特開 2024-146028 金属缶

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024146028

(43)【公開日】2024-10-15

(54)【発明の名称】金属缶

(51)【国際特許分類】

   B65D 8/04 20060101AFI20241004BHJP

   B65D 1/16 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

B65D8/04 M

B65D1/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023058691

(22)【出願日】2023-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000208455

【氏名又は名称】大和製罐株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】望月 一之

(72)【発明者】

【氏名】増田 政美

(72)【発明者】

【氏名】深沢 浩都

【テーマコード（参考）】

3E033

3E061

【Ｆターム（参考）】

3E033AA08

3E033BA08

3E033BA09

3E033BB07

3E033CA08

3E033DC03

3E033DD01

3E033EA07

3E033FA01

3E033GA02

3E061AA26

3E061AB05

3E061AB08

3E061AD07

3E061DA07

3E061DB08

(57)【要約】

【課題】口部の加工を容易とする、テーパ状の金属缶を提供すること。
【解決手段】金属缶は、一端が他端よりも大径に形成され、周方向に複数の成形面及び隣り合う前記成形面と連続する複数の接続面を有する、前記一端に形成されたストレート部及び前記一端側から前記他端まで形成された傾斜するテーパ部を含む側壁部と、前記側壁部の小径側の端部に設けられた底蓋と、を備える。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端が他端よりも大径に形成され、周方向に複数の成形面及び隣り合う前記成形面と連続する複数の接続面を有する、前記一端に形成されたストレート部及び前記一端側から前記他端まで形成された傾斜するテーパ部を含む側壁部と、
前記側壁部の小径側の端部に設けられた底蓋と、
を備える金属缶。

【請求項2】

前記成形面の数は、１４～１８である、請求項１に記載の金属缶。

【請求項3】

前記ストレート部の端部に形成されたカール部を備える、請求項１に記載の金属缶。

【請求項4】

前記カール部は、ハゼ折りカールである、請求項３に記載の金属缶。

【請求項5】

前記側壁部は、前記ストレート部及び前記テーパ部の間に形成された段差部を有する、請求項１に記載の金属缶。

【請求項6】

前記段差部は、他の金属缶と積み重ねたときに、前記他の金属缶の前記側壁部の端部に係合する、請求項５に記載の金属缶。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、テーパ状の側壁部を有する金属缶に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、飲料が充填される金属缶として、側壁部がテーパ状に形成されたテーパ缶が知られている。このようなテーパ缶を成形する方法として、プレス成形や絞り成形を用いる方法が提案されているが、これらの成形では、側壁部をテーパ状とする場合に、側壁部にシワが発生したり、缶胴部が破断したりする問題が発生する虞がある。

【0003】

これに対し、一体に組み合わさることで全体としての形状が錐台状に形成され、その中心軸線を中心に分割された複数のセグメントを缶胴部材の内側から半径方向外方へ放射状に拡径させることで金属缶を成形する技術が知られている。この技術は、セグメントの外面を金属缶の内壁面に押圧し、複数のセグメントにより金属缶の側壁部に複数の成形面をテーパ缶に形成する（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開2022-49542号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述したテーパ缶では、側壁部がテーパ状であることから、口部にフランジ成形やカール成形を行うと、成形したフランジ部やカール部の形状が不安定になり、所望の寸法や形状に成形できない虞がある。

【0006】

そこで本発明は、口部の加工を容易とする、テーパ状の金属缶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】

【0007】

本発明の一態様によれば、金属缶は、一端が他端よりも大径に形成され、周方向に複数の成形面及び隣り合う前記成形面と連続する複数の接続面を有する、前記一端に形成されたストレート部及び前記一端側から前記他端まで形成された傾斜するテーパ部を含む側壁部と、前記側壁部の小径側の端部に設けられた底蓋と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、口部の加工を容易とする、テーパ状の金属缶を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る金属缶の構成を示す側面図。

