KR101851422B1 - 나사가 부착된 보틀 캔의 제조 방법 및 나사가 부착된 보틀 캔 - Google Patents

Abstract

내면 도장에 손상을 주는 일 없이 나사 성형 가공할 수 있음과 함께, 재차의 시일 조작성도 향상시킨 나사가 부착된 보틀 캔의 제조 방법 및 나사가 부착된 보틀 캔을 제공한다.
바닥이 있는 통상체의 개구부의 직경을 축소하여 어깨부를 형성함과 함께, 이 어깨부보다 상방에, 나사의 산 직경과 골 직경 사이의 중간 외경을 갖는 통형상부와, 그 통형상부의 상단으로부터 개구 단부를 향하여 점차 직경 축소되는 테이퍼부를 형성해 두고, 상기 테이퍼부의 도중 위치에 나사 시작부를 형성하도록 그 테이퍼부로부터 상기 통형상부에 걸쳐 나사 성형 가공한다.

Description

나사가 부착된 보틀 캔의 제조 방법 및 나사가 부착된 보틀 캔{METHOD FOR MANUFACTURING THREADED BOTTLE CAN AND THREADED BOTTLE CAN}

본 발명은, 캡이 나착 (螺着) 되는 나사를 갖는 나사가 부착된 보틀 캔의 제조 방법 및 나사가 부착된 보틀 캔에 관한 것이다.

본원은, 2011년 3월 28일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2011-069474호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

음료 등의 내용물이 충전되는 용기로서, 수나사를 갖는 구금부에 캡이 나착되는 알루미늄 합금제의 보틀 형상의 캔 (보틀 캔) 이 알려져 있다.

이 보틀 캔은, 특허문헌 1 또는 특허문헌 2 에 개시된 바와 같이, 알루미늄 합금판을 드로잉 가공 및 아이어닝 가공 (DI 성형) 에 의해 바닥판부와 원통상 측면부가 일체로 된 바닥이 있는 원통체로 성형하고, 그 개구부의 직경을 축소하여 어깨부를 형성함과 함께, 어깨부보다 상방 부분에 나사 성형을 위한 직경을 확대한 통형상부를 형성한 후, 이 통형상부에 나사 성형 가공을 실시하고, 개구 단부 (端部) 에 컬부 형성 가공을 실시하거나 함으로써 제조된다.

또 이런 종류의 보틀 캔은, 개구부의 직경을 축소하여 가공하기 전의 바닥이 있는 원통체의 내외면에 도장이 실시되는데, 특히 내면 도장에 대하여 손상을 주지 않고 개구부를 가공하는 방법으로서 특허문헌 3 에 기재된 방법이 있다.

이 특허문헌 3 에는, 나사 성형 가공하기 전의 중간 성형체에 있어서, 어깨부로부터 적어도 2 단 이상으로 드로잉 가공하여 입구부를 형성함으로써, 개구단으로부터 2 단째의 부위에, 나사의 산 직경과 골 직경의 중간 직경의 외경을 갖는 통형상부를 형성해 두고, 이 통형상부를 이너 피스와 아우터 피스로 협지하여 나사 성형 가공하는 것이 기재되어 있다.

미국 특허 제5704240호 명세서 일본 공개특허공보 평5-229545호 일본 공개특허공보 2002-66674호

특허문헌 3 에 기재된 방법에 의하면, 나사 성형 가공 전의 통형상부의 외경이 나사의 산 직경과 골 직경의 중간 직경으로 형성되어 있기 때문에, 나사 성형 가공에 의한 소성 변형이 작고, 도장의 손상이 저감되는 것으로 기대할 수 있다.

