JP6105783B1 - カップ状容器の保持治具 - Google Patents

Abstract

【課題】保持部分の径の異なったカップ状容器を空転させずに保持でき、かつ、保持中のカップ状容器の中心位置を安定させることが可能なカップ状容器の保持治具を提供する。【解決手段】複数の保持片により構成されるとともに、カップ状容器を嵌合した際に複数の保持片が協働してカップ状容器の内周面に当接するように形成された保持部１４と、複数の保持片を径方向に移動可能に支持する基台１２と、複数の保持片をそれぞれ基台の径方向外向きに常時付勢するとともに、カップ状容器の嵌合に伴う複数の保持片それぞれの基台の径方向内向きへの移動を可能とする付勢手段とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、カップ状容器の保持治具に関し、さらに詳細には、加工、搬送、その他の取り扱いの際にカップ状容器を保持するためのカップ状容器の保持治具に関する。

従来より、カップ状容器の加工、搬送など取り扱いの際に、カップ状容器を保持するための保持治具として、例えば、特許文献１に開示された技術が知られている。この特許文献１には、カップ状容器にシュリンクラベルを装着するための装置において、空のカップ状容器を上下反転した状態（つまり、開口部を下にした状態である。）で保持するための保持治具が開示されている。こうした保持治具は、カップ状容器の開口および開口部近傍に合致する形状の剛体からなるものである。

しかしながら、特許文献１に開示された保持治具では、例えば、シュリンクラベルを仮止めする際などに、シュリンクラベルが嵌挿されたカップ状容器の所定の位置に熱風を均一に当てるために保持治具が自転する構成となっているため、保持治具におけるカップ状容器を保持する部分の径が、カップ状容器の開口部の径よりも小さいサイズの場合には、カップ状容器が空転して保持治具とともに回転することができず、カップ状容器の所定の位置に熱風を均一に当てることができなかった。

このため、カップ状容器の開口部の径の大きさに合わせて、保持治具を取り換えていたが、こうしたシュリンクラベルを装着する装置では、搬送コンベア上にカップ状容器を保持するための保持治具が数百個など多数設けられる場合があり、保持治具を取り換える作業が作業者の大きな負担となっていた。

特許文献２には、カップ状容器たる紙コップの底部を保持して次工程へ搬送する搬送装置に備えられた保持治具が開示されている。この保持治具は、紙カップの底部胴壁の外面に接触する一対の固定爪と、バネの付勢力によりそれぞれ当該固定爪に当接するよう配設された一対の移動爪とを備えて構成されており、固定爪と移動爪との間に紙カップの底部胴壁を挟んで紙カップを保持する構成となっている。

しかしながら、特許文献２に開示された保持治具は、バネによる付勢力によって移動爪が固定爪を押圧する力により紙コップの底部胴壁を固定爪と移動爪とにより挟むことで紙コップを保持するため、底部胴壁の外径が一対の固定爪間の間隔よりも小さな紙コップに対しては、当該紙コップの中心位置が安定せず、これを、例えば、自転などの動きを伴う治具に適用すると、治具の自転に伴い紙コップを保持することができなくなるおそれがある。

特開２００２−４６７１５号公報 特開平１−４０６６７号公報

本発明は、上記したような従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、保持部分の径の異なったカップ状容器を空転させずに保持でき、かつ、保持中のカップ状容器の中心位置を安定させることが可能なカップ状容器の保持治具を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明による保持治具は、複数の保持片により構成されるとともに、カップ状容器を嵌合した際に上記複数の保持片が協働して上記カップ状容器の内周面に当接するように形成された保持部と、支柱を有し、上記複数の保持片を上記支柱を中心に径方向に移動可能に支持する基台と、上記複数の保持片をそれぞれ上記基台の径方向外向きに付勢する付勢手段とを有し、上記複数の保持片はそれぞれ、上記カップ状容器の嵌合に伴って、上記付勢手段による付勢力に抗して上記基台の径方向内向きへ移動するようにしたものである。

また、本発明による保持治具は、上記付勢手段は弾性部材であり、上記基台および上記保持片の少なくともいずれか一方には、上記弾性部材の付勢方向長さの少なくとも一部を収容可能な凹部が形成されているようにしたものである。

また、本発明による保持治具は、上記複数の保持片のうちの少なくとも１つの保持片を、上記基台において移動可能に支持するための支持部材をさらに備え、上記少なくとも１つの保持片における上記支持部材による支持点と、上記付勢手段による付勢点とが、いずれも上記基台の周方向に関して保持片の両端から等距離となる位置に配置されているようにしたものである。

