(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の形状に形成された金属板の縁部と台部とに沿って均一な大きさを有する連続したビードを形成して溶接する工程と、前記工程で縁部が溶接された前記金属板と前記台部と前記ビードとに囲まれた空間に流動媒体を供給し前記金属板の降伏応力以上引張強さ未満の応力に相当するパスカルの原理による等分布荷重を印加して前記金属板に膨出面を形成する工程と、前記金属板に所定の膨出面が形成された後に前記空間から前記流動媒体を排出する工程と、前記台部から前記金属板を所定の形状に切り離す工程と、を備えていることを特徴とする金属板の膨出面形成方法。
【請求項２】
前記ビードがロボット溶接等の自動溶接によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の金属板の膨出面形成方法。
【請求項３】
所定の形状に形成された金属板の縁部と台部とに沿って均一な大きさを有する連続したビードを形成して溶接する工程の前に、２乃至複数箇所のスポット溶接によって前記金属板の縁部と前記台部とを固着することを特徴とする請求項１又は２に記載の金属板の膨出面形成方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の内のいずれか１に記載の方法で膨出面が形成され所定の形状に切り離された金属板と、前記金属板の縁部に固設された周壁と、を備えていることを特徴とする立体造形物。
【請求項５】
所定の形状に形成された金属板の縁部と前記金属板の肉厚より厚くしたり補強したりして流動媒体によって印加される等分布荷重では塑性変形を起こさず膨出されない部分を形成した筒状部を有する胴体部の前記筒状部の一方の縁部とに沿って、及び、前記筒状部の他方の縁部と台部とに沿って、均一な大きさを有する連続したビードを形成して溶接する工程と、前記工程で縁部が溶接された前記金属板と前記胴体部と前記台部とに囲まれた閉空間に流動媒体を供給し前記金属板の降伏応力以上引張強さ未満に相当するパスカルの原理による等分布荷重を印加して前記金属板に膨出面を形成する工程と、前記金属板に所定の膨出面が形成された後に前記空間から前記流動媒体を排出する工程と、を備えていることを特徴とする膨出面を有する金属容器の製造方法。
【請求項６】
所定の形状に形成された２の金属板の縁部と前記金属板の肉厚より厚くしたり補強したりして流動媒体によって印加される等分布荷重では塑性変形を起こさず膨出されない部分を形成した筒状部を有する胴体部の前記筒状部の両縁部とに沿って均一な大きさを有する連続したビードを形成して溶接する工程と、前記工程で縁部が溶接された前記２の金属板と前記胴体部とに囲まれた閉空間に流動媒体を供給し前記金属板の降伏応力以上引張強さ未満に相当するパスカルの原理による等分布荷重を印加して前記金属板に膨出面を形成する工程と、前記金属板に所定の膨出面が形成された後に前記空間から前記流動媒体を排出する工程と、を備えていることを特徴とする膨出面を有する金属容器の製造方法。
【請求項７】
前記ビードがロボット溶接等の自動溶接によって形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の金属容器の製造方法。
【請求項８】
所定の形状に形成された金属板の縁部と筒状部を有する胴体部の前記筒状部の縁部とに沿って均一な大きさを有する連続したビードを形成して溶接する工程の前に、２乃至複数箇所のスポット溶接によって前記金属板の縁部と前記胴体部の前記筒状部の縁部とを固着することを特徴とする請求項５乃至７の内いずれか１に記載の金属容器の製造方法。
【請求項９】
請求項５乃至８の内のいずれか１に記載の方法で製造された金属容器と、前記金属容器の所定部に形成された孔部と、前記孔部に固設された管状部材と、を備えていることを特徴とする圧力容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板に膨出面を形成する金属板の膨出面形成方法及び金属板に膨出面を形成して立体感をもたせたモニュメント，広告，ロゴマーク等の立体造形物、並びに膨出面を有する金属容器の製造方法及びボイラ用油タンク，給湯器等の水又は温水タンク，汚物等や負圧又は圧縮空気を蓄積するバキュームタンク等の圧力容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属板に球面等の膨出面を成形加工するにあたっては、一般に相対向するプレス用金型と加圧装置を使用するプレス加工法が採用されてきた。プレス加工法においては、以下の課題を有していた。
（１）成形される金属板（以下、成形品と呼ぶ）が大型である場合には大規模なプレス用金型と加圧装置とが必要とされるという課題を有していた。
（２）プレス用金型の製作に時間と費用を要するため、需要者の希望する納期に応えられないという問題や、成形品が多品種少量品や一品物である場合にはプレス用金型の製作費用が製造原価に反映され成形品の製造原価が高くなってしまうという課題を有していた。
（３）成形品のプレス用金型で絞られた部分は肉厚が薄くなるので、金属板としては予め肉厚が薄くなるのを見込んでおく必要があるため、金属板の製造原価が高くなる、金属板が重くなる、肉厚の薄い金属板の成形が困難である等の課題を有していた。
（４）プレス用金型で成形された金属板には成形時の歪が残留し、その後の溶接等の加工や使用時に変形や溶接部の強度低下等の原因となるという課題を有していた。
そのため、プレス用金型を使用しない金属板の膨出面形成方法が提案されている。
【０００３】
従来の金属板の膨出面形成方法としては、特開平６−１５３６２号公報（以下、イ号公報と呼ぶ）に「金属板の曲面成形方法」が開示されている。
イ号公報に開示の金属板の膨出面形成方法は、可撓性を有し上面側の幅方向に２次曲面が形成された治具板の上面側に金属板を載置する工程と、載置された金属板を治具板の上面側に密着させた状態で金属板の周囲部を治具板に拘持させて治具板の幅方向に拘持させた金属板の２次曲面を形成する工程と、金属板が拘持された治具板を長手方向に撓ませて金属板を３次元の曲面状に成形する工程と、を備えた構成を有している。
【０００４】
また、従来の膨出面を有する金属容器の製造方法としては、従来の膨出面形成方法で金属板に膨出面を形成する工程と、前記工程で形成された金属板を筒状の金属部材に溶接する工程と、を備えた構成を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の金属板の膨出面形成方法においては、以下のような課題を有しているとともに、上記プレス加工法における課題も解決されていなかった。
（１）プレス用金型は不要であるが２次曲面が形成された治具板は必要であり、治具板の製作に時間と費用を要するという課題を有していた。
