JPH11244972A - 缶及びその製造方法並びに製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 缶の薄肉化、特に缶底の薄肉化を図ることが
できるとともに、缶底及びその周辺部に変形を生じるこ
とがなく、十分な缶強度を確保することができる缶及び
その製造方法並びに製造装置の提供。 【解決手段】 缶２３のノーズ部１７ａを境にして、該
ノーズ部１７ａより半径方向内側の領域に複数の内側凹
部２１を円周方向に形成し、前記ノーズ部１７ａより半
径方向外側の領域に外側凹部２２を形成することによ
り、前記缶底１３各部の剛性が高められて、缶底１３に
加わる内圧、落下時の衝撃、あるいは垂直荷重等に十分
に耐えられる強度が確保され、缶底の変形が確実に阻止
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、缶底に、缶胴の内
部側へ凹むドーム部を形成するとともに、該ドーム部の
周縁に缶軸方向外方に突出する環状凸部を形成した構成
の缶及びその製造方法並びに製造装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、飲料用に用いる缶としては、有底
円筒状に形成した缶胴の開口部に、缶蓋を固定して構成
するアルミ合金製の２ピース缶が知られている。この２
ピース缶の缶胴を製造するには、先ず、絞り装置を用い
てアルミ合金製の素板を打ち抜き・絞り加工してカップ
状部材を成形する。次いで、このカップを保持しつつ内
部にパンチスリーブを挿入して再絞り・しごき加工を施
すとともに、パンチスリーブと同軸上に対向配置した先
端が半球面状のドーム成形部との間にカップの底部を挟
みつつ底部の周縁部を絞って、図８に示す底部形状の缶
胴１を得る。

【０００３】従って、缶胴１の缶底３には、缶胴１の内
部側へ球面状に凹んだドーム部５と、このドーム部５の
周縁に連なり缶胴１の外部側へ缶軸方向に突出した環状
凸部（リム）７とが形成される。この環状凸部７は、缶
胴１を直立させた際に接地する脚となり、缶胴１の直立
安定性及び支持強度を向上させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、省資
源化や低コスト化の観点から缶の薄肉化が図られてお
り、缶強度が低下することに起因して種々の不都合が生
じている。すなわち、これらの不具合としては、内容物
封入後の内圧に耐えられずに缶底３が変形する耐圧強度
不足の問題、缶を落下させた際の衝撃に耐えられずに缶
底が変形、損傷する落下強度不足の問題、あるいは缶を
積み重ねた際などに上から加わる垂直荷重に耐えられず
に缶胴と缶底との境界部において変形が発生する垂直荷
重に対する強度不足の問題等が挙げられる。本発明は上
記状況に鑑みてなされたもので、缶の薄肉化、特に缶底
の薄肉化を図ることができるとともに、缶底及びその周
辺部に変形を生じることがなく、十分な缶強度を確保す
ることができる缶及びその製造方法並びに製造装置の提
供を目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の缶の構成は、缶底に、缶胴の内
部側へ凹むドーム部を形成するとともに、該ドーム部の
周縁に缶軸方向外方に突出する環状凸部を形成した構成
の缶であって、前記環状凸部の先端のノーズ部を境界と
して、該ノーズ部より半径方向内側の領域に、缶胴の内
部側へ凹む凹部を円周方向に複数形成するとともに、前
記ノーズ部より半径方向外側の領域に、成形加工部を形
成したことを特徴とするものである。この缶にあって
は、環状凸部のノーズ部を境にして、該ノーズ部より半
径方向内側の領域に複数の凹部を円周方向に形成し、前
記ノーズ部より半径方向外側の領域に成形加工部を形成
することにより、前記缶底各部の剛性が高められて、缶
底に加わる内圧、落下時の衝撃、あるいは垂直荷重等に
十分に耐えられる強度が確保され、缶底の変形が確実に
阻止される。

【０００６】本発明の請求項２の缶は、前記内側凹部を
環状凸部の内周壁に形成したものである。この缶にあっ
ては、環状凸部の内周壁に形成した内側凹部によって、
前記環状凸部の内周壁の剛性が高められて、内容物封入
後の内圧に対して十分に耐えられる強度が確保され、内
周壁が内圧に耐えきれずに外方に膨出することが阻止さ
れる。

【０００７】本発明の請求項３の缶は、前記内側凹部を
ドーム部の周辺部に形成したものである。この缶にあっ
ては、ドーム部の周辺部に形成した内側凹部によって、
前記ドーム部の周辺部の剛性を高めて、落下強度の向上
を図る。

【０００８】本発明の請求項４の缶は、内側凹部が環状
凸部の内周壁からドーム部の周辺部まで延出したもので
ある。この缶にあっては、環状凸部の内周壁からドーム
部の周辺部に至る内側凹部によって、内圧に対抗する耐
圧強度の向上のみならず、ドーム部の周辺部の剛性が高
められることにより、落下強度の大幅な向上が図られ、
缶底が落下時の衝撃に十分に耐えられる。

【０００９】本発明の請求項５の缶は、前記成形加工部
を環状凸部の外周壁に形成したものである。この缶にあ
っては、環状凸部の外周壁に形成した成形加工部によっ
て、環状凸部の外周壁の剛性を高めて、耐圧強度の向上
を図る。

【００１０】本発明の請求項６の缶は、前記成形加工部
を缶胴と環状凸部の外周壁との境界部に形成したもので
ある。この缶にあっては、缶胴と環状凸部の外周壁との
境界部に形成した成形加工部によって、前記境界部の剛
性が高められて、垂直荷重に十分に耐えられる強度が確
保され、缶が積み重ねられた際などに前記境界部付近が
耐えきれずに外方に膨出することが阻止される。

