JP2021080005A - 卓上キャッピング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】卓上でボトル缶にキャッピングできるキャッピング装置を提供する。【解決手段】卓上に設置可能な架台に、ボトル缶を支持する缶支持部と、ボトル缶の口部にキャップを装着するためのキャッピングヘッドと、キャッピングヘッドを回転させるヘッド回転機構と、キャッピングヘッドを昇降させるヘッド昇降機構と、キャッピングヘッドの昇降を案内する一対のガイドポストとが設けられ、ヘッド回転機構は、出力軸を水平に配置した駆動部と、出力軸の回転方向を直角に変更してキャッピングヘッドのスピンドルシャフトに伝達する回転伝達機構とを有し、スピンドルシャフトは、出力軸の延長方向から水平方向にずれた位置に設けられ、一対のガイドポストのうち、その一方のガイドポストはスピンドルシャフトの後方に配置され、他方のガイドポストは出力軸を介して反対側でかつ一方のガイドポストとは出力軸の長さ方向にずれて配置されている。【選択図】 図２

Description

本発明は、卓上に設置可能で、飲料等の内容物が充填されたボトル缶の口部にキャップを装着して密封する卓上キャッピング装置に関する。

飲料等の内容物が充填される容器として、ボトル形状の缶（ボトル缶）の開口部に、金属製キャップを装着して密封する容器が知られている。このボトル缶は、一般に、底部を有する円筒状胴部の開口部側に、上方へ向かうに従い漸次縮径する肩部が設けられ、肩部の上に首部を介して口部が設けられた構成とされている。このようなボトル缶は、金属板材（アルミニウム合金材料の板材）にカッピング工程（絞り工程）及びＤＩ工程（絞りしごき工程、Ｄｒａｗｉｎｇ ＆ Ｉｒｏｎｉｎｇ）を施すことにより、有底円筒状の筒体に形成され、その有底円筒状の筒体の胴部の開口部側に縮径加工を施すことにより肩部が形成され、その後、膨出部、ねじ部、カール部等を有する口部が形成される。

このボトル缶の口部には金属製キャップが装着される。このキャップは、ボトル缶に装着される前は、円盤状の天板部とその外周縁から垂直に延びる筒部とを有しており、ボトル缶の口部に被せられた後、ボトル缶のねじ部に沿って筒部が加工され、筒部の下端部が膨出部に係止される。開封する際は、キャップを回転すると、筒部に形成されているブリッジ部が切断されることにより、筒部が上下に分離され、口部から取り外すことができる。

このような、キャッピング装置に関する先行技術としては、例えば、特許文献１に記載されるものが知られている。
キャッピング装置は、例えばプレッシャーブロックと、キャッピングローラとを備える構成とされ、キャッピングローラは、キャップ材の側面にねじ部を形成する第１ロール（スレッドローラ）と、フレアーを巻締める第２ロール（ロックローラ）とを備えている。

このキャッピング装置においては、まず、ボトル缶の口部にキャップ材を被せ、キャップ材の天板部の外周部をプレッシャーブロックによって缶底方向に押圧して絞り加工を行い、この状態で、キャッピングローラの第１ローラをボトル缶のねじ部に沿って回転させることにより、キャップ材の周囲にねじ部を形成し、第２ローラを口部の膨出部に沿って回転させることにより、キャップ材のフレアーを巻締める。これにより、キャップがボトル缶の口部に被着される。
このキャッピング装置は、大規模充填工場で連続的に搬送されるボトル缶に対して高速でキャッピングすることができる。

特開２００２−３４７８９０号公報

ところで、飲食店や小規模醸造所等においてクラフトビール等の飲料を持ち帰りできるように、飲料を充填したボトル缶を少数作製したい場合があり、卓上でボトル缶にキャッピングできる装置が望まれている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、卓上でボトル缶にキャッピングできるキャッピング装置を提供することを目的とする。

本発明の卓上キャッピング装置は、ボトル缶の口部に被せたキャップ材の外周面を前記口部のねじ部に押付けながら該ねじ部に対応するねじ部を前記キャップ材に成形して、前記口部にキャップを装着するキャッピング装置であって、
卓上に設置可能な架台に、前記ボトル缶を支持する缶支持部と、前記ボトル缶の前記口部に被せた前記キャップ材に前記ねじ部を成形して前記キャップを装着するためのキャッピングヘッドと、前記キャッピングヘッドを回転させるヘッド回転機構と、前記キャッピングヘッドを昇降させるヘッド昇降機構と、が設けられ、
前記ヘッド回転機構は、出力軸を水平に配置した駆動部と、前記出力軸の回転方向を直角に変更して前記キャッピングヘッドのスピンドルシャフトに伝達する回転伝達機構とを有し、
前記スピンドルシャフトは、前記出力軸の延長方向から水平方向にずれた位置に設けられている。