本発明では、付勢手段が、複数の保持片を基台の径方向外向きに常時付勢するとともに、カップ状容器の嵌合に伴う複数の保持片の径方向内向きへの移動を可能とするので、カップ状容器を嵌合させるだけで保持部の形状をカップ状容器の内部形状に追従させることができ、しかも、付勢が基台を基礎として行われるので、嵌合時の保持片の表面の位置が周方向に関して概ね均一となる。従って、保持部分の径が異なったカップ状容器を空転させずに保持でき、かつ、カップ状容器の中心位置を安定させることができるという優れた効果を奏する。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態によるカップ状容器の保持治具の概略構成斜視図であり、また、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ矢視図である。 図２（ａ）は、図１（ａ）のＢ矢視図であり、また、図２（ｂ）は、図１（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。 図３（ａ）は、基台の概略構成図であり、また、図３（ｂ）は、保持部を形成する保持片の断面図であり、また、図３（ｃ）は、図３（ｂ）の一対の貫通孔の近傍を拡大した拡大図であり、また、図３（ｄ）は、保持片を基台に取り付けるためのネジの概略構成図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態によるカップ状容器の保持治具を備えたライン装着装置の概略構成図である。 図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図４のライン装着装置におけるカップ装着手段によって、本発明の第１の実施の形態によるカップ状容器の保持治具にカップ状容器を保持する工程を説明する説明図である。 図６（ａ）は、本発明の第２の実施の形態によるカップ状容器の保持治具の概略構成斜視図であり、また、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＣ矢視図である。 図７（ａ）は、図６（ｂ）のＤ矢視図であり、また、図７（ｂ）は、図６（ｂ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図８は、基台の平面図である。 図９（ａ）は、ベース部材の平面図であり、また、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、また、図９（ｃ）は、上方部材の側面図であり、また、図９（ｄ）は、図９（ｃ）のＥ矢視図であり、また、図９（ｅ）は、図９（ｄ）のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、また、図９（ｆ）は、保持片を基台に取り付けるためのネジの概略構成図である。 図１０は、本発明の第２の実施の形態によるカップ状容器の保持治具を備えた計数スタッカーの概略構成図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明によるカップ状容器の保持治具の一例を詳細に説明するものとする。まず、図１乃至図３を参照しながら、本発明によるカップ状容器の保持治具の第１の実施の形態について説明する。

図１（ａ）（ｂ）に示す保持治具１０は、円板１２ａ上に略円筒形状の支柱１２ｂが設けられた基台１２と、基台１２の支柱１２ｂにおいて、支柱１２ｂを周方向で囲うように配設される保持部１４とを有して構成されている。基台１２および保持部１４は、例えば、アルミニウムなどの金属材料により形成される。

基台１２の円板１２ａは、ＸＹＺ直交座標系におけるＸＹ方向に延在するように形成され、円板１２ａの底面１２ａａには円柱形の凹部１６が形成されている。なお、この凹部１６の上面１６ａには、支柱１２ｂの下方側の開口部１２ｂ−２（後述する。）が形成されている（図２（ｂ）を参照する。）。

基台１２の支柱１２ｂは、Ｚ軸方向に延長して配設されており、このとき、基台１２の中心軸Ｏ１と支柱１２ｂの中心軸とが一致するとともに、この中心軸Ｏ１が円板１２ａの中心を通るように配設される。なお、支柱１２ｂのＺ軸方向の長さについては、例えば、保持するカップ状容器に基づいて適宜に設定される。

支柱１２ｂは、上方側の開口部１２ｂ−１と下方側の開口部１２ｂ−２とが連通した、内部が中空の略円筒形状に形成されている。この支柱１２ｂには、保持部１４（より詳細には、後述する４つの保持片１４−１である。）をネジ２０を介して移動可能に固定するための一対のネジ孔１８ａ、１８ｂと、保持部１４を構成する各保持片（つまり、後述する４つの保持片１４−１である。）を所定の方向に付勢するためのバネ２８を収容する一対の凹部２２ａ、２２ｂとを、周方向に４組備えている。ネジ孔１８ａとネジ孔１８ｂとは、長さＬ１だけ間隔を空けて形成される（図３（ａ）を参照する。）。凹部２２ａと凹部２２ｂとは、長さＬ２だけ間隔を空けて形成される（図３（ａ）を参照する。）。ネジ孔１８ａ、凹部２２ａ、凹部２２ｂ、ネジ孔１８ｂはＺ軸方向に沿って一直線上に形成されている。

保持部１４は、Ｚ軸方向の長さが支柱１２ｂの長さと略一致した略円筒形状に形成され、径の小さい上方領域と、上方領域より径の大きい下方領域とを有して形成されている。この上方領域と下方領域との間には、上方領域および下方領域の径の差に起因する段差が形成されている。また、上方領域および下方領域はともに、上方側に向かって径が小さくなるテーパー形状に形成されている（図１（ｂ）を参照する。）。また、保持部１４は、互いに同一形状に成型された４つの保持片１４−１から構成されており、４つの保持片１４−１は、支柱１２ｂの周方向に沿って間隔ｇ１を空けて並設される（図２（ａ）を参照する。）。

保持片１４−１は、ネジ２０を挿入するための一対の貫通孔２４ａ、２４ｂと、保持片１４−１を付勢するバネ２８を収容する一対の凹部２６ａ、２６ｂとを備えている（図３（ｂ）を参照する。）。保持片１４−１における貫通孔２４ａ、２４ｂ（ネジ２０による支持点）および凹部２６ａ、２６ｂ（バネ２８による付勢点）は、いずれも基台１２の周方向に関して（つまり、平面視において）保持片１４−１における両端から等距離となる位置に設けられている。

