特許 7321056 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】

(24)【登録日】2023-07-27

(45)【発行日】2023-08-04

(54)【発明の名称】缶成形装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 22/28 20060101AFI20230728BHJP

   B21D 51/26 20060101ALI20230728BHJP

   B21D 24/00 20060101ALI20230728BHJP

   B21D 45/04 20060101ALI20230728BHJP

【ＦＩ】

B21D22/28 F

B21D51/26 X

B21D22/28 D

B21D24/00 A

B21D45/04 F

B21D22/28 L

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019196405

(22)【出願日】2019-10-29

(65)【公開番号】P2021070034

(43)【公開日】2021-05-06

【審査請求日】2022-09-09

(73)【特許権者】

【識別番号】305060154

【氏名又は名称】アルテミラ製缶株式会社

(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

(72)【発明者】

【氏名】山田 浩二

(72)【発明者】

【氏名】松尾 昭二

(72)【発明者】

【氏名】日沼 貴則

【審査官】石川 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－０７１３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０７１３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１３１２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５４０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１６９４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０５５８６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ２２／２８

Ｂ２１Ｄ ５１／２６

Ｂ２１Ｄ ２４／００

Ｂ２１Ｄ ４５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内周面に内歯歯車を有するハウジングと、
前記内歯歯車と同軸の第１中心軸回りに回転自在に前記ハウジングに支持される第１回転体と、
前記第１中心軸に対して平行かつ離れて配置される第２中心軸回りに回転自在に前記第１回転体に支持され、前記内歯歯車に噛み合う外歯歯車を外周面に有する第２回転体と、
前記第２回転体に接続され、前記第１中心軸に直交する径方向のうち、所定方向に沿って往復直線運動する移動軸と、
前記移動軸に連結されるパンチと、
前記第１回転体の内部、前記第２回転体の内部、前記移動軸の内部および前記パンチの内部にわたって延びるエア供給路と、を備える、
缶成形装置。

【請求項2】

前記エア供給路は、
前記第１回転体の内部を延びる第１エア流路と、
前記第２回転体の内部を延びる第２エア流路と、
前記第１回転体と前記第２回転体との間に位置し、前記第１エア流路と前記第２エア流路とを繋ぐ接続エア室と、を有する、
請求項１に記載の缶成形装置。

【請求項3】

前記第１回転体と前記第２回転体との間をシールするシール部材を備え、
前記第１回転体は、軸方向に窪む凹部を有し、
前記第２回転体は、軸方向から前記凹部に挿入される凸部を有し、
前記シール部材は、前記第２中心軸を中心とする環状であり、前記凹部の内周面および前記凸部の外周面に、前記第２中心軸回りの全周にわたって接触し、
前記接続エア室は、前記凹部の内面、前記凸部の外面および前記シール部材により画成される、
請求項２に記載の缶成形装置。

【請求項4】

前記第１回転体が前記第１中心軸回りに回転自在に連結される回転式継手を備え、
前記回転式継手の内部を通して、前記エア供給路にエアが供給される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の缶成形装置。

【請求項5】

前記パンチが挿入される貫通孔を有するダイと、
前記ダイの前記貫通孔が開口する端面に押し付けられるカップホルダーと、を備える、
請求項１から４のいずれか１項に記載の缶成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、缶成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、有底筒状のＤＩ（Ｄｒａｗｉｎｇ＆Ｉｒｏｎｉｎｇ）缶が知られている。ＤＩ缶は、アルミニウム合金製の円板状のブランクに、カッピング加工およびＤＩ加工等を施すことにより製造される。カッピング加工では、ブランクを絞り加工してカップ状体とする。ＤＩ加工では、カップ状体の内部にパンチを嵌合させ、カップ状体の外部に複数のダイを嵌合させて、これらの金型間でカップ状体を絞りしごき加工する。ＤＩ加工後には、缶をパンチから離型させるため、パンチから缶の内部にエアが噴射される。

【0003】

ＤＩ缶を成形する缶成形装置として、例えば下記特許文献１、２が知られている。特許文献１の製缶プレス装置は、エア供給部に一端が回動自在に接続された第１管路と、コンロッド部のエア導入部に一端が回動自在に接続された第２管路と、第１管路の他端および第２管路の他端を互いに接続する連結パイプと、を備える。特許文献２の缶成形装置は、パンチの中心部に形成された気体吐出孔の先端から気体を吐出して、缶体をパンチの先端から離型させる気体吐出機構を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００５－１６９４８５号公報

【文献】特許第３１５８３１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の缶成形装置は、パンチにエアを供給する構造が複雑であり、かつ可動部分が多いため、メンテナンスや部品交換の頻度が高かった。

