(57)【要約】【課題】多角形状缶の耐荷重を充分に確保することができ、側壁部における薄肉化や偏肉の発生を抑制することが可能な多角形状缶、多角形状缶の製造方法及び缶成形装置を提供すること。【解決手段】複数の側壁部Ｗ２がコーナー部Ｗ３を介して接続され両端が多角形状の開口部とされた多角形状缶Ｗ１０であって、それぞれの前記側壁部Ｗ２に対応して側壁形状部Ｄが形成され、それぞれの側壁形状部Ｄは、それぞれの前記側壁部Ｄの両側のコーナー部Ｗ３の間に形成され、前記一方の開口部から他方の開口部に向かう方向に沿って延在する凹ビードと凸ビードの少なくともいずれかが複数配列されたビード群Ｂを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の側壁部がコーナー部を介して接続され両端が多角形状の開口部とされた筒体の少なくとも一方の前記開口部に端板が接合された多角形状缶であって、
前記筒体は、それぞれの前記側壁部に側壁形状部が形成され、
前記側壁形状部は、ビード群を備え、
前記ビード群は、対応する前記側壁部の両側のコーナー部の間に形成され、前記一方の開口部から他方の開口部に向かう方向に沿って延在する凹ビード、凸ビードからなるビードが複数配列されたものであり、
幅及び長さが隣接するビードの幅及び長さ以下である平坦部を含んで構成されていることを特徴とする多角形状缶。
【請求項２】
請求項１に記載の多角形状缶であって、
前記ビード群は、
前記一方の開口部から他方の開口部まで延在して形成されていることを特徴とする多角形状缶。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の多角形状缶であって、
前記側壁形状部は、
前記側壁部の幅方向中央に対称な２つのビード群を備えることを特徴とする多角形状缶。
【請求項４】
請求項３に記載の多角形状缶であって、
前記ビード群は、
それぞれ左右のコーナー部から順に形成された凹ビードと、凸ビードと、を備えていることを特徴とする多角形状缶。
【請求項５】
請求項４に記載の多角形状缶であって、
前記ビード群は、
前記凹ビードと前記凸ビードの間に形成された平坦部を備えていることを特徴とする多角形状缶。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の多角形状缶であって、
前記筒体は、４つの側壁部を備えていることを特徴とする多角形状缶。
【請求項７】
請求項３〜請求項６のいずれか１項に記載の多角形状缶であって、
それぞれの前記側壁形状部は、
左右の前記ビード群間にそれぞれの前記ビード群と間隔をあけて形成された横ビードを備えていることを特徴とする多角形状缶。
【請求項８】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の多角形状缶の製造方法であって、
材料板材を前記筒体と対応する形状に成形し、
前記筒体と対応するように折り曲げるとともに前記胴部の両端を開口させて対辺同士を接合して第１筒体を形成し、
前記胴部の一方の開口から他方の開口に向かって前記第１筒体を搬送しながら、前記第１筒体の前記胴部内側に位置する内ビードローラと、前記第１筒体の前記胴部外側に位置するとともに前記胴部を挟んで前記内ビードローラと対向可能に配置した外ビードローラとを、前記第１筒体の前記側壁部に回転ながら協働して押圧することにより前記ビード群を備えた側壁形状部を成形して筒体を形成し、
前記筒体の少なくとも一方の開口部に端板を接続して多角形状缶とすることを特徴とする多角形状缶の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の多角形状缶の製造方法であって、
材料板材を前記筒体と対応する形状に成形し、
前記筒体と対応するように折り曲げるとともに前記胴部の両端を開口させて対辺同士を接合して第１筒体を形成し、
前記胴部の一方の開口から他方の開口に向かって前記第１筒体を搬送しながら、前記第１筒体の前記胴部内側に位置する内ビードローラと、前記第１筒体の前記胴部外側に位置するとともに前記胴部を挟んで前記内ビードローラと対向可能に配置した外ビードローラとを、前記第１筒体の前記側壁部に回転ながら協働して押圧することによる前記ビード群を成形する工程と、プレス加工による前記横ビードを成形する工程のうち、
いずれか一方の工程を経てから他方の工程を経ることにより前記側壁形状部を備えた筒体を形成し、
前記筒体の少なくとも一方の開口部に端板を接続して多角形状缶とすることを特徴とする多角形状缶の製造方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の多角形状缶の製造方法であって、
前記内ビードローラ及び前記外ビードローラによる前記ビード群の形成完了部位よりも前記搬送方向前側に配置され前記胴部内側に配置される内リフォームローラと、前記胴部外側に配置されるとともに前記胴部を挟んで前記内リフォームローラと対向可能に配置される外リフォームローラとからなるリフォームするリフォームローラを、回転ながら協働して前記胴部のコーナー部を押圧して前記筒体をリフォームすることを特徴とする多角形状缶の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の多角形状缶の製造方法であって、
材料板材を前記筒体と対応する形状に成形し、
前記成形された材料板材に、プレス加工によりそれぞれの側壁部と対応する前記側壁形状部を形成し、
前記筒体と対応するように折り曲げるとともに前記胴部の両端を開口させて対辺同士を接合して筒体を形成し、
前記筒体の少なくとも一方の開口部に端板を接続することにより多角形状缶とすることを特徴とする多角形状缶の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の多角形状缶の製造方法であって、
材料板材を前記筒体と対応する形状に成形し、
前記材料板材の対辺同士を接合することにより両端が開口する円筒体を形成し、
前記円筒体内に前記筒体のコーナー部と対応するコーナー成形部材を挿入して、前記コーナー成形部材を前記円筒体の径方向外方に移動させてコーナー部を折り曲げて筒体とし、
前記側壁部を前記筒体の内方に配置した内金型と外方に配置した外金型でプレス加工することにより、それぞれの側壁部に前記側壁形状部を形成し、
前記筒体の少なくとも一方の開口部に端板を接続することにより多角形状缶とすることを特徴とする多角形状缶の製造方法。
【請求項１３】
複数の側壁部がコーナー部を介して接続され両端が多角形状の開口部とされた筒体の少なくとも一方の前記開口部に端板が接合された多角形状缶を製造する缶成形装置であって、
前記筒体を、前記胴部の一方の開口部から他方の開口部に向かって搬送する搬送装置と、
前記搬送装置で搬送される筒体の前記胴部内側に配置される内ビードローラと、前記筒体の前記胴部外側に配置されるとともに前記側壁部を挟んで前記内ビードローラと対向可能に配置される外ビードローラと、を備え、
少なくとも一対の前記内ビードローラと前記外ビードローラは、ビード群を備えた側壁形状部と対応して形成され、
前記ビード群は、対応する前記側壁部の両側のコーナー部の間に形成され、前記一方の開口部から他方の開口部に向かう方向に沿って延在する凹ビード、凸ビードからなるビードが複数配列されたものであり、幅及び長さが隣接するビードの幅及び長さ以下である平坦部を含んで構成され、
前記内ビードローラと前記外ビードローラは、回転ながら協働して前記側壁部を押圧することにより、前記側壁形状部を成形することを特徴とする缶成形装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の缶成形装置であって、
前記内ビードローラ及び前記外ビードローラによる前記ビード群の形成完了部位よりも前記搬送方向前側には、前記筒体の胴部をリフォームするリフォームローラが設けられ、
前記リフォームローラは、
前記筒体の前記胴部内側に配置される内リフォームローラと、前記筒体の前記胴部外側に配置されるとともに前記胴部を挟んで前記内リフォームローラと対向可能に配置される外リフォームローラと、を備え、
