(57)【要約】  【課題】  環状溝が形成されかつ環状溝の外周壁部に連接するチャックウォールが設けられた板厚の薄い缶蓋において、缶蓋の強度を維持しつつ缶蓋素材の直径（カッティングダイヤ）を小さくすることで材料削減し、さらに、衛生的に優れた缶蓋を提供すること。  【解決手段】  センターパネル２と、センターパネル２の外周縁２ａに連接され、該外周縁２ａから立下がる内周壁部６と該内周壁部６の下端で底部７を介して立上る外周壁部８を有した環状溝５と、該外周壁部８の上部に位置する屈曲部９を介して缶軸上方に拡径しながら延在するチャックウォール１０とを備えた缶蓋１であって、缶軸Ｏを通りかつ缶軸Ｏに沿った平面を第１の平面とした場合に、前記第１の平面による断面にて前記内周壁部６及び前記外周壁部８の前記底部７における凹曲面の曲率半径Ｒ２、Ｒ３の少なくともひとつが０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状のセンターパネルと、該センターパネルの外周縁に連接され、該外周縁から立下がる内周壁部と該内周壁部の下端で底部を介して立上る外周壁部を有した環状溝と、該外周壁部の上部に位置する屈曲部を介して上方に拡径しながら延在するチャックウォールと、チャックウォールの上端から延在するシーミングパネルとを備え、缶本体に巻締められる缶蓋であって、
缶軸を通りかつ缶軸に沿った平面を第１の平面とした場合に、
前記第１の平面による断面にて前記内周壁部及び前記外周壁部の前記底部における凹曲面の曲率半径の少なくともひとつが０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることを特徴とする缶蓋。
【請求項２】
請求項１記載の缶蓋であって、
前記環状溝は、前記内周壁部に対する径方向外向き及び前記外周壁部に対する径方向内向きの少なくとも一方の押圧成形を行なうことにより、環状溝の溝幅を小さくしたことを特徴とする缶蓋。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の缶蓋であって、
環状溝底部の缶蓋下面で構成される平面を第２の平面とし場合に、
前記断面にて、前記外周壁部と前記チャックウォールをそれぞれ延長して形成される前記屈曲部における交点から前記第２の平面までの缶軸方向距離が、センターパネルから前記第２の平面までの缶軸方向距離以上であることを特徴とする缶蓋。
【請求項４】
請求項３記載の缶蓋であって、
前記断面における前記第２の平面から前記センターパネルまでの缶軸方向距離が１．１０ｍｍ以上１．９８ｍｍ以下であることを特徴とする缶蓋。
【請求項５】
請求項３又は請求項４記載の缶蓋であって、
前記断面における前記第２の平面から前記交点までの缶軸方向距離が１．１０ｍｍ以上２．１８ｍｍ以下であることを特徴とする缶蓋。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の缶蓋であって、
缶本体に巻締めた缶蓋の巻締め部における前記チャックウォール上端の巻締め起点から前記センターパネルの外周縁までの前記断面における径方向距離が０．７ｍｍ以上７．０ｍｍ以下であることを特徴とする缶蓋。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の缶蓋であって、
前記チャックウォールが缶軸となす角度が３０°より大きく６０°以下であることを特徴とする缶蓋。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の缶蓋であって、
前記環状溝の外周壁部が缶軸となす角度が５°以上１８°以下であることを特徴とする缶蓋。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の缶蓋であって、
前記シーミングパネルが缶本体に巻締められ巻締部が形成された状態で、前記断面にて前記センターパネルの前記外周縁と、前記巻締め部の巻締め起点とを結ぶ直線と、缶蓋とにより画成される領域の面積が１．６ｍｍ２以上８．０ｍｍ２以下であることを特徴とする缶蓋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、缶容器の端板として缶本体開口部に巻締められ、固定される板厚が薄い缶蓋に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、缶本体開口部に缶蓋を巻締めて構成される飲料缶をはじめとする缶は、缶蓋のセンターパネルが缶内圧や衝撃によって缶外方に膨出、変形する所謂バックリングに対する強度を確保するため、センターパネル外周縁に連接して、下方（缶内側）に凹形状とされた環状溝を形成することが一般的に行われている。
【０００３】
一方、内容物が炭酸飲料やビール等の発泡性飲料の場合や、内容物を充填する際に液体窒素を滴下して缶内圧を高くしたいわゆる陽圧缶では、缶内圧によって缶形状が維持されるため、材料削減によるコスト低減を目的として、缶本体の板厚の薄肉化が行なわれ、缶蓋についても同様な薄肉化が図られている。