（２）複数のしゃこ万力を用いて治具板と金属板とを締め付けるときに金属板の２次曲面が形成されるので、締め付け具合によっては変形が発生することがあるという課題や、締め付けに多大な力を要するという課題を有していた。
（３）治具板を長手方向に撓ませるための均一荷重をかける方法として、砂袋等を一様に治具板の上に積み上げていく方法が開示されているが、均一に荷重をかけることが困難であるという課題を有していた。さらに、荷重のかけ方が悪いと金属板の弾性により復元し、永久変形させるまでに多大の作業時間を要し生産性に欠けるという課題を有していた。
（４）治具板の幅方向に拘持させた金属板の２次曲面を形成した後に、金属板が拘持された治具板を長手方向に撓ませて金属板を３次元の曲面状に成形するので、金属板に歪が生ずることがあり、その後の溶接等の加工や使用時に変形や溶接部の強度低下等の原因となるという課題を有していた。
【０００６】
また、上記従来の膨出面を有する金属容器の製造方法においては、プレス用金型や治具等が必要となるため、上記プレス加工法における課題及び上記従来の金属板の膨出面形成方法における課題を有していた。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、製造コスト及び納期を要する金型や治具等を要さないために低原価で、かつ、短納期で金属板の膨出面（湾曲面）が形成可能であるとともに、金属板の変形や溶接部の強度劣化の原因となる歪の発生が少ないために信頼性と耐久性に優れ、簡便で汎用性と設計の自由度に優れた金属板の膨出面形成方法及びその方法で得られた金属板を用いた立体造形物を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は上記従来の課題を解決するためのもので、製造コスト及び納期を要する金型や治具等を要さないために低原価で、かつ、短納期で金属板の膨出面が形成可能であるとともに、金属板の変形や溶接部の強度劣化の原因となる歪の発生が少ないために信頼性と耐久性に優れ、簡便で汎用性と設計の自由度に優れ、流動媒体によって印加される荷重に降伏した部分の金属板が膨出して形状の安定性に優れた膨出面（湾曲面）を有する金属容器の製造方法及びその方法で得られた圧力容器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するために本発明は、以下の構成を有している。
【００１０】
本発明の請求項１に記載の金属板の膨出面形成方法は、所定の形状に形成された金属板の縁部と台部とに沿って均一な大きさを有する連続したビードを形成して溶接する工程と、前記工程で縁部が溶接された前記金属板と前記台部と前記ビードとに囲まれた空間に流動媒体を供給し前記金属板の降伏応力以上引張強さ未満の応力に相当するパスカルの原理による等分布荷重を印加して前記金属板に膨出面を形成する工程と、前記金属板に所定の膨出面が形成された後に前記空間から前記流動媒体を排出する工程と、前記台部から前記金属板を所定の形状に切り離す工程と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）縁部が溶接されて形成された空間内に流動媒体を供給することで金属板に膨出面（湾曲面）を形成するので、膨出面加工のされた金型等や大規模な加圧装置等が不要で、多品種少量品や一品物であっても短納期で、かつ、低原価で製造可能である。
（２）流動媒体によってパスカルの原理により等方加圧され膨出面が形成されるので、膨出面に歪の発生がなく、その後の溶接等の加工や使用時に変形や溶接部の強度低下等が発生せず信頼性に優れる。
（３）また、金属板は流動媒体によりパスカルの原理によって等方加圧されるため、金型等で絞られて局部的に肉厚が薄くなる（偏肉が生ずる）ことがないので、肉厚が薄くなるのを見込んで肉厚の厚い金属板を使用する必要がなく、軽量で肉厚の薄い原料コストの低い金属板に膨出面を成形することができるとともに、金属板の材料の選択性や適応性に優れる。
（４）金属板の縁部が溶接されているので、実質的に引張曲げ加工によって膨出面が形成されていることになり、スプリングバック（曲げられた板が曲げモーメントを除去すると弾性的に元に戻ろうとし板の曲げ角度と金型等の角度とが一致しない現象）を小さくすることができるので、膨出角を補正したり膨出させる部分を強圧したりする必要がなく、簡便で膨出面形成精度に優れる。
（５）金属板に荷重を印加する流動媒体の圧力，印加時間等によって膨出面の曲率を自由に設定でき、汎用性に優れる。
（６）膨出面を形成したくない部分の金属板の肉厚を厚くしたり補強したりすることで、選択的に膨出面を形成することができ、設計の自由度に優れる。
（７）台部は繰り返し使用可能なので、その都度台部を製造する必要がなく短納期で、かつ、低原価で製造可能である。
【００１１】
ここで、金属板としては、１１００，６０６１等のアルミニウム合金、青銅，黄銅等の銅合金、炭素鋼、モリブデン鋼等の低合金鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼，フェライト系ステンレス鋼，オーステナイト系ステンレス鋼等の高合金鋼、チタン合金、ニッケルＡ，モネル，インコネル等のニッケル合金等の種々の材質のものが、用途に応じて用いられる。
【００１２】
また、金属板の形状としては、円形，楕円形の他、三角形，正方形，長方形，菱形，六角形等の多角形状である平面形状や、円錐，円錐台，四角錐等の立体形状等のものが用いられる。円錐としては、例えば、円形の金属板の円の劣弧と中心からなる扇状の部分を除去した後、残った優弧の両端部同士と円の半径である直線部同士を突合せ溶接して形成したもの等が用いられる。なお、流動媒体によって等方加圧されるので、できるだけ対称形状の金属板を用いるのが好ましい。膨出面が偏った形状に形成されるのを防止するためである。また、多角形状の場合、供給された流動媒体によって曲率の小さな角に応力が集中するのを防止するため、角をできるだけ大きな曲率を有する弧に置き換えるのが好ましい。
【００１３】
台部としては、金属板と同じ材質のものが用いられるが、金属板と同材質のものと組み合わせて用いられることが好ましい。溶加材の選定や溶接条件の決定が容易で、供給された流動媒体による荷重に抗する強度を有する溶接部の形成が容易だからである。
なお、金属板と台部が同材質でないとき、台部上に金属板と同材質の金属板材からなる金属板より大きめの溶接固定板を台部上に固定し、その上に金属板の縁部を溶接してもよく、又は、台部を準備することなく前述の金属板材を台部として用いてもよいことは自明である。
【００１４】
ビードとしては、金属板の縁部に沿って連続した均一な大きさを有するものが形成され、台部と溶接される。ビードが連続していないと流動媒体が漏れてしまうし、均一な大きさを有していないと流動媒体が供給されたときに大きなビードが形成された部分の金属板にしわが生じ易く、均一な膨出面が得られ難いからである。