그런데 이런 종류의 보틀 캔은, 뚜껑을 연 후에 재차 캡을 씌워 시일할 수 있지만, 이 재차의 시일 조작이 쉬운 것도 요구되고 있다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 내면 도장에 손상을 주지 않고 나사 성형 가공할 수 있음과 함께, 재차의 시일 조작성도 향상시킨 나사가 부착된 보틀 캔의 제조 방법 및 나사가 부착된 보틀 캔을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는, 뚜껑을 연 후의 재차의 시일 조작에 대하여 예의 연구한 결과, 캡의 내면측의 나사조 (條) 의 최하단 (最下端) 이 보틀 캔의 나사의 1 산째와 2 산째 사이의 골부에 원활하게 나사 결합되면, 재차의 시일 조작을 용이하게 할 수 있다고 생각하였다. 이에 비하여 특허문헌 3 에 기재된 방법에서는, 나사 성형 가공 전의 통형상부의 외경이 나사의 산 직경과 골 직경의 중간 직경으로 형성되고, 이 중간 직경의 위치에서 나사 성형 가공하고 있기 때문에, 컬부로부터 나사의 1 산째의 일 둘레분까지 이르는 테이퍼부 (특히 나사 시작부의 바로 앞 부분) 에 있어서, 나사의 골 직경보다 큰 외경을 갖는 미가공부가 남아, 이 미가공부가 캡을 재차 시일할 때의 저항으로 되어 있는 것을 알아내었다.

그래서 재차의 시일 조작을 용이하게 하기 위해서, 이 컬부로부터 나사의 1 산째의 일 둘레분까지 이르는 테이퍼부에 나사의 골 직경보다 큰 부분을 남기지 않도록 나사 성형 가공하는 것이 중요하다는 결론에 이르러, 이하와 같은 해결 수단으로 하였다.

본 발명은 나사가 부착된 보틀 캔의 제조 방법으로서, 통상체의 개구부의 직경을 축소하여 어깨부를 형성함과 함께, 이 어깨부보다 상방에, 나사의 산 직경과 골 직경 사이의 중간 외경을 갖는 통형상부와, 그 통형상부의 상단 (上端) 으로부터 개구 단부를 향하여 점차 직경이 축소되는 테이퍼부를 형성해 두고, 상기 테이퍼부의 도중 위치에 나사 시작부를 형성하도록 그 테이퍼부로부터 상기 통형상부에 걸쳐 나사 성형 가공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 보틀 캔의 제조 방법에 있어서, 보다 바람직하게는 상기 나사 시작부에 있어서의 캔 축방향을 따른 종단면에 있어서, 상기 테이퍼부와 상기 통형상부 사이의 굴곡부가 나사의 2 산째와 그 상방의 골부 사이의 범위 내에 배치되도록 나사 성형 가공하면 된다.

또 상기 테이퍼부는, 캔 축방향에 대하여 10° ∼ 30° 의 각도이면 된다.

본 발명의 제조 방법에 의하면, 통형상부의 외경을 나사의 산 직경과 골 직경의 중간 외경으로 형성해 두고, 나사 시작부가 테이퍼부의 도중 위치에 형성되도록 나사 성형 가공함으로써, 나사 시작부의 바로 앞에 미가공의 테이퍼부가 남아도, 그 미가공부가 나사의 골 직경보다 커지는 것이 억제된다. 따라서, 캡을 재차 시일할 때에, 캡을 씌워 캡 내측의 나사조의 최하단이 보틀 캔의 나사 시작부와 다음 산부 사이의 골부까지 안내될 때까지 동안의 저항을 작게 할 수 있다.

또, 나사 성형 가공 전의 통형상부를 나사 산 직경과 골 직경의 중간 외경으로 형성하고 있기 때문에, 가공시의 소성 변형량은 작은 것이 된다. 이 경우, 테이퍼부를 가공하는 나사 시작부로부터 일 둘레분에서는 산 직경과 골 직경의 중간 외경보다 작은 외경의 부분을 가공하게 되지만, 1 산째의 나사 성형으로서, 그 상방의 개구 단부는 성형되지 않기 때문에, 가공시에 재료의 흐름을 구속하는 경우는 적다.

또한 나사는, 그 산부의 높이가 소정 치수가 될 때까지 동안에 불완전 나사부가 존재하지만, 나사 시작부는 그 산부 높이의 절반 정도의 높이를 갖는 부분을 말하는 것으로 한다. 또 산부의 높이는, 산부와 그 산부에 인접하는 골부 사이의 반경 방향 치수의 최대값의 평균값을 말하고, 산 직경은 산부의 외경, 골 직경은 골부의 외경을 말한다.

본 발명의 보틀 캔은, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 보틀 캔이다.

