(57)【要約】【課題】単純な動作でキャッパーをキャップに装着して締め作業を行うことができ、キャップとの摩擦によるカスの発生を抑制できるキャップ締め装置およびキャップ締め方法を提供する。【解決手段】回転によりキャップ２０を締めて容器３０を被冠するキャップ締め装置１であって、前記キャップ２０は、外周面２４に、該外周面２４の周方向に交差する多数の溝２４ａを有し、キャップ締め装置１は、キャップ２０の外周面２４を挟持する複数の転動体１０を備え、複数の転動体１０の少なくとも１個が、キャップ２０の外周面２４の溝２４ａに噛み合う歯車１３を有し、歯車１３の回転駆動によりキャップ２０を回転させて締めるようになっているキャップ締め装置１による。これにより、キャップ２０を歯車１３の駆動により回転させることができ、カスの発生を抑制できる。【選択図】  図１
2004323072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転によりキャップを締めて容器を被冠するキャップ締め装置であって、
前記キャップは、外周面に、該外周面の周方向と交差する多数の溝を有し、
前記キャップ締め装置は、前記キャップの外周面を挟持する複数の転動体を備え、前記複数の転動体の少なくとも１個が、前記キャップの外周面の溝に噛み合う歯車を有し、前記歯車の回転駆動によりキャップを回転させて締めるようになっていることを特徴とするキャップ締め装置。
【請求項２】
前記キャップが、その天面から立設され、外周面よりも外方に突出する突出部を有することを特徴とする請求項１に記載のキャップ締め装置。
【請求項３】
前記キャップが、前記突出部を有するキャップ主部と、
このキャップ主部とは独立して回動自在であり、周方向に交差する多数の溝を外周面に有するリング部とを有することを特徴とする請求項２に記載のキャップ締め装置。
【請求項４】
前記突出部を保持して前記キャップ主部の回転を抑止する保持部を備えることを特徴とする請求項３に記載のキャップ締め装置。
【請求項５】
回転によりキャップを締めて容器を被冠するキャップ締め方法であって、
前記キャップは、外周面に、該外周面の周方向に交差する多数の溝を有しており、
少なくとも１個が前記キャップの外周面の溝に噛み合う歯車を有する転動体を含む複数の転動体を、前記キャップの外周面の周方向に間隔を介して配設し、
前記歯車の回転駆動によりキャップを回転させて締めることを特徴とするキャップ締め方法。
【請求項６】
前記キャップが、その天面から立設され、外周面よりも外方に突出する突出部を有するキャップ主部と、このキャップ主部とは独立して回動自在であり、周方向に交差する多数の溝を外周面に有するリング部とを有し、
前記突出部を保持して前記キャップ主部の回転を抑止しながら、前記リング部を回転させてキャップを締めることを特徴とする請求項５に記載のキャップ締め方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外周面に、周方向に交差する多数の溝を有するキャップを締めるキャップ締め装置およびキャップ締め方法に関し、特に、キャップが天面にノズルやハンドルなどの突出部を有する場合に好適なキャップ締め装置およびキャップ締め方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、キャップを容器の注ぎ口などに締め付けるキャップ締め装置としては、ゴムなどにより滑り止めとしたチャックを有するキャッパーを用いてキャップを保持し、キャッパーの回転によりチャックを介してキャップを回転させて締めるようにした装置が一般的である。
特に、キャップが天面にノズルやハンドルなどの突出部を有する場合、突出部を保持して向きを一定に保ちつつ、キャップの外周のリング部をゴムベルトやチャックなどで回転させることによりキャップ締めを行うようにした装置もある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１０５９８４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ゴムチャックやゴムベルトなどのゴム材を有する挟み部材でキャップを回転させるキャップ締め装置では、挟み部材とキャップとの間の力の伝達が専ら摩擦によっているため、キャップを締め付ける保持力が弱いと、十分な締め付けトルクを得にくく、作業能率が悪くなる。
