JP2004155487A - ボトル缶及びキャップ付きボトル缶 - Google Patents

Abstract

【課題】キャップのリシールを良好に行うこと。
【解決手段】口金部のねじ部のねじ始まり位置とカール部５間に凹み部８を介してねじ導入出部９０が設けられ、ねじ導入出部９０は、第１交点９１と、第２交点９２とを結ぶ線９３から外方に突出し、その突出した最も大きな高さＬが凹み部８と略同等かそれより低くなるよう所定範囲に設定される。第１交点９１は、缶軸と直交する線Ｈが、カール部外周壁５ｂにおける先端を通り、口金部の表面と交差する位置で、第２交点９２は、缶軸と平行な線Ｏが、変曲点Ｘを通る第１接線９５と、変曲点Ｙを通る第２接線９６と交差する位置である。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボトル缶の口金にキャップを被着して口金を密閉するためのボトル缶と、キャップが被着されたキャップ付きボトル缶とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、飲料用の缶として広く使われているボトル缶は、アルミニウム製やその合金製の金属板を絞り加工（Ｄｒａｗｉｎｇ）と、次いで行われるしごき加工（Ｉｒｏｎｉｎｇ）とによって形成され、いわゆるＤＩ缶と呼ばれている。
【０００３】
このようなボトル缶は、従来、有底筒状に形成された後、図５に示すように、ボトル缶１の開口部がネック成形加工されることで縮径されて口金部２が形成され、次いでその口金部２にねじ成形加工されることでねじ部（雄ねじ）３及び．テンパーエビデンス部４が形成されると、口金部２の開口端を内側から外側に折り返すカール成形加工によってカール部５が形成される。カール部５は、口金部２に連設される内周壁５ａと、その内周壁５ａの外側に設けられる外周壁５ｂと、両者５ａ，５ｂを連結する接続部５ｃとを有している。
【０００４】
このように形成されたボトル缶１は、その後、内容物が充填されると、ボトル缶１の口金部２に図６に示すようにキャップ材６が被着され、キャップ付きボトル缶とされる。
【０００５】
つまり、図７に示すように、筒状のプレッシャーブロック７１と、このプレッシャーブロック７２の中央に軸方向に移動可能に設けられたプレッシャーブロックインサート７２と、ＲＯローラ７３、ＰＰローラ７４とを備えたキャッピング装置７を用い、図８（ａ）に示すように、ボトル缶１の口金部２に被せられたキャップ材６の天面部６１をプレッシャーブロックインサート７２が缶底方向に押圧して押さえる。次いで、図８（ｂ）に示すように、プレッシャーブロック７１が天面部６１の外周側を缶底方向に押圧しながら所望の深さ及び径方向に絞り加工することで、キャップ材６の肩部に段差部６２を形成し（段差部形成工程）、さらにその状態でＲＯローラ７３が口金部２のねじ部３に沿って回転することで、キャップ材６の周囲に雌ねじを形成すると共に、ＰＰローラ７４がテンパーエビデンス部４に沿い転動することでキャップ材の開口端側のフレアー６６が巻き締められ（巻締め工程）、これによってキャップ材６が図６のように口金部２に被着され、キャップ材６内に装着されているライナー６７が口金部２のカール部５と密に接することで、内容物が漏れないような密封性が得られるようになっている。なお、ここではボトル缶１に装着前のものを「キャップ材６」と呼び、装着後のものを「キャップ６」と呼ぶ。ここで、図８において、符号７５はプレッシャーブロックインサート７２を缶底方向に付勢させるスプリングである。
このボトル缶及びキャップ間の密封性に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１０６２７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようなボトル缶１は、被着されているキャップ６を一旦開栓しても、再び閉じる（リシールという）ことができ、その際、キャップ６の雌ねじをねじ部３のねじ始まり位置３１から螺合させることで、内容物が漏れることのないようにリシールすることができる。
【０００８】
ところで、従来のボトル缶１は、図６に示すように、ねじ部３のねじ始まり位置３１に対しキャップ６を着脱させるためのねじ導入出部９０が図９のように形成されている。図９は図６にＡ−Ａ線に相当する断面図であって、ねじ部３及びカール部５間に設けられたねじ導入出部９０周辺を示している。
図９に示すように、ねじ部３及びカール部５の間には凹部８を介しねじ導入出部９０が設けられているが、ねじ導入出部９０が外方に張り出しているので、キャップ６を閉栓するとき、キャップ６がそのねじ導入出部９０に引掛かり、キャップ６を良好にリシールすることができず、その分だけ強いトルクが必要となる問題があった。
