(57)【要約】【課題】ホルダー部を容易に把持して所定のトルクを負荷することができる、ハンドリング性と作業性に優れ、簡易な構造のキャップ締め付け具を提供する。【解決手段】キャップが挿入されて嵌合保持されるインナーリング部１１と、インナーリング部１１を回転自在に保持するホルダー部１２と、ホルダー部１２及びインナーリング部１１間の規定トルク内における相対回転を阻止するトルクリミッタ部１３と、トルクリミッタ部１３を内蔵してホルダー部１２の外周面から放射状に突出して形成されたハンドリング用のグリップ部１４と、を有してキャップ締め付け具１０を構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャップが挿入されて嵌合保持されるインナーリング部と、前記インナーリング部を回転自在に保持するホルダー部と、前記ホルダー部及び前記インナーリング部間の規定トルク内における相対回転を阻止するトルクリミッタ部と、前記トルクリミッタ部を内蔵して前記ホルダー部の外周面から放射状に突出して形成されたハンドリング用のグリップ部と、を有することを特徴とするキャップ締め付け具。
【請求項２】
前記インナーリング部が、前記キャップに当接するテーパを有する略円筒状の弾性体と、前記弾性体をその内側に固定して把持する剛体とを備えると共に、前記弾性体が２〜７度のテーパ角度で下方に拡径していることを特徴とする請求項１記載のキャップ締め付け具。
【請求項３】
前記トルクリミッタ部が、前記インナーリング部の外周面に所定間隔で形成された係止凹部と、
前記ホルダー部の内周面から突出して前記係止凹部にそのボール状の先端が所定の弾性力で嵌合されるプランジャー部と、を有することを特徴とする請求項１または２記載のキャップ締め付け具。
【請求項４】
前記係止凹部に向けて押圧される前記プランジャー部先端の弾性力を調整する弾性力調整機構を備えていることを特徴とする請求項３記載のキャップ締め付け具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペットボトルや缶、瓶類等の容器へキャップを装着するためのキャップ締め付け具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ペットボトルなどの容器開口部にそのキャップを螺着する際においては、キャップに、キャップ締め付け機の電動式若しくは機械式締め付け工具を嵌合させ、このキャップ締め付け工具に所定トルクを付加してキャップを回転させることにより、キャップを容器開口部に装着する作業が行なわれている。このようなキャップ装着技術などに関連して例えば以下のようなものが開示されている。
【０００３】
特許文献１には、キャップ保持部に保持したキャップを内蔵したモータで回転させてねじ込むと共に、所定の締め付け強さに達した時にモータからの回転力をトルクリミッタで遮断するようにした電動式のキャップ締め付け具が記載されている。
【０００４】
特許文献２には、グリップ孔に差し込まれたキャップを保持するグリップリングと、上記グリップリングをその中心軸回りに回転可能に保持したホルダーと、グリップリングの係止用凹部と嵌り合う位置にボールを位置させるボールプランジャーと、グリップリングに保持されているキャップの頂面を押圧するプッシュボタンとを備えたキャップ締め付け具が記載されている。
【特許文献１】特開平６−８０１９５号公報
【特許文献２】特開平１０−７２０９５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、従来のキャップ締め付け機を用いてキャップを巻き締める場合には、大きな自動化設備を必要とするので設備投資が負担となるという課題があった。
【０００６】
また、特許文献１に記載の電動式のキャップ締め付け具では、モータやトルクリミッタ、モータ回転を伝達するための歯車類や減速機等を要するので、メンテナンス性に欠けるとともにコストアップとなって少量生産などには対応しにくいという課題があった。
特許文献２に記載のキャップ締め付け具では、巻き締めトルクを設定するためのボールプランジャーがホルダー上部に配置されるので、このプランジャーが突出するホルダーの上部を作業者が把持してキャップの締め付けを行うのが困難であり、キャップ装着を連続して大量に行う際の生産性に欠けるという課題があった。