前記内リフォームローラと前記外リフォームローラは、リフォームローラ押圧機構により前記胴部のコーナー部を回転ながら協働して押圧するように構成されていることを特徴とする缶成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多角形状缶、多角形状缶の製造方法及び缶成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、多角形状缶の耐荷重を向上して、多角形状缶の材料鋼板の板厚を薄肉化することによるコスト低減が図られている。このような多角形状缶の耐荷重の向上では、多角形状缶の胴部側壁部に補強形状部を形成する方法が知られており、補強形状部の一例として、広く矩形補強部が用いられている（例えば、特許文献１、２参照。）。
矩形補強部をはじめとする補強形状部の多くは、端板を取付ける前の筒体に対して、胴部の内側に配置した内金型と胴部の外側に配置した外金型により胴部を挟んでプレス加工により成形することが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０２６６３８号公報
【特許文献２】特開２００７−２３７１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、矩形補強部の成形は、耐荷重を比較的容易に向上できる反面、縦方向と横方向の凹又は凸が接続される接続部において、材料鋼板の塑性変形が大きく変形するので、接続部近傍における材料の薄肉化や偏肉が発生する可能性がある。矩形形状部の接続部近傍において、部分的な薄肉化や偏肉が生じると、多角形状缶の材料鋼板の板厚を上記接続部の薄肉化する箇所にあわせて設定する必要があり、接続部以外の耐荷重が確保されても、側壁部全体の板厚を薄くすることが困難となる。
【０００５】
また、例えば、調味料、しょうゆ、動物油、粘度が高い塗料、添加剤・助剤等の内容物は、多角形状缶に高温で充填されることから、内容物が充填された状態の多角形状缶が温度低下するのにともなって缶内が減圧状態となる。
特に、気温が低い冬期には、高温充填した多角形状缶を倉庫保管した場合、潰れや凹みなどの変形が発生しやく、充填温度と気温との温度差に応じて、減圧され缶胴部が内側にしなるので、上方からの荷重に対して座屈しやすいという問題がある。
【０００６】
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、多角形状缶の側壁部に、材料板材又は筒体の側壁部の段階で補強形状部を成形する場合に、耐荷重を充分に確保しつつ側壁部における薄肉化や偏肉の発生を抑制することが可能とされ、ひいては、内容物が高温充填されて常温まで温度低下することで缶内が減圧状態になった場合でも上方からの荷重に対して充分な強度を確保することが可能な多角形状缶、かかる多角形状缶の製造に好適な多角形状缶の製造方法及び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】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、複数の側壁部がコーナー部を介して接続され両端が多角形状の開口部とされた筒体の少なくとも一方の前記開口部に端板が接合された多角形状缶であって、前記筒体は、それぞれの前記側壁部に側壁形状部が形成され、前記側壁形状部は、ビード群を備え、前記ビード群は、対応する前記側壁部の両側のコーナー部の間に形成され、前記一方の開口部から他方の開口部に向かう方向に沿って延在する凹ビード、凸ビードからなるビードが複数配列されたものであり、幅及び長さが隣接するビードの幅及び長さ以下である平坦部を含んで構成されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明に係る多角形状缶によれば、側壁形状部が複数のビードが配列されたビード群を備えているので、耐荷重を充分に確保しつつ側壁部における薄肉化や偏肉の発生を抑制することができ、ひいては内容物が高温充填されて常温まで温度低下することで缶内が減圧状態になった場合でも、上方からの荷重に対して充分な強度を確保することができる。
【０００９】
側壁形状部にビード群を備えることで、内容物が高温充填され温度低下により缶内が減圧状態になった場合でも上方からの荷重に対して充分な強度（圧縮強度、耐座屈性）が確保されるのは、矩形形状部が縦方向形状部と横方向形状部が連続して形成されているので、矩形形状部が減圧に起因する面圧が作用した場合に、矩形形状部位周囲の側壁部に対して、矩形形状部全体が一体に内方に変位し、その結果、矩形形状部周囲の側壁部のみで、荷重を支持することとなるのが原因と推測される。
【００１０】
この明細書において、側壁形状部とは、それぞれの側壁部を構成する平坦面（隣接するコーナー部同士を接続する面であり、段差をともなわない膨出やへこみは除く）に対して凹、凸とされた箇所、および凹、凸により挟まれた平坦部分により構成される形状部をいう。また、それぞれの側壁部に形成される側壁形状部は同一である必要はない。
コーナー部とは、側壁部と側壁部との接続部分を指し、コーナー部は平面視直線、円弧等の曲線の線分、多角形状の一部のいずれでもよく、側壁部に移行するまでの領域をいう。
【００１１】
また、ビード群とは、一方の開口部から他方の開口部に向かう方向に沿って延在する凹ビード、凸ビードが複数配列されたビードの集合をいう。また、隣接配置されたビード間に平坦部が形成されている場合、その平坦部を挟む両側のビードの寸法（幅、長さ）以下である場合は、その平坦部はビード群を構成するものとする。また、各側壁部に形成されるビード群の数は、限定されない。
【００１２】
また、このような複数のビードが配列されたビード群を側壁部に配置することで、コーナー部に比較して強度が低く面圧を受けやすい側壁部の強度を向上させることで、多角形状缶としての強度が向上し、しかも単独のビードを複数配列するのではなく、ビード群として、複数のビードを隣接配置し、又はビード間に平坦部が形成されている場合はその平坦部を挟む両側のビードの寸法以下とすることで、単独のビードが相当の寸法をあけて複数配列される場合よりも、複数のビードが相互に作用して大きな効果を得やすくなると推定される。
【００１３】
また、ビードとは、一方の開口部から他方の開口部に向かう方向に沿って延在する凹または凸をいう。
また、各ビード群、各ビードは、開口部から開口部まで形成されてもよいし、一方又は両方が開口部から隔れた位置まで形成されてもよく、また、一方の開口部から他方の開口部に向かう方向に沿うとは、斜めに形成される場合も含み、幅に変化がある場合も含む。
【００１４】
また、筒体とは、ビード群が未成形の未成形筒体（第１筒体）、ビード群が成形されたビード群付筒体（第２筒体）、リフォームが完了したリフォーム筒体（第３筒体）、及び未成形筒体から側壁形状部が成形されて端板を取付ける前の中間品（例えば、側壁形状部の一部が未成形）を含む概念である。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の多角形状缶であって、前記ビード群は、前記一方の開口部から他方の開口部まで延在して形成されていることを特徴とする。
【００１６】
この発明に係る多角形状缶によれば、ビード群が一方の開口部から他方の開口部まで延在しているので、ビード群を成形する際における各ビード（延在方向）端位置について成形精度を緩和することができ、ビード群を容易かつ効率的に成形することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の多角形状缶であって、前記側壁形状部は、前記側壁部の幅方向中央に対称な２つのビード群を備えることを特徴とする。
【００１８】
この発明に係る多角形状缶によれば、側壁部の幅方向中央に対称な２つのビード群を備えているので、各側壁部における（左右の）強度バランス、成形時の成形による応力、変形のバランスを確保することができる。また、多角形状缶としてのデザイン性を向上することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の多角形状缶であって、前記ビード群は、それぞれ左右のコーナー部から順に形成された凹ビードと、凸ビードと、を備えていることを特徴とする。
【００２０】
