罐体的制作方法

本发明涉及一种在供盖安装的开口部形成有卷边部的瓶形状的罐体。

本申请基于2018年12月4日在日本申请的专利申请2018-226957号要求优先权，并且在此援引其内容。

背景技术：

作为填充饮料等内容物的容器，已知有在由钢或铝合金等形成的瓶形状的罐体(瓶罐)的开口部安装有盖且由盖内表面的衬垫密封内部的结构。提出有如下的容器：在这种罐体的开口部形成有与瓶口同样的形状的卷边部，通过在该卷边部卷入盖的裙部来安装，从而密封罐体的内部。用于该容器的罐体的卷边部相对于罐体的开口部形成得比较大。

例如，在专利文献1中公开有金属制罐，该金属制罐在使口部的前端部向外方翻卷而形成的凸筋部(卷边部)上卷封固定有盖，该盖通过拉拽拉环而将刻痕断裂来开封。并且，在该专利文献1中，口部以直线状延伸，形成在口部的前端部的凸筋部(卷边部)向内方倾斜，该倾斜开始位置设定在该凸筋部的下端部位与翻卷开始位置之间。另外，凸筋部(卷边部)的经翻卷的前端部与口部的外表面大致垂直地抵靠而抵接。

在专利文献2所公开的金属瓶罐中形成有卷边部，该卷边部具有：从口部的上端缩径的缩径部；从缩径部的上端向上方延伸的立起部；该立起部的上端的上部折弯部；从该上部折弯部向外方光滑地扩展的同时向下方延伸且向外方突出的弯曲部；该弯曲部的下端的下部折弯部；和从该下部折弯部以直线状延伸至缩径部的直线部。直线部的前端与缩径部的外表面抵接。另外，在专利文献2中记载有缩径部的倾斜角为25°～65°，上部折弯部的曲率半径为0.5～1.0mm，弯曲部的曲率半径为2.0～3.0mm，下部折弯部的曲率半径为0.5～1.0mm，直线部相对于水平的角度为0～25°。

专利文献1：国际公开第2007/122971号

专利文献2：日本专利公开2011-116456号公报

这种卷边部被形成为与瓶口同样的形状且比较大。因此，供盖的裙部卷入的卷边部的下端部的曲率半径容易变大，有可能会降低安装了盖的裙部之后的耐压性。另一方面，如果减小该卷边部的下端部的曲率半径，则在饮用罐体内的饮料时尖锐的前端部碰到嘴唇而难以饮用。

技术实现要素：

本发明是鉴于这种情况而提出的，其目的是提供一种罐体，该罐体能够切实地将安装于卷边部的盖的裙部卷入并固定，并且还减少饮用时的嘴唇的不适感。

本发明的罐体为具备圆筒状的主体部、直径比该主体部的直径小的颈部和与所述颈部连接的口部的罐体，所述罐体在所述口部的外周部具有卷边部，所述卷边部由前端部向径向的外侧翻折而成，在经过罐轴的纵剖面中，在所述卷边部上连续形成有：外周上侧折弯部，形成翻折顶部的外周部；外周侧筒部，从所述外周上侧折弯部的下端向罐轴方向的下方延伸；外周下侧折弯部，从所述外周侧筒部的下端经由拐点部向所述径向的内方折弯；和卷边端部，从所述外周下侧折弯部的内周缘向所述径向的内方缩径的同时延伸，在将所述外周上侧折弯部的外表面的曲率半径设为r5(mm)，将所述外周下侧折弯部的外表面的曲率半径设为r6(mm)，将所述拐点部的外表面的曲率半径设为r7(mm)时，r7＜r6＜r5。

所述拐点部的所述外表面的所述曲率半径r7优选为0.05mm以上且0.2mm以下。另外，所述外周下侧折弯部的所述外表面的所述曲率半径r6优选为0.7mm以上且2.0mm以下。

