(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線に沿って延びる筒状の胴部を有し、該胴部の一端に開口部が設けられ、他端に底部が設けられた有底筒状をなす金属容器であって、
前記開口部には、前記胴部の一端が径方向外方に向けて折り返されることによりカール部が形成されており、
前記胴部の外周面には、前記カール部の先端が係止される係止部が設けられており、前記係止部は、径方向内方に向けて凹んだ係止溝であり、
前記カール部の先端が前記係止溝の内部に収容されていることを特徴とする金属容器。
【請求項２】
前記係止溝の溝底が曲面状に形成されており、該溝底の前記軸線に沿った断面がなす曲線の曲率半径Ｒは、前記カール部の先端の板厚ｔに対して、１．０×ｔ≦Ｒ≦４．０×ｔの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の金属容器。
【請求項３】
前記係止溝の前記軸線に沿った断面における開口角度αが、６０°≦α≦１２０°の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金属容器。
【請求項４】
前記係止溝の前記軸線に沿った断面において、前記係止溝の前記缶胴側の側壁と前記軸線に直交する平面との交差角度βが、３０°≦β≦６０°の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の金属容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属からなり、一端に開口部が形成された有底筒状をなす金属容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、清涼飲料水等の容器に用いられる金属容器としては、金属容器の開口部に絞り加工が施されるとともにネジ部を備えた口金部が形成され、この口金部に開閉可能なキャップが螺着されたボトル缶（例えば、特許文献１参照）や、金属容器の開口部に蓋体が被着された広口容器等が広く提供されている。
【０００３】
このような金属容器の開口部には、開口部の剛性を確保するために、胴部の一端を径方向外方に向けて巻き返すことによってカール部が形成されている。ここで、カール部の先端には金属の切断面が露呈されており、外観上問題となる。そこで、例えば特許文献２においては、カール部の先端をカール部の内側にまで巻き込ませることでカール部の先端（切断面）が外部から視認できないようにしたものが提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２１３４１７号公報
【特許文献２】特開２００３−２４６９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述のように金属容器の開口部には、内容物が充填された後にキャップや蓋体が被着される。このようにキャップや蓋体を被着する際には、キャップや蓋体に設けられたシール部をカール部に密着させるために、カール部には金属容器の軸線方向及び径方向内方に向けて荷重が負荷されることになる。このとき、例えば引用文献１に記載された金属容器ではカール部の先端が胴部のテーパ面に当接されているため、カール部の先端がテーパ面に沿って移動してしまいカール部が変形してしまう。また、例えば引用文献２に記載された金属容器では、カール部の先端が巻き込まれているので、荷重によってさらにカール部の内部へと巻き込まれていき、やはりカール部が変形してしまう。
【０００５】
また、キャップや蓋体の被着時以外においても、落下等の外部からの衝撃によってカール部が変形してしまうおそれがあった
このようにカール部が変形した場合、キャップや蓋体に設けられたシール部とカール部とが密着しなくなって密封性が低下してしまう。そこで、荷重や衝撃に強く変形しにくいカール部を有する金属容器が求められている。
【０００６】
