WO2012039433A1 - 缶蓋 - Google Patents

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WO2012039433A1
WO2012039433A1 PCT/JP2011/071511 JP2011071511W WO2012039433A1 WO 2012039433 A1 WO2012039433 A1 WO 2012039433A1 JP 2011071511 W JP2011071511 W JP 2011071511W WO 2012039433 A1 WO2012039433 A1 WO 2012039433A1
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panel
lid
curved
counter sink
curved portion
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Inventor
和洋 田口
泰浩 花房
長谷川　貴志
Original Assignee
ユニバーサル製缶株式会社
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Publication date
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Application filed by ユニバーサル製缶株式会社 filed Critical ユニバーサル製缶株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D7/00—Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of metal
    • B65D7/12—Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of metal characterised by wall construction or by connections between walls
    • B65D7/34—Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of metal characterised by wall construction or by connections between walls with permanent connections between walls
    • B65D7/36—Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of metal characterised by wall construction or by connections between walls with permanent connections between walls formed by rolling, or by rolling and pressing
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    • B65D2517/00—Containers specially constructed to be opened by cutting, piercing or tearing of wall portions, e.g. preserving cans or tins
    • B65D2517/0001—Details
    • B65D2517/0058—Other details of container end panel
    • B65D2517/0059—General cross-sectional shape of container end panel
    • B65D2517/0061—U-shaped
    • B65D2517/0062—U-shaped and provided with an additional U-shaped peripheral channel

Definitions

  • the present invention relates to a can lid used for a beverage can, and more particularly to a can lid used for a positive pressure can on which an internal pressure acts.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2010-212852 for which it applied on September 22, 2010, and uses the content here.
  • the pressure can is required to have a strength that can withstand the internal pressure.
  • various proposals have been made such as reducing the width of the counter sink part or devising the shape of the chuck wall part.
  • the can lid described in Patent Document 1 has a shape in which the inclination angle of the chuck wall portion with respect to the vertical direction is increased, the diameter of the counter sink portion is reduced, and the width of the counter sink portion is reduced.
  • the can lid described in Patent Document 2 has the chuck wall portion formed into a continuous shape of a plurality of curved portions, and the corner portion between the counter sink portion and the panel portion inside the counter sink portion is greatly inclined, thereby The shape is reduced in diameter.
  • the cans filled with the contents are heat treated for sterilization, and then transported to various places in a state of being packed in cartons, but the inner pressure increases during the heat treatment, so that the panel at the center of the can lid The phenomenon that the part swells occurs.
  • the tab of the can lid protrudes from the upper end of the can due to the bulging, the tab cannot be protected from external force, and is disposed as a defective product (so-called bulge failure). Further, when the panel portion further bulges, a buckling phenomenon in which the counter sink portion is reversed may occur.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a can lid capable of improving pressure resistance and preventing occurrence of a bulge failure or leakage during transportation.
  • a counter sink part that forms an annular recess facing upward is continuously formed on the outer peripheral edge of the panel part to which the tab is attached, and the counter sink part is directed upward from the outer peripheral edge of the counter sink part.
  • a chuck wall portion that gradually increases in diameter is formed, and a curled portion is formed by folding the outer peripheral edge downward and radially inward through a shoulder portion that extends radially outward from the chuck wall portion.
  • the shoulder portion is curved and formed in an arc shape that protrudes upward, and the chuck wall portion includes a first bending portion that protrudes radially inward, and a radial direction.
  • a second curved portion that protrudes outward is formed in order from the outer peripheral edge of the counter sink portion to the inner peripheral edge of the shoulder portion, and the radius of curvature of the outer surface of the first curved portion is 1.2. m to 4.0 mm, the radius of curvature of the outer surface of the second curved portion is set to 0.6 mm to 3.0 mm, and an angle formed by a common tangent line between the outer surface of the shoulder portion and the outer surface of the first curved portion is the outer surface of the panel portion.
  • the maximum distance from the common tangent line to the outer surface of the second curved part is 0.3 mm to 0.6 mm, and the second curved part outer surface and the inner bottom surface of the counter sink part are common.
  • the maximum distance from the tangent line to the outer surface of the first curved portion is 0.4 mm to 0.7 mm, the radius of curvature of the inner bottom surface of the counter sink portion is 0.75 mm or less, and the shoulder portion to the curled portion
  • the ratio of the panel depth to the outer diameter of the panel portion when the vertical dimension from the apex of the portion to the surface of the panel portion is the panel depth is 10.17% or more, and the overall height of the can lid is 7. 2mm or less Characterized in that there.
  • the tab protrudes upward from the upper end of the can because the panel portion is displaced so as to be lifted upward. Therefore, by suppressing the displacement of the panel portion, a bulge failure or during transportation is suppressed. Leakage can be prevented.
  • the radius of curvature of the inner bottom surface of the counter sink portion is reduced to 0.75 mm or less, and the deformation strength of the counter sink portion is increased, so that the panel portion starting from the counter sink portion is While suppressing the displacement, and by setting the ratio of the outer diameter of the panel portion to the panel depth to be 10.17% or more, the panel portion bulges as a relatively large design with respect to the outer diameter of the panel portion.
  • the tab is hard to protrude from the top of the can. To obtain this effect, 10.17% or more is necessary. However, if the overall height of the can lid exceeds 7.2 mm, troubles may occur when the can lid is supplied during filling, or the filling speed is increased. Inconvenience such as obstructing occurs. Further, with respect to the chuck wall portion, when the internal pressure is applied by the first curved portion that is convex inward in the radial direction and the second curved portion that is convex outward in the radial direction, the curvature of the curved portion is enlarged or reduced. Accordingly, the deformation can be absorbed, and the occurrence of swelling and buckling of the panel portion can be prevented.
  • the corner portion extending from the panel portion to the counter sink portion includes an inner bent portion adjacent to the panel portion and an outer bent portion adjacent to the inner wall portion of the counter sink portion. And an inclined portion that connects the two bent portions.
