(57)【要約】【課題】非円形状のリベットを用いてタブ廻りを防止するとともに、リベット形状以外の箇所について従来の設計を用いることのできる缶蓋を提供すること。【解決手段】中央付近に設けられたリベット３およびリベット３の近傍から周縁方向に向けて延びるティアストリップを有するパネルと、リベット３の側壁が貫通しているリベットホールを有して略長円形状のタブとを備えている缶蓋において、パネルに平行な断面による側壁の外周面２０が、ティアストリップ側の６０°〜１８０°の範囲でタブの長手方向の中心線に対称に略真円形の円弧で形成された円形外周面２１と、他の範囲で略真円形と異なる非円形状に形成された非円形外周面２２とを有していることを特徴とする。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央付近に設けられたリベットおよび該リベットの近傍から周縁方向に向けて延びるティアストリップを有するパネルと、前記リベットの側壁が貫通しているリベットホールを有して略長円形状のタブとを備えている缶蓋において、
前記パネルに平行な断面による前記側壁の外周面が、前記ティアストリップ側の６０°〜１８０°の範囲で前記タブの長手方向の中心線に対称に略真円形の円弧で形成された円形外周面と、他の範囲で前記略真円形と異なる非円形状に形成された非円形外周面とを有していることを特徴とする缶蓋。
【請求項２】
請求項１に記載の缶蓋であって、
前記リベットホールの形状が前記外周面の形状と略同形状に形成されていることを特徴とする缶蓋。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の缶蓋であって、
前記円形外周面の半径寸法に対する、前記略真円形の中心から前記非円形外周面までの最大寸法の増加比率または最小寸法の減少比率が、２〜４０％の範囲で形成されていることを特徴とする缶蓋。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の缶蓋であって、
前記非円形外周面の形状が、前記円形外周面の半径寸法より大きな曲率半径寸法の円弧を有して形成されていることを特徴とする缶蓋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、缶入り飲料等に用いられる缶蓋に関し、特に、缶蓋のパネルと水平方向のタブの回転を防止する構成を有している缶蓋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に使用されている清涼飲料、アルコール飲料等を充填する缶は、有底筒状の缶胴と、缶胴の開口端を塞ぐ円盤状の缶蓋とから構成されている。缶蓋には様々なタイプのものがあるが、タブを付設して容易に缶を開封し得るイージーオープンタイプの缶蓋が主に用いられている。
近年、このような缶蓋として、開缶後もタブと缶蓋とを一部連着させておく、いわゆるステイオン式のタブが多く採用されており、ステイオン式のタブは、缶蓋のパネル面に一体的に設けられたリベットを介して缶蓋に取り付けられている。つまり、パネル面の中央に円柱状のニップル部を形成し、このニップル部をタブに設けられた円形のリベットホールに挿入した後、ニップル部の先端をかしめることによりタブが取り付けられているのである。このような缶蓋の開口動作は、タブの一端側にあるタブテールを引き上げることで他端側にあるタブノーズがリベットを支点として押し下げられ、缶蓋の周縁方向に向けて延びるティアストリップをタブノーズによって押圧し、この押圧力によってティアストリップの外周を形成するスコアが破断され、ティアストリップをさらに下方に押し曲げることによって行われる。ここで、ティアストリップとは、開口されることによって飲み口となり、開口前は缶蓋に形成されたスコア（刻設）にほぼ囲まれている箇所で、リベットの近傍の一部にスコアが形成されていない箇所を設けることで開口後においても缶蓋に連着されている略舌形状の開口断片のことである。
【０００３】