【０００９】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、キャップのリシールを良好に行うことができるボトル缶及びキャップ付きボトル缶を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、口金部の周囲に缶底方向に向かいねじ部を設けると共に、該口金部の開口端にカール部を形成し、かつ前記ねじ部及びカール部間に凹み部を介してねじ導入出部を設けたボトル缶において、前記ねじ導入出部は、口金部におけるねじ部のねじ始まり位置から、該ねじ部の巻き方向と反対方向に４５°〜９０°の範囲内にあって、かつ口金部における第１交点と第２交点とを結ぶ線上から外方に隔てた最も長い距離を高さＬとしたとき、０≦Ｌ≦０．３ｍｍの範囲に形成され、前記第１交点は、缶軸と直交する線が、カール部の外周壁における最も缶底側の先端を通り、かつ口金部の表面と交差する位置であり、前記第２交点は、缶軸と平行な線が、前記ねじ始まり位置のねじ山と前記凹み部とを結ぶ変曲点を通る第１接線と、前記凹み部及びねじ導入出部間の変曲点を通る第２接線と交差する位置であることを特徴とする。
【００１１】
この発明に係るボトル缶によれば、ねじ導入出部の最高高さＬが、０≦Ｌ≦０．３ｍｍの範囲に形成されているので、ねじ導入出部の高さがねじ部のねじ始まり位置に存在する凹部より高くなることがなくなり、そのため、一度開栓したキャップを閉じるとき、キャップが引掛かることがなくなると共に、リシール時のトルクも小さくなるので、キャップを良好にリシールすることができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のボトル缶において、前記ねじ導入出部は、前記第２接線と、缶軸と平行な直線とがなす角度をθとしたとき、前記第２の接線が前記缶軸と平行な直線に対して、缶軸から離間する方向に−２０°≦θ≦−５°となるように形成されていることを特徴とする。
この発明に係るボトル缶によれば、ねじ導入出部は、前記θが−２０°≦θ≦−５°の範囲に形成されるので、凹み部と略同等かそれより低くすることができ、キャップをねじ部に容易に螺合させることができ、良好なリシールを的確に行うことができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載のボトル缶の口金部にキャップを被着してなることを特徴とする。
この発明に係るキャップ付きボトル缶によれば、キャップをスムースに閉栓でき、キャップのリシールを良好に行える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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。図１及び図３はこの発明の一実施の形態に係るボトル缶を示す図であって、図１はボトル缶口金部におけるねじ部及びカール部間に設けられたねじ導入出部周辺を示す説明図、図３は図１におけるカール部を示す拡大説明図である。
この実施形態のボトル缶は、前述した図５から図８に示すように、缶体の開口部側に縮径されて口金部２が形成され、その口金部２の周囲にねじ部（雄ねじ）３が形成されると共に、それより缶底側にテンパーエビデンス部４が形成され、更に口金部２の先端を内側から外側に折り返すことでカール部５が形成され、この口金部２にキャッピング装置７によってキャップ材６が被着されることでキャップ付きボトル缶１が構成される。カール部５は、図３に示すように、口金部２に連設されて開口端まで延在する内周壁５ａと、その内周壁５ａの外側に設けられる外周壁５ｂと、両者５ａ，５ｂを連結する接続部５ｃとを有し、外周壁５ｂが更にスロット加工されることで略平面状に形成される。この外周壁５ｂの先端は、内周壁５ａ側に折曲するフック５ｄが設けられている。
【００１５】
そして、口金部２には、ねじ部３及びカール部５間にねじ導入出部９０が設けられている。ねじ導入出部９０は、図１に示すように、ねじ部３のねじ山３ａとカール部５間に凹み部８を介して設けられており、口金部２における第１交点９１と、第２交点９２とを結ぶ線９３から外方に突出しており、その突出した最も大きな高さＬが凹み部８と略同等、若しくはそれより低くなるよう所定の範囲に設定されている。
【００１６】
この場合、第１交点９１は、図３に示すように、缶軸と直交する線Ｈが、カール部５のフック５ｄにおける最も缶底側の先端９４を通り、かつ口金部２の外表面と交差する位置である。第２交点９２は、図１に示すように、変曲点Ｘを通る第１接線９５と、変曲点Ｙを通る第２接線９６と交差する位置である。変曲点Ｘは、図１に示すように、ねじ始まり位置３１のねじ山３ａの凸状円弧と、凹み部８の凹状円弧との接続部近傍の点であり、変曲点Ｙは、凹み部８の凹状円弧と、ねじ導入出部９０の凸状円弧との接続部近傍の点である。