この卓上キャッピング装置は、スピンドルシャフトが出力軸の延長方向から水平方向にずれた位置に設けられているので、出力軸の長さ方向（奥行寸法）の寸法が小さくなり、装置全体を小型化することができる。したがって、コンパクトな卓上キャッピング装置を提供することができる。

この卓上キャッピング装置において、前記架台に、前記キャッピングヘッドの昇降を案内する少なくとも一対のガイドポストが設けられており、前記一対のガイドポストのうち、その一方のガイドポストは前記スピンドルシャフトの後方に配置され、他方のガイドポストは前記出力軸を介して反対側でかつ前記一方のガイドポストとは前記出力軸の長さ方向にずれて配置されているとよい。

ガイドポストによりハウジングの上下移動を円滑に案内して振動等を抑制できるとともに、そのガイドポストがそのスピンドルシャフトの配置に合わせるように出力軸の長さ方向にずれて配置されているので、出力軸の長さ方向に直交する水平方向（幅方向）の寸法も小さくでき、さらに小型化することができる。

この卓上キャッピング装置において、前記出力軸は前記架台の左右方向の中心線よりずれて配置されており、前記スピンドルシャフトは前記中心線に対して前記出力軸とは反対側にずれて配置されているとよい。さらに小型化を図ることができる。

この卓上キャッピング装置において、前記回転伝達機構は、前記出力軸と垂直方向に配置した回転軸との間を接続するかさ歯車機構と、前記回転軸に固定した平歯車と、前記スピンドルシャフトの外周部に形成され、前記平歯車に噛み合うギアとを有している。

かさ歯車機構及び平歯車、ギアの単純な歯車列によって回転を伝達しており、出力軸とスピンドルシャフトとの間を水平な伝達軸を介して伝達する場合等に比べて、その伝達経路が短くて済み、コンパクト化に有利である。

この卓上キャッピング装置において、前記缶支持部は、前記架台に着脱可能に設けられるとともに、前記ボトル缶の底部を支持する支持凹部を有し、該支持凹部の開口部が開口端に向かうにしたがって漸次拡径しているとよい。

飲料を充填したボトル缶を缶支持部に設置する際に開口部から若干の飲料がこぼれ落ちたとしても、缶支持部の液溜め凹部に溜めることができる。しかも、この缶支持部を架台から外して洗浄することができる。飲食店等で、飲料を充填したボトル缶を手で持って取り扱うため、飲料をこぼすおそれがあり、装置回りを汚すことが少なくなる。

本発明によれば、卓上でボトル缶にキャッピングでき、しかもコンパクトであり、狭小スペースにも設置できる。

本発明の実施形態の卓上キャッピング装置が適用されるボトル缶及びキャップ材の半分を断面にした正面図である。 実施形態の卓上キャッピング装置の正面図である。 図２の卓上キャッピング装置の側面図である。 図2の卓上キャッピング装置の上面図である。 図２の卓上キャッピング装置のヘッド支持軸の拡大断面図である。 キャッピングヘッドの要部を示す正面図である。 図６のキャッピングヘッドを底面から視た図である。 図２の卓上キャッピング装置に設けられている缶支持部の拡大断面図である。 出力軸に設けられている回転円盤の正面図である。 制御盤の正面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

［ボトル缶］
ボトル缶１は、アルミニウム合金からなり、図１に示すように、有底筒状の缶胴部２と缶胴部２の上端から上方に向けて漸次縮径するテーパ状の肩部３と、この肩部３の上端から上方に延びる筒状小径の首部４と、この首部４よりも上方部分に形成された口部５とを有するボトル状に形成されている。口部５には、その開口端に形成されたカール部６と、そのカール部６の下方に形成された雄ねじ部７と、雄ねじ部７の下方に膨出して形成された環状の膨出部８とが形成されている。このボトル缶は、口径が例えば３８ｍｍ（公称径であり、具体的には膨出部８の外径が３６．０ｍｍ以上４０．０ｍｍ以下）、缶胴部２が２１１径（公称径であり、６４．２４ｍｍ以上６８．２４ｍｍ以下）、全体高さは１２８ｍｍ以上２３３ｍｍ以下に形成される。

［キャップ］
このボトル缶１の口部５に装着されてキャップ１０となるキャップ材１１は、アルミニウム合金からなり、天板部１２と筒部１３とを有する有底筒状に形成されている。筒部１３には、ナール１４、グルーブ１５、ブリッジ部１６、フレアー１７等が形成されている。また、天板部１２の内側には、シール材であるライナー１８が設けられており、ボトル缶１内に内容物を充填した後に口部５に被せられて、雄ねじ部７に沿ってねじ成形されるとともに、フレアー１７が膨出部８に巻き付けられることにより、口部５を密封する。以下、ボトル缶１に装着前のものをキャップ材１１と呼び、装着後のねじ部が形成されたものをキャップ１０と呼ぶ。

