(57)【要約】【課題】ボトル缶の缶本体の薄肉化に伴ってキャップ本体を薄肉化した場合でも、内圧が高くなった際に漏れを生じたりキャップ本体が缶本体から外れてしまったりするのを防ぐとともに、キャッピングの際に周壁部に雌ネジ部を形成するときに口金部に変形が生じるのを防止する。【解決手段】円板状の天板部２と、この天板部２の外周から天板部２の中心線Ｏを中心として円筒状に延びる周壁部３とが一体に成形されたキャップ本体１を備え、ボトル缶の缶本体の口金部に形成された雄ネジ部に螺着されるボトル缶用キャップであって、周壁部３には、天板部２よりも肉厚の薄い薄肉部３ａが形成され、この薄肉部３ａのうち肉厚が最も薄くなる最薄部の肉厚が、天板部２の肉厚の９２％以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状の天板部と、この天板部の外周から該天板部の中心線を中心として円筒状に延びる周壁部とが一体に成形されたキャップ本体を備え、ボトル缶の缶本体の口金部に形成された雄ネジ部に螺着されるボトル缶用キャップであって、
上記周壁部には、上記天板部よりも肉厚の薄い薄肉部が形成され、
この薄肉部のうち肉厚が最も薄くなる最薄部の肉厚が、上記天板部の肉厚の９２％以上であることを特徴とするボトル缶用キャップ。
【請求項２】
上記最薄部は、上記中心線方向において上記天板部の天面から１０ｍｍ以内の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のボトル缶用キャップ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のボトル缶用キャップが、上記缶本体の口金部に形成された雄ネジ部に螺着されていることを特徴とするボトル缶。
【請求項４】
上記缶本体のコラム強度が１５００Ｎ以下であることを特徴とする請求項３に記載のボトル缶。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のボトル缶へのボトル缶用キャップのキャッピング方法であって、
上記キャップ本体の天板部を９００Ｎ以下の荷重で上記缶本体の口金部に上記中心線方向に押圧しつつ、上記周壁部を成形して上記雄ネジ部に螺着することを特徴とするボトル缶へのボトル缶用キャップのキャッピング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボトル缶の缶本体の口金部に取り付けられるボトル缶用キャップ、このボトル缶用キャップを取り付けたボトル缶、およびボトル缶へのボトル缶用キャップのキャッピング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このようなボトル缶用キャップとして、例えば特許文献１には、天板部、および天板部の周縁部から略垂下してなる周壁部を備えるキャップ本体と、天板部の内面に配設されたライナーとが備えられ、周壁部には、周方向に延び、かつ径方向内方に凹むスリット部がブリッジを介して周方向に複数形成された破断容易部が備えられ、このスリット部には当該周壁部を厚さ方向に貫通するスリットが形成され、周壁部をボトル缶の口金部に形成された雄ネジ部に螺合するとともに、周壁部の開放端部を雄ネジ部のボトル缶の缶軸方向下端に連設された膨出部に巻き込ませることにより、ボトル缶の口金部に螺着されるボトル缶用キャップが記載されている。
【０００３】
このようなボトル缶用キャップのキャップ本体を製造するには、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる圧延板材を円板状に打ち抜き、円形孔を有するダイにこの円板状板材の外周部を挟み込んで支持して、上記円形孔に円柱状のパンチを挿入することにより上記円板状板材を絞り込んで有底円筒状（カップ状）のキャップ素体を成形する。その後に、このキャップ素体の周壁部にスリット部やブリッジを形成する。
【０００４】
