JP5254701B2 - 金属製缶容器 - Google Patents

Description

本発明は、口頸部の開口端に落下衝撃が加わった場合でも十分な密封性を確保できる金属製缶容器に関するものである。

従来、炭酸飲料、コーヒー等の内容物が収容される容器として、口頸部に形成された雄ネジ部に金属製のキャップを螺合し密封した金属製のボトル缶が使用されている。

このような金属製ボトル缶として、特許文献１には、口金部（口頸部）にネジ部が形成された金属製ボトル缶において、ネジ部のネジ始点から口金部の上端面までの高さｈが、３．２４ｍｍ≦ｈ≦５．６ｍｍの範囲に設定されることにより、金属製ボトル缶のカール部とキャップのライナーとの密着性を良好に維持することができること、また、口金部にネジ部と該ネジ部の上端に連なる傾斜部とが形成され、傾斜部の傾斜角θが、３３°≦θ≦５５°の範囲に設定されることにより、高い座屈強度を有した金属製ボトル缶を形成できることが記載されている。

特開２００４−３５０３６号公報

しかしながら、特許文献１記載の発明では、ネジ部の上端に傾斜角が３３°≦θ≦５５°の傾斜部を形成しているが、このような傾斜角度に設定された傾斜部では、金属製ボトル缶を口金部が下に向いた状態で誤って落下させてしまい、口金部に強い落下衝撃が加わった場合には、傾斜部が変形し密封性が損なわれる虞がある。

この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、口頸部の開口端に落下衝撃が加わった場合でも、十分な密封性を確保できる金属製缶容器を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するためになされた請求項１の発明は、口頸部の開口端にカール部を有すると共に、前記カール部の下方に雄ネジ部を有する金属製の缶本体と、前記雄ネジ部に螺合されるキャップとを備えた金属製缶容器において、前記カール部と前記雄ネジ部との間に縦断面が直線的に延在する支持部が形成され、前記支持部の上端は、半径方向内方かつ上方へ湾曲した繋ぎ部と接続され、前記繋ぎ部の上端に前記カール部が接続され、前記支持部は、前記口頸部の中心軸線に対して０〜１０°の角度範囲で延在し、且つ、前記口頸部の中心軸線方向長さで２〜１０ｍｍの範囲の長さに設定され、前記キャップは、天板部と前記天板部の周縁部から垂下するスカート部とを有し、前記スカート部の上部には、前記キャップの内側に窪んだ凹部と外側に突出した凸部とを周方向に交互に連設したナール部が形成され、前記ナール部は、前記支持部の長さに対応するように前記キャップの中心軸線方向長さで２〜１０ｍｍの範囲の長さに設定されていることが特徴である。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記キャップのスカート部に缶本体の雄ネジ部と螺合される雌ネジ部が形成され、前記ナール部の最大外径は、前記スカート部の雌ネジ部が形成された箇所の最大外径に対して１〜６ｍｍの範囲で大きく設定されていることが特徴である。

請求項１の発明によれば、カール部と雄ネジ部との間に縦断面が直線的に延在する支持部が形成され、支持部は、口頸部の中心軸線に対して０〜１０°の角度範囲で延在し、且つ、口頸部の中心軸線方向長さで２〜１０ｍｍの範囲の長さに設定されていることにより、支持部が口頸部の中心軸線に近い角度で延在しているため、ボトル缶の中心軸線方向からの衝撃に対して支持部を変形しにくくできると共に、カール部と雄ネジ部との間に所定の間隔を確保できるため、カール部の下端に接続される部分の形状を口頸部全周で均一に成形することができ、口頸部全周での強度のバラツキをなくすことができ、また、カール部に落下衝撃が加わっても、ボトル缶の中心軸線に対する傾斜角度が大きく、変形しやすくなっている雄ネジ部へ衝撃を伝わりにくくすることができる。この結果、ボトル缶を口頸部が下に向いた状態で誤って落下させてしまい、口頸部に落下衝撃が加わった場合でも、口頸部を変形しにくくすることができるので、密封性が損なわれることを防止できる。