  • the outer peripheral edge of the panel portion is separated from the counter sink portion by the amount of the inclined portion at the corner portion. Accordingly, the outer diameter of the panel portion can be reduced without changing the shape and dimensions of the counter sink portion and the outer chuck wall portion, and the swelling of the panel portion can be further suppressed.
  • the can lid of the present invention by reducing the curvature radius of the counter sink portion and increasing the deformation strength of the counter sink portion, the displacement of the panel portion starting from the counter sink portion is suppressed, and the panel portion The panel has a relatively large depth with respect to the outer diameter, so that the tab does not easily protrude from the upper end of the can. Further, by providing the chuck wall with the first curved portion that protrudes inward in the radial direction and the second curved portion that protrudes outward in the radial direction, deformation due to internal pressure can be absorbed. These synergistic actions can increase pressure resistance and prevent bulge failure, buckling, and leakage during transportation.
  • the can lid 1 of this embodiment is a panel part 2 having a disc shape disposed in the center part thereof, and continuous from the outer peripheral edge of the panel part 2 via the corner part 3.
  • a counter sink portion 5 that forms an annular recess 4 facing downward
  • a chuck wall portion 6 that extends from the outer peripheral edge of the counter sink portion 5 while increasing in diameter upward, and an outer peripheral edge of the chuck wall portion 6.
  • a curled portion 8 continuing from the shoulder portion 7.
  • the panel part 2 is formed in a disk shape as a whole, a tab is attached to the center thereof, and a score that is opened by raising this tab and becomes a drinking mouth on the upper surface, and a bead that reinforces the periphery of the score, By forming a recess or the like (both not shown) for forming a finger-hanging portion when raising the tab, some unevenness is formed.
  • the corner portion 3 between the panel portion 2 and the counter sink portion 5 has an upward convex inner bent portion 11 connected to the outer peripheral edge of the panel portion 2 and an upward convex shape connected to the inner wall portion 12 of the counter sink portion 5.
  • the outer bent portion 13 and the inclined portion 14 that connects the bent portions 11 and 13 are continuously formed.
  • the inner wall part 12 connected to the corner part 3 extends so as to slightly increase in diameter as it goes vertically downward.
  • the curved portion 16 is continuous.
  • the curved portions 15 and 16 are formed so that the inner curved portion 15 is convex downward and radially inward so that the bottom of the counter sink portion 5 is formed in half.
  • the shape is convex downward and radially outward.
  • the outer wall portion 17 extends from the outer curved portion 16 while slightly expanding the diameter upward.
  • the inner wall portion 12, the inner curved portion 15, the outer curved portion 16, and the outer wall portion 17 form a substantially U-shape.
  • a counter sink portion 5 having a cross section is formed.
  • the curvature radii R1 and R2 of the inner peripheral surfaces of the inner curved portion 15 and the outer curved portion 16 are formed to have substantially the same dimensions.
  • the width of the annular recess 4 gradually decreases as it goes downward.
  • the chuck wall portion 6 includes a first curved portion 18 that is continuous with the upper end edge of the outer wall portion 17 of the counter sink portion 5 and is curved so as to protrude radially inward, and an upper end edge of the first curved portion 18. And the second curved portion 19 curved so as to be convex outward in the radial direction, and the continuous shape of the first curved portion 18 and the second curved portion 19 as a whole Is shaped to expand upward.
  • the shoulder portion 7 is continuous with the upper end edge (outer peripheral edge) of the second curved portion 19 of the chuck wall portion 6, and expands radially outward while curving so as to be convex upward. .
  • zipper wall part 6 is curving so that the internal peripheral surface (outer surface as the can lid
  • the curled portion 8 extends radially outward continuously from the outer peripheral edge of the shoulder portion 7, and has a shape formed by folding the outer peripheral edge downward and radially inward.
  • the can body 21 around which the can lid 1 is wound is provided with an outward flange portion 24 via a bent portion 23 at the upper end of a neck portion 22 whose diameter is reduced from a bottomed cylindrical body portion (not shown).
  • the shape is formed continuously.
  • this can body 21 is covered with the can lid 1, it is arranged so that the concave surface on the outer peripheral surface (inner surface as the can lid 1) side of the shoulder portion 7 of the can lid 1 faces the bent portion 23 of the can body 21,
  • the back surface from the shoulder portion 7 to the curled portion 8 is arranged to face the upper surface of the flange portion 24.
  • the nominal diameter is 204 (the outermost diameter D2 of the tightening portion 25 after the can lid 1 is wound around the can body 21 is 56.5 to 56.7 mm, before the tightening)
  • the outer diameter D1 of the panel portion 2 is 40.0 to 48.69 mm
  • the panel depth P is 4 .25 to 5.05 mm.
  • the panel depth P refers to the vertical dimension from the apex of the portion from the shoulder portion 7 to the curled portion 8 before the can lid 1 is wound around the can body 21 to the surface of the panel portion 2.
  • the curvature radii (curvature radii of the outer surface side of the can lid 1) R1 and R2 of both the curved portions 15 and 16 forming the inner bottom surface of the counter sink portion 5 are both 0.15 to 0.75 mm. Is done. Within this range, both the curved portions 15 and 16 may have the same curvature radius or different curvature radii. Further, the radius of curvature R3 of the outer surface of the first curved portion 18 is set to 1.2 mm to 4.0 mm, and the radius of curvature R4 of the outer surface of the second curved portion 19 is set to 0.6 mm to 3.0 mm.
  • the radius of curvature R5 of the outer surface of the shoulder portion 7 is set to 1.2 mm to 4.0 mm.
  • the angle ⁇ formed by the common tangent A between the outer surface of the shoulder portion 7 and the outer surface of the first curved portion 18 and the outer surface of the panel portion 2 is 55 ° to 70 °, and the maximum distance from the common tangent A to the outer surface of the second curved portion 19.
