TW202330358A - 堆疊性金屬杯 - Google Patents

Abstract

[課題] 本發明提供一種能有效防止因金屬杯變形令堆疊性降低之堆疊性金屬杯。 [解決手段] 本發明之堆疊性金屬杯1具有：主體部3，其具有上部開口之中空形狀，且呈上端內徑D大於下端外徑、從上方向下方傾斜的形狀；及底部7，其具備經由曲率部R而與主體部3之下端相連的接地部5；該堆疊性金屬杯1之特徵在於：當將接地部5至上端之高度H設為100%時，高度為70%至100%之上部區域A1包含至少1個反曲點部分α，該反曲點部分α係指主體部3相對於垂直面之傾斜角發生變化的部分。

Description

堆疊性金屬杯

本發明係關於一種可疊裝保管之具有堆疊性之金屬杯。

作為用於飲用等用途之杯子狀之容器，先前以來，廣泛使用紙或塑膠製之容器。其原因在於，由該等材料成形之容器較輕且容易成形，故而廉價，適於一次性使用。然而，近年來，從資源枯竭、垃圾問題等環境角度考慮，金屬杯受到關注。此係因為金屬杯與紙或塑膠製之杯具相比，強度及耐久性更高，更適於反覆使用，能大幅抑制資源之枯竭及垃圾之產生。

然而，此種金屬杯多用於例如飲用啤酒等含酒精飲料，其尺寸為所謂小啤酒杯至大啤酒杯的程度，同時，為了具備堆疊性，具有上端之開口內徑大於底部之外徑的形態。具有上述形態之金屬杯如例如專利文獻1所示，於主體部途中形成有2至3檔階差。而且，如專利文獻2所記載，為了使上端之開口內徑大於底部之外徑，亦可使主體部成為梯形傾斜壁，但該情況下，例如於主體部壁（傾斜壁）上亦形成2個左右的階差。就任意形態的金屬杯而言，當多個杯具堆疊時，主體部壁彼此之接觸受到抑制，堆疊著的金屬杯可順利插入或取出。

即，就專利文獻1、2中之金屬杯而言，因主體部壁上形成有階差，故堆疊著的上側之杯具之主體部壁外表面、與保持著該上側杯具之下側之杯具之主體部壁內表面之間形成空隙，兩者接觸之部分大幅減少，不僅使得容易堆疊，還使得容易從堆疊著的杯具中拔取杯具。 [先行技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特表2015-506842號公報 專利文獻2：日本專利特開2021-155121號公報

[發明欲解決之課題]

然而，近年來，隨著金屬加工技術的發展，藉由擠壓引縮加工使以鋁罐為代表的金屬罐變得極薄，即便是金屬杯，亦可變薄，使杯具實現了輕量化、減少了資源消耗。然而，此種主體部壁之變薄帶來了上述優點，但另一方面會導致強度下降，使金屬杯容易變形，從而存在影響堆疊性之問題。

因此，本發明之目的在於提供一種能有效防止因金屬杯之變形導致堆疊性降低的堆疊性金屬杯。 [解決問題之技術手段]

本發明提供一種堆疊性金屬杯，其具有：主體部，其具有上部開口之中空形狀，且呈上端內徑大於下端外徑、從上方向下方傾斜的形狀；及底部，其具備經由曲率部而與該主體部之下端相連之接地部；該堆疊性金屬杯之特徵在於： 當將上述接地部至上端的高度H設為100%時，高度為70%至100%之上部區域A1至少包含1個反曲點部分α，該反曲點部分α係指上述主體部相對於垂直面之傾斜角發生變化的部分。

