JPS6011575B2 - 金属製一体容器を製造する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、有底筒形状の金属製一体容器の製造方法に関
する。

近時、包装鱗、特にエアゾール用銭或いは飲料用隣の分
野においては、所謂サイドシーム型３ピース糟に代えて
、底壁部と側壁部を有する有底筒形状の金属製一体容器
から成る鰹本体とこの金属製一体容器の関口部に密封装
着した蓋から構成され、一般にシームレス鰹（又はモノ
ブロック蛾）と称される鰹が、ｍ側壁部の表面全体に渡
って連続的に印刷を施すことができる、‘２１側壁部に
シームを施すことが不必要であると共に髭底部を側壁部
に巻締めることが不必要であり、従って製造工程が簡単
である、■側壁部の壁厚を所望のとおりに薄くすること
ができ、使用金属素材量を相当に節減することができる
等の理由により、注目されている。

下記のとおりのシームレス鱗を構成するための磯本体と
して用いられる金属製一体容器は、一般に、アルミニュ
ーム又は亜鉛等の軟質金属板、アルミニューム合金系の
硬質金属板、鋼、錫メッキ鋼、亜鉛メッキ鋼又はクロム
処理鋼等の鉄系の硬質金属板、或いはこれらの複合板の
如き適宜の金属素材（通常の場合は円板状金属素材）に
、ポンチとダイスによって絞り及びしごき加工を施して
底壁部と側壁部を有する有底櫛形状（通常の場合は有底
円筒形状）にせしめ、しかる後に側壁部の開口機にトリ
ミング加工を施して側壁部の高さを所要の寸法にせしめ
ることより、第１図に図示するとおりの形態に作製され
た金属製筒状体から製造される。

第１図に図示する金属製筒状体２は、実質的にしごき加
工を受けていない底壁部４と、絞り及びしごき加工を受
けて肇厚ｔｏが相当薄くなっている（壁厚いよ、金属素
材によって異なるが、金属素材が錫メッキ鋼板の場合に
は、一般に、ｔｏｅ０．２９肋〜０．２１５側である）
側壁部６を有する有底円筒形状である。

かような金属製筒状体２は、当業者には周知の如く、洗
浄、乾燥及び内外表面印刷乃至塗装工程を受けた後に、
第２一ａ図乃至第２−ｄ図に総略に図示するとおりのネ
ツキング工程（口絞り工程とも称される）、並びに第２
一ｅ図及び第２−ｆ図に簡略に図示するとおりのカーリ
ング工程を受ける。

第２一ａ図乃至第２一ｄ図に図示する多段（図示の場合
は４段）ネツキング工程においては、有底円筒形状の金
属製筒状体２の閉口端近傍が口絞りされて所望のとおり
の形状のネッキング部８が形成される。

また、第２一ｅ図及び第２−ｆ図に図示するカーリング
工程においては、閉口端近傍が口絞りされた金属製筒状
体２の閉口端部に先ずプレカールが施され（第２一ｅ図
）、そして次にプレカールされた部分に最終カール加工
が施されてピード部１０が形成される。ビード部１０は
、エアゾールの如き内容物を必要に応じて噴出せしめた
るための噴出弁を有する蓋部材（図示していない）を鍵
本体（即ち金属製一体容器２′）の関口端に密封装着す
るのに利用される。

一方、鰹本体（即ち金属製一体容器２′）の関口機に蓋
部材を巻締めによって密封装着する場合には、第２一ｅ
図及び第２一ｆ図に図示するカーリング工程に代えて、
当業者には周知のフランジ加工工程が遂行され、関口端
近傍が口絞りされた金属製一体容器２′の閉口端部に、
ピード部１０に代えて蓋を巻締めるのに利用されるフラ
ンジ部が形成される。しかるに、第１図に図示するとお
りの金属製節状体２においては、金属素材に絞り及びし
ごき加工を施す際に側壁部６が強度の加工を受けるため
に、加工硬化に起因して側壁部６の硬度が著しく増大し
、伸びが減少し、そしてまた側壁部６に轍線方向の強度
の繊維状組織が発生し、これがために、第２一ａ図乃至
第２−ｄ図に図示するネッキング工程の際にネック部８
に座屈が生じてしわが発生し、そしてまた第２一ｅ図及
び第２−ｆ図に図示するカーリング工程の際にネック部
８に陥没が発生すると共にビード部１川こビード割れが
発生し、或いはカーリング工程に代えて遂行されるフラ
ンジ加工工程の際にネック部８に陥没が発生すると共に
フランジ部にフランジ割れが発生するという重大な問題
が存在することが判明している。

