JP5377471B2 - 缶の二重巻締め部構造 - Google Patents

Description

本発明は缶胴の開口端部に缶蓋の外周部を二重に巻締めてなる缶の二重巻締め部構造に関する。

清涼飲料等が充填される缶においては、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ている。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一体に外側にカールさせ、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、缶蓋のカール部内面に塗布されたコンパウンドを缶胴と缶蓋との間に圧縮状態に介在させて密封した構造とされる。

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、缶胴の胴体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胴体部との間に下方から入り込んだ構造とされる。

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いる。このような薄肉の缶蓋材による二重巻締め部構造として、例えば特許文献１には、缶蓋のチャックウォールとシーミングパネルとの間のシーミングパネルラジアスの半径が、シーミングパネルとシーミングウォールとの間のシーミングウォールラジアスの半径よりも小さい構造としたものが開示されている。この場合、シーミングウォールラジアスの内半径は０．２ｍｍ以下、外半径と内半径との差に対する内半径の比が３／４以下であるとよいと記載されている。

このような構造とすることにより、缶蓋材を薄肉にしても、シーミングウォールラジアスの変形量が小さく、巻締め部が緩むことはない、とされている。特許文献１には、０．２５ｍｍの板厚の缶蓋による実施例が示されている。

特開２００４−３３１１３９号公報

缶蓋材の薄肉化の要求はますます強くなってきており、特許文献１記載の０．２５ｍｍの板厚から、さらに０．２３ｍｍ以下の板厚のものが検討されている。しかしながら、薄肉化によって缶蓋が変形しやすくなると、たとえば容器内圧の変化によって缶蓋が缶胴に対して持ち上がるなどして、密封性が低下するおそれがある。このため、二重巻締め部の変形強度をさらに高めて、密封性を確実に維持できることが要求される。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、薄肉の缶蓋材を使用して、確実に密封性を確保し得る強度を有する缶の二重巻締め部構造を提供することを目的とする。

本発明の缶の二重巻締め部構造は、板厚が０．２３５ｍｍ以下の蓋材を用いて形成した缶蓋を缶胴に巻締めてなる、缶の二重巻締め部構造であって、前記缶胴には、有底円筒状の胴体部の上端から折り返されてなり前記胴体部の半径方向外側に配置されたボディーフックが設けられ、前記缶蓋には、前記缶胴の前記胴体部内に入り込んだチャックウォールと、このチャックウォールの上端から連続し前記ボディーフックの折り返し部分を覆うシーミングパネルと、このシーミングパネルの外周縁から下方に向けて伸び前記ボディーフックの半径方向外側に配置されたシーミングウォールと、このシーミングウォールの下端から折り返されてなり前記ボディーフックと前記胴体部との間に下方から入り込んで上方に向けて延びるカバーフックとが設けられ、前記カバーフックの上端よりも上方であって前記缶蓋の前記シーミングウォールの上部に、内周面の上方側が小径となる第１段差部が、半径方向の突出量が前記蓋材の前記板厚の１／１６以上１／２以下となるように形成されているとともに、この第１段差部の内周側に位置する前記缶胴の前記ボディーフックの上部に、内周面の上方側が小径となる第２段差部が、前記カバーフックの上端よりも上方で半径方向の突出量が前記蓋材の前記板厚の１／１６以上１／２以下となるように形成されている。

本発明の缶の二重巻締め部構造によれば、シーミングウォールおよびボディーフックの上部に各段差部を形成したことにより、缶胴の第２段差部の内面と缶蓋のカバーフック先端とが干渉して、缶胴と缶蓋との相対的な移動が抑止されるので、薄肉の蓋材が用いられ、たとえば容器内圧が上昇した場合であっても、巻締め部における良好な密封性が維持される。なお、ここでいう「内周面」および「外周面」とは、缶軸を基準とした内周面および外周面を指す。

