(57)【要約】【課題】陽圧が作用した場合にも、シーミングウォールラジアスの変形量が小さく、巻締部が緩むことがない巻締部の構造を提供する【解決手段】缶胴２と缶蓋の二重巻締部の構造であって、缶胴２側の巻締部１においては缶胴２の先端からボディーフックＢＨが折り返し部１０７を介して缶体１０の半径方向外側に折り返されて備えられており、缶蓋側の巻締部１においてはチャックウォールＣＷの先端から二重巻締部の中心線６方向の先端部分をなすシーミングパネルＳＰがシーミングパネルラジアスＳＰＲを介して連続し、かつシーミングパネルＳＰの外縁からシーミングウォールＳＷがシーミングウォールラジアスＳＷＲを介して連続してボディフックＢＨの外側に位置しており、シーミングパネルラジアスＳＰＲの半径はシーミングウォールラジアスＳＷＲの半径よりも小さい【選択図】    図１
2004331139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶胴と缶蓋の二重巻締部の構造であって、缶胴側の巻締部においては缶胴の先端からボディーフックが折り返し部を介して缶体の半径方向外側に折り返されて備えられており、缶蓋側の巻締部においてはチャックウォールの先端から二重巻締部の中心線方向の先端部分をなすシーミングパネルがシーミングパネルラジアスを介して連続し、かつ前記シーミングパネルの外縁からシーミングウォールがシーミングウォールラジアスを介して連続して前記ボディフックの外側に位置しており、前記シーミングパネルラジアスの半径は前記シーミングウォールラジアスの半径よりも小さいことを特徴とする缶体の二重巻締部構造。
【請求項２】
前記中心線方向における前記シーミングパネルラジアスの位置は前記シーミングウォールラジアスの位置よりも外側であることを特徴とする請求項１記載の缶体の二重巻締部構造。
【請求項３】
前記シーミングパネルラジアスは、内半径（ｒｓｐｉ）の大き  さが、０．２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の缶体の二重巻締部構造。
【請求項４】
前記シーミングパネルラジアスは、外半径（ｒｓｐｏ）と内半  径（ｒｓｐｉ）との差に対する内半径（ｒｓｐｉ）の比｛ｒｓｐｉ／（ｒｓｐｏ−ｒｓｐｉ）｝  が、（３／４）以下であることを特徴とする請求項１記載の缶体の二重巻締部構造。
【請求項５】
前記折り返し部は単一の半径で構成されており、前記シーミングパネルラジアスと前記シーミングパネルと前記シーミングウォールラジアスのうちでは半径が他の部分の半径と異なる部分を含むことを特徴とする請求項１記載の缶体の二重巻締部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は缶体の二重巻締部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
缶胴フランジに対する缶蓋フランジの二重巻締は、缶蓋の外周のフランジを外側にカールして形成したシーミングウォールを缶胴の端に形成された缶胴フランジの外方から抱き合わせるように巻き込んで、さらにシーミングウォールを外方から圧着して缶胴と缶蓋を結合し、内側に塗布されているゴム様のシーリングコンパウンドからなるパッキングの介在によって密封して構成していて、すぐれた密封性と高い剛性を有し、内容物を長期に収容、保管する能力に優れている。
【０００３】
【課題】
しかるに、近来、省資源の観点から、蓋材の薄板化が要請されているが、一方で、蓋材の薄板化に伴い巻締部の剛性が低下することが知られて来た。特に陽圧缶の缶内圧による影響や陰圧缶のレトルト時の内圧力による影響で巻締内部が動き密封性能を損なう可能性が危惧されている。
【０００４】