ここで、特許文献１には、上記圧延板材を打ち抜いた元板厚０．２１ｍｍ〜０．２５ｍｍ、外径６５．０ｍｍ〜６５．８ｍｍの円板状板材に絞り加工を施して、肉厚０．２１ｍｍ〜０．３０ｍｍ、外径３８．２ｍｍ〜３８．８ｍｍ、天板部の外面から周壁部の開放端までの中心線方向における長さ１７．６ｍｍ〜１７．８ｍｍのキャップ素体を形成することが記載されており、すなわち円板状板材に絞り加工を施して有底円筒状のキャップ素体に成形すると、天板部の肉厚は元板厚と略等しいので、周壁部の肉厚が元板厚と等しいか元板厚よりも厚肉化することが示唆されている。
【０００５】
また、上述のように製造されたキャップ本体は、天板部の内面にライナーが配設された後、このライナーの下面が口金部開口端のカール部に当接させられるように口金部に被せられ、天板部の外周縁が所定の荷重で缶軸方向に押圧されて絞り加工されることにより、外周側に向かうに従い下端側に延びる段部が外周縁に形成されてライナーがカール部に密着し、缶本体内を封止する。さらに、そのまま周壁部を内周側に押圧して口金部の雄ネジ部に倣うように成形することにより雄ネジ部に螺合する雌ネジ部が形成されるとともに、上述のように周壁部の開放端部が口金部の上記膨出部に巻き込ませられ、缶本体の口金部に取り付けられてキャッピングされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３４７６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年ではボトル缶の軽量化による省資源化、省エネルギー化を目的として、ボトル缶の缶本体に成形されるアルミニウム等の板材の元板厚を薄肉化することが要求されてきている。ところが、こうして元板厚を薄くしてボトル缶の缶本体を薄肉化したときに、キャップ本体の元板厚が厚いままで、上述のように天板部の肉厚も元板厚と略等しく厚いと、キャッピングの際の絞り加工において大きな荷重が必要となり、薄肉化によって強度が減った缶本体に缶軸方向の座屈が生じるおそれがある。そこで、ボトル缶の缶本体の薄肉化に伴い、キャップのキャップ本体も薄肉化する必要がある。
【０００８】
しかしながら、こうしてキャップ本体を薄肉化した場合に、キャップ本体の周壁部の肉厚が薄くなりすぎると、内圧がかかった飲料缶等において内圧が高くなった際にキャップ本体が持ち上がって変形して密封性が損なわれ、ボトル缶を落下させてしまったときに漏れが生じたり、場合によってはキャップ本体が缶本体から外れてしまったりするおそれがある。その一方で、特許文献１に記載された示唆に基づいて、周壁部の肉厚が元板厚と等しいか元板厚よりも厚肉化するように円板状の板材から有底円筒状のキャップ素体に絞り加工されると、特にキャッピングの際に雌ネジ部を形成するときの缶軸に対する径方向の荷重が大きくなり、この径方向において口金部に変形が生じるおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような背景の下になされたもので、ボトル缶の缶本体の薄肉化に伴ってキャップ本体を薄肉化した場合でも、内圧が高くなった際に密封性が損なわれて漏れを生じたりキャップ本体が缶本体から外れてしまったりするのを防ぐことができるとともに、キャッピングの際に周壁部に雌ネジ部を形成するときに口金部に変形が生じるのを防止することが可能なボトル缶用キャップ、このようなボトル缶用キャップが缶本体の口金部に形成された雄ネジ部に螺着されたボトル缶、およびボトル缶への上記ボトル缶用キャップのキャッピング方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ここで、本発明の発明者等は、上述のように円板状板材を絞り加工してキャップ素体を成形する際のダイにおいて、円板状板材の外周部を支持するダイのパンチ挿入方向に対向する上面と、円形孔の内周面との交差稜線部に形成される断面円弧状の面取部について、その円弧の半径を従来よりも大きくしたり、あるいは上面側の半径を円形孔の内周面の半径よりも大きくしたりすることにより、キャップ素体に成形される板材の元板厚を薄肉化した場合に、絞り加工によって成形されるキャップ素体の周壁部に天板部よりも肉厚の薄い薄肉部を形成しつつ、この薄肉部の肉厚を必要以上に薄くならないように制御することが可能であるとの知見を得るに至った。
