KR101865992B1

KR101865992B1 - 캡의 제조방법

Info

Publication number: KR101865992B1
Application number: KR1020147030178A
Authority: KR
Inventors: 카츠히토 이치무라; 미츠오 구마타
Original assignee: 니혼 클로져 가부시키가이샤
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2018-06-08
Also published as: EP2832657A1; KR20140142735A; WO2013146116A1; EP2832657B1; US10065233B2; CN104245531A; EP2832657A4; US20150135508A1; CN104245531B

Abstract

박판 부재가, 캡 본체 내측 상부의 사전 결정된 위치에, 박판 부재나 캡 본체의 변형을 일으키지 않고 삽입될 수 있으며, 또한, 용기 내의 압력이 감소하게 될 때 박판 부재가 이탈하는 경우가 없는, 캡의 제조방법이 제공된다. 속마개(10)의 박판 부재(6)의 고리형 평탄 영역(6c)에, 하면측으로 돌출되는 고리형 돌출부(50)가 형성된다. 박판 부재(6)를 캡 본체(4) 내부의 사전 결정된 위치에 삽입 설치한 후 또는 삽입 설치함과 동시에, 고리형 돌출부(50)를 축방향으로 상면벽(12)측으로 압착하여 평탄한 형상에 근접하도록 변형시켜 박판 부재(6)의 외경을 확대함으로써, 속마개(10)가, 스커트벽(14) 내부로부터 이탈될 수 없도록 그리고 축방향으로 이동 가능하도록 유지된다.

Description

캡의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING CAP}

본 발명은, 금속제 속마개를 구비한 캡의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 속마개의 일부를 구성하는 금속제 박판 부재를 캡 본체 내에 원활하게 삽입할 수 있고, 더구나 삽입된 속마개의 이탈을 확실하게 방지할 수 있는, 캡의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 알루미늄 기반 합금 박판, 크롬산 처리강 박판 혹은 양철 박판 등의 금속 박판을 성형 가공하여 얻어지는 금속제 캡은, 플라스틱제 캡에 비해 가스 차단성이 각별히 우수하다. 더구나 용기 입구부에 단단히 나사 결합에 의해 고정시킬 수 있기 때문에, 탄산 음료 등의 용기용 캡 등으로서 널리 사용되고 있다. 종래부터, 금속제 캡으로는, 캡 본체 내에 직접 용융 수지를 공급하고, 압축 성형함으로써, 캡 본체 내에 라이너의 성형과 배치를 동시에 행하여 성형되는 1피스 타입이 실용에 제공되고 있다.

그러나, 상기 1피스 타입의 금속제 캡에 있어서는, 탬퍼에비던트 밴드(tamper evident band)를 형성한 경우, 탬퍼에비던트 밴드를 연결하는 브리지가 파단되는 것보다 먼저 캡의 밀봉성이 해제되어 버리는 문제가 발생함과 동시에, 2피스 타입의 캡에 비해 마개 개봉 토크가 커서, 개봉성이 뒤떨어진다는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하는 용기 덮개로서, 원형 상면벽, 및 상기 상면벽의 외주부로부터 하방으로 연장되는 원통형 스커트벽을 갖는 캡 본체(금속 박판제 본체)와, 금속제 박판 부재(금속 박판제 보강판)와, 합성 수지제 라이너를 구비한 용기 덮개가 제안되어 있다(특허문헌 1). 상기 용기 덮개에 있어서, 상기 박판 부재는 원형벽을 갖고, 상기 라이너는 상기 원형벽의 하면에 배치되고, 상기 박판 부재와 상기 라이너에 의해 속마개가 구성된다. 상기 캡 본체의 상기 스커트벽에는 반경 방향 내측으로 돌출된 내측 돌출부가 형성되고, 상기 내측 돌출부에 상기 박판 부재의 자유단 가장자리를 맞물리도록 함으로써, 상기 박판 부재의 상기 원형벽이 상기 캡 본체의 상기 상면벽의 내면에 대향하여 위치하는 상태로 상기 박판 부재가 상기 캡 본체 내에 구속되어 있다. 이 용기 덮개는, 금속제 박판 부재와 라이너를 일체화시키고 이것을 캡 본체 내에 삽입하는 방법, 혹은 금속제 박판 부재를 캡 본체 내에 삽입한 후에 용융 수지를 공급하고 이것을 프레스 성형하는 방법 등에 의해 성형된다.

특허문헌 1 : 일본 특허 제4585126호 공보

상기 용기 덮개는, 상술한 종래의 금속제 캡이 갖는 문제를 해결할 수는 있지만, 하기의 문제를 갖고 있다. 즉, 상기 금속제 박판 부재를 캡 본체 내에 삽입할 때에, 상기 삽입을 용이하게 하기 위해 박판 부재의 외경을 작게 하면, 용기가 감압 상태로 되었을 때에 속마개가 캡 본체로부터 이탈하여 용기 입구부에 잔류하거나, 재밀봉할 수 없게 되는 등의 문제가 발생할 우려가 있다. 한편, 이러한 속마개의 이탈을 방지하기 위해, 박판 부재의 외경을 크게 하면, 박판 부재를 캡 본체 내측 상부의 사전 결정된 위치에 삽입할 때에, 박판 부재 혹은 캡 본체가 변형될 우려가 있다.

본 발명의 목적은, 캡 본체 내측 상부의 사전 결정된 위치에 속마개의 일부를 구성하는 박판 부재를 설치할 때에, 박판 부재나 캡 본체에 변형을 일으키지 않고 용이하게 삽입할 수 있음과 동시에, 용기가 감압 상태로 된 경우에도 캡 본체 내측 상부의 사전 결정된 위치로부터 이탈하는 경우가 없는 외경을 갖는 박판 부재를 구비한, 캡의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면,

원형 상면벽 및 상기 상면벽의 둘레 가장자리로부터 하방으로 연장되는 원통형 스커트벽을 갖는 캡 본체와, 외주부에 고리형 평탄 영역을 갖는 원형 금속제 박판 부재 및 상기 박판 부재의 하면에 배치된 합성 수지제 라이너를 갖는 속마개를 구비하고, 상기 캡 본체의 상기 스커트벽의 상단부에, 반경 방향 내측으로 돌출된 속마개 유지 돌출부가 형성되어 있는 캡의 제조방법에 있어서, 상기 박판 부재의 상기 고리형 평탄 영역에, 상기 하면측 혹은 상면측으로 돌출되는 고리형 돌출부를 형성하고, 상기 박판 부재를 상기 캡 본체의 상기 스커트벽 내의 상기 속마개 유지 돌출부보다 상측의 속마개 유지 영역에 삽입 설치한 후에 또는 삽입 설치함과 동시에, 상기 고리형 돌출부를 상기 캡의 축방향으로 상기 상면벽측으로 압착하여 평탄한 형상에 근접하도록 변형시켜 상기 박판 부재의 외경을 확대함으로써, 상기 속마개를, 상기 스커트벽 안으로부터 이탈할 수 없도록 또한 상기 속마개 유지 돌출부와 상기 상면벽의 내면 사이를 축방향으로 이동 가능하도록 유지하는 것을 특징으로 하는 캡의 제조방법이 제공된다.

상기 박판 부재의 상기 고리형 돌출부는, 상기 고리형 평탄 영역의 상기 하면측 혹은 상기 상면측에 단면 아치형으로 돌출되는 고리형 돌기부 또는, 상기 하면측 혹은 상기 상면측으로 또한 반경 방향 외측으로 경사져 돌출되고 나서 반경 방향 외측으로 연장되는 고리형 단차부인 것이 바람직하다.

상기 박판 부재를 상기 캡 본체의 상기 스커트벽 내의 상기 속마개 유지 영역에 삽입 설치하는 세트기(setting machine)에 의해 삽입 설치함과 동시에, 상기 세트기에 의해 상기 고리형 돌출부를 축방향으로 상기 상면벽측으로 압착하여 평탄한 형상에 근접하도록 변형시켜 상기 박판 부재의 외경을 확대하는 것이 바람직하다.

상기 캡 본체의 상기 스커트벽 내의 상기 속마개 유지 영역에 삽입 설치한 상기 박판 부재의 상기 하면측에 용융 수지를 압축하여 상기 박판 부재의 상기 하면측에 상기 라이너를 일체 성형하는 성형 공구에 의해 상기 라이너와 상기 박판 부재를 일체 성형할 때에, 상기 성형 공구에 의해 상기 고리형 돌출부를 축방향으로 상기 상면벽측으로 압착하여 평탄한 형상에 근접하도록 변형시켜 상기 박판 부재의 외경을 확대하는 것이 바람직하다.

