(57)【要約】【課題】空の状態で軸方向から圧縮荷重を加えることにより蛇腹状に押し潰すことができる一方、軸方向の強度を確保して簡単に潰れないようにする。【解決手段】軸心Ｏに対して直角な断面が八角形で、その断面形状において互いに平行な２辺で表される一対の側壁２０ａ、２０ｂには、溝深さｄが一対の側壁２０ａ、２０ｂ間の距離Ｄに対して０．１Ｄ〜０．３Ｄの範囲内の凹溝３０ａ、３０ｂが軸方向に設けられているため、その凹溝３０ａ、３０ｂの存在で軸方向の強度が向上し、例えば内容物が充填された状態でスチール製ボトル１０を多段に積み重ねても簡単に潰れないようになる。また、このような凹溝３０ａ、３０ｂが軸方向にのみ設けられたスチール製ボトル１０は、内容物を使い切った後の空の状態で軸方向から所定の圧縮荷重が加えられると、確実に且つ安定して軸方向に小さなピッチで蛇腹状に押し潰され、容積が低減されて回収時の容積効率が向上する。【選択図】図１
2008044635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底の筒形状を成していて所定の内容物が充填される容器であって、
前記筒形状の軸心まわりにおいて等角度間隔で且つ軸心から等距離に位置する２以上の複数箇所の側壁部分には、それぞれ内側に凹む凹溝が該軸心と平行な軸方向にのみ設けられており、
容器が空の状態で前記軸方向から圧縮荷重が加えられることにより該軸方向に蛇腹状に押し潰される
ことを特徴とする押し潰し可能な容器。
【請求項２】
有底の筒形状を成していて所定の内容物が充填される容器であって、
前記筒形状の軸心に対して直角な断面が、少なくとも１対の平行な２辺を有する四角形以上の多角形状を成しているとともに、
該多角形状断面において互いに平行な２辺で表される一対の側壁には、それぞれ内側に凹む凹溝が前記軸心と平行な軸方向にのみ設けられており、
容器が空の状態で前記軸方向から圧縮荷重が加えられることにより該軸方向に蛇腹状に押し潰される
ことを特徴とする押し潰し可能な容器。
【請求項３】
前記筒形状の軸心に対して直角な断面形状が六角形以上の扁平な多角形状を成していて、該扁平な多角形状断面における長手方向と平行な一対の長辺を備えており、
該多角形状断面において前記長辺で表される一対の側壁には、前記凹溝が該長辺を略等分し且つ前記軸心に対して対称となる位置に設けられている
ことを特徴とする請求項２に記載の押し潰し可能な容器。
【請求項４】
前記凹溝の断面形状は矩形、溝底側程幅寸法が狭くなる台形、円弧などの湾曲形状、またはそれ等を組み合わせた形状である
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の押し潰し可能な容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はペットボトルやスチール缶等の容器に係り、特に、空の状態で軸方向に圧縮荷重を加えることにより蛇腹状に押し潰すことができる押し潰し可能な容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
飲料等の液体や流体、或いは粉状物、粒状物等の所定の内容物が充填される有底の筒形状を成している容器として、ペットボトル等の合成樹脂製容器やアルミ缶、スチール缶などが広く用いられている。このような容器は、内容物を使い切った後にはリサイクルやリユース、焼却処分等のために回収されるのが普通であるが、筒形状のままでは回収の際の容積効率が悪いため、容積を小さくするために種々の方策が提案されている。特許文献１はその一例で、筒形状の容器そのものが蛇腹形状とされ、内容物を使い切った後に軸方向から押し潰されることにより、容積が小さくされるようになっている。