【０００７】
本発明は前記従来の課題に鑑みてなされたもので、キャップ締め付けを行う際にホルダー部分を容易に把持して所定のトルクを負荷することができるハンドリング性と作業性に優れ、しかも簡便な構造で大きな設備を必要とせず、経済性とメンテナンス性に優れたキャップ締め付け具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】
【０００８】
請求項１に記載のキャップ締め付け具は、キャップが挿入されて嵌合保持されるインナーリング部と、前記インナーリング部を回転自在に保持するホルダー部と、前記ホルダー部及び前記インナーリング部間の規定トルク内における相対回転を阻止するトルクリミッタ部と、前記トルクリミッタ部を内蔵して前記ホルダー部の外周面から放射状に突出して形成されたハンドリング用のグリップ部と、を有するように構成される。
【０００９】
請求項２に記載のキャップ締め付け具は、請求項１において、前記インナーリング部が、前記キャップに当接するテーパを有する略円筒状の弾性体と、前記弾性体をその内側に固定して把持する剛体とを備えると共に、前記弾性体が２〜７度のテーパ角度で下方に拡径していることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載のキャップ締め付け具は、請求項１または２において、前記トルクリミッタ部が、前記インナーリング部の外周面に所定間隔で形成された係止凹部と、前記ホルダー部の内周面から突出して前記係止凹部にそのボール状の先端が所定の弾性力で嵌合されるプランジャー部と、を備えることにも特徴を有している。
【００１１】
請求項４に記載のキャップ締め付け具は、請求項３において、前記係止凹部に向けて押圧される前記プランジャー部先端の弾性力を調整する弾性力調整機構を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１のキャップ締め付け具によれば、キャップが嵌合保持されるインナーリング部及びホルダー部間の相対回転を阻止するトルクリミッタ部を備えるので、常時規定範囲内でトルクを負荷することができ、キャップ締め付けにおけるバラツキを少なくして、キャップの変形や破損を抑制するとともに、小規模ラインでのキャップ装着に適している。さらに、トルクリミッタ部を内蔵して前記ホルダー部の外周面から放射状に突出して形成されたハンドリング用のグリップ部を有するので、キャップ締め付けを行う際のホルダー部分の把持を容易にしてハンドリング性や作業性に優れるとともに、簡便な構造で経済性とメンテナンス性にも優れている。
【００１３】
請求項２のキャップ締め付け具によれば、キャップに当接して所定角度で下方に拡径するテーパを有した略円筒状の弾性体と、弾性体をその内側に固定して把持する剛体とを備えるようにインナーリング部を構成することもできるので、テーパ角度の範囲内で径の異なるキャップに対応させることができる汎用性に優れるとともに、キャップが弾性的に保持されるので、キャップ自体を傷つけることがなくキャップ保護性と装着性に優れており、これによって、キャップ装着の作業性を高めることができる。
【００１４】
請求項３のキャップ締め付け具によれば、ホルダー部の内周面から突出してインナーリング部の係止凹部にそのボール状の先端が所定の弾性力で嵌合されるプランジャー部を備えるようにすることができるので、この弾性力により規定される所定以上のトルクがインナーリング部とホルダー部に負荷されると、ボール状の先端が係止凹部から押し出されてインナーリング部とホルダー部との相対回転が可能となり、隣接する次の係止凹部にこの先端が圧入されて嵌合する位置まで移動させることができる。こうして、所定トルクの範囲内で、ホルダー部を、キャップを保持するインナーリング部に対して回転させて、キャップの巻き締めを均一なトルクのもとで確実に行うことができる。
【００１５】
