(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】
(24)【登録日】2024-08-22
(45)【発行日】2024-08-30
(54)【発明の名称】缶成形装置の往復直線運動機構および缶成形装置
(51)【国際特許分類】
B21D 22/28 20060101AFI20240823BHJP
B21D 45/04 20060101ALI20240823BHJP
B21D 51/26 20060101ALI20240823BHJP
B30B 1/26 20060101ALI20240823BHJP
【FI】
B21D22/28 L
B21D45/04 F
B21D45/04 D
B21D51/26 X
B30B1/26 B
(21)【出願番号】P 2020123742
(22)【出願日】2020-07-20
【審査請求日】2023-04-27
(73)【特許権者】
【識別番号】305060154
【氏名又は名称】アルテミラ製缶株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】517311172
【氏名又は名称】株式会社G&P
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100175802
【氏名又は名称】寺本 光生
(74)【代理人】
【識別番号】100142424
【氏名又は名称】細川 文広
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【氏名又は名称】大浪 一徳
(72)【発明者】
【氏名】花房 達也
(72)【発明者】
【氏名】矢口 直之
(72)【発明者】
【氏名】平松 英之
【審査官】永井 友子
(56)【参考文献】
【文献】特開2021-070034(JP,A)
【文献】特開平06-071350(JP,A)
【文献】特開平05-131225(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2008/0041132(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B21D 22/28
B21D 45/04
B21D 51/26
B30B 1/26
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1中心軸を中心とする内歯歯車を有するハウジングと、
前記第1中心軸と直交する径方向において、前記ハウジングの内側に位置し、前記ハウジングと前記第1中心軸回りに相対回転可能に連結される第1回転体と、
前記第1中心軸と平行な第2中心軸を中心とし前記内歯歯車と噛み合う外歯歯車を有し、前記第1回転体と前記第2中心軸回りに相対回転可能に連結される第2回転体と、
前記第2回転体に接続され、前記径方向のうち所定方向に沿って往復直線運動させられるラム軸連結部と、
前記第1回転体、前記第2回転体および前記ラム軸連結部の各内部を通るエア供給路と、を備え、
前記エア供給路は、少なくとも前記第1回転体の内部に配置され、エアが貯留されるエアチャンバーを有
し、
前記エアチャンバーの容積は、前記エアチャンバーよりも下流側に位置するエア流路の総容積以上である、
缶成形装置の往復直線運動機構。
【請求項2】
前記第1中心軸を中心として軸方向に延び、前記第1回転体と接続される軸体を備え、
前記第2回転体は、前記第1回転体の軸方向一方側に配置され、
前記軸体は、前記第1回転体の軸方向他方側に配置され、
前記エアチャンバーは、
前記第1回転体の内部に配置される第1チャンバーと、
前記軸体の内部に配置され、前記第1チャンバーと一体に設けられる第2チャンバーと、を有する、
請求項1に記載の缶成形装置の往復直線運動機構。
【請求項3】
前記第1チャンバーは、前記第2チャンバーよりも内径寸法が大きく、
前記第2チャンバーは、前記第1チャンバーよりも軸方向寸法が大きい、
請求項2に記載の缶成形装置の往復直線運動機構。
【請求項4】
前記第2チャンバーは、
前記第2チャンバーのうち軸方向一方側の部分に位置し、前記第1チャンバーと接続される大径チャンバーと、
前記第2チャンバーのうち軸方向他方側の部分に位置し、前記大径チャンバーよりも内径寸法が小さい小径チャンバーと、を有する、
請求項2または3に記載の缶成形装置の往復直線運動機構。
【請求項5】
請求項1から4のいずれか1項に記載の缶成形装置の往復直線運動機構と、
前記所定方向に延び、一端部に前記ラム軸連結部が連結されるラム軸と、
前記ラム軸の他端部に配置されるパンチと、
前記パンチが挿入される貫通孔を有するダイと、
前記ダイの前記貫通孔が開口する端面に押し付けられるカップホルダーと、
前記缶成形装置の往復直線運動機構の内部および前記ラム軸を通して前記パンチにエアを供給するエア吐出機構と、を備え、
前記エア吐出機構は、前記エア供給路を含む、
缶成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、缶成形装置の往復直線運動機構および缶成形装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、有底筒状のDI(Drawing&Ironing)缶が知られている。DI缶(以下、単に缶と呼ぶ場合がある)は、アルミニウム合金製の円板状のブランクが、カッピング加工およびDI加工等を経ることにより製造される。カッピング加工では、ブランクを絞り加工してカップ状体とする。DI加工では、カップ状体をカップホルダーで押さえつつ、パンチとダイとの間で絞りしごき加工する。DI加工後には、缶をパンチから離型させるため、缶の内部にパンチからエアが吐出される。
【0003】
カップ状体にDI加工を施す缶成形装置として、例えば特許文献1、2に記載のものが知られている。缶成形装置は、往復直線運動機構により、ラム軸を介してパンチを所定のストローク方向に往復直線運動させる。また缶成形装置は、エア吐出機構により、成形後の缶をパンチから離型(ブローオフ)させる。
特許文献1、2では、エア吐出機構が、往復直線運動機構の外部からラム軸を通してパンチにエアを供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2005-169485号公報
【文献】特許第3158312号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の缶成形装置は、往復直線運動機構の外部からラム軸にエアを供給する構造に可動部分が多く、メンテナンスや部品交換の頻度が高かった。そこで、往復直線運動機構の内部を通してラム軸にエアを供給する構造が考えられるが、単に往復直線運動機構の内部にエアの流路を形成するのみでは、パンチから缶が離型されエアの流路が大気開放された際の圧力低下が大きくなり、次に成形される缶をパンチから安定して離型できないおそれがある。
【0006】
本発明は、往復直線運動機構の内部を通してラム軸にエアを供給しつつ、エアの流路内の圧力低下を小さく抑えることができ、成形後の缶を安定してパンチから離型させることができる缶成形装置の往復直線運動機構、および缶成形装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の缶成形装置の往復直線運動機構の一つの態様は、第1中心軸を中心とする内歯歯車を有するハウジングと、前記第1中心軸と直交する径方向において、前記ハウジングの内側に位置し、前記ハウジングと前記第1中心軸回りに相対回転可能に連結される第1回転体と、前記第1中心軸と平行な第2中心軸を中心とし前記内歯歯車と噛み合う外歯歯車を有し、前記第1回転体と前記第2中心軸回りに相対回転可能に連結される第2回転体と、前記第2回転体に接続され、前記径方向のうち所定方向に沿って往復直線運動させられるラム軸連結部と、前記第1回転体、前記第2回転体および前記ラム軸連結部の各内部を通るエア供給路と、を備え、前記エア供給路は、少なくとも前記第1回転体の内部に配置され、エアが貯留されるエアチャンバーを有し、前記エアチャンバーの容積は、前記エアチャンバーよりも下流側に位置するエア流路の総容積以上である。
また、本発明の缶成形装置の一つの態様は、上述の缶成形装置の往復直線運動機構と、前記所定方向に延び、一端部に前記ラム軸連結部が連結されるラム軸と、前記ラム軸の他端部に配置されるパンチと、前記パンチが挿入される貫通孔を有するダイと、前記ダイの前記貫通孔が開口する端面に押し付けられるカップホルダーと、前記缶成形装置の往復直線運動機構の内部および前記ラム軸を通して前記パンチにエアを供給するエア吐出機構と、を備え、前記エア吐出機構は、前記エア供給路を含む。
【0008】
本発明では、エア供給路が往復直線運動機構の内部を通るので、往復直線運動機構の内部からラム軸を通してパンチにエアを供給できる。従来のように、往復直線運動機構の外部からラム軸にエアを供給する構造と比べて、本発明によれば、可動部分を少なく抑えて、メンテナンスや部品交換の頻度を低減できる。
【0009】
そして本発明によれば、エア供給路がエアチャンバーを有するので、エアチャンバーに一時的にエアを貯留することにより、缶がパンチから離型されエア供給路が大気開放された際の圧力低下を小さく抑えることができる。すなわち、成形後の缶をブローオフ(離型)することによるエア供給路の急激な圧力低下を、エアチャンバーにより緩和することができ、エア供給路の圧力を短時間で所定値以上に回復できる。このため、エア供給路からパンチへのエア供給圧力が安定し、次に成形される缶をパンチから安定して離型させることができる。缶を高速で成形およびブローオフすることが可能になり、品質の安定した缶を効率よく製造でき、生産性を向上できる。
【0010】