逆に、キャップに対する保持力を強くすると、強い締め付けトルクを得やすくはなるが、摩擦によりゴム材が削れて削りカスが注ぎ口の周辺に散乱することがある。この場合、容器内に侵入して内容物を汚染するおそれがあるとともに、削りカスが注ぎ口の周辺に残っていると製品の見栄えが悪くなるので、拭き取り作業などの手間がかかる。
【０００５】
キャップが天面にノズルやハンドルなどの突出部を有する場合、上述の問題が起こる上、さらに、挟み部材でキャップを挟むとき、突出部を回避するため、キャップの外側に迂回するように挟み部材を移動させる必要があり、締め装置が大型かつ複雑になり、広い配置面積を占有して価格も高価になるとともに、動きも複雑になるので、締め作業の速度をあまり向上できない問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、単純な動作でキャッパーをキャップに装着して締め作業を行うことができ、キャップとの摩擦によるカスの発生を抑制できるキャップ締め装置およびキャップ締め方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、回転によりキャップを締めて容器を被冠するキャップ締め装置であって、前記キャップは、外周面に、該外周面の周方向に交差する多数の溝を有し、前記キャップ締め装置は、前記キャップの外周面を挟持する複数の転動体を備え、前記複数の転動体の少なくとも１個が、前記キャップの外周面の溝に噛み合う歯車を有し、前記歯車の回転駆動によりキャップを回転させて締めるようになっていることを特徴とするキャップ締め装置を提供する。
【０００８】
このキャップ締め装置は、前記キャップが、その天面から立設され、外周面よりも外方に突出する突出部を有する場合に好適である。特に、キャップが、前記突出部を有するキャップ主部と、このキャップ主部とは独立して回動自在であり、周方向に交差する多数の溝を外周面に有するリング部とを有する場合に、特に好ましく使用することができる。
キャップが突出部を有するキャップ主部を有する場合、前記突出部を保持して前記キャップ主部の回転を抑止する保持部を備えることが好ましい。
【０００９】
さらに本発明は、回転によりキャップを締めて容器を被冠するキャップ締め方法であって、前記キャップは、外周面に、該外周面の周方向に交差する多数の溝を有しており、少なくとも１個が前記キャップの外周面の溝に噛み合う歯車を有する転動体を含む複数の転動体を、前記キャップの外周面の周方向に間隔を介して配設し、前記歯車の回転駆動によりキャップを回転させて締めることを特徴とするキャップ締め方法を提供する。
前記キャップが、その天面から立設され、外周面よりも外方に突出する突出部を有するキャップ主部と、このキャップ主部とは独立して回動自在であり、周方向に交差する多数の溝を外周面に有するリング部とを有する場合、前記突出部を保持して前記キャップ主部の回転を抑止しながら、前記リング部を回転させてキャップを締めることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に基づいて、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明のキャップ締め装置の一例を示す断面図である。図２は、上記キャップ締め装置の転動体をキャップに装着した状態を示す平面図である。図３は、上記キャップ締め装置をキャップに装着する様子を示す斜視図である。
【００１１】
図１〜図３に示すように、本実施の形態のキャップ締め装置１が適用される容器３０のキャップ２０は、容器３０の注ぎ口３１の外周面に形成されたねじ部３２と螺合するねじ部２２ｃを内周面に有するリング部２２と、キャップ２０の天面２３ａから立設される突出部としてノズル２５を有するキャップ主部２１とから構成されている。キャップ２０の材質は特に限定されないが、プラスチックや金属などが例示される。
【００１２】
