JP2017015469A - ホッパゲートの開閉機構とそれを備えた計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カム機構やトグルロック機構を使わずに、リンク機構の駆動軸の回転制御だけでホッパゲートの開閉と閉鎖状態でのロックを実現することのできるホッパゲートの開閉機構と、それを使用した計量装置とを提供する。
【解決手段】ホッパゲートを開閉する開閉レバーと、駆動軸の回転運動を揺動運動に変換して開閉レバーに伝達する４節リンク機構とを備え、４節リンク機構は、駆動軸に取り付けられた第一レバーと、開閉レバーの回転軸と、その回転軸に固定された第二レバーと、第一レバーと第二レバーとを連結するコネクタとを備える。第一レバーとコネクタとは、同じ回転半径に設定され、第一レバーが駆動軸を中心として回転すると、コネクタも駆動軸を中心として回転する。更に第一関節、第二関節、回転軸が、同一平面上に揃うと、第一レバーの揺動端が当接部材を介して第二レバーの揺動端を押して第二関節の軸芯を駆動軸の軸芯からずらす。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホッパゲートを開閉する開閉機構とそれを備えた計量装置に関する。

ホッパを複数使用する計量装置としては、組合せ計量装置が知られている。この計量装置のホッパには、物品を一時的に保持するプールホッパと、プールホッパから排出された物品を受け取って計量する計量ホッパとがある。これらの旧タイプのホッパには、ホッパゲートを開閉するリンク機構と、ゲートを閉鎖状態に保持するトグルロック機構とが設けられていた（特許文献１参照）。

その後、ホッパの簡素化と軽量化の要望により、ホッパ側のリンク機構やトグルロック機構がホッパゲートを開閉する開閉機構側に取り付けられるようになった（特許文献２を参照）。この開閉機構は、電動モータの回転軸の回転運動を往復運動に変換するカム機構とその往復運動を、ホッパゲートを開閉する開閉レバーに伝達するリンク機構と、そのリンク機構に組み込まれたトグルロック機構とを備えたものであった。

特開平５−１６２７８７号公報 国際公開WO98/01727号公報

ところで、この開閉機構に設けられたカム機構は、モータ軸に取り付けられたカムと、そのカム面に沿って揺動するカムフォロアと、そのカムフォロアをカム面に押し付けるスプリングとで構成され、そのスプリングは、ゲートを閉じる方向に付勢されていたから、それに抗してゲートを開閉するには、高出力の電動モータを必要とした。また、カムを高速回転させてゲートの開閉速度を速めようとすると、スプリング力を強めてカムフォロアがカム面から浮き上がるのを防止しなければならないが、そうすると、ますます高出力の電動モータが必要となるから、高速化の大きな障害となっていた。

また、ホッパの全質量がロードセルに負荷される計量装置では、重たい電動モータをロードセルから切り離して負荷されないようにしているが、ゲート開閉時には、それを負荷するとともに、前記スプリング力に抗してゲートを開閉するため、ロードセルには、大きな外力が掛かり、例え過負荷防止用のストッパを設けていても、ロードセルに掛かる様々な方向からの外力によって計量精度が低下するという問題もあった。

加えて、ロードセルには、ホッパの全質量が風袋として負荷され、それらがロードセルの重心位置から離れた位置に取り付けられてバネ系を構成していたから、それに起因してロードセルの固有振動数が低下し、それによってフィルタでは除去できない低周波ノイズがロードセルの出力信号に残って計量精度を低下させるという問題もあった。

本発明は、これまで問題視されていたカム機構やトグルロック機構を用いずに、ホッパゲートを開閉したり、閉鎖状態にロックしたりすることのできる新たなホッパゲート用の開閉機構と、それを備えた計量装置とを提供することを課題とする。

本発明に係るホッパゲートの開閉機構は、ホッパゲートを円弧運動によって開閉する開閉レバーと、駆動軸の回転運動を円弧運動に変換して前記開閉レバーに伝達する４節リンク機構とを備え、開閉レバーは、４節リンク機構の第二関節と接続され、駆動軸の回転に伴って回動する第一関節が思案点を越えるまでは、駆動軸と第二関節とが同軸上に並んで開閉レバーを不動状態に拘束し、第一関節が思案点を超えると、駆動軸と第二関節との同軸上の並びが崩されて第二関節が円弧運動することを特徴とする。