本發明之堆疊性金屬杯中，適宜採用以下形態。 (1)在高度為40%以下之下部區域A2，形成有上述主體部之傾斜角發生變化的至少1個反曲點部分α。 (2)對上述反曲點部分α進行界定之傾斜角差Δθ為25度以下。 (3)在上述上部區域A1與下部區域A2之間的中間區域A3，至少形成有上述主體部之傾斜角發生變化的至少4個反曲點部分α。 (4)上述反曲點部分α係，相對於垂直面之傾斜角為2度以下之基準垂直壁、與相對於該基準垂直壁具有傾斜角差Δθ之傾斜壁的交叉部。 (5)對形成於上述中間區域A3之反曲點部分α進行界定之傾斜角差Δθ全部小於對形成於上述上部區域A1及下部區域A2之反曲點部分α進行界定之傾斜角差Δθ。 (6)對形成於上述中間區域A3之反曲點部分α進行界定之傾斜角差Δθ為10度以下。 (7)上述接地部至上端之高度H處於90至150mm之範圍內，上述開口之上端內徑處於65至95mm之範圍內。 [發明效果]

本發明之金屬杯整體上將主體部之上端內徑設定為大於下端外徑，藉此確保了堆疊性，但其特別重要之特徵在於：藉由因主體部壁之傾斜角之變化（即傾斜角差）而產生的反曲點部分α，提高了主體部壁對來自圓周方向之壓力的耐受性，抑制了形狀變化。即，本發明中，該反曲點部分α係於上部域A1（高度為70%至100%之區域）形成有1個以上。因此，金屬杯之上端不易變形，例如，即便下方部分發生了變形，開口之上端形狀亦不會變形，故而，不會影響堆疊性。此係本發明之最大優點。

而且，本發明中較佳之金屬杯中，於下部區域A2（高度為40%以下之區域）亦形成有1個以上的上述反曲點部分α。即，下部區域A2亦不易變形，不僅開口部之上端部分不易發生變形，其下端部分亦不易發生變形。總之，為了確保堆疊性，最重要的上部形狀與下部形狀不易變形，故而應能確保其堆疊性更穩定。

進而，本發明中，最佳之形態係，於上部區域A1與下部區域A2之間的中間區域A3，亦形成有4個以上的上述反曲點部分α，而且，對上述反曲點部分α進行界定之角度差Δθ小於上部區域A1及下部區域A2之角度差Δθ，例如為靠觸感能略微感受到的階差。即，該中間區域A3係該金屬杯被手握住之頻率較高的部分。該區域係發生變形之頻率最高的部分，故而，最好設置多個反曲點部分α，但以與上部區域A1或下部區域A2相同程度之角度差Δθ形成之反曲點部分的階差清晰可辨，若此種可辨認為階差之反曲點部分增多，則主體部壁之平滑性會受影響，例如印刷適應性、標籤黏貼性等會受影響。而且，當堆疊後，有時，重疊著的杯具會搖晃，堆疊時的穩定性受影響。因此，該中間區域A3內，應以不易辨認為階差之微小角度差形成反曲點部分α，從而防止發生上述不良狀況且提升強度。

圖1中，本發明之金屬杯整體表示為1，其具備主體部3、及具有接地部5之底部7。於主體部3之上端，通常形成有捲曲部9，不會有銳利的端部露出於外部。而且，主體部3之下端經由曲率部R而與接地部5相連。 底部7可為平坦的，但通常而言，具有中央部分呈圓頂狀凹陷之形狀，該圓頂狀凹部之周緣成為接地部5。因成為此形態，該金屬杯1之耐彎曲性較高。 主體部3形成為上端開口之中空部10，該中空部10藉由底部7而封閉，而可根據用途容納飲料等液體。