これら変曲点Ｘ，Ｙは、次のように求められる。
すなわち、後述する測定器により得られた図２に示す缶体１の輪郭線ａをＣＡＤデータに変換し、このＣＡＤデータ画像において、缶軸方向に１０μｍ間隔で缶軸に対する垂直線ｂ１，ｂ２，・・・，ｂｎを算出する。これら垂直線のうち、缶軸方向に最も高い位置における垂直線ｂ１は、例えばカール部５の下端に設定される。そして、これら各垂直線ｂ１〜ｂｎと前記輪郭線ａとの交点ａ１〜ａｎに接する接線を各々算出し、これら各接線の延在する方向が缶軸に対して接近する，又は離間する方向に変化する境界の交点を変曲点とする。例えば図２において、ねじ導入出部９０の変曲点は、交点ａ６と交点ａ８とになる。すなわち、缶軸方向に最も高い位置における交点ａ１から交点ａ５における接線は、缶軸から離間する方向に延在しており、交点ａ６において、接線が缶軸に接近する方向に延在するように方向が変化している。また、交点ａ８における接線は、交点ａ６と同様な方向に延在しており、交点ａ９において、接線が缶軸から離間する方向に延在するように方向が変化している。これら変曲点，すなわち交点ａ６，ａ９のうち、変曲点Ｙは、前述したように凹み部８の凹状円弧と、ねじ導入出部９０の凸状円弧との接続部近傍の点であるので、交点ａ９となる。
【００１７】
このような、ねじ導入出部９０は、詳細に図示していないが、口金部２におけるねじ部３のねじ始まり位置３１から、その巻方向と反対方向に４５°戻った範囲、若しくは４５°〜９０°戻った範囲に設定されており、しかも前記線９３から若干高い寸法に形成されている。例えば、口金部２に設けられたねじ部３が１．７巻に構成された場合、ねじ導入出部９０の高さＬが第１交点９１と第２交点９２とを結ぶ線９３上で０．５〜０．７ｍｍの寸法に形成され、また２．２巻に構成された場合、０．１〜０．３ｍｍの寸法に形成されている。
【００１８】
また、ねじ導入出部９０は、図１において、前記変曲点Ｙを通る第２接線９６と、缶軸と平行な直線Ｏとがなす角度θが所定の範囲となるように形成されている。すなわち、第２の接線９６が、缶軸と平行な直線Ｏに対して外方（缶軸から離間する方向）に−２０°≦θ≦−５°となるように形成されている。従って、ねじ導入出部９０は、缶体の断面に沿った方向に対して、前述した第２交点９２を通る缶軸に平行な直線の位置と略同等か、缶軸側に傾斜するように形成されている。前記角度θは例えば、ねじ部３の巻数が１．７巻の場合には０°〜１．１°、また２．２巻の場合には−１０°〜−１３°となっている。
なお、図１及び図３において、図５〜図９と同一部分には同一符号を付している。
【００１９】
この実施形態のボトル缶１は、前記のように構成されるので、いま、口金部２にキャップ６が巻き締められたキャップ付きボトル缶から、利用者がキャップ６を開栓して飲んだ後、利用者がキャップをボトル缶１の口金部２にリシールするため、キャップ６をねじ部３に螺合させることでリシールすることとなる。
【００２０】
その際、口金部２のねじ部３及びカール部５間に凹み部８を介して形成されたねじ導入出部９０の高さＬが凹み部８と略同等かそれより低くなるように形成され、図９に示した従来のねじ導入出部９０より低くなっているので、ねじ導入出部９０側からキャップ６をねじ部３に螺着してリシールする際、キャップ６の雌ねじをねじ部３のねじ始まり位置３１に容易に導くことができる。これにより、リシール時には、キャップ６がねじ導入出部９０に引掛かることがなくなると共に、リシールトルクも小さくなるので、キャップ６を良好に閉めることができる。
【００２１】
しかも、ねじ導入出部９０は、前記角度θが前述した所定の範囲となるように形成されているため、ねじ導入出部９０は、缶体の断面に沿った方向に対して、前述した第２交点９２を通る缶軸に平行な直線の位置と略同等か、缶軸側に傾斜するような構成を実現することができる。これにより、リシール時、キャップ６の導入のみならず、導出をも確実かつ良好に行うことができ、利用者の使い勝手が極めて良好となる。
【００２２】
因みに、ねじ導入出部９０として、高さＬが０．１、０．２、０．３、０．４ｍｍの寸法にそれぞれ形成すると共に、それらを種々の角度θに形成した場合のリシールトルクの試験結果を図４に示す。なお、試験に際しては、コントレーサと称される測定器（ＣＤＨ−４００ ミツトヨ製）を用い、その接触子（先端半径：０．０２２ｍｍ、外形：３Φｍｍ、先端角度：１２°）を０．２ｍｍ／ｓの速度でねじ部のねじ始まり位置とカール部フック５ｄの先端９４との間で走査させることで、高さＬ寸法及び角度θを測定した。また、キャップのリシールトルクは、トルク計測器を使用した。
【００２３】
