JP2019202809A - 缶体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】缶体の歪みが抑制され、肩部に凹凸形状によるデザインが施された搬送性の高い缶体を提供する。【解決手段】缶体は、円筒状の直胴部と、該直胴部の上端から缶軸方向の上方に向かうに従い漸次縮径する肩部と、該肩部の上方に形成されて外部に開口する口部と、を有し、肩部は、直胴部の上端から径方向の内方に向けて屈曲する下側屈曲部と、該下側屈曲部の上端から上方に向けて漸次縮径する円錐状のテーパ部と、を有し、下側屈曲部は、周方向に等間隔に形成され、基準面よりも径方向の内方に向けて凹となる奇数個の第１凹部と、各第１凹部の間に形成され、該第１凹部と比べて相対的に径方向の外方に向けて凸となり、基準面の一部を構成する複数の第１境界頂部と、を有する。【選択図】 図３

Description

本発明は、飲料等の内容物が充填される金属製の缶体に関し、胴部の開口部側に、底部側の直胴部よりも縮径された肩部を有するボトル形状の缶体及びその製造方法に関する。

飲料等の内容物が充填される容器として、スチールやアルミニウム合金等からなるボトル形状に形成された缶体（ボトル缶）が知られている。ボトル形状の缶体の胴部は一般に、大径の円筒状に形成された直胴部と、この直胴部の上端から缶軸方向の上方に向かうに従い漸次縮径する肩部と、肩部の上端に連続して形成され、外部に開口する小径の口部と、を備える。また、このような缶体において、肩部に凹凸形状をデザインすることが行われている。

例えば、特許文献１には、肩部の周面に傾斜方向に沿って延在する溝部が周方向に間隔をおいて複数設けられたボトル缶（特許文献１の図１）や、肩部の周方向に沿って連続して形成された溝部が缶軸方向（軸方向）に間隔を複数設けられたボトル缶（特許文献１の図９）、周方向に所定の間隔を介して複数形成された断面Ｖ字状の溝部を備えたボトル缶（特許文献１の図１２）が開示されている。また、特許文献１には、これらの溝部が、金型により肩部を径方向の内方及び缶軸方向の下方に押圧することにより形成されることも記載されている。

特開２００４‐１２３２３１号公報

しかし、肩部の缶軸方向の下側に配置される直胴部と肩部との切り替わり部分（下側屈曲部部）は、屈曲（湾曲）した形状に形成されており、平坦な円錐状に形成された部分（テーパ部）よりも剛性が高くなっている。このため、下側屈曲部には金型による加工が入り難かったり、テーパ部よりも強く金型が当たったりする等、下側屈曲部を意図した凹凸形状に形成することは難しく、テーパ部と下側屈曲部とで均一な凹凸形状を形成することが難しい。特に、下側屈曲部の剛性が高いことから、金型の押圧力が小さいとスプリングバック等が生じて、凹凸形状を付すことが難しい。一方で、金型の押圧力を大きくしすぎると、下側屈曲部に加工が深く入りすぎて、テーパ部よりも下側屈曲部の凹凸形状が目立ちすぎるとともに、肩部の形状が歪んで下側屈曲部が直胴部よりも径方向に突出するおそれがある。また、このように歪んだ形状の缶体は、搬送する際に搬送路で引っかかりやすく、搬送性が低下する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、缶体の歪みが抑制され、肩部に凹凸形状によるデザインが施された搬送性の高い缶体を提供することを目的とする。

本発明の缶体は、円筒状の直胴部と、該直胴部の上端から缶軸方向の上方に向かうに従い漸次縮径する肩部と、該肩部の上方に形成されて外部に開口する口部と、を有し、前記肩部は、前記直胴部の上端から径方向の内方に向けて屈曲する下側屈曲部と、該下側屈曲部の上端から上方に向けて漸次縮径する円錐状のテーパ部と、を有し、前記下側屈曲部は、周方向に等間隔に形成され、基準面よりも径方向の内方に向けて凹となる奇数個の第１凹部と、各第１凹部の間に形成され、該第１凹部と比べて相対的に径方向の外方に向けて凸となり、前記基準面の一部を構成する複数の第１境界頂部と、を有する。

肩部の下側屈曲部に、周方向に等間隔に配置した奇数個の第１凹部を形成することで、一つの第１凹部の径方向の対向位置（１８０°反対側）には必ず第１境界頂部が形成され、径方向の対向位置において第１凹部と他の第１凹部とが対向することがない。一方、周方向に等間隔に偶数個の第１凹部を形成した場合には、一つの第１凹部の径方向の対向位置（１８０°反対側）には他の第１凹部が形成される。この場合、これらの対向する第１凹部どうしを加工する際には、１８０°対向する位置で下側屈曲部（肩部）が径方向内方に強く押圧される。このため、肩部が径方向内方に潰されやすく、その影響で他の部分が径方向外方に飛び出す等して缶体の形状が歪み、缶体の搬送性を低下させるおそれがある。この点、第１凹部を奇数個で形成することで、偶数個の第１凹部を形成する場合と比べて、第１凹部の加工時に周方向に均一な押圧力を作用させることができる。このため、剛性の高い下側屈曲部においても複数の第１凹部を均一に形成できる。したがって、缶体が歪むことを抑制でき、肩部に凹凸形状によるデザインを良好に形成できるとともに、このデザインされた缶体の搬送性を良好に確保できる。

本発明の缶体の好ましい実施態様として、前記第１凹部は、該第１凹部のうちの前記基準面からの垂直距離が最も大きい最深位置である最深部において缶軸方向の上下に折り返され、周方向に沿って延在する湾曲部を有しており、前記第１凹部の最深部が、前記湾曲部の周方向の両側に形成された前記第１境界頂部に接する両端部よりも缶軸方向の上方位置にある。

