(57)【要約】【課題】再栓後の内圧の異常な上昇によってもキャップが外れることなく、キャップがボトル缶に被着されているボトル缶およびキャップ付ボトル缶を提供すること。【解決手段】キャップを被着することで再栓することが可能なボトル缶において、缶底部１５に缶胴４の内側に凹むドーム部１７が設けられていると共に、ドーム部１７の中央付近に亀裂容易部２０が形成されているか、または、缶底部１５のドーム部１７の周縁部に形成された環状凹曲面部１８に亀裂容易部が形成されていることを特徴とする。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャップを被着することで再栓することが可能なボトル缶において、
缶底部に亀裂容易部が形成されていることを特徴とするボトル缶。
【請求項２】
請求項１に記載のボトル缶であって、
前記缶底部に缶胴の内側に凹むドーム部が設けられていると共に、該ドーム部の中央付近に前記亀裂容易部が形成されていることを特徴とするボトル缶。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のボトル缶であって、
前記缶底部に缶胴の内側に凹むドーム部と該ドーム部の周縁部に形成された環状凹曲面部とが設けられていると共に、該環状凹曲面部に前記亀裂容易部が形成されていることを特徴とするボトル缶。
【請求項４】
ボトル缶にキャップを被着することで再栓することが可能なキャップ付ボトル缶において、
請求項１から請求項３に記載のいずれかの亀裂容易部を有するボトル缶が用いられていることを特徴とするキャップ付ボトル缶。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、キャップが被着されて密封されるボトル缶に関し、とくに異常に内圧が上昇することを防止する機能を有するボトル缶、およびそのボトル缶にキャップが被着されてなるキャップ付ボトル缶に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、飲料用の缶として広く使われている金属製のボトル缶は、アルミニウムやアルミニウム合金製の金属板を絞り加工（Ｄｒａｗｉｎｇ）と、次いで行われるしごき加工（Ｉｒｏｎｉｎｇ）とによって形成される、一般にＤＩ缶と呼ばれている缶の上部に、雄ネジ部を有する口金部が形成されて製造されている。このボトル缶に内容物を充填した後、ボトル缶の口金部にキャップが被着されて、キャップ付ボトル缶とされる。キャップ付ボトル缶は、一度キャップを開栓した後に、再度キャップを被着させてボトル缶の開口部を密封させ、再栓することができるという特徴を備えている。また、キャップ付ボトル缶は、たとえば炭酸飲料などが充填された場合、内部が陽圧となるので、一定の内圧に耐えられる構造とされている。
【０００３】
また、従来より、缶底の中心に強度の低い凹み部を形成することによって、内容物の変質や腐敗によりガスが発生した場合に、ガスによる内圧の上昇によって凹み部が突出し、この突出により外部から変質や腐敗を検知することができる検出方法が用いられていた。（例えば、特許文献１参照。）また、キャップのサイドシール面に弱シール部を形成し、かつガス排気用小孔を穿設することにより、内圧によりキャップが変形した場合にガスを外部に排出するガス排出方法が用いられていた。（例えば、特許文献２参照。）
【０００４】
【特許文献１】
実開平２−２３３１２号公報（第１−４項、第１図）
【特許文献２】
実用新案登録第２５４５６０９号公報（第１−３項、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記キャップ付ボトル缶において、内容物が残った状態でキャップが再栓された場合、その後の保管状況によってはキャップ付ボトル缶の内部で内容物の２次発酵によりガスが発生し、このガスによって内圧が異常に上昇して、雌ネジ部と雄ネジ部との嵌合力以上まで内圧が上昇すると、キャップがネジ山を乗り越えて外れてしまい、内圧によって飛んでしまうという問題があった。上述したような内圧上昇の検出方法を用いた場合においても、その後の保管状況が改善されなければ同様の問題が生じ、また、キャップを利用したガス排出方法を用いた場合においても、内圧による変形量が小さく変形の調整が困難であることや、サイドシール面の幅や長さの設定が困難であることなどにより同様の問題が生じていた。
【０００６】
