KR20090088685A - 캔 뚜껑 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캔 뚜껑에 관한 것이다. 보다 상세하게는 캔 뚜껑에 결합되는 캔 따개를 이용하여 상기 캔 뚜껑에 형성되어 있는 토출부를 용이하게 개구하는 것이 가능한 캔 뚜껑에 관한 것이다.

본 발명은 캔의 상부를 밀폐하는 캔 뚜껑에 있어서, 상기 캔 뚜껑의 상부면에 형성되는 절취선; 상기 절취선의 내측으로 형성되는 토출부; 손잡이부와 누름부를 구비하는 캔 따개; 및 상기 캔 따개를 상기 캔 뚜껑의 상부 면에 결합시키는 리벳을 포함하며, 상기 손잡이부를 작동시켜 상기 누름부가 상기 토출부를 개구하는데 있어서, 상기 캔 따개 선단부 중앙의 일 지점이 초기 개구를 하기 위한 제1 작용점이고, 상기 캔 따개 선단부 모서리의 일 지점이 후기 개구를 하기 위한 제2 작용점이며, 상기 토출부는 상기 캔 따개의 중심선에 대하여 일측으로 편심 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 캔 따개의 전반부 길이를 축소시키는 것에 의해 개구성이 향상되어 캔 뚜껑의 토출부를 용이하게 개구하는 것이 가능한 효과를 가진다.

캔, 뚜껑, 리벳, 손잡이

Description

캔 뚜껑 {Can opener}

본 발명은 캔 뚜껑에 관한 것이다. 보다 상세하게는 캔 뚜껑에 결합되는 캔 따개를 이용하여 상기 캔 뚜껑에 형성되어 있는 토출부를 용이하게 개구하는 것이 가능한 캔 뚜껑에 관한 것이다.

철이나 알루미늄 재질로 이루어진 캔은 병에 비해 가볍고, 운반이 용이하여 어느 장소에서나 쉽게 사용 가능하며, 포장비 및 운송비를 절약할 수 있어 경제적이며, 두께가 얇고 열 전도가 좋으므로 짧은 시간 내에 내용물을 냉각하는 것이 가능하다는 등의 장점이 있다.

캔은 제조방식에 따라 몸체와 밑바닥을 일체로 형성한 후 개방되어 있는 상부에 뚜껑을 씌우는 투 피스 캔(Two piece can)과 몸체와 밑바닥 및 뚜껑을 개별적으로 제조한 후 각각을 결합하는 쓰리 피스 캔(Three piece can)으로 나누어진다.

일반적으로 캔 뚜껑은 캔 따개와, 상기 캔 따개에 의해 개구되는 토출부, 및 상기 캔 따개를 상기 캔 뚜껑에 결합하는 역할을 하는 리벳을 포함한다. 캔 내부에 투입되어 있는 내용물을 이용하고자 할 경우에는 캔 따개를 작동시켜 토출부를 개구하는 방식으로 캔 뚜껑을 개봉한다.

캔 뚜껑을 개구하는 이지 오픈 엔드(Easy open end) 방식은, 과거에는 캔 뚜껑의 일부분과 캔 따개를 캔에서 완전히 분리하는 링 풀 탭(Ring pull tap, E.O.E) 방식이 주로 사용되었다. 그런데 이 방식은 분리된 캔 뚜껑 조각을 회수하는 것이 곤란하여 재활용이 어렵고 환경을 오염시키는 문제점이 발생하였다. 이에 따라 현재에는 캔 따개를 이용하여 캔 뚜껑의 일부분을 개구 하고, 개구 후에도 캔 따개가 캔으로부터 완전히 분리되지 않고 남아있는 스테이 온 탭(Stay on tap, E.O.E) 방식의 캔 뚜껑이 주로 사용된다.

종래 스테이 온 탭 방식의 캔 뚜껑의 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 1a는 일반적인 캔 뚜껑의 평면도이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 캔 뚜껑(1)은 절취선(2), 토출부(3), 리벳(4), 잔여 연결부(5), 캔 따개(6), 및 개구 보조 요홈(12)을 포함한다.

절취선(2)은 요홈인 선으로 캔 뚜껑(1)의 상부 면에 형성되어 있는 토출부(3)의 둘레에 형성되는 취약한 부분이다.

토출부(3)는 캔 뚜껑(1)의 상부 면에 형성되어 캔 따개(6)의 누름부(8)의 압박에 의해 절취선(2)이 찢어짐에 따라 개구되는 부분이다.

잔여 연결부(5)는 토출부(3)의 개구가 완료 되었을 시에 토출부(3)가 캔의 내부로 빠지는 것을 방지하기 위하여 형성되는 부분이다.

