(57)【要約】【課題】ねじ山領域が三段となるようにねじ部の巻数を増やしても、内容物の圧力でキャップがボトル缶体からずれることがない。【解決手段】中子１１と外子１２とが口金部２を挟み込んだとき、ボトル缶体１の軸心Ｏ周りに二周回転することで口金部２にねじ部を形成するようにしている。即ち、ねじ成形装置１０の中子１１と外子１２とが、口金部２を挟み込んで軸心周りに回転することを、二回繰り返すことでねじ部を形成する。【選択図】　図２
2004130386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトル缶体の口金部の内周面に当接する中子と、前記口金部の外周面に当接する外子とが、前記口金部を挟み込み、この口金部を径方向に押圧することにより、当該口金部に、一段目ねじと二段目ねじと三段目ねじとの三段からなるねじ山領域、または一段目ねじと二段目ねじと三段目ねじと四段目ねじとの四段からなるねじ山領域を有する巻数のねじ部を形成するボトル缶体のねじ成形方法であって、
前記ねじ部を形成した後に、少なくとも前記ねじ山領域を再度押圧成形することを特徴とするボトル缶体のねじ成形方法。
【請求項２】
請求項１記載のボトル缶体のねじ形成方法において、
前記中子と前記外子とは、前記口金部を挟み込みながらボトル缶体の軸心周りに回転することにより、前記ねじ部を形成する構成とされ、
前記ねじ部を形成する際、前記口金部に対し、前記中子と前記外子とが口金部を挟み込みながら、ボトル缶体の軸心周りに少なくとも２．０以上回転することを特徴とするボトル缶体のねじ成形方法。
【請求項３】
請求項２記載のボトル缶体のねじ成形方法において、
口金部に対し、前記中子と外子とが３回未満の回数で回転することを特徴とするボトル缶体のねじ成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボトル缶体の口金部にキャップを被着するためにねじ部を形成するボトル缶体のねじ成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種のボトル缶体は次のようにして形成される。
まず、純アルミニウム材やアルミニウム合金材からなる円板状体に絞り加工，しごき加工を施し有底筒状体を形成する。次に、この有底筒状体の開口部にネックイン加工を施し、この開口部を縮径し、これにより、大径の胴体部と、この胴体部の缶軸方向上端と連設し、かつ、缶軸方向上方へ向うに従い漸次縮径された肩部と、この肩部の上端と連設し、かつ、前記胴体部より小径とされた小径部２′′とを有するボトル缶体１を形成する。
【０００３】
そして、このボトル缶体１の小径部２′′を、図４（ａ）に示すように、一旦縮径し、次いで、この小径部２′′のうち、ボトル缶体１の開口端から所定距離だけ缶軸方向下方に離間した領域を拡径して同図（ｂ）に示すように拡径部２′を形成した後に、さらに、この拡径部２′のうち、この下端部を除いた領域を縮径することにより、この下端部が膨出部４とされた口金部２を形成する。そして、この口金部２に、ねじ成形装置により、同図（ｃ）に示すように、ねじ部３を形成する。
【０００４】
ここで、ねじ成形装置は、例えば、図示しないが、口金部２の内周面に当接する中子と、口金部２の外周面に当接する外子とが互いに口金部２を挟み込みながらボトル缶体１の軸心周りに回転することで、口金部２にねじ部３を形成するようにされた構成が知られている（例えば特許文献１参照）。この場合、中子と外子とが口金部２を挟み込みながら口金部２の外周面に沿って一周するだけでねじ部３を形成できるようになっているが、実際には、ねじ部３のねじ始まり位置からねじ終わり位置までを確実に形成できるようにするため、一周より若干多めに回転している。そして、口金部２に形成されたねじ部３は、一般に、図５に示すように、およそ１．７巻程度となっている。
また、ねじ部３が形成されたボトル缶体１は、その後種々の工程を経てボトル缶とされた後に、この内部に内容物が充填され、そして、図５に示すキャップ５が口金部２に被着されて密閉され、キャップ付ボトル缶とされる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−６６６７４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のねじ成形方法は、一般に、ボトル缶体１の口金部２の内周面に当接する中子と、口金部２の外周面に当接する外子とが、口金部２を挟み込み、この口金部２を径方向に押圧することにより、口金部２に１．７の巻数からなるねじ部３を形成している。