たとえば、開栓前における耐圧値は０．８〜１．５ＭＰａとされ、再栓後における耐圧値は０．４〜０．６ＭＰａとされており、内圧が上記の耐圧値を超えた場合にキャップが外れて飛んでしまう。このような問題を解決するために、雌ネジ部および雄ネジ部の巻数を増やすことによって、雌ネジ部と雄ネジ部との嵌合力を増大させることが考えられるが、巻数を増やすことによってキャップの開栓トルクも増大してしまうので好ましくなく、１．７から２．５巻きの巻数が好ましいとされている。また、雄ネジ部のネジ深さを深く形成して雌ネジ部をより深く嵌合させることによって、嵌合力を増大させることが考えられるが、アルミニウムを材料とした金属製のボトル缶においては、その加工性の限界によって雄ネジ部のネジ深さが決まってしまい、通常０．５〜０．９ｍｍのネジ深さとすることが好ましいとされている。
【０００７】
本発明は、このような背景の下になされたものであって、再栓後の内圧の異常な上昇によってもキャップが外れて飛んでしまうことなく、キャップがボトル缶に被着されているボトル缶およびキャップ付ボトル缶を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るボトル缶は、キャップを被着することで再栓することが可能なボトル缶において、缶底部に亀裂容易部が形成されていることを特徴とする。
この発明のボトル缶において、ボトル缶の缶底部に亀裂容易部が形成されているので、内容物の残った状態で再栓された後にキャップ付ボトル缶の内圧が上昇した場合において、キャップが外れてしまう圧力まで内圧が上昇する前に、亀裂容易部に亀裂が発生することでガスが排出されて、キャップ付ボトル缶の内圧が低下する。つまり、所定の圧力において亀裂容易部に亀裂が発生するようにボトル缶を設計することで、亀裂容易部が調圧弁の働きをし、キャップ付ボトル缶の内部で発生したガスを亀裂から外部に排出するので、内圧が異常に上昇することを防止するのである。これにより、ボトル缶からキャップが外れて飛んでしまうことを防止することができる。また、ボトル缶は缶胴の厚みより缶底の厚みが厚肉に形成されているので、缶底部に亀裂容易部を形成することで、亀裂容易部に生じた亀裂が広がることを防止することができる。
【０００９】
また、本発明に係るボトル缶は、前記ボトル缶であって、前記缶底部に缶胴の内側に凹むドーム部が設けられていると共に、該ドーム部の中央付近に前記亀裂容易部が形成されていることを特徴とする。
この発明のボトル缶において、缶底部に缶胴の内側に凹むドーム部が設けられているので、再栓後にキャップ付ボトル缶の内圧が上昇した場合において、この圧力によってドーム部が缶胴の外側に膨出するように変形する、いわゆるバックリングが発生し、さらに圧力が上昇するとドーム部の中央付近に形成された亀裂容易部に亀裂が発生する。つまり、バックリングによって、亀裂容易部の形成されている箇所が膨出部分の頂点付近となるので、内圧の上昇によって缶底部に加えられる引張力は亀裂容易部において最も高くなり、確実に亀裂容易部に亀裂が発生するのである。これにより、内圧が異常に上昇することを防止することができ、ボトル缶からキャップが外れて飛んでしまうことを防止することができる。
【００１０】
また、本発明に係るボトル缶は、前記ボトル缶であって、前記缶底部に缶胴の内側に凹むドーム部と該ドーム部の周縁部に形成された環状凹曲面部とが設けられていると共に、該環状凹曲面部に前記亀裂容易部が形成されていることを特徴とする。
この発明のボトル缶において、ドーム部の周縁部に形成された環状凹曲面部に亀裂容易部が形成されているので、再栓後にキャップ付ボトル缶の内圧が上昇した場合において、亀裂容易部を支点として環状凹曲面部が鋭角に折り曲げられてドーム部が缶胴の外側に膨出し、さらに圧力が上昇すると亀裂容易部に亀裂が発生する。つまり、バックリングによる亀裂容易部を支点とした変形により、亀裂容易部に亀裂が発生しやすくなるのである。これにより、内圧が異常に上昇することを防止することができ、ボトル缶からキャップが外れて飛んでしまうことを防止することができる。
【００１１】
また、本発明に係るキャップ付ボトル缶は、ボトル缶にキャップを被着することで再栓することが可能なキャップ付ボトル缶において、前述したいずれかの亀裂容易部を有するボトル缶が用いられていることを特徴とする。
この発明のキャップ付ボトル缶において、前述したいずれかの亀裂容易部を有するボトル缶が用いられているので、内容物の残った状態で再栓された後に内圧が上昇した場合において、亀裂容易部に亀裂が発生することでガスが排出されて、キャップ付ボトル缶の内圧が低下する。これにより、キャップ付ボトル缶の内圧が異常に上昇することを防止することができ、ボトル缶からキャップが外れて飛んでしまうことを防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。
