JP2007091330A - ボトル缶 - Google Patents

Abstract

【課題】 口金部にスカート部を高精度に成形する。
【解決手段】 口金部２２は、雄ねじ部６と、該雄ねじ部６の缶軸方向下端に連設されるとともに、下方に向かうに従い漸次拡径された第１周壁部、および該第１周壁部の下端に径方向外方へ凸とされた凸曲面部を介して連設されるとともに、下方に向かうに従い漸次縮径された第２周壁部を備えるスカート部７とを備え、前記第１周壁部のうち、雄ねじ部６の缶軸方向下端の終わり部分６ａから、周方向に雄ねじ部６が延在する方向Ｘと反対方向に向けて少なくとも約１８０°の領域に位置する部分に、周方向に延在した、若しくは周方向に断続的に点在した凹部７ｄが形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、口金部に雄ねじ部とスカート部とが形成されたボトル缶に関するものである。

一般に、飲料等が充填されるボトル缶は、次のようにして形成されている。
まず、図７（ａ）に示すように、アルミニウム合金等からなる金属板に絞り加工およびしごき加工を施して有底筒状体１を形成し、次いで、この筒状体１の開口部にネックイン加工を施し、図７（ｂ）に示すように、大径の胴部２と、この胴部２の缶軸方向上端に連設されるとともに、上方へ向うに従い漸次縮径された肩部３と、この肩部３の上端に連設されるとともに、上方へ延在した口金部４とを備えたボトル缶体５を形成する。そして、図７（ｃ）に示すように、このボトル缶体５の口金部４のうち、この下部４ａを除いた部分を一旦拡径した後に、この拡径した部分に、順次、缶軸方向上方へ加工位置をずらして縮径加工を施し、図７（ｄ）に示すボトル缶体５を形成する。

このボトル缶体５の口金部４は、口金部下部４ａの缶軸方向上端に連設され径方向外方へ膨出したスカート成形予定部４ｂと、このスカート成形予定部４ｂの上端に連設され上方に延在した雄ねじ成形予定部４ｃと、この雄ねじ成形予定部４ｃの上端に連設されるとともに、この成形予定部４ｃより小径とされたカール成形予定部４ｄとを備えている。なお、口金部下部４ａの缶軸方向上端部は、スカート成形予定部４ｂより小径とされた首部成形予定部４ｅとされている。

その後、図８に示すように、ボトル缶体５の口金部４のうち、雄ねじ成形予定部４ｃに、螺旋状の雄ねじ部６を成形するとともに、スカート成形予定部４ｂの内表面を径方向外方へ向けて押圧する等して、スカート部１１２を成形した後に、カール成形予定部４ｄを径方向外方へ折り曲げてカール部８を成形して、口金部１１１を有するボトル缶１１０を形成する。スカート部１１２は、図８に示すように、缶軸方向下方に向かうに従い漸次拡径された第１周壁部１１２ａと、第１周壁部１１２ａの下端に径方向外方へ凸とされた凸曲面部１１２ｂを介して連設されるとともに、下方に向かうに従い漸次縮径された第２周壁部１１２ｃとを備える概略構成とされている。

なお、スカート部１１２は、従来から、スカート成形予定部４ｂの内表面のうち、凸曲面部１１２ｂの成形予定部のみが径方向外方に向けて押圧され、この成形予定部の径方向外方に向けた変形に追従するようにして第１周壁部１１２ａおよび第２周壁部１１２ｃの各成形予定部が変形し、第１周壁部１１２ａおよび第２周壁部１１２ｃに成形され、スカート部１１２ｂが成形されている。また、雄ねじ部６を成形する装置および方法については、例えば下記特許文献１に示される構成が知られている。
特開２００２−２１９５３９号公報

以上の構成において、スカート部１１２の缶軸方向における大きさａは、雄ねじ部６の螺旋形状に起因して、周方向で一定ではなく、図８に示すように、雄ねじ部６の缶軸方向下端の終わり部分６ａに位置する部分（以下、「周方向位置Ａ」という）が最も小さく、この位置Ａから周方向に雄ねじ部６が延在する方向Ｘに向かうに従い漸次大きくなる。そして、この大きさａは、雄ねじ部６の前記終わり部分６ａの、前記延在する方向Ｘと反対側の近傍（以下、「周方向位置Ｂ」という）に位置する部分で最も大きくなる。具体的には、スカート部１１２を構成する第１周壁部１１２ａ、凸曲面部１１２ｂおよび第２周壁部１１２ｃのうち、第１周壁部１１２ａの缶軸方向における大きさのみが、周方向で前述のように異なっている。

このようなスカート部１１２の周方向における前記大きさａの相違に起因して、前記従来のスカート部の成形方法では、スカート部１１２を全周に亙って高精度に成形することが困難であるという問題があった。具体的には、前記周方向位置Ａにおけるスカート部１１２（凸曲面部１１２ｂ）の曲率半径Ｒ、およびスカート角度（第２周壁部１１２ｃの外周面、若しくはその接線が缶軸に直交する方向になす角度）θが、このスカート部１１２において最も小さく高い精度で成形され、雄ねじ部６が前記延在する方向Ｘに向かうに従い漸次大きくなり、つまりだれが生じてその成形精度が低下し、前記周方向位置Ｂにおいて最も大きく低い精度で成形されるという問題があった。

このようなボトル缶１１０にキャップが螺着されたキャップ付ボトル缶においては、キャップを緩めたときに、ボトル缶１１０のスカート部１１２に配置されたキャップのブリッジを良好に破断できず、キャップのフレアーが拡径された状態で開栓され、再度このボトル缶１１０をリシールすることが困難になる。

