WO2006067901A1

WO2006067901A1 - ボトル缶の製造方法

Info

Publication number: WO2006067901A1
Application number: PCT/JP2005/017265
Authority: WO
Inventors: Tatsuya Hanafusa; Ryoichi Ito; Masahiro Hosoi
Original assignee: Universal Can Corporation
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2006-06-29
Also published as: JP4667854B2; DE602005018542D1; JP2006176183A; US20090211329A1; EP1829785A4; EP1829785B1; US8091402B2; CN101084150A; CN100564168C; EP1829785A1

Abstract

　このボトル缶の製造方法は、スカート部７のうち、雄ねじ部６の缶軸方向下端の終わり部分６ａから、周方向にこの雄ねじ部６が延在する方向Ｘと反対方向に向けて少なくとも約１８０°の領域に位置する部分を成形するに際し、スカート部７の成形予定部のうち第１周壁部および凸曲面部の各成形予定部の内表面を径方向外方に向けて押圧する。

Description

明細書

ボトル缶の製造方法

技術分野

[0001] 本発明はボトル缶の製造方法に関するものである。

本願は、 2004年 12月 24日に出願された特願 2004— 373165号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

背景技術

[0002] 一般に、飲料等が充填されるボトル缶は、次のようにして形成されて、る。

まず、図 7Aに示すように、アルミニウム合金等力なる金属板に絞り加工およびしごき加工を施して有底筒状体 1を形成し、次いで、この筒状体 1の開口部にネックイン加工を施し、図 7Bに示すように、大径の胴部 2と、この胴部 2の缶軸方向上端に連設されるとともに、上方へ向うに従い漸次縮径された肩部 3と、この肩部 3の上端に連設されるとともに、上方へ延在した口金部 4とを備えたボトル缶体 5を形成する。そして、図 7Cに示すように、このボトル缶体 5の口金部 4のうち、この下部 4aを除いた部分を一且拡径した後に、この拡径した部分に、順次、缶軸方向上方へ加工位置をずらして縮径加工を施し、図 7Dに示すボトル缶体 5を形成する。

[0003] このボトル缶体 5の口金部 4は、口金部下部 4aの缶軸方向上端に連設され径方向外方へ膨出したスカート成形予定部 4bと、このスカート成形予定部 4bの上端に連設され上方に延在した雄ねじ成形予定部 4cと、この雄ねじ成形予定部 4cの上端に連設されるとともに、この成形予定部 4cより小径とされたカール成形予定部 4dとを備えている。なお、口金部下部 4aの缶軸方向上端部は、スカート成形予定部 4bより小径とされた首部成形予定部 4eとされて、る。

[0004] その後、図 8に示すように、ボトル缶体 5の口金部 4のうち、雄ねじ成形予定部 4cに、螺旋状の雄ねじ部 6を成形するとともに、スカート成形予定部 4bの内表面を径方向外方へ向けて押圧する等して、スカート部 112を成形した後に、カール成形予定部 4 dを径方向外方へ折り曲げてカール部 8を成形して、口金部 111を有するボトル缶 11 0を形成する。スカート部 112は、図 8に示すように、缶軸方向下方に向力うに従い漸次拡径された第 1周壁部 112aと、第 1周壁部 112aの下端に径方向外方へ凸とされた凸曲面部 112bを介して連設されるとともに、下方に向かうに従い漸次縮径された第 2周壁部 112cとを備える概略構成とされている。

なお、スカート部 112は、従来から、スカート成形予定部 4bの内表面のうち、凸曲面部 112bの成形予定部のみが径方向外方に向けて押圧され、この成形予定部の径方向外方に向けた変形に追従するようにして第 1周壁部 112aおよび第 2周壁部 112 cの各成形予定部が変形し、第 1周壁部 112aおよび第 2周壁部 112cに成形され、スカート部 112bが成形されている。また、雄ねじ部 6を成形する装置および方法につ Vヽては、例えば下記特許文献 1に示される構成が知られて！/ヽる。

特許文献 1 :特開 2002— 219539号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 以上の構成において、スカート部 112の缶軸方向における大きさ aは、雄ねじ部 6の螺旋形状に起因して、周方向で一定ではなぐ図 8に示すように、雄ねじ部 6の缶軸方向下端の終わり部分 6aに位置する部分 (以下、「周方向位置 A」という）が最も小さぐこの位置 Aから周方向に雄ねじ部 6が延在する方向 Xに向力うに従い漸次大きくなる。そして、この大きさ aは、雄ねじ部 6の前記終わり部分 6aの、前記延在する方向 Xと反対側の近傍 (以下、「周方向位置 B」という）に位置する部分で最も大きくなる。具体的には、スカート部 112を構成する第 1周壁部 112a、凸曲面部 112bおよび第 2 周壁部 112cのうち、第 1周壁部 112aの缶軸方向における大きさのみ力周方向で前述のように異なっている。

[0006] このようなスカート部 112の周方向における前記大きさ aの相違に起因して、前記従来のスカート部の成形方法では、スカート部 112を全周に亙って高精度に成形することが困難であるという問題があった。具体的には、前記周方向位置 Aにおけるスカート部 112 (凸曲面部 112b)の曲率半径 R、およびスカート角度 (第 2周壁部 112cの外周面、若しくはその接線が缶軸に直交する方向になす角度） Θ力このスカート部 112にお、て最も小さく高、精度で成形され、雄ねじ部 6が前記延在する方向 Xに向力うに従い漸次大きくなり、つまりだれが生じてその成形精度が低下し、前記周方向位置 Bにお、て最も大きく低、精度で成形されると、う問題があった。

[0007] このようなボトル缶 110にキャップが螺着されたキャップ付ボトル缶にお!、ては、キヤップを緩めたときに、ボトル缶 110のスカート部 112に配置されたキャップのブリッジを良好に破断できず、キャップのフレアーが拡径された状態で開栓され、再度このボトル缶 110をリシールすることが困難になる。