また、口頸部の開口端（カール部）に直接口をつけて内容物を飲む場合に、唇が直線的に延在する支持部と接触するため、ネジによる違和感が少なく口当たりを良くすることができる。

さらに、ナール部が、支持部の長さに対応するように口頸部の中心軸線方向長さで２〜１０ｍｍの範囲の長さに設定されていることにより、凹部と凸部とから構成されるナール部の口頸部の中心軸線方向長さを十分に確保できるので、キャップのグリップ性（握り易さ）を向上させることができる。また、キャップのスカート部の上部の強度をナール部により十分に補強できるので、キャップのスカート部上部の耐落下衝撃性を向上させることができると共に、開栓時にキャップが変形しにくく、キャップを再栓する場合、抵抗感なく再栓することができる。

請求項２の発明によれば、ナール部の最大外径は、スカート部の雌ネジ部が形成された箇所の最大外径に対して１〜６ｍｍの範囲で大きく設定されていることにより、ナール部が、雌ネジ部が形成された箇所に較べて外方に張り出すこととなり、開栓時にキャップに指を掛けやすくなるため、キャップのグリップ性をより向上させることができると共に、ナール部内面と口頸部の支持部外面との間に隙間を確保することができるため、ボトル缶を鉛直下向きから多少傾いた状態で落下させてしまい、ナール部に落下衝撃が加わったとしても、隙間により口頸部へ落下衝撃が伝わるのを緩和でき、十分な落下密封性を確保することができる。加えて、内容物を充填し、キャップを装着した後に、缶本体の口頸部外面を洗浄する際に、ナール部内面と口頸部の支持部外面との間の隙間に洗浄液を流入させやすくなるため、洗浄性を向上させることができる。

本発明の金属製缶容器は、図１に示すように、口頸部１１と胴部１２と底部１３とを有する缶本体１０と、缶本体１０の口頸部１１にロールオン方式により装着されるキャップ３０とを備えている。各構成部材がアルミニウム合金板や表面処理鋼板等の周知の容器用金属板に塗膜や樹脂フィルム等による合成樹脂性被膜からなる保護被膜を施した金属薄板材から成形されている。なお、合成樹脂性被膜を構成する樹脂塗料としては、エポキシ系樹脂やポリエステル系樹脂等が好適に使用でき、樹脂フィルムとしては、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂やポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂等が好適に使用できる。

缶本体１０は、両端が開口された筒状の缶胴と、缶胴の下端側の開口部を封止する底蓋１４との２つの部材から構成されている。缶胴は、円筒状の胴部１２と、胴部１２の上端に接続され、なだらかな湾曲面をなす縦断面円弧形状に構成された肩部１５と、肩部１５の上端に接続され、キャップ３０が装着される口頸部１１とに成形されている。底蓋１４は、円板状のパネル部１６と、パネル部１６の外周縁に接続されボトル缶の内方に向かって窪むカウンターシンク部１７とを有している。缶胴の下端部と底蓋１４の外周部とが二重巻締により固着されることで缶本体１０が形成されている。

缶胴の口頸部１１には、缶胴の上端側の開口端１１ａを外側に折り返して丸めたカール部１８と、キャップ３０を螺合するための雄ネジ部１９と、キャップ３０のピルファープルーフバンド３１を係止するための顎部２０とを有している。カール部１８と雄ネジ部１９との間には、縦断面が直線的に延在する支持部２１が形成されており、支持部２１は、ボトル缶（口頸部１１）の中心軸線Ａに対して０〜１０°、好ましくは０〜５°の角度範囲で延在している。すなわち、支持部２１が、上下間で外径の等しい円筒状をなしている場合は、前記中心軸線Ａに対する角度は０°となり、また、支持部２１が、前記カール部１８側で大径となるテーパ状、もしくはカール部１８側で小径となるテーパ状に形成されている場合は、そのテーパ角は０°〜２０°の範囲の角度に設定されることとなる。さらに、支持部２１は、ボトル缶（口頸部１１）の中心軸線Ａ方向長さで２〜１０ｍｍ、好ましくは３〜８ｍｍの範囲の長さに設定される。支持部２１の上端は、半径方向内方且つ上方へ湾曲した繋ぎ部２２と接続されており、繋ぎ部２２の上端に、縦断面が略円形に形成されたカール部１８が接続されている。

