JP2002308263A - 正内圧缶用の缶蓋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 正内圧缶用の缶蓋について、缶内圧が異常に
よるバックリングが発生しても、巻締部が破壊されて内
容物を周囲に飛散させるようなブローオフ現象が起きな
いようにする。 【解決手段】 略円板状のパネル部２の外周に形成され
た補強用環状溝３の外縁に続くチャックウォール部４の
上端がフランジカール部５の内縁曲壁部分に連なるよう
に、板厚が０．２０〜０．３５ｍｍのアルミニウム系金
属板を主材料とした正内圧缶用の缶蓋１において、フラ
ンジカール部５の上面から環状溝３の溝底までの深さＣ
が、パネル部２の外径ＰＤに対して０．１１〜０．１６
の比率となり、パネル部２の下面の高さでの環状溝３の
幅Ｂが、パネル部２の下面から環状溝３の溝底までの深
さＨに対して０．８５〜１．２０の比率であり、環状溝
３の外側壁３ａから底壁３ｂに続く屈曲部の曲率半径Ｒ
１よりも、環状溝３の内側壁３ｃから底壁３ｂに続く屈
曲部の曲率半径Ｒ２の方が小さく形成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、缶内圧が高い正内
圧缶（陽圧缶）に使用される缶蓋に関し、特に、簡易開
口用の弱化部を備えた缶蓋（イージーオープンエンド）
ではなく、例えば、ボトル型シームレス缶の胴部開口端
に巻締固着される底蓋のような、パネル部に簡易開口用
の弱化部が形成されていない缶蓋の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】炭酸飲料やビール等の発泡性飲料を内容
物とする飲料缶、或いは、内容物の充填時に液体窒素を
滴下した飲料缶のような缶内圧の高い正内圧缶（陽圧
缶）では、缶容器の板厚をある程度まで薄くしても缶内
圧により缶容器の形状を維持できるため、製缶の際の経
済性や省資源の観点から、缶容器の板厚をできるだけ薄
くして使用材料を減らすような努力が従来から図られて
おり、缶容器の端板部となる缶蓋の部分についても同様
な使用材料の削減が図られている。

【０００３】そのように缶蓋の使用材料を削減する場
合、金属板の板厚を薄くすればその分だけ缶蓋の耐圧強
度が低下するのに対して、そのような耐圧強度の低下を
補うために、使用する金属板を高強度化する以外に、例
えば、缶蓋のパネル部外周に形成される強化用の環状溝
（缶内側に窪んだ環状溝）を深くすることでカウンター
シンクデプス（フランジカール部の上面から環状溝の溝
底までの深さ）やパネルハイト（環状溝の下端からパネ
ル部の下面までの高さ）をそれぞれ大きくしたり、ま
た、強化用の環状溝の底壁の曲率半径を小さくしたりす
る等、缶蓋の形状について耐圧性能を高くするための様
々な工夫が従来から行われている（例えば、特開昭６０
−１８３３５３号公報，特開平２−１９２８３７号公
報，実開平２−１３１９３１号公報，特開平３−２７５
４４３号公報，特表平３−５０３１４０号公報等参
照）。

【０００４】一方、缶蓋の主材料として使用する金属板
については、従来、強度，耐食性，成形性の面からの観
点から、ＡＬ−Ｍｇ系のＪＩＳ−５０５２，５０８２，
５１８２等のアルミニウム合金板が一般的に用いられて
おり、特にビールや炭酸飲料等を内容物とする内圧の高
い飲料缶の缶蓋では、耐圧強度の観点から高強度のＪＩ
Ｓ−５１８２材が多く用いられているが、そのような缶
蓋用のアルミニウム合金板は、圧延されていることで強
度の異方性が大きくなっており、金属板の圧延方向（圧
延方向に対して０°方向）やそれと直交する方向（圧延
方向に対して９０°方向）の強度に比べて、４５°方向
（圧延方向に対して４５°方向）の強度が小さくなって
いる。これに対して、そのような缶蓋用のアルミニウム
合金板を製造する段階で、強度の異方性をできるだけ少
なくするような工夫が従来から行われている（例えば、
特開平５−５１４９号公報，特開平９−２５６０９７号
公報等参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ビールや炭
酸飲料等を内容物とする内圧の高い飲料缶では、高い缶
内圧により缶蓋の周辺部分が反転してパネル部が缶外方
に膨出する所謂バックリングという現象が発生すること
があり、ＪＩＳ−５１８２材のような耐圧強度の高いア
ルミニウム合金板を使用して耐圧性の高い形状に缶蓋を
成形しても、何らかの原因（例えば、夏場の自動車内の
ダッシュボードで飲料缶が異常な高温に曝される等）に
よって缶内圧が異常に高くなるとバックリングが発生す
ることがあって、そのようなバックリングが発生する際
には、金属板の強度異方性を少なくしている場合であっ
ても、金属板の圧延方向に対して４５°方向からバック
リングが発生し易い傾向のあることには変わりはない。