このような、リベットによるタブの固定において、リベットのかしめが弱いとタブがリベットを中心として缶蓋のパネル面と水平方向に容易に回転してしまう、いわゆる「タブ廻り」と呼ばれる現象が生じてしまう。タブ廻りが生じることによって、タブノーズとティアストリップとの位置関係が変わってしまい、設定されていた押圧力が得られなかったり、タブが外れてしまったりして開口し難くなり、開口性に問題が生じていた。このような問題を回避するために、タブ廻りを防止する様々な手段が用いられている。
【０００４】
タブ廻り防止手段として、タブディンプルと呼ばれる突起部をタブの下に位置するパネル面上に設けることにより、タブディンプルがタブに引っ掛かることで回転を防止する手段や、タブディンプルとタングとの間に切り欠き（穴）を設けて、切り欠きと対応する位置にタングディンプルと呼ばれる突起部をパネル面上に設けることにより、切り欠きとタングディンプルとが係合することで回転を防止する手段など、突起部を用いる手段がある。また、リベットの大型化、金型条件の変更、およびリベットの押し潰し量の拡大など、リベットの成形を改良する手段がある。これらのタブ廻り防止手段は、一定の効果は有しているものの、いまだ顧客の要求を十分に満足するものではなく、加工条件が過酷になると加工箇所にクラックが発生するなどの弊害も少なくなかった。
【０００５】
また、上述したリベットにおいて、リベットの壁部とリベットホールとが円形であるためにタブ廻りが生じるという点に着目して、上述したタブ廻り防止手段以外の手段として、非円形状のリベットを形成することによる手段が用いられている。たとえば、非円形状のリベットを用いる手段として、楕円形、矩形、または多角形などの形状の側壁外周面を有するリベットと、それぞれの形状に適合するリベットホールとを用いることで、リベットの壁部とリベットホールとの接触抵抗や変形抵抗により、回転を防止するのである。（例えば、特許文献１参照。）
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１７９０６２号公報（第１項、第６−８図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記非円形状のリベットを用いてタブ廻りを防止する缶蓋においては、リベットとスコアとの位置などの関係が変わってしまうことにより、開口性に影響が生じるという問題があった。つまり、上述したように開口動作において、リベットとスコアとの位置、リベットとタブノーズとの位置、またはタブノーズによって押圧されるティアストリップの位置などそれぞれの関係によって開口性が決まるので、従来は円形のリベットで最適な開口性が得られるように設計されており、この位置関係が変わることによって開口し難くなってしまうのである。リベットの形状を変える場合、それぞれの位置関係で最適な開口性を得られるようにするためには、従来通りの設計を用いることができず、大幅な設計変更をしなければならない。
【０００８】
本発明は、このような背景の下になされたものであって、非円形状のリベットを用いてタブ廻りを防止するとともに、リベット形状以外の箇所について従来の設計を用いることのできる缶蓋を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る缶蓋は、中央付近に設けられたリベットおよび該リベットの近傍から周縁方向に向けて延びるティアストリップを有するパネルと、前記リベットの側壁が貫通しているリベットホールを有するタブとを備えている缶蓋において、前記パネルに平行な断面による前記側壁の外周面が、前記ティアストリップ側の６０°〜１８０°の範囲で前記タブの長手方向の中心線に対称に略真円形の円弧で形成された円形外周面と、他の範囲で前記略真円形と異なる非円形状に形成された非円形外周面とを有していることを特徴とする。
【００１０】
この発明の缶蓋において、側壁外周面の形状が、ティアストリップ側の６０°〜１８０°の範囲においてタブの長手方向の中心線に対称となるように円形外周面で形成されているので、この範囲における側壁外周面とティアストリップやスコアとの位置関係は従来から変更されることはなく、ティアストリップやスコアの設計を変更しなくても開口性は従来と同じである。また、他の範囲で非円形外周面を有しているので、リベットの壁部とリベットホールとの接触抵抗や変形抵抗により、タブの回転が防止される。これにより、リベットの形状を変更しても従来と変わらない開口性を得ることができるとともに、タブ廻りを防止すことができる。
