JP2006306500A

JP2006306500A - 缶体

Info

Publication number: JP2006306500A
Application number: JP2006074819A
Authority: JP
Inventors: Takuo Shinguryo; 拓郎新宮領; Katsuya Kamitsuma; 勝也上妻
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2006-11-09

Abstract

【課題】胴部を良好かつ確実に把持することが可能になる。
【解決手段】胴部１１に、缶軸方向および周方向の大きさが各々１０ｍｍ以上２５ｍｍ以下とされた径方向内方へ凹むドーム部１５が、当該胴部１１における同一の缶軸方向位置に、周方向に一定の間隔をあけて複数形成され、これらのドーム部１５の外周縁１５ａ同士の間のうち、その缶軸方向中央部の間隔Ａは、１ｍｍ以上６ｍｍ以下とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内容物が充填される缶体に関するものである。

周知のように、飲料等の内容物が充填される容器としての缶体には、例えば下記特許文献１に示されるような、開口端部に缶蓋が巻き締められてなる缶や、例えば下記特許文献２に示されるような、肩部の缶軸方向上端に連設されるとともに、上方に延在した口金部にキャップが螺着されるボトル缶がある。
特開２００２−３５８７５号公報特表平１０−５０９０９５号公報

ところで、この種の缶体においては、需要者が内容物を飲むときに把持する胴部が、一般に平滑な周面とされているので、例えばクーラー等の中で冷却状態で販売されていたものを購入した需要者が、これを室温下で購入後所定時間経過した後に開栓しようとしたときに、缶体の胴部外周面に結露が発生するため、この缶体が手から滑り落ちるおそれがあった。特に、缶体が前記ボトル缶の場合には、開栓後にリシールする際に、前記結露によってボトル缶が滑り易いため、完全にリシールすることができないおそれがあった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、胴部を良好かつ確実に把持することが可能になり、手から滑り落ちること等を抑制することができる缶体を提供することを目的とする。

このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明の缶体は、胴部に、缶軸方向および周方向の大きさが各々１０ｍｍ以上２５ｍｍ以下とされた径方向内方へ凹むドーム部が、当該胴部における同一の缶軸方向位置に、周方向に一定の間隔をあけて３つ以上形成され、これらのドーム部同士の間のうち、その缶軸方向中央部の間隔は１ｍｍ以上６ｍｍ以下とされていることを特徴とする。

この場合、胴部に前記ドーム部が前記間隔で複数形成されているので、この缶体の胴部を把持したときに、前記ドーム部のうち、同一の缶軸方向位置に周方向に間隔をあけて３つ連続して形成されたドーム部、およびこれらのドーム部同士の間に、人差し指、中指および薬指のいずれか一つの腹側を、その全域に亙って良好にフィットさせることが可能になる。したがって、胴部を良好かつ確実に把持することが可能になり、手から缶体が滑り落ちること等を抑制することができるとともに、需要者においては手に良好なフィット感が得られることになり、握り心地のよい缶体を提供することができる。

ここで、前記ドーム部は、前記胴部における同一の周方向位置に、缶軸方向に一定の間隔をあけて複数形成されていてもよい。
この場合、複数の指で前記作用を奏することが可能になる。

また、前記ドーム部は、その外周縁部のうち少なくとも缶軸方向上端部が、径方向内方に１５ｍｍ以上９５ｍｍ以下の曲率半径で凹む凹曲面状とされるとともに、径方向内方へ向けた最大深さが０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下とされていてもよい。
この場合、前記腹部分のうち、少なくとも親指側に、前記ドーム部の外周縁部の缶軸方向上端部を良好にフィットさせて支持させることが可能になり、手から缶体が滑り落ちること等を確実に抑制することができる。なお、前記凹曲面状とされたドーム部の外周縁部の曲率半径を９５ｍｍより大きくすると、前述した作用効果を奏することが困難になり、また、１５ｍｍより小さくすると胴部を破れさせないでドーム部を形成することが困難になる。