【０００６】すなわち、異常に高くなった缶内圧が缶蓋
に内側から作用すると、缶蓋中央のパネル部が徐々に外
方に膨出することで、環状溝の外側壁とチャックウォー
ル部からなるカウンターシンク壁が内方に徐々に撓み、
パネル部の膨出量が限界に達すると、カウンターシンク
壁が上方にめくれ上がるように一気に反転してパネル部
が缶外方に大きく膨出するようにバックリングするが、
そのようなバックリングの発生時に、缶蓋の周辺部分
（チャックウォール部や環状溝やパネル部の外周部分）
に起きる変形が、強度が小さく変形し易いライン、即
ち、金属板の圧延方向と４５°の角度で缶蓋の中心を通
る仮想線の部分に集中して、図４（Ａ）や図５（Ａ）に
示すように、強度が小さく変形し易いラインを山折りの
屈曲線として缶外方に突出した角出し部１０が缶蓋の周
辺部分で瞬間的に形成される。

【０００７】そのように缶蓋の中心を通って圧延方向と
４５°の方向に延びる仮想線の部分に変形が集中して、
該仮想線に沿って缶蓋の周辺部分に鋭く角出し部が形成
される際に、カウンターシンク壁を上方にめくり上げる
反転エネルギーが大きい場合には、即ち、カウンターシ
ンク壁が上方にめくれ上がって反転する時の缶内圧が高
い場合には、この角出し部によって引っ張られるような
状態で、チャックウォール部に続く巻締部の缶蓋側（カ
バーフック）と缶胴側（ボディフック）の係合状態が引
き延ばされ、遂には、図５（Ｂ）に示すように、巻締部
が破壊されて缶蓋が缶胴から外れることで内容物が周囲
に飛び散る所謂ブローオフと呼ばれる現象が起きること
がある。

【０００８】そのような巻締部の破壊によるブローオフ
現象は、特に、胴部が絞り・しごき加工等により薄く延
ばされたシームレス缶で、材料合理化のために金属板を
薄肉化した上に巻締部の幅（高さ方向での長さ）を通常
よりも小さくした所謂ミディシームやミニシームと呼ば
れる巻締部を持った缶容器の場合に起こり易く、また、
ボトル型のシームレス缶に底蓋として使用されるような
パネル部に簡易開口用の弱化部が形成されていない缶蓋
において起こり易いものである。すなわち、イージーオ
ープンエンドと言われる簡易開口蓋の場合には、バック
リングの発生により角出し部が形成されると、巻締部が
破壊されるよりも前に、簡易開口のために形成された弱
化部が先に破壊される虞があるからである。

【０００９】なお、既に述べたように、缶蓋の耐圧性
（耐バックリング性）を高めるための形状（強化用の環
状溝を深くする等）について従来から様々な工夫が行わ
れているが、そのように耐圧性の高い形状としてバック
リングが発生し難いようにすることで、一旦バックリン
グが発生した時には反転エネルギー（カウンターシンク
壁を反転させるエネルギー）が大きなものとなってブロ
ーオフが起こり易くなり、一方、ブローオフが起き難い
ようにバックリング時の反転エネルギーが小さくなるよ
うな形状にすることは、簡単にバックリングが発生し易
くなる（即ち、缶蓋の耐バックリング性を低下させる）
ことでもあるから、両方のバランスをどのようにとるか
適宜に考えることが必要である。

【００１０】しかしながら、必要な耐圧性（耐バックリ
ング性）を確保できるようにした上で、バックリングが
発生して角出し部が形成された時でも直ちにブローオフ
が起きないように缶蓋の形状を設定したとしても、最初
のバックリングが発生した後で缶内圧が更に高くなり続
けるような場合には、最初のバックリングにより形成さ
れた角出し部以外の箇所で新たな角出し部を形成するよ
うに２回目のバックリングを発生させない限り、高くな
った缶内圧により最初のバックリングで形成された角出
し部によって引っ張られる状態で、チャックウォール部
に続く巻締部の係合状態が引き延ばされてブローオフが
起きることになる。

