(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め有底円筒形状に形成された中間容器の上端部にネックイン加工を施す容器製造装置であって、
上記中間容器の上端部をその周囲から絞り込むネックイン金型と、上記上端部から上記中間容器の内部に挿入配置され、該容器内面に当接して上記ネックイン金型とともにネックイン加工をなす中子と、ピンと、前記中子を支持する保持板とを備え、
上記中子は、上記上端部から各別に取出し可能にその軸線回りに対して分割された複数の駒からなり、そのうち少なくとも１つが該中間容器の軸線から離れる方向に対して幅狭に形成されているとともに、軸線方向に延びて上方に向けて開口した開口部と、上記保持板に当接するフランジ部とを有し、
上記ピンが、上記開口部に嵌挿されていることを特徴とする容器製造装置。
【請求項２】
予め有底円筒形状に形成された中間容器の上端部にネックイン加工を施す容器製造方法であって、
上記ネックイン加工を、上記中間容器の上端部の周囲から絞り込むネックイン金型と、該容器の内部に配置する中子とによりなし、
上記中子は、上記上端部から各別に取出し可能に周方向に分割された複数の駒により構成され、これらの複数の駒のうち少なくとも１つを中心方向へ移動可能に形成されるとともに、軸線方向に延びて上方に向けて開口した開口部と、この中子を支持する保持板に当接するフランジ部とを有し、上記開口部にはピンが嵌挿されており、
ネックイン加工終了後、前記ピンを取出した後に、中心方向に移動可能とされた駒を中心方向に移動し、上記上端部から取出した後、順次他の駒を各別に取出すことを特徴とする容器製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予め有底円筒形状に形成された中間容器の上端部にネックイン加工を施す容器製造装置及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有底円筒状に形成された中間容器の上端部に絞り形状を施す加工方法としては、従来からスピニング加工とネックイン加工が広く知られている。
スピニング加工は、上記中間容器を回転させるとともに、該容器の上端部を熱しながら、ロールなどで強制的に該上端部を押し付けて絞り形状を形成するものである。
【０００３】
他方、ネックイン加工では、一定の傾斜角を有するテーパ付きのネックイン金型を上記中間容器の上端に被冠し、一定の荷重で押し込んでいき、該中間容器の上端部に一定の傾斜角のテーパを形成するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
加工対象となる容器は、飲料用の缶のように壁部の厚さが薄肉に形成されるものと、各種産業用において素材を収納するために用いられる容器のように壁部の厚さが厚肉に形成されるものがある。
【０００５】
上記スピニング加工によって、上記厚肉容器の上端部に絞り形状を形成する場合には、該上端部に高熱及び高負荷を与える必要があるため、これに起因した割れが発生するとともに、形成される肩部が膨出する問題があった。この場合、製品となる容器に入れられている内容物を容器から出す際に、上記膨出部に内容物が溜まるため、良好な内容物排出性を確保できない問題があった。
【０００６】
一方、ネックイン加工によって、上記厚肉容器の上端部に絞り形状を形成する場合には、該容器に高負荷がかかり容器の胴部が座屈するなどの問題があったため、容器内部に中子を配置するなどの措置が必要であった。
【０００７】
しかし、上記厚肉容器が有底円筒状に形成されていることと、上記上端部が絞り形状となっていることから、ネックイン加工終了後、該中子の取り外しが困難である問題があった。そこで、該中子の取り外しを容易にするために、該中子を可及的多数に分割することが考えられるが、この場合には、容器製造装置の構造が複雑になり、該装置の製作コスト高を招くとともに、高精度の中子の製作が困難であるという問題があった。
【０００８】
以上により、容器上端部にテーパ形状を有した上記厚肉容器をネックイン加工により生産することが困難であるため、切削加工で、上記形状を有する容器を生産することが一般的であった。しかし、この場合には、生産工数がかかり、容器がコスト高になるという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、厚肉容器の上端部にテーパ状の絞り形状を高効率、低コストで形成することが可能な汎用性の高い容器製造装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本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、予め有底円筒形状に形成された中間容器の上端部にネックイン加工を施す容器製造装置であって、上記中間容器の上端部をその周囲から絞り込むネックイン金型と、上記上端部から上記中間容器の内部に挿入配置され、該容器内面に当接して上記ネックイン金型とともにネックイン加工をなす中子と、ピンと、前記中子を支持する保持板とを備え、上記中子は、上記上端部から各別に取出し可能にその軸線回りに対して分割された複数の駒からなり、そのうち少なくとも１つが該中間容器の軸線から離れる方向に対して幅狭に形成されているとともに、軸線方向に延びて上方に向けて開口した開口部と、上記保持板に当接するフランジ部とを有し、上記ピンが、上記開口部に嵌挿されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る製造装置によれば、ネックイン加工により、厚肉容器の上端部にテーパ状の絞り形状を形成する際に、上記容器に作用する荷重を上記中子が受けることになるため、上記容器の胴部に座屈が発生せず、安定した生産が可能になる。さらに、上記ネックイン加工後、該容器の上端部から該中子を構成する駒を各別に取り外すことが可能になるため、容器上端部に口金部を有した上記厚肉容器の効率的な生産を実現できる。
