JP2019010663A - 成形ローラの摺動構造 - Google Patents

Abstract

【課題】成形ローラの取り付け鍔部に摺接する摺動部材が、摺動性、耐熱性、発塵性（耐摩耗性）、吸水・吸油性及び湿膨性を満足し、摺動部材の長寿命化を図ることができ、高精度で安定した成形加工を行うことが可能な成形ローラの摺動構造を提供すること。【解決手段】スピンドル軸Ｃに平行な中心軸を有し、前記中心軸方向に互いに離間して配置された成形鍔部７８及び取り付け鍔部７９を含み、前記中心軸回りに自転しかつ前記スピンドル軸Ｃ回りに公転する成形ローラ２０と、前記取り付け鍔部７９に前記中心軸方向の両側から摺接し、ポリエーテルエーテルケトンを主成分として形成された一対の摺動部材８１、８２と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図８

Description

本発明は、缶の缶底にボトムリフォーム加工を施す缶底成形装置に用いられる成形ローラの摺動構造に関する。

近年、アルミニウム缶等の缶に対する軽量化への要請があり、これには缶の厚さ（肉厚）を薄くすることが効果的である。しかしながら単純に缶の厚さを薄くすると、缶底にボトムグロースやバックリング等の変形が生じやすい。ボトムグロースとは、内容物が封入された缶の内圧の上昇等により缶底の環状凸部（リム）が変形する現象である。ボトムグロースが発生すると、缶の高さ（缶軸方向の全長）が変化して製造、出荷の不具合の原因となる。またバックリングとは、缶の内圧が耐圧強度を超えたときに、缶底のドーム部が反転してしまう現象である。

このような缶底の変形を防止する目的で、例えば下記特許文献１に示されるような、缶底成形装置によるボトムリフォーム加工（ボトムプロファイルリフォーマー加工、ＢＰＲ加工）が提案されている。
缶底成形装置は、水平方向に延びる回転軸（主軸）と、該回転軸とともに回転させられるスターホイール、トップスピンドル及びボトムスピンドルと、を備えている。スターホイールの外周には、缶を保持するポケットが周方向に間隔をあけて複数形成されており、各ポケットには缶の缶胴が保持される。トップスピンドルは、缶胴の開口端部を支持するトップ支持部材を有する。ボトムスピンドルは、缶底を支持する筒状のボトム支持部材と、該ボトム支持部材内に設けられ、缶底の環状凸部の内周壁を押圧して凹部を成形する成形ローラと、を有する。

成形ローラは、缶底の環状凸部の内周壁に押圧された状態で、缶軸（スピンドル軸）回りに回転（公転）させられながら内周壁上を転動（自転）し、これにより環状凸部には、周方向に延びる溝状の凹部が成形される。凹部が成形されることにより缶底の強度が高められて、ボトムグロースやバックリング等の変形が抑制される。

成形ローラは、スピンドル軸に平行な中心軸を有し、中心軸方向に互いに離間して配置された成形鍔部及び取り付け鍔部を備えている。成形鍔部は、缶底に凹部を成形するための成形用フランジであり、取り付け鍔部は、成形ローラをボトム支持部材内で安定して動作させるための支持用フランジである。取り付け鍔部の表面及び裏面には、リング板状をなす一対の摺動部材が該取り付け鍔部を挟むように摺接し、これによりボトム支持部材内で成形ローラが安定して公転及び自転可能である。下記特許文献１では、取り付け鍔部及び一対の摺動部材を、ボトムスピンドルのツールホルダと缶ホルダとの間で保持している。

米国特許第５７０４２４１号明細書

従来の摺動部材としては、ポリイミドに炭素繊維を含むものが用いられている。しかしながら、この摺動部材は吸水性・吸油性が高く、水や油を吸って膨張する（本明細書ではこの性質を「湿膨性」と呼ぶ）。このため、運転中に摺動抵抗が増大し、発熱して異常摩耗を起こすことがある。また摺動部材が摩耗すると、炭素繊維を含む黒色の粉塵が缶底に付着して好ましくない。

そこで、摺動部材として例えばポリアセタール（ＰＯＭ）を使用することが考えられる。ポリアセタールは、耐摩耗性が高いため粉塵の発生が少なく（本明細書では摩耗により粉塵が発生する性質を「発塵性」と呼ぶ）、摺動性が高く、吸水性・吸油性及び湿膨性が低い。しかしながら、耐熱性が低いため、取り付け鍔部との摩擦等により温度が上昇すると反りが生じて、部材寿命に影響する。
また、摺動部材としてポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）を使用した場合は、耐熱性、吸水性・吸油性及び湿膨性については満足するが、摺動性や発塵性の点で問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、成形ローラの取り付け鍔部に摺接する摺動部材が、摺動性、耐熱性、発塵性（耐摩耗性）、吸水・吸油性及び湿膨性を満足し、摺動部材の長寿命化を図ることができ、高精度で安定した成形加工を行うことが可能な成形ローラの摺動構造を提供することを目的としている。

本発明の一態様に係る成形ローラの摺動構造は、スピンドル軸に平行な中心軸を有し、前記中心軸方向に互いに離間して配置された成形鍔部及び取り付け鍔部を含み、前記中心軸回りに自転しかつ前記スピンドル軸回りに公転する成形ローラと、前記取り付け鍔部に前記中心軸方向の両側から摺接し、ポリエーテルエーテルケトンを主成分として形成された一対の摺動部材と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、成形ローラの取り付け鍔部に中心軸方向の両側から摺接して、該成形ローラを公転及び自転可能に支持する一対の摺動部材が、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を主成分として形成されている。このため摺動部材が、摺動性、耐熱性、発塵性（耐摩耗性）、吸水・吸油性及び湿膨性を満足する。

すなわち、ＰＥＥＫ材は摺動性が高いことから、一対の摺動部材は、成形ローラの取り付け鍔部を無潤滑で摺動自在に支持可能である。
また、ＰＥＥＫ材は耐熱性が高く、耐熱温度（連続使用温度の上限。つまり連続して使用しても劣化や溶融等により変質することのない使用温度）が例えば２００℃以上であるので、摺動部材が取り付け鍔部との摩擦等により例えば８０℃程度まで温度上昇したとしても、反りなどの変形や劣化・溶融等の変質は生じない。
また、ＰＥＥＫ材は耐摩耗性が高く粉塵が発生しないため、加工対象の缶底を汚すことがなく、食品衛生上の観点からも好ましい。

また、ＰＥＥＫ材は吸水性・吸油性が低く、水や油を吸って膨張することがない。つまり湿膨性が低い。このため、装置の運転中に摺動部材の厚さが変動する（特に増大する）ことがなく、取り付け鍔部との摺動抵抗の変動が少ない。これにより、一対の摺動部材同士の間で取り付け鍔部が安定して動作し、成形ローラによる缶底へのボトムリフォーム加工の精度が良好に維持される。