【００１１】
そこで、本発明のボトル缶用キャップは、このような知見に基づき、上記課題を解決して、上述のような目的を達成するために、円板状の天板部と、この天板部の外周から該天板部の中心線を中心として円筒状に延びる周壁部とが一体に成形されたキャップ本体を備え、ボトル缶の缶本体の口金部に形成された雄ネジ部に螺着されるボトル缶用キャップであって、上記周壁部には、上記天板部よりも肉厚の薄い薄肉部が形成され、この薄肉部のうち肉厚が最も薄くなる最薄部の肉厚が、上記天板部の肉厚の９２％以上であることを特徴とする。
【００１２】
上述のように構成されたボトル缶用キャップでは、ボトル缶の缶本体における口金部の雄ネジ部に螺着される雌ネジ部が成形されるキャップ本体の周壁部に、キャップ素体の薄肉部から成形される天板部よりも肉厚が薄い薄肉部が形成されているので、キャッピングの際にキャップ本体の中心線に対する径方向の荷重をそれほど大きくしなくても雌ネジ部を成形することができ、薄肉化したボトル缶でもキャッピングの際の口金部の径方向の変形を防止することができる。
【００１３】
その一方で、この薄肉部の最薄部の肉厚は天板部の肉厚の９２％以上であって、薄肉部が必要以上に薄くなることもなく、薄肉部においても周壁部に十分な強度が確保することができるので、内圧がかかった飲料缶等において内圧が高くなった場合でも、キャップ本体が持ち上がって変形することにより密封性が損なわれて漏れを生じたり、キャップ本体が缶本体から外れてしまったりするのを防ぐことができる。すなわち、この最薄部の肉厚が天板部の肉厚の９２％未満であると、内圧が高くなった場合に周壁部に成形された雌ネジ部に変形が生じるおそれがある。
【００１４】
ここで、上記最薄部は、上記中心線方向において上記天板部の天面から１０ｍｍ以内の範囲にあることが望ましい。この範囲は、周壁部に雌ネジ部が成形される範囲であり、このような範囲に最薄部があれば、キャップ本体の中心線およびボトル缶の缶軸に対する径方向において比較的小さな荷重で薄肉部に雌ネジ部を成形することができ、キャッピングの際の口金部の変形を一層確実に防ぐことが可能となる。
【００１５】
また、本発明のボトル缶は、このようなボトル缶用キャップが、上記缶本体の口金部に形成された雄ネジ部に螺着されていることを特徴とするものであり、上述のように内圧がかかった飲料缶等であって、内圧が高くなってもキャップ本体が缶本体の口金部から外れるのを防ぐことができる。ここで、本発明のボトル缶用キャップでは、上述のように元板厚を薄肉化しても缶本体に確実に取り付けることができるので、キャッピングの際の絞り加工の中心線方向および缶軸方向の荷重を小さくすることができる。このため、缶本体も薄肉化して、缶本体のコラム強度が１５００Ｎ以下とされていてもよい。
【００１６】
さらに、本発明のキャッピング方法は、このようなボトル缶への上記ボトル缶用キャップのキャッピング方法であって、上記キャップ本体の天板部を９００Ｎ以下の荷重（トップロード）で上記缶本体の口金部に上記中心線方向に押圧しつつ、上記周壁部を成形して上記雄ネジ部に螺着することを特徴とするものである。すなわち、上述のようにキャップ本体を薄肉化できるので、キャッピングの際の絞り加工の缶軸方向（キャップ本体の中心線方向）の荷重を小さくすることができ、缶本体の座屈をより確実に防止することができる。ここで、上記トップロードが９００Ｎを上回ると缶本体の特に口金部の雄ネジ部に座屈が生じ、一旦開栓したボトル缶用キャップを雄ネジ部にねじ込んで封止するときのリシールトルクが増大するおそれがある。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、ボトル缶の缶本体の薄肉化に伴ってキャップ本体を薄肉化した場合でも、キャッピングの際に周壁部に雌ネジ部を形成するときに口金部に変形が生じるのを防止することが可能となるとともに、缶本体の内圧が高くなった際にキャップ本体が持ち上がって変形することにより密封性が損なわれて漏れを生じたり、キャップ本体が缶本体から外れてしまったりするのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のボトル缶用キャップの一実施形態を示す一部破断側面図である。
