特許 6350061 キャップ用チャックおよびこのチャックを備えたキャッピング装置

(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】6350061

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】キャップ用チャックおよびこのチャックを備えたキャッピング装置

(51)【国際特許分類】

   B67B 3/20 20060101AFI20180625BHJP

【ＦＩ】

   B67B3/20

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-147159(P2014-147159)

(22)【出願日】2014年7月17日

(65)【公開番号】特開2016-22963(P2016-22963A)

(43)【公開日】2016年2月8日

【審査請求日】2017年4月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000253019

【氏名又は名称】澁谷工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100086852

【弁理士】

【氏名又は名称】相川 守

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】青塚 久和

(72)【発明者】

【氏名】丸川 紘生

(72)【発明者】

【氏名】桝本 悟志

(72)【発明者】

【氏名】松井 一

【審査官】 小川 悟史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１０９１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭４１−０００９５３（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６７Ｂ ３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

キャップを保持して容器の口部に巻き締めするキャップ用チャックであって、
内周面に、キャップの外周面に形成された縦溝に係合可能な凸部が設けられたチャック部材と、
前記チャック部材に形成された開口部を介して内周側へ突出可能な押圧部材と、
前記押圧部材を内周側へ付勢する付勢部材とを備え、
前記チャック部材を大径キャップ用チャック部材と小径キャップ用チャック部材とに分割して、同心円上に交互に複数個ずつ配置し、
小径キャップ用チャック部材を、内周面が大径キャップ用チャック部材よりも内周側に位置するチャック位置と、内周面が大径キャップ用チャック部材よりも外周側に位置する退避位置とに揺動可能に設けるとともに、前記小径キャップ用チャック部材を、前記チャック位置と前記退避位置とに切り換える切り換え手段を設け、
小径キャップを巻き締めるときは前記小径キャップ用チャック部材をチャック位置に切り換えて前記小径キャップ用チャック部材によって小径キャップを巻き締め、大径キャップを巻き締めるときは前記小径キャップ用チャック部材を退避位置に切り換えて前記大径キャップ用チャック部材によって大径キャップを巻き締めることを特徴とするキャップ用チャック。

【請求項2】

前記切り換え手段は、前記小径キャップ用チャック部材と当接する当接部材を有しており、前記当接部材を前記小径キャップ用チャック部材と相対的に移動可能に設けることにより、前記当接部材と前記小径キャップ用チャック部材との移動位置に応じて前記当接部材の前記小径キャップ用チャック部材に対する当接位置が変化し、前記小径キャップ用チャック部材がチャック位置または退避位置に定められることを特徴とする請求項１に記載のキャップ用チャック。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のチャックを備え、
前記チャックにより、外周面に縦溝が形成されたキャップを把持し、供給される容器の口部に前記キャップを巻き締めることを特徴とするキャッピング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂製キャップを保持して容器の口部に巻き締めするキャップ用チャック、およびこのチャックを備えたキャッピング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来キャップ用チャックとして、特許文献１に開示された構成が知られている。従来のチャックは、樹脂製キャップが嵌合する収容空間が形成されたチャック本体を有し、収容空間にキャップを保持した状態でチャック本体を回転させることにより、キャップを容器の口部に巻き締めるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−１０６２９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のチャックにおいて、樹脂製キャップを保持するための収容空間の形状は容器に取付けられるキャップに応じて決定され、処理されるキャップの外径が変更されると、チャックを所定の大きさのものに交換することが必要であった。チャックの交換作業は一定の時間を要し、キャッピング装置が設けられた製造ラインを一時的に停止させなければならず、生産性が低下するという問題がある。

【0005】

本発明は、キャッピング装置において、径の異なるキャップを取り扱うことを可能にして、キャッピング装置が設けられた製造ラインの生産性を向上させることを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、キャップを保持して容器の口部に巻き締めするキャップ用チャックであって、内周面に、キャップの外周面に形成された縦溝に係合可能な凸部が設けられたチャック部材と、チャック部材に形成された開口部を介して内周側へ突出可能な押圧部材と、押圧部材を内周側へ付勢する付勢部材とを備え、チャック部材を大径キャップ用チャック部材と小径キャップ用チャック部材とに分割して、同心円上に交互に複数個ずつ配置し、小径キャップ用チャック部材を、内周面が大径キャップ用チャック部材よりも内周側に位置するチャック位置と、内周面が大径キャップ用チャック部材よりも外周側に位置する退避位置とに揺動可能に設けるとともに、小径キャップ用チャック部材を、チャック位置と退避位置とに切り換える切り換え手段を設け、小径キャップを巻き締めるときは小径キャップ用チャック部材をチャック位置に切り換えて小径キャップ用チャック部材によって小径キャップを巻き締め、大径キャップを巻き締めるときは小径キャップ用チャック部材を退避位置に切り換えて大径キャップ用チャック部材によって大径キャップを巻き締めることを特徴としている。

