(57)【要約】【課題】  本発明は合成樹脂製壜体において、減圧吸収機能と加圧吸収機能を高いレベルで共に発揮させることができる減圧吸収パネルの形状を創出することを課題とするものである。【解決手段】  胴部の周壁に複数の減圧吸収パネルを周方向に並列状に形成した合成樹脂製の丸形壜体において、減圧吸収パネルは、周縁部に段部を配設し、この段部を介して円筒状の胴部の周壁から段差状に矩形状のパネル部を陥没形成したものとし、このパネル部は、段部に連結して周縁部を形成する基面壁を有し、この基面壁を基端として中央部に平坦な頂面を有し外方に向けて突出する平坦突出部を配設したものとし、この平坦突出部は、左右の側端縁では段差状に、また上下の端縁では傾斜状に基面壁に連結する構成とし、この平坦突出部に縦溝と横溝を十字状に配設する。【選択図】図１
2015030473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
口筒部(2)とテーパー筒状の肩部(3)と円筒状の胴部(4)を有し、胴部(4)の周壁に複数の減圧吸収パネル(10)を周方向に並列状に形成した丸形壜体であって、前記減圧吸収パネル(10)は、周縁部に段部(11)を配設し、該段部(11)を介して前記円筒状の胴部(4)の周壁から段差状に矩形状のパネル部(12)を陥没形成したものとし、前記パネル部(12)は、前記段部(11)に連結して周縁部を形成する基面壁(12a)を有し、該基面壁(12a)を基端として該基面壁(12a)の中央部に平坦な頂面を有し外方に向けて突出する平坦突出部(13)を配設したものであり、該平坦突出部(13)の左右の側端縁では段差状に、また上下の端縁では傾斜状に前記基面壁(12p)に連結する構成とし、前記平坦突出部(13)に縦溝(14)と横溝(15)を十字状に配設したことを特徴とする合成樹脂製丸形壜体。
【請求項２】
縦溝(14)を、平坦突出部(13)の上端部と下端部を除く範囲に延設する構成とした請求項１記載の合成樹脂製丸形壜体。
【請求項３】
平坦突出部(13)の左右方向の中央部に縦溝(14)を形成し、上下方向の中央部に横溝(15)を形成した請求項１または２記載の合成樹脂製丸形壜体。
【請求項４】
各減圧吸収パネル(10)のパネル部(12)の基面壁(12a)は、縦断面において平坦状、若しくは内方に湾曲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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、胴部に減圧吸収パネルを備える合成樹脂製壜体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、殺菌を必要とするたとえば果汁飲料、お茶等のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂製の壜体（ペットボトル）等の合成樹脂製壜体への充填方法として、所謂、高温充填と呼ばれる方法があるが、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、冷却後には壜体内がかなりの減圧状態となる。
【０００３】
このため、このような高温充填を伴う用途については、胴部に減圧吸収パネルを形成し、減圧に伴う壜体の陥没変形を、壜体がいびつに変形した感じを与えることなく、目立たないように吸収（緩和）する機能、所謂、減圧吸収機能を発揮するようにした所謂、耐熱ボトルが用いられている。
たとえば、特許文献１には胴部に中心軸に対して軸対称に、６ケの縦長の減圧吸収パネルを陥没形成した丸形壜体に係る発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−６３５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来から、減圧吸収機能をより効果的に発揮させるため、各種のリブを配設する等の、減圧吸収パネルの形状設計に係る発明や考案がある。
一方で、高温充填してキャップで密閉すると、その直後では壜体内部が加圧状態になり、それに伴い壜体胴部が膨出状に変形し、この変形の度合いが大きくなると充填ラインでの運搬時に支障をきたす、さらには塑性変形により冷却後も変形が回復せず、商品性が損なわれる等の問題が生じる恐れもある。
