KR20230138476A - 캡 및 캡의 제조 방법 - Google Patents

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KR20230138476A
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에이지 아라키
켄지 타카기
에이지 후지시게
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다이와 세칸 가부시키가이샤
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Abstract

캡(1)은 천판부(21) 및 천판부(21)에 설치된 통 모양의 스커트부(22)를 가지는 캡 본체(11)와, 캡 본체(11)와 별개로, 천판부(21)와 대향하여 캡 본체(11) 내에 설치된 밀봉 부재(12)와, 스커트부(22)의 둘레 방향에 복수 설치되고, 스커트부 (22)의 반경 방향 안쪽으로 돌출하여 밀봉 부재(12)를 지지하는 걸음부(31)와, 스커트부(22)의 걸음부(31) 및 천판부(21) 사이에 설치되고, 축 방향에서 걸음부(31)의 천판부(21)측에 각각 설치된 복수의 소직경부(35a)와, 소직경부(35a)와 둘레 방향에서 인접하여 복수 설치되고, 내접원 직경이 복수의 소직경부(35a)의 내접원 직경보다 큰 직경의 대직경부(35b)를 갖춘다.

Description

캡 및 캡의 제조 방법
본 발명은 음료를 수용하는 캔 용기를 밀봉하는 캡 및 캡의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 캔 용기의 주둥이부를 밀봉하는 캡은 캡 본체의 내면에 주둥이부와 밀착하는 수지 재료로 구성된 밀봉 부재를 설치하는 구성이 사용되고 있었다. 또, 이러한 캡으로서, 일본 특개 2004-217295호 공보 및 일본 특개 2017-178421호 공보에, 캡의 개봉 시의 개봉 토크를 저감하기 위해, 캡 본체와 밀봉 부재를 비접착으로 하는 기술이 개시되어 있다.
일본 특개 2004-217295호 공보 일본 특개 2017-178421호 공보
상기한 캡에서는, 밀봉 부재를 스커트부의 안쪽으로 돌출하는 벤트 슬릿에 걸리게 하여 탈락을 방지하고 있다. 그러나, 용기 내압이 부압으로 되는 것과 같은 경우, 밀봉 부재가 용기 주둥이부측에 달라붙기 쉬워져, 개봉 시에 밀봉 부재가 캡 본체로부터 탈락할 우려가 있다.
이에 대해, 밀봉 부재를 충분히 걸리게 하기 위해, 벤트 슬릿을 직경 방향 안쪽으로 깊게 형성하면, 벤트 슬릿의 단부에 균열이 발생할 우려가 있다. 또, 슬릿을 갖지 않는 스커트부의 안쪽으로 돌출하는 오목부를 스커트부에 설치하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 스커트부에 설치한 오목부에 의해 밀봉 부재를 걸리게 하는 경우에도, 오목부를 지나치게 깊게 형성하면, 스커트부가 손상될 우려가 있다.
그래서 본 발명은 스커트부를 손상시키지 않고, 확실하게 밀봉 부재의 탈락을 방지할 수 있는 캡 및 캡의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하나의 태양에 따른 캡은 천판부 및 상기 천판부의 주연부에 설치된 통 모양의 스커트부를 가지는 캡 본체와, 상기 캡 본체와 별개로, 상기 천판부와 대향하여 상기 캡 본체 내에 설치된 밀봉 부재와, 상기 스커트부의 둘레 방향에 복수 설치되고, 상기 스커트부의 반경 방향 안쪽으로 돌출하여 상기 밀봉 부재를 지지하는 걸음부와, 상기 스커트부의 상기 걸음부 및 상기 천판부의 사이에 설치되고, 축 방향에서 상기 걸음부의 상기 천판부측에 각각 설치된 복수의 소직경부와, 상기 소직경부와 둘레 방향에서 인접하여 복수 설치되고, 내접원 직경이 상기 복수의 소직경부의 내접원 직경보다 큰 직경의 대직경부를 갖춘다.
본 발명의 하나의 태양에 따른 캡의 제조 방법은 천판부, 및 둥근 고리 형상, 또한, 곡면 형상의 코너부를 통하여 상기 천판부에 일체로 형성된 스커트부를 가지는 성형품을, 외주면에 복수의 제1 돌기를 가짐과 아울러, 동시에, 축 방향에서 상기 제1 돌기에 인접하는 복수의 대직경부 성형부 및 둘레 방향에서 상기 대직경부 성형부에 인접하여 설치되는 소직경부 성형부를 가지는 제1 공구에 배치하고, 상기 제1 공구의 이웃하는 상기 제1 돌기의 사이에 배치되는 제2 돌기를 가지는 제2 공구 및 상기 제1 공구를 상대적으로 회전시켜, 상기 제2 돌기를 이웃하는 상기 제1 돌기의 사이에 진입시키고, 상기 스커트부에 복수의 오목부, 복수의 소직경부 및 복수의 대직경부를 성형한다.
본 발명에 의하면, 스커트부를 손상시키지 않고, 확실하게 밀봉 부재의 탈락을 방지할 수 있는 캡 및 캡의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 캡 및 캔 용기의 구성을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 동 캡의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 3은 동 캡의 구성을 도시하는 측면도이다.
도 4는 동 캡의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 5는 동 캡의 구성을 확대하여 도시하는 단면도이다.
도 6은 동 캡의 구성을 확대하여 도시하는 단면도이다.
도 7은 동 캡의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 8은 동 캡의 제조 방법의 1 예를 도시하는 설명도이다.
도 9는 동 캡의 제조 방법의 1 예를 도시하는 설명도이다.
도 10은 동 캡의 제조 장치의 1 예를 도시하는 설명도이다.
도 11은 동 캡의 제조 장치의 1 예를 도시하는 단면도이다.
도 12는 동 캡의 제조 장치의 1 예를 도시하는 단면도이다.
도 13은 동 캡의 제조 장치의 1 예를 도시하는 단면도이다.
도 14는 동 제조 장치 제1 공구의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 15는 동 제1 공구의 구성을 확대하여 도시하는 사시도이다.
