JP3916817B2 - 缶 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、胴部と環状の接地部とドーム部とを備えた缶に係り、特に、胴部に広い画像面積を確保でき、かつ、強度の高い缶に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、飲料用に使用されるシームレス缶として、有底円筒形状の缶本体の上部開口部に、缶蓋をかしめにより取付けて構成するアルミ合金製の２ピース缶が用いられている。このシームレス缶の缶本体としては、筒状の胴部と、環状の接地部と、前記胴部と接地部とを連結し胴部から接地部に向かって縮径した底部外周部と、前記接地部の内周側に設けられた立ち上がり部と、この立ち上がり部に連設されたドーム部とを備えたものがある。
【０００３】
この一例を図２、図３によって説明すると、同図において１はシームレス缶の缶本体を示し、この缶本体１の開口部に缶蓋Ｃが取付けられるものである。
缶本体１は筒状の胴部２を備えていて、この胴部２の外周面は印刷面として利用される。また、缶本体１は環状の接地部３を備え、この接地部３により缶本体１が安定して接地されるようになっている。また、接地部３の内側には実質的に缶底を構成するドーム部４が缶内部に向かって膨出形成されている。そして、前記胴部２と接地部３との間には両者を連結し胴部２から接地部３に向かって縮径した底部外周部５が設けられ、前記接地部３とドーム部４との間には両者を連結する立ち上がり部６が設けられている（この類似構造は、例えば、特開平７−１７５３９号公報に示されている）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の缶においては、省資源化や輸送コストの低減化を図るため缶の薄肉化が進む傾向にある中で、缶の外表面に印刷を施すための画像面積を大きく確保しようとすると、前記胴部２と底部外周部５とのなす角度が小さくなり、したがって、缶が薄肉化していることもあって缶蓋を巻き締めする場合、あるいは製品の積載時においてかかる荷重により、缶が変形するおそれがあるという問題がある。
また、これを防止するために底部外周部５と胴部２とのなす角度を大きして、底部外周部５を立ち上げるように形成すると、胴部２の下端の接地面からの高さが増加し、その結果、印刷の対象外であるこの底部外周部５が外側から目に付き、外観品質を損ねてしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、板厚を増加することなく缶強度を高め、外観品質を向上することができる缶を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、筒状の胴部（例えば、実施形態における胴部２）と、環状の接地部（例えば、実施形態における接地部３）と、前記胴部と接地部とを連結し胴部から接地部に向かって縮径した底部外周部（例えば、実施形態における底部外周部５）と、前記接地部の内周側に設けられた立ち上がり部（例えば、実施形態における立ち上がり部６）と、この立ち上がり部に連設されたドーム部（例えば、実施形態におけるドーム部４）とを備えた缶において、缶底板厚ｔを０．２３ｍｍ≦ｔ≦０．２９ｍｍ、缶外径Ｄを５１ｍｍ≦Ｄ≦５５ｍｍ、接地部の接地径ｄを４０ｍｍ≦ｄ≦４５ｍｍに設定し、胴部下端の高さＨＳを５．５ｍｍ≦ＨＳ≦７ｍｍ、底部外周部の胴部との接続部である外側に膨出する曲げ部（例えば、実施形態における曲げ部７）の半径Ｒ７を２．７ｍｍ≦Ｒ７≦３．６ｍｍ、底部外周部の接地部との接続部である内側に膨出する曲げ部（例えば、実施形態における曲げ部８）の半径Ｒ６を７．５ｍｍ≦Ｒ６≦９ｍｍに設定したことを特徴とする。
このように構成することにより、胴部外周における印刷面積を十分に確保すると共に底部外周部の露出高さを小さくし、かつ、強度的に有利な形状を実現することが可能となる。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、上記缶底板厚ｔを０．２７ｍｍ、缶外径Ｄを５３ｍｍ、接地部の接地径ｄを４３ｍｍに設定したことを特徴とする。