肩部全体は、缶軸方向の上方に向かうに従い漸次縮径する形状であり、下側屈曲部は、直胴部の上端からテーパ部の下端までの間を接続し、大きく曲げられた形状とされる。第１凹部は、湾曲部の両端部については、大きく曲げられた下側屈曲部に形成された第１境界頂部に接して形成するが、湾曲部の最深部については、下側屈曲部の下側よりもストレート状のテーパ部に近い上側に形成する。このように、湾曲部の最深部を両端部よりも上側に形成することで、各第１凹部の全体の加工量を小さくしながらも、周方向において両端部に近接する第１境界頂部の形状については確実に形成できる。また、第１凹部の加工量を小さくすることで、加工に必要な押圧力も小さくできるので、缶体の形状が歪むことを一層抑制でき、湾曲部の両端部の間に形成される第１境界頂部の形状を際立たせることができる。

本発明の缶体の好ましい実施態様として、前記肩部は、さらに前記第１境界頂部の缶軸方向の上方位置に、周方向に等間隔に形成され、前記基準面よりも径方向の内方に向けて凹となる複数個の第２凹部と、各第２凹部の間に形成され、該第２凹部と比べて相対的に径方向の外方に向けて凸となり、前記基準面の一部を構成する複数の第２境界頂部と、を有し、各第２凹部は、該第２凹部のうちの前記基準面からの垂直距離が最も大きい最深位置である最深部において缶軸方向の上下に折り返され、周方向に沿って延在する湾曲部を有しており、前記第２凹部の最深部と該第２凹部の湾曲部の周方向の両側に形成された第２境界頂部に接する両端部とが缶軸方向の同じ位置に形成されており、各第１凹部は、該第１凹部の周方向の両側に形成された２つの前記第１境界頂部と、これらの第１境界頂部の間に形成された１つの前記第２境界頂部と、に囲まれており、各第２凹部は、該第２凹部の周方向の両側に形成された２つの前記第２境界頂部と、これらの第２境界頂部の間に形成された１つの前記第１境界頂部と、に囲まれており、前記第１凹部の最深部から該第１凹部を囲む前記第２境界頂部までの最短距離Ｌ１が、前記第２凹部の最深部から該第２凹部を囲む前記第１境界頂部までの最短距離Ｌ２よりも小さく設けられている。

肩部に、第１凹部だけでなく第２凹部を形成して複数段の凹部を形成する際に、第１凹部の最深部から第２境界頂部までの最短距離Ｌ１を、第２凹部の最深部から第１境界頂部までの最短距離Ｌ２よりも小さくして、Ｌ２＞Ｌ１の関係にすることで、第１境界頂部と第２境界頂部とを均一に形成できる。したがって、剛性の高い下側屈曲部とその下側屈曲部よりも剛性の低いテーパ部とにおいて、基準面に形成された第１境界頂部と第２境界頂部とを際立たせることができる。また、缶体が歪むことを抑制できるので、肩部に凹凸形状によるデザインを良好に形成できるとともに、このデザインされた缶体の搬送性を良好に確保できる。

本発明の缶体の好ましい実施態様として、前記第１凹部の最深部は、前記第２凹部の最深部よりも、前記基準面からの垂直距離が小さく形成されている。

直胴部の上端近くに形成された第１凹部の最深部を、さらに第１凹部の最深部よりも直胴部から離れた位置に形成された第２凹部の最深部よりも基準面からの垂直距離を小さくして浅く形成することで、剛性の高い下側屈曲部に形成された第１凹部の加工量を、下側屈曲部よりも剛性が低いテーパ部にかけて形成された第２凹部の加工量よりも小さくできる。このため、第１凹部と第２凹部との加工に必要な押圧力を均一にでき、第１境界頂部と第２境界頂部とをより均一に形成できるとともに、缶体が歪むことを一層抑制できる。

本発明の缶体の好ましい実施態様として、前記肩部は、さらに前記テーパ部の上端から径方向の内方に向けて屈曲する上側屈曲部部を有し、前記上側屈曲部は、周方向に等間隔に形成され、前記基準面よりも径方向の内方に向けて凹となる奇数個の上段凹部と、各上段凹部の間に形成され、該上段凹部と比べて相対的に径方向の外方に向けて凸となり、前記基準面の一部を構成する複数の上段境界頂部と、を有する。

上側屈曲部も、径方向の内方に向けて屈曲した形状からなり、下側屈曲部と同様にテーパ部よりも剛性が高い部分である。上側屈曲部に凹凸形状によるデザインを施す場合にも、下側屈曲部と同様に、奇数個の上段凹部を形成することで、偶数個の上段凹部を形成するよりも各上段凹部を均一に形成でき、缶体が歪むことを抑制できる。したがって、缶体の搬送性を良好に確保できる。

本発明の缶体の製造方法は、前記直胴部の上端に連続して円錐形肩部を有する筒体を形成しておき、前記筒体の開口端部から環状の肩部形成金型を缶軸方向に移動して前記円錐形肩部を押圧することにより、前記円錐形肩部を部分的に塑性変形させ、前記第１凹部及び前記第１境界頂部を形成する。この製造方法により、円錐形肩部を形成するネッキング加工と同じ加工方法によって肩部の凹凸を形成することができ、効率的である。

本発明によれば、肩部の缶軸方向の下側に配置される下側屈曲部にも凹凸形状によるデザインを形成でき、この肩部への凹凸形状の加工時において缶体の形状に歪みが生じることを抑制できるので、缶体の搬送性を良好に確保できる。

本発明の実施形態の缶体の正面図である。 図１に示す缶体の缶軸を通る切断端面図である。 図１に示す缶体の上部付近を拡大した要部の正面図である。 図３の矢印Ａ方向から視た肩部の上面図である。 図４に示す肩部の要部の上面図である。 図３に示すＢ‐Ｂ線に沿う缶体の切断端面図である。 図３に示すＣ‐Ｃ線に沿う缶体の切断端面図である。 図３に示すＤ‐Ｄ線に沿う缶体の切断端面図である。 図３に示すＥ‐Ｅ線に沿う缶体の切断端面図である。 缶体とキャップを、缶軸を通る中心から右半分を断面にして示した正面図である。 缶体に凹凸形状を付す前の筒体の上部付近と筒体の加工に用いる肩部形成金型とを示す缶軸を通る切断端面図である。