또 본 발명의 보틀 캔은, 보다 바람직하게는 개구단에 형성되는 컬부의 하방으로부터 나사의 1 산째의 일 둘레분까지 이르는 테이퍼부의 최대 외경이, 상기 1 산째에 인접하는 골부의 나사 골 직경과 동일하거나 그보다 작은 외경으로 형성되어 있으면 된다.

본 발명에 의하면, 나사 시작부 바로 앞의 테이퍼부가 나사의 골 직경보다 커지는 것이 억제되므로, 캡을 재차 시일할 때에, 캡을 씌워 캡 내측의 나사조의 최하단이 보틀 캔의 나사 시작부와 다음 산부 사이의 골부에 안내될 때까지 동안의 저항을 작게 할 수 있고, 재차의 시일 조작을 용이하게 할 수 있다. 또, 나사 성형 가공시의 소성 변형량도 작고, 1 산째의 나사에 있어서도 성형시의 재료 흐름의 구속이 적기 때문에, 내면 도장에 대한 손상도 억제할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 있어서 제조 도중의 중간 성형체를 나타내는 통형상부 부근의 정면도이다.
도 2 는, 도 1 의 보틀 캔의 중간 성형체의 성형 공정을 (a) ∼ (d) 의 순서로 나타내는 요부의 단면도이다.
도 3 은, 개구부의 직경을 확대하는 펀치를 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 개구부의 직경을 축소하는 다이 넥킹용 성형 툴을 나타내는 단면도이다.
도 5 는, 도 1 의 보틀 캔의 중간 성형체에 나사 성형 가공을 실시하는 상태를 나타내고 있고, (a) 가 이너 피스 및 아우터 피스를 보틀 캔의 내외에 배치한 상태를 나타내는 나사 시작부에 상당하는 위치의 종단면도, (b) 는 이너 피스 및 아우터 피스로 보틀 캔을 협지한 나사 성형 가공 중의 상태를 나타내는 (a) 와 동일한 위치의 종단면도이다.
도 6 은, 도 5 에 대하여 나사 시작부보다 바로 앞의 부분에 상당하는 위치의 도 5 와 동일한 종단면도이다.
도 7 은, 일 실시형태의 보틀 캔을 나타내는 구금부 부근의 정면도이다.
도 8 은, 일 실시형태의 보틀 캔과 캡의 관계를 나타내는 단면도이고, 왼쪽 절반이 보틀 캔에 캡을 나착한 상태, 오른쪽 절반이 나착 전에 보틀 캔에 캡을 씌운 상태를 각각 나타내고 있다.
도 9 는, 종래의 보틀 캔과 캡의 관계를 나타내는 도 8 과 동일한 단면도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 관하여 설명한다.

보틀 캔 (1) 은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 박판 금속으로 이루어지고, 바닥이 있는 원통상의 캔 몸통부 (도시 생략) 에, 도 7 에 나타내는 바와 같이 상방을 향하여 점차 직경이 축소되는 어깨부 (2) 가 형성되고, 그 어깨부 (2) 의 상단에 소직경의 목부 (3) 가 형성되고, 이 목부 (3) 의 상단에 구금부 (4) 가 형성되고, 그 구금부 (4) 의 외주에 나사 (5) 가 형성되고, 나사 (5) 보다 하방에 캡의 스커트 단부를 고정시키는 턱부 (6) 가 형성되고, 나사 (5) 보다 상방에 컬부 (7) 가 형성된 것이다.

이 보틀 캔 (1) 을 제조하려면, 알루미늄 합금 등의 박판을 드로잉 가공 및 아이어닝 가공 (DI 성형) 에 의해 성형한 바닥이 있는 원통체의 개구부의 직경을 축소하여 어깨부 (2) 를 형성하고, 그 후 어깨부 (2) 보다 상방 부분에 나사 성형을 위한 직경을 확대한 통형상부 (11) 를 형성한다.

도 2 에 의해 구체적으로 설명한다. 동 도 (a) 에 나타내는 바와 같이, 바닥이 있는 원통체의 개구부의 직경을 축소하여 어깨부 (2) 를 형성함과 함께, 어깨부 (2) 보다 상방에 통형상의 직경 축소부 (17) 를 형성한다. 이 직경 축소 가공은 이른바 다이 넥킹 가공으로서, 직경이 상이한 성형 툴을 순차적으로 사용하면서 가공함으로써, 개구부의 직경을 서서히 축소하고, 도 2(a) 에 나타내는 어깨부 (2) 및 직경 축소부 (17) 를 형성한다.

