(57)【要約】【課題】成形具の種類に応じて、適切な保持力で缶体を保持し、缶体保持部による缶体の変形を防止しつつ、缶体が成形時に動くことを防止することが可能な缶成形装置を提供する。【解決手段】固定リング部材の接触面には、接触面の幅方向の中央付近に設定した１つの仮想円に沿って延びる給気溝が設けられ、給気溝は互いに非連続な少なくとも３つ以上の区間に区画され、給気溝のそれぞれの区画の内圧は、外気に連通した大気圧、および大気圧よりも高い互いに異なる２以上のガス圧に設定され、摺動リング部材は、複数の摺動側配管を備え、それぞれの摺動側配管は、一端が缶体保持部から延びる給気管に接続され、他端が摺動面のうち仮想円に重なる位置に開口していることを特徴とする。【選択図】図１２
2018001181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス圧によって缶体を着脱可能に保持する多数の缶体保持部を一面側に円環状に配列してなり、中心軸回りで回動可能なターンテーブルと、該ターンテーブルに対向して設けられ、缶体を成形する成形具を一面側に円環状に配列してなり、前記中心軸の軸線方向に沿って往復動可能なダイテーブルと、前記中心軸回りで前記ターンテーブルと共に回転する円環状の摺動リング部材と、前記摺動リング部材の摺動面に対して摺動可能に接する接触面が設けられた円環状の固定リング部材と、を有する缶成形装置であって、
前記固定リング部材の前記接触面には、該接触面に設定した１つの仮想円に沿って延びる給気溝が設けられ、
前記給気溝は互いに非連続な少なくとも３つ以上の区間に区画され、
前記給気溝のそれぞれの区画の内圧は、外気に連通した大気圧、および大気圧よりも高い互いに異なる２以上のガス圧に設定され、
前記摺動リング部材は、複数の摺動側配管を備え、それぞれの前記摺動側配管は、一端が前記缶体保持部から延びる給気管に接続され、他端が前記摺動面のうち前記仮想円に重なる位置に開口していることを特徴とする缶成形装置。
【請求項２】
前記成形具は、前記缶体の高さ方向に沿って成形面を押し付ける成形金型と、前記缶体の周面方向に沿って回転して前記缶体の周面を加工する回転加工ツールと、を少なくとも備え、
前記給気溝は、前記成形金型に対応する位置にある前記缶体保持部から延びる給気管の他端と重なる第一の区画と、前記回転加工ツールに対応する位置にある前記缶体保持部から延びる給気管の他端と重なる第二の区画と、前記缶体保持部から前記缶体を挿脱させる位置にある前記缶体保持部から延びる給気管の他端と重なり、外気に連通した第三の区画と、からなることを特徴とする請求項１記載の缶成形装置。
【請求項３】
前記第二の区画のガス圧は、前記第一の区画のガス圧よりも高くなるように設定することを特徴とする請求項２記載の缶成形装置。
【請求項４】
前記第二の区画のガス圧は、前記第一の区画のガス圧よりも少なくとも１．５倍以上高くなるように設定することを特徴とする請求項３記載の缶成形装置。
【請求項５】
前記缶体保持部は、ガスの出し入れによって伸縮する伸縮部材によって、前記缶体の底部側を保持することを特徴とする請求項１ないし４いずれか一項記載の缶成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、缶成形装置における圧縮ガスの給気機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
飲料等の内容物が充填、密封される缶体として、缶胴（ウォール）と缶底（ボトム）を有する有底筒状の缶体と、該缶体の開口端部にネジキャップが螺着されたボトル缶が知られている。こうしたボトル缶の缶体は、上部がくびれるように斜めに絞られ、開口部側にはネジキャップを螺着するためのネジ溝が設けられている。
【０００３】
このようなボトル缶を製造する際には、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金製の金属板をカップ形状に絞り加工（Ｄｒａｗｉｎｇ）したもの（缶基材）を、缶成形装置を用いて再絞りと側壁を数段階のしごき加工（Ｉｒｏｎｉｎｇ）で引き伸ばす。こうして得られた缶体の高さをトリミング加工により整えた後、缶体の周面にプリントを行う。その後、缶体の開口端側の絞り加工を行うネッキング工程、および缶体の開口端側にキャップ取付用のネジ溝を成形するネジ成形工程を経て、ボトル缶が製造される。
