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特開2024-20235拡張可能リベットボタンを備えたシェル及びそのためのツーリング
(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】P2024020235
(43)【公開日】2024-02-14
(54)【発明の名称】拡張可能リベットボタンを備えたシェル及びそのためのツーリング
(51)【国際特許分類】
B65D 8/04 20060101AFI20240206BHJP
B21D 51/44 20060101ALI20240206BHJP
【ＦＩ】
B65D8/04 L
B21D51/44 F
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023182899
(22)【出願日】2023-10-25
(62)【分割の表示】P 2020540346の分割
【原出願日】2019-01-22
(31)【優先権主張番号】15/877,433
(32)【優先日】2018-01-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】505257497
【氏名又は名称】ストール マシーナリ カンパニー，エルエルシー
【氏名又は名称原語表記】Ｓｔｏｌｌｅ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，ＬＬＣ
(74)【代理人】
【識別番号】110001438
【氏名又は名称】弁理士法人 丸山国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】スタメン，デニス シー．
(72)【発明者】
【氏名】ミッチェル，マーク
(72)【発明者】
【氏名】マッケ，クリストファー
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ベース厚さが低減されたシート材料から作製される缶エンドに関する。開示される概念はまた、そのような缶エンドを提供するためのツーリングアセンブリ及び方法に関する。
【解決手段】中央パネル４０とその上に配置された拡張可能バブルと含む缶エンドが提供される。拡張可能バブルの使用は、拡張可能リベットボタン２２を可能にし、その後、タブ本体のオーバーラップが増大した拡張リベットを可能にする。そのような拡張リベットは、ベース厚さがより薄い金属シートの使用を可能にする。
【選択図】図９Ｂ
【解決手段】中央パネル４０とその上に配置された拡張可能バブルと含む缶エンドが提供される。拡張可能バブルの使用は、拡張可能リベットボタン２２を可能にし、その後、タブ本体のオーバーラップが増大した拡張リベットを可能にする。そのような拡張リベットは、ベース厚さがより薄い金属シートの使用を可能にする。
【選択図】図９Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
缶エンド（３０）であって、
ベース厚さを有する中央パネル（４０）と、
前記中央パネル（４０）に配置された拡張可能リベットボタン（２２）と、
を備える、缶エンド。
ベース厚さを有する中央パネル（４０）と、
前記中央パネル（４０）に配置された拡張可能リベットボタン（２２）と、
を備える、缶エンド。
【請求項2】
前記中央パネル（４０）が約０．００６０インチ乃至約０．００８０インチの厚さを有する、請求項１に記載の缶エンド。
【請求項3】
前記中央パネル（４０）が約０．００７８インチの厚さを有する、請求項２に記載の缶エンド。
【請求項4】
タブ（５０）を更に備えており、
前記タブ（５０）は、前記拡張可能リベットボタン（２２）にステーキングされており、
前記拡張可能リベットボタン（２２）は拡張リベット（３２）になり、
前記拡張可能リベット（３２）は、前記タブ（５０）の増大オーバーラップを有する、請求項１に記載の缶エンド。
前記タブ（５０）は、前記拡張可能リベットボタン（２２）にステーキングされており、
前記拡張可能リベットボタン（２２）は拡張リベット（３２）になり、
前記拡張可能リベット（３２）は、前記タブ（５０）の増大オーバーラップを有する、請求項１に記載の缶エンド。
【請求項5】
前記拡張可能リベットボタン（２２）は、概ね平坦な頂部（４４）と、概ね円筒状の側壁（４２）とを有しており、
前記拡張可能リベットボタンの頂部（４４）は、約０．００５０インチ乃至約０．００７７インチの厚さを有しており、
前記拡張可能リベットボタン（２２）は、約０．０３９インチ乃至約０．０５９インチの高さを有する、請求項１に記載の缶エンド。
前記拡張可能リベットボタンの頂部（４４）は、約０．００５０インチ乃至約０．００７７インチの厚さを有しており、
前記拡張可能リベットボタン（２２）は、約０．０３９インチ乃至約０．０５９インチの高さを有する、請求項１に記載の缶エンド。
【請求項6】
前記拡張可能リベットボタンの頂部（４４）は、約０．００７５インチの厚さを有しており、
前記拡張可能リベットボタン（２２）は、約０．０５４インチの高さを有する、請求項５に記載の缶エンド。
前記拡張可能リベットボタン（２２）は、約０．０５４インチの高さを有する、請求項５に記載の缶エンド。
【請求項7】
シート材料（１）から缶エンド（３０）を形成するように構成されたプレス（５００）であって、
前記シート材料（１）はベース厚さを有しており、
前記プレス（５００）は、
フレーム（５５４）と、
リベットステーション（５１４，５１６，５１７）を含む幾つかの成形ステーション（５０２）と、
を備えており、
前記リベットステーションは、リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及びリベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）を含んでおり、
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）は、前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）が前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）から離間している第１の位置と、前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）が前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）に隣接している第２の位置との間で移動するように構成されており、
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）が前記第２の位置にある場合に、前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）が拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されている、プレス。
前記シート材料（１）はベース厚さを有しており、
前記プレス（５００）は、
フレーム（５５４）と、
リベットステーション（５１４，５１６，５１７）を含む幾つかの成形ステーション（５０２）と、
を備えており、
前記リベットステーションは、リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及びリベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）を含んでおり、
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）は、前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）が前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）から離間している第１の位置と、前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）が前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）に隣接している第２の位置との間で移動するように構成されており、
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）が前記第２の位置にある場合に、前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）が拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されている、プレス。
【請求項8】
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）は、リベットステーション上側パンチ（７１４）及びリベットステーション上側キャップ（７１０）を含んでおり、
前記リベットステーション上側パンチ（７１４）は、上端（７２８）及び下端（７３０）を有する本体（７２６）を含んでおり、
前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、下側パンチ（７１８）及び下側キャップ（７１６）を含んでおり、
前記リベットステーション下側パンチ（７１８）は、上端（７５２）及び下端（７５４）を有する本体（７５０）を含んでおり、
前記リベットステーションの下側キャップは、上端（７４２）及び下端（７４４）を有する本体（７４０）を含んでおり、
前記リベットステーションの下側キャップの上端（７４２）は、基準面（７４６）を規定しており、
前記リベットステーション上側パンチ（７１４）が、前記リベットステーション上側パンチ（７１４）が前記リベットステーションの下側キャップの本体の上端（７４２）から離間している第１の位置と、前記リベットステーション上側パンチ（７１４）が前記リベットステーションの下側キャップの本体の上端（７４２）に直に隣接している第２の位置との間で移動するように構成されており、
前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）は、前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）が前記基準面（７４６）と有効距離だけオフセットされていない第１の位置と、前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）が前記基準面（７４６）と有効距離だけオフセットされている第２の位置との間を移動するように構成されており、
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されている、請求項７に記載のプレス。
前記リベットステーション上側パンチ（７１４）は、上端（７２８）及び下端（７３０）を有する本体（７２６）を含んでおり、
前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、下側パンチ（７１８）及び下側キャップ（７１６）を含んでおり、
前記リベットステーション下側パンチ（７１８）は、上端（７５２）及び下端（７５４）を有する本体（７５０）を含んでおり、
前記リベットステーションの下側キャップは、上端（７４２）及び下端（７４４）を有する本体（７４０）を含んでおり、
前記リベットステーションの下側キャップの上端（７４２）は、基準面（７４６）を規定しており、
前記リベットステーション上側パンチ（７１４）が、前記リベットステーション上側パンチ（７１４）が前記リベットステーションの下側キャップの本体の上端（７４２）から離間している第１の位置と、前記リベットステーション上側パンチ（７１４）が前記リベットステーションの下側キャップの本体の上端（７４２）に直に隣接している第２の位置との間で移動するように構成されており、
前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）は、前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）が前記基準面（７４６）と有効距離だけオフセットされていない第１の位置と、前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）が前記基準面（７４６）と有効距離だけオフセットされている第２の位置との間を移動するように構成されており、
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されている、請求項７に記載のプレス。
【請求項9】
前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）は、概ね平坦な頂面（７５６）と、概ね円筒状の径方向表面とを含んでおり、
前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）が前記第２の位置にある場合、前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端の頂面（７５６）は、前記基準面（７４６）から約０．０３０インチ乃至約０．０４９インチでオフセットされている、請求項８に記載のプレス。
前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）が前記第２の位置にある場合、前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端の頂面（７５６）は、前記基準面（７４６）から約０．０３０インチ乃至約０．０４９インチでオフセットされている、請求項８に記載のプレス。
