特許 7528430 ボトル缶及びその製造方法

(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】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】ボトル缶及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B65D 1/02 20060101AFI20240730BHJP

   B65D 1/46 20060101ALI20240730BHJP

   B65D 1/16 20060101ALI20240730BHJP

   B21D 51/26 20060101ALI20240730BHJP

   B21D 41/04 20060101ALI20240730BHJP

【ＦＩ】

B65D1/02 220

B65D1/46

B65D1/16 111

B21D51/26 Q

B21D41/04 C

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019212812

(22)【出願日】2019-11-26

(65)【公開番号】P2021084636

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-09-07

(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】100101465

【弁理士】

【氏名又は名称】青山 正和

(72)【発明者】

【氏名】南馬 孝之

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 貴志

【審査官】長谷川 一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１０４０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４０８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４０８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０５８９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１７７２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９３１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５２３９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－２１０１３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｄ １／０２

Ｂ６５Ｄ １／４６

Ｂ６５Ｄ １／１６

Ｂ２１Ｄ ５１／２６

Ｂ２１Ｄ ４１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外径が６４．２５ｍｍ以上６８．２４ｍｍ以下の円筒状胴部と、該円筒状胴部の上端から縮径する縮径部と、該縮径部の上端に接続され、缶軸方向上方に向かうにしたがって漸次縮径するテーパ筒部と、該テーパ筒部の上端でさらに縮径されたネック部と、該ネック部の上端に形成され、キャップ材が巻き込まれる膨出部の外径が３６．０ｍｍ以上４０．０ｍｍ以下の口部とを備え、前記縮径部が、前記円筒状胴部の上端に接続された凸状湾曲部と、前記テーパ筒部の下端の間に形成された凹状湾曲部と、を有するボトル缶であって、
前記テーパ筒部は缶軸に対する外面の傾斜角度が５°以上１０°以下であり、
缶軸を通る縦断面において、前記凸状湾曲部の外面の曲率半径が２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下、前記凹状湾曲部の外面の曲率半径は６．０ｍｍ以上１７．０ｍｍ以下であり、前記凸状湾曲部と前記凹状湾曲部との間に凸状外面を有する第２凸状湾曲部を有するとともに、該第２凸状湾曲部と前記凸状湾曲部との間に缶軸に対して傾斜するテーパ部が形成されており、
前記第２凸状湾曲部の外面の曲率半径は２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であり、
前記テーパ筒部の上端に半径方向外方に突出する屈曲凸部が形成され、その上端に屈曲凹部を介して前記ネック部の下端が接続されており、
全体高さが１８０ｍｍ以上２３０ｍｍ以下、前記円筒状胴部と前記凸状湾曲部との接続位置から前記テーパ筒部の屈曲凸部上端までの缶軸方向の長さが４２ｍｍ以上６２ｍｍ以下であることを特徴とするボトル缶。

【請求項2】

請求項１に記載のボトル缶であって、前記ボトル缶の開口部に平板を当接させ、５ｍｍ／ｍｉｎの速度で軸方向に圧縮して、座屈が開始された時の荷重であるコラム強度が１５００Ｎ以上であることを特徴とするボトル缶。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のボトル缶の製造方法であって、
前記円筒状胴部と同じ外径の筒体を形成する筒体形成工程と、
前記筒体の上端から缶軸方向にネッキングダイを押し込みながら前記筒体の上部を縮径して、前記円筒状胴部の上端に連続する前記凸状湾曲部と、該凸状湾曲部より上方で凹状外面を有する湾曲凹部と、該湾曲凹部の上端に連続する前記テーパ筒部とを形成する縮径工程と、
前記縮径工程後に、前記湾曲凹部を再成形することにより、前記湾曲凹部より曲率半径が小さい前記凹状湾曲部を形成するとともに、該凹状湾曲部と前記凸状湾曲部との間に第２凸状湾曲部を形成するリフォーム工程とを有するボトル缶の製造方法。

【請求項4】

前記屈曲凸部及び前記屈曲凹部は、前記テーパ筒部の上端に、半径方向外方に突出する屈曲した凸部を形成するとともに、前記ネック部の下端に、前記屈曲した凸部の上端から連続する屈曲した凹部を形成しておき、前記リフォーム工程後に、前記屈曲した凸部及び前記屈曲した凹部を変形させて、これらの曲率半径を小さくするネック下部形成工程によって形成されることを特徴とする請求項３に記載のボトル缶の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、開口部に金属製キャップが装着され、飲料等の内容物が充填されるボトル缶及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