また、ボトル缶１１０の周方向における前記曲率半径Ｒおよびスカート角度θの寸法の相違に起因して、ボトル缶１１０の口金部１１１のうち、スカート部１１２における座屈強度が、ボトル缶１１０の周方向位置ごとで異なることにより、このボトル缶１１０に内容物を充填した後に、口金部１１１にキャップを螺着するキャッピング工程において、キャップの口金部１１１に対する螺着精度が周方向位置ごとで異なるおそれがあった。

すなわち、前記キャッピング工程において、キャップをボトル缶１１０の口金部１１１に被せた後に、キャップ天板部の外周縁部をその全周に亙って缶軸方向下方に向けて押圧したときに、スカート部１１２のうち、前記Ｒおよびθが大きい部分では座屈強度が大きいので、その形状が維持される一方、前記Ｒおよびθが小さい部分では座屈強度が小さいので、スカート部１１２が缶軸方向下方に押し潰されるように変形し、口金部１１１が缶軸に対して傾くおそれがあった。したがって、キャップ付ボトル缶の周方向において、例えば、前記Ｒおよびθが大きい部分では高い密封性が実現され、前記Ｒおよびθが小さい部分では高い密封性が得られないおそれがあった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、口金部にスカート部を高精度に成形することが可能になるボトル缶を提供することを目的とする。

このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明のボトル缶は、口金部にキャップが螺着されるボトル缶であって、前記口金部は、雄ねじ部と、該雄ねじ部の缶軸方向下端に連設されるとともに、下方に向かうに従い漸次拡径された第１周壁部、および該第１周壁部の下端に径方向外方へ凸とされた凸曲面部を介して連設されるとともに、下方に向かうに従い漸次縮径された第２周壁部を備えるスカート部とを備え、前記第１周壁部のうち、前記雄ねじ部の缶軸方向下端の終わり部分から、周方向に当該雄ねじ部が延在する方向と反対方向に向けて少なくとも約１８０°の領域に位置する部分に、周方向に延在した、若しくは周方向に断続的に点在した径方向内方へ凹む凹部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、第１周壁部のうち前記領域に位置する部分に凹部が形成されているので、この領域に位置するスカート部の形状がだれるのを抑制することが可能になる。

すなわち、スカート部の成形予定部の内表面のうち、凸曲面部の成形予定部を径方向外方に押圧してスカート部を成形しながら、第１周壁部の成形予定部の外表面を径方向内方に押圧して凹部を形成すると、凸曲面部の成形予定部の内表面に付与される前記押圧力が、凹部よりも缶軸方向上方に向けて分散するのを防ぐことが可能になる。したがって、この押圧力を凹部よりも下方に位置する第１周壁部、凸曲面部および第２周壁部の各成形予定部に集中的に付与することが可能になり、凸曲面部の曲率半径、および前記第２周壁部の外表面若しくはその接線が缶軸に直交する方向になす角度を全周に亙って略均等な大きさとしてスカート部を成形することができる。

また、スカート部を成形した後に、第１周壁部の外表面を径方向内方に押圧して凹部を形成すると、前記領域に位置する凸曲面部の曲率半径が大きく、このスカート部にだれが生じていた場合においても、凹部を前記押圧して形成した際に、第１周壁部のうち凹部よりも下方に位置する部分が、凸曲面部を支点として径方向内方に向けて倒され、凸曲面部の曲率半径を小さくすることが可能になる。したがって、凸曲面部の曲率半径が全周に亙って略均等とされたスカート部を成形することができる。

以上より、キャップを緩めたときに、ボトル缶のスカート部に配置されたキャップのブリッジを良好に破断できず、キャップのフレアーが拡径された状態で開栓され、再度このボトル缶をリシールすることが困難になること、およびキャッピング工程において、キャップの口金部に対する螺着精度が周方向位置ごとでばらつくことを抑制することが可能になる。

ところで、内容物が充填された後のボトル缶は、その口金部にキャップが螺着されることとなるが、その際に、キャップの自由端部としてのフレアは、裾巻きロールにより、前記スカート部の外形形状に沿うように、径方向内方へ向けて押圧して成形される。該成形時に用いられる裾巻きロールの、配置されたボトル缶に対する成形時の缶軸方向位置は、一般に次のようにして設定される。

まず、ボトル缶の口金部をその側面から撮像手段により撮像して、該口金部の輪郭線を捕捉し、該輪郭線において、前記第２周壁部に接する延長線と、前記凸曲面部に接する缶軸と平行な直線との交点を特定し、該交点と、前記口金部における開口端面との缶軸方向における距離を測定する。そして、該測定値に基づいて、前記裾巻きロールの前記成形時における缶軸方向位置が設定される。

このような設定方法では、裾巻きロールの前記位置を高精度に設定することが困難であるという問題があった。すなわち、前記凸曲面部と前記第２周壁部の缶軸方向下端部との径方向における距離は、一般に約１．２ｍｍ程度しかなく、しかも第２周壁部は、その缶軸方向における両端部が曲面形状とされ、その直線部分が約０．３ｍｍ〜０．６ｍｍ程度しかない。したがって、前述のような設定方法では、第２周壁部に接する延長線を高精度に特定することが困難であるという問題があった。