図４において、リシールトルク欄中の「○」は、トルクが１９．６Ｎ・ｃｍ未満であって、低トルクでリシールしたことを意味し、「×」は前記数値以上の高トルクを要したことを意味している。
図４によれば、高さＬが０．４ｍｍのとき、角度θがいずれの場合でもリシールトルクが大きくなり、また図示していないものの、高さＬが０ｍｍのときに０．１ｍｍの場合と同様の結果となることから、０≦Ｌ≦０．３ｍｍにすればよいことが判る。一方、角度θが−２３°のように小さかったとき、また−３°や０°のように大きかったときには、いずれの高さＬの場合も大きなリシールトルクとなることから、−２０°≦θ≦−５°の範囲にすればよいことが判る。従って、図４から明らかなように、ねじ導入出部９０の高さＬとしては、０≦Ｌ≦０．３ｍｍの範囲であり、また角度θとしては、−２０°≦θ≦−５°の範囲、好ましくは−１３°〜−１０°であればよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、開栓したキャップをボトル缶に閉じるとき、キャップが引掛かることがなく、リシールトルクも小さくなるように構成したので、キャップを良好にリシールすることができる効果が得られる。
【００２５】
請求項２に係る発明によれば、ねじ導入出部の角度θが凹み部より凹ますことができるように構成したので、キャップをねじ部に容易に螺合させることができ、良好なリシールを的確に行うことができる効果が得られる。
【００２６】
請求項３に係る発明によれば、キャップのリシールを良好に行えるので、リシール特性に優れたキャップ付きボトル缶を提供できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係るボトル缶を示す図であって、ボトル缶の口金部におけるねじ部のねじ始まり位置からねじ部の巻方向と反対方向のねじ導入出側を断面した要部の説明図である。
【図２】変曲点の算出方法を説明するための説明図である。
【図３】図１におけるカール部を示す拡大説明図である。
【図４】この発明によって得られたボトル缶の種々の試験結果を示す説明図である。
【図５】ボトル缶の口金部に設けられたカール部を示す説明図である。
【図６】ボトル缶の口金部にキャップが被着された状態を示す説明図である。
【図７】ボトル缶の口金部にキャッピング装置によってキャップを被着するときの説明図である。
【図８】同じくキャッピング装置がキャップを被着するときの図であって、（ａ）キャップ材をボトル缶に押さえ付けた状態を示す説明図、（ｂ）はキャップ材に段差部及び雌ねじを形成する説明図である。
【図９】図６にＡ−Ａ線に相当する断面図であって、従来のボトル缶口金部におけるねじ部及びカール部間の導入出部周辺を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 缶体
２ 口金部
３ ねじ部
３１ ねじ部のねじ始まり位置
３ａ ねじ始まり位置のねじ山
５ カール部
８ 凹み部
９０ ねじ導入出部
９１ 第１交点
９２ 第２交点
９３ 第１交点と第２交点とを結ぶ線
９４ カール部の缶底方向の先端
９５ ねじ始まり位置のねじ山と凹み部間の変曲点を通る第１接線
９６ 凹部とねじ導入出部間の変曲点を通る第２接線
Ｘ ねじ始まり位置のねじ山と凹み部間の変曲点
Ｙ 凹み部と導入出部間の変曲点

Claims (3)

1. 口金部の周囲に缶底方向に向かいねじ部を設けると共に、該口金部の開口端にカール部を形成し、かつ前記ねじ部及びカール部間に凹み部を介してねじ導入出部を設けたボトル缶において、
   前記ねじ導入出部は、口金部におけるねじ部のねじ始まり位置から、該ねじ部の巻き方向と反対方向に４５°から９０°の範囲内にあって、かつ口金部における第１交点と、第２交点とを結ぶ線上から外方に突出した高さをＬとしたとき、０≦Ｌ≦０．３ｍｍの範囲に形成され、
   前記第１交点は、缶軸と直交する線が、カール部の外周壁における最も缶底側の先端を通り、かつ口金部の表面と交差する位置であり、
   前記第２交点は、前記ねじ始まり位置のねじ山と前記凹み部とを結ぶ変曲点を通る第１接線と、前記凹み部及びねじ導入出部間の変曲点を通る第２接線と交差する位置であることを特徴とするボトル缶。
2. 請求項１記載のボトル缶において、
   前記ねじ導入出部は、前記第２接線と、缶軸と平行な直線とがなす角度をθとしたとき、前記第２の接線が、前記缶軸と平行な直線に対して缶軸から離間する方向に−２０°≦θ≦−５°となるように形成されていることを特徴とするボトル缶。
3. 請求項１又は２記載のボトル缶の口金部にキャップを被着してなることを特徴とするキャップ付きボトル缶。

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