詳しくはエアチャンバーが、少なくとも第1回転体の内部に配置されるので、エアチャンバーの容積を大きく確保できる。このため、上述したエアチャンバーの機能が安定し、本発明の作用効果が安定して奏功される。
【0011】
上記缶成形装置の往復直線運動機構は、前記第1中心軸を中心として軸方向に延び、前記第1回転体と接続される軸体を備え、前記第2回転体は、前記第1回転体の軸方向一方側に配置され、前記軸体は、前記第1回転体の軸方向他方側に配置され、前記エアチャンバーは、前記第1回転体の内部に配置される第1チャンバーと、前記軸体の内部に配置され、前記第1チャンバーと一体に設けられる第2チャンバーと、を有することが好ましい。
【0012】
この場合、エアチャンバーが第1チャンバーおよび第2チャンバーを有するので、エアチャンバー全体としての容積がより大きく確保される。缶をパンチからブローオフしたときのエア供給路の圧力低下を、エアチャンバーによってより小さく抑えることができる。缶をパンチから安定して離型させることができる。
【0013】
上記缶成形装置の往復直線運動機構において、前記第1チャンバーは、前記第2チャンバーよりも内径寸法が大きく、前記第2チャンバーは、前記第1チャンバーよりも軸方向寸法が大きいことが好ましい。
【0014】
第1回転体は外径寸法が大きいため、第1回転体の内部に位置する第1チャンバーは、内径寸法を大きく確保しやすい。軸体は軸方向寸法が大きいため、軸体の内部に位置する第2チャンバーは、軸方向寸法を大きく確保しやすい。
すなわち、本発明の上記構成によれば、エアチャンバーの容積を安定して大きく確保できる。
【0015】
上記缶成形装置の往復直線運動機構において、前記第2チャンバーは、前記第2チャンバーのうち軸方向一方側の部分に位置し、前記第1チャンバーと接続される大径チャンバーと、前記第2チャンバーのうち軸方向他方側の部分に位置し、前記大径チャンバーよりも内径寸法が小さい小径チャンバーと、を有することが好ましい。
【0016】
この場合、大径チャンバーにより、軸体の内部にエアを貯留可能な容積が大きく確保される。小径チャンバーにより、軸体の剛性を確保しつつ内部にエアを貯留可能な容積が確保される。
【発明の効果】
【0017】
本発明の一つの態様の缶成形装置の往復直線運動機構、および缶成形装置によれば、往復直線運動機構の内部を通してラム軸にエアを供給しつつ、エアの流路内の圧力低下を小さく抑えることができ、成形後の缶を安定してパンチから離型させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】
図1は、本実施形態の缶成形装置を模式的に示す概略図である。
【
図2】
図2は、本実施形態の缶成形装置の往復直線運動機構を示す斜視図である。
【
図3】
図3は、本実施形態の缶成形装置の往復直線運動機構を示す正面図である。
【
図5】
図5は、第1回転体、凸部、第1錘部および軸体を示す斜視図である。
【
図6】
図6は、第2回転体、凹部、第2錘部およびラム軸連結部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明の一実施形態の缶成形装置1、および缶成形装置1の往復直線運動機構10(以下、単に往復直線運動機構10と呼ぶ場合がある)について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態の缶成形装置1は、ワークであるカップ状体WにDI加工を施してDI缶100とする、DI缶製造装置である。
【0020】
まず、DI缶100について説明する。
DI缶100は、有底筒状である。DI缶100は、飲料等の内容物が充填、密封される2ピース缶やボトル缶等の缶体に用いられる。2ピース缶の場合、缶体は、DI缶100と、DI缶100の開口端部に巻き締められる円板状の缶蓋と、を備える。ボトル缶の場合、缶体は、DI缶100にネッキング加工およびねじ加工等が施されたボトル缶本体と、ボトル缶本体の開口端部に螺着されるキャップと、を備える。
【0021】
DI缶100は、アルミニウム合金製等の板材から打ち抜いた円板状のブランクに、カッピング工程(絞り工程)およびDI工程(絞りしごき工程)を施すことにより、有底筒状に形成される。具体的にDI缶100は、例えば2ピース缶の場合、板材打ち抜き工程、カッピング工程、DI工程、トリミング工程、印刷工程、塗装工程、ネッキング工程およびフランジング工程をこの順に経て、製造される。
【0022】
DI缶100を製造する過程では、ブランクをカッピングプレスによって絞り加工(カッピング加工)し、カップ状体Wに成形する。つまりカップ状体Wは、上記カッピング工程において、ブランクからDI缶100へ移行する過程で作製される成形中間体である。カップ状体Wは、DI缶100よりも周壁の高さ(缶軸方向に沿う長さ)が小さく、直径が大きい有底筒状である。
【0023】
次に、缶成形装置1について説明する。
缶成形装置1は、上記DI工程に用いられるものであり、カップ状体WにDI加工、すなわち絞り(再絞り)しごき加工を施して、カップ状体Wよりも周壁の高さが大きく、直径が小さいDI缶100に成形する。また缶成形装置1は、上記DI工程において、DI缶100の缶底をドーム形状に成形する。
【0024】
缶成形装置1は、往復直線運動機構10と、往復直線運動機構10の後述するラム軸連結部35が往復直線運動させられる所定方向(以下、ストローク方向Sと呼ぶ場合がある)に延び、一端部にラム軸連結部35が連結されるラム軸3と、ラム軸3の他端部に配置されるパンチ2と、ラム軸3の中心軸Oの軸方向に沿ってラム軸3を往復移動自在に支持するラム軸受5と、パンチ2が挿入される貫通孔7を有するダイ8と、ダイ8の貫通孔7が開口する端面9に押し付けられるカップホルダー6と、パンチ2との間でDI缶100の缶底を挟み込みドーム状に成形するドーマー11と、往復直線運動機構10の内部およびラム軸3を通してパンチ2にエアを供給するエア吐出機構70と、を備える。
ラム軸3、パンチ2、ラム軸受5、ダイ8の貫通孔7、カップホルダー6およびドーマー11の各中心軸Oは、互いに同軸に配置される。本実施形態では、これらの部材の共通軸である中心軸Oが、水平方向に延びる。
【0025】
また缶成形装置1は、ダイ8の端面9上にカップ状体Wを供給するカップフィーダー(図示省略)と、この端面9上にカップ状体Wを保持する受け座(図示省略)と、成形後のDI缶100を装置外部へ搬送する缶搬送機構(図示省略)と、往復直線運動機構10に同期して駆動され、往復直線運動機構10のラム軸連結部35とは異なるストローク長でカップホルダー6を中心軸Oの軸方向に往復移動させるカップホルダー駆動機構(図示省略)と、駆動モータ等の駆動源(図示省略)と、を備える。
【0026】
往復直線運動機構10は、駆動源から入力される第1中心軸C1回りの回転駆動力を、中心軸Oに沿うストローク方向Sへの往復直線運動に変換して、ラム軸連結部35に出力する。往復直線運動機構10の具体的な構成については、別途後述する。
ラム軸3は、中心軸Oに沿って延びる軸状である。ラム軸3は、中心軸Oの軸方向において互いに離間して配置される一対のラム軸受5により、摺動自在に支持される。
パンチ2は、中心軸Oに沿って延びる円筒状または円柱状である。
【0027】
一対のラム軸受5は、中心軸Oの軸方向において、往復直線運動機構10とダイ8との間に配置される。一対のラム軸受5のうち、ダイ8に近い位置に配置される一方のラム軸受5は、前軸受5Fであり、往復直線運動機構10に近い位置に配置される他方のラム軸受5は、後軸受5Rである。前軸受5Fおよび後軸受5Rは、例えばハイドロスタティック軸受や静圧軸受等と呼ばれる流体軸受の構造を有する。
【0028】
ダイ8は、中心軸Oの軸方向に並んで複数設けられる。複数のダイ8はそれぞれ、ダイ8を中心軸Oの軸方向に貫通する断面円形の貫通孔7を有する。複数のダイ8は、1つの再絞りダイ8Aと、この再絞りダイ8Aよりもドーマー11側に位置する複数のアイアニングダイ(しごきダイ)8Bと、を有する。特に図示しないが、各アイアニングダイ8Bのドーマー11側には、それぞれパイロットリングが配置される。パイロットリングが設けられることにより、成形時にDI缶100が各アイアニングダイ8Bを外れた(通過した)ときの衝撃でパンチ2が各アイアニングダイ8Bに接触することが抑制される。
また、成形時において再絞りダイ8Aおよび各アイアニングダイ8Bには、潤滑と冷却のためクーラント液が供給される。
【0029】
カップホルダー6は、中心軸Oの軸方向に延びる円筒状のカップホルダースリーブ6aを有する。カップホルダースリーブ6aは、パンチ2の外側に嵌め合わされ、かつパンチ2に対して中心軸Oの軸方向にスライド移動可能である。カップホルダースリーブ6aは、再絞りダイ8Aの端面9に配置されたカップ状体Wの内部に挿入され、カップ状体Wの底壁を端面9に押圧して保持する。すなわちカップホルダー6は、ダイ8の往復直線運動機構10側を向く端面9に、カップ状体Wの底壁を押し付けて支持する。
特に図示しないが、カップホルダー駆動機構は、駆動源から往復直線運動機構10を介して伝達された回転駆動力を、中心軸Oの軸方向への往復運動に変換して、カップホルダー6を中心軸Oの軸方向に往復直線移動させる。
【0030】
ドーマー11は、DI缶100の缶底を成形する金型である。ドーマー11は、中心軸Oの軸方向に延びる略円筒状である。パンチ2がストローク方向Sの前進端位置に配置されたときに、ドーマー11は、中心軸Oの軸方向においてパンチ2と対向する。
【0031】
エア吐出機構70は、パンチ2の先端面および外周面の少なくともいずれかに開口するエア吐出孔71からエアを吐出し、パンチ2からDI缶100を離型させる。エア吐出機構70は、パンチ2の内部を通りパンチ2の外面に開口するエア吐出孔71と、往復直線運動機構10の内部を通る後述のエア供給路28(