貫通孔２４ａ、２４ｂは、保持部１４の外周面を形成する外側面１４−１ｂ側に形成され、ネジ２０のネジ軸２０ａおよびネジ頭２０ｂが挿入可能な径を備えた大径部２４ａ−１、２４ｂ−１と、保持部１４の内周面を形成する内側面１４−１ａ側に形成され、ネジ２０のネジ軸２０ａのみが挿入可能な径を備えた小径部２４ａ−２、２４ｂ−２とを備えている（図３（ｃ）を参照する。）。

また、貫通孔２４ａ、２４ｂにネジ２０が挿入されて、保持片１４−１が支柱１２ｂに固定される際に、支柱１２ｂに設けられた凹部２２ａと対向する位置に凹部２６ａが形成され、凹部２２ｂと対向する位置に凹部２６ｂが形成される。従って、貫通孔２４ａ、凹部２６ａ、凹部２６ｂ、貫通孔２４ｂはＺ軸方向に沿って一直線上に形成されている。

なお、ネジ２０は、ネジ軸２０ａの径よりも大きな径のネジ頭２０ｂを備えており、ネジ軸２０ａには、ネジ山が形成された固定部２０ａ−１と、ネジ山が設けられていない非固定部２０ａ−２とを備えている（図３（ｄ）を参照する。）。

以上の構成において、基台１２に保持部１４を取り付ける際には、まず、支柱１２ｂの凹部２２ａ、２２ｂにそれぞれバネ２８の一方の端部側を収容した状態とし、次に、保持片１４−１に形成された凹部２６ａ、２６ｂにそれぞれバネ２８の他方の端部側を収容する。なお、バネ２８は、圧縮コイルバネである。

その後、貫通孔２４ａにネジ２０を挿入して、ネジ２０のネジ軸２０ａの固定部２０ａ−１をネジ孔１８ａに螺合するとともに、貫通孔２４ｂにネジ２０を挿入して、ネジ２０のネジ軸２０ａの固定部２０ａ−１をネジ孔１８ｂに螺合する。これにより、保持片１４−１が基台１２の支柱１２ｂに取り付けられる。

このとき、保持片１４−１は、バネ２８の付勢力によって、基台１２の中心軸Ｏ１から支柱１２ｂの外周面１２ｂａに向かう方向（以下、「基台１２の中心軸Ｏ１から支柱１２ｂの外周面１２ｂａに向かう方向」を、「基台１２の径方向外向き」と適宜に称する。）に付勢されるが、一対の貫通孔２４ａ、２４ｂの小径部２４ａ−２、２４ｂ−２にネジ頭２０ｂが当接する。このため、保持片１４−１は、ネジ２０によって支柱１２ｂに固定された際に、バネ２８により、基台１２の径方向外向きに付勢されて、支柱１２ｂの外周面１２ｂａとの間に間隔ｇ２が形成される。

他方、保持片１４−１は、外部からの力により、バネ２８の付勢力に抗して、非固定部２０ａ−２に沿って容易に移動することが可能となる。

このため、保持治具１０では、保持部１４を構成する４つの保持片１４−１がそれぞれ、所定の範囲で基台１２の径方向（つまり、基台１２の径方向外向きおよびその逆方向の径方向内向き、即ち、支柱１２ｂの外周面１２ｂａから基台１２の中心軸Ｏ１に向かう方向）に移動可能に配設されることとなる。また、このように基台１２に取り付けられた状態の保持片１４−１が、ネジ頭２０ｂとの当接点を支点として図２（ａ）における矢印Ｓ方向に揺動できるように、ネジ２０の非固定部２０ａ−２と、保持片１４−１の小径部２４ａ−２との間には、所定の遊びが設けられている。

なお、この保持部１４が移動可能な所定の範囲は、ネジ２０のネジ軸２０ａにおける非固定部２０ａ−２の長さ、凹部２２ａ、２２ｂ、２６ａ、２６ｂの深さなどによって適宜に調整することが可能である。

次に、保持治具１０を備えたラベル装着装置により、カップ状容器に対してシュリンクラベルを装着する手順について、図４および図５を参照しながら説明する。

ラベル装着装置１００は、保持治具１０によりカップ状容器Ｃを保持するとともに、保持したカップ状容器Ｃを搬送する搬送コンベア１０２と、搬送コンベア１０２の搬送方向の最も上流側に配設され、保持治具１０にカップ状容器Ｃを保持させるカップ装着手段１０４と、カップ装着手段１０４よりも搬送方向の下流側に配設され、保持治具１０に保持されたカップ状容器Ｃにシュリンクラベルを嵌挿するラベル嵌挿手段１０６と、ラベル嵌挿手段１０６よりも搬送方向の下流側に配設され、シュリンクラベルが嵌挿されたカップ状容器Ｃに対して熱風を吹きつける熱風ヒーター１０８と、熱風ヒーター１０８よりも搬送方向の下流側に配設され、シュリンクラベルが嵌挿されたカップ状容器Ｃを加熱するスチームヒーター１１０とを有して構成されている。なお、ラベル嵌挿手段１０６、熱風ヒーター１０８およびスチームヒーター１１０については、例えば、特許文献１に開示された技術を用いることができるため、その詳細な説明は省略することとする。