【特許文献１】特開平１０−１６７２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このように容器そのものを蛇腹形状にすると、軸方向の強度が低下するため、例えば内容物が充填された状態で上方に積み重ねた場合に、重みで下の方の容器が潰れる可能性があるなど、取り扱いが面倒になる。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、空の状態で軸方向から圧縮荷重を加えることにより蛇腹状に押し潰すことができる一方、軸方向の強度を確保して簡単に潰れないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するために、本発明者等が種々の実験や検討を重ねたところ、ＷＯ−２００５／０１０３９８号公報に記載のクラッシュボックスのように所定の軸方向溝を筒形状の側壁に設けると、軸方向の強度をある程度確保できる一方、軸方向の圧縮荷重が所定値を加えると、小さなピッチで細かく座屈して蛇腹状に押し潰されることを見い出した。
【０００６】
本発明は、かかる知見に基づいて為されたもので、第１発明は、有底の筒形状を成していて所定の内容物が充填される容器であって、(a) 前記筒形状の軸心まわりにおいて等角度間隔で且つ軸心から等距離に位置する２以上の複数箇所の側壁部分には、それぞれ内側に凹む凹溝がその軸心と平行な軸方向にのみ設けられており、(b) 容器が空の状態で前記軸方向から圧縮荷重が加えられることによりその軸方向に蛇腹状に押し潰されることを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、有底の筒形状を成していて所定の内容物が充填される容器であって、(a) 前記筒形状の軸心に対して直角な断面が、少なくとも１対の平行な２辺を有する四角形以上の多角形状を成しているとともに、(b) その多角形状断面において互いに平行な２辺で表される一対の側壁には、それぞれ内側に凹む凹溝が前記軸心と平行な軸方向にのみ設けられており、(c) 容器が空の状態で前記軸方向から圧縮荷重が加えられることによりその軸方向に押し潰されることを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第２発明の押し潰し可能な容器において、(a) 前記筒形状の軸心に対して直角な断面形状が六角形以上の扁平な多角形状を成していて、その扁平な多角形状断面における長手方向と平行な一対の長辺を備えており、(b) その多角形状断面において前記長辺で表される一対の側壁には、前記凹溝がその長辺を略等分し且つ前記軸心に対して対称となる位置に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
第４発明は、第１発明〜第３発明の何れかの押し潰し可能な容器において、前記凹溝の断面形状は矩形、溝底側程幅寸法が狭くなる台形、円弧などの湾曲形状、またはそれ等を組み合わせた形状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第１発明の押し潰し可能な容器においては、筒形状の軸心まわりにおいて等角度間隔で且つ軸心から等距離に位置する２以上の複数箇所の側壁部分に、それぞれ内側に凹む凹溝が軸方向に設けられているため、その凹溝の存在で軸方向の強度が向上し、例えば内容物が充填された状態で容器を多段に積み重ねても簡単に潰れないようになるなど取り扱いが容易になる。軸方向の強度は側壁の肉厚に依存するため、所定の強度が得られる範囲でできるだけ薄い肉厚に設定することにより、容器の軽量化やコストダウンを図ることもできる。
【００１１】