尚、図示した実施の形態では、支持部２１は、雄ネジ部１９の上端（雄ネジ始点の上端縁）から繋ぎ部２２の下端まで略垂直（ボトル缶の中心軸線Ａと略等しい方向）に延在し、且つ、ボトル缶の中心軸線Ａ方向長さで５ｍｍの長さに設定されており、支持部２１の外径は、カール部１８の最大外径と略等しく設定されており、雄ネジ部１９の最大外径はそれらよりも大きく設定されている。

缶胴の口頸部１１に装着されるキャップ３０は、図１および図３に示すように、金属薄板製のキャップシェル３２と熱可塑性樹脂製の密封用ライナー３３とから構成されている。

キャップシェル３２は、円板状の天板部３４と、天板部３４の周縁部に接続される円筒状のスカート部３５とを有しており、スカート部３５の上部には、キャップシェル３２の内周側に窪んだ凹部３６と外周側に突出した凸部３７とを周方向に交互に連設したナール部３８が形成され、ナール部３８の凹部３６の上部には、ボトル缶の開栓時に内部のガスを速やかに排出するために形成された周方向に延びるベントスリット３９が形成されている。ナール部３８の下方には、缶本体１０の雄ネジ部１９と螺合される雌ネジ部４０が装着時に形成される（図２参照）。雌ネジ部４０の下方には、複数のブリッジ４１と周方向に延びるスリット４２とによる破断ライン４３が形成されており、スカート部３５は破断ライン４３よりも上方の主部と破断ライン４３よりも下方のピルファープルーフバンド部３１とに区画されている。ナール部３８は、缶本体１０の支持部２１の長さに対応するようにボトル缶の中心軸線Ａ方向長さで２〜１０ｍｍ、好ましくは３〜８ｍｍの範囲の長さに設定される。この実施形態では、前記支持部２１の長さ５ｍｍと対応させて５ｍｍとされている。

尚、図４に示した本発明の他の実施形態のキャップ３０では、ナール部３８の最大外径は、スカート部３５の雌ネジ部４０が形成された箇所の最大外径に対して１〜６ｍｍ、好ましくは２〜６ｍｍの範囲で大きく設定され、ナール部３８は雌ネジ部４０が形成された箇所よりボトル缶の半径方向外方へ張り出すように構成されている。また、ナール部３８の張り出しに応じて、ナール部３８の凹部３６の内面と缶本体１０の口頸部１１に形成された支持部２１の外面との間には１．５〜４ｍｍ、好ましくは２〜４ｍｍの範囲の隙間が形成されるようにしている。

次に、密封用ライナー３３は、キャップシェル３２の天板部３４の内面に装着されている。密封用ライナー３３の樹脂材料としては、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂等の従来公知のものを使用することができ、さらに、これらの樹脂に顔料、滑剤、軟化剤等を適宜添加することができる。

密封用ライナー３３は、このような樹脂材料を溶融した状態で、キャップシェル３２の天板部３４の内面側に供給し、その樹脂材料を金型により所定の形状に型押し成形したものである。缶本体１０のカール部１８の頂部から外周面にかけて密接する平坦部４４とカール部１８の内周面に密接する内側シール突起４５とを有している。

尚、図４に示した他の実施形態のキャップ３０では、密封用ライナー３３のボトル缶の半径方向の外周縁とキャップシェル３２のスカート部３５の内周面との間には、ナール部３８の張り出し量に応じて所定の幅の延在部４６が設けられている。

このようなキャップ３０を成形する場合は、金属薄板材をプレス等によりカップ状に絞り成形し、天板部３４とスカート部３５とを成形した後、スカート部３５にナール部３８やベントスリット３９やピルファープルーフバンド３１を成形し、その後、天板部３４の内面に密封用ライナー３３を型押し成形する。

