JP4984053B2 - 二重構造成形体の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、保温性、保冷性、断熱性等が要求される二重構造容器等の二重構造成形体の製造方法及び製造装置に関する。

容器の保温性、保冷性、断熱性を高めるために外装容器と内装容器で二重構造にした二重構造容器が、例えば飲料容器、金属缶、エアゾール缶、魔法瓶、マグカップ等で知られている。二重構造成形体において、例えば断熱機能を高めるためには内装容器と外装容器との間の接触部ができるだけ少なく、両者の間は真空状態であることが望ましい。しかしながら、内装容器を外装容器に完全に無接触状態で保持することは不可能であり、通常は開口端部で内装容器と外装容器を接合している。二重構造容器の接合方法として、まず外装容器の開口端部を内装容器の略外形寸法まで縮径加工し、該縮径加工した外装容器に内装容器を挿入して外装容器の縮径加工部に内装容器の開口端部を接触させて内装容器を保持するようにしている。その場合、通常外装容器として底壁の無い容器を用い、下方より有底の内装容器を嵌挿して内外両容器を仮セットしたあとに、両容器の口縁部を溶接して接合し、内外両容器の隙間を真空排気して、最終的に外容器の下部に底板を固定して真空槽を形成するようにしている（例えば特許文献１参照）。

一方、近年、有底の飲料缶等の缶詰缶にもこのような二重構造缶が提案されている（特許文献２）。ところが、外装容器と内装容器が共に有底容器である場合、内装容器を挿入する際に外装容器内の空気が外部に逃げなければ外装容器が膨らむなど正常に挿入できないので、外装容器の縮径加工部を内装成形体の開口端部に密着状態できつく挿入することはできず、空気が逃げる隙間を有するように緩く嵌合する状態でしか挿入できない。そのため、内装容器と外装容器との間隙の断熱層を真空状態にするためには、特許文献２に示すように真空槽内で内装容器と外装容器との接合加工を行わなければならない。
特開２０００−２４５６３０公報 特開平３−２５４３２２号公報

しかし、真空槽内で内装容器と外装容器との開口端部を接合するには、大型の真空設備を必要とすると共にバッジ処理で行わなければならず、高速生産性を阻害させると共に複雑な設備を必要とし、製造コストを高めるという問題点がある。
そこで、本発明は、真空槽内での作業を必要とせず、有底の外装容器と内装容器の接合作業工程で自動的に両容器間の隙間を外部と遮断して効果的に真空層等の密閉隙間を形成することができ、有底の内装容器と外装容器を精度よく且つ連続的に製造することができる二重構造成形体の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、本発明者らは先に外装成形体内部に内装成形体を非接触状態で挿入しながら、外装成形体の開口端部を縮径加工して内装成形体の開口端部に接触させて二重構造成形体を製造する方法を提案した（特願２００６−１７６４号）。該方法は、外装成形体の開口端が絞りダイに衝合するまでは、内装成形体の嵌合に際して外装成形体内の空気が開口部から自由に抜け、空気圧縮を伴わないで容易に嵌合することができ、内装容器と外装容器の口部を精度よく且つ高速で接合することができるという従来にない優れた効果を奏するものであった。本発明は、さらに研究を続けた結果、前記提案したものをさらに改良してより効果的に真空層を形成できる方法を見出し本発明に至ったものである。