상기 박판 부재의 상기 외주부는, 원형의 둘레 단부 가장자리를 포함하는 주연부 영역과, 상기 주연부 영역으로부터 반경 방향 내측으로 계속되는 상기 고리형 평탄 영역을 갖고, 상기 주연부 영역은, 상기 고리형 평탄 영역의 둘레 가장자리로부터 상기 둘레 단부 가장자리가 상기 하면측을 향하도록 상기 하면측으로 굽혀진 주연 굽힘부로 이루어지고, 상기 주연 굽힘부의 상기 둘레 단부 가장자리가 상기 박판 부재의 둘레 단부 가장자리를 규정하는 것이 바람직하다.

상기 고리형 돌출부를 축방향으로 상기 상면벽측으로 압착하여 평탄한 형상에 근접하도록 변형시켜 상기 박판 부재의 외경을 확대함과 동시에 또는 확대한 후에, 상기 주연 굽힘부를 상기 하면측으로부터 축방향으로 상기 상면벽측으로 압착하여 반경 방향 외측으로 억지로 넓힘으로써, 상기 박판 부재의 외경을 더욱 확대하는 것이 바람직하다.

상기 캡 본체가 금속제 박판으로 이루어지고, 상기 캡 본체의 상기 스커트벽의 상단부에는, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수개의 개구가 형성되어 있고, 상기 개구의 각각은 상기 스커트벽에 둘레 방향으로 새긴 절단선의 하부 영역을 반경 방향 내측으로 돌출시킴으로써 형성되고, 상기 속마개 유지 돌출부는 상기 하부 영역에 의해 규정되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면,

원형 상면벽 및 스커트벽이 형성되어 이루어지는 캡 본체와, 원형 금속제 박판 부재 및 상기 박판 부재의 내면측에 수지제 라이너를 갖는 속마개로 이루어지는 속마개 부착 캡의 제조방법에 있어서, 상기 박판 부재를 캡 본체 내에 삽입과 동시 혹은 삽입한 후에, 상기 박판 부재의 외주부를 억지로 넓힘으로써, 상기 속마개가, 스커트벽 상부의 내측에 형성되는 지지부에 의해 캡 본체로부터 이탈 불가능하며 또한 지지부보다 상측의 사전 결정된 위치에서 상하 이동 가능하게 유지되는 것을 특징으로 하는 속마개 부착 캡의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 캡의 제조방법에 의하면, 속마개가, 박판 부재의 내면측에 용융 수지를 압축함으로써 수지제 라이너와 박판 부재를 일체 성형할 때에, 박판 부재의 외주부를 억지로 넓히는 것이 적합하다.

상기 발명은, 캡 본체가 금속으로 이루어지고, 상기 스커트벽 상단부에, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수개의 개구가 형성되어 있고, 상기 개구에는 스커트벽에 새긴 절단선을 따라 하부 영역을 반경 방향 내측으로 돌출시킴으로써, 상기 지지부가 형성되도록 하는 것이 적합하다.

상기 발명은, 박판 부재의 외주부를 압착하는 압착 슬리브의 선단면의 형상은, 억지로 넓혀진 후의 박판 부재와 상기 선단면이 접촉하는 부분의 박판 부재 형상과, 동일 형상으로 형성되어 있는 것이 적합하다.

본 발명에 관련된 캡의 제조방법에 있어서는, 속마개의 금속제 박판 부재 또는 캡 본체를 변형시키지 않고, 캡 본체 내측 상부의 사전 결정된 위치에 삽입 설치할 수 있음과 동시에, 박판 부재를 삽입 설치 후, 박판 부재의 외경을 원하는 대로 용이하고 또한 확실하게 확대할 수 있기 때문에, 가령 용기 안이 감압 상태이더라도, 속마개가 캡 본체 내측 상부의 사전 결정된 위치로부터 이탈하는 경우가 없다.

또한 본 발명에 관련된 캡의 제조방법에 있어서는, 금속제 박판 부재의 캡 본체 내에 대한 삽입 설치와 동시에 박판 부재의 외경을 원하는 대로 용이하고 또한 확실하게 확대할 수 있기 때문에, 제조를 위한 공정수가 적고, 생산성 및 경제성도 우수하다.

본 발명에 관련된 제조방법에 의해 얻어지는 금속제 박판 부재를 갖는 속마개를 구비한 캡은, 상면벽의 내면측에 별개의 속마개를 갖고 있기 때문에, 마개 개봉에 필요한 마개 개봉 토크를 저감시킬 수 있어, 노인이나 여성, 아이라도 가벼운 힘으로 용이하게 마개를 개봉할 수 있다. 또한, 가스 차단성이 우수하여, 산소 투과에 따른 내용물의 변질 혹은 탄산 음료 등의 가스가 용기 밖으로 빠져 나가는 것 등이 유효하게 방지된다.

또한 본 발명의 제조방법에 의해서는, 박판 부재의 외주부를 압착하는 압착 슬리브의 선단면의 형상을 억지로 넓혀진 후의 박판 부재와 상기 선단면이 접촉하는 부분의 박판 부재 형상과 동일 형상으로 형성함으로써, 박판 부재의 억지로 넓혀진 후의 형상을 안정적으로 형성할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 캡의 제조방법의 제1 실시형태를 이용하여 성형된 금속제 캡의 일부를 단면으로 도시한 측면도이다.
도 2는, 도 1의 캡 본체에 박판 부재가 설치된 상태의 일부를 단면으로 도시한 측면도이다.
도 3은, 도 1의 캡의 고리형 돌출부를 성형 공구에 의해 압착하고 있는 상태의 일부를 단면으로 도시한 측면도이다.
도 4는, 도 3의 상태로부터 성형 공구에 의해 합성 수지제 라이너를 프레스 성형한 상태의 일부를 단면으로 도시한 측면도이다.
도 5는, 본 발명의 캡의 제조방법에서의 제2 실시형태의 캡과 성형 공구의 주요부 확대 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 캡의 제조방법에서의 제3 실시형태의 박판 부재가 캡 본체 내에 설치된 상태의 일부를 단면으로 도시한 측면도이다.
도 7은, 도 6의 고리형 돌출부를 성형 공구로 압착하고 있는 상태의 측면도이다.
도 8은, 도 7의 성형 공구로 합성 수지제 라이너를 프레스 성형한 상태에 있어서 일부를 단면으로 도시한 측면도이다.
도 9는, 본 발명의 제4 실시형태에서의 세트기에 의해 도 6과 동일한 형상의 박판 부재를 흡착하여 속마개 유지 영역에 삽입하기 전의 상태의 일부를 단면으로 도시한 측면도이다.
도 10은, 도 9의 상태로부터 세트기에 의해 박판 부재를 캡 본체의 속마개 유지 영역 내에 완전히 삽입한 상태의 일부를 단면으로 도시한 측면도이다.
도 11은, 도 10의 상태로부터 세트기 본체를 더욱 강하시켜, 고리형 돌출부를 압착한 상태의 일부를 단면으로 도시한 측면도이다.
도 12는, 도 11의 상태로부터 세트기의 흡착구에 의해 박판 부재의 흡착을 해제한 후의 상태의 일부를 단면으로 도시한 측면도이다.
도 13은, 도 12의 세트기를 이탈시킨 후, 용융 수지의 성형 공구를 작용시켜 합성 수지제 라이너를 프레스 성형한 상태의 일부를 단면으로 도시한 측면도이다.
도 14는, 본 발명의 캡의 제조방법의 제5 실시형태에서의 박판 부재가 캡 본체 내에 설치된 상태의 일부를 단면으로 도시한 측면도이다.
도 15는, 본 발명의 캡의 제조방법에서의 제1∼제5 실시형태에 나타내는 캡이 용기 구경부를 밀봉하고 있는 상태로부터 개봉되는 과정을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 16은, 본 발명의 캡의 제조방법의 제6 실시형태에서의 합성 수지제 캡 본체에 박판 부재와 용융 수지와 성형 공구가 삽입되어 있는 상태의, 주요부를 단면으로 도시한 측면도이다.
도 17은, 도 16의 상태로부터 성형 공구를 더욱 강하시켜 박판 부재의 고리형 돌출부를 압착한 상태의 주요부를 단면으로 도시한 측면도이다.
도 18은, 도 17의 상태로부터 합성 수지제 라이너를 프레스 성형한 상태의 주요부를 단면으로 도시한 측면도이다.
도 19는, 본 발명의 제6 실시형태에 의해 제조된 캡의 주요부를 단면으로 도시한 측면도이다.
도 20은, 본 발명의 제7 실시형태에서 제조되는 캡의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은, 도 20의 B에 도시한 금속제 캡의 주요부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 22는, 본 발명의 제8 실시형태에서 제조되는 캡의 제조방법에 의해 성형되는 속마개 부착 수지제 캡의 일례를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 관련된, 캡의 제조방법의 제1 실시형태를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또, 도 1과 도 15에 도시한 캡의 자세에서 사용되는 캡에 관한 상하 방향을 나타내는 용어(예를 들면, 상면, 하면, 상측, 하측, 상단, 하단 등)는, 캡의 구성 부재가, 상하 역전된 자세의 제조 공정을 도시한 도면에서도, 도 1과 도 15에 도시한 캡의 자세에서 사용된 것과 완전히 동일한 방향을 일관되게 사용한다. 예컨대, 도 1에 도시한 캡의 자세에서의 「상면벽의 『하면』」은, 도 2에 도시한 캡의 자세에 있어서는 『상면』이 되지만, 설명이 번잡해지는 것을 막기 위해, 도 1에 도시한 캡의 자세에서 사용된 대로의 용어 『하면』을 일관되게 사용한다. 캡의 부분을 설명하지 않은 장치 등의 방향은, 캡이 상하 역전되어 있더라도 역전시키지 않는다.

