特開 2025-13263 缶

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025013263

(43)【公開日】2025-01-24

(54)【発明の名称】缶

(51)【国際特許分類】

   B65D 1/02 20060101AFI20250117BHJP

   B65D 1/16 20060101ALI20250117BHJP

   B65D 1/00 20060101ALN20250117BHJP

【ＦＩ】

B65D1/02 230

B65D1/16 111

B65D1/00 120

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024110683

(22)【出願日】2024-07-10

(31)【優先権主張番号】P 2023115358

(32)【優先日】2023-07-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】521469760

【氏名又は名称】アルテミラ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】305060154

【氏名又は名称】アルテミラ製缶株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101465

【弁理士】

【氏名又は名称】青山 正和

(72)【発明者】

【氏名】安部 俊樹

(72)【発明者】

【氏名】南馬 孝之

【テーマコード（参考）】

3E033

【Ｆターム（参考）】

3E033AA07

3E033BA09

3E033CA02

3E033CA05

3E033CA20

3E033DB03

3E033DD02

3E033FA01

3E033FA10

3E033GA02

(57)【要約】

【課題】軽量化に際して、大掛かりな設備変更等を生じることなく、底部の強度向上を図る。
【解決手段】外径が６５ｍｍ以上６７ｍｍ以下の円筒状の缶胴部の一端部に設けられた底部に、缶軸方向外方に向けて環状に突出する接地部と、接地部の径方向外側に設けられ缶胴部と接地部とを連結するヒール部と、接地部の径方向内側に設けられ缶軸方向へと傾斜するカウンタ部と、該カウンタ部の径方向内側に設けられ缶軸方向内方に向けて凹むドーム部とを備えた缶であって、ドーム部の中心部の深さが９．５ｍｍ以上１１．０ｍｍ以下、該ドーム部の中心部の板厚が０．２２０ｍｍ以上０．２４０ｍｍ以下、接地部における接地点の直径が４６．５ｍｍ以上４７．５ｍｍ以下であり、カウンタ部の上端とドーム部の外周縁との間が凹円弧面によって連結されており、接地部から凹円弧面の曲率中心までの缶軸方向の深さが３．８ｍｍ以上４．６ｍｍ以下である。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外径が６５ｍｍ以上６７ｍｍ以下の円筒状の缶胴部の一端部に設けられた底部に、缶軸方向外方に向けて環状に突出する接地部と、前記接地部の径方向外側に設けられ前記缶胴部と該接地部とを連結するヒール部と、前記接地部の内周縁に連結され前記缶軸方向へと傾斜するカウンタ部と、該カウンタ部の径方向内側に設けられ前記缶軸方向内方に向けて凹むドーム部とを備えた缶であって、
前記ドーム部の中心部の深さが９．５ｍｍ以上１１．０ｍｍ以下、前記ドーム部の中心部の板厚が０．２２０ｍｍ以上０．２４０ｍｍ以下、前記接地部における接地点の直径が４６．５ｍｍ以上４７．５ｍｍ以下であり、前記カウンタ部の上端と前記ドーム部の外周縁との間が凹円弧面によって連結されており、前記接地部から前記凹円弧面の曲率中心までの缶軸方向の深さが３．８ｍｍ以上４．６ｍｍ以下であることを特徴とする缶。

【請求項2】

前記ドーム部は、缶軸上に縦断面円弧面状に形成される中心側湾曲面と、該中心側湾曲面の径方向外側に環状に配置され前記中心側湾曲面より曲率半径が小さい少なくとも一つの外周側湾曲面とが連接した形状とされており、前記缶軸を通る縦断面において、前記中心側湾曲面及び前記外周側湾曲面は互いの接線を共通にした状態で接続されていることを特徴とする請求項１に記載の缶。

【請求項3】

前記外周側湾曲面の外周縁は前記凹円弧面の内周縁に接続されており、前記中心側湾曲面の曲率半径が５５ｍｍ以上６５ｍｍ以下、該中心側湾曲面の缶軸を中心として広がる中心角が６°以上４０°以下、前記外周側湾曲面の曲率半径が３７ｍｍ以上３９ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の缶。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内部に飲料等の内容物が充填される金属製の缶に関する。