도 16은 동 제1 공구의 구성을 도시하는 사시도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 캡(1), 캡(1)의 제조 방법 및 제조 장치(200)를 도 1 내지 도 16을 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 캡(1) 및 캔 용기(100)의 구성을 모식적으로 도시하는 단면도, 도 2는 캡(1)의 구성을 도시하는 사시도이고, 도 3은 캡(1)의 구성을 도시하는 측면도이며, 도 4는 캡(1)의 구성을 도시하는 단면도이다. 도 5는 캡(1)의 구성으로서, 도 4 중 V부를 확대하여 도시하는 단면도이며, 도 6은 캡(1)의 구성으로서, 도 4중 VI부를 확대하여 도시하는 단면도이다. 도 7은, 캡(1)의 구성을, 도 4 중 VII-VII선 단면으로 도시하는 단면도이다.
도 8 및 도 9는 캡(1)의 제조 방법의 1 예를 도시하는 설명도이다. 도 10은 캡(1)의 제조 장치(200)의 일례의 구성을 도시하는 설명도이며, 도 11 내지 도 13은 제조 장치(200)의 일례를 상이한 위치에서 도시하는 단면도이다. 도 14는 제조 장치(200)에 사용되는 제1 공구(211)의 구성을 도시하는 사시도이며, 도 15는 제1 공구(211)의 구성을 도 11과 같은 자세에서 확대하여 도시하는 사시도이다. 도 16은 제1 공구(211)의 구성을 도 11과 상이한 자세에서 도시하는 사시도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 캡(1)은 캔 용기(100)의 주둥이부(110)에 씌운 상태에서 시밍 고착됨으로써, 주둥이부(110)를 밀봉한다. 우선, 도 1을 사용하여 캔 용기(100)의 설명을 행한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 캔 용기(100)는 음료 등을 수용하는 소위 보틀형 용기이다. 예를 들면, 캔 용기(100)는 양면에 수지제 필름이 적층된 알루미늄 합금이나 표면 처리 강판 등의 금속 재료에 의해 구성된다. 캔 용기(100)는 일방의 단부가 직경 축소된, 상이한 외경을 가지는 원통 형상으로 형성된다. 캔 용기(100)는, 일방의 단부에, 수용한 음료를 배출하는 주둥이부(110)를 가진다. 주둥이부(110)는, 그 외주면에, 캔 용기(100)의 바닥면측으로부터 단부를 향하여 턱부(111), 수나사부(112) 및 컬부(113)를 가진다.
턱부(111)는 환상으로 돌출함으로써 구성된다. 컬부(113)는 수나사부(112)보다 작은 직경으로 형성된다. 또, 컬부(113)는 캡(1)의 내경보다 작게 구성된다. 컬부(113)는 주둥이부(110)의 단부를 1회 이상 꺾어 구부림으로써 형성된다. 컬부(113)는 캔 용기(100)에 수납된 음료를 배출하는 개구부를 구성한다.
도 1 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 캡(1)은 캡 본체(11)와, 캡 본체(11) 내에 별개로 설치되는 밀봉 부재(12)를 갖춘다.
캡 본체(11)는 알루미늄 합금 등의 금속 소재에 수지 피막층을 형성한 재료로 구성된다. 캡 본체(11)는 박육의 평판 모양의 당해 재료를 드로잉 성형, 널링 성형, 롤온 성형 및 프레스 성형 등의 각 성형에 의해 컵 모양으로 형성된다.
도 1 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 캡 본체(11)는 원판 형상의 천판부(21)와, 천판부(21)의 주연부로부터 늘어뜨려지는 원통 형상의 스커트부(22)를 갖춘다. 캡 본체(11)는 천판부(21) 및 스커트부(22)가 둥근 고리 형상, 또한, 곡면 형상의 코너부(23)에 의해 일체로 연속되어 구성된다.
천판부(21)는 원판 형상으로 구성된다. 도 1 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 천판부(21)는 주면이 평면 모양으로 형성된다. 또한, 천판부(21)는 그 일부에 엠보스 및 디보스 중 적어도 하나가 가공되어 있어도 된다.
스커트부(22)는 일단이 코너부(23)를 통하여 천판부(21)와 연속하고, 타단이 개구되어 구성된다. 도 1 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 스커트부(22)는 복수의 걸음부(31), 복수의 벤트 슬릿부(32), 암나사부(33), 탬퍼 에비던스 밴드부(34) 및 상부 환상부(35)를 가진다. 스커트부(22)에는, 예를 들면, 천판부(21)측의 단부로부터 개구하는 단부까지의 사이에 상부 환상부(35), 복수의 걸음부(31), 복수의 벤트 슬릿부(32), 암나사부(33) 및 탬퍼 에비던스 밴드부(34)가 차례로 형성된다.
천판부(21)와, 복수의 걸음부(31), 복수의 벤트 슬릿부(32), 암나사부(33) 및 탬퍼 에비던스 밴드부(34)가 성형되지 않은 원통 형상의 스커트부(22)와, 코너부(23)로 구성되는 컵 모양의 성형품(11A)에 널링 성형이나 롤온 성형 등의 가공을 행함으로써, 스커트부(22)에 복수의 걸음부(31), 복수의 벤트 슬릿부(32), 암나사부(33) 및 탬퍼 에비던스 밴드부(34)가 형성된다. 또, 암나사부(33)는 캡(1)이 캔 용기(100)에 장착된 상태에서 형성된다.
