(57)【要約】【課題】  ネジ成形予定部やスカート部の剛性及び成形精度を確保し、安定した成形を行うことのできるピルファープルーフ用キャップの成形方法及びピルファープルーフ用キャップの成形装置を提供する。【解決手段】  第１の外周保持面３ｄと第１の内周保持面５ｅとを周壁部１１ａを介して互いに押し付けると共に、第２の外周保持面３ｋと第２の内周保持面５ｍとを周壁部１１ａを介して互いに押し付けることにより、ネジ成形予定部１１ｋに対応する周壁部１１ａとスカート部１１ｍに対応する周壁部１１ａとを、円周方向の全周に亘ってアウターツール３とインナーツール５とにより押圧してほぼ同一の周速度で転動させ、ネジ成形予定部１１ｋとスカート部１１ｍとを成形する。【選択図】  図２
2006255739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板部とこの天板部の周縁部から垂下された周壁部とを備えるキャップ材を転動させ、アウターツールとインナーツールとによって前記周壁部を挟み込みながら、該周壁部にその全周に亘って成形加工を施すことによって、少なくともネジ成形予定部と、このネジ成形予定部の下端部に連設され、径方向内方に凹むスリット部がブリッジを介して周方向に複数形成された破断容易部と、この破断容易部の下端部に連設されるスカート部とを成形するピルファープルーフ用キャップの成形方法であって、
前記ネジ成形予定部を成形するに際し、前記アウターツールと前記インナーツールとにより、前記周壁部のうち前記ネジ成形予定部を形成する部分の内外表面を、前記キャップ材の軸方向における全域に亘ってその厚さ方向に押圧することを特徴とするピルファープルーフ用キャップの成形方法。
【請求項２】
天板部とこの天板部の周縁部から垂下された周壁部とを備えるキャップ材を転動させ、アウターツールとインナーツールとによって前記周壁部を挟み込みながら、該周壁部にその全周に亘って成形加工を施すことによって、少なくともネジ成形予定部と、このネジ成形予定部の下端部に連設され、径方向内方に凹むスリット部がブリッジを介して周方向に複数形成された破断容易部と、この破断容易部の下端部に連設されるスカート部とを成形するピルファープルーフ用キャップの成形方法であって、
前記スカート部を成形するに際し、前記アウターツールと前記インナーツールとにより、前記周壁部のうち前記スカート部を形成する部分の内外表面を、前記キャップ材の軸方向における全域に亘ってその厚さ方向に押圧することを特徴とするピルファープルーフ用キャップの成形方法。
【請求項３】
前記スカート部を成形するに際し、前記アウターツールと前記インナーツールとにより、前記周壁部のうち前記スカート部を形成する部分の内外表面を、前記キャップ材の軸方向における全域に亘ってその厚さ方向に押圧することを特徴とする請求項１に記載のピルファープルーフ用キャップの成形方法。
【請求項４】
天板部とこの天板部の周縁部から垂下された周壁部とを備えるキャップ材を転動させ、アウターツールとインナーツールとによって前記周壁部を挟み込みながら、該周壁部にその全周に亘って成形加工を施すことによって、少なくともネジ成形予定部と、このネジ成形予定部の下端部に連設され、径方向内方に凹むスリット部がブリッジを介して周方向に複数形成された破断容易部と、この破断容易部の下端部に連設されるスカート部とを成形するピルファープルーフ用キャップの成形装置であって、
前記ネジ成形予定部は、前記アウターツールの第１の外周保持面と前記インナーツールの第１の内周保持面とにより前記キャップ材がその厚さ方向に挟み込まれることにより成形される構成とされ、
前記第１の外周保持面及び前記第１の内周保持面の少なくとも一方は、第１の変形許容部により径方向に移動自在に支持されており、
前記ネジ成形予定部を成形するに際し、前記第１の変形許容部を径方向に弾性変形させることを特徴とするピルファープルーフ用キャップの成形装置。
【請求項５】
天板部とこの天板部の周縁部から垂下された周壁部とを備えるキャップ材を転動させ、アウターツールとインナーツールとによって前記周壁部を挟み込みながら、該周壁部にその全周に亘って成形加工を施すことによって、少なくともネジ成形予定部と、このネジ成形予定部の下端部に連設され、径方向内方に凹むスリット部がブリッジを介して周方向に複数形成された破断容易部と、この破断容易部の下端部に連設されるスカート部とを成形するピルファープルーフ用キャップの成形装置であって、
前記スカート部は、前記アウターツールの第２の外周保持面と前記インナーツールの第２の内周保持面とにより前記キャップ材がその厚さ方向に挟み込まれることにより成形される構成とされ、
前記第２の外周保持面及び前記第２の内周保持面の少なくとも一方は、第２の変形許容部により径方向に移動自在に支持されており、
前記前記スカート部を成形するに際し、前記第２の変形許容部を径方向に弾性変形させることを特徴とするピルファープルーフ用キャップの成形装置。
【請求項６】
前記スカート部は、前記アウターツールの第２の外周保持面と前記インナーツールの第２の内周保持面とにより前記キャップ材がその厚さ方向に挟み込まれることにより成形される構成とされ、
前記第２の外周保持面及び前記第２の内周保持面の少なくとも一方は、第２の変形許容部により径方向に移動自在に支持されており、
