ボトルホルダ
【課題】占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れるハンガ付きボトルホルダを提供すること。
【解決手段】 ボトルＢを挿通するホルダ１０１と、ハンガ１０２と、ハンガ１０２をホルダ１０１の外側から接合するヒンジ１０３と、を射出成形により略同一平面上に形成したボトルホルダであって、ヒンジ１０３は、ホルダ１０１外周に凸設された固定台１８０と、ホルダ１０１とは分離しつつハンガ１０２端部１２１と固定台１８０との間に介在し固定台１８０の凸設方向を幅方向とする帯状の自由片であって、固定台１８０からボトルＢ口側へ斜めにせり上がるように延設された自由片１９０と、により構成され、境界１９５から面１９３へ垂線がおろせる位置関係として自由片１９０が固定台１８０から延設されていることを特徴とするボトルホルダ１００。
【解決手段】 ボトルＢを挿通するホルダ１０１と、ハンガ１０２と、ハンガ１０２をホルダ１０１の外側から接合するヒンジ１０３と、を射出成形により略同一平面上に形成したボトルホルダであって、ヒンジ１０３は、ホルダ１０１外周に凸設された固定台１８０と、ホルダ１０１とは分離しつつハンガ１０２端部１２１と固定台１８０との間に介在し固定台１８０の凸設方向を幅方向とする帯状の自由片であって、固定台１８０からボトルＢ口側へ斜めにせり上がるように延設された自由片１９０と、により構成され、境界１９５から面１９３へ垂線がおろせる位置関係として自由片１９０が固定台１８０から延設されていることを特徴とするボトルホルダ１００。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用樹脂量と占有体積が少なく金型の設計自由度にも優れるハンガ付きボトルホルダに関し、特に、液体の入ったボトルを吊るす際の重力衝撃にも耐える信頼性の高いボトルホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば、医療現場にて薬液等の入ったボトルに経腸チューブを接続して患者に使用することがあった。このとき、液体の入ったボトルは適宜スタンドに吊るされ、所定時間使用される。
【０００３】
液体の入ったボトルを、単に蓋横二箇所に渡した紐体により吊るす場合にあっては、重さによって蓋が外れ、ボトル部分が落下する可能性があり、医療管理上採用できない。また、一般に、医療用に使うボトルは、衛生面や安全面から内面外面を問わず、複雑な形状でないことはもとより凹凸や部品点数の極力少ない仕様が好まれる。したがって、抜け落ちが発生しないという点からは優れるものの、ボトル本体に紐体が取り付けられる形状とする態様も事実上好まれない。
【０００４】
更に、医療用具は、ボトルや蓋に限らず、使い回しが敬遠されるため、一回使い切りであることが推奨される。したがって、ボトルに関しては量産性に優れる樹脂成形品が好まれる。一方において、使い切りであるため大量に使用され、廃棄物量削減やコストの面から、樹脂使用量が少ないものが好まれる。
【０００５】
しかしながら、樹脂量を少なくしようとすると紐体も太くすることはできず、また、ボトルを差し込んで下支えするホルダと、ボトルを吊るす紐体と、を部品点数の削減の観点から一体的に成形する場合にあっては、両者の接合部に応力が集中し、断裂してしまう可能性がある。ここで、ホルダの両脇から紐体がアーチ状に立ち上がった立体的に成形された態様であれば断裂の可能性は低くなる。しかしながら、金型の作成のしやすさや離型性の観点から、また、廃棄物として嵩張らないようにするためにも、ホルダと紐体とは実質的に同一平面上に配置して成形する必要があり、結局のところ応力の集中を回避できないという問題点があった。特に、ボトルをスタンドに吊るす瞬間には衝撃力も加わり、断裂の可能性が高まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２８２７９４号公報
【特許文献２】特開２００１−１９４３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、金型の設計自由度を損ねず、占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れるハンガ付きボトルホルダ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】
請求項１に記載のボトルホルダは、ボトルを挿通して保持するホルダ体と、ボトルを吊り下げるためのアーチ状のハンガ体と、ハンガ体をホルダ体の外側から接合しハンガ体をホルダ体に対して起立可能にするヒンジ体と、を射出成形により略同一平面上に形成したボトルホルダであって、ヒンジ体が、ホルダ体外周に凸設された固定台部と、ホルダ体とは分離しつつハンガ体端部と固定台部との間に介在し固定台部の凸設方向を幅方向とする帯状の自由片部であって、固定台部からボトル口側へ斜めにせり上がるように延設された自由片部と、により構成され、固定台部と自由片部のボトル口側の境界から自由片部のボトル底側の面へ垂線がおろせる位置関係として自由片部が固定台部から延設されていることを特徴とする。
【０００９】
すなわち、請求項１にかかる発明は、金型の設計自由度を損ねず、占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れるハンガ付きボトルホルダを提供できる。具体的には、ホルダ体には固定されていない帯状の自由片部によりヒンジ機能を発揮させ、かつ、自由片部と固定台部の接合部分に集中するボトル重力や懸架衝撃に基づく応力を、自由片部のボトル底側の面を無理なくしならせることにより分散させる。換言すれば、固定台部と自由片部とのボトル底側の境界付近に過度の引張力をかけない、耐断裂性のある構造とすることが可能となる。
【００１０】
なお、ハンガ体は、ホルダ体の二箇所で接合しボトルを保持する態様を一般的な保持形態とすることができる。たとえば、ホルダ体が円環形であれば、ハンガ体はその直径の二箇所で接合してボトルを安定的に保持することができる。アーチ状とは、Ｃ字、Ｕ字を含むが、これに限らず広くホルダを吊るせる形状であればコ字状であってもＶ字状であっても良く特に限定されない。ただし、ボトルは円柱状である場合がほとんどであるのでホルダ体も円環形であり、樹脂の使用量の観点および強度の観点からハンガ体の形状はホルダ体の外側に半円の弧を描く態様であることが好ましい。
【００１１】
また、固定台部は、自由片部の先にあってホルダ体に固定されるので、固定足部ということもできる。同様に、自由片部は、ボトル重量や懸架衝撃が一気に固定台部に集中するのをしなりにより緩和するので、緩衝部ということもできる。また、帯状の自由片部の帯長さと幅とは、帯長さの方を長くする態様とすることができるが、これに限定されない。なお、幅と厚みは、ハンガ体の幅と厚みと概ね同じとすることができる。このとき、平面視（ボトルの挿通方向から見た場合）では、ハンガ体末端が固定台部に接合しているように見える。
【００１２】
なお、ボトル口側、ボトル底側とは、ホルダ体にボトルを挿通した場合に、それぞれ、口、底がある方面を指すものとする。
【００１３】
請求項２に記載のボトルホルダは、請求項１に記載のボトルホルダにおいて、前記垂線の足の長さより、固定台部と自由片部のボトル底側の境界から前記垂線の足までの長さが大であるように自由片部が固定台部から延設されていることを特徴とする。
【００１４】
すなわち、請求項２にかかる発明は、応力のかかる接合部でいわば「しなりしろ」が一定長さ確保され、耐断裂性を簡便に向上させることが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載のボトルホルダは、請求項１または２に記載のボトルホルダにおいて、前記垂線の足の長さに対する自由片部のボトル底側の長さの比を２以上としたことを特徴とする。なお、長さの比の上限は、自由片部のせり上がりが金型設計を制約せず、また、使用樹脂量の増大を招来しない範囲で適宜設定する。
