特許 6863821 缶成形装置

(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】6863821

(24)【登録日】2021年4月5日

(45)【発行日】2021年4月21日

(54)【発明の名称】缶成形装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 51/26 20060101AFI20210412BHJP

   B21D 22/28 20060101ALI20210412BHJP

【ＦＩ】

   B21D51/26 Z

   B21D51/26 J

   B21D22/28 L

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-100113(P2017-100113)

(22)【出願日】2017年5月19日

(65)【公開番号】特開2017-209729(P2017-209729A)

(43)【公開日】2017年11月30日

【審査請求日】2020年2月12日

(31)【優先権主張番号】特願2016-102317(P2016-102317)

(32)【優先日】2016年5月23日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】305060154

【氏名又は名称】ユニバーサル製缶株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100126893

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 哲男

(72)【発明者】

【氏名】大瀬 徹也

(72)【発明者】

【氏名】松尾 昭二

【審査官】 石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１８８６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１０６２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１６８８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２０３０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１４７２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０２５５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２６４１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０１９７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１２０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０３１１５５６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００８４６９６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特許第５２７９４５０（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ５１／２６

Ｂ２１Ｄ ２２／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガス圧によって缶体を着脱可能に保持する缶体保持部が複数、円環状に配列され、回転軸を中心に回転可能なターンテーブルと、前記回転軸を中心にして前記ターンテーブルと共に回転する円環状の摺動リング部材と、前記摺動リング部材の摺動面に対して摺動可能に接する接触面が形成された円環状の固定リング部材と、を有する缶成形装置であって、
前記固定リング部材は、円弧状を成す複数の分割体を円環状に配列したものからなり、
それぞれの前記分割体の前記接触面には、円弧状に延びる給気溝が形成され、
前記給気溝は、互いに隣接する前記分割体どうしの接続部分のうちの少なくとも１か所以上において、相互に連通するように形成され、
前記接触面を平面視した時に、前記給気溝は、前記接触面上の仮想円に沿って延びるＣ字状の第一給気溝と、前記第一給気溝の一端側と他端側との間で、前記第一給気溝よりも短くなるように、前記第一給気溝に対して独立して形成された、前記仮想円に沿って延びる第二給気溝とからなり、
前記第一給気溝にはガス供給手段から圧縮ガスが供給され、
前記摺動リング部材は、複数の摺動側配管を備え、それぞれの前記摺動側配管は、一端が前記缶体保持部から延びる給気管に接続され、他端が前記摺動面のうち前記給気溝に重なる位置に開口していることを特徴とする缶成形装置。

【請求項2】

前記固定リング部材を構成するそれぞれの前記分割体は、固定側配管を備え、それぞれの前記固定側配管は、一端がガス供給手段に接続され、他端が前記給気溝の底面に開口していることを特徴とする請求項１記載の缶成形装置。

【請求項3】

前記固定リング部材の前記接触面のうち、前記缶体保持部に前記缶体を挿入して保持させる位置、および前記缶体保持部から前記缶体を押出す位置にそれぞれ対応する領域においては、前記給気溝を連通させないことを特徴とする請求項１または２記載の缶成形装置。

【請求項4】

前記缶体保持部は、ガスの出し入れによって伸縮する伸縮部材によって、前記缶体の底部側を保持することを特徴とする請求項１ないし３いずれか一項記載の缶成形装置。

【請求項5】

前記固定リング部材は、複数の前記分割体を円環状に固定する円環状の支持部材によって支持されていることを特徴とする請求項１ないし４いずれか一項記載の缶成形装置。

【請求項6】

互いに隣接する前記缶体保持部の前記給気管どうしが、結束部材によって束ねられていることを特徴とする請求項１ないし５いずれか一項記載の缶成形装置。

【請求項7】

前記缶体を介して前記缶体保持部に対向するように、前記缶体の開口端側の成形を行う成形具が配置されていることを特徴とする請求項１ないし６いずれか一項記載の缶成形装置。

【請求項8】

互いに隣接する前記分割体どうしの前記接続部分において、前記分割体の前記接触面から厚み方向に凹んだ受け部に挿入され、一方の前記分割体の前記給気溝と、他方の前記分割体の前記給気溝とを、前記接続部分を跨いで相互に連通させる連通溝が形成された溝アダプタを備えたことを特徴とする請求項１ないし７いずれか一項記載の缶成形装置。

【請求項9】

互いに隣接する前記分割体どうしの前記接続部分において、それぞれの前記分割体が幅方向や厚み方向沿って屈曲した形状にされていることを特徴とする請求項１ないし７いずれか一項記載の缶成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、缶成形装置における缶体の保持機構に関するものである。

【背景技術】

【0002】

飲料等の内容物が充填、密封される缶体として、缶胴（ウォール）と缶底（ボトム）を有する有底筒状の缶体と、該缶体の開口端部にネジキャップが螺着されたボトル缶が知られている。こうしたボトル缶の缶体は、上部がくびれるように斜めに絞られ、開口部側にはネジキャップを螺着するためのネジ溝が形成されている。

