(57)【要約】【課題】首部の凹凸部の成形加工を正確に行う装置および方法を提供する。【解決手段】インナーツール２０は、首部４の内径より小さい外径でかつ首部４の内部に底部側から挿入される、凹凸部を形成するための第１成形部２２ａを有し、アウターツール３４はインナーツール２０側を向く面に、首部４の周壁部を第１成形部２２ａとの間に挟み込んで凹凸部を形成する第２成形部３４ａを有し、さらに、インナーツール２０は、缶体１２の内面に接触して缶体１２と同一軸線上に位置させられる保持部材２４を有し、保持部材２４は、缶体１２と共にインナーツール２０の半径方向に移動自在にインナーツール２０に取り付けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトル型缶用の缶体が、底部が開口した胴部と、前記胴部における前記底部とは反対側に設けられかつ直径が次第に小さくなる形状の肩部と、前記肩部の前記胴部とは反対側の端部中央に設けられかつ前記胴部および前記肩部より小径の円筒状の首部とを有し、
前記缶体を外側に緩く嵌合させられて自転および公転するインナーツールと、前記インナーツールが公転する軌道に沿って配置されたアウターツールとを備え、前記インナーツールが前記アウターツールに沿って公転することにより前記首部の周壁部を前記インナーツールと前記アウターツールとの間に挟み込んで前記首部に前記首部の円周方向に沿った凹凸部を成形するボトル型缶の首部の成形装置において、
前記インナーツールは、前記首部の内径より小さい外径でかつ前記首部の内部に前記底部側から挿入される、前記凹凸部を形成するための第１成形部を有し、
前記アウターツールは、前記インナーツール側を向く面に、前記首部の前記周壁部を前記第１成形部との間に挟み込んで前記凹凸部を形成する第２成形部を有し、
さらに、前記インナーツールは、前記缶体の内面に接触して前記缶体と同一軸線上に位置させられる保持部材を有し、
前記保持部材は、前記缶体と共に前記インナーツールの半径方向に移動自在に前記インナーツールに取り付けられている
ことを特徴とするボトル型缶の首部の成形装置。
【請求項２】
請求項１に記載のボトル型缶の首部の成形装置において、
前記缶体は、前記肩部と前記首部との境界部分を有し、
前記境界部分は前記首部の軸線方向に沿う断面が前記缶体の内側に向けた凸曲面となる形状を有し、
前記保持部材は、前記缶体の内側から前記境界部分に接触する保持面を有している
ことを特徴とするボトル型缶の首部の成形装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のボトル型缶の首部の成形装置において、
前記保持部材は、リング状に形成され、
前記インナーツールは、前記保持部材を半径方向に移動可能に収容する収容部を有し、
前記収容部は、前記インナーツールの中心軸線に対して垂直でかつ前記保持部材を前記インナーツールの軸線方向で挟み付ける互いに平行な保持ガイド面を有している
ことを特徴とするボトル型缶の首部の成形装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のボトル型缶の首部の成形装置において、
前記缶体を前記缶体の軸線方向に押圧するチャック部材を更に備え、
前記チャック部材は、前記缶体の軸線に対して垂直でかつ前記首部の軸線方向に向けて前記首部の先端部に当接する平面を有している
ことを特徴とするボトル型缶の首部の成形装置。
【請求項５】
ボトル型缶用の缶体をインナーツールの外側に緩く嵌合させて前記インナーツールをアウターツールの表面に沿って移動させることにより、前記缶体の首部の周壁部を前記インナーツールとアウターツールとの間に挟み込んで、前記首部に前記首部の円周方向に沿った凹凸部を成形するボトル型缶の首部の成形方法において、
前記インナーツールが前記アウターツールの箇所まで移動して前記缶体を前記アウターツールの表面に押し付けることに伴って前記缶体が前記インナーツール側に相対的に移動する際に、前記缶体を前記缶体の中心軸線が前記インナーツールの中心軸線に対して平行になるようにインナーツールに設けた可動部で保持することを特徴とするボトル型缶の首部の成形方法。
【請求項６】
請求項５に記載のボトル型缶の首部の成形方法において、