すなわち、減圧吸収パネルの形状設計にあたっては、減圧吸収機能をより高めると共に、上記した高温充填時における膨出変形を、壜体が歪に変形した感じを与えることなく、また局部的な塑性変形を抑制しながら元の形状へ回復可能に、吸収（緩和）する機能（以下、加圧吸収機能と略記する。）についても考慮する必要がある。
近年、この種の壜体では材料コストや省資源の観点から周壁の肉厚を薄くすることが求められており、薄肉化をさらに進めようとする場合には、高温充填時には合成樹脂がその軟化温度に近づくことも相俟って、局部的な塑性変形が発生し易く、上記した加圧吸収機能を考慮した減圧吸収パネルに係る形状設計が重要となっている。
【０００６】
そこで、本発明は合成樹脂製壜体において、減圧吸収機能と加圧吸収機能を高いレベルで共に発揮させることができる減圧吸収パネルの形状を創出することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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を有し、胴部の周壁に複数の減圧吸収パネルを周方向に並列状に形成した合成樹脂製の丸形壜体であって、
減圧吸収パネルは、周縁部に段部を配設し、この段部を介して円筒状の胴部の周壁から段差状に矩形状のパネル部を陥没形成したものとし、
このパネル部は、段部に連結して周縁部を形成する基面壁を有し、この基面壁を基端として中央部に平坦な頂面を有し外方に向けて突出する平坦突出部を配設したものとし、
この平坦突出部は、左右の側端縁では段差状に、また上下の端縁では傾斜状に基面壁に連結する構成とし、
この平坦突出部に縦溝と横溝を十字状に配設する、と云うものである。
【０００８】
上記構成において、減圧吸収パネルのパネル部の基面壁を基端として外方に向けて突出する平坦突出部を配設することにより、平坦突出部の左右の側端縁の段差状の部分の周方向への伸展により、壜体内の加圧時の膨出変形、あるいは減圧時の陥没変形におけるパネル部の変形量を大きくすることができ、加圧吸収機能と減圧吸収機能を共に大きくすることが可能となる。
また、減圧時には平坦吐出部の内方への反転変形性を利用してその減圧吸収機能をさらに大きくすることもできる。
【０００９】
ここで、加圧時と減圧時における矩形状のパネル部の変形性についてみると、矩形状のパネル部の膨出状、あるいは陥没状の変形は周縁に位置する段部により拘束されるが、パネル部の上端部と下端部近傍では中央部に比較して拘束力が強く、上記のように平坦吐出部を配設したとしても、その変形性を十分に利用することができず、当該上端部と下端部で加圧および減圧吸収機能を十分に発揮させることは難しい。
この点については、上記構成では、平坦突出部は上下の端縁で、段差状ではなく傾斜状に基面壁に連結する構成としており、当該構成によれば、平坦突出部の上下方向の中央部における変形を、この傾斜状部分を介してパネル部の周縁部に配設される基面壁の上端部あるいは下端部にスムーズに進展させることができ、パネル部の上端部と下端部も加圧および減圧吸収機能を発揮することができる部位として利用することが可能となる。
【００１０】
上記のように、上記パネル部の構成により、パネル部の周縁部を構成する基面壁も含めて大きな膨出変形性や陥没変形性を発揮させることができるが、このようにパネル部の変形量が大きくなる形状にすると、一方で、たとえばパネル部の上端近傍で局部的な変形が発生し易くなる等の問題が生じる。
この点については、上記構成で、平坦突出部に縦溝と横溝を十字状に配設することにより、平坦突出部の平坦な頂面に位置する縦溝と横溝が交差する領域を起点として加圧状態での膨出変形と減圧状態における陥没変形を、局部的な変形を抑制しながら上下、左右方向に、周縁部に向けてスムーズに進行させることができ、減圧吸収機能と加圧吸収機能を高いレベルで共に発揮させることが可能となる。
【００１１】
ここで、縦溝は特に高温充填時に縦溝が膨出変形の起点として作用し、平坦突出部の上下方向の中央部で、縦溝が左右に開くように変形しながらパネル部が膨出変形し、大きな加圧吸収機能を発揮させることが可能となるが、縦溝が左右に大きく開いて塑性変形し、室温状態となっても変形が回復しないと云う問題が発生する。