勿論、かような問題は、金属製筒状体２の側壁部６に施
す加工の度合を大幅に減じて側壁部６の壁厚らを底壁部
４の壁厚ｔ、従って金属素材自体の壁厚と実質的に同一
にすれば解決することができるが、かくすると使用金属
素材量の節減及び金属製一体容器の軽量化等の重要な利
点が失われてしまう。そこで、第３図に図示するように
、金属製筒状体２の側壁部６の一部ｈ、即ち後にネッキ
ング及びカーリング又はフランジ加工を受ける閉口端部
及びこれに隣接する関口端近僕部の部分ｈの壁厚に′を
他の部分の壁厚ｔｏに対して厚くすることによって補強
することが提案された。

しかしながら、本発明者等の経験によれば、第３図に図
示するとおりの形態にしても、ネツキング工程の際の座
屈によるしわ並びにカーリング工程の際の陥没及びビー
ド割れ又はフラソジ加工工程の際の陥没フランジ割れを
充分に防止し得ないことが判明した。本発明は、上記の
とおりの事実に鑑みてなされたものであり、その主目的
は、後に施されるネッキング加工の際の耐座屈特性並び
にカーリング加工の際の耐陥没特性及び耐ビード割れ特
性又はフランジ加工の際の耐陥没特性及び耐フランジ割
れ特性が著しく改良された金属製一体容器を製造する方
法を提供することである。本発明者等は、鋭意研究及び
実験の結果、驚くべきことに、金属素材に絞り及びしご
き加工を施して底壁部と側壁部を有する金属製筒状体を
形成し、これから金属製一体容器を製造する方法におい
て、金属製筒状体の側壁部のうちの、後にカーリング加
工又はフランジ加工が施される第１の領域と後にネッキ
ング加工が施される第２の領域とを、上記側壁部の他の
部分に対して２段状に厚くして補強し、上記第１の領域
の壁厚ｔ．と上記第２の領域の壁厚らを、上記側壁の他
の部分の壁厚ｔｏに対して、ｔ，＝約１．３０乃至１．
７８ｏ、ｔ２＝約１．４０乃至１．９３ｏで且つｔ・〈
ｔ２にすると、後のネツキング加工の際の耐座屈特性並
びにカーリング加工の際の耐陥没特性及び耐ビード割れ
特性又はフランジカロ工の際の耐陥没特性及び耐フラン
ジ割れ特性が著しく改良されることを全く新規に見出し
た。

即ち、本発明によれば、有底筒状の金属製一体容器を製
造する方法において：底壁部と側壁部とを有し、該側壁
部の関口端部に位置する第１の領域と該第１の領域に隣
接する第２の領域とを含み、該側壁部の該第１の領域及
び該第２の領域は、該側壁部の他の部分に対して壁厚を
２段状に厚くするこによって補強されており、該側壁部
の該第１の領域の壁厚ｔ，と該第２の領域の壁厚ｔ２は
、該側壁部の他の部分の壁厚ｔｏに対して、ｔ，：約１
．３０乃至１．７５ｔｏ、ら＝約１．４０乃至１．９５
ｔｏで且つｔ，＜らである金属製筒状体を形成すること
と、該第１の領域をカーＩＪング加工又はフランジ加工
することと、該第２の領域をネツキング加工をすること
とを含むことを特徴とする方法が提供される。本発明の
金属製一体容器を製造する方法の好適具体例においては
、金属製筒状体の側壁部の第１の領域と第２の領域は、
上記側壁部の他の部分に対して外径を変化せしめること
なく内蓬を小さくすることによって壁厚が増大せしめら
れている。以下、第４図乃至第６図を参照して、本発明
の金属製一体容器を製造する方法の一好適具体例につい
て詳細に説明する。アルミニューム又は亜鉛等の軟質金
属板、アルミニューム合金系の硬質金属板、鋼、錫メッ
キ鋼、亜鉛メッキ鋼又はクロム処理鋼等の鉄系の硬質金
属板、或いはこれらの複合板の如き適宜の金属素材に絞
り及びしごさ加工を施すことによって形成される、第４
図に図示した金属製筒状体１２は、実質的にしごさ加工
を受けていない底壁部１４と、その主部は絞り及びしご
き加工を受けて壁厚ｔｏが相当薄くなっている側壁部１
６とを有し、全体として有底円筒形状である。