【００１６】
すなわち、請求項３にかかる発明は、自由片部全体のしなりによる応力分散を実現し、耐断裂性を向上させることが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載のボトルホルダは、請求項１、２または３に記載のボトルホルダにおいて、固定台部と自由片部のボトル口側の境界および／または自由片部とハンガ体端部のボトル口側の境界に切欠を設けたことを特徴とする。
【００１８】
すなわち、請求項４にかかる発明は、接合部分で積極的なしなりの基点を作出し、厚みによる引張力の増大を緩和してしなやかなしなりにより耐断裂性を向上させる。なお、切欠がある場合は垂線の基点はその最深部とするものとする。
【００１９】
請求項５に記載のボトルホルダは、ボトルを挿通して保持するホルダ体と、ボトルを吊り下げるためのアーチ状のハンガ体と、ハンガ体をホルダ体の外側から接合しハンガ体をホルダ体に対して起立可能にするヒンジ体と、を射出成形により略同一平面上に形成したボトルホルダであって、ヒンジ体が、ホルダ体外周に凸設された固定台部と、ホルダ体とは分離しつつハンガ体端部と固定台部との間に介在し固定台部の凸設方向を幅方向とする帯状の自由片部であって、固定台部からボトル口側へ斜めにせり上がるように延設された自由片部と、により構成され、自由片部は帯厚みを増しながら境界ないしくびれがないように固定台部に滑らかに接合し、かつ、ボトル口側における帯厚みの増加開始点が、ボトル底側における帯厚みの増加開始点よりハンガ体端部側にあることを特徴とする。
【００２０】
すなわち、請求項５にかかる発明は、金型の設計自由度を損ねず、占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れるハンガ付きボトルホルダを提供できる。具体的には、ホルダ体には固定されていない帯状の自由片部によりヒンジ機能を発揮させ、かつ、ボトル重力や懸架衝撃に基づく応力を、自由片部の固定台部側の厚みおよびボトル底側の面長さをボトル口側に比して実質的に大として分散させ、耐断裂性のある構造を持たせることができる。
【００２１】
なお、自由片部は帯厚みを増しながら境界ないしくびれがないように固定台部に滑らかに接合する、とは、適度な曲率がついて両者が接合していることを意味する。また、曲率は、応力発散の観点から小さい、すなわち、カーブが緩やかである方が好ましい。ボトル口側における帯厚みの増加開始点がボトル底側における帯厚みの増加開始点よりハンガ体端部側にあるとは、ハンガ体から見た場合に、ボトル口側における帯厚みの立ち上がり位置がボトル底側における帯厚みの立ち上がり位置より手前であることを意味する。これにより、ボトル底側の自由片部の長さがボトル口側より長くなり、厚みによる耐力としなりにより応力分散を実現する。
【００２２】
請求項６に記載のボトルホルダは、請求項１〜５のいずれか一つに記載のボトルホルダにおいて、自由片部の固定台部からの延設角度を、前記平面の法線に対して３０°以上４５°以下としたことを特徴とする。
【００２３】
すなわち、請求項６にかかる発明は、自由片部と固定台部の接合部分にかかる引張力を低減すると共に、製品輸送時等にハンガ体がボトル底側に起立される場合であっても自由片部とハンガ体とが全体として無理のない湾曲姿勢を保ち、製品信頼性を損ねないようにすることが可能となる。
【００２４】
請求項７に記載のボトルホルダは、請求項１〜６のいずれか一つに記載のボトルホルダにおいて、固定台部とホルダ体のボトル口側の面は面一であることを特徴とする。
【００２５】
すなわち、請求項７にかかる発明は、固定台部がホルダ体に対してねじれにくくなり、自由片部の帯の内側と外側で同様な応力が掛かり、帯の一端に応力集中が生じないようにして耐断裂性が向上する。なお、ホルダ体のボトル底側の面とも面一とすれば、固定台部の堅強性が増し、ねじれがより発生しにくくなり成形性も向上する。
【００２６】
請求項８に記載のボトルホルダは、請求項１〜７のいずれか一つに記載のボトルホルダにおいて、ホルダ体は略円形に、ハンガ体はホルダ体を内接するような略半円形にそれぞれ形成したことを特徴とする。
【００２７】
すなわち、請求項８にかかる発明は、金型の設計自由度を損ねず、占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れた構造として円柱様ボトルを吊るすことができる。なお、円形とは厚みを考慮して円環形と表現することも可能である。また、略半円形とは、円環を半分にした形状の他、厚みをもったＣ字状やＵ字状も含まれるものとする。略同一平面上に射出成形されるので、ハンガ体がホルダ体を内接するとは、ハンガ体がホルダ体を内包する、抱え込む、包む、と表現することもできる。
【００２８】
請求項９に記載のボトルホルダは、請求項８に記載のボトルホルダにおいて、更に、ボトルの蓋体と、ホルダ体と蓋体とを結合する架橋体と、を、射出成形により前記同一平面上に併せて一体的に形成したことを特徴とする。
【００２９】
すなわち、請求項９にかかる発明は、位置関係を、ホルダ体を挟んで一方にハンガ体、他方に蓋体とする配置、または、ハンガ体をやや長くしてハンガ体とホルダ体との間に蓋体を内包する配置として、金型を無理なく設計し、占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れた構造として、蓋付きハンガ付きボトルホルダを提供できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、金型の設計自由度を損ねず、占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れるハンガ付きボトルホルダを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のボトルホルダにより、ボトルがスタンドに取り付けられた状態を示した図である。
【図２】本発明のボトルホルダの射出成形直後の位置関係を示した平面図である。
【図３】実施の形態１のボトルホルダのヒンジ構造部分を拡大した側面図である。
【図４】ボトルを挿通して組とした出荷時の荷姿例を示した図である。
【図５】ヒンジの切欠の個数とθとを異ならせた試験体のヒンジ部分の模式側面図である。
【図６】耐断裂性評価結果を示した図である。
【図７】実施の形態２のボトルホルダのヒンジ構造部分を拡大した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、医療現場で使用されるボトルを保持するボトルホルダについて説明する。
【００３３】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明のボトルホルダにより、ボトルがスタンドに取り付けられた状態を示した図である。図２は、本発明のボトルホルダの射出成形直後の位置関係を示した平面図である。図３は、実施の形態１のボトルホルダのヒンジ構造部分を拡大した側面図である。
【００３４】
ボトルＢは、ボトルホルダ１００により、スタンドＳの横に延伸したアームＡのくぼみＨに引っ掛けられて吊るされる。ボトルＢには、たとえば、経腸栄養剤が入れられ、底に接続されたチューブＴを経由して所定の速度で患者に投薬される。ボトルＢは、ポリプロピレン製であって、底に向けて若干縮径した切頭円錐形状であり、外周上部には拡径した環状ストッパＰが一体的に形成されている。容量は特に限定されないが、５００ｍｌ、６００ｍｌ、１２００ｍｌなどとしたものがあり、以降では５００ｍｌのボトルであるとして説明する。
