JP6758824B2

JP6758824B2 - チャック

Info

Publication number: JP6758824B2
Application number: JP2015233435A
Authority: JP
Inventors: 亨佐原
Original assignee: Nippon Closures Co Ltd
Current assignee: Nippon Closures Co Ltd
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2020-09-23
Anticipated expiration: 2035-11-30
Also published as: JP2017100737A

Description

本発明は、ペットボトルやパウチのスパウト等の口部に装着するキャップの搬送用チャックに関する。

従来、ペットボトルやパウチのスパウト等の口部に装着するキャップの搬送や装着に際し、チャックが用いられることは公知である。
例えば、特許文献１等で公知のチャックは、キャップを内包可能な大きさで保持孔を有するチャック本体と、保持孔内でキャップを支持するキャップ支持機構とを有している。
キャップ支持機構は、チャック本体の外側面に設けられた周方向に沿った凹溝と、該凹溝の少なくとも１箇所に保持孔に達するように形成された貫通部と、挿入されその先端を保持孔内方に向けて後退可能に貫通部に挿入された押圧ツメと、該押圧ツメの外側の凹溝内に嵌着されたゴムリングとを有し、キャップ支持機構の上方の保持孔内周面には、キャップ上部に形成されたナールと等間隔で凹凸が形成されたローレットを有している。
チャックをキャップに被せると、押圧ツメがナールに押し付ける圧力でキャップを保持し、ローレットとナールが互いの凹凸を埋めるように装着されるため、キャップとチャックの回転方向の相対位置を固定した状態でキャップを持ち上げることができる。
キャップを保持したチャックをペットボトルやパウチのスパウト等の口部へ移動し、キャップ内面の雌ねじ部と口部外面の雄ねじを合わせ、チャックを回転させると、キャップが口部へねじ込まれる。その後、チャックを上昇させると、ボトルに装着されたキャップは、チャックから外れる。

特開平１１−４９２８６

この公知のチャックは、先端が窄まった押圧ツメを、キャップのナールに押し付ける水平方向の力によってキャップを保持しているため、キャップ側面と押圧ツメとの接触点を窪ませる虞や、チャックとの脱着時にキャップを削ってしまうことでキャップを傷つけ、キャップの削りくずが異物としてボトル内に混入する虞があった。
また、先端が窄まった押圧ツメを、キャップのナールに押し付ける水平方向の力のみでキャップの落下を抑えているため、連続した振動や急激な上下動により、キャップとチャックの相対位置がずれたり、キャップがチャックから脱落してしまう虞があった。
また、押圧ツメの窄まった先端でキャップのナールを押さえてキャップを保持しているため、キャップ側面に大きな凸状のフリッパを設け、容易に開栓可能とする等のユニバーサルデザインが施されたキャップを搬送する場合、フリッパとナールとの最外部の距離が大きくなり、押圧ツメがナールを押さえるためのストロークが不足したり、フリッパを押さえる方法を取るにしても、精密な位置合わせが必要で、押圧ツメとフリッパとの位置がズレてしまうと、満足な保持ができずキャップがチャックから脱落してしまう虞があった。

本発明は、上記課題を解決するものであり、簡単な構成で、フリッパ等を設けたユニバーサルデザイン形状のキャップを精密な位置合わせをする必要なく確実に保持できるとともに、脱着時にキャップを傷つけることがないチャックを提供することを目的とする。

本発明に係るチャックは、キャップを内包可能な大きさの保持孔を有するチャック本体と、前記保持孔内に挿入されたキャップを支持するキャップ支持機構とを有するチャックであって、前記キャップ支持機構は、前記チャック本体の下部外側面に設けられた円周状の押圧溝と、前記押圧溝から前記保持孔まで達する複数の貫通部と、前記複数の貫通部に挿入される複数の割ツメと、前記押圧溝に嵌合し前記割ツメを保持孔の中心軸側に向け付勢する押圧弾性体とを有し、前記貫通部には、前記割ツメの前記保持孔側への動きを規制する係止リブが設けられ、前記割ツメには、前記割ツメの前記保持孔側に円周方向に長い弧状面が形成され、前記割ツメは、前記保持孔側に開放され前記係止リブと係合するツメ凹部を有し、前記保持孔の内周面の前記キャップ支持機構の上方には、キャップ側壁の外周面に形成された軸方向にのびる凸状のフリッパに嵌合可能なローレットを有し、前記割ツメと前記ブリッジとの間には、前記割ツメの移動方向の傾きを許容する所定の遊びを有することによって、前記課題を解決するものである。