前記可動部を前記首部の内面と前記首部に続いている肩部の内面とに前記缶体の内側から当接させて前記缶体を保持することを特徴とするボトル型缶の首部の成形方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載のボトル型缶の首部の成形方法において、
前記首部の前記周壁部を前記インナーツールとアウターツールとによって挟み込んで成形する際に、前記首部の先端部の複数箇所もしくは全体を前記缶体の中心軸線の方向に平行に押圧することを特徴とするボトル型缶の首部の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製のボトル型缶において飲み口や注ぎ口となる首部にネジ部や凸条部などを形成する成形装置および成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のボトル型缶は、金属素材を絞り加工やしごき加工などの成形加工によってボトル型に成形した容器であり、その一般的な形状は、内径の大きいいわゆる本体部分に相当する胴部と、その胴部の上端側に続けて、胴部よりも細い首部とを一体に設けた形状である。その首部の先端部が、キャップや栓などによって閉じられる開口部となっている。
【０００３】
アルミニウムなどの金属製のボトル型缶における開口部をキャップによって閉じる場合、再封止が可能なように、ネジ式のキャップが使用されることがある。この種のキャップを使用するボトル型缶では、そのキャップを取り付けるためのネジ部を首部に形成する。また、一旦開封したことを明示するためのピルファプルーフバンドをキャップの下端部に設けることが従来行われており、そのピルファプルーフバンドを引っ掛ける凸条部が首部のうちネジ部より下側に設けられる。さらに、開口部には、鋭利なエッヂを隠し、またキャップによって液密状態にシールする際のシール性を良好にするためにカール加工が施される。
【０００４】
このようなネジ部や凸条部を首部に加工する方法として、首部の内部にインナーツールを挿入し、その状態でインナーツールをアウターツールに押し当てるとともにアウターツールの表面に沿って回転させつつ移動させることにより、首部にネジ部や凸条部を成形する方法が知られている。このような方法であれば、インナーツールに嵌合させた缶体を、固定してあるアウターツールに対して相対的に移動させることにより成形加工を行うことができるので、高速化を図ることができる。この種の成形を行う装置が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７２３７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したインナーツールは、胴部を底蓋で閉じるタイプの缶体に対しては、底蓋が取り付けられる以前の胴部の内部に底部側から挿入することになる。また、そのインナーツールは、加工の終了後に胴部の底部側に抜き取ることになる。インナーツールをこのように缶体もしくは首部に対して抜き差しするために、インナーツールと缶体もしくは首部との間にある程度のクリアランスを必要とする。特に、ネジ部や凸条部の加工は、首部の一部を半径方向に凹凸に変形させる加工であるから、インナーツールを缶体から抜き取る際に、内周側に変形させてある部分がインナーツールに引っ掛からない程度のクリアランスが必要となる。
【０００７】
首部にネジ部や凸条部の加工を行う缶体は、インナーツールに対して緩く嵌合させた状態でアウターツールまで搬送される。その場合、缶体はインナーツールに対して固定されておらず、また不可避的な振動などの外力が作用するから、缶体がアウターツールに到るまでの間にインナーツールに対して傾くなどのずれた姿勢になることがある。そのような場合には、缶体がこれをガイドするための部材に当接してしまったり、あるいは傾いた状態でインナーツールとアウターツールとの間に導入されて挟み込まれるなどの事態が生じる。
【０００８】
一方、ネジ部や凸条部をインナーツールとアウターツールとによって成形する場合、首部に対してその半径方向に向けた成形荷重を掛けることになる。その成形荷重が掛かる箇所すなわちネジ部や凸条部を成形する箇所は、ボトル型缶の上端側の首部であり、缶体の重心位置から大きく外れた箇所である。そして、インナーツールと首部の内面との間には上述したようにクリアランスが設けられているので、缶体もしくは首部はその半径方向に移動可能であるとともにインナーツールの中心軸線に対して傾くことも可能である。
【０００９】
