CN103459060A - 带螺纹瓶罐的制造方法以及带螺纹瓶罐 - Google Patents

Abstract

提供一种能够在不对内表面涂层造成损伤的情况下进行螺纹成型加工，并且提高再次密封操作性的带螺纹瓶罐的制造方法以及带螺纹瓶罐。使有底筒状体的开口部缩径而形成肩部，并且在比该肩部更为上方形成具有螺纹大径与小径之间的中间外径的筒状部（11）以及从筒状部（11）的上端向开口端部逐渐缩径的倾斜部（14），从该倾斜部到所述筒状部进行螺纹成型加工，从而在所述倾斜部（14）的中途位置形成螺纹开始部。

Description

带螺纹瓶罐的制造方法以及带螺纹瓶罐

技术领域

本发明涉及具有与盖螺合的螺纹的带螺纹瓶罐的制造方法以及带螺纹瓶罐。

本申请基于2011年3月28日于日本申请的特愿2011-069474号要求优先权，并在此援引其内容。

背景技术

作为填充饮料等内容物的容器，已知有在具有外螺纹的瓶口部螺合盖的铝合金制的瓶状罐（瓶罐）。

如专利文献1或专利文献2中所公开，这种瓶罐通过如下方式制造：通过拉拔加工和减薄拉伸加工（DI成型）将铝合金板成型为底板部与圆筒状侧面部构成一体的有底圆筒体，并使其开口部缩径而形成肩部，并且在比肩部更为上方部分形成用于螺纹成型的扩径的筒状部之后，对该筒状部实施螺纹成型加工，并对开口端部实施卷边部形成加工等。

另外，这种瓶罐在对开口部进行缩径加工前的有底圆筒体的内外表面实施涂装，而作为尤其不会对内表面涂层造成损伤的情况下加工开口部的方法有专利文献3记载的方法。

在该专利文献3中记载有在进行螺纹成型加工前的中间成型体中，通过从肩部进行至少两段以上的拉拔加工而形成口部，从而在从开口端至第二段的部位形成具有螺纹的大径与小径之间中间直径的外径的筒状部，并且由内体与外体夹入该筒状部进行螺纹成型加工。

专利文献1：美国专利第5704240号说明书

专利文献2：日本特开平5-229545号公报

专利文献3：日本特开2002-66674号公报

根据专利文献3记载的方法，由于螺纹成型加工前的筒状部的外径被形成为螺纹的大径与小径之间的中径，因此能够期待螺纹成型加工所造成的塑性变形减小，涂层的损伤降低。

然而，这种瓶罐在打开之后，能够再次盖上盖而进行密封，但是也要求易于进行这种再次密封操作。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种带螺纹瓶罐的制造方法以及带螺纹瓶罐，该带螺纹瓶罐的制造方法以及带螺纹瓶罐能够在不对内表面涂层造成损伤的情况下进行螺纹成型加工，并且还提高再次密封操作性。

本发明人对打开后的再次密封操作进行深入研究的结果认为：如果盖的内表面侧的螺纹线的最下端与瓶罐螺纹的第一牙与第二牙之间的牙底部顺利地螺合，则能够易于进行再次密封操作。与此相对地，发现了在专利文献3记载的方法中由于螺纹成型加工前的筒状部的外径被形成为螺纹的大径与小径之间的中径，并且在该中径位置进行螺纹成型加工，因此在从卷边部到螺纹的第一牙的一周部分的倾斜部（特别是螺纹开始部前面的部分）中，残留具有大于螺纹小径的外径的未加工部，该未加工部成为在再次密封盖时的阻力。

由此得出为了易于进行再次密封操作，重要的是以在从该卷边部到螺纹的第一牙的一周部分的倾斜部不残留大于螺纹小径的部分的方式进行螺纹成型加工的结论，并且提出如下所述的解决方案。

