JP3557241B2 - ステイオンタブ式缶蓋の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、缶入り飲料の飲み口等を容易に開口することができるステイオンタブ式缶蓋の製造方法に関し、特に、タブのリベット廻りの回転が防止されたステイオンタブ式缶蓋の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、実開平６−３８２７号公報に開示されたステイオンタブ式缶蓋が知られている。図９に示すように、この種のステイオンタブ式缶蓋Ｂは、パネル４０と、該パネル４０の開口形状に沿って刻設されたスコア４１と、該パネル４０上にリベット４２を介して取付られたタブ４３とを備えている。該タブ４３は、前記スコア４１に包囲される開口部４４にその先端４５が臨むように設けられ、後端には開口作業時に手指を掛ける把持部４６が形成されている。該タブ４３は、その略中央部分に形成された舌片４７を介して、前記リベット４２によって固着されている。また、該リベット４２の近傍には、断面円弧状に突出する突起４８が形成されており、タブ４３の舌片４７には該突起４８に係合する穴部４９が形成されている。
【０００３】
該缶蓋Ｂを開口するとき、タブ４３の把持部４６側を起立させる。これにより、該タブ４３は、前記リベット４２に固着された舌片４７の一端縁４７ａを介して揺動される。このとき、タブ４３の先端が開口部４４を押圧する際に該タブ４３が不用意にリベット４２廻りに回転されると、タブ４３の先端４５が開口部４４の所定の押圧位置からズレてしまうおそれがあるが、タブ４３は、舌片４７の穴部４９がパネル４０の突起４８に係止されているので、リベット４２廻りに回転することが防止されており、これによって、開口時には、タブ４３の先端４５が開口部４４の所定の位置を確実に押圧して確実に開口することができる。
【０００４】
しかし、前記缶蓋Ｂは開口時のタブ４３の回転については十分に防止されているが、缶の製造時の缶蓋の巻締工程において、例えば図示しないノックアウトパッド等が該缶蓋Ｂのタブ４３に接触した際の衝撃によって、該タブ４３に比較的大きな回転トルクが加えられた場合には、前記舌片４７が突起４８により回り止めされていても該突起４８による係止が外れて該タブ４３がリベット４２廻りに回転してしまう不都合がある。
【０００５】
従って、缶の製造時において該タブ４３の回転を確実に防止するためには、前記舌片４７の穴部４９とパネル４０の突起４８との係合状態を更に確実とする必要がある。
【０００６】
そこで考えられるのは、前記突起４８の突出量を比較的大として穴部４９からの離脱を阻止することである。
【０００７】
しかし、前記突起４８は前記舌片４７の穴部４９に係合可能な位置、即ち、リベット４２の近傍に設ける必要があり、リベット４２の外周は、リベット４２の成形時にリベット４２に肉厚を寄せるコイニング加工が行われるために比較的肉薄となっている。このため、前記突起４８の突出量を増加させると、パネル４０裏面のリベット４２外周の肉薄の部分やそこに被覆されている内面被覆層に亀裂が発生して金属が溶出する不都合がある。また、パネル４０やその被覆層の損傷を防止するために、前記突起４８の突出量を多数の工程によって徐々に増加させることが考えられるが、工程数が増加して作業効率が低下する不都合がある。
【０００８】
以上のことから、缶の製造時において、ノックアウトパッド等がタブに接触しても該タブの回転を確実に防止することができる形状の突起が望まれており、また、そのような突起をパネルを損傷することなく容易に効率よく成形することができる成形方法が望まれていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
かかる不都合を解消して、本発明は、ステイオンタブ式缶蓋の製造方法の改良を目的とするものであり、具体的には、パネル上におけるタブの回転を確実に防止することができるステイオンタブ式缶蓋を容易に効率良く製造することができる製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、種々の試験の結果、缶の製造時におけるタブへのノックアウトパッド等の接触に対抗しうるタブの回転トルクを検討した。そして、パネルに設ける突起の周壁の傾斜を４５°〜９０°とし、該突起を舌片の穴部に係合させることにより、回り止め効果が向上することを知見した。
【００１２】
そこで、本発明は、開口形状に刻設した開口用スコアと、該スコアを破断して開口する開口用タブと、該タブをパネル上に固着するリベットとを備えてなるステイオンタブ式缶蓋の製造方法において、板材を打ち抜いて成形された缶蓋素材のパネルのリベット成形位置を該パネルの裏面側から押圧してリベット成形用膨出部を成形する工程と、該リベット成形用膨出部の外周の肉厚をリベット成形用膨出部周壁に寄せるコイニング加工を行いつつリベットに近似した形状に成形する工程と、リベットに近似した形状を所定のリベットに成形する工程と、該リベット外周のコイニング加工を行った部分を除く部分にコイニング加工を行いつつ、該リベット外周のコイニング加工を行った部分及びその隣接位置にかけてのパネルをその裏面側から押圧して突起成形用膨出部を成形する工程と、開口形状に沿ったスコアを刻設する工程と、前記突起成形用膨出部の外周を上方から拘束すると共に該突起成形用膨出部の下方から押圧して前記突起成形用膨出部の周壁をパネル面から上方に向かって４５°〜９０°の角度を存して起立させて該突起成形用膨出部を所定の突起に成形する工程と、前記タブの中央部に備えられた舌片に形成されたリベット穴を貫挿すると共に、該舌片のリベット穴の隣の位置に形成された係合穴を前記突起に係合させて該リベットをかしめてパネル上にタブを取り付ける工程とを備えることを特徴とする。
【００１３】