[0008] また、ボトル缶 110の周方向における前記曲率半径 Rおよびスカート角度 Θの寸法の相違に起因して、ボトル缶 110の口金部 111のうち、スカート部 112における座屈強度が、ボトル缶 110の周方向位置ごとで異なることにより、このボトル缶 110に内容物を充填した後に、口金部 111にキャップを螺着するキヤッビング工程において、キヤップの口金部 111に対する螺着精度が周方向位置ごとで異なるおそれがあった。

[0009] すなわち、前記キヤッビング工程において、キャップをボトル缶 110の口金部 111に被せた後に、キャップ天板部の外周縁部をその全周に亙って缶軸方向下方に向けて押圧したときに、スカート部 112のうち、前記 Rおよび Θが大きい部分では座屈強度が大きいので、その形状が維持される一方、前記 Rおよび Θが小さい部分では座屈強度が小さ、ので、スカート部 112が缶軸方向下方に押し潰されるように変形し、口金部 111が缶軸に対して傾くおそれがあった。したがって、キャップ付ボトル缶の周方向において、例えば、前記 Rおよび Θが大きい部分では高い密封性が実現され、前記 Rおよび 0が小さい部分では高い密封性が得られないおそれがあった。

[0010] 本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、口金部にスカート部を高精度に成形することが可能になるボトル缶の製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0011] このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明のボトル缶の製造方法は、ボトル缶体の口金部に、雄ねじ部の下端に連設されるとともに缶軸方向下方に向かうに従い漸次拡径された第 1周壁部、およびこの第 1周壁部の下端に径方向外方へ凸とされた凸曲面部を介して連設されるとともに、下方に向かうに従い漸次縮径された第 2周壁部を備えるスカート部を成形するボトル缶の製造方法であって、前記スカート部のうち、前記雄ねじ部の缶軸方向下端の終わり部分から、周方向にこの雄ねじ部が延在する方向と反対方向に向けて少なくとも約 180° の領域に位置する部分を成形するに際し、前記スカート部の成形予定部のうち前記第 1周壁部および前記凸曲面部の各成形予定部の内表面を径方向外方に向けて押圧する。

[0012] 本発明によれば、スカート部のうち前記領域に位置する部分を成形するに際し、スカート部の成形予定部の中で凸曲面部の成形予定部の内表面のみならず、第 1周壁部の成形予定部の内表面をも径方向外方に向けて押圧するので、前記領域に位置するスカート部の形状がだれるのを防ぐことができる。

[0013] すなわち、凸曲面部の成形予定部の内表面のみを径方向外方に向けて押圧して、この凸曲面部の径方向外方に向けた変形挙動に、第 1周壁部の成形予定部を追従させるようにして変形させ第 1周壁部を成形するのではなぐ積極的に第 1周壁部の成形予定部の内表面を径方向外方に向けて押圧してこの方向に変形させて第 1周壁部を成形するので、成形後に前記押圧を解除しても、この第 1周壁部に径方向内方に向けたスプリングバックを生じさせることなく、前記押圧時の形状のままに維持させることができる。

以上より、前記凸曲面部の曲率半径、および前記第 2周壁部の外表面若しくはその接線が缶軸に直交する方向になす角度を全周に亙って略均等な大きさとしてスカ一ト部を成形することができる。

[0014] これにより、キャップを緩めたときに、ボトル缶のスカート部に配置されたキャップのブリッジを良好に破断できず、キャップのフレアーが拡径された状態で開栓され、再度このボトル缶をリシールすることが困難になること、およびキヤッビング工程において、キャップの口金部に対する螺着精度が周方向位置ごとでばらつくことを抑制することが可能になる。

[0015] ここで、前記スカート部の前記領域に位置する部分を成形するに際し、前記第 1周壁部の成形予定部をその外表面側力支持してもよい。

[0016] この場合、第 1周壁部の成形予定部が、その外表面側力支持された状態でこの外表面に対応する内表面が径方向外方に向けて押圧されてスカート部の第 1周壁部に成形されるので、この成形時に、第 1周壁部の成形予定部の外表面に発生する缶軸方向の延びを抑えることが可能になる。したがって、この延びにより第 1周壁部の成形予定部の径方向外方へ向けた変形が阻害されたり、あるいは第 1周壁部に前記スプリングバックが生ずるのを確実に防ぐことができる。

[0017] また、前記スカート部の前記領域に位置する部分を成形するに際し、前記第 1周壁部の成形予定部の外表面の少なくとも一部を径方向内方に向けて押圧し、前記第 1 周壁部に径方向内方に凹む凹部を形成してもよい。

[0018] この場合、前記成形時に第 1周壁部に凹部を形成するので、第 1周壁部および凸曲面部の各成形予定部の内表面に対する径方向外方に向けた押圧力が、凹部よりも缶軸方向上方に向けて分散するのを防ぐことが可能になる。したがって、この押圧力を凹部よりも下方に位置する第 1周壁部の下部および凸曲面部の各成形予定部に集中的に付与することが可能になり、前記領域に位置するスカート部の形状がだれるのを確実に防ぐことができる。

なお、前記凹部は周方向に連続的に延在しても、断続的に延在してもよい。

[0019] ここで、内容物が充填された後のボトル缶の口金部にキャップが螺着される際、キヤップの自由端部としてのフレアは、裾巻きロールによりスカート部の外形形状に沿うように、径方向内方へ向けて押圧されて成形される。この成形時に用いられる裾巻き口ールの、配置されたボトル缶に対する成形時の缶軸方向位置は、一般に次のようにして設定される。

[0020] まず、ボトル缶の口金部をその側面力撮像手段により撮像して、口金部の輪郭線を捕捉し、この輪郭線において、前記第 2周壁部に接する延長線と、前記凸曲面部に接する缶軸と平行な直線との交点を特定し、この交点と、前記口金部における開口端面との缶軸方向における距離を測定する。そして、この測定値に基づいて、前記裾巻きロールの前記成形時における缶軸方向位置が設定される。

このような設定方法では、裾巻きロールの前記位置を高精度に設定することが困難であるという問題があった。すなわち、前記凸曲面部と前記第 2周壁部の缶軸方向下端部との径方向における距離は、一般に約 1. 2mm程度し力なぐし力も第 2周壁部は、その缶軸方向における両端部が曲面形状とされ、その直線部分が約 0. 3mn！〜 0. 6mm程度しかない。したがって、前述のような設定方法では、第 2周壁部に接する延長線を高精度に特定することが困難であるという問題があった。