従来の巻締部１０１は図４で示すように、缶胴側巻締部構造１０４においては缶胴１０２の二重巻締部の中心線１０６方向の先端からボディフックＢＨが折り返し部１０７を介して半径方向外側に折り返されて備えられており、缶蓋側巻締部構造１０５においては、チャックウォールＣＷの先端から二重巻締部の中心線１０６方向の先端部分をなすシーミングパネルＳＰがシーミングパネルラジアスＳＰＲを介して連続し、かつシーミングパネルＳＰの外縁からシーミングウォールＳＷがシーミングウォールラジアスＳＷＲを介して連続してボディフックＢＨの外側に位置しているが、その縦断面形状が巻締部の中心線１０６に対してほぼ線対称（左右同形）になっていることと、缶蓋側の巻締部におけるシーミングパネルラジアスＳＰＲとシーミングパネルＳＰとシーミングウォールラジアスＳＷＲの組み合わせにおいてほぼ単一の半径で成っている。このために、缶内の内圧が巻締部に伝達された時に、シーミングパネルラジアスＳＰＲとシーミングパネルＳＰとシーミングウォールラジアスＳＷＲにおける変形強度が均等なので、結局、最も外側に位置するシーミングウォールラジアスＳＷＲに最も大きな曲げモーメントが作用することとなり、その部分が変形し、巻締めが緩むことになる。このようなことから内圧が作用した場合にもシーミングウォールラジアスの変形量が小さい巻締部の構造の開発が望まれている。特に蓋材の板厚を例えば０．２５ｍｍ以下のような薄肉化する場合に、この要望が強い。
【０００５】
この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであって、内圧が作用した場合にも、シーミングウォールラジアスの変形量が小さく、巻締部が緩むことがない巻締部の構造を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【構成】
この目的に対応して、この発明の缶体の二重巻締部構造は、缶胴と缶蓋の二重巻締部の構造であって、缶胴側の巻締部においては缶胴の先端からボディーフックが折り返し部を介して缶体の半径方向外側に折り返されて備えられており、缶胴側の巻締部においてはチャックウォールの先端から二重巻締部の缶体の中心線方向の先端部分をなすシーミングパネルがシーミングパネルラジアスを介して連続し、かつ前記シーミングパネルの外縁からシーミングウォールがシーミングウォールラジアスを介して連続して前記ボディフックの外側に位置しており、前記シーミングパネルラジアスの半径は前記シーミングウォールラジアスの半径よりも小さいことを特徴としている。
【０００７】
【実施の態様】
以下、この発明の詳細を一実施態様を示す図面について説明する。
図１において、１は巻締部である。巻締部１は缶胴側巻締部構造４と蓋体側巻締部構造５とが巻き締められて缶胴２と蓋体３とが結合する。
【０００８】
缶胴側巻締部構造４は巻締部１の中心線６方向の先端に立ち上がっているボディーウォールＢＷとボディーウォールＢＷの外側に折り返されているボディーフックＢＨとが折れ曲り部であるボディーフックラジアスＢＨＲを介して連続している。ここでこの明細書において巻締部１の中心線６は巻締部１の厚さの寸法線の中央部を通り、前記寸法線に垂直な直線と定義する。
【０００９】
一方、蓋体側巻締部構造５は蓋体３のセンターパネルＣＰの周縁部から立ち上がっているチャックウォールＣＷを有し、このチャックウォールＣＷの中心線６方向の先端から折れ曲がり部であるシーミングパネルラジアスＳＰＲを介して折れ曲がっていて中心線６方向の先端部をなすシーミングパネルＳＰが位置し、このシーミングパネルＳＰの中心線６に垂直な半径方向の外縁部から折り曲げ部であるシーミングウォールラジアスＳＷＲを介してシーミングウォールＳＷが立ち下がって缶胴側巻締部構造４のボディーフックＢＨの外側に位置する。さらに、このシーミングウォールＳＷの先端から折れ曲り部であるカバーフックラジアスＣＨＲを介してカバーフックＣＨが折れ曲がって立ち上がって、缶胴側巻締部構造４のボディーフックＢＨとボディーウォールＢＷとの間に位置する。
