波形周溝リブの頂部の位置が上下方向に相互に離反する構成とする、と云うものである。

上記構成によれば、リブ間周壁の上下方向の中央部近傍の平断面では、波形周溝リブが存在しないので、パネル部において、最広部を起点とする陥没変形を波形周溝リブの存在に邪魔されることなく、左右両端部に位置する最狭部に向けてスムーズに進展させ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、底部の底面壁に、減圧時における壜体内部方向への陥没変形が可能に、壜体の内部方向に陥没させて形成した陥没凹部を配設する構成とする、と云うものである。

上記構成によれば、パネル部による減圧吸収機能と底部における減圧吸収機能が相俟って、多数の周溝リブにより胴部の高い形状保持性を付与した丸形壜体においても十分な減圧吸収機能を発揮させ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、壜体内が減圧状態となった際には、上下に位置する波形周溝リブと左右に位置する柱部としての機能を発揮する最狭部で周囲を囲われた状態のパネル部の左右中央部に位置する陥没状に形成される最広部を起点として、陥没状の変形をパネル部の左右両端部に向けてスムーズに進展させることができる。
そしてパネル部は上下に位置する波形周溝リブと左右に位置する柱部としての機能を発揮する最狭部に囲われているので、パネル部を越えて陥没変形が進展することを抑制して壜体全体としての歪な変形を抑制することができるため、このパネル部により減圧吸収パネルとしての機能を高度に発揮させることが可能となる。

本発明の壜体の一実施例を示す正面図である。 図１の壜体の底面図である。 図１中の上下に隣接する波形周溝リブ近傍を拡大して示す正面図である。 （ａ）は図３中の最狭部の、（ｂ）は最広部の縦断面図である。 図３中のパネル部の減圧時における陥没変形の態様を示す概略説明図である。 図３中の上下に隣接する波形周溝リブの全周に亘る配設態様を展開図で示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を実施例に沿って図面を参照しながら説明する。
図１〜６は、本発明による合成樹脂製丸形壜体の一実施例を説明するためのものであり、図１は正面図、図２は底面図、図３は図１中の上下に隣接する波形周溝リブ７ｂ、７ｃの近傍を拡大して示す正面図である。
この壜体１は口筒部２、肩部３、円筒状の胴部４、底部５を有し、容量が５５０ｍｌのＰＥＴ樹脂製の２軸延伸ブロー成形品である。

底部５の底面壁６には、周縁に位置する接地部６ａを基端として、壜体１の内部方向に陥没させて形成した陥没凹部６ｂを配設している。この陥没凹部６ｂは壜体１の内部が減圧状態となった際に、図１中に二点鎖線で示したようにさらに壜体１の内部方向に陥没変形して減圧吸収機能を発揮する。（図１、２参照）

また、胴部４の上方、中央部、下端部近傍にはそれぞれ上部周溝リブ９ａ、ウエスト溝リブ９ｗ、下部周溝リブ９ｂを周設している。
また、上部周溝リブ９ａとウエスト溝リブ９ｗの間には、周方向に沿って上下方向の位置が波状に周期的に変化する波形周溝リブ７（７ａ、７ｂ、７ｃ）を上下方向に等間隔に並列状に３ケ周設しており、またウエスト溝リブ９ｗと下部周溝リブ９ｂの間にも同様に波形周溝リブ７（７ｄ、７ｅ、７ｆ）を並列状に３ケ周設している。

ここで、上部周溝リブ９ａ、ウエスト溝リブ９ｗ、下部周溝リブ９ｂ、そして計６ケの波形周溝リブ７は共に、胴部4の面剛性を高くして円筒状の胴部に高い形状保持性を付与する機能を発揮する。
６ケの波形周溝リブ７の波形はいずれも正弦波状で波数は４、振幅も同じで同一の波形を有するが、胴部４の上半部に配設される波形周溝リブ７Ａ、７Ｂ、７Ｃの３ケが一組となって、相互に位相差（本実施例では中心角度１１．２５°の位相差）を付けて配設されている。
また、胴部の下半部に配設される３ケの波形周溝リブ７Ｄ、７Ｅ、７Ｆも同様に一組となって、相互に位相差を付けて配設されている。

