(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
口部、胴部および底部からなるボトル本体の胴部の両側に把持用凹部を設けてなる合成樹脂製ボトルにおいて、前記両側の把持用凹部が下記要件を具備してなることを特徴とする合成樹脂製ボトル。
（１）最深部間における最短距離（Ｌ）が、前記胴部の径（Ｄ）の５０％以下（Ｌ／Ｄ≦  ５０％）であること、
（２）径断面形状が前記最深部と前記胴部の軸中心とを結ぶ直線に対して左右対称である  こと、
（３）径断面の角度（θ1 ）が０ないし９０度の範囲（０度≦θ1 ≦９０度）にあること  、
（４）径断面における両最深部と前記胴部の軸中心とを結ぶ線により形成する角度（θ2   ）が１２０ないし１８０度の範囲（１２０度≦θ2 ≦１８０度）にあること、
（５）軸方向の両端部における形状が水平であること、
（６）径方向の長さはその中央部（Ｃ）がその両端部（Ｅ）より長い（Ｃ＞Ｅ）こと、
【請求項２】
前記把持用凹部の軸方向の断面形状が外方に凸である請求項１記載の合成樹脂製ボトル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、把持用凹部を有する合成樹脂製ボトルに関し、より詳しくは、両側の把持用凹部の最深部間における最短距離は胴部の径の５０％以下であり、且つ把持用凹部の径断面形状は胴部軸と最深部を通る直線に対して左右対称である合成樹脂製ボトルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、１．８ないし４リットルのように比較的大容量の醤油、食用油、焼酎、ウイスキーなどを収納する合成樹脂製ボトルにおいては、持ち運びを容易にするための別パーツの把手を取り付け成形したものが知られている。
この合成樹脂製ボトルは、コストダウン、省資源、環境保全の要請から別パーツを用いずに把持用凹部を設けたハンディ化が図られ、その結果として、強度低下を避けるための種々の対策が施されている。しかし、このような合成樹脂製ボトルは、内容物充填品での落下時の衝撃およびボトル製造時のピンホールチェック時の圧力によるバックリング現象（把持用凹部が外方に突出する現象）が生じるため、把持用凹部を余り深く形成することが出来ず、これがない場合よりは持ち易いものの、それ相応の握力を必要とし、持ちやすさ、注ぎやすさの点で必ずしも十分満足の得られるものではない。
【０００３】
このような状況から、先行技術としては、例えば、図１２、１３に示すように、合成樹脂製ボトルａの胴部ｂの両側部分を内方に凹ませて縦長の把持用凹部ｃを形成し、該把持用凹部ｃ内に複数の補強リブｄを設けてなり、この補強リブｄは、突出頂部ｅが把持用凹部ｃを横切り、且つこの把持用凹部ｃ間の把持する側の胴部ｂに複数の補強リブｆを設けて、バックリング現象を防止したものが知られている。
【０００４】
また、図１４に示すように、合成樹脂製ボトルａ１の胴部ｂの側面に把持用凹部ｃを対向的に設けて把持部ｇを形成し、その把持部ｇの背部にその中心線Ｔに直交する複数の凹状補強リブｈを形成し、これら各凹状補強リブｈの中央部分に更に凹部ｉを形成したものも知られている（実公平４−２０７２７号公報）。
【０００５】
また、ほかの先行技術としては、図１５に示すように、合成樹脂製ボトルａ２の胴部ｂの両側から凹ませて一対の把持用凹部ｃを形成し、これらの把持用凹部ｃの下部から周方向の補強リブｊを形成した構成を有するものが知られている（特開平６−５６１３８号公報）。
【０００６】
さらに、図１６に示すように、合成樹脂製ボトルａ３の胴部ｂを両側から内方に凹ませて、相対向する一対の把持用凹部ｃを形成し、これらの一対の把持用凹部ｃの間の後胴部壁に複数本の横リブｋを形成すると共に、把持用凹部ｃは横リブｋの端部から引き続く緩い後方斜面ｌと、前胴部壁ｍにまでの急角度の前方傾斜面ｎによって内方に凹ませるか、横リブｋの端部から前胴部壁ｍまで引き続く大きな湾曲面により内方に凹ませたものも知られている（特開平１０−１３９０２８号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記図１２、１３の合成樹脂製ボトルａは、把持用凹部ｃに形成した補強リブｄによって座屈強度が増すことになり、バックリング現象を起きづらくするという効果は得られるものの、該補強リブｄだけでは持ち易くするために必要十分な把持用凹部ｃの深さにすることが出来ず、更にその深さも補強リブｄにより減殺してしまい、それ程持ち易い結果にはならない。加えて、この合成樹脂製ボトルａは、把持用凹部ｃの径断面形状がボトル軸中心を通る直線に対して左右対称でないから、その成型時に偏肉（過延伸して白化する）が起こりやすいという問題もある。
