JP2003320431A - 容器製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開口部がテーパ状になっている絞り形状を有
した厚肉容器をネッキング加工にて、高効率、低コスト
で生産することが可能な汎用性の高い容器製造装置を提
供すること。 【解決手段】 ビレット加工した金属を熱間押出鍛造加
工により、有底円筒形状の中間容器１を形成し、該中間
容器の開口部４０に、複数のネッキング加工を施す容器
の製造装置において、上記中間容器１の開口部４０をそ
の周囲から絞り込むネッキング金型５と、上記開口部４
０から上記中間容器１の内部に挿入配置され、該容器内
面に当接して上記ネッキング金型５とともにネッキング
加工をなす中子６とを備え、上記中子６が上記開口部４
０から各別に取出し可能に分割された複数の駒からなる
ことを特徴とする容器製造装置を提案している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予め有底円筒形状
に形成された中間容器の上端部にネックイン加工を施す
容器製造装置及び製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】有底円筒状に形成された中間容器の上端
部に絞り形状を施す加工方法としては、従来からスピニ
ング加工とネックイン加工が広く知られている。スピニ
ング加工は、上記中間容器を回転させるとともに、該容
器の上端部を熱しながら、ロールなどで強制的に該上端
部を押し付けて絞り形状を形成するものである。

【０００３】他方、ネックイン加工では、一定の傾斜角
を有するテーパ付きのネックイン金型を上記中間容器の
上端に被冠し、一定の荷重で押し込んでいき、該中間容
器の上端部に一定の傾斜角のテーパを形成するものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】加工対象となる容器
は、飲料用の缶のように壁部の厚さが薄肉に形成される
ものと、各種産業用において素材を収納するために用い
られる容器のように壁部の厚さが厚肉に形成されるもの
がある。

【０００５】上記スピニング加工によって、上記厚肉容
器の上端部に絞り形状を形成する場合には、該上端部に
高熱及び高負荷を与える必要があるため、これに起因し
た割れが発生するとともに、形成される肩部が膨出する
問題があった。この場合、製品となる容器に入れられて
いる内容物を容器から出す際に、上記膨出部に内容物が
溜まるため、良好な内容物排出性を確保できない問題が
あった。

【０００６】一方、ネックイン加工によって、上記厚肉
容器の上端部に絞り形状を形成する場合には、該容器に
高負荷がかかり容器の胴部が座屈するなどの問題があっ
たため、容器内部に中子を配置するなどの措置が必要で
あった。

【０００７】しかし、上記厚肉容器が有底円筒状に形成
されていることと、上記上端部が絞り形状となっている
ことから、ネックイン加工終了後、該中子の取り外しが
困難である問題があった。そこで、該中子の取り外しを
容易にするために、該中子を可及的多数に分割すること
が考えられるが、この場合には、容器製造装置の構造が
複雑になり、該装置の製作コスト高を招くとともに、高
精度の中子の製作が困難であるという問題があった。

【０００８】以上により、容器上端部にテーパ形状を有
した上記厚肉容器をネックイン加工により生産すること
が困難であるため、切削加工で、上記形状を有する容器
を生産することが一般的であった。しかし、この場合に
は、生産工数がかかり、容器がコスト高になるという問
題があった。

【０００９】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたもので、厚肉容器の上端部にテーパ状の絞り形状を
高効率、低コストで形成することが可能な汎用性の高い
容器製造装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のような目的を達成するために、本発明は以下の手段を
提案している。請求項１に係る発明は、予め有底円筒形
状に形成された中間容器の上端部にネックイン加工を施
す容器製造装置であって、上記中間容器の上端部をその
周囲から絞り込むネックイン金型と、上記上端部から上
記中間容器の内部に挿入配置され、該容器内面に当接し
て上記ネックイン金型とともにネックイン加工をなす中
子とを備え、上記中子が上記上端部から各別に取出し可
能に分割された複数の駒からなることを特徴とする。