복수의 걸음부(31)는 스커트부(22)가 직경 방향에서 안쪽으로 움푹 들어감으로써, 밀봉 부재(12)의 이동을 규제하고, 밀봉 부재(12)를 유지한다. 걸음부(31)는 스커트부(22)를 관통하는 슬릿이 형성되지 않는 오목부이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 걸음부(31)는, 종단면에서 캡(1)의 직경 방향 안쪽, 또한, 하방으로 상부 환상부(35)로부터 경사지는 상측 경사면(31a)과, 종단면에서 캡(1)의 직경 방향 안쪽, 또한, 걸음부(31)의 하방의 스커트부(22)로부터 상방으로 경사지는 하측 경사면(31b)를 가진다. 복수의 걸음부(31)는 복수의 상측 경사면(31a)의 내면에 밀봉 부재(12)가 걸림으로써, 밀봉 부재(12)의 이동을 규제하고, 유지한다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 벤트 슬릿부(32)는 오목부(32a)와, 오목부(32a)의 일부에 형성된 벤트 슬릿(32b)을 가진다. 벤트 슬릿부(32)는 스커트부(22)의 내주면으로부터 돌출한다. 벤트 슬릿(32b)은 개봉시에 캔 용기(100) 내의 가스를 배출하는 가늘게 벤 부분이다.
예를 들면, 본 실시형태에 있어서, 스커트부(22)의 둘레 방향에서, 걸음부(31)가 13개소에 설치되고, 벤트 슬릿부(32)가 4개소에 형성된다. 그리고, 복수의 벤트 슬릿부(32)는 스커트부(22)의 둘레 방향에서 동일한 간격 또는 거의 동일한 간격으로 설정되고, 복수의 걸음부(31) 및 복수의 벤트 슬릿부(32)는 스커트부(22)의 둘레 방향에서 동일한 간격 또는 거의 동일한 간격으로 설정된다. 또, 복수의 걸음부(31)는 복수의 벤트 슬릿부(32)보다 스커트부(22)의 축 방향에서 천판부(21)측(상부 환상부(35)측)에 설치된다.
암나사부(33)는 캔 용기(100)의 수나사부(112)와 나사결합 가능하게 구성된다. 암나사부(33)는 캔 용기(100)와 함께 성형된다. 즉 암나사부(33)는 캔 용기(100)에 부착되기 전의 캡(1)의 완성품에서는 성형되어 있지 않고, 캔 용기(100)와 일체로 구성되었을 때 성형된다.
탬퍼 에비던스 밴드부(34)는 캡(1)이 캔 용기(100)로부터 이간하는 방향이며, 또한, 캡(1)의 축 방향에서, 캔 용기(100)의 턱부(111)와 걸어맞추어진다. 또, 탬퍼 에비던스 밴드부(34)는, 캡(1)의 개봉 시에 파단하여, 스커트부(22)로부터 탈리하기 위한 파단부(34a)를 가진다. 즉 탬퍼 에비던스 밴드부(34)는 스커트부(22)의 단부측에 파단부(34a)를 남기고 슬릿이 형성됨으로써 구성되고, 암나사부(33)와 마찬가지로, 캔 용기(100)와 일체로 구성되었을 때, 캔 용기(100)의 턱부(111)의 형상으로 부형됨으로써, 턱부(111)에 걸어맞추어진다.
상부 환상부(35)는 스커트부(22)의 복수의 걸음부(31)와 천판부(21) 사이에 위치하는 부위에 형성된다. 예를 들면, 상부 환상부(35)는 코너부(23)의 일부에 형성된다. 상부 환상부(35)는, 그 둘레 방향에, 복수의 소직경부(35a) 및 복수의 대직경부(35b)을 가진다. 복수의 소직경부(35a)의 내접원 직경(내경)은 복수의 대직경부(35b)의 내접원 직경(내경)보다 상대적으로 작다.
소직경부(35a)는 캡(1)의 축 방향에서 걸음부(31)에 인접한다. 복수의 소직경부(35a)의 내접원 직경(내경)은 밀봉 부재(12)의 외경보다도 작게 설정되고, 복수의 대직경부(35b)의 내접원 직경(내경)은 밀봉 부재(12)의 외경보다 크게 설정된다.
이러한 상부 환상부(35)는, 복수의 걸음부(31)를 성형할 때, 상부 환상부(35)의 각 걸음부(31)의 상부에 인접하는 부위를 직경 방향 안쪽으로 끌어들여 움푹 들어가게 함으로써 복수의 소직경부(35a)가 형성된다. 또, 상부 환상부(35)는 복수의 소직경부(35a)가 형성되어 있지 않은 부위, 즉 둘레 방향에서 복수의 소직경부(35a) 사이가 각각 복수의 대직경부(35b)를 구성한다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 복수의 벤트 슬릿부(32)는 스커트부(22)의 둘레 방향에서 동일한 간격 또는 거의 동일한 간격으로 설정되고, 복수의 걸음부(31) 및 복수의 벤트 슬릿부(32)는 스커트부(22)의 둘레 방향에서 동일한 간격 또는 거의 동일한 간격으로 설정된다. 따라서, 2개의 걸음부(31)가 스커트부(22)의 둘레 방향에서 인접하는 부위에 대응하는 대직경부(35b)의 둘레 방향의 길이는, 사이에 벤트 슬릿부(32)가 배치되는 2개의 걸음부(31)가 스커트부(22)의 둘레 방향에서 인접하는 부위에 대응하는 대직경부(35b)의 둘레 방향의 길이보다 짧아진다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 밀봉 부재(12)는 캡 본체(11)와 별개로 구성된다. 밀봉 부재(12)는 캡 본체(11)의 스커트부(22)에 설치된 복수의 걸음부(31)의 내접원 직경 및 복수의 소직경부(35a)의 내접원 직경보다 큰 직경의 외경을 가지는 원판 형상이다. 밀봉 부재(12)는 스커트부(22)의 내주면으로부터 직경 방향으로 돌출하는 걸음부(31)의 상측 경사면(31a)과, 캡 본체(11)의 축 방향에서 걸어맞추어짐으로써, 캡 본체(11)에 일체로 설치된다.
도 1, 도 4 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 밀봉 부재(12)는 원판 형상의 슬라이딩층(41)과, 슬라이딩층(41)에 일체로 적층된 원판 형상의 밀봉층(42)을 갖추고 있다. 밀봉 부재(12)는 슬라이딩층(41) 및 밀봉층(42)이 상이한 합성 수지로 형성된다. 밀봉 부재(12)는 슬라이딩층(41)에 밀봉층(42)이 일체로 적층된다.