  • L1 is set to 0.3 mm to 0.6 mm.
  • the maximum distance L2 from the common tangent line B between the outer surface of the second curved portion 19 and the outer curved portion 16 on the inner bottom surface of the counter sink portion 5 to the outer surface of the first curved portion 18 is 0.4 mm to 0.7 mm. .
  • the outermost diameter D2 of the tightening portion 25 is 53.6 to 54.4 mm, and the outermost diameter of the curled portion 8 of the can lid 1 before the tightening is 59.2 to 59.6 mm
  • the outer diameter D1 of the panel portion 2 is 38.0 to 46.36 mm, and the panel depth P is 3.8 to 4.79 mm.
  • the curvature radii R1 and R2 of the curved portions 15 and 16 on the inner bottom surface of the counter sink portion 5 are both 0.15 to 0.75 mm, as in the case of 204.
  • the distance L1 and the maximum distance L2 from the common tangent line B between the outer surface of the second curved portion 19 and the outer curved portion 16 on the inner bottom surface of the counter sink portion 5 to the outer surface of the first curved portion 18 are set to the same dimensions as in the case of 204.
  • Nominal diameter is 206 (the outermost diameter D2 of the tightened portion 25 after tightening is 59.2 to 59.4 mm, and the outermost diameter of the curled portion 8 of the can lid 1 before tightening is 64.5 to 64. 9 mm), the outer diameter D1 of the panel portion 2 is 42.0 to 48.9 mm, and the panel depth P is 4.3 to 5.05 mm.
  • the radii of curvature R1 and R2 of the curved portions 15 and 16 on the inner bottom surface of the counter sink portion 5 are both 0.15 to 0.75 mm.
  • the maximum distance L2 from the common tangent line B between the outer surface of the second curved portion 19 and the outer curved portion 16 on the inner bottom surface of the counter sink portion 5 to the outer surface of the first curved portion 18 is set to the same size as in the case of 204.
  • the panel portion 2 slightly swells as indicated by the chain line in FIG. 1 due to the internal pressure, but in order to prevent the tab from protruding from the upper end surface of the can due to the bulging deformation, the panel portion 2
  • the ratio of the panel depth P to the outer diameter D1 (P / D1) is an important factor and is preferably 10.17% or more. If the ratio is less than 10.17%, when the panel portion 2 bulges due to the internal pressure, a part of the tab tends to protrude from the upper end of the can, while the ratio (P / D1) becomes too large.
  • the overall height h of the lid 1 exceeds 7.2 mm, the height of the pass line when the can lid 1 is supplied to the can body 21 in the winding machine needs to be adjusted and supplied. Inconveniences such as the occurrence of jam sometimes occur easily, and the stroke until the can lid 1 sent above the can body 21 is placed on the flange portion 24 of the can body 21 becomes large, and accordingly, high speed filling is performed. May interfere. Therefore, the overall height h of the can lid 1 is preferably within 7.2 mm.
  • the chuck wall portion 6 is constituted by the first bending portion 18 and the second bending portion 19, even when an external force is applied, the curvature of each bending portion 18, 19 is increased or reduced, thereby causing an external force.
  • the deformation can be absorbed and the deformation of the can lid 1 can be suppressed, and the swelling of the panel portion 2 or the occurrence of buckling can be suppressed.
  • the curvature radius R3 of the outer surface of the first curved part 18 is 1.2 mm to 4.0 mm, and the curvature of the outer surface of the second curved part 19 Since the radius R4 is set to 0.6 mm to 3.0 mm, stress concentration during buckling can be avoided. If the radius of curvature R3 of the first curved portion 18 is less than 1.2 mm or the radius of curvature R4 of the second curved portion 19 is less than 0.6 mm, buckling strength increases and buckling hardly occurs.
  • the press working for forming becomes strict, and in the unlikely event that buckling occurs, stress concentration tends to occur, so that cracking easily occurs and the contents may leak out.
  • the radius of curvature R3 of the first curved portion 18 exceeds 4.0 mm or the radius of curvature R4 of the second curved portion 19 exceeds 3.0 mm, the spring action for buffering the impact during buckling is reduced. Resulting in.
  • the first bending portion 18 and the second bending portion 19 are alternately bent in the opposite directions, even if these bending portions 18 and 19 are deformed either radially inward or radially outward of the can.
  • the deformation can be absorbed by the spring action due to elastic deformation, and bulge deformation or buckling is less likely to occur. Even if the internal pressure of the can rises and the counter sink part 5 is reversed, the deformation speed is relaxed by the elasticity of the curved parts 18 and 19, that is, the energy acting on this part is mitigated. It is possible to suppress the occurrence of cracks and the leakage of contents.
  • the angle ⁇ formed by the common tangent line A between the outer surface of the shoulder portion 7 and the outer surface of the first curved portion 18 and the outer surface of the panel portion 2 is 55 ° to 70 °, but if this angle ⁇ is small, the panel portion 2 has a small diameter.
  • the pressure resistance is increased, but the diameter of the panel portion 2 is reduced, and the drinking mouth provided on the panel portion 2 having a smaller diameter is similarly reduced, so that the pouring property of the contents is remarkably lowered.
  • the angle ⁇ is preferably 55 ° to 70 °.
  • the maximum distance L1 from the common tangent line A to the outer surface of the second curved portion 19 is set to 0.3 mm to 0.6 mm.
  • the distance L1 is preferably 0.3 mm to 0.6 mm.
  • the maximum distance L2 from the common tangent line B between the outer surface of the second curved portion 19 and the outer curved portion 16 on the inner bottom surface of the counter sink portion 5 to the outer surface of the first curved portion 18 is 0.4 mm to 0.7 mm.
  • the distance L2 is preferably 0.4 mm to 0.7 mm.
  • the can lids and cans used had three nominal diameters of 204, 202, and 206.
