(57)【要約】【課題】内周壁に保持ナールが形成されたキャップ嵌合部７と、その下方位置において環状に配置され、半径方向内向きに付勢された複数個の押圧ボール２を備えるキャッピングマシンのキャッピングヘッド。耐久性に優れ、キャップがキャップ嵌入部７に嵌入するとき、環状配置された押圧ボール２のセンターの位置が、キャップ嵌合部７のセンターからずれるのを防止し得る。【解決手段】基部３ａが水平軸１５に支持され、その軸心を支点として揺動自在とされた押えレバー３と、押えレバー３に当接して該押えレバー３の下端に形成された押圧部１６を半径方向内向きに付勢する圧縮バネ４を備える。押えレバー３の下端の押圧部１６が押圧ボール２の外周側に当接し、これを半径方向内向きに付勢する。【選択図】　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周壁に保持ナールが形成されたキャップ嵌合部と、その下方位置において、半径方向内外に進退自在かつ半径方向内向きに付勢され、先端が内周壁から所定距離突出した状態で環状に配置された複数個の押圧ボールを備えるキャッピングマシンのキャッピングヘッドであり、基部が水平軸に支持され、その軸心を支点として半径方向に沿った面内で揺動自在でかつ自由端側に形成された押圧部が前記押圧ボールの外周側に当接する複数個の押えレバーと、一端が前記押えレバーに当接してその自由端側を半径方向内向きに付勢する圧縮バネを備え、前記押えレバーの押圧部が前記押圧ボールを半径方向内向きに付勢していることを特徴とするキャッピングマシンのキャッピングヘッド。
【請求項２】
前記圧縮バネは、各押えレバーに対応して設けられていることを特徴とする請求項１に記載されたキャッピングマシンのキャッピングヘッド。
【請求項３】
各押えレバーは、基部から半径方向外側に向かう略水平部と、その外側端部から下方に向かう略垂直部からなり、前記押圧部は前記略垂直部の下端部に位置し、前記略水平部の上面に前記圧縮バネの一端が当接し、前記略水平部を下方に付勢していることを特徴とする請求項１又は２に記載されたキャッピングマシンのキャッピングヘッド。
【請求項４】
各押圧部の内周面が円弧状に形成され、複数個の押圧ボールに当接することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載されたキャッピングマシンのキャッピングヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器の口部にキャップを回転して装着する（螺合させる）キャッピングマシンのキャッピングヘッドの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のキャッピングヘッドは、例えば実開平２−５２７９３号公報、実開平７−３１６９３号公報、特開２０００−１０９１８２等にみられるように、内周壁に保持ナールが形成されたキャップ嵌合部と、その下方位置において周方向に等間隔で環状に配置された複数個の押圧ボールを備え、該複数個の押圧ボールはそれぞれ先端が内周壁から所定距離突出し、半径方向内外に進退自在とされ、かつゴム製のＯ−リングや一部重合するように円筒状に巻かれて周方向に伸縮自在とされた板バネにより半径方向内向きに付勢されている。
【０００３】
上記キャッピングヘッドによりキャップを容器の口部に装着するとき、キャッピングヘッドがキャップ上に降下すると、キャップは前記押圧ボールを半径方向外側に押し広げて内周壁内の空間に嵌入し、キャップの外周に形成されたキャップナールがキャップ嵌合部の保持ナールに噛み合い、一方、複数個の押圧ボールがキャップ外周を締め付ける。キャップナールと保持ナールの噛み合いによりキャッピングヘッドの回転力がキャップに伝達され、押圧ボールの締め付けによりキャップが下にずれたり落下するのが防止される。
【０００４】
