(57)【要約】      （修正有）【課題】缶体の缶胴部を損傷することなく、缶体の軸線周りの回転を十分に減速させることが可能な缶体の回転減速装置を提供する。【解決手段】回転軸１１（１１ａ、１１ｂ）を有する複数のプーリ１０（１０ａ、１０ｂ）と、前記複数のプーリに巻回され、缶胴部に接触するベルト２０と、前記複数のプーリのうち少なくともいずれか一方の前記回転軸１１ａに取付けられ、軸線周りに回転する缶体Ｗが前記ベルトに接触した際に、前記ベルトの回転とともに回転する前記プーリに対して制動力を付与する制動力付与手段を備えることを特徴とする。【選択図】図６
2014237162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶胴部を有する缶体の軸線周りの回転を減速する缶体の回転減速装置であって、
回転軸を有する複数のプーリと、
前記複数のプーリに巻回され、前記缶胴部に接触するベルトと、
前記複数のプーリのうち少なくともいずれか一方の前記回転軸に取付けられ、前記軸線周りに回転する前記缶体が前記ベルトに接触した際に、前記ベルトの回転とともに回転する前記プーリに対して制動力を付与する制動力付与手段を備えることを特徴とする缶体の回転減速装置。
【請求項２】
前記制動力付与手段は、
前記回転軸に取付けられ前記回転軸と一体に回転するヒステリシス板と、
該ヒステリシス板と対向配置され、前記ヒステリシス板との間に間隙が形成された磁石群と、を有し、
前記磁石群は、前記回転軸周りにＮ極とＳ極とが交互に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の缶体の回転減速装置。
【請求項３】
前記磁石群によって形成される磁界の大きさ及び方向が調節可能とされていることを特徴とする請求項２に記載の缶体の回転減速装置。
【請求項４】
前記磁石群は２つあり、前記ヒステリシス板を挟んで対向配置されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の缶体の回転減速装置。
【請求項５】
前記２つ配置された磁石群のうち一方の前記磁石群は、前記回転軸周りの周方向位置を調整可能とされていることを特徴とする請求項４に記載の缶体の回転減速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸線周りに回転する缶体の回転減速装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
飲料缶などの缶体は、例えばアルミニウム製板材や鉄板に深絞り加工を施して、筒状をなす缶胴部と缶底部とが形成される。この缶底部は、缶体の内圧に対する強度を高めるため、缶体の軸線内方に向かう凹部を有している。缶底部は、このような形状を有しているために、プリント印刷などを行うことが難しく、従来、缶底部外面は、塗装されることなく使用されていた。
【０００３】
しかしながら、飲料缶では内容物充填時に高温水（約１２０℃）に浸漬する加熱殺菌処理が行われる場合があり、缶体の缶底部を塗装しないまま高温水に浸漬すると缶底部が酸化し、黒色化する等の問題があった。
【０００４】
そこで、缶底部を塗装する方法として、例えば特許文献１には、缶胴部を軸線周りに回転させながら缶底部外面をスプレーによって塗装する方法が開示されている。この缶底部の塗装方法では、缶胴部を軸線周りに回転するとともに、缶体の内面をスプレーによって塗料を吹き付ける内面塗装工程と、内面塗装工程の後に缶底部の外周側に位置決めローラを当接して軸方向位置決めを行ったうえで、缶胴部の側面に駆動部材を当接して駆動部材を回転することにより缶胴部を軸線周りに回転させつつ、缶底部に向けて塗料を噴霧する缶底部塗装工程とが実施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１８８９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の缶底部の塗装方法では、缶底部塗装工程において、缶体を軸線方向に回転させているので、さらに次の工程を実施するには、缶体の回転を減速させる必要がある。缶体の回転を減速させる方法としては、例えば図１０に示すように、スターホイールＳの凹部に吸着されて運搬され、軸線周りに回転する缶体Ｗにブラシ５０を押し当てる方法が考えられる。
【０００７】
しかしながら、このようにブラシ５０を押し当てる方法では、ブラシ５０によって缶体Ｗに発生する制動力が小さく、缶体Ｗの回転を十分に減速させることが困難であった。また、ブラシ５０を強く缶体Ｗに押し付け過ぎた場合には、缶体Ｗの缶胴部に凹みが発生したり、傷が発生したりする問題があった。