以上より本発明によれば、成形ローラの取り付け鍔部に摺接する摺動部材が、摺動性、耐熱性、発塵性（耐摩耗性）、吸水・吸油性及び湿膨性を満足し、これにより、摺動部材の長寿命化を図ることができ、かつ高精度で安定した成形加工を行うことが可能である。

また、上記成形ローラの摺動構造において、前記摺動部材は、黒鉛を含むことが好ましい。

摺動部材の主成分であるポリエーテルエーテルケトン中に黒鉛が含まれていることで、取り付け鍔部に対する摩擦抵抗のさらなる低減を図ることができる。これにより、成形加工の高速化、高精度化、及び摺動部材の長寿命化等が実現可能である。

また、上記成形ローラの摺動構造において、前記取り付け鍔部に、ＤＬＣ被膜が形成されていることが好ましい。

成形ローラの取り付け鍔部にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）被膜が形成されていると、該取り付け鍔部と一対の摺動部材との間の摩擦抵抗をより低減できる。また、取り付け鍔部と摺動部材との間の良好な摺動（摺接）状態が、長期にわたり安定して維持される。

本発明の成形ローラの摺動構造によれば、成形ローラの取り付け鍔部に摺接する摺動部材が、摺動性、耐熱性、発塵性（耐摩耗性）、吸水・吸油性及び湿膨性を満足し、摺動部材の長寿命化を図ることができ、高精度で安定した成形加工を行うことが可能である。

缶の缶底近傍を示す縦断面図である。 缶底成形装置の構造を示す断面図である。 図２のＸ部を拡大して示す図である。 図２のＹ部を拡大して示す図である。 図２のＺ部を拡大して示す図である。 缶底成形装置のボトムスピンドル近傍を拡大して示す断面図である。 缶底成形装置のトップスピンドル近傍を拡大して示す断面図である。 ボトムスピンドルの成形ローラの摺動構造を示す断面図である。 成形ローラの摺動構造を含む組立ユニットを示す斜視図である。 成形ローラの摺動構造を含む組立ユニットを示す分解斜視図である。

以下、本発明の一実施形態に係る缶底成形装置（ボトムリフォーム装置）１０、及び缶底成形装置１０のボトムスピンドル１７に用いられる成形ローラ２０の摺動構造４０について、図面を参照して説明する。なお、本発明の実施形態の説明に用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、要部となる部分を拡大、強調、抜粋して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際のものと同じであるとは限らない。

まず、本実施形態の缶底成形装置１０によって成形加工が施される缶５０について説明する。
図１及び図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、缶５０は、缶の周壁である缶胴（ウォール）５１と、缶の底壁である缶底（ボトム）５２と、を備えて有底筒状をなしている。本実施形態の缶５０は、アルミニウム合金材料等からなるアルミニウム缶であり、その内部には飲料等の内容物が充填され、缶胴５１の開口端部に缶蓋（図示略）が巻き締められることにより密封される。つまり缶５０は、いわゆる２ピース缶に用いられる缶本体である。

缶胴５１の中心軸及び缶底５２の中心軸は、互いに同軸に配置されており、本実施形態ではこれらの共通軸を缶軸という。
また、缶軸が延在する方向（缶軸に沿う方向）を缶軸方向という。缶軸方向のうち、缶底５２から缶胴５１の開口端部へ向かう方向を上方といい、缶胴５１の開口端部から缶底５２へ向かう方向を下方という。
また、缶軸に直交する方向を径方向という。径方向のうち、缶軸に接近する向きを径方向の内側といい、缶軸から離間する向きを径方向の外側という。
また、缶軸回りに周回する方向を周方向という。

本実施形態で用いる、缶５０の例えば「凹」、「凸」、「窪む」、「突出する」等の各種形状は、特に説明しない限り、缶５０の外面（缶外面。外部に露出する表面）における各種形状を表している。
また、図１及び図７（ａ）、（ｂ）等に示される缶５０の缶軸方向に沿う縦断面視（缶軸を含む縦断面視）において、缶５０の各部形状の説明に用いる「円弧」、「曲線」、「直線」、「接線」等の線形状は、特に説明しない限り、缶５０の外面における各種の線形状を表している。

缶５０のうち、缶胴５１における上端部は、該缶５０の外部に開口する開口端部となっている。内容物は、この開口端部を通して缶５０内に充填される。缶胴５１の開口端部には、上方に向かうに従い縮径するネック部５３が形成されている。

缶底５２は、缶軸方向の上方に向けて窪むドーム部５５と、ドーム部５５の外周縁部に連なり、缶軸方向の下方に向けて突出するとともに、缶軸回りの周方向に沿って延びる環状凸部（リム）５６と、を備えている。
環状凸部５６は、缶底５２において最も下方に向けて突出する接地部（ノーズ部）５９と、接地部５９の径方向内側に隣接する内周壁５７と、接地部５９の径方向外側に隣接する外周壁（チャイム部）５８と、を備えている。

本実施形態では、後述する缶底成形装置１０によって、缶５０の缶底５２における内周壁５７に、径方向外側へ向けて窪むとともに周方向に沿って延びる溝状の凹部６０が成形される。図１に示されるように、缶５０の缶軸を含む縦断面視において、凹部６０は凹曲線状をなしている。
なお本実施形態では、凹部６０が成形される前の缶（ワーク）を符号Ｗで示し、凹部６０が成形された後の缶を符号５０で示す。

次に、図２〜図７に示される缶底成形装置１０について説明する。
缶底成形装置１０は、缶Ｗの缶底５２の環状凸部５６のうち、内周壁５７及び外周壁５８の少なくともいずれかを押圧することにより、図１に示されるような凹部６０を成形する。本実施形態では、環状凸部５６の内周壁５７に対してボトムリフォーム加工を施すことにより、該内周壁５７に凹部６０が形成される。

図２に示されるように、缶底成形装置１０は、装置の基体となる装置フレーム１１と、該装置フレーム１１に軸受を介して支持され水平方向に延びる回転軸（主軸）１２と、該回転軸１２に支持され、外周にワークの缶Ｗを保持するポケットが複数形成されたスターホイール（ターレット）１３と、回転軸１２に支持され、スターホイール１３の各ポケットに対応して設けられた複数の缶底成形ユニット１４と、を備えている。缶底成形ユニット１４の数は、スターホイール１３のポケットの数と同数である。本実施形態では、スターホイール１３のポケットの数が、例えば１２である。

スターホイール１３の各ポケットには、缶Ｗの缶胴５１がエア吸着等により保持される。装置フレーム１１に対して回転軸１２がその中心軸Ｏ回りに回転させられることにより、この回転軸１２に一体に設けられたスターホイール１３及び缶底成形ユニット１４が、回転軸１２の中心軸Ｏ回りに回転させられる。

缶底成形ユニット１４は、缶Ｗの缶胴５１の開口端部を支持するトップ支持部材１６を有するトップスピンドル１５と、缶Ｗの缶底５２を支持するボトム支持部材１８を有するボトムスピンドル１７と、を備えている。トップスピンドル１５とボトムスピンドル１７とは、スターホイール１３のポケットを間に挟んで、互いの共通軸であるスピンドル軸Ｃ方向に離間して対向配置される。