また、例えば特公平５−４３５９８号公報、特公平７−２５１３号公報等には、別のタイプのキャッピングヘッドが記載されている。このキャッピングヘッドは、それぞれ半径方向内外に揺動自在とされたレバー状のチャックが周方向に等間隔で複数個配置されたもので、各チャックは下端内側にキャップの外周面を係止する係止爪を有し、該係止爪の内面にキャップナールに係合する凹凸又はクサビ状の突起が形成されている。各チャックの外周には環状にした引張コイルバネが配置され、これが各チャックを半径方向内側に常時付勢し、係止したキャップが下にずれたり落下しないように、又はキャッピングのあいだキャップが離脱しないように係止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、押圧ボールの付勢にゴム製のＯ−リングを用いる場合、容器内に充填された液体が熱い場合は使用中にキャッピングヘッドに熱が伝達し、Ｏ−リングも加熱される。そのため、Ｏ−リングが伸びて耐久性に劣り、部品交換等のメンテナンスに手間がかかるという問題がある。
また、押圧ボールの付勢に板バネを用いる場合、重合している箇所で板バネが周方向に滑って伸縮するため、キャップが前記押圧ボールを半径方向外側に押し広げるとき、環状に配置された複数の押圧ボールのセンターの位置がずれるという問題がある。これは、キャップが前記押圧ボールを半径方向外側に押し広げるとき、重合している箇所及びその近傍では板バネが半径方向外側に広がって押圧ボールが半径方向外側に後退しやすく、その他の箇所（特に重合している箇所から１８０゜離れた箇所）では板バネの半径方向の広がりが余りなく、押圧ボールが半径方向外側に広がりにくいためである。その結果、押圧ボールに保持されたキャップのセンターとキャップ嵌合部のセンターがずれ、キャップがキャップ嵌合部の入口に引っかかりキャップ嵌合部に嵌入していかなかったり、むりに嵌入してキャップナールに傷が付いたりする。
【０００６】
さらに、本発明者らは、板バネの代わりに引張コイルバネを環状にして押圧ボールの周囲に配置したキャッピングヘッドを作成し、これを実際のキャッピングマシンに用いたところ、センターのずれはないが、引張コイルバネに局部的（押圧ボールに当接する箇所）に強い負荷が繰り返しかかり、かつ押圧ボールと擦り合うためか、その箇所が短期間で破損するという不具合があった。
【０００７】
一方、前記別のタイプのキャッピングヘッドは、押圧ボールによるキャップの位置合わせ機能を有さないため、チャックの中心とキャップの中心が一致しないままチャック内部にキャップが押し込まれて、キャップナールに傷が付くことがあり、また、キャップの締め付けを確実に行うためには、上記特公平５−４３５９８号公報に記載されたようにカム機構等を導入する必要があり、一般に構造が複雑化する。
【０００８】
本発明は、キャッピングヘッドに関するこのような問題点に鑑み、内周壁に保持ナールが形成されたキャップ嵌合部と、その下方位置に環状に配置された複数個の押圧ボールを備えるタイプのキャッピングヘッドを改良するもので、耐久性に優れると同時に、キャップが前記押圧ボールを半径方向外側に押し広げるときに、環状配置された押圧ボールのセンターの位置がずれるのを防止できるキャッピングヘッドを得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内周壁に保持ナールが形成されたキャップ嵌合部と、その下方位置において、半径方向内外に進退自在かつ半径方向内向きに付勢され、先端が内周壁から所定距離突出した状態で環状に配置された複数個の押圧ボールを備えるキャッピングマシンのキャッピングヘッドに関し、基部が水平軸に支持され、その軸心を支点として半径方向に沿った面内で揺動自在でかつ自由端に形成された押圧部が前記押圧ボールの外周側に当接する複数個の押えレバーと、一端が前記押えレバーに当接してその自由端側を半径方向内向きに付勢する圧縮バネを備え、前記押えレバーの押圧部が前記押圧ボールを半径方向内向きに付勢していることを特徴とする。