【００１１】本発明の請求項７の缶は、前記成形加工部
が環状凸部の外周壁から缶胴との境界部まで延出したも
のである。この缶にあっては、環状凸部の外周壁から缶
胴との境界部に至る成形加工部によって、内圧に対抗す
る耐圧強度の向上のみならず、缶胴との境界部の剛性が
高められることにより、垂直荷重に対抗する十分な強度
が確保されて、想定される垂直荷重に対して確実に耐え
られる。

【００１２】本発明の請求項８の缶の製造方法は、缶底
に、缶胴の内部側へ凹むドーム部を形成するとともに、
該ドーム部の周縁に缶軸方向外方に突出する環状凸部を
形成した構成の缶を製造する製造方法であって、缶胴の
上端を、ベースに当接して該缶胴の缶軸方向の移動を規
制するとともに、円周方向に複数設けた半径方向に移動
可能な第１のポンチ爪の先端を、前記環状凸部の先端の
ノーズ部を境界として、該ノーズ部より半径方向内側の
領域に当接して、該第１のポンチ爪の先端を半径方向外
方に移動することで前記ノーズ部より半径方向内側の領
域に、缶胴の内部側へ凹む第１の凹部を円周方向に複数
成形する一方、円周方向に複数設けた半径方向に移動可
能な第２のポンチ爪の先端を、前記ノーズ部より半径方
向外側の領域に当接して、該第２のポンチ爪の先端を半
径方向内方に移動することで前記ノーズ部より半径方向
外側の領域に、缶胴の内部側へ凹む第２の凹部を円周方
向に複数成形することを特徴とするものである。この缶
の製造方法にあっては、第１、第２のポンチ爪をそれぞ
れ半径方向に移動することにより、環状凸部のノーズ部
を境にして半径方向内側及び外側の領域にそれぞれ第
１、第２の凹部が同時にかつ確実に成形されるととも
に、第１、第２のポンチ爪によって前記環状凸部のノー
ズ部の半径方向内側及び外側を挟み込むことにより、環
状凸部がしっかりと支持されて、環状凸部が成形加工時
に半径方向外方あるいは内方に逃げることがなく、円滑
にかつ容易に所定形状の第１、第２の凹部の成形加工が
行われる。

【００１３】本発明の請求項９の缶の製造方法は、缶底
に、缶胴の内部側へ凹むドーム部を形成するとともに、
該ドーム部の周縁に缶軸方向外方に突出する環状凸部を
形成した構成の缶を製造する製造方法であって、缶胴の
上端を、ベースに当接して該缶胴の缶軸方向の移動を規
制するとともに、円周方向に複数設けた半径方向に移動
可能なポンチ爪の先端を、前記環状凸部の先端のノーズ
部を境界として、該ノーズ部より半径方向内側の領域に
当接して、該ポンチ爪の先端を半径方向外方に移動する
ことで前記環状凸部のノーズ部より半径方向内側の領域
に、缶胴の内部側へ凹む凹部を円周方向に複数成形する
一方、回転自在な成形ローラを、前記環状凸部のノーズ
部より半径方向外側の領域に押圧しながら、缶胴を缶軸
まわりに回転することで前記環状凸部のノーズ部より半
径方向外側の領域に、成形加工部を成形することを特徴
とするものである。この缶の製造方法にあっては、ポン
チ爪を半径方向に移動することにより、内側凹部が環状
凸部のノーズ部の半径方向内側に成形されるとともに、
回転している缶の環状凸部のノーズ部より外側の領域に
成形ローラを押し付けることにより、該環状凸部のノー
ズ部より外側の領域に全周にわたって成形加工部が円滑
に加工される。

【００１４】本発明の請求項１０の缶の製造装置は、缶
底に、缶胴の内部側へ凹むドーム部を形成するととも
に、該ドーム部の周縁に缶軸方向外方に突出する環状凸
部を形成した構成の缶を製造する製造装置であって、缶
胴の上端に当接して該缶胴の缶軸方向上端側への移動を
規制するベースと、半径方向に移動可能な先端が円周方
向に複数設けられ、該先端が前記ベース方向へ向けて突
出して配置され、かつ前記ベースに移動を規制された缶
胴の缶軸方向に前後移動可能に設けられた第１のポンチ
爪と、該第１のポンチ爪の内方に前記缶胴の缶軸方向に
前後移動可能に設けられ、前記第１のポンチ爪の先端に
当接して該第１のポンチ爪の先端を外方に移動させる拡
径部材と、該拡径部材の内方に前記缶胴の缶軸方向に前
後移動可能に設けられ、前記ドーム部に当接して支持す
るドーム支持部材と、半径方向に移動可能な先端が円周
方向に複数設けられ、かつ前記第１のポンチ爪の外方に
配置された第２のポンチ爪と、該第２のポンチ爪の外方
に前記缶胴の缶軸方向に前後移動可能に設けられ、前記
第２のポンチ爪の先端に当接して該第２のポンチ爪の先
端を内方に移動させる縮径部材とを具備したことを特徴
とするものである。この缶の製造装置にあっては、ドー
ム支持部材を軸線方向に移動することにより、該ドーム
支持部材とベース間に缶胴がしっかりと挟持されて、成
形加工時に缶底のドーム部に変形を生じることがない一
方、拡径部材を軸線方向に移動することにより、該拡径
部材によって第１のポンチ爪が押し拡げられて、缶のノ
ーズ部より内側の領域に内側凹部が成形されるととも
に、縮径部材が軸線方向に移動することにより、該縮径
部材によって第２のポンチ爪が押し縮められて、前記ノ
ーズ部より外側の領域に外側凹部（成形加工部）が形成
される。