【背景技術】

【0002】

飲料や食品等の内容物を収容可能なアルミニウム缶として、缶蓋を二重巻締めにより接合する２ピース缶やキャップを巻締めて接合するボトル缶等があり、これらの製造方法としてＤＩ成形法が知られている。
このＤＩ成形では、予め形成した径が大きく浅いカップに絞りしごき加工が施され、円筒状の缶胴部の一端部に、缶軸方向外方に向けて環状に突出する接地部と、この接地部の外側で缶胴部につながるヒール部と、接地部の内側で缶軸方向内方に向けて凹むドーム部とを有する底部が一体に形成され、この底部がほぼそのままの形状で製品としての最終形状となる。

【0003】

このような缶においては、低コスト化や軽量化の観点から缶素材の板厚を薄くすること（薄肉化）が行われているが、缶素材の板厚を単純に薄くすることは強度低下を招くこととなる。例えば、内容物を充填した後に内圧等によって、接地部が缶軸方向に延びるボトムグロース量の増大やドーム部が反転して膨出、変形するバックリング等の不具合が生じやすくなる。

【0004】

このため、特許文献１では、接地部の外側に、缶軸を含む底部の断面視において、缶胴部に接する円弧を描く凸円弧部と、環状突出部に接する円弧を描く凹円弧部と、これら凸円弧部及び凹円弧部を結ぶ直線部とからヒール部を構成し、凹円弧部の曲率半径Ｒ２を９．０ｍｍ≦Ｒ２≦１８．０ｍｍの範囲内に設定している。アルミニウム板の元板厚としては０．２５ｍｍ～０．２７ｍｍとされ、ヒール部を凸円弧部と直線部と凹円弧部とから構成したので、耐圧強度が高く、かつ、内圧による底部の変形が少ない缶体を提供することができる、と記載されている。

【0005】

これに対して、特許文献２には、元板厚（加工前のブランクの板厚）を０．２２５ｍｍ～０．２４０ｍｍ、そのブランクの質量を９．８ｇ～１１．４ｇと、さらに軽量化した缶が開示されており、カップ成形後の絞りしごき加工により、缶底に、接地部となる環状凸部とドーム部とを形成した後に、環状凸部の内周壁にボトムリフォーム加工して、缶軸に直交する径方向の外側へ向けて凹む凹部を成形している。このリフォーム加工により、缶の耐圧強度（バルジ強度）を顕著に高めてボトムグロース量の増大やバックリングの発生等を効果的に抑制することができると記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９‐２９２４８０号公報

【特許文献2】特開２０１７－１３６６０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

これら特許文献のうち、特許文献２に記載の缶は、特許文献１の缶に比べて相当な軽量化が図られているが、絞りしごき加工後にさらにリフォーム加工を施すのでは、大掛かりな設備変更が必要になり、コスト高を招く。

【0008】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量化に際して、大掛かりな設備変更等を生じることなく、底部の強度向上を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の缶は、外径が６５ｍｍ以上６７ｍｍ以下の円筒状の缶胴部の一端部に設けられた底部に、缶軸方向外方に向けて環状に突出する接地部と、前記接地部の径方向外側に設けられ前記缶胴部と該接地部とを連結するヒール部と、前記接地部の内周縁に連結され前記缶軸方向へと傾斜するカウンタ部と、該カウンタ部の径方向内側に設けられ前記缶軸方向内方に向けて凹むドーム部とを備えた缶であって、
前記ドーム部の中心部の深さが９．５ｍｍ以上１１．０ｍｍ以下、前記ドーム部の中心部の板厚が０．２２０ｍｍ以上０．２４０ｍｍ以下、前記接地部における接地点の直径が４６．５ｍｍ以上４７．５ｍｍ以下であり、前記カウンタ部の上端と前記ドーム部の外周縁との間が凹円弧面によって連結されており、前記接地部から前記凹円弧面の曲率中心までの缶軸方向の深さが３．８ｍｍ以上４．６ｍｍ以下である。

