帶螺紋瓶罐的制造方法以及帶螺紋瓶罐的制作方法
【專利摘要】提供一種能夠在不對內表面涂層造成損傷的情況下進行螺紋成型加工，并且提高再次密封操作性的帶螺紋瓶罐的制造方法以及帶螺紋瓶罐。使有底筒狀體的開口部縮徑而形成肩部，并且在比該肩部更為上方形成具有螺紋大徑與小徑之間的中間外徑的筒狀部（11）以及從筒狀部（11）的上端向開口端部逐漸縮徑的傾斜部（14），從該傾斜部到所述筒狀部進行螺紋成型加工，從而在所述傾斜部（14）的中途位置形成螺紋開始部。
【專利說明】帶螺紋瓶耀的制造方法以及帶螺紋瓶耀
【技術領域】
[0001]本發明涉及具有與蓋螺合的螺紋的帶螺紋瓶罐的制造方法以及帶螺紋瓶罐。
[0002]本申請基于2011年3月28日于日本申請的特愿2011-069474號要求優先權，并 在此援引其內容。
【背景技術】
[0003]作為填充飲料等內容物的容器，已知有在具有外螺紋的瓶口部螺合蓋的鋁合金制 的瓶狀罐(瓶罐)。
[0004]如專利文獻I或專利文獻2中所公開，這種瓶罐通過如下方式制造:通過拉拔加工 和減薄拉伸加工(DI成型)將鋁合金板成型為底板部與圓筒狀側面部構成一體的有底圓筒 體，并使其開口部縮徑而形成肩部，并且在比肩部更為上方部分形成用于螺紋成型的擴徑 的筒狀部之后，對該筒狀部實施螺紋成型加工，并對開口端部實施卷邊部形成加工等。
[0005]另外，這種瓶罐在對開口部進行縮徑加工前的有底圓筒體的內外表面實施涂裝， 而作為尤其不會對內表面涂層造成損傷的情況下加工開口部的方法有專利文獻3記載的 方法。
[0006]在該專利文獻3中記載有在進行螺紋成型加工前的中間成型體中，通過從肩部進 行至少兩段以上的拉拔加工而形成口部，從而在從開口端至第二段的部位形成具有螺紋的 大徑與小徑之間中間直徑的外徑的筒狀部，并且由內體與外體夾入該筒狀部進行螺紋成型加工。
[0007]專利文獻1:美國專利第5704240號說明書
[0008]專利文獻2:日本特開平5-229545號公報
[0009]專利文獻3:日本特開2002-66674號公報
[0010]根據專利文獻3記載的方法，由于螺紋成型加工前的筒狀部的外徑被形成為螺紋 的大徑與小徑之間的中徑，因此能夠期待螺紋成型加工所造成的塑性變形減小，涂層的損 傷降低。
[0011]然而，這種瓶罐在打開之后，能夠再次蓋上蓋而進行密封，但是也要求易于進行這 種再次密封操作。
【發明內容】
[0012]有鑒于此，本發明的目的是提供一種帶螺紋瓶罐的制造方法以及帶螺紋瓶罐，該 帶螺紋瓶罐的制造方法以及帶螺紋瓶罐能夠在不對內表面涂層造成損傷的情況下進行螺 紋成型加工，并且還提高再次密封操作性。
[0013]本發明人對打開后的再次密封操作進行深入研究的結果認為:如果蓋的內表面側 的螺紋線的最下端與瓶罐螺紋的第一牙與第二牙之間的牙底部順利地螺合，則能夠易于進 行再次密封操作。與此相對地，發現了在專利文獻3記載的方法中由于螺紋成型加工前的 筒狀部的外徑被形成為螺紋的大徑與小徑之間的中徑，并且在該中徑位置進行螺紋成型加工，因此在從卷邊部到螺紋的第一牙的一周部分的傾斜部(特別是螺紋開始部前面的部分) 中，殘留具有大于螺紋小徑的外徑的未加工部，該未加工部成為在再次密封蓋時的阻力。
[0014]由此得出為了易于進行再次密封操作，重要的是以在從該卷邊部到螺紋的第一牙 的一周部分的傾斜部不殘留大于螺紋小徑的部分的方式進行螺紋成型加工的結論，并且提 出如下所述的解決方案。
