(57)【要約】【課題】薄肉の缶蓋材を用いた二重巻締め缶においても、十分な密封性を確保することができる二重巻締用缶蓋を提供する。【解決手段】二重巻締用缶蓋１０のカール部１５は、巻締められた際にカバーフックラジアス４５、カバーフック４６に相当するカバーフックラジアス部５５、カバーフック部５６を有して形成されており、カバーフック部５６は、その先端から０．２ｍｍの範囲の直線部５６ａと、直線部５６ａを除いた先端側に位置する第１湾曲部５６ｂと、第１湾曲部５６ｂとカバーフックラジアス部５５との間に位置する第２湾曲部５６ｃとで構成され、第２湾曲部５６ｃの曲率半径Ｒ２は０．６ｍｍ以上１．１ｍｍ以下に形成され、第１湾曲部５６ｂの曲率半径Ｒ１は第２湾曲部５６ｃと同じか、それよりも大きく、かつ１．４ｍｍ以下に形成されており、カバーフックラジアス部５５における曲率半径Ｒ３は１．２ｍｍ以上２．１ｍｍ以下に形成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚が０．２１０ｍｍ以上０．２３０ｍｍ以下であるアルミニウム板材を成形してなり、円筒状の缶胴の上端で折り返されてなるボディーフックと缶胴の首部との間に、該ボディーフックの半径方向外側のシーミングウォール下端からカバーフックラジアスを介して連続するカバーフックが下方から入り込んで二重巻締めされる二重巻締用缶蓋であって、円板状のパネル部と、このパネル部の外縁部にカウンターシンクを介して連続して上方へ延びるように設けられたチャックウォールと、このチャックウォールの上部から径方向外方へ拡がり、次いで下方へ折り返されて径方向内方へ延びて、前記缶胴の開口端部を覆うショルダー部と、このショルダー部から外周縁部を下方かつ半径方向に向けて折り返してなるカール部とを有し、前記カール部は、前記缶胴に巻締められた際に、前記カバーフックラジアス、前記カバーフックを構成する部分に相当するカバーフックラジアス部、カバーフック部を有して形成されており、前記カバーフック部は、その先端から０．２ｍｍの範囲の直線部と、該直線部を除いた先端側に位置する第１湾曲部と、該第１湾曲部と前記カバーフックラジアス部との間に位置する第２湾曲部とで構成され、前記第２湾曲部の外周面の曲率半径は、０．６ｍｍ以上１．１ｍｍ以下に形成され、前記第１湾曲部の外周面の曲率半径は、前記第２湾曲部の外周面の曲率半径よりも大きく、かつ１．４ｍｍ以下に形成されており、前記カバーフックラジアス部における外周面の曲率半径は、１．２ｍｍ以上２．１ｍｍ以下に形成されていることを特徴とする二重巻締用缶蓋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、缶胴の開口端部に二重巻締めにして取り付けられる二重巻締用缶蓋に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、清涼飲料等が充填される缶に、有底円筒状の缶胴の開口部に缶蓋の外周部が二重巻締めされた構造が採用されている（特許文献１参照）。このような缶の二重巻締め部は、予め、缶胴の開口端部にフランジ部を形成するとともに、缶蓋の外周部にカール部を形成しておき、缶胴のフランジ部に缶蓋のカール部を被せた状態でこれらを外側に一体にカールさせ、缶蓋のカール部を缶胴のフランジ部の外方から折り返しながら抱き合わせるようにして巻き込んで、その巻込み部分をさらに半径方向外方から押しつぶすように押圧することにより形成されている。なお、この二重巻締め部において缶胴と缶蓋との間にコンパウンドが充満していることにより、容器の密封性が保たれている。
【０００３】
具体的には、缶胴側においては、フランジ部が折り返されてなるボディーフックが胴体部の半径方向外側に上端から下方に向けて形成されており、缶蓋側においては、缶胴の首部内に入り込んだチャックウォールの上端からボディーフック上端の折り返し部分を覆うシーミングパネルが連続し、そのシーミングパネルの外周縁から下方に延びるシーミングウォールがボディーフックの半径方向外側に配置され、そのシーミングウォールの下端縁から鉤状に折り返して連続するカバーフックがボディーフックと缶胴の首部との間に下方から入り込んで上方に伸びた構造とされる。