トップスピンドル１５のスピンドル軸Ｃ及びトップ支持部材１６の中心軸、並びに、ボトムスピンドル１７のスピンドル軸Ｃ及びボトム支持部材１８の中心軸は、スターホイール１３の各ポケットに保持される缶Ｗの缶軸に対して、同軸に配置される。スターホイール１３の各ポケットに対応する各スピンドル軸Ｃは、回転軸１２の中心軸Ｏに平行に、水平方向に延びている。

本実施形態では、スピンドル軸Ｃが延在する方向（スピンドル軸Ｃに沿う方向）をスピンドル軸Ｃ方向という。スピンドル軸Ｃ方向のうち、ボトムスピンドル１７からトップスピンドル１５へ向かう方向をスピンドル軸Ｃ方向のトップスピンドル１５側又は上方といい、トップスピンドル１５からボトムスピンドル１７へ向かう方向をスピンドル軸Ｃ方向のボトムスピンドル１７側又は下方という。
また、スピンドル軸Ｃに直交する方向を径方向という。径方向のうち、スピンドル軸Ｃに接近する向きを径方向の内側といい、スピンドル軸Ｃから離間する向きを径方向の外側という。
また、スピンドル軸Ｃ回りに周回する方向を周方向という。

図４及び図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、トップ支持部材１６は、有頂筒状をなしており、周壁と頂壁とを備えている。トップ支持部材１６は、缶Ｗの缶胴５１の上端部（開口端部）に当接して、缶胴５１の開口端部を支持可能である。具体的に、トップ支持部材１６の周壁内には、缶胴５１のネック部５３が当接する。また図示の例では、缶胴５１の開口端部内に案内部材が嵌合しており、缶胴５１はその径方向内側からも支持されている。なお、上述のようにトップ支持部材１６の周壁内に缶胴５１のネック部５３を当接させる代わりに、トップ支持部材１６の頂壁に対して、缶胴５１の上端開口縁を当接させてもよい。

図４及び図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、ボトム支持部材１８は、有底筒状をなしており、周壁と底壁とを備えている。ボトム支持部材１８は、缶Ｗの缶底５２及び缶胴５１の下端部に当接して、缶底５２近傍を支持可能である。具体的に、ボトム支持部材１８の周壁内には、缶胴５１の下端部が嵌合する。また、ボトム支持部材１８の底壁には、缶底５２の接地部５９及び外周壁５８が当接する。ボトム支持部材１８の詳しい構成については、別途後述する。

図２及び図３に示されるように、ボトムスピンドル１７は、ボトム用カムフォロア１９を備えている。ボトム用カムフォロア１９は、装置フレーム１１に一体に設けられたボトム用カム２７に係合している。本実施形態の例では、ボトム用カム２７が、回転軸１２の径方向外側に配置されるとともに、該回転軸１２の中心軸Ｏ回りに延びる円筒カムとされている。

つまり缶底成形装置１０は、ボトム用カムフォロア１９と、ボトム用カムフォロア１９に係合するボトム用カム２７と、を含むボトム用カム機構２８を備えている。そして、ボトム用カム機構２８は、ボトム支持部材１８を缶Ｗに対して缶軸（スピンドル軸Ｃ）方向に往復移動させる。

具体的に、ボトム用カム機構２８のボトム用カム２７は、回転軸１２の中心軸Ｏ回りへ向かうに従い該中心軸Ｏ方向に沿う位置が変化する所定の軌道を形成している。この軌道に沿ってボトム用カムフォロア１９が案内されることにより、該ボトム用カムフォロア１９はスピンドル軸Ｃ方向に沿って所定のストロークＬ１の範囲で往復移動する。また、ボトム用カムフォロア１９に連結されたボトム支持部材１８も、スピンドル軸Ｃ方向に沿って所定のストロークＬ１の範囲で往復移動する。

また、図２、図４及び図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、ボトムスピンドル１７は、缶底５２の環状凸部５６に対して径方向に接近離間するとともに、内周壁５７及び外周壁５８の少なくともいずれかを押圧して凹部６０を成形する成形ローラ２０を備えている。本実施形態では成形ローラ２０が、缶底５２の内周壁５７に対して径方向に往復移動し、内周壁５７を押圧して凹部６０を形成する。

本実施形態の例では、成形ローラ２０が例えば超硬合金等からなる成形用金型であり、筒状をなしていて、その中心軸がスピンドル軸Ｃと平行に延びている。成形ローラ２０は、その中心軸回りに回転自在にかつ該中心軸に直交する径方向にスライド移動自在に、ボトムスピンドル１７のボトム支持部材１８内に設けられている。成形ローラ２０の詳しい構成、成形ローラ２０の摺動構造４０及びこれを含む組立ユニット７０については、別途後述する。

成形ローラ２０は、ボトムスピンドル１７のリンク部２２等を介して成形用カムフォロア２１に連結されている。
図３に示されるように、成形用カムフォロア２１は、装置フレーム１１に一体に設けられた成形用カム２９に係合している。本実施形態の例では、成形用カム２９が、回転軸１２の径方向外側に配置されるとともに、該回転軸１２の中心軸Ｏ回りに延びる円筒カムとされている。

つまり缶底成形装置１０は、成形用カムフォロア２１と、成形用カムフォロア２１に係合する成形用カム２９と、を含む成形用カム機構３０を備えている。そして、成形用カム機構３０は、成形ローラ２０を缶Ｗに対して缶軸（スピンドル軸Ｃ）に直交する径方向に往復移動させる。また図示の例では、ボトム用カム２７と、成形用カム２９とが、１つの円筒部材に一体に形成されている。

具体的に、成形用カム機構３０の成形用カム２９は、回転軸１２の中心軸Ｏ回りへ向かうに従い該中心軸Ｏ方向に沿う位置が変化する所定の軌道を形成している。この軌道に沿って成形用カムフォロア２１が案内されることにより、該成形用カムフォロア２１はスピンドル軸Ｃ方向に沿って上記ストロークＬ１よりも大きな所定のストロークＬ２の範囲で往復移動する。そして成形ローラ２０は、スピンドル軸Ｃ方向に沿って所定のストロークＬ１の範囲で往復移動し、かつ、リンク部２２の作用により、ストロークＬ２とストロークＬ１との差分（Ｌ２−Ｌ１）に応じてスピンドル軸Ｃ方向への直線運動がスピンドル軸Ｃに直交する径方向へのスライド移動に変換されたストロークの範囲で、径方向にも往復移動する。
これにより成形ローラ２０は、ボトム支持部材１８に保持された缶底５２の環状凸部５６の内周壁５７を押圧可能である。

図２及び図３に示されるように、缶底成形装置１０には、回転軸１２に同軸とされ、この回転軸１２に対して該回転軸１２の中心軸Ｏ回りに回転自在な駆動ギヤ２３が設けられている。また、ボトムスピンドル１７には、駆動ギヤ２３に噛み合う従動ギヤ２４が設けられている。駆動ギヤ２３によって従動ギヤ２４がスピンドル軸Ｃ回りに回転させられることにより、従動ギヤ２４に連結された成形ローラ２０が、ボトム支持部材１８に対してスピンドル軸Ｃ回りに回転する。