[0021] し力しながら、本発明に係る製造方法により得られたボトル缶では、前記第 1周壁部に前記凹部が形成されているので、前記第 2周壁部に接する延長線と、前記凸曲面部に接する缶軸と平行な直線との交点を特定し、この交点と、前記口金部における開口端面との缶軸方向における距離を測定するのに代えて、前記凹部と前記口金部の開口端面との缶軸方向における距離を測定することによって、前記設定をすることが可能になる。

[0022] したがって、第 2周壁部に接する延長線よりも、前記凹部の方が容易に特定することが可能になるので、前記設定を容易かつ高精度に実施することができる。さらに、この測定を、前記輪郭線に基づく方法に限らず、例えば接触式によっても実施することが可能になり、この接触式による測定を採用することにより、前記測定をさらに高精度に実施することができる。以上より、前記裾巻きロールの成形時における缶軸方向位置を容易かつ高精度に設定することができる。

[0023] さらに、前記スカート部の前記領域に位置する部分を成形するに際し、前記第 2周壁部の成形予定部を、その缶軸方向下端部を支点として内表面側から径方向外方に向けて折り曲げてもよい。

[0024] この場合、前記領域に位置するスカート部を成形するに際し、第 2周壁部の成形予定部を前記折り曲げるので、成形する第 2周壁部の缶軸方向下端部を加工硬化させることが可能になる。したがって、成形後に第 1周壁部および凸曲面部の各成形予定部の内表面に対する径方向外方に向けた押圧を解除した際、第 1周壁部および凸曲面部に径方向内方に向けたスプリングバックが生じようとした場合にぉヽても、前記加工硬化された第 2周壁部の缶軸方向下端部を、このスプリングバックに対して抗する強化部として作用させることが可能になる。

[0025] また、前記スカート部の前記領域に位置する部分を成形するに際し、前記凸曲面部の成形予定部および前記第 2周壁部の成形予定部の少なくとも一方をその外表面側から支持してもよい。

[0026] 凸曲面部の成形予定部が、その外表面側から支持された状態でこの外表面に対応する内表面が径方向外方に向けて押圧されると、この成形時に、凸曲面部の成形予定部の外表面に発生する缶軸方向の延びを抑えることが可能になり、この延びにより凸曲面部の成形予定部の径方向外方へ向けた変形が阻害されたり、あるいは成形後に凸曲面部の成形予定部の内表面に対する径方向外方に向けた押圧を解除した際、凸曲面部に径方向内方に向けたスプリングバックが生ずるのを確実に防ぐことができる。また、第 2周壁部の成形予定部が、その外表面側から支持された状態で前記折り曲げられると、この成形時に、第 2周壁部の成形予定部の下端部における外表面に発生する、この縦断面形状の延びる方向に沿った圧縮ひずみを抑えることが可能になり、成形後に第 2周壁部の成形予定部に対する前記折り曲げを解除した際、前記圧縮ひずみにより、第 2周壁部が缶軸方向上方に向けてスプリングバックするのを抑えることができる。

[0027] さらに、前記スカート部の前記領域に位置する部分を成形するに際し、前記第 2周壁部の成形予定部の缶軸方向下端に連設された首部成形予定部を、その内表面側力も支持しながら外表面を径方向内方に向けて押圧して、前記スカート部の下端に連設された首部に成形してもよヽ。

[0028] この場合、首部成形予定部を、その内表面側力支持しながらこの内表面に対応する外表面を径方向内方に向けて押圧して首部に成形するので、前記成形時に、首部成形予定部の内表面に発生する缶軸方向の延びを抑えることが可能になり、この延びにより首部成形予定部の径方向内方へ向けた変形が阻害されたり、あるいは成形後に首部の成形予定部の外表面に対する径方向内方に向けた押圧を解除した際、この首部に径方向外方に向けたスプリングバックが生ずるのを確実に防ぐことが可能になる。したがって、首部を高精度に成形することが可能になり、この首部の形状のゆがみ力スカート部に影響することを防ぐことができ、スカート部を高精度に成形することをより一層確実に実現することができる。

発明の効果

[0029] 口金部にスカート部を高精度に成形することが可能になる。

図面の簡単な説明

[0030] [図 1]図 1は、本発明の一実施形態として示したボトル缶の製造方法により形成されたボトル缶を示す拡大側面図である。

[図 2]図 2は、図 1に示すボトル缶の F部拡大断面図である。

[図 3]図 3は、本発明の一実施形態として示したボトル缶の製造方法を実施するための装置の要部拡大断面図である。

[図 4]図 4は、本発明の一実施形態として示したボトル缶の製造方法を実施するための装置を示す概略側面図であって、第 1工程を示す図である。

[図 5]図 5は、図 4に示すボトル缶の製造装置の概略側面図であって、第 2工程を示す図である。

[図 6]図 6は、本発明の他の実施形態として示したボトル缶の製造方法を実施するための装置の要部拡大断面図である。

[図 7]図 7は、有底筒状体力ゝらボトル缶体を形成する工程を示す工程図である。

[図 8]図 8は、本発明に係る従来例として示したボトル缶の製造方法により形成されたボトル缶を示す拡大側面図である。

符号の説明

[0031] 4 ボトル缶体の口金部

4b スカート成形予定部

4e 首部成形予定部

5 ボトル缶体

6 雄ねじ部

6a 雄ねじ部の缶軸方向下端の終わり部分

7 スカート部

7a 第 1周壁部

7b 凸曲面部

7c 第 2周壁部

9 首部

20 ボトル缶

22 ボトル缶の口金部

X 雄ねじ部が延在する方向

発明を実施するための最良の形態

[0032] 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。まず、この発明の一実施形態として示したボトル缶の製造方法により形成されたボトル缶の概略構成について説明する。