図１〜図４は、本発明の解決原理を説明するための開閉機構の構成とその動作遷移を示したものである。これらの図では、４節リンクの動きを判り易く見せるため、４節リンク機構の駆動軸２、第一関節４、第二関節６、回転軸８、当接部材９の長さを必要以上に長く伸ばして誇張させている。

これらの図において、開閉機構ＤＭは、図示しないホッパゲートと噛みあい、円弧運動によってホッパゲートを開閉する開閉レバー１と、駆動軸２の回転運動を円弧運動に変換して開閉レバー１に伝達する４節リンク機構ＬＭ１とを備える。また、駆動軸２は、図示しない電動モータ等の回転軸と連結される。

４節リンク機構ＬＭ１は、駆動軸２に連結されて円弧運動する第一レバー３と、開閉レバー１と一体となって円弧運動する第二レバー７と、第一レバー３と第二レバー７との間に、第一関節４と第二関節６とを介して連結されたコネクタ５と、第二レバー７を支持する回転軸８とを備え、その回転軸８に開閉レバー１の基端部が固定され、第二レバー７と開閉レバー１とは、回転軸８を中心として一体となって円弧運動する。
なお、駆動軸２は、軸受けＢ１を介して装置フレームに回転自在に支持され、回転軸８も軸受けＢ２を介して装置フレームに回転自在に支持されている。

また、第一レバー３とコネクタ５とは、同じ回転半径に設定され、第一レバー３とコネクタ５とが平行状態になると、駆動軸２と第二関節６とが同軸上で並び、その状態で第一レバー３が駆動軸２を中心として回転すると、コネクタ５も駆動軸２の軸芯回りに第二関節６を中心として回転する。

そして、駆動軸２が回転して図１の状態から図２の状態に至るまでは、第一レバー３とコネクタ５とは平行状態を維持しているから、その間は、第二関節６は、駆動軸２と同軸上に留まって、第二関節６と連結された第二レバー７と開閉レバー１とを共にその位置に拘束する。したがって、図１の状態において、開閉レバー１が閉鎖状態のホッパゲートと連結されていれば、図２の状態に至るまでは、ホッパゲートは、閉鎖状態に保持され、例えホッパに物品が投入されて、ゲートにそれを開放させる方向の外力が加わっても、第二レバー７と開閉レバー１は、その外力に抗してホッパゲートを閉鎖状態に保持する。

図１の状態から駆動軸２が矢印の時計方向に回転すると、図２に示すように、第一レバー３の揺動端が、静止した当接部材９に当たる。この当接部材９は、第二レバー７の揺動端から横に張り出すように取り付けられている。しかも、第一レバー３の揺動端が当接部材９に当たる位置では、第一関節４、第二関節６、回転軸８が同一平面上で揃うようにすなわち、４節リンクの思案点でこれらが並ぶように位置決めされている。そのため、第一レバー３の揺動端が当接部材９に当たってそれを押すと、図３に示すように、当接部材９が取り付けられた第二レバー７が矢印方向に押され、それに伴って第二関節６が駆動軸２の軸芯からずれるから、コネクタ５は、第一関節４によって矢印方向に押されながら、第二関節６の回りを反時計方向に回動する。そのため、コネクタ５の回動によって第二関節６が第二レバー７をさらに時計方向に回動させ、それによって、不動状態であった開閉レバー１は、第二レバー７と共に時計方向に回動する。その結果、開閉レバー１と連結されたホッパゲートは開放する。

図４は、駆動軸２が更に回転して、開閉レバー１を所定の最上端位置まで跳ね上げた状態を示す。この状態では、ホッパゲートは、全開状態となる。この状態になると、駆動軸２は反転して、第一レバー３、コネクタ５、第二レバー７、開閉レバー１を図１の元の位置まで戻す。なお、当接部材９は、第二レバー７の揺動端から横に張り出すように取り付けられ、４節リンクの思案点で第一レバー３と当接するように設定されるが、これに代えて、思案点に至った時点で、第二レバー７の揺動端や第二関節６を別な駆動手段で時計方向に押し、それによって第二レバー７の静止状態を解除するようにしても良い。

図１の初期状態に戻ると、開閉レバー１の先端に形成されたＵ字状溝は、閉じたホッパゲートと噛みあった状態で連結されるから、続いて被計量物がホッパに投入されても、第二レバー７と開閉レバー１は、第二関節６に拘束されて不動状態となる。そのため、本発明では、従来、必須であったトグルロック機構やカム機構が不要になる。

