エキスパンド型、ペール缶、及びペール缶製造方法
【課題】エキスパンダー加工における円筒体の内面への傷の発生を、簡易な方法で従来に比べて低減する、エキスパンド型、ペール缶製造方法、及びペール缶を提供する。
【解決手段】放射状に開き円筒体５１の拡径を行うセグメント１０２を有するエキスパンド型１０１において、拡径前の円筒体の内面５１ａに非押圧状態にてエキスパンド型１０１の周面が接触したときに上記周面が真円を形成するように、各セグメントの円弧面１０２ａを形成した。よって、セグメントの両縁部が上記内面を擦りながら拡径することはなく、上記内面への擦り傷の発生を低減することができる。
【解決手段】放射状に開き円筒体５１の拡径を行うセグメント１０２を有するエキスパンド型１０１において、拡径前の円筒体の内面５１ａに非押圧状態にてエキスパンド型１０１の周面が接触したときに上記周面が真円を形成するように、各セグメントの円弧面１０２ａを形成した。よって、セグメントの両縁部が上記内面を擦りながら拡径することはなく、上記内面への擦り傷の発生を低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｚ１６２０（１９９５年）に規定されるペール缶の製造に使用されるエキスパンド型、該エキスパンド型を用いたペール缶の製造方法、及び上記エキスパンド型を用いて製造されるペール缶に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記ＪＩＳ Ｚ １６２０に規定され、図１２に示すように、ペール缶胴体部５２に対し地板５３及び取っ手５４を設けた１８リットル及び２０リットル用の容器は一般的にペール缶５０と呼ばれる。該ペール缶５０は、その軸方向における缶中央部から底部にかけて先細りに成型されたテーパータイプと、このような先細り成型を施していないストレートタイプ（ネックインタイプを含む）とに大別される。
このようなペール缶では、ＪＩＳ Ｇ ３３１５に規定されるティンフリースチール（ＴＦＳと称することもある。）又はＪＩＳ Ｇ ３３０３に規定されるブリキ材が缶材に用いられる。これらの缶材は、まず円筒状に丸められ、その周方向における薄鋼板端部のラップ部をマッシュシーム溶接して、拡径前の円筒体に形成される。このような拡径前の初期状態にある円筒体の内側にエキスパンド型を配置して、該エキスパンド型にて上記円筒体を内側から外側に向けて押圧することで、上記円筒体が拡径され、上記ペール缶胴体部５２に成型される。尚、エキスパンド型の形状により、上記テーパータイプ及び上記ストレートタイプが選択される。又、上述のエキスパンダーによる加工前に、上記円筒体の内面には合成樹脂塗装を行う場合もある。
【０００３】
図を参照して上述のエキスパンダー加工について説明する。エキスパンダー加工は、図７に示すようなエキスパンド型１を備えかつ図８に示すような構成を有するエキスパンダー１０にて行われる。エキスパンド型１は、全体形状が略円筒形であり、該円筒形の周方向１ａに沿って分割された円弧面２ａを有する複数のセグメント２を有する。よって、セグメント２は、エキスパンド型１の中心軸を中心として例えば１６等分された略扇形柱にてなる各々の部材である。尚、図７は、エキスパンド型１を模式図的に記したもので、セグメント数等は、実物に対応していない。
【０００４】
エキスパンダー１０は、図８に示すように、上述のエキスパンド型１と、エキスパンド型１内にてエキスパンド型１と係合しかつエキスパンド型１の軸方向１ｃに沿って可動な駆動軸１１とを備える。駆動軸１１は、くさび状の部材１１ａを有し、エキスパンド型１内には、くさび状部材１１ａと係合するテーパー部２ｂが形成されている。よって、エキスパンダー１０は、駆動軸１１を軸方向１ｃに移動させることで、くさび状部材１１ａとテーパー部２ｂとの係合状態を変化させ、これによりエキスパンド型１を、図７に示すように各セグメント２が閉じた状態から放射状に開いた状態に、逆に、開いた状態から閉じた状態に、変形可能である。
【０００５】
拡径前の初期状態にある円筒体から、拡径後の拡径状態に成型されたペール缶胴体部を作製する、上述のエキスパンダー加工では、閉じた状態にあるエキスパンド型１が上記円筒体の内側に位置するように、エキスパンド型１及び上記円筒体を配置する。そして、上述のように、駆動軸１１を移動させて各セグメント２を放射状に移動させてエキスパンド型１を開くことで、円筒体の内面を直径方向に押圧する。これにより円筒体の拡径を行い、上記ペール缶胴体部が成型される。
そして、このように拡径状態に成型されたペール缶胴体部に対し、地板及び取っ手が固定され、又、天板等が取り付けられることもある。このようにして図１２に示すようなペール缶５０が製造される。
尚、ペール缶の製造における上記拡径動作に関して開示する適当な従来技術文献を見つけることはできないが、飲料缶等の缶胴部の拡径動作に関して、例えば特許文献１に記載がある。
【特許文献１】特開２００４−２９８８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のようにペール缶についてはＪＩＳ Ｚ １６２０にて寸法等が規定されている。又、上記ペール缶胴体部５２は、製品であるペール缶の胴体部として使用されることから、上記円筒体を上記ペール缶胴体部に成型する際も、製品であるペール缶の胴体部として条件を満足するように、規定寸法を含め仕上がり状態を調整するのが好ましい。このような観点から、上述した従来のエキスパンダー１０では、図９に示すように、拡径後の拡径状態に成型されたペール缶胴体部５２において、即ち、エキスパンド型１の各セグメント２が放射状に広がった状態において、周上に間欠的に存在する各セグメント２の円弧面２ａを包括した、エキスパンド型１の全体の周面１ｂが、真円をなすように、各セグメント２の円弧面２ａの曲率が設計され、該曲率となる半径にて各セグメント２の円弧面２ａが形成されていた。具体的には、拡径後の拡径状態に成型されたペール缶胴体部５２の内径は、φ２７８ｍｍと規定されていることから、各セグメント２の円弧面２ａは、半径１３９ｍｍの曲率にて形成されていた。説明上、半径１３９ｍｍを半径Ｒ３とする。
尚、図９は、エキスパンド型１を模式図的に記したもので、セグメント数等は、実物に対応していない。
【０００７】
一方、拡径前における円筒体の内径は、φ２７０ｍｍ、つまり半径１３５ｍｍである。説明上、半径１３５ｍｍを半径Ｒ０とする。又、上述のように、各セグメント２を閉じた状態にて、上記円筒体の内側へエキスパンド型１が挿入され、その後、各セグメント２が開かれる。上述のように、半径Ｒ３、つまり半径１３９ｍｍの曲率にて形成されている円弧面２ａに対して円筒体５１の内面５１ａの半径は、Ｒ０つまり１３５ｍｍであり、内面５１ａの方が円弧面２ａよりも小さい円となる。よって、各セグメント２が開かれ各セグメント２の円弧面２ａが円筒体の内面に接触したときの非押圧の状態を微視的に表すと、図１０に示すように、各セグメント２の円弧面２ａの両縁部２ｃが、まず円筒体５１の内面５１ａに接することになる。そして、各セグメント２がさらに開かれるに従い、各セグメント２の円弧面２ａの両縁部２ｃが円筒体５１の内面５１ａをこすりながら円筒体５１を拡径する。そして最終的に図９に示すように、各セグメント２の円弧面２ａの全面が円筒体５１の内面５１ａに接して、拡径されたペール缶胴体部５２を成型する。尚、理解を容易にするため、図１０は、形状に関して円弧面２ａと内面５１ａとの関係を実際より誇張して図示している。
【０００８】
上述のような構成を有する従来のエキスパンダー１０では、以下に説明するような問題が生じる。
即ち、上述のように円弧面２ａの両縁部２ｃが円筒体５１の内面５１ａをこすりながら円筒体５１の拡径を行うことから、拡径状態のペール缶胴体部５２の内面５２ａには、図１１に示すように、擦り傷５３が生じる場合が多い。擦り傷５３は、内面５２ａの内、各セグメント２の円弧面２ａの、特に両縁部２ｃが当接する箇所に多く発生する。又、拡径に伴い円筒体５１はその軸方向に縮むことから、擦り傷５３は、ペール缶胴体部５２の軸方向における両端部、特に製品で天板側となる端部付近にも多く発生する。このような、内面５２ａにおける擦り傷５３は、外観上好ましくなく、ペール缶の商品価値を低下させるという問題がある。