【０００８】
この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、缶体の缶胴部を損傷することなく、軸線周りの回転を十分に減速させることが可能な缶体の回転減速装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の課題を解決するために、本発明の缶の回転減速装置は、缶胴部を有する缶体の軸線周りの回転を減速する缶体の回転減速装置であって、回転軸を有する複数のプーリと、前記複数のプーリに巻回され、前記缶胴部に接触するベルトと、前記複数のプーリのうち少なくともいずれか一方の前記回転軸に取付けられ、前記軸線周りに回転する前記缶体が前記ベルトに接触した際に、前記ベルトの回転とともに回転する前記プーリに対して制動力を付与する制動力付与手段を備えることを特徴としている。
【００１０】
本発明の回転減速装置によれば、軸線周りに回転する缶体がベルトに接触した際に、ベルトの回転とともに回転するプーリに対して制動力を付与する制動力付与手段を備えているので、プーリに制動力が付与されることで回転を抑制されたベルトが、缶体に接触することによって、缶体の回転を減速することができる。
また、缶体がベルトに接触する際にベルトに付与される力の方向と同じ方向にベルトが回転することができるので、缶胴部に過剰な制動力が付与されることがなく、缶胴部を損傷することがない。
【００１１】
また、前記制動力付与手段は、前記回転軸に取付けられ前記回転軸と一体に回転するヒステリシス板と、該ヒステリシス板と対向配置され、前記ヒステリシス板との間に間隙が形成された磁石群と、を有し、前記磁石群は、前記回転軸周りにＮ極とＳ極とが交互に形成されている構成とされても良い。
【００１２】
この場合、制動力付与手段は、回転軸に一体に取付けられたヒステリシス板と、このヒステリシス板と対向配置された磁石群とを有し、この磁石群は回転軸周りにＮ極とＳ極とが交互に形成されているので、回転軸とともにヒステリシス板が回転すると、磁石群から生じる磁束線がヒステリシス板に流入することによって回転軸の回転を妨げるように制動力が作用する。すなわち、磁石群は回転軸周りにＮ極とＳ極とが交互に形成されているため、ヒステリシス板には交番磁界による磁束が流入することで、ヒステリシス板にはヒステリシス損が発生し、回転軸のトルクが熱に変換されることにより、回転軸に制動力が付与されるのである。
このように回転軸に制動力を付与することによって、ベルトの回転速度を減速することができ、ベルトと接触する缶体の回転速度を十分に減速可能となる。
【００１３】
さらに、ヒステリシス板と磁石群との間には間隙が形成されているので、ヒステリシス板と磁石群とが直接接触することがないので、ヒステリシス板と磁石群とが劣化せず、制動力付与手段の寿命を向上させることができる。
【００１４】
また、前記磁石群によって形成される磁界の大きさ及び方向が調節可能とされていることが好ましい。
この場合、磁石群によって形成される磁界の大きさ及び方向が調節可能とされているので、ヒステリシス板に流入する磁束を調節でき、ヒステリシス板に生じるヒステリシス損の大きさを調節できる。したがって、回転軸（プーリ）に作用する抵抗（制動力）を制御できる。
そして、缶体の回転速度、缶体の大きさ、缶体の摩擦係数等に応じて回転軸（プーリ）に付与される制動力を制御することで、缶体に付与される制動力を調節することが可能となり、より確実に缶体を損傷することなく缶体の回転を減速することができる。
【００１５】
さらに、前記磁石群は２つあり、前記ヒステリシス板を挟んで対向配置されていることが好ましい。
この場合、磁石群によって生じる磁界の強さを調節し、ヒステリシス板に流入する磁束の磁束密度を大きく設定したり、小さく設定したりすることができる。したがって、ヒステリシス板に発生するヒステリシス損を大きくしたり、小さくしたりすることが可能となる。
例えば、対向配置された磁石群において、Ｎ極同士、Ｓ極同士が対向するように配置した場合に最もヒステリシス損を大きく設定することができ、Ｎ極とＳ極同士が対向するように配置した場合に最もヒステリシス損を小さく設定することができる。このようにヒステリシス板に生じるヒステリシス損の大きさを変えることによって、回転軸（プーリ）に作用する抵抗（制動力）を制御できる。
【００１６】
さらに、前記２つ配置された磁石群のうち一方の前記磁石群は、前記回転軸周りの周方向位置を調整可能とされていることが好ましい。