本发明的带螺纹瓶罐的制造方法的特征在于，使筒状体的开口部缩径而形成肩部，并且在比该肩部更为上方形成具有螺纹的大径与小径之间的中间外径的筒状部以及从该筒状部的上端向开口端部逐渐缩径的倾斜部，从该倾斜部到所述筒状部进行螺纹成型加工以在所述倾斜部的中途位置形成螺纹开始部。

在本发明的瓶罐的制造方法中，更优选地，以在所述螺纹开始部的沿罐轴方向的纵剖面中，所述倾斜部与所述筒状部之间的弯曲部被配置在螺纹的第二牙与所述第二牙的上方的牙底部之间的范围内的方式进行螺纹成型加工。

另外，所述倾斜部相对于罐轴方向为10°～30°的角度。

根据本发明的制造方法，通过以将筒状部的外径形成为螺纹的大径与小径之间的中间外径，并且螺纹开始部被形成在倾斜部的中途位置的方式进行螺纹成型加工，从而即使在螺纹开始部的前面残留有未加工的倾斜部，也抑制了该未加工部大于螺纹的小径。因此，能够减少当再次密封盖时，盖上盖后，盖内侧的螺纹线的最下端被引导至瓶罐的螺纹开始部与下一个牙顶部之间的牙底部期间的阻力。

另外，由于将螺纹成型加工前的筒状部形成为螺纹大径与小径之间的中间外径，因此在加工时的塑性变形量小。在这种情况下，在从加工倾斜部的螺纹开始部到一周部分中加工外径小于大径与小径之间的中间外径的部分，但由于是第一牙的螺纹成型，且其上方的开口端部尚未成型，因此在加工时限制材料流动的情况少。

此外，螺纹在其牙顶部的高度变为规定的尺寸的期间存在不完整螺纹部，而螺纹开始部是指具有其牙顶部高度的一半左右高度的部分。另外，牙顶部高度是指牙顶部和与该牙顶部相邻的牙底部之间的半径方向尺寸的最大值的平均值，大径是指牙顶部的外径，小径是指牙底部的外径。

本发明的瓶罐为通过本发明的制造方法制造的瓶罐。

另外，本发明的瓶罐更优选地从形成于开口端的卷边部的下方到螺纹的第一牙的一周部分的倾斜部的最大外径被形成为等于或小于与所述第一牙相邻的牙底部的螺纹小径。

根据本发明，由于抑制了螺纹开始部前面的倾斜部大于螺纹的小径，因此能够减小当再次密封盖时，盖上盖后，盖内侧的螺纹线的最下端被引导至瓶罐的螺纹开始部与下一个牙顶部之间的牙底部期间的阻力，能够易于进行再次密封操作。另外，由于螺纹成型加工时的塑性变形量也变小，并且在第一牙的螺纹中，成型时的材料流动的限制也少，因此也能够抑制对内表面涂层的损伤。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式中制造中途的中间成型体的筒状部附近的主视图。

图2是按照（a）～（d）的顺序表示图1所示瓶罐的中间成型体的成型工序的主要部分的剖视图。

图3是表示使开口部扩径的冲头的剖视图。

图4是表示使开口部缩颈的模缩口用成型工具的剖视图。

图5是表示对图1所示瓶罐的中间成型体实施螺纹成型加工的状态的图，其中（a）是表示将内体及外体配置在瓶罐的内外的状态的相当于螺纹开始部的位置的纵剖视图，（b）是表示由内体及外体夹入瓶罐的螺纹成型加工中状态的与（a）相同位置的纵剖视图。

图6是表示相对于图5相当于比螺纹开始部更为前面部分的位置的与图5同样的纵剖视图。

图7是表示一实施方式的瓶罐的瓶口部附近的主视图。

图8是表示一实施方式的瓶罐与盖的关系的剖视图，左半部分表示瓶罐与盖螺合的状态，右半部分表示在螺合前在瓶罐盖上盖的状态。

图9是表示现有的瓶罐与盖的关系的与图8同样的剖视图。

具体实施方式

下面，对本发明的一实施方式进行说明。

瓶罐1由铝或铝合金的薄板金属构成，如图7所示，在有底圆筒状的罐身部（省略图示）形成有向上方逐渐缩径的肩部2，在该肩部2的上端形成有小径的颈部3，在该颈部3的上端形成有瓶口部4，在该瓶口部4的外周形成有螺纹5，在比螺纹5更为下方形成有用于固定盖的裙端部的突出部6，在比螺纹5更为上方形成有卷边部7。