搬送コンベア１０２は、一定の間隔で複数の保持治具１０が配設され、配設された保持治具１０を所定の方向に搬送する。搬送コンベア１０２には、保持治具１０を１つずつ固定するための回転テーブル（図示せず。）が多数配設されており、各回転テーブルの上面には永久磁石が配設されている。回転テーブルは、駆動部（図示せず。）の作用により、個別に回転駆動されるように構成されている。また、搬送コンベア１０２に配設された保持治具１０には、基台１２の円板１２ａに設けられた凹部１６内に磁性を示す金属部材（図示せず。）が嵌合される。そして、この金属部材に永久磁石が吸着することにより、回転テーブル上に固定された保持治具１０が回転する構成となっている。これにより、保持治具１０は、保持したカップ状容器Ｃとともに自転することが可能となり、例えば、熱風ヒーター１０８において、シュリンクラベルが嵌挿されたカップ状容器Ｃは、その側面に熱風をカップ状容器の周方向に均一に吹き付けることができる。

さらに、金属部材および回転テーブルには、それぞれ支柱１２ｂの下方側の開口部１２ｂ−２に連通する通孔（図示せず。）が設けられており、また、搬送コンベア１０２の容器排出箇所（図示せず。）には、正圧を供給するブロワが接続されており、これらにより、シュリンクラベル装着後のカップ状容器Ｃを保持治具１０から取り外すことができるように構成されている。

カップ装着手段１０４は、図示しないブロワに接続されて負圧が供給される吸着アーム１０４ａを備えており、この吸着アーム１０４ａによりカップ状容器Ｃを保持治具１０まで搬送し、搬送したカップ状容器Ｃを保持治具１０に保持させる。即ち、カップ装着手段１０４は、空のカップ状容器Ｃの底部Ｃｂを吸着アーム１０４ａで吸引し、開口部Ｃｏを下方側に向けた状態でカップ状容器Ｃを保持治具１０の真上まで移動する（図５（ａ）を参照する。）。次に、吸着アーム１０４ａとともにカップ状容器Ｃを下降し、カップ状容器Ｃ内を保持治具１０に嵌合させる（図５（ｂ）を参照する。）。その後、吸着アーム１０４ａによる吸引を停止するとともに吸着アーム１０４ａを上昇して、カップ状容器Ｃを保持治具１０に保持させる（図５（ｃ）を参照する。）。

このとき、保持治具１０は、保持部１４を構成する４つの保持片１４−１が保持治具１０の基台１２の径方向に移動可能に配設されているため、カップ状容器Ｃが保持治具１０に嵌合されると、保持片１４−１はそれぞれ、カップ状容器Ｃの形状および大きさに合わせて基台１２の径方向内向きに移動するとともに、バネ２８により基台１２の径方向外向きに付勢され、４つの保持片１４−１が協働してカップ状容器Ｃの内周面Ｃｉに当接し、カップ状容器Ｃを保持治具１０が確実に保持した状態となる。このため、保持治具１０を備えたラベル装着装置１００では、特許文献１に開示されたラベル装着装置と比較して、より多様なサイズの開口部のカップ状容器Ｃを保持可能となる。これにより、保持治具１０を備えたラベル装着装置１００では、カップ状容器Ｃを保持する保持治具を交換する頻度が低下し、作業者の負担を軽減することができるようになる。

以上において説明したように、本発明の第１の実施の形態によるカップ状容器の保持治具１０は、基台１２の支柱１２ｂを中心として、４つの保持片により構成された略円筒形状の保持部１４を配設するようにした。こうして基台１２に支持された各保持片１４−１は、支柱１２ｂおよび保持片１４−１に設けられた凹部２２ａおよび凹部２６ａと、凹部２２ｂおよび凹部２６ｂとにそれぞれ収容された２つのバネ２８によって、基台１２の径方向外向きに常時付勢されながら、基台１２の径方向に移動可能に配設されるようにした。

これにより、本発明の第１の実施の形態によるカップ状容器の保持治具１０においては、カップ状容器を嵌合するだけで保持部１４の形状をカップ状容器の内部形状に追従させることができ、しかも、付勢が基台１２を基礎として行われるので、嵌合時の保持片１４−１の表面（つまり、外側面１４−１ｂである。）の位置が周方向に関して概ね均一となる。従って、保持部分の径が異なったカップ状容器を空転させずに保持でき、かつ、カップ状容器の中心位置を安定させて脱落を抑制することができるようになる。このため、本発明の第１の実施の形態によるカップ状容器の保持治具１０によれば、従来の技術によるカップ状容器を保持する治具と比較して、より多種類のカップ状容器を確実に保持することができるようになり、保持治具によりカップ状容器を保持するような種々の装置に対して用いることにより、作業者の作業負担を大きく軽減することができるようになる。

