(57)【要約】【課題】  ブリッジの引張強度を高効率かつ高精度に測定する。【解決手段】  フレア２９の内外周面をクランプするクランプ部１２と、クランプ部１２の上方に配設され、小径の軸部１３ａ、および該軸部１３ａのクランプ部１２と対向する一端部側に軸部１３ａと同軸的に設けられるとともに、天壁部２１の内径より小径で、かつ軸部１３ａより大径の平板部１３ｂを備えた引き上げ部１３と、引き上げ部１３をクランプ部１２に対して進退可能に支持する駆動手段と、引き上げ部１３に作用する軸力を測定する測定部とを備える。【選択図】        図１
2006038505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天壁部および該天壁部の周縁部から略垂下してなる周壁部を備えるとともに、該周壁部に周方向に延びるスコアがブリッジを介して周方向に複数形成されたキャップを対象として前記ブリッジの引張強度を測定するキャップ測定装置であって、
前記スコアより開放端側に位置する自由端部の前記周壁部の内外周面をクランプするクランプ部と、
該クランプ部の上方に配設され、小径の軸部の下端側に平板部が設けられた引き上げ部と、
該引き上げ部を前記クランプ部に対して進退可能に支持する駆動手段と、
前記引き上げ部に作用する軸力を測定する測定部とを備え、
前記天壁部の径方向中央部に穿設された貫通孔に、前記軸部を挿入配置するとともに、前記キャップの内側に前記平板部を配置し、かつ前記クランプ部により前記周壁部をクランプした状態で、前記引き上げ部を前記駆動手段により後退移動させ、前記平板部が前記天壁部の内面を上方へ向けて押圧したときに、前記引き上げ部に作用する軸力を前記測定部により測定することを特徴とするキャップ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天壁部および該天壁部の周縁部から略垂下してなる周壁部を備えるとともに、該周壁部に周方向に延びるスコアがブリッジを介して周方向に複数形成されたキャップを対象として、前記ブリッジの引張強度を測定するキャップ測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、飲料を充填、密封して販売する容器として、例えばボトル缶の口金部にキャップが螺着されてなるキャップ付ボトル缶が採用されている（例えば、下記特許文献１参照）。この種のキャップ付ボトル缶に供されるキャップは、一般に、天壁部、および該天壁部の周縁部から略垂下してなる周壁部と、前記天壁部の内面を覆うように配設されたライナーとを備えている。そして、該ライナーがボトル缶口金部の開口端部に密接されるとともに、前記周壁部内面の雌ねじ部と、ボトル缶の口金部外面の雄ねじ部とが螺合されることにより、キャップ付ボトル缶が構成されている。さらに、ボトル缶雄ねじ部の缶軸方向下部には、その缶軸方向上端から下端に向けて順次、径方向外方へ延びる拡径部と、径方向外方へ凸とされた凸曲面部と、径方向内方へ延びる縮径部とが連設された膨出部が形成されており、この膨出部に沿うようにスコアより開口部側に位置するキャップの周壁部（以下、自由端部という）が巻き込まれることにより、キャップがボトル缶口金部に係止されるようになっている。この構成において、前記周壁部における前記膨出部と対応する部分には、周方向に延びるスコアがブリッジを介して周方向に複数形成されている。
【０００３】
以上のように構成されたキャップ付ボトル缶を開栓するには、キャップをボトル缶に対して相対的に缶軸回りに回動させ、ボトル缶雄ねじ部にキャップ雌ねじ部を沿わせることにより、キャップを缶軸方向上方へ移動させる。この際、ボトル缶膨出部にキャップ自由端部が巻き込まれているので、この自由端部は膨出部により係止され、この位置に留まることになり、そのため、キャップの前記ブリッジには缶軸方向の引張力が作用し、この引張力により前記ブリッジが破断される。その後、キャップをさらに前記回動し、キャップをボトル缶口金部から離脱させることにより、キャップ付ボトル缶が開栓されるようになっている。
【０００４】
