特許 6801718 缶体、缶体の製造方法および缶体の製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6801718

(24)【登録日】2020年11月30日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】缶体、缶体の製造方法および缶体の製造装置

(51)【国際特許分類】

   B65D 8/20 20060101AFI20201207BHJP

   B21D 51/26 20060101ALI20201207BHJP

   B21D 51/44 20060101ALI20201207BHJP

   B21D 39/02 20060101ALI20201207BHJP

【ＦＩ】

   B65D8/20 Z

   B21D51/26 R

   B21D51/44 R

   B21D39/02 B

【請求項の数】6

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2018-542886(P2018-542886)

(86)(22)【出願日】2017年9月28日

(86)【国際出願番号】JP2017035340

(87)【国際公開番号】WO2018062432

(87)【国際公開日】20180405

【審査請求日】2019年2月19日

(31)【優先権主張番号】特願2016-189819(P2016-189819)

(32)【優先日】2016年9月28日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2016-201214(P2016-201214)

(32)【優先日】2016年10月12日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002044

【氏名又は名称】特許業務法人ブライタス

(72)【発明者】

【氏名】平野 茂

(72)【発明者】

【氏名】山本 修治

(72)【発明者】

【氏名】山形 光晴

(72)【発明者】

【氏名】楠見 和久

【審査官】 内田 茉李

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０１−１８２２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１２８１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−１３１９３１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１３−０９１０７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｄ ８／２０

Ｂ２１Ｄ ３９／０２

Ｂ２１Ｄ ５１／２６

Ｂ２１Ｄ ５１／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

缶軸方向における下方に缶底を有する缶体であって、
前記缶底を形成する缶蓋と、
前記缶軸方向に伸びる円筒状の胴体部、および前記胴体部の下端から連なり、前記胴体部よりも内周側において前記下方に突出するように湾曲する湾曲部を含む缶胴と、
前記湾曲部よりも内周側に設けられ、前記湾曲部の前記胴体部とは反対側の端部と前記缶蓋の周縁部とを巻締めることにより形成され、前記缶蓋と前記缶胴とを接合する巻締部と、
を備え、
前記巻締部の下端は、前記湾曲部の下端よりも前記缶軸方向における上方に位置し、
前記胴体部の缶径Ｄ_１（ｍｍ）および前記巻締部の直径Ｄ_２（ｍｍ）は、下記式（１）を満たす、缶体。
０．７５×Ｄ_１≦Ｄ_２≦０．８８×Ｄ_１ ・・・式（１）

【請求項2】

前記缶胴は、
前記胴体部から上側に連なり、前記缶軸方向に沿って前記胴体部から上方に向かうにつれて缶径が減少する肩部と、
前記肩部から上側に連なり、前記胴体部よりも小径であり、上端に開口を有する口頸部と、
をさらに含む、請求項１に記載の缶体。

【請求項3】

缶軸方向における下方に缶底を有する缶体の製造方法であって、
被加工材を固定する固定工程と、
前記固定された被加工材を成形する成形工程と、
を含み、
前記被加工材は、
前記缶軸方向に伸び前記缶体の側壁部分を構成する円筒状の胴体部と、
前記胴体部の下端から連なり、前記胴体部から前記缶軸方向に沿って下方に向かうにつれて缶径が減少する傾斜部と、
前記缶底を形成する蓋本体と、
前記傾斜部の下端部分と前記蓋本体の周縁部とを巻締めることにより形成され、前記蓋本体と前記胴体部とを接合する巻締部と、
を含み、
前記固定工程において、前記胴体部の外周面を拘束するダイにより前記被加工材が固定され、
前記成形工程において、
前記巻締部の径方向の移動を拘束しつつ、前記蓋本体および前記巻締部を前記缶軸方向における上方に押込みながら、当該押込みに伴って曲げられる前記傾斜部を前記胴体部よりも内周側において前記下方に突出する湾曲部として成形し、
前記傾斜部が曲げられて成形される前記湾曲部の下端よりも前記巻締部の下端が前記缶軸方向における上方となる位置まで、前記蓋本体および前記巻締部が押込まれ、
前記湾曲部は、前記ダイの内側において前記ダイの円筒軸方向の一側に配置されるパンチを、前記蓋本体および前記巻締部に対して当接した状態で缶底側から前記缶軸方向の上方に押込むことにより成形され、
前記パンチは、
前記蓋本体の下面に当接可能に設けられる缶蓋拘束部と、
前記缶蓋拘束部の外周側に設けられ前記巻締部を収容可能な凹部を有する巻締拘束部と、
前記巻締拘束部の外周側に設けられ、前記下方に突出するように湾曲した成形面を有し、前記成形面における湾曲部分の深さが前記巻締部の前記缶軸方向の長さよりも大きい湾曲成形部と、
が一体的に形成されたパンチである、缶体の製造方法。

【請求項4】

前記胴体部の缶径Ｄ_１（ｍｍ）、および前記巻締部の直径Ｄ_２（ｍｍ）は、下記式（１）を満たす、請求項３に記載の缶体の製造方法。
０．７５×Ｄ_１≦Ｄ_２≦０．８８×Ｄ_１ ・・・式（１）

【請求項5】

前記被加工材は、
前記胴体部から上側に連なり、前記缶軸方向に沿って前記胴体部から上方に向かうにつれて缶径が減少する肩部と、
前記肩部から上側に連なり、前記胴体部よりも小径であり、上端に開口を有する口頸部と、
をさらに含む、請求項３または４に記載の缶体の製造方法。

【請求項6】

缶軸方向における下方に缶底を有する缶体の製造装置であって、
被加工材を固定するダイと、
前記ダイの内側において前記ダイの円筒軸方向の一側に配置され、前記ダイとともに前記被加工材を成形するパンチと、
を備え、
前記被加工材は、
前記缶軸方向に伸び前記缶体の側壁部分を構成する円筒状の胴体部と、
前記胴体部の下端から連なり、前記缶軸方向に沿って前記胴体部から下方に向かうにつれて缶径が減少する傾斜部と、
前記缶底を形成する蓋本体と、
前記傾斜部の下端部分と前記蓋本体の周縁部とを巻締めることにより形成され、前記蓋本体と前記胴体部とを接合する巻締部と、
を含み、
前記ダイは、前記胴体部の外周面を拘束することにより前記被加工材を固定し、
前記パンチは、
前記蓋本体の下面に当接可能に設けられる缶蓋拘束部と、
前記缶蓋拘束部の外周側に設けられ前記巻締部を収容可能な凹部を有する巻締拘束部と、
前記巻締拘束部の外周側に設けられ、前記缶軸方向における下方に突出するように湾曲した成形面を有し、前記成形面における湾曲部分の深さが前記巻締部の前記缶軸方向の長さよりも大きい湾曲成形部と、
が一体的に形成されたパンチであり、
前記パンチは、前記蓋本体および前記巻締部に対して当接した状態において、前記ダイの内周面に沿って、缶底側から上方に向かって移動可能に設けられる、缶体の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、缶体、缶体の製造方法および缶体の製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