【００３５】
ボトルホルダ１００は、ボトルＢに蓋をしてスタンドＳに吊るすポリプロピレン製のホルダであって、各構成部が実質的に同一平面上に一体的に射出成形されたものである。具体的には、ボトルホルダ１００は、大きく、ホルダ１０１と、ハンガ１０２と、ヒンジ１０３と、キャップ１０４と、により構成される。
【００３６】
ホルダ１０１は、円環形状であって、上部からボトルＢを差し込むと、環状ストッパＰ部分で係止されその位置でボトルＢを安定的に保持する。
【００３７】
ハンガ１０２は、図２に示したように、キャップ１０４を丸抱えし、ホルダ１０１を半分まで内包するように構成されたＵ字状の帯体であって、両端部１２１はヒンジ１０３を介してホルダ１０１の直径部分で接続される。アーチ状の頂点内周側には、くぼみＨに架けやすいように凹１２２が設けられている。ハンガ１０２は、ヒンジ１０３によって起立され、ボトルＢをスタンドＳに懸架する。帯体であることから、帯厚みの太さの紐体であるよりも耐荷重が大きくなり（換言すれば、懸架信頼性が向上し）、また、帯幅の太さの紐体とするよりも樹脂使用量を低減できる。
【００３８】
ヒンジ１０３は、射出成形時にはホルダ１０１と同一平面に寝ているハンガ１０２を、ボトルＢ懸架時には上方（ボトルＢ口側）に起立させ、また、必要に応じて下方（ボトルＢ底側）にも配向させる、ヒンジ機能を発揮する構成であって、固定台１８０と帯状の自由片１９０とにより構成される。
【００３９】
固定台１８０は、ホルダ１０１の直径位置の側周二箇所から径方向外側に凸設されたヒンジ１０３の固定を担う部分である。本実施の形態では、Ｌ柱として凸設しており、一方の足をボトルＢ底側に、他方の足をハンガ１０２と反対側に配置している。これにより角柱とするより使用樹脂量を低減しつつ必要な固定強度を確保できる。凸設高さは、ハンガ１０２の帯幅より若干高くするようにする。これにより、自由片１９０がホルダ１０１と干渉せずにヒンジ機能を果たすことができる。
【００４０】
自由片１９０は、ホルダ１０１から若干浮いた場所に位置し、固定台１８０からボトルＢ口側へ斜めにせり上がるように延設されており、他端はハンガ１０２の端部１２１に接続する帯状部分である。幅や厚みは、ハンガ１０２や固定台１８０の各足と略同一としている。自由片１９０がしなることにより、ハンガ１０２をホルダ１０１に対して起立させることが可能となる。
【００４１】
自由片１９０には、固定台１８０およびハンガ端部１２１のボトルＢ口側に切欠１９１と切欠１９２とがそれぞれ設けられている。図３に示したように、形状は、水平（射出平面）と鉛直上方（ボトルＢ口側）を辺とする９０°の切欠としている。このような切欠を設けることにより、ヒンジ１０３をより円滑にしならせることが可能となる。
【００４２】
ボトルホルダ１００では、切欠１９１の頂点部分、すなわち、ヒンジ１０３とハンガ１０２とのボトルＢ口側の境界１９５から、自由片１９０のボトルＢ底側の面１９３へ垂線がおろせるような位置関係として、自由片１９０を固定台１８０から延設させている。特に本実施の形態では、垂線の足Ｈから、固定台１８０と自由片１９０とのボトルＢ底側の境界１９６までの距離ｙを、垂線の足Ｈの長さｘの約１．５倍としている（図３では、図示の便宜上それより大きな比として表示している）。
【００４３】
この配置関係とすることにより、ボトルＢをスタンドＳに架けるときに集中する荷重と懸架衝撃力を分散可能となり、ヒンジ１０３の耐断裂性が向上する。詳述すると、ハンガ１０２の起立に伴い、ヒンジ１０３がしなり、境界１９５が回転中心となる。ここで、面１９３側に引張力が発生するが、境界１９５から垂線がおろせない場合、すなわち、回転中心である境界１９５と動きのとれない境界１９６とが近接している場合、境界１９６付近に応力集中が生じる。本発明では、ヒンジ１０３の構成について、いわば、「しなりしろ」ともいえるｙが存在する（すなわちｙ≧０）構成として、引張力を分散させ耐断裂性を高めている。なお、引張強度の分散効率を向上させる観点からは、このしなりしろｙは、ｙ≧ｘ以上であることが好ましい。また、面１９３の帯長さとの関係では、帯長さ≧２ｘとして自由片１９０全体のしなりにより応力分散の効率化を図ることができる。
【００４４】
また、自由片１９０の固定台１８０からの延設角度は、射出成形の平面の法線からの角度をθとしてθ＝３０°としている。このように、ボトルＢ口側に向いた角度とすることにより境界１９６付近の引張力を低減することができる。ただし、自由片１９０の他端にはハンガ１０２が接合されているので、θが小さいほど自由片１９０とハンガ１０２との接合角度が大きくなり、切欠１９２側の耐断裂信頼性が小さくなるため、θの適値は２０°以上、好ましくは３０°以上である。なお、医療用では予めボトルＢをボトルホルダ１００に組み付け、出荷時には図４に示したようにハンガ１０２をボトルＢ底側に逆に起立させる形態も採用されるため、境界１９５側に過度の引張力がかからないようにする点からもθの値を小さくせず、２０°以上好ましくは３０°以上としている。一方、θが大きいと、ｙ≧０となるような固定台１８０と自由片１９０との配置設計も困難となるので、θは５５°以下、好ましくは４５°以下としている。
【００４５】
次に、キャップ１０４について説明する。キャップ１０４は、ボトルＢの上蓋であり、ハンガ１０２の内側に位置し、架橋片１４１を介してホルダ１０１に一体的に接合されている。架橋片１４１中央は、キャップ１０４を折れ曲げやすくするために幅を狭めている。また、キャップ１０４には、舌片１４２が設けられており、ボトルＢの蓋を開け易くしている。このように、ハンガ１０２、ホルダ１０１、および、キャップ１０４を一体的に形成することにより、部品点数を少なくでき、また、ハンガ１０２をキャップ１０４からではなくホルダ１０１に取り付けてボトルＢを下支えすることにより保持性も向上させている。
【００４６】
＜耐断裂性評価＞
次に、耐断裂性評価をおこなった。図５は、ヒンジ１０３の切欠の個数とθとを異ならせた試験体のヒンジ部分の模式側面図である。試験体１は、θ＝４５°、切欠個数はハンガ１０２との境界に１箇所、試験体２は、θ＝４５°、切欠個数は固定台１８０とハンガ１０２との境界にそれぞれ１箇所、試験体３は、θ＝３０°、切欠個数は固定台１８０とハンガ１０２との境界にそれぞれ１箇所としている。また、試験体４は、試験体３と同様の構成であるが、せり上がりの高さを倍にして、面１９３の帯長さをより長くしている。
【００４７】
なお、ハンガの帯幅は５ｍｍ、厚みは１．５ｍｍ、自由片の厚みは実質１ｍｍとしてポリプロピレンを射出成形してボトルホルダ試験体を成形した（なお、自由片厚みは、試験体１では帯厚みそのものを１ｍｍとし、試験体２〜４は帯厚みを１．３ｍｍとしつつ垂線の足Ｈの長さを１ｍｍとした）。ボトルホルダを組み上げた後、ハンガ１０２を起立させて懸架し、３００ｇの砂袋を６０ｃｍ落下させて重力衝撃を与え断裂の有無を評価した。試験体はそれぞれ３個とした。また、落下試験は最高１５回とした。
【００４８】
結果を図６にまとめた。図から明らかなように、試験体１では１回目の落下試験で３個の試験体の何れもが断裂し、その箇所は固定台１８０と自由片１９０との境界部分であった。一方、切欠１９１を設けた試験体２では、１５回の落下試験でも断裂しないものがあり、しなりしろｙが存在すると耐断裂性が向上することが確認できた。
【００４９】
次に、θを３０°とした試験体３では、何れの試験体も１５回の落下試験で断裂が生じず、耐断裂性の向上を確認できた。同様に、自由片１９０（面１９３）を長くした試験体４も何れもが１５回の落下試験で断裂が生じなかった。
【００５０】
以上のように、ボトルホルダ１００は、金型の設計自由度を損ねず、占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れるものであることが確認できた。なお、製品出荷の際には、加熱滅菌処理をするが、加熱滅菌したボトルホルダであっても、同様の結果であった。