請求項４のキャップ締め付け具によれば、プランジャー部先端の弾性力を調整する弾性力調整機構を備えることができるので、作業者やキャップの種類などの作業条件に応じて、締め付けトルクの上限を調整することができ、汎用性と操作性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係るキャップ締め付け具の正面断面図であり、図２はその平面断面図である。
図１及び図２において、本実施の形態１のキャップ締め付け具１０は、ペットボトルなどの飲料容器の略円筒状のキャップがその内部に嵌合保持されるインナーリング部１１と、インナーリング部１１の外周に回転自在に設けられ、インナーリング部１１を保持するホルダー部１２と、インナーリング部１１及びホルダー部１２間の相対回転を阻止するためのトルクリミッタ部１３と、トルクリミッタ部１３を内蔵してホルダー部１２の外周面から８分割方向にそれぞれ放射状に突出形成されたキャップ締め付け具１０のグリップ部１４を有する。
キャップ締め付け具１０は、ペットボトルやビンなどの容器の開口部にキャップを装着したり取り外したりする際などに用いる工具であり、その全体的な構造は、略リング状に形成された周壁から放射状に突出して形成されるグリップ部１４にトルクリミッタ部１３が内蔵されるようになっている。
【００１７】
インナーリング部１１は、その内壁面がキャップに当接され所定角度で下方に拡径したテーパを有する弾性体１１ａと、弾性体１１ａの外周に固定して配置される略円筒状の剛体１１ｂとを備え、それぞれ異なるテーパ角度や口径の弾性体に必要に応じて交換してホルダー部１２に着脱できるように構成されている。
【００１８】
インナーリング部１１の内壁面に形成された弾性体１１ａは、比較的軟質の合成樹脂やゴムなどで略円筒状に形成され、キャップと嵌合される当接面は下方に所定角度で拡径するテーパを備えている。これによって、キャップ締め付け具１０に適用されるキャップの外径の大きさが多少異なっていても、キャップの外周に当接して把持しキャップ外周面を傷付けることがない。
弾性体１１ａがキャップに嵌合して保持する部分（インナーリング部１１）のテーパ角度はキャップ締め付け具１０の回転軸方向に対して２〜７度の範囲とすることが好ましい。この理由は、テーパ角度が２度より小さいと適用できるキャップの径範囲が狭まり汎用性が低下し、逆にテーパ角度が７度を超えるとキャップ把持力が低下してキャップをホールドするためにキャップに所定のトルクを伝達するのが困難となるからである。
【００１９】
剛体１１ｂは、ステンレススチールやアルミ合金などの金属材あるいは硬質の合成樹脂材などからなり、その内部に弾性体１１ａを接合固定した状態で保持しているとともに、その外側面に後述するトルクリミッタ部１３のボール１３ｃが押し込まれて嵌合される係止凹部１３ａを所定間隔で設けている。
【００２０】
ホルダー部１２は、剛体１１ｂと同様に金属材や合成樹脂材等で略円筒状に形成され、その円筒状の内側にインナーリング部１１を嵌合した状態で回転自在に保持された部材であり、インナーリング部１１をその上部で係止する止めリング１２ａを有している。なお、止めリング１２ａをインナーリング部１１の下部側にも配置することにより、インナーリング部１１の嵌合保持及びインナーリング部１１とホルダー部１２との相対的な回転をより確実にすることができる。
【００２１】
トルクリミッタ部１３は、ホルダー部１２の外周に放射状に突出して延設されたグリップ部１４に内蔵され、インナーリング部１１の剛体１１ｂの外周面に所定間隔で半球状に形成された係止凹部１３ａと、係止凹部１３ａ内にその先端部が進退自在に嵌合されバネ１３ｂを介して所定の弾性力が付与されたボール１３ｃと、バネ１３ｂの外端部側をその端部で受け止めてバネ１３ｂを貫通孔内部に固定するバネ止め部１３ｄとを有した、ボール１３ｃをホルダー１２中心方向へ付勢する弾性力付与機構を備えたプランジャー部１３ｅとを有する。
プランジャー部１３ｅは、ホルダー部１２のグリップ部１４内に適宜の本数複数穿設されており、ホルダー部１２に取り付けられるプランジャー部１３ｅの数を調整して、ホルダー部１２及びインナーリング部１１間を固定状態にするトルクの値を設定することができる。