飲料等の内容物が充填される容器として、ボトル形状の缶（ボトル缶）の開口部に、金属製キャップを装着して密封する容器が知られている。このボトル缶は、一般に、底部を有する円筒状胴部の開口部側に、上方へ向かうに従い漸次縮径する縮径部が設けられ、縮径部の上に首部を介して口部が設けられた構成とされている。このようなボトル缶は、金属板材（アルミニウム合金材料の板材）に絞り加工を施してカップを形成するカッピング工程、及びそのカップを再絞りしつつしごき加工を施すＤＩ（Ｄｒａｗｉｎｇ ＆ Ｉｒｏｎｉｎｇ）工程を経て、有底円筒状の筒体に形成され、その有底円筒状の筒体の胴部の開口部側に縮径加工を施すことにより縮径部が形成され、その後、膨出部、ねじ部、カール部等を有する口部が形成される。

【0003】

このボトル缶の口部には金属製キャップが装着される。このキャップは、ボトル缶に装着される前は、円盤状の天板部とその外周縁から垂直に延びる周壁部とを有しており、ボトル缶の口部に被せられた後、ボトル缶のねじ部に沿って周壁部が加工され、周壁部の下端部が膨出部に係止される。開封する際は、キャップを回転すると、周壁部に形成されているブリッジ部が切断されることにより、周壁部が上下に分離され、口部から取り外すことができる。
このようなキャッピング時において、ボトル缶の缶軸方向に大きな荷重が作用するため、ボトル缶にはその荷重に耐え得る強度が必要である。

【0004】

特許文献１では、口部下端から縮径部の上端周囲に、半径方向内側に湾曲する凹部又は半径方向外側に湾曲する凸部を形成することにより、キャッピング時の荷重による変形が生じないようにしている。
特許文献２では、膨出部と縮径部との間に、膨出部側から順にＳ字ビード部と外径が一定のストレート部とが形成されていることにより、変形強度が高められている。
特許文献３では、ボトル缶に縮径部及び口部を形成するネッキング工程時に、縮径部と口部との繋ぎのＲ部の曲率半径を小さくするリフォーム加工を施すことにより、変形強度を高めている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００１－２１３４１６号公報

【文献】特開２０１８－１４０８２７号公報

【文献】特開２０１８－１７７２５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、大容量とするためにボトル缶を大型化する要望がある。ボトル缶の容量を大きくするには、胴部を長くすることにより対応しているが、口部との間の縮径部を伸ばして縮径部付近の容量を増大することも考えられる。
しかしながら、縮径部を伸ばすとキャッピング時の荷重によって座屈するおそれが生じる。

【0007】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、キャッピング時等における座屈等の変形を防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のボトル缶は、外径が６４．２５ｍｍ以上６８．２４ｍｍ以下の円筒状胴部と、該円筒状胴部の上端から縮径する縮径部と、該縮径部の上端に接続され、缶軸方向上方に向かうにしたがって漸次縮径するテーパ筒部と、該テーパ筒部の上端でさらに縮径されたネック部と、該ネック部の上端に形成され、キャップ材が巻き込まれる膨出部の外径が３６．０ｍｍ以上４０．０ｍｍ以下の口部とを備え、前記縮径部が、前記円筒状胴部の上端に接続された凸状湾曲部と、前記テーパ筒部の下端の間に形成された凹状湾曲部と、を有するボトル缶であって、
前記テーパ筒部は缶軸に対する外面の傾斜角度が５°以上１０°以下であり、
缶軸を通る縦断面において、前記凹状湾曲部の外面の曲率半径は６．０ｍｍ以上１７．０ｍｍ以下である。