該製造方法においては、前記所定のリベットを成形する工程と、前記突起成形用膨出部を成形する工程とを同時に行うことが好ましく、また、前記スコアを刻設する工程と、前記所定の突起を成形する工程とを同時に行うことが好ましい。
【００１４】
更に、前記所定の突起を成形する工程は、前記突起成形用膨出部の外周及び頂部を上方から拘束し、該突起成形用膨出部の下方から押圧して頂部を平坦とする突起に成形することが好ましい。
【００１５】
【作用】
先ず、本発明において製造される缶蓋は、タブに大きなトルクが与えられても、タブのリベット廻りにおける回転が阻止され、開口操作中や缶の製造時の不用意なタブの回転が防止されるものである。
【００１６】
本発明の缶蓋の製造方法は、先ず、缶蓋素材のパネルのリベット成形位置にリベット成形用膨出部が成形される。次いで、該リベット成形用膨出部がリベットに近似した形状に成形される。該リベット成形用膨出部は、その外周の余肉をリベット成形用膨出部周壁に寄せるコイニング加工が行われながら成形される。その後、リベットに近似した形状の前記リベット成形用膨出部が所定のリベットに成形される。一方、リベット外周のコイニング加工を行った部分及びその近傍（即ち、リベット外周のコイニング加工を行った部分及びその隣接位置）にかけてのパネルには突起成形用膨出部が成形される。該突起成形用膨出部は、その外周のうち、前記リベット外周のコイニング加工が行われた部分を除く他の部分においてコイニング加工が行われながら成形される。これにより、該突起成形用膨出部は、その周壁に余肉が確保されながら容易に成形される。しかも、このときのコイニング加工により、突起成形用膨出部の外周が、前記リベット外周のコイニング加工が行われた部分と同様の肉厚となる。
【００１７】
なお、所定のリベットを成形する際に、同時に突起成形用膨出部の成形及び該突起成形用膨出部外周のコイニング加工を行うようにすることが好ましく、それによって、工程数の増加を防止することが可能となる。
【００１８】
次いで、開口形状に沿ったスコアが刻設される。一方、前記突起成形用膨出部の外周が拘束され、その状態で該突起成形用膨出部の下方から押圧して、その周壁がパネル面から上方に向かって４５°〜９０°の角度を存するように起立される。これにより、前記リベットの近傍（即ち、リベットの隣の位置）に所定の突起が形成される。該突起が形成されるとき、突起成形用膨出部の外周が、前記リベット外周と均一の肉厚であることから、突起成形用膨出部の周壁を４５°〜９０°の角度に起立させるといった比較的大きな成形量を加えた際の応力が一部に集中することがない。従って、リベット外周やそこを被覆する被覆層に亀裂等を発生させることのない突起の成形が可能となる。
【００１９】
なお、スコアを刻設する際に、同時に所定の突起の成形を行うようにすることが好ましく、それによって、工程数の増加を防止することが可能となる。
【００２０】
その後、前記リベットに、タブのリベット穴が貫挿されると共に、前記突起に前記タブの係合穴が係合され、リベットがかしめられてパネル上にタブが取り付けられる。
【００２１】
また、前記突起を成形する際には、前記突起成形用膨出部の外周及び頂部が上方から拘束された状態で、該突起成形用膨出部がその下方から押圧される。これにより、突起の上部の余肉が周壁に向かって移動されながら突起が成形されるので、その周壁を４５°〜９０°の角度に起立させるといった比較的大きな成形量が与えられる突起の成形が容易となる。
【００２２】
【実施例】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本実施例において製造されるステイオンタブ式缶蓋Ａ（以下、缶蓋Ａと言う）は、図１に平面図を示すように、パネル１にリベット２を介して固着されたタブ３を備え、該タブ３はその中央部分のタブ３先端側に連設した舌片４を介して、パネル１のリベット２によって固着されている。該タブ３は、パネル１に刻設されたスコア５に包囲される開口部６にその先端７が臨むように設けられ、後端には開口作業時に手指を掛ける把持部８が形成されている。そして、パネル１のリベット２の近傍（即ち、リベット２の隣の位置）には、略円錐台形状に突出する突起９が形成されており、タブ３の舌片４には該突起９に係合される係合穴１０が形成されている。該突起９はパネル面から上方に向かって約７０°の角度を存して傾斜する周壁を備えている。パネル１の突起９と舌片４の係合穴１０とが係合状態であることにより、タブ３はリベット２廻りに回転が阻止され、缶の製造時や開口作業時に不用意にタブが回転することを防止することができる。
【００２３】
次に、前記缶蓋Ａを製造する各工程を図２乃至図６を参照して説明する。先ず、図２（ａ）及び図４（ａ）に示すように、板材を打ち抜いて成形された円盤状の缶蓋素材ａのパネル３の中央部がリベット２の成形に先立って余肉を確保しつつ押圧され、リベット成形用の椀状の膨出部１１が成形される。
【００２４】
次いで、図２（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、前記膨出部１１は、該膨出部１１の外周の肉厚を該膨出部１１の周壁に寄せるコイニング加工が行われながら、リベット２に近似した形状に成形される。このときのコイニング加工によって膨出部１１の周壁に余肉が与えられつつ膨出部１１は縮径される。一方、図４（ｂ）に示すように、膨出部１１の外周のコイニング部１２ａは肉厚が比較的薄くなる。
【００２５】