【０００８】
図１４の合成樹脂製ボトルａ１は、把持用凹部ｃを強く把持する際、変形しづらく持ち易くなるという効果は認められるが、逆の現象と考えられるバックリング現象に対しては有効に働かず、更に、図１２、１３と同様に、把持用凹部ｃの径断面形状がボトル軸中心を通る直線に対して左右対称でないから、その成型時に偏肉が起こりやすいという形状に由来する問題点を含んである。
【０００９】
また、図１５の合成樹脂製ボトルａ２は、把持用凹部ｃの径断面の角度が９０度を超え指がかかりにくく、且つ把持用凹部ｃに指が片側１ないし２本しか入らないため、持ちづらくかなりの握力を必要とするため、例えば、２．７リットルのような内容積が大きいボトルにおいては、実用的とは言えない。
【００１０】
さらに、図１６の合成樹脂製ボトルａ３は、手指を掛けて掌全体で持つことが出来て操作性に優れ、把持用凹部ｃを強く把持しても、変形しづらく持ち易い点の特徴はあるが、逆の現象であるバックリング現象に対して有効に働かず、把持用凹部ｃの深さが十分でないために持ちづらく、図１２、１３と同様に、把持用凹部ｃの径断面形状がボトル軸中心を通る直線に対して左右対称でないことから、合成樹脂製ボトルａ３の成型時に偏肉が起こりやすいという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、成型性と軽量性とを確保しつつ、内容積が大きいボトルにフルに内容物を充填した場合でも、十分な把持機能を保持できるように把持用凹部を深くして持ち易く、しかも落下強度に優れ、バックリング現象等を防止することの出来る合成樹脂製ボトルを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであって、下記の構成からなることを特徴とするものである。
すなわち、本発明によれば、口部、胴部および底部からなるボトル本体の胴部の両側に把持用凹部を設けてなる合成樹脂製ボトルにおいて、前記両側の把持用凹部が下記要件を具備してなることを特徴とする合成樹脂製ボトルが提供される。
（１）最深部間における最短距離（Ｌ）が、前記胴部の径（Ｄ）の５０％以下（Ｌ／Ｄ≦  ５０％）であること、
（２）径断面形状が前記最深部と前記胴部の軸中心とを結ぶ直線に対して左右対称である  こと、
（３）径断面の角度（θ1 ）が０ないし９０度の範囲（０度≦θ1 ≦９０度）にあること  、
（４）径断面における両最深部と前記胴部の軸中心とを結ぶ線により形成する角度（θ2   ）が１２０ないし１８０度の範囲（１２０度≦θ2 ≦１８０度）にあること、
（５）軸方向の両端部における形状が水平であること、
（６）径方向の長さはその中央部（Ｃ）がその両端部（Ｅ）より長い（Ｃ＞Ｅ）こと、
ボトル本体の胴部両側の把持用凹部が上記のように構成されていることによる特徴は下記の通りである。
把持用凹部の最深部が十分に深いので持ち易く、かつ、把持用凹部の径断面形状が左右対称であるために、成形時に偏肉が起きづらく、且つピンホールチェック等の加圧時や持つ等の減圧時における変形が起こりづらいものとなる。
また、把持部凹部の角度を上記のように規定することによって、指がかけやすく、重量の重いボトルでも手指と掌とで胴部をしっかりと持つことが出来、且つ成形時の金型の型開きもスムーズに出来る。
また、バックリング現象は両端部の微変形から始まるのであるが、上記両端部の形状が水平であることにより、その両端部の微変形を起こしづらくし得ることができる。
さらに、把持用凹部の中央部（Ｃ）がその両端部（Ｅ）より長く形成されていることにより、中央部（Ｃ）が移動し易くなって、その移動によりバックリング現象を起こす力を吸収して、バックリング現象を起こしづらくすることができる。
【００１５】
また、本発明によれば、前記把持用凹部の軸方向の断面形状が外方に凸である上記合成樹脂製ボトルが提供される。
この構成は、把持用凹部が外方に凸であることにより、その分加圧時の変形量を減らすことができるという特徴がある。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施の形態を示す合成樹脂製ボトルの正面図、図２は本発明の実施の形態を示す合成樹脂製ボトルの側面図、図３は図２のI-I 線に沿う断面図である。図において、合成樹脂製ボトル１は、口部２、胴部３および底部４からなるボトル本体５の胴部３の両側に、把持用凹部６を設けてなり、両側の把持用凹部６の最深部７間における最短距離（Ｌ）は、胴部３の径（Ｄ）の５０％以下（Ｌ／Ｄ≦５０％）に設定し、且つ把持用凹部６の径断面形状を最深部７とボトル胴部の軸中心Ｏとを結ぶ直線に対して左右対称にしたものである。
【００２０】