【０００４】
こうしたボトル缶の製造において、ネッキング工程およびネジ成形工程に用いられる缶成形装置であるボトルネッカーは、缶体の底部側を支持する缶体保持部を多数、円環状に配列させたターンテーブルを回転させる。そして、それぞれの缶体保持部に対向するように、ダイテーブルに円環状に多数配列されたネッキング金型によって、缶体保持部に保持された缶体の開口端側を段階的に絞り加工を行い、さらに、ネジ成形ツールによって開口端側にキャップ取付用のネジ溝を成形するものである（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
特許文献１に記載されたスライド空気弁機構では、回転する缶体保持部に成型用のガスを供給するために、ガスを流す複数の長溝を備えた固定部材が設けられている。そして、それぞれの缶体保持部から延びるガス供給管の一端を、缶体保持部の回転に伴って、この長溝に沿って動かすことにより、缶体保持部が回転しても、ガスを供給可能な構成としている。
一方、特許文献２に記載された容器ホルダーには、エアーの供給により膨張する空洞部を有し、エアーの圧力によって膨張して容器を保持する容器保持体を備えた容器ホルダーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第８６２７７０５号明細書
【特許文献２】特許第５０４９５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、缶体を保持するために缶体保持部に加える圧縮ガスのガス圧は、缶体の加工時に加える大気圧よりも高い一定のガス圧と、缶体の挿脱時における大気圧との２段階にすることが一般的であった。一方、缶体の加工において、缶体の高さ方向に沿って応力が加わる金型成形時よりも、缶体の周方向に沿って応力が加わる回転加工ツールによる周面加工時のほうが、缶体保持部に保持された加工中の缶体が動きやすいという課題があった。しかし、回転加工ツールによる周面加工時に缶体の動きを抑制できる程度に缶体保持部に加えるガス圧を全体的に高く設定すると、金型成形によるネック部が未成形の缶体では、缶体保持部から加わる強い保持力によって缶体の周面が変形する虞があった。
【０００８】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、成形具の種類に応じて、適切な保持力で缶体を保持し、缶体保持部による缶体の変形を防止しつつ、缶体が成形時に動くことを防止することが可能な缶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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の缶成形装置は、ガス圧によって缶体を着脱可能に保持する多数の缶体保持部を一面側に円環状に配列してなり、中心軸回りで回動可能なターンテーブルと、該ターンテーブルに対向して設けられ、缶体を成形する成形具を一面側に円環状に配列してなり、前記中心軸の軸線方向に沿って往復動可能なダイテーブルと、前記中心軸回りで前記ターンテーブルと共に回転する円環状の摺動リング部材と、前記摺動リング部材の摺動面に対して摺動可能に接する接触面が設けされた円環状の固定リング部材と、を有する缶成形装置であって、前記固定リング部材の前記接触面には、該接触面に設定した１つの仮想円に沿って延びる給気溝が設けられ、前記給気溝は互いに非連続な少なくとも３つ以上の区間に区画され、前記給気溝のそれぞれの区画の内圧は、外気に連通した大気圧、および大気圧よりも高い互いに異なる２以上のガス圧に設定され、前記摺動リング部材は、複数の摺動側配管を備え、それぞれの前記摺動側配管は、一端が前記缶体保持部から延びる給気管に接続され、他端が前記摺動面のうち前記仮想円に重なる位置に開口していることを特徴とする。
【００１０】
実施形態の缶成形装置によれば、成形具の種類に応じて、対応する缶体保持具に缶体を保持させるための圧縮ガスのガス圧を変えることができる。缶体に大きな応力が加わる成形具に対応する缶体保持具には、缶体に対して大きな保持力を発揮できる高いガス圧の圧縮ガスを供給し、加工中の缶体が動きにくい成形具に対応する缶体保持具には、低いガス圧の圧縮ガスを供給して、缶体保持具の保持力による缶体の変形などを防止する。これにより、適切な保持力で缶体を保持し、缶体保持部による缶体の変形を防止しつつ、缶体が成形時に動くことを防止することが可能な缶成形装置を実現できる。