【0003】

このようなボトル缶を製造する際には、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金製の金属板をカップ形状に絞り加工（Ｄｒａｗｉｎｇ）したもの（缶基材）を、缶成形装置を用いて再絞りと側壁を数段階のしごき加工（Ｉｒｏｎｉｎｇ）で引き伸ばす。こうして得られた缶体の高さをトリミング加工により整えた後、缶体の周面にプリントを行う。その後、缶体の開口端側の絞り加工を行うネッキング工程を経て、ボトル缶が製造される。

【0004】

こうしたボトル缶の製造において、ネッキング工程に用いられる缶成形装置であるボトルネッカーは、缶体の底部側を支持する缶体保持部を複数、円環状に配列させたターンテーブルを回転させる。そして、それぞれの缶体保持部に対向するように、ダイテーブルに円環状に複数配列されたネッキング金型によって、缶体保持部に保持された缶体の開口端側を段階的に絞り加工するものである（例えば、特許文献１を参照）。

【0005】

特許文献１に記載されたスライド空気弁機構では、回転する缶体保持部に成型用のガスを供給するために、ガスを流す複数の長溝を備えた固定部材が設けられている。そして、それぞれの缶体保持部から延びるガス供給管の一端を、缶体保持部の回転に伴って、この長溝に沿って動かすことにより、缶体保持部が回転しても、ガスを供給可能な構成としている。
一方、特許文献２に記載された容器ホルダーには、エアーの供給により膨張する空洞部を有し、エアーの圧力によって膨張して容器を保持する容器保持体を備えた容器ホルダーが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許第８６２７７０５号明細書

【特許文献2】特許第５０４９５６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献２に示された容器ホルダーでは、缶体保持部が缶体を保持するためには、常にガス圧を加えておく必要がある。こうした容器ホルダーを例えば特許文献１のスライド空気弁機構に適用した場合、固定部材に設けられた長溝が間欠的に形成されているために、ターンテーブルの回転によって、特定のガス供給管の一端が長溝が形成されていない部分を通過する際に、そのガス供給管が接続された缶体保持部にガス圧が加わらなくなる。このため、缶体保持部に対向して配された加工金型に缶体が押し付けられた状態から缶体を抜き取る際に、缶体が缶体保持部から抜け出て加工金型側に嵌った状態になるなどの不具合が生じる虞があった。

【0008】

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、回転するターンテーブルに複数形成された缶体保持部が、缶体を着脱する位置以外の全域に渡って、安定して缶体を保持することが可能な缶成形装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の缶成形装置は、ガス圧によって缶体を着脱可能に保持する缶体保持部が複数、円環状に配列され、回転軸を中心に回転可能なターンテーブルと、前記回転軸を中心にして前記ターンテーブルと共に回転する円環状の摺動リング部材と、前記摺動リング部材の摺動面に対して摺動可能に接する接触面が形成された円環状の固定リング部材と、を有する缶成形装置であって、前記固定リング部材は、円弧状を成す複数の分割体を円環状に配列したものからなり、それぞれの前記分割体の前記接触面には、円弧状に延びる給気溝が形成され、前記給気溝は、互いに隣接する前記分割体どうしの接続部分のうちの少なくとも１か所以上において、相互に連通するように形成され、前記接触面を平面視した時に、前記給気溝は、前記接触面上の仮想円に沿って延びるＣ字状の第一給気溝と、前記第一給気溝の一端側と他端側との間で、前記第一給気溝よりも短くなるように、前記第一給気溝に対して独立して形成された、前記仮想円に沿って延びる第二給気溝とからなり、前記第一給気溝にはガス供給手段から圧縮ガスが供給され、前記摺動リング部材は、複数の摺動側配管を備え、それぞれの前記摺動側配管は、一端が前記缶体保持部から延びる給気管に接続され、他端が前記摺動面のうち前記給気溝に重なる位置に開口していることを特徴とする。

【0010】

缶体保持部は、ターンテーブルの間欠運動に起因する振動等による缶体のズレ、脱落、トリマーやネジ形成ツール等の回転成形に起因する缶体の回転方向に沿ったズレ、ダイス成形金型による軸線方向に沿った缶体のズレ等を防止するために、特に缶形成位置では常にガス圧を加え続ける必要がある。本実施形態の缶成形装置では、固定リング部材のメンテナンス性を高めるため、あるいは、成形上の理由から、この固定リング部材を複数の分割体から構成した場合であっても、互いに隣接する分割体の接続部分において、給気溝が途切れることなく相互に連通するように形成することによって、ターンテーブルが回動しても途切れることなくガス圧を缶体保持部に対して加え続けることが可能になる。
これによって、缶体保持部に保持された缶体は、振動によって軸線方向や回転方向に変位したり脱落することなく、安定して缶体保持部に保持され、高精度に金型成形を行うことが可能になる。

