JP7499638B2 - 缶成形装置の往復直線運動機構および缶成形装置 - Google Patents
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Description
また、本発明の缶成形装置の一つの態様は、上述の缶成形装置の往復直線運動機構と、前記所定方向に延び、一端部に前記ラム軸連結部が連結されるラム軸と、前記ラム軸の他端部に配置されるパンチと、前記パンチが挿入される貫通孔を有するダイと、前記ダイの前記貫通孔が開口する端面に押し付けられるカップホルダーと、を備える。
上記缶成形装置の往復直線運動機構において、前記第1軸受および前記第2軸受が、前記内歯歯車および前記外歯歯車の軸方向一方側にはないことが好ましい。
図1に示すように、本実施形態の缶成形装置1は、ワークであるカップ状体WにDI加工を施してDI缶100とする、DI缶製造装置である。
DI缶100は、有底筒状である。DI缶100は、飲料等の内容物が充填、密封される2ピース缶やボトル缶等の缶体に用いられる。2ピース缶の場合、缶体は、DI缶100と、DI缶100の開口端部に巻き締められる円板状の缶蓋と、を備える。ボトル缶の場合、缶体は、DI缶100にネッキング加工およびねじ加工等が施されたボトル缶本体と、ボトル缶本体の開口端部に螺着されるキャップと、を備える。
缶成形装置1は、上記DI工程に用いられるものであり、カップ状体WにDI加工、すなわち絞り(再絞り)しごき加工を施して、カップ状体Wよりも周壁の高さが大きく、直径が小さいDI缶100に成形する。また缶成形装置1は、上記DI工程において、DI缶100の缶底をドーム形状に成形する。
ラム軸3、パンチ2、ラム軸受5、ダイ8の貫通孔7、カップホルダー6およびドーマー11の各中心軸Oは、互いに同軸に配置される。本実施形態では、これらの部材の共通軸である中心軸Oが、水平方向に延びる。
ラム軸3は、中心軸Oに沿って延びる軸状である。ラム軸3は、中心軸Oの軸方向において互いに離間して配置される一対のラム軸受5により、摺動自在に支持される。
パンチ2は、中心軸Oに沿って延びる円筒状または円柱状である。
また、成形時において再絞りダイ8Aおよび各アイアニングダイ8Bには、潤滑と冷却のためクーラント液が供給される。
特に図示しないが、カップホルダー駆動機構は、駆動源から往復直線運動機構10を介して伝達された回転駆動力を、中心軸Oの軸方向への往復運動に変換して、カップホルダー6を中心軸Oの軸方向に往復直線移動させる。
まず、ワークであるカップ状体Wが、カップ軸(缶軸)を水平方向に延ばし、その開口をパンチ2側へ向けた姿勢で、パンチ2と再絞りダイ8Aとの間に配置される。カップ状体Wの底壁は、再絞りダイ8Aの端面9と対向する。
図2および図3に示すように、往復直線運動機構10は、内歯歯車16を有するハウジング15と、第1回転体21と、第1軸受31と、凹部28と、内歯歯車16と噛み合う外歯歯車23を有する第2回転体22と、凸部29と、第2軸受32と、ラム軸連結部35と、錘部51と、軸体26と、を備える。
第1中心軸C1と第2中心軸C2とは、互いに平行であり、かつ互いに離れて配置される。本実施形態では、第1中心軸C1および第2中心軸C2が、水平方向に延びる。
第1中心軸C1回りに周回する方向を第1周方向と呼ぶ。第1周方向のうち、缶成形装置1の稼働時に、ハウジング15に対して第1回転体21が回転させられる向きを、第1回転方向T1と呼ぶ。
第2中心軸C2回りに周回する方向を第2周方向と呼ぶ。第2周方向のうち、缶成形装置1の稼働時に、第1回転体21に対して第2回転体22が回転させられる向きを、第2回転方向T2と呼ぶ。
周壁部17aは、第1中心軸C1を中心とする略円筒状であり、軸方向に延びる。周壁部17aの軸方向一方側の端部には、内歯歯車16が固定される。周壁部17aの軸方向他方側の端部には、底壁部17bが接続される。
底壁部17bは、第1中心軸C1と垂直な方向に拡がる円環板状である。底壁部17bの外周部は、周壁部17aの軸方向他方側の端部と接続される。図示の例では周壁部17aと底壁部17bとが、一体に形成される。
特に図示しないが、第1軸受31の外輪は、ハウジング本体17の周壁部17aの内周面と固定される。第1軸受31の内輪は、第1回転体21の外周面と固定される。
複数の外歯23aのうち少なくとも1つ以上と、複数の内歯16aのうち少なくとも1つ以上とは、互いに噛み合う。外歯歯車23の外歯23aのピッチ円直径は、内歯歯車16の内歯16aのピッチ円直径の1/2である。