캔 따개(6)는 토출부(3) 개구 시 손가락으로 당기게 되는 손잡이부(7)와 토출부(3)를 압박하는 누름부(8)와 누름부(8)의 회동을 위한 축이 되는 힌지부(9), 및 토출부(3)를 개구할 시에 손잡이부(7)가 돌아가지 않도록 하기 위한 회전 방지 돌기(11a, 11b)를 포함한다.

개구 보조 요홈(12)은 토출부(3)를 개구할 시에 손잡이부(7) 밑에 손가락을용이하게 삽입할 수 있도록 손잡이부(7)와 대향하는 캔 뚜껑(1)의 상부 면에 형성되어 있는 부분이다.

상기 일반적인 캔 뚜껑(1)은, 대개 개구 보조 요홈(12)이 형성되어 있지만 토출부(3)를 개구할 시에 손잡이부(7)에 손가락을 삽입할 틈새가 협소하여 손잡이부(7)를 당기는 것이 곤란하며, 개구를 진행하는 중에는 캔 따개(6)의 힌지부(9)가 부러지게 되는 문제점이 있다.

한편, 캔 뚜껑(1)에 형성된 토출부(3)를 캔 따개로 압박하여 개구하는 과정은 크게 초기 개구 과정과 후기 개구 과정으로 나눌 수 있다. 초기 개구 과정은 토출부(3)를 둘러싸고 있는 절취선(2)의 일점인 국소 부분을 최초로 터트리는(pop) 과정을 말하며, 후기 개구 과정은 상기 초기 개구 이후의 잔여 절취선(2)을 찢어내는(tear) 과정을 말한다.

이때 초기 개구에 요구되는 힘을 팝력(Pop-力), 상기 팝력이 작용되는 캔 따개의 일 지점을 팝력 작용점이라고 하며 후기 개구에 요구되는 힘을 테어력(Tear-力), 상기 테어력이 작용되는 캔 따개의 일 지점을 테어력 작용점이라고 한다.

토출부(3) 개구에 있어서 후기 개구 과정보다는 초기 개구 과정에 보다 강한 힘이 요구되므로, 토출부(3)의 초기 개구가 발생하기 위한 역치인 팝력치(Pop-力値)가 통상적으로 캔 뚜껑의 개구성을 판단하기 위한 기준이 되며, 상기 팝력치는 인장력을 테스트하는 기기인 푸쉬-풀 게이지(Push-pull gauge)로 캔 따개의 손잡이 부를 당기는 방식으로 측정할 수 있다.

도 1b는 일반적인 캔 뚜껑의 참고도이다. 도 1b에 도시된 바와 같이 캔 따개(6)의 선단부의 W 지점에 대한 수평방향의 접선을 X1, 리벳(4) 외주에 대한 접선을 X, 캔 따개(6)의 중심선을 Y라고 하고, 상기 X와 상기 X1 간의 거리를 L1, 상기 L1을 제외한 캔 따개(6)의 잔여 길이를 L2 라고 하자.

도 1b에 도시된 바와 같이 일반적인 캔 뚜껑(1)에서는 토출부(3)를 개구하기 위한 팝력 작용점 및 테어력 작용점은 모두 상기 W 지점에 위치하게 된다. 상기 팝력 작용점과 테어력 작용점이 동일한 지점에 위치하는 경우, 상기 팝력 작용점의 위치는 상기 테어력 작용점을 따라서 부득이 정해진 것이므로 리벳(4)으로부터 멀어져 지레의 원리에 의하면 초기 개구 단계에 요구되는 팝력치가 높아진다.

이와 같이, 초기 개구 단계에 요구되는 팝력치가 높아지는 경우, 토출부(3)를 개구할 시 손잡이부(7)의 저항이 강하여 손잡이부(7) 밑에 손가락을 삽입하기가 더욱 곤란하며, 캔 따개에 부하가 가중되어 개구 진행 중에는 캔 따개(6)의 구성부 중 비교적 취약부인 힌지부(9)가 부러지는 종래의 문제점이 야기된다.

따라서 상기 팝력 작용점과 테어력 작용점을 분리한 후 상기 팝력 작용점을 리벳(4)에 보다 가까이 위치시켜 토출부(3)의 초기 개구 단계에서 요구되는 팝력치를 낮추기 위한 선행 방법들이 제안되었다.

먼저, 대한민국 등록실용신안공보 제348,612호에서는 캔 따개(6)의 선단부 내측으로 리벳(4)에 가까운 위치에 원추형 돌기를 형성하여, 테어력 작용점인 캔 따개(6)의 선단부에 앞서 팝력 작용점인 상기 원추형 돌기가 토출부(3)를 압박함으 로써 팝력치를 낮추도록 하는 캔 따개를 제시한바 있다.