かような金属製筒状体１２は、側壁部１６の関口端部に
位置し後にカーリング加工又はフランジ加工が施される
第１の領域ｈ，と、この第１の領域ｈ，に隣接する第２
の領域ｈ２とが、側壁部１６の他の部分即ち主部の壁厚
ｔｏに対して壁厚を２段状に厚くすることによって補強
されている。

即ち、上記第１の領域ｈ，は、側壁部１６の主部の壁厚
ｔｏよりも大きな壁厚らを有し、そして上記第２の領域
〜は、上記第１の領域ｈ，の壁厚よりも更に大きな壁厚
らを有している。本発明者等の研究及び実験によれば、
後に第２の領域ｈ２に施されるネツキング加工の際に座
屈に起因して第２の領域ｈ２にしわが発生するのを防止
し、そしてまた後に第１の領域ｈ，に施されるカーリン
グ加工の際に第２の領域ｈ２に陥没が発生すると共に第
１の領域ｈ，にピード割れが発生するのを防止するため
に又は後に第１の領域ｈ，に施されるフランジ加工の際
に第２の領域ｈ２に陥没が発生すると共に第１の領域ｈ
，にフランジ割れが発生するのを防止するために、第１
の領域ｈ，の壁厚ｔ，は、ち＝約１．３０乃至１．７軌
で、第２の領域ｈ２の壁厚ｔ２は、 ら＝約１．４０乃至１．９恥 で、ち＜ｔ２であることが重要である。

側壁部１６の主部と第２の領域ｈ２との間の境界部並び
に第２の領域ｈ２と第１の領域範，との間の境界部は、
第４図に図示するように所要の角度の直線状テーパ形態
でもよいし、或いは適宜の曲線状ナーパ形態でもよい。

第１の領域ｈ，と第２の領域ｈ２の鼠線方向の幅は、金
属製筒状体１２の全高日によって幾分変化するが、例え
ば金属製筒状体１２の全長日がｌｏｏ乃至１６仇舷程度
の場合、一般的に、第１の領域ｈ，は、側壁部１６の関
口端から下方へ約１０乃至２仇肋程度であり、第２の領
域ｈ２は、第１の領域ｈ，と第２の領域Ｑの境界部から
下方へ約１５乃至４仇収程度である。第１の領域ｈ，と
第２の領域ｈ２とは、金属製筒状体１２全体の外観等の
点からして、第４図に図示する具体例の如く、側壁部１
６の主部に対して外径を変化せしめることなく内径を小
さくすることによって壁厚（し及びｔ２）を増大せしめ
、かくすることによって側壁部１６の外面が轍線方向に
一直線状になるようにするのが好ましい。

金属製筒状体１２の底壁部１４は、第４図に実線で示す
とおり平坦な形態でもよいが、所望ならば、当業者には
周知のドーミング加工を施して（かかるドーミング加工
は後のネッキング加工或いはカーリング加工又はフラン
ジ加工と同時に遂行することもできる）、第４図に２点
鎖線で図示するとおりの底上げドーム形態にし、底壁部
１４の耐圧強度を増大せしめることもできる。

第４図に図示するとおりの金属製筒状体１２は、例えば
、円板状金属素材に通常の方法によつてしごき加工を施
すことなく絞り加工を施して有底円筒形状にせしめ、し
かる後に第５図に図示する形態のポンチ２２とダイス２
４によって金属素材に絞り及びしごき加工を施すことに
よって好適に作製される。

