特許第6016693号(P6016693)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6016693
(24)【登録日】2016年10月7日
(45)【発行日】2016年10月26日
(54)【発明の名称】容器グリッパ
(51)【国際特許分類】
   B67C 3/24 20060101AFI20161013BHJP
【FI】
   B67C3/24
【請求項の数】3
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2013-72973(P2013-72973)
(22)【出願日】2013年3月29日
(65)【公開番号】特開2014-196127(P2014-196127A)
(43)【公開日】2014年10月16日
【審査請求日】2015年9月18日
(73)【特許権者】
【識別番号】505193313
【氏名又は名称】三菱重工食品包装機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100134544
【弁理士】
【氏名又は名称】森 隆一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武
(74)【代理人】
【識別番号】100108578
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 詔男
(74)【代理人】
【識別番号】100126893
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 哲男
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(72)【発明者】
【氏名】犬飼 規雄
【審査官】 小川 悟史
(56)【参考文献】
【文献】 特開2007−197021(JP,A)
【文献】 特表2010−510148(JP,A)
【文献】 特開2004−182280(JP,A)
【文献】 米国特許第6523874(US,B1)
【文献】 特開2002−128193(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B67C 3/24
B65G 47/86
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
相対的な移動により開閉自在に配設される一対の把持片からなり、開放時には容器の首部が出し入れ自在になるとともに、閉鎖時には前記首部を拘束可能となる把持部を備えた容器グリッパであって、
ボトル缶またはPETボトルである前記容器を一方のグリッパから他方のグリッパへ交互に把持替えをして受け渡すグリッパにおいて、前記一方のグリッパは、前記把持部が前記首部に設けられたくびれ部に適合した把持形状でくびれ部の周長の半分以上を把持する第1の把持片を具備し、
前記他方のグリッパは、前記把持部が前記くびれ部の下部に適合して下部の周長の半分以上を把持する第2の把持片を具備するとともに、前記第2の把持片に把持されている前記容器の底面を支持できる昇降式容器台を具備しており、
前記容器が前記ボトル缶の場合において、前記第2の把持片によって前記ボトル缶を把持するときは前記くびれ部の下部を把持するとともに、前記ボトル缶の底面を前記昇降式容器台で支持するようにし、
前記容器が前記PETボトルの場合において、前記第2の把持片によって前記PETボトルを把持するときは前記PETボトルのネックリングの下側に当接して前記くびれ部の下部を把持し、前記昇降式容器台が前記PETボトルの底面と接触しない位置へ退避するようにして、前記ボトル缶と前記PETボトルの把持を兼用できるように構成したことを特徴とする容器グリッパ。
【請求項2】
請求項1に記載の容器グリッパにおいて、前記第1の把持片の容器把持部、または、前記第2の把持片の容器把持部を構成する材料が、エンジニアリングプラスチックスまたはスーパーエンジニアリングプラスチックスであることを特徴とする容器グリッパ。
【請求項3】