【００１５】本発明の請求項１１の缶の製造装置は、缶
底に、缶胴の内部側へ凹むドーム部を形成するととも
に、該ドーム部の周縁に缶軸方向外方に突出する環状凸
部を形成した構成の缶を製造する製造装置であって、缶
胴の上端に当接して該缶胴の缶軸方向上端側への移動を
規制するベースと、半径方向に移動可能な先端が円周方
向に複数設けられ、該先端が前記ベース方向へ向けて突
出して配置され、かつ前記ベースに移動を規制された缶
胴の缶軸方向に前後移動可能に設けられたポンチ爪と、
該ポンチ爪の内方に前記缶胴の缶軸方向に前後移動可能
に設けられ、前記ポンチ爪の先端に当接して該ポンチ爪
の先端を外方に移動させる拡径部材と、該拡径部材の内
方に前記缶胴の缶軸方向に前後移動可能に設けられ、前
記ドーム部に当接して支持するドーム支持部材と、前記
ポンチ爪の外方に前記缶胴の半径方向に移動可能に設け
られた回転可能な成形ローラと、前記ベースに移動を規
制された缶胴を前記ベース、ポンチ爪、拡径部材及びド
ーム支持部材とともに缶軸まわりに回転させる回転機構
とを具備したことを特徴とするものである。この缶の製
造装置にあっては、ドーム支持部材を軸線方向に移動す
ることにより、該ドーム支持部材とベース間に缶胴が挟
持されて、成形加工時に缶底のドーム部に変形を生じる
ことがない一方、拡径部材を軸線方向に移動することに
より、該拡径部材によってポンチ爪が押し拡げられて、
缶のノーズ部より内側の領域に内側凹部が成形されると
ともに、回転機構によって、缶胴を缶軸まわりに回転さ
せ、かつ成形ローラを前記ノーズ部より外側の領域に押
し付けることにより、該ノーズ部より外側の領域に成形
加工部が全周にわたって容易にかつ確実に形成される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る缶及びその製
造方法並びに製造装置の好適な実施の形態を図面を参照
して詳細に説明する。図１は缶の底部を断面にした要部
側面図、図２は図１の缶を底部側から視た平面図であ
る。

【００１７】缶胴１１の缶底１３には、缶胴１１の内部
側へ凹むドーム部１５を形成してある。ドーム部１５の
周縁には、缶胴１１の外部側へ缶軸方向に突出した環状
凸部（リム）１７を形成してある。環状凸部１７は、先
端のノーズ部１７ａと、ノーズ部１７ａより半径方向内
側の内周壁（インナーウォール）１７ｂと、ノーズ部１
７ａより半径方向外方の外周壁（アウターウォール）１
７ｃとからなる。インナーウォール１７ｂは環状の凹曲
面部１９を介してドーム部１５に連なり、ノーズ部１７
ａはアウターウォール１７ｃ及び環状の凸曲面部２０を
介して缶胴１１に連なる。インナーウォール１７ｂから
ドーム部１５にかけて、缶胴１１の内部側へ凹む四角形
状の内側凹部２１を円周方向に複数形成してある。ま
た、アウターウォール１７ｃには、缶胴１１の内部側へ
凹む四角形状の外側凹部２２を円周方向に複数形成して
ある。

【００１８】なお、各凹部２１、２２の形状は四角形以
外のその他の多角形、あるいは円形等であってもよい。
各凹部２１、２２の数は、円周方向の各凹部２１、２２
の幅と、各凹部２１、２２同志のピッチとを考慮して缶
底の剛性が高まるように最適に設定する。本実施の形態
では、図２に示すように、内側凹部２１に比べて若干小
さい幅分の間隔を隔てて、２４箇所の内側凹部２１をノ
ーズ部１７ａより半径方向内側に周方向に等間隔で形成
してあるとともに、内側凹部２１の間に位置して外側凹
部２２をノーズ部１７ａより半径方向外側に周方向に等
間隔に形成してある。

【００１９】このように構成した缶２３では、インナー
ウォール１７ｂからドーム部１５にかけて、円周方向に
複数の内側凹部２１が形成されているとともに、アウタ
ーウォール１７ｃの円周方向に複数の外側凹部２２が形
成されているから、缶底１３の各部の剛性が高められる
ことになる。このうち、内側凹部２１のインナーウォー
ル１７ｂよりの部位は、内容物封入後の内圧に対抗する
ために設けられたものであり、これによって、インナー
ウォール１７ｂ付近が内圧に耐えきれずに外方に膨出す
ることが阻止されることになる。また、ドーム部１５の
周辺部に形成された内側凹部２１は、落下強度の向上に
寄与するものである。すなわち、従来の缶においては、
落下時の衝撃により、ドーム部１５の周辺部が膨出し
て、最悪の場合破損に至るが、前記内側凹部２１が形成
されたことにより、落下時の衝撃に弱い部位であるドー
ム部１５の周辺部の剛性が高められて、落下強度が大幅
に向上する。さらに、外側凹部２２がアウターウォール
１７ｃに形成されているから、内容物封入後の内圧に十
分に対抗することができて、アウターウォール１７ｃが
外方へ膨出することが確実に防止されることになる。

