JP3788371B2 - キャップ付ボトル缶及びボトル缶 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボトル缶口部の外周にネジ部を有し、このネジ部にキャップが装着されたキャップ付ボトル缶及びボトル缶に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、飲料用のアルミ合金素材からなるボトル缶は、ボトルネック部の上端である口部の外周にネジ部を有する。ボトル缶は、製品の充填後に、このネジ部にキャップを装着して製品を密封する。キャップは、先ず、円筒体を口部に被せ、この円筒体を口部のネジ部に倣って押圧成形することで、ネジ成形と装着とを同時に完了する。
【0003】
図2に示すように、キャップ1の内面には、シール材であるキャップライナー3を貼設している。キャップ1は、ボトル缶の口部7に装着されると、このキャップライナー3を口部7に密接して、口部7との間のシール性を高める。キャップライナー3が密接するボトル缶の口部7には、口部7の周縁を外側に折り返して形成したカール部9を設けている。つまり、キャップライナー3は、このカール部9の外面に密接することになる。
【0004】
カール部9には、ボトル缶の軸線11と平行な断面の外面側輪郭部に、キャップライナー3と密接する直線部13を形成している。従来、この直線部13は、軸線11と平行に形成されていた。従って、カール部9の外面には、軸線11を中心とした円筒外周面が形成される。このような直線部13を設けることで、ボトル缶の口部7は、キャップライナー3との良好なシール性が確保でき、ボトル缶内における製品の密封性を高めることができた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のキャップ付ボトル缶は、ボトル缶の内圧が高まり、キャップ1の底板1aが外側に膨出する方向に変形すると、キャップライナー3が、図2の破線15で示した位置から外方に変形して、カール部9の上端から離れ、その結果、キャップライナー3と口部7とのシール面が減少する。このとき、キャップ1には口部7から抜ける方向の力が作用するが、従来のキャップ付ボトル缶は、カール部9に設けた直線部13を軸線11と平行に形成していたため、キャップライナー3の密接面は直線部13と平行に変位及び変形するのみで、シール面が減少した分、密封性を低下させる虞があった。また、キャップライナー3の変形量が大きい場合には、キャップライナー3の厚みが減少し、シール部における面圧が低下することから密封性の低下が更に顕著となった。そして、特にボトル缶内の圧力を予め大気圧より高く設定する陽圧缶の場合には、製品の密封完了の直後からこのような不具合が危惧された。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ボトル缶の内圧によってキャップに変形を生じても、密封性の低下することのないキャップ付ボトル缶及びボトル缶を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項1記載のキャップ付ボトル缶は、ボトル缶口部の外周にネジ部を有し、このネジ部にキャップが装着されたキャップ付ボトル缶であって、前記キャップの内面には、シール材であるキャップライナーが配置されており、前記ボトル缶口部の周縁を外側に折り返してカール部が形成され、該カール部は、ボトル缶の軸線と平行な断面の外面側輪郭部に前記ライナーと密接する直線部を有し、かつ該直線部がボトル缶の底部に向かって前記軸線に接近する方向に傾斜していることを特徴とする。
また、本発明に係る請求項3記載のボトル缶は、ボトル缶口部の外周にネジ部を有し、このネジ部に、内面にシール材であるキャップライナーが配置されたキャップが装着されるボトル缶であって、前記ボトル缶口部の周縁を外側に折り返してカール部が形成され、該カール部は、ボトル缶の軸線と平行な断面の外面側輪郭部に前記ライナーと密接する直線部を有し、かつ該直線部がボトル缶の底部に向かって前記軸線に接近する方向に傾斜していることを特徴とする。
【0007】
このキャップ付ボトル缶及びボトル缶では、カール部外面輪郭部に形成した直線部が、ボトル缶の底部に向かって軸線に接近する方向に傾斜している。つまり、カール部の外周面には、ボトル缶の底部に向かって縮径するテーパ面が形成されている。そして、キャップライナーは、このテーパ面を外側から包み込むようにして口部に密接している。従って、ボトル缶の内圧が高まり、キャップが口部から抜ける方向に変形すると、キャップライナーが口部先端から離れる方向に変形するが、同時に、カール部に密接しているキャップライナーは、直線部に対してより強く押し付けられることになり、シール部の面圧が上昇して、密封性が高まることになる。つまり、シール面が減少した分、面圧が高められることにより、密封性が補われることになる。
【0008】
