(57)【要約】【課題】  ベンダーに装填するときの衝突の衝撃によりガラスびんに発生する最大応力を小さくすることでベンダー用のガラスびんを軽量化する。【解決手段】  直胴部の直上に微小な曲率で縮径する上側微小縮径部を幅ａに亘って設け、直胴部の直下に微小な曲率で縮径する下側微小縮径部を幅ｂに亘って設け、前記上側微小縮径部の曲率半径Ｒａ及び下側微小縮径部の曲率半径Ｒｂを１００〜２０００ｍｍ、前記ａ及びｂを５〜１５ｍｍとする。ガラスびんをベンダーに装填する場合、ガラスびんどうしが衝突する衝突位置は、肩部と上側微小縮径部の境目ｐからその下１０ｍｍ以上離れた位置、又は、裾部と下側微小縮径部の境目ｑからその上１０ｍｍ以上離れた位置となり、衝突位置が曲率の大きな肩部や裾部から離れるため、衝突時に発生する最大応力が小さくなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストレート状の直胴部と、該直胴部の上方にあって徐々に縮径する肩部と、該肩部の上方にある口部と、前記直胴部の下方にあって徐々に縮径する裾部とを有するガラスびんであって、前記直胴部の直上に微小な曲率で縮径する上側微小縮径部を幅ａに亘って設け、前記直胴部の直下に微小な曲率で縮径する下側微小縮径部を幅ｂに亘って設け、前記上側微小縮径部の曲率半径Ｒａ及び下側微小縮径部の曲率半径Ｒｂが１００〜２０００ｍｍ、前記ａ及びｂが５〜１５ｍｍであることを特徴とするガラスびん。
【請求項２】
請求項１のガラスびんにおいて、前記下側微小縮径部の下端の高さｅが１０〜２５ｍｍであることを特徴とするガラスびん。
【請求項３】
請求項１又は２のガラスびんにおいて、ガラスびんの外周面にラベルを貼付し、該ラベルの上端が前記上側微小縮径部ａに、該ラベルの下端が前記下側微小縮径部ｂにあることを特徴とするガラスびん。
【請求項４】
請求項１、２又は３のガラスびんにおいて、前記ガラスびんがベンダー用のガラスびんであることを特徴とするガラスびん。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料などの包装に用いるガラスびんであって、特に、ベンダー（自動販売機）用に好適なガラスびんに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は従来の典型的なベンダー用のガラスびんＧである。ガラスびんＧは、ストレート状の直胴部１と、直胴部１の上方にあって上方に行くにしたがって徐々に縮径する肩部２と、肩部２の上方にある口部３と、直胴部１の下方にあって下方に行くにしたがって徐々に縮径する裾部４とを有する。ストレート状の直胴部１は、外径が等しい部分で、外周面は設置面に対して垂直である。ラベルはこの直胴部１に貼付される。通常ラベルの幅は直胴部の幅ｓよりも若干（５〜１０ｍｍ程度）小さく、したがって直胴部１の上端部分及び下端部分はラベルが貼られていない部分が存在する場合が多い。直胴部１の上の肩部２は、直胴部１の直上が曲率半径Ｒ１の曲面となっている。Ｒ１は通常５〜２０ｍｍ程度である。その曲面の上はほぼ直線状に縮径し、その上方が口部３となっている。直胴部１の下の裾部４は、直胴部１の直下の部分が曲率半径Ｒ２の曲面、その下が曲率半径Ｒ３の曲面となり、その下部が底面部につながっている。Ｒ２は通常１５〜３５ｍｍ、Ｒ３は通常４〜８ｍｍ程度である。なお、本明細書において、曲率半径とは全てプロフィルにおける曲率半径を意味している。
【０００３】
ガラスびんをベンダーに装填する場合、図３に示すように、ベンダーのカラム７内にガラスびんＧを投入し、カラム７に沿ってガラスびんＧを落下させる。したがって、落下したガラスびんは既に装填されているガラスびんと衝突する。ガラスびんが完全に水平状態を保って落下すれば、ガラスびんの直胴部どうしが衝突し、衝突の衝撃が直胴部全体に分散される。また、直胴部にはラベルが貼られているので衝撃が緩和される。しかし現実には、若干傾いた状態で落下する場合が多い。その場合、ガラスびんどうしは１点で衝突する。この衝突位置ｘはほとんどの場合、直胴部と肩部の境目ｐからその下５ｍｍ迄の範囲、又は、直胴部と裾部の境目ｑからその上５ｍｍ迄の範囲（図２）であり、肩部や裾部のＲ部分（曲面部分）にきわめて近い直胴部の１点となる。
【０００４】
このように、肩部や裾部のＲ部分（曲面部分）にきわめて近い直胴部の１点で衝突した場合、衝突部真裏の内面に大きな応力が生じやすい。Ｒ部分は曲率が大きい（曲率半径が小さい）ほど剛性が増してびん全体が変形しにくくなり、衝突部に負荷が集中して大きな応力が発生するからである。
【０００５】
