JP7122992B2

JP7122992B2 - 治具

Info

Publication number: JP7122992B2
Application number: JP2019052231A
Authority: JP
Inventors: 勉内藤
Original assignee: Yakult Honsha Co Ltd
Current assignee: Yakult Honsha Co Ltd
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2022-08-22
Anticipated expiration: 2039-03-20
Also published as: JP2020151944A

Description

本発明は、例えば飲料用容器等の樹脂製容器を作製する金型における排出用部材（エジェクタ）を定位置に保持するための治具に関する。

例えば飲料用容器の様な樹脂製容器を作製するのに用いられる金型は、半割された二つの金型（二つ割された金型：主型）と底部金型を有している。
ここで、図１で示す様な飲料容器５０を製造する場合に、半割された二つの金型６０Ａ、６０Ｂを離隔しても、飲料容器５０の底部５１が底部金型７０に嵌合して外れない場合がある。

その様な場合には、図２、図３で示すように、底部金型７０の一部に突出可能なエジェクタ４を設け、エジェクタ４で飲料容器５０の底部５１を押圧することにより、飲料容器５０を底部金型７０から取り外している。なお、図２及び図３では、エジェクタ４を作動させる機構は模式的に示されている。
以下、図２、図３を参照して、エジェクタ４を作動させる機構を説明する。

図２において、エジェクタ４を作動させる機構はエジェクタ作動用シリンダ１０（油圧シリンダ）を備えており、油圧シリンダ１０内のピストン１にはシリンダロッド２が接続されている。そして、シリンダロッド２におけるピストン１に離隔する側（図２、図３では右側）の端部には、エジェクタ支持部材３を介してエジェクタ４が取り付けられている。
エジェクタ４は、底部金型７０に形成された中央貫通孔７１内を軸方向（図示の左右方向）に摺動可能である。実機では、エジェクタ支持部材３に複数のエジェクタ４が取り付けられている。

油圧シリンダ１０は、油圧配管８０を介して油圧源（例えば油圧モータ）９０に接続されている。なお、図２、図３において、図示の簡略化のため、油圧配管８０に介装される各種機器（バルブ等）は省略している。
エジェクタ支持部材３と底部金型７０との間にはリターンスプリング５が介装されている。
図２で示す状態ではシリンダ１０内部に圧油が注入されておらず、リターンスプリング５の弾性反撥力によってエジェクタ支持部材３は底金型７０から最も離隔した状態に位置している。エジェクタ支持部材３が底金型７０から最も離隔した状態では、エジェクタ４の先端（右端）は突出してはいない。

図３では、シリンダ１０内に圧油が注入され、ピストン１が底部１１側（図２、図３の右側）に移動し、エジェクタ４も右に移動し、エジェクタ４の右端が突出する。それにより、エジェクタ４の右端に押圧されて、容器５０が底部金型７０から押し出される。
ここで、図２のＸ－Ｘ矢視断面図である図４で示すように、シリンダロッド２には、工具であるスパナの二面幅を係合するための切込み部２１が形成されている。

図６において底部金型７０に容器底部５１が嵌合しており、容器底部５１がエジェクタ４により押し出される箇所（符号Ｌで示す領域：容器底部５１が嵌合する領域）および符号Ｌの領域に突出させたエジェクタ４の周りには汚れが溜まり易い。そのため、符号Ｌで示す汚れが溜まり易い領域および突出させたエジェクタ４の周りについては、定期的な清掃作業を行うことが好ましいが、従来は、安全に清掃する手立てがなかった。
清掃するために考えられる手段としては、二人の作業員が組み、一人が油圧モーター９０を作動した状態で安全ドア（図示せず）が閉鎖しない様にリミットスイッチを操作しつつ、エジェクタ４が金型底部７０から突出した状態を維持する操作を行い（突出しスイッチを押し続け）、その状態で、他の一人がエジェクタ４及び汚れが溜まり易い箇所を清掃するという方法が挙げられる。