【０００９】
尚、このような擦り傷５３の発生を防止するために、例えば、拡径を行うに当たり円筒体５１の内面５１ａに潤滑剤を塗布しておく方法も考えられるが、コスト及び工程の増加等の理由から得策ではなく、ペール缶業界では行われていない。
【００１０】
又、上述のように円弧面２ａの両縁部２ｃの摩擦量が多くなることから、各セグメント２の円弧面２ａにも傷が発生する。円弧面２ａにおける傷の発生は、エキスパンド型１の短寿命化につながるという問題がある。一方、缶用途や顧客要求等により、円筒体５１の内面５１ａに合成樹脂塗装を施した円筒体５１の場合には、円弧面２ａと内面５１ａとの摩擦が低減することから、擦り傷５３は比較的発生し難くなる。又、ブリキ材は、自己潤滑性を有することから、缶材にブリキ材を用いる場合も擦り傷５３は比較的発生し難くなる。
しかしながら、円弧面２ａに傷を有するエキスパンド型１では、合成樹脂塗装を施した円筒体５１であっても、円筒体５１の内面５１ａに擦り傷５３を発生させてしまう。又、各セグメント２の円弧面２ａにおける傷は、円弧面２ａと円筒体５１の内面５１ａとの摩擦をより大きくし擦り傷５３の発生を加速させ、又、缶材が上記ティンフリースチールの場合には表面メッキを削りその微粒子が各セグメント２の円弧面２ａに付着することにより、擦り傷５３の発生を加速させてしまうという問題がある。尚、上述した、円筒体５１の内面５１ａに対する潤滑剤の塗布、合成樹脂塗装、缶材の選択等の事項は、顧客側の要求に応じてなされるものであり、擦り傷５３の発生防止のためにペール缶製造者側で勝手に変更可能な事項ではない。
【００１１】
又、各セグメント２の円弧面２ａにおける傷の発生を低減させるため、セグメント２の材質の改良、例えばハードクロムメッキ、テフロン（登録商標）処理、窒化処理、チタン処理、等を行い、各セグメント２の円弧面２ａの滑り性及び耐摩耗性の向上を図っているが、満足する結果が得られるには至っていない。
【００１２】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、エキスパンダー加工におけるペール缶胴体部の内面における傷の発生を、簡易な方法で従来に比べて低減する、エキスパンド型、該エキスパンド型を利用したペール缶の製造方法、及び該製造方法にて製造されたペール缶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】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様のエキスパンド型は、全体形状が略円筒形であり、その周方向に分割された円弧面を有する複数のセグメントを有し、拡径前の初期状態にある円筒体の内側に配置され、上記円筒体の直径方向に沿ってそれぞれの上記セグメントを放射状に広げて上記円筒体の内面を押圧することで上記円筒体を拡径して拡径状態のペール缶胴体部に成型するエキスパンド型において、
上記初期状態における上記円筒体の上記内面にそれぞれの上記セグメントの上記円弧面が非押圧にて接触した状態において上記エキスパンド型の周面を真円とする円弧面を有するセグメントを備えたことを特徴とする。
【００１４】
又、上記各セグメントの上記円弧面は、上記初期状態における上記円筒体の上記内面を形成する半径に同一で、かつ上記周方向に均一な半径にて形成することができる。
【００１５】
さらに又、本発明の第２態様のエキスパンド型は、全体形状が略円筒形であり、その周方向に分割された円弧面を有する複数のセグメントを有し、拡径前の初期状態にある円筒体の内側に配置され、上記円筒体の直径方向に沿ってそれぞれの上記セグメントを放射状に広げて上記円筒体の内面を押圧することで上記円筒体を拡径して拡径状態のペール缶胴体部に成型するエキスパンド型において、
上記各セグメントの円弧面は、第１半径にて形成された、上記周方向におけるセグメント両縁部と、上記第１半径よりも小さい第２半径にて形成された、上記周方向において上記セグメント両縁部に挟まれたセグメント中央部とを有する、
ことを特徴とする。
【００１６】
又、上記第２態様において、上記第１半径は、上記初期状態における上記円筒体の内面を形成する半径に同一の半径、又は上記拡径状態にある上記ペール缶胴体部の内面を形成する半径に同一の半径であるようにしてもよい。
【００１７】
又、上記第１態様及び上記第２態様において、上記セグメントの上記円弧面は、上記円筒体の拡径を良好に行わせる改善処理層を有するようにしてもよい。
【００１８】
又、本発明の第３態様のペール缶は、上記第１態様又は上記第２態様に記載のエキスパンド型にて成型されたペール缶胴体部を備えたことを特徴とする。
【００１９】
又、本発明の第４態様のペール缶製造方法は、上記第１態様又は上記第２態様に記載のエキスパンド型を使用して円筒状で拡径前の初期状態の円筒体を拡径状態のペール缶胴体部に拡径成型してペール缶を製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
従来、拡径後の拡径状態にエキスパンド型の各セグメントが開いたときに、各セグメントの円弧面にて形成されるエキスパンド型の周面が真円となる半径にて上記円弧面は形成されていた。これに対し、上記第１態様のエキスパンド型によれば、エキスパンド型が拡径前の初期状態にあるときに、各セグメントの円弧面にて形成されるエキスパンド型の周面が真円となる半径にて、各セグメントの円弧面を形成する。よって、拡径される円筒体の内面には、拡径開始当初から各セグメントの円弧面の全面が接触して、拡径動作が進行する。従って、従来のように拡径動作に当たり、各セグメントの円弧面の両縁部と円筒体の内面との摩擦により円筒体の内面に擦り傷が生じるという現象は低減する。
【００２１】
又、上記第２態様のエキスパンド型によれば、セグメントの円弧面は、第１半径にて形成されるセグメント両縁部と、第１半径よりも小さい第２半径にて形成されるセグメント中央部とを有する。よって、セグメント中央部は、セグメント両縁部にて形成される円弧面より円筒体の直径方向へ突出した円弧面を形成する。よって、セグメント中央部が円筒体の内面を直径方向に押圧しながら拡径動作が実行される。従って、従来のように拡径動作に当たり、各セグメントの円弧面の両縁部と円筒体の内面との摩擦により円筒体の内面に擦り傷が生じるという現象は低減する。
【００２２】
又、第３態様のペール缶によれば、上述した第１態様又は第２態様によるエキスパンド型を用いてペール缶胴体部が成型されることから、製品であるペール缶の内面における擦り傷を従来に比べて低減することができる。
【００２３】
又、第４態様のペール缶製造方法によれば、ペール缶胴体部に関する基本的な成型動作は、従来のものと変わるところはなく、変更した部分は、エキスパンド型の各セグメントの円弧面を形成する半径である。よって、従来に比べて簡易な方法にて、円筒体の内面における傷の発生を従来に比べて低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施形態であるエキスパンド型、該エキスパンド型を利用したペール缶の製造方法、及び上記エキスパンド型を用いて製造されるペール缶について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。
【００２５】
本実施形態におけるエキスパンド型は、上述のエキスパンド型１と基本的に同様の構造及び機能を有し、図６に示されるペール缶１５０の製造工程においてペール缶胴体部１５２を成型するための分割金型である。尚、上記ペール缶１５０は、以下に説明するように本実施形態におけるエキスパンド型にて成型されたペール缶胴体部１５２を有するペール缶であり、外観（ペール缶胴体部の内面を除く）、構成、及び機能上、図１２に示すペール缶５０と変わるところはない。
本実施形態におけるエキスパンド型について、図２を参照して具体的に説明する。本実施形態におけるエキスパンド型１０１は、全体形状が略円筒形であり、該円筒形の周方向１０１ａに沿って分割された円弧面１０２ａを有する複数のセグメント１０２を有する。よって、セグメント１０２は、エキスパンド型１０１の中心軸を中心として例えば１６等分された各々の部材である。尚、図２は、エキスパンド型１０１を模式図的に記したもので、セグメント数等は、実物に対応していない。