【請求項10】
前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）が前記第２の位置にあるとき、前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端の頂面（７５６）が、前記基準面（７４６）から約０．０４４インチオフセットしている、請求項９に記載のプレス。
【請求項11】
前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）は、前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端の頂面（７５６）と前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端の径方向表面（７５８）との間の曲線状遷移面（７６０）を含んでおり、
前記遷移面（７６０）は、約０．００５インチ乃至約０．０３１インチのアールを有する、請求項９に記載のプレス。
前記遷移面（７６０）は、約０．００５インチ乃至約０．０３１インチのアールを有する、請求項９に記載のプレス。
【請求項12】
前記遷移面（７６０）が約０．０１４インチのアールを有する、請求項１１に記載のプレス。
【請求項13】
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、頂部（４４）を有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されており、前記拡張可能リベットボタンの頂部（４４）は、約０．００５０インチ乃至約０．００７７インチの厚さを有しており、
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、約０．０４９インチ乃至約０．０５９インチの高さを有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されている、請求項８に記載のプレス。
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、約０．０４９インチ乃至約０．０５９インチの高さを有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されている、請求項８に記載のプレス。
【請求項14】
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、約０．００７５インチの厚さの頂部（４４）を有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されており、
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、約０．０５４インチの高さを有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されている、請求項１３に記載のプレス。
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、約０．０５４インチの高さを有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されている、請求項１３に記載のプレス。
【請求項15】
前記幾つかのステーション（５０２）は、ステーキングステーション（８００）を含んでおり、
前記ステーキングステーション（８００）は、ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）及びステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ（８０４）を含んでおり、
前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）は、前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）が前記ステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ（８０４）から離間している第１の位置と、前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）が前記ステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ（８０４）に隣接している第２の位置との間で移動するように構成されており、
前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）が前記第２の位置にある場合、前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）及び前記ステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ（８０４）は、拡張リベット（３２）を形成するように構成されている、請求項８に記載のプレス。
前記ステーキングステーション（８００）は、ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）及びステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ（８０４）を含んでおり、
前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）は、前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）が前記ステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ（８０４）から離間している第１の位置と、前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）が前記ステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ（８０４）に隣接している第２の位置との間で移動するように構成されており、
前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）が前記第２の位置にある場合、前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）及び前記ステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ（８０４）は、拡張リベット（３２）を形成するように構成されている、請求項８に記載のプレス。
【請求項16】
前記リベットステーション上側パンチ（７１４）及び前記リベットステーション下側パンチ（７１８）は拡張可能バブル（１２）の輪郭を有する、請求項８に記載のプレス。
【請求項17】
拡張リベット（３２）を有する缶エンド（３０）を形成する方法であって、
ベース厚さを有するシート材料（１）を用意する工程（１０００）と、
前記シート材料をシェル（２０）へと成形する工程（１００２）と、
前記シェル（２０）に拡張可能バブル（１２）を形成する工程（１００４）と、
前記シェル（２０）を前記缶エンド（３０）へと成形する工程（２０００）と、
前記拡張可能バブル（１２）を拡張可能リベットボタン（２２）へと成形する工程（２０２）と、
前記缶エンド（３０）の仕上げ動作を行う工程（２００４）と、
を含む方法。
ベース厚さを有するシート材料（１）を用意する工程（１０００）と、
前記シート材料をシェル（２０）へと成形する工程（１００２）と、
前記シェル（２０）に拡張可能バブル（１２）を形成する工程（１００４）と、
前記シェル（２０）を前記缶エンド（３０）へと成形する工程（２０００）と、
前記拡張可能バブル（１２）を拡張可能リベットボタン（２２）へと成形する工程（２０２）と、
前記缶エンド（３０）の仕上げ動作を行う工程（２００４）と、
を含む方法。
【請求項18】
前記拡張可能バブル（１２）を拡張可能リベットボタン（２２）へと成形する工程（２００２）は、
頂部（４４）を有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成する工程（２０１０）であって、前記拡張可能リベットボタンの頂部（４４）は、約０．００７３インチ乃至約０．００７９インチの厚さを有している、工程と、
約０．０４９インチ乃至約０．０５９インチの厚さを有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成する工程（２０１２）と、
を含む、請求項１７に記載の方法。
頂部（４４）を有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成する工程（２０１０）であって、前記拡張可能リベットボタンの頂部（４４）は、約０．００７３インチ乃至約０．００７９インチの厚さを有している、工程と、
約０．０４９インチ乃至約０．０５９インチの厚さを有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成する工程（２０１２）と、
を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記拡張可能バブル（１２）を拡張可能リベットボタン（２２）へと成形する工程（２００２）は、
約０．００７５インチの厚さを有する前記拡張可能リベットボタンの頂部（２１４）を形成する工程（２０２０）と、
約０．０４４インチの高さを有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成する工程（２０２２）と、
を含む、請求項１８に記載の方法。
約０．００７５インチの厚さを有する前記拡張可能リベットボタンの頂部（２１４）を形成する工程（２０２０）と、
約０．０４４インチの高さを有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成する工程（２０２２）と、
を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
前記缶エンド（３０）に仕上げ動作（２００４）を行う工程は、
開口（５４）を含む本体（５２）を有するタブ（５０）を用意する工程（１０３２）と、
前記タブ（５０）が前記拡張可能リベットボタン（２２）が前記タブの開口（５４）を通って延びている状態で、前記タブ（５０）を前記拡張可能リベットボタン（２２）の上に位置決めする工程（１０３４）と、
前記拡張可能リベットボタン（２２）を拡張可能リベット（３２）へと成形する工程（１０３６）と、
を含んでおり、
前記拡張可能リベット（３２）は、前記タブの本体（５２）の増大オーバーラップを有する、請求項１８に記載の方法。
開口（５４）を含む本体（５２）を有するタブ（５０）を用意する工程（１０３２）と、
前記タブ（５０）が前記拡張可能リベットボタン（２２）が前記タブの開口（５４）を通って延びている状態で、前記タブ（５０）を前記拡張可能リベットボタン（２２）の上に位置決めする工程（１０３４）と、
前記拡張可能リベットボタン（２２）を拡張可能リベット（３２）へと成形する工程（１０３６）と、
を含んでおり、
前記拡張可能リベット（３２）は、前記タブの本体（５２）の増大オーバーラップを有する、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
＜関連出願の相互参照＞
本願は、２０１８年１月２３日に出願された米国特許出願第１５／８７７，４３３号の利益を主張し、当該特許出願は、参照により本明細書の一部となる。
本願は、２０１８年１月２３日に出願された米国特許出願第１５／８７７，４３３号の利益を主張し、当該特許出願は、参照により本明細書の一部となる。
【0002】
開示且つ特許請求される概念は缶エンドに関しており、より具体的には、ベース厚さが低減されたシート材料から作製される缶エンドに関する。開示される概念はまた、そのような缶エンドを提供するためのツーリングアセンブリ及び方法に関する。
【背景技術】
【0003】
金属製容器（例えば、缶）は、製品、限定ではないが、食品や飲料を保持するように構成されている。一般に、金属製容器は、缶ボディ及び缶エンドを含む。例示的な実施形態では、缶ボディは、ベースと付随する側壁とを含む。缶ボディは、一端が開いている概ね閉じた空間を規定する。缶ボディは製品で満たされ、缶エンドはその後、開放端にて缶ボディに結合する。容器は、場合によっては加熱されて、その中身が調理及び／又は滅菌される。このプロセスは、容器の内圧を上昇させる。更に、容器は、場合によっては、加圧製品、限定ではないが例えば炭酸飲料を含む。故に、様々な理由から、容器は最小限の強度を有する必要がある。
【0004】
一般に、容器の強度は、缶ボディと、缶エンドを形成する金属の厚さと、これら要素の形状とに関連している。本願は、缶ボディではなくて缶エンドを主に取り扱う。缶エンドは、ティアパネル及びタブを含む「イージーオープン（easy open）」エンドである。ティアパネルは、缶エンドの外面（本明細書では、「公側（public side）」として特定される）にあるスコア形状、即ちスコアラインによって規定される。タブは、ティアパネルに隣接して取り付けられる（例えば、限定されないが、リベット留めされる）。プルタブは、持ち上げられて及び／又は引っ張られてスコアラインを切断して、切断可能なパネルを反して及び／又は除去して、それにより、容器の中身を出すための開口を生じるように構成されている。
【0005】