우선, 도 1을 참조하여, 본 발명에 관련된 제조방법에 의해 제조된 금속제 캡에 관해 설명한다. 전체를 부호 2로 나타내는 캡은, 금속제의 캡 본체(4)와, 원형 금속제 박판 부재(6) 및 합성 수지제 라이너(8)로 이루어지는 속마개(10)로 구성되어 있다. 캡 본체(4)는, 원형 상면벽(12)과, 상면벽의 둘레 가장자리로부터 하방으로 연장되는 원통형 스커트벽(14)을 갖는다. 스커트벽(14)의 하부에는 반경 방향 외측으로 얼마쯤 팽출된 고리형 팽출부(16)가 형성되어 있다. 고리형 팽출부(16)의 축방향 중앙 부분에는 둘레 방향으로 파단 라인(18)이 형성되어 있다. 스커트벽(14)은 파단 라인(18)보다 상측의 주부(20)와 파단 라인(18)보다 하측의 탬퍼에비던트 밴드(22)로 구획되어 있다. 파단 라인(18)은, 둘레 방향으로 간격을 두고 둘레 방향으로 연장되는 복수개의 슬릿(24)과, 슬릿(24) 사이에 위치하는 파단 가능한 복수개의 다리부(26)로 구성되어 있다.

스커트벽(14)의 상단측에는, 속마개 유지 돌출부(32)가 주부(20)의 내주면에 형성되어 있고, 캡 본체(4) 내의 속마개 유지 돌출부(32)보다 상측의 영역(상면벽(12)의 내면까지의 영역)은 속마개 유지 영역(33)(도 2)을 구성한다.

제1 실시형태 및 후술하는 제2∼제5 실시형태에 있어서, 스커트벽(14)의 상단측에는, 둘레 방향으로 새긴 절단선(30)의 하부 영역을 반경 방향 내측으로 돌출시킴으로써 속마개 유지 돌출부(32)가 형성되어 있고, 그 상단의 절단선(30)은 실질적으로 수평으로 연장되는 개구(30)가 된다. 속마개 유지 돌출부(32)의 둘레 방향 중심부의 축방향 단면은, 스커트벽으로부터 반경 방향 내측을 향해 상측으로 완만하게 커브되어 연장되고, 상단은 절단된 자유단 가장자리(32a)로 되어 있다. 개구(30)는, 용기 내에서 매우 높아진 압력을 빼내기 위해서나, 용기 구경부 외주면의 세정수를 흘리기 위해서 개방되어 있다. 박판 부재(6)의 외경은, 속마개 유지 돌출부(32)의 각각의 반경 방향 내측단을 통하는 가상 원의 내경보다 약간 크게 형성되어 있다. 속마개 유지 돌출부(32)는, 박판 부재(6)를 속마개 유지 영역(33) 안으로부터 이탈할 수 없도록 구속하며, 또한 속마개가 유지 영역(33) 내를 축방향으로 이동(헐겁게 끼움)할 수 있도록 유지한다. 속마개 유지 돌출부(32)보다 하측의 스커트벽 주부(20)에는, 나사 형성 영역이 존재한다.

본체(4)의 상면벽(12) 하면의 중앙부에는, 속마개(10)를 동축 상에 위치 결정하기 위한 본체 볼록부(34)가 하측으로 팽창되어 형성되어 있다. 즉, 본체 볼록부(34)는, 상면벽(12)의 외주측에 존재하는 평탄한 고리형 주연 영역(12a)의 내주 가장자리로부터 반경 방향 내측 또한 하측을 향해 연장되는 본체 고리형 경사부(34a)와, 그 하단으로부터 고리형 주연 영역(12a)에 평행하고 평탄한 본체 원판부(34b)로 이루어진다.

도시된 실시형태에 있어서, 박판 부재(6)의 외주부는, 축선에 직교하는 고리형 평탄 영역(6c)과, 고리형 평탄 영역(6c)의 외주 가장자리로부터 직경 방향 외측 또한 하측을 향해 호 형상으로 하방으로 연장되는 주연 굽힘부(6b)와, 원형(원고리형)의 둘레 단부 가장자리(6a)를 구비하고 있다. 박판 부재(6)의 중앙부 상면은, 캡(2)의 하측으로 오목해져 있고, 본체 볼록부(34)에 하면측으로부터 밀착 정합하여 동축 상에 위치 결정하는 속마개 오목부(36)를 형성하고 있다. 속마개 오목부(36)는, 박판 부재(6)의 고리형 평탄 영역(6c)의 내주 가장자리로부터 내측 또한 하면측을 향해 연장되는 속마개 고리형 경사부(36a)와, 상기 경사부(36a)의 하단으로부터 박판 부재(6)의 중앙을 향해 상기 축선에 직교하는 평면에 존재하는 평탄한 속마개 원판부(36b)로 이루어진다.

다음으로, 도 2를 참조하면서, 본 실시형태에 관련된 캡(2)의 고리형 돌출부의 구체적인 형상에 관해 설명한다. 본 발명의 캡의 속마개가 되는 박판 부재(6)의 고리형 평탄 영역(6c)에는, 하측으로 돌출되는 고리형 돌출부(50)를 적절한 프레스 기계에 의해 형성한다. 도 2에서는 고리형 돌출부(50)는, 고리형 평탄 영역(6c)의 하면측으로 단면 아치형으로 돌출되는 1개의 고리형 돌기부(52)로 구성되어 있다. 단면 아치형이란, 엄밀한 아치 형상을 의미하는 것은 아니고, 단면이, 포물선과 같은 형상, X축 방향으로 비대칭인 포물선의 변형 형상, 사다리꼴과 같은 형상 등, 여러가지 실시형태를 생각할 수 있다. 도 2의 실시형태에서는 하면측으로 돌출되는 1개의 돌기부이지만, 복수개여도 좋다. 즉, 고리형 돌출부의 형상으로는, 고리형 평탄 영역(6c)에 있어서, 상면벽의 고리형 주연 영역의 내면으로부터 부유하여 공간이 생기는 형상이면, 압착하여 찌부러뜨림으로써 둘레 단부 가장자리(6a)의 직경을 확대할 수 있어, 목적을 달성할 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같은 캡 본체(4)와 박판 부재(6)를 성형한 다음, 본체(4)에 박판 부재(6)를 삽입하고, 박판 부재(6)에 라이너(8)를 형성하여 속마개(10)를 제조한다. 본체(4)에 박판 부재(6)를 삽입하기 위해서는, 도 2∼도 4에 도시된 바와 같이, 캡 본체(4)의 개구단을 위로 향하게 하여 상면벽(12)이 성형대(100)의 상면에 접하도록 설치한다. 성형대(100)의 상면에는 볼록부(102)(도 2)가 형성되어 있고, 이 볼록부(102)는, 상기 본체 볼록부(34)에 정합하도록 형성되어 있다. 본체 볼록부(34)가 볼록부(102)에 상측으로부터 거의 밀착하여 맞물림으로써, 본체(4)가 성형대(100)의 사전 결정된 위치에 안정적으로 설치된다. 또, 성형대(100)의 볼록부(102)의 둘레 가장자리를 둘러싸는 상면 영역은 평탄면으로 형성되고, 상기 평탄면 상에 캡 본체(4)의 고리형 주연 영역(12a)의 상면이 접촉하도록 적재된다.