前記前記スカート部を成形するに際し、前記第２の変形許容部を径方向に弾性変形させることを特徴とする請求項４に記載のピルファープルーフ用キャップの成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボトル缶、ペットボトル、ガラス瓶等の飲料用容器において、容器の口部に形成されたネジ山に嵌合されるキャップ材の周壁部に成形加工を施す場合に好適なピルファープルーフ用キャップの成形方法及びピルファープルーフ用キャップの成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、飲料用容器として用いられるボトル缶用のキャップを成形する場合、アルミあるいはアルミ合金板材をカップ状に打ち抜かれたキャップ材の周壁部を、周方向に間隔を置いて複数の切刃が形成されたアウターツールと、キャップ材内周面に嵌合されるインナーツールとで挟み込みながら、このキャップ材をアウターツールに沿って転動させることにより、キャップ材の周壁部の全周に亘って、少なくともネジ成形予定部と、径方向内方に凹むスリット部がブリッジを介して周方向に複数形成された破断容易部と、スカート部とを成形し、これによりピルファープルーフ機能を有するキャップを成形する成形装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、特許文献１に開示されているボトル缶用キャップの成形装置１０１（以下、単に「成形装置１０１」という。）によりキャップ１１にネジ成形予定部等が成形される様子を示す概念図の一例であって、この成形装置１０１は、図示しない装置本体に固定して取り付けられ、平面視略扇形の一部を為すアウターツール３と、軸線Ｌを中心として図中Ａ方向に回転可能とされると共に、軸線Ｌの平面視における軌跡がアウターツール３の外周成形部３ａと同心状の円弧Ｐを描くようにして図中Ｂ方向に進退される略円柱状を為すインナーツール１０５とを備えており、円筒状の周壁部１１ａを備えるキャップ１１をこれらアウターツール３とインナーツール１０５とで挟み込む構成とされている。
インナーツール１０５の内周成形部１０５ａの径は、キャップ１１の内径よりも小さく形成されており、この内周成形部１０５ａが周壁部１１ａの内面側に押し付けられながらインナーツール１０５がＢ方向に進退される。
内周成形部１０５ａと外周成形部３ａとがキャップ１１を介して対応する位置（図５における点線位置）にインナーツール１０５があるとき、キャップ１１は、これら外周成形部３ａと内周成形部１０５ａとにより挟み込まれつつ転動される。
そして、キャップ１１の周壁部１１ａが、その全周に亘って転動されることにより、周壁部１１ａの全周に亘って所定のネジ成形予定部等が形成される。
【０００４】
ネジ成形予定部等が形成された様子を、図５におけるＸ方向矢視図である図６に基づいて説明すると、この図６において、アウターツール３は、上端近傍から、前記円弧Ｐ方向に間隔を置いて周壁部１１ａに向けて突設された複数のナール部成形用切刃３ｂと、このナール部成形用切刃３ｂに連設されたグルーブ部成形用凸所３ｃとを備えている。
また、アウターツール３は、前記グルーブ部成形用凸所３ｃに連接され、軸線Ｌとほぼ平行に延在して形成された第１の外周保持面３ｄと、この第１の外周保持面３ｄに連設された上ビード部成形用凹所３ｆと、この上ビード部成形用凹所３ｆに連設され、円弧Ｐ方向に間隔を置いて周壁部１１ａに向けて突設された複数のスリット成形用切刃部３ｇと、このスリット成形用切刃部３ｇに連設された下ビード部成形用凹所３ｈとを備えている。
【０００５】
更に、アウターツール３は、前記下ビード部成形用凹所３ｈに連接され、軸線Ｌから遠ざかる方向に傾斜して延在された第２の外周保持面３ｋとを備えている。
そして、前記ナール部成形用切刃３ｂと、グルーブ部成形用凸所３ｃと、第１の外周保持面３ｄと、スリット成形用切刃部３ｇと、第２の外周保持面３ｋとにより前記外周成形部３ａが構成されている。
【０００６】
インナーツール１０５は、キャップ１１の円板状の天板部１１ｂの内面と当接される上端面１０５ｃと、インナーツール１０５に嵌着されるシャフト７が取り付けられた略円柱状を為す上端部１０５ｂとを備えている。
また、インナーツール１０５は、ナール部成形用切刃３ｂ及びグルーブ部成形用凸所３ｃ双方に対応する位置に延在して形成されたナール部・グルーブ部成形用凹所１０５ｄと、第１の外周保持面３ｄと対応する位置に延在して形成された第１の対向壁面１０５ｅと、上ビード部成形用凹所３ｆと対応する位置に周壁部１１ａに向けて突出して形成された上ビード部成形用凸所１０５ｇと、スリット成形用切刃部３ｇと対応する位置に形成されたスリット成形用凹所１０５ｈと、下ビード部成形用凹所３ｈと対応する位置に形成された下ビード部成形用凸所１０５ｋとを備えている。
【０００７】
更に、インナーツール１０５は、第２の外周保持面３ｋと対応する位置に形成され、軸線Ｌから遠ざかる方向に第２の外周保持面３ｋと等しい傾斜をもって延在された第２の対向壁面１０５ｍとを備えている。
そして、上ビード部成形用凸所１０５ｇと下ビード部成形用凸所１０５ｋとにより前記内周成形部１０５ａが構成されている。
【０００８】
成形時には、キャップ１１は、アウターツール３とインナーツール１０５とにより挟み込まれながら転動され、前記外周成形部３ａ及び前記内周成形部１０５ａは、それぞれ周壁部１１ａを剪断あるいは押圧する。
これにより、前記ナール部成形用切刃３ｂ及び前記スリット成形用切刃部３ｇは周壁部１１ａを剪断して貫通され、周壁部１１ａには円周方向に間隔を置いて複数のナール部１１ｃ及びスリット部１１ｄがそれぞれ穿設される。
なお、複数のスリット部１１ｄと、このスリット部１１ｄの間に配されるブリッジ部１１ｐとにより破断容易部が構成され、この破断容易部の上部と下部とが接続されている。
