JP2015042411A - 缶蓋 - Google Patents

Abstract

【課題】 バックリング時に缶体と缶蓋との巻き締め部分が破壊されることを低減させる缶蓋を提供することを目的とする。
【解決手段】 缶胴に巻き締められて缶胴の開口端を閉塞する缶蓋１において、チャック壁部４には、円周方向の全周に亘って環状に形成され、かつ縦断面曲線状に形成された第１湾曲壁部１１および第２湾曲壁部１２が設けられ、環状溝部３は、センターパネル部２の外周縁に繋がるように形成された内周側壁部６と、内周縁８ａが内周側壁部６の端部６ａと接する内周側湾曲部８と、外周縁９ｂが第１湾曲壁部１１の内周縁１１ａと接する外周側湾曲部とを備え、第１湾曲壁部１１の内周縁１１ａから内周側湾曲部８の外周縁８ｂに繋がる接続部分３ｂは、少なくとも内周側湾曲部８の曲率半径ｒ１よりも大きい曲率半径に形成された部分を含むように構成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、金属製の缶体における缶蓋に関し、特に缶胴の開口端部分とともに巻き締められてその開口端を閉塞するようにして缶胴に接合される缶蓋に関するものである。

炭酸飲料やビール等の発泡性飲料を内容物とする飲料缶や、内容物の充填時に液体窒素を滴下した飲料缶など内圧の高い缶では、缶体の板厚をある程度まで薄くしても、内圧により缶体の形状を維持できることが周知である。したがって、缶体の板厚をできるだけ薄くし、缶体を構成する金属材料の使用量を削減することができる。また、省資源化に対する社会的な関心の高まりや、製缶の際の経済性を向上させるために、缶胴部分に限らず缶蓋部分についても板厚を薄くし、缶蓋に用いる素材を従来よりも削減させた缶体の開発が進んでいる。また、このように缶蓋の板厚を薄くすればその分だけ缶体の強度は低下するが、板厚を薄くしても缶蓋の強度を維持できるように、缶蓋中央のパネル部の外周に缶体内方に窪んだ環状溝を形成させた缶体が周知である。

また、そのような発泡性飲料を内容物とする缶の場合、その内容物が原因となり缶内の圧力が異常に上昇すると、缶蓋や缶底が缶体外方に膨出する変形、いわゆるバックリングが発生することがある。そして、バックリングに伴い、缶胴と缶蓋との巻き締め部分が破壊し、もしくは缶底部分に亀裂が生じ、缶体が破裂して内容物が缶体外部に飛び散る現象が起こる場合もある。よって、その環状溝が形成された缶蓋において、その内圧が上昇することにより缶蓋のパネル部が缶体外方に変形することや、巻き締め部分が破壊されることを防止もしくは抑制するために、環状溝の深さや、環状溝の側壁形状や溝底のアール半径等について、バックリングを防止するような耐圧強度を高めるための構成を備えた缶蓋が種々提案されている。

例えば、特許文献１には、環状溝部の外周縁部から径方向外方へ向けて立ち上がるチャック壁部が、シーミングパネル部に連設された形状を有する缶蓋が記載されている。特に、そのチャック壁部には、環状溝部側からシーミングパネル部にかけて、径方向内方へ向けて湾曲した第１のＲ部と、径方向外方へ向けて湾曲した第２のＲ部と、径方向内方へ向けて湾曲した第３のＲ部とが順に設けられている。

また、特許文献２には、縦断面が直線形状のチャック壁が、垂線から傾斜するように構成されていることが記載されている。また、そのチャック壁とともに、ビードの外側面が、中央パネルに垂直な垂直軸に対して傾斜するように形成されている。

特許文献３には、平坦であり中心軸線に平行に形成された内壁および外壁と、湾曲底部部分とからなる環状の皿穴が形成された缶ふたが記載されている。この外壁から半径方向外方および上方に延びるアーチ状部分と、このアーチ状部分から半径方向外方に延びるステップ部分と、このステップ部分から半径方向上向きにまたは外方に延びる第１の転位部分と、この第１の転位部分から半径方向外方に延びる第２転位部分とが順に、皿穴から周辺カール部分にかけて形成されている。

特許文献４には、強化環状溝の外縁から外方に傾斜して立ち上がるように形成されたチャックウォール部において、フランジカール部の内縁曲壁部分から延長される上方壁部分と、強化環状溝の外縁に連なる下方壁部分とが、屈曲部により異なる傾斜角度となるように形成された構成が記載されている。