【００１１】この点に関して、最初にバックリングが発
生する場合、既に述べたように、缶蓋で強度が小さく変
形し易いラインに沿って、即ち、金属板の圧延方向と４
５°の角度で缶蓋の中心を通る仮想線（対称的な２本の
仮想線）の一方に沿って、缶蓋の周辺部分に一つの角出
し部が形成されるのであるが、そのような角出し部の形
成に連れて、この角出し部を頂点として中央のパネル部
が膨出するように変形すると共に、角出し部で最も大き
く変形し角出し部から離れる程変形の度合い徐々に小さ
くなるように、パネル部の外周で円周方向に延びる環状
溝の深さが浅くなる（カウンターシンク壁がめくれる）
ように変形することになる。

【００１２】そのような最初のバックリングによる角出
し部を頂点とした環状溝の変形が、金属板の圧延方向と
４５°の角度で缶蓋の中心を通る仮想線の他方を横切る
位置にまで延びることにより、本来はこの他方の仮想線
（強度が小さく変形し易いライン）に沿って角出し部を
形成するようにバックリングが発生し易いのに対して、
最初のバックリングによる環状溝の変形がリブ効果とし
て働くことで、他方の仮想線に沿って角出し部を形成す
るような２回目のバックリングの発生が抑制されること
となり、その結果、２回目のバックリングが発生し難く
なることで、再び高くなった缶内圧により最初のバック
リングで形成された角出し部に引っ張られる状態でブロ
ーオフが起きる虞がある。

【００１３】本発明は、上記のような問題の解消を課題
とするものであり、具体的には、缶内圧の高い正内圧缶
用の缶蓋について、缶蓋の金属組成や巻締部の仕様を特
に変更するようなことなく、必要な耐圧性が確保できる
形状とした上で、缶内圧が異常に上昇してバックリング
が発生しても、巻締部が破壊されて内容物を周囲に飛散
させるようなブローオフ現象が起きることのないように
することを課題とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決するために、略円板状のパネル部の外周に補
強用の環状溝が形成され、下方に窪んだ環状溝の外縁に
続いてチャックウォール部が外方に傾斜して立ち上が
り、チャックウォール部の上端がフランジカール部の内
縁曲壁部分に連なるように、板厚が０．２０〜０．３５
ｍｍに圧延されたアルミニウム系金属板を主材料として
一体成形されている正内圧缶用の缶蓋において、フラン
ジカール部の上面から環状溝の溝底までの深さが、パネ
ル部の外径に対して０．１１〜０．１６の比率となり、
パネル部の下面の高さでの環状溝の幅が、パネル部の下
面から環状溝の溝底までの深さに対して０．８５〜１．
２０の比率となるように形成すると共に、環状溝の外側
壁から底壁に続く屈曲部の曲率半径よりも、環状溝の内
側壁から底壁に続く屈曲部の曲率半径の方が小さくなる
ように形成することを特徴とするものである。

【００１５】上記のような構成の缶蓋によれば、最初の
バックリングの発生により、金属板の圧延方向と４５°
の角度で缶蓋の中心を通る２本の仮想線の一方に沿って
角出し部が形成される時に、その反転エネルギーによっ
て直ちにブローオフを起こすようなことはない。また、
その際、角出し部を頂点として缶蓋の中心を通るパネル
部の傾斜角度、即ち、図５（Ａ）中に符号θで示すよう
な、角出し部の頂点と缶蓋の中心を通るラインに沿った
断面でのパネル部の傾斜角度は、１２〜１８°の範囲と
なっており、角出し部を頂点としたカウンターシンク壁
のめくれによる環状溝の変形は、上方から見て、金属板
の圧延方向と４５°の角度で缶蓋の中心を通る２本の仮
想線の他方を横切る位置にまで延びることはない。

