(57)【要約】【課題】缶軸方向に沿う長い変形領域において、筒体の胴部に高い精度で加工を施すことができる成形用金型、成形用ツール及び缶の製造装置を提供する。【解決手段】缶の製造装置は、円筒状の胴部とを備える筒体の前記胴部に縮径形状を成形する縮径用成形部又は前記胴部に拡径形状を成形する拡径用成形部からなる成形部と、前記成形部の基端側に配置され、前記縮径用成形部の成形面の最内径部よりも径方向外側に配置される縮径用保持部又は前記拡径用成形部の成形面の最外径部よりも径方向内側に配置される拡径用保持部からなる保持部と、を備え、前記保持部は、前記成形部よりも比重が小さい材料で形成されている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の胴部を備える筒体の前記胴部に縮径形状を成形する縮径用成形部又は前記胴部に拡径形状を成形する拡径用成形部からなる成形部と、
前記成形部の基端側に配置され、前記縮径用成形部の成形面の最内径部よりも径方向外側に配置される縮径用保持部又は前記拡径用成形部の成形面の最外径部よりも径方向内側に配置される拡径用保持部からなる保持部と、を備え、
前記保持部は、前記成形部よりも比重が小さい材料で形成されていることを特徴とする成形用金型。
【請求項２】
前記保持部は、ＪＩＳ規格５０００番から７０００番系のアルミニウム合金、又は、ＰＥＥＫ樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の成形用金型。
【請求項３】
前記成形部は前記縮径用成形部であり、
前記縮径用成形部の先端側に配置され、前記胴部の下部の外周面に係合するガイド部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形用金型。
【請求項４】
前記成形部は前記拡径用成形部であり、
前記拡径用成形部の先端側に配置され、前記胴部の下部の内周面に係合するガイド部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形用金型。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の前記成形用金型と、前記成形用金型を保持するツール保持部と、を備え、
前記保持部は、前記成形部と前記ツール保持部との間に配置され、前記成形部と前記ツール保持部との間隔を保持することを特徴とする成形用ツール。
【請求項６】
円筒状の胴部を備える複数の筒体をそれぞれ保持する複数のワーク保持部と、
各ワーク保持部を周方向に配列して保持するワーク側テーブルと、
前記ワーク保持部に対向して配置され、各筒体のそれぞれの前記胴部に段階的に成形加工を施す複数の成形用ツールと、
各成形用ツールを工程順に周方向に配列して保持するツール側テーブルと、を備え、
前記ワーク側テーブルと前記ツール側テーブルとは、前記筒体の缶軸方向に相対的に接近又は離間移動可能に設けられるとともに、各成形用ツールの配列方向に間欠的に相対回転移動可能に設けられており、
前記ワーク側テーブルと前記ツール側テーブルとを前記缶軸方向に離間させたときに相対的に回転移動させることで、各筒体と各成形ツールとを順に対向する位置に配置し、
各筒体と各成形ツールとを対向する位置に配置した状態で、前記ワーク側テーブルと前記ツール側テーブルとを前記缶軸方向に接近させることで、各成形ツールにより各筒体に成形加工を施す構成とされ、
前記ワーク側テーブルには、前記成形用ツールとして、請求項５に記載の前記成形用ツールが備えられることを特徴とする缶の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料等の内容物が充填される２ピース缶やボトル缶等の円筒状の胴部を有する缶の製造に用いる成形用金型、成形用ツール及び缶の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料等の内容物が充填、密封される容器として、有底円筒状の缶の開口端部に缶蓋が巻き締められた２ピース缶や、ボトル形状の缶（ボトル缶）の開口部に金属製キャップが装着されたボトル容器等の容器が知られている。このような容器に用いられる缶は、一般に、胴部（ウォール）と底部（ボトム）とを有する有底円筒状とされるが、缶のデザイン性を高めるため、胴部には種々のデザインが施されるようになってきている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、複数のネック成形ダイ（成形用金型）により複数回の加工を施すことにより、胴部（壁部）にテーパ状の肩部（特許文献１の図１２Ａ）や丸い形状の肩部（特許文献１の図１２Ｂ）を成形した缶が開示されている。
特許文献２には、複数のネッキングダイとノックアウトを用いてボトルストック（缶）にネッキング加工を施すことにより、小径のネック部を形成したボトル形成の缶が開示されている。
一方、特許文献３には、缶体の胴部に対して底部近傍まで縮径加工を施し、底部近傍がくびれた異形缶を製造する缶製造装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４９６０７７号公報
【特許文献２】特許第５４４３１６１号公報
【特許文献３】特開２０１７‐７０９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１〜３に記載されるように、従来より、複数の成形用金型を使用して胴部を逐次変形させることにより、胴部に種々のデザインが施された缶が製造されている。また、胴部に種々のデザインを施すために、胴部において下部側の底部に近い部分に加工を施し、開口端部から下部側にかけて缶軸方向に長い領域（広い領域）で変形させる加工を行うことが求められている。
【０００６】
ところで、胴部の加工は、一般的に、缶軸方向を水平に配置した複数の筒体をそれぞれ保持する複数のワーク保持部と、各種成形加工を施す複数の成形用金型をそれぞれ保持するツール保持部と、各保持部を保持するワーク側テーブル及びツール側テーブルとを有する缶の製造装置を用いて行われる。例えば、缶の製造装置では、ワーク側テーブルにより各筒体を各成形用金型に対向する位置に間欠的に搬送し、ワーク側テーブルとツール側テーブルとを接近させることにより筒体の胴部に加工を施す。そして、このような回転と加工とが繰り返されることにより、筒体に段階的に加工が施されるようになっている。
【０００７】