【００５１】
なお、上記の例では、ポリプロピレン製としたが、強度的な観点を重視する場合、ポリエチレンとすることも可能である。なお、耐熱性に関してはポリプロピレンが優れるので、使用状況に応じて素材を選択すればよい。
【００５２】
また、自由片１９０の切欠個数は、この例では最大２箇所としたが、これに限ることなく、たとえば、中途に更に複数設けるなどしても良い。また、ハンガ１０２とホルダ１０１との間にキャップ１０４が存在する配置関係（図２）以外にも、ホルダ１０１を挟み、片側にハンガ１０２、逆側にキャップ１０４を配置してもよく、この態様とすれば、ハンガ１０２の樹脂使用量を更に低減できる。
【００５３】
＜実施の形態２＞
次に、固定台と自由片の接合部分の強度を向上させつつしなりを持たせて応力分散させるボトルホルダについて説明する。図７は、実施の形態２のボトルホルダのヒンジ構造部分を拡大した側面図である。なお、ここでは、実施の形態１と同一部分については、同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５４】
ヒンジ２０３は、射出成形時にはホルダ１０１と同一平面に寝ているハンガ１０２を、ボトルＢ懸架時には上方（ボトルＢ口側）に起立させ、また、必要に応じて下方（ボトルＢ底側）にも配向させる、ヒンジ機能を発揮する構成であって、固定台２８０と帯状の自由片２９０とにより構成される。
【００５５】
固定台２８０は、ホルダ１０１の直径位置の側周二箇所から径方向外側に凸設されたヒンジ２０３の固定を担う部分である。本実施の形態では、角柱としてホルダ１０１に凸設させ、かつ、ホルダ１０１の上面側とも下面側とも面一となるように形成し堅強性を確保し、ねじれ等による所定箇所への応力集中が発生しないようにしている。また、ボトルＢの挿通方向に孔を空けた中空角柱として、使用樹脂量を低減させている。凸設高さは、ハンガ１０２の帯幅より若干高くするようにする。これにより、自由片２９０がホルダ１０１と干渉せずにヒンジ機能を果たすことができる。
【００５６】
自由片２９０は、ホルダ１０１から若干浮いた場所に位置し、固定台２８０からボトルＢ口側へ斜めにせり上がるように延設されており、他端はハンガ１０２の端部１２１に接続する帯状部分である。幅や厚みは、ハンガ１０２側ではハンガ１０２と略同一とし、固定台２９０へ向けて厚みが厚くなるようにして滑らかに接合している。換言すれば、図示したように、自由片２９０と固定台２８０は、接合部に緩やかなアールを設けるようにしている。また、ボトルＢ口側における厚みの増加開始点ＵＰが、ボトルＢ底側における厚みの増加開始点ＤＰよりハンガ１０２端部側に位置した形状としている。
【００５７】
これにより、自由片２９０と固定台２８０の接合部の厚みが増大し、ボトルＢ底側の自由片２９０の長さがボトルＢ口側の自由片２９０の長さより実質的に長くなるので、厚みによる耐力確保としなりによる応力分散が実現される。すなわち、ボトルＢをスタンドＳに架けるときに集中する荷重と懸架衝撃力を、強度をもたせつつしならせて分散し、ヒンジ１０３の耐断裂性が向上する。なお、切欠１９２に対向するハンガ１２１と自由片２９０の接合部分は滑らかなアールを設けて強度を向上させている。
【００５８】
＜耐断裂性評価＞
次に、耐断裂性評価をおこなった。実験は、アールを設け、固定台２８０を中空角柱としホルダ１０１の上面側とも下面側とも面一となるように凸設形成した以外は試験体４と同様とした（θ＝３０°：試験体数＝３）。結果は、何れのサンプルも１５回の落下試験で破断することなく耐断裂性を有することが確認できた。
【００５９】
なお、自由片２９０の固定台２８０からの延設角度は、図７では３０°としているが、実施の形態１と同様の範囲とする。すなわち、下限は２０°以上、好ましくは３０°以上であり、上限はθは５５°以下、好ましくは４５°以下とする。
【００６０】
実施の形態２のボトルホルダも、実施の形態１のボトルホルダと同様、金型の設計自由度を損ねず、占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
医療現場だけでなく、化学実験現場で採用しても良いし、たとえば、運動競技の給水用ボトルに使用することもできる。
【符号の説明】
【００６２】
１００ ボトルホルダ
１０１ ホルダ
１０２ ハンガ
１０３、２０３ ヒンジ
１０４ キャップ
１２１ 端部
１４１ 架橋片
１４２ 舌片
１８０、２８０ 固定台
１９０、２９０ 自由片
１９１ 切欠（固定台側）
１９２ 切欠（ハンガ側）
１９３ 面
１９５ 境界（ヒンジとハンガとのボトル口側の境界）
１９６ 境界（ヒンジとハンガとのボトル底側の境界）
Ｂ
ボトル
Ｈ
足
Ｐ
環状ストッパ
Ｓ
スタンド
ｙ
しなりしろ（しなりしろの長さ）
ＵＰ ボトルＢ口側における厚みの増加開始点
ＤＰ ボトルＢ底側における厚みの増加開始点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用樹脂量と占有体積が少なく金型の設計自由度にも優れるハンガ付きボトルホルダに関し、特に、液体の入ったボトルを吊るす際の重力衝撃にも耐える信頼性の高いボトルホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば、医療現場にて薬液等の入ったボトルに経腸チューブを接続して患者に使用することがあった。このとき、液体の入ったボトルは適宜スタンドに吊るされ、所定時間使用される。
【０００３】
液体の入ったボトルを、単に蓋横二箇所に渡した紐体により吊るす場合にあっては、重さによって蓋が外れ、ボトル部分が落下する可能性があり、医療管理上採用できない。また、一般に、医療用に使うボトルは、衛生面や安全面から内面外面を問わず、複雑な形状でないことはもとより凹凸や部品点数の極力少ない仕様が好まれる。したがって、抜け落ちが発生しないという点からは優れるものの、ボトル本体に紐体が取り付けられる形状とする態様も事実上好まれない。
【０００４】
更に、医療用具は、ボトルや蓋に限らず、使い回しが敬遠されるため、一回使い切りであることが推奨される。したがって、ボトルに関しては量産性に優れる樹脂成形品が好まれる。一方において、使い切りであるため大量に使用され、廃棄物量削減やコストの面から、樹脂使用量が少ないものが好まれる。
【０００５】
しかしながら、樹脂量を少なくしようとすると紐体も太くすることはできず、また、ボトルを差し込んで下支えするホルダと、ボトルを吊るす紐体と、を部品点数の削減の観点から一体的に成形する場合にあっては、両者の接合部に応力が集中し、断裂してしまう可能性がある。ここで、ホルダの両脇から紐体がアーチ状に立ち上がった立体的に成形された態様であれば断裂の可能性は低くなる。しかしながら、金型の作成のしやすさや離型性の観点から、また、廃棄物として嵩張らないようにするためにも、ホルダと紐体とは実質的に同一平面上に配置して成形する必要があり、結局のところ応力の集中を回避できないという問題点があった。特に、ボトルをスタンドに吊るす瞬間には衝撃力も加わり、断裂の可能性が高まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２８２７９４号公報
【特許文献２】特開２００１−１９４３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、金型の設計自由度を損ねず、占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れるハンガ付きボトルホルダ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】