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであって、カール部に荷重や衝撃が作用した場合でも、カール部が容易に変形することがない金属容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するために、本発明に係る金属容器は、軸線に沿って延びる筒状の胴部を有し、該胴部の一端に開口部が設けられ、他端に底部が設けられた有底筒状をなす金属容器であって、前記開口部には、前記胴部の一端が径方向外方に向けて折り返されることによりカール部が形成されており、前記胴部の外周面には、前記カール部の先端が係止される係止部が設けられており、前記係止部は、径方向内方に向けて凹んだ係止溝であり、前記カール部の先端が前記係止溝の内部に収容されていることを特徴としている。
【０００８】
この構成の金属容器によれば、胴部の外周面にカール部の先端が係止される係止部が設けられているので、キャップや蓋体を被着する際の荷重や落下等による外部からの衝撃によってカール部が変形しようとした際に、カール部の先端が胴部の外周面に形成された係止部に係止されてカール部の先端の移動が制限されることになる。これにより、カール部の変形を抑制することができる。
なお、胴部の外周面に形成される係止部は、カール部の先端を係止することが可能な形状であればよく、具体的には、径方向内方に凹んだ係止溝、径方向外方に膨らんだ係止凸部及び段差部等が挙げられる。
【０００９】
前記係止部は、径方向内方に向けて凹んだ係止溝としており、カール部の先端が係止溝の溝底や側壁に当接することで係止されるので、様々な角度から荷重や衝撃が加わった場合でも、カール部の変形を確実に防止することができる。また、胴部の外側から径方向内方に向けて押圧することにより比較的簡単に係止溝を形成することができる。
また、カール部の先端が既に係止溝内に収容されているので、僅かな変形でカール部の先端が係止溝の溝底や側壁に当接されることになり、荷重や衝撃によるカール部の変形を極力小さく抑えることが可能となる。さらに、カール部の先端の切断面が外部から視認できなくなるので、金属容器の外観を良くすることができる。
【００１０】
ここで、前記係止溝の溝底を曲面状に形成し、この溝底の前記軸線に沿った断面がなす曲線の曲率半径Ｒを、前記カール部の先端の板厚ｔに対して、１．０×ｔ≦Ｒ≦４．０×ｔの範囲内に設定することが好ましい。
この場合、係止溝の溝底の前記曲率半径Ｒが前記カール部の先端の板厚ｔに対して、Ｒ≧１．０×ｔとされているので、金属容器の内面に形成された塗膜層の割れが防止され、金属容器としての機能を確保することができる。また、係止溝の溝底の曲率半径ＲがＲ≦４．０×ｔとされているので、カール部の先端を確実に係止させてカール部の変形を効果的に防止することができる。
【００１１】
さらに、前記係止溝の前記軸線に沿った断面における開口角度αを、６０°≦α≦１２０°の範囲内に設定することが好ましい。
この場合、係止溝の前記開口角度αが６０°以上とされているので、金属容器の内面に形成された塗膜層の割れを防止することができる。また、係止溝の前記開口角度αが１２０°以下とされているので、カール部の先端を、係止溝の側壁で係止することでカール部の変形を防止することができる。
【００１２】
また、前記係止溝の前記軸線に沿った断面において、前記係止溝の前記缶胴側の側壁と前記軸線に直交する平面との交差角度βを、３０°≦β≦６０°の範囲内に設定することが好ましい。
この場合、前記係止溝の前記缶胴側の側壁と前記軸線に直交する平面との交差角度βが３０°以上とされているので、金属容器内面に形成された塗膜層の割れを防止することができる。一方、前記交差角度βが６０°以下とされているので、カール部の先端を係止溝の側壁で係止することにより、カール部の変形を防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、カール部に衝撃や荷重が作用した場合でも、カール部が容易に変形することがない金属容器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。
本発明の第１の実施形態である金属容器１０を図１〜図３に示す。本実施形態である金属容器１０は、例えば飲料缶として用いられるものであり、図１に示すように、軸線Ｌに沿って延びる胴部１１を有し、この胴部１１の一端（図１において上端）に開口部１２が設けられ、胴部１１の他端（図１において下端）に底部１３が設けられており、有底筒状をなしている。
【００１８】