続いて、図３（ａ）及び図４（ｃ）に示すように、前記膨出部１１の形状が整えられて所定の形状のリベット２が成形される。同時に、前記コイニング部１２ａ及びコイニング部１２ａに隣接する位置にかけてのパネル１に前記突起９の成形に先立って突起成形用の膨出部１３が成形される。このとき、突起成形用の膨出部１３は、その外周のうち、前記リベット２外周のコイニング部１２ａを除く他の部分１２ｂにおいてコイニング加工が行われながら成形される。突起成形用の膨出部１３の成形工程について更に詳しく説明すれば、図５に示すように、パネル１裏面に当接されるダイ１４ａ，１４ｂの上方に向かって下型１５により膨出部１３の成形位置が押圧される。このとき、上型１６ａ，１６ｂが膨出部１３の外周に当接される。上型１６ａにはコイニング加工用の突出部１７が備えられており、前記リベット２外周のコイニング部１２ａを除く他の部分１２ｂが該上型１６ａによって押さえ付けられる。これにより、該上型１６ａの突出部１７に押圧されたパネル１の余肉が膨出部１３の周壁に移動して該周壁に余肉が与えられながら、下型１５により膨出部１３が成形される。一方、上型１６ｂによって、前記リベット外周のコイニング部１２ａが押さえられ、その肉厚は一定に維持される。これによって、膨出部１３外周のコイニング部１２ｂは、前記リベット２外周のコイニング部１２ａと同様の厚さに成形され、その厚さは均一とされる。
【００２６】
また、以上のように、前記膨出部１１をリベット２に近似した形状に成形する工程と、突起成形用の膨出部１３の成形及びその外周のコイニング加工を行う工程とを同時に行うことにより、工程数の増加を防止することができ、効率良く突起成形用の膨出部１３を成形することができる。なお、前記膨出部１１をリベット２に近似した形状に成形する工程の後に、突起成形用の膨出部１３の成形及びその外周にコイニング加工を行う工程を行ってもよいことは勿論である。
【００２７】
更に、図３（ａ）に示すように、このとき同時に、後述する工程によりタブ３を所定位置に取り付けた際に該タブ３の先端部に臨む凹部１８、後述する工程で刻設されるスコア５の破断方向を案内する凹部１９、スコア５の破断を容易とするためのビード２０，２１，２２、また、タブ３の把持部８の外周を係止してタブ３の回転を防止する一対の凸部２３，２４、及び、タブ３の把持部８側端縁に対応する凹部２５が成形される。該凹部２５は、必ずしも必要ではないが、タブ３を取り付けたとき、該タブ３の把持部８を把持し易くするために設けられるものである。
【００２８】
次いで、図３（ｂ）に示すように、パネル１に開口形状に沿ったスコア５が刻設され、同時に、該スコア５に包囲される内方のパネル１にビード２６が成形される。更にこのとき、図３（ｂ）及び図４（ｄ）に示すように、前記突起成形用の膨出部１３の周壁が、パネル１面から上方に向かって立ち上げられて該膨出部１３の形状を略円錐台形状として、所定の形状の突起９が形成される。該突起９の成形工程について更に詳しく説明すれば、図６に示すように、前記膨出部１３の下方から下型２６によって該膨出部１３が押圧される。該下型２６は、前記突起９の裏側に対応する形状に近似して形成されている。このとき、該膨出部１３の上方には上型２７が当接される。該上型２７は、該膨出部１３の外周に当接される外周当接部２８と、該膨出部１３の頂部１３ａに当接される頂部当接部２９とによって構成されている。これにより、該膨出部１３は、上型２７の外周当接部２８と頂部当接部２９とによってその外周が拘束された状態で下型２６に押圧され、その周壁がパネル１に対して更に立ち上げられる。前記膨出部１３の外周のコイニング部１２ｂは、前記リベット２外周のコイニング部１２ａと均一の厚さに形成されている。これにより、一部に成形時の応力が集中することがないので、該膨出部１３の外周のコイニング部１２ｂ及びリベット２外周のコイニング部１２ａの肉薄の部分への影響を小として突起９が成形される。更に、前記下型２６による押圧時に膨出部１３の頂部１３ａが拘束されていることにより、突起９が成形されながら膨出部１３の頂部１３ａの余肉が周壁に向かって移動するので、その周壁を起立させるといった大きな成形量を必要とする突起９の成形が容易となるだけでなく、リベット２外周やそこを被覆する被覆層に亀裂等が生じることのない突起９の成形が可能となる。そして、このような下型２６と上型２７との押圧により、突起９の周壁のパネル１面を基準とする傾斜角度θが約７０°に形成される。
【００２９】
また、以上のように、スコア５を刻設する工程と、所定の形状の突起９を成形する工程とを同時に行うことにより、工程数の増加が防止でき、効率良く突起９を成形することができる。なお、スコア５を刻設した後に所定の形状の突起９を成形してもよく、所定の形状の突起９を成形した後にスコア５を刻設してもよい。
【００３０】
続いて、図３（ｃ）に示すように、パネル１上にタブ３が取り付けられる。該タブ３は、図４（ｅ）に示すように、その舌片４に形成されたリベット穴３０がパネル１のリベット２に貫挿され、且つ、該リベット穴３０の近傍（即ち、リベット穴３０の隣の位置）に形成された係合穴１０がパネル１の突起９に係合される。そして、前記リベット２が上方から押し潰される。このように、タブ３は、かしめられたリベット２によってパネル１上に固着される。しかも、パネル１の突起９と舌片４の係合穴１０との係合によってタブ３の回転が阻止される。
【００３１】
また、前記実施例の方法は缶蓋素材ａの肉厚が比較的薄い場合に好適な缶蓋Ａの製造方法であるが、缶蓋素材ａの肉厚が比較的厚い場合には、所定の形状の突起９が形成される工程における他の実施例として、突起成形用膨出部１３の頂部１３ａを拘束しない状態での突起９の成形が可能となる。
【００３２】