【0009】

このボトル缶は、円筒状胴部とネック部との間が凸状湾曲部、凹状湾曲部、テーパ筒部を連続的に形成した形状であるので、テーパ筒部によって円筒状胴部から口部までの長さを大きくできる。また、ネック部の下方が補強されるとともに、凸状湾曲部とテーパ筒部との間の凹状湾曲部の曲率半径が小さく、これにより、缶軸方向におけるコラム強度を大きくして、キャッピング時等の際の変形を防止することができる。
この場合、凹状湾曲部の外面の曲率半径が６．０ｍｍ未満では曲率半径が小さくなり過ぎるため座屈するおそれがあり、また、滑らかな曲面にならずに意匠性を損ねるおそれがある。一方、１７．０ｍｍを超えるとコラム強度が低下する。
なお、テーパ筒部における缶軸に対する外面の傾斜角度が５°未満では成形が難しく、１０°を超えると所望の缶高さを確保し難くなる。また、傾斜角度が小さいテーパ筒部とそれに比べて傾斜角度が大きい縮径部とを滑らかに接続して意匠性を良くするには、この角度範囲が好ましい。

【0010】

本発明のボトル缶において、前記凸状湾曲部と前記凹状湾曲部との間に凸状外面を有する第２凸状湾曲部を有し、前記第２凸状湾曲部の外面の曲率半径は２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であるとよい。

【0011】

第２凸状湾曲部の曲率半径が２０未満では凹状湾曲部との接続部分で段状に見えるため、ボトル缶の外観を損ねるおそれがあり、４０ｍｍを超えると直線状に見えて、所望の意匠形状となりにくい。
なお、凸状湾曲部と第２凸状湾曲部とは直接接続状態とされていてもよいし、縦断面で直線状又は直線に近い曲線状のテーパ部によって接続されていてもよい。

【0012】

本発明のボトル缶の製造方法は、外径が６４．２５ｍｍ以上６８．２４ｍｍ以下の円筒状胴部と、該円筒状胴部の上端から縮径する縮径部と、該縮径部の上端に接続され、缶軸方向上方に向かうにしたがって漸次縮径するテーパ筒部と、該テーパ筒部の上端でさらに縮径されたネック部と、該ネック部の上端に形成され、キャップ材が巻き込まれる膨出部の外径が３６．０ｍｍ以上４０．０ｍｍ以下の口部とを備え、前記縮径部が、前記円筒状胴部の上端に連続する凸状湾曲部と、前記テーパ筒部の下端の間に形成された凹状湾曲部と、を有するボトル缶の製造方法であって、
前記円筒状胴部と同じ外径の筒体を形成する筒体形成工程と、
前記筒体の上端から缶軸方向にネッキングダイを押し込みながら前記筒体の上部を縮径して、前記円筒状胴部の上端に連続する前記凸状湾曲部と、該凸状湾曲部より上方で凹状外面を有する湾曲凹部と、該湾曲凹部の上端に連続する前記テーパ筒部とを形成する縮径工程と、
前記縮径工程後に、前記湾曲凹部を再成形することにより、前記湾曲凹部より曲率半径が小さい前記凹状湾曲部を形成するリフォーム工程とを有する。

【0013】

本発明の製造方法では、円筒状胴部の上に、まず凸状湾曲部湾曲凹部、テーパ筒部を形成する。次いで、リフォーム工程により、湾曲凹部の外面の曲率半径を小さくした凹状湾曲部を形成して、凹状湾曲部付近の剛性を高めている。

【0014】

ボトル缶の製造方法において、前記リフォーム工程では、前記凹状湾曲部を形成する際に、前記凹状湾曲部と前記凸状湾曲部との間に第２凸状湾曲部を形成するとよい。

【0015】

凸状湾曲部と凹状湾曲部の間にさらに第２凸状湾曲部が形成されるので、凹状湾曲部付近がさらに補強されて、コラム強度が高められる。

【0016】

ボトル缶の製造方法において、前記テーパ筒部の上端に、半径方向外方に突出する屈曲凸部を形成するとともに、前記ネック部の下端に、前記屈曲凸部の上端から連続する屈曲凹部を形成しておき、前記リフォーム工程後に、前記屈曲凸部及び前記屈曲凹部を変形させて、これらの曲率半径を小さくするネック下部形成工程を有するとよい。

【0017】

テーパ筒部は缶軸に対する傾斜角度が小さいため、加工代が少なく、ひずみを周方向に均等に付与することが著しく難しくなる。
そこで、縮径工程後に、リフォーム工程によりテーパ筒部を整形しているが、そのテーパ筒部からネック部にかけた部分においては、ネック下部形成工程において、屈曲凸部及び屈曲凹部の曲率半径を小さくする加工を施しているので、スプリングバック等を抑制して、これらを確実に形成でき、変形強度を高めることができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、キャッピング時等における座屈等の変形を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係るボトル缶の半分を断面にした正面図である。