以下、本発明に係る缶体の実施形態を図面を参照して説明する。
本発明の実施形態の缶体（ボトル缶）１０１は、図１及び図２に示すように、外部に開口する開口部１１５を有し、全体がボトル形状に形成される。缶体１０１は、開口部１１５を通じて内部に飲料等の内容物が充填された後、口部１１４にキャップ１０２を装着する（巻き締める）ことにより開口部１１５が密封され、ボトル容器とされる（図１０参照）。

図１は、缶体１０１の全体を示す正面図である。図２は、缶体１０１の缶軸Ｏを通る切断端面図である。図３は、缶体１０１の上部付近を拡大した要部の正面図である。図４は、図３の矢印Ａ方向から視た缶体１０１の肩部１１２の上面図である。図５は、図４に示す肩部１１２の要部を示す上面図である。また、図６〜図９は、缶体１０１の肩部１１２に形成された各凹部２１１，２２１，２３１，２４１をそれぞれの最深部Ｐ１〜Ｐ４において径方向（水平）に切断した缶体１０１の切断端面図である。このうち、図６は、図３のＢ‐Ｂ線に沿って缶体１０１を切断した第１凹部２１１の最深部Ｐ１における切断端面図である。図７は、図３のＣ‐Ｃ線に沿って缶体１０１を切断した第２凹部２２１の最深部Ｐ２における切断端面図である。図８は、図３のＤ‐Ｄ線に沿って缶体１０１を切断した第３凹部２３１の最深部Ｐ３における切断端面図である。また、図９は、図３のＥ‐Ｅ線に沿って缶体１０１を切断した第４凹部２４１の最深部Ｐ４における切断端面図である。図１０には、缶体１０１と、缶体１０１の口部１１４に装着されるキャップ１０２との右半分を缶軸Ｏを通る切断端面にして示している。また、図１１には、缶体１０１の肩部１１２に凹凸形状を付す前の筒体１００の上部付近と、筒体１００の円錐形肩部１１２ａに凹凸形状を付すための肩部形成金型５０１と、を示している。

缶体１０１は、アルミニウム又はアルミニウム合金、その他の金属からなり、図１に示すように、円筒状をなす胴部（ウォール）１１０と、胴部１１０の下部を閉塞する底部（ボトム）１２０と、を備える有底円筒状に形成されている。

図１に示すように、胴部１１０及び底部１２０は互いに同軸に配置されており、本実施形態においては、これらの共通軸を缶軸Ｏと称して説明を行う。また、缶軸Ｏに沿う方向（缶軸Ｏ方向）のうち、開口部１１５から底部１２０側へ向かう方向を下方、底部１２０から開口部１１５側へ向かう方向を上方とし、以下の説明においては、図１に示す向きと同様に上下方向を定めるものとする。また、缶軸Ｏに直交する方向を径方向といい、径方向のうち、缶軸Ｏに接近する向きを径方向の内側（内方）、缶軸Ｏから離間する向きを径方向の外側（外方）とする。また、缶軸Ｏ回りに周回する方向を周方向とする。また、本実施形態では、特に説明を行わない限り、缶体１０１の凹凸形状は、缶体１０１の外面（外観面）における凹凸形状を表す。

胴部１１０は、図１に示されるように、底部１２０側において大径の円筒状に形成された直胴部１１１と、直胴部１１１の上端から缶軸Ｏ方向の上方（開口部１１５側）に向かうに従い漸次縮径する肩部１１２と、肩部１１２の上端に接続されて缶軸Ｏ方向の上方に向けて延びる首部１１３と、首部１１３の上端に接続されて外部に開口する小径の口部１１４と、を備える。なお、直胴部１１１、肩部１１２、首部１１３、口部１１４は、それぞれ胴部１１０の周方向全周にわたって延びる環状をなしている。

このうち、肩部１１２は、図１及び図３等に示すように、直胴部１１１の上端から径方向の内方に向けて屈曲する下側屈曲部２１と、下側屈曲部２１の上端から上方に向けて漸次縮径する円錐状のテーパ部２２と、テーパ部２２の上端から径方向の内方に向けて屈曲する上側屈曲部２３と、を有しており、肩部１１２の下端が最も大径に形成され、肩部１１２の上端が最も小径に形成されている。そして、上側屈曲部２３の上端が首部１１３の下端に接続されている。

また、肩部１１２の下側屈曲部２１から上側屈曲部２３までの全領域に、円錐状の基準面Ｓ（図２及び図３に二点鎖線で示す。）よりも径方向の内方に向けて凹となる複数個の凹部２１１，２２１，２３１，２４１が間隔をおいて規則的に形成されている。基準面Ｓは、図１１に示すように、缶体１０１に凹部２１１，２２１，２３１，２４１が形成される前の筒体１００における円錐形肩部１１２ａの外面と同一面を表すものである。この基準面Ｓは、後述する境界頂部２１２，２２２，２３２，２４２に外接する面であり、各境界頂部２１２，２２２，２３２，２４２は基準面Ｓの一部を構成する。なお、図２に示すように、基準面Ｓと缶軸Ｏとがなす角度（傾斜角度）をαとすると、基準面Ｓの傾斜角度αは例えば１０°以上６０°以下に設けられる。

肩部１１２に形成された凹部２１１，２２１，２３１，２４１のうち、肩部１１２の最も下側に形成される複数個の第１凹部２１１は、図３、図４及び図６に示すように、下側屈曲部２１の周方向に等間隔で奇数個（ここでは９個）、形成されている。そして、下側屈曲部２１の各第１凹部２１１の間には、図２及び図３に示すように、第１凹部２１１と比べて相対的に径方向の外方に向けて凸となる第１境界頂部２１２が形成されている。各第１境界頂部２１２は基準面Ｓ上に形成されており、前述したように基準面Ｓの一部を構成する。