【0011】

また、本発明は、前記固定リング部材を構成するそれぞれの前記分割体は、固定側配管を備え、それぞれの前記固定側配管は、一端がガス供給手段に接続され、他端が前記給気溝の底面に開口していることを特徴とする。

【0012】

また、本発明は、前記固定リング部材の前記接触面のうち、前記缶体保持部に前記缶体を挿入して保持させる位置、および前記缶体保持部から前記缶体を押出す位置にそれぞれ対応する領域においては、前記給気溝を連通させないことを特徴とする。

【0014】

また、本発明は、前記缶体保持部は、ガスの出し入れによって伸縮する伸縮部材によって、前記缶体の底部側を保持することを特徴とする。

【0015】

また、本発明は、前記固定リング部材は、複数の前記分割体を円環状に固定する円環状の支持部材によって支持されていることを特徴とする。

【0016】

また、本発明は、互いに隣接する前記缶体保持部の前記給気管どうしが、結束部材によって束ねられていることを特徴とする。

【0017】

また、本発明は、前記缶体を介して前記缶体保持部に対向するように、前記缶体の開口端側の成形を行う成形具が配置されていることを特徴とする。

【0018】

また、本発明は、互いに隣接する前記分割体どうしの前記接続部分において、前記分割体の前記接触面から厚み方向に凹んだ受け部に挿入され、一方の前記分割体の前記給気溝と、他方の前記分割体の前記給気溝とを、前記接続部分を跨いで相互に連通させる連通溝が形成された溝アダプタを備えたことを特徴とする。

【0019】

また、本発明は、互いに隣接する前記分割体どうしの前記接続部分において、それぞれの前記分割体が幅方向や厚み方向沿って屈曲した形状にされていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、回転するターンテーブルに複数形成された缶体保持部が、缶体を着脱する位置以外の全域に渡って、安定して缶体を保持することが可能な缶成形装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】ＤＩ缶の製造工程を段階的に示したフローチャートである。

【図2】各工程における缶体形状の変化を示す模式図である。

【図3】缶成形装置（ネッキング加工装置）を示す外観斜視図である。

【図4】缶体保持部とその周縁部分を示す外観斜視図である。

【図5】ターンテーブルの一部を示す要部拡大斜視図である。

【図6】ターンテーブルと本体部との取付部分を示す要部拡大斜視図である。

【図7】ターンテーブルの一部を示す要部拡大斜視図である。

【図8】ターンテーブルの要部を示す要部拡大斜視図である。

【図9】摺動リング部材と固定リング部材との接触部分を示す要部拡大断面図である。

【図10】摺動リング部材を示す一部破断斜視図である。

【図11】固定リング部材と支持部材とを示す一部破断斜視図である。

【図12】固定リング部材を俯瞰した時の模式平面図である。

【図13】固定リング部材と缶体保持部との配置を示す平面図である。

【図14】固定リング部材の他の実施形態を示す要部拡大斜視図である。

【図15】固定リング部材の他の実施形態を示す要部拡大断面図、要部拡大斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態の缶成形装置について説明する。なお、以下に示す各実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

【0023】

まず最初に、缶体の一例であるボトル缶の製造工程の一連の流れを説明する。
図１は、ボトル缶の製造工程の一例を段階的に示したフローチャートである。図２は、各工程における缶体形状の変化を示す模式図である。
ボトル缶は、板材打ち抜き工程Ｓ１、カッピング工程（絞り工程）Ｓ２、ＤＩ工程（絞りしごき工程）Ｓ３、トリミング工程Ｓ４、印刷・塗装（缶外面）工程Ｓ５、塗装（缶内面）工程Ｓ６、ネッキング工程Ｓ７、ネジ成形工程Ｓ８をこの順に経て、製缶される。

【0024】

板材打ち抜き工程Ｓ１では、例えば、アルミニウム合金材料からなる圧延材を打ち抜いて、図２（ａ）に示されるような、円板状の板材（ブランク）Ｗを成形する（打ち抜き加工する）。カッピング工程（絞り工程）Ｓ２では、図２（ｂ）に示されるように、板材Ｗをカッピングプレスによって絞り加工（カッピング加工）して、カップ状体（缶基材）Ｗ１に成形する。ＤＩ工程（絞りしごき工程）Ｓ３では、ＤＩ加工装置によって、図２（ｃ）に示されるように、カップ状体Ｗ１にＤＩ加工（再絞りしごき加工）を施して、缶胴１１と缶底１４とが一体の有底筒状の缶体Ｗ２を成形する。

【0025】

トリミング工程Ｓ４では、缶体Ｗ２の開口端部１１ａの高さが不均一であるため、トリミング装置を用いて開口端部１１ａのトリミング加工を行ない、図４（ｄ）に示すような、缶胴１１の開口端部１１ａの高さが全周にわたって均等に揃えられた、トリミング加工後の缶体Ｗ３を成形する。