しかし、金型６０Ａ、６０Ｂ、７０を備えた容器製造装置の内部には各種機器が設けられており、それ等の機器に緩衝することなく、清掃作業を行うことは非常に困難である。
また、油圧モーター９０が作動した状態で作業員が金型６０Ａ、６０Ｂ、７０に身体を接近させる必要があるため、清掃自体が極めて危険な作業となる。そのため、この方法は到底実施できるものではなかった。

その他の従来技術として、本出願人は、ラベル材料を金型内で正確に位置決めすることを可能にする技術を提案している（特許文献１参照）。
しかし、係る従来技術は、上述した問題の解決に係るものではない。

特開２０１２－３０３７２号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、単一の作業員によって安全に金型を清掃することを可能にする治具の提供を目的としている。

本発明の治具は、金型を備えた容器製造装置のエジェクタ（４）が金型（底部金型７０）から突出した状態を保持する治具において、第１の治具（２５）及び第２の治具（２７）を有し、
第１の治具（２５）はエジェクタ作動用シリンダ（１０）におけるシリンダロッド（２）に形成された切欠き部（２１）に係合可能に形成されており、
第２の治具（２７）は、前記切欠き部（２１）に第１の治具（２５）を係合させ、且つエジェクタ作動用シリンダ（１０）を作動した状態で、シリンダロッド（２）に係合可能に形成されていることを特徴としている。

本発明において、前記第１の治具（２５）には中空部（２５ｃ）が形成されており、（前記切欠き部２１がシリンダロッド２の外周面の対称な２面間に形成されている場合に、）第１の治具の中空部（２５ｃ）の幅（Ｂ５）はシリンダロッド外周面に形成された切欠き部（２１）とその反対側との間の寸法（Ｂ２）よりは大きいが、シリンダロッド（２）の直径（Ｄ２）よりは小さく、且つ、第１の治具（２５）の厚さ（Ｗ５）は、シリンダロッド（２）の切欠き部（２１）のシリンダロッド軸方向長さ（Ｌ２１）に概略等しく設定されているのが好ましい。

また前記第２の治具（２７）には中空部（２７ｃ）が形成されており、第２の治具の中空部（２７ｃ）の幅（Ｂ７７）は、シリンダロッド（２）の直径（Ｄ２）よりは大きいが概略等しく設定され、第２の治具（２７）の厚さ（Ｗ７）はシリンダロッド（２）及び第１の治具（２５）を底部金型（７０）側に移動した際に第１の治具（２５）のエジェクタ作動用シリンダ（１０）側に生じる空隙よりは小さいが概略等しく設定されているのが好ましい。

本発明の治具（２５、２７）を用いて容器製造装置のエジェクタ（４）が金型（底部金型７０）から突出した状態を保持する方法は、
シリンダロッド（２）に形成された切欠き部（２１）に第１の治具（２５）を係合する工程と、
切欠き部（２１）に第１の治具（２５）を係合させた状態でシリンダロッド（２）に第２の治具（２７）を係合する工程を有することを特徴としている。

本発明の方法において、前記第１の治具（２５）には中空部（２５ｃ）が形成されており、（前記切欠き部２１がシリンダロッド２の外周面の対称な２面間に形成されている場合に、）第１の治具の中空部（２５ｃ）の幅（Ｂ５）はシリンダロッド外周面に形成された切欠き部（２１）とその反対側との間の寸法（Ｂ２）よりは大きいが、シリンダロッド（２）の直径よりは小さく、且つ、第１の治具（２５）の厚み（Ｗ５）は、シリンダロッドの切欠き部（２１）のシリンダロッド軸方向長さに概略等しく設定されているのが好ましい。