しかしながら、本発明に係るボトル缶では、第１周壁部に凹部が形成されているので、第２周壁部に接する延長線と、凸曲面部に接する缶軸と平行な直線との交点を特定し、該交点と、口金部における開口端面との缶軸方向における距離を測定するのに代えて、凹部と口金部の開口端面との缶軸方向における距離を測定することによって、前記設定を実施することが可能になる。したがって、第２周壁部に接する延長線よりも、凹部の方が容易に特定することが可能になるので、前記設定を容易かつ高精度に実施することができる。さらに、この測定を、前記輪郭線に基づく方法に限らず、例えば接触式によっても実施することが可能になり、この接触式による測定を採用することにより、この測定をさらに高精度に実施することができる。以上により、裾巻きロールの成形時における缶軸方向位置を容易かつ高精度に設定することができる。

ここで、前記凹部は、前記第１周壁部のうち、前記凸曲面部の径方向外方端部から缶軸方向上方に向けて０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下離れた位置に形成されてもよい。
この場合、前記の作用効果が確実に奏されることになる。

また、前記凹部は、前記第１周壁部のうち、前記雄ねじ部の前記終わり部分よりも缶軸方向下方に位置する部分に、その全周に亙って形成されてもよい。

凹部が第１周壁部の全周に形成されると、裾巻きロールの、配置されたボトル缶に対する成形時の缶軸方向位置を前記のように設定するに際し、このボトル缶を周方向に位置決めする必要がなくなるので、この設定のさらなる高効率化を図ることができる。

この発明によれば、口金部にスカート部を高精度に成形することができる。

以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。まず、この発明の一実施形態として示したボトル缶の概略構成について説明する。
このボトル缶２０は、図１に示されるように、図示されない大径の胴部と、この胴部の缶軸方向上端に連設されるとともに、上方へ向かうに従い漸次縮径された肩部２３と、この肩部２３の上端に連設されるとともに上方へ延在した口金部２２とを備える概略構成とされている。口金部２２には、開口端部が径方向外方へ折り曲げられて成形されたカール部８と、口金部２２の缶軸方向中央部に周方向に螺旋状に延びる雄ねじ部６と、この雄ねじ部６の缶軸方向下端に連なり径方向外方へ膨出したスカート部７とが形成されている。

スカート部７は、図２に示すように、雄ねじ部６の缶軸方向下端に連なり、下方に向かうに従い漸次拡径された第１周壁部７ａと、この第１周壁部７ａの下端に連なり、径方向外方へ凸とされた凸曲面部７ｂと、この凸曲面部７ｂの下端に連なり、下方に向かうに従い漸次縮径された第２周壁部７ｃとを備えている。そして、第２周壁部７ｃの下端、つまりスカート部７の下端に、凸曲面部７ｂより小径とされるとともに、下方に延在した首部９が連設されている。

以上の構成において、スカート部７の缶軸方向における大きさａは、雄ねじ部６の螺旋形状に起因して、周方向で一定ではなく、図１に示すように、雄ねじ部６の缶軸方向下端の終わり部分６ａに位置する部分（以下、「周方向位置Ａ」という）が最も小さく、この位置Ａから周方向に雄ねじ部６が延在する方向Ｘに向かうに従い漸次大きくなる。そして、この大きさａは、雄ねじ部６の前記終わり部分６ａの、前記延在する方向Ｘと反対側の近傍（以下、「周方向位置Ｂ」という）に位置する部分で最も大きくなっている。

具体的には、スカート部７を構成する第１周壁部７ａ、凸曲面部７ｂおよび第２周壁部７ｃのうち第１周壁部７ａの缶軸方向における大きさのみが、周方向で前述のように異なり、凸曲面部７ｂおよび第２周壁部７ｃの缶軸方向における大きさは口金部２２の略全周に亙って均等とされている。

そして、第１周壁部７ａには、雄ねじ部６の缶軸方向下端の終わり部分６ａから、周方向にこの雄ねじ部６が延在する方向Ｘと反対方向に向けて少なくとも約１８０°の領域に位置する部分に、本実施形態では、第１周壁部７ａの全周に亙って、周方向に延在した凹部７ｄが形成されている。また、この凹部７ｄと凸曲面部７ｂとの缶軸方向における距離は、口金部２２の全周に亙って略同等とされている。さらに、本実施形態の凹部７ｄは、図１に示すように、第１周壁部７ａのうち、雄ねじ部６の前記終わり部分６ａよりも缶軸方向下方に位置する部分に、その全周に亙って連続的に形成されている。

また、本実施形態の凹部７ｄは、図２に示すように、第１周壁部７ａの外周面においてのみ径方向内方へ曲面状とされて凹むような凹溝とされ、この位置に対応する内周面は平滑面とされている。なお、凹部７ｄは、凸曲面部７ｂの径方向外方端部から缶軸方向上方に０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下離れた位置に形成されている。また、凹部７ｄの缶軸方向における大きさは０．２ｍｍ以下とされ、第１周壁部７ａの外周面と、凹部７ｄの外周面のうち最も径方向内方に位置する部分との径方向における距離、つまり凹部７ｄの深さは、０．０２ｍｍ〜０．１０ｍｍとされている。

次に、以上のように構成されたボトル缶２０の、雄ねじ部６、スカート部７および首部９を成形するためのボトル缶の製造装置について説明する。この製造装置に供されるボトル缶体５は、前述した図７に示す従来のものと同様であるのでその説明を省略する。

本実施形態のボトル缶の製造装置１０は、図３から図５に示すように、ボトル缶体口金部４の内側に配置される内側成形駒６０、および外側に配置される外側成形駒５０を備え、これらの各成形駒６０、５０は、スカート成形部１２ａ、１２ｂと、このスカート成形部１２ａ、１２ｂと同軸的に配設された雄ねじ成形部１１ａ、１１ｂとを備え、本実施形態では、各成形駒６０、５０において、軸線方向下部がスカート成形部１２ａ、１２ｂとされ、上部が雄ねじ成形部１１ａ、１１ｂとされている。さらに各成形駒６０、５０は、配置されたボトル缶体５の口金部４に対して、缶軸方向および径方向に接近離間可能に支持されるとともに、それぞれの回転軸線回りに回転自在に支持されている。