特開２００６−６９６０３号公報 特許第３８０９１９０号公報 特表２００４−５１４５６１号公報 特開２００２−１７８０７２号公報

上述した各特許文献に記載された構成によれば、缶体内の圧力が上昇した場合でも、各特許文献に記載された缶蓋の形状によりバックリングを防止できる場合がある。しかしながら、それらの缶蓋は、異常上昇した缶体内圧に抗して、通常の缶体内圧における缶蓋の形状を維持するように作用するものであった。そのため、仮に、異常上昇する缶体内圧に伴いバックリングが生じた場合、各特許文献に記載された缶蓋では、バックリングによる缶蓋の変形態様を予測することや、その変形態様が想定内に留まるように制御することが困難であった。

さらに、缶蓋による耐圧性能が、所定の変形態様に留まる範囲、例えば巻き締め部分が破壊されない範囲でバックリングによる変形が生じることを許容するように構成されている場合であっても、その変形の前後で缶体が密封され続けていることにより缶体内の圧力が上昇する可能性が残されている。したがって、この場合でも、密封された缶体内の圧力が異常上昇することにより、前述した巻き締め部分が破壊されて内容物が缶体外部に大きく飛散する現象、いわゆるブローオフが発生する可能性がある。

そこで、この発明は、上述の技術的課題に着目してなされたものであり、バックリング時に巻き締め部分が破壊されることを低減させる缶蓋を提供することを目的とする。

上記従来技術の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、円板状に形成されたセンターパネル部と、そのセンターパネル部の外周縁に沿って環状に設けられ、かつ当該センターパネル部から缶蓋と缶胴とが接合された場合の缶体内方へ窪むように形成された環状溝部と、缶蓋の最外周部分を含むように形成され、かつ缶蓋の末端部を含み折り曲げられたカール部と、前記環状溝部の外周縁と前記カール部の内周縁とに挟まれ、かつ当該環状溝部およびカール部と連なるようにして設けられたチャック壁部とを備え、前記カール部が前記缶胴に巻き締められて前記缶胴の開口端を閉塞する缶蓋において、前記チャック壁部には、円周方向の全周に亘って環状に形成され、かつ縦断面曲線状に形成された湾曲壁部が設けられ、前記湾曲壁部は、前記缶胴と前記缶蓋とが接合された場合の缶体外方に突出するように形成された第１湾曲壁部と、内周縁が前記第１湾曲壁部の外周縁に接し、かつ前記缶体内方に突出するように形成された第２湾曲壁部とを備え、前記環状溝部は、前記センターパネル部の外周縁に繋がるように形成された内周側壁部と、内周縁が前記内周側壁部における前記センターパネル部側とは反対側の端部と接し、かつ縦断面曲線状に形成された内周側湾曲部と、外周縁が前記第１湾曲壁部の内周縁と接し、かつ縦断面曲線状に形成された外周側湾曲部とを備え、前記第１湾曲壁部の内周縁から前記内周側湾曲部の外周縁に繋がる接続部分は、少なくとも前記内周側湾曲部の曲率半径よりも大きい曲率半径に形成された部分を含むように構成されていることを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１の発明において、前記外周側湾曲部の曲率半径は、前記内周側湾曲部の曲率半径と同じ大きさに形成されていることを特徴とする缶蓋である。

請求項３に係る発明は、請求項２の発明において、前記内周側湾曲部と前記外周側湾曲部とは、前記接続部分に含まれる前記内周側湾曲部の曲率半径よりも大きい曲率半径に形成された部分に対して径方向で縦断面形状が対称になるように構成されていることを特徴とする缶蓋である。

請求項４に係る発明は、請求項１の発明において、前記外周側湾曲部が、前記内周側湾曲部の曲率半径よりも大きい曲率半径に形成された部分を構成していることを特徴とする缶蓋である。

請求項１の発明によれば、缶体内圧が異常上昇したことにより缶蓋が缶体外方に膨出するように変形する際、環状溝部およびチャック壁部に設けられた縦断面曲線状の部分が、その変形代となることができるので、その缶体内圧を吸収することができるとともに、その膨出変形させられた部分の一部に微小な亀裂が生じることにより、缶体内圧を缶外部へ逃がすことができるので、缶蓋と缶胴との巻き締め部分が破壊されることを抑制できる。