この発明に係る多角形状缶によれば、コーナー部から順に凹ビード、凸ビードが形成されているので、コーナー部と凹ビードによる湾曲と屈曲のいずれかによる折返し形状（例えば、略Ｓ字形等）が構成されるので、断面係数を大きく確保して側壁部の強度を効率的に向上することができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の多角形状缶であって、前記ビード群は、前記凹ビードと前記凸ビードの間に形成された平坦部を備えていることを特徴とする。
【００２２】
この発明に係る多角形状缶によれば、凹ビードと凸ビードの間に平坦部が形成されているので、ビード群の断面係数をより大きく確保することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の多角形状缶であって、前記筒体は、４つの側壁部を備えていることを特徴とする。
【００２４】
この発明に係る多角形状缶によれば、筒体が４つの側壁部を備えていて平面視矩形とすることにより、収容効率を高くして取扱いを容易にすることができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項３〜請求項６のいずれか１項に記載の多角形状缶であって、それぞれの前記側壁形状部は、左右の前記ビード群間にそれぞれの前記ビード群と間隔をあけて形成された横ビードを備えていることを特徴とする。
【００２６】
この発明に係る多角形状缶によれば、側壁形状部が横ビードを備えることにより、側壁部、ひいては多角形状缶を効率的に補強することができる。
また、ラベル貼着（上下方向の位置決め）をはじめとする後工程における作業や多角形状缶を取扱う際の目安（目印等）とすることで、作業効率を向上することができる。また、デザイン性を向上することができる。
【００２７】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の多角形状缶の製造方法であって、材料板材を前記筒体と対応する形状に成形し、前記筒体と対応するように折り曲げるとともに前記胴部の両端を開口させて対辺同士を接合して第１筒体を形成し、前記胴部の一方の開口から他方の開口に向かって前記第１筒体を搬送しながら、前記第１筒体の前記胴部内側に位置する内ビードローラと、前記第１筒体の前記胴部外側に位置するとともに前記胴部を挟んで前記内ビードローラと対向可能に配置した外ビードローラとを、前記第１筒体の前記側壁部に回転ながら協働して押圧することにより前記ビード群を備えた側壁形状部を成形して筒体を形成し、
前記筒体の少なくとも一方の開口部に端板を接続して多角形状缶とすることを特徴とする多角形状缶の製造方法。
【００２８】
請求項１３に記載の発明は、複数の側壁部がコーナー部を介して接続され両端が多角形状の開口部とされた筒体の少なくとも一方の前記開口部に端板が接合された多角形状缶を製造する缶成形装置であって、前記筒体を、前記胴部の一方の開口部から他方の開口部に向かって搬送する搬送装置と、前記搬送装置で搬送される筒体の前記胴部内側に配置される内ビードローラと、前記筒体の前記胴部外側に配置されるとともに前記側壁部を挟んで前記内ビードローラと対向可能に配置される外ビードローラとを備え、少なくとも一対の前記内ビードローラと前記外ビードローラは、ビード群を備えた側壁形状部と対応して形成され、前記ビード群は、対応する前記側壁部の両側のコーナー部の間に形成され、前記一方の開口部から他方の開口部に向かう方向に沿って延在する凹ビード、凸ビードからなるビードが複数配列されたものであり、幅及び長さが隣接するビードの幅及び長さ以下である平坦部を含んで構成され、前記内ビードローラと前記外ビードローラは、回転ながら協働して前記側壁部を押圧することにより、前記側壁形状部を成形することを特徴とする。
【００２９】
この発明に係る多角形状缶の製造方法、缶成形装置によれば、ビード群と対応するビードローラにより側壁形状部のビード群を成形するので、筒体の一方の開口部から他方の開口部に向かって搬送しながらそれぞれの側壁部に効率的にビード群を成形することができる。
【００３０】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の多角形状缶の製造方法であって、材料板材を前記筒体と対応する形状に成形し、前記筒体と対応するように折り曲げるとともに前記胴部の両端を開口させて対辺同士を接合して第１筒体を形成し、前記胴部の一方の開口から他方の開口に向かって前記第１筒体を搬送しながら、前記第１筒体の前記胴部内側に位置する内ビードローラと、前記第１筒体の前記胴部外側に位置するとともに前記胴部を挟んで前記内ビードローラと対向可能に配置した外ビードローラとを、前記第１筒体の前記側壁部に回転ながら協働して押圧することによる前記ビード群を成形する工程と、プレス加工による前記横ビードを成形する工程のうち、いずれか一方の工程を経てから他方の工程を経ることにより前記側壁形状部を備えた筒体を形成し、前記筒体の少なくとも一方の開口部に端板を接続して多角形状缶とすることを特徴とする。
【００３１】
この発明に係る多角形状缶の製造方法によれば、ビード群と対応するビードローラにより側壁形状部のビード群を成形するので、胴部の一方の開口部から他方の開口部に向かって搬送しながら、筒体のそれぞれの側壁部にビード群を効率的に成形することができる。また、横ビードをプレス加工により成形するので、ビードローラによる成形が困難な横ビードについても安定して成形することができる。
【００３２】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の多角形状缶の製造方法であって、前記内ビードローラ及び前記外ビードローラによる前記ビード群の形成完了部位よりも前記搬送方向前側に配置され前記胴部内側に配置される内リフォームローラと、前記胴部外側に配置されるとともに前記胴部を挟んで前記内リフォームローラと対向可能に配置される外リフォームローラとからなるリフォームするリフォームローラを、回転ながら協働して前記胴部のコーナー部を押圧して前記筒体をリフォームすることを特徴とする。
【００３３】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の缶成形装置であって、前記内ビードローラ及び前記外ビードローラによる前記ビード群の形成完了部位よりも前記搬送方向前側には、前記筒体の胴部をリフォームするリフォームローラが設けられ、前記リフォームローラは、前記筒体の前記胴部内側に配置される内リフォームローラと、前記筒体の前記胴部外側に配置されるとともに前記胴部を挟んで前記内リフォームローラと対向可能に配置される外リフォームローラとを備え、前記内リフォームローラと前記外リフォームローラは、リフォームローラ押圧機構により前記胴部のコーナー部を回転ながら協働して押圧するように構成されていることを特徴とする。
【００３４】
この発明に係る多角形状缶の製造方法、缶成形装置によれば、ビード群の形成完了部位よりも搬送方向前側（後工程側）に配置されたリフォームローラにより胴部のコーナー部をリフォームするので、筒体の胴部を、安定した平面状に形成してリフォームすることができる。また、搬送方向に複数の内外リフォームローラを配列した場合には、安定したリフォームを行なうことができる。
リフォームは、ビード群の形成完了部位よりも搬送方向前側であれば、いずれの箇所で行ってもよく、例えば、リフォームローラを成形装置内におけるビード群形成に用いないビードローラよりも搬送方向後側に配置してもよい。
また、横ビードを成形する場合、リフォームを横ビード成形前後のいずれで行なうかは、任意に設定することができる。
【００３５】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の多角形状缶の製造方法であって、材料板材を前記筒体と対応する形状に成形し、前記成形された材料板材に、プレス加工によりそれぞれの側壁部と対応する前記側壁形状部を形成し、前記筒体と対応するように折り曲げるとともに前記胴部の両端を開口させて対辺同士を接合して筒体を形成し、前記筒体の少なくとも一方の開口部に端板を接続することにより多角形状缶とすることを特徴とする。
【００３６】
この発明に係る多角形状缶の製造方法によれば、各側壁部の側壁形状部をプレス加工により成形するので、例えば、一方の開口部と他方の開口部間にテーパがあり開口寸法が相違する場合や、一方の開口部と他方の開口部の形状が相違するような場合であっても、側壁形状部を容易かつ効率的に成形することができる。また、側壁形状部が横ビードを備える場合（例えば、特にビードローラでは成形が困難な場合）に、ビードローラよりも効率的に側壁形状部を形成することができる。