上記問題点を解決する請求項１に係る本発明の二重構造成形体の製造方法は、内装成形体と外装成形体間に隙間を有する二重構造成形体の製造方法であって、内装成形体と外装成形体が一定の隙間を有して嵌合状態を保ち、かつ内装成形体と外装成形体間の隙間と縮径接合手段の内部隙間を連通させて、外部との密閉状態を保ちながら前記縮径接合手段の縮径型部を通過させて、外装成形体の開口端部を縮径加工して内装成形体と外装成形体を接合することを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の二重構造成形体の製造方法において、前記縮径接合手段の内部隙間を排気しながら、前記縮径型部を通過させることによって、内装成形体と外装成形体間の隙間を真空処理して、真空断熱二重構造成形体を得ることを特徴とするものである。また、請求項３に係る発明は、請求項１に記載の二重構造成形体の製造方法において、前記縮径接合手段の内部隙間を加圧しながら、前記縮径型部を通過させることによって、内装成形体と外装成形体間の隙間を加圧処理して、陽圧二重構造成形体を得ることを特徴とするものである。さらに、請求項４の発明は、請求項１に記載の二重構造成形体の製造方法において、前記縮径接合手段の内部隙間を介して内装成形体と外装成形体間の前記隙間に、冷媒、加熱媒体乃至はその他の充填物の何れかを充填して、機能性二重構造成形体を得ることを特徴とするものである。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４何れかに記載の二重構造成形体の製造方法において、外装成形体の外周面を前記縮径接合手段と密接させることにより、内装成形体と外装成形体間の隙間と前記縮径接合手段の内部隙間とを密閉状態に連通させることを特徴とするものである。請求項６に係る発明は、請求項１〜５何れかに記載の二重構造成形体の製造方法において、内装成形体と外装成形体は共に有底の成形体からなることを特徴とするものである。一方、請求項７に係る発明は、請求項１〜５何れかに記載の二重構造成形体の製造方法において、内装成形体と外装成形体の片端が予め接合されている、もしくはシームレスで一体となっていることを特徴とするものである。

請求項８に係る本発明の二重構造成形体の製造装置は、内装成形体と外装成形体間に隙間を有する二重構造成形体の製造装置であって、内装成形体を外装成形体嵌合可能に保持する内装成形体保持手段、該保持手段に保持された内装成形体と一定の隙間を有して保持された外装成形体とを一体に軸方向に変位させる変位手段、前記変位手段により変位される外装成形体の胴部を縮径加工して内装成形体保持手段に保持された内装成形体と接合する縮径接合手段からなり、外装成形体の胴部が前記縮径接合手段と接合加工前に密接して、内装成形体と外装成形体間の隙間と前記縮径接合手段で囲まれる内部隙間を密閉状態に連通させるようにしてなることを特徴とするものである。

請求項９に係る発明は、請求項８に記載の二重構造成形体の製造装置において、前記縮径接合手段は、外装成形体の外径より僅かに小さい内径を有する密閉手段と、外装成形体を内装成形体に密着状態になるまで縮径させる縮径型部との組み合わせからなる縮径ダイ組立体であることを特徴とするものである。
請求項１０に係る発明は、前記密閉手段が縮径ダイであることを特徴とし、請求項１１に係る発明は、前記密閉手段が外装成形体との接触により拡径される弾性体であることを特徴とするものである。さらに、請求項１２に係る発明は、請求項８〜１１何れかに記載の二重構造成形体の製造装置において、前記縮径接合手段は、該縮径接合手段で囲まれる内部空間及び該空間に連通する内装成形体と外装成形体の隙間が、ベースに形成された経路を介して排気手段、加圧手段、又は充填物供給手段と連結されるようにしなることを特徴とするものである。

請求項１３に係る発明は、請求項８〜１２何れかに記載の二重構造成形体の製造装置において、前記変位手段は、外装成形体を保持する外装成形体チャックと一体に構成され、かつ前記内装成形体保持手段に変位力を伝達する伝達手段からなることを特徴とするものである。さらに、請求項１４に係る発明は、請求項８〜１２何れかに記載の二重構造成形体の製造装置において、前記変位手段は、内装成形体と外装成形体の片端が予め接合されている、もしくはシームレスである予備二重構造成形体を保持してなるマンドレルを前記縮径接合手段に対して変位させるようにしてなることを特徴とするものである。