この点については、上記構成により、さらに横溝を配設することにより、上下方向の中央部におけるパネル部の膨出変形を抑制することができ、縦溝の過度の変形を防止することができ、すなわち縦溝の上下方向の中央部近傍への膨張変形の集中を抑制し、膨張変形を、縦溝と横溝が交差する領域からパネル部の周縁に向けて全体的にスムーズに進展させることが可能となる。
なお、上記構成、あるいは以下の説明では減圧吸収パネルの構成の説明に当たってその方向性を明確にするために内方、外方、左右、縦、横等の用語を使用しているが、内方は壜体の内側方向、外方は壜体の内側方向を示す。
また、左右、縦、横は壜体を正立させた状態で、減圧吸収パネルを正面から見た際の方向である。
【００１２】
本発明の他の構成は、上記主たる構成において、縦溝を平坦突出部の上端部と下端部を除く範囲に延設する構成とする、と云うものである。
【００１３】
上記のように、平坦突出部の上端部と下端部には縦溝を延設しない構成とすることにより、当該上端部と下端部では縦溝による拘束がなくなるので、
前述した、平坦突出部の上下方向の中央部における変形の、傾斜状部分を介したパネル部の周縁部に配設される基面壁の上端部あるいは下端部への進展を、よりスムーズに達成することができ、パネル部の上端と下端部でも加圧および減圧吸収機能をより大きく発揮させることが可能となる。
【００１４】
本発明のさらに他の構成は、平坦突出部の左右方向の中央部に縦溝を形成し、上下方向の中央部に横溝を形成する、と云うものである。
【００１５】
上記の縦溝と横溝の配設態様は標準的に採用するこことができるものであるが、勿論、減圧吸収パネルの変形態様、あるいはその周辺部位の変形性等を考慮し、例えば横溝を上下の中央部から一方にずらして形成する等、さまざまな配設態様を選択することができる。
【００１６】
本発明のさらに他の構成は、上記主たる構成において、各減圧吸収パネルのパネル部の基面壁は、縦断面において平坦状、若しくは内方に湾曲する構成とすると云うものである。
【００１７】
高温充填工程を要する製品分野では、減圧吸収パネルは高温充填の直後に膨出変形し冷却後陥没変形するが、上記パネル部の基面壁に係る構成によれば、膨出変形状態から陥没変形状態への移行をよりスムーズに進行させることが可能となる。
ここで、高温充填による膨出変形は樹脂の軟化温度に近い温度での変形であるため、基面壁が縦断面において予め膨出状でなくても、膨出変形をスムーズにスタート、そして進展させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の合成樹脂製壜体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、
平坦突出部は上下の端縁で、段差状ではなく傾斜状に基面壁に連結する構成としており、平坦突出部の上下方向の中央部における変形を、この傾斜状部分を介してパネル部の周縁部に配設される基面壁の上端部あるいは下端部にスムーズに進展させることができ、パネル部の上端と下端部も、加圧および減圧吸収機能を発揮できる部位として利用することができる。
【００１９】
そして、平坦突出部に縦溝と横溝を十字状に配設することにより、平坦突出部の平坦な頂面に位置する縦溝と横溝が交差する領域を起点として加圧状態での膨出変形と減圧状態における陥没変形を、局部的な変形を抑制しながら上下、左右方向に、周縁部を構成する基面壁に向けてスムーズに進行させることができ、減圧吸収機能と加圧吸収機能を高いレベルで共に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の合成樹脂製壜体の一実施例の正面図である。
【図２】図１中の減圧吸収パネルの正面図である。
【図３】図１中のＡ−Ａ線に沿って示す平断面図である。
【図４】図１中のＢ−Ｂ線に沿って示す胴部壁の縦断面図である。
【図５】（ａ）は図３中の減圧吸収パネル近傍を拡大して示す平断面図、（ｂ）は比較例の壜体について（ａ）と同様に示す平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本願の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〜図５（ａ）は本発明の合成樹脂製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は図１中の減圧吸収パネル１０の正面図、図３は図１中のＡ−Ａ線に沿って示す平断面図、図４は図１中のＢ−Ｂ線に沿って示す胴部４壁の縦断面図、図５（ａ）は図３中の減圧吸収パネル１０近傍を拡大して示す平断面図である。