以上は、片開き式ホッパゲートの開閉機構の構成とその動作を示したものであるが、これを両開き式ホッパゲートの開閉機構に展開するときは、駆動軸の両端部に、該駆動軸を共通にして前記開閉レバーと前記４節リンク機構とを面対称位置に配置するとともに、それぞれの思案点が所定の位相角を持って対峙するように配置する。そして、駆動軸の一方向への回転によって一方の開閉レバーを駆動し、逆方向への回転によって他方の開閉レバーを駆動するように構成する。

次に示す図５〜図８は、そうした両開き式ホッパゲートの開閉機構の構成とその動作遷移を示す。これらの図では、ベベルギヤＧ１より向かって左側に、一方のゲートを開閉する第一４節リンク機構ＬＭ１を配置し、右側に他方のゲートを開閉する第二４節リンク機構ＬＭ２を配置している。第一４節リンク機構ＬＭ１は、図１〜図４で示した４節リンク機構ＬＭ１と同じものであるが、図５〜図８では、左右の４節リンク機構ＬＭ１、ＬＭ２の位相のずれを判り易く見せるため、第一４節リンク機構ＬＭ１を図１〜図４の背面側から見た図としている。そのため、これらの図では、図１〜図４に示す同じ部品には、同じ符号を用いている。また駆動軸２、２０、回転軸８、８０、各関節４，４０、６，６０、当接部材９、９０は、前述と同様に必要以上に長く伸ばして誇張している。

これらの図において、左右の４節リンク機構ＬＭ１、ＬＭ２は、図１〜図４で示した部材と同じ部材を使用し、それらを中央のベベルギヤＧ１に対して面対称位置に配置するとともに、ベベルギヤＧ１を挟んで、左側の第一レバー３と右側の第一レバー３０とが所定の位相角でもって対峙するように、それらの取り付け角度をずらしている。

第二４節リンク機構ＬＭ２は、他方の開閉レバー１０を円弧運動させる回転軸８０と、その回転軸８０の他端に連結されて、開閉レバー１０と一体となって円弧運動する第二レバー７０と、駆動軸２０に連結されて回動する第一レバー３０と、第一レバー３０の揺動端と第二レバー７０の揺動端とを連結するコネクタ５０とを備える。回転軸８０は、図５〜図８では図示していないが、図１〜図４の軸受けＢ２を介して装置フレームに回転自在に支持されている。したがって、第二レバー７０が回転軸８０を中心として円弧運動すると、開閉レバー１０もそれと一体となって矢印方向に円弧運動する。

第一レバー３０の基端部は、駆動軸２０の一端に固定され、その第一レバー３０の揺動端は、第一関節４０を介してコネクタ５０の一端と連結される。また、コネクタ５０の他端は、第二関節６０を介して第二レバー７０の揺動端と連結される。そして、第一レバー３０とコネクタ５０とは、同じ回転半径に設定され、第一レバー３０とコネクタ５０とが平行状態になると、駆動軸２０と第二関節６０とが同軸上で並び、その状態で第一レバー３０が駆動軸２０を中心とし回転すると、コネクタ５０も駆動軸２０の軸芯回りに第二関節６０を中心として回転する。この駆動軸２０も軸受けＢ１を介して装置フレームに回転自在に支持されている。

第一４節リンク機構ＬＭ１の駆動軸２と第二４節リンク機構ＬＭ２の駆動軸２０とは、同軸上で一本に繋がっており、それらの間に従動側ベベルギヤＧ１が挿入され、それと直交する方向で駆動側のベベルギヤＧ２が噛みあっている。また、駆動側のベベルギヤＧ２は、図示しない電動モータの回転軸に取り付けられて正転・逆転するようになっている。このように、駆動軸２（２０）をベベルギヤＧ１，Ｇ２を介して駆動すると、電動モータの回転軸と駆動軸２（２０）とを直交させて配置することができるから、ロードセルより前方に計量ホッパが配置される計量装置の場合は、ロードセルの後方側に電動モータを配置して、ロードセルの重心位置に掛かる回転モーメントを減少させることができる。