本発明の二重構造成形体製造方法及び二重構造成形体製造装置によれば、内装成形体と外装成形体間の隙間と縮径接合手段の内部隙間を連通させて、外部との密閉状態を保ちながら縮径接合手段の縮径型部を通過させて、外装成形体の開口端部を縮径加工して内装成形体と外装成形体を接合するので、接合前に自動的に内装成形体と外装成形体間の隙間を外部と遮断することができ、該隙間を縮径接合手段の内部隙間を介して真空源（請求項２）、加圧源（請求項３）又は冷媒、加熱媒体乃至はその他の充填物供給源（請求項４）に連通させることによって、容易に真空断熱二重構造体、陽圧二重構造成形体又は、内装成形体と外装成形体の隙間に冷媒等が充填された機能性二重構造成形体を得ることができる。そして、これらの供給源への供給経路は、固定部材であるベースに設けることができるので、容易に形成することができ、確実に内装成形体と外装成形体の隙間を所望の状態にすることができる。しかも、真空室等を必要とせず、大気中で接合作業ができるので、連続処理ができ生産効率良く製造することができる。また、内装成形体と外装成形体の嵌合する際に空気圧縮を伴わないで容易にかつ確実に嵌合することができ、高速で精度よい組立ができる。

さらに請求項５の発明によれば、外装成形体の外周面を前記縮径接合手段に沿って移動させるだけで、内装成形体と外装成形体間の隙間の開口を維持したまま、縮径接合手段の内部隙間と密閉状態に連通させることができる。しかも、接合工程と一工程で自動的にでき、かつ確実に密閉空間を形成することができるので、高速生産性に優れている。本発明は、内外両成形体とも有底成形体を採用することができる。かつ、請求項１３の発明によれば、内装成形体と外装成形体間が確実に所望の隙間を形成するように内装成形体と外装成形体を位置決めすることができ、かつその状態を維持したまま両成形体を軸方向に移動させて外装成形体を内装成形体に接合することができるので、隙間が均一な製品を得ることができる。請求項７に記載の方法及び請求項１４に記載の装置によれば、内装成形体と外装成形体の片端が予め接合されている、もしくはシームレスである予備二重構造成形体である場合も適用できる。そして、請求項９〜１１の発明によれば、成形型を利用した極めて簡単な装置で実施することができる。そして、請求項１３又は請求項１４の発明によれば、前記隙間を真空、加圧又は冷媒等充填物供給するための経路を固定部材であるベースに設けることができるので、容易にかつ任意の大きさに形成することができ、確実に内装成形体と外装成形体の隙間を所望の状態にすることができる。

以下、本発明の好適な実施形態を図面を基に詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る二重構造成形体製造装置を示す概略図であるが、本発明の二重構造成形体製造装置は該実施形態に限るものではない。本実施形態に係る二重構造成形体製造装置１は、内装成形体を保持する内装成形体保持手段としてのマンドレル１１、該マンドレルと軸心を一致させて外装成形体を保持して上下動する変位手段としての接合ヘッド１２、該接合ヘッドに保持された外装成形体の開口端部を縮径加工して前記マンドレルに保持された内装成形体の端部とを接合する縮径接合手段としての縮径ダイ組立体１３を主要部として備えている。本実施形態では、接合ヘッド１２が上下動してマンドレル１１に保持されている内装成形体２に外装成形体３を挿入するようにしているが、マンドレルを上下動させてもよく、あるいは両者を上下動させてもよく、さらに配置は上下方向に限らず横方向であってもよく、本実施形態に限定されるものではない。また、接合ヘッドとマンドレル及び縮径ダイ組立体はターレット式の回転体に複数組配置しても良く、又は所定位置に配置されているものでもよい。

マンドレル１１は、その上方部が内装成形体２が嵌合する外径を有する内装成形体嵌合支持部１６となっており、その下方部は内装成形体嵌合支持部よりもやや径小に形成された軸部１７となっており、該軸部がベース１５に軸受１８を介して上下摺動可能に嵌合され、その下方部を図示しないシリンダ装置やカム等の駆動装置に連結されている。軸受１８は、マンドレル１１の軸方向への摺動は自由であるが、該軸受より上部に形成されるマンドレル１１と後述する縮径ダイとの隙間（以下、内部隙間という）１９を真空にするとき、該内部隙間に外部の空気が流通しないように適宜の軸封シール２０により軸封されている。また本実施形態では、マンドレル１１の軸部１７の下方部に直径方向に伸びる補助部材２１が突出形成され、該補助部材の端部に垂直方向に伝達ロッド２２が突出形成されている。該伝達ロッドは、ベース１５を貫通して上方部に延び、接合ヘッド１２から突出している衝合ロッド２５と衝合するようになっている。伝達ロッド２２と衝合ロッド２５の衝合位置は、後述するように接合ヘッドが下降して、内装成形体と外装成形体との嵌合位置が所定の位置になったときに衝合し、以後、接合ヘッド１２の下降駆動力が衝合ロッド２５、伝達ロッド２２、補助部材２１を介してマンドレル１１に伝達され、その位置を固定したまま以後接合ヘッド１２とマンドレル１１が同期して下降するようになっている。