【００３７】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の多角形状缶の製造方法であって、材料板材を前記筒体と対応する形状に成形し、前記材料板材の対辺同士を接合することにより両端が開口する円筒体を形成し、前記円筒体内に前記筒体のコーナー部と対応するコーナー成形部材を挿入して、前記コーナー成形部材を前記円筒体の径方向外方に移動させてコーナー部を折り曲げて筒体とし、前記側壁部を前記筒体の内方に配置した内金型と外方に配置した外金型でプレス加工することにより、それぞれの側壁部に前記側壁形状部を形成し、前記筒体の少なくとも一方の開口部に端板を接続することにより多角形状缶とすることを特徴とする。
【００３８】
この発明に係る多角形状缶の製造方法によれば、円筒体を形成した後に、円筒体内に前記筒体のコーナー部と対応するコーナー成形部材を挿入して、前記コーナー成形部材を前記円筒体の径方向外方に移動させてコーナー部を折り曲げて筒体とするので、筒体を効率的に形成することができ、その後、プレス加工により側壁形状部を成形するので、多角形状缶を効率的に製造することができる。
【発明の効果】
【００３９】
この発明に係る多角形状缶によれば、耐荷重を充分に確保しつつ側壁部における薄肉化や偏肉の発生を抑制することができ、ひいては内容物が高温充填されて常温まで温度低下することで缶内が減圧状態になった場合でも、上方からの荷重に対して充分な強度を確保することができる。
また、この発明に係る、ビードローラにより側壁形状部のビード群を成形する多角形状缶の製造方法、缶成形装置によれば、側壁部に効率的にビード群を成形することができる。
また、この発明に係る、各側壁部の側壁形状部をプレス加工により成形する多角形状缶の製造方法によれば、例えば、一方の開口部と他方の開口部の寸法、形状が相違する場合であっても、側壁形状部を容易かつ効率的に成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る多角形状缶の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る多角形状缶を示す図であり、（Ａ）は図１におけるＹ−Ｙ横断面の概略を示す図であり、（Ｂ）はビード群の詳細を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る多角形状缶を示す図であり、（Ａ）は図１におけるＸ−Ｘ横断面の概略を示す図であり、（Ｂ）は横ビードの詳細を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る筒体の概略構成を示す斜視図である。
【図５】第１の実施形態に係る多角形状缶の製造工程の概略を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る缶成形装置の概略構成を示す図である。
【図７】ビード成形ユニットのビードローラの配置を示す概略構成図であり、（Ａ）は側壁部Ｗ２のＡ面側でのビード加工を行うビードローラ（Ａ面１ＳＴ、Ａ面２ＮＤ）の配置を示し、（Ｂ）は側壁部Ｗ２のＢ面側でのビード加工（Ｂ面１ＳＴ、Ｂ面２ＮＤ）を行うビードローラの配置を示している。
【図８】Ａ面１ＳＴ、Ｂ面１ＳＴ、Ａ面２ＮＤ、Ｂ面２ＮＤの内ビードローラと外ビードローラの位置関係を示す図である。
【図９】（Ａ）内ビードローラの使用時、（Ｂ）内ビードローラの不使用時の位置を示す図である。
【図１０】内ビードローラと外ビードローラの概略構成を示す図である。
【図１１】内ビードローラと外ビードローラの詳細を示す図である。
【図１２】筒体に対する２セットの内ビードローラと外ビードローラの配置状態を示す図である。
【図１３】筒体に対する各セットの内ビードローラと外ビードローラの配置状態を示す図である。
【図１４】（Ａ）リフォームユニットのリフォームローラの配置を示す概略構成図、（Ｂ）多角形状缶に対するリフォームローラの配置状態を示す図である。
【図１５】内リフォームローラと外リフォームローラの形状を示す図である。
【図１６】多角形状缶に対して内リフォームローラと外リフォームローラが接触回転する状態を示す図である。
【図１７】図５（Ｄ）におけるＺ−Ｚ断面を示す図であり、（Ａ）溶接後の未成形筒体を、（Ｂ）ビード群加工後のビード群付筒体を、（Ｃ）リフォーム加工後のリフォーム筒体に係る断面を示す図である。
【図１８】第２の実施形態に係る多角形状缶の製造工程の概略を示す図である。
【図１９】本発明に係る側壁形状部を構成するビード群の変形例を示す図である。
【図２０】本発明に係る側壁形状部を構成する横ビードの第１変形例を示す図である。
【図２１】本発明に係る側壁形状部を構成する横ビードの第２変形例を示す図である。
【図２２】本発明に係る缶成形装置の内リフォームローラと外リフォームローラの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、図１〜図１７を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態に係る角形状缶（多角形状缶）Ｗ１０の概略構成を示す図であり、図１（Ａ）は上面図、図１（Ｂ）は側面図を示している。
【００４２】
多角形状缶Ｗ１０は、図１に示すように、平面視して略四角形とされ四隅がコーナー部Ｗ３とされた天板（端板）ＷＴ及び底板（端板）ＷＢと、これら天板ＷＴ及び底板ＷＢの周縁部と連結され側面視略矩形の４つの側壁部Ｗ２から形成される筒体Ｗとを備え、筒体Ｗのそれぞれの側壁部Ｗ２には側壁形状部Ｄが形成されている。
【００４３】
側壁形状部Ｄは、角形状缶Ｗ１０を構成する筒体における一方の開口部から他方の開口部に向かう方向に沿って延在するふたつのビード群Ｂ、Ｂと、ビード群Ｂ、Ｂ間に配置され上下の開口部近傍に形成された２対の横ビードＣ、Ｃとを備えている。
それぞれのビード群Ｂは、側壁部Ｗ２の幅方向の中央に対称に形成されていて、コーナー部Ｗ３から順に配置された凹ビードＢ１、平坦部Ｂ２、凸ビードＢ３により構成されている。
【００４４】
ビード群Ｂは、図２（Ｂ）に示すように、凹ビードＢ１、平坦部Ｂ２、凸ビードＢ３を備えており、凹ビードＢ１、平坦部Ｂ２、凸ビードＢ３は、それぞれのコーナー部Ｗ３から側壁部Ｗ２の中央に向かって、この順に成形されている。
凹ビードＢ１は、平面視して側壁部Ｗ２の平坦面から内方に窪む鈍角二等辺三角形の頂角を挟むふたつの辺により構成され、凸ビードＢ３は、平面視して側壁部Ｗ２の平坦面から外方に突出し、コーナー部Ｗ３側がわずかに長い鈍角三角形の頂角を挟むふたつの辺により構成され、平坦部Ｂ２は側壁部Ｗ２の平坦面と略同じ位置に形成されている。
また、ふたつのビード群Ｂ、Ｂの間の平坦面Ｇは、例えば、ビード群Ｂを成形する際に発生するスプリングバックを考慮し、ビード成形後に平坦面の両端が、左右のコーナー部Ｗ３同士を結ぶ直線（破線で表示）に対して２°〜５°の傾斜を以って外方に膨出する構成とされている。その結果、成形時の缶胴凹みを抑制することができる。
【００４５】
この実施形態において、ビード群Ｂ、ビード群Ｂを構成するビードＢ１、Ｂ３及び平坦部Ｂ２はすべての側壁部Ｗ２に形成され、それぞれ一方の開口部から他方の開口部まで直線状に連続して成形されている。
横ビードＣは，図１（Ｂ）、図３に示すように、側壁部Ｗ２の上下両方の開口部近傍に形成され、上下それぞれの横ビードＣは、開口部から順に成形された第１横ビードＣ１、第２横ビードＣ２を備えている。
第１横ビードＣ１は、側面視して側壁部Ｗ２の平坦面から外方に突出する鈍角二等辺三角形の頂角を挟むふたつの辺により構成され、第２横ビードＣ２は、側面視して側壁部Ｗ２の平坦面から外方に突出し、第１横ビードＣ１より長く上下の近接する開口部側がわずかに長い鈍角三角形の頂角を挟むふたつの辺により構成されている。また、第１横ビードＣ１、第２横ビードＣ２の間にはわずかな平坦部が形成されている。また、図３（Ｂ）で示すように、リフォーム筒体Ｗ１３の上端部（及び下端部）には、例えば、溶接又はカシメ等による接合部Ｍが形成されている。
【００４６】
