(57)【要約】【課題】薄板材を使用した場合においても、缶蓋にバックリング等が発生することを確実に抑制できる缶蓋の製造方法を提供する。【解決手段】センターパネル部と、該センターパネル部の周縁に環状に形成された溝部とを備え、前記溝部は、前記センターパネル部の周縁から径方向外方に凸とされた曲面部を介して略垂下する内側側壁部と、内側側壁部の下端から外方へ向けて連続する湾曲底部６と、湾曲底部６の外周側上端から上方に立上がる外側側壁部とを備えた缶蓋を成形する缶蓋の製造方法であって、前記缶蓋の前記溝部と係合する凸部５３ａが形成されたチャック部を備えた支持手段と、回転自在に支持された押圧ローラ５２ａを有する押圧手段と、を用いて、前記チャック部に支持された前記缶蓋の溝部内壁領域Ｂを前記押圧手段により凸部５３ａ側に押圧することで、溝部内壁領域Ｂに、少なくとも２つの屈曲部を形成する。【選択図】図４
2011177795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部を占めかつ平板状に形成されたセンターパネル部と、該センターパネル部の周縁に環状に形成された溝部とを備え、前記溝部は、前記センターパネル部の周縁から径方向外方に凸とされた曲面部を介して略垂下する内側側壁部と、該内側側壁部の下端から外方へ向けて連続する湾曲底部と、該湾曲底部の外周側上端から上方に立上がる外側側壁部とを備え、前記外側側壁部の上端側に、当該外側側壁部の上端から上方へ向けて連続するショルダー壁を介して、径方向外方に延在し，かつその末端部が径方向内方へ向かって下方へ折曲げられたシーミングパネル部を備えた缶蓋を成形する缶蓋の製造方法であって、
前記缶蓋の前記溝部と係合する凸部が形成されかつ回転自在に支持されたチャック部を備え、前記缶蓋を回転可能に支持する支持手段と、回転自在に支持された押圧ローラを有し、該押圧ローラにより前記缶蓋の前記湾曲底部の径方向中央部から前記内側側壁部の上端に亘った溝部内壁領域を押圧する構成とされた押圧手段と、を備えた缶蓋成形用金型装置を用いて、
前記チャック部に支持された前記缶蓋の前記溝部内壁領域を前記押圧手段により前記凸部側に押圧することで、前記溝部内壁領域に、少なくとも２つの屈曲部を形成することを特徴とする缶蓋の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の缶蓋の製造方法において
前記押圧ローラによって前記缶蓋の前記溝部内壁領域を押圧することにより、前記内側側壁部に２つの屈曲部が形成され、これら屈曲部同士の間は当該内側側壁部の下方側から上方側へ向かって漸次径方向内方へ傾斜した緩衝壁部とされ、該緩衝壁部の前記センターパネル部中心軸に対する傾斜角度は、当該内側側壁部において前記緩衝壁部を除く他部の前記傾斜角度より大きくされた構成とされることを特徴とする缶蓋の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の缶蓋の製造方法において、
前記押圧ローラによって前記缶蓋の前記溝部内壁領域を押圧することにより、前記湾曲底部の径方向中央部から前記内側側壁部の下端部に亘った領域に２つの屈曲部が形成され、これら屈曲部同士の間は平坦壁部とされた構成とされることを特徴とする缶蓋の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の缶蓋の製造方法において、
前記押圧ローラによって前記缶蓋の前記溝部内壁領域を押圧することにより、前記溝部内壁領域に２つの屈曲部が形成され、これら屈曲部同士の間は前記センターパネル部中心軸と略平行な鉛直壁部とされ、該鉛直壁部の上端と前記内側側壁部の上端との間は、径方向外方に凸とされた曲面緩衝壁部とされた構成とされることを特徴とする缶蓋の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の缶蓋の製造方法において、
前記押圧ローラは、その下端部が下方に向かうにしたがい漸次縮径した傾斜面とされ、前記押圧ローラの中心軸が前記支持手段の中心軸と平行に配置されており、
前記押圧ローラによって前記缶蓋の前記溝部内壁領域を押圧することにより、前記溝部内壁領域に、第１の屈曲部及び第２の屈曲部を形成するとともに前記押圧ローラの傾斜面と同じ傾斜角で前記センターパネルの中心軸に対して傾斜した第１の側壁部を形成することを特徴とする缶蓋の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の缶蓋の製造方法において、
前記押圧ローラは、その中心軸が、前記支持手段の中心軸に対して傾斜した構成とされており、この押圧ローラによって前記缶蓋の前記溝部内壁領域を押圧することにより、前記溝部内壁領域に、第１の屈曲部及び第２の屈曲部を形成することを特徴とする缶蓋の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、清涼飲料水等を充填する缶を構成する缶蓋の製造方法であって、特に缶の内圧が外気圧よりも大きい陽内圧の場合に用いられる缶蓋の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
