WO2023166825A1 - 金属容器及びその製造方法 - Google Patents

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side wall
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健 村瀬
章太 田中
信宏 篠島
江利華 佐藤
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東洋製罐株式会社
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    • B65D1/26Thin-walled containers, e.g. formed by deep-drawing operations
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    • B65D21/00Nestable, stackable or joinable containers; Containers of variable capacity
    • B65D21/02Containers specially shaped, or provided with fittings or attachments, to facilitate nesting, stacking, or joining together

Definitions

  • the present invention relates to a metal container and its manufacturing method.
  • a metal container is mainly made of metal such as aluminum or stainless steel, and has a storage space for storing contents and an opening for taking the contents in and out of the storage space. Includes cans whose parts are sealed with lids and cups that are used with the openings open.
  • a so-called taper container is known as a conventional metal container (see, for example, Patent Document 1 below).
  • This metal container has a cylindrical shape with a bottom and an opening at the top, and the side wall from the opening at the top to the bottom has a tapered side wall (a side wall portion having a tapered profile) in which the inner diameter gradually decreases toward the bottom. )have.
  • the tapered container is manufactured by preparing a stock material, forming a cup by drawing and drawing, redrawing the cup to obtain a cup having a predetermined height and wall thickness, and then: After cutting the cup to a predetermined height and rounding the tip of the cup, the cup is squeezed to form a plurality of vertical wall sections, and then a die is applied to each of the plurality of vertical wall sections.
  • a tapered profile is formed by expanding the diameter of the tape using the tape (see Patent Document 2 below).
  • the above-mentioned conventional metal container has a tapered side wall (a side wall portion having a tapered contour), so that the inner diameter of the opening is larger than the outer diameter of the bottom, and the contents can be accommodated.
  • the bottom of one container was inserted into the opening of another container to transport the same containers in a state of being stacked in multiple stages (hereinafter referred to as a stacked state).
  • the diameter expansion forming is performed after forming the vertical wall section.
  • the conventional method for manufacturing a metal container has difficulty in adapting to various shapes, and thus there arises a problem that it is difficult to effectively form an effective shape for avoiding the blocking phenomenon.
  • the present invention was proposed to deal with such problems. That is, it is an object of the present invention to facilitate separation after transportation of metal containers that are transported in a stacked state.
  • the present invention provides a method for manufacturing a metal container that can effectively form a shape that can accommodate a variety of shapes and that can avoid the blocking phenomenon when transporting in a stacked state. is the issue.
  • the metal container according to the present invention has the following configuration.
  • a metal container having an opening, sidewalls and a bottom, wherein the opening has an outwardly curving curl or flange, and the inner surface of the opening has an outer surface at the outer surface of the sidewall when stacked.
  • a metal container characterized in that a slanted wall is provided in the container.
  • the method for manufacturing a metal container according to the present invention has the following configuration.
  • a method for manufacturing a metal container having an opening, a side wall and a bottom comprising the steps of forming a bottomed cup by drawing a plate-like metal material, trimming the bottomed cup, and performing a trimming process on the bottomed cup.
  • forming the opening having a curled portion or a flange portion; and applying a diameter-reducing draw to the bottom side from the point where the tip diameter-reducing drawing is applied to form a tapered shape.
  • a method of manufacturing a metal container comprising the step of forming said side wall portion having a profile.
  • the inner surface contact portion on the inner surface of the opening of the lower metal container contacts the outer surface contact portion on the side wall portion of the upper metal container. Since a slanted wall is provided on the hooking portion provided between the outer surface contact portion and the inner surface contact portion of one metal container, the blocking described above in setting the hook width of the hooking portion and the inclination angle of the slanted wall phenomenon can be avoided.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a stacked state of metal containers according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a metal container according to another embodiment of the present invention; Explanatory drawing which showed the process of the manufacturing method of the metal container which concerns on embodiment of this invention.
  • Explanatory drawing of a side wall part formation process The processing procedure of a process is shown in order of (a) -> (b) -> (c).).
  • Explanatory drawing of a side wall part formation process ((b1) shows a 1st stage, (b2) shows a 2nd stage.).
  • a metal container 1 As shown in FIG. 1, a metal container 1 according to one embodiment of the present invention has an opening 1A, a side wall 1B, and a bottom 1C, which are integrally molded parts. It is a cup-shaped container that can be substituted for
  • the example of FIG. 1 shows an example in which the opening 1A is provided with a curled portion 10 that curves outward and the opening 1A is used in an open state.
  • a curved flange portion to which the outer peripheral edge of the lid is wound may be provided to be used as a can container. Note that the terms "upper” and “lower” in this specification and the like are based on the assumption that the opening 1A is up and the bottom 1C is down.
  • the metal container 1 shown in FIG. 1 has a side wall portion 1B having an overall tapered contour such that the outer diameter of the bottom portion 1C is smaller than the inner diameter of the opening portion 1A.
  • the metal containers 1 can be stacked with the bottom portion 1C of the upper metal container 1 out of the plurality of metal containers 1 placed in the opening 1A of the lower metal container 1, and the metal container 1 can be unused.
  • the shape is such that a plurality of metal containers 1 can be stacked and transported.
