JPH0631381Y2

JPH0631381Y2 - ホッパ駆動機構

Info

Publication number: JPH0631381Y2
Application number: JP1988100614U
Authority: JP
Inventors: 正寛藤村; 保志縄田; 政男大沢
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1988-07-30
Filing date: 1988-07-30
Publication date: 1994-08-22
Anticipated expiration: 2003-07-30
Also published as: JPH0224333U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、組合せ計量機等に用いられるホッパの開閉時
の発生音を少なくしたホッパ駆動機構に関する。

［従来の技術］第６図は、組合せ計量機を示す側面図である。

一般に商品を販売する場合、常に一定の重さか、或は最
も近い重量にして例えば袋詰めすることが必要であり、
このために商品としての物品群は、できるだけ均等にな
るよう複数個に分け、この複数個の物品群の中から任意
の物品群を選択組み合わせて一定の重さ又は最も近い重
さとなるように配給することが行なわれている。

組み合わせ計量機は、以上のような物品の組み合わせ計
量、配給を行なう。そして、上方から配給円錐盤１１、
直進フィーダ１２、中間ホッパ４２、計量ホッパ１３、
物品受け４５、排出ホッパ４８の順で設けられ物品は上
方から供給され、下方から定量毎排出される。

そして、これら各ホッパは、定期的に清掃するため本体
５から外される。また、これらホッパは耐久性と物品の
配給をスムーズにするため金属性のものが一般的であ
る。

以下の説明においては、計量ホッパを代表例として説明
する。

計量ホッパ１３は、第７図に示すように、排出扉１３
ａ、１３ｂ各々にリンク機構１０８ａ，１０８ｂが設け
られ、このリンク機構１０８ａ、１０８ｂの作動片１１
０ａ、１１０ｂが、本体５側のシリンダ１８のロッドに
連結されたリンク機構１２０ａ，１２０ｂの作動片１８
ｅに係合することにより排出扉１３ａ、１３ｂの開口動
作力を得るようにしている。

［考案が解決しようとする課題］しかしながら、排出扉１３ａ，１３ｂの開口後の閉口
時、排出扉１３ａ，１３ｂが計量ホッパ本体１３に接触
してこの接触音を発生していた。

そして、組み合わせ計量機は、上記計量ホッパ１３だけ
でも合計１６個の排出扉を有し、さらに他の中間ホッパ
４２についても各々多数の排出扉を有するため、組み合
わせ計量機動作中は、これら各所の排出扉の閉口時の発
生音が連続的となる。この音は短時間では減衰しないた
め非常に大きな騒音となる問題点があった。また、ホッ
パ振動の減衰時間が長いため、ホッパに収容された被計
量物の計量時間も長くとる必要があり、計量効率が低下
するという問題があった。

この発生音を解消するため、各ホッパ毎の駆動源である
シリンダに可変のクッション機構が設けられたものを用
い、このシリンダ部分で間接的に排出扉のクッション作
用を得るようにすることが考えられる。

このクッション機構は、シリンダの先端側内端部面、及
び基端側内端面に、シリンダ内径よりも小径の凹部をそ
れぞれ設け、また、ピストンの両端面に、前記凹部に嵌
合する凸部を形成させている。そして、シリンダの前記
各凹部に、その側壁から各々の内端面へかけて第８図
（ａ）に示すような中途が折曲し、貫通した緩衝用の通
路３０を設け、これら通路３０の中途部にニードル弁３
１を設けることによって、ピストンのストロークエンド
における移動速度を調節し、緩衝を行うようになってい
る。

つまり、第８図（ｂ）に示すようにニードル弁３１を回
転調整して、このニードル弁３１と通路３０とのクリア
ランス３２を変化させることによって、通路３０を通過
する流体の流量を制限し、ピストンの移動速度を調節し、該ピストンのストローク
エンドにおける緩衝効果を得るようになっている。

