JP2009034689A - フランジ付き角形絞り容器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】深絞り成形時のしわ押さえ残部をそのまま容器のフランジとして利用できるようにしたフランジ付き角形絞り容器及びその製造方法を提供する。
【解決手段】角形の缶本体１０の開口縁に缶本体１０の外方に向けて張り出す巻締フランジ２０が設けられている金属製のフランジ付き角形深絞り容器において、巻締フランジ２０は深絞り成形時の金属ブランク１００のしわ押さえ残部１０４によって構成されるもので、コーナー部分２２にコイニングが施されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、たとえば巻締フランジ等のフランジを備えた角形絞り容器及びその製造方法に関するものである。

従来のこの種のフランジ付き角形深絞り容器としては、たとえば、図５に記載のような角形絞り缶が知られている。すなわち、この角形絞り缶２００は、図５（Ａ）に示すように、角形の缶本体２１０の開口端縁に巻締フランジ２２０が設けられた構成で、巻締フランジ２２０の直線部分２２１とコーナー部分２２２はほぼ一定の厚さに成形されている。

従来の角形絞り缶２２０の成形は、図５（Ｂ）に示すように、ダイ４００上に載置されたブランク３００の周辺部をしわ押さえ４１０で押さえながら、ブランク３００の中央部をパンチ４２０で押し込んで角筒形状に絞り、その後、図５（Ｃ），（Ｄ）に示すように、絞り部３０３のしわ押さえ残部３０４をトリミングして、図５（Ｅ）に示すように、巻締フランジ２２０を成形するようになっていた。

しかし、従来の成形方法では、しわ押さえ残部３０４は、その直線部分３４１は折り曲げ成形となるためにブランク３００の元板厚ｔ_０のままであるが（図５（Ｆ）参照）、コーナー部分３４２は周長方向に圧縮されことになり、板厚ｔ_２が絞り量率に応じて元板厚より増厚し（図５（Ｇ）参照）、直線部分３４１との肉厚の差が大きい。
このような状態のしわ押さえ残部３０４を巻締フランジ２２０として利用しようとすると、板厚が異なるために、コーナー部分２２２の巻締厚み寸法Ｔ２と直線部分２２１の巻締厚み寸法Ｔ１に大きく差が出てしまう（図５（Ｈ），（Ｉ）参照）。このため、密封性能を確保するためには、コーナー部分２２２と直線部分２２１の巻締め厚み寸法Ｔ２，Ｔ１をそれぞれ最適な寸法に設定する必要が生じる。

従来の角形絞り缶の巻締装置は、特に図示しないが、巻締フランジに蓋体のカール部を重ねた状態で、リフタと蓋チャックで挟み、巻締ロールを巻締フランジとカール部の周囲に沿って周回させて巻き締めるようになっており（たとえば、特許文献１参照）、コーナー部分と直線部分の巻締寸法は、巻締ロールの寄り量を調節することによって調節される。

しかし、巻締フランジのコーナー部分と直線部分の厚みの差が大きい場合には、巻締ロールの寄り量の調節範囲を超えて、両立できない場合が生じる。両立できる範囲が無い場合には、巻締ロールの移動軌跡を変更することになるが、巻締ロールの軌跡を変更することは、モデルカム軌跡からリンクアームを用いて巻締ロールのロール軌跡を規定するような巻締装置では、大幅な部品交換が生じてしまう。

また、コーナー部分と直線部分の差が大きい場合には、モデルカムの設計自体が困難な場合も生じ、密封性能を満たす巻締厚み寸法の公差範囲が非常に狭い缶となってしまう。このような状態で巻締められた缶は様々な問題で巻締め厚み寸法に変化が生じた場合、容易に漏洩するおそれがあり、しわ押さえ残部をそのまま巻締フランジとして利用することが困難である。

特開２００６−３２１５０９号公報

本発明は上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、深絞り成形時のしわ押さえ残部をそのまま容器のフランジとして利用できるようにしたフランジ付き角形絞り容器及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、角形の容器本体の開口縁にフランジが設けられている金属製のフランジ付き角形深絞り容器において、
前記フランジは深絞り成形時の金属ブランクのしわ押さえ残部によって構成されるもので、フランジのコーナー部分にコイニングが施されていることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、前記フランジは、蓋体の巻締めに用いられることを特徴とする。