また、前記グルーブ部成形用凸所３ｃが周壁部１１ａを押圧することにより、グルーブ部１１ｅが径方向内方に向けて膨出して形成される。
【０００９】
更に、前記上ビード部成形用凸所１０５ｇ及び前記下ビード部成形用凸所１０５ｋが周壁部１１ａを押圧することにより、上ビード部１１ｇ及び下ビード部１１ｈがそれぞれ径方向外方に向けて膨出して形成される。
なお、前記第１の外周保持面３ｄ及び前記第２の外周保持面３ｋが周壁部１１ａの外側に当接され、これら当接部はそれぞれネジ成形予定部１１ｋ及びスカート部１１ｍとされる。
【００１０】
ネジ成形予定部１１ｋ等が形成されたキャップ１１は、図示しないボトル缶口金部に被せられた後、ボトル缶口金部にキャッピングされる。
【特許文献１】特開平７−８９５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、従来の成形装置１０１においては、アウターツール３とインナーツール１０５とは共に剛体であるため、ナール部成形用切刃３ｂ及びスリット成形用切刃部３ｇを周壁部１１ａに所定の深さまで押し込もうとすると、周壁部１１ａと第１の対向壁面１０５ｅとの間及び周壁部１１ａと第２の対向壁面１０５ｍとの間に、それぞれクリアランスＣＬ１及びクリアランスＣＬ２が生じてしまうことが避けられなかった（図６参照）。
従って、ネジ成形予定部１１ｋ及びスカート部１１ｍは、殆ど押圧されないため加工硬化が殆ど生じておらず、これらネジ成形予定部１１ｋ及びスカート部１１ｍの剛性を向上させることができなかった。
また、ネジ成形予定部１１ｋ及びスカート部１１ｍを成形する際に、周壁部１１ａの外側のみしか拘束されないため、これらネジ成形予定部１１ｋ及びスカート部１１ｍの成形精度にもバラツキが生じていた。
【００１２】
例えば、ネジ成形予定部１１ｋの剛性が低いと、キャッピング時に、図示しないネジロールにより雌ネジを成形する場合、ネジロールがネジ成形予定部１１ｋに深く入りすぎ、これに連接する上ビード部１１ｇ及びブリッジ１１ｐ等が上方に持ち上げられてしまうため、ブリッジ１１ｐにねじれが生じて破断する場合があった。
同様に、スカート部１１ｍの剛性が低い場合にも、キャッピング時にこのスカート部１１ｍに裾巻き工程を施す際に、図示しない裾巻きロールがスカート部１１ｍに深く入りすぎ、これに連接する下ビード部１１ｈ及びブリッジ１１ｐ等が下方に引っ張られてしまうため、ブリッジ１１ｐにねじれが生じて破断する場合があった。
【００１３】
また、ネジ成形予定部１１ｋ及びスカート部１１ｍを成形する際に、周壁部１１ａの外側のみしか拘束されないため、これらネジ成形予定部１１ｋ及びスカート部１１ｍの間で周速差が生じ、やはりブリッジ１１ｐにねじれが生じて破断する場合があった。
更に、スカート部１１ｍの成形精度、特に真円度が低い場合には、キャッピング時にこのスカート部１１ｍに裾巻き工程を施しても、ボトル缶開栓時にブリッジ１１ｐが破断される前にキャップ１１がスカート部１１ｍと共にボトル缶から離脱される、いわゆるすっぽ抜けの問題が生じてしまい、このスカート部１１ｍとボトル缶とが干渉するため、需要者が再度キャップをボトル缶に取り付けること（リシール）が困難となっていた。
【００１４】
この発明は、上記課題に鑑み、ネジ成形予定部やスカート部の剛性及び成形精度を確保し、安定した成形を行うことのできるピルファープルーフ用キャップの成形方法及びピルファープルーフ用キャップの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】
【００１５】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、請求項１記載のピルファープルーフ用キャップの成形方法は、天板部とこの天板部の周縁部から垂下された周壁部とを備えるキャップ材を転動させ、アウターツールとインナーツールとによって前記周壁部を挟み込みながら、該周壁部にその全周に亘って成形加工を施すことによって、少なくともネジ成形予定部と、このネジ成形予定部の下端部に連設され、径方向内方に凹むスリット部がブリッジを介して周方向に複数形成された破断容易部と、この破断容易部の下端部に連設されるスカート部とを成形する方法であって、  前記ネジ成形予定部を成形するに際し、前記アウターツールと前記インナーツールとにより、前記周壁部のうち前記ネジ成形予定部を形成する部分の内外表面を、前記キャップ材の軸方向における全域に亘ってその厚さ方向に押圧することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項１記載の発明によると、ネジ成形予定部を形成する部分の内外表面が、アウターツールとインナーツールとによりキャップ材の軸方向における全域に亘って押圧されつつ成形されるので、このネジ成形予定部を形成する部分の内外表面に加工硬化が生じる。
従って、キャッピング時に、このネジ成形予定部にネジロールが必要以上に深く入りすぎることがなく、このネジ成形予定部の下端部に連接される破断容易部が上方に持ち上げられてブリッジにねじれが加わることもない。
また、ネジ成形予定部を形成する部分において、周壁部とインナーツールとの間にクリアランスが無いので、ネジ成形予定部の成形精度は、アウターツールとインナーツールとにより決定され得る。
【００１７】