前記ボトル本体５は、筒体をなし、口部２には注ぎ口１０とキャップを止めるための螺子部１１がある。胴部３は強度上から断面形状が円形をなしているが、多角形でも良い。底部４は上方に凸となり、これによりゲート部を保護し落下強度を高めている。
【００２１】
前記把持用凹部６は、ボトル本体５の胴部３の中間部両側に設けられ、図２に示すような縦長の矩形をなした陥没部であり、その陥没部の底には外方の凸状の３本の補強ビード１２がほぼ等間隔に設けられている。この補強ビード１２は、特に制限されるものではないが、陥没部の底からの頂面高さが、通常、３ないし６ｍｍ程度であり、そのピッチが２０ないし２５ｍｍ程度である。この把持用凹部６の３本の補強ビード１２は、耐バックリング強度を向上させるためであり、これによって、バックリング現象を起こしづらくする。そして、図４、５に示すように、この把持用凹部６の一方における３本の補強ビード１２のいずれかの間にある最深部７に親指１３を、他方の３本の補強ビード１２の間にある最深部７に残りの指１４を当ててボトルをつかみ、胴部３を把持することが出来て、これら３本の補強ビード１２は、合成樹脂製ボトル１を持ち易くする機能も有している。
【００２２】
この把持用凹部６は、図３に示すように、両側にある最深部７間の最短距離（Ｌ）が、胴部３の径（Ｄ）の５０％以下、すなわち、Ｌ／Ｄ≦５０％に設定して、胴部３を把持し易くしている。更に、把持用凹部６の径断面形状は、最深部７を中心として、すなわち、胴部３の軸中心Ｏと最深部７とを通る一点鎖線１５を中心として、左右対称になっている。その結果、合成樹脂製ボトル１の成型時に偏肉、すなわち、過延伸白化が起きづらく、且つピンホールチェック等の加圧時や持つ等の減圧時における変形が起こりづらくしている。
【００２３】
図１０は、ボトル内圧を上昇させた時のボトル形状の変位（最大変位）量を有限要素法を用いたコンピュータ・シミュレーションで解析した結果を示すものである。
図中の●印は、本発明の図１ないし７の形状のボトルの結果である。×印は、試作例を示す図９の形状であり、把持凹部の径断面形状が最深部とボトルの軸中心とを結ぶ直線に関して左右対称となっていないこと以外は、図１ないし７の本発明のボトルと同じ形状のボトルについての解析結果である。
また、◆印は、図１２、１３の従来のボトルの結果を表している。図１０を見ると、把持凹部の断面形状が線対称でない試作例（×印）、従来例（◆印）に比べ、本発明のボトル（●印）は、変位の曲線が広い圧力範囲にわたり滑らかであり、バックリング変形が起こりにくいことがわかる。
【００２４】
次に、本発明の実施形態を示す合成樹脂製ボトルでは、把持用凹部６の径断面の角度θ1 は、図３に示すように、０度ないし９０度（０度≦θ1 ≦９０度）の範囲にある。この角度θ1 が０度より小さいと（θ1 ＜０）、金型の型開きが出来ず、成型が困難となり、角度θ1 が９０度を越えると（θ1 ＞９０度）、両把持用凹部６間において手指の掛かりがなくなり、持ちづらくなる。より好ましい角度θ1 は、５０度ないし９０度（５０度≦θ1 ≦９０度）の範囲であり、この範囲が成型が極めて容易となり、手指の掛かりも十分確保される。なお、θ1 ＝０度における把持用凹部６の具体的な形状は、Ｕ字状である。
【００２５】
また、把持用凹部６の径断面における両最深部７と胴部３の軸中心Ｏとを通る一点鎖線１５、１５により形成する角度θ2 は、１２０度ないし１８０度（１２０度≦θ2 ≦１８０度）の範囲にあり、その結果胴部３を手指と掌とで持ち易くなる。角度θ2 が１２０度より小さいと（θ2 ＜１２０度）、両把持用凹部６間において手指の掛かりが少なくなって持ちづらくなり、θ2 が１８０度を超えると（θ2 ＞１８０度）、両把持用凹部６間の手指の掛かりが多くなりすぎて、逆に持ちづらくなる。
【００２６】
また、把持用凹部６の軸方向の両端部６ａおよび６ｂにおける形状は、図６に示すように、水平に形成されている。その理由は、バックリング現象の始まりが両端部６ａおよび６ｂの微変形からであるが、これら両端部６ａおよび６ｂが水平であることにより、変形しようとする力が分散されて、微変形を起こしづらくするからである。
【００２７】
図１１は、把持用凹部の両端部以外の形状が同じボトルについて、両端部が水平形状のもの（●印）と、湾曲形状のもの（▲印）とで、ボトル内圧を上昇させていった時の形状の変位（最大変位）量を、コンピュータ・シミュレーションで解析した結果を示したものである。図から、水平形状のボトルは、特に加圧初期の変位曲線が、湾曲形状のものに比べ滑らかな曲線となっており、加圧初期の微変形が起こりにくいことがわかる。
【００２８】
