(57)【要約】【課題】  座屈強度を高水準で維持し、凹み等に対する剛性を向上させる。【解決手段】  環状凹溝１６、１７のうち、胴部１３に形成された柱部１３ｂの延在方向に沿った部分の少なくとも一部は補強リブ部１８とされ、この補強リブ部１８を除いた部分は、該補強リブ部１８よりも径方向内方に向けた凹み量が大きくされた補強溝部１８ｂとされている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部を有するヒール部と、該ヒール部の上端部に連設された胴部と、該胴部の上端部に連設されて上方に向かうに従い漸次縮径された肩部と、該肩部の上端部に連設されて上方に延在した口部とを備えるとともに、横断面が概略円形とされ、前記胴部には、径方向内方に凹むパネル部が前記横断面がなす円形の中心軸線方向に延在する柱部を介して周方向に複数形成され、前記ヒール部と前記胴部との連結部分、および前記胴部と前記肩部との連結部分の少なくとも一方が、全周に亙って延在する環状凹溝とされたボトルであって、
前記環状凹溝のうち、前記柱部の延在方向に沿った部分の少なくとも一部は補強リブ部とされ、この補強リブ部を除いた部分は、該補強リブ部よりも径方向内方に向けた凹み量が大きくされた補強溝部とされていることを特徴とするボトル。
【請求項２】
請求項１記載のボトルにおいて、
前記補強リブ部は、前記横断面の平面視が当該ボトルの径方向外方に凸となるＶ字状とされていることを特徴とするボトル。
【請求項３】
請求項１または２に記載のボトルにおいて、
前記パネル部の端部、および前記補強溝部の最深部における前記中心軸線からの距離が同等とされていることを特徴とするボトル。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のボトルにおいて、
前記柱部、および前記補強リブ部の前記中心軸線からの距離が同等とされていることを特徴とするボトル。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のボトルにおいて、
前記補強リブ部はパーティングライン上に形成されていることを特徴とするボトル。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のボトルにおいて、
前記補強リブ部の径方向内方へ向けた凹み量は、前記補強溝部の径方向内方へ向けた凹み量の３５％以上とされていることを特徴とするボトル。
【請求項７】
請求項６記載のボトルにおいて、
前記補強リブ部の前記中心軸線からの距離は、前記胴部の最大径部の半径の９０％以上とされていることを特徴とするボトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば飲料が充填されるボトルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のボトルとしては、例えば下記特許文献１に示されるような、底部を有するヒール部と、該ヒール部の上端部に連設された胴部と、該胴部の上端部に連設されて上方に向かうに従い漸次縮径された肩部と、該肩部の上端部に連設されて上方に延在した口部とを備え、横断面が概略円形とされ、前記胴部には、径方向内方に凹むパネル部が前記横断面がなす円形の中心軸線方向に延在する柱部を介して周方向に複数形成され、前記ヒール部と前記胴部との連結部分、および前記胴部と前記肩部との連結部分の少なくとも一方が、全周に亙って延在する環状凹溝とされた構成が知られている。
【０００３】
ここで、前記環状凹溝は、ボトルに作用する径方向内方に向けた力によって、当該ボトルに凹み等の変形が生じないようにするため、つまり凹み等に対する剛性を高めるために形成されている。
【０００４】
なお、ボトルにこのような力が作用する場合としては、例えば、複数本のボトルが梱包前に連立された状態で搬送されるときに、隣合うボトル同士が互いに衝突若しくは押圧し合う場合、高温の内容物を充填、密封した後に、このボトルを冷却することにより、その内部が減圧された場合、あるいは自動販売機において、ストック部から取り出し口に向けてボトルが横倒しにされた状態で落下させられた場合等が挙げられる。