接合ヘッド１２は、図示しない適宜の駆動装置により、軸方向上下駆動可能になっており、外装成形体の底部を真空吸着保持する外装成形体チャック２６を有している。本実施形態では、外装成形体３を真空吸着するように、外装成形体チャック２６は、真空路２７を介して真空ポンプに連結され、真空源との接続をＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、外装成形体を吸着保持、解除できるようになっている。また、接合ヘッド本体２８には、前述した衝合ロッド２５が伝達ロッド２２の軸心上に垂下して設けられている。なお、図中２９は、接合ロッド１２が下降してベース１５に設けられた縮径ダイ組立体１３により内装成形体２と外装成形体３の接合加工を行う際に、マンドレル１１の軸心と接合ヘッド１２の軸心がぶれないように案内するガイドリングであり、縮径ダイ組立体１３に設けられた入口ガイド３３の外周部に嵌合するようになっている。しかしながら、該ガイドリング２９は必ずしも必要とするものではない。

縮径接合手段を構成する縮径ダイ組立体１３は、上方に密閉手段としての第１縮径ダイ３１、下方に外装成形体を内装成形体に密着状態になるまで縮径させる縮径型部である第２縮径ダイ３２、及び第１縮径ダイ３１の上方に入口ガイド３３が一体に筒状に組立てられてベース１５に一体に固定されている。第１縮径ダイ３１の軽縮径型部を構成する第１縮径型部３５と、縮径接合型部を構成する第２縮径型部３６が所定間隔を隔てて配置され、その間はマンドレル外周面と内部隙間２３を形成し、後述する内装成形体と外装成形体間の隙間１９を真空にするための真空チャンバーを形成するようになっている。

第１縮径ダイ３１は、内装成形体２と外装成形体３とが所定の隙間１９を形成した嵌合状態に達したとき、内装成形体と外装成形体の隙間から空気を排除するための真空チャンバーを接合加工開始に先だって形成するために、外装成形体を軽縮径加工するためのものである。外装成形体を内装成形体に接触しない程度に軽縮径加工することによって、縮径ダイの第１縮径型部内周面と外装成形体外周面とを密接させる。その結果、縮径ダイ組立体の内部隙間２３及び内装成形体と外装成形体間の隙間１９が連通した真空チャンバーが形成され、該真空チャンバ−の空気をベース１５に形成した真空経路（経路）３７を介して図示しない真空ポンプにより排気することによって、内装成形体と外装成形体の隙間１９を接合加工に先立って自動的に簡単に真空にすることが可能となる。したがって、第１縮径ダイ３１の第１縮径型部３５の内径は、外装成形体の外周面と圧接状態を保つだけ外装成形体を縮径できればよく、外装成形体の外径よりも僅かに小さい内径であればよい。第２縮径ダイ３２の第２縮径型部３６は、内装成形体と外装成形体の端部を接合加工するために、外装成形体の開口端部を内装成形体の外周面に圧接するまで縮径加工できる内径を有している。