また、本発明の実施形態を示す合成樹脂製ボトルでは、把持用凹部６の径方向の長さは、図６に示すように、その中央部Ｃがその両端部Ｅより長く（Ｃ＞Ｅ）形成されている。その理由は、把持用凹部６の中央部Ｃがその両端部Ｅより長いから、中央部Ｃが移動し易くなって、その移動によりバックリング現象を起こす力を吸収して、起こしづらくするものである。
【００２９】
そして、把持用凹部６の軸方向の断面形状は、図７に示すように、外方に凸となるように形成されている。このように把持用凹部６の底部のＲ（アール）が外方に凸であるから、その分加圧時の変形量を低減出来る。
【００３０】
なお、前記合成樹脂製ボトル１を構成する材料は特に限定されるものではないが、一般に、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、共重合ポリエステル等のポリエステル樹脂、ポリプロピレン等が採用される。また、この合成樹脂製ボトル１の容量も、特に限定されるものではないが、実用上１．８リットル、２．７リットル、４リットル等の大型ボトルのものになる場合が多い。また、その用途は使用頻度の高い内容物、例えば、酒精、食用油、醤油、その他の調味料等が対象とされる。
【００３１】
【実施例】
以下に、本発明の有効性を実施例にて実証するが、本発明がこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３２】
＜実施例１＞
まず、図１ないし７に示す形状の２．７リットル用のポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトルを使用して、以下の項目について測定した。
また、把持しやすさを官能評価した。
（１）実ボトル単体落下強度
（２）耐ピンホールチェック圧力
（３）把持しやすさ
【００３３】
＜物性測定方法＞
（１）実ボトル単体落下強度
ポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトル内に水道水を２．７リットル入れ密栓したものを、３０ｃｍの高さからコンクリート面に自然落下させ、その衝撃による合成樹脂製ボトルの影響状態を目視観察し、特に影響なければ１０ｃｍずつ高くしてゆき、バックリンク現象や破壊等の比較的大きな影響が出た高さを測定した。
５０ｃｍ以上を○、５０ｃｍ未満を×と評価した。
【００３４】
（２）耐ピンホールチェック圧力
空のポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトル内に圧縮空気を入れ徐々に圧力を高めてゆき、合成樹脂製ボトルがバックリング現象を起こす圧力を測定した。
０．５ｋｇ／ｃｍ2 以上を○、０．５ｋｇ／ｃｍ2 未満を×と評価した。
【００３５】
（３）把持しやすさ
上記合成樹脂製ボトルに水を満注にした状態で、把持しやすさを官能評価し、把持しやすいものを〇、把持しにくいものを×とした。
【００３６】
＜比較例１＞
従来例を示す図１２、１３の形状で、実施例１と同じ材質の２．７リットル用のポリエチレンテレフタレート樹脂製ボトルについて、実施例１と同様の項目について測定をした。
【００３７】
＜比較例２＞
試作例を示す図８の形状で、実施例１と同じ材質の２．７リットル用の合成樹脂製ボトルについて、実施例１と同様の項目を測定をした。
得られた測定結果を表１に示した。
【００３８】
【表１】
0003951594.tif 000002
【００３９】
表１によれば、本発明による実施例１の合成樹脂製ボトルは、持ち易さを追求した把持用凹部の深い形状でありながら、把持用凹部の浅い比較例１に比べて、物性上の差はほとんどなく、いずれも合成樹脂製ボトルとしての性能の範囲内であるから、大型ボトルであっても安全に把持可能にした本発明の効果は明白である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、把持用凹部の最深部が十分に深いので持ち易く、かつ、把持用凹部の径断面形状が左右対称であるために、成形時に偏肉が起きづらく、且つピンホールチェック等の加圧時や持つ等の減圧時における変形が偏りづらい。したがって、成型性と軽量性とを確保しつつも、把持用凹部を十分深くして持ち易く、しかも落下強度や耐加圧減圧に優れ、バックリング現象等の防止をすることの出来る効果がある。
また、角度（θ1 ）が０度ないし９０度の範囲にあり、且つ角度（θ2 ）が１２０度ないし１８０度の範囲に設定したことにより、手指と掌とでボトル胴部を安全に把持することが出来、且つこの角度範囲であると、成形時の金型の型開きもスムーズに出来、成形性においてもすぐれている。