請求項２記載のピルファープルーフ用キャップの成形方法は、天板部とこの天板部の周縁部から垂下された周壁部とを備えるキャップ材を転動させ、アウターツールとインナーツールとによって前記周壁部を挟み込みながら、該周壁部にその全周に亘って成形加工を施すことによって、少なくともネジ成形予定部と、このネジ成形予定部の下端部に連設され、径方向内方に凹むスリット部がブリッジを介して周方向に複数形成された破断容易部と、この破断容易部の下端部に連設されるスカート部とを成形する方法であって、前記スカート部を成形するに際し、前記アウターツールと前記インナーツールとにより、前記周壁部のうち前記スカート部を形成する部分の内外表面を、前記キャップ材の軸方向における全域に亘ってその厚さ方向に押圧することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項２記載の発明によると、スカート部を形成する部分の内外表面が、アウターツールとインナーツールとによりキャップ材の軸方向における全域に亘って押圧されつつ成形されるので、このスカート部を形成する部分の内外表面に加工硬化が生じる。
従って、キャッピング時に、このスカート部に裾巻きロールが必要以上に深く入りすぎることがなく、このスカート部の上端部に連接される破断容易部が下方に引っ張られてブリッジにねじれが加わることもない。
また、スカート部を形成する部分において、周壁部とインナーツールとの間にクリアランスが無いので、スカート部の成形精度は、アウターツールとインナーツールとにより決定され得る。
【００１９】
請求項３記載のピルファープルーフ用キャップの成形方法は、請求項１に記載のの成形方法において、前記スカート部を成形するに際し、前記アウターツールと前記インナーツールとにより、前記周壁部のうち前記スカート部を形成する部分の内外表面を、前記キャップ材の軸方向における全域に亘ってその厚さ方向に押圧することを特徴とするものである。
【００２０】
請求項３記載の発明によると、ネジ成形予定部を形成する部分の内外表面が、アウターツールとインナーツールとによりキャップ材の軸方向における全域に亘って押圧されつつ成形されるので、このネジ成形予定部を形成する部分の内外表面に加工硬化が生じる。
従って、キャッピング時に、このネジ成形予定部にネジロールが必要以上に深く入りすぎることがなく、このネジ成形予定部の下端部に連接される破断容易部が上方に持ち上げられてブリッジにねじれが加わることもない。
また、スカート部を形成する部分の内外表面が、アウターツールとインナーツールとによりキャップ材の軸方向における全域に亘って押圧されつつ成形されるので、このスカート部を形成する部分の内外表面に加工硬化が生じる。
従って、キャッピング時に、このスカート部に裾巻きロールが必要以上に深く入りすぎることがなく、このスカート部の上端部に連接される破断容易部が下方に引っ張られてブリッジにねじれが加わることもない。
更に、周壁部の、ネジ成形予定部を形成する部分の内外表面とスカート部を形成する部分の内外表面とは共に拘束されながら同一の周速度で転動されるため、成形時にも、ブリッジにねじれが加わることない。
【００２１】
また、請求項３記載の発明によると、ネジ成形予定部を形成する部分において、周壁部とインナーツールとの間にクリアランスが無いので、ネジ成形予定部の成形精度は、アウターツールとインナーツールとにより決定され得る。
更に、スカート部を形成する部分において、周壁部とインナーツールとの間にクリアランスが無いので、スカート部の成形精度も、アウターツールとインナーツールとにより決定され得る。
【００２２】
請求項４記載のピルファープルーフ用キャップの成形装置は、天板部とこの天板部の周縁部から垂下された周壁部とを備えるキャップ材を転動させ、アウターツールとインナーツールとによって前記周壁部を挟み込みながら、該周壁部にその全周に亘って成形加工を施すことによって、少なくともネジ成形予定部と、このネジ成形予定部の下端部に連設され、径方向内方に凹むスリット部がブリッジを介して周方向に複数形成された破断容易部と、この破断容易部の下端部に連設されるスカート部とを成形するものであって、前記ネジ成形予定部は、前記アウターツールの第１の外周保持面と前記インナーツールの第１の内周保持面とにより前記キャップ材がその厚さ方向に挟み込まれることにより成形される構成とされ、前記第１の外周保持面及び前記第１の内周保持面の少なくとも一方は、第１の変形許容部により径方向に移動自在に支持されており、前記ネジ成形予定部を成形するに際し、前記第１の変形許容部を径方向に弾性変形させることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項４記載の発明によると、ネジ成形予定部が、アウターツールの第１の外周保持面とインナーツールの第１の内周保持面とにより、押圧されつつ成形されるので、このネジ成形予定部に加工硬化が生じる。
従って、キャッピング時に、このネジ成形予定部にネジロールが必要以上に深く入りすぎることがなく、このネジ成形予定部の下端部に連接される破断容易部が上方に持ち上げられてブリッジにねじれが加わることもない。
また、ネジ成形予定部を形成する部分において、周壁部とインナーツールとの間にクリアランスが無いので、ネジ成形予定部の成形精度は、アウターツールとインナーツールとにより決定され得る。
更に、第１の変形許容部を設けたことにより、ネジ成形予定部を、アウターツールの第１の外周保持面とインナーツールの第１の内周保持面とによりクリアランス無く挟み込むように成形しても、第１の変形許容部が径方向に弾性変形され、第１の外周保持面及び第１の内周保持面の少なくとも一方が径方向に移動されるので、スリット部を成形する切刃は径方向への移動を規制されることがなく、周壁部に所定の深さまで押し込まれ得る。