また、本実施形態においては、胴部１１の開口部１２側部分に絞り加工が施されて一段小径とされており、軸線Ｌ方向上方側に向かうししたがい漸次縮径する肩部１４と、この肩部１４の上端に連なり、軸線Ｌに沿って延びる円筒状の首部１５とが設けられている。この首部１５の上方部分には、ネジ部１９を有する口金部１６が設けられている。つまり、本実施形態である金属容器１０はいわゆるボトル缶とされている。
【００１９】
そして、胴部１１の開口端、つまり口金部１６の上端には、胴部１１の開口端が径方向外方に向けて折り返されることによってカール部１７が形成されている。このカール部１７の先端面は金属板の切断面とされており、この先端面が金属容器１０の径方向内方に向くように配置されている。
口金部１６の拡大図を図２に示す。口金部１６には、軸線Ｌ方向下側に、径方向外方に大きく膨らんだ膨出部１８が形成されており、この膨出部１８にキャップの下端が巻き締められることでキャップが固定される構成とされている。膨出部１８の上方には、径方向外方に張り出したネジ山と径方向内方に後退したネジ谷とによってネジ部１９が形成されている。
【００２０】
そして、ネジ部１９の上方、つまり、胴部１１の外周面の開口端部分には、カール部１７の先端１７Ａが係止可能な係止部として係止溝２０が設けられている。
この係止溝２０は、ネジ部１９の上端に連なり軸線Ｌ方向上方に向かうにしたがい漸次径方向内方に向かうように軸線Ｌに対して傾斜した第１側壁部２１と、この第１側壁部２１に連なる溝底部２３と、溝底部２３に連なり軸線Ｌ方向上方に向かうにしたがい漸次径方向外方に向かうように軸線Ｌに対して傾斜した第２側壁部２２と、を備えている。
【００２１】
ここで、本実施形態においては、カール部１７の先端１７Ａが係止溝２０の内部に収容されている。また、カール部１７の先端１７Ａは、径方向内方に向かうにしたがい漸次軸線Ｌ方向下方側に向かうように傾斜させられており、カール部１７の先端面が溝底部２３と第１側壁部２１との交差部分に僅かな隙間をあけて対向させられている。
【００２２】
係止溝２０の詳細な形状について図３を用いて説明する。溝底部２３は、径方向内方に凹んだ凹曲面状をなしており、軸線Ｌに沿った断面がなす曲線の曲率半径Ｒが、カール部１７の先端１７Ａの板厚ｔに対して、１．０×ｔ≦Ｒ≦４．０×ｔの範囲内に設定されており、本実施形態では、Ｒ＝２．０×ｔとされている。
また、係止溝２０の軸線Ｌに沿った断面における開口角度α、つまり、第１側壁部２１と第２側壁部２２とがなす角度αは、６０°≦α≦１２０°の範囲内に設定されており、本実施形態では、α＝１００°とされている。
さらに、係止溝２０の軸線Ｌに沿った断面において、胴部１１側に位置する第１側壁部２１と軸線Ｌに直交する平面Ｈとの交差角度βは、３０°≦β≦６０°の範囲内に設定されており、本実施形態では、β＝３２°とされている。
【００２３】
次に、この構成の金属容器１０の製造方法について説明する。製造工程のフロー図を図４に示す。
まず、有底筒状をなす金属容器１０の開口部１２側に絞り加工を施して首部１５を形成する（首部形成工程Ｓ１）。
次に、首部１５の上端の外周面に、側面が凸曲面状に形成された円板を押し当てて、径方向内方に凹んだ係止溝２０を形成する（係止溝形成工程Ｓ２）。
その後、首部１５の先端（胴部１１の開口端）を径方向外方に向けて巻き返してカール部１７を形成する（カール部形成工程Ｓ３）。
次に、カール部１７を径方向内方に向けて押圧する（圧縮工程Ｓ４）。このとき、カール部１７の先端１７Ａが係止溝２０の内部へと収容される。また、この圧縮工程Ｓ４によってカール部１７の径方向外方部分は、軸線Ｌに沿って延びる円筒面状をなす。
そして、首部１５を内周側の中子と外周側の外子とで挟み込むことでネジ部１９を形成する（ネジ形成工程Ｓ５）。
こうして、本実施形態である金属容器１０が製造される。
【００２４】
このように構成された金属容器１０は、内部に飲料などの内容物が充填された後に、内面にシール材を備えたキャップ材が口金部１６に被せられ、キャッピング装置によって膨出部１８にキャップ材の下端が巻き締められるとともにキャップ材の周壁部にネジが形成されてキャップが被着される。このとき、シール材がカール部１７に密着するように、カール部１７には軸線Ｌ方向及び径方向内方への荷重が作用することになる。
【００２５】