【００１１】
前記成形具は、前記缶体の高さ方向に沿って成形面を押し付ける成形金型と、前記缶体の周面方向に沿って回転して前記缶体の周面を加工する回転加工ツールと、を少なくとも備え、前記給気溝は、前記成形金型に対応する位置にある前記缶体保持部から延びる給気管の他端と重なる第一の区画と、前記回転加工ツールに対応する位置にある前記缶体保持部から延びる給気管の他端と重なる第二の区画と、前記缶体保持部から前記缶体を挿脱させる位置にある前記缶体保持部から延びる給気管の他端と重なり、外気に連通した第三の区画と、からなることを特徴とする。
【００１２】
これによって、缶体に回転方向の応力が加わって加工中に缶体が動きやすい回転加工ツールと、加工中に缶体の高さ方向にしか応力が加わらず加工中に缶体が動きにくい成形金型と、特に缶体保持部に缶体保持力を生じさせる必要のない缶体挿脱位置とで、互いに缶体保持部に加える圧縮ガスのガス圧を変えることが可能になる。
【００１３】
前記第二の区画のガス圧は、前記第一の区画のガス圧よりも高くなるように設定することを特徴とする。
【００１４】
前記第二の区画のガス圧は、前記第一の区画のガス圧よりも少なくとも１．５倍以上高くなるように設定することを特徴とする。
【００１５】
前記缶体保持部は、ガスの出し入れによって伸縮する伸縮部材によって、前記缶体の底部側を保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、成形具の種類に応じて、適切な保持力で缶体を保持し、缶体保持部による缶体の変形を防止しつつ、缶体が成形時に動くことを防止することが可能な缶成形装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】缶の製造工程を段階的に示したフローチャートである。
【図２】各工程における缶体形状の変化を示す模式図である。
【図３】缶成形装置（ネッキング加工装置）を示す外観斜視図である。
【図４】缶体保持部とその周縁部分を示す外観斜視図である。
【図５】ターンテーブルの一部を示す要部拡大斜視図である。
【図６】ターンテーブルと本体部との取付部分を示す要部拡大斜視図である。
【図７】ターンテーブルの一部を示す要部拡大斜視図である。
【図８】ターンテーブルの要部を示す要部拡大斜視図である。
【図９】摺動リング部材と固定リング部材との接触部分を示す要部拡大断面図である。
【図１０】摺動リング部材を示す一部破断斜視図である。
【図１１】固定リング部材と支持部材とを示す一部破断斜視図である。
【図１２】圧縮ガス導入経路における固定リング部材とダイテーブルとの位置関係を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態の缶成形装置について説明する。なお、以下に示す各実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１９】
まず最初に、缶体の一例であるボトル缶の製造工程の一連の流れを説明する。
図１は、ボトル缶の製造工程の一例を段階的に示したフローチャートである。図２は、各工程における缶体形状の変化を示す模式図である。
ボトル缶は、板材打ち抜き工程Ｓ１、カッピング工程（絞り工程）Ｓ２、ＤＩ工程（絞りしごき工程）Ｓ３、トリミング工程Ｓ４、印刷・塗装（缶外面）工程Ｓ５、塗装（缶内面）工程Ｓ６、ネッキング工程Ｓ７、ネジ成形工程Ｓ８をこの順に経て、製缶される。
【００２０】
板材打ち抜き工程Ｓ１では、例えば、アルミニウム合金材料からなる圧延材を打ち抜いて、図２（ａ）に示されるような、円板状の板材（ブランク）Ｗを成形する（打ち抜き加工する）。カッピング工程（絞り工程）Ｓ２では、図２（ｂ）に示されるように、板材Ｗをカッピングプレスによって絞り加工（カッピング加工）して、カップ状体（缶基材）Ｗ１に成形する。ＤＩ工程（絞りしごき工程）Ｓ３では、ＤＩ加工装置によって、図２（ｃ）に示されるように、カップ状体Ｗ１にＤＩ加工（再絞りしごき加工）を施して、缶胴１１と缶底１４とが一体の有底筒状の缶体Ｗ２を成形する。
【００２１】