請求項2に記載の容器グリッパにおいて、前記材料のスーパーエンジニアリングプラスチックスがポリエーテルエーテルケトン(PEEK)であることを特徴とする容器グリッパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ボトル缶或いはPETボトルの容器の受渡し搬送に用いられる容器グリッパに関する。
【背景技術】
【0002】
従来のボトル缶或いはPETボトルの容器の受渡し搬送に用いられる容器グリッパについては、ボトル缶の首部を把持でき、ボトル缶と同じ口径を有するPETボトルの首部も把持できる兼用のグリッパが知られている。(特許文献1)
また、可撓性があり、首部にネックリングを有した自立安定性が低い薄肉容器を受渡し搬送する場合に、容器首部のネックリング保持機構とキャップ保持機構を備えるとともに、容器の底面を支持する底面支持装置を備える薄肉容器搬送装置が知られている。(特許文献2)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−197021号公報
【特許文献2】特開2008−247528号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記特許文献1では、ボトル缶或いはPETボトル(容器)の首部の雄ねじ部下部のくびれ部の下部を掴んで把持するグリッパと、同くびれ部の上部を掴んで把持するグリッパとのグリッパ対であって、ボトル缶或いはPETボトルの洗浄、ボトル缶或いはPETボトル内への液充填、キャップ被せの液充填包装ラインにおいて、各搬送回転体にグリッパ対を交互に取付け、回転体の一定円周上を等ピッチで搬送されるボトル缶或いはPETボトルの雄ねじ部の下部のくびれ部の上部と下部を交互に掴み替えることによりネック搬送を可能にするとしている。
【0005】
しかしながら、前記特許文献1の技術では、ボトル缶或いはPETボトルのくびれ部上部を把持する場合、容器の球面部を把持するためボトル缶或いはPETボトルの姿勢が垂直にならず、搬送不良が発生する恐れがあり、また、ボトル缶或いはPETボトルのくびれ部下部を把持する場合、大口径の首部に対しては把持部の接触幅が短いため容器の姿勢が垂直にならず、搬送不良が発生する恐れがあり、さらには、容器の上下のずれを規制する位置決め部材およびその径方向の位置を調整するために突出量変更ができる調整機構と案内ガイドが必要であるため、把持機構が複雑となり、コストが高くなってしまうという恐れがある。
【0006】
また、前記特許文献2の技術では、可撓性があり、自立安定性が低い薄肉容器を対象として容器にキャップを取り付けた状態での容器受渡し搬送について言及しているが、キャップを取りつけていないボトル缶或いはPETボトルのような可撓性が少なく、自立安定性が高い容器の受渡し搬送についての技術は開示されていない。
【0007】
本発明は、上述の事情に鑑み、容器の首部を把持する場合に、突出量変更を伴うような位置決め部材が不要で、把持容器の上下の位置決め或いは容器の把持姿勢の安定化ができ、また、容器がボトル缶の場合でもPETボトルの場合でも、さらに容器の首部が小口径の場合でも大口径の場合でも兼用できる容器グリッパを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記の課題に対し、本発明は以下の手段により解決を図る。
本発明の一観点に係る容器グリッパによれば、相対的な移動により開閉自在に配設される一対の把持片からなり、開放時には容器の首部が出し入れ自在になるとともに、閉鎖時には前記首部を拘束可能となる把持部を備えた容器グリッパであって、ボトル缶またはPETボトルである前記容器を一方のグリッパから他方のグリッパへ交互に把持替えをして受け渡すグリッパにおいて、前記一方のグリッパは、前記把持部が前記首部に設けられたくびれ部に適合した把持形状でくびれ部の周長の半分以上を把持する第1の把持片を具備し、前記他方のグリッパは、前記把持部が前記くびれ部の下部に適合して下部の周長の半分以上を把持する第2の把持片を具備するとともに、前記第2の把持片に把持されている前記容器の底面を支持できる昇降式容器台を具備しており、前記容器が前記ボトル缶の場合において、前記第2の把持片によって前記ボトル缶を把持するときは前記くびれ部の下部を把持するとともに、前記ボトル缶の底面を前記昇降式容器台で支持するようにし、前記容器が前記PETボトルの場合において、前記第2の把持片によって前記PETボトルを把持するときは前記PETボトルのネックリングの下側に当接して前記くびれ部の下部を把持し、前記昇降式容器台が前記PETボトルの底面と接触しない位置へ退避するようにして、前記ボトル缶と前記PETボトルの把持を兼用できるように構成したことを特徴とする。