以降、波形周溝リブ７ａ、７ｂ、７ｃについてその構成の詳細と、作用効果について説明するが、波形周溝リブ７ｄ、７ｅ、７ｆについても同様な構成と作用効果を有する。
上下に隣接する波形周溝リブ７の間にリブ間周壁１３が区画形成されるが、波形周溝リブ７ａ、７ｂ、７ｃのうち波形周溝リブ７ａ、７ｂによりリブ間周壁１３ａｂが区画形成され、波形周溝リブ７ｂ、７ｃによりリブ間周壁１３ｂｃが区画形成される。（図１参照）
図３は、図１中の波形周溝リブ７ｂ、７ｃの近傍を拡大して示す正面図であるが、前述したように波形周溝リブ７ｂ、７ｃを、壜体の中心軸に対して１１．２５°の位相差を付けて配設することにより、図３に示されるように波帯状に区画形成されるリブ間周壁１３ｂｃの上下方向の幅は周方向に沿って変化する。
そして、波形周溝リブ７ｂ、７ｃの波形の波数が４であることから、最も幅の狭い最狭部８ａと最も幅の広い最広部８ｂが交互に等しい中心角度（本実実施例では４５°）で周期的に配置され、狭い最狭部８ａから広い最広部８ｂかけての領域ではリブ間周壁１３の幅は漸増する。

ここで、図４（ａ）は図３中の最狭部８ａにおける、そして図８（ｂ）は最広部８ｂにおけるリブ間周壁１３ｂｃの縦断面形状を示すものである。
ここに示されるように最狭部８ａの縦断面形状は直線状で、最広部８ｂの縦断面形状は、壜体１の内部に向けて陥没する凹状の形状とし、最広部８ｂから左右に位置する最狭部８ａに向けて陥没深さｄを漸減する構成としている。
なお、本実施例では最広部８ｂの上下方向の中央での陥没深さｄは０．５ｍｍである。

そして、最広部８ｂから最狭部８ａにかけての縦断面形状を上記のように構成することにより、最狭部８ａは、幅が狭いことと縦断面形状が直線状であることが相俟ってリブ間周壁１３ｂｃの柱部としての機能を発揮し、
上下に隣接位置する波形周溝リブ７ｂ、７ｃと左右に位置する柱部としての機能を発揮する最狭部８ａで周囲を囲われた領域、すなわちリブ間周壁１３ｂｃを最狭部８ａで周方向に区画形成した領域であるパネル部１３ｐ（図３中にパネル部１３ｐの一つをクロスハッチして示している。）が減圧吸収パネルとしての機能を発揮する。

さらに詳述すると壜体１の内部が減圧状態となった際には、陥没状に形成される最広部８ｂを起点として陥没状の変形を左右両端部に位置する柱部としての機能を発揮する最狭部８ａに向けてスムーズに進展させることができる。
そして、このパネル部１３ｐは波形周溝リブ７ｂ、７ｃと柱部としての機能を発揮する最狭部８ａで囲われているので、パネル部１３ｐを越えて陥没変形が進展することを抑制して壜体１全体としての歪な変形を抑制することができるため、このパネル部１３により減圧吸収パネルとしての機能を高度に発揮させることができる。

なお、図３でリブ間周壁１３ｂｃ中の２本の破線で示した領域Ｆａは、波形周溝リブ７ｂ、７ｃの配設のない領域であるが、波形周溝リブ７ｂの谷底７ｂｖの位置と、波形周溝リブ７ｃの頂部７ｃｍの位置とを上下方向に十分に離反させて、領域Ｆａを確保することにより、最広部８ｂを起点とした陥没状の変形を、波形周溝リブ７ｂ、７ｃの存在に邪魔されることなく、よりスムーズに左右両端部に位置する最狭部８ａに進展させることができる。

また図５は、図３中、クロスハッチして示したパネル部１３ｐの減圧時における陥没変形の態様を示す概略説明図で、パネル部１３ｐの形状を平断面状に見て表したものであり、この図に示されるように、最広部８ｂの位置ではパネル部１３ｐは円筒状の周壁から陥没状になっており、壜体１の内部が減圧状態になった際には、前述したようにこの最広部８ｂを起点として、陥没変形が二点鎖線で示されるようにパネル１３ｐの両端部に位置する最狭部８ａに向けて進展する。

ここで、図６は図３中の上下に隣接する波形周溝リブ７ｂ、７ｃの全周に亘る配設態様を展開図で示す説明図である。図中、展開角度０°は図１の壜体１の真正面相当し、＋１８０°と−１８０°は背面に相当する。
この図に示されるように、４つの最狭部８ａと４つの最広部８ｂが交互に４５°の間隔で配設されている。
本図では、図３中でクロスハッチして示したパネル部１３ｐを同様にクロスハッチして示しているが、全周についてみるとリブ間周壁１３ｂｃは４つの最狭部８ａにより４つのパネル部１３ｐに区画されている。
そして波形周溝リブ７ｂと、波形周溝リブ７ｃの位相差ｐ（図中では、波形周溝リブ７ｂの頂部７ｂｍと波形周溝リブ７ｃの頂部７ｃｍのずれで示している。）は本実施例では前述したように１１．２５°としている。