請求項３に係るフランジ付き角形絞り容器の製造方法は、金属ブランクの周辺部をしわ押さえによって押さえながら中央部を絞って直線部とコーナー部とを有する角筒形状の容器本体を成形する深絞り工程と、
前記しわ押さえによって押さえられていた金属ブランク周辺のしわ押さえ残部のコーナー部分を所定の板厚に圧潰するコイニング工程と、
しわ押さえ残部をトリミングしてフランジ外周形状を整えるトリミング工程と、を有することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、深絞り時のしわ押さえ残部によってフランジが構成されるので、材料の有効利用を図ることができる。
さらに、コイニングによって板厚を所定寸法に設定しているので、深絞り加工に起因する板厚差を少なくし、均一な板厚のフランジとすることができ、あるいは、コーナー部分のフランジ板厚を所望の厚さに成形することができる。
また、請求項２に記載のように、巻締フランジとして利用する場合には、コーナー部分と直線部分の深絞り加工に起因する板厚の差が少なくなっているので、コーナー部分と直線部分の巻締め厚の差が少なくなり、密封性に優れた角形密封容器が得られる。
請求項３に記載の製造方法によれば、材料の有効利用が図れると共に、フランジの直線部分とコーナー部分の板厚の差が少ないフランジを備えた角形絞り容器を容易に製造することができ、トリミングによってフランジ部の外周形状を任意形状に整えることができる。

以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
実施の形態１
図１には、本発明の実施の形態に係るフランジ付き深絞り容器としての角形絞り缶を示している。この角形絞り缶１は金属製で、角形の缶本体１０の開口縁に缶本体１０の外方に向けて張り出すフランジ２０が設けられている。
缶本体１０は上部が開口する有底四角筒形状の薄肉の缶で、図示例では横断面が角丸長方形状の缶胴部１１と、缶胴部１１の下端を閉塞する底板部１２とから構成されている。金属素材としては、アルミ系素材またはスチール系素材、またはこれらの素材に樹脂を被覆した複合素材等を使用することができる。

缶胴部１１は、横断面形状で見てほぼ直線的に延びる平板状の４面の側板部１３と、各側板部１３の角部に位置する円弧状の角部１４とを備えている。側板部１３は、厳密な意味での直線に限定されるものではなく、曲率半径Ｒが２５０ｍｍ以上の極めてなだらかな曲線形状も含むものとする。また、角部１４は円弧状ではなく角形状であってもよい。
巻締フランジ２０は、缶胴部１１の上端縁から、所定幅でもって全周にわたって外向きに張り出しており、側板部１３の上端から張り出す直線部分２１と、円弧状の角部１４の上端から張り出すコーナー部分２２とを備えている。

この巻締フランジ２０は、図１（Ｂ）に示すように、深絞り成形時の金属ブランクのしわ押さえ残部１０４によって構成されるもので、コーナー部分２２の板厚を所定寸法に設定するためのコイニングが施されている。図中、ハッチング部分がコイニングが施されたコイニング領域Ｓであり、コイニング領域Ｓの板厚は、直線部分２１の板厚とほぼ等しい厚みに設定される。もっとも、完全に一致している必要はなく、厚みが若干大きくてもよいし、薄肉となっていてもよい。

図示例では、コイニング領域Ｓは、コーナー部分２２だけでなく、コーナー部分２２に隣接する直線部分２1の一部を含めた領域となっている。もっとも、絞り量率やコーナー部分２２の曲率に応じて増厚の程度は異なるので、増厚の程度が小さい場合には、コイニング領域Ｓは、コーナー部分２２の全域ではなく、コーナー部分２２のうちの特に厚肉となっている一部領域のみでもよい。

このように、コイニングによって、巻締フランジ２０のコーナー部分２２と直線部分２１との板厚差を無くし、全周にわたってほぼ同じ板厚寸法に設定されている。
したがって、巻締めに際しては、既存の巻締装置によって巻締めることができる。特に、コイニングによって肉厚寸法を設定するので、正確な肉厚を設定することができ、従来の寸胴の角筒部上端を拡開して形成されるフランジよりも巻締め部のシールが確実となる。

次に、図２乃至図４を参照して上記角形絞り缶の製造方法について説明する。
この角形絞り缶の製造方法は、金属ブランク１００を缶本体１０の四角筒形状に絞る深絞り工程と、金属ブランク１００の絞り部１０３周辺のしわ押さえ残部１０４のコーナー部分１４２を圧潰するコイニング工程と、コイニングされたしわ押さえ残部１０４をトリミングして巻締フランジ２０を形成するトリミング工程と、を備えている。

絞り工程では、図２に示すように、ダイ１３０上に載置された平板状のブランク１００の周辺部をしわ押さえ１１０で押さえながら、ブランク１００の中央部をパンチ１２０で押し込んで角筒形状に絞る。
ダイ１３０には缶本体１０の缶胴部１１外周の横断面形状に倣った角丸四角形状のダイ孔１３１が設けられている。深絞り時に、金属ブランク１００のダイ孔１３１周辺部は、ダイ孔１３１に向かって押し込まれるので、しわ押さえ部１０４の直線部分１４１は基本的に曲げ加工となり肉厚は変化しないが（図２（Ｄ）参照）、コーナー部分１４２は、押し込まれる際に周長方向に圧縮されるので、肉厚が増大する（図２（Ｃ）参照）。