図4および
図9参照)と、ラム軸3の内部を通りエア吐出孔71とエア供給路28とを連通するエア連通路72と、エア供給源(図示省略)と、を有する。つまりエア吐出機構70は、エア供給路28を含む。
エア連通路72は、エア吐出孔71に接続されラム軸3の内部を中心軸Oの軸方向に沿って延びるラム軸流路72aと、ホース等の配管部材73の内部を延び、ラム軸流路72aとエア供給路28とを繋ぐ配管流路72bと、を有する。エア供給源は、例えばエアコンプレッサ等であり、エア供給路28にエア(圧縮エア)を供給する。
【0032】
缶成形装置1によるカップ状体WへのDI加工は、下記のように行われる。
まず、ワークであるカップ状体Wが、カップ軸(缶軸)を水平方向に延ばし、その開口をパンチ2側へ向けた姿勢で、パンチ2と再絞りダイ8Aとの間に配置される。カップ状体Wの底壁は、再絞りダイ8Aの端面9と対向する。
【0033】
このカップ状体Wに対して、カップホルダー6およびパンチ2が中心軸Oの軸方向に前進移動させられる。すなわち、カップホルダー6およびパンチ2が、ストローク方向Sのうち、往復直線運動機構10からダイ8側つまり前側へ向けて移動する。そしてカップホルダー6が、再絞りダイ8Aの端面9にカップ状体Wの底壁を押し付けてカップ押し付け動作を行いつつ、パンチ2が、カップ状体Wを再絞りダイ8Aの貫通孔7内に押し込んでいくことにより、カップ状体Wに再絞り加工を施す。
【0034】
再絞り加工により、カップ状体Wは小径に成形され、かつカップ軸方向の長さが大きくなる。さらにこのカップ状体Wをパンチ2で押し込んでいき、複数のアイアニングダイ8Bの各貫通孔7を順次通過させつつしごき加工を施す。すなわち、カップ状体Wの周壁をしごいて延伸させ、周壁高さを高くするとともに周壁の厚さを薄くして、有底筒状のDI缶100の形状に成形する。DI缶100は、周壁がしごかれることで冷間加工硬化され、強度が高められる。
【0035】
しごき加工が施されたDI缶100は、パンチ2によりダイ8の貫通孔7からドーマー11側へと押し出される。そしてDI缶100の底部(缶底となる部分)が、パンチ2とドーマー11との間で挟まれ押圧されることにより、DI缶100の底部が、ドーム形状に成形される。
【0036】
次に、往復直線運動機構10について説明する。
図2から
図4および
図9に示すように、往復直線運動機構10は、内歯歯車16を有するハウジング15と、凸部25を有する第1回転体21と、第1軸受31と、内歯歯車16と噛み合う外歯歯車23および凹部27を有する第2回転体22と、第2軸受32と、エア継手部材40と、ラム軸連結部35と、第1錘部51と、第2錘部52と、軸体26と、弁部80と、エア供給路28と、第1オイル供給路36と、第2オイル供給路37と、ギア(図示省略)と、を備える。なお
図2から
図4は、弁部80の図示を省略している。
【0037】
ハウジング15およびその内歯歯車16、第1回転体21(の凸部25以外の部分)、第1軸受31、軸体26ならびにギアは、第1中心軸C1を中心としており、つまり第1中心軸C1を共通軸として互いに同軸に配置される。凸部25、第2回転体22およびその外歯歯車23、凹部27、第2軸受32ならびにエア継手部材40は、第2中心軸C2を中心としており、つまり第2中心軸C2を共通軸として互いに同軸に配置される。ラム軸連結部35および弁部80は、第3中心軸C3を中心としており、つまり第3中心軸C3を共通軸として互いに同軸に配置される。
第1中心軸C1と第2中心軸C2とは、互いに平行であり、かつ互いに離れて配置される。第2中心軸C2と第3中心軸C3とは、互いに平行であり、かつ互いに離れて配置される。本実施形態では、第1中心軸C1、第2中心軸C2および第3中心軸C3が、水平方向に延びる。
【0038】
以下の説明では、第1中心軸C1が延びる方向、第2中心軸C2が延びる方向および第3中心軸C3が延びる方向を、単に軸方向と呼ぶ。各図に示すZ軸方向が、この軸方向に相当する。軸方向において、第1回転体21とラム軸連結部35とは、互いに異なる位置に配置される。軸方向のうち、第1回転体21からラム軸連結部35へ向かう方向(+Z側)を軸方向一方側と呼び、ラム軸連結部35から第1回転体21へ向かう方向(-Z側)を軸方向他方側と呼ぶ。なお、軸方向一方側を前側、軸方向他方側を後側と言い換えてもよい。
【0039】
第1中心軸C1と直交する方向を、第1径方向(径方向)と呼ぶ。第1径方向のうち、第1中心軸C1に近づく向きを第1径方向の内側と呼び、第1中心軸C1から離れる向きを第1径方向の外側と呼ぶ。
第1中心軸C1回りに周回する方向を第1周方向と呼ぶ。第1周方向のうち、缶成形装置1の稼働時に、ハウジング15に対して第1回転体21が回転させられる向きを、第1回転方向T1と呼ぶ。
【0040】
第2中心軸C2と直交する方向を、第2径方向と呼ぶ。第2径方向のうち、第2中心軸C2に近づく向きを第2径方向の内側と呼び、第2中心軸C2から離れる向きを第2径方向の外側と呼ぶ。
第2中心軸C2回りに周回する方向を第2周方向と呼ぶ。第2周方向のうち、缶成形装置1の稼働時に、第1回転体21に対して第2回転体22が回転させられる向きを、第2回転方向T2と呼ぶ。
【0041】
第3中心軸C3と直交する方向を、第3径方向と呼ぶ。第3径方向のうち、第3中心軸C3に近づく向きを第3径方向の内側と呼び、第3中心軸C3から離れる向きを第3径方向の外側と呼ぶ。
第3中心軸C3回りに周回する方向を第3周方向と呼ぶ。第3周方向のうち、缶成形装置1の稼働時に、ラム軸3に対してラム軸連結部35が回転させられる向きを、第3回転方向T3と呼ぶ。
【0042】
図4に示すように、ハウジング15は、第1中心軸C1を中心とする筒状である。ハウジング15は、内歯歯車16と、ハウジング本体17と、を有する。
【0043】
内歯歯車16は、第1中心軸C1を中心とする環状である。内歯歯車16は、円筒状であり、軸方向に延びる。内歯歯車16は、ハウジング15の軸方向一方側の端部に配置される。内歯歯車16は、ハウジング15の軸方向一方側の開口部に位置する。
【0044】
内歯歯車16は、内歯歯車16の内周部に、第1周方向に並ぶ複数の内歯16aを有する。内歯16aは、内歯歯車16の内周部に軸方向の全長にわたって配置される。本実施形態では内歯16aが、ハウジング15の軸方向一方側の開口を通して、往復直線運動機構10の外部に露出される。
【0045】
ハウジング本体17は、第1中心軸C1を中心とする円筒状であり、軸方向に延びる。ハウジング本体17の内部には、第1回転体21および第1軸受31が配置される。ハウジング本体17の軸方向一方側の端部には、内歯歯車16が固定される。
【0046】
ハウジング本体17は、第1外輪支持部17gを有する。第1外輪支持部17gは、ハウジング本体17の内周面から第1径方向の内側へ突出し、第1周方向に延びる。第1外輪支持部17gは、第1中心軸C1を中心とする円環板状である。第1外輪支持部17gの一対の板面は、軸方向を向く。
【0047】
第1回転体21は、第1径方向において、ハウジング15の内側に位置する。第1回転体21は、ハウジング15と第1中心軸C1回りに相対回転可能に連結される。
図4および
図5に示すように、第1回転体21は、第1中心軸C1を中心とする略円柱状である。第1回転体21は、ハウジング本体17内に配置される。第1回転体21は、ハウジング15内に収容される。
【0048】
第1回転体21は、穴部21aと、鍔部21bと、凸部25と、を有する。
穴部21aは、第1回転体21の軸方向他方側を向く面21eから軸方向一方側に窪み、軸方向に延びる。穴部21aは、第1中心軸C1を中心とする円穴状である。具体的に、穴部21aは、第1回転体21の軸方向他方側を向く面21eのうち外周部以外の部分から、軸方向一方側に窪む。つまり穴部21aは、軸方向他方側に開口する。
【0049】
鍔部21bは、第1回転体21の外周部の軸方向一方側の端部に配置される。鍔部21bは、第1中心軸C1を中心とする円環板状である。鍔部21bは、第1回転体21の外周面から第1径方向の外側に突出し、第1周方向に延びる。鍔部21bの一対の板面は、軸方向を向く。鍔部21bの一対の板面のうち軸方向他方側を向く板面は、第1軸受31の内輪31aに軸方向一方側から接触する。
凸部25については、後述する。
【0050】
第1軸受31は、例えばテーパーローラーベアリング等である。第1軸受31は、第1径方向からの荷重(ラジアル荷重)および軸方向からの荷重(アキシャル荷重)を支持可能である。第1軸受31は、ハウジング15と第1回転体21とを、第1中心軸C1回りに相対回転可能に連結する。
【0051】
第1軸受31は、内輪31aと、スペーサー31dと、外輪31bと、転動体31cと、を有する。
内輪31aは、第1中心軸C1を中心とする筒状である。内輪31aは、第1回転体21の外周面に嵌合する。内輪31aは、軸方向に並んで複数設けられる。本実施形態では第1軸受31が、軸方向に互いに間隔をあけて配置される一対の内輪31aを有する。一対の内輪31a間には、スペーサー31dが配置される。スペーサー31dは、第1中心軸C1を中心とする筒状である。スペーサー31dは、第1回転体21の外周面に嵌合する。
【0052】
一対の内輪31aのうち、軸方向一方側に位置する一方の内輪31aは、軸方向において、鍔部21bとスペーサー31dとの間に配置される。一方の内輪31aの軸方向一方側を向く端面には、鍔部21bが接触する。一方の内輪31aの軸方向他方側を向く端面には、スペーサー31dが接触する。
一対の内輪31aのうち、軸方向他方側に位置する他方の内輪31aは、軸方向一方側を向く端面にスペーサー31dが接触する。
【0053】