そして、波形周溝リブ７ａ、７ｂ、７ｃにより２つの、波形周溝リブ７ｄ、７ｅ、７ｆにより２つの、計４つのリブ間周壁１３が区画形成され、それぞれのリブ間周壁１３に４つのパネル部１３ｐが区画形成されるので、胴部全体でみると計１６ケのパネル部１３ｐが周壁に配設されていることになり、本実施例の壜体１ではこれら多数のパネル部１３ｐによる減圧吸収機能と底部５における減圧吸収機能が相俟って、多数の周溝リブにより胴部４に高い形状保持性を付与した丸形壜体においても十分なる減圧吸収機能を発揮させることができる。
勿論、用途によって底部５に減圧吸収機能を配設することなく、パネル部１３ｐだけで減圧吸収機能を発揮させる構成とすることもできる。

以上、実施例に沿って本発明の構成とその作用効果について説明したが、本発明の実施の形態は上記実施例に限定されるものではない。
個々の波形周溝リブの波数、振幅を含む波形や、複数の波形周溝リブの配設態様、については多様なバリエーションを想定することができ、「リブ間周壁(13)の上下方向の幅が最も狭い最狭部(8a)と最も広い最広部(8b)が交互に周期的に配置される構成とする。」と云う範疇のなかで、胴部の面剛性、減圧吸収機能、そして外観的なデザイン性を考慮して、多様なバリエーションの中から適宜選択できるものである。
また、上記実施例では壜体を容量が５５０ｍｌのＰＥＴ樹脂製の二軸延伸ブロー成形壜体によるペットボトルとしたが、使用する合成樹脂の種類や成形方法、そして壜体の容量は特に限定されるものではなく使用目的に応じて適宜に選択できるものである。

本発明の合成樹脂製丸形壜体は、多数の周溝リブを配設した丸形壜体において、胴部の周壁で減圧吸収機能が発揮できるようにしたものであり、高温充填を必要とするボトル分野等における丸形壜体の利用のさらなる展開が期待される。

１ ；壜体
２ ；口筒部
３ ；肩部
４ ；胴部
５ ；底部
６ ；底面壁
６ａ；接地部
６ｂ；陥没凹部
７、（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ）；波形周溝リブ
７ｂｍ、７ｃｍ；頂部
７ｂｖ；谷底
８ａ；最狭部
８ｂ；最広部
９ａ；上部周溝リブ
９ｂ；下部周溝リブ
９ｗ；ウエスト溝リブ
１３；リブ間周壁
１３ｐ；パネル部
ｄ ；陥没深さ
ｐ ；位相差

Claims (5)

1. 円筒状の胴部(4)を有する合成樹脂製丸形壜体であって、
   胴部(4)に周方向に沿って上下方向の位置が波状に周期的に変化する波形周溝リブ(7)を上下方向に並列状に複数配設し、
   上下に隣接する前記波形周溝リブ(7)の波形と周方向における相互の配設位置の組み合せにより、前記上下に隣接する波形周溝リブ(7)の間に位置する周壁部分であるリブ間周壁(13)の上下方向の幅について、最も狭い最狭部(8a)と最も広い最広部(8b)が交互に周期的に配置される構成を有すると共に、
   前記最狭部(8a)を縦断面直線状の柱部とし、前記最広部(8b)を上下に位置する波形周溝リブ(7)を基端として前記最狭部(8a)よりも壜体の内部に向けて陥没する縦断面凹状とし、且つ前記最広部(8b)から左右に位置する前記最狭部(8a)に向けて漸減する陥没深さ(d)を備える構成とし、
   更に、前記リブ間周壁(13)の前記最狭部(8a)で周方向に区画形成される領域が、減圧吸収可能であることを特徴とする合成樹脂製丸形壜体。
2. 上下に隣接する波形周溝リブ(7)を、同一の正弦波状の波形を有するものとし、相互に周方向に位相差を付けて配設した請求項１記載の合成樹脂製丸形壜体。
3. リブ間周壁(13)を形成する、上に位置する波形周溝リブ(7)の谷底の位置と、下に位置する波形周溝リブ(7)の頂部の位置が上下方向に相互に離反する構成とした請求項１または２記載の合成樹脂製丸形壜体。
4. 底部(5)の底面壁(6)に、減圧時における壜体内部方向への陥没変形が可能に、壜体の内部方向に陥没させて形成した陥没凹部(6b)を配設する構成とした請求項１、２または３記載の合成樹脂製丸形壜体。
5. リブ間周壁(13)の最狭部(8a)で周方向に区画形成されて減圧吸収可能な領域が、パネル部（13p）である請求項１、２、３または４記載の合成樹脂製丸形壜体。

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