【図2】同金属缶の要部構成を示す断面図。

【図3】同金属缶の構成を、製造装置の複数のセグメントを配置した状態で示す説明図。

【図4】同金属缶を重ねた状態で示す説明図。

【図5】同金属缶の他の例を重ねた状態で示す説明図。

【図6】同金属缶の製造装置の一例を模式的に示す説明図。

【図7】同金属缶の製造方法の一例を、ラップ部及びラップ部の対面部で示す説明図。

【図8】本発明の第２実施形態に係る金属缶の構成を示す側面図。

【図9】同金属缶の製造装置のセグメントの一例を示す側面図。

【図10】同セグメントの一例を示す側面図。

【図11】同金属缶を重ねた状態で示す説明図。

【図12】第１実施形態に係る金属缶と、第２実施形態に係る金属缶との評価試験の結果を示す説明図。

【図13】同金属缶の製造装置の他の例を模式的に示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の第１実施形態に係る金属缶１、金属缶１の製造方法及び製造装置１００を、図１乃至図７を用いて説明する。

【0011】

まず、第１実施形態に係る金属缶１の構成を図１乃至図５を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る金属缶１の構成を示す側面図であり、図２は、金属缶１の側壁部１１の口部の構成を示す断面図である。図３は、金属缶１の構成を、製造装置１００の複数のセグメント１２１を配置した状態で示す説明図である。図４は、２つの金属缶１を重ねた状態で示す説明図であり、図５は、図４の金属缶１と異なる高さの２つの金属缶１を重ねた状態で示す説明図である。図４及び図５において、説明の便宜上、下方側の金属缶１を一部断面で示す。

【0012】

図１に示すように、金属缶１は、側壁部１１と、底蓋１２と、を備える。金属缶１は、側壁部１１が底蓋１２側から上端の開口側に向かって漸次拡径するテーパ状に形成された、所謂テーパ缶である。金属缶１は、飲料等のコップ状容器や、飲料等が充填される飲料缶等に用いられる。本実施形態においては、金属缶１は、側壁部１１の上端の口部にカール部２４が設けられたコップとして使用される例を用いて説明する。

【0013】

側壁部１１は、開口する一端側が、底蓋１２が設けられる他端よりも大径に形成されたテーパ状であって、且つ、開口する一端、即ち、口部側の端部がストレート状の缶胴である。側壁部１１の小径側の端部は、底蓋１２が固定される下端を構成する。

【0014】

具体例として、側壁部１１は、テーパ部２１と、テーパ部２１の小径側の下端に設けられる円筒状部２２と、テーパ部２１の大径側の上端に設けられるストレート部２３と、テーパ部２１の上端に設けられるカール部２４と、を備える。このような側壁部１１は、スチール等の金属の平板を長方形状に切断し、円筒状に丸めて端部を溶接することにより、両端に開口を有する円筒状の缶胴部材を成形し、その缶胴部材の側壁をテーパ状及びストレート状に加工することで得られる。

【0015】

なお、缶胴部材を形成する平板は、防食処理が施されていてもよい。防食処理としては、例えば、側壁部１１としたときに内周面となる面に熱可塑性樹脂皮膜を形成する処理が挙げられる。

【0016】

側壁部１１は、周方向に複数の成形面１１ａ及び隣り合う成形面１１ａの間に設けられ、隣り合う成形面１１ａと一体に連続する複数の接続面１１ｂを有する。換言すると、側壁部１１は、テーパ状及びストレート状が連続する、複数の成形面１１ａ及び複数の接続面１１ｂが周方向に交互に連続して配置することでテーパ部２１及びストレート部２３を形成する。

【0017】

成形面１１ａは、所定の幅を有する平面状又は曲率中心が側壁部１１の中心側となる曲面状に形成される。図３に示すように、成形面１１ａは、金属缶１を成形するセグメント１２１により缶胴部材の側壁を押圧して塑性変形させることで形成される。成形面１１ａ（セグメント１２１）の数は、例えば、１４～１８である。

【0018】

ここで、成形面１１ａの数を１４以上とすることで、側壁部１１の横断面形状が円形に近くなり、フランジ成形やカール成形等の加工が容易になる。また、成形面１１ａの数を１４以上とすることで、一定数の金属缶１を重ねた場合でも、スタック高さのばらつきが小さくなり、一度に多数の金属缶１を重ねても、安定して保管できる。なお、成形面１１ａの数を１８よりも多くすると、成形の際に、セグメント１２１が金属缶１と接触する部分の面積が小さくなるため、製造した金属缶１の寸法にばらつきが生じ、品質が低下するので、成形面１１ａの数は、１８以下が好ましい。

