JPH0726333U - 耐スコアー破裂に優れた飲料用缶蓋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐圧強度を損なうことなく、耐スコアー破裂
に優れると共にスタッキング性も良好な飲料用缶蓋を提
供する。 【構成】 缶本体の開口部に固定される耐圧性端部シェ
ルであって、前記缶本体の内周面に密接せしめられる側
板部１と、この側板部から缶本体の開口部中央側へ延在
する円弧状をなす凹曲板部２と、この凹曲板部に対して
上方に突出した中央壁部３と、上記凹曲板部から中央壁
部に立ち上がる内壁部４、及び側板部の周囲において半
径方向外側へ突出した外周フランジ５とからなる飲料用
缶蓋において、内壁部４に対し、スコアー加工部の巻き
締め側先端とリベット中央部を結ぶ線を中心軸として、
この中心軸に対してほぼ左右対称に内壁部内側又は内壁
部外側から凹凸の張出加工或いはコイニング加工６が施
されており、缶に内圧が負荷された場合にその部分を優
先的に変形可能にしたことを特徴としている。缶内部が
炭酸或いはチッソ充填により陽圧状態の缶蓋に適してい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、飲料用缶蓋において、缶内部が炭酸或いはチッソ充填により陽圧状 態の缶蓋に係り、更に詳しくは、耐スコアー破裂に優れた飲料用缶蓋に関する。

【０００２】

【従来の技術】

飲料用缶蓋は環境問題の観点よりリングプルタブ(ＲＰＴ)式からステイオンタ ブ(ＳＯＴ)式へと移行している。しかし、ＳＯＴ式エンドは、ＲＰＴ式エンドと 開缶機構が異なり、ＲＰＴ式と同じスコアー残厚では開缶しにくい問題がある。 そこで、ＳＯＴ式エンドでは、開缶性を向上させるため、ＲＰＴ式エンドに比べ 、スコアー残厚を約３０〜４０％薄くしている。

【０００３】 このスコアー残厚の薄いＳＯＴ式エンドは、近年急激に増加しているが、この 増加に伴い飲料缶の保管状態も多種多様であり、特に一般消費者の間での問題点 として、夏場の自動車内で陽圧缶を保管すると、缶が変形或いはスコアー加工し た部分が破裂するという問題がある。前者の場合は、缶の変形のみであり、大き な問題とはならないが、後者の場合は、缶の飲み口が破裂して内容物が車内に飛 び散るという問題及び安全性の観点から好ましくない。この現象は夏場の自動車 内の温度は５０〜６０℃或いはそれ以上の高温となり、缶内部の圧力も室温の約 ２倍程度に上昇し、蓋が内圧に耐えられずに変形してしまうからである。

【０００４】 この変形の発生する部位はほぼ特定され、図１において、スコアー加工された 巻き締め側先端ａ、及びその対角側であるタブとほぼ同様の形状にエンボス加工 された巻き締め側先端ｂである。特にスコアー加工された巻き締め側先端ａで変 形した場合、スコアー残厚の薄いこともあり、変形によってスコアー加工部が部 分的に破壊され、次いで高い内圧によって破裂を生じる。この破裂防止対策とし てはスコアー加工された巻き締め側先端ａでの変形を起こりにくくすること、す なわち、他の部位で優先的に変形させることにより防止することができる。

【０００５】 なお、説明の便宜上、図２に缶蓋における中央壁部から外周フランジまでの断 面図にて各部位の名称を記す。１が側板部、２が凹曲板部、３が中央壁部、４が 内壁部、５が外周フランジである。缶蓋は、缶本体の開口部に固定される耐圧性 端部シェルであり、缶本体の内周面に密接せしめられる側板部１と、この側板部 から缶本体の開口部中央側へ延在する円弧状をなす凹曲板部２と、この凹曲板部 に対して上方に突出した中央壁部３と、上記凹曲板部から中央壁部に立ち上がる 内壁部４、及び側板部の周囲において半径方向外側へ突出した外周フランジ５と から構成されている。

【０００６】 このような背景から、近年ではスコアー破裂防止対策として、図１に示すよう に、スコアー加工された巻き締め側先端ａとリベット中央部を結ぶ線を中心線と し、この中心線にほぼ対称な位置の中央壁部３の最外周側に２ヶ所或いは４ヶ所 の張出加工或いはコイニングが施されている。図３にこの加工個所を示す。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この張出加工部が優先的に変形しスコアー破裂を防止させるこ とができるが、未だ不充分であると共に、巻き締め工程中において蓋を重ね合わ せた場合、張出した部分が上の蓋に当たり、積み重ね性が悪くなる、いわゆるス タッキング性不良を起こす。

