(57)【要約】【課題】ナーリングによるびん底の強度アップをはかったうえで、ガラスびんの成形時における金型の離型に起因した強度低下の発生要因を抑えて、びん底の強度が総合的に向上されたガラスびんを提供する。【解決手段】ガラスびんは、びん底の外周縁に沿って想定されたドーナツ状の領域５内に、長径が前記領域５の幅より大きい多数個の長手状の突起６が、両端部６ａ，６ｂが前記領域５の外縁５ａと内縁５ｂとに接するように同方向へ傾いた状態で配列して形成されている。前記の各突起６は、両側端面６ｃ，６ｄとびん底面７との間が円曲面となるように、かつ頂部の高さに対する前記円曲面の曲率半径の比が１．５〜２．０となるように、形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
びん底の外周縁に沿って多数個の長手状の突起がそれぞれ同方向へ傾いた状態で円陣に配設されて成るガラスびんにおいて、前記の各突起は、両側端面とびん底面との間が円曲面となるように、かつ頂部の高さに対する前記円曲面の曲率半径の比が１．５〜２．０となるように、形成されて成るガラスびん。
【請求項２】
前記の各突起は、びん底の外周縁沿いに想定されたドーナツ状の領域内に周方向へ整列配置されており、各突起はその長径が前記領域の幅より大きく両端部が前記領域の外縁と内縁とに接するように同方向へ傾いた状態でそれぞれ配設されている請求項１に記載されたガラスびん。
【請求項３】
前記円曲面の曲率半径が０．５〜１．０ｍｍである請求項１または２に記載されたガラスびん。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、びん底に多数の突起が形成されたガラスびん、特に、肉厚を薄くして軽量化がはかられた軽量ガラスびんに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラスびんのびん底には、成形後のびんを搬送する搬送コンベヤとの接触面積を小さくして搬送時に底部が傷付くのを防止するための「ナーリング」と称される突起群が形成されている。このナーリングとして種々の態様のものがあるが、近年、「タービン形」と呼ばれるナーリングが広く用いられている。
【０００３】
図３はガラスびん１の胴部２を示してあり、びん底３にはタービン形のナーリング４が円陣をなして形成されている。このナーリング４は、図４に示すように、びん底３の外周縁沿いに想定されたドーナツ状の領域５内に、長径が前記領域５の幅ｄより大きい多数個の長手状の突起６が、両端部６ａ，６ｂが前記領域５の外縁５ａと内縁５ｂとに接するように同方向へ傾いた状態で配列して形成されたものである。
【０００４】
各突起６を傾けた状態で円陣に配設するのは、傾けずに径方向に沿わせた状態で円陣に配設するのと比較して、同じドーナツ状の領域５において各突起６の長さを長く設定でき、これによりガラスびん１のびん底３の強度を高めることができるからである。したがって、この種のナーリング４は、びん底３の外周縁に沿う所定の幅ｄの領域５内に、できるだけ長い突起６をできるだけ多数個形成するように設計される。
【０００５】
先般、ガラスびん１のびん底３の強度を向上するのに、図５に示すように、突起６の頂部６ｅの曲率半径を大きくして突起６の高さｈを相対的に大きくしたり、隣り合う突起６，６間の距離Ｌ（ピッチ）を従来のものより小さくしたりして、突起６，６間のびん底面７に搬送コンベヤのリングが接触しないようにすることにより、強度の小さなびん底面７に搬送コンベヤとの接触による傷が入らないようにすることが提案された（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】実開昭６４−９１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したガラスびん１のびん底３では、突起６の両側端面６ｃ、６ｄとびん底面７との間は円曲面８となっているが、各突起６の高さｈに対して前記円曲面８の曲率半径が小さいため、ガラスびんの成形時、ガラスびんのびん底が金型（底型）から離型するときの機械的な衝撃によって突起６の両側の円曲面８に割れやびりなどが発生し、びん底３の強度低下を引き起こしている。その結果、びん底３の強度アップのために設けたはずのナーリング４の突起６がびん底３の強度を低下させるという不合理な結果を招いている。
特に、ガラスびんの軽量化がはかられているという近年の状況下において、上記した離型時における割れやびりなどの発生によるびん底の強度低下は、軽量ガラスびんの大きな欠陥になりかねないという問題がある。