【００２６】
このように構成されるエキスパンド型１０１は、図８に示す上述した従来のエキスパンダー１０において、エキスパンド型１に代えて取り付け可能である。よって、エキスパンド型１を除くエキスパンダー１０の構成部分は、従来の構成のまま使用することができる。よって、ここでの、エキスパンド型１０１を取り付けたエキスパンダー１０に関する詳しい説明は省略するが、エキスパンド型１０１を取り付けたエキスパンダー１０は、円筒体５１の内側にエキスパンド型１０１を配置した状態にて、円筒体５１の直径方向５１ｂに沿って各セグメント１０２を放射状に広げることで、円筒体５１を拡径し、拡径状態のペール缶胴体部１５２に成型することができる。
【００２７】
一方、エキスパンド型１０１は、以下の点で従来のエキスパンド型１と相違する。
即ち、図９を参照して上述したように、従来のエキスパンド型１では、各セグメント２の円弧面２ａは、拡径後の拡径状態にあるペール缶胴体部５２を成型したときに真円を形成するような半径、つまり上記半径Ｒ３にて形成されていた。これに対し、本実施形態のエキスパンド型１０１では、図１に示すように、拡径前の初期状態にある円筒体５１の内面５１ａにそれぞれのセグメント１０２の円弧面１０２ａが接触し、かつ各セグメント１０２が円筒体５１の直径方向５１ｂに内面５１ａを未だ押圧していない非押圧状態において、エキスパンド型１０１の周面１０１ｂが真円となるような円弧面１０２ａを各セグメント１０２が有する。尚、上記初期状態にある円筒体５１の内面５１ａに上記非押圧状態にて各セグメント１０２の円弧面１０２ａが接触した状態では、各セグメント１０２は放射状に僅かに広げられた状態であることから、エキスパンド型１０１の上記周面１０１ｂとは、間欠的に存在する各セグメント１０２の円弧面１０２ａを包括した、エキスパンド型１の全体の周面を意味する。
【００２８】
各セグメント１０２の円弧面１０２ａについて、より詳しく説明すると、各セグメント１０２の円弧面１０２ａは、上記初期状態における円筒体５１の内面５１ａを形成する半径に同一であり、かつエキスパンド型１０１の周方向１０１ａに均一な、図１に示す、半径Ｒ０にて形成されている。具体的に説明すると、上述したように、拡径前における円筒体５１の内径は、φ２７０ｍｍ、つまり半径１３５ｍｍである。よって、各セグメント１０２の円弧面１０２ａは、半径１３５ｍｍ、つまり上記半径Ｒ０＝１３５ｍｍにて形成されている。
尚、図１は、エキスパンド型１０１を模式図的に記したもので、セグメント数等は、実物に対応していない。
【００２９】
このような構成を有するエキスパンド型１０１は、上述のようにエキスパンダー１０に取り付けられ、初期状態における円筒体５１から拡径状態におけるペール缶胴体部１５２への成型を行う。該成型動作について以下に説明する。
即ち、エキスパンダー１０に備わる駆動軸１１の軸方向１ｃへの移動による、上記くさび状部材１１ａと上記テーパー部２ｂとの係合状態の変化により、エキスパンド型１０１の各セグメント１０２は、円筒体５１の直径方向５１ｂに沿って放射状に移動する。よって、上記初期状態における円筒体５１の内面５１ａに、円弧面１０２ａの全面で接触していた各セグメント１０２は、円筒体５１を拡径する。本実施形態のエキスパンド型１０１を使用した拡径動作では、上述のように上記初期状態における円筒体５１の内面５１ａに円弧面１０２ａの全面が接触していることから、従来のように各セグメント２の両縁部２ｃが内面５１ａを擦りながら拡径を行うという現象は生じない。よって、円筒体５１の内面５１ａに上記合成樹脂塗装を施していない素地のままの円筒体５１であっても、拡径動作にあたり、円筒体５１の内面５１ａに、従来の擦り傷５３が生じることを低減することができる。勿論、擦り傷５３の発生低減のために、素地の円筒体５１の内面５１ａに潤滑剤を塗布し拡径後に該潤滑剤を洗浄、除去するような、余分な工程を採らなくても擦り傷５３の発生を十分に低減可能である。
尚、本実施形態は、上記潤滑剤の塗布を制限、禁止するものではなく、上記潤滑剤を塗布することで、より一層、擦り傷５３の発生を低減可能なことは明らかである。
【００３０】
上述のように拡径後の拡径状態に成型されたペール缶胴体部１５２の内径は、φ２７８ｍｍであり、半径は１３９ｍｍ（半径Ｒ３）となる。一方、上述のように、本実施形態のエキスパンド型１０１のセグメント１０２の円弧面１０２ａの半径は、１３５ｍｍ（半径Ｒ０）である。よって、拡径状態であるペール缶胴体部１５２では、半径１３５ｍｍにて形成された各セグメント１０２の円弧面１０２ａは、図３に示すように、上記半径１３９ｍｍの真の内周面１５２１に対してその全面では接触せず、円弧面１０２ａの両縁部１０２１は接触しないことになる。よって、微視的には、拡径状態に成型されたペール缶胴体部１５２の内面１５２ａは、図３に示すような半径１３９ｍｍの真の内周面１５２１の真円には成型されず、屈曲した周囲面にてなる略正多角形の形状となると考えられる。尚、図３は、理解を容易にするため、セグメント１０２の円弧面１０２ａと、真の内周面１５２１との関係を実際に対して誇張して図示している。
しかしながら、実際には、半径１３５ｍｍにて形成された各セグメント１０２の円弧面１０２ａにて円筒体５１の拡径を行っても、ＪＩＳ規定上、及び製品上、全く支障のない状態にペール缶胴体部１５２を仕上げることができることを、出願人は確認している。
【００３１】
このように本実施形態のエキスパンド型１０１によれば、従来のエキスパンド型１に対して非常に簡易な構成の変更にて、ペール缶胴体部の内面における傷の発生を従来に比べて低減することができる。又、各セグメント１０２の円弧面１０２ａは、以下に説明する変形例における構成に比べて簡易な構成であり、以下の変形例に比べてコスト的に有利である。
【００３２】
以下に、第２の実施形態のエキスパンド型について説明する。
上述のようにエキスパンド型１０１の各セグメント１０２の円弧面１０２ａは、上記周方向１０１ａに均一な半径にて形成している。一方、従来のセグメント２のように、その円弧面２ａが半径Ｒ３の半径１３９ｍｍにて形成されている場合でも、上記初期状態における円筒体５１の内面５１ａに各セグメント２の両縁部２ｃが当接しないように構成することで、擦り傷５３の発生は低減可能と考えられる。
上記「両縁部２ｃが当接しないような構成」の一例として、図４に示す構成がある。図４は、第２の実施形態のエキスパンド型１０５を構成するセグメント１０６の一つを示している。尚、エキスパンド型１０５は、上述のエキスパンド型１０１と同様に、エキスパンダー１０に取付可能であり上記初期状態の円筒体５１を拡径状態のペール缶胴体部１５２に成型する分割金型である。
【００３３】
各セグメント１０６の円弧面１０６ａは、第１半径Ｒ１にて形成された、エキスパンド型１０５の周方向１０５ａにおけるセグメント両縁部１０６ｃと、第１半径Ｒ１よりも小さい第２半径Ｒ２にて形成された、周方向１０５ａにおいてセグメント両縁部１０６ｃに挟まれたセグメント中央部１０６ｄとを有する。上記第１半径Ｒ１及び上記第２半径Ｒ２の関係を有する構成を採ることで、セグメント中央部１０６ｄは、図４に示すように、セグメント両縁部１０６ｃを含み周方向１０５ａに均一な半径にて形成される円弧面１０６ａよりも円筒体５１の直径方向５１ｂへ突出した円弧面１０６ｅを形成する。
【００３４】
上述したように擦り傷５３の発生を低減するためには、上記初期状態における円筒体５１の内面５１ａに各セグメント１０６の両縁部１０６ｃが当接しないような構成を有すればよいという観点からすれば、上記第１半径Ｒ１は、特に規定されないが、拡径状態のペール缶胴体部１５２に成型するという現実的な観点から、例えば上記初期状態における円筒体５１の内面５１ａを形成する半径Ｒ０つまり半径１３５ｍｍ、又は、拡径状態のペール缶胴体部１５２の内面１５２ａを形成する半径Ｒ３つまり半径１３９ｍｍに同じ半径とするのが好ましい。
【００３５】