【図２】図１に示す実施形態のボトル缶用キャップに成形されるキャップ素体を絞り加工する際に用いるダイの（ａ）一例を示す断面図、（ｂ）他の例を示す図（ａ）におけるＸ部分に相当する部分の拡大断面図である。
【図３】図１に示す実施形態のボトル缶用キャップをボトル缶の缶本体に取り付けた本発明のボトル缶の一実施形態を示す一部破断部分側面図である。
【図４】図１に示す実施形態のボトル缶用キャップをボトル缶の缶本体にキャッピングして取り付ける本発明のボトル缶へのボトル缶用キャップのキャッピング方法の一実施形態に用いるキャッピング装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明のボトル缶用キャップの一実施形態を示すものであり、図２は、このようなボトル缶用キャップに成形されるキャップ素体を絞り加工する際に用いるダイを示すものであり、図３は、このボトル缶用キャップが取り付けられた本発明のボトル缶の一実施形態を示すものであり、図４は、このようなボトル缶に上記実施形態のボトル缶用キャップをキャッピングする場合の本発明のボトル缶へのボトル缶用キャップのキャッピング方法の一実施形態に用いるキャッピング装置を示すものである。
【００２０】
本実施形態のボトル缶用キャップは、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属材料により形成されて中心線Ｏを中心とした有底円筒状のキャップ本体１を備えており、すなわちこのキャップ本体１においては、円板状の天板部２と、この天板部２の外周から上記中心線Ｏを中心として円筒状に延びる周壁部３とが一体に成形されている。また、天板部２の裏面（下面）２ａには、例えばポリエチレンまたはポリプロピレンを主とする樹脂製の円板状のライナー４が配置されている。
【００２１】
キャップ本体１の周壁部３には、天板部２寄りの上端部側に、複数のナール凹部５ａが周方向に等間隔をあけて形成されたナール５と、このナール５の下端に連なり、ナール５の外径よりも外径が小径とされたグルーブ６とが形成されるとともに、天板部２とは反対の下端部側には、上端部側にビード７Ａおよび破断容易部７Ｂと、この破断容易部７Ｂの下端に連なり、下端部側に延びる円筒状のフレア（開放端部）８が形成されている。
【００２２】
ナール凹部５ａは、周方向にスリット状に開口形成されて開栓時に内圧を開放するベントホールであるスリット５ｂと、このスリット５ｂの上部開口端部および下部開口端部を周壁部３の内側に向けて曲げて形成した突起部とを備えている。ナール５は、開栓時にボトル缶用キャップとこれを把持する指との摩擦抵抗を増大させて手を滑らせることなく容易に開栓可能とするものである。
【００２３】
また、破断容易部７Ｂの中心線Ｏ方向の略中央部にも、側面視に周方向に延びて中心線Ｏに対する径方向内側に凹むスリット部７ａが周方向に等間隔をあけて複数形成されるとともに、これらのスリット部７ａの間の部分はブリッジ部７ｂとされている。このスリット部７ａには、該スリット部７ａの上端部側の長辺に、周壁部３を貫通するスリット７ｃが形成されている。
【００２４】
さらに、周壁部３の上端部側のグルーブ６と下端部側のビード７Ａとの間の部分が、キャッピングの際に雌ネジ部が形成される雌ネジ形成予定部９とされ、この雌ネジ形成予定部９はグルーブ６の外径よりも大きく、ビード７Ａよりは小さな外径の略一定外径とされている。そして、周壁部３には、天板部２よりも肉厚の薄い薄肉部３ａが形成されており、この薄肉部３ａのうち最も肉厚が薄くなる最薄部の肉厚は天板部２の肉厚の９２％以上とされている。
【００２５】