缶エンドが作られる場合、それは、ブランクを元にしており、ブランクは、金属シート製品（例えば、限定ではないが、アルミニウムシートやスチールシート）から切り取られる。本明細書では、「ブランク」は、製品に成形される一切れの材料である。「ブランク」という用語は、全ての成形工程が完了するまで、一切れの材料に適用される。例示的な実施形態では、ブランクは、シェルプレスにおいて「シェル（shell）」に成形される。本明細書では、「シェル」又は「初期缶エンド（preliminary can end）」は、ほぼ平坦なブランクを元にする構造であって、公知のように、スコアリング、パネリング（paneling）、リベット形成、タブかしめ以外の成形工程を施される。ブランク／シェルは更に、コンバージョンプレスで缶エンドに成形される。即ち、シェルを缶エンドに変換する更なる成形動作は、公知のように、スコアリング、パネリング、リベット形成、及びタブステーキングを含む。別の実施形態では、シート材料は、シェルプレスとコンバージョンプレスの両方の動作の全てを実行する単一のプレスで切断され、缶エンドに成形される。
【0006】
シェルプレス及び／又はコンバージョンプレスは、幾つかのツールステーションを含んでおり、各ステーションが成形工程を実行する（成形工程を実行しないヌルステーションを含んでいてもよい）。シェルプレスでは、ブランクは、一連のステーションを移動して、「シェル」に成形される。つまり、非限定的な例では、最初のステーションはブランクをシート材料から切り取り、２番目のステーションは、ブランクを付随側壁のあるカップ状構造に成形し、３番目のステーションは、付随側壁をカウンターシンク、チャック側壁等に成形する。コンバージョンプレスでは、シェルは缶エンドへと成形される。つまり、少なくとも１つのステーションが「バブル」を形成する。バブルは、本明細書では、「リベットボタン」へと成形される構造であって、リベットボタンは、次に、タブを缶エンドに結合するリベットへと成形される。このように、バブルの形成は、リベットボタン及びリベットの特性に影響を与える。あるツールステーションから次のステーションへとシェルが進むと、リベット成形、パネリング、スコアリング、エンボス加工やタブかしめ（即ち、リベットを介してタブをシェルに結合）などの変換工程が実行され、シェルが目的の缶エンドに完全に変換されて、プレスから排出される。更に、リベットを作って、それにタブを結合するプロセスは、米国特許第４，１４５，８０１号に開示されており、米国特許第４，１４５，８０１号の好ましい実施形態の説明は、参照によって本明細書の一部となる。このように、シェル／缶エンドは、複数のステーションを有するプレスで形成される。ブランクは、間欠的に、又は、本明細書では「割り送りされて（indexed）」、幾つかのステーションを通って移動する。即ち、ブランクは移動され、成形動作が実行される各ステーションで停止する（幾つかのステーションは、成形動作を実行しない「ヌル」ステーションであることは理解される）。公知の一実施形態では、コンバージョンプレスは、シート材料からブランクを切断して缶エンドを形成するように構成されている。
【0007】
コンバージョンプレスは、シェルにバブルを形成するように構成された幾つかのバブルステーションと、バブルをリベットボタンに変換するように構成された幾つかのリベットステーションと、リベットボタンをステーキング（又は平坦化）してリベットに変換し、それによって缶エンドを完成させることで、タブをシェルに結合するように構成されたステーキングステーションとを含む。例示的な実施形態では、コンバージョンプレスは、１つのバブルステーションと、幾つかのリベットステーションと、の缶エンドの既知の要素を形成するように構成された幾つかの他の成形ステーション、例えば、これらに限定されないが、スコアリング、パネリングやレタリング等の成形ステーションと、タブがリベットによってシェルに結合されるステーキングステーションとを含む。
【0008】
製缶業界では、相当な量の缶を製造するために大量の金属が必要とされている。故に、業界における恒常的な目標は、消費される金属の量を減らすことである。従って、缶エンド、タブ及び缶ボディを作る素材の元厚、即ちゲージを減らすための努力（「ダウンゲージング（down-gauging）」と称されることもある）が常時行われている。現在、缶エンドは、金属シートから、例えば、限定ではないがアルミニウム、スチールやそれらの金属を含む合金などから作製されている。これらの材料の最小のベース厚さは０．００８２インチである。これは問題であって、ベース厚さが薄い金属材料を使用することで、この問題は解決するであろう。
【0009】
ベース厚さがより薄い材料を使用することは、しかしながら、他の問題、例えば限定ではないが、リベットでの缶エンドの破損を起こす。即ち、ベース厚さが０．００８２インチ未満の材料で形成されたリベットは、缶エンドにタブを保持できない。これは問題である。
【0010】
或いは、ベース厚さが厚い材料を薄くして、ベース厚さよりも薄いように、最終的な厚さを薄く又は部分的に薄くすることができる。しかしながら、使用する材料が少なくなる（例えば、ゲージがより薄くなる）と、独自の解決策の開発が必要とされることが問題となる。更に、缶ボディ及び缶エンドを形成するプロセスは材料に応力を引き起こし、それによって、その形成中に缶ボディ又は缶エンドを損傷させる。更に、ステーキング前において、公知のリベットボタンは、テーパー状の断面形状を有している。このような形状のリベットボタンは、ステーキングされると、不均一に潰れやすい傾向がある。即ち、リベットの一部がある方向について他の方向よりもタブからはみ出してしまうことがある。これは問題である。
【0011】
バブル／リベットボタンの特徴（即ち、サイズ、形状、輪郭など）が最終的なリベットの性能に影響を与えることは理解されている。更に、バブル／リベットボタンの特徴におえる外見的に小さな変更に加えて、バブル／リベットボタンを形成するツーリングの変更は、リベットを強化してよりベース厚さが薄い材料の使用を可能にすることを含めて、最終的なリベットの性能に影響を与えることは理解されている。
【0012】
更に、図１に示すように、公知のアルミニウム飲料缶、即ち、ビールや炭酸飲料、具体的には「ソーダ」や「ポップ」のような飲料を含むように構成された缶、典型的には１２オンス容器である缶を形成するように構成されたプレスは、下側ツーリングアセンブリにあるバブルステーション下側キャップ２及びバブルステーション下側パンチ３と、上側ツーリングアセンブリにある環状バブルステーション上側パンチ４とを含む。バブルの形成中、そして、バブルステーション上側パンチ４が、以下に定義される圧印距離にある場合、プレスは、図示したように配置される。更に、先行技術のプレスについて、以下の寸法が知られている。
【0013】
【表1】
【0014】
これらの寸法を有する要素があるプレスは、本明細書では「標準的飲料缶プレス」であり、最適化された如何なる寸法も含んでおらず、且つ、以下に定義される「拡張可能バブル」を形成できない公知のバブルを形成する。本明細書では、「リベットステーション下側パンチ高さ」は、リベットステーション下側パンチ３の円筒部の上にあるドーム状上面の高さとして測定される。更に、「圧印加工面長さ（coining surface length）」は、本明細書では、図示されているように断面で見た場合において、ブランクの一部を（以下に定義されるように）「圧印加工」するリベットステーション上側パンチ４の部分の長さである。この構成では、標準的飲料缶プレスは、５．３８：１のリベットステーション下側パンチ直径／高さの比と、０．２８３：１のリベットステーション上側パンチ圧印加工面の長さ／直径の比とを有することが更に記載されている。これらの比を有するプレスは、本明細書では「標準飲料缶プレス」であり、最適化された寸法を含まない公知のバブルを形成し、以下に定義される「拡張可能バブル」を形成することはできない。
【0015】
従って、缶エンドを形成するために使用される材料の総量を低減するためには、リベットの材料の量を低減する必要がある。更に、０．００８２インチ未満のベース厚さを有する材料から缶エンドを形成する必要がある。更に、拡張可能リベットボタンとなり、その後に拡張されたリベットとなるような、以下に定義される「拡張可能バブル」を形成するように構成されたプレスが必要である。
【発明の概要】
【0016】
開示されており、特許請求の範囲に記載された概念は、中央パネルと、それに配置された拡張可能バブルとを含むシェルを提供する。拡張可能バブルは、拡張可能リベットボタンに成形され、その後、タブ本体のオーバーラップが増大された拡張可能リベットに成形される。このような拡張可能リベットを使用することで、ベース厚さより薄い金属シートを使用することができ、上記の問題点を解決することができる。故に、拡張可能バブル及び／又は拡張可能リベットボタンを有するシェルの使用もまた、上述の問題を解決する。例えば、拡張可能バブル及び／又は拡張可能リベットボタンを有するシェルの使用は、０．００８２インチ未満のベース厚さを有するシート材料からシェル／缶エンドを形成することを可能にし、例示的な実施形態では、約０．００７８インチのベース厚さを有するシート材料の使用を可能にする。これにより、上述の問題が解決される。
【0017】
更に、上述した例示的な実施形態において、幾つかのバブルステーションよって形成されたバブルと、３つのリベットステーションによって形成されたリベットボタンとは、異なる数のステーションによって形成されてよい。つまり、バブル及びリベットボタンを形成する工程は、ステーションの特定の数に限定されない。従って、本明細書では、任意の数のステーションが、以下に記載される及び／又は特許請求の範囲に記載の特徴を有する拡張可能バブル及び／又は拡張可能リベットボタンを有するシェルを形成する限り、それらのステーションはまとめて本明細書の「ステーション」とされる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
本発明は、添付図面と併せて、好適な実施形態に関する以下の説明から十分に理解することができる。
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
図面に示されており、以下の説明に記載される具体的な要素は、単に開示される概念の例示的な実施形態に過ぎず、例示のためだけに非限定的な例として提供されると理解される。従って、特定の寸法、向き、アセンブリ、使用される構成要素の数、実施形態の構成、及び本明細書に開示される実施形態のその他の物理的特性は、開示される概念の範囲に関する限定とみなすべきではない。
【0021】
本明細書で使用される方向表現、例えば、時計回り、反時計回り、左、右、上、下、上方、下方、及びその派生語は、図示される要素の向きに関連しており、本明細書に明示されない限り特許請求の範囲を限定するものではない。
【0022】
本明細書では、「ある」及び「その」の単数形は、文脈上特に明示されない限り、複数形を含む。
【0023】
本明細書では、「［動詞］するように構成された」は、特定された要素又はアセンブリが、特定された動詞を実行するように形成された、サイズ決めされた、配置された、結合された、及び／又は構成された構造を有することを意味する。例えば、「移動するように構成された」部材は、別の要素に可動に結合されて部材を移動させる要素を含む、又は部材は、別の要素又はアセンブリに応答して移動するように別の様式で構成される。よって、本明細書では、「［動詞］するように構成された」は、機能ではなく構造を指す。更に、本明細書では、「［動詞］するように構成された」は、特定された要素又はアセンブリが、特定された動詞を実行するように意図及び設計されることを意味する。よって、特定された動詞を単に実行できるだけで、特定された動詞を実行するように意図及び設計されていない要素は、「［動詞］するように構成されていない」。
【0024】
本明細書では、「関連付けられる」は、要素が同じアセンブリの一部である、及び／又は共に動作する、又は何らかの様式で相互に作用することを意味する。例えば、自動車は４つのタイヤと４つのハブキャップを有する。全ての要素が自動車の部品と結合されているが、各ハブキャップは特定のタイヤと「関連付けられる」と理解される。
【0025】
本明細書では、「結合アセンブリ」は、２つの又は２つを超えるカップリング又はカップリング構成要素を含む。結合アセンブリのカップリング又は構成要素は一般的には、同じ要素又は他の構成要素の一部ではない。よって、「結合アセンブリ」の構成要素は、以下の説明で同時に記載されないことがある。
【0026】
本明細書では、「カップリング」又は「カップリング構成要素」は、結合アセンブリの１又は複数の構成要素である。つまり、結合アセンブリは、共に結合されるように構成された少なくとも２つの構成要素を含む。結合アセンブリの構成要素は、相互に適合可能であると理解される。例えば、結合アセンブリでは、一方のカップリング構成要素がスナップソケットである場合には、他方のカップリング構成要素はスナッププラグであって、一方のカップリング構成要素がボルトである場合には、他方のカップリング構成要素はナットである。
【0027】
本明細書では、「締結具」は、２つ以上の要素を結合するように構成された別個の構成要素である。よって、例えば、ボルトは「締結具」であるが、さねはぎ（tongue-and-groove）継ぎは「締結具」ではない。つまり、さねはぎ要素は、結合されている要素の一部であり、別個の構成要素ではない。
【0028】