【０００７】
ところが、ねじ部の巻数が１．７巻程度であると、図５に示すように、この口金部２の周方向における位置によっては、ねじ部３が１巻しかない部分（以下、この部分を「嵌合低下部」という）が生じ、この部分では、キャップ５の口金部２への嵌合力が著しく低下するという問題があった。
この場合、前記キャップ付ボトル缶の内圧が上昇し、キャップ５に、これを缶軸方向上方へ押し上げる力が作用した際、前記嵌合低下部に位置するキャップ５が缶軸方向上方へ位置ずれし、これにより、この部分におけるキャップ５のブリッジ７が破断される不具合、いわゆるブリッジ切れが発生し易いという問題があった。
【０００８】
このような不具合を解消するため、図６に示すように、ねじ部３の巻数を２．２巻にすることが試みられている。この場合、ねじ部３のねじ始まり位置からねじ終わり位置との間に、ねじ部３が１巻しかない部分を排除でき、２巻の部分を主に有する構成とすることができる。この場合、口金部２の周方向位置によっては、一段目ねじ３ａと，二段目ねじ３ｂと，三段目ねじ３ｃとからなる３巻となるねじ山領域Ｌが存在することになる。
【０００９】
しかしながら、ねじ成形装置の中子と外子とが、口金部２を挟み込みながら軸心周りに一周させることにより２．２巻のねじ部３を形成すると、ねじ山領域Ｌにおいては、図７に示すように、二段目ねじ３ｂのねじ山高さが低くなるという問題があった。すなわち、一段目ねじ３ａを形成する際、このねじ３ａの缶軸方向下部は缶軸方向上方へ引張られ、また、三段目ねじ３ｃを形成する際、このねじ３ｃの缶軸方向上部は缶軸方向下方へ引張られ、以上により、二段目ねじ３ｂは、缶軸方向上下方向に引張られることになり、このため、このねじ部３ｂのねじ山高さが、図７の二点鎖線で示す設計値より低くなるという問題があった。
【００１０】
このように、二段目ねじ３ｂのねじ山高さが一段目、三段目ねじ３ａ、３ｃより小さい寸法で形成されると、口金部２とキャップ５との適切な嵌合力を実現することができないという問題があった。
【００１１】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、３巻となるねじ山領域が存在するねじ部を形成する場合においても、これらの各ねじを高精度に形成することができ、これにより、ボトル缶体に内容物が充填された後にキャップが被着されたキャップ付ボトル缶において、缶内圧が上昇しても、キャップが口金部から外れることを抑制できるボトル缶体のねじ成形方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、ボトル缶体の口金部の内周面に当接する中子と、前記口金部の外周面に当接する外子とが、前記口金部を挟み込み、この口金部を径方向に押圧することにより、当該口金部に、一段目ねじと二段目ねじと三段目ねじとの三段からなるねじ山領域、または一段目ねじと二段目ねじと三段目ねじと四段目ねじとの四段からなるねじ山領域を有する巻数のねじ部を形成するボトル缶体のねじ成形方法であって、前記ねじ部を形成した後に、少なくとも前記ねじ山領域を再度押圧成形することを特徴とする。
【００１３】
この発明に係るボトル缶体のねじ成形方法によれば、前記三段からなるねじ山領域における一段目ねじと三段目ねじとを形成した際に、二段目ねじが缶軸方向上下方向に引張られることにより、この二段目ねじのねじ山高さが低くされた場合、または前記四段からなるねじ山領域における一段目ねじと四段目ねじとを形成した際に、二段目ねじ及び三段目ねじが缶軸方向上下方向に引張られることにより、これら二段目ねじ及び三段目ねじのねじ山高さが低くされた場合であっても、このねじ部を形成した後に、少なくとも前記ねじ山領域を再度押圧成形するので、二段目ねじ、または二段目ねじ及び三段目ねじのねじ山高さを低くすることなくこれらを高精度に形成することができる。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のボトル缶体のねじ形成方法において、前記中子と前記外子とは、前記口金部を挟み込みながらボトル缶体の軸心周りに回転することにより、前記ねじ部を形成する構成とされ、前記ねじ部を形成する際、口金部に対し、前記中子と前記外子とが口金部を挟み込みながら、ボトル缶体の軸心周りに少なくとも２．０以上回転することを特徴とする。
【００１５】
この発明に係るボトル缶体のねじ成形方法によれば、口金部に対し、中子と外子とが口金部を挟み込みながら少なくとも２．０以上回転してねじ部を形成するので、請求項１記載の方法による作用効果を確実に実現することができる。
