專利名稱：瓶罐的制造方法及瓶罐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及瓶罐的制造方法及瓶罐。
本申請基于2004年10月20日提出申請的特愿2004-305533號主張優(yōu)先權，這里援用其內容。
背景技術：
以往，飲料水等被填充在由鋁合金等形成的罐中銷售，而在近年來，填充在螺紋安裝有可拆裝的帽的瓶罐中的飲料水也被提供。這里，瓶罐一般做成了具備大直徑的軀干部、從軀干部上端朝向上方逐漸縮徑的肩部、和從肩部的上端向上方延伸的小徑的瓶口部、在形成于該瓶口部上的陽螺紋部上螺紋安裝上述帽的結構。
并且，該瓶罐通過下述方法而形成，即，在對金屬板實施DI加工而形成有底筒狀體后，對該筒狀體的開口部實施多次頸縮加工，形成上述軀干部、上述肩部、和連接設置在該肩部的上端上并且向上方延伸的瓶口部預形成部，然后，對該筒狀體實施拉深加工、螺紋成形加工、以及卷曲部形成加工等。
在這種瓶罐中，近年來，為了喚起需要者的購買意愿等，例如賦予各種圖案等、要求具備良好的創(chuàng)意性。作為得到這樣的瓶罐的方法，以往采用例如印刷或壓花加工等。作為后者的壓花加工，已知有例如下述專利文獻1及2所示那樣的方法。
首先，在專利文獻1中公開了以下的方法將筒狀的金屬模配置成與有底筒狀的開口部對置、并且相互成為大致同軸所述金屬模其內周面形成為與上述肩部的傾斜形狀大致相同的形狀、并且在該內周面上沿周向形成有多個向徑向內方突出且沿其傾斜方向延伸的推壓部，然后，使該金屬模與上述有底筒狀體沿該有底筒狀體的軸向相對地接近移動，通過將上述有底筒狀體的開口部插入到上述金屬模的內側中，由上述推壓部將上述肩部向罐軀干的內側推壓，在該肩部上沿周向形成多個沿其傾斜方向延伸的槽部。
接著，在專利文獻2中公開了以下的方法具備能夠以相互平行的旋轉軸線為中心旋轉地被支承的第1旋轉體和第2旋轉體，將上述第1旋轉體配置在有底筒狀體的內側，并且將上述第2旋轉體配置在上述有底筒狀體的外側后，使上述第1、第2旋轉體相互接近，在通過各旋轉體的外周部夾持上述有底筒狀體的軀干部的狀態(tài)下，通過使上述第1、第2旋轉體繞它們的旋轉軸線旋轉，對上述軀干部實施壓花加工(形成凹凸部)的方法。
在該專利文獻2那樣的制造方法中，由于通過上述第1、第2旋轉體不僅約束上述軀干部的外周面、也約束內周面，來實施壓花加工，所以能夠在該軀干部上形成高精度的上述凹凸部。即，如果通過上述第1、第2旋轉體的外周部夾持上述軀干部，則在例如在上述第1旋轉體的外周面上形成有沿其軸向延伸的凹部、并且在上述第2旋轉體的外周面上與第1旋轉體同樣地形成有凸部的結構中，第2旋轉體的上述凸部經由上述軀干部嵌入到第1旋轉體的上述凹部中。即，抑制了瓶罐的金屬向周向的流動，成為主要朝向徑向內側彎折。因此，不能將第2旋轉體的凸部的外形形狀高精度地轉印到上述軀干部上。
專利文獻1特開2004-123231號公報專利文獻2特表2000-515072號公報但是，在上述專利文獻1所述的制造方法中，在形成上述槽部時，只是通過上述金屬模的上述推壓部朝內側推壓上述肩部的外周面，肩部的內周面?zhèn)葹闊o約束，所以有難以高精度地形成上述槽部的問題。即，在使肩部的內周面?zhèn)葹闊o約束的狀態(tài)下，如果通過上述金屬模的上述推壓部推壓上述肩部的外周面，則在該肩部上，通過產生向周向及軸向兩方向的金屬流動，受上述推壓部推壓的部分不僅朝向瓶罐的內側變形移動，而且位于其周邊的部分也被其牽引而變形移動，有難以使該槽部從肩部的外周面急劇地凹陷而形成、即難以形成能夠清楚地識別的槽部的問題。
另外，作為解決以上這樣的問題的手段，可以考慮通過在上述肩部的內側也插入配置金屬模、通過該金屬模與推壓上述肩部的外周面的上述金屬模、如上述專利文獻2所述的制造方法那樣通過這些金屬模的外周部夾持肩部的方法，但如上所述，在具備軀干部、從該軀干部的上端朝向上方逐漸縮徑的肩部、和從該肩部的上端向上方延伸的小徑的瓶口部的瓶罐的結構中，不能在肩部的內側配置金屬模，所以不能采用這樣的方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明是考慮到這樣的情況而做出的，目的是提供一種能夠使瓶罐具備更好的購買意愿喚起功能、并且能夠高精度地形成這樣的瓶罐的瓶罐的制造方法以及瓶罐。
為了解決這樣的課題而實現上述目的，本發(fā)明的瓶罐的制造方法，是制造瓶罐的制造方法，所述瓶罐構成為，具備大直徑的軀干部、連接設置在該軀干部的罐軸方向上端部上并隨著朝向上方逐漸縮徑的肩部、和連接設置在該肩部的罐軸方向上端部上并向上方延伸的瓶口部，在形成于上述瓶口部上的陽螺紋部上螺紋安裝有帽，其中，對具有上述軀干部的有底筒狀體的開口部實施多次頸縮加工，形成上述軀干部、上述肩部、和連接設置在該肩部的罐軸方向上端部上并向上方延伸的瓶口部預形成部后，在上述肩部與上述瓶口部預形成部的連結部分、以及上述肩部與上述軀干部的連結部分的至少一個上，形成在其整周上延伸的向將向外方凸出的第1凸部；然后，在沿該肩部的傾斜方向連結上述肩部的上端部和下端部的直線上，朝向罐主體的內側推壓，在周向上形成多個沿上述傾斜方向延伸的槽部；此時，通過三角形的金屬模面，使該金屬模面形成的上述三角形的一個頂點位于上述直線上的下端部的上端位置而推壓上述直線上的下端部；在上述直線上上述第1凸部所位于的部分處，將該第1凸部朝向徑向內側彎折、或者朝向徑向內側壓扁。