【００２０】なお、前記内側凹部２１はインナーウォー
ル１７ｂからドーム部１５にかけて成形されているが、
耐圧強度向上に寄与するインナーウォール１７ｂよりの
部位と、落下強度向上に寄与するドーム部１５の周辺部
との２つの凹部に分けて成形しても良い。また、前記外
側凹部２２はアウターウォール１７ｃに設けた構成で説
明したが、図３に示すように、前記外側凹部２２の他
に、アウターウォール１７ｃと缶胴１１との境界部であ
る凸曲面部２０に外側凹部２４を設けても良い。この場
合には、缶を積み重ねた際などに上から加わる垂直荷重
に確実に対抗することができ、変形等を生じることがな
い。さらに、前記外側凹部２２、２４を１つの外側凹部
にした構成、すなわち、アウターウォール１７ｃから缶
胴１１との境界部（凸曲面部２０）に至る外側凹部を形
成した構成でも良い。さらにまた、内側凹部２１と外側
凹部２２は、図２に示すように、互い違いの位置になる
ように図示したが、これに限らず、互いにノーズ部１７
ａを挟んで対向する位置に形成した構成でも良い。

【００２１】次に、上述の缶２３を製造する本発明に係
る製造装置の構成を説明する。本実施形態の製造装置３
１は、缶胴１１の上端に当接して缶胴１１の缶軸方向の
移動を規制するベース３３と、ベース３３に垂直な軸線
方向で前後移動可能となった成形機構３５と、ベース３
３と成形機構３５との間に凹部２１、２２、２４の未だ
形成されていない缶（ワーク）３７を供給するターレッ
ト機構３９とにより概略構成してある。

【００２２】缶胴１１は、絞り加工により素板から有底
円筒状のカップを成形する絞り工程と、カップにパンチ
スリーブを挿入して再絞り加工及びしごき加工を施すと
ともに、缶底１３をパンチスリーブとドーム成形部とで
挟んでドーム部１５を成形する再絞り・しごき加工及び
缶底成形工程と、缶胴１１の外面を印刷する印刷工程
と、缶胴１１の開口上端部（ネック）を形成するネッキ
ング工程とを順次経て製造されて行く。本実施形態で
は、このうちネッキング工程の中の一工程に製造装置３
１を設けてある。

【００２３】ベース３３は、製造装置３１の不図示のフ
レームに固設してあり、一側面がワーク３７の上端を当
接する当接面３３ａとなっている。ワーク３７は、上端
をベース３３の当接面３３ａに当接することで、缶軸方
向上端側への移動が規制されることになる。成形機構３
５は、第１のポンチ爪４１と、該第１のポンチ爪４１の
内方に前記缶胴１１の缶軸方向に前後移動可能に設けら
れ、前記第１のポンチ爪４１の先端に当接して該第１の
ポンチ爪４１の先端を外方に移動させる拡径部材４３
と、該拡径部材４３の内方に前記缶胴１１の缶軸方向に
前後移動可能に設けられ、前記ドーム部１５に当接して
支持するドーム支持部材４５と、第１のポンチ爪４１の
外方に配置された第２のポンチ爪４７と、該第２のポン
チ爪４７の外方に前記缶胴１１の缶軸方向に前後移動可
能に設けられ、前記第２のポンチ爪４７の先端に当接し
て該第２のポンチ爪４７の先端を内方に移動させる縮径
部材４９とにより概略構成してある。

【００２４】第１、第２のポンチ爪４１、４７は、バネ
鋼、ダイス鋼等からなる円筒の先端側を複数本に分割し
て形成したもので、第１のポンチ爪４１のリング状の基
端４１ａを第２のポンチ爪４７の内部に装着して、該第
２のポンチ爪４７の環状の基端４７ａに取り付けてあ
る。各ポンチ爪４１、４７の各先端４１ｂ、４７ｂは、
その中間部４１ｃ、４７ｃに比べて半径方向の幅を大き
く形成してあり、各先端４１ｂ、４７ｂが弾性変形して
半径方向に移動可能になっている。第１のポンチ爪４１
の各先端面４１ｄは先にいくほど半径方向内側にいくよ
うに傾斜する傾斜面となっており、この先端面４１ｄが
前記缶底１３に形成された内側凹部２１の形状に対応し
ている。

【００２５】また、第１のポンチ爪４１の各先端４１ｂ
の内面側は、円筒状の拡径部材４３の先細状に形成され
た先端の外周傾斜面４３ａに当接するようになってい
る。拡径部材４３の内部には小径孔部４３ｂを形成して
あり、この小径孔部４３ｂにリング状のブッシュ５１を
装着してある。ブッシュ５１の内部にはボルト５３を摺
動可能に装着してあり、ボルト５３には前記ドーム支持
部材４５をねじ込んである。ドーム支持部材４５はＴ字
状の断面形状を有するもので、このドーム支持部材４５
の先端面４５ａは凸曲面状に形成してある。拡径部材４
３の小径孔部４３ｂに装着されたブッシュ５１は、その
先端にフランジ５１ａを形成してあり、このフランジ５
１ａが前記小径孔部４３ｂに係止することにより、ブッ
シュ５１の基端側（図４において左側）への移動が規制
されている。拡径部材４３、ドーム支持部材４５、ブッ
シュ５１及びボルト５３で構成される空間内にはリング
５５とスプリング５７を装着してあり、このスプリング
５７によってドーム支持部材４５とボルト５３とが先端
側（図４において右側）へ付勢されるようになってい
る。

【００２６】第２のポンチ爪４７の先端面４７ｄは先に
いくほど半径方向外側にいくように傾斜する傾斜曲面と
されており、この先端面４７ｄが前記缶底１３に形成さ
れた外側凹部２２あるいは外側凹部２４の形状に対応し
ている。第２のポンチ爪４７の先端外周は先にいくほど
半径方向外側にいくように傾斜する傾斜曲面４７ｅとさ
れている。そして、この第２のポンチ爪４７の傾斜曲面
４７ｅに、前記円筒状の縮径部材４９の先端内面に形成
された傾斜面４９ａが当接するようになっている。