  • the plate thickness T of the can lid was 0.215 to 0.230 mm for 204, 0.215 to 0.230 mm for 202, and 0.215 to 0.250 mm for 206. Since the radius of curvature of the inner bottom surface of the counter sink portion 5 is the same radius of curvature for both the inner curved portion and the outer curved portion, they are unified as R in each table.
  • the radius of curvature R3 of the first curved portion, the radius of curvature R4 of the second curved portion, the radius of curvature R5 of the shoulder portion, the angle ⁇ of the common tangent A, the maximum distance L1 from the common tangent A, and the maximum distance from the common tangent B L2 was within the numerical range described above.
  • Table 1 shows the case where the nominal diameter 204, Table 2 are the nominal diameter 202, and Table 3 is the nominal diameter 206, respectively.
  • a three-way simultaneous vibration test apparatus manufactured by SHINKEN Co., Ltd. is used. As shown in FIG. 3, the can 31 filled with the contents is put in a 24 can carton 32, and a dummy can 33 is placed thereon. Two cases of the put carton 34 are placed, and a weight 35 is placed thereon. These cartons 32 and 34 are assembled so as to go around 24 cans arranged, and folding portions 32a and 34a are formed only at one place in the turning direction. And the folding parts 32a and 34a of each carton 32 and 34 are arrange
  • the weight 35 is 51 kg, the frequency is 10 Hz, the amplitude is 5 mm, the vibration direction is only in the vertical direction, the occurrence of leakage is confirmed every 5 minutes, and the evaluation is based on the time at which any can 31 in the carton 32 has leaked. did. Products that have not leaked for more than 30 minutes are considered good.
  • Reference numeral 36 in FIG. 3 denotes a guide disposed around the cartons 32 and 34.
  • the can lid is wrapped around an empty can body, the can body is cut at the middle part, and then a pressure test apparatus manufactured by Floris Enterprise Co., Ltd. is used, and the water pressure is increased at a pressure increase rate of 100 kPa / 30 seconds. Then, the pressure at the time when buckling phenomenon or score cracking, in which a part of the can lid partially protrudes, occurred, was measured. A product with no buckling or score cracking up to 570 kPa is regarded as a non-defective product. Comprehensive judgment is a good product in these vibration leakage test and pressure resistance test, and the overall height of the can lid is within 7.2 mm, ⁇ , and one that does not meet any of these criteria is ⁇ did.
  • the can lid in which the ratio of the panel depth P to the outer diameter D1 of the panel portion 2 (P / D1) is 10.17% or more, the standard of 30 minutes or more even in the vibration leakage test. In addition, it exhibits good pressure resistance in the pressure resistance test, and if the overall height of the can lid is suppressed to 7.2 mm or less, troubles during filling and a reduction in filling speed may result. It is not.