請求項２の発明によれば、缶体内圧が異常上昇したことにより缶蓋が缶体外方に膨出するように変形する際、環状溝部およびチャック壁部に設けられた縦断面曲線状の部分が、その変形代となることができるので、その缶体内圧を吸収することができるとともに、その膨出変形させられた部分の一部に微小な亀裂が生じることにより、缶体内圧を缶外部へ逃がすことができるので、缶蓋と缶胴との巻き締め部分が破壊されることを抑制できる。

請求項３の発明によれば、缶体内圧が異常上昇したことにより缶蓋が缶体外方に膨出するように変形する際、環状溝部およびチャック壁部に設けられた縦断面曲線状の部分が、その変形代となることができるので、その缶体内圧を吸収することができるとともに、その膨出変形させられた部分の一部に微小な亀裂が生じることにより、缶体内圧を缶外部へ逃がすことができるので、缶蓋と缶胴との巻き締め部分が破壊されることを抑制できる。

請求項４の発明によれば、缶体内圧が異常上昇したことにより缶蓋が缶体外方に膨出変形し、第１湾曲壁部と外周側湾曲部との境界近傍が缶体内方に突出する頂点部分を有する形状に変形して、その頂点部分近傍に微小な亀裂が生じた際に、その亀裂が外周側湾曲部に沿って缶蓋の周方向に伝播することを抑制できる。

この発明の第１実施例における缶蓋の縦断面を部分拡大して模式的に示した縦断面図である。 第１実施例における缶蓋が缶胴とともに巻き締め構造を形成した缶体の一例を示し、その缶体の縦断面を部分的に拡大して模式的に示した縦断面図である。 第１実施例における缶蓋がバックリングにより変形した場合の変形態様の一例を模式的に示した縦断面図である。 この発明の第２実施例における缶蓋の縦断面を部分拡大して模式的に示した縦断面図である。 第２実施例における缶蓋が缶胴とともに巻き締め構造を形成した缶体の一例を示し、その缶体の縦断面を部分的に拡大して模式的に示した縦断面図である。 従来の缶蓋で構成された缶体おいてバックリングが生じた場合の変形態様の一例を模式的に示した縦断面図である。

以下、この発明の一例における缶蓋について具体的に説明する。この発明に係る缶蓋は、缶胴の開口端に接合されて金属製の缶体を形成する缶蓋であって、特に缶蓋の末端部が缶胴の開口端部とともに巻き締められてその開口端を閉塞するように構成されたものである。したがって、この発明が対象とする缶蓋は、缶胴の開口端を閉塞するものであればよく、内容物を缶体外部へ注出可能な開口部を有し有底形状の缶胴の開口端に巻き締め固着される缶蓋、例えばアルミニウム合金などからプレス成形されたステイオンタブ式の缶蓋や、いわゆるボトル型缶における底蓋などを含む。

図１を参照して、この発明の第１実施例における缶蓋について説明する。図１に示すように、第１実施例における缶蓋１は、その缶蓋１の中央部分を含むようにして円形状に形成されたセンターパネル部２と、そのセンターパネル部２の外周縁に沿って環状に形成され、かつそのセンターパネル部２から窪むように形成された環状溝部３と、その環状溝部３を介してセンターパネル部２の外周側に設けられ、かつ複数の湾曲壁部を有するチャック壁部４とを備えている。また、缶蓋１の末端部を含む最外周部分には、その缶蓋１が円筒状に形成された缶胴２０と接合される際に、巻き締められるフランジカール部５が設けられている。なお、ここでの説明では、円形状に形成された缶蓋について説明し、円中心側を内周側、相対的に径方向外側を外周側と記載して説明する。さらに、缶体内方とは、缶蓋１と缶胴２０とが接合された場合における方向を示すのであって、この説明では、缶蓋１と缶胴２０とが接合されているか否かに拘わらず「缶体内方」との表現を用いることとする。同様に、「缶体外方」との表現についても、それらの接合の如何に拘わらず用いることとする。