在卷边部的外周部中，由于在外周侧筒部与外周下侧折弯部之间设置有曲率半径小的拐点部，在将盖的裙部卷入到卷边部时，拐点部能够卡止盖的裙部，从而切实地固定盖的裙部。

另外，在该卷边部中，由于拐点部只设置在外周侧筒部与外周下侧折弯部之间的微小部分，因此减少饮用时的嘴唇的不适感。

在该情况下，所述外周侧筒部的外表面在经过所述罐轴的所述纵剖面中被形成为直线状，或者被形成为以大于所述外周上侧折弯部的所述外表面的所述曲率半径r5的曲率半径向所述径向的外方稍微凸出的曲线状。

作为该罐体的优选实施方式，所述卷边端部的前端在经过所述罐轴的所述纵剖面中与配置在所述口部的始端位置的口部始端部的外表面接触，所述口部始端部以向所述罐轴方向的上方逐渐缩径的同时向所述径向的外方凸出的方式弯曲，并且所述口部始端部的外表面的曲率半径为6.3mm以上且10.3mm以下。

另外，所述卷边端部从所述外周下侧折弯部的所述内周缘以向所述罐轴方向的上方逐渐缩径的同时向所述径向的内方凸出的方式弯曲，并且所述卷边端部的外表面的曲率半径为1.0mm以上且4.0mm以下，所述卷边端部的前端部的弯曲的凸状外表面与所述口部始端部的弯曲的凸状外表面接触。

由于卷边部的卷边端部的前端为加工最大的部位，材料的伸长率在圆周方向的各部分不同，因此在与罐轴正交的剖面中观察时，由卷边端部的前端形成的圆有时不是真圆，而是成为凹凸形状。因此，如专利文献1或专利文献2所记载的那样，如果卷边端部的前端与口部始端部的外表面抵接，则根据圆周方向的位置，可能会导致如下的问题：即，卷边端部的前端切入口部始端部的外周面使之损坏，或者因之前与口部始端部抵接的部位妨碍卷边工序，卷边部的形状会局部不充分。

与此相对地，在本实施方式的罐体中，由于口部始端部以向径向外方凸出的方式弯曲，卷边端部也以向径向内方凸出的方式弯曲，这些凸状外表面彼此接触，因此能够防止卷边端部的前端部切入口部始端部或卷边不充分的问题。

作为该罐体的优选实施方式，在将所述卷边部的所述径向的厚度设为t，将外径设为d时，所述厚度t与所述外径d的比例(t/d)为0.05以上且0.18以下，更优选为0.075以上且0.16以下，其中，所述外径d为25mm以上且40mm以下。

所述卷边部的所述径向的所述厚度t优选为2.0mm以上且4.5mm以下。

作为该罐体的优选实施方式，在将所述卷边部的所述罐轴方向的宽度设为w，将外径设为d时，相对于25mm以上且40mm以下的所述外径d，所述宽度w为3.0mm以上且5.0mm以下，更优选为3.5mm以上且4.7mm以下。

根据本发明，能够切实地将安装于卷边部的盖的裙部卷入并固定，并且还减少饮用时的嘴唇的不适感。

附图说明

图1表示使用本发明的一实施方式的罐体的瓶容器，是将该瓶容器的右半部分做成经过罐轴的剖面的主视图。

图2是将图1所示的罐体的卷边部附近放大的剖面图。

图3是将图2所示的卷边部的下部附近进一步放大的剖面图。

图4是从不同角度观察图1的瓶容器的主视图。

图5是图5所示的瓶容器的俯视图。

图6是按顺序表示罐体制造工序的前一半的将右半部分做成剖面的主视图。

图7是按顺序表示罐体制造工序的后一半的将右半部分做成剖面的主视图。

图8是表示在卷边工序中利用滚压工具加工的状态的剖面图。

图9是表示在卷边工序中利用矫正工具加工的状态的剖面图。

图10是将图9的主要部分放大的剖面图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明所涉及的罐体的一实施方式进行说明。如图1、图4及图5所示，本实施方式的罐体100为总体形成为瓶形状的瓶罐，在其上端部的口部14以形成向外部开口的开口部15的方式具有卷边部50。罐体100在通过开口部15向内部填充饮料等内容物之后对口部14安装盖200来密封开口部15并构成瓶容器300。

