JP4162584B2 - Cap clamp - Google Patents
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Description
本発明は、ペットボトルや缶、瓶類等の容器へキャップを装着するためのキャップ締め付け具に関する。 The present invention relates to a cap fastening tool for attaching a cap to containers such as PET bottles, cans, and bottles.
従来、ペットボトルなどの容器開口部にそのキャップを螺着する際においては、キャップに、キャップ締め付け機の電動式若しくは機械式締め付け工具を嵌合させ、このキャップ締め付け工具に所定トルクを付加してキャップを回転させることにより、キャップを容器開口部に装着する作業が行なわれている。このようなキャップ装着技術などに関連して例えば以下のようなものが開示されている。 Conventionally, when screwing a cap onto an opening of a container such as a plastic bottle, an electric or mechanical tightening tool of a cap tightening machine is fitted into the cap, and a predetermined torque is applied to the cap tightening tool. An operation of mounting the cap on the container opening is performed by rotating the cap. For example, the following is disclosed in relation to such a cap mounting technique.
特許文献1には、キャップ保持部に保持したキャップを内蔵したモータで回転させてねじ込むと共に、所定の締め付け強さに達した時にモータからの回転力をトルクリミッタで遮断するようにした電動式のキャップ締め付け具が記載されている。 In Patent Document 1, an electric motor that is rotated by a motor having a cap held in a cap holding portion and screwed in, and the rotational force from the motor is cut off by a torque limiter when a predetermined tightening strength is reached. Cap clamp is described.
特許文献2には、グリップ孔に差し込まれたキャップを保持するグリップリングと、上記グリップリングをその中心軸回りに回転可能に保持したホルダーと、グリップリングの係止用凹部と嵌り合う位置にボールを位置させるボールプランジャーと、グリップリングに保持されているキャップの頂面を押圧するプッシュボタンとを備えたキャップ締め付け具が記載されている。
しかしながら、従来のキャップ締め付け機を用いてキャップを巻き締める場合には、大きな自動化設備を必要とするので設備投資が負担となるという課題があった。 However, in the case of tightening the cap using a conventional cap tightening machine, there is a problem in that capital investment is a burden because a large automated facility is required.
また、特許文献1に記載の電動式のキャップ締め付け具では、モータやトルクリミッタ、モータ回転を伝達するための歯車類や減速機等を要するので、メンテナンス性に欠けるとともにコストアップとなって少量生産などには対応しにくいという課題があった。
特許文献2に記載のキャップ締め付け具では、巻き締めトルクを設定するためのボールプランジャーがホルダー上部に配置されるので、このプランジャーが突出するホルダーの上部を作業者が把持してキャップの締め付けを行うのが困難であり、キャップ装着を連続して大量に行う際の生産性に欠けるという課題があった。
In addition, the electric cap tightening tool described in Patent Document 1 requires a motor, a torque limiter, gears and a speed reducer for transmitting the motor rotation, etc., so that the maintenance performance is poor and the cost is increased and the production is small. There was a problem that it was difficult to deal with.
In the cap tightening tool described in Patent Document 2, since the ball plunger for setting the tightening torque is arranged on the upper part of the holder, the operator grasps the upper part of the holder from which the plunger protrudes and tightens the cap. There is a problem that it is difficult to perform, and lack of productivity when caps are continuously attached in large quantities.
本発明は前記従来の課題に鑑みてなされたもので、キャップ締め付けを行う際にホルダー部分を容易に把持して所定のトルクを負荷することができるハンドリング性と作業性に優れ、しかも簡便な構造で大きな設備を必要とせず、経済性とメンテナンス性に優れたキャップ締め付け具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and is excellent in handling and workability that can easily hold the holder portion and load a predetermined torque when the cap is tightened, and has a simple structure. The purpose of the present invention is to provide a cap fastening tool that does not require a large facility and is excellent in economic efficiency and maintainability.