그러나 본 발명의 경우 원추형 돌기의 높이가 낮을 경우, 캔 따개(6)의 손잡이부(7)를 작동시켜 토출부(3)를 압박하는 단계에서 동선 거리가 큰 캔 따개(6) 선단부가 상기 원추형 돌기에 앞서 토출부(3)를 압박할 가능성이 높아지므로, 상기 원추형 돌기를 상당한 높이로 형성해야 본 발명이 이루고자 하는 효과를 얻을 수 있다.

그러나 역으로 상기 원추형 돌기가 높게 형성되는 경우, 캔 따개(6)가 캔의 상부 면으로부터 상당히 돌출하게 되어 캔의 제조 과정 중 캔의 본체에 캔 뚜껑을 결합하는 시밍(Seaming) 공정이 원활하게 이루어지지 못하며, 다량의 캔을 운송하거나 적재하는 과정에서 발생하는 미약한 충격에도 캔이 쉽게 파손되어 내용물이 유출되는 문제점이 있다.

다음으로, 일본 공개 특허공보 특개 2003-155,033호에서는 캔 따개(6)의 선단부를 캔 뚜껑(1)의 상부 면을 기준으로 소정의 간격을 가지고 위로 들려지게 하여 팝력 작용점을 리벳(4)에 보다 가까이 위치시킨 캔 따개(6)를 제시한바 있으나, 본 발명의 경우에도 캔 따개(6)의 선단부를 상당히 높게 형성해야 본 발명이 달성하고자 하는 효과가 발생된다.

그러나 캔 따개(6)의 선단부를 높게 형성하는 경우 캔 따개(6)가 캔의 상부면으로부터 상당히 돌출하게 되어, 상기 대한민국 등록실용신안공보 제348,612호 에서와 마찬가지로 캔의 시밍(Seaming) 공정이 원활하게 이루어지지 못하며, 캔의 운송과 적재 과정에서 발생하는 미약한 충격에도 캔이 쉽게 파손되어 내용물이 유 출되는 문제점이 있다.

본 발명은 종래와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 캔 뚜껑의 토출부 개구에 요구되는 팝력치가 종래보다 낮은 개구성이 향상된 캔 뚜껑을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 캔 뚜껑은 캔의 상부를 밀폐하는 캔 뚜껑에 있어서, 상기 캔 뚜껑의 상부면에 형성되는 절취선; 상기 절취선의 내측으로 형성되는 토출부; 손잡이부와 누름부를 구비하는 캔 따개; 및 상기 캔 따개를 상기 캔 뚜껑의 상부 면에 결합시키는 리벳을 포함하며, 상기 손잡이부를 작동시켜 상기 누름부가 상기 토출부를 개구하는데 있어서,상기 캔 따개 선단부 중앙의 일 지점이 초기 개구를 하기 위한 제1 작용점이고, 상기 캔 따개 선단부 모서리의 일 지점이 후기 개구를 하기 위한 제2 작용점이며, 상기 토출부는 상기 캔 따개의 중심선에 대하여 일측으로 편심 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캔 따개는 상기 제1 작용점과 상기 제2 작용점이 상기 캔 따개의 선단부에 대한 수평 방향의 접선에 대하여 동일 선상에 위치되고, 상기 리벳의 외주에 대한 접선에 대하여 등거리에 위치되며, 상기 캔 따개의 전반부의 길이가 종래보다 짧게 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 작용점과 상기 제2 작용점간의 거리는 6.0mm 내지 6.3mm 일 수 있다.

또한, 상기 캔 따개의 전반부의 길이는 3.5mm 내지 4.0mm 일 수 있다.

또한, 상기 제2 작용점은 절취선 시작 단부와의 거리가 7.3mm 내지 7.5mm 일 수 있다.

또한, 상기 캔 뚜껑은 상기 제2 작용점과 대향하는 측에 상기 제2 작용점을 중심으로 하는 요홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 캔 뚜껑은, 상기 제1 작용점과 대향하는 측에 보조 돌기가 형성될 수 있다.

또한, 상기 캔 따개는, 상기 제1 작용점 측에서 상기 캔 뚜껑의 상부 면 측으로 0.3mm 내지 0.5mm의 연장 돌기가 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면 종래의 캔 뚜껑에서 동일한 지점에 위치한 팝력 작용점과 테어력 작용점을 분리하고, 토출부를 캔 따개에 대하여 일측으로 편심되도록 형성 하였으며, 캔 따개의 전반부 길이를 축소시키는 것에 의해 개구성이 향상되어 캔 뚜껑의 토출부를 용이하게 개구하는 것이 가능하다. 따라서 캔 따개 손잡이를 잡아당기는 과정에서 발생 가능한 상해가 방지되고 손가락에 가해지는 자극이 줄어드는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 누구나 보조 도구 없이 손가락만으로도 손쉽게 캔 뚜껑의 토출부를 개구할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 캔 따개의 불량률을 감소시켜 제품의 품질관리 우수성에 기여하고 제품 제조 기업의 이미지를 제고시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 종래보다 저렴한 비용으로 캔 뚜껑을 제조할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 캔 뚜껑의 평면도, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 캔 뚜껑의 참고도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 캔 뚜껑(20)은 캔 따개(30), 리벳(40), 절취선(50), 토출부(60), 및 요홈(80)을 포함하며, 캔 따개(30)에 대한 중심선을 Y라고 하자.