清涼飲料水等が充填される缶は、有底円筒状の缶本体に缶蓋を被冠した構成のものが一般的である。通常、この種の缶は缶本体と缶蓋との結合を、前記缶本体上端縁部と缶蓋の周縁部とを巻き締めることにより行うようにしている。このように構成された缶に清涼飲料水等を充填するには、有底円筒状の缶に清涼飲料水等を充填後、この内容物の酸化防止及び外部からの衝撃に対する缶本体の強度向上を目的として缶内部に液化窒素等を充填し、缶内圧を外気圧以上にした後に缶蓋を被冠させるのが一般的である。
【０００３】
この種の缶蓋においては、缶蓋を構成するセンターパネルの周縁に形成された環状溝部の底面部を押圧し、この溝部を画成する各壁部を所定の厚さの薄肉に成形することにより、この缶蓋の軽量化を図り、かつ缶蓋と缶本体との結合強度の低下発生を抑制し、かつ缶蓋を形成する材料の使用量を低減する省資源化及び低コスト化を図る成形方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５６８５１８９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このように薄肉化された缶においては、缶蓋と缶本体との結合強度を十分に具備させることができないという問題があった。これにより、缶の内圧が搬送時の揺れや衝撃等により上昇した場合には、缶蓋の上面が上方へ膨出する，いわゆるバックリングが発生するという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、薄板材を使用した場合においても、缶蓋にバックリング等が発生することを確実に抑制できる缶蓋の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、中央部を占めかつ平板状に形成されたセンターパネル部と、該センターパネル部の周縁に環状に形成された溝部とを備え、前記溝部は、前記センターパネル部の周縁から径方向外方に凸とされた曲面部を介して略垂下する内側側壁部と、該内側側壁部の下端から外方へ向けて連続する湾曲底部と、該湾曲底部の外周側上端から上方に立上がる外側側壁部とを備え、前記外側側壁部の上端側に、当該外側側壁部の上端から上方へ向けて連続するショルダー壁を介して、径方向外方に延在し，かつその末端部が径方向内方へ向かって下方へ折曲げられたシーミングパネル部を備えた缶蓋を成形する缶蓋の製造方法であって、前記缶蓋の前記溝部と係合する凸部が形成されかつ回転自在に支持されたチャック部を備え、前記缶蓋を回転可能に支持する支持手段と、回転自在に支持された押圧ローラを有し、該押圧ローラにより前記缶蓋の前記湾曲底部の径方向中央部から前記内側側壁部の上端に亘った溝部内壁領域を押圧する構成とされた押圧手段と、を備えた缶蓋成形用金型装置を用いて、前記チャック部に支持された前記缶蓋の前記溝部内壁領域を前記押圧手段により前記凸部側に押圧することで、前記溝部内壁領域に、少なくとも２つの屈曲部を形成することを特徴とする。
【０００８】
この発明に係る缶蓋の製造方法によれば、前記缶蓋の前記溝部内壁領域に少なくとも２つの屈曲部を形成することができ、当該領域を直線状とすることが回避される。
これにより、この缶蓋が缶本体上端周縁部に巻締められた状態において、この缶の内圧の上昇により発生する力は、缶蓋のセンターパネル部を上方へ膨出させる前または同時に、前記溝部内壁領域を直線状に変形させることに費やされる。従って、缶内圧の上昇により発生する力が直接、センターパネル部を膨出させるように缶蓋に作用することが回避される。
また、前記２つの屈曲部を、前記溝部内壁領域のうち、湾曲底部から内側側壁部の下端部に亘った領域に形成し、これら２つの屈曲部同士の間を平坦壁とする構成も実現できる。この場合、缶内圧の上昇により、センターパネル部が上方へ膨出しようすると、このパネル部を除く他部を構成する缶蓋も上方へ向かって変形しようとするが、この際、センターパネル部側の前記平坦壁の端部がこの変形に対して抗することになり、この端部から径方向外方に位置する缶蓋が上方へ向かって変形することが抑制されることになる。
以上により、この缶の耐圧強度を確実に向上させることができるようになる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の缶蓋の製造方法において、前記押圧ローラによって前記缶蓋の前記溝部内壁領域を押圧することにより、前記内側側壁部に２つの屈曲部が形成され、これら屈曲部同士の間は当該内側側壁部の下方側から上方側へ向かって漸次径方向内方へ傾斜した緩衝壁部とされ、該緩衝壁部の前記センターパネル部中心軸に対する傾斜角度は、当該内側側壁部において前記緩衝壁部を除く他部の前記傾斜角度より大きくされた構成とされることを特徴とする。
【００１０】
この発明に係る缶蓋の製造方法によれば、製造された缶蓋の前記内側側壁部の一部が前記緩衝壁部とされた構成となっているので、缶本体上端縁に缶蓋が巻き締められた状態において、缶内圧の上昇により缶蓋に発生する力は、センターパネル部を上方へ膨出させる前または同時に、前記緩衝壁部をその前記傾斜角度が小さくなるように変形させることに費やされる。従って、缶内圧の上昇により発生する力が直接、センターパネル部を膨出させるように缶蓋に作用することが回避されるので、この缶の耐圧強度向上を図ることができるようになる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の缶蓋の製造方法において、前記押圧ローラによって前記缶蓋の前記溝部内壁領域を押圧することにより、前記湾曲底部の径方向中央部から前記内側側壁部の下端部に亘った領域に２つの屈曲部が形成され、これら屈曲部同士の間は平坦壁部とされた構成とされることを特徴とする。