【0006】

上記事情に鑑み、本発明は、構造を簡素化でき、メンテナンスや部品交換の頻度を抑えられる缶成形装置を提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の缶成形装置の一つの態様は、内周面に内歯歯車を有するハウジングと、前記内歯歯車と同軸の第１中心軸回りに回転自在に前記ハウジングに支持される第１回転体と、前記第１中心軸に対して平行かつ離れて配置される第２中心軸回りに回転自在に前記第１回転体に支持され、前記内歯歯車に噛み合う外歯歯車を外周面に有する第２回転体と、前記第２回転体に接続され、前記第１中心軸に直交する径方向のうち、所定方向に沿って往復直線運動する移動軸と、前記移動軸に連結されるパンチと、前記第１回転体の内部、前記第２回転体の内部、前記移動軸の内部および前記パンチの内部にわたって延びるエア供給路と、を備える。

【0008】

本発明では、エア供給路が、第１回転体、第２回転体、移動軸およびパンチの各内部にわたって延びる。ＤＩ加工した缶の内部に、パンチを通してエアを噴射することにより、パンチから缶を離型できる。本発明とは異なり、例えば、ハウジングの外部からホースや配管部材等により移動軸にエアを供給する構造と比べて、本発明では、部品点数および可動部分を少なく抑えることができる。本発明の缶成形装置によれば、構造を簡素化でき、メンテナンスや部品交換の頻度を抑えることができる。

【0009】

上記缶成形装置において、前記エア供給路は、前記第１回転体の内部を延びる第１エア流路と、前記第２回転体の内部を延びる第２エア流路と、前記第１回転体と前記第２回転体との間に位置し、前記第１エア流路と前記第２エア流路とを繋ぐ接続エア室と、を有することが好ましい。

【0010】

この場合、第１回転体と第２回転体とが相対的に移動（回転）しても、接続エア室を介することにより、第１エア流路と第２エア流路との接続状態が良好に維持される。接続エア室を介して、第１エア流路から第２エア流路へと安定してエアを供給できる。

【0011】

上記缶成形装置は、前記第１回転体と前記第２回転体との間をシールするシール部材を備え、前記第１回転体は、軸方向に窪む凹部を有し、前記第２回転体は、軸方向から前記凹部に挿入される凸部を有し、前記シール部材は、前記第２中心軸を中心とする環状であり、前記凹部の内周面および前記凸部の外周面に、前記第２中心軸回りの全周にわたって接触し、前記接続エア室は、前記凹部の内面、前記凸部の外面および前記シール部材により画成されることが好ましい。

【0012】

この場合、シール部材により接続エア室の密閉状態が良好に維持される。このため、接続エア室を介して、第１エア流路から第２エア流路へとエアが安定して供給される。

【0013】

上記缶成形装置は、前記第１回転体が前記第１中心軸回りに回転自在に連結される回転式継手を備え、前記回転式継手の内部を通して、前記エア供給路にエアが供給されることが好ましい。

【0014】

この場合、エア供給路のうち第１回転体の内部に位置する部分に、回転式継手からエアが供給される。回転式継手を用いることにより、例えば、回転式継手から２系統に分岐させてエアを供給することが可能である。具体的には、回転式継手から、缶を離型するためのエア供給路と、例えばクラッチブレーキ用のエア管路と、にエアをそれぞれ供給することができる。簡素な構造により、缶成形装置の機能を高めることができる。

【0015】

上記缶成形装置は、前記パンチが挿入される貫通孔を有するダイと、前記ダイの前記貫通孔が開口する端面に押し付けられるカップホルダーと、を備えることとしてもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明の一つの態様の缶成形装置によれば、構造を簡素化でき、メンテナンスや部品交換の頻度を抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の一実施形態の缶成形装置を模式的に示す概略図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態の缶成形装置の往復直線運動機構を示す斜視図である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態の缶成形装置の往復直線運動機構を示す縦断面図である。

【図4】図４は、図３のIV部を拡大して示す縦断面図である。

【図5】図５は、本発明の一実施形態の缶成形装置の往復直線運動機構の内部構造を示す部分透過斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の一実施形態の缶成形装置１０について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態の缶成形装置１０は、ワークであるカップ状体ＷにＤＩ加工を施してＤＩ缶とするＤＩ缶製造装置である。

【0019】

まず、ＤＩ缶について説明する。
特に図示しないが、ＤＩ缶は、飲料等の内容物が充填、密封される缶体（２ピース缶やボトル缶）に用いられる。２ピース缶の場合、缶体は、有底筒状のＤＩ缶と、このＤＩ缶の開口端部に巻き締められる円板状の缶蓋と、を備える。ボトル缶の場合、缶体は、ＤＩ缶にネッキング加工およびねじ加工等を施したボトル缶本体と、ボトル缶本体の開口端部に螺着されるキャップと、を備える。