【0010】

この缶は、接地部の接地点の直径（以下、接地径という場合がある）が４６．５ｍｍ以上４７．５ｍｍ以下と比較的小さく形成されていることから、耐圧強度が高くなり、また、カウンタ部の深さ（凹円弧面の曲率中心までの深さ）が３．８ｍｍ以上４．６ｍｍ以下と大きく形成されているため、グロース量の増大を抑制することができる。このため、ドーム部の中心部の板厚を０．２２０ｍｍ以上０．２４０ｍｍ以下と薄くして、軽量化を図ることができる。

【0011】

接地部の直径は小さいと耐圧強度が高くなるが、４６．５ｍｍ未満では、成形時にクラックが生じ易いとともに、缶として接地させたときの安定性が損なわれるおそれがある。接地部の直径が４７．５ｍｍを超えると耐圧強度が低下するおそれがある。
カウンタ部の深さは、大きくすればグロース量の増大を抑制できるが、４．６ｍｍを超えると、成形時にクラックが生じるおそれがあり、３．８ｍｍ未満ではグロース量の増大を抑制する効果が望めない。

【0012】

なお、缶胴部の外径が６５ｍｍ以上６７ｍｍ以下、ドーム部の中心部の深さが９．５ｍｍ以上１１．０ｍｍ以下であるなど、接地部の直径やカウンタ部の深さなどの限られた部位以外は従来の缶と大きく異なるものではないため、大掛かりな設備変更を伴うことはない。

【0013】

本発明の缶において、前記ドーム部は、缶軸上に縦断面円弧面状に形成される中心側湾曲面と、該中心側湾曲面の径方向外側に環状に配置され前記中心側湾曲面より曲率半径が小さい少なくとも一つの外周側湾曲面とが連接した形状とされており、前記缶軸を通る縦断面において、前記中心側湾曲面及び前記外周側湾曲面は互いの接線を共通にした状態で接続されているとよい。

【0014】

ドーム部にバックリングが生じる場合、缶軸上の曲率半径が大きい中心側湾曲面と、径方向外側部位の曲率半径が小さい外周側湾曲面との接続部付近を変形起点とする場合が多い。このため、缶軸を通る縦断面において各湾曲面の接続を共通接線によって連続させることで、曲率が急変する変曲部が生じないようにしている。

【0015】

本発明の缶において、前記外周側湾曲面の外周縁は前記凹円弧面の内周縁に接続されており、前記中心側湾曲面の曲率半径が５５ｍｍ以上６５ｍｍ以下、該中心側湾曲面の缶軸を中心として広がる中心角が６°以上４０°以下、前記外周側湾曲面の曲率半径が３７ｍｍ以上３９ｍｍ以下であるとよい。

【0016】

ドーム部の深さを大きくすることなくカウンタ部の深さを大きくするには、中心側湾曲面を径方向に大きく広げるとよいが、中心側湾曲面の中心角が４０°を超えると、中心側湾曲面の外周縁とカウンタ部との間の幅が狭くなり、外周側湾曲面の曲率半径が中心側湾曲面に比べて小さくなり過ぎて、曲率が急変することになるから、バックリングが生じ易くなる。中心角が６°未満では、カウンタ部を深くすることが難しい。

【0017】

本発明の缶において、構成金属の重量が９．７ｇ以上１０．７ｇ以下であるとよく、重量が小さく抑えられて、軽量化を促進することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、接地部を小径にしつつカウンタ部を深く形成したので、耐圧強度向上させることができるとともにグロース量の増大を抑制でき、しかも、ドーム部の中心部の深さなどは従来の缶と大きく異なるものではないため、大掛かりな設備変更等を生じることなく、軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態である缶を示す一部を断面にした正面図である。

【図2】図１に示す缶の底部の缶軸から径の半分を示す拡大断面図である。

【図3】缶の製造途中に形成されるカップ及び筒体を（ａ）（ｂ）の順に示す断面図である。

【図4】カップから筒体を形成する際の金型の一部を示す断面図である。

【図5】底部を形成するための金型一部を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
本実施形態の缶は、図１に示すように、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金製の有底筒状の缶１とされる。また、この缶１は、内部に飲料等の内容物を充填した後に、開口端部に缶蓋（図示略）を巻締めて装着することにより密封される、いわゆる２ピース缶（ステイオンタブ缶）に用いられるものである。