上述之金屬杯1中，為了確保堆疊性，使中空部10之上端之開口直徑D（即，主體部3之上端之內徑）大於下端之外徑d，且隨著趨於下方而逐漸傾斜。

而且，作為該金屬杯1之構成材料的金屬可為各種金屬或合金材料，例如，可為鋁、銅、鐵、或含有該等金屬之合金，進而可為鍍錫鐵皮等鍍錫鋼板或經化成處理之鋁板等表面處理鋼板。一般而言，較佳為鋼、不鏽鋼、鋁或者鋁合金等，但尤其從輕量性及加工性等觀點出發，較佳為鋁或其合金。 進而，金屬杯1之內表面亦可積層有機樹脂塗層。作為有機樹脂塗層，為來自丙烯酸系塗料、胺甲酸乙酯系塗料、矽系塗料、氟系塗料等塗料之塗層，或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等熱塑性樹脂，其係為了耐腐蝕性、及抑制嚴格的成形加工中之表面粗糙等而設置。當然，外表面上亦可形成有機樹脂塗層。

上述金屬杯1可例如利用金屬製之較薄之素板（於內表面、進而是成為外表面之側之面上，可形成上文所述之有機樹脂塗層）而成形。 例如，當形成著有機樹脂塗膜時，實施衝壓、擠壓、再擠壓-引縮加工，且大致同時對底部實施拱起加工，之後，實施修整部之熱處理（防止膜剝離）、修整、捲曲製程、於側壁設置斜度之再擠壓製程、熱處理製程（樹脂之應變除去及蠟除去）、外表面印刷、熱處理等。 而且，當未形成有機塗膜樹脂時，實施衝壓、擠壓、再擠壓-引縮加工，且大致同時對底部實施拱起加工，之後，實施修整、洗淨乾燥、捲曲製程、於側壁設置斜度之再擠壓製程、外表面印刷、熱處理等。

上述之金屬杯1中，底部7之中心部分之厚度相當於該杯具1之成形中所使用之素板之厚度，且可根據杯具1之用途而存在差異，但一般而言厚度為0.10至0.50mm，主體部3之厚度或杯具1之高度H（接地部5至主體部3之上端的高度）會根據引縮程度而不同，且隨著逐漸提高引縮率而進行多段引縮加工，使得主體部3變薄，且高度H變高。尤其是近年來，該變薄趨勢較為明顯，為了對應於該變薄之趨勢，本發明之金屬杯1具有以下形態。

如圖1所示，該主體部3存在傾斜角度（相對於垂直面之角度）發生變化之多個部位，且因該傾斜角之角度差Δθ而產生反曲點部分α。若該角度差Δθ較大，則該反曲點部分α可明確辨認為階差。該反曲點部分α對於來自該金屬杯1之主體部3之圓周方向外表面的應力表現出耐受性，可有效抑制主體部3之變形。 而且，以下之說明中，當記載為傾斜角時，只要無特別描述，皆表示相對於垂直面之角度。

例如，圖1所示之示例中，相對於垂直面之傾斜角為2度以下、尤其為1度以下、較佳為0.5度以下（即，傾斜角大致為零）的基準垂直壁3a、與相對於基準垂直壁3a具有角度差Δθ的傾斜壁3b交替相連，形成多個反曲點部分α。該情況下，上述基準垂直壁3a之傾斜角小於上述角度差Δθ。再者，上述角度差Δθ（即，與基準垂直壁3a之角度差）處於25度以下之範圍，形成多個反曲點部分α之角度差Δθ的值可均相同，亦可在傾斜角為25度以下之條件下彼此不同。

本發明中，上述主體部3相對於垂直面之傾斜角及與垂直壁3a之角度差Δθ當然應設定為滿足中空部10之上端之開口直徑D大於下端之外徑d的條件，但若設定為超出必要大小，則下端之外徑d會變得小於必要大小，或，反曲點部分α（階差）之數量受到限制，進而，會影響主體部3之外表面之平坦性，從而會影響印刷適應性或標籤黏貼性。從上述觀點出發，較佳為，主體部3之傾斜角度（相對於垂直面之角度）設定為7度以下，且角度差Δθ設定為5度以下、尤其是1度以下、最佳為0.5度以下。藉此，能適當增加反曲點部分α之數量。例如，不希望藉由在水平方向上凹陷之凹部形成反曲點部分。