尚、図４に示したキャップ３０のように、ナール部３８が、雌ネジ部４０が成形された箇所よりボトル缶の半径方向外方へ張り出すように構成される場合は、金属薄板材を絞り成形し、天板部３４とスカート部３５とを成形した後、スカート部３５のうち、雌ネジ部４０及びピルファープルーフバンド３１が形成される予定部分を縮径加工することで、ナール部３８が張り出すように成形する。

このような金属製ボトル缶によれば、カール部１８と雄ネジ部１９との間に縦断面が直線的に延在する円筒状もしくはテーパ状の支持部２１が形成され、支持部２１は、その縦断面（中心軸線Ａに沿って切断した場合に生じる端面）がボトル缶の中心軸線Ａに対して０〜１０°の角度範囲で延在し、且つ、ボトル缶の中心軸線Ａ方向長さで２〜１０ｍｍの範囲の長さに設定されていることにより、支持部２１を形成している周壁面がボトル缶の中心軸線Ａに近い角度で延在することになるため、ボトル缶の中心軸線Ａ方向からの衝撃に対して支持部２１を変形しにくくできると共に、カール部１８と雄ネジ部１９との間に所定の間隔を確保できるため、カール部１８の下端に接続される部分の形状を口頸部１１全周で均一に成形することができ、口頸部１１全周での強度のバラツキをなくすことができ、また、カール部１８に落下衝撃が加わっても、ボトル缶の中心軸線Ａに対する傾斜角度が大きく、変形しやすくなっている雄ネジ部１９へ衝撃を伝わりにくくすることができる。その結果、ボトル缶を口頸部１１が下に向いた状態で誤って落下させてしまい、口頸部１１に落下衝撃が加わった場合でも、口頸部１１を変形しにくくすることができるので、密封性が損なわれるのを防止できる。

また、口頸部１１の開口端１１ａに直接口を付けて内容物を飲む場合に、唇が直線的に延在する支持部２１と接触するため、ネジによる違和感が少なく口当たりを良くすることができる。

すなわち、支持部２１（より正確には支持部２１を構成している周壁部）がボトル缶の中心軸線Ａに対して１０°より大きい角度で延在する場合、ボトル缶の中心軸線Ａ方向からの衝撃に対して、変形しやすくなる虞があり、また、支持部２１がボトル缶の中心軸線Ａ方向長さで２ｍｍより短い場合、カール部１８と雄ネジ部１９との間に所定の間隔を確保できないため、カール部１８に衝撃が加わった際、雄ネジ部１９へ衝撃が伝わりやすくなって、雄ネジ部１９が変形する虞があり、一方、支持部２１がボトル缶の中心軸線Ａ方向長さで１０ｍｍより長い場合、口頸部１１に装着されるキャップ３０のスカート部３５の長さを長くする必要があるため、キャップ３０の金属材料の使用量が増加し製造コストが増加するという問題がある。

また、ナール部３８が、支持部２１の長さに対応するようにボトル缶の中心軸線Ａ方向長さで２〜１０ｍｍの範囲の長さに設定されていることにより、凹部３６と凸部３７とから構成されるナール部３８のボトル缶の中心軸線Ａ方向長さを十分確保できるので、キャップ３０のグリップ性を向上させることができる。また、キャップ３０のスカート部３５の上部の強度をナール部３８により十分補強できるので、キャップ３０のスカート部３５上部の耐落下衝撃性を向上させることができると共に、開栓時にキャップ３０が変形しにくくなるので、キャップ３０の再栓時に抵抗感無く再栓することができる。

すなわち、ナール部３８がボトル缶の中心軸線Ａ方向長さで２ｍｍより短い場合、キャップ３０のグリップ性を十分確保できない虞があると共に、キャップ３０の上部を十分に補強できない虞があり、一方、ナール部３８がボトル缶の中心軸線Ａ方向長さで１０ｍｍより長い場合、キャップ３０のスカート部３５の長さが長くなるため、キャップ３０の金属材料の使用量が増加し製造コストが増加するという問題がある。