さらに、肩部や裾部のＲ部分に近接した直胴部の端部には、ラベルが貼られていないことが多い。ラベル部分で衝突した場合はラベルがクッションとなって衝撃が緩和されるが、ラベルが貼られていない部分で衝突すると衝撃が大きく、びんが割れてしまう可能性が大きくなる。
【０００６】
したがって、ベンダー用のガラスびんは、ベンダーに装填するときの衝突の衝撃で割れないように、内容液量２５０ｍｌクラスでは平均肉厚が３ｍｍ程度必要であり、軽量化が困難であった。
【０００７】
従来の特許文献について調査したところ、ベンダー用のガラスびんに関するものとして特許文献１があった。これは容量の小さなガラスびんについて、ベンダーコラム内のジャミング等の不都合を生じにくいびん形状を開示するものである。特許文献２、３、４はベンダー用のガラスびんではなく、回収再使用されるガラスびんについて、びんどうしの衝突や擦れ合いによって傷が付きにくいびん形状を開示するものである。
【特許文献１】特開２００３−３０７２７号公報
【特許文献２】実開昭５６−１３８０１５号公報
【特許文献３】実公平６−２８８９号公報
【特許文献４】実公平６−２８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ベンダー用のガラスびんを軽量化し、ガラス資源の節約、環境保護に資することを課題とする。すなわち、ベンダーに装填するときの衝突の衝撃によりガラスびんに発生する応力を小さくすることで、ガラスびんの肉厚を薄くできるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ストレート状の直胴部と、該直胴部の上方にあって徐々に縮径する肩部と、該肩部の上方にある口部と、前記直胴部の下方にあって徐々に縮径する裾部とを有するガラスびんであって、前記直胴部の直上に微小な曲率で縮径する上側微小縮径部を幅ａに亘って設け、前記直胴部の直下に微小な曲率で縮径する下側微小縮径部を幅ｂに亘って設け、前記上側微小縮径部の曲率半径Ｒａ及び下側微小縮径部の曲率半径Ｒｂが１００〜２０００ｍｍ、前記ａ及びｂが５〜１５ｍｍであることを特徴とするガラスびんである。
【００１０】
本発明のガラスびんにおいて、前記下側微小縮径部の下端の高さｅは１０〜２５ｍｍでなるべく高い方が望ましい。これは、ガラスびんどうしが裾部付近で衝突した場合、衝突位置が底部に近いほどガラスびん全体が撓みにくく、衝突部に負荷が集中し、大きな応力が発生するからである。
【００１１】
本発明のガラスびんの外周面にはラベルを貼付することができる。その場合、ラベルの上端は前記上側微小縮径部ａに、ラベルの下端は前記下側微小縮径部ｂにあることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、直胴部の直上で肩部との間に上側微小縮径部、直胴部の直下で裾部との間に下側微小縮径部を設けた。これにより、ガラスびんをベンダーに装填する場合、ガラスびんどうしが衝突する衝突位置は、肩部と上側微小縮径部の境目ｐからその下１０ｍｍ以上離れた位置、又は、裾部と下側微小縮径部の境目ｑからその上１０ｍｍ以上離れた位置となる。すなわち、衝突位置が曲率の大きな肩部や裾部から離れるため、衝突時に肩部や裾部付近に発生する最大応力が小さくなる。有限要素法を用いた空びんでの強度計算結果によれば、従来の場合（衝突位置が直胴部と肩部の境目ｐからその下５ｍｍ迄の範囲、又は、直胴部と裾部の境目ｑからその上５ｍｍ迄の範囲）に比べて衝撃強度が３０％程度向上することが確認された。また、内容液を入れた衝撃強度試験では、肩部付近の衝撃強度が約２０％向上した。
【００１３】
さらに、上側及び下側微小縮径部は曲率が小さいために、直胴部と同様に確実にラベルを貼ることができる（肩部や裾部のＲ１、Ｒ２部分のように曲率が大きいとラベルがしわになって確実に貼れない）。したがって、ラベルの上端が上側微小縮径部に、ラベルの下端が下側微小縮径部にあるように貼付することができる。衝突位置は、肩部と上側微小縮径部の境目ｐからその下１０ｍｍ以上離れた位置、又は、裾部と下側微小縮径部の境目ｑからその上１０ｍｍ以上離れた位置であるから、当該衝突位置に確実にラベルが貼られてあるようにするのは容易である。このようにすることで、ガラスびんをベンダーに装填する場合、ガラスびんどうしが衝突する衝突位置には確実にラベルが貼られており、ラベルによって衝突の衝撃が緩和され、耐衝撃性がさらに向上する。したがって、ガラスびんの肉厚を従来より０．１〜０．２ｍｍ程度薄くして軽量化が可能となる。
【００１４】