【0026】

この後、缶体Ｗ３を洗浄して潤滑油等を除去した後に、表面処理を施して乾燥し、次いで、図２（ｅ）に示すように、缶体Ｗ３の外面側１１ｂの印刷および塗装を行い（印刷・塗装（缶外面）工程Ｓ５）、その後、缶体Ｗ３の内面側１１ｃの塗装を行う（塗装（缶内面）工程Ｓ６）。

【0027】

次に、ネッキング用金型（成形具）を用いて、缶胴１１の開口端部１１ａ側に、滑らかに傾斜するようにくびれた形状をなすネック部１２を成形する（ネッキング工程Ｓ７）。更に、ネック部１２の開口端部に、ネジツール（成形具）を用いて、キャップの形状に合わせたネジ溝１３（図２（ｇ）を参照）がネック部１２に形成される（ネジ成形工程Ｓ８）。本実施形態である缶成形装置は、こうしたネッキング工程Ｓ７やネジ成形工程Ｓ８で用いられるネッキング加工装置である。このようにして、缶胴１１の開口端部１１ａ側に、くびれたネック部１２を有する缶体（ボトル缶）１０が製造される（図２（ｆ）を参照）。

【0028】

以上のような各工程を経て得られた缶体（ボトル缶）１０は、その後、内部に飲料等の内容物が充填され、更にネジ溝１３と嵌合してネック部１２の開口を覆うキャップが取り付けられ、缶体１０の内部が密封される。

【0029】

図３は、本発明の一実施形態である缶成形装置（ネッキング加工装置）を示す外観斜視図である。また、図４は、缶体保持部とその周縁部分を示す外観斜視図である。更に、図５は、ターンテーブルの一部を示す要部拡大斜視図である。また、図６は、ターンテーブルと本体部との取付部分を示す要部拡大斜視図である。また、図７は、ターンテーブルの一部を示す要部拡大斜視図である。
缶成形装置（ネッキング加工装置）２０は、前述したネッキング工程Ｓ７やネジ成形工程Ｓ８に用いる缶成形装置であり、回動機構（図示略）や往復動機構（図示略）を備えた本体部２１と、この本体部２１のメインシャフト（回転軸）２８に軸着されたターンテーブル２３と、このターンテーブル２３に対向するように配されたダイテーブル２４とを備えている。また、ターンテーブル２３の中心方向の近傍には、摺動リング部材２５および固定リング部材２６（図５参照）が形成されている。

【0030】

ターンテーブル２３は、例えばリング状の平板を備えたテーブル本体２３Ａの一面側２３ａ（図５参照）に複数の缶体保持部３１が円環状に配列されたものからなる。このターンテーブル２３は、本体部２１を構成するフレームに形成されたインデックス２７に支持され（図６を参照）、メインシャフト（回転軸）２８を中心にして間欠的に回動する。なお、メインシャフト２８は本体部２１に形成されたモータなどから構成される回動機構（図示略）によって回動される。

【0031】

缶体保持部３１は、缶体１０の下部を受け止める凹部３２と、この凹部３２の内周面に形成された保持機構３３と、シリンダ３９内を直線状に移動可能に形成された押出しピストン３４とを備えている。保持機構３３は、例えば、給気管３５から圧縮空気を送り込むなどによってガス圧が加えられると、凹部３２の内周面からゴムなどの伸縮部材３６が凹部３２の内形を狭めるように膨出する。

【0032】

これにより、凹部３２に挿入された缶体１０の底部が伸縮部材３６によって挟持され、缶体１０が缶体保持部３１に安定して保持される。缶体保持部３１が缶体１０を安定して保持し続けるためには、給気管３５から伸縮部材３６に対して常に一定のガス圧を加えておく必要がある。

【0033】

押出しピストン３４は、缶体１０の挿脱方向であるＸ軸に沿って移動可能に形成され、伸縮部材３６に加わるガス圧を低下させた後に、シリンダ３９の後端側の開口３９ａから圧縮空気を送り込んで押出しピストン３４を凹部３２内に突出させることによって、缶体１０が缶体保持部３１から排出される。なお、シリンダ３９には、押出しピストン３４の移動によりシリンダ３９内で圧縮された空気を開放するために、調圧穴（ガス抜き穴）５８が形成されている。調圧穴５８は、例えば、シリンダ３９の内部と外部とを連通させる貫通穴であればよい。

【0034】

再び図３を参照して、ダイテーブル２４には、例えばリング状の平板を備えたテーブル本体２４Ａのうち、ターンテーブル２３に対向する一面側２４ａに、複数の成形具、例えば、成型金型（成形具）４１，４１…が円環状に配列されている。また、成形具として、缶体Ｗ３のネック部１２にネジ溝１３（図２（ｇ）を参照）を形成するためのネジツール６１なども配置されている。