しかし、缶軸方向に長い領域の加工は、胴部の開口端部から下部側にかけて成形用金型と胴部とを互いに深く入り込ませる必要があることから、成形用金型の長さが長くなり、その分だけ成形用金型の重量が増加する。また、一度に加工できる領域は限られていることから、増加した加工領域の分だけ成形回数を増やすことが必要となり、成形用金型の必要数が増加する。このため、前述したように、個々の成形用金型の重量が増加することで、複数の成形用金型が設置されたツール側テーブルが撓むおそれがあり、各成形用金型を筒体の缶軸方向と水平に維持することが難しくなる。その結果、各成形用金型と各筒体とを高い精度で位置合わせ（センタリング）することが難しくなり、缶の成形精度が低下するおそれがある。また、成形用金型の重量が増加することで、加工速度の低下、加工時間の増加が生じ、製造コストの増加をもたらすおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、缶軸方向に沿う長い変形領域において、筒体の胴部に高い精度で加工を施すことができる成形用金型、成形用ツール及び缶の製造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】
本発明の成形用金型は、円筒状の胴部を備える筒体の前記胴部に縮径形状を成形する縮径用成形部又は前記胴部に拡径形状を成形する拡径用成形部からなる成形部と、前記成形部の基端側に配置され、前記縮径用成形部の成形面の最内径部よりも径方向外側に配置される縮径用保持部又は前記拡径用成形部の成形面の最外径部よりも径方向内側に配置される拡径用保持部からなる保持部と、を備え、前記保持部は、前記成形部よりも比重が小さい材料で形成されている。
【００１０】
成形用金型を構成する成形部と保持部とを別体に設け、このうち保持部を成形部よりも比重が小さい材料で形成したので、成形用金型を軽量化できる。これにより、成形用金型を保持するツール側テーブルの撓みを抑制でき、缶軸方向に沿う長い変形領域における加工を高い精度で施すことができる。また、成形用金型を軽量化できるので、加工速度を増加させ、加工時間の低減を図ることができ、製造コストの低減を図ることができる。
なお、成形部は、成形用金型に一般的に用いられるハイス鋼等により形成するので高精度に形成できる。したがって、成形部により、胴部にずれのない高精度な加工を施すことができる。
【００１１】
本発明の成形用金型の好ましい実施形態において、前記保持部は、ＪＩＳ規格５０００番から７０００番系のアルミニウム合金、又は、ＰＥＥＫ樹脂からなるとよい。
【００１２】
保持部には、成形用金型に一般的に用いられるハイス鋼等と比べて比重が小さいＪＩＳ規格（日本工業規格）における５０００番から７０００番系のアルミニウム合金や、ＰＥＥＫ樹脂（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）を好適に用いることができる。これらの材料は、耐食性及び強度に優れているので、成形部を安定して保持できる。
なお、成形部にはハイス鋼が用いられるが、ハイス鋼の比重は７．８程度である。一方、Ａｌ‐Ｍｇ系合金（ＪＩＳ規格称呼５０００番台）、Ａｌ‐Ｍｇ‐Ｓｉ系合金（ＪＩＳ規格称呼６０００番台）、Ａｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系合金（ＪＩＳ規格称呼７０００番台）のアルミニウム合金の比重は２．７程度である。また、ＰＥＥＫ樹脂の比重は１．３２程度である。
【００１３】
本発明の成形用金型の好ましい実施形態において、前記成形部は前記縮径用成形部であり、前記縮径用成形部の先端側に配置され、前記胴部の下部の外周面に係合するガイド部を備えるとよい。
【００１４】
本発明の成形用金型の好ましい実施形態において、前記成形部は前記拡径用成形部であり、前記拡径用成形部の先端側に配置され、前記胴部の下部の内周面に係合するガイド部を備えるとよい。
【００１５】
また、これらの場合において、前記成形部と前記ガイド部とが一体に形成されているとよい。
また、前記ガイド部が前記成形部と前記胴部との当接よりも先行して前記胴部の下部の外周面又は内周面に係合する構成とされるとよい。
【００１６】
複数設けられる異なる成形用金型のそれぞれについてガイド部を設けることで、これらのガイド部と加工が施されない胴部の下部とにより、繰り返し行われる複数回の加工において、各成形用金型と筒体とを正確に位置合わせすることができ、胴部にずれのない高精度な加工を施すことができる。また、成形部とガイド部とを一体に形成することで成形用金型の重量は増加するが、成形用金型が成形部よりも比重が小さい材料からなる保持部により軽量化されているので、成形用金型の重量の増加を最小限に留めることができる。したがって、成形部に一体に形成したガイド部により成形部と筒体との位置合わせを確実に行うことができ、胴部にずれのない高精度な加工を安定して施すことができる。また、成形部による胴部の加工に先行して、ガイド部を胴部の下部に係合させることにより、成形用金型と筒体との位置合わせをより安定して行うことができる。
【００１７】
本発明の成形用ツールは、上記に記載の前記成形用金型と、前記成形用金型を保持するツール保持部と、を備え、前記保持部は、前記成形部と前記ツール保持部との間に配置され、前記成形部と前記ツール保持部との間隔を保持する。
【００１８】
本発明の缶の製造装置は、円筒状の胴部を備える複数の筒体をそれぞれ保持する複数のワーク保持部と、各ワーク保持部を周方向に配列して保持するワーク側テーブルと、前記ワーク保持部に対向して配置され、各筒体のそれぞれの前記胴部に段階的に成形加工を施す複数の成形用ツールと、各成形用ツールを工程順に周方向に配列して保持するツール側テーブルと、を備え、前記ワーク側テーブルと前記ツール側テーブルとは、前記筒体の缶軸方向に相対的に接近又は離間移動可能に設けられるとともに、各成形用ツールの配列方向に間欠的に相対回転移動可能に設けられており、前記ワーク側テーブルと前記ツール側テーブルとを前記缶軸方向に離間させたときに相対的に回転移動させることで、各筒体と各成形ツールとを順に対向する位置に配置し、各筒体と各成形ツールとを対向する位置に配置した状態で、前記ワーク側テーブルと前記ツール側テーブルとを前記缶軸方向に接近させることで、各成形ツールにより各筒体に成形加工を施す構成とされ、前記ワーク側テーブルには、前記成形用ツールとして、前記ツール保持部と前記成形用金型とを備える成形用ツールが備えられる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、缶軸方向に沿う長い変形領域において、缶体の胴部に高い精度で加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態の缶の製造装置において、中間成形体を搬送しながら加工を行う全体構成を説明する概略図である。
【図２】図１のＡ‐Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の缶の製造装置において、缶軸を通る断面において成形前の筒体を保持した状態を示す成形用ツールの断面図である。
【図４】図１に示す成形用ツールにおいて、縮径用金型と中間成形体とを嵌合させた成形初期の状態を示す断面図である。