従って、前記ブリッジの引張強度が大き過ぎると、開栓するのに要するキャップの回動トルク（以下、「開栓トルク」という）も大きくなり、キャップ付ボトル缶に良好な開栓性を具備させることが困難になる。逆に、前記ブリッジの引張強度が小さすぎると、キャップの前記自由端部をボトル缶膨出部に巻き込ませる加工時に、ブリッジに作用する缶軸方向の引張力によって、このブリッジが破断される虞があり、キャップ付ボトル缶の形成不良の原因にもなりかねない。
このため、従来から、前記ブリッジの引張強度を測定して管理することがなされている。
【特許文献１】特開２００１−２１３４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の前記引張強度の測定は、一般に人手に頼るところが多く、その測定工数の低下や、高精度な測定が望まれていた。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、スコアおよびブリッジの引張強度を高効率かつ高精度に測定することができるキャップ測定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】
【０００７】
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明のキャップ測定装置は、天壁部および該天壁部の周縁部から略垂下してなる周壁部を備えるとともに、該周壁部に周方向に延びるスコアがブリッジを介して周方向に複数形成されたキャップを対象として、前記ブリッジの引張強度を測定するキャップ測定装置であって、前記スコアより開放端側に位置する自由端部の前記周壁部の内外周面をクランプするクランプ部と、該クランプ部の上方に配設され、小径の軸部の下端側に平板部が設けられた引き上げ部と、該引き上げ部を前記クランプ部に対して進退可能に支持する駆動手段と、前記引き上げ部に作用する軸力を測定する測定部とを備え、前記天壁部の径方向中央部に穿設された貫通孔に、前記軸部を挿入配置するとともに、前記キャップの内側に前記平板部を配置し、かつ前記クランプ部により前記周壁部をクランプした状態で、前記引き上げ部を前記駆動手段により後退移動させ、前記平板部が前記天壁部の内面を上方へ向けて押圧したときに、前記引き上げ部に作用する軸力を前記測定部により測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係るキャップ測定装置によれば、キャップの天壁部に穿設された貫通孔に前記軸部の下端部側が挿入配置されるとともに、前記キャップの内側に前記平板部が配置され、かつ前記クランプ部により前記自由端部の周壁部をクランプした状態で、前記引き上げ部を後退移動させ、前記平板部により前記天壁部の内面を上方へ向けて押圧したときに前記引き上げ部に作用する軸力が前記測定部により測定可能とされているので、ブリッジが破断したときの前記軸力、すなわち引張強度を測定することができる。従って、例えば周壁部から、一つのブリッジを有する切り出し片を複数切り出し、これらを各別に引張して破断したときの軸力を測定することにより、ブリッジの引張強度の最小値を測定するような方法を採用しなくても、キャップそのものから直接、前記引張強度の最小値を測定することが可能になり、高精度かつ高効率な測定を実現することができる。
【０００９】
また、軸部の一端部側をキャップ天壁部の前記貫通孔に挿入配置した状態で、前記平板部により前記天壁部の内面を上方へ向けて押圧するので、この押圧をするのに前記引き上げ部を前記クランプ部に対して後退移動させる過程において、複数のブリッジのうちのいくつかが破断され（以下、「破断部分」という）、残りが未だに破断されていないとき（以下、「未破断部分」という）に、引き続き、前記引き上げ部を前記クランプに対して後退移動させても、キャップ天壁部が前記平板部に対して傾くことを抑制することができる。すなわち、キャップ周壁部において、前記破断部分と対応する周方向領域は前記平板部により移動させられ易い一方、前記未破断部分と対応する周方向領域では前記平板部により移動させられ難いため、キャップ天壁部が前記平板部に対して傾き易くなるが、この傾きが生じようとしたときに、キャップ天壁部に形成された前記孔の内面が前記軸部の外周面により拘束されることになるので、前記傾きを防止することができる。