詳しく説明すれば、図７に示すように、前記突起成形用の膨出部１３を、前記突起９の裏側に対応する形状に近似して形成された下型３１と、該膨出部１３の外周に当接される上型３２とによって押圧する。該膨出部１３の外周には前述の実施例と同様に、膨出部１３を成形する際にコイニング加工されたコイニング部１２ｂが、リベット２外周のコイニング部１２ａと均一の肉厚に成形されている。これにより、先ず、該膨出部１３の外周に上型３２が当接された状態で、前記下型３１によって膨出部１３が押圧される。該膨出部１３は、上型３２によってその外周が拘束された状態で、その周壁が該下型３１によってパネル１面に対して立ち上げられる。このとき、該膨出部１３の外周のコイニング部１２ｂは、前記リベット２外周のコイニング部１２ａと均一の厚さに形成されており、一部に成形時の応力が集中することがないので、該膨出部１３外周のコイニング部１２ｂ及びリベット２外周のコイニング部１２ａの肉薄の部分への影響を小として突起９を成形することができる。これにより、リベット２外周やそこを被覆する被覆層に亀裂等が生じることが防止される。
【００３３】
本発明者は、本実施例により製造された缶蓋Ａにおいて、突起９の周壁の傾斜角度θと、該突起９に係合された係合穴１０が該突起９から離脱する際のタブの回転トルクとの関係を確認する試験を行った。試験の結果、図６及び図８に示すように、突起９の周壁の傾斜角度θが３０°のとき、タブが回転されるときのトルクは１．２５Kgf-cmと比較的小さく、前記角度θが４５°のとき、タブの回転トルクは１．５５Kgf-cmを得ることができた。そして、タブの回転トルクは、前記角度θが６０°のときに２．１Kgf-cmと飛躍的に向上し、前記角度θが７５°のときではタブの回転トルクが３．２５Kgf-cmとなることが確認された。一方、缶の製造時におけるタブ３へのノックアウトパッド等の接触に対抗しうるタブの回転トルクとしては、１．５Kgf-cm以上が望まれる。従って、缶の製造時にタブ３にノックアウトパッド等が接触しても、回転が防止できるタブ３の回転トルクを得るためには、本試験によって、突起９の周壁の傾斜角度θを４５°以上とすることが必要であり、好ましくは、該角度θを６０°以上とすればよいことが明らかとなった。
【００３４】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、本発明の方法よって製造される缶蓋は、前記パネル上に突出させた突起が、その周壁の傾斜を４５°〜９０°として前記タブの舌片の係合穴に係合する。これにより、缶の製造時にタブにノックアウトパッド等が接触しても、前記パネル上における前記タブの不用意な回転を確実に防止することができる。
【００３５】
そして、本発明の方法によれば、前記突起成形用膨出部をリベット外周のコイニング加工を行った部分及びその隣接位置にかけてのパネルに成形する際には、該膨出部の外周のうち、前記リベット外周のコイニング加工が行われた部分を除く他の部分においてコイニング加工が行われるので、該膨出部の周壁に余肉を移動させながら突起成形用膨出部を容易に成形することができる。更に、このときのコイニング加工により該膨出部の外周のパネルの肉厚が均一とされて、該膨出部を所定の形状の突起に成形する際に比較的大きな成形量が加えられても、一部に応力が集中することがないので、リベット外周やそこを被覆する被覆層に亀裂等を発生させることなく前記突起を成形することができる。
【００３６】
更に、前記突起成形用膨出部の成形及びその外周のコイニング加工を、前記所定のリベットを成形する際に同時に行い、また、所定の突起の成形を、スコアを刻設する際に同時に行うことにより、工程数の増加を防止して作業効率を向上させることができる。
【００３７】
更に、前記突起を成形する際に、前記突起成形用膨出部の外周及び頂部を上方から拘束することにより、該膨出部の下方から押圧したとき比較的大きな成形量が加えられても、突起の上部の余肉を周壁に向かって移動させながら突起が成形されるので、パネルの肉厚が比較的薄い場合であっても、突起を容易に成形することができると共に、リベット外周やそこを被覆する被覆層の亀裂等の発生を確実に防止することができる。
【００３８】
従って、本発明によれば、パネル上におけるタブの回転を確実に防止することができるステイオンタブ式缶蓋を提供することができると共に、その缶蓋を容易に効率良く製造することができる製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の缶蓋を示す説明的平面図。
【図２】各工程において形成される缶蓋の説明的平面図。
【図３】図２に続く各工程において形成される缶蓋の説明的平面図。
【図４】各工程において形成される缶蓋の要部の説明的断面図。
【図５】突起成形用膨出部の成形工程を示す要部の説明的断面図。
【図６】突起の成形工程を示す要部の説明的断面図。
【図７】他の実施例における突起の成形工程を示す要部の説明的断面図。
【図８】突起の周壁の傾斜角度とタブの回転トルクとの関係を示す線図。
【図９】従来の缶蓋を示す平面図。
【符号の説明】
Ａ…ステイオンタブ式缶蓋、１…パネル、２…リベット、３…タブ、４…舌片、５…スコア、９…突起、１０…係合穴、１１…リベット成形用膨出部、１３…突起成形用膨出部、３０…リベット穴。
【産業上の利用分野】
本発明は、缶入り飲料の飲み口等を容易に開口することができるステイオンタブ式缶蓋の製造方法に関し、特に、タブのリベット廻りの回転が防止されたステイオンタブ式缶蓋の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、実開平６−３８２７号公報に開示されたステイオンタブ式缶蓋が知られている。図９に示すように、この種のステイオンタブ式缶蓋Ｂは、パネル４０と、該パネル４０の開口形状に沿って刻設されたスコア４１と、該パネル４０上にリベット４２を介して取付られたタブ４３とを備えている。該タブ４３は、前記スコア４１に包囲される開口部４４にその先端４５が臨むように設けられ、後端には開口作業時に手指を掛ける把持部４６が形成されている。該タブ４３は、その略中央部分に形成された舌片４７を介して、前記リベット４２によって固着されている。また、該リベット４２の近傍には、断面円弧状に突出する突起４８が形成されており、タブ４３の舌片４７には該突起４８に係合する穴部４９が形成されている。