그리고, 동 도 (b) 에 나타내는 바와 같이, 이 직경 축소부 (17) 에 대하여, 그 하단부를 제외하고 어깨부 (2) 의 상단보다 약간 상방 위치로부터 재차 직경을 확대하여 대직경부 (18) 로 한다. 이 대직경부 (18) 의 가공을 실시하는 장치는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 워크 유지부 (도시 생략) 에 유지된 바닥이 있는 원통체 (W) 의 개구부 (직경 축소부 (17)) 에 캔 축방향을 따라 삽입되는 직경 확대 펀치 (51) 를 구비하고 있다. 그리고, 이 직경 확대 펀치 (51) 가 바닥이 있는 원통부 (W) 의 직경 축소부 (17) 에 삽입됨으로써 대직경부 (18) 가 형성되고, 이 대직경부 (18) 의 가공에 의해, 직경 축소부 (17) 의 하단부에서 직경 확대 가공되지 않은 부분이 목부 (3) 가 된다.

다음으로 도 2(c) 에 나타내는 바와 같이, 대직경부 (18) 의 하단부를 제외하고, 이 하단부보다 상방 부분의 직경을 재차 축소함으로써, 소직경부 (19) 를 형성한다. 이 가공은 이른바 다이 넥킹 가공으로서, 그 성형 툴은 도 4 에 나타내는 바와 같이, 워크 유지부 (도시 생략) 에 유지된 바닥이 있는 원통체 (W) 의 개구부 (대직경부 (18)) 에 캔 축방향을 따라 삽입되는 내측 다이 (52) 와, 그 외측에 배치되는 외측 다이 (53) 를 구비하고 있다. 내측 다이 (52) 의 외경은 가공 전의 바닥이 있는 원통체 (W) 의 개구부 (대직경부 (18)) 의 내경보다 작고, 직경 축소 후의 외경으로 형성되고, 외측 다이 (53) 의 내주면은, 가공 전의 바닥이 있는 원통체 (W) 의 개구부 (대직경부 (18)) 를 받아들이는 내경의 가이드면 (54), 그 개구부의 직경을 축소하는 드로잉 가공을 위한 테이퍼면 (55), 내측 다이 (52) 의 외주면과의 사이에서 직경이 축소된 개구부를 삽입하는 간극을 형성하는 소직경면 (56) 이 선단에서부터 순차적으로 형성되어 있다. 그리고, 바닥이 있는 원통체 (W) 의 개구부 (대직경부 (18)) 를 외측 다이 (53) 의 가이드면 (54) 을 따라 압입함으로써, 테이퍼면 (55) 을 따르도록 직경 축소되고, 개구 단부가 내측 다이 (52) 의 외주면 (52a) 과 외측 다이 (53) 의 소직경면 (56) 사이에 삽입되어 소직경부 (19) 에 가공된다. 전술한 도 2(a) 에 나타내는 가공도, 이 도 4 에 나타내는 것과 직경은 상이하지만, 동일한 구조의 복수 종의 내측 다이와 외측 다이를 조합한 것이 사용된다.

이 소직경부 (19) 의 가공에 의해, 소직경부 (19) 의 하방에서 가공되지 않은 부분이 직경 확대부 (15) 가 된다. 이 경우, 소직경부 (19) 는 목부 (3) 보다 큰 외경으로 형성되고, 후술하는 나사 (5) 의 골 직경과 산 직경의 중간 외경으로 형성된다.

다음으로, 동 도 (d) 에 나타내는 바와 같이, 소직경부 (19) 의 상방 절반 정도를 상단을 향하여 서서히 직경 축소하고, 그 직경 축소된 개구 단부 (13) 와, 이것에 연속하는 테이퍼부 (14) 를 형성한다. 이 가공도 도 4 와 동일한 다이 넥킹 가공을 위한 성형 툴이 사용된다. 이 개구 단부 (13) 와 테이퍼부 (14) 의 가공에 의해, 그 하방에서 가공되지 않은 부분이 통형상부 (11) 가 된다. 이로써 중간 성형체 (12) 가 형성된다. 또한, 이 통형상부 (11) 의 두께는 0.25 ∼ 0.4 ㎜ 로 형성된다.