トリミング工程Ｓ４では、缶体Ｗ２の開口端部１１ａの高さが不均一であるため、トリミング装置を用いて開口端部１１ａのトリミング加工を行ない、図２（ｄ）に示すような、缶胴１１の開口端部１１ａの高さが全周にわたって均等に揃えられた、トリミング加工後の缶体Ｗ３を成形する。
【００２２】
この後、缶体Ｗ３を洗浄して潤滑油等を除去した後に、表面処理を施して乾燥し、次いで、図２（ｅ）に示すように、缶体Ｗ３の外面側１１ｂの印刷および塗装を行い（印刷・塗装（缶外面）工程Ｓ５）、その後、缶体Ｗ３の内面側１１ｃの塗装を行う（塗装（缶内面）工程Ｓ６）。
【００２３】
次に、ネッキング用金型（成形具）を用いて、缶胴１１の開口端部１１ａ側に、滑らかに傾斜するようにくびれた形状をなすネック部１２を成形する（ネッキング工程Ｓ７）。更に、ネック部１２の開口端部に、ネジツール（成形具）を用いて、キャップの形状に合わせたネジ溝１３（図２（ｇ）を参照）がネック部１２に設けられる（ネジ成形工程Ｓ８）。本実施形態である缶成形装置は、こうしたネッキング工程Ｓ７やネジ成形工程Ｓ８で用いられるネッキング加工装置である。このようにして、缶胴１１の開口端部１１ａ側に、くびれたネック部１２を有する缶体（ボトル缶）１０が製造される（図２（ｆ）を参照）。
【００２４】
以上のような各工程を経て得られた缶体（ボトル缶）１０は、その後、内部に飲料等の内容物が充填され、更にネジ溝１３と嵌合してネック部１２の開口を覆うキャップが取り付けられ、缶体１０の内部が密封される。
【００２５】
図３は、本発明の一実施形態である缶成形装置（ネッキング加工装置）を示す外観斜視図である。また、図４は、缶体保持部とその周縁部分を示す外観斜視図である。更に、図５は、ターンテーブルの一部を示す要部拡大斜視図である。また、図６は、ターンテーブルと本体部との取付部分を示す要部拡大斜視図である。また、図７は、ターンテーブルの一部を示す要部拡大斜視図である。
本実施形態の缶成形装置（ネッキング加工装置）２０は、前述したネッキング工程Ｓ７やネジ成形工程Ｓ８に用いる缶成形装置であり、回動機構（図示略）や往復動機構（図示略）を備えた本体部２１と、この本体部２１のメインシャフト２８を通る中心軸Ｃ回りで回動するターンテーブル２３と、このターンテーブル２３に対向するように配されたダイテーブル２４とを備えている。また、ターンテーブル２３の中心方向の近傍には、摺動リング部材２５および固定リング部材２６（図５参照）が設けられている。
【００２６】
ターンテーブル２３は、例えばリング状の平板を備えたテーブル本体２３Ａの一面側２３ａ（図５参照）に多数の缶体保持部３１，３１…が円環状に配列されたものからなる。このターンテーブル２３は、本体部２１を構成するフレームに設けられたインデックス２７に支持され（図６を参照）、中心軸Ｃ回りで間欠的に回動する。
【００２７】
回転するターンテーブル２３に配列形成された多数の缶体保持部３１，３１…のうち、ネッキング成形前の缶体Ｗ３が挿入される缶体挿入位置Ｐ１にある缶体保持部３１に隣接して、スターホイール５１Ａが設けられている。スターホイール５１Ａは、周面側で缶体を保持して回転し、缶体挿入位置Ｐ１にある缶体保持部３１に向けて成形前の缶体Ｗ３を搬送する。
【００２８】
また、多数の缶体保持部３１，３１…のうち、成形後の缶体１０が排出される缶体排出位置Ｐ２にある缶体保持部３１に隣接して、スターホイール５１Ｂが設けられている。スターホイール５１Ｂは、缶体排出位置Ｐ２にある缶体保持部３１から排出された成形後の缶体１０を受け止め、周面側で缶体１０を保持して回転し、次工程に向けて搬送する。
【００２９】
缶体保持部３１は、缶体１０の下部が挿入される凹部３２と、この凹部３２の内周面に設けられた保持機構３３と、シリンダ３９内を直線状に移動可能に設けられた押出しピストン３４とを備えている。保持機構３３は、例えば、給気管３５から圧縮空気を送り込むなどによってガス圧が加えられると、ゴムなどの伸縮部材３６が凹部３２の内周面から膨出し、凹部３２の内径を狭める。
【００３０】
これにより、凹部３２に挿入された缶体１０の底部が伸縮部材３６によって挟持され、缶体１０が缶体保持部３１に安定して保持される。なお、後ほど詳述するように、缶体保持部３１の伸縮部材３６に加えられるガス圧は、缶体Ｗ３のターンテーブル２３内での加工位置によって変えられる。
【００３１】