【０００５】
ところで、このようなボトルにおいては、前記衝突等によって凹み等が生じないという形状品質の向上に対する要望が高まっている。特に近年では、環境問題への配慮から使用する樹脂量の低減、つまり容器の軽量化が望まれている。さらに、このように軽量化したボトルにおいても、従来品と同様、若しくはそれ以上の剛性を具備させることに対する要望がある。
【特許文献１】特開２００２−２９３３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、前記従来のボトルでは、前記剛性のさらなる向上を図るために、前記環状凹溝の径方向内方に向けた凹み量を大きくすると、前記環状凹溝のうち、前記柱部の延在方向に沿った部分に応力が集中し易くなって座屈強度が低下することになり、前記剛性を高めるのに限界が生じていた。また、ボトルの軽量化によってこの傾向は強くなる。
【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、成形性を低下させることなく、座屈強度を高水準で維持し、凹み等に対する剛性を向上させることができるボトル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】
【０００８】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のボトルは、底部を有するヒール部と、該ヒール部の上端部に連設された胴部と、該胴部の上端部に連設されて上方に向かうに従い漸次縮径された肩部と、該肩部の上端部に連設されて上方に延在した口部とを備えるとともに、横断面が概略円形とされ、前記胴部には、径方向内方に凹むパネル部が前記横断面がなす円形の中心軸線方向に延在する柱部を介して周方向に複数形成され、前記ヒール部と前記胴部との連結部分、および前記胴部と前記肩部との連結部分の少なくとも一方が、全周に亙って延在する環状凹溝とされたボトルであって、前記環状凹溝のうち、前記柱部の延在方向に沿った部分の少なくとも一部は補強リブ部とされ、この補強リブ部を除いた部分は、該補強リブ部よりも径方向内方に向けた凹み量が大きくされた補強溝部とされていることを特徴とする。
【０００９】
この発明では、環状凹溝に前記補強溝部が設けられているので、凹み等に対するボトルの剛性が向上され、また、補強リブ部が設けられているので、座屈強度が低下することを抑制することが可能になり、座屈強度を高水準に維持しつつ、凹み等に対する剛性が向上されたボトルを提供することができる。
【００１０】
ここで、前記補強リブ部は、前記横断面の平面視が当該ボトルの径方向外方に凸となるＶ字状とされてもよい。
この場合、環状凹溝に占める凹み量の小さい前記補強リブ部の占有体積の割合を抑えることが可能になり、補強リブ部を設けたことによって、前記凹み等に対する剛性の向上が阻害されることを抑制することができる。
【００１１】
また、前記パネル部の端部、および前記補強溝部の最深部における前記中心軸線からの距離が同等とされてもよい。
【００１２】
この場合、ボトルの座屈強度を向上させることができる。
すなわち、パネル部の端部が補強溝部よりも径方向内方に位置されると、前記中心軸線方向の圧縮力が作用したときに、胴部の端部に、前記パネル部の前記中心軸線方向における端部を覆い被すようなモーメントが発生することになり、座屈強度が低下することになる。一方、前記補強溝部が前記パネル部よりも径方向内方に位置されると、前記圧縮力が作用したときに、前記補強溝部に、前記中心軸線方向に潰されるようなモーメントが発生することになり、座屈強度が低下することになる。
【００１３】
さらに、前記柱部、および前記補強リブ部の前記中心軸線からの距離が同等とされてもよい。
【００１４】
この場合、ボトルの座屈強度を向上させることができる。