また、図１（Ｂ）に示すように、例えば、左右のビード群Ｂ、Ｂ間の内側間隔Ｌ１は側壁部Ｗ２に貼着するラベルの幅と対応する長さとされ、上下の横ビードＣ、Ｃ間の内側間隔Ｌ２は上記ラベルの縦方向長さと対応する長さとされている。ここで、ラベルの幅と対応するとは、ラベル幅と一致することは必要なく、例えば、ラベル貼着の位置目安を含む。
【００４７】
図４は、第１の実施形態に係る角形状缶Ｗ１０の製造工程で成形される略矩形筒状の筒体Ｗを示す斜視図である。
未成形筒体（第１筒体）Ｗ１１はビード群Ｂが未成形の状態を、ビード群付筒体（第２筒体）Ｗ１２はビード群Ｂが成形された状態を、リフォーム筒体（第３筒体）Ｗ１３はビード群付筒体Ｗ１２をリフォームしたものであり両端部が天板ＷＴ及び底板ＷＢと対応する形状に開口されている。
なお、筒体Ｗは、未成形筒体Ｗ１１、ビード群付筒体Ｗ１２、リフォーム筒体Ｗ１３、未成形筒体Ｗ１１からビード群付筒体Ｗ１２、ビード群付筒体Ｗ１２からリフォーム筒体Ｗ１３に成形される途中の中間工程品を含む概念である。
【００４８】
第１の実施形態に係る角形状缶Ｗ１０によれば、側壁形状部Ｄが、コーナー部Ｗ３から順に形成された凹ビードＢ１、平坦部Ｂ２、凸ビードＢ３を有するビード群Ｂと、角形状缶Ｗ１０の上下開口部近傍にふたつのビードＣ１、Ｃ２を備えているので、角形状缶Ｗ１０の強度を効率的に向上することができる。
【００４９】
また、角形状缶Ｗ１０によれば、耐荷重を充分に確保しつつ側壁部Ｗ２における薄肉化や偏肉の発生を抑制することができ、さらに内容物が高温充填されて常温まで温度低下することで缶内が減圧状態になった場合でも、上方からの荷重に対して充分な強度を確保することができる。
また、角形状缶Ｗ１０によれば、ビード群Ｂが一方の開口部から他方の開口部まで延在しているので、ビード群Ｂを容易かつ効率的に成形することができる。
【００５０】
また、角形状缶Ｗ１０によれば、側壁部Ｗ２の幅方向における２つのビード群Ｂ、Ｂの内側間隔と、横ビードＣ、Ｃ間の内側間隔がラベルのサイズと対応して形成されているので、ラベルを効率的に貼着することができる。ここで、ラベルのサイズ（縦方向長さ）と対応するとは、ラベル幅同様、ラベル貼着の位置目安を含む。
【００５１】
図５は、第１の実施形態に係る角形状缶Ｗ１０の製造工程（製造手順）のうち、筒体Ｗ（Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３）を形成する工程を説明する図である。
（１）まず、例えば、鋼板を、図５（Ａ）に示すような外形が矩形状とされた材料板Ｐ０を成形する。符号Ｐ１１は、筒体Ｗのコーナー部Ｗ３を成形するための屈曲予定部である。
（２）次に、図５（Ｂ）に示すように、材料板Ｐ０の屈曲予定部Ｐ１１をコーナー部Ｗ３を設けて屈曲させ、屈曲により対向する材料板Ｐ０の長手方向端部同士を溶接して接合部Ｗ５として未成形筒体Ｗ１１を製造する。
（３）次いで、図５（Ｃ）に示すように、未成形筒体Ｗ１１を、順次、ビード群付筒体Ｗ１２、リフォーム筒体Ｗ１３に成形する。
（４）次に、図５（Ｄ）に示すように、筒体Ｗの上下両方の開口部近傍にプレス装置６により横ビードＣを成形する。
その後、カシメ等により、筒体Ｗに天板ＷＴ及び底板ＷＢを接続する。
【００５２】
図６は、本発明に係る缶成形ラインの概略構成を示す図であり、符号５は缶成形装置を、符号１は筒体Ｗを矢印Ｘ方向に順次搬送する搬送装置を、符号６はプレス装置を示している。
搬送装置１は、多角形状の筒状に形成された両端が開放された筒体Ｗを一方の開口から他方の開口に向かって搬送するようになっている。
本例において、図７、図８に示すように、筒体Ｗの胴部は、互いに対向する位置関係にあるＡ面の側壁部Ｗ２とＢ面の側壁部Ｗ２とを備えている。
なお、プレス装置６は、ビード群Ｂが成形された筒体に横ビードＣを成形するものであり、周知の技術を用いることができる。
【００５３】
また、缶成形装置５では、筒体Ｗの搬送方向（矢印Ｘ方向）に沿って、ビード成形ユニット２と、リフォームユニット３とが直列に設けられている。
ビード成形ユニット２は、図７〜図１３に示すように、搬送装置１において筒体Ｗの搬送経路に配置された複数のビードローラセット１０と、筒体Ｗの搬送時に、これらビードローラセット１０を動作させるビードローラ押圧機構１５（図９参照）とを備えている。
【００５４】
ビードローラセット１０は、搬送装置１において筒体Ｗの搬送経路の内側及び外側に配置されて互いに近接離間する一対の内ビードローラ１１と外ビードローラ１２とを備え、ビードローラ１１と外ビードローラ１２はそれぞれ回転軸１１Ａ、１２Ａを中心として回転するようになっている。
ビードローラセット１０は、図７、図８に示すように、筒体Ｗの一方（Ａ面）側において対向するふたつの側壁部Ｗ２と、筒体Ｗの他方（Ｂ面）側において対向するふたつの側壁部Ｗ２と対応して配置されている。
【００５５】
この実施形態では、Ａ面側の各側壁部Ｗ２の２条のビード群Ｂと対応して各側壁部Ｗ２に二組のビードローラセット１０が配置され、同様に、Ｂ面の各側壁部Ｗ２には二組のビードローラセット１０が配置されており、搬送方向（矢印Ｘ方向）の同じ位置に８組のビードローラセット１０が配置されている。
また、Ａ面のビードローラセット１０の回転軸１１Ａ、１２Ａと、Ｂ面のビードローラセット１０の回転軸１１Ａ、１２Ａとは、筒体Ｗの軸線Ｗ１方向から見たときに互いに直交して配置されている。
【００５６】
また、この実施形態では、例えば、上記８組のビードローラセット１０が、搬送方向（矢印Ｘ方向）に（搬送方向後側位置：１ＳＴ、搬送方向前側位置：２ＮＤ）に一定間隔をあけて直列に２段に設けられている。
また、それぞれの内ビードローラ１１は、ビードローラ押圧機構１５により、対応する外ビードローラ１２に対して進退可能とされている。
【００５７】
また、この実施形態では、例えば、１ＳＴのＢ面用のビードローラセット１０及び２ＮＤのＡ面用のビードローラセット１０を縮径して、１ＳＴのＡ面用のビードローラセット１０と、２ＮＤのＢ面用のビードローラセット１０のみによりビード群Ｂを成形することで各側壁部Ｗ２のビード群Ｂに位置ずれ等が生じるのを抑制している。なお、図７、図８は、１ＳＴのＢ面及び２ＮＤのＡ面のビードローラセット１０を便宜上縮径していない状態で図示している。
【００５８】
ビードローラ押圧機構１５は、アクチュエータ（例えば、エアシリンダ）１６と、連結部１７と、テーパ状のローラ作動部１８とを備えている。アクチュエータ１６のロッドは先端部で同期用伝達板１６Ａに連結され、同期用伝達板１６Ａが連結部１７を介してローラ作動部１８と連結されていて、アクチュエータ１６が矢印Ｆ、Ｒ方向に進退するとローラ作動部１８が移動するようになっている。
【００５９】
また、ローラ作動部１８は、内ビードローラ１１及び外ビードローラ１２のカムフォロアと接触していて、内ビードローラ１１及び外ビードローラ１２を矢印Ｍ方向とその逆方向に移動させるようになっている。また、筒体Ｗは案内ローラ１９（搬送方向後側位置１９Ａ、搬送方向前側位置１９Ｂ）が内接して案内されるようになっている。
【００６０】
その結果、図９（Ａ）に示すように、アクチュエータ１６のロッドが後退してローラ作動部１８が同期用伝達板１６Ａを矢印Ｒ方向に移動させると、内ビードローラ１１が矢印Ｍ方向に外ビードローラ１２に向かって前進した「ローラ使用位置」に移動するようになっている。
【００６１】
また、図９（Ｂ）に示すように、アクチュエータ１６のロッドが前進してローラ作動部１８が同期用伝達板１６Ａを矢印Ｆ方向に移動させると、内ビードローラ１１が外ビードローラ１２から後退した「ローラ不使用位置」に移動するようになっている。
【００６２】
また、図１０〜図１３に示すように、内ビードローラ１１の先端部には凹形状部１１Ｂが形成され、かつ外ビードローラ１２の先端部には、凹形状部１１Ｂと対応する凸形状部１２Ｂが形成されており、これらの間に、搬送装置１で搬送された筒体Ｗの側壁部Ｗ２が挟まれた状態で、搬送装置１による搬送で筒体Ｗが矢印Ｘ方向に移動した場合に、これらビードローラ１１、１２が筒体Ｗの側壁部Ｗ２に回転しながら接触、押圧することで、未成形筒体Ｗ１１にビード群Ｂが形成されるようになっている。
【００６３】
図１１は、ビード群Ｂの凹部Ｂ１、平坦部Ｂ２、凸部Ｂ３を成型するための内ビードローラ１１、外ビードローラ１２の凹形状部１１Ｂ、凸形状部１２Ｂを示す図である。