包含具有上述反曲點部分α之主體部3的金屬杯1可分割為三部分，即為，當將主體部3之高度H設為100%時，高度為70%至100%之成為上部的上部區域A1、高度為H之40%以下的下部區域A2、及該等區域A1與A2之間的中間區域A3。本發明中，該等區域中，分別分布著如上所述之因角度差Δθ形成之反曲點部分α。

首先，上部區域A1中，因主體部3之傾斜角之角度差Δθ產生的反曲點部分α形成有至少1個，較佳為2至4個。藉此，能使上部區域A1之強度較高，能有效抑制中空開口10之上端部分之變形，從而能確保堆疊性。

而且，下部區域A2中，因主體部3之傾斜角之角度差Δθ產生的反曲點部分α理想的是形成有至少1個，較佳為3至5個。藉此，能使上部區域A1及下部區域A2之強度較高，能有效抑制中空開口10之上端部分及下端部分之變形，從而能更切實地確保堆疊性。即，當堆疊時，金屬杯1不僅能順利地收容，亦能順利地插入。

而且，上述之上部區域A1及下部區域A2之傾斜角之角度差Δθ如上文所述，設定為25度以下。 而且，圖1中，相對於垂直面之傾斜角非常小（或傾斜角為零）的基準垂直壁3a、與相對於該基準垂直壁3a具有角度差Δθ的傾斜壁3b交替相連，只要角度差Δθ為25度以下，則基準垂直壁3a與傾斜壁3b之間亦可進而形成傾斜角不同的壁（例如傾斜角大於傾斜壁3b之梯形壁）。該情況下，梯形壁與傾斜壁3b及梯形壁與基準垂直壁3a之間皆形成反曲點部分α。

進而，本發明中，最佳為，於中間區域A3，因傾斜角之角度差Δθ而產生之反曲點部分α形成有至少4個，較佳為6至10個。即，該金屬杯1最多的是用於飲用啤酒等含酒精飲料等用途。因此，中間區域A3之部分係受到最強力的握持而容易變形之部位。因此，為了增強該部分之強度，最好形成上述數量之反曲點部分α。而且，中間區域A3之面積大，故而，若該部分為平坦的，則當金屬杯1堆疊時，重疊著的上下之杯具1間之接觸區域會變大，因此，堆疊性可能會降低。為了避免上述堆疊性之降低，較佳亦為形成多個反曲點部分α。

然而，一併參照表示中間區域A3之圖2，該中間區域A3之面積大，且位於金屬杯1之中央部分。因此，對該部分實施印刷、或黏貼標籤等之頻率極其高。因此，要求該區域具有較高的平滑性。根據該觀點，該中間區域A3之傾斜角之角度差Δθ較佳為，形成為小於上部區域A1及下部區域A2，存在之多個角度差Δθ理想的是全部為5度以下，尤其是1度以下，最佳為0.5度以下。根據圖2可理解，因該較小之角度差形成的反曲點部分α表示靠觸感能辨認的微小階差，其於提高強度這一方面遜於上部區域A1及下部區域A2之反曲點部分α。然而，即便是此種因小角度差產生的反曲點部分α亦足以確保堆疊性，而且，藉由設定多個反曲點部分α（減小相鄰之反曲點部分α之間隔），能在一定程度上提高強度，故而其為最佳形態。