図２及び図５に示されるように、トップスピンドル１５は、トップ用カムフォロア２５を備えている。トップ用カムフォロア２５は、装置フレーム１１に一体に設けられたトップ用カム３１に係合している。本実施形態の例では、トップ用カム３１が、回転軸１２の径方向外側に配置されるとともに、該回転軸１２の中心軸Ｏ回りに延びる円筒カムとされている。

つまり缶底成形装置１０は、トップ用カムフォロア２５と、トップ用カムフォロア２５に係合するトップ用カム３１と、を含むトップ用カム機構３２を備えている。そして、トップ用カム機構３２は、トップ支持部材１６を缶Ｗに対して缶軸（スピンドル軸Ｃ）方向に往復移動させる。

具体的に、トップ用カム機構３２のトップ用カム３１は、回転軸１２の中心軸Ｏ回りへ向かうに従い該中心軸Ｏ方向に沿う位置が変化する所定の軌道を形成している。この軌道に沿ってトップ用カムフォロア２５が案内されることにより、トップスピンドル１５は、スピンドル軸Ｃ方向に沿って所定のストロークＬ３の範囲で往復移動する。ただし、トップスピンドル１５のうちトップ支持部材１６については、ストロークＬ３の途中で缶Ｗの缶胴５１の開口端部に当接され、当接した後は弾性部材２６の作用（弾性変形による収縮）によりそれ以上の缶Ｗへ向けた前進移動が停止される。このため、図４及び図７（ａ）、（ｂ）に示すトップ支持部材１６のストロークＬ４は、上記ストロークＬ３よりも小さく設定される。
つまり図４及び図７（ａ）、（ｂ）において、トップスピンドル１５は弾性部材２６を備えており、弾性部材２６は、トップ支持部材１６を缶Ｗに向けて缶軸（スピンドル軸Ｃ）方向に付勢する。

次に、缶底成形装置１０の動作の一例について説明する。
駆動モータ（図示略）から伝達された回転駆動力により、回転軸１２がその中心軸Ｏ回りに回転させられる。これに応じて、装置フレーム１１のボトム用カム２７及びこれに係合するボトム用カムフォロア１９、並びに、装置フレーム１１の成形用カム２９及びこれに係合する成形用カムフォロア２１の作用により、ボトムスピンドル１７及びそのボトム支持部材１８が、スターホイール１３のポケットに保持された缶Ｗへ向けてスピンドル軸Ｃ方向に前進（接近）移動する。つまり、ボトムスピンドル１７が、スピンドル軸Ｃ方向に沿ってトップスピンドル１５側（缶軸方向の上方。以下同様）へ向けてストロークＬ１だけ移動する。これにより、缶Ｗの缶底５２に対してボトム支持部材１８が当接される。

詳しくは、ボトム支持部材１８の底壁が、缶Ｗの缶底５２の接地部５９及び外周壁５８に対してスピンドル軸Ｃ方向から当接し、また缶胴５１のうち下端部が、ボトム支持部材１８の周壁内に嵌合する。また、成形ローラ２０が、缶Ｗの缶底５２に接近配置された状態となる。具体的には、成形ローラ２０の後述する成形鍔部７８が、缶底５２の環状凸部５６の内周壁５７に対して、径方向の内側から対向配置される。

また、装置フレーム１１のトップ用カム３１及びこれに係合するトップ用カムフォロア２５の作用により、トップスピンドル１５及びそのトップ支持部材１６が、スターホイール１３のポケットに保持された缶Ｗへ向けてスピンドル軸Ｃ方向に前進（接近）移動する。つまり、トップスピンドル１５が、スピンドル軸Ｃ方向に沿ってボトムスピンドル１７側（缶軸方向の下方。以下同様）へ向けてストロークＬ３だけ移動する。これにより、缶Ｗの缶胴５１の開口端部に対してトップ支持部材１６が当接される。

詳しくは、このストロークＬ３の途中で、トップ支持部材１６の周壁内に、缶胴５１の開口端部におけるネック部５３が当接する。このようにトップ支持部材１６が缶胴５１の開口端部に当接してからは、それ以降のトップスピンドル１５の前進移動量に応じて弾性部材２６が弾性変形することにより、トップ支持部材１６のそれ以上のスピンドル軸Ｃ方向に沿うボトムスピンドル１７側へ向けた前進移動が停止される。この結果、トップ支持部材１６は、スピンドル軸Ｃ方向に沿うボトムスピンドル１７側へ向けて、上記ストロークＬ３よりも小さいストロークＬ４だけ移動する。
なお本実施形態において、缶底５２に対してボトム支持部材１８が当接させられるのと、缶胴５１の開口端部に対してトップ支持部材１６が当接させられるのとは、略同時である。

そして缶Ｗは、図４等に示されるように、ボトム支持部材１８とトップ支持部材１６とによってスピンドル軸Ｃ方向の両側から挟持される。なおこのとき、弾性部材２６の復元変形力によって、缶Ｗは、缶軸方向（スピンドル軸Ｃ方向）に加圧（付勢）された状態で両支持部材１６、１８により支持されている。

次いで、成形用カムフォロア２１がストロークＬ２とストロークＬ１との差分（Ｌ２−Ｌ１）に応じて、スピンドル軸Ｃ方向に沿うトップスピンドル１５側へ向けて前進移動する。このとき、成形用カムフォロア２１に連結されたリンク部２２が、該成形用カムフォロア２１のスピンドル軸Ｃ方向へ向けた直線運動を、スピンドル軸Ｃに直交する径方向へ向けたスライド移動に変換する。これにより、リンク部２２に連結された成形ローラ２０が径方向の外側へ向けて移動させられ、該成形ローラ２０の成形鍔部７８が缶底５２の環状凸部５６の内周壁５７を押圧して、該内周壁５７には、径方向の外側へ向けて窪む凹部６０が成形される。

また、駆動ギヤ２３が従動ギヤ２４をスピンドル軸Ｃ回りに回転させることにより、該従動ギヤ２４に連結されたリンク部２２及び成形ローラ２０が、スピンドル軸Ｃ回りに回転する。これにより、成形ローラ２０が環状凸部５６の内周壁５７上を周方向に転動して（つまりスピンドル軸Ｃ回りに公転しつつ成形ローラ２０の中心軸回りに自転して）、該内周壁５７には周方向に沿って延びるリング状の溝である凹部６０が成形される。

これ以降は上述とは逆の手順で、まず成形ローラ２０が、内周壁５７から径方向の内側へ向けて後退する。また、トップスピンドル１５及びボトムスピンドル１７が、缶Ｗに対してスピンドル軸Ｃ方向にそれぞれ後退（離間）移動して、トップ支持部材１６及びボトム支持部材１８による缶Ｗの支持状態が解除される。