  • the metal container 1 shown in FIG. 1 is provided with a hook portion (bulging portion) 11 below the opening portion 1A (curl portion 10).
  • a hook portion 11 below the opening portion 1A (curl portion 10).
  • the opening 1A of the lower metal container 1 (bottom) contacts the outer surface contact point F1 on the outer surface of the side wall 1B of the upper metal container 1 (top).
  • the hook portion 11 is provided between the outer surface contact portion F1 and the inner surface contact portion F2.
  • the hooking portion (bulging portion) 11 is a portion formed by bulging the periphery of the side wall portion 1B outward, and can be formed by bead processing, diameter-enlarging molding, diameter-reducing molding, or the like, or a combination thereof.
  • the upper side and the lower side of the hooking portion 11 are subjected to diameter reduction draw forming, and the outer surfaces thereof are inclined walls (diameter reduction forming portions) 11a and 11b, respectively.
  • the hook portion 11 is provided with a tapered surface Tp (a tapered portion t described later) whose diameter gradually decreases toward the outer surface contact portion F1, and gradually decreases toward the opening portion 1A.
  • a tapered surface Tp (a necking portion n described later) is provided.
  • the hooking portion (bulging portion) 11 has a hooking width defined by the maximum width between the outer surface of the hooking portion 11 and the perpendicular line Lp connecting the outer surface contact portion F1 and the inner surface contact portion F2 in one metal container 1 .
  • the angle of inclination of the tapered surface Tp (tapered portion t) toward the outer surface contact point F1 with respect to the normal Lp is defined as a taper angle ⁇ .
  • the engagement width f is preferably 0.3 mm or more, and more preferably 0.8 mm or more. If the hooking width f is smaller than this, the opening 1A tends to bite into the hooking portion 11, and if vibrations or shocks are received during transportation in a stacked state, the bite becomes large, and the above-described blocking phenomenon is likely to occur.
  • a factor that determines the upper limit of the catch width f is the outer diameter R11 of the catch portion 11 including the catch width f.
  • the outer diameter R11 of the hook portion 11 is preferably smaller than the outer diameter R10 of the curl portion 10 (opening portion 1A). If the outer diameter R11 of the hooking portion 11 is larger than the outer diameter R10 of the curled portion 10, the hooking portion 11 protrudes laterally from the curled portion 10 when the metal container 1 is stored horizontally. The storage space is increased by the amount of protrusion, and the storage efficiency is lowered.
  • the taper angle (the inclination angle of the inclined wall 11b) ⁇ within the range of 10° to 50°. If the taper angle ⁇ becomes smaller, the situation becomes the same as that in the case where the hanging width f is made small, and the frictional resistance increases when separating from the stacked state, so that the blocking phenomenon is likely to occur. Note that the engagement width f and the taper angle ⁇ are adjustment factors that are related to each other, and by combining both conditions, the avoidance measure against the blocking phenomenon becomes more effective.
  • the stacking height hs affects the storage space in the height direction in the stacked state. By making the stacking height hs smaller, the storage efficiency in the height direction of the stacked metal containers 1 increases.
  • the side wall portion 1B has vertical portions s and tapered portions t alternately formed, including the hook portion 11 described above, so that the entire side wall portion 1B has a tapered profile.
  • a longest tapered portion tm having the longest taper length of the tapered portion t is formed near the center of the side wall portion 1B.
  • the step formed by the vertical portions s and the tapered portions t can be manually adjusted. It functions as a non-slip when gripping with.
  • the longest tapered portion tm near the center of the side wall portion 1B functions as a display space for displaying by printing or the like. That is, the longest tapered portion tm can be effectively used as a display space by including a printing process for printing a display thereon.
  • Aluminum, aluminum alloy, stainless steel, steel, etc. can be used for the material of the base material constituting the metal container 1.
  • the material for the metal container 1 it is possible to use an aluminum or aluminum alloy or steel base material coated with a single layer or multiple layers of a resin film such as a PET film on both sides thereof.
  • the metal containers 1 are in contact only at the outer surface contact point F1 and the inner surface contact point F2 when stacked.
  • the outer surface and the inner surface are in contact with each other in a stacking state, it is possible to minimize contamination and damage to the surface due to the outer surface of the metal container 1 coming into contact with the inner surface during stacking.
  • the outer surface contact portion F1 is provided on the tapered surface Tp (tapered portion t), it is possible to maintain a stable contact state between the outer surface contact portion F1 and the inner surface contact portion F2 in the stacked state.
  • the side wall portion 1B and the bottom portion 1C of the upper metal container 1 (top) do not excessively hit the inner surface of the lower metal container 1 (bottom). Therefore, the inner surface of the metal container 1 can be prevented from being damaged or deformed.
  • a metal container 1 includes a flange portion 20 at the opening portion 1A, as shown in FIG.
  • the flange portion 20 is a portion for tightening the outer edge portion of the lid (not shown). By winding the lid, the metal container 1 becomes a can body that seals the contents.
  • the lid to be rolled up here can be, for example, a metallic stay-on tab lid, but it may be a lid of other forms.
  • the opening portion 1A may have another shape, and a lid body of another shape such as a screw lid may be detachably attached to the opening portion 1A.