【0020】

ＤＩ缶は、アルミニウム合金製等の板材から打ち抜いた円板状のブランクに、カッピング工程（絞り工程）およびＤＩ工程（絞りしごき工程）を施すことにより、有底筒状に形成される。具体的にＤＩ缶は、例えば２ピース缶の場合、板材打ち抜き工程、カッピング工程、ＤＩ工程、トリミング工程、印刷工程、塗装工程、ネッキング工程およびフランジング工程をこの順に経て、製造される。

【0021】

ＤＩ缶を製造する過程では、ブランク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、カップ状体Ｗに成形する。つまりカップ状体Ｗは、上記カッピング工程において、ブランクからＤＩ缶へ移行する過程で作製される成形中間体である。カップ状体Ｗは、ＤＩ缶よりも周壁の高さ（缶軸方向に沿う長さ）が小さく、底壁の直径が大きい有底筒状である。

【0022】

次に、缶成形装置１０について説明する。
缶成形装置１０は、上記ＤＩ工程に用いられるものであり、カップ状体ＷにＤＩ加工、すなわち絞り（再絞り）しごき加工を施して、ＤＩ缶に成形する。

【0023】

図１において、缶成形装置１０は、往復直線運動機構１と、往復直線運動機構１の後述する移動軸２にラム軸を介して連結されるパンチ３５と、パンチ３５が挿入される貫通孔３０ａを有するダイ３０と、ダイ３０の貫通孔３０ａが開口する端面３０ｂに押し付けられるカップホルダー３６と、エア供給路４０と、回転式継手（図示省略）と、エア供給手段（図示省略）と、を備える。
図２および図３に示すように、往復直線運動機構１は、ハウジング４と、第１回転体１１と、第２回転体１２と、シール部材１９と、移動軸２と、複数の軸受８，９，１３，１４，１５と、を備える。つまり缶成形装置１０は、ハウジング４と、第１回転体１１と、第２回転体１２と、シール部材１９と、移動軸２と、複数の軸受８，９，１３，１４，１５と、を備える。

【0024】

図１に示すように、パンチ３５は、円筒状または円柱状である。パンチ３５の中心軸は、ダイ３０の貫通孔３０ａの中心軸と同軸に配置される。本実施形態ではパンチ３５の中心軸が、水平方向に延びる。パンチ３５は、往復直線運動機構１によりパンチ３５の中心軸が延びる方向に往復直線運動させられる。パンチ３５は、貫通孔３０ａ内に嵌合する。具体的に、往復直線運動機構１の移動軸２は、図１に符号Ｓの双方向矢印で示すように、パンチ３５および貫通孔３０ａの各中心軸が延びる方向（以下、ストローク方向Ｓと呼ぶ場合がある）に沿って往復直線運動し、これにともないパンチ３５が、ダイ３０に対して往復直線運動する。本実施形態では、ストローク方向Ｓが水平方向である。つまりパンチ３５および貫通孔３０ａの各中心軸は、水平方向に延びる。なお図１においては、移動軸２のストローク方向Ｓへの往復直線運動のストローク（移動量）に比べて、ダイ３０に対するパンチ３５のストロークが大きく示されているが、実際にはこれらのストロークは互いに同じである。

【0025】

本実施形態ではダイ３０が、パンチ３５の中心軸が延びる方向（ストローク方向Ｓ）に並んで複数設けられる。複数のダイ３０には、断面円形の貫通孔３１ａを有する１つの再絞りダイ３１と、この再絞りダイ３１と同軸にストローク方向Ｓに配列し、断面円形の貫通孔３２ａ，３３ａ，３４ａを有する複数（図示の例では３つ）のアイアニングダイ（しごきダイ）３２，３３，３４と、が含まれる。また、各アイアニングダイ３２，３３，３４の中心軸が延びる方向の往復直線運動機構１とは反対側には、パイロットリング３７がそれぞれ配置される。パイロットリング３７が設けられることにより、成形時に缶が各アイアニングダイ３２，３３，３４を外れたときの衝撃でパンチ３５が各アイアニングダイ３２，３３，３４に接触することが抑制される。
また、成形時において再絞りダイ３１およびアイアニングダイ３２，３３，３４には、潤滑と冷却のためクーラント液が供給される。

【0026】

カップホルダー３６は、円筒状である。カップホルダー３６の中心軸は、パンチ３５の中心軸と同軸である。カップホルダー３６は、パンチ３５の外側に嵌め合わされ、かつパンチ３５に対してストローク方向Ｓにスライド移動可能である。カップホルダー３６は、複数のダイ３０のうち、ストローク方向Ｓにおいて最も往復直線運動機構１側に配置される再絞りダイ３１の往復直線運動機構１側を向く端面３１ｂに、カップ状体Ｗの底壁を押圧可能である。すなわち、カップホルダー３６は、ダイ３０の端面３０ｂに配置されたカップ状体Ｗの内部に挿入され、カップ状体Ｗの底壁を端面３０ｂに押し付けて支持する。