在此情況下，一邊將上述第1凸部朝向徑向內側彎折、或朝向徑向內側壓扁，一邊形成上述槽部，所以能夠防止上述第1凸部中的沒有進行彎折等的部分受進行了彎折等的部分朝向徑向內側的變形移動牽引。即，使上述第1凸部中的沒有進行彎折等的部分具備對上述牽引抵抗的力，即具備所謂的朝向徑向外方的外伸力。由此，能夠形成具備從肩部的外周面急劇地凹陷而形成、能夠清楚地識別的槽部的創(chuàng)意性良好的瓶罐。
此外，在形成上述槽部時，通過上述第1凸部，能夠抑制上述瓶口部預形成部及軀干部的至少一個的金屬朝向上述肩部流動、或者被牽引到上述槽部中，能夠形成深度較深的槽部，并且能夠抑制在瓶口部預形成部及軀干部的至少一個上產生褶皺。
進而，由于通過上述三角形的金屬模面推壓上述肩部的下端部，所以通過形成上述槽部，能夠更可靠地防止在軀干部上產生褶皺。
進而，由于在肩部的上述直線上進行推壓而形成槽部，所以能夠形成沿肩部的上述傾斜方向直線伸展的槽部。
由此，能夠形成創(chuàng)意性良好的瓶罐。
另外，也可以代替上述的方法，而對具有上述軀干部的有底筒狀體的開口部實施多次頸縮加工，形成上述軀干部、上述肩部、和連接設置在該肩部的罐軸方向上端上并向上方延伸的瓶口部預形成部，然后，在上述肩部與的上端部及下端部的至少一個上，形成向罐軀干的外側凸出的隆起部后，一邊將該隆起部壓扁，一邊將上述肩部朝向罐軀干的內側推壓，在該肩部上形成沿其傾斜方向延伸的槽部。
這里，也可以是，上述第1凸部形成在上述肩部與上述瓶口部預形成部的連結部分上，上述直線為在該肩部的傾斜方向上連結上述第1凸部被彎折的部分、或者被壓扁的部分與被上述金屬模面形成的上述三角形的一個頂點推壓的部分的直線。
在此情況下，能夠可靠地形成在肩部的上述傾斜方向上直線伸展的槽部。
此外，也可以是，在形成上述肩部及上述瓶口部預形成部后，將從上述瓶口部預形成部的下端部到上述肩部的上端部的部分向徑向內側推壓，使該部分縮徑，在上述肩部與上述瓶口部預形成部的連結部分上形成上述第1凸部；然后，一邊將上述第1凸部向徑向內側彎折、或者向徑向內側壓扁，一邊將上述肩部朝向罐軀干的內側推壓，形成上述槽部。
在此情況下，一邊將上述第1凸部向徑向內側彎折、或者向徑向內側壓扁，一邊在周向上形成多個上述槽部，所以能夠不降低瓶口部的正圓度而容易地形成上述槽部。即，通過在上述頸縮加工后形成上述第1凸部，即使通過頸縮加工使上述瓶口部預形成部的正圓度降低，也能夠將其矯正，能夠抑制這部分的正圓度的降低。
進而，在形成上述槽部時，通過將上述凸部向罐軀干的內側彎折或壓扁，進行了該彎折等的第1凸部成為起點，使較小的推壓力負荷在上述肩部上，能夠使上述槽部從上述肩部的傾斜方向的上端朝向下端依次延伸而形成。例如，在通過DI加工形成上述有底筒狀體的情況下，與該加工帶來的該筒狀體所具有的金屬結晶的取向性共同作用，能夠特別容易且高精度地形成上述槽部，并且能夠抑制在該槽部形成時上述軀干部壓曲。
此外，也可以是，在形成上述槽部時，將筒狀的金屬模配置成與上述有底筒狀體的開口部對置，且相互為大致同軸，所述金屬模其內周面形成為與上述肩部的傾斜形狀大致相同的形狀，并且在該內周面上沿周向形成有多個向徑向內側突出且沿大致傾斜方向延伸的推壓部，然后，使該金屬模與上述有底筒狀體沿該有底筒狀體的軸向相對地接近移動，通過將上述有底筒狀體的開口部插入到上述金屬模的內側，而借助上述推壓部將上述肩部朝向罐軀干的內側推壓，在周向上形成多個上述槽部，以使其滿足下式L1＝h/cosαa1＝2·r·sin(360°/(2·n))a2＝2·sin(360°/(2·n))·(r-h·tanα)L2＝a2·L1/(a1-a2)θ＝2·asin(a2/2·L)其中，L1肩部的傾斜方向的大小a1槽部的罐軸方向下端的寬度a2槽部的罐軸方向上端的寬度L2將槽部的周向兩端部向罐軸方向上方延長時的延長線的交點與肩部的罐軸方向上端的距離n槽部的條數(8條以上22條以下)r軀干部的外周面的半徑h肩部的罐軸方向上的大小α罐軸與肩部的外周面所成的角度。
在此情況下，由于上述槽部滿足上述式而形成，所以能夠可靠地形成具有良好的創(chuàng)意性的瓶罐。
即，如果上述槽部的條數比22條多，則在上述金屬模中，相鄰的上述推壓部彼此的間隔變小，上述槽部形成時上述肩部的變形受上述推壓部約束，不能以適當的深度及長度(肩部的傾斜方向)形成槽部。此外，如果上述槽部的條數比8條少，則作為槽形狀不能成立，不能使瓶罐具備創(chuàng)意性。
進而，也可以是，在形成上述槽部后，對上述瓶口部預形成部中的除了其罐軸方向下端部以外的部分實施拉深加工，使該部分縮徑，在該瓶口部預形成部的罐軸方向下端部形成向徑向外方凸出的第2凸部。