계속해서, 후술하는 세트기(200)(도 9 참조)를 이용하여, 고리형 돌출부(50)가 형성되어 있는 박판 부재(6)를, 캡 본체(4)의 속마개 유지 돌출부(32)를 타고 넘어 속마개 유지 영역(33)에 강제적으로 삽입한다. 앞서 서술한 바와 같이 박판 부재(6)의 외경은, 속마개 유지 돌출부(32)의 내경보다 약간 크게 형성되어 있다. 따라서, 상기 삽입시에, 박판 부재(6)의 둘레 단부 가장자리(6a)가 속마개 유지 돌출부(32)를 통과할 때에는, 속마개 유지 돌출부(32)가 반경 방향 외측으로 또는 박판 부재(6)의 주연 굽힘부(6b)가 반경 방향 내측으로, 탄성적으로 변위되지만, 직경의 차가 약간이기 때문에 속마개 유지 돌출부(32) 및 박판 부재(6)가 소성 변형되는 경우는 없다.

세트기(200)를 이용하여(도 10 참조), 박판 부재(6)를 속마개 유지 영역(33)에 삽입하면, 박판 부재(6)의 상면은 캡 본체(4)의 상면벽(12)의 내면에 대향하여 위치하고, 상기 속마개 오목부(36)는, 상기 본체 볼록부(34)에 하면측으로부터 밀착 정합하여 박판 부재(6)는 캡 본체(4)와 동축 상에 위치 결정되어 설치되고, 후술하는 라이너(8)의 형성 및 박판 부재(6)의 외경 확대 작업을 용이하게 또한 높은 정밀도로 행할 수 있게 한다.

본 발명에 있어서는, 박판 부재(6)를 캡 본체(4)의 속마개 유지 영역(33)에 삽입한 후, 즉 둘레 단부 가장자리(6a)가 상측을 향해 속마개 유지 돌출부(32)를 통과한 후에, 박판 부재(6)의 고리형 돌출부(50)를 상면벽(12)측으로 압착하여 성형대(100)와 성형 공구(110) 사이에서 누름으로써, 평탄한 형상이 되도록 변형시켜 박판 부재(6)의 외경을 확대시키는 것이 중요하다.

후술하는 라이너 성형 공정을 거친 박판 부재(6)의 하면에는 합성 수지제 라이너(8)가 배치된다. 연질 폴리에틸렌과 같은 적절한 합성 수지 소재를 프레스 성형함으로써 성형할 수 있는 합성 수지제 라이너(8)는, 전체로서 원판 형상이다. 이 합성 수지제 라이너(8)는, 얇은 벽 중앙부(38)와, 얇은 벽 중앙부(38)의 둘레 가장자리에 형성되어 있는 이너 링(40)과, 이너 링(40)으로부터 반경 방향 외측으로 연장되어 나오는 고리형의 시일면(42)을 갖고 있다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 라이너의 성형 공정에 관해 설명한다. 박판 부재(6)의 하면측에 라이너(8)를 일체 성형하는 성형 공구(110)는, 각각 금속제의, 중앙 펀치(112), 중간 압착 슬리브(114) 및 주연 위치 결정 슬리브(116)를 구비하고 있다. 중앙 펀치(112)는, 중간 압착 슬리브(114)의 내주면(114a)에 축방향으로 상대 이동 가능하게 맞물리며, 또한 이너 링(40)의 내주면에 대응하는 형상을 갖는 외주면(112a) 및 얇은 벽 중앙부(38)에 대응하는 형상을 갖는 하면(112b)을 구비하고 있다. 중간 압착 슬리브(114)는, 그 하단부에, 내주면(114a)과 고리형 만곡면(114b)과 고리형 평탄 하면(114c)과 고리형 경사 하면(114d)과 외주면(114e)을 구비하고 있다. 내주면(114a)은 중앙 펀치(112)의 외주면(112a)에 축방향으로 상대 이동 가능하게 맞물린다. 고리형 만곡면(114b)은, 이너 링(40)의 하면 및 외주면에 대응하는 형상을 갖는다. 고리형 평탄 하면(114c)은, 이너 링(40)의 외주면 상단으로부터 반경 방향 외측으로 평탄하게 연장되는 고리형 평탄 하면에 대응하는 형상을 갖는다. 고리형 경사 하면(114d)은, 고리형 평탄 하면(114c)으로부터 반경 방향 외측 하측으로 경사지고 나서 상기 경사보다 완만하게 경사져 반경 방향 외측으로 연장되는 시일면(42)에 대응하는 형상을 갖는다. 외주면(114e)은 주연 위치 결정 슬리브(116)의 내주면(116a)에 축방향으로 상대 이동 가능하게 맞물려 있다. 주연 위치 결정 슬리브(116)는, 중간 압착 슬리브(114)의 외주면(114e)에 축방향으로 상대 이동 가능하게 맞물리는 내주면(116a)과 박판 부재(6)에 접촉하는 하단면(116b)과 외주면(116c)을 구비하고 있다.

다음으로, 라이너의 성형 공구에 의한 성형 공정에 관해 설명한다.

용융 수지(P)를 공급한 후, 스커트벽(14) 내에 성형 공구(110)를 삽입하고, 성형대(100)를 향해 하강시켜, 우선 중간 압착 슬리브(114)의 고리형 평탄 하면(114c)을 최하단에 위치시킨다. 그 결과, 중간 압착 슬리브(114)의 고리형 평탄 하면(114c)이, 박판 부재(6)의 고리형 돌기부(52)를 축방향으로 상면벽(12)측으로 압착하여 변형시키기 때문에, 박판 부재(6)의 외경이 확대된다.

계속해서, 중앙 펀치(112) 및 주연 위치 결정 슬리브(116)를 함께 하강시킨다. 주연 위치 결정 슬리브(116)의 하단면(116b)은, 중앙 펀치(112)의 하면(112b)보다 먼저 박판 부재(6)의 고리형 평탄 영역 하면, 혹은 주연 굽힘부(6b)의 하면에 접촉되어, 하강이 정지된다. 그 후, 도 4에 도시된 바와 같이, 중앙 펀치(112)가 더욱 사전 결정된 위치까지 하강되면, 용융 수지(P)가 압축되어 중간 압착 슬리브(114)가 용융 수지(P)의 압력에 의해 상승되고, 박판 부재(6)의 하면에 라이너(8)가 일체 성형된다. 주연 위치 결정 슬리브(116)는, 일체 성형시에 용융 수지(P)가 새어 나가지 않도록 라이너(8)의 둘레 가장자리를 규정한다.

다음으로, 본 발명의 캡의 제조방법에서의 제2 실시형태에 관해 도 5를 참조하면서 설명한다.

상기 제1 실시형태에 있어서는, 주연 위치 결정 슬리브(116)가 박판 부재(6)의 하면에 접촉되어 하강이 정지된다. 이에 대하여, 본 실시형태에 있어서는, 주연 위치 결정 슬리브(116)의 하단면(116b)이 박판 부재(6)의 주연 굽힘부(6b)의 하면에 접촉되더라도 더욱 하강된다. 그 결과, 고리형 돌기부(52)(도 2 참조)를 변형시키는 것에 더하여, 주연 굽힘부(6b)를 축방향 상면벽(12)측으로 압착하여 둘레 단부 가장자리(6a)를 반경 방향 외측으로 억지로 넓힐 수 있어, 박판 부재(6)의 외경을 더욱 확대할 수 있다. 도 5에 있어서, 2점 쇄선은, 억지로 넓혀지기 전의 주연 굽힘부(6b)의 형상, 실선은, 억지로 넓혀진 후의 형상을 나타내고 있다. 이 실시형태에 의하면, 고리형 돌기부(52)의 돌출량을 적게 할 수 있어, 가공 및 변형이 용이해진다.

또한, 상기 설명에 있어서는, 고리형 돌기부(52)를 중간 압착 슬리브(114)에 의해 변형시킨 후에, 주연 위치 결정 슬리브(116)를 하강시켜 주연 굽힘부(6b)를 억지로 넓히지만, 이 대신에, 중간 압착 슬리브(114) 및 주연 위치 결정 슬리브(116)를 동시에 하강시켜, 고리형 돌기부(52) 및 주연 굽힘부(7b)를 동시에 압착하여 변형시켜도 좋다.