前述のような構成とされた本実施形態である金属容器１０によれば、胴部１１の外周面の開口端部分に径方向内方に凹んだ係止溝２０が設けられているので、口金部１６にキャップを被着する際の荷重や落下等による外部からの衝撃によってカール部１７が変形しようとした際に、カール部１７の先端１７Ａが係止溝２０の溝底部２３あるいは第１、第２側壁部２１、２２に当接して係止される。これにより、カール部１７の先端１７Ａの移動が制限されることになり、カール部１７の変形を抑制することができる。
【００２６】
本実施形態では、前述のようにカール部１７の先端１７Ａが係止溝２０の溝底部２３あるいは第１、第２側壁部２１、２２に当接して係止されるので、カール部１７に様々な角度から荷重や衝撃が加わった場合でも、カール部１７の変形を確実に防止することができる。
また、胴部１１の外側から径方向内方に向けて押圧することによって比較的簡単にカール部１７の先端１７Ａを係止する係止溝２０を形成することができる。
【００２７】
また、本実施形態では、係止溝２０の溝底部２３が径方向内方に凹んだ凹曲面状をなしており、この溝底部２３の軸線Ｌに沿った断面がなす曲線の曲率半径Ｒが、カール部１７の先端１７Ａの板厚ｔに対して、１．０×ｔ≦Ｒ≦４．０×ｔの範囲内に設定され、より具体的にはＲ＝２．０×ｔに設定されているので、加工条件が比較的緩やかとなって金属容器１０の内面に形成された塗膜層の割れを防止でき、かつ、カール部１７の先端１７Ａを確実に係止させてカール部１７の変形を効果的に防止することができる。なお、このような効果を確実に奏功せしめるためには、前記曲率半径Ｒを、２．０×ｔ≦Ｒ≦３．０×ｔの範囲内に設定することが好ましい。
【００２８】
さらに、係止溝２０の軸線Ｌに沿った断面における開口角度α、つまり、第１側壁部２１と第２側壁部２２とがなす角度αが、６０°≦α≦１２０°の範囲内に設定されており、より具体的にはα＝１００°とされているので、加工条件が比較的緩やかとなって金属容器１０の内面に形成された塗膜層の割れを防止することができ、かつ、カール部１７の先端１７Ａを、係止溝２０の第１、第２側壁部２１、２２に当接させて係止することが可能となる。なお、このような効果を確実に奏功せしめるためには、前記開口角度αを、７５°≦α≦１０５°の範囲内に設定することが好ましい。
【００２９】
また、係止溝２０の軸線Ｌに沿った断面において、胴部１１側に位置する第１側壁部２１と軸線Ｌに直交する平面Ｈとの交差角度βが、３０°≦β≦６０°の範囲内に設定されており、本実施形態では、β＝３２°とされているので、加工条件が比較的緩やかとなって金属容器１０の内面に形成された塗膜層の割れを防止することができ、かつ、カール部１７の先端１７Ａを、係止溝２０の第１、第２側壁部２１、２２に当接させて係止することが可能となる。
【００３０】
また、本実施形態では、カール部１７の先端１７Ａが係止溝２０の内部に収容されているので、僅かな変形でカール部１７の先端１７Ａが係止溝２０の溝底部２３や第１、第２側壁部２１、２２に当接されて係止されることになり、荷重や衝撃によるカール部１７の変形を極力小さく抑えることが可能となる。さらに、カール部１７の先端１７Ａの切断面が外部から視認できなくなるので、金属容器１０の外観を良くすることができる。
【００３１】
また、本実施形態である金属容器１０の製造方法として、図４のフロー図に示すように、係止溝２０を形成する係止溝形成工程Ｓ２の後に、カール部１７を径方向内方に圧縮する圧縮工程Ｓ４を有しているので、カール部１７の先端１７Ａを係止溝２０の内部に収容することができる。また、カール部１７を径方向内方に向けて押圧することで、カール部１７の軸線Ｌ方向の剛性向上を図ることができる。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施形態について図５を用いて説明する。
この第２の実施形態においては、カール部４７の形状が第１の実施形態と異なっている。即ち、第２の実施形態である金属容器４０においては、カール部４７の先端４７Ａ部分が、カール部１７内に巻き込まれて、径方向内方に向かうにしたがい漸次軸線Ｌ方向上方側に向かうように配置されており、カール部４７の先端面の稜線が、係止溝５０の溝底部５３と第２側壁部５２との交差部分に当接させられているのである。
