JP7323325B2

JP7323325B2 - 角形状容器

Info

Publication number: JP7323325B2
Application number: JP2019080466A
Authority: JP
Inventors: 俊朗鷲崎; 憲明松本; 直森下; 准也石川
Original assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd; Honshu Seikan Co Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd; Honshu Seikan Co Ltd
Priority date: 2019-04-19
Filing date: 2019-04-19
Publication date: 2023-08-08
Anticipated expiration: 2039-04-19
Also published as: JP2020175932A

Description

本発明は、複数の側壁面と複数のコーナー面とが交互に連続して構成される筒状の胴部と、胴部の両開口端に接合される２つの天面を有し、少なくとも側壁面に加工部を有する角形状容器に関する。

従来、１８リットル缶などの角形状容器において、縦方向の荷重の耐久性を向上させるため、角形状容器の胴部に側壁面における座屈強度を向上させるビード状の加工部を設けた構成が種々提案されている。
例えば、特許文献１には、縦方向のビード状の加工部が、各コーナー面には形成されておらず、各側壁面に形成された矩形加工部およびコーナー面を挟むようにして形成され、縦方向のビード状の加工部の両先端部が胴部の上下端縁と一致するように構成することが記載されている。
また、特許文献２には、各コーナー面に縦方向のビード状の加工部を形成するとともに、その縦方向のビード状の加工部は、各コーナー面の上下端縁から延びるように形成され、かつコーナー面の頂部上に形成されていることが記載され、その縦方向のビード状の加工部の個数や配置を変更させた構成が開示されている。
また、特許文献３には、コーナー面のうち接合部が形成されているコーナー面にはビード状の加工部を形成せず、その他のコーナー面に縦方向のビード状の加工部を形成することが開示されている。
さらに、特許文献４には、ビード状の加工部の隆起形状を工夫することで座屈強度を向上させる点が開示されている。

特許第４７９１０１２号公報特開２００７－２３７１８５号公報国際公開第２００９／０２８０８３号特開２０１４－１５１９４９号公報

公知の角形状容器は、胴部の強度を向上させ、落下や衝撃による変形を抑制することは可能であるが、落下姿勢や衝撃の大きさによっては変形が生じることは避けられず、変形が生じた場合の破損の影響については考慮されていなかった。
例えば、内容物を充填した状態で、コーナー面を下方にして落下した場合、図５に示すように、天面と胴部との接合部の近傍が複雑に屈曲変形して、巻締されている天面と胴部との接合部が密封性を失い、内容物の漏れが発生するという問題あった。
特に、内容物が毒性や可燃性の高い液体の場合、極めて危険な状態となる。

本発明は、前述のような課題を解決するものであり、単純な構成で、天面と胴部との接合部を補強することなく、コーナー面を下方にして落下した際の密封性を担保可能な角形状容器を提供することを目的とする。

本発明に係る角形状容器は、複数の側壁面と複数のコーナー面とが交互に連続して構成される筒状の胴部と、前記胴部の両開口端に接合される２つの天面を有し、少なくとも前記側壁面に加工部を有する角形状容器であって、前記加工部が、前記側壁面、前記コーナー面及び前記天面の交点に向けて伸びる傾斜加工部を含み、前記傾斜加工部の前記天面側の端縁が、前記天面に近づくに連れて前記コーナー面に近づくように設けられたことにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１に係る角形状容器によれば、加工部が、側壁面、コーナー面及び天面の交点に向けて伸びる傾斜加工部を含み、傾斜加工部の天面側の端縁が、天面に近づくに連れてコーナー面に近づくように設けられたことにより、コーナー面を下方にして落下した際に天面と胴部との接合部を屈曲させる力を、傾斜加工部の端縁より天面側に分散させることが可能となる。
このことで、天面と胴部との接合部が急激に折れ曲がることがなく、変形が発生しても密封性を担保可能となる。

また、縦補強部の両端に連続して傾斜加工部が形成されていることにより、角形状容器の側壁面における強度を向上させることができる。
また、縦補強部と傾斜加工部は、それぞれ直線状の凸条部で構成され、側壁面、コーナー面及び天面の交点側の傾斜加工部の端部が、縦補強部と連続するように形成されていることにより、角形状容器の側壁面の強度をさらに向上させることができる。