一方、上記のように凹溝が軸方向に設けられている容器は、内容物を使い切った後の空の状態で軸方向から所定の圧縮荷重を加えると、軸方向において小さなピッチで細かく座屈して蛇腹状に押し潰される。これにより、容積が低減されて回収時の容積効率が向上する。特に、凹溝が軸方向にのみ設けられ、その凹溝と交差し或いは凹溝と交差する方向の他の溝が無いので、空の状態で軸方向から所定の圧縮荷重を加えることにより、確実に且つ安定して軸方向に小さなピッチで蛇腹状に押し潰すことができる。
【００１２】
第２発明の押し潰し可能な容器は、軸心に対して直角な断面が四角形以上の多角形状を成しているもので、その多角形状断面において互いに平行な２辺で表される一対の側壁には、それぞれ内側に凹む凹溝が軸方向にのみ設けられているため、その凹溝の存在で軸方向の強度が向上するとともに、空の状態で軸方向から所定の圧縮荷重を加えれば確実に且つ安定して軸方向に蛇腹状に押し潰して容積を低減できるなど、実質的に第１発明と同様の作用効果が得られる。
【００１３】
第３発明は、軸心に対して直角な断面形状が六角形以上の扁平な多角形状を成している場合で、その場合でもその扁平な多角形状断面における長手方向と平行な一対の長辺で表される一対の側壁に、その長辺を略等分し且つ軸心に対して対称となる位置に凹溝が設けられることにより、空の状態で軸方向から圧縮荷重を加えれば途中で折れ曲がることなく確実に且つ安定して蛇腹状に押し潰すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、飲料等の液体や流体、或いは粉状物、粒状物等の所定の内容物が充填されるペットボトル等の合成樹脂製容器や、断面形状が軸方向の全長に亘って一定のプルトップ式のスチール缶やアルミ缶等の金属缶、或いは口部にねじが設けられたスクリューキャップ式の金属製ボトルなど、種々の形状、材質の容器に適用され得る。
【００１５】
第１発明は、軸心に対して直角な断面形状が四角形や六角形等の多角形だけでなく、円形や長円形、楕円形などでも良く、例えば断面形状が円形や長円形、楕円形、辺の数が偶数の多角形の場合には軸心に対して対称的な２位置に凹溝を２本設けるだけでも良い。断面形状が円形や正三角形、正六角形の場合には、軸心まわりに１２０°間隔で凹溝を３本設けることができるし、断面形状が円形や正方形、正八角形の場合には、軸心まわりに９０°間隔で凹溝を４本設けることができる。なお、本発明の凹溝とは別に、軸心からの距離が異なる位置などに軸方向の凹溝を追加して設けることも可能である。
【００１６】
第２発明は、必ずしも等角度間隔で且つ軸心から等距離の側壁部分に凹溝を設ける必要はなく、多角形状断面において平行な２辺で表される一対の側壁に、例えば２本ずつ凹溝を設けることもできる。多角形状断面の角部は、必ずしもピン角である必要はなく、直線状の２辺を円弧などで滑らかに繋いだり、直線的に面取りを施した形状にしたりしても良い。凹溝の底の角部や開口部についても、必ずしもピン角である必要はなく、円弧などで滑らかに繋いだり、直線的に面取りを施した形状にしたりすることができる。
【００１７】
上記凹溝の溝深さｄは、凹溝が設けられる一対の側壁間の距離Ｄに対して、次式(1) の関係を満たすように設定することが望ましい。ｄ≦０．１Ｄの場合、凹溝形成の効果が得られず、低い荷重で大きなピッチの座屈が発生する一方、０．３Ｄ≦ｄでは、凹溝が設けられた側壁の変動が大きくなり、凹溝が設けられていない側壁の座屈が不安定になる。
０．１Ｄ＜ｄ＜０．３Ｄ      ・・・(1) 
【００１８】
また、１つの側壁に設けられる凹溝の数をｉ、各凹溝の溝幅をＷｉ、凹溝の溝幅の総和をΣＷｉとした場合、その側壁の幅寸法Ｌに対して次式(2) の関係を満たすように、凹溝の数ｉおよび溝幅Ｗｉを設定することが望ましい。ΣＷｉ≦０．１Ｌの場合、Ｌ−ΣＷｉの側壁部分、すなわち凹溝を除いた残りの側壁部分が、また、０．３Ｌ≦ΣＷｉの場合には凹溝の溝底部分が、それぞれ座屈初期に変形することにより、安定座屈を阻害することとなる。