向かって左側の回転軸８と右側の回転軸８０は、共に同軸上に配置され、左側の回転軸８は、反時計方向に回動して開閉レバー１を上方に跳ね上げ、これによって一方のゲートを開放させる。これに対し、右側の回転軸８０は、時計方向に回動して開閉レバー１０を下方に回動させ、これによって他方のゲートを開放させる。そのため、第一４節リンク機構ＬＭ１は、駆動軸２が停止位置から半回転するまでの間に一方のゲートを開放させ、その間は、第二４節リンク機構ＬＭ２は、空転して機能しないようになっている。また、第二４節リンク機構ＬＭ２は、駆動軸２０が停止位置から逆方向に半回転するまでの間に他方のゲートを開放させ、その間は、第一４節リンク機構ＬＭ１は、空転して機能しないようになっている。

そして、図５から図６の状態に至る間は、左側の第一レバー３とコネクタ５が平行になり、それらと所定角度の位相差をもって対峙する右側の第一レバー３０とコネクタ５０も平行になり、その状態において、駆動軸２（２０）と左右の第二関節６、６０は、同軸上で並ぶ。したがって、この状態が保たれている間は、左右の第二関節６、６０は、その位置に留まるから、左側の第二レバー７と開閉レバー１、並びに、右側の第二レバー７０と開閉レバー１０は、その位置で不動状態になって両側のホッパゲートをそれぞれ閉鎖状態に保持する。

この状態から駆動軸２（２０）が時計方向に所定角度回転して、図６に示すように第一レバー３０の揺動端が、静止した当接部材９０に当たると、そのときの当接部材９０は、第一関節４０と第二関節６０と回転軸８０とが、同一平面上で揃うように、すなわち、４節リンクの思案点で並ぶように配置されているから、第一レバー３０に押された当接部材９０は、第二レバー７０の揺動端を時計方向に押して、第一レバー３０とコネクタ５０との平行状態を崩す。すると、駆動軸２０と第二関節６０の軸芯がずれ、第一関節４０によって時計方向に押されたコネクタ５０は、第二関節６０を介して第二レバー７０の揺動端を時計方向に回動させる。その結果、開閉レバー１０は、時計方向に回動し、連結されたホッパゲートを開放させる。

一方、駆動軸２０が時計方向に回転している間は、左側の第一レバー３は、図６〜図８に示したように、静止した当接部材９から離れていくから、第一レバー３とコネクタ５との平行状態は保たれ、第二関節６は、その位置に拘束される。その結果、右側の開閉レバー１０が円弧運動している間も、左側の第二レバー７は、その位置に止まって一方のホッパゲートを閉鎖状態に保持する。

図８は、駆動軸２（２０）がさらに回転して、右側の開閉レバー１０を最下端位置まで回動させた状態を示す。この状態では、ホッパゲートが全開状態となっているから、駆動軸２（２０）は、直ちに逆転して、第一レバー３、３０、コネクタ５、５０、第二レバー７０、開閉レバー１０を図５の元の位置まで戻して止まる。

こうして、駆動軸２（２０）が図５の状態に戻れば、ホッパゲートは閉鎖されるが、駆動軸２（２０）の停止位置が多少前後しても、左右の第二レバー７、７０は、不動状態となるように余裕を持たせておく必要がある。そこで、例えば、駆動軸２（２０）が停止位置から±１０度〜１５度の範囲でずれても、左右の第二レバー７、７０は、その位置で拘束されるように左右の当接部材９、９０の位相をずらし、その中間点を駆動軸２（２０）の停止位置としている。したがって、駆動軸２（２０）が停止位置から±１０度〜１５度の範囲で停止しても、ホッパゲートの閉鎖状態は保持され、その範囲を越えて一方の第一レバー３（３０）が当接部材９（９０）に当たれば、一方の開閉レバー１（１０）が回動するようになっている。

本発明によれば、駆動軸の回転制御だけで、ホッパゲートの開閉と閉鎖状態での保持とを行うことができるから、これまでの開閉機構では、不可欠であったカム機構とそれに付随するスプリング、トグルロック機構を無くすことができる。したがって、軽くて消費電力の少ない小型電動モータを使用してホッパゲートを楽に開閉することができる。また、駆動軸を高速回転させても、それを妨げるカム機構や、カム面にカムフォロアを圧着させるスピンリング等を使用しないから、ホッパゲートを楽に開閉することができる。したがって、消費電力を低減でき、高速化にも対応できる新たな開閉機構とすることができる。

また、駆動軸をリンク機構に直結し、その回転制御だけでホッパゲートを開閉したり、閉鎖状態にロックしたりできるので、この開閉機構を計量装置のロードセルに取り付ければ、ロードセルに過度な外力を加えないから、計量装置としての精度をこれまで以上に向上させることができる。