【0007】

切り換え手段は例えば、小径キャップ用チャック部材と当接する当接部材を有しており、当接部材を小径キャップ用チャック部材と相対的に移動可能に設けることにより、当接部材と小径キャップ用チャック部材との移動位置に応じて当接部材の小径キャップ用チャック部材に対する当接位置が変化し、小径キャップ用チャック部材がチャック位置または退避位置に定められる。

【0008】

また本発明に係るキャッピング装置は、上述したチャックを備え、チャックにより、外周面に縦溝が形成されたキャップを把持し、供給される容器の口部にキャップを巻き締めることを特徴としている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、キャッピング装置において、チャックを交換せずに径の異なるキャップを取り扱うことが可能になり、キャッピング装置が設けられた製造ラインの生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態であるチャックを備えたキャッピング装置の概略的な構成を示す図である。

【図2】第１の実施形態のチャックを示し、小径キャップ用チャック部材が退避位置にある状態を示す断面図である。

【図3】図２のIII-III線に沿う断面図である。

【図4】小径キャップ用チャック部材を示す正面図である。

【図5】図２に示す状態におけるカムを示す平面図である。

【図6】第１の実施形態のチャックを示し、小径キャップ用チャック部材がチャック位置にある状態を示す断面図である。

【図7】図６のVII-VII線に沿う断面図である。

【図8】図６に示す状態におけるカムを示す平面図である。

【図9】第２の実施形態のチャックを示し、小径キャップ用チャック部材が退避位置にある状態を示す断面図である。

【図10】第２の実施形態のチャックを示し、小径キャップ用チャック部材がチャック位置にある状態を示す断面図である。

【図11】キャップを拡大して示し、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は図３の一部を拡大して示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図示された実施形態を参照して本発明を説明する。
図１は本発明の実施形態であるチャックを備えたキャッピング装置の概略的な構成を示している。キャッピング装置の回転体１１は回転軸１２の軸心回りに回転自在であり、回転体１１の外周縁部には、複数のキャッピングヘッド１３が等間隔毎に設けられる。キャッピングヘッド１３は回転体１１から鉛直下方に突出しており、その下端にはチャック２０が設けられる。チャック２０の下方にはグリッパ１４が設けられ、グリッパ１４は図示しない搬送手段によって供給されてくるペットボトル（容器）Ｐの口部に形成されたフランジＦの下側を把持する。グリッパ１４はキャッピングヘッド１３に対応して、回転体１１の外周縁部に沿って等間隔毎に設けられ、回転軸１２の軸心周りに回転自在である。チャック２０はキャッピングヘッド１３とともに昇降してペットボトルＰに接近し、ペットボトルＰの口部にキャップＣを巻き締めて取付ける。

【0012】

図２〜図５を参照して、第１の実施形態であるチャック２０の構成を説明する。
チャック２０は筒状のハウジング２１を有し、ハウジング２１はキャッピングヘッド１３（図１）に固定される。ハウジング２１の略中央の高さ位置にはカム２２が嵌合され、ハウジング２１の下端には大径キャップ用チャック部材２３と小径キャップ用チャック部材２４が設けられる。大径キャップ用チャック部材２３と小径キャップ用チャック部材２４はそれぞれ３個設けられ、同心円上に交互に配置される（図３参照）。すなわち大径キャップ用チャック部材２３と小径キャップ用チャック部材２４はハウジング２１の軸心周りに６０°毎に配置される。

【0013】

大径キャップ用チャック部材２３と小径キャップ用チャック部材２４は、図３に示すように、水平断面が円弧状を呈する内周面２５、２６を有し、隣り合う２つの大径キャップ用チャック部材２３の間に小径キャップ用チャック部材２４が位置している。大径キャップ用チャック部材２３は、外径が相対的に大きい（例えば３０ｍｍ）キャップＣをペットボトルＰの口部に巻き締めるときに用いられ、小径キャップ用チャック部材２４は、外径が相対的に小さい（例えば２８ｍｍ）キャップＣをペットボトルＰの口部に巻き締めるときに用いられる。大径および小径のキャップＣの外周面には、図１１に示すように全周に鉛直方向に延びる多数の縦溝Ｍが形成されており、大径キャップ用チャック部材２３と小径キャップ用チャック部材２４の内周面２５、２６には、対応するキャップＣの外周面に形成された縦溝Ｍに係合する多数の凸部Ｔが設けられる。