【００１０】
缶胴側巻締部構造４のボディーフックラジアスＢＨＲの外面は単一の平均半径ｒｏで構成されており、したがってボディーフックラジアスＢＨＲの外面は中心  線６を含む紙面に平行な平面における断面では滑らかな半円弧をなしていて、中心線６に関してほぼ線対称である。
【００１１】
一方、蓋体側巻締部構造５は、中心線６に関して非線対称に構成されている。すなわち、中心線６よりも内側にあるシーミングパネルラジアスＳＰＲの平均半径ｒｓｐは外側にあるシーミングウォールラジアスＳＷＲの平均半径ｒｓｗよりも小さく構成されており、したがってシーミングパネルラジアスＳＰＲはシーミングウォールラジアスＳＷＲよりも鋭く曲がっている。またシーミングパネルラジアスＳＰＲの中心線６方向の位置はシーミングウォールラジアスＳＷＲの位置よりも中心線６方向の外側（図示の場合は上方）である。
【００１２】
またシーミングパネルラジアスＳＰＲの内半径ｒｓｐｉが０．２ｍｍ以下または  外半径ｒｓｐｏが０．４ｍｍ以下であることが望ましく、特にその範囲内で半径ｒｓｐの外半径と内半径との差に対する内半径の比｛ｒｓｐｉ／（ｒｓｐｏ−ｒｓｐｉ）｝は、（３／４）以下であることが望ましい。
【００１３】
こうして蓋体側巻締部構造５におけるシーミングパネルラジアスＳＰＲとシーミングパネルＳＰとシーミングウォールラジアスＳＷＲの組み合わせにおいては大きさの異なる少なくとも２つの半径ｒｓｗとｒｓｐとを含んでいることになる。
【００１４】
このように構成された巻締部１において、内圧が作用した場合の挙動は次の通りである。
缶胴２内に陽圧が作用して蓋体３に内圧力が作用すると、蓋体３と一体のチャックウォールＣＷが押し上げられ、シーミングパネルラジアスＳＰＲからシーミングウォールラジアスＳＷＲまでの間には曲げモーメントが作用するが、このシーミングパネルラジアスＳＰＲからシーミングウォールラジアスＳＷＲまでの間ではシーミングパネルラジアスＳＰＲの半径が最小であって曲がりが最も厳しいので、曲げ応力が集中し、これによりシーミングパネルラジアスＳＰＲに変形が集中する。このことからシーミングウォールＳＷ及びシーミングウォールラジアスＳＷＲには変形の影響が小さくなるので、巻締の緩みは生じない。
【００１５】
シーミングパネルラジアスＳＰＲの中心方向の位置がシーミングウォールラジアスＳＷＲより高いと、内圧によって蓋が上昇する（浮く）ことによって形態としてシーミングパネルラジアスＳＰＲの引き上げによりシーミングウォールラジアスＳＷＲが引き伸ばされることによるが、この引き伸び変形はシーミングウォールラジアスＳＷＲだけで吸収することができ、シーミングウォールＳＷは缶胴２の内側に向けて斜め上方に引き上げられることとなり、むしろ巻締部１を締め直すような挙動をすることになるので、巻締部１の緩みを回避することができる。
（実験例１）
図２に示すようにシーミングパネルラジアスＳＰＲの内半径を（ａ）約０．４０ｍｍにした場合と、（ｂ）約０．３０ｍｍにした場合についてコンピュータでシミュレーションして画像として出力した。
【００１６】
その結果（ｂ）シーミングパネルラジアスＳＰＲの半径約０．３０ｍｍの方が負荷による巻締部のずれの傾向が小さいことを認めることができた。
【００１７】
このことからシーミングパネルラジアスＳＰＲの半径が小さい方が巻締部のずれの傾向が小さいことがうかがえる。
（実験例２）
複数の巻締部を内外半径を種々に変えて作成し、同一の缶内圧負荷を作用させた場合の巻締部のずれの大小とＳＰＲの内外径の関係を検討した。