凹形状部１１Ｂは、凹部Ｂ１、平坦部Ｂ２、凸部Ｂ３と対応する凹形状部１１Ｃと平坦部１１Ｄ、凸形状部１１Ｅとを備え、凹形状部１１Ｃは凹部Ｂ１より大きな台形状に、凸形状部１１Ｅは凹部Ｂ１とほぼ同じ形状に形成されている。
凸形状部１２Ｂは、凹部Ｂ１、平坦部Ｂ２、凸部Ｂ３と対応する凸形状部１２Ｃと平坦部１２Ｄ、凹形状部１２Ｅとを備え、凸形状部１２Ｃは凹部Ｂ１とほぼ同じ形状に、凸形状部１１Ｅは凹部Ｂ１より大きな台形状に形成されている。
【００６４】
内ビードローラ１１が前進して外ビードローラ１２に近接して「ローラ使用位置」に位置した状態で、搬送されてきた筒体Ｗが内ビードローラ１１と外ビードローラ１２に挟まれて、内外ビードローラ１１、１２が回転しながら筒体Ｗに接触、協働して押圧することにより筒体Ｗの側壁部Ｗ２にビード群Ｂが形成されるようになっている。
【００６５】
この実施形態では、筒体Ｗの全長にわたってビード群Ｂが形成されるため、ビード成形ユニット２は、図９（Ａ）に示すように、内ビードローラ１１が外ビードローラ１２に対して矢印Ｍ方向に前進したローラ使用位置で常に運転されるようになっている。
【００６６】
リフォームユニット３は、搬送装置１におけるビード成形ユニット２の搬送方向前側（後工程）に、ビード加工後に湾曲した筒体Ｗをリフォームするものであり、図１４〜１６に示すように、筒体Ｗの搬送経路に沿って、筒体Ｗの側壁部Ｗ２のコーナー部Ｗ３の内側に配置される内リフォームローラ２１と、内リフォームローラ２１と対向し側壁部Ｗ２を挟んで外側に配置される外リフォームローラ２２とを有するリフォームローラセット２０を備え、内リフォームローラ２１と外リフォームローラ２２は、側壁部Ｗ２のコーナー部Ｗ３を回転ながら協働して押圧するようになっている。
【００６７】
内リフォームローラ２１及び外リフォームローラ２２は、図１４（Ｂ）に示すように、筒体Ｗの軸線Ｗ１に対称に筒体Ｗの４つのコーナー部Ｗ３にそれぞれ１セット（合計４セット）が搬送方向の同位置に設けられており、例えば、筒体Ｗの搬送方向（矢印Ｘ方向）に一定間隔で５段（合計２０セット）に配置され、筒体Ｗが通過することで側壁部Ｗ２がリフォームされるようになっている。なお、内リフォームローラ２１及び外リフォームローラ２２は、筒体Ｗの形態に合わせて軸線Ｗ１からの位置が調整できるようになっている。
【００６８】
また、図１５に示すように、内リフォームローラ２１の先端部には凸形状部２１Ｂが形成され、かつ外リフォームローラ２２の先端部には、凸形状部２１Ｂと対応する凹形状部２２Ｂが形成されている。
また、リフォームユニット３は、図１６に示すように、搬送装置１で搬送された筒体Ｗのコーナー部Ｗ３を内リフォームローラ２１及び外リフォームローラ２２で挟んで、内外リフォームローラ２１、２２が回転しながら筒体Ｗの側壁部Ｗ２に接触して、筒体Ｗのコーナー部Ｗ３に外側（矢印Ｎ方向）に押圧する。これにより、ビード加工後に湾曲したビード群付筒体Ｗ１２の側壁部Ｗ２を、平面状に成形してリフォームする。
【００６９】
次に、缶成形装置５による筒体Ｗの製造は以下のように行なわれる。なお、図１７は、図５（Ｄ）におけるＺ−Ｚ断面を示す図であり、図１７（Ａ）溶接後の未成形筒体Ｗ１１、図１７（Ｂ）ビード加工後のビード群付筒体Ｗ１２、図１７（Ｃ）リフォーム加工後のリフォーム筒体Ｗ１３に係る断面を示している。なお、図１７（Ａ）〜（Ｃ）において二点鎖線の丸で示したのは、各筒体Ｗ（Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３）のコーナー部Ｗ３を拡大した図である。
【００７０】
図１７（Ａ）は、図５（Ｂ）に示す材料板Ｐ０の長手方向端部同士を溶接して接合部Ｗ５として未成形筒体Ｗ１１に対応し、図１７（Ｂ）は、図５（Ｃ）に示す未成形筒体Ｗ１１に内外ビードローラ１１、１２によりビード群Ｂを成形したビード群付筒体Ｗ１２と対応する。また、図１７（Ｃ）は、ビード群付筒体Ｗ１２を、内リフォームローラ２１及び外リフォームローラ２２により押圧してリフォームした筒体Ｗ（Ｗ１３）と対応している。
リフォームユニット３によるリフォームは、搬送装置１を一時停止させることなく、搬送装置１で搬送されるビード群付筒体Ｗ１２に順次行なわれる。
第１の実施形態では、筒体Ｗにビード群加工及びリフォームが完了（図１７（Ｃ））した後、プレス装置６により横ビードＣを成型する。
横ビードＣを成型した後、両端部の開口部に天板ＷＴ、底板ＷＢを取付ける。
なお、横ビードＣを成形する前にリフォームした場合には、図５（Ｄ）は、図１７（Ｂ）及び図１７（Ｃ）と対応する。
【００７１】
缶成形装置５によれば、搬送装置１で搬送される筒体Ｗの側壁部Ｗ２を内ビードローラ１１及び外ビードローラ１２により挟み、筒体Ｗを搬送装置１で搬送しながら内外ビードローラ１１、１２によりビード群Ｂを効率的に形成することができる。
【００７２】
また、缶製造ライン１によれば、未成形筒体Ｗ１１の側壁部Ｗ２にビード群Ｂを成形した後に、ビード群付筒体Ｗ１２をリフォームするので、ビード群Ｂを容易に成型し、その後、側壁部Ｗ２を効率的にリフォームすることができる。その後、プレス装置６により横ビードＣを成型するので、横ビードＣを安定して成型することができる。
【００７３】
次に、図１８を参照して、この発明の第２実施形態に係る角形状缶１０の製造方法について説明する。角形状缶Ｗ１０は、第１の実施形態と同様である。図１８は、第２の実施形態に係る多角形状缶の製造工程の概略を示す図である。
（１）まず、図１８（Ａ）に示すように、材料板材Ｐ０を筒体と対応する形状に成形する。
（２）次に、図１８（Ｂ）に示すように、成形された材料板材Ｐ０をプレス加工して、それぞれの側壁部Ｗ２と対応する領域にそれぞれの側壁形状部Ｄを成形する。
（３）次いで、図１８（Ｃ）に示すように、筒体と対応するように折り曲げるとともに胴部の両端を開口させて対辺同士を接合部Ｗ５として接合する。
（４）（１）〜（３）により、図１８（Ｄ）に示すような筒体Ｗが形成される。
その後、カシメ等により、筒体Ｗに天板ＷＴ及び底板ＷＢを接続する。
【００７４】
第２実施形態に係る角形状缶１０の製造方法によれば、各側壁部の側壁形状部をプレス加工により成形するので、例えば、一方の開口部と他方の開口部間にテーパがあり開口寸法や、形状が相違する場合であっても、側壁形状部を容易かつ効率的に成形することができる。また、側壁形状部が横ビードを備える場合であっても、側壁形状部を形成することができる。
【００７５】
次に、図１９を参照して、この発明に係る側壁形状部を構成するビード群の変形例を説明する。図１９（Ａ）〜（Ｅ）に示すのは、ビード群Ｂの変形例を示す図である。
図１９（Ａ）は、ビード群の第１の変形例を示す図である。第１の変形例に係るビード群Ｂ１０は、コーナー部Ｗ３側から順に配置された外方に突出し略鈍角二等辺三角形の頂部を挟む両側の辺からなる凸部Ｂ１１と、内方にくぼみ略鈍角二等辺三角形の頂部を挟む両側の辺からなる凹部Ｂ１２とを備えている。
【００７６】
図１９（Ｂ）は、ビード群の第２の変形例を示す図である。第２の変形例に係るビード群Ｂ２０は、コーナー部Ｗ３側から順に配置された内方にくぼみ略鈍角二等辺三角形の頂部を挟む両側の辺からなる凹部Ｂ２１と、凹部Ｂ２２とを備えている。
【００７７】
図１９（Ｃ）は、ビード群の第３の変形例を示す図である。第３の変形例に係るビード群Ｂ３０は、コーナー部Ｗ３側から順に配置された外方に突出し略鈍角二等辺三角形の頂部を挟む両側の辺からなる凸部Ｂ３１と、外方に突出し略鈍角二等辺三角形の頂部を挟む両側の辺からなる凸部Ｂ３２とを備えている。
【００７８】
図１９（Ｄ）は、ビード群の第４の変形例を示す図である。第４の変形例に係るビード群Ｂ４０は、コーナー部Ｗ３側から順に配置された外方に突出するチャネル型の凸部Ｂ４１と、外方に突出するチャネル型の凸部Ｂ４２とを備えている。
【００７９】
図１９（Ｅ）は、ビード群の第５の変形例を示す図である。第５の変形例に係るビード群Ｂ５０は、コーナー部Ｗ３側から順に配置された内方にくぼむチャネル型の凹部Ｂ５１と、外方に突出するチャネル型の凸部Ｂ５２とを備えている。
【００８０】
図１９（Ａ）〜（Ｅ）の構成により、角形状缶Ｗ１０の側壁部Ｗ２の強度を効率的に向上することができる。また、ビードの頂部を鈍角又は曲線で接続することにより成形を容易とし、また、内容物を充填した後における長期保管時の応力腐食割れや耐錆性を抑制することができる。また、コーナー部Ｗ３側のビードを外方に突出させることにより、輸送時における側壁部Ｗ２の表面における接触、摩擦が抑制され、その結果、側壁部Ｗ２平坦部やラベルの損傷を発生しにくくすることができる。