【００１１】
また、本発明に係る缶蓋は、上述した缶蓋であって、前記リベットホールの形状が前記外周面の形状と略同形状に形成されていることを特徴とする。
この発明の缶蓋において、リベットホールの形状が外周面の形状と略同形状に形成されているので、リベットホールとリベットとがより確実に合致し、確実にタブ廻りを防止すことができる。
【００１２】
また、本発明に係る缶蓋は、上述した缶蓋であって、前記円形外周面の半径寸法に対する、前記略真円形の中心から前記非円形外周面までの最大寸法の増加比率または最小寸法の減少比率が、２〜４０％の範囲で形成されていることを特徴とする。
【００１３】
この発明の缶蓋において、円形外周面の半径寸法に対する、略真円形の中心から非円形外周面までの最大寸法の増加比率または最小寸法の減少比率が、２〜４０％の範囲で形成されているので、確実にタブ廻りが防止されるとともに、リベットの加工不良が防止される。たとえば、上記比率が２％以下の場合はリベットがほぼ円形に形成されてしまうので、非円形外周面によるタブ回りの防止効果が得られず、上記比率が４０％以上の場合はリベットの加工時にクラックなどが生じて加工不良となってしまう。つまり、上記比率が、２〜４０％の範囲となるようにリベットを形成することで良好に加工することができ、タブ廻り防止の効果を得ることができるのである。さらに、上記比率を７〜１９％の範囲にすることでより良好な効果を得ることができる。
【００１４】
また、本発明に係る缶蓋は、上述した缶蓋であって、前記非円形外周面の形状が、前記円形外周面の半径寸法より大きな曲率半径寸法の円弧を有して形成されていることを特徴とする。
この発明の缶蓋において、非円形外周面の形状が円形外周面の半径寸法より大きな曲率半径寸法の円弧を有して形成されているので、リベットの非円形外周面によるタブ廻り防止の効果が得られるとともに、リベットの大型化によるタブ廻り防止の効果が得られる。また、タブの固定強度も向上するので、例えば輸送時などの振動によっても、内容物を漏れ難くすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
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。
図１は、缶蓋１の正面図で、缶蓋１は、円盤状の薄板に様々な凹凸形状が形成されているパネル２と、パネル２に一体に形成されたリベット３によって取り付けられているタブ４とを備えて構成されている。パネル２は、中央付近にリベット３が設けられ、リベット３の近傍から周縁方向に向けて略舌形状に延びるようにスコア５に囲まれたティアストリップ６が設けられている。図に示すように、タブ４の長手方向の中心線とスコア５との交点Ｐとパネル２の中心Ｏとを通る直線を直線Ｌ１とし、中心Ｏを通り直線Ｌ１に直交する直線を直線Ｌ２とする。
【００１６】
図２に示すように、タブ４は略長円状に形成されており、その長手方向が直線Ｌ１と一致するように取り付けられ、長手方向のうちの一端がティアストリップ６を押圧するタブノーズ７とされ、他端が開口時に引き上げられるタブテール８とされている。また、タブ４の３箇所に穴（切り欠き）が設けられており、タブノーズ７側の円弧の中心を含むようにリベットホール９が設けられ、リベットホール９の外周をＵ字状に囲うようにタング１０が設けられ、タング１０とタブテール８との間にフィンガーホール１１が設けられている。リベットホール９は、リベット３を貫通させてタブ４をパネル２に取り付けるために用いられ、タング１０は開口時にタブ４を変形させるために形成されており、フィンガーホール１１は開口時に指などを掛けるために用いられている。
【００１７】