請求項１に記載のボトルホルダは、ボトルを挿通して保持するホルダ体と、ボトルを吊り下げるためのアーチ状のハンガ体と、ハンガ体をホルダ体の外側から接合しハンガ体をホルダ体に対して起立可能にするヒンジ体と、を射出成形により略同一平面上に形成したボトルホルダであって、ヒンジ体が、ホルダ体外周に凸設された固定台部と、ホルダ体とは分離しつつハンガ体端部と固定台部との間に介在し固定台部の凸設方向を幅方向とする帯状の自由片部であって、固定台部からボトル口側へ斜めにせり上がるように延設された自由片部と、により構成され、固定台部と自由片部のボトル口側の境界から自由片部のボトル底側の面へ垂線がおろせる位置関係として自由片部が固定台部から延設されていることを特徴とする。
【０００９】
すなわち、請求項１にかかる発明は、金型の設計自由度を損ねず、占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れるハンガ付きボトルホルダを提供できる。具体的には、ホルダ体には固定されていない帯状の自由片部によりヒンジ機能を発揮させ、かつ、自由片部と固定台部の接合部分に集中するボトル重力や懸架衝撃に基づく応力を、自由片部のボトル底側の面を無理なくしならせることにより分散させる。換言すれば、固定台部と自由片部とのボトル底側の境界付近に過度の引張力をかけない、耐断裂性のある構造とすることが可能となる。
【００１０】
なお、ハンガ体は、ホルダ体の二箇所で接合しボトルを保持する態様を一般的な保持形態とすることができる。たとえば、ホルダ体が円環形であれば、ハンガ体はその直径の二箇所で接合してボトルを安定的に保持することができる。アーチ状とは、Ｃ字、Ｕ字を含むが、これに限らず広くホルダを吊るせる形状であればコ字状であってもＶ字状であっても良く特に限定されない。ただし、ボトルは円柱状である場合がほとんどであるのでホルダ体も円環形であり、樹脂の使用量の観点および強度の観点からハンガ体の形状はホルダ体の外側に半円の弧を描く態様であることが好ましい。
【００１１】
また、固定台部は、自由片部の先にあってホルダ体に固定されるので、固定足部ということもできる。同様に、自由片部は、ボトル重量や懸架衝撃が一気に固定台部に集中するのをしなりにより緩和するので、緩衝部ということもできる。また、帯状の自由片部の帯長さと幅とは、帯長さの方を長くする態様とすることができるが、これに限定されない。なお、幅と厚みは、ハンガ体の幅と厚みと概ね同じとすることができる。このとき、平面視（ボトルの挿通方向から見た場合）では、ハンガ体末端が固定台部に接合しているように見える。
【００１２】
なお、ボトル口側、ボトル底側とは、ホルダ体にボトルを挿通した場合に、それぞれ、口、底がある方面を指すものとする。
【００１３】
請求項２に記載のボトルホルダは、請求項１に記載のボトルホルダにおいて、前記垂線の足の長さより、固定台部と自由片部のボトル底側の境界から前記垂線の足までの長さが大であるように自由片部が固定台部から延設されていることを特徴とする。
【００１４】
すなわち、請求項２にかかる発明は、応力のかかる接合部でいわば「しなりしろ」が一定長さ確保され、耐断裂性を簡便に向上させることが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載のボトルホルダは、請求項１または２に記載のボトルホルダにおいて、前記垂線の足の長さに対する自由片部のボトル底側の長さの比を２以上としたことを特徴とする。なお、長さの比の上限は、自由片部のせり上がりが金型設計を制約せず、また、使用樹脂量の増大を招来しない範囲で適宜設定する。
【００１６】
すなわち、請求項３にかかる発明は、自由片部全体のしなりによる応力分散を実現し、耐断裂性を向上させることが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載のボトルホルダは、請求項１、２または３に記載のボトルホルダにおいて、固定台部と自由片部のボトル口側の境界および／または自由片部とハンガ体端部のボトル口側の境界に切欠を設けたことを特徴とする。
【００１８】
すなわち、請求項４にかかる発明は、接合部分で積極的なしなりの基点を作出し、厚みによる引張力の増大を緩和してしなやかなしなりにより耐断裂性を向上させる。なお、切欠がある場合は垂線の基点はその最深部とするものとする。
【００１９】
請求項５に記載のボトルホルダは、ボトルを挿通して保持するホルダ体と、ボトルを吊り下げるためのアーチ状のハンガ体と、ハンガ体をホルダ体の外側から接合しハンガ体をホルダ体に対して起立可能にするヒンジ体と、を射出成形により略同一平面上に形成したボトルホルダであって、ヒンジ体が、ホルダ体外周に凸設された固定台部と、ホルダ体とは分離しつつハンガ体端部と固定台部との間に介在し固定台部の凸設方向を幅方向とする帯状の自由片部であって、固定台部からボトル口側へ斜めにせり上がるように延設された自由片部と、により構成され、自由片部は帯厚みを増しながら境界ないしくびれがないように固定台部に滑らかに接合し、かつ、ボトル口側における帯厚みの増加開始点が、ボトル底側における帯厚みの増加開始点よりハンガ体端部側にあることを特徴とする。
【００２０】
すなわち、請求項５にかかる発明は、金型の設計自由度を損ねず、占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れるハンガ付きボトルホルダを提供できる。具体的には、ホルダ体には固定されていない帯状の自由片部によりヒンジ機能を発揮させ、かつ、ボトル重力や懸架衝撃に基づく応力を、自由片部の固定台部側の厚みおよびボトル底側の面長さをボトル口側に比して実質的に大として分散させ、耐断裂性のある構造を持たせることができる。
【００２１】
なお、自由片部は帯厚みを増しながら境界ないしくびれがないように固定台部に滑らかに接合する、とは、適度な曲率がついて両者が接合していることを意味する。また、曲率は、応力発散の観点から小さい、すなわち、カーブが緩やかである方が好ましい。ボトル口側における帯厚みの増加開始点がボトル底側における帯厚みの増加開始点よりハンガ体端部側にあるとは、ハンガ体から見た場合に、ボトル口側における帯厚みの立ち上がり位置がボトル底側における帯厚みの立ち上がり位置より手前であることを意味する。これにより、ボトル底側の自由片部の長さがボトル口側より長くなり、厚みによる耐力としなりにより応力分散を実現する。
【００２２】
請求項６に記載のボトルホルダは、請求項１〜５のいずれか一つに記載のボトルホルダにおいて、自由片部の固定台部からの延設角度を、前記平面の法線に対して３０°以上４５°以下としたことを特徴とする。
【００２３】
すなわち、請求項６にかかる発明は、自由片部と固定台部の接合部分にかかる引張力を低減すると共に、製品輸送時等にハンガ体がボトル底側に起立される場合であっても自由片部とハンガ体とが全体として無理のない湾曲姿勢を保ち、製品信頼性を損ねないようにすることが可能となる。
【００２４】
請求項７に記載のボトルホルダは、請求項１〜６のいずれか一つに記載のボトルホルダにおいて、固定台部とホルダ体のボトル口側の面は面一であることを特徴とする。
【００２５】
すなわち、請求項７にかかる発明は、固定台部がホルダ体に対してねじれにくくなり、自由片部の帯の内側と外側で同様な応力が掛かり、帯の一端に応力集中が生じないようにして耐断裂性が向上する。なお、ホルダ体のボトル底側の面とも面一とすれば、固定台部の堅強性が増し、ねじれがより発生しにくくなり成形性も向上する。
【００２６】
請求項８に記載のボトルホルダは、請求項１〜７のいずれか一つに記載のボトルホルダにおいて、ホルダ体は略円形に、ハンガ体はホルダ体を内接するような略半円形にそれぞれ形成したことを特徴とする。
【００２７】