【図2】図１のボトル缶の要部の拡大図である。

【図3】ボトル缶の製造方法の主要工程を示すフローチャートである。

【図4】ボトル缶の製造工程の一部を（ａ）～（ｃ）の順に示す工程図である。

【図5】第１縮径工程において、筒体に１番目のネッキングダイを配置した状態を示す断面図である。

【図6】第１縮径工程において用いられる各ネッキングダイの成形部を重ねて示した断面図である。

【図7】第１縮径工程により形成される第１中間成形体の要部を示す正面図である。

【図8】リフォーム工程後の第２中間成形体の要部を示す正面図である。

【図9】ネック下部形成工程において成形ダイにより成形している状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0021】

図１は、本発明の一実施形態に係るボトル缶の正面図である。このボトル缶１は、開口端部１ａにキャップ（図示省略）が装着されることにより、飲料等を収容する容器として用いられる。

【0022】

ボトル缶１は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の薄板金属からなり、図１に示すように、底部１１を有する円筒状胴部１２に、円筒状胴部１２の上端から縮径する縮径部１３と、縮径部１３の上端に接続され、缶軸方向上側に向かうに従って漸次縮径されたテーパ筒部１４と、テーパ筒部１４の上端でさらに縮径された小径のネック部１５と、ネック部１５の上端に形成された口径３８ｍｍの口部１６とを備えている。縮径部１３は、円筒状胴部１２の上端から凸状外面となる第１凸状湾曲部（本発明では単に凸状湾曲部と称している）１３１と、第１凸状湾曲部１３１の上方に形成される第２凸状湾曲部１３３と、第２凸状湾曲部１３３の上端から口部１６の下端にかけて凹状外面となる凹状湾曲部１３２とを有している。
図１に示すように、円筒状胴部１２及び縮径部１３、テーパ筒部１４、ネック部１５、口部１６は互いに同軸に配置されており、本実施形態において、これらの共通軸を缶軸Ｓと称して説明を行う。

【0023】

円筒状胴部１２は、外径が公称２１１径であり、６４．２５ｍｍ以上６８．２４ｍｍ以下の外径Ｄ１に形成される。円筒状胴部１２の下端部には、ドーム状をなす底部１１が形成されており、底部１１は、缶軸Ｓ上に位置するとともに、上方（円筒状胴部１１の内部）に向けて膨出するように形成されたドーム部１１１と、ドーム部１１１の外周縁部と円筒状胴部１２の下端部とを接続するヒール部１１２とを備えている。また、ドーム部１１１とヒール部１１２との接続部分は、缶軸Ｓ方向の下方に向けて凸となるように屈曲形成されており、ボトル缶１が正立姿勢（図１に示される、口部１６が上方を向く姿勢）となるように載置面上に載置されたときに、載置面に接する接地部１１３となっている。接地部１１３は、底部１１において最も下方に向けて突出しているとともに、周方向に沿って延びる環状をなしている。この接地部１１３の直径Ｄ２は例えば５６ｍｍに形成される。

【0024】

縮径部１３は、缶軸Ｓ方向の下側に第１凸状湾曲部１３１、上側に凹状湾曲部１３２が形成され、これらの間に第２凸状湾曲部１３３が接続されることにより、缶軸方向上側に向かうに従って縮径する形状である。この場合、第１凸状湾曲部１３１と第２凸状湾曲部１３３との間がテーパ部１３４によって接続されており、第１凸状湾曲部１３１から第２凸状湾曲部１３３までの間が全体として凸状に形成されている。第１凸状湾曲部１３１の外面の曲率半径Ｒ１は２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下、第２凸状湾曲部１３３の外面の曲率半径Ｒ２は２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下に形成される。また、缶軸を通る縦断面においてテーパ部１３４の缶軸に対する外面の傾斜角度θ１は３０°以上４５°以下とされる。なお、第１凸状湾曲部１３１と第２凸状湾曲部１３３とは直接接続されていてもよい。また、テーパ部１３４も、缶軸Ｓを通る縦断面において直線状であってもよいし、曲率半径が大きくほぼ直線に近い曲線状であってもよい。