また本発明の方法において、前記第２の治具（２７）には中空部（２７ｃ）が形成されており、第２の治具の中空部（２７ｃ）の幅（Ｂ７７）はシリンダロッド（２）の直径よりは大きいが概略等しく設定され、第２の治具（２７）は、シリンダロッド（２）及び第１の治具（２５）を底部金型（７０）側に移動した際に、第１の治具（２５）とエジェクタ作動用シリンダ（油圧シリンダ１０）側に生じる空隙を経由して、シリンダロッド（２）に係合されるのが好ましい。

上述した構成を具備する本発明を用いて底部金型（７０）における異物が付着し易い部位を清掃するに際しては、第１の治具（２５）をシリンダロッド（２）の切欠き部（２１）に係合し、底部金型（７０）の一部（エジェクタ４）を突出して、シリンダロッド（２）及び係合した第１の治具（２５）を底部金型（７０）側に移動する。
ここで、（前記切欠き部２１がシリンダロッド２の外周面の対称な２面間に形成されている場合に、）第１の治具の中空部（２５ｃ）の幅（Ｂ５）はシリンダロッド外周面に形成された切欠き部（２１）とその反対側との間の寸法（Ｂ２）よりは大きいが、シリンダロッド（２）の直径（Ｄ２）よりは小さく、且つ、第１の治具（２５）の厚さ（Ｗ５）は、シリンダロッド（２）の切欠き部（２１）のシリンダロッド軸方向長さ（Ｌ２１）に概略等しく設定すれば、シリンダロッドの切欠き部（２１）に係合した第１の治具（２５）は、シリンダロッド（２）の軸方向について、殆ど移動しない。

シリンダロッド（２）及び第１の治具（２５）を底部金型（７０）側に移動して底部金型（７０）からエジェクタ（４）の先端を突出すると、第１の治具（２５）のエジェクタ作動用シリンダ（１０）側に空隙が生じるので、当該空隙を介して、第２の治具（２７）をシリンダロッド（２）に係合する。
上述した様に、第１の治具（２５）はシリンダロッド（２）の軸方向について殆ど移動しなければ、第２の治具（２７）も、シリンダロッド（２）の軸方向について殆ど移動しない。そのため、エジェクタ作動用シリンダ（１０）の油圧が抜けた状態であっても、エジェクタ戻り用スプリング（５）の弾性反撥力に抗してシリンダロッド（２）はエジェクタ作動用シリンダ（１０）側には移動せず、底部金型（７０）からエジェクタ（４）の先端が突出した状態（図３に相当する状態）が維持される。
その結果、底部金型（７０）において異物が付着し易い部位を、安全且つ容易に清掃することが可能になる。

すなわち本発明によれば、エジェクタ作動用シリンダ（１０）の油圧が抜けた状態であっても、第１の治具（２５）及び第２の治具（２７）をシリンダロッド（２）に係合させることにより、シリンダロッド（２）はエジェクタ作動用シリンダ（１０）側には移動せず、底部金型（７０）におけるエジェクタ（４）の先端部が突出した状態（図３に相当する状態）が維持することが出来る。従来技術の様に、油圧モーターが作動している状態で作業者が金型（７０）近辺に身体を入れる、という危険な作業を行うことなく、金型（７０）において異物が付着し易い箇所を容易に清掃することが出来る。
また、第１の治具（２５）及び第２の治具（２７）をシリンダロッド（２）或いはその切欠き部（２１）に係合する操作は、製造装置内の各種機器と干渉することなく、僅かな隙間から容易に行うことが出来る。