在此情況下，在形成上述槽部后形成上述第2凸部，所以通過形成上述槽部，即使在瓶口部預形成部的正圓度降低的情況下，也能夠將其矯正。
此外，也可以是，在形成上述第1凸部后，對上述瓶口部預形成部中的除了其罐軸方向下端部以外的部分實施拉深加工，使該部分縮徑，在該瓶口部預形成部的罐軸方向下端部形成向徑向外方凸出的第2凸部，然后形成上述槽部。
在此情況下，由于在形成上述槽部之前形成上述第2凸部，所以能夠提高上述瓶口部預形成部對于在上述槽部的形成時作用的負荷的剛性，在形成上述槽部時，能夠抑制上述瓶口部預形成部的正圓度降低。此外，在形成該槽部時，即使在作用于上述肩部上的推壓力要向上述瓶口部預形成部傳遞的情況下，也能夠通過上述第2凸部攔住該推壓力，能夠抑制在上述瓶口部預形成部上產生褶皺。
進而，也可以是，在使罐內壓為0.05MPa以上0.70MPa以下的狀態(tài)下，形成上述槽部。
在此情況下，在形成上述槽部時，能夠抑制上述軀干部壓曲。
此外，本發(fā)明的瓶罐，構成為，具備大直徑的軀干部、連接設置在該軀干部的罐軸方向上端部上并隨著朝向上方逐漸擴徑的肩部、和連接設置在該肩部的罐軸方向上端部上并向上方延伸的瓶口部，在形成于上述瓶口部上的陽螺紋部上螺紋安裝有帽，通過技術方案1到6中任一項所述的瓶罐的制造方法形成；上述槽部的除了上述肩部的傾斜方向的下端部以外的部分的正交于罐軸的剖視為V字狀，并且上述傾斜方向的下端部的從徑向外方觀察的側視為三角形，形成該三角形的三個頂點中的一個位于上述傾斜方向的上端且位于上述V字狀的底部的上述傾斜方向的下端，其余的兩個位于該肩部的上述傾斜方向的下端的周向兩端。
在此情況下，形成在肩部上的槽部能夠從該肩部的外周面急劇地凹陷而清楚地識別，所以能夠提供創(chuàng)意性良好的瓶罐。
這里，在上述瓶罐的制造方法中，也可以使用具備保持上述有底筒狀體的底部的保持裝置、和具有將該有底筒狀體成形為各種形狀的多個成形工具的工具保持部、通過由設在該工具保持部上的上述各成形工具依次對上述有底筒狀體實施加工而成形瓶罐的結構的裝置，作為上述成形工具的一個而具備內周面形成為與上述肩部的傾斜形狀大致相同的形狀、并且在其內周面上沿周向形成有多個向徑向內側突出且沿大致傾斜方向延伸的推壓部的筒狀的金屬模，將該金屬模配置為使其與上述有底筒狀體的開口部對置、且相互成為大致同軸后，使該金屬模與上述有底筒狀體在該有底筒狀體的軸向上相對地接近移動，通過將上述有底筒狀體的開口部插入到上述金屬模的內側，而借助上述推壓部推壓上述肩部，來形成上述槽部。
在此情況下，能夠通過一次的加工在上述肩部的整周上形成多個上述槽部，能夠實現高效率生產，并且能夠使作用在上述肩部上的負荷在整周上變得均勻，所以能夠將上述瓶口部預形成部的正圓度降低抑制為最小限度。
根據本發(fā)明，能夠提供創(chuàng)意性良好的瓶罐。


圖1是在作為本發(fā)明的一實施方式表示的瓶罐的制造方法中、各工序中的有底筒狀體的開口部的局部剖面?zhèn)纫晥D。
圖2是表示通過作為本發(fā)明的一實施方式表示的瓶罐的制造方法形成的瓶罐的側視圖。
圖3是圖2所示的槽部的局部放大剖視圖。
圖4是圖2所示的瓶罐的局部立體圖。
圖5是表示圖4所示的瓶罐的各部的尺寸的圖。
圖6是用來實施圖1所示的瓶罐的制造方法的瓶罐制造裝置的側視圖。
圖7是圖6所示的瓶罐制造裝置的X1-X1線向視圖。
圖8是作為圖6所示的工具保持部的成形工具之一的槽部形成金屬模的俯視圖。
圖9是圖8所示的槽部形成金屬模的X2-X2線向視剖視圖。
圖10是圖9所示的槽部形成金屬模的X3-X3線向視剖視圖。
圖11是在作為本發(fā)明的另一實施方式表示的瓶罐的制造方法中、經過了第1工序時的有底筒狀體的開口部的局部剖面?zhèn)纫晥D。
附圖標記說明1瓶罐2軀干部3肩部4瓶口部4a瓶口部預形成部5陽螺紋部7第2凸部10槽部11第1凸部50金屬模55推壓部55b前端面(金屬模面)W有底筒狀體具體實施方式
以下，參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選的實施例進行說明。但是，本發(fā)明并不限于以下的各實施例，例如也可以將這些實施例的結構要素彼此適當地組合。
首先，按照圖2對形成的瓶罐1進行說明。
瓶罐1為以下結構由例如鋁或鋁合金等形成，具備大直徑的軀干部2、連接設置在軀干部2的罐軸方向上端上并隨著朝上方逐漸縮徑的肩部3、和連接設置在肩部3的罐軸方向上端上并向上方延伸的瓶口部4，在瓶口部4上形成有陽螺紋部5，在該陽螺紋部5上螺紋安裝未圖示的帽。
進而，在陽螺紋部5的罐軸方向下端連接設置有向徑向外方凸出的隆出部6。該隆出部6為將隨著朝向下方而逐漸擴徑的擴徑部、向徑向外方以曲面狀凸出的頂部、和隨著朝向下方而逐漸縮徑的縮徑部按照該順序從其上端朝向下端依次連接設置的結構。并且，在上述縮徑部的罐軸方向下端上連接設置有向下方延伸的小徑部8，在該小徑部8的下端上連接設置有比隆出部6小而向徑向外方凸出的第2凸部7。