さらに、ネジ加工や凸条部の加工は、缶体の重心から大きく離れかつ限られた小さい箇所での加工である。そのため、ネジ部や凸条部の成形荷重が一点に作用することにより缶体に対してはインナーツールあるいはアウターツールに対して傾ける荷重となることがある。また、成形荷重が首部の軸線方向に互いに離れた複数箇所に掛かるとしても、その荷重が掛かるタイミングや荷重の大きさが複数箇所で異なっていると、成形荷重が一点に掛かる場合と同様な状態が一時的であっても生じ、缶体がインナーツールあるいはアウターツールに対して傾いてしまう。
【００１０】
このように缶体の姿勢に異常がある状態で成形が行われると、首部が大きく楕円形に変形したり、あるいはネジ部が正規の形状からずれたものになって、キャップを被せてロールオン成形する際に支障が生じたりする。また、凸条部の位置にずれが生じた場合には、キャップの裾部の下端をカシメる際にカシメ量が不足してピルファープルーフバンドが破断せずにキャップが首部から抜けてしまう可能性が高くなる。これとは反対にカシメ量が多くなってしまうと、キャップの下端をカシメる際に当該キャップにシワが発生し、これが原因となってカシメ部分でのホールド力が弱くなって、カシメ量が不足する場合と同様に、ピルファープルーフバンドが破断せずにキャップが首部から抜けてしまう可能性が高くなる。
【００１１】
本発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、ボトル型缶の首部における成形加工を、缶体の姿勢のずれを生じさせずに、正確に行うことのできる成形装置およびその成形のための方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記の目的を達成するために、ボトル型缶用の缶体が、底部が開口した胴部と、前記胴部における前記底部とは反対側に設けられかつ直径が次第に小さくなる形状の肩部と、前記肩部の前記胴部とは反対側の端部中央に設けられかつ前記胴部および前記肩部より小径の円筒状の首部とを有し、前記缶体を外側に緩く嵌合させられて自転および公転するインナーツールと、前記インナーツールが公転する軌道に沿って配置されたアウターツールとを備え、前記インナーツールが前記アウターツールに沿って公転することにより前記首部の周壁部を前記インナーツールと前記アウターツールとの間に挟み込んで前記首部に前記首部の円周方向に沿った凹凸部を成形するボトル型缶の首部の成形装置において、前記インナーツールは、前記首部の内径より小さい外径でかつ前記首部の内部に前記底部側から挿入される、前記凹凸部を形成するための第１成形部を有し、前記アウターツールは、前記インナーツール側を向く面に、前記首部の前記周壁部を前記第１成形部との間に挟み込んで前記凹凸部を形成する第２成形部を有し、さらに、前記インナーツールは、前記缶体の内面に接触して前記缶体と同一軸線上に位置させられる保持部材を有し、前記保持部材は、前記缶体と共に前記インナーツールの半径方向に移動自在に前記インナーツールに取り付けられていることを特徴とする成形装置である。
【００１３】
本発明においては、前記缶体は、前記肩部と前記首部との境界部分を有し、前記境界部分は前記首部の軸線方向に沿う断面が前記缶体の内側に向けた凸曲面となる形状を有し、前記保持部材は、前記缶体の内側から前記境界部分に接触する保持面を有していてよい。
【００１４】
本発明においては、前記保持部材は、リング状に形成され、前記インナーツールは、前記保持部材を半径方向に移動可能に収容する収容部を有し、前記収容部は、前記インナーツールの中心軸線に対して垂直でかつ前記保持部材を前記インナーツールの軸線方向で挟み付ける互いに平行な保持ガイド面を有していてよい。
【００１５】
本発明においては、前記缶体を前記缶体の軸線方向に押圧するチャック部材を更に備え、前記チャック部材は、前記缶体の軸線に対して垂直でかつ前記首部の軸線方向に向けて前記首部の先端部に当接する平面を有していてよい。
【００１６】
本発明の方法は、ボトル型缶用の缶体をインナーツールの外側に緩く嵌合させて前記インナーツールをアウターツールの表面に沿って移動させることにより、前記缶体の首部の周壁部を前記インナーツールとアウターツールとの間に挟み込んで、前記首部に前記首部の円周方向に沿った凹凸部を成形するボトル型缶の首部の成形方法であって、前記インナーツールが前記アウターツールの箇所まで移動して前記缶体を前記アウターツールの表面に押し付けることに伴って前記缶体が前記インナーツール側に相対的に移動する際に、前記缶体を前記缶体の中心軸線が前記インナーツールの中心軸線に対して平行になるようにインナーツールに設けた可動部で保持することを特徴とする成形方法である。