このように構成することにより、胴部外周における印刷面積を十分に確保すると共に底部外周部の露出高さを小さくした上で強度的に最適な形状とすることが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図２を援用し図面と共に前記従来と同一部分に同一符号を付して説明する。
図１、図２に示すようにシームレス缶が有底円筒形状の缶本体１と缶蓋Ｃとで構成されている点、及び、缶本体１が筒状の胴部２と、環状の接地部３と、前記胴部２と接地部３とを連結し胴部２から接地部３に向かって縮径した底部外周部５と、前記接地部３の内周側に設けられた立ち上がり部６と、この立ち上がり部６に連設されたドーム部４とを備えている点等の基本的構造は前記従来技術と同様である。
【０００９】
ここで前述したように、軽量化の要請から缶本体１の缶底板厚ｔは０．２３ｍｍ≦ｔ≦０．２９ｍｍの範囲、最適には０．２７ｍｍに設定されている。また、缶外径Ｄは５１ｍｍ≦Ｄ≦５５ｍｍの範囲、最適には５３ｍｍに設定されている。そして、接地部３の接地径ｄは４０ｍｍ≦ｄ≦４５ｍｍの範囲、最適には４３ｍｍに設定されている。
【００１０】
また、前述したように缶本体１の胴部２には印刷面が確保されており、印刷容易性や印刷レイアウト自由度の向上の点から、この印刷面を大きく確保することが要求される。一方で上記底部外周部５の露出高さ、つまり側面から見た底部外周部５の露出幅を小さくすることにより、外観品質を向上することが要求される。この要求を満足するため、できるだけ胴部２の下端を接地側に延出するようにしてある。具体的には胴部２の下端の接地面からの高さＨＳは５．５ｍｍ≦ＨＳ≦７ｍｍの範囲に設定されている。
【００１１】
ところで、このように胴部２の下端を延長するとその分だけ、接地部３と胴部２を接続する底部外周部５が水平方向に傾き、底部外周部５と胴部２とのなす角度が小さくなるため、コラム強度（後述する）が低下する。このため、底部外周部５の胴部２との接続部である外側に膨出する曲げ部７を設け、この曲げ部７の半径Ｒ７を２．７ｍｍ≦Ｒ７≦３．６ｍｍに設定して、胴部２の印刷面積を十分に確保し、底部外周部５の露出高さを小さくしつつ、コラム強度を高めるようにしている。
ここで上記コラム強度とは、５ｍｍ／ｍｉｎの速度で移動する剛体を缶上部から下方向に押し付け、上記曲げ部７が座屈するまでの最高到達加重をいう。
【００１２】
また、胴部２の下端を延長すると、前述したように前記底部外周部５が水平方向に傾くため、当該缶の底部外周部５が積載時において接触する直下の缶の上端部周縁とのスタッキングポイントが下がり、積載安定性が低下する。このため、前記底部外周部５の接地部３との接続部である内側に膨出する曲げ部８を設け、この半径Ｒ６を７．５ｍｍ≦Ｒ６≦９ｍｍに設定して、印刷面積を十分に確保しつつ、上記スタッキングポイントを上昇させ、積載安定性を向上している。つまり、曲げ部８により底部外周部５が水平方向から上下方向にやや向きが変わるためスタッキングポイントが上がり、積載安定性が向上するのである。
また、このように曲げ部８を設けることで、底部外周部５が接地部３に対してより上下方向で接続されるため当該曲げ部８が強度的に有利な圧縮方向で加重を受けることなりコラム強度を高めることにも貢献できる。
【００１３】
ここで、上記接地部３の底部外周部５との接続部の半径をＲ５、接地部３の立ち上がり部６との接続部の半径をＲ４、立ち上がり部６の倒れ角度をθ、ドーム部４の立ち上がり部６との接続部分の半径をＲ３、ドーム高さをＨｄ、ドーム部４の外周寄りの部位の半径をＲ２、内側寄りの部位の半径をＲ１とした場合に表１に示すような実験結果が得られた。実験は比較例である従来技術と実施例１〜実施例１４までのサンプルについて、画像面積（印刷面積と同義）、バルジ強度、コラム強度、落下強度、スタッキングの各評価とこれに基づく総合評価を行なったものである。
【００１４】
ここで落下強度とは、内圧を２ｋｇ／ｃｍ２に設定した缶を鉄板の上に略５ｃｍ毎に落とし、ドーム部が完全に反転するまでの到達高さをいう。また、バルジ強度とは、缶にエアーで内圧をかけたときドーム部が反転するまでの最高到達圧をいう。
【００１５】
【表１】

【００１６】
実験により以下のことが明らかになった。