【００１６】そのため、最初のバックリングが発生した
後で缶内圧が更に高くなっても、最初のバックリングで
の缶蓋の変形によるリブ効果に抑制されるようなことな
く、金属板の圧延方向と４５°の角度で缶蓋の中心を通
る２本の仮想線の他方に沿って角出し部を形成するよう
に、２回目のバックリングが容易に発生することから、
この２回目のバックリングによる缶内ヘッドスペースの
容積拡大により缶内圧が低下することで、最初のバック
リングで形成された角出し部に引っ張られる状態で巻締
部が破壊されてブローオフが起きることはない。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の正内圧缶用の缶蓋
の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
なお、本発明の缶蓋の一実施形態について、図１は、巻
締め前の缶蓋全体の上面形状を示し、図２は、巻締め前
の缶蓋のパネル部からフランジカール部までの部分の断
面形状を示し、図３は、最初のバックリングにより変形
した巻締め後の缶蓋の上面形状を示すものである。ま
た、図４は、（Ａ）最初のバックリングと（Ｂ）２回目
以降のバックリングの状態をそれぞれ示し、図５は、
（Ａ）バックリングと（Ｂ）ブローオフの状態をそれぞ
れ示し、図６は、比較例となる各缶蓋（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）の周辺部分の断面形状を示すものである。

【００１８】本実施形態の缶蓋は、例えば、口頸部と肩
部と胴部が一体成形されたボトル型シームレス缶のよう
に、炭酸飲料やビール等を内容物とする正内圧缶（陽圧
缶）で、絞り・しごき加工等により薄く延ばされた胴部
を有する缶体に対して、その胴部開口端に底蓋（イージ
ーオープンエンドではない缶端板部）として巻締固着さ
れるものであり、従来から知られた成形金型によるプレ
ス成形によって缶蓋用の金属板材から一体成形されるも
のである。

【００１９】缶蓋の素材として使用される金属板材は、
板厚が０．２０〜０．３５ｍｍに圧延されたアルミニウ
ムやアルミニウム合金（５０５２材や５１８２材等）の
金属板を主材料として、その少なくとも一方の面（缶内
面側）に樹脂塗料の塗装や熱可塑性樹脂フィルムのラミ
ネートによる保護被膜を施したような、製缶分野で従来
から一般的に使用されている缶蓋用のアルミニウム系金
属板材である。

【００２０】そのような金属板材から一体成形されてい
る缶蓋では、図１および図２に示すように、缶蓋１の中
央部分である略円板状のパネル部２の外周に、下方（缶
内側）に窪むように補強用の環状溝３が形成され、環状
溝３と僅かに間隔を置いたパネル部２の周辺部分に補強
用の環状ビード２ａが形成され、環状溝３の外側壁３ａ
から連続してチャックウォール部４が外方に傾斜して立
ち上がり、チャックウォール部４の上端は曲壁部分を介
してフランジカール部５に連なっている。

【００２１】そのような形状を備えた缶蓋１は、図示し
ていないが、フランジカール部５の裏面側に有機高分子
製のシール剤が塗布されてから、缶体（缶本体）の胴部
開口端に形成されたフランジ部の上にフランジカール部
５が載置されて、缶体のフランジ部とフランジカール部
５が二重巻締めされることとなる。

【００２２】ところで、上記のような缶蓋１では、圧延
金属板を材料として一体成形されていることから、強度
の異方性が大きくなっており、図１に示すように、金属
板の圧延方向（圧延方向に対して０°方向）Ｙやそれと
直交する方向（圧延方向に対して９０°方向）Ｘの強度
に比べて、圧延方向に対して４５°の方向の強度が小さ
くなっていて、特に、金属板の圧延方向Ｙと４５°の角
度で缶蓋の中心Ｏを通る２本の仮想線Ｌ１，Ｌ２の部分
が、最も強度が小さく変形し易いラインとなっている。

【００２３】そのため、この缶蓋１を缶の端板部（底
蓋）として使用した場合、缶内圧が異常に高くなること
で環状溝の外側壁とチャックウォール部によるカウンタ
ーシンク壁が上方にめくれ上がるように反転してパネル
部が缶外方に大きく膨出するようにバックリングが発生
する際に、缶蓋の周辺部分（チャックウォール部や環状
溝やパネル部の外周部分）に起きる変形が、強度が小さ
く変形し易いライン、即ち、金属板の圧延方向と４５°
の角度で缶蓋の中心Ｏを通る２本の仮想線Ｌ１，Ｌ２の
何れかに集中して、図３および図４（Ａ）に示すよう
に、先ず、缶蓋１の周辺部分の一箇所で、強度が小さく
変形し易いラインの何れか（図３に示したものでは仮想
線Ｌ１のライン）を山折りの屈曲線として缶外方に突出
した角出し部１０が瞬間的に形成される。