この場合、一方の磁石群において回転軸周りの周方向位置を調整することで、容易に回転軸（プーリ）に作用する抵抗（制動力）を制御できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、缶体の缶胴部を損傷することなく、缶体の軸線周りの回転を十分に減速させることが可能な缶体の回転減速装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る缶体の回転減速装置が対象とする缶体の断面図である。
【図２】一実施形態に係る缶体の回転減速装置を回転軸の軸方向から見た概略図である。
【図３】一実施形態に係る缶体の回転減速装置を側面から見た概略図である。
【図４】一実施形態に係る制動力付与手段を側面から見た断面図である。
【図５】図４の磁石群の概略説明図である。
【図６】一実施形態に係る缶体の回転減速装置の作用を説明するための概略図である。
【図７】２つの磁石群の配置とヒステリシス損の関係を説明するための概略図である。（ａ）はＮ極同士、Ｓ極同士を対向配置した場合、（ｂ）はＮ極とＳ極を対向配置した場合の概略図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る缶体の回転減速装置の制動力付与手段において、２つの磁石群の配置を説明するための概略図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る缶体の回転減速装置の制動力付与手段を説明するための概略図である。
【図１０】缶体の回転を減速する従来の方法を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。
まず、本発明の一実施形態に係る缶体の回転減速装置１が対象とする缶体Ｗの形状について説明する。本実施形態で用いられる缶体Ｗは、図１で示すように、円筒状の缶胴部Ｗ１と、この缶胴部Ｗ１の缶体の軸線Ｏ１方向下端部に設けられた缶底部Ｗ２とを有している。
缶底部Ｗ２には、軸線Ｏ１方向外方（図１において下方）に向けて突出する環状突出部Ｗ２１が設けられている。また、環状突出部Ｗ２１の内周側には、軸線Ｏ１方向内方（図１において上方）に向けてドーム状に凹んだ凹部Ｗ２２が設けられている。
【００２０】
次に、本発明の実施形態に係る缶体の回転減速装置１について説明する。缶体の回転減速装置１は、図２、図３に示すように、回転軸１１（１１ａ、１１ｂ）を有する一対のプーリ（複数のプーリ）１０（１０ａ、１０ｂ）と、この一対のプーリ１０に巻回されたベルト２０と、一対のプーリ１０のうち一方のプーリ１０ａ（図２及び図３において左側のプーリ）の回転軸１１ａに取付けられた制動力付与手段３０とを備えている。この缶体の回転減速装置１は、軸線Ｏ１周りに回転する缶体Ｗの回転を減速するための装置である。なお、図３においては、ベルト２０の図示が省略されている。
【００２１】
プーリ１０ａ、１０ｂは、軸線Ｏ２周りに回転する回転軸１１と、この回転軸１１の上部に設けられたベルト取付け部１２とを備え、これらのプーリ１０ａ、１０ｂはネジ１６によって台座１７に締結されることにより固定されている。
ベルト取付け部１２は、ベルト２０が配置される箇所に周方向に窪みが形成されており、ベルト２０を巻回できるように対向配置されている。
【００２２】
ベルト２０は、無端ベルトであり、ベルト取付け部１２に巻回されて取付けられている。このベルト２０の周方向に力が作用するとベルト２０が回転するようになっている。また、ベルト２０は、回転する缶体Ｗの缶胴部Ｗ１が弾性的にベルト２０の表面に接触する位置に配置されると、缶胴部Ｗ１がベルト２０に接触することによって摩擦が生じ、ベルト２０が回転する（図６参照）。
【００２３】
制動力付与手段３０は、例えば一対のプーリ１０（１０ａ、１０ｂ）のうち一方の回転軸１１ａ（図２及び図３において左側の回転軸）に取付けられており、回転する缶体Ｗがベルト２０に接触した際に、ベルト２０の回転とともに回転するプーリ１０ａに対して制動力を付与するものである。
本実施形態において制動力付与手段３０は、図４に示すように、回転軸１１ａに取付けられたヒステリシス板３１と、ヒステリシス板３１を挟んで対向配置された２つの磁石群３２ａ、３２ｂと、これらヒステリシス板３１と磁石群３２ａ、３２ｂとを囲うハウジング３３とを備えている。
【００２４】
ヒステリシス板３１は、円板形状に形成され、磁性材で構成されている。このヒステリシス板３１は、軟磁性材で構成されることが好ましい。
磁石群３２ａ、３２ｂは永久磁石からなり、磁石群３２ａ、３２ｂはそれぞれ、ヒステリシス板３１側に少なくとも一つ以上のＮ極とＳ極とを有している。本実施形態において磁石群３２ａ、３２ｂはそれぞれ、円板状に形成されており、図５に示すように、回転軸１１ａ周りにＮ極とＳ極とが交互に形成されている。これらの磁石群３２ａ、３２ｂは、ヒステリシス板３１との間に間隙が形成されて配置されている。