胴部２下端の高さＨＳが５．５ｍｍ≦ＨＳ≦７ｍｍ、曲げ部７の半径Ｒ７が２．７ｍｍ≦Ｒ７≦３．６ｍｍ、曲げ部８の半径Ｒ６が７．５ｍｍ≦Ｒ６≦９ｍｍである実施例３〜実施例６、実施例８、実施例９、実施例１２〜実施例１４では、画像面積、バルジ強度、コラム強度、落下強度、及び、スタッキングの点で良好な結果が得られた。
【００１７】
とりわけ、ドーム部４に半径Ｒ２の部分を有する実施例１４では、当該部位が直線で形成されている他の実施例に比較してその分の強度アップが影響して、最高の結果が得られた。
【００１８】
また、上記胴部２下端の高さＨＳが範囲外となる実施例１（大き過ぎる）では画像面積が確保できず、実施例１１（小さ過ぎる）ではコラム強度が確保できないことが明らかになった。
次に、曲げ部８の半径Ｒ６が範囲外となる実施例２（大き過ぎる）ではスタッキングに問題があり、実施例１１（小さ過ぎる）ではコラム強度が確保できないことが明らかになった。
【００１９】
そして、曲げ部７の半径Ｒ７が範囲外となる実施例７（小さ過ぎる）ではコラム強度が確保できず、実施例１０（大き過ぎる）では画像面積が確保できないことが明らかになった。
【００２０】
したがって、缶底板厚ｔを０．２３ｍｍ≦ｔ≦０．２９ｍｍ（最適には０．２７ｍｍ）、缶外径Ｄを５１ｍｍ≦Ｄ≦５５ｍｍ（最適には５３ｍｍ）、接地部の接地径ｄを４０ｍｍ≦ｄ≦４５ｍｍ（最適には４３ｍｍ）に設定し、胴部下端の高さＨＳを５．５ｍｍ≦ＨＳ≦７ｍｍ、底部外周部の胴部との接続部である外側に膨出する曲げ部の半径Ｒ７を２．７ｍｍ≦Ｒ７≦３．６ｍｍ、底部外周部の接地部との接続部である内側に膨出する曲げ部の半径Ｒ６を７．５ｍｍ≦Ｒ６≦９ｍｍに設定すれば、板厚を増加させることなく、強度の高い缶を得ることができる。また、このとき胴部２の画像面積は大きく確保できると共に底部外周部５の露出高さは小さくなるため、外観品質を向上することができる。
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、アルミ合金製あるいはスチール製のシーム缶にも適用することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載した発明によれば、胴部外周における印刷面積を十分に確保すると共に底部外周部の露出高さを小さくし、かつ、強度的に有利な形状を実現することができるため、各種変形が生ずることはなく、したがって、板厚を増加することなく製品の強度を高めることができ、かつ、外観品質を高めることができる効果がある。
【００２２】
請求項２に記載した発明によれば、胴部外周における印刷面積を十分に確保すると共に底部外周部の露出高さを小さくした上で強度的に最適な形状とすることができるため、各種変形が生ずることはなく、したがって、板厚を増加することなく製品の強度を高めることができ、かつ、外観品質を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態の要部断面図である。
【図２】 従来及びこの発明の実施形態の全体図である。
【図３】 従来技術の要部断面図である。
【符号の説明】
２ 胴部
３ 接地部
４ ドーム部
５ 底部外周部
６ 立ち上がり部
７，８ 曲げ部
ｔ 板厚
ｄ 接地径
Ｄ 缶外径
ＨＳ 高さ
Ｒ６，Ｒ７ 半径

Claims (2)

1. 筒状の胴部と、環状の接地部と、前記胴部と接地部とを連結し胴部から接地部に向かって縮径した底部外周部と、前記接地部の内周側に設けられた立ち上がり部と、この立ち上がり部に連設されたドーム部とを備えた缶において、缶底板厚ｔを０．２３ｍｍ≦ｔ≦０．２９ｍｍ、缶外径Ｄを５１ｍｍ≦Ｄ≦５５ｍｍ、接地部の接地径ｄを４０ｍｍ≦ｄ≦４５ｍｍに設定し、胴部下端の高さＨＳを５．５ｍｍ≦ＨＳ≦７ｍｍ、底部外周部の胴部との接続部である外側に膨出する曲げ部の半径Ｒ７を２．７ｍｍ≦Ｒ７≦３．６ｍｍ、底部外周部の接地部との接続部である内側に膨出する曲げ部の半径Ｒ６を７．５ｍｍ≦Ｒ６≦９ｍｍに設定したことを特徴とする缶。
2. 上記缶底板厚ｔを０．２７ｍｍ、缶外径Ｄを５３ｍｍ、接地部の接地径ｄを４３ｍｍに設定したことを特徴とする請求項１に記載の缶。

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