그리고, 이 중간 성형체 (12) 에 있어서, 통형상부 (11) 에 나사 (5) 를 성형한 후, 개구 단부 (13) 를 추가로 직경 축소하고, 그 직경 축소한 부분에 컬부 (7) 를 성형함으로써, 보틀 캔 (1) 이 제조된다.

이 제조 공정에 있어서, 중간 성형체 (12) 는 도 1 에도 나타낸 바와 같이, 개구 단부 (13) 가 상단으로부터 컬부 (7) 를 성형하기 위해서 필요한 치수분을 스트레이트상으로 형성되고, 그 개구 단부 (13) 의 하단으로부터 하방을 향하여 점차 직경 확대되는 테이퍼부 (14) 가 형성되고, 이 테이퍼부 (14) 의 하단에 통형상부 (11) 가 형성되어 있다. 이 통형상부 (11) 는, 하단부를 제외한 대부분이 스트레이트의 원통상으로 형성되고, 통형상부 (11) 의 하단부는 그 상부보다 외경이 큰 직경 확대부 (15) 가 되고, 그 직경 확대부 (15) 의 하단에, 직경 축소된 목부 (3), 목부 (3) 의 하단으로부터 직경 확대되는 어깨부 (2) 가 연속하여 형성된 형상으로 되어 있다.

이 경우, 개구 단부 (13) 의 외경 (D1) 은 성형해야 하는 나사 골 직경 (D2) 보다 작고, 또 통형상부 (11) 의 외경 (D3) 은, 그 하단부의 직경 확대부 (15) 를 제외하고, 나사 산 직경 (D4) 과 골 직경 (D2) 의 중간 직경으로 설정된다. 예를 들어, 나사 산 직경 (D4) 이 37 ㎜ 이고, 나사 골 직경 (D2) 이 36.3 ㎜ 이고, 나사의 1 산째와 2 산째의 간격이 2.5 ㎜ ∼ 4.5 ㎜ 인 경우, 통형상부 (11) 의 직경 확대부 (15) 를 제외한 외경 (D3) 은 36.5 ㎜ ∼ 36.8 ㎜ 로 설정된다. 또, 이들 통형상부 (11) 와 개구 단부 (13) 사이를 연락하는 테이퍼부 (14) 는, 캔 축방향에 대하여 10° ∼ 30°의 경사각 (θ) 으로, 캔 축방향을 따른 길이 (H) 가 2.0 ∼ 6.0 ㎜ 로 설정된다.

다음으로, 이 중간 성형체 (12) 에 대하여 나사 (5) 를 성형하기 위한 장치에 관하여 설명하면, 나사 성형 장치는 중간 성형체 (12) 의 통형상부 (11) 의 내주면에 맞닿게되는 이너 피스 (21) 와, 외주면에 맞닿게되는 아우터 피스 (22) 를 갖고 있다. 이들 이너 피스 (21) 및 아우터 피스 (22) 는 도 1 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 그 외주면에 나사 (5) 를 형성하기 위한 나사 형성용 볼록부 (23, 24) 및 나사 형성용 오목부 (25, 26) 가 나선상으로, 또한 서로 대응하는 형상으로 각각에 형성되어 있고, 이들 이너 피스 (21) 및 아우터 피스 (22) 가 각각 반경 방향으로 이동함으로써, 서로의 요철부 사이에 중간 성형체 (12) 의 통형상부 (11) 를 협지하고, 중간 성형체 (12) 의 축심 주위로 회전함으로써, 통형상부 (11) 에 나사 (5) 가 형성되는 구성이다. 또한, 이 때 나사 (5) 의 하방에 배치되는 턱부 (6) 도 동시에 가공된다.

이 이너 피스 (21) 와 아우터 피스 (22) 에 의한 나사 성형에 관하여 도 5 및 도 6 에 의해 상세히 서술한다.