【００１５】
溶接としては、被覆アーク溶接、イナートガス溶接等のアーク溶接、ガス溶接や抵抗溶接等が用いられる。なかでも設備費が少なく溶接が容易なアーク溶接が好ましく用いられる。
【００１６】
流動媒体としては、水，油等の液体、空気，ヘリウム，窒素等の気体のいずれか１以上が用いられる。但し、液体と気体とが混合された流動媒体を使用すると膨出面の平滑性が失われ易いので、膨出面に鏡面が要求される場合には、液体又は気体のみを使用するか、液体と気体が混合されてしまったときには台部と金属板とに囲まれた空間内から気体を除去して液体だけにするのが好ましい。
なお、流動媒体として液体を使用したときは、容易に気密性の確認ができるため好ましい。台部と金属板とに囲まれた空間の気密性に問題の有る箇所から、加圧中に液体が噴き出てくるからである。
また、流動媒体として気体を使用したときは、台部と金属板とに囲まれた空間を液体内に浸漬すれば気密性に問題の有る箇所から気泡が噴き出てきて、同様の効果が得られる。簡易的には洗濯液等を塗布して行ってもよい。
【００１７】
また、流動媒体の供給は、台部に貫設された孔部に固着された管を使って行うと、金属板に孔部を形成しなくて済み、きれいな膨出面が得られ好ましい。さらに、流動媒体供給用の管の配設された台部を繰り返し使用すれば、その都度、管を配設しなくて済むので好ましい。
【００１８】
流動媒体の供給源としては、ポンプ，コンプレッサ等の加圧装置、及びバルブ等の圧力制御手段等が用いられる。供給源から供給される流動媒体の圧力と、台部の所定部に配設され台部と金属板とに囲まれた空間内の圧力と、を各々測定する圧力計が配設されていると、その圧力差によって台部と金属板とに囲まれた空間の気密性を確認できるため好ましい。
【００１９】
降伏応力としては、一定応力のもとにひずみのみが急速に生長する応力が用いられる。マルテンサイト系ステンレス鋼やフェライト系ステンレス鋼等の高合金鋼、銅、アルミニウム等においては、明瞭に現れないことが多いので、０．２％の永久ひずみを生ずる応力が用いられる。
【００２０】
流動媒体によって金属板の降伏応力以上引張強さ未満に相当するパスカルの原理による等分布荷重を印加して、金属板に所望する膨出角を有する膨出面を形成する。ここで、金属板の降伏応力未満に相当する等分布荷重しか印加されなければ、金属板は弾性変形を示すのみで等分布荷重を除けば金属板は略初期の形状に戻ってしまうため好ましくない。また、引張強さ以上に相当する等分布荷重を印加すれば金属板は局部的にくびれ始め、等分布荷重は急速に下降してついに破断してしまうので好ましくない。金属板の厚み，材質，大きさ等に応じて流動媒体の圧力，印加時間等の印加条件を適宜選んで、金属板に等分布荷重を与えて膨出面を形成する。印加条件によっては、金属板の溶接部近傍にしわが発生することがあるが、その用途に応じてしわが生ずる前に等分布荷重の印加を中止し、流動媒体を排出することができる。
【００２１】
膨出面が形成された後、ガス，アーク，レーザ等を用いた溶断、グラインダー等の機械加工等の金属板の材質に応じた切断方法によって、金属板は台部から所定の形状にして切り離される。
さらに、台部の表面に残る切断残渣や溶接部についても、ガス，アーク，レーザ等を用いた溶断、平面研削，グラインダー等の機械加工等によって除去し清浄にして、台部を再利用することができる。
【００２２】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の金属板の膨出面形成方法であって、前記ビードがロボット溶接等の自動溶接によって形成された構成を有している。
この構成によって、請求項１で得られる作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）ロボット溶接等の自動溶接によって形成されたビードは、大きさが均一で連続しているので、溶接部にしわができにくく均質性に優れる。
（２）不均一な大きさのビードによって溶接部に不均一な応力が印加されて歪が発生することがなく、その後の溶接等の加工や使用時に変形や溶接部の強度低下等が発生せず信頼性に優れる。
【００２３】
ここで、自動溶接としては、操作者が常時操作しなくても連続的に溶接が進行する装置を用いて行われる溶接等が用いられ、ロボット溶接としては、自動溶接の一種で産業用ロボットを用いて行う溶接等が用いられる。
ロボット溶接は、産業用ロボットの制御装置によって溶接速度、溶接位置等が自由に設定でき、汎用性に優れるので好ましく用いられる。
【００２４】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の金属板の膨出面形成方法であって、所定の形状に形成された金属板の縁部と台部とに沿って均一な大きさを有する連続したビードを形成して溶接する工程の前に、２乃至複数箇所のスポット溶接によって前記金属板の縁部と前記台部とを固着する構成を有している。
この構成によって、請求項１又は２で得られる作用に加え、スポット溶接によって金属板を固定した後に金属板の縁部を連続して溶接するので、溶接の際の熱による金属板の変形が生じ難く、均一な大きさを有する連続したビードを形成することができ、溶接部にしわができにくく均質性に優れるという作用を有する。
【００２５】
本発明の請求項４に記載の立体造形物は、請求項１乃至３の内のいずれか１に記載の方法で膨出面が形成され所定の形状に切り離された金属板と、前記金属板の縁部に固設された周壁と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）膨出面形成後に所定の形状に切り離した金属板の縁部に周壁を固設するので、複雑な形状を有する多種多様な立体造形物を形成することができ、設計の自由度に優れる。
（２）流動媒体によってパスカルの原理で等方加圧された膨出面（湾曲面）を使用しているので、立体感に優れた従来にない広告等を得ることができる。
（３）また、流動媒体によって等方加圧されて金型等による絞りが発生しないので、肉厚の薄い軽量な金属板を使用することができ、材料の選択性や適応性に優れる。
【００２６】
ここで、周壁としては、金属板と同様の金属製の材質の他、合成樹脂製、ガラス製、陶磁器製等の多様な材質のものが使用される。
また、金属板と周壁とは、溶接，接着剤，リベット，螺子等種々の方法で固着される。必要に応じて金属板や周壁に装飾する部材が固着され、また、彩色がされ、モニュメント，広告，ロゴマーク，遊具等の立体造形物が形成される。
【００２７】