图1、图4及图5示出具备罐体100和安装在罐体100的口部14上的盖200的瓶容器300。另外，在图1中，将瓶容器300的右半部分作为经过罐轴c的剖面来示出。

罐体100由铝或铝合金等的薄板金属形成，如图1所示，被形成为具备底部20和主体部10的有底圆筒状，该主体部10呈圆筒状，其从底部20至高度方向的中间位置为止以笔直状形成，该中间位置的上方部分随着向开口部15而缩径。

如图1所示，主体部10及底部20彼此同轴配置，在本实施方式中，将它们的共同轴称为罐轴c进行说明。而且，在沿罐轴c的方向(罐轴c方向)中，将从开口部15向底部20侧的方向设为下侧(下方)，将从底部20向开口部15侧的方向设为上侧(上方)，在以下说明中，与图1所示的方向同样地规定上下方向。另外，将与罐轴c正交的方向称为径向，在径向中，将靠近罐轴c的方向设为径向的内侧(内方)，将远离罐轴c的方向设为径向的外侧(外方)。另外，将环绕罐轴c周围的方向设为圆周方向。

在本实施方式中，罐体100的底部20具备：圆顶部21，位于罐轴c上且向上方(主体部10的内部)膨出；和罐跟部22，连接该圆顶部21的外周缘部和主体部10的下端部。圆顶部21与罐跟部22的连接部分为接地部23，在罐体100以处于正立姿势(图1所示的开口部15向上方的姿势)的方式载置于接地面(载置面)上时，该接地部23与接地面接触。接地部23在底部20中向下方最突出，并且呈沿圆周方向延伸的环状。

如图1所示，罐体100的主体部10具备：圆筒部11，在主体部10的下部侧(底部20侧)形成为圆筒状；肩部12，在圆筒部11的上端以向径向内方折弯的方式向罐轴c方向的上方缩径；细长的颈部13，与肩部12的上端连接并向罐轴c方向的上方延伸；和口部14，与颈部13的上端连接且向外部开口。此外，圆筒部11、肩部12、颈部13和口部14分别呈在主体部10的圆周方向整周延伸的环状。

颈部13呈向罐轴c方向的上方逐渐缩径的形状，颈部13的直径小于圆筒部11的直径，颈部13的上端的直径最小。该颈部13的高度被形成为比圆筒部11的高度稍小。在本实施方式的罐体100中，颈部13呈与肩部12的上端相连且向罐轴c方向逐渐缩径的锥筒状。颈部13的上端部13a相对于罐轴c的角度较小，大致沿着罐轴c方向形成(参照图2)。并且，在颈部13的上端部13a的上端连接有口部14。

如图2所示，口部14具有：口部始端部41，与肩部12的上端部13a相连，并且以向罐轴c方向的上方逐渐缩径的同时向径向外方凸出的方式弯曲；内周下侧折弯部42，从口部始端部41的上端以向径向内方凸出的方式弯曲；内周侧筒部43，与内周下侧折弯部42的上端相连，并且在口部14的最内径位置上向罐轴c方向的上方竖直延伸；和卷边部50，与内周侧筒部43的上端相连且向径向外方翻折。在经过罐轴c的剖面(纵剖面)中，内周侧筒部43与罐轴c大致平行配置。

口部始端部41的外表面的曲率半径r1(mm)为6.3mm以上且10.3mm以下，内周下侧折弯部42的外周面(凸面)的曲率半径r2(mm)为1.0mm以上且5.0mm以下。

在经过罐轴c的剖面(纵剖面)中，在卷边部50中连续形成有：内周上侧折弯部51，从内周侧筒部43的上端以向径向外方扩展的方式折弯；翻折顶部52，从内周上侧折弯部51的外周缘翻折的同时以向罐轴方向的上方突出的方式折弯；外周上侧折弯部53，从翻折顶部52的外周缘向罐轴c方向的下方折弯；外周侧筒部54，从外周上侧折弯部53的外周缘向罐轴方向的下方延伸；外周下侧折弯部56，从外周侧筒部54的下端经由拐点部55向径向内方折弯；和卷边端部57，从外周下侧折弯部56向径向内方缩径的同时延伸。配置在内周上侧折弯部51与外周上侧折弯部53之间的翻折顶部52在卷边部50中配置在最上端位置上。