０．１Ｌ＜ΣＷｉ＜０．３Ｌ    ・・・(2) 
【００１９】
第３発明では、筒形状の軸心に対して直角な断面形状が６角形以上の扁平な多角形状を成しているが、第２発明の実施に際しては、断面形状が４角形であっても良いし、６角形以上の正多角形の断面形状であっても差し支えない。第３発明の実施に際しては、例えば筒形状の軸心に対して直角な断面形状が扁平な八角形で、その断面における長手方向と平行な一対の長辺で表される一対の側壁には、その幅方向（長辺の長手方向）の中央部分に凹溝が１本ずつ設けられる。一つの側壁を幅方向に等分するように複数の凹溝を設けることも可能である。
【００２０】
凹溝は、筒形状の容器の全長に亘って設けることが望ましいが、筒形状の上下の一部を除いた中間部分に設けるだけでも良い。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用されたスクリューキャップ式のスチール製ボトル１０を説明する図で、(a) は斜め上方から見た斜視図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面に相当する軸心Ｏと直角な断面図である。このスチール製ボトル１０は、断面が八角形の筒形状の本体部１２と、おねじが設けられた小径の円筒形状の口部１４と、その口部１４と本体部１２とを滑らかに繋いでいる截頭角錐形状の首部１６と、本体部１２の下端の開口部を密閉する底部１８とを備えており、スチールの薄板にて一体的に構成されている。そして、飲料等の所定の内容物が口部１４から本体部１２内に充填されるとともに、図示しないキャップが口部１４に螺合されることにより、内容物の漏出が防止される一方、そのキャップを取り外すことにより口部１４から内容物を取り出すことができる。
【００２２】
上記本体部１２は、基本断面形状が図１(b) における上下方向および左右方向の寸法が略等しい正方形で、且つ４隅の角部に直線状の傾斜が設けられることにより、全体として八角形断面を成しており、互いに平行で軸心Ｏからの距離が等しい４対の側壁２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂ、２４ａ、２４ｂ、２６ａ、２６ｂを備えている。八角形断面において、側壁２４ａ、２４ｂの両側に位置する角部は何れも略ピン角であるが、側壁２０ａ、２０ｂの両側に位置する角部は何れも円弧形状を成しており、隣接する側壁２２ａおよび２６ｂ、或いは２２ｂおよび２６ａに対して滑らかに接続されている。
【００２３】
そして、図１の(b) において左右に位置する２辺で表される一対の側壁２０ａ、２０ｂには、その幅方向の中央部分、すなわち軸心Ｏまわりにおいて等角度間隔（具体的には１８０°間隔）で且つ軸心Ｏから等距離に位置する２箇所の側壁部分に、それぞれ本体部１２の内側へ凹む凹溝３０ａ、３０ｂが軸心Ｏと平行に本体部１２の略全長に亘って設けられている。凹溝３０ａ、３０ｂの断面形状は、軸心Ｏに対して対称的な同一形状で、本実施例では長方形状を成しているとともに、溝底の両角部および開口部の両角部が何れも円弧形状とされている。
【００２４】
上記凹溝３０ａ、３０ｂの溝深さｄは、一対の側壁２０ａ、２０ｂ間の距離Ｄに対して０．１Ｄ〜０．３Ｄの範囲内で、本実施例では約０．１７Ｄである。一対の側壁２０ａ、２０ｂ間の距離Ｄは、軸心Ｏから側壁２０ａまたは２０ｂまでの距離の２倍であるため、その軸心Ｏから側壁２０ａまたは２０ｂまでの距離を基準にすると、溝深さｄは上記数値範囲或いは数値の１／２になる。また、凹溝３０ａ、３０ｂの溝幅Ｗは、側壁２０ａ、２０ｂの幅寸法Ｌに対して０．１Ｌ〜０．３Ｌの範囲内で、本実施例では約０．３Ｌである。なお、本体部１２には、上記一対の凹溝３０ａ、３０ｂが設けられているだけで、これ以外に溝は設けられていない。