また、第１凹部２１１は、図３〜図５に示すように、周方向においては、それぞれの第１凹部２１１の周方向の両側に形成された２つの第１境界頂部２１２，２１２に接するとともに、缶軸Ｏ方向においては、これらの第１境界頂部２１２，２１２の間に形成された１つの第２境界頂部２２２に接しており、２つの第１境界頂部２１２，２１２及び１つの第２境界頂部２２２に囲まれている。そして、各第１凹部２１１と基準面Ｓとの稜線（第１凹部２１１の外周縁）は、これらの第１境界頂部２１２，２１２及び第２境界頂部２２２の３点を頂点とする略三角形に形成されている。

また、第１凹部２１１には、その第１凹部２１１のうちの基準面Ｓからの垂直距離が最も大きい最深位置である最深部Ｐ１において缶軸Ｏ方向の上下に折り返され、周方向に沿って延在する湾曲部２１３が形成されている。図３〜図５に示すように、湾曲部２１３は、周方向の両端部において、両側に形成された２つの第１境界頂部２１２，２１２に接して設けられる。そして、湾曲部２１３の両端部の間に、第１凹部２１１の最深部Ｐ１が形成されている。この第１凹部２１１の最深部Ｐ１は、図３に示すように、湾曲部２１３の両端部よりも上方位置に形成されており、第１凹部２１１の湾曲部２１３は、最深部Ｐ１を缶軸Ｏ方向の最も上方に配置したアーチ状に形成されている。

第１凹部２１１（湾曲部２１３）の最深部Ｐ１は、加工が深く入りすぎないように、直胴部１１１の上端から缶軸Ｏ方向の上方に向けて４ｍｍを超える位置に形成することが好ましい。言い換えると、図３に示すように、直胴部１１１の上端から湾曲部２１３の最深部Ｐ１までの缶軸Ｏと平行な垂直距離Ｈ１を４ｍｍを超える大きさに形成することが好ましい。一方、湾曲部２１３の両端部は、直胴部１１１の上端から缶軸Ｏ方向の上方に向けて４ｍｍ以下の範囲内に形成し、第１境界頂部２１２に近接させることが好ましい。言い換えると、直胴部１１１の上端から湾曲部２１３の両端部までの缶軸Ｏと平行な垂直距離Ｈ２を４ｍｍ以下に形成することが好ましい。垂直距離Ｈ１を４ｍｍを超える大きさにしたときに、この垂直距離Ｈ１と同様に垂直距離Ｈ２を４ｍｍを超える大きさにすると、下側屈曲部２１やテーパ部２２の下部近辺に加工が入り難くなり、肩部１１２に凹凸形状によるデザインを均一に形成することが難しくなる。

このように、第１凹部２１１の最深部Ｐ１が、湾曲部２１３の両端部よりも上方位置に形成されているので、図６に示すように、缶体１０１を各最深部Ｐ１を通る位置で切断した切断端面では、第１凹部２１１と第２凹部２２１とが周方向に隣り合って形成され、缶体１０１の横断面は、第１凹部２１１の外周縁及び第２凹部２２１の外周縁の共通する稜線を頂点とする略十八角形に形成される。なお、基準面Ｓは、第１凹部２１１と第２凹部２２１との間の稜線に外接し、その稜線は基準面Ｓの一部を構成する。

第２凹部２２１は、各第１凹部２１１の間に形成された第１境界頂部２１２の上方に形成されている。また、第２凹部２２１は、下側屈曲部２１からテーパ部２２に跨るようにして形成されており、図７に示すように、第１凹部２１１と同様に、周方向に等間隔で、奇数個（９個）、形成されている。そして、各第２凹部２２１の間には、第２凹部２２１と比べて相対的に径方向の外方に向けて凸となる第２境界頂部２２２が形成されている。第２境界頂部２２２も、第１境界頂部２１２と同様に基準面Ｓ上に形成されており、基準面Ｓの一部を構成する。

また、第２凹部２２１は、図３〜図５に示すように、周方向においては、それぞれの第２凹部２２１の周方向の両側に形成された２つの第２境界頂部２２２，２２２に接するとともに、缶軸Ｏ方向においては、これらの第２境界頂部２２２，２２２の間に形成された１つの第１境界頂部２１２及び１つの第３境界頂部２３２に接しており、２つの第２境界頂部２２２，２２２、１つの第１境界頂部２１２及び１つの第３境界頂部２３２に囲まれている。そして、各第２凹部２２１と基準面Ｓとの稜線（第２凹部２２１の外周縁）は、これらの第２境界頂部２２２，２２２、第１境界頂部２１２及び第３境界頂部２３２の４点を頂点とする略菱形に形成されている。

また、第２凹部２２１には、その第２凹部２２１のうちの基準面Ｓからの垂直距離が最も大きい最深位置である最深部Ｐ２において缶軸Ｏ方向の上下に折り返され、周方向に沿って延在する湾曲部２２３が形成されている。図３〜図５に示すように、湾曲部２２３は、周方向の両端部において、両側に形成された第２境界頂部２２２と接して設けられる。そして、湾曲部２２３の両端部の間に、第２凹部２２１の最深部Ｐ２が形成されている。この第２凹部２２１の最深部Ｐ２は、図３に示すように、湾曲部２２３の両端部と缶軸Ｏ方向の同じ位置（同じ高さ）に形成されている。

このように、第２凹部２２１の最深部Ｐ２が、湾曲部２２３の両端部と同じ位置に形成されているので、図７に示すように、缶体１０１を各最深部Ｐ２を通る位置で切断した切断端面は、湾曲部２２３に沿った端面となる。また、この図７に示す缶体１０１の切断端面では、第２凹部２２１と第２境界頂部２２２とが周方向に隣り合って形成され、缶体１０１の横断面は、各第２境界頂部２２２を頂点とし、各第２凹部２２１（湾曲部２２３）を一辺とする、略正九角形に形成される。なお、図７に示すように、基準面Ｓが各第２境界頂部２２２に外接し、前述したように各第２境界頂部２２２は基準面Ｓの一部を構成する。