【0014】

大径キャップ用チャック部材２３はボルト２７によってハウジング２１の外面に固定され、小径キャップ用チャック部材２４は支持ピン２８の軸心周りに揺動自在である。すなわち、ハウジング２１の外面に形成された突出片２９には支持ピン２８がその軸心周りに回転自在に取付けられ、小径キャップ用チャック部材２４は支持ピン２８に固定されている。後に詳述するように、図２に示す状態において小径キャップ用チャック部材２４は、内周面２６が大径キャップ用チャック部材２３の内周面２５よりも外周側に位置する退避位置にあり、ペットボトルＰの口部へのキャップＣの巻き締めは大径キャップ用チャック部材２３により行われる。

【0015】

大径キャップ用チャック部材２３と小径キャップ用チャック部材２４の下端部には、それぞれ保持溝３１、３２が形成され、これらの保持溝３１、３２にはＯリング（付勢部材）３３が取付けられる。また各保持溝３１、３２の中央部には、大径キャップ用チャック部材２３と小径キャップ用チャック部材２４の内周面２５、２６に開放する開口部３４、３５が形成され、開口部３４、３５には押圧ボール（押圧部材）３６が設けられる。Ｏリング３３は、押圧ボール３６と大径キャップ用チャック部材２３と小径キャップ用チャック部材２４とを内周側へ常時付勢し、これにより押圧ボール３６は内周面２５、２６から常時突出する。なお、大径キャップ用チャック部材２３と小径キャップ用チャック部材２４の下端部の外周側は、ボルト２７によってハウジング２１に取付けられた筒状の落下防止カバー３０により覆われている。

【0016】

小径キャップ用チャック部材２４の上端部、すなわち揺動中心に関して内周面２６とは反対側に位置する係合部４１は当接部材としてのカム２２に係合可能であり、係合部４１に形成された保持溝４２には、係合部４１をカム２２に係合させるように係合部４１を内周側に付勢するＯリング４３が取付けられる。すなわちＯリング４３は保持溝４２とカム２２の外周面に嵌合される。Ｏリング４３の弾性力は保持溝３１、３２に設けられたＯリング３３の弾性力よりも大きく、したがって係合部４１は常にカム２２の外周面に係合する。保持溝４２の外周面側にはＯリング４３が保持溝４２から外れるのを防止する落下防止ピン４４が固定される。

【0017】

カム２２は、図５に示すようにリング状を呈し、突出量が相対的に大きい第１カム部４５と、突出量が相対的に小さい第２カム部４６とが６０°毎に形成される。第１カム部４５と第２カム部４６には、それぞれ係合部４１の表面形状に合致した形状を有する凹部４５ａ、４６ａが形成される。カム２２はハウジング２１の軸心、すなわち大径キャップ用チャック部材２３と小径キャップ用チャック部材２４の内周面２５、２６により形成される円の中心の周りに回動可能であるが、係合部４１が第１カム部４５あるいは第２カム部４６に係合した状態において、カム２２は凹部４５ａまたは４６ａに嵌まり込むので、自由に回動することはない。図５に示す状態では、小径キャップ用チャック部材２４の係合部４１は第２カム部４６に係合している。したがって小径キャップ用チャック部材２４は、係合部４１が相対的に内側に位置して、内周面２６が大径キャップ用チャック部材２３の内周面２５よりも外周側に位置する退避位置にある（図２参照）。

【0018】

図６〜図８は小径キャップ用チャック部材２４を使用する状態を示している。
この状態では、カム２２は図２〜図５に示す状態とは異なる回転位置に定められ、小径キャップ用チャック部材２４の係合部４１がカム２２の第１カム部４５に係合している。これにより小径キャップ用チャック部材２４は、内周面２６が大径キャップチャック部材２３の内周面２５よりも内周側に位置するチャック位置にあり、ペットボトルＰの口部へのキャップＣの巻き締めは小径キャップ用チャック部材２４により行われる。

【0019】

このように第１の実施形態は、チャック部材を大径キャップ用チャック部材２３と小径キャップ用チャック部材２４とに分割して、同心円上に交互に複数個ずつ配置したものであり、カム２２の回転位置に応じて係合部４１のカム２２に対する係合位置が変化し、小径キャップ用チャック部材２４がチャック位置または退避位置に定められる。

【0020】

次に第１の実施形態の作用を説明する。
大径キャップＣをペットボトルＰの口部に巻き締めるとき、図２〜図５に示すようにカム２２は、第２カム部４６が小径キャップ用チャック部材２４の係合部４１に係合する回転位置に定められる。したがって小径キャップ用チャック部材２４は退避位置にあり、大径キャップ用チャック部材２３の内周面２５だけがキャップＣに係合可能な状態にあって、小径キャップ用チャック部材２４はキャップＣから離間している。この状態で大径キャップ用チャック部材２３の押圧ボール３６により保持されたキャップＣはペットボトルＰの口部に対して上方から供給され、大径キャップ用チャック部材２３の凸部がキャップＣの外周面の縦溝に係合する。次いでハウジング２１が軸心周りに回転することにより、キャップＣが回動され、ペットボトルＰの口部に巻き締められる。