캔 따개(30)는 손잡이부(32), 힌지부(33), 누름부(34), 및 회전방지 돌기(36a,36b)를 포함한다. 손잡이부(32), 힌지부(33), 누름부(34), 및 회전방지 돌기(36a, 36b)의 역할은 도 1a에서 설명한 바 있으므로 생략한다.

리벳(40)은 캔 따개(30)를 캔 뚜껑(20)의 상부면에 결합시킨다.

절취선(50)은 요홈인 선으로 캔 뚜껑(20)의 상부 면에 있는 토출부(60) 둘레 에 형성되는 취약한 부분이며, 일측에 절취선 시작 단부(53), 타측에 절취선 말단부(55)가 구비된다.

토출부(60)는 캔 뚜껑(20)의 상부 면에 상기 Y에 대하여 일 측에 편심으로 형성되어, 캔 따개(30) 누름부(34)의 압박을 받아 절취선(50)이 찢어짐에 따라 개구 되는 부분이다.

요홈(80)은 캔 뚜껑(20)의 상부면에 캔 따개(30) 선단부의 일측과 대향하여 형성된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 캔 따개(30) 선단부 중앙의 제1 작용점(65)은 캔 뚜껑(20) 토출부(60)의 초기 개구 단계에서의 팝력 작용점이고, 캔 따개(30) 선단부 모서리의 제2 작용점(70)은 캔 뚜껑(20) 토출부(60)의 후기 개구 단계에서의 테어력 작용점이다.

이때, 제1 작용점(65)에 대한 수평 방향의 접선을 X1, 리벳(40)의 외주에 대한 접선을 X, 캔 따개(30)의 중심선을 Y, 상기 X와 상기 X1 간의 거리를 캔 따개(30)의 전반부 길이인 L1, 상기 L1을 제외한 캔 따개(30)의 잔여 길이를 캔 따개(30)의 후반부 길이인 L2 라고 하자.

도 1b에서 도시된 바와 같이, 일반적인 캔 뚜껑(1)에서 상기 L1의 길이는 약 6.0mm 정도이다. 만약 상기 L1을 6.0mm보다 짧게 형성할 경우, 초기 개구 단계에서는 약한 힘이 소요되지만 역으로 후기 개구 단계에서는 절취선(2)이 덜 찢어져 토출부(3)가 온전히 개구되지 않게 된다.

그 원인은 일반적인 캔 뚜껑(1)은 팝력 작용점과 테어력 작용점이 동일한 W 지점에 위치되며, 토출부(3) 형태가 캔 따개(6)와 나란히 Y선을 중심으로 좌우 대칭으로 배치되어 있는 구조에서 비롯된다.

즉, 상기 구조에서는 상기 L1을 소정의 길이 보다 짧게 하면, 상기 W 지점의 인하력이 토출부(3)에 미치는 범위가 줄게 되어 후기 개구에 있어서 통상 사용되는 크기인 토출부(3)를 활짝 개구할 수 없게 된다. 그러므로 일반적인 캔 뚜껑(1)의 경우 상기 L1을 소정 길이 보다 줄일 수 없다.

그러나 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 작용점(65)과 제2 작용점(70)을 분리하여, 상기 제2 작용점으로 후기 개구를 따로 담당케 함으로써, 팝력 작용점인 제1 작용점(65)을 리벳(40)에 가까이 위치시켜 상기 L1을 종래보다 짧게 형성할 수 있다.

특히, 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 작용점(65)과 제2 작용점(70)을 상기 X1에 대해서는 동일 선상에 상기 X에 대해서는 등거리에 위치시켜, 캔 따개(30)를 회동할 시에 제1 작용점(65)과 제2 작용점(70)의 회동 거리를 같게 하여 팝력 작용점과 테어력 작용점이 상호 간섭하는 현상을 최소화시킨 구조로서, 종래의 선행 방안들과 차별화된 방식으로 상기 L1을 종래보다 짧게 형성할 수 있다.