【０００４】
このような二重巻締め構造を有する缶蓋として、特許文献２には、カバーフックの巻き込み性を向上させた構造が開示されている。特許文献２の缶蓋においては、カバーフックを二段階の曲率半径Ｒ１、Ｒ２の湾曲部で形成し、周縁部寄りの第２湾曲部の曲率半径Ｒ２を、中央部寄りの第１湾曲部の曲率半径Ｒ１よりも小さく形成している。また同様に、特許文献３から特許文献５にも、カバーフックの周縁部寄りの湾曲部の曲率半径を小さくすることにより、巻き込み性を向上させた二重巻締め構造を有する缶蓋が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３３１１３９号公報
【特許文献２】特開２００２−１７２４４６号公報
【特許文献３】特開平１−１６７０５０号公報
【特許文献４】特開２００２−１０２９７２号公報
【特許文献５】特開２００８−７３７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２から特許文献５に記載されているように、カバーフックの周縁部寄りの湾曲部の曲率半径を、中央部寄りの湾曲部よりも小さく形成した場合、巻締め時の巻き込み性を向上させることはできるが、ボディーフックと缶胴の首部との間でカバーフックを十分に押しつぶせないために、その部分に傷や隙間が生じて密封性を損なうおそれがある。
また、近年では、コスト低減等のため、缶蓋材を薄肉化することが求められており、缶蓋の形状を変えずに缶蓋材をそのまま薄肉化した場合、缶胴への巻き込みが不十分になるため巻締め不良が発生し易くなり、密封性が低下するおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、薄肉の缶蓋材を用いた場合においても、確実に二重巻締め構造として、十分な密封性を確保することができる二重巻締用缶蓋を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の缶蓋は、板厚が０．２１０ｍｍ以上０．２３０ｍｍ以下であるアルミニウム板材を成形してなり、円筒状の缶胴の上端で折り返されてなるボディーフックと缶胴の首部との間に、該ボディーフックの半径方向外側のシーミングウォール下端からカバーフックラジアスを介して連続するカバーフックが下方から入り込んで二重巻締めされる二重巻締用缶蓋であって、円板状のパネル部と、このパネル部の外縁部にカウンターシンクを介して連続して上方へ延びるように設けられたチャックウォールと、このチャックウォールの上部から径方向外方へ拡がり、次いで下方へ折り返されて径方向内方へ延びて、前記缶胴の開口端部を覆うショルダー部と、このショルダー部から外周縁部を下方かつ半径方向に向けて折り返してなるカール部とを有し、前記カール部は、前記缶胴に巻締められた際に、前記カバーフックラジアス、前記カバーフックを構成する部分に相当するカバーフックラジアス部、カバーフック部を有して形成されており、前記カバーフック部は、その先端から０．２ｍｍの範囲の直線部と、該直線部を除いた先端側に位置する第１湾曲部と、該第１湾曲部と前記カバーフックラジアス部との間に位置する第２湾曲部とで構成され、前記第２湾曲部の外周面の曲率半径は、０．６ｍｍ以上１．１ｍｍ以下に形成され、前記第１湾曲部の外周面の曲率半径は、前記第２湾曲部の外周面の曲率半径よりも大きく、かつ１．４ｍｍ以下に形成されており、前記カバーフックラジアス部における外周面の曲率半径は、１．２ｍｍ以上２．１ｍｍ以下に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
上記のようにカバーフック部を構成することにより、薄肉の缶蓋材を用いた二重巻締め缶においても、十分な密封性を確保することができる。
この場合、第１湾曲部における外周面の曲率半径が、第２湾曲部の外周面の曲率半径よりも大きく形成されていることにより、第１湾曲部の曲げ剛性を低くすることができるので、カバーフック部を確実に押しつぶすことができ、密封性を高めることができる。