  • a plate-shaped metal material is punched, drawn, and/or ironed to form a cup-shaped intermediate member (hereinafter referred to as a bottomed cup) (S1: cupping step).
  • the formed bottomed cup is subjected to drawing and / or ironing and bottom forming processing (step S1'), and then a predetermined outer diameter, a predetermined height, and a predetermined plate Trim the tip of the thick bottomed cup (S2: trimming step).
  • the trimming process cuts the tip height of the bottomed cup, which has become uneven due to redrawing and/or ironing, evenly around the center axis, and the tip height of the bottomed cup after trimming is constant. become.
  • the diameter reduction drawing process for the tip portion is a so-called necking process, in which the diameter of the tip opening of the bottomed cup is reduced to form a necking portion n that gradually decreases in diameter toward the tip, and the curl portion 10 or the flange is formed thereafter.
  • a portion to be processed for processing the portion 20 is formed.
  • the opening 1A having the curl portion 10 or the flange portion 20 is formed in the tip portion of the bottomed cup (the portion to be formed with the curl portion 10 or the flange portion 20 described above) (S4: opening forming step).
  • the side wall portion 1B having an overall tapered profile is formed by gradually reducing the diameter from the point where the tip diameter reduction drawing is performed to the bottom portion 1C side. do.
  • the inner tool 100 is placed inside the bottomed cup Cp in which the opening 1A having the curled portion 10 (or the flange portion 20) is formed after the tip diameter is reduced.
  • the outer tool 200 is placed on the bottom portion 1C side of the bottomed cup Cp, and the pressing tool 300 is brought into contact with the bottom portion 1C of the bottomed cup Cp.
  • the inner tool 100 is a cylindrical tool having a smaller diameter than the inner diameter of the bottomed cup Cp
  • the outer tool 200 is a draw forming that performs draw forming by sandwiching the side wall of the bottomed cup Cp between the inner tool 100 and the outer peripheral surface of the inner tool 100. It has a surface 201 on the inner surface and an inclined forming surface 202 for forming the side wall of the bottomed cup Cp in an inclined shape on the inner surface.
  • the inclined molding surface 202 of the outer tool 200 has a conical surface or curved surface (R surface) that is inclined outward with respect to the central axis 100P of the inner tool 100 .
  • the outer tool 200 is moved from the bottom 1C to the opening 1A with respect to the fixed inner tool 100 from the state shown in FIG. 5(a) as shown in FIG. 5(b).
  • the side wall of the bottomed cup Cp is subjected to a diameter reduction drawing process, and further, the inclined molding surface of the outer tool 200 is formed on the bottom 1C side of the necking portion n subjected to the diameter reduction drawing at the tip. 202 is applied to form a tapered portion t.
  • the second-stage diameter reduction drawing process is performed using the inner tool 100 with the tool radius Tr2 (Tr1>Tr2). I do.
  • the inner diameters of the draw forming surface 201 and the inclined forming surface 202 of the outer tool 200 at this time are set according to the tool diameter of the inner tool 100 .
  • the movement stroke St1 of the outer tool 200 is the stroke length required to form the tapered portion t of the hook portion 11.
  • the movement stroke St2 of the outer tool 200 is made shorter than the movement stroke St1 of the first stage, and the taper portion t of the hook portion 11 is moved toward the bottom portion 1C side of the tapered portion t. forming a vertical portion s;
  • the tool radius of the inner tool 100 is gradually decreased, and by repeating the diameter reduction and drawing process from the second stage onwards, as shown in FIG. A side wall portion 1B having a tapered profile is formed by alternating .
  • the tapered portion t can be continuously formed without sandwiching the vertical portion s.
  • the inner surface of the curled portion 10 is arranged so as to be in contact with the outer surface of the inner tool 100 in the diameter reduction drawing process from the second stage onward (see FIG. 6(b2)). This is to prevent the curled portion 10 (mouth portion) from becoming elliptical, and this can also prevent the occurrence of blocking when stacking the metal container 1 .
  • the resin-coated substrate as described above is used as the substrate constituting the metal container 1, as a pre-process of the opening forming step S4 for forming the curled portion 10 or the flange portion 20 shown in FIG. It is preferable to provide a step of locally heating the portions of the curled portion 10 or the flange portion 20 to be processed.
  • the local heating for example, high-frequency heating is used to locally heat the portion to be processed on the tip side of the necking portion n at a target temperature of 200° C. ⁇ 30° C.
  • the metal container 1 has an opening portion 1A, a side wall portion 1B, and a bottom portion 1C, and the opening portion 1A has an outwardly curving curl portion 10 or a flange portion.
  • the inner surface of the opening 1A has an inner surface contact point F2 that contacts the outer surface contact point F1 on the outer surface of the side wall portion 1B when stacked, and between the outer surface contact point F1 and the inner surface contact point F2, the side wall A hook portion 11 is provided by bulging out the periphery of the portion 1B, and the hook portion 11 is provided with an inclined wall 11b directed toward the outer surface contact portion F1.
  • the method for manufacturing a metal container according to the embodiment of the present invention by forming the side wall portion 1B by diameter reduction drawing from the bottom portion 1C side, it is possible to deal with various shapes. , and it is possible to effectively form a shape capable of avoiding a blocking phenomenon during transportation in a stacked state.