본 실시형태에 있어서, 주연 위치 결정 슬리브(116)의 하단면(116b)에 의해, 주연 굽힘부(6b)를 축방향으로 압착할 때, 하단면(116b)의 형상이, 억지로 넓혀진 후의 주연 굽힘부(6b)의 하면으로서, 하단면(116b)이 접촉하는 상기 하면의 형상과 동일한 형상으로 형성되어 있다. 이 구성은, 주연 굽힘부(6b)의 억지로 넓혀진 후의 형상을 안정적으로 형성할 수 있다.

또, 설명을 생략한 부분에 관해서는, 상기 제1 실시형태와 동일하다.

다음으로, 본 발명의 캡의 제조방법의 제3 실시형태에 관해 설명한다.

도 6에는, 본 실시형태의 고리형 돌출부(50)를 구비한 박판 부재(6)가 설치된 상태가 도시되어 있다. 이 실시형태에 있어서, 고리형 돌출부(50)는, 고리형 평탄 영역(6c)의 중앙 방향으로부터 하측 또한 반경 방향 외측으로 경사져 돌출되고 나서 평탄 영역과 평행하게 반경 방향 외측으로 연장되는 고리형 단차부(54)를 형성하고, 더욱 하측 또한 반경 방향 외측으로 경사져 돌출되고 나서 평탄 영역과 평행하게 반경 방향 외측으로 연장되는 고리형 단차부(54)를 2단 구비하고 있다. 단차부는 도시된 실시형태 외에, 1단이나 3단 등으로 할 수도 있다. 바꿔 말하면, 고리형 돌출부(50)의 형상은 평탄 하면(114c)으로 압착할 수 있는 형상이면, 여러가지로 변경할 수 있다.

도 7은, 도 6에 도시한 박판 부재(6)의 하면의 중심부에 용융 수지(P)를 공급한 후, 성형 공구(110)를 캡 본체(4)의 스커트벽(14) 내에 삽입하여 중간 압착 슬리브(114)의 고리형 평탄 하면(114c)에 의해 박판 부재(6)의 고리형 단차부(54)의 각각을 평탄한 형상에 근접하도록 변형시켜 외경을 확대한 상태를 도시한 것으로, 도 3과 동일한 상태를 나타내고 있다. 또한 도 8은, 도 7에 있어서 박판 부재(6)의 외경을 확대한 후, 박판 부재(6)의 하면에 공급된 용융 수지(P)에 성형 공구(110)를 작용시켜 박판 부재(6)의 하면에 합성 수지제 라이너(8)를 프레스 성형한 상태를 도시한 것으로, 도 4와 동일한 상태를 나타내고 있다. 상기 설명으로부터 분명한 바와 같이, 고리형 돌출부(50)를 도 6에 도시되어 있는 고리형 단차부(54)로 구성한, 본 실시형태에 있어서도, 상기 제1 실시형태에서의 것과 실질적으로 동일한 작용 효과가 달성된다.

다음으로, 본 발명의 캡의 제조방법의 제4 실시형태에 관해 설명한다.

도 9∼도 13에는, 본 발명에 관련된 캡의 제조방법의 실시형태의 구체적인 제조 공정이 제시되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 박판 부재(6)를 속마개 유지 영역(33)에 설치하는 세트기(200)에 의해 설치함과 동시에, 세트기(200)로 고리형 돌출부(50)를 축방향 상면벽(12)측으로 압착하여, 성형대(100)와 세트기(200) 사이에서 누름으로써, 평탄한 형상이 되도록 변형시켜 박판 부재(6)의 외경을 확대한다. 이 실시형태에서는, 고리형 돌출부(50)는, 2개의 고리형 단차부(54)로 구성되어 있다. 물론, 상기 실시형태에 설명한 바와 같은 별도의 고리형 돌출부(50)의 형상이라도 세트기를 이용하여 동일하게 압착하여 외경을 확대할 수는 있다.

도 9를 참조하여, 세트기(200)의 형상에 관해 설명한다. 세트기(200)는, 세트기 본체(202)와 흡착구(204)를 갖고 있다. 금속제의 세트기 본체(202)는 원기둥형의 하단부를 갖고, 상기 하단부는, 중앙에 흡착구(204)를 통과시키는 관통 구멍(202f)이 뚫려 있는 원형 하면(202a)과, 원형 하면(202a)의 둘레 가장자리로부터 축방향 하측으로 연장되어 나오는 원통 돌기부(202b)로 구성되어 있다. 원통 돌기부(202b)는 내주면(202c)과, 외주면(202d)과, 하단면(202e)을 갖고 있다. 하단면(202e)과, 내주면(202c) 및 외주면(202d)이 교차하는 모서리부는 각각 원호형의 곡면으로 형성되어 있다. 상기 원형 하면(202a)은, 속마개 원판부(36b)에 평행해지도록, 하단면(202e)은, 캡 본체(4)의 주연 영역(12a)의 내주면에 평행해지도록 형성되어 있다.

흡착구(204)는, 직선형으로 연장되는 합성 수지제 또는 금속제의 파이프(204a)와, 파이프(204a)의 하단에 일체로 형성된 합성 고무제의 흡인 컵(204b)을 구비하고 있다. 세트기 본체(202)의 중심부에는, 축선을 따라 연장되는 관통 구멍(202f)이 형성되어 있다. 파이프(204a)는, 세트기 본체(202)의 관통 구멍(202f) 내에 상대 이동 가능하게 삽입 지지되고, 파이프(204a)의 하단부는 원형 하면(202a)의 하측으로 돌출되고, 그 하단에 흡인 컵(204b)이 원형 하면(202a)의 하측에 위치된다. 파이프(204a)의 도시하지 않은 상단부는, 도시하지 않은 흡인원에 연결되어 있다. 박판 부재(6)는, 그 중앙부가 세트기(200)의 흡인 컵(204b)에 흡착 유지되어, 성형대(100) 상에 설치된 캡 본체(4) 내에 삽입된다.

도 10은, 박판 부재(6)가 캡 본체(4)의 속마개 유지 영역(33) 내에 완전히 삽입된 상태를 도시하고 있다. 박판 부재(6)의 주연 굽힘부(6b)의 내주면은, 세트기 본체(202)의 하단면(202e)과 외주면(202d)이 교차하는 원호형의 모서리부에 접촉되어 있다. 한편, 세트기 본체(202)의 원통형 돌기부(202b)의 하단면(202e)은, 박판 부재(6)의 고리형 단차부(54)의 각각의 하면에 대하여 간격을 두고 위치되어 있다.

도 10에 도시한 상태로부터, 세트기 본체(202)가 더욱 하강되면 도 11에 도시한 상태가 된다. 도 11에 도시한 바와 같이, 세트기 본체(202)의 하단면(202e)과 외주면(202d)이 교차하는 원호형의 모서리부가 주연 굽힘부(6b)를 축방향 상면벽(12)측으로 압착하여 둘레 단부 가장자리(6a)를 반경 방향 외측으로 억지로 넓히고, 또한 하단면(202e)이 박판 부재(6)의 고리형 단차부(54)의 각각을 축방향 상면벽(12)측으로 압착하여 평탄한 형상이 되도록 변형시켜 박판 부재(6)의 외경을 확대함으로써, 박판 부재(6)의 외경을 더욱 확대할 수 있다.

본 실시형태에 있어서는, 세트기(200)를 고리형 단차부(54) 및 주연 굽힘부(6b)의 양쪽에 작용시켜 박판 부재(6)의 외경을 확대하지만, 충분히 박판 부재의 외경을 확대할 수 있으면 고리형 단차부(54)의 각각에만 작용시키는 실시형태도 있다. 또한, 고리형 단차부(54)의 형상 대신에 고리형 돌기부(52)의 형상을 이용할 수도 있다.

계속해서, 세트기(200)의 흡착구(204)에 의한 박판 부재(6)의 흡착을 해제한 후, 세트기(200)를 캡 본체(4)의 스커트벽(14) 안으로부터 이탈시킨다(도 12 참조).

세트기(200)를 캡 본체(4) 안으로부터 완전히 이탈시킨 후(도시하지 않음)에는, 박판 부재(6)의 하면의 중심부에 용융 수지(P)(도 3 참조)를 공급하고, 성형 공구(110)를 용융 수지(P)에 작용시켜, 박판 부재(6)의 하면에 합성 수지제 라이너(8)를 프레스 성형한다(도 4 참조).