【０００８】
この発明は、上記問題に着目してなされたもので、ナーリングによってびん底の強度アップをはかったうえで、ガラスびんの成形時における金型の離型に起因した強度低下の発生要因を抑えて、びん底の強度が総合的に向上されたガラスびん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】
【０００９】
この発明によるガラスびんは、びん底の外周縁に沿って多数個の長手状の突起がそれぞれ同方向へ傾いた状態で円陣に配設されたものであり、前記の各突起は、両側端面とびん底面との間が円曲面となるように、かつ頂部の高さに対する前記円曲面の曲率半径の比が１．５〜２．０となるように、形成されている。
【００１０】
この発明の好ましい実施態様においては、前記の各突起は、びん底の外周縁沿いに想定されたドーナツ状の領域内に周方向に整列配置されている。各突起はその長径が前記領域の幅より大きく両端部が前記領域の外縁と内縁とに接するように同方向へ傾いた状態でそれぞれ配設されている。
ここで、「ドーナツ状の領域」とは、びん底の設計に際して、びん底の外周縁に沿って想定されたドーナツ形状をなす領域のことであり、その領域が他の領域と区分もしくは区画してびん底に実際に形成されているというものではない。
【００１１】
この発明の上記した構成において、「突起」とは、びん底の表面より部分的に盛り上がった肉厚の大きな部分を指している。各突起は、平面的に見た形状が長手形状であれば、楕円形、長円形など、種々の形状を採択し得る。また、各突起の頂部の面は円曲面であっても平坦面であってもよい。
【００１２】
上記した構成のガラスびんでは、各突起は両側端面とびん底面との間が円曲面となっており、各突起の頂部の高さに対する前記円曲面の曲率半径の比が１．５〜２．０となるように形成されているので、突起の頂部の高さが大きくなるにしたがって円曲面の曲率半径も相応に大きくなり、突起の両側端面とびん底面との間の円曲面が突起の高さに応じた滑らかな曲面となる。その結果、金型離型時の機械的な衝撃によって円曲面に割れやびりなどが発生することがない。
【００１３】
ここで、各突起の頂部の高さに対する前記円曲面の曲率半径の比を１．５〜２．０としたのは、もし、１．５未満であれば、突起の高さに応じた滑らかな曲面の円曲面が得られず、金型離型時の機械的な衝撃によって円曲面に割れやびりなどを発生させ、びん底の強度低下を引き起こすからであり、一方、２．０を超えれば、突起間の距離が大きくなり、突起数の減少によりびん底の強度低下を招くからである。
【００１４】
前記円曲面の曲率半径は、金型離型時の機械的な衝撃によって円曲面に割れやびりなどが発生しないようにするために、０．５ｍｍ以上とするのが望ましく、また、突起数の減少によるびん底の強度低下を招かないようにするために、１．０ｍｍ以下とするのが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、ナーリングによってびん底の強度アップをはかることができるうえに、ガラスびんの成形時における金型の離型に起因した強度低下の発生要因を抑えることができ、びん底の強度を総合的に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、この発明の一実施例であるガラスびんのびん底に形成されたタービン形のナーリング４を拡大して示している。このナーリング４は、前記した図３および図４に示すように、ガラスびん１のびん底３の外周縁に沿って多数の長手状の突起６をそれぞれ同方向へ傾いた状態で円陣に配設して形成されたものである。
【００１７】
図示例のナーリング４は、びん底３の外周縁沿いに想定されたドーナツ状の領域５内に各突起６を周方向へ整列配置して形成されている。各突起６は、びん底３の表面より部分的に盛り上がったものであり、平面的に見た形状は、長径がＤ１、短径がＤ２（Ｄ２＜Ｄ１）の楕円形状に設定されている。各突起６の長径Ｄ１は前記領域５の幅ｄより大きな値であり、各突起６は両端部６ａ，６ｂが前記領域５の外縁５ａと内縁５ｂとに接するようにそれぞれ同方向へ傾いた状態で円陣に配設されている。
【００１８】
同図中、９はびん底３の中心Ｑと突起６の中心Ｐとを結ぶ直径線であり、突起６は直径線９に対して傾斜角θだけ傾いている。この傾斜角θが大きい程、突起６の長さ（長径Ｄ１）は長くなる。
１０は突起６の長径方向に沿う中心線を、１１は突起６の短径方向に沿う中心線を、それぞれ示しており、短径方向の中心線１１に沿って突起６を切断したときの突起６の断面形状が図２に示してある。
【００１９】