【００２２】
この壜体１はＰＥＴ樹脂製の２軸延伸ブロー成形品で、内容量が２８０ｍｌで、口筒部２、肩部３、胴部４、底部５からなり、その基本的な形状は丸形ボトルである。円筒状の胴部４には、周方向に縦長矩形状の６ケの減圧吸収パネル１０が並列状に陥没形成され、胴部４の平断面形状は図２に示されるように６角形状となっている。また、隣接する減圧吸収パネル１０の間には壜体１の剛性や座屈強度を担う６ケの柱部６が残存形成している。
【００２３】
また、胴部４の上端部と下端部には短円筒部７ａ、７ｂを配設している。
減圧吸収パネル１０の下端と短円筒部７ｂの間には周溝８ａを配設して減圧吸収パネル１０の変形が下方に進行しないようにしている。
また、短円筒部７ｂには周溝８ｂを配設し、この短円筒部７ｂに対する周リブとしての機能を発揮するようにしている。
【００２４】
縦長矩形状の減圧吸収パネル１０は、周縁部に段部１１を配設し、この段部１１を介して円筒状の胴部４の周壁から段差状に矩形状のパネル部１２を陥没形成したものである。
そしてこのパネル部１２は、段部１１に連結して周縁部を形成する基面壁１２ａを有し、この基面壁１２ａを基端として中央部に縦長矩形状の平坦な頂面を有し壜体１の外方に向けて突出する平坦突出部１３を配設したものである。
【００２５】
上記平坦突出部１３の左右の側端縁は段差部１３ａにより段差状に基面壁１２ａに連結する構成とし、平坦突出部１３の上下の端縁では段差状ではなく傾斜部１３ｂ１、１３ｂ２により傾斜状に基面壁１２ａに連結する構成としている。
また、この平坦突出部１３の頂面には十字状に交差するように縦溝１４と横溝１５を配設している。
ここで横溝１５は平坦突出部１３の全横幅に亘って延設されおり、一方縦溝１４は平坦突出部１３の上端部と下端部を除いた範囲に延設されている。
【００２６】
そして、図４の縦断面図に示されるように、パネル部１２の基面壁１２ａは縦断面において壜体１の内方に湾曲している。
【００２７】
次に、上記実施例の壜体１について８７℃の水を充填、キャップでシールした状態で、この高温充填直後の膨出状態及び、冷却後に壜体内が減圧状態となった際の、特に減圧吸収パネル１０の変形態様を観察し、
この観察結果を、減圧吸収パネル１０の左右方向の中央位置における胴部４壁の縦断面図である図４と横溝１５が配設される高さ位置での平断面図である図５（ａ）を参照して説明する。
なお、図４と図５（ａ）では実線で変形のない定常状態Ｆ１を、二点鎖線で膨出状態Ｓ１を、また破線で陥没状態Ｒを概略的に示している。
【００２８】
高温充填直後の膨出変形では、縦溝１４が左右方向に開きながら起点となって、図５（ａ）中に示されるように、左右の段部１１間で凸凹屈曲状に形成されるパネル部１２が周方向に引き伸ばされるようにして、膨張状態Ｓ１となる。
この際、図４に示される縦断面におけるパネル部１２の膨張変形の態様を見ると、膨出状態Ｓ１で示されるように、横溝１５を配設した位置、すなわち平坦突出部１３の中央部で最も大きく膨出し、パネル部１２の上端部および下端部である基面壁１２ａが位置する領域に向けて徐々に膨出の程度が小さくなっている。
【００２９】
すなわち、図４と図５（ａ）中の膨出状態Ｓ１を合せてみると、縦溝１４と横溝１５が交差する領域、すなわち平坦突出部１３の中央部で最も大きく膨出し、上下、左右方向に、パネル部１２の周縁部に向けて徐々に膨出の程度が小さくなっており、平坦突出部１３の中央部に位置する縦溝１４と横溝１５の交差した領域を起点とし、膨出変形を、局部的な変形を抑制しながら上下、左右方向に周縁部に向けてスムーズに進行させることができることが分かった。
また、中央部における膨出変形も図５（ａ）で示されるように一点鎖線で示す胴部４壁の包絡円内に収まるようにすることができる。
【００３０】
ここで、上記したように膨出変形の程度は平坦突出部１３の中央部で最も大きく膨張し、上下、左右方向に、パネル部１２の周縁部に向けて徐々に膨出の程度が小さくなるが、平坦突出部１３はその上下の端縁で、段差状ではなく傾斜部１３ｂ１、１３ｂ２により傾斜状に基面壁１２ａに連結する構成としており、平坦突出部１３の中央部における変形が、傾斜部１３ｂ１、１３ｂ２を介して基面壁１２ａの上端部あるいは下端部にスムーズに進展させることができ、