【００１２】
この発明に係る缶蓋の製造方法によれば、製造された缶蓋の湾曲底部の径方向中央部から内側側壁部の下端部に亘った領域の一部が平坦壁部とされた構成となっているので、缶本体上端縁に缶蓋が巻き締められた状態において、缶内圧の上昇によりセンターパネル部が膨出するに際し、この変形に対して抗する構成を具備することになる。すなわち、缶内圧の上昇によりセンターパネル部が上方へ膨出すると、これに伴い、前記溝部内壁領域を含む缶蓋の各部が巻締め部を基点として上方へ向かって変形しようとするが、この際、センターパネル部側の前記平坦壁部の端部がこの変形に対して抗することになり、この端部から径方向外方に位置する缶蓋が上方へ向かって変形することが抑制される。従って、この缶の耐圧強度を向上させることができるようになる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１記載の缶蓋の製造方法において、前記押圧ローラによって前記缶蓋の前記溝部内壁領域を押圧することにより、前記溝部内壁領域に２つの屈曲部が形成され、これら屈曲部同士の間は前記センターパネル部中心軸と略平行な鉛直壁部とされ、該鉛直壁部の上端と前記内側側壁部の上端との間は、径方向外方に凸とされた曲面緩衝壁部とされた構成とされることを特徴とする。
【００１４】
この発明に係る缶蓋の製造方法によれば、缶本体上端縁に缶蓋が巻き締められた状態において、缶内圧の上昇により缶蓋に発生する力は、センターパネル部を上方へ膨出させる前または同時に、前記曲面緩衝壁部を直線状とするように変形させることになる。従って、缶内圧の上昇により発生する力が直接、センターパネル部を膨出させるように缶蓋に作用することが回避される。
また、缶内圧の上昇により前記曲面緩衝壁部が直線状に変形される際においても、前記鉛直壁部と前記曲面緩衝壁部との接合部，すなわち屈曲部が当該変形に対して抗することになるので、この缶の耐圧強度向上を確実に図ることができるようになる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１記載の缶蓋の製造方法において、前記押圧ローラは、その下端部が下方に向かうにしたがい漸次縮径した傾斜面とされ、前記押圧ローラの中心軸が前記支持手段の中心軸と平行に配置されており、前記押圧ローラによって前記缶蓋の前記溝部内壁領域を押圧することにより、前記溝部内壁領域に、第１の屈曲部及び第２の屈曲部を形成するとともに前記押圧ローラの傾斜面と同じ傾斜角で前記センターパネルの中心軸に対して傾斜した第１の側壁部を形成することを特徴とする。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項１記載の缶蓋の製造方法において、前記押圧ローラは、その中心軸が、前記支持手段の中心軸に対して傾斜した構成とされており、この押圧ローラによって前記缶蓋の前記溝部内壁領域を押圧することにより、前記溝部内壁領域に、第１の屈曲部及び第２の屈曲部を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によれば、前記溝部内壁領域に少なくとも２つの屈曲部が形成された缶蓋を製造することができるので、この缶蓋において当該領域を直線状とすることを回避することができる。また、前記屈曲部を前記溝部内壁領域のうち、湾曲底部から内側側壁部の下端部に亘った領域に形成し、これら２つの屈曲部同士の間を平坦壁とする構成も実現することができ、この平坦壁のセンターパネル部側の端部が缶内圧の上昇による缶蓋の上方へ向かった変形に対して抗することになる。以上により、この缶の耐圧強度を確実に向上させることができる。
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、前記内側側壁部の一部が前記緩衝壁部とされた構成となっているので、缶内圧の上昇により発生する力の一部が前記緩衝壁部を変形させるのに費やされ、直接、センターパネル部を膨出させるように缶蓋に作用することが回避される。従って、この缶の耐圧強度向上を図ることができる。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、湾曲底部の径方向中央部から内側側壁部の下端部に亘った領域の一部が平坦壁部とされた構成となっているので、缶内圧の上昇によりセンターパネル部が膨出するに際し、前記平坦壁部のセンターパネル部側の端部がこの変形に対して抗することになる。従って、この端部から径方向外方に位置する缶蓋が上方へ向かって変形することを抑制することができるので、この缶の耐圧強度を向上させることができる。
【００２０】