市場において、ビール、清涼飲料水またはコーヒー等の飲料が充填される飲料用の金属缶（飲料缶）が、多種にわたり製造、販売され、一般消費者に使用されている。このような飲料缶は、例えば、アルミニウムまたはスチール等の金属薄板を、ＤＩ（Drawing and
Ironing：絞りしごき）成形、またはＤＲ（Drawing and Redrawing：絞り・再絞り）成形等の加工方法により、缶胴および底板（または天板）を一体成形することにより得られる。かかる飲料缶は２ピース缶と呼ばれる。このような２ピース缶は、飲料が充填された缶本体に対して缶蓋を巻締等により接合することにより製造される。例えば、当該２ピース缶の缶本体としては、耐圧強化された形状の底板から一体成形された薄肉の缶胴の上端開口部にネックインフランジが形成されたものが用いられ、また、缶蓋としては、缶胴より小径のイージーオープンエンドと呼ばれる簡易開口部付き缶蓋が用いられる。そして、当該缶本体のネックインフランジに対して、当該簡易開口部付き缶蓋を巻締めることにより、２ピース缶が形成される。また、金属薄板を円筒形に丸めて接合して缶胴を形成し、当該缶胴に対して底板と天板とを巻締等により接合して得られる飲料缶は、３ピース缶と呼ばれる。

【0003】

ところで近年、ペットボトルやガラス瓶に替えて、瓶のような形状を有し、キャップ等により再密封が可能なボトル缶の開発が進められている。かかるボトル缶は、ペットボトルやガラス瓶と比較して、紫外線に対する遮光性が高く、また、飲料に含まれるガスの密閉性が高い。すなわち、ボトル缶を用いることにより、内容物である飲料の保存性が高くなる。また、ボトル缶は、ガラス瓶と比較して、軽量であり、割れにくく、かつリサイクルが容易であるという利点を有する。そのため、ボトル缶を採用すれば、使用および回収等の全てのライフサイクルにおいて、容器に係るコストを抑制することが可能となる。

【0004】

かかるボトル缶は、例えば、２ピース缶により実現され得る。例えば、下記特許文献１〜３には、口頸部の構造についての技術が開示されている。一方、下記特許文献４〜７に、小径の口頸部と、傾斜面を有する肩部と、大径の胴部とが一体成形され、胴部の下端の開口部において底蓋が巻締められることで飲料等の内容物を密閉するボトル缶についての技術が開示されている。また、かかるボトル缶は、３ピース缶によっても実現され得る。具体的には、下記特許文献８および９に、缶胴部と、傾斜を有する口金蓋のスカート部および底蓋のそれぞれとを巻締めることにより成形されるボトル缶についての技術が開示されている。また、下記特許文献１０および１１に、巻締部を缶の内周側に折り返す技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５−３５６７５号公報

【特許文献2】特開２００６−２７３３８５号公報

【特許文献3】特開２０１３−２２７０８３号公報

【特許文献4】特開２００１−１１４２４５号公報

【特許文献5】特開２００２−２６３７４５号公報

【特許文献6】特開２００４−１６８３４６号公報

【特許文献7】特開２００８−４３９６５号公報

【特許文献8】特開２００１−１７０７２９号公報

【特許文献9】特開２００１−１７０７３０号公報

【特許文献10】特開平７−３３１４８号公報

【特許文献11】特公平５−３４０６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

口頸部および肩部の加工は、上記特許文献１〜３では２ピース缶の上端開口部から行われるのに対し、上記特許文献４〜７では２ピース缶の底板（天板）から行われる。縮径が要求される口頸部および肩部の加工における加工工数および技術的困難性の観点から、缶の製造においては、後者に示す加工方法がより有利であるとされている。

【0007】

しかしながら、上記特許文献４〜７に開示された缶では、胴部の下端の開口部と底蓋とを巻締めて接合する巻締部が缶底側に設けられる。そうすると、当該缶を平坦面上に載置した際に、上記巻締部が露出してしまう。この場合、かかる巻締部の外周面に対する塗装等の装飾加工は困難であるため、巻締部の外周面と胴部の外周面の模様または色彩等の外観のデザインを統一することが困難である。また、巻締部は、底蓋と胴部とが外周側に折り重なって形成されることにより、胴部の下端から外側に出っ張った構造となるため、缶全体の形状に係る外観の美観を損ねてしまうという問題がある。

【0008】

また、上記特許文献８および９に開示された缶においては、缶胴部とスカート部との間に缶胴部と口金蓋とを巻締める巻締部が配置されることで、外観的には目立ちにくくはなっているものの、依然として巻締部が外部より視認される状態となっている。さらに、上記特許文献４〜７と同様に、缶胴部の下端の開口部と底蓋とを巻締めて接合した巻締部が缶底側に設けられるので、当該缶を載置した際に、上記巻締部が露出してしまうという問題がある。

【0009】

このような巻締部を上記特許文献１０に開示された技術により缶の内部に折り返すことにより、当該巻締部を外部より視認しにくくするということも考えられる。しかしながら、上記特許文献１０には、上記巻締部をどのように折り返すか（例えば、どのような折り返し成形用の金型を使用し、どのようなプロセスで巻締め部を折り返すか）が具体的に開示されていない。そのため、巻締部を外部より視認しにくい状態になるよう単に巻締部を成形しようとしても、その成形の際に缶体に疵またはしわ等の成形不良を生じさせてしまうおそれがある。

【0010】

また、上記特許文献１１には、缶胴の開口端に蓋を二重巻締してなる缶において、二重巻締したシームバンドの頂部が缶胴の折返し端縁部とほぼ同一面または該端縁部より缶胴内方に押し込んだ状態とされている。しかし、上記特許文献１１では、缶胴内方にシームバンドが押し込まれることによって缶胴端部は末広がりとなる。このとき、缶体の内面においてシームバンドは缶胴と接触している。シームバンドと缶胴とが接触していると、シームバンドと缶胴とが擦れて接触部分に力が加わり、当該接触部分に疵が入りやすくなる。

【0011】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、缶体の外観の美観をより優れたものとし、また、当該美観に優れる缶体を成形不良なく製造することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、缶軸方向における下方に缶底を有する缶体であって、前記缶底を形成する缶蓋と、前記缶軸方向に伸びる円筒状の胴体部、および前記胴体部の下端から連なり、前記胴体部よりも内周側において前記下方に突出するように湾曲する湾曲部を含む缶胴と、前記湾曲部よりも内周側に設けられ、前記湾曲部の前記胴体部とは反対側の端部と前記缶蓋の周縁部とを巻締めることにより形成され、前記缶蓋と前記缶胴とを接合する巻締部と、を備え、前記巻締部の下端は、前記湾曲部の下端よりも前記缶軸方向における上方に位置し、前記胴体部の缶径Ｄ_１（ｍｍ）および前記巻締部の直径Ｄ_２（ｍｍ）は、下記式（１）を満たす、缶体が提供される。
０．７５×Ｄ_１≦Ｄ_２≦０．８８×Ｄ_１ ・・・式（１）

【0013】

前記缶胴は、前記胴体部から上側に連なり、前記缶軸方向に沿って前記胴体部から上方に向かうにつれて缶径が減少する肩部と、前記肩部から上側に連なり、前記胴体部よりも小径であり、上端に開口を有する口頸部と、をさらに含んでもよい。