本請求項１に係るチャックによれば、キャップとの接触箇所である割ツメの先端は、円周方向に長い弧状面で構成されているため、キャップの外側面やフリッパに対して割ツメからの局所的な接触及び押圧がなく、キャップの変形や傷を抑制できる。
また、それぞれの割ツメは、保持孔の外周方向に移動可能であり、それぞれの割ツメが貫通部及び係止リブとの間に所定の遊びを持たせて挿入されることで、キャップのフリッパに合わせて割ツメの接触時の移動方向を受動的に調整でき、キャップ脱着時にキャップ外側面にかかる割ツメの一端からの押圧荷重を分散できる。
このことで、割ツメの、フリッパと接触していない他端がキャップ外側面と接触することで、さらに押圧荷重を分散でき、押圧弾性体から付勢されている割ツメを、キャップを受け入れやすい所定の位置で係止できる。
また、隣り合う前記貫通部の間には、ブリッジ部が形成されているため、隣り合う割ツメ間の隙間を埋め、隙間にフリッパが入り込むことに起因するキャップの脱着不良を防止できる。
さらに、貫通部及び割ツメが複数設けられているため、キャップに周方向に均等な押圧荷重を与え、キャップの保持位置が保持孔の中心からずれにくくなるとともに、フリッパがキャップの側面外径よりも十分に大きく形成されている場合は、割ツメがフリッパの最大径部より下方の側面を押さえることで、キャップの脱落を防止できる。
また、キャップ側壁の外周面に形成された軸方向にのびる凸状のフリッパに嵌合可能なローレットを有していることで、ローレット凸部とフリッパが接触しても、隣接するローレット凹部に向かってフリッパが誘導されるようにキャップが僅かに回転するため、精密な位置合わせをする必要がない。

本請求項２に記載の構成によれば、チャックに保持されたキャップは、複数のフリッパの最外径部分が、それぞれ少なくとも１つの割ツメの上方に位置するまで保持孔に挿入されているため、フリッパの最外径部分よりも下方が割ツメによって確実に支持され、キャップがチャックから脱落することがない。

本請求項３に記載の構成によれば、保持孔の内周面のキャップ支持機構の上方が、上方へ向かって内径が狭くなるため、キャップがチャック内に過剰に入り込むことを防止できる。

本請求項４に記載の構成によれば、ローレットの凹部はキャップに形成された凸状のフリッパの整数倍の数を保持孔内に均等配置しているため、キャップ受け入れ時にフリッパとローレットの位置を正確に合わせなくても、ローレットの凸部とフリッパとが干渉することで、大きくキャップが回転することなくフリッパを隣接するローレットの凹部へ誘導し、適切にキャップを保持できる。

本請求項５に記載の構成によれば、付勢部材が保持孔の上方から下方に向かってキャップの天面を付勢するため、キャップのガタツキを抑え、保持孔内にキャップが過剰に入り込むことを防止できるとともに、チャックからキャップを抜く際に、キャップとキャップに嵌着している口部との係合部にかかる引張り荷重を軽減できる。

本請求項６に記載の構成によれば、複数の貫通部がキャップに形成された凸状のフリッパの数より多いことで、１つの割ツメが複数のフリッパを押圧することがない。
このことで、各フリッパに充分かつ、均等な押圧荷重を与えることができ、キャップに偏った押圧力を与えることなく、保持位置が保持孔の中心からずれることを防止できる。

本請求項７に記載の構成によれば、割ツメは、少なくともフリッパの幅よりも円周方向に長い弧状面を有するため、フリッパの最外径部分よりも下方を割ツメによって確実に支持でき、キャップがチャックから脱落することを防止できる。