【0019】

接続面１１ｂは、周方向で隣り合う成形面１１ａ、１１ａ間を連続する。例えば、接続面１１ｂは、周方向の形状が径方向内側に所定の曲率半径で窪む形状に形成される。

【0020】

即ち、側壁部１１の横断面は、図３に示すように、成形面１１ａが径方向外側に張り出しており、接続面１１ｂが径方向内側に凹む形で、周方向に凹凸を繰り返す形状となる。なお、複数の成形面１１ａ及び複数の接続面１１ｂにより形成される側壁部１１の横断面の周方向の形状は、厳密には円形状ではないが、円形状に近似する。また、側壁部１１の周方向の形状は、成形面１１ａ及び接続面１１ｂの数が多くなるほど、円形状に近似する。

【0021】

テーパ部２１は、例えば、側壁部１１の下端側から上端部までの範囲に設けられる。テーパ部２１は、周方向に配置される複数の成形面１１ａ及び複数の接続面１１ｂの、軸方向における一部により形成される。本実施形態において、テーパ部２１のテーパ角度θは、例えば、側壁部１１（テーパ部２１）の中心軸Ｃに対して約１．５度乃至約２．５度に設定される。但し、テーパ部２１のテーパ角度θは、限定されず、適宜設定可能である。例えば、図４の金属缶１の例では、テーパ角度θは、１．５度であり、図５の金属缶１の例では、テーパ角度θは、２．１度である。テーパ部２１は、一端（上端）が他端（下端）よりも大径に形成される。

【0022】

円筒状部２２は、側壁部１１の中心軸Ｃに沿って形成される。換言すると、円筒状部２２は、同一径を有する円筒状に形成される。円筒状部２２は、中心軸Ｃが垂直方向に沿った金属缶１の姿勢において、垂直方向に延びる垂直壁を構成する。円筒状部２２は、底蓋１２が固定される部位に、底蓋１２と巻締めされるフランジが形成される。このような円筒状部２２は、底蓋１２を巻締める際の巻締め成形を容易とするために設けられる。

【0023】

ストレート部２３は、側壁部１１の中心軸Ｃに沿って形成される。ストレート部２３は、周方向に配置される複数の成形面１１ａ及び複数の接続面１１ｂの、軸方向における上端側の一部により形成される。ストレート部２３は、ストレート部２３の接円が同一径を有する形状に形成される。換言すると、ストレート部２３は、中心軸Ｃが垂直方向に沿った金属缶１の姿勢において、垂直方向に延びる垂直壁を構成する。

【0024】

カール部２４は、側壁部１１の上端の開口、即ち、ストレート部２３の上端の開口に形成される。図２に示すように、カール部２４は、缶胴部材の先端を内側に折り込み、外周側からカール部を押しつぶした、所謂ハゼ折形状に形成されることが好ましい。

【0025】

底蓋１２は、例えば鋼材又はアルミニウム合金等の金属材料で形成された平板材により形成される。底蓋１２は、円板状に形成されるとともに、その外周にフランジを有する。底蓋１２は、缶胴である側壁部１１の円筒状部２２に形成されたフランジと巻締めされることで、側壁部１１に一体に形成される。底蓋１２は、側壁部１１の下端を液密及び気密に閉塞する。

【0026】

次に、金属缶１の製造装置１００の構成を図３及び図６を用いて説明する。図６は、金属缶１の製造装置１００の一例を模式的に示す説明図である。

【0027】

本実施形態で説明する製造装置１００は、側壁部１１を成形するためのエキスパンド成形装置である。図６に示すように、製造装置１００は、可動型１１１と、くさび軸１１２と、くさび軸１１２を移動させて可動型１１１を駆動する駆動装置１１３と、駆動装置１１３を制御する制御装置１１４と、を備えている。製造装置１００は、可動型１１１を円筒状の缶胴部材１１Ａ内に配置し、可動型１１１を駆動させることで、缶胴部材１１Ａをエキスパンド成形する。ここで、缶胴部材１１Ａは、スチール等の金属の平板を長方形状に切断し、円筒状に丸めて端部を溶接することにより成形された、円筒状に形成される。