【０００３】
該缶蓋Ｂを開口するとき、タブ４３の把持部４６側を起立させる。これにより、該タブ４３は、前記リベット４２に固着された舌片４７の一端縁４７ａを介して揺動される。このとき、タブ４３の先端が開口部４４を押圧する際に該タブ４３が不用意にリベット４２廻りに回転されると、タブ４３の先端４５が開口部４４の所定の押圧位置からズレてしまうおそれがあるが、タブ４３は、舌片４７の穴部４９がパネル４０の突起４８に係止されているので、リベット４２廻りに回転することが防止されており、これによって、開口時には、タブ４３の先端４５が開口部４４の所定の位置を確実に押圧して確実に開口することができる。
【０００４】
しかし、前記缶蓋Ｂは開口時のタブ４３の回転については十分に防止されているが、缶の製造時の缶蓋の巻締工程において、例えば図示しないノックアウトパッド等が該缶蓋Ｂのタブ４３に接触した際の衝撃によって、該タブ４３に比較的大きな回転トルクが加えられた場合には、前記舌片４７が突起４８により回り止めされていても該突起４８による係止が外れて該タブ４３がリベット４２廻りに回転してしまう不都合がある。
【０００５】
従って、缶の製造時において該タブ４３の回転を確実に防止するためには、前記舌片４７の穴部４９とパネル４０の突起４８との係合状態を更に確実とする必要がある。
【０００６】
そこで考えられるのは、前記突起４８の突出量を比較的大として穴部４９からの離脱を阻止することである。
【０００７】
しかし、前記突起４８は前記舌片４７の穴部４９に係合可能な位置、即ち、リベット４２の近傍に設ける必要があり、リベット４２の外周は、リベット４２の成形時にリベット４２に肉厚を寄せるコイニング加工が行われるために比較的肉薄となっている。このため、前記突起４８の突出量を増加させると、パネル４０裏面のリベット４２外周の肉薄の部分やそこに被覆されている内面被覆層に亀裂が発生して金属が溶出する不都合がある。また、パネル４０やその被覆層の損傷を防止するために、前記突起４８の突出量を多数の工程によって徐々に増加させることが考えられるが、工程数が増加して作業効率が低下する不都合がある。
【０００８】
以上のことから、缶の製造時において、ノックアウトパッド等がタブに接触しても該タブの回転を確実に防止することができる形状の突起が望まれており、また、そのような突起をパネルを損傷することなく容易に効率よく成形することができる成形方法が望まれていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
かかる不都合を解消して、本発明は、ステイオンタブ式缶蓋の製造方法の改良を目的とするものであり、具体的には、パネル上におけるタブの回転を確実に防止することができるステイオンタブ式缶蓋を容易に効率良く製造することができる製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、種々の試験の結果、缶の製造時におけるタブへのノックアウトパッド等の接触に対抗しうるタブの回転トルクを検討した。そして、パネルに設ける突起の周壁の傾斜を４５°〜９０°とし、該突起を舌片の穴部に係合させることにより、回り止め効果が向上することを知見した。
【００１２】
そこで、本発明は、開口形状に刻設した開口用スコアと、該スコアを破断して開口する開口用タブと、該タブをパネル上に固着するリベットとを備えてなるステイオンタブ式缶蓋の製造方法において、板材を打ち抜いて成形された缶蓋素材のパネルのリベット成形位置を該パネルの裏面側から押圧してリベット成形用膨出部を成形する工程と、該リベット成形用膨出部の外周の肉厚をリベット成形用膨出部周壁に寄せるコイニング加工を行いつつリベットに近似した形状に成形する工程と、リベットに近似した形状を所定のリベットに成形する工程と、該リベット外周のコイニング加工を行った部分を除く部分にコイニング加工を行いつつ、該リベット外周のコイニング加工を行った部分及びその隣接位置にかけてのパネルをその裏面側から押圧して突起成形用膨出部を成形する工程と、開口形状に沿ったスコアを刻設する工程と、前記突起成形用膨出部の外周を上方から拘束すると共に該突起成形用膨出部の下方から押圧して前記突起成形用膨出部の周壁をパネル面から上方に向かって４５°〜９０°の角度を存して起立させて該突起成形用膨出部を所定の突起に成形する工程と、前記タブの中央部に備えられた舌片に形成されたリベット穴を貫挿すると共に、該舌片のリベット穴の隣の位置に形成された係合穴を前記突起に係合させて該リベットをかしめてパネル上にタブを取り付ける工程とを備えることを特徴とする。
【００１３】
該製造方法においては、前記所定のリベットを成形する工程と、前記突起成形用膨出部を成形する工程とを同時に行うことが好ましく、また、前記スコアを刻設する工程と、前記所定の突起を成形する工程とを同時に行うことが好ましい。
【００１４】
更に、前記所定の突起を成形する工程は、前記突起成形用膨出部の外周及び頂部を上方から拘束し、該突起成形用膨出部の下方から押圧して頂部を平坦とする突起に成形することが好ましい。
【００１５】
【作用】
先ず、本発明において製造される缶蓋は、タブに大きなトルクが与えられても、タブのリベット廻りにおける回転が阻止され、開口操作中や缶の製造時の不用意なタブの回転が防止されるものである。
【００１６】