さらに、ロードセルの前方に計量ホッパが配置される計量装置の場合には、ロードセルの後方に重たい電動モータを配置することによって、ロードセルに掛かる前後の回転モーメントを減少させることができるから、ロードセルの固有振動数を上げて、これまでのフィルタでは除去できなかった低周波ノイズをロードセルの出力信号から除去して、計量精度を向上させることができる。

本発明の解決原理を説明するための駆動機構の構成を示す図。 図１の状態から駆動軸を僅かに回転させたときの各部の配置図。 図２の状態から駆動軸をさらに回転させたときの各部の配置図。 図３の状態から駆動軸を許容範囲まで回転させたときの各部の配置図。 両開き式ホッパゲートの駆動機構の構成を示す図。 図５の状態から駆動軸を僅かに回転させたときの各部の配置図。 図６の状態から駆動軸をさらに回転させたときの各部の配置図。 図７の状態から駆動軸を許容範囲まで回転させたときの各部の配置図。 本発明に係る計量装置の一実施形態の外観斜視図。 上記実施形態を水平方向に９０°回転させた外観斜視図。 図９の左側面図。 図９の内側のホッパゲートを開放した状態の側面図。 図１０の右側面図。 図１０の外側のホッパゲートを開放した状態の側面図。 本発明に係るホッパゲートの開閉機構を各ホッパに使用した組合せ計量装置の概略図。

以下、図９〜図１４を参照しながら、本発明に係る計量装置の一実施形態を説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、図９〜図１４において、図１〜図８で示した同じ部材には、同じ符号を用いている。

図９、１０は、対向させた二つのゲートを個々に開閉制御する二方向開閉式の計量ホッパＷＨに本発明の一実施形態としての開閉機構ＤＭを組み込んだ計量装置Ｗの主要部の構成を示したもので、図９は、開閉機構ＤＭから計量ホッパＷＨを見たときの左側外観斜視図を示し、図１０は、その右側外観斜視図を示す。
なお、以下の説明においては、開閉機構ＤＭ側を内側、ホッパＷＨ側を外側とし、それらと直交する方向の向かって左側を左、向かって右側を右と称する。

これらの図において、計量ホッパＷＨは、ステンレス材で形成され、上下が開口した中空状の本体１１と、本体１１の下部開口を開閉する両開き式の内側ゲート１２と外側ゲート１３と、各ゲート１２、１３を回動自在に支持して本体１１に固定される開閉軸１４と、内側ゲート１２の外面に取り付けられた開閉用のコロ１５と、外側ゲート１３を開閉するリンクＬ（図１０参照）と、そのリンクＬの作動端部に取り付けられた開閉用のコロ１６と、両ゲート１２、１３の下方に設けられた振分板１７とを備えている。

本体１１は、四隅が円弧状に成形された四角筒をなし、左右の側面上縁には、上方から投入される物品を本体１１内に案内する傾斜板１８が形成されている。本体１１の外側面には、一対のブラケット１９が溶接され、そのブラケット１９には、上下２段にシャフト２１が取り付けられている。このシャフト２１をロードセルＬＣ側のハンガー２２に引っ掛けて止めれば、ホッパＷＨ全体をロードセルＬＣに負荷できるようになっている。

本体１１の左右外面には、補強板２３が取り付けられ、その補強板２３には、左右のゲート１２、１３を揺動自在に支持する開閉軸１４〜１４が取り付けられている。この開閉軸１４は、補強板２３に固定されたボスに樹脂製ブッシュを介してボルトを捻じ込んだ構成である。この補強板２３の左右の中央部分には、ストッパ２４が形成され、そのストッパ２４に各ゲート１２，１３の上端縁を当てることにより、各ゲート１２、１３が閉じた状態で位置決めされるようにしている。また、ストッパ２４の隣接位置には、振分板１７と連なった支持フレームが溶接されている。この振分板１７は、両ゲート１２、１３の先端部が合わさる境界位置に配置されて、一方のゲート１２（１３）を開放したときに、そこから排出される物品が他方のゲート１３（１２）の方に侵入しないようにするための規制板である。

各ゲート１２、１３は、平坦なゲート板と、その左右サイドから立ち上がった側板とで構成され、両ゲート１２、１３が閉じると、これらのゲート板と左右の側板とで本体１１下部に、物品を蓄える部屋が形成されるようになっている。