[0015]本發明的帶螺紋瓶罐的制造方法的特征在于，使筒狀體的開口部縮徑而形成肩 部，并且在比該肩部更為上方形成具有螺紋的大徑與小徑之間的中間外徑的筒狀部以及從 該筒狀部的上端向開口端部逐漸縮徑的傾斜部，從該傾斜部到所述筒狀部進行螺紋成型加 工以在所述傾斜部的中途位置形成螺紋開始部。
[0016]在本發明的瓶罐的制造方法中，更優選地，以在所述螺紋開始部的沿罐軸方向的 縱剖面中，所述傾斜部與所述筒狀部之間的彎曲部被配置在螺紋的第二牙與所述第二牙的 上方的牙底部之間的范圍內的方式進行螺紋成型加工。
[0017]另外，所述傾斜部相對于罐軸方向為10°?30°的角度。
[0018]根據本發明的制造方法，通過以將筒狀部的外徑形成為螺紋的大徑與小徑之間的 中間外徑，并且螺紋開始部被形成在傾斜部的中途位置的方式進行螺紋成型加工，從而即 使在螺紋開始部的前面殘留有未加工的傾斜部，也抑制了該未加工部大于螺紋的小徑。因 此，能夠減少當再次密封蓋時，蓋上蓋后，蓋內側的螺紋線的最下端被引導至瓶罐的螺紋開 始部與下一個牙頂部之間的牙底部期間的阻力。
[0019]另外，由于將螺紋成型加工前的筒狀部形成為螺紋大徑與小徑之間的中間外徑， 因此在加工時的塑性變形量小。在這種情況下，在從加工傾斜部的螺紋開始部到一周部分 中加工外徑小于大徑與小徑之間的中間外徑的部分，但由于是第一牙的螺紋成型，且其上 方的開口端部尚未成型，因此在加工時限制材料流動的情況少。
[0020]此外，螺紋在其牙頂部的高度變為規定的尺寸的期間存在不完整螺紋部，而螺紋 開始部是指具有其牙頂部高度的一半左右高度的部分。另外，牙頂部高度是指牙頂部和與 該牙頂部相鄰的牙底部之間的半徑方向尺寸的最大值的平均值，大徑是指牙頂部的外徑， 小徑是指牙底部的外徑。
[0021]本發明的瓶罐為通過本發明的制造方法制造的瓶罐。
[0022]另外，本發明的瓶罐更優選地從形成于開口端的卷邊部的下方到螺紋的第一牙的 一周部分的傾斜部的最大外徑被形成為等于或小于與所述第一牙相鄰的牙底部的螺紋小徑。
[0023]根據本發明，由于抑制了螺紋開始部前面的傾斜部大于螺紋的小徑，因此能夠減 小當再次密封蓋時，蓋上蓋后，蓋內側的螺紋線的最下端被引導至瓶罐的螺紋開始部與下 一個牙頂部之間的牙底部期間的阻力，能夠易于進行再次密封操作。另外，由于螺紋成型加 工時的塑性變形量也變小，并且在第一牙的螺紋中，成型時的材料流動的限制也少，因此也 能夠抑制對內表面涂層的損傷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是表示本發明的一實施方式中制造中途的中間成型體的筒狀部附近的主視 圖。[0025]圖2是按照(a)?(d)的順序表示圖1所示瓶罐的中間成型體的成型工序的主要 部分的剖視圖。
[0026]圖3是表示使開口部擴徑的沖頭的剖視圖。
[0027]圖4是表示使開口部縮頸的模縮口用成型工具的剖視圖。
[0028]圖5是表示對圖1所示瓶罐的中間成型體實施螺紋成型加工的狀態的圖，其中(a) 是表示將內體及外體配置在瓶罐的內外的狀態的相當于螺紋開始部的位置的縱剖視圖， (b)是表示由內體及外體夾入瓶罐的螺紋成型加工中狀態的與(a)相同位置的縱剖視圖。
[0029]圖6是表示相對于圖5相當于比螺紋開始部更為前面部分的位置的與圖5同樣的 縱首1J視圖。
[0030]圖7是表示一實施方式的瓶罐的瓶口部附近的主視圖。