内周上侧折弯部51的外表面的曲率半径r3(mm)为0.8mm以上且1.4mm以下，翻折顶部52的外表面的曲率半径r4(mm)为1.5mm以上且2.5mm以下，外周上侧折弯部53的外表面的曲率半径r5(mm)为2.4mm以上且3.0mm以下。

在本实施方式中，如图3所示，外周侧筒部54被形成为随着向罐轴c方向的下方而稍微扩径，其倾斜角度即相对于罐轴c的角度θ为1.2°以上且1.8°以下。外周下侧折弯部56的外表面(凸面)的曲率半径r6(mm)为0.7mm以上且2.0mm以下。

拐点部55设置在外周侧筒部54的下端与外周下侧折弯部56的上端之间的微小部位上，其外表面的曲率半径r7(mm)为0.05mm以上且0.2mm以下。因此，拐点部55在外周侧筒部54的下端与外周下侧折弯部56的上端之间以微小的宽度沿圆周方向形成为线状。

另外，如前所述，外周侧筒部54被形成为随着向罐轴方向的下方而稍微扩径，因此与其下端相连的拐点部55在卷边部50中配置在径向最外侧。在该情况下，拐点部55与稍微倾斜的外周侧筒部54的下端相连，并且与外周下侧折弯部56的上端连接，因此拐点部55中的始端部附近配置在径向最外侧。由于拐点部55的宽度微小，因此拐点部55实际上也可以视为沿圆周方向的线状。

如果拐点部55的曲率半径r7大于0.2mm，则将盖200的裙部卷入时的卡止变弱而损害密封性。如果曲率半径r7小于0.05mm，则会导致拐点部55发生裂纹等的成型不良。

在卷边部50的外表面中，如果外周上侧折弯部53的曲率半径r5大于3.0mm，则有可能会降低密封性，如果该曲率半径r5小于2.48mm，则在卷边部50的成型时有可能会发生裂纹或褶皱。另外，如果外周下侧折弯部56的曲率半径r6大于2.0mm，则盖200的裙部的卷入有可能会变弱。另一方面，如果曲率半径r6小于0.7mm，则在卷边部50的成型工序中有可能会在卷边部50上发生裂纹或褶皱。

针对外周上侧折弯部53的外表面的曲率半径r5、外周下侧折弯部56的外表面的曲率半径r6及拐点部55的外表面的曲率半径r7，r7＜r6＜r5的关系成立。

卷边端部57从外周下侧折弯部56的内周缘以向罐轴c方向的上方逐渐缩径的同时向径向内方凸出的方式弯曲，其外表面的曲率半径r8(mm)为1.0mm以上且4.0mm以下。在本实施方式中，只有卷边端部57的前端部57a被形成为曲率半径进一步减小。该前端部57a的曲率半径r9(mm)为0.8mm以上且3.0mm以下。因此，该卷边端部57的外表面形成凸状外表面，该凸状外表面通过将曲率半径r8的曲面和曲率半径r9的曲面相连而成。该卷边端部57的曲率半径r8、r9的尺寸也可以相同。

如前所述，口部始端部41也以向径向外方凸出的方式弯曲，因此其外表面形成凸状外表面。并且，卷边端部57的前端向口部始端部41中的罐轴c方向的中途位置延伸，卷边端部57的前端部57a的凸状外表面与口部始端部41的凸状外表面接触。

如图2所示，卷边部50的罐轴c方向的宽度w(mm)为罐轴c方向上的卷边部50的上端位置与该卷边部50的下端位置之间的与罐轴c平行的竖直距离。在经过罐轴c的剖面中，翻折顶部52配置在卷边部50的罐轴c方向的最上端的位置上，外周下侧折弯部56与卷边端部57的连接部配置在卷边部50的罐轴c方向的最下端的位置上，卷边部50的宽度w为翻折顶部52的上端外表面和外周下侧折弯部56与卷边端部57的连接部之间的竖直距离。