本明細書では、２つ以上の部品又は構成要素が「結合される」という表現は、結合が発生する限り、それらの部品が、直接的、又は間接的に、即ち、１つ以上の中間部品又は構成要素を通じて、共に接合される、又は動作することを意味するものとする。本明細書では、「直接結合される」は、２つの要素が互いに直接接触することを意味する。本明細書では、「固定的に結合される」又は「固定される」は、２つの構成要素が、相互に一定の向きを維持しながら移動するように結合されることを意味する。従って、２つの要素が結合されると、これらの要素の全ての部分が結合される。しかしながら、第１の要素の特定の部分が第２の要素に結合される、例えば、車軸の第１の端部が第１の車輪に結合されるというような記載は、第１の要素の特定の部分が、第１の要素の他の部分に比べて第２の要素により近く配置されることを意味する。更に、重力によってのみ別の物体上の適所に載置される物体は、上側の物体がそれ以外の方法でほぼ適所に保持されない限り、下側の物体に「結合」されていない。つまり、例えば、テーブル上の本はテーブルに結合されていないが、テーブルに糊付けされる本はテーブルに結合されている。
【0029】
本明細書では、「着脱可能に結合される」又は「一時的に結合される」という表現は、ある構成要素が別の構成要素に実質上一時的に結合されることを意味する。つまり、２つの構成要素は、構成要素どうしの接合又は分離が容易であり、構成要素にダメージを及ぼさないように結合される。例えば、限られた数の、容易にアクセス可能な締結具、即ち、アクセスが難しくない締結具によって相互に固定された２つの構成要素は、「着脱可能に結合されており」、溶接された、又はアクセスが難しい締結具によって接合された２つの構成要素は、「着脱可能に結合されていない」。「アクセスが難しい締結具」は、締結具へのアクセス前に１又は複数の他の構成要素を取り外す必要がある締結具のことであり、「他の構成要素」は、限定はされないが、例えばドアなどのアクセス装置ではない。
【0030】
本明細書では、「一時的に配置される」は、第１の要素又はアセンブリが、第１の要素を分離する又はそれ以外の形で操作することなく、第１の要素／アセンブリを移動させることができるように、第２の要素又はアセンブリに載置されていることを意味する。例えば、テーブルに単に載っている本、即ち、テーブルに糊付け又は固定されていない本は、テーブルに「一時的に配置される」。
【0031】
本明細書では、「動作可能に結合される」は、第１の位置と第２の位置、又は第１の配置と第２の配置の間で移動可能な複数の要素又はアセンブリが、第１の要素が一方の位置／配置から他方の位置／配置に移動し、第２の要素も両者の位置／配置間で移動するように結合されることを意味する。なお、逆が成り立たないように、第１の要素が別の要素に「動作可能に結合され」てもよい。
【0032】
本明細書では、「対応する」は、２つの構造構成要素が相互に類似したサイズと形状を有し、最小摩擦量で結合され得ることを示す。よって、部材に対応する開口は、部材が最小摩擦量で開口を通過できるように、部材よりも僅かに大きいサイズを有する。この定義は、２つの構成要素が「ぴったりと」嵌合する場合には変更される。かかる状況では、構成要素間の寸法差がはるかに小さくなるために、摩擦量が増加する。開口を画定する要素及び／又は開口に挿入される構成要素が、変形可能又は圧縮可能な材料から作製される場合、開口は、開口に挿入される構成要素よりも僅かに小さくてもよい。表面、形状、及び線に関して、２つ以上の「対応する」表面、形状、又は線はほぼ同一のサイズ、形状、及び輪郭を有する。
【0033】
本明細書では、「移動経路」又は「経路」は、移動する要素と関連付けられる場合、移動中に要素が通る空間を含む。よって、移動する要素は本来、「移動経路」又は「経路」を有する。更に、「移動経路」又は「経路」は、識別可能な１つの構造体における、別の物体に対する全体としての動きに関連している。例えば、道路が完全に滑らかである仮定すると、自動車の回転する車輪（識別可能な構造体）は、自動車の車体（別の物体）に対してほとんど移動しない。つまり、車輪は全体として、例えば隣接するフェンダーに対する位置を変えない。従って、回転する車輪には、自動車の車体に対する「移動経路」又は「経路」はない。逆に、その車輪の空気吸入弁（識別可能な構造体）には、自動車の車体に対する「移動経路」又は「経路」がある。つまり、車輪が回転して動いている間、吸気弁全体が自動車の車体に対して移動する。
【0034】
本明細書では、２つの又は２つを超える部品又は構成要素が相互に「係合する」という表現は、それらの要素が、直接的に、或いは、１又は複数の中間要素又は構成要素を介して相互に力を加えること、又は付勢することを意味する。更に、可動部品に関して本明細書では、可動部品は、ある位置から別の位置への移動中に別の要素に「係合し」てよく、及び／又はいったん記載される位置に至ったら別の要素に「係合し」てよい。よって、「要素Ａは、要素の第１の位置まで移動すると、要素Ｂに係合する」と、「要素Ａは、要素の第１の位置に至ると、要素Ｂに係合する」とは等価の表現であり、この表現は、要素Ａは、要素の第１の位置に移動する間に要素Ｂに係合する、及び／又は要素の第１の位置にいる間、要素Ｂに係合することを意味すると理解される。
【0035】
本明細書では、「動作可能に係合する」は、「係合し、移動する」ことを意味する。つまり、「動作可能に係合する」は、移動可能又は回転可能な第２の構成要素を移動させるように構成された第１の構成要素と関連して使用されるとき、第１の構成要素が、第２の構成要素を移動させるのに十分な力を加えることを意味する。例えば、ねじ回しは、ねじと接触させて配置することができる。力がねじ回しに加えられないと、ねじ回しは単にねじに「一時的に結合される」だけである。軸方向力がねじ回しに加えられると、ねじ回しがねじを圧迫して、ねじに「係合する」。しかしながら、回転力がねじ回しに加えられると、ねじ回しは、ねじに「動作可能に係合して」、ねじを回転させる。更に、電子構成要素では、「動作可能に係合する」は、ある構成要素が制御信号又は電流によって別の構成要素を制御することを意味する。
【0036】
本明細書では、「一体」という文言は、単一の片又はユニットとして作製されている構成要素を意味する。つまり、別個に作製された後に共にユニットとして結合される構成要素は、「一体」構成要素又は「一体」構造体ではない。
【0037】
本明細書では、「幾つかの」という用語は、１又はそれを超える整数（即ち、複数）を意味するものとする。即ち、例えば、「幾つかの要素」という語句は、１つの要素又は複数の要素を意味する。
【0038】
本明細書では、「［ｘ］が第１の位置と第２の位置との間を移動する」、又は「［ｙ］が、第１の位置と第２の位置との間で［ｘ］を移動させるように構成される」という表現において、「［ｘ］」は、要素又はアセンブリの名称である。更に、［ｘ］が複数の位置の間を移動する要素又はアセンブリである場合、「その」という代名詞は、「［ｘ］」、即ち、「その」という代名詞の後に言及される要素又はアセンブリを意味する。
【0039】
本明細書では、「［要素、点、又は軸］を中心に配置される」、又は「［要素、点、又は軸］を中心に延びる」、又は「［要素、点、又は軸］を中心に［Ｘ］度」などの表現における「中心に」は、それを中心に包囲、延在、又は測定されることを意味する。測定又はそれに類似した状況で使用される場合、「約」は、「おおよそ」、即ち、当業者によって理解される、測定に関する近似的な範囲を意味する。
【0040】
本明細書では、円状又は円筒状の物体の「径方向側面／面」は、その中心又は中心を通過する高度線周りに延びる、或いはその中心又は中心を通過する高度線を包囲する側面／面である。本明細書では、円状又は円筒状本体の「軸方向側面／面」は、中心を通過する高度線にほぼ垂直に延びる面において延びる側面である。つまり、一般的には、円筒状スープ缶の場合、「径方向側面／面」は略円状側壁であり、「軸方向側面／面」はスープ缶の頂部と底部である。
【0041】
本明細書では、「製品側」とは、容器で使用される構造体について、限定ではないが、食品又は飲料などの製品に接触する若しくは接触し得る側を意味する。即ち、構造体の「製品側」とは、最終的に容器の内部を規定する構造体の側面を意味する。
【0042】
本明細書では、「顧客側」とは、容器で使用される構造体について、限定ではないが、食品又は飲料などの製品と接触しない若しくは接触する側を意味する。即ち、構成体の「顧客側」とは、最終的に容器の外観を規定する構造体の側面を意味する。
【0043】
本明細書では、「略曲線状」は、複数の湾曲部と、湾曲部と面状部の組合せと、相互に角度を成すことによって曲線を形成する複数の面状部分又はセグメントとを有する要素である。
【0044】
本明細書では、「一般的に」は、当業者によって理解されるように、修飾される用語に関連して「一般的な方法で」を意味する。
【0045】
本明細書では、「略」は、当業者によって理解されるように、修飾される用語に関連して「概ね」を意味する。
【0046】
本明細書では、「にて」は用語に関して、当業者によって理解されるように、修飾される用語に関連して位置及び／又はその近傍を意味する。
【0047】
本明細書では、「増大圧印加工周縁部」を有するバブルは、バブル周縁部周りに延びる圧印加工面積が、全バブル表面積の約７０％乃至約９５％の間であることを意味する。更に、本明細書では、「飲料缶増大圧印加工周縁部」とは、バブル周縁部周りに延びる圧印加工面積が、全バブル表面積の約７７．２％であることを意味する。更に、本明細書では、「拡張圧印加工周縁部」とは、バブル周縁部周りに延びる圧印加工面積が、全バブル表面積の約７５％乃至約９０％であることを意味する。本明細書では代替的に、「飲料缶拡張圧印加工周縁部」はまた、バブル周縁部周りに延びる圧印加工面積が、全バブル表面積の約７７．２％であることを意味する。
【0048】
本明細書では、「拡張可能バブル」とは、バブルが複数の最適化された寸法を有しており、当該複数の最適化された寸法は、結果として得られるリベットが、ステーキングされるとより大きなオーバーラップを有するように構成されていることを意味する。即ち、複数の最適化された寸法を組み合わせた結果、結果として得られるリベットは、ステーキングされると、より大きなオーバーラップを有するようになる。単一の最適化された寸法を有するバブルは、「拡張可能バブル」ではない。
【0049】
以下の説明は、ブランク１０又はシェル２０に拡張可能バブル１２を形成するための方法を提供する。図２乃至５に示すように、ブランク１０（図５）は、シェル２０に成形され、次に缶エンド３０に成形される。理解される又は以下に記載されるように、缶エンド３０の形成中には、図２乃至４に示された３つの段階の後に更なる段階がある。ブランク１０が缶エンド３０へと成形されると、拡張可能バブル１２は、拡張可能リベットボタン２２に成形され、次に、拡張可能リベットボタン２２がステーキングされる（それにより、タブをシェル２０に結合する）と、拡張リベット３２に成形される。
【0050】
以下の説明及び図は、図２の概ね円筒形の缶エンド３０を例として用いている。開示されており、特許請求の範囲に記載されている概念は、任意の形状の缶エンド３０で実施可能であり、説明及び図示されている円筒形状は、例示的なものに過ぎないことは理解される。更に、例示的な実施形態では、以下に説明する寸法で、缶エンド３０は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作られ、飲料缶に結合されるように構成されている。飲料缶は、ビール又は炭酸飲料などの飲料、例えば「ソーダ」又は「ポップ」を含むように構成された缶である。本明細書では、そのような缶エンド３０は、「飲料容器缶エンド」３０’として特定される。同様に、「飲料容器缶エンド」３０’となるシェルは、本明細書では、「飲料缶シェル」２０’として特定される。飲料容器缶エンド３０’を有する飲料缶の非限定的な１つの例は、１２オンスの飲料缶３０である。しかしながら、以下に開示される概念は、限定ではないが、スチールやスチール合金などの他の材料で作られた缶エンドにも適用可能であることが理解される。スチール缶及びスチール缶エンドは、典型的には、アルミニウム缶エンドよりも薄いベース厚さを有する材料から作られていることは更に理解される。故に、本明細書に開示されたダウンゲージングの概念を含むスチール缶エンドは、以下に説明するように、アルミニウム缶の寸法よりも薄いベース厚さを有しており、本明細書に開示されたダウンゲージングの概念を含まない缶エンドを製造するために使用される金属よりも薄いベース厚さを有するであろう。
【0051】
一般的に知られているように、缶エンド３０は、容器（図示せず）を形成するために密封する方法で缶ボディ（図示せず）に結合され、直接結合され、又は固定されるように構成されている。缶エンド３０は、後述する概ね平坦な中央パネル４０と、後述する拡張リベット３２とを含む。拡張リベット３２は、拡張可能リベットボタン２２（図９Ｂ）から形成される。即ち、拡張可能リベットボタン２２は、図示されているように中央パネル４０から上方に突出しており、また、側壁４２と概ね平坦な頂部４４とを含む。側壁４２及び頂部４４という用語は、拡張リベット３２及び拡張可能リベットボタン２２の両方の同じ要素を述べており、これらの共通要素を記述するために同じ名称／符号が使用されている。また、拡張可能バブル１２は垂直な側壁及び平坦な頂部を含んでいないが、拡張可能バブル１２の部分が概ねリベット側壁４２及び頂部４４となり、リベット側壁４２と頂部４４の間に遷移部４６があることは理解されるであろう。リベット遷移部４６は、図示されているように、断面で見ると約０．０１４インチのアールを有する。即ち、拡張可能バブル１２は、周縁部４１とリベット部４３とを含む。更に、以下に説明するように、周縁部４１は、実質的にリベット部４３の周りに、つまり、周囲に延びる領域であって、先に定義したように、増大圧印加工周縁部１６又は拡張圧印加工周縁部１８の何れかである。リベット部４３は、以下に説明するように、拡張可能リベットボタンの側壁４２及び頂部４４へと成形される。
【0052】