【００２４】そのように最初にバックリングが発生し
て、金属板の圧延方向と４５°の方向に延びる仮想線Ｌ
１，Ｌ２の何れかに沿って缶蓋の周辺部分の一箇所に鋭
く角出し部１０が形成される際に、従来の缶蓋では、既
に図４（Ａ），（Ｂ）によって説明したように、カウン
ターシンク壁（環状溝の外側壁とチャックウォール部）
を上方にめくり上げる反転エネルギーが大きい場合に
は、角出し部の形成に連れて角出し部に引っ張られる状
態でブローオフが起きることがある。

【００２５】また、最初のバックリング発生時にはブロ
ーオフが起きなくても、その後で缶内圧が更に高くなっ
た時に、最初のバックリングによる角出し部を頂点とし
たカウンターシンク壁のめくれによる環状溝の変形が、
金属板の圧延方向と４５°の角度で缶蓋の中心Ｏを通る
他方の仮想線Ｌ２を横切る位置にまで延びて、そのよう
な缶蓋の変形がリブ効果として働くことで、他方の仮想
線Ｌ２に沿って角出し部を形成するような２回目のバッ
クリングの発生が抑制され、その結果、２回目のバック
リングが発生しないことで、最初のバックリングで形成
された角出し部によって引っ張られる状態でブローオフ
が起きることがある。

【００２６】これに対して、本実施形態の缶蓋１では、
図２に示すように、カウンターシンクデプスＣ（フラン
ジカール部５の上面から環状溝３の溝底までの深さ）
が、パネル部２の外径ＰＤに対して０．１１〜０．１６
の比率となり、且つ、パネル部２の下面の高さでの環状
溝３の幅Ｂが、パネル部２の下面から環状溝３の溝底ま
での深さＨに対して０．８５〜１．２０の比率となるよ
うに形成されていると共に、環状溝３の外側壁３ａから
底壁３ｂに続く屈曲部の曲率半径Ｒ１よりも、環状溝３
の内側壁３ｃから底壁３ｂに続く屈曲部の曲率半径Ｒ２
の方が小さくなるように形成されている。

【００２７】なお、パネル部２の外径ＰＤに対してカウ
ンターシンクデプスＣの比率が大きくなる程、最初のバ
ックリングが発生した時に、反転エネルギーが大きくな
って直ちにブローオフが起き易くなるため、少なくと
も、パネル部２の外径ＰＤに対するカウンターシンクデ
プスＣの比率は０．１６以下としておくことが必要であ
る。すなわち、バックリング時の反転エネルギーの大き
さについては、環状溝３の断面形状も関係するため、そ
れだけでは充分とは言えないが、必要条件の一つではあ
る。

【００２８】しかしながら、パネル部ＰＤの外径に対す
るカウンターシンクデプスＣの比率を小さく（浅く）し
過ぎた場合には、缶の落下等による衝撃でバルジ変形
（膨出変形）が起きると、巻締部よりも外方にパネル部
が膨出して、巻締部を接地させた正置姿勢では安定しな
くなるという問題を生じ易くなる。そのため、本実施形
態の缶蓋１では、ブローオフの防止とバルジ変形の両方
の観点から、パネル部２の外径ＰＤに対するカウンター
シンクデプスＣの比率を０．１１〜０．１６としてい
る。

【００２９】そのような本実施形態の缶蓋１では、最初
にバックリングが発生した時に、図３に示すように、金
属板の圧延方向と４５°の角度で缶蓋の中心Ｏを通る一
方の仮想線Ｌ１に沿って角出し部１０を形成するように
缶蓋が変形する（カウンターシンク壁がめくれ上げる）
が、そのときの角出し部１０を頂点とする環状溝３の変
形は、上方から見て、金属板の圧延方向と４５°の角度
で缶蓋の中心Ｏを通る他方の仮想線Ｌ２を横切る位置に
まで延びるようなことはない。なお、この最初にバック
リングにより形成される角出し部１０を頂点として缶蓋
の中心Ｏを通るパネル部２の傾斜角度（ラインＬ１に沿
った断面でのパネル部２の傾斜角度）、即ち、図５
（Ａ）中に符号θで示す角度に相当する角度は、１２〜
１８°の範囲となっている。

【００３０】上記のような本実施形態の缶蓋１によれ
ば、一般的に必要な耐圧性（保証耐圧である６１７ｋＰ
ａの缶内圧ではバックリングを発生させないような耐バ
ックリング性）を充分に確保することができると共に、
最初にバックリングが発生した時に、反転エネルギーが
大きくなり過ぎるようなことがなく、角出し部の形成に
連れて直ちにブローオフが起きるのを回避することがで
きる。