しかしながら、上述した従来のクッション機構では、ピ
ストンのストロークエンドにおける移動速度を調整して
設定するために、ニードル弁の微調整を作業者によって
行うため、設定毎に調節の度合いが変化してしまう。ま
た、ニードル弁は、通路に対して、螺着され取付けられ
ているため、ニードル弁の調整は、該ニードル弁を回転
させることによって行うようになっている。つまり、ニ
ードル弁と通路とのクリアランスは、該ニードル弁を回
転させることによって、変化するようになっている。

ここで、ニードル弁の先端の角度を１０°、高さを２ｍ
ｍ、底面の直径を２ｍｍ、の略円すい形状として、ニー
ドル弁のねじ部分のピッチを０．５とし、ニードル弁の
回転数をｎ、クリアランス（オリフィスの開口面積）を
Ａ_２、通路の面積をＡ_１、通路の内径を２ｍｍとした場
合、通路の面積Ａ_１はπｍｍ^２となり、開口面積Ａ
_２は、ニードル弁の回転に伴い変化するので、となる。

一方、オリフィスは、通路の面積をＡ_１、オリフィスの
面積をＡ_２、オリフィス通過前の圧力をＰ_１、オリフィ
ス通過後の圧力をＰ_２、重力加速度をｇ、比重量をγ、
単位時間当りの流量をＱとすると、流量Ｑは、となる。

Ｐ_１、Ｐ_２をconstとすれば、（２）式は、と表せる。

そして、この（３）式に、前記（１）式を代入すると、となり、故に、と表せる。

また、この（４）式を別言すれば、とも表せる。

ニードル弁は、１回転で０．５ｍｍ軸線方向に移動する
ことから、ニードル弁の回転数ｎと流量Ｑとの関係は
（４）式で得られ、第９図（ａ）に示すように非線形で
回転角度に対し急激に変化する。回転数ｎが４になった
場合は通路の径とオリフィスの径は一致し、流量Ｑは一
定となり、その後は回転させても流量は変化しない。ま
た、（５）式からもクッション時間とニードル弁の回転
数との関係が第９図（ｂ）に示すように非線形となり、
回転数が４にて一定となる。

すなわち、ニードル弁の回転角度によって前記クリアラ
ンス（オリフィス）を変化させ、ピストンと緩衝効果を
調整するようになっているためホッパの騒音を少なくす
るための該調整が微妙であり、作業者は熟練を必要とす
るという問題を生じる。

本考案は、上記背景に鑑みて成されてものであり、排出
扉の開閉時に発生する音を、その調整段階で個人差なく
容易に消音して常に安定した消音効果が得られる低騒音
のホッパ駆動機構を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するため、本考案は、内部に収容した物
品を外部に排出するための少なくとも１枚の排出扉１３
ａ、１３ｂが閉方向に付勢されて設けられた金属製のホ
ッパ１３と、該ホッパの前記排出扉を開閉するリンク機
構１０８ａ，１０８ｂ，１２０ａ，１２０ｂと、該リン
ク機構を駆動するシリンダ１８とを備えたホッパ駆動機
構において、前記シリンダが、内空部１８ｆの両端にポート１８ｃ，
１８ｄを有するシリンダチューブ１８ａと、前記ポート
のいずれかより供給される流体によって前記シリンダチ
ューブの内空部内を移動するピストン１８ｉと、前記ポ
ートのそれぞれと前記内空部との間に連通して形成さ
れ、ストロークエンド部分での前記ピストンの移動を緩
和するための通路１８ｇ，１８ｈと、前記シリンダチュ
ーブに着脱自在に、かつ、前記通路を分断して塞ぐよう
に設けられ、小径で所定径のオリフィス１９ｃを先端部
に有し、前記通路内に進退して該通路を通過する流体の
流量を制限し、前記ピストンのストロークエンド部分で
の速度を緩和するクッションニードル１９とを備え、前記排出扉の開閉終了直前での動作を緩やかにすること
を特徴としている。