本発明の請求項５に記載の金属容器の製造方法は、所定の形状に形成された金属板の縁部と前記金属板の肉厚より厚くしたり補強したりして流動媒体によって印加される等分布荷重では塑性変形を起こさず膨出されない部分を形成した筒状部を有する胴体部の前記筒状部の一方の縁部とに沿って、及び、前記筒状部の他方の縁部と台部とに沿って、均一な大きさを有する連続したビードを形成して溶接する工程と、前記工程で縁部が溶接された前記金属板と前記胴体部と前記台部とに囲まれた閉空間に流動媒体を供給し前記金属板の降伏応力以上引張強さ未満に相当するパスカルの原理による等分布荷重を印加して前記金属板に膨出面を形成する工程と、前記金属板に所定の膨出面が形成された後に前記空間から前記流動媒体を排出する工程と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）縁部が溶接されて形成された空間内に流動媒体を供給することで金属板に膨出面（湾曲面）を形成するので、膨出面加工のされた金型等や大規模な加圧装置等が不要で、多品種少量品や一品物であっても短納期で、かつ、低原価で製造可能である。
（２）流動媒体によってパスカルの原理により等方加圧され膨出面が形成されるので、膨出面に歪の発生がなく、その後の溶接等の加工や使用時に変形や溶接部の強度低下等が発生せず信頼性に優れる。
（３）また、金属板は流動媒体によりパスカルの原理によって等方加圧されるため、金型等で絞られて局部的に肉厚が薄くなる（偏肉が生ずる）ことがないので、肉厚が薄くなるのを見込んで肉厚の厚い金属板を使用する必要がなく、軽量で肉厚の薄い原料コストの低い金属板に膨出面を成形することができるとともに、金属板の材料の選択性や適応性に優れる。
（４）金属板の縁部が溶接されているので、実質的に引張曲げ加工によって膨出面が形成されていることになり、スプリングバック（曲げられた板が曲げモーメントを除去すると弾性的に元に戻ろうとし板の曲げ角度と金型等の角度とが一致しない現象）を小さくすることができるので、膨出角を補正したり膨出させる部分を強圧したりする必要がなく、簡便で膨出面形成精度に優れる。
（５）金属板に荷重を印加する流動媒体の圧力，印加時間等によって膨出面の曲率を自由に設定でき、汎用性に優れる。
（６）胴体部に縁部が溶接された金属板の溶接部近傍が膨出するので、胴体部と金属板との溶接部に曲率を有し丸みを帯びた流線型状に形成することができ、仕上がり形状を向上させることができる。
（７）流動媒体によって印加される等分布荷重に降伏した部分の金属板が膨出して金属容器の形状が定められるので、使用時の形状の安定性に優れる。
【００２８】
ここで、胴体部としては、金属板と同じ材質のものが用いられるが、金属板と同材質のものと組み合わせて用いられることが好ましい。溶加材の選定や溶接条件の決定が容易で、供給された流動媒体による等分布荷重に抗する強度を有する溶接部の形成が容易だからである。
【００２９】
また、胴体部の筒状部としては、端部の形状が、円形，楕円形の他、三角形，正方形，長方形，菱形，六角形等の多角形状等のものが用いられる。なお、流動媒体によってパスカルの原理で等方加圧されるので、対称形状の筒状体を用いるのが好ましい。筒状部の縁部に溶接された金属板の膨出面が偏った形状に形成されるのを防止するためである。
また、多角形状の場合、供給された流動媒体によって曲率の小さな角に応力が集中するのを防止するため、角をできるだけ大きな曲率を有する弧に置き換えるのが好ましい。
【００３０】
さらに胴体部には、流動媒体によって印加される等分布荷重では塑性変形を起こさず膨出されない部分を、必要に応じて形成することができる。具体的には、金属板の肉厚よりも厚くしたり補強したりすることで形成する。例えば、金属容器を安定に静置するためや他の部材に金属容器を固着するため形成されるフランジ形の平板状の部材や、膨出面状，凹凸面状等の任意の表面形状や任意の外形等のものを用いることができる。
【００３１】
溶接としては、被覆アーク溶接、イナートガス溶接等のアーク溶接、ガス溶接や抵抗溶接等が用いられる。なかでも設備費が少なく溶接が容易なアーク溶接が好ましく用いられ、特に溶加材を空気から遮断して溶接部の酸化や窒化を防ぐことができるＴＩＧ溶接やＭＩＧ溶接等のイナートガス溶接が好ましく用いられる。ＭＩＧ溶接は、溶接速度が大きいので生産性に優れるとともに溶接によって発生する熱による金属板の変形を抑制することができるため、特に好ましく用いられる。溶加材の材質は、溶接の種類や金属板と台部の材質等に応じて適宜選択される。
【００３２】
閉空間としては、胴体部と胴体部の縁部に溶接された金属板とで囲まれた空間、胴体部と胴体部の一方の縁部に溶接された金属板と胴体部の他方の縁部に溶接された台部とで囲まれた空間等が用いられる。胴体部と胴体部の縁部に溶接された金属板とで囲まれた空間を用いた場合は、膨出面を有する金属板と胴体部とからなる金属容器を一体的に製造することができる。胴体部と胴体部の一方の縁部に溶接された金属板と胴体部の他方の縁部に溶接された台部とで囲まれた空間を用いた場合は、金属容器の天板部や底板部等を製造することができ、天板部と底板部の縁部同士を突合せて溶接すれば、膨出面を有する金属板と胴体部を有する金属容器を製造することができる。この場合も台部を準備することなく請求項１に記載の金属板材を台部として用いてもよいことは自明である。
【００３３】
なお、各構成要素、具体的には、金属板、流動媒体等は、請求項１に記載のものと同様のものなので省略する。
【００３４】
本発明の請求項６に記載の金属容器の製造方法は、所定の形状に形成された２の金属板の縁部と前記金属板の肉厚より厚くしたり補強したりして流動媒体によって印加される等分布荷重では塑性変形を起こさず膨出されない部分を形成した筒状部を有する胴体部の前記筒状部の両縁部とに沿って均一な大きさを有する連続したビードを形成して溶接する工程と、前記工程で縁部が溶接された前記２の金属板と前記胴体部とに囲まれた閉空間に流動媒体を供給し前記金属板の降伏応力以上引張強さ未満に相当するパスカルの原理による等分布荷重を印加して前記金属板に膨出面を形成する工程と、前記金属板に所定の膨出面が形成された後に前記空間から前記流動媒体を排出する工程と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項５で得られる作用と同様の作用を有する。
【００３５】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の金属容器の製造方法であって、前記ビードがロボット溶接等の自動溶接によって形成された構成を有している。
この構成により、請求項６で得られる作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）ロボット溶接等の自動溶接によって形成されたビードは、大きさが均一で連続しているので、溶接部にしわができにくく均質性に優れる。
（２）不均一な大きさのビードによって溶接部に不均一な応力が印加されて歪が発生することがなく、その後の溶接等の加工や使用時に変形や溶接部の強度低下等が発生せず信頼性に優れる。