【００３１】また、その後で缶内圧が高くなっても、最
初にバックリングでの缶蓋の変形によるリブ効果によっ
て２回目のバックリングの発生が抑制されるというよう
なことはなく、２回目のバックリングを容易に発生させ
ることができ、そのように２回目のバックリングを容易
に発生させることで、ヘッドスペースの容積を拡大し
て、巻締部の係合部に作用する引張応力の分散化を図る
ことができて、最初のバックリングで形成された角出し
部により引っ張られる状態でブローオフが起きるのを回
避することができる。

【００３２】上記のような本実施形態の缶蓋について、
５１８２−Ｈ３９アルミニウム合金材で、板厚が０．３
１ｍｍ、カール外径（巻締前の缶蓋の直径）が６８．３
ｍｍ、チャックウォール部の傾斜角が１３°、環状ビー
ドの高さが０．５ｍｍであるという点では共通するが、
以下のような点で形状が異なる実施例と各比較例の缶蓋
を使用して、何れも、３００４−Ｈ１９１アルミニウム
合金材による４５０ｍｌボトル型缶の缶胴の開口端部
（缶胴フランジ壁の板厚が０．２０ｍｍ）に対して、缶
蓋を底蓋として巻締部の幅（高さ方向での長さ）が２．
７５ｍｍ（ミディシーム）となるように二重巻締した缶
容器により、以下のようなブローオフ試験と耐圧試験を
それぞれ行って、その結果を比較検討した。

【００３３】なお、以下に示す実施例と各比較例の缶蓋
の各部分の寸法については、何れも、カウンターシンク
デプス（フランジカール部の上面から環状溝の溝底まで
の深さ）をＣ、パネル部の外径をＰＤ、パネルハイト
（環状溝の底壁の下端からパネル部の下面までの高さ）
をＰＨ、パネル部の下面の高さでの環状溝の幅をＢ、パ
ネル部の下面から環状溝の溝底までの深さ（測り易いパ
ネルハイトＰＨを実測して、それから板厚分をマイナス
する）をＨとして示している。

【００３４】〔実施例〕図２に示した形状のものであ
り、Ｃが６．８５ｍｍ、ＰＤが５４．６ｍｍ（カウンタ
ーシンクデプスとパネル部の外径の比率Ｃ／ＰＤは約
０．１３）、ＰＨが２．４８ｍｍ、環状溝における幅と
深さの比率Ｂ／Ｈが０．８９であって、環状溝の外側壁
から底壁に続く屈曲部の曲率半径Ｒ１が０．５５ｍｍ、
環状溝の内側壁から底壁に続く屈曲部の曲率半径Ｒ２が
０．４０ｍｍ、環状溝の底壁（上面側）の曲率半径Ｒ３
が１．２０ｍｍとなっている缶蓋。

【００３５】〔比較例１〕図６（Ａ）に示した形状のも
のであり、Ｃが６．９０ｍｍ、ＰＤが５５．６ｍｍ（カ
ウンターシンクデプスとパネル部の外径の比率Ｃ／ＰＤ
は約０．１２）、ＰＨが２．２８ｍｍ、環状溝の幅と深
さの比率Ｂ／Ｈが０．７２であって、環状溝の外側壁か
ら底壁に続く屈曲部の曲率半径（Ｒ１）が０．３５ｍ
ｍ、環状溝の内側壁から底壁に続く屈曲部の曲率半径
（Ｒ２）が０．５５ｍｍ（両方の屈曲部が直接連続して
底壁はない）となっている缶蓋。

【００３６】〔比較例２〕図６（Ｂ）に示した形状のも
のであり、Ｃが６．８５ｍｍ、ＰＤが５５．１ｍｍ（カ
ウンターシンクデプスとパネル部の外径の比率Ｃ／ＰＤ
は約０．１２）、ＰＨが２．３５ｍｍ、環状溝の幅と深
さの比率Ｂ／Ｈが０．８０であって、環状溝の外側壁か
ら底壁に続く屈曲部の曲率半径（Ｒ１）が０．４５ｍ
ｍ、環状溝の内側壁から底壁に続く屈曲部の曲率半径
（Ｒ２）が０．４５ｍｍ、環状溝の底壁（上面側）の曲
率半径（Ｒ３）が０．９０ｍｍとなっている缶蓋。