【００２７】図５に示すように、ターレット機構３９に
は、成形機構３５の軸線と平行な回転軸７１により回転
自在となった把持板７３を設けてある。把持板７３の円
周方向には、缶胴１１を保持可能としたポケット部７５
を等間隔で複数設けてある。ポケット部７５は、例えば
バキュームにより缶胴１１を吸着保持するようになって
いる。上述した成形機構３５は、任意のポケット部７５
の位置に、このポケット部７５に把持された缶胴１１と
同軸上で配置してある。ターレット機構３９は、把持板
７３を回転することで、ポケット部７５に把持したワー
ク３７を成形機構３５へ供給するとともに、成形機構３
５にて成形の施された缶２３を、成形機構３５から移動
して、次の工程へ受渡しするようになっている。

【００２８】次に、このように構成した製造装置３１を
用いての缶２３の製造方法を説明する。先ず、缶底１３
を成形したワーク３７を、ターレット機構３９により、
ベース３３と成形機構３５との間に供給し、上端部をベ
ース３３の当接面３３ａに当接して、成形機構３５と同
軸上に位置決めする。次いで、成形機構３５を、不図示
の円周カムによりベース３３側へ移動することにより、
第１のポンチ爪４１の先端が、缶底１３の環状凸部１７
のインナーウォール１７ｂからドーム部１５にかけた部
位に当接する位置で停止するとともに、第２のポンチ爪
４７の先端が、アウターウォール１７ｃに当接する位置
で停止する。この際、ドーム支持部材４５は、スプリン
グ５７によって、各ポンチ爪４１、４７の先端より前方
に付勢されているため、各ポンチ爪４１、４７の先端よ
り先に缶底１３のドーム部１５に、先端面４５ａが当接
し、その反力により、スプリング５７を圧縮して基端側
（図４において左側）へ後退する。

【００２９】従って、この状態で、ワーク３７は、スプ
リング５７で付勢されたドーム支持部材４５によって、
ベース３３側へ押し付けられて、ベース３３とドーム支
持部材４５とで挟持される。また、この状態で、ドーム
支持部材４５の先端面４５ａが、ドーム部１５に当接す
ることで、成形工程におけるドーム部１５の変形が規制
されることになる。これにより、所望の形状のドーム部
１５が得られ、内容物封入後の内圧に十分に対抗できる
耐圧強度が確保される。

【００３０】次に、不図示の円周カムにより、拡径部材
４３と縮径部材４９を、ベース３３側にさらに移動させ
る。これにより、拡径部材４３の外周傾斜面４３ａが第
１のポンチ爪４１の内周面に押し付けられ、第１のポン
チ爪４１の先割れ状の先端４１ｂを拡径するとともに、
縮径部材４９の先端内面の傾斜面４９ａが第２のポンチ
爪４７の先端外周の傾斜曲面４７ｅに押し付けられ、第
２のポンチ爪４７の先割れ状の先端４７ｂを縮径する。

【００３１】この結果、第１のポンチ爪４１は、環状凸
部１７のインナーウォール１７ｂからドーム部１５にか
けての領域を押圧して、この領域に円周方向に複数の内
側凹部２１を成形するとともに、第２のポンチ爪４７
は、環状凸部１７のアウターウォール１７ｃを押圧し
て、このアウターウォール１７ｃに円周方向に複数の外
側凹部２２を成形し、あるいは前記第２のポンチ爪４７
は、缶胴１１との境界部である凸曲面部２０を押圧し
て、この凸曲面部２０に円周方向に複数の外側凹部２４
を成形する。この際、環状凸部１７には、外方に拡がろ
うとする力と内方に縮まろうとする力がそれぞれ作用す
るが、これらの力が相殺して環状凸部１７が内外何れか
の方向に無理に変形する（逃げる）ことがない。

【００３２】さらに、各凹部２１、２２、２４を成形し
た後、拡径部材４３及び縮径部材４９を後退させること
により、各ポンチ爪４１、４７は弾性力により半径方向
内側及び外側に移動する。次いで、成形機構３５を缶底
１３から離れる方向へ後退させる。この時、ドーム支持
部材４５は、スプリング５７の付勢力により、前方に移
動し缶底１３を押圧し続けるから、万一、缶底１３から
各ポンチ爪４１、４７が円滑に離れていない場合にも、
缶底１３から各ポンチ爪４１、４７を確実に引き離す。
次いで、前記ドーム支持部材４５は、次の缶底１３の押
圧に備えて待機位置に戻る。以上により、缶底１３への
内側凹部２１及び外側凹部２２、２４の成形を終了す
る。

【００３３】各凹部２１、２２、２４の成形が終了した
缶２３は、ターレット機構３９の把持板７３を回転する
ことにより、ベース３３と成形機構３５との間から移動
し、次工程へと受け渡される。このようにして、缶底１
３に容易に凹部２１、２２、２４が成形される。ここ
で、各ポンチ爪４１、４７は、鋼製の円筒の一体物の先
端側にスリット加工を施すだけで容易に製作される。従
って、機構が簡単で、メンテナンスが容易な上に、各ポ
ンチ爪４１、４７の半径方向への移動が、その弾性変形
によっているから、作動が確実で長期間にわたって安定
して使用することができる。

【００３４】次に、図６と図７に基づいて、本発明の第
２の実施の形態を説明する。図６は缶底１３のインナー
ウォール１７ｂからドーム部１５にかけて凹部（内側凹
部）２１を成形する状態を説明する断面図、図７は缶底
１３のアウターウォール１７ｃに成形加工部（外側凹
部）２５を成形する状態を説明する断面図である。これ
らの図において、前記第１の実施の形態と同様の構成の
部分は同符号を付けて説明を簡略化する。