主金型と底部金型と飲料容器を示す説明図である。底部金型に嵌合している飲料容器を押し出す機構を模式的に示した説明図であり、飲料容器が底部金型に嵌合した状態を示した図である。図２と同様な説明図であるが、飲料容器が底部金型から離脱する状態を示した図である。図２におけるＸ－Ｘ矢視断面図である。図４におけるＺ矢視図である。容器製造装置の清掃が必要な個所を示す説明図である。実施形態で用いられる第１の治具の平面図である。第１の治具の側面図である。実施形態で用いられる第２の治具の平面図である。第２の治具の側面図である。第１の治具をシリンダロッドに係合させる前の状態を示す説明図である。第１の治具をシリンダロッドに係合させた状態を示す説明図である。第１の治具をシリンダロッドに係合させた状態で、第１の治具が他の装置と干渉しないことを示す説明図である。第１の治具及び第２の治具をシリンダロッドに係合させた状態を示す説明図である。第１の治具及び第２の治具をシリンダロッドに係合させた状態で、第１の治具及び第２の治具がその他の装置と干渉しないことを示す説明図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に図７～図１０を参照して、実施形態で用いられる第１の治具２５及び第２の治具２７を説明する。
図７において、第１の治具２５の平面形状は円形であり、その直径寸法は符号Ｄ（例えば４０ｍｍ）で示されている。そして、第１の治具２５は、周縁部の一部が開口して、平面形状が概略矩形の中空部２５ｃを形成している。換言すれば、第１の治具２５の平面形状は、（工具である）スパナのヘッド形状に類似している。ここで、第１の治具２５の平面形状は円形に限定される訳ではないが、シリンダロッド２の切欠き部２１がどのような角度であっても係合が容易で、係合後の形状に差異が生じないという観点から円形が最も好ましい。

シリンダロッド２に第１の治具２５が係合した場合に、第１の治具２５がシリンダロッド２に係合している状態が保持されるように、中空部２５ｃの幅Ｂ５（例えば１９ｍｍ）は、シリンダロッド２の切欠き部２１の厚さＢ２（図４参照）に概略等しいが、幅Ｂ５が厚さＢ２よりやや大きくなる様に設定されている。
図７において、中空部２５ｃの奥行き長さＡ（例えば３０ｍｍ）は、中空部２５ｃの開口部（図７の左側）における中空部２５ｃが形成されていなかった場合の円周（仮想線：図７の破線）から、中空部２５ｃの閉鎖面（図７の右側）までの距離である。奥行き長さＡは、第１の治具２５がシリンダロッド２の切欠き部２１と係合した際に、シリンダロッド２を確実に収容できる寸法に設定されている。

図８において、第１の治具の厚さＷ５（例えば１５ｍｍ）は、シリンダロッド２の切欠き部２１のシリンダロッド軸方向長さＬ２１（図５参照）よりも僅かに小さく設定されている。
厚さ寸法Ｗ５は、第１の治具２５がシリンダロッド２に係合した際に、第１の治具２５が大きく動かない様に（いわゆる「ガタつく」状態とならない様に）、シリンダロッド２の切欠き部２１のシリンダロッド軸方向長さＬ２１に概略等しく設定されている。

図９において、第２の治具２７の平面形状は全体が矩形であり、矩形の短辺の１辺に矩形状の中空部２７ｃが開口した形状となっている。
第２の治具２７の中空部２７ｃの幅Ｂ７７（例えば２８ｍｍ）は、第２の治具２７がシリンダロッド２と係合可能な様に、シリンダロッド２の直径Ｄ２（図５参照）よりも若干大きく設定されている。そして、第２の治具２７がシリンダロッド２に係合した状態で、第２の治具２７がシリンダロッド２に保持されるように、第２の治具２７の中空部２７ｃの幅Ｂ７７はシリンダロッド２の直径Ｄ２に概略等しく設定されている。
中空部２７ｃの長さＬ７（奥行き長さ：例えば６５ｍｍ）は、開口部（図９の左側）から中空部２７ｃの閉鎖面（図９の右側）までの距離である。長さＬ７は、シリンダロッド２と係合する際に、容器製造装置の他の機器と干渉せずに、シリンダロッド２を確実に収容できる様に設定されている。