【0021】

缶１は、図１に示すように、アルミニウム又はアルミニウム合金の薄板金属からなり、円筒状の缶胴部２０と、この缶胴部２０の一端部に設けられた底部３０とを有している。また、缶胴部２０には、上方に向けて漸次縮径する肩部２１が形成され、その肩部２１の上端に小径の首部２２が形成され、この首部２２の上端に径方向外方に広がるフランジ部２３が形成されている。
また、缶胴部２０の直径（外径）Ｄ１は、６５ｍｍ以上６７ｍｍ以下の範囲内（例えば６６ｍｍ）に設定されており、缶全体の高さＨ０は１２２ｍｍ以上１２４ｍｍ以下の範囲内に設定されている。

【0022】

底部３０には、缶軸Ｓ１方向外方（図１及び図２において下方）に向けて缶軸Ｓ１を中心とした環状に突出する接地部３１と、接地部３１の径方向外側に設けられ缶胴部２０と接地部３１とを連結するヒール部３２と、接地部３１の径方向内側に該接地部３１の内周縁に連結して設けられ缶軸Ｓ１方向に対してわずかに傾斜して延びるテーパ面状のカウンタ部３３と、カウンタ部３３の径方向内側に設けられ缶軸Ｓ１方向内方（図１及び図２において上方）に向けて凹むドーム部３４とが設けられている。

【0023】

接地部３１は、図２に示すように、その頂点より径方向外側に凸状に形成された外側屈曲部３７と、径方向内側に凸状に形成された内側屈曲部３８とを有している。これら外側屈曲部３７及び内側屈曲部３８は、その曲率半径Ｒ１，Ｒ２が０．８ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲で異なっていてもよいし、同じでもよい。例えば、外側屈曲部３７の外面の曲率半径Ｒ１が１．５ｍｍ、内側屈曲部３８の外面の曲率半径Ｒ２が１．０ｍｍに設定される。

【0024】

また、接地部３１の最も缶軸Ｓ１方向外方に突出した接地点Ｐの直径（接地径）Ｄ２は４６．５ｍｍ以上４７．５ｍｍに形成され、より好ましくは、４６．８ｍｍ以上４７．２ｍｍ以下とされる。例えば、接地径Ｄ２が４７ｍｍに設定される。

【0025】

ヒール部３２は、胴部３の下端から連続する凸状湾曲部４１、凸状湾曲部４１の下端内周縁から連続するテーパ面部４２、テーパ面部４２の内周縁から連続する凹状湾曲部４３を有しており、テーパ面部４２及び凹状湾曲部４３は、下方に向けて漸次直径を小さくするように傾斜している。そして、その凹状湾曲部４３の下端内周縁が接地部３１の外側屈曲部３７の外周縁に接続されている。凸状湾曲部４１の内周縁及び凹状湾曲部４３の外周縁は、それぞれ接線方向が同じ方向となるように形成されており、これらの間のテーパ面部４２が、缶軸Ｓ１を通る縦断面において、その接線方向に沿って形成されている。このテーパ面部４２の缶軸Ｓ１と直交する平面に対する傾斜角度θ１は例えば３３°に設定される。凸状湾曲部４１の外面の曲率半径Ｒ３は例えば２．７ｍｍ、凹状湾曲部４３の外面の曲率半径Ｒ４は例えば１２ｍｍに形成される。

【0026】

カウンタ部３３は、缶軸Ｓ１上方に向かうにしたがって漸次径を小さくする方向に僅かに傾斜して延びるテーパ面状に形成されており、缶軸Ｓ１を通る縦断面において、カウンタ部３３と鉛直線（缶軸Ｓ１と平行な直線）とのなす角度、すなわちカウンタ部３３の傾斜角θ２が２．５°以上４．５°以下に形成されている。これにより、ドーム部３４に作用する圧力を円滑に接地部３１に伝えられるようになっている。