【0035】

このダイテーブル２４は、例えば、メインシャフト２８の中心を貫通し、クランク−ピストン機構などの往復動機構（図示略）によって、Ｘ軸に沿って往復動するクランク軸（図示略）の一端に取り付けられる。これにより、ダイテーブル２４は、成形金型の成形方向であるＸ軸に沿って移動可能に配置されている。即ち、ダイテーブル２４は、ターンテーブル２３との間の間隔を狭めたり広げたりするように往復動する。なお、ダイテーブル２４は、回転することなくＸ軸に沿って往復動だけ行う。

【0036】

成型金型（成形具）４１は、ターンテーブル２３において缶体保持部３１にネック部が未成型の缶体Ｗ３（図２（ｅ）を参照）を押し込む缶体挿入位置に対向する位置から、ターンテーブル２３の回転方向に沿って、徐々にネック部１２が形成されるように、段階的に成形形状を変化させた複数の成型金型４１，４１…から構成されている。

【0037】

図６に示すように、ターンテーブル２３のメインシャフト２８寄りには、摺動リング部材２５、固定リング部材２６、エアチャンバーリング（テンションリング）５３が形成されている。また、本体部２１には、インデックス２７、エアチャンバーリングブラケット５４、インデックス取付用フランジ５５が形成されている。ターンテーブル２３は、インデックス２７によって支持され、間欠的に回動される。

【0038】

エアチャンバーリングブラケット５４およびインデックス取付用フランジ５５の内部には圧力配管５２が形成され、後述する固定側配管４８に接続される。圧力配管５２のインデックス取付用フランジ５５側の端部は、圧縮空気の供給源、例えばコンプレッサ（図示略）に接続されている。こうした構成によって、圧縮空気は本体部２１からエアチャンバーリングブラケット５４を介してターンテーブル２３の前面側に回り込み、エアチャンバーリング（テンションリング）５３側から固定リング部材２６に供給される。

【0039】

図７に示すように、エアチャンバーリング（テンションリング）５３は、エアチャンバーリングブラケット５４に取り付けられ、固定リング部材２６に対して所定の間隔を保って形成されている。固定リング部材２６は、エアチャンバーリング５３に対して、バネ押え部材５６によって支持された押しバネ５７を介して支持され、この押しバネ５７によって摺動リング部材２５に押し付けられている。固定リング部材２６の摺動リング部材２５に対する押圧力（押し付け圧力）は、バネ押え部材５６の位置調節によって任意に可変させることができる。

【0040】

図８は、図５の一部を拡大した要部拡大斜視図である。また、図９は、摺動リング部材および固定リング部材の接触部分を含む模式断面図である。
摺動リング部材２５は、断面矩形の円環状部材からなり、ターンテーブル２３と同軸でターンテーブル２３とともに回転する。そして、摺動リング部材２５は、その摺動面２５ａで固定リング部材２６の接触面２６ａに摺動可能に密着する（図９を参照）。

【0041】

ガス供給手段から供給される圧縮空気は、圧力配管５２から固定リング部材２６の固定側配管４８を介して、給気溝４５に供給される。そして、一端がこの給気溝４５に臨む固定リング部材２６の摺動側配管４３から、給気管３５を介して缶体保持部３１の保持機構３３を構成する伸縮部材３６（図４参照）に供給される。

【0042】

図１０に示すように、摺動リング部材２５の内部には、複数の摺動側配管４３が形成されている。本実施形態では、缶体保持部３１，３１…の配置数に対応する個数の摺動側配管４３が摺動リング部材２５の周回方向に沿って等間隔で形成されている。それぞれの摺動側配管４３は、摺動リング部材２５の内部でＬ字型に屈折した形状を成している。そして、個々の摺動側配管４３は、その一端側が缶体保持部３１，３１…からそれぞれ延びる給気管３５に接続されている。また、摺動側配管４３の一端側が、摺動面２５ａにおいて、固定リング部材２６に形成される給気溝４５に重なる位置に開口している。

【0043】

なお、缶体保持部３１と摺動側配管４３の一端側とを接続する給気管３５は、互いに隣接する缶体保持部３１の給気管３５どうしが、２本１組となるように、結束部材４９によって束ねられている。

【0044】

固定リング部材２６は、回転することなく定位置で固定され、ターンテーブル２３とともに回動する摺動リング部材２５に対して、接触面２６ａで摺動リング部材２５の摺動を許容するように、かつ、気密性が保たれるように接している。

【0045】

固定リング部材２６は、全体が断面矩形の円環状部材を成し、それぞれが円弧状を成す複数の分割体４６，４６…から構成されている。本実施形態では、８つの分割体４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄ，４６Ｅ，４６Ｆ，４６Ｇ，４６Ｈ（図１２を参照）を組み合わせることによって、円環状の固定リング部材２６を形成している。固定リング部材２６は、ターンテーブル２３の回動時には常に摺動リング部材２５と擦れあうように接しているので、摩耗による交換等のメンテナンス性を高めるために、固定リング部材２６を複数の分割体４６，４６…から構成している。