예를 들면, 밀봉 부재(12)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 외주측의 주둥이부(110)에 맞닿는 영역이 중앙보다 두껍게 형성된 평판부(12a)와, 천판부(21)측의 외측 둘레 가장자리의 외면이 곡면으로 구성된 곡면부(12b)를 가진다. 환언하면, 밀봉 부재(12)는 원판 형상으로 형성되고, 천판부(21)측의 모서리부가 소정 곡률의 곡면으로 구성된다. 또한, 밀봉 부재(12)는, 예를 들면, 평판부(12a)의 두께가 일정하게 형성되는 구성이어도 된다.
슬라이딩층(41)은 밀봉층(42)보다 상대적으로 경도가 높은(딱딱한) 수지 재료로 구성된다. 또, 슬라이딩층(41)은 캡 본체(11)의 수지 피막층과 접착성 및 점착성을 갖지 않는 수지 재료로 구성된다. 즉 슬라이딩층(41)은 천판부(21)와 비접착이며, 그리고, 천판부(21)와 접촉한 상태에서 천판부(21)를 슬라이딩한다.
슬라이딩층(41)에 사용되는 수지 재료는 폴리프로필렌 수지나 폴리에틸렌 수지 등의 올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 스티렌계 수지, 아크릴계 수지 등을 올릴 수 있다. 본 실시형태에서는, 슬라이딩층(41)은, 예를 들면, 폴리프로필렌 수지에 의해 구성된다. 또한, 슬라이딩층(41)에 사용되는 수지 재료에는, 안료, 윤활제, 연화제 등을 적당하게 첨가할 수 있다. 또, 본 실시형태에서의 예에서는, 슬라이딩층(41)의 경도는 JIS-K7215에 의한 듀로미터 D 경도로 D10∼D70이다.
도 1, 도 4 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 슬라이딩층(41)은 캡 본체(11)의 천판부(21)와 대향하고, 캡 본체(11)와 별개로 설치된다. 슬라이딩층(41)은, 사용되는 수지 재료에 의해, 캡 본체(11)의 천판부(21)와 슬라이딩 가능하게 구성된다. 슬라이딩층(41)은 원판 형상으로 구성된다. 슬라이딩층(41)의 외경은 스커트부(22)의 내경보다 작은 직경이다. 슬라이딩층(41)의 외경은 복수의 걸음부(31)의 내접원 및 복수의 소직경부(35a)의 내접원보다 큰 직경이며, 또한, 복수의 대직경부(35b)의 내접원보다 작은 직경이다. 슬라이딩층(41)의 외경은 주둥이부(110)의 컬부(113)의 외경보다 큰 직경으로 구성된다.
도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 슬라이딩층(41)은, 예를 들면, 두께가 일정한 제1 평판부(41a)와, 천판부(21)측의 외측 둘레 가장자리의 외면이 곡면으로 구성된 제1 곡면부(41b)를 갖춘다. 또, 예를 들면, 슬라이딩층(41)은 제1 곡면부(41b)의 밀봉층(42)측에 설치된 돌기부(41c)를 갖추고 있다. 제1 평판부(41a)는 슬라이딩층(41)의 중심으로부터 주둥이부(110)의 컬부(113)와 대향하는 부위보다 외주측까지의 부분의 두께가 일정하게 구성된다.
제1 곡면부(41b)는 주둥이부(110)의 컬부(113)와 대향하는 부위보다 외주측으로부터 외측 둘레 가장자리까지의 부분의 두께가 외측 둘레 가장자리를 향해 두께가 점차 감소하여 구성된다. 돌기부(41c)는 슬라이딩층(41)의 축 방향 및 천판부(21)의 면 방향에 대해 경사지고 스커트부(22)가 개구하는 단부측을 향해 만곡 또는 경사지는 둥근 고리 형상의 돌기 모양으로 구성된다. 돌기부(41c)는 제1 곡면부(41b)로부터 선단을 향해 두께가 점차 감소한다.
밀봉층(42)은 슬라이딩층(41)보다 상대적으로 경도가 낮은(연한) 수지 재료로 구성된다. 밀봉층(42)에 사용되는 수지 재료는 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 스티렌계 수지, 아크릴계 수지 등을 들 수 있고, 보다 적합하게는 스티렌계 엘라스토머와 폴리프로필렌 수지의 블렌드재, 저밀도 폴리에틸렌과 스티렌계 엘라스토머의 블렌드재, 폴리에스테르계 엘라스토머 등을 들 수 있다. 밀봉층(42)에 사용되는 수지 재료는 슬라이딩층(41)에 사용되는 수지 재료와 접착성을 가진다. 본 실시형태에서는, 밀봉층(42)은, 예를 들면, 스티렌계 엘라스토머와 폴리프로필렌 수지의 블렌드재로 구성된다. 또한, 밀봉층(42)에 사용되는 수지 재료에는, 안료, 윤활제, 연화제 등을 적당하게 첨가할 수 있다.
도 1, 도 4 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 밀봉층(42)은 주둥이부(110)와 대향하는 측의 슬라이딩층(41)의 주면에 일체로 설치된다. 밀봉층(42)은 원판 형상으로 구성된다. 밀봉층(42)의 외경은 스커트부(22)의 내경보다 작은 직경이다. 밀봉층(42)의 외경은 복수의 걸음부(31)의 내접원 및 복수의 소직경부(35a)의 내접원보다 큰 직경이며, 또한, 복수의 대직경부(35b)의 내접원보다 작은 직경이다. 밀봉층(42)의 외경은 주둥이부(110)의 컬부(113)의 외경보다 큰 직경으로 구성된다. 밀봉층(42)의 외경은, 예를 들면, 슬라이딩층(41)의 외경과 동일 직경으로 설정된다.