図３（Ａ）乃至（Ｄ）は、コイニング工程を示している。
コイニング工程は、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、アンビル１７０の上面にしわ押さえ残部１０４を載置し、コイニングパンチ１４０によって、４箇所のコーナー部分１４２が圧潰される（図３（Ｃ），（Ｄ），図４（Ａ）参照）。板厚の大きさは、アンビル１７０上面に対するコイニングパンチ１４０の下死点位置を調整することによって容易に設定することができる。アンビル１７０については、深絞り時のダイ１３０を利用してもよい。
圧潰されたコイニング領域Ｓは、しわ押さえ残部１０４の各コーナー部分１４２から外方に向かって扇状に延伸される。

トリミング工程では、図３（Ｅ），（Ｆ）及び図４（Ｂ）に示すように、コーナー部分１４２がコイニングされたしわ押さえ残部１０４をトリミングして巻締フランジ２０の外周形状が整えられる。
なお、上記実施例では、金属ブランク１００として一般的な金属平板を例にとって説明したが、金属平板の表面に樹脂を被覆させた複合材を用いてもよい。
また、深絞りした後に、絞り部１０３をしごいて表面仕上げをするしごき工程を入れてもよい。しごき工程が入る場合、コイニング工程はしごき工程の後に行う。

なお、上記実施の形態では、本発明を巻締フランジ付きの角形絞り缶に適用する場合を例にとって説明したが、フランジは巻締フランジに限定されるものではなく、たとえばフィルムのヒートシールとして利用されるシール用フランジを備えた角形絞り容器についても適用可能である。

図１（Ａ）は本発明の実施の形態に係る角型深絞り缶の斜視図、同図（Ｂ）は巻締フランジのコーナー部分の拡大平面図である。 図２（Ａ）は図１の缶本体の深絞り工程を示す概略半断面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のしわ押さえ残部のコーナー部分の部分平面図、同図（Ｃ）は同図（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図、同図（Ｄ）は同図（Ｂ）のＤ−Ｄ線断面図である。 図３（Ａ）はしわ押さえ残部のコーナー部分のコイニング前の状態の概略半断面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のしわ押さえ残部の部分平面図、同図（Ｃ）はしわ押さえ残部のコイニング状態を示す概略半断面図、同図（Ｄ）は同図（Ｃ）のしわ押さえ残部のコイニング領域の概略部分平面図、同図（Ｅ）はしわ押さえ残部のトリミング工程の概略半断面図、同図（Ｆ）は同図（Ｅ）の部分平面図である。 図４（Ａ）はしわ押さえ残部がコイニングされた成形体の概略斜視図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のしわ押さえ残部がトリミングされた状態の概略斜視図である。 図５（Ａ）は従来のフランジ付き金属深絞り容器を示す概略斜視図、同図（Ｂ）は深絞り工程の概略図、同図（Ｃ）は深絞りにより成形された成形体の半断面図、同図（Ｄ）はトリミング工程の概略斜視図、同図（Ｅ）はフランジが成形された状態の成形体の半断面図、同図（Ｆ）は同図（Ａ）のＦ−Ｆ線に沿う断面図、同図（Ｇ）は同図（Ａ）のＧ−Ｇ線に沿う断面図、同図（Ｈ）は同図（Ｆ）の直線部分の巻締形態を示す断面図、同図（Ｉ）は同図（Ｇ）のコーナー部分の巻締形態を示す断面図である。

符号の説明

１ 角形絞り缶（角形絞り容器）
１０ 缶本体
１１ 缶胴部、１２ 底板部、１３ 側板部、１４ 角部
２０ 巻締フランジ
２１ 直線部分
２２ コーナー部
Ｓ コイニング領域
１００ 金属ブランク
１０３ 絞り部
１０４ しわ押さえ残部
１４１ 直線部分
１４２ コーナー部分
１１０ しわ押さえ
１２０ パンチ
１３０ ダイ、１３１ ダイ孔
１４０ コイニングパンチ
１７０ アンビル

Claims (3)

1. 深絞りにより成形される角形の容器本体の開口縁にフランジが設けられている金属製のフランジ付き角形深絞り容器において、
   前記フランジは深絞り成形時のブランクのしわ押さえ残部によって構成されるもので、フランジのコーナー部分にコイニングが施されていることを特徴とするフランジ付き角形絞り容器。
2. 前記フランジは、蓋体の巻締めに用いられることを特徴とする請求項１に記載のフランジ付き角形絞り容器。
3. 金属ブランクの周辺部をしわ押さえによって押さえながら中央部を角筒形状に絞って容器本体を成形する深絞り工程と、
   前記しわ押さえによって押さえられていた金属ブランク周辺のしわ押さえ残部のコーナー部分を所定の板厚に圧潰するコイニング工程と、
   しわ押さえ残部をトリミングしてフランジ外周形状を整えるトリミング工程と、を有することを特徴とするフランジ付き角形絞り容器の製造方法。

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