また、本発明の第１の実施の形態によるカップ状容器の保持治具１０は、支柱１２ｂに形成された凹部２２ａと保持片１４−１に形成された凹部２６ａとにバネ２８を収容するとともに、支柱１２ｂに形成された凹部２２ｂと保持片１４−１に形成された凹部２６ｂとにバネ２８の付勢方向長さの少なくとも一部を収容するようにした（下記変形例（６）に記載の内容を含む）。これにより、例えば、支柱１２ｂの外周面１２ｂａと保持片１４−１の内側面１４−１ａとの表面にバネ２８が配設された場合と比較して、バネ２８の線同士の接触による反発力の比例限度を超えた増大が回避され、バネ２８のストロークにわたる反発力が平準化される。

さらに、本発明の第１の実施の形態によるカップ状容器の保持治具１０では、保持片１４−１におけるネジ２０（支持部材）による支持点と、バネ２８（付勢手段）による付勢点とが、一直線上に配置されるようにした。さらに、ネジ２０の非固定部２０ａ−２と保持片１４−１の小径部２４ａ−２との間に、遊びを設けるようにした。これにより、カップ状容器を保持するための十分な付勢力を確保しつつ、嵌合の際の保持片１４−１の揺動方向（図２（ａ）における矢印Ｓ方向）の動きを容易にし、嵌合を円滑にすることができる。このような支持点と付勢点の配置は、少なくとも１つの保持片１４−１について実行されればよく、その限りにおいて所期の効果を得ることができる。

次に、図６乃至図９を参照しながら、本発明によるカップ状容器の保持治具の第２の実施の形態を説明する。図６に示す保持治具５０は、Ｚ軸方向に延在する支柱５２ｂの中央部分に、ＸＹ平面に平行な円形のフランジ部５２ａが形成された基台５２と、支柱５２ｂを周方向に囲むようにしてフランジ部５２ａ上に配設される保持部５４とを有して構成されている。こうした基台５２は、例えば、アルミニウムなどの金属材料により形成され、保持部５４は、例えば、樹脂材料により形成される。

フランジ部５２ａは、基台５２の中心軸Ｏ２上に中心が位置する円盤形状に形成されており、上面５２ａａには、保持部５４を構成する各保持片（つまり、後述する保持片５４−１である。）の下面に形成されたピン６８（後述する。）が挿入される４つの溝５６と、保持部５４を構成する各保持片をネジ７４を介して移動可能に固定するため４つの長孔５８とが形成されている（図８を参照する。）。

即ち、この溝５６は、フランジ部５２ａの上面５２ａａにおいて支柱５２ｂの近傍に、支柱５２ｂの各側面５２ｂ−１ａ（後述する。）の幅方向（つまり、Ｚ軸方向と直交する方向である。）における中央位置にそれぞれ形成され、基台５２の径方向（より詳細には、フランジ部５２ａの径方向である。）に延長して形成されている。なお、溝５６は、フランジ部５２ａの下面５２ａｂまで貫通していない（図７（ｂ）を参照する。）。長孔５８は、溝５６に隣接して形成されるとともに、溝５６よりもフランジ部５２ａの外周側に形成され、基台５２の径方向（つまり、フランジ部５２ａの径方向である。）に延長して形成される。なお、長孔５８は、フランジ部５２ａの下面５２ａｂまで貫通している（図７（ｂ）を参照する。）。長孔５８は、フランジ部５２ａの下面５２ａｂ側に形成され、ネジ７４のネジ軸７４ａおよびネジ頭７４ｂが挿入可能な径を備えた大径部５８−１と、フランジ部５２ａの上面５２ａａに形成され、ネジ７４のネジ軸７４ａのみが挿入可能な径を備えた小径部５８−２とを備えている。

支柱５２ｂは、その中心軸が基台５２の中心軸Ｏ２と一致し、フランジ部５２ａよりも上方側に形成された上部５２ｂ−１は略四角柱形状に形成されている。そして、この上部５２ｂ−１の各側面５２ｂ−１ａにおいて、保持部５４を構成する保持片（つまり、後述する保持片５４−１である。）に形成された突出部７８（後述する。）が挿入可能な孔部６０が形成されている。

保持部５４は、Ｚ軸方向の長さが支柱５２ｂの上部５２ｂ−１の長さと略一致するとともに、上方側に向かって径が小さくなるテーパー形状を備えた略円筒形状に形成されている（図７（ｂ）を参照する。）。保持部５４は、互いに同一形状に成型された４つの保持片５４−１から構成されており、各保持片５４−１は支柱５２ｂの上部５２ｂ−１の４つの各側面５２ｂ−１ａにおいて、隣り合う保持片５４−１と間隔ｇ３を空けて配設される（図７（ａ）を参照する。）。