【００１１】この発明に係る製造装置によれば、ネック
イン加工により、厚肉容器の上端部にテーパ状の絞り形
状を形成する際に、上記容器に作用する荷重を上記中子
が受けることになるため、上記容器の胴部に座屈が発生
せず、安定した生産が可能になる。さらに、上記ネック
イン加工後、該容器の上端部から該中子を構成する駒を
各別に取り外すことが可能になるため、容器上端部に口
金部を有した上記厚肉容器の効率的な生産を実現でき
る。

【００１２】請求項２に係る発明は、請求項１記載の容
器製造装置において、上記中子は、その軸線回りに対し
て複数に分割され、そのうち少なくとも１つが該中間容
器の軸線から離れる方向に対して幅狭に形成されている
ことを特徴とする。

【００１３】この発明に係る製造装置によれば、ネック
イン加工後の、上記中子の取り外しの容易化を低コスト
で、かつ該中子の製作精度を損なうことなく実現でき
る。

【００１４】請求項３に係る発明は、予め有底円筒形状
に形成された中間容器の上端部にネックイン加工を施す
容器製造方法であって、上記ネックイン加工を、上記中
間容器の上端部の周囲から絞り込むネックイン金型と、
該容器の内部に配置する中子とによりなし、上記中子を
周方向に分割した複数の駒により構成するとともに、こ
れらの複数の駒のうち少なくとも１つを中心方向へ移動
可能に形成しておき、ネックイン加工終了後、該中子を
中心方向に移動し、上記上端部から取出した後、順次他
の中子を各別に取出すことを特徴とする。

【００１５】この発明に係る製造方法によれば、上記上
端部にネックイン加工後、該容器の上端部から該中子を
構成する駒を各別容易に取り外すことが可能になり、容
器上端部に口金部を有した上記厚肉容器の効率的な生産
を実現できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】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。図１から図４はこの発明
の一実施形態として示した容器製造装置を示すものであ
る。この容器製造装置は、まず、ビレット加工した金属
を熱間押出鍛造加工し、有底円筒状の中間容器を形成
後、該中間容器を容器製造装置に設置し、該中間容器の
上端部をネックイン加工することにより、該上端部に口
金部を形成するものである。

【００１７】図１に示すこの発明による容器製造装置の
要部は、ネックイン金型部２と、ベースプレート部３及
び上ベース型部４とから構成されている。ネックイン金
型部２は、ベースプレート部３の上面に設置され、上ベ
ース型部４は、金型部２の上方に配されている。ネック
イン金型部２には、ネックイン金型５と中子６及びガイ
ドシャフト部７を備えており、該金型部２の内部には、
中間容器１が配置されている。

【００１８】さらにネックイン金型部２の詳細について
説明する。図２はネックイン金型部２の要部を示してお
り、基台２０の上端には、支持柱部２１が設けられてお
り、その上端には、保持板２４が配置されている。

【００１９】基台２０の内部には、空間２６が形成され
ており、この空間２６内には、中間容器１の胴部４１が
その中心を容器製造装置の軸線Ｏと合致させて配置され
ている。また、支持柱部２１の内部には、空間２７が形
成されており、この空間２７内には、ネックイン金型５
と中間容器１の上端部４０及び中子６がそれぞれその中
心を軸線Ｏと合致させて配置されている。

【００２０】保持板２４には、その中心部に大径の開口
部５０が形成されており、該開口部５０の周囲には、複
数の貫通孔５１が形成されている。開口部５０には、中
子６の主壁部１２が嵌挿され、中子６のフランジ部１３
下面は保持板２４の上面に当接されている。貫通孔５１
には、ガイドシャフト部７のシャフトが挿通され、この
貫通孔５１は、図１に示すように上ベース型部４がガイ
ドシャフト部７を押し込んで、該シャフト部７が下降し
た場合のガイドとして機能する。