このようにして、缶底成形装置１０によって缶Ｗの缶底５２にボトムリフォーム加工が施され、該缶底５２には凹部６０が形成される。凹部６０が形成された缶５０は、スターホイール１３のポケットへのエア吸着等による保持状態が解除されることにより、該ポケットから離脱されて、缶底成形装置１０の後工程へと移送される。

次に、ボトムスピンドル１７のボトム支持部材１８、成形ローラ２０、成形ローラ２０の摺動構造４０及び成形ローラ２０の組立ユニット７０について、詳しく説明する。

図８において、ボトム支持部材１８は、当該ボトム支持部材１８の底壁に含まれる第１リング体７１及びチャイムサポート７３と、当該ボトム支持部材１８の周壁に含まれるボトムサポート７４と、を備えている。

第１リング体７１は有頂筒状をなしており、頂壁部７５と周壁部７６とを有する。第１リング体７１の頂壁部７５の上面のうち内周部は、該内周部より径方向外側に位置する部位（内周部以外の部位）よりも上方、つまりスピンドル軸Ｃ方向のトップスピンドル１５側（図８における左側）へ向けて突出している。第１リング体７１の頂壁部７５の内周部には、缶Ｗの缶底５２の接地部５９が当接される。第１リング体７１の詳しい構成については、別途後述する。

チャイムサポート７３はリング状をなしている。チャイムサポート７３は、第１リング体７１に対して、スピンドル軸Ｃ方向のトップスピンドル１５側に隣接配置されている。チャイムサポート７３の下面は、第１リング体７１の上面における内周部以外の部位に当接している。チャイムサポート７３の内周は、第１リング体７１の上面に形成された内周部と内周部以外の部位との間の段部に対して、径方向外側に嵌合している。

チャイムサポート７３の内周のうち、前記段部よりもスピンドル軸Ｃ方向のトップスピンドル１５側に位置する部分には、前記トップスピンドル１５側へ向かうに従いスピンドル軸Ｃに直交する径方向の外側へ向けて傾斜するテーパ面が形成されている。前記テーパ面には、缶Ｗの缶底５２の外周壁（チャイム部）５８が当接される。
チャイムサポート７３の上面のうち外周部は、該外周部より径方向内側に位置する部位（外周部以外の部位）よりも下方、つまりスピンドル軸Ｃ方向のボトムスピンドル１７側（図８における右側）へ向けて窪んでいる。

ボトムサポート７４は筒状をなしている。ボトムサポート７４は、第１リング体７１及びチャイムサポート７３を径方向外側から囲っている。ボトムサポート７４の内周面は、第１リング体７１の周壁部７６の外周面及びチャイムサポート７３の外周面に対して、径方向外側に嵌合している。
ボトムサポート７４の内周には、径方向内側へ向けて突出するとともに周方向に沿って延びる環状突起７７が形成されている。環状突起７７は、チャイムサポート７３の上面の外周部に対して、スピンドル軸Ｃ方向のトップスピンドル１５側に隣接配置されている。ボトムサポート７４の内周面のうち、環状突起７７よりもスピンドル軸Ｃ方向のトップスピンドル１５側に位置する部分には、缶Ｗの缶胴５１の下端部が嵌合される。

本実施形態の例では、成形ローラ２０が筒状をなしている。成形ローラ２０は、スピンドル軸Ｃに平行な中心軸を有する。ボトム支持部材１８内において成形ローラ２０は、上述したリンク部２２等の作用により、スピンドル軸Ｃに直交する径方向に移動可能である。また、このとき成形ローラ２０の中心軸は、スピンドル軸Ｃ上と、スピンドル軸Ｃから径方向に離間した位置と、の間を移動する。図８に示される例では、成形ローラ２０の中心軸がスピンドル軸Ｃ上に位置している。

成形ローラ２０は、該成形ローラ２０の中心軸方向（中心軸の延在する方向。中心軸に沿う方向）に互いに離間して配置された成形鍔部７８及び取り付け鍔部７９を有する。
成形鍔部７８は、成形ローラ２０のローラ本体の上端部（成形ローラ２０の中心軸方向に沿うトップスピンドル１５側の端部）に配置されている。成形鍔部７８は、ローラ本体から成形ローラ２０の中心軸に直交する径方向の外側へ向けて突出するとともに、前記中心軸回りの周方向に沿って延びる環状（フランジ状）をなしている。成形鍔部７８の前記中心軸方向の厚さは、径方向外側へ向かうに従い徐々に小さくなる。成形鍔部７８の径方向外側の端縁（外周縁）は、成形ローラ２０の中心軸を含む縦断面視において凸曲線状をなしている。
成形鍔部７８は、第１リング体７１の頂壁部７５よりもスピンドル軸Ｃ方向のトップスピンドル１５側（つまり上方）に位置しており、チャイムサポート７３の前記テーパ面との間に間隔をあけて、該テーパ面に径方向内側から対向配置されている。

上述した成形用カム機構３０及びリンク部２２等の作用により、成形ローラ２０がスピンドル軸Ｃに直交する径方向にスライド移動することで、成形鍔部７８は、チャイムサポート７３の前記テーパ面及び缶底５２の環状凸部５６の内周壁５７に対して、接近離間させられる。
図８に示すように本実施形態の例では、成形ローラ２０の成形鍔部７８が、チャイムサポート７３の前記テーパ面から最も離間させられた状態において、成形ローラ２０の中心軸とスピンドル軸Ｃとが同軸に配置される。

取り付け鍔部７９は、成形ローラ２０のローラ本体の下端部（成形ローラ２０の中心軸方向に沿うボトムスピンドル１７側の端部）に配置されている。取り付け鍔部７９は、ローラ本体から成形ローラ２０の中心軸に直交する径方向の外側へ向けて突出するとともに、前記中心軸回りの周方向に沿って延びる環状（フランジ状）をなしている。取り付け鍔部７９の前記中心軸方向の厚さは、径方向に沿って一定である。図示の例では、取り付け鍔部７９の前記中心軸方向の厚さが、成形鍔部７８の前記中心軸方向の厚さよりも厚くされている。また取り付け鍔部７９の外径（直径）が、成形鍔部７８の外径よりも大きくされている。成形ローラ２０の中心軸方向を向く取り付け鍔部７９の表面（上面）及び裏面（下面）は、前記中心軸に垂直な平面状をなしており、具体的には円形リング状の平面に形成されている。
取り付け鍔部７９は、第１リング体７１の頂壁部７５よりもスピンドル軸Ｃ方向のボトムスピンドル１７側（つまり下方）に位置しており、第１リング体７１の周壁部７６の内周面との間に間隔をあけて、該内周面に径方向内側から対向配置されている。
本実施形態では、成形ローラ２０の成形鍔部７８及び取り付け鍔部７９を含む表面（外面）全体に、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）被膜が形成されている。

図８において、ボトムスピンドル１７は、ツールホルダ８０と、該ツールホルダ８０に着脱可能に設けられた成形ローラ２０の組立ユニット７０と、この組立ユニット７０に含まれる成形ローラ２０の摺動構造４０と、を備えている。