押出しピストン３４は、缶体１０の挿脱方向であるＸ軸に沿って移動可能に設けられ、伸縮部材３６に加わるガス圧を低下させた後に、シリンダ３９の後端側の開口３９ａから圧縮空気を送り込んで押出しピストン３４を凹部３２内に突出させることによって、缶体１０が缶体保持部３１から排出される。なお、シリンダ３９には、押出しピストン３４の移動によりシリンダ３９内で圧縮された空気を開放するために、調圧穴（ガス抜き穴）５８が設けられている。調圧穴５８は、例えば、シリンダ３９の内部と外部とを連通させる貫通穴であればよい。
【００３２】
再び図３を参照して、ダイテーブル２４には、例えばリング状の平板を備えたテーブル本体２４Ａのうち、ターンテーブル２３に対向する一面側２４ａに、多数の成形具４０が円環状に配列されている。成形具４０としては、缶体Ｗ３のネック部１２（図２（ｆ）を参照）を成形するための成型金型４１，４１…や、缶体Ｗ３の周面にトリミング加工、ネジ成形加工、カール加工、スロットル（カールかしめ）加工等の回転加工を施す回転加工ツール６１などからなる。
【００３３】
ダイテーブル２４は、例えば、メインシャフト２８の中心を貫通し、クランク−ピストン機構などの往復動機構（図示略）によって、中心軸Ｃの延長方向に沿って往復動するクランク軸（図示略）の一端に取り付けられる。これにより、ダイテーブル２４は、成型金型４１，４１…の成形方向である中心軸Ｃに沿って移動可能に配置されている。即ち、ダイテーブル２４は、ターンテーブル２３との間の間隔を狭めたり広げたりするように往復動する。なお、ダイテーブル２４は、回転することなく中心軸Ｃに沿って往復動だけ行う。
【００３４】
成形具４０のうち、成型金型４１，４１…は、ターンテーブル２３において缶体保持部３１にネック部が未成型の缶体Ｗ３（図２（ｅ）を参照）を押し込む缶体挿入位置に対向する位置から、ターンテーブル２３の回動方向に沿って、徐々にネック部１２が成形されるように、段階的に金型成形面を変化させてなる。そして、中心軸Ｃに沿ったダイテーブル２４の往復動によって、缶体Ｗ３の開口端側を、金型成形面が段階的に変化した複数の成型金型４１，４１…に順次押し付けることによって、缶体Ｗ３にネック部１２を成形する（ダイ加工）。こうした成型金型４１，４１…によるダイ加工時においては、保持機構３３の伸縮部材３６には、缶体Ｗ３の高さ方向（軸方向）に沿った応力が加わる。
【００３５】
一方、成形具４０のうち、回転加工ツール６１は、例えばスピンドルモータによって加工治具が缶体Ｗ３の周面の外側を回転し、缶体Ｗ３の周面にトリミング加工、ネジ成形加工、カール加工、スロットル（カールかしめ）加工等の回転加工を施す。こうした回転加工ツール６１による回転加工時においては、保持機構３３の伸縮部材３６には、缶体Ｗ３の周方向に沿った応力が加わる。
【００３６】
図６に示すように、ターンテーブル２３のメインシャフト２８寄りには、摺動リング部材２５、固定リング部材２６、エアチャンバーリング（テンションリング）５３が設けられている。また、本体部２１には、インデックス２７、エアチャンバーリングブラケット５４、インデックス取付用フランジ５５が設けられている。ターンテーブル２３は、インデックス２７によって支持され、間欠的に回動される。
【００３７】
エアチャンバーリングブラケット５４およびインデックス取付用フランジ５５の内部には圧力配管５２が設けられ、後述する固定側配管４８に接続される。圧力配管５２のインデックス取付用フランジ５５側の端部は、圧縮空気の供給源、例えばコンプレッサ（図示略）に接続されている。こうした構成によって、圧縮空気は本体部２１からエアチャンバーリングブラケット５４を介してターンテーブル２３の前面側に回り込み、エアチャンバーリング（テンションリング）５３側から固定リング部材２６に供給される。
【００３８】
図７に示すように、エアチャンバーリング（テンションリング）５３は、エアチャンバーリングブラケット５４に取り付けられ、固定リング部材２６に対して所定の間隔を保って設けられている。固定リング部材２６は、エアチャンバーリング５３に対して、センターピン５６に挿入された押しバネ５７を介して支持され、この押しバネ５７によって摺動リング部材２５に押し付けられている。
【００３９】
図８は、図５の一部を拡大した要部拡大斜視図である。また、図９は、摺動リング部材および固定リング部材の接触部分を含む模式断面図である。
摺動リング部材２５は、断面矩形の円環状部材からなり、ターンテーブル２３と同軸でターンテーブル２３とともに回転する。そして、摺動リング部材２５は、その摺動面２５ａで固定リング部材２６の接触面２６ａに摺動可能に密着する（図９を参照）。