ここで、以下説明の便宜のため、内側成形駒６０のスカート成形部１２ａを「内側スカート成形部１２ａ」といい、内側成形駒６０の雄ねじ成形部１１ａを「内側雄ねじ成形部１１ａ」といい、外側成形駒５０のスカート成形部１２ｂを「外側スカート成形部１２ｂ」といい、外側成形駒５０の雄ねじ成形部１１ｂを「外側雄ねじ成形部１１ｂ」という。

以上より、図５に示すように、内側成形駒６０が口金部４の内側に配置されるとともに、外側成形駒５０が外側に配置された後に、これらの各成形駒５０、６０が互いに接近移動することにより、この口金部４を挟み込んだ状態で、これら５０、６０が缶軸回りに回動することによって、口金部４に、雄ねじ部６、スカート部７および首部９が成形されるようになっている。

ここで、内側および外側雄ねじ成形部１１ａ、１１ｂの各外周面にはそれぞれ、その周方向の全周に亙って、図３に示すように、各成形部１１ａ、１１ｂの径方向外方へ凸とされた雄ねじ押圧部１１ｃ、１１ｄが、互いの軸線方向における位置がずれるように螺旋状に形成されている。そして、本実施形態の各雄ねじ押圧部１１ｃ、１１ｄの、雄ねじ成形部１１ａ、１１ｂの外周面からの径方向における大きさ、つまりねじ山高さＤ、Ｃは、成形する雄ねじ部６のねじ山高さＥより大きくされている。

これにより、雄ねじ部６の成形時に、外側雄ねじ成形部１１ｂの外周面と雄ねじ部６のねじ山部６ｃの外周面とが非接触とされ、また、内側雄ねじ成形部１１ａの外周面と雄ねじ部６の谷部６ｂの内周面とが非接触とされる。

外側スカート成形部１２ｂは、首部成形予定部４ｅの外表面を径方向内方へ向けて押圧する外側押圧部１０２ｄと、第１周壁部７ａの少なくとも一部、凸曲面部７ｂおよび第２周壁部７ｃのうち、成形する雄ねじ部６の缶軸方向下端の終わり部分６ａから、周方向にこの雄ねじ部６が延在する方向Ｘ（図１参照）と反対方向に向けた少なくとも約１８０°の領域（以下、「領域」という）に位置する部分を成形するに際し、第１周壁部７ａの少なくとも一部、凸曲面部７ｂおよび第２周壁部７ｃの各成形予定部の外表面が押し当てられ、これら７ａ、７ｂおよび７ｃを支持する支持部１２ｃとを備えている。

本実施形態の支持部１２ｃは、第１周壁部７ａの缶軸方向下部、凸曲面部７ｂおよび第２周壁部７ｃの各成形予定部の外表面が缶軸方向に略連続的に押し当てられ、これら７ａ、７ｂおよび７ｃを支持する構成とされるとともに、その軸線方向下端に前記外側押圧部１０２ｄが滑らかに連設されている。

また、本実施形態の外側スカート成形部１２ｂは、支持部１２ｃの軸線方向上端に連設されて、軸線方向上方へ向かうに従い漸次縮径する第１凸曲面部１２ｄを備えている。なお、第１凸曲面部１２ｄの支持部１２ｃとの連結部分１２ｇは、径方向外方へ曲面状に凸とされて、その曲率半径は約０．５ｍｍ〜２．０ｍｍとされている。

以上より、スカート部７の成形時において、第１周壁部７ａの下部、凸曲面部７ｂおよび第２周壁部７ｃの各成形予定部は、これらの外表面が支持部１２ｃに押し当てられて支持されるようになっている。言い換えれば、後述する内側スカート成形部１２ａにより、第１周壁部７ａの下部、凸曲面部７ｂおよび第２周壁部７ｃの各成形予定部の内表面が径方向外方に押圧されて、これらと対応する外表面が支持部１２ｃの外表面に押し当てられて支持されるようになっている。また、第１周壁部７ａの成形予定部の下部外表面のうちその上端部が、第１凸曲面部１２ｄの前記連結部分１２ｇにより径方向内方へ向けて押圧されるようになっている。

本実施形態の内側スカート成形部１２ａは、第１周壁部７ａの缶軸方向下部、および凸曲面部７ｂの各成形予定部における内表面を径方向外方へ向けて押圧する第１内側押圧部１２ｅと、第２周壁部７ｃの成形予定部を、その缶軸方向下端部を支点として内表面側から径方向外方に向けて折り曲げる折り曲げ部１２ｆとを備えている。これらの第１内側押圧部１２ｅと折り曲げ部１２ｆとは、軸線方向で滑らかに連設されている。

本実施形態では、第１内側押圧部１２ｅおよび折り曲げ部１２ｆは内側スカート成形部１２ａの外周面に全周に亙って形成されている。さらに本実施形態では、内側スカート成形部１２ａは、第１周壁部７ａの缶軸方向上部の成形予定部における内表面を径方向外方に押圧する第２内側押圧部１２ｈを備えている。

次に、以上のように構成されたボトル缶の製造装置１０により、ボトル缶体口金部４に雄ねじ部６、スカート部７および首部９を成形する方法について説明する。
まず、図４に示すように、ボトル缶体５を図示されない保持テーブル上に缶軸と装置１０の中心軸線Ｏとを一致させた状態で保持した後に、外側成形駒５０および内側成形駒６０をボトル缶体５に向けて前進移動させる。