【0027】

缶成形装置１０によるカップ状体ＷへのＤＩ加工は、下記のように行われる。
まず、ワークであるカップ状体Ｗが、カップ軸（缶軸）を水平方向に延ばし開口をパンチ３５側へ向けた姿勢で、パンチ３５と再絞りダイ３１との間に配置される。カップ状体Ｗの底壁は、再絞りダイ３１の端面３１ｂと対向する。

【0028】

このカップ状体Ｗに対して、カップホルダー３６およびパンチ３５が前進移動させられる。具体的には、カップホルダー３６およびパンチ３５が、ストローク方向Ｓにおいて、往復直線運動機構１からダイ３０側へ向けて移動する。そしてカップホルダー３６が、再絞りダイ３１の端面３１ｂにカップ状体Ｗの底壁を押し付けてカップ押し付け動作を行いつつ、パンチ３５が、カップ状体Ｗを再絞りダイ３１の貫通孔３１ａ内に押し込んでいくことで、再絞り加工を施す。

【0029】

再絞り加工により、カップ状体Ｗは小径に成形され、かつカップ軸方向に沿う長さ（高さ）が大きくなる。さらにこのカップ状体Ｗをパンチ３５で押し込んでいき、複数のアイアニングダイ３２，３３，３４の各貫通孔３２ａ，３３ａ，３４ａを順次通過させながらしごき加工を施す。すなわち、カップ状体Ｗの周壁をしごいて延伸させ、周壁高さを高くするとともに周壁の厚さを薄くして、有底筒状のＤＩ缶とする。ＤＩ缶は、周壁がしごかれることで冷間加工硬化され、強度が高められる。

【0030】

しごき加工が終了したＤＩ缶は、パンチ３５がさらに前方に押し出して底部（缶底となる部分）を不図示のボトム成形金型に押圧することにより、この底部がドーム形状に成形される。

【0031】

また缶成形装置１０は、特に図示しないが、上述した構成以外に下記の構成を備える。缶成形装置１０は、パンチ３５およびカップホルダー３６と、再絞りダイ３１との間にカップ状体Ｗを供給する缶供給機構と、パンチ３５と移動軸２とを連結し水平方向に延びるラム軸と、ラム軸をストローク方向Ｓに移動自在に軸支する複数（例えば２つ）の軸受と、カップホルダー３６をパンチ３５と同期させてストローク方向Ｓに往復直線移動させるカップホルダー駆動機構と、パンチ３５から離型させられたＤＩ缶を装置外部に排出する缶排出機構と、を備える。

【0032】

図２および図３において、本実施形態では、第１回転体１１の中心軸を第１中心軸Ｃ１と呼び、第２回転体１２の中心軸を第２中心軸Ｃ２と呼ぶ。第１回転体１１は、第１中心軸Ｃ１回りに回転自在にハウジング４に支持される。第２回転体１２は、第２中心軸Ｃ２回りに回転自在に第１回転体１１に支持される。第１中心軸Ｃ１と第２中心軸Ｃ２とは、互いに平行であり、かつ互いに離れて配置される。つまり第２中心軸Ｃ２は、第１中心軸Ｃ１に対して平行かつ離れて配置される。本実施形態では、第１中心軸Ｃ１および第２中心軸Ｃ２が、水平方向に延びる。
以下の説明では、第１中心軸Ｃ１が延びる方向および第２中心軸Ｃ２が延びる方向を、軸方向と呼ぶ。

【0033】

第１中心軸Ｃ１と直交する方向を、第１径方向または単に径方向と呼ぶ。第１径方向のうち、第１中心軸Ｃ１に近づく向きを第１径方向の内側と呼び、第１中心軸Ｃ１から離れる向きを第１径方向の外側と呼ぶ。
第１中心軸Ｃ１回りに周回する方向を第１周方向と呼ぶ。第１周方向のうち、缶成形装置１０の稼働時に、ハウジング４に対して第１回転体１１が回転させられる向きを、第１回転方向Ｔ１と呼ぶ。

【0034】

第２中心軸Ｃ２と直交する方向を、第２径方向と呼ぶ。第２径方向のうち、第２中心軸Ｃ２に近づく向きを第２径方向の内側と呼び、第２中心軸Ｃ２から離れる向きを第２径方向の外側と呼ぶ。
第２中心軸Ｃ２回りに周回する方向を第２周方向と呼ぶ。第２周方向のうち、缶成形装置１０の稼働時に、第１回転体１１に対して第２回転体１２が回転させられる向きを、第２回転方向Ｔ２と呼ぶ。

【0035】

図３に示すように、ハウジング４は、第１回転体１１、第２回転体１２および複数の軸受８，９，１３，１４を収容する。ハウジング４は、多段円筒状である。ハウジング４は、第１中心軸Ｃ１を中心として軸方向に延びる。ハウジング４は、大径筒部６と、小径筒部７と、内歯歯車３と、を有する。