環状溝部３は、缶蓋１における耐圧強度を補強するための構成であって、センターパネル部２から窪むように形成され、すなわち缶蓋１と缶胴２０とが接合された場合の缶体内方に向けて窪むようにして形成されている。その環状溝部３は、センターパネル部２に対して垂下するように形成された内周側壁部６を有し、その内周側壁部６における上端側の周縁部が、缶体外方に突出しかつ縦断面湾曲状に形成された外周縁湾曲部１４を介してセンターパネル部２の外周縁と繋がるようにして形成されている。さらに、環状溝部３は、その内周側壁部６と対向しかつ内周側壁部６よりも外周側に形成された外周側壁部３ａを有し、その外周側壁部３ａが、環状溝部３のうちセンターパネル部２から最も窪んだ部分を形成する最深部分１０を含む底部７を介してその内周側壁部６と繋がるように形成されている。つまり、内周側壁部６におけるセンターパネル部２側とは反対側の端部、すなわち下端側の周縁部６ａは、底部７の内周縁に連なるようにして形成されている。

その底部７には、いずれも缶体内方に突出し、かつ縦断面湾曲状に形成された内周側湾曲部８および外周側湾曲部９が設けられ、その内周側湾曲部８と外周側湾曲部９とは、径方向で最深部分１０に対して対称に配置されている。すなわち、底部７は、内周側湾曲部８と外周側湾曲部９と最深部分１０とを含むように構成され、最深部分１０を介して内周側湾曲部８と外周側湾曲部９とが繋がるように形成されている。

ここで底部７周辺の環状溝部３の構成について詳細に説明すると、底部７の内周縁は、内周側湾曲部８の内周縁８ａにより構成され、その内周縁８ａが内周側壁部６の端部６ａと接するように構成されている。一方、底部の外周縁は、外周側湾曲９の外周縁９ｂによって構成され、その外周縁９ｂがチャック壁４の下端部となる内周縁１１ａと接するように構成されている。そして、内周側湾曲部８の外周縁８ｂと外周側湾曲部９とに挟まれるようにして最深部分１０が形成されている。この底部７を領域分けすると、図１に示す領域Ａは、環状溝部３のうち内周側湾曲部８が設けられた部分を示し、その内周側湾曲部８の内周縁８ａおよび外周縁８ｂに挟まれた領域である。また、図１に示す領域Ｂは、環状溝部３のうち外周側湾曲部９が設けられた部分を示し、その外周側湾曲部９の内周縁９ａおよび外周縁９ｂに挟まれた領域である。そして、図１に示す領域Ｃは、環状溝部３の外周側に設けられたチャック壁部４の内周縁１１ａから内周側湾曲部８の外周縁８ｂに繋がる接続部分３ｂを示している。つまり、接続部分３ｂは、外周側湾曲部９を含み、さらに最深部分１０を含むように構成されている。

また、内周側湾曲部８の曲率半径ｒ_１は、曲率中心Ｏａから内周側湾曲部８の外表面（缶体外方側の表面）までの距離であり、外周側湾曲部９の曲率半径ｒ_２は、曲率中心Ｏｂから外周側湾曲部９のまでの距離で表される。この第１実施例では、内周側および外周側湾曲部８，９の曲率半径ｒ_１，ｒ_２が同じ長さに設定されており、例えば内周側湾曲部８の曲率半径ｒ_１は０．３ｍｍ、外周側湾曲部９の曲率半径ｒ_２は０．３ｍｍに構成することができる。さらに、その内周側湾曲部８の内周縁８ａと外周側湾曲９の外周縁９ｂとが同じ高さに配置されるように構成され、かつ最深部分１０が平坦部によって構成されている。すなわち、内周側湾曲部８と外周側湾曲部９とが径方向で最深部分１０に対して対称に形成されているとともに、その最深部分１０は曲率半径無限大と表現することができるので、その最深部分１０の曲率半径は内周側湾曲部８の曲率半径ｒ_１よりも大きいと言い得る。したがって、前述した領域Ｃを構成する部分は、その最深部分１０を含むので、領域Ａを構成する内周側湾曲部８の曲率半径ｒ_１よりも大きい曲率半径に形成された部分を含んでいる。なお、この第１実施例では、最深部分１０が、径方向でセンターパネル部２と平行な水平方向に延設されているので、最深部分１０の両端部に接するように設けられた内周側湾曲部８の外周縁８ｂおよび外周側湾曲９の内周縁９ａは、環状溝部３において最も窪んだ部分を形成していると言い得る。