本請求項４に記載の構成によれば、縦補強部のさらにコーナー面側に、縦補強部と平行に伸び、かつ、縦補強部よりも長い直線状の座屈補強部を有することにより、角形状容器の胴部の側壁面における座屈強度を向上させることができる。
本請求項５に記載の構成によれば、コーナー面に、直線状の座屈補強部を有することにより、角形状容器の胴部のコーナー面における座屈強度を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る角形状容器の斜視図。本発明の一実施形態に係る角形状容器の側面図。本発明の他の実施形態に係る角形状容器の側面図。参考例に係る角形状容器の側面図。角形状容器を、コーナー面を下方にして落下した場合の変形後の写真。角形状容器の落下前の状態を示す図。角形状容器の落下直後の変形状態を示す図。角形状容器の落下後の変形が進んだ状態を示す図。角形状容器の落下後の変形がさらに進んだ状態を示す図。他の参考例に係る角形状容器の側面図。本発明の一実施形態に係る角形状容器おける各部の好ましい寸法、角度を示す側面図。本発明の一実施形態に係る角形状容器における傾斜加工部の好ましい方向を示す斜視図。

本発明の一実施形態に係る角形状容器１００は、図１、図２に示すように、４つの側壁面１０１と４つのコーナー面１０２とが交互に連続して構成される筒状の胴部と、胴部の両開口端に接合される２つの天面１０３を有している。
胴部と天面１０３は、巻締部１２０によって接合されている。
各側壁面１０１には、加工部として、４隅のコーナー面１０２と天面の接合部に向けて伸びる４つの傾斜加工部１１１を有している。
傾斜加工部１１１は、その天面１０３側の端縁が、天面１０３に近づくに連れてコーナー面１０２に近づくように形成されている。
各側壁面１０１には、側壁面１０１とコーナー面１０２の接続線と平行に伸びる２つの縦補強部１１２を有している。

本実施形態では、縦補強部１１２と傾斜加工部１１１は、それぞれ直線状の凸条部で構成され、コーナー面１０２と天面１０３の接合部側の傾斜加工部１１１の端部が、縦補強部１１２と連続するように形成されている。
また、本実施形態では、縦補強部１１２のさらにコーナー面１０２側に、縦補強部１１２と平行に伸び、かつ、縦補強部１１２よりも長い直線状の座屈補強部１１３を有している。
また、コーナー面１０２には、巻締部１２０近傍から縦補強部１１２と平行に伸びる直線状の座屈補強部１１４を有している。

一般的な鉄製１８リットルの角形状容器を、当該容器に水を満注で充填密封充填した状態で、１．８ｍの高さから、コーナー面５０２を下方にして、平滑で水平なコンクリート面に落下した際の天面５０３、巻締部５２０、側壁部５０１およびコーナー面５０２の形状変化について説明する。
落下による形状変化後の状態である図５に示すように、従来例も本発明（縦補強部１１２と傾斜補強部１１１を設けたもの）も、極めて短時間（１００分の数秒程度）で、巻締部１２０、５２０のコーナー面１０２、５０２の天面１０３、５０３側のコーナー部Ｃが平坦となるとともに、側壁面１０１、５０１、天面１０３、５０３にシワができ、巻締部１２０、５２０の第１屈曲点Ｋ１と第２屈曲点Ｋ２の間に、内方に折れ込んだ内方変形部Ｓが形成される。
図５の状態に至る過程についてさらに説明すると、落下前の図６の状態から、コーナー面５０２を下方にして落下した直後は、図７に示すように、巻締部５２０が接地して第２屈曲点Ｋ１で折れ曲がり、天面５０３のコーナー面に近い部分Ｄがせり上がる。
その後、図８に示すように、側壁５０１にコーナー面を挟んで、内方変形部Ｓが形成される。
内方変形部Ｓは、第一屈曲点Ｋ１と第２屈曲点Ｋ２の間に内方に折れ込んで形成される。
さらに時間が進むと、図９に示すように、コーナー面５０２を挟んで形成していた内方変形部Ｓが繋がり、天面５０３に三角形状変形部分Ｔが形成される。

従来例においては、側壁面５０１が縦横均等に加工部で補強されていることから、側壁面５０１が屈曲して巻締部５２０が変形する瞬間に、第１屈曲点Ｋ１、第２屈曲点Ｋ２に変形力が急激に集中することとなり、内方変形部Ｓが急峻に形成されて特に第１屈曲点Ｋ１の巻締状態が大きく変化し、漏れが発生する原因となっていた。

これに対し、本発明では、傾斜加工部１１１を有することで、傾斜加工部１１１の天面１０３側の端縁よりも天面１０３側に他方向よりも曲げに対する強度のやや低い部分が存在する。
そのことで、落下直後から巻締部１２０の中央寄りに変形力が誘導分散され、その結果、巻締部１２０が変形する際の、第１屈曲点Ｋ１と第２屈曲点Ｋ２に集中する変形力が小さくなり、内方変形部Ｓが従来例に比べなだらかに形成され、第１屈曲点Ｋ１、第２屈曲点Ｋ２の巻締状態は維持されたままとなり、漏れの発生が防止される。