【0046】

また、図１１に示すように、これら複数の分割体４６，４６…からなる固定リング部材２６は、接触面２６ａの反対側の裏面で支持部材（エアチャンバー台金）４７によって支持されている。即ち、分割体４６Ａ〜４６Ｈは、それぞれ支持部材４７にネジ止めされることによって、円環状になるように固定され、固定リング部材２６を形成している。支持部材（エアチャンバー台金）４７は、例えば、半円環状の部材を２つ組み合わせて円環状にしたものであり、エアチャンバーリング５３（図７を参照）に所定の間隔を開けて支持されている。固定リング部材２６は、耐摩耗性や耐久性に優れたエンジニアリングプラスチック、例えばポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、フッ素樹脂などから構成される。

【0047】

固定リング部材２６には、接触面２６ａから厚み方向に掘り下げられた断面凹状の長溝からなる給気溝４５が形成されている（図９を参照）。即ち、分割体４６Ａ〜４６Ｈのそれぞれの接触面２６ａに、円弧状に延びる給気溝４５が形成されている。

【0048】

図１２に示すように、この給気溝４５は、接触面２６ａの幅方向の中央付近に設定した仮想円Ｒに沿って延びるＣ字状の第一給気溝４５Ａと、第一給気溝４５Ａの一端側と他端側との間で第一給気溝４５Ａの長手方向（仮想円Ｒ方向）に沿った長さが短くなるように、第一給気溝Ａに対して独立して形成された、仮想円Ｒに沿って延びる第二給気溝４５Ｂとからなる。即ち、給気溝４５は、接触面２６ａにおいて、互いに連通しない第一給気溝Ａと第二給気溝４５Ｂとからなる。

【0049】

図１３は、本体部側から見た時の固定リング部材と缶体保持部との配置を示す平面図である。
図１３に示すように、ターンテーブル２３に複数、円環状に配列された缶体保持部３１，３１…のうち、その外周に配されたスターホイール５１Ａに隣接する位置に達した缶体保持部３１には、前工程から送られた缶体Ｗ３が押し込まれる（缶体挿入位置Ｐ１）。また、スターホイール５１Ｂに隣接する位置に達した缶体保持部３１からは、保持している、ネック部１２が形成された缶体１０が押し出される（缶体排出位置Ｐ２）。
固定リング部材２６の接触面２６ａの仮想円Ｒ上において、第二給気溝４５Ｂは、少なくとも前述した缶体挿入位置Ｐ１、缶体排出位置Ｐ２にそれぞれ対応する位置に形成されている。

【0050】

一方、給気溝４５は、互いに隣接する分割体４６，４６の接続部分のうち、分割体４６Ａと分割体４６Ｈとの接続部分を除いた全ての接続部分において、給気溝４５が途切れることなく相互に連通するように形成されている。これによって、第一給気溝４５Ａは、形成されている部材が分割体４６Ａ〜４６Ｈに分かれていても、一続きの長溝として形成される。

【0051】

固定リング部材２６を構成する複数の分割体４６，４６…のそれぞれには、固定側配管４８が形成されている（図９を参照）。この固定側配管４８は、分割体４６および支持部材４７を貫通するように形成さている。固定側配管４８は、一端４８ａ側が、コンプレッサなどのガス供給手段から延びる圧力配管５２（図６を参照）に接続されている。

【0052】

また、固定側配管４８の他端４８ｂ側は、断面凹状の給気溝４５の底面４５ａで開口している。こうした固定側配管４８は、それぞれの分割体４６における円弧状の給気溝４５の円周方向に沿った中央付近に配置されればよい。こうした固定側配管４８を介して、第一給気溝４５Ａにコンプレッサなどのガス供給手段から圧縮空気（ガス）が供給される。一方、第二給気溝４５Ｂは、外気と連通した大気解放状態にされている。なお、第二給気溝４５Ｂに連通する固定側配管４８を吸気手段に連通させる構成にすることもできる。

【0053】

以上のような構成の本実施形態の缶成形装置２０の作用を説明する。缶成形装置２０によって、例えば、前工程で成型した缶体Ｗ３（図２（ｅ）を参照）に対して絞り加工を行い、ネック部１２を備えたボトル缶を製造する際には、図１３に示す缶体挿入位置Ｐ１にある缶体保持部３１の凹部３２（図４を参照）に、缶体Ｗ３の底部を挿入する。