這里，瓶口部4的罐軸方向上端部為向徑向外方彎折的卷曲部9。以上，瓶口部4為將卷曲部9、陽螺紋部5、隆出部6、小徑部8、第2凸部7按照該順序從罐軸方向上端朝向下端連接設置的結構。并且，瓶口部4為經由第2凸部7與肩部3平滑地連結的結構。
這里，在連接設置于第2凸部7的罐軸方向下端上的肩部3上，沿周向形成有多個沿其傾斜方向延伸的槽部10。本實施方式的槽部10如圖3所示，在肩部3的傾斜方向上延伸，并且隨著從該傾斜方向的上端朝向下端而逐漸寬度(周向上的大小)擴大、在上述傾斜方向上延伸。
此外，槽部10的除了上述傾斜方向的上端部10d及下端部10e以外的部分由形成為向徑向內側凸出的曲面狀的底部10b、以及從該底部10b的周向兩端分別朝向徑向外方延伸的兩個側壁部10a、10a構成。由此，肩部3的除了傾斜方向的上端部10d及下端部10e以外的部分的正交于罐軸的剖視圖為V字狀。并且，上述多個槽部10彼此經由形成為向徑向外方凸出的曲面狀的頂部10c在周向上連結。
槽部10的上述上端部10d為隨著朝向其上端而后述的深度E逐漸變淺的傾斜形狀，同樣，下端部10e為隨著朝向其下端而深度E逐漸變淺的傾斜形狀。換言之，槽部10的上述上端部10d隨著從其上端朝向下方而朝向徑向內側的位移量逐漸變大，槽部10的上述下端部10e隨著從其下端朝向上方而朝向徑向內側的位移量逐漸變大。
此外，槽部10的上述下端部10e如圖2及圖4所示，從徑向外方觀察的側視圖為三角形，形成該三角形的三個頂點10f、10g、10h中的一個10f位于上述傾斜方向的上端并且位于上述V字狀的底部10b的上述傾斜方向的下端，兩個10g、10h位于該肩部3的上述傾斜方向的下端的周向兩端。
這樣構成的槽部10為圖4所示的大小，滿足下式而形成L1＝h/cosαa1＝2·r·sin(360°/(2·n))a2＝2·sin(360°/(2·n))·(r-h·tanα)L2＝a2·L1/(a1-a2)θ＝2·asin(a2/2·L)其中，L1肩部3的傾斜方向的大小
a1槽部10的罐軸方向下端的寬度a2槽部10的罐軸方向上端的寬度L2將槽部的周向兩端部(頂部10c)向罐軸方向上方延長時的延長線的交點K與肩部3的罐軸方向上端的距離n槽部10的條數(8條以上22條以下)r軀干部2的外周面的半徑h肩部3的罐軸方向上的大小α罐軸與肩部3的外周面所成的角度。
這里，在使槽部10的條數不同時，將根據以上的關系式計算出的L1、a1、a2、L2、θ的結果在圖5中表示。另外，將圖3所示的槽部10的深度E、即與肩部3的傾斜方向正交的方向上的頂部10c與底部10b的外表面彼此的距離E設為0.1mm以上4.0mm以下，將頂部10c的外表面的曲率半徑設為0.13mm以上0.80mm以下，將底部10b的外表面的曲率半徑設為0.13mm以上0.80mm以下。此外，槽部10的側壁部10a、底部10b及頂部10c的壁厚都設為0.1mm以上0.25mm以下。
此外，在從上述交點K到肩部3的上端的罐軸方向上的距離H為約38.6mm、肩部3的罐軸方向上的大小h為約22.75mm、罐軸與肩部3的外周面所成的角度α為約28°、槽部10的條數為14的瓶罐1中，確認從上述交點K向罐軸方向下方離開43mm的位置的槽部10的、周向上相鄰的側壁部10a、10a的外周面彼此所成的角度θ1(參照圖3)為161°，從上述交點K向罐軸方向下方離開50mm的位置的槽部10的上述角度θ1為166°，從上述交點K向罐軸方向下方離開53mm的位置的槽部10的上述角度θ1為165°，從上述交點K向罐軸方向下方離開55mm的位置的槽部10的上述角度θ1為166°。
進而，在該瓶罐1中，確認從上述交點K向罐軸方向下方離開43mm的位置的槽部10的、周向上相鄰的側壁部10a、10a的內周面彼此所成的角度θ2(參照圖3)為140°，從上述交點K向罐軸方向下方離開50mm、53mm、55mm的各位置的槽部10的上述角度θ2分別為144°。
此外，在從上述交點K到肩部3的罐軸方向上端的罐軸方向上的距離H為約38.6mm、肩部3的罐軸方向上的大小h為約22.75mm、罐軸與肩部3的外周面所成的角度α為約28°、槽部10的條數為16的瓶罐1中，確認從上述交點K向罐軸方向下方離開43.2mm的位置的槽部10的上述角度θ1為159°，從上述交點K向罐軸方向下方離開50.2mm、53.2mm、55.2mm的各位置的槽部10的上述角度θ1分別為162°。
進而，在該瓶罐1中，確認從上述交點K向罐軸方向下方離開43.2mm的位置的槽部10的上述角度θ2為141°，從上述交點K向罐軸方向下方離開50.2mm、53.2mm的各位置的槽部10的上述角度θ2分別為144°，從上述交點K向罐軸方向下方離開55.2mm的位置的槽部10的上述角度θ2為143°。
以上，確認槽部10的上述角度θ1及θ2在肩部3的傾斜方向上的全長上大致保持為一定。
接著，對用來制造以上那樣構成的瓶罐1的制造裝置進行說明。在圖6中，瓶罐制造裝置20具備保持有底筒狀體W的工件保持部30、保持對該有底筒狀體W實施各種成形加工的成形工具42的工具保持部40、和驅動兩保持部30、40的驅動部22。這些保持部30、40將保持有底筒狀體W的工件保持側與保持成形工具42的工具保持側對置配置。另外，有底筒狀體W通過對金屬板實施DI加工而形成。