【0025】

一方、凹状湾曲部１３２の外面の曲率半径Ｒ３は６．０ｍｍ以上１７．０ｍｍ以下であり、テーパ筒部１４は、缶軸Ｓを通る縦断面において缶軸Ｓに対する外面の傾斜角度が５°以上１０°以下である。この場合、凹状湾曲部１３２の外面の曲率半径Ｒ３が６．０ｍｍ未満では曲率半径が小さくなり過ぎるため座屈するおそれがあり、また、滑らかな曲面にならずに意匠性を損ねるおそれがある。一方、１７．０ｍｍを超えるとコラム強度が低下する。また、テーパ筒部１４における缶軸Ｓに対する外面の傾斜角度θ２が５°未満では成形が難しく、１０°を超えると所望の缶高さを確保し難くなる。また、傾斜角度が小さいテーパ筒部１４とそれに比べて傾斜角度が大きい縮径部１３とを滑らかに接続して意匠性を良くするには、この角度範囲が好ましい。このテーパ筒部１４は、缶軸Ｓを通る縦断面において直線状に形成されるが、曲率半径が大きくほぼ直線に近い曲線状であってもよい。

【0026】

テーパ筒部１４の上端には、半径方向外方に突出する屈曲凸部１４１が形成され、ネック部１５の下端には、その屈曲凸部１４１の上端に接続された屈曲凹部１５１を有している。この屈曲凸部１４１と屈曲凹部１５１とによりテーパ筒部１４からネック部１５にかけて段状に形成される。
ネック部１５が最も縮径されており、その上端部では拡径されて口部１６が接続される。このため、ネック部１５は、テーパ筒部１４と口部１６との間でくびれた形状に形成される。

【0027】

口部１６は、前述したネック部１５の上に周方向に膨出部１６１が形成され、膨出部１６１の上に雄ねじ部１６２が形成され、雄ねじ部１６２の上方の開口端部１ａにカール部１６３が形成されている。そして、天板部と周壁部とを有するキャップ材が口部１６に被せられ、雄ねじ部１６２に沿って成形され、キャップ材の裾部が膨出部１６１に巻き込まれた状態で、キャップ材の内面のライナがカール部１６３に圧接することにより、キャップにより内部が密封されたボトル缶１となる。

【0028】

本実施形態において、ボトル缶１の全体高さ（ボトル缶１の接地部１１３の底面からカール部１４３の上面までの高さ）Ｈ０は１８０ｍｍ以上２３０ｍｍ以下、円筒状胴部１２と縮径部１３の下側の凸状湾曲部１３１との接続位置から口部１６の上端までの缶軸Ｓ方向の長さＨ１は、６０ｍｍ以上８０ｍｍ以下、円筒状胴部１２と縮径部１３の下側の凸状湾曲部１３１との接続位置からテーパ筒部１４の屈曲凸部１４１上端までの缶軸Ｓ方向の長さＨ２は４２ｍｍ以上６２ｍｍ以下に形成される。内容量としては、４００ｍｌ以上６００ｍｌ以下の飲料缶として利用することができる。

【0029】

図３はこのように形成されたボトル缶１の製造方法を示すフローチャートである。
このボトル缶１を製造するには、まず、アルミニウム合金等の薄板金属の板材を打ち抜いて絞り加工することにより、図４（ａ）に示す比較的大径で浅いカップ２１を成形（カッピング工程）した後、このカップ２１に再度の絞り加工及びしごき加工（ＤＩ（Ｄｒａｗｉｎｇ ＆ Ｉｒｏｎｉｎｇ）加工）を加えて、図４（ｂ）に示すように所定高さの有底円筒状の筒体２２を成形し、その上端をトリミングにより切り揃える（筒体形成工程）。この筒体形成工程により、筒体２２の底部は最終のボトル缶１としての底部１１の形状に成形され、筒体２２の胴部は最終のボトル缶１の円筒状胴部１２と同じ外径に形成される。