ツールホルダ８０は筒状をなしている。ツールホルダ８０の周壁内には、リンク部２２が配置される。ツールホルダ８０の周壁の外周上端部には、雄ネジ部が形成されており、該雄ネジ部には、ボトムサポート７４の周壁の内周下端部に形成された雌ネジ部が螺着する。
ツールホルダ８０には、該ツールホルダ８０とボトムサポート７４とのスピンドル軸Ｃ回りの相対回転を規制するとともに、該ツールホルダ８０からのボトムサポート７４等の脱落を防止する脱落防止ブロック８３が設けられる。

図８〜図１０において、成形ローラ２０の摺動構造４０は、ボトム支持部材１８内に設けられて自身（成形ローラ２０）の中心軸回りに回転（自転）し、かつスピンドル軸Ｃ回りに回転（公転）する成形ローラ２０と、取り付け鍔部７９に前記中心軸方向の両側から摺接し、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を主成分として形成された一対の摺動部材８１、８２と、を備えている。

本実施形態では、一対の摺動部材８１、８２は主成分がＰＥＥＫ材であり、該ＰＥＥＫ材中に黒鉛を含んで形成されている。つまり、摺動部材８１、８２は、その製造工程でＰＥＥＫ素材に黒鉛を練り込み（分散し）硬化して成形された摺動材である。

摺動部材８１、８２のロックウェル硬度は、例えばＲスケールで１００以上であり、本実施形態では１２０である。摺動部材８１、８２の耐熱温度（連続使用温度の上限。つまり連続して使用しても劣化や溶融等により変質することのない使用温度）は、例えば２００℃以上であり、本実施形態では２５０℃である。摺動部材８１、８２のアイゾット衝撃値（ノッチ付）は、例えば３０Ｊ／ｍ以上であり、本実施形態では３５Ｊ／ｍである。摺動部材８１、８２の吸水率（２３℃、水中２４時間浸漬）は、例えば０．１％以下であり、本実施形態では０．０６％である。また本実施形態の例では、摺動部材８１、８２の比重が１．４５であり、線膨張係数が５．０×１０^−５／℃である。
本実施形態の摺動部材８１、８２として、例えば、製品名：ケトロン（登録商標）ＨＰＶ ＰＥＥＫ（クオドラント ポリペンコ ジャパン社）を用いることができる。

本実施形態の例では、摺動部材８１、８２がリング板状をなしている。摺動部材８１、８２は、スピンドル軸Ｃに同軸に配置されている。摺動部材８１、８２の内径は、成形ローラ２０の取り付け鍔部７９の外径よりも小さい。また摺動部材８１、８２の外径は、取り付け鍔部７９の外径よりも大きい。
一対の摺動部材８１、８２同士の間において、取り付け鍔部７９はスピンドル軸Ｃに直交する径方向及びスピンドル軸Ｃ回りの周方向（つまりスピンドル軸Ｃに垂直な面方向）に摺動自在であり、これにより成形ローラ２０は、摺動部材８１、８２に対して公転及び自転可能である。

一対の摺動部材８１、８２のうち、第１の摺動部材８１は、取り付け鍔部７９のスピンドル軸Ｃ方向のトップスピンドル１５側（表面側。上面側）に隣接配置される。また、第２の摺動部材８２は、取り付け鍔部７９のスピンドル軸Ｃ方向のボトムスピンドル１７側（裏面側。下面側）に隣接配置される。一対の摺動部材８１、８２と取り付け鍔部７９との間には、極僅かな所定のクリアランスが設けられる。
本実施形態の例では、第１の摺動部材８１の外径と第２の摺動部材８２の外径とが、互いに同一である。また第１の摺動部材８１の内径に比べて、第２の摺動部材８２の内径が小さくされている。

成形ローラ２０の組立ユニット７０は、上述した成形ローラ２０と、一対の摺動部材８１、８２と、取り付け鍔部７９及び一対の摺動部材８１、８２を、成形ローラ２０の中心軸方向の両側から挟むように配置された第１リング体７１及び第２リング体７２と、第１リング体７１と第２リング体７２とを固定する固定部と、を備えている。つまりこの組立ユニット７０には、上述した成形ローラ２０の摺動構造４０が含まれる。
また、成形ローラ２０の組立ユニット７０は、成形ローラ２０内に挿通され、リンク部２２に連結される軸部８４と、軸部８４と成形ローラ２０との間に介装される軸受８５と、成形ローラ２０及び軸受８５の軸部８４からの抜け出しを規制するキャップ８６と、を備えている。

第１リング体７１は上述のように有頂筒状をなし、頂壁部７５と周壁部７６とを備えていて、スピンドル軸Ｃに同軸に配置されている。第１リング体７１の頂壁部７５と、成形ローラ２０の取り付け鍔部７９との間には、第１の摺動部材８１が挟持される。本実施形態の例では、頂壁部７５の内径と、第１の摺動部材８１の内径とが、互いに同一である。

第１リング体７１の周壁部７６の内周面には、第１の摺動部材８１の外周面が嵌合する。つまり周壁部７６は、第１の摺動部材８１の径方向外側に隣接配置されている。
第１リング体７１の周壁部７６には、該周壁部７６をスピンドル軸Ｃ方向に貫通するネジ挿通孔８７が形成されている。ネジ挿通孔８７は、周壁部７６において周方向に互いに間隔をあけて複数形成されている。本実施形態の例では、ネジ挿通孔８７が、周方向に等間隔をあけて４つ配置されている。ネジ挿通孔８７のうち、第１リング体７１の上面に開口する上端部の内径は、該上端部以外の部分（下面に開口する部分）の内径よりも大きくされている。ネジ挿通孔８７の上端部には、後述するネジ部材（図示略）の頭部が収容され、ネジ挿通孔８７の上端部以外の部分には、ネジ部材の軸部が挿通される。

第２リング体７２は有底筒状をなし、底壁部８８と周壁部８９とを備えていて、スピンドル軸Ｃに同軸に配置されている。第２リング体７２の底壁部８８と、成形ローラ２０の取り付け鍔部７９との間には、第２の摺動部材８２が挟持される。本実施形態の例では、底壁部８８の内径と、第２の摺動部材８２の内径とが、互いに同一である。

第２リング体７２の周壁部８９の内周面には、第２の摺動部材８２の外周面が嵌合する。つまり周壁部８９は、第２の摺動部材８２の径方向外側に隣接配置されている。
第２リング体７２の周壁部８９には、該周壁部８９をスピンドル軸Ｃ方向に貫通する雌ネジ孔９０が形成されている。雌ネジ孔９０は、周壁部８９において周方向に互いに間隔をあけて複数形成されている。本実施形態の例では、雌ネジ孔９０が、周方向に等間隔をあけて４つ配置されている。