また、複数のビードを外方に突出させてビード群を構成することにより、輸送時における他の角形状缶Ｗ１０との平坦部同士の接触等をより確実に抑制することができる。
【００８１】
次に、図２０を参照して、この発明係る側壁形状部を構成する横ビードの第１変形例に係る角形状缶Ｗ１０Ａについて説明する。
第１変形例が、第１、２の実施形態と異なるのは、筒体Ｗの上下に横ビードＣ１１がそれぞれ一本づつ形成され、横ビードＣ１１の上下方向における断面が頂点を挟み開口部側が長い鈍角三角形の二辺とされる構成とされている点であり、その他は第１、２の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００８２】
次に、図２１を参照して、この発明係る側壁形状部を構成する横ビードの第２変形例に係る角形状缶Ｗ１０Ｂについて説明する。
第２変形例が、第１、２の実施形態と異なるのは、筒体Ｗの上下に横ビードＣ１２がそれぞれ一本づつ形成され、横ビードＣ１２の上下方向における断面が頂点を挟む辺が略鈍角二等辺三角形の二辺とされる構成とされている点であり、その他は第１、２の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
第１変形例、第２変形例に係る横ビードＣ１１、１２によれば、デザイン性、強度を確保しつつ、容易に成形することができる。
【００８３】
次に、図２２を参照して、この発明係る缶成形装置の内リフォームローラと外リフォームローラの変形例について説明する。
図２２に示した内リフォームローラと外リフォームローラは、内リフォームローラ１２１と外リフォームローラの変形例１２２とを備えている。内リフォームローラ１２１には、例えば、ビード群Ｂの凹部Ｂ１、平坦部Ｂ２、凸部Ｂ３を形成するための凹形状部１２１Ｃ、平坦部１２１Ｄ、凸形状部１２１Ｅを備えた成形形状部１２１Ｂが形成されていて、軸線１２１Ａ周りに回動するようになっている。
また、内リフォームローラ１２２には、ビード群の凹部Ｂ１、平坦部Ｂ２、凸部Ｂ３を形成するための凸形状部１２２Ｃ、平坦部１２２Ｄ、凹形状部１２２Ｅを備えた成形形状部１２２Ｂが形成されていて、軸線１２２Ａ周りに回動するようになっている。
かかる構成により、リフォームしながらビード群を成型することができ、生産効率を向上することができる。
【００８４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、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、上記実施の形態においては、多角形状缶が、例えば、筒体Ｗの両開口に端板が接続された側壁部Ｗ２が長方形の１８リットル四角形状の場合について説明したが、例えば、六角形状缶、八角形状缶等、四角形状缶以外の多角形状缶に適用してもよいし、側壁部の形状を、台形等、任意に設定してもよい。すなわち、例えば、側壁部の数、側壁部の形状、正多角形かどうか、多角形状缶の内容量、端板を一方の開口と両方の開口のいずれに接続するか等は、任意に設定してもよい。
【００８５】
また、上記実施の形態においては、側壁形状部Ｄが側壁部Ｗ２の左右のコーナー部Ｗ３に近接し側壁部Ｗ２の中央に対称な２つのビード群Ｂ、Ｂと、２つのビード群Ｂ、Ｂ間に配置された２つの横ビードＣより構成される場合について説明したが、例えば、ビード群の数、ビード群を側面視したときの形状、縦方向におけるビード群の配置、ビード群の縦方向に対する側壁部Ｗ２の横方向での変位は任意に設定することができる。また、横ビードＣについても位置、形状、数は任意に設定可能であり、横ビードＣを設けない構成としてもよい。
【００８６】
また、上記実施形態においては、すべての側壁部Ｗ２に、側壁部Ｗ２に対称な２つのビード群Ｂと、側壁部Ｗ２の上下方向の対称に２つの横ビードとを備えた側壁形状部Ｄが形成される場合について説明したが、側壁形状部Ｄをすべての側壁部Ｗ２に形成する必要はないし、それぞれの側壁部Ｗ２に形成される側壁形状部Ｄが同一である必要もない。例えば、筒体Ｗと対応して形成された材料板材の対辺同士の接合部Ｗ５によるコーナー部Ｗ３近傍等、ビード群Ｂがなくても充分な強度が確保される部位については、側壁形状部Ｄが側壁部Ｗ２の左右対称なビード群Ｂを備えることなく、接合部Ｗ５側にビード群Ｂを備えない側壁形状部Ｄとし、又は左右で異なるビード群Ｂを備える側壁形状部Ｄとしてもよい。
【００８７】
また、側壁形状部Ｄを構成するビード群は、例えば、図１９に示したものの他、任意に設定してもよい。また、各ビード群、各ビードは、開口部から開口部まで形成されてもよいし、一方又は両方が開口部から隔れた位置まで形成される構成としてもよい。また、縦方向に複数のビード群が配列されてもよいし、ビード群を構成するビードが縦方向に複数配置されてもよい。
【００８８】
また、第１の実施の形態においては、未成形筒体Ｗ１１へのビード群Ｂの加工、リフォーム、プレス加工により横ビードＣを成形して筒体Ｗとし、その後、天板ＷＴ、底板ＷＢを接続して角形状缶Ｗ１０を製造する場合について説明したが、例えば、ビード群を成形後、プレス加工により横ビードを成形した後に、リフォームする構成としてもよい。
また、第２の実施形態においては、材料板材にすべての側壁形状部Ｄを成形した後に筒体Ｗとし、その後、天板ＷＴ、底板ＷＢを接続する場合について説明したが、例えば、筒体と対応する形状に形成した材料板材の対辺同士を接合して、両端が開口する円筒体を形成し、この円筒体内に筒体のコーナー部と対応する中子型（コーナー成形部材）を挿入して円筒体の径方向外方に移動させてコーナー部を形成して未成形筒体Ｗ１１とする。
次に、側壁部Ｗ２を未成形筒体Ｗ１１の内方に配置した内金型と外方に配置した外金型でプレス加工して、それぞれの側壁部Ｗ２に側壁形状部Ｄを形成する。
その後、筒体Ｗの開口部に天板ＷＴ、底板ＷＢを接続して角形状缶としてもよい。この場合、周知の技術を適用することができる。
その結果、筒体Ｗを効率的に形成することができる。また、プレス加工により側壁形状部を成形するので、角形状缶Ｗ１０を効率的に製造することができる。
【００８９】
例えば、上記実施の形態においては、缶成形装置５が、ビード成形ユニット２と、リフォームユニット３とを備える場合について説明したが、例えば、ビード成形ユニット２、プレス装置６、リフォームユニット３の順に配置してもよい。また、ビード成形ユニット２の内部に、リフォーム機能を備える構成としてもよい。また、ビード成形ローラの段数、リフォームローラの段数は、任意に設定してもよい。
【００９０】
また、上記実施の形態においては、多角形状缶の材料が鋼板である場合について説明したが、例えば、銅板、黄銅板、アルミニウム板等、鋼板以外を材料とするものが含まれることはいうまでもない。
【００９１】
次に、実施例１〜４を参照して、本発明の効果を説明する。
圧縮強度試験（実施例１）は、本発明例１〜４、比較例１〜３に対ついての結果を、保管試験（実施例２）、運搬試験（実施例３）、荷下試験（実施例４）は本発明例２についての結果を示す。
【００９２】
本発明例１は、缶胴が板厚０．３０ｍｍのテンパー度Ｔ−４（ＪＩＳＧ３３１５、以下同じ）のティンフリースチールで形成され、缶胴の各側壁部の中心に対称とされ上下の開口部間に延在する一対の縦ビードを有する四角形状缶である。
【００９３】
本発明例２〜４は、缶胴が板厚０．２７ｍｍ（本発明例２）、板厚０．３０ｍｍ（本発明例３）、板厚０．３２ｍｍ（本発明例４）のテンパー度Ｔ−４のティンフリースチールで形成され、缶胴の各側壁部の中心に対称とされ上下の開口部間に延在する一対の縦ビードと、上下のそれぞれの開口部の近傍に横ビードが形成された四角形状缶である。
【００９４】
比較例は、缶胴が板厚０．２７ｍｍ（比較例１）、板厚０．３０ｍｍ（比較例２）、板厚０．３２ｍｍ（比較例３）のテンパー度Ｔ−４のティンフリースチールで形成され、缶胴の各側壁部の中央に矩形形状部が形成された四角形状缶である。
【００９５】
[実施例１]
（１）圧縮強度試験
缶を上下から圧縮したときの最大荷重を圧縮強度として測定した。加圧は、缶上下部の巻締部を支持して、各本発明例、比較例  ｎ＝５について行った。