미리, 나사 (5) 의 형상에 관하여 설명해 두자면, 나사 (5) 는 도 7 에 나타내는 바와 같이, 그 산부 (31) 의 높이가 소정 치수가 될 때까지 동안에 높이가 점차 커지는 불완전 나사부 (32) 가 존재하고, 나사 시작부 (33) 는 그 불완전 나사부 (32) 에 있어서, 산부 (31) 높이의 절반 정도의 높이를 갖는 부분을 말하는 것으로 한다. 또 산부 (31) 의 높이는, 산부 (31) 와 그 산부 (31) 에 인접하는 골부 (34) 사이의 반경 방향 치수의 최대값의 평균값을 말하고, 나사 산 직경은 산부 (31) 의 외경, 나사 골 직경은 골부 (34) 의 외경을 말한다.

또한 나사 성형 가공은, 반드시 나사 시작부 (33) 로부터 시작된다고는 할 수 없고, 임의의 위치로부터 가공된다.

도 5 는, 나사 성형 가공 후에 나사 시작부 (33) 가 되는 위치에 상당하는 부분의 종단면을 나타내고 있고, (a) 가 중간 성형체 (12) 의 통형상부 (11) 의 내측에 이너 피스 (21) 가 삽입되고, 통형상부 (11) 의 반경 방향 외측에 아우터 피스 (22) 가 배치되어, 상호 대치된 상태를 나타내고, (b) 가 이너 피스 (21) 와 아우터 피스 (22) 가 접근하여 통형상부 (11) 를 테이퍼부 (14) 의 도중부터 협지한 상태를 나타내고 있다. 또 편의상, 도 5(a) 에 있어서는 이너 피스와 아우터 피스의 절반씩을 정면에서 본 것, 나머지 절반을 외형선만 나타냈지만, (b) 에 있어서는 이너 피스, 아우터 피스 모두 외형선만 나타냈다. 후술하는 도 6 에 있어서는 (a),(b) 모두 이너 피스, 아우터 피스의 외형만 나타내고 있다.

또 이 단면에 있어서, 일점 쇄선의 위치는 나사의 1 산째 (이 도 5 의 단면 위치에서는 나사 시작부 (33) 이고 불완전 나사부 (32) 가 된다) 가 A, 그 아래의 골부가 B, 나사의 2 산째가 C 가 된다.

이 나사 시작부 (33) 의 위치에 있어서는, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 통형상부 (11) 와 테이퍼부 (14) 사이의 굴곡부 (16) 가, 2 산째 (C) 와 그 위의 골부 (B) 사이의 범위 내에 배치되어 있다. 도시된 예에서는, 거의 2 산째 (C) 의 능선 위치에 굴곡부 (16) 가 배치되어 있다. 이 굴곡부 (16) 는, 0.6 ㎜ ∼ 10 ㎜ 의 곡률 반경으로 하는 것이 바람직하다. 곡률 반경이 0.6 ㎜ 보다 작으면 도 2(d) 에 나타내는 직경 축소 가공시의 하중이 커져, 구금부 (4) 가 좌굴될 우려가 있다. 또, 나사 성형시의 하중도 커진다. 곡률 반경이 10 ㎜ 보다 커지면, 테이퍼부 (14) 가 길어져, 나사 성형시에 이너 피스 (21) 에 의한 장출 (張出) 량이 커져, 내면 도장을 손상시킬 우려가 있다.

이 도 5(a) 에 나타내는 상태로부터 두 피스 (21, 22) 가 접근하여, 통형상부 (11) 를 협지하여 나사 성형 가공이 이루어지면, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 1 산째의 위치 (A) 의 상방 부분에 남는 테이퍼부 (14) 의 최대 외경은 나사 골 직경 (D2) 과 동등하거나 그보다 작아진다.

한편, 도 6 은 나사 시작부 (33) 보다 바로 앞 위치의 종단면을 나타내고 있다. 바꿔 말하면, 1 산째가 일 둘레분 가까이 권회하여 2 산째가 되는 바로 앞의 위치의 종단면이다.

이 도 6 에 있어서도, 도 5 와 동일하게, (a) 가 중간 성형체 (12) 의 통형상부 (11) 의 내측에 이너 피스 (21) 가 삽입되고, 통형상부 (11) 의 반경 방향 외측에 아우터 피스 (22) 가 배치되어, 상호 대치된 상태, (b) 가 이너 피스 (21) 와 아우터 피스 (22) 가 접근하여 통형상부 (11) 를 테이퍼부 (14) 의 도중부터 협지한 상태를 각각 나타내고 있다. 또 이 도 6 의 단면에 있어서, 일점 쇄선의 위치는 나사의 1 산째 (일주분 (一周分) 가까이 권회하여 2 산째가 되는 바로 앞의 나사산) 가 A′, 그 위의 골부가 되는 바로 앞의 위치를 B′로 한다.