ここで、本実施形態では、薄肉部３ａは周壁部３のうち天板部２寄りの上端部側に形成されており、天板部２の天面（上面）２ｂから周壁部３の下端までの中心線Ｏ方向における長さが１７．６ｍｍ〜１７．８ｍｍのキャップ本体１において、最薄部は天面２ｂから１０ｍｍ以内の範囲に位置している。さらに、この最薄部からキャップ本体１の下端部側に向かうに従い周壁部３の肉厚は徐々に厚くなってゆき、薄肉部３ａとは反対の周壁部３のうち上記フレア８側の部分は、天板部２よりも肉厚が厚くされた厚肉部３ｂとされている。なお、この厚肉部３ｂにおける周壁部３の肉厚の最大値は天板部２の肉厚の１２０％程度とされるのが望ましい。
【００２６】
このようなボトル缶用キャップのキャップ本体１を製造するには、まず上記アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属材料の圧延板材を円板状に打ち抜き、この円板状板材の外周部を、図２（ａ）に示すような円形孔１０ａを有するダイ１０の上面１０ｂに配置して、上記円形孔１０ａと同軸の円形孔を有する押さえ（図示略）との間に挟み込んで支持するとともに、押さえの円形孔からダイ１０の上記円形孔１０ａに円柱状のパンチ（図示略）を図中に符号Ｆで示すパンチ挿入方向に挿入することにより円板状板材を絞り込んで有底円筒状のキャップ素体に成形する。このとき、同時にキャップ素体の開放端部をトリミングして高さを揃える。しかる後、このキャップ素体の周壁部にナール５やグルーブ６、ビード７Ａ、破断容易部７Ｂ、フレア８、および雌ネジ形成予定部９を成形してキャップ本体１を形成する。
【００２７】
このとき、本実施形態では、図２（ａ）に示すように上記ダイ１０のパンチ挿入方向Ｆに対向する上面１０ｂすなわちパンチ挿入方向Ｆとは反対側を向く上面１０ｂと、円形孔１０ａの内周面１０ｃとの交差稜線部に、円形孔１０ａの中心線に沿った断面が円弧状をなす面取部１０ｄを形成し、この面取部１０ｄの円弧の半径Ｒを、例えば円板状板材の元板厚０．２３５ｍｍに対して０．７ｍｍ〜０．１３ｍｍ、望ましくは１．０ｍｍ〜１．３ｍｍと、従来よりも大きくする。または、図２（ｂ）に示すように上記面取部１０ｄの断面がなす円弧を、ダイ１０の上面１０ｂ側の半径Ａを内周面１０ｃ側の半径Ｂよりも大きくした（例えば、内周面１０ｃ側の半径Ｂを０．７ｍｍ〜１．０ｍｍとするとともに、上面１０ｂ側の半径Ｂを１．４ｍｍ〜２．０ｍｍとした）複合円弧とする。
【００２８】
すると、絞り加工時の板材の材料流れ性が向上し、キャップ本体１の周壁部３となるキャップ素体の周壁部のうちパンチ挿入方向Ｆ側（天板部２となる部分側）では材料がより大きく引き延ばされて薄肉部３ａが形成される一方、パンチ挿入方向Ｆとは反対側（フレア８となる側）では絞り加工により肉厚がフレア８側に向かうに従い厚肉化して厚肉部３ｂが形成され、それぞれの肉厚が制御される。なお、天板部２となる部分の肉厚は、元板厚と略変わらずに一定である。
【００２９】
このように製造されたボトル缶用キャップのキャップ本体１は、図３に示すように飲料等の内容物が充填されたボトル缶の缶本体１１の口金部１２にキャッピングされて取り付けられ、市場に出荷される。ここで、ボトル缶の缶本体１１は、キャップ本体１と同様にアルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属材料により缶軸Ｃを中心とした有底円筒状に形成され、図示されない底部と、この底部の外周から缶本体１１の上端側（図３において上側）の開口部１３に向けて順に、缶軸Ｃを中心とした円筒状の胴部１４と、上端側に向かうに従い一定の傾斜で漸次縮径する円錐台面状の肩部１５と、筒状の首部１６と、上記口金部１２とを備えている。
【００３０】