【００１７】
本発明の成形方法においては、前記可動部を前記首部の内面と前記首部に続いている肩部の内面とに前記缶体の内側から当接させて前記缶体を保持することとしてよい。
【００１８】
また、本発明の成形方法においては、前記首部の前記周壁部を前記インナーツールと前記アウターツールとによって挟み込んで成形する際に、前記首部の先端部の複数箇所もしくは全体を前記缶体の中心軸線の方向に平行に押圧することとしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の成形装置および方法によれば、インナーツールに緩く嵌合させた缶体の首部の周壁部を、インナーツールとアウターツールとによって挟み付けることにより、首部にその円周方向に沿った凹凸部が形成される。したがって、インナーツールがアウターツールの箇所に到らない状態では、インナーツールが公転することによる遠心力や振動による慣性力によって缶体がインナーツールに対して移動することがある。また、インナーツールがアウターツールの箇所に到り、缶体がアウターツールに接触すると、缶体には半径方向で外側からの力が作用し、缶体はインナーツールに対してインナーツールの半径方向に移動させられる。本発明では、缶体はインナーツールに設けられている保持部材によって半径方向にのみ移動できるように、すなわち軸線方向に移動したり傾いたりしないように保持されている。したがって、上記の遠心力などの外力が缶体に作用した場合、缶体はインナーツールに嵌合させられた状態でその半径方向にのみ移動する。すなわち、缶体はその中心軸線がインナーツールの中心軸線と平行になっている状態を維持して平行移動する。そのため、首部の周壁部がインナーツールとアウターツールとの間に挟み込まれて凹凸部の成形が行われる状態では缶体がインナーツールやアウターツールに対して傾くことがなく、その結果、首部の凹凸部を所期どおりに正確に加工することができる。
【００２０】
本発明において、上記の保持部材が、肩部と首部との境界部分である凸曲面の部分に接触して缶体を保持する保持面を有している場合には、缶体がある程度の広さを有する面によって保持され、しかもその保持面は、缶体の半径方向および軸線方向の荷重を受け止めることのできる曲面であり、しかも缶体はインナーツールの半径方向にのみ移動できるように保持されるから、缶体がインナーツールやアウターツールに対して傾くことを、より確実に防止して、正確な凹凸部の加工を行うことができる。
【００２１】
また、本発明において、保持部材を、インナーツールの半径方向に沿いかつ互いに平行な保持ガイド面の間に配置することにより、インナーツールに嵌合させた缶体を確実に平行移動させることができる。
【００２２】
さらに、本発明において、首部の先端部の複数箇所または全体を、インナーツールの軸線方向に平行に押圧することにより、缶体がインナーツールに対して傾くことをより確実に防止することができ、その結果、正確な凹凸部の加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態で対象とするボトル型缶の一例を示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態における成形装置のインナーツールおよび支持軸を示す断面図である。
【図３】アウターツールおよびその配置位置を説明するための正面図である。
【図４】アウターツールの側面図である。
【図５】首部にカブラ部を成形する過程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係るボトル型缶は、アルミニウム板や樹脂被覆アルミニウム板などの金属板を素材とした金属缶であって、その一例を図１に示してある。ここに示すボトル型缶１は、内径の大きいいわゆる本体部分に相当する円筒状の胴部２と、その胴部２の上端側に連続して形成されている肩部３と、肩部３の先端中央部に連続して形成されている内径の小さい円筒状の首部４とを有している。底部は、底蓋５を巻き締めることにより閉じられている。また、首部４の先端部が、いわゆる飲み口あるいは抽出口となるように開口しており、その開口部６は、首部４にキャップ（図示せず）を取り付けることにより密封される。開口部６の端部は、鋭利なエッヂが露出しないように外側に曲げ返したカール部７となっている。なお、カール部７は、断面が円形もしくは楕円形となるように形成されていてもよく、あるいは二層もしくは三層になるようにはぜ折りして形成された部分であってもよい。