  • the corner portion between the panel portion and the counter sink portion has a shape in which an inclined portion is formed between two bent portions, but a single radius of curvature is provided between the panel portion and the inner wall portion of the counter sink portion. It is good also as a shape made to continue in the bent part.
  • the can lid of the present invention is suitably used for beverage cans, particularly positive pressure cans on which internal pressure acts.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rigid Containers With Two Or More Constituent Elements (AREA)

Abstract

　耐圧性を高めて、バルジ不良や輸送時の漏えいの発生を防止する。　第１湾曲部１８の曲率半径Ｒ３が１．２～４．０ｍｍ、第２湾曲部１９の曲率半径Ｒ４が０．６～３．０ｍｍ、ショルダー部７と第１湾曲部１８との共通接線Ａがパネル部２となす角度θが５５～７０°、共通接線Ａから第２湾曲部１９までの最大距離Ｌ１が０．３～０．６ｍｍ、第２湾曲部１９とカウンターシンク部５の内底面との共通接線Ｂから第１湾曲部１８までの最大距離Ｌ２が０．４～０．７ｍｍ、カウンターシンク部５の内底面の曲率半径Ｒ１，Ｒ２が０．７５ｍｍ以下であり、かつ、ショルダー部７からカール部８にかけた部分の頂点からパネル部２表面までの鉛直方向寸法をパネル深さＰとしたときのパネル部２の外径Ｄ１に対するパネル深さＰの比率（Ｐ／Ｄ１）が１０．１７％以上でかつ缶蓋の全体高さが７．２ｍｍ以下である。

Description

缶蓋
　本発明は、飲料用缶に用いられる缶蓋に係り、特に、内圧が作用する陽圧缶に用いられる缶蓋に関する。
　本願は、２０１０年９月２２日に出願された特願２０１０－２１２８５２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　内容物としてビールや炭酸飲料等の発泡性飲料を充填する場合、あるいは、お茶やコーヒー等の非発泡性飲料でも充填時に液体窒素が封入される場合など、密封した後に内圧が作用する、いわゆる陽圧缶では、その内圧に耐え得る強度を有することが要求される。例えば、缶蓋の耐圧強度を高めるために、カウンターシンク部の幅を小さくしたり、チャック壁部の形状を工夫したりするなど、種々の提案がなされている。
　特許文献１記載の缶蓋は、鉛直方向に対するチャック壁部の傾斜角度を大きくして、カウンターシンク部の直径を小さくするとともに、そのカウンターシンク部の幅を狭くした形状とされている。
　また、特許文献２記載の缶蓋は、チャック壁部を複数の湾曲部の連続形状とするとともに、カウンターシンク部の内側のパネル部との間のコーナー部を大きく傾斜させることにより、パネル部の直径を小さくした形状とされている。
特許第３８０９１９０号公報 特表２００７－５２６８５９号公報
　ところで、内容物が充填された缶は、殺菌のため熱処理された後、複数本ずつカートンに詰められた状態で各地に輸送されるが、その熱処理時に内圧が高まることにより、缶蓋中央のパネル部が膨出する現象が生じる。その膨出により、缶蓋のタブが缶の上端よりも突出する状態になると、タブを外力から保護できなくなるので、不良品（いわゆるバルジ不良）として処分される。また、パネル部がさらに膨出すると、カウンターシンク部が反転するバックリング現象が生じる場合もある。そのようなバルジ不良やバックリングとなるほどの膨出が生じない場合でも、カートンに詰められて長距離輸送される際に、その振動によりタブがカートンに接触するなどの原因で漏れが生じるおそれがある。
　また一方では、材料コストの低減のため、缶蓋の板厚を薄肉化することも求められており、このため、さらなる耐圧性の向上が求められている。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、耐圧性を高めて、バルジ不良や輸送時の漏えいの発生を防止することができる缶蓋を提供することを目的とする。
　本発明の缶蓋は、タブが取り付けられるパネル部の外周縁に、上方に向けた環状凹部を形成するカウンターシンク部が連続して形成されるとともに、該カウンターシンク部の外周縁から上方に向かうにしたがって漸次拡径するチャック壁部が形成され、該チャック壁部から半径方向外方に広がるショルダー部を介して外周縁部を下方かつ半径方向内方に向けて折り返してなるカール部が連続形成された缶蓋において、前記ショルダー部は上方に向けて凸となる円弧状に湾曲形成されるとともに、前記チャック壁部は、半径方向内方に向けて凸となる第１湾曲部と、半径方向外方に向けて凸となる第２湾曲部とが前記カウンターシンク部の外周縁から前記ショルダー部の内周縁にかけて順に形成され、前記第１湾曲部外面の曲率半径が１．２ｍｍ～４．０ｍｍ、前記第２湾曲部外面の曲率半径が０．６ｍｍ～３．０ｍｍとされ、前記ショルダー部外面と前記第１湾曲部外面との共通接線が前記パネル部外面となす角度が５５°～７０°とされ、前記共通接線から前記第２湾曲部外面までの最大距離が０．３ｍｍ～０．６ｍｍとされ、前記第２湾曲部外面と前記カウンターシンク部の内底面との共通接線から前記第１湾曲部外面までの最大距離が０．４ｍｍ～０．７ｍｍとされ、前記カウンターシンク部の内底面の曲率半径が０．７５ｍｍ以下であり、かつ、前記ショルダー部からカール部にかけた部分の頂点からパネル部表面までの鉛直方向寸法をパネル深さとしたときの前記パネル部の外径に対する前記パネル深さの比率が１０．１７％以上でかつ缶蓋の全体高さが７．２ｍｍ以下であることを特徴とする。