【図５】図１に示す成形用ツールにおいて、縮径用金型と中間成形体とを嵌合させた成形後期の状態を示す断面図である。
【図６】図１に示す成形用ツールにおいて、縮径用金型と中間成形体とを離間させた状態を示す断面図である。
【図７】ボトル缶の製造工程のうち、カップを形成して筒体を形成するまでの工程を順に示す模式図であり、右半分については缶軸を通る縦断面にした正面図である。
【図８】ボトル缶の製造工程のうち、小径筒部を形成してカール部を形成するまでの工程を順に示す模式図であり、右半分については缶軸を通る縦断面にした正面図である。
【図９】本発明の第１実施形態の缶の製造装置を用いて製造されるボトル缶を用いた容器の半分を缶軸を通る断面にした正面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の拡径用金型を備える成形用ツールにおいて、缶軸を通る断面において成形前の筒体を保持した状態を示す断面図である。
【図１１】図１０に示す成形用ツールにおいて、拡径用金型を中間成形体とを嵌合させた成形後期の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
（第１実施形態）
図１及び図２は、本発明の第１実施形態に係る缶の製造装置２０１の全体構成を示す模式図である。また、図３〜図６及び図８は缶の製造装置２０１において、有底円筒状の中間成形体４０３を成形してボトル缶３０１を製造するまでの工程を順に示す説明図である。また、図７はカップ４０１を成形して筒体４０２を形成するまでの工程を順に示す模式図である。また、図８は有底円筒状の中間成形体４０３を成形してボトル缶３０１を製造するまでの工程を順に示す模式図、図３〜図６は縮径用金型１０１を用いて中間成形体４０３の胴部３１０に縮径加工を施す縮径部成形工程を説明する要部断面図を示している。
また、図９は、缶の製造装置２０１を用いて製造されるボトル缶３０１と、ボトル缶３０１の開口端部３１０ａに装着されるキャップ３０２と、を備える容器３０３の正面図であり、右半分を缶軸Ｏを通る断面にして示した半断面図である。
【００２２】
ボトル缶３０１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９に示すように、円筒状をなす胴部（ウォール）３１０とドーム状をなす底部（ボトム）３２０とを備える有底円筒状に形成されている。
図９に示すように、胴部３１０及び底部３２０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Ｏと称して説明を行う。また、缶軸Ｏに沿う方向（缶軸Ｏ方向）のうち、胴部３１０の開口端部３１０ａから底部３２０側へ向かう方向を下方、底部３２０から開口端部３１０ａ側へ向かう方向を上方とし、以下の説明においては、図７〜図９に示す向きと同様に上下方向を定めるものとする。また、缶軸Ｏに直交する方向を径方向といい、径方向のうち、缶軸Ｏに接近する向きを径方向の内側（内方）、缶軸Ｏから離間する向きを径方向の外側（外方）とする。また、缶軸Ｏ回りに周回する方向を周方向とする。
【００２３】
ボトル缶３０１の胴部３１０は、図９に示されるように、底部３２０側において円筒状に形成された円筒部３１１と、円筒部３１１の上端で径方向内方に屈曲するように縮径された肩部３１２と、缶軸Ｏ方向の上方（開口端部３１０ａ側）に向けて漸次縮径するテーパ状の縮径部３１３と、これらの肩部３１２の上端と縮径部３１３との間を接続する変曲部３１４と、縮径部３１３の上端に形成された口部３１５と、を備える。図９に示すように、縮径部３１３と胴部３１０の缶軸Ｏとがなす角度（傾斜角度）をαとすると、傾斜角度αは例えば６°以上２４°以下に設けられており、縮径部３１３は缶軸Ｏ方向に立った形状に形成され、缶軸Ｏ方向において比較的長い領域に肩部３１２、変曲部３１４、縮径部３１３等からなる縮径形状が設けられている。なお、円筒部３１１、肩部３１２、変曲部３１４、縮径部３１３は、それぞれ胴部３１０の周方向全周にわたって延びる環状をなしている。
【００２４】
また、これら円筒部３１１と、肩部３１２と、変曲部３１４と、縮径部３１３とは、互いに滑らかに連なっており、互いの間に段差を形成することなく滑らかに接続されている。具体的には、図９に示される縦断面視において、肩部３１２が胴部３１０の外側（径方向の外側）かつ上側へ向けて凸となる凸曲面状に形成されており、この肩部３１２の下端と円筒部３１１の上端とが接して設けられ、円筒部３１１が肩部３１２の接線とされ、下方に向かって直線状に設けられている。変曲部３１４は、胴部３１０の内側（径方向の内側）かつ下側へ向けて凹となる凹曲面状に形成されており、変曲部３１４の下端と肩部３１２の上端とが接して設けられ、これら肩部３１２の上端と変曲部３１４の下端とが共通の接線を有するように形成されている。また、変曲部３１４の上端と縮径部３１３の下端とは接して設けられ、縮径部３１３が変曲部３１４の接線となっている。
【００２５】
また、胴部３１０の上部に配置された口部３１５は、縮径部３１３の上端で一旦拡径された大径部３３１と、大径部３３１の上端で再度縮径された小径部３３２と、小径部３３２の上端の開口端部３１０ａに形成されたカール部３３３とを有している。このように、口部３１５は開口端部３１０ａにより外部に開口しており、飲料等の内容物は口部３１５を通じてボトル缶３０１の内部に充填される。また、図９に示すように、口部３１５にキャップ３０２を装着することにより、ボトル缶３０１の内部に充填された内容物が密封されるようになっている。
【００２６】
なお、ボトル缶３０１の底部３２０は、缶軸Ｏ上に位置するとともに上方（胴部３１０の内部）に向けて膨出するように形成されたドーム部３２１と、該ドーム部３２１の外周縁部と胴部３１０の下端部とを接続するヒール部３２２とを備えている。また、ドーム部３２１とヒール部３２２との接続部分は、ボトル缶３０１が正立姿勢（図１に示される、胴部３１０の開口端部３１０ａが上方を向く姿勢）となるように接地面（載置面）上に載置されたときに、接地面に接する接地部３２３となっている。接地部３２３は、底部３２０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。
【００２７】
このように構成されるボトル缶３０１のその他の諸寸法について一例を挙げると、ボトル缶３０１の板厚は、成形前の元板厚が０．２５０ｍｍ〜０．５００ｍｍである。また、図９に示されるボトル缶３０１の缶軸Ｏを通る縦断面視において、製品となる円筒部３１１の外径Ｄｂが５２ｍｍ〜６８ｍｍ、肩部３１２の曲率半径Ｒ１１（肩部３１２の外面における曲率半径）が１２ｍｍ〜３０ｍｍ、変曲部３１４の曲率半径Ｒ１２（変曲部３１４の外面における曲率半径）が１０ｍｍ〜２４ｍｍとされる。ただし、上記寸法は、上記数値範囲に限られるものではない。
