JP4574285B2

JP4574285B2 - 缶蓋

Info

Publication number: JP4574285B2
Application number: JP2004253942A
Authority: JP
Inventors: 拓郎新宮領
Original assignee: Universal Can Corp
Current assignee: Universal Can Corp
Priority date: 2004-09-01
Filing date: 2004-09-01
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2024-09-01
Also published as: JP2006069603A

Description

本発明は、清涼飲料水等を充填する缶を構成する缶蓋に関するものである。

周知のように、飲料等が充填される容器として、従来から例えばアルミニウム合金からなる有底筒状とされた缶本体の開口端に缶蓋が巻き締められた、いわゆる缶が採用されている。この種の缶を構成する缶蓋は一般に、円板状に形成されたセンターパネル部と、該センターパネル部の外周縁に連設された環状溝部と、該環状溝部の外周縁部から径方向外方へ向けて立上がるチャック壁部と、該チャック壁部の外周縁に連設され、その末端部が径方向内方へ向けて下方に折り曲げられたシーミングパネル部とを備えた構成とされている。

そして近年では、下記特許文献１に示されるような、前記チャック壁部が、前記環状溝部側の下方から前記シーミングパネル部側の上方に向けて、緩傾斜部と、緩傾斜部から屈曲した急傾斜部とが順に連設されるとともに、前記チャック壁部と前記環状溝部とが径方向内方へ向けて湾曲部を介して連設された構成が提案されている。このような構成では、前記湾曲部と前記緩傾斜部とが連設しているので、缶蓋の外径は同じであっても、前記環状溝部の下端から前記シーミングパネル部の上端までの距離が小さくなり、前記缶蓋素材の外径を小さくすることができ、使用材料の削減を図ることができる。
特開２００２−１７８０７２号公報

しかしながら、前記従来の缶蓋では、前記屈曲部および前記凹曲面部を備えているので、前記缶の内圧が上昇して、この缶蓋が缶本体の外部側へ向けて膨出変形する際に、前記屈曲部および前記凹曲面部に応力が集中し、缶蓋のバックリング強度を低下させる虞があった。また、缶蓋がバックリングした際、前記屈曲部の突出方向が逆転することになるので、特にこの部分に応力が集中して亀裂が発生し易く、このためバックリング時に内容物が漏出し易いという問題があった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、使用材料の低減および巻き締め不良の抑制を図ることができる缶蓋において、バックリング強度の低下およびバックリング時における内容物の漏出を抑制することができる缶蓋を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の缶蓋は、缶の開口端を閉塞する缶蓋であって、円板状に形成されたセンターパネル部と、該センターパネル部の外周縁に連設された環状溝部と、該環状溝部の外周縁部から径方向外方へ向けて立上がるチャック壁部と、該チャック壁部の外周縁に連設され、その末端部が径方向内方へ向けて下方に折り曲げられたシーミングパネル部とを備え、前記チャック壁部には、前記環状溝部側から前記シーミングパネル部にかけて、径方向内方へ向けて湾曲した第１のＲ部と、径方向外方へ向けて湾曲した第２のＲ部と、径方向内方へ向けて湾曲した第３のＲ部とが順に設けられ、これらが連結形成されており、これら第１のＲ部、第２のＲ部及び第３のＲ部の曲率半径が、それぞれ１．２ｍｍ以上５．６ｍｍ以下であり、前記チャック壁部の板厚の中線は、実質的に、前記環状溝部側から前記シーミングパネル部にかけて、前記第１のＲ部の円弧、前記第１のＲ部と前記第２のＲ部との共通接線、前記第２のＲ部の円弧、前記第２のＲ部と前記第３のＲ部との共通接線及び前記第３のＲ部の円弧が順に連続的に結ばれて構成されており、前記第１のＲ部と前記第３のＲ部との共通接線と、前記センターパネル部と、のなす角度が２０°以上５０°以下とされていることを特徴とする。

本発明に係る缶蓋によれば、チャック壁部に、曲率半径が複数のＲ部で構成されているため、外力が加わった場合においても、各Ｒ部の曲率が拡大または縮小することで外力による変形を吸収し、缶蓋の変形を抑制することが可能になり、バックリング強度の低下を最小限に抑えることができる。特に、缶蓋が膨出変形し、Ｒ部の突出方向が逆転しようとした場合に、Ｒ部の曲率半径が１．２ｍｍ以上５．６ｍｍ以下であるため、バックリング時の応力集中を避けることができる。一方、チャック壁部が曲率半径の小さいＲ部により接続されている場合、バックリング強度が高まり、バックリングは起こりにくくなるが、万一バックリングした場合、Ｒ部を小さくするための曲げ加工が原因となり、亀裂が入り易くなるため、内容物が漏出するおそれがある。
なお、Ｒ部の曲率半径が１．２ｍｍ以上であるとバックリング強度が向上し、５．６ｍｍ以下であると、外力による変形を吸収するのに好適である。