이와 같이 캔 따개(30)의 전반부 길이 L1을 짧게 형성하여 상기 L1을 제외한 캔 따개(30)의 잔여 길이 L2와 상기 L1간의 길이의 비인 지렛대 계수를 크게 하는 경우, 캔 뚜껑의 초기 개구시 절취선(50)상의 a 지점에서 발생하는 전단응력이 비례적으로 약화되어 역으로 캔 뚜껑(20)에 대한 개구성이 향상된다.

이러한 개구성의 향상에 대해 구체적으로 살펴보면, 일반적인 캔 따개(6)의 경우 L1은 6.0mm~6.3mm, L2는 19mm로 지렛대 계수는 약 3.1 정도 이지만, 본 발명의 캔 따개(30)의 경우 L1은 3.5mm~4.0mm이고 L2는 19mm로 동일하므로 지렛대 계수는 약 5 정도가 되어 개구성이 현저하게 향상된다.

이때 본 발명에서 L1의 길이로 제시한 3.5mm~4.0mm는 내구성을 갖춘 누름부(34)를 제작하는 것과 캔 따개(30)를 리벳(40)에 부착하는 공정에 지장이 생기지 않는 최소한의 길이로 제시하는 것이다.

다음은 제1 작용점(65)과 제2 작용점(70)을 이용하여 본 발명의 기능이 제대로 발휘되기 위한 본 발명의 캔 뚜껑(20) 구조를 소개한다.

본 발명의 캔 따개(30)는 일반적인 구조의 캔 따개(6)와 비교할 시에 폭은 종래의 길이를 그대로 유지하면서 상기 L1이 짧게 형성된 것이므로, 캔 따개(30)의 선단부는 직선형에 가깝다.

따라서 제1 작용점(65)이 토출부(60)를 국부적으로 압박하지 못하고 그에 따라 하중이 분산될 수 있으므로 제2 작용점(70)과 대향 하는 캔 뚜껑(20)의 상부 면에 요홈(80)을 형성하여 캔 따개(30)의 제1 작용점(65)이 토출부(60)를 국부적으로 압박할 수 있도록 하였다.

참고로, 캔 뚜껑의 개구 과정에 있어서 종래나 본 발명에 따른 캔 뚜껑을 막론하고 초기 개구 과정에는 캔 뚜껑에 전단응력이 발생 되며 캔 따개는 2종 지레로 작동한다. 그리고 후기 개구 과정에는 캔 뚜껑에 굽힘응력이 발생 되며 캔 따개는 1종 지레로 작동된다.

이를 바탕으로, 본 발명에서 토출부(60)의 초기 개구 과정은 다음과 같다.

캔 따개(30)의 손잡이부(32)를 당겨 제1 작용점(65)으로 토출부(60)를 압박하면 절취선(50)의 a 지점이 국부적으로 최초로 터지게 된다. 이때 본 발명에 따른 캔 뚜껑(20)을 개구함에 있어서 가장 높은 개구력이 요구되며, 본 발명은 종래에 비해 상기 L1이 축소된 것이므로 토출부(60)를 종래보다 낮은 팝력으로 초기 개구 한다.

이후, 제1 작용점(65)이 계속 토출부(60)를 압박하면 누름부(34)는 캔의 하방으로 점차 기울게 된다. 이때 절취선(50)이 찢어지는 방향은, 일방은 절취선의 a 지점에서 s 지점으로 일방은 절취선(50)의 a 지점에서 e 지점으로 동시에 진행된다.

이때, a 지점에서 s 지점으로 찢어지는 절취선(50)은 절취선 시작 단부(53)에서 찢김이 종결되고, a 지점에서 e 지점으로 찢어지는 절취선은 대체로 e 지점의 절취선이 찢어질 때에 제2 작용점(70)이 요홈(80)의 저면과 접촉하게 되어 제1 작용점(65)의 역할이 끝나게 된다.

또한, 제2 작용점(70)의 역할은 제1 작용점(65)을 통하여 절취선의 e 지점까지 찢은 것을 이어받아, 제2 작용점(70)으로 요홈(80)의 저면을 압박하여 절취선의 e 지점 이후에서 절취선 말단부(55)인 z 지점까지의 절취선을 찢어내어 토출부(60) 개구를 완료한다.

이러한 개구 과정을 온전히 감당하기 위하여 제2 작용점(70)은 제1 작용점(65)으로부터 6.0mm 내지 6.3mm의 거리에 상기 X1에 대하여 동일 선상에 위치되 며, 상기 X에 대해서는 3.5mm 내지 4.0mm로 제1 작용점(65)과 등거리에 위치된다.

