JPH0228175Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (1) 考案の背景 本考案は、缶蓋に関する。より詳しくは、加熱
殺菌処理（レトルト処理）時に高温高圧にさらさ
らされる二重まきしめ密封缶もしくは食品缶に使
用する缶蓋に関する。この種の缶蓋は、処理およ
び低温殺菌時に缶内に発生する圧力に耐え、永久
変形もしくはバツクリング（缶蓋のカウンタシン
ク部が外方に膨出変形する現象）が起らないよう
に設計しなければならない。この力に耐える能力
は、鋼板の組成と厚さとの正しい選択に依存する
ばかりでなく、缶蓋の構造にも依存する。そのた
め、上向きの環状ビードがカウンタシンク溝の内
側に隣接して同心状に配される。このビードは缶
蓋にバツクリングが発生することを防止すること
を可能にする強度と鋼性とを蓋に付与する。厳し
い処理条件にさらされるドツグフード（犬用飼
料）の包装においては、一対の同心上向きビード
を有する缶蓋が使用されることもある。この缶蓋
には、更に一連の遷移段がビードの内側に成形配
置される。これらの段は、缶の引き戻し強度もし
くは曲げ強度に寄与し、例えば加熱殺菌処理され
た缶が冷却された場合のように、缶蓋に垂直な方
向における圧力勾配が減少したときに、缶蓋が引
き戻されてもとの形に戻ることを可能にする。

缶蓋の変形は処理時と同様に運搬時などにも発
生する。例えば、米国西海岸の海面の高さにある
缶詰工場で包装されたドツグフード缶詰をロツキ
ー山脈を越えてデンバーまで運んだところ、永久
的な膨張変形が発生したことがある。このように
缶蓋が膨張すると、中身もだめになつたかのよう
にみえるので、現実の問題として、運搬時にさら
される低圧下において変形に対してより高い抵抗
力を有するように缶蓋強度を高める必要があつ
た。

材料効率もしくは材料利用率を改善するための
缶製造業者の長年にわたる努力において、より強
いがより軽量の鋼板例えば、二重冷間圧延により
圧下されたDR8もしくはDR9（DRとはDouble−
reducedすなわち二重冷間圧延を意味し、「８」
又は「９」は硬度（temper）のレベルである）
を使用する傾向が強くなつてきた。このようにし
て製造されるDR鋼板は、従来のものより硬くて
高い引張強度を有するが、しかしまた延性が小さ
い。その結果、二重まきしめ密封缶用蓋を軽量の
鋼板、例えば1BB（BBとは、ブリキ業で使用す
る特有の面積単位であるベース・ボツクスの略号
であり、1BBは31360平方インチ、すなわち
202322cm²の面積である）当り34〜39Kg（75〜85ポ
ンド）の鋼板で製造する場合、缶蓋を強化するた
めのビードや板材の湾曲成形により、缶蓋のそり
という付随する問題が発生した。

そのようなそりは缶本体へのまきしめ前の缶蓋
で発生し、製品の加熱殺菌処理時もしくはそのあ
との運搬時などに発生しうる変形とは無関係であ
る。したがつて、高強度軽量鋼板で製造される缶
蓋に補強力の高いビードをつけると、剛性と強度
は得られるかもしれないが、逆に平面性が犠性に
なる。

そつた缶蓋を平坦な面上に置いた場合はその周
縁の一部分しか平坦な面に接触しないが、平面状
のそつていない缶蓋の場合には全周縁が平坦な面
に接触する。少しぐらいのそりは許容できるが、
極端なそりは、缶蓋のまきしめや缶蓋重ね合わせ
の際、問題となる。本考案は、極端なそりを引き
起こすことなく缶蓋を強化する問題に関するもの
であり、さらにその問題の解答が基本的な要求、
例えば、開けやすさと両立すべきであるという要
求をも認識した上で、そのような問題の解決をは
かるものである。

したがつて、本考案の目的は、二重まきしめ密
封缶用蓋として使用するのに適した、軽量の高強
度鋼板製缶蓋を提供することである。

本考案のもう一つの目的は、例えば運搬時に永
久変形を起すことに抵抗するように強化されてい
るが、しかしその強化により発生する応力が、ま
きしめ前の缶蓋のそりを誘起することがないよう
に、適当な大きさに保たれる缶蓋を提供すること
である。