本発明の缶蓋の製造方法は、先ず、缶蓋素材のパネルのリベット成形位置にリベット成形用膨出部が成形される。次いで、該リベット成形用膨出部がリベットに近似した形状に成形される。該リベット成形用膨出部は、その外周の余肉をリベット成形用膨出部周壁に寄せるコイニング加工が行われながら成形される。その後、リベットに近似した形状の前記リベット成形用膨出部が所定のリベットに成形される。一方、リベット外周のコイニング加工を行った部分及びその近傍（即ち、リベット外周のコイニング加工を行った部分及びその隣接位置）にかけてのパネルには突起成形用膨出部が成形される。該突起成形用膨出部は、その外周のうち、前記リベット外周のコイニング加工が行われた部分を除く他の部分においてコイニング加工が行われながら成形される。これにより、該突起成形用膨出部は、その周壁に余肉が確保されながら容易に成形される。しかも、このときのコイニング加工により、突起成形用膨出部の外周が、前記リベット外周のコイニング加工が行われた部分と同様の肉厚となる。
【００１７】
なお、所定のリベットを成形する際に、同時に突起成形用膨出部の成形及び該突起成形用膨出部外周のコイニング加工を行うようにすることが好ましく、それによって、工程数の増加を防止することが可能となる。
【００１８】
次いで、開口形状に沿ったスコアが刻設される。一方、前記突起成形用膨出部の外周が拘束され、その状態で該突起成形用膨出部の下方から押圧して、その周壁がパネル面から上方に向かって４５°〜９０°の角度を存するように起立される。これにより、前記リベットの近傍（即ち、リベットの隣の位置）に所定の突起が形成される。該突起が形成されるとき、突起成形用膨出部の外周が、前記リベット外周と均一の肉厚であることから、突起成形用膨出部の周壁を４５°〜９０°の角度に起立させるといった比較的大きな成形量を加えた際の応力が一部に集中することがない。従って、リベット外周やそこを被覆する被覆層に亀裂等を発生させることのない突起の成形が可能となる。
【００１９】
なお、スコアを刻設する際に、同時に所定の突起の成形を行うようにすることが好ましく、それによって、工程数の増加を防止することが可能となる。
【００２０】
その後、前記リベットに、タブのリベット穴が貫挿されると共に、前記突起に前記タブの係合穴が係合され、リベットがかしめられてパネル上にタブが取り付けられる。
【００２１】
また、前記突起を成形する際には、前記突起成形用膨出部の外周及び頂部が上方から拘束された状態で、該突起成形用膨出部がその下方から押圧される。これにより、突起の上部の余肉が周壁に向かって移動されながら突起が成形されるので、その周壁を４５°〜９０°の角度に起立させるといった比較的大きな成形量が与えられる突起の成形が容易となる。
【００２２】
【実施例】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本実施例において製造されるステイオンタブ式缶蓋Ａ（以下、缶蓋Ａと言う）は、図１に平面図を示すように、パネル１にリベット２を介して固着されたタブ３を備え、該タブ３はその中央部分のタブ３先端側に連設した舌片４を介して、パネル１のリベット２によって固着されている。該タブ３は、パネル１に刻設されたスコア５に包囲される開口部６にその先端７が臨むように設けられ、後端には開口作業時に手指を掛ける把持部８が形成されている。そして、パネル１のリベット２の近傍（即ち、リベット２の隣の位置）には、略円錐台形状に突出する突起９が形成されており、タブ３の舌片４には該突起９に係合される係合穴１０が形成されている。該突起９はパネル面から上方に向かって約７０°の角度を存して傾斜する周壁を備えている。パネル１の突起９と舌片４の係合穴１０とが係合状態であることにより、タブ３はリベット２廻りに回転が阻止され、缶の製造時や開口作業時に不用意にタブが回転することを防止することができる。
【００２３】
次に、前記缶蓋Ａを製造する各工程を図２乃至図６を参照して説明する。先ず、図２（ａ）及び図４（ａ）に示すように、板材を打ち抜いて成形された円盤状の缶蓋素材ａのパネル３の中央部がリベット２の成形に先立って余肉を確保しつつ押圧され、リベット成形用の椀状の膨出部１１が成形される。
【００２４】
次いで、図２（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、前記膨出部１１は、該膨出部１１の外周の肉厚を該膨出部１１の周壁に寄せるコイニング加工が行われながら、リベット２に近似した形状に成形される。このときのコイニング加工によって膨出部１１の周壁に余肉が与えられつつ膨出部１１は縮径される。一方、図４（ｂ）に示すように、膨出部１１の外周のコイニング部１２ａは肉厚が比較的薄くなる。
【００２５】
続いて、図３（ａ）及び図４（ｃ）に示すように、前記膨出部１１の形状が整えられて所定の形状のリベット２が成形される。同時に、前記コイニング部１２ａ及びコイニング部１２ａに隣接する位置にかけてのパネル１に前記突起９の成形に先立って突起成形用の膨出部１３が成形される。このとき、突起成形用の膨出部１３は、その外周のうち、前記リベット２外周のコイニング部１２ａを除く他の部分１２ｂにおいてコイニング加工が行われながら成形される。突起成形用の膨出部１３の成形工程について更に詳しく説明すれば、図５に示すように、パネル１裏面に当接されるダイ１４ａ，１４ｂの上方に向かって下型１５により膨出部１３の成形位置が押圧される。このとき、上型１６ａ，１６ｂが膨出部１３の外周に当接される。上型１６ａにはコイニング加工用の突出部１７が備えられており、前記リベット２外周のコイニング部１２ａを除く他の部分１２ｂが該上型１６ａによって押さえ付けられる。これにより、該上型１６ａの突出部１７に押圧されたパネル１の余肉が膨出部１３の周壁に移動して該周壁に余肉が与えられながら、下型１５により膨出部１３が成形される。一方、上型１６ｂによって、前記リベット外周のコイニング部１２ａが押さえられ、その肉厚は一定に維持される。これによって、膨出部１３外周のコイニング部１２ｂは、前記リベット２外周のコイニング部１２ａと同様の厚さに成形され、その厚さは均一とされる。
【００２６】