이 나사 시작부 (33) 보다 바로 앞의 위치에 있어서도, 통형상부 (11) 의 테이퍼부 (14) 의 도중 위치부터 나사 성형 가공됨으로써, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 1 산째의 위치 (일 둘레분 가까이 권회한 위치) (A′) 의 상방의 테이퍼부 (14) 의 최대 직경은 나사 골 직경 (D2) 과 동등하거나 그보다 작아진다.

이와 같이 하여 나사 성형 가공한 후, 개구 단부 (13) 를 더욱 직경 축소하고, 그 직경 축소된 개구 단부 (13) 에 대하여 컬링 가공하여 컬부 (7) 를 형성함으로써, 보틀 캔 (1) 이 제조된다.

이 보틀 캔 (1) 에 씌워지는 캡 (41) 은, 원형의 천판부 (42) 와 원통상의 스커트부 (43) 를 갖고 있고, 보틀 캔 (1) 의 구금부 (4) 에 씌운 후, 캡핑 롤 에 의해 캡 (41) 의 스커트부 (43) 를 구금부 (4) 의 나사 (5) 에 따르도록 성형함으로써, 스커트부 (43) 에 나사조 (44) 가 형성됨과 함께 구금부 (4) 에 나착된 상태가 되고, 스커트부 (43) 의 하단부 (45) 를 턱부 (6) 에 감음으로써, 도 8 의 왼쪽 절반에 나타낸 바와 같이 캡 (41) 과 보틀 캔 (1) 은 나착 상태로 고정된다. 이와 같이 하여 캡 (41) 이 구금부 (4) 의 나사 (5) 에 나착되므로, 캡 (41) 의 나사조 (44) 의 내경은 구금부 (4) 의 나사 골 직경 (D2) 에 맞춰지게 된다. 또한 이 캡에 관해서는, 각 부위를 나타낼 때에, 나사 형성전과 나사 형성 후에 동일한 부호를 이용하여 설명한다.

다음으로, 캡 (41) 의 뚜껑을 연 후, 재차 시일하는 경우에 관하여 설명한다.

도 8 의 왼쪽 절반에 나타낸 나착 상태로부터 캡 (41) 을 풀도록 회전시키면, 스커트부 (43) 에 형성되어 있던 슬릿 (46) 의 부분에서 하단부 (45) 와 그 상부 사이가 파단되어, 하단부가 띠상으로 턱부 (6) 에 남겨지고, 그 상부를 구금부 (4) 로부터 분리할 수 있다.

다음으로, 그 분리한 캡 (41) 을 재차 시일하기 위하여 구금부 (4) 에 씌우면, 도 8 의 오른쪽 절반에 나타내는 바와 같이, 캡 (41) 의 내주면의 나사조 (44) 의 최하단이 구금부 (4) 의 테이퍼부 (14) 상을 미끄러지면서 하강하여 나사 (5) 의 1 산째의 상면에 맞닿는다. 이 때, 캡 (41) 을 오른쪽으로 회전시킴으로써, 나사조 (44) 의 최하단이 1 산째의 상면을 따라서, 그 하방의 골부 (34) 의 입구까지 안내된다.

전술한 바와 같이, 테이퍼부 (14) 는 그 최대 외경이 나사 골 직경 (D2) 과 동일하거나 그보다 작은 치수로 형성되어 있기 때문에, 캡 (41) 의 내주면의 나사조 (44) 는 테이퍼부 (14) 에 의한 저항을 받는 일이 적어, 1 산째의 상면까지 순조롭게 도달하고, 그 후, 1 산째의 하방의 골부 (34) 의 입구까지 간단히 안내할 수 있다. 그리고, 캡 (41) 을 회전시킴으로써, 그 골부 (34) 에 나사조 (44) 의 최하단을 진입시켜 비틀어 넣을 수 있다.