本考案のもう一つの目的は、例えば運搬時の変
形に抵抗するように強化されているが、しかし製
造される缶が従来の缶切りで用意に開けられるよ
うに、従来の使用法と両立する缶蓋を提供するこ
とである。

(2) 要約 前述の本考案の目的は、中央板部、上向きの補
強ビード、終端周縁フランジ、および下向きのカ
ウンタシンク溝を有する二重まきしめ密封缶用蓋
において達成することができる。

中央板部は縦方向の回転軸（缶蓋が缶本体にま
きしめられた場合の、缶本体の胴の縦の中心軸）
から外側横方向にひろがつている。上向きの補強
ビードは中央板部面より上方且つ中央板部の外側
に配される。これら上向き補強ビードと中央板部
との間に少くとも一つの遷移段が配されて、これ
ら二つの部分をつなぐものとして働く。終端周縁
フランジは上向きビードの外側で、該ビード面よ
り上方に配される。この終端フランジは、缶本体
をはさみ込むためにカールさせてある最も外側の
部分すなわち頂部もしくは最も上の部分と内側の
下降するカウンタシンク壁とを有している。下向
きのカウンタシンク溝はこのフランジと上向きビ
ードとの間に配され、凸状弧状壁部分と外側弧状
壁部分とを有している。この外側弧状壁部分は凸
状弧状壁部分をカウンタシンク壁につなぐもので
ある。内側弧状壁部分が凸状弧状壁部分を上向き
ビードの外側壁につないでいる。大きなそりを誘
起することなく缶蓋の強度を高める改良というの
は次のようなことである。

カウンタシンク溝が平面棚状部分と該棚状部分
を前記のカウンタシンク壁につなぐ外側弧状壁部
分とを有する。下向き補強ビードを凸状弧状壁部
分に作りつけ、棚状部分の下に配置する。この下
向きビードは、棚状部分に滑らかにつながる外側
壁と上向きビードの外側壁と滑らかにつながる内
側壁とを有する。この下向きビードは上向きビー
ドと協働して缶蓋を強化し、かつ棚状部分と終端
フランジリムの前記頂部の平面性を維持する。

カウンタシンク溝は、外側弧状壁部分をあらか
じめ定めた曲率半径0.94mm（0.037インチ）で、
下向きビードをあらかじめ定めた曲率半径1.0mm
（0.040インチ）で成形するのが好ましい。

下向き補強ビードは、棚状部分の平面の下0.51
mm（0.020インチ）にある谷部もしくは最低部を
有し、曲率の中心が谷部において該ビードに立て
た垂直軸上にあるように成形するのが好ましい。

下向きビードの谷部は、中央板部を含む平面上
にあるようにするのが好ましい。

この缶蓋は高い硬度（temper）を有する鋼板
例えば前述のDR8もしくはDR9で製造するのが
好ましい。

この缶蓋は1BB（ベース・ボツクス）あたり34
〜39Kg〔75〜85ポンド）の軽量鋼板で製造するの
が好ましい。

(2) 好ましい実施態様の詳細な説明 以下、添付の図面に基づいて本考案をより詳細
に説明する。

第１図は、強化されたそり抵抗性二重まきしめ
密封缶用蓋１０の平面図である。この缶蓋は、終
端周縁フランジ１２を有しており、１２のへりは
カールさせてあり、従来の方法で缶本体にまきし
められるようになつている。カウンタシンク壁１
６はフランジ１２の頂部１８の内側にあり、該頂
部に接する平面に対してほぼ垂直である。カウン
タシンク溝２０はカウンタシンク壁１６を上向き
補強ビード２２につなげている。この上向き補強
ビード２２は遷移段２６によつて中央板部２４に
つながつている。

第２図は第１図の線２−２に沿つてとつた断面
図である。

第３図は第２図の缶蓋１０の一部分、すなわ
ち、前記回転軸Ｘ−Ｘと上向きビード２２との間
の部分を示す拡大図である。

第４図は、缶本体へのまきしめ後の缶蓋の、構
造的特徴を強調するために、カウンタシンク溝２
０から外側の領域を大きく拡大した図面である。
缶切りの刃４８と駆動輪５０を破線で示す。