【0028】

可動型１１１及びくさび軸１１２は、側壁部１１をエキスパンド成形するための、金属缶用の金型１０１である。また、図６中、中心軸Ｃを中心として右側が、側壁部１１の成形前の可動型１１１及びくさび軸１１２を示し、中心軸Ｃを中心として左側が、側壁部１１の成形中の可動型１１１及びくさび軸１１２を示す。また、図６中、側壁部１１を成形するための成形前の缶胴部材１１Ａを二点鎖線で示す。

【0029】

可動型１１１は、その軸心から径方向に移動可能な複数のセグメント１２１を備える。可動型１１１は、缶胴部材１１Ａをエキスパンド成形するためのエキスパンド型である。可動型１１１は、複数のセグメント１２１によって、その周方向の外面形状が側壁部１１を成形するテーパ状に形成されている。

【0030】

可動型１１１は、その軸心を中心に放射状に分割された複数のセグメント１２１により、全体としての形状が錐台形状、例えば、中空の略円錐台状又は多角錐台状に形成される。本実施形態の例においては、可動型１１１は、複数のセグメント１２１より、中空の多角錐台状に形成される。

【0031】

具体例として、可動型１１１は、多角錐台状の型を、中心軸Ｃを中心に分割したセグメント１２１により構成される。例えば、セグメント１２１は、例えば、１４～１８個用いられ、この複数のセグメント１２１を組み合わせて可動型１１１が形成される。

【0032】

可動型１１１は、複数のセグメント１２１の缶胴部材１１Ａの内周面と対向する外側面によって形成される成形部１２３と、複数のセグメント１２１の内側面によって形成される摺動部１２４と、セグメント１２１の一端側に設けられる保持部１２５と、を備えている。可動型１１１は、摺動部１２４及びくさび軸１１２が摺動することで複数のセグメント１２１が径方向外方に移動し、成形部１２３の外接円が拡径する。なお、セグメント１２１は、例えば、図６に示すように、別体に形成された成形部１２３及び摺動部１２４を一体に組み合わせることで構成される。なお、セグメント１２１は、１つの部材から構成され、そして、外側面が成形部１２３を形成し、内側面が摺動部１２４を形成してもよい。

【0033】

可動型１１１は、缶胴部材１１Ａを成形するときに、複数のセグメント１２１が可動型１１１の軸心から径方向に離間する方向に移動することで、外径が拡径して成形部１２３が缶胴部材１１Ａに、側壁部１１の成形面１１ａを成形する形状となるようにセグメント１２１が配置される。また、可動型１１１は、セグメント１２１が可動型１１１の軸心から径方向に離間する方向に移動することで、周方向に隣り合うセグメント１２１間の間隙が漸次大きくなる。

【0034】

成形部１２３は、図６に示すように、少なくとも外側面の缶胴部材１１Ａと対向する領域に、可動型１１１の中心軸Ｃに対して傾斜する傾斜面１２３ａと、中心軸Ｃに沿った方向で傾斜面の一端に連続する、可動型１１１の中心軸Ｃと同方向に延びるストレート面１２３ｂと、を有する。例えば、成形部１２３の傾斜面１２３ａの傾斜角度θは、側壁部１１のテーパ部２１のテーパ角度θと同じ角度に傾斜する。成形部１２３の傾斜面１２３ａは、テーパ部２１を形成する。成形部１２３のストレート面１２３ｂは、ストレート部２３を形成する。

【0035】

摺動部１２４は、例えば、可動型１１１の中心軸Ｃ側が、中心軸Ｃに対して傾斜する傾斜面を有する。摺動部１２４は、くさび軸１１２の一部が可動型１１１の軸心方向に沿って挿入され、くさび軸１１２の外周面と各セグメント１２１の摺動部１２４の傾斜面が摺動することで、くさび軸１１２の直進方向の移動を、セグメント１２１の径方向外方への移動に変更する。

【0036】

保持部１２５は、例えば、各セグメント１２１を可動型１１１の中心軸Ｃに対して径方向に移動可能、且つ、セグメント１２１をスプリング等の付勢部材によって可動型１１１の軸心に向かって付勢可能に保持する保持体により保持される。また、図６に示す製造装置１００の例では、金属缶１のストレート部２３及びカール部２４が形成される開口側が上側となるように、保持部１２５は、傾斜面１２３ａが下方、ストレート面１２３ｂが上方となる姿勢で、複数のセグメント１２１を保持する。