合成樹脂製ボトルにおいて、バックリング現象は両端部の微変形から始まるのであるが、上記両端部の形状を水平にすることにより、その両端部の微変形を起こし難くし得るため、バックリング現象の初期段階の防止の点でもすぐれている。
さらに、把持用凹部の中央部（Ｃ）をその両端部（Ｅ）より長く構成することによって中央部（Ｃ）が移動し易くなり、その移動によりバックリング現象を起こす力を吸収して起こしにくくすることができる。
また、請求項２の発明は、把持用凹部を外方に凸になるように形成することにより、その分加圧時の変形量を減らせるという効果を奏し得るものであり、請求項１に係る発明の効果をより増強させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す合成樹脂製ボトルの正面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す合成樹脂製ボトルの側面図である。
【図３】図２のI-I 線に沿う断面図である。
【図４】本発明の実施の形態を示す合成樹脂製ボトルの使用状態の側面図である。
【図５】本発明の実施の形態を示す合成樹脂製ボトルの使用状態の断面図である。
【図６】図３のII-II 線側から見た側面図である。
【図７】図６のIII-III 線に沿う半截断面図である。
【図８】合成樹脂製ボトルの試作例を示す断面図である。
【図９】合成樹脂製ボトルの試作例を示す断面図である。
【図１０】合成樹脂製ボトルの耐ピンホールチェックにおける圧力と変位との関係を示す特性図である。
【図１１】合成樹脂製ボトルの耐ピンホールチェックにおける圧力と変位との関係を示す特性図である。
【図１２】従来例の側面図である。
【図１３】図１２のIV-IV 線に沿う断面図である。
【図１４】従来例の側面図である。
【図１５】従来例の側面図である。
【図１６】従来例の側面図である。
【符号の説明】
１，ａ，ａ１，ａ２，ａ３  合成樹脂製ボトル
２                        口部
３，ｂ                    胴部
４                        底部
５                        ボトル本体
６，ｃ                    把持用凹部
６ａ，６ｂ，Ｅ            両端部
７                        最深部
１０                      注ぎ口
１１                      螺子部
１２                      補強ビード
１３                      親指
１４                      残りの指
１５                      一点鎖線
Ｃ                        中央部
Ｄ                        胴部の径
ｄ，ｆ，ｊ                補強リブ
ｅ                        突出頂部
ｇ                        把持部
ｈ                        凹状補強リブ
ｉ                        凹部
ｋ                        横リブ
Ｌ                        最短距離
ｌ                        後方斜面
ｍ                        前胴部壁
ｎ                        前方傾斜面
Ｏ                        胴部の軸中心
Ｔ                        中心線
θ1 ，θ2                 角度
【図１】
0003951594.tif 000003
【図２】
0003951594.tif 000004
【図３】
0003951594.tif 000005
【図４】
0003951594.tif 000006
【図５】
0003951594.tif 000007
【図６】
0003951594.tif 000008
【図７】
0003951594.tif 000009
【図８】
0003951594.tif 000010
【図９】
0003951594.tif 000011
【図１０】
0003951594.tif 000012
【図１１】
0003951594.tif 000013
【図１２】
0003951594.tif 000014
【図１３】
0003951594.tif 000015
【図１４】
0003951594.tif 000016
【図１５】
0003951594.tif 000017
【図１６】
0003951594.tif 000018