この口金部１２には、さらに上端側に向けて順に、外周側に膨らんでキャップ本体１の上記フレア８が巻き込まれる膨出部１２ａと、ねじ切り加工された雄ネジ部１２ｂと、この雄ネジ部１２ｂよりも上端側が外周側に折り返されてカールされてからスロットル加工によって径方向内側に再成形された最上端のカール部１２ｃとが形成されている。このようなボトル缶は、その缶本体１１も薄肉化されており、例えば胴部１４となる部分の底部側の薄肉部であるウォール部の最薄部の厚さが０．１００ｍｍ〜０．１３０ｍｍ、胴部１４の底部とは反対側となる部分の厚肉部であるフランジ部の厚さが０．１６０ｍｍ〜０．２１０ｍｍ、フランジ部とウォール部の最薄部との段差が０．０９０ｍｍ以下とされた有底円筒体（ＤＩ缶）に肩部１５、首部１６、および口金部１２を成形することにより製造され、コラム強度（缶軸Ｃ方向の圧縮に対する座屈強度）は１５００Ｎ以下とされる。すなわち、フランジ部の厚さは、肩部１５や首部１６、口金部１２を成形する前の上記有底円筒体での厚さである。
【００３１】
このようなボトル缶の缶本体１１の口金部１２に、上記実施形態のボトル缶用キャップのキャップ本体１は、図４に示すようなキャッピング装置によりキャッピングされて取り付けられる。このキャッピング装置は、缶軸Ｃ方向に進退可能とされて下端部が開口した有底筒状のプレッシャーブロック２１と、このプレッシャーブロック２１内にバネ部材２２を介して支持された缶軸Ｃ方向に進退自在なプレッシャーブロックインサート２３と、それぞれの軸線回りに回転自在、かつ缶軸Ｃ回りに回転可能とされるとともに缶軸Ｃに対する径方向に移動可能とされたネジ切りローラ２４および裾巻きローラ２５とを備えている。
【００３２】
このようなキャッピング装置による本発明のボトル缶へのボトル缶用キャップのキャッピング方法の一実施形態において、ボトル缶の缶本体１１における上記口金部１２に被せられたボトル缶用キャップのキャップ本体１は、缶軸Ｃおよびキャップ本体１の中心線Ｏと同軸に配置されたプレッシャーブロック２１が缶軸Ｃ方向に降下することにより、天板部２の天面２ｂ中央部がプレッシャーブロックインサート２３によって押圧されるとともに、天板部２の外周部がプレッシャーブロック２１の下端縁によって押圧されて絞り加工され、天板部２の外周部に図３に示したような段部２ｃが形成されてライナー４がカール部１２ｃに密着させられる。なお、このキャップ本体１の天板部２を缶本体１１の口金部１２に押圧するときの荷重（トップロード）は、本実施形態では９００Ｎ以下とされる。
【００３３】
次に、こうしてプレッシャーブロック２１およびプレッシャーブロックインサート２３によって天板部２を押圧した状態のまま、ネジ切りローラ２４と裾巻きローラ２５を缶軸Ｃに対する径方向内周側に移動しつつ缶軸Ｃ回りに回転させて、裾巻きローラ２５によってキャップ本体１のフレア８を口金部１２の膨出部１２ａの下縁部に巻き込ませるとともに、ネジ切りローラ２４を雄ネジ部１２ｂのネジ谷部に沿って螺旋状に移動させることにより、キャップ本体１の雌ネジ形成予定部９に図３に示したような雌ネジ部９ａを成形する。これにより、キャップ本体１が口金部１２に螺着されて缶本体１１内が封止され、ボトル缶用キャップがボトル缶にキャッピングされて取り付けられる。
【００３４】
上記構成のボトル缶用キャップにおいては、こうしてボトル缶の缶本体１１における口金部１２の雄ネジ部１２ｂに螺着される雌ネジ部９ａが成形されるキャップ本体１の周壁部３における雌ネジ形成予定部９に、キャップ素体の薄肉部から成形される天板部２よりも肉厚が薄い薄肉部３ａが形成されている。このため、キャッピングの際にネジ切りローラ２４によるキャップ本体１の中心線Ｏに対する径方向の荷重をそれほど大きくしなくても雌ネジ形成予定部９に雌ネジ部９ａを成形することができ、上述のようにボトル缶の缶本体１１を薄肉化しても、このキャッピングの際の口金部１２の径方向の変形を防止することができる。
【００３５】
その一方で、薄肉部３ａとはいっても、この薄肉部３ａには最薄部でも天板部２の肉厚の９２％以上の肉厚が確保されており、薄肉部３ａが必要以上に薄くなることはない。従って、薄肉部３ａにおいても周壁部３の強度は十分に維持することが可能であるので、この薄肉部３ａに雌ネジ形成予定部９が形成されてキャッピングにより雌ネジ部９ａが形成されても、内圧がかかった飲料缶等のボトル缶において内圧が高くなった場合に、キャップ本体１が持ち上がって変形することにより密封性が損なわれて漏れを生じたり、キャップ本体１が缶本体１１から外れてしまったりするのを防ぐことができる。すなわち、この最薄部の肉厚が天板部２の肉厚の９２％未満であると、内圧が高くなった場合に雌ネジ部９ａに変形が生じるおそれがある。