［キャッピング装置］
図２〜図４は、このキャップ材１１をボトル缶１の口部５に装着するためのキャッピング装置２０の全体構成を示している。
このキャッピング装置２０は、固定状態に保持されたボトル缶１に対して、キャッピングヘッド３０を昇降及び回転させることによりキャッピングするものであり、飲食店のカウンターやテーブル等の卓上に設置可能な架台５０に、キャッピングヘッド３０と、キャッピングヘッド３０を回転させるヘッド回転機構６０と、キャッピングヘッド３０を昇降させるヘッド昇降機構７０とが備えられている。この実施形態では、ヘッド回転機構６０とヘッド昇降機構７０とで同じ駆動部７５を有している。なお、図２及び図３にはボトル缶１及びキャップ材１１について半分を断面にして示しており、図３ではキャッピングヘッド３０を省略している。

（キャッピングヘッド３０の詳細構成）
キャッピングヘッド３０には、垂直に保持されたヘッド支持軸ユニット８０の下端に、プレッシャーブロック３１と、第１ロール３４及び第２ロール３５とが備えられている。

ヘッド支持軸ユニット８０は、図５に示すように、垂直な複数のシャフトを同軸上に配置したものであり、その中心位置からプレッシャーシャフト８１、その外側に筒状のスピンドルシャフト８２、その外側に筒状のスリーブシャフト８３が設けられている。プレッシャーシャフト８１とスピンドルシャフト８２とは上下方向の相対位置が固定されており、これらプレッシャーシャフト８１とスピンドルシャフト８２に対してスリーブシャフト８３が上下方向に相対移動自在に支持されている。また、プレッシャーシャフト８１及びスリーブシャフト８３に対して、その間のスピンドルシャフト８２が相対回転自在に支持されている。そして、プレッシャーシャフト８１とスリーブシャフト８３との間には、コイルばね８４が設けられており、プレッシャーシャフト８１（及びスピンドルシャフト８２）に対してスリーブシャフト８３が下降する際にコイルばね８４が圧縮されて、これらの上下方向の相対位置関係を元の状態に復元する付勢力が生じるようになっている。

また、スリーブシャフト８３の下端には筒状のコーンカム８５が固定されている。そして、このヘッド支持軸ユニット８０において、その下端は、スリーブシャフト８３のコーンカム８５が最も上位に設けられ、次いで、スピンドルシャフト８２の下端部がコーンカム８５の下端から下方に突出し、さらにプレッシャーシャフト８１の下端部がスピンドルシャフト８２の下端から下方に突出しており、このプレッシャーシャフト８１の下端が最も下位に配置されている。

そして、プレッシャーシャフト８１の下端にプレッシャーブロック３１が設けられている。このプレッシャーブロック３１は、図６に示すように、上端が閉塞された筒状に形成され、このプレッシャーブロック３１の内部にばね３７を介してプレッシャーブロックインサート３６が装着されており、プレッシャーブロックインサート３６は、プレッシャーブロック３１に対して上下方向に相対移動可能に設けられる。そして、このプレッシャーブロック３１をキャップ材１１に被せることにより、キャップ材１１の天板部１２がプレッシャーシャフト８１にかけられる垂直荷重によるばね３７の付勢力によりプレッシャーブロックインサート３６を介してボトル缶１の底部方向に押圧され、キャップ材１１がボトル缶１の口部５に被せられた状態に保持される。そして、プレッシャーブロック３１により押圧される天板部１２の外周側に段差部１２ａが形成され、ライナー１８を口部５のカール部６に密着させることができる。

第１ロール３４及び第２ロール３５は、ヘッド支持軸ユニット８０のスピンドルシャフト８２の先端部（下端部）に設けられ、第１ロール３４によりキャップ材１１にねじ部を成形するとともに、第２ロール３５によりフレアー１７をボトル缶１の膨出部８に巻締める。これら第１ロール３４と第２ロール３５とは、それぞれ少なくとも１個ずつ必要であり、本実施形態のキャッピング装置２０のキャッピングヘッド３０においては、図７に示すように、第１ロール３４と第２ロール３５とが周方向に交互に２個ずつ設けられる。

