(57)【要約】【課題】びんの首部から肩部にかけての外形形状を工夫することにより、成形機を改良することなく、肩びりの発生を防ぐ。【解決手段】外形の、少なくとも仕上型合目線における縦断面において、直線でなる首部と上に凸の曲線でなる肩部の間の部分を、下に凸の複数の円弧を滑らかに接続した曲線で構成する。前記円弧の半径は肩部に近いものほど大きく、円弧の数は２以上とする。これにより、仕上型型開き時に型とガラスびんが干渉した場合、干渉量が最大となる点Ｍが、従来形状に比べて下方となり、点Ｍにおけるガラスびん外形の曲率が大きくなり、当該部分に発生する応力が小さくなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形の、少なくとも仕上型合目線における縦断面において、
直線でなる首部と上に凸の曲線でなる肩部の間の部分が、
下に凸の複数の円弧を滑らかに接続した曲線でなり、
前記円弧の半径は肩部に近いものほど大きく、
且つ、円弧の数が２以上であることを特徴とするガラスびん。
【請求項２】
外形の、少なくとも仕上型合目線における縦断面において、
直線でなる首部と上に凸の曲線でなる肩部の間の部分が、
肩部に近づくほど曲率半径が大きくなる緩和曲線でな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、仕上型を型開きしたときガラスびんが傾いた場合のガラスびんと仕上型の干渉量が最大となる点Ｍにおける曲率半径が５０ｍｍ以上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、調味調などの各種内容物を包装、保存などするガラスびんに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスびんは、一般に、粗型で成形したパリソンを仕上型に移し、ブロー成形した後に仕上型を開き、成形を完了したびんを取り出すことで製造される。図８は仕上型が開くときの様子の説明図である。仕上型（図示せず）が合目線Ｘから左右に開くとき、成形されたガラスびん１は一方の型に引っ張られて傾くことがある。図８の場合は左側の型に引っ張られて左に傾いた状態を示している。すると、合目線Ｘにおけるガラスびんの肩部の位置Ｓ１がＳ２に移動（上昇）し、左側の型の合目部分と干渉し、いわゆる「肩びり」の傷が生じる。このような肩びりは、肩の張った形状のガラスびんに顕著に発生する。
【０００３】
下記の特許文献には、仕上型が開くときに、ブローヘッドでびん口部を嵌合保持することでガラスびんの位置を規制し、ガラスびんが傾くのを防止する技術が開示されている。このような技術は、仕上型が開くときにブローヘッドを微小距離上昇させてブローヘッドでびん口部を緩く保持するものであるが、ブローヘッドと仕上型とのわずかな隙間の調整を行うのが困難なばかりでなく、ブローヘッドとびん口部が干渉してびりが発生するおそれがあり、また、成形機に複雑な機構を追加する必要があるのでコスト高となり、現実的なものとはいえなかった。
【特許文献１】実公昭６０−３２０８６号公報
【特許文献２】実開昭６３−７１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、びんの首部から肩部にかけての外形形状を工夫することにより、成形機を改良することなく、肩びりの発生を防ぐことを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
〔請求項１〕
本発明は、外形の、少なくとも仕上型合目線における縦断面において、直線でなる首部と上に凸の曲線でなる肩部の間の部分が、下に凸の複数の円弧を滑らかに接続した曲線でなり、前記円弧の半径は肩部に近いものほど大きく、且つ、前記円弧の数が２以上であることを特徴とするガラスびんである。
【０００６】
〔請求項２〕