세트기(200)에 의해 돌출부(50)를 변형시킨 후에는, 라이너를 프레스 성형할 때에, 돌출부(50)를 더욱 억지로 넓힐 필요는 없다. 그러나, 후술하는 바와 같이 재차 고리형 돌출부(50)를 압착함으로써, 더욱 평탄한 형상이 되어, 속마개의 외경을 넓힐 수도 있다. 그렇게 함으로써, 속마개의 탈락을 확실하게 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 밀봉 성능이 양호해지는 것도 기대할 수 있다.

또한 반대로, 라이너 성형 공구(110)로 돌출부(50)를 압착하여 변형시키는 공정을 예정하고 있는 경우에는, 세트기(200)에 의한 압착 공정을 반드시 행할 필요는 없다.

다음으로, 본 발명의 캡의 제조방법의 제5 실시형태에 관해 설명한다.

도 14에는, 본 실시형태에서의 고리형 돌출부(50)를 구비한 박판 부재(6)가 캡 본체(4)에 설치된 상태가 도시되어 있다. 이 고리형 돌출부(50)는, 앞서 서술한 고리형 돌기부(52)와 고리형 단차부(54)로 구성되어 있다. 이와 같이, 제5 실시형태에 있어서도, 박판 부재(6)를 속마개 유지 영역(33)에 삽입한 후에, 고리형 돌기부(52) 및 고리형 단차부(54)를 축방향 상면벽(12)측으로 압착하여 박판 부재(6)의 외경을 확대할 수 있다.

도 15는, 상기 제1∼제5 실시형태에 공통되는 본 발명의 제조방법에 있어서 제조된 캡에 의해 밀봉된 용기를 개봉하는 과정을 도시한 도면이다. 도 15의 (A)는, 도 1에 도시한 금속제 캡(2)이 금속제 용기(60)의 구경부(62)에 장착된 상태를 도시한 도면이다. 음료 등의 내용물을 용기에 충전한 후, 도 1에 도시된 금속제 캡(2)을 금속제 용기(60)의 구경부(62)에 씌우고, 밀봉하는 공정에 들어간다. 밀봉을 확실하게 하기 위해, 도시하지 않은 툴에 의해, 캡 본체(4)의 상면벽(12)과 스커트벽(14)의 경계 영역의 숄더부를 용기(60)의 구경부(62)의 개구단에 형성된 컬부(64: curled portion)의 외주면을 향해 압착한다. 이 압착 동작에 의해, 라이너(8)의 시일면(42)의 하면이 컬부(64)에 밀착되지만, 동시에 주연 굽힘부도 눌려 속마개의 외경도 작아진다. 그러나, 본 발명의 제조방법에 의해, 속마개의 외경은 충분히 확대되어 있기 때문에, 속마개 유지 돌출부(32)의 내경보다 작아지는 경우는 없다. 한편, 도시하지 않은 별도의 툴에 의해 스커트벽(14)의 나사 형성 영역에 용기(60)의 구경부(62)에 형성되어 있는 수나사부(66)와 맞물리는 암나사부(68)가 형성된다. 동시에, 탬퍼에비던트 밴드(22)가 구경부(62)의 비드(70)의 하면측에 맞물리도록, 비드(70)의 하면이 좁혀진다. 충전 후, 개구(30)로부터 도시하지 않은 세정수가 스며들고, 용기 구경부에 부착된 내용물을 씻어내어, 구경부에 슈거 시멘트 등이 남아 마개 개봉 토크가 높아지는 것을 방지한다. 이 상태에 있어서, 금속제 용기(60)는, 라이너(8)의 이너 링(40) 및 시일면(42)에 의해 확실하게 밀봉된다. 또한, 속마개(10)의 박판 부재(6)의 둘레 단부 가장자리(6a)는, 스커트벽(14)의 속마개 유지 돌출부(32)의 상측으로 이격되어 있다.

계속해서, 도 15의 (B)에 도시한 바와 같이, 내용물을 소비하기 위해 캡 본체(4)를 마개 개봉 방향으로 선회시키면, 캡 본체(4)와 탬퍼에비던트 밴드(22)를 연결하고 있던 다리부(26)가 파단되어, 탬퍼에비던트 밴드(22)를 제외한 캡 본체(4)가 상승한다. 별개 부재인 속마개(10)는, 속마개 유지 영역(33) 내에서 축방향으로 이동 가능하게 유지되며, 또한 라이너(8)를 통해 컬부(64)에 밀착되어 있기 때문에, 캡 본체(4)와 함께 회전하는 경우가 없어, 마개 개봉에 필요한 회전 토크를 낮게 할 수 있어, 가벼운 힘으로 용이하게 마개를 개봉할 수 있다. 이 시점에서도 용기(60)는 이너 링(40) 및 시일면(42)에 의해 밀봉되어 있다.

도 15의 (C)에 도시한 바와 같이, 캡 본체(4)의 마개 개봉 방향으로의 선회를 계속하여, 더욱 캡 본체(4)가 상승하면, 속마개(10)의 둘레 단부 가장자리(7a)가, 속마개 유지 돌출부(32)와 확실하게 걸리기 때문에, 속마개가 속마개 유지 영역(33)으로부터 이탈하지 않고 캡 본체(4)와 함께 상승한다. 그 결과, 캡(2)은, 탬퍼에비던트 밴드(22)만을 용기 구경부(62)에 남기고 구경부(62)로부터 제거되고, 내용물이 안전하게 소비된다.

다음으로, 본 발명의 캡의 제조방법의 제6 실시형태에 관해 설명한다.

상기 제1∼제5의 도 1∼도 15의 실시형태에 있어서는, 캡 본체가 금속제 박판으로 형성되어 있지만, 도 16∼19와 같이 캡 본체가 합성 수지로 일체로 성형된 다른 실시형태에 있어서도, 본 발명에 관련된 제조방법을 동일하게 적용할 수 있다.

합성 수지제 캡 본체(300)를 구비하고 있는 본 발명에 관련된 캡에 관해 금속제 캡 본체를 구비하고 있는 캡의 경우와 상이한 부분만, 이하에 설명한다. 도 19를 참조하면, 합성 수지제 캡 본체(300)의 암나사(310)의 최상단부는, 속마개 유지 돌출부(310a)를 규정한다. 또한, 축방향 상면벽(302)의 내면 중앙부에는, 캡의 하측으로 돌출되어 있는 볼록부(312)(도 19에서 아래로부터 화살표로 가리킴)가 형성되어 있다. 상기 볼록부(312)는 도 1에 도시한 캡 본체(4)에 형성된 본체 볼록부(34)와 동일한 형상을 이루고 있고, 동일한 목적을 수행한다. 또한, 볼록부(312)는, 볼록부의 형상을 규정하는 고리형 경사면의 형상이, 박판 부재의 오목부에서의 둘레 가장자리의 상면의 경사와 합치되는 형상으로 속마개를 중앙에 위치 결정할 수 있으면, 속마개로 밀봉하고 있기 때문에, 중앙에 구멍이 뚫려 있는 형상이어도 문제없다.

박판 부재(316)는, 도 2에 도시한 박판 부재(6)와 비교하여, 주연 굽힘부(6b)의 하단에 컬부(318)가 형성되어 있는 것 이외의 구성은 실질적으로 동일하다. 박판 부재(316)의 속마개 오목부(36)는 본체의 볼록부(312)에 맞물려, 동축 상에 위치 결정된다. 박판 부재(316)의 컬부(318)의 외주면에 의해 규정되는 박판 부재(316)의 외경은, 캡 본체(300)의 암나사(310)의 내경보다 약간 크게 형성되어 있기 때문에, 상기 삽입시에, 컬부(318)는 반경 방향 내측으로 탄성적으로 변위된다.

도시되어 있지 않지만, 금속제 캡 본체의 경우와 마찬가지로, 삽입시에, 세트기에 의해 외경을 억지로 넓히는 실시예도 있고, 또한, 이하 설명하는 바와 같이 삽입시에는 억지로 넓히지 않고, 라이너 성형시에 성형 공구에 의해 억지로 넓히는 실시예도 있고, 양쪽의 수단을 이용하여 하나의 박판 부재를 2번 억지로 넓혀도 좋다.

세트기(200)(도 9 참조)가 캡 본체(300)로부터 이탈된 후, 도 16∼도 17과 같이, 성형 공구(110)가, 캡 본체(300) 내에 삽입되고, 중간 압착 슬리브(114)의 고리형 평탄 하면(114c)이, 박판 부재(6)의 고리형 돌기부(52)를 축방향 상면벽(302)측으로 압착하여 변형시키기 때문에, 박판 부재(316)의 외경이 확대된다.