第１湾曲部の外周面の曲率半径が第２湾曲部の外周面の曲率半径よりも小さい場合、第１湾曲部の曲げ剛性が高くなり、また第２湾曲部における外周面の曲率半径が０．６ｍｍ未満の場合には、第２湾曲部の曲げ剛性が高くなり、カバーフック部を押しつぶして直線状に形成することが難しくなるため、密封性が損なわれるおそれがある。また、第２湾曲部の外周面の曲率半径が１．１ｍｍよりも大きい場合、あるいは第１湾曲部の外周面の曲率半径が１．４ｍｍよりも大きい場合には、巻締め時に、カバーフック部の先端部が缶胴の胴部に強く当り、適正な巻締めができないため、密封性を損なうおそれがある。
また、カバーフックラジアス部における外周面の曲率半径が１．２ｍｍより小さい場合、カバーフック部先端の巻き込みが大きくなり、アッパークリアランス部のコンパウンドが押し出され、コンパウンドのはみ出しが発生するおそれがある。また、その曲率半径が２．１ｍｍよりも大きい場合、巻締め後の形状凍結性が悪化し、巻締め部の下部が開いて密封性が低下するおそれがある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の二重巻締用缶蓋によれば、薄肉の缶蓋材を用いた場合においても、確実に二重巻締め構造として、十分な密封性を確保することができる
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る二重巻締用缶蓋のカール部を示す要部断面図である。
【図２】本発明に係る二重巻締用缶蓋および缶胴の要部を示す縦断面図であり、（ａ）が巻締め前、（ｂ）が巻締め後を示す。
【図３】本発明に係る二重巻締用缶蓋を示す半断面図である。
【図４】図２（ｂ）に示す巻締め後の二重巻締用缶蓋および缶胴を示す要部断面図である。
【図５】飲料缶の二重巻締め部の衝撃試験を行う装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る二重巻締用缶蓋の一実施形態について説明する。本実施形態の二重巻締用缶蓋（以下、「缶蓋」）１０は、アルミニウム合金製の有底筒状の首部２１の上端に外向きのフランジ部２２が連続する形状に形成された缶胴２０の開口部に二重巻締めされる（図２参照）。
【００１３】
缶蓋１０は、元板厚が０．２１０ｍｍ以上０．２３０ｍｍ以下のアルミニウム合金製蓋材をプレス加工することにより形成され、図２および図３に示すように、缶胴２０の内側に入り込む缶胴２０の首部２１より小径のパネル部１１と、このパネル部１１の外縁部からカウンターシンク１２を介して上方へ延びるように設けられたチャックウォール１３と、チャックウォール１３の上端から径方向外方に拡がって缶胴２０の開口端部を覆うショルダー部１４と、ショルダー部１４から外周縁を下方かつ半径方向に向けて折り返してなるカール部１５とを有して形成されている。カール部１５の内面には、コンパウンド３０が塗布されている。
【００１４】
この缶蓋１０において、ショルダー部１４およびカール部１５は、チャックウォール１３の上部から径方向外方へ拡がり、次いで下方へ折り返されて径方向内方へ（すなわち缶胴２０に向かって）延びる、断面がＣ字状に形成されており、巻締め後には、後述するように、シーミングパネルラジアス４１、シーミングパネル４２、シーミングウォールラジアス４３、シーミングウォール４４、カバーフックラジアス４５、カバーフック４６を構成する（図４参照）。そして、カール部１５は、図１に示すように、巻締め後にカバーフックラジアス４５、カバーフック４６に相当するカバーフックラジアス部５５、カバーフック部５６を有して形成されている。
カール部１５の先端に位置するカバーフック部５６は、その先端から０．２ｍｍの範囲の直線部５６ａと、直線部５６ａを除いた先端側に位置する第１湾曲部５６ｂと、第１湾曲部５６ｂとカバーフックラジアス部５５との間に位置する第２湾曲部５６ｃとで構成されている。第２湾曲部５６ｃの曲率半径Ｒ２は、０．６ｍｍ以上１．１ｍｍ以下に形成されており、第１湾曲部５６ｂの曲率半径Ｒ１は、第２湾曲部５６ｃの曲率半径Ｒ２と同じか、それよりも大きく形成され、かつ１．４ｍｍ以下に形成されている。