一実施例として、各セグメント１０６の円弧面１０６ａのセグメント両縁部１０６ｃを形成する第１半径Ｒ１を半径Ｒ０つまり半径１３５ｍｍとし、セグメント中央部１０６ｄを形成する第２半径を上記半径１３５ｍｍよりも５ｍｍ小さくした半径１３０ｍｍとすることができる。
【００３６】
又、各セグメント１０６の円弧面１０６ａに占める、セグメント中央部１０６ｄの円弧面１０６ｅの割合について説明する。上記初期状態における円筒体５１の内面５１ａに各セグメント１０６の両縁部１０６ｃが当接しないような構成を各セグメント１０６が有すればよいという観点からすれば、上記第１半径と相互に関係するものの、円弧面１０６ｅの上記割合は、基本的に特に規定されないが、拡径状態のペール缶胴体部１５２に成型するという現実的な観点から、例えば図４に示すように、一つのセグメント１０６の中心角を４等分した内の中央部分の２θ分の角度、又はほぼ２θ分の角度に相当するように、セグメント中央部１０６ｄの円弧面１０６ｅが存在するような割合が好ましい。
【００３７】
上述したように各セグメント１０６に、円弧面１０６ａよりも円筒体５１の直径方向５１ｂへ突出した円弧面１０６ｅを有するセグメント中央部１０６ｄを形成することで、円筒体５１の拡径動作に当たり、上記初期状態の円筒体５１の内面５１ａにはセグメント中央部１０６ｄが当接して円筒体５１が拡径され、拡径状態のペール缶胴体部１５２に成型される。拡径動作中、常にセグメント中央部１０６ｄが円筒体５１の内面５１ａに接触して円筒体５１の拡径を行う。よって、従来のように拡径動作に当たり円弧面２ａの両縁部２ｃの摩擦により円筒体５１の内面５１ａに擦り傷５３が生じるという現象は低減する。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態のエキスパンド型１０１、１０５によれば、拡径動作による円筒体５１の内面５１ａへの擦り傷５３の発生を低減することができる。又、このことは、エキスパンド型１０１、１０５のセグメント１０２、１０６の円弧面１０２ａ、１０６ａにおける傷の発生も低減することになる。よって、エキスパンド型１０１、１０５は、エキスパンド型の長寿命化にも寄与する。
【００３９】
さらに又，上述したエキスパンド型１０１の各セグメント１０２の円弧面１０２ａ、及びエキスパンド型１０５の各セグメント１０６の円弧面１０６ａは、図５に示すように、改善処理層１０３を有するのが好ましい。
改善処理層１０３は、上述したような擦り傷５３が各セグメント１０２の円弧面１０２ａ及び各セグメント１０６の円弧面１０６ａに生じるのを低減し、円筒体５１の拡径を良好に行うための部分である。改善処理層１０３は、セグメント１０２、１０６の材質を改良した部分であり、例えばハードクロムメッキ、テフロン（登録商標）処理、窒化処理、チタン処理、等が行われ、各セグメント１０２、１０６の円弧面１０２ａ、１０６ａの滑り性及び耐摩耗性を向上させる部分である。
このような改善処理層１０３を各セグメント１０２、１０６の円弧面１０２ａ、１０６ａに形成することで、上記滑り性及び上記耐摩耗性が向上することから、本実施形態の上述したエキスパンド型１０１、１０５の構成との相乗効果にて、さらに擦り傷５３の発生を低減することができる。
【００４０】
上述したように構成されるエキスパンド型１０１、１０５を用いて成型されたペール缶胴体部１５２に対し、地板５３及び取っ手５４が固定され、又、天板５５等が取り付けられることもある。このようにして図６に示すようなペール缶１５０が製造される。従来のペール缶５０に比べて、本実施形態におけるペール缶１５０では、ペール缶胴体部１５２の内面１５２ａに擦り傷５３の発生が少なく、ペール缶の商品価値を低下させることはない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、ペール缶の製造に使用されるエキスパンド型、及び該エキスパンド型を利用したペール缶の製造方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態のエキスパンド型を示す平面図である。
【図２】図１に示すエキスパンド型の斜視図である。
【図３】図１に示すエキスパンド型にてペール缶胴体部を成型した状態を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態のエキスパンド型を構成するセグメントの一つを示す平面図である。
【図５】図１に示すエキスパンド型のセグメントに改善処理層を形成した状態を示す断面図である。
【図６】図１及び図４に示すエキスパンド型にて成型されたペール缶胴体部を有するペール缶を示す斜視図である。
【図７】従来のエキスパンド型の斜視図である。
【図８】エキスパンド型を備え円筒体の拡径を行うエキスパンダーを示す正面図である。
【図９】従来のエキスパンド型を示す平面図である。
【図１０】従来のエキスパンド型のセグメントが初期状態の円筒体の内面に接触した状態を示す平面図である。
【図１１】従来のエキスパンド型による拡径動作により、円筒体の内面に生じた擦り傷を示す概略図である。
【図１２】従来のエキスパンド型にて成型されたペール缶胴体部を有するペール缶を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
５１…円筒体、５１ａ…内面、５１ｂ…直径方向、
１０１…エキスパンド型、１０１ｂ…周面、１０２…セグメント、
１０２ａ…円弧面、１０５…エキスパンド、１０６…セグメント、
１０６ａ…円弧面、１０６ｃ…セグメント両縁部、１０３…改善処理層、
１５０…ペール缶、１５２…ペール缶胴体部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｚ１６２０（１９９５年）に規定されるペール缶の製造に使用されるエキスパンド型、該エキスパンド型を用いたペール缶の製造方法、及び上記エキスパンド型を用いて製造されるペール缶に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記ＪＩＳ Ｚ １６２０に規定され、図１２に示すように、ペール缶胴体部５２に対し地板５３及び取っ手５４を設けた１８リットル及び２０リットル用の容器は一般的にペール缶５０と呼ばれる。該ペール缶５０は、その軸方向における缶中央部から底部にかけて先細りに成型されたテーパータイプと、このような先細り成型を施していないストレートタイプ（ネックインタイプを含む）とに大別される。
このようなペール缶では、ＪＩＳ Ｇ ３３１５に規定されるティンフリースチール（ＴＦＳと称することもある。）又はＪＩＳ Ｇ ３３０３に規定されるブリキ材が缶材に用いられる。これらの缶材は、まず円筒状に丸められ、その周方向における薄鋼板端部のラップ部をマッシュシーム溶接して、拡径前の円筒体に形成される。このような拡径前の初期状態にある円筒体の内側にエキスパンド型を配置して、該エキスパンド型にて上記円筒体を内側から外側に向けて押圧することで、上記円筒体が拡径され、上記ペール缶胴体部５２に成型される。尚、エキスパンド型の形状により、上記テーパータイプ及び上記ストレートタイプが選択される。又、上述のエキスパンダーによる加工前に、上記円筒体の内面には合成樹脂塗装を行う場合もある。
【０００３】
図を参照して上述のエキスパンダー加工について説明する。エキスパンダー加工は、図７に示すようなエキスパンド型１を備えかつ図８に示すような構成を有するエキスパンダー１０にて行われる。エキスパンド型１は、全体形状が略円筒形であり、該円筒形の周方向１ａに沿って分割された円弧面２ａを有する複数のセグメント２を有する。よって、セグメント２は、エキスパンド型１の中心軸を中心として例えば１６等分された略扇形柱にてなる各々の部材である。尚、図７は、エキスパンド型１を模式図的に記したもので、セグメント数等は、実物に対応していない。
【０００４】
エキスパンダー１０は、図８に示すように、上述のエキスパンド型１と、エキスパンド型１内にてエキスパンド型１と係合しかつエキスパンド型１の軸方向１ｃに沿って可動な駆動軸１１とを備える。駆動軸１１は、くさび状の部材１１ａを有し、エキスパンド型１内には、くさび状部材１１ａと係合するテーパー部２ｂが形成されている。よって、エキスパンダー１０は、駆動軸１１を軸方向１ｃに移動させることで、くさび状部材１１ａとテーパー部２ｂとの係合状態を変化させ、これによりエキスパンド型１を、図７に示すように各セグメント２が閉じた状態から放射状に開いた状態に、逆に、開いた状態から閉じた状態に、変形可能である。