図９および図１０において、第２の治具２７の短辺の長さＢ７および厚さＷ７は、シリンダロッド２と係合した際に、第２の治具２７が容器製造装置の他の機器と干渉しない様に設定されている。
より詳細には、第２の治具２７の厚さＷ７は、シリンダロッド２及び第１の治具２５が底部金型７０側（図１２では右側）に移動した際に、エジェクタ作動用シリンダ１０側（図１２では左側）に形成される空隙のシリンダロッド２の軸方向寸法と概略等しいが、やや小さい寸法に形成されている。ここで、第１の治具２５および第２の治具２７は、それぞれが前記特徴を備えていれば、各中空部２５ｃ、２７ｃが重なるように両者を張り合わせた形状となる単一の治具であっても良い。また、詳細なシリンダロッドの保持手順は後述するが、第１の治具２５は常にシリンダロッド２に装着していても問題ないため、シリンダロッド２と第１の治具２５が一体となっていても良い。

図７～図１０で示す第１の治具２５及び第２の治具２７を用いて、シリンダロッドを保持する手順について、図１１～図１５を参照して説明する。
第１の治具２５をシリンダロッド２に係合させる前の状態を示す図１１において、符号１１はエジェクタ作動用シリンダ１０における第１のフランジ（底部金型７０側のフランジ）を示し、符号１２は第２のフランジ（底部金型７０から離隔した側のフランジ）を示す。
シリンダロッド２には外周面の相反する２箇所には、切欠き部２１が形成されている。

図１１に示す状態から、図１２で示す様に第１の治具２５をシリンダロッド２の切欠き部２１に係合する。
第１の治具２５をシリンダロッド２の切欠き部２１に係合すると、第１の治具２５はシリンダロッド２の軸方向には殆ど移動しない。上述した様に、第１の治具２５の中空部２５ｃの幅Ｂ５は、シリンダロッド外周面の相反する対称面２箇所に形成された切欠き部（切欠き面２１）間の寸法（Ｂ２）よりは僅かに大きいがシリンダロッド２の直径Ｄ２よりは小さく、且つ、第１の治具２５の厚さＷ５は、シリンダロッド２の切欠き部２１のシリンダロッド軸方向長さＬ２１に概略等しく設定されているからである。

第１の治具２５をシリンダロッド２の切欠き部２１に係合した状態は、図１３でも示されている。
図１３及び図１５において、符号１３は、エジェクタ作動用シリンダ１０側を金型に接続するロッドを示している。図示の実施形態では、ロッド１３は４本設けられている。
図１３から理解されるように、４本のロッド１３とシリンダロッド２の間には十分な隙間が存在する。

図１２、図１３で示す様に第１の治具２５をシリンダロッド２の切欠き部２１に係合した後、飲料容器５０を底部金型７０から外すためのスイッチ（図示せず）を操作して、エジェクタ４（或いは、底部金型７０の一部）を突出する。
エジェクタ４を突出した際に、シリンダロッド２は底部金型７０側（図１２、図１３では右側）に移動する。その結果、シリンダロッド２の切欠き部２１に係合した第１の治具２５も底部金型７０側（図１２、図１３では右側）に移動して、第１の治具２５のエジェクタ作動用シリンダ１０側（図１２、図１３では左側）に空隙が生じる。

図１４、図１５で示す様に、シリンダロッド２及び第１の治具２５が底部金型７０側（図１４、図１５では右側）に移動したならば、第１の治具２５のエジェクタ作動用シリンダ１０側（図１４、図１５では左側）に第２の治具２７を係合する。換言すれば、シリンダロッド２及び第１の治具２５が底部金型７０側（図１４、図１５では右側）に移動して、第１の治具２５のエジェクタ作動用シリンダ１０側（図１４、図１５では左側）に空隙が生じるので、当該空隙に第２の治具２７を挿入する。