또, 박판 부재(316)의 주연 굽힘부(7b)를 성형 공구(110) 또는 세트기(200)에 의해 캡 개구측으로부터 축방향 상면벽(302)측으로 압착함으로써 박판 부재(316)의 외경을 더욱 확대하는 다른 실시형태, 성형 공구(110) 또는 세트기 본체(202)를 컬부(318)의 반경 방향 내측으로부터 외측으로 압착함으로써 박판 부재(316)의 외경을 더욱 확대하는 또 다른 실시형태도 있다. 이들 실시형태는, 고리형 돌출부(50)를 압착하여 변형시킨 후에 또는 동시에 행하는 점은, 상기한 실시형태에서의 것과 동일하다.

성형 공구(110)에 의해, 박판 부재의 외경을 확대한 후에는, 용융 수지(도시하지 않음)가 압축되어 박판 부재(316)의 하면에 라이너(320)가 일체 성형된다(도 18 참조).

또, 속마개 유지 돌출부에 관해서는, 스커트벽(304, 14)의 내면에서의 암나사(310, 68)의 상측에, 암나사(310, 68)와는 별도로 속마개 유지 돌출부(도시하지 않음)를 형성하는 다른 실시형태도 있다. 또한, 상기한 실시형태에서의 캡 본체(4)에 있어서, 암나사부(68)의 상단면을 속마개 유지 돌출부로서 이용하는 실시형태도 있다.

다음으로, 본 발명의 제7 실시형태에 관해 설명한다.

본 발명에 있어서는, 상술한 기본 구성을 갖는 금속제 캡을 제조할 때에, 박판 부재(6)를 캡 본체(4) 내의 사전 결정된 위치에 삽입한 후에, 상기 박판 부재(6)의 만곡된 주연 굽힘부(6b)가, 박판 부재(6)의 외경을 크게 하기 위해 억지로 넓혀져 있는 것이 중요한 특징이다.

도 20은, 본 발명의 제조방법을 설명하기 위한 도면으로, 성형대(90) 상에 상면벽(12)이 적재되고, 스커트벽(14)의 개구단 가장자리가 상측을 향한 상태로 설치된 상기 구성을 갖는 캡 본체(4) 내에 박판 부재(6)가 삽입된 상태를 도시하고 있다. 도 20의 (A)로부터 분명한 바와 같이, 캡 본체(4) 내에 삽입된 박판 부재(6)의 외경은 박판 부재(6)를 지지하는 자유단 가장자리(32a)의 내경과 동등 혹은 약간 큰 외경을 갖고 있고, 박판 부재(6)는 소성 변형되지 않고, 캡 본체(4) 내의 사전 결정된 위치에 삽입된다.

계속해서, 박판 부재(6) 상에 공급된 용융 수지(도시하지 않음)를 성형 공구(90)로 프레스하여 박판 부재(6) 상에 라이너를 일체적으로 성형한다. 이 성형 공구(90)는, 중앙 펀치(92), 중간 압착 슬리브(93) 및 위치 결정 슬리브(94)로 이루어져 있고, 우선 위치 결정 슬리브(94)에 의해 용융 수지가 외측으로 삐져 나오지 않도록 라이너의 외주 가장자리가 규정되고, 중앙 펀치(92) 및 중간 압착 슬리브(93)에 의해, 상술한 이너 링(40), 시일면(42) 및 얇은 벽 중앙부(38)를 갖는 라이너 형상으로 성형된다.

도 20의 (B)로부터 분명한 바와 같이, 성형 공구(91)가 하강하여 라이너의 성형을 행함과 동시에, 위치 결정 슬리브(94)가 박판 부재(6)의 주연 굽힘부(6b)를 상측으로부터 압착함으로써 만곡부가 억지로 넓혀진다. 즉, 주연 굽힘부(6b)는, 도 20의 (B)에 2점 쇄선으로 나타낸 억지로 넓혀지기 전의 상태와, 실선으로 나타낸 억지로 넓혀진 후의 상태가 된다. 이에 따라, 라이너가 형성된 박판 부재(6)(속마개(5))는 캡 본체(4)의 상면벽(12)과 자유단 가장자리(32a) 사이에 확실하게 유지된다.

또한, 본 발명의 제조방법에 있어서는, 도 21로부터 분명한 바와 같이 박판 부재의 외주부를 압착하는 압착 슬리브의 선단면의 형상이, 억지로 넓혀진 후의 박판 부재와 상기 선단면이 접촉하는 부분의 박판 부재 형상과 동일 형상으로 형성되어 있기 때문에, 박판 부재의 억지로 넓혀진 후의 형상을 안정적으로 형성할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제8 실시형태에 관해 설명한다.

도 20, 도 21에 도시한 예에서는, 금속제 캡 본체에 속마개를 조합시켰지만, 수지제 캡 본체와 속마개의 조합에 있어서도 동일하게 제조할 수 있다.

즉 도 22에 도시한 바와 같이, 수지제 캡 본체(200)는 중앙부에 개구(201)가 형성된 상면벽(202), 내면에 나사부(203)를 갖는 스커트벽(204)으로 이루어지고, 스커트벽(204)은 상측의 주부와 주부의 하단에 약화부(弱化部)(205)를 통해 일체적으로 성형된 탬퍼에비던트 밴드(206)를 갖는다. 상면벽(202)의 개구(201)의 측단부의 하면은 반경 방향 내측을 향해 하측으로 경사져, 박판 부재(207)의 오목부와 일치하는 형상을 하고 있고, 금속제 캡 본체의 속마개 부착 캡의 경우와 동일하게 캡 본체에 대한 속마개(209)의 위치 결정을 할 수 있다. 수지제 캡 본체의 속마개 부착 캡은 수지제 캡 본체(200)에, 박판 부재(207)에 고리형의 라이너(213)가 일체적으로 형성된 속마개(209)를 삽입하여 구성된다.

박판 부재(207)의 외주 단부(212)에는 컬부(210)가 형성되어 있다. 도 22에 도시한 바와 같이, 이 컬부(210)의 단면의 컬의 중심으로부터 내측을 고리형 슬리브(211)로 억지로 넓힘으로써, 도 20, 도 21과 마찬가지로, 속마개를 효율적으로 설치할 수 있다.

이 양태에 있어서는, 용기에 장착된 수지제 캡을 마개 개봉 방향으로 선회시키면, 캡이 나사를 따라 상승하기 시작하는 한편, 탬퍼에비던트 밴드(206)의 내측에 있는 걸림 수단이 도시하지 않은 용기 입구부의 걸림 수단에 걸려 탬퍼에비던트 밴드(206)가 고정되기 때문에, 스커트벽 주부와 탬퍼에비던트 밴드(206)를 연결하는 약화부(205)가 파단된다. 계속해서, 캡 본체(8)가 상승을 계속하면, 속마개(5)의 컬부가 나사부(203)의 최상단면과 걸림으로써, 속마개(5)가 캡 본체(200)와 함께 상승하여 캡 본체(200)로부터 이탈하지 않고, 용기 입구부로부터 제거된다.

또한, 이 양태에 있어서는, 캡 본체(200)의 상면벽(202)에 개구(201)가 형성되고, 속마개(5)가 이 개구(201)를 덮는 것이지만, 물론, 개구(201)가 없는 상면벽이어도 좋은 것은 물론이다. 또한 나사부의 상측에 속마개와 걸려, 속마개를 캡 본체 내에 유지하기 위한 고리형 돌기 등으로 이루어지는 지지부가 별도로 형성되어 있어도 물론 좋다.

도 20에 도시한 금속제 캡 본체에 있어서는, 세정수를 도입하기 위한 개구(30)를 이용하여, 이 개구(30)의 하부 영역(27)을 반경 방향 내측으로 돌출시킴으로써, 속마개(5)를 캡 본체(4)와 걸었지만, 금속제 캡 본체에 있어서도 상술한 수지제 캡 본체의 경우와 마찬가지로, 나사의 상단면을 이용해도 좋고, 나사부의 상측에 반경 방향 내측으로 돌출되는 고리형 돌기를 형성하는 등, 속마개를 캡 본체 내에 유지하기 위한 지지부를 별도로 형성해도 좋다.