도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 밀봉층(42)은 두께가 일정한 제2 평판부(42a)와, 천판부(21)측의 외측 둘레 가장자리의 외면이 곡면으로 구성된 제2 곡면부(42b)와, 제2 평판부(42a)에 설치된 후육부(42c)를 갖추고 있다. 제2 평판부(42a)는 컬부(113)와 대향하는 주면이 평면으로 구성된다. 예를 들면, 제2 평판부(42a)는 슬라이딩층(41)의 제1 평판부(41a)와 동일 직경으로 구성된다. 제2 평판부(42a)는, 제1 평판부(41a)와 함께, 밀봉 부재(12)의 평판부(12a)를 구성한다. 또한, 본 실시형태에서는, 제1 평판부(41a)와 제2 평판부(42a)는, 예를 들면, 동일한 두께로 설정되어 있다.
제2 곡면부(42b)는, 예를 들면, 제2 평판부(42a)의 컬부(113)와 대향하는 주면과 동일 평면을 이루는 주면을 가진다. 제2 곡면부(42b)는 주둥이부(110)의 컬부(113)와 대향하는 부위보다 외주측으로부터 외측 둘레 가장자리까지의 부분의 두께가 외측 둘레 가장자리를 향해 두께가 점차 감소하여 구성된다. 제2 곡면부(42b)는 제1 곡면부(41b) 및 돌기부(41c) 위에 적층된다. 제2 곡면부(42b)는 제1 곡면부(41b) 및 돌기부(41c)와 함께, 밀봉 부재(12)의 곡면부(12b)를 구성한다.
후육부(42c)는 제2 평판부(42a)의 슬라이딩층(41)측과는 반대인 주면으로부터 돌출하는 둥근 고리 형상의 돌기이다. 후육부(42c)는 캔 용기(100)의 주둥이부(110)와 맞닿는 밀봉 부분을 구성한다. 또한, 슬라이딩층(41)은 후육부(42c)와 대향하는 부위에 패인 부분인 박육부를 마련하고, 후육부(42c)를 제2 평판부(42a)의 양쪽 주면으로부터 둥근 고리 형상으로 돌출시키는 구성으로 하여, 후육부(42c)의 변형값을 확보하는 구성으로 해도 된다.
슬라이딩층(41) 및 밀봉층(42)은 제1 곡면부(41b), 돌기부(41c) 및 제2 곡면부(42b)가 각각 제1 평판부(41a) 및 제2 평판부(42a)보다 얇게 구성된다.
다음에 이와 같이 구성된 캡(1)의 제조 방법에 관하여 도 8 및 도 9에 대해서 설명한다.
우선, 셸 프레스 장치에서, 시트 형상의 금속 재료를 드로잉 가공하여, 성형품(11A)를 성형한다(스텝 ST1). 다음에 슬라이딩층 성형 장치에 의해, 성형품(11A)의 천판부(21) 위에 슬라이딩층(41)을 성형한다(스텝 ST2).
이어서, 밀봉층 성형 장치에 의해, 성형품(11A) 내의 슬라이딩층(41) 위에 밀봉층(42)을 성형한다(스텝 ST3). 이것에 의해, 성형품(11A) 내에 밀봉 부재(12)가 성형된다.
이어서, 밀봉 부재 반송 장치에 의해, 성형품(11A) 내의 밀봉 부재(12)를 취출한다(스텝 ST4). 이어서, 성형품 가공 장치에 의해, 밀봉 부재(12)가 취출된 성형품(11A)에 복수의 걸음부(31), 복수의 벤트 슬릿부(32), 탬퍼 에비던스 밴드부(34) 및 상부 환상부(35)를 성형한다(스텝 ST5).
이어서, 밀봉 부재 반송 장치에 의해, 복수의 걸음부(31), 복수의 벤트 슬릿부(32), 탬퍼 에비던스 밴드부(34) 및 상부 환상부(35)를 성형한 성형품(11A) 내에 밀봉 부재(12)를 삽입한다(스텝 ST6). 이들의 공정에 의해, 캡(1)이 제조된다(스텝 ST7).
또한, 예를 들면, 제조된 캡(1)은 수집부에 수집된다. 일정 수의 캡(1)이 수집되면, 다음 공정인, 검사·포장 공정으로 반송되어, 품질검사 및 포장이 이루어진다.
다음에 제조된 캡(1)의 캔 용기(100)의 주둥이부(110)에 대한 캐핑 방법을 설명한다. 예를 들면, 캔 용기(100)의 주둥이부(110)의 선단부인 컬부(113)와 밀봉 부재(12)의 밀봉층(42)이 접촉하도록, 캔 용기(100)의 주둥이부(110)에 캡(1)을 씌운다. 이 상태에서, 캡 본체(11)의 천판부(21)에 하중을 걸고, 또한, 코너부(23)를 하방(캔 용기(100)측)을 향하여 드로잉 성형하면서, 스커트부(22)을 롤 온 성형한다. 이것에 의해, 도 1에 도시하는 바와 같이, 캡(1)의 스커트부(22)에 암나사부(33)가 형성되고, 캡(1)이 캔 용기(100)의 주둥이부(110)에 시밍 고착된다. 또한, 이러한 캐핑 방법은 캔 용기(100) 내에 음료가 충전된 상태에서 행해진다. 또, 예를 들면, 캡(1)이 캐핑된 캔 용기(100)는 내용물에 따라 레토르트 처리된다.
다음에 성형품 가공 장치에 사용되고, 상기한 스텝 ST5에서 캡(1)의 복수의 걸음부(31), 복수의 벤트 슬릿부(32) 및 상부 환상부(35)를 성형하는 제조 장치(200)의 구성의 일례를 도 10 내지 도 16을 사용하여 설명한다.
또한, 도 11 내지 도 13에 있어서, 제1 공구(211) 및 제2 공구(212)의 각 위치에 있어서의 조합을 설명하기 위해, 도 10에 각 공구(211)의 위치를 규정하는 a, b, c를, 212의 위치를 규정하는 A, B, C를 각각 붙인다. 그리고, 도 11은 공구(211, 212)가 a-A의 조합에 있어서의 단면을, 도 12는 공구(211, 212)가 b-B의 조합에 있어서의 단면을, 도 13은 공구(211, 212)가 c-C의 조합에 있어서의 단면을 각각 나타낸다.