在制造该瓶罐1时，使将铝合金等的薄板通过拉拔加工和减薄拉伸加工（DI成型）成型的有底圆筒体的开口部缩径而形成肩部2，之后，在比肩部2更为上方部分形成用于螺纹成型的扩径的筒状部11。

通过图2具体进行说明。如同图2的（a）所示，使有底圆筒体的开口部缩径而形成肩部2，并且在比肩部2更为上方形成筒状的缩径部17。该缩径加工即所谓的模缩口加工，通过依次使用不同直径的成型工具进行加工，从而使开口部逐渐缩径，形成图2的（a）所示的肩部2及缩径部17。

而且，如同图2的（b）所示，对于该缩径部17，除了其下端部以外，使得从肩部2的上端的稍微上方位置开始再次扩径而形成大径部18。如图3所示，进行该大径部18的加工的装置具备沿罐轴方向***保持于工件保持部（省略图示）的有底圆筒体W的开口部（缩径部17）中的扩径冲头51。而且，通过该扩径冲头51***有底圆筒体W的缩径部17而形成大径部18，通过该大径部18的加工，在缩径部17的下端部未被扩径加工的部分成为颈部3。

接下来，如图2的（c）所示，除了大径部18的下端部以外，通过使得比该下端部更为上方部分再次缩径而形成小径部19。该加工即所谓的模缩口加工，如图4所示，其成型工具具备沿罐轴方向***保持于工件保持部（省略图示）的有底圆筒体W的开口部（大径部18）中的内侧模具52以及配置在其外侧的外侧模具53。内侧模具52的外径小于加工前的有底圆筒体W的开口部（大径部18）的内径，被形成为缩径后的外径，外侧模具53的内周面从前端依次形成有接收加工前的有底圆筒体W的开口部（大径部18）的内径的引导面54、用于进行使该开口部缩径的拉拔加工的锥面55、在与内侧模具52的外周面之间形成供缩径的开口部***的间隙的小径面56。而且，通过沿着外侧模具53的引导面54压入有底圆筒体W的开口部（大径部18），从而开口部以仿形于锥面55的方式被缩径，并且开口端部***内侧模具52的外周面52a与外侧模具53的小径面56之间并被加工为小径部19。在前述的图2的（a）所示的加工也使用虽然与该图4所示的模具直径不同但结构相同的多种内侧模具与外侧模具的组合。

通过该小径部19的加工，在小径部19的下方未被加工的部分成为扩径部15。在这种情况下，小径部19被形成为大于颈部3的外径，被形成为后述的螺纹5的小径与大径之间的中间外径。

接下来，如同图2的（d）所示，使小径部19的大致上半部分向上端逐渐缩径，形成其缩径的开口端部13以及与此相连的倾斜部14。该加工也使用与图4相同的用于模缩口加工的成型工具。通过该开口端部13与倾斜部14的加工，在其下方未被加工的部分成为筒状部11。由此形成中间成型体12。此外，该筒状部11的厚度被形成为0.25～0.4mm。

而且，在该中间成型体12中，在筒状部11成型螺纹5之后，使开口端部13进一步缩径，并在其缩径的部分成型卷边部7，从而制造瓶罐1。

在该制造工序中，中间成型体12的形状也如图1所示，开口端部13从上端成型卷边部7所需的尺寸部分形成为笔直状，从该开口端部13的下端形成有向下方逐渐扩径的倾斜部14，在该倾斜部14的下端形成有筒状部11。该筒状部11除了下端部以外的大多部分被形成为笔直的圆筒状，筒状部11的下端部成为外径比其上部大的扩径部15，在该扩径部15的下端连续形成有缩径的颈部3以及从颈部3的下端扩径的肩部2。