また、本発明に係る缶蓋によれば、Ｒ部が交互に湾曲しているため、このＲ部が缶の径方向内方あるいは径方向外方のいずれに変形しても、弾性変形によるバネ作用によって、変形を吸収することができ、バックリングの衝撃を緩和することが可能になる。また、特に、缶蓋の板厚を薄くする場合には、バックリング強度を高めるためにＲ部の曲率半径を小さくする必要があるが、このような構成では、一旦バックリングが発生した場合に亀裂が発生しやすくなってしまう。しかしながら、本発明の場合は、缶蓋の板厚を薄くした場合にも、バックリング強度を維持するとともに、亀裂が発生しにくいという効果が得られる。このように、比較的大きい複数のＲ部を交互に接続した場合、その効果はさらに大きくなる。
また、本発明に係る缶蓋によれば、チャック壁部の板厚の中線が、実質的に前記Ｒ部の共通接線と前記Ｒ部の円弧とが連続的に結ばれているので、さらに、缶の径方向内方あるいは径方向外方のいずれに変形しても、弾性変形によるバネ作用によって、変形を吸収することができ、バックリングの衝撃を緩和することが可能になる。特に、バックリングした後、缶に亀裂が発生することをさらに抑制することが可能になる。

本発明の缶蓋は、上記に記載の缶蓋であって、前記第１のＲ部と前記環状溝部との連結部から前記環状溝部の下端までの距離ｈ２が、前記センターパネル部から前記環状溝部の底面までの距離ｈ３よりも短く設定されていることを特徴とする。

本発明の缶蓋は、上記に記載の缶蓋であって、少なくともその内面側に、ラミネートフィルムが配設されていることを特徴とする。
本発明に係る缶蓋によれば、内面側に、ラミネートフィルムが配設されているため、前述したバックリング強度の向上に加え、バックリングした場合においても、ラミネートフィルムの強度が加わり、亀裂の発生をさらに抑制することができ、内容物の漏出を抑制することが可能になる。また、缶蓋が巻き締められた缶の内容物が缶蓋に直接接触する部分をラミネートフィルムとすることが可能になり、缶蓋の内表面側に内容物の味や香りの成分（フレーバー）を吸着させ難くすることができる。

本発明においては以下の効果を奏する。
本発明に係る缶蓋によれば、チャック壁部が、複数のＲ部を有しているため、缶蓋の変形を抑制することが可能になる。また、バックリングが発生した場合においても、R部の曲率半径が変位することで、バックリングの衝撃を緩和することができる。したがって、亀裂が発生することを抑制することができ、内容物の漏出を抑制することができる。すなわち、缶のバックリング強度を確実に向上させることができるようになる。

次に、本発明の第１実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
本実施形態に係る缶蓋１０は、有底筒状の缶胴の開口端を塞ぐためのものであり、中央部には、図１に示すように、ステイオンタブ１が形成されており、外周縁部には、図２に示すように、缶胴の開口端を閉塞するための巻き締め部２が形成されている。
この缶蓋１０は、図３に示すように、円板状に形成されたセンターパネル部１１と、センターパネル部１１の外周縁に連設された環状溝部１２と、環状溝部１２の外周縁部から径方向外方へ向けて立上がるチャック壁部１３と、チャック壁部１３の外周縁に連設され、その末端部が径方向内方へ向けて下方に折り曲げられたシーミングパネル部１４とを備えている。

チャック壁部１３は、環状溝部１２側からシーミングパネル部１４にかけて、径方向内方と径方向外方とに交互に湾曲している。すなわち、チャック壁部１３には、径方向内方（一方向）へ向けて湾曲した第１のＲ部２１と、径方向外方（逆方向）へ向けて湾曲した第２のＲ部２２と、径方向内方（一方向）へ向けて湾曲した第３のＲ部２３とが順に設けられ、これらが連結形成されている。

さらに、チャック壁部１３の中央部に、R部の共通接線が位置している。すなわち、チャック壁部１３の板厚の中線（中央部）Aは、図４に示すように、環状溝部１２側からシーミングパネル部１４にかけて、第１のR部２１の円弧、第１のR部２１と第２のR部２２との共通接線Ｂ、第２のR部２２の円弧、第２のR部２２と第２のR部２３との共通接点Ｃ、第３のR部２３の円弧が順に連続的に連設形成されている。
なお、この缶蓋１０は、例えば純アルミニウム、アルミニウムと他の合金用金属（例えばマグネシウム、マンガン等）とからなるアルミニウム合金、またはスチールにより形成されている。