【００２８】
図９に示される第１実施形態のボトル缶３０１の場合、円筒部３１１の外径Ｄｂが６６ｍｍ、肩部３１２の曲率半径Ｒ１１が２４ｍｍ、変曲部３１４の曲率半径Ｒ１２が１８ｍｍ、縮径部３１３の傾斜角度αが１０°とされる。
【００２９】
このように、縮径部３１３を有するボトル缶３０１を製造するには、まず、アルミニウム合金等のアルミニウム板材を打ち抜いて絞り加工することにより、図７（ａ）に示すように比較的大径で浅いカップ４０１を成形した後、このカップ４０１に再度の絞り加工及びしごき加工（ＤＩ加工）を加えて、図７（ｂ）に示すように所定高さの有底円筒状の筒体４０２を成形し、その上端をトリミングにより切り揃える。このＤＩ加工により、筒体４０２の底部は最終のボトル缶３０１としての底部３２０の形状に成形される。
【００３０】
次いで、図１及び図２に示す缶の製造装置２０１により、ボトル缶３０１を製造する。この製造装置２０１について次に説明する。なお、この製造装置２０１は、前述のようにして形成した筒体４０２を最終形状のボトル缶３０１に加工するためのものであり、加工の進捗に応じて缶の形状が変化していくが、以下では、この筒体４０２からボトル缶３０１に至るまでの間で有底円筒状の缶（本発明における胴部を備える筒体）の形状を特に限定しない場合は、中間成形体４０３として説明する。また、以下では、中間成形体４０３の胴部と底部とに、ボトル缶３０１の胴部３１０及び底部３２０と共通の符号を用いて説明する。
【００３１】
この製造装置２０１は、複数の中間成形体４０３をそれぞれ缶軸Ｏ方向を水平に配置して保持する複数のワーク保持部２１１と、各ワーク保持部２１１を周方向に配列して保持するワーク側テーブル２１２と、各中間成形体４０３に各種成形加工を施す複数の成形用ツール２２１と、各成形用ツール２２１を工程順に周方向に配列して保持するツール側テーブル２２２と、ワーク側テーブル２１２とツール側テーブル２２２とを駆動する駆動部２３１と、を備えている。ワーク保持部２１１を保持するワーク側テーブル２１２と、成形用ツール２２１を保持するツール側テーブル２２２とは対向して配置されており、中間成形体４０３の缶軸Ｏ方向に相対的に接近又は離間移動可能に設けられるとともに、各成形用ツール２２１の配列方向に間欠的に相対回転移動可能に設けられている。
【００３２】
この場合、ワーク側テーブル２１２は、支持軸２３２に支持されており、ツール側テーブル２２２と対向する表面に、中間成形体４０３を保持する複数のワーク保持部２１１が周方向に沿う環状に配列された構成とされている。このワーク側テーブル２１２が駆動部２３１によって支持軸２３２を中心として間欠的に回転されることにより、供給部２３３から供給側スターホイール２３４を介して供給された中間成形体４０３の底部３２０がワーク保持部２１１に１個ずつ保持されてワーク側テーブル２１２の周方向に搬送される。中間成形体４０３は、ワーク側テーブル２１２による搬送中にツール側テーブル２２２の各成形用ツール２２１によって成形された後、成形後のボトル缶３０１として排出側スターホイール２３５を介して排出部２３６に順次排出される。
【００３３】
一方、ツール側テーブル２２２は、支持軸２３７に支持されており、ワーク側テーブル２１２と対向する表面に、複数の各種成形用ツール２２１が周方向に沿う環状に配列されている。そして、駆動部２３１によってツール側テーブル２２２が支持軸２３７の軸方向に進退する構成、すなわち中間成形体４０３の缶軸Ｏ方向に進退する構成とされている。支持軸２３７は支持軸２３２の内部において支持軸２３２と同軸上に設けられる。
【００３４】
このツール側テーブル２２２には、中間成形体４０３の開口部を縮径加工（ネックイン加工）するための複数の縮径用金型、及びカール部３３３を形成するためのカール部成形ツール等の、各加工段階に応じた加工を行うための成形用ツール２２１が複数備えられている。これらの成形用ツール２２１は、工程順にツール側テーブル２２２上に周方向に並んで環状に配置されている。
【００３５】
支持軸２３２の軸線を回転中心とするワーク側テーブル２１２の間欠的な回転停止位置は、開口部をツール側テーブル２２２側に向けた各中間成形体４０３の缶軸Ｏが各成形用ツール２２１の中心軸にそれぞれ一致するように設定される。そして、駆動部２３１によるワーク側テーブル２１２の間欠的回転によって、各中間成形体４０３は次工程用の各成形用ツール２２１に対向する位置に回転移動されて、次の段階の加工が施される。
【００３６】
すなわち、ツール側テーブル２２２が前進してワーク側テーブル２１２とツール側テーブル２２２とが互いに接近したときに、各成形用ツール２２１が各工程に応じた加工を中間成形体４０３に施す。また、ツール側テーブル２２２が後退してワーク側テーブル２１２とツール側テーブル２２２とが互いに離間した状態のときに、各中間成形体４０３に次工程の成形用ツール２２１が対向するようにワーク保持部２１１（ワーク側テーブル２１２）が回転移動される。このように、ワーク側テーブル２１２とツール側テーブル２２２とが接近して加工を行い、離間及び回転するという動作が繰り返されることにより、中間成形体４０３に肩部３１２、変曲部３１４、縮径部３１３、口部３１５が順次形成されてボトル缶３０１が形成される。
【００３７】
このように構成される缶の製造装置２０１において、複数備えられる成形用ツール２２１のうち、中間成形体４０３の胴部３１０を縮径加工して肩部３１２、変曲部３１４、縮径部３１３等の縮径形状を成形するための縮径用金型を有する成形用ツールは、缶軸Ｏ方向に沿う長い領域に縮径形状を成形するため、複数個備えらえる。図３〜図６には、缶の製造装置２０１に複数個備えられる縮径用金型を有する成形用ツール２２１うち、一例として１回の縮径工程に用いる縮径用金型１０１を有する成形用ツール２４１を図示している。なお、各縮径工程に用いる複数個の縮径用金型は、それぞれ中間成形体４０３の外面に加工径の異なる環状の成形面を有し、加工径を段階的に小さくして設けられる。
【００３８】
縮径用金型１０１は、図３〜図６に示すように、中間成形体４０３の胴部３１０の外部に嵌合されるアウタースリーブ１２０を備える。この場合、アウタースリーブ１２０の径方向の内側には、中間成形体４０３の胴部３１０の内部に挿入されるインナーブロック１１０が設けられる。インナーブロック１１０の中心軸とアウタースリーブ１２０の中心軸とは同軸に配置されている。そして、インナーブロック１１０の外面１１０ｏとアウタースリーブ１２０の内面との間に、中間成形体４０３の開口端部３１０ａが押し込まれる円筒状の間隙１２５が形成されている。また、これらのインナーブロック１１０とアウタースリーブ１２０とは、ツール側テーブル２２２に接続されたツール保持部２５１に固定されており、縮径用金型１０１はツール保持部２５１を介してツール側テーブル２２２に固定されている。これにより、これらの成形用ツール２４１は、ツール側テーブル２２２と一体に缶軸Ｏ方向に進退移動されるようになっている。