【0036】

大径筒部６の外径は、小径筒部７の外径よりも大きい。大径筒部６の内径は、小径筒部７の内径よりも大きい。大径筒部６の内部と小径筒部７の内部とは、互いに連通する。大径筒部６の軸方向位置と、小径筒部７の軸方向位置とは、互いに異なる。大径筒部６と小径筒部７とは、軸方向において互いに隣接して配置される。
本実施形態では、軸方向のうち、小径筒部７から大径筒部６へ向かう方向を前側（軸方向一方側）と呼び、大径筒部６から小径筒部７へ向かう方向を後側（軸方向他方側）と呼ぶ。

【0037】

内歯歯車３は、ハウジング４の内周面に設けられる。図３および図５に示すように、内歯歯車３は、第１中心軸Ｃ１を中心とする環状である。具体的に内歯歯車３は、第１周方向に延びる円形リング状である。内歯歯車３は、内歯歯車３の内周部に、第１周方向に並ぶ複数の内歯３ａを有する。内歯歯車３の外周部は、大径筒部６の内周部と固定される。本実施形態では内歯歯車３が、軸方向において、大径筒部６の両端部間に位置する中間部分に配置される。

【0038】

第１回転体１１は、内歯歯車３と同軸に配置される。第１回転体１１は、多段円柱状であり、軸方向に延びる。第１回転体１１は、大径部１６と、小径部１７と、を有する。
大径部１６は、第１回転体１１のうち軸方向の前側の部分を構成する。大径部１６の外径は、小径部１７の外径よりも大きい。大径部１６は、大径筒部６内に配置される。大径部１６は、大径筒部６内に設けられる軸受８により、第１周方向に回転自在に支持される。すなわち第１回転体１１は、軸受８を介して、ハウジング４に第１周方向に回転自在に支持される。

【0039】

大径部１６は、収容室１８を有する。収容室１８は、大径部１６の軸方向の前側を向く端面から軸方向の後側に窪む凹状である。収容室１８は、第２中心軸Ｃ２を中心として軸方向に延びる。収容室１８は、円穴状である。収容室１８の内周部のうち、軸方向の両端部には、一対の軸受１３，１４が配置される。

【0040】

収容室１８は、凹部１８ａと、シール溝１８ｂと、を有する。つまり第１回転体１１は、凹部１８ａと、シール溝１８ｂと、を有する。
凹部１８ａは、収容室１８の後端部に位置する。図４に示すように、凹部１８ａは、大径部１６のうち収容室１８の後側の開口を塞ぐ底壁に設けられ、この底壁の前面から後側に窪む。つまり凹部１８ａは、軸方向に窪む。
シール溝１８ｂは、凹部１８ａの内周面から第２径方向の外側に窪み、第２周方向に延びる。シール溝１８ｂは、第２中心軸Ｃ２を中心とする環状の溝である。

【0041】

図３に示すように、小径部１７は、第１回転体１１のうち軸方向の後側の部分を構成する。小径部１７の前端部は、大径部１６の後端部と固定される。小径部１７は、小径筒部７内に設けられる軸受９により、第１周方向に回転自在に支持される。すなわち第１回転体１１は、軸受９を介して、ハウジング４に第１周方向に回転自在に支持される。

【0042】

小径部１７は、小径筒部７内に配置される前側部分と、小径筒部７から軸方向の後側に突出する後側部分と、を有する。小径部１７の後側部分には、図示しない駆動モータから伝達される第１回転方向Ｔ１の回転駆動力が入力される。すなわち第１回転体１１は、駆動モータの回転駆動力により、ハウジング４に対して第１回転方向Ｔ１に回転させられる。

【0043】

第２回転体１２は、多段円柱状であり、軸方向に延びる。第２回転体１２は、収容室１８内に配置される。第２回転体１２は、大径部分２０と、小径部分２１と、外歯歯車５と、凸部１２ａと、を有する。
大径部分２０は、第２回転体１２のうち軸方向の前側の部分を構成する。大径部分２０の外径は、小径部分２１の外径よりも大きい。大径部分２０は、収容室１８内に設けられる軸受１３により、第２周方向に回転自在に支持される。

【0044】

小径部分２１は、第２回転体１２のうち軸方向の後側の部分を構成する。小径部分２１の前端部は、大径部分２０の後端部と接続される。大径部分２０と小径部分２１とは、単一の部材により一体に形成される。小径部分２１は、収容室１８内に設けられる軸受１４により、第２周方向に回転自在に支持される。
すなわち第２回転体１２は、軸受１３，１４を介して、第１回転体１１に第２周方向に回転自在に支持される。