カウンタシンク溝２０は、凹状の外側弧状壁部
分２８、平面棚状部分３２を含む凸状弧状壁部分
３０、および下向き補強ビード３４から成つてい
る。この下向き補強ビードを単に下向きビードと
も呼ぶことにする。下向きビードはあらかじめ定
めた1.0mm（0.040インチ）の曲率半径３６によつ
て規定される。この曲率の中心は、ビード谷部３
８に垂直な軸Ｙ−Ｙ上にある。ビード谷部３８は
カウンタシンク溝２０の最低部である。ビード谷
部３８はカウンタシンク壁１６の内側、2.79mm
（0.0110インチ）の距離４０のところにある。棚
状部分３２から谷部３８までの深さは距離４２で
あり、0.51mm（0.020インチ）に等しい。

カウンタシンク溝２０の凸状弧状壁部分３０の
平面棚状部分３２は、缶蓋のリム４６の下、距離
４４のところにある。距離４４はまきしめ前には
2.97mm（0.117インチ）に等しく、まきしめ後で
は3.18mm（0.125インチ）に等しい。この距離を
使用することにより、第４図に破線で示す従来の
缶切りの刃４８を、棚状部分に係合させることが
できる。やはり破線で示す缶切りの駆動輪５０
は、二重まきしめ部５２の下方の湾曲部と係合し
ている。平面棚状部分３２は下向きビード３４の
外側壁７４と滑らかにつながつており、またあら
かじめ定めた0.94mm（0.037インチ）に等しい曲
率半径５４によつて規定される凹状の外側弧状壁
部分２８によつてカウンタシンク壁１６につなが
つている。弧状壁部分２８の曲率中心はカウンタ
シンク壁１６と平面棚状部分３２とから等距離に
ある。

第３図から最も良くわかるように、上向き補強
ビード２２は、1.65mm（0.065インチ）に等しい
二つの同じ長さの曲率半径５６と５８によつて規
定されている。これらの曲率の中心は、ビード谷
部（第４図）の下面に接している平面６６上にあ
る。この平面はまた中央板部２４の下面にも接し
ている。半径５６に対する曲率中心はカウンタシ
ンク壁１６の内側、距離5.66mm（0.223インチ）
のところにある。半径５８に対する曲率中心は、
半径５６に対する曲率中心の内側、0.89mm
（0.035インチ）の距離６２のところにある。この
ように形成される上向きビード２２は、平坦部も
しくは平面部２３を有し、２３の幅は0.89mm
（0.035インチ）であり、距離６２の真上にある。
半径５６を有する曲面は、下向きビードの内側壁
７６を経て、半径３６（第４図）を有する曲面と
滑らかにつながつており、連続的に急傾斜で上昇
する壁を形成する。変曲点は棚状部分３２の平面
との交点の近くにある。

缶蓋の下向きビード３４から中央板部２４まで
の内側部分すなわち遷移段２６は、中央板部２４
と上向きビード２２の平坦部２３との間の高さの
違いを調節するための遷移段を形成する。この高
さの違いは距離６４で示され、34Kg（75ポンド）
鋼板の場合には1.65mm（0.065インチ）である。
この遷移段の構造は本考案において上述したもの
に限られる訳ではなく、また実際缶蓋の直径によ
つても変化させることができるが、307径二重ま
きしめ密封缶用の缶蓋においては次の構造の使用
が成功をおさめた。

遷移段２６は、第３図に示すように、三つの平
面状の傾斜部２６ａ，２６ｂおよび２６ｃから成
つている。各部分は隣の部分と滑らかにつながる
ようにして、はつきりとした境界線ができないよ
うにして、応力集中が起きるのを避けるようにし
てある。

第１傾斜部２６ａは、半径５８で規定される上
向きビード２２の内側弧状部分の隣にある。第１
傾斜部２６ａはこの弧状部分の接平面であり、半
径５８に対する曲率中心から第２傾斜部２６ｂに
つながるところまで2.77mm（0.109インチ）の距
離（距離６７）だけ内側横方向に延びていて、高
さ0.89mm（0.035インチ）（距離６８）だけ傾斜し
ている。

第２傾斜部２６ｂは、２６ａ，２６ｂの連続点
から5.11mm（0.201インチ）（距離６９）だけ内側
横方向に延びている。２６ａと２６ｂとがつなが
る部分から２６ｂと２６ｃとがつながる部分まで
の高さの減少は0.15mm（0.006ンチ）（距離７０）
である。