【００３６】
なお、自動溶接は請求項２に記載のものと同様のものなので省略する。
【００３７】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項５乃至７の内いずれか１に記載の金属容器の製造方法であって、所定の形状に形成された金属板の縁部と筒状部を有する胴体部の前記筒状部の縁部とに沿って均一な大きさを有する連続したビードを形成して溶接する工程の前に、２乃至複数箇所のスポット溶接によって前記金属板の縁部と前記胴体部の前記筒状部の縁部とを固着する構成を有している。
この構成により、請求項５乃至７の内いずれか１で得られる作用に加え、スポット溶接によって金属板を固定した後に金属板の縁部を連続して溶接するので、溶接の際の熱による金属板の変形が生じ難く、均一な大きさを有する連続したビードを形成することができ、溶接部にしわができにくく均質性に優れるという作用を有する。
【００３８】
本発明の請求項９に記載の圧力容器は、請求項５乃至８の内のいずれか１に記載の方法で製造された金属容器と、前記金属容器の所定部に形成された孔部と、前記孔部に固設された管状部材と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）圧力容器の断面形状が急変する部分には応力集中が起こり繰り返し荷重による疲労破壊が起こり易いが、胴体部と金属板との溶接部近傍が膨出して圧力容器の断面形状の変化が緩和されるので、溶接部近傍への応力の集中が緩和され、使用時の繰り返し荷重による疲労破壊を防止することができ信頼性に優れる。
（２）使用時に圧力容器に印加される荷重よりも金属容器の形成時に印加された流動媒体による等分布荷重の方が大きい場合は、圧力容器は使用時に変形することがなく形状の安定性と耐久性に優れる。
【００３９】
ここで、圧力容器としては、例えば、ボイラ用油タンク，給湯器等の水又は温水タンク，汚物等や負圧又は圧縮空気を蓄積するバキュームタンク等に好適に用いられる。
【００４０】
請求項９に記載の圧力容器であって、等分布荷重が圧力容器の保証圧力に相当する荷重である場合は、圧力容器の製造時にもオンラインで簡易的な耐圧試験を行うことができるので、最終の水圧検査や気密検査等の耐圧検査前に耐圧に異常を有する圧力容器を発見することができ、信頼性と生産性に優れるという作用を有する。
ここで、保証圧力としては、例えば、正常運転圧力の５％増しの圧力を最高運転圧力と考え、この最高運転圧力に１０％を加算した圧力と最高運転圧力に０．１８ＭＰａを加えた圧力のいずれか大きい方の圧力（設計圧力）の１．１〜１．２５倍の圧力（一般的な気密試験圧力）や設計圧力の１．５倍の圧力（一般的な水圧試験圧力）が用いられる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１、実施の形態２）
図１は、本実施の形態１における金属板の膨出面形成方法において金属板が台部に溶接された状態を示す平面図であり、図２は金属板に膨出面が形成される前の状態を示す図１のＡ−Ａ線における要部断面図であり、図３は金属板に膨出面が形成された後の状態を示す図１のＡ−Ａ線における要部断面図であり、図４は本実施の形態１における膨出面が形成された金属板を利用して製造された本実施の形態２における立体造形物である。
図１、図２において、１は楕円形に形成された平板状の金属板、１ａは金属板１に膨出面が形成された後に輪郭線（破線で示す）で切り離されて立体造形物の膨出面を構成する略三日月形状の造形部、２は金属板１が載置され金属板１の縁部が溶接される台部、３は金属板１の縁部と台部２とが溶接され形成された均一な大きさを有する連続したビード、４，４´は台部２に貫設され金属板１と台部２とビード３とに囲まれた空間に連通する孔部、５はポンプ，コンプレッサ等の加圧装置やバルブ等の圧力制御手段等を備えた水や空気等の流動媒体の供給源、６は一端部が孔部４の縁部に溶接され他端部が供給源５に接続される流動媒体の供給管、７は一端部が孔部４´の縁部に溶接された連通管、８は連通管７の他端部に接続された圧力計、９は台部２の下部に配設された脚部である。
図３において、１´は膨出面が形成された金属板である。
図４において、１ａ´は膨出面が形成された金属板１´から輪郭線（図１の破線で示す）で切り離された膨出面を有する造形部、１０ａは造形部１ａ´の湾出縁部に沿って固設された周壁、１０ｂは造形部１ａ´の湾入縁部に沿って固設された周壁、１１は造形部１ａ´と周壁１０ａ，１０ｂとを備えた立体造形物である。
【００４２】
以上のように構成された本実施の形態１における金属板の膨出面形成方法について、以下その方法を説明する。
まず、図１、図２に示すように、金属板１を台部２に載置する。本実施の形態においては金属板１は楕円形状の平板状のものを用いているが、円形状や多角形状の平板状に形成されたものや円錐等の立体形状に形成されたものが用いられる場合もある。次に、金属板１の縁部の２乃至複数箇所をスポット溶接して、金属板１を台部２に固定する。その後、産業用ロボット等で金属板１の縁部に均一な大きさを有する連続したビード３を形成して台部２に溶接する。
金属板１の縁部を台部２に溶接した後、供給管５から孔部４を介して空気等の流動媒体を金属板１と台部２とビード３とに囲まれた空間に供給する。孔部４´は金属板１と台部２とビード３とに囲まれた空間に連通しているので、孔部４´に溶接された連通管７に接続された圧力計８には、流動媒体によって金属板１と台部２とビード３とに囲まれた空間に印加されている圧力が示される。
ここで、金属板１に金属板１の降伏応力未満に相当する等分布荷重しか印加されなければ、金属板１は弾性変形を示すのみで等分布荷重を除けば金属板１は略初期の形状に戻ってしまうため好ましくない。また、引張強さ以上に相当する等分布荷重を印加すれば金属板１は局部的にくびれ始め、等分布荷重は急速に下降してついに破断してしまうので好ましくない。降伏応力以上引張強さ未満に相当する等分布荷重が印加されたときは、等分布荷重の大きさや印加時間、金属板１の厚み，材質，大きさ等に応じて、膨出面が形成された金属板１´が形成される。
所望する膨出角を有する金属板１´が形成されたのを確認し供給源５からの流動媒体の供給を停止した後、供給された流動媒体を排出する。金属板１´には降伏応力以上に相当する等分布荷重が印加され膨出面が形成されたので、流動媒体を排出してもその形状は保たれる。但し、スプリングバックを示し弾性的に若干膨出角が小さくなるが、金属板１，１´の縁部が台部２に連続的に溶接されていて実質的に引張曲げ加工が行われたことになるので、スプリングバックを非常に小さく抑えることができる。
【００４３】