[0031]圖8是表不一實施方式的瓶罐與蓋的關系的剖視圖,左半部分表不瓶罐與蓋螺合 的狀態，右半部分表示在螺合前在瓶罐蓋上蓋的狀態。
[0032]圖9是表示現有的瓶罐與蓋的關系的與圖8同樣的剖視圖。
【具體實施方式】
[0033]下面，對本發明的一實施方式進行說明。
[0034]瓶罐I由鋁或鋁合金的薄板金屬構成，如圖7所示，在有底圓筒狀的罐身部(省略 圖示)形成有向上方逐漸縮徑的肩部2，在該肩部2的上端形成有小徑的頸部3，在該頸部3 的上端形成有瓶口部4，在該瓶口部4的外周形成有螺紋5，在比螺紋5更為下方形成有用 于固定蓋的裙端部的突出部6，在比螺紋5更為上方形成有卷邊部7。
[0035]在制造該瓶罐I時，使將鋁合金等的薄板通過拉拔加工和減薄拉伸加工(DI成型) 成型的有底圓筒體的開口部縮徑而形成肩部2，之后，在比肩部2更為上方部分形成用于螺 紋成型的擴徑的筒狀部11。
[0036]通過圖2具體進行說明。如同圖2的(a)所示，使有底圓筒體的開口部縮徑而形成 肩部2，并且在比肩部2更為上方形成筒狀的縮徑部17。該縮徑加工即所謂的模縮口加工， 通過依次使用不同直徑的成型工具進行加工，從而使開口部逐漸縮徑，形成圖2的(a)所示 的肩部2及縮徑部17。
[0037]而且，如同圖2的(b)所示，對于該縮徑部17，除了其下端部以外，使得從肩部2的 上端的稍微上方位置開始再次擴徑而形成大徑部18。如圖3所示，進行該大徑部18的加工 的裝置具備沿罐軸方向插入保持于工件保持部(省略圖示)的有底圓筒體W的開口部(縮徑 部17)中的擴徑沖頭51。而且，通過該擴徑沖頭51插入有底圓筒體W的縮徑部17而形成 大徑部18，通過該大徑部18的加工，在縮徑部17的下端部未被擴徑加工的部分成為頸部 3。
[0038]接下來，如圖2的(C)所示，除了大徑部18的下端部以外，通過使得比該下端部更 為上方部分再次縮徑而形成小徑部19。該加工即所謂的模縮口加工，如圖4所示，其成型 工具具備沿罐軸方向插入保持于工件保持部(省略圖示)的有底圓筒體W的開口部(大徑部 18)中的內側模具52以及配置在其外側的外側模具53。內側模具52的外徑小于加工前的 有底圓筒體W的開口部(大徑部18)的內徑，被形成為縮徑后的外徑，外側模具53的內周面 從前端依次形成有接收加工前的有底圓筒體W的開口部(大徑部18)的內徑的引導面54、用于進行使該開口部縮徑的拉拔加工的錐面55、在與內側模具52的外周面之間形成供縮徑 的開口部插入的間隙的小徑面56。而且，通過沿著外側模具53的引導面54壓入有底圓筒 體W的開口部(大徑部18)，從而開口部以仿形于錐面55的方式被縮徑，并且開口端部插入 內側模具52的外周面52a與外側模具53的小徑面56之間并被加工為小徑部19。在前述 的圖2的(a)所示的加工也使用雖然與該圖4所示的模具直徑不同但結構相同的多種內側 模具與外側模具的組合。
[0039]通過該小徑部19的加工，在小徑部19的下方未被加工的部分成為擴徑部15。在 這種情況下，小徑部19被形成為大于頸部3的外徑，被形成為后述的螺紋5的小徑與大徑 之間的中間外徑。
[0040]接下來，如同圖2的(d)所示，使小徑部19的大致上半部分向上端逐漸縮徑，形成 其縮徑的開口端部13以及與此相連的傾斜部14。該加工也使用與圖4相同的用于模縮口 加工的成型工具。通過該開口端部13與傾斜部14的加工，在其下方未被加工的部分成為 筒狀部11。由此形成中間成型體12。此外，該筒狀部11的厚度被形成為0.25?0.4_。