[0033] このボトル缶 20は、図 1に示されるように、図示されない大径の胴部と、この胴部の缶軸方向上端に連設されるとともに、上方へ向かうに従い漸次縮径された肩部 23と、この肩部 23の上端に連設されるとともに上方へ延在した口金部 22とを備える概略構成とされている。口金部 22には、開口端部が径方向外方へ折り曲げられて成形されたカール部 8と、口金部 22の缶軸方向中央部に周方向に螺旋状に延びる雄ねじ部 6と、この雄ねじ部 6の缶軸方向下端に連なり径方向外方へ膨出したスカート部 7とが形成されている。

[0034] スカート部 7は、図 2に示すように、雄ねじ部 6の缶軸方向下端に連なり、下方に向力うに従い漸次拡径された第 1周壁部 7aと、この第 1周壁部 7aの下端に連なり、径方向外方へ凸とされた凸曲面部 7bと、この凸曲面部 7bの下端に連なり、下方に向かうに従い漸次縮径された第 2周壁部 7cとを備えている。そして、第 2周壁部 7cの下端、つまりスカート部 7の下端に、凸曲面部 7bより小径とされるとともに、下方に延在した首部 9が連設されている。

[0035] 以上の構成において、スカート部 7の缶軸方向における大きさ aは、雄ねじ部 6の螺旋形状に起因して、周方向で一定ではなぐ図 1に示すように、雄ねじ部 6の缶軸方向下端の終わり部分 6aに位置する部分 (以下、「周方向位置 A」という）が最も小さぐこの位置 Aから周方向に雄ねじ部 6が延在する方向 Xに向力うに従、漸次大きくなる。そして、この大きさ aは、雄ねじ部 6の前記終わり部分 6aの、前記延在する方向 Xと反対側の近傍 (以下、「周方向位置 B」という）〖こ位置する部分で最も大きくなつている

[0036] 具体的には、スカート部 7を構成する第 1周壁部 7a、凸曲面部 7bおよび第 2周壁部 7cのうち第 1周壁部 7aの缶軸方向における大きさのみ力周方向で前述のように異なり、凸曲面部 7bおよび第 2周壁部 7cの缶軸方向における大きさは口金部 22の略全周に亙って均等とされて！/、る。

[0037] そして、第 1周壁部 7aには、雄ねじ部 6の缶軸方向下端の終わり部分 6aから、周方向にこの雄ねじ部 6が延在する方向 Xと反対方向に向けて少なくとも約 180° の領域に位置する部分に、本実施形態では、第 1周壁部 7aの全周に亙って、周方向に延在した凹部 7dが形成されている。また、この凹部 7dと凸曲面部 7bとの缶軸方向における距離は、口金部 22の全周に亙って略同等とされている。さらに、本実施形態の凹部 7dは、図 1に示すように、第 1周壁部 7aのうち、雄ねじ部 6の前記終わり部分 6a よりも缶軸方向下方に位置する部分に、その全周に亙って連続的に形成されている

[0038] また、本実施形態の凹部 7dは、図 2に示すように、第 1周壁部 7aの外周面においてのみ径方向内方へ曲面状とされて凹むような凹溝とされ、この位置に対応する内周面は平滑面とされている。なお、凹部 7dは、凸曲面部 7bの径方向外方端部から缶軸方向上方に約 l〜2mm離れた位置に形成されている。また、凹部 7dの缶軸方向における大きさは 0. 2mm以下とされ、第 1周壁部 7aの外周面と、凹部 7dの外周面のうち最も径方向内方に位置する部分との径方向における距離、つまり凹部 7dの深さは、 0. 02mm〜0. 10mmとされている。

[0039] 次に、以上のように構成されたボトル缶 20の、雄ねじ部 6、スカート部 7および首部 9 を成形するためのボトル缶の製造装置について説明する。この製造装置に供されるボトル缶体 5は、前述した図 7A〜図 7Dに示す従来のものと同様であるのでその説明を省略する。

[0040] 本実施形態のボトル缶の製造装置 10は、図 3から図 5に示すように、ボトル缶体口金部 4の内側に配置される内側成形駒 60、および外側に配置される外側成形駒 50 を備え、これらの各成形駒 60、 50は、スカート成形部 12a、 12bと、このスカート成形部 12a、 12bと同軸的に配設された雄ねじ成形部 l la、 l ibとを備え、本実施形態では、各成形駒 60、 50において、軸線方向下部がスカート成形部 12a、 12bとされ、上部が雄ねじ成形部 l la、 l ibとされている。さらに各成形駒 60、 50は、配置されたボトル缶体 5の口金部 4に対して、缶軸方向および径方向に接近離間可能に支持されるとともに、それぞれの回転軸線回りに回転自在に支持されて！、る。

[0041] ここで、以下説明の便宜のため、内側成形駒 60のスカート成形部 12aを「内側スカート成形部 12a」といい、内側成形駒 60の雄ねじ成形部 11aを「内側雄ねじ成形部 1 la」といい、外側成形駒 50のスカート成形部 12bを「外側スカート成形部 12b」 t ヽ、外側成形駒 50の雄ねじ成形部 l ibを「外側雄ねじ成形部 l lb」という。 [0042] 以上より、図 5に示すように、内側成形駒 60が口金部 4の内側に配置されるとともに、外側成形駒 50が外側に配置された後に、これらの各成形駒 50、 60が互いに接近移動することにより、この口金部 4を挟み込んだ状態で、これら 50、 60が缶軸回りに回動することによって、口金部 4に、雄ねじ部 6、スカート部 7および首部 9が成形されるようになっている。

[0043] ここで、内側および外側雄ねじ成形部 l la、 l ibの各外周面にはそれぞれ、その周方向の全周に亙って、図 3に示すように、各成形部 l la、 l ibの径方向外方へ凸とされた雄ねじ押圧部 l lc、 l idが、互いの軸線方向における位置がずれるように螺旋状に形成されている。そして、本実施形態の各雄ねじ押圧部 l lc、 l idの、雄ねじ成形部 l la、 l ibの外周面力もの径方向における大きさ、つまりねじ山高さ D、 Cは、成形する雄ねじ部 6のねじ山高さ Eより大きくされている。