도 10 내지 도 16에 도시하는 바와 같이, 제조 장치(200)는 제1 공구(211)와, 제2 공구(212)와, 구동 장치(213)를 갖춘다. 제조 장치(200)는, 캡 본체(11)(성형품(11A))의 스커트부(22)에 널링 가공을 행함으로써, 스커트부(22)에 복수의 걸음부(31), 복수의 벤트 슬릿부(32), 탬퍼 에비던스 밴드부(34), 복수의 소직경부(35a) 및 복수의 대직경부(35b)를 성형하는 장치이다. 제조 장치(200)는, 예를 들면, 구동 장치(213)에 의해, 제1 공구(211) 및 제2 공구(212)를 상대적으로 회전시킴으로써, 스커트부(22)의 제1 공구(211) 및 제2 공구(212) 사이에 위치하는 부위를 성형한다.
도 10 내지 도 16에 도시하는 바와 같이, 제1 공구(211)는 제1 기부(221)와, 복수의 제1 돌기(222)와, 복수의 커터부(223)와, 복수의 소직경부 성형부(224)와, 복수의 대직경부 성형부(225)와, 제1 기부(221)에 설치된 제1 탬퍼 에비던스 밴드부 성형부(226)와, 제1 기부(221)에 설치된 회전축(227)을 갖춘다. 제1 공구(211)는 제1 기부(221) 및 복수의 제1 돌기(222)가 캡 본체(11) 내에 배치된다. 제1 공구(211)는 복수의 부품을 조합함으로써 구성된다.
제1 기부(221)는 캡 본체(11)의 스커트부(22) 내에 배치된다. 제1 기부(221)는 스커트부(22)의 내경보다 작은 직경의 외경을 가지는 원통 형상이다. 제1 기부(221)는, 예를 들면, 회전축(227)을 삽입하는 구멍(221a)을 가진다. 구멍(221a)은, 예를 들면, 키 홈을 가진다.
제1 돌기(222)는, 예를 들면, 축 방향이 제1 기부(221)의 축 방향을 따른 반원주 형상이나 양쪽 부분이 만곡하는 삼각주 형상이다. 복수의 제1 돌기(222)는 이웃하는 제1 돌기(222)와, 둘레 방향에서 소정의 간격을 가진다. 여기에서, 소정의 간격이란 제2 공구(212)의 후술하는 제2 돌기(232)의 둘레 방향의 폭보다 큰 폭으로 설정된다.
커터부(223)는, 제2 공구(212)의 제2 돌기(232)와 함께, 스커트부(22)의 벤트 슬릿(32b)이 형성되는 부위를 전단, 파단 또는 절단하는 돌기이다. 커터부(223)는, 복수의 제1 돌기(222) 중, 이웃하는 제1 돌기(222)의 일단이며, 또한, 동 이웃하는 제1 돌기(222) 사이에 설치된다.
소직경부 성형부(224)는 제1 기부(221)의 제1 돌기(222)보다 축 방향에서 단부측에 인접하여 설치된 패인 부분이다. 대직경부 성형부(225)는 소직경부 성형부(224)에 둘레 방향에서 인접하여 형성된 돌기이다. 또, 대직경부 성형부(225)는 커터부(223)에 축 방향에서 인접하는 범위에 설치된다. 이러한 복수의 소직경부 성형부(224) 및 복수의 대직경부 성형부(225)는 제1 기부(221)의 단부에 둘레 방향에 설치된 요철이다.
제1 탬퍼 에비던스 밴드부 성형부(226)는, 탬퍼 에비던스 밴드부(34)의 형상으로 스커트부(22)를 성형함과 아울러, 슬릿을 간헐적으로 형성하여, 복수의 파단부(34a)를 형성한다.
회전축(227)은 제1 기부(221)의 구멍(221a)에 고정된다. 회전축(227)은 구동 장치(213)에 접속된다.
제2 공구(212)는 스커트부(22)의 외주면측에 배치되어, 제1 공구(211)와 함께 스커트부(22)에 복수의 걸음부(31), 복수의 벤트 슬릿부(32), 탬퍼 에비던스 밴드부(34)와, 복수의 소직경부(35a) 및 복수의 대직경부(35b)를 성형하는 공구이다. 도 10 내지 도 16에 도시하는 바와 같이, 제2 공구(212)는 제2 기부(231)와, 복수의 제2 돌기(232)와, 제2 기부(231)에 설치된 제2 탬퍼 에비던스 밴드부 성형부(233)를 갖춘다.
제2 기부(231)는, 예를 들면, 원호판 형상이다. 제2 기부(231)의 외경은, 예를 들면, 제1 기부(221)의 외경 및 스커트부(22)의 외경보다 큰 직경으로 설정된다. 또한, 제2 기부(231)는 제1 공구(211)와 함께 복수의 걸음부(31), 복수의 벤트 슬릿부(32), 복수의 소직경부(35a) 및 복수의 대직경부(35b)를 적합하게 형성할 수 있는 곡률의 외주면을 가지는 구성이면, 원판 형상, 사반원 형상 및 반원 형상이어도 된다. 또, 제2 기부(231)는 회전 가능해도 되고, 또, 제1 기부(221)가 회전하는 경우에는, 회전할 수 없는 구성이어도 된다.
제2 돌기(232)는, 예를 들면, 선단이 만곡면 형상으로 형성되고, 축 방향에서 일단측(스커트부(22)의 천판부(21)측)이 평면 위에 형성된다. 또, 제2 돌기(232)는 선단을 향하여 축 방향 및 축 방향에 직교하는 방향에서 폭이 점차 좁아지는 형상으로 형성된다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 제2 돌기(232)는, 예를 들면, 벤트 슬릿부(32)를 성형하는 제1 톱니(232A)와, 걸음부(31)를 형성하는 제2 톱니(232B)를 갖춘다. 여기에서, 제1 톱니(232A) 및 제2 톱니(232B)는 각각 벤트 슬릿부(32) 및 걸음부(31)를 적합하게 성형 가능하게, 상이한 형상으로 형성되어 있지만, 걸음부(31) 및 벤트 슬릿부(32)를 적합하게 성형 가능하다면, 동일 형상이어도 된다.