圧縮強度試験は、（１−１）空缶を対象とする空缶試験と、（１−２）減圧缶を対象とする減圧缶試験とを実施した。ここで、減圧缶試験は、高温で内容物（例えば、調味料、しょうゆ、動物油、塗料、添加剤・助剤等）が充填された缶が、温度低下にともなって缶内が減圧状態となり、倉庫保管時に座屈（凹み、つぶれ）が発生しやすくなるので、減圧状態となった缶の圧縮強度を評価するものである。実施例では、１８Ｌ缶に、８０℃の湯を１５ｋｇ充填し、キャップ装着後、２０℃まで冷却して減圧し、圧縮強度を測定した。なお、減圧缶試験における減圧値は、バキュームキャンテスターで９〜１１ｋＰａである。
以下に、実施例１を、（１−１）空缶を対象とする空缶試験と、（１−２）減圧缶を対象とする減圧缶試験に分けて示す。
【００９６】
（１−１）空缶を対象とする空缶試験
【表１】
2013151325.tif 000003
【００９７】
（１−２）減圧缶を対象とする減圧缶試験
【表２】
2013151325.tif 000004
【００９８】
実施例１によると、縦ビードのみを有する本発明例１の圧縮強度の平均値が、空缶で１４．１ｋＮ、減圧缶で１０．２ｋＮだったのに対して、同じ板厚の鋼鈑を用いた矩形形状部を有する比較例２では、空缶で１１．５ｋＮ、減圧缶で７．３ｋＮだった。このように、本発明例１の圧縮強度の平均値は、比較例２と比較して、空缶で２２．６％、減圧缶で３９．７％と大幅に向上した。
【００９９】
また、縦ビードと横ビードを有する本発明例２の圧縮強度の平均値が、空缶で１２．２ｋＮ、減圧缶で９．２ｋＮだったのに対して、同じ板厚の鋼鈑を用いた矩形形状部を有する比較例１では、空缶で１０．３ｋＮ、減圧缶で６．７ｋＮであり、本発明例２の圧縮強度の平均値は、比較例１と比較して、空缶で１８．４％、減圧缶で３７．１％と大幅に向上した。
【０１００】
また、縦ビードと横ビードを有する本発明例３の圧縮強度の平均値が、空缶で１４．１ｋＮ、減圧缶で１０．１ｋＮだったのに対して、同じ板厚の鋼鈑を用いた矩形形状部を有する比較例２では、空缶で１１．５ｋＮ、減圧缶で７．３ｋＮであり、本発明例３の圧縮強度の平均値は、比較例２と比較して、空缶で２２．６％、減圧缶で３８．４％と大幅に向上した。
【０１０１】
また、縦ビードと横ビードを有する本発明例４の圧縮強度の平均値が、空缶で１６．０ｋＮ、減圧缶で１１．３ｋＮだったのに対して、比較例３では、空缶で１２．８ｋＮ、減圧缶で７．４ｋＮであり、本発明例４の圧縮強度の平均値は、比較例３と比較して、空缶で２５．０％、減圧缶で５２．７％と大幅に向上した。
【０１０２】
以上のように、縦ビードのみを有する本発明例１は、矩形形状部を有する比較例２に対して、空缶で２５．０％、減圧缶で３７．１％と、圧縮強度が大幅に向上した。
この本発明例１の強度は、板厚が１８．５％厚い０．３２ｍｍの比較例３と比較しても、空缶で１０．１％、減圧缶で３７．８％と充分に大きく、鋼鈑の大幅な薄肉化や軽量化の可能性がある。
【０１０３】
また、縦ビードと横ビードを有する本発明例２〜４は、矩形形状部を有する比較例１〜３に対して、空缶で最大２５．０％、減圧缶で最大５２．７％である。このように、使用条件がより厳しい減圧缶において、特に大きな効果が見られる。以上のように、圧縮強度が大幅に向上するので、鋼鈑の大幅な薄肉化（約１８％）や軽量化の可能性がある。
【０１０４】
[実施例２]
（２）保管試験
パレット上に、１８．０ｋｇの水を充填した缶を、４列×５列（一段あたり２０缶）で上下二段積みし、ひとつのパレットあたり４０缶を積載、配置して保管試験用パレットを作成する。
保管試験条件１：保管試験用パレットを三段積み重ねて５週間保管し、最下段の保管試験用パレットに積載された缶につき、変形の有無を確認する。
保管試験条件２：保管試験用パレットを四段積み重ねて５週間保管し、最下段の保管試験用パレットに積載された缶につき、変形の有無を確認する。
【０１０５】
実施例２によれば、保管試験条件１、２ともに、変形は見られず、結果は良好であった。
【０１０６】
[実施例３]
（３）運搬試験
保管試験終了後に変形がないことを確認した缶を、パレット上に４列×５列（一段あたり２０缶）で缶を上下二段積みし、ひとつのパレットあたり４０缶を積載、配列した運搬試験用パレットを作成する。
運搬試験条件：運搬試験用パレットをフォークリフトに積載し、距離３００ｍを、時速１０ｋｍ／ｈで走行して運搬し、最下段の運搬試験用パレットに積載された缶について、変形の有無を確認する。
【０１０７】
実施例３によれば、運搬試験条件１、２ともに、変形は見られず、結果は良好であった。
【０１０８】
[実施例４]
（４）荷下試験
運搬試験終了後に変形がないことを確認した缶を、パレット上に４列×５列（一段あたり２０缶）で缶を上下二段積みし、ひとつのパレットあたり４０缶を積載、配置して荷下試験用パレットを作成する。
荷下試験条件：荷下試験用パレットをフォークリフトに積載し、荷下試験用パレットを地面から３０ｃｍの高さまで上昇させた後に、ニュートラルで降下させ、最下段の荷下試験用パレットに積載された缶について、変形の有無を確認する。
【０１０９】
実施例４よれば、荷下試験条件１、２ともに、変形は見られず、結果は良好であった。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、多角形状缶が、側壁部にビード群を有する側壁形状部を備えることにより、多角形状缶の強度を向上することができるので、産業上利用可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１  搬送装置
２  ビード成形ユニット
３  リフォームユニット
５  缶成形装置
６  プレス装置
１０  ビードローラセット
１１  内ビードローラ
１１Ａ  回転軸
１２  外ビードローラ
１２Ａ  回転軸
１５  ビードローラ押圧機構
２０  リフォームローラ
２１  内リフォームローラ
２１Ａ  回転軸
２２  外リフォームローラ
２２Ａ  回転軸
Ｐ０  材料板（材料板材）
Ｗ  筒体
Ｗ１  軸線
Ｗ２  側壁部
Ｗ３  コーナー部
Ｗ１０  角形状缶
Ｗ１１  未成形筒体
Ｗ１２  ビード群付筒体
Ｗ１３  リフォーム筒体
ＷＢ  底板（端板）
ＷＴ  天板（端板）
Ｂ、Ｂ１０、Ｂ２０、Ｂ３０、Ｂ４０、Ｂ５０  ビード群
Ｂ１、Ｂ３、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ２１、Ｂ２２、Ｂ３１、Ｂ３２、Ｂ４１、Ｂ４２Ｂ５１、Ｂ５２  ビード
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ１１、Ｃ１２  横ビード
Ｄ  側壁形状部
【図１】
2013151325.tif 000005
【図２】
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【図３】
2013151325.tif 000007
【図４】
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【図５】
2013151325.tif 000009
【図６】
2013151325.tif 000010
【図７】
2013151325.tif 000011
【図８】
2013151325.tif 000012
【図９】
2013151325.tif 000013
【図１０】
2013151325.tif 000014
【図１１】
2013151325.tif 000015
【図１２】
2013151325.tif 000016
【図１３】
2013151325.tif 000017
【図１４】
2013151325.tif 000018
【図１５】
2013151325.tif 000019
【図１６】
2013151325.tif 000020
【図１７】
2013151325.tif 000021
【図１８】
2013151325.tif 000022
【図１９】
2013151325.tif 000023
【図２０】
2013151325.tif 000024
【図２１】
2013151325.tif 000025
【図２２】
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