第２リング体７２の下面のうち外周部は、該外周部より径方向内側に位置する部位（外周部以外の部位）よりも上方、つまりスピンドル軸Ｃ方向のトップスピンドル１５側へ向けて窪んでいる。そして、第２リング体７２の下面の外周部において下方を向く端面と、ツールホルダ８０において上方を向く端面（上端面）とが、互いに当接している。また、第２リング体７２の下面の外周部（の内縁）において径方向外側を向く周面と、ツールホルダ８０の上端内周部とが、少なくとも周方向の一部以上で嵌合している。
また、第２リング体７２の周壁部８９の外周面は、ボトムサポート７４の内周面に対して、径方向内側に嵌合している。

第１リング体７１の周壁部７６の下面には、下方へ向けて突出する係合凸部９１が形成されている。本実施形態の例では、係合凸部９１が、周壁部７６の下面のうち内周部に位置しているとともに、周方向の全周にわたって延びる環状をなしている。
第２リング体７２の周壁部８９の上面には、下方へ向けて窪む係合凹部９２が形成されている。本実施形態の例では、係合凹部９２が、周壁部８９の上面のうち内周部に位置しているとともに、周方向の全周にわたって延びる環状をなしている。
第１リング体７１の係合凸部９１と第２リング体７２の係合凹部９２とは、互いに係合し、これにより第１リング体７１と第２リング体７２とは、少なくとも径方向への相対移動が規制される。

第１リング体７１と第２リング体７２とを固定する固定部としては、第１リング体７１及び第２リング体７２のいずれか一方又は両方を挿通するネジ部材又はピン部材が用いられる。
本実施形態の例では、固定部がボルト等のネジ部材（図示略）である。ネジ部材は、頭部と軸部とを有し、頭部にはレンチ等の作業用工具が係止可能であり、軸部には雄ネジ部が形成される。ネジ部材は、第１リング体７１のネジ挿通孔８７内に挿通され、第２リング体７２の雌ネジ孔９０に螺着される。ネジ部材は、第１リング体７１と第２リング体７２とを、取り外し可能に固定する。具体的にネジ部材は、第１リング体７１の周壁部７６と第２リング体７２の周壁部８９とを、着脱可能に固定（締結）する。

ネジ部材は、第１リング体７１と第２リング体７２とを、周方向の複数箇所において固定する。つまりネジ部材は、第１、第２リング体７１、７２に周方向に互いに間隔をあけて複数設けられており、本実施形態の例では、周方向に等間隔をあけて４つ配置されている。

軸部８４の中心軸は、成形ローラ２０の中心軸と同軸に配置されている。軸部８４の外周には、該軸部８４の中心軸方向に互いに間隔をあけて一対の軸受８５が設けられる。軸部８４の外周における一対の軸受８５同士の間には、リング状のスペーサ９３が設けられる。
軸部８４とリンク部（ピボットアーム）２２とは、ピボットシャフト９４により連結されている。ボトムスピンドル１７のスピンドル軸Ｃ回りに回転させられるエキセントリックラグ９５とリンク部２２とは、ピボットシャフト９６により連結されている。

キャップ８６は板状をなしており、ネジ等によって軸部８４に対して着脱可能に取り付けられる。キャップ８６が軸部８４に取り付けられることにより、成形ローラ２０、軸受８５及びスペーサ９３の、該軸部８４から上方（スピンドル軸Ｃ方向のトップスピンドル１５側）へ向けた抜け出し（離脱）が防止される。
本実施形態の例では、キャップ８６が、成形ローラ２０の上面に形成された窪み状のキャップ収容部９７内に配置されている。これにより、キャップ８６とキャップ収容部９７との間にラビリンス構造が設けられていて、軸受８５への塵埃等の進入や、軸受８５の潤滑油等の缶底５２への付着が防止されている。

上述の構成とされた成形ローラ２０の組立ユニット７０は、ボトムスピンドル１７に対してユニット（アセンブリ）ごと取り付けられる。具体的には、ツールホルダ８０の上端開口部に組立ユニット７０（の第２リング体７２）を載せ、軸部８４とリンク部２２とを連結する。或いは、軸部８４とリンク部２２とを連結した状態のまま、ツールホルダ８０上に組立ユニット７０を載せ、一対の軸受８５のうち上方の軸受８５及びキャップ８６を軸部８４に取り付けてもよい。

次いで、組立ユニット７０（の第１リング体７１）上にチャイムサポート７３を載せ、ボトムサポート７４を、下方へ向けてチャイムサポート７３及び組立ユニット７０に外挿しつつ、ツールホルダ８０に螺着する。そして、ボトムサポート７４をツールホルダ８０に所定量ねじ込んだところで、脱落防止ブロック８３をボルト等により取り付ける。
成形ローラ２０の組立ユニット７０をボトムスピンドル１７から取り外す際には、上述とは逆の手順で、ユニットごと取り外す。

以上説明した本実施形態の成形ローラ２０の摺動構造４０によれば、成形ローラ２０の取り付け鍔部７９に中心軸方向の両側から摺接して、該成形ローラ２０を公転及び自転可能に支持する一対の摺動部材８１、８２が、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を主成分として形成されている。このため摺動部材８１、８２が、摺動性、耐熱性、発塵性（耐摩耗性）、吸水・吸油性及び湿膨性を満足する。

すなわち、ＰＥＥＫ材は摺動性が高いことから、一対の摺動部材８１、８２は、成形ローラ２０の取り付け鍔部７９を無潤滑で摺動自在に支持可能である。
また、ＰＥＥＫ材は耐熱性が高く、耐熱温度が例えば２００℃以上であるので、摺動部材８１、８２が取り付け鍔部７９との摩擦等により例えば８０℃程度まで温度上昇したとしても、反りなどの変形や劣化・溶融等の変質は生じない。
また、ＰＥＥＫ材は耐摩耗性が高く粉塵が発生しないため、加工対象の缶底５２を汚すことがなく、食品衛生上の観点からも好ましい。

また、ＰＥＥＫ材は吸水性・吸油性が低く、水や油を吸って膨張することがない。つまり湿膨性が低い。このため、装置の運転中に摺動部材８１、８２の厚さが変動する（特に増大する）ことがなく、取り付け鍔部７９との摺動抵抗の変動が少ない。これにより、一対の摺動部材８１、８２同士の間で取り付け鍔部７９が安定して動作し、成形ローラ２０による缶底５２へのボトムリフォーム加工の精度が良好に維持される。

以上より本実施形態によれば、成形ローラ２０の取り付け鍔部７９に摺接する摺動部材８１、８２が、摺動性、耐熱性、発塵性（耐摩耗性）、吸水・吸油性及び湿膨性を満足し、これにより、摺動部材８１、８２の長寿命化を図ることができ、かつ高精度で安定した成形加工を行うことが可能である。

また本実施形態では、摺動部材８１、８２に黒鉛が含まれている。
摺動部材８１、８２の主成分であるポリエーテルエーテルケトン中に黒鉛が含まれている（練り込まれ、分散されている）ことで、取り付け鍔部７９に対する摩擦抵抗のさらなる低減を図ることができる。これにより、成形加工の高速化、高精度化、及び摺動部材８１、８２の長寿命化等が実現可能である。