【００３９】
インナーブロック１１０は、図３〜図６に示すように円筒状に設けられ、その外面（外周面）１１０ｏが缶軸Ｏ方向に沿って直線状に形成され、内側に缶軸Ｏ方向に貫通する挿通孔１１１が形成されている。
【００４０】
アウタースリーブ１２０は、中間成形体４０３の胴部３１０の外面に当接して胴部３１０を径方向内側に縮径した縮径形状を成形する縮径用成形部（成形部）１０と、その縮径用成形部１０の基端側に配置され縮径用成形部１０の成形面１０ａの最も内側の最内径部よりも径方向外側、すなわち縮径形状の径方向外側に配置される縮径用保持部（保持部）２０と、縮径用成形部１０の先端側に配置され胴部３１０の下部の外周面に係合する円筒状のガイド部３０と、を備えている。本実施形態では、縮径用成形部１０とガイド部３０とが一体に形成され、先行スリーブ部１５を構成している。一方、縮径用保持部２０は、縮径用成形部１０とガイド部３０とを構成する先行スリーブ部１５とは別体に形成され、この先行スリーブ部１５を形成する材料よりも比重が小さい材料により形成されている。
【００４１】
具体的には、縮径用成形部１０及びガイド部３０を構成する先行スリーブ部１５は、成形用金型に一般的に用いられるハイス鋼等により形成される。一方、縮径用保持部２０は、ハイス鋼等と比べて比重が小さい材料により形成され、ＪＩＳ規格（日本工業規格）における５０００番から７０００番系のアルミニウム合金や、ＰＥＥＫ樹脂（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）を好適に用いることができる。これらのアルミニウム合金やＰＥＥＫ樹脂は、耐食性及び強度に優れているので、先行スリーブ部１５（縮径用成形部１０）とツール保持部２５１との間隔を安定して保持できる。また、先行スリーブ部１５は、前述したように、縮径用金型に一般的に用いられるハイス鋼等により形成するので高精度に形成できる。
【００４２】
なお、ハイス鋼の比重は７．８程度である。一方、Ａｌ‐Ｍｇ系合金（ＪＩＳ規格称呼５０００番台）、Ａｌ‐Ｍｇ‐Ｓｉ系合金（ＪＩＳ規格称呼６０００番台）、Ａｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系合金（ＪＩＳ規格称呼７０００番台）のアルミニウム合金の比重は２．７程度である。また、ＰＥＥＫ樹脂の比重は１．３２程度である。
【００４３】
また、本実施形態では、縮径用成形部１０の成形面（内面）１０ａは、図３〜図６の縦断面視に示すように、先端側に形成され径方向内側かつ下方に向けて突出する凸曲面状の成形凸曲面１１と、この成形凸曲面１１の上端に連続した円柱状の直線成形面１２と、が周方向全周にわたり形成され、全体が円環状に形成されている。成形凸曲面１１と直線成形面１２とは滑らかに接続され、直線成形面１２は、成形面１０ａの最も内側（径方向の内側）において缶軸Ｏ方向と平行な直線状に形成されている。
【００４４】
また、成形面１０ａ（成形凸曲面１１）の先端（下端）は、縮径加工の対象の中間成形体４０３の開口端部３１０ａの外径よりも大きい内径に形成されており、成形凸曲面１１が下端側から上端側に向かうにつれて漸次縮径して形成されている。このため、インナーブロック１１０の直線状の外面１１０ｏとアウタースリーブ１２０の成形面１０ａの成形凸曲面１１との間の円環状の間隙１２５は、下端側から上端側に向かうにつれて間隔が徐々に狭くなっている。したがって、縮径用金型１０１を中間成形体４０３に接近させると、成形面１０ａの途中位置に中間成形体４０３の開口端部３１０ａが当接（接触）し、成形面１０ａに沿って変形しながら、開口端部３１０ａが間隙１２５の奥に徐々に押し込まれるようになっている。
【００４５】
ガイド部３０は円筒状に形成されており、その内側の内面に、中間成形体４０３の下部に形成された円筒部３１１の外面と係合するガイド面３１が形成されている。この場合、ガイド部３０は、前述したように、縮径用成形部１０と一体に形成されている。また、ガイド部３０のガイド面３１と円筒部３１１の外面との係合を、縮径用成形部１０による胴部３１０の縮径加工に先行して、つまり、縮径用成形部１０と中間成形体４０３の開口端部３１０ａとの当接よりも前に行うことが可能なように、ガイド部３０のガイド面３１の缶軸Ｏ方向の長さが、胴部３１０の縮径予定領域よりも長く形成されている。なお、ガイド部３０の先端部には、ガイド面３１の下端に滑らかに接続されたＲ面取り面３２が形成されており、ガイド部３０への開口端部３１０ａの進入を円滑に案内できるようになっている。
【００４６】
縮径用保持部２０は円筒状に形成されており、その内面（内周面）２０ａが缶軸Ｏ方向に沿って直線状に形成され、成形面１０ａの最内径部の直線成形面１２よりも僅かに外側（径方向の外側）に配置されている。つまり、縮径用保持部２０の内面２０ａは、成形面１０ａの直線成形面１２の内径よりも大きい内径に形成されている。したがって、インナーブロック１１０の外面１１０ｏとアウタースリーブ１２０の内面との間の間隙１２５は、縮径用成形部１０の直線成形面１２の配設位置よりも縮径用保持部２０の内面２０ａの配設位置の方が大きく設けられている。
【００４７】
また、このように構成されるインナーブロック１１０と、アウタースリーブ１２０を有する縮径用金型１０１とは、前述したように、ツール保持部２５１に固定され、ツール保持部２５１と一体に缶軸Ｏ方向に進退移動されるようになっている。
【００４８】
本実施形態の缶の製造装置２０１では、ツール保持部２５１は、インナーブロック１１０とアウタースリーブ１２０とを収容可能な収容凹部５１０を有しており、収容凹部５１０の底部側にホルダー保持部材５２０を嵌入して保持する収容下部５１１を備える。そして、このホルダー保持部材５２０を介してインナーブロック１１０がツール保持部２５１に固定されている。また、ツール保持部２５１は、収容凹部５１０の開口部側にアウタースリーブ１２０（縮径用金型１０１）を嵌入して保持する収容上部５１２を備えており、ツール保持部２５１の先端に固定された円環状の止め板部材５３１とホルダー保持部材５２０との間にアウタースリーブ１２０を挟持することにより、アウタースリーブ１２０がツール保持部２５１に固定されている。
【００４９】
この場合、ホルダー保持部材５２０は、ツール保持部２５１の収容下部５１１に嵌入されるフランジ部５２１を有しており、このフランジ部５２１を固定ボルト５４２によりツール保持部２５１に固定することで、ツール保持部２５１に保持されている。また、ホルダー保持部材５２０には、インナーブロック１１０の内側の挿通孔１１１に挿通される軸部５２２が設けられており、この軸部５２２をインナーブロック１１０の挿通孔１１１に挿通し、先端に固定された受け板部材５３２とフランジ部５２１との間にインナーブロック１１０を挟持することにより、インナーブロック１１０がホルダー保持部材５２０を介してツール保持部２５１に固定されるようになっている。なお、受け板部材５３２は、固定ボルト５４３により軸部５２２の先端に固定されている。