第１ロール３４及び第２ロール３５は、ヘッド支持軸ユニット８０のスピンドルシャフト８２に固定されたブラケットアーム３８の先端に設けられている。このブラケットアーム３８は、各ロール３４，３５ごとに設けられており、スピンドルシャフト８２から半径方向外方に突出し、その先端部に、垂直なアーム軸３９が回転自在に支持され、そのアーム軸３９の下端部に水平なロール支持アーム４０の基端部が固定され、このロール支持アーム４０の先端部に、各ロール３４，３５が回転自在に支持されている。したがって、各ロール３４，３５は、ロール支持アーム４０によりアーム軸３９を中心として水平旋回自在である。

各アーム軸３９にはトーションばね４１が装着され、このトーションばね４１の両端部はブラケットアーム３８に固定されており、このトーションばね４１によるアーム軸３９回りの付勢力によってロール支持アーム４０を介して第１ロール３４及び第２ロール３５がキャッピングヘッド３０の中心部方向（図７のアーム軸３９を中心とする時計回り方向）に常時付勢されるようになっている。

また、各アーム軸３９の上端部には、水平なカムフォロア支持アーム４２の基端部が固定され、このカムフォロア支持アーム４２の先端部にカムフォロア４３が回転自在に取り付けられている。
カムフォロア４３は、ヘッド支持軸ユニット８０のスリーブシャフト８３下端のコーンカム８５の外周面に当接し、コーンカム８５の下端部の拡径部８５ａに当接しているときには、ロール支持アーム４０はトーションばね４１の付勢力に抗して外側位置（図７に示す位置）に保持され、コーンカム８５がプレッシャーシャフト８１（及びスピンドルシャフト８２）に対して下降してカムフォロア４３がコーンカム８５の縮径部８５ｂに移動したときには、ロール支持アーム４０はトーションバネ４１の付勢力によってキャッピングヘッド３０の中心部方向に回動するようになっている。

第１ロール３４及び第２ロール３５は円盤状に形成され、ロール支持アーム４０を介して水平旋回することにより、その外縁部分でキャップ材１１の筒部１３の外周面を側方からボトル缶１の口部５に押し付ける。
また、両ロール３４，３５は、図６に示すように、ロール支持アーム４０に支持された支軸４５の下端にそれぞれ取付けられており、支軸４５を介してロール支持アーム４０に対して上下方向に移動可能に支持されている。また、支軸４５にはコイルばね４６が取り付けられており、このコイルばね４６により、両ロール３４，３５が上方に引き上げられるように付勢されている。

そして、ロール支持アーム４０の旋回によってキャップ材１１の筒部１３の表面に当接し、第１ロール３４が、ボトル缶１の口部５を中心として筒部１３表面を転動することにより、ねじ部７のねじ谷に沿って上側（開口部側）から下側に移動することにより、ねじ部７の形状が転写されて筒部１３にねじ部が加工され、第２ロール３５が、キャップ材１１のフレアー１７を膨出部８に押し付けて変形させながら口部５の外周面を転動することにより、フレアー１７が膨出部８に巻き込まれるようになっている。

（架台）
架台５０は、図２〜図４に示すように、ベースプレート５１と、ベースプレート５１上に垂直に立設された一対のガイドポスト５２Ａ，５２Ｂと、ガイドポスト５２Ａ，５２Ｂにより上下移動自在に支持されたハウジング５３と、ベースプレート５１上でハウジング５３の下方部分を囲むカバー５４とを備えている。ベースプレート５１にはボトル缶１の底部を保持する缶支持台（缶支持部）５５が固定されている。
ハウジング５３は前壁５３ａ、後壁５３ｂ、上壁５３ｃ、下壁５３ｄ、側壁５３ｅを有する直方体の箱状に形成されており、その下壁５３ｄにガイドポスト５２Ａ，５２Ｂが貫通しており、下壁５３ｄに固定されたガイドスリーブ５６にガイドポスト５２Ａ，５２Ｂの先端部（上端部）が挿入されている。

また、ハウジング５３の後壁５３ｂの外面には駆動部７５が固定され、ハウジング５３内には駆動部７５に接続されたヘッド回転機構６０が収容される。また、ハウジング５３の上壁５３ｃ及び下壁５３ｄに保持されたスリーブシャフト８３が垂直に固定されている。このスリーブシャフト８３は、その下端部がハウジング５３の下壁５３ｄを貫通して、下方に突出しており、内部にキャッピングヘッド３０のスピンドルシャフト８２が回転自在に支持され、このスピンドルシャフト８２内にプレッシャーシャフト８１が上下移動可能に支持されている。

缶支持台５５は、ボトル缶１の底部が嵌合状態に支持する支持凹部５５ａの開口部に、上方に向けて拡径するテーパ部５５ｂが形成されるとともに、支持凹部５５ａの底部に、これより小径の液溜め凹部５５ｃが形成されている。この缶支持台５５はベースプレート５１から着脱できるようになっている。
なお、カバー５４については後述する。