【0030】

この筒体２２を形成した後、図４（ｃ）に示すように、この筒体２２の上部を縮径して円筒状胴部１２の上端に、下から順に第１凸状湾曲部１３１、湾曲凹部４２、テーパ筒部１４、屈曲凸部１４１、屈曲凹部１５１を形成する縮径工程と、縮径工程後に湾曲凹部４２を変形させて凹状湾曲部１３２を形成するとともに、この凹状湾曲部１３２と第１凸状湾曲部１３１との間に第２凸状湾曲部１３３、テーパ部１３４を形成することにより、これらが連続してなる縮径部１３を形成するリフォーム工程と、テーパ筒部１４の上端に形成されている屈曲凸部１４１及び屈曲凹部１５１を変形させるネック下部形成工程、ネック下部形成工程後に口部１６を形成する口部形成工程の順で加工される。以下、これら工程順に詳細を説明する。

【0031】

［縮径工程］
筒体２２の開口端部側を縮径加工（ネッキング加工）することにより、図３（ｃ）に示すように、円筒状胴部１２に連続する凸状外面を有する湾曲凸部４１と、湾曲凸部４１の上方で凹状外面を有する湾曲凹部４２と、湾曲凹部４２の上端に連続するテーパ筒部１４と、テーパ筒部１４の上方で缶軸方向に延びる小径筒部４６を有する中間成形体（後述の第２中間成形体）２４を形成する。

【0032】

この実施形態において、縮径工程は、円筒状胴部１２の上端から第１凸状湾曲部１３１及び湾曲凹部４２を形成する第１縮径工程と、湾曲凹部４２の上端に連続するテーパ筒部１４を形成する第２縮径工程とからなる。
第１縮径工程は、図５に示すように、ネッキングダイ５１Ａを筒体２２の開口端側から缶軸Ｓ方向に移動して、筒体２２の外周面をネッキングダイ５１Ａの成形部５２Ａによって押圧しながら縮径する加工であり、その成形部５２Ａ，５２Ｂ…の径が異なる複数のネッキングダイ５１Ａ，５１Ｂ…を径の大きい順に用いて、筒体２２の上端部を徐々に縮径する。

【0033】

図５は、成形部５２Ａの径が最も大きいネッキングダイ５１Ａを示しており、このネッキングダイ５１Ａにより各ネッキングダイを代表して説明すると、ネッキングダイ５１Ａは、全体として円筒形状に形成され、その内周部の先端側に成形部５２Ａが形成されている。この成形部５２Ａは、内周円筒面５３Ａの先端部に連続する凸曲面によって形成されており、先端に向かうにしたがって内径が漸次大きくなるように形成されている。最先端には筒体２２の外周面に嵌合する筒状のガイド部５４が形成される。

【0034】

図６は、第１縮径工程における最終のネッキングダイ５１Ｄ（十数回に分けて成形される）を実線で示し、これに対して、その前に用いられるネッキングダイのうちのいくつかの成形部５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃを二点鎖線で重ねて示した図である。
このように、成形部５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃの内周円筒面の内径が順次小さくなるように複数のネッキングダイを用いながら、縮径加工を施す。

【0035】

この第１縮径工程により、筒体２２の上部が縮径され、図７に示す第１中間成形体２３が形成される。
この第１中間成形体２３は、各ネッキングダイ５１Ａ，５１Ｂ…の成形部５２Ａ，５２Ｂ…のほぼ包絡面の形状に形成され、図７に示すように、円筒状胴部１２の上に凸状外面を有する第１凸状湾曲部１３１と、第１凸状湾曲部１３１の上端に連続する凹状外面を有する湾曲凹部４２と、湾曲凹部４２の上端に連続する筒状部４５とを有している。
この第１中間成形体２３において、第１凸状湾曲部１３１の外面の曲率半径Ｒ１が２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下、湾曲凹部４２の外面の曲率半径Ｒ４が６ｍｍ以上２０ｍｍ以下に形成される。

【0036】

次いで、第２縮径工程では、第１中間体２３の筒状部４５に、湾曲凹部４２の上端に連続するテーパ筒部１４を形成する。この第２縮径工程も、第１縮径工程の場合と同様に、複数のネッキングダイを用いて、その成形部の径の小さい順に加工しながら、テーパ筒部１４を形成する。

【0037】

これにより形成される第２中間成形体２４は、図４（ｃ）に示すように、円筒状胴部１２の上端に接続する第１凸状湾曲部１３１と、この第１凸状湾曲部１３１の上端に接続する湾曲凹部４２と、湾曲凹部４２の上端に連続するテーパ筒部１４と、テーパ筒部１４の上端に屈曲凸部１４１及び屈曲凹部１５１を介して連続する小径筒部４６とを有している。