また、カバーフックラジアス部５５における曲率半径Ｒ３は、１．２ｍｍ以上２．１ｍｍ以下に形成されている。カバーフックラジアス部５５に繋がるシーミングウォール部５４の曲率半径Ｒ４は、第１湾曲部５６ｂの曲率半径Ｒ１と同じか、それよりも大きく形成され、かつ３．４ｍｍ以下に形成されている。
【００１５】
そして、このように構成された缶蓋１０と缶胴２０との巻締めは、次のように行われる。
図２（ａ）に示すように、図示略のリフターに載せた缶胴２０のフランジ部２２に缶蓋１０のショルダー部１４およびカール部１５を被せ、その上方からチャック３１を缶蓋１０に嵌合して、チャック３１とリフターとの間で缶胴２０と缶蓋１０とを挟んだ状態で、これらの半径方向外方からシーミングロール３２を接近させ、缶蓋１０のカール部１５と缶胴２０のフランジ部２２とを外方から一体にカールし、缶蓋１０のカール部１５を缶胴２０のフランジ部２２の外方から鉤状に折り返しながら抱き合わせるようにして巻き込んで、その巻き込み部分をさらに半径方向外方から押つぶすように押圧することにより、図２（ｂ）に示すように、コンパウンド３０を缶胴２０と缶蓋１０との間に圧縮状態に介在させた二重巻締め部４０が構成される。
【００１６】
この二重巻締め部４０を図４に拡大して示している。
缶胴２０は、そのフランジ部２２が巻締めによって押しつぶされることにより、首部２１の上端から半径方向外方に折り返されてなるボディーフック２４が首部２１の半径方向外側にほぼ缶軸方向に沿って配置されている。
缶蓋１０は、パネル部１１からチャックウォール１３までの部分が首部２１の内側に入り込んでいる。そして、チャックウォール１３の上端からショルダー部１４およびカール部１５が巻締めによって成形されることにより、ボディーフック２４の折り返し部分を覆うシーミングパネル４２がシーミングパネルラジアス４１を介して連続し、そのシーミングパネル４２の外周縁からシーミングウォールラジアス４３を介して下方に向けて延びるシーミングウォール４４がボディーフック２４の半径方向外側に配置され、そのシーミングウォール４４の下端縁からカバーフックラジアス４５を介して連続するカバーフック４６が、ボディーフック２４と缶胴２０との間に下方から入り込んで上方に向けて延びている。この二重巻締め部４０の内部に、缶蓋１０におけるカール部１５の内面に塗布されたコンパウンド３０が缶胴２０との間で圧縮状態に介在させられることにより、缶胴２０と缶蓋１０との間が密封状態となっている。二重巻締め部４０においては、図２（ｂ）および図４に示すように、缶蓋１０と缶胴２０との間の上下二箇所に、クリアランス部Ｃ１，Ｃ２が形成され、ロワークリアランス部Ｃ１に充填されたコンパウンド３０の余剰分が、アッパークリアランス部Ｃ２に収められている。
【００１７】
このような缶蓋１０においては、板厚が０．２３０ｍｍ以下の薄肉の蓋材を使用して、十分な密封性を確保することができる。
この場合、カバーフック部５６の第１湾曲部５６ｂにおける曲率半径Ｒ１が、第２湾曲部５６ｃの曲率半径Ｒ２と同じか、それよりも大きく形成されていることにより、第１湾曲部５６ｂの曲げ剛性を低くすることができるので、カバーフック部５６を確実に押しつぶすことができ、密封性を高めることができる。
【００１８】
第１湾曲部５６ｂの曲率半径Ｒ１が、第２湾曲部５６ｃの曲率半径Ｒ２よりも小さい場合、第１湾曲部５６ｂの曲げ剛性が高くなり、第２湾曲部５６ｃにおける曲率半径Ｒ２が０．６ｍｍ未満の場合には、第２湾曲部５６ｃの曲げ剛性が高くなり、カバーフック部５６を押しつぶして直線状に形成することが難しくなるため、密封性が損なわれるおそれがある。また、第２湾曲部５６ｃの曲率半径Ｒ２が１．１ｍｍよりも大きい場合、あるいは第１湾曲部５６ｂの曲率半径Ｒ１が１．４ｍｍよりも大きい場合には、巻締め時に、カバーフック部５６の先端部が缶胴２０の胴部に強く当り、適正な巻締めができないため、密封性を損なうおそれがある。
【００１９】
カバーフックラジアス部５５における曲率半径Ｒ３が１．２ｍｍより小さい場合、カバーフック部先端の巻き込みが大きくなり、アッパークリアランス部Ｃ２のコンパウンド３０が押し出され、コンパウンド３０のはみ出しが発生するおそれがある。また、曲率半径Ｒ３が２．１ｍｍよりも大きい場合、巻締め後の形状凍結性が悪化し、二重巻締め部４０の下部が開いて密封性が低下するおそれがある。