本実施形態の二重構造成形体の製造装置は、以上のように構成され、該実施形態の装置による二重構造体成形体の製造方法の実施形態を図３の摸式図を参照しながら説明する。
内装成形体供給位置で、適宜の内装成形体供給装置によりマンドレル１１に内装成形体２が供給される。その位置ではマンドレル１１は、図１に示す位置よりも上方に位置し、図３（ａ）に示すように、内装成形体嵌合支持部１６が縮径ダイ組立体１３より上方に突出した位置にある。一方、接合ヘッド１２のチャック２６には既に外装成形体３が真空吸着保持されている状態にある。この状態で接合ヘッド１２が適宜の駆動装置により下降することにより、外装成形体３が内装成形体２の外周部に嵌合し、図３（ａ）の位置に達すると接合ヘッド１２の衝合ロッド２５がマンドレル１１と一体の伝達ロッド２２に突き当たり、以後外装成形体の内装成形体に対する軸方向相対変位が禁止されて、内装成形体と外装成形体は一体に下降することになる。したがって、内装成形体と外装成形体間の隙間が一定に保たれる。

この状態から接合ヘッド１２がさらに下降することによって、マンドレル１１も一体に下降して、外装成形体３の下端が縮径ダイ組立体１３の案内リング３３を通過して、第１縮径ダイ３１の第１縮径型部３５に衝合しながら下降することによって、外装成形体の開口端部が僅かに縮径加工され、外装成形体外周面と第１縮径型部３５の内周面が密接する。それにより、縮径ダイ組立体の上部開口端部が塞がれマンドレル外周面と縮径ダイ組立体の内周面との隙間２３及び内装成形体と外装成形体との隙間１９とが連通した真空チャンバーが形成される。したがって、該真空チャンバー内の空気をベース１５に形成した真空経路３７を介して排気することによって、内装成形体と外装成形体との隙間１９内を所定の真空度にすることができる（図１及び図３（ｂ）参照）。そして、真空経路を介して真空状態に維持されている状態で接合ヘッド１２とマンドレル１１が一体にさらに下降することによって、外装成形体の開口端部が第２縮径ダイの第２縮径部３６に衝合してさらに縮径加工され、図３（ｃ）に示すように外装成形体の開口端部が内装成形体の開口端部に密着し、内装成形体と外装成形体が接合した接合部４が形成される。したがって、接合後の内装成形体と外装成形体との隙間１９は、真空状態を維持されている。

以上のようにして、内装成形体と外装成形体を接合して、二重構造成形体５が形成される。その後マンドレル１１が上昇して、接合された二重構造成形体をマンドレルから適宜のノックアウト手段により離脱させて、次工程に搬送する。ノックアウト手段は、例えばマンドレルの軸心方向にマンドレル頂面に開口する空気経路を設けて、マンドレルから二重構造成形体を離脱する際に圧縮空気を供給して強制的に離脱させるようにするか、外方より適宜の把持手段で把持して取り出すようにしてもよい。

図４は本発明の二重構造成形体の製造方法および装置の他の実施形態を示している。本実施形態において、前記実施形態と同様な部分は同一符号を付し、相違点のみ説明する。
本実施形態の二重構造成形体の製造装置５０では、縮径ダイ組立体５１として前記実施形態の第１縮径ダイに変えて、外装成形体の高さ方向途中を軽縮径させる成形型部５３を有する割型５２を有していることを特徴としている。したがって、本実施形態では、内装成形体２と外装成形体３が所定の隙間を有して嵌合するまでは割型５２は開いている状態にあり、図４（ａ）に示すように、内装成形体２と外装成形体３が所定の隙間を有して嵌合した状態となると、割型５２が閉まり同図（ｂ）に示すように外装成形体の胴部途中を軽縮径加工することにより、割型と外装成形体が密接し、縮径ダイ組立体５１の内部隙間５４から内装成形体と外装成形体間の隙間１９に通じる密封チャンバーが形成される。その後、外装成形体が内装成形体と接合される前までに該密封チャンバーを図示していない真空源と連通させて、密封チャンバー内から排気することによって、内装成形体と外装成形体間の隙間１９を真空状態とする。

なお、割型５１による縮径加工位置は、割型と外装成形体が密着して縮径ダイ組立体の隙間を密閉できる位置であれば、外装成形体の高さ方向任意の位置でよい。その後、前記実施形態と同様に接合ヘッドとマンドレルが一体に下降することによって、外装成形体の開口端部が第２縮径ダイ３２の第２縮径型部３６に圧接して、外装成形体の縮径加工が行われ、外装成形体３が内装成形体２に密着して、内装成形体と外装成形体の接合が行われる(同図（ｃ）参照)。ついで、同図（ｄ）に示すように、割型５２が開きマンドレルが上昇してマンドレルから二重構造成形体５５の取り出しが行われる(同図（ｄ）参照)。