在这种情况下，开口端部13的外径D1小于应成型的螺纹的小径D2，另外，筒状部11的外径D3除了其下端部的扩径部15以外，被设定为螺纹的大径D4与小径D2之间的中间直径。例如，当螺纹的大径D4为37mm，螺纹的小径D2为36.3mm，螺纹的第一牙与第二牙之间的间隔为2.5mm～4.5mm时，筒状部11的除扩径部15以外的外径D3被设定为36.5mm～36.8mm。另外，连接这些筒状部11与开口端部13之间的倾斜部14相对于罐轴方向被设定为10°～30°的倾斜角θ，沿罐轴方向的长度H被设定为2.0～6.0mm。

接下来，对于用于对该中间成型体12成型螺纹5的装置进行说明如下：螺纹成型装置具有抵接于中间成型体12的筒状部11的内周面的内体21以及抵接于外周面的外体22。如图1和图5所示，这些内体21及外体22的结构如下：分别在其外周面以螺旋状且以相互对应的形状形成有用于形成螺纹5的螺纹形成用凸部23、24及螺纹形成用凹部25、26，通过这些内体21及外体22分别在半径方向上移动，从而在彼此的凹凸部之间夹入中间成型体12的筒状部11，并且通过围绕中间成型体12的轴心旋转，从而在筒状部11形成螺纹5。另外，在此时也同时加工配置在螺纹5的下方的突出部6。

通过图5和图6对于由该内体21及外体22所进行的螺纹成型进行详细描述。

预先对螺纹5的形状进行说明，如图7所示，螺纹5在其牙顶部31的高度变为规定尺寸的期间存在高度逐渐变大的不完整螺纹部32，螺纹开始部33是指在该不完整螺纹部32中具有牙顶部31的高度的一半左右高度的部分。另外，牙顶部31的高度是指牙顶部31和与该牙顶部31相邻的牙底部34之间的半径方向尺寸的最大值的平均值，螺纹大径是指牙顶部31的外径，螺纹小径是指牙底部34的外径。

此外，螺纹成型加工并不一定限于从螺纹开始部33开始，可从任意位置进行加工。

图5表示相当于在螺纹成型加工后成为螺纹开始部33的位置的部分的纵剖面，（a）表示在中间成型体12的筒状部11的内侧***有内体21，在筒状部11的半径方向外方配置有外体22，并且相互对置的状态，（b）表示内体21与外体22靠近并从倾斜部14的中途夹入筒状部11的状态。另外，为了便于说明，在图5的（a）中正面示出内体与外体的各一半，剩余一半仅示出外形线，但在（b）中内体和外体均仅示出外形线。在后述的图6中（a）和（b）均仅示出内体和外体的外形。

另外，在该剖面中点划线的位置如下：螺纹的第一牙（在该图5的剖面位置中为螺纹开始部33并成为不完整螺纹部32）为A，其下的牙底部为B，螺纹的第二牙为C。

在该螺纹开始部33的位置中，如图5的（a）所示，筒状部11与倾斜部14之间的弯曲部16被配置在第二牙C与其上的牙底部B之间的范围内。在图示例中，大约在第二牙C的棱线位置配置有弯曲部16。该弯曲部16的曲率半径优选为0.6mm～10mm。当曲率半径小于0.6mm时，在图2的（d）所示的缩径加工时的载荷变大，瓶口部4可能会被压弯。另外，螺纹成型时的载荷也变大。当曲率半径大于10mm时，倾斜部14变长，在螺纹成型时由内体21引起的伸出量变大，有可能会损伤内表面涂层。

当两个体21、22从该图5的（a）所示的状态靠近，并且夹入筒状部11而实施螺纹成型加工时，如图5的（b）所示，残留在第一牙的位置A的上方部分的倾斜部14的最大外径等于或小于螺纹小径D2。

