JP6922356B2 - ボトル缶の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、口部のねじ部を形成する部位の下方に、スカート部とビード部を形成するボトル缶の製造方法に関するものである。

ボトル状の金属缶（以下、ボトル缶）は、口部にねじ成形を施したスクリューキャップ付きの容器として普及している。一般的に、このようなボトル缶の製造は、アルミ合金等の素材からなる素板を円形状に打ち抜き、それを絞り加工して、有底円筒状のカップ成形体を得て、更にそれを絞り・しごき加工（ＤＩ成形）して、有底円筒状の缶体を得た後、ネッキング工程で、テーパ状に縮径した肩部と円筒状の口部（或いは首部）を形成し、その後に、ねじ加工などを含む口部の成形を行っている。

このようなボトル缶の口部には、ねじ部が形成されると共にスカート部が形成される。スカート部は、キャッピング工程で、ブリッジ付きキャンプの裾部がロールオン成形される部分であり、ねじ部の下方に位置して、内向きに屈曲されるキャップの裾部を係止する顎状部分を有する形状になっている。

このようなスカート部は、従来、口部に対して、加工用の外駒と内駒によってねじ部を形成する際に同時形成されており、この際、スカート部となる部分の下側に予め凹状部分を予備加工することが行われている（下記特許文献１参照）。

特開２００９−１４８７７７号公報

前述した従来技術のようにスカート部をねじ部と同時に形成すると、ねじ部は外駒と内駒の圧接で螺旋状に形成されるため、同時に形成されるスカート部の形状が周方向で均一になり難い問題がある。

詳しく説明すると、ねじ部とスカート部を同時に形成する場合、スカート部は、加工用内駒の外向き凸部と加工用外駒のねじ部成形型下端の内向き凸部によって加工されることになる。この際、内駒と外駒の回転によって、内駒の外向き凸部は上下に移動しないのに対して、外駒のねじ部成形型の凸部はねじ部の螺旋を形成するために上方に移動することになり、スカート部を形成する内駒の外向きの凸部と外駒の内向きの凸部の間の距離が徐々に離れていき、スプリングバックし易くなってスカート部の形状が安定しなくなる。

このため、従来技術では、キャッピング工程でキャップの裾部をスカート部にロールオン成形する際に、十分なキャップの保持力が得られない場合があり、キャッピング不良（漏洩）を起こし易い問題があった。

また、従来技術では、スカート部を形成する前に、スカート部になる部分の下側に予備加工で凹部を形成しているため、予備加工の良否がスカート部の形状の良否に拘わることになり、スカート部の形状を安定化させるためには、予備加工とその後のスカート部の成形を共に高い精度で行うことが必要になる。

本発明は、このような事情に対処することを課題としている。すなわち、比較的簡易な成形工程で、スカート部の形状を安定化させることができ、キャッピング不良の発生を抑止すること、などが本発明の課題である。

このような課題を解決するために、本発明によるボトル缶の製造方法は、以下の構成を具備するものである。

口部のねじ部を形成する部位の下方に、スカート部とビード部を形成するボトル缶の製造方法であって、前記口部の内側に配置されるインナーツールと、前記口部の外側に配置されるアウターツールを用い、前記ねじ部の形成工程とは別工程で、前記口部にスカート部とビード部を同時形成することを特徴とするボトル缶の製造方法。

本発明の実施形態に係るボトル缶の製造方法を示した説明図（断面図）である（（ｂ）は、（ａ）におけるＡ部拡大図である。）。 本発明の実施形態に係るボトル缶の製造方法を示した説明図（正面図）である。 本発明の実施形態に係るボトル缶の製造方法による成形過程を示した説明図（（ａ）が成形前、（ｂ）が成形中、（ｃ）が成形後を示している。）である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

ボトル缶１は、胴部１Ａと肩部１Ｂと口部１Ｃを備えており、有底筒状の缶体をネッキング加工することで、テーパ状に徐々に縮径された肩部１Ｂと円筒状の口部１Ｃが形成される。このようなボトル缶１に対して、スカート部とビード部を同時形成する。

この工程では、図１及び図２に示すように、インナーツール１０とアウターツール２０を用いる。なお、この工程では、ねじ部は形成されず、その後の別工程でねじ部が形成される。

インナーツール１０は、缶軸Ｐと平行に固定された回転軸１１を有しており、口部１Ｃの内側に配置されて、回転軸１１を中心に回転駆動される。これに対して、アウターツール２０は、缶軸Ｐと平行に固定された回転軸２１を有しており、口部１Ｃの外側に配置されて、回転軸２１を中心に回転駆動される。また、ボトル缶１は、回転支持体３０に底部が支持されており、缶軸Ｐを中心に回転駆動される。インナーツール１０の回転軸１１とアウターツール２０の回転軸２１と缶軸Ｐは、互いに平行に配置されており、図２に示すように、各軸の軸心は、一直線上に配置されている。