　つまり、タブが缶の上端より上方に突出するのは、パネル部が上方に持ち上がるように変位することによるものであり、したがって、このパネル部の変位を抑制することにより、バルジ不良や輸送時の漏れを防止することができる。このため、本発明の缶蓋では、カウンターシンク部の内底面の曲率半径を０．７５ｍｍ以下と小さくして、カウンターシンク部の変形強度を高めることにより、カウンターシンク部を起点とするパネル部の変位を抑制するとともに、パネル部の外径とパネル深さとの比率を１０．１７％以上とすることにより、パネル部の外径に対するパネル深さを比較的大きい設計として、パネル部が膨出してもタブが缶の上端から突出しにくくした。その効果を得るには１０．１７％以上必要であるが、缶蓋の全体高さが７．２ｍｍを超えると、充填時の缶蓋供給の際にトラブルが発生したり、充填速度の高速化を妨げるなどの不都合が生じる。
　また、チャック壁部については、半径方向内方に凸となる第１湾曲部と半径方向外方に凸となる第２湾曲部とにより、内圧が作用すると、湾曲部の曲率を拡大又は縮小することによって変形を吸収して、パネル部の膨出やバックリングの発生を防止することができる。
　また、本発明の缶蓋において、前記パネル部から前記カウンターシンク部に至るコーナー部は、前記パネル部に隣接状態の内側屈曲部と、前記カウンターシンク部の内側壁部に隣接状態の外側屈曲部と、これら両屈曲部の間を連結する傾斜部とから構成されているとよい。
　コーナー部に傾斜部を有する分、パネル部の外周縁がカウンターシンク部から離間させられる。したがって、カウンターシンク部及びその外側のチャック壁部の形状、寸法を変えることなく、パネル部の外径を小さくすることができ、パネル部の膨出をさらに抑制することができる。
　本発明の缶蓋によれば、カウンターシンク部の曲率半径を小さくして、カウンターシンク部の変形強度を高めることにより、カウンターシンク部を起点とするパネル部の変位を抑制するとともに、パネル部の外径に対するパネル深さを比較的大きい設計としてタブが缶の上端から突出しにくくしている。また、チャック壁に半径方向内方に凸となる第１湾曲部と半径方向外方に凸となる第２湾曲部とを設けたことにより、内圧に対する変形を吸収することができる。これらの相乗作用により、耐圧性を高めて、バルジ不良やバックリング、輸送時の漏えいの発生を防止することができる。
本発明の実施形態における缶蓋の要部の縦断面図である。 図１における缶蓋を缶体に巻き締めた状態を示す縦断面図である。 缶蓋の振動漏れ試験を実施する際のカートンの積載状態を示すモデル図である。
　以下、本発明に係る缶蓋の実施形態を図面を参照しながら説明する。
　この実施形態の缶蓋１は、図１及び図２に示すように、その中央部分に配置される円板状をなすパネル部２と、パネル部２の外周縁からコーナー部３を介して連続し下方に向けた環状凹部４を形成するカウンターシンク部５と、カウンターシンク部５の外周縁から上方に向けてほぼ拡径しながら延在するチャック壁部６と、チャック壁部６の外周縁から連なるショルダー部７と、ショルダー部７に連続するカール部８とから構成されている。
　パネル部２は、全体としては円板状に形成され、その中心にタブが取り付けられるとともに、上面に、このタブを起こすことによって開口され飲み口となるスコア及びそのスコアの周辺を補強するビード、タブを起こす際の指掛け部を形成するための凹部等（いずれも図示略）が形成されていることにより、若干の凹凸が形成される。
　パネル部２とカウンターシンク部５との間のコーナー部３は、パネル部２の外周縁に連なる上向き凸状の内側屈曲部１１と、カウンターシンク部５の内側壁部１２に連なる上向き凸状の外側屈曲部１３と、これら両屈曲部１１，１３の間を連結する傾斜部１４とが連続して形成された形状とされている。
　カウンターシンク部５では、コーナー部３に連なる内側壁部１２が鉛直下方に向かうに従ってわずかに拡径するように延びており、その内側壁部１２の下縁から内側湾曲部１５及びその外側に外側湾曲部１６が連続している。これら湾曲部１５，１６は、カウンターシンク部５の底部を半分ずつ形成するように、内側湾曲部１５は、下方かつ半径方向内方に向けて凸となる形状とされ、外側湾曲部１６は、下方かつ半径方向外方に向けて凸となる形状とされている。そして、その外側湾曲部１６から上方に向けて若干拡径しながら外側壁部１７が延びており、これら内側壁部１２、内側湾曲部１５、外側湾曲部１６、外側壁部１７によってほぼＵ字状の断面のカウンターシンク部５が構成されている。
　この場合、内側湾曲部１５及び外側湾曲部１６とも、その内周面の曲率半径Ｒ１，Ｒ２はほぼ同じ寸法に形成されている。また、内側壁部１２及び外側壁部１７が下方に向かうにしたがって徐々に接近するように傾斜していることにより、環状凹部４は、下方に向かうにしたがって徐々に幅が狭くなっている。
　チャック壁部６は、カウンターシンク部５の外側壁部１７の上端縁に連続し半径方向内方に向けて凸となるように湾曲した第１湾曲部１８と、第１湾曲部１８の上端縁に連続し半径方向外方に向けて凸となるように湾曲した第２湾曲部１９とからなる形状とされており、これら第１湾曲部１８及び第２湾曲部１９の連続形状により、全体としては上方に向けて拡径する形状とされている。
　ショルダー部７は、チャック壁部６の第２湾曲部１９の上端縁（外周縁）に連続し、上方に向けて凸となるように湾曲しながら拡径して半径方向外方に延びている。この場合、チャック壁部６の第２湾曲部１９は、その内周面（缶蓋１としては外面）を斜め上方に向けた状態に湾曲していることから、全体としては下方から上方に向かうにしたがって漸次拡径する形状とされており、この第２湾曲部１９に連続するショルダー部７も下方から上方に向けて拡径している。
　カール部８は、ショルダー部７の外周縁に連続して半径方向外方に延在し、その外周縁部を下方かつ半径方向内方に向けて折り返してなる形状とされている。
　一方、この缶蓋１が巻き締められる缶体２１は、有底筒状の胴部（図示略）から縮径したネック部２２の上端に、屈曲部２３を介して外向きのフランジ部２４が連続して形成された形状とされている。
　この缶体２1に缶蓋１が被せられると、缶体２１の屈曲部２３に缶蓋１のショルダー部７における外周面（缶蓋１としては内面）側の凹面が対向するように配置され、フランジ部２４の上面にショルダー部７からカール部８にかけた裏面が対向して配置される。そして、その状態で、缶蓋１のカール部８を缶体２１のフランジ部２４と一体に巻き込みながら円周方向に沿って巻き締めると、カール部８の巻き込み部の中に折り返された状態のフランジ部２４が入り込んで缶蓋１と缶体２１とが相互に相手を挟み込んでなる二重巻き締め部２５が形成される。