請求項４に係る発明によれば、缶内圧の上昇により缶蓋に発生する力は、センターパネル部を上方へ膨出させる前または同時に、前記曲面緩衝壁部を直線状とするために費やされることになり、缶内圧の上昇により発生する力が直接、センターパネル部を膨出させるように缶蓋に作用することを回避することができる。また、缶内圧の上昇により前記曲面緩衝壁部が直線状に変形される際においても、前記鉛直壁部と前記曲面緩衝壁部との接合部，すなわち屈曲部が当該変形に対して抗することになるので、この缶の耐圧強度向上を確実に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一実施形態である缶蓋の製造方法で製造された缶蓋の部分断面図である。
【図２】本発明の第一から第四実施形態である缶蓋の製造方法で製造された缶蓋の部分概略断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態である缶蓋の製造方法で用いられる缶蓋成形用金型装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第一実施形態として示した缶蓋の製造方法を説明するための説明図である。
【図５】本発明の第二実施形態である缶蓋の製造方法で製造された缶蓋の部分拡大断面図である。
【図６】本発明の第二実施形態として示した缶蓋の製造方法を説明するための説明図である。
【図７】本発明の第三実施形態である缶蓋の製造方法で製造された缶蓋の部分拡大断面図である。
【図８】本発明の第三実施形態として示した缶蓋の製造方法を説明するための説明図である。
【図９】本発明の第四実施形態である缶蓋の製造方法で用いられる缶蓋成形用金型装置において、図３に示すチャック部の平面図及びＺ１−Ｚ１線矢視断面図である。
【図１０】本発明の第四実施形態である缶蓋の製造方法で用いられる缶蓋成形用金型装置において、図３に示す押圧ローラの平面図及びＺ２−Ｚ２線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。
まず、図１から図４に従いこの発明の第一実施形態について説明する。
図２に示す缶蓋１は、中央部を占めかつ平板状に形成されたセンターパネル部２と、このセンターパネル部２の周縁に環状に形成された溝部３とを備え、この溝部３は、センターパネル部２の周縁から径方向外方に凸とされた曲面部４を介して略垂下する内側側壁部５と、この内側側壁部５の下端から外方へ向けて連続する湾曲底部６と、この湾曲底部６の外周側上端から上方に立上がる外側側壁部７とを備え、この外側側壁部７の上端側に、外側側壁部７の上端から上方へ向けて連続するショルダー壁８を介して、径方向外方に延在し，かつその末端部が径方向内方へ向かって下方へ折曲げられたシーミングパネル部９を備えている。
【００２３】
このように構成された缶蓋１において、センターパネル部２の溝部３側からこの溝部３を介して外側側壁部７の上部にかけた領域Ａの拡大図を図１に示す。
以下、この図１に従って、湾曲底部６の径方向中央部から内側側壁部５の上端に亘った溝部内壁領域Ｂの詳細構成について説明する。
ここで、湾曲底部６の径方向中央部Ｘとは、図１に示すように、湾曲底部６の外表面において、センターパネル部２の中心軸と直交する図示しない直線が接する位置を含む所定の広がりを有する領域であって、この領域のうち前記接する位置からセンターパネル部２側の領域をいう。
【００２４】
図１に示す溝部内壁領域Ｂには、湾曲底部の中央部Ｘ側から内側側壁部５の上端部にかけて順次第１，第２，第３の屈曲部ａ１０，ｂ１０，ｃ１０が形成されている。具体的には、湾曲底部６と内側側壁部５との接合部が第１の屈曲部ａ１０とされ、内側側壁部５の上下方向中央部から上端部にかけて順次第２，第３の屈曲部ｂ１０，ｃ１０が形成された構成となっている。この構成において、内側側壁部５は、第１，第２の屈曲部ａ１０，ｂ１０間に形成された第１の側壁部５ａと、第２，第３の屈曲部ｂ１０，ｃ１０間に形成された第２の側壁部５ｂと、第３の屈曲部ｃ１０と内側側壁部５上端との間に形成された第３の側壁部５ｃとから構成されている。
【００２５】
第１の側壁部５ａは、湾曲底部６の外表面の曲面形状を滑らかに径方向内方へ延出させた仮想延長線Ｙ１より、径方向外方へ位置するように上方へ延出している。また、第２の側壁部５ｂは、第１の側壁部５ａの上端と滑らかに連続するとともに、径方向内方かつ上方へ延出し、第３の側壁部５ｃは、第２の側壁部５ｂの上端と滑らかに連続するとともに、径方向内方かつ上方へ延出し、さらに、この第３の側壁部５ｃの上端が曲面部４の下端と連続した構成となっている。
【００２６】
ここで、第２の側壁部５ｂがセンターパネル部２の中心軸線と直交する方向（以下、「直交方向」という）となす角度θ１３は、第１，第３の側壁部５ａ，５ｃが前記直交方向となす角度θ１２，θ１４より小さく形成され、かつ湾曲底部６の中央部Ｘにおける接線が前記直交方向となす角度θ１１より小さくされた構成となっている。換言すれば、第２の側壁部５ｂがセンターパネル部２の中心軸に対する傾斜角度は、第１，第３の側壁部５ａ，５ｂの前記傾斜角度より大きくされた構成となっている。
【００２７】
以上のように構成された缶蓋１においては、例えば、前記角度θ１１は８°以上１２°以下で、前記角度θ１２は４５°以上５５以下で、前記角度θ１３は５５°以上６５°以下で、前記角度θ１４は５５°以上６５°以下で各々形成されている。また、センターパネル部２の内表面２ａから第３の屈曲部ｃ１０までの距離Ｈ１１は約０．９ｍｍで、第３の屈曲部ｃ１０から第２の屈曲部ｂ１０までの距離Ｈ１２は約０．３ｍｍで、第２の屈曲部ｂ１０から第１の屈曲部ａ１０までの距離Ｈ１３は約０．９ｍｍで、第１の屈曲部ａ１０から湾曲底部６の中央部Ｘまでの距離Ｈ１４は約０．３ｍｍで各々形成されている。