請求項1に記載のキャップ締め付け具は、キャップが挿入されて嵌合保持されるインナーリング部と、前記インナーリング部を回転自在に保持するホルダー部と、前記ホルダー部及び前記インナーリング部間の規定トルク内における相対回転を阻止するトルクリミッタ部と、前記トルクリミッタ部を内蔵して前記ホルダー部の外周面から放射状に突出して形成されたハンドリング用のグリップ部と、を有するように構成される。 The cap tightening tool according to claim 1 includes an inner ring portion into which a cap is inserted and held, a holder portion that rotatably holds the inner ring portion, and a space between the holder portion and the inner ring portion. A torque limiter portion that prevents relative rotation within a specified torque; and a handling grip portion that incorporates the torque limiter portion and projects radially from the outer peripheral surface of the holder portion. .
請求項2に記載のキャップ締め付け具は、請求項1において、前記インナーリング部が、前記キャップに当接するテーパを有する略円筒状の弾性体と、前記弾性体をその内側に固定して把持する剛体とを備えると共に、前記弾性体が2〜7度のテーパ角度で下方に拡径していることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the cap tightening tool according to the first aspect, wherein the inner ring portion holds the substantially cylindrical elastic body having a taper contacting the cap and the elastic body fixed to the inside thereof. And a rigid body, and the elastic body has a taper angle of 2 to 7 degrees and is expanded downward.
請求項3に記載のキャップ締め付け具は、請求項1または2において、前記トルクリミッタ部が、前記インナーリング部の外周面に所定間隔で形成された係止凹部と、前記ホルダー部の内周面から突出して前記係止凹部にそのボール状の先端が所定の弾性力で嵌合されるプランジャー部と、を備えることにも特徴を有している。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the cap fastening tool according to the first or second aspect, wherein the torque limiter portion includes a locking recess formed on the outer peripheral surface of the inner ring portion at a predetermined interval, and an inner peripheral surface of the holder portion. And a plunger portion whose ball-shaped tip is fitted into the locking recess with a predetermined elastic force.
請求項4に記載のキャップ締め付け具は、請求項3において、前記係止凹部に向けて押圧される前記プランジャー部先端の弾性力を調整する弾性力調整機構を備えていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the cap tightening tool according to the third aspect, further comprising an elastic force adjusting mechanism that adjusts an elastic force of the distal end of the plunger portion that is pressed toward the locking recess. .
請求項1のキャップ締め付け具によれば、キャップが嵌合保持されるインナーリング部及びホルダー部間の相対回転を阻止するトルクリミッタ部を備えるので、常時規定範囲内でトルクを負荷することができ、キャップ締め付けにおけるバラツキを少なくして、キャップの変形や破損を抑制するとともに、小規模ラインでのキャップ装着に適している。さらに、トルクリミッタ部を内蔵して前記ホルダー部の外周面から放射状に突出して形成されたハンドリング用のグリップ部を有するので、キャップ締め付けを行う際のホルダー部分の把持を容易にしてハンドリング性や作業性に優れるとともに、簡便な構造で経済性とメンテナンス性にも優れている。 According to the cap tightening tool of the first aspect, the torque limiter portion that prevents the relative rotation between the inner ring portion and the holder portion to which the cap is fitted and held is provided, so that torque can be constantly applied within the specified range. It is suitable for cap mounting on a small-scale line while reducing variations in cap tightening to suppress deformation and breakage of the cap. In addition, since it has a grip part for handling formed with a built-in torque limiter part and projecting radially from the outer peripheral surface of the holder part, it is easy to handle the holder part when tightening the cap and handleability and work In addition to superiority, it has a simple structure and is economical and easy to maintain.