また、缶体１０１では、図２に示すように、第１凹部２１１の最深部Ｐ１からその第１凹部２１１を囲む第２境界頂部２２２までの最短距離Ｌ１が、第２凹部２２１の最深部Ｐ２からその第２凹部２２１を囲む第１境界頂部２１２までの最短距離Ｌ２よりも小さく設けられている。また、第１凹部２１１の基準面Ｓから最深部Ｐ１までの垂直距離Ｗ１は、第２凹部２２１の基準面Ｓから最深部Ｐ２までの垂直距離Ｗ２よりも小さく設けられており（Ｗ１＜Ｗ２）、第１凹部２１１の最深部Ｐ１は第２凹部２２１の最深部Ｐ２よりも、基準面Ｓからの垂直距離が小さく形成されている。

第３凹部２３１は、各第２凹部２２１の間に形成された第２境界頂部２２２の上方に形成されている。また、第３凹部２３１は、テーパ部２２に形成されており、図８に示すように、第１凹部２１１及び第２凹部２２１と同様に、周方向に等間隔で、奇数個（９個）、形成されている。そして、各第３凹部２３１の間には、第３凹部２３１と比べて相対的に径方向の外方に向けて凸となる第３境界頂部２３２が形成されている。第３境界頂部２３２も、第１境界頂部２１２及び第２境界頂部２２２と同様に基準面Ｓ上に形成されており、基準面Ｓの一部を構成する。

また、第３凹部２３１は、図３〜図５に示すように、周方向においては、それぞれの第３凹部２３１の周方向の両側に形成された２つの第３境界頂部２３２，２３２に接するとともに、缶軸Ｏ方向においては、これらの第３境界頂部２３２，２３２の間に形成された１つの第２境界頂部２２２及び１つの第４境界頂部２４２に接しており、２つの第３境界頂部２３２，２３２、１つの第２境界頂部２２２及び１つの第４境界頂部２４２に囲まれている。そして、各第３凹部２３１と基準面Ｓとの稜線（第３凹部２３１の外周縁）は、これらの第３境界頂部２３２，２３２、第２境界頂部２２２及び第４境界頂部２４２の４点を頂点とする略菱形に形成されている。

また、第３凹部２３１には、その第３凹部２３１のうちの基準面Ｓからの垂直距離が最も大きい最深位置である最深部Ｐ３において缶軸Ｏ方向の上下に折り返され、周方向に沿って延在する湾曲部２３３が形成されている。図３〜図５に示すように、湾曲部２３３は、周方向の両端部において、両側に形成された第３境界頂部２３２と接して設けられる。そして、湾曲部２３３の両端部の間に、第３凹部２３１の最深部Ｐ３が形成されている。この第３凹部２３１の最深部Ｐ３は、図３に示すように、湾曲部２３３の両端部と缶軸Ｏ方向の同じ位置に形成されている。

このように、第３凹部２３１の最深部Ｐ３が、湾曲部２３３の両端部と同じ位置に形成されているので、図８に示すように、缶体１０１を各最深部Ｐ３を通る位置で切断した切断端面は、湾曲部２３３に沿った端面となる。また、この図８に示す缶体１０１の切断端面では、第３凹部２３１と第３境界頂部２３２とが周方向に隣り合って形成され、缶体１０１の横断面は、各第３境界頂部２３２を頂点とし、各第３凹部２３１（湾曲部２３３）を一辺とする、略正九角形に形成される。なお、図８に示すように、基準面Ｓが各第３境界頂部２３２に外接し、前述したように各第３境界頂部２３２は基準面Ｓの一部を構成する。

第４凹部２４１は、各第３凹部２３１の間に形成された第３境界頂部２３２の上方に形成されている。また、第４凹部２４１は、テーパ部２２から上側屈曲部２３に跨るようにして形成されており、図９に示すように、第１凹部２１１、第２凹部２２１及び第３凹部２３１と同様に、周方向に等間隔で、奇数個（９個）、形成されている。そして、各第４凹部２４１の間には、第４凹部２４１と比べて相対的に径方向の外方に向けて凸となる第４境界頂部２４２が形成されている。第４境界頂部２４２も、第１境界頂部２１２、第２境界頂部２２２及び第３境界頂部２３２と同様に基準面Ｓ上に形成されており、基準面Ｓの一部を構成する。なお、本実施形態の缶体１０１において、第４凹部２４１が本発明でいう上段凹部であり、第４境界頂部が本発明でいう上段境界頂部である。

また、第４凹部２４１は、図３〜図５に示すように、周方向においては、それぞれの第４凹部２４１の周方向の両側に形成された２つの第４境界頂部２４２，２４２に接するとともに、缶軸Ｏ方向においては、これらの第４境界頂部２４２，２４２の間に形成された１つの第３境界頂部２３２に接しており、２つの第４境界頂部２４２，２４２及び１つの第３境界頂部２３２に囲まれている。そして、各第４凹部２４１と基準面Ｓとの稜線（第４凹部２４１の稜線）は、これらの第４境界頂部２４２，２４２及び第３境界頂部２３２の３点を頂点とする略三角形（扇形）に形成される。

また、第４凹部２４１には、その第４凹部２４１のうちの基準面Ｓからの垂直距離が最も大きい最深位置である最深部Ｐ４において缶軸Ｏ方向の上下に折り返され、周方向に沿って延在する湾曲部２４３が形成されている。湾曲部２４３は、図３〜図５に示すように、周方向の両側に形成された両端部において、第４境界頂部２４２と接して設けられる。そして、湾曲部２４３の両端部の間に、第４凹部２４１の最深部Ｐ４が形成されている。この第４凹部２４１の最深部Ｐ４は、図３に示すように、湾曲部２４３の両端部と缶軸Ｏ方向の同じ位置に形成されている。