【０００８】 また、優先的変形を促進させるために張出し加工度を増加させると、変形の優 先度を増すことができるが、耐圧強度が低下してしまい実用できない。

【０００９】 本考案は、上記従来技術の問題点を解決して、耐圧強度を損なうことなく、耐 スコアー破裂に優れると共にスタッキング性も良好な飲料用缶蓋を提供すること を目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】 従来は前述の如く中央壁部の最外周側に張出し加工(上張出し)を施していたの に対し、逆に、中央壁部の内側に張出し加工(下張出し)を施すことが考えられる (図４参照)。しかし、下方へ張出しても、上方へ張り出すのと同様に、張出し部 分が下の蓋に当たる場合或いは張出し加工により蓋に若干歪みを生じ、蓋の積み 重ね性(スタッキング性)不良を生じる点で殆ど違いがない。

【００１１】 のみならず、下張出しの場合は、上張出しに比べ、バックリングした時の破裂 の点で不利である。図４に示すように、上方へ張出した場合は張出し方向がバッ クリング時の変形方向と同一方向であり、下方張出しに比べて変形量が少ない。 一方、下方張出しの場合は、一度凹に張り出したものを蓋のバックリングによっ て凸状に変形され、上方張出しに比べて変形量が大きく、割れが発生し易い。す なわち、下方張出しは上方張出しに比べてバックリング時の局部的変形量が大き くなり割れが発生し易い。

【００１２】 そこで、本考案者らは、鋭意研究を重ねた結果、従来とは異なる部位、すなわ ち、中央壁部に張出加工等を施すのではなく、内壁部に凹凸等の加工を加え、応 力集中させることにより容易に優先的変形させることができ、また耐圧強度を大 きく低下させることがないことを見い出し、ここに本考案をなしたものである。

【００１３】 すなわち、本考案は、缶本体の開口部に固定される耐圧性端部シェルであって 、前記缶本体の内周面に密接せしめられる側板部と、この側板部から缶本体の開 口部中央側へ延在する円弧状をなす凹曲板部と、この凹曲板部に対して上方に突 出した中央壁部と、上記凹曲板部から中央壁部に立ち上がる内壁部、及び側板部 の周囲において半径方向外側へ突出した外周フランジとからなる飲料用缶蓋にお いて、内壁部に対し、スコアー加工部の巻き締め側先端とリベット中央部を結ぶ 線を中心軸として、この中心軸に対してほぼ左右対称に内壁部内側又は内壁部外 側から凹凸の張出加工或いはコイニング加工が施されており、缶に内圧が負荷さ れた場合にその部分を優先的に変形可能にしたことを特徴とする耐スコアー破裂 に優れた飲料用缶蓋を要旨としている。

【００１４】

【作用】

以下に本考案を更に詳述する。

【００１５】 本考案の技術的手段の特徴とするところは、スコアー加工部近傍からの変形を 防止するために他の部位を優先的に変形させる基本的思想は従来の改善方法と同 じであるが、優先的変形させるための方法として、中央壁部に張出加工等を施す のではなく(図３参照)、図５及び図６に示すように、内壁部４に内側又は外側か ら凹凸等の加工を加える点である(図中、６が加工個所を表わす)。内壁部に凹凸 等の加工を加えることで、応力集中させることにより容易に優先的変形させるこ とができ、耐圧強度を大きく低下させることがない。また、内壁部の加工方法と しては張出し加工は勿論のことコイニング等の加工であってもよい。すなわち、 加工を加えることによって応力集中の作用を積極的に利用したものである。

【００１６】 内圧が加わった場合、缶蓋には径方向の引張応力と円周方向に一部圧縮応力が 働くことを見い出した。よって、缶蓋をスコアー破裂させずに優先的に変形させ るためには、円周方向の圧縮応力を特定部位に応力集中させ、座屈させることが 望ましく、特に内壁部にその効果が最も大きいことを究明した。

【００１７】 まず、図７に、応力集中の起点となるものが無い場合における中央壁部の外周 側及び内周壁の径方向と円周方向の歪み量と負荷圧力の関係を示す。径方向の歪 み量は負荷圧力２〜３kgf／cm²で負(圧縮)の値が大きくなり、それを超えると正 (引張り)方向に負荷圧力の増加と共に大きくなることがわかる。

【００１８】 この現象は中央壁部の外周側及び内周側とも同様の傾向を示すが、内壁部の方 が正の値が大きい。一方、円周方向の歪み量は負荷圧力の増加と共に負の歪み量 が大きく中央壁部の外周側に比べ内壁部の方が負の絶対値が大きい。すなわち、 内壁部の方が同一圧力における圧縮応力が大きく、応力集中の効果が大きい。

【００１９】 そこで、４ヶ所に張出し加工を施した場合の歪み量と負荷圧力の関係を図８に 示す。図中、実線が中央壁部の外周側に張出し加工を施した場合(従来技術)で、 点線が内壁部に張出し加工を施した場合(本考案)である。

【００２０】 図８において、蓋がバックリングする直前(負荷圧力：約６kgf／cm²)での圧力 における中央壁部の外周側と内壁部との径方向及び円周方向では、前者の径方向 に関しては殆ど差異は認められない。一方、後者の円周方向では中央壁部の外周 側と内壁部との差が張出し加工無しに比べ更に大きくなる。