【００３５】すなわち、第２の実施の形態において、内
側凹部２１を成形する構成である部分は第１の実施の形
態と同様の構成を有している。第２の実施の形態におい
ては、第１の実施の形態における成形機構３５の第２の
ポンチ爪４７及び縮径部材４９の代わりに、フリーに回
転可能な成形ローラ６１を缶底１３の外方に接近離間可
能に設けるとともに、成形機構３５′（前記成形機構３
５から第２のポンチ爪４７及び縮径部材４９を除いたも
のを成形機構３５′と称する）を、ワーク３７の缶底に
対して接近離間可能に設ける一方、ワーク３７の上端面
に当接して該ワーク３７を位置決めするベース（図示せ
ず）と前記成形機構３５′とをその間に挟み込んだワー
ク３７とともに缶軸まわりに回転させる回転機構（図示
せず）を設けたものである。

【００３６】このように構成された缶の製造装置におい
ては、先ず、成形機構３５′を、ベース側へ移動するこ
とにより、第１の実施の形態で説明したのと同様の手順
により、ポンチ爪４１を用いて、ベースの当接面に位置
決めされたワーク３７の缶底１３にインナーウォール１
７ｂからドーム部１５にかけて内側凹部２１を成形する
（図６参照）。次いで、成形機構３５′のポンチ爪４
１、拡径部材４３及びドーム支持部材４５を缶底１３に
装着したままの状態で、図７に示すように、ワーク３７
を、前記回転機構によって缶軸まわりに回転させるとと
もに、成形ローラ６１を缶底１３のアウターウォール１
７ｃに押し付けることにより、該アウターウォール１７
ｃの全周にわたって環状の外側凹部（成形加工部）２５
が成形される。この場合、該凹部２５の成形時に缶底１
３がポンチ爪４１及びドーム支持部材４５によって支持
されているから、凹部２５の成形時に缶底１３の環状凸
部１７が内側に不必要に変形することがなく、所望の形
状の凹部２５が円滑にかつ確実に成形される。

【００３７】このようにして成形された缶においては、
インナーウォール１７ｂからドーム部１５にかけて、円
周方向に複数の内側凹部２１が形成されているととも
に、アウターウォール１７ｃの円周方向に全周にわたっ
て環状の外側凹部２５が形成されているから、缶底１３
の各部の剛性が高められることになる。すなわち、内側
凹部２１のインナーウォール１７ｂよりの部位により、
内容物封入後の内圧に対抗する耐圧強度が向上するとと
もに、ドーム部１５の周辺部に形成された内側凹部２１
によって、落下強度の向上が図られる一方、環状の外側
凹部２５がアウターウォール１７ｃに形成されているか
ら、内容物封入後の内圧に十分に対抗することができ
て、アウターウォール１７ｃが外方へ膨出することが確
実に防止されることになる。また、前記環状の外側凹部
２５によって、環状凹部１７が半径方向内方に押圧さ
れ、アウターウォール１７ｃの下部の外径が小さくなる
から、缶を積み重ねた際に、下段の缶の小口径蓋の内方
に、ノーズ部１７ａを容易に挿入することができ、缶の
スタッキングも可能となり、安定して缶を積み重ねるこ
とができる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項１の缶によれば、環状凸部のノーズ部を境にして、
該ノーズ部より半径方向内側の領域に複数の凹部を円周
方向に形成し、前記ノーズ部より半径方向外側の領域に
成形加工部を形成することにより、前記缶底各部の剛性
が高められて、缶底に加わる内圧、落下時の衝撃、ある
いは垂直荷重等に十分に耐えられる強度を容易に確保す
ることができ、缶底の変形を確実に阻止することができ
る。従って、缶の薄肉化、特に缶底の薄肉化を図ること
ができて、省資源化、低コスト化の要請に十分に応える
ことができる。

【００３９】本発明の請求項２の缶によれば、環状凸部
の内周壁に形成した内側凹部によって、前記環状凸部の
内周壁の剛性が高められることにより、内容物封入後の
内圧に対して十分に耐えられる強度を確実に確保するこ
とができ、内周壁が内圧に耐えきれずに外方に膨出する
ことを未然に阻止することができる。

【００４０】本発明の請求項３の缶によれば、ドーム部
の周辺部に形成した内側凹部によって、前記ドーム部の
周辺部の剛性を高めることにより、落下強度の向上を図
ることができる。

【００４１】本発明の請求項４の缶によれば、環状凸部
の内周壁からドーム部の周辺部に至る内側凹部によっ
て、内圧に対抗する耐圧強度の向上を図ることができる
のみならず、ドーム部の周辺部の剛性が高められること
により、落下強度の大幅な向上を図ることができ、落下
時の衝撃に十分に耐えられる缶底を成形することができ
る。

【００４２】本発明の請求項５の缶によれば、環状凸部
の外周壁に形成した成形加工部によって、環状凸部の外
周壁の剛性を高めることができ、内容物封入後の内圧に
対する耐圧強度の向上を図ることができる。

【００４３】本発明の請求項６の缶によれば、缶胴と環
状凸部の外周壁との境界部に形成した成形加工部によっ
て、前記境界部の剛性を高めることにより、垂直荷重に
十分に耐えられる強度を円滑に確保することができ、缶
が積み重ねられた際などに、前記境界部付近が耐えきれ
ずに外方に膨出することを確実に防止することができ
る。