【００５０】
また、ホルダー保持部材５２０の軸部５２２には、中間成形体４０３の内部に加圧エアーを供給するエアー流路部５２３が設けられている。なお、受け板部材５３２を固定する固定ボルト５４３には、エアー流路部５２３と連通する連通路５４４が設けられており、連通路５４４を介してエアー流路部５２３から中間成形体４０３の内部に加圧エアーが供給されるようになっている。
【００５１】
また、先行スリーブ部１５のガイド部３０の外面は、縮径用成形部１０よりも小径に形成されており、止め板部材５３１は、このガイド部３０の外面に係合される。そして、ガイド部３０の外面に止め板部材５３１を係合させた状態で、固定ボルト５４１により止め板部材５３１をツール保持部２５１の先端に固定することにより、縮径用成形部１０とガイド部３０とからなる先行スリーブ部１５の一部と縮径用保持部２０とが止め板部材５３１とホルダー保持部材５２０との間に挟持され、アウタースリーブ１２０がツール保持部２５１に固定されている。このように、縮径用保持部２０は縮径用成形部１０とツール保持部２５１との間に配置され、縮径用保持部２０により縮径用成形部１０とツール保持部２５１との間隔（缶軸Ｏ方向の間隔）が保持される。
【００５２】
次に、この缶の製造装置２０１を用いてボトル缶３０１を製造する方法について工程順に詳細を説明する。
アルミニウム合金等の薄板の絞り加工及びしごき加工（ＤＩ成形）により図７（ｂ）に示す状態まで形成した筒体４０２（中間成形体４０３）の上端部に対して、ツール側テーブル２２２の周方向に並ぶ複数の成形用ツール２２１を順次使用しながら、この成形用ツール２２１を缶軸Ｏ方向に沿って移動してダイネッキング加工を施すことにより、筒体４０２（中間成形体４０３）の高さ方向の途中位置から上部を縮径して肩部３１２、変曲部３１４、及び、変曲部３１４の上方部分を徐々にテーパ状に縮径した縮径部３１３を順に形成し（図８（ａ））、その縮径部３１３の上に大径部３３１を形成した後に再度縮径して、上方に向かうにしたがって徐々に縮径する小径部３３２を形成し、その小径部３３２の上方に延びる筒状の小径筒部３３４を形成する（図８（ｂ））。
【００５３】
このうち、肩部３１２から縮径部３１３までの縮径形状を成形する縮径部成形工程では、中間成形体４０３の胴部３１０の上側の部分に加工を施し、図８（ａ）に示すように、缶軸Ｏ方向に沿って下部側から上部側に向かうに従い漸次縮径された、すなわち漸次小径となる肩部３１２、変曲部３１４及び縮径部３１３を成形するとともに、その縮径部３１３よりも径方向内側に縮径した円筒状の上部３１６を成形する。
【００５４】
この縮径部成形工程では、円筒部３１１と開口端部３１０ａとの間の広い領域の縮径予定領域（缶軸Ｏ方向に沿う長い領域）に縮径形状を成形するため、中間成形体４０３の縮径予定部の外面に加工径の異なる環状の成形面を有する複数個の縮径用金型（ダイネッキング型）１０１を、加工径の大きい側から順に嵌合させて複数回の縮径加工を施す。そして、中間成形体４０３と縮径用金型１０１とを缶軸Ｏ方向に相対的に接近移動（相対移動）させ、インナーブロック１１０とアウタースリーブ１２０との間の間隙１２５に、中間成形体４０３の開口端部３１０ａから縮径予定領域の下端までを進入させることにより、開口端部３１０ａから縮径予定領域の下端までの範囲を縮径加工する。なお、本実施形態では、前述したように、縮径用金型１０１を中間成形体４０３に対して缶軸Ｏ方向に接近（前進）移動させる。
【００５５】
具体的には、図１及び図３に示すように、ツール側テーブル２２２（ツール保持部２５１）をワーク側テーブル２１２から退避させた状態で、中間成形体４０３の底部３２０をワーク保持部２１１で保持する。次に、ツール側テーブル２２２をワーク側テーブル２１２に向けて前進させると、つまり、図４に示すように、ツール保持部２５１を、中間成形体４０３に向けて前進させると、ガイド部３０のガイド面３１と中間成形体４０３の胴部３１０（円筒部３１１）の外面とが係合し、縮径用金型１０１と中間成形体４０３とが位置合わせされる。すなわち、縮径用金型１０１の中心軸と中間成形体４０３の缶軸Ｏとが、同軸上に正確に位置合わせされる。
【００５６】
次いで、さらにツール側テーブル２２２をワーク側テーブル２１２に向けて前進させ、縮径用金型１０１を中間成形体４０３に向けて前進させると、中間成形体４０３の開口端部３１０ａが成形面１０ａ（成形凸曲面１１）の途中位置に接触し、図５に示すように、成形凸曲面１１から直線成形面１２の順に成形面１０ａに沿って変形しながら、開口端部３１０ａが間隙１２５の奥に徐々に押し込まれる。この際、開口端部３１０ａから縮径予定領域の下端までが順に径方向内方に縮径され、開口端部３１０ａから底部３２０側に向けて徐々に縮径加工が施されていく。そして、縮径予定領域の下部側に底部３２０側の円筒部３１１に連続して円筒部３１１よりも径方向内側に縮径された縮径形状の一部（局部縮径部３１７）が成形される。
【００５７】
なお、間隙１２５に中間成形体４０３の開口端部３１０ａが押し込まれる際には、ホルダー保持部材５２０の軸部５２２に設けられたエアー流路部５２３を通じて中間成形体４０３の内部に加圧エアーが供給される。加圧エアーは、縮径用金型１０１から中間成形体４０３の胴部３１０が抜き出されるまで継続して供給され、その間、中間成形体４０３の内部が陽圧に維持される。
【００５８】
縮径用金型１０１による縮径加工後は、ツール側テーブル２２２をワーク側テーブル２１２から離間する方向に退避させ、図６に示すように、縮径用金型１０１を中間成形体４０３に対して缶軸Ｏ方向に離間（後退）させる。これにより、中間成形体４０３は、インナーブロック１１０とアウタースリーブ１２０との間から離脱させられ、元の位置（下降準備位置、待機位置）に戻される。
【００５９】
そして、中間成形体４０３を、駆動部２３１によるワーク側テーブル２１２の間欠的回転によって、縮径用金型１０１とは異なる次工程の縮径用金型（成形用ツール２２１）に対向する位置に回転移動する。図示は省略するが、次工程では、縮径用金型１０１と同様の構成であって、縮径用金型１０１よりも加工径が小さい縮径用金型により、中間成形体４０３に縮径加工が施される。このように、複数の縮径用金型による複数回の縮径加工と回転移動とが繰り返される。これにより、図８（ａ）に示すように、中間成形体４０３には、肩部３１２、変曲部３１４、縮径部３１３の縮径形状が順次成形されるとともに、縮径部３１３の上端に連続して径方向の内側に縮径された円筒状の上部３１６が成形される。
【００６０】