Ｒａ、Ｒｂが１００ｍｍよりも小さいと、ラベルがしわになって確実に貼付することができない。また、剛性が増加するので衝突時に変形が拘束され、上側又は下側微小縮径部に発生する応力が大きくなる。Ｒａ、Ｒｂが２０００ｍｍよりも大きいと、衝突位置が肩部又は裾部から十分に離れず、肩部や裾部に発生する最大応力を減少する効果が小さくなる。
【００１５】
ａ、ｂが５ｍｍよりも小さいと、曲率の大きな肩部や裾部の影響が増してきて、発生応力が次第に大きくなる。ａ、ｂが１５ｍｍよりも大きいと、直胴部の範囲が狭くなり、ガラスびんが横向き状態（ベンダー内での姿勢）での安定性が悪くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のガラスびんを２５０ｇ缶用のベンダー適応びんとする場合、胴径ｄは５１〜５４ｍｍ（最適５２．５ｍｍ）、肩高さｈ／Ｈは６１％以上（さらに好ましくは６３％以上）、全高Ｈは１２５〜１４０ｍｍとする。３５０ｇ缶用のベンダー適応びんとする場合、胴径ｄは６８ｍｍ以下（最適６５．８ｍｍ）、肩高さｈ／Ｈは６０％以上（さらに好ましくは６３％以上）、全高Ｈは１２５〜１４０ｍｍとする。
【実施例】
【００１７】
図１は実施例のガラスびんＧの側面説明図である。全高Ｈ、胴径ｄ、肩部下端の高さｈは上記の数値を採用できる。
【００１８】
図１において、ガラスびんＧはストレート状の直胴部１と、直胴部１の上方にあって上方に行くにしたがって徐々に縮径する肩部２と、肩部２の上方にある口部３と、直胴部１の下方にあって下方に行くにしたがって徐々に縮径する裾部４とを有する。ストレート状の直胴部１の外径はｄで、外周面は設置面に対して垂直である。肩部２と直胴部１の間は上側微小縮径部５となっている。上側微小縮径部５は曲率半径Ｒａ＝１００〜２０００ｍｍの曲面で、ＲａはＲ１と滑らかに接続するよう算出される曲率半径である。Ｒａの中心Ｏａは直胴部１と上側微小縮径部５の境目の高さにあるので、直胴部１と上側微小縮径部５は滑らかに接続する。上側微小縮径部５の幅ａは５〜１５ｍｍである。上側微小縮径部５に続く肩部２の部分は曲率半径Ｒ１の曲面で上側微小縮径部と滑らかに接続している。Ｒ１は例えば１３ｍｍとすることができる。この場合、肩部のＲ１の曲面の上はほぼ直線状に縮径し、その上方が口部３となっているが、Ｒ１の曲面の上部の形状はこれに限るものではない。
【００１９】
直胴部１と裾部４の間は下側微小縮径部６となっている。下側微小縮径部６は曲率半径Ｒｂ＝１００〜２０００ｍｍの曲面で、ＲｂはＲ２と滑らかに接続するよう算出される曲率半径である。下側微小縮径部６に続く裾部４の部分は曲率半径Ｒ２の曲面となっており、下側微小縮径部６と滑らかに接続する。裾部のＲ２の曲面の下は曲率半径Ｒ３の曲面となっており、その下部は底面部につながっている。Ｒ２は例えば２３ｍｍ、Ｒ３は例えば６ｍｍとすることができる。下側微小縮径部の下端の高さ（裾部の幅）ｅは１０〜２５ｍｍである。
【００２０】
ラベルは上側微小縮径部５、直胴部１及び下側微小縮径部６の範囲（ａ＋ｓ＋ｂ＝Ｌの範囲）に貼付することができる。したがって、例えばラベルの上端を肩部２と上側微小縮径部５の境目ｐの下方３ｍｍの位置（上側微小縮径部）、ラベルの下端を下側微小縮径部６と裾部４の境目ｑの上方３ｍｍの位置（下側微小縮径部）となるようにラベルを貼付すると、ガラスびんをベンダーに装填する場合、ガラスびんどうしが衝突する衝突位置は常にラベルが貼付されている位置となり、衝突の衝撃が緩和される。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明のガラスびんは、２５０ｇ、３５０ｇ缶用のベンダー以外のベンダー用のびんとしても適用できる。その場合は、全高Ｈ、胴径ｄ、肩部下端の高さｈをそのベンダーの規格に適合させればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例のガラスびんの側面説明図である。
【図２】従来のベンダー用ガラスびんの側面説明図である。
【図３】ガラスびんをベンダーに装填する説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  直胴部
２  肩部
３  口部
４  裾部
５  上側微小縮径部
６  下側微小縮径部
７  カラム
Ｇ  ガラスびん
【図１】
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【図２】
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【図３】
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