請求項2のキャップ締め付け具によれば、キャップに当接して所定角度で下方に拡径するテーパを有した略円筒状の弾性体と、弾性体をその内側に固定して把持する剛体とを備えるようにインナーリング部を構成することもできるので、テーパ角度の範囲内で径の異なるキャップに対応させることができる汎用性に優れるとともに、キャップが弾性的に保持されるので、キャップ自体を傷つけることがなくキャップ保護性と装着性に優れており、これによって、キャップ装着の作業性を高めることができる。 According to the cap fastening tool of claim 2, the substantially cylindrical elastic body having a taper that abuts against the cap and expands downward at a predetermined angle, and the rigid body that holds and holds the elastic body inside thereof. The inner ring part can also be configured so as to be equipped, so that it can be adapted to caps with different diameters within the range of the taper angle, and it is excellent in versatility, and the cap is elastically held, so the cap itself is damaged. Therefore, it is excellent in cap protection and wearability, and this makes it possible to improve the workability of cap wearing.
請求項3のキャップ締め付け具によれば、ホルダー部の内周面から突出してインナーリング部の係止凹部にそのボール状の先端が所定の弾性力で嵌合されるプランジャー部を備えるようにすることができるので、この弾性力により規定される所定以上のトルクがインナーリング部とホルダー部に負荷されると、ボール状の先端が係止凹部から押し出されてインナーリング部とホルダー部との相対回転が可能となり、隣接する次の係止凹部にこの先端が圧入されて嵌合する位置まで移動させることができる。こうして、所定トルクの範囲内で、ホルダー部を、キャップを保持するインナーリング部に対して回転させて、キャップの巻き締めを均一なトルクのもとで確実に行うことができる。 According to the cap tightening tool of the third aspect of the present invention, a plunger portion that protrudes from the inner peripheral surface of the holder portion and that has a ball-like tip fitted with a predetermined elastic force in the locking recess of the inner ring portion is provided. Therefore, when a torque exceeding a predetermined value defined by the elastic force is applied to the inner ring portion and the holder portion, the ball-shaped tip is pushed out from the locking recess and the inner ring portion and the holder portion are Relative rotation becomes possible, and it can be moved to a position where this tip is press-fitted into the next adjacent locking recess. In this way, the holder portion can be rotated with respect to the inner ring portion that holds the cap within a predetermined torque range, and the cap can be reliably tightened under a uniform torque.
請求項4のキャップ締め付け具によれば、プランジャー部先端の弾性力を調整する弾性力調整機構を備えることができるので、作業者やキャップの種類などの作業条件に応じて、締め付けトルクの上限を調整することができ、汎用性と操作性に優れている。 According to the cap tightening tool of claim 4, since the elastic force adjusting mechanism for adjusting the elastic force at the tip of the plunger portion can be provided, the upper limit of the tightening torque is determined according to the working conditions such as the operator and the type of the cap. It can be adjusted and is excellent in versatility and operability.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係るキャップ締め付け具の正面断面図であり、図2はその平面断面図である。
図1及び図2において、本実施の形態1のキャップ締め付け具10は、ペットボトルなどの飲料容器の略円筒状のキャップがその内部に嵌合保持されるインナーリング部11と、インナーリング部11の外周に回転自在に設けられ、インナーリング部11を保持するホルダー部12と、インナーリング部11及びホルダー部12間の相対回転を阻止するためのトルクリミッタ部13と、トルクリミッタ部13を内蔵してホルダー部12の外周面から8分割方向にそれぞれ放射状に突出形成されたキャップ締め付け具10のグリップ部14を有する。
キャップ締め付け具10は、ペットボトルやビンなどの容器の開口部にキャップを装着したり取り外したりする際などに用いる工具であり、その全体的な構造は、略リング状に形成された周壁から放射状に突出して形成されるグリップ部14にトルクリミッタ部13が内蔵されるようになっている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a front sectional view of a cap fastening tool according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a plan sectional view thereof.