また、このようにして成形された中間成形体４０３の上部３１６には、図８（ｂ）に示すように、縮径部３１３の上端よりも大径の大径部３３１を形成し、この大径部３３１を形成した後に再度縮径することにより、上方に向かうにしたがって徐々に縮径する小径部３３２を形成し、その小径部３３２の上方に延びる円筒状の小径筒部３３４を形成する。そして、最後に、小径筒部３３４に対してカーリング加工を施してカール部３３３を形成し、口部３１５を有するボトル缶３０１を製造する。
【００６１】
なお、このようにして製造されたボトル缶３０１の内部には、飲料等の内容物が充填され、口部３１５にキャップ３０２が巻き締められ、内部が密封された容器３０３が製造される。
【００６２】
以上説明した本実施形態に係る缶の製造装置２０１においては、異なる縮径用金型（縮径用金型１０１）のアウタースリーブ１２０を構成する縮径用成形部１０と縮径用保持部２０とを別体に設け、このうち縮径用保持部２０を縮径用成形部１０よりも比重が小さい材料により形成したので、各縮径用金型を軽量化できる。これにより、縮径用金型を保持するツール保持部２５１やツール側テーブル２２２の撓みを抑制でき、缶軸Ｏ方向に沿う長い変形領域における加工を高い精度で施すことができる。また、各縮径用金型を軽量化できるので、加工速度を増加させ、加工時間の低減を図ることができ、製造コストの低減を図ることができる。
一方、縮径用成形部１０は、縮径用金型に一般的に用いられるハイス鋼等により高精度に形成できるので、縮径用成形部１０により、胴部３１０にずれのない高精度な加工を施すことができる。
【００６３】
なお、上記実施形態では、縮径用保持部２０の内径を縮径用成形部１０の直線成形面１２の内径よりも大きい内径に形成したが、縮径用保持部２０の内径をより大きくし、縮径用保持部２０の径方向の幅寸法をより細く形成することで、縮径用保持部２０の材料の節減が可能であり、さらなる軽量化、製造コストの低減を図ることができる。この場合、縮径用保持部２０により縮径用成形部１０とツール保持部２５１との間隔を安定して維持するため、縮径用保持部２０の形状は縮径加工時に必要な成形荷重の大きさに応じて適宜調整することが望ましい。
【００６４】
また、本実施形態の缶の製造装置２０１では、異なる縮径用金型のアウタースリーブ１２０のそれぞれにガイド部３０を設けたので、これらのガイド部３０と縮径加工が施されない胴部３１０の下部（円筒部３１１）とにより、繰り返し行われる複数回の縮径加工において、各縮径用金型と中間成形体４０３とを正確に位置合わせすることができる。したがって、胴部３１０にずれのない高精度な加工を施すことができる。
【００６５】
また、縮径用成形部１０とガイド部３０とを一体に形成したので、各縮径用金型の重量は増加するが、アウタースリーブ１２０が縮径用成形部１０よりも比重が小さい材料からなる縮径用保持部２０により軽量化されているので、縮径用金型の重量の増加を最小限に留めることができる。したがって、縮径用成形部１０に一体に形成したガイド部３０により縮径用成形部１０と中間成形体４０３との位置合わせを確実に行うことができ、胴部３１０にずれのない高精度な加工を安定して施すことができる。また、縮径用成形部１０による胴部３１０の縮径加工に先行して、ガイド部３０を胴部３１０の下部に係合させることにより、縮径用金型と中間成形体４０３との位置合わせをより安定して行うことができる。
【００６６】
なお、図３〜図６に示した上記実施形態においては、インナーブロック１１０を備える構成について説明したが、インナーブロック１１０は必須の構成ではなく、アウタースリーブ１２０のみで縮径加工を施すことも可能である。なお、本実施形態のように、インナーブロック１１０を用いることで、インナーブロック１１０とアウタースリーブ１２０との間に形成される間隙１２５により、中間成形体４０３の開口端部３１０ａから縮径予定領域の下端までの移動を円滑に案内して縮径加工を施すことができるので、アウタースリーブ１２０のみで縮径加工を施す場合と比較して縮径形状の成形性を向上できる。したがって、縮径用金型は、インナーブロックを備える構成がより好ましい。
【００６７】
（第２実施形態）
第１実施形態では、本発明の成形用金型を中間成形体４０３の胴部３１０に縮径形状を成形する縮径用金型１０１に適用した例について説明したが、本発明の成形用金型は縮径用金型に限定されるものではない。例えば、図１０及び図１１に示すように、本発明の成形用金型を拡径用金型１０２に適用することもできる。
【００６８】
図１０及び図１１は、本発明の第２実施形態の拡径用金型１０２を備える成形用ツール２４２を示す缶軸Ｏを通る断面図である。なお、第２実施形態の成形用ツール２４２についても、第１実施形態と同様の缶の製造装置２０１に適用できる。具体的には、図１及び図２に示す缶の製造装置２０１において、ツール側テーブル２２２に拡径用金型１０２を備える成形用ツール２４１を工程順に周方向に配列して用いることができる。
なお、第２実施形態においては、第１実施形態と異なる部分である拡径用金型１０２を備える成形用ツール２４２について説明し、第１実施形態と共通する部分には同一の符号を付して説明を簡略化する。
【００６９】
第２実施形態の拡径用金型１０２は、図１０及び図１１に示されるように、中間成形体４０３の胴部３１０の内部に嵌合されるパンチ１３０を備える。パンチ１３０は、胴部３１０に拡径形状を成形する拡径用成形部（成形部）４０と、拡径用成形部４０の基端側に配置され拡径用成形部４０の成形面４０ａの最も外側の最外径部よりも径方向内側、すなわち拡径形状の径方向内側に配置される拡径用保持部（保持部）５０と、拡径用成形部４０の先端側に配置され胴部３１０の下部の内周面に係合する円柱状のガイド部６０と、を備えている。本実施形態では、拡径用成形部４０とガイド部６０とが一体に形成され、先行パンチ部４５を構成している。一方、拡径用保持部５０は、拡径用成形部４０とガイド部６０とを構成する先行パンチ部４５とが別体に形成され、この先行パンチ部４５を形成する材料よりも比重が小さい材料により形成されている。
【００７０】
第１実施形態の縮径用金型１０１と同様に、拡径用成形部４０及びガイド部６０を構成する先行パンチ部４５は、成形用金型に一般的に用いられるハイス鋼等により形成される。一方、拡径用保持部５０は、ハイス鋼等と比べて比重が小さい材料により形成され、ＪＩＳ規格における５０００番から７０００番系のアルミニウム合金や、ＰＥＥＫ樹脂を好適に用いることができる。
また、パンチ１３０はツール保持部２５２に固定されており、拡径用金型１０２はツール保持部２５２を介してツール側テーブル２２２に固定されている。そして、これらの拡径用金型１０２とツール保持部２５２とを備える成形用ツール２４２は、ツール側テーブル２２２と一体に缶軸Ｏ方向に進退移動されるように構成されている。
【００７１】