このように、第４凹部２４１の最深部Ｐ４が、湾曲部２４３の両端部と同じ位置に形成されているので、図９に示すように、缶体１０１を各最深部Ｐ４を通る位置で切断した切断端面は、湾曲部２４３に沿った端面となる。また、この図９に示す缶体１０１の切断端面では、第４凹部２４１と第４境界頂部２４２とが周方向に隣り合って形成され、缶体１０１の横断面は、各第４境界頂部２４２を頂点とし、各第４凹部２４１を一辺とする、略正九角形に形成される。なお、図９に示すように、基準面Ｓが各第４境界頂部２４２に外接し、前述したように各第４境界頂部２４２は基準面Ｓの一部を構成する。

前述したように、缶体１０１の肩部１１２には、周方向及び缶軸Ｏ方向に、凹形状の凹部２１１，２２１，２３１，２４１と、これらの凹部２１１，２２１，２３１，２４１に対して相対的に凸となる凸形状の境界頂部２１２，２２２，２３２，２４２と、が交互に形成されることで、凹凸形状からなる模様が付されている。また、本実施形態の缶体１０１では、図３及び図４等に示すように、各凹部２１１，２２１，２３１，２４１に、缶軸Ｏ方向の上下に折り返した湾曲部２１３，２２３，２３３，２４３を形成することにより、肩部１１２にダイヤカット形状の模様が付されている。

なお、胴部１１０の上部に形成された口部１１４は、首部１１３の上端で一旦拡径された大径部４１と、大径部４１の上端で再度縮径された小径部４２と、小径部４２の上端の開口部１１５に形成されたカール部４３と、を有している。小径部４２には、ねじ部４４が形成されている。

また、缶体１０１の底部１２０は、缶軸Ｏ上に位置するとともに、上方（胴部１１０の内部）に向けて膨出するように形成されたドーム部１２１と、該ドーム部１２１の外周縁と胴部１１０の下端とを接続するヒール部１２２とを備えている。また、ドーム部１２１とヒール部１２２との接続部分は、缶体１０１が正立姿勢（図１に示される開口部１１５が上方を向く姿勢）となるように接地面（載置面）上に載置されたときに、接地面に接する接地部１２３となっている。接地部１２３は、底部１２０において最も下方に向けて突出しているとともに、周方向に沿って延びる環状をなしている。

このように構成される缶体１０１の諸寸法について一例を挙げると、缶体１０１の板厚は、成形前の元板厚が０．２５０ｍｍ〜０．５００ｍｍである。また、図１に示される缶体１０１の缶軸Ｏを通る縦断面視において、製品となる直胴部１１１の外径Ｄｂが５２ｍｍ〜６８ｍｍ、下側屈曲部２１の曲率半径Ｒ１１（下側屈曲部２１の外面における曲率半径）が６ｍｍ〜２５ｍｍ、上側屈曲部２３の曲率半径Ｒ１２（上側屈曲部２３の外面における曲率半径）が１ｍｍ〜１２ｍｍとされる。ただし、上記寸法は、上記数値範囲に限られるものではない。

図１に示される缶体１０１の場合、直胴部１１１の外径Ｄｂが６６ｍｍ、下側屈曲部２１の曲率半径Ｒ１１が１０ｍｍ、上側屈曲部２３の曲率半径Ｒ１２が６ｍｍ、テーパ部２２の傾斜角度αが２８°とされる。

以上のように構成された缶体１０１の製造方法の一例について説明する。缶体１０１は、アルミニウム合金等の板材を成形することにより形成される。図示は省略するが、板材を打ち抜いて絞り加工することにより、比較的大径で浅いカップを成形した後、このカップに再度の絞り加工及びしごき加工（ＤＩ加工）を加えて、所定高さの有底円筒状の筒体を成形する。ＤＩ加工により、筒体の底部は最終の缶体１０１としての底部１２０の形状に成形される。また、筒体の上端はトリミングして切り揃えられる。次いで、筒体の上部側をネックイン加工により徐々に縮径することで、図１１に示すように、円錐形肩部１１２ａを有する筒体１００を成形する。この筒体１００の円錐形肩部１１２ａに、凹部２１１，２２１，２３１，２４１を形成し、凹凸形状を有する缶体１０１を形成する。

筒体１００の円錐形肩部１１２ａへの凹凸形状の成形には、例えば、図１１に示すような肩部形成金型５０１を用いる。図１１に示すように、肩部形成金型５０１は円筒状に形成されており、その内周面が成形面（押圧面）５１０とされる。成形面５１０は、下側から上側に向かうに従い漸次縮径する円錐状の底面部５１１を有している。この底面部５１１は、図１１に示す缶軸Ｏを通る切断端面において、缶体１０１の肩部１１２の基準面Ｓ（筒体１００の円錐形肩部１１２ａの外面）より僅かに拡径した形状に形成されており、基準面Ｓと同じ傾斜角度αで形成されている。また、肩部形成金型５０１の下側の開口直径Ｄｉも、筒体１００（缶体１０１）の直胴部１１１の外径Ｄｂよりも僅かに拡径した形状に形成されており、その径差（Ｄｉ−Ｄｂ）は例えば０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍとされる。

また、成形面５１０には、底面部５１１から突出して設けられた複数の成形凸部５１２ａ，５１２ｂ，５１２ｃ，５１２ｄが間隔をおいて複数設けられている。これらの成形凸部５１２ａ〜５１２ｄにより、凹部２１１，２２１，２３１，２４１が成形される。このように、底面部５１１は、各成形凸部５１２ａ〜５１２ｄの間の各境界頂部２１２，２２２，２３２，２４２及び凹部２１１，２２１，２３１，２４１の稜線に対応する位置に溝状に形成されている。