なお、本実施の形態１では、台部に直接金属板を溶接したが、台部と金属板の材質が異なるときは、台部上に金属板と同材質の金属板材からなる金属板より大きめの溶接固定板を固定し、その上に金属板の周囲を溶接してもよい。また、台部上に溶接固定板を固定する際は、溶接固定板は、少なくとも金属板との溶接代を有するのであれば、中央に穴があいていたり、形が四角形等であっても構わない。なお、この場合は、溶接固定板と台部は密封状態に固定される。さらに、台部を準備せずに金属板材を台部として用いることもできる。
【００４４】
以上のように実施の形態１の金属板の膨出面形成方法は構成されているので、以下のような作用を有する。
（１）縁部が溶接された金属板と台部とに囲まれた空間に流動媒体を供給することで金属板に膨出面（湾曲部）を形成するので、膨出面加工のされた金型等や大規模な加圧装置等が不要で、多品種少量品や一品物であっても短納期かつ低原価で製造可能である。
（２）流動媒体によってパスカルの原理により等方加圧され膨出面が形成されるので、膨出面に歪の発生がなく、その後の溶接等の加工や使用時に変形や溶接部の強度低下等が発生せず信頼性に優れる。
（３）また、金属板はパスカルの原理により等方加圧されるため、金型等に絞られて局部的に肉厚が薄くなる（偏肉を生ずる）ことがないので、肉厚が薄くなるのを見込んで肉厚の厚い金属板を使用する必要がなく、軽量で肉厚の薄い原料コストの低い金属板に膨出面を成形することもできる。
（４）金属板の縁部が台部に溶接されているので、実質的に引張曲げ加工によって膨出面が形成されていることになり、スプリングバックを小さくすることができるので、膨出角を補正したり膨出させる部分を強圧したりする必要がなく、簡便で膨出面形成精度に優れる。
（５）金属板に負荷を印加する流動媒体の圧力，加圧時間等によって膨出面の曲率を自由に設定でき、汎用性に優れる。
（６）膨出面を形成したくない部分の金属板の肉厚を厚くしたり補強したりすることで、選択的に膨出面を形成することができ、設計の自由度に優れる。
【００４５】
次に、以上のように構成された本実施の形態２における立体造形物について、以下その製造方法を説明する。
本実施の形態１における金属板の膨出面形成方法を用いて膨出面の形成された金属板１´を形成した後、膨出面が形成された金属板１´から略三日月形状の造形部１ａの輪郭線（図１の破線で示す）でレーザ等を用いて切り離し、膨出面を有する造形部１ａ´を得る。造形部１ａ´の湾出縁部に沿って周壁１０ａを溶接，接着剤，リベット，螺子等種々の方法で固設するとともに、造形部１ａ´の湾入縁部に沿って周壁１０ｂを同様の方法で固設して立体造形物１１を得る。必要に応じて造形部１ａ´や周壁１０ａ，１０ｂに装飾する部材が固着され、また、彩色がされる。
この後、台部２の表面に残る切断残渣やビード３を、ガス，アーク，レーザ等を用いた溶断、平面研削，グラインダー等の機械加工等によって除去し清浄にして、台部２を再利用することができる。
【００４６】
なお、本実施の形態２における立体造形物においては、略三日月形状の造形部１ａ，１ａ´の場合を説明したが、これに限られるものではなく任意の形状，文字等を用いることができる。
【００４７】
以上のように本実施の形態２における立体造形物は構成されているので、実施の形態１に記載の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）膨出面形成後に所定の形状に切り離した金属板の縁部に周壁を固設するので、複雑な形状を有する多種多様な立体造形物を形成することができ、設計の自由度に優れる。
（２）流動媒体によって等方加圧された膨出面（湾曲面）を使用しているので、立体感に優れた従来にない広告等の立体造形物を得ることができる。
（３）また、流動媒体によって等方加圧されて金型等による絞りが発生しないので、肉厚の薄い軽量な金属板を使用することができ、材料の選択性や適応性に優れる。
（４）台部は繰り返し使用可能なので、その都度台部を製造する必要がなく短納期で、かつ、低原価で製造可能である。
【００４８】
（実施の形態３）
図５は本実施の形態３における圧力容器において圧力容器天板部（又は圧力容器底板部）を構成する金属板の形成前の状態を示す平面図であり、図６は図５に示す金属板を円錐状に形成した後の状態を示す斜視図であり、図７は本実施の形態３における圧力容器において圧力容器天板部の流動媒体による等分布荷重の印加前の状態を示す斜視図であり、図８は図７に示す圧力容器天板部において流動媒体による等分布荷重の印加後の状態を示す斜視図である。
図５、図６において、１２は優弧を有する扇形の金属板、１３は扇形の金属板１２の中心部、１４は扇形の金属板１２の優弧の両端部、１２ａは優弧の両端部１４と金属板１２の中心部１３とがつくる直線部同士を突合せ溶接して形成された円錐状の金属板、１４ａは突合せ溶接にて形成された均一な大きさを有する連続したビードである。
図７において、１５は円錐状の金属板１２ａの底部の直径と同じ長さの直径を有する円筒状の胴体部、１５ａは金属板１２ａの縁部と胴体部１５の一端部の縁部とに溶接によって形成された均一な大きさを有する連続したビード、１６は胴体部１５よりも厚い肉厚と大きな直径を有し円板状に形成された台部、１６ａは胴体部１５の他端部と台部とに溶接によって形成された均一な大きさを有する連続したビード、１７は台部１６に貫設され一端部が金属板１２ａと胴体部１５と台部１６とがつくる空間に連通され他端部がポンプ，コンプレッサ等の加圧装置やバルブ等の圧力制御手段等を備えた水や空気等の流動媒体の供給源（図示しない）に接続された流動媒体の供給管、１８は金属板１２ａの頂部（金属板１２の中心部１３）に形成された孔部の縁部に均一な大きさを有する連続したビードによって一端部が溶接され金属板１２ａと胴体部１５と台部１６とがつくる空間に連通する管状部材、１９は管状部材１８の他端部に接続された圧力計、２０は本実施の形態３における圧力容器の膨出面が形成される前の圧力容器天板部（又は圧力容器底板部）であり、金属板１２ａと、胴体部１５と、管状部材１８と、を備えている。
図８において、１２ａ´は供給源（図示しない）から供給管１７を介して供給された流動媒体によるパスカルの原理による等分布荷重によって、金属板１２ａの側面が膨出された金属板、２０´は本実施の形態３における圧力容器の膨出面の形成された圧力容器天板部（又は圧力容器底板部）であり、膨出面の形成された金属板１２ａ´と、胴体部１５と、管状部材１８と、を備えている。
【００４９】
以上のように構成された本実施の形態３における圧力容器について、以下その製造方法を説明する。
まず、優弧を有する扇形の金属板１２の優弧の両端部１４と金属板１２の中心部１３とがつくる直線部同士を突合せ、突合せ部に産業用ロボット等で均一な大きさを有する連続したビード１４ａを形成して溶接し、円錐状の金属板１２ａを形成する。
次に、円錐状の金属板１２ａの縁部を胴体部１５の一端部に産業用ロボット等で均一な大きさを有する連続したビード１５ａを形成して溶接する。さらに、胴体部１５の他端部に、胴体部１５よりも厚い肉厚と大きな外径を有し円板状に形成された台部１６を均一な大きさを有する連続したビード１６ａを形成して溶接する。