チャック壁部４は、前述した外周側湾曲部９の外周縁９ｂから外周側に向けて、縦断面湾曲状に形成された複数の湾曲壁部が連なるように形成されている。具体的は、チャック壁部４は、底部７の外周側に円周方向の全周に亘って環状に形成されており、隣り合うように配置された第１湾曲壁部１１および第２湾曲壁部１２が一連に設けられている。第１湾曲壁部１１は、第２湾曲壁部１２の内周側に配置され、缶体外方に突出するように湾曲しているとともに、その第１湾曲壁部１１の内周縁１１ａが外周側湾曲部９の外周縁９ｂと接するように形成されている。また、図１に示すように、この第１湾曲壁部１１は、前述した環状溝部３の内周側壁部６と対向するように構成されている。すなわち、チャック壁部４の一部に上述した外周側壁部３ａが含まれてもよく、図１に示す例では、第１湾曲壁部１１に外周側壁部３ａが含まれるように構成されている。また、チャック壁部４の第２湾曲壁部１２は、缶体内方に突出するように湾曲しているとともに、第２湾曲壁部１２の内周縁が第１湾曲壁部１１の外周縁１１ｂと接するように形成されている。

要は、チャック壁部４における隣り合う一連の縦断面湾曲状の部分（湾曲部および湾曲壁部を含む）は、一方が缶体外方に突出するのに対して、他方が缶体内方に突出するように形成され、かつそれら湾曲壁部が一連に形成されているため、それらの曲率中心が、チャック壁部４に対して反対側に配置する。図１に示すように、第１湾曲壁部１１の曲率中心Ｏ_１は、チャック壁４の内表面側に配置されているのに対して、第２湾曲壁部１２の曲率中心Ｏ_２は、その外表面側に配置されている。この第１実施例では、チャック壁部４において第１湾曲壁部１１の曲率半径Ｒ_１と第２湾曲壁部１２の曲率半径Ｒ_２とは同じ長さに設定されており、例えば、それらの曲率半径Ｒ_１，は３ｍｍに構成することができる。つまり、外周側湾曲部９の曲率半径ｒ_２は、第１湾曲壁部１１の曲率半径Ｒ_１より小さく設定されている。なお、前述した曲率中心の配置関係は、チャック壁部４に設けられた複数の湾曲壁部に限定されず、そのチャック壁部４を挟むように設けられた環状溝部３の外周側湾曲部９およびフランジカール部５を含んでも同じことが言える。

さらに、隣り合う湾曲部の外周縁と内周縁とが接するように形成されているため、湾曲部同士の境界、すなわち缶体内方に突出するように形成された部分と缶体外方に突出するように形成された部分との境目には、変曲部分が形成される。具体的には、図１に示すように、缶体内方に突出する外周側湾曲部９と缶体外方に突出する第１湾曲壁部１１との境界に第１変曲部分が形成されている。言い換えれば、外周側湾曲部９の外周縁９ｂと第１湾曲壁部１１の内周縁１１ａとが接する部分に第１変曲部分を構成している。同様に、第１湾曲壁部１１と第２湾曲壁部１２との境界に第２変曲部分が形成され、第２湾曲壁部１２と缶体外方に突出するように形成されたフランジカール部５における内周側の湾曲部との境界に第３変曲部分が形成される。

そのフランジカール部５は、チャック壁部４の外周縁に繋がるようにして形成されており、缶蓋１の末端部１ａを含み、全体的に縦断面曲線状となるように形成され、そのフランジカール部５の端部となる末端部１ａが径方向内方側を向くように折り曲げられている。したがって、缶蓋１と缶胴２０とが接合される際に、フランジカール部５が缶胴２０の開口端部分に設けられたフランジ部に被せられて、図示しないロールによりフランジカール部５およびフランジ部を巻き込むように圧着されて、図２に示すような二重巻き締め構造が形成される。なお、この発明におけるフランジカール部５は、その末端部１ａが、図１に示すような径方向内方に向くように折り曲げられた形状に限定されない。つまり、図１に示す形状で形成されたフランジカール部５は、図２に示すように缶蓋１と缶胴２０とが接合された缶体において二重巻き締め構造を構成し、その二重巻き締め構造を維持することにより缶体の密封状態を確保するために機能する構成である。