従って、全てのブリッジを破断させるときの引張強度を測定する際に、キャップを前記引き上げ部に対して定姿勢に維持し、前記引き上げ部による前記天壁部内面の押圧状態を安定させることが可能になる。つまり、全てのブリッジを破断させるときの引張強度を高精度かつ高効率に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１および図２は、この発明の一実施形態として示したキャップ測定装置の概略構成図を示すものである。
まず、このキャップ測定装置１０の測定対象としてのキャップ２０の概略構成について、図１に従い説明する。キャップ２０は、例えばアルミニウム合金により形成され、天壁部２１および該天壁部２１の周縁部から略垂下してなる周壁部２２を備えるとともに、該周壁部２２に周方向に延びるスコア２３がブリッジ２４を介して周方向に複数形成された構成とされている。
【００１１】
周壁部２２は、天壁部２１側から自由端部側に向けて順次、径方向内方に向って凹とされた凹部２５ａが周方向に間隔をあけて複数形成されたナール部２５と、このナール部２５の下端に連なり当該ナール部２５より小径とされたグルーブ２６と、このグルーブ２６の下端に連なり当該グルーブ２６より大径とされるとともに、平滑面とされた雌ねじ部形成予定部２７と、この雌ねじ部形成予定部２７の下端に連なり当該雌ねじ部形成予定部２７より大径とされた破断部２８と、破断部２８の下端に連なり下方に向かうに従い漸次拡径したフレア（自由端部）２９とを備えている。そして、前記スコア２３および前記ブリッジ２４は、破断部２８の軸方向中央部に配置されている。
【００１２】
なお、このキャップ２０を図示しないボトル缶口金部に螺着させるには、キャップ２０をボトル缶口金部に被冠させた状態で、天壁部１１の外周縁部に、この外周縁に向かうに従い漸次、軸方向下方へ延び、その端縁が周壁部２２の軸方向上端に連なる段差部を押圧成形し、これにより、天壁部２１の内面に配設しておいた樹脂材料からなるライナー（図示略）を、ボトル缶口金部の開口端部に密接させる。次に、雌ねじ部形成予定部２７を、ボトル缶口金部に形成された雄ねじ部に沿わせて径方向内方へ向けて押圧することにより、雌ねじ部形成予定部２７に雌ねじ部を形成し、そして、フレア２９をボトル缶口金部の膨出部に沿うように巻き込ませることにより、キャップ２０をボトル缶口金部に螺着させる。
【００１３】
次に、キャップ測定装置１０について説明する。
この装置１０は、図２に示すように、プレート部１１ａと該プレート部１１ａの表面に立設された支柱部１１ｂとを備える基台１１と、プレート部１１ａの表面に設けられ、キャップフレア２９の内外周面をクランプするクランプ部１２と、該クランプ部１２の上方に配設され、小径の軸部１３ａ、および該軸部１３ａのクランプ部１２と対向する一端部側に軸部１３ａと同軸的に設けられるとともに、前記天壁部２１の内径より小径で、かつ前記軸部１３ａより大径の平板部１３ｂを備えた引き上げ部１３と、該引き上げ部１３をクランプ部１２に対して進退可能に支持する駆動手段１４と、引き上げ部１３に作用する軸力を測定する測定部１５とを備える概略構成とされている。
【００１４】
駆動手段１４は、基台支柱部１１ｂの内部にこの支柱部１１ｂの立設方向と同一の方向に立設された図示しないボールねじと、このボールねじの上端に連結されたハンドル部１４ａと、前記ボールねじに螺合された図示しないベアリング部若しくはスクリューナット部とを備えている。そして、前記ベアリング部若しくはスクリューナット部に支持板１６がその下面から連結され、この支持板１６の上面に測定部１５が配設され、さらにこの測定部１５の軸方向下端に引き上げ部１３が連結された構成となっている。
以上の構成により、ハンドル部１４ａを回転させて前記ボールねじをその軸線回りに回転させることによって、前記ベアリング部等、支持板１６、および測定部１５とともに引き上げ部１３をクランプ部１２に対して進退移動できるようになっている。
【００１５】