　このように構成される缶蓋１において、公称径が２０４（缶体２１に缶蓋１を巻き締めた後の巻き締め部２５の最外径Ｄ２が５６．５～５６．７ｍｍ、巻き締め前の缶蓋１のカール部８の最外径が６２．０～６２．４ｍｍ）の場合、パネル部２の外径Ｄ１は、４０．０～４８．６９ｍｍとされ、パネル深さＰは、４．２５～５．０５ｍｍとされる。パネル深さＰとは、缶蓋１を缶体２１に巻き締める前のショルダー部７からカール部８にかけた部分の頂点からパネル部２表面までの鉛直方向寸法をいう。また、カウンターシンク部５の内底面を形成している両湾曲部１５，１６の曲率半径（缶蓋１としての外面側の曲率半径）Ｒ１，Ｒ２は、両方とも０．１５～０．７５ｍｍとされる。その範囲であれば、両湾曲部１５，１６とも同じ曲率半径としてもよいし、異なる曲率半径としてもよい。
　また、第１湾曲部１８外面の曲率半径Ｒ３は１．２ｍｍ～４．０ｍｍ、第２湾曲部１９外面の曲率半径Ｒ４は０．６ｍｍ～３．０ｍｍに設定される。また、ショルダー部７外面の曲率半径Ｒ５は１．２ｍｍ～４．０ｍｍに設定される。そして、ショルダー部７外面と第１湾曲部１８外面との共通接線Ａがパネル部２外面となす角度θが５５°～７０°とされ、共通接線Ａから第２湾曲部１９外面までの最大距離Ｌ１が０．３ｍｍ～０．６ｍｍとされる。また、第２湾曲１９部外面とカウンターシンク部５の内底面における外側湾曲部１６との共通接線Ｂから第１湾曲部１８外面までの最大距離Ｌ２が０．４ｍｍ～０．７ｍｍとされている。
　公称径が２０２（巻き締め部２５の最外径Ｄ２が５３．６～５４．４ｍｍ、巻き締め前の缶蓋１のカール部８の最外径が５９．２～５９．６ｍｍ）の場合は、パネル部２の外径Ｄ１は、３８．０～４６．３６ｍｍとされ、パネル深さＰは、３．８～４．７９ｍｍとされる。カウンターシンク部５の内底面における両湾曲部１５，１６の曲率半径Ｒ１，Ｒ２は、２０４の場合と同様、両方とも０．１５～０．７５ｍｍとされる。また、ショルダー部７外面の曲率半径Ｒ５、ショルダー部７外面と第１湾曲部１８外面との共通接線Ａがパネル部２外面となす角度θ、共通接線Ａから第２湾曲部１９外面までの最大距離Ｌ１、第２湾曲部１９外面とカウンターシンク部５の内底面における外側湾曲部１６との共通接線Ｂから第１湾曲部１８外面までの最大距離Ｌ２も２０４の場合と同様の寸法設定とされる。
　公称径が２０６（巻き締めた後の巻き締め部２５の最外径Ｄ２が５９．２～５９．４ｍｍ、巻き締め前の缶蓋１のカール部８の最外径が６４．５～６４．９ｍｍ）の場合は、パネル部２の外径Ｄ１は、４２．０～４８．９ｍｍとされ、パネル深さＰは、４．３～５．０５ｍｍとされる。カウンターシンク部５の内底面における両湾曲部１５，１６の曲率半径Ｒ１，Ｒ２は、両方とも０．１５～０．７５ｍｍとされる。ショルダー部７外面の曲率半径Ｒ５、ショルダー部７外面と第１湾曲部１８外面との共通接線Ａがパネル部２外面となす角度θ、共通接線Ａから第２湾曲部１９外面までの最大距離Ｌ１、第２湾曲部１９外面とカウンターシンク部５の内底面における外側湾曲部１６との共通接線Ｂから第１湾曲部１８外面までの最大距離Ｌ２も２０４の場合と同様の寸法設定とされる。
　いずれの場合も、内圧によってパネル部２が図１の鎖線で示すようにわずかに膨出するが、その膨出変形によってタブが缶の上端面から突出しないようにするためには、パネル部２の外径Ｄ１に対するパネル深さＰの比率（Ｐ／Ｄ１）が重要な要因であり、これを１０．１７％以上とすることが好ましい。１０．１７％未満の場合は、内圧によってパネル部２が膨出したときに、タブの一部が缶の上端から突出し易く、一方、この比率（Ｐ／Ｄ１）が大きくなり過ぎることにより、缶蓋１の全体高さｈが７．２ｍｍを超えると、巻き締め機において缶体２１に缶蓋１を供給するときのパスラインを高さが大きくなった分、調整する必要があるとともに、供給時にジャム発生などの不都合が生じ易く、また、缶体２１の上方に送られた缶蓋１が缶体２１のフランジ部２４に載置されるまでのストロークも大きくなり、その分、高速充填を妨げるおそれがある。したがって、この缶蓋１の全体高さｈは７．２ｍｍ以内が好ましい。
　また、チャック壁部６が第１湾曲部１８及び第２湾曲部１９により構成されているため、外力が加わった場合においても、各湾曲部１８，１９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１の変形を抑制することが可能になり、パネル部２の膨出、又はバックリングの発生を抑えることができる。
　特に、缶蓋１が膨出変形し、カウンターシンク部５が反転しようとした場合に、第１湾曲部１８外面の曲率半径Ｒ３が１．２ｍｍ～４．０ｍｍ、第２湾曲部１９外面の曲率半径Ｒ４が０．６ｍｍ～３．０ｍｍに設定されているため、バックリング時の応力集中を避けることができる。第１湾曲部１８の曲率半径Ｒ３が１．２ｍｍ未満、あるいは第２湾曲部１９の曲率半径Ｒ４が０．６ｍｍ未満であると、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、湾曲部形成のためのプレス加工が厳しくなるとともに、万一バックリングした場合に応力集中し易く、このため亀裂が入り易く、内容物が漏出するおそれがある。一方、第１湾曲部１８の曲率半径Ｒ３が４．０ｍｍを超え、あるいは第２湾曲部１９の曲率半径Ｒ４が３．０ｍｍを超えると、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湾曲部１８及び第２湾曲部１９が交互に逆方向に湾曲しているため、これら湾曲部１８，１９が缶の半径方向内方あるいは半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、膨出変形又はバックリングが生じにくくなる。また、仮に、缶内圧が上昇し、カウンターシンク部５が反転した場合においても、その変形速度を両湾曲部１８，１９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。
　この場合、ショルダー部７外面と第１湾曲部１８外面との共通接線Ａがパネル部２外面となす角度θが５５°～７０°としたが、この角度θが小さいと、パネル部２が小径となって耐圧強度は高まるが、パネル部２の径が小さくなり、小径となったパネル部２に設けた飲み口も同様に小さくなり、内容物の注ぎ性が著しく低下する。また、角度θが大きいと、パネル部２の径が大きくなり、耐圧強度の低下を招く。したがって、この角度θは、５５°～７０°が好ましい。