内側ゲート１２の外面には、ブラケット２５が取り付けられ、そのブラケット２５にゲート開閉用のコロ１５が回転自在に取り付けられている。このコロ１５は、開閉レバー１のＵ字状溝に嵌り込んで、図１１、図１２に示すように、開閉レバー１が上方に跳ね上がると、それに伴ってゲート１２を開閉軸１４回りに跳ね上げるようになっている。

外側ゲート１３には、図１０に示すように、外側ゲート１３を内側ゲート１２側から開閉するためのリンク機構Ｌが取り付けられている。このリンク機構Ｌは、内側ゲート１２の開閉軸１４に回動自在に取り付けられたレバーＬ１と、そのレバーＬ１の揺動端部と外側ゲート１３の開閉軸１４より上方の揺動端部との間に、関節Ｌ２，Ｌ３を介して連結されたコネクタＬ４と、レバーＬ１の作動端部に回転自在に取り付けられたコロ１６とを備えている。このコロ１６は、開閉レバー１０のＵ字状溝に嵌り込んで、図１３、図１４に示すように、開閉レバー１０が下向きに回動すると、コロ１６も下方に回動してレバーＬ１を反時計方向に回動させ、それによってコネクタＬ２を引き上げて外側ゲート１３を、開閉軸１４を中心として外側へ開放するようになっている。

ロードセルＬＣは、上下の平行ビームを備えた周知構成のもので、斜線で示す面が装置フレームに固定される面となる。したがって、ホッパＨ側の取付面が荷重によって変位する自由端とされ、その自由端にブラケットＢが取り付けられている。また、そのブラケットＢには、ホッパＨを支持するハンガー２２と、フレームＦが取り付けられ、そのフレームＦには、開閉機構ＤＭが取り付けられている。したがって、ロードセルＬＣには、ホッパＨ、開閉機構ＤＭ、それらを取り付けるハンガー２２とフレームＦとが風袋として負荷されている。

この実施形態の開閉機構ＤＭは、図５〜図８の駆動軸２、２０、第一関節４、４０、第二関節６、６０、回転軸８、８０を必要最小限まで短くしてフレームＦ内に組み込んだものである。そして、図５〜図８の駆動側ベベルギヤＧ１は、電動モータＭの回転軸に取り付けられ、従動側ベベルギヤＧ１の左側には、駆動軸２を介して第一４節リンク機構ＬＭ１が配置され，ベベルギヤＧ１の右側には、駆動軸２０を介して第二４節リンク機構ＬＭ２が配置されている。

したがって、図１１〜図１４に示すように、ロードセルＬＣの自由端側には、計量ホッパＷＨや駆動機構ＤＭ等の全質量が負荷されるが、相対的に重い電動モータＭを計量ホッパＷＨ側とは反対側に取り付けることによって、ロードセルＬＣに負荷される回転モーメントを減少させている。この配置構成により、ロードセルＬＣの固有振動数を上昇させることができるから、これまでのフィルタでは除去できなかった低周波ノイズを減少させて計量精度を向上させることができる。

使用に際しては、まず、図１１、図１３に示すように、各ゲート１２、１３を閉じた状態で開閉レバー１、１０のＵ字状溝がコロ１５、１６と噛み合うように位置決めする。これらの噛み合い位置は、ホッパＨの加工精度や組み立て精度によってホッパＨ毎に異なるから、この実施形態では、図９、図１０に示すように、それらの位置ズレを調整する調整部Ａｄを設けている。

この調整部Ａｄは、回転軸８、８０の端部に固定されて第二レバー７、７０と一体となって円弧運動する鎖線で示した固定プレート１ｐ、１０ｐと、その固定プレート１ｐ、１０ｐに重ね合わせて固定する開閉レバー１、１０とを備える。固定プレート１ｐ、１０ｐには、支点穴と開閉レバー１、１０を固定するネジ穴とが形成され、開閉レバー１、１０には、その支点穴に差し込むピン１ａ、１０ａと、ネジ穴にボルトＢｂを捻じ込んで固定するための長孔１ｂ、１０ｂとが形成されている。

そして、開閉機構ＤＭの駆動軸２（２０）を所定の停止位置に保持した状態で、開閉レバー１、１０のＵ字状溝にコロ１５、１６を嵌めこみ、基端部のピン１ａ、１０ａを固定プレート１ｐ、１０ｐの支点穴に差し込んで、開閉レバー１、１０をピン１ａ、１０ａを支点として回動させることにより、ゲート１２、１３を閉じることのできる開閉レバー１、１０の位置を探る。そうして、閉じる位置が決まれば、その状態で長孔１ｂ、１０ｂにボルトＢｂを差し込んで、開閉レバー１、１０と固定プレート１ｐ、１０ｐとを固定する。これにより、開閉レバー１、１０とコロ１５、１６との噛み合い位置が確立する。