【０００４】
また、薄肉化と並行して、缶蓋の強度を維持しつつ缶蓋素材の直径（カッティングダイヤ）を小さくして使用材料を削減するために、環状溝の外周壁部に連接し、軸線に対して外周壁部よりも大きな角度で拡径するチャックウォールを設け、チャックウォール形状、環状溝の深さ、環状溝底部形状等を改良した技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１７８０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような環状溝を備えた缶蓋においては、センターパネル径を大きくすると一般的にバックリング強度が低下するため、環状溝の位置を径方向内側に寄せて巻締め部からの距離を大きくすることが一般的であり、その結果、缶内部から内容物を摂取する開口部を画成するスコアがセンターパネル中央に寄って開口部が缶の外周から遠くなり、内容物が飲み難くなるとともに飲用に際し環状溝に滞留する内容物の量が多くなり、滞留内容物の飲用や内容物の飛散、こぼれという衛生面での問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、環状溝が形成されかつ環状溝の外周壁部に連接するチャックウォールが設けられた板厚の薄い缶蓋において、缶蓋の強度を維持しつつ缶蓋素材の直径（カッティングダイヤ）を小さくすることで材料を削減し、さらに、衛生的に優れた缶蓋を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような課題を解決するために、請求項１に記載の缶蓋は、円板状のセンターパネルと、該センターパネルの外周縁に連接され、該外周縁から立下がる内周壁部と該内周壁部の下端で底部を介して立上る外周壁部を有した環状溝と、該外周壁部の上部に位置する屈曲部を介して上方に拡径しながら延在するチャックウォールと、チャックウォールの上端から延在するシーミングパネルとを備え、缶本体に巻締められる缶蓋であって、缶軸を通りかつ缶軸に沿った平面を第１の平面とした場合に、
前記第１の平面による断面にて前記内周壁部及び前記外周壁部の前記底部における凹曲面の曲率半径の少なくともひとつが０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、前記断面における前記内周壁部及び前記外周壁部の前記底部における凹曲面の曲率半径の少なくともひとつが０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下に形成され、環状溝が環状溝底部に向かって先鋭となるため、径方向の長さが同じ幅の材料により形成された溝幅が同じＵ字型環状溝に比較して、缶軸に直交する平面に平行でかつ缶軸を通過する中立線を有する環状溝の断面２次モーメント及び断面係数を大きくすることができ、これら断面２次モーメント及び断面係数に対応した曲げモーメントに対する環状溝の強度を高くすることができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の缶蓋であって、前記環状溝は、前記内周壁部に対する径方向外向き及び前記外周壁部に対する径方向内向きの少なくとも一方の押圧成形を行なうことにより、環状溝の溝幅を小さくしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、環状溝を構成する内周壁部及び外周壁部の少なくとも一方に対して、環状溝の中央方向に向かう力で押圧成形を行なうので、軸線方向に通常のプレス成形した場合に比較して環状溝底部のＲ形状及び環状溝の溝幅を小さくすることができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の缶蓋であって、環状溝底部の缶蓋下面で構成される平面を第２の平面とし場合に、前記断面にて、前記外周壁部と前記チャックウォールをそれぞれ延長して形成される前記屈曲部における交点から前記第２の平面までの缶軸方向距離が、センターパネルから前記第２の平面までの缶軸方向距離以上であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明の缶蓋によれば、環状溝が環状溝底部に向かって先鋭とされ、環状溝が、その延在方向に対する曲げ強度が充分確保されるため、センターパネルを支持する環状溝の内周壁部を低くして、缶蓋素材の材料を削減しても曲げ強度が確保される。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の缶蓋であって、前記断面における前記第２の平面から前記センターパネルまでの缶軸方向距離が１．１０ｍｍ以上１．９８ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の缶蓋にあっては、第２の平面からセンターパネルまでの缶軸方向距離を１．１０ｍｍ以上とすることが缶内圧及びバックリング強度に関して好ましく、缶蓋素材の材料削減及び環状溝内に滞留する飲料の量を減少させるためには１．９８ｍｍ以下とするのが好適ある。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項３又は請求項４記載の缶蓋であって、