【００２５】
さらに、本実施形態において、２つの磁石群３２ａ、３２ｂのうち一方の磁石群は回転軸１１ａ（軸線Ｏ２）周りの周方向位置を調整可能に設けられている。この周方向位置の調整は、例えば磁石群３２ａ、３２ｂのうち一方が、回転軸１１ａ（軸線Ｏ２）周りに回転することによって行われる。
なお、ヒステリシス板３１は回転軸１１ａとともに回転するが、回転軸１１ａが回転しても磁石群３２ａ、３２ｂは回転しない構成とされている。
【００２６】
以上のように構成された本実施形態に係る缶体の回転減速装置１の作用について、以下に説明する。一例として、缶体の回転減速装置１をスターホイールＳ１〜Ｓ３で搬送される缶体Ｗの回転速度を減速する場合について説明する。
図６に示すように、スターホイールＳ１の凹部に吸着された缶体Ｗは、矢印Ｒ１方向に回転移動し、スターホイールＳ１の周縁に沿って搬送される。スターホイールＳ１において缶体Ｗには、缶体Ｗの軸線Ｏ１周りに回転力が付与されて、例えば缶底部Ｗ２のスプレー塗装工程が行われる。この回転した缶体Ｗは、回転したままスターホイールＳ１、Ｓ２との間の最近接部４０の位置で缶体Ｗの受け渡しが行われる。
【００２７】
そして、スターホイールＳ２では、回転した缶体Ｗの回転が減速される回転減速工程がある。この回転減速工程では、缶体Ｗが回転したままでは次の工程を行えないので、缶体Ｗの回転を減速するのである。以下に、回転減速工程の詳細を説明する。
缶体Ｗがベルト２０の位置まで搬送され、ベルト２０に接触すると、缶体Ｗが回転することによってベルト２０との間に摩擦力が生じ、ベルト２０が回転する。このとき、ベルト２０の回転と同期してプーリ１０ａの回転軸１１ａも回転する。
このようにプーリ１０ａの回転軸１１ａが回転すると、回転軸１１ａに取付けられた制動力付与手段３０のヒステリシス板３１が回転軸１１ａ周りに回転する。ヒステリシス板３１が回転すると、ヒステリシス板３１に対向配置された２つの磁石群３２ａ、３２ｂから生じる磁束線がヒステリシス板３１に流入し、回転軸１１ａの回転を妨げるように制動力が作用する。
【００２８】
すなわち、磁石群３２ａ、３２ｂは、回転軸１１ａ周りにＮ極とＳ極とが交互に形成されているため、ヒステリシス板３１には交番磁界による磁束が流入することでヒステリシス損が発生し、回転軸１１ａ（プーリ１０ａ）のトルクが熱に変換され、制動力が回転軸１１ａに付与されるのである。
このように回転軸１１ａに制動力が付与されることで、ベルト２０の回転速度を減速し、このベルト２０と接触することにより制動力を受ける缶体Ｗに所定の制動力を付与し、缶体Ｗの回転速度が減速される。なお、ここで缶体Ｗの回転が止められても良い。
そして、所定の回転速度まで減速された缶体Ｗは、スターホールＳ２の周縁上をさらに搬送され、次のスターホイールＳ３へと送られる。
【００２９】
以上のような構成とされた本実施形態に係る缶体の回転減速装置１によれば、制動力付与手段３０は、回転軸１１ａに一体に取付けられたヒステリシス板３１と、このヒステリシス板３１と対向配置された磁石群３２ａ、３２ｂとを有し、この磁石群３２ａ、３２ｂは回転軸１１ａ周りにＮ極とＳ極とが交互に形成されているので、回転軸１１ａとともにヒステリシス板３１が回転すると、上述したように回転軸１１ａの回転を妨げるように制動力が作用する。このように回転軸１１ａ（プーリ１０ａ）に制動力を付与することによってベルト２０の回転速度を減速することができ、ベルト２０と接触する缶の回転速度を十分に減速可能となる。
【００３０】
また、缶体Ｗがベルト２０に接触する際にベルト２０に付与される力の方向と同じ方向にベルト２０が回転することができるので、缶胴部Ｗ１に過剰な制動力が付与されることがなく、缶胴部Ｗ１を損傷することがない。
また、ヒステリシス板３１と磁石群３２ａ、３２ｂの間には間隙が形成されているので、ヒステリシス板３１と磁石群３２ａ、３２ｂとが直接接触することがないので、ヒステリシス板３１と磁石群３２ａ、３２ｂとが劣化せず、制動力付与手段３０の寿命を向上させることができる。
【００３１】
さらに、ヒステリシス板３１を挟んで２つの磁石群３２ａ、３２ｂが対向配置されているので、磁石群３２ａ、３２ｂによって生じる磁界の強さを調節し、ヒステリシス板３１に流入する磁束の磁束密度を大きく設定したり、小さく設定したりすることができる。したがって、ヒステリシス板３１に発生するヒステリシス損を大きくしたり、小さくしたりすることが可能となる。
【００３２】