  • 1 metal container, 1A: opening, 1B: side wall, 1C: bottom, 10: curled portion, 11: hooking portion, 11a, 11b: inclined wall (reduced diameter forming portion), 20: flange portion, t: taper part, tm: longest taper part, s: vertical part, n: necking part, F1: outer surface contact point, F2: inner surface contact point, 100: inner tool, 100P: central axis, 200: outer tool, 201: drawing surface , 202: inclined molding surface, 300: pressing tool, S0: plate-like metal material preparation step, S1: cupping step, S2: trimming step, S3: tip diameter reduction drawing step, S4: opening forming step, S5: side wall Part forming process, St1, St2: movement stroke, Tr1, Tr2: tool radius, Cp: bottomed cup

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Abstract

積み重ね状態でのブロッキング現象を回避するための形状を得る。本発明の金属容器は、開口部1Aが、外側に湾曲するカール部10又はフランジ部20を有し、開口部1Aの内面には、積み重ね時に側壁部1Bの外面における外面接触箇所F1と接触する内面接触箇所F2が有り、外面接触箇所F1と内面接触箇所F2の間には側壁部1Bの周囲を外側に膨出させた掛かり部11が設けられ、掛かり部11は外面に側壁部が設けられている。

Description

金属容器及びその製造方法
 本発明は、金属容器及びその製造方法に関するものである。
 金属容器は、主な材料がアルミやステンレスなどの金属であって、内容物を収容するための収容空間と収容空間に内容物を出し入れする開口部を有するものであり、その形態としては、開口部を蓋体で密封する缶や開口部を開放させた状態で使用するカップなどを含む。
 従来の金属容器として、所謂テーパ容器が知られている(例えば、下記特許文献1参照)。この金属容器は、有底筒状で上部開口の容器であり、上部の開口部から底部に至る側壁に内径が底部に向かうに従って徐々に小さくなるテーパ状の側壁(テーパ状の輪郭を有する側壁部)を有している。
 このテーパ容器の製造方法としては、ストック材料を用意し、抜き及び絞り処理によりカップを形成し、所定の高さ及び壁厚を有するカップにするために、カップに再絞り処理を施し、その後、所定の高さにカップを切り取り、カップの先端部に丸め成形を施した後、カップを絞ることで、複数の垂直壁区間を形成し、その後、複数の垂直壁区間の各々に対してダイを用いて拡径することで、テーパ状の輪郭を形成している(下記特許文献2参照)。
特開平1-150418号公報 特開2021-142566号公報
 前述した従来の金属容器は、テーパ状の側壁(テーパ状の輪郭を有する側壁部)を有していることで、開口部の内径が底部の外径より大きくなっており、内容物を収容する前の輸送時には、一つの容器の底部を他の容器の開口部から内側に挿入して、同一容器を多段に積み重ねた状態(以下、積み重ね状態)で輸送することが行われている。
 従来技術のようなテーパ状の側壁を有する金属容器を積み重ね状態で輸送する際には、輸送時の振動や衝撃によって相対的に上側の容器が下側の容器に入り込み、積み重ね状態から分離する際の引き離しを容易に行うことができなくなる現象(所謂、ブロッキング現象)が問題視されている。
 また、従来の金属容器の製造方法は、テーパ状の輪郭を有する側壁部を形成するに際して、垂直壁区間を形成した後に拡径成形を行っているので、工程が煩雑であると共に、多様性のある形状に対応し難い問題がある。従来の金属容器の製造方法は、多様性のある形状に対応し難いことで、ブロッキング現象を回避するために有効な形状を効果的に形成し難い問題が生じる。
 本発明は、このような問題に対処するために提案されたものである。すなわち、積み重ね状態で輸送を行う金属容器において、輸送後の引き離しを容易に行えるようにすること、などが本発明の課題である。
 また、多様性のある形状に対応することが可能であり、積み重ね状態で輸送を行う際のブロッキング現象を回避できる形状を効果的に形成できる金属容器の製造方法を提供すること、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、本発明による金属容器は、以下の構成を具備するものである。
 開口部と側壁部と底部を有する金属容器であって、前記開口部は、外側に湾曲するカール部又はフランジ部を有し、前記開口部の内面には、積み重ね時に前記側壁部の外面における外面接触箇所と接触する内面接触箇所が有り、前記外面接触箇所と前記内面接触箇所の間には、前記側壁部の周囲を外側に膨出させた掛かり部が設けられ、前記掛かり部は、前記外面に傾斜壁が設けられていることを特徴とする金属容器。
 また、このような課題を解決するために、本発明による金属容器の製造方法は、以下の構成を具備するものである。