第５図に図示するポンチ２２は、第４図に図示する金属
製筒状体１２の側壁部１６の主部の内径に対応する外径
を有する主都２６と、第１の領域ｈ，の内径に対応する
外径を有する第１の小窪部２８と、第２の領域ｈ２の内
径に対応する外径を有する第２の小径部３０を具備して
いる。

第５図に図示するダイス２４は、第１のダイス部３２と
第２のダイス部３４を具備している。

第１のダイス部３２の内径ｄ，は、第４図に図示する金
属製筒状体１２の側壁部１６の外径よりも幾分大きく、
第２のダイス部３４の内淫らは、第４図に図示する金属
製筒状体１２の側壁部１６の外蓬に対応している。第５
図に図示するポンチ２２とダイス２４は、円板状金属素
材を、先ずポンチ２２とダイス２４の第１のダイス部３
２との協働によって一次加工し、そしてこれに引続いて
ポンチ２２とダイス２４の第２のダイス部３４との協働
によって２次加工し、側壁部の外径がダイス２４の第２
のダイス部３４の内径もに対応し且つ側壁部の内面の形
状がポンチ２２の側面に対応する有底円筒形状にせしめ
る。

第４図に図示する金属製筒状体１２は、第５図に図示す
るポンチ２２とダイス２４によって金属素材に絞り及び
しごき加工を施して所定形状にせしめ、しかる後に有底
円筒形の関口端にトリミング加工を施して、その全高日
を所定の値にすることによって作製される。

第４図に図示するとおりの金属製筒状体１２は、当業者
には周知の方法によって（例えば第２−ａ図乃至第２−
ｄ図に簡略に図示するとおりの工程によって）第２の領
域Ｑにネツキング加工が施され、そしてまた同様に当業
者には周知の方法によって（例えば第２−ｅ図及び第２
−ｆ図に簡略に図示するとおりの工程によって）第１の
領域ｈ，にカーリング加工が施され、かくして、第６図
に図示する如きネック部１８とビード部２０とを有する
金属製一体容器１２′の形態にせしめられる。

ビード部２０は、金属製一体容器１２′内に収容される
エアゾールの如き内容物を必要に応じて噴出せしめるた
めの噴出弁を有する蓋部村（図示していない）を開口端
に密封装着するのに利用される。勿論、金属製一体容器
１２′の関口端に蓋部材を巻締めによって密封装着する
場合には、ピード部２川こ代えて適宜のフランジ部を形
成することができる。実施例 板厚０．４比蛇の円板状錫メッキ鋼板を、先ず最初に通
常の方法によってしごき加工することなく絞り加工して
有底円筒形状にし、次に、第５図に図示するとおりの形
態のポンチ２２とダイス２４（ダイス２４の第１のダイ
ス部３２の内蚤ｄ，３４３．１７肌、第２のダイス部３
４の内蓬ｄ２＝４３．０５肋）を用いて絞り及びしごき
加工を施し、しかる後に有底円筒形状の閉口端をトリミ
ングし、かくして第４図に図示するとおりの形態の金属
製筒状体を５００川固作製した。

作製した金属製筒状体の諸寸法は次のとおりである。全
高日・・・１２５伽 第１の領域ｈ，の軸線方向幅・・・１５肋第２の領域ｈ
２の軸線方向幅…２仇吻 底壁部の壁厚ｔ・・・０．４伍吻 側壁部の主部の壁厚ら…０．２４側 第１の領域ｈ，の壁厚ｔ．・・・０．３１５側第２の領
域ｈ２の壁厚ｔ２・・・０．３３５側かような金属製筒
状体に、第２−ａ図乃至第２−ｆ図に簡略に図示すると
おりの方法によって、毎分１２の固の速度で連続的にネ
ッキング加工及びカーリング加工を施して第６図に図示
するとおりの形態にせしめたところ、ネック部における
しわ及び陥没の発生並びにビード割れは、共に０／５０
０の固であった。

比較例 １ 上記実施例において第５図に図示するとおりのポンチ２
２に代えて従来のポンチを用いること以外は上記実施例
と同様にして、第３図に図示するとおりの形態の金属製
筒状体を５０００個作製した。