【０００５】
拡径前の初期状態にある円筒体から、拡径後の拡径状態に成型されたペール缶胴体部を作製する、上述のエキスパンダー加工では、閉じた状態にあるエキスパンド型１が上記円筒体の内側に位置するように、エキスパンド型１及び上記円筒体を配置する。そして、上述のように、駆動軸１１を移動させて各セグメント２を放射状に移動させてエキスパンド型１を開くことで、円筒体の内面を直径方向に押圧する。これにより円筒体の拡径を行い、上記ペール缶胴体部が成型される。
そして、このように拡径状態に成型されたペール缶胴体部に対し、地板及び取っ手が固定され、又、天板等が取り付けられることもある。このようにして図１２に示すようなペール缶５０が製造される。
尚、ペール缶の製造における上記拡径動作に関して開示する適当な従来技術文献を見つけることはできないが、飲料缶等の缶胴部の拡径動作に関して、例えば特許文献１に記載がある。
【特許文献１】特開２００４−２９８８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のようにペール缶についてはＪＩＳ Ｚ １６２０にて寸法等が規定されている。又、上記ペール缶胴体部５２は、製品であるペール缶の胴体部として使用されることから、上記円筒体を上記ペール缶胴体部に成型する際も、製品であるペール缶の胴体部として条件を満足するように、規定寸法を含め仕上がり状態を調整するのが好ましい。このような観点から、上述した従来のエキスパンダー１０では、図９に示すように、拡径後の拡径状態に成型されたペール缶胴体部５２において、即ち、エキスパンド型１の各セグメント２が放射状に広がった状態において、周上に間欠的に存在する各セグメント２の円弧面２ａを包括した、エキスパンド型１の全体の周面１ｂが、真円をなすように、各セグメント２の円弧面２ａの曲率が設計され、該曲率となる半径にて各セグメント２の円弧面２ａが形成されていた。具体的には、拡径後の拡径状態に成型されたペール缶胴体部５２の内径は、φ２７８ｍｍと規定されていることから、各セグメント２の円弧面２ａは、半径１３９ｍｍの曲率にて形成されていた。説明上、半径１３９ｍｍを半径Ｒ３とする。
尚、図９は、エキスパンド型１を模式図的に記したもので、セグメント数等は、実物に対応していない。
【０００７】
一方、拡径前における円筒体の内径は、φ２７０ｍｍ、つまり半径１３５ｍｍである。説明上、半径１３５ｍｍを半径Ｒ０とする。又、上述のように、各セグメント２を閉じた状態にて、上記円筒体の内側へエキスパンド型１が挿入され、その後、各セグメント２が開かれる。上述のように、半径Ｒ３、つまり半径１３９ｍｍの曲率にて形成されている円弧面２ａに対して円筒体５１の内面５１ａの半径は、Ｒ０つまり１３５ｍｍであり、内面５１ａの方が円弧面２ａよりも小さい円となる。よって、各セグメント２が開かれ各セグメント２の円弧面２ａが円筒体の内面に接触したときの非押圧の状態を微視的に表すと、図１０に示すように、各セグメント２の円弧面２ａの両縁部２ｃが、まず円筒体５１の内面５１ａに接することになる。そして、各セグメント２がさらに開かれるに従い、各セグメント２の円弧面２ａの両縁部２ｃが円筒体５１の内面５１ａをこすりながら円筒体５１を拡径する。そして最終的に図９に示すように、各セグメント２の円弧面２ａの全面が円筒体５１の内面５１ａに接して、拡径されたペール缶胴体部５２を成型する。尚、理解を容易にするため、図１０は、形状に関して円弧面２ａと内面５１ａとの関係を実際より誇張して図示している。
【０００８】
上述のような構成を有する従来のエキスパンダー１０では、以下に説明するような問題が生じる。
即ち、上述のように円弧面２ａの両縁部２ｃが円筒体５１の内面５１ａをこすりながら円筒体５１の拡径を行うことから、拡径状態のペール缶胴体部５２の内面５２ａには、図１１に示すように、擦り傷５３が生じる場合が多い。擦り傷５３は、内面５２ａの内、各セグメント２の円弧面２ａの、特に両縁部２ｃが当接する箇所に多く発生する。又、拡径に伴い円筒体５１はその軸方向に縮むことから、擦り傷５３は、ペール缶胴体部５２の軸方向における両端部、特に製品で天板側となる端部付近にも多く発生する。このような、内面５２ａにおける擦り傷５３は、外観上好ましくなく、ペール缶の商品価値を低下させるという問題がある。
【０００９】
尚、このような擦り傷５３の発生を防止するために、例えば、拡径を行うに当たり円筒体５１の内面５１ａに潤滑剤を塗布しておく方法も考えられるが、コスト及び工程の増加等の理由から得策ではなく、ペール缶業界では行われていない。
【００１０】
又、上述のように円弧面２ａの両縁部２ｃの摩擦量が多くなることから、各セグメント２の円弧面２ａにも傷が発生する。円弧面２ａにおける傷の発生は、エキスパンド型１の短寿命化につながるという問題がある。一方、缶用途や顧客要求等により、円筒体５１の内面５１ａに合成樹脂塗装を施した円筒体５１の場合には、円弧面２ａと内面５１ａとの摩擦が低減することから、擦り傷５３は比較的発生し難くなる。又、ブリキ材は、自己潤滑性を有することから、缶材にブリキ材を用いる場合も擦り傷５３は比較的発生し難くなる。
しかしながら、円弧面２ａに傷を有するエキスパンド型１では、合成樹脂塗装を施した円筒体５１であっても、円筒体５１の内面５１ａに擦り傷５３を発生させてしまう。又、各セグメント２の円弧面２ａにおける傷は、円弧面２ａと円筒体５１の内面５１ａとの摩擦をより大きくし擦り傷５３の発生を加速させ、又、缶材が上記ティンフリースチールの場合には表面メッキを削りその微粒子が各セグメント２の円弧面２ａに付着することにより、擦り傷５３の発生を加速させてしまうという問題がある。尚、上述した、円筒体５１の内面５１ａに対する潤滑剤の塗布、合成樹脂塗装、缶材の選択等の事項は、顧客側の要求に応じてなされるものであり、擦り傷５３の発生防止のためにペール缶製造者側で勝手に変更可能な事項ではない。
【００１１】
又、各セグメント２の円弧面２ａにおける傷の発生を低減させるため、セグメント２の材質の改良、例えばハードクロムメッキ、テフロン（登録商標）処理、窒化処理、チタン処理、等を行い、各セグメント２の円弧面２ａの滑り性及び耐摩耗性の向上を図っているが、満足する結果が得られるには至っていない。
【００１２】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、エキスパンダー加工におけるペール缶胴体部の内面における傷の発生を、簡易な方法で従来に比べて低減する、エキスパンド型、該エキスパンド型を利用したペール缶の製造方法、及び該製造方法にて製造されたペール缶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】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様のエキスパンド型は、全体形状が略円筒形であり、その周方向に分割された円弧面を有する複数のセグメントを有し、拡径前の初期状態にある円筒体の内側に配置され、上記円筒体の直径方向に沿ってそれぞれの上記セグメントを放射状に広げて上記円筒体の内面を押圧することで上記円筒体を拡径して拡径状態のペール缶胴体部に成型するエキスパンド型において、
上記初期状態における上記円筒体の上記内面にそれぞれの上記セグメントの上記円弧面が非押圧にて接触した状態において上記エキスパンド型の周面を真円とする円弧面を有するセグメントを備えたことを特徴とする。
【００１４】
又、上記各セグメントの上記円弧面は、上記初期状態における上記円筒体の上記内面を形成する半径に同一で、かつ上記周方向に均一な半径にて形成することができる。
【００１５】
さらに又、本発明の第２態様のエキスパンド型は、全体形状が略円筒形であり、その周方向に分割された円弧面を有する複数のセグメントを有し、拡径前の初期状態にある円筒体の内側に配置され、上記円筒体の直径方向に沿ってそれぞれの上記セグメントを放射状に広げて上記円筒体の内面を押圧することで上記円筒体を拡径して拡径状態のペール缶胴体部に成型するエキスパンド型において、