【００１０】
上記キャッピングヘッドの望ましい具体的な形態として、例えば次の点が挙げられる。▲１▼前記圧縮バネは各押えレバーに対応して設けられている。しかし、各押えレバーに共通の圧縮バネを設けることもできる。▲２▼各押えレバーは、基部から半径方向外側に向かう略水平部と、その外側端部から下方に向かう略垂直部からなり、押圧部は前記略垂直部の下端部に位置し、前記略水平部の上面に圧縮バネの一端が当接し、前記略水平部を下方に付勢している。▲３▼各押圧部の内面が円弧状に形成され、複数個の押圧ボールに当接する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図７を参照し、本発明に係るキャッピングヘッドについて、具体的に説明する。
ここに示すキャッピングヘッドは、ヘッド部本体１、６個の押圧ボール２、３個の押えレバー３、各押えレバー３に対して配置された圧縮コイルバネ４、及び蓋部材５から構成されている。
ヘッド部本体１は、下向きに開口する凹部（キャップ保持孔６）を有し、その内周壁の上部にキャップナールに噛み合う保持ナール（縦溝）が形成されたキャップ嵌合部７を有し、その下部に連続して下広がりに傾斜した導入部８が形成されている。導入部８にもキャップ嵌合部７の保持ナールに連続するナールが形成されている。その下方位置には、押圧ボール２を半径方向に進退自在に収納する押圧ボール収納孔９が周方向に等間隔（６０゜間隔）に形成されている。なお、前記押圧ボール収納孔９の内周壁側には、半径方向内向きに付勢された押圧ボール２を、その先端が内周壁から所定距離突出した状態になるように係止する係止部９ａが形成されている。
【００１２】
ヘッド部本体１の側周部には周溝１１が形成されている。この周溝１１は押圧ボール収納孔９が位置する高さに形成され、その高さ方向の幅が前記押圧ボール収納孔９の直径よりやや大きく、前記押圧ボール収納孔９の外周壁側はこの周溝１１に開口している。
また、ヘッド部本体１の側周部には３個の縦溝部１２が放射状に形成されている。この縦溝部１２は、ヘッド部本体１の上端から前記凹部の天井壁（キャップ保持孔６の上端）よりやや上位置までの範囲に形成された深い（半径方向に深い）縦溝１２ａと、該縦溝１２ａと前記周溝１１につながる浅い（半径方向に浅い）縦溝１２ｂからなる。浅い縦溝１２ｂの深さ（半径方向深さ）は前記周溝１１の深さと同じとされている。
【００１３】
さらに、ヘッド部本体１の上部には、各縦溝部１２の中心寄りの位置（半径方向中心寄りの位置）において、該縦溝部１２に対し垂直（すなわち接線方向）に向く横溝部１３が、ヘッド部本体１の上端から前記縦溝１２ａのほぼ半ばまでの深さ（縦方向深さ）で形成されている。また、各縦溝部１２の外周寄りの位置（半径方向外周寄りの位置）において、バネガイド孔１４がヘッド部本体１の上端から前記縦溝１２ａのほぼ半ばまでの深さ（縦方向深さ）で形成されている。このバネガイド孔１４の径は圧縮コイルバネ４の径より若干大きく設定されている。なお、図３に示すように、バネガイド孔１４の径は縦溝部１２の溝幅より大きく、その大きい分が縦溝１２の両側面に同じ円弧状の切欠きとして形成されている。
【００１４】
押えレバー３は、基部３ａに水平軸１５が固定され、前記基部３ａから半径方向外側に向かう略水平部３ｂと、その外側端部から下方に向かう略垂直部３ｃからなり、略垂直部３ｃの下端には、内周面側が平面視円弧状（図４参照）に形成された押圧部１６が形成されている。押圧部１６は円周方向に所定幅を有し、同時に２つの押圧ボール２に当接し得るようになっている。
押えレバー３は縦溝部１２内に収容され、水平軸１５が横溝部１３に挿入される。これにより押えレバー３は水平軸１５に支持され、かつその軸心を中心として縦溝部１２内で半径方向に沿った面内で揺動自在となる。また、バネガイド孔１４に挿入された圧縮コイルバネ４の下端が押えレバー３の略水平部３ｂの上面に当接する。
【００１５】