こうした調整が終了すると、開閉機構ＤＭを駆動させて、ホッパゲート１２，１３の開閉を確認する。そのときの開閉動作は、例えば、図９において、駆動軸２を停止位置から時計方向に回転させると、４節リンク機構ＬＭ１が前述のように動作して、開閉レバー１を上方に跳ね上げて内側のゲート１２を開放させる（図１１、図１２参照）。その間は、第二４節リンク機構ＬＭ２は、空転して機能しないから、開閉レバー１０はゲート１３を閉じたままとなる。また、図１０において、駆動軸２０を停止位置から時計方向に回転させると、４節リンク機構ＬＭ２が前述のように動作して、開閉レバー１０を下方に下げて外側のゲート１３を開放させる（図１３、図１４参照）。その間は、第一４節リンク機構ＬＭ１は、空転して機能しないから、開閉レバー１は、ゲート１２を閉じたままとなる。
なお、図１１〜図１４では、反対側に見える開閉レバー１、１０とコロ１５、１６は、図面から省略して、手前側の開閉レバー１、１０のみを強調して示している。

以上の実施形態は、両開き式の計量ホッパＷＨを使用した計量装置の基本構成を示したものであるが、片開き式のホッパに使用するときは、開閉機構ＤＭの開閉レバーと４節リンク機構を片側だけに配置する。

図１５は、両開き式のプールホッパＰＨと、同じく両開き式の計量ホッパＷＨと、片開き式のブースタホッパＢＨとを使用した組合せ計量装置ＣＷの一実施形態を示したものである。この図では、各ホッパＷＨ，ＢＨ，ＢＨの配置を示すため、特に装置の一部を切り欠いて示すとともに、開閉機構ＤＭを固定するための装置フレームやプールホッパＰＨ、ブースタホッパＢＨを引っ掛けて止めるハンガー等は、省略して示している。

この組合せ計量装置ＣＷは、装置を左右に２分割したもので、上段中央に配置される左右の分散フィーダＤＦ１、ＤＦ２と、その周囲に放射状に配列される複数の放射フィーダＲＦ１、ＲＦ２と、その下段に配置される駆動部Ｄと、駆動部Ｄの周囲に等間隔に配列される複数のプールホッパＰＨと、各プールホッパＰＨから排出される物品を受け取って計量する同数の計量ホッパＷＨと、その下段に配置されて、各計量ホッパＷＨの内側ゲートから排出された物品を一時的に蓄えるブースタホッパＢＨと、各計量ホッパＷＨの外側ゲートから排出された物品並びにブースタホッパＢＨから排出された物品を収集する左右の集合シュートＣ１、Ｃ２と、中央の駆動部Ｄを支持する図示しない支持脚と、支持脚を支持する本体ＢＢとを備えている。この本体ＢＢは、図示しない架台上に設置され、その下方には、ツインタイプの包装機が配置される。

この組合せ計量装置ＣＷは、２台の組合せ計量装置を左右に合体させた周知構成のもので、左右の装置にそれぞれ異なる物品を供給して１台の装置を２台分の装置として使用することもできるし、左右の装置で計量した物品を一つにまとめて１台分の装置として使用することもできる。また、中央の駆動部Ｄには、各ホッパＰＨ，ＷＨ，ＢＨのゲートを開閉する開閉レバーと、開閉レバーを駆動する開閉機構と、各ホッパＰＨ，ＷＨ、ＢＨを引っ掛けるためのハンガーとが各ホッパＰＨ，ＷＨ，ＢＨに対応させて設けられる。

そして、プールホッパＰＨと計量ホッパＷＨは、両開き式であるが、プールホッパＰＨの両ゲートは、同時に開閉するように構成したものである。そのために、図１５の向かった右側のプールホッパＰＨには、左右のゲート間をリンクＬ５で連結し、内側ゲートを開閉すれば、それに伴って外側ゲートも開閉するようにしている。したがって、このホッパＰＨの開閉機構ＤＭは、一方の４節リンク機構ＬＭ１だけを備えたものとなる。これに対し、ブースタホッパＢＨは、典型的な片開き式ホッパである。そして、中段の計量ホッパＷＨは、両開き式ホッパであり、これらのゲート開閉機構としては、前述の図１〜図８に示すものが使用される。