[0044] これにより、雄ねじ部 6の成形時に、外側雄ねじ成形部 l ibの外周面と雄ねじ部 6 のねじ山部 6cの外周面とが非接触とされ、また、内側雄ねじ成形部 11aの外周面と雄ねじ部 6の谷部 6bの内周面とが非接触とされる。

[0045] 外側スカート成形部 12bは、首部成形予定部 4eの外表面を径方向内方へ向けて押圧する外側押圧部 102dと、第 1周壁部 7aの少なくとも一部、凸曲面部 7bおよび第 2周壁部 7cのうち、成形する雄ねじ部 6の缶軸方向下端の終わり部分 6aから、周方向にこの雄ねじ部 6が延在する方向 X (図 1参照）と反対方向に向けた少なくとも約 180° の領域 (以下、「領域」という）に位置する部分を成形するに際し、第 1周壁部 7 aの少なくとも一部、凸曲面部 7bおよび第 2周壁部 7cの各成形予定部の外表面が押し当てられ、これら 7a、 7bおよび 7cを支持する支持部 12cとを備えている。

[0046] 本実施形態の支持部 12cは、第 1周壁部 7aの缶軸方向下部、凸曲面部 7bおよび第 2周壁部 7cの各成形予定部の外表面が缶軸方向に略連続的に押し当てられ、これら 7a、 7bおよび 7cを支持する構成とされるとともに、その軸線方向下端に前記外側押圧部 102dが滑らかに連設されている。

[0047] また、本実施形態の外側スカート成形部 12bは、支持部 12cの軸線方向上端に連設されて、軸線方向上方へ向かうに従、漸次縮径する第 1凸曲面部 12dを備えて、る。なお、第 1凸曲面部 12dの支持部 12cとの連結部分 12gは、径方向外方へ曲面状に凸とされて、その曲率半径は約 0. 5mn！〜 2. Ommとされている。

[0048] 以上より、スカート部 7の成形時において、第 1周壁部 7aの下部、凸曲面部 7bおよび第 2周壁部 7cの各成形予定部は、これらの外表面が支持部 12cに押し当てられて支持されるようになっている。言い換えれば、後述する内側スカート成形部 12aにより、第 1周壁部 7aの下部、凸曲面部 7bおよび第 2周壁部 7cの各成形予定部の内表面が径方向外方に押圧されて、これらと対応する外表面が支持部 12cの外表面に押し当てられて支持されるようになっている。また、第 1周壁部 7aの成形予定部の下部外表面のうちその上端部力第 1凸曲面部 12dの前記連結部分 12gにより径方向内方へ向けて押圧されるようになって、る。

[0049] 本実施形態の内側スカート成形部 12aは、第 1周壁部 7aの缶軸方向下部、および凸曲面部 7bの各成形予定部における内表面を径方向外方へ向けて押圧する第 1内側押圧部 12eと、第 2周壁部 7cの成形予定部を、その缶軸方向下端部を支点として内表面側から径方向外方に向けて折り曲げる折り曲げ部 12fとを備えている。これらの第 1内側押圧部 12eと折り曲げ部 12fとは、軸線方向で滑らかに連設されて、る。

[0050] 本実施形態では、第 1内側押圧部 12eおよび折り曲げ部 12fは内側スカート成形部 12aの外周面に全周に亙って形成されている。さらに本実施形態では、内側スカート成形部 12aは、第 1周壁部 7aの缶軸方向上部の成形予定部における内表面を径方向外方に押圧する第 2内側押圧部 12hを備えている。

[0051] 次に、以上のように構成されたボトル缶の製造装置 10により、ボトル缶体口金部 4 に雄ねじ部 6、スカート部 7および首部 9を成形する方法にっ、て説明する。

まず、図 4に示すように、ボトル缶体 5を図示されない保持テーブル上に缶軸と装置 10の中心軸線 Oとを一致させた状態で保持した後に、外側成形駒 50および内側成形駒 60をボトル缶体 5に向けて前進移動させる。

[0052] ここで、内側成形駒 60の回転軸線は装置 10の中心軸線 Oと略一致し、かつ内側成形駒 60の外径はボトル缶体口金部 4の内径より小さくされており、また、外側成形駒 50は、その回転軸線とボトル缶体口金部 4の外周面との距離力外側成形駒 50 の半径よりも大きくなる位置に位置しており、以上より、装置 10、つまり内側成形駒 60 および外側成形駒 50をボトル缶体 5に向けてその缶軸方向に前進移動させると、内側成形駒 60はボトル缶体口金部 4の内側に配置され、外側成形駒 50はボトル缶口金部 4の外側に配置される。

[0053] その後、図示されない駆動手段により、内側成形駒 60をボトル缶体 5の径方向外方へ向けて移動させるとともに、外側成形駒 50をボトル缶体 5の径方向内方へ向けて移動させて、各成形駒 50、 60を互いが接近する方向に移動させることにより、図 5 に示すように、口金部 4が各成形駒 50、 60の外表面により挟持される。この口金部 4 のうち、雄ねじ成形予定部 4cは、内側および外側雄ねじ成形部 l la、 l ibにより挟持され、スカート成形予定部 4bは、内側および外側スカート成形部 12a、 12bにより挟持される。

[0054] これらのうち、雄ねじ成形予定部 4cは、その内表面が内側雄ねじ成形部 11aの雄ねじ押圧部 11cにより径方向外方へ向けて押圧されて、ねじ山部 6cが成形されるとともに、外表面が外側雄ねじ成形部 l ibの雄ねじ押圧部 l idにより径方向内方へ向けて押圧されて、谷部 6bが成形される。さらにこの際、谷部 6bの内周面は、内側雄ねじ成形部 11aの外周面と非接触とされるとともに、ねじ山部 6cの外周面は、外側雄ねじ成形部 l ibの外周面と非接触とされる。

[0055] 一方、スカート成形予定部 4bの内表面のうち、第 1周壁部 7aの缶軸方向下部、および凸曲面部 7bの各成形予定部が、内側スカート成形部 12aの第 1内側押圧部 12e により径方向外方へ向けて押圧されるとともに、第 2周壁部 7cの成形予定部が、その下端部を支点として、内側スカート成形部 12aの折り曲げ部 12fにより径方向外方へ向けて折り曲げられる。さらに、第 1周壁部 7aの成形予定部の缶軸方向上部内表面力内側スカート成形部 12aの第 2内側押圧部 12hにより径方向外方に向けて押圧される。