すなわち、柱部が補強リブ部よりも径方向内方に位置されると、前記中心軸線方向の圧縮力が作用したときに、胴部の端部に、柱部の前記中心軸線方向における端部を覆い被すようなモーメントが発生することになり、座屈強度が低下することになる。一方、補強リブ部が柱部よりも径方向内方に位置されると、前記圧縮力が作用したときに、補強リブ部に、前記中心軸線方向に潰されるようなモーメントが発生することになり、座屈強度が低下することになる。
【００１５】
また、前記補強リブ部はパーティングライン上に形成されてもよい。
この構成では、プリフォームを１次ブロー金型内で１次延伸ブロー成形して第１成形体に成形した後に、この第１成形体を加熱して収縮させ第２成形体とし、その後、この第２成形体を２次ブロー金型内で２次ブロー成形することによって、前記ボトルを成形する場合（いわゆる二段ブロー成形法）において、前記２次ブロー金型内に設けられた前記環状凹溝を成形する凸成形部のうち、当該２次ブロー金型の分割面に位置する部分における該２次ブロー金型の内方に向けた突出量を、前記補強溝部を成形する部分と比べて小さくすることが可能になる。
【００１６】
したがって、前記凸成形部のうち、前記補強溝部を成形する部分の前記突出量を大きくして、当該補強溝部の凹み量を大きくしても、前記分割面に位置する部分の前記突出量は小さくすることが可能になり、前記２次ブロー成形の型締め時に、前記分割面に位置する前記凸成形部が、前記環状凹溝およびその周辺部を噛み込むことを防ぐことができる。これにより、ボトルの高効率生産および製品品質の安定化を図ることができる。
【００１７】
ここで、前記補強リブ部が、当該ボトルの径方向外方に向かうに従い漸次、当該ボトルの周方向における大きさが小さくされ、かつ補強リブ部の径方向外方端部がパーティングライン上に位置されている場合には、前記分割面に位置する前記凸成形部は、当該分割面に向かうに従い漸次前記突出量が小さくなるので、前記噛み込みの発生を確実に防ぐことができる。
【００１８】
さらに、前記補強リブ部の径方向内方へ向けた凹み量は、前記補強溝部の径方向内方へ向けた凹み量の３５％以上とされてもよい。
この場合、前記凹み等に対する剛性を確実に向上させることができる。また、補強リブ部の凹み量を補強溝部の凹み量の７５％以下とすることにより、座屈強度の低下を防ぐことができる。
なお、補強リブ部の凹み量を補強溝部の凹み量の４５％以上７０％以下とするのがより望ましい。
【００１９】
ここで、補強リブ部の凹み量が補強溝部の凹み量の３５％より小さくされると、前記凹み等に対するボトルの剛性が不足し、７５％より大きくされると座屈強度が不足する。
【００２０】
さらにまた、前記補強リブ部の前記中心軸線からの距離は、前記胴部の最大径部の半径の９０％以上とされてもよい。また、前記補強溝部の最深部における前記中心軸線からの距離は、前記胴部の最大径部の半径の９０％以下とされてもよい。
この場合、前記２次ブロー成形の型締め時に、前記凸成形部が、前記環状凹溝およびその周辺部を噛み込むことを確実に回避することが可能になる。
なお、二段ブロー成形法によりボトルを成形する場合には、賦形性を確保するために、前記第２成形体の径をボトルの最大径部の径の９０％以上とするのが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
この発明に係るボトルによれば、座屈強度を高水準で維持し、凹み等に対する剛性を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】
【００２２】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。本実施形態に係るボトル１０は、底部１１を有するヒール部１２と、該ヒール部１２の上端部に連設された胴部１３と、該胴部１３の上端部に連設されて上方に向かうに従い漸次縮径された肩部１４と、該肩部１４の上端部に連設されて上方に延在した口部１５とを備えるとともに、横断面が概略円形とされ、口部１５に形成された雄ねじ部１５ａに図示されないキャップが螺着されるようになっている。また、これらのヒール部１２、胴部１３、肩部１４および口部１５は、例えばポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂により同軸上に一体的に形成されている。