さらに、前記ドーム部の外周縁同士の間のうち、その缶軸方向中央部は、径方向外方に０．５ｍｍ以下凸曲面状に膨出していてもよい。
この場合、人差し指、中指および薬指のいずれか一つの腹側において、その関節部分により前記凸曲面状とされた前記ドーム部同士の間を把持させるとともに、その腹部分により前記ドーム部を把持させることが可能になるので、前述したフィット感および手からの滑り落ちの防止を確実に実現することができる。

本発明に係る缶体によれば、胴部を良好かつ確実に把持することが可能になり、手から滑り落ちること等を抑制することができる缶体を提供することができる。

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から図４は、この発明の一実施形態として示した缶体の概略構成を示すものである。
図１に示す缶体１０は、胴部１１と、胴部１１の缶軸方向下端に連設されるとともに、下方に向かうに従い漸次縮径された底部１２と、胴部１１の缶軸方向上端に連設されるとともに、上方に向かうに従い漸次縮径された肩部１３と、肩部１３の上端に連設されるとともに径方向外方に折り返されて、内容物が充填された後に缶蓋１４が巻き締められるフランジ部１４ａとを備えている。

ここで、本実施形態の缶体１０は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金、好ましくはＡＡ（ＡｌｍｉｎｕｍＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）３０００系のアルミニウム合金、より好ましくはＡＡ３００４系のアルミニウム合金により形成されている。また、胴部１１の肉厚は、約０．０８５ｍｍ〜０．１６５ｍｍとされている。さらに、胴部１１の外径は約６６ｍｍ、缶体１０の缶軸方向における大きさは約１２２ｍｍとされている。

なお、図１に示す缶体１０は、常温（約２０℃）において大気圧よりも高い圧力（約５０ｋＰａ〜４５０ｋＰａ）をかけた状態で缶蓋１４がフランジ部１４ａに巻き締められて密封される前を示すものであって、このときの胴部１１の形状は開栓後のものと同様とされている。以下、まず、開栓後の胴部１１、および前記密封前の胴部１１について説明する。

胴部１１には、径方向内方へ凹むドーム部１５が、当該胴部１１における同一の缶軸方向位置に、周方向に一定の間隔をあけて複数形成されるとともに、同一の周方向位置に、缶軸方向に一定の間隔をあけて複数形成されている。図示のドーム部１５は、胴部１１を径方向外方から見た側面視が円形状とされ、胴部１１に形成された複数のドーム部１５の全てが略同一の直径、および深さで形成されている。

なお、ドーム部１５の直径は１０ｍｍ以上２５ｍｍ以下、好ましくは１６ｍｍ以上２０ｍｍ以下とされ、周方向で隣合うドーム部１５の外周縁１５ａ同士の間のうち、缶軸方向中央部（以下、「膨出部」という）１６ｈにおける間隔Ａは１ｍｍ以上６ｍｍ以下とされ、缶軸方向で隣合うドーム部の外周縁１５ａ同士の間のうち、周方向中央部における間隔Ｂは１ｍｍ以上４ｍｍ以下とされている。前記膨出部１６ｈは、ドーム部１５を加工する前の胴部１１の外周面に対して、径方向外方に０．５ｍｍ以下凸曲面状に膨出している。なお、この膨出部１６ｈの缶軸方向における断面形状は、例えば径方向外方に１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の曲率半径で凸とされた円弧形状や楕円形状とされる。

また、ドーム部１５は、その外周縁部のうち少なくとも缶軸方向上端部１５ｂが、径方向内方に１５ｍｍ以上９５ｍｍ以下、この好ましくは３０ｍｍ以上６５ｍｍ以下の曲率半径で凹む凹曲面状とされるとともに、径方向内方へ向けた最大深さが０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下とされている。なお、ドーム部１５は、その外周縁１５ａからドーム部１５の径方向内方へ向けて漸次胴部１１の径方向内方へ向けた深さが深くされており、ドーム部１５における径方向中央部が胴部１１の径方向内方へ向けた深さが最も深くされている。図示の例では、ドーム部１５の外周縁部のうち、缶軸方向両端部１５ｂ、１５ｃが前記凹曲面状とされている。