また、以上のように、前記膨出部１１をリベット２に近似した形状に成形する工程と、突起成形用の膨出部１３の成形及びその外周のコイニング加工を行う工程とを同時に行うことにより、工程数の増加を防止することができ、効率良く突起成形用の膨出部１３を成形することができる。なお、前記膨出部１１をリベット２に近似した形状に成形する工程の後に、突起成形用の膨出部１３の成形及びその外周にコイニング加工を行う工程を行ってもよいことは勿論である。
【００２７】
更に、図３（ａ）に示すように、このとき同時に、後述する工程によりタブ３を所定位置に取り付けた際に該タブ３の先端部に臨む凹部１８、後述する工程で刻設されるスコア５の破断方向を案内する凹部１９、スコア５の破断を容易とするためのビード２０，２１，２２、また、タブ３の把持部８の外周を係止してタブ３の回転を防止する一対の凸部２３，２４、及び、タブ３の把持部８側端縁に対応する凹部２５が成形される。該凹部２５は、必ずしも必要ではないが、タブ３を取り付けたとき、該タブ３の把持部８を把持し易くするために設けられるものである。
【００２８】
次いで、図３（ｂ）に示すように、パネル１に開口形状に沿ったスコア５が刻設され、同時に、該スコア５に包囲される内方のパネル１にビード２６が成形される。更にこのとき、図３（ｂ）及び図４（ｄ）に示すように、前記突起成形用の膨出部１３の周壁が、パネル１面から上方に向かって立ち上げられて該膨出部１３の形状を略円錐台形状として、所定の形状の突起９が形成される。該突起９の成形工程について更に詳しく説明すれば、図６に示すように、前記膨出部１３の下方から下型２６によって該膨出部１３が押圧される。該下型２６は、前記突起９の裏側に対応する形状に近似して形成されている。このとき、該膨出部１３の上方には上型２７が当接される。該上型２７は、該膨出部１３の外周に当接される外周当接部２８と、該膨出部１３の頂部１３ａに当接される頂部当接部２９とによって構成されている。これにより、該膨出部１３は、上型２７の外周当接部２８と頂部当接部２９とによってその外周が拘束された状態で下型２６に押圧され、その周壁がパネル１に対して更に立ち上げられる。前記膨出部１３の外周のコイニング部１２ｂは、前記リベット２外周のコイニング部１２ａと均一の厚さに形成されている。これにより、一部に成形時の応力が集中することがないので、該膨出部１３の外周のコイニング部１２ｂ及びリベット２外周のコイニング部１２ａの肉薄の部分への影響を小として突起９が成形される。更に、前記下型２６による押圧時に膨出部１３の頂部１３ａが拘束されていることにより、突起９が成形されながら膨出部１３の頂部１３ａの余肉が周壁に向かって移動するので、その周壁を起立させるといった大きな成形量を必要とする突起９の成形が容易となるだけでなく、リベット２外周やそこを被覆する被覆層に亀裂等が生じることのない突起９の成形が可能となる。そして、このような下型２６と上型２７との押圧により、突起９の周壁のパネル１面を基準とする傾斜角度θが約７０°に形成される。
【００２９】
また、以上のように、スコア５を刻設する工程と、所定の形状の突起９を成形する工程とを同時に行うことにより、工程数の増加が防止でき、効率良く突起９を成形することができる。なお、スコア５を刻設した後に所定の形状の突起９を成形してもよく、所定の形状の突起９を成形した後にスコア５を刻設してもよい。
【００３０】
続いて、図３（ｃ）に示すように、パネル１上にタブ３が取り付けられる。該タブ３は、図４（ｅ）に示すように、その舌片４に形成されたリベット穴３０がパネル１のリベット２に貫挿され、且つ、該リベット穴３０の近傍（即ち、リベット穴３０の隣の位置）に形成された係合穴１０がパネル１の突起９に係合される。そして、前記リベット２が上方から押し潰される。このように、タブ３は、かしめられたリベット２によってパネル１上に固着される。しかも、パネル１の突起９と舌片４の係合穴１０との係合によってタブ３の回転が阻止される。
【００３１】
また、前記実施例の方法は缶蓋素材ａの肉厚が比較的薄い場合に好適な缶蓋Ａの製造方法であるが、缶蓋素材ａの肉厚が比較的厚い場合には、所定の形状の突起９が形成される工程における他の実施例として、突起成形用膨出部１３の頂部１３ａを拘束しない状態での突起９の成形が可能となる。
【００３２】
詳しく説明すれば、図７に示すように、前記突起成形用の膨出部１３を、前記突起９の裏側に対応する形状に近似して形成された下型３１と、該膨出部１３の外周に当接される上型３２とによって押圧する。該膨出部１３の外周には前述の実施例と同様に、膨出部１３を成形する際にコイニング加工されたコイニング部１２ｂが、リベット２外周のコイニング部１２ａと均一の肉厚に成形されている。これにより、先ず、該膨出部１３の外周に上型３２が当接された状態で、前記下型３１によって膨出部１３が押圧される。該膨出部１３は、上型３２によってその外周が拘束された状態で、その周壁が該下型３１によってパネル１面に対して立ち上げられる。このとき、該膨出部１３の外周のコイニング部１２ｂは、前記リベット２外周のコイニング部１２ａと均一の厚さに形成されており、一部に成形時の応力が集中することがないので、該膨出部１３外周のコイニング部１２ｂ及びリベット２外周のコイニング部１２ａの肉薄の部分への影響を小として突起９を成形することができる。これにより、リベット２外周やそこを被覆する被覆層に亀裂等が生じることが防止される。
【００３３】
本発明者は、本実施例により製造された缶蓋Ａにおいて、突起９の周壁の傾斜角度θと、該突起９に係合された係合穴１０が該突起９から離脱する際のタブの回転トルクとの関係を確認する試験を行った。試験の結果、図６及び図８に示すように、突起９の周壁の傾斜角度θが３０°のとき、タブが回転されるときのトルクは１．２５Kgf-cmと比較的小さく、前記角度θが４５°のとき、タブの回転トルクは１．５５Kgf-cmを得ることができた。そして、タブの回転トルクは、前記角度θが６０°のときに２．１Kgf-cmと飛躍的に向上し、前記角度θが７５°のときではタブの回転トルクが３．２５Kgf-cmとなることが確認された。一方、缶の製造時におけるタブ３へのノックアウトパッド等の接触に対抗しうるタブの回転トルクとしては、１．５Kgf-cm以上が望まれる。従って、缶の製造時にタブ３にノックアウトパッド等が接触しても、回転が防止できるタブ３の回転トルクを得るためには、本試験によって、突起９の周壁の傾斜角度θを４５°以上とすることが必要であり、好ましくは、該角度θを６０°以上とすればよいことが明らかとなった。