［作用］上記構成による作用を説明すると、シリンダチューブ１
８ａに着脱自在に設けられたクッションニードル１９
は、内空部１８ｆと各ポート１８ｃ，１８ｄとの間を連
通する通路１８ｇ，１８ｈを分析して塞ぐように固定さ
れ、通路１８ｇ，１８ｈ内に位置するクッションニード
ル１９の先端部に形成された通路１８ｇ，１８ｈより小
径の所定径のオリフィス１９ｃによって通路１８ｇ，１
８ｈ間を連通させる。この状態で、一方のポート１８ｃ
（１８ｄ）より流体が供給されると、ピストン１８ｉが
他方のポート１８ｄ（１８ｃ）側に向かって内空部１８
ｆ内を移動する。このときのピストン１８ｉの移動に伴
うロッド１８ｂの伸縮移動量は、リンク機構１２０ａ，
１２０ｂ，１０８ａ，１０８ｂを介してホッパ１３に伝
達され、これにより、排出扉１３ａ，１３ｂが開閉す
る。この排出扉１３ａ，１３ｂの開閉時において、エア
シリンダのストロークエンド部分では、通路１８ｇ，１
８ｈより小径に形成されたオリフィス１９ｃにより、排
出扉１３ａ，１３ｂの開閉直前でクッションが働き、こ
れにより、排出扉１３ａ，１３ｂが緩やかに開閉して接
触音の発生が抑えられる。

［実施例］第１図は、本考案の一実施例を示す斜視図である。

図に示すホッパは、計量ホッパ１３を例にとり、この計
量ホッパ１３について本考案を実施した実施例について
以下に説明する。

計量ホッパ１３は、中間ホッパ（図示略）から物品を受
けて物品を計量するとともに、下部の２箇所の排出扉１
３ａ，１３ｂから下部のメモリホッパ（図示略）に排出
するものである。

排出扉１３ａ，１３ｂは、各々の両片に曲げ部１３ａ
ａ，１３ｂａを有している。この計量ホッパ１３の裏面
には係止片１３ｃが設けられている。係止片１３ｃは、
本体５の爪部１５に着脱自在に係止される。

計量ホッパ１３の表面と裏面各々には、規制板２が設け
られている。

２つの規制板２の底部間には、断面三角形状の分離部材
１０８が設けられている。裏面の規制板２側には、各々
の排出扉１３ａ，１３ｂを開閉するためのリンク機構１
０８ａ、１０８ｂが対称に設けられている。

第２図は、同計量ホッパ１３の裏面から観た側面図であ
る。ここで、一方のリンク機構１０８ｂのみ説明する
と、規制板２の片部にその中央を支点とするくの字形の
伝達部材１０９ｂと、伝達部材１０９ｂと排出扉１３ｂ
間に設けられた伝達部材１１１ｂから構成されており、
伝達部材１０９ｂの作動片１１０ｂが矢印方向に回動す
ることにより排出扉１３ｂが図中一点鎖線で示す位置ま
で所定角度開口する。通常、排出扉１３ｂは、引っ張り
バネ１１３により閉じている。

また、第３図は、前記排出扉１３ａ，１３ｂを各々開閉
駆動する駆動源としてのエアシリンダを示す断面図であ
る。

エアシリンダ１８は、固定されるシリンダチューブ１８
ａに対しロッド１８ｂが伸縮自在な構成であり、両端に
各々設けられたポート１８ｃ，１８ｄからエアが供給さ
れることによりピストン１８ｉを移動させ、ロッド１８
ｂを伸縮する。

そして、シリンダチューブ１８ａの内空部１８ｆと前記
ポート１８ｃ，１８ｄとの間には、これらを連通するク
ッション用の通路１８ｇ，１８ｈが設けられている。

通路１８ｇ，１８ｈはＬ字型に曲げられ、その曲げ部分
にはクッションニードル１９，１９が各々設けられてい
る。

クッションニードル１９は、調整ボルト１９ａにより円
錐状の先端部１９ｂが通路１８ｇ，１８ｈ内に進退自在
に調整自在であり、この通路１８ｇ，１８ｈ部分でのエ
ア流通量を調整する。