チャック１００の斜視図、正面断面図及びＡ−Ａ’断面図。チャック１００にＯリング１２２及び割ツメ１２６を組んだ状態の斜視図、正面断面図、下面図及びＢ−Ｂ’断面図。キャップ２００の斜視図、上面図及びＣ−Ｃ’断面図。チャック１００によるキャップ２００保持状態の正面断面図及びＤ−Ｄ’断面図。

以下に、本発明の一実施形態に係るチャック１００について、図面に基いて説明する。
チャック１００は、図１乃至図４に示すように、キャップ２００を保持し、ペットボトルやパウチのスパウト等の口部に搬送及び装着するものであり、キャップ２００を内包可能な大きさの保持孔１１１を有するチャック本体１１０と、保持孔１１１内に挿入されたキャップ２００を支持するキャップ支持機構１２０とを有している。
チャック本体１１０の保持孔１１１の内周面のキャップ支持機構１２０の上方には、ローレット１１２を有し、ローレット１１２は、細長いローレット凹部１１３とローレット凸部１１４とが１６組並んで構成されている。
また、ローレット１１２が設けられた保持孔１１１の内周面は、キャップ受け入れ側から徐々に内径が狭くなるように形成されている。

キャップ支持機構１２０は、チャック本体１１０の下部外側面に設けられた円周状の押圧溝１２１と、押圧溝１２１から保持孔１１１まで達する貫通部１２３とを有している。
押圧溝１２１には、Ｏリング１２２が嵌着し、貫通部１２３はブリッジ部１２４によって４つに均等分割され、それぞれの貫通部１２３には、係止リブ１２５と、割ツメ１２６とが設けられており、割ツメ１２６は円弧板状に形成され、割ツメ１２６の内径側は上面から下面にかけて曲面で構成されており、割ツメ１２６の内径側の周方向中央から半径方向内方に開放したツメ凹部１２７が設けられ、割ツメ１２６は係止リブ１２５がツメ凹部１２７に入り込むことで、係止リブ１２５に係合されている。
すなわち、係止リブ１２５は割ツメ１２６の周方向中央に位置することとなる。
割ツメ１２６とブリッジ部１２４との間、及び、ツメ凹部１２７と係止リブ１２５の間には、割ツメ１２６の移動方向の傾きを許容する所定の遊びを有している。
キャップ２００には、図３に示すように、キャップ２００の外周面にナール２１０が設けられ、ナール２１０は細長いナール凹部２１１及びナール凸部２１２が４組外周面上に等間隔に並んで構成されている。なお、ナール凸部２１２の最も突出し、キャップ２００側壁の外周面に軸方向にのびて形成された箇所をフリッパ２２０と称する。フリッパ２２０の上下方向の断面形状は、図３に示すように、キャップ２００の天面中心から下方に向かってキャップ２００の外径方向へ張り出し、フリッパ２２０の最外部からは下方に向かってキャップ２００の内径方向へ減径する弧状面で構成されている。
また、隣接する割ツメ１２６間の幅と、ツメ凹部１２７、ブリッジ部１２４及び係止リブ１２５の周方向の幅は、フリッパ２２０の周方向の幅よりも小さくなるように形成され、ブリッジ部１２４及び係止リブ１２５上の、ローレット凹部１１３に沿った面を結んだ円の最外径は、フリッパ２２０の最外径よりも僅かに大きくなるように形成されている。

次に、本実施形態におけるチャック１００による、キャップ２００の搬送方法について説明する。
まず、図４に示すように、キャップ２００の天面上方にチャック１００を移動した後、チャック１００を降下させ、キャップ２００を保持孔１１１へ挿入する。