上記各セグメントの円弧面は、第１半径にて形成された、上記周方向におけるセグメント両縁部と、上記第１半径よりも小さい第２半径にて形成された、上記周方向において上記セグメント両縁部に挟まれたセグメント中央部とを有する、
ことを特徴とする。
【００１６】
又、上記第２態様において、上記第１半径は、上記初期状態における上記円筒体の内面を形成する半径に同一の半径、又は上記拡径状態にある上記ペール缶胴体部の内面を形成する半径に同一の半径であるようにしてもよい。
【００１７】
又、上記第１態様及び上記第２態様において、上記セグメントの上記円弧面は、上記円筒体の拡径を良好に行わせる改善処理層を有するようにしてもよい。
【００１８】
又、本発明の第３態様のペール缶は、上記第１態様又は上記第２態様に記載のエキスパンド型にて成型されたペール缶胴体部を備えたことを特徴とする。
【００１９】
又、本発明の第４態様のペール缶製造方法は、上記第１態様又は上記第２態様に記載のエキスパンド型を使用して円筒状で拡径前の初期状態の円筒体を拡径状態のペール缶胴体部に拡径成型してペール缶を製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
従来、拡径後の拡径状態にエキスパンド型の各セグメントが開いたときに、各セグメントの円弧面にて形成されるエキスパンド型の周面が真円となる半径にて上記円弧面は形成されていた。これに対し、上記第１態様のエキスパンド型によれば、エキスパンド型が拡径前の初期状態にあるときに、各セグメントの円弧面にて形成されるエキスパンド型の周面が真円となる半径にて、各セグメントの円弧面を形成する。よって、拡径される円筒体の内面には、拡径開始当初から各セグメントの円弧面の全面が接触して、拡径動作が進行する。従って、従来のように拡径動作に当たり、各セグメントの円弧面の両縁部と円筒体の内面との摩擦により円筒体の内面に擦り傷が生じるという現象は低減する。
【００２１】
又、上記第２態様のエキスパンド型によれば、セグメントの円弧面は、第１半径にて形成されるセグメント両縁部と、第１半径よりも小さい第２半径にて形成されるセグメント中央部とを有する。よって、セグメント中央部は、セグメント両縁部にて形成される円弧面より円筒体の直径方向へ突出した円弧面を形成する。よって、セグメント中央部が円筒体の内面を直径方向に押圧しながら拡径動作が実行される。従って、従来のように拡径動作に当たり、各セグメントの円弧面の両縁部と円筒体の内面との摩擦により円筒体の内面に擦り傷が生じるという現象は低減する。
【００２２】
又、第３態様のペール缶によれば、上述した第１態様又は第２態様によるエキスパンド型を用いてペール缶胴体部が成型されることから、製品であるペール缶の内面における擦り傷を従来に比べて低減することができる。
【００２３】
又、第４態様のペール缶製造方法によれば、ペール缶胴体部に関する基本的な成型動作は、従来のものと変わるところはなく、変更した部分は、エキスパンド型の各セグメントの円弧面を形成する半径である。よって、従来に比べて簡易な方法にて、円筒体の内面における傷の発生を従来に比べて低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施形態であるエキスパンド型、該エキスパンド型を利用したペール缶の製造方法、及び上記エキスパンド型を用いて製造されるペール缶について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。
【００２５】
本実施形態におけるエキスパンド型は、上述のエキスパンド型１と基本的に同様の構造及び機能を有し、図６に示されるペール缶１５０の製造工程においてペール缶胴体部１５２を成型するための分割金型である。尚、上記ペール缶１５０は、以下に説明するように本実施形態におけるエキスパンド型にて成型されたペール缶胴体部１５２を有するペール缶であり、外観（ペール缶胴体部の内面を除く）、構成、及び機能上、図１２に示すペール缶５０と変わるところはない。
本実施形態におけるエキスパンド型について、図２を参照して具体的に説明する。本実施形態におけるエキスパンド型１０１は、全体形状が略円筒形であり、該円筒形の周方向１０１ａに沿って分割された円弧面１０２ａを有する複数のセグメント１０２を有する。よって、セグメント１０２は、エキスパンド型１０１の中心軸を中心として例えば１６等分された各々の部材である。尚、図２は、エキスパンド型１０１を模式図的に記したもので、セグメント数等は、実物に対応していない。
【００２６】
このように構成されるエキスパンド型１０１は、図８に示す上述した従来のエキスパンダー１０において、エキスパンド型１に代えて取り付け可能である。よって、エキスパンド型１を除くエキスパンダー１０の構成部分は、従来の構成のまま使用することができる。よって、ここでの、エキスパンド型１０１を取り付けたエキスパンダー１０に関する詳しい説明は省略するが、エキスパンド型１０１を取り付けたエキスパンダー１０は、円筒体５１の内側にエキスパンド型１０１を配置した状態にて、円筒体５１の直径方向５１ｂに沿って各セグメント１０２を放射状に広げることで、円筒体５１を拡径し、拡径状態のペール缶胴体部１５２に成型することができる。
【００２７】
一方、エキスパンド型１０１は、以下の点で従来のエキスパンド型１と相違する。
即ち、図９を参照して上述したように、従来のエキスパンド型１では、各セグメント２の円弧面２ａは、拡径後の拡径状態にあるペール缶胴体部５２を成型したときに真円を形成するような半径、つまり上記半径Ｒ３にて形成されていた。これに対し、本実施形態のエキスパンド型１０１では、図１に示すように、拡径前の初期状態にある円筒体５１の内面５１ａにそれぞれのセグメント１０２の円弧面１０２ａが接触し、かつ各セグメント１０２が円筒体５１の直径方向５１ｂに内面５１ａを未だ押圧していない非押圧状態において、エキスパンド型１０１の周面１０１ｂが真円となるような円弧面１０２ａを各セグメント１０２が有する。尚、上記初期状態にある円筒体５１の内面５１ａに上記非押圧状態にて各セグメント１０２の円弧面１０２ａが接触した状態では、各セグメント１０２は放射状に僅かに広げられた状態であることから、エキスパンド型１０１の上記周面１０１ｂとは、間欠的に存在する各セグメント１０２の円弧面１０２ａを包括した、エキスパンド型１の全体の周面を意味する。
【００２８】
各セグメント１０２の円弧面１０２ａについて、より詳しく説明すると、各セグメント１０２の円弧面１０２ａは、上記初期状態における円筒体５１の内面５１ａを形成する半径に同一であり、かつエキスパンド型１０１の周方向１０１ａに均一な、図１に示す、半径Ｒ０にて形成されている。具体的に説明すると、上述したように、拡径前における円筒体５１の内径は、φ２７０ｍｍ、つまり半径１３５ｍｍである。よって、各セグメント１０２の円弧面１０２ａは、半径１３５ｍｍ、つまり上記半径Ｒ０＝１３５ｍｍにて形成されている。
尚、図１は、エキスパンド型１０１を模式図的に記したもので、セグメント数等は、実物に対応していない。
【００２９】
このような構成を有するエキスパンド型１０１は、上述のようにエキスパンダー１０に取り付けられ、初期状態における円筒体５１から拡径状態におけるペール缶胴体部１５２への成型を行う。該成型動作について以下に説明する。
即ち、エキスパンダー１０に備わる駆動軸１１の軸方向１ｃへの移動による、上記くさび状部材１１ａと上記テーパー部２ｂとの係合状態の変化により、エキスパンド型１０１の各セグメント１０２は、円筒体５１の直径方向５１ｂに沿って放射状に移動する。よって、上記初期状態における円筒体５１の内面５１ａに、円弧面１０２ａの全面で接触していた各セグメント１０２は、円筒体５１を拡径する。本実施形態のエキスパンド型１０１を使用した拡径動作では、上述のように上記初期状態における円筒体５１の内面５１ａに円弧面１０２ａの全面が接触していることから、従来のように各セグメント２の両縁部２ｃが内面５１ａを擦りながら拡径を行うという現象は生じない。よって、円筒体５１の内面５１ａに上記合成樹脂塗装を施していない素地のままの円筒体５１であっても、拡径動作にあたり、円筒体５１の内面５１ａに、従来の擦り傷５３が生じることを低減することができる。勿論、擦り傷５３の発生低減のために、素地の円筒体５１の内面５１ａに潤滑剤を塗布し拡径後に該潤滑剤を洗浄、除去するような、余分な工程を採らなくても擦り傷５３の発生を十分に低減可能である。