【0045】

図３および図５に示すように、外歯歯車５は、第２回転体１２の外周面に設けられる。外歯歯車５は、第２中心軸Ｃ２を中心とする環状である。具体的に外歯歯車５は、第２周方向に延びる円形リング状である。外歯歯車５は、小径部分２１の第２径方向の外側に配置される。外歯歯車５の内周部は、小径部分２１の外周部と固定される。外歯歯車５は、軸方向において、収容室１８内に設けられる一対の軸受１３，１４間に配置される。
外歯歯車５は、外歯歯車５の外周部に、第２周方向に並ぶ複数の外歯５ａを有する。外歯歯車５の外歯５ａと、内歯歯車３の内歯３ａとは、互いに噛み合う。つまり外歯歯車５は、内歯歯車３に噛み合う。

【0046】

缶成形装置１０の稼働時に、外歯歯車５は、内歯歯車３の内周に沿って第１回転方向Ｔ１に回転（公転）移動しつつ、第２回転方向Ｔ２に回転（自転）する。本実施形態では、往復直線運動機構１を軸方向の前側から後側へ向けて見て、つまり往復直線運動機構１の前面を正面に見て、第１回転方向Ｔ１は、第１中心軸Ｃ１を中心とする反時計回りの方向であり、第２回転方向Ｔ２は、第２中心軸Ｃ２を中心とする時計回りの方向である。
外歯歯車５のピッチ円直径は、内歯歯車３のピッチ円直径の１／２である。

【0047】

図４に示すように、凸部１２ａは、第２回転体１２の後端部に位置する。凸部１２ａは、小径部分２１の後端面から軸方向の後側へ向けて突出する。凸部１２ａは、凹部１８ａ内に軸方向の前側から挿入される。つまり凸部１２ａは、軸方向から凹部１８ａに挿入される。軸方向において、凸部１２ａと凹部１８ａとの間には、隙間が設けられる。第２径方向において、凸部１２ａと凹部１８ａとの間には、隙間が設けられる。

【0048】

シール部材１９は、第１回転体１１と第２回転体１２との間をシールする。シール部材１９は、第２中心軸Ｃ２を中心とする環状である。具体的にシール部材１９は、第２周方向に延びる円形リング状である。シール部材１９は、凹部１８ａの内周面および凸部１２ａの外周面に、第２中心軸Ｃ２回りの全周にわたって接触する。シール部材１９は、シール溝１８ｂ内に嵌め合わされる。

【0049】

図２および図３に示すように、移動軸２は、ハウジング４よりも軸方向の前側へ突出する。移動軸２は、第２回転体１２に接続され、第１中心軸Ｃ１に直交する径方向のうち、所定方向に沿って往復直線運動する。本実施形態ではこの所定方向が、ストローク方向Ｓである。移動軸２は、円柱状であり、軸方向に延びる。移動軸２の中心軸Ａは、第１中心軸Ｃ１と平行である。移動軸２の中心軸Ａは、第２中心軸Ｃ２に対して平行かつ離れて配置される。中心軸Ａと第２中心軸Ｃ２との間の第２径方向の距離は、第１中心軸Ｃ１と第２中心軸Ｃ２との間の第２径方向の距離と等しい。往復直線運動機構１を軸方向から見て、移動軸２の中心軸Ａは、外歯歯車５のピッチ円直径上に位置する。本実施形態では、移動軸２と第２回転体１２とが、単一の部材により一体に形成される。
軸受１５は、移動軸２の外周部に設けられる。軸受１５は、図示しないラム軸と移動軸２とを、中心軸Ａ回りに相対回転自在に連結する。

【0050】

図１および図３に示すように、エア供給路４０は、第１回転体１１の内部、第２回転体１２の内部、移動軸２の内部、図示しないラム軸の内部、およびパンチ３５の内部にわたって延びる。
エア供給路４０は、第１エア流路４１と、第２エア流路４２と、接続エア室４３と、移動軸エア流路４４と、ラム軸エア流路４５と、パンチエア流路４６と、を有する。

【0051】

図３および図４に示すように、第１エア流路４１は、第１回転体１１の内部を延びるエアの流路である。第１エア流路４１は、第１軸方向流路４１ａと、第１径方向流路４１ｂと、を有する。
第１軸方向流路４１ａは、第１中心軸Ｃ１上に位置する。第１軸方向流路４１ａは、小径部１７の軸方向の全長および大径部１６の後端部にわたって配置され、軸方向に延びる。第１軸方向流路４１ａの後端部は、小径部１７の後端面に開口する。

【0052】

第１径方向流路４１ｂは、大径部１６の後端部に配置される。第１径方向流路４１ｂは、第１軸方向流路４１ａの前端部に接続する。第１径方向流路４１ｂは、第１軸方向流路４１ａの前端部から第１径方向の外側に延びる。第１径方向流路４１ｂの第１径方向の外端部は、凹部１８ａの内周面に開口する。