外輪31bは、第1中心軸C1を中心とする筒状である。外輪31bは、内輪31aよりも第1径方向の外側に位置する。外輪31bは、ハウジング本体17の内周面に嵌合する。外輪31bは、軸方向に並んで複数設けられる。本実施形態では第1軸受31が、軸方向に互いに間隔をあけて配置される一対の外輪31bを有する。一対の外輪31b間には、第1外輪支持部17gが配置される。
【0054】
一対の外輪31bのうち、軸方向一方側に位置する一方の外輪31bの軸方向他方側を向く端面には、第1外輪支持部17gが接触する。
一対の外輪31bのうち、軸方向他方側に位置する他方の外輪31bの軸方向一方側を向く端面には、第1外輪支持部17gが接触する。
【0055】
転動体31cは、円柱状のローラー等である。転動体31cは、第1径方向において、内輪31aと外輪31bとの間に配置される。転動体31cは、第1周方向に並んで複数設けられる。第1周方向に配列する転動体31cの列(以下、単に転動体31cの列と呼ぶ)は、軸方向に並んで複数列設けられる。本実施形態では第1軸受31が、軸方向に互いに間隔をあけて配置される一対の転動体31cの列を有する。
【0056】
一対の転動体31cの列のうち、軸方向一方側に位置する一方の転動体31cの列は、一方の内輪31aと一方の外輪31bとの間に転動可能に保持される。
一対の転動体31cの列のうち、軸方向他方側に位置する他方の転動体31cの列は、他方の内輪31aと他方の外輪31bとの間に転動可能に保持される。
【0057】
凸部25は、第1回転体21の軸方向一方側を向く面21dから軸方向一方側に突出し、軸方向に延びる。凸部25は、第2中心軸C2を中心とする円柱状である。具体的に、凸部25は、第1回転体21の軸方向一方側を向く面21dのうち第1径方向の外側部分から、軸方向一方側に突出する。
【0058】
凸部25は、外周段部25aを有する。
外周段部25aは、凸部25の外周部の一部を構成する。図示の例では外周段部25aが、凸部25の外周部のうち軸方向他方側の端部に配置される。外周段部25aは、第2中心軸C2を中心とする円環面状であり、軸方向一方側を向く。
【0059】
第2回転体22は、第1回転体21の軸方向一方側に配置される。第2回転体22は、第1回転体21と第2中心軸C2回りに相対回転可能に連結される。
図4および
図6に示すように、第2回転体22は、第2中心軸C2を中心とする略有頂筒状である。第2回転体22は、外歯歯車23と、頂壁部22bと、ボルト部材24と、継手挿入孔22cと、凹部27と、を有する。
【0060】
外歯歯車23は、第2中心軸C2を中心とする円筒状であり、軸方向に延びる。外歯歯車23の軸方向他方側を向く面22eの一部は、第1回転体21の軸方向一方側を向く面21dの一部と、軸方向に隙間をあけて対向する。外歯歯車23の軸方向他方側を向く面22eの他の一部は、第1軸受31の一部と、軸方向に隙間をあけて対向する。
【0061】
外歯歯車23は、外歯歯車23の外周部に、第2周方向に並ぶ複数の外歯23aを有する。外歯23aは、外歯歯車23の外周部のうち軸方向一方側の端部以外の部分に配置される。本実施形態では外歯23aが、ハウジング15の軸方向一方側の開口を通して、往復直線運動機構10の外部に露出される。
複数の外歯23aのうち少なくとも1つ以上と、複数の内歯16aのうち少なくとも1つ以上とは、互いに噛み合う。外歯歯車23の外歯23aのピッチ円直径は、内歯歯車16の内歯16aのピッチ円直径の1/2である。
【0062】
外歯歯車23は、第2外輪支持部23bを有する。第2外輪支持部23bは、外歯歯車23の内周面から第2径方向の内側へ突出し、第2周方向に延びる。第2外輪支持部23bは、第2中心軸C2を中心とする円筒状である。第2外輪支持部23bの一対の端面は、軸方向を向く。
【0063】
図2において、缶成形装置1の稼働時に、外歯歯車23は、内歯歯車16の内周部に沿って第1回転方向T1に回転(公転)移動しつつ、第2回転方向T2に回転(自転)する。本実施形態では、往復直線運動機構10を軸方向一方側から見て、つまり往復直線運動機構10の正面視で、第1回転方向T1は、第1中心軸C1を中心とする反時計回りの方向であり、第2回転方向T2は、第2中心軸C2を中心とする時計回りの方向である。ただしこれに限らず、往復直線運動機構10を軸方向一方側から見て、第1回転方向T1が、第1中心軸C1を中心とする時計回りの方向であり、第2回転方向T2が、第2中心軸C2を中心とする反時計回りの方向であってもよい。
【0064】
頂壁部22bは、外歯歯車23の軸方向一方側に配置される。頂壁部22bは、第2中心軸C2と垂直な方向に拡がる板状である。
図4に示すように、頂壁部22bは、外歯歯車23の軸方向一方側の端部およびラム軸連結部35の軸方向他方側の端部と接続される。つまり頂壁部22bは、外歯歯車23とラム軸連結部35とを接続する。頂壁部22bは、外歯歯車23の軸方向一方側の開口を塞ぐ。頂壁部22bは、塞ぎ壁部22bまたは前壁部22bと言い換えてもよい。
【0065】
頂壁部22bは、嵌合筒部22dを有する。
嵌合筒部22dは、頂壁部22bの軸方向他方側を向く面から、軸方向他方側に突出する。嵌合筒部22dは、第2中心軸C2を中心とする筒状である。嵌合筒部22dは、外歯歯車23内に挿入される。嵌合筒部22dは、外歯歯車23の内周面に嵌合する。
【0066】
図2および
図3に示すように、頂壁部22bは、第2周方向に並ぶ複数のボルト部材24により、外歯歯車23と固定される。各ボルト部材24は、軸方向に延びる。各ボルト部材24は、頂壁部22bを軸方向に貫通するボルト挿入孔に挿入されて、外歯歯車23の雌ネジ穴に螺着される。
【0067】
図4に示すように、継手挿入孔22cは、頂壁部22bを軸方向に貫通する。継手挿入孔22cは、第2中心軸C2を中心とする円孔状である。
【0068】
凹部27は、第2回転体22の軸方向他方側を向く面22eから軸方向一方側に窪み、軸方向に延びる。凹部27は、第2中心軸C2を中心とする円穴状である。具体的に、凹部27は、外歯歯車23の軸方向他方側を向く面22eのうち第2径方向の内側部分から、軸方向一方側に窪む。つまり凹部27は、軸方向他方側に開口する。凹部27の軸方向一方側の端部は、頂壁部22bにより塞がれる。凹部27には、凸部25が挿入される。
【0069】
第2軸受32は、例えばテーパーローラーベアリング等である。第2軸受32は、第2径方向からの荷重(ラジアル荷重)および軸方向からの荷重(アキシャル荷重)を支持可能である。第2軸受32は、凸部25と凹部27とを、第2中心軸C2回りに相対回転可能に連結する。つまり第2軸受32は、第1回転体21と第2回転体22とを、第2中心軸C2回りに相対回転可能に連結する。
【0070】
第2軸受32は、内輪32aと、スペーサー32dと、外輪32bと、転動体32cと、を有する。
内輪32aは、第2中心軸C2を中心とする筒状である。内輪32aは、凸部25の外周面に嵌合する。内輪32aは、軸方向に並んで複数設けられる。本実施形態では第2軸受32が、軸方向に互いに間隔をあけて配置される一対の内輪32aを有する。一対の内輪32a間には、スペーサー32dが配置される。スペーサー32dは、第2中心軸C2を中心とする筒状である。スペーサー32dは、凸部25の外周面に嵌合する。
【0071】
一対の内輪32aのうち、軸方向一方側に位置する一方の内輪32aは、軸方向において、エア継手部材40の後述する内輪押さえ部41とスペーサー32dとの間に配置される。一方の内輪32aの軸方向一方側を向く端面には、内輪押さえ部41が接触する。一方の内輪32aの軸方向他方側を向く端面には、スペーサー32dが接触する。つまり一方の内輪32aは、内輪押さえ部41とスペーサー32dとにより、軸方向の両側から挟持される。
【0072】
一対の内輪32aのうち、軸方向他方側に位置する他方の内輪32aは、軸方向において、スペーサー32dと外周段部25aとの間に配置される。他方の内輪32aの軸方向一方側を向く端面には、スペーサー32dが接触する。他方の内輪32aの軸方向他方側を向く端面には、外周段部25aが接触する。つまり他方の内輪32aは、スペーサー32dと外周段部25aとにより、軸方向の両側から挟持される。
なお特に図示しないが、他方の内輪32aの軸方向他方側を向く端面に、第1回転体21の軸方向一方側を向く面21dが接触してもよい。この場合、他方の内輪32aは、第1回転体21の軸方向一方側を向く面21dとスペーサー32dとにより、軸方向の両側から挟持される。
【0073】
外輪32bは、第2中心軸C2を中心とする筒状である。外輪32bは、内輪32aよりも第2径方向の外側に位置する。外輪32bは、外歯歯車23の内周面つまり凹部27の内周面に嵌合する。外輪32bは、軸方向に並んで複数設けられる。本実施形態では第2軸受32が、軸方向に互いに間隔をあけて配置される一対の外輪32bを有する。一対の外輪32b間には、第2外輪支持部23bが配置される。
【0074】
一対の外輪32bのうち、軸方向一方側に位置する一方の外輪32bの軸方向他方側を向く端面には、第2外輪支持部23bが接触する。
一対の外輪32bのうち、軸方向他方側に位置する他方の外輪32bの軸方向一方側を向く端面には、第2外輪支持部23bが接触する。
【0075】
転動体32cは、円柱状のローラー等である。転動体32cは、第2径方向において、内輪32aと外輪32bとの間に配置される。転動体32cは、第2周方向に並んで複数設けられる。第2周方向に配列する転動体32cの列(以下、単に転動体32cの列と呼ぶ)は、軸方向に並んで複数列設けられる。本実施形態では第2軸受32が、軸方向に互いに間隔をあけて配置される一対の転動体32cの列を有する。
【0076】
一対の転動体32cの列のうち、軸方向一方側に位置する一方の転動体32cの列は、一方の内輪32aと一方の外輪32bとの間に転動可能に保持される。
一対の転動体32cの列のうち、軸方向他方側に位置する他方の転動体32cの列は、他方の内輪32aと他方の外輪32bとの間に転動可能に保持される。