尚、本実施形態は、上記潤滑剤の塗布を制限、禁止するものではなく、上記潤滑剤を塗布することで、より一層、擦り傷５３の発生を低減可能なことは明らかである。
【００３０】
上述のように拡径後の拡径状態に成型されたペール缶胴体部１５２の内径は、φ２７８ｍｍであり、半径は１３９ｍｍ（半径Ｒ３）となる。一方、上述のように、本実施形態のエキスパンド型１０１のセグメント１０２の円弧面１０２ａの半径は、１３５ｍｍ（半径Ｒ０）である。よって、拡径状態であるペール缶胴体部１５２では、半径１３５ｍｍにて形成された各セグメント１０２の円弧面１０２ａは、図３に示すように、上記半径１３９ｍｍの真の内周面１５２１に対してその全面では接触せず、円弧面１０２ａの両縁部１０２１は接触しないことになる。よって、微視的には、拡径状態に成型されたペール缶胴体部１５２の内面１５２ａは、図３に示すような半径１３９ｍｍの真の内周面１５２１の真円には成型されず、屈曲した周囲面にてなる略正多角形の形状となると考えられる。尚、図３は、理解を容易にするため、セグメント１０２の円弧面１０２ａと、真の内周面１５２１との関係を実際に対して誇張して図示している。
しかしながら、実際には、半径１３５ｍｍにて形成された各セグメント１０２の円弧面１０２ａにて円筒体５１の拡径を行っても、ＪＩＳ規定上、及び製品上、全く支障のない状態にペール缶胴体部１５２を仕上げることができることを、出願人は確認している。
【００３１】
このように本実施形態のエキスパンド型１０１によれば、従来のエキスパンド型１に対して非常に簡易な構成の変更にて、ペール缶胴体部の内面における傷の発生を従来に比べて低減することができる。又、各セグメント１０２の円弧面１０２ａは、以下に説明する変形例における構成に比べて簡易な構成であり、以下の変形例に比べてコスト的に有利である。
【００３２】
以下に、第２の実施形態のエキスパンド型について説明する。
上述のようにエキスパンド型１０１の各セグメント１０２の円弧面１０２ａは、上記周方向１０１ａに均一な半径にて形成している。一方、従来のセグメント２のように、その円弧面２ａが半径Ｒ３の半径１３９ｍｍにて形成されている場合でも、上記初期状態における円筒体５１の内面５１ａに各セグメント２の両縁部２ｃが当接しないように構成することで、擦り傷５３の発生は低減可能と考えられる。
上記「両縁部２ｃが当接しないような構成」の一例として、図４に示す構成がある。図４は、第２の実施形態のエキスパンド型１０５を構成するセグメント１０６の一つを示している。尚、エキスパンド型１０５は、上述のエキスパンド型１０１と同様に、エキスパンダー１０に取付可能であり上記初期状態の円筒体５１を拡径状態のペール缶胴体部１５２に成型する分割金型である。
【００３３】
各セグメント１０６の円弧面１０６ａは、第１半径Ｒ１にて形成された、エキスパンド型１０５の周方向１０５ａにおけるセグメント両縁部１０６ｃと、第１半径Ｒ１よりも小さい第２半径Ｒ２にて形成された、周方向１０５ａにおいてセグメント両縁部１０６ｃに挟まれたセグメント中央部１０６ｄとを有する。上記第１半径Ｒ１及び上記第２半径Ｒ２の関係を有する構成を採ることで、セグメント中央部１０６ｄは、図４に示すように、セグメント両縁部１０６ｃを含み周方向１０５ａに均一な半径にて形成される円弧面１０６ａよりも円筒体５１の直径方向５１ｂへ突出した円弧面１０６ｅを形成する。
【００３４】
上述したように擦り傷５３の発生を低減するためには、上記初期状態における円筒体５１の内面５１ａに各セグメント１０６の両縁部１０６ｃが当接しないような構成を有すればよいという観点からすれば、上記第１半径Ｒ１は、特に規定されないが、拡径状態のペール缶胴体部１５２に成型するという現実的な観点から、例えば上記初期状態における円筒体５１の内面５１ａを形成する半径Ｒ０つまり半径１３５ｍｍ、又は、拡径状態のペール缶胴体部１５２の内面１５２ａを形成する半径Ｒ３つまり半径１３９ｍｍに同じ半径とするのが好ましい。
【００３５】
一実施例として、各セグメント１０６の円弧面１０６ａのセグメント両縁部１０６ｃを形成する第１半径Ｒ１を半径Ｒ０つまり半径１３５ｍｍとし、セグメント中央部１０６ｄを形成する第２半径を上記半径１３５ｍｍよりも５ｍｍ小さくした半径１３０ｍｍとすることができる。
【００３６】
又、各セグメント１０６の円弧面１０６ａに占める、セグメント中央部１０６ｄの円弧面１０６ｅの割合について説明する。上記初期状態における円筒体５１の内面５１ａに各セグメント１０６の両縁部１０６ｃが当接しないような構成を各セグメント１０６が有すればよいという観点からすれば、上記第１半径と相互に関係するものの、円弧面１０６ｅの上記割合は、基本的に特に規定されないが、拡径状態のペール缶胴体部１５２に成型するという現実的な観点から、例えば図４に示すように、一つのセグメント１０６の中心角を４等分した内の中央部分の２θ分の角度、又はほぼ２θ分の角度に相当するように、セグメント中央部１０６ｄの円弧面１０６ｅが存在するような割合が好ましい。
【００３７】
上述したように各セグメント１０６に、円弧面１０６ａよりも円筒体５１の直径方向５１ｂへ突出した円弧面１０６ｅを有するセグメント中央部１０６ｄを形成することで、円筒体５１の拡径動作に当たり、上記初期状態の円筒体５１の内面５１ａにはセグメント中央部１０６ｄが当接して円筒体５１が拡径され、拡径状態のペール缶胴体部１５２に成型される。拡径動作中、常にセグメント中央部１０６ｄが円筒体５１の内面５１ａに接触して円筒体５１の拡径を行う。よって、従来のように拡径動作に当たり円弧面２ａの両縁部２ｃの摩擦により円筒体５１の内面５１ａに擦り傷５３が生じるという現象は低減する。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態のエキスパンド型１０１、１０５によれば、拡径動作による円筒体５１の内面５１ａへの擦り傷５３の発生を低減することができる。又、このことは、エキスパンド型１０１、１０５のセグメント１０２、１０６の円弧面１０２ａ、１０６ａにおける傷の発生も低減することになる。よって、エキスパンド型１０１、１０５は、エキスパンド型の長寿命化にも寄与する。
【００３９】
さらに又，上述したエキスパンド型１０１の各セグメント１０２の円弧面１０２ａ、及びエキスパンド型１０５の各セグメント１０６の円弧面１０６ａは、図５に示すように、改善処理層１０３を有するのが好ましい。
改善処理層１０３は、上述したような擦り傷５３が各セグメント１０２の円弧面１０２ａ及び各セグメント１０６の円弧面１０６ａに生じるのを低減し、円筒体５１の拡径を良好に行うための部分である。改善処理層１０３は、セグメント１０２、１０６の材質を改良した部分であり、例えばハードクロムメッキ、テフロン（登録商標）処理、窒化処理、チタン処理、等が行われ、各セグメント１０２、１０６の円弧面１０２ａ、１０６ａの滑り性及び耐摩耗性を向上させる部分である。
このような改善処理層１０３を各セグメント１０２、１０６の円弧面１０２ａ、１０６ａに形成することで、上記滑り性及び上記耐摩耗性が向上することから、本実施形態の上述したエキスパンド型１０１、１０５の構成との相乗効果にて、さらに擦り傷５３の発生を低減することができる。
【００４０】
上述したように構成されるエキスパンド型１０１、１０５を用いて成型されたペール缶胴体部１５２に対し、地板５３及び取っ手５４が固定され、又、天板５５等が取り付けられることもある。このようにして図６に示すようなペール缶１５０が製造される。従来のペール缶５０に比べて、本実施形態におけるペール缶１５０では、ペール缶胴体部１５２の内面１５２ａに擦り傷５３の発生が少なく、ペール缶の商品価値を低下させることはない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、ペール缶の製造に使用されるエキスパンド型、及び該エキスパンド型を利用したペール缶の製造方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態のエキスパンド型を示す平面図である。