周方向で隣合う２つのドーム部１５の外周縁１５ａ、およびこれらのドーム部１５に缶軸方向で隣合う２つのドーム部１５の外周縁１５ａにより囲まれた領域は、径方向内方へ凹む凹部１６とされている。この凹部１６は、胴部１１を径方向外方から見た側面視が矩形状とされるとともに、該矩形状を構成する４つの頂部１６ａ〜１６ｄのうち、２つの１６ａ、１６ｂは周方向に対向して位置され、残りの２つの１６ｃ、１６ｄは缶軸方向に対向して位置されている。

ここで、本実施形態のドーム部１５は、前述のように前記側面視が円形状とされているので、その外周縁１５ａは円弧とされており、これにより、前記側面視矩形状とされた凹部１６は、この凹部１６を画成する稜線が、前記側面視で凹部１６の内側に向けて凹む凹曲線とされている。そして、隣合う前記稜線が最も接近する部分が前記頂部１６ａ〜１６ｄとされている。なお、前記頂部１６ａ〜１６ｄは、その径方向位置が、ドーム部１５および凹部１６を胴部１１に形成する前後で略変化しない部分であり、これらの頂部１６ａ〜１６ｄからそれぞれ凹部１６の内側へ向かうに従い漸次胴部１１の径方向内方へ向けた変位量が大きくされている。

また、凹部１６は、周方向に対向して位置された２つの頂部１６ａ、１６ｂと、残りの頂部１６ｃ、１６ｄのうち缶軸方向上方に位置する頂部１６ｃとにより画成された第１三角面１６ｅ、および前記２つの頂部１６ａ、１６ｂと、前記残りの頂部１６ｃ、１６ｄのうち缶軸方向下方に位置する頂部１６ｄとにより画成された第２三角面１６ｆにより構成されている。そして、第１三角面１６ｅは、前記缶軸方向上方に位置する頂部１６ｃから、周方向に対向して位置された２つの頂部１６ａ、１６ｂを結ぶ直線部１６ｇに向かうに従い漸次径方向内方へ向けた変位量が大きくされ、第２三角面１６ｆは、前記缶軸方向下方に位置する頂部１６ｄから、前記直線部１６ｇに向かうに従い漸次径方向内方へ向けた変位量が大きくされている。そして、凹部１６において、前記直線部１６ｇがこの凹部１６のうち最も径方向内方に位置されている。また、前記直線部１６ｇ、およびドーム部１５の径方向中央部の、胴部１１における径方向位置は略同等とされている。

次に、内部に大気圧より高い圧力（約５０ｋＰａ〜４５０ｋＰａ）をかけた状態で内容物を密封したときの缶体１０について、図３および図４を参照しながら説明する。
この場合、前記頂部１６ａ〜１６ｄ、およびドーム部１５の外周縁１５ａ、および膨出部１６ｈが径方向外方へ略変形されない状態で、ドーム部１５および凹部１６が径方向外方へ向けて変形されることとなる。この際、ドーム部１５の外周縁１５ａ、および膨出部１６ｈがドーム部１５の加工時の塑性変形により、胴部１１の他の部分と比べて径方向外方へ突出することとなる。

ここで、缶体１０の実施例について説明する。ＡＡ３００４系のアルミニウム合金により、胴部１１の肉厚を約０．０８５ｍｍ〜０．１６５ｍｍ、胴部１１の外径を約６６ｍｍ、缶体１０の缶軸方向における大きさを約１２２ｍｍとした缶体１０において、複数のドーム部１５全ての直径を約２０ｍｍ、前記間隔ＡおよびＢをそれぞれ約３ｍｍ、前記最大深さＣを約１ｍｍとしたときに、内圧を大気圧から約２０ｋＰａまで上昇させたときの、缶体１０の体積の膨張率を測定した。結果、缶体１０の内圧が大気圧のとき、その体積は、約３７４ｃｍ^３であったのに対し、内圧を約２０ｋＰａまで上昇させたときは、その体積が約３８３ｃｍ^３であることが確認された。すなわち、前記構成の缶体１０に約２０ｋＰａの内圧をかけると約２．５％体積が膨張することが確認された。なお、ＡＡ３００４系のアルミニウム合金により、例えば胴部１１の肉厚を０．０８５ｍｍとし、かつドーム部１５の直径を約２５ｍｍとし、ドーム部１５の最大深さＣを約２．０ｍｍ〜２．５ｍｍとし、前記間隔Ａ、Ｂを約１ｍｍとして缶体１０を形成し、この缶体１０に約２０ｋＰａの内圧をかけると約６％体積が膨張することが算出された。