【0054】

この缶体挿入位置Ｐ１に位置する缶体保持部３１は、給気管３５に接続される摺動側配管４３の他端側の開口が、固定リング部材２６に形成された第二給気溝４５Ｂに重なる位置にある。第二給気溝４５Ｂは大気解放されているので、ガス圧が加わらず、保持機構３３を構成する伸縮部材３６は凹部３２の内周面から膨出しない状態にされる。よって、缶体挿入位置Ｐ１では、缶体Ｗ３は缶体保持部３１の凹部３２に差し込まれただけの状態である。なお、第二給気溝４５Ｂを固定側配管４８を介して吸気手段に連通させる構成にすれば、より一層確実に保持機構３３を構成する伸縮部材３６が凹部３２の内周面から膨出しない状態にすることができる。

【0055】

次に、ターンテーブル２３が例えば図１３の時計回り方向に回動すると、直前に缶体Ｗ３が挿入された缶体保持部３１に繋がる摺動側配管４３の他端側の開口が、固定リング部材２６の第一給気溝４５Ａと重なる位置に移動する。これによって、ガス供給手段から供給される圧縮空気は、圧力配管５２−固定側配管４８−給気溝４５（第一給気溝４５Ａ）−摺動側配管４３−給気管３５といった経路で缶体保持部３１の保持機構３３に供給される。そして、伸縮部材３６がガス圧によって凹部３２の内周面から膨出し、缶体Ｗ３の底部を安定して保持（グリップ）する。

【0056】

こうして、缶体挿入位置Ｐ１で缶体保持部３１に挿入された缶体Ｗ３は、固定リング部材２６の給気溝４５と摺動リング部材２５の摺動側配管４３との連通によって、缶体保持部３１の保持機構３３に保持される。缶体保持部３１の保持機構３３に保持された缶体Ｗ３は、ターンテーブル２３の間欠的な回転と、ダイテーブル２４のＸ軸に沿った移動によって、徐々にネック部１２が形成されるように、段階的に成形形状を変化させた複数の成型金型（成形具）４１，４１…に開口端部１１ａ側が押し付けられ、絞り加工される。また、ネジツール（成形具）６１によって、ネック部１２が形成された缶体Ｗ３の先端側にネジ溝１３（図２（ｇ）を参照）が形成される。
これによって、ターンテーブル２３が図１３の時計回り方向に沿って１回転する間に、缶体Ｗ３にネック部１２が形成され、更にネジ溝１３が形成された缶体１０が得られる。

【0057】

そして、ターンテーブル２３の回動によって缶体排出位置Ｐ２に達した缶体保持部３１は、押出しピストン３４の凹部３２内への突出によって、缶体（ボトル缶）１０が缶体保持部３１から押し出されて排出される。こうした缶体排出位置Ｐ２においては、給気管３５に接続される摺動側配管４３の他端側の開口が、固定リング部材２６に形成された第二給気溝４５Ｂに重なる位置にある。第二給気溝４５Ｂは大気解放されているので、ガス圧が加わらず、保持機構３３を構成する伸縮部材３６は凹部３２の内周面から膨出しない状態にされる。よって、缶体１０は、伸縮部材３６によって保持されない状態となるので、押出しピストン３４の突出によって容易に缶体保持部３１から排出される。

【0058】

このような一連の成形過程において、缶体挿入位置Ｐ１と缶体排出位置Ｐ２との間に位置する缶体保持部３１，３１…は、成型金型（成形具）４１，４１…から缶体Ｗ３を抜き取る際の軸線方向に加わる応力や、ネジツール（成形具）６１によって回転方向に加わる応力によっても、保持している缶体Ｗ３が缶体保持部３１，３１…から抜け出たり、缶体Ｗ３が回転してしまうことが無いように、常に保持機構３３の伸縮部材３６にガス圧を加え続ける必要がある。

【0059】

本実施形態の缶成形装置２０では、固定リング部材２６のメンテナンス性を高めるために複数の分割体４６Ａ〜４６Ｈから構成しても、互いに隣接する分割体４６，４６の接続部分のうち、分割体４６Ａと分割体４６Ｈとの接続部分を除いた全ての接続部分において、給気溝４５が途切れることなく相互に連通するように形成することによって、缶体挿入位置Ｐ１と缶体排出位置Ｐ２との間に位置する全ての缶体保持部３１，３１…の伸縮部材３６に対して、ターンテーブル２３が回動しても途切れることなくガス圧を加え続けることが可能になる。

【0060】

これによって、缶体挿入位置Ｐ１と缶体排出位置Ｐ２との間に位置するネッキング工程を行っている缶体Ｗ３は、成型金型（成形具）４１，４１…から缶体Ｗ３を抜き取る際の軸線方向に加わる応力や、ネジツール（成形具）６１によって回転方向に加わる応力によっても、保持している缶体Ｗ３が缶体保持部３１，３１…から抜け出たり、缶体Ｗ３が回転してしまうことがなく、安定して缶体保持部３１に缶体Ｗ３が保持され、高精度にネック部１２の形成やネジ溝１３の形成を行うことができる。