図３に、タブ４がパネル２に取り付けられた状態における、リベット３の近傍の軸線Ｏを通る平面における断面図を示す。リベット３は、パネル２から連続して上方に向かって円弧状に形成されている根元Ｒ部１３と、根元Ｒ部１３に連続してリベットホール９の内周面１２に当接する側壁部１４と、側壁部１４の上方に位置してタブ４の上面に係合するかさ部１５と、かさ部１５の内側に位置してかしめられることによって平面状に形成されている天面部１６とを有して形成されている。このように、内周面１２と側壁部１４とが当接し、タブ４とかさ部１５とが係合することによってタブ４がリベット３によってパネル２に取り付けられている。
【００１８】
また、図４（ａ）は軸線Ｏと直線Ｌ１とを通る平面による断面図で、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面による断面図で、図において左側がティアストリップ６側とされている。図４（ｂ）に示すように、リベット３の側壁部１４は直線Ｌ１方向に長手となるような長円に形成されている。つまり、側壁部１４の外周面２０は、ティアストリップ６側の１８０°の範囲において軸線Ｏを中心とし、かつ直線Ｌ１に対称に半径ｒの円弧（半円）で形成された円形外周面２１とされ、円形外周面２１以外の範囲は、寸法ａの直線部２３と半径ｒの半円２４とによって形成された非円形外周面２２とされているのである。また、図４（ｂ）で、破線で示されている長円２６は天面部１６の外周縁を示し、仮想線で示されている円弧２５は、円形外周面２１と円弧２５とによって略真円形を形成する円弧である。
【００１９】
ここで、略真円形とは、想定される真円の半径Ｒに対し、±１．５％以内の半径Ｒ’で形成されている円形のことをいう。たとえば、図４（ｂ）の円形外周面２１を形成する円弧が略真円であるか求める場合には、直線Ｌ１と円形外周面２１との交点Ｐ１と、直線Ｌ１から両側開き角３０°における交点Ｐ２，Ｐ３の３点を測定点とし、これらの測定点を通る真円を次式で定める。
（ｘ−ａ）２＋（ｙ−ｂ）２＝Ｒ２      ・・・      式（１）
ここで、ａ，ｂ，Ｒは交点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の測定値より求められる定数で、半径Ｒは交点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の通る真円の半径である。そして、式（１）に上記測定点以外の測定点における円形外周面２１の測定値を代入して得られる半径Ｒ’の値が真円の半径Ｒに対して±１．５％以内をなす場合、円形外周面２１を形成する円弧が略真円であると定める。なお、半径Ｒ’の値が半径Ｒに対して±１．０％以内であれば、より好ましい。また、式（１）を定める際には、誤差を少なくするために十分な缶蓋を測定し、外れ値とみなせる値を除いた上で、平均式を定めることが望ましい。
【００２０】
また、軸線Ｏ（略真円形の中心）から非円形外周面２２上の各点までの寸法のうち最大寸法となる点は、非円形外周面２２と直線Ｌ１との交点Ｐ４とされ、図に示すように最大寸法は寸法ｒ’となる。ここで、半径ｒに対して寸法ｒ’が増加した比率Ｘを次式で定める。
Ｘ＝｜（ｒ’／ｒ）−１｜      ・・・      式（２）
つまり、式（２）は、寸法ｒ’を半径ｒで割った数値より１を引いた値の絶対値が比率Ｘになるのである。本実施の形態においては、比率Ｘは２〜４０％の範囲となるように設定され、より好ましくは７〜１９％の範囲となるように設定されている。たとえば、ｒ＝３．８ｍｍ、ｒ’＝４．３ｍｍ（寸法ａ＝０．５ｍｍ）と設定すると、比率Ｘは約１１．３％となる。また、直線部２３の寸法ａが約０．１〜１．５ｍｍの場合に比率Ｘが２〜４０％の範囲となる。
【００２１】
このような形状のリベット３を形成する場合には、外周面２０とほぼ同じ形状の断面形状を有するニップル部をパネル２の上方に突出するように形成し、外周面２０と同じ形状のリベットホール９の内周面１２を有するタブ４を挿入する。そして、ニップル部の先端をかしめることにより、かさ部１５と天面部１６とが形成されるとともに、リベットホール９の内周面１２に合致するようにニップル部の外周面が変形することで外周面２０が形成される。これにより、タブ４がパネル２に取り付けられているのである。