그리고 제2 작용점(70)의 위치를 고정 지점으로 하여, 제2 작용점(70)의 인하력이 미치는 범위 내에서 캔 뚜껑(30)의 상부면에 절취선(50)을 형성하여 토출부(60)를 상기 Y에 대하여 일 측으로 편심되게 형성한다. 이와 같이 토출부(60)를 형성하는 이유는 본 발명에서 음용에 적당한 크기인 토출부(60)를 확보하는 것과 후기 개구를 원만하게 하기 위한 것이다.

한편, 제2 작용점(70)을 고정 지점으로 하여, 제2 작용점(70)으로부터 절취선 시작 단부(53)상의 s 지점까지의 거리는 7.3mm~7.5mm 정도로 형성한다. 이 또한, 본 발명에서 제2 작용점(70)으로 후기 개구를 원만하게 하기 위한 중요한 별개의 구조이다.

이는, 역학적으로 제2 작용점(70)의 굽힘 하중이 토출부(60)에 보다 역동적으로 작용 되도록 하기 위한 것이다. 즉, 도 3에서 s 지점을 기점으로 하여 제2 작용점(70)으로 토출부(60)를 압박하여 e 지점에서 z 지점에 이르는 절취선(50)을 순차로 찢고자 할 때 절취선 시작 단부(53)상의 s 지점을 일단으로 하고 e 지점에서 z 지점에 이르는 임의의 한 지점을 타단으로 하여, 제2 작용점(70)으로 상기 일단과 상기 타단의 중간 지점을 압박하도록 유도하는 구조인 것이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 캔 뚜껑의 누름부와 요홈에 대한 참고도, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 캔 뚜껑의 누름부와 요홈에 대한 정면 단면도이다.

도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 요홈(80)은 상기 Y선에서 1.0mm 정도의 거 리를 두고서 캔 따개(30)의 제2 작용점(70)에 대향하는 캔 뚜껑(20)의 상부 면에 형성된다. 요홈(80)의 길이는 7mm~9mm, 폭은 3mm~4mm, 특히 요홈(80)의 깊이는 0.8mm~1.2mm로 형성하는 것이 바람직하다.

이때, 요홈(80)의 둘레 중 일부를 직선형으로 형성한 것은 캔 따개(30)를 리벳(40)에 부착하는 공정에 방해가 되지 않도록 하기 위함이며, 요홈(80)의 깊이는 캔의 안정성을 고려하여 캔 뚜껑(20)에 취약성을 주지 않는 범위인 수치로 제시하는 것이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 캔 뚜껑의 토출부 형태 참고도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 실선 A는 20㎟, 실선 B는 25㎟, 실선 C는 30㎟ 정도의 토출부(60)의 면적을 나타내며, 점선 D는 제 2 작용점(70)에서 가해지는 인하력(引下力)이 미치는 반경을 나타낸 것으로서 제2 작용점(70)에서 그 반경 거리는 13mm 정도이고, T 점은 제2 작용점(70)의 약칭 부호이고, 절취선(50)상의 e, f, g, z 지점은 후기 개구 시 상기 T점의 힘이 작용되는 지점을 나타낸 것이라고 하자.

제2 작용점(70)의 인하력은, 캔 따개(30)와 토출부(60)가 배치된 구도상 Y 를 기준으로, 또는 X1을 기준으로 상기 e 지점으로부터 좌 상측으로 갈수록 토출부(60)에 그 영향력이 미치기가 유리하다고 할 수 있다.

따라서 토출부(60)는 상기 D의 범위 내에서 형성하되 상기 e 지점은 고정으로 하고 상기 f와 g지점의 방향으로 토출부(60)를 포물선 형태로 캔의 용도에 따른 크기로 확장하는 것이 바람직하다.

일반적으로 스포츠 음료나 커피용 캔에 사용되는 캔 뚜껑의 토출구 면적은 20㎟~25㎟이고, 맥주 캔에 사용되는 캔 뚜껑의 토출구 면적은 30㎟ 정도이다. 본 발명은 토출부(60)가 종래와 달리 편심인 형태이지만 종래의 캔 뚜껑(1)과 동일한 면적인 토출구를 형성함에 지장이 없으며, 또한 상기 D의 범위 내에서 자유 곡선으로 토출부(60)의 형태와 면적을 달리 하여도 향상된 개구성은 그대로 유지된다.

도 7은 종래의 캔 뚜껑과 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 캔 뚜껑의 개구력 비교 그래프이다. 도 7에 도시된 바와 같이 상기 그래프의 x축 상의 a,z점은 종래의 캔 뚜껑(1)의 절취선 a,z 지점과 본 발명의 캔 뚜껑(20)의 절취선(50) a,z 지점을 의미하며, 그래프의 a점에 대응하는 y축 상의 값은 초기 개구 과정에 필요한 팝력치, a점 이후에서 z점에 대응하는 y축 상의 값은 후기 개구 과정에서의 테어력치를 의미한다.