ここで、センターパネル部２の内表面２ａから第３の屈曲部ｃ１０までの距離Ｈ１１を測定するに際しては、センターパネル部２の内表面２ａに生じているうねり等を含めて平均化しておき、この平均化された表面からの前記距離Ｈ１１を測定するようにする。
【００２８】
以上のように構成された缶蓋１において、溝部内壁領域Ｂに、湾曲底部６の中央部Ｘ側から内側側壁部５の上端部にかけて第１，第２，第３の屈曲部ａ１０，ｂ１００，ｃ１０を形成して、第１，第２，第３の側壁部５ａ，５ｂ，５ｃを形成するための缶蓋成形用金型装置について、図３，図４に従い説明する。
この装置５０は、前記屈曲部ａ１０，ｂ１０，ｃ１０が形成されていない缶蓋１を回転可能に支持する支持手段５１と、回転自在に支持された押圧ローラ５２ａを有し，この押圧ローラ５２ａにより缶蓋１の溝部内壁領域Ｂを押圧する構成とされた押圧手段５２とを備えている。
【００２９】
支持手段５１は、図示しない回転駆動手段を備えたベース部５６と、このベース部５６上に軸部５５を介して前記回転駆動手段により回転可能に支持された回転テーブル５４と、この回転テーブル５４表面にボルト５４ａを介して保持されたチャック部５３とを備えている。この構成において、前記回転駆動手段の回転駆動により、回転テーブル５４はチャック部５３ごと金型装置５０の中心軸Ｏ１を中心に回転駆動される構成となっている。
【００３０】
チャック部５３は、周縁部に全周に亘って凸部５３ａが形成され、缶蓋１の溝部３と係合可能な構成となっており、この凸部５３ａから径方向内方側の領域は、略平坦部とされるとともに、この平坦部と凸部５３ａの頂部との距離は、缶蓋１の湾曲底部６の中央部Ｘとセンターパネル部２の外表面２ｂとの距離より大きくされた構成となっている。これにより、センターパネル部２の外表面２ｂと，チャック部５３の前記平坦部との干渉を回避でき、缶蓋１は凸部５３ａにより確実に係合される構成となっている。また、前記平坦部表面には、前記中心軸Ｏ１を中心に貫通孔５３ｂが形成されており、この孔５３は、図示しないバキュームエア供給手段と連通した構成となっている。
【００３１】
ここで、凸部５３ａは、図４に示すように、この外表面のうち、缶蓋１の溝部内壁領域Ｂ（湾曲底部６の中央部Ｘを除く）と相対する表面は、この領域Ｂとの当接を回避する逃げ面５３ｂとされ、押圧ローラ５２ａによる前記領域Ｂの成形加工後の取外しの容易化，すなわち生産の効率化を図る構成となっている。なお、前記領域Ｂのうち湾曲底部６の中央部Ｘについては、缶蓋１の凸部５３ａへの確実な係合を実現するため、凸部５３ａと前記中央部Ｘとは当接するようになっている。
【００３２】
押圧手段５２は図示しない駆動手段を備え、押圧ローラ５２ａは、前記駆動手段によりチャック部５３の凸部５３ａに対して接近離間可能とされた構成となっている。また、押圧ローラ５２ａは、このローラ５２ａが缶蓋１の溝部内壁領域Ｂを押圧した状態でチャック部５３が中心軸Ｏ１回りに回転駆動されると、押圧ローラ５２ａもこれに従動してこのローラ５２ａの中心軸Ｏ２回りに回転される構成となっている。さらに、押圧ローラ５２ａの下端部は、下方に向かうに漸次縮径した傾斜面５２ｂとされ、この傾斜面５２ｂの傾斜角度は、缶蓋１の第１の側壁部５ａの前記傾斜角θ１２と略同一とされている。ここで、ローラ５２ａの中心軸Ｏ２は、金型装置５０の中心軸Ｏ１と略平行とされている。
【００３３】
以上のように構成された缶蓋成形用金型装置５０により缶蓋１に前記屈曲部ａ１０，ｂ１０，ｃ１０を形成する方法について説明する。
まず、図３に示すように、チャック部５３の凸部５３ａに缶蓋１の溝部３を係合させる。この際、図４に示すように、缶蓋１の湾曲底部６の中央部Ｘを除く前記領域ｂは、凸部５３ａの逃げ面５３ｂにより、凸部５３ａとの当接が回避され、また、図３に示すように、缶蓋１のセンターパネル部２，チャック部５３表面，及び凸部５３ａにより画成される閉空間５７が形成される。そして、この閉空間５７に貫通孔５３ｂを介して図示しないバキュームエア供給手段によりバキュームエアを供給し、缶蓋１をチャック部５３側へ吸着保持する。
【００３４】
次に、押圧ローラ５２ａをチャック部５３に保持された缶蓋１の前記領域Ｂ側に移動し、この領域Ｂのうち第１の側壁部５ａの形成予定部に押圧ローラ５２ａの傾斜面５２ｂを当接させ、さらに、缶蓋１の径方向外方側，すなわち凸部５３ａ側へ押圧することにより、ローラ５２ａの傾斜面５２ｂ上端部に押圧された部分には第１の屈曲部ａ１０が形成され、ローラ５２ａの傾斜面５２ｂ下端部に押圧された部分には第２の屈曲部ｂ１０が形成され、さらに、第２の屈曲部ｂ１０の下方部には第３の屈曲部ｃ１０が各々形成される。
これら屈曲部ａ１０，ｂ１０，ｃ１０が形成されることに伴い、第１，第２，第３の側壁部５ａ，５ｂ，５ｃが併せて形成される。
【００３５】
その後、押圧ローラ５２ａを前述と同様にして缶蓋１に押圧させた状態で、支持手段５１の図示しない回転駆動手段を回転駆動し、チャック部５３に係合保持された缶蓋１を前記中心軸Ｏ１回りに回転させる。この際、押圧ローラ５２も、従動して前記中心軸Ｏ２回りに回転し、これにより、缶蓋１の全周に亘って前記各屈曲部ａ１０，ｂ１０，ｃ１０及び側壁部５ａ，５ｂ，５ｃを各々形成し、図１に示す缶蓋１を形成する。