【００２５】
そして、このように構成されたスチール製ボトル１０においては、軸心Ｏに対して直角な断面が八角形で、その断面形状において互いに平行な２辺で表される一対の側壁２０ａ、２０ｂの中央部分、すなわち軸心Ｏまわりにおいて等角度間隔で且つ軸心Ｏから等距離に位置する２箇所の側壁部分には、溝深さｄが一対の側壁２０ａ、２０ｂ間の距離Ｄに対して０．１Ｄ〜０．３Ｄの範囲内の凹溝３０ａ、３０ｂが軸方向に設けられているため、その凹溝３０ａ、３０ｂの存在で軸方向の強度が向上し、例えば内容物が充填された状態でスチール製ボトル１０を多段に積み重ねても簡単に潰れないようになるなど取り扱いが容易になる。軸方向の強度は側壁２０ａ、２０ｂ、・・・２６ｂの肉厚に依存するため、所定の強度が得られる範囲でできるだけ薄い肉厚に設定することにより、スチール製ボトル１０の軽量化やコストダウンを図ることもできる。
【００２６】
一方、上記のような凹溝３０ａ、３０ｂが設けられたスチール製ボトル１０においては、内容物を使い切った後の空の状態で軸方向から所定の圧縮荷重が加えられると、図２の(a) に示すように軸方向において小さなピッチで細かく座屈して蛇腹状に押し潰される。これにより、容積が低減されて回収時の容積効率が向上する。特に、凹溝３０ａ、３０ｂが軸方向にのみ設けられ、その凹溝３０ａ、３０ｂと交差し或いは凹溝と交差する方向の他の溝が無いので、空の状態で軸方向から所定の圧縮荷重を加えることにより、確実に且つ安定して軸方向に小さなピッチで蛇腹状に押し潰すことができる。
【００２７】
また、本実施例では軸心Ｏに対して対称的な２位置に凹溝３０ａ、３０ｂが設けられているため、その凹溝３０ａ、３０ｂに沿って折れるように軸心Ｏと直角な横方向、すなわち図１(b) における上下方向から圧縮荷重を加えることにより、図２の(b) に示すように扁平に潰すことも容易に可能である。図２の(b) は図１の(b) に対応する断面図である。
【００２８】
また、凹溝３０ａ、３０ｂが設けられることにより、図１(b) に示す断面の周長が長くなるため、断面の単位長さに負荷される内圧が低減され、同一材料を用いる場合に肉厚を薄くできるとともに、軽量化やコスト低減が可能となる。
【００２９】
なお、上記実施例では、軸心Ｏに対して直角な断面形状の縦横寸法が等しく、且つ一対の側壁２０ａ、２０ｂの中央部分に断面が長方形の凹溝３０ａ、３０ｂが設けられている場合であったが、軸心Ｏに対して直角な断面形状は適宜変更することが可能である。図３の(a) 〜(f) はその一例で、何れも図１の(b) に相当する断面図である。
【００３０】
図３の(a) 、(b) は、何れもラージサイズのペットボトル４０に本発明が適用された場合で、扁平な八角形断面形状を成しているとともに、その八角形断面において長軸方向（図の上下方向）と平行な２つの長辺で表される一対の側壁４２ａ、４２ｂには、それぞれ凹溝４４ａ、４４ｂ、４６ａ、４６ｂが軸方向に設けられている。(a) の凹溝４４ａ、４４ｂは、一対の側壁４２ａ、４２ｂの幅方向（扁平な八角形断面の長手方向）の中央部分に１本ずつ設けられているのに対し、(b) の凹溝４６ａ、４６ｂは、一対の側壁４２ａ、４２ｂを幅方向に略等分するように、言い換えれば扁平な八角形断面の長辺を略等分するように、それぞれ２本ずつ対称的に設けられている。これ等の凹溝４４ａ、４４ｂ、４６ａ、４６ｂの溝深さは、何れも一対の側壁４２ａ、４２ｂ間の距離の１０％〜３０％の範囲内で、本実施例では１５％〜２５％の範囲内であり、各側壁４２ａ、４２ｂに設けられた凹溝４４ａ、４４ｂ、４６ａ、４６ｂの溝幅は、合計寸法が側壁４２ａ、４２ｂの幅寸法の１０％〜３０％の範囲内となるように定められている。すなわち、(b) のように各側壁４２ａ、４２ｂに凹溝４６ａ、４６ｂが２本ずつ設けられている場合、凹溝４６ａの溝幅の２倍が側壁４２ａの幅寸法の１０％〜３０％の範囲内となり、凹溝４６ｂの溝幅の２倍が側壁４２ｂの幅寸法の１０％〜３０％の範囲内となるように、それ等の凹溝４６ａ、４６ｂの溝幅が定められるのである。