本発明によれば、上記構成とすることにより、ボトル缶とPETボトルの把持を兼用できるとともに、ボトル缶を把持する場合には、第1の把持片がくびれ部に適合した把持形状で容器を把持し、第2の把持片がくびれ部の下部を把持するとともにボトル缶の底面を昇降式容器台で支持するので、把持容器の上下位置が一定となってボトル缶の把持姿勢を安定させて容器搬送できる。
また、PETボトルを把持する場合には、第1の把持片がくびれ部に適合した把持形状で容器を把持し、第2の把持片がネックリングの下側に当接してくびれ部の下部を把持するので、把持容器の上下の位置決めが一定となってPETボトルの把持姿勢を安定させて容器搬送できる。
【0009】
上記容器グリッパにおいて、前記第1の把持片の容器把持部、または、前記第2の把持片の容器把持部を構成する材料が、エンジニアリングプラスチックスまたはスーパーエンジニアリングプラスチックスであることを特徴とする。
このような構成とすることで、例えば、金属製(アルミ製或いはスチール製)のボトル缶の場合であっても、一方のグリッパの第1の把持片、または、他方のグリッパの第2の把持片の容器把持部を構成する材料を、エンジニアリングプラスチックスまたはスーパーエンジニアリングプラスチックスとすることにより、一方のグリッパの第1の把持片、及び他方のグリッパの第2の把持片が耐摩耗性及び耐久性を良くすることができる。
【0010】
上記容器グリッパにおいて、前記材料のスーパーエンジニアリングプラスチックスがポリエーテルエーテルケトン(PEEK)であることを特徴とする。
このように、スーパーエンジニアリングプラスチックスとしてポリエーテルエーテルケトン(PEEK)を用いることで、一方のグリッパの第1の把持片、及び他方のグリッパの第2の把持片が耐摩耗性及び耐久性を良くなるため、容器の把持箇所を傷付けることがない。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、ボトル缶とPETボトルの把持を兼用でき、かつ把持容器の上下位置が一定となるのでボトル缶把持姿勢が安定し、把持容器の上下の位置決めが一定となるので、ボトル缶及びPETボトル把持姿勢を安定させて搬送できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】容器(ボトル缶)を説明する図である。
図2】容器(PETボトル)を説明する図である。
図3】本発明の実施の形態に係わる容器グリッパの平面図である。
図4図3の断面IV−IV図で、ボトル缶を把持する場合を示している。
図5図3に相当する図で、PETボトルを把持する場合を示している。
図6】グリッパの容器把持部の詳細を説明する拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、この発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【0015】
(本発明の実施の形態)
本発明の実施の形態を図1から図4に基づいて説明する。
図1は、容器(ボトル缶)を説明する図である。
図2は、容器(PETボトル)を説明する図である。
図3は、本発明の実施の形態に係わる容器グリッパの平面図である。
図4は、図3の断面IV−IV図で、ボトル缶を把持する場合を示している。
図5は、図3に相当する図で、PETボトルを把持する場合を示している。
図6は、グリッパの容器把持部の詳細を説明する拡大図である。
図1において、容器(ボトル缶)Bは、図示しないキャップが巻き締めされる雄ねじ(以下単にねじと称する)部M1と、くびれ部M3と、くびれ部M3の下部M4から成る首部Bmと、底面Bbを有している。