【0015】

上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、缶軸方向における下方に缶底を有する缶体の製造方法であって、被加工材を固定する固定工程と、前記固定された被加工材を成形する成形工程と、を含み、前記被加工材は、前記缶軸方向に伸び前記缶体の側壁部分を構成する円筒状の胴体部と、前記胴体部の下端から連なり、前記胴体部から前記缶軸方向に沿って下方に向かうにつれて缶径が減少する傾斜部と、前記缶底を形成する蓋本体と、前記傾斜部の下端部分と前記蓋本体の周縁部とを巻締めることにより形成され、前記蓋本体と前記胴体部とを接合する巻締部と、を含み、前記固定工程において、前記胴体部の外周面を拘束するダイにより前記被加工材が固定され、前記成形工程において、前記巻締部の径方向の移動を拘束しながら、前記蓋本体および前記巻締部を前記缶軸方向における上方に押込みながら、当該押込みに伴って曲げられる前記傾斜部を前記胴体部よりも内周側において前記下方に突出する湾曲部として成形し、前記傾斜部が曲げられて成形される前記湾曲部の下端よりも前記巻締部の下端が前記缶軸方向における上方となる位置まで、前記蓋本体および前記巻締部が押込まれ、前記湾曲部は、前記ダイの内側において前記ダイの円筒軸方向の一側に配置されるパンチを、前記蓋本体および前記巻締部に対して当接した状態で缶底側から前記缶軸方向の上方に押込むことにより成形され、前記パンチは、前記蓋本体の下面に当接可能に設けられる缶蓋拘束部と、前記缶蓋拘束部の外周側に設けられ前記巻締部を収容可能な凹部を有する巻締拘束部と、前記巻締拘束部の外周側に設けられ、前記下方に突出するように湾曲した成形面を有し、前記成形面における湾曲部分の深さが前記巻締部の前記缶軸方向の長さよりも大きい湾曲成形部と、が一体的に形成されたパンチである、缶体の製造方法が提供される。

【0017】

前記胴体部の缶径Ｄ_１（ｍｍ）および前記巻締部の直径Ｄ_２（ｍｍ）は、下記式（１）を満たしてもよい。

【0018】

０．７５×Ｄ_１≦Ｄ_２≦０．８８×Ｄ_１ ・・・式（１）

【0019】

前記被加工材は、前記胴体部から上側に連なり、前記缶軸方向に沿って前記胴体部から上方に向かうにつれて缶径が減少する肩部と、前記肩部から上側に連なり、前記胴体部よりも小径であり、上端に開口を有する口頸部と、をさらに含んでもよい。

【0020】

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、缶軸方向における下方に缶底を有する缶体の製造装置であって、被加工材を固定するダイと、前記ダイの内側において前記ダイの円筒軸方向の一側に配置され、前記ダイとともに前記被加工材を成形するパンチと、を備え、前記被加工材は、前記缶軸方向に伸び前記缶体の側壁部分を構成する円筒状の胴体部と、前記胴体部の下端から連なり、前記缶軸方向に沿って前記胴体部から下方に向かうにつれて缶径が減少する傾斜部と、前記缶底を形成する蓋本体と、前記傾斜部の下端部分と前記蓋本体の周縁部とを巻締めることにより形成され、前記蓋本体と前記胴体部とを接合する巻締部と、を含み、前記ダイは、前記胴体部の外周面を拘束することにより、前記被加工材を固定し、前記パンチは、前記蓋本体の下面に当接可能に設けられる缶蓋拘束部と、前記缶蓋拘束部の外周側に設けられ、前記巻締部を収容可能な凹部を有する巻締拘束部と、前記巻締拘束部の外周側に設けられ、前記缶軸方向における下方に突出するように湾曲した成形面を有し、前記成形面における湾曲部分の深さが前記巻締部の前記缶軸方向の長さよりも大きい湾曲成形部と、が一体的に形成されたパンチであり、前記パンチは、前記蓋本体および前記巻締部に対して当接した状態において、前記ダイの内周面に沿って、缶底側から上方に向かって移動可能に設けられる、缶体の製造装置が提供される。

【0021】

上記缶体によれば、上記缶体を平坦面に載置した際に、湾曲部の内周側に設けられる巻締部が外部から視認されなくなる。すなわち、上記缶体が平坦面に載置される場合、巻締部が湾曲部により遮蔽されるので、当該缶体の外観に巻締部の構成が含まれないこととなる。したがって、巻締部の存在に囚われず、缶体の外観の意匠をより自由に設計することが可能となる。

【0022】

また、上記缶体の製造方法および製造装置によれば、缶体を平坦面上に載置した場合、湾曲部の内周側に設けられる巻締部が外部から視認されなくなる。すなわち、上記缶体が平坦面上に載置される場合、巻締部が湾曲部により遮蔽されるので、当該缶体の外観に巻締部の構成が含まれないこととなる。さらに、巻締部の移動が径方向に拘束されることにより、傾斜部の面内方向に対する圧縮力による座屈曲げが生じ、湾曲部が成形される。そうすると、巻締部が径方向に引っ張られにくくなるので、巻締部が接合部分の剥離することによるシール性の悪化を抑制することができ、成形不良を防ぐことができる。

【発明の効果】

【0023】

以上説明したように本発明によれば、缶体の外観の美観をより優れたものとし、また、当該美観に優れる缶体を成形不良なく製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1A】本発明の一実施形態に係る缶体１の構成の一例を示す正面図である。

【図1B】同実施形態に係る缶体１を斜め下から見た斜視図である。

【図2】同実施形態に係る缶蓋３、巻締部４および湾曲部２４の構造を説明するための缶体１の局部断面図である。

【図3】巻締め加工直後の被加工材１００の構成の一例、および押込み成形の方法の一例を説明するための図である。

【図4A】同実施形態に係る缶体の製造装置１０の構成の一例を示す断面図（初期段階）である。

【図4B】同実施形態に係る缶体の製造装置１０の構成の一例を示す断面図（中間段階）である。

【図4C】同実施形態に係る缶体の製造装置１０の構成の一例を示す断面図（最終段階）である。

【図5】比較例１に係る缶体の製造装置の構成を示す断面図である。

【図6】比較例２に係る缶体の製造装置の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0026】

なお、以下の図１Ａ〜図６に示す各方向軸のうち、方向Ｃは缶体１の缶軸方向を意味し、方向Ｒは缶体１の径方向を示す。以下、本明細書では、缶軸方向Ｃおよび径方向Ｒと記載する。また、本明細書では、図１Ａ〜図６に示す缶軸方向Ｃの矢印の示す方向（すなわち缶体１の口頸部２３側）を上方と、当該矢印と反対の方向（すなわち缶底側）を下方と記載する。なお、缶底側とは、缶体１における缶底側を指す。また、本明細書では、図１Ａ〜図６に示す径方向Ｒの矢印の示す方向を外周方向と、当該矢印と反対の方向を内周方向と記載する。また、図４Ａ〜図６に示す各方向軸について、缶軸方向Ｃとダイ５０の円筒軸方向とは略一致しており、径方向Ｒとダイ５０の径方向とは略一致している。そのため、図４Ａ〜図６においては、特に区別する必要がない限り、ダイ５０の円筒軸方向と缶軸方向Ｃとをまとめて缶軸方向Ｃと記載し、ダイ５０の径方向と径方向Ｒとをまとめて径方向Ｒと記載する。