蓋部材５はヘッド部本体１の上端を全面的に覆うもので、その下面のヘッド部本体１に形成されたバネガイド孔１４に対応する位置に、該バネガイド孔１４と同じ径の浅い凹部１７が形成され、ここに圧縮コイルバネ４の上端が収容される。ヘッド部本体１に蓋部材５を取り付け、バネガイド孔１４及び凹部１７に圧縮コイルバネ４を圧縮状態で収容することにより、押えレバー３の略水平部３ｂに下向きの付勢力が与えられる。この付勢力は各押えレバー３で同じになるように設定され、従って、各押圧ボール２に同じ付勢力が与えられるように設定される。これは、圧縮コイルバネ４として同じものを選択し、かつヘッド部本体１、押圧レバー３及び蓋部材５等を精度よく加工することで容易に実現可能である。
押圧ボール２は、それぞれ押圧ボール収納孔９に収納され、押えレバー３の押圧部１６により半径方向内向きに付勢され、その先端が内周壁から所定距離突出した状態で係止部９ａに係止されている。このとき、各押圧ボール２の先端をつなぐ円（図４に仮想線１８で示す）を想定すると、その円１８の直径はキャップの直径より小さく、その円の中心はキャップ嵌合部７の中心と一致するように設定されている。
【００１６】
上記キャッピングヘッドを使用する場合、キャッピングヘッドが所定位置に位置決めされたキャップ上に降下すると、キャップは前記押圧ボール２を半径方向外側に押し広げて（そのときの押えレバーの位置を図５の仮想線に示す）キャップ嵌合部７に嵌入し、キャップの外周に形成されたキャップナールがキャップ嵌合部７の保持ナールに噛み合い、一方、押圧ボール２がキャップ外周を締め付ける。その点は従来のキャッピングヘッドと同様であるが、本発明のキャッピングヘッドでは、押圧ボール２に対する付勢力が同じに設定されているので、押圧ボール２がキャップにより押し広げられる際、半径方向外側に均等に広がる（後退する）という利点がある。従って、各押圧ボール２のセンターの位置がずれず、その結果、押圧ボール２に保持されたキャップのセンターとキャップ嵌合部７のセンターがほぼ一致した状態（キャップがキャップ嵌合部７に対しセンター合わせされた状態）で、キャップがキャップ嵌合部７内に嵌入する。
【００１７】
キャッピングヘッドの耐久性についても、上記キャッピングヘッドでは、キャップの嵌入・開放（押圧ボール２の後退・前進）に伴い、圧縮コイルバネ４に局部的に強い負荷がかかるということがなく、かつ互いに擦り合って摩耗する箇所がないので、圧縮コイルバネ４が従来の引張コイルバネのように短期間に破損することがなく、耐久性に優れている。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、耐久性に優れると同時に、キャップが前記押圧ボールを半径方向外側に押し広げるときに、環状配置された押圧ボールのセンターの位置がずれるのを防止できるキャッピングヘッドを得ることができる。従って、部品交換等のメンテナンスの手間が軽減され、キャップの保持の失敗やキャップの損傷が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るキャッピングヘッドの正面図である。
【図２】その平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図２のＤ−Ｄ断面図である。
【図７】図５のＥ−Ｅ断面図である。
【符号の説明】
１　ヘッド部本体
２　押圧ボール
３　押えレバー
３ａ　基部
３ｂ　略水平部
３ｃ　略垂直部
４　圧縮コイルバネ
５　蓋部材
６　キャップ保持孔
７　キャップ嵌合部
８　導入部
９　押圧ボール収納孔
９ａ　係止部
１１　周溝
１２　縦溝部
１３　横溝部
１４　バネガイド孔
１５　水平軸
１６　押圧部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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