 開口部と側壁部と底部を有する金属容器の製造方法であって、板状金属材に対する絞り処理で有底カップを形成する工程と、前記有底カップをトリミング加工する工程と、前記有底カップに先端縮径絞りを施す工程と、カール部又はフランジ部を有する前記開口部を形成する工程と、前記先端縮径絞りを施した箇所より前記底部側に縮径絞りを施して、テーパ状の輪郭を有する前記側壁部を形成する工程を有することを特徴とする金属容器の製造方法。
 このような特徴を有する金属容器によると、金属容器を積み重ね状態にした際に、上側の金属容器の側壁部における外面接触箇所に下側の金属容器の開口部内面における内面接触箇所が接触することになり、一つの金属容器の外面接触箇所と内面接触箇所の間に設けられる掛かり部に、傾斜壁が設けられているので、掛かり部の掛かり幅や傾斜壁の傾斜角度の設定で前述したブロッキング現象を回避することができる。
 また、このような特徴を有する金属容器の製造方法によると、多様性のある形状に対応することが可能であり、積み重ね状態で輸送を行う際のブロッキング現象を回避できる形状を効果的に形成することができる。
本発明の実施形態に係る金属容器の外観を示す説明図(外観図)。 本発明の実施形態に係る金属容器を積み重ねた状態の部分断面図。 本発明の他の実施形態に係る金属容器の部分断面図。 本発明の実施形態に係る金属容器の製造方法の工程を示した説明図。 側壁部形成工程の説明図(工程の処理手順を(a)→(b)→(c)の順に示している。)。 側壁部形成工程の説明図((b1)が第1段階、(b2)が第2段階を示す。)。
 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。
 図1に示すように、本発明の一実施形態に係る金属容器1は、一体成形部である開口部1Aと側壁部1Bと底部1Cを有するもので、従来使い捨てされている紙コップやプラスチックコップに代替え可能なカップ状の容器である。図1の例では、開口部1Aに、外側に向けて湾曲するカール部10を設けて、開口部1Aを開放状態で使用する例を示しているが、後述する例のように、開口部1Aに、蓋体の外周縁部が巻き締められる湾曲状のフランジ部を設けて、缶容器として使用するものであってもよい。なお、本明細書等における「上」と「下」は、開口部1Aを上にして底部1Cを下にした状態を前提にしている。
 図1に示した金属容器1は、開口部1Aの内径よりも底部1Cの外径が小さくなるように、全体的にテーパ状の輪郭を有する側壁部1Bを有している。これにより金属容器1は、複数の金属容器1のうち上側の金属容器1の底部1Cを下側の金属容器1の開口部1A内に入れた積み重ね状態が可能であり、金属容器1の未使用時には、複数の金属容器1を積み重ね状態にして輸送することが可能な形状になっている。
 図1に示した金属容器1は、開口部1A(カール部10)の下側に掛かり部(膨出部)11を設けている。これにより、積み重ね状態では、図2に示すように、上側の金属容器1(top)の側壁部1Bの外面における外面接触箇所F1に対して、下側の金属容器1(bottom)の開口部1Aの内面における内面接触箇所F2が接触して積み重ねられ、一つの金属容器1においては、外面接触箇所F1と内面接触箇所F2の間に前述した掛かり部11が設けられている。
 掛かり部(膨出部)11は、側壁部1Bの周囲を外側に膨出させた箇所であり、ビード加工や拡径成形や縮径成形などのそれぞれ或いはこれらを組み合わせて形成することができる。一例としては、掛かり部11における上側と下側は縮径絞り成形されており、それぞれ外面が傾斜壁(縮径成形部)11a,11bになっている。これにより、掛かり部11には、外面接触箇所F1に向かって徐々に縮径になるテーパ面Tp(後述のテーパ部t)が設けられており、開口部1Aに向かって徐々に縮径になるテーパ面Tp(後述のネッキング部n)が設けられている。
 掛かり部(膨出部)11は、図2に示すように、一つの金属容器1において、外面接触箇所F1と内面接触箇所F2を結ぶ垂線Lpと掛かり部11の外面との最大幅を掛かり幅fとする。また、外面接触箇所F1に向かうテーパ面Tp(テーパ部t)の垂線Lpに対する傾斜角度をテーパ角度αとする。
 前述したブロッキング現象を回避するためには、掛かり幅fは、0.3mm以上にすることが好ましく、更には0.8mm以上にすることが好ましい。掛かり幅fがこれより小さいと、掛かり部11に対して開口部1Aが食い込みやすくなり、積み重ね状態での輸送時に振動や衝撃を受けると食い込みが大きくなって前述したブロッキング現象が生じ易くなる。
 掛かり幅fの上限を決める要素として、掛かり幅fを含む掛かり部11の外径R11がある。掛かり部11の外径R11は、カール部10(開口部1A)の外径R10より小さくすることが好ましい。掛かり部11の外径R11がカール部10の外径R10より大きくなると、金属容器1を横に並べて収納する際に、カール部10から掛かり部11が横に突出する状態になることで、その突出分だけ収納スペースを大きくとることになり、収納効率が低下する。
 また、ブロッキング現象を回避するには、テーパ角度(傾斜壁11bの傾斜角度)αを10°~50°の範囲にすることが好ましい。テーパ角度αが小さくなると、前述した掛かり幅fを小さくした場合と同じ状況になり、また、積み重ね状態から引き離す際の摩擦抵抗が大きくなるので、ブロッキング現象が生じ易くなる。なお、掛かり幅fとテーパ角度αは、互いに関係のある調整因子であり、両者の条件を組み合わせることでブロッキング現象に対する回避策がより効果的になる。
 また、金属容器1の積み重ね状態では、図2に示すように、上側の金属容器1(top)における開口部1Aの上端と下側の金属容器1(bottom)における開口部1Aの上端との距離が積み重ね高さhsになる。この積み重ね高さhsは、積み重ね状態での高さ方向の収納スペースに影響する。積み重ね高さhsをより小さくすることで、金属容器1を積み重ねた状態での高さ方向の収納効率が高くなる。