[0041]而且，在該中間成型體12中，在筒狀部11成型螺紋5之后，使開口端部13進一步 縮徑，并在其縮徑的部分成型卷邊部7，從而制造瓶罐I。
[0042]在該制造工序中，中間成型體12的形狀也如圖1所示，開口端部13從上端成型卷 邊部7所需的尺寸部分形成為筆直狀，從該開口端部13的下端形成有向下方逐漸擴徑的傾 斜部14，在該傾斜部14的下端形成有筒狀部11。該筒狀部11除了下端部以外的大多部分 被形成為筆直的圓筒狀，筒狀部11的下端部成為外徑比其上部大的擴徑部15，在該擴徑部 15的下端連續形成有縮徑的頸部3以及從頸部3的下端擴徑的肩部2。
[0043]在這種情況下，開口端部13的外徑Dl小于應成型的螺紋的小徑D2，另外，筒狀部 11的外徑D3除了其下端部的擴徑部15以外，被設定為螺紋的大徑D4與小徑D2之間的中間 直徑。例如，當螺紋的大徑D4為37mm，螺紋的小徑D2為36.3mm，螺紋的第一牙與第二牙之 間的間隔為2.5mm?4.5mm時,筒狀部11的除擴徑部15以外的外徑D3被設定為36.5mm? 36.8_。另外，連接這些筒狀部11與開口端部13之間的傾斜部14相對于罐軸方向被設定 為10°?30°的傾斜角e，沿罐軸方向的長度H被設定為2.0?6.0_。
[0044]接下來，對于用于對該中間成型體12成型螺紋5的裝置進行說明如下:螺紋成型 裝置具有抵接于中間成型體12的筒狀部11的內周面的內體21以及抵接于外周面的外體 22。如圖1和圖5所示，這些內體21及外體22的結構如下:分別在其外周面以螺旋狀且以 相互對應的形狀形成有用于形成螺紋5的螺紋形成用凸部23、24及螺紋形成用凹部25、26， 通過這些內體21及外體22分別在半徑方向上移動，從而在彼此的凹凸部之間夾入中間成 型體12的筒狀部11，并且通過圍繞中間成型體12的軸心旋轉，從而在筒狀部11形成螺紋
5。另外，在此時也同時加工配置在螺紋5的下方的突出部6。
[0045]通過圖5和圖6對于由該內體21及外體22所進行的螺紋成型進行詳細描述。
[0046]預先對螺紋5的形狀進行說明，如圖7所示，螺紋5在其牙頂部31的高度變為規 定尺寸的期間存在高度逐漸變大的不完整螺紋部32，螺紋開始部33是指在該不完整螺紋 部32中具有牙頂部31的高度的一半左右高度的部分。另外，牙頂部31的高度是指牙頂部 31和與該牙頂部31相鄰的牙底部34之間的半徑方向尺寸的最大值的平均值，螺紋大徑是 指牙頂部31的外徑，螺紋小徑是指牙底部34的外徑。[0047]此外，螺紋成型加工并不一定限于從螺紋開始部33開始，可從任意位置進行加工。
[0048]圖5表示相當于在螺紋成型加工后成為螺紋開始部33的位置的部分的縱剖面，
(a)表示在中間成型體12的筒狀部11的內側插入有內體21，在筒狀部11的半徑方向外方配置有外體22，并且相互對置的狀態，(b)表示內體21與外體22靠近并從傾斜部14的中途夾入筒狀部11的狀態。另外，為了便于說明，在圖5的(a)中正面示出內體與外體的各一半，剩余一半僅示出外形線，但在(b)中內體和外體均僅示出外形線。在后述的圖6中(a) 和(b)均僅示出內體和外體的外形。
[0049]另外，在該剖面中點劃線的位置如下:螺紋的第一牙(在該圖5的剖面位置中為螺紋開始部33并成為不完整螺紋部32)為A，其下的牙底部為B，螺紋的第二牙為C。