[0056] また、スカート成形予定部 4bの外表面のうち、第 2周壁部 7cの成形予定部における缶軸方向下端部力外側スカート成形部 12bの外側押圧部 102dにより径方向内方へ向けて押圧されるとともに、第 1周壁部 7aの缶軸方向下部、凸曲面部 7bおよび第 2周壁部 7cの各成形予定部が、外側スカート成形部 12bの支持部 12cに押し当てられて支持される。すなわち、内側スカート成形部 12aの第 1内側押圧部 12eによる前記径方向外方へ向けた押圧によって、第 1周壁部 7aの下部、凸曲面部 7bおよび第 2周壁部 7cの各成形予定部の略全域の外表面が支持部 12cに押し当てられて支持される。

[0057] この際、第 1周壁部 7aの缶軸方向下部の外表面のうちその上端部、すなわち雄ねじ部 6の前記終わり部分 6aより缶軸方向下方位置力外側スカート成形部 12bの第 1 凸曲面部 12dの前記連結部分 12gにより径方向内方へ向けて押圧される。また、首部成形予定部 4eは、その内表面が無拘束とされた状態、すなわち内側スカート成形部 12aのうち、折り曲げ部 12fの下端に連設されて、外側押圧部 102dに首部成形予定部 4eを挟んで対向する部分 lOldの外表面と非接触とされた状態で、外表面が外側押圧部 102dにより径方向内方へ向けて押圧される。

[0058] 以上のように、ボトル缶体口金部 4が外側および内側成形駒 50、 60により挟持された状態で、装置 10がその中心軸線 O回りに回動されることにより、口金部 4の全周に亙って、雄ねじ部 6、スカート部 7および首部 9が成形される。この成形過程において、第 1周壁部 7aの成形予定部の下部外表面のうちその上端部は、全周に亙って第 1 凸曲面部 12dの前記連結部分 12gにより径方向内方へ向けて押圧されることにより、第 1周壁部 7aの外周面に、図 1および図 2に示されるような、雄ねじ部 6の前記終わり部分 6aよりも缶軸方向下方に位置する部分に、その全周に亙って連続的に延在した凹部 7dが形成される。

その後、ボトル缶体口金部 4の開口端部が、径方向外方へ折り返されてカール部 8 が成形される等して図 1および図 2に示すボトル缶 20が形成される。

[0059] 以上説明したように、本実施形態によるボトル缶の製造方法によれば、スカート部 7 のうち、缶軸方向における大きさが大きい部分としての、雄ねじ部 6の缶軸方向下端の終わり部分 6aから、周方向にこの雄ねじ部 6が延在する方向 Xと反対方向に向けて少なくとも約 180° の領域に位置する部分を成形するに際し、スカート部成形予定部 4bの中で凸曲面部 7bの成形予定部の内表面のみならず、第 1周壁部 7aの成形予定部の内表面をも径方向外方に向けて押圧するので、前記領域に位置するスカート部 7の形状がだれるのを防ぐことができる。

[0060] すなわち、凸曲面部 7bの成形予定部の内表面のみを径方向外方に向けて押圧して、この凸曲面部 7bの径方向外方に向けた変形挙動に第 1周壁部 7aの成形予定部を追従させるようにして変形させ第 1周壁部 7aを成形するのではなぐ積極的に第 1 周壁部 7aの成形予定部の内表面を径方向外方に向けて押圧してこの方向に変形させて第 1周壁部 7aを成形するので、成形後に前記押圧を解除しても、この第 1周壁部 7aに径方向内方に向けたスプリングバックを生じさせることなぐ前記押圧時の形状のままに維持させることができる。

[0061] したがって、凸曲面部 7bの曲率半径 R、および第 2周壁部 7cの外表面若しくはその接線が缶軸に直交する方向になす角度 Θを全周に亙って略均等な大きさとしてスカート部 7を成形することができる。

[0062] これにより、キャップを緩めたときに、ボトル缶 20のスカート部 7に配置されたキヤップのブリッジを良好に破断できず、キャップのフレアーが拡径された状態で開栓され、再度このボトル缶 20をリシールすることが困難になること、およびボトル缶 20に内容物を充填した後に、口金部 22にキャップを螺着するキヤッビング工程において、キヤップの口金部 22に対する螺着精度が周方向位置ごとでばらつくことを抑制することが可能になる。

[0063] また、スカート部 7の前記領域に位置する部分を成形するに際し、第 1周壁部 7aの成形予定部が、支持部 12cにより外表面側から支持された状態でこの外表面と対応する内表面が第 1内側押圧部 12eにより径方向外方に向けて押圧されてスカート部 7 の第 1周壁部 7aに成形されるので、この成形時に、第 1周壁部 7aの成形予定部の外表面に発生する缶軸方向の延びを抑えることが可能になり、この延びにより第 1周壁部 7aの成形予定部の径方向外方へ向けた変形が阻害されたり、あるいは前記スプリングバックが生ずるのを確実に防ぐことができる。

[0064] さらに、スカート部 7の前記領域に位置する部分を成形するに際し、第 1周壁部 7a に凹部 7dを形成するので、第 1周壁部 7aおよび凸曲面部 7bの各成形予定部の内表面に対する径方向外方に向けた押圧力が、凹部 7dよりも缶軸方向上方に向けて分散するのを防ぐことが可能になる。したがって、この押圧力を凹部 7dよりも下方に位置する第 1周壁部 7aの下部および凸曲面部 7bの各成形予定部に集中的に付与することが可能になり、前記領域に位置するスカート部 7の形状がだれるのを確実に防ぐことができる。 [0065] また、前記領域に位置するスカート部 7を成形するに際し、第 2周壁部 7cの成形予定部を前記折り曲げるので、成形する第 2周壁部 7cの缶軸方向下端部を加工硬化させることが可能になる。したがって、成形後に第 1周壁部 7aおよび凸曲面部 7bの各成形予定部の内表面に対する径方向外方に向けた押圧を解除した際、第 1周壁部 7 aおよび凸曲面部 7bに径方向内方に向けたスプリングバックが生じようとした場合においても、前記加工硬化された第 2周壁部 7bの缶軸方向下端部を、このスプリングノックに対して抗する強化部として作用させることが可能になる。