另一方面，图6示出比螺纹开始部33更为前面位置的纵剖面。换句话说就是第一牙旋绕将近一周并成为第二牙的前面位置的纵剖面。

在该图6中也与图5同样地，（a）表示在中间成型体12的筒状部11的内侧***有内体21，在筒状部11的半径方向外方配置有外体22，并且相互对置的状态，（b）表示内体21与外体22靠近并从倾斜部14的中途夹入筒状部11的状态。另外，在该图6的剖面中点划线的位置如下：螺纹的第一牙（旋绕将近一周并成为第二牙的前面的螺纹牙）为A′，其上的牙底部的前面位置为B′。

在比该螺纹开始部33更为前面的位置上，通过从筒状部11的倾斜部14的中途位置进行螺纹成型加工，从而如图6的（b）所示，第一牙的位置（旋绕将近一周的位置）A′的上方的倾斜部14的最大径等于或小于螺纹小径D2。

如此进行螺纹成型加工之后，通过使开口端部13进一步缩径，并且对该缩径的开口端部13进行卷边加工以形成卷边部7，从而制造瓶罐1。

被覆盖在该瓶罐1的盖41具有圆形的顶板部42和圆筒状的裙部43，在被覆盖在瓶罐1的瓶口部4上之后，通过封盖辊（キャッピングロール）仿形于瓶口部4的螺纹5对盖41的裙部43进行成型，从而在裙部43形成螺纹线44并且成为与瓶口部4螺合的状态，通过将裙部43的下端部45卷入成突出部6，从而如图8的左半部分所示，盖41与瓶罐1被固定为螺合状态。如此，由于盖41被螺合于瓶口部4的螺纹5，因此盖41的螺纹线44的内径与瓶口部4的螺纹小径D2匹配。此外，关于该盖，当示出各部位时，在螺纹形成前和螺纹形成后使用相同的附图标记进行说明。

接下来，对于打开盖41之后进行再次密封的情况进行说明。

当旋转盖41，从而使之从图8的左半部分所示的螺合状态松开时，从形成在裙部43的狭缝46部分，下端部45与其上部之间断裂，下端部呈带状残留于突出部6，其上部能够从瓶口部4拆卸。

接下来，当为了进行再次密封而将该被拆卸的盖41盖在瓶口部4上时，如图8的右半部分所示，盖41的内周面的螺纹线44的最下端滑过瓶口部4的倾斜部14的上面并且下降并抵接于螺纹5的第一牙的上表面。此时，通过使盖41向右旋转，螺纹线44的最下端顺着第一牙的上表面，被引导至其下方的牙底部34的入口。

如前所述，由于倾斜部14的最大外径被形成为等于或者小于螺纹小径D2的尺寸，因此盖41的内周面的螺纹线44较少受到倾斜部14的阻力，能够顺利地到达第一牙的上表面，然后，简单地被引导至第一牙下方的牙底部34的入口。而且，能够通过旋转盖41，使螺纹线44的最下端进入并拧入于该牙底部34。

顺便通过图9对现有的瓶罐进行说明如下：在现有的瓶罐中，由于在第一牙上方的倾斜部51残留有大于螺纹小径的部分52，因此在再次密封盖41时，盖41的螺纹线44与该大于螺纹小径的部分52的接触程度大，在拧紧螺纹时的阻力大，因此不易进行再次密封操作。

在日本电产新宝株式会社制数字扭力计上保持瓶罐的状态下检测再次密封盖时的再密封扭矩（将盖覆盖在瓶口部并进行密封操作时直到盖的顶面的衬垫与瓶罐的卷边部顶面接触为止产生的阻力值），结果本发明的实施方式的瓶罐为0.2N·cm，现有的瓶罐为8.7N·cm。