すなわち、請求項８にかかる発明は、金型の設計自由度を損ねず、占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れた構造として円柱様ボトルを吊るすことができる。なお、円形とは厚みを考慮して円環形と表現することも可能である。また、略半円形とは、円環を半分にした形状の他、厚みをもったＣ字状やＵ字状も含まれるものとする。略同一平面上に射出成形されるので、ハンガ体がホルダ体を内接するとは、ハンガ体がホルダ体を内包する、抱え込む、包む、と表現することもできる。
【００２８】
請求項９に記載のボトルホルダは、請求項８に記載のボトルホルダにおいて、更に、ボトルの蓋体と、ホルダ体と蓋体とを結合する架橋体と、を、射出成形により前記同一平面上に併せて一体的に形成したことを特徴とする。
【００２９】
すなわち、請求項９にかかる発明は、位置関係を、ホルダ体を挟んで一方にハンガ体、他方に蓋体とする配置、または、ハンガ体をやや長くしてハンガ体とホルダ体との間に蓋体を内包する配置として、金型を無理なく設計し、占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れた構造として、蓋付きハンガ付きボトルホルダを提供できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、金型の設計自由度を損ねず、占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れるハンガ付きボトルホルダを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のボトルホルダにより、ボトルがスタンドに取り付けられた状態を示した図である。
【図２】本発明のボトルホルダの射出成形直後の位置関係を示した平面図である。
【図３】実施の形態１のボトルホルダのヒンジ構造部分を拡大した側面図である。
【図４】ボトルを挿通して組とした出荷時の荷姿例を示した図である。
【図５】ヒンジの切欠の個数とθとを異ならせた試験体のヒンジ部分の模式側面図である。
【図６】耐断裂性評価結果を示した図である。
【図７】実施の形態２のボトルホルダのヒンジ構造部分を拡大した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、医療現場で使用されるボトルを保持するボトルホルダについて説明する。
【００３３】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明のボトルホルダにより、ボトルがスタンドに取り付けられた状態を示した図である。図２は、本発明のボトルホルダの射出成形直後の位置関係を示した平面図である。図３は、実施の形態１のボトルホルダのヒンジ構造部分を拡大した側面図である。
【００３４】
ボトルＢは、ボトルホルダ１００により、スタンドＳの横に延伸したアームＡのくぼみＨに引っ掛けられて吊るされる。ボトルＢには、たとえば、経腸栄養剤が入れられ、底に接続されたチューブＴを経由して所定の速度で患者に投薬される。ボトルＢは、ポリプロピレン製であって、底に向けて若干縮径した切頭円錐形状であり、外周上部には拡径した環状ストッパＰが一体的に形成されている。容量は特に限定されないが、５００ｍｌ、６００ｍｌ、１２００ｍｌなどとしたものがあり、以降では５００ｍｌのボトルであるとして説明する。
【００３５】
ボトルホルダ１００は、ボトルＢに蓋をしてスタンドＳに吊るすポリプロピレン製のホルダであって、各構成部が実質的に同一平面上に一体的に射出成形されたものである。具体的には、ボトルホルダ１００は、大きく、ホルダ１０１と、ハンガ１０２と、ヒンジ１０３と、キャップ１０４と、により構成される。
【００３６】
ホルダ１０１は、円環形状であって、上部からボトルＢを差し込むと、環状ストッパＰ部分で係止されその位置でボトルＢを安定的に保持する。
【００３７】
ハンガ１０２は、図２に示したように、キャップ１０４を丸抱えし、ホルダ１０１を半分まで内包するように構成されたＵ字状の帯体であって、両端部１２１はヒンジ１０３を介してホルダ１０１の直径部分で接続される。アーチ状の頂点内周側には、くぼみＨに架けやすいように凹１２２が設けられている。ハンガ１０２は、ヒンジ１０３によって起立され、ボトルＢをスタンドＳに懸架する。帯体であることから、帯厚みの太さの紐体であるよりも耐荷重が大きくなり（換言すれば、懸架信頼性が向上し）、また、帯幅の太さの紐体とするよりも樹脂使用量を低減できる。
【００３８】
ヒンジ１０３は、射出成形時にはホルダ１０１と同一平面に寝ているハンガ１０２を、ボトルＢ懸架時には上方（ボトルＢ口側）に起立させ、また、必要に応じて下方（ボトルＢ底側）にも配向させる、ヒンジ機能を発揮する構成であって、固定台１８０と帯状の自由片１９０とにより構成される。
【００３９】
固定台１８０は、ホルダ１０１の直径位置の側周二箇所から径方向外側に凸設されたヒンジ１０３の固定を担う部分である。本実施の形態では、Ｌ柱として凸設しており、一方の足をボトルＢ底側に、他方の足をハンガ１０２と反対側に配置している。これにより角柱とするより使用樹脂量を低減しつつ必要な固定強度を確保できる。凸設高さは、ハンガ１０２の帯幅より若干高くするようにする。これにより、自由片１９０がホルダ１０１と干渉せずにヒンジ機能を果たすことができる。
【００４０】
自由片１９０は、ホルダ１０１から若干浮いた場所に位置し、固定台１８０からボトルＢ口側へ斜めにせり上がるように延設されており、他端はハンガ１０２の端部１２１に接続する帯状部分である。幅や厚みは、ハンガ１０２や固定台１８０の各足と略同一としている。自由片１９０がしなることにより、ハンガ１０２をホルダ１０１に対して起立させることが可能となる。
【００４１】
自由片１９０には、固定台１８０およびハンガ端部１２１のボトルＢ口側に切欠１９１と切欠１９２とがそれぞれ設けられている。図３に示したように、形状は、水平（射出平面）と鉛直上方（ボトルＢ口側）を辺とする９０°の切欠としている。このような切欠を設けることにより、ヒンジ１０３をより円滑にしならせることが可能となる。
【００４２】
ボトルホルダ１００では、切欠１９１の頂点部分、すなわち、ヒンジ１０３とハンガ１０２とのボトルＢ口側の境界１９５から、自由片１９０のボトルＢ底側の面１９３へ垂線がおろせるような位置関係として、自由片１９０を固定台１８０から延設させている。特に本実施の形態では、垂線の足Ｈから、固定台１８０と自由片１９０とのボトルＢ底側の境界１９６までの距離ｙを、垂線の足Ｈの長さｘの約１．５倍としている（図３では、図示の便宜上それより大きな比として表示している）。
【００４３】
この配置関係とすることにより、ボトルＢをスタンドＳに架けるときに集中する荷重と懸架衝撃力を分散可能となり、ヒンジ１０３の耐断裂性が向上する。詳述すると、ハンガ１０２の起立に伴い、ヒンジ１０３がしなり、境界１９５が回転中心となる。ここで、面１９３側に引張力が発生するが、境界１９５から垂線がおろせない場合、すなわち、回転中心である境界１９５と動きのとれない境界１９６とが近接している場合、境界１９６付近に応力集中が生じる。本発明では、ヒンジ１０３の構成について、いわば、「しなりしろ」ともいえるｙが存在する（すなわちｙ≧０）構成として、引張力を分散させ耐断裂性を高めている。なお、引張強度の分散効率を向上させる観点からは、このしなりしろｙは、ｙ≧ｘ以上であることが好ましい。また、面１９３の帯長さとの関係では、帯長さ≧２ｘとして自由片１９０全体のしなりにより応力分散の効率化を図ることができる。
【００４４】