【0027】

（缶体の構成）
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の一実施形態に係る缶体１の構成の一例を示す図である。図１Ａは缶体１を正面から見た正面図であり、図１Ｂは缶体１を斜め下から見た斜視図である。また、図１Ａに示す正面図の一部を切り欠き図として表現している。

【0028】

図１Ａおよび図１Ｂに示すように、缶体１は、ボトル様形状の缶胴２、缶蓋３および巻締部４からなる。本実施形態に係る缶体１は、いわゆる瓶の形状を模したボトル缶の形態を有する。かかる缶体１を形成する素材は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金またはスチール等の薄板金属である。缶胴２および缶蓋３を形成する薄板金属の素材および板厚は、要求される缶体１の強度、剛性もしくは強度、缶体１に充填される飲料の種類、または缶体１の製造コスト等に応じて適宜選択され得る。

【0029】

図１Ａおよび図１Ｂに示すように、缶胴２は、胴体部２１、肩部２２、口頸部２３および湾曲部２４を有しており、缶胴２において当該胴体部２１、肩部２２、口頸部２３および湾曲部２４は、一体的に形成されている。かかる缶胴２の成形方法の例については後述する。

【0030】

胴体部２１は、缶軸方向Ｃに伸びる円筒状の部分であり、缶体１の側壁部分に相当する。胴体部２１の形状は、図１Ａおよび図１Ｂに示すような単純な円筒状に限らない。例えば、缶体１の把持を容易にするため、および／または外観の美観を優れたものとするために、胴体部２１の缶径が缶軸方向Ｃに沿って増減し、または、胴体部２１の一部に窪み形状、凹凸形状または溝形状等が設けられてもよい。また、エンボスまたはテクスチャ等の加工が胴体部２１の表面になされてもよい。

【0031】

肩部２２は、胴体部２１から上側に連なって形成されている。肩部２２は、中空であって、缶軸方向Ｃに沿って胴体部２１から上方に向かうにつれて缶径が減少する構造を有する。肩部２２は、例えば、図１Ａに示すように、缶胴２の外側および内側に湾曲する湾曲部分と、缶軸方向Ｃに沿って上方に向かうにつれて缶軸に接近するテーパ部分とにより構成されてもよい。もちろん、肩部２２は、テーパ形状のみにより構成されてもよいし、湾曲形状のみにより構成されてもよい。また、肩部２２の一部は、缶軸方向Ｃに平行な円筒状により構成されてもよい。

【0032】

口頸部２３は、肩部２２の上側に連なって形成されている。口頸部２３は、缶体１の飲み口に相当する部分であり、上端に開口を有する環状構成を有する。当該上端には、図１Ａに示すように、カール部が設けられ得る。当該カール部は、口頸部２３の上端にフランジを設け、当該フランジを外周方向に折り曲げることにより成形され得る。当該カール部には、上端の開口を封鎖するキャップが係合され得る。

【0033】

また、口頸部２３の上端の下方における外周面には、雄ねじ部（図示せず。）が設けられてもよい。かかる雄ねじ部にはスクリューキャップが係合され得る。これにより、缶体１のリシールが可能となる。

【0034】

湾曲部２４は、胴体部２１の下端から連なって形成され、缶胴２の内周方向に曲げられて、缶軸方向Ｃにおける下方に突出して湾曲した溝形状を有する。すなわち、湾曲部２４は、缶胴２の下端の外周縁に沿った環状の溝形状を有する。湾曲部２４の詳細な構成については、後述する。

【0035】

缶蓋３は、缶体１の缶底を形成する部材である。本実施形態に係る缶蓋３は、中央部分を占める円板状の蓋本体３０および蓋本体３０の周縁部からなる。図１Ａに示すように、缶蓋３は、蓋本体３０により缶底を形成し、巻締部４により缶胴２と接合され、缶胴２の下端の開口部を密閉する。缶蓋３の外径は、後述するように巻締部４が湾曲部２４よりも内周側に位置するように、適宜設定され得る。缶蓋３の厚みは、缶体１に要求される強度、剛性または製造コスト等に応じて適宜設定され得る。

【0036】

巻締部４は、缶蓋３と、缶胴２の湾曲部２４の胴体部２１とは反対側の端部とを巻締めることにより形成される。図２は、本実施形態に係る缶蓋３、巻締部４および湾曲部２４の構造を説明するための缶体１の局部断面図である。図２に示すように、巻締部４は、缶蓋３の蓋本体３０の外周側に設けられる周縁部３１と湾曲部２４の端部２５とが折り重なって巻締められることにより形成されている。かかる巻締部４は、缶胴２および缶蓋３との接合部であり、缶胴２および缶蓋３の周方向に沿って、缶軸を中心とする円環状に形成される。また、巻締部４は、湾曲部２４よりも内周側に、かつ、缶軸方向Ｃにおいて巻締部４の下端４Ａが湾曲部２４の下端２４Ａよりも上方に位置するように設けられている。

【0037】

なお、巻締部４を構成する周縁部３１および湾曲部２４の端部２５との隙間には、シール材が適宜接着され得る。かかるシール材は、例えば、樹脂または複合材等の公知のシール材であってもよい。このようなシール材が周縁部３１および端部２５の界面に塗布または成膜され、周縁部３１および端部２５が巻締めされることにより、巻締部４における周縁部３１と端部２５とが固着して、両者の隙間が密閉され、缶体１の気密性がより確実に保持される。

【0038】

かかる構成を有する缶体１を平坦面上に載置した場合、湾曲部２４の下端２４Ａが当該平坦面に接触する。すなわち、湾曲部２４の下端２４Ａが缶体１の最底部となる。このとき、巻締部４は、湾曲部２４よりも内周側に設けられ、かつ、湾曲部２４の下端２４Ａよりも缶軸方向Ｃにおける上方に設けられている。よって、缶体１が平坦面上に載置されている場合、外周側の湾曲部２４が内周側の巻締部４を遮蔽するので、外部から巻締部４を視認することはできない。そうすると、缶体１が平坦面上に載置されている場合の缶体１の外観には巻締部４の構成が含まれないこととなる。したがって、巻締部４の存在に囚われず、缶体１の外観の意匠をより自由に設計することが可能となる。よって、缶体１の外観の美観をより優れたものとすることが可能である。

【0039】

また、巻締部４を外部から視認できなくすることにより、巻締部４の外側面を構成する缶蓋３の周縁部３１の構成を、缶体１の外観に囚われることなく容易に変更することが可能となる。例えば、缶蓋３の板厚を自在に変更することが可能となる。これにより、缶蓋３による缶体１の外観に与える影響を考慮せずに、缶体１に要求される強度、剛性または製造コスト等に応じて缶蓋３の板厚を変更することができる。

