JPH0487940A - アルミニウム缶 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ この発明は、アルミニウム缶に係り、詳しくは缶底の強
度を従来よりも高めることかできる構造のアルミニウム
缶に関する。

［従来の技術］ 近年、飲料缶の分野では、アルミニウム板を略円筒状に
深絞り・しごき加工して缶本体と缶底とを一体成形し、
この後缶本体の開口部に缶蓋を固着して缶本体を閉塞し
た構造のアルミニウム缶が広く用いられている。

アルミニウム缶は、主にビールや炭酸飲料など内圧を発
生する飲料を充填する飲料缶として使用される。缶内部
に内圧が作用する場合には、特に缶底部分においては、
缶に加えられる内圧や、飲料物が充填された缶（以下、
実缶と称す）を誤って落下させた時に缶内部に充填され
た飲料物に加わる慣性力よって缶本体の軸線方向外方へ
突出するような変形を生ずることがある。かかる変形が
生じた場合には、缶の外観を損ねてしまうとともに、こ
の変形が大きい時には、缶蓋と変形を生じた缶底中央部
とが干渉するため、実缶の積み重ねができなくなるとい
う弊害が発生する。

このため、アルミニウム缶自体の構造についても、例え
ば第２図に示すように、缶本体ｌの缶底２の外周部に、
缶本体ｌの軸線方向外方へ環状に突出する接地部３を形
成し、この接地部３の内側に缶本体ｌの内部へ向かって
略半球状に陥没するドーム部４を形成し、さらにこれら
ドーム部４と接地部３との交差部に、これらドーム部４
及び接地部３と接する円弧状の断面を描きつつ湾曲する
カウンタ部５を形成することが通常行われている。

これは、」１下に積み重ねられる缶の缶蓋（図示略）と
缶底２とを、その外周側で積極的に保持させて缶の安定
性を確保するとともに、上述した飲料物による内圧で缶
底２の中心側が突出し、あるいは輸送・配送中の実缶の
誤った落下によって缶底２の中心側が突出するのを防止
するためである。

ここで、上記缶底２の各部の寸法は缶本体１の外径りに
応じて適宜変更されるが、一般には、缶本体ｌの軸線を
含む断面視において、缶本体ｌの軸線を挾んで対称な位
置の両接地部３．３の曲率中心間の距離（以下、接地径
と称す）をｄ、缶本体ｌの軸線を含む断面視における上
記ドーム部４の曲率半径（以下、ドーム半径と称す）を
Ｒとすると、２Ｒ／ｄ＝１，９５３〜３，１８、Ｒ／Ｄ
＝０．８０８〜ｌ　３１５に設定される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述したようにアルミニウム缶の缶底２
にドーム部４を形成した場合であっても、さらに、缶の
肉厚が薄くなると、缶に与える内圧の大きさや、実缶を
カートンケースに入れて輸送、配送する際の荷扱い時等
に缶がカートンケースごと落下したりして、衝撃を受け
ることにより、缶が変形して外観を損ねるとともに、缶
底２のドーム部４が外方へ突出するように大きく変形し
てしまい、缶の積み重ねができなくなることがあった。

このため、缶底２の強度を増大させて、ドーム部４が反
転変形（バックリング変形）するまでに缶内部に加える
ことができる内圧の大きさ　（以下、バルジ強度と称す
）や、実缶を落下させてもドーム部４が外方へ突出する
ような塑性変形をすることがない落下高さ　（以下、落
下強度と称す）を従来よりも向上させることが望まれて
いた。

また、上記第２図に示す缶底２の形状の他に第３図に示
すように、ドーム部ｌＯを軸線を含む断面視において、
楕円または複数の円弧で形成したものや、第４図に示す
ように、ドーム相当部１１を、カウンタ部５から上方に
円錐状に延びる円錐壁部１１ａとフラットな円板状の壁
部１１ｂとから形成したものも知られているが、第３図
に示すものは、バルジ強度が第１図に示すものより高い
反面、落下強度が低く、一方、第４図に示すものは、落
下強度が第１図に示すものより高い反面、バルジ強度が
低く、いずれにしてもバルジ強度と落下強度とを同時に
満たすことができなかった。