【0053】

第２エア流路４２は、第２回転体１２の内部を延びるエアの流路である。本実施形態では、第２エア流路４２の断面積と、第１エア流路４１の断面積とが、互いに同じである。第２エア流路４２は、第２軸方向流路４２ａと、第２傾斜流路４２ｂと、を有する。
第２軸方向流路４２ａは、第２中心軸Ｃ２上に位置する。第２軸方向流路４２ａは、第２回転体１２の前端部以外の部分に配置され、軸方向に延びる。第２軸方向流路４２ａの後端部は、凸部１２ａの後端面に開口する。

【0054】

第２傾斜流路４２ｂは、第２回転体１２の前端部に配置される。第２傾斜流路４２ｂは、第２軸方向流路４２ａの前端部に接続する。第２傾斜流路４２ｂは、第２軸方向流路４２ａの前端部から第２径方向の外側へ向かうに従い軸方向の前側へ向けて傾斜して延びる。

【0055】

図４に示すように、接続エア室４３は、第１回転体１１と第２回転体１２との間に位置し、第１エア流路４１と第２エア流路４２とを繋ぐエアの流路（エア室）である。接続エア室４３は、凹部１８ａの内面、凸部１２ａの外面およびシール部材１９により画成される空間である。具体的に、接続エア室４３は、凹部１８ａの前側を向く面（底面）、凹部１８ａの内周面、凸部１２ａの後端面、凸部１２ａの外周面、およびシール部材１９の後側を向く面により画成される。接続エア室４３には、第１径方向流路４１ｂが開口する。接続エア室４３には、第２軸方向流路４２ａが開口する。

【0056】

図３に示すように、移動軸エア流路４４は、移動軸２の内部を延びるエアの流路である。移動軸エア流路４４は、移動軸傾斜流路４４ａと、移動軸軸方向流路４４ｂと、を有する。
移動軸傾斜流路４４ａは、移動軸２の後端部に配置される。移動軸傾斜流路４４ａは、第２傾斜流路４２ｂの前端部に接続する。移動軸傾斜流路４４ａは、第２傾斜流路４２ｂの前端部から、第２径方向の外側へ向かうに従い軸方向の前側へ向けて傾斜して延びる。

【0057】

移動軸軸方向流路４４ｂは、移動軸２の後端部以外の部分に配置される。移動軸軸方向流路４４ｂは、移動軸２の中心軸Ａ上に位置する。移動軸軸方向流路４４ｂは、移動軸傾斜流路４４ａの前端部に接続する。移動軸軸方向流路４４ｂは、移動軸傾斜流路４４ａの前端部から軸方向の前側へ向けて、軸方向に延びる。移動軸軸方向流路４４ｂの前端部は、移動軸２の前端面に開口する。

【0058】

図１に示すように、ラム軸エア流路４５は、ストローク方向Ｓに延びる。ラム軸エア流路４５は、図示しないラム軸の内部を延びるエアの流路である。ラム軸エア流路４５は、ラム軸の中心軸上に位置し、ラム軸の中心軸が延びる方向に沿って延びる。ラム軸エア流路４５は、移動軸エア流路４４の前端部に接続する。

【0059】

パンチエア流路４６は、ストローク方向Ｓに延びる。パンチエア流路４６は、パンチ３５の内部を延びるエアの流路である。パンチエア流路４６は、パンチ３５の中心軸上に位置し、パンチ３５の中心軸が延びる方向に沿って延びる。パンチエア流路４６は、ラム軸エア流路４５と繋がる。特に図示しないが、パンチエア流路４６の両端部のうち、ラム軸エア流路４５と接続する端部とは異なる端部は、パンチ３５の外周面および先端面の少なくともいずれかに開口する。

【0060】

特に図示しないが、回転式継手は、第１回転体１１の軸方向の後側に設けられる。回転式継手には、小径部１７の後端部が第１周方向に回転自在に連結される。つまり回転式継手には、第１回転体１１が第１中心軸Ｃ１回りに回転自在に連結される。本実施形態の回転式継手として、例えば、昭和技研工業社製のロータリージョイントのＲＸシリーズやＫＣシリーズ等を用いることができる。

【0061】

特に図示しないが、エア供給手段は、エアコンプレッサと、エアコンプレッサと回転式継手とを繋ぐ配管と、を有する。エア供給手段は、回転式継手の内部を通して、第１エア流路４１つまりエア供給路４０にエアを供給する。すなわち、回転式継手の内部を通して、エア供給路４０にエアが供給される。

【0062】

以上説明した本実施形態の缶成形装置１０では、図示しない駆動モータから第１回転体１１に第１中心軸Ｃ１回りの回転駆動力が伝達されると、ハウジング４に対して第１回転体１１が、第１中心軸Ｃ１回りに回転させられる。第１回転体１１が第１中心軸Ｃ１回りに回転させられると、第１回転体１１に支持された第２回転体１２も、第１中心軸Ｃ１回りに回転させられる。