【0037】

くさび軸１１２は、可動型１１１（複数のセグメント１２１）の中心に挿入される。くさび軸１１２は、複数のセグメント１２１に挿入される先端がテーパ状に形成される。具体例として、くさび軸１１２は、軸部１１２ａと、軸部１１２ａの一方の端部に設けられた被摺動部１１２ｂと、を有する。軸部１１２ａは、駆動装置１１３に接続される。軸部１１２ａは、例えば、円柱状に形成される。被摺動部１１２ｂは、例えば、円錐状又は円錐台状に形成され、軸部１１２ａと一体に形成される。被摺動部１１２ｂは、可動型１１１（複数のセグメント１２１）の中央の開口に挿入され、摺動部１２４の傾斜面と摺動することで、各セグメント１２１を径方向に移動させる。

【0038】

駆動装置１１３は、くさび軸１１２を中心軸Ｃに沿った方向（軸方向）へ往復移動させる。駆動装置１１３は、例えば、油圧ポンプ、各種制御バルブ及び油圧シリンダ等で構成されていてもよく、また、モータ、モータの回転を直進方向の移動に変換する変換機構等で構成されていてもよい。

【0039】

制御装置１１４は、駆動装置１１３を制御することで、くさび軸１１２を、可動型１１１に対して往復移動させる。制御装置１１４は、駆動装置１１３を制御することができれば適宜設定できる。制御装置１１４は、例えば、制御盤、ＰＣ等の処理端末である。例えば、制御装置１１４は、プロセッサ、メモリ等を備え、メモリに記憶されたパラメータや各種プログラムをプロセッサが実行することで、駆動装置１１３を制御する。

【0040】

次に、金属缶１の製造方法の一例を説明する。なお、各工程において、各種成形装置を用いて成形が成される。

【0041】

先ず第１工程として、金属の平板を円筒状に丸めて周方向の端部同士を溶接することで、缶胴部材１１Ａが形成される。次に、第２工程として、成形した缶胴部材１１Ａを製造装置１００によりエキスパンド成形することにより、缶胴部材１１Ａをテーパ状に加工する。第２工程においては、上述した製造装置１００を用いて缶胴部材１１Ａの成形が行われる。例えば、図６の中心軸Ｃの右側に示すように、缶胴部材１１Ａを複数のセグメント１２１の外方に配置する。エキスパンド成形前においては、複数のセグメント１２１が、缶胴部材１１Ａの内周面よりも径方向内方に位置し、セグメント１２１の成形部１２３の外面であり傾斜面１２３ａ及びストレート面１２３ｂが缶胴部材１１Ａの内面と対向する。

【0042】

このとき、くさび軸１１２の被摺動部１１２ｂは、セグメント１２１の摺動部１２４の下方に位置している。そして、制御装置１１４が駆動装置１１３を制御すると、駆動装置１１３は、くさび軸１１２を上方（複数のセグメント１２１内）に向かって直線的に移動させる。すると、図６の中心軸Ｃの左側に示すように、くさび軸１１２の被摺動部１１２ｂは、複数のセグメント１２１の摺動部１２４の中心軸Ｃ側に形成された傾斜面と摺動する。

【0043】

くさび軸１１２の被摺動部１１２ｂの外周面及び各セグメント１２１の傾斜面は、くさび軸１１２の移動方向に対して傾斜することから、くさび軸１１２の移動方向に対して、各セグメント１２１が径方向外方に放射状に押し出される。

【0044】

このため、複数のセグメント１２１の傾斜面が缶胴部材１１Ａを押圧し、缶胴部材１１Ａをテーパ状及びストレート状に塑性変形させる。これにより、缶胴部材１１Ａの成形部１２３の傾斜面と当接する領域に成形面１１ａが成形される。また、セグメント１２１の成形部１２３の傾斜面１２３ａ及びストレート面１２３ｂと接触しない領域、即ち、隣り合うセグメント１２１間と対向する缶胴部材１１Ａの領域に、隣り合う成形面１１ａ、１１ａ間を連続する接続面１１ｂが形成される。ここで、接続面１１ｂは、成形面１１ａの塑性変形に追従して塑性変形し、傾斜する。これらのように、第２工程として、可動型１１１の複数のセグメント１２１が径方向外方に移動することで、缶胴部材１１Ａは一端がストレート状に一端及び他端の間がテーパ状に形成される。