インナーツール１０は、口部１Ｃの内面に対向した環状の凹部１２を外周面に備えている。凹部１２は、回転軸１１と軸対称に形成されている。これに対して、アウターツール２０は、外周面に凸部２２を備えている。凸部２２は、図２に示すように、回転軸２１からの距離Ｒが回転方向に沿って徐々に大きくなる周面２２Ａを有している。

図２に示す例では、アウターツール２０は、回転軸２１の周囲３６０°のうち、θ１＝２７０°の範囲に凸部２２が形成されており、そのうち、回転方向の始点Ｓ１から１８０°の中間点Ｓ２までの間は、回転軸２１から周面２２Ａまでの距離Ｒが徐々に大きく形成されている。また、中間点Ｓ２から終点Ｓ３までの９０°の範囲では、回転軸２１から周面２２Ａまでの距離Ｒは同距離（同径）にしている。

これによって、インナーツール１０とアウターツール２０の軸間距離を一定のまま双方を回転させることで、始点Ｓ１から中間点Ｓ２までの間で、アウターツール２０の凸部２２をインナーツール１０の凹部１２内に徐々に進入させて成形加工を行い、その後、中間点Ｓ２から終点Ｓ３までの間で、均し成形を行っている。なお、図示の例では、インナーツール１０とアウターツール２０の回転は、インナーツール１０が３回転半する間に、アウターツール２０は、始点Ｓ１から終点Ｓ３までの２７０°回転するように設定されている。このような回転の設定は、成形の状態に応じて、適宜変更することができる。

図３には、スカート部１Ｆとビード部１Ｇの成形前の口部１Ｃの断面を（ａ）に示し、成形中の口部１Ｃの断面を（ｂ）に示し、成形後の口部１Ｃの断面を（ｃ）に示している。図示の例では、（ａ）に示すように、肩部１Ｂをネッキング加工した後、口部１Ｃをさらにネッキング加工して、口部１Ｃに二段の段差部１Ｃ１，１Ｃ２を形成している。

図３の（ｂ）に示す成形中には、インナーツール１０とアウターツール２０の回転駆動によって、インナーツール１０の凹部１２にアウターツール２０の凸部２２が徐々に進入する。そして、図３の（ｃ）に示すように、口部１Ｃの下方位置に、スカート部１Ｆとビード部１Ｇが同時形成される。スカート部１Ｆとビード部１Ｇが同時形成された後には、スカート部１Ｆ（段差１Ｃ１）と段差部１Ｃ２との間がねじ形成部分になり、そこにねじ部が別工程で形成される。

このようなボトル缶の製造方法によると、ねじ部の成形とは別工程で、スカート部１Ｆとビード部１Ｇを同時形成するので、ねじ部の成形に影響されること無くスカート部１Ｆを形成することができ、スカート部１Ｆの形状を安定化させることができるため、キャッピング不良の不具合を抑止することができる。

また、この製造方法によると、スカート部１Ｆとビード部１Ｇを１つの成形工程で形成することができるので、予備加工を行う従来技術と比較して、成形精度のばらつきが生じ難く、インナーツール１０の凹部１２とアウターツール２０の凸部２２との間で形成されるスカート部１Ｆの顎部分を口部１Ｃの全周囲に亘って一定の形状にすることができる。これによって、キャピング工程でロールオン成形されるキャップの保持力を高めることが可能になる。

更には、インナーツール１０とアウターツール２０は、互いに平行で軸間が固定された回転軸を中心に回転するので、加工深さなどの成形具合をツールの寸法のみによって調整することができる。これによっても、高い精度で安定したスカート部１Ｆとビード部１Ｇを形成することが可能になる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

１：ボトル缶，１Ａ：胴部，１Ｂ：肩部，１Ｃ：口部，
１Ｆ：スカート部，１Ｇ：ビード部，
１０：インナーツール，１１：回転軸，１２：凹部，
２０：アウターツール，２１：回転軸，２２：凸部，２２Ａ：周面，
３０：回転支持体，Ｐ：缶軸

Claims (3)

1. 口部のねじ部を形成する部位の下方に、スカート部とビード部を形成するボトル缶の製造方法であって、前記スカート部とビード部を形成する予備加工ではない加工において、
   前記口部の内側に配置されるインナーツールと、前記口部の外側に配置されるアウターツールを用い、
   前記ねじ部の形成工程とは別工程で、前記口部にスカート部とビード部を同時形成することを特徴とするボトル缶の製造方法。
2. 前記インナーツールと前記アウターツールは缶軸と平行の回転軸を有し、前記インナーツールは、前記口部の内面に対向した凹部を外周面に備え、
   前記アウターツールは、当該アウターツールにおける前記回転軸からの距離が回転方向に沿って徐々に大きくなる周面を有する凸部を外周面に備え、
   前記インナーツールと前記アウターツールを軸間距離を一定として回転駆動し、前記インナーツールの凹部に、前記アウターツールの凸部を進入させて前記スカート部とビード部を形成することを特徴とする請求項１に記載されたボトル缶の製造方法。
3. 前記スカート部とビード部の形成後に、前記スカート部の上方にねじ部を形成することを特徴とする請求項１または２に記載されたボトル缶の製造方法。
   

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