また、本発明の二重巻締め部構造は、板厚が０．２３５ｍｍ以下の蓋材を用いて形成した缶蓋を缶胴に巻締めてなる、缶の二重巻締め部構造であって、前記缶胴には、有底円筒状の胴体部の上端から折り返されてなり前記胴体部の半径方向外側に配置されたボディーフックが設けられ、前記缶蓋には、前記缶胴の前記胴体部内に入り込んだチャックウォールと、このチャックウォールの上端から連続し前記ボディーフックの折り返し部分を覆うシーミングパネルと、このシーミングパネルの外周縁から下方に向けて伸び前記ボディーフックの半径方向外側に配置されたシーミングウォールと、このシーミングウォールの下端から折り返されてなり前記ボディーフックと前記胴体部との間に下方から入り込んで上方に向けて延びるカバーフックとが設けられ、前記缶蓋の前記シーミングウォールの下部であって前記缶胴の前記ボディーフックの下端よりも下方に、前記シーミングウォールの内周面の下方側が小径となる下部段差部が、半径方向の突出量が前記蓋材の前記板厚の１／１６以上１／２以下となるように形成されていることが好ましい。この場合、缶蓋の下部段差部の内面と缶胴のボディーフック先端との干渉により、缶胴と缶蓋との相対的な移動がより効果的に抑止される。

また、本発明の二重巻締め部構造は、板厚が０．２３５ｍｍ以下の蓋材を用いて形成した缶蓋を缶胴に巻締めてなる、缶の二重巻締め部構造であって、前記缶胴には、有底円筒状の胴体部の上端から折り返されてなり前記胴体部の半径方向外側に配置されたボディーフックが設けられ、前記缶蓋には、前記缶胴の前記胴体部内に入り込んだチャックウォールと、このチャックウォールの上端から連続し前記ボディーフックの折り返し部分を覆うシーミングパネルと、このシーミングパネルの外周縁から下方に向けて伸び前記ボディーフックの半径方向外側に配置されたシーミングウォールと、このシーミングウォールの下端から折り返されてなり前記ボディーフックと前記胴体部との間に下方から入り込んで上方に向けて延びるカバーフックとが設けられ、前記カバーフックの上端よりも上方であって前記缶蓋の前記チャックウォールの上部に、外周面の上方側が大径となる缶蓋側段差部が、半径方向の突出量が前記蓋材の前記板厚の１／１６以上１／２以下となるように形成されているとともに、この缶蓋側段差部の外周側に位置する前記缶胴の前記胴体部の上部に、外周面の上方側が大径となる缶胴側段差部が、前記カバーフックの上端よりも上方で半径方向の突出量が前記蓋材の前記板厚の１／１６以上１／２以下となるように形成されていることが好ましい。この場合、缶胴の胴体部の上部に形成された缶胴側段差部と缶蓋のカバーフック先端との干渉により、缶胴と缶蓋との相対的な移動がより効果的に抑止される。

本発明の缶の二重巻締め部構造によれば、板厚が０．２３５ｍｍ以下の薄肉の蓋材を使用し、落下衝撃等に対して十分な強度を有して、確実に密封性を確保することができる。

本発明に係る缶の二重巻締め部の一実施形態の構造を示す拡大縦断面図である。 図１の二重巻締め部を構成する缶胴と缶蓋との巻締め工程における（ａ）巻締め前、（ｂ）１回目の巻締め後を示す縦断面図である。 図１の二重巻締め部を構成する缶胴と缶蓋との巻締め工程における２回目の巻締め後を示す縦断面図である。 本発明に係る缶の二重巻締め部の他の実施形態の構造を示す拡大断面図である。 本発明に係る缶の二重巻締め部の他の実施形態の構造を示す拡大断面図である。 本発明に係る缶の二重巻締め部のさらに別の実施形態の構造を示す拡大断面図である。 本発明に係る缶の二重巻締め部のさらに別の実施形態の構造を示す拡大断面図である。

以下、本発明に係る缶の二重巻締め部構造の一実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態の二重巻締め部構造は、図１に示すように、缶胴の開口端部に缶蓋の周縁部が抱き合わせられるように巻き込まれている。