【００２２】
また、このような形状のリベット３およびリベットホール９を有する缶蓋１において、パネル２に対して回転するようにタブ４に回転力を加えて、タブ４が回転するトルク、いわゆるタブトルクを測定した。測定は、図４に示すような長円形の外周面２０において、６通りの直線部２３の寸法ａを有する半径ｒ＝３．８ｍｍのリベット３を形成して行われた。また、比較例として、寸法ａが０ｍｍで従来と同じ円形のリベット３の形状によるタブトルクの測定値、および寸法ａが２．０ｍｍでリベット３にクラックなどが発生してしまい成形不良になった形状についても記載した。測定の評価として、比較例よりタブトルクが大きく、かつ成形不良にならなかった形状を○とし、これ以外を×とした。測定には、最大測定値が５０Ｎ・ｃｍのトルク測定機が用いられ、タブ４に５０Ｎ・ｃｍ以上のトルクを加えても回転しなかった場合、つまり測定限界を超えた場合について、タブトルクとして「５０≦」と記載した。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１より、寸法ａが０．１〜１．５ｍｍの場合、つまり比率Ｘが２．６〜３９．５の場合において、比較例（寸法ａ＝０ｍｍ）よりタブトルクが大きく、かつ成形不良にならなかったことが分かる。また、寸法ａが０．１〜０．５ｍｍの範囲において比率Ｘが大きくなるに従ってタブトルクも大きくなる傾向があることが分かる。寸法ａが０．５ｍｍ以上の場合にはトルク測定機の測定限界を超えているが、同様の傾向があると考えられる。
【００２５】
上述したような外周面２０を有するようにリベット３が形成されているので、円形外周面２１を従来と同じ半径の円弧となるように設計することができ、ティアストリップ６やスコア５の設計を変更しなくても従来と同じ開口性を得ることができる。つまり、開口性に影響を与えるティアストリップ６側の一定範囲におけるリベット３の外周面２０の形状を従来と変わらない形状で設計することができるので、この範囲以外の形状を変更しても開口性に影響が出ないのである。また、非円形外周面２２が形成されているので、リベット３の側壁部１４とリベットホール９の内周面１２との接触抵抗や変形抵抗により、タブ廻りを防止することができる。とくに、リベットホール９の内周面１２とリベット３の外周面２０とが合致するように形成されているので、確実にタブ廻りを防止すことができる。
【００２６】
また、比率Ｘは２〜４０％の範囲となるように設定され、より好ましくは７〜１９％の範囲となるように設定されているので、確実にタブ廻りを防止することができるとともに、リベット３の加工不良を防止することができる。たとえば、比率Ｘが２％以下の場合はリベット３がほぼ円形に形成されてしまうので、非円形外周面２２によるタブ廻り防止の効果が得ることができないが、本実施の形態においては比率Ｘが２％以上と設定されているので、非円形外周面２２によるタブ廻り防止の効果を十分に得ることができる。また、比率Ｘが４０％以上の場合は、ニップル部を形成する際の加工が非等方となり、ニップル部に局部くびれなどが形成されてしまうので、かしめる工程において局部くびれにクラックが形成されてしまって加工不良となる場合があるが、本実施の形態においては比率Ｘが４０％以下と設定されているので、このような加工不良が起こることを防止することができる。
【００２７】
つぎに、本実施の形態の変形例を図５に示す。図５において、直線Ｌ１および直線Ｌ２は図４と同じ関係にあり、リベット３の外周面２０の形状のみ上記実施形態と異なっている。変形例の外周面２０ａは、ティアストリップ６側の角度αの範囲において直線Ｌ１に対称になるように円形外周面２１ａが略真円形に形成されており、非円形外周面２２ａは略真円形の半径ｒより大きな曲率半径ｒ’（最大寸法）の円弧を有して形成されている。つまり、非円形外周面２２ａは曲率半径ｒ’の円弧および、この円弧と円形外周面２１ａとを滑らかにつなぐ曲線によって形成されているのである。また、仮想円弧２５ａは、円形外周面２１ａと仮想円弧２５ａとによって略真円形を形成する円弧である。また、変形例において角度αは１２０°とされている。
【００２８】