円錐形肩部１１２ａへの凹凸形状の形成は、肩部形成金型５０１の内側に筒体１００を挿通し、成形面５１０の形状を円錐形肩部１１２ａに転写することにより行う。詳細には、筒体１００の開口端部から肩部形成金型５０１を缶軸方向に移動して、その成形面５１０を、肩部１１２ａの外周面に押圧し、円錐形肩部１１２ａの外周面を成形面５１０によって径方向の内方及び缶軸Ｏ方向の下方に押圧することにより、円錐形肩部１１２ａを部分的に塑性変形させ、各凹部２１１，２２１，２３１，２４１を形成する。この際、成形面５１０の底面部５１１が基準面Ｓよりも僅かに拡径した形状に形成されているので、円錐形肩部１１２ａの成形時において筒体１００が僅かに膨らむことを許容できる。このため、肩部形成金型５０１の成形面５１０と筒体１００の円錐形肩部１１２ａとの当接開始時点（成形開始時点）において、容易に成形面５１０を円錐形肩部１１２ａに押し当てて円錐形肩部１１２ａを変形させながら、肩部形成金型５０１と筒体１００とを所望の位置まで確実に移動させることができる。したがって、成形面５１０の成形凸部５１２ａ〜５１２ｄの形状を円錐形肩部１１２ａに確実に転写することができる。

なお、底面部５１１に対向する円錐形肩部１１２ａの外面部分は、基本的には成形面５１０により加工されることがなく、成形された円錐形肩部１１２には基準面Ｓが残される。これにより、各凹部２１１，２２１，２３１，２４１の稜線と、境界頂部２１２，２２２，２３２，２４２とが形成される。

なお、筒体１００には、凹部２１１，２２１，２３１，２４１等からなる凹凸形状を形成した後、さらに口部１１４ａにねじ部を形成するとともに、その開口端部４５にカーリング加工を施してカール部を形成する。これにより、図１及び図３等に示すように、ねじ部４４及びカール部４３が形成された缶体１０１が製造される。

前述したように、缶体１０１には、第１凹部２１１、第２凹部２２１、第３凹部２３１及び第４凹部２４１を、それぞれ周方向に等間隔に奇数個、形成する。このため、肩部１１２の下側屈曲部２１において、一つの第１凹部２１１の径方向の対向位置（１８０°反対側）には、必ず第１境界頂部２１２が形成され、径方向の対向位置において第１凹部２１１と他の第１凹部２１１とが対向することがない。一方、周方向に等間隔に偶数個の第１凹部２１１を形成した場合には、一つの第１凹部２１１の径方向の対向位置（１８０°反対側）には他の第１凹部２１１が形成される。この場合、これらの対向する第１凹部２１１，２１１どうしを加工する際には、１８０°対向する位置で円錐形肩部１１２ａにおける下側屈曲部２１が径方向内方に強く押圧される。このため、肩部１１２が径方向内方に潰されやすく、その影響で他の部分が径方向外方に飛び出す等して缶体１０１の形状が歪み、缶体１０１の搬送性を低下させるおそれがある。

この点、第１凹部２１１を奇数個で形成することで、偶数個の第１凹部２１１を形成する場合と比べて、第１凹部２１１の加工時に周方向に均一な押圧力を作用させることができる。このため、剛性の高い下側屈曲部２１においても複数の第１凹部２１１を均一に形成できる。

また、第１凹部２１１の湾曲部２１３の両端部は、下側屈曲部２１に形成された第１境界頂部２１２に接して形成されるが、湾曲部２１３の最深部Ｐ１については、下側屈曲部２１の下側よりもストレート状のテーパ部２２に近い上側にを形成される。このように、湾曲部２１３の最深部Ｐ１を両端部よりも上側に形成することで、各第１凹部２１１の全体の加工量を小さくしながらも、周方向において湾曲部２１３の両端部に近接する第１境界頂部２１２の形状については際立たせて形成できる。また、第１凹部２１１の加工量を小さくすることで、加工に必要な押圧力も小さくできるので、肩部１１２が径方向内方に潰されにくく、缶体１０１の形状が歪むことを一層抑制できる。

また、第１凹部２１１の湾曲部２１３の両端部を直胴部１１１の上端から缶軸Ｏ方向の上方に向けて４ｍｍ以内の範囲内に形成する際に、湾曲部２１３の最深部Ｐ１を両端部よりも上側の直胴部１１１の上端から缶軸Ｏ方向の上方に向けて４ｍｍを超える位置に形成することで、第１境界頂部２１２の形状を際立たせて形成できるとともに、第１凹部２１１の全体の加工量を確実に小さくできる。したがって、缶体１０１の形状が歪むことを確実に抑制でき、肩部１１２に凹凸形状によるデザインを良好に形成できる。

また、本実施形態のように、肩部１１２に、第１凹部２１１だけでなく第２凹部２２１を形成して複数段の凹部２１１，２２１を形成する場合において、第１凹部２１１の最深部Ｐ１から第２境界頂部２２２までの最短距離Ｌ１を、第２凹部２２１の最深部Ｐ２から第１境界頂部２１２までの最短距離Ｌ２よりも小さくして、Ｌ２＞Ｌ１の関係にすることで、缶体１０１の歪みを抑制して、第１境界頂部２１２と第２境界頂部２２２とを均一に形成できる。したがって、剛性の高い下側屈曲部２１とその下側屈曲部２１よりも剛性の低いテーパ部２２とにおいて、基準面Ｓに形成された第１境界頂部２１２と第２境界頂部２２２との双方を際立たせて形成することができる。

また、直胴部１１１の上端近くに形成された第１凹部２１１の最深部Ｐ１を、さらに第１凹部２１１の最深部Ｐ１よりも直胴部１１１から離れた位置に形成された第２凹部２２１の最深部Ｐ２よりも基準面Ｓからの垂直距離を小さくして浅く形成すること（Ｗ１＜Ｗ２）で、剛性の高い下側屈曲部２１に形成された第１凹部２１１の加工量を、下側屈曲部２１よりも剛性が低いテーパ部２２にかけて形成された第２凹部２２１の加工量よりも小さくできる。このため、第１凹部２１１と第２凹部２２１との加工に必要な押圧力を均一にでき、第１境界頂部２１２と第２境界頂部２２２とをより均一に形成できるとともに、缶体が歪むことを一層抑制できる。

このように、本実施形態によれば、缶体１０１が歪むことを抑制できるとともに、肩部１１２に凹凸形状によるデザインを良好に形成できるので、このデザインされた缶体１０１の搬送性を良好に確保できる。