保持片５４−１は、内部が中空に形成されており、ベース部材６２と上方部材６４とにより形成されている。

ベース部材６２は、上面６２ａから下面６２ｂに貫通したネジ孔６６がベース部材６２の外周部分に沿って５つ形成されている（図９（ａ）（ｂ）を参照する。）。このネジ孔６６にはネジ７２が挿入され、ネジ７２がベース部材６２上に載置された上方部材６４のネジ孔７６（後述する。）に螺合することにより、ベース部材６２上に上方部材６４が固定される。ベース部材６２の下面６２ｂには、保持片５４−１が基台５２に取り付けられた際に、フランジ部５２ａに形成された溝５６に挿入されるピン６８が形成されている。さらに、ベース部材６２には、上面６２ａ側に突出して形成され、ピン６８よりも、保持部５４の外周面を形成する外側面５４−１ａ側において、フランジ部５２ａの長孔５８から挿入されたネジ７４を螺合可能な固定部７０が設けられている。このピン６８（バネ８０による付勢点）と固定部７０（ネジ７４による支持点）とは、いずれも基台５４の周方向に関して（つまり、平面視において）保持片５４−１における両端から等距離となる位置に設けられており、基台５４の径方向に沿って並設されている。

なお、このネジ７４は、ネジ軸７４ａの径よりも大きな径のネジ頭７４ｂを備えており、ネジ軸７４ａには、ネジ山が設けられた固定部７４ａ−１と、ネジ山が設けられていない非固定部７４ａ−２とを備えている（図９（ｆ）を参照する。）。

そして、長孔５８から挿入されたネジ７４がベース部材６２の固定部７０に螺合すると、ネジ頭７４ｂが長孔５８の小径部５８−２に当接するとともに、非固定部７４ａ−２が小径部５８−２内に位置する。そして、ベース部材６２は、フランジ部５２ａの上面５２ａａにおいて、長孔５８の延長方向に移動可能に配設されることとなる。このとき、ベース部材６２のフランジ部５２ａにおける移動可能な範囲は、フランジ部５２ａの径方向における長孔５８の長さによって決定される。従って、ベース部材６２と上方部材６４とにより構成される保持片５４−１は、ベース部材６２を介して、長孔５８の延長方向に移動可能に配設されることとなる。

上方部材６４には、ベース部材６２のネジ孔６６から挿入されたネジ７２と螺合可能なネジ孔７６が５つ設けられている（図９（ｄ）を参照する。）。上方部材６４は、保持部５４の内周面を形成する内側面５４−１ｂ側に、支柱５２ｂの上部５２ｂ−１の側面５２ｂ−１ａに形成された孔部６０に挿入可能な突出部７８が形成されており、この突出部７８は、内側面５４−１ｂに対して垂直方向に所定の長さを有して形成されている。また、突出部７８は、保持片５４−１の内側面５４−１ｂの両端部５４−１ｂｂから等距離となる位置に設けられている。このため、上方部材６４がベース部材６２に取り付けられた際には、突出部７８は、ピン６８および固定部７０と基台５４の径方向に沿って並設されている。

以上の構成において、基台５２に保持部５４を取り付ける際には、まず、上方部材６４をベース部材６２の上面６２ａに載置し、ベース部材６２のネジ孔６６を介して挿入したネジ７２を上方部材６４のネジ孔７６に螺合することにより、ベース部材６２に上方部材６４を取り付けて、保持部５４を構成する保持片５４−１を作製する。次に、フランジ部５２ａの溝５６内にバネ８０を配置した後、保持片５４−１を、フランジ部５２ａの上面５２ａａ上に配置する。即ち、保持片５４−１は、上方部材６４に設けられた突出部７８を、支柱５２ｂの上部５２ｂ−１の側面５２ｂ−１ａに設けられた孔部６０に挿入するとともに、ベース部材６２の下面６２ｂに設けられたピン６８を溝５６に挿入することにより、基台５２に組み付けられる。

そして、このとき、溝５６内に配置されたバネ８０は、溝５６の延在方向（つまり、基台５２の径方向である。）に伸縮可能なように、溝５６におけるフランジ部５２ａの中心側に位置する側面とベース部材６２の下面６２ｂに設けられたピン６８との間に配置され、バネ８０は、ピン６８を、フランジ部５２ａの中心から外周側に向かう方向（以下、「フランジ部５２ａの中心から外周側に向かう方向」を、「基台５２の径方向外向き」と適宜に称する。）に付勢した状態とする。その後、フランジ部５２ａの下面５２ａｂから長孔５８にネジ７４を挿入して、ネジ７４の固定部７４ａ−１をベース部材６２の固定部７０に螺合する。これにより、保持片５４−１がフランジ部５２ａの上面５２ａａに配設される。

このようにしてフランジ部５２ａの上面５２ａａに配設された保持片５４−１は、バネ８０の付勢力によって基台５２の径方向外向きに付勢されるが、長孔５８に挿入されたネジ７４によって、基台５２の径方向への移動範囲が制限されている。このため、保持片５４−１は、ネジ７４によりフランジ部５２ａに固定されたときには、バネ８０よって、フランジ部５２ａの径方向外向きに付勢されて、支柱５２ｂの側面５２ｂ−１ａとの間に間隔ｇ４が形成される。