【0063】

このとき、第２回転体１２の外歯歯車５と、ハウジング４の内歯歯車３とが互いに噛み合っているため、第２回転体１２は、第１中心軸Ｃ１回りに回転（公転）させられつつ、第２中心軸Ｃ２回りにも回転（自転）させられる。往復直線運動機構１を軸方向から見て、第２回転体１２が第１中心軸Ｃ１回りに公転させられる第１回転方向Ｔ１と、第２回転体１２が第２中心軸Ｃ２回りに自転させられる第２回転方向Ｔ２とは、互いに逆向きとなる。

【0064】

第２回転体１２の前端部に接続された移動軸２は、第１径方向のうち所定方向、つまりストローク方向Ｓに沿って、往復直線運動する。
このようにして、本実施形態の往復直線運動機構１は、第１回転体１１に入力された回転駆動力を、往復直線運動に変換して移動軸２に出力する。これにより、移動軸２にラム軸を介して連結されたパンチ３５が、所定方向（ストローク方向Ｓ）に往復直線運動させられる。パンチ３５、ダイ３０、カップホルダー３６等によりカップ状体ＷにＤＩ加工を施すことが可能になり、カップ状体ＷをＤＩ缶に成形することができる。

【0065】

そして本実施形態では、エア供給路４０が、第１回転体１１、第２回転体１２、移動軸２およびパンチ３５の各内部にわたって延びる。ＤＩ加工した缶の内部に、パンチ３５を通してエアを噴射することにより、パンチ３５から缶を離型できる。本実施形態とは異なり、例えば、ハウジングの外部からホースや配管部材等により移動軸にエアを供給する構造と比べて、本実施形態では、部品点数および可動部分を少なく抑えることができる。本実施形態の缶成形装置１０によれば、構造を簡素化でき、メンテナンスや部品交換の頻度を抑えることができる。

【0066】

また本実施形態では、エア供給路４０が、第１エア流路４１と第２エア流路４２とを繋ぐ接続エア室４３を有する。
この場合、第１回転体１１と第２回転体１２とが相対的に移動（回転）しても、接続エア室４３を介することにより、第１エア流路４１と第２エア流路４２との接続状態が良好に維持される。接続エア室４３を介して、第１エア流路４１から第２エア流路４２へと安定してエアを供給できる。

【0067】

また本実施形態では、接続エア室４３が、凹部１８ａの内面、凸部１２ａの外面およびシール部材１９により画成される。
この場合、シール部材１９により接続エア室４３の密閉状態が良好に維持される。詳しくは、缶成形装置１０の稼働時に、シール部材１９に作用する外力は、第２周方向において一定であり、具体的にはシール部材１９の内周部に対して第２回転方向Ｔ２に作用する一定の力であるので、シール部材１９に対して大きく増減するような複雑な外力や過大な外力はかかりにくい。このため、シール部材１９のシール機能が安定して維持され、接続エア室４３を介して、第１エア流路４１から第２エア流路４２へとエアが安定して供給される。

【0068】

また本実施形態では、エア供給手段から回転式継手の内部を通して、エア供給路４０にエアが供給される。具体的には、エア供給路４０のうち第１回転体１１の内部に位置する部分つまり第１エア流路４１に、回転式継手からエアが供給される。回転式継手を用いることにより、例えば、回転式継手から２系統に分岐させてエアを供給することが可能である。具体的には、回転式継手から、缶を離型するためのエア供給路と、例えばクラッチブレーキ用のエア管路と、にエアをそれぞれ供給することができる。簡素な構造により、缶成形装置１０の機能を高めることができる。

【0069】

なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。

【0070】

前述の実施形態では、第１エア流路４１の断面積と、第２エア流路４２の断面積とが、互いに同じである例を挙げたが、これに限らない。例えば、第１エア流路４１の断面積が、第２エア流路４２の断面積より大きくてもよい。この場合、第１エア流路４１を流れるエアの流速に比べて、第２エア流路４２を流れるエアの流速を高めることができ、パンチ３５から缶をより離型しやすくすることができる。

【0071】

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例およびなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

【産業上の利用可能性】

【0072】

本発明の缶成形装置によれば、構造を簡素化でき、メンテナンスや部品交換の頻度を抑えられる。したがって、産業上の利用可能性を有する。

【符号の説明】

【0073】

２…移動軸、３…内歯歯車、４…ハウジング、５…外歯歯車、１０…缶成形装置、１１…第１回転体、１２…第２回転体、１２ａ…凸部、１８ａ…凹部、１９…シール部材、３０…ダイ、３０ａ…貫通孔、３０ｂ…端面、３５…パンチ、３６…カップホルダー、４０…エア供給路、４１…第１エア流路、４２…第２エア流路、４３…接続エア室、Ｃ１…第１中心軸、Ｃ２…第２中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】