【００２５】
キャップは前記開口部６を再封止できるようにするためにネジによって首部４に取り付けられる。そのため、首部４には雄ネジであるネジ部８が設けられる。また、キャップは、そのスカート部の下端部にピルファープルーフバンドを有しており、スカート部にその円周方向に間欠的に形成したスリットおよびスリット同士の間のブリッジ部からなる易破断部（それぞれ図示せず）でキャップから切り離されるようになっている。そのピルファープルーフバンドを引っ掛けておくために凸条部（もしくは凸ビード部）９がネジ部８より下側に設けられている。なお、凸ビード部９とその下側の凹溝１０とを併せてカブラ部１１と称することがある。
【００２６】
上述したネジ部８や凸ビード部９もしくはカブラ部１１は、円筒状をなす首部４の周壁部を円周方向に沿って断面凸状もしくは断面凹状に成形した、本発明の実施形態における凹凸部である。本発明の実施形態における成形装置は、そのような凹凸部を形成するための装置であり、その加工対象物は、上述した胴部２および肩部３ならびに首部４が形成され、かつ首部４の先端部がトリミングされて開口し、さらに前述した底蓋５が取り付けられていない中間製品であり、本発明の実施形態ではそのような中間製品を缶体１２と称する。
【００２７】
本発明の実施形態における成形装置は、上記の凹凸部を成形するためのインナーツールとアウターツールとを備えている。インナーツールは、缶体の内部に緩く嵌合させられて公転かつ自転する成形型である。アウターツールは、インナーツールが公転する経路の途中に配置され、インナーツールとの間に首部４の周壁部を挟み込んで凹凸部に成形を行う成形型である。図２にインナーツール２０の一例を示してある。ここに示す例は、上述した凸ビード部９もしくはカブラ部１１を成形するためのインナーツールの例であり、缶体１２の胴部２および肩部３に相当する部分の内側に挿入される基体部２１と、首部４に相当する部分に挿入される成形型部２２とを備えている。基体部２１は、その外形形状（もしくは輪郭）が胴部２および肩部３の内部の形状とほぼ相似で、胴部２および肩部３の内部の形状より小さい形状に形成されている。したがって、胴部２の内径より小さい外径の円柱部２１ａとその上端部側に連続しているテーパ部２１ｂとを有している。成形型部２２は、最大外径が首部４の内径より小さい円柱状の部分であって、基体部２１の先端部（図２の右端部）に同軸上に設けられている。この成形型部２２のうち、缶体１２を予め定められている正規の位置に嵌合させた状態でカブラ部１１に対応する位置に本発明の実施形態における第１成形部２２ａが設けられている。図２に示す例は、前述したカブラ部１１を成形するように構成した例であるから、第１成形部２２ａは、凸ビード部９を成形するためのフランジ部と、凹溝１０を成形するための環状溝とを備えている。
【００２８】
また、成形型部２２の先端部（もしくはインナーツール２０の先端部）はインナーツール２０の中心軸線Ｏ20を中心としたテーパ部２３となっている。
【００２９】
さらに、上記の第１成形部２２ａと前述した基体部２１の先端部との間に、保持部材２４が設けられている。保持部材２４は、缶体１２の内周面に接触して缶体１２がインナーツール２０に対して傾かないように保持するための部材である。保持部材２４は、缶体１２の内周面に内側から当接して缶体１２と同心円上の位置を維持するように構成されていればよいので、最も一般的な構造は、リング状である。これとは異なり、所定の円周上に等間隔に配置した複数のブロックをリング状に連結した構成であってもよい。
保持部材２４の外周面は、缶体１２の内周面に当接して缶体１２を保持する保持面２４ａとなっており、その形状は、缶体１２の内面のうち当接する箇所の部分の形状に一致する形状である。したがって、胴部２の内面に当接する場合には円筒形状であり、肩部３の内面に当接する場合にはテーパ形状である。図２に示す例では、保持面２４ａは肩部３と首部４との境界部分２５に当接する形状になっており、したがって保持面２４ａは肩部３にテーパ形状に対応したテーパ部と首部４の円筒形状に対応した円筒部とを備えている。すなわち、境界部分２５は、図２に部分的に拡大して示してあるように、首部４が肩部３から滑らかに繋がっている缶体１２の内側に向けて凸となった凸曲面の部分であり、保持面２４ａはその凸曲面に倣った曲面に形成されている。したがって、保持面２４ａは缶体１２の半径方向の荷重（外力）と缶体１２の軸線方向の荷重（外力）との両方を受け止めることができる形状になっている。