ここで、内側成形駒６０の回転軸線は装置１０の中心軸線Ｏと略一致し、かつ内側成形駒６０の外径はボトル缶体口金部４の内径より小さくされており、また、外側成形駒５０は、その回転軸線とボトル缶体口金部４の外周面との距離が、外側成形駒５０の半径よりも大きくなる位置に位置しており、以上より、装置１０、つまり内側成形駒６０および外側成形駒５０をボトル缶体５に向けてその缶軸方向に前進移動させると、内側成形駒６０はボトル缶体口金部４の内側に配置され、外側成形駒５０はボトル缶口金部４の外側に配置される。

その後、図示されない駆動手段により、内側成形駒６０をボトル缶体５の径方向外方へ向けて移動させるとともに、外側成形駒５０をボトル缶体５の径方向内方へ向けて移動させて、各成形駒５０、６０を互いが接近する方向に移動させることにより、図５に示すように、口金部４が各成形駒５０、６０の外表面により挟持される。この口金部４のうち、雄ねじ成形予定部４ｃは、内側および外側雄ねじ成形部１１ａ、１１ｂにより挟持され、スカート成形予定部４ｂは、内側および外側スカート成形部１２ａ、１２ｂにより挟持される。

これらのうち、雄ねじ成形予定部４ｃは、その内表面が内側雄ねじ成形部１１ａの雄ねじ押圧部１１ｃにより径方向外方へ向けて押圧されて、ねじ山部６ｃが成形されるとともに、外表面が外側雄ねじ成形部１１ｂの雄ねじ押圧部１１ｄにより径方向内方へ向けて押圧されて、谷部６ｂが成形される。さらにこの際、谷部６ｂの内周面は、内側雄ねじ成形部１１ａの外周面と非接触とされるとともに、ねじ山部６ｃの外周面は、外側雄ねじ成形部１１ｂの外周面と非接触とされる。

一方、スカート成形予定部４ｂの内表面のうち、第１周壁部７ａの缶軸方向下部、および凸曲面部７ｂの各成形予定部が、内側スカート成形部１２ａの第１内側押圧部１２ｅにより径方向外方へ向けて押圧されるとともに、第２周壁部７ｃの成形予定部が、その下端部を支点として、内側スカート成形部１２ａの折り曲げ部１２ｆにより内表面側から径方向外方へ向けて折り曲げられる。さらに、第１周壁部７ａの成形予定部の缶軸方向上部内表面が、内側スカート成形部１２ａの第２内側押圧部１２ｈにより径方向外方に向けて押圧される。

また、スカート成形予定部４ｂの外表面のうち、第２周壁部７ｃの成形予定部における缶軸方向下端部が、外側スカート成形部１２ｂの外側押圧部１０２ｄにより径方向内方へ向けて押圧されるとともに、第１周壁部７ａの缶軸方向下部、凸曲面部７ｂおよび第２周壁部７ｃの各成形予定部が、外側スカート成形部１２ｂの支持部１２ｃに押し当てられて支持される。すなわち、内側スカート成形部１２ａの第１内側押圧部１２ｅによる前記径方向外方へ向けた押圧によって、第１周壁部７ａの下部、凸曲面部７ｂおよび第２周壁部７ｃの各成形予定部の略全域の外表面が支持部１２ｃに押し当てられて支持される。

この際、第１周壁部７ａの缶軸方向下部の外表面のうちその上端部、すなわち雄ねじ部６の前記終わり部分６ａより缶軸方向下方位置が、外側スカート成形部１２ｂの第１凸曲面部１２ｄの前記連結部分１２ｇにより径方向内方へ向けて押圧される。また、首部成形予定部４ｅは、その内表面が無拘束とされた状態、すなわち内側スカート成形部１２ａのうち、折り曲げ部１２ｆの下端に連設されて、外側押圧部１０２ｄに首部成形予定部４ｅを挟んで対向する部分１０１ｄの外表面と非接触とされた状態で、外表面が外側押圧部１０２ｄにより径方向内方へ向けて押圧される。

以上のように、ボトル缶体口金部４が外側および内側成形駒５０、６０により挟持された状態で、装置１０がその中心軸線Ｏ回りに回動されることにより、口金部４の全周に亙って、雄ねじ部６、スカート部７および首部９が成形される。この成形過程において、第１周壁部７ａの成形予定部の下部外表面のうちその上端部は、全周に亙って第１凸曲面部１２ｄの前記連結部分１２ｇにより径方向内方へ向けて押圧されることにより、第１周壁部７ａの外周面に、図１および図２に示されるような、雄ねじ部６の前記終わり部分６ａよりも缶軸方向下方に位置する部分に、その全周に亙って連続的に延在した凹部７ｄが形成される。
その後、ボトル缶体口金部４の開口端部が、径方向外方へ折り返されてカール部８が成形される等して図１および図２に示すボトル缶２０が形成される。

以上説明したように、本実施形態によるボトル缶によれば、第１周壁部７ａのうち前記領域に位置する部分に凹部７ｄが形成されているので、この領域に位置するスカート部７の形状がだれるのを抑制することが可能になる。

すなわち、本実施形態では、スカート部成形予定部４ｂの内表面のうち、凸曲面部７ｂの成形予定部を径方向外方に押圧してスカート部７を成形しながら、第１周壁部７ａの成形予定部の外表面を径方向内方に押圧して凹部７ｄを形成するので、凸曲面部７ｂの成形予定部の内表面に付与される前記押圧力が、凹部７ｄよりも缶軸方向上方に向けて分散するのを防ぐことが可能になる。