【００１６】
請求項３に係る発明は、請求項２記載のねじ成形方法において、口金部に対し、前記中子と外子とが３回未満の回数で回転することを特徴とする。
【００１７】
この発明に係るねじ成形方法によれば、口金部に対し、中子と外子とが３回未満の回数で回転することで口金部にねじ部を形成するので、口金部の表面及び内面に塗布されている塗料が剥離するおそれがない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図３はこの発明の第一の実施の形態に係るねじ成形方法を示す図であって、図１はねじ成形方法を実施するためのねじ成形装置と対向する位置にボトル缶体が位置決めされた状態を示す説明図、図２はねじ成形装置がボトル缶体の口金部にねじ部を形成している状態を示す説明図、図３はボトル缶体の口金部に形成されたねじ部の要部を示す拡大図である。
【００１９】
図１から図３に示す実施形態のねじ成形方法を説明する前に、このねじ成形方法で取り扱うボトル缶体１について説明する。
このボトル缶体１は、内部に炭酸飲料、果汁飲料等の内容物を入れるためのものであって、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる薄板金属に絞り，しごき加工が施され、有底筒状とされた後に、この有底筒状体にネックイン加工等が施され、これにより、大径の胴体部と、この胴体部の上端と連設し、かつ上方へ向うに従い漸次縮径された肩部と、この肩部の上端と連設し、かつ前記胴体部より小径とされた口金部２とを備えたボトル缶体１が形成される（図４（ｃ）参照）。
【００２０】
このように構成されたボトル缶体１の口金部２にねじ部３を形成するねじ成形装置１０は、図１及び図２に示すように、大別すると、ボトル缶１の口金部２の内周面に当接される中子１１と、外周面に当接される外子１２とを備えている。これら中子１１及び外子１２は、その外周面にねじ部３を形成するための凹凸状のねじ形成部２１、２２が螺旋状に、しかも互いに対応する形状（同一リード角）でそれぞれ形成され、また、それぞれの軸線周りに回転自在に支持され、かつ、ボトル缶体１の軸線Ｏ方向に進退可能に支持され、かつ、ボトル缶体１の径方向に移動可能に支持され、かつ、ボトル缶体１の軸線Ｏ周りに回転可能に支持されている。
【００２１】
また、中子１１及び外子１２は、図示しない同期機構によって、それぞれの軸線周りの回転が同期するように構成されており、この同期機構により所定のギヤ比で中子１１及び外子１２が回転するようになっている。このギヤ比は、例えば、外子１２の１回転に対し中子１１が１回転、２回転、または３回転するように整数倍に設定される。また、本実施形態においては、中子１１は外径が３１．５ｍｍとされ、外子１２は外径が４２．０ｍｍとされている。
【００２２】
以上のように構成されたねじ成形装置１０は、次のようにしてボトル缶体１の口金部２にねじ部３を形成する。
まず、中子１１及び外子１２をボトル缶体１の軸線Ｏ方向に前進駆動し、中子１１を口金部２の内側に配置し、外子１２を口金部２の外側に配置する。次に、中子１１を径方向外方へ移動し口金部２の内周面と当接させ、外子１２を径方向内方へ移動し口金部２の外周面と当接させることにより、中子１１と外子１２とで口金部２を挟み込み、この状態で中子１１及び外子１２を軸心Ｏ周りに二周回転駆動することにより、口金部２にねじ部３を形成する。
【００２３】
このようにして形成されたねじ部３は、本実施形態においては、図６に示すように巻数が２．２巻とされ、この場合、一段目ねじ３ａ、二段目ねじ３ｂ、及び三段目ねじ３ｃからなる三段のねじ山領域Ｌが存在することとなる。
このようなねじ山領域Ｌにおいては、ねじ部３の一段目ねじ３ａと三段目ねじ３ｃとを形成する際に、二段目ねじ３ｂが缶軸方向上下方向に引張られ、この二段目ねじ３ｂのねじ山高さが低く形成されるおそれが考えられる。
【００２４】
しかしながら、上述のように、ねじ成形装置１０の中子１１と外子１２とが口金部２に対し二周することでねじ部３を形成するので、前記ねじ山領域Ｌにおける二段目ねじ３ｂのねじ山高さを低くすることなく、全てのねじ３ａ，３ｂ，３ｃを高精度に形成することができる。
【００２５】
従って、このように形成されたねじ部３を有するボトル缶体１に、内容物が充填され、口金部２にキャップ５が被着されたキャップ付ボトル缶においては、缶内圧が上昇し、キャップ５が缶軸方向上方へ押し上げられる力が作用しても、このキャップ５の位置ずれ発生を抑制することができる。
【００２６】