各突起６の頂部６ｅは短径方向に沿って凸状に円曲し、また、各突起６の両側端面６ｃ、６ｄとびん底面７との間は短径方向に沿って凹状に円曲する円曲面８になっている。各突起６は、頂部６ｅの高さｈに対する前記円曲面８の曲率半径Ｒの比（Ｒ／ｈ）が１．５〜２．０となるように形成される。
【００２０】
各突起６の頂部６ｅの高さｈに対する前記円曲面８の曲率半径Ｒの比（Ｒ／ｈ）の下限値を１．５としたのは、もし、前記の比（Ｒ／ｈ）が１．５未満であれば、突起６の高さに応じた滑らかな曲面の円曲面８が得ることができず、金型離型時の機械的な衝撃によって円曲面８に割れやびりなどを発生させ、びん底３の強度低下を引き起こすからである。また、各突起６の頂部６ｅの高さｈに対する前記円曲面８の曲率半径Ｒの比（Ｒ／ｈ）の上限値を２．０としたのは、もし、前記の比（Ｒ／ｈ）が２．０を超えれば、突起６，６間の距離が大きくなり、突起数の減少によりびん底３の強度低下を招くからである。
【００２１】
この実施例のガラスびん１は、びん底３における各突起６の短径方向の中心線１１に沿う幅（短径Ｄ２）が１．８ｍｍ、頂部６ｅの高さｈが０．３６ｍｍに、円曲面８の曲率半径Ｒが０．６５ｍｍに、それぞれ設定されており、したがって、頂部６ｅの高さｈに対する円曲面８の曲率半径Ｒの比（Ｒ／ｈ）は１．８１である。
【００２２】
この実施例のガラスびん１を複数本用意し、一方、各突起６の短径方向の中心線１１に沿う幅（短径Ｄ２）が１．２ｍｍ、頂部６ｅの高さｈが０．２８ｍｍ、円曲面８の曲率半径Ｒが０．３５ｍｍ、したがって、頂部６ｅの高さｈに対する円曲面８の曲率半径Ｒの比（Ｒ／ｈ）が１．２５の比較例を強度試験のために複数本製作し、１０本の実施例と１０本の比較例とについて耐圧強度を測定した。なお、耐圧強度は、ＪＩＳ規格のＳ２３０２−１９９４「炭酸飲料用ガラスびんの耐内圧力試験方法」の「段階加圧法」により測定したもので、試料びんの内部に水を導入して圧力を徐々に高め、試料びんが破壊されたときの圧力を表示器により読み取っている。
その結果、耐圧強度の１０本の平均値は実施例が３．８２ＭＰａ、比較例が３．４４ＭＰａであり、実施例の方が比較例より強度が優れている。
【００２３】
つぎに、上記と同じ実施例および比較例のびん仕様データを用いてコンピュータによる応力解析を行い、突起６，６間のびん底面７の最大応力を測定した。なお、最大応力は、試料びんに０．０９８ＭＰａの内圧荷重を加えたときのびん底に作用する応力の最大値を公知の手法で例えば解析ソフト（ＮＡＶＩＳＴＲＵＣＴ（登録商標）、積水化学工業株式会社製）等を用いて解析して求めたものである。
その結果、実施例の最大応力が１６．０ＭＰａ、比較例の最大応力が１７．８ＭＰａであった。
【００２４】
上記した構成のガラスびん１では、各突起６は両側端面６ｃ、６ｄとびん底面７との間は短径方向に沿って凹状に円曲する円曲面８に形成され、各突起６の頂部６ｅの高さｈに対する前記円曲面８の曲率半径Ｒの比（Ｒ／ｈ）が１．５〜２．０となるように形成されているので、突起６の頂部６ｅの高さｈが大きくなるにしたがって円曲面８の曲率半径Ｒも相応に大きくなり、突起６の両側端面６ｃ、６ｄとびん底面７との間の円曲面８が突起６の高さｈに応じた滑らかな曲面となる。その結果、ナーリング４によってびん底３の強度アップがはかられているうえに、金型離型時の機械的な衝撃によって円曲面８に割れやびりなどが発生することがないため、びん底３の強度が総合的に向上することになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の一実施例であるガラスびんのびん底に形成されたナーリングを拡大して示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】ガラスびんの胴部を縦方向に断面した断面図である。
【図４】ガラスびんのびん底を示す平面図である。
【図５】ガラスびんのびん底に形成されたナーリングの拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    ガラスびん
３    びん底
４    ナーリング
５    ドーナツ状の領域
６    突起
６ａ，６ｂ  端部
６ｃ，６ｄ  側端面
６ｅ  頂部
７    びん底面
８    円曲面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006264715.tif 000006
【図５】
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