【００４０】
ガス供給手段から供給される圧縮空気は、圧力配管５２から固定リング部材２６の固定側配管４８を介して、給気溝４５に供給される。そして、一端がこの給気溝４５に臨む摺動リング部材２５の摺動側配管４３から、給気管３５を介して缶体保持部３１の保持機構３３を構成する伸縮部材３６（図４参照）に供給される。
【００４１】
図１０に示すように、摺動リング部材２５の内部には、多数の摺動側配管４３が設けられている。本実施形態では、缶体保持部３１，３１…の配置数に対応する個数の摺動側配管４３が摺動リング部材２５の周回方向に沿って、例えば等間隔で設けられている。それぞれの摺動側配管４３は、摺動リング部材２５の内部でＬ字型に屈折した形状を成している。そして、個々の摺動側配管４３は、その一端側が缶体保持部３１，３１…からそれぞれ延びる給気管３５に接続されている。また、摺動側配管４３の他端側が、摺動面２５ａにおいて、固定リング部材２６に設けられる給気溝４５に重なる位置に開口している。
【００４２】
なお、缶体保持部３１と摺動側配管４３の一端側とを接続する給気管３５は、互いに隣接する缶体保持部３１の給気管３５どうしが、２本１組となるように、結束部材４９によって束ねられていてもよい。
【００４３】
固定リング部材２６は、回転することなく定位置で固定され、ターンテーブル２３とともに回動する摺動リング部材２５に対して、接触面２６ａで摺動リング部材２５の摺動を許容するように、かつ、気密性が保たれるように接している。
【００４４】
固定リング部材２６は、全体が断面矩形の円環状部材を成し、それぞれが円弧状を成す複数の分割体４６，４６…から構成されている。こうした複数の分割体４６，４６…を組み合わせることによって、円環状の固定リング部材２６を成している。固定リング部材２６は、ターンテーブル２３の回動時には常に摺動リング部材２５と擦れあうように接しているので、摩耗による交換等のメンテナンス性を高めるために、固定リング部材２６を複数の分割体４６，４６…から構成している。
【００４５】
また、図１１に示すように、これら複数の分割体４６，４６…からなる固定リング部材２６は、接触面２６ａの反対面側で支持部材（エアチャンバー台金）４７によって支持されている。即ち、分割体４６，４６…は、それぞれ支持部材４７にネジ止めされることによって、円環状になるように固定され、固定リング部材２６を成している。支持部材（エアチャンバー台金）４７は、例えば、半円環状の部材を２つ組み合わせて円環状にしたものであり、エアチャンバーリング５３（図７を参照）に所定の間隔を開けて支持されている。固定リング部材２６は、耐摩耗性や耐久性に優れたエンジニアリングプラスチック、例えばポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、フッ素樹脂などから構成される。
【００４６】
固定リング部材２６には、接触面２６ａから厚み方向に掘り下げられた断面凹状の長溝からなる給気溝４５が設けられている（図９を参照）。即ち、分割体４６，４６…のそれぞれの接触面２６ａに給気溝４５が設けられている。
【００４７】
図１２は、圧縮ガス導入経路における固定リング部材とダイテーブルとの位置関係を示した模式図である。
図１２に示すように、本実施形態の給気溝４５は、接触面２６ａの幅方向の例えば中央付近に設定した１つの仮想円Ｒに沿って延びている。こうした給気溝４５は、第一給気溝４５Ａ、第二給気溝４５Ｂ、第三給気溝４５Ｃからなる互いに非連続な３つの区間に区画されている。即ち、接触面２６ａの幅方向の中央付近に設定した１つの仮想円Ｒに沿って延びる略Ｃ字状の第一給気溝４５Ａと、第一給気溝４５Ａの一端側と他端側との間で、仮想円Ｒに沿って延びる湾曲した第二給気溝４５Ｂと第三給気溝４５Ｃとからなる。
【００４８】
給気溝４５は、１つの仮想円Ｒに沿って延びる互いに非連続な第一給気溝４５Ａ、第二給気溝４５Ｂ、および第三給気溝４５Ｃからなる。これら第一給気溝４５Ａ、第二給気溝４５Ｂ、および第三給気溝４５Ｃのそれぞれの内部は、缶体の成形中は互いにその内圧が異なるようにされている。
【００４９】
図１２は、ダイテーブルと固定リング部材との位置関係を示す模式図である。