박판 부재(6)의 둘레 단부 가장자리는, 박판 부재가 알루미늄판으로 이루어지는 경우에는 특별히 컬 가공이 실시되어 있을 필요는 없지만, 틴프리(tin-free) 스틸, 양철 등의 강판으로 이루어지는 경우에는, 녹 발생을 방지하는 관점에서 단부 가장자리 보호를 위해 컬 가공이 실시되어 있는 것이 바람직하다.

또한 박판 부재의 중앙부에 형성되는 오목부는, 도 1∼14, 20에 도시한 바와 같이 금속제 캡 본체로의 위치 결정에 유효하지만, 다른 수단에 의해 위치 결정이 가능하다면 반드시 형성할 필요는 없다.

또한 라이너는, 박판 부재 상에서의 용융 수지의 프레스에 의한 성형에 한정되지 않고, 스핀 라이닝 등 종래 공지된 방법에 의해 성형할 수 있다.

본 발명의 속마개를 갖는 캡의 제조방법은, 캡 본체에 속마개를 설치할 때에, 속마개의 변형을 일으키지 않고 용이하게 캡 본체 내에 박판 부재를 삽입할 수 있음과 동시에, 캡 본체로부터 이탈하는 경우가 없는 외경의 속마개를 이용하는 것이 가능하고, 열간 충전 등에 의해 용기 안이 감압 상태로 되는 용기에 이용되는 속마개 부착 캡의 제조에 적합하게 사용할 수 있다.

또한 라이너 재료의 성형과 동시에 박판 부재의 외경을 크게 할 수 있기 때문에, 공정수가 적고 생산성 및 경제성이 우수한 점에서, 대량 생산이 필요한 범용 캡에 적합하게 사용할 수 있다.

또한, 본 발명 방법에 의해 제조되는 캡은, 상면벽에 박판 부재를 갖는 점에서 마개 개봉에 필요한 토크가 작고, 가스 차단성이 우수하여, 산소에 의한 영향이 큰 내용물 등을 충전하는 용기에 이용되는 캡의 제조에 적합하게 사용할 수 있다.

2 : 금속제 캡, 4 : 캡 본체, 6 : 금속제 박판 부재, 7 : 외주부, 7a : 둘레 단부 가장자리, 7b : 주연 굽힘부, 7c : 고리형 평탄 영역, 8 : 라이너, 10 : 속마개, 12 : 상면벽, 14 : 스커트벽, 32 : 속마개 유지 돌출부, 33 : 속마개 유지 영역, 50 : 고리형 돌출부, 52 : 고리형 돌기부, 54 : 고리형 단차부, 60 : 금속제 용기, 110 : 성형 공구, 200 : 세트기, 300 : 합성 수지제 캡.

Claims

원형 상면벽 및 상기 상면벽의 둘레 가장자리로부터 하방으로 연장되는 원통형 스커트벽을 갖는 캡 본체와, 외주부에 고리형 평탄 영역을 갖는 원형 금속제 박판 부재 및 상기 박판 부재의 하면에 배치된 합성 수지제 라이너를 갖는 속마개를 구비하고, 상기 캡 본체의 상기 스커트벽의 상단부에, 반경 방향 내측으로 돌출된 속마개 유지 돌출부가 형성되어 있는 캡의 제조방법에 있어서,
상기 박판 부재의 상기 고리형 평탄 영역에, 상기 하면측 혹은 상면측으로 돌출되는 고리형 돌출부를 형성하고, 상기 박판 부재를 상기 캡 본체의 상기 스커트벽 내의 상기 속마개 유지 돌출부보다 상측의 속마개 유지 영역에 삽입 설치한 후에 또는 삽입 설치함과 동시에, 상기 고리형 돌출부를 상기 캡 본체의 축방향으로 상기 상면벽측으로 압착하여 평탄한 형상에 근접하도록 변형시켜 상기 박판 부재의 외경을 확대함으로써, 상기 속마개를, 상기 스커트벽 안으로부터 이탈할 수 없도록 또한 상기 속마개 유지 돌출부와 상기 상면벽의 내면 사이에서 축방향으로 이동 가능하게 유지하는 것을 특징으로 하는 캡의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 박판 부재의 상기 고리형 돌출부는, 상기 고리형 평탄 영역의 상기 하면측 혹은 상기 상면측으로 단면 아치형으로 돌출되는 고리형 돌기부 또는, 상기 하면측 혹은 상기 상면측으로 또한 반경 방향 외측으로 경사져 돌출되고 나서 반경 방향 외측으로 연장되는 고리형 단차부인 것인 캡의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 박판 부재를 상기 캡 본체의 상기 스커트벽 내의 상기 속마개 유지 영역에 삽입 설치하는 세트기에 의해 삽입 설치함과 동시에, 상기 세트기에 의해 상기 고리형 돌출부를 축방향으로 상기 상면벽측으로 압착하여 평탄한 형상에 근접하도록 변형시켜 상기 박판 부재의 외경을 확대하는 것인 캡의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 캡 본체의 상기 스커트벽 내의 상기 속마개 유지 영역에 삽입 설치한 상기 박판 부재의 상기 하면측에 용융 수지를 압축하여 상기 박판 부재의 상기 하면측에 상기 라이너를 일체 성형하는 성형 공구에 의해 상기 라이너와 상기 박판 부재를 일체 성형할 때에, 상기 성형 공구에 의해 상기 고리형 돌출부를 축방향으로 상기 상면벽측으로 압착하여 평탄한 형상에 근접하도록 변형시켜 상기 박판 부재의 외경을 확대하는 것인 캡의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 박판 부재의 상기 외주부는, 원형의 둘레 단부 가장자리를 포함하는 주연부 영역과, 상기 주연부 영역으로부터 반경 방향 내측으로 계속되는 상기 고리형 평탄 영역을 갖고, 상기 주연부 영역은, 상기 고리형 평탄 영역의 둘레 가장자리로부터 상기 둘레 단부 가장자리가 상기 하면측을 향하도록 상기 하면측으로 굽혀진 주연 굽힘부로 이루어지고, 상기 주연 굽힘부의 상기 둘레 단부 가장자리가 상기 박판 부재의 둘레 단부 가장자리를 규정하는 것인 캡의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 고리형 돌출부를 축방향으로 상기 상면벽측으로 압착하여 평탄한 형상에 근접하도록 변형시켜 상기 박판 부재의 외경을 확대함과 동시에 또는 확대한 후에, 상기 주연 굽힘부를 상기 하면측으로부터 축방향으로 상기 상면벽측으로 압착하여 반경 방향 외측으로 억지로 넓힘으로써, 상기 박판 부재의 외경을 더욱 확대하는 것인 캡의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 캡 본체가 금속제 박판으로 이루어지고, 상기 캡 본체의 상기 스커트벽의 상단부에는, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수개의 개구가 형성되어 있고, 상기 개구의 각각은 상기 스커트벽에 둘레 방향으로 새긴 절단선의 하부 영역을 반경 방향 내측으로 돌출시킴으로써 형성되고, 상기 속마개 유지 돌출부는 상기 하부 영역에 의해 규정되는 것인 캡의 제조방법.
원형 상면벽 및 스커트벽이 형성되어 이루어지는 캡 본체와, 원형 금속제 박판 부재 및 상기 박판 부재의 내면측에 수지제 라이너를 갖는 속마개로 이루어지는 속마개 부착 캡의 제조방법에 있어서,
상기 박판 부재를 캡 본체 내에 삽입과 동시 혹은 삽입한 후에, 상기 박판 부재의 외주부를 억지로 넓힘으로써, 상기 속마개가, 스커트벽 상부의 내측에 형성되는 지지부에 의해 캡 본체로부터 이탈 불가능하도록 또한 지지부보다 상측의 사전 결정된 위치에서 상하 이동 가능하도록 유지되는 것을 특징으로 하는 캡의 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 속마개의, 박판 부재의 내면측에 용융 수지를 압축하여 수지제 라이너와 박판 부재를 일체 성형할 때에, 박판 부재의 외주부를 억지로 넓히는 것인 캡의 제조방법.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 캡 본체가 금속으로 이루어지고, 상기 스커트벽 상단부에, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수개의 개구가 형성되어 있고, 상기 개구에서, 스커트벽에 새긴 절단선을 따라 하부 영역을 반경 방향 내측으로 돌출시킴으로써, 상기 지지부가 형성되도록 하는 것인 캡의 제조방법.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 박판 부재의 외주부를 압착하는 압착 슬리브의 선단면의 형상은, 억지로 넓혀진 후의 박판 부재와 상기 선단면이 접촉하는 부분의 박판 부재 형상과, 동일 형상으로 형성되어 있는 것인 캡의 제조방법.