【００２４】
請求項５記載のピルファープルーフ用キャップの成形装置は、天板部とこの天板部の周縁部から垂下された周壁部とを備えるキャップ材を転動させ、アウターツールとインナーツールとによって前記周壁部を挟み込みながら、該周壁部にその全周に亘って成形加工を施すことによって、少なくともネジ成形予定部と、このネジ成形予定部の下端部に連設され、径方向内方に凹むスリット部がブリッジを介して周方向に複数形成された破断容易部と、この破断容易部の下端部に連設されるスカート部とを成形するものであって、前記スカート部は、前記アウターツールの第２の外周保持面と前記インナーツールの第２の内周保持面とにより前記キャップ材がその厚さ方向に挟み込まれることにより成形される構成とされ、前記第２の外周保持面及び前記第２の内周保持面の少なくとも一方は、第２の変形許容部により径方向に移動自在に支持されており、前記前記スカート部を成形するに際し、前記第２の変形許容部を径方向に弾性変形させることを特徴とするものである。
【００２５】
請求項５記載の発明によると、スカート部が、アウターツールの第２の外周保持面とインナーツールの第２の内周保持面とにより、押圧されつつ成形されるので、このスカート部に加工硬化が生じる。
従って、キャッピング時に、このスカート部に裾巻きロールが必要以上に深く入りすぎることがなく、このスカート部の上端部に連接される破断容易部が下方に引っ張られてブリッジにねじれが加わることもない。
また、スカート部を形成する部分において、周壁部とインナーツールとの間にクリアランスが無いので、スカート部の成形精度は、アウターツールとインナーツールとにより決定され得る。
更に、第２の変形許容部を設けたことにより、スカート部を、アウターツールの第２の外周保持面とインナーツールの第２の内周保持面とによりクリアランス無く挟み込むように成形しても、第２の変形許容部が径方向に弾性変形され、第２の外周保持面及び第２の内周保持面の少なくとも一方が径方向に移動されるので、スリット部を成形する切刃は径方向への移動を規制されることがなく、周壁部に所定の深さまで押し込まれ得る。
【００２６】
また、請求項６記載のピルファープルーフ用キャップの成形装置は、請求項４に記載のの成形装置において、前記スカート部は、前記アウターツールの第２の外周保持面と前記インナーツールの第２の内周保持面とにより前記キャップ材がその厚さ方向に挟み込まれることにより成形される構成とされ、前記第２の外周保持面及び前記第２の内周保持面の少なくとも一方は、第２の変形許容部により径方向に移動自在に支持されており、前記前記スカート部を成形するに際し、前記第２の変形許容部を径方向に弾性変形させることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項６記載の発明によると、ネジ成形予定部が、アウターツールの第１の外周保持面とインナーツールの第１の内周保持面とにより、押圧されつつ成形されるので、このネジ成形予定部に加工硬化が生じる。
従って、キャッピング時に、このネジ成形予定部にネジロールが必要以上に深く入りすぎることがなく、このネジ成形予定部の下端部に連接される破断容易部が上方に持ち上げられてブリッジにねじれが加わることもない。
また、ネジ成形予定部を形成する部分において、周壁部とインナーツールとの間にクリアランスが無いので、ネジ成形予定部の成形精度は、アウターツールとインナーツールとにより決定され得る。
また、第１の変形許容部を設けたことにより、ネジ成形予定部を、アウターツールの第１の外周保持面とインナーツールの第１の内周保持面とによりクリアランス無く挟み込むように成形しても、第１の変形許容部が径方向に弾性変形され、第１の外周保持面及び第１の内周保持面の少なくとも一方が径方向に移動されるので、スリット部を成形する切刃は径方向への移動を規制されることがなく、周壁部に所定の深さまで押し込まれ得る。
【００２８】
また、請求項６記載の発明によると、スカート部が、アウターツールの第２の外周保持面とインナーツールの第２の内周保持面とにより、押圧されつつ成形されるので、このスカート部に加工硬化が生じる。
従って、キャッピング時に、このスカート部に裾巻きロールが必要以上に深く入りすぎることがなく、このスカート部の上端部に連接される破断容易部が下方に引っ張られてブリッジにねじれが加わることもない。
また、スカート部を形成する部分において、周壁部とインナーツールとの間にクリアランスが無いので、スカート部の成形精度は、アウターツールとインナーツールとにより決定され得る。
更に、第２の変形許容部を設けたことにより、スカート部を、アウターツールの第２の外周保持面とインナーツールの第２の内周保持面とによりクリアランス無く挟み込むように成形しても、第２の変形許容部が径方向に弾性変形され、第２の外周保持面及び第２の内周保持面の少なくとも一方が径方向に移動されるので、スリット部を成形する切刃は径方向への移動を規制されることがなく、周壁部に所定の深さまで押し込まれ得る。
【００２９】
更に、請求項６記載の発明によると、ネジ成形予定部とスカート部とは共に拘束されながら同一の周速度で転動されるため、成形時にも、ブリッジにねじれが加わることがない。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係るピルファープルーフ用キャップの成形方法及びピルファープルーフ用キャップの成形装置によれば、ネジ成形予定部やスカート部の剛性を向上させることができるので、キャッピング時に、ブリッジにねじれが生じて破断することを防止することができる。