（駆動部）
駆動部７５は実施形態ではモータであり、ハウジング５３の後壁５３ｂの外面に、水平な出力軸７６を架台５０の前後方向に向けた状態に固定されている。また、その出力軸７６は駆動部７５の前方及び後方の両方向に突出しており、前方端部を前側出力軸７６ａ、後方端部を後側出力軸７６ｂとする。前側出力軸７６ａは、ハウジング５３の後壁５３ｂを貫通してハウジング５３内でヘッド回転機構６０に接続され、後側出力軸７６ｂはヘッド昇降機構７０に接続されている。

（ヘッド回転機構）
ハウジング５３内に挿入された駆動部７５の前側出力軸７６ａは、ハウジング５３の上壁に固定された軸受７７により回転自在に支持されており、その先端に第１かさ歯車６１が固定され、この第１かさ歯車６１に、ハウジング５３の上壁５３ｃ及び下壁５３ｄの間に回転自在に支持された垂直な回転軸６２と一体の第２かさ歯車６３が直角に交わった状態に噛み合わされている。この回転軸６２には、平歯車６４が固定されている。
また、キャッピングヘッド３０のスピンドルシャフト８２の外周部に上下方向に沿うセレーションギア６５が形成され、そのセレーションギア６５の一部がスリーブシャフト８３の切欠き窓８６に臨ませられており、この切欠き窓８６を介してセレーションギア６５と平歯車６４とが噛み合わされている。
そして、駆動部７５により出力軸７６が回転すると、両かさ歯車６１，６３により回転軸６２が回転し、その平歯車６４に接続されたスピンドルシャフト８２が回転させられる。

（ヘッド昇降機構）
駆動部７５の後側出力軸７６ｂには、回転円盤７１が一体に固定されており、この回転円盤７１における出力軸７６に対して偏心した位置に、クランク軸７２が後側出力軸７６ｂと平行に固定され（図９参照）、このクランク軸７２にリンク棒７３の先端部が回転自在に取り付けられている。このリンク棒７３は、その基端部が回転自在なジョイント部７４を介してスタンドシャフト７８の先端に回動自在に連結されている。スタンドシャフト７８は、架台５０のベースプレート５１上に垂直に固定されている。
なお、駆動部７５には回転円盤７１の上方で回転円盤７１に向けて配置されたリミットスイッチ７９が設けられており、回転円盤７１の外周面において、クランク軸７２とは１８０°反対位置に検出ドグ７１ａが固定されている。

（各構成要素の平面配置）
平面視において、駆動部７５の出力軸７６は、架台５０の左右方向の中心線Ｃ（ハウジング５３の中心線でもある）より若干ずれた位置（図４では右方にずれた位置）に前後方向に沿って設けられる。
一方、スリーブシャフト８３を備えるヘッド支持軸ユニット８０は、架台５０の中心線に対して前側出力軸７６ａとは反対側にずれた位置（図４では左方にずれた位置）に垂直に設けられる。前側出力軸７６ａにより回転させられるかさ歯車６１，６３及び平歯車６４は、平面視では、前側出力軸７６ａの延長上に回転中心が配置される。このため、スリーブシャフト８３内のスピンドルシャフト８２に形成されているセレーションギア６５は、前側出力軸７６ａの延長線に対して傾斜した角度で平歯車６４に接続される。

また、ハウジング５３の上下移動を案内する一対のガイドポスト５２Ａ，５２Ｂは、ハウジング５３の左右両側部に設けられている。このうち、一方のガイドポスト５２Ａは回転軸６２の右側方位置に設けられているが、その反対側（回転軸６２の左側方）には、スリーブシャフト８３がハウジング５３の中心線Ｃに対してずれて配置されているので、他方のガイドポスト５２Ｂはスリーブシャフト８３の斜め後方位置に設けられている。このため、一方のガイドポスト５２Ａはハウジング５３の前側寄りに配置され、他方のガイドポスト５２Ｂはハウジング５３の後側寄りに配置されている。つまり、両ガイドポスト５２Ａ，５２Ｂは、ハウジング５３の左右方向の中心線Ｃからはほぼ等しい距離に配置されているが、前後方向にはハウジング５３の中心から相互に反対方向（前後方向）にずれて配置されている。

（架台のカバー）
カバー５４は、ベースプレート５１の上でハウジング５３の下方空間の四方を囲むように、前扉５４ａ、両側壁５４ｂ、後壁５４ｃを有している。このカバー５４は透明樹脂により形成され、内部が目視できるようになっている。この場合、前扉５４ａはハウジング５３よりも前方に配置され、後壁５４ｃは駆動部７５よりも後方に配置されている。また、両側壁５４ｂは、ハウジング５３の下方に配置されるが、ハウジング５３の上下移動を阻害しないように、前扉５４ａ及び後壁５４ｃよりも低い高さに設定されている。
前扉５４ａは一方の側壁５４ｂの前端にヒンジ５７により結合されるとともに、他方の側壁５４ｂの前端に磁石５８によって固定できるようになっており、前面に開閉操作のための取っ手５９が設けられている。