ダイテーブル２４には、円周方向に沿って多数の成形具４０が設けられており、こうした成形具４０は、多数の成型金型４１，４１…や、複数の回転加工ツール６１などから構成されている。このうち、成型金型４１，４１…は、ターンテーブル２３における缶体挿入位置Ｐ１にある缶体保持部３１（図５を参照）に対応する位置の次位置以降の任意の位置、例えば、潤滑油塗布具（図示略）の次位置から、ターンテーブル２３の円周方向に沿って、反時計回りに３／４程度の区間（成型金型配列区間Ｅ１）に配列されている。
【００５０】
一方、回転加工ツール６１，６１…は、こうした成型金型配列区間Ｅ１に続けて、ターンテーブル２３の円周方向に沿って、反時計回りに缶体排出位置Ｐ２に対応する位置よりも前までの区間（回転加工ツール配列区間Ｅ２）に配列されている。なお、缶体排出位置Ｐ２から缶体挿入位置Ｐ１に対応する位置までの区間（缶体挿脱区間Ｅ３）には、特に何も設けられない。
【００５１】
給気溝４５は、固定側配管４８や圧力配管５２（図６も参照）を介して、圧縮ガス源７１に接続されている。圧縮ガス源７１は、例えば、コンプレッサーや圧縮ガスボンベなど圧縮ガスを供給可能なものから構成される。なお、圧縮ガスとしては、例えば圧縮空気や圧縮窒素ガスなどが挙げられ、ガスの種類は限定されるものでは無い。
【００５２】
給気溝４５のうち、成型金型配列区間Ｅ１に対応する第一給気溝４５Ａには、調圧器７２Ａを介した圧力配管５２ａからガス圧が調整された圧縮ガスが供給される。一方、給気溝４５のうち、回転加工ツール配列区間Ｅ２に対応する第二給気溝４５Ｂには、圧縮ガス源７１から調圧器７２Ｂおよび圧力配管５２ｂを介して圧縮ガスが供給される。また、缶体挿脱区間Ｅ３に対応する第三給気溝４５Ｃは、外気Ａｔに解放され、大気圧とされている。
【００５３】
圧縮ガス源７１の供給ガス圧力は、例えば、０．７ＭＰａ程度に設定されている。一方、調圧器７２Ａは、入力される圧縮ガスのガス圧を圧縮ガス源７１の供給ガス圧よりも低いガス圧、例えば０．３ＭＰａ程度になるように調圧する。また、調圧器７２Ｂは、入力される圧縮ガスのガス圧を圧縮ガス源７１の供給ガス圧よりも低く、かつ調圧器７２Ａを介した供給ガス圧よりも高いガス圧、例えば０．５ＭＰａ程度になるように調圧する。
これにより、圧縮ガス源７１から調圧器７２Ｂを介して調圧された圧縮ガスが供給される第二給気溝４５Ｂのガス圧は、例えば０．５ＭＰａ程度とされる。一方、圧縮ガス源７１から調圧器７２Ａを介して調圧された圧縮ガスが供給される第一給気溝４５Ａのガス圧は、第二給気溝４５Ｂよりも低いガス圧、例えば０．３ＭＰａ程度にされる。なお、大気解放された第三給気溝４５Ｃは、例えば１０１３ｈＰａ（標準大気圧）程度にされる。
【００５４】
第一給気溝４５Ａには、固定リング部材２６と接する摺動リング部材２５（図１０参照）のうち、成型金型配列区間Ｅ１に対応する位置にある摺動側配管４３の他端側の開口端が露出している。即ち、第一給気溝４５Ａには、成形具４０のうち成型金型４１，４１…に対向する位置にある缶体保持部３１から延びる給気管３５（図７参照）に接続された摺動側配管４３の他端側が開口している。
【００５５】
一方、第二給気溝４５Ｂには、固定リング部材２６と接する摺動リング部材２５のうち、回転加工ツール配列区間Ｅ２に対応する位置にある摺動側配管４３の他端側の開口端が露出している。即ち、第二給気溝４５Ｂには、成形具４０のうち回転加工ツール６１，６１…に対向する位置にある缶体保持部３１から延びる給気管３５に接続された摺動側配管４３の他端側が開口している。
【００５６】
こうした固定リング部材２６の構成によって、成型金型４１，４１…に対向する位置にある缶体保持部３１，３１…に対しては、圧縮ガス源７１から調圧器７２Ａを介して減圧された低いガス圧、例えば０．３ＭＰａ程度のガス圧の圧縮ガスが供給される。また、回転加工ツール６１，６１…に対向する位置にある缶体保持部３１，３１…に対しては、圧縮ガス源７１から調圧器７２Ｂを介して減圧された高いガス圧、例えば０．５ＭＰａ程度のガス圧の圧縮ガスが供給される。
【００５７】
以上のような構成の本実施形態の缶成形装置２０の作用を説明する。缶成形装置２０によって、例えば、前工程で成型した缶体Ｗ３（図２（ｅ）を参照）に対して絞り加工などを行い、ネック部１２を備えたボトル缶を製造する際には、缶体保持部３１の凹部３２（図４を参照）に、缶体Ｗ３の底部を挿入し、保持機構３３に圧縮空気を導入して缶体Ｗ３を保持して、多数の成型金型４１や回転加工ツール６１などの成形具４０によって缶体Ｗ３にネック部１２やネジ溝１３などを成形する。