【００３０】
保持部材２４はインナーツール２０の半径方向にのみ移動できるように、すなわち軸線方向に移動したり傾いたりしないようにインナーツール２０に取り付けられている。具体的に説明すると、基体部２１の先端部に環状の受け座２６が設けられている。前述した成形型部２２のうちその受け座２６を貫通して受け座２６から突出している軸部は、保持部材２４の内径より十分に細くなっている。また、受け座２６は、インナーツール２０の中心軸線Ｏ20に対して垂直な平面となっている。この受け座２６と平行な受け面２７がインナーツール２０（特に成形型部２２）に設けられている。この受け面２７は、前述した凸ビード部９を成形するためのフランジ部と対向するようにそのフランジ部と同一軸線上に設けた第２のフランジ部の側面によって構成されている。すなわち、前記フランジ部とこの第２のフランジ部とによって、前記凹溝１０を成形するための環状溝が構成されており、第２のフランジ部のうちその環状溝とは反対側の面が受け面２７となっている。そして、この受け面２７も前記受け座２６と同様にインナーツール２０の中心軸線Ｏ20に対して垂直な平面になっている。これら受け座２６と受け面２７との間隔が、保持部材２４の厚さ（軸線方向に測った寸法）と同じになっており、したがって保持部材２４はこれらの受け座２６と受け面２７との間にスライド可能に挟み込まれていて、インナーツール２０の半径方向にのみ移動できるように構成されている。したがって、これらの受け座２６と受け面２７との間の部分が本発明の実施形態における収容部に相当している。また、これらの受け座２６と受け面２７とが、本発明の実施形態における保持ガイド面に相当している。さらに保持部材２４が本発明の実施形態における可動部に相当している。
【００３１】
なお、本発明の実施形態では、保持部材２４は上述したように基体部２１と成形型部２２との間に設ける以外に、基体部２１に設け、あるいは成形型部２２に設けてもよい。また、保持部材２４をインナーツール２０の半径方向にガイドするための構成は、上述した受け座２６と受け面２７とによって保持部材２４をインナーツール２０の軸線方向において挟み付ける構成以外に、保持部材２４に環状の溝部を形成し、インナーツール２０にその半径方向に突出させて形成したフランジ状の部分をその溝部に挿入した構成であってもよい。
【００３２】
成形装置は、上述したインナーツール２０の先端側（図２の右端部側）に配置された支持軸２８を備えている。この支持軸２８は、缶体１２をインナーツール２０に向けて相対的に押して嵌合させ、またインナーツール２０の先端部を突き当てることにより、インナーツール２０が撓まないように支持するためのものであり、インナーツール２０と同一の軸線上に配置され、インナーツール２０に対して軸線方向に相対的に移動してインナーツール２０に接近および離隔するように構成されている。なお、これらインナーツール２０と支持軸２８との軸線方向への相対的な移動は、インナーツール２０を軸線方向に移動させることにより生じさせてもよく、あるいは反対に支持軸２８を軸線方向に移動させることにより生じさせてもよい。支持軸２８は、インナーツール２０と共に自転できるように軸受２９によって回転可能に支持されている。その支持軸２８の先端部（インナーツール２０側の端部）には、インナーツール２０の先端部に設けられているテーパ部２３を嵌合させるテーパ状の凹部３０が形成されている。この凹部３０は、支持軸２８の中心軸線を中心とするテーパ形状を成しており、したがってインナーツール２０のテーパ部２３が密着嵌合することにより、インナーツール２０と支持軸２８とがそれぞれの中心軸線を同一軸線上に一致させて連結されるようになっている。
【００３３】