【0040】

また、巻締部４が缶底側において露出している従来の缶体１が落下した場合、巻締部４に落下の衝撃が直接的に与えられ、巻締部４の接合部分が剥離して、飲料等の内容物のシール性が損なわれることがあった。本実施形態によれば、缶体１が落下した場合、巻締部４が缶軸方向Ｃにおいて胴体部２１側に入り込んでいることから、巻締部４に対して落下の衝撃が直接的に伝わりにくくなる。したがって、缶体１が落下しても、巻締部４に与えられる衝撃力が低減するので、巻締部４の接合部分の剥離が抑制されシール性が損なわれにくくなり得る。

【0041】

なお、湾曲部２４の缶軸方向Ｃの深さ（缶蓋３の蓋本体３０から下端２４Ａまでの長さ）、および湾曲部２４の径方向Ｒの幅（胴体部２１と巻締部４との間の距離）は特に限定されない。また、本実施形態に係る湾曲部２４は、図２に示すように、缶軸方向Ｃにおける下方に突出して湾曲した形状となっているが、かかる湾曲部２４の形状は、内周方向に曲げられることにより全体として下方に突出した形状を有していれば、特に限定されない。例えば、かかる湾曲部２４の成形加工上の都合等により、缶軸方向Ｃにおける上方に突出した形状が部分的に生じることがあっても、胴体部２１の下端から湾曲部２４の端部２５にかけて全体的に缶軸方向Ｃにおける下方に突出した形状であれば、かかる湾曲部２４の構成は、本発明の範疇に含まれる。

【0042】

さらに、本発明者が検討した結果、図２に示す巻締部４の下端４Ａと湾曲部２４の下端２４Ａとの距離Ｈは、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。距離Ｈが０．５ｍｍ以上であれば、湾曲部２４の形状に関わらず、巻締部４を確実に遮蔽し、缶体１の外観に巻締部４の構成を含まないようにすることが、より確実に可能となる。

【0043】

以上、本実施形態に係る缶体１の構成について説明した。

【0044】

（缶体の製造方法）
次に、本実施形態に係る缶体１の製造方法の一例について説明する。上述したように、本実施形態に係る缶体１は、缶胴２の缶底側の開口端に缶蓋３を巻締めることにより形成される、いわゆる２ピース缶である。

【0045】

本実施形態に係る缶体１の製造方法について、詳細に説明する。まず、缶体１の製造方法のうち、缶胴２と缶蓋３とを巻締める工程までを説明する。

【0046】

本実施形態では、薄板金属を打ち抜いたブランクに対して、ＤＩ成形を施すことにより、天板を有し、缶底側が開口した円筒状の缶胴を成形する。そして、缶胴の天板側をプレス成形することにより、肩部および口頸部を形成する。このとき、口頸部は、かかるプレス成形により缶胴の胴体部（肩部よりも下側の部分）よりも小径となる。天板側をプレス成形することで、薄板金属の素材（例えば、成形性がアルミニウムよりも比較的劣るスチール）に関わらず、低工数で、かつ材料のロスを抑制して、肩部および口頸部を形成することができる。そして、この天板の天面をトリミングすることにより、口頸部の上端に開口が形成される。また、形成された口頸部の上端の開口の周縁部分をカール加工することで、カール部が形成される。

【0047】

また、本実施形態では、胴体部の下端部分に、缶胴の内周方向に向かって縮径する傾斜部が形成される。さらに、当該傾斜部の下端部分に、フランジ部が形成される。傾斜部およびフランジ部は、公知のネック加工およびフランジ加工により形成される。この傾斜部およびフランジ部は、巻締め加工後において、上述した湾曲部２４およびその端部２５に対応する。なお、傾斜部と胴体部およびフランジ部との接続部分は、適宜アールが設けられ得る。アールの大きさは特に限定されず、傾斜部における縮径率（缶軸方向Ｃに対する缶径の縮小の割合）等に応じて適宜調整される。

【0048】

傾斜部およびフランジ部の形成後、缶蓋の周縁部と缶胴のフランジ部とを巻締め加工により巻締める。巻締め加工は、二重巻締めなど、公知の巻締め加工が用いられる。これにより、缶蓋が缶胴の開口端に巻締められ、缶体１の缶底が缶蓋の蓋本体により形成される。

【0049】

次に、巻締め加工後における、巻締部の押込み成形に係る工程について、図３〜図４Ｃを参照しながら説明する。図３は、巻締め加工直後の被加工材１００の構成の一例、および押込み成形の方法の一例を説明するための図である。図３に示すように、被加工材１００は缶胴２００および蓋本体３００からなり、巻締部４００によって缶胴２００および蓋本体３００が接合されている。缶胴２００は、円筒状の胴体部２０１、略テーパ状の肩部２０２、略環状の口頸部２０３、略逆テーパ状の傾斜部２０４および略環状のフランジ部２０５からなる。被加工材１００の材質および板厚等は、上述した缶体１の材質および板厚等に準じる。

【0050】

この時点では、巻締部４００は、傾斜部２０４の縮径により傾斜部２０４よりも内周側に位置しているが、被加工材１００の最底部に位置している。そこで、缶胴２００を固定しながら巻締部４００（または蓋本体３００）を、図３の矢印方向へ押込む押込み成形をすることが考えられる。これにより、巻締部４００が、缶胴２００の胴体部２０１側へと押込まれるので、図１Ａに示すように、湾曲部２４が缶体１における最底部となり、缶体１を平坦面上に載置した際に、巻締部４００が外部から視認され得なくなると考えられる。

【0051】

しかしながら、本発明者らの検討の結果、単純に巻締部４００または蓋本体３００を押し込むだけでは、巻締部４００におけるシール性および成形性が悪化してしまうことが判明した。具体的には、単純に巻締部４００または蓋本体３００を押し込む場合、蓋本体３００と缶胴２００との接合部分が、互いに離隔する方向に引っ張られ得る。そうすると、周縁部３０１およびフランジ部２０５における巻締部４００の接合箇所が引き剥がされてしまう。これにより、巻締部４００のシール性が悪化し得る。

【0052】

また、上記特許文献６を参照すれば、缶胴２００を固定しながら傾斜部２０４を内周方向に折り曲げることにより、缶軸方向Ｃにおける下方に突出する湾曲部２４を成形しつつ巻締部４００を湾曲部２４の下端よりも缶軸方向Ｃにおける上方に位置するように配設することも考えられる。しかしながら、本発明者らの検討の結果、巻締部４００の径方向Ｒにおける動きが拘束されないことから、傾斜部２０４の内周方向への曲げ加工の際に、蓋本体３００と缶胴２００との接合部分が互いに離隔する方向に引っ張られることが判明した。したがって、巻締部４００のシール性が悪化し得る。また、傾斜部２０４の内周方向への曲げが生じる箇所が曲げ加工の際にずれてしまう。傾斜部２０４の形状を所望する形状に成形することが困難であり、また、巻締部４００が缶軸方向Ｃの上方へ移動しにくく、その結果、巻締部４００を湾曲部２４の下端よりも上方に配設することが困難となっていた。

【0053】

このように、被加工材１００の缶底側の部材を単純に押し込むだけでは、成形不良を起こさずに、巻締部４を外観から視認し得ない構造となる缶体１を成形することは困難であった。