【0061】

図１４（ａ）は、缶成形装置を構成する固定リング部材の別な実施形態を示す斜視図であり、また、図１４（ｂ）は図１４（ａ）の断面図である。
この実施形態では、固定リング部材７１には、摺動リング部材に接する分割体４６の接触面７１ａから厚み方向に掘り下げられた断面凹状の長溝からなる給気溝７２が形成されている。そして、固定リング部材７１を構成する、互いに隣接する分割体４６，４６の接続部分には、接触面７１ａから厚み方向に凹んだ受け部７３が形成されている。そして、この受け部７３に、連通溝７５が形成されたアダプタ７６が挿入される。これにより、アダプタ７６に形成された連通溝７５は、互いに隣接する一方の分割体４６と他方の分割体４６との接続境界を跨ぐように配され、連通溝７５の一端は一方の分割体４６の給気溝７２に、また、連通溝７５の他端は他方の分割体４６の給気溝７２に、それぞれ接続される。

【0062】

連通溝７５の形状は、給気溝７２と同様の形状にされればよい。また、アダプタ７６は、接触面７１ａの反対面に形成される支持部材（エアチャンバー台金）７７にネジなどで係止されればよい。

【0063】

このようなアダプタ７６を形成することによって、固定リング部材７１を構成する複数の分割体４６，４６どうしの接続部分の境界から圧縮空気が漏洩することをより確実に防止できる。即ち、分割体４６，４６どうしの接続部分を切れ目なく跨ぐ連通溝７５によって、一方の分割体４６の給気溝７２と他方の分割体４６の給気溝７２とが接続されるので、分割体４６，４６どうしの接続部分の切れ目から圧縮空気が漏れることを防止できる。

【0064】

図１５は、缶成形装置を構成する固定リング部材の別な実施形態における、分割体どうしの接続部分を示す要部拡大断面図、要部拡大平面図である。
図１５（ａ）に示す固定リング部材８１は、摺動リング部材に接する分割体８２，８２どうしの接続部分において、それぞれの分割体８２，８２の接続端部が厚み方向沿って屈曲した形状にされている。即ち、一方の分割体８２は、厚み方向に沿った上部が所定の長さ分だけ切り欠かれ、他方の分割体８２は、厚み方向に沿った下部が所定の長さ分だけ切り欠かれている。そして、これら一方と他方の分割体８２，８２どうしが鍵状に係合している。

【0065】

固定リング部材８１の分割体８２，８２どうしの接続部分をこのような形状にすることによって、例えば、連通溝８３に高い圧力の圧縮空気が供給されても、分割体８２，８２どうしの接続部分の境界から圧縮空気が漏洩することをより確実に防止することが可能になる。

【0066】

図１５（ｂ）に示す固定リング部材９１は、摺動リング部材に接する分割体９２，９２どうしの接続部分において、それぞれの分割体９２，９２の接続端部が幅方向に沿って屈曲（屈折）した形状にされている。即ち、一方の分割体９２は、幅方向に沿った中心部が突出する凸部９４ａが形成され、他方の分割体９２は、一方の分割体９２の凸部９４ａを受け入れる凹部９４ｂが形成されている。

【0067】

固定リング部材９１の分割体９２，９２どうしの接続部分に、互いに係合する凸部９４ａ、および凹部９４ｂを形成することによって、例えば、連通溝９３に高い圧力の圧縮空気が供給されても、分割体９２，９２どうしの接続部分の境界から圧縮空気が漏洩することをより確実に防止することが可能になる。

【0068】

図１５（ｃ）に示す固定リング部材９５は、摺動リング部材に接する分割体９６，９６どうしの接続部分において、それぞれの分割体９６，９６の接続端部が幅方向に沿って屈曲した形状にされている。即ち、一方の分割体９６は、幅方向に沿った中央部が半円形に突出した凸部９８ａが形成され、他方の分割体９６は、一方の分割体９６の半円形の凸部９８ａを受け入れる半円形の凹部９８ｂが形成されている。

【0069】

固定リング部材９５の分割体９６，９６どうしの接続部分に、互いに係合する半円形の凸部９８ａ、および凹部９８ｂを形成することによって、例えば、連通溝９７に高い圧力の圧縮空気が供給されても、分割体９６，９６どうしの接続部分の境界から圧縮空気が漏洩することをより確実に防止することが可能になる。

【0070】

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【0071】

例えば、上述した実施形態では、ダイテーブル２４に配列された複数の成形具として成型金型４１およびネジツール６１を挙げたが、ダイテーブルに取り付けられる成形具はこれらに限定されるものでは無く、缶体に任意の形状を付与する成形具を用いることができ、成形具の種類を限定するものではない。

【符号の説明】

【0072】

１０…缶体（ボトル缶）
２０…缶成形装置（ネッキング加工装置）
２１…本体部
２３…ターンテーブル
２４…ダイテーブル
２５…摺動リング部材
２６…固定リング部材
３１…缶体保持部
４５…給気溝
４６…分割体
４７…支持部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】