作製した金属製筒状体の諸寸法は次のとおりであくご。
全高日・・・１２５肋 補強城ｈの軸線方向幅・・・３５側 底壁部の壁厚ｔ・・・０．４仇吻 側壁部の主都の壁厚ら・・・０．２４側 補強城ｈの壁厚ら′・・・０．３３５風 かような金属製筒状体に、上記実施例と同様の条件でネ
ッキング加工及びカーリング加工を施したところ、ネッ
ク部におけるしわの発生は３０／５００川固で、ネック
部における陥没の発生の２５０／４９７の固で、ビード
部におけるビード割れは１２５／４９７の固であった。

比較例 ２上記実施例において第５図に図示するとおり
のポンチ２２に代えて従来のポンチを用いること以外は
上記実施例と同様にして、第１図に図示するとおりの形
態の金属製筒状体を５０００個作製した。

作製した金属製筒状体の諸寸法は次のとおりである。全
高日・・・１２５脚 底壁部の壁厚ｔ・・・０．４仇岬 側壁部の壁厚ら…０．２４肋 かような金属製筒状体に、上記実施例と同様の条件でネ
ッキング加工及びカーリング加工を施したところで、ネ
ック部におけるしわの発生は６００／５００の固で、ネ
ック部における陥没の発生は４０３／４４０ｑ固で、ビ
ード部におけるピード割れは４３５ノ４４０の固であっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の方法に用いられる金属製筒状体を示す
断面図。 第２‐ａ図乃至第２一ｆ図は、ネッキング及びカーリン
グ工程を示す簡略図。第３図は、従来の方法に用いられ
る金属製筒状体を示す断面図。第４図は、本発明に従う
方法に用いられる金属製筒状体を示す断面図。第５図は
、第４図に示す金属製筒状体を作製するのに用いること
ができるポンチとダイスを示す簡略断面図。第６図は、
第４図に示す金属製筒状体にネッキング及びカーリング
加工を施した金属製一体容器の断面図。１２・・・・・
・金属製筒状体「 １２′・・・・・・金属製一体容器
、１４・…・・底壁部、１６・・・・・・側壁部、ｈ．
・・・…第１の領域、ｈ２・・・・・・第２の領域、ｔ
ｏ・・・…側壁部の主部の壁厚、い・・・・・第１の領
域の壁厚、ｔ２・・・・・・弟２の領域の壁厚。 多ｌ図 多３図 多２‐ｏ図 多２‐ｂ図 第２−ｃ図 第２‐ｄ図 第２‐ｅ図 多２‐ｆ図 第４図 多６図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有底筒状の金属製一体容器を製造する方法において
   ： 底壁部１４と側壁部１６とを有し、該側壁部１６の
   開口端部に位置する第１の領域ｈ＿１と該第１の領域ｈ
   ＿１に隣接する第２の領域ｈ＿２とを含み、該側壁部１
   ６の該第１の領域ｈ＿１及び該第２の領域ｈ＿２は、該
   側壁部１６の他の部分に対して壁厚を２段状に厚くする
   ことによつて補強されており、該側壁部１６の該第１の
   領域ｈ＿１の壁厚ｔ＿１と該第２の領域ｈ＿２の壁厚ｔ
   ＿２は、該側壁部１６の他の部分の壁厚ｔ＿０に対して
   、ｔ＿１＝約１．３０乃至１．７５ｔ＿０、ｔ＿２＝約
   １．４０乃至１．９５ｔ＿０で且つｔ＿１＜ｔ＿２であ
   る金属製筒状体１２を形成することと、 該第１の領域
   ｈ＿１をカーリング加工又はフランジ加工することと、
   該第２の領域ｈ＿２をネツキング加工をすることとを
   含むことを特徴とする方法。 ２ 該側壁部１６の該第１の領域ｈ＿１と該第２の領域
   ｈ＿２は、該側壁部１６の他の部分に対して外径を変化
   せしめることなく内径を小さくすることによつて壁厚が
   増大せしめられている特許請求の範囲第１項記載の方法
   。