以上説明したように、本実施形態による缶体１０によれば、胴部１１にドーム部１５が前記間隔Ａで複数形成されているので、この缶体１０の胴部１１を把持したときに、ドーム部１５のうち、同一の缶軸方向位置に周方向に間隔をあけて３つ連続して形成されたドーム部１５、およびこれらのドーム部１５同士の間に位置する膨出部１６ｈに、人差し指、中指および薬指の少なくとも一つの腹側を、その全域に亙って良好にフィットさせることが可能になる。

すなわち、人差し指、中指および薬指の少なくとも一つの腹側において、その関節部分により前記凸曲面状とされた膨出部１６ｈを把持させるとともに、その腹部分によりドーム部１５を把持させることが可能になる。さらに、前記腹部分の親指側に、前記凹曲面状とされたドーム部１５の外周縁部の缶軸方向上端部１５ｂを良好にフィットさせて支持させることが可能になる。
したがって、胴部１１を良好かつ確実に把持することが可能になり、手から缶体１０が滑り落ちること等を抑制することができるとともに、需要者においては手に良好なフィット感が得られることになり、握り心地のよい缶体を提供することができる。

また、内部に大気圧より高い圧力をかけた状態で内容物が密封されると、ドーム部１５および凹部１６が、密封前の状態よりも径方向外方へ向けて変形され、開栓したときに、前記変形が復元される構成とされているので、缶体１０内の空間体積を、密封前と密封時とで少なくともドーム部１５および凹部１６の径方向における変形によって生ずる空間体積の変化分だけ異ならせることが可能になる。したがって、内容物を充填した後、これを密封する前における缶体１０の空間体積と、内部に大気圧より高い圧力をかけた状態で密封した際における缶体１０の空間体積との変化率の最大限化を図ることが可能になる。

これにより、内容物が充填されて密封される前の缶体１０内において、ヘッドスペースを小さくしておくことにより、ガス置換効率を向上させた場合でも、この缶体１０を、大気圧より高い圧力をかけた状態で密封すると、ドーム部１５および凹部１６が径方向外方へ変形することとなるので、この変形によって生ずる缶体１０内の体積増加分だけ、内容物の液面が下降して、ヘッドスペースが大きくなり、このヘッドスペースの体積を現行同等に維持することが可能になる。

以上により、密封後の缶体が置かれた周囲温度の変動に対してその内圧がリニアに変動することを抑制することが可能になるとともに、ガス置換効率を向上させることが可能になる缶体１０を提供することができる。

また、ドーム部１５は、同一の缶軸方向位置に、周方向に一定の間隔をあけて複数形成されるとともに、同一の周方向位置に、缶軸方向に一定の間隔をあけて複数形成され、周方向で隣合う２つのドーム部１５、１５、およびこれらのドーム部１５、１５に缶軸方向で隣合う２つのドーム部１５、１５により囲まれた部分が、凹部１６とされているので、この缶体１０の内部を大気圧よりも高い圧力をかけて、ドーム部１５を径方向外方へ向けて変形させたとき、およびこの缶体１０を開栓し、缶体１０の内部を大気圧と同等にして、ドーム部１５を径方向内方へ向けて変形させたときに、凹部１６を囲む４つのドーム部１５の変形移動力をそれぞれ、凹部１６に伝播させることが可能になる。

したがって、缶体１０を密封したとき、および開栓したときに、凹部１６を確実に径方向に変形移動させることが可能になる。特に本実施形態では、ドーム部１５の外周縁１５ａが、ドーム部１５等を形成する加工を施したときに塑性変形して、この加工前の胴部１１よりも径方向外方へ突出しているので、このような作用効果が確実に奏されることになる。