支持軸２８のインナーツール２０側の端部には、チャック部材３１が取り付けられている。チャック部材３１は、缶体１２の軸線方向での位置を規定するための部材であって、インナーツール２０（特に成形型部２２）の先端側の外周部に嵌合する内径であり、外径は缶体１２とインナーツール２０とが最大限偏心した状態であってもカール部７がチャック部材３１から外れない寸法に設定されたリング状の部材である。このチャック部材３１の缶体１２側の平面３１ａは、半径方向に沿う平面（中心軸線に対して垂直な平面）となっていて、缶体１２の先端面（カール部７の端面）を当接させることにより、缶体１２の軸線方向での位置を規定するとともに、缶体１２がインナーツール２０に対して傾くことを阻止するように構成されている。
【００３４】
上述したインナーツール２０は、回転テーブル３２の周辺部分に、複数本、等間隔に配置され、回転テーブル３２が回転することにより所定の回転半径の軌道３３に沿って公転するように構成されている。また、各インナーツール２０は回転テーブル３２に対して中心軸線Ｏ20を中心に自転するように取り付けられている。この回転テーブル３２は、鉛直軸線を中心に回転するいわゆる縦型のテーブルであってもよく、あるいは水平な軸線を中心に回転するいわゆる横型のテーブルであってもよく、図３に示す例は、横型の例である。したがって、図２に示すインナーツール２０および支持軸２８は、それぞれの回転中心軸線が水平になるように構成されている。回転テーブル３２に取り付けられている各インナーツール２０の先端側には、前述した支持軸２８が一対一に対応して配置されている。それらの支持軸２８は、回転テーブル３２と同一の軸線を中心に回転する回転盤あるいは回転アームなど所定の回転部材（図示せず）に取り付けられて、インナーツール２０と同期して回転するように構成されている。
【００３５】
図３に示すように、インナーツール２０が公転する軌道３３の外周側でかつ公転方向での所定の箇所にアウターツール３４が配置されている。アウターツール３４は、軌道３３の曲率中心を中心とした円弧状の第２成形部３４ａを有し、その第２成形部３４ａがインナーツール２０の軌道３３（特にインナーツール２０における第１成形部２２ａの軌道）と対向するように固定されている。ここで説明している実施形態は、首部４にカブラ部１１（凸ビード部９および凹溝１０）を成形するように構成した装置の例であり、したがって第２成形部３４ａは、図２および図４に示すように、前述した第１成形部２２ａにおける環状溝に首部４の周壁部の一部を押し込む凸条３４ｂを有している。
【００３６】
つぎに上述した成形装置による首部４の加工工程すなわち本発明の実施形態としての成形方法について説明する。図５は、前述したカブラ部１１を成形する過程を模式的に示しており、缶体１２が前述した軌道３３上に図示しないフィーダーによって供給される位置では、インナーツール２０は支持軸２８から大きく離れている。缶体１２は図５の（ａ）に示すように、それらのインナーツール２０と支持軸２８との間に、それぞれの中心軸線が一致するように供給される。したがって缶体１２の重心Ｇは、インナーツール２０や支持軸２８の中心軸線にほぼ一致している。缶体１２は前述した底蓋５を取り付ける底部が開口しており、その底部をインナーツール２０に向けた状態でインナーツール２０と支持軸２８との間に供給される。なお、図５において符号３５は、缶体１２のためのガイド部材である。
【００３７】
インナーツール２０および支持軸２８が公転している状態で、例えば支持軸２８がインナーツール２０側に移動する。その支持軸２８によって缶体１２がインナーツール２０側に押されてインナーツール２０に嵌合させられる。すなわち、缶体１２の内部にその底部側からインナーツール２０が挿入される。インナーツール２０の基体部２１は缶体１２の胴部２より細く、また成形型部２２は首部４より細いから、インナーツール２０は缶体１２に対して緩く嵌合し、それらの部分が缶体１２の内面に積極的に接触することはない。これに対して保持部材２４は、肩部３と首部４との境界部分２５の内周部の形状と同一の形状であるから、保持部材２４の外周面が境界部分２５の内周面に当接する。また、缶体１２の先端面すなわちカール部７が、チャック部材３１の缶体１２側の平面３１ａに突き当てられる。
【００３８】
インナーツール２０が公転しているので、これに緩く嵌合させられている缶体１２に遠心力や重力が作用し、缶体１２はインナーツール２０に対して前記軌道３３の外周側に移動する。図５の（ｂ）にその状態を示してある。缶体１２における前記境界部分２５に接触している保持部材２４はインナーツール２０の半径方向にのみ移動できるようにインナーツール２０に取り付けられているので、保持部材２４は境界部分２５に接触したまま、すなわち缶体１２と中心軸線を一致させたまま、缶体１２と共にその半径方向に移動する。その保持部材２４の外周面である保持面２４ａは、軸線方向にある程度の長さ（幅）を有する面であり、また肩部３の内面であるテーパ面と首部４の内面である円筒状の面とに接触しており、しかも保持部材２４は半径方向にのみ移動可能であるから、缶体１２は保持部材２４によって支えられた状態で半径方向に平行移動する。すなわち、缶体１２はインナーツール２０に対して傾くことがない。