また、ねじ成形装置１０による中子１１と外子１２とを二周させることで、ねじ部３を前述のように良好に形成できるので、ねじ成形装置１０に構成部品を追加することがないばかりでなく、形状変更も要することなく、単に回転数を変えるだけで良好なねじ部３を確実に形成することができる。
【００２７】
なお、図示実施形態では、中子１１と外子１２とが口金部２に対し二周する例を示したが、それ以上回転させもよい。但し、三周した場合、口金部２の表面及び内面に塗布されている塗料が剥離する場合があることから、それを防ぐため、三回未満の回数で回転することが好ましく、従って、二回以上三回未満の回数で回転することで、口金部２にねじ部３を形成することが望ましい。
【００２８】
さらに、本実施形態においては、中子１１及び外子１２を口金部２に対して２周回転させたが、これに限らず、ねじ部３を成形した後に、中子１１及び外子１２をそれぞれの回転軸線周りに位置決めし、前記ねじ山領域Ｌ及びその周辺部を再度押圧成形するようにしてもよい。
【００２９】
また、前記ねじ山領域Ｌとして、一段目ねじ３ａと二段目ねじ３ｂと三段目ねじ３ｃとを備えた三段からなる構成を示したが、この構成に限らず、一段目ねじと二段目ねじと三段目ねじと四段目ねじとを備えた四段からなるねじ山領域を有するボトル缶体にも適用可能である。すなわち、この場合、一段目ねじと四段目ねじとを形成する際に、二段目ねじと三段目ねじとが缶軸方向上下方向に引張られることになり、これら二段目ねじ及び三段目ねじのねじ山高さが低くされる虞があるが、前述したように、このねじ山領域を二回押圧成形すると、これら二段目ねじ及び三段目ねじのねじ山高さを低くすることなく、全てのねじを高精度に形成することができる。
【００３０】
さらに、中子１１及び外子１２を缶軸Ｏ周りに回転駆動することにより、ねじ部３を形成する方法を示したが、この方法に限らず、次のようにしてもよい。
すなわち、外表面に凹部及び凸部が形成された外子と、回転自在に支持されるとともに、前記外子の外表面に沿って移動可能に支持された中子とを備えたねじ成形装置を用い、ボトル缶体１の口金部２の内側に前記中子を配置するとともに、この中子の外表面と口金部２の内周面とを当接させ、かつ、口金部２の外周面と前記外子の外周面とを当接させた状態で、このボトル缶体１を前記外子の外表面に沿って移送しつつ、このボトル缶体１及び前記中子を回転することにより、ボトル缶体１の口金部２にねじ部３を形成してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るボトル缶体のねじ成形方法によれば、口金部に形成された各段のねじが全て略同様の高さで良好に形成することができるので、この缶体の口金部にキャップが被着されたキャップ付ボトル缶において、この缶内圧により、キャップがボトル缶体からずれることを抑制することができる。
【００３２】
また、口金部に対し、中子と外子とが３回未満の回数で回転することで口金部にねじ部を形成するので、口金部の表面及び内面に塗布されている塗料が剥離するおそれがない結果、量産化を良好に維持できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第一の実施の形態に係るねじ成形方法を示す図であって、ねじ成形方法を実施するためのねじ成形装置と対向する位置にボトル缶体が位置決めされた状態を示す説明図である。
【図２】ねじ成形装置がボトル缶体の口金部にねじ部を形成している状態を示す説明図である。
【図３】ボトル缶体の口金部に形成されたねじ部の要部を示す拡大図である。
【図４】ボトル缶体にねじ部を形成するまでの工程を示す説明図である。
【図５】ねじ部を有するボトル缶体にキャップを被着する説明図である。
【図６】ボトル缶体に三段からなるねじ部を設けたときの説明図である。
【図７】従来のねじ成形装置により、ボトル缶体に三段からなるねじ部を形成したときの問題点を示す要部の説明図である。
【符号の説明】
１　　ボトル缶体
２　　口金部
３　　ねじ部
３ａ　　一段目ねじ
３ｂ　　二段目ねじ
３ｃ　　三段目ねじ
１０　　ねじ成形装置
１１　　中子
１２　　外子
２１、２２　　ねじ形成部
【図１】
2004130386.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004130386.tif 000006
【図５】
2004130386.tif 000007
【図６】
2004130386.tif 000008
【図７】
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