また本発明は、外形の、少なくとも仕上型合目線における縦断面において、直線でなる首部と上に凸の曲線でなる肩部の間の部分が、肩部に近づくほど曲率半径が大きくなる緩和曲線でなることを特徴とするガラスびんである。
【０００７】
〔請求項３〕
また本発明は、前記請求項１又は２のガラスびんにおいて、仕上型を型開きしたときガラスびんが傾いた場合のガラスびんと仕上型の干渉量が最大となる点Ｍにおける曲率半径が５０ｍｍ以上であることを特徴とするガラスびんである。なお、通常の場合は、ガラスびんと仕上型の干渉量が最大となる点はガラスびんの傾き量に左右されずに定まるが、本発明を更に明確にするため、点Ｍは、仕上型が片側で５ｍｍ開いたときにガラスびんの首部が一方の仕上型に引っ張られて仕上型と共に横移動した場合の干渉量が最大となる点、と定義する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のガラスびんは、仕上型型開き時に、合目線において型とガラスびんが干渉した場合、その干渉量が最大となる点Ｍ（すなわち、ガラスと型が衝突する点）が、従来形状に比べて下方となり、したがって、点Ｍにおけるガラスびん外形の曲率が大きくなり、当該部分に発生する応力が小さくなるので、びりが発生する可能性がきわめて小さくなる。
【実施例】
【０００９】
図１は実施例のガラスびん１の首部から肩部にかけての外形形状を表した説明図である。同図において、Ａ点から上は直線でなる首部２、Ｅ点から下は上に凸の曲線でなる肩部３である。Ａ点〜Ｅ点は、下に凸の複数（３つ）の円弧を滑らかに接続した曲線でなっている。本発明において「滑らかに接続」とは、接続点において、両側の円弧の接線が一致する状態をいう。Ａ点〜Ｂ点はＲａ（半径）＝５（ｍｍ）、Ｂ点〜Ｃ点はＲｂ＝５０、Ｃ点〜Ｄ点はＲｃ＝２００、Ｄ点〜Ｅ点は直線となっている。なお、直線はＲ＝∞の円弧曲線であるとも考えられるが、本発明においては直線は円弧とみなさない。
【００１０】
図２は従来のガラスびん１（比較例）の首部から肩部にかけての外形形状を表した説明図である。同図において、ａ点から上は直線でなる首部２、ｃ点から下は上に凸の曲線でなる肩部３である。ａ点〜ｂ点はＲａ（半径）＝５（ｍｍ）、Ｂ点〜Ｃ点は直線となっている。したがって、首部と肩部の間の下に凸の円弧の数は１である。このように、従来形状は、首部直下に半径Ｒａの下に凸の円弧曲線があり、その下は直線となっているか、または直ぐに上に凸の曲線（肩部）となる。すなわち、従来形状は、直線でなる首部と上に凸の曲線でなる肩部の間の部分の下に凸の円弧の数は１である。
【００１１】
図３は上記実施例のガラスびん１が型開きの際傾いた場合（仕上型が５ｍｍ開いたとき、首部が５ｍｍ横移動した場合）の仕上型とガラスの干渉量を計算し、縦軸に軸方向距離（高さ）をとって表したものである。干渉量が最大となる点Ｍの高さは１９１．５ｍｍで、干渉量の最大値は約０．９ｍｍである。図１に示すように、点Ｍにおけるガラスびん外形における円弧の半径はＲｃ＝２００ｍｍとなっている。
【００１２】
図４は上記比較例のガラスびん１が型開きの際傾いた場合（仕上型が５ｍｍ開いたとき、首部が５ｍｍ横移動した場合）の仕上型とガラスの干渉量を計算し、縦軸に高さをとって表したものである。ここで、「５mm開き位置」を採用したのは、この位置でびりが発生しているのではなく、ガラスと型枠との干渉量や最大干渉位置を相対的に比較することを容易にするためである。干渉量は型開きに伴って直線的に増加する。干渉量が最大となる点Ｍの高さは実施例よりも高い位置で１９６．５ｍｍであり、干渉量の最大値は実施例の場合と同じ約０．９ｍｍである。図２に示すように、点Ｍにおけるガラスびん外形における円弧の半径はＲａ＝５ｍｍとなっている。
【００１３】