請求項2記載のキャップ付ボトル缶は、請求項1に記載のキャップ付ボトル缶において、前記直線部と前記軸線とが成す角度θが、1°<θ<10°の範囲にあることを特徴とする。
また、請求項4記載のボトル缶は、請求項3に記載のボトル缶において、前記直線部と前記軸線とが成す角度θが、1°<θ<10°の範囲にあることを特徴とする。
【0009】
このキャップ付ボトル缶及びボトル缶では、直線部と軸線との成す角度θが1°<θ<10°の範囲となることで、シール部の面圧が、密封性と開栓性の双方を満足する最適な範囲となる。即ち、直線部の傾斜角度が1°以下の場合には、ボトル缶の内圧が高まっても、キャップライナーが直線部に押し付けられることがなく、シール部の面圧が上昇せず、密封性を高めることができない。また、直線部の傾斜角度が10°以上の場合には、シール部の面圧が大きくなり過ぎ、開栓トルクが上昇して開栓性が低下する。これに対し角度θを1°<θ<10°の範囲としたキャップ付ボトル缶及びボトル缶では、ボトル缶の内圧が高まったとき、シール部の面圧が最適な範囲で上昇し、良好な開栓性を確保しながら、密封性を高めることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るボトル缶の口部構造の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係るボトル缶の口部構造の要部拡大断面図である。なお、図2に示した部材と同一の部材には同一の符号を付すものとする。
本実施の形態によるボトル缶の口部構造は、ボトル缶の口部23の周縁を外側に折り返して形成したカール部25を有している。このカール部25の外面には、従来と同様のキャップライナー3が密接する。
【0011】
カール部25には、ボトル缶の軸線11と平行な断面の外面側輪郭部に、キャップライナー3と密接する直線部13を形成している。直線部13は、その全てをキャップライナー3に密接させる必要はなく、少なくともその一部をキャップライナー3に密接させていればよい。この直線部13を設けることで、ボトル缶の口部構造は、カール部25とキャップライナー3との接触面積を大きくし、キャップライナー3との良好なシール性を確保している。
【0012】
この直線部13は、ボトル缶の底部に向かって軸線11に接近する方向に傾斜している。従って、カール部25の外面には、軸線11を中心とした逆円錐体の外周面が形成される。つまり、この外周面は、ボトル缶の底部に向かって徐々に縮径するテーパ面となっている。
【0013】
従来のボトル缶の口部構造では、図2に示すカール部9に設けた直線部13を軸線11と平行に形成していたため、キャップ1に口部から抜ける方向の力が作用したとき、キャップライナー3の密接面が直線部13と平行に変位及び変形するのみで、シール面である直線部13に垂直な力を生じさせない。つまり、シール部の面圧は変化しない。一方、本実施の形態によるボトル缶の口部構造では、キャップライナー3に密接しているカール部25の外周面が、キャップ1の抜け方向に拡径するテーパ面となっているので、キャップ1が抜け方向に変位すれば、キャップライナー3がテーパ面に押し付けられ、この押し付け力によって、直線部13に対し垂直な方向の分力が発生し、シール部の面圧が高まることになる。
【0014】
従って、キャップ1が抜け方向へ変位すればするほど、キャップライナー3のシール部はより大径のテーパ面に密接することとなり、その分、面圧が高まってキャップライナー3が厚み方向に変形することになる。これにより、ボトル缶の内圧が高まり、キャップライナー3が、外方に変形して、カール部25の上端から離れ、その結果、キャップライナー3と口部23とのシール面が減少しても、キャップライナー3と直線部13との面圧が高まり、シール面の減少が補われて、密封性が向上することになる。
【0015】
また、直線部13は、軸線11との成す角度θが、1°<θ<10°の範囲となるように傾斜角度を設定している。このように、直線部13と軸線11との成す角度θが1°<θ<10°の範囲となることで、シール部の面圧が、密封性と開栓性の双方を満足する最適な範囲となる。
【0016】
即ち、直線部13の傾斜角度が1°以下の場合には、ボトル缶の内圧が高まっても、キャップライナー3が直線部13に押し付けられることがない。従って、シール部の面圧が上昇せず、密封性を高めることができない。また、直線部13の傾斜角度が10°以上の場合には、シール部の面圧が高くなり過ぎ、開栓トルクが上昇して開栓性が低下する。これに対し角度θを1°<θ<10°の範囲としたボトル缶の口部構造では、ボトル缶の内圧が高まったとき、シール部の面圧が最適な範囲で上昇し、良好な開栓性を確保しながら、密封性が高まることになる。
【0017】
この口部構造を有するボトル缶を製造するには、アルミ合金素材からなる素板を円形状に打ち抜き、それを絞り加工して有底円筒状のカップ部材を得る。更にそれを再絞り・しごき加工して所定肉厚の平底缶を得た後、縮径機による口絞り(所謂ネックイン)加工によって、缶先端開口を、缶外径より小さい内径の円筒状絞り型内へ押込む。これにより、先端開口から所定長を縮径したボトル形状を成形する。