【0038】

［リフォーム工程］
このリフォーム工程では、縮径工程におけるネッキングダイと同様のネッキングダイを用いて、湾曲凹部４２を押圧しながら再成形する。
これにより、図８に示すように、テーパ筒部１４の下端に凹状湾曲部１３２が形成され、この凹状湾曲部１３２の下端に第２凸状湾曲部１３３が形成される。また、第１凸状湾曲部１３１と第２凸状湾曲部１３３との間はテーパ部３４により接続される。

【0039】

この中間成形体２５において、缶軸Ｓを通る縦断面において、第１凸状湾曲部１３１の外面の曲率半径Ｒ１は２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下、第２凸状湾曲部１３３の外面の曲率半径Ｒ２は２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下、テーパ部１３４の缶軸Ｓに対する外面の傾斜角度θ１は３０°以上４５°以下である。なお、第１凸状湾曲部１３１と第２凸状湾曲部１３３とは直接接続状態とされていてもよい。また、テーパ部１３４は、缶軸に沿う縦断面で直線状とされるものだけでなく、直線に近い曲線状のテーパ部であってもよい。
また、凹状湾曲部１３２の外面の曲率半径Ｒ３は６．０ｍｍ以上１７．０ｍｍ以下であり、テーパ筒部１４の缶軸Ｓに対する外面の傾斜角度θ２が５°以上１０°以下である。
さらに、小径筒部４６とテーパ筒部１４との間が、テーパ筒部１４の上端の屈曲凸部１４１と、小径筒部４６の下端の屈曲凹部１５１とにより、段状に接続される。

【0040】

［ネック下部形成工程］
図９に示すように成形ダイ５１Ｍを缶軸Ｓ方向に押圧して、第３中間成形体２５のテーパ筒部１４の上端と、その上の小径筒部４６の下端との接続部分に形成される屈曲凸部１４１と屈曲凹部１５１とを再成形する。例えば、屈曲凹部１５１の内面をこれより曲率半径の小さい成形部５２Ｍにより押圧して、屈曲凹部１５１の曲率半径を小さくする、あるいは、屈曲凸部１４１と屈曲凹部１５１との接続部付近を押圧して、屈曲凸部１４１をさらに屈曲させるようにしてその曲率半径を小さくする。
これにより、これら屈曲凸部１４１及び屈曲凹部１５１の両方又はいずれかの曲率半径がわずかに小さくなるが、その変化はわずかであるので、このネック下部形成工程後の中間成形体も第３中間成形体２５として説明する。

【0041】

［口部形成工程］
次いで、この第３中間成形体２５の小径筒部４６を成形して、ネック部１５とする部分を残して、小径筒部４６を拡径するとともに、その拡径した部分の上部を再度縮径し、その後ねじ加工、カーリング加工を施すことにより、ネック部１５の上に膨出部１６１、雄ねじ部１６２、カール部１６３が順次連続した口部１６を形成する。
これにより、ボトル缶１が形成される。

【0042】

なお、このボトル缶１を形成するためのアルミニウム合金の板厚は、プレス成形前の元板厚が０．３７０ｍｍ以上０．５５０ｍｍ以下であり、図４（ｂ）に示すＤＩ加工後の筒体２２において、底部１１側に位置する底部側部分２２１の板厚（ウォール厚）ｔ１が０．１１０ｍｍ以上０．１５０ｍｍ以下に形成され、開口端部側部分２２２の板厚（フランジ厚）ｔ２が０．２００ｍｍ以上０．２４０ｍｍ以下に形成される。この場合、ウォール厚ｔ１の底部側部分２２１は、円筒状胴部１２の底部１１よりも若干缶軸Ｓ方向上方位置から、後の工程で縮径部１３の凸状湾曲部１３１となる部分よりも若干缶軸Ｓ方向下方位置までであり、フランジ厚ｔ２の開口端部側部分２２２は、後の工程で縮径部１３の凸状湾曲部１３１となる部分よりも缶軸Ｓ方向上方部分である。なお、底部１１のドーム部１１１の板厚がほぼ元板厚、あるいは元板厚より若干薄くなる。