パネル部１２の上端部に相当する平坦突出部１３の上端部から基面壁１２ａの上端部にかけての領域、そしてパネル部１２の下端部に相当する平坦突出部１３の下端部から基面壁１２ａの下端部にかけての領域においても、パネル部１２の膨出変形性が向上し、当該領域も加圧吸収機能を発揮する領域として利用することができることが分かった。
【００３１】
ここで、図１に示す実施例の壜体１において、縦溝１４だけを配設し、横溝１５を配設しない壜体を比較例の壜体として用意し、実施例の壜体１と同様に高温充填直後の減圧吸収パネル１０の膨出変形の態様を観察し、縦溝１４の上下方向の中央部分での平断面図である図５（ｂ）中に二点鎖線でその概略的な膨出状態Ｓ２を示した。
この膨出状態Ｓ２に示されるように、横溝１５による規制がないため、図中、一点鎖線で示す胴部４壁の包絡円を超えて大きく膨出変形し、壜体が歪に変形した感じを与えることとなった。
また、特に縦溝１４が大きく開くように塑性変形し、永久変形が残り、冷却が進行しても定常状態Ｆ２に戻らない結果となった。
そして、図５（ａ）の膨出状態Ｓ１と図５（ｂ）の膨出状態Ｓ２を比較すると、縦溝１４に十字状になるように横溝１５を配設することによる、縦溝１４を含む減圧吸収パネル１０の膨出変形の抑制効果を確認することができる。
【００３２】
次に、図１の実施例の壜体１の冷却後の減圧化に伴う陥没変形について図４と図５（ａ）を参照して説明すると、
この陥没変形も縦溝１４と横溝１５が交差する領域が起点となって、局部的な変形を抑制しながら上下、左右方向に周縁部に向けてスムーズに進行させることができることが分った。
そして、前述したように本実施例の壜体１では、図４に示されるようにパネル部１２の基面壁１２ａは縦断面において壜体１の内方に湾曲した構成としており、当該構成の作用効果により、膨出状態Ｓ１から陥没状態Ｒへの移行はスムーズに進行した。
【００３３】
また、陥没変形する際にこの平坦突出部１３が平坦状に、さらには図５（ａ）中に示されるように反転状に変形することにより、陥没変形量を大きくし、より減圧吸収機能を大きく発揮させることができる。
さらに、膨出変形と同様に、陥没変形時にも平坦突出部１３の中央部における変形が、傾斜部１３ｂ１、１３ｂ２を介して基面壁１２ａの上端部あるいは下端部にスムーズに進展させることができ、パネル部１２の上端部に相当する平坦突出部１３の上端部から基面壁１２ａの上端部にかけての領域、そしてパネル部１２の下端部に相当する平坦突出部１３の下端部から基面壁１２ａの下端部にかけての領域においても、パネル部１２の陥没変形性が向上し、当該領域も減圧吸収機能を発揮する領域として利用することができることが分かった。
【００３４】
以上、実施例に沿って本願発明の実施の形態とその作用効果について説明したが、本願の丸形壜体の実施の形態はこれら実施例に限定されるものではない。
上記実施例では、ＰＥＴ樹脂製で２８０ｍｌの丸形壜体の例を示したが、本願発明の作用効果は他の合成樹脂製のもの、さらに小型あるいは大型の壜体についても十分発揮されるものである。
【００３５】
また、減圧吸収パネルの形状についても上記実施例のものに限定されるものではなく、必要とされる加圧吸収機能と減圧吸収機能、壜体の剛性や座屈強度、さらには意匠性を考慮して、本発明に記載される範疇の中でさまざまな態様とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上説明したように、本発明の合成樹脂製壜体は減圧吸収パネルにより減圧吸収機能と加圧吸収機能を高いレベルで共に発揮させることができるものであり、高温充填工程を要する製品分野での幅広い使用展開が期待される。
【符号の説明】
【００３７】
１  ；壜体
２  ；口筒部
３  ；肩部
４  ；胴部
５  ；底部
６  ；柱部
７ａ、７ｂ；短円筒部
８ａ、８ｂ；周溝
１０；減圧吸収パネル
１１；段部
１２；パネル部
１２ａ；基面壁
１３；平坦突出部
１３ａ；段差部
１３ｂ１、１３ｂ２；傾斜部
１４；縦溝
１５；横溝
Ｆ１、Ｆ２；定形状態
Ｒ  ；陥没状態
Ｓ１、Ｓ２；膨出状態
【図１】
2015030473.tif 000003
【図２】
2015030473.tif 000004
【図３】
2015030473.tif 000005
【図４】
2015030473.tif 000006
【図５】
2015030473.tif 000007