【００２１】 すなわち、４ヶ所に張出し加工を施す場合、その場所によって圧力上昇に伴う 変形過程が異なり、中央壁部の外周側(従来技術)に比べ、内壁部(本考案)の方が 同一負荷圧力における円周方向の圧縮応力が大きく、応力集中の効果がより有効 となることがわかる。よって、僅かな加工で応力集中の効果により優先的に変形 させることが可能である。一方、飲料用缶蓋の重要な要求特性である耐圧強度に 関しては、張出し等の加工が軽度でよく、これを大きく低下させることがない。

【００２２】 この点、従来技術(中央壁部の外周側)では、応力集中効果を高めるため、張出 し部の加工度が大きく、優先的変形に対しては効果があるものの、加工度が大き いために耐圧強度が低下してしまう欠点がある。また、耐圧強度を大きく低下さ せないためには張出し加工を軽度にする必要があるが、この場合、張出し部から 優先的に変形せずに破裂してしまう問題を生じる。

【００２３】 本考案では、上述のように、内壁部に対し、スコアー加工部の巻き締め側先端 とリベット中央部を結ぶ線を中心軸として、この中心軸に対してほぼ左右対称に 内壁部内側又は内壁部外側から凹凸の張出加工或いはコイニング加工が施される が、種々の態様が可能である。例えば、この中心軸に対してほぼ左右対称に施す 張出し又はコイニング等の加工個所は４ヶ所の場合のほか２ヶ所でもよい。また 加工個所は、内壁部である限り、凹曲板部寄り、中央壁部寄り、中央部分のいず れでもよい。張出し加工又はコイニング加工の加工度は、従来技術の加工度に比 べて軽度であるのが望ましく、それぞれ前者の場合１mm以下、後者の場合３０％ 以下が好ましい。

【００２４】 次に本考案の実施例を示す。

【実施例】

【００２５】 まず、従来例として、図１及び図３に示すように、中央壁部３の最外周側に、 スコアー加工の巻き締め側先端ａとリベット中央部を結んだ中心軸に対し、左右 対称に張出し加工＋コイニングを４ヶ所施した。一方、本考案例として、図５及 び図６にしめすように、中心軸に対し左右対称の位置関係は同じで、内壁部４の 缶内側から張出し加工を４ヶ所施した。両者とも、張出し或いはコイニングの位 置関係は同一とした。

【００２６】 このような形状の蓋を缶本体に巻き締めた後、スコアー破裂試験及び耐圧強度 試験を行った結果を表１に示す。なお、比較のため、加工無しの場合も示す。表 １より明らかなように、従来例に比べ、本考案例の方が破裂の割合が少なく、且 つ耐圧強度の低下が少ない。また本考案例の場合のスタッキング性も良好である ことが確認された。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案によれば、耐圧強度を損なうことなく、耐スコア ー破裂に優れると共にスタッキング性も良好な飲料用缶蓋を提供することができ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術による缶蓋を示す図で、上の図が正面
図、下の図が断面図である。

【図２】缶蓋における中央壁部から外周フランジまでの
断面図である。

【図３】従来技術により張出し加工＋コイニング加工を
施した缶蓋の一部を示す斜視図である。

【図４】缶蓋の中央壁部の外周側と内周側にそれぞれ張
出し加工を施した状態とバックリング後の状態を示す説
明図である。

【図５】本考案による缶蓋を示す図で、上の図が正面
図、下の図が断面図である。

【図６】本考案により張出し加工又はコイニング加工を
施した缶蓋の一部を示す斜視図である。

【図７】応力集中の起点となるものが無い場合における
中央壁部の外周側及び内周壁の径方向と円周方向の歪み
量と負荷圧力の関係を示す図である。

【図８】４ヶ所に張出し加工を施した場合の歪み量と負
荷圧力の関係を示す図で、実線が中央壁部の外周側に張
出し加工を施した場合(従来技術)、点線が内壁部に張出
し加工を施した場合(本考案)である。

【符号の説明】

１ 側板部 ２ 凹曲板部 ３ 中央壁部 ４ 内壁部 ５ 外周フランジ ６ 張出し加工又はコイニング加工部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 缶本体の開口部に固定される耐圧性端部
   シェルであって、前記缶本体の内周面に密接せしめられ
   る側板部と、この側板部から缶本体の開口部中央側へ延
   在する円弧状をなす凹曲板部と、この凹曲板部に対して
   上方に突出した中央壁部と、上記凹曲板部から中央壁部
   に立ち上がる内壁部、及び側板部の周囲において半径方
   向外側へ突出した外周フランジとからなる飲料用缶蓋に
   おいて、内壁部に対し、スコアー加工部の巻き締め側先
   端とリベット中央部を結ぶ線を中心軸として、この中心
   軸に対してほぼ左右対称に内壁部内側又は内壁部外側か
   ら凹凸の張出加工或いはコイニング加工が施されてお
   り、缶に内圧が負荷された場合にその部分を優先的に変
   形可能にしたことを特徴とする耐スコアー破裂に優れた
   飲料用缶蓋。
2. 【請求項２】 凹凸の張出加工或いはコイニング加工量
   がそれぞれ前者の場合１mm以下、後者の場合３０％以下
   である請求項１に記載の飲料用缶蓋。