なお、このキャッピング装置２０には制御盤９０が接続されており、図１０に示すように、制御盤９０には、駆動部７５の起動、停止のためのスイッチ９１、非常停止ボタン９２等が設けられる。また、前扉５４ａの開閉を検出するセンサ（ドアスイッチ：図示略）が設けられており、キャッピング装置２０は、前扉５４ａが閉じた状態で稼働することができ、前扉５４ａが開いている状態では稼働できないようにインターロック制御される。また、図３において、符号９３はハウジング５３とベース板５１との間に設けられた振動吸収用のダンパー（ガススプリング）である。

このように構成されたキャッピング装置２０は、架台５０ごとテーブル等の上に設置して使用することが可能である。
このキャッピング装置２０は、運転を停止しているときは、ハウジング５３は最上位位置に配置されており、飲料を充填したボトル缶１の口部５にキャップ材１１を被せた状態でボトル缶１を缶支持台５５に設置し、カバー５４の前扉５４ａを閉めた後、スイッチ９１を入れて駆動部７５を起動すると、出力軸７６が回転し、その回転に伴い、前側出力軸７６ａに接続されたヘッド回転機構６０により、スピンドルシャフト８２を介してキャッピングヘッド３０が回転する。

一方、出力軸７６の回転に伴い、ヘッド回転機構６０とは反対側で後側出力軸７６ｂに接続されたヘッド昇降機構７０の回転円盤７１に回転力が作用する。この回転円盤７１は、出力軸７６から偏心状態のクランク軸７２にリンク棒７３が固定されていて、クランク軸７３の上下移動が制限されているため、このクランク軸７２を中心に旋回しようとする。この駆動部７５が固定されているハウジング５３はガイドポスト５２Ａ，５２Ｂにより移動方向が上下方向のみに規制され、かつ、リンク棒７３がスタンドシャフト７８の上端部にジョイント部７４を介して接続されているので、クランク軸７２は、出力軸７６を中心とする旋回ができずに、上下方向及びリンク棒７３による揺動に伴う左右方向に移動する。

具体的には、クランク軸７２に対して出力軸７６が真上に配置されている状態を初期位置とすると、出力軸７６が回転してクランク軸７２がリンク棒７３を揺動させながら例えば出力軸７６の左側に移動することにより、出力軸７６が下方向に移動する。さらに出力軸７６が回転すると、出力軸７６はさらに下降し、それに伴い、クランク軸７２がリンク棒７３を揺動させながら出力軸７６の上方に配置される。その後、クランク軸７２がリンク棒７３を揺動させながら出力軸７６の右側に移動することにより、出力軸７６は上昇し、さらに、クランク軸７２が出力軸７６の真下に入り込むようにしながら出力軸７６が上昇し、初期位置に配置されることにより、出力軸７６の１回転が終了する。

このような出力軸７６とクランク軸７２との相対移動に伴い、出力軸７６（駆動部７５）と一体のハウジング５３が上下移動する。ハウジング５３が下降し、ボトル缶１に被せられているキャップ材１１にキャッピングヘッド３０のプレッシャーブロック３１が当接して、キャップ材１１の天板部１２をボトル缶１の底部方向に押圧し、キャップ材１１の周縁部に段差部１２ａを形成する。

この段差部１２ａの形成と共に下降するハウジング５３に反し、プレッシャーブロック３１とプレッシャーシャフト８１ならびにキャッピングヘッド３０とスピンドルシャフト８２は下降を抑えられ、ヘッド支持軸ユニット８０に組み込まれたコイルばね８４の荷重がキャップ材１１ならびにボトル缶１に垂直に掛けられる。そして、スリーブシャフト８３下端のコーンカム８５の外周面に接触しているキャッピングヘッド３０のカムフォロア４３が、コーンカム８５の下降により、拡径部８５ａによる内側からの支持を失って縮径部８５ｂの高さ位置に配置され、これによりアーム軸３９のトーションばね４１の付勢力によってカムフォロア支持アーム４２が回動して、カムフォロア４３がキャッピングヘッド３０の中心部方向に移動する。このアーム軸３９の下端にはロール支持アーム４０が設けられているから、このロール支持アーム４０もキャッピングヘッド３０の中心部方向に移動し、その先端部の第１ロール３４及び第２ロール３５をそれぞれキャップ材１１の外周部に当接する。