【００３６】
以上説明したように、本第一実施形態による缶蓋によれば、溝部内壁領域Ｂに第１，第２，第３の屈曲部ａ１０，ｂ１０，ｃ１０が形成されているので、この領域Ｂを直線状とすることを回避することができる。これにより、この缶蓋１が缶本体上端周縁部に巻締められた状態において、この缶の内圧の上昇により発生する力は、缶蓋１のセンターパネル部２を上方へ膨出させる前または同時に、溝部内壁領域Ｂを直線状に変形させることに費やされることになる。従って、缶内圧の上昇により発生する力が直接、センターパネル部２を膨出させるように缶蓋１に作用することを回避することができる。
【００３７】
具体的にいえば、前記領域Ｂに第２の側壁部５ｂが形成されているので、缶本体上端縁に缶蓋１が巻き締められた状態において、缶内圧の上昇により缶蓋に発生する力は、センターパネル部２を上方へ膨出させる前または同時に、第２の側壁部５ｂを前記角度θ１３が大きくなるように変形させることに費やすことができる。従って、缶内圧の上昇により発生する力が直接、センターパネル部２を膨出させるように缶蓋１に作用することが回避されるので、この缶の耐圧強度向上を図ることができる。
【００３８】
また、本第一実施形態に係る缶蓋成形用金型装置によれば、缶蓋１の溝部３をチャック部５３の凸部５３ａに係合した状態で、この缶蓋１の前記領域Ｂを押圧ローラ５２ａにより凸部５３ａ側へ押圧する構成となっているので、缶蓋１の前記領域Ｂを径方向外方へ変形させる成形を行うに際し、この方向への位置ずれ発生を確実に抑制することができる。
従って、缶蓋１の前記領域Ｂに前記屈曲部ａ１０，ｂ１０，ｃ１０及び側壁部５ａ，５ｂ，５ｃを成形するに際して、製造上の不具合発生を抑制することができ、この缶蓋１を良好かつ高精度に成形することができる。
【００３９】
さらに、チャック部５３表面に缶蓋１の溝部３全周が係合される凸部５３ａが形成されているので、この凸部５３ａに缶蓋１の溝部３が係合されると、缶蓋１とチャック部５３との間には、缶蓋１のセンターパネル部２，チャック部５３表面，及び凸部５３ａが画成する閉空間５７が形成されることになる。この構成において、前記バキュームエア供給手段により、閉空間５７にバキュームエアを供給すると、この缶蓋１はチャック部５３側へ吸着保持されることになる。これにより、この缶蓋１に前記成形加工を施すに際し、この缶蓋１の位置ずれを確実に抑制することができ、高精度成形を確実に実現することができる。
【００４０】
さらにまた、凸部５３ａ外表面のうち、缶蓋１の湾曲底部６の中央部Ｘを除く前記領域Ｂとの当接を回避する逃げ面５３ｂが形成されているので、この領域Ｂを径方向外方へ変形する成形加工を容易かつ確実に行うことができ、さらに、押圧ローラ５２ａによる前記領域Ｂの成形加工後の取外しの容易化，すなわち生産の効率化を図ることができる。
【００４１】
次に、この発明の第二実施形態について説明するが、本第二実施形態による缶蓋の概略構成は、図２に示す前述の第一実施形態と同様であるので、その説明を省略する。図２において、前記領域Ａの拡大図を示す図５に従って、本第二実施形態による缶蓋を説明する。
【００４２】
本第二実施形態による缶蓋において、溝部内壁領域Ｄには、湾曲底部６の中央部Ｘ側から内側側壁部５の上端部に向かって順次第１，第２の屈曲部ａ２０，ｂ２０が形成されている。具体的には、湾曲底部６と内側側壁部５との接合部が第１の屈曲部ａ２０とされ、内側側壁部５の上下方向中央部に第２の屈曲部ｂ２０が形成された構成となっている。この構成において、内側側壁部５は、第１，第２の屈曲部ａ２０，ｂ２０間に形成された第１の側壁部２１ａと、第２の屈曲部ｂ２０と内側側壁部５の上端との間に形成された第２の側壁部２１ｂとから構成されている。
【００４３】
第１の側壁部２１ａは、センターパネル部２の中心軸と略平行な鉛直壁とされ、第２の側壁部２１ｂは、第１の側壁部２１ａ外表面の形状を滑らかに上方へ延出させた仮想延長線Ｙ２より、径方向内方へ位置するように延出するとともに径方向外方に凸とされ、さらに、この第２の側壁部２１ｂの上端が曲面部４の下端と連続した構成となっている。
【００４４】
以上のように構成された缶蓋においては、例えば、湾曲底部６の中央部Ｘにおける接線と前記直交方向とがなす角度θ２１は５°以上１５°以下で、第１の側壁部２１ａが前記直交方向となす角度θ２２は８８．０°以上９２．０°以下で、第２の側壁部２１ｂが前記直交方向となす角度θ２３は５５°以上６０°以下で各々形成されている。また、センターパネル部２の内表面２ａから第２の屈曲部ｂ２０までの距離Ｈ２１は、約０．９ｍｍで、第２の屈曲部ｂ２０から第１の屈曲部ａ２０までの距離Ｈ２２は約０．９ｍｍで、第１の屈曲部ａ２０から湾曲底部６の中央部Ｘまでの距離Ｈ２３は約０．４ｍｍで各々形成されている。
【００４５】
ここで、以上のように構成された缶蓋に前記屈曲部ａ２０，ｂ２０及び側壁部２１ａ，２１ｂを形成する際に供する押圧ローラ５２ａは、図６に示すように、軸線Ｏ２回りに回転自在に支持された円柱状とされた構成となっている。また、このローラ５２ａが缶蓋１の前記領域Ｄと当接する表面は、ローラ５２ａの中心軸Ｏ２と略平行とされた構成となっている。
【００４６】