卷边部50的径向厚度t(mm)为径向上的卷边部50的最内径位置与最外径位置之间的与罐轴c正交的水平距离。在图2所示的经过罐轴c的纵剖面中，内周上侧折弯部51的始端、换言之内周侧筒部43的上端位置配置在卷边部50的径向最内方位置上，拐点部55配置在卷边部50的径向最外方位置上。因此，厚度t为内周上侧折弯部51的始端的内表面与拐点部55的外表面之间的水平距离。

在卷边部50的罐轴c方向的宽度w内，图3所示的卷边部50的最下端与拐点部55和外周侧筒部54的连接部之间的高度(外周下侧折弯部56和卷边端部57的连接部与拐点部55和外周侧筒部54的连接部之间的距离)p(mm)为0.5mm以上且0.9mm以下。

在本实施方式中，在将卷边部50的外径设为d(mm)(参照图7c)时，外径d与厚度t的比例(t/d)为0.05以上且0.18以下，卷边部50的厚度t被形成为外径d的5％以上且18％以下的大小。具体而言，例如在卷边部50的外径d为25mm以上且40mm以下的罐体100中，卷边部50的厚度t为2.0mm以上且4.5mm以下，优选为3.0mm以上且4.0mm以下。

另外，在罐体100中卷边部50的外径d为25mm以上且40mm以下的情况下，卷边部50的宽度w为3.0mm以上且5.0mm以下，优选为3.5mm以上且4.7mm以下。

此外，在图2及图3中，外周侧筒部54被形成为随着向罐轴c方向的下方而逐渐扩径，但也可以被形成为与罐轴c方向平行。或者，外周侧筒部54也可以被形成为随着向罐轴c方向的下方而逐渐扩径的同时以与外周上侧折弯部53的曲率半径r5相比足够大的曲率半径向径向外方光滑地弯曲的弯曲面。即，外周侧筒部54被形成为在经过罐轴c的纵剖面中平直的直线状，或者被形成为在该纵剖面中以比外周上侧折弯部53的外表面的曲率半径r5大的曲率半径向径向外方稍微凸出的曲线状。

虽然罐体100的板厚并不一定要进行限定，但成型前的铝合金板的初始板厚为0.250mm～0.500mm，卷边部50的板厚为0.200mm～0.600mm。

在制造如此构造的罐体100时，首先，如图6a所示，在通过铝合金等薄板的拉深加工来成型出杯体61之后，如图6b所示，通过拉深减薄加工(di加工)将该杯体61成型为筒体62。通过该加工，还成型出底部20。

接着，通过冲模缩颈加工对该筒体62的上部进行缩径，如图7a所示，成型出肩部12及颈部13。在该阶段，在颈部13的上端部13a连续形成口部始端部41，在该口部始端部41的上端经由内周下侧折弯部42以与内周侧筒部43大致相同的外径形成筒部63。

接着，在筒部63中，如图7b及图8所示，对于比成为内周侧筒部43的部位更靠上方的部位实施卷边加工。在该卷边加工中，首先，通过两种滚压工具71、72将筒部63的开口端部依次扩开的同时翻折，从而形成与内周侧筒部43相连且弄圆的卷部65。

该滚压工具71、72以轴c1、c2为中心旋转自如，并且沿其圆周方向具有矫正槽71a、72a，该滚压工具71、72在筒部63的周围回转的同时，通过矫正槽71a、72a加工筒部63。另外，从内侧支撑筒部63的中子73插入筒部63的内部。

由该加工形成的卷部65具有比最终形状的卷边部50稍大的外形。在该阶段，卷部65的前端与内周侧筒部43的外表面不接触。

接着，通过使矫正工具74如图9的白色空心箭头所示那样描绘圆弧的同时靠近卷部65，以从斜下方抬起卷部65的外表面的方式向径向内方按压。该矫正工具74也绕未图示的轴旋转自如，并且沿其圆周方向具有矫正槽74a，该矫正工具74在卷部65的周围回转的同时，通过矫正槽74a加工卷部65。此时，也在卷部65的内侧配置中子75并从内侧支撑卷部65。