【００３６】
また、本実施形態では、薄肉部３ａの上記最薄部は、キャップ本体１の中心線Ｏ方向において天板部２の天面２ｂから１０ｍｍ以内の範囲に位置している。この範囲は、上述のように周壁部３に雌ネジ部９ａが成形される雌ネジ形成予定部９の位置する範囲であり、このような範囲に最薄部を配置することにより、中心線Ｏに対する径方向において比較的小さな荷重で薄肉部３ａに雌ネジ部９ａを成形することができるので、キャッピングの際の缶本体１１における口金部１２の変形をより確実に防ぐことが可能となる。
【００３７】
さらに、このようなボトル缶用キャップを口金部１２に螺着した上記構成のボトル缶では、やはり雌ネジ部９ａが形成される雌ネジ形成予定部９における周壁部３の薄肉部３ａの肉厚が天板部２の肉厚の９２％以上とされているので、内圧がかかった飲料缶用ボトル缶等であって、内圧が高くなっても密封性が損なわれて漏れを生じたりキャップ本体１が缶本体１１の口金部１２から外れたりするのを防ぐことができる。
【００３８】
また、上記構成のボトル缶用キャップでは、元板厚を薄肉化しても缶本体１１に確実に取り付けることができるので、キャッピングの際にキャップ本体１に段部２ｃを成形するときの絞り加工におけるキャップ本体１の中心線Ｏ方向および缶本体１１の缶軸Ｃ方向の荷重を小さくすることができる。このため、上述のように缶本体１１も薄肉化して、本実施形態のボトル缶のように缶本体１１のコラム強度を１５００Ｎ以下としても、この絞り加工の際に座屈が生じるのを防ぐことができるので、缶本体１１においても確実に軽量化による省資源化、省エネルギー化を促すことができる。
【００３９】
同様に、こうしてキャップ本体１の元板厚を薄肉化しても缶本体１１に確実に取り付けることができるので、上記構成のキャッピング方法においては、上述のようにキャップ本体１の天板部２に段部２ｃを絞り加工する際に９００Ｎ以下の荷重で缶本体１１の口金部１２に中心線Ｏ方向に押圧しつつ、周壁部３を成形して雄ネジ部１２ｂに螺着することができる。
【００４０】
すなわち、このキャッピング時に段部２ｃを成形する際の絞り加工の荷重であるトップロードが９００Ｎを上回ると、口金部１２の特に雄ネジ部１２ｂに座屈が生じて変形し、一旦開栓したボトル缶用キャップを雄ネジ部１２ｂにねじ込んで缶本体１１を封止するときのねじ込みに要するトルク（リシールトルク）が増大するおそれがあるが、本実施形態では缶本体１１を薄肉化しても、この絞り加工の際の缶本体１１の座屈を一層確実に防止することができ、さらなる省資源化、省エネルギー化を図ることが可能となる。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明の実施例を挙げて、本発明の効果について実証する。本実施例では、上記実施形態に基づき、元板厚０．２３５ｍｍのアルミニウム合金よりなる円板状の圧延板材に、上述のようにパンチ挿入方向を向く上面と円形孔との交差稜線部における面取部の断面がなす円弧を上面側の半径を内周面側の半径よりも大きくした複合円弧としたダイを用いて、これらの半径を調整することにより、周壁部に天板部よりも肉厚の薄い薄肉部が形成されるとともに、この薄肉部のうち肉厚が最も薄くなる最薄部の肉厚が天板部の肉厚の９２％以上となるように制御した３種のボトル缶用キャップを１種は１０個、残り２種は５個ずつ製造した。なお、上記円板状の圧延板材は塗装材であるが、上記ダイとパンチによる絞り加工時には、この塗装材の上にワックス等の潤滑剤は塗布していない。
【００４２】