したがって、この押圧力を凹部７ｄよりも下方に位置する第１周壁部７ａ、凸曲面部７ｂおよび第２周壁部７ｃの各成形予定部に集中的に付与することが可能になり、凸曲面部７ｂの曲率半径Ｒ、および第２周壁部７ｃの外表面若しくはその接線が缶軸に直交する方向になす角度θを全周に亙って略均等な大きさとしてスカート部７を成形することができる。

これにより、キャップを緩めたときに、ボトル缶のスカート部に配置されたキャップのブリッジを良好に破断できず、キャップのフレアーが拡径された状態で開栓され、再度このボトル缶をリシールすることが困難になること、およびキャッピング工程において、キャップの口金部に対する螺着精度が周方向位置ごとでばらつくことを抑制することが可能になる。

また、第１周壁部７ａに凹部７ｄが形成されているので、裾巻きロールの、配置されたボトル缶２０に対する成形時の缶軸方向位置を設定するに際し、ボトル缶２０の口金部２２をその側面から撮像手段により撮像して、この口金部２２の輪郭線を捕捉し、この輪郭線において、凹部７ｄと口金部２２の開口端面との缶軸方向における距離を測定することによって、前記設定を実施することが可能になり、この設定を容易かつ高精度に実施することができる。また、この測定を前記輪郭線に基づく方法に限らず、例えば接触式によっても実施することが可能になり、この接触式による測定を採用することにより、この測定をさらに高精度に実施することができる。

さらに、本実施形態では、凹部７ｄが、第１周壁部７ａのうち、雄ねじ部６の前記終わり部分６ａよりも缶軸方向下方に位置する部分に、その全周に亙って連続的に形成されているので、裾巻きロールの、配置されたボトル缶２０に対する成形時の缶軸方向位置を前記のように設定するに際し、このボトル缶２０を周方向に位置決めする必要がなくなるため、前記設定のさらなる高効率化を図ることができる。

また、凹部７ｄが、第１周壁部７ａのうち凸曲面部７ｂの径方向外方端部から缶軸方向上方に向けて０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下離れた位置に形成されているので、前記の作用効果が確実に奏されることになる。

また、本実施形態によるボトル缶の製造方法によれば、スカート部７のうち、缶軸方向における大きさが大きい部分としての、雄ねじ部６の缶軸方向下端の終わり部分６ａから、周方向にこの雄ねじ部６が延在する方向Ｘと反対方向に向けて少なくとも約１８０°の領域に位置する部分を成形するに際し、スカート部成形予定部４ｂの中で凸曲面部７ｂの成形予定部の内表面のみならず、第１周壁部７ａの成形予定部の内表面をも径方向外方に向けて押圧するので、前記領域に位置するスカート部７の形状がだれるのを防ぐことができる。

すなわち、凸曲面部７ｂの成形予定部の内表面のみを径方向外方に向けて押圧して、この凸曲面部７ｂの径方向外方に向けた変形挙動に第１周壁部７ａの成形予定部を追従させるようにして変形させ第１周壁部７ａを成形するのではなく、積極的に第１周壁部７ａの成形予定部の内表面を径方向外方に向けて押圧してこの方向に変形させて第１周壁部７ａを成形するので、成形後に前記押圧を解除しても、この第１周壁部７ａに径方向内方に向けたスプリングバックを生じさせることなく、前記押圧時の形状のままに維持させることができる。したがって、凸曲面部７ｂの曲率半径Ｒ、および第２周壁部７ｃの外表面若しくはその接線が缶軸に直交する方向になす角度θを全周に亙って略均等な大きさとしてスカート部７を成形することができる。

また、スカート部７の前記領域に位置する部分を成形するに際し、第１周壁部７ａの成形予定部が、支持部１２ｃにより外表面側から支持された状態でこの外表面と対応する内表面が第１内側押圧部１２ｅにより径方向外方に向けて押圧されてスカート部７の第１周壁部７ａに成形されるので、この成形時に、第１周壁部７ａの成形予定部の外表面に発生する缶軸方向の延びを抑えることが可能になり、この延びにより第１周壁部７ａの成形予定部の径方向外方へ向けた変形が阻害されたり、あるいは前記スプリングバックが生ずるのを確実に防ぐことができる。

さらに、前記領域に位置するスカート部７を成形するに際し、第２周壁部７ｃの成形予定部を前記折り曲げるので、成形する第２周壁部７ｃの缶軸方向下端部を加工硬化させることが可能になる。したがって、成形後に第１周壁部７ａおよび凸曲面部７ｂの各成形予定部の内表面に対する径方向外方に向けた押圧を解除した際、第１周壁部７ａおよび凸曲面部７ｂに径方向内方に向けたスプリングバックが生じようとした場合においても、前記加工硬化された第２周壁部７ｂの缶軸方向下端部を、このスプリングバックに対して抗する強化部として作用させることが可能になる。

また、スカート部７の前記領域に位置する部分を成形するに際し、凸曲面部７ｂの成形予定部が、その外表面側から支持された状態でこの外表面に対応する内表面が径方向外方に向けて押圧されて凸曲面部７ｂに成形されるので、この成形時に、凸曲面部７ｂの成形予定部の外表面に発生する缶軸方向の延びを抑えることが可能になり、この延びにより凸曲面部７ｂの成形予定部の径方向外方へ向けた変形が阻害されたり、あるいは成形後に凸曲面部７ｂの成形予定部の内表面に対する径方向外方に向けた押圧を解除した際、凸曲面部７ｂに径方向内方に向けたスプリングバックが生ずるのを確実に抑えることができる。