なお、上記実施形態では、三角形や菱形の外周縁を有する凹部２１１，２２１，２３１，２４１を組み合わせることで、肩部１１２に凹凸形状を構成していたが、凹部の外周縁の形状は、三角形や菱形の形状に限定されない。例えば、円形や四角形以上の多角形で形成してもよい。また、凹部は１段〜３段の４段より少ない段数で構成してもよいし、４段を超える段数の凹部を構成してもよい。また、周方向に形成される各凹部の個数も、９個に限定されるものではなく、９個より少ない数で構成してもよいし、９個を超える数で構成してもよい。さらに、肩部に形成する凹凸形状は、肩部の全領域に形成する他、下側屈曲部にのみに形成したり、下側屈曲部と上側屈曲部とに形成したりする等、種々の組み合わせを採用できる。

また、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。
例えば、上記実施形態では、底部１２０と胴部１１０とが一体に形成された有底円筒状の缶体について説明したが、缶体は必ずしも底部を有していないものも含むものとし、肩部に凹凸形状を成形した後に、その胴部に別に形成した底部を巻き締めるものも含まれる。
また、本発明は、口部にねじ部を有する缶体に限定されず、缶体の開口部に、瓶口と同様なカール部が形成された缶体に適用することもできる。

２１ 下側屈曲部
２２ テーパ部
２３ 上側屈曲部
４１ 大径部
４２ 小径部
４３ カール部
４４ ねじ部
４５ 開口端部
１００ 筒体
１０１ 缶体
１０２ キャップ
１１０ 胴部
１１１ 直胴部
１１２ 肩部
１１２ａ 円錐形肩部
１１３ 首部
１１４，１１４ａ 口部
１１５ 開口部
１２０ 底部
１２１ ドーム部
１２２ ヒール部
１２３ 接地部
２１１ 第１凹部（凹部）
２１２ 第１境界頂部（境界頂部）
２１３ 湾曲部
２２１ 第２凹部（凹部）
２２２ 第２境界頂部（境界頂部）
２２３ 湾曲部
２３１ 第３凹部（凹部）
２３２ 第３境界頂部（境界頂部）
２３３ 湾曲部
２４１ 第４凹部（凹部）
２４２ 第４境界頂部（境界頂部）
２４３ 湾曲部
５０１ 肩部形成金型
５１０ 成形面
５１１ 底面部
５１２ａ，５１２ｂ，５１２ｃ，５１２ｄ 成形凸部

Claims (6)

1. 円筒状の直胴部と、該直胴部の上端から缶軸方向の上方に向かうに従い漸次縮径する肩部と、該肩部の上方に形成されて外部に開口する口部と、を有し、
   前記肩部は、前記直胴部の上端から径方向の内方に向けて屈曲する下側屈曲部と、該下側屈曲部の上端から上方に向けて漸次縮径する円錐状のテーパ部と、を有し、
   前記下側屈曲部は、
   周方向に等間隔に形成され、基準面よりも径方向の内方に向けて凹となる奇数個の第１凹部と、
   各第１凹部の間に形成され、該第１凹部と比べて相対的に径方向の外方に向けて凸となり、前記基準面の一部を構成する複数の第１境界頂部と、を有することを特徴とする缶体。
2. 前記第１凹部は、該第１凹部のうちの前記基準面からの垂直距離が最も大きい最深位置である最深部において缶軸方向の上下に折り返され、周方向に沿って延在する湾曲部を有しており、
   前記第１凹部の最深部が、前記湾曲部の周方向の両側に形成された前記第１境界頂部に接する両端部よりも缶軸方向の上方位置にあることを特徴とする請求項１に記載の缶体。
3. 前記肩部は、
   さらに前記第１境界頂部の缶軸方向の上方位置に、周方向に等間隔に形成され、前記基準面よりも径方向の内方に向けて凹となる複数個の第２凹部と、
   各第２凹部の間に形成され、該第２凹部と比べて相対的に径方向の外方に向けて凸となり、前記基準面の一部を構成する複数の第２境界頂部と、を有し、
   各第２凹部は、該第２凹部のうちの前記基準面からの垂直距離が最も大きい最深位置である最深部において缶軸方向の上下に折り返され、周方向に沿って延在する湾曲部を有しており、前記第２凹部の最深部と該第２凹部の湾曲部の周方向の両側に形成された第２境界頂部に接する両端部とが缶軸方向の同じ位置に形成されており、
   各第１凹部は、該第１凹部の周方向の両側に形成された２つの前記第１境界頂部と、これらの第１境界頂部の間に形成された１つの前記第２境界頂部と、に囲まれており、
   各第２凹部は、該第２凹部の周方向の両側に形成された２つの前記第２境界頂部と、これらの第２境界頂部の間に形成された１つの前記第１境界頂部と、に囲まれており、
   前記第１凹部の最深部から該第１凹部を囲む前記第２境界頂部までの最短距離Ｌ１が、前記第２凹部の最深部から該第２凹部を囲む前記第１境界頂部までの最短距離Ｌ２よりも小さく設けられていることを特徴とする請求項２に記載の缶体。
4. 前記第１凹部の最深部は、前記第２凹部の最深部よりも、前記基準面からの垂直距離が小さく形成されていることを特徴とする請求項３に記載の缶体。
5. 前記肩部は、さらに前記テーパ部の上端から径方向の内方に向けて屈曲する上側屈曲部部を有し、
   前記上側屈曲部は、
   周方向に等間隔に形成され、前記基準面よりも径方向の内方に向けて凹となる奇数個の上段凹部と、
   各上段凹部の間に形成され、該上段凹部と比べて相対的に径方向の外方に向けて凸となり、前記基準面の一部を構成する複数の上段境界頂部と、を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の缶体。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の缶体の製造方法であって、前記直胴部の上端に連続して円錐形肩部を有する筒体を形成しておき、前記筒体の開口端部から環状の肩部形成金型を缶軸方向に移動して前記円錐形肩部を押圧することにより、前記円錐形肩部を部分的に塑性変形させ、前記第１凹部及び前記第１境界頂部を形成することを特徴とする缶体の製造方法。

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