引き上げ部１３は、軸部１３ａの他端部側の端面（軸方向後端面）に形成された雌ねじを、測定部１５の下端面からクランプ部１２に向けて突出したロッド１５ａに形成された雄ねじに螺合させることによって、測定部１５に連結された構成となっている。つまり、引き上げ部１３は測定部１５に対して着脱可能とされている。また、引き上げ部１３はキャップ２０を形成する材質の引張強度より弾性限度が大きい材質、例えばステンレス鋼により形成されている。前述したように、平板部１３ｂの外径はキャップ天壁部２１の内径、すなわち前記段差部の外周縁における内径より小さくされているが、少なくとも前記段差部の内周縁における内径より大きくされている。
【００１６】
クランプ部１２は、プレート部１１ａの表面に立設された円柱部１２ａと、軸方向に分断された二つ割のリング部１２ｂとを備え、一方のリング部１２ｂにはその外周面から分断面（リング部１２ｂ、１２ｂ同士が互いに対向する面）に貫通する貫通孔が形成され、他方のリング部１２ｂの分断面に雌ねじが形成され、これらのリング部１２ｂの分断面同士を対向させた状態で、前記貫通孔にボルトを挿入するとともに、前記雌ねじにねじ込むことにより、リング部１２ｂの内周面が円柱部１２ａの外周面に対して締まるようになっている。
【００１７】
次に、以上のように構成されたキャップ測定装置１０により、ブリッジ２４の引張強度を測定する方法について説明する。
まず、測定対象としてのキャップ２０の天壁部２１において、その径方向中央部に軸部１３ａより大径で、かつ平板部１３ｂより小径の貫通孔２１ａを穿設する。次に、測定部１５から取り外された引き上げ部１３の軸部１３ａを、その前記他端部側からキャップ天壁部２１の内側から外側に向けて貫通孔２１ａに挿入した後に、軸部１３ａの前記雌ねじに測定部１５の前記雄ねじをねじ込み、測定部１５に引き上げ部１３を取り付ける。この際、クランプ部１２の前記ボルトを緩めておくことにより、リング部１２ｂの内周面を円柱部１２ａ外周面に対して緩め、その隙間をあけておく。
【００１８】
そして、引き上げ部平板部１３ｂの上面とキャップ天壁部２１の内面とを略一様に当接させた状態で、略面一とされた円柱部１２ａおよびリング部１２ｂの各上面、つまりクランプ部１２の上面に対して、キャップスコア２３が上方に位置し、かつキャップフレア２９の自由端が下方に位置するように、ハンドル部１４ａによりキャップ２０および引き上げ部１３の高さ位置を調整する。次に、クランプ部１２の前記ボルトを前述のようにねじ込むことにより、リング部１２ｂの内周面を円柱部１２ａの外周面に対して締め、これらの内周面および外周面により、キャップフレア２９の内外周面をクランプし、クランプ部１２にキャップ２０を保持させる。
以上により、キャップ２０がキャップ測定装置１０に装着される。
【００１９】
そして、ハンドル部１４ａを回転させ、引き上げ部１３をクランプ部１２に対して後退移動させる。この際、キャップフレア２９はクランプ部１２によりクランプされているので、引き上げ部１３はキャップ天壁部２１の内面により前記後退移動が拘束され、これにより引き上げ部１３に軸力が発生する。これと同時に、キャップ２０にあっては、その天壁部２１の内面が引き上げ部１３により上方に向けて押圧され、これに伴いキャップ周壁部２２は軸方向に引張される。
ここで、測定部１５は、引き上げ部１３に作用する軸力を前記後退移動の過程で連続的に測定する。そして、キャップ周壁部２２に作用する軸方向の引張力によってブリッジ２４が破断される度に、測定部１５による測定値をサンプリングする。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態に係るキャップ測定装置１０によれば、平板部１３ｂの外径より小径とされた貫通孔２１ａに、軸部１３ａの一端部側が挿入配置され、かつクランプ部１２によりキャップ周壁部２２をクランプした状態で、軸部１３ａおよび平板部１３ｂを後退移動させ、平板部１３ｂにより天壁部２１の内面を上方へ向けて押圧したときに引き上げ部１３に作用する軸力を測定部１５により測定するので、ブリッジ２４が破断したときの前記軸力が得られ、このブリッジ２４の引張強度を測定することができる。従って、例えば周壁部２２から、一つのブリッジ２４を有する切り出し片を複数切り出して、これらを各別に引張り、引張強度を測定することにより、ブリッジ２４の引張強度の最小値を測定するような方法を採用しなくても、キャップ２０そのものから直接、前記引張強度の最小値を測定することが可能になり、高精度かつ高効率な測定を実現することができる。