　また、共通接線Ａから第２湾曲部１９外面までの最大距離Ｌ１が０．３ｍｍ～０．６ｍｍとしたが、この距離Ｌ１が大きいとパネル部２の膨出は小さくなるが、バックリング強度は低下する。距離Ｌ１が小さいと缶体２１との隙間が大きくなって密封性を損なうおそれがある。このため、距離Ｌ１は０．３ｍｍ～０．６ｍｍとするのがよい。
　さらに、第２湾曲１９部外面とカウンターシンク部５の内底面における外側湾曲部１６との共通接線Ｂから第１湾曲部１８外面までの最大距離Ｌ２は０．４ｍｍ～０．７ｍｍとしたが、この距離Ｌ２が小さいと耐圧強度が低下し、大きいとカウンターシンク部５を狭めることになって巻き締め不良となり易い。このため、この距離Ｌ２は０．４ｍｍ～０．７ｍｍとするのがよい。
　次に、このように構成した缶蓋１について、そのパネル部２の外径Ｄ１、パネル深さＰ等の各部寸法を変えた種々のサンプルを作成し、振動漏れ試験、耐圧試験等を実施した。
　使用した缶蓋及び缶体は、その公称径が２０４、２０２、２０６の三種類とした。缶蓋の板厚Ｔは、２０４の場合が０．２１５～０．２３０ｍｍ、２０２の場合が０．２１５～０．２３０ｍｍ、２０６の場合が０．２１５～０．２５０ｍｍとした。カウンターシンク部５の内底面の曲率半径は、内側湾曲部も外側湾曲部も同じ曲率半径としたので、各表ではＲとして統一した。また、第１湾曲部の曲率半径Ｒ３、第２湾曲部の曲率半径Ｒ４、ショルダー部の曲率半径Ｒ５、共通接線Ａの角度θ、共通接線Ａからの最大距離Ｌ１、共通接線Ｂからの最大距離Ｌ２は、前述した数値範囲内のものとした。
　表１は公称径２０４、表２が公称径２０２、表３が公称径２０６の場合をそれぞれ示している。
　振動漏れ試験は、株式会社振研製の三方向同時振動試験装置を用い、図３に示すように、内容物を充填した缶３１を２４缶カートン３２に入れ、その上にダミー用の缶３３を入れたカートン３４を２ケース載せ、さらにその上に錘３５を載せた状態とする。これらカートン３２，３４は、２４個並べた缶を周回するように組み立てられており、その周回方向には一箇所にのみ折り込み部３２ａ，３４ａが形成される。そして、各カートン３２，３４の折り込み部３２ａ，３４ａを同じ方向に合わせた状態に配置する。錘３５は、５１ｋｇ、振動数は１０Ｈｚ、振幅は５ｍｍ、振動方向は上下方向のみとし、５分毎に漏れ発生を確認し、カートン３２内のいずれかの缶３１で漏れが生じた時間により評価した。３０分以上漏れが発生しなかったものを良品とする。図３の符号３６はカートン３２，３４の周囲に配置されるガイドである。
　耐圧試験は、空の缶体に缶蓋を巻き締めた状態とし、缶体を中間部で切断した後、有限会社フローリスエンタープライズ製の耐圧試験装置を使用し、１００ｋＰａ／３０秒の昇圧速度で水圧をかけて、缶蓋の一部が部分的に突出する角出しと呼ばれるバックリング現象やスコア割れが生じたときの圧力を測定した。５７０ｋＰａまでバックリングやスコア割れが生じなかったものを良品とする。
　総合判定は、これら振動漏れ試験及び耐圧試験で良品とされ、かつ、缶蓋の全体高さが７．２ｍｍ以内のものを○、これらのうちのいずれかの基準を満たさなかったものを×とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　これらの結果から明らかなように、パネル部２の外径Ｄ１に対するパネル深さＰの比率（Ｐ／Ｄ１）が１０．１７％以上である缶蓋においては、振動漏れ試験でも３０分以上という基準を満たしており、また、耐圧試験においても良好な耐圧性を発揮し、さらに缶蓋の全体高さが７．２ｍｍ以下に抑えられていると、充填時のトラブル発生や充填速度低下を招くおそれはない。
　なお、本発明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で種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、パネル部とカウンターシンク部との間のコーナー部を二つの屈曲部の間に傾斜部を形成した形状としたが、パネル部とカウンターシンク部の内側壁部との間を一つの曲率半径の屈曲部で連続させた形状としてもよい。
　本発明の缶蓋は、飲料用缶、特に内圧が作用する陽圧缶に好適に用いられる。
　１　缶蓋
　２　パネル部
　３　コーナー部
　４　環状凹部
　５　カウンターシンク部
　６　チャック壁部
　７　ショルダー部
　８　カール部
　１１　内側屈曲部
　１２　内側壁部
　１３　外側屈曲部
　１４　傾斜部
　１５　内側湾曲部
　１６　外側湾曲部
　１７　外側壁部
　１８　第１湾曲部
　１９　第２湾曲部
　２１　缶体
　２２　ネック部
　２３　屈曲部
　２４　フランジ部

Claims (2)

  1. 　タブが取り付けられるパネル部の外周縁に、上方に向けた環状凹部を形成するカウンターシンク部が連続して形成されるとともに、該カウンターシンク部の外周縁から上方に向かうにしたがって漸次拡径するチャック壁部が形成され、該チャック壁部から半径方向外方に広がるショルダー部を介して外周縁部を下方かつ半径方向内方に向けて折り返してなるカール部が連続形成された缶蓋において、前記ショルダー部は上方に向けて凸となる円弧状に湾曲形成されるとともに、前記チャック壁部は、半径方向内方に向けて凸となる第１湾曲部と、半径方向外方に向けて凸となる第２湾曲部とが前記カウンターシンク部の外周縁から前記ショルダー部の内周縁にかけて順に形成され、前記第１湾曲部外面の曲率半径が１．２ｍｍ～４．０ｍｍ、前記第２湾曲部外面の曲率半径が０．６ｍｍ～３．０ｍｍ、前記ショルダー部外面と前記第１湾曲部外面との共通接線が前記パネル部外面となす角度が５５°～７０°とされ、前記共通接線から前記第２湾曲部外面までの最大距離が０．３ｍｍ～０．６ｍｍとされ、前記第２湾曲部外面と前記カウンターシンク部の内底面との共通接線から前記第１湾曲部外面までの最大距離が０．４ｍｍ～０．７ｍｍとされ、前記カウンターシンク部の内底面の曲率半径が０．７５ｍｍ以下であり、かつ、前記ショルダー部からカール部にかけた部分の頂点からパネル部表面までの鉛直方向寸法をパネル深さとしたときの前記パネル部の外径に対する前記パネル深さの比率が１０．１７％以上でかつ缶蓋の全体高さが７．２ｍｍ以下であることを特徴とする缶蓋。
  2. 　前記パネル部から前記カウンターシンク部に至るコーナー部は、前記パネル部に隣接状態の内側屈曲部と、前記カウンターシンク部の内側壁部に隣接状態の外側屈曲部と、これら両屈曲部の間を連結する傾斜部とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の缶蓋。
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