【0054】

そこで、本発明者らは鋭意研究し、本発明に想到するに至った。本発明では、被加工材１００を固定した状態で、巻締部４００の径方向Ｒにおける移動を拘束しながら、巻締部４００を缶軸方向Ｃの上方に押込むことにより、当該押込みに伴って傾斜部２０４が曲げられ、胴体部２０１よりも内周側において缶軸方向Ｃにおける下方に突出する湾曲部を成形する。その際、蓋本体３００および巻締部４００は、巻締部４００の下端が傾斜部２０４を曲げて成形される湾曲部の下端よりも缶軸方向Ｃにおける上方となる位置まで押し込まれる。

【0055】

かかる技術によれば、巻締部４００の径方向Ｒへの移動が拘束されるので、蓋本体３００および巻締部４００を缶軸方向Ｃに押し込む際において、巻締部４００における蓋本体３００と缶胴２００との接合部分が径方向Ｒに引っ張られにくくなる。これにより、周縁部３０１およびフランジ部２０５における巻締部４００の接合箇所が剥がれずに済み、巻締部４００のシール性を維持することができる。

【0056】

また、巻締部４００の径方向Ｒへの移動を拘束すると、傾斜部２０４を曲げる際に、巻締部４００が傾斜部２０４の曲げによっては径方向Ｒに引っ張られにくくなる。また、巻締部４００が拘束されることにより、傾斜部２０４の内周方向への曲げが生じる箇所のずれを抑えることができる。そのため、傾斜部２０４を所望の形状を有する湾曲部に成形しやすくなり、また、より確実に、巻締部４００の下端を湾曲部の下端よりも上方に位置させることができる。

【0057】

以下、本発明の一実施形態に係る缶体の製造方法を実現する製造装置の一例および当該製造方法の一例について説明する。

【0058】

図４Ａ〜図４Ｃは、本実施形態に係る缶体の製造装置１０の構成の一例を示す断面図である。図４Ａは製造装置１０による押込み成形工程の初期段階を示し、図４Ｂは当該押込み成形工程の中間段階を示し、図４Ｃは当該押込み成形工程の最終段階を示す。なお、押込み成形工程の初期段階とは、押込み成形のためのパンチ６０をダイ５０の円筒軸方向（すなわち缶軸方向Ｃ）の上方に押し込む前の段階であり、中間段階とはパンチ６０を押込んでいる最中の段階であり、最終段階とはパンチ６０が所定距離移動して押込みが完了した状態の段階を意味する。

【0059】

図４Ａを参照すると、本実施形態に係る製造装置１０は、ダイ５０およびパンチ６０を備える。

【0060】

ダイ５０は、例えば、被加工材１００の外周を保持する筒状の金型である。ダイ５０は、その内部空間に設置された被加工材１００の胴体部２０１、及び肩部２０２の外周面を拘束することにより、被加工材１００を固定する。例えば、被加工材１００をダイ５０に設置したときに、被加工材１００の胴体部２０１の外周面がダイ５０の内周面５０Ａに当接することにより、被加工材１００はダイ５０に保持される。これにより、胴体部２０１の缶軸方向Ｃおよび径方向Ｒへの移動が拘束される。ダイ５０の形状、構造および機構は特に限定されず、胴体部２０１の外周面を当接して拘束するものであれば、あらゆる構成が適用され得る。

【0061】

パンチ６０は、ダイ５０により固定された被加工材１００の缶底側を押込み成形するための金型である。パンチ６０は、ダイ５０の内部空間において、ダイ５０の円筒軸方向（すなわち缶軸方向Ｃ）の一側に配置され、当該円周軸方向に沿って上下方向に移動可能に設けられる。パンチ６０は、ダイ５０に設置された被加工材１００の蓋本体３００および巻締部４００を缶軸方向Ｃの上方に押込みながら、傾斜部２０４を内周方向に直接的または間接的に曲げて、湾曲部を成形する。具体的には、図４Ａに示すように、本実施形態に係るパンチ６０は缶蓋拘束部６１、巻締拘束部６２および湾曲成形部６３を有し、これらが一体となってパンチ６０を形成する。

【0062】

缶蓋拘束部６１は、蓋本体３００の下面に当接可能に設けられる。押込み成形の際、缶蓋拘束部６１が蓋本体３００と当接することにより、蓋本体３００の径方向Ｒにおけるずれ、および蓋本体３００の面外変形を抑制し得る。

【0063】

缶蓋拘束部６１は、パンチ６０の上部に被加工材１００が設置された場合において蓋本体３００に対して当接する部分に設けられる。図４Ａに示した例では、缶蓋拘束部６１は蓋本体３００の全面に対して当接可能となるように設けられているが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、中空円筒状の缶蓋拘束部６１を用いて、蓋本体３００の一部（例えば外側部分）のみに対して缶蓋拘束部６１が当接可能に設けられてもよい。また、缶蓋拘束部６１の外縁部分は、蓋本体３００と巻締部４００との境界部分における形状に応じた形状である。例えば、図４Ａに示す例では、缶蓋拘束部６１の外縁部分は、当該境界部分の曲面形状に沿ったアール形状を形成している。

【0064】

巻締拘束部６２は、缶蓋拘束部６１の外周側に設けられ、巻締部４００を収容可能な環状の凹部を形成している。図４Ａに示すように、押込み成形の際、巻締部４００が巻締拘束部６２の凹部に収容されることにより、巻締部４００の径方向Ｒへの移動が拘束される。パンチ６０において巻締拘束部６２の凹部が設けられる位置は、巻締部４００に対向する位置であり、被加工材１００における巻締部４００の径方向Ｒにおける加工位置に応じて適宜調整され得る。巻締部４００の直径の好ましい範囲については、後述する。

【0065】

巻締拘束部６２の凹部の幅は、巻締め加工により形成される巻締部４００の径方向Ｒにおける幅と略同一となるように適宜調整され得る。これにより、巻締部４００の径方向Ｒの移動の拘束をより確実にすることができる。また、巻締拘束部６２の凹部の深さは特に限定されないが、巻締部４００を確実に凹部に収容するためには、当該凹部の深さは、蓋本体３００から巻締部４００の下端までの長さ以上であることが好ましい。これにより、巻締部４００近傍における蓋本体３００の成形不良をより確実に起こさないようにすることが可能となる。また、巻締拘束部６２の凹部の底は設けられなくてもよい。

【0066】

湾曲成形部６３は、巻締拘束部６２の外周側であって、ダイ５０の内周面５０Ａの内周側に設けられる部分である。湾曲成形部６３は、曲げられた傾斜部２０４に当接して缶軸方向Ｃの下方に突出する湾曲部２４を成形するための成形面６３Ａを有する。すなわち、成形面６３Ａは、湾曲部２４に応じた湾曲形状を有する環状溝であり、成形面６３Ａの断面形状は、下方に突出するように湾曲する形状を有する。