また、第２周壁部７ｃの成形予定部が、その外表面側から支持された状態で前記折り曲げられるので、前記成形時に、第２周壁部７ｃの成形予定部の下端部における外表面に発生する、この縦断面形状の延びる方向に沿った圧縮ひずみを抑えることが可能になり、成形後に第２周壁部７ｃの成形予定部に対する前記折り曲げを解除した際、前記圧縮ひずみにより、第２周壁部７ｃが缶軸方向上方に向けてスプリングバックするのを抑えることができる。

さらに、本実施形態では、第１周壁部７ａに凹部７ｄを形成する際、この周壁部７ａの外表面が、外側スカート成形部１２ｂの第１凸曲面部１２ｄの前記連結部分１２ｇにより径方向内方へ向けて押圧されるとともに、これと対応する内表面が内側スカート成形部１２ａの第１内側押圧部１２ｅにより径方向外方へ向けて押圧されて、この内外表面が強固に挟持されることとなる。

したがって、前述のように第２周壁部７ｃの下端部が加工硬化することと相俟って、スカート部７の成形時に、第１周壁部７ａおよび凸曲面部７ｂの各成形予定部の内表面に対する径方向外方に向けた押圧力が、凹部７ｄよりも缶軸方向上方に、第２周壁部７ｃの下端部よりも下方にそれぞれ分散するのを防ぐことが可能になり、この押圧力を凹部７ｄと第２周壁部７ｃの下端部との間に位置する第１周壁部７ａの下部および凸曲面部７ｂの各成形予定部に集中的に付与することができる。したがって、スカート部７をより一層高精度に成形することができる。

さらに、雄ねじ成形予定部４ｃに雄ねじ部６を成形するに際し、谷部６ｂの内周面とねじ山部６ｃの外周面とが前記各雄ねじ成形部１１ａ、１１ｂと非接触とされているので、成形時に雄ねじ部６が厚さ方向に圧縮変形されて、その肉厚が薄くなることを防止することが可能になり、雄ねじ部６の座屈強度の低下を防ぐことができる。

ここで、このように雄ねじ部６の谷部６ｂの内周面とねじ山部６ｃの外周面とが前記非接触とされて雄ねじ部６が成形されると、この非接触とされた面積が増大した分、ボトル缶体口金部４による前記各成形駒５０、６０の拘束が緩くなることから、前記各成形駒５０、６０の回転軸線の傾きが、成形時における口金部４の周方向位置ごとでばらつくことにより、ねじ山高さＥが周方向位置ごとで安定せず、高精度な雄ねじ部６を成形することが困難になるおそれが考えられる。

しかしながら、本実施形態では、第１周壁部７ａの下部、凸曲面部７ｂおよび第２周壁部７ｃの内外表面が、前記各成形駒５０、６０により挟み込まれた状態で雄ねじ部６が成形されるので、ボトル缶体口金部４による前記各成形駒５０、６０の拘束を必要十分確保することが可能になり、この成形時における前記回転軸線の傾きが、口金部４の周方向位置ごとでばらつくことを抑えることが可能になる。したがって、ねじ山高さＥの周方向位置ごとでのばらつきを抑えることが可能になり、高精度な雄ねじ部６を成形することができる。

特に本実施形態では、第２周壁部７ｃの成形予定部を、その缶軸方向下端部を支点として内表面側から径方向外方へ向けて折り曲げながらスカート部７を成形しつつ雄ねじ部６を成形し、各スカート成形部１２ａ、１２ｂが、第２周壁部７ｃの内外表面に面接触することになるので、成形時に各スカート成形部１２ａ、１２ｂがそれぞれの回転軸線に対して傾斜しようとしても、前記面接触により、ボトル缶体口金部４と各成形駒５０、６０との間に発生した摩擦力によって、この傾きの発生を防ぐことが可能になり、高精度な雄ねじ部６を確実に成形することができる。

ここで、前述した作用効果のうち、スカート部７を高精度に形成できることについての評価試験を実施した。評価方法として、図１に示すボトル缶２０を２０個準備し、各ボトル缶２０について、スカート部７のうち、周方向位置を任意に異ならせた３箇所でスカート角度θ（図１参照）を測定した。比較例として、従来技術としての図８に示すボトル缶１１０を用い、同様にスカート角度θを測定した。

結果、比較例では、前記角度θの標準偏差が３．３９８であったのに対し、本実施形態のボトル缶２０では１．５４９であり、実施例ではスカート部７を高精度に形成できることが確認された。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、凹部７ｄを、図２に示すように、第１周壁部７ａの外周面においてのみ径方向内方へ曲面状に凹む凹溝として、この位置に対応する内周面は平滑面とした構成を示したが、凹部７ｄを、第１周壁部７ａの外周面のみならず内周面をも径方向内方へ凹ませて形成してもよい。また、図２で示した前記凹部７ｄに代えて、縦断面視の形状を例えばＶ字状にしてもよいし、これらの形状に限られるものではない。

さらに、凹部７ｄを、第１周壁部７ａのうち、雄ねじ部６の前記終わり部分６ａよりも缶軸方向下方に位置する部分に、その全周に亙って連続的に形成したが、少なくとも前記１８０°の領域に位置する部分に形成すれば、その缶軸方向における形成位置は特に限定されるものではない。また、凹部７ｄは第１周壁部７ａに周方向に断続的に点在させて形成してもよい。さらに、凹部７ｄは第１周壁部７ａにその全周に形成したが、少なくとも前記１８０°の領域に位置する部分に形成すればよい。