特に図示しないが、第2軸受32の外輪は、凹部28の内周面と固定される。第2軸受32の内輪は、凸部29の外周面と固定される。
内歯歯車16および外歯歯車23は、第1軸受31、凹部28、第2軸受32および凸部29の軸方向一方側に配置される。
このようにして、本実施形態の往復直線運動機構10は、第1回転体21に入力された回転駆動力を、ストローク方向Sへの往復直線運動に変換してラム軸連結部35に出力する。これにより、ラム軸連結部35にラム軸3を介して連結されたパンチ2がストローク方向Sに往復直線運動させられる。パンチ2、ダイ8、カップホルダー6等によりカップ状体WにDI加工を施すことが可能になり、カップ状体WをDI缶100に成形することができる。
この場合、往復直線運動機構10の構造を簡素化しつつ、軸方向の外形をより小さく抑えることができる。
この場合、往復直線運動機構10の構造を簡素化しつつ、軸方向の外形をより小さく抑えることができる。
例えば本実施形態と異なり、第1軸受31が、軸方向から見て外歯歯車23と重ならずに、外歯歯車23よりも第1径方向の外側に配置される場合と比べて、本実施形態の上記構成によれば、第1軸受31の直径が小さく抑えられる分、往復直線運動機構10の第1径方向の外形を小さく抑えることができる。
この場合、第2軸受32の軸方向寸法が大きく確保されるため、第2軸受32に第2径方向から作用する荷重が分散されやすくなり、荷重が第2軸受32の軸方向の各位置で大きくばらつくことが抑制される。第2軸受32への負荷が軸方向において均等化されるため、第2軸受32の機能が良好に維持され、メンテナンス等の頻度を少なくすることができる。
また特に図示しないが、錘部(第1錘部)51以外に、第2回転体22の頂壁部22bに接続される第2錘部が設けられてもよい。この場合、第2錘部は、第2径方向において、第2中心軸C2を間に挟んでラム軸連結部35とは反対側に位置する。第2錘部は、第2回転体22、凸部29およびラム軸連結部35が第2中心軸C2回りに回転する際の、第2周方向の回転バランスを良好に維持するためのいわゆるカウンターウェイトとして機能する。
Claims (5)
- 第1中心軸を中心とする内歯歯車を有するハウジングと、
前記第1中心軸と直交する第1径方向において、前記ハウジングの内側に位置する第1回転体と、
前記ハウジングと前記第1回転体とを、前記第1中心軸回りに相対回転可能に連結する第1軸受と、
前記第1回転体の軸方向一方側を向く面から軸方向他方側に窪み、前記第1中心軸と平行な第2中心軸を中心とする凹部と、
前記第2中心軸を中心とし前記内歯歯車と噛み合う外歯歯車を有し、前記第1回転体の軸方向一方側に配置される第2回転体と、
前記第2回転体の軸方向他方側を向く面から軸方向他方側に突出し、前記凹部に挿入される凸部と、
前記凸部と前記凹部とを、前記第2中心軸回りに相対回転可能に連結する第2軸受と、
前記第2回転体に接続され、前記第1径方向のうち所定方向に沿って往復直線運動させられるラム軸連結部と、を備え、
前記内歯歯車は、前記ハウジングの軸方向一方側の端部に配置され、
前記第1回転体は、前記ハウジング内に収容され、
前記第2中心軸と直交する第2径方向から見て、前記第1軸受、前記凹部、前記第2軸受および前記凸部が、互いに重なる、
缶成形装置の往復直線運動機構。 - 前記内歯歯車および前記外歯歯車は、前記第1軸受、前記凹部、前記第2軸受および前記凸部の軸方向一方側に配置される、
請求項1に記載の缶成形装置の往復直線運動機構。 - 前記内歯歯車および前記外歯歯車は、前記ハウジングの軸方向一方側の開口部に位置する、
請求項1または2に記載の缶成形装置の往復直線運動機構。 - 前記第1軸受および前記第2軸受が、前記内歯歯車および前記外歯歯車の軸方向一方側にはない、
請求項1から3のいずれか1項に記載の缶成形装置の往復直線運動機構。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の缶成形装置の往復直線運動機構と、
前記所定方向に延び、一端部に前記ラム軸連結部が連結されるラム軸と、
前記ラム軸の他端部に配置されるパンチと、
前記パンチが挿入される貫通孔を有するダイと、
前記ダイの前記貫通孔が開口する端面に押し付けられるカップホルダーと、を備える、
缶成形装置。
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