[0050]在該螺紋開始部33的位置中，如圖5的(a)所示，筒狀部11與傾斜部14之間的彎曲部16被配置在第二牙C與其上的牙底部B之間的范圍內。在圖示例中，大約在第二牙 C的棱線位置配置有彎曲部16。該彎曲部16的曲率半徑優選為0.6mm~10mm。當曲率半徑小于0.6mm時，在圖2的(d)所示的縮徑加工時的載荷變大，瓶口部4可能會被壓彎。另外，螺紋成型時的載荷也變大。當曲率半徑大于IOmm時，傾斜部14變長，在螺紋成型時由內體21引起的伸出量變大，有可能會損傷內表面涂層。
[0051]當兩個體21、22從該圖5的(a)所示的狀態靠近，并且夾入筒狀部11而實施螺紋成型加工時，如圖5的(b)所示，殘留在第一牙的位置A的上方部分的傾斜部14的最大外徑等于或小于螺紋小徑D2。
[0052]另一方面，圖6示出比螺紋開始部33更為前面位置的縱剖面。換句話說就是第一牙旋繞將近一周并成為第二牙的前面位置的縱剖面。
[0053]在該圖6中也與圖5同樣地，Ca)表示在中間成型體12的筒狀部11的內側插入有內體21,在筒狀部11的半徑方向外方配置有外體22,并且相互對置的狀態，(b)表不內體21與外體22靠近并從傾斜部14的中途夾入筒狀部11的狀態。另外，在該圖6的剖面中點劃線的位置如下:螺紋的第一牙(旋繞將近一周并成為第二牙的前面的螺紋牙)為A'， 其上的牙底部的前面位置為B'。
[0054]在比該螺紋開始部33更為前面的位置上，通過從筒狀部11的傾斜部14的中途位置進行螺紋成型加工，從而如圖6的(b)所示，第一牙的位置(旋繞將近一周的位置)A'的上方的傾斜部14的最大徑等于或小于螺紋小徑D2。
[0055]如此進行螺紋成型加工之后，通過使開口端部13進一步縮徑，并且對該縮徑的開口端部13進行卷邊加工以形成卷邊部7，從而制造瓶罐I。
[0056]被覆蓋在該瓶罐I的蓋41具有圓形的頂板部42和圓筒狀的裙部43，在被覆蓋在瓶罐I的瓶口部4上之后，通過封蓋輥仿形于瓶口部4的螺紋5對蓋41的裙部43進行成型，從而在裙部43形成螺紋線44并且成為與瓶口部4螺合的狀態， 通過將裙部43的下端部45卷入成突出部6，從而如圖8的左半部分所示，蓋41與瓶罐I被固定為螺合狀態。如此，由于蓋41被螺合于瓶口部4的螺紋5，因此蓋41的螺紋線44的內徑與瓶口部4的螺紋小徑D2匹配。此外，關于該蓋，當示出各部位時，在螺紋形成前和螺紋形成后使用相同的附圖標記進行說明。
[0057]接下來，對于打開蓋41之后進行再次密封的情況進行說明。[0058]當旋轉蓋41，從而使之從圖8的左半部分所示的螺合狀態松開時，從形成在裙部 43的狹縫46部分，下端部45與其上部之間斷裂，下端部呈帶狀殘留于突出部6，其上部能夠從瓶口部4拆卸。
[0059]接下來，當為了進行再次密封而將該被拆卸的蓋41蓋在瓶口部4上時，如圖8的右半部分所示，蓋41的內周面的螺紋線44的最下端滑過瓶口部4的傾斜部14的上面并且下降并抵接于螺紋5的第一牙的上表面。此時，通過使蓋41向右旋轉，螺紋線44的最下端順著第一牙的上表面，被引導至其下方的牙底部34的入口。
[0060]如前所述，由于傾斜部14的最大外徑被形成為等于或者小于螺紋小徑D2的尺寸， 因此蓋41的內周面的螺紋線44較少受到傾斜部14的阻力，能夠順利地到達第一牙的上表面，然后，簡單地被引導至第一牙下方的牙底部34的入口。而且，能夠通過旋轉蓋41，使螺紋線44的最下端進入并擰入于該牙底部34。