工件保持部30如圖7所示，是在支承于支承軸21上的圓盤31的、與工具保持部40對置的表面上以環(huán)狀排列有保持有底筒狀體W的多個保持裝置32的結構。通過由驅動部22間歇地使該圓盤31旋轉，從供給部33將有底筒狀體W供給到保持裝置32，并且將成形后的瓶罐1從排出部34依次排出。這里，保持裝置32把持有底筒狀體W的從底部到軀干部的罐軸方向下部的部分，來保持有底筒狀體W。另外，在圖7中，圖示了設在圓盤31的整周上的多個保持裝置32的一部分，而省略了其余的保持裝置32的圖示。
工具保持部40是在支承于支承軸21上的圓盤41的與工件保持部30對置的表面上以環(huán)狀排列有多個各種成形工具42、通過驅動部22使圓盤41沿支承軸21的軸向進退的結構。在工具保持部40中，具備用來將有底筒狀體W的開口部縮徑(頸縮加工)的多個拉深金屬模、用來在肩部3上形成槽部10的后述的槽部形成金屬模50、用來在瓶口部4上形成陽螺紋部5的螺紋形成用工具、用來在開口端形成卷曲部9的卷曲部形成用工具等、用來進行對應于各加工階段的加工的多個成形工具42，這些成形工具42按照工序順序以環(huán)狀配置在圓盤41上。
這些各成形工具42在工具保持部40向圖6的左方前進時，對保持在工件保持部30上的各有底筒狀體W分別實施加工。
以支承軸21的軸線為旋轉中心的工件保持部30(圓盤31)的間歇的旋轉停止位置設定為，使開口部分別朝向工具保持部40側的各有底筒狀體W的罐軸分別與各成形工具42的中心軸一致。并且，構成為，通過由驅動部22產生的圓盤31的間歇的旋轉，使各有底筒狀體W旋轉移動到與下個工序用的各成形工具42對置的位置，來實施下個階段的加工。
即，在工具保持部40前進而工件保持部30與工具保持部40相互接近時，各成形工具42對有底筒狀體W實施對應于各工序的加工，在兩保持部30、40相互離開時使工件保持部30旋轉移動，以使下個工序的成形工具42對置于各有底筒狀體W。這樣，通過重復兩保持部30、40接近而進行加工、離開及旋轉的動作，在有底筒狀體W上形成肩部3、瓶口部4、槽部10等，形成瓶罐1。
這里，上述槽部形成金屬模50如圖8及圖9所示，形成為圓筒狀，其內周面由從該金屬模50的一個端面51朝向另一個端面52側與該金屬模50的中心軸大致平行地延伸的內周部53、和在該金屬模50的另一個端面52上開口且隨從上述一個端面51側朝向上述另一個端面52而逐漸擴徑的錐部54構成。
并且，將上述內周部53的上述一個端面51的相反側、和上述錐部54的上述另一個端面52的相反側相互同軸地連結。另外，上述錐部54的上述另一個端面52的相反側、以及上述內周部53的上述一個端面51的相反側的各內徑大致相等。
這里，錐部54為與肩部3的傾斜形狀大致相同的形狀，并且在該錐部54的表面上，如圖8及圖10所示，沿周向隔開既定的間隔而形成有多個向徑向內側突出、并且沿傾斜方向延伸的推壓部55。
推壓部55如圖8及圖10所示，正交于槽部形成金屬模50的軸線的剖視圖為大致三角形，其中的一邊構成錐部54的周面，并且其余的兩邊為從上述周面朝向該金屬模50的徑向內側豎立的豎立壁面55d、55d，這些壁面55d、55d的交叉部為推壓部55的突出頂部55a。
并且，在周向上相鄰的推壓部55彼此之間為凹部56。此外，推壓部55的1上述金屬模50的上述另一個端面52側的端面(金屬模面，以下稱作前端面55b)為從上述金屬模50的錐部54的周面向上述一個端面51側傾斜豎立的結構。換言之，推壓部55的前端面55b隨著朝向其前端(金屬模50的上述另一個端面52側)其突出高度逐漸變低。此外，該前端面55b從槽部形成金屬模50的軸線方向觀察的俯視圖為三角形，形成該三角形的三個頂點中的兩個位于槽部形成金屬模50的上述另一個端面52側的開口面上。
進而，推壓部55的1上述金屬模50的上述一個端面51側的端面(以下稱作后端面55c)為從金屬模50的錐部54的周面向上述另一個端面52側傾斜豎立的結構。換言之，推壓部55的后端面55c隨著朝向其后端(金屬模50的上述一個端面51側)其突出高度逐漸變低。此外，該后端面55c從槽部形成金屬模50的軸線方向觀察的俯視圖為三角形，形成該三角形的三個頂點中的兩個位于槽部形成金屬模50的上述一個端面51側的開口面上。
進而，推壓部55的1從錐部54的周面的突出高度隨著從上述前端面55b側朝向上述后端面55c側而逐漸變低。此外，構成推壓部55的兩個豎立壁面55d所成的角度、以及在錐部54的周向上相鄰的推壓部55、55中相互對置的上述豎立壁55d所成的角度，隨著從上述金屬模50的上述一個端面51側朝向上述另一個端面52側而逐漸變大。
在這樣的結構中，槽部形成金屬模50的一個端面51被保持在工具保持部40(圓盤41)表面上，上述另一個端面52與有底筒狀體W的開口部對置，通過如上述那樣使工具保持部40前進移動，將有底筒狀體W的開口部從有錐部54的上述另一個端面52側插入，不僅通過推壓部55的突出頂部55a，而是通過包括前端面55b及后端面55c的推壓部55的整體朝向罐軀干的內側推壓肩部3，形成槽部10。