図１に示すように、キャップ主部２１は、円盤状の基部２３と、この基部２３上に立設されたノズル２５と、基部２３の下側に設けられた筒状部２３ｂとを有する。キャップ主部２１は、リング部２２の天面２２ａに形成された穴２２ｂに挿入されており、ノズル２５は、リング部２２の天面２２ａよりも上に臨んでいる。
筒状部２３ｂは、リング部２２が締め込まれるにつれて容器３０の注ぎ口３１内に進入して嵌め込まれるようになっている。筒状部２３ｂは、キャップ主部２１と注ぎ口３１の内面３４との隙間を塞いで、容器３０内の内容物の滲出や漏出を抑制するためのものである。
キャップ主部２１とリング部２２とは、独立して自在に回動できるようになっている。これにより、リング部２２の回転にかかわらず、ノズル２５を所望の向きに向けられるようになっている。
【００１３】
図１に示すように、リング部２２の外周面２４には、周方向に交差する多数の溝２４ａが形成されている。ここでは、多数の溝２４ａは、外周面２４の周方向に略垂直になっている。
溝２４ａは、リング部２２の天面２２ａに向かうに従って深く形成されている。これにより、外周面２４の直径に多少の変動があっても、後述するキャッパー６の歯車１３の歯を受け入れて、噛み合せることができる。
なお、溝２４ａの深さは、リング部２２の高さ方向（図１の上下方向）に一様であっても構わない。
【００１４】
図２に示すように、ノズル２５は、キャップ２０を天面２３ａ側から見た平面視で、先端部２６がキャップ２０の外周面２４よりも外方に突出しており、先端の開口２６ａから内容物を注ぎ出しやすいようになっている。
図３に示すように、ノズル２５の先端部２６は、望ましくは、注ぎ口３１の位置から容器３０の端縁３３に向かう方向に向けられる。
【００１５】
ノズル２５の先端部２６には、開口２６ａを塞ぐための栓２８が着脱可能に装着されている。また、ノズル２５の先端部２６と反対側の後端側には、ノズル２５内の流路を通過する流量を調節するハンドル２７（レバー）が設けられている。栓２８は、紐部２９により、ハンドル２７に連結されており、ノズル２５の先端部２６から取り外したときに紛失しにくくなっている。
【００１６】
本実施の形態のキャップ締め装置１は、少なくとも駆動軸２と、駆動軸２の一端に連結されたキャッパー６とを備える。
駆動軸２は、駆動力を入力するための回転軸であり、駆動軸２を回転させる推進力は、人力や電力など、特に限定されない。人力の場合、駆動軸２を回転しやすくするため、操作ハンドル（図示せず）などを取り付けてもよい。電力の場合、例えば電気モータ（図示せず）の出力軸と連結すればよい。
【００１７】
キャッパー６は、複数の転動体１０と、転動体１０の軸１１を回転可能に支持する連結部３，４とを備える。
連結部３，４は、ここでは円盤状のプレートであり、それぞれ、中央部に駆動軸２を回転可能に保持する軸受３ａ，４ａを有し、周縁部に転動体１０の軸１１が挿通される穴３ｂ，４ｂが形成されている。
【００１８】
駆動軸２の下端部２ａには歯車５がピン５ａにより固定されており、駆動軸２は歯車５の上下において連結部３，４の軸受３ａ，４ａにより回転可能に保持されている。
転動体１０は、軸１１の両端部に歯車１２，１３がそれぞれピン１２ａ，１３ａにより固定されてなる部材である。上側の歯車１２は、上下の連結部３，４の間に配置されており、下側の歯車１３は、下側の連結部４よりも下方に垂設されている。歯車５は、転動体１０の上側の歯車１２と噛み合わされている。また、下側の歯車１３は、キャップ２０の外周面２４の溝２４ａと噛み合いが可能になっている。
【００１９】
ここでは、転動体１０は、駆動軸２に取り付けられた歯車５の周囲に等間隔に３個設けられている。これにより、下側の歯車１３をキャップ２０の外周面２４に装着したときに、転動体１０が当該外周面２４の周囲に等間隔に間隔を介して配置されるようになる。なお、転動体１０の個数および間隔は、転動体１０の歯車１３から伝達される回転駆動力が偏ってキャップ２０が傾くなどの不都合がなければ、特に限定されるものではない。
【００２０】
歯車５，１２，１３の歯溝５ｂ，１２ｂ，１３ｂは、ピン５ａ，１２ａ，１３ａを通すスペースを確保するため、歯車５，１２，１３の軸方向（図１における上下方向）の一部を切り残して設けられている。