前記断面における前記第２の平面から前記交点までの缶軸方向距離が１．１０ｍｍ以上２．１８ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１６】
請求項３又は請求項４記載の缶蓋にあっては、第２の平面からセンターパネルまでの缶軸方向距離を１．１０ｍｍ以上とすることが缶内圧及びバックリング強度に関して好ましく、缶蓋素材の材料削減及び環状溝内に滞留する飲料の量を減少させるためには２．１８ｍｍ以下が好適ある。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の缶蓋であって、缶本体に巻締めた缶蓋の巻締め部における前記チャックウォール上端の巻締め起点から前記センターパネルの外周縁までの前記断面における径方向距離が０．７ｍｍ以上７．０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係る発明によれば、缶本体に巻締めた缶蓋の巻締め部の巻締め起点からセンターパネルの外周縁までの第１の平面による断面における径方向距離が０．７ｍｍ以上７．０ｍｍ以下とされ、缶外周からセンターパネル外周縁までの距離が小さいので、スコアを缶外周に近づけて、開口部を口と重なりが大きくなる位置にして、缶の内容物の摂取の容易化及び飲み戻しを減少することができる。
【００１９】
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の缶蓋であって、前記チャックウォールが缶軸となす角度が３０°より大きく６０°以下であることを特徴とする。
【００２０】
請求項７に係る発明によれば、缶内圧及びバックリングに対する強度を維持しつつ、缶蓋素材の材料が削減される。材料を削減に対しては、チャックウォールと缶軸とがなす角度を３０°より大きくするのが好適であり、強度を維持するためには、チャックウォールと缶軸とがなす角度を６０°以下とすることが好適である。
【００２１】
請求項８に係る発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の缶蓋であって、前記環状溝の外周壁部が缶軸となす角度が５°以上１８°以下であることを特徴とする。
【００２２】
請求項８に係る発明によれば、缶内圧及びバックリングに対する強度を維持しつつ缶蓋素材の材料が削減される。材料を削減に対しては、外周壁部と缶軸とがなす角度を５°以上とすることが好適であり、強度を維持するためには、外周壁部と缶軸とがなす角度を１８°以下とすることが好適である。
【００２３】
請求項９に係る発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の缶蓋であって、前記シーミングパネルが缶本体に巻締められ巻締部が形成された状態で、前記断面にて前記センターパネルの前記外周縁と、前記巻締め部の巻締め起点とを結ぶ直線と、缶蓋とにより画成される領域の面積が１．６ｍｍ２以上８．０ｍｍ２以下であることを特徴とする。
【００２４】
請求項９に係る発明によれば、第１の平面による断面にてセンターパネルの外周縁と、巻締め部の巻締め起点とを結ぶ直線と、缶蓋により画成される領域の面積が１．６ｍｍ２以上８．０ｍｍ２以下とされるため、内容物の摂取が容易となりかつ飲み戻しが少なく、環状溝に滞留する内容物の量が少なくなる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、環状溝が形成され、かつ環状溝の外周壁部に連接して外周壁部よりも大きな角度で拡径するチャックウォールが設けられ衛生的に良好な缶蓋を、缶蓋強度を低下させることなくかつ使用材料を削減して低コストにて提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の缶蓋の実施形態について、図１、図２、図３に基づいて説明する。
図１に示すのは、本発明の実施形態に係る巻締め前の缶蓋１であって、缶蓋１の軸線Ｏを通りかつ軸線に沿った第1の平面（図示せず）で切断した断面における縦断面図である。また、図２は、図１に示す缶蓋１の環状溝５からシーミングパネル２０までの領域の詳細を示した縦断面図であり、図３は、図２示した缶蓋１を缶本体１５に巻締めた状態の縦断面図である。
図１は、例えば、アルミニウム合金（５１８２−Ｈ３９）の板厚ｔ＝０．２１５ｍｍ、外径Ｄ１＝５９．４０ｍｍ、二重巻締めした状態における外径Ｄ２＝５３．７８ｍｍの缶蓋１であり、円板状のセンターパネル２と、環状溝５と、チャックウォール１０と、シーミングパネル２０とを備えている。
【００２７】