第３傾斜部２６ｃは、２６ｂと２６ｃとがつな
がる部分の内側横方向に距離2.3mm（0.090イン
チ）（距離７１）だけ延びて、中央板部２４につ
ながつている。対応する高さの減少は0.61mm
（0.024インチ）（距離７２）である。

第５図に先行技術による缶蓋の対応する部分を
示す。この缶蓋は回転軸Ｘ−Ｘから外側にひろが
つている。この缶蓋のカウンタシンク溝１２０は
従来の平面底面部１３０を有しているが、本考案
における新しい下向きビード３４に相当するもの
を備えていない。外側弧状壁部分は0.94mm
（0.037インチ）の半径１５４によつて規定され
る。内側弧状壁部分は1.6mm（0.062インチ）の半
径１５５によつて規定される。注意すべきこと
は、本考案の缶蓋において、カウンタシンク溝の
内側弧状部分と上向きビードの外側弧状部分とを
含む壁部分は、先行技術による缶蓋１１０におけ
るよりも急な登り勾配を有しているということで
ある。ここに示す本考案の缶蓋実施例では、壁部
分は内側横方向の変位2.87mm（0.113インチ）に
対して1.65mm（0.065インチ）上昇するが、先行
技術による缶蓋では、対応する壁部分は、内側横
方向の変位3.25mm（0.1288インチ）に対して1.2mm
（0.047インチ）しか上昇しない。

もう一つ注意すべきことは、本考案実施例の缶
蓋１０では、下向きビード３４の最低面に接する
平面６６は中央板部２４と同一平面になつている
が、先行技術による缶蓋では、カウンタシンク溝
の底面部に接する対応する平面は中央板部１２４
と同一平面になつていないということである。な
お、図中１１２，１１６，１１８，１２２，１２
６，１５６，１６２は夫々、前述の１２，１６，
１８，２２，２６，５６，５８，６２に対応する
部分を示す。

第３図はそり抵抗性缶蓋１０に関するものであ
るが、前記二点を除き、寸法と構造とは先行技術
による缶蓋１１０と実質的に同じである。

上記寸法の本考案による缶蓋１０のサンプル10
個を、上記寸法の先行技術による缶蓋１１０のサ
ンプル10個と比較したところ次の結果が得られ
た。

そり抵抗性缶蓋は、そりが0.11〜0.58mm
（0.0045〜0.023インチ）の範囲にあつて、平均そ
りは0.358mm（0.0141インチ）であつた。

先行技術による缶蓋は、そりが0.566〜0.770mm
（0.0223〜0.0303インチ）の範囲にあつて、平均
そりは0.648mm（0.0255インチ）であつた。缶蓋
の強度は実質的に同じであつた。

以上述べたことから明らかなように、本考案
は、軽量高強度鋼板で製造することができ、変形
に対する抵抗が高く、したがつて工業規模での缶
本体へのまきしめ作業の能率を高め得る缶蓋を提
供するものである。