具体的には、歯車５は上部がフランジ状に太径となっており（太径部５ｃ）、歯溝５ｂは、太径部５ｃの軸方向全長にわたって設けられている。
歯車１２の歯溝１２ｂは、該歯車１２の上端１２ｃまで切り通されている。また、歯車１３の歯溝１３ｂは、該歯車１３の下端１３ｃまで切り通されている。
歯車５，１２，１３としては、金属やプラスチックなどからなる平歯車を用いることができる。
ここでは、歯車１３の歯溝１３ｂの深さは、該歯車１３の下端１３ｃに向かうに従って深くなっている。これにより、キャップ２０の外周面２４の半径に多少の変動があっても、キャッパー６を下ろす高さを調整することによって、転動体１０の歯車１３をキャップ２０の外周面２４に噛み合わせることができる。
【００２１】
連結部４の下面には、ノズル２５（突出部）を保持してキャップ主部２１の回転を抑止する保持部７が設けられている。ここでは、保持部７は下向きに開口した逆Ｕ字溝７ａを有しており、この逆Ｕ字溝７ａを上方からノズル２５の胴部２５ａに押し付けることができるようになっている。
【００２２】
このキャップ締め装置１を用いて容器３０のキャップ２０を締め付ける方法としては、まず、図３に示すように、容器３０の注ぎ口３１にキャップ２０を載せ、ノズル２５が容器３０の端縁３３の側に向くような状態としたところで、キャッパー６をキャップ２０に向けて下方（図３における下方）に下ろす。
この際、歯車１３の歯溝１３ｂが該歯車１３の下端１３ｃまで切り通されているので、キャッパー６をまっすぐ下ろすだけで、歯車１３の歯溝１３ｂとキャップ２０の外周面２４の溝２４ａとを噛み合わせることができる。
また、保持部７をキャップ２０のノズル２５に当接させたとき、保持部７の逆Ｕ字溝７ａとノズル２５の胴部２５ａとのはめ合いにより、ノズル２５に対するキャッパー６の向きが一定に保持される。
転動体１０は、連結部３，４により間隔を介して配設されているので、図２に示すように、キャップ２０の天面２２ａ，２３ａの外方に突出するノズル２５の先端部２６やハンドル２７、栓２８、紐部２９などを回避して、転動体１０の歯車１３をキャップ２０の外周面２４に沿って配置することができる。
【００２３】
歯車１３とキャップ２０の外周面２４とを噛み合わせた状態で、駆動軸２を回転駆動すると、駆動軸２に取り付けられた歯車５と転動体１０の歯車１２との噛み合いにより複数の転動体１０が同じ方向に回転し、転動体１０の歯車１３の回転により、キャップ２０のリング部２２が回転させられ、ねじ部２２ｃ，３２の螺合により、キャップ２０が容器３０の注ぎ口３１に締め付けられる。
この際、キャップ主部２１は、キャッパー６の保持部７により、回転を抑止されているので、リング部２２が回転しても、ノズル２５の向きが変わることがない。
【００２４】
キャップ２０を締め終えた後、キャッパー６はキャップ２０の上方に戻される。ノズル２５に対するキャッパー６の向きが一定に保持されているので、装着時と同様に、キャップ２０の天面２２ａ，２３ａの外方に突出する突出部２５を回避して、転動体１０をキャップ２０から容易に取り外すことができる。
【００２５】
このように、本実施の形態のキャップ締め装置によれば、キャッパーを上下動させるだけでキャップに装着してキャップ締め作業を行うことができる。
締め作業の際にノズルの向きが変わることがないので、締め作業後にノズルの向きを向き直すなどの手間が省ける。また、注ぎ口の内面と、該注ぎ口に嵌入されるキャップ主部の筒状部との接触面においても、キャップ主部の回転が抑止されることにより、摩擦による樹脂粉などの発生を抑制できる。従って、内容物に上記樹脂粉などの異物が混入するおそれがない。
キャップの回転は、転動体の歯車とリング部の溝との噛み合いによって行われるので、キャッパーとキャップとの摩擦によるカスの発生を抑制でき、内容物や注ぎ口周辺が汚染されにくく、また、注ぎ口周辺の清掃作業を省略することができる。
【００２６】
さらに、従来の締め装置のように、チャックやベルトなどの挟み部材を開いたり閉じたりする挟み動作が不要であり、キャッパーの動作に必要な面積を小さく抑制することができる。また、挟み動作のためのマニピュレータが不要であるので、キャッパーを小型化でき、また、低コストに製造できる。
本実施の形態のキャップ締め装置は、手動にも電動にもすることができる。