【００３７】〔比較例３〕図６（Ｃ）に示した形状のも
のであり、Ｃが６．８５ｍｍ、ＰＤが５３．１ｍｍ（カ
ウンターシンクデプスとパネル部の外径の比率Ｃ／ＰＤ
は約０．１３）、ＰＨが２．４５ｍｍ、環状溝の幅と深
さの比率Ｂ／Ｈが１．２６であって、環状溝の外側壁か
ら底壁に続く屈曲部の曲率半径（Ｒ１）が０．５５ｍ
ｍ、環状溝の内側壁から底壁に続く屈曲部の曲率半径
（Ｒ２）が０．４０ｍｍ、環状溝の底壁（上面側）の曲
率半径（Ｒ３）が２．９０ｍｍとなっている缶蓋。

【００３８】ブローオフ試験 コーラを内容物として液温が２１℃で缶内圧が３３３〜
３６３ｋＰａ（３．４〜３．７ｋｇｆ／ｃｍ² ）となる
ように缶容器に充填してキャッピングし、６０℃の恒温
室で６時間かけていく間の缶蓋のバックリング状況と、
巻締部の外れ状況について目視で観察した。なお、缶蓋
のバックリング状況については、最初のバックリング状
況と、最初にバックリングした後の変化する様子を観察
した。実施例と各比較例１〜３のサンプルは何れも１０
個ずつである。

【００３９】耐圧試験 空の缶容器の口部側を切り落とし、圧力テスターにテス
ト缶をクランプセットし、バックリングするまでエアー
で加圧し、最初のバックリングが発生して角出し部が形
成される時の圧力を調べた。なお、最初のバックリング
でブローオフしたものについては、その直前の内圧を測
定した。実施例と各比較例１〜３の何れも１０個ずつの
サンプルの平均値を取った。圧力は、触圧内圧計で測定
しガス圧測定器との差圧を換算している。

【００４０】上記のブローオフ試験と耐圧試験の結果に
ついては、以下の表１に示す通りである。

【００４１】

【表１】

【００４２】上記の表１に示した結果から見ると、実施
例と各比較例１〜３については、何れも、カウンターシ
ンクデプスとパネル部の外径の比率Ｃ／ＰＤが０．１１
〜０．１６の範囲にあるものの、比較例１では、高い缶
内圧（８０４ｋＰａ）になるまで最初のバックリングが
発生せず、最初のバックリング時に、反転エネルギーが
大きいために殆どのものでブローオフが起きており、僅
かにブローオフしなかったもの（１個）についても、そ
の後の缶内圧の上昇により、２回目のバックリングを発
生させることなく、最初のバックリングによる角出し部
の近傍からブローオフが起きている。

【００４３】また、比較例２では、比較的高い缶内圧
（７７５ｋＰａ）になるまで最初のバックリングが発生
せず、最初のバックリング時に、比較的反転エネルギー
が大きいために半数近く（１０個のうちの４個）でブロ
ーオフが起きている。なお、最初のバックリング時にブ
ローオフしなかったものについては、その後で缶内圧が
高くなっても、２回目のバックリングが全周に発生して
いることで、ブローオフは起きていない。

【００４４】また、比較例３では、全てのサンプルにお
いて、最初のバックリング時にブローオフは起きず、ま
た、その後で缶内圧が高くなっても、２回目のバックリ
ングが全周に発生して、ブローオフは全く起きていない
ものの、最初のバックリング時には、一般的に必要とさ
れている保証耐圧である６１７ｋＰａ（６．３ｋｇｆ／
ｃｍ² ）以下の低い缶内圧（６１５ｋＰａ）でバックリ
ングが発生していることから、充分な耐圧性は確保され
ていない。

【００４５】これに対して、実施例の缶蓋によれば、一
般的に必要とされている保証耐圧の６１７ｋＰａ（６．
３ｋｇｆ／ｃｍ² ）を越えた缶内圧（７３５ｋＰａ）で
最初のバックリングが発生していることから、充分な耐
圧性は確保されており、しかも、最初のバックリング時
にはブローオフが全く起きておらず、さらに、その後で
缶内圧が高くなっても、全てのサンプルで２回目のバッ
クリングが全周（４点乃至５点で角出し）に発生して、
ブローオフは全く起きていない。

【００４６】なお、実施例の缶蓋では、環状溝の外側壁
から底壁に続く屈曲部の曲率半径Ｒ１よりも、環状溝の
内側壁から底壁に続く屈曲部の曲率半径Ｒ２の方が小さ
くなるように形成されていることで、バックリング時の
反転エネルギーが大きくなり過ぎるのを防ぐことがで
き、しかも、シーマー（缶蓋巻締機）により缶蓋を缶本
体に巻締固着する工程において、スタッカーから積み重
ねられた缶蓋をセパレーターナイフとセパレーターロー
ルにより一枚ずつ取り出して供給する所謂蓋切りが行わ
れる際に、缶蓋同士のシャッフル性（積み重ねられた缶
蓋同士の横ずれによる蓋切れ、流れ性）を良好なものと
することができる。