【００３９】
また、カール部７が当接しているチャック部材３１の缶体１２側の平面３１ａは、中心軸線に対して垂直な面すなわち半径方向に沿う平面であり、その平面３１ａにカール部７の先端全体が当接させられて平行に押されている。その状態で缶体１２は半径方向に移動するから、缶体１２がインナーツール２０に対して傾くことが防止もしくは抑制される。
【００４０】
インナーツール２０がアウターツール３４の配置されている箇所にまで公転してくると、インナーツール２０とアウターツール３４とによって首部４の周壁部を挟み込み始める。すなわち首部４がアウターツール３４の第２成形部３４ａに押し付けられることにより、缶体１２がインナーツール２０側に押し返される。その状態を図５の（ｃ）に示してある。その場合にも、前述した図５の（ｂ）に示す状態に缶体１２が移動する場合と同様に、缶体１２は保持部材２４によって保持され、またチャック部材３１の平面３１ａによって姿勢が維持されて、インナーツール２０の半径方向にのみ移動する。その結果、缶体１２は中心軸線Ｏ12がインナーツール２０の中心軸線Ｏ20と平行になっている姿勢を維持して平行移動し、インナーツール２０に対して傾くことはない。
【００４１】
なお、前述した境界部分２５の形状に類似した形状の部分が、ネジ部８からカール部７に到る箇所に存在する。しかしながら、そのネジ部８からカール部７に到る箇所の曲面の面積は僅かであるから、缶体１２が傾かないように保持する抗力を生じさせるように十分に機能させることは困難である。特に、カール部７がはぜ折りに近い加工によって薄く折り畳んだ形状になっている場合には、成形型部２２に接触する面積が小さく、またその形状が単純になるので、缶体１２が傾かないように保持することは困難である。これに対して、上述した本発明の実施形態では保持部材２４を備えていることにより、缶体１２の傾きを確実に防止もしくは抑制することができる。
【００４２】
以上説明したように本発明の実施形態における成形装置および成形方法によれば、缶体１２がインナーツール２０に緩く嵌合した状態でインナーツール２０と共に公転および自転し、また首部４の加工の際に半径方向での外側から荷重が缶体１２に掛かるとしても、缶体１２はその中心軸線Ｏ12をインナーツール２０の中心軸線Ｏ20と平行にした姿勢を維持して平行移動する。そのため、首部４にカブラ部１１などの凹凸部をインナーツール２０とアウターツール３４とによって加工する際に缶体１２（すなわち首部４）を傾けることなく加工を行うことができる。その結果、首部４における凹凸部の成形加工を正確に行うことが可能になる。
【００４３】
なお、本発明は、前述した凸ビード部９や凹溝１０などのカブラ部１１を成形加工する装置および方法に限られないのであって、ネジ部８を成形加工する場合にも適用することができる。また、この発明では、カール部の先端全体をその中心軸線と平行に押圧する代わりに、カール部の先端の複数箇所をその中心軸線と平行に押圧することとしてもよく、このように構成した場合であっても、缶体の傾きを防止もしくは抑制する作用を得られる。
【符号の説明】
【００４４】
１…ボトル型缶、  ２…胴部、  ３…肩部、  ４…首部、  ６…開口部、  ７…カール部、  ８…ネジ部、  ９…凸ビード部、  １０…凹溝、  １１…カブラ部、  １２…缶体、  ２０…インナーツール、  ２２…成形型部、  ２２ａ…第１成形部、  ２４…保持部材、  ２４ａ…保持面、  ２５…境界部分、  ２６…受け座、  ２７…受け面、  ３１…チャック部材、  ３１ａ…平面、  ３２…回転テーブル、  ３３…軌道、  ３４…アウターツール、  ３４ａ…第２成形部、  ３４ｂ…凸条、  Ｏ12，Ｏ20…中心軸線。
【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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