ここで、２０４径蓋の本実施形態では、缶蓋１０の各部の寸法は次のようにされている。
まず、缶蓋１０の外面における径方向の寸法として、缶蓋１０の外径ｄ１は６１．３ｍｍ以上６３．３ｍｍ以下、環状溝部１２における外径ｄ２は４８．５ｍｍ以上５０．５ｍｍ以下、センターパネル部１１における外径ｄ３は４６．６ｍｍ以上４８．６ｍｍ以下とされている。次に、缶蓋１０の軸方向における寸法として、缶蓋１０の外面において、シーミングパネル部１４の上端から環状溝部１２の下端までの距離ｈ１は５．３ｍｍ以上６．９ｍｍ以下、第１のＲ部２１と環状溝部１２との連結部から環状溝部１２の下端までの距離ｈ２は０．５ｍｍ以上２．１ｍｍ以下、センターパネル部１１から環状溝部１２の底面までの距離ｈ３は１．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下とされている。

また、第１のR部２１の曲率半径ｒ１は例えば、２．４ｍｍ、第２のR部２２の曲率半径ｒ２は例えば、２．０ｍｍ、第３のR部２３の曲率半径ｒ３は例えば、２．０３ｍｍとされている。さらに、第１のR部２１と第３のR部２３との共通接線と、センターパネル１１とのなす角度θ１は、２０°以上５０°以下となっている。なお、缶蓋１０の各部の厚さは、１．９以上２．７以下とされている。

また、缶蓋１０の内面側及び外周面にその全域に亙って、ラミネートフィルム３０が配設されている。このラミネートフィルム３０と缶蓋１０の金属素材との間にはそれぞれ、図示しない接着層が配設されており、この接着層が前記金属素材に接着されることにより、ラミネートフィルム３０が缶蓋１０に配設されるようになっている。また、ラミネートフィルム３０は、厚みが9μｍ以下１２μｍ以下であり、結晶性２軸配向フィルムとなっている。さらに、このラミネートフィル３０の引張強度は１５０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下となっている。したがって、ラミネートフィルムが裂けにくくなるため、ラミネートフィルムを被着することで、さらにバックリング強度が向上することになる。

本実施形態に係る缶蓋１０によれば、チャック壁部１３に、曲率半径ｒ１，ｒ２，ｒ３が１．２ｍｍ以上５．６ｍｍ以下の第１，第2，第3のＲ部２１，２２，２３を配しているため、缶蓋１０の変形を抑制することが可能になり、バックリング強度の低下を最小限に抑えることができる。特に、缶蓋１０が膨出変形し、第１，第2，第3のＲ部２１，２２，２３の突出方向が逆転しようとした場合に、第１，第2，第3のＲ部２１，２２，２３の曲率半径が１．２ｍｍ以上５．６ｍｍ以下であるため、バックリング時の応力集中を避けることができる。なお、第１，第2，第3のＲ部２１，２２，２３の曲率半径が１．２ｍｍ未満であると、バックリング時の応力集中が起きやすくなってしまい、クラックが発生してしまう。一方、曲率半径が５．６ｍｍ以上であると、バックリング時の衝撃を緩衝するためのバネ作用が低下してしまう。

また、第１，第2，第3のＲ部２１，２２，２３が交互に湾曲しているため、この第１，第2，第3のＲ部２１，２２，２３が缶の径方向内方あるいは径方向外方のいずれに変形しても、弾性変形によるバネ作用によって、変形を吸収することができ、バックリングの衝撃を緩和することが可能になる。また、仮に、缶内圧が上昇し、第１，第2，第3のＲ部２１，２２，２３の突出方向が逆転した場合においても、その変形速度を第１，第2，第3のＲ部２１，２２，２３の弾性により緩和させながら変形し、すなわち、この部分に作用するエネルギーを緩和させることが可能になり、亀裂が発生することを抑制することができ、内容物の漏出を抑えることが可能なる。

さらに、チャック壁部１３の板厚の中線Aが、実質的に第１，第2，第3のＲ部２１，２２，２３の共通接線Ｂ，Ｃと第１，第2，第3のＲ部２１，２２，２３の円弧とが連続的に結ばれているので、さらに弾性力によって復元力が増加し、バネの作用が強くなり、バックリングの衝撃を緩和することが可能になる。特に、バックリングした後の形態を拘束し易くなるため、亀裂が発生することをさらに抑制することが可能になる。