【0077】
第2径方向から見て、内歯歯車16、外歯歯車23、凹部27、第2軸受32および凸部25は、互いに重なる。すなわち、内歯歯車16、外歯歯車23、凹部27、第2軸受32および凸部25はそれぞれ、軸方向において、互いに同じ位置に配置される部分を含む。第2径方向から見て、第2軸受32はその軸方向全長にわたって、内歯歯車16および外歯歯車23と重なる。
軸方向から見て、第2軸受32の第2周方向の一部と、第1軸受31の第1周方向の一部とは、互いに重なって配置される。つまり軸方向から見て、第2軸受32の一部と第1軸受31の一部とは、互いに重なる。
【0078】
エア継手部材40は、凸部25と頂壁部22bとに取り付けられる。エア継手部材40は、内部にエアが流通可能であり、エア供給路28の流路の一部を構成する。
エア継手部材40は、内輪押さえ部41と、外筒42と、内筒43と、を有する。
【0079】
内輪押さえ部41は、第2中心軸C2を中心とし、第2中心軸C2と垂直な方向に拡がる円板状である。内輪押さえ部41の軸方向他方側を向く板面は、凸部25の軸方向一方側を向く面と接触する。内輪押さえ部41は、凸部25とネジ止め等により固定される。内輪押さえ部41の外周部は、凸部25の外周面よりも第2径方向の外側に突出する。内輪押さえ部41の外周部は、第2軸受32の一方の内輪32aに軸方向一方側から接触する。つまり内輪押さえ部41は、第2軸受32の内輪32aを軸方向一方側から押さえる。
【0080】
内輪押さえ部41は、押さえ部エア孔41aを有する。
押さえ部エア孔41aは、内輪押さえ部41を軸方向に貫通する。押さえ部エア孔41aは、第2中心軸C2を中心とする円孔状である。
【0081】
外筒42は、第2中心軸C2を中心とする筒状であり、軸方向に延びる。外筒42は、継手挿入孔22cに挿入される。外筒42は、継手挿入孔22cの内周面に嵌合する。外筒42は、頂壁部22bとネジ止め等により固定される。
【0082】
外筒42は、外筒エア孔42aを有する。
外筒エア孔42aは、外筒42の周壁を第2径方向に貫通する。外筒エア孔42aは、軸方向から見て、ラム軸連結部35の第3中心軸C3と第2中心軸C2とを結ぶ仮想直線上に位置する。
【0083】
内筒43は、第2中心軸C2を中心とする有頂筒状であり、軸方向に延びる。内筒43の軸方向他方側の端部は、内輪押さえ部41の軸方向一方側を向く板面と接触する。内筒43の内部は、内輪押さえ部41の押さえ部エア孔41aと連通する。内筒43は、内輪押さえ部41とネジ止め等により固定される。つまり内筒43は、内輪押さえ部41を介して凸部25と固定される。内筒43と外筒42とは、第2中心軸C2回りに相対回転可能である。
【0084】
内筒43は、内筒エア溝43aと、内筒エア孔43bと、を有する。
内筒エア溝43aは、内筒43の外周面から第2径方向の内側に窪み、第2周方向に延びる。内筒エア溝43aは、第2中心軸C2を中心とする環状である。内筒エア溝43aは、外筒エア孔42aと連通する。
【0085】
内筒エア孔43bは、内筒43の周壁を第2径方向に貫通する。内筒エア孔43bは、第2径方向に延び、内筒43の内周面と内筒エア溝43aとに開口する。内筒43の内部と内筒エア溝43aとは、内筒エア孔43bを通して互いに連通する。内筒エア孔43bは、第2周方向に並んで複数設けられる。複数の内筒エア孔43bは、第2中心軸C2を中心として放射状に配置される。
【0086】
図2に示すように、ラム軸連結部35は、第2回転体22に接続され、第3中心軸C3を中心とし、第3中心軸C3回りに回転しつつ第1径方向のうち所定方向(ストローク方向S)に沿って往復直線運動させられる。すなわち、缶成形装置1の稼働時に、ラム軸連結部35は、第3周方向のうち第3回転方向T3に回転(自転)しつつ、ストローク方向Sに沿って往復直線運動する。本実施形態では、往復直線運動機構10を軸方向一方側から見て、第2回転体22の第2回転方向T2が、第2中心軸C2を中心とする時計回りの方向であり、ラム軸連結部35の第3回転方向T3が、第3中心軸C3を中心とする時計回りの方向である。ただしこれに限らず、往復直線運動機構10を軸方向一方側から見て、第2回転方向T2が、第2中心軸C2を中心とする反時計回りの方向であり、第3回転方向T3が、第3中心軸C3を中心とする反時計回りの方向であってもよい。
【0087】
図4に示すように、ラム軸連結部35は、有底筒状であり、軸方向に延びる。ラム軸連結部35は、軸方向一方側に開口する。ラム軸連結部35の軸方向一方側の開口は、弁部80により塞がれる(
図9参照)。
ラム軸連結部35は、頂壁部22bから軸方向一方側に突出する。ラム軸連結部35は、ハウジング15よりも軸方向一方側に位置する。ラム軸連結部35は、頂壁部22bから第2径方向の外側に突出する。
【0088】
ラム軸連結部35の第3中心軸C3は、第1中心軸C1と平行である。ラム軸連結部35の第3中心軸C3は、第2中心軸C2に対して平行かつ離れて配置される。第3中心軸C3と第2中心軸C2との間の第2径方向の距離は、第1中心軸C1と第2中心軸C2との間の第2径方向の距離と等しい。往復直線運動機構10を軸方向から見て、ラム軸連結部35の第3中心軸C3は、外歯歯車23の外歯23aのピッチ円直径上に位置する。
【0089】
ラム軸連結部35は、エア筒35aを有する。
エア筒35aは、ラム軸連結部35の内部に配置される。エア筒35aは、第3中心軸C3を中心とする筒状であり、軸方向に延びる。エア筒35aは、内部にエアが流通可能であり、エア供給路28の流路の一部を構成する。
【0090】
図1において、ラム軸連結部35は、ラム軸連結部35の外周部に設けられる連結軸受54(
図9参照)を介して、ラム軸3の一端部と連結される。この連結軸受54は、ラム軸連結部35とラム軸3とを、第3中心軸C3回りに相対回転可能に連結する。
【0091】
図4および
図5に示すように、第1錘部51は、第1回転体21に接続され、第1径方向において、第1中心軸C1を間に挟んで第2中心軸C2とは反対側に位置する。第1錘部51は、第1回転体21およびその凸部25、第2軸受32、第2回転体22およびその凹部27、ラム軸連結部35、弁部80ならびに第2錘部52が第1中心軸C1回りに回転する際の、第1周方向の回転バランスを良好に維持するためのいわゆるカウンターウェイトとして機能する。
【0092】
第1錘部51は、第1回転体21の軸方向一方側に配置される。第1錘部51は、半円板状である。第1錘部51の軸方向他方側を向く面は、第1回転体21の軸方向一方側を向く面21dと接触する。第1錘部51の第1径方向の外側の端部つまり外周部は、第1回転体21の外周面よりも第1径方向の外側に突出する。第1錘部51の外周部は、軸方向から見て、第1軸受31と重なる。
【0093】
第1錘部51は、第1周方向に並ぶ複数のボルト部材53により、第1回転体21と固定される。各ボルト部材53は、軸方向に延びる。各ボルト部材53は、第1錘部51を軸方向に貫通するボルト挿入孔に挿入されて、第1回転体21の雌ネジ穴に螺着される。
【0094】
図2から
図4、および
図6に示すように、第2錘部52は、第2回転体22に接続され、第2径方向において、第2中心軸C2を間に挟んでラム軸連結部35および弁部80とは反対側に位置する。第2錘部52は、第2回転体22、ラム軸連結部35および弁部80が第2中心軸C2回りに回転する際の、第2周方向の回転バランスを良好に維持するためのいわゆるカウンターウェイトとして機能する。
【0095】
第2錘部52は、頂壁部22bから第2径方向の外側へ突出する。第2錘部52および頂壁部22bは、全体としての形状が略円板状である。第2錘部52は、ラム軸連結部35の一部および頂壁部22bと一体に形成される。
【0096】
図4に示すように、軸体26は、第1中心軸C1を中心とする多段円柱状であり、軸方向に延びる。軸体26は、第1回転体21の軸方向他方側に配置される。軸体26は、第1回転体21と接続される。軸体26の外径は、第1回転体21の外径よりも小さい。軸体26の軸方向一方側の端部の外径は、軸体26の軸方向一方側の端部以外の部分の外径よりも大きい。軸体26の軸方向一方側の端部は、第1回転体21の穴部21aの開口部内に嵌合する。軸体26の軸方向一方側の端部は、第1回転体21の軸方向他方側の端部とネジ部材等により固定される。つまり軸体26は、第1回転体21と固定される。
【0097】
軸体26は、図示しない第3軸受により、第1中心軸C1回りに回転自在に支持される。軸体26には、図示しない駆動源から第1回転方向T1の回転駆動力が入力される。軸体26および第1回転体21は、駆動源の回転駆動力により、ハウジング15に対して第1回転方向T1に回転させられる。
【0098】
軸体26は、軸体穴部26cを有する。
軸体穴部26cは、軸体26の軸方向一方側を向く面から軸方向他方側に窪み、軸方向に延びる。軸体穴部26cは、第1中心軸C1を中心とする多段円穴状である。軸体穴部26cは、軸方向一方側に開口する。
【0099】
軸体穴部26cは、大径穴部26dと、小径穴部26eと、を有する。
大径穴部26dは、軸体穴部26cのうち軸方向一方側の部分を構成する。大径穴部26dは、第1回転体21の穴部21aと繋がる。大径穴部26dは、穴部21aの軸方向他方側に配置される。大径穴部26dの内径寸法は、穴部21aの内径寸法よりも小さい。大径穴部26dの軸方向寸法は、穴部21aの軸方向寸法よりも大きい。
【0100】
小径穴部26eは、軸体穴部26cのうち軸方向他方側の部分を構成する。小径穴部26eは、大径穴部26dの軸方向他方側に配置される。小径穴部26eの内径寸法は、大径穴部26dの内径寸法よりも小さい。小径穴部26eの軸方向寸法は、大径穴部26dの軸方向寸法よりも大きい。
【0101】
図1および