したがって、ピストン１８ｉが作動していずれか両端に
移動した場合、ストロークエンド部分では、エアがこの
通路１８ｇ，１８ｈのクッションニードル１９先端部１
９ｂで流通量を調整されてポート１８ｃ，１８ｄに排出
される。そして、ロッド１８ｂの伸縮時いずれもストロ
ークエンドが緩やかな移動となるクッション作用が働く
ものである。

これにより、計量ホッパ１３の排出扉１３ａ，１３ｂ
は、その開閉時、特に閉時には緩やかに作動して計量ホ
ッパ１３との接触音は発生しないものであるが、本考案
は、前記課題により以下に説明する構成を設けた。

つまり、第４図（ａ）の拡大断面図、及び同時（ｂ）の
Ｂ−Ｂ線断面図に示すように、クッションニードル１９
が通路１８ｇ，１８ｈを分断するように設け、このクッ
ションニードル１９の内部に通路１８ｇ，１８ｈに連通
するオリフィス１９ｃを形成する。このオリフィス１９
ｃは、所定径、例えばφ０．５ｍｍの穴をドリルで２方
向から切削形成したものであり、この径によりエア流通
量が調整されるため必要な所望の値に設定する。

そして、このようにオリフィス１９ｃを設けたクッショ
ンニードル１９は、従来のようにその調整をせずに通路
１８ｇ，１８ｈ方向の最奥部まで移動させ、調整ボルト
１９ａで固定するのみで上記作用が得られる。

尚、通路１８ｇ，１８ｈに対応するオリフィス１９ｃの
位置にある程度の誤差があっても通路１８ｇ，１８ｈが
許容するとともに、クッションニードル１９固定時にお
けるオリフィス１９ｃの回転方向の位置についても全方
向についてクッション通路１８ｇ，１８ｈが許容するた
め問題ない。

次に上述の構成による作用を説明すると、装置本体５側
のエアシリンダ１８にエアが注入されて動作し、ロッド
１８ｂ、作動片１８ｅを介して本ホッパ１３の作動片１
１０ａ，１１０ｂを押圧し、リンク機構１０８ａ，１０
８ｂを介して排出扉１３ａ，１３ｂが各々開口される
と、物品は、排出方向Ｄａ，Ｄｂに各々排出される。

物品排出後、エアシリンダ１８が初期位置に復帰すると
同時に、引っ張りバネ１１３により排出扉１３ａ，１３
ｂが閉じる方向に付勢される。

この開閉時いずれにおいても、排出扉１３ａ，１３ｂ
は、ホッパ１３の曲げ部１３ａａ，１３ｂａが分離部材
１０８に接触する直前（エアシリンダ１８のストローク
エンド直前）でエアシリンダ１８のクッションニードル
１９が予め設定されたオリフィス１９ｃによるエア流通
量でエアクッションが働き緩やかに接触するため、その
当接音が最小となる。

そして、排出扉１３ａ，１３ｂと、その駆動源としての
エアシリンダ１８との間には、リンク機構等が設けられ
ているため、このリンク機構等の伝達機構部分での伝達
力の調整のため夫々径の異なるオリフィス１９ｃを形成
したクッションニードル１９を予め用意しておけば、各
径毎の伝達状態、特にクッションの効き具合を容易に調
整することができる。

そして、第５図に示すのは、従来装置と本実施例の排出
扉開閉時間に対する騒音レベルの実測結果を示す図であ
るが、空のホッパ１３の排出ゲートを連続的に開閉した
場合、その騒音レベルＡは図示の如く、従来の騒音レベ
ルＢと実験比較して、ほぼ２０ｄＢ以上低い騒音レベル
が得られた。（ただし、排出ゲートの閉時間は２秒で固
定、ホッパから１メートルの距離で測定）尚、上述の実施例では、クッションニードル１９をエア
口１８ｃ，１８ｄいずれにも設け、排出扉１３ａ，１３
ｂの開閉時にクッション作用を得る構成としたが、排出
扉１３ａ，１３ｂが発生する接触音は、閉時のみである
ためこの排出扉１３ａ，１３ｂの閉動作方向に対応して
エアシリンダ１８のクッション通路１８ｇ，１８ｈのい
ずれか一方のみにオリフィス１９ｃが設けられたクッシ
ョンニードル１９を設けるようにしても接触音を最小と
することができる。