この発明は、このような背景の下になされたもので、従
来のアルミニウム缶よりも缶底の強度を向上させること
ができる構造のアルミニウム缶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］ 上記課題を解決するために、この発明のアルミニウム缶
は、缶本体の缶底の外周部に、缶本体の軸線方向外方へ
環状に突出する接地部が形成される一方で、この接地部
の内側に、缶本体の軸線方向内方へ略半球状に陥没する
ドーム部が形成され、このドーム部と接地部との交差部
に、これらドーム部及び接地部と接する円弧状の断面を
描きつつ湾曲するカウンタ部が形成されたアルミニウム
缶において、 上記缶本体の外径をＤ、 上記缶本体の軸線を含む断面視における上記ドーム部の
曲率半径をＲ１ 上記断面視において上記カウンタ部に沿って描いた仮想
円弧の頂上部から上記接地部の先端までの深さをｈｌ 上記断面視において缶本体の軸線を挾んで対称な位置の
内接地部の曲率中心間の距離をｄとし、０５４Ｄ≦Ｒ≦
０．７６Ｄ。

００７Ｄ≦ｈ≦０．０９Ｄ。

０７２Ｄ≦ｄ≦０　７６５Ｄ に設定したものである。

［作用　］ この発明のアルミニウム缶にあっては、ドーム部半径Ｒ
が従来よりも小さく定められているので、ドーム部４が
平板に近い状態から半球形状へと接近し、このため缶本
体ｌの軸線方向の荷重に対するドーム部４の強度が向−
Ｊ二する。なお、ドー１８半径Ｒについては、その値が
小さくなる程ドーム部４の缶本体Ｉの軸線方向の荷重に
対する強度が大きくなるが、ドーム半径Ｒが０．５４Ｄ
に満たないと、成形が困難となるとともに、缶の内容積
が小さくなるので妥当ではなく、一方、０７６Ｄを越え
ると、所望の落下強度を得ることができないことから、
０　、５４．　Ｄ≦Ｒ≦０７６Ｄに定めた。

また、カウンタ深さｈについては、その値が大きくなる
程反転変形（バンクリング変形）するまでにドーム形状
を保ちつつより多く変形できるため、バルジ強度か大き
くなりを利ではあるが、カウンタ深さｈが０．０９Ｄを
越えると、カウンタ部５の加工量が増大してしまい、こ
の部分の成形が困難となり、０．０７Ｄ未満ては所望の
バルジ強度を得ることかできないことから、０．０７Ｄ
≦ｈ≦００９Ｄに定めた。

また、接地部３の接地径ｄ値が小さくなる程、接地部３
よりも内側に設けられたドーム部４の缶本体軸線方向に
おける投影面積が減少するので、缶の内圧によってドー
ム部４に加イつる缶本体Ｉの軸線方向の荷重が減少し、
その分、バルジ強度が大きくなる。

なお、この接地径ｄについては、その値が小さい程、バ
ルン強度を向上させる」二で有利であるが、接地径ｄが
０７２Ｄ未満では、缶本体ｌの接地性が著しく悪化し、
一方、０．７６５Ｄを越えると、所望のバルジ強度を得
ることができないことから、０．７２Ｄ≦ｄ≦０．７６
５Ｄに定めた。

［実施例］ 第１図に示ず缶底形状を有する缶本体１において、缶本
体１の外径りを６６．２７ｍｍ、接地径ｄを４９．０ｍ
ｍ、　　ドーム半径Ｒを４８．２ｍｍ、カウンタ半径ｒ
を２．２ｍｍ、カウンタ深さｈを５　、１　ｍｍ、カウ
ンタ角度αを４°　４０′、ボトム深さＨを１００ｍ肩
にそれぞれ設定して実際に缶を製作し、そのバルジ強度
及び落下強度を測定した。

なお、接地部３よりも外周側の部分については、缶本体
１の外周部と連続する凸円弧部７と、接地部３と連続す
る凹円弧部８と、これら凸円弧部７及び凹円弧部８の共
通接線方向に延在する直線部９とから構成した。また、
缶を絞り・しごき成形加工する際の素材としては、耐力
σ（２１０℃×ｌＯ分熱処理後）　２８　ｋｇｆ　／　
ｍｒｔｒ２、板厚　０．３２ｍｍのアルミニウム板を用
いた。

ここで、バルジ強度の測定については、次の様に行った
。すなわち、缶本体１の開口部側より缶内部に圧力を加
えていき、ドーム部４が反転変形（バンクリング変形）
したときの内圧を測定して、この値をバルジ強度とした
。

また、落下強度の測定については、その値が、ドーム部
４をその内側から缶軸線方向外方へ押圧し、ドーム部４
の塑性変形が始まる時点のボトム押込荷重とほぼ比例的
関係にあることから、このボトム押込荷重を測定した。

その結果を第１表に示す。この表から明らかなように、
この実施例のアルミニウム缶では、バルジ強度が７　、
９５　ｋｇｆ／　ｃｙｔｔ’、押込荷重が２８．３ｋｇ
ｆ／Ｃｍ２であり、優れた強度を示すのが判る。