【００２１】ネックイン金型５は、空間２７内におい
て、中間容器１の外側上端開口部４２の上方に配置され
ており、ネックイン加工する際は、図示する下方に移動
する。ネックイン金型５には、その中央部に、ネックイ
ン金型５に中子６を挿通させ、中間容器１の上端部４０
にネックイン加工を施すための円形の開口部３０が形成
されている。また、開口部３０は、その下方に連続して
漸次拡径するテーパ面３１が形成され、テーパ面３１に
連続して大径部３２が形成されている。この構成の下
に、テーパ面３１が、中間容器１の上端部４０に当接し
て押え込み、塑性変形させることで該容器１に口金部４
５及び肩部４４を形成するようになっている。

【００２２】図３，図４に示す中子６は、ネックイン加
工する際に、中間容器１に作用する荷重を受け、中間容
器１の胴部４１に座屈が発生することを防止するもので
あり、上端のフランジ部１３、主壁部１２、副壁部１
１、下端の押え部１０で構成されている。

【００２３】中子６は、図１に示す保持板２４の上方か
ら開口部５０を通して中子６が下方に向けて挿入配置さ
れ、その下端は、中間容器１の上端部４０の内部に位置
している。すなわちこの場合、中子６の押え部１０の側
面１５は、中間容器１の肩部４４の内面と当接し、副壁
部１１は、該容器１の口金部４５の内面と当接してい
る。

【００２４】押え部１０は、中間容器１の上端部４０に
与えるべき所定の絞り形状に合わせた略円錐形状で形成
されている。また、中子６の中央部には、軸線Ｏ方向に
開口部８が形成されている。副壁部１１は、主壁部１２
の下方に連続して漸次縮径する湾曲面１４が形成されて
おり、これにより、容器上端部４０の寸法精度が正確に
得られるとともに内側上端開口部４３が湾曲に形成され
るように構成されている。

【００２５】中子６は、軸線Ｏ回りに対して複数(本実
施形態では１２分割)に分割された駒６Ａ、６Ｂ、６
Ｃ、６Ｄから構成されている。駒６Ａは、外周面長さＬ
１が、内周面長さＬ２より小となる関係となっている。
駒６Ｂは、外周面長さＬ３が、駒６Ａを２つ取り外した
際に開口部８の内周面６０に形成される隙間より小とな
る関係となっている。

【００２６】その他の駒６Ｃ、６Ｄの外周面の長さは、
駒６Ａ、６Ｂをそれぞれ２つ取り外した際に内周面６０
に形成される隙間より小となる関係となっている。ま
た、開口部８の内径は、駒６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄの径
方向の長さより大となる関係となっている。

【００２７】このように構成された中子６には、その開
口部８に、下方に延びるに従い漸次縮径してなるピン９
が嵌挿されている。ピン９は、主壁部１２を押し広げ、
これを開口部５０とピン９との間に挟み込み、固定する
機能を有している。これにより、中子６が分割して構成
されていることによる不具合、すなわちネックイン加工
時の中子６のガタによる容器の形成精度低下の防止を図
っている。

【００２８】このように構成された容器製造装置によ
り、中間容器１の上端部４０にネックイン加工を施し、
口金部を形成する方法について説明する。ガイドシャフ
ト部７は、上ベース型部４が下降し、ガイドシャフト部
７と当接することで下降する。このとき、ネックイン金
型５は、ガイドシャフト部７と連結されているため、同
時に下降する。この際、ネックイン金型５が、中間容器
１の外側上端開口部４２と当接して、該中間容器１の上
端部４０内面が、中子６と当接するまで下降して、該上
端部４０を押し込む。これにより、該上端部４０を塑性
変形させ、口金部４５及び肩部４４を形成する。

【００２９】ネックイン金型５は、まず、開口部３０が
大径のものを使用し、順次、小径となるものに変更し
て、上記容器１の上端部４０を段階的に絞り込んで最終
的な製品とする。なお、図２は最終工程に使用するネッ
クイン金型５が配置されているものを示している。

【００３０】ここで、ネックイン加工後、完成した容器
は、有底円筒形状をなしているとともに、上端部４０は
絞られて縮径している状態であり、中子６の押え部１０
の外径は、内側上端開口部４３の径より大となる関係と
なっている。