1 and 2, the
The
インナーリング部11は、その内壁面がキャップに当接され所定角度で下方に拡径したテーパを有する弾性体11aと、弾性体11aの外周に固定して配置される略円筒状の剛体11bとを備え、それぞれ異なるテーパ角度や口径の弾性体に必要に応じて交換してホルダー部12に着脱できるように構成されている。
The
インナーリング部11の内壁面に形成された弾性体11aは、比較的軟質の合成樹脂やゴムなどで略円筒状に形成され、キャップと嵌合される当接面は下方に所定角度で拡径するテーパを備えている。これによって、キャップ締め付け具10に適用されるキャップの外径の大きさが多少異なっていても、キャップの外周に当接して把持しキャップ外周面を傷付けることがない。
弾性体11aがキャップに嵌合して保持する部分(インナーリング部11)のテーパ角度はキャップ締め付け具10の回転軸方向に対して2〜7度の範囲とすることが好ましい。この理由は、テーパ角度が2度より小さいと適用できるキャップの径範囲が狭まり汎用性が低下し、逆にテーパ角度が7度を超えるとキャップ把持力が低下してキャップをホールドするためにキャップに所定のトルクを伝達するのが困難となるからである。
The
The taper angle of the portion (inner ring portion 11) that the
剛体11bは、ステンレススチールやアルミ合金などの金属材あるいは硬質の合成樹脂材などからなり、その内部に弾性体11aを接合固定した状態で保持しているとともに、その外側面に後述するトルクリミッタ部13のボール13cが押し込まれて嵌合される係止凹部13aを所定間隔で設けている。
The
ホルダー部12は、剛体11bと同様に金属材や合成樹脂材等で略円筒状に形成され、その円筒状の内側にインナーリング部11を嵌合した状態で回転自在に保持された部材であり、インナーリング部11をその上部で係止する止めリング12aを有している。なお、止めリング12aをインナーリング部11の下部側にも配置することにより、インナーリング部11の嵌合保持及びインナーリング部11とホルダー部12との相対的な回転をより確実にすることができる。
The
トルクリミッタ部13は、ホルダー部12の外周に放射状に突出して延設されたグリップ部14に内蔵され、インナーリング部11の剛体11bの外周面に所定間隔で半球状に形成された係止凹部13aと、係止凹部13a内にその先端部が進退自在に嵌合されバネ13bを介して所定の弾性力が付与されたボール13cと、バネ13bの外端部側をその端部で受け止めてバネ13bを貫通孔内部に固定するバネ止め部13dとを有した、ボール13cをホルダー12中心方向へ付勢する弾性力付与機構を備えたプランジャー部13eとを有する。
プランジャー部13eは、ホルダー部12のグリップ部14内に適宜の本数複数穿設されており、ホルダー部12に取り付けられるプランジャー部13eの数を調整して、ホルダー部12及びインナーリング部11間を固定状態にするトルクの値を設定することができる。
また、複数設けられているプランジャー部13eのバネ13bの強さを変えて、バネ13bを介してボール13cの後部を押す付勢力を調整することにより、キャッピング作業におけるキャップ締め付け具10を空転させるラチェット機能の操作性を常時適正に維持して、キャッピング時の作業性を向上させることができる。
本実施の形態1では、プランジャー部13eの数は8本と指が入りやすい数に設定した。また、インナーリング部11の係止凹部13aはその円周面を8等分する位置に配置して1/8回転毎に次に移行するようにしているが、係止凹部13aを例えば16等分する位置に配置するようにしてもよい。
なお、インナーリング部11に対するホルダー部12のトルクの設定は、プランジャー部13eのバネ止め部13dの位置や本数などによって、予めトルクメーターによリ所定の値に設定することができる。
The
Further, by changing the strength of the
In the first embodiment, the number of the
The torque of the
グリップ部14は、図2においては、ホルダー部12の外周を8等分する位置にそれぞれ形成されるように設けられているが、3等分または4等分、5等分、16等分する位置に設けることもでき、その数を限定するものではない。
このようにして形成されたホルダー部12の外周面に突出して形成され互いに隣接するグリップ部14間の空間に手指を差し入れて全体を把持して、キャップ締め付け具10を回転させ、ハンドリング操作が容易にできるようにしている。