【0018】
次いで、ネックイン加工の完了した後、一旦縮径されたボトル形状缶のネック部を拡径機によって再び拡径する。
拡径加工の施されたボトル形状缶は、次いでネジ形成機によって開口端から一定の距離で拡径部にネジ部を成形する。
【0019】
ネジ部の成形された缶は、カール加工機によって開口端を外方向に折り返し、次いでスロット加工機によって、この折り返し部(カール部25)を外面側より潰して直線部13を形成する。なお、この際、折り返し片27のみを角度θで曲げることで、口部23の外径及び内径は従来と同一とする。
【0020】
そして、ボトル缶は、ボトル缶内への製品の充填後に、キャップ1となる円筒体をネジ部に被せ、この円筒体の外周をネジ部に倣って押圧成形することで、キャップ1のネジ成形と装着とを同時に完了する。キャップ1の内面には、シール材であるキャップライナー3を貼設しているので、キャップ1は、ボトル缶の口部23に装着されることで、このキャップライナー3をカール部25の直線部13に密接してボトル缶内の製品を密封する。
【0021】
このように、上記したボトル缶の口部構造によれば、カール部25の外面側輪郭部に形成した直線部13が、ボトル缶の底部に向かって軸線11に接近する方向に傾斜しているので、カール部25の外周面には、ボトル缶の底部に向かって縮径するテーパ面が形成され、キャップライナー3がこのテーパ面を外側から包み込むように外側から密接する。従って、ボトル缶の内圧が高まり、キャップ1が口部23から抜ける方向に変形し、キャップライナー3が口部先端から離れる方向に変形しても、同時に、カール部25に密接しているキャップライナー3が直線部13に対してより強く押し付けられることになり、シール部の面圧を上昇させて、密封性を向上させることができる。
【0022】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る請求項1のキャップ付ボトル缶及び請求項3のボトル缶によれば、ボトル缶の軸線と平行な断面のカール部外面側輪郭部にライナーと密接する直線部を形成し、かつこの直線部をボトル缶の底部に向かって軸線に接近する方向に傾斜させたので、ボトル缶の内圧が高まり、キャップライナーが口部先端から離れる方向に変形しても、カール部に密接しているキャップライナーがより強く直線部に押し付けられることになり、シール部の面圧が上昇して、密封性を向上させることができる。
【0023】
また、請求項2のキャップ付ボトル缶及び請求項4のボトル缶によれば、直線部と軸線との成す角度θを1°<θ<10°の範囲とすることで、シール部の面圧が、密封性と開栓性の双方を満足する最適な範囲となる。即ち、直線部の傾斜角度が1°以下となった場合の密封性能の低下が防止できると共に、直線部の傾斜角度が10°以上となった場合の開栓トルクの上昇を抑止できる。この結果、良好な開栓性を確保しながら、高い密封性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るボトル缶の口部構造の要部拡大断面図である。
【図2】 従来のボトル缶の口部構造の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
3…キャップライナー
11…軸線
13…直線部
23…口部
25…カール部
θ…直線部と軸線との成す角度
Claims (4)
- ボトル缶口部の外周にネジ部を有し、このネジ部にキャップが装着されたキャップ付ボトル缶であって、
前記キャップの内面には、シール材であるキャップライナーが配置されており、前記ボトル缶口部の周縁を外側に折り返してカール部が形成され、該カール部は、ボトル缶の軸線と平行な断面の外面側輪郭部に前記ライナーと密接する直線部を有し、かつ該直線部がボトル缶の底部に向かって前記軸線に接近する方向に傾斜していることを特徴とするキャップ付ボトル缶。 - 請求項1に記載のキャップ付ボトル缶において、
前記直線部と前記軸線とが成す角度θが、1°<θ<10°の範囲にあることを特徴とするキャップ付ボトル缶。 - ボトル缶口部の外周にネジ部を有し、このネジ部に、内面にシール材であるキャップライナーが配置されたキャップが装着されるボトル缶であって、
前記ボトル缶口部の周縁を外側に折り返してカール部が形成され、該カール部は、ボトル缶の軸線と平行な断面の外面側輪郭部に前記ライナーと密接する直線部を有し、かつ該直線部がボトル缶の底部に向かって前記軸線に接近する方向に傾斜していることを特徴とするボトル缶。 - 請求項3に記載のボトル缶において、
前記直線部と前記軸線とが成す角度θが、1°<θ<10°の範囲にあることを特徴とするボトル缶。
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