【0045】

次に、第３工程として、図7の１ｓｔに示すように、缶胴部材１１Ａの上端にフランジが成形される。具体的には、缶胴部材１１Ａの上端（ストレート部２３の上端）にカール部２４を成形するためのフランジが成形される。

【0046】

次に、第４工程～第６工程として、図７の２ｎｄ～４ｔｈに示すように、缶胴部材１１Ａの上端（ストレート部２３の上端）にカール加工を施し、カール加工した部位を押し潰す。これら第３工程から第６工程により、ストレート部２３の上端にハゼ折り形状のカール部２４が成形される。

【0047】

次に、例えば、第７工程として、缶胴部材１１Ａの下端にフランジが成形される。具体例として、缶胴部材１１Ａの下端に縮径加工を行ってネック部を形成し、下端に底蓋１２を巻き締めするためのフランジが成形される。これらの工程によって、テーパ部２１、円筒状部２２、ストレート部２３及びカール部２４を有する側壁部１１が成形される。

【0048】

次に、第８工程として、円筒状部２２のフランジに底蓋１２が巻き締められる。これら第１工程乃至第８工程によって、金属缶１が製造される。側壁部１１がテーパ状となっており、重ね合わせた場合に、入れ子式に重ねることができるため、例えば、製造された金属缶１は、順次積層され、保管や輸送が行われる。

【0049】

このように構成された金属缶１は、テーパ缶としても、口部となるテーパ部２１の一端側にストレート部２３を有する。このストレート部２３により、側壁部１１は、口部の加工が容易になり、従来公知の円筒缶と同様の加工方法により、カール部２４やフランジ部を形成することが可能となる。このように、金属缶１は、ストレート部２３を、口部に設け、そして、このストレート部２３にカール部２４を形成する構成とすることで、製造が容易となる。

【0050】

また、成形面１１ａの数を１４～１８とすることで、側壁部１１の横断面形状が円形に近くなり、成形面１１ａを有する部位、本実施形態においては、ストレート部２３の開口端にフランジ成形、カール成形、底蓋の巻き締め等の加工が容易になる。

【0051】

また、金属缶１は、成形面１１ａの数を１４～１８とすることで、側壁部１１の横断面形状が円形に近くなり、図４及び図５に示すように、複数を積み重ねた場合に、スタック高さのバラツキを防止できる。具体的に説明すると、一般的に、金属缶１を積み重ねた場合、側壁部１１が断面多角形状であるために、例えば、重なった金属缶１の周方向の相対的な位置によって、重なった金属缶１の高さであるスタック高さが大きく異なることがある。

【0052】

即ち、重なり合う金属缶１の形が合った場合（上下の金属缶１の成形面１１ａ同士が接触した場合）よりも、重なり合う金属缶１の形がずれた場合（積み重ねた一方の金属缶の成形面１１ａの内面に、上の金属缶の成形面１１ａ及び接続面１１ｂの間に生じる角部（稜部）が接触した場合）の方が、スタック高さが高くなり、積み重なる金属缶１の高さの差が生じることになる。このため、所定の高さの箱に金属缶１を保管しようとすると、スタック時の周方向の位置ずれによって、スタック高さがばらつくので、所定の高さに積み重ねられる金属缶１の数が異なり、金属缶１を保管する場合の管理が煩雑になる場合がある。

【0053】

しかしながら、第１実施形態の金属缶１によれば、側壁部１１の横断面形状が円形に近くなることから、重なり合う金属缶１の形がずれた場合でもスタック高さが高くなることを抑制できる。即ち、金属缶１は、一定数を重ねた場合でも、スタック高さのばらつきが小さくなり、安定して保管できる。なお、成形面１１ａの数を１８よりも多くすると、成形の際に、セグメントが金属缶１と接触する部分の面積が小さくなるため、製品の寸法にばらつきが生じ、品質が低下するので好ましくない。

【0054】

また、カール部２４をハゼ折形状とすることにより、カール部２４の錆びを防止できる。また、カール部２４を二重のハゼ折形状とすることにより、カール部２４の錆びの防止効果を高めることができる。また、側壁部１１の上端側に、ストレート部２３を設けることにより、カール部２４をハゼ折形状とする成形を行うことが容易となる。

【0055】

上述したように本発明の第１実施形態に係る金属缶１によれば、側壁部１１にテーパ部２１及びストレート部２３を設け、ストレート部２３を金属缶１の口部に配置することで、口部の加工を容易とすることができる。