更に、拡張リベット３２周りに配置された中央パネル４０は、一般に、ブランク１０及びシェル２０の両方に存在し、故に、缶エンド３０を形成する全ての段階で中央パネル４０として特定される。一般的に、中央パネル４０は平坦であるが、限定ではないが、タブ５０周りに配置された凹部のような形成を含んでよい。例示的な実施形態では、中央パネル４０はアルミニウムから作られており、飲料容器サイズにされている。本明細書では、「飲料容器サイズにされている」とは、当該技術分野で公知の「ソーダ」、「ポップ」又は「ビール」に使用される標準サイズの１２流体オンスの飲料容器サイズにされていることを意味する。
【0053】
シェル２０は、タブ５０が結合されると缶エンド３０に変換される。タブ５０は、開口５４を規定する細長い本体５２を含む。タブ本体の開口５４は、拡張可能リベットボタン２２周りに配置され、即ち、拡張可能リベットボタン２２は、タブ本体の開口５４を貫通して延びる。そして、拡張可能リベットボタン２２は変形させられて、つまり、概ね平らにされて、それにより、拡張リベット３２が形成される。拡張可能リベットボタン２２の変形は、拡張リベット３２がタブ本体５２の「増大オーバーラップ」を有するように、拡張リベット３２の半径／直径を増加させる。一般的に、拡張可能リベットボタン２２の変形は、拡張可能リベットボタンの側壁４２を変形させて、拡張可能リベットボタンの側壁４２が外側に座屈することを引き起こす。更に、本明細書では、拡張リベット３２は、変形した側壁４２を生得的に有する。即ち、拡張リベットの変形側壁４２は、変形後の拡張可能リベットボタンの側壁４２である。故に、拡張リベットの変形側壁４２と拡張可能リベットボタンの側壁４２とは、同一符号を共有する。
【0054】
例示的な実施形態では、缶エンド３０は、０．００８２インチ未満のベース厚さを有するシート材料１（本明細書では「シート」１としても特定される）から形成される。例示的な実施形態では、材料１はアルミニウム又はアルミニウム合金であり、本明細書では、「アルミニウムシート材料」１である。「アルミニウムシート材料」１として特定される場合、シート材料１は、限定ではないが、スチール及びスチール合金を含む他の材料を除外する。このようなシート材料１を使用することによって、上述した問題点が解決される。更に、飲料容器缶エンド３０’では、シート材料１は、約０．００６０インチ乃至約０．００８０インチ、又は約０．００７８インチのベース厚さを有するアルミニウム若しくはアルミニウム合金である。このようなベース厚さを有するシート材料１の使用は、上記の問題を解決する。シート材料１のベース厚さはまた、中央パネル４０の任意の未成形部分のベース厚さである。言い換えると、中央パネル４０は、シート材料１のベース厚さに概ね対応するベース厚さを有する。本明細書では、「厚さ」は、シート材料１、ブランク１０、シェル２０の未成形部分、又は缶エンド３０の未成形部分の表面に実質的に垂直な線に沿って測定される。
【0055】
ブランク１０が缶エンド３０へと成形されると、図２に示す拡張可能バブル１２が形成される。即ち、シェル２０（或いは、シート材料１又はブランク１０）は、中央パネル４０の部分であるバブル部２８を含んでいる。バブル部２８は、拡張可能バブル１２へと成形される。拡張可能バブル１２は、頭部１４と、その周囲に配置された周縁部１５とを含む。最初に、飲料容器缶エンド用の先行技術のバブル頭部は一般的に約０．００７２５インチの厚さを有していたことに留意のこと。後述するように、缶エンド３０を形成するために使用されるプレス５００は、バブルステーション上側パンチ６０２と、概ね対向しているバブルステーション下側パンチ６０６とを含む。バブルステーション上側パンチの成形面、即ち、後述する第１のバブル圧印加工面６２４（後述する）は、概ね環状、即ち、リング状である。故に、成形プロセスの間、拡張可能バブル１２の一部は、２つの成形面の間に配置されていない。２つの成形面の間に配置されていない拡張可能バブル１２の部分は、バブル頭部１４である。通常、バブル頭部１４は、その後、リベット部４３へと成形される。例示的な実施形態では、バブル頭部１４は、約０．００７３インチ乃至約０．００７９インチ、又は約０．００７６インチの厚さを有する。即ち、例示的な実施形態では、以下に説明するように、成形プロセス中に、金属はバブル頭部１４から引き出される。
【0056】
更に、以下に説明するように、拡張可能バブル１２の形成中に、バブルステーション上側パンチ６０２、即ちバブルステーション上側パンチの本体６０３と、対向するバブルステーション下側パンチ６０６、即ちバブルステーション下側パンチの本体６０７との間に配置されたシェル２０の部分が圧印加工される。本明細書では、「圧印加工する（coin）」ことは、シェル２０の両面に同時に係合して、材料の表面に塑性流動を誘導することを意味する。公知のように、材料を圧印加工することは表面を硬化させるが、材料はその靭性及び延性を保持する。周縁部１５周り又は周囲に配置される拡張可能バブル１２の部分は、例示的な実施形態では、リベット部４３の直ぐ周りにある部分は圧印加工されており、増大圧印加工周縁部１６又は拡張圧印加工周縁部１８の何れかである。即ち、周縁部４１は、増大圧印加工周縁部１６及び拡張圧印加工周縁部１８の何れか一方として形成されている。例示的な実施形態では、缶エンド３０が飲料容器缶エンド３０’である場合、増大圧印加工周縁部１６は飲料缶増大圧印加工周縁部１６’であり、拡張された圧印加工周縁部１８は飲料缶圧印加工周縁部１８’である。
【0057】
図示されているように、バブル頭部１４は、断面で見ると第１の曲率を有し、増大圧印加工周縁部１６又は拡張圧印加工周縁部１８は、断面で見ると第２の曲率を有している。更に、拡張可能バブル１２は高さを有する。拡張可能バブル１２の高さは、シェル２０及び／又は中央パネル４０の下側、即ち製品側から測定される。例示的な実施形態では、拡張可能バブル１２の高さは、約０．０８４０インチ乃至約０．０８８０インチである。缶エンド３０が飲料容器缶エンド３０’である場合、拡張可能バブル１２の高さは約０．０８５９インチである。
【0058】
このようなバブル頭部１４を有する拡張可能バブル１２は、上述の問題を解決する。即ち、例示的なこの実施形態では、「拡張可能バブル」と特定することを可能にする「複数の最適化された寸法」は、バブル頭部１４、及び、増大圧印加工周縁部１６又は拡張圧印加工周縁部１８の厚さである。別の例示的な実施形態では、拡張可能バブル１２の高さは、最適化されたもう一つの寸法であり、バブル頭部１４及び／又は増大圧印加工周縁部１６／拡張圧印加工周縁部１８の厚さと、拡張可能バブル１２の高さとは、バブルを「拡張可能バブル」１２として特定させる「複数の最適化された寸法」である。拡張可能バブル１２は、拡張可能リベットボタン２２へと成形された後、拡張リベット３２へと成形されるように構成されている。拡張リベット３２の使用は、０．００８２インチ未満のベース厚さを有するシート材料１の使用を可能にし、例示的な実施形態では、約０．００７８インチのベース厚さを有するシート材料１の使用を可能にする。これにより、上述の問題が解決される。
【0059】
上述したように、シェル２０は、最初は、限定ではないが、アルミニウム、スチール、又はそれら何れかの合金などの概ね平らな材料のシート１から切断されたブランク１０である。即ち、例示的な実施形態では、概ね平らな材料のシート１（以下、「シート材料」１）は、コンバージョンプレスのような図５に模式的に示すプレス５００に供給される。プレス５００は、シート材料１を缶エンド３０（図４）に成形するように構成されている。或いは、シート材料１は、シェルプレス（図示せず）でシェル２０に成形されるだけである。
【0060】
図５に示すように、プレス５００は幾つかのステーション５０２（幾つかは模式的に示されている）を含んでおり、各ステーション５０２は、シェル２０に対して幾つかの成形動作を実行する（図示されているように、ステーションは符号５０２によって通常は特定される）。本願の目的のために、以下のステーション５０２が特定される：バブルステーション５１２（図６Ａ）、第１のリベットステーション５１４（図７Ａ）、第２のリベットステーション５１６（図８Ａ）、第３のリベットステーション５１７（図９Ａ）、及びステークステーション５１８（図１０Ａ）。最初の成形動作の１つは、シート材料１からブランク１０を切断することを含む。故に、図示されていないが、ブランクステーションが存在する。公知のように、その他の成形動作は、カウンターシンクと、チャック壁と、シェル２０のその他の要素とを有するようにブランク１０を形成する。しかしながら、拡張可能バブル１２は、ブランク１０をシート材料１から切断する前を含む、リベットを形成する前の任意の時点で形成できることは理解される。故に、拡張可能バブル１２を形成する成形動作は、シート材料１、ブランク１０、又はシェル２０の何れかで行うことができる。概して、以下の説明では、シェル２０を、成形されるワークピースの非限定的な例として用いる。
【0061】
ブランク１０／シェル２０は、図５に模式的に示されているコンベア５０４でコンバージョンプレス５００を通って移動する。コンベア５０４は、間欠的に、又は割り送りされて移動するように構成されている。例示的な実施形態では、コンベア５０４は、図示されていない幾つかの凹部を含むベルト５０６（模式的に示されている）である。ベルト５０６は、設定された距離を移動し、その後、設定された距離を再び移動する前に停止する。ベルト５０６が移動すると、ブランク１０／シェル２０は、コンバージョンプレスの幾つかのステーション５０２を順次通って移動する。上述したように、各ステーション５０２は、ブランク１０／シェル２０に対して単一の成形動作又は幾つかの成形動作を実行する。
【0062】
コンバージョンプレス５００、言い換えると、コンバージョンプレス５００の各ステーション５０２は、上側ツーリングアセンブリ５５０及び下側ツーリングアセンブリ５５２を含む。複数のステーション５０２用の上側ツーリングアセンブリ５５０及び下側ツーリングアセンブリ５５２の各々は、例示的な実施形態では、一体であるか又は結合されており、各ステーションのダイ、パンチ及び他の要素を支持する。この構成では、それらステーションの上側ツーリングアセンブリ５５０は同時に移動し、単一の駆動アセンブリ（図示せず）によって駆動される。特定の構成要素を特定するために、ツーリングアセンブリの要素はまた、特定のステーション５０２の一部としても特定される。即ち、例えば、以下で述べられるバブルステーション５１２での上側ツーリングアセンブリ５５０は、バブルステーション上側ツーリングアセンブリ５６０としても特定される。例えば「リベットステーション上側ツーリングアセンブリ７００」のような具体的に特定された任意の上側ツーリングアセンブリ５５０又は下側ツーリングアセンブリ５５２は概して、夫々、上側／下側ツーリングアセンブリ５５０／５５２の一部であって、識別子／名称は、単にステーションの性質を示すだけであることは理解される。
【0063】
コンバージョンプレス５００は、フレーム５５４と、図示されていない駆動アセンブリとを更に含む。例示的な実施形態では、下側ツーリングアセンブリ５５２は、フレーム５５４に固定されており、実質的に静止している。上側ツーリングアセンブリ５５０はフレーム５５４に移動可能に結合されており、上側ツーリングアセンブリ５５０が下側ツーリングアセンブリ５５２から離間している第１の位置と、上側ツーリングアセンブリ５５０が下側ツーリングアセンブリ５５２により接近している、例示的な実施形態では隣接している第２の位置との間で移動するように構成されている。下側ツーリングアセンブリ５５２は、例示的な実施形態では、フレーム５５４に結合、直接結合、又は固定される。
【0064】
概して、上側ツーリングアセンブリ５５０が第１の位置にある（或いは、第１の位置に向かうように又はそこから離れるように動いている）場合に、ベルト５０６が動くことは理解される。逆に、上側ツーリングアセンブリ５５０が第２の位置にある場合、ベルト５０６は停止している。知られているように、駆動アセンブリは、上側ツーリングアセンブリ５５０を第１の位置と第２の位置の間で移動させるように構成されている。更に、知られているように、上側ツーリングアセンブリ５５０及び下側ツーリングアセンブリ５５２は、個別に可動可能な要素、例えば、パンチ、ダイ、スペーサ、パッド、ライザーやその他の部分要素（以下、まとめて「部分要素(sub-element)」）を含んでおり、それらは、互いに別々に動くように構成されている。しかしながら、全ての要素は、概して、第１の位置と第２の位置の間で上側ツーリングアセンブリ５５０と共に動く。即ち、概して、部分要素の動きは互いに関連しているが、全体として、上側ツーリングアセンブリ５５０は、上述のように、第１の位置と第２の位置との間を移動する。更に、駆動アセンブリは、上側ツーリングアセンブリ５５０及び下側ツーリングアセンブリ５５２の部分要素を適切な順序で動かすように構成されたカム、リンク機構、及びその他の要素を含むことは理解される。即ち、上側ツーリングアセンブリ５５０及び下側ツーリングアセンブリ５５２の選択された部分要素は、その他の選択された部分要素とは独立して動くように構成されている。例えば、選択された１つの部分要素は、第２の位置に移動してそこに留まるように構成される一方で、別の１つの部分要素は第２の位置に出入りする。部分要素のそのような選択的な動作は、当該技術分野で知られている。
【0065】