上述本發明之金屬杯1如上所述，代替飲用啤酒時之啤酒杯而使用之頻率高，故而最佳為，高度H處於90至150mm之範圍內，且上述開口之上端內徑處於70至90mm之範圍內。 而且，上述示例中，於上端形成捲曲部9，亦可代替捲曲部9而形成水平凸緣等，當容納食品類物品等後，亦可藉由熱封等方式設置蓋材而使用。該情況下，當對使用後之杯具進行反覆利用時，有利於其保管。 而且，亦可於向金屬杯1中填充有飲料等之後，作為安裝有蓋部件之罐而使用。作為蓋部件，可為金屬製之易開蓋（SOT蓋）、由積層體形成之片材、螺紋蓋等任一種。 當將作為蓋部件之易開蓋緊固於主體部之上端時，容器之主體部之上端只要成為在經過用於緊固之修整加工後又經過用於形成面狀部之卷邊加工的狀態即可。 當將作為蓋部件之由積層體構成之片材，利用熱等方式接著於主體部之上端時，容器之主體部之上端亦可形成為用於確保接著面積之具有面狀部的形狀。作為由積層體構成之片材，就熱接著層而言，可採用以公知之密封膜為代表的，具有含有漆類接著劑、易剝離接著劑、熱熔接著劑等接著劑之層的積層體。 當將作為螺紋蓋之蓋部件螺固於主體部之上端時，亦可使容器之主體部上端具有螺紋條，亦可使為了將螺紋蓋螺固而另具有螺紋條之附注出口之蓋部件緊固在容器之主體部之上端。藉由配合蓋部件之安裝形態，不論蓋部件如何，皆能提升容器部分之保管、運輸效率。

1:金屬杯 3:主體部 3a:垂直壁 3b:傾斜壁 5:接地部 7:底部 9:捲曲部 10:中空空間 A1:上部區域 A2:下部區域 A3:中間區域 d:外徑 D:開口直徑 H:高度 R:曲率部 α:反曲點部分 Δθ:傾斜角差

[圖1]係表示本發明之金屬杯之一例的概略側剖視圖及主體部的局部放大剖視圖。 [圖2]係表示本發明之金屬杯之一例的中間區域A3的局部放大照片。

1:金屬杯

3:主體部

3a:垂直壁

3b:傾斜壁

5:接地部

7:底部

9:捲曲部

10:中空空間

A1:上部區域

A2:下部區域

A3:中間區域

d:外徑

D:開口直徑

H:高度

R:曲率部

α:反曲點部分

△θ:傾斜角差

Claims (8)

1. 一種堆疊性金屬杯，其具有：主體部，其具有上部開口之中空形狀，且呈上端內徑大於下端外徑、從上方向下方傾斜的形狀；及底部，其具備經由曲率部而與該主體部之下端相連之接地部；該堆疊性金屬杯之特徵在於： 當將上述接地部至上端之高度H設為100%時，高度為70%至100%之上部區域A1包含至少1個反曲點部分α，該反曲點部分α係指上述主體部相對於垂直面之傾斜角發生變化的部分。
2. 如請求項1之堆疊性金屬杯，其中在高度為40%以下之下部區域A2，形成有上述主體部之傾斜角發生變化的至少1個反曲點部分α。
3. 如請求項1或2之堆疊性金屬杯，其中對上述反曲點部分α進行界定之傾斜角差Δθ為25度以下。
4. 如請求項1之堆疊性金屬杯，其中於上述上部區域A1與下部區域A2之間的中間區域A3，形成有上述主體部之傾斜角發生變化的至少4個反曲點部分α。
5. 如請求項1至4中任一項之堆疊性金屬杯，其中上述反曲點部分α係，相對於垂直面之傾斜角為2度以下之基準垂直壁、與相對於該基準垂直壁具有傾斜角差Δθ之傾斜壁的交叉部。
6. 如請求項4之堆疊性金屬杯，其中對形成於上述中間區域A3之反曲點部分α進行界定的傾斜角差Δθ全部小於對形成於上述上部區域A1及下部區域A2之反曲點部分α進行界定的傾斜角差Δθ。
7. 如請求項6之堆疊性金屬杯，其中對形成於上述中間區域A3之反曲點部分α進行界定的傾斜角差Δθ為10度以下。
8. 如請求項1至7中任一項之堆疊性金屬杯，其中上述接地部至上端之高度H處於90至150mm之範圍內，上述開口之上端內徑處於65至95mm之範圍內。