In FIG. 2, the
By inserting a finger into the space between the
以上のように構成されたキャップ締め付け具10を用いて、ペットボトルなどの容器開口部にキャップを装着する方法について説明する。
まず、図3(a)に示すように、容器Yの開口部にキャップCを被せるように配置して、その上部からキャップ締め付け具10の弾性体11aをキャップCの外周面に嵌合させる。
次に、図3(b)に示すように、キャップ締め付け具10のホルダー部12を回転させる。このとき、図2(a)に示すように、ホルダー部12のトルクリミッタ部13により、インナーリング部11がホルダー部12に対して固定されながら容器Yに対してキャップCが閉栓されていく。
しかし、規定値以上のトルクをホルダー部12に作用させる(すなわち、閉栓完了後にさらに力を加えて閉めようとする)ことにより、プランジャー部13eのボール13cがインナーリング部11の外周に等間隔で設けられた係止凹部13aから押し上げられて離脱して、図2(b)に示すようにホルダー部12がインナーリング部11に対して回転する。
A method for attaching a cap to an opening of a container such as a plastic bottle using the
First, as shown to Fig.3 (a), it arrange | positions so that the cap C may be covered on the opening part of the container Y, and the
Next, as shown in FIG. 3B, the
However, by applying a torque exceeding the specified value to the holder portion 12 (that is, trying to close it by applying more force after completion of closing), the
すなわち、実施の形態1のキャップ締め付け具10は、ホルダー部12に所定値以上の締め付けトルクが付与されると、ホルダー部12が空転して、それ以上の締め付けが規制されようにしているので、作業経験の有無や体力の大小によらず、一定の締め付け力でキャップCの締め付けや取り外しなどのキャッピングを効率的に行うことができる。
こうして、キャップCの締め付け作業における、キャップの締め付け力のバラツキをなくして、キャップを一定の力で締め付けることができ、開栓時の困難性を防止することができる。
さらにキャップ締め付け具10は、トルクリミッタ部13を内蔵してホルダー部12の外周面から放射状に突出して形成されたグリップ部14を有するので、キャップCの締め付けを行う際の把持が容易であり、ハンドリング性や作業性に優れている。
That is, the
Thus, variations in the tightening force of the cap in the tightening operation of the cap C can be eliminated, the cap can be tightened with a constant force, and difficulty during opening can be prevented.
Furthermore, since the
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2に係るキャップ締め付け具の正面断面図であり、図5はその平面断面図である。
図4及び図5において、20は本実施の形態2のキャップ締め付け具、21はインナーリング部11及びホルダー部12間の相対回転を阻止するためのトルクリミッタ部である。なお、以下の説明において、実施の形態2のキャップ締め付け具20は、実施の形態1のキャップ締め付け具10とそのトルクリミッタ部の構成などが異なるのみでその主要構成が同様であるので、同様の機能を有するものについては同一の符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a front sectional view of a cap fastening tool according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 5 is a plan sectional view thereof.