對通過以上那樣構成的瓶罐制造裝置20制造圖2及圖3所示的瓶罐1的方法進行說明。
首先，將有底筒狀體W如圖7所示通過供給部33供給到保持裝置32而保持在保持裝置32上，然后，通過圓盤31的間歇旋轉，與裝備在工具保持部40上的一個成形工具42對置配置。
接著，通過重復進行圓盤31的間歇旋轉和工具保持部40的進退，對有底筒狀體W的開口部實施多次(例如20次)頸縮加工，通過使該開口部逐漸縮徑，形成軀干部2、肩部3、和連接設置在該肩部3的罐軸方向上端上并向上方延伸的瓶口部預形成部4a。
然后，在圖7所示的位置A，將從瓶口部預形成部4a的下端部到肩部3a的上端部的部分向徑向內側推壓，使該部分縮徑，在肩部3與瓶口部預形成部4a的連結部分上，形成在其整周上延伸的向徑向外方凸出的第1凸部11(參照圖1A)。即，在肩部3的上端部上，形成作為向罐軀干的外側(徑向外方)凸出的隆起部的第1凸部11。另外，上述所謂的隆起部，是指在肩部3之中比其他部分金屬更多地聚集的部分，例如是壁厚比肩部3的平均壁厚厚的部分。
此外，圖1A所示的第1凸部11與瓶口部預形成部4a及肩部3兩者對置而向徑向外方隆出。
接著，通過使圓盤31進一步旋轉移動，使該有底筒狀體W位于作為槽部形成金屬模50的配置位置的圖7所示的位置B。接著，在使該有底筒狀體W的內壓為0.05MPa以上0.70MPa以下的狀態(tài)下，使工具保持部40前進移動，使瓶口部預形成部4a從上述另一個端面52側插入到槽部形成金屬模50的內側中。此時，通過形成于錐部54上的推壓部55的后端面5c，一邊將上述在整周上延伸的第1凸部11在其周向上隔開既定間隔的多個部位處朝向徑向內側彎折、或者朝向徑向內側壓扁，一邊將肩部3朝向罐軀干的內側推壓，在肩部3上沿周向形成多個在其傾斜方向上延伸的槽部10(參照圖1B)。
此時，通過推壓部55的前端面55b形成槽部10的上述下端部10e，并且通過推壓部55的后端面55c形成槽部10的上述上端部10d，并且通過推壓部55的豎立壁面55d形成槽部10的側壁面10a，并且通過推壓部55的突出頂部55a形成槽部10的底部10b。
即，一邊通過推壓部55的后端面55c、以及突出頂部55a的上述一個端面51側的端部將第1凸部11朝向徑向內側彎折、或者朝向徑向內側壓扁，一邊通過俯視為三角形的上述前端面55b在使形成上述三角形的一個頂點(前端面55b與突出頂部55a的交叉棱線部)位于其上端的狀態(tài)下將肩部3的下端部朝向罐軀干的內側推壓，并且通過突出頂部55a，在沿該肩部3的傾斜方向連結除了該下端部的部分的肩部3中的、彎折了第1凸部11的部分、或者壓扁的部分、和受上述前端面55b的上述一個頂點推壓的部分的直線上，朝向罐主體的內側彎折而推壓，形成槽部10。
此時，一邊通過突出頂部55a在肩部3的上述直線上彎折，一邊通過豎立壁面55d將在周向上相鄰于該彎折的部分的部分朝向罐軀干的內側推壓，從而擴大該彎折的部分的沿周向的寬度。
進而，在使圓盤31旋轉移動既定角度后，使工具保持部40前進移動，對該有底筒狀體W的瓶口部預形成部4a中的除了該罐軸方向下端部以外的部分實施拉深加工，將該部分縮徑，在該瓶口部預形成部4a的罐軸方向下端部形成平滑地連結在肩部3上的向徑向外方凸出的第2凸部7(參照圖1C)。接著，與上述同樣，使圓盤31旋轉移動，并且使工具保持部40前進移動，將瓶口部預形成部4a中的、除了從第2凸部7的罐軸方向上端向上方延伸的既定長度部分以外的部分(以下稱作“擴徑部”)擴徑，形成上述小徑部8與隆出部6上述縮徑部(參照圖1D)。
進而，通過與上述同樣進行上述旋轉及前進移動，將上述擴徑部的除了罐軸方向下端部以外的部分縮徑，將該擴徑部的下端部形成隆出部6。然后，通過如上述那樣重復圓盤31的上述間歇旋轉等，對有底筒狀體W依次實施螺紋成形加工、修邊加工、卷曲部形成加工等，形成圖2所示的瓶罐1。接著，通過圖7所示的排出部34將該瓶罐1從瓶罐制造裝置20排出，向下個工序輸送。
由以上說明，根據本實施方式的瓶罐的制造方法，一邊將第1凸部11朝向徑向內側彎折、或者朝向徑向內側壓扁，一邊將肩部3朝向罐軀干的內側推壓而形成槽部10，所以能夠防止第1凸部11中的沒有受推壓部55的上述后端面55c彎折等的部分(頂部10c)被進行彎折等的部分(側壁面10a及底部10b)的朝向徑向內側的變形移動牽引。
即，能夠使第1凸部11中的沒有進行上述彎折等的部分(頂部10c)具備抵抗上述牽引的力、即所謂的朝向徑向外方的外伸力。由此，能夠形成具備從肩部3的外周面急劇地凹陷而形成、能夠清楚地識別的槽部10的創(chuàng)意性良好的瓶罐1。
此外，由于一邊將第1凸部11朝向徑向內側彎折、或者壓扁，一邊在肩部3上形成槽部10，所以能夠不降低瓶口部4的正圓度而容易地形成上述槽部10。即，通過在頸縮加工后形成第1凸部11，即使通過頸縮加工使瓶口部預形成部4a的正圓度降低也能夠將其矯正，能夠控制該部分4a的正圓度的降低。