【0021】

小径キャップＣをペットボトルＰの口部に巻き締めるときは、図６〜図８に示すようにカム２２は、第１カム部４５が小径キャップ用チャック部材２４の係合部４１に係合する回転位置に定められる。したがって小径キャップ用チャック部材２４はチャック位置にあり、小径キャップ用チャック部材２４の内周面２６だけがキャップＣに係合可能な状態にあって、大径キャップ用チャック部材２３はキャップＣから離間している。この状態で小径キャップ用チャック部材２４の押圧ボール３６により保持されたキャップＣはペットボトルＰの口部に対して上方から供給され、小径キャップ用チャック部材２４の凸部がキャップＣの外周面の縦溝に係合する。次いでハウジング２１が軸心周りに回転することにより、キャップＣが回動され、ペットボトルＰの口部に巻き締められる。なお、カム２２の回転位置の切り換えは手動で行ってもよく、自動で行ってもよい。

【0022】

以上のように第１の実施形態は、カム２２の回転位置を変えるだけで、小径キャップ用チャック部材２４をチャック位置と退避位置の間で切り換えることができるように構成されている。したがって、キャッピング装置が設けられた製造ラインにおいて複数種類の大きさのキャップを取り扱う場合に、チャックを交換する必要がなくなるので、型替えに要する時間が短縮でき、生産性が向上する。

【0023】

図９と図１０は第２の実施形態であるチャックを示し、図９は小径キャップ用チャック部材２４が退避位置にある状態、図１０は小径キャップ用チャック部材２４がチャック位置にある状態を示している。

【0024】

小径キャップ用チャック部材２４は、第１の実施形態と同様に、ハウジング２１の突出片２９に設けられた支持ピン２８の軸心周りに揺動自在である。突出片２９の先端に固定された板状部材５１と小径キャップ用チャック部材２４の間にはバネ５２が設けられ、小径キャップ用チャック部材２４の上端部すなわち係合部５３はバネ５２によって常時ハウジング２１側に付勢される。また係合部５３には垂直部５３ａと傾斜部５３ｂが形成されている。

【0025】

ハウジング２１には、係合部５３が係合可能な筒状部材（当接部材）５４が昇降自在に嵌合される。すなわち筒状部材５４は、大径キャップ用チャック部材２３と小径キャップ用チャック部材２４の内周面２５、２６により形成される円の中心軸に沿って変位可能である。筒状部材５４は、ハウジング２１の上部に設けられた係止部５５との間に設けられたバネ５６によって常時下方へ付勢される。

【0026】

また筒状部材５４はハウジング２１に対して、その軸心周りに回転可能である。ハウジング２１には、水平方向に延びてハウジング２１の外周面から突出する支持ピン５７が設けられる。筒状部材５４には、支持ピン５７が係合可能な一対の長孔５８と一対の凹部５９が形成される。一対の長孔５８は、筒状部材２１の軸心方向に延び、軸心を挟んで対向する壁部に形成される。一対の凹部５９は、筒状部材５４の下端部に形成され、長孔５８とは軸心周りに９０°だけ回転した位置に形成される。

【0027】

小径キャップ用チャック部材２４を退避位置に定めるとき（図９）、筒状部材５４の凹部５９を支持ピン５７に係合させ、筒状部材５４を上昇位置に固定する。これにより小径キャップ用チャック部材２４の係合部５３は傾斜部５３ｂが筒状部材５４と係合することになり、下端部の内周面２６は相対的に外側に退避する。したがって大径キャップ用チャック部材２３だけがキャップに係合可能となる。これに対し、小径キャップ用チャック部材２４をチャック位置に定めるとき（図１０）、筒状部材５４の長孔５８の端部を支持ピン５７に係合させ、筒状部材５４を下降位置に固定する。これにより小径キャップ用チャック部材２４の係合部５３は垂直部５３ａが筒状部材５４の側面に係合し、下端部の内周面２６は相対的に内側に前進する。したがって小径キャップ用チャック部材２４だけがキャップに係合可能となる。

【0028】

以上のように第２の実施形態では、筒状部材５４のハウジング２１に対する高さ位置に応じて、小径キャップ用チャック部材２４の係合部５３の筒状部材５４に対する係合位置が変化し、小径キャップ用チャック部材２４がチャック位置または退避位置に定められる。

【0029】

したがって第２の実施形態によっても第１の実施形態と同様な効果が得られる。

【符号の説明】

【0030】

２０ チャック
２２ カム（当接部材）
２３ 大径キャップ用チャック部材
２４ 小径キャップ用チャック部材
２５、２６ 内周面
３３ Ｏリング（付勢部材）
３４、３５ 開口部
３６ 押圧ボール（押圧部材）
４１ 係合部
５４ 筒状部材（当接部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】