また、本実施形態では、拡径用成形部４０の成形面（外面）４０ａは、図１０及び図１１の縦断面視に示すように、先端側に形成され径方向外側かつ下方に向けて突出する凸曲面状の成形凸曲面４１と、この成形凸曲面４１の上端に連続した円柱状の直線成形面４２と、が周方向全周にわたり形成され、全体が円環状に形成されている。成形凸曲面４１と直線成形面４２とは滑らかに接続され、直線成形面４２は成形面４０ａの最も外側（径方向の外側）において缶軸Ｏ方向と平行な直線状に形成されている。また、成形面４０ａ（成形凸曲面４１）の先端（下端）は、拡径加工の対象の中間成形体４０３の開口端部３１０ａの内径よりも小さい外径に形成されており、成形凸曲面４１が下端側から上端側に向かうにつれて漸次拡径して形成されている。また、成形面４０ａの下端は、ガイド部６０のガイド面６１に接続されている。なお、先行パンチ部４５の内側には、缶軸Ｏ方向に貫通する挿通孔４６が形成されている。
【００７２】
ガイド部６０は円筒状に形成されており、その外側の外面に、中間成形体４０３の下部に形成された円筒部３１１の内面と係合するガイド面６１が形成されている。前述したように、ガイド部６０は拡径用成形部４０と一体に形成されており、ガイド面６１と円筒部３１１の内面との係合を、拡径用成形部４０による胴部３１０の拡径加工に先行して、つまり、拡径用成形部４０と中間成形体４０３の開口端部３１０ａとの当接よりも前に行うことが可能なように、ガイド部６０のガイド面６１の缶軸Ｏ方向の長さが、胴部３１０の縮径予定領域よりも長く形成されている。なお、ガイド部６０の先端部には、ガイド面６１の下端に滑らかに接続されたＲ面取り面６２が形成されており、ガイド部６０の開口端部３１０ａへの進入を円滑に案内できるようになっている。
【００７３】
拡径用保持部５０は円筒状に形成されており、その外面（外周面）５０ａが缶軸Ｏ方向に沿って直線状に形成され、成形面４０ａの最外径部の直線成形面４２よりも僅かに内側（径方向の内側）に配置されている。つまり、拡径用保持部５０の外面５０ａは、成形面４０ａの直線成形面４２の外径よりも小さい外径に形成されている。また、拡径用保持部５０の内側には、缶軸Ｏ方向に貫通する挿通孔５１が形成されている。
【００７４】
また、このように構成されるパンチ１３０を有する拡径用金型１０２は、前述したように、ツール保持部２５２に固定され、ツール保持部２５２と一体に缶軸Ｏ方向に進退移動されるようになっている。本実施形態では、拡径用金型１０２のパンチ１３０は、ホルダー保持部材５５０を介してツール保持部２５２に固定されている。ホルダー保持部材５５０の基端側にはフランジ部５５１が形成されており、このフランジ部５５１を固定ボルト５６１によりツール保持部２５２に固定することで、ホルダー保持部材５５０がツール保持部２５２に保持されている。また、ホルダー保持部材５５０の先端側には軸部５５２が形成されており、この軸部５５２を拡径用保持部５０の挿通孔５１と先行パンチ部４５の挿通孔４６とに挿通し、先端に固定された受け板部材５６２とフランジ部５５１との間に拡径用保持部５０と先行パンチ部４５と重ねて挟持することにより、パンチ１３０（拡径用金型１０２）がホルダー保持部材５５０を介してツール保持部２５２に固定されるようになっている。このように、拡径用保持部５０は拡径用成形部４０とツール保持部２５２との間に配置され、拡径用保持部５０により拡径用成形部４０とツール保持部２５２との間隔（缶軸Ｏ方向の間隔）が保持される。なお、受け板部材５６２は、固定ボルト５６３により軸部５５２の先端に固定されている。
【００７５】
なお、第１実施形態のホルダー保持部材５２０（図３等参照）と同様に、ホルダー保持部材５５０の軸部５５２には、中間成形体４０３の内部に加圧エアーを供給するエアー流路部５５３が設けられている。また、受け板部材５６２を固定する固定ボルト５６３にも、エアー流路部５５３と連通する連通路５６４が設けられており、連通路５６４を介してエアー流路部５５３から中間成形体４０３の内部に加圧エアーを供給できるようになっている。
【００７６】
このように構成される第２実施形態の拡径用金型１０２及び成形用ツール２４２においても、第１実施形態と同様に、パンチ１３０を構成する拡径用成形部４０と拡径用保持部５０とを別体に設け、このうち拡径用保持部５０を拡径用成形部４０よりも比重が小さい材料により形成したので、拡径用金型１０２を軽量化できる。これにより、拡径用金型１０２を保持するツール保持部２５２やツール側テーブル２２２の撓みを抑制でき、缶軸Ｏ方向に沿う長い変形領域における加工を高い精度で施すことができる。
【００７７】
なお、本発明は前記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４０２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。
【符号の説明】
【００７８】
１０  縮径用成形部（成形部）
１０ａ  成形面
１１  成形凸曲面
１２  直線成形面
１５  先行スリーブ部
２０  縮径用保持部（保持部）
３０  ガイド部
３１  ガイド面
３２  Ｒ面取り面
４０  拡径用成形部（成形部）
４０ａ  成形面
４１  成形凸曲面
４２  直線成形面
４５  先行パンチ部
４６  挿通孔
５０  拡径用保持部（保持部）
５１  挿通孔
６０  ガイド部
６１  ガイド面
６２  Ｒ面取り面
１０１  縮径用金型（成形用金型）
１０２  拡径用金型（成形用金型）
１１０  インナーブロック
１１１  挿通孔
１２０  アウタースリーブ
１２５  間隙
１３０  パンチ
２０１  缶の製造装置（製造装置）
２１１  ワーク保持部
２１２  ワーク側テーブル
２２１  成形用ツール
２２２  ツール側テーブル
２３１  駆動部
２３２  支持軸
２３３  供給部
２３４  供給側スターホイール
２３５  排出側スターホイール
２３６  排出部
２３７  支持軸
２４１，２４２  成形用ツール
２５１，２５２  ツール保持部
３０１  ボトル缶
３０２  キャップ
３０３  容器
３１０  胴部
３１０ａ  開口端部
３１１  円筒部
３１２  肩部
３１３  縮径部
３１４  変曲部
３１５  口部
３１６  上部
３２０  底部
３３１  大径部
３３２  小径部
３３３  カール部
３３４  小径筒部
４０１  カップ
４０２  筒体
４０３  中間成形体（筒体）
５１０  収容凹部
５１１  収容下部
５１２  収容上部
５２０，５５０  ホルダー保持部材
５２１，５５１  フランジ部
５２２，５５２  軸部
５２３  エアー流路部
５３１  止め板部材
５３２，５６２  受け板部材
５４１，５４２，５４３，５６１，５６３  固定ボルト
５４４，５６４  連通路
【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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