此外，在形成槽部10時，通過將第1凸部11朝向罐軀干的內側彎折、或者壓扁，進行該彎折等的第1凸部11成為起點，在肩部3上負荷了較小的推壓力，由此槽部10從肩部3的傾斜方向的上端朝向下端依次延伸而形成。即，與通過DI加工形成有底筒狀體W帶來的該筒狀體W的金屬結晶的取向性共同作用，能夠容易且高精度地形成槽部10，并且在槽部10的形成時能夠抑制軀干部2壓曲。
此外，在形成槽部10時，通過第1凸部11能夠抑制瓶口部預形成部4a的金屬朝向肩部3流動或者被牽引到槽部10中，能夠形成深度較深的槽部10，并且能夠抑制在瓶口部預形成部4a及軀干部2的至少一個上發(fā)生褶皺。
進而，通過在肩部3的上述直線上推壓而形成槽部10，所以能夠形成在肩部3的上述傾斜方向上直線伸展的槽部10。
由此，能夠形成創(chuàng)意性良好的瓶罐1。
進而，槽部10的上述下端部10e由于隨著朝向其下端而寬度逐漸變大，所以在槽部10的形成時能夠可靠地將軀干部2的金屬向肩部3的流動攔住，并且由于隨著朝向其下端而深度逐漸變淺的、換言之朝向徑向內側的位移量變小，所以槽部10的形成時能夠抑制沿罐軸方向延伸的褶皺進入到軀干部2的罐軸方向上端。該作用效果對于槽部10的上述上端部10d也具有同樣的作用效果。特別是，在本實施方式中，由于使金屬模50的上述推壓部55的上述前端面55b及上述后端面55c為上述三角形，所以能夠可靠地發(fā)揮這樣的作用效果。
此外，在本實施方式中，使槽部10為8條以上22條以下，并且滿足上述式而形成，所以在上述金屬模50中，能夠使相鄰的上述推壓部55彼此的間隔成為合適的大小，能夠將一邊將第1凸部11壓扁一邊形成槽部10帶來的第1凸部11的上述彎折變形受上述推壓部55約束的情況限制為最小限度。因而，能夠使該彎折變形動作朝向肩部3的罐軸方向下方在其大致整個區(qū)域上傳播，能夠使上述頂部10c急劇地豎立而形成，能夠可靠地形成創(chuàng)意性良好的瓶罐1。
由于在形成槽部10后形成第2凸部7，所以通過形成了槽部10，即使在瓶口部預形成部4a的正圓度降低的情況下，也能夠將其矯正。
進而，由于使用槽部形成金屬模50形成槽部10，所以能夠通過一次的加工在肩部3的整周上形成多個槽部10，能夠實現高效率生產，并且能夠使作用在肩部3上的負荷在整周上變得均勻，所以能夠將瓶口部預形成部4a的正圓度降低的情況抑制為最小限度。
進而，由于在使罐內壓為0.05MPa以上0.70MPa以下的狀態(tài)下形成槽部10，所以能夠可靠地抑制在該槽部10的形成時軀干部2壓曲。
這里，在形成的槽部10中，形成上述n、a1、a2、L2及θ不同的10種瓶罐，確認這些瓶罐的創(chuàng)意性、即槽部10的側壁部10a及頂部10c是否急劇地豎立、槽部10是否能夠清楚地識別。將結果在圖5中表示。結果，能夠確認在槽部10的條數n為8條以上22條以下的情況下，能夠形成創(chuàng)意性良好的瓶罐。
另外，本發(fā)明的技術范圍并不限于上述實施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內能夠加以各種變更。例如，在上述實施方式中，在形成槽部10后形成第2凸部7，但也可以在形成第2凸部7后一邊將第1凸部11壓扁一邊形成槽部10。在此情況下，能夠提高瓶口部預形成部4a對于在槽部10的形成時作用的負荷的剛性，在形成槽部10時能夠抑制瓶口部預形成部4a的正圓度降低。此外，在形成槽部10時，即使在作用于肩部3上的推壓力要傳遞給瓶口部預形成部4a的情況下，也能夠通過第2凸部7將該推壓力攔截，能夠抑制在瓶口部預形成部4a上產生褶皺。
此外，也可以僅在肩部3的下端部形成第1凸部11，在肩部3的上端部不形成第1凸部11，在形成槽部10時將形成于肩部3的下端部上的第1凸部11朝向徑向內側彎折或壓扁。即，在肩部3的上端部及下端部的至少一個上形成朝向罐軀干的外側凸出的第1凸部(隆起部)11后，在沿肩部3的傾斜方向連結肩部3的上端部與下端部的直線上，朝向罐軀干的內側推壓，在周向上形成多個沿上述傾斜方向延伸的槽部10，此時，通過三角形的上述前端面55b(金屬模面)，使該上述前端面55b形成的上述三角形的一個頂點(與突出頂部55a的交叉棱線部)位于上述直線上的下端部的上端，來推壓上述直線的下端部，在上述直線上第1凸部11所位于的部分上將該第1凸部11朝向徑向內側彎折、或者朝向徑向內側壓扁，只要以上這樣就可以，并不限于上述實施方式。
進而，在上述實施方式中，如圖1A所示，使第1凸部11相對于瓶口部預形成部4a及肩部3兩者向徑向外方隆出，但也可以代替這樣，而如圖11所示，通過使肩部3與瓶口部預形成部4a的連結部分61a朝向徑向內側凹陷，來使肩部3的罐軸方向上端部相對于上述連結部分61a向徑向外方隆出，將該肩部3的罐軸方向上端部作為第1凸部61。并且，也可以將該第1凸部61與上述實施方式同樣地一邊朝向徑向內側彎折或壓扁、一邊形成槽部10。
工業(yè)實用性本發(fā)明能夠使瓶罐具備更好的購買喚起功能，并且能夠高精度地形成這樣的瓶罐。