尚、上記実施例では、計量ホッパを例に説明したが、他
中間ホッパ及びメモリホッパについても、その駆動源で
あるシリンダにオリフィスが設けられたクッションニー
ドルを各々設けることにより上述の実施例と同様の作用
効果を得ることができ、これにより組み合わせ計量機全
体の接触音を少なくでき、騒音を最小にできる。

［考案の効果］以上説明したように、本考案のホッパ駆動機構によれ
ば、特別な調整が不要でホッパ開閉時に発生する接触音
を個人差なく最小に抑えることができ、しかも、動作中
に部品をばらさず容易に交換を行うことができる。

これにより、特にホッパが多数設けられた組み合わせ計
量機では、従来発生していた騒音を耳ざわりでない程度
の音まで低くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案のホッパ駆動機構を示す斜視図、第２
図は、ホッパの裏面図、第３図は、エアシリンダの断面
図、第４図（ａ），（ｂ）は、各々同エアシリンダの部
分拡大図及びＢ−Ｂ線断面図、第５図は、従来装置と本
実施例の排出扉開閉時間に対する騒音レベルの実測結果
を示す図、第６図は、組み合わせ計量機を示す図、第７
図は、ホッパと駆動源との連結を示す側面図、第８図
（ａ）は、従来用いられていた駆動源としてのシリンダ
に設けられたクッション機構の拡大断面図、第８図
（ｂ）は、同図（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、第９図
（ａ），（ｂ）は、各々同クッション機構におけるクッ
ションニードルの回転数に対する流量およびクッション
時間を表わす図である。５……装置本体、１３……ホッパ（計量ホッパ）、１３
ａ，１３ｂ……排出扉、１８……エアシリンダ、１８ａ
……シリンダチューブ、１８ｂ……ロッド、１８ｃ，１
８ｄ……ポート、１８ｇ，１８ｈ……通路、１９……ク
ッションニードル、１９ａ……調整ボルト、１９ｃ……
オリフィス、１０８ａ，１０８ｂ，１２０ａ，１２０ｂ
……リンク機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭50−127072（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−97656（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−90083（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−25418（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−194804（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】内部に収容した物品を外部に排出するため
の少なくとも１枚の排出扉（１３ａ，１３ｂ）が閉方向
に付勢されて設けられた金属製のホッパ（１３）と、該
ホッパの前記排出扉を開閉するリンク機構（１０８ａ，
１０８ｂ，１２０ａ，１２０ｂ）と、該リンク機構を駆
動するシリンダ（１８）とを備えたホッパ駆動機構にお
いて、前記シリンダが、内空部（１８ｆ）の両端にポート（１
８ｃ，１８ｄ）を有するシリンダチューブ（１８ａ）
と、前記ポートのいずれかより供給される流体によって
前記シリンダチューブの内空部内を移動するピストン
（１８ｉ）と、前記ポートのそれぞれと前記内空部との
間に連通して形成され、ストロークエンド部分での前記
ピストンの移動を緩和するための通路（１８ｇ，１８
ｈ）と、前記シリンダチューブに着脱自在に、かつ、前
記通路を分断して塞ぐように設けられ、小径で所定径の
オリフィス（１９ｃ）を先端部に有し、前記通路内に進
退して該通路を通過する流体の流量を制限し、前記ピス
トンのストロークエンド部分での速度を緩和するクッシ
ョンニードル（１９）とを備え、前記排出扉の開閉終了直前での動作を緩やかにすること
を特徴とするホッパ駆動機構。