また、複数設けられているプランジャー部１３ｅのバネ１３ｂの強さを変えて、バネ１３ｂを介してボール１３ｃの後部を押す付勢力を調整することにより、キャッピング作業におけるキャップ締め付け具１０を空転させるラチェット機能の操作性を常時適正に維持して、キャッピング時の作業性を向上させることができる。
本実施の形態１では、プランジャー部１３ｅの数は８本と指が入りやすい数に設定した。また、インナーリング部１１の係止凹部１３ａはその円周面を８等分する位置に配置して１／８回転毎に次に移行するようにしているが、係止凹部１３ａを例えば１６等分する位置に配置するようにしてもよい。
なお、インナーリング部１１に対するホルダー部１２のトルクの設定は、プランジャー部１３ｅのバネ止め部１３ｄの位置や本数などによって、予めトルクメーターによリ所定の値に設定することができる。
【００２２】
グリップ部１４は、図２においては、ホルダー部１２の外周を８等分する位置にそれぞれ形成されるように設けられているが、３等分または４等分、５等分、１６等分する位置に設けることもでき、その数を限定するものではない。
このようにして形成されたホルダー部１２の外周面に突出して形成され互いに隣接するグリップ部１４間の空間に手指を差し入れて全体を把持して、キャップ締め付け具１０を回転させ、ハンドリング操作が容易にできるようにしている。
【００２３】
以上のように構成されたキャップ締め付け具１０を用いて、ペットボトルなどの容器開口部にキャップを装着する方法について説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、容器Ｙの開口部にキャップＣを被せるように配置して、その上部からキャップ締め付け具１０の弾性体１１ａをキャップＣの外周面に嵌合させる。
次に、図３（ｂ）に示すように、キャップ締め付け具１０のホルダー部１２を回転させる。このとき、図２（ａ）に示すように、ホルダー部１２のトルクリミッタ部１３により、インナーリング部１１がホルダー部１２に対して固定されながら容器Ｙに対してキャップＣが閉栓されていく。
しかし、規定値以上のトルクをホルダー部１２に作用させる（すなわち、閉栓完了後にさらに力を加えて閉めようとする）ことにより、プランジャー部１３ｅのボール１３ｃがインナーリング部１１の外周に等間隔で設けられた係止凹部１３ａから押し上げられて離脱して、図２（ｂ）に示すようにホルダー部１２がインナーリング部１１に対して回転する。
【００２４】
すなわち、実施の形態１のキャップ締め付け具１０は、ホルダー部１２に所定値以上の締め付けトルクが付与されると、ホルダー部１２が空転して、それ以上の締め付けが規制されようにしているので、作業経験の有無や体力の大小によらず、一定の締め付け力でキャップＣの締め付けや取り外しなどのキャッピングを効率的に行うことができる。
こうして、キャップＣの締め付け作業における、キャップの締め付け力のバラツキをなくして、キャップを一定の力で締め付けることができ、開栓時の困難性を防止することができる。
さらにキャップ締め付け具１０は、トルクリミッタ部１３を内蔵してホルダー部１２の外周面から放射状に突出して形成されたグリップ部１４を有するので、キャップＣの締め付けを行う際の把持が容易であり、ハンドリング性や作業性に優れている。
【００２５】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係るキャップ締め付け具の正面断面図であり、図５はその平面断面図である。
図４及び図５において、２０は本実施の形態２のキャップ締め付け具、２１はインナーリング部１１及びホルダー部１２間の相対回転を阻止するためのトルクリミッタ部である。なお、以下の説明において、実施の形態２のキャップ締め付け具２０は、実施の形態１のキャップ締め付け具１０とそのトルクリミッタ部の構成などが異なるのみでその主要構成が同様であるので、同様の機能を有するものについては同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