また本実施形態では、成形ローラ２０の取り付け鍔部７９に、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）被膜が形成されている。これにより、取り付け鍔部７９と一対の摺動部材８１、８２との間の摩擦抵抗をより低減できる。また、取り付け鍔部７９と摺動部材８１、８２との間の良好な摺動（摺接）状態が、長期にわたり安定して維持される。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

前述の実施形態では、成形ローラ２０の摺動構造４０が、ボトムスピンドル１７のツールホルダ８０に着脱可能に装着された成形ローラ２０の組立ユニット７０に適用された一例を挙げたが、これに限定されるものではない。前述の実施形態で説明した成形ローラ２０の取り付け鍔部７９及び一対の摺動部材８１、８２が、例えば、上記特許文献１（米国特許第５７０４２４１号明細書）のツールホルダと缶ホルダとの間で保持されていてもよい。

また、前述の実施形態では、摺動部材８１、８２に黒鉛が含まれるとしたが、黒鉛は含まれていなくてもよい。ただし、摺動部材８１、８２のＰＥＥＫ材中に黒鉛が含まれる場合には、摩擦抵抗のさらなる低減を図ることができ、好ましい。

また、前述の実施形態では、缶底成形装置１０が、２ピース缶の缶本体に用いられる缶Ｗの缶底５２に対して、凹部６０を成形するものであるとしたが、これに限定されるものではない。缶底成形装置１０は、例えば、ボトルネッカー（ボトル缶製造装置）によって缶胴の開口端部にネッキング加工やねじ加工が施されたボトル缶の缶底に対して、凹部６０を成形するものであってもよい。或いは、ボトル缶の製造過程で作製されるＤＩ（Drawing＆Ironing）缶の缶底に対して、凹部６０を成形するものであってもよい。なおＤＩ缶とは、前述の実施形態で説明した缶Ｗの缶胴５１の開口端部に、ネック部５３が形成されていない缶体（つまり缶胴５１の外径が、缶底５２との接続部分から開口端部にわたって一定とされた缶体）である。

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例及びなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし本発明はこの実施例に限定されるものではない。

〔摺動部材の材質による各種性能確認〕
成形ローラの摺動構造に用いる一対の摺動部材として、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を主成分としたものを本発明の実施例とし、それ以外の樹脂材料を主成分としたものを比較例として、各種性能確認を行った。
具体的には、実施例１、２及び比較例１〜３として、下記材質の摺動部材を用意した。
・実施例１…ＰＥＥＫを主成分とし、黒鉛を含むもの。
・実施例２…ＰＥＥＫを主成分としたもの。
・比較例１…ポリイミドを主成分とし、炭素繊維を含むもの。
・比較例２…ポリアセタールを主成分としたもの。
・比較例３…ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）を主成分としたもの。

上記各種の摺動部材を成形ローラの摺動構造に用い、缶底成形装置により缶の缶底へのボトムリフォーム加工を２４時間実施し、摺動部材の各種性能（硬度、発塵性、摺動性、吸水・吸油性、湿膨性）について評価を行った。また、摺動部材の部材寿命について確認を行った。
結果を下記表１に示す。なお、各種性能の評価基準は、下記の通りとした。
＜硬度＞
Ａ：摺動部材として適正かつ十分な硬度を有し、成形ローラの公転及び自転姿勢が安定している。
Ｂ：摺動部材として適正な硬度を有し、成形ローラの公転及び自転姿勢に概ね影響がない。
Ｃ：摺動部材として硬度が不足しており、成形ローラの公転及び自転姿勢がぐらつく。
＜発塵性＞
Ａ：摩耗による粉塵の発生が無い。
Ｂ：摩耗により粉塵が少し発生している。
Ｃ：摩耗により粉塵が多く発生している。
＜摺動性＞
Ａ：滑りがよく良好。
Ｂ：若干の摩擦抵抗が感じられる。
Ｃ：明らかな摩擦抵抗があり、摩擦による発熱がある。
＜吸水・吸油性＞
Ａ：目視にて吸水・吸油が確認できない。
Ｂ：目視にて吸水・吸油が僅かに確認できる。
Ｃ：目視にて吸水・吸油が明らかに確認できる。
＜湿膨性＞
Ａ：吸水・吸油がなく厚さが増大していない。
Ｂ：吸水・吸油により厚さが増大したが０．０５ｍｍ未満である。
Ｃ：吸水・吸油により厚さが０．０５ｍｍ以上増大した。

表１の結果より、本発明の実施例１、２は、摺動部材の硬度、発塵性、摺動性、吸水・吸油性、湿膨性のすべての評価がＡ又はＢであり、良好な結果が得られた。耐熱温度も２５０℃と高いことから、摺動部材と取り付け鍔部との摩擦熱によっては、反りなどの変形や劣化・溶融等の変質は生じなかった。部材の寿命については、３ヶ月以上であった。
特に実施例１の評価はすべてＡであり、かつ部材寿命は６ヶ月以上と優れた結果が得られた。

一方、比較例１は、発塵性の評価がＣであり、黒色の粉塵が缶底に付着していた。また、吸水・吸油性、湿膨性の評価もＣであり、吸水・吸油により摺動部材の厚さが増加していることが確認された。
また比較例２は、摺動部材の硬度、発塵性、摺動性、吸水・吸油性、湿膨性の評価がＡ又はＢではあるものの、耐熱温度が８０℃と低く、このため摺動部材に反りが生じて、部材寿命が１ヶ月と短かった。
また比較例３は、発塵性、摺動性の評価がＣであり、部材寿命も僅か１日であった。

本発明の成形ローラの摺動構造によれば、成形ローラの取り付け鍔部に摺接する摺動部材が、摺動性、耐熱性、発塵性（耐摩耗性）、吸水・吸油性及び湿膨性を満足し、摺動部材の長寿命化を図ることができ、高精度で安定した成形加工を行うことが可能である。従って、産業上の利用可能性を有する。

１０ 缶底成形装置（ボトムリフォーム装置）
１７ ボトムスピンドル
１８ ボトム支持部材
２０ 成形ローラ
４０ 成形ローラの摺動構造
７８ 成形鍔部
７９ 取り付け鍔部
８１ 第１の摺動部材（摺動部材）
８２ 第２の摺動部材（摺動部材）
Ｃ スピンドル軸（缶軸）

Claims (3)

1. スピンドル軸に平行な中心軸を有し、前記中心軸方向に互いに離間して配置された成形鍔部及び取り付け鍔部を含み、前記中心軸回りに自転しかつ前記スピンドル軸回りに公転する成形ローラと、
   前記取り付け鍔部に前記中心軸方向の両側から摺接し、ポリエーテルエーテルケトンを主成分として形成された一対の摺動部材と、を備えた成形ローラの摺動構造。
2. 請求項１に記載の成形ローラの摺動構造であって、
   前記摺動部材は、黒鉛を含む成形ローラの摺動構造。
3. 請求項１又は２に記載の成形ローラの摺動構造であって、
   前記取り付け鍔部に、ＤＬＣ被膜が形成されている成形ローラの摺動構造。

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