また、自由片１９０の固定台１８０からの延設角度は、射出成形の平面の法線からの角度をθとしてθ＝３０°としている。このように、ボトルＢ口側に向いた角度とすることにより境界１９６付近の引張力を低減することができる。ただし、自由片１９０の他端にはハンガ１０２が接合されているので、θが小さいほど自由片１９０とハンガ１０２との接合角度が大きくなり、切欠１９２側の耐断裂信頼性が小さくなるため、θの適値は２０°以上、好ましくは３０°以上である。なお、医療用では予めボトルＢをボトルホルダ１００に組み付け、出荷時には図４に示したようにハンガ１０２をボトルＢ底側に逆に起立させる形態も採用されるため、境界１９５側に過度の引張力がかからないようにする点からもθの値を小さくせず、２０°以上好ましくは３０°以上としている。一方、θが大きいと、ｙ≧０となるような固定台１８０と自由片１９０との配置設計も困難となるので、θは５５°以下、好ましくは４５°以下としている。
【００４５】
次に、キャップ１０４について説明する。キャップ１０４は、ボトルＢの上蓋であり、ハンガ１０２の内側に位置し、架橋片１４１を介してホルダ１０１に一体的に接合されている。架橋片１４１中央は、キャップ１０４を折れ曲げやすくするために幅を狭めている。また、キャップ１０４には、舌片１４２が設けられており、ボトルＢの蓋を開け易くしている。このように、ハンガ１０２、ホルダ１０１、および、キャップ１０４を一体的に形成することにより、部品点数を少なくでき、また、ハンガ１０２をキャップ１０４からではなくホルダ１０１に取り付けてボトルＢを下支えすることにより保持性も向上させている。
【００４６】
＜耐断裂性評価＞
次に、耐断裂性評価をおこなった。図５は、ヒンジ１０３の切欠の個数とθとを異ならせた試験体のヒンジ部分の模式側面図である。試験体１は、θ＝４５°、切欠個数はハンガ１０２との境界に１箇所、試験体２は、θ＝４５°、切欠個数は固定台１８０とハンガ１０２との境界にそれぞれ１箇所、試験体３は、θ＝３０°、切欠個数は固定台１８０とハンガ１０２との境界にそれぞれ１箇所としている。また、試験体４は、試験体３と同様の構成であるが、せり上がりの高さを倍にして、面１９３の帯長さをより長くしている。
【００４７】
なお、ハンガの帯幅は５ｍｍ、厚みは１．５ｍｍ、自由片の厚みは実質１ｍｍとしてポリプロピレンを射出成形してボトルホルダ試験体を成形した（なお、自由片厚みは、試験体１では帯厚みそのものを１ｍｍとし、試験体２〜４は帯厚みを１．３ｍｍとしつつ垂線の足Ｈの長さを１ｍｍとした）。ボトルホルダを組み上げた後、ハンガ１０２を起立させて懸架し、３００ｇの砂袋を６０ｃｍ落下させて重力衝撃を与え断裂の有無を評価した。試験体はそれぞれ３個とした。また、落下試験は最高１５回とした。
【００４８】
結果を図６にまとめた。図から明らかなように、試験体１では１回目の落下試験で３個の試験体の何れもが断裂し、その箇所は固定台１８０と自由片１９０との境界部分であった。一方、切欠１９１を設けた試験体２では、１５回の落下試験でも断裂しないものがあり、しなりしろｙが存在すると耐断裂性が向上することが確認できた。
【００４９】
次に、θを３０°とした試験体３では、何れの試験体も１５回の落下試験で断裂が生じず、耐断裂性の向上を確認できた。同様に、自由片１９０（面１９３）を長くした試験体４も何れもが１５回の落下試験で断裂が生じなかった。
【００５０】
以上のように、ボトルホルダ１００は、金型の設計自由度を損ねず、占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れるものであることが確認できた。なお、製品出荷の際には、加熱滅菌処理をするが、加熱滅菌したボトルホルダであっても、同様の結果であった。
【００５１】
なお、上記の例では、ポリプロピレン製としたが、強度的な観点を重視する場合、ポリエチレンとすることも可能である。なお、耐熱性に関してはポリプロピレンが優れるので、使用状況に応じて素材を選択すればよい。
【００５２】
また、自由片１９０の切欠個数は、この例では最大２箇所としたが、これに限ることなく、たとえば、中途に更に複数設けるなどしても良い。また、ハンガ１０２とホルダ１０１との間にキャップ１０４が存在する配置関係（図２）以外にも、ホルダ１０１を挟み、片側にハンガ１０２、逆側にキャップ１０４を配置してもよく、この態様とすれば、ハンガ１０２の樹脂使用量を更に低減できる。
【００５３】
＜実施の形態２＞
次に、固定台と自由片の接合部分の強度を向上させつつしなりを持たせて応力分散させるボトルホルダについて説明する。図７は、実施の形態２のボトルホルダのヒンジ構造部分を拡大した側面図である。なお、ここでは、実施の形態１と同一部分については、同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５４】
ヒンジ２０３は、射出成形時にはホルダ１０１と同一平面に寝ているハンガ１０２を、ボトルＢ懸架時には上方（ボトルＢ口側）に起立させ、また、必要に応じて下方（ボトルＢ底側）にも配向させる、ヒンジ機能を発揮する構成であって、固定台２８０と帯状の自由片２９０とにより構成される。
【００５５】
固定台２８０は、ホルダ１０１の直径位置の側周二箇所から径方向外側に凸設されたヒンジ２０３の固定を担う部分である。本実施の形態では、角柱としてホルダ１０１に凸設させ、かつ、ホルダ１０１の上面側とも下面側とも面一となるように形成し堅強性を確保し、ねじれ等による所定箇所への応力集中が発生しないようにしている。また、ボトルＢの挿通方向に孔を空けた中空角柱として、使用樹脂量を低減させている。凸設高さは、ハンガ１０２の帯幅より若干高くするようにする。これにより、自由片２９０がホルダ１０１と干渉せずにヒンジ機能を果たすことができる。
【００５６】
自由片２９０は、ホルダ１０１から若干浮いた場所に位置し、固定台２８０からボトルＢ口側へ斜めにせり上がるように延設されており、他端はハンガ１０２の端部１２１に接続する帯状部分である。幅や厚みは、ハンガ１０２側ではハンガ１０２と略同一とし、固定台２９０へ向けて厚みが厚くなるようにして滑らかに接合している。換言すれば、図示したように、自由片２９０と固定台２８０は、接合部に緩やかなアールを設けるようにしている。また、ボトルＢ口側における厚みの増加開始点ＵＰが、ボトルＢ底側における厚みの増加開始点ＤＰよりハンガ１０２端部側に位置した形状としている。
【００５７】
これにより、自由片２９０と固定台２８０の接合部の厚みが増大し、ボトルＢ底側の自由片２９０の長さがボトルＢ口側の自由片２９０の長さより実質的に長くなるので、厚みによる耐力確保としなりによる応力分散が実現される。すなわち、ボトルＢをスタンドＳに架けるときに集中する荷重と懸架衝撃力を、強度をもたせつつしならせて分散し、ヒンジ１０３の耐断裂性が向上する。なお、切欠１９２に対向するハンガ１２１と自由片２９０の接合部分は滑らかなアールを設けて強度を向上させている。
【００５８】
＜耐断裂性評価＞
次に、耐断裂性評価をおこなった。実験は、アールを設け、固定台２８０を中空角柱としホルダ１０１の上面側とも下面側とも面一となるように凸設形成した以外は試験体４と同様とした（θ＝３０°：試験体数＝３）。結果は、何れのサンプルも１５回の落下試験で破断することなく耐断裂性を有することが確認できた。
【００５９】
なお、自由片２９０の固定台２８０からの延設角度は、図７では３０°としているが、実施の形態１と同様の範囲とする。すなわち、下限は２０°以上、好ましくは３０°以上であり、上限はθは５５°以下、好ましくは４５°以下とする。
【００６０】
実施の形態２のボトルホルダも、実施の形態１のボトルホルダと同様、金型の設計自由度を損ねず、占有体積が小さく使用樹脂量も少ない、耐断裂性にも優れるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
医療現場だけでなく、化学実験現場で採用しても良いし、たとえば、運動競技の給水用ボトルに使用することもできる。