【実施例】
【００２０】
次に、実施例について比較例と対比して説明する。
缶胴としては、元板厚が０．２７０ｍｍのアルミニウム合金を成形し、缶蓋としては、元板厚が０．２２０ｍｍのアルミニウム合金を成形した。その際、各缶蓋のカバーフック部の第１湾曲部および第２湾曲部、並びにカバーフックラジアス部を、表１に示す条件で成形し、形状の異なる缶蓋を作製した。カバーフック部およびカバーフックラジアス部の形状測定は、各缶蓋のカール部の形状を接触式形状測定機により３回測定した。このカバーフック部およびカバーフックラジアス部は、缶蓋を缶胴に巻締めた後、図４にＣＨで示すカバーフック寸法を複数缶測定して、それら測定値の平均値を用いて、巻締め前の缶蓋において、カール部の端部からカバーフック寸法ＣＨに相当する位置を確定することにより、割り出した。
【００２１】
カバーフック部は、先端から０．２ｍｍを除いた領域を二等分し、端部に近い方を第１湾曲部、残った部分を第２湾曲部とした。第２湾曲部の曲率半径Ｒ２の測定に当っては、第２湾曲部の両端に近い２点と、ほぼ中央に位置する１点の計３点を選択し、それらがなす円弧の曲率半径を求めた。第１湾曲部の曲率半径Ｒ１、カバーフックラジアス部の曲率半径Ｒ３についても同様にして曲率半径を求めた。
各試料とも５個ずつ作製し、表１には、５個の測定結果の平均値を示した。
【００２２】
次に、缶胴にガスボリューム２．７の内容液を充填して缶蓋を巻締めて飲料缶を作製し、各飲料缶について、衝撃試験を実施した。
衝撃試験は、図５に示す衝撃試験機を用いた。この衝撃試験機６０は、飲料缶７０を斜めに固定する台６１と、この台６１の上に固定された飲料缶７０の二重巻締め部４０に落下される錘６２とを備えている。その錘６２は、揺動自在な棒により形成され、台６１上の飲料缶７０の二重巻締め部４０に当接したときにほぼ水平となるように配置されており、この錘６２を４５°の角度から自由落下させ、回転半径２００ｍｍの位置で飲料缶７０の二重巻締め部４０に衝突させた。そして、衝撃試験直後、漏れが生じたか否かを検査した。漏れの有無は、衝撃試験前の飲料缶の重量に対して所定重量以上減少していたものを漏れ有とし、５缶中１缶でも漏れがあった場合に「有」、いずれも漏れが生じなかった場合に「無」と表記した。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１の結果からわかるように、カバーフック部の第２湾曲部における曲率半径Ｒ２を０．６ｍｍ以上１．１ｍｍ以下とし、第１湾曲部における曲率半径Ｒ１を第２湾曲部の曲率半径Ｒ２と同じか、それよりも大きく、かつ１．４ｍｍ以下に形成するとともに、カバーフックラジアス部における曲率半径Ｒ３を、１．２ｍｍ以上２．１ｍｍ以下に形成することにより、薄肉の蓋材を使用しても密封性を確保することができる。
【００２５】
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】
【００２６】
１０  缶蓋（二重巻締用缶蓋）
１１  パネル部
１２  カウンターシンク
１３  チャックウォール
１４  ショルダー部
１５  カール部
２０  缶胴
２１  首部
２２  フランジ部
２４  ボディーフック
３０  コンパウンド
３１  チャック
３２  シーミングロール
４０  二重巻締め部
４１  シーミングパネルラジアス
４２  シーミングパネル
４３  シーミングウォールラジアス
４４  シーミングウォール
４５  カバーフックラジアス
４６  カバーフック
５４  シーミングウォール部
５５  カバーフックラジアス部
５６  カバーフック部
５６ａ  直線部
５６ｂ  第１湾曲部
５６ｃ  第２湾曲部
６０  衝撃試験機
６１  台
６２  錘
７０  飲料缶
【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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