【００４７】以上、本発明の缶蓋の一実施形態について
説明したが、本発明は、上記のような実施形態にのみ限
定されるものではなく、例えば、缶蓋のパネル部に上方
に突出して形成した補強ビードについては、下方に突出
して形成しても或いは省略しても良く、また、その補強
ビードの凹凸を使ってアルコール飲料かノンアルコール
飲料かを識別させるような内容物識別機能を持たせるよ
うにしても良く、また、環状溝の底壁については、実施
例に示したような曲率半径の曲面に限られるものではな
く、実質的に平坦な形状であっても良い等、適宜設計変
更可能なものであることは言うまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したような本発明の缶蓋によれ
ば、缶蓋の材料や巻締部の仕様を特に変更することな
く、缶蓋に必要な耐圧性を確保した上で、缶内圧が異常
に上昇して最初のバックリングが発生しても、巻締部が
破壊されて内容物を周囲に飛散させるようなブローオフ
現象が起きるのを防止することができると共に、最初の
バックリングが発生した後で更に缶内圧が上昇しても、
最初のバックリングの際の缶蓋の変形によるリブ効果に
より抑制されることなく、２回目のバックリングを容易
に発生させることができて、最初のバックリングによる
角出し部の近傍でブローオフ現象が起きるのを防止する
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係る巻締め前の缶蓋の全
体を示す上面図。

【図２】本発明の缶蓋の一実施形態について、巻締め前
の缶蓋のパネル部からフランジカール部までの部分を示
す縦断面図。

【図３】本発明の缶蓋の一実施形態について、巻締め後
の缶蓋の最初のバックリングにより変形した状態を示す
上面図。

【図４】缶蓋のバックリングについて、（Ａ）一箇所の
角出しにより最初にバックリングした状態と（Ｂ）全周
の角出しにより２回目にバックリングした状態をそれぞ
れ示す斜視図。

【図５】缶蓋がバックリングしてからブローオフする状
態について、（Ａ）バックリングした状態を示す縦断面
図、および（Ｂ）ブローオフした状態を示す側面図。

【図６】比較例となる各缶蓋（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に
ついて、缶蓋の周辺部分の形状を示す断面説明図。

【符号の説明】

１ 缶蓋 ２ パネル部 ２ａ 環状ビード ３ 環状溝 ４ チャックウォール部 ５ フランジカール部 Ｃ フランジカール部の上面から環状溝の溝底ま
での深さ Ｂ パネル部の下面の高さでの環状溝の幅 Ｈ パネル部の下面から環状溝の溝底までの深さ ＰＤ パネル部の外径 Ｒ１ 環状溝の外側壁から底壁に続く屈曲部の曲率
半径 Ｒ２ 環状溝の内側壁から底壁に続く屈曲部の曲率
半径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 渡 東京都中央区日本橋２−１−10 大和製罐 株式会社内 Ｆターム(参考） 3E061 AA16 AB08 AD05 BA01 BB07 DB08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略円板状のパネル部の外周に補強用の環
   状溝が形成され、下方に窪んだ環状溝の外縁に続いてチ
   ャックウォール部が外方に傾斜して立ち上がり、チャッ
   クウォール部の上端がフランジカール部の内縁曲壁部分
   に連なるように、板厚が０．２０〜０．３５ｍｍに圧延
   されたアルミニウム系金属板を主材料として一体成形さ
   れている正内圧缶用の缶蓋において、フランジカール部
   の上面から環状溝の溝底までの深さが、パネル部の外径
   に対して０．１１〜０．１６の比率となり、パネル部の
   下面の高さでの環状溝の幅が、パネル部の下面から環状
   溝の溝底までの深さに対して０．８５〜１．２０の比率
   となるように形成されていると共に、環状溝の外側壁か
   ら底壁に続く屈曲部の曲率半径よりも、環状溝の内側壁
   から底壁に続く屈曲部の曲率半径の方が小さくなるよう
   に形成されていることを特徴とする正内圧缶用の缶蓋。
2. 【請求項２】 補強用の環状溝と僅かに間隔を置いて、
   パネル部の周辺部分に補強用の環状ビードが形成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の正内圧缶用の缶
   蓋。