次に、以上のように構成された缶蓋に前記屈曲部ａ２０，ｂ２０を形成する方法について説明する。
前記第一実施形態と同様にして缶蓋をチャック部５３に係合保持した後、押圧ローラ５２ａを缶蓋の前記領域Ｄに接近させる。そして、押圧ローラ５２ａの下端部が前記領域Ｄのうち第２の屈曲部ｂ２０の形成予定部に位置し、かつ第１の側壁部２１ａの形成予定部に押圧ローラ５２ａの表面を当接させ、さらに、缶蓋の径方向外方側，すなわち凸部５３ａ側へ押圧することにより、ローラ５２ａの下端部に押圧された部分には第２の屈曲部ｂ２０が形成され、湾曲底部６のうち押圧ローラ５２ａに押圧された部分には第１の屈曲部ａ２０が各々形成される。これらの屈曲部ａ２０，ｂ２０が形成されることに伴い、第１，第２の側壁部２１ａ，２１ｂが併せて形成される。以降、前記第一実施形態と同様にして、缶蓋の全周に亘って前記各屈曲部ａ２０，ｂ２０及び側壁部２１ａ，２１ｂを各々形成し、図５に示す缶蓋１を形成する。
【００４７】
以上説明したように、本第二実施形態による缶蓋によれば、缶本体上端縁に缶蓋１が巻き締められた状態において、この缶内圧の上昇により缶蓋１に発生する力は、センターパネル部２を上方へ膨出させる前または同時に、第２の側壁部２１ｂを直線状とするように変形させることになる。従って、缶内圧の上昇により発生する力が直接、センターパネル部２を膨出させるように缶蓋１に作用することを回避することができるので、耐圧強度の向上を図ることができる。
また、缶内圧の上昇により第２の側壁部２１ｂが直線状に変形される際においても、第１の側壁部２１ａと第２の側壁部２１ｂとの接合部，すなわち第２の屈曲部ｂ２０が当該変形に対して抗することになるので、この缶の耐圧強度の向上をより確実に図ることができる。
【００４８】
次に、この発明の第三実施形態について説明するが、本第三実施形態による缶蓋の概略構成は、図２に示す前述の第一，第二実施形態による缶蓋と同様であるので、その説明を省略する。図２において、前記領域Ａの拡大図を示す図７に従って、本第三実施形態による缶蓋を説明する。
【００４９】
本第三実施形態による缶蓋は、溝部内壁領域Ｅにおいて、湾曲底部６の中央部Ｘから内側側壁部５の下端部に亘った領域には、湾曲底部６の中央部Ｘから内側側壁部５の下端に向かって順次第１，第２の屈曲部ａ３０，ｂ３０が形成されており、湾曲底部６の中央部Ｘより径方向内方に第１の屈曲部ａ３０が形成され、湾曲底部６と内側側壁部５との接合部が第２の屈曲部ｂ３０とされた構成となっている。
この構成において、溝部内側領域Ｅは、湾曲底部６の中央部Ｘと第１の屈曲部ａ３０との間に形成された曲面底部６ａと、この曲面底部６ａと連続し，かつ第１，第２の屈曲部ａ３０，ｂ３０間に形成された平坦壁部３１ａと、この平坦壁部３１ａと下端で連続し，かつ上端で曲面部４と連続した内側側壁部５とから構成されている。
【００５０】
以上のように構成された缶蓋においては、例えば、平坦壁部３１ａが前記直交方向とがなす角度θ３１は４０°以上４５°以下で、内側側壁部５が前記直交方向となす角度θ３２は６５°以上７０°以下で各々形成されている。また、センターパネル部２の内表面２ａから第２の屈曲部ｂ３０までの距離Ｈ３１は、約１．６ｍｍで、第２の屈曲部ｂ３０から第１の屈曲部ａ３０までの距離Ｈ３２は約０．５ｍｍで、第１の屈曲部ａ３０から湾曲底部６の中央部Ｘまでの距離Ｈ３３は約０．１ｍｍで各々形成されている。
【００５１】
ここで、以上のように構成された缶蓋に前記屈曲部ａ３０，ｂ３０及び平坦壁部３１ａを形成する際に供する押圧ローラ５２ａは、図８に示すように、軸線Ｏ２回りに回転自在に支持された円柱状とされ、軸線Ｏ２は、前記直交方向に対して角度θ４０傾斜した構成となっている。この角度θ４０は、平坦壁部３１ａが前記直交方向となす角度θ３１と略同一となっている。また、この押圧ローラ５２ａが缶蓋１の前記領域Ｂと当接する表面は、ローラ５２ａの中心軸線Ｏ２と略平行とされた構成となっている。
【００５２】
次に、以上のように構成された缶蓋に前記屈曲部ａ３０，ｂ３０を形成する方法について説明する。
前記第一，第二実施形態と同様にして缶蓋１をチャック部５３に係合保持した後、押圧ローラ５２ａを缶蓋の前記領域Ｂに接近させる。そして、押圧ローラ５２ａの下端部が前記領域Ｅのうち第２の屈曲部ｂ３０の形成予定部に位置し、かつ平坦壁部３１ａの形成予定部に押圧ローラ５２ａの表面を当接させ、さらに、押圧ローラ５２ａの中心軸線Ｏ２と直交する方向において、缶蓋の径方向外方側かつ下方へ押圧することにより、ローラ５２ａの下端部に押圧された部分には第２の屈曲部ｂ３０が形成され、湾曲底部６のうちローラ５２ａ表面に押圧された上端部分には第１の屈曲部ａ３０が各々形成される。これら屈曲ａ３０，ｂ３０が形成されることに伴い、平坦壁部３１ａが併せて形成される。以降、前記第一，第二実施形態と同様にして、缶蓋の全周に亘って前記各屈曲部ａ３０，ｂ３０及び平坦壁部３１ａを各々形成し、図７に示す缶蓋１を形成する。
【００５３】
以上説明したように、本第三実施形態による缶蓋によれば、平坦壁部３１ａを、溝部内壁領域Ｅのうち、湾曲底部６の中央部Ｘから内側側壁部５の下端部に亘った領域に形成したので、缶内圧の上昇により、センターパネル部２が上方へ膨出しようすると、このパネル部２のみならず曲面部４及び内側側壁部５も上方へ向かって変形しようとするが、この際、第２の屈曲部ｂ３０がこの変形に対して抗することになるので、この屈曲部ｂ３０から径方向外方に位置する平坦壁部３１ａ，及び湾曲底部６等が上方へ向かって変形することを抑制することができる。従って、この缶の耐圧強度を確実に向上させることができる。