また、図2において、容器(PETボトル)Pは、図示しないキャップが巻き締めされる雄ねじ(以下単にねじと称する)部N1と、ネックリングPnと、ねじ部N1とネックリングPnの間のくびれ部N3と、くびれ部N3の下部(ネックリングPnの下部)N4から成る首部Pmと、底面Pbを有している。
【0016】
図3および図4において、容器グリッパ1は、容器(ボトル缶)Bの首部Bmのくびれ部M3(図1参照)に適合する把持形状でくびれ部M3の周長の半分以上を把持する一対の把持片8aと把持片8bから成るグリッパ(A)8と、くびれ部M3の下部M4(図1参照)に適合して下部M4の周長の半分以上を把持する一対の把持片6aと把持片6bから成るグリッパ(B)6を具備している。
また、容器グリッパ1には、ボトル缶Bの底面Bbを支持できる昇降式容器台3が備えられており、該容器台3は図示しない昇降装置によって矢印3fの方向に昇降されるようになっている。
【0017】
前記グリッパ(A)8は、一対の把持片8aと把持片8bが、支柱34によって組み付けられたグリッパ本体上30とグリッパ本体下38にその軸端が嵌合された軸31を支点として、図示矢印8afおよび矢印8bfの方向に或いは逆方向に揺動可能となっている。
前記グリッパ(A)8について詳細に説明すると、一対の把持片8aと把持片8bは、円弧状切欠き8acと円弧状切欠き8bcを有し、軸体36が一端に取付けられた軸41の周りに回転するカムフォロア42と図示しないカムとの係合によって矢印36fの方向へ軸受39に摺動して移動する際には、軸体36の他端に取付けられたピン37が前記円弧状切欠き8acと円弧状切欠き8bcを矢印37fの方向に係合して押して、軸31を支点として図示矢印8afおよび矢印8bfの方向(開放方向)に揺動して、容器Bの首部Bmが出し入れ可能となるようになっており、また、軸体36の前記カムフォロア42と図示しないカムとの係合が解除され、前記グリッパ本体下38の外筒部38tに案内される圧縮ばね40の付勢により矢印36fと逆方向へ移動すると、前記ピン37が前記円弧状切欠き8acと円弧状切欠き8bcを矢印37fと逆方向に係合して押して軸31を支点として図示矢印8afおよび矢印8bfと逆方向(閉鎖方向)に揺動し、容器Bの首部Bmのくびれ部M3が周長の半分以上を把持されて拘束されるようになっている。
なお、前記把持片8aと把持片8bは、グリッパ本体上30との間の摺動板33とグリッパ本体下38との間の摺動板35に挟まれて前記揺動をするようになっている。
【0018】
また、前記グリッパ(B)6について詳細に説明すると、一対の把持片6aと把持片6bが、支柱14によって組み付けられたグリッパ本体上10とグリッパ本体下18にその軸端が嵌合された軸11を支点として、図示矢印6afおよび矢印6bfと同じ方向に或いは逆方向に揺動可能となっている。
前記一対の把持片6aと把持片6bは、前記グリッパ(A)8の一対の把持片8aと把持片8bでの説明と同様に、円弧状切欠き6acと円弧状切欠き6bcを有し、軸体16が一端に取付けられた軸21の周りに回転するカムフォロア22と図示しないカムとの係合によって矢印16fの方向へ軸受19に摺動して移動する際には、軸体16の他端に取付けられたピン17が前記円弧状切欠き6acと円弧状切欠き6bcを矢印17fの方向に係合して押して、軸11を支点として図示矢印6afおよび矢印6bfの方向(開放方向)に揺動して、容器Bの首部Bmが出し入れ可能となるようになっており、また、軸体16の前記カムフォロア22と図示しないカムとの係合が解除され、前記グリッパ本体下18の外筒部18tに案内される圧縮ばね20の付勢により矢印16fと逆方向へ移動すると、前記ピン17が前記円弧状切欠き6acと円弧状切欠き6bcを矢印17fと逆方向に係合して押して、軸11を支点として図示矢印6afおよび矢印6bfと逆方向(閉鎖方向)に揺動して、容器Bの首部Bmのくびれ部M3の下部M4が周長の半分以上を把持されて拘束されるようになっている。
なお、前記一対の把持片6aと把持片6bは、グリッパ本体上10との間の摺動板13、および、グリッパ本体下18との間の摺動板15に挟まれて前記揺動をするようになっている。
【0019】