【符号の説明】
【００６２】
１００ ボトルホルダ
１０１ ホルダ
１０２ ハンガ
１０３、２０３ ヒンジ
１０４ キャップ
１２１ 端部
１４１ 架橋片
１４２ 舌片
１８０、２８０ 固定台
１９０、２９０ 自由片
１９１ 切欠（固定台側）
１９２ 切欠（ハンガ側）
１９３ 面
１９５ 境界（ヒンジとハンガとのボトル口側の境界）
１９６ 境界（ヒンジとハンガとのボトル底側の境界）
Ｂ
ボトル
Ｈ
足
Ｐ
環状ストッパ
Ｓ
スタンド
ｙ
しなりしろ（しなりしろの長さ）
ＵＰ ボトルＢ口側における厚みの増加開始点
ＤＰ ボトルＢ底側における厚みの増加開始点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトルを挿通して保持するホルダ体と、ボトルを吊り下げるためのアーチ状のハンガ体と、ハンガ体をホルダ体の外側から接合しハンガ体をホルダ体に対して起立可能にするヒンジ体と、を射出成形により略同一平面上に形成したボトルホルダであって、
ヒンジ体は、
ホルダ体外周に凸設された固定台部と、
ホルダ体とは分離しつつハンガ体端部と固定台部との間に介在し固定台部の凸設方向を幅方向とする帯状の自由片部であって、固定台部からボトル口側へ斜めにせり上がるように延設された自由片部と、
により構成され、
固定台部と自由片部のボトル口側の境界から自由片部のボトル底側の面へ垂線がおろせる位置関係として自由片部が固定台部から延設されていることを特徴とするボトルホルダ。
【請求項２】
前記垂線の足の長さより、固定台部と自由片部のボトル底側の境界から前記垂線の足までの長さが大であるように自由片部が固定台部から延設されていることを特徴とする請求項１に記載のボトルホルダ。
【請求項３】
前記垂線の足の長さに対する自由片部のボトル底側の長さの比を２以上としたことを特徴とする請求項１または２に記載のボトルホルダ。
【請求項４】
固定台部と自由片部のボトル口側の境界および／または自由片部とハンガ体端部のボトル口側の境界に切欠を設けたことを特徴とする請求項１、２または３に記載のボトルホルダ。
【請求項５】
ボトルを挿通して保持するホルダ体と、ボトルを吊り下げるためのアーチ状のハンガ体と、ハンガ体をホルダ体の外側から接合しハンガ体をホルダ体に対して起立可能にするヒンジ体と、を射出成形により略同一平面上に形成したボトルホルダであって、
ヒンジ体は、
ホルダ体外周に凸設された固定台部と、
ホルダ体とは分離しつつハンガ体端部と固定台部との間に介在し固定台部の凸設方向を幅方向とする帯状の自由片部であって、固定台部からボトル口側へ斜めにせり上がるように延設された自由片部と、
により構成され、
自由片部は帯厚みを増しながら境界ないしくびれがないように固定台部に滑らかに接合し、かつ、ボトル口側における帯厚みの増加開始点が、ボトル底側における帯厚みの増加開始点よりハンガ体端部側にあることを特徴とするボトルホルダ。
【請求項６】
自由片部の固定台部からの延設角度を、前記平面の法線に対して３０°以上４５°以下としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のボトルホルダ。
【請求項７】
固定台部とホルダ体のボトル口側の面は面一であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のボトルホルダ。
【請求項８】
平面視において、ホルダ体は略円形に、ハンガ体はホルダ体を内接するような略半円形にそれぞれ形成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のボトルホルダ。
【請求項９】
更に、ボトルの蓋体と、
ホルダ体と蓋体とを結合する架橋体と、
を、射出成形により前記同一平面上に併せて一体的に形成したことを特徴とする請求項８に記載のボトルホルダ。
【請求項１】
ボトルを挿通して保持するホルダ体と、ボトルを吊り下げるためのアーチ状のハンガ体と、ハンガ体をホルダ体の外側から接合しハンガ体をホルダ体に対して起立可能にするヒンジ体と、を射出成形により略同一平面上に形成したボトルホルダであって、
ヒンジ体は、
ホルダ体外周に凸設された固定台部と、
ホルダ体とは分離しつつハンガ体端部と固定台部との間に介在し固定台部の凸設方向を幅方向とする帯状の自由片部であって、固定台部からボトル口側へ斜めにせり上がるように延設された自由片部と、
により構成され、
固定台部と自由片部のボトル口側の境界から自由片部のボトル底側の面へ垂線がおろせる位置関係として自由片部が固定台部から延設されていることを特徴とするボトルホルダ。
【請求項２】
前記垂線の足の長さより、固定台部と自由片部のボトル底側の境界から前記垂線の足までの長さが大であるように自由片部が固定台部から延設されていることを特徴とする請求項１に記載のボトルホルダ。
【請求項３】
前記垂線の足の長さに対する自由片部のボトル底側の長さの比を２以上としたことを特徴とする請求項１または２に記載のボトルホルダ。
【請求項４】
固定台部と自由片部のボトル口側の境界および／または自由片部とハンガ体端部のボトル口側の境界に切欠を設けたことを特徴とする請求項１、２または３に記載のボトルホルダ。
【請求項５】
ボトルを挿通して保持するホルダ体と、ボトルを吊り下げるためのアーチ状のハンガ体と、ハンガ体をホルダ体の外側から接合しハンガ体をホルダ体に対して起立可能にするヒンジ体と、を射出成形により略同一平面上に形成したボトルホルダであって、
ヒンジ体は、
ホルダ体外周に凸設された固定台部と、
ホルダ体とは分離しつつハンガ体端部と固定台部との間に介在し固定台部の凸設方向を幅方向とする帯状の自由片部であって、固定台部からボトル口側へ斜めにせり上がるように延設された自由片部と、
により構成され、
自由片部は帯厚みを増しながら境界ないしくびれがないように固定台部に滑らかに接合し、かつ、ボトル口側における帯厚みの増加開始点が、ボトル底側における帯厚みの増加開始点よりハンガ体端部側にあることを特徴とするボトルホルダ。
【請求項６】
自由片部の固定台部からの延設角度を、前記平面の法線に対して３０°以上４５°以下としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のボトルホルダ。
【請求項７】
固定台部とホルダ体のボトル口側の面は面一であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のボトルホルダ。
【請求項８】
平面視において、ホルダ体は略円形に、ハンガ体はホルダ体を内接するような略半円形にそれぞれ形成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のボトルホルダ。
【請求項９】
更に、ボトルの蓋体と、
ホルダ体と蓋体とを結合する架橋体と、
を、射出成形により前記同一平面上に併せて一体的に形成したことを特徴とする請求項８に記載のボトルホルダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−６６６０（Ｐ２０１２−６６６０Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１１０２１（Ｐ２０１１−１１１０２１）
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（０００１５３０３０）株式会社ジェイ・エム・エス (452)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（０００１５３０３０）株式会社ジェイ・エム・エス (452)
【Ｆターム（参考）】
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