【００５８】
こうした缶体保持部３１の保持機構３３に導入する圧縮空気は、固定リング部材２６に設けられた給気溝４５から、ターンテーブル２３とともに回動する摺動リング部材２５を介して送り込まれる。本実施形態では、給気溝４５を、第一給気溝４５Ａ、第二給気溝４５Ｂ、および第三給気溝４５Ｃからなる互いに非連続な３つの区間に区画した。そして、回転加工ツール６１，６１…に対向する缶体保持部３１，３１…に向けて圧縮ガスを供給する第二給気溝４５Ｂのガス圧が、成型金型４１，４１…に対向する缶体保持部３１，３１…に向けて圧縮ガスを供給する第一給気溝４５Ａよりも高くなるように構成している
【００５９】
こうした構成によって、加工中に缶体Ｗ３の周方向に沿って応力が加わって、缶体保持部３１，３１…に保持された缶体Ｗ３が動きやすい、回転加工ツール６１，６１…に対向する缶体保持部３１，３１…に供給するガス圧を選択的に高め、回転加工ツール６１によって加工中の缶体Ｗ３が動くことを確実に防止できる。
【００６０】
また、ネック部１２が完全に成形されていない状態の缶体Ｗ３を保持する、成型金型４１，４１…に対向する缶体保持部３１，３１…に供給するガス圧を選択的に低くし、缶体保持部３１，３１…の保持力によって缶体Ｗ３がへこむなどの変形を確実に防止することができる。
【００６１】
なお、上述した缶成形装置２０の構成は一例であり、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、上述した缶成形装置２０では、圧縮ガス源７１の供給ガス圧を、調圧器７２Ａ，７２Ｂをそれぞれ介して調圧しているが、これ以外にも、例えば、回転加工ツール配列区間Ｅ２に対応する第二給気溝４５Ｂに供給される圧縮ガスと、成型金型配列区間Ｅ１に対応する第一給気溝４５Ａに供給される圧縮ガスのいずれか一方のガス圧を、調圧器を介して下げる構成にしてもよい。また、圧縮ガス源７１の供給ガス圧を第一給気溝４５Ａに供給されるガス圧と同一にして、第二給気溝４５Ｂに供給されるガス圧を、例えば昇圧器（ブースター）を介して高めるような構成にしてもよい。
【００６２】
また、例えば、第一給気溝４５Ａと第二給気溝４５Ｂに圧縮ガスを供給する圧縮ガス源をそれぞれ独立して設け、第二給気溝４５Ｂに圧縮ガスを供給する圧縮ガス源の供給ガス圧を、第一給気溝４５Ａに圧縮ガスを供給する圧縮ガス源の供給ガス圧よりも高くするような構成としてもよい。
【００６３】
また、上述した実施形態では、回転加工ツール配列区間Ｅ２に対応する第二給気溝４５Ｂを、成型金型配列区間Ｅ１に対応する第一給気溝４５Ａの後段側に設けているが、これら第一給気溝４５Ａや第二給気溝４５Ｂ、および大気解放される第三給気溝４５Ｃの固定リング部材２６上での形成位置は、ダイテーブル２３における成型金型４１および回転加工ツール６１の配置に応じて適宜選択することができる。例えば、ダイテーブル２３に成型金型４１と回転加工ツール６１とが混在して配置される場合、これに対応して第一給気溝４５Ａと第二給気溝４５Ｂも交互に混在して配置させればよい。
【００６４】
また、上述した実施形態では、成形具４０の種類を成型金型４１および回転加工ツール６１の２種類に分けて、それぞれに対向する位置にある缶体保持部３１，３１…に供給する圧縮ガスのガス圧も２段階にしているが、成形具４０の種類を３種類以上に分けて、それぞれに対向する位置にある缶体保持部３１，３１…に供給する圧縮ガスのガス圧も３段階以上にすることができる。この場合、圧縮ガス源から供給される圧縮ガスを、互いに異なる減圧率の複数種の調圧器を用いることで実現できる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６６】
１０…缶体（ボトル缶）
２０…缶成形装置（ネッキング加工装置）
２１…本体部
２３…ターンテーブル
２４…ダイテーブル
２５…摺動リング部材
２６…固定リング部材
３１…缶体保持部
４５…給気溝
４５Ａ…第一給気溝
４５Ｂ…第二給気溝
４５Ｃ…第三給気溝
７２Ａ，７２Ｂ…調圧器
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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