また、ネジ７４のネジ軸７４ａには、ネジ山が形成されていない非固定部７４ａ−２が設けられているため、保持片５４−１は、外部からの力により、バネ８０の付勢力に抗して、非固定部７４ａ−２を介して、長孔５８の延長方向に沿って容易に移動することが可能となる。このため、保持治具５０では、保持部５４を構成する４つの保持片５４−１がそれぞれ、所定の範囲で基台５２の径方向に移動可能に配設されることとなる。なお、この保持片５４−１が移動可能な所定の範囲はフランジ部５２ａの径方向における長孔５８の長さによって調整される。

図１０には、保持治具５０を備えた計数スタッカーの概略構成が示されている。計数スタッカーは、カップ状容器をカウントしながら一定個数をスタック（積み重ね）する装置である。

この図１０に示す計数スタッカー２００は、カップ状容器Ｃを供給する供給部２０２と、カップ状容器Ｃを保持するための保持治具５０を備えるとともに保持治具５０に保持されたカップ状容器Ｃを搬送する搬送部２０４と、カップ状容器Ｃを収容する収容部２０６と、収容部２０６に収容されたカップ状容器Ｃをカウントするための光学センサ２０８とを有して構成されている。搬送部２０４には、正圧を供給するブロワが接続されており、これにより搬送部２０４は、排出先である収容部２０６に保持部５４を向けた姿勢において、ブロワから正圧を供給することで、カップ状容器Ｃを保持治具５０から取り外して収容部２０６に引き渡すことができるように構成されている。

この計数スタッカー２００は、搬送部２０４に備えられた保持治具５０によって、供給部２０２から供給されたカップ状容器Ｃを収容部２０６まで搬送し、収容部２０６に収容されたカップ状容器Ｃを光学センサ２０８によりカウントする構成となっている。そして、所望の個数のカップ状容器が収容部２０６に引き渡されたことを光学センサ２０８が検知すると、収容部２０６内に積み重ねられたカップ状容器Ｃが保管位置に排出される構成となっている。

搬送部２０４において、保持治具５０により供給部２０２から供給されたカップ状容器Ｃを保持する場合には、供給部２０２から供給されたカップ状容器Ｃを保持治具５０に嵌合させる。その後、搬送部２０４を矢印Ｆ方向に回転した後に、保持治具５０に保持されたカップ状容器Ｃを収容部２０６に向けて排出することとなる。

この保持治具５０は、保持部５４を構成する４つの保持片５４−１が保持治具５０の基台５２の径方向に移動可能に配設されているため、カップ状容器Ｃを保持治具５０に嵌合させると、保持片５４−１はそれぞれ、カップ状容器Ｃの形状および大きさに合わせて基台５２の径方向内向き（つまり、基台５２の径方向外向きと逆方向であり、フランジ部５２ａの外周側から中心に向かう方向である。）に移動するとともに、バネ８０により基台５２の径方向外向きに付勢され、４つの保持片５４−１が協働してカップ状容器Ｃの内周面Ｃｉに当接し、カップ状容器Ｃを保持治具５０が確実に保持した状態となる。このため、保持治具５０を備えた計数スタッカー２００では、従来の技術による保持治具を備えた計数スタッカーと比較して、より多様なサイズの開口部のカップ状容器Ｃを保持可能となる。これにより、保持治具５０を備えた計数スタッカー２００では、カップ状容器Ｃの開口部の大きさに合わせてカップ状容器Ｃを保持する保持治具を交換する頻度が低下し、作業者の負担を軽減することができるようになる。

以上において説明したように、本発明の第２の実施の形態によるカップ状容器の保持治具５０は、基台５２のフランジ部５２ａ上に、支柱５２ｂの上部５２ｂ−１を中心として、４つの保持片により構成された略円筒形状の保持部５４を配設するようにした。こうして基台５２に支持された各保持片５４−１は、フランジ部５２ａに設けられた溝５６内に配設されたバネ８０によって、保持片５４−１のベース部材６２の下面６２ｂに設けられたピン６８を介して、基台５２の径方向外向きに常時付勢されながら、基台５２の径方向に移動可能に配設されるようにした。

これにより、本発明の第２の実施の形態によるカップ状容器の保持治具５０においては、カップ状容器を嵌合させるだけで保持部５４の形状をカップ状容器の内部形状に追従させることができ、しかも、付勢が基台５２を基礎として行われるので、嵌合時の保持片５４−１の表面（つまり、外側面５４−１ａである。）の位置が周方向に関して概ね均一となる。従って、保持部分の径が異なったカップ状容器を確実に保持でき、かつ、カップ状容器の中心位置を安定させて収容部２０６に確実に引き渡すことができるようになる。このため、本発明の第２の実施の形態によるカップ状容器の保持治具５０によれば、従来の技術によるカップ状容器を保持する治具と比較して、より多種類のカップ状容器を確実に保持することができるようになり、保持治具によりカップ状容器を保持するような種々の装置に用いることによって、作用者の作業負担を大きく軽減することができるようになる。

なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（７）に示すように変形するようにしてもよい。

（１）上記した実施の形態においては、保持治具１０では保持部１４を４つの保持片１４−１により構成し、保持治具５０では保持部５４を４つの保持片５４−１により構成するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。即ち、保持部１４、５４を２つ、３つ、あるいは、５つ以上の保持片により構成するようにしてもよい。

（２）上記した実施の形態においては、保持治具１０では、２つのバネ２８により保持部１４を構成する保持片１４−１を基台１２の径方向外向きに付勢するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、保持片１４−１を基台１２の径方向外向きに付勢するためのバネ２８は、１つ、あるいは、３つ以上用いるようにしてもよい。

（３）上記した実施の形態においては、保持治具１０では、保持部１４を、上方領域が下方領域よりも径が大きくなるように形成され、かつ、上方領域と下方領域との間に段差が形成した略円筒形状に形成されるようにするとともに、上方領域および下方領域はともに、上方側に向かって径が小さくなるテーパー形状としたが、これに限られるものではないことは勿論である。即ち、保持部１４は、所定の径を備えた略円筒形状としてもよいし、また、上方領域および下方領域を設けることなく、単に、上方側に向かって径が細くなるようにテーパー形状に形成された略円筒形状としてもよい。また、上方領域のみをテーパー形状としてもよいし、また、上方領域および下方領域ともにテーパー形状としないようにしてもよい。

（４）上記した実施の形態においては、付勢手段としてバネ２８、８０を用いるようにしたが、付勢手段がこれに限られるものではないことは勿論である。即ち、保持片１４−１、５４−１を付勢するために、圧縮コイルバネ以外に、板バネやゴムなどの他の弾性部材あるいは磁石を用いるようにしてもよい。例えば、保持治具１０において磁石を用いて保持片１４−１を付勢する場合には、支柱１２ｂの凹部２２ａと保持片１４−１の凹部２６ａとに互いに同極が対向するように磁石を配設するとともに、支柱１２ｂの凹部２２ｂと保持片１４−１の凹部２６ｂとに互いに同極が対向するように磁石を配設する。これにより、対向して配設された磁石が反発し合って、保持片１４−１を基台１２の径方向外向きに付勢することができるようになる。

（５）上記した実施の形態においては、保持部１４および保持部５４を略円筒形状に形成するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、保持部１４および保持部５４はそれぞれ、略三角筒形状、略四角筒形状などの多角形筒形状としてもよく、カップ状容器の開口部の形状に合わせて形成するようにしてもよい。

（６）上記した実施の形態においては、保持治具１０では、バネ２８を、支柱１２ｂに形成された一対の凹部２２ａ、２２ｂと、保持片１４−１に形成された一対の凹部２６ａ、２６ｂとに収容するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、バネ２８を収容するための凹部は、支柱１２ｂおよび保持片１４−１の少なくともいずれか一方に形成されていればよい。即ち、支柱１２ｂに一対の凹部２２ａ、２２ｂを形成せずに、保持片１４−１に形成された凹部２６ａ、２６ｂに他方の端部が収容されたバネ２８により支柱１２ｂの外周面１２ｂａを付勢するようにしてもよいし、あるいは、保持片１４−１に一対の凹部２６ａ、２６ｂを形成せずに、支柱１２ｂに形成された凹部２２ａ、２２ｂに一方の端部が収容されたバネ２８におり保持片１４−１の内側面１４−１ａを付勢するようにしてもよい。

（７）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（６）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。

本発明は、カップ状容器を保持して加工や搬送などを行う種々の装置に用いて好適である。

１０、５０ 保持治具
１２、５２ 基台
１４、５４ 保持部
１４−１、５４−１ 保持片
１６ 凹部
２２ａ、２２ｂ、２６ａ、２６ｂ 凹部
２８、８０ バネ

Claims (3)

1. 複数の保持片により構成されるとともに、カップ状容器を嵌合した際に前記複数の保持片が協働して前記カップ状容器の内周面に当接するように形成された保持部と、
   支柱を有し、前記複数の保持片を前記支柱を中心に径方向に移動可能に支持する基台と、
   前記複数の保持片をそれぞれ前記基台の径方向外向きに付勢する付勢手段と
   を有し、
   前記複数の保持片はそれぞれ、前記カップ状容器の嵌合に伴って、前記付勢手段による付勢力に抗して前記支柱を中心に前記基台の径方向内向きへ移動する
   ことを特徴とするカップ状容器の保持治具。
2. 前記付勢手段は弾性部材であり、
   前記基台および前記保持片の少なくともいずれか一方には、前記弾性部材の付勢方向長さの少なくとも一部を収容可能な凹部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のカップ状容器の保持治具。
3. 前記複数の保持片のうちの少なくとも１つの保持片を、前記基台において移動可能に支持するための支持部材をさらに備え、
   前記少なくとも１つの保持片における前記支持部材による支持点と、前記付勢手段による付勢点とが、いずれも前記基台の周方向に関して保持片の両端から等距離となる位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載のカップ状容器の保持治具。