【００４４】本発明の請求項７の缶によれば、環状凸部
の外周壁から缶胴との境界部に至る成形加工部によっ
て、内圧に対抗する耐圧強度の向上を図ることができる
のみならず、缶胴との境界部の剛性が高められることに
より、垂直荷重に対抗する十分な強度を確保することが
できて、想定される垂直荷重に対して確実に耐えられる
缶を成形することができる。

【００４５】本発明の請求項８の缶の製造方法によれ
ば、第１、第２のポンチ爪をそれぞれ半径方向に移動す
ることにより、環状凸部のノーズ部を境にして半径方向
内側及び外側の領域にそれぞれ内側凹部と外側凹部とを
同時にかつ確実に成形することができるとともに、第
１、第２のポンチ爪によって環状凸部のノーズ部の半径
方向内側及び外側を挟み込むことにより、環状凸部がし
っかりと支持されて、環状凸部が成形加工時に半径方向
外方あるいは内方に逃げることがなく、円滑にかつ容易
に所定形状の内側凹部及び外側凹部の成形加工を行うこ
とができる。

【００４６】本発明の請求項９の缶の製造方法によれ
ば、ポンチ爪を半径方向に移動することにより、内側凹
部を環状凸部のノーズ部の半径方向内側に成形すること
ができるとともに、回転している缶の環状凸部のノーズ
部より外側の領域に成形ローラを押し付けることによ
り、該環状凸部のノーズ部より外側の領域に全周にわた
って成形加工部を円滑に加工することができる。従っ
て、缶底の剛性確保の加工が容易にかつ１つのステージ
（加工工程）において円滑に行うことができる。

【００４７】本発明の請求項１０の缶の製造装置によれ
ば、ドーム支持部材を軸線方向に移動することにより、
該ドーム支持部材とベース間に缶胴がしっかりと挟持さ
れて、成形加工時に缶底のドーム部に変形を生じること
がなく、該ドーム部が十分な耐圧強度を確保することが
できる一方、拡径部材を軸線方向に移動することによ
り、該拡径部材によって第１のポンチ爪が押し拡げられ
て、缶のノーズ部より内側の領域に内側凹部が成形され
るとともに、縮径部材が軸線方向に移動することによ
り、該縮径部材によって第２のポンチ爪が押し縮められ
て、前記ノーズ部より外側の領域に外側凹部（成形加工
部）が形成される。従って、拡径部材及び縮径部材の軸
線方向への移動だけで、第１、第２のポンチ爪による缶
底への内側凹部及び外側凹部の成形を容易にかつ確実に
行うことができるとともに、機構が簡単でメンテナンス
が容易な上に、長期間にわたって安定的に作動させるこ
とができる。

【００４８】本発明の請求項１１の缶の製造装置によれ
ば、ドーム支持部材を軸線方向に移動することにより、
該ドーム支持部材とベース間に缶胴が挟持されて、成形
加工時に缶底のドーム部に変形を生じることがない一
方、拡径部材を軸線方向に移動することにより、該拡径
部材によってポンチ爪が押し拡げられて、缶のノーズ部
より内側の領域に内側凹部が成形されるとともに、回転
機構によって、缶胴を缶軸まわりに回転させ、かつ成形
ローラを前記ノーズ部より外側の領域に押し付けること
により、該ノーズ部より外側の領域に成形加工部を全周
にわたって容易にかつ確実に成形することができる。ま
た、成形ローラによる成形加工部の成形時において、ポ
ンチ爪及びドーム支持部材が缶底を支持しているから、
缶底の環状凸部が不必要に半径方向内側に逃げることが
なく、円滑に成形ローラによる成形を行うことができ
る。従って、１つのステージ（工程）において、缶底の
ノーズ部の内側及び外側に強度向上のための成形加工を
簡単に施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 缶の底部を断面にした要部側面図である。