제2 탬퍼 에비던스 밴드부 성형부(233)는, 제1 탬퍼 에비던스 밴드부 성형부(226)와 함께, 탬퍼 에비던스 밴드부(34)의 형상으로 스커트부(22)를 성형함과 아울러, 슬릿을 간헐적으로 형성하여, 복수의 파단부(34a)를 형성한다.
이러한 제2 돌기(232)는, 선단의 끝면이 이웃하는 제1 돌기(222) 사이에 진입함으로써, 스커트부(22)를 가압하여 오목부를 성형한다. 상기한 제조 방법의 스텝 ST5의 구체예로서는, 제1 공구(211)의 제1 기부(221)가 성형품(11A)에 삽입된 상태에서, 제1 공구(211) 및 제2 공구(212)를 상대이동시킨다. 그리고, 도 11 내지 도 13에 도시하는 바와 같이, 각 제2 돌기(232)의 선단의 끝면이 순차 이웃하는 제1 돌기(222) 사이에 진입함으로써, 스커트부(22)를 가압한다. 이때, 제2 돌기(232)의 끝면은, 제1 공구(211)의 직경 방향에서, 소직경부 성형부(224)의 직경 방향의 외면보다 제1 기부(221)의 중심측에 위치한다.
예를 들면, 축 방향에서 이웃하는 제1 돌기(222)에 커터부(223)가 인접하고 있는 경우에는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 오목부의 성형 시에 커터부(223) 및 제2 돌기(232)의 제1 톱니(232A)에 의해, 오목부의 일부에 벤트 슬릿(32b)이 형성되고, 이 오목부가 벤트 슬릿부(32)를 구성한다.
그리고, 축 방향에서 이웃하는 제1 돌기(222)의 단부에 커터부(223)가 인접하고 있지 않은 경우에는, 도 12에 도시하는 바와 같이 제2 돌기(232)의 제2 톱니(232B)에 의해 성형된 오목부가 걸음부(31)를 구성한다.
또, 이때, 도 12에 도시하는 바와 같이, 제2 돌기(232)는 스커트부(22)의 천판부(21)측의 상부 환상부(35)를 구성하는 부위를 패인 부분인 소직경부 성형부(224)를 향해 이동시킨다. 이것에 의해, 스커트부(22)의 걸음부(31)에 천판부(21)측에서 인접하는 부위가 소직경부 성형부(224)를 향해 끌어 들여져 움푹 들어가도록 소성 변형되어, 소직경부(35a)가 성형된다. 아울러, 소직경부(35a)에 둘레 방향에서 인접하는 부위는 대직경부 성형부(225)에 밀어 붙여져, 소직경부(35a)에 인접하여 대직경부(35b)가 성형된다. 또한, 상부 환상부(35)의 벤트 슬릿부(32)에 인접하는 부위는 대직경부(35b)가 성형된다.
구동 장치(213)는 제1 공구(211) 및 제2 공구(212)를 상대적으로 회전시키는 구동원이다. 구동 장치(213)는, 예를 들면, 회전축(227)을 회전시킨다. 구동 장치(213)는, 예를 들면, 모터나 모터의 회전을 회전축(227)에 전달하는 전달 기구 등이다. 구동 장치(213)는 제1 공구(211)를 1방향으로 회전시킨다.
또한, 구동 장치(213)는 제1 공구(211) 및 제2 공구(212)를 상대적으로 회전할 수 있으면 되고, 제1 공구(211)의 회전축(227)을 통하여 제1 기부(221)를 회전시키는 것이 아니고, 제2 공구(212)의 제2 기부(231)를 회전시키는 구성이어도 되고, 또, 제1 기부(221) 및 제2 기부(231)의 쌍방을 회전시켜도 된다. 또, 구동 장치(213)는, 예를 들면, 제1 공구(211)에 캡 본체(11)를 배치하는 초기 위치, 및, 제1 공구(211) 및 제2 공구(212)가 소정의 위치 관계에 있고, 캡 본체(11)를 성형하는 성형 위치의 사이를 이동 가능하게 구성되어 있어도 된다.
이와 같이 구성된 캡(1) 및 캡(1)의 제조 방법은, 복수의 걸음부(31)와 천판부(21) 사이의 스커트부(22)(상부 환상부(35))에, 걸음부(31)의 상방의 내경이, 걸음부(31)가 형성되어 있지 않은 부분의 상방의 내경보다 작은 직경으로 형성된 소직경부(35a)를 가진다. 따라서, 소직경부(35a)의 성형 전에 소직경부(35a)가 성형되는 위치에 있던 금속 재료가 걸음부(31)의 성형 시에 직경 방향 안쪽으로 끌어 들여진다. 이 때문에, 스커트부(22)를 손상시키지 않고, 걸음부(31)를 직경 방향 안쪽으로 깊게 형성할 수 있어, 복수의 걸음부(31)의 내접원 직경을 작게 할 수 있다. 즉 복수의 걸음부(31)의 내접원 직경을 밀봉 부재(12)의 외경보다 작은 직경으로 할 수 있다. 복수의 걸음부(31)에 의해 밀봉 부재(12)를 지지할 수 있으므로, 밀봉 부재(12)가 캡 본체(11)로부터 탈락하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
또, 복수의 소직경부(35a)의 내접원의 내경을 밀봉 부재(12)의 외경보다 작게 설정함으로써, 소직경부(35a)의 내주면이 밀봉 부재(12)의 외측 둘레 가장자리와 맞닿기 때문에, 소직경부(35a)의 내주면이 밀봉 부재(12)를 유지한다. 그러므로, 캡 본체(11)는, 복수의 걸음부(31)의 지지에 더하여, 소직경부(35a)에 의해 밀봉 부재(12)의 외주부를 고정할 수 있어, 밀봉 부재(12)의 캡 본체(11)로부터의 탈락을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 아울러, 캡 본체(11)에 배치된 밀봉 부재(12)는 복수의 소직경부(35a)의 내주면에 의해 직경 방향에서 위치맞춤이 이루어진다. 그러므로, 캡(1)을 캔 용기(100)에 장착했을 때, 밀봉 부재(12)의 후육부(42c)가 확실하게 캔 용기(100)의 주둥이부(110)와 대향하기 때문에, 캡(1)은 캔 용기(100)를 확실하게 밀봉할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 캡(1) 및 캡(1)의 제조 방법에 의하면, 스커트부(22)를 손상시키지 않고, 밀봉 부재(12)를 지지하는 복수의 걸음부(31)를 형성할 수 있음과 아울러, 깊은 걸음부(31)로 할 수 있다. 그러므로, 캡(1) 및 캡(1)의 제조 방법은 확실하게 밀봉 부재(12)가 캡 본체(11)로부터 탈락하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기한 예에서는, 복수의 걸음부(31) 및 복수의 벤트 슬릿부(32)의 수의 일례를 들었지만, 걸음부(31) 및 벤트 슬릿부(32)의 수는 적당하게 설정 가능하다. 즉 걸음부(31) 및 벤트 슬릿부(32)는 동수이어도 되고, 걸음부(31)가 벤트 슬릿부(32)보다 많이 설치되어도, 적게 설치되어도 된다. 또, 걸음부(31)나 벤트 슬릿부(32)의 형상도 적당하게 설정 가능하다. 또, 벤트 슬릿부(32)의 벤트 슬릿(32b)의 위치나 개구면적도 적당하게 설정할 수 있다.