例示的な実施形態では、バブルステーション５１２は、バブルステーション上側ツーリングアセンブリ５６０及びバブルステーション下側ツーリングアセンブリ５６２を含む。バブルステーション上側ツーリングアセンブリ５６０は、上側キャップ６００及び上側パンチ６０２を含む。バブルステーション下側ツーリングアセンブリ５６２は、下側キャップ６０４及び下側パンチ６０６を含む。バブルステーション上側キャップ６００及びバブルステーション上側パンチ６０２は、バブルステーション上側ツーリングアセンブリ５５０に結合され、直接結合され、又は固定される。バブルステーション下側キャップ６０４及びバブルステーション下側パンチ６０６は、バブルステーション下側ツーリングアセンブリ５５２に結合され、直接結合され、又は固定される。例示的な実施形態では、バブルステーション上側キャップ６００及びバブルステーション下側キャップ６０４は、バブルステーション上側パンチ６０２及びバブルステーション下側パンチ６０６がシェル２０に係合する前に一緒に移動するように構成されている。即ち、バブルステーション上側キャップ６００及びバブルステーション下側キャップ６０４は一緒に移動して、中央パネル４０にてシェルを保持又はクランプする。本明細書では、成形されている要素を「保持する」ということは、保持されている材料が、要素を「保持する」構造体の間で絞り加工又はしごき加工される、即ち、金属が流れることを意味する。材料を絞り加工又はしごき加工する行為は、材料を薄くしてよい。本明細書では、成形されている要素を「クランプ」することは、クランプされている材料が、要素を「クランプ」する構造体の間で実質的に固定されていることを意味する。故に、成形されている要素の表面積を増加させる構造がクランプされた要素で発生する場合、材料は、しごかれて薄くされることとは対照的に引き延ばされて薄くされる。ある例示的な実施形態では、バブルステーション上側キャップ６００及びバブルステーション下側キャップ６０４は、シート材料１／ブランク１０／シェル２０を保持するように構成されている。別の例示的な実施形態では、バブルステーション上側キャップ６００及びバブルステーション下側キャップ６０４は、シート材料１／ブランク１０／シェル２０をクランプするように構成されている。バブルステーション上側キャップ６００及びバブルステーション下側キャップ６０４が一緒に移動した後、バブルステーション下側パンチ６０６はシェルと係合し、初期のバブルを形成する。その後又はほぼ同時に、バブルステーション上側パンチ６０２は、バブルステーション下側パンチ６０６から圧印加工距離まで移動する。本明細書では、「圧印加工距離」は、２つの表面間に配置された材料を圧印加工するほどに十分に近い２つの表面間の距離である。
【0066】
即ち、バブルステーション上側パンチ６０２は、上端６２０及び下端６２２を有する本体６０３を含む。図示されているように、バブルステーション上側パンチの本体６０３は、中空であって概ね円筒形の物体である。バブルステーション上側パンチ本体の下端６２２は、第１のバブル圧印加工面６２４を規定する。本明細書では、「圧印加工面」とは、金属を圧印加工するように構成された表面を意味する。言い換えると、圧印加工面６２４は、バブルステーション上側パンチ本体の下端６２２に配置されている。バブルステーション下側パンチ６０６はまた、上端６３０及び下端６３２を有する本体６０７を含む。バブルステーション下側パンチ本体の上端６３０は、第２のバブル圧印加工面６３４を規定している。即ち、バブルステーション下側パンチ本体の上端６３０において、第１のバブル圧印加工面６２４に対向して配置されている部分が、第２のバブル圧印加工面６３４となる。
【0067】
運転中、第１のバブル圧印加工面６２４は、第１のバブル圧印加工面６２４が第２のバブル圧印加工面６３４から離間している第１の位置と、第１のバブル圧印加工面６２４が第２のバブル圧印加工面６３４から圧印加工距離にある第２の位置との間を移動するように構成されている。このように、第１のバブル圧印加工面６２４と第２のバブル圧印加工面６３４とは、第１のバブル圧印加工面６２４と第２のバブル圧印加工面６３４との間に配置されたシート材料１のバブル部２８と係合するように構成されている。この構成では、第１のバブル圧印加工面６２４と第２のバブル圧印加工面６３４とが第２の位置にある場合、第１のバブル圧印加工面６２４と第２のバブル圧印加工面６３４とは、上述した拡張可能バブルを形成する。即ち、バブルステーション上側ツーリングアセンブリ５６０又はバブルステーション上側パンチ６０２は、バブルステーション上側ツーリングアセンブリ５６０がバブルステーション下側ツーリングアセンブリ５６２（及び、限定ではないが、バブルステーション下側パンチ６０６を含む要素）から離間している第１の位置と、バブルステーション上側ツーリングアセンブリ５６０がバブルステーション下側ツーリングアセンブリ５６２（及び、限定ではないが、バブルステーション下側パンチ６０６を含む要素）に直に隣接している第２の位置との間を移動するように構成されている。
【0068】
例示的な実施形態では、バブルステーション上側パンチ本体の下端６２２は、丸みを帯 バブルステーション下側ツーリングアセンブリの下側キャップ６０４は、径方向内側表面６５０を含む。バブルステーション下側ツーリングアセンブリ下側キャップの径方向内側表面６５０は、半径を有する。バブルステーション上側パンチ本体下端の周縁部の内側端部６４４の半径は、バブルステーション下側ツーリングアセンブリ下側キャップの径方向内側表面６５０の半径よりも大きい。
【0069】
バブルステーション下側ツーリングアセンブリの下側キャップ６０４は、径方向内側表面６５０を含む。バブルステーション下側ツーリングアセンブリ下側キャップの径方向内側表面６５０は、半径を有する。バブルステーション上側パンチ本体下端の周縁部の内側端部６４４の半径は、バブルステーション下側ツーリングアセンブリ下側キャップの径方向内側表面６５０の半径よりも大きい。
【0070】
更に、例示的な実施形態では、バブルステーション上側パンチ６０２とバブルステーション下側パンチ６０６は、「拡張可能バブルの輪郭」を有する。即ち、本明細書では、「拡張可能バブルの輪郭」とは、全体として、バブルステーション上側パンチ６０２及びバブルステーション下側パンチ６０６が、約０．０８５平方インチ乃至約０．１０２平方インチの総圧印加工面積を有することを意味しており、「飲料缶拡張可能バブルの輪郭」は、約０．０９０５平方インチの総圧印加工面積を有していることを意味する。更に、例示的な実施形態では、バブルステーション上側パンチ６０２及びバブルステーション下側パンチ６０６は、以下の表の右欄で特定されており、図１に示されているよう特徴を有している。以下の表中の全ての測定値と以下で説明される比とは、近似値であることは理解される。即ち、これらの数値の何れも、先に定義した「約」という用語がついているかのように読み取られる。
【0071】
【表2】
【0072】
更に、例示的な実施形態では、プレス５００のバブルステーション下側パンチ６０６の直径／高さ比は、約５．０：１乃至約８．０：１、約５．０：１乃至約５．３：１、又は約５．１１：１であり、リベットステーション上側パンチの圧印加工面の長さ／直径比は、約０．３：１乃至約０．６：１、又は約０．３１５：１である。更に、例示的な実施形態では、プレス５００、即ち、バブルステーション上側パンチ６０２及びバブルステーション下側パンチ６０６は、約０．３１５：１のバブルステーション上側パンチの圧印加工面の長さ／直径比と、約５．１１：１のバブルステーション下側パンチの直径／高さ比を有する。一般的に、（異なるシート材料１に対して）シート材料１が薄くなると、バブルステーション上側パンチ径（Ａ）と圧印加工面長さ（Ｄ）が大きくなることに留意のこと。図１１は、先行技術のバブルステーションと、拡張可能バブル２２を形成するように構成されたバブルステーション５１２との比較を示す。
【0073】
故に、本明細書では、「標準的飲料缶プレス」は、５．３８：１のバブルステーション下側パンチの直径／高さ比と、０．２８３：１のバブルステーション上側パンチの圧印加工面の長さ／直径比とを有する。このようなツーリングは、本明細書では「標準的バブル」を形成する。バブルステーション５１２、即ち、バブルステーション上側パンチ６０２及びバブルステーション下側パンチ６０６は、先に定義された「拡張可能バブル輪郭」を有しており、「標準バブル」とは異なる輪郭を有し、本明細書では、「非標準的バブル」である。
【0074】
更に、例示的な実施形態では、バブルステーション上側ツーリングアセンブリ５６０とバブルステーション下側ツーリングアセンブリ５６２とは、又は、バブルステーション上側パンチ６０２とバブルステーション下側パンチ６０６とは、先に定義された拡張可能バブル１２を形成するように一緒に動作するように構成されている。即ち、バブルステーション上側ツーリングアセンブリ５６０とバブルステーション下側ツーリングアセンブリ５６２とは、又は、バブルステーション上側パンチ６０２とバブルステーション下側パンチ６０６とは、バブル頭部１４が約０．００７３インチ乃至約０．００７９インチ、又は、約０．００７６インチの厚さを有するバブル頭部１４を有する拡張可能バブル１２を形成するように構成されている。更に、バブルステーション上側ツーリングアセンブリ５６０とバブルステーション下側ツーリングアセンブリ５６２とは、又は、バブルステーション上側パンチ６０２とバブルステーション下側パンチ６０６とは、約０．０８４０インチ乃至約０．０８８０インチ、又は約０．０８５９インチの高さを有する拡張可能バブル１２を形成するように構成されている。
【0075】
このような構成のツーリングは、拡張可能バブル１２を形成するように構成されており、それによって、上述した問題点を解決する。
【0076】
従って、図１２に示すように、拡張可能バブル１２を有するシェル２０を形成する方法は、ベース厚さを有するシート材料を用意する工程１０００と、シート材料をシェル２０へと成形する工程１００２と、シェル２０に拡張可能バブル１２を形成する工程１００４と、シェル２０の仕上げ動作を実行する工程１００６とを含む。本明細書では、「仕上げ動作」には、シェル２０又は缶エンド３０をスコアリングする工程と、シェル２０又は缶エンド３０をパネリングする工程と、シェル２０又は缶エンド３０を検査する工程と、或いは、シェル２０又は缶エンド３０にコーティング及び／又は他の表面処理を施す工程とが含まれるが、これらに限定されるものではない。
【0077】
例示的な実施形態では、シェル２０に拡張可能バブル１２を形成する工程１００４は、バブル頭部１４を有する拡張可能バブル１２を形成する工程１０１０と、約０．００７３インチ乃至約０．００７９インチの厚さを有するバブル頭部１４を成形する工程１０１２と、約０．０７０インチ乃至約０．０９５インチの高さを有する拡張可能バブルを形成する工程１０１４とを含む。代替的／付加的に、シェル２０に拡張可能バブル１２を形成する工程１００４は、約０．００７６インチの厚さを有する拡張可能バブルの頭部を形成する工程１０１６と、約０．０８５９インチの高さを有する拡張可能バブルを形成する工程１０１８とを含む。
【0078】
例示的な実施形態では、ベース厚さを有するシート材料１を用意する工程１０００は、シート材料をシェル２０へと成形する工程１００２と、シェル２０に拡張可能バブル１２を形成する工程１００４とは、アルミニウムシート１’を用意する工程１０２０と、飲料容器シェル２０を形成する工程１０２２とを更に含む。例示的な実施形態では、アルミニウムシートを用意する工程１０２０は、０．００８２インチ未満のベース厚さを有するアルミニウムシート１’を用意する工程１０２１を含む。上述したように、例示的な実施形態では、アルミニウムシート１’のベース厚さは、約０．００８０インチと約０．００６０インチの間、又は約０．００７８インチである。更に、シェル２０の仕上げ動作を実行する工程１００６は、拡張可能バブルを拡張可能リベットボタンへと成形する工程１０３０と、結合開口を有する本体を有するタブを用意する工程１０３２と、拡張可能リベットボタンがタブの結合開口を通って延びるように拡張可能リベットボタン上にタブを位置決めする工程１０３４と、拡張可能リベットボタンを拡張可能リベットへと成形する工程１０３４と、拡張可能リベットボタンを拡張可能リベットへと成形する工程１０３６とを含んでおり、拡張可能リベットは、タブ本体の増大オーバーラップを有する。本明細書では、タブ本体５２の「増大オーバーラップ」とは、変形リベット側壁４２が拡張可能リベットボタンから形成されたことを意味する。
【0079】
上述したように、拡張可能バブル１２は、図９Ｂに示すように、拡張可能リベットボタン２２へと成形される。このように、拡張可能リベットボタン２２は、中央パネル４０に配置され、中央パネル４０は、上述したシート材料１と同じベース厚さを有する。後述するように形成されると、拡張可能リベットボタン２２は、概ね平坦な頂部４４と、概ね円筒状の側壁４２とを含む。上述したように、リベット部４３は、側壁４２及び頂部４４に形成される。また、上述したように、周縁部４１は実質的に、増大圧印加工周縁部１６又は拡張圧印加工周縁部１８の何れかである。例示的な実施形態では、拡張可能リベットボタンの頂部４４は、約０．００５０インチ乃至約０．００７７インチ、又は約０．００７５インチの厚さを有する。拡張可能リベットボタン２２は、約０．０３９インチ乃至約０．０５９インチ、又は約０．０５４インチの高さを有する。本明細書では、拡張可能リベットボタン２２の「高さ」は、中央パネル４０の下側から拡張可能リベットボタンの頂部４４の上面まで測定される。即ち、拡張可能リベットボタン２２の「高さ」は、拡張可能リベットボタンの側壁４２の高さだけでなく、拡張可能リベットボタンの頂部４４の厚さも含む。このような特徴を有する拡張可能リベットボタン２２は、上述した問題を解決する。即ち、これらの特徴を有する拡張可能リベットボタン２２は、後述するようにタブ本体５２の増大オーバーラップを有する拡張リベット３２に成形されるように構成されている。言い換えると、タブ５０が拡張可能リベットボタン２２にステーキングされると、拡張可能リベットボタン２２は、拡張リベット３２がタブ５０の増大オーバーラップを有する拡張リベット３２となる。