ここで、台部１６には、台部１６を貫設して一端部が金属板１２ａと胴体部１５と台部１６とがつくる空間に連通している供給管１７が溶接される。さらに、供給管１７の他端部には水や空気等の流動媒体の供給源（図示しない）が接続される。
また、金属板１２ａの頂部（金属板１２の中心部１３）にはレーザ等を用いた切断方法によって孔部が形成され、孔部の縁部に沿って管状部材１８の一端部に産業用ロボット等で均一な大きさを有する連続したビードが形成され、金属板１２ａと管状部材１８とが溶接される。管状部材１８は金属板１２ａと胴体部１５と台部１６とがつくる空間に連通されている。管状部材１８の他端部には圧力計１９が接続される。このようにして、金属板１２ａと胴体部１５と台部１６とによってつくられる空間が閉空間となる。
流動媒体の供給源（図示しない）から供給媒体を供給管１７に供給すると、管状部材１８に接続された圧力計１９には流動媒体によって印加されている圧力が示される。流動媒体によって金属板１２ａに印加されるパスカルの原理による等分布荷重が金属板１２ａの降伏応力未満の応力に相当する場合は、金属板１２ａは弾性変形を示すのみで等分布荷重を除けば金属板１２ａは略初期の形状に戻ってしまうため好ましくない。また、引張強さ以上の応力に相当する等分布荷重を印加すれば金属板１２ａは局部的にくびれ始め、等分布荷重は急速に下降してついに破断してしまうので好ましくない。降伏応力以上引張強さ未満の応力に相当する等分布荷重が印加されたときは、等分布荷重の大きさや印加時間、金属板１２ａの厚み，材質，大きさ等に応じて、膨出面が形成された金属板１２ａ´が得られる。
所望する膨出面が形成された金属板１２ａ´が得られたのを確認し供給管１７からの流動媒体の供給を停止した後、供給された流動媒体を供給管１７から排出する。金属板１２ａ´には金属板１２ａの降伏点以上に相当する等分布荷重が印加され膨出面が形成されたので、流動媒体を排出してもその形状は保たれ、膨出面の形成された圧力容器天板部２０´が形成される。
その後、膨出面の形成された圧力容器天板部２０´と台部１６とを溶接しているビード１６ａをレーザ等で溶断し、膨出面の形成された圧力容器天板部２０´を台部１６から取り外す。以上に説明した方法と同様の方法で圧力容器底板部を製造し、圧力容器天板部２０´と圧力容器底板部との胴体部の縁部を突合せた後、突合せ部に産業用ロボット等で均一な大きさを有する連続したビードを形成して溶接すると、実施の形態３の圧力容器が製造される。
【００５０】
なお、本実施の形態３においては、金属板１２ａが円錐状のものの場合を説明したが、円形，楕円形等の平面、円錐台等の立体形状のものの場合もある。また、本実施の形態３においては、胴体部１５の一端部に金属板１２ａを溶接し他端部に台部１６を溶接して膨出面の形成された圧力容器天板部２０´を製造し、それと同一の方法で製造された圧力容器底板部とによって圧力容器を製造する場合について説明したが、台部１６を使わずに金属板１２ａの縁部を胴体部１５の両縁部に予め溶接して、金属板に膨出面を形成し加圧容器を製造する場合もある。また、管状部材１８は圧力容器の配管として活用されるため、螺子継手やフランジ継手等が形成されている場合もある。
【００５１】
以上のように、本実施の形態３における圧力容器は構成されているので、実施の形態１に記載の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）圧力容器の断面形状が急変する部分には応力集中が起こり繰り返し荷重による疲労破壊が起こり易いが、胴体部と金属板との溶接部近傍が膨出して圧力容器の断面形状の変化が緩和されるので、溶接部近傍への応力の集中が緩和され、使用時の繰り返し荷重による疲労破壊を防止することができ信頼性に優れる。
（２）使用時に圧力容器に印加される荷重よりも金属容器の形成時に印加された流動媒体による荷重の方が大きければ、圧力容器は使用時に変形することがなく形状の安定性と耐久性に優れる。
（３）膨出面を形成するときに絞りが発生しないので、軽量な金属板を使用することができ軽量性に優れる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、
（１）縁部が溶接されて形成された空間内に流動媒体を供給することで金属板に膨出面を形成するので、膨出面加工のされた金型等や大規模な加圧装置等が不要で、多品種少量品や一品物であっても短納期で、かつ、低原価で製造可能な金属板の膨出面形成方法を提供することができる。
（２）流動媒体によってパスカルの原理により等方加圧され膨出面が形成されるので、膨出面に歪の発生がなく、その後の溶接等の加工や使用時に変形や溶接部の強度低下等が発生せず信頼性に優れる金属板の膨出面形成方法を提供することができる。
（３）また、金属板は流動媒体によりパスカルの原理によって等方加圧されるため、金型等で絞られて局部的に肉厚が薄くなる（偏肉が生ずる）ことがないので、肉厚が薄くなるのを見込んで肉厚の厚い金属板を使用する必要がなく、軽量で肉厚の薄い原料コストの低い金属板に膨出面を成形することができるとともに、金属板の材料の選択性や適応性に優れる金属板の膨出面形成方法を提供することができる。
（４）金属板の縁部が溶接されているので、実質的に引張曲げ加工によって膨出面が形成されていることになり、スプリングバック（曲げられた板が曲げモーメントを除去すると弾性的に元に戻ろうとし板の曲げ角度と金型等の角度とが一致しない現象）を小さくすることができるので、膨出角を補正したり膨出させる部分を強圧したりする必要がなく、簡便で膨出面形成精度に優れる金属板の膨出面形成方法を提供することができる。
（５）金属板に荷重を印加する流動媒体の圧力，印加時間等によって膨出面の曲率を自由に設定でき、汎用性に優れる金属板の膨出面形成方法を提供することができる。
（６）膨出面を形成したくない部分の金属板の肉厚を厚くしたり補強したりすることで、選択的に膨出面を形成することができ、設計の自由度に優れる金属板の膨出面形成方法を提供することができる。
（７）台部は繰り返し使用可能なので、その都度台部を製造する必要がなく短納期で、かつ、低原価で製造可能な金属板の膨出面形成方法を提供することができる。
【００５３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１で得られる効果に加え、
（１）ロボット溶接等の自動溶接によって形成されたビードは、大きさが均一で連続しているので、溶接部にしわができにくく均質性に優れる金属板の膨出面形成方法を提供することができる。
（２）不均一な大きさのビードによって溶接部に不均一な応力が印加されて歪が発生することがなく、その後の溶接等の加工や使用時に変形や溶接部の強度低下等が発生せず信頼性に優れる金属板の膨出面形成方法を提供することができる。