【００１３】
また、この発明に係る製造装置によれば、ネックイン加工後の、上記中子の取り外しの容易化を低コストで、かつ該中子の製作精度を損なうことなく実現できる。
【００１４】
請求項２に係る発明は、予め有底円筒形状に形成された中間容器の上端部にネックイン加工を施す容器製造方法であって、上記ネックイン加工を、上記中間容器の上端部の周囲から絞り込むネックイン金型と、該容器の内部に配置する中子とによりなし、上記中子は、上記上端部から各別に取出し可能に周方向に分割された複数の駒により構成され、これらの複数の駒のうち少なくとも１つを中心方向へ移動可能に形成されるとともに、軸線方向に延びて上方に向けて開口した開口部と、この中子を支持する保持板に当接するフランジ部とを有し、上記開口部にはピンが嵌挿されており、ネックイン加工終了後、前記ピンを取出した後に、中心方向に移動可能とされた駒を中心方向に移動し、上記上端部から取出した後、順次他の駒を各別に取出すことを特徴とする。
【００１５】
この発明に係る製造方法によれば、上記上端部にネックイン加工後、該容器の上端部から該中子を構成する駒を各別容易に取り外すことが可能になり、容器上端部に口金部を有した上記厚肉容器の効率的な生産を実現できる。
【００１６】
【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４はこの発明の一実施形態として示した容器製造装置を示すものである。
この容器製造装置は、まず、ビレット加工した金属を熱間押出鍛造加工し、有底円筒状の中間容器を形成後、該中間容器を容器製造装置に設置し、該中間容器の上端部をネックイン加工することにより、該上端部に口金部を形成するものである。
【００１７】
図１に示すこの発明による容器製造装置の要部は、ネックイン金型部２と、ベースプレート部３及び上ベース型部４とから構成されている。ネックイン金型部２は、ベースプレート部３の上面に設置され、上ベース型部４は、金型部２の上方に配されている。
ネックイン金型部２には、ネックイン金型５と中子６及びガイドシャフト部７を備えており、該金型部２の内部には、中間容器１が配置されている。
【００１８】
さらにネックイン金型部２の詳細について説明する。
図２はネックイン金型部２の要部を示しており、基台２０の上端には、支持柱部２１が設けられており、その上端には、保持板２４が配置されている。
【００１９】
基台２０の内部には、空間２６が形成されており、この空間２６内には、中間容器１の胴部４１がその中心を容器製造装置の軸線Ｏと合致させて配置されている。
また、支持柱部２１の内部には、空間２７が形成されており、この空間２７内には、ネックイン金型５と中間容器１の上端部４０及び中子６がそれぞれその中心を軸線Ｏと合致させて配置されている。
【００２０】
保持板２４には、その中心部に大径の開口部５０が形成されており、該開口部５０の周囲には、複数の貫通孔５１が形成されている。
開口部５０には、中子６の主壁部１２が嵌挿され、中子６のフランジ部１３下面は保持板２４の上面に当接されている。
貫通孔５１には、ガイドシャフト部７のシャフトが挿通され、この貫通孔５１は、図１に示すように上ベース型部４がガイドシャフト部７を押し込んで、該シャフト部７が下降した場合のガイドとして機能する。
【００２１】
ネックイン金型５は、空間２７内において、中間容器１の外側上端開口部４２の上方に配置されており、ネックイン加工する際は、図示する下方に移動する。
ネックイン金型５には、その中央部に、ネックイン金型５に中子６を挿通させ、中間容器１の上端部４０にネックイン加工を施すための円形の開口部３０が形成されている。また、開口部３０は、その下方に連続して漸次拡径するテーパ面３１が形成され、テーパ面３１に連続して大径部３２が形成されている。
この構成の下に、テーパ面３１が、中間容器１の上端部４０に当接して押え込み、塑性変形させることで該容器１に口金部４５及び肩部４４を形成するようになっている。
【００２２】
図３，図４に示す中子６は、ネックイン加工する際に、中間容器１に作用する荷重を受け、中間容器１の胴部４１に座屈が発生することを防止するものであり、上端のフランジ部１３、主壁部１２、副壁部１１、下端の押え部１０で構成されている。
【００２３】
中子６は、図１に示す保持板２４の上方から開口部５０を通して中子６が下方に向けて挿入配置され、その下端は、中間容器１の上端部４０の内部に位置している。すなわちこの場合、中子６の押え部１０の側面１５は、中間容器１の肩部４４の内面と当接し、副壁部１１は、該容器１の口金部４５の内面と当接している。
【００２４】
押え部１０は、中間容器１の上端部４０に与えるべき所定の絞り形状に合わせた略円錐形状で形成されている。また、中子６の中央部には、軸線Ｏ方向に開口部８が形成されている。
副壁部１１は、主壁部１２の下方に連続して漸次縮径する湾曲面１４が形成されており、これにより、容器上端部４０の寸法精度が正確に得られるとともに内側上端開口部４３が湾曲に形成されるように構成されている。
【００２５】
中子６は、軸線Ｏ回りに対して複数(本実施形態では１２分割)に分割された駒６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄから構成されている。