図５は干渉量が最大となるガラスびんの点Ｍ（すなわち、ガラスと型が衝突する点）の曲率半径によって、干渉により発生する衝撃力がどのように変化するかを計算によって求めた結果を示している。同図において、「Ｒ１０」「Ｒ５」「Ｒ３」は首部直下の曲線の曲率半径（Ｒａ）の大きさを示しており、「Ｒ１０」はＲａ＝１０ｍｍ「Ｒ５」はＲａ＝５ｍｍ、「Ｒ３」はＲａ＝３ｍｍの場合である。縦軸は点Ｍにおける衝撃力の大きさを百分率（％）で表し、横軸には点Ｍにおける曲率半径をとっている。このように、点Ｍに発生する衝撃力は首部直下の曲線の曲率半径（Ｒａ）の大きさと点Ｍの曲率半径が関係し、Ｒａがいずれの場合も、点Ｍの曲率半径が大きいほど点Ｍの局所応力が小さくなる。
【００１４】
図５を見れば明らかなように、点Ｍの衝撃力は、点Ｍの曲率半径が最小値〜５０ｍｍとなるまでに急激に低下し、５０ｍｍ〜２００ｍｍはなだらかに低下している。したがって、点Ｍにおける曲率半径は５０ｍｍ以上であることが望ましい。
【００１５】
上記実施例はＲａ＝５ｍｍで、点Ｍの曲率半径が２００ｍｍ、上記比較例はＲａ＝５ｍｍで、点Ｍの曲率半径が５ｍｍであるから、実施例の点Ｍにおける衝撃力は比較例の衝撃力の１９％に低減しており、したがって、肩びりはほとんど発生しない。
【００１６】
上記のように、本発明においては、合目線において型とガラスびんが干渉した場合、その干渉量が最大となる点Ｍが、従来形状に比べて下方になると共に、点Ｍにおけるガラスびん外形の曲率が大きくなり、当該部分に発生する衝撃力が小さくなるので、びりが発生する可能性がきわめて小さくなる。
【００１７】
図６、７は他の実施例のガラスびん１に関する。ガラスびん１の合目線Ｘにおける首部から肩部にかけての外形形状は図７の線ｐで示される。この形状は前記の実施例における形状と同じである。図６において領域Ｑで示される部分、すなわち合目線Ｘから両側３０°を除いた部分における首部から肩部にかけての外形形状は図７の線ｑで示される。この形状は前記の比較例における形状と同じである。合目線Ｘから両側３０°の領域（Ｐ）においては、首部から肩部にかけての外形形状が図７の線ｐから線ｑまでなだらかに変化する形状となっている。
【００１８】
このガラスびんは、首部から肩部にかけての外形形状がほとんどの部分で線ｑ（図７）の形状であるので、シャープな肩張りデザインのガラスびんとなっている。このようなシャープな肩張りデザインは好まれる傾向があるが、肩びりが生じやすいという問題がある。本実施例においては合目線Ｘにおいてｑ（図７）の形状であるので、肩びりが生じる可能性がほとんど無く、しかも合目線における形状はほとんど目立たずに、全体的に見てシャープな肩張りデザインの印象が維持されている。
【００１９】
なお、実施例では、直線でなる首部から上に凸の曲線でなる肩部までが、下に凸の３つの円弧を滑らかに接続した曲線で構成される場合を説明したが、円弧の数が２、あるいは４以上の場合、また、円弧の曲率が無段階に変化する緩和曲線の場合も、干渉量が最大となる点Ｍが、従来形状に比べて下方になると共に、点Ｍにおけるガラスびん外形の曲率が大きくなり、当該部分に発生する衝撃力が小さくなり、肩びりが発生する可能性が小さくなるという、上記実施例と同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例のガラスびんの首部から肩部にかけての外形の説明図である。
【図２】比較例のガラスびんの首部から肩部にかけての外形の説明図である。
【図３】実施例のガラスびんと仕上型の干渉量の説明図である。
【図４】比較例のガラスびんと仕上型の干渉量の説明図である。
【図５】点Ｍにおける曲率半径と局所応力の関係の説明図である。
【図６】実施例のガラスびんの平面図である。
【図７】図６のガラスびんの首部から肩部にかけての外形の説明図である。
【図８】仕上型を開いたときにガラスびんが傾く様子の説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  ガラスびん
２  首部
３  肩部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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