덧붙여서, 종래의 보틀 캔에 관하여 도 9 에 의해 설명하면, 종래의 보틀 캔에서는, 1 산째의 상방의 테이퍼부 (51) 에 나사 골 직경보다 큰 부분 (52) 이 남으므로, 캡 (41) 을 재차 시일할 때에, 그 나사 골 직경보다 큰 부분 (52) 에 대한 캡 (41) 의 나사조 (44) 의 접촉 정도가 크고, 나사를 조일 때의 저항이 크기 때문에, 재차의 시일 조작이 하기 어려운 것이 되었다.

니혼 전산 심포 주식회사 제조 디지털 토크 미터에 보틀 캔을 유지한 상태로 캡을 재차 시일할 때의 리시일 토크 (캡을 구금부에 씌워 시일 조작할 때에 캡의 천정면의 라이너가 보틀 캔의 컬부 천정면에 접촉하기까지 발생한 저항값) 를 측정한 결과, 본 발명의 실시형태의 보틀 캔에서는 0.2 N·㎝ 였지만, 종래의 보틀 캔에서는 8.7 N·㎝ 였다.

이와 같이, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 보틀 캔 (1) 은, 나사 (5) 의 1 산째의 상방의 테이퍼부 (14) 가 나사 골 직경 (D2) 과 동일하거나, 나사 골 직경 (D2) 보다 작게 형성되어 있으므로, 재차의 시일 조작을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태의 구성의 것으로 한정되는 것이 아니고, 세부 구성에 있어서는, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경을 부가하는 것이 가능하다.

산업상 이용가능성

본 발명의 나사가 부착된 보틀 캔은, 커피 음료 등의 각종 음료를 충전하고, 캡의 리시일이 용이한 보틀 캔으로서 널리 적용할 수 있다.

1 … 보틀 캔
2 … 어깨부
3 … 목부
4 … 구금부
5 … 나사
6 … 턱부
7 … 컬부
11 … 통형상부
12 … 중간 성형체
13 … 개구 단부
14 … 테이퍼부
15 … 직경 확대부
16 … 굴곡부
21 … 이너 피스
22 … 아우터 피스
23, 24 … 나사 형성용 볼록부
25, 26 … 나사 형성용 오목부
31 … 산부
32 … 불완전 나사부
33 … 나사 시작부
34 … 골부
41 … 캡
42 … 천판부
43 … 스커트부
44 … 나사조
45 … 하단부
46 … 슬릿

Claims (6)

1. 나사가 부착된 보틀 캔의 제조 방법으로서, 바닥이 있는 통상체의 개구부의 직경을 축소하여 어깨부를 형성함과 함께, 이 어깨부보다 상방에, 나사의 산 직경과 골 직경 사이의 중간 외경을 갖는 통형상부와, 그 통형상부의 상단으로부터 개구 단부를 향하여 점차 직경이 축소되는 테이퍼부를 형성해 두고, 상기 테이퍼부의 도중 위치에 나사 시작부를 형성하도록 그 테이퍼부로부터 상기 통형상부에 걸쳐 나사 성형 가공함으로써, 상기 테이퍼부의 최대 외경을, 나사의 첫번째 산에 인접하는 골부의 나사 골 직경과 동일하거나 그보다 작은 외경으로 형성하는 것을 특징으로 하는 나사가 부착된 보틀 캔의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 나사 시작부에 있어서의 캔 축방향을 따른 종단면에 있어서, 상기 테이퍼부와 상기 통형상부 사이의 굴곡부가 나사의 두번째 산과 그 상방의 골부 사이의 범위 내에 배치되도록 나사 성형 가공하는 것을 특징으로 하는 나사가 부착된 보틀 캔의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 테이퍼부는, 캔 축방향에 대하여 10° ∼ 30° 의 각도인 것을 특징으로 하는 나사가 부착된 보틀 캔의 제조 방법.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 테이퍼부는, 캔 축방향에 대하여 10° ∼ 30° 의 각도인 것을 특징으로 하는 나사가 부착된 보틀 캔의 제조 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 나사가 부착된 보틀 캔.
6. 개구단에 형성되는 컬부의 하방으로부터 나사의 첫번째 산의 일 둘레분까지 이르는 테이퍼부의 도중 위치에 나사 시작부가 형성되고, 상기 테이퍼부의 최대 외경이, 상기 첫번째 산에 인접하는 골부의 나사 골 직경과 동일하거나 그보다 작은 외경으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 나사가 부착된 보틀캔.

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