【0080】
図７Ａ乃至９Ａに示すように、拡張可能リベットボタン２２（図７Ｂ、図８Ｂ、図９Ｂ）は、上述したコンバージョンプレス５００の幾つかのリベットステーション５１４、リベットステーション５１６、及びリベットステーション５１７において、拡張可能バブル１２から形成される。通常、第１のリベットステーション５１４、第２のリベットステーション５１６、及び第３のリベットステーション５１７の各々は、リベットステーション上側ツーリングアセンブリ７００及びリベットステーション下側ツーリングアセンブリ７０２を含む。各リベットステーション上側ツーリングアセンブリ７００は、リベットステーション上側キャップ７１０及びリベットステーション上側パンチ７１４を含む。各リベットステーション下側ツーリングアセンブリ７０２は、リベットステーション下側キャップ７１６及びリベットステーション下側パンチ７１８を含む。
【0081】
通常、第１のリベットステーション５１４は、側壁４２及び概ね平坦な頂部４４を有する拡張可能リベットボタン２１へと拡張可能バブル１２を成形する。本開示の目的のために、第１のリベットステーション５１４の詳細は、後述するように、拡張可能リベットボタンの遷移部４６がリベットステーション下側パンチ本体の上端の遷移面７６０よりも大きなアールを有すること、及び、第１のリベットステーション上側パンチ７１４が、後述する距離よりも基準面７４６の上に延出していないことに留意すること以外には関係しない。
【0082】
例示的な実施形態では、第２のリベットステーション５１６は、拡張可能バブル１２及び／又はリベットボタン２１を拡張可能リベットボタン２２へと成形する。第２のリベットステーションは、上述したように、リベットステーション上側ツーリングアセンブリ７００及びリベットステーション下側ツーリングアセンブリ７０２に加えて、リベットステーション上側キャップ７１０と、リベットステーション上側パンチ７１４と、リベットステーション下側キャップ７１６と、リベットステーション下側パンチ７１８とを含む。リベットステーション上側ツーリングアセンブリ７００は、リベットステーション上側ツーリングアセンブリ７００がリベットステーション下側ツーリングアセンブリ７０２から離間している第１の位置と、リベットステーション上側ツーリングアセンブリ７００がリベットステーション下側ツーリングアセンブリ７０２に隣接している第２の位置との間で移動するように構成されている。更に、リベットステーション上側ツーリングアセンブリ７００及びリベットステーション下側ツーリングアセンブリ７０２が第２の位置にある場合に、リベットステーション上側ツーリングアセンブリ７００及びリベットステーション下側ツーリングアセンブリ７０２は、拡張可能リベットボタン２２を形成するように構成されている。
【0083】
例示的な実施形態では、リベットステーション上側パンチ７１４及びリベットステーション下側キャップ７１６は、リベットステーション下側パンチ７１８より先に第２の位置に移動するように構成されている。この構成では、リベットステーション上側パンチ７１４及びリベットステーション下側キャップ７１６は、先に定義したように、シェル２０を保持／クランプするように構成されている。シェルが保持／クランプされた後、リベットステーション下側パンチ７１８は、第２の位置に移動し、リベットボタン２１を拡張可能リベットボタン２２に成形する。
【0084】
例示的な実施形態では、図８Ａに示すように、リベットステーション上側キャップ７１０は、上端７２２及び下端７２４を有する本体７２０を含む。更に、リベットステーション上側パンチ７１４は、上端７２８及び下端７３０を有する本体７２６を含む。図示されているように、リベットステーション上側パンチの本体７２６は、中空で概ね円筒形の本体である。リベットステーション下側キャップ７１６は、上端７４２及び下端７４４を有する本体７４０を含む。リベットステーション下側キャップ本体の上端７４２は、概ね平坦であり、基準面７４６を規定する。即ち、本明細書では、リベットステーション下側キャップ本体の上端７４２は、後述するように選択された測定値が得られる「基準面」７４６である。
【0085】
リベットステーション下側パンチ７１８は、上端７５２及び下端７５４を有する概ね円筒状の本体７５０を含む。リベットステーション下側パンチ本体の上端７５２は、概ね平坦な頂部７５６と、概ね円筒状の径方向表面７５８と、それらの間の概ね曲線状の遷移面７６０とを含む。即ち、図８Ａのように、断面で見ると、リベットステーション下側パンチ本体の上端の遷移面７６０は、概ね曲線状である。本明細書では、リベットステーション下側パンチ本体の上端の遷移面７６０の「アール」は、断面で見て、リベットステーション下側パンチ本体の上端の遷移面７６０の曲率として測定される。例示的な実施形態では、再度、図示されているように断面で見ると、リベットステーション下側パンチ本体の上端の遷移面７６０は、約０．００５インチ乃至約０．０３１インチの半径、又は約０．０１４インチの間のアールを有する。このような構成のリベットステーション下側パンチ７１８は、上述した問題点を解決する。
【0086】
運転中、リベットステーション上側パンチ７１４は、リベットステーション上側パンチ７１４がリベットステーション下側キャップ本体の上端７４２から離間している第１の位置と、リベットステーション上側パンチ７１４がリベットステーション下側キャップ本体の上端７４２に直に隣接している第２の位置との間で移動するように構成されている。リベットステーション上側パンチ７１４が第２の位置にある場合、リベットステーション上側パンチ７１４及びリベットステーション下側キャップ７１６は、先に定義されたようにシェル２０を保持又はクランプする。更に、例示的な実施形態では、リベットステーション下側パンチ本体の上端７５２は、リベットステーション下側パンチ本体の上端７５２が基準面７４６に対して有効距離をオフセットしていない第１の位置と、リベットステーション下側パンチ本体の上端７５２が基準面７４６に対して有効距離をオフセットしている第２の位置との間で移動するように構成されている。本明細書では、「有効距離」は、リベットステーション下側パンチ７１８が拡張可能バブル１２を拡張可能リベットボタン２２へと成形するのに十分な距離である。例示的な一実施形態では、「有効距離」、即ち、リベットステーション下側パンチ本体の上端７５２と基準面７４６との間のオフセットは、基準面から約０．０３０インチ乃至約０．０４９インチ、又は基準面７４６から約０．０４４インチである。
【0087】
この構成において、リベットステーション上側ツーリングアセンブリ７００及びリベットステーション下側ツーリングアセンブリ７０２は、約０．００７３インチ乃至約０．００７７インチ、又は約０．００７５インチの厚さを有する拡張可能リベットボタンの頂部４４を有するように、上述の拡張可能バブル１２を成形するように構成されている。更に、リベットステーション上側ツーリングアセンブリ７００及びリベットステーション下側ツーリングアセンブリ７０２は、約０．０４９インチ乃至約０．０５９インチ、又は約０．０５４インチの高さを有するように、拡張可能バブル１２を成形するように構成されている。
【0088】
例示的な実施形態では、図１０Ａに示すように、幾つかのステーション５０２は、ステーキングステーション８００を含む。公知のように、ステーキングステーション８００は、タブ５０をシェル２０に結合し、直接結合し、又は固定するように構成されている。ステーキングステーション８００は、ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ８０２及びステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ８０４を含む。公知のように、ステーキングステーション８００に先立って、タブ５０は、上述したように、拡張可能リベットボタン２２にわたって配置される。ステーキングステーション８００において、ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ８０２は、ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ８０２がステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ８０４から離間している第１の位置と、ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ８０２がステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ８０４に隣接又は直に隣接している第２の位置との間で移動するように構成されている。この構成では、ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ８０２が第２の位置にある場合、ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ８０２及びステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ８０４は、タブ本体５２の「増大オーバーラップ」を有する拡張リベット３２を形成するように構成されている。これは、上記の問題を解決し、０．００８２インチ未満のベース厚さを有するシート材料１を用いることを可能にする。
【0089】
拡張リベット３２を有する缶エンド３０を形成する方法は、シェル２０に拡張可能バブル１２を形成することに関連して上述した何れかの動作を含む。これは、ベース厚さを有するシート材料を用意する工程１０００と、シート材料をシェル２０に成形する工程１００２と、シェル２０に拡張可能バブル１２を形成する工程１００４とが含まれる。図１３に示すように、拡張リベット３２を有する缶エンド３０を形成する方法は、シェル２０を缶エンド３０（図１０Ｂ）へと予め成形する工程２０００と、拡張可能バブル１２を拡張可能リベットボタンへと成形する工程２００２と、シェル２０／缶エンド３０の仕上げ動作を実行する工程２００４とを更に含む。
【0090】
拡張可能バブル１２を拡張可能リベットボタン２２に成形する工程は、頂部４４を有する拡張可能リベットボタン２２を形成する工程２０１０であって、拡張可能リベットボタンの頂部４４は、約０．００７３インチ乃至約０．００７９インチの厚さを有する、工程と、約０．０４９インチ乃至約０．０５９インチの高さを有する拡張可能リベットボタン２２を形成する工程２０１２とを含む。例示的な実施形態では、拡張可能バブル１２を拡張可能リベットボタン２２へと成形する工程は、約０．００７５インチの厚さを有する拡張可能リベットボタンの頂部４４を形成する工程２０２０と、上述したように、断面で見ると、約０．０４４インチの高さを有し、約０．０１４インチのアールを有するリベット遷移部４６を有する拡張可能リベットボタン３２を形成する工程２０２２とを含む。
【0091】
例示的な実施形態では、ベース厚さを有するシート材料を用意する工程１０００と、シェル２０を缶エンド３０へと成形する工程２０００とは、アルミニウムシートを用意する工程１０２０と、上述した飲料容器シェル２０を形成する工程１０２２とを含む。更に、シェル２０／缶エンド３０の仕上げ動作を実行する工程２００４は、開口５４を含む本体５２を有するタブ５０を用意する工程２０３０と、拡張可能リベットボタン２２上にタブ５０を位置決めする工程２０３２であって、拡張可能リベットボタン２２はタブの開口５４を通って延びる、工程と、拡張可能リベットボタン２２を拡張可能リベット３２に成形する工程とを、含んでおり、拡張可能リベット３２は、タブ本体５２とのオーバーラップが増大している。
【0092】
本発明の特定の実施形態について詳細に説明したが、当業者であれば、それらの詳細に対する様々な修正や代替を、本開示の教示全体に鑑み開発することができると認識されるであろう。従って、開示される特定の構成は、単に例示であることを意図しており、添付の特許請求の範囲及びその全ての均等物の全範囲を、提供される発明の範囲に関して限定するものではない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
【図13】
【手続補正書】
【提出日】2023-11-09
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シート材料（１）から缶エンド（３０）を形成するように構成されたプレス（５００）であって、
前記シート材料（１）はベース厚さを有しており、
前記プレス（５００）は、
フレーム（５５４）と、
リベットステーション（５１４，５１６，５１７）を含む幾つかの成形ステーション（５０２）と、
を備えており、
前記リベットステーションは、リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及びリベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）を含んでおり、
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）は、前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）が前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）から離間している第１の位置と、前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）が前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）に隣接している第２の位置との間で移動するように構成されており、