図５は本発明の二重構造成形体の製造方法および装置のさらに他の実施形態を示している。本実施形態において、前記実施形態と同様な部分は同一符号を付し、相違点のみ説明する。
本実施形態の二重構造成形体の製造装置６０は、前記実施形態と相違して内装成形体を嵌挿する内装成形体保持手段であるマンドレル６１が接合ヘッドに設けられ、縮径ダイ組立体６２に対して上方あるいは下方より変位して、外装成形体を縮径加工するようにしている。本実施形態では有底成形体を逆絞り等の周知の加工方法により一体に形成した図５（ａ）に示す予備二重構造成形体６７を、マンドレル６１に嵌合して、マンドレル６１を縮径ダイ組立体６２に対して変位させることにより、接合加工を行う。予備二重構造成形体は、他にも両端が開口した外装成形体６６を予め内装成形体６５に片側開口端部で溶接、接着、巻締め等により接合して形成しても良く、周知の手法により容易に得ることができる。

接合加工は前記の実施形態の場合と同様に、図５（ａ）の状態からマンドレルが上昇することによって、外装成形体の下端開口縁が第１縮径ダイ３１の第１縮径型部３５に衝合することにより、軽縮径加工されて外装成形体外周面と第１縮径ダイと密接して縮径ダイ組立体の内部隙間が予備二重構造成形体６７により密閉された状態となる。この状態で縮径ダイ組立体の筒状空間を真空ポンプにより排気することによって、内装成形体と外装成形体間の隙間も排気され、所定の真空度を得ることができる（同図（ｂ））。この状態でマンドレルがさらに上昇することによって、第２縮径ダイ３２の第２縮径部３６に衝合して、同図（ｃ）に示すように、縮径加工されて外装成形体の開口端部が内装成形体の外周面と接合して接合部６８が形成され、内装成形体と外装成形体間の隙間が真空の真空断熱二重構造成形体６４が製造され、マンドレルが再び下降することによって、二重構造成形体が縮径ダイ組立体６２から取り出される。なお、本実施形態ではマンドレルの上方に縮径ダイ組立体を配置して、マンドレルが下方から上昇するようにしたが、前記各実施形態と同様に縮径ダイ組立体を下方に配置して、マンドレルが下方に変位して縮径加工を行うようにしてもよい。

なお、上記各実施形態において、二重構造成形体が缶体容器である場合、前記接合部４、６８を缶蓋を巻締めするためのフランジ部が形成できる長さに形成すれば、次工程で接合部をフランジ加工することによって、内容物充填後缶蓋を巻締めすることができ、胴部及び底部が二重構造になっている缶詰を得ることができる。

以上、本発明の種々の実施形態を示したが、本発明はこれらの実施形態に限るものでなく、その技術的思想の範囲内で種々の設計変更が可能である。たとえば、上記各実施形態では、縮径ダイ組立体を第１縮径ダイと第２縮径ダイと別部材で形成したが、同一部材で一体に形成してもよい。また、外装成形体が縮径ダイ組立体内に嵌合したとき、縮径ダイ組立体の空間を密閉するために、縮径ダイによって外装成形体を軽縮径加工することによって、ダイと外装成形体を密着させて密閉したが、成形空間の密閉手段は必ずしも縮径ダイによる縮径に限らず、例えばオーリング、ゴム、メタルパッキンなどの各種のシール材を用いて、密閉するようにすることも可能である。