図１に示すようなキャップ付ボトル缶１は、アルミニウム合金製のボトル缶２にキャップ３が被着されて密閉されている。ボトル缶２は、円筒状の缶胴４から上方に向かって縮径する縮径部５が設けられ、縮径部５の上方に口金部６が設けられている。口金部６には、雄ネジ部７と膨出部８とカール部９とが形成されている。キャップ３には、天面部１０と雌ネジ部１１とピルファープルーフ部１２とブリッジ部１３とが形成されており、天面部１０の内面にはシール材であるライナー１４が貼着されている。ボトル缶２の雄ネジ部７とキャップ３の雌ネジ部１１とが嵌合し、膨出部８の下方にピルファープルーフ部１２の下端部が巻き込む状態で、キャップ３はボトル缶２に被着しており、カール部９とライナー１４とが密着することで密封されている。
【００１３】
また、ボトル缶２の缶胴４の下方に缶底部１５が設けられおり、缶底部１５には、缶胴４から連続して下方に突出するように形成された環状凸部１６と、環状凸部１６から連続して半径方向内側に向けて缶胴４の内側に凹むように形成されたドーム部１７とが設けられている。環状凸部１６とドーム部１７との境界には、ドーム部１７の曲率より曲率の小さな曲面で形成されたカウンターシンクＲ部（環状凹曲面部）１８が設けられている。つまり、カウンターシンクＲ部１８は環状凸部１６の内壁１９からドーム部１７に向けて曲率が変化する環状の曲面の部分である。また、ボトル缶２は一定の厚みのアルミニウム合金板に絞り・しごき加工を施して形成されているので、加工度合いの大きい缶胴４の厚みに比較して、加工度合いの小さい缶底部１５の厚みは厚肉とされている。
【００１４】
また、ボトル缶２の缶底部１５付近の断面図を図２に示し、ボトル缶２の底面図を図３に示す。図において、ドーム部１７の中央付近において厚みが薄肉に形成されている箇所がスコア（亀裂容易部）２０で、板厚が０．２５〜０．４ｍｍとされるドーム部１７に対して、スコア２０は０．１ｍｍ以上の厚みを有するような凹部とされている。具体的には、スコア２０は長さが５〜１０ｍｍ、幅が０．０２〜０．１ｍｍ、深さが０．０５〜０．３ｍｍの溝状凹部が交差し、缶底部１５を正面視してＸ字状の形状とされている。このように部分的に薄肉に形成することにより、他の箇所よりも低強度で亀裂が生じやすくなるように形成されている。
【００１５】
上述したようなキャップ付ボトル缶１は、ボトル缶２に対しキャップ３を回転させることにより、雌ネジ部１１が雄ネジ部７に案内されてキャップ３を上方に移動させると共に、膨出部８とピルファープルーフ部１２との係合によりブリッジ部１３が切断され、カール部９とライナー１４とが離間され開栓される。そして、口金部６にキャップ３を被せ、雌ネジ部１１と雄ネジ部７とを螺合させてライナー１４をカール部９に密着させることで再栓される。このように再栓されたキャップ付ボトル缶１に内容物が残っていた場合、保管状況によっては、キャップ付ボトル缶１の内圧が異常に上昇することがある。再栓されたキャップ付ボトル缶１の内圧が上昇する場合として、内容物が果汁飲料や糖分の多い飲料であって高温状態とされたときの２次発酵によるガスが発生する場合などがある。
【００１６】
このようにキャップ付ボトル缶１の内圧が異常に上昇した場合、缶胴４の内側に凹むように形成されているドーム部１７が、外側に膨出するように変形するバックリングが発生する。つまり、図２において一点鎖線で示されている変形したドーム部１７’のように膨出し、その頂点付近にスコア２０が位置するのである。バックリングにより、キャップ付ボトル缶１の内部の容積が増えるので、キャップ付ボトル缶１の内圧が若干減少するが、その後も保管状況が改善されないと内圧が上昇することになる。そして、所定の内圧まで上昇するとスコア２０に亀裂が発生し、この亀裂より内部のガスが排出される。この亀裂が発生する内圧は、従来のキャップ付ボトル缶の再栓後における耐圧値より低い０．２〜０．３ＭＰａとなるように設定されている。
【００１７】
上述したように、キャップ付ボトル缶１の内圧が上昇した場合、缶底部１５に設けられたスコア２０に亀裂が発生して内部のガスが排出されるので、内圧が異常に上昇することを防止することができる。これにより、キャップ３が外れて飛んでしまうことを防止することができる。とくに、缶底部１５は缶胴４より厚肉とされているので、スコア２０に発生した亀裂が広がらずに、スコア２０が形成されている箇所にのみ亀裂が発生する。これにより、たとえばスコア２０以外の箇所に亀裂が生じて亀裂が広がった場合に考えられるような、大きな亀裂の端部などによって怪我をする危険性を回避することができる。
【００１８】
また、スコア２０はドーム部１７の中央付近に形成されており、バックリングによって変形したドーム部１７’の頂点付近にスコア２０が位置するので、キャップ付ボトル缶１の内圧によって変形したドーム部１７’に加えられる引張力は、スコア２０の位置において最も高くなる。つまり、最も引張力が加えられて亀裂が発生しやすくなる箇所にスコア２０が形成されているので、確実にスコア２０に亀裂が発生するのである。これにより、確実にキャップ３が外れて飛んでしまうことを防止することができる。