【0027】

カウンタ部３３の上端とドーム部３４の外周縁との間は凹円弧面４５によって接続されている。そして、接地部３１の先端から凹円弧面４５の曲率半径の中心Ｃ１までの缶軸Ｓ１方向に沿うカウンタ部３３の深さＨ１は３．８ｍｍ以上４．６ｍｍ以下に形成されている。また、凹円弧面４５の外面の曲率半径Ｒ５は１．７ｍｍ以上２．７ｍｍ以下に形成される。

【0028】

なお、カウンタ部３３の傾斜角θ２は３°以上４°以下、深さＨ１は３．８ｍｍ以上４．２ｍｍ以下、凹円弧面４５の曲率半径Ｒ５は２．０ｍｍ以上２．４ｍｍ以下とするのがより好ましい。
例えば、カウンタ部３３の傾斜角θ２は３°４０′、深さＨ１が４．１７ｍｍ、凹円弧面４５の曲率半径Ｒ５は２．２ｍｍに形成される。

【0029】

ドーム部３４は、缶軸Ｓ１上に配置される縦断面円弧面状の中心側湾曲面４６と、その外側に環状に配置される外周側湾曲面４７との曲率半径の異なる２つの湾曲面を並べて連接した形状とされている。中心側湾曲面４６の外面の曲率半径Ｒ６が５５ｍｍ以上６５ｍｍ以下、外周側湾曲面４７の外面の曲率半径Ｒ７が３７ｍｍ以上３９ｍｍ以下とされる。そして、缶軸Ｓ１を通る縦断面において、中心側湾曲面４６の中心角（中心側湾曲面４６の円弧と曲率中心とで形成される扇形の缶軸Ｓ１を中心とする広がり角）θ３は６°以上４０°以下に設定され、中心側湾曲面４６の外周縁と外周側湾曲面４７の内周縁とは、互いの接線を共通にした状態で接続されている。

【0030】

また、ドーム部３４の最深部、つまり中心側湾曲面４６における缶軸Ｓ１上の深さＨ２は、９．５ｍｍ以上１１．０ｍｍ以下、好ましくは１０．２ｍｍ以上１０．８ｍｍ以下に設定される。ドーム部３４の缶軸Ｓ１上の板厚ｔは、成形前の平板の厚さ（元板厚）に近いが、わずかに伸びが生じるので、元板厚が０．２３５ｍｍ以上０．２４５ｍｍ以下であるのに対して、０．２２０ｍｍ以上０．２４０ｍｍに形成される。

【0031】

これらドーム部３４の諸寸法については、中心側湾曲面４６の曲率半径Ｒ６が５５．８ｍｍ以上６０．２ｍｍ以下、外周側湾曲面４７の曲率半径Ｒ７が３７．０ｍｍ以上３８．５ｍｍ以下、中心側湾曲面４６の中心角θ３が１０°以上２０°以下、ドーム部３４の缶軸Ｓ１上の板厚ｔは０．２３０ｍｍ以上０．２４０ｍｍ以下とするのが、より好ましい。
例えば、中心側湾曲面４６の曲率半径Ｒ６が６０ｍｍ、外周側湾曲面４７の曲率半径Ｒ７が３８ｍｍ、中心側湾曲面４６の中心角θ３が２０°、ドーム部３４の中心部の深さＨ２が１０．５ｍｍ、ドーム部の板厚ｔが０．２３５ｍｍに形成される。
また、この缶１の構成金属の重量（印刷や塗装が施されていない状態の金属のみの重量）は、９．７ｇ以上１０．７ｇ以下であり、１０．１ｇ以上１０．５ｇ以下の範囲内とするのがより好ましい。

【0032】

次に、このように構成される缶の製造方法について説明する。
アルミニウム合金からなる平板状の金属板をプレス加工して、図３（Ａ）に示すように、比較的浅くて径の大きいカップ５１を形成した（カップ形成工程）後、そのカップ５１をさらに絞りしごき加工することにより、図３（Ｂ）に示すように、有底円筒状の筒体５２を成形し（筒体形成工程）、印刷塗装後に、その筒体５２の上端部を加工することにより、図１に示す缶１が形成される。