【００３１】
このように、軸心に対して直角な断面形状が六角形以上の扁平な多角形状を成している場合でも、その扁平な多角形状断面における長手方向と平行な一対の長辺で表される一対の側壁４２ａ、４２ｂに、その長辺を略等分し且つ軸心に対して対称となる位置に凹溝４４ａ、４４ｂ、４６ａ、４６ｂが設けられることにより、空の状態で軸方向から圧縮荷重を加えれば途中で折れ曲がることなく確実に且つ安定して小さいピッチで蛇腹状に押し潰すことが可能で、前記実施例と同様の効果が得られる。
【００３２】
図３の(c) 、(d) は、前記スチール製ボトル１０において、一対の側壁２０ａ、２０ｂに設けられる凹溝の断面形状が異なる場合で、(c) の凹溝５０ａ、５０ｂは、溝底へ向かうに従って幅寸法（溝幅）が狭くなる台形形状を成している一方、(d) の凹溝５２ａ、５２ｂは、溝底部分が円弧状に湾曲させられているＵ字形状を成している。これ等の凹溝５０ａ、５０ｂ、５２ａ、５２ｂの溝深さは、何れも一対の側壁２０ａ、２０ｂ間の距離の１０％〜３０％の範囲内で、本実施例では１５％〜２５％の範囲内であり、各凹溝５０ａ、５０ｂ、５２ａ、５２ｂの開口部の幅寸法（溝幅）は側壁２０ａ、２０ｂの幅寸法の１０％〜３０％の範囲内とされている。
【００３３】
図３の(e) 、(f) は、円筒形状の側壁６２を備えているスチール製ボトル６０に本発明が適用された場合で、(e) では軸心Ｏに対して対称的な２位置に一対の凹溝６４ａ、６４ｂが設けられている一方、(f) では軸心Ｏまわりにおいて１２０°間隔で位置する３箇所に３本の凹溝６６ａ、６６ｂ、６６ｃが設けられている。これ等の凹溝６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂ、６６ｃは、何れも溝底へ向かうに従って幅寸法（溝幅）が狭くなる台形形状を成しているとともに、溝深さは軸心Ｏから側壁６２までの距離（半径に相当）の５％〜１５％の範囲内で、本実施例では７％〜１３％の範囲内である。
【００３４】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明が適用されたスチール製ボトルを示す図で、(a) は斜視図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図２】図１のボトルが押し潰された状態を示す図で、(a) は軸方向から押し潰した場合、(b) は軸心と直角方向から押し潰した場合である。
【図３】本発明の別の態様を説明する図で、何れも図１の(b) に相当する軸心と直角な断面形状を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０、６０：スチール製ボトル（押し潰し可能な容器）
２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂ、２４ａ、２４ｂ、２６ａ、２６ｂ、４２ａ、４２ｂ、６２：側壁
３０ａ、３０ｂ、４４ａ、４４ｂ、４６ａ、４６ｂ、５０ａ、５０ｂ、５２ａ、５２ｂ、６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂ、６６ｃ：凹溝
４０：ペットボトル（押し潰し可能な容器）
Ｏ：軸心    ｄ：凹溝の溝深さ    Ｗ：凹溝の溝幅    Ｄ：一対の側壁間の距離    Ｌ：側壁の幅寸法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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