 図1に示す金属容器1の全体構成について更に言及する。側壁部1Bは、前述した掛かり部11を含めて、垂直部sとテーパ部tが交互に形成されており、これによって、側壁部1Bの全体がテーパ状の輪郭になっている。そして、側壁部1Bの中央付近には、テーパ部tのテーパ長さが最も長い最長テーパ部tmが形成されている。
 このように側壁部1Bに垂直部sとテーパ部tを交互に形成することで、金属容器1を飲料用のカップとして使用する場合に、垂直部sとテーパ部tによって形成される段差が人手で把持する際の滑り止めとして機能する。また、側壁部1B中央付近の最長テーパ部tmが印刷等による表示を施すための表示スペースとして機能する。すなわち、最長テーパ部tmは、そこに表示を印刷するための印刷工程を含めることで、効果的に表示スペースとして利用することができる。
 金属容器1を構成する基材の材料は、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、スチールなどを用いることができるが、アルミニウム又はアルミニウム合金又はスチールを採用することで、軽量で、光沢による外観性を有し、内容物(例えば、冷水)の温度を手で感じ易くなる、飲料用容器に適した金属容器1を得ることができる。また、金属容器1の材用としては、アルミニウム又はアルミニウム合金又はスチールの基材両面にPETフィルムなどの樹脂フィルムを単層又は多層コーティングしたものを用いることができる。
 金属容器1は、積み重ね時状態では、外面接触箇所F1と内面接触箇所F2のみで接触することが好ましい。積み重ね時状態で外面と内面が接触する箇所を1箇所にすることで、積み重ね時に金属容器1の外面が内面に接触することによる表面の汚れや傷付きを最小限に抑えることができる。
 また、外面接触箇所F1がテーパ面Tp(テーパ部t)に設けられていることで、積み重ね状態で外面接触箇所F1と内面接触箇所F2が接触した状態を安定に保つことができる。これにより、積み重ね状態での輸送時に振動等が有った場合にも、下側の金属容器1(bottom)の内面に上側の金属容器1(top)の側壁部1Bや底部1Cが過度に当たることが無く、金属容器1の内面の傷付きや変形を抑止することできる。
 本発明の他の実施形態に係る金属容器1は、図3に示すように、開口部1Aにフランジ部20を備える。フランジ部20は、図示省略した蓋体の外縁部を巻き締めるための部位である。蓋体を巻き締めることで、金属容器1は内容物を密封する缶体になる。ここで巻き締められる蓋体は、例えば、金属製のステイオンタブ蓋を用いることができるが、他の形態の蓋体であってもよい。また、フランジ部20に替えて、他の形態の開口部1Aとし、それに対して、ネジ蓋等の他の形態の蓋体を取り付け取り外し自在に装着するようにしてもよい。
 図1に示した金属容器1の製造するための工程(製造方法)は、図4に示すように、先ず、コイル状に巻かれた板材を切断するなどして板状金属材を準備し(S0:板状金属材準備工程)、板状金属材を打ち抜き、絞り及び/又はしごき加工を施すことで、カップ状の中間部材(以下、有底カップ)を形成する(S1:カッピング工程)。
 次に、形成された有底カップに対して、必要に応じて、再度絞り及び/又はしごき加工や底部の成形加工(S1’工程)を施した後、所定外径、所定高さ、所定板厚の有底カップに対して、先端部をトリミング加工する(S2:トリミング加工工程)。トリミング加工は、再絞り及び/又はしごき加工などによって不揃いになった有底カップの先端高さを中心軸周りに均等にカットするものであり、トリミング加工後の有底カップの先端高さは一定になる。
 次に、トリミング加工された有底カップの先端部に、先端縮径絞りを施す(S3:先端縮径絞り工程)。先端部に対する縮径絞り処理は、所謂ネッキング加工であり、有底カップの先端開口を縮径して、先端に向けて漸次縮径するネッキング部nを形成すると共に、その後のカール部10又はフランジ部20加工の加工予定部を形成する。
 先端縮径絞り工程S3の後に、有底カップの先端部(前述したカール部10又はフランジ部20成形の予定部)に、カール部10又はフランジ部20を有する開口部1Aを形成する(S4:開口部形成工程)。このように先端部にカール部10又はフランジ部20を形成することで、先端開口の剛性を高めることができ、次工程での側壁部1Bの形成における真円度悪化を抑制することができる。
 側壁部1Bの形成(S5:側壁部形成工程)では、先端縮径絞りを施した箇所より底部1C側に漸次縮径絞りを施して、全体的にテーパ状の輪郭を有する側壁部1Bを形成する。
 以下に、側壁部形成工程S5の一例を詳細に説明する。先ず、図5(a)に示すように、先端縮径絞りの後、カール部10(又はフランジ部20)を有する開口部1Aを形成した有底カップCpに対して、内部にインナーツール100を配置し、有底カップCpの底部1C側にアウターツール200を配置し、有底カップCpの底部1Cに対して押さえツール300を当接させる。
 インナーツール100は、有底カップCpの内径より小径の円柱状ツールであり、アウターツール200は、インナーツール100の外周面との間で有底カップCpの側壁を挟んで絞り成形を行う絞り成形面201を内面に有すると共に、有底カップCpの側壁を傾斜状に成形する傾斜成形面202を内面に有する。アウターツール200の傾斜成形面202は、インナーツール100の中心軸100Pに対して外広がりに傾斜した円錐面又は湾曲面(R面)を有する。