[0061]順便通過圖9對現有的瓶罐進行說明如下:在現有的瓶罐中，由于在第一牙上方的傾斜部51殘留有大于螺紋小徑的部分52，因此在再次密封蓋41時，蓋41的螺紋線44與該大于螺紋小徑的部分52的接觸程度大，在擰緊螺紋時的阻力大，因此不易進行再次密封操作。
[0062]在日本電產新寶株式會社制數字扭力計上保持瓶罐的狀態下檢測再次密封蓋時的再密封扭矩(將蓋覆蓋在瓶口部并進行密封操作時直到蓋的頂面的襯墊與瓶罐的卷邊部頂面接觸為止產生的阻力值)，結果本發明的實施方式的瓶罐為0.2N* cm，現有的瓶罐為 8.7N ? cm。
[0063]如此，通過本發明的制造方法制造的瓶罐I由于螺紋5的第一牙上方的傾斜部14 被形成為與螺紋小徑D2相同或者小于螺紋小徑D2，因此能夠容易進行再次密封操作。
[0064]此外，本發明并不限定于前述實施方式的結構，在具體結構中，在不脫離本發明宗旨的范圍內能夠進行各種變更。
[0065]產業上的可應用性
[0066]本發明的帶螺紋瓶罐能夠廣泛應用為填充咖啡飲料等各種飲料，蓋的再密封容易的瓶罐。
[0067]附圖標記說明
[0068]I 瓶罐
[0069]2 肩部
[0070]3 頸部
[0071]4 瓶口部
[0072]5 螺紋
[0073]6 突出部
[0074]7 卷邊部
[0075]11筒狀部
[0076]12中間成型體
[0077]13開口端部
[0078]14傾斜部
[0079]15擴徑部[0080]16彎曲部
[0081]21內體
[0082]22外體
[0083]23、24螺紋形成用凸部
[0084]25、26螺紋形成用凹部
[0085]31牙頂部
[0086]32不完整螺紋部
[0087]33螺紋開始部
[0088]34牙底部
[0089]41蓋
[0090]42頂板部
[0091]43裙部
[0092]44螺紋線
[0093]45下端部
[0094]46狹縫
【權利要求】
1.一種帶螺紋瓶罐的制造方法，其特征在于，使有底筒狀體的開口部縮徑而形成肩部， 并且在比該肩部更為上方形成具有螺紋的大徑與小徑之間的中間外徑的筒狀部以及從該 筒狀部的上端向開口端部逐漸縮徑的傾斜部，從該傾斜部到所述筒狀部進行螺紋成型加工 以在所述傾斜部的中途位置形成螺紋開始部。
2.根據權利要求1所述的帶螺紋瓶罐的制造方法，其特征在于，以在所述螺紋開始部 的沿罐軸方向的縱剖面中所述傾斜部與所述筒狀部之間的彎曲部被配置在螺紋的第二牙 與所述第二牙的上方的牙底部之間的范圍內的方式進行螺紋成型加工。
3.根據權利要求1所述的帶螺紋瓶罐的制造方法，其特征在于，所述傾斜部相對于罐 軸方向為10°?30°的角度。
4.根據權利要求2所述的帶螺紋瓶罐的制造方法，其特征在于，所述傾斜部相對于罐 軸方向為10°?30°的角度。
5.一種帶螺紋瓶罐，通過權利要求1?4中任一項所述的制造方法制造。
6.一種帶螺紋瓶罐，其特征在于，從形成于開口端的卷邊部的下方到螺紋的第一牙的 一周部分的傾斜部的最大外徑被形成為等于或小于與所述第一牙相鄰的牙底部的螺紋小 徑的外徑。
【文檔編號】B65D41/04GK103459060SQ201280014913
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年3月27日 優先權日:2011年3月28日
【發明者】細井正宏 申請人:環宇制罐株式會社