次に、上記実施例に対する比較例として、接地径ｄ１　
　ドーム半径Ｒ１カウンタ深さｈを変更した５種類の缶
を製造し、これら缶について上記と同様にしてバルジ強
度とボトム押込強度を測定した。

その結果を同じく第１表に示す。なお、比較例１〜５に
おいては、上記ｄ、Ｒ，ｈ全てが同時にこの発明の範囲
内にならないように適宜設定した。

この表から明らかなように、比較例１〜５はいずれも上
記実施例よりバルジ強度およびボトム押込荷重が低いこ
とが判る。ここで、バルジ強度は、ｈ／Ｄ値に大きく影
響されるので、この値が本発明の範囲内にある比較例４
．５は他の比較例２．３に比べて大きく、また、比較例
１はｈ／Ｄ値が本発明の範囲から若干外れているが、ｄ
／Ｄ値が本発明の範囲内であるので、比較例５よりバル
ジ強度が若干高いのが判る。

また、ボトム押込荷重は、Ｒ／Ｄ値に大きく影響される
ので、この値が本発明の範囲内にある比較例３は他の比
較例１，２，４．５に比べて大きいのが判る。さらに、
比較例３のＲ／Ｄ値は実施例のＲ／Ｄ値より小さいので
、ボトム押込荷重は比較例３の方が大きくなるべきであ
るが、比較例３ではｈ／Ｄ値およびｄ／Ｄ値が本発明の
範囲外であるので、これにより、ボトム押込荷重が実施
例より低くなっている。

［発明の効果］ 以−Ｌ説明したように、この発明のアルミニウム缶によ
れば、ドーム部半径１１を０　、５４−　Ｄ≦Ｒ≦０．
７６Ｄに定めることにより、缶の落下強度を向」ニさせ
ることができ、また、カウンタ深さ１〕を００７Ｄ≦１
１≦０．０９Ｄに定めることにより、ハルツ強度を向−
１−させることができるので、缶に加わる内圧や輸送時
にお（Ｊる取り扱い等に起因する缶の変形を防止して、
缶の外観不良や缶の積み重ねができなくなるという弊害
を未然に回避できるという優れた効果を奏する。

そして、ドーム半径およびカウンタ深さを一４二述した
範囲に設定する場合には、接地径ｄを、０７２Ｄ≦ｄ≦
０．７６５Ｄに設定することにより、上記バルジ強度お
よび落下強度を、−層間」ニさせることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のアルミニウム缶の一実施例を示すも
ので、缶底の断面を拡大して示す断面図、第２図ないし
第４図は従来のアルミニウム缶の一例を示すもので、第
２図は缶本体の底部を破断した側面図、第３図および第
４図はそれぞれ缶底の断面図である。 缶本体、Ｉａ 缶底、３・ ｌ・−ム部、 平面部、ｄ 仮想円弧、ｒ・ 接地部の先端、 ・・仮想円弧の頂」二部、 ドーム部の曲率半径、 ドーム深さ、ｈ・・カウンタ深さ。 ・缶蓋、 接地部、 ５　　・カウンタ部、 接地径、 カウンタ部の曲率半径、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　一端側に缶底が一体成形されてなる略円筒状の缶本体
   と、この缶本体の他端側に嵌め込まれて缶本体の開口部
   を閉塞する缶蓋とを備えてなるアルミニウム缶であって
   、 上記缶本体の上記缶底の外周部に、上記缶本体の軸線方
   向外方へ環状に突出する接地部が形成される一方で、こ
   の接地部の内側に、上記缶本体の軸線方向内方へ略半球
   状に陥没するドーム部が形成され、このドーム部と上記
   接地部との交差部に、これらドーム部及び接地部と接す
   る円弧状の断面を描きつつ湾曲するカウンタ部が形成さ
   れてなり、上記缶本体の外径をＤ、 上記缶本体の軸線を含む断面視における上記ドーム部の
   曲率半径をＲ、 上記断面視において上記カウンタ部に沿って描いた仮想
   円弧の頂上部から上記接地部の先端までの深さをｈ、 上記断面視において缶本体の軸線を挾んで対称な位置の
   両接地部の曲率中心間の距離をｄとし、０．５４Ｄ≦Ｒ
   ≦０．７６Ｄ、 ０．０７Ｄ≦ｈ≦０．０９Ｄ、 ０．７２Ｄ≦ｄ≦０．７６５Ｄ に設定されていることを特徴とするアルミニウム缶。