【００２３】
胴部１３には、径方向内方に凹むパネル部１３ａが前記横断面がなす円形の中心軸線Ｏ方向に延在する柱部１３ｂを介して周方向に複数形成されている。本実施形態のパネル部１３ａは、胴部１３の前記中心軸線Ｏ方向における上端部１３ｃおよび下端部１３ｄを除いた全長に亙って延在されている。図示の例では、パネル部１３ａおよび柱部１３ｂはそれぞれ、胴部１１に周方向に等間隔をあけて６つ形成されている。
【００２４】
また、本実施形態では、ヒール部１２と胴部１３との連結部分、および胴部１３と肩部１４との連結部分の双方が、全周に亙って延在する環状凹溝１６、１７とされている。なお、これらの環状凹溝１６、１７に前記中心軸線Ｏ方向で連なる胴部１３の上端部１３ｃ、胴部１３の下端部１３ｄ、肩部１４の下端部１４ａ、およびヒール部１２の上端部１２ａの外径は全て、例えば約６８ｍｍで同一とされている。
【００２５】
そして、本実施形態のボトル１０では、各環状凹溝１６、１７のうち、柱部１３ｂの延在方向に沿った部分の少なくとも一部は補強リブ部１８とされ、この補強リブ部１８を除いた部分は、補強リブ部１８よりも径方向内方に向けた凹み量が大きくされた補強溝部１８ｂとされている。ここで、本実施形態では、補強リブ部１８が、環状凹溝１６、１７の、６つの柱部１３ｂ全ての延在方向に沿った部分に形成されている。補強溝部１８ｂは、中心軸線Ｏを中心とした横断面円弧状とされている。
【００２６】
また、補強リブ部１８は、図２に示すように、前記横断面の平面視が、このボトル１０の径方向外方に凸となるＶ字状とされている。さらに、このＶ字状をなす頂部１８ａ、つまり径方向外方端部が、柱部１３ｂの周方向中央部と対応する部分に位置されている。さらにまた、６つの補強リブ部１８のうち、中心軸線Ｏを挟んで互いに反対側に位置する２つの前記頂部１８ａは、後述する２次ブロー成形時に、１対の２次ブロー金型の分割面により形成されるパーティングライン（金型分割線）Ｌ上に位置されている。
【００２７】
そして、補強リブ部１８の径方向内方へ向けた凹み量Ａは、補強溝部１８ｂの径方向内方へ向けた凹み量Ｂの３５％以上７５％以下、好ましくは４５％以上７０％以下とされている。ここで、前記凹み量Ａとは、胴部１３の上端部１３ｃ、および胴部１３の下端部１３ｄの外周面と、補強リブ部１８の頂部１８ａにおける外周面との当該ボトル１０の径方向における距離とされる。本実施形態では、上端部１３ｃおよび下端部１３ｄが胴部１３の最大径部とされる。また、前記凹み量Ｂとは、前記最大径部の外周面と、補強溝部１８ｂの外周面における最深部との当該ボトル１０の径方向における距離とされる。例えば、前記凹み量Ａは約２ｍｍ、前記凹み量Ｂは約４ｍｍとされる。
【００２８】
また、補強リブ部１８の頂部１８ａにおける外周面の前記中心軸線Ｏからの距離Ｃは、前記最大径部の外周面の半径Ｄの９０％以上とされ、さらに、補強溝部１８ｂの外周面における最深部の前記中心軸線Ｏからの距離Ｅは、前記半径Ｄの９０％以下とされている。例えば、前記距離Ｃは約３２ｍｍ、前記半径Ｄは３４ｍｍ、前記距離Ｅは約３０ｍｍとされる。
【００２９】
ここで、図３に示すように、パネル部１３ａの端部、および補強溝部１８ｂの最深部の前記中心軸線Ｏからの距離が同等とされている。本実施形態では、補強溝部１８ｂの最深部は、前記中心軸線Ｏ方向における中央部とされている。
【００３０】
また、図３に示すように、柱部１３ｂ、および補強リブ部１８の前記頂部１８ａの前記中心軸線Ｏからの距離が同等とされている。
【００３１】
次に、以上のように構成されたボトル１０の製造方法について説明する。
まず、プリフォームを１次ブロー金型内で１次延伸ブロー成形して第１成形体に成形した後に、この第１成形体を加熱して収縮させ第２成形体とし、その後、この第２成形体を２次ブロー金型内で２次ブロー成形することによって、ボトル１０が成形される。