【0033】

この一連の製造工程において、底部３０は筒体形成工程において形成される。
この筒体形成工程においては、カップ５１の再絞り加工と、再絞り後の円筒部分のしごき加工と、底部３０を形成する加工が行われる。これら再絞り加工、しごき加工及び底部形成加工を行う筒体形成装置は、図４に示すように、再絞り用金型６０としごき用金型７０と底部形成用金型８０とが同軸Ｓ２上に並べて配置され、同じパンチスリーブ９０を用いて連続して行われる。

【0034】

再絞り用金型６０は、環状のリドローダイ６１と、このリドローダイ６１に対向配置された円筒状のカップホルダー６２と、前述のパンチスリーブ９０とを備えており、リドローダイ６１とカップホルダー６２とにより保持されたカップ５１をパンチスリーブ９０とリドローダイ６１とにより再絞り加工する。

【0035】

しごき用金型７０は、複数のしごき用ダイ７１を有しており、再絞り加工により形成された筒状体の胴壁をパンチスリーブ９０としごき用ダイ７１との間でしごきながら伸ばすことにより、所定高さに形成する。図４には一つのしごき用ダイ７１のみ表示しているが、目的とするしごき加工の程度に応じて、内径を順次小さくして複数のしごき用ダイが同軸上に並べて配置される。
これら再絞り用金型６０及びしごき用金型７０は、通常、その軸Ｓ２を水平方向に向けて配置され、パンチスリーブ９０は、図４の軸心Ｓ２に沿って左から右へ前進して加工する。

【0036】

そして、パンチスリーブ９０の進行方向前方に、最先端位置のしごき用ダイ７１を通過したパンチスリーブ９０の先端部との間で筒体５２のドーム部３４を含めた底部３０を形成するための底部形成用金型７０が配置される。

【0037】

パンチスリーブ９０は、その先端部に、凹部９１により、軸方向先端方向に環状に突出した凸円弧状断面の先端円弧型面９２が形成され、先端円弧型面９２の外周縁から凹状円弧型面９３、凸状円弧型面９４が順次形成され、その凸状円弧型面９４がパンチスリーブ９０の外周面に接続されている。この先端円弧型面９２から凹状円弧型面９３、凸状円弧型面９４の範囲が、底部形成用金型８０において、筒体５２の底部３０の接地部３１から外側部分を形成する。
パンチスリーブ９０の凹部９１は、その外周部は、先端円弧型面９２の内周縁から軸方向にストレート状に延びており、全体としては軸Ｓ２を中心とするドーム状に窪んでいる。

【0038】

底部形成用金型８０は、複数のしごき用ダイ７１の列の前方に設けられており、パンチスリーブ９０の先端円弧型面９２から凹状円弧型面９３の間でヒール部３２の外側屈曲部３７から凹状湾曲部４３を形成する環状のホールドダウンリング８１と、パンチスリーブ９０の凹部９１内に進入して、カップ５１の底板部５３をパンチスリーブ９０の先端円弧型面９２で屈曲しつつ、内側屈曲部３８からカウンタ部３３、凹円弧面４５及びドーム部３４を形成するドーム成形用ダイ８２とを有している。ホールドダウンリング８１とドーム成形用ダイ８２とは同心状に配置され、これらの間には環状の間隙が形成される。また、ホールドダウンリング８１は、ドーム成形用ダイ８２に対して軸Ｓ２方向に移動可能に支持されている。

【0039】

そして、カップ５１をカップホルダー６２とリドローダイ６１との間に保持した状態でパンチスリーブ９０が前進して、カップ５１を再絞りしごき加工して、径の小さい筒状体５５に形成しつつ、最後に、底部形成用金型８０との間で底部３０を成形する。
具体的には、まず、図５（Ａ）に示すように、パンチスリーブ９０の先端から外周側部分とホールドダウンリング８１との間で筒状体５５の底部の外周部を挟持して、ヒール部３２の成形が開始され、次いで、図５（Ｂ）に示すように、この状態でパンチスリーブ９０が前進して、パンチスリーブ９０の先端円弧型面９２がホールドダウンリング８１とドーム成形用ダイ７２との間隙に進入するとともに、ドーム成形用ダイ８２がパンチスリーブ９０の凹部９１内に進入して、接地部３１が形成されるとともに、パンチスリーブ９０の先端円弧型面９２の先端より内側部分とドーム成形用ダイ８２との間でカウンタ部３３、ドーム部３４等が形成され、図１等に示す底部３０を有する筒体５２が形成される。