【００２１】
また、軸部１３ａの一端部側をキャップ天壁部２１の前記貫通孔２１ａに挿入した状態で、平板部１３ｂにより天壁部２１の内面を上方へ向けて押圧するので、この押圧をするのに引き上げ部１３をクランプ部１２に対して後退移動させる過程において、複数のブリッジ２４のうちのいくつかが破断され（以下、「破断部分」という）、残りが未だに破断されていないとき（以下、「未破断部分」という）に、引き続き、引き上げ部１３をクランプ部１２に対して後退移動させても、キャップ天壁部２１が平板部１３ｂに対して傾くことを抑制することができる。すなわち、キャップ周壁部２２において、前記破断部分と対応する周方向領域は平板部１３ｂにより移動させられ易い一方、前記未破断部分と対応する周方向領域では平板部１３ｂにより移動させられ難いため、キャップ天壁部２１が平板部１３ｂに対して傾き易くなるが、この傾きが生じようとしたときに、キャップ天壁部２１に形成された貫通孔２１ａの内面が軸部１３ａの外周面により拘束されることになるので、前記傾きを防止することができる。
【００２２】
従って、全てのブリッジ２４を破断させるときの引張強度を測定する際に、キャップ２０を引き上げ部１３に対して定姿勢に維持し、引き上げ部１３による前記天壁部２１内面の押圧状態を安定させることが可能になる。つまり、全てのブリッジ２４を破断させるときの引張強度を高精度かつ高効率に測定することができる。特に、平板部１３ｂの外径が、キャップ天壁部２１の内径、すなわち前記段差部の外周縁における内径より小さくされているが、少なくとも前記段差部の内周縁における内径より大きくされているので、引張強度を測定する過程において、平板部１３ｂによりキャップ天壁部２１の内面を略全域に亙って押圧することが可能になり、キャップ天壁部２１が曲げ変形することを最小限に抑制することができる。従って、引き上げ部１３に発生する軸力を、主として周壁部２２の軸方向に作用する引張力の反作用とすることが可能になり、高精度測定をより確実に実現することができる。
【００２３】
さらに、引張強度を測定する際、キャップ天壁部２１の内面は平板部１３ｂの上面と対向し、天壁部２１の外面は測定部１５の下端面と対向し、さらに軸部１３ａはキャップ天壁部２１の貫通孔２１ａに挿入されるとともに、平板部１３ｂの上面と測定部１５の下端面とに連結されているので、全てのブリッジ２４が破断されるときの引張強度を測定する場合でも、キャップ２０がこの装置１０から外れることはなく、高効率な測定が損なわれることはない。
【００２４】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、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、測定対象としてのキャップは、前記実施形態に限られず、例えばプラスチック製のものであっても適用可能である。また、前記実施形態では、引き上げ部１３を測定部１５等を介して駆動手段１４に連結した構成を示したが、引き上げ部１３を駆動手段１４に連結する構成は前記実施形態に限られるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
ブリッジの引張強度を高効率かつ高精度に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る一実施形態として示したキャップ測定装置の一部拡大断面側面図である。
【図２】本発明に係る一実施形態として示したキャップ測定装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  キャップ測定装置
１２  クランプ部
１３  引き上げ部
１３ａ  軸部
１３ｂ  平板部
１４  駆動手段
１５  測定部
２０  キャップ
２１  天壁部
２１ａ  貫通孔
２２  周壁部
２３  スコア
２４  ブリッジ
２９  フレア（自由端部）
【図１】
2006038505.tif 000003
【図２】
2006038505.tif 000004