通过由矫正工具74进行的加工，如图10所示那样成型出作为卷部65的主要部分的外周部，并且经由与内周侧筒部43的上端相连的内周上侧折弯部51，形成翻折顶部52、外周上侧折弯部53、外周侧筒部54、拐点部55、外周下侧折弯部56及卷边端部57。

在该情况下，由于矫正工具74以从斜下方抬起卷部65的外表面侧的方式进行按压，在外周侧筒部54与外周下侧折弯部56之间形成曲率半径r7小的拐点部55，并且形成以曲率半径r8、r9弯曲状态的卷边端部57。

由此，将卷边部50形成为卷边端部57的前端部57a的外表面与口部始端部41的外表面接触的状态。

由于该卷边端部57的前端部57a的外表面为了弯曲而成为凸状的外表面，另一方面，口部始端部41也被形成为凸状外表面，因此这些凸状外表面彼此接触，防止卷边端部57的前端切入口部始端部41，或者防止因卷边端部57的前端与口部始端部41的外表面抵靠而卷边不充分等成型不良问题的发生。

对于如此构造的罐体100来说，如图1、图4及图5所示，在口部14的开口部15上安装盖200，成为瓶容器300。具体而言，在罐体100的内部填充内容物之后，由盖200盖上口部14。并且，在从上方向罐轴c方向的下方按压盖200，并将安装于盖200的内表面的密封件205压缩的状态下，利用工具爪向径向内方按压盖200的裙部(筒状部分)的下端部，从而使裙部以仿形卷边部50的外表面的方式变形。由此，以挂到卷边部50的下端部的方式卷取裙部的下端部，将盖200安装到罐体100。

此外，在本实施方式中，盖200由铝或铝合金的薄板金属形成，如图4及图5所示，具有圆板状的顶面部201、从顶面部201的外周缘向竖直下方延伸的裙部、使裙部的下缘的一部分以在面方向上延伸的方式突出而成的拉环203、以及从顶面部21的内表面形成至裙部的上端部内表面的密封件205。在顶面部201及裙部的外侧表面上，从裙部的下缘的拉环203的两侧缘至裙部及顶面部201形成有一对刻痕206。

在安装有该盖200的状态下，在卷边部50的下端部，在外周侧筒部54的下端连接有拐点部55，在拐点部55上连接有外周下侧折弯部56，因此盖200的裙部从外周侧筒部54的下端部卷入到外周下侧折弯部56的始端部(与拐点部55的连接部附近)。在该盖200的裙部卷入的部位，以构成卷边部57的最大径部的方式设置有曲率半径r7小的拐点部55，因此盖200的裙部卡止到拐点部55，防止盖200脱离卷边部50。

另外，该拐点部55只配置在筒状的外周侧筒部54与以比较大的曲率半径r6弯曲的外周下侧折弯部56之间的微小部分，因此还减少饮用时的嘴唇的不适感。

此外，本发明并不限定于上述实施方式的结构，在不脱离本发明的主旨的范围内可以对详细结构进行各种变更。

例如，在上述实施方式中，对底部20和主体部10一体形成的有底圆筒状的罐体进行了说明，但罐体也可以包括不一定有底部的结构，也可以包括在成型出卷边部之后在罐体的主体部卷封另行形成的底部的罐体。

产业上的可利用性

本发明提供一种罐体，该罐体能够切实地将安装于卷边部的盖的裙部卷入并固定，并且还减少饮用时的嘴唇的不适感。

附图标记说明

10主体部

11圆筒部

12肩部

13颈部

13a上端部

14口部

15开口部

20底部

21圆顶部

22罐跟部

23接地部

41口部始端部

42内周下侧折弯部

43内周侧筒部

50卷边部

51内周上侧折弯部

52翻折顶部

53外周上侧折弯部

54外周侧筒部

55拐点部

56外周下侧折弯部

57卷边端部

100罐体

200盖

201顶面部

300瓶容器

c罐轴