【００５４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２で得られる効果に加え、スポット溶接によって金属板を固定した後に金属板の縁部を連続して溶接するので、溶接の際の熱による金属板の変形が生じ難く、均一な大きさを有する連続したビードを形成することができ、溶接部にしわができにくく均質性に優れる金属板の膨出面形成方法を提供することができる。
【００５５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の効果に加え、
（１）膨出面形成後に所定の形状に切り離した金属板の縁部に周壁を固設するので、複雑な形状を有する多種多様な立体造形物を形成することができ、設計の自由度に優れる立体造形物を提供することができる。
（２）流動媒体によってパスカルの原理で等方加圧された膨出面（湾曲面）を使用しているので、立体感に優れた従来にない広告等の立体造形物を提供することができる。
（３）また、流動媒体によって等方加圧されて金型等による絞りが発生しないので、肉厚の薄い軽量な金属板を使用することができ、材料の選択性や適応性に優れる立体造形物を提供することができる。
【００５６】
請求項５に記載の発明によれば、
（１）縁部が溶接されて形成された空間内に流動媒体を供給することで金属板に膨出面を形成するので、膨出面加工のされた金型等や大規模な加圧装置等が不要で、多品種少量品や一品物であっても短納期で、かつ、低原価で製造可能な金属容器の製造方法を提供することができる。
（２）流動媒体によってパスカルの原理により等方加圧され膨出面が形成されるので、膨出面に歪の発生がなく、その後の溶接等の加工や使用時に変形や溶接部の強度低下等が発生せず信頼性に優れる金属容器の製造方法を提供することができる。
（３）また、金属板は流動媒体によりパスカルの原理によって等方加圧されるため、金型等で絞られて局部的に肉厚が薄くなる（偏肉が生ずる）ことがないので、肉厚が薄くなるのを見込んで肉厚の厚い金属板を使用する必要がなく、軽量で肉厚の薄い原料コストの低い金属板に膨出面を成形することができるとともに、金属板の材料の選択性や適応性に優れる金属容器の製造方法を提供することができる。
（４）金属板の縁部が溶接されているので、実質的に引張曲げ加工によって膨出面が形成されていることになり、スプリングバック（曲げられた板が曲げモーメントを除去すると弾性的に元に戻ろうとし板の曲げ角度と金型等の角度とが一致しない現象）を小さくすることができるので、膨出角を補正したり膨出させる部分を強圧したりする必要がなく、簡便で膨出面形成精度に優れる金属容器の製造方法を提供することができる。
（５）金属板に荷重を印加する流動媒体の圧力，印加時間等によって膨出面の曲率を自由に設定でき、汎用性に優れる金属容器の製造方法を提供することができる。
（６）胴体部に縁部が溶接された金属板の溶接部近傍が膨出するので、胴体部と金属板との溶接部に曲率を有し丸みを帯びた流線型状に形成することができ、仕上がり形状を向上させることができる金属容器の製造方法を提供することができる。
（７）流動媒体によって印加される等分布荷重に降伏した部分の金属板が膨出して金属容器の形状が定められるので、使用時の形状の安定性に優れる金属容器の製造方法を提供することができる。
【００５７】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５で得られる効果と同様の効果が得られる。
【００５８】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６で得られる効果に加え、
（１）ロボット溶接等の自動溶接によって形成されたビードは、大きさが均一で連続しているので、溶接部にしわができにくく均質性に優れる金属容器の製造方法を提供することができる。
（２）不均一な大きさのビードによって溶接部に不均一な応力が印加されて歪が発生することがなく、その後の溶接等の加工や使用時に変形や溶接部の強度低下等が発生せず信頼性に優れる金属容器の製造方法を提供することができる。
【００５９】
請求項８に記載の発明によれば、請求項５乃至７の内いずれか１で得られる効果に加え、スポット溶接によって金属板を固定した後に金属板の縁部を連続して溶接するので、溶接の際の熱による金属板の変形が生じ難く、均一な大きさを有する連続したビードを形成することができ、溶接部にしわができにくく均質性に優れる金属容器の製造方法を提供することができる。
【００６０】
請求項９に記載の発明によれば、
（１）圧力容器の断面形状が急変する部分には応力集中が起こり繰り返し荷重による疲労破壊が起こり易いが、胴体部と金属板との溶接部近傍が膨出して圧力容器の断面形状の変化が緩和されるので、溶接部近傍への応力の集中が緩和され、使用時の繰り返し荷重による疲労破壊を防止することができ信頼性に優れる圧力容器を提供することができる。
（２）使用時に圧力容器に印加される荷重よりも金属容器の形成時に印加された流動媒体による等分布荷重の方が大きい場合は、圧力容器は使用時に変形することがなく形状の安定性と耐久性に優れる圧力容器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態１における金属板の膨出面形成方法において金属板が台部に溶接された状態を示す平面図
【図２】金属板に膨出面が形成される前の状態を示す図１のＡ−Ａ線における要部断面図
【図３】金属板に膨出面が形成された後の状態を示す図１のＡ−Ａ線における要部断面図
【図４】本実施の形態１における膨出面が形成された金属板を利用して製造された本実施の形態２における立体造形物
【図５】本実施の形態３における圧力容器において圧力容器天板部を構成する金属板の形成前の状態を示す平面図
【図６】図５に示す金属板を円錐状に形成した後の状態を示す斜視図
【図７】本実施の形態３における圧力容器において圧力容器天板部の流動媒体による等分布荷重の印加前の状態を示す斜視図
【図８】図７に示す圧力容器天板部において流動媒体による等分布荷重の印加後の状態を示す斜視図
【符号の説明】
１，１´，１２，１２ａ，１２ａ´  金属板
１ａ，１ａ´  造形部
２，１６  台部
３，１４ａ，１５ａ，１６ａ  ビード
４，４´  孔部
５  供給源
６，１７  供給管
７  連通管
８，１９  圧力計
９  脚部
１０ａ，１０ｂ  周壁
１１  立体造形物
１３  中心部
１４  両端部
１５  胴体部
１８  管状部材
２０，２０´  圧力容器天板部
【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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