この変形例において、リベットホール９の内周面１２と外周面２０ａとが合致することによるタブ廻り防止の効果が得られるとともに、非円形外周面２２ａは略真円形の半径ｒより大きな曲率半径ｒ’の円弧を有して形成されているので、リベット３を大型化することによるタブ廻り防止の効果が得られる。また、タブ４自体の固定強度も向上するので、タブ４が取れ難くなるだけでなく、輸送時などの振動によって内容物が漏れることを防止することができる。また、ニップル部を形成する際の加工がほぼ等方となり、加工不良となるおそれをより防止することができる。
【００２９】
また、図６に示す第２の変形例のように、変形例の外周面２０ｂは、ティアストリップ６側の角度αの範囲において、直線Ｌ１に対称になるように円形外周面２１ｂが略真円形に形成されており、非円形外周面２２ｂは平行面２３ｂと円弧２４ｂとを有して形成されている。つまり、外周面２０ｂは略真円形の上下に平行面２３ｂが形成され、略真円形の一方の円弧が円形外周面２１ｂを形成し、他方の円弧が円弧２４ｂを形成しているのである。このような形状の外周面２０ｂにおいて、軸線Ｏから平行面２３ｂと直線Ｌ２との交点までの寸法が最小寸法ｒ’となる。このとき、比率Ｘは半径ｒに対して寸法ｒ’が減少した比率となる。
このような形状の外周面２０ｂによってもタブ廻り防止の効果が得られる。
【００３０】
なお、本実施の形態において円形外周面２１は１８０°で、また変形例において円形外周面２１ａ，２１ｂは１２０°の範囲で略真円形の円弧で形成されているが、略真円形の円弧で形成される範囲はこの範囲に限らず６０°〜１８０°の範囲であれば、従来と変わらない開口性を得ることができる。また、本実施の形態で示したリベット３によるタブ廻り防止手段と、従来の技術で示したタブ廻り防止手段とを併用して用いることでさらに効果的にタブ廻りを防止することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る缶蓋によれば、リベットの側壁外周面の形状が、円形外周面と非円形外周面とを有しているので、リベットの形状を変更しても従来と変わらない開口性を得ることができるとともに、タブ廻りを防止すことができる。
また、リベットホールの形状とリベットの外周面の形状とが略同形状に形成されているので、リベットホールとリベットとがより確実に合致し、確実にタブ廻りを防止すことができる。
また、円形外周面の半径寸法に対する、略真円形の中心から非円形外周面までの最大寸法の増加比率または最小寸法の減少比率が、２〜４０％の範囲で形成されているので、確実にタブ廻りを防止することができるとともに、リベットの加工不良を防止することができる。
また、非円形外周面の形状が円形外周面の半径寸法より大きな曲率半径寸法の円弧を有して形成されているので、リベットの非円形外周面によるタブ廻り防止の効果が得られるとともに、リベットの大型化によるタブ廻り防止の効果が得られる。また、輸送時の耐振動漏れ性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における缶蓋の正面図である。
【図２】タブの正面図である。
【図３】リベットおよびタブの拡大断面図である。
【図４】一実施形態におけるリベットの断面図で、（ａ）は軸線を通る平面での断面で、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面である。
【図５】リベットの変形例における側壁部の断面の外周面を示す概略図である。
【図６】リベットの第２の変形例における側壁部の断面の外周面を示す概略図である。
【符号の説明】
１  缶蓋
２  パネル
３  リベット
４  タブ
６  ティアストリップ
９  リベットホール
１４  側壁部（側壁）
２０  外周面（側壁外周面）
２１  円形外周面
２２  非円形外周面
Ｘ  比率
Ｏ  軸線（略真円形の中心）
【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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