如此，通过本发明的制造方法制造的瓶罐1由于螺纹5的第一牙上方的倾斜部14被形成为与螺纹小径D2相同或者小于螺纹小径D2，因此能够容易进行再次密封操作。

此外，本发明并不限定于前述实施方式的结构，在具体结构中，在不脱离本发明宗旨的范围内能够进行各种变更。

产业上的可应用性

本发明的带螺纹瓶罐能够广泛应用为填充咖啡饮料等各种饮料，盖的再密封容易的瓶罐。

附图标记说明

1   瓶罐

2   肩部

3   颈部

4   瓶口部

5   螺纹

6   突出部

7   卷边部

11  筒状部

12  中间成型体

13  开口端部

14  倾斜部

15  扩径部

16  弯曲部

21  内体

22  外体

23、24  螺纹形成用凸部

25、26  螺纹形成用凹部

31  牙顶部

32  不完整螺纹部

33  螺纹开始部

34  牙底部

41  盖

42  顶板部

43  裙部

44  螺纹线

45  下端部

46  狭缝

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种带螺纹瓶罐的制造方法，其特征在于，使有底筒状体的开口部缩径而形成肩部，并且在比该肩部更为上方形成具有螺纹的大径与小径之间的中间外径的筒状部以及从该筒状部的上端向开口端部逐渐缩径的倾斜部，通过从该倾斜部到所述筒状部进行螺纹成型加工以在所述倾斜部的中途位置形成螺纹开始部，从而将所述倾斜部的最大外径形成为等于或小于与螺纹的第一牙相邻的牙底部的螺纹小径的外径。

2.根据权利要求1所述的带螺纹瓶罐的制造方法，其特征在于，以在所述螺纹开始部的沿罐轴方向的纵剖面中所述倾斜部与所述筒状部之间的弯曲部被配置在螺纹的第二牙与所述第二牙的上方的牙底部之间的范围内的方式进行螺纹成型加工。

3.根据权利要求1所述的带螺纹瓶罐的制造方法，其特征在于，所述倾斜部相对于罐轴方向为10°～30°的角度。

4.根据权利要求2所述的带螺纹瓶罐的制造方法，其特征在于，所述倾斜部相对于罐轴方向为10°～30°的角度。

5.一种带螺纹瓶罐，通过权利要求1～4中任一项所述的制造方法制造。

6.一种带螺纹瓶罐，其特征在于，在从形成于开口端的卷边部的下方到螺纹的第一牙的一周部分的倾斜部的中途位置形成有螺纹开始部，所述倾斜部的最大外径被形成为等于或小于与所述第一牙相邻的牙底部的螺纹小径的外径。

Claims (6)

1.一种带螺纹瓶罐的制造方法，其特征在于，使有底筒状体的开口部缩径而形成肩部，并且在比该肩部更为上方形成具有螺纹的大径与小径之间的中间外径的筒状部以及从该筒状部的上端向开口端部逐渐缩径的倾斜部，从该倾斜部到所述筒状部进行螺纹成型加工以在所述倾斜部的中途位置形成螺纹开始部。

2.根据权利要求1所述的带螺纹瓶罐的制造方法，其特征在于，以在所述螺纹开始部的沿罐轴方向的纵剖面中所述倾斜部与所述筒状部之间的弯曲部被配置在螺纹的第二牙与所述第二牙的上方的牙底部之间的范围内的方式进行螺纹成型加工。

3.根据权利要求1所述的带螺纹瓶罐的制造方法，其特征在于，所述倾斜部相对于罐轴方向为10°～30°的角度。

4.根据权利要求2所述的带螺纹瓶罐的制造方法，其特征在于，所述倾斜部相对于罐轴方向为10°～30°的角度。

5.一种带螺纹瓶罐，通过权利要求1～4中任一项所述的制造方法制造。

6.一种带螺纹瓶罐，其特征在于，从形成于开口端的卷边部的下方到螺纹的第一牙的一周部分的倾斜部的最大外径被形成为等于或小于与所述第一牙相邻的牙底部的螺纹小径的外径。

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