【0040】

このようにして成形された筒体５２の胴部は、図３（Ｂ）に示すように、底部３０付近（ウォール部５２Ａ）が最も薄く、開口端部付近（フランジ部５２Ｂ）が厚く形成される。例えば、ウォール部５２Ａが０．０８９ｍｍ以上０．０９７ｍｍ以下、フランジ部５２Ｂが０．１５２ｍｍ以上０．１６０ｍｍ以下の板厚に形成される。底部３０の形状は、ドーム部３４の缶軸Ｓ１上の板厚ｔ等、ほぼ最終の缶１の形状に形成される。
そして、その後、印刷、開口端部の加工等がなされることにより、図１に示す缶１として完成する。

【0041】

この実施形態の缶１は、その底部３０において、接地径Ｄ２を小さく、かつ、カウンタ部３３の深さＨ１を大きくしたことにより、内圧に対する強度を向上させることができ、バックリングの発生やボトムグロース量の増大を良好に防止することができる。

【0042】

この場合、ドーム部３４を形成する中心側湾曲面４６の外面の曲率半径Ｒ６を５５ｍｍ以上６５ｍｍ以下、外周側湾曲面４７の曲率半径Ｒ７を３７ｍｍ以上３９ｍｍ以下とし、缶軸Ｓ１を通る縦断面における互いの接線を共通にした状態で両湾曲面４６，４７を接続することで、ドーム部３４において曲率の急変点をなくして滑らかな湾曲面に形成することができ、ドーム部３４に生じる局部的な応力集中を回避することができる。また、この場合において、中心側湾曲面４６の中心角θ３を６°以上４０°以下とすることにより、ドーム部３４の深さＨ２を従来の缶から大きく変えることなく、カウンタ部３３の深さＨ１を大きくすることができる。

【0043】

ドーム部３４の深さＨ２を大きくすることなくカウンタ部３３の深さＨ１を大きくするには、中心側湾曲面４６を径方向に大きく広げるとよいが、中心側湾曲面４６の中心角θ３が４０°を超えると、中心側湾曲面４６の外周縁とカウンタ部３３との間の幅が狭くなって、外周側湾曲面４７の曲率半径Ｒ７が中心側湾曲面４６に比べて小さくなり過ぎることから、バックリングが生じ易くなる。中心角θ３が６°未満では、カウンタ部３３を深くすることが難しい。

【0044】

そして、この缶１は、耐圧強度が高められるとともにグロース量を一定以下にできることにより、結果的に底部３０の薄肉化（元板厚の薄肉化）を図ることが可能となる。
この缶１は、特にビールやノンアルコールビール等の充填後に加熱殺菌を要しない内容物に適している。
なお、実施形態では、いわゆる２ピース缶の底部に本発明を適用した例について説明したが、いわゆるボトル形状の缶も、筒体形成工程までは２ピース缶の場合と同様であるので、このボトル形状の缶の底部にも本発明を適用することができる。

【実施例0045】

次に、本発明の効果を確認するために行った試験結果について説明する。
アルミニウム合金板を用いて、下記の表１～表３に示す寸法によって実施例及び比較例の各試料の缶を成形した。

【0046】

表１は、底部のうち、接地径Ｄ２を変更した試料、表２に示す各試料はカウンタ部の深さＨ１を変更した試料、表３はドーム部の深さＨ２を変更した試料である。なお、各試料を成形したアルミニウム合金板の元板厚は、０．２４０ｍｍとした。
表１～３に示す各符号は、図１～図３に示す符号に対応するものである。また、いずれの試料も、内容量３５０ｍｌ用の２ピース缶形状とし、缶胴部の直径Ｄ１は６６ｍｍとした。なお、各試料の底部以外の形状は同一とした。

【0047】

そして、これら各試料について、成形性を評価するとともに、「耐圧強度」、「グロース量」、「落下強度」を評価した。
成形性は、底部等にクラックやしわ等を生じることなく成形できたものを「良」、クラック等が生じたものを「不良」とした。