【0067】

パンチ６０が被加工材１００に当接した状態で缶軸方向Ｃの上方に押し込まれるとき、傾斜部２０４の一部において上方に座屈する曲げ変形が生じる。当該曲げが生じる箇所は、湾曲成形部６３の巻締拘束部６２との境界近傍の部分に対して当接する箇所となる場合もあり得る。傾斜部２０４の曲げが生じる箇所の外周側の部分は、パンチ６０の上方への押込みにつれて、当該曲げが生じる箇所よりも下方に相対的に突出する。その後、下方に突出した傾斜部２０４の外周側の部分は、成形面６３Ａに対して当接し、成形面６３Ａに沿って変形して湾曲した形状となる。これにより、缶体１の湾曲部２４が形成される。

【0068】

なお、図４Ａに示すように、湾曲成形部６３の成形面６３Ａにおける湾曲部分の深さＨ_Ａ（缶蓋成形部６１の上面から成形面６３Ａの下端までの缶軸方向Ｃにおける長さ）は、被加工材１００の巻締部４００の缶軸方向Ｃの長さＨ_Ｂよりも大きい。これにより、成形後の缶体１において、巻締部４の下端が湾曲部２４の下端２４Ａよりも缶軸方向Ｃにおける上方に位置することとなる。

【0069】

また、成形面６３Ａの形状および大きさは、傾斜部２０４の高さ（胴体部２０１の下端から蓋本体３００までの缶軸方向Ｃにおける長さ、すなわち縮径部分の長さ）、または巻締部４００の位置および大きさ等に応じて適宜設計され得る。

【0070】

次に、図４Ａ〜図４Ｃを参照しながら、製造装置１０を用いた押込み成形工程について説明する。

【0071】

まず、図４Ａに示す押込み成形工程の初期段階では、ダイ５０により胴体部２０１を拘束して被加工材１００を固定し、パンチ６０に蓋本体３００を載置する。このとき、蓋本体３００は缶蓋拘束部６１に対して当接し、巻締部４００は巻締拘束部６２に収容された状態となる。なお、湾曲成形部６３は、押込み成形工程の初期段階においては傾斜部２０４と当接していなくてもよい。

【0072】

次に、図４Ｂに示す押込み成形工程の中間段階では、パンチ６０がダイ５０の内周面５０Ａに沿って缶軸方向Ｃの上方へ移動し、蓋本体３００および巻締部４００を上方に押し込みつつ、傾斜部２０４の曲げ加工を行う。このとき、図４Ｂに示すように、例えば、傾斜部２０４における湾曲成形部６３との当接箇所が、湾曲成形部６３による押込みにより、上方に屈曲して曲げられ得る。

【0073】

この押込み成形工程の中間段階においては、蓋本体３００および巻締部４００の径方向Ｒの移動がそれぞれ缶蓋拘束部６１および巻締拘束部６２により拘束されている。そうすると、巻締部４００を拘束しつつ巻締部４００が上方に変位することにより、傾斜部２０４に面内方向の圧縮力が生じる。これにより、当該傾斜部２０４が屈曲した箇所において座屈が生じ得る。すなわち、傾斜部２０４の曲げ変形は、パンチ６０による傾斜部２０４に対する直接的な曲げではなく、巻締部４００の拘束による傾斜部２０４に対する面内方向への圧縮力による座屈により生じ得る。そうすると、巻締部４００には、傾斜部２０４からの反力がかかるため、径方向Ｒの引張力がかかりにくくなる。よって、巻締部４００の接合部分の剥離を抑制し、巻締部４００のシール性を維持することができる。なお、傾斜部２０４における座屈（すなわち曲げ変形）は、図４Ｂに示すような湾曲成形部６３との当接箇所ではなく、他の箇所においても生じることもある。

【0074】

そして、図４Ｃに示す押込み成形工程の最終段階では、パンチ６０の湾曲成形部６３の成形面６３Ａに沿って、傾斜部２０４が下方に突出して湾曲した形状に変形する。かかる湾曲形状は、傾斜部２０４の曲げ変形が生じた箇所よりも外周側の部分において形成される。かかる変形後の傾斜部２０４が、缶体１における湾曲部２４となる。この最終段階においては、巻締部４００の下端が、傾斜部２０４から成形される湾曲部２４の下端よりも缶軸方向Ｃにおける上方となる位置まで、パンチ６０が缶底側から上方に押し込まれる。これにより、押込み成形工程後に得られる缶体１において、缶体１を平坦面上に載置した場合に湾曲部２４により巻締部４が外部から視認されない状態となり得る。

【0075】

なお、押込み成形工程の最終段階におけるパンチ６０の最終位置は、押し込まれた巻締部４の下端と成形された湾曲部２４の下端との間の缶軸方向Ｃにおける距離が０．５ｍｍ以上となる位置であることが好ましい。上述したように、距離Ｈが０．５ｍｍ以上であれば、湾曲部２４の形状に関わらず、巻締部４を確実に遮蔽し、缶体１の外観に巻締部４の構成を含まないようにすることがより確実に可能となる。

【0076】

以上の押込み成形工程を経て、巻締部４が湾曲部２４の内周側に、かつ巻締部４の下端が湾曲部２４の下端よりも缶軸方向Ｃにおける上方に位置する構成を有する缶体１を製造することができる。

【0077】

なお、パンチ６０を形成する缶蓋拘束部６１、巻締拘束部６２および湾曲成形部６３の構成は、図４Ａ〜図４Ｃに記載した構成に限定されない。これらの構成は、成形加工の対象である被加工材１００の蓋本体３００、巻締部４００および傾斜部２０４の位置、大きさおよび形状等に基づいて適宜設計され得る。

【0078】

また、本発明者らがさらなる検討をした結果、巻締部４００の直径（図４Ａに示すような、缶軸から巻締部４００の根元における缶胴２００と蓋本体３００とが接触する位置までの長さの２倍）が所定の大きさである場合、押込み成形による成形不良をより確実に抑制することができることを見出した。具体的には、胴体部２０１の缶径（胴体部２０１の外周面の直径）をＤ_１とし、巻締部４００の直径をＤ_２とした場合に、下記式（１）を満たすことが好ましい。Ｄ_２≧０．７５×Ｄ_１であれば、傾斜部２０４の縮径加工による加工硬化の影響に伴うしわの発生も抑制できる。また、縮径加工の工程数を少なくすることができ、コストの観点からも有利である。さらに、Ｄ_２≦０．８８×Ｄ_１であれば、傾斜部２０４の曲げ変形の際に巻締部４００と傾斜部２０４とが物理的に干渉することを抑制することができ、巻締部４００と傾斜部２０４とが擦れて疵を生じさせることがなく、かつ、湾曲部２４の成形精度を向上させることができる。

【0079】

０．７５×Ｄ_１≦Ｄ_２≦０．８８×Ｄ_１・・・式（１）

【0080】

以上、本実施形態に係る缶体１の製造方法および製造装置１０について説明した。

【実施例】

【0081】

次に、本発明の実施例について説明する。本発明の効果を確認するために、本実施例では、上記実施形態に係る製造方法および製造装置１０により製造される缶体１の性能について検証した。なお、以下の実施例は本発明の効果を検証するために行ったものに過ぎず、本発明が以下の実施例に限定されるものではない。