第１の治具２５のエジェクタ作動用シリンダ１０側（図１４、図１５では左側）に生じる空隙に挿入された第２の治具２７の一方の端面は、エジェクタ作動用シリンダ１０側の第１のフランジ１１と当接し、第２の治具２７の他方の端面は、第１の治具２５の端面（図１４、図１５における左端面）と当接する。
第１の治具２５がシリンダロッド２の軸方向について殆ど移動しないので、第１の治具２５のエジェクタ作動用シリンダ１０側（図１４、図１５では左側）に生じる空隙に挿入された第２の治具２７も、シリンダロッド２の軸方向について殆ど移動しない。

第１の治具２５及び第２の治具２７をシリンダロッド２に係合すれば、第１の治具２５及び第２の治具２７はシリンダロッド２の軸方向について殆ど移動しないため、作動流体の圧力が抜けても、シリンダロッド２はリターンスプリング５（図２、図３参照）の弾性反撥力に抗して、エジェクタ作動用シリンダ１０側（図１４、図１５では左側）には復帰せず、底部金型７０からエジェクタ４の先端が突出した状態（図３に相当する状態）が維持される。
そのため、作業者が突出しスイッチを押し続けなくても、また、油圧モーター９０を作動させなくても、エジェクタ４の先端が金型底部７０から突出した状態（図３）が維持され、底部金型７０において異物が付着し易い部位および突出させたエジェクタ４の周りを、安全且つ容易に清掃することが出来る。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。

１・・・ピストン
２・・・シリンダロッド
３・・・エジェクタ取り付けベース
４・・・エジェクタ
５・・・リターンスプリング
１０・・・エジェクタ作動用シリンダ
１１・・・第１のフランジ
１２・・・第２のフランジ
５０・・・容器
７０・・・底部金型

Claims

金型を備えた容器製造装置のエジェクタが金型から突出した状態を保持する治具において、第１及び第２の治具を有し、
第１の治具はエジェクタ作動用シリンダにおけるシリンダロッドに形成された切欠き部に係合可能に形成されており、
第２の治具は、前記切欠き部に第１の治具を係合させ、且つエジェクタ作動用シリンダを作動した状態で、シリンダロッドに係合可能に形成されていることを特徴とする治具。
前記第１の治具には中空部が形成されており、第１の治具の中空部の幅はシリンダロッド外周面に形成された切欠き部とその反対側との間の寸法よりは大きいが、シリンダロッドの直径よりは小さく、且つ、第１の治具の厚さは、シリンダロッドの切欠き部のシリンダロッド軸方向長さに概略等しく設定されている請求項１の治具。
前記第２の治具には中空部が形成されており、第２の治具の中空部の幅は、シリンダロッドの直径よりは大きいが概略等しく設定され、第２の治具の厚さはシリンダロッド及び第１の治具を底部金型側に移動した際に第１の治具のエジェクタ作動用シリンダ側に生じる空隙よりは小さいが概略等しく設定されている請求項１、２の何れかの治具。
治具を用いて容器製造装置のエジェクタが金型から突出した状態を保持する方法において、
エジェクタ作動用におけるシリンダロッドに形成された切欠き部に第１の治具を係合する工程と、
切欠き部に第１の治具を係合させた状態でシリンダロッドに第２の治具を係合する工程を有することを特徴とする方法。
前記第１の治具には中空部が形成されており、第１の治具の中空部の幅はシリンダロッド外周面に形成された切欠き部とその反対側との間の寸法よりは大きいが、シリンダロッドの直径よりは小さく、且つ、第１の治具の厚さは、シリンダロッドの切欠き部のシリンダロッド軸方向長さに概略等しく設定されている請求項４の方法。
前記第２の治具には中空部が形成されており、第２の治具の中空部の幅はシリンダロッドの直径よりは大きいが概略等しく設定され、
第２の治具は、シリンダロッド及び第１の治具をエジェクタ側に移動した際に、第１の治具のエジェクタ作動シリンダ側に生じる空隙を経由して、シリンダロッドに係合される請求項４、５の何れか１項の方法。