また、図２に示すように、環状溝５は、センターパネル２の外周縁２ａに連接され、外周縁２ａからＲ形状Ｒ１を介して立下がる内周壁部６と、環状溝５の下端に位置し、内周壁部６とＲ２を介して接続される底部７と、底部７とＲ３を介して接続され、拡径しながら缶蓋軸線Ｏ方向に立上る外周壁部８とを備えている。
センターパネル２の外周縁２ａは、Ｒ１センターパネル２上における起点と実質的に一致する。
【００２８】
ここで、Ｒ１は、缶蓋１の下面において外周縁２ａと内周壁部６の間に形成され、第１の平面による断面において０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の曲率半径が好適とされる凹曲面であり、この実施の形態においてはＲ１＝０．３５３ｍｍである。
また、Ｒ２は、環状溝５の缶蓋１の上面において内周壁部６と底部７の間に形成され、第１の平面による断面において０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の曲率半径が好適とされる凹曲面であり、この実施の形態においてはＲ２＝０．１４３ｍｍである。
また、Ｒ３は、環状溝５の缶蓋１の上面において底部７と外周壁部８の間に形成され、第１の平面による断面において０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の曲率半径が好適とされる凹曲面であり、この実施の形態においてはＲ３＝０．１５３ｍｍである。
Ｒ２、Ｒ３において、曲率半径が０ｍｍの場合とは、リフォーム成形等によって、内周壁部６又は外周壁部８の底部７における接続部分が角部となり実質的にＲがない場合を示している。
【００２９】
外周壁部８上端とチャックウォール１０の連接部分には屈曲部９が設けられ、その幾何学的位置は外周壁部８とチャックウォール１０をそれぞれ延長することによって得られる仮想線の交点９ａによって定義される。
環状溝５の底部７の缶蓋下面７ａで構成される平面（図示せず）を第２の平面とし、この第２の平面を缶蓋１の缶軸方向高さの基準とすると、センターパネル２から基準までの距離Ｈ２と、交点９ａから基準までの距離Ｈ３は、Ｈ３≧Ｈ２とされている。
【００３０】
また、センターパネル２から基準までの距離Ｈ２は１．１０ｍｍ以上１．９８ｍｍ以下が、交点９ａから基準までの距離Ｈ３は１．１０ｍｍ以上２．１８ｍｍ以下の数値が好適であり、この実施の形態において、Ｈ２＝１．３３ｍｍ、Ｈ３＝２．０ｍｍとされている。
また、チャックウォール１０の上端にはシーミングパネル２０が接続され、図３に示すように、シーミングパネル２０を缶本体１５に二重巻締めをして缶本体開口部１５ａを閉塞するようになっている。
【００３１】
また、缶軸方向高さの基準から、巻締め後の缶蓋１の巻締め部２１の頂部までの距離で定義される缶蓋１の巻締め後の製品高さＨ１＝６．２３ｍｍであり、Ｈ１は、４．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下が好適である。
また、巻締め前の缶蓋１の高さは、Ｈ４＝６．５０ｍｍであり、Ｈ４は、４．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下が好適である。
【００３２】
また、環状溝５の外周壁部８が缶軸となす角度Ａ１は、５°以上１８°以下とされ、この実施の形態においては１５°である。
また、チャックウォール１０が缶軸となす角度Ａ２は、３０°より大きく６０°以下とされ、この実施の形態においては３９°である。
また、缶本体１５に巻締めた状態の缶蓋１におけるチャックウォール１０上端の巻締め起点２１ａからセンターパネル２の外周縁２ａまでの径方向距離Ｄ３＝２．９３ｍｍとされ、０．７ｍｍ以上７．０ｍｍ以下の数値が設定される。
【００３３】
また、シーミングパネル１０が缶本体１５に巻締められ巻締部２１が形成された状態で、缶軸Ｏを通りかつ缶軸方向に切断した断面における、センターパネル２の外周縁２ａと巻締め部２１の巻締め起点２１ａとを結ぶ直線Ｌと、缶蓋１の外周縁２ａから環状溝５とチャックウォール１０を経由してシーミングパネル１０の巻締め起点２１ａに至る缶蓋１とにより画成される領域２３の面積は、４．５ｍｍ２であり、１．６ｍｍ２以上８．０ｍｍ２以下が好適である。
【００３４】
次に、缶蓋１の製造方法について説明する。
まず、材料となるアルミニウム合金板を円板状のブランクに打ち抜き、プレスにより缶蓋素材に成形するとともに、こうして打ち抜かれた缶蓋素材の外周縁部を、回転式の成形機（ロータリ・カーラ）やプレス成形機によってカーリング成形する。このとき、缶蓋素材の外周縁部には図１に示すようなチャックウォール１０とシーミングパネル２０が形成される。
【００３５】
このカーリング成形の前又は後に、環状溝５の内周壁部６及び外周壁部８にリフォーム成形を行なう。リフォーム成形は、押圧により環状溝５の溝幅を小さくする方向、即ち内周壁部６の場合は径方向外向きの押圧を、外周壁部８の場合は径方向内向きの押圧を、その双方又はいずれか一方に行ない押圧成形する。
【００３６】