第１ロール３４は、キャップ材１１の筒部１３に押し付けられ、ボトル缶１のねじ部７に沿って口部５のカール部６の下方から膨出部８側にかけて移動する。すなわち、第１ロール３４がねじ部７に沿って回転移動することにより、図６に示すように、ボトル缶１のねじ部７にならうようにキャップ材１１にねじ部を形成する。
一方、第２ロール３５は、キャップ材１１をボトル缶１の膨出部８に押圧し、膨出部８に沿って周方向に転動しながら、フレアー１７を膨出部８の下側に食い込ませるようにして巻き込む。

ボトル缶１のねじ部７は例えば２周以上形成されているため、キャッピングヘッド３０は、第１ロール３４及び第２ロール３５がキャップ材１１に当接してキャップ材１１を成形し始めてから２周上回転する。ハウジング５３の下降の途中でキャッピングし始め、下死点を超え、上昇の途中までキャッピング動作が行われる。プレッシャーブロック３１がキャップ材１１に段差部１２ａを形成した後は、プレッシャーブロック３１、プレッシャーシャフト８１、キャッピングヘッド３０、スピンドルシャフト８２は上下移動しないのに対して、ハウジング５３とともにスリーブシャフト８３、コーンカム８５は上下動する。この場合、ハウジング５３内で平歯車６４に噛み合っているセレーションギア６５が上下方向に沿って形成されているため、スピンドルシャフト８２とスリーブシャフト８３との相対上下移動に伴ってセレーションギア６５の長さ方向に噛み合い位置を摺動させながら、その噛み合い状態が維持され、駆動部７５からの回転力が第１ロール３４等に伝達される。

一方、ヘッド昇降機構７０においては、回転円盤７１のクランク軸７２回りに後側出力軸７６ｂが回転する運動となるのに対して、ハウジング５３はガイドポスト５２Ａ，５２Ｂにより移動方向が上下方向にのみ規制されているが、前述したように、リンク棒７３がジョイント部７４によりスタンドシャフト７８に対して揺動できるので、クランク軸７２を左右方向に揺動することにより、後側出力軸７６ｂの移動を上下方向のみとすることができる。
本実施形態では、以上の一連の工程を２回繰り返す（ハウジング５３が２回上下動する）ことで、１個のボトル缶１に対するキャッピング動作が完了する。

このように構成したキャッピング装置２０は、飲料を充填したボトル缶１の底部をベースプレート５１上の缶支持台５５に配置し、口部５にキャップ材１１を被せた後に駆動することにより、キャッピングヘッド３０によってキャップ材１１がボトル缶１の口部５に固定される。

このキャッピング装置２０は、例えば、飲食店のカウンターやテーブル等の上に設置されて、クラフトビール等を充填したボトル缶１にキャッピングするなどの用途に用いられる。この場合、ハウジング５３の左右方向の中心線Ｃに対して駆動部７５の出力軸７６がずれて配置され、さらに、その駆動部７５の出力軸７６の延長方向に対してキャッピングヘッド３０のヘッド支持軸ユニット８０がずれるように、中心線Ｃに対して出力軸７６の反対側に配置されているため、その分、前後方向の寸法が小さく形成されており、かつ両側部のガイドポスト５２Ａ，５２Ｂも、左右方向の一方寄りに配置されているヘッド支持軸ユニット８０の後方位置と、これに対して若干前寄りの位置とで前後方向にずらして配置したので、左右方向に並べて配置する場合に比べて左右方向の寸法も小さくすることができる。したがって、カウンターやテーブル等の狭いスペースでもはみ出さずに設置することができる。

一方、このガイドポスト５２Ａ，５２Ｂが両側部に１本ずつ設けられ、かつ前後方向にずれて配置されていることから、左右方向及び前後方向のいずれにも振れが生じにくくなっている。
このため、コンパクトな装置であるにもかかわらず、キャッピング時の荷重や回転力に対して振れ等が生じにくく、安定して設置できる。
さらに、ハウジング５３とベース板５１との間にダンパー（ガススプリング）９３が設けられているので、このダンパー９３によりハウジング５３等の重量を支持しつつ、その上下移動の再のびびり振動を抑制することができる。

なお、飲食店等でボトル缶にクラフトビールを充填する場合、キャッピング後にボトル缶１内に空気を残存させないようにするためには、ボトル缶１の口部５からクラフトビールの泡をあふれさせるとよい。その場合、キャッピング時に泡やビールの液体がボトル缶１から流れ落ちるが、缶支持台５５は、支持凹部５５ａ内にボトル缶１の底部を支持したときに、テーパ部５５ｂが上方に向けて拡径しているので、クラフトビールの泡等がボトル缶１の口部５からあふれ出たとしても、そのテーパ部５５ｂで受けることができ、流れ落ちた液は液溜め凹部５５ｃ内に溜めることができる。したがって、装置回りを汚すことが少なく、また、缶支持台５５はベースプレート５１から着脱できるので、清掃も容易である。