図６は、密閉手段として弾性体であるゴムシール（シール材）を用いたときの本発明の二重構造成形体の製造方法および装置の実施形態を示している。本実施形態において、前記実施形態と同様な部分は同一符号を付し、相違点のみ説明する。
本実施形態の二重構造成形体の製造装置７０は、外装成形体７５の外径よりわずかに小さい内径を有する密閉手段として、縮径型部７２の上方に位置して設けられた外装成形体７５の外径よりわずかに小さい内径を有する密閉手段本体７３に、該密閉手段本体７３の内周面に僅かに突出した内径を有するリング状のゴムシール７４を設けて形成した。この場合、外装成形体７５は、その先端が密閉手段本体７３内に押し下げられてくるときその先端縁がゴムシール７４の上面に付き当たらないように、図示のようにその先端部をゴムシール上面に直接突き当たらない程度に縮径した縮径テーパー部７６を形成しておくのが望ましい。

本実施形態の装置は、以上のように構成され、外装成形体７５と内装成形体２が前記実施形態と同様に一体に下降してきて（図６（ａ）参照）、外装成形体７５の先端部が密閉手段本体７３に嵌合して、縮径テーパー部７６がゴムシール７４を通過することにより該ゴムシールは外装成形体７５の外周面との接触圧により弾性に抗して拡径され密閉が確保され（同図（ｂ）参照）、以下この状態は外装成形体の先端部が縮径型部によって縮径されて内装成形体と接合するまで維持される（同図（ｃ）参照）。その間、同図（ｂ）に示す状態では、前記実施形態と同様に内部隙間７７と外装成形体７５と内装成形体２の隙間７８が連通して密閉空間が形成されて、真空排気が行われて隙間７８が真空状態を維持して接合されて、真空断熱二重構造成形体７９を得ることができる。接合後は同図（ｄ）に示すように、縮径接合手段から排出される。

以上の各実施形態では、内装成形体と外装成形体間を真空することによって、断熱容器である真空断熱二重構造成形体を得るようにしているが、内装成形体と外装成形体間の隙間を真空処理以外に加圧状態にすること、あるいは加熱媒体又は冷媒などを充填すること、さらには他の詰め物を充填することも可能である。

例えば、図１に示す装置において経路３７を圧縮空気供給源に接続することによって、内装成形体と外装成形体間の隙間を陽圧状態にすることができ、外装成形体の耐圧性（剛性）を高めることができる。その結果、外装成形体を薄肉材料で形成することができ、低コストの薄肉金属材料からなる空気断熱二重構造缶体を得ることができる。また、内装成形体と外装成形体間の隙間に例えば冷媒を充填することによって、飲料等の内容物を充填したまま冷蔵庫で冷却後、冷蔵庫から取り出した後も容易に温かくならず、長時間冷却状態を維持できる機能性二重構造成形体を得ることができる。

本発明は、外装成形体と内装成形体を有するに二重構造成形体としての飲料容器、種々の缶、美術缶、エアゾール缶、魔法瓶、マグカップ等種々の容器の製造に好適に利用できる。これらの二重構造成形体は金属製に限らず、プラスチック製、紙製、及びそれらの複合材料製にも適用できる。

本発明の実施形態にかかる二重構造成形体の製造装置の要部断面概略図である。 外装成形体を内装成形体に接合した状態における図１に示す二重構造成形体の製造装置の要部拡大断面概略図である。 本発明の実施形態に係る二重構造成形体の製造方法の製造工程を示す工程図である。 本発明の他の実施形態に係る二重構造成形体の製造方法の製造工程を示す工程図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る二重構造成形体の製造方法の製造工程を示す工程図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る二重構造成形体の製造方法の製造工程を示す工程図である。

符号の説明

１、５０、６０、７０ 二重構造成形体の製造装置
２、６５ 内装成形体
３、６６、７５ 外装成形体
４、６８ 接続部
５、５５、７９ 二重構造成形体
１１、６１ マンドレル
１２ 接合ヘッド
１３、５２、６２ 縮径ダイ組立体
１５ ベース
１６ 内装成形体嵌合支持部
１９、４０、７８ 隙間
２０ 軸封シール
２２ 伝達ロッド
２３、５４、７７ 内部隙間
２５ 衝合ロッド
２６ チャック
２８ 接合ヘッド本体
３１ 第１縮径ダイ
３２ 第２縮径ダイ
３５ 第１縮径型部
３６ 第２縮径型部
３７ 真空経路（経路）
５２ 割型
５３ 成形型部
６７ 予備二重構造成形体
７２ 縮径型部
７３ 密閉手段本体
７４ ゴムシール
７６ 縮径テーパー部