また、本発明に係るピルファープルーフ用キャップの成形方法及びピルファープルーフ用キャップの成形装置によれば、成形時にネジ成形予定部とスカート部とを共に拘束しつつ同一の周速度で転動できるため、ブリッジにねじれが加わることを一層確実に防止することができる。
更に、本発明に係るピルファープルーフ用キャップの成形方法及びピルファープルーフ用キャップの成形装置によれば、ネジ成形予定部やスカート部を精度良く成形できるので、ボトル缶開栓時にブリッジが破断される前にキャップがスカート部と共にボトル缶から離脱される、いわゆるすっぽ抜けを防止することができると共に、リシール性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１から図４は、本発明を適用したボトル缶用キャップの成形装置１（以下、単に「成形装置１」という。）を示すものである。
この成形装置１は、図１に示されるように、図示しない装置本体に固定して取り付けられ、平面視略扇形の一部を為すアウターツール３と、軸線Ｌを中心として図中Ａ方向に回転可能とされると共に、軸線Ｌの平面視における軌跡がアウターツール３の外周成形部３ａと同心状の円弧Ｐを描くようにして図中Ｂ方向に進退される略円柱状を為すインナーツール５とを備えており、円筒状の周壁部１１ａを備えるキャップ１１をこれらアウターツール３とインナーツール５とで挟み込む構成とされている。
インナーツール５の内周成形部５ａの径は、キャップ１１の内径よりも小さく形成されており、この内周成形部５ａが周壁部１１ａの内面側に押し付けられながらインナーツール５がＢ方向に進退される。
内周成形部５ａと外周成形部３ａとがキャップ１１を介して対応する位置（図１における点線位置）にインナーツール５があるとき、キャップ１１は、これら外周成形部３ａと内周成形部５ａとにより挟み込まれつつ転動される。
そして、キャップ１１の周壁部１１ａが、その全周に亘って転動されることにより、周壁部１１ａの全周に亘って所定のネジ成形予定部等が形成される。
【００３２】
成形装置１の構成は、インナーツール５を除いて前述した図６に示される従来の成形装置１０１と同様であるので、図６に示す構成と同一部分については同一符号を付して適宜説明を省略することとし、以下、主として、図６と異なるインナーツール５について説明する。
【００３３】
図２は、本発明の実施形態において、ネジ成形予定部等が形成される様子を示しており、従来の成形装置１０１における図６に相当するものである。
インナーツール５は、キャップ１１の円板状の天板部１１ｂの内面と当接される上端面５ｃと、インナーツール５に嵌着されるシャフト７が取り付けられた略円柱状を為す上端部５ｂとを備えている。
また、インナーツール５は、ナール部成形用切刃３ｂ及びグルーブ部成形用凸所３ｃ双方に対応する位置に延在して形成されたナール部・グルーブ部成形用凹所５ｄと、第１の外周保持面３ｄと対応する位置で周壁部１１ａの内側に当接され、軸線Ｌとほぼ平行に延在して形成された第１の内周保持面５ｅと、上ビード部成形用凹所３ｆと対応する位置に周壁部１１ａに向けて突出して形成された上ビード部成形用凸所５ｇと、スリット成形用切刃部３ｇと対応する位置に形成されたスリット成形用凹所５ｈと、下ビード部成形用凹所３ｈと対応する位置に形成された下ビード部成形用凸所５ｋとを備えている。
【００３４】
更に、インナーツール５は、第２の外周保持面３ｋと対応する位置で周壁部１１ａの内側に当接され、軸線Ｌとほぼ平行に延在して形成された第２の外周保持面３ｋと等しい傾斜をもって延在された第２の内周保持面５ｍとを備えている。
そして、第１の内周保持面５ｅと、上ビード部成形用凸所５ｇと、下ビード部成形用凸所５ｋと、第２の内周保持面５ｍとにより前記内周成形部５ａが構成されている。
【００３５】
そして、本実施の形態においては、インナーツール５の第１の内周保持面５ｅとシャフト７との間に第１の変形許容部Ｄ１が設けられると共に、インナーツール５の第２の内周保持面５ｍとシャフト７との間に第２の変形許容部Ｄ２が設けられている点が、従来の成形装置１０１と異なっている。
【００３６】
図３（ａ）は、第１の変形許容部Ｄ１の拡大図であり、図３（ａ）において、インナーツール５は、シャフト７に嵌着されて回転自在とされた第１の内側環状部材９ａと、この第１の内側環状部材９ａと同心状に径方向に間隙をもって配置され、第１の内側環状部材９ａの外周を囲繞すると共に、径方向に移動可能とされた第１の外側環状部材９ｂとを備えている。
ここで、本実施の形態においては、第１の外側環状部材９ｂを径方向に移動自在とするため、第１の外側環状部材９ｂの軸線Ｌ方向の厚さは、第１の内側環状部材９ａの厚さよりも小さく形成され、第１の外側環状部材９ｂの上下方向にクリアランスが設けられている。
【００３７】
第１の内側環状部材９ａの外周面には円周方向に延在して第１の外周凹部９ｃが形成されており、この第１の外周凹部９ｃと第１の外側環状部材９ｂの第１の内周壁面９ｄとの間には、第１のＯリング９ｅが装着されている。
そして、第１の内側環状部材９ａと第１の外周凹部９ｃと第１のＯリング９ｅとにより、第１の変形許容部Ｄ１が構成されている。
また、第１の外側環状部材９ｂの外周面が、前記第１の内周保持面５ｅとされる。
【００３８】