実施の形態２におけるトルクリミッタ部２１は、インナーリング部１１の剛体１１ｂの外周面に所定間隔で円筒状の貫通孔で形成された係止凹部２１ａと、係止凹部２１ａ内にその先端部が進退自在に嵌合されバネ２１ｂを介して所定の弾性力が付与された係止部材２１ｃと、バネ２１ｂの外端部側をその端部で受け止めてバネ２１ｂを内部に固定するバネ止め部２１ｄと、バネ止め部２１ｄを回転させてバネ２１ｂの付勢力を調整するための調整ねじ２１ｅとからなる弾性力調整機構を備えたプランジャー部２１ｆとを有する。
インナーリング部１１の剛体１１ｂは焼き入れした鋼材などで形成されているので、係止凹部２１ａ内での係止部材２１ｃの進退移動はスムーズである。実施の形態２においては、キャップの外周と直接接触する弾性体１１ａのテーパは５°に設定してあるが、この角度は、キャップの形状や締め付け力によって適宜変更できる。
【００２７】
プランジャー部２１ｆは、ホルダー部１２のグリップ部１４内に適宜の本数複数穿設されており、その内部に弾性力調整機構が着脱自在に取り付けられるようにしている。これによって、ホルダー部１２に取り付けられる弾性力調整機構の数を調整して、ホルダー部１２及びインナーリング部１１間を固定状態にするトルクの値を設定することができる。
また、複数設けられている弾性力調整機構の調整ねじ２１ｅを各部位毎に回転し、バネ２１ｂを介して係止部材２１ｃの後端部を押して、係止部材２１ｃのホルダー１２中心方向への付勢力を調整することにより、キャッピング作業におけるキャップ締め付け具２０を空転させるラチェット機能の操作性を常時適正に維持して、キャッピング時の作業性を向上させることができる。
なお、トルクの設定は弾性力調整機構のバネ２１ｂの強さとその設定本数によって、トルクメーターにより予め調整しておくこともできる。
【００２８】
実施の形態２のキャップ締め付け具２０は以上のように構成され、キャッピング作業時のキャップ締め付け具のトルクを調整できる汎用性に優れている。
すなわち、所定トルクの範囲内で、ホルダー部をキャップを保持するインナーリング部に対して回転させ、キャップの巻き締めを均一なトルクのもとで確実に行うことができる。
また、係止部材の付勢力を調整する弾性力調整機構を備えるので、作業者個人の条件などによらずにキャッピング時の締め付けトルクの上限を調整することができ、汎用性と操作性に優れている。
さらに、また、キャップ外周が弾性的に保持されるので、キャップ自体を傷つけるようなことがなくキャップ保護性に優れ、キャップ装着の作業性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、ペットボトルや瓶類等の容器へキャップを装着するためのキャップ締め付け具に適用することができる。キャップ締め付け具は、プランジャー部のない部分が切リ欠かれていて、ホルダー部が握りやすいよう工夫されている。すなわち、キャップ締め付け具のグリップ部を握って、キャップに対して締める方向に回転させ、一定のトルク以上の負荷が掛かると、ラチェット機構によってホルダー部が空転することにより、一定トルクでキャップを締めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態１に係るキャップ締め付け具の断面側面図である。
【図２】同キャップ締め付け具の平面断面図である。
【図３】同キャップ締め付け具の使用状態の説明図である。
【図４】実施の形態２に係るキャップ締め付け具の断面側面図である。
【図５】同キャップ締め付け具の平面断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ｃ  キャップ
１０  実施の形態１のキャップ締め付け具
１１  インナーリング部
１１ａ  弾性体
１１ｂ  剛体
１２  ホルダー部
１２ａ  止め輪
１３  トルクリミッタ部
１３ａ  係止凹部
１３ｂ  バネ
１３ｃ  ボール
１３ｄ  バネ止め部
１３ｅ  プランジャー部
１４  グリップ部
２０  実施の形態２のキャップ締め付け具
２１  トルクリミッタ部
２１ａ  係止凹部
２１ｂ  バネ
２１ｃ  係止部材
２１ｄ  バネ止め部
２１ｅ  調整ねじ
２１ｆ  プランジャー部
【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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