図２（ａ）に、二重巻締めされる前の缶胴１と缶蓋２とを示す。巻締め前の缶胴１は、元板厚が０．２３０ｍｍ〜０．３４０ｍｍのアルミニウム合金製板材を広口のカップ状に打ち抜いた後、さらに絞りしごき加工（ＤＩ加工）することにより形成したストレートの有底円筒状の胴体部３の開口端部を若干縮径した上で拡径して、胴体部３の上端から半径方向外方に広がるフランジ部４が形成された形状である。

一方、巻締め前の缶蓋２は、元板厚が０．２３５ｍｍ以下、たとえば０．２００ｍｍ〜０．２３５ｍｍのアルミニウム合金製蓋材をプレス成形することにより、缶胴１の胴体部３より小径の円形のパネル部５が中心部に形成されるとともに、パネル部５の外縁に環状溝を形成するカウンターシンク部６を介して、チャックウォール７が上方に延びて形成されている。このチャックウォール７の上端から半径方向外方に延びながら外周縁が外側にカールされたカール部８が形成されている。カール部８の内面には、コンパウンド９が塗布されている。

巻締めは、次のように行われる。まず、図２（ａ）に示すように、リフター（図示略）に載せた缶胴１のフランジ部４に缶蓋２のカール部８を被せ、その上方からチャック１１を缶蓋２に嵌合して、チャック１１とリフターとの間で缶胴１と缶蓋２とを挟んだ状態で、これらの半径方向外方から第１シーミングロール１２Ａを接近させ、缶蓋２のカール部８と缶胴１のフランジ部４とを外側に一体にカールさせ、缶蓋２のカール部８を缶胴１のフランジ部４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む。

次いで、図２（ｂ）に示すように、第２シーミングロール１２Ｂにより、その巻き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。これにより、図３に示すように、コンパウンド９を缶胴１と缶蓋２との間に圧縮状態に介在させた二重巻締め部１３が構成される。なお、第２シーミングロール１２Ｂは、図２（ｂ）に示すように半径方向内方に向けて突出する段差部１２ｃを上部に有している。この第２シーミングロール１２Ｂの段差部１２ｃによって、二重巻締め部１３の上部に段差形状が形成される。

この二重巻締め部１３を図１に拡大して示す。缶胴２１は、フランジ部４が巻締めによって押しつぶされることにより、胴体部３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２２が胴体部３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２３は、パネル部５からチャックウォール２４までの部分が胴体部３の内側に入り込んでいる。カール部８が巻締めによって成形されることにより、チャックウォール２４の上端から連続しボディーフック２２の折り返し部分を覆うシーミングパネル２５と、このシーミングパネル２５の外周縁から下方に向けて延びボディーフック２２の半径方向外側に配置されたシーミングウォール２８と、このシーミングウォール２８の下端から折り返されボディーフック２２と缶胴２１の胴体部３との間に下方から入り込んで上方に向けて延びるカバーフック３１とが設けられている。

缶蓋２３には、カバーフック３１の上端よりも上方であってシーミングウォール２８の上部に、内周面の上方側が小径となる第１段差部３２が、半径方向の突出量Ｈ１が蓋材の板厚の１／１６以上１／２以下となるように形成されている。また缶胴２１には、この第１段差部３２の内側であってボディーフック２２の上部に、内周面の上方側が小径となる第２段差部３３が、半径方向の突出量Ｈ２が蓋材の板材の板厚の１／１６以上１／２以下となるように形成されている。なお、ここでいう「内周面」および「外周面」とは、缶軸を基準とした内周面および外周面を指す。

この二重巻締め部１３の内部に、缶蓋２３の内面に塗布されていたコンパウンド９が缶胴２１との間で圧縮状態に介在させられることにより、缶胴２１と缶蓋２３との間が密封状態となっている。