同様に、図３（ｂ）は、第２の変形許容部Ｄ２の拡大図であり、図３（ｂ）において、インナーツール５は、シャフト７に嵌着されて回転自在とされた第２の内側環状部材２１ａと、この第２の内側環状部材２１ａと同心状に径方向に間隙をもって配置され、第２の内側環状部材２１ａの外周を囲繞すると共に、径方向に移動可能とされた第２の外側環状部材２１ｂとを備えている。
ここで、第２の外側環状部材２１ｂを径方向に移動可能とするため、本実施の形態においては、第２の外側環状部材２１ｂの軸線Ｌ方向の厚さは、第２の内側環状部材２１ａの厚さよりも小さく形成され、第２の外側環状部材２１ｂの上下方向にクリアランスが設けられている。
【００３９】
第２の内側環状部材２１ａの外周面には円周方向に延在して第２の外周凹部２１ｃが形成されており、この第２の外周凹部２１ｃと第２の外側環状部材２１ｂの第２の内周壁面２１ｄとの間には、第２のＯリング２１ｅが装着されている。
そして、第２の内側環状部材２１ａと第２の外周凹部２１ｃと第２のＯリング２１ｅとにより、第２の変形許容部Ｄ２が構成されている。
また、第２の外側環状部材２１ｂの外周面が、前記第２の内周保持面５ｍとされる。
【００４０】
以上のように構成された成形装置１の動作について説明する。
図２において、成形時には、キャップ１１は、アウターツール３とインナーツール５とにより挟み込まれながら転動され、前記外周成形部３ａ及び前記内周成形部５ａは、それぞれ周壁部１１ａを剪断あるいは押圧する。
これにより、前記ナール部成形用切刃３ｂ及び前記スリット成形用切刃部３ｇは周壁部１１ａを剪断して貫通され、周壁部１１ａには円周方向に間隔を置いて複数のナール部１１ｃ及びスリット部１１ｄがそれぞれ穿設される。
なお、複数のスリット部１１ｄと、このスリット部１１ｄの間に配されるブリッジ部１１ｐとにより破断容易部が構成され、この破断容易部の上部と下部とが接続されている。
【００４１】
また、前記グルーブ部成形用凸所３ｃが周壁部１１ａを押圧することにより、グルーブ部１１ｅが径方向内方に向けて膨出して形成される。
更に、前記上ビード部成形用凸所５ｇ及び前記下ビード部成形用凸所５ｋが周壁部１１ａを押圧することにより、上ビード部１１ｇ及び下ビード部１１ｈがそれぞれ径方向外方に向けて膨出して形成される。
【００４２】
次に、ネジ成形予定部１１ｋ及びスカート部１１ｍについて説明すると、前述の通り、従来の成形装置１０１においては、アウターツール３及びインナーツール１０５は、共に剛体であるため、前記ナール部成形用切刃３ｂ及び前記スリット成形用切刃部３ｇを周壁部１１ａに所定の深さまで押し込むためには、周壁部１１ａと前記第１の対向壁面１０５ｅとの間に前記クリアランスＣＬ１が、周壁部１１ａと前記第２の対向壁面１０５ｍとの間に前記クリアランスＣＬ２が生じるようなでツール構成とせざるを得なかった。
【００４３】
しかしながら、本実施の形態においては、第１の変形許容部Ｄ１を設け、成形時に周壁部１１ａの内面側と第１の内周保持面５ｅとが積極的に当接される構成となっている。
すなわち、ナール部成形用切刃３ｂ及びスリット成形用切刃部３ｇが、所定の深さまで押し込まれる前に周壁部１１ａの内面側と第１の内周保持面５ｅとが当接しても、この当接部位において、インナーツール５の第１の外側環状部材９ｂに径方向内側に向かう力が作用するので、この第１の外側環状部材９ｂは、第１のＯリング９ｅを押しつぶしながら図３（ａ）における一点鎖線の初期位置から実線の位置までシャフト７の方向に移動される。
これにより、ナール部成形用切刃３ｂ及びスリット成形用切刃部３ｇは、周壁部１１ａに所定の深さまで押し込まれ得る。
【００４４】
同様にして、本実施の形態においては、第２の変形許容部Ｄ２を設けたことにより、ナール部成形用切刃３ｂ及びスリット成形用切刃部３ｇが、所定の深さまで押し込まれる前に周壁部１１ａの内面側と第２の内周保持面５ｍとが当接しても、この当接部位において、インナーツール５の第２の外側環状部材２１ｂに径方向内側に向かう力が作用するので、この第２の外側環状部材２１ｂは、第２のＯリング２１ｅを押しつぶしながら図３（ｂ）における一点鎖線の初期位置から実線の位置までシャフト７の方向に移動される。
これにより、ナール部成形用切刃３ｂ及びスリット成形用切刃部３ｇは、周壁部１１ａに所定の深さまで押し込まれ得る。
【００４５】
これら第１の変形許容部Ｄ１及び第２の変形許容部Ｄ２を設けたことにより、ネジ成形予定部１１ｋは第１の外周保持面３ｄと第１の内周保持面５ｅとにより押圧されつつ成形され、スカート部１１ｍは第２の外周保持面３ｋと第２の内周保持面５ｍとにより押圧されつつ成形されるので、これらネジ成形予定部１１ｋ及びスカート部１１ｍの内外表面に加工硬化が生じて剛性が向上されると共に、これらネジ成形予定部１１ｋ及びスカート部１１ｍの成形精度もアウターツール３とインナーツール５とにより良好に決定される。
【００４６】
ネジ成形予定部１１ｋの剛性が向上されると、キャッピング時にネジロールが必要以上に深く入りすぎることがなく、これに連接する上ビード部１１ｇ及びブリッジ１１ｐ等が上方に持ち上げられてブリッジ１１ｐにねじれが加わることもない。
また、スカート部１１ｍの剛性が向上されると、キャッピング時に裾巻きロールが必要以上に深く入りすぎることがなく、これに連接する下ビード部１１ｈ及びブリッジ１１ｐ等が下方に引っ張られてブリッジ１１ｐにねじれが加わることもない。
更に、ネジ成形予定部１１ｋとスカート部１１ｍとは共にインナーツール３とアウターツール５とにより拘束されながら同一の周速度で転動されつつ成形されるため、成形時にもブリッジ１１ｐにねじれが加わることはない。
【００４７】