【図２】 図１の缶を底部側から視た平面図である。

【図３】 缶の他の実施の形態の底部を断面にした要部
側面図である。

【図４】 缶の製造装置の一例を示す断面図である。

【図５】 ターレット機構を回転軸方向から視た説明図
である。

【図６】 缶の製造装置の他の一例を示すもので、缶底
のインナーウォールからドーム部にかけて内側凹部を成
形する状態を説明する断面図である。

【図７】 図６の缶の製造装置において、缶底のアウタ
ーウォールに成形加工部（外側凹部）を成形する状態を
説明する断面図である。

【図８】 従来の缶の底部を断面にした側面図である。

【符号の説明】

１１ 缶胴 １３ 缶底 １５ ドーム部 １７ 環状凸部 １７ａ ノーズ部 １７ｂ インナーウォール（内周壁） １７ｃ アウターウォール（外周壁） ２０ 凸曲面部（境界部） ２１ 内側凹部 ２２、２４ 外側凹部 ２３ 缶 ２５ 成形加工部（環状の外側凹部） ３１ 製造装置 ３３ ベース ３３ａ 当接面 ３５、３５′ 成形機構 ４１ （第１の）ポンチ爪 ４３ 拡径部材 ４５ ドーム支持部材 ４７ （第２の）ポンチ爪 ４９ 縮径部材 ６１ 成形ローラ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 缶底に、缶胴の内部側へ凹むドーム部を
   形成するとともに、該ドーム部の周縁に缶軸方向外方に
   突出する環状凸部を形成した構成の缶であって、 前記環状凸部の先端のノーズ部を境界として、該ノーズ
   部より半径方向内側の領域に、前記缶胴の内部側へ凹む
   内側凹部を円周方向に複数形成するとともに、前記ノー
   ズ部より半径方向外側の領域に、成形加工部を形成した
   ことを特徴とする缶。
2. 【請求項２】 内側凹部を環状凸部の内周壁に形成した
   ことを特徴とする請求項１記載の缶。
3. 【請求項３】 内側凹部をドーム部の周辺部に形成した
   ことを特徴とする請求項１または２記載の缶。
4. 【請求項４】 内側凹部が環状凸部の内周壁からドーム
   部の周辺部まで延出したことを特徴とする請求項１記載
   の缶。
5. 【請求項５】 成形加工部を環状凸部の外周壁に形成し
   たことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の
   缶。
6. 【請求項６】 成形加工部を缶胴と環状凸部の外周壁と
   の境界部に形成したことを特徴とする請求項１、２、
   ３、４または５記載の缶。
7. 【請求項７】 成形加工部が環状凸部の外周壁から缶胴
   との境界部まで延出したことを特徴とする請求項１、
   ２、３または４記載の缶。
8. 【請求項８】 缶底に、缶胴の内部側へ凹むドーム部を
   形成するとともに、該ドーム部の周縁に缶軸方向外方に
   突出する環状凸部を形成した構成の缶を製造する製造方
   法であって、 缶胴の上端を、ベースに当接して該缶胴の缶軸方向の移
   動を規制するとともに、円周方向に複数設けた半径方向
   に移動可能な第１のポンチ爪の先端を、前記環状凸部の
   先端のノーズ部を境界として、該ノーズ部より半径方向
   内側の領域に当接して、該第１のポンチ爪の先端を半径
   方向外方に移動することで前記ノーズ部より半径方向内
   側の領域に、缶胴の内部側へ凹む第１の凹部を円周方向
   に複数成形する一方、円周方向に複数設けた半径方向に
   移動可能な第２のポンチ爪の先端を、前記ノーズ部より
   半径方向外側の領域に当接して、該第２のポンチ爪の先
   端を半径方向内方に移動することで前記ノーズ部より半
   径方向外側の領域に、缶胴の内部側へ凹む第２の凹部を
   円周方向に複数成形することを特徴とする缶の製造方
   法。
9. 【請求項９】 缶底に、缶胴の内部側へ凹むドーム部を
   形成するとともに、該ドーム部の周縁に缶軸方向外方に
   突出する環状凸部を形成した構成の缶を製造する製造方
   法であって、 缶胴の上端を、ベースに当接して該缶胴の缶軸方向の移
   動を規制するとともに、円周方向に複数設けた半径方向
   に移動可能なポンチ爪の先端を、前記環状凸部の先端の
   ノーズ部を境界として、該ノーズ部より半径方向内側の
   領域に当接して、該ポンチ爪の先端を半径方向外方に移
   動することで前記ノーズ部より半径方向内側の領域に、
   缶胴の内部側へ凹む凹部を円周方向に複数成形する一
   方、回転自在な成形ローラを、前記ノーズ部より半径方
   向外側の領域に押圧しながら、缶胴を缶軸まわりに回転
   することで前記ノーズ部より半径方向外側の領域に、成
   形加工部を成形することを特徴とする缶の製造方法。
10. 【請求項１０】 缶底に、缶胴の内部側へ凹むドーム部
    を形成するとともに、該ドーム部の周縁に缶軸方向外方
    に突出する環状凸部を形成した構成の缶を製造する製造
    装置であって、 缶胴の上端に当接して該缶胴の缶軸方向上端側への移動
    を規制するベースと、半径方向に移動可能な先端が円周
    方向に複数設けられ、該先端が前記ベース方向へ向けて
    突出して配置され、かつ前記ベースに移動を規制された
    缶胴の缶軸方向に前後移動可能に設けられた第１のポン
    チ爪と、 該第１のポンチ爪の内方に前記缶胴の缶軸方向に前後移
    動可能に設けられ、前記第１のポンチ爪の先端に当接し
    て該第１のポンチ爪の先端を外方に移動させる拡径部材
    と、 該拡径部材の内方に前記缶胴の缶軸方向に前後移動可能
    に設けられ、前記ドーム部に当接して支持するドーム支
    持部材と、 半径方向に移動可能な先端が円周方向に複数設けられ、
    かつ前記第１のポンチ爪の外方に配置された第２のポン
    チ爪と、 該第２のポンチ爪の外方に前記缶胴の缶軸方向に前後移
    動可能に設けられ、前記第２のポンチ爪の先端に当接し
    て該第２のポンチ爪の先端を内方に移動させる縮径部材
    とを具備したことを特徴とする缶の製造装置。
11. 【請求項１１】 缶底に、缶胴の内部側へ凹むドーム部
    を形成するとともに、該ドーム部の周縁に缶軸方向外方
    に突出する環状凸部を形成した構成の缶を製造する製造
    装置であって、 缶胴の上端に当接して該缶胴の缶軸方向上端側への移動
    を規制するベースと、 半径方向に移動可能な先端が円周方向に複数設けられ、
    該先端が前記ベース方向へ向けて突出して配置され、か
    つ前記ベースに移動を規制された缶胴の缶軸方向に前後
    移動可能に設けられたポンチ爪と、 該ポンチ爪の内方に前記缶胴の缶軸方向に前後移動可能
    に設けられ、前記ポンチ爪の先端に当接して該ポンチ爪
    の先端を外方に移動させる拡径部材と、 該拡径部材の内方に前記缶胴の缶軸方向に前後移動可能
    に設けられ、前記ドーム部に当接して支持するドーム支
    持部材と、 前記ポンチ爪の外方に前記缶胴の半径方向に移動可能に
    設けられた回転可能な成形ローラと、 前記ベースに移動を規制された缶胴を前記ベース、ポン
    チ爪、拡径部材及びドーム支持部材とともに缶軸まわり
    に回転させる回転機構とを具備したことを特徴とする缶
    の製造装置。