【００３２】
ここで、前記２次ブロー金型内に設けられた環状凹溝１６、１７を成形する凸成形部のうち、補強リブ部１８を成形する部分は、補強溝部１８ｂを成形する部分よりも、この２次ブロー金型の内方に向けた突出量が小さくされている。また、当該２次ブロー金型の分割面に位置する部分には、６つの補強リブ部１８のうちの中心軸線Ｏを挟んで互いに反対側に位置する２つを成形するための凸成形部が設けられている。
【００３３】
つまり、前記凸成形部のうち、前記分割面に位置する部分は、補強溝部１８ｂを成形する部分よりも前記突出量が小さくされている。特に、本実施形態の補強リブ部１８は、前記Ｖ字状とされるとともに、補強リブ部１８の頂部１８ａがパーティングラインＬ上に位置されているので、前記分割面に位置する前記凸成形部は、当該分割面に向かうに従い漸次、その前記突出量が小さくされている。
【００３４】
以上説明したように本実施形態に係るボトル１０によれば、環状凹溝１６、１７に補強溝部１８ｂが設けられているので、凹み等に対するボトル１０の剛性が向上され、また、補強リブ部１８が設けられているので、座屈強度が低下することを抑制することが可能になり、座屈強度を高水準に維持しつつ、凹み等に対する剛性が向上されたボトル１０を提供することができる。
【００３５】
また、補強リブ部１８は、前記横断面の平面視が当該ボトルの径方向外方に凸となるＶ字状とされているので、環状凹溝１６、１７に占める凹み量の小さい補強リブ部１８の占有体積の割合を抑えることが可能になり、補強リブ部１８を設けたことによって、前記凹み等に対する剛性の向上が阻害されることを抑制することができる。
【００３６】
さらに、パネル部１３ａの端部、および補強溝部１８ｂの最深部の前記中心軸線Ｏからの距離が同等とされ、また、柱部１３ｂ、および補強リブ部１８の頂部１８ａの前記中心軸線Ｏからの距離が同等とされているので、ボトル１０の座屈強度を向上させることができる。
【００３７】
さらに、補強リブ部１８がパーティングラインＬ上に形成されているので、前記２次ブロー金型の凸成形部のうち、当該２次ブロー金型の分割面に位置する部分における該２次ブロー金型の内方に向けた突出量を、補強溝部１８ｂを成形する部分と比べて小さくすることが可能になる。
【００３８】
したがって、前記凸成形部のうち、補強溝部１８ｂを成形する部分の前記突出量を大きくして、補強溝部１８ｂの凹み量を大きくしても、前記分割面に位置する部分の前記突出量は小さくすることが可能になり、前記２次ブロー成形の型締め時に、前記分割面に位置する前記凸成形部が、環状凹溝１６、１７およびその周辺部を噛み込むことを防ぐことができる。これにより、ボトルの高効率生産および製品品質の安定化を図ることができる。
【００３９】
特に、本実施形態の補強リブ部１８では、前記Ｖ字状とされ、しかも前記頂部１８ａがパーティングラインＬ上に位置されているので、前記分割面に位置する前記凸成形部の突出量を、当該分割面に向かうに従い漸次小さくすることが可能になり、前記噛み込みの発生を確実に防ぐことができる。
【００４０】
さらに、補強リブ部１８の径方向内方へ向けた凹み量Ａが、補強溝部１８ｂの径方向内方へ向けた凹み量Ｂの３５％以上７５％以下とされているので、座屈強度の低下を防止し、前記凹み等に対する剛性の向上を確実に図ることができる。
【００４１】
さらにまた、補強リブ部１８の前記中心軸線Ｏからの距離Ｃは、前記最大径部の外周面における半径Ｄの９０％以上とされているので、前記２次ブロー成形の型締め時に、前記凸成形部が、環状凹溝１６、１７およびその周辺部を噛み込むことを確実に回避することが可能になる。
【００４２】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、補強リブ部１８を、全ての柱部１３ｂと対応する位置に形成したが、少なくとも１つの柱部１３ｂと対応する位置に形成すれば、前記実施形態に限られるものではない。
【００４３】