【0048】

「耐圧強度」は、各試料の缶を水圧式バックリングテスター（株式会社テクノネット製）に接地部から９５ｍｍの位置で缶胴部を固定する一方で、底部については固定しない状態で接地し、水圧により昇圧スピード３３ｋＰａ／Ｓで缶内圧を上昇させ、ドーム部が反転する（バックリングする）までの最高到達圧を計測した。最高到達圧が５３９ｋＰａ以上であったものを「良」とし、それ以外のものを「不良」として評価した。

【0049】

グロース量は、耐圧強度測定時に昇圧前と到達圧５３９ｋＰａ時点における底部形状を比較して、底部が軸方向に伸びた量を計測した。グロース量が２ｍｍ未満であったものを「良」とし、それ以外の物を「不良」として評価した。

【0050】

「落下強度」は、一般的なビール３５０ｍｌ缶と同等の容量、内圧、ガスボリュームで液体を充填した缶を、高さ２０ｃｍから単体で水平な鉄板に底部から垂直落下させたときのバックリングの有無を観察した。バックリングが生じなかったものを「良」とし、バックリングが生じたものを「不良」として評価した。

【0051】

これらの評価結果を表１～３に示す。

【0052】

【表1】

【0053】

【表2】

【0054】

【表3】

【0055】

表１の結果からわかるように、カウンタ部及びドーム部の諸寸法が表１に示す値で、かつ、接地径Ｄ２が４６．５ｍｍ以上４７．５ｍｍ以下の実施例１～４は、耐圧強度、落下強度、成形性ともに良好であった。比較例１は接地径が小さすぎたため、成形時にクラックによりドーム部が抜けてしまう不具合が生じた。比較例２は接地径が大きすぎたため、耐圧強度が劣っており、このためグロース量の測定ができなかった。

【0056】

表２の結果からわかるように、接地部の直径及びドーム部の諸寸法、カウンタ部の傾斜角度θ２が表１に示す値で、かつ、カウンタ部の深さＨ１が３．８ｍｍ以上４．６ｍｍ以下の実施例５～８は、耐圧強度、落下強度、成形性ともに良好であった。比較例３はカウンタ部の深さが小さすぎたため、グロース量が大きくなった。比較例４はカウンタ部の深さが大きすぎたため、正常に成形できなかった。

【0057】

表３の結果からわかるように、接地部の直径及びカウンタ部の諸寸法、ドーム部の深さＨ２以外の諸寸法が表１に示す値で、かつ、ドーム部の深さＨ２が９．５ｍｍ以上１１．０ｍｍ以下の実施例９～１２は、耐圧強度、落下強度、成形性ともに良好であった。比較例５はドーム部の深さが小さすぎるため、耐圧強度が劣っており、このためグロース量の測定ができなかった。比較例６はドーム部の深さが大きすぎたため、正常に成形できなかった。

【0058】

なお、いずれの実施例も、ドーム部の中心部の板厚は０．２２０ｍｍ以上０．２４０ｍｍ以下の範囲内であった。
これらの結果より、ドーム部の中心部の深さＨ２が９．５ｍｍ以上１１．０ｍｍ以下、接地径Ｄ２が４６．５ｍｍ以上４７．５ｍｍ以下、カウンタ部の深さＨ１が３．８ｍｍ以上４．６ｍｍ以下の缶は、耐圧強度、落下強度、成形性に優れ、グロース量の増大も抑制できることがわかる。

【符号の説明】

【0059】

１ 缶
２０ 缶胴部
３０ 底部
３１ 接地部
３２ ヒール部
３３ カウンタ部
３４ ドーム部
３７ 外側屈曲部
３８ 内側屈曲部
４５ 凹円弧面
４６ 中心側湾曲面
４７ 外周側湾曲面
５１ カップ
５２ 筒体
５３ 底板部
５５ 筒状体
６０ 再絞り用金型
７０ しごき用金型
８０ 底部形成用金型
９０ パンチスリーブ
９２ 先端円弧型面
９３ 凹状円弧型面
９４ 凸状円弧型面
８１ ホールドダウンリング
８２ ドーム成形用ダイ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】