[0066] さらに、スカート部 7の前記領域に位置する部分を成形するに際し、凸曲面部 7bの成形予定部が、その外表面側から支持された状態でこの外表面に対応する内表面が径方向外方に向けて押圧されて凸曲面部 7bに成形されるので、この成形時に、凸曲面部 7bの成形予定部の外表面に発生する缶軸方向の延びを抑えることが可能になり、この延びにより凸曲面部 7bの成形予定部の径方向外方へ向けた変形が阻害されたり、あるいは成形後に凸曲面部 7bの成形予定部の内表面に対する径方向外方に向けた押圧を解除した際、凸曲面部 7bに径方向内方に向けたスプリングバックが生ずるのを確実に抑えることができる。

[0067] また、第 2周壁部 7cの成形予定部が、その外表面側から支持された状態で前記折り曲げられるので、前記成形時に、第 2周壁部 7cの成形予定部の下端部における外表面に発生する、この縦断面形状の延びる方向に沿った圧縮ひずみを抑えることが可能になり、成形後に第 2周壁部 7cの成形予定部に対する前記折り曲げを解除した際、前記圧縮ひずみにより、第 2周壁部 7cが缶軸方向上方に向けてスプリングバックするのを抑えることができる。

[0068] 以上より、成形後に前記各成形駒 50、 60を口金部 4から離間させても、スカート部 7を構成する第 1周壁部 7a、凸曲面部 7bおよび第 2周壁部 7cの全てを、成形時における形状のままに略維持することが可能になり、スカート部 7を高精度に成形することができる。

[0069] また、本実施形態では、第 1周壁部 7aに凹部 7dを形成する際、この周壁部 7aの外表面が、外側スカート成形部 12bの第 1凸曲面部 12dの前記連結部分 12gにより径方向内方へ向けて押圧されるとともに、これと対応する内表面が内側スカート成形部 12aの第 1内側押圧部 12eにより径方向外方へ向けて押圧されて、この内外表面が強固に挟持されることとなる。

[0070] したがって、前述のように第 2周壁部 7cの下端部が加工硬化することと相俟って、スカート部 7の成形時に、第 1周壁部 7aおよび凸曲面部 7bの各成形予定部の内表面に対する径方向外方に向けた押圧力が、凹部 7dよりも缶軸方向上方に、第 2周壁部 7cの下端部よりも下方にそれぞれ分散するのを防ぐことが可能になり、この押圧力を凹部 7dと第 2周壁部 7cの下端部との間に位置する第 1周壁部 7aの下部および凸曲面部 7bの各成形予定部に集中的に付与することができる。したがって、スカート部 7 をより一層高精度に成形することができる。

[0071] さらに、雄ねじ成形予定部 4cに雄ねじ部 6を成形するに際し、谷部 6bの内周面とねじ山部 6cの外周面とが前記各雄ねじ成形部 l la、 l ibと非接触とされているので、成形時に雄ねじ部 6が厚さ方向に圧縮変形されて、その肉厚が薄くなることを防止することが可能になり、雄ねじ部 6の座屈強度の低下を防ぐことができる。

[0072] ここで、このように雄ねじ部 6の谷部 6bの内周面とねじ山部 6cの外周面とが前記非接触とされて雄ねじ部 6が成形されると、この非接触とされた面積が増大した分、ボトル缶体口金部 4による前記各成形駒 50、 60の拘束が緩くなることから、前記各成形駒 50、 60の回転軸線の傾き力成形時における口金部 4の周方向位置ごとでばらつくことにより、ねじ山高さ Eが周方向位置ごとで安定せず、高精度な雄ねじ部 6を成形することが困難になるおそれが考えられる。

[0073] し力しながら、本実施形態では、第 1周壁部 7aの下部、凸曲面部 7bおよび第 2周壁部 7cの内外表面が、前記各成形駒 50、 60により挟み込まれた状態で雄ねじ部 6 が成形されるので、ボトル缶体口金部 4による前記各成形駒 50、 60の拘束を必要十分確保することが可能になり、この成形時における前記回転軸線の傾き力口金部 4 の周方向位置ごとでばらつくことを抑えることが可能になる。したがって、ねじ山高さ E の周方向位置ごとでのばらつきを抑えることが可能になり、高精度な雄ねじ部 6を成形することができる。

[0074] 特に本実施形態では、第 2周壁部 7cの成形予定部を、その缶軸方向下端部を支点として内表面側力径方向外方に向けて折り曲げながらスカート部 7を成形しつつ雄ねじ部 6を成形し、各スカート成形部 12a、 12bが、第 2周壁部 7cの内外表面に面接触することになるので、成形時に各スカート成形部 12a、 12bがそれぞれの回転軸線に対して傾斜しょうとしても、前記面接触により、ボトル缶体口金部 4と各成形駒 50 、 60との間に発生した摩擦力によって、この傾きの発生を防ぐことが可能になり、高精度な雄ねじ部 6を確実に成形することができる。

[0075] ここで、前述した作用効果のうち、雄ねじ部 6およびスカート部 7を高精度に形成できることについての評価試験を実施した。評価方法として、図 1に示すボトル缶 20を 2 0個準備し、各ボトル缶 20について、スカート部 7のうち、周方向位置を任意に異ならせた 3箇所でスカート角度 0 (図 1参照）、およびねじ山高さ E (図 3参照）を測定した。比較例として、従来技術としての図 8に示すボトル缶 110を用い、同様にスカート角度 Θ、およびねじ山高さ Eを測定した。

[0076] 結果、比較例では、前記角度 Θの標準偏差が 3. 398であったのに対し、本実施形態のボトル缶 20では 1. 549であった。また、比較例では、ねじ山高さ Eの標準偏差が 0. 075であったの〖こ対し、本実施形態のボトル缶 20では 0. 021であった。