【0043】

このように製造されたボトル缶１は、その口部１６にキャップ（図示略）が装着されて密封される。
このキャップは、アルミニウム又はアルミニウム合金の薄板金属からなる天板部と周壁部とを有し、その周壁部に周方向にスリットが断続的に形成された、いわゆるピルファープルーフキャップであり、ボトル缶１の口部１６に被せられた後に、ボトル缶１の雄ねじ部１６２に沿って周壁部がねじ加工され、膨出部１６１の下面に周壁部の下端部が係止される。

【0044】

このボトル缶１は、円筒状胴部１２とネック部１５との間が第１凸状湾曲部１３１、テーパ部１３４、第２凸状湾曲部１３３、凹状湾曲部１３２からなる縮径部１３と、テーパ筒部１４とを連続的に形成した形状であるので、テーパ筒部１４によって円筒状胴部１２から口部１６までの長さＨ２を大きくでき、容量を多くすることが可能である。
また、円筒状胴部１２とネック部１５との間が第１凸状湾曲部１３１から凹状湾曲部１３２、テーパ筒部１４を連続的に形成した形状であるので、テーパ筒部１４によってネック部１５の下方が補強されるとともに、テーパ筒部１４下端の凹状湾曲部１３２の曲率半径Ｒ３が小さく、これにより、缶軸Ｓ方向におけるコラム強度を大きくして、キャッピング時等の際の変形を防止することができる。
さらに、膨出部１６１の下方でネック部１５からテーパ筒部１４にかけて屈曲凹部１５１及び屈曲凸部１４１により段状に外径が変化していることにより、膨出部１６１の下方位置が強化されており、その変形抵抗を大きくすることができる。

【0045】

なお、本発明は上記各実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、ボトル缶として、予め有底円筒状の筒体を形成して、その開口端部を成形したが、筒体は底部を有していないものも含むものとし、縮径部を成形した後に、筒体の胴部に、別に形成した底部を巻き締めるようにしてもよい。

【実施例】

【0046】

プレス成形前の板厚が０．５０５ｍｍのＪＩＳ３００４のアルミニウム材を用い、ウォール厚が０．１３５ｍｍ、フランジ厚が０．２２５ｍｍのＤＩ缶を成形した後、円筒状胴部の外径Ｄ１が６６．２４ｍｍ、口部の膨出部外径が３８．０ｍｍ、全体高さＨ０が２０３ｍｍのボトル缶を成形した。
縮径部における第２凸状湾曲部の外面の曲率半径Ｒ２、凹状湾曲部の外面の曲率半径Ｒ３を測定した。これらのボトル缶においてテーパ筒部の外面の缶軸に対する傾斜角度θ２は５°～１０°であった。
また、比較例として、リフォーム工程を経ないで形成したものも作製した。
これらのボトル缶について、コラム強度を測定した。
コラム強度は、ボトルの口金部上端（開口部）に平板を当接させ、島津製作所製の試験機（型番ＡＧ-５０ｋＮＧ）を用いて、５ｍｍ／ｍｉｎの速度で軸方向に圧縮して、座屈が開始された時の荷重を測定した。
その結果を表１に示す。いずれも１０缶ずつ測定し、その平均値を示している。

【0047】

【表1】

【0048】

表１により明らかなように、実施例のボトル缶はコラム強度が例えば１５００Ｎ以上と高い。これにより、凹状湾曲部の外面の曲率半径Ｒ３が６．０ｍｍ以上１７．０ｍｍ以下であれば、キャッピング時等における変形を抑制できることがわかる。また、プリーツ（縦じわ）や成形痕の発生も特に認められなかった。
これに対して比較例１は、リフォーム工程を経ないで形成したために、凹状湾曲部（湾曲凹部）の曲率半径が大きく、コラム強度が低かった。

【符号の説明】

【0049】

１ ボトル缶
１２ 円筒状胴部
１３ 縮径部
１４ テーパ筒部
１５ ネック部
１６ 口部
４２ 湾曲凹部
１３１ 第１凸状湾曲部（凸状湾曲部）
１３２ 凹状湾曲部
１３３ 第２凸状湾曲部
１３４ テーパ部
１４１ 屈曲凸部
１５１ 屈曲凹部
１６１ 膨出部
１６２ ねじ部
１６３ カール部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】