前記一対の把持片8aと把持片8b、前記一対の把持片6aと把持片6bの容器把持部を構成する材料は、把持する対象の首部Bmが金属製である場合に把持箇所が摩耗しやすいため、エンジニアリングプラスチックスまたはスーパーエンジニアリングプラスチックスを選択し、特に、スーパーエンジニアリングプラスチックスの中でもポリエーテルエーテルケトン(PEEK)を選択するのが望ましい。
【0020】
該容器グリッパ1は、図3および図4において、容器をボトル缶Bとして、首部Bmを把持する場合を示し、その構造を説明してきたが、容器をPETボトルPとして、首部Pmを把持する場合について、図5を基に説明すると、グリッパ(A)8の把持片8aと把持片8b(図5では把持片8bの図示を省略)は、首部PmのネックリングPnの上側に当接するとともにくびれ部N3に適合してくびれ部N3を把持できるようになっており、グリッパ(B)6の把持片6aと把持片6b(図5では把持片6bの図示を省略)は、首部PmのネックリングPnの下側に当接するとともにくびれ部N3の下部N4に適合して下部N4を把持できるようになっている。
ここで、前記把持片8aと把持片8bについて、ボトル缶Bのくびれ部M3に適合する把持形状と、PETボトルPのネックリングPnの上側に当接するとともにくびれ部N3に適合する把持形状は、同一の把持形状となるように選択されている。
即ち、該容器グリッパ1は、ボトル缶Bに対してもPETボトルPに対しても兼用できるように構成されている。
【0021】
ここで、グリッパ(B)6とグリッパ(A)8について、図6を基に詳細説明する。
図6(a)は、グリッパ(B)6の把持片6aの平面図であり、ボトル缶Bの大口径の首部Bbを一点鎖線で、小口径の首部Bsを二点鎖線で示している。
なお、PETボトルPについても、把持片6aの大口径の首部および小口径の首部との関係は、ボトル缶Bの大口径の首部Bbおよび小口径の首部Bsとの関係と同様であるので、図示は省略する。
図6(b)は、図示一点鎖線の首部Bmを把持している把持片6aの正面図であり、把持片6aは首部Bmのくびれ部M3の下部M4を把持している状態を示している。
図6(c)は、図示一点鎖線の首部Pmを把持している把持片6aの正面図であり、把持片6aは首部PmのネックリングPnの下側に当接してくびれ部N3の下部N4を把持している状態を示している。
【0022】
図6(a)において、把持片6aの一端の首部Bmの把持部は、首部Bmの口径が大口径の首部Bbと小口径の首部Bsに対して兼用できるような曲線形状にしてあり、大口径の首部Bbに対しては図示Bs1の箇所および図示Bb1からBb2までの間で接触し、小口径の首部Bsに対しては図示Bs1からBb1までの間で接触するようになっている。
図5(a)では図示を省略しているが、図3に示す把持片6bにおいても把持片6aと対称の位置および形状で、把持片6aと同様に、首部Bmの把持部が、首部Bmの口径が大口径の首部Bbと小口径の首部Bsに対して兼用できるようにしてある。
また、図示を省略しているが、グリッパ(A)8の把持片8aおよび把持片8bについても、前記把持片6aおよび把持片6bと同様に、首部Bmの把持部が、首部Bmの口径が大口径の首部Bbと小口径の首部Bsに対して兼用できるようにしてある。
なお、首部把持部の前記曲線形状は、把持片6aと把持片6bで、また、把持片8aおよび把持片8bで首部Bmを把持した際に、小口径と大口径に対して首部Bmの中心が同一(同心円)となるような形状となっている。
【0023】
このようにして、ボトル缶Bの首部Bmは、小口径と大口径に対して、把持片6aと把持片6bによって、或いは、把持片8aと把持片8bによって、周長の半分以上を把持されるようになっている。同様にして、PETボトルPの首部Pmは、小口径と大口径に対して、把持片6aと把持片6bによって、或いは、把持片8aと把持片8bによって、周長の半分以上を把持されるようになっている。
即ち、容器グリッパ1は、ボトル缶BとPETボトルPに対して兼用できるとともに、ボトル缶BとPETボトルPのそれぞれの首部Bmおよび首部Pmの小口径と大口径に対して兼用できるようになっている。
【0024】
次に、本発明の実施の形態に係わる容器グリッパ1の作用を説明する。