つぎに、図２を参照して、缶胴２０と二重巻き締め構造によって接合されている缶蓋１について説明する。その二重巻き締め構造は周知の構造であって、缶蓋１のフランジカール部５と缶胴２０のフランジ部とが巻き締められると、図２に示すように、そのフランジカール部５がカバーフック部５ａとシーミング壁部５ｂとシーミングパネル部５ｃとを形成するとともに、そのフランジ部がボディフック部２１を形成する。また、その缶蓋１と缶胴２０とを接合する際に図示しないローラにより巻き締め部分を圧着することにより、図１などに示す縦断面湾曲状の一部が、縦断面直線状の平坦部５ｄを形成する。例えば、フランジカール部５のうち上端部分１３よりも内周側の部分が、前述したように圧着されることにより湾曲状から平坦形状に変形させられる。したがって、その平坦部５ｄは被圧着部分であり、上述した一連の湾曲部のうちの一部に缶胴２０と密着するように形成される。すなわち、缶蓋１と缶胴２０とが接合された場合でも、一連の湾曲部のうち缶胴２０に非接触の部分には湾曲部が形成されている。言い換えれば、缶蓋１の末端部と缶胴２０の末端部とを巻き締める場合に、そのチャック壁部４のうち缶胴２０に非圧着の部分に湾曲部が形成されている。例えば、図２に示すように、軸線方向で環状溝部３の最深部分１０から平坦部５ｄの下端までの範囲内に、外周側湾曲部９と第１湾曲壁部１１と第２湾曲壁部１２とが形成されている。なお、フランジカール部５の内周縁が平坦部５ｄに含まれてもよい。すなわち、フランジカール部５の内周縁側と、第２湾曲壁部１２の外周縁側の一部とが平坦部５ｄに含まれてもよい。

また、缶蓋１と缶胴２０とが巻き締め固着されている場合において、環状溝部３の最深部分１０から缶蓋１の外周側へ向けて一連に設けられた複数の湾曲部が、缶体内圧の異常上昇に伴うバックリング変形様態を制御するようにして缶体外方に変形するように構成されている。その一連に形成された複数の湾曲部のうち、特に、環状溝部３の外周縁から立ち上がるようにして形成されたチャック壁部４に相対的に曲率半径の大きな複数の湾曲部が設けられていることにより、缶体内圧が異常上昇して缶蓋１が缶体外方に膨出変形する場合、そのチャック壁部４の第１湾曲壁部１１および第２湾曲壁部１２が缶蓋１における変形を吸収するような変形代の機能を果たす。すなわち、圧着部分から環状溝部３の底部７までの軸方向長が相対的に長い部分に形成されたチャック壁部４は、そのチャック壁部４に複数の湾曲部が設けられていることで、チャック壁部４が直線状に形成されている場合に比べて、壁面の長さを長くすることができるため、バックリング変形を許容しやすくするように構成されている。例えば、缶体内圧が作用されて缶蓋１が変形することによる引張応力が作用することで、湾曲形状が直線形状に近づくように変形される場合に、その際の湾曲形状により円弧の長さが弦の長さよりも長いことがチャック壁部４における変形代に含まれる。

この第１実施例における缶蓋によれば、缶体内圧の異常上昇によって缶蓋がバックリング変形した場合、チャック壁部による変形代によって缶蓋の塑性変形を許容しつつ、缶蓋と缶胴との巻き締め部分がその内圧上昇によって破壊させることを抑制することができるように構成されている。