チャック１００がキャップ２００の上方に到達した時、フリッパ２２０がローレット凹部１１３と同一直線上に位置する場合、チャック１００をキャップ２００に向かって下降させると、キャップ２００は保持孔１１１内に進入し、キャップ２００のフリッパ２２０が割ツメ１２６を押し退け、チャック１００とキャップ２００との回転方向の位置関係を維持したまま、キャップ２００はチャック１００の保持孔１１１内部に入り込む。
このとき、割ツメ１２６の内径側は上面から下面にかけて曲面で構成されており、鋭利な箇所がないため、フリッパ２２０が割ツメ１２６を押し退けて乗り越えても、キャップ２００の表面に割ツメ１２６による傷がつくことなくキャップ１００の保持孔１１１にキャップ２００を挿入できる。割ツメ１２６を乗り越えた４つのフリッパ２２０は、それぞれの直上にあるローレット凹部１１３に入る。
また、フリッパ２２０がローレット凸部１１４と同一直線上に位置する場合は、ローレット凸部１１４とフリッパ２２０が接触すると、キャップ２００が隣接するローレット凹部１１３に向かってフリッパ２２０が誘導されるように僅かに回転し、チャック１００の保持孔１１１内部へ入り込むため、チャック１００とキャップ２００の回転方向の位置決めをする必要はない。

キャップ２００のフリッパ２２０がローレット凹部１１３に沿った状態でチャック１００の奥に到達するまでに、フリッパ２２０の最外径部分は割ツメ１２６を乗り越えている。この時、Ｏリング１２２に付勢されている割ツメ１２６は、フリッパ２２０の最外径部分よりも下方に接触してキャップ２００を支持するため、チャック１００が上昇してキャップ２００が接地面から浮いても脱落することはなく、図４の（ａ）に示すように、キャップ２００を保持した状態でチャック１００の移動が可能である。
また、フリッパ２２０がブリッジ部１２４や係止リブ１２５に面したローレット凹部１１３に沿った状態で、キャップ２００がチャック１００の保持孔１１１に挿入された場合でも、隣接する割ツメ１２６間の幅と、ツメ凹部１２７、ブリッジ部１２４及び係止リブ１２５の周方向の幅は、フリッパ２２０の周方向幅よりも小さくなるように形成され、ブリッジ部１２４及び係止リブ１２５上の、ローレット凹部１１３に沿った面を結んだ円の最外径はフリッパ２２０の最外径よりも僅かに大きくなるように形成されているため、図４の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、フリッパ２２０の最外径部分の両脇下方に割ツメ１２６が確実に接触してキャップ２００を支持することで、キャップ２００を保持した状態でチャック１００の移動が可能である。

キャップ２００を保持したチャック１００は、容器の口の上方へ移動した後、キャップ２００を容器の口に合わせるように下降する。キャップ２００の内側の雌ねじ部が容器の口の雄ねじ部に干渉する位置まで下降すると、チャック１００はねじを締める方向へ回転し、キャップ２００を容器の口に螺嵌させる。この時、ローレット凹部１１３にフリッパ２２０が嵌合しているため、キャップ２００は空回りすることなく、チャック１００と連動して確実に回転する。
十分にキャップ２００を容器の口に螺嵌させた後、チャック１００を上昇させると、キャップ２００はチャック１００の保持孔１１１から抜ける方向の引張力を容器から受けるため、フリッパ２２０が割ツメ１２６を押し退けて乗り越え、チャック１００の保持孔１１１からキャップ２００が外れることで、キャップ２００の螺嵌作業は完了する。
このとき、割ツメ１２６の内径側は上面から下面にかけて曲面で構成されており、鋭利な箇所がないため、フリッパ２２０が割ツメを押し退けて乗り越えても、キャップ２００の表面に割ツメ１２６による傷がつくことなく、チャック１００の保持孔１１１からキャップ２００を外すことができる。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
例えば、上述した実施形態のチャックは、割ツメは４つ設けられているものとして説明したが、割ツメの数は４つに限定されず、キャップに設けられたフリッパの数以上設けられていればよく、例えば、上述した実施形態の場合は、割ツメを５つ以上設けてもよい。
また、上述した実施形態のチャックは、ローレットが円周上に１６組均等配置されているものとして説明したが、ローレットの数は１６組に限定されず、キャップに設けられたフリッパの数の整数倍で円周上に均等配置されていればよく、例えば、円周上に２４組設けられていてもよい。
また、上述した実施形態のチャックは、割ツメをＯリングによって付勢しているものとして説明したが、付勢方法はＯリングに限定されず、内周側に割ツメを付勢する力を発生するものであればよく、例えば、ばねやエアシリンダ等によって付勢してもよい。