【0056】

なお、本発明は上述の第１実施形態に限定されない。例えば、上述した例では、金属缶１の側壁部１１は、テーパ部２１、円筒状部２２、ストレート部２３及びカール部２４を有する構成を説明したがこれに限定されない。例えば、図８に、第２実施形態に係る金属缶１Ａの構成を示す。図８に示すように、金属缶１Ａは、テーパ部２１、円筒状部２２、ストレート部２３及びカール部２４を有するとともに、テーパ部２１及びストレート部２３の間に、段差部２５を有する。即ち、金属缶１Ａは、テーパ部２１のストレート部２３側の端部の外径が、ストレート部２３のテーパ部２１側の端部の外径よりも小さい形状とすることで、テーパ部２１及びストレート部２３の外径の差により、段差部２５を有する。

【0057】

例えば、このような金属缶１Ａの成形は、図９及び図１０に示すように、セグメント１２１の傾斜面１２３ａ及びストレート面１２３ｂの間に、段差部２５を成形する面１２３ｃを設け、このセグメント１２１を用いて缶胴部材１１Ａを成形すればよい。

【0058】

金属缶１Ａに形成された段差部２５は、図１１に示すように、複数の金属缶１Ａが積み重ねられた際に、下側の金属缶１Ａの側壁部１１の口部側の端部、本実施形態ではカール部２４の先端に係合する。側壁部１１の径方向における段差部２５の段差、即ち、テーパ部２１の直径とストレート部２３の直径との差ΔＤは、例えば、０．５～０．８ｍｍである。また、段差部２５は、例えば、曲率半径が２．０ｍｍ～３．０ｍｍ、例えば、２．２ｍｍであり、曲率中心が、テーパ部２１側で側壁部１１の径方向外方にあり、そして、ストレート部２３側で側壁部１１の径方向内方にある２つの環状の曲面が連続することにより形成される。

【0059】

このように構成された、金属缶１Ａは、段差部２５が下側の金属缶１Ａのカール部２４と当接することから、積み重ねたときに隣り合う金属缶１Ａと所定の位置関係となるため、積み重ね際により安定して、スタック形状を保つことができる。

【0060】

また、金属缶１Ａは、積み重ねた際に、段差部２５が下側の金属缶１Ａのカール部２４と当接することで、下側の金属缶１Ａに過度に侵入することが防止できるため、積み重ねた金属缶１Ａが嵌合し、金属缶１Ａが下側の金属缶１Ａから抜けなくなることを防止できる。

【0061】

評価試験として、図１２に示すように、第１実施形態に係る金属缶１を２つ重ねた場合と、第２実施形態に係る金属缶１Ａを２つ重ねた場合に、２つの金属缶に軸方向に荷重を印加したときに、金属缶が抜ける荷重を測定する評価試験を行った。なお、第２実施形態に係る金属缶１Ａの段差部２５の径方向の段差、即ち、テーパ部２１上端の外径とストレート部２３の外径との差ΔＤは、０．６ｍｍとした。

【0062】

このとき、第１実施形態の金属缶１は、５ｋｇｆの荷重をかけた場合には、上側の金属缶１を下側の金属缶１から抜くことができたが、１０ｋｇｆの荷重をかけた場合には、上側の金属缶１を下側の金属缶１から抜くことができなかった。一方、第２実施形態の金属缶１Ａは、３０ｋｇｆの荷重をかけた場合には、上側の金属缶１Ａを下側の金属缶１Ａから抜くことができたが、４０ｋｇｆの荷重をかけた場合には、上側の金属缶１Ａを下側の金属缶１Ａから抜くことができなかった。このような評価試験の結果からも明らかなように、段差部２５を設けた金属缶１Ａは、段差部２５を有さない金属缶１よりも、金属缶同士を容易に抜くことができることが分かる。

【0063】

上述したように第２実施形態に係る金属缶１Ａによれば、第１実施形態に係る金属缶１と同等の効果を奏するとともに、積み重ね際に、安定して、スタック形状を保つこと及びスタックを解除することができる。