權利要求
1.一種瓶罐的制造方法，所述瓶罐構成為，具備大直徑的軀干部、連接設置在該軀干部的罐軸方向上端部上并隨著朝向上方逐漸縮徑的肩部、和連接設置在該肩部的罐軸方向上端部上并向上方延伸的瓶口部，在形成于上述瓶口部上的陽螺紋部上螺紋安裝有帽，其特征在于，對具有上述軀干部的有底筒狀體的開口部實施多次頸縮加工，形成上述軀干部、上述肩部、和連接設置在該肩部的罐軸方向上端部上并向上方延伸的瓶口部預形成部后，在上述肩部與上述瓶口部預形成部的連結部分、以及上述肩部與上述軀干部的連結部分的至少一個上，形成在其整周上延伸的向徑向外方凸出的第1凸部；然后，在沿該肩部的傾斜方向連結上述肩部的上端部和下端部的直線上，朝向罐主體的內側推壓，在周向上形成多個沿上述傾斜方向延伸的槽部；此時，通過三角形的金屬模面，使該金屬模面形成的上述三角形的一個頂點位于上述直線上的下端部的上端位置而推壓上述直線上的下端部；在上述直線上上述第1凸部所位于的部分處，將該第1凸部朝向徑向內側彎折、或者朝向徑向內側壓扁。
2.如權利要求1所述的瓶罐的制造方法，其特征在于，上述第1凸部形成在上述肩部與上述瓶口部預形成部的連結部分上，上述直線為在該肩部的傾斜方向上連結上述第1凸部被彎折的部分、或者被壓扁的部分與被上述金屬模面形成的上述三角形的一個頂點推壓的部分的直線。
3.如權利要求1所述的瓶罐的制造方法，其特征在于，在形成上述肩部及上述瓶口部預形成部后，將從上述瓶口部預形成部的下端部到上述肩部的上端部的部分向徑向內側推壓，使該部分縮徑，在上述肩部與上述瓶口部預形成部的連結部分上形成上述第1凸部；然后，一邊將上述第1凸部向徑向內側彎折、或者向徑向內側壓扁，一邊將上述肩部朝向罐軀干的內側推壓，形成上述槽部。
4.如權利要求1所述的瓶罐的制造方法，其特征在于，在形成上述槽部時，將筒狀的金屬模配置成與上述有底筒狀體的開口部對置、且相互為大致同軸，所述金屬模其內周面形成為與上述肩部的傾斜形狀大致相同的形狀，并且在該內周面上沿周向形成有多個向徑向內側突出且沿大致傾斜方向延伸的推壓部，然后，使該金屬模與上述有底筒狀體沿該有底筒狀體的軸向相對地接近移動，通過將上述有底筒狀體的開口部插入到上述金屬模的內側，而借助上述推壓部將上述肩部朝向罐軀干的內側推壓，在周向上形成多個上述槽部，以使其滿足下式L1＝h/cosαa1＝2·r·sin(360°/(2·n))a2＝2·sin(360°/(2·n))·(r-h·tanα)L2＝a2·L1/(a1-a2)θ＝2·asin(a2/2·L)其中，L1肩部的傾斜方向的大小a1槽部的罐軸方向下端的寬度a2槽部的罐軸方向上端的寬度L2將槽部的周向兩端部向罐軸方向上方延長時的延長線的交點與肩部的罐軸方向上端的距離n槽部的條數(8條以上、22條以下)r軀干部的外周面的半徑h肩部的罐軸方向上的大小α罐軸與肩部的外周面所成的角度。
5.如權利要求1所述的瓶罐的制造方法，其特征在于，在形成上述槽部后，對上述瓶口部預形成部中的除了其罐軸方向下端部以外的部分實施拉深加工，使該部分縮徑，在該瓶口部預形成部的罐軸方向下端部形成向徑向外方凸出的第2凸部。
6.如權利要求1所述的瓶罐的制造方法，其特征在于，在形成上述第1凸部后，對上述瓶口部預形成部中的除了其罐軸方向下端部以外的部分實施拉深加工，使該部分縮徑，在該瓶口部預形成部的罐軸方向下端部形成向徑向外方凸出的第2凸部，然后形成上述槽部。
7.如權利要求1所述的瓶罐的制造方法，其特征在于，在使罐內壓為0.05MPa以上、0.70MPa以下的狀態(tài)下，形成上述槽部。
8.一種瓶罐，構成為，具備大直徑的軀干部、連接設置在該軀干部的罐軸方向上端部上并隨著朝向上方逐漸縮徑的肩部、和連接設置在該肩部的罐軸方向上端部上并向上方延伸的瓶口部，在形成于上述瓶口部上的陽螺紋部上螺紋安裝有帽，其特征在于，通過權利要求1所述的瓶罐的制造方法形成；上述槽部的除了上述肩部的傾斜方向的下端部以外的部分的正交于罐軸的剖視為V字狀，并且上述傾斜方向的下端部的從徑向外方觀察的側視為三角形，形成該三角形的三個頂點中的一個位于上述傾斜方向的上端且位于上述V字狀的底部的上述傾斜方向的下端，其余的兩個位于該肩部的上述傾斜方向的下端的周向兩端。
全文摘要
該瓶罐的制造方法及瓶罐是對具有軀干部的有底筒狀體(W)的開口部實施多次頸縮加工，形成軀干部、肩部(3)、和連接設置在肩部(3)的罐軸方向上端上并向上方延伸的瓶口部預形成部(4a)后，在肩部(3)和瓶口部預形成部(4a)的連結部分、以及肩部(3)與軀干部(2)的連結部分的至少一個上，形成第1凸部(11)后，一邊將第1凸部(11)朝向徑向內側彎折等，一邊將肩部(3)朝向罐軀干的內側推壓，在肩部(3)上形成槽部(10)。
文檔編號B21D17/02GK101043957SQ20058003563
公開日2007年9月26日 申請日期2005年3月11日 優(yōu)先權日2004年10月20日
發(fā)明者花房達也, 伊藤隆一, 細井正宏, 長谷川貴志 申請人:環(huán)宇制罐株式會社