また、前記実施形態では、凹部７ｄを、スカート部７を成形するのと同時に形成したが、スカート部７を成形した後に、第１周壁部７ａの外表面を径方向内方に押圧して凹部７ｄを形成してもよい。この場合、前記領域に位置する凸曲面部７ｂの曲率半径Ｒが大きく、このスカート部７にだれが生じていた場合においても、凹部７ｄを前記押圧して形成した際に、第１周壁部７ａのうち凹部７ｄよりも下方に位置する部分が、凸曲面部７ｂを支点として径方向内方に向けて倒され、凸曲面部７ｂの曲率半径Ｒを小さくすることが可能になる。したがって、凸曲面部７ｂの曲率半径Ｒを全周に亙って略均等な大きさとしてスカート部７を成形することができる。

さらに、前記実施形態では、スカート部７を成形する際に、スカート部成形予定部４ｂの中で凸曲面部７ｂの成形予定部の内表面のみならず、第１周壁部７ａの成形予定部の内表面をも径方向外方に向けて押圧したが、凸曲面部７ｂの成形予定部の内表面のみを径方向外方に向けて押圧してもよい。

また、前記領域に位置するスカート部７を成形するに際し、第１周壁部７ａおよび凸曲面部７ｂの各成形予定部を、その外表面側を支持した状態で内表面を径方向外方に向けて押圧して第１周壁部７ａおよび凸曲面部７ｂを成形したが、これらの外表面側を支持しないで内表面を径方向外方に向けて押圧して成形してもよい。

さらにまた、前記領域に位置するスカート部７を成形するに際し、第２周壁部７ｃの成形予定部を、その外表面側を支持しながら内表面側から前記折り曲げて第２周壁部７ｃに成形したが、この外表面側を支持しないで内表面側を前記折り曲げてもよく、あるいはこの成形予定部の内外表面を無拘束として、第１周壁部７ａおよび凸曲面部７ｂの各成形予定部の内表面を径方向外方に向けて押圧して、この第１周壁部７ａおよび凸曲面部７ｂの径方向外方に向けた変形挙動に、第２周壁部７ｃの成形予定部を追従させるようにして変形させ、第２周壁部７ｃを成形してもよい。

また、図６に示すように、折り曲げ部１２ｆを有さない内側スカート成形部２１を採用し、第２周壁部７ｃの成形予定部の内表面を無拘束として、その他は図３に示す前記実施形態と同様にしてスカート部７を成形してもよい。

このような構成においても、スカート角度θの標準偏差が１．６７１となることを、前述と同様の評価方法により確認することができた。これにより、図６に示す内側スカート成形部２１を採用しても、前記比較例と比べて有利な作用効果を有することが確認できた。

さらに、前記実施形態では、首部成形予定部４ｅの内表面を無拘束としてその外表面を径方向内方に向けて押圧して首部９を成形したが、少なくともスカート部７の前記領域に位置する部分を成形するに際し、首部成形予定部４ｅを、その内表面側から支持しながらこの内表面と対応する外表面を径方向内方に向けて押圧して首部９に成形してもよい。

この場合、首部９の成形時に、首部成形予定部４ｅの内表面に発生する缶軸方向の延びを抑えることが可能になり、この延びにより径方向内方へ向けた首部成形予定部４ｅの変形が阻害されたり、あるいは成形後に前記各成形駒５０、６０を口金部２２から離間させたときに首部９が径方向外方に向けてスプリングバックするのを防ぐことが可能になる。これにより、首部９を高精度に成形することが可能になり、この首部９の形状のゆがみがスカート部７に影響することを防ぐことができ、スカート部７を高精度に成形することをより一層確実に実現することができる。

口金部にスカート部を高精度に成形することが可能になるボトル缶を提供する。

本発明の一実施形態として示したボトル缶を示す拡大側面図である。 図１に示すボトル缶のＦ部拡大断面図である。 図１および図２に示すボトル缶を製造する装置の一実施形態を示す要部拡大断面図である。 本発明の一実施形態として示したボトル缶を製造するための装置を示す概略側面図であって、第１工程を示す図である。 図４に示すボトル缶の製造装置の概略側面図であって、第２工程を示す図である。 図１および図２に示すボトル缶を製造する装置の他の実施形態を示す要部拡大断面図である。 有底筒状体からボトル缶体を形成する工程を示す工程図である。 本発明に係る従来例のボトル缶を示す拡大側面図である。

符号の説明

４ ボトル缶体の口金部
５ ボトル缶体
６ 雄ねじ部
６ａ 雄ねじ部の缶軸方向下端の終わり部分
７ スカート部
７ａ 第１周壁部
７ｂ 凸曲面部
７ｃ 第２周壁部
２０ ボトル缶
２２ ボトル缶の口金部
Ｘ 雄ねじ部が延在する方向

Claims (2)

1. 口金部にキャップが螺着されるボトル缶であって、
   前記口金部は、雄ねじ部と、該雄ねじ部の缶軸方向下端に連設されるとともに、下方に向かうに従い漸次拡径された第１周壁部、および該第１周壁部の下端に径方向外方へ凸とされた凸曲面部を介して連設されるとともに、下方に向かうに従い漸次縮径された第２周壁部を備えるスカート部とを備え、
   前記第１周壁部のうち、前記雄ねじ部の缶軸方向下端の終わり部分から、周方向に当該雄ねじ部が延在する方向と反対方向に向けて少なくとも約１８０°の領域に位置する部分に、周方向に延在した、若しくは周方向に断続的に点在した径方向内方へ凹む凹部が形成されていることを特徴とするボトル缶。
2. 請求項１記載のボトル缶であって、
   前記凹部は、前記第１周壁部のうち、前記凸曲面部の径方向外方端部から缶軸方向上方に向けて０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下離れた位置に形成されていることを特徴とするボトル缶。
   
   

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