【００３１】この状態で中子６を容器から取り外すに
は、まず、ピン９を取り外し、次に、外周面長さＬ１
が、内周面長さＬ２より小となる関係となって形成され
ている駒６Ａを中心方向へ移動する。ここで、中子６を
構成する全ての駒６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄの径方向の寸
法は開口部８の径より小となる関係となって形成されて
いるため、駒６Ａを取り外すことが可能になる。これに
より、開口部８の内周面６０に隙間が形成される。さら
に、該隙間より外周面長さＬ３が小となる関係となって
形成されている駒６Ｂを取り外す。これにより形成され
る隙間は、駒６Ｃ、６Ｄより大となる関係で形成されて
おり、全ての駒６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄの取り外しが可
能となる。

【００３２】これにより、構成された容器製造装置によ
る容器の製造方法によれば、厚肉の中間容器１の上端部
４０にネックイン加工を施す際に、中間容器１の胴部４
１に座屈を発生させることなく、該上端部４０に口金部
を形成することが可能になるとともに、上記口金部形成
後、中子６を容器から容易に取り外すことが可能となる
ため、中子６を用いた効率的なネックイン加工が実現で
きる。

【００３３】したがって、上端部４０がテーパ状となっ
ている口金部を有する厚肉容器をネックイン加工により
効率的に形成できることになるため、容器の内容物を取
り出す際の作業性を向上させることが可能な容器を低コ
ストで提供することが可能になる。

【００３４】なお、本実施形態では、駒６Ａの外周面長
さＬ１が内周面長さＬ２より大となる関係となって形成
したが、上記Ｌ１、Ｌ２の寸法が同じであってもその機
能上特に問題はない。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、厚肉で有底円筒状の中間容器上端部にネック
イン加工を施す際に、上記容器の胴部に座屈を発生させ
ることなく、該上端部にテーパ状の口金部を形成するこ
とが可能になる。さらに、ネックイン加工後、容易に該
中子を取り外すことが可能になるので、上記容器の上端
部に口金部を効率的に形成することが可能となる。これ
により、内容物の取り出しなどをする際の作業性を向上
させることが可能な容器を低コストで提供することが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態として示した容器製造装
置の全体正面図である。

【図２】 図１に示す実施形態のネックイン金型部の拡
大正面断面図である。

【図３】 図１に示す実施形態の中子の平面図である。

【図４】 図１に示す実施形態の中子の側面断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 中間容器 ２ ネックイン金型部 ３ ベースプレート部 ４ 上ベース部 ５ ネックイン金型 ６ 中子 ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ 駒 １５ 中子押え部 ４０ 上端部 Ｏ 中心軸線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め有底円筒形状に形成された中間容器
   の上端部にネックイン加工を施す容器製造装置であっ
   て、 上記中間容器の上端部をその周囲から絞り込むネックイ
   ン金型と、上記上端部から上記中間容器の内部に挿入配
   置され、該容器内面に当接して上記ネックイン金型とと
   もにネックイン加工をなす中子とを備え、 上記中子が上記上端部から各別に取出し可能に分割され
   た複数の駒からなることを特徴とする容器製造装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の容器製造装置において、 上記中子は、その軸線回りに対して複数に分割され、そ
   のうち少なくとも１つが該中間容器の軸線から離れる方
   向に対して幅狭に形成されていることを特徴とする容器
   製造装置。
3. 【請求項３】 予め有底円筒形状に形成された中間容器
   の上端部にネックイン加工を施す容器製造方法であっ
   て、 上記ネックイン加工を、上記中間容器の上端部の周囲か
   ら絞り込むネックイン金型と、該容器の内部に配置する
   中子とによりなし、 上記中子を周方向に分割した複数の駒により構成すると
   ともに、これらの複数の駒のうち少なくとも１つを中心
   方向へ移動可能に形成しておき、ネックイン加工終了
   後、該中子を中心方向に移動し、上記上端部から取出し
   た後、順次他の中子を各別に取出すことを特徴とする容
   器製造方法。