【００１９】
図４に、カウンターシンクＲ部１８に複数のスコア２１が形成されているキャップ付ボトル缶１の変形例を示す。スコア２１は、カウンターシンクＲ部１８の４箇所に等間隔環状に配置されており、スコア２１の形状は長さが５〜１０ｍｍ、幅が０．０２〜０．１ｍｍ、深さが０．０５〜０．３ｍｍの溝状凹部で、カウンターシンクＲ部１８の形状に沿って若干湾曲して形成されている。
【００２０】
このようにスコア２１が形成されているキャップ付ボトル缶１において内圧が異常に上昇した場合、ドーム部１７にバックリングが発生しカウンターシンクＲ部１８が鋭角に折れ曲る（図２参照）。このときスコア２１が形成されており強度が低くなっているので、スコア２１を支点として折れ曲り易くなっていると共に、折れ曲ることによりスコア２１の強度がさらに低下する。つまり、バックリングが発生することにより、スコア２１に亀裂が発生しやすくなるのである。そして、さらに内圧が上昇するとスコア２１に亀裂が発生して、内部のガスが排出される。これにより、確実にキャップ３が外れて飛んでしまうことを防止することができる。
【００２１】
なお、本実施の形態においては、スコア２０およびスコア２１の形状の亀裂容易部について説明を行ったが、このような形状以外のスコアとしてもよく、たとえばドーム部１７の中央付近に放射状のスコアを形成したり、カウンターシンクＲ部１８の全周にわたって連続したスコア、もしくは破線状のスコアを形成したりしてもよい。また、スコア２０とスコア２１とが共に形成されたボトル缶２とすることで、より確実にキャップ３が外れて飛んでしまうことを防止することができる。また、亀裂容易部としてスコアのような溝状凹部とした形状以外に、材料の異方性を利用して肉厚を変えずに部分的に強度の低い箇所を形成することで亀裂容易部としてもよい。また、缶胴４と缶底部１５とが一体に形成されているボトル缶２について説明を行ったが、缶胴に缶底部が巻き締められて形成されているボトル缶に本発明を用いてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るボトル缶によれば、ボトル缶の缶底部に亀裂容易部が形成されているので、キャップで再栓されたボトル缶の内圧が異常に上昇する前に亀裂容易部に亀裂が発生することで内部のガスを排出することができる。これにより、内圧の異常な上昇によってボトル缶からキャップが外れて飛んでしまうことを防止することができる。また、ボトル缶は缶胴の厚みより缶底の厚みが厚肉に形成されており、缶底部に亀裂容易部を形成することにより、亀裂容易部に生じた亀裂が広がることを防止することができる。
【００２３】
また、ボトル缶の缶底部に缶胴の内側に凹むドーム部が設けられており、ドーム部の中央付近に亀裂容易部が形成されているので、キャップで再栓されたボトル缶の内圧の上昇によりドーム部にバックリングが発生した場合、最も引張力が高い箇所に亀裂容易部が位置することになり、確実に亀裂容易部に亀裂を発生させることができる。これにより、内圧が異常に上昇することを防止することができ、キャップが外れて飛んでしまうことを防止することができる。
【００２４】
また、ボトル缶のドーム部の周縁部に形成された環状凹曲面部に亀裂容易部が形成されているので、キャップで再栓されたボトル缶の内圧の上昇によりドーム部にバックリングが発生した場合、亀裂容易部を支点として環状凹曲面部が鋭角に折り曲げられて亀裂容易部の強度が低下し、確実に亀裂容易部に亀裂を発生させることができる。これにより、内圧が異常に上昇することを防止することができ、キャップが外れて飛んでしまうことを防止することができる。
【００２５】
また、本発明に係るキャップ付ボトル缶によれば、上述したいずれかの亀裂容易部を有するボトル缶が用いられているので、内圧の上昇によって亀裂容易部に亀裂が発生してキャップ付ボトル缶の内部のガスを排出することができる。これにより、キャップ付ボトル缶の内圧が異常に上昇することを防止することができ、キャップが外れて飛んでしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるキャップ付ボトル缶の部分断面側面図である。
【図２】キャップ付ボトル缶の缶底部付近の断面図である。
【図３】キャップ付ボトル缶の底面図である。
【図４】スコアの変形例を示すキャップ付ボトル缶の底面図である。
【符号の説明】
１　キャップ付ボトル缶
２　ボトル缶
３　キャップ
４　缶胴
１５　缶底部
１７　ドーム部
１８　カウンターシンクＲ部（環状凹曲面部）
２０，２１　スコア（亀裂容易部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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