図9に示すように、弁部80は、ラム軸連結部35に接続される。弁部80は、ラム軸連結部35の軸方向一方側に配置される。弁部80は、ラム軸連結部35とラム軸3とに取り付けられる。弁部80は、内部にエアが流通可能であり、エア供給路28の流路の一部を構成する。
弁部80は、ラム軸連結部35の第3中心軸C3回りの回転位置に応じて、内部をエアが通過可能な流通モード(
図9および
図10に示す状態)と、内部をエアが通過不能な遮断モード(図示省略)と、に切り替えられる。
【0102】
図7から
図10に示すように、弁部80は、ラム軸固定部81と、回転部82と、弁軸受83と、を有する。
ラム軸固定部81は、ラム軸3に固定される。具体的に、ラム軸固定部81は、ボルト部材84によりラム軸3の一端部に位置するコンロッドと固定される(
図1参照)。
【0103】
ラム軸固定部81は、固定板部85と、固定筒部86と、外筒部87と、エア長孔87aと、固定ネジ88と、を有する。
固定板部85は、第3中心軸C3と垂直な方向に拡がる板状である。本実施形態では固定板部85が、略四角形板状である。固定板部85は、複数のボルト部材84により、ラム軸3の一端部に取り付けられる。
【0104】
固定筒部86は、第3中心軸C3を中心とする筒状であり、軸方向に延びる。固定筒部86は、固定板部85の軸方向一方側を向く板面から軸方向一方側に突出する。固定筒部86は、固定板部85を介してラム軸3と固定される。
【0105】
図9および
図10に示すように、固定筒部86は、調整長孔86aと、エア接続口86bと、を有する。
調整長孔86aは、固定筒部86を第3径方向に貫通し、第3中心軸C3回りに延びる。図示の例では、調整長孔86aが、鉛直方向において固定筒部86の上側部分に配置される。
エア接続口86bは、固定筒部86を第3径方向に貫通する孔である。図示の例では、エア接続口86bが、鉛直方向において固定筒部86の下側部分に配置される。エア接続口86bには、ホース等の配管部材73の一端部が接続される(
図1参照)。配管部材73の他端部は、ラム軸3の配管接続口と接続される。
【0106】
外筒部87は、第3中心軸C3を中心とする筒状であり、軸方向に延びる。外筒部87は、円筒状である。外筒部87は、固定筒部86内に摺動可能に嵌合する。外筒部87の外周面は、固定筒部86の内周面と第3周方向に回転自在に摺接する。すなわち、固定筒部86は、第3径方向において外筒部87の外側に位置する。
【0107】
エア長孔87aは、外筒部87を第3径方向に貫通し、第3中心軸C3回りに延びる。エア長孔87aは、外筒部87の周壁を第3周方向の所定範囲にわたって延びるスリット状である。図示の例では、エア長孔87aが、鉛直方向において外筒部87の下側部分に配置される。エア長孔87aの少なくとも一部は、第3径方向において、エア接続口86bと対向する。つまりエア長孔87aとエア接続口86bとは、互いに連通する。固定筒部86に対して外筒部87が第3中心軸C3回りに回動することで、エア長孔87aの第3中心軸C3回りの位置が調整可能である。
【0108】
固定ネジ88は、固定筒部86と外筒部87とを固定する。固定ネジ88は、調整長孔86aに挿入されて外筒部87と螺着される。
固定ネジ88は、ボルト88aと、ナット88bと、を有する。ボルト88aは、調整長孔86aに第3径方向の外側から挿入され、外筒部87の外周面に開口する雌ネジ穴に螺着される。ナット88bは、ボルト88aの雄ネジ部に螺着され、固定筒部86の外周面に対して第3径方向の外側から接触する。
【0109】
ボルト88aが外筒部87に螺着した状態で、ナット88bが第3径方向の内側へ向けて締め込まれることにより、固定筒部86と外筒部87とが固定され、固定筒部86と外筒部87との第3周方向の相対移動が規制される。これにより、エア長孔87aが、第3周方向において位置決めされる。
【0110】
回転部82は、ラム軸連結部35と接続され、ラム軸固定部81と第3中心軸C3回りに相対回転可能である。本実施形態では回転部82が、軸方向に互いに離れて配置される一対の弁軸受83により、ラム軸固定部81と第3周方向に相対回転可能に連結される。一対の弁軸受83は、外筒部87の軸方向一方側と軸方向他方側とに配置される。すなわち外筒部87は、軸方向において一対の弁軸受83間に位置する。
【0111】
回転部82は、取付板89と、内筒部90と、軸方向流路90aと、径方向流路90bと、内輪押え板91と、を有する。
取付板89は、第3中心軸C3を中心とし、第3中心軸C3と垂直な方向に拡がる円環板状である。取付板89の外周部は、ラム軸連結部35の軸方向一方側の端部にネジ止め等により固定される。つまり回転部82は、ラム軸連結部35に固定される。取付板89の外周部は、連結軸受54の図示しない内輪を軸方向一方側から押さえる。取付板89の内周部には、エア筒35aが嵌合する。
【0112】
内筒部90は、第3中心軸C3を中心とする筒状であり、軸方向に延びる。内筒部90は、取付板89から軸方向一方側に突出する。内筒部90は、有頂円筒状である。内筒部90は、周壁と、周壁の軸方向一方側の端部に接続する頂壁と、を有する。内筒部90は、外筒部87内に摺動可能に嵌合する。内筒部90の外周面は、外筒部87の内周面と第3周方向に回転自在に摺接する。つまり内筒部90は、第3径方向において、外筒部87の内側に位置する。内筒部90の軸方向他方側の端部は、取付板89の内周部に嵌合する。内筒部90と取付板89とは、ネジ止め等により互いに固定される。つまり内筒部90は、取付板89を介してラム軸連結部35と固定される。このため、缶成形装置1の稼働時において、内筒部90は、ラム軸連結部35とともに第3中心軸C3を中心として第3回転方向T3に回転する。
【0113】
軸方向流路90aは、内筒部90の内部を軸方向に延びる。軸方向流路90aは、第3中心軸C3上に配置される。軸方向流路90aの軸方向一方側の端部は、内筒部90の頂壁により塞がれる。軸方向流路90aの軸方向他方側の端部は、内筒部90の軸方向他方側を向く面に開口する。軸方向流路90aは、エア筒35aの内部と連通する。軸方向流路90aは、ラム軸連結部35の後述する第4エア流路(エア流路)28eと繋がる。
【0114】
径方向流路90bは、内筒部90の内部を第3径方向に延び、軸方向流路90aおよび内筒部90の外周面に開口する。外筒部87に対して内筒部90が第3周方向に回転するとき、径方向流路90bは、第3中心軸C3回りの所定範囲において、エア長孔87aと連通する。
【0115】
図10に示すように、第3径方向において径方向流路90bとエア長孔87aとが互いに対向し、径方向流路90bとエア長孔87aとが連通した状態が、弁部80の流通モードに相当する。流通モードでは、エア筒35aの内部(第4エア流路28e)と配管部材73の内部(配管流路72b)とが、弁部80の内部つまり軸方向流路90a、径方向流路90b、エア長孔87aおよびエア接続口86bを通して、互いに連通する。このため流通モードでは、弁部80の内部を通して、ラム軸連結部35からラム軸3へとエアが供給される。
【0116】
特に図示しないが、第3径方向において径方向流路90bとエア長孔87aとが互いに対向せず、径方向流路90bとエア長孔87aとの連通が遮断された状態が、弁部80の遮断モードに相当する。遮断モードでは、エア筒35aの内部(第4エア流路28e)と配管部材73の内部(配管流路72b)との、弁部80の内部を通した連通が遮断される。このため遮断モードでは、弁部80の内部を通した、ラム軸連結部35からラム軸3へのエアの供給が遮断(停止)される。
【0117】
図7から
図9に示すように、内輪押え板91は、第3中心軸C3を中心とし、第3中心軸C3と垂直な方向に拡がる円板状である。内輪押え板91は、内筒部90の軸方向一方側の端部つまり頂壁に、ネジ止め等により固定される。内輪押え板91の外周部は、一対の弁軸受83のうち外筒部87の軸方向一方側に配置される一方の弁軸受83の内輪を、軸方向一方側から押さえる。
【0118】
図4および
図9に示すように、エア供給路28は、往復直線運動機構10の内部に形成されるエアの流路である。エア供給路28は、軸体26の内部、第1回転体21の内部、凸部25の内部、エア継手部材40の内部、第2回転体22の頂壁部22bの内部、ラム軸連結部35の内部および弁部80の内部にわたって延びる。つまりエア供給路28は、第1回転体21、エア継手部材40、第2回転体22、ラム軸連結部35および弁部80の各内部を通る。
【0119】
エア供給路28は、第1エア流路28aと、エアチャンバー29と、第2エア流路28bと、エア継手流路28cと、第3エア流路28dと、第4エア流路28eと、弁部流路28gと、を有する。第1エア流路28a、エアチャンバー29、第2エア流路28b、エア継手流路28c、第3エア流路28d、第4エア流路28eおよび弁部流路28gは、互いに連通する。図示しないエア供給源からエア供給路28に供給されるエアは、エア供給路28の内部を上流から下流側へ向けて、第1エア流路28a、エアチャンバー29、第2エア流路28b、エア継手流路28c、第3エア流路28d、第4エア流路28eおよび弁部流路28gの順に流れる。
【0120】
図4に示すように、第1エア流路28aは、軸体26の内部に配置される。本実施形態では第1エア流路28aが、軸体26の軸方向他方側の端部に位置し、第1中心軸C1上を軸方向に延びる。
【0121】
エアチャンバー29は、少なくとも第1回転体21の内部に配置される。エアチャンバー29は、第1中心軸C1上を軸方向に延びる。エアチャンバー29は、エア供給路28を構成する各流路の中で、最も流路断面積が大きく、最も容積が大きい。エアチャンバー29は、エアチャンバー29の内部にエア(圧縮エア)を一時的に貯留可能である。つまりエアチャンバー29には、エアが貯留される。本実施形態ではエアチャンバー29が、第1回転体21の内部および軸体26の内部にわたって配置される。エアチャンバー29は、第1回転体21の穴部21aおよび軸体26の軸体穴部26cにわたって形成される。