4 and 5,
実施の形態2におけるトルクリミッタ部21は、インナーリング部11の剛体11bの外周面に所定間隔で円筒状の貫通孔で形成された係止凹部21aと、係止凹部21a内にその先端部が進退自在に嵌合されバネ21bを介して所定の弾性力が付与された係止部材21cと、バネ21bの外端部側をその端部で受け止めてバネ21bを内部に固定するバネ止め部21dと、バネ止め部21dを回転させてバネ21bの付勢力を調整するための調整ねじ21eとからなる弾性力調整機構を備えたプランジャー部21fとを有する。
インナーリング部11の剛体11bは焼き入れした鋼材などで形成されているので、係止凹部21a内での係止部材21cの進退移動はスムーズである。実施の形態2においては、キャップの外周と直接接触する弾性体11aのテーパは5°に設定してあるが、この角度は、キャップの形状や締め付け力によって適宜変更できる。
The
Since the
プランジャー部21fは、ホルダー部12のグリップ部14内に適宜の本数複数穿設されており、その内部に弾性力調整機構が着脱自在に取り付けられるようにしている。これによって、ホルダー部12に取り付けられる弾性力調整機構の数を調整して、ホルダー部12及びインナーリング部11間を固定状態にするトルクの値を設定することができる。
また、複数設けられている弾性力調整機構の調整ねじ21eを各部位毎に回転し、バネ21bを介して係止部材21cの後端部を押して、係止部材21cのホルダー12中心方向への付勢力を調整することにより、キャッピング作業におけるキャップ締め付け具20を空転させるラチェット機能の操作性を常時適正に維持して、キャッピング時の作業性を向上させることができる。
なお、トルクの設定は弾性力調整機構のバネ21bの強さとその設定本数によって、トルクメーターにより予め調整しておくこともできる。
Plural number of
Further, the plurality of adjusting
The torque can be adjusted in advance by a torque meter according to the strength of the
実施の形態2のキャップ締め付け具20は以上のように構成され、キャッピング作業時のキャップ締め付け具のトルクを調整できる汎用性に優れている。
すなわち、所定トルクの範囲内で、ホルダー部をキャップを保持するインナーリング部に対して回転させ、キャップの巻き締めを均一なトルクのもとで確実に行うことができる。
また、係止部材の付勢力を調整する弾性力調整機構を備えるので、作業者個人の条件などによらずにキャッピング時の締め付けトルクの上限を調整することができ、汎用性と操作性に優れている。
さらに、また、キャップ外周が弾性的に保持されるので、キャップ自体を傷つけるようなことがなくキャップ保護性に優れ、キャップ装着の作業性を高めることができる。
The
That is, within a predetermined torque range, the holder portion can be rotated with respect to the inner ring portion that holds the cap, and the cap can be securely wound under a uniform torque.
In addition, since it has an elastic force adjustment mechanism that adjusts the urging force of the locking member, the upper limit of the tightening torque during capping can be adjusted without depending on the conditions of individual workers, etc., and it is excellent in versatility and operability ing.
Furthermore, since the outer periphery of the cap is elastically held, the cap itself is not damaged, the cap protection is excellent, and the workability of mounting the cap can be improved.
本発明は、ペットボトルや瓶類等の容器へキャップを装着するためのキャップ締め付け具に適用することができる。キャップ締め付け具は、プランジャー部のない部分が切リ欠かれていて、ホルダー部が握りやすいよう工夫されている。すなわち、キャップ締め付け具のグリップ部を握って、キャップに対して締める方向に回転させ、一定のトルク以上の負荷が掛かると、ラチェット機構によってホルダー部が空転することにより、一定トルクでキャップを締めることができる。 The present invention can be applied to a cap fastening tool for attaching a cap to a container such as a plastic bottle or bottle. The cap tightening tool is devised so that the portion without the plunger portion is cut out and the holder portion is easy to grip. That is, the grip part of the cap tightening tool is gripped and rotated in the direction of tightening with respect to the cap. When a load exceeding a certain torque is applied, the holder part idles by the ratchet mechanism, and the cap is tightened with a certain torque. Can do.
C キャップ
10 実施の形態1のキャップ締め付け具
11 インナーリング部
11a 弾性体
11b 剛体
12 ホルダー部
12a 止め輪
13 トルクリミッタ部
13a 係止凹部
13b バネ
13c ボール
13d バネ止め部
13e プランジャー部
14 グリップ部
20 実施の形態2のキャップ締め付け具
21 トルクリミッタ部
21a 係止凹部
21b バネ
21c 係止部材
21d バネ止め部
21e 調整ねじ
21f プランジャー部
Claims (4)
前記ホルダー部の内周面から突出して前記係止凹部にそのボール状の先端が所定の弾性力で嵌合されるプランジャー部と、を有することを特徴とする請求項1または2記載のキャップ締め付け具。 The torque limiter part is a locking recess formed on the outer peripheral surface of the inner ring part at a predetermined interval;
3. A cap according to claim 1, further comprising: a plunger portion that protrudes from an inner peripheral surface of the holder portion and has a ball-like tip fitted into the locking recess with a predetermined elastic force. Fastening tool.
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