なお、本発明は上記各実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、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。例えば、ボトル缶として、予め有底円筒状の筒体を形成して、その開口端部を縮径するように成形したが、筒体は底部を有していないものも含むものとし、肩部を成形した後に、筒体の胴部に、別に形成した底蓋を巻き締めるようにしてもよい。
缶支持台は架台５０のベース板５１上に設けたが、ベース板上にボトル缶１を載置するようにしてもよく、その場合、ベース板に支持凹部５５ａ、テーパ部５５ｂ及び液溜め凹部５５ｃを形成してもよい。

１ ボトル缶
２ 缶胴部
３ 肩部
４ 首部
５ 口部
６ カール部
７ 雄ねじ部
８ 膨出部
１０ キャップ
１１ キャップ材
１２ 天板部
１２ａ 段差部
１３ 筒部
１７ フレアー
１８ ライナー
２０ キャッピング装置
３０ キャッピングヘッド
３１ プレッシャーブロック
３４ 第１ロール
３５ 第２ロール
３６ プレッシャーブロックインサート
３７ ばね
３８ ブラケットアーム
３９ アーム軸
４０ ロール支持アーム
４１ トーションばね
４２ カムフォロア支持アーム
４３ カムフォロア
４５ 支軸
４６ コイルばね
５０ 架台
５１ ベースプレート
５２ ガイドポスト
５３ ハウジング
５４ カバー
５５ 缶支持台（缶支持部）
５５ａ 支持凹部
５５ｂ テーパ部
５５ｃ 液溜め凹部
５６ ガイドスリーブ
６０ ヘッド回転機構
６１ 第１かさ歯車
６２ 回転軸
６３ 第２かさ歯車
６４ 平歯車
６５ セレーションギア
７０ ヘッド昇降機構
７１ 回転円盤
７２ クランク軸
７３ リンク棒
７４ ジョイント部
７５ 駆動部
７６ 出力軸
７６ａ 前側出力軸
７６ｂ 後側出力軸
７７ 軸受
７８ スタンドシャフト
８０ ヘッド支持軸ユニット
８１ プレッシャーシャフト
８２ スピンドルシャフト
８３ スリーブシャフト
８４ コイルばね
８５ コーンカム
８６ 切欠き窓

Claims (5)

1. ボトル缶の口部に被せたキャップ材の外周面を前記口部のねじ部に押付けながら該ねじ部に対応するねじ部を前記キャップ材に成形して、前記口部にキャップを装着するキャッピング装置であって、
   卓上に設置可能な架台に、前記ボトル缶を支持する缶支持部と、前記ボトル缶の前記口部に被せた前記キャップ材に前記ねじ部を成形して前記キャップを装着するためのキャッピングヘッドと、前記キャッピングヘッドを回転させるヘッド回転機構と、前記キャッピングヘッドを昇降させるヘッド昇降機構と、が設けられ、
   前記ヘッド回転機構は、出力軸を水平に配置した駆動部と、前記出力軸の回転方向を直角に変更して前記キャッピングヘッドのスピンドルシャフトに伝達する回転伝達機構とを有し、
   前記スピンドルシャフトは、前記出力軸の延長方向から水平方向にずれた位置に設けられていることを特徴とする卓上キャッピング装置。
2. 前記架台に、前記キャッピングヘッドの昇降を案内する少なくとも一対のガイドポストが設けられており、
   前記一対のガイドポストのうち、その一方のガイドポストは前記スピンドルシャフトの後方に配置され、他方のガイドポストは前記出力軸を介して反対側でかつ前記一方のガイドポストとは前記出力軸の長さ方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項１記載の卓上キャッピング装置。
3. 前記出力軸は前記架台の左右方向の中心線よりずれて配置されており、前記スピンドルシャフトは前記中心線に対して前記出力軸とは反対側にずれて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の卓上キャッピング装置。
4. 前記回転伝達機構は、前記出力軸と垂直方向に配置した回転軸との間を接続するかさ歯車機構と、前記回転軸に固定した平歯車と、前記スピンドルシャフトの外周部に形成され、前記平歯車に噛み合うギアとを有していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の卓上キャッピング装置。
5. 前記缶支持部は、前記架台に着脱可能に設けられるとともに、前記ボトル缶の底部を支持する支持凹部を有し、該支持凹部の開口部が開口端に向かうにしたがって漸次拡径していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の卓上キャッピング装置。

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