また、携帯可能な簡便な装置とすることができる。作業員が必要に応じて現場で直ちにキャップ締め作業を行えるので、重宝である。
【００２７】
図４は、本発明のキャップ締め装置の改変例を示す断面図である。図４において、図１に用いたものと同一の符号は、図１のキャップ締め装置におけるものと同一または同様の構成であることを示す。
図４に示すキャップ締め装置４１において、キャッパー６の下側の歯車１３は、下端１３ｃに向かうに従って縮径するテーパ状になったかさ歯車となっている。これ以外は、図１のキャップ締め装置１と同様に構成されている。
また、キャップ２０は、リング部２２の外周面２４が、天面２２ａに向かうに従って縮径するテーパ状になっている。
【００２８】
このキャップ締め装置４１を用いたキャップ締めの手順は、図１のキャップ締め装置１と同様に行うことができる。
本実施の形態のキャップ締め装置４１によれば、リング部２２と歯車１３とがテーパ状であるので、歯車１３同士の間隔やキャップ２０の外周面２４の平均直径に多少の変動があっても、キャップ２０の溝２４ａとキャッパー６の歯車１３とを噛み合せることができる。
【００２９】
以上、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明はこの実施の形態のみに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
例えば、転動体はすべてを歯車とする必要はなく、少なくとも１個の転動体が、外周面に前記キャップの溝に噛み合い、キャップに駆動力を伝達する歯車を有すればよい。残りの転動体は、ローラなど、キャップの回転を案内すれば、キャップが傾くことなく、安定的に回転させることができる。
【００３０】
また、転動体の少なくとも一つとして、キャップ締め装置の連結部から揺動可能に取り付けられ、バネなどの弾性体によりキャップに対して付勢できるようにした構成を用いることもできる。この場合、複数の転動体によって取り囲まれる領域の半径を、上記揺動可能な転動体によって変化させることができるので、キャップの半径に変動があっても、キャッパーの転動体をキャップの外周面にぴったりと装着させることができる。この場合、キャップに回転駆動力を伝達するための転動体は、上記揺動可能な転動体とは別に設けることが好ましい。
なお、本発明は、回転方向を締めるときと逆にすることにより、キャップを開けるためにも用いることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来に比較して簡略でコンパクトにキャップ締め装置を構成することができる。また、単純な動作でキャッパーをキャップに装着して締め作業を行うことができる。駆動力の伝達が、歯車の噛み合いによって行われるので、キャップとの摩擦によるカスの発生を抑制することができる。
キャップが、天面から立設され、外周面よりも外方に突出する突出部を有する場合、突出部との干渉を避けて締め作業を行うことができる。また、突出部の向きを一定に保ってキャップを締めることができるので、突出部の向きを向け直すなどの手間が省ける。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のキャップ締め装置の一例を示す断面図である。
【図２】図１のキャップ締め装置の転動体をキャップに装着した状態を示す平面図である。
【図３】図１のキャップ締め装置をキャップに装着する様子を示す斜視図である。
【図４】本発明のキャップ締め装置の改変例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…キャップ締め装置、３，４…連結部、７…保持部、１０…転動体、１１…転動体の軸、１３…歯車、２０…キャップ、２１…キャップ主部、２２…リング部、２２ａ，２３ａ…キャップの天面、２４…外周面、２４ａ…溝、２５…突出部、３０…容器、４１…キャップ締め装置。
【図１】
2004323072.tif 000003
【図２】
2004323072.tif 000004
【図３】
2004323072.tif 000005
【図４】
2004323072.tif 000006