例えば、図７（ａ）に示すように、ヒステリシス板３１を挟んでＮ極同士、Ｓ極同士が対向するように磁石群３２ａ、３２ｂを配置した場合には、ヒステリシス損を大きく設定することができる。
一方、図７（ｂ）に示すように、ヒステリシス板３１を挟んでＮ極とＳ極が対向するように磁石群３２ａ、３２ｂを配置した場合には、ヒステリシス損を小さく設定することができる。このようにヒステリシス板３１に生じるヒステリシス損の大きさを変えることによって、回転軸１１ａ（プーリ１０ａ）に作用する抵抗（制動力）を制御できるのである。
【００３３】
したがって、缶体Ｗの回転速度、缶体Ｗの大きさ、缶体Ｗの摩擦係数等に応じて回転軸１１ａ（プーリ１０ａ）に作用する制動力を制御することができ、缶体Ｗに付与される制動力を調節することが可能となり、より確実に缶体Ｗを損傷することなく缶体Ｗの回転を減速することができる。
【００３４】
また、２つ配置された磁石群３２ａ、３２ｂのうち一方の磁石群は、回転軸１１ａ周りの周方向位置を調整可能とされているので、一方の磁石群を回転軸１１ａの周方向位置を調整することで、ヒステリシス板３１を挟んで対向する磁石の極を容易に設定することができ、回転軸１１ａ（プーリ１０ａ）に作用する抵抗（制動力）を簡単に制御できる。
【００３５】
以上、本発明の一実施形態に係る缶体の回転減速装置について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３６】
上記実施の形態では、ヒステリシス損を利用した制動力付与手段３０を回転軸１１ａに取付けて、プーリ１０ａに対して制動力を付与する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ベルトの回転とともに回転するプーリに対して制動力を付与するものであれば他の構成の制動力付与手段を用いても良い。
【００３７】
また、上記実施の形態では、２つの磁石群３２ａ、３２ｂが配置されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、磁石群は少なくとも１つ配置されていれば良い。
また、磁石群３２ａ、３２ｂにはそれぞれ、Ｎ極とＳ極とが２つずつ回転軸１１ａ周りに交互に形成されている場合について説明したが、Ｎ極とＳ極とが少なくとも１つずつ回転軸の軸線周りに交互に形成されていれば良い。
また、磁石群３２ａ、３２ｂの形状は、円板状に限定されるものではなく、四角板等の他の形状とされても良い。
【００３８】
また、上記実施の形態では、２つの磁石群３２ａ、３２ｂのうち一方の磁石群を回転軸１１ａ周りに回転させ周方向位置を調整することで回転軸１１（プーリ１０ａ）に作用する抵抗（制動力）を制御する場合について説明したが、ヒステリシス板の周囲の磁界の大きさ及び方向を調節する手段を採用することによってヒステリシス損を調節することが可能である。
【００３９】
例えば図８に示すように、ヒステリシス板３１と磁石群３２ｂとの間の間隙の大きさを調節することによってもヒステリシス板に生じるヒステリシス損の大きさを調節し、回転軸１１に付与される抵抗（制動力）を制御することもできる。
また、図９に示すように、ヒステリシス板３１と磁石群３２ａ、３２ｂとの間に磁界を遮蔽する遮蔽板３４を設けることによってもヒステリシス板３１に生じるヒステリシス損の大きさを調節することが可能である。
【００４０】
また、上記実施の形態では、一対のプーリ１０のうち一方のプーリ１０ａに制動力付与手段を設ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、両方のプーリに制動力付与手段を設けても良い。また、プーリは、２つに限定されるものではなく、３つ以上配置する構成とされても良い。
【符号の説明】
【００４１】
Ｏ１、Ｏ２  軸線
Ｗ  缶体
１  缶体の回転減速装置
１０  一対のプーリ（複数のプーリ）
１０ａ、１０ｂ  プーリ
１１（１１ａ、１１ｂ）  回転軸
２０  ベルト
３０  制動力付与手段
３１  ヒステリシス板
３２ａ、３２ｂ  磁石群
【図１】
2014237162.tif 000003
【図２】
2014237162.tif 000004
【図３】
2014237162.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014237162.tif 000007
【図６】
2014237162.tif 000008
【図７】
2014237162.tif 000009
【図８】
2014237162.tif 000010
【図９】
2014237162.tif 000011
【図１０】
2014237162.tif 000012