ボトル缶(容器)B或いはPETボトル(容器)Pは、一方のグリッパ(A)8から他方のグリッパ(B)6へ交互に把持替えされて受け渡される。
グリッパ(A)8は、一対の把持片8aと把持片8bが、軸体36の矢印36fの方向への移動により、ピン37によって円弧状切欠き8acと円弧状切欠き8bcが矢印37fの方向に押し込まれることによって、軸31を支点として矢印8afおよび矢印8bfの方向(開放方向)に揺動して、前工程からの或いは後工程への受渡し容器Bの首部Bmのくびれ部M3の出し入れが可能の状態となり、圧縮ばね40の付勢により前記軸体36の矢印36fと逆方向への移動に伴ってピン37の矢印37fと逆方向への移動により円弧状切欠き8acと円弧状切欠き8bcが矢印37fと逆方向へ押されて、軸31を支点として矢印8afおよび矢印8bfと逆方向(閉鎖方向)に揺動することにより、前工程から受け渡された容器Bの首部Bmのくびれ部M3に適合した把持形状でくびれ部M3を把持拘束し、容器の上下方向の位置決めをする。
【0025】
グリッパ(B)6は、一対の把持片6aと把持片6bが、軸体16の矢印16fの方向への移動により、ピン17によって円弧状切欠き6acと円弧状切欠き6bcが矢印17fの方向に押し込まれることによって、軸11を支点として矢印6afおよび矢印6bfの方向(開放方向)に揺動して、前工程からの或いは後工程への受渡し容器Bの首部Bmのくびれ部M3の下部M4の出し入れが可能の状態となり、圧縮ばね20の付勢により前記軸体16の矢印16fと逆方向への移動に伴ってピン17の矢印17fと逆方向への移動により円弧状切欠き6acと円弧状切欠き6bcが矢印17fと逆方向へ押されて、軸11を支点として矢印6afおよび矢印6bfと逆方向(閉鎖方向)に揺動することにより、前工程から受け渡された容器Bの首部Bmのくびれ部M3の下部M4を把持拘束する。
【0026】
また、首部Bmをグリッパ(B)6により把持されたボトル缶Bは、昇降式容器台3によって底面Bbを支持されて、前記把持されるボトル缶Bの上下方向の位置決めがなされ、首部Pmをグリッパ(B)6により把持されたPETボトルPは、一対の把持片6aと把持片6bが首部PmのネックリングPnの下側に当接してくびれ部N3の下部N4を把持されるので、PETボトルPの上下方向の位置決めがなされる。
なお、昇降式容器台3は、PETボトルPの受渡し搬送の場合には、矢印3fの下方の位置に下降して退避し、底面Pbには当接しない。
【0027】
さらに、グリッパ(A)8の一対の把持片8aと把持片8b、グリッパ(B)6の一対の把持片6aと把持片6bの首部Bmおよび首部Pmの把持部が、大口径の首部と小口径の首部に対して兼用できるようになっているので、型替えすることなく対応できる。
【0028】
また、一対の把持片8aと把持片8b、一対の把持片6aと把持片6bの首部Bmおよび首部Pmの把持箇所を構成する材料を、エンジニアリングプラスチックスまたはスーパーエンジニアリングプラスチックス、或いは、スーパーエンジニアリングプラスチックスの中でもポリエーテルエーテルケトン(PEEK)とすることにより、ボトル缶B或いはPETボトルの首部BmおよびPETボトルPの首部Pmを把持するに当って、耐摩耗性、耐久性が良く、容器の把持箇所を傷付けない。
特に、把持する対象の首部Bmが金属製(アルミ製或いはスチール製)のボトル缶である場合には、前記把持の繰り返しにより前記把持部も摩耗への影響が大きいが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)を選択することにより、耐摩耗性、耐久性に優れた把持片となる。
【符号の説明】
【0029】
1 容器グリッパ
3 昇降式容器台
6 グリッパ(B)
6a、6b 把持片
8 グリッパ(A)
8a、8b 把持片
11、31 軸
16、36 軸体
17、37 ピン
20、40 圧縮ばね
B ボトル缶(容器)
Bb (ボトル缶の)底面
Bm (ボトル缶の)首部
P PETボトル(容器)
Pm (PETボトルの)首部
Pn (PETボトルの)ネックリング
M1、N1 ねじ部
M3、N3 くびれ部
M4、N4 くびれ部下部
図1
図2
図3
図4
図5
図6