【図２】図１に示すエキスパンド型の斜視図である。
【図３】図１に示すエキスパンド型にてペール缶胴体部を成型した状態を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態のエキスパンド型を構成するセグメントの一つを示す平面図である。
【図５】図１に示すエキスパンド型のセグメントに改善処理層を形成した状態を示す断面図である。
【図６】図１及び図４に示すエキスパンド型にて成型されたペール缶胴体部を有するペール缶を示す斜視図である。
【図７】従来のエキスパンド型の斜視図である。
【図８】エキスパンド型を備え円筒体の拡径を行うエキスパンダーを示す正面図である。
【図９】従来のエキスパンド型を示す平面図である。
【図１０】従来のエキスパンド型のセグメントが初期状態の円筒体の内面に接触した状態を示す平面図である。
【図１１】従来のエキスパンド型による拡径動作により、円筒体の内面に生じた擦り傷を示す概略図である。
【図１２】従来のエキスパンド型にて成型されたペール缶胴体部を有するペール缶を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
５１…円筒体、５１ａ…内面、５１ｂ…直径方向、
１０１…エキスパンド型、１０１ｂ…周面、１０２…セグメント、
１０２ａ…円弧面、１０５…エキスパンド、１０６…セグメント、
１０６ａ…円弧面、１０６ｃ…セグメント両縁部、１０３…改善処理層、
１５０…ペール缶、１５２…ペール缶胴体部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体形状が略円筒形であり、その周方向に分割された円弧面を有する複数のセグメントを有し、拡径前の初期状態にある円筒体（５１）の内側に配置され、上記円筒体の直径方向（５１ｂ）に沿ってそれぞれの上記セグメントを放射状に広げて上記円筒体の内面（５１ａ）を押圧することで上記円筒体を拡径して拡径状態のペール缶胴体部に成型するエキスパンド型において、
上記初期状態における上記円筒体の上記内面にそれぞれの上記セグメントの上記円弧面が非押圧にて接触した状態において上記エキスパンド型（１０１）の周面（１０１ｂ）を真円とする円弧面（１０２ａ）を有するセグメント（１０２）を備えたことを特徴とするエキスパンド型。
【請求項２】
上記各セグメントの上記円弧面は、上記初期状態における上記円筒体の上記内面を形成する半径に同一で、かつ上記周方向に均一な半径（Ｒ０）にて形成されている、請求項１記載のエキスパンド型。
【請求項３】
全体形状が略円筒形であり、その周方向に分割された円弧面を有する複数のセグメントを有し、拡径前の初期状態にある円筒体（５１）の内側に配置され、上記円筒体の直径方向（５１ｂ）に沿ってそれぞれの上記セグメントを放射状に広げて上記円筒体の内面（５１ａ）を押圧することで上記円筒体を拡径して拡径状態のペール缶胴体部に成型するエキスパンド型において、
上記各セグメント（１０６）の円弧面（１０６ａ）は、第１半径（Ｒ１）にて形成された、上記周方向におけるセグメント両縁部（１０６ｃ）と、上記第１半径よりも小さい第２半径（Ｒ２）にて形成された、上記周方向において上記セグメント両縁部に挟まれたセグメント中央部（１０６ｄ）とを有する、
ことを特徴とするエキスパンド型。
【請求項４】
上記第１半径は、上記初期状態における上記円筒体の内面を形成する半径（Ｒ０）に同一の半径、又は上記拡径状態にある上記ペール缶胴体部の内面を形成する半径（Ｒ３）に同一の半径である、請求項３記載のエキスパンド型。
【請求項５】
上記セグメントの上記円弧面は、上記円筒体の拡径を良好に行わせる改善処理層（１０３）を有する、請求項１から４のいずれかに記載のエキスパンド型。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のエキスパンド型（１０１，１０５）にて成型されたペール缶胴体部（１５２）を備えたことを特徴とするペール缶。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載のエキスパンド型（１０１，１０５）を使用して、円筒状で拡径前の初期状態の円筒体（５１）を拡径状態のペール缶胴体部（１５２）に拡径成型してペール缶（１５０）を製造することを特徴とするペール缶製造方法。
【請求項１】
全体形状が略円筒形であり、その周方向に分割された円弧面を有する複数のセグメントを有し、拡径前の初期状態にある円筒体（５１）の内側に配置され、上記円筒体の直径方向（５１ｂ）に沿ってそれぞれの上記セグメントを放射状に広げて上記円筒体の内面（５１ａ）を押圧することで上記円筒体を拡径して拡径状態のペール缶胴体部に成型するエキスパンド型において、
上記初期状態における上記円筒体の上記内面にそれぞれの上記セグメントの上記円弧面が非押圧にて接触した状態において上記エキスパンド型（１０１）の周面（１０１ｂ）を真円とする円弧面（１０２ａ）を有するセグメント（１０２）を備えたことを特徴とするエキスパンド型。
【請求項２】
上記各セグメントの上記円弧面は、上記初期状態における上記円筒体の上記内面を形成する半径に同一で、かつ上記周方向に均一な半径（Ｒ０）にて形成されている、請求項１記載のエキスパンド型。
【請求項３】
全体形状が略円筒形であり、その周方向に分割された円弧面を有する複数のセグメントを有し、拡径前の初期状態にある円筒体（５１）の内側に配置され、上記円筒体の直径方向（５１ｂ）に沿ってそれぞれの上記セグメントを放射状に広げて上記円筒体の内面（５１ａ）を押圧することで上記円筒体を拡径して拡径状態のペール缶胴体部に成型するエキスパンド型において、
上記各セグメント（１０６）の円弧面（１０６ａ）は、第１半径（Ｒ１）にて形成された、上記周方向におけるセグメント両縁部（１０６ｃ）と、上記第１半径よりも小さい第２半径（Ｒ２）にて形成された、上記周方向において上記セグメント両縁部に挟まれたセグメント中央部（１０６ｄ）とを有する、
ことを特徴とするエキスパンド型。
【請求項４】
上記第１半径は、上記初期状態における上記円筒体の内面を形成する半径（Ｒ０）に同一の半径、又は上記拡径状態にある上記ペール缶胴体部の内面を形成する半径（Ｒ３）に同一の半径である、請求項３記載のエキスパンド型。
【請求項５】
上記セグメントの上記円弧面は、上記円筒体の拡径を良好に行わせる改善処理層（１０３）を有する、請求項１から４のいずれかに記載のエキスパンド型。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のエキスパンド型（１０１，１０５）にて成型されたペール缶胴体部（１５２）を備えたことを特徴とするペール缶。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載のエキスパンド型（１０１，１０５）を使用して、円筒状で拡径前の初期状態の円筒体（５１）を拡径状態のペール缶胴体部（１５２）に拡径成型してペール缶（１５０）を製造することを特徴とするペール缶製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２０３３５７（Ｐ２００７−２０３３５７Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７２８１（Ｐ２００６−２７２８１）
【出願日】平成１８年２月３日（２００６．２．３）
【出願人】（５９５１００５９８）株式会社ジャパンペール (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月３日（２００６．２．３）
【出願人】（５９５１００５９８）株式会社ジャパンペール (7)
【Ｆターム（参考）】
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