さらに、凹部１６がドーム部１５により囲まれていることから、例えばエンボス加工により、胴部１１の外表面を径方向内方へ向けて押圧してドーム部１５を形成したときに、周方向および缶軸方向で隣合う４つのドーム部１５に囲まれた領域が、この領域を拡げる方向に引張られることになる。したがって、該領域を周面から平坦面に成形することが可能になり、この加工前に比べて当該領域を径方向内方に位置させることが可能になる。これにより、胴部１１の径方向内方へ凹む凹部１６を確実に形成することが可能になる。特に本実施形態では、ドーム部１５の外周縁１５ａが、ドーム部１５等を形成する加工を施したときに塑性変形して、この加工前の胴部１１よりも径方向外方へ突出しているので、このような作用効果が確実に奏されることになる。

さらにまた、周方向で隣合うドーム部１５の外周縁１５ａ同士の間に前記膨出部１６ｈが形成されていることから、缶体１０の空間体積の前記変化率の最大限化を確実に図ることが可能になるとともに、缶軸方向の圧縮による座屈強度（コラム強度）の低下を抑制することができる。

また、ドーム部１５の、胴部１１を径方向外方から見た平面視が円形状とされているので、胴部１１にこの凹部１６を設けたことによるコラム強度の低下を最小限に抑えることが可能になるとともに、ドーム部１５および凹部１６が繰り返し径方向に変形されたときに、ドーム部１５の外周縁１５ａ、および隣合う外周縁１５ａが最も接近する部分が疲労により破断することを抑えることが可能になる。

さらに、凹部１６は、該凹部１６を構成する４つの頂部１６ａ〜１６ｄのうち、缶軸方向で対向する一対の頂部１６ａ、１６ｂから各別に、周方向で対向する一対の頂部１６ｃ、１６ｄを結ぶ直線部１６ｇに向かうに従い漸次径方向内方へ向けた変位量が大きくされているので、胴部１１の内周面に径方向外方へ向けた力、または径方向内方へ向けた力が作用したときに、凹部１６の前記直線部１６ｇを折曲容易部として作用させることが可能になる。これにより、内部に大気圧より高い圧力をかけた状態で密封したときに、凹部１６が径方向外方へ向けて変形移動するように、前記直線部１６ｇを容易に折り曲げることが可能になるとともに、この缶体１０を開栓したときに、凹部１６が径方向内方へ変形移動するように、前記直線部１６ｇを容易に折り曲げることが可能になる。

ここで、以上説明した作用効果のうち、胴部１１を良好かつ確実に把持することが可能になり、手から滑り落ちること等を抑制することができることについての検証試験を実施した。実施例の缶体１０として、ドーム部１５の曲率半径を約５０ｍｍ、前記最大深さＣを１．７ｍｍ、前記間隔Ａ、Ｂをそれぞれ約１ｍｍ、前記膨出部１６ｈの曲率半径を５ｍｍ、膨出量を０．５ｍｍとしたものを採用した。比較例として、胴部１１にドーム部１５が形成されていない従来からある缶を採用した。

この検証試験は、いわゆる軍手を着装した手で胴部を握った状態で、缶底に取り付けられた紐を缶軸方向下方に向けて一定の荷重で引張ったときに、手から缶体が滑り落ちるときの握力を、前記実施例および比較例について１０個ずつ測定した。従来例では、平均で握力が９．６Ｎのときに、手から缶体が滑り落ち、実施例では、平均で握力が１６．０Ｎのときに手から缶体が滑り落ちることが確認された。すなわち、実施例の缶体は、比較例の缶体と比べて手から缶体が滑り落ちにくいことが確認された。

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。
前記実施形態では、缶体１０として、フランジ部１４ａに缶蓋１４が巻き締められる構成を示したが、これに代えて、口金部にキャップが螺着されるいわゆるボトル缶においても適用可能である。この場合、キャップ付ボトル缶を開栓した後、これをリシールするときに、胴部１１の周面が掌上を滑ろうとした場合においても、指の腹部分がドーム部１５に引っ掛かるとともに、指の関節部分が膨出部１６ｈに引っ掛かることになるので、完全にリシールすることを確実に実現することができる。