【0122】
エアチャンバー29の容積は、エアチャンバー29よりも下流側に位置するエア流路の総容積以上であり、具体的には、第2エア流路28b、エア継手流路28c、第3エア流路28d、第4エア流路28e、弁部流路28g、エア連通路72およびエア吐出孔71の各容積の和以上である。
【0123】
エアチャンバー29は、第1回転体21の内部に配置される第1チャンバー61と、軸体26の内部に配置され、第1チャンバー61と一体に設けられる第2チャンバー62と、を有する。
第1チャンバー61は、穴部21aおよび軸体26の軸方向一方側を向く端面により画成される室である。第1チャンバー61は、第2チャンバー62よりも内径寸法が大きく、軸方向寸法が小さい。
【0124】
第2チャンバー62は、軸体穴部26cにより画成される室である。第2チャンバー62は、第1チャンバー61よりも内径寸法が小さく、軸方向寸法が大きい。
第2チャンバー62は、大径チャンバー62aと、小径チャンバー62bと、を有する。
【0125】
大径チャンバー62aは、大径穴部26dにより形成される。大径チャンバー62aは、第2チャンバー62のうち軸方向一方側の部分に位置し、第1チャンバー61と接続される。
小径チャンバー62bは、小径穴部26eにより形成される。小径チャンバー62bは、第2チャンバー62のうち軸方向他方側の部分に位置する。小径チャンバー62bは、大径チャンバー62aよりも内径寸法が小さく、軸方向寸法が大きい。
【0126】
第2エア流路28bは、第1回転体21の内部および凸部25の内部にわたって配置される。第2エア流路28bは、第2中心軸C2上を軸方向に延びる。第2エア流路28bの軸方向他方側の端部は、穴部21a内に開口する。第2エア流路28bの軸方向一方側の端部は、凸部25の軸方向一方側を向く面に開口する。
【0127】
エア継手流路28cは、押さえ部エア孔41aと、内筒43の内部(内部空間)と、内筒エア孔43bと、内筒エア溝43aと、外筒エア孔42aと、を有する。第2エア流路28bからエア継手流路28cに流入したエアは、押さえ部エア孔41a、内筒43の内部、内筒エア孔43b、内筒エア溝43aおよび外筒エア孔42aをこの順に流れて、第3エア流路28dに流出する。
【0128】
第3エア流路28dは、頂壁部22bの内部に配置され、第2径方向に延びる。第3エア流路28dは、軸方向から見て、ラム軸連結部35の第3中心軸C3と第2中心軸C2とを結ぶ仮想直線に沿って延びる。第3エア流路28dの第2径方向の内側の端部は、外筒エア孔42aと接続される。第3エア流路28dの第2径方向の外側の端部は、栓部28fにより閉塞される。
【0129】
第4エア流路28eは、ラム軸連結部35の内部に配置される。第4エア流路28eは、ラム軸連結部35の第3中心軸C3上を軸方向に延びる。第4エア流路28eの軸方向他方側の端部は、第3エア流路28dと接続される。
図9に示すように、第4エア流路28eの軸方向一方側の端部は、弁部80の内部空間の一部を構成する軸方向流路90aと接続される。第4エア流路28eのうち軸方向他方側の端部以外の部分は、エア筒35a(の内部空間)により構成される。
【0130】
弁部流路28gは、軸方向流路90aと、径方向流路90bと、エア長孔87aと、エア接続口86bと、を有する。第4エア流路28eから弁部80の内部(内部空間)に流入したエアは、弁部80が流通モードの場合にのみ、軸方向流路90a、径方向流路90b、エア長孔87aおよびエア接続口86bをこの順に流れて、配管流路72bに流出する。
【0131】
図4に示すように、第1オイル供給路36は、ハウジング15を貫通し、第1軸受31にオイルを供給する。本実施形態では第1オイル供給路36が、ハウジング本体17の周壁を貫通する。第1オイル供給路36の第1径方向の外側の端部は、ハウジング本体17の外周面に開口する。第1オイル供給路36の第1径方向の内側の端部は、ハウジング本体17の内周面に開口する。すなわち、第1オイル供給路36は、ハウジング15の内部を延び、第1軸受31に向けて開口する。第1オイル供給路36には、ハウジング本体17の外周部に設けられる第1オイル供給口36a(
図2参照)を介して、ハウジング15の外部からオイルが供給される。
【0132】
第1オイル供給路36は、複数設けられる。複数の第1オイル供給路36は、第1周方向に互いに間隔をあけて配置される。複数の第1オイル供給路36には、ハウジング本体17内を直線状に延びる一の第1オイル供給路36と、ハウジング本体17内を屈曲してクランク状に延びる他の第1オイル供給路36と、が含まれる。
【0133】
本実施形態では、少なくとも1つの第1オイル供給路36が、ハウジング本体17のうち、鉛直方向において第1中心軸C1よりも上側に位置する部分に配置される。このため、第1軸受31に上側から供給されるオイルが、第1軸受31全体に安定して行き渡りやすい。
【0134】
図4に示すように、第2オイル供給路37は、内歯歯車16および外歯歯車23を貫通し、第2軸受32にオイルを供給する。第2オイル供給路37は、内歯歯車流路37aと、外歯歯車流路37bと、を有する。
【0135】
内歯歯車流路37aは、内歯歯車16の周壁を貫通する。本実施形態では内歯歯車流路37aが、内歯歯車16を第1径方向に貫通する。内歯歯車流路37aの第1径方向の外側の端部は、内歯歯車16の外周面に開口する。内歯歯車流路37aの第1径方向の内側の端部は、内歯歯車16の内周面つまり内歯16aに開口する。すなわち、内歯歯車流路37aは、内歯歯車16の内部を延び、少なくとも内歯16aに開口する。内歯歯車流路37aには、内歯歯車16の外周部に設けられる第2オイル供給口37cを介して、ハウジング15の外部からオイルが供給される。
【0136】
外歯歯車流路37bは、外歯歯車23の周壁を貫通する。本実施形態では外歯歯車流路37bが、外歯歯車23を第2径方向に貫通する。外歯歯車流路37bの第2径方向の外側の端部は、外歯歯車23の外周面つまり外歯23aに開口する。外歯歯車流路37bの第2径方向の内側の端部は、第2外輪支持部23bの内周面に開口する。すなわち、外歯歯車流路37bは、外歯歯車23の内部を延び、外歯23aに開口する部分、および、第2軸受32に向けて開口する部分を有する。
【0137】
第2オイル供給路37は、複数設けられる。すなわち、内歯歯車流路37aと外歯歯車流路37bの組は、複数組設けられる。本実施形態では第2オイル供給路37が、例えば3つ以上設けられる。すなわち内歯歯車流路37aと外歯歯車流路37bの組は、3組以上設けられる。複数の内歯歯車流路37aは、第1周方向に互いに間隔をあけて配置される。複数の外歯歯車流路37bは、第2周方向に互いに間隔をあけて配置される。
【0138】
特に図示しないが、内歯歯車16に対して外歯歯車23が第1中心軸C1回りの所定位置に配置されたときに、内歯歯車流路37aと外歯歯車流路37bとは、第1径方向において互いに対向し、かつ互いに連通する。詳しくは、外歯歯車23が、第2周方向に自転しつつ内歯歯車16の内周部に沿って第1周方向に公転していき、第1周方向の所定位置に配置されたときに、内歯16aと外歯23aとの噛合部分を介して、内歯歯車流路37aと外歯歯車流路37bとが互いに連通する。これにより、内歯歯車流路37a内のオイルが外歯歯車流路37bに流入し、外歯歯車流路37bに流入したオイルは、外歯歯車流路37b内を第2径方向の内側へ流れ、第2軸受32へ向けて吐出される。
【0139】
内歯歯車16が有する内歯16aの数は、外歯歯車23が有する外歯23aの数の2倍である。このため内歯歯車流路37aと外歯歯車流路37bとは、外歯歯車23の第1中心軸C1回りの周回毎、つまり公転毎に、前記所定位置において互いに対向する。すなわち、内歯歯車流路37aから外歯歯車流路37bへのオイルの流入、および、外歯歯車流路37bから第2軸受32へのオイルの吐出は、外歯歯車23の公転毎に行われる。
【0140】
本実施形態では、少なくとも1つの内歯歯車流路37aが、内歯歯車16のうち、鉛直方向において第1中心軸C1よりも上側に位置する部分に配置される。また少なくとも1つの外歯歯車流路37bは、外歯歯車23のうち、鉛直方向において第2中心軸C2よりも上側に位置する部分において、内歯歯車流路37aと対向し連通する。すなわち、内歯歯車流路37aと外歯歯車流路37bとが連通したときに、内歯歯車流路37aを流れるオイルは、外歯歯車流路37bを通して第2軸受32に上側から供給されるため、オイルが第2軸受32全体に安定して行き渡りやすい。
【0141】
特に図示しないが、ギアは、第1中心軸C1を中心とする円環板状である。ギアの内周面は、軸体26の軸方向一方側の端部の外周面と嵌合する。ギアの軸方向一方側を向く面は、第1回転体21の軸方向他方側を向く面21eと接触する。ギアは、第1回転体21の軸方向他方側を向く面21eにネジ止め等により固定される。つまりギアは、第1回転体21に設けられる。なおギアは、軸体26に固定されてもよい。ギアの少なくとも一部は、ハウジング15の外部に露出される。ギアは、図示しない連結ギア等を介して、図示しないカップホルダー駆動機構などに連結される。ギアは、第1回転体21および軸体26の第1中心軸C1回りの回転駆動力を、往復直線運動機構10の外部へ出力する。
【0142】
以上説明した本実施形態の往復直線運動機構10では、図示しない駆動源から軸体26および第1回転体21に第1中心軸C1回りの回転駆動力が伝達されると、ハウジング15に対して第1回転体21が、第1中心軸C1回りに回転させられる。第1回転体21が第1中心軸C1回りに回転させられると、第1回転体21に支持された第2回転体22も、第1中心軸C1回りに回転させられる。