以上、本発明に係るホッパゲート開閉機構を組合せ計量装置に使用した場合の一実施形態を説明したが、組合せ計量装置としては、これに限定されず、その他の構成も採用可能である。例えば、ブースタホッパＢＨのない通常の組合せ計量装置であっても良い。また組合せ計量装置以外のホッパを使用した自動計量装置のホッパ開閉機構としても使用可能である。

本発明によれば、ホッパを備えた計量装置の省電力化に貢献することができるから、特に計量装置を使用して所定量の袋詰め商品を製造する食品加工分野において広く利用可能である。

１ 開閉レバー
２ 駆動軸
３ 第一レバー
４ 第一関節
５ コネクタ
６ 第二関節
７ 第二レバー
８ 駆動軸
９ 当接部材
１０ 開閉レバー
２０ 駆動軸
３０ 第一レバー
４０ 第一関節
５０ コネクタ
６０ 第二関節
７０ 第二レバー
８０ 回転軸
H ホッパ
１２ ホッパゲート
１３ ホッパゲート
ＬＭ１ ４節リンク機構
ＤＭ 開閉機構
Ｇ１ ベベルギヤ（従動側）
Ｇ２ ベベルギヤ（駆動側）
ＬＣ ロードセル
Ｍ 電動モータ
Ｗ 計量装置
ＷＣ 組合せ計量装置

Claims (10)

1. ホッパゲートを円弧運動によって開閉する開閉レバーと、駆動軸の回転運動を円弧運動に変換して前記開閉レバーに伝達する４節リンク機構とを備え、前記開閉レバーは、前記４節リンク機構の第二関節と接続され、前記駆動軸の回転に伴って回動する第一関節が思案点を越えるまでは、前記駆動軸と前記第二関節とが同軸上に並んで前記開閉レバーを不動状態に拘束し、前記第一関節が前記思案点を越えると、前記駆動軸と前記第二関節との同軸上の並びが崩されて前記第二関節が円弧運動することを特徴とするホッパゲートの開閉機構。
2. 前記駆動軸の両端部に、該駆動軸を共通にして前記開閉レバーと前記４節リンク機構を面対称位置に配置するとともに、それぞれの思案点が所定の位相角を持って対峙するように配置して、前記駆動軸の一方向への回転によって一方の開閉レバーを駆動し、前記駆動軸の逆方向への回転によって他方の開閉レバーを駆動するようにした請求項１に記載のホッパゲートの開閉機構。
3. 前記４節リンク機構が、前記駆動軸に取り付けられて回動する第一レバーと、前記開閉レバーと一体となって円弧運動する第二レバーと、前記第一レバーと前記第二レバーとの間に第一関節と前記第二関節を介して連結されたコネクタとを備え、前記第一レバーと前記コネクタの回転半径が同一に設定されて、前記第一関節が思案点を超えるまでは、前記駆動軸と前記第二関節とが同軸上に並んで前記第一レバーと前記コネクタとが平行状態を保って回転することを特徴とする請求項１又は２に記載のホッパゲートの開閉機構。
4. 前記第一関節が思案点を越えるときに、前記第一レバーに押されて前記駆動軸と前記第二関節との同軸上の並びを崩す当接部材が前記第二レバーの揺動端に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載のホッパゲートの開閉機構。
5. 前記第一関節が思案点を超えるまでは、前記開閉レバーは、閉じた状態のホッパゲートと連結されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のホッパゲートの開閉機構。
6. 前記思案点とは、前記第一関節と、前記第二関節と、該第二関節と連結された前記第二レバーの回転軸とが同一平面上に揃う位置である請求項１から５の何れかに記載のホッパゲートの開閉機構。
7. 前記駆動軸が、ベベルギヤを介して電動モータの回転軸と連結されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のホッパゲートの開閉機構。
8. 前記開閉レバーには、閉じた状態のホッパゲートとの噛み合い位置を調整する調整部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のホッパゲートの開閉機構。
9. 請求項７に記載のホッパゲートの開閉機構を備えた計量装置であって、前記開閉機構とホッパとは、ロードセルに負荷され、前記電動モータは、前記ホッパによって前記ロードセルに生じる回転モーメントを減少させる位置に取り付けられている計量装置。
10. 請求項９に記載の計量装置が複数搭載された組合せ計量装置。

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