駒６Ａは、外周面長さＬ１が、内周面長さＬ２より小となる関係となっている。
駒６Ｂは、外周面長さＬ３が、駒６Ａを２つ取り外した際に開口部８の内周面６０に形成される隙間より小となる関係となっている。
【００２６】
その他の駒６Ｃ、６Ｄの外周面の長さは、駒６Ａ、６Ｂをそれぞれ２つ取り外した際に内周面６０に形成される隙間より小となる関係となっている。
また、開口部８の内径は、駒６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄの径方向の長さより大となる関係となっている。
【００２７】
このように構成された中子６には、その開口部８に、下方に延びるに従い漸次縮径してなるピン９が嵌挿されている。ピン９は、主壁部１２を押し広げ、これを開口部５０とピン９との間に挟み込み、固定する機能を有している。これにより、中子６が分割して構成されていることによる不具合、すなわちネックイン加工時の中子６のガタによる容器の形成精度低下の防止を図っている。
【００２８】
このように構成された容器製造装置により、中間容器１の上端部４０にネックイン加工を施し、口金部を形成する方法について説明する。
ガイドシャフト部７は、上ベース型部４が下降し、ガイドシャフト部７と当接することで下降する。このとき、ネックイン金型５は、ガイドシャフト部７と連結されているため、同時に下降する。この際、ネックイン金型５が、中間容器１の外側上端開口部４２と当接して、該中間容器１の上端部４０内面が、中子６と当接するまで下降して、該上端部４０を押し込む。これにより、該上端部４０を塑性変形させ、口金部４５及び肩部４４を形成する。
【００２９】
ネックイン金型５は、まず、開口部３０が大径のものを使用し、順次、小径となるものに変更して、上記容器１の上端部４０を段階的に絞り込んで最終的な製品とする。
なお、図２は最終工程に使用するネックイン金型５が配置されているものを示している。
【００３０】
ここで、ネックイン加工後、完成した容器は、有底円筒形状をなしているとともに、上端部４０は絞られて縮径している状態であり、中子６の押え部１０の外径は、内側上端開口部４３の径より大となる関係となっている。
【００３１】
この状態で中子６を容器から取り外すには、まず、ピン９を取り外し、次に、外周面長さＬ１が、内周面長さＬ２より小となる関係となって形成されている駒６Ａを中心方向へ移動する。ここで、中子６を構成する全ての駒６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄの径方向の寸法は開口部８の径より小となる関係となって形成されているため、駒６Ａを取り外すことが可能になる。これにより、開口部８の内周面６０に隙間が形成される。
さらに、該隙間より外周面長さＬ３が小となる関係となって形成されている駒６Ｂを取り外す。これにより形成される隙間は、駒６Ｃ、６Ｄより大となる関係で形成されており、全ての駒６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄの取り外しが可能となる。
【００３２】
これにより、構成された容器製造装置による容器の製造方法によれば、厚肉の中間容器１の上端部４０にネックイン加工を施す際に、中間容器１の胴部４１に座屈を発生させることなく、該上端部４０に口金部を形成することが可能になるとともに、上記口金部形成後、中子６を容器から容易に取り外すことが可能となるため、中子６を用いた効率的なネックイン加工が実現できる。
【００３３】
したがって、上端部４０がテーパ状となっている口金部を有する厚肉容器をネックイン加工により効率的に形成できることになるため、容器の内容物を取り出す際の作業性を向上させることが可能な容器を低コストで提供することが可能になる。
【００３４】
なお、本実施形態では、駒６Ａの外周面長さＬ１が内周面長さＬ２より大となる関係となって形成したが、上記Ｌ１、Ｌ２の寸法が同じであってもその機能上特に問題はない。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、厚肉で有底円筒状の中間容器上端部にネックイン加工を施す際に、上記容器の胴部に座屈を発生させることなく、該上端部にテーパ状の口金部を形成することが可能になる。さらに、ネックイン加工後、容易に該中子を取り外すことが可能になるので、上記容器の上端部に口金部を効率的に形成することが可能となる。
これにより、内容物の取り出しなどをする際の作業性を向上させることが可能な容器を低コストで提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態として示した容器製造装置の全体正面図である。
【図２】  図１に示す実施形態のネックイン金型部の拡大正面断面図である。
【図３】  図１に示す実施形態の中子の平面図である。
【図４】  図１に示す実施形態の中子の側面断面図である。
【符号の説明】
１  中間容器
２  ネックイン金型部
３  ベースプレート部
４  上ベース部
５  ネックイン金型
６  中子
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ  駒
１５  中子押え部
４０  上端部
Ｏ  中心軸線
【図１】
0004016710.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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