図１１に本発明の一実施形態に係る角形状容器における各部の好ましい寸法、角度を示す。
側壁面１０１の板厚は一般的な鉄製１８リットル缶と同じ０．２～０．３２ｍｍであり、図１１に示すように、凸条部は略台形状であって、高さ０．５～２ｍｍ、幅３～２５ｍｍ、肩部の丸みがＲ０．１～Ｒ１で、傾斜加工部１１１は全長が４０～９０ｍｍであるのが好ましい。
また、コーナー面１０２と天面１０３の接合部側の傾斜加工部１１１の端部の位置は、当該端部の天板１０３側への延長線と、コーナー面１０２を挟んで隣り合うもう一つの傾斜加工部１１１の端部から天板１０３側への延長線との交点が、図１２に示すように、天面１０３から－１０～１０ｍｍとなるように形成され、側壁面１０１とコーナー面１０２の接続線から１５～２５ｍｍであるのが好ましく、中央側の傾斜加工部１１１の端部の位置は、図１２に示すように、天面１０３とのなす角が２０°から５０°であって、全長が前記の通りとなるよう形成することが好ましい。

上記実施形態では、縦補強部１１２を左右一対とし、コーナー面１０２と天面１０３の接合部側の傾斜加工部１１１の端部が、縦補強部１１２と連続するように形成されているが、側壁面の強度が担保できる板厚を有していれば、縦補強部がなくてもよく、傾斜加工部１１１と連続させずに設けてもよい。
また、図３に示すように、もう１対の縦補強部１１２ｂを中央側に設け、中央側の傾斜加工部１１１の端部が、縦補強部１１２ｂと連続するようにしてもよい。
参考例として図４に示すように、中央側の縦補強部１１２ｂのみとし、中央側の傾斜加工部１１１の端部が、縦補強部１１２ｂと連続するようにすることも考えられる。
さらに、図１０に示すように、傾斜加工部１１１ｂは複数からなる半球状の凸部が直線状もしくは曲線状に配置されて形成することも考えられる。

また、傾斜加工部１１１の天面１０３側の端縁よりも天面１０３側に他方向よりも曲げに対する強度のやや低い部分が存在し、巻締部１２０の中央寄りに変形力が誘導分散されるように形成されていれば、別途、横方向の加工部を設けてもよく、中央側の傾斜加工部１１１の端部が横方向の加工部と連続していてもよい。
また、傾斜加工部１１１、縦補強部１１２を凸条部としたが、凹条部（容器内部に向けて凸）としてもよく、板厚を変化させたり、補強部材を接合して形成してもよい。
また、上記実施形態では、ほぼ正方形断面を有する角形状容器としたが、複数の側壁面と複数のコーナー面とが交互に連続して構成される筒状の胴部を有するものであれば、いかなるものであってもよい。
また、缶の材質は、鉄と同様に変形するものであればいかなるものであってもよい。
また、胴部と天面の接合は、同様に屈曲により損傷する可能性がある場合、巻締以外の接合方法であってもよい。

１００、５００・・・角形状容器
１０１、５０１・・・側壁面
１０２、５０２・・・コーナー面
１０３、５０３・・・天面
１１１・・・傾斜加工部
１１２・・・縦補強部
１１３・・・座屈補強部（側壁面）
１１４・・・座屈補強部（コーナー面）
１２０、５２０・・・巻締部（天面と胴部の接合部）
Ｃ・・・コーナー変形部
Ｓ・・・内方変形部
Ｋ１・・・第１屈曲点
Ｋ２・・・第２屈曲点

Claims

複数の側壁面と複数のコーナー面とが交互に連続して構成される筒状の胴部と、前記胴部の両開口端に接合される２つの天面を有し、
少なくとも前記側壁面に加工部を有する角形状容器であって、
前記加工部が、前記コーナー面と前記天面の接合部に向けて伸びる傾斜加工部を含み、
前記傾斜加工部の前記天面側の端縁が、前記天面に近づくに連れて前記コーナー面に近づくように設けられ、
前記加工部が、前記側壁面と前記コーナー面の接続線と平行に伸びる縦補強部を含み、
前記縦補強部の両端に連続して前記傾斜加工部が形成され、
前記縦補強部と前記傾斜加工部は、それぞれ直線状の凸条部で構成され、
前記コーナー面と前記天面の接合部側の前記傾斜加工部の端部が、前記縦補強部と連続するように形成されていることを特徴とする角形状容器。
前記縦補強部のさらに前記コーナー面側に、前記縦補強部と平行に伸び、かつ、前記縦補強部よりも長い直線状の座屈補強部を有することを特徴とする請求項１に記載の角形状容器。
前記コーナー面に、直線状の座屈補強部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の角形状容器。