【００３４】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、本発明の方法よって製造される缶蓋は、前記パネル上に突出させた突起が、その周壁の傾斜を４５°〜９０°として前記タブの舌片の係合穴に係合する。これにより、缶の製造時にタブにノックアウトパッド等が接触しても、前記パネル上における前記タブの不用意な回転を確実に防止することができる。
【００３５】
そして、本発明の方法によれば、前記突起成形用膨出部をリベット外周のコイニング加工を行った部分及びその隣接位置にかけてのパネルに成形する際には、該膨出部の外周のうち、前記リベット外周のコイニング加工が行われた部分を除く他の部分においてコイニング加工が行われるので、該膨出部の周壁に余肉を移動させながら突起成形用膨出部を容易に成形することができる。更に、このときのコイニング加工により該膨出部の外周のパネルの肉厚が均一とされて、該膨出部を所定の形状の突起に成形する際に比較的大きな成形量が加えられても、一部に応力が集中することがないので、リベット外周やそこを被覆する被覆層に亀裂等を発生させることなく前記突起を成形することができる。
【００３６】
更に、前記突起成形用膨出部の成形及びその外周のコイニング加工を、前記所定のリベットを成形する際に同時に行い、また、所定の突起の成形を、スコアを刻設する際に同時に行うことにより、工程数の増加を防止して作業効率を向上させることができる。
【００３７】
更に、前記突起を成形する際に、前記突起成形用膨出部の外周及び頂部を上方から拘束することにより、該膨出部の下方から押圧したとき比較的大きな成形量が加えられても、突起の上部の余肉を周壁に向かって移動させながら突起が成形されるので、パネルの肉厚が比較的薄い場合であっても、突起を容易に成形することができると共に、リベット外周やそこを被覆する被覆層の亀裂等の発生を確実に防止することができる。
【００３８】
従って、本発明によれば、パネル上におけるタブの回転を確実に防止することができるステイオンタブ式缶蓋を提供することができると共に、その缶蓋を容易に効率良く製造することができる製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の缶蓋を示す説明的平面図。
【図２】各工程において形成される缶蓋の説明的平面図。
【図３】図２に続く各工程において形成される缶蓋の説明的平面図。
【図４】各工程において形成される缶蓋の要部の説明的断面図。
【図５】突起成形用膨出部の成形工程を示す要部の説明的断面図。
【図６】突起の成形工程を示す要部の説明的断面図。
【図７】他の実施例における突起の成形工程を示す要部の説明的断面図。
【図８】突起の周壁の傾斜角度とタブの回転トルクとの関係を示す線図。
【図９】従来の缶蓋を示す平面図。
【符号の説明】
Ａ…ステイオンタブ式缶蓋、１…パネル、２…リベット、３…タブ、４…舌片、５…スコア、９…突起、１０…係合穴、１１…リベット成形用膨出部、１３…突起成形用膨出部、３０…リベット穴。
Claims (4)
- 開口形状に刻設した開口用スコアと、該スコアを破断して開口する開口用タブと、該タブをパネル上に固着するリベットとを備えてなるステイオンタブ式缶蓋の製造方法において、
板材を打ち抜いて成形された缶蓋素材のパネルのリベット成形位置を該パネルの裏面側から押圧してリベット成形用膨出部を成形する工程と、
該リベット成形用膨出部の外周の肉厚をリベット成形用膨出部周壁に寄せるコイニング加工を行いつつリベットに近似した形状に成形する工程と、
リベットに近似した形状を所定のリベットに成形する工程と、
該リベット外周のコイニング加工を行った部分を除く部分にコイニング加工を行いつつ、該リベット外周のコイニング加工を行った部分及びその隣接位置にかけてのパネルをその裏面側から押圧して突起成形用膨出部を成形する工程と、
開口形状に沿ったスコアを刻設する工程と、
前記突起成形用膨出部の外周を上方から拘束すると共に該突起成形用膨出部の下方から押圧して前記突起成形用膨出部の周壁をパネル面から上方に向かって４５°〜９０°の角度を存して起立させて該突起成形用膨出部を所定の突起に成形する工程と、
前記タブの中央部に備えられた舌片に形成されたリベット穴を貫挿すると共に、該舌片のリベット穴の隣の位置に形成された係合穴を前記突起に係合させて該リベットをかしめてパネル上にタブを取り付ける工程とを備えることを特徴とするステイオンタブ式缶蓋の製造方法。 - 前記所定のリベットを成形する工程と、前記突起成形用膨出部を成形する工程とを同時に行うことを特徴とする請求項１記載のステイオンタブ式缶蓋の製造方法。
- 前記スコアを刻設する工程と、前記所定の突起を成形する工程とを同時に行うことを特徴とする請求項１又は２記載のステイオンタブ式缶蓋の製造方法。
- 前記所定の突起を成形する工程は、前記突起成形用膨出部の外周及び頂部を上方から拘束し、該突起成形用膨出部の下方から押圧して頂部を平坦とする突起に成形することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のステイオンタブ式缶蓋の製造方法。
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