供試サンプルは図３に示すように、
サンプル１  ｒｓｐｉ＝０．０８ｍｍ  ｒｓｐｏ＝０．３２ｍｍ
サンプル２  ｒｓｐｉ＝０．１８ｍｍ  ｒｓｐｏ＝０．４８ｍｍ
サンプル３  ｒｓｐｉ＝０．２３ｍｍ  ｒｓｐｏ＝０．４６ｍｍ
サンプル４  ｒｓｐｉ＝０．２３ｍｍ  ｒｓｐｏ＝０．４９ｍｍ
サンプル５  ｒｓｐｉ＝０．３０ｍｍ  ｒｓｐｏ＝０．４８ｍｍ
結果
巻締部のずれは、サンプル１が最も小さく次にサンプル２が小さかった。一方、サンプル５は巻締部のずれが大きく、サンプル３、４のずれも比較的大きかった。各サンプルの外半径と内半径との差に対する内半径の比ｒｓｐｉ／（ｒｓｐｏ−ｒｓｐｉ）の値は、それぞれ０．３３（サンプル１）、０．７５（サンプル２）、１  （サンプル３）、０．８８（サンプル４）、１．６（サンプル５）である。このことから、上記比が３／４以下、とくに１／３以下であればさらにシーミングパネルラジアスＳＰＲに変形が集中する傾向がうかがえる。
（実験例３）
薄肉化深絞り成形してスチール製２ピース缶胴（内容量３５０ｍｌ用、フランジ部板厚０．１８ｍｍ）に内容物としてコーラを充填してアルミニウム製蓋（２０６径、板厚０．２５ｍｍ）を被せて二重巻締し、本発明の巻締部をもつ缶（発明品）１０個（１〜１０）と従来の巻締部をもつ缶（従来品）１０個（１〜１０）を作成した。巻締部シーミングパネルラジアスの内半径（ｒｓｐｉ）、外半径（  ｒｓｐｏ）の平均値は、それぞれ発明品が０．１８ｍｍ，０．４３ｍｍ、従来品が  ０．３３ｍｍ，０．５５ｍｍであった。このとき、外半径と内半径の差に対する内半径の比は、それぞれ０．７２、１．５である。
【００１８】
５５℃の湯に缶を３０分間浸漬したのち、表に記載の方法にて圧力をかけて巻締ずれ量を測定した。
【００１９】
【表１】
2004331139.tif 000003
発明品ではＮｏ．８缶に０．０１ｍｍのずれが観測されたが他の発明品にはずれは観測されなかった。一方従来品ではすべての缶に０．０１〜０．０５のずれが観測された。
【００２０】
このことから発明品では従来品に比べて巻締部のずれがほとんど発生しないことが明らかとなった。
【００２１】
【効果】
以上の説明から明らかな通り、この発明によれば缶内に内圧が作用した場合にもシーミングウォールラジアスＳＷＲの変形量が小さく、巻締部が緩むことがない巻締部の構造を得ることができる。
【００２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の巻締部の構造を示す縦断面説明図。
【図２】巻締部の巻締ずれを示す縦断面説明図。
【図３】各種巻締部の構造を示す縦断面説明図。
【図４】従来の巻締部の構造を示す縦断面説明図。
【符号の説明】
１      巻締部
２      缶胴
３      蓋体
４      缶胴側巻締部構造
５      蓋体側巻締部構造
６      巻締部の中心線
１０    缶体
１０１  巻締部
１０２  缶胴
１０４  缶胴側巻締部構造
１０５  蓋体側巻締部構造
１０６  巻締部の中心線
１０７  折り返し部
ＢＷ    ボディーウォール
ＢＨ    ボディーフック
ＢＨＲ  ボディーフックラジアス
ＣＰ    センターパネル
ＣＷ    チャックウォール
ＳＰＲ  シーミングパネルラジアス
ＳＰ    シーミングパネル
ＳＷＲ  シーミングウォールラジアス
ＳＷ    シーミングウォール
ＣＨＲ  カバーフックラジアス
ＣＨ    カバーフック
【図１】
2004331139.tif 000004
【図２】
2004331139.tif 000005
【図３】
2004331139.tif 000006
【図４】
2004331139.tif 000007