さらにまた、缶蓋１０の内面及び外面側に、ラミネートフィルム３０が配設されているため、前述したバックリング強度の低下抑制効果に加え、この缶蓋１０が巻き締められた缶の内容物が缶蓋１０に直接接触する部分をラミネートフィルム３０とすることが可能になり、内容物へ缶蓋１０から好ましくない成分が溶出することを抑制することができる。さらに、缶蓋１０の内表面側に内容物の味や香りの成分（フレーバー）を吸着させ難くすることができる。

なお、第１，第2，第3のＲ部２１，２２，２３の曲率半径が１．２ｍｍ以上であるとバックリング強度が向上する。また、第２のR部２２が５．６ｍｍ以下では、缶蓋１０の成形量が小さくなるので、缶蓋１０を成形するのに必要なコストがかかってしまう。また、第１のR部２１，第３のR部２３が５．６ｍｍ以下においては、弾性変形が緩和できるので、クラック防止効果が期待できる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、Ｒ部は3箇所であったが、２箇所あるいは４箇所以上であっても良い。また、上記実施形態では、チャック壁部１３の中央部に、実質的に第１，第2，第3のＲ部２１，２２，２３の隣接するＲ部同士の共通接線が位置していたが、共通接点によって接続されていても良い。すなわち、第１のＲ部２１の円弧、第１のＲ部２１と第2のＲ部２２との共通接点、第２のＲ部２２の円弧、第２のＲ部２２と第３のＲ部２３との共通接点、第３のＲ部２３の円弧が順に連設形成されていても良い。ここでの実質的とは、その中間に微細な直線または曲線が含まれていても良いことを意味している。
また、第１，第2，第3のＲ部２１，２２，２３が交互に湾曲する構成としたが、これに限るものではなく、例えば、径方向内方に連続して湾曲あるいは径方向外方に連続して湾曲していても良い。
また、第１，第２，第３のＲ部２１，２２，２３の曲率半径は上記記載の数値に限らず、１．２ｍｍ以上５．６ｍｍ以下の範囲において上記以外の数値を設定することも可能である。

また、本実施形態では２０４径蓋を用いたが、これに限るものではなく、缶蓋１０の外径ｄ１，環状溝部１２における外径ｄ２及びセンターパネル部における外径ｄ３の径を変えても良い。

本発明の第１実施形態に係る缶蓋を示す平面図である。図１のA−A線矢視における第１実施形態の缶蓋を示す断面図である。図２の缶蓋のチャック壁部を示す拡大断面図である。図２の缶蓋のチャック壁部の中線を示す拡大断面図である。

符号の説明

Ａ中線（中央部）
Ｂ，Ｃ共通接線
１０缶蓋
１１センターパネル部
１２環状溝部
１３チャック壁部
１４シーミングパネル部
２１第１のＲ部
２２第２のＲ部
２３第３のＲ部
３０ラミネートフィルム

Claims

缶の開口端を閉塞する缶蓋であって、
円板状に形成されたセンターパネル部と、該センターパネル部の外周縁に連設された環状溝部と、該環状溝部の外周縁部から径方向外方へ向けて立上がるチャック壁部と、該チャック壁部の外周縁に連設され、その末端部が径方向内方へ向けて下方に折り曲げられたシーミングパネル部とを備え、
前記チャック壁部には、前記環状溝部側から前記シーミングパネル部にかけて、径方向内方へ向けて湾曲した第１のＲ部と、径方向外方へ向けて湾曲した第２のＲ部と、径方向内方へ向けて湾曲した第３のＲ部とが順に設けられ、これらが連結形成されており、これら第１のＲ部、第２のＲ部及び第３のＲ部の曲率半径が、それぞれ１．２ｍｍ以上５．６ｍｍ以下であり、
前記チャック壁部の板厚の中線は、実質的に、前記環状溝部側から前記シーミングパネル部にかけて、前記第１のＲ部の円弧、前記第１のＲ部と前記第２のＲ部との共通接線、前記第２のＲ部の円弧、前記第２のＲ部と前記第３のＲ部との共通接線及び前記第３のＲ部の円弧が順に連続的に結ばれて構成されており、
前記第１のＲ部と前記第３のＲ部との共通接線と、前記センターパネル部と、のなす角度が２０°以上５０°以下とされていることを特徴とする缶蓋。
請求項１に記載の缶蓋であって、
前記第１のＲ部と前記環状溝部との連結部から前記環状溝部の下端までの距離ｈ２が、前記センターパネル部から前記環状溝部の底面までの距離ｈ３よりも短く設定されていることを特徴とする缶蓋。
請求項１または請求項２に記載の缶蓋であって、
少なくともその内面側に、ラミネートフィルムが配設されていることを特徴とする缶蓋。