例えば、チャック壁部４におけるバックリング変形態様として、缶蓋１のセンターパネル部２が缶体外方に膨出するのに伴い環状溝部３を介して、第１湾曲壁部１１ついで第２湾曲壁部１２の順に大きな応力が作用され、その順に大きな塑性変形をするように制御することもできる。その変形態様の一例を図３に示してある。図３に示すように、缶体１がバックリングにより変形すると、缶体内方に突出する頂点部分Ｐを有する形状に変形する。この頂点部分Ｐは、第１湾曲壁部１１と外周側湾曲部９とが連なるように形成されていることで、第１湾曲壁部１１と外周側湾曲部９との境界近傍Ｐ_０が変形したものである。頂点部分Ｐの下方部分は、第１湾曲壁部１１の湾曲形状が残るように縦断面曲線状になっている。また、頂点部分Ｐの周方向両側に延在する部分は、頂点部分Ｐの上方部分を最上端としてその周方向に向かってなだらかに高さが低くなるように形成される。そのため、頂点部分Ｐの周方向両側に隣接する部分は、缶体内方に突出する頂点部分Ｐとは逆に缶体外方に突出するように縦断面曲線状になっている。なお、従来の缶蓋２００では、図６に示すようにバックリング変形し、この発明における缶蓋が変形するような頂点部分Ｐが形成されない。そのため、缶蓋２００が直線状に変形されてしまい、その変形による応力が巻き締め部分に作用して、巻き締め部分の構造を破壊する可能性がある。しかしながら、この発明における缶蓋の変形態様において、その頂点部分Ｐの周辺部分では、その頂点部分Ｐを介して折れ曲がるように変形し、その頂点部分Ｐの上方部分が延びるように変形する。一方、頂点部分Ｐの下方部分において、第１湾曲壁部１１がその湾曲形状を維持するように変形する。このため、頂点部分Ｐの上方部分は十分に延びるように変形するのに対して、頂点部分Ｐの下方部分は第１湾曲壁部１１がその湾曲形状を維持することでその延びが制限されることによって、頂点部分Ｐに対してその上下方向に引っ張る力が作用する。また、頂点部分Ｐの周方向両側に隣接する部分では、缶体内方に突出する頂点部分Ｐとは逆に缶体外方に突出するように変形するため、頂点部分Ｐに対してその周方向両側に引っ張る力が作用する。これらの力によって、頂点部分Ｐの近傍に縦方向の微小な亀裂が生じる。この亀裂の大きさは微小であって、缶体の内圧を缶体外部に逃がすことができ、さらには巻き締め部分に到るように亀裂が生じないので、そのバックリングの発生により巻き締め部分が破壊されることを抑制することができるようになる。なお、この具体例における一連の複数の湾曲部が設けられている範囲には、例えば直線形状同士を結ぶ屈曲形状の屈曲部が形成されていないので、そのような屈曲部を含む構成に比べて、この具体例におけるチャック壁部４は、缶蓋１におけるチャック壁部４以外の部分に応力集中を抑制させることもできる。

要するに、第１および第２湾曲壁部１１，１２が設けられているチャック壁部４は、缶体の耐圧性能を向上させ、缶体の内圧が異常に上昇してバックリングが発生し缶蓋１が缶体外方に変形する場合、その異常上昇した内圧により缶蓋１に作用する応力を吸収するように機能する構成である。すなわち、その応力をチャック壁部４に集中させるように構成されている。したがって、チャック壁部４は、縦断面湾曲状に形成された湾曲部を複数備え、内圧の異常上昇によりバックリングが生じた際の変形様態を制御するようにして缶体外方に変形し、フランジカール部５による二重巻き締め構造が破壊され、もしくは缶蓋１が大きく破断するのを抑制するように機能するものである。言い換えれば、それら湾曲部が変形代となって、バックリング変形態様を好ましい変形態様に制御することができるようになる。

つぎに、この発明の第２実施例における缶蓋について説明する。なお、第２実施例の説明において、第１実施例と同様の構成については説明を省略し、その参照符号を引用して説明する。図４には第２実施例における缶蓋１００を示してあり、その缶蓋１００では、缶蓋１００に設けられた環状溝部１０３の構成が、前述した第１実施例における環状溝部３の構成とは相違する。具体的には、環状溝部１０３は、底部１０７を構成する外周側湾曲部１０９の曲率半径ｒ_２が、内周側湾曲部８の曲率半径ｒ_１よりも大きい値に設定されている。さらに、外周側湾曲部１０９は、環状溝部１０３における最深部分１１０を含むように構成され、その外周側湾曲部１０９を含む接続部分１０３ｂが、第１湾曲壁部１１の内周縁１１ａから内周側湾曲部８の外周縁８ｂに繋がる部分を構成している。すなわち、つまり、この第２実施例では、外周側湾曲部１０９の曲率半径ｒ_２が前述した第１実施例における外周側湾曲部９の曲率半径ｒ_２よりも大きく設定され、要は内周側湾曲部８の曲率半径ｒ_１と外周側湾曲部１０９の曲率半径ｒ_２とが異なる大きさに設定されている。したがって、第２実施例における接続部分１０３ｂは、全域に亘って外周側湾曲部１０９によって形成されている。

また、この第２実施例において、外周側湾曲部１０９の曲率半径ｒ_２は、内周側湾曲部８の曲率半径ｒ_１の１．５倍以上の大きさに設定されることが望ましい。例えば、内周側湾曲部８の曲率半径ｒ_１は０．３ｍｍ、外周側湾曲部１０９の曲率半径ｒ_２は０．６ｍｍに設定することができる。加えて、この第２実施例における第１湾曲壁部１１の曲率半径Ｒ_１は３ｍｍ、第２湾曲壁部１２の曲率半径Ｒ_２は３ｍｍに設定することができる。なお、このように構成された第２実施例における缶蓋１００が缶胴２０に巻き締められて缶体を構成している状態を図５に示してある。