즉 복수의 걸음부(31)에 의해 밀봉 부재(12)를 지지 가능하다면, 캡(1)이나 캔 용기(100)의 형상, 캔 용기(100)에 수용하는 내용물, 캔 용기(100) 내의 내압 등에 따라 걸음부(31) 및 벤트 슬릿부(32)의 수나 형상 등은 적당하게 설정 가능하다.
즉 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형하는 것이 가능하다. 또, 각 실시형태는 적당하게 조합하여 실시해도 되고, 그 경우 조합한 효과가 얻어진다. 또한 상기 실시형태에는 여러 발명이 포함되어 있으며, 개시되는 복수의 구성 요건으로부터 선택된 조합에 의해 다양한 발명이 추출될 수 있다. 예를 들면, 실시형태에 개시되는 모든 구성 요건으로부터 몇 개의 구성 요건이 삭제되어도, 과제를 해결할 수 있고, 효과가 얻어지는 경우에는, 이 구성 요건이 삭제된 구성이 발명으로서 추출될 수 있다.
1…캡, 11…캡 본체, 11A…성형품, 12…밀봉 부재, 12a…평판부, 12b…곡면부, 21…천판부, 22…스커트부, 23…코너부, 31…걸음부, 31a…상측 경사면, 31b…하측 경사면, 32…벤트 슬릿부, 32a…오목부, 32b…벤트 슬릿, 33…암나사부, 34…탬퍼 에비던스 밴드부, 34a…파단부, 35…상부 환상부, 35a…소직경부, 35b…대직경부, 41…슬라이딩층, 41a… 제1 평판부, 41b… 제1 곡면부, 41c…돌기부, 42…밀봉층, 42a…제2 평판부, 42b…제2 곡면부, 42c…후육부, 100…캔 용기, 110…주둥이부, 111…턱부, 112…수나사부, 113…컬부, 200…제조 장치, 211…제1 공구, 212…제2 공구, 213…구동 장치, 221…제1 기부, 221a…구멍, 222…제1 돌기, 223…커터부, 224…소직경부 성형부, 225…대직경부 성형부, 226…제1 탬퍼 에비던스 밴드부 성형부, 227…회전축, 231…제2 기부, 232…제2 돌기, 232A…제1 톱니, 232B…제2 톱니, 233…제2 탬퍼 에비던스 밴드부 성형부.

Claims (7)

  1. 천판부 및 상기 천판부의 주연부에 설치된 통 모양의 스커트부를 가지는 캡 본체와,
    상기 캡 본체와 별개로, 상기 천판부와 대향하여 상기 캡 본체 내에 설치된 밀봉 부재와,
    상기 스커트부의 둘레 방향에 복수 설치되고, 상기 스커트부의 반경방향 안쪽으로 돌출하여 상기 밀봉 부재를 지지하는 걸음부와,
    상기 스커트부의 상기 걸음부 및 상기 천판부의 사이에 설치되어, 축 방향에서 상기 걸음부의 상기 천판부측에 각각 설치된 복수의 소직경부와,
    상기 소직경부와 둘레 방향에서 인접하여 복수 설치되고, 내접원 직경이 상기 복수의 소직경부의 내접원 직경보다 큰 직경의 대직경부를 갖추는 캡.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 소직경부의 내접원 직경은 상기 밀봉 부재의 외경보다 작은 캡.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스커트부의 둘레 방향에 복수 설치된 벤트 슬릿부를 갖추는 캡.
  4. 천판부, 및, 둥근 고리 형상, 또한, 곡면 형상의 코너부를 통하여 상기 천판부에 일체로 형성된 스커트부를 가지는 성형품을, 외주면에 복수의 제1 돌기를 가짐과 아울러, 축 방향에서 상기 제1 돌기에 인접하는 복수의 대직경부 성형부 및 둘레 방향에서 상기 대직경부 성형부에 인접하여 설치되는 소직경부 성형부를 가지는 제1 공구에 배치하고,
    상기 제1 공구의 이웃하는 상기 제1 돌기의 사이에 배치되는 제2 돌기를 가지는 제2 공구 및 상기 제1 공구를 상대적으로 회전시켜, 상기 제2 돌기를 이웃하는 상기 제1 돌기의 사이에 진입시켜, 상기 스커트부에 복수의 오목부, 복수의 소직경부 및 복수의 대직경부를 성형하는 캡의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 오목부 및 소직경부를 성형 후, 상기 성형품에 밀봉 부재를 삽입하는 캡의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 소직경부의 내접원 직경은 상기 밀봉 부재의 외경보다 작은 캡의 제조 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 공구는 상기 오목부의 일부에 벤트 슬릿을 형성하는 커터부를 복수 갖는 캡의 제조 방법.
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