【0064】

なお、上述した例では、駆動装置１１３によってくさび軸１１２を一方向に移動させることで複数のセグメント１２１の拡径を行う例を示したが、これに限定されず、複数のセグメント１２１の駆動方法やくさび軸１１２の駆動方法は適宜設定できる。即ち、複数のセグメント１２１の拡径動作が可能であれば、くさび軸１１２の駆動装置１１３は種々の構成を用いることができる。また、複数のセグメント１２１の拡径動作は、くさび軸１１２以外の構成によって行ってもよい。

【0065】

また、上述した例では、各セグメント１２１の成形部１２３の傾斜面１２３ａが略平面状に形成され、そして、成形面１１ａが平面状に形成される構成を説明したがこれに限定されない。例えば、成形部１２３は、曲面状に形成されてもよく、また、凹凸部を有する形状としてもよい。即ち、セグメント１２１の成形部１２３の傾斜面の形状、及び、該セグメント１２１により成形される成形部１２３の傾斜面の形状は、意匠性や識別性を持たせるために、適宜設定可能である。また、複数のセグメント１２１の分割方向は、径方向に限定されず、側壁部１１をテーパ状及びストレート状に形成可能であれば適宜設定可能である。即ち、側壁部１１にテーパ部２１及びストレート部２３を形成可能であれば、成形部１２３の傾斜面の面方向及び成形部１２３の面方向は、中心軸Ｃの軸方向及び径方向に対して傾斜する形状や、螺旋形状に湾曲する形状であってもよい。

【0066】

また、上述した例では、金属缶１、１Ａは、側壁部１１の口部にカール成形により成形されたカール部２４を有する構成を説明したがこれに限定されない。また、上述した例では、金属缶１、１Ａは、コップとして用いる構成を説明したがこれに限定されない。例えば、金属缶１、１Ａは、側壁部１１の上端にフランジを設け、飲み口等の開口を形成できるステイオンタブ式の別体の蓋を巻き締める等、適宜の加工や構成を適用することもできる。例えば、開口を形成できる別体の蓋を巻き締めることで、金属缶１、１Ａは、飲料や食品が充填された缶詰に使用できる。

【0067】

また、金属缶１、１Ａは、ジュース、お茶、酒類等の種々の飲料用容器として用いることが可能であるし、また、飲料以外に食品用の容器としてもよい。例えば、金属缶１、１Ａは、金属材料で形成されていることから、湯煎を行うことも可能であるし、また、缶詰に使用すれば、レトルト処理も可能である。

【0068】

また、金属缶１、１Ａは、プラスチック製の蓋を被せたり、取っ手つきのホルダーで保持したり、ホット飲料に適用する場合や結露防止の目的で缶胴部に断熱部材を設けたりする等、種々の適用ができ、従来の紙コップやプラスチックカップと同様の使用が可能である。このように、金属缶１、１Ａは、種々の用途に適用することができる。

【0069】

また、上述した図６に示す製造装置１００の例では、金属缶１のストレート部２３及びカール部２４が形成される開口側が上側となるように、傾斜面１２３ａが下方、ストレート面１２３ｂが上方となる姿勢で、複数のセグメント１２１が配置される構成を説明したがこれに限定されない。例えば、製造装置１００は、図１３に示すように、金属缶１の開口側が下側となるように成形することも可能である。このような構成とする場合、セグメント１２１の傾斜面１２３ａを上方とし、ストレート面１２３ｂを下方とした姿勢で複数のセグメント１２１が保持部１２５に保持される。セグメント１２１の保持部１２５側となる根元側の方がセグメント１２１の先端側よりも成形的に安定するので、金属缶１の開口側が下側となるように缶胴部材１１Ａを成形することにより、側壁部１１の開口側の成形を精度よく行うことができる。

【0070】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

【符号の説明】

【0071】

１、１Ａ…金属缶、１１…側壁部、１１Ａ…缶胴部材、１１ａ…成形面、１１ｂ…接続面、１２…底蓋、２１…テーパ部、２２…円筒状部、２３…ストレート部、２４…カール部、２５…段差部、１００…製造装置、１０１…金型、１１１…可動型、１１２…軸、１１２ａ…軸部、１１２ｂ…被摺動部、１１３…駆動装置、１１４…制御装置、１２１…セグメント、１２３…成形部、１２３ａ…傾斜面、１２３ｂ…ストレート面、１２３ｃ…面、１２４…摺動部、１２５…保持部。

【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】