【0143】
このとき、第2回転体22の外歯歯車23と、ハウジング15の内歯歯車16とが互いに噛み合っているため、第2回転体22は、第1中心軸C1回りに回転(公転)させられつつ、第2中心軸C2回りにも回転(自転)させられる。往復直線運動機構10を軸方向から見て、第2回転体22が第1中心軸C1回りに公転させられる第1回転方向T1と、第2回転体22が第2中心軸C2回りに自転させられる第2回転方向T2とは、互いに逆向きとなる。
【0144】
第2回転体22に接続されたラム軸連結部35、および弁部80の回転部82は、第3中心軸C3回りの第3回転方向T3に回転しつつ、第1径方向のうち所定方向つまりストローク方向Sに沿って、往復直線運動する。
このようにして、本実施形態の往復直線運動機構10は、第1回転体21に入力された回転駆動力を、ストローク方向Sへの往復直線運動に変換してラム軸連結部35に出力する。これにより、ラム軸連結部35にラム軸3を介して連結されたパンチ2がストローク方向Sに往復直線運動させられる。パンチ2、ダイ8、カップホルダー6等によりカップ状体WにDI加工を施すことが可能になり、カップ状体WをDI缶100に成形することができる。
【0145】
そして本実施形態では、エア供給路28が往復直線運動機構10の内部を通るので、往復直線運動機構10の内部からラム軸3を通してパンチ2にエアを供給できる。従来のように、往復直線運動機構の外部からラム軸にエアを供給する構造と比べて、本実施形態によれば、可動部分を少なく抑えて、メンテナンスや部品交換の頻度を低減できる。
【0146】
本実施形態によれば、エア供給路28がエアチャンバー29を有するので、エアチャンバー29に一時的にエアを貯留することにより、DI缶(缶)100がパンチ2から離型されエア吐出孔71、エア連通路72およびエア供給路28(以下、エア供給路28等と呼ぶ)が大気開放された際の圧力低下を小さく抑えることができる。すなわち、成形後の缶100をブローオフ(離型)することによるエア供給路28等の急激な圧力低下を、エアチャンバー29により緩和することができ、エア供給路28等の圧力を短時間で所定値以上に回復できる。このため、エア供給路28等からパンチ2へのエア供給圧力が安定し、次に成形される缶100をパンチ2から安定して離型させることができる。缶100を高速で成形およびブローオフすることが可能になり、品質の安定した缶100を効率よく製造でき、生産性を向上できる。
【0147】
詳しくはエアチャンバー29が、少なくとも第1回転体21の内部に配置されるので、エアチャンバー29の容積を大きく確保できる。このため、上述したエアチャンバー29の機能が安定し、本実施形態の作用効果が安定して奏功される。
【0148】
また本実施形態では、エアチャンバー29が、第1回転体21の内部に配置される第1チャンバー61と、軸体26の内部に配置される第2チャンバー62と、を一体に備えるため、エアチャンバー29全体としての容積がより大きく確保される。缶100をパンチ2からブローオフしたときのエア供給路28等の圧力低下を、エアチャンバー29によってより小さく抑えることができる。缶100をパンチ2から安定して離型させることができる。
【0149】
また本実施形態では、第1チャンバー61は、第2チャンバー62よりも内径寸法が大きく、第2チャンバー62は、第1チャンバー61よりも軸方向寸法が大きい。
第1回転体21は外径寸法が大きいため、第1回転体21の内部に位置する第1チャンバー61は、内径寸法を大きく確保しやすい。軸体26は軸方向寸法が大きいため、軸体26の内部に位置する第2チャンバー62は、軸方向寸法を大きく確保しやすい。
すなわち、本実施形態の上記構成によれば、エアチャンバー29の容積を安定して大きく確保できる。
【0150】
また本実施形態では、第2チャンバー62が、大径チャンバー62aと、小径チャンバー62bと、を有する。
この場合、大径チャンバー62aにより、軸体26の内部にエアを貯留可能な容積が大きく確保される。小径チャンバー62bにより、軸体26の剛性を確保しつつ内部にエアを貯留可能な容積が確保される。
【0151】
そして本実施形態では、弁部80が、ラム軸連結部35の第3中心軸C3回りの回転位置に応じて、流通モードと遮断モードとに切り替えられる。すなわち弁部80が、流通モードであるか遮断モードであるかによって、エア供給路28からラム軸3へのエアの供給および遮断が切り替えられる。詳しくは、ラム軸連結部35が、第3中心軸C3回りに回転しつつ所定方向(ストローク方向S)に沿って往復直線運動させられるときに、ストローク方向Sの所定領域では、弁部80を通してラム軸3へとエアが供給され、前記所定領域とは異なる他の領域では、弁部80を通したラム軸3へのエアの供給が遮断される。
【0152】
本実施形態とは異なり、例えば電磁弁、センサーおよび制御部等を用いて、往復直線運動機構の動作と電気的に同期させてエアの吐出を制御する場合と比べて、本実施形態では、往復直線運動機構10の動作と機械的に同期させて、かつ簡素な構造により、パンチ2から缶100の内部にタイミングよくエアを吐出することができる。例えば缶100の成形速度などを変化させた場合でも、エアの吐出タイミングを同期させるために複雑な調整作業等を必要とすることなく、成形後の缶100をタイミングよくブローオフすることができる。
【0153】
また本実施形態では、ラム軸固定部81に対して、回転部82がラム軸連結部35とともに第3中心軸C3回りに回転し、第3中心軸C3回りの所定範囲において径方向流路90bとエア長孔87aとが連通している間は、弁部80が流通モードとされて、エア供給路28からラム軸3へとエアが供給される。
また、ラム軸固定部81に対して、回転部82がラム軸連結部35とともに第3中心軸C3回りに回転し、第3中心軸C3回りの前記所定範囲とは異なる他の範囲において径方向流路90bとエア長孔87aとの連通が遮断されている間は、弁部80が遮断モードとされて、エア供給路28からラム軸3へのエアの供給が遮断される。
本実施形態の上記構成によれば、簡素な構造によって、成形後の缶100をタイミングよく安定してブローオフすることができる。
【0154】
また本実施形態では、固定筒部86に対して外筒部87を第3中心軸C3回りに回動させることにより、エア長孔87aの第3中心軸C3回りの位置を調整できる。
この場合、エア長孔87aと径方向流路90bとが連通するタイミングを調整可能である。すなわち、外筒部87を第3中心軸C3回りに回動させるという簡単な操作によって、缶100の内部にエアを吐出するタイミングを調整できる。このため、成形後の缶100をパンチ2から安定してブローオフすることができる。
【0155】
また本実施形態では、固定ネジ88が、調整長孔86aに挿入されて外筒部87と螺着される。
この場合、固定筒部86に対して外筒部87を第3中心軸C3回りに回動させ、エア長孔87aの第3中心軸C3回りの位置を調整した状態で、固定ネジ88により固定筒部86と外筒部87とを固定することで、エア長孔87aを第3中心軸C3回りに位置決めできる。すなわち簡単な構成により、エア長孔87aの第3中心軸C3回りの位置を調整し、その位置を固定できる。
【0156】
また本実施形態では、第2径方向から見て、内歯歯車16、外歯歯車23、凹部27、第2軸受32および凸部25が、互いに重なって配置される。すなわち、内歯歯車16、外歯歯車23、凹部27、第2軸受32および凸部25の各軸方向位置が、互いに同じであるので、往復直線運動機構10の軸方向寸法の嵩張りを抑えることができる。往復直線運動機構10の軸方向の外形を小さく抑えることができ、かつ構造を簡素化できる。
【0157】
また本実施形態では、第1回転体21の第1中心軸C1回りの回転駆動力を、往復直線運動機構10の外部にギアを介して出力することができる。缶成形装置1に設けられる往復直線運動機構10以外の例えばカップホルダー駆動機構等を、往復直線運動機構10の動作と同期させつつ安定して動作させることができる。
【0158】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、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構成の変更等が可能である。
【0159】
第1錘部51および第2錘部52の各形状は、前述の実施形態で説明した各形状に限らない。
【0160】
本発明は、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態および変形例等で説明した各構成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、前述した実施形態等によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【0161】
本発明の缶成形装置の往復直線運動機構、および缶成形装置によれば、往復直線運動機構の内部を通してラム軸にエアを供給しつつ、エアの流路内の圧力低下を小さく抑えることができ、成形後の缶を安定してパンチから離型させることができる。したがって、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【0162】
1…缶成形装置、2…パンチ、3…ラム軸、6…カップホルダー、7…貫通孔、8…ダイ、9…端面、10…往復直線運動機構、15…ハウジング、16…内歯歯車、21…第1回転体、22…第2回転体、23…外歯歯車、26…軸体、28…エア供給路、29…エアチャンバー、35…ラム軸連結部、61…第1チャンバー、62…第2チャンバー、62a…大径チャンバー、62b…小径チャンバー、70…エア吐出機構、100…DI缶(缶)、C1…第1中心軸、C2…第2中心軸