 側壁部形成工程S5における第1段階では、図5(a)に示す状態から、図5(b)に示すように、固定したインナーツール100に対して、アウターツール200を底部1Cから開口部1Aに向けて図示矢印方向に移動させることで、有底カップCpの側壁に縮径絞り処理を施し、更に、先端縮径絞りがなされたネッキング部nの底部1C側にアウターツール200の傾斜成形面202を当ててテーパ部tを形成する。その後、図5(c)に示すように、アウターツール200を底部1C側に戻すと、有底カップCpの先端側には、カール部10の底部1C側に、ネッキング部nとテーパ部tによる掛かり部11が形成される。
 側壁部形成工程S5における次の段階を図6にて説明する。前述した説明におけるツール半径Tr1のインナーツール100を用いた第1段階の縮径絞り処理に対して、ツール半径Tr2(Tr1>Tr2)のインナーツール100を用いて、第2段階の縮径絞り処理を行う。この際のアウターツール200の絞り成形面201と傾斜成形面202の内径は、インナーツール100のツール径に応じて設定される。
 第1段階の縮径絞り処理(図6(b1)参照)では、アウターツール200の移動ストロークSt1が、掛かり部11のテーパ部tを形成するために必要なストローク長であるのに対して、第2段階の縮径絞り処理(図6(b2)参照)は、アウターツール200の移動ストロークSt2を第1段階の移動ストロークSt1より短くして、掛かり部11におけるテーパ部tの底部1C側に垂直部sを形成する。
 その後は、インナーツール100のツール半径を順次小さくして、第2段階以降の縮径絞り処理を繰り返すことで、図1に示すように、掛かり部11の下に、テーパ部tと垂直部sが交互に形成されたテーパ状の輪郭を有する側壁部1Bが形成される。この際、次段階の縮径絞り処理におけるアウターツール200の移動ストロークを前段階の移動ストロークに近づけると、前述した垂直部sを挟まず連続してテーパ部tを形成することができる。また、第2段階以降の縮径絞り処理工程においてカール部10の内面はインナーツール100の外面に接触するように配置する(図6(b2)参照)。これは、カール部10(口部)が楕円になることを抑制するためであり、これによっても金属容器1における積み重ね時のブロッキング発生を抑制することができる。
 金属容器1を構成する基材として上述のような樹脂コーティングされた基材を用いた場合、図4に示した、カール部10又はフランジ部20を形成する開口部形成工程S4の前工程として、カール部10又はフランジ部20の加工予定箇所に局所加熱を施す工程を設けることが好ましい。局所加熱は、例えば、高周波加熱を用いて、200℃±30℃の目安温度でネッキング部nより先端側の加工予定箇所を局所的に加熱する。このような局所加熱を行うことで、基材とコーティングされた樹脂の密着力を高め、カール部10やフランジ部20の加工時に樹脂フィルムが基材から剥離するのを抑止することができ、良好な仕上がりを得ることができる。
 以上のとおり、本発明の実施形態に係る金属容器によると、開口部1Aと側壁部1Bと底部1Cを有する金属容器1であって、開口部1Aは、外側に湾曲するカール部10又はフランジ部20を有し、開口部1Aの内面には、積み重ね時に側壁部1Bの外面における外面接触箇所F1と接触する内面接触箇所F2が有り、外面接触箇所F1と内面接触箇所F2の間には、側壁部1Bの周囲を外側に膨出させた掛かり部11が設けられ、掛かり部11には、外面接触箇所F1に向かう傾斜壁11bが設けられている。これにより、掛かり部11の掛かり幅fやテーパ面Tpのテーパ角度αの設定で金属容器1を積み重ねた際のブロッキング現象を効果的に回避することができる。
 また、以上のとおり、本発明の実施形態に係る金属容器の製造方法によると、底部1C側からの縮径絞りで側壁部1Bを形成することで、多様性のある形状に対応することが可能であり、積み重ね状態で輸送を行う際のブロッキング現象を回避できる形状を効果的に形成することができる。
 また、前述したように、板状金属材として、樹脂コーティングされた基材を用いた場合には、側壁部形成工程S5において、潤滑剤(クーラント)が不要になる。これにより、一連の工程の間又は後に、洗浄工程を設けない製造方法を実現することができる。これによって、洗浄・乾燥工程を省いた生産性の高い製造を行うことができると共に、潤滑剤の廃棄等を無くすことで環境面でも有利な製造を行うことができる。
 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。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
1:金属容器,1A:開口部,1B:側壁部,1C:底部,10:カール部,11:掛かり部,11a,11b:傾斜壁(縮径成形部),20:フランジ部,t:テーパ部,tm:最長テーパ部,s:垂直部,n:ネッキング部,F1:外面接触箇所,F2:内面接触箇所,100:インナーツール,100P:中心軸,200:アウターツール,201:絞り成形面,202:傾斜成形面,300:押さえツール,S0:板状金属材準備工程,S1:カッピング工程,S2:トリミング加工工程,S3:先端縮径絞り工程,S4:開口部形成工程,S5:側壁部形成工程,St1,St2:移動ストローク,Tr1,Tr2:ツール半径,Cp:有底カップ

Claims (16)

  1.  開口部と側壁部と底部を有する金属容器であって、
     前記開口部は、外側に湾曲するカール部又はフランジ部を有し、
     前記開口部の内面には、積み重ね時に前記側壁部の外面における外面接触箇所と接触する内面接触箇所が有り、
     前記外面接触箇所と前記内面接触箇所の間には、前記側壁部の周囲を外側に膨出させた掛かり部が設けられ、
     前記掛かり部は、前記外面に傾斜壁が設けられていることを特徴とする金属容器。