そして、これらのボトル缶用キャップを、１種のうち５個と残り２種の５個ずつについては、キャッピングの際の絞り加工における中心線Ｏ方向の荷重（トップロード）を８５０Ｎで押圧して、ボトル缶の缶本体の口金部にキャッピングした。これらを各種ごとに実施例１〜３とする。また、これら実施例１〜３に対する比較例として、薄肉部の最薄部の肉厚が天板部の肉厚の９２％未満となるものを５個製造してトップロード８５０Ｎでキャッピングして比較例１とした。さらに、実施例１と等しい肉厚の１種５個のボトル缶用キャップをトップロード１０００Ｎでキャッピングして比較例２とした。
【００４３】
そして、これら実施例１〜３と比較例１、２とで、ボトル缶用キャップによるボトル缶の密封性と座屈の有無とを評価した。その結果を、天板部の肉厚（ｍｍ）、薄肉部のうちの最薄部の肉厚（ｍｍ）、天板部の肉厚に対する最薄部の肉厚の割合（％、表１では板厚比と称する。）、トップロード（Ｎ）とともに表１に示す。なお、肉厚は各種５個のボトル缶用キャップの平均値である。また、実施例１〜３および比較例１、２ともに最薄部は天面から中心線Ｏ方向に約５ｍｍの位置にあり、キャップ本体の周方向の測定位置は圧延板材における異方性の観点から最も延びやすく薄肉化し易い圧延目に対して９０°の位置とした。
【００４４】
さらに、ボトル缶には２７５ｍｌ用（全量３３８ｍｌ）のアルミニウム合金よりなるボトル缶を用い、その缶本体のコラム強度は１５００Ｎであった。そして、このボトル缶に水を２７５ｍｌ充填し、水面よりも上のヘッドスペース部分に液体窒素を滴下して空気を置換し、キャッピングを行った。各ボトル缶の初期内圧は２０℃で０．１ＭＰａ（１．０２ｋｇｆ／ｃｍ２）に設定するとともに、殺菌時１２５℃の蒸気圧控除後の内圧では３．６５ｋｇｆ／ｃｍ２となるように設定し、このようにキャッピングした各ボトル缶について、１２１℃‐２０分のレトルト処理を加えた。
【００４５】
また、密封性の評価は、レトルト処理後１日放置したボトル缶を、３０ｃｍの高さから１０°傾斜した鉄板上に倒立（垂直）姿勢で落下させた後、正置にして１日放置し、落下前後の内圧を測定して３０ｋＰａ以上低下した場合を漏れが発生したとして、５個のボトル缶用キャップが取り付けられた５缶のボトル缶のうち１缶でも漏れが発生した場合を不合格（バツ印）とし、漏れが発生しなかった場合を合格（丸印）とした。
【００４６】
さらに、座屈の有無については、ボトル缶を一度開栓した後、元の位置よりも手前に３０°まで戻してリシールしたときに要した最大トルクを測定し、その最大トルクが１０Ｎ・ｃｍ以上のボトル缶が１缶でもある場合を口金部の雄ネジ部に座屈が生じたものとして不合格（バツ印）とし、５缶すべての最大トルクが１０Ｎ・ｃｍ未満であった場合を座屈が無いものとして合格（丸印）とした。
【００４７】
【表１】
2018131262.tif 000003
【００４８】
この表１の結果より、まず天板部の肉厚に対する最薄部の肉厚の割合である板厚比が９２％未満の８９％である比較例１では、薄肉部が薄くなりすぎたために内圧によって雌ネジ部が変形して落下漏れを生じたボトル缶があり、密封性が損なわれていた。また、キャッピングの際の絞り加工における中心線Ｏ方向の荷重であるトップロードが９００Ｎよりも大きい１０００Ｎであった比較例２では、キャッピング時に雄ネジ部に座屈が生じて変形した結果、雌ネジ部との摩擦が大きくなり、リシールに要した最大トルクが１０Ｎ・ｃｍ以上となるものがあった。これら比較例１、２に対して、実施例１〜３では、缶本体内における内圧が高くなっても雌ネジ部の変形による漏れを生じることが無く、またリシールに要した最大トルクも１０Ｎ・ｃｍ未満であって、座屈も認められなかった。
【符号の説明】
【００４９】
１  キャップ本体
２  天板部
３  周壁部
３ａ  薄肉部
３ｂ  厚肉部
９  雌ネジ形成予定部
９ａ  雌ネジ部
１０  ダイ
１１  缶本体
１２  口金部
１２ａ  膨出部
１２ｂ  雄ネジ部
１２ｃ  カール部
Ｏ  キャップ本体１の中心線
Ｃ  缶軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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