さらに、ナール部３８の最大外径を、スカート部３５の雌ネジ部４０が形成された箇所の最大外径に対して１〜６ｍｍの範囲で大きく設定することにより、ナール部３８が雌ネジ部４０が形成された箇所に比べて外方に張り出すこととなり、開栓時にキャップ３０に指を掛けやすくなるため、キャップ３０のグリップ性をより向上させることができると共に、ナール部３８内面と容器口頸部１１の支持部２１外面との間に隙間を確保することができるため、ボトル缶を鉛直下向きから多少傾いた状態で落下させてしまい、ナール部３８に落下衝撃が加わったとしても、隙間により口頸部１１に伝わる落下衝撃力を緩和でき、十分な落下密封性を確保することができる。加えて、内容物を充填し、キャップ３０を装着した後に、缶本体１０の口頸部１１外面を洗浄する際に、ナール部３８内面と口頸部１１の支持部２１外面との間の隙間に洗浄液を流入させやすくなるため、洗浄性を向上させることができる。

すなわち、ナール部３８の最大外径と雌ネジ部４０の最大外径との差が１ｍｍより小さい場合は、ナール部３８の張り出しによるグリップ性向上効果が十分に得られない虞があると共に、ナール部３８により落下衝撃を緩和させる効果が十分に得られない虞があり、一方、ナール部３８の最大外径と雌ネジ部４０の最大外径との差が６ｍｍより大きい場合は、キャップ３０の外径が大きくなる分、キャップ３０の金属材料の使用量が増加し製造コストが増加するという問題がある。

本発明の実施形態の金属製ボトル缶の缶本体とキャップとを分離した状態で、一部を断面で示す正面図である。 同じく実施形態の金属製ボトル缶のキャップを装着した状態の正面図である。 同じく実施形態の金属製ボトル缶のキャップを拡大し、一部を断面で示す正面図である。 本発明の他の実施形態の金属製ボトル缶のキャップを拡大し、一部を断面で示す正面図である。

符号の説明

１０…缶本体、 １１…口頸部、 １８…カール部、 １９…雄ネジ部、 ２０…顎部、 ２１…支持部、 ２２…繋ぎ部、 ３０…キャップ、 ３２…キャップシェル、 ３３…密封用ライナー、 ３４…天板部、 ３５…スカート部、 ３６…凹部、 ３７凸部、 ３８…ナール部、 ３９…ベントスリット、 ４０…雌ネジ部、 ４５…内側シール突起、 ４６…延在部。

Claims (2)

1. 口頸部の開口端にカール部を有すると共に、前記カール部の下方に雄ネジ部を有する金属製の缶本体と、前記雄ネジ部に螺合されるキャップとを備えた金属製缶容器において、
   前記カール部と前記雄ネジ部との間に縦断面が直線的に延在する支持部が形成され、前記支持部の上端は、半径方向内方かつ上方へ湾曲した繋ぎ部と接続され、前記繋ぎ部の上端に前記カール部が接続され、前記支持部は、前記口頸部の中心軸線に対して０〜１０°の角度範囲で延在し、且つ、前記口頸部の中心軸線方向長さで２〜１０ｍｍの範囲の長さに設定され、
   前記キャップは、天板部と前記天板部の周縁部から垂下するスカート部とを有し、前記スカート部の上部には、前記キャップの内側に窪んだ凹部と外側に突出した凸部とを周方向に交互に連設したナール部が形成され、前記ナール部は、前記支持部の長さに対応するように前記キャップの中心軸線方向長さで２〜１０ｍｍの範囲の長さに設定されていることを特徴とする金属製缶容器。
2. 前記キャップのスカート部に缶本体の雄ネジ部と螺合される雌ネジ部が形成され、前記ナール部の最大外径は、前記スカート部の雌ネジ部が形成された箇所の最大外径に対して１〜６ｍｍの範囲で大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の金属製缶容器。

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