  2.  前記外面接触箇所と前記内面接触箇所を結ぶ垂線と前記掛かり部の外面との最大幅である掛かり幅を、0.3mm以上としたことを特徴とする請求項1に記載の金属容器。
  3.  前記傾斜壁の前記外面に対する傾斜角度を、10°~50°にしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の金属容器。
  4.  前記傾斜壁がテーパ面であり、前記テーパ面のテーパ角度を、10°~50°にしたことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の金属容器。
  5.  前記開口部と前記側壁部と前記底部は、アルミニウム又はアルミニウム合金又はスチールの一体成形部であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の金属容器。
  6.  前記掛かり部における上側と下側は、縮径絞り成形部であることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の金属容器。
  7.  前記掛かり部の外径が前記開口部の外径より小さいことを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の金属容器。
  8.  開口部と側壁部と底部を有する金属容器の製造方法であって、
     板状金属材に対する絞り処理で有底カップを形成する工程と、
     前記有底カップをトリミング加工する工程と、
     前記有底カップに先端縮径絞りを施す工程と、
     カール部又はフランジ部を有する前記開口部を形成する工程と、
     前記先端縮径絞りを施した箇所より前記底部側に縮径絞りを施して、テーパ状の輪郭を有する前記側壁部を形成する工程を有することを特徴とする金属容器の製造方法。
  9.  前記縮径絞りは、前記底部側から前記開口部に向けて絞り処理を施すことを特徴とする請求項8に記載の金属容器の製造方法。
  10.  前記縮径絞りによって、前記側壁部にテーパ部と垂直部を交互に形成することを特徴とする請求項8又は9に記載の金属容器の製造方法。
  11.  前記テーパ部の長さが最長となる最長テーパ部を前記側壁部の高さ中央付近に形成することを特徴とする請求項10に記載の金属容器の製造方法。
  12.  前記最長テーパ部に対する印刷工程を含むことを特徴とする請求項11に記載の金属容器の製造方法。
  13.  前記板状金属材の基材がアルミニウム又はアルミニウム合金又はスチールであることを特徴とする請求項8~12のいずれか1項に記載の金属容器の製造方法。
  14.  前記板状金属材が樹脂コーティングされた基材であることを特徴とする請求項8~13のいずれか1項に記載の金属容器の製造方法。
  15.  前記カール部又はフランジ部の加工予定箇所に局所加熱を施す工程を有することを特徴とする請求項14に記載の金属容器の製造方法。
  16.  一連の前記工程の間又は後に、洗浄工程を設けないことを特徴とする請求項14又は15に記載の金属容器の製造方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4263800A (en) * 1979-03-26 1981-04-28 Reynolds Metals Company Method of forming a nestable container
JP2006224108A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Daiwa Can Co Ltd 側壁部に環状の厚肉部を有するテーパー缶およびその製造方法
JP2008195417A (ja) * 2007-02-09 2008-08-28 Shinpo Kogyo Kk 収納缶並びにその製造方法
JP2020508874A (ja) * 2017-02-07 2020-03-26 ボール コーポレイションBall Corporation テーパ状の金属カップおよびテーパ状の金属カップを形成する方法
EP3666677A1 (en) * 2018-12-13 2020-06-17 F. Ceredi S.p.A. Stackable container, cup-shaped body and liner for said container

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4263800A (en) * 1979-03-26 1981-04-28 Reynolds Metals Company Method of forming a nestable container
JP2006224108A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Daiwa Can Co Ltd 側壁部に環状の厚肉部を有するテーパー缶およびその製造方法
JP2008195417A (ja) * 2007-02-09 2008-08-28 Shinpo Kogyo Kk 収納缶並びにその製造方法
JP2020508874A (ja) * 2017-02-07 2020-03-26 ボール コーポレイションBall Corporation テーパ状の金属カップおよびテーパ状の金属カップを形成する方法
EP3666677A1 (en) * 2018-12-13 2020-06-17 F. Ceredi S.p.A. Stackable container, cup-shaped body and liner for said container

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