종래의 캔 뚜껑(1)의 초기 개구에 필요한 팝력치는 1.4kg/f ~1.8kg/f로, 평균 1.6kg/f 정도의 팝력치가 요구된다. 그리고 본 발명에 따른 캔 뚜껑(20)의 초기 개구에 필요한 팝력치는 0.84kg/f~1.08kg/f로, 평균 1.0kg/f 정도의 팝력치가 요구되어 종래의 약 60퍼센트 정도의 힘으로 초기 개구가 가능하다.

이때, 측정 장치는 인장력을 측정하는 기기인 푸쉬-풀 게이지(Push-pull gauge)이며, 개구력의 단위로는 kg/f(Kilogram/force)를 사용하였다. 상기 kg/f는 1kg의 물체의 중력에 해당하는 가속력을 의미하는데, 이러한 kg/f는 N(Newton)이나 Lb/f(Pound/force)로도 바꾸어 사용할 수 있다. 이때, 1kg/f는 약 2.2046Lb/f, 혹은 약 9.8065N이다.

도 8는 본 발명의 제2 실시예에 따른 캔 뚜껑의 보조돌기에 대한 확대도 이 다. 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 캔 뚜껑(85)은 캔 따개에 형성되는 제1 작용점(65)에 대향하는 캔 뚜껑(85)의 상부 면에 초기 개구를 위한 보조돌기(90)를 형성할 수 있다. 보조 돌기(90)의 폭은 약 2.0mm 정도이고, X1에 0.6mm~0.8mm정도 내접하며, 높이는 0.3mm~0.5mm 범위인 것이 바람직하다. 여기에서 제2 실시예의 캔 뚜껑(85)의 초기 개구 보조돌기(90)를 제외한 다른 구성요소들은 제1 실시예와 동일한 것으로 한다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 캔 따개의 측면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이 캔 따개의 제1 작용점(65) 측으로부터 대향하는 캔 뚜껑(30)의 상부 면 측으로 연장 돌기(68)를 형성할 수 있다. 연장 돌기(68)의 높이는 0.3mm~0.5mm 범위인 것이 바람직하다. 여기에서 제3 실시예의 연장 돌기(68)를 제외한 다른 구성요소들은 제1 실시예와 동일한 것으로 한다.

이와 같이 캔 따개에 연장 돌기(68)를 형성하거나 캔 뚜껑에 보조 돌기(90)를 형성하는 이유는 캔 뚜껑의 요홈(80) 깊이를 0.7mm 이하로 형성하는 경우에, 요홈(80)으로부터 제2 작용점(70)까지의 고도를 적정 범위인 0.8mm~1.2mm를 유지 하도록 하기 위함이다. 이러한 경우에도 상기 고도는 요홈(80)의 저면으로부터 1.2mm를 초과하지 않는 것이 바람직하다.

실험에 의하면, 제2 작용점(70)의 고도가 요홈(80)의 저면으로부터 0.8mm 미만이면 제1 작용점(65)으로 도3에서 절취선 상의 e 지점 까지를 찢지 못한 상태가 되어, 제2 작용점(70)으로 후기 개구를 진행하는 일이 곤란하게 된다. 그리고 제2 작용점(70)의 고도가 요홈(80)의 저면으로부터 1.2mm를 초과하게 되면 캔 따개가 회동할 시에 유격에 의해 캔 따개의 기울기 각도만 커질 뿐 후기 개구에 별 도움이 되지 않는다.

본 발명은 이와 같이 개구성이 우수하여 작은 힘으로도 캔 뚜껑의 토출부를 개구하는 것이 가능하므로 캔 뚜껑 개구 시 손가락이 저리거나 손톱을 다치는 일이 없으며 보조 도구를 사용할 필요가 없게 된다. 그리고 상기 캔 따개에 걸리는 부하가 30~40퍼센트 덜 걸리게 되므로, 캔 따개의 힌지부가 부러지는 경우가 줄어들어 캔 따개의 불량 발생률이 낮아지게 된다. 또한 캔 따개의 전체 길이가 짧아지므로 캔 따개를 제조하기 위한 원판재의 양이 약 5퍼센트 정도 절감되어 상기 캔 따개를 경제적으로 제조하는 것이 가능해진다.

현재 유통되고 있는 음료용 캔의 캔 뚜껑은 거의 알루미늄으로 제조되고 있다. 그 이유는 철제 캔 뚜껑은 알루미늄에 비해 가공이 어렵고 개구성도 떨어지기 때문이다. 그러나 본 발명에 의한 캔 뚜껑은 캔 따개를 제외한 캔 뚜껑 부분을 철제로 제작해도 무방한데, 이는 본 발명은 개구성이 종래보다 현저하게 형상된 것이므로 철제를 사용하는 것으로 인한 개구성 저하를 감안하여도 실시에 무리가 없기 때문이다. 이와 같이, 본 발명에 따른 캔 뚜껑을 철제로 제조할 경우에는 제조 비용이 대폭 감소될 수 있다.