容器内圧が上昇した場合、缶胴２１に対して缶蓋２３が上方（図１に矢印で示す方向に）へ押し上げられてしまうと、缶蓋２３のシーミングパネル２５と缶胴２１の折り返し部分との間に隙間が生じ、密封性が損なわれるおそれがある。これに対して、このような二重巻締め部構造によれば、板厚が０．２３５ｍｍ以下と薄く変形しやすい蓋材を使用しても、缶蓋２３のカバーフック３１の先端と缶胴２１に形成された第２段差部３３の内面とが干渉するため、缶蓋２３が缶胴２１に対して押し上げられにくいので、缶胴２１と缶蓋２３との間に隙間が生じにくく、良好な密閉性を維持することができる。

図４に、本発明の第２の実施形態に係る缶の二重巻締め部構造を示す。本実施形態では、シーミングウォール２８の下部であって缶胴２１のボディーフック２２の下端よりも下方に、シーミングウォール２８の内周面の下方側が小径となる下部段差部３４が、半径方向の突出量Ｈ３が蓋材の板厚の１／１６以上１／２以下となるように形成されている。したがって、下部段差部３４に缶胴２１のボディーフック２２の先端が係止されることにより、缶蓋２３の持ち上がりが防止される。この下部段差部３４は、第２シーミングロール１２Ｂの下部に突出する段差部１２ｄを形成しておくことにより、第１段差部３２と同様に形成することができる。

また、図５に示すように、上述の第１段差部３２および第２段差部３３とともに、下部段差部３４が形成されていてもよい。この場合、第１段差部３２，第２段差部３３にカバーフック３１の先端が係止されるとともに、下部段差部３４に缶胴２１のボディーフック２２の先端が係止されることにより、缶蓋２３の持ち上がりがより効果的に防止される。

図６に、本発明の第３の実施形態に係る缶の二重巻締め部構造を示す。本実施形態では、缶胴２１の胴体部３に、カバーフック３１の上端よりも上方に、外周面の上方側が大径となる缶胴側段差部３５が、半径方向の突出量Ｈ４が蓋材の板厚の１／１６以上１／２以下となるように形成されている。また、缶蓋２３のチャックウォール２４においても、缶胴２１の缶胴側段差部３５の内周側に、外周面の上方側が大径となる缶蓋側段差部３６が、半径方向の突出量Ｈ５が蓋材の板厚の１／１６以上１／２以下となるように形成されている。缶胴側段差部３５，缶蓋側段差部３６に缶蓋２３のカバーフック３１の先端が係止されることにより、缶蓋２３の持ち上がりがさらに効果的に防止される。これら缶胴側段差部３５，缶蓋側段差部３６は、チャック１１に段差を形成しておくことにより形成することができる。

また、図７に示すように、第１段差部３２および第２段差部３３とともに、缶胴側段差部３５および缶蓋側段差部３６、さらに下部段差部３４が形成されていてもよい。この場合、これらの段差部３３〜３６が形成されていることにより、缶蓋２３のカバーフック３１の先端が内外周の両側から押さえられ、缶蓋２３の持ち上がりがより効果的に防止される。また、缶胴２１のボディーフック２２の先端によっても、缶蓋２３の持ち上がりが防止される。

以上説明したように、本発明の缶の二重巻締め部構造によれば、巻締め工程で形成される段差形状が缶蓋と缶胴とを係止させ、これらの相対移動を防止するので、容器内圧が上昇した場合などであっても、缶胴と缶蓋との間における高い密封性を維持することができる。
なお、本発明は前記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、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。

１，２１ 缶胴
２ （巻締め前の）缶蓋
３ 胴体部
４ フランジ部
５ パネル部
６ カウンターシンク部
７ チャックウォール
８ カール部
９ コンパウンド
１１ チャック
１２Ａ 第１シーミングロール
１２Ｂ 第２シーミングロール
１２ｃ 段差部
１３ 二重巻締め部
２２ ボディーフック
２３ （巻締め後の）缶蓋
２４ チャックウォール
２５ シーミングパネル
２８ シーミングウォール
３１ カバーフック
３２ 第１段差部
３３ 第２段差部
３４ 下部段差部
３５ 缶胴側段差部
３６ 缶蓋側段差部

Claims (3)