また、上述した実施形態のチャックは、割ツメは円弧板状に形成され、割ツメの内径側は上面から下面にかけて曲面で構成されているものとして説明したが、割ツメの内径側の形状はこれに限定されず、キャップのフリッパに沿うような形状でもよく、例えば、ローレットと同様の凹凸が設けられていても良い。

また、上述した実施形態のチャックは、保持孔内のローレットが設けられた内周面の内径が、キャップ受け入れ側から徐々に狭くなるように形成されているものとして説明したが、保持孔内の形状はこれに限定されず、キャップのフリッパがローレット凹部に嵌合し、所定の位置で保持できるように形成してあればよく、例えば、保持孔の内周面の内径を均一にするとともにローレットを全周に形成し、所定の位置でキャップが保持可能なように保持孔上方から付勢部材でキャップを押さえてもよい。
また、上述した実施形態のチャックは、保持孔内のローレットの凹部とブリッジ部及び係止リブとが、円周上同じ位相位置にあるものとして説明したが、ローレットとブリッジ部及び係止リブとの位置関係はこれに限定されず、例えば、ローレットとブリッジ部及び係止リブとが、円周上異なる位相位置にあってもよく、１つのチャックに円周上同じ位相位置にあるものと、円周上異なる位相位置にあるものが混在してもよい。

１００・・・チャック
１１０・・・チャック本体
１１１・・・保持孔
１１２・・・ローレット
１１３・・・ローレット凹部
１１４・・・ローレット凸部
１２０・・・キャップ支持機構
１２１・・・押圧溝
１２２・・・Ｏリング
１２３・・・貫通部
１２４・・・ブリッジ部
１２５・・・係止リブ
１２６・・・割ツメ
１２７・・・ツメ凹部
２００・・・キャップ
２１０・・・ナール
２１１・・・ナール凹部
２１２・・・ナール凸部
２２０・・・フリッパ

Claims

キャップを内包可能な大きさの保持孔を有するチャック本体と、前記保持孔に挿入されたキャップを支持するキャップ支持機構とを有するチャックであって、
前記キャップ支持機構は、前記チャック本体の下部外側面に設けられた円周状の押圧溝と、前記押圧溝から前記保持孔まで達する複数の貫通部と、前記複数の貫通部に挿入される複数の割ツメと、前記押圧溝に嵌合し前記割ツメを前記保持孔の中心軸側に向け付勢する押圧弾性体とを有し、
前記貫通部には、前記割ツメの前記保持孔側への動きを規制する係止リブが設けられ、
隣り合う前記貫通部の間に、ブリッジ部が形成され、
前記割ツメには、前記割ツメの前記保持孔側に円周方向に長い弧状面が形成され、
前記割ツメは、前記保持孔側に開放され前記係止リブと係合するツメ凹部を有し、
前記保持孔の内周面の前記キャップ支持機構の上方には、キャップ側壁の外周面に形成された軸方向にのびる凸状のフリッパに嵌合可能なローレットを有し、
前記割ツメと前記ブリッジ部との間には、前記割ツメの移動方向の傾きを許容する所定の遊びを有することを特徴とするチャック。
前記保持孔は、複数の前記フリッパの最外径部分が、それぞれ少なくとも１つの前記割ツメの上方に位置するまで前記キャップを挿入可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のチャック。
前記保持孔の内周面の前記キャップ支持機構の上方は、上方に向かって内径が狭くなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のチャック。
前記ローレットの凹部は、前記キャップに形成された凸状の前記フリッパの数の整数倍、均等に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のチャック。
前記保持孔には、保持される前記キャップの天面を付勢する付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のチャック。
前記複数の貫通部は、前記キャップに形成された凸状の前記フリッパの数より多く設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のチャック。
前記割ツメは、少なくとも前記フリッパの幅よりも円周方向に長い前記弧状面を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のチャック。