また、補強リブ部１８をパーティングラインＬ上に形成したが、このラインＬ上に形成しない場合にも適用可能である。
さらに、補強リブ部１８として、前記横断面の平面視が前記Ｖ字状とされた構成を示したが、これに代えて、例えば前記横断面の平面視が台形状あるいは平行四辺形状としてもよい。
さらにまた、前記実施形態では、ボトル１０をいわゆる二段ブロー成形法により成形したが、一度のブロー成形で最終ボトル形状に成形するシングルブローにより成形してもよい。
また、環状凹溝１６、１７は、肩部１８と胴部１３との連結部分、および胴部１３とヒール部１２との連結部分の少なくとも一方に設ければよい。さらに、補強リブ部１８および補強溝部１８ｂは、ボトル１０に２つ設けられた環状凹溝１６、１７のうち、少なくとも一方に設ければよい。
【００４４】
ここで、以上説明した作用効果のうち、補強リブ部１８の凹み量Ａを、補強溝部１８ｂの凹み量Ｂの３５％以上７５％以下としたことにより、座屈強度を高水準で維持しつつ、前記凹み等に対する剛性の向上を実現できることについての検証試験を実施した。
【００４５】
実施例として、胴部１３の最大径部としての上端部１３ｃおよび下端部１３ｄの外径を６８ｍｍ、補強溝部１８ｂの凹み量Ｂを４ｍｍとそれぞれ同一にして、補強リブ部１８の凹み量Ａが補強溝部１８ｂの凹み量Ｂの３５％、５０％、７０％、および７５％となるように、補強リブ部１８の凹み量Ａを異ならせた４種類のボトル１０を成形した。
【００４６】
比較例として、前記実施例のボトル１０の前記上端部１３ｃおよび下端部１３ｄの外径、および補強溝部の凹み量Ｂを同一にして、補強リブ部１８の凹み量Ａが補強溝部１８ｂの凹み量Ｂの８０％、２５％となるように、補強リブ部１８の凹み量Ａを異ならせた２種類のボトルを成形した。
【００４７】
そして、前記各ボトルを空の状態で正立姿勢にして、口部１５から底部１１に向けて中心軸線Ｏ方向の圧縮力をボトルに付与し、当該ボトルが座屈したときの荷重、つまり座屈強度を測定した。
また、前記各ボトルを空の状態で横倒しにして、直径２０ｍｍの棒の外周面により、環状凹溝１６、１７をボトルの径方向内方に向けて押圧し、ボトルに凹み等が発生したときの荷重、つまり剛性強度を測定した。
以上の測定を前記各種類のボトルつき１０個実施した。
【００４８】
ここで、一般に、座屈強度が２９４Ｎ程度、剛性強度が３４．３Ｎ程度あれば、充填、流通等の実使用時においてボトルに座屈および凹み等が生じないことが知られているので、これらの各強度の大きさを基準値として評価した。
【００４９】
この結果、補強リブ部１８の凹み量Ａが補強溝部１８ｂの凹み量Ｂの３５％以上７５％以下であれば、座屈強度が前記基準値よりも高水準で維持され、剛性強度が向上されることが確認された。また、このようなボトルを成形するに際し、前記噛み込みが発生することを防止できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
座屈強度を高水準で維持し、凹み等に対する剛性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る一実施形態として示したボトルの概略構成図である。
【図２】図１に示すボトルのＸ−Ｘ線矢視断面図およびＹ−Ｙ線矢視断面図である。
【図３】図１に示すボトルの一部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  ボトル
１１  底部
１２  ヒール部
１３  胴部
１３ａ  パネル部
１３ｂ  柱部
１３ｃ  胴部の上端部（胴部の最大径部）
１３ｄ  胴部の下端部（胴部の最大径部）
１４  肩部
１５  口部
１６、１７  環状凹溝
１８  補強リブ部
１８ａ  頂部（径方向外方端部）
１８ｂ  補強溝部
Ａ  補強リブ部の凹み量
Ｂ  補強溝部の凹み量
Ｌ  パーティングライン
Ｏ  中心軸線
【図１】
2007030974.tif 000003
【図２】
2007030974.tif 000004
【図３】
2007030974.tif 000005