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）が前記第２の位置にある場合に、前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）が拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されている、プレス。
前記シート材料（１）はベース厚さを有しており、
前記プレス（５００）は、
フレーム（５５４）と、
リベットステーション（５１４，５１６，５１７）を含む幾つかの成形ステーション（５０２）と、
を備えており、
前記リベットステーションは、リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及びリベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）を含んでおり、
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）は、前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）が前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）から離間している第１の位置と、前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）が前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）に隣接している第２の位置との間で移動するように構成されており、
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）が前記第２の位置にある場合に、前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）が拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されている、プレス。
【請求項2】
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）は、リベットステーション上側パンチ（７１４）及びリベットステーション上側キャップ（７１０）を含んでおり、
前記リベットステーション上側パンチ（７１４）は、上端（７２８）及び下端（７３０）を有する本体（７２６）を含んでおり、
前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、下側パンチ（７１８）及び下側キャップ（７１６）を含んでおり、
前記リベットステーションの下側パンチ（７１８）は、上端（７５２）及び下端（７５４）を有する本体（７５０）を含んでおり、
前記リベットステーションの下側キャップは、上端（７４２）及び下端（７４４）を有する本体（７４０）を含んでおり、
前記リベットステーションの下側キャップの上端（７４２）は、基準面（７４６）を規定しており、
前記リベットステーション上側パンチ（７１４）が、前記リベットステーション上側パンチ（７１４）が前記リベットステーションの下側キャップの本体の上端（７４２）から離間している第１の位置と、前記リベットステーション上側パンチ（７１４）が前記リベットステーションの下側キャップの本体の上端（７４２）に直に隣接している第２の位置との間で移動するように構成されており、
前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）は、前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）が前記基準面（７４６）と有効距離だけオフセットされていない第１の位置と、前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）が前記基準面（７４６）と有効距離だけオフセットされている第２の位置との間を移動するように構成されており、
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されている、請求項１に記載のプレス。
前記リベットステーション上側パンチ（７１４）は、上端（７２８）及び下端（７３０）を有する本体（７２６）を含んでおり、
前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、下側パンチ（７１８）及び下側キャップ（７１６）を含んでおり、
前記リベットステーションの下側パンチ（７１８）は、上端（７５２）及び下端（７５４）を有する本体（７５０）を含んでおり、
前記リベットステーションの下側キャップは、上端（７４２）及び下端（７４４）を有する本体（７４０）を含んでおり、
前記リベットステーションの下側キャップの上端（７４２）は、基準面（７４６）を規定しており、
前記リベットステーション上側パンチ（７１４）が、前記リベットステーション上側パンチ（７１４）が前記リベットステーションの下側キャップの本体の上端（７４２）から離間している第１の位置と、前記リベットステーション上側パンチ（７１４）が前記リベットステーションの下側キャップの本体の上端（７４２）に直に隣接している第２の位置との間で移動するように構成されており、
前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）は、前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）が前記基準面（７４６）と有効距離だけオフセットされていない第１の位置と、前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）が前記基準面（７４６）と有効距離だけオフセットされている第２の位置との間を移動するように構成されており、
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されている、請求項１に記載のプレス。
【請求項3】
前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）は、概ね平坦な頂面（７５６）と、概ね円筒状の径方向表面とを含んでおり、
前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）が前記第２の位置にある場合、前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端の頂面（７５６）は、前記基準面（７４６）から約０．０３０インチ乃至約０．０４９インチでオフセットされている、請求項２に記載のプレス。
前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）が前記第２の位置にある場合、前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端の頂面（７５６）は、前記基準面（７４６）から約０．０３０インチ乃至約０．０４９インチでオフセットされている、請求項２に記載のプレス。
【請求項4】
前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）が前記第２の位置にあるとき、前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端の頂面（７５６）が、前記基準面（７４６）から約０．０４４インチオフセットしている、請求項３に記載のプレス。
【請求項5】
前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端（７５２）は、前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端の頂面（７５６）と前記リベットステーションの下側パンチの本体の上端の径方向表面（７５８）との間の曲線状遷移面（７６０）を含んでおり、
前記遷移面（７６０）は、約０．００５インチ乃至約０．０３１インチのアールを有する、請求項３に記載のプレス。
前記遷移面（７６０）は、約０．００５インチ乃至約０．０３１インチのアールを有する、請求項３に記載のプレス。
【請求項6】
前記遷移面（７６０）が約０．０１４インチのアールを有する、請求項５に記載のプレス。
【請求項7】
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、頂部（４４）を有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されており、前記拡張可能リベットボタンの頂部（４４）は、約０．００５０インチ乃至約０．００７７インチの厚さを有しており、
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、約０．０４９インチ乃至約０．０５９インチの高さを有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されている、請求項２に記載のプレス。
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、約０．０４９インチ乃至約０．０５９インチの高さを有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されている、請求項２に記載のプレス。
【請求項8】
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、約０．００７５インチの厚さの頂部（４４）を有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されており、
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、約０．０５４インチの高さを有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されている、請求項７に記載のプレス。
前記リベットステーション上側ツーリングアセンブリ（７００）及び前記リベットステーション下側ツーリングアセンブリ（７０２）は、約０．０５４インチの高さを有する前記拡張可能リベットボタン（２２）を形成するように構成されている、請求項７に記載のプレス。
【請求項9】
前記幾つかの成形ステーション（５０２）は、ステーキングステーション（８００）を含んでおり、
前記ステーキングステーション（８００）は、ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）及びステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ（８０４）を含んでおり、
前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）は、前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）が前記ステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ（８０４）から離間している第１の位置と、前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）が前記ステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ（８０４）に隣接している第２の位置との間で移動するように構成されており、
前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）が前記第２の位置にある場合、前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）及び前記ステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ（８０４）は、拡張リベット（３２）を形成するように構成されている、請求項２に記載のプレス。
前記ステーキングステーション（８００）は、ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）及びステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ（８０４）を含んでおり、
前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）は、前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）が前記ステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ（８０４）から離間している第１の位置と、前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）が前記ステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ（８０４）に隣接している第２の位置との間で移動するように構成されており、
前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）が前記第２の位置にある場合、前記ステーキングステーション上側ツーリングアセンブリ（８０２）及び前記ステーキングステーション下側ツーリングアセンブリ（８０４）は、拡張リベット（３２）を形成するように構成されている、請求項２に記載のプレス。
【請求項10】
前記リベットステーション上側パンチ（７１４）及び前記リベットステーション下側パンチ（７１８）は拡張可能バブル（１２）の輪郭を有する、請求項２に記載のプレス。
【外国語明細書】