そして、図４に示されるように、キャップ１１の成形が完了されてインナーツール５が、周壁部１１ａから離間されると、第１のＯリング９ｅは第１の外側環状部材９ｂによる押圧力から解放されると共に、第２のＯリング２１ｅは第２の外側環状部材２１ｂによる押圧力から解放されるので、これらＯリングの復元力により、第１の外側環状部材９ｂ及び第２の外側環状部材２１ｂは初期位置に復帰される。
【００４８】
以上のようにして成形されたキャップ１１は、図示しないボトル缶口金部に被せられた後、ボトル缶口金部の形状に沿うように塑性変形させることによりボトル缶にキャッピングされており、開栓時にボトル缶口金部に対して回転されると、ボトル缶口金部に形成されたネジ山のリードに従いキャップ１１の上部が上方へ移動されながら回転する一方で、キャップ１１の下部がボトル缶口金部の膨出部に係止されて回転するのみで上方へ移動しないことにより、キャップ１１の上下部が分離されて、ブリッジ１１ｐが引き切られる構造とされる。
【００４９】
以上説明した通り、本実施の形態によれば、ネジ成形予定部１１ｋやスカート部１１ｍの剛性を向上させることができるので、キャッピング時に、ブリッジ１１ｐにねじれが生じて破断することを防止することができる。
また、本実施の形態によれば、成形時にネジ成形予定部１１ｋとスカート部１１ｍとを共に拘束しつつ同一の周速度で転動できるため、ブリッジ１１ｐにねじれが加わり、その後のキャッピング時にブリッジ１１ｐが破断することを一層確実に防止することができる。
また、本実施の形態によれば、ネジ成形予定部１１ｋやスカート部１１ｍを精度良く成形できるので、ボトル缶開栓時にブリッジ１１ｐが破断される前にキャップ１１がスカート部１１ｍと共にボトル缶から離脱される、いわゆるすっぽ抜けを防止することができると共に、リシール性を向上させることができる。
【００５０】
また、本実施の形態によれば、第１の変形許容部Ｄ１が、第１の内側環状部材９ａと第１の外側環状部材９ｂとの間に第１のＯリング９ｅを備えた構成とすると共に、第２の変形許容部Ｄ２が、第２の内側環状部材２１ａと第２の外側環状部材２１ｂとの間に第２のＯリング２１ｅを備えた構成としたので、これら第１の変形許容部Ｄ１及び第２の変形許容部Ｄ２を大がかりな構成とする必要がない。
【００５１】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限られるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能なものである。
具体的には、上述した実施の形態においては、第１の変形許容部Ｄ１及び第２の変形許容部Ｄ２を設けているが、少なくともいずれか一方に設ければ、上述した所要の効果をそうすることができる。
また、上述した実施の形態においては、インナーツール５側に第１の変形許容部Ｄ１及び第２の変形許容部Ｄ２を設けているが、これに代えてアウターツール３に設けても構わないし、アウターツール３側及びインナーツール５側の双方に設けても良い。
また、上述した実施の形態においては、弾性部材としてＯリングを用いて第１の変形許容部Ｄ１及び第２の変形許容部Ｄ２を構成した場合について説明したが、これに代えてバネや流体ダンパーにより変形許容部を構成しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
ネジ成形予定部やスカート部の剛性及び成形精度を確保し、安定した成形を行うことのできるピルファープルーフ用キャップの成形方法及びピルファープルーフ用キャップの成形装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態において、キャップ１１にナール部やスリット部等が成形される様子を示す概念図である。
【図２】本発明の実施形態において、アウターツール３とインナーツール５とにより、キャップ１１の周壁部１１ａが成形されている様子を示す図である。
【図３】（ａ）は図２におけるインナーツール５の第１の変形許容部Ｄ１の詳細を、（ｂ）は図２におけるインナーツール５の第２の変形許容部Ｄ２の詳細を示す図である。
【図４】本発明の実施形態において、成形が完了し、インナーツール５が周壁部１１ａから離間されている様子を示す図である。
【図５】従来の成形装置１０１によりキャップ１１にナール部やスリット部等が成形される様子を示す概念図である。
【図６】従来の成形装置１０１において、アウターツール３とインナーツール１０５とにより、キャップ１１の周壁部１１ａが成形されている様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  成形装置  ３  アウターツール  ３ａ  外周成形部  ３ｄ  第１の外周保持面  ３ｋ  第２の外周保持面  ５  インナーツール  ５ａ  内周成形部  ５ｅ  第１の内周保持面  ５ｍ  第２の内周保持面  ９ａ  第１の内側環状部材  ９ｂ  第１の外側環状部材  ９ｃ  第１の外周凹部  ９ｄ  第１の内周壁面  ９ｅ  第１のＯリング  １１  キャップ材  １１ａ  周壁部  １１ｋ  ネジ成形予定部  １１ｍ  スカート部  ２１ａ  第２の内側環状部材  ２１ｂ  第２の外側環状部材  ２１ｃ  第２の外周凹部  ２１ｄ  第２の内周壁面  ２１ｅ  第２のＯリング  Ｄ１  第１の変形許容部  Ｄ２  第２の変形許容部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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