【0082】

本実施例では、上記実施形態に係る製造方法および製造装置１０を用いて被加工材１００の巻締部４００が缶底側から上方に押し込まれた後に得られる、缶体１の巻締部４の外部視認性、接合部分の剥離、および湾曲部２４の成形性を評価し、本製造方法および製造装置１０の有効性を示す。かかる評価において、巻締部４の外部視認性は、成形後の缶体１を平坦面上に載置した際における、缶体１の外部からの巻締部４の視認の可否により判定された。巻締部４の接合部分の剥離の有無は、巻締部４の缶蓋３と缶胴２との接合部分の剥離が観察されたか否かにより判定された。また、湾曲部２４の成形性は、湾曲部２４に生じた疵またはしわ等の有無により判定された。

【0083】

試験条件および評価結果を以下の表１に示す。試験条件として、用いたパンチの構成、被加工材１００の胴体部２０１の缶径Ｄ_１（ｍｍ）および巻締部４００の直径Ｄ_２（ｍｍ）、および缶径Ｄ_１に対する巻締部４００の直径Ｄ_２の比率Ｄ_２／Ｄ_１、並びに傾斜部２０４の高さＨ_Ｓ（ｍｍ）が用いられた。ここで、傾斜部２０４の高さＨ_Ｓは、上述したように、胴体部２０１の下端から蓋本体３００までの缶軸方向Ｃにおける長さ、すなわち缶軸方向Ｃにおける縮径部分の長さである。かかる試験条件を満たすパンチおよび被加工材から成形される缶体についての、巻締部の外部視認性および剥離の有無、並びに湾曲部の成形性の評価を行った。なお、各実施例および比較例で用いられた被加工材１００を構成する缶胴２００および蓋本体３００の板厚は、それぞれ０．３５ｍｍとした。また、被加工材１００の材質は軟鋼板であるＪＩＳ Ｇ３３０３のＴ２とした。

【0084】

【表1】

【0085】

なお、実施例１〜５においては、図４Ａに示すパンチ６０を用いて被加工材１００に対して押込み成形を行った。缶蓋拘束部６１、巻締拘束部６２および湾曲成形部６３は、胴体部２０１の缶径Ｄ_１、巻締部４００の直径Ｄ_２および傾斜部２０４の高さＨ_Ｓ等に応じて、蓋本体３００が缶蓋拘束部６１に対して当接可能となるように、巻締部４００が巻締拘束部６２に収容可能となるように、また、傾斜部２０４が湾曲成形部６３の成形面６３Ａに沿って変形可能となるように、適宜設計された。

【0086】

また、比較例１〜３においては、図５に示すパンチ６００を用いて被加工材１００に対して押込み成形を行った。図５に示すパンチ６００は、成形面６０１Ａを有する湾曲成形部６０１のみからなる。すなわち、かかるパンチ６００を用いた場合は、傾斜部２０４に対して湾曲成形部６０１により直接的に曲げ加工がなされ得る。また、比較例４においては、図６に示すパンチ６１０を用いて被加工材１００に対して押込み成形を行った。図６に示すパンチ６１０は、缶蓋拘束部６１１のみからなる。すなわち、かかるパンチ６１０を用いた場合は、蓋本体３００が缶底側から上方に押込まれることにより、傾斜部２０４において曲げ変形が生じ得る。

【0087】

表１を参照しながら、評価結果について説明する。実施例１〜５に係る成形後の缶体１については、缶体１を平坦面上に載置した時に、巻締部４は外部から視認されず、さらに、巻締部４の接合部分の剥離が確認されずシール性が維持されていることが確認された。実施例１においては、缶体１の湾曲部２４に多少しわが観察されたものの、缶底側に形成されたものであるので、缶体１を平坦面上に載置した時には、しわは視認されなかった。実施例２〜５においては、缶体１の湾曲部２４にはしわおよび疵が観察されず、また、湾曲部２４が成形面６３Ａに対応する形状を形成していたことが確認された。

【0088】

なお、実施例３〜５の評価結果によれば、傾斜部２０４の高さＨ_Ｓに関わらず、成形性に優れた缶体１が得られることが確認された。

【0089】

一方、比較例１〜３に係る成形後の缶体１については、いずれも、缶体１を平坦面上に載置した時において、巻締部４が外部から視認され、巻締部４の接合部分の剥離が確認され、また、湾曲部２４の成形が不十分であった。これは、湾曲成形部６０１により直接的に傾斜部２０４が曲げ加工されることから、巻締部４が径方向Ｒに引っ張られて接合部分の剥離が生じていたものと考えられる。また、傾斜部２０４の曲げが生じる箇所が安定せず、巻締部４が缶底側から上方に向かって十分押し込まれなかったため、湾曲部２４の成形精度が低く、缶体１を平坦面に上載置した時に巻締部４が露出していたと考えられる。

【0090】

さらに、比較例４に係る缶体１においては、巻締部４００の接合部分の剥離は、比較例１〜３に係る缶体１と比較して目立たなかったものの、一部に観察された。また、巻締部４００と曲げられた傾斜部２０４が干渉しており、巻締部４が押し込まれず、缶体１の平坦面上載置時に露出していた。このことから、缶蓋拘束部６１１のみにより蓋本体３００を押し込んだことにより、巻締部４００の拘束および傾斜部２０４の曲げ変形の制御が不十分であったものと考えられる。

【0091】

本実施例から、巻締部４のシール性を維持しつつ、巻締部４が外部から視認されない缶体１を製造するためには、被加工材１００の蓋本体３００に対して当接して拘束する缶蓋拘束部６１、巻締部４００を収容して径方向Ｒの移動を拘束する巻締拘束部６２、および曲げ変形した傾斜部２０４を下方に突出した湾曲形状に成形する成形面６３Ａを有する湾曲成形部６３を備えるパンチ６０を用いて、被加工材１００の缶底側から上方に被加工材１００を押込むことが有効であることが示された。また、巻締部４００の外径Ｄ_２を胴体部２０１の外径Ｄ_１に対して所定の範囲の大きさとすることにより、湾曲部２４の成形性を向上させることが可能であることが示された。

【0092】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0093】

例えば、上記実施形態では、缶体１は肩部２２を有するボトル形状であるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、缶体は、略円筒形状の缶体であってもよい。また、上記実施形態では、缶体１はＤＩ成形により製造される缶であるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、缶体は、ＤＲ成形により製造される缶であってもよいし、いわゆる３ピース缶であってもよい。また、上記実施形態では、缶体１は飲料缶に適用されるものとして説明したが、内部に内容物を充填して保持する缶体であれば、本発明の適用対象は限定されない。すなわち、缶体の缶底が缶蓋により巻締めによって形成されるものであれば、材質、缶体の用途、サイズおよび成形方法を問わず、本発明はあらゆる缶体に適用可能である。

【符号の説明】

【0094】

１ 缶体
２、２００ 缶胴
３ 缶蓋
４、４００ 巻締部
１０ 製造装置
２１、２０１ 胴体部
２２、２０２ 肩部
２３、２０３ 口頸部
２４ 湾曲部
２５ 湾曲部２４の端部
３０、３００ 蓋本体
３１、３０１ 周縁部
５０ ダイ
６０ パンチ
６１ 缶蓋拘束部
６２ 巻締拘束部
６３ 湾曲成形部
６３Ａ 成形面
１００ 被加工材
２０４ 傾斜部
２０５ フランジ部

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】