1. 板厚が０．２３５ｍｍ以下の蓋材を用いて形成した缶蓋を缶胴に巻締めてなる、缶の二重巻締め部構造であって、
   前記缶胴には、有底円筒状の胴体部の上端から折り返されてなり前記胴体部の半径方向外側に配置されたボディーフックが設けられ、
   前記缶蓋には、前記缶胴の前記胴体部内に入り込んだチャックウォールと、このチャックウォールの上端から連続し前記ボディーフックの折り返し部分を覆うシーミングパネルと、このシーミングパネルの外周縁から下方に向けて伸び前記ボディーフックの半径方向外側に配置されたシーミングウォールと、このシーミングウォールの下端から折り返されてなり前記ボディーフックと前記胴体部との間に下方から入り込んで上方に向けて延びるカバーフックとが設けられ、
   前記カバーフックの上端よりも上方であって前記缶蓋の前記シーミングウォールの上部に、内周面の上方側が小径となる第１段差部が、半径方向の突出量が前記蓋材の前記板厚の１／１６以上１／２以下となるように形成されているとともに、この第１段差部の内周側に位置する前記缶胴の前記ボディーフックの上部に、内周面の上方側が小径となる第２段差部が、前記カバーフックの上端よりも上方で半径方向の突出量が前記蓋材の前記板厚の１／１６以上１／２以下となるように形成されていることを特徴とする缶の二重巻締め部構造。
2. 板厚が０．２３５ｍｍ以下の蓋材を用いて形成した缶蓋を缶胴に巻締めてなる、缶の二重巻締め部構造であって、
   前記缶胴には、有底円筒状の胴体部の上端から折り返されてなり前記胴体部の半径方向外側に配置されたボディーフックが設けられ、
   前記缶蓋には、前記缶胴の前記胴体部内に入り込んだチャックウォールと、このチャックウォールの上端から連続し前記ボディーフックの折り返し部分を覆うシーミングパネルと、このシーミングパネルの外周縁から下方に向けて伸び前記ボディーフックの半径方向外側に配置されたシーミングウォールと、このシーミングウォールの下端から折り返されてなり前記ボディーフックと前記胴体部との間に下方から入り込んで上方に向けて延びるカバーフックとが設けられ、
   前記缶蓋の前記シーミングウォールの下部であって前記缶胴の前記ボディーフックの下端よりも下方に、前記シーミングウォールの内周面の下方側が小径となる下部段差部が、半径方向の突出量が前記蓋材の前記板厚の１／１６以上１／２以下となるように形成されていることを特徴とする缶の二重巻締め部構造。
3. 板厚が０．２３５ｍｍ以下の蓋材を用いて形成した缶蓋を缶胴に巻締めてなる、缶の二重巻締め部構造であって、
   前記缶胴には、有底円筒状の胴体部の上端から折り返されてなり前記胴体部の半径方向外側に配置されたボディーフックが設けられ、
   前記缶蓋には、前記缶胴の前記胴体部内に入り込んだチャックウォールと、このチャックウォールの上端から連続し前記ボディーフックの折り返し部分を覆うシーミングパネルと、このシーミングパネルの外周縁から下方に向けて伸び前記ボディーフックの半径方向外側に配置されたシーミングウォールと、このシーミングウォールの下端から折り返されてなり前記ボディーフックと前記胴体部との間に下方から入り込んで上方に向けて延びるカバーフックとが設けられ、
   前記カバーフックの上端よりも上方であって前記缶蓋の前記チャックウォールの上部に、外周面の上方側が大径となる缶蓋側段差部が、半径方向の突出量が前記蓋材の前記板厚の１／１６以上１／２以下となるように形成されているとともに、この缶蓋側段差部の外周側に位置する前記缶胴の前記胴体部の上部に、外周面の上方側が大径となる缶胴側段差部が、前記カバーフックの上端よりも上方で半径方向の突出量が前記蓋材の前記板厚の１／１６以上１／２以下となるように形成されていることを特徴とする缶の二重巻締め部構造。

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