更に、本考案による缶蓋に市販の缶切りが使用
可能であることも明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は缶本体へのまきしめ前の、本考案強化
そり抵抗性二重まきしめ密封缶用蓋の一例の平面
図である。第２図は回転軸Ｘ−Ｘとともに示す第
１図の線２−２に沿う缶蓋断面図である。第３図
は第２図における回転軸Ｘ−Ｘと上向き補強ビー
ドとの間の缶蓋部分の拡大部分断面図である。第
４図は缶切りの刃と駆動輪とを破線で示した、缶
本体にまきしめた後の強化そり抵抗性缶蓋のカウ
ンタシンク溝領域の拡大断面図である。第５図は
先行技術による二重まきしめ密封缶用蓋の、回転
軸Ｘ−Ｘから終端周縁フランジまでの部分断面図
である。 図中、１０はそり抵抗性二重まきしめ密封缶用
蓋、１２は終端周縁フランジ、１６はカウンタシ
ンク壁、１８はフランジ頂部、２０はカウンタシ
ンク溝、２２は上向き補強ビード、２３は２２の
平坦部、２４は中央板部、２６は遷移段、２６
ａ，２６ｂ，２６ｃは２６を構成する傾斜部、２
８は外側弧状壁部分、３０は凸状弧状壁部分、３
２は平面棚状部分、３４は下向き補強ビード、３
６は曲率半径、３８はビード谷部、４０は３８か
ら１６の内側までの水平距離、４２は３２から３
８はまでの深さ、４６は缶蓋のリム、４４は３２
と４６との垂直距離、４８は缶切りの刃、５０は
缶切りの駆動輪、５２は二重まきしめ部、５４，
５６，５８は曲率半径、６６は３８の下面に接す
る平面、Ｘ−Ｘは回転軸、Ｙ−Ｙは３８に垂直な
軸、７４はビード３４の外側壁、７６はその内側
壁を示すものである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) そり抵抗性が強化され、かつ缶蓋の内側と外
   側とで圧力差が生じた場合に変形しないように
   された形状の薄厚金属性のそり抵抗性の二重ま
   きしめ密封缶用蓋にして、該缶蓋が 缶蓋の外周縁部に位置し、かつ、缶蓋が缶体
   にまきしめられる前にほぼ水平なるフランジ頂
   部１８に向けて半径方向内側に延びており、か
   つ、缶体に二重まきしめをするための外側カー
   ルを有する終端周縁フランジ１２と； 垂直軸方向下方に延びているカウンタシンク
   壁１６につながつている第１の凸状弧状壁部分
   につながつているフランジ頂部と； カウンタシンク壁１６より下方かつ半径方向
   内側に向けて延びており、かつ、ほぼ平面状の
   棚状部分３２につながつている凹状の弧状壁部
   分２８と； 上方向に開放された凹状のカウンタシンク溝
   ３４に向けて下方向に、かつ、半径方向内側に
   向けて延びている凸状の外側弧状壁部分３０
   に、その最も内側部分でつながつている棚状部
   分３２と； 上向きの補強用ビード２２、更には、半径方
   向内側に位置し下方向にある角度で曲がり傾斜
   した遷移段２６につながつており、かつ、該ビ
   ードを形成する凸状の弧状外側壁に底部から上
   方かつ半径方向内側に延びてつながるカウンタ
   シンク溝３４と； 缶蓋の回転軸をとり囲む平面状の中央板部２
   ４に、最も内側の周縁部でつながつている遷移
   段２６と； 棚状部分３２にほぼ平行であり、カウンタシ
   ンク溝３４の最低部とほぼ同一平面上にあり、
   かつ、中央板部２４とカウンタシンク溝３４の
   最低部が缶蓋が缶体にまきしめられた時に缶蓋
   の最低点となるようにされた中央板部２４とを
   有する構成にして、 カウンタシンク溝３４と補強ビード２２の両
   側にある棚状部分３２と中央板部２４とを平行
   に位置せしめたことにより、缶詰が種々の大気
   圧条件下に置かれたとしても、缶蓋が薄肉にか
   かわらずそらないし、かつ、変形することがな
   い二重まきしめ密封缶用蓋。 (2) 凹状の弧状壁部分２８が第１のあらかじめ定
   めた曲率半径0.94mm（0.037インチ）によつて
   規定され、該曲率の中心が棚状部分３２とカウ
   ンタシンク壁１６から等距離にあり、また、下
   向きビード３４が谷部３８を有し、該谷部がカ
   ウンタシンク溝２０の最低部である実用新案登
   録請求の範囲第１項に記載の缶蓋。 (3) カウンタシンク溝２０の上側表面の最低部が
   棚状部分３２の平面より0.51mm（0.020インチ）
   下にある実用新案登録請求の範囲第２項に記載
   の缶蓋。 (4) DR8からDR9の硬度を有する二重冷間圧延
   鋼板で製造されている実用新案登録請求の範囲
   第３項に記載の缶蓋。 (5) 前記薄厚金属が202322cm²（１ベース・ボツク
   ス）当り、34〜39Kg（75〜85ポンド）の重量を
   有する鋼板である実用新案登録請求の範囲第４
   項に記載の缶蓋。 (6) 缶蓋の終端周縁フランジ１２が二重まきしめ
   部５２を形成するように缶体の周縁フランジ終
   端周縁フランジ１２のリム４６から棚状部分３
   ２までのカウンタシンクの深さが2.97mm
   （0.117インチ）であり、それにより缶蓋が缶体
   に取りつけられた時に市販の缶切の刃で切断で
   きるようにされた実用新案登録請求の範囲第５
   項に記載の缶蓋。