また、缶体１０の大きさは前記実施形態に限られるものではない。
さらに、凹部１６を形成するに際し、胴部１１を径方向外方から内方へ向けて押圧して形成するようにしてもよい。
さらにまた、前記実施形態では、ドーム部１５として、胴部１１を径方向外方から見たときに円形状とされた構成を示したが、缶軸方向および周方向の大きさが各々１０ｍｍ以上２５ｍｍ以下とされたドーム部であれば、これに代えて、例えば短軸が缶軸と平行に延在し、長軸が缶軸と直交する方向に延在した楕円形状にしてもよく、また、長軸を挟んで互いに対向する辺をこの長軸と平行に延在させるように直線としてもよい。

また、前記実施形態では、ドーム部１５の外周縁部のうち、缶軸方向両端部１５ｂ、１５ｃが前記凹曲面状とされている構成を示したが、これに代えて、ドーム部１５の外周縁部の缶軸方向上端部１５ｂのみを前記凹曲面状としてもよく、ドーム部１５の外周縁部の全周を前記凹曲面状としてもよい。
さらに、前記実施形態では、複数のドーム部１５を胴部１１の缶軸方向および周方向における全域に形成した構成を示したが、胴部１１における同一の缶軸方向位置に周方向に一定の間隔をあけて３つ以上形成したものであればよく、必ずしも同一の周方向位置に缶軸方向に一定の間隔をあけてドーム部１５を複数形成しなくてもよい。

さらにまた、前記実施形態では、缶体１０として、内部に大気圧よりも高い圧力（約５０ｋＰａ〜４５０ｋＰａ）をかけた状態で密封される、いわゆる陽圧缶を示したが、これに代えて、内部を大気圧と同等にした状態で高温の内容物を充填して密封し、その後、この内容物の冷却に伴ない缶内圧が大気圧より低くなる、いわゆる負圧缶においても適用可能である。

胴部を良好かつ確実に把持することが可能になり、手から滑り落ちること等を抑制することができる缶体を提供する。

本発明の一実施形態として示した缶体の斜視図を示すものである。図１に示す缶体のＸ−Ｘ線矢視断面図、およびＹ−Ｙ線矢視断面図である。本発明の一実施形態として示した缶体に大気圧よりも高い圧力をかけて密封した状態の缶を示す斜視図である。図３に示す缶体のＸ−Ｘ線矢視断面図、およびＹ−Ｙ線矢視断面図である。

符号の説明

１０缶体
１１胴部
１５ドーム部
１５ａ外周縁
１５ｂドーム部の外周縁部における缶軸方向上端部
１６凹部
１６ｈ膨出部（周方向で隣合うドーム部同士の間の缶軸方向中央部）

Claims

胴部に、缶軸方向および周方向の大きさが各々１０ｍｍ以上２５ｍｍ以下とされた径方向内方へ凹むドーム部が、当該胴部における同一の缶軸方向位置に、周方向に一定の間隔をあけて３つ以上形成され、これらのドーム部の外周縁同士の間のうち、その缶軸方向中央部の間隔は１ｍｍ以上６ｍｍ以下とされていることを特徴とする缶体。
請求項１記載の缶体において、
前記ドーム部は、前記胴部における同一の周方向位置に、缶軸方向に一定の間隔をあけて複数形成されていることを特徴とする缶体。
請求項１または２に記載の缶体において、
前記ドーム部は、その外周縁部のうち少なくとも缶軸方向上端部が、径方向内方に１５ｍｍ以上９５ｍｍ以下の曲率半径で凹む凹曲面状とされるとともに、径方向内方へ向けた最大深さが０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下とされていることを特徴とする缶体。
請求項１から３のいずれかに記載の缶体において、
前記ドーム部の外周縁同士の間のうち、その缶軸方向中央部は、径方向外方に０．５ｍｍ以下凸曲面状に膨出していることを特徴とする缶体。