次いで、このようにしてシーミングパネル２０を形成した後には、周知の缶蓋成形方法によってスコア（図示せず）の形成や飲み口（図示せず）の形成、プルタブ（図示せず）の取り付け等を行い、最終的な缶蓋１が造形される。
【００３７】
上記実施の形態の缶蓋によれば、缶蓋を缶本体に巻締めした状態で、チャックウォールの上端の巻締め起点からセンターパネルの外周縁までの径方向距離Ｄ３が２．９３ｍｍとされ、巻締め起点からセンターパネル外周縁２ａまでの距離が小さいので、内容物が容易に摂取でき、飲むのを中断した際に口から開口部に還流する飲戻しの量を少なくすることができる。
【００３８】
また、第１の平面による断面において、内周壁部５の下端に形成される凹曲面の曲率半径Ｒ２が０．１４３ｍｍ、外周壁部の下端に形成される凹曲面の曲率半径Ｒ３が０．１５３ｍｍとされ小さいため、径方向の長さが同じ幅の材料により形成された溝幅が同じＵ字型環状溝に比較すると、缶軸Ｏに直交する平面に平行かつ缶軸Ｏを通過する中立線を有する環状溝の断面２次モーメント及び断面係数を大きくすることができ、これに対応した曲げモーメントに対する環状溝５の強度を高くすることができる。
【００３９】
また、第２の平面を基準としたセンターパネル２までの缶軸方向高さＨ２を１．３３ｍｍとし、屈曲部９の交点９ａまでの缶軸方向高さＨ３を２．０ｍｍに設定し、Ｈ３＞Ｈ２であるため、缶蓋１の曲げ強度を低下させることなく、材料削減が実現される。
【００４０】
また、チャックウォール１０が缶軸となす角度が３９°、外周壁部８が缶軸となす角度が１５°とされているため、缶内圧及びバックリングに対する強度を維持しつつ缶蓋素材の材料が削減される。
上記実施の形態（２０２径サイズ、缶径５３．９７５ｍｍ）の場合、全体として約４％の材料削減が実現される。
【００４１】
また、断面におけるセンターパネル２の外周縁８と巻締め部２１の巻締め起点２１ａとを結ぶ直線Ｌと缶蓋１により画成される領域２３の面積が４．５ｍｍ２と小さいため、内容物が容易に摂取でき飲戻し及び環状溝５に滞留する内容物の量を小さくすることができ、衛生面で有利となる。
【００４２】
上記実施の形態によれば、環状溝５の中央方向に向けて、内周壁部６及び外周壁部８の少なくとも一方にリフォーム成形しているので、通常のプレス成形に比較して環状溝５の底部７の凹曲面のＲ２、Ｒ３を小さくするとともに環状溝５を底部７に向かって先鋭にして高い強度を得ることができる。
【００４３】
なお、上記実施の形態に限らず、缶蓋１の外径、高さ、板厚については選択することができ、また、缶蓋１の材料、材質については、製缶分野で使用される、例えば、アルミニウム板や３００４材，５１８２材等のアルミニウム合金板のほか、錫メッキ後化成処理を施した錫メッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、錫およびニッケルを錫，ニッケルの順にメッキ後化成処理を施した錫／ニッケルメッキ鋼板、金属クロムを付着させたクロム・クロメート処理鋼板等の表面処理鋼板を使用してもよい。また、フィルムがラミネートされた板材を使用することも可能である。
【００４４】
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、例えば、缶蓋１の板厚、外径、センターパネル２、環状溝５の構成要素、チャックウォール１０、シーミングパネル２０に関しては、それぞれ、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において自在に選択可能である。
また、上記実施の形態においては、Ｒ２及びＲ３の双方が好適な数値の場合を説明したが、いずれか一方のみが好適値を採用してもよく、Ｒ２とＲ３の接続についてはＲ２、Ｒ３が直接接続されてもよい。
また、シーミングパネル２０の形状に関しては、自由に選択することができ、チャックウォール１０との接続部に屈曲を設けてもよい。
【００４５】
また、リフォーム成形においては、ローラ加工、金型等により押圧する加工が可能であり、缶蓋１の径方向から押圧に限られず、缶軸Ｏ方向にプレスして、環状溝５をその溝幅よりも狭い隙間を有する金型等に押し入れて成形してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係る巻締め前の缶蓋の概略を示す縦断面図である。
【図２】缶蓋の環状溝からシーミングパネルまでの領域の詳細を示した縦断面図である。
【図３】缶本体に巻締めた状態の缶蓋の詳細を示した縦断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    缶蓋
２    センターパネル
５    環状溝
６    内周壁部
７    底部
８    外周壁部
１０    チャックウォール
１５    缶本体
２０    シーミングパネル
２１    巻締め部
２１ａ  巻締め起点
２３    領域
Ｏ    缶軸
【図１】
2006122990.tif 000003
【図２】
2006122990.tif 000004
【図３】
2006122990.tif 000005