また、この第２の実施形態においては、係止溝５０の溝底部５３及び第１、第２側壁部５１、５２に滑り止め手段として樹脂膜が形成されている。
【００３３】
この第２の実施形態である金属容器４０によれば、カール部４７の先端４７Ａが係止溝５０の溝底部５３と第２側壁部５２との交差部分に当接させられているので、カール部４７に荷重や衝撃が作用した場合でもカール部４７の先端４７Ａが移動せず、カール部４７の変形を極力抑えることが可能となる。
また、カール部４７の先端面がカール部４７内に巻き込まれるとともに、径方向内方に向かうにしたがい漸次軸線Ｌ方向上方側に向くように配置されているので、カール部４７の先端面（金属板の切断面）が外部から視認されるおそれがない。
さらに、係止溝５０の溝底部５３及び第１、第２側壁部５１、５２に滑り止め手段として樹脂膜が形成されているので、カール部４７の先端４７Ａが係止溝５０の溝底部５３、第１、第２側壁部５１、５２と摺接するように移動することを防止でき、カール部４７の変形を確実に抑制することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、カール部の先端を係止する係止部として、胴部の外周面に径方向内方に凹んだ係止溝を形成したものとして説明したが、これに限定されることはなく、径方向外方に突出した係止凸部や径方向の突出高さが異なる段差部であってもよい。カール部の先端を係止可能な形状であれば、溝形状に限定されることはない。
【００３５】
また、金属容器を胴部の開口部側に小径の首部が形成されたいわゆるボトル缶として説明したが、これに限定されることはなく、例えば図６及び図７に示すようないわゆる広口容器であってもよい。図６に示す金属容器６０は、胴部６１の上部にネジ部６９が形成され、開閉可能なキャップが被着されるものである。図７に示す金属容器８０は、開口部８２の端部に形成されたカール部８７に蓋体が被着されるものである。
【００３６】
さらに、本実施形態である金属容器の製造方法として、図４に示すフロー図を例にして説明したが、これに限定されることはなく、例えば図８に示すフロー図のように、ネジ部を形成（ネジ部形成工程Ｓ´２）した後に、係止溝、カール部を形成（係止溝形成工程Ｓ´３、カール部形成工程Ｓ´４）してもよく、係止溝形成工程Ｓ´３の後に圧縮工程Ｓ´５を有していれば、係止溝（係止部）にカール部の先端を近接させることが可能となる。
【００３７】
また、第２の実施形態において、係止溝の溝底部及び第１、第２側壁部に滑り止め手段として樹脂膜を形成したものとして説明したが、滑り止め手段は樹脂膜に限定されることはなく、例えば、溝底部及び第１、第２側壁部の面粗さを粗くする等の他の滑り止め手段を設けてもよい。また、第１の実施形態のように、係止溝の溝底部及び第１、第２側壁部に滑り止め手段を設けていなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施形態である金属容器の軸線方向に沿った断面図である。
【図２】図１に示す金属容器の開口部近傍の拡大図である。
【図３】図１に示す金属容器に設けられた係止溝の詳細図である。
【図４】図１に示す金属容器の製造方法を示すフロー図である。
【図５】本発明の第２の実施形態である金属容器の開口部近傍の拡大図である。
【図６】本発明の他の実施形態である金属容器の軸線方向に沿った断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態である金属容器の軸線方向に沿った断面図である。
【図８】本発明の実施形態である金属容器の他の製造方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０、４０、６０、８０  金属容器
１１、４１、６１、８１  胴部
１２、４２、６２、８２  開口部
１７、４７、６７、８７  カール部
２０、５０、７０、９０  係止溝（係止部）
２１、５１  第１側壁部（側壁）
２２、５２  第２側壁部（側壁）
２３、５３  溝底部（溝底）
【図１】
0004990736.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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