以上より、実施例では雄ねじ部 6およびスカート部 7を高精度に形成できることが確 f*i¾ れ。

[0077] なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなぐ本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更をカ卩えることが可能である。

例えば、前記実施形態では、凹部 7dを、図 2に示すように、第 1周壁部 7aの外周面においてのみ径方向内方へ曲面状に凹む凹溝として、この位置に対応する内周面は平滑面とした構成を示したが、凹部 7dを、第 1周壁部 7aの外周面のみならず内周面をも径方向内方へ凹ませて形成してもよい。また、図 2で示した前記凹部 7dに代えて、縦断面視の形状を例えば V字状にしてもよいし、これらの形状に限られるものではない。

[0078] また、凹部 7dを、第 1周壁部 7aのうち、雄ねじ部 6の前記終わり部分 6aよりも缶軸方向下方に位置する部分に、その全周に亙って連続的に形成したが、少なくとも前記 1 80° の領域に位置する部分に形成すれば、その缶軸方向における形成位置は特に限定されるものではない。また、凹部 7dは第 1周壁部 7aに周方向に断続的に点在させて形成してちょい。

[0079] また、前記実施形態では、前記領域に位置する第 1周壁部 7aの成形予定部の外表面を径方向内方に向けて押圧して凹部 7dを形成したが、この凹部 7dは形成しなくてもよい。さらに、前記領域に位置するスカート部 7を成形するに際し、第 1周壁部 7a および凸曲面部 7bの各成形予定部を、その外表面側を支持した状態で内表面を径方向外方に向けて押圧して第 1周壁部 7aおよび凸曲面部 7bを成形したが、これらの外表面側を支持しないで内表面を径方向外方に向けて押圧して成形してもよい。

[0080] さらにまた、前記領域に位置するスカート部 7を成形するに際し、第 2周壁部 7cの成形予定部を、その外表面側を支持しながら内表面側から前記折り曲げて第 2周壁部 7cに成形したが、この外表面側を支持しないで内表面側を前記折り曲げてもよぐあるいはこの成形予定部の内外表面を無拘束として、第 1周壁部 7aおよび凸曲面部 7 bの各成形予定部の内表面を径方向外方に向けて押圧して、この第 1周壁部 7aおよび凸曲面部 7bの径方向外方に向けた変形挙動に、第 2周壁部 7cの成形予定部を追従させるようにして変形させ、第 2周壁部 7cを成形してもよ、。

[0081] また、図 6に示すように、折り曲げ部 12fを有さない内側スカート成形部 21を採用し、第 2周壁部 7cの成形予定部の内表面を無拘束として、その他は図 3に示す前記実施形態と同様にしてスカート部 7を成形してもよい。

[0082] このような構成においても、スカート角度 Θの標準偏差が 1. 671となり、また、ねじ山高さ Eの標準偏差が 0. 038となることを、前述と同様の評価方法により確認することができた。これにより、図 6に示す内側スカート成形部 21を採用しても、前記比較例と比べて有利な作用効果を有することが確認できた。

[0083] さらに、前記実施形態では、首部成形予定部 4eの内表面を無拘束としてその外表面を径方向内方に向けて押圧して首部 9を成形した力少なくともスカート部 7の前記領域に位置する部分を成形するに際し、首部成形予定部 4eを、その内表面側から支持しながらこの内表面と対応する外表面を径方向内方に向けて押圧して首部 9に成形してちょい。

[0084] この場合、首部 9の成形時に、首部成形予定部 4eの内表面に発生する缶軸方向の延びを抑えることが可能になり、この延びにより径方向内方へ向けた首部成形予定部 4eの変形が阻害されたり、あるいは成形後に前記各成形駒 50、 60を口金部 22から離間させたときに首部 9が径方向外方に向けてスプリングバックするのを防ぐことが可能になる。これにより、首部 9を高精度に成形することが可能になり、この首部 9の形状のゆがみ力スカート部 7に影響することを防ぐことができ、スカート部 7を高精度に成形することをより一層確実に実現することができる。

産業上の利用可能性

口金部にスカート部を高精度に成形することが可能になるボトル缶の製造方法を提供する。

Claims

請求の範囲

[1] ボトル缶体の口金部に、雄ねじ部の下端に連設されるとともに缶軸方向下方に向かうに従い漸次拡径された第 1周壁部、およびこの第 1周壁部の下端に径方向外方へ凸とされた凸曲面部を介して連設されるとともに、下方に向かうに従い漸次縮径された第 2周壁部を備えるスカート部を成形するボトル缶の製造方法であって、

前記スカート部のうち、前記雄ねじ部の缶軸方向下端の終わり部分から、周方向にこの雄ねじ部が延在する方向と反対方向に向けて少なくとも約 180° の領域に位置する部分を成形するに際し、前記スカート部の成形予定部のうち前記第 1周壁部および前記凸曲面部の各成形予定部の内表面を径方向外方に向けて押圧する。

[2] 請求項 1記載のボトル缶の製造方法であって、

前記スカート部の前記領域に位置する部分を成形するに際し、前記第 1周壁部の成形予定部をその外表面側力支持する。

[3] 請求項 2記載のボトル缶の製造方法であって、

前記スカート部の前記領域に位置する部分を成形するに際し、

前記第 1周壁部の成形予定部の外表面の少なくとも一部を径方向内方に向けて押圧し、前記第 1周壁部に径方向内方に凹む凹部を形成する。

[4] 請求項 3記載のボトル缶の製造方法であって、

前記第 2周壁部の成形予定部を、その缶軸方向下端部を支点として内表面側から径方向外方に向けて折り曲げる。

[5] 請求項 4記載のボトル缶の製造方法であって、

前記凸曲面部の成形予定部および前記第 2周壁部の成形予定部の少なくとも一方をその外表面側力支持する。

[6] 請求項 5記載のボトル缶の製造方法であって、

前記第 2周壁部の成形予定部の缶軸方向下端に連設された首部成形予定部を、その内表面側力支持しながら外表面を径方向内方に向けて押圧して、前記スカート部の下端に連設された首部に成形する。