Claims (14)

1. 内装成形体と外装成形体間に隙間を有する二重構造成形体の製造方法であって、内装成形体と外装成形体が一定の隙間を有して嵌合状態を保ち、かつ内装成形体と外装成形体間の隙間と縮径接合手段の内部隙間を連通させて、外部との密閉状態を保ちながら前記縮径接合手段の縮径型部を通過させて、外装成形体の開口端部を縮径加工して内装成形体と外装成形体を接合することを特徴とする二重構造成形体の製造方法。
2. 前記縮径接合手段の内部隙間を排気しながら、前記縮径型部を通過させることによって、内装成形体と外装成形体間の隙間を真空処理して、真空断熱二重構造成形体を得ることを特徴とする請求項１に記載の二重構造成形体の製造方法。
3. 前記縮径接合手段の内部隙間を加圧しながら、前記縮径型部を通過させることによって、内装成形体と外装成形体間の隙間を加圧処理して、陽圧二重構造成形体を得ることを特徴とする請求項１に記載の二重構造成形体の製造方法。
4. 前記縮径接合手段の内部隙間を介して内装成形体と外装成形体間の前記隙間に、冷媒、加熱媒体乃至はその他の充填物の何れかを充填して、機能性二重構造成形体を得ることを特徴とする請求項１に記載の二重構造成形体の製造方法。
5. 外装成形体の外周面を前記縮径接合手段と密接させることにより、内装成形体と外装成形体間の隙間と前記縮径接合手段の内部隙間とを密閉状態に連通させる請求項１〜４何れかに記載の二重構造成形体の製造方法。
6. 内装成形体と外装成形体は共に有底の成形体である請求項１〜５何れかに記載の二重構造成形体の製造方法。
7. 内装成形体と外装成形体の片端が予め接合されている、もしくはシームレスである請求項１〜５何れかに記載の二重構造成形体の製造方法。
8. 内装成形体と外装成形体間に隙間を有する二重構造成形体の製造装置であって、内装成形体を外装成形体嵌合可能に保持する内装成形体保持手段、該保持手段に保持された内装成形体と一定の隙間を有して保持された外装成形体とを一体に軸方向に変位させる変位手段、前記変位手段により変位される外装成形体の胴部を縮径加工して内装成形体保持手段に保持された内装成形体と接合する縮径接合手段からなり、外装成形体の胴部が前記縮径接合手段と接合加工前に密接して、内装成形体と外装成形体間の隙間と前記縮径接合手段で囲まれる内部隙間を密閉状態に連通させるようにしてなることを特徴とする二重構造成形体の製造装置。
9. 前記縮径接合手段は、外装成形体の外径より僅かに小さい内径を有する密閉手段と、外装成形体を内装成形体に密着状態になるまで縮径させる縮径型部との組み合わせからなる縮径ダイ組立体である請求項８に記載の二重構造成形体の製造装置。
10. 前記密閉手段が縮径ダイである請求項９に記載の二重構造成形体の製造装置。
11. 前記密閉手段が外装成形体との接触により拡径される弾性体である請求項９に記載の二重構造成形体の製造装置。
12. 前記縮径接合手段は、該縮径接合手段で囲まれる空間及び該空間に連通する内装成形体と外装成形体間の隙間が、ベースに形成された経路を介して排気手段、加圧手段、又は充填物供給手段の何れかと連結されるようにしなる請求項８〜１１何れかに記載の二重構造成形体の製造装置。
13. 前記変位手段は、外装成形体を保持する外装成形体チャックと一体に構成され、かつ前記内装成形体保持手段に変位力を伝達する伝達手段からなる請求項８〜１２何れかに記載の二重構造成形体の製造装置。
14. 前記変位手段は、内装成形体と外装成形体の片端が接合されている、もしくはシームレスである予備二重構造成形体を保持してなるマンドレルを前記縮径接合手段に対して変位させるようにしてなる請求項８〜１２何れかに記載の二重構造成形体の製造装置。

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