또한, 본 발명의 안정성에 대해 말하면, 현행의 캔 제조 원판재가 지닌 소성 가공성은 본 발명에서 필요한 깊이의 요홈(80)을 형성함에 지장이 없다. 그리고 본 발명의 요홈은 캔에 취약성을 주지 않으며 본 발명의 캔 따개는 캔에 편만하게 부착되므로 캔의 이동과 적재시에 발생 가능한 충격에 의해 캔이 파손될 우려가 전혀 없다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 의하면 캔 뚜껑의 토출부를 쉽게 개구하는 것이 가능하고, 캔 따개를 작동할 경우에 발생하는 불량률을 감소시키며, 캔 뚜껑 제조비용을 절감할 수 있으므로 음료 등이 담기는 캔의 캔 뚜껑으로 이용 가능하다.

도 1a는 일반적인 캔 뚜껑의 평면도,

도 1b는 일반적인 캔 뚜껑의 참고도,

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 캔 뚜껑의 평면도,

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 캔 뚜껑의 참고도,

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 캔 뚜껑의 누름부와 요홈에 대한 참고도,

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 캔 뚜껑의 누름부와 요홈에 대한 정면 단면도,

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 캔 뚜껑의 토출부 형태 참고도,

도 7은 일반적인 캔 뚜껑과 본 발명의 제1 실시예에 따른 캔 뚜껑의 개구력 비교 그래프,

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 보조돌기에 대한 확대도, 및

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 캔 따개의 측면도이다.

<도면의 주요 부위에 대한 간단한 설명>

(1,20,85) : 캔 뚜껑 (2, 50) : 절취선

(3, 60) : 토출부 (4, 40) : 리벳

(5) : 잔여 연결부 (6, 30) : 캔 따개

(7, 32) : 손잡이부 (8, 34) : 누름부

(9,33) : 힌지부 (10, 35) : 공간부

(11a,11b,36a,36b) : 회전 방지 돌기

(12) : 개구 보조 요홈 (53) : 절취선 시작 단부

(55) : 절취선 말단부 (65) : 제1 작용점

(68) : 연장 돌기 (70) : 제2 작용점

(80) : 요홈 (90) : 보조 돌기

Claims (8)

1. 캔의 상부를 밀폐하는 캔 뚜껑에 있어서,

   상기 캔 뚜껑의 상부면에 형성되는 절취선;

   상기 절취선의 내측으로 형성되는 토출부;

   손잡이부와 누름부를 구비하는 캔 따개; 및

   상기 캔 따개를 상기 캔 뚜껑의 상부 면에 결합시키는 리벳을 포함하며,

   상기 손잡이부를 작동시켜 상기 누름부가 상기 토출부를 개구하는데 있어서,상기 캔 따개 선단부 중앙의 일 지점이 초기 개구를 하기 위한 제1 작용점이고, 상기 캔 따개 선단부 모서리의 일 지점이 후기 개구를 하기 위한 제2 작용점이며,

   상기 토출부는 상기 캔 따개의 중심선에 대하여 일측으로 편심 형성되는 것을 특징으로 하는 캔 뚜껑.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 캔 따개는,

   상기 제1 작용점과 상기 제2 작용점이 상기 캔 따개의 선단부에 대한 수평 방향의 접선에 대하여 동일 선상에 위치되고, 상기 리벳의 외주에 대한 접선에 대하여 등거리에 위치되며, 상기 캔 따개의 전반부의 길이가 종래보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 캔 뚜껑.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제1 작용점과 상기 제2 작용점간의 거리가 6.0mm 내지 6.3mm인 것을 특징으로 하는 캔 뚜껑.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 캔 따개의 전반부의 길이는 3.5mm 내지 4.0mm 인 것을 특징으로 하는 캔 뚜껑.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제2 작용점은,

   절취선 시작 단부와의 거리가 7.3mm 내지 7.5mm 인 것을 특징으로 하는 캔 뚜껑.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 캔 뚜껑은,

   상기 제2 작용점과 대향하는 측에 상기 제2 작용점을 중심으로 하는 요홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 캔 뚜껑.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 캔 뚜껑은 상기 제1 작용점과 대향하는 측에 보조 돌기가 형성되는 것 을 특징으로 하는 캔 뚜껑.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 캔 따개는 상기 제1 작용점 측에서 상기 캔 뚜껑의 상부면 측으로 0.3mm 내지 0.5mm 의 연장 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 캔 뚜껑.

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