【００５４】
なお、以上説明した第一から第三実施形態による缶蓋においては、屈曲部を缶蓋の全周に亘って形成した構成を示したが、これに限らず、周方向に所定の間隙で複数の屈曲部を形成した構成においても前述と同様の作用，効果を有することができる。
以下、屈曲部を缶蓋の周方向に所定の間隙で複数形成するための成形用金型装置及び成形方法について説明するが、これらによって成形された缶蓋を第四実施形態とする。なお、図３に示す前述の第一から第三実施形態と同様の部位には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
第四実施形態に係る缶蓋成形用金型装置において、チャック部６３表面には、図９に示すように、中心軸Ｏ１回りに全周に亘って連続した凸部６４が形成されている。この凸部６４の上部には、図９（ａ）に示すように、平面視Ｖ字状の溝とされた逃げ部６４ａが中心軸Ｏ１回りに所定の間隙を有し複数形成されている。このように構成されたチャック部６３の凸部６４により缶蓋１が係合保持されると、凸部６４のうち逃げ部６４ａが形成されている部分においては、缶蓋１の湾曲底部６の中央部Ｘを除く溝部内壁領域Ｂとは当接せず，湾曲底部６においてこの中央部Ｘから径方向外方側に位置する部分，及び外側側壁部６の上部と当接することになる。一方、凸部６４のうち逃げ部６４ｂが形成されていない部分においては、溝部内壁領域Ｂ，湾曲底部６においてこの中央部Ｘから径方向外方側に位置する部分，及び外側側壁部６の上部と当接することになる。なお、逃げ部６４ａのＶ字がなす角度は１２０°とされている。
【００５６】
押圧手段５２の押圧ローラ６２は、図１０に示すように、この外周面６２ａのうち先端部に凸部６４の逃げ部６４ａと略同一形状の歯部６３が中心軸Ｏ２回りに所定の間隙を有し複数形成されている。歯部６３は、押圧ローラ６２の外周面６２ａから径方向外方へ突出するように平面視略Ｖ字状に形成されている。このＶ字がなす角度は９０．０°とされている。
【００５７】
以上の構成において、チャック部６３表面における凸部６４の中心軸Ｏ１を中心とした外径は、押圧ローラ６２の外径より大きくされているので、押圧ローラ６２表面と凸部６４の内周面とが当接すると、押圧ローラ６２の歯部６３は、凸部６４の逃げ部６４ａに入り込むとともに、歯部６３の頂部と逃げ部６４ａの底部との間に間隙が形成されることになる。
【００５８】
次に、以上のように構成された缶蓋成形用金型装置により、缶蓋１の溝部内壁領域Ｂに屈曲部を形成する方法について説明する。
まず、前記第一から第三実施形態と同様にして、チャック部６３の凸部６４に缶蓋１を係合保持し、その後、押圧ローラ６２を缶蓋１の溝部内壁領域に接近させ、さらに、押圧ローラ６２の歯部６３を前記領域に当接した後、このローラ６２を凸部６４側に押圧する。この際、押圧ローラ６２の歯部６３は、缶蓋１の前記領域を介して凸部６４の逃げ部６４ａに嵌入される。この状態で、さらに、チャック部６３が中心軸Ｏ１回りに、凸部６４に係合保持された缶蓋１ごと回転することにより、これに従動して押圧ローラ６２も中心軸Ｏ２回りに回転されることで、順次前記嵌入を繰返す。
以上により、缶蓋１の前記溝部内壁領域を径方向外方へ変形させる成形加工を缶蓋１の周方向に所定の間隙を有し複数施すことを確実に実現することができる。
【００５９】
以上説明した第一から第四実施形態の缶蓋により形成した缶蓋の効果を耐圧強度の測定を行うことにより確認した。結果、前記第一から第四実施形態による缶蓋全てについて、２０．０ｋＰａ以上３０．０ｋＰａ以下の耐圧強度の向上が確認できた。
【００６０】
なお、本発明は前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において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１   缶蓋
２   センターパネル部
３   溝部
４   曲面部
５   内側側壁部
５ｂ   第２の側壁部（緩衝壁部）
６   湾曲底部
７   外側側壁部
８   ショルダー壁
９   シーミングパネル部
２１ａ   第１の側壁部（鉛直壁部）
２１ｂ   第２の側壁部（曲面緩衝壁部）
３１ａ   平坦壁部
５０   缶蓋成形用金型装置
５１   支持手段
５２   押圧手段
５２ａ，６２   押圧ローラ
５３   チャック部
５３ａ，６４   凸部
５３ｂ   逃げ面（逃げ部）
６２ａ   押圧ローラ外周面
６３   歯部
６４ａ   逃げ部
ａ１０，ｂ１０，ｃ１０、ａ２０，ｂ２０、ａ３０，ｂ３０   屈曲部
Ｂ，Ｄ，Ｅ   溝部内壁領域
Ｘ   湾曲底部の中央部 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011177795.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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