この実施例２のように構成された場合であっても、前述した第１実施例と同様に、缶蓋１００と缶胴２０とが巻き締め固着された缶体において、バックリングが生じた場合、図３を参照して前述した効果を得ることができる。すなわち、外周側湾曲部１０９の曲率半径が、内周側湾曲部８の曲率半径よりも大きい構成であっても、湾曲部が変形代となって、缶蓋の塑性変形を許容しつつ、バックリングの変形態様において頂点部分Ｐが生じ、その頂点部分Ｐの近傍に微小な亀裂が生じ、缶体内圧を缶外部へ逃すことができるので、缶蓋と缶胴との巻き締め部分が破壊されることを抑制できる。さらに、この第２実施例における缶蓋では、外周側湾曲部１０９の曲率半径が内周側湾曲部８の曲率半径が内周側湾曲部８の曲率半径よりも大きいことにより、頂点部分Ｐ近傍に生じた亀裂が外周側湾曲部１０９に沿って周方向に伝播することを抑制することができる。すなわち、外周側湾曲部１０９の湾曲が緩やかになっていることで、外周側湾曲部１０９における応力の集中が緩和され、外周側湾曲部１０９を起点とする亀裂の伝播を抑制することができる。

なお、この発明に係る缶蓋は、周知の金属製素材や板厚により形成されていればよい。さらに、この発明におけるセンターパネル部には、スコア線によって区画された開口部や、その開口部を開口するためのタブなど周知のステイオンタブ式缶蓋の構成要素が形成されていてもよい。

１…缶蓋、 ２…センターパネル部、 ３…環状溝部、 ３ａ…外周側壁部、 ３ｂ…接続部分、 ４…チャック壁部、 ５…フランジカール部、 ６…内周側壁部、 ８…内周側湾曲部、 ９…外周側湾曲部、 １０…最深部分、 １１…第１湾曲壁部、 １２…第２湾曲壁部。

Claims (4)

1. 円板状に形成されたセンターパネル部と、
   そのセンターパネル部の外周縁に沿って環状に設けられ、かつ当該センターパネル部から缶蓋と缶胴とが接合された場合の缶体内方へ窪むように形成された環状溝部と、
   缶蓋の最外周部分を含むように形成され、かつ缶蓋の末端部を含み折り曲げられたカール部と、
   前記環状溝部の外周縁と前記カール部の内周縁とに挟まれ、かつ当該環状溝部およびカール部と連なるようにして設けられたチャック壁部とを備え、
   前記カール部が前記缶胴に巻き締められて前記缶胴の開口端を閉塞する缶蓋において、
   前記チャック壁部には、円周方向の全周に亘って環状に形成され、かつ縦断面曲線状に形成された湾曲壁部が設けられ、
   前記湾曲壁部は、
   前記缶胴と前記缶蓋とが接合された場合の缶体外方に突出するように形成された第１湾曲壁部と、
   内周縁が前記第１湾曲壁部の外周縁に接し、かつ前記缶体内方に突出するように形成された第２湾曲壁部とを備え、
   前記環状溝部は、
   前記センターパネル部の外周縁に繋がるように形成された内周側壁部と、
   内周縁が前記内周側壁部における前記センターパネル部側とは反対側の端部と接し、かつ縦断面曲線状に形成された内周側湾曲部と、
   外周縁が前記第１湾曲壁部の内周縁と接し、かつ縦断面曲線状に形成された外周側湾曲部とを備え、
   前記第１湾曲壁部の内周縁から前記内周側湾曲部の外周縁に繋がる接続部分は、少なくとも前記内周側湾曲部の曲率半径よりも大きい曲率半径に形成された部分を含むように構成されていることを特徴とする缶蓋。
2. 前記外周側湾曲部の曲率半径は、前記内周側湾曲部の曲率半径と同じ大きさに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の缶蓋。
3. 前記内周側湾曲部と前記外周側湾曲部とは、前記接続部分に含まれる前記内周側湾曲部の曲率半径よりも大きい曲率半径に形成された部分に対して径方向で縦断面形状が対称になるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の缶蓋。
4. 前記外周側湾曲部が、前記内周側湾曲部の曲率半径よりも大きい曲率半径に形成された部分を構成していることを特徴とする請求項１に記載の缶蓋。

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