JPH06333150A - 粉体の定量吐出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】粉体を予め設定された定量だけ正確に吐出させ
る。 【構成】初期に、作動軸６でＵ字体４を移動させて、粉
体吐出に係る定量の設定のために、固定仕切板３に対し
Ｕ字体４の端面が位置決めされる。図の破線で囲んだ空
間が定量分の容積をもつ。次に作動軸７で、Ｕ字体５を
右方向に移動させ、粉体９の出口２ａと、定量の一時収
容空間とが連通され、貯蔵粉体９が、出口２ａおよび供
給穴５ａを通って落下して一時収容空間に供給，充填さ
れる。次に、作動軸７でＵ字体５を左方向に移動させ
て、まずＵ字体５の上側周壁によって出口２ａが閉鎖さ
れ、貯蔵粉体の供給が阻止された後に一時収容空間と、
吐出穴５ｂとが連通され、一時収容空間に充填された定
量の粉体９が、吐出穴５ｂを通って外部に吐出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主に自動販売機に組
み込まれ、コーヒー，ココアなどの粉状飲料原料を予め
設定された定量だけ吐出させる粉体の定量吐出装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来例として、いわゆる回転ディスクと
呼ばれる方式がある。この方式の装置は、飲料用自動販
売機に組み込まれて、販売指令に基づいてコーヒーやコ
アアの定量を吐出させる。その構成は、粉体移送体とし
ての枠体が、同軸の内，外各円筒面によって形成される
円環状空間を放射状の仕切板で区画され、共通な軸線の
回りに回転する。この枠体の下面を基板で閉鎖し、この
基板には粉体の吐出用開口があけられる。一方の箇所で
枠体に上方から粉体を供給するとともに、枠体を吐出す
べき定量に応じた角度だけ回転させ、他方の箇所にある
基板の吐出用の開口から吐出させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例としての回転デ
ィスク方式は、構造的に比較的簡単で、故障も少なく実
際的な方式であるが、次のような欠点がある。吐出され
た粉体に対して残留した側の粉体の境界は、吐出用開口
の縁部で安息角で傾斜する斜面をなす。この安息角は、
粉体の仕様によっても、周囲の環境たとえば湿度や振動
状態によっても微妙に変化するから、この安息角の変化
によって、吐出量が変化する。定量設定をしていても、
実際の吐出量にバラツキを生じると、利用者に対して
は、提供商品の品質が低下することになり、供給者側に
とっては、各自動販売機への飲料原料補給の時期が実態
に対してずれ、効率的な運営が阻害されることになる。
また、残留した側の粉体が振動，衝撃によって崩れて落
下し、この落下粉体によって周囲が汚されるおそれがあ
る。

【０００４】この発明の課題は、従来の技術がもつ以上
の問題点を解消し、粉体を予め設定された定量だけ正確
に吐出させる粉体の定量吐出装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る粉体の定
量吐出装置は、上側に位置する粉体用貯蔵庫と、その下
部の出口と連通する形で下側に位置する水平な筒状体と
が結合されてなるケースと；このケースの筒状体の内周
面と摺動可能な第１の上側壁および第１の下側壁を有
し、かつ第１上側壁に粉体供給用の供給穴が、第１下側
壁に粉体吐出用の吐出穴がそれぞれ摺動方向の異なった
２箇所に設けられる第１の可動体と；この第１可動体の
第１上側壁および第１下側壁の各内面とそれぞれ摺動可
能な第２の上側壁および第２の下側壁を有し、かつ摺動
方向の一方の側に端面を有する第２の可動体と；第１可
動体の第１上側壁および第１下側壁の各内面と摺動可能
で、第２可動体の端面と対向する形でケース側に固定さ
れる固定仕切板と；初期に、粉体吐出の定量設定のため
に、固定仕切板に対し第２可動体の端面の位置決めをす
る第２可動体駆動用の第２アクチュエータと；粉体供給
のために、第１可動体を所定位置に移動させることによ
って、貯蔵粉体を、貯蔵庫出口および供給穴を通して落
下させ、筒状体内面，第１可動体内面，固定仕切板およ
び第２可動体端面によって形成される一時収容空間に供
給，充填させ、次に粉体吐出のために、第１可動体を別
の所定位置に移動させることによって、その第１上側壁
で貯蔵庫出口を閉鎖した後に、一時収容空間に充填され
た粉体を吐出穴を通して落下，吐出させる第１可動体駆
動用の第１アクチュエータと；を備える。

【０００６】請求項２に係る粉体の定量吐出装置は、軸
線を垂直にして定置され、粉体用貯蔵庫の下部の出口と
連通する円筒状ケースの内周面から、半径方向に中心に
向かって立設される第１の端面と；この第１端面の半径
方向端部と摺動する形で、ケースと同軸に回転可能な円
環体と；この円環体の外周面から半径方向に外方に向か
って立設される第２の端面と；ケースと同軸に、このケ
ースの上方箇所の内周面と摺動する形で回転可能で、粉
体供給用の供給穴を有する上円板と；この上円板と一体
的に結合され、ケースと同軸に、このケースの下方箇所
の内周面と摺動する形で回転可能で、粉体吐出用の吐出
穴を有する下円板と；初期に、粉体吐出の定量設定のた
めに、第１端面に対し第２端面の位置決めをする円環体
駆動用の第２アクチュエータと；粉体供給のために、上
円板・下円板結合体を所定位置に回転させることによ
り、貯蔵粉体を、貯蔵庫出口および供給穴を通して落下
させ、ケース内周面，円環体外周面，上円板の下面，下
円板の上面，第１端面および第２端面によって形成され
る一時収容空間に供給，充填させ、次に粉体吐出のた
め、上円板・下円板結合体を別の所定位置に回転させる
ことにより、上円板で貯蔵粉体の出口を閉鎖した後に、
一時収容空間に充填された粉体を吐出穴を通して落下，
吐出させる上円板・下円板結合体駆動用の第１アクチュ
エータと；を備える。

【０００７】

【作用】請求項１に係る粉体の定量吐出装置では、初期
に、第２アクチュエータで第２可動体を移動させること
によって、粉体吐出の定量設定のために、固定仕切板に
対し第２可動体端面が位置決めされる。第１アクチュエ
ータで第１可動体を所定位置に移動させることによっ
て、貯蔵粉体が、供給穴を通り落下して一時収容空間に
供給，充填され、次に第１アクチュエータで第１可動体
を別の所定位置に移動させることによって、第１可動体
の第１上側壁で貯蔵粉体の出口を閉鎖した後に、一時収
容空間に充填された粉体が吐出穴を通り落下して吐出さ
れる。

【０００８】請求項２に係る粉体の定量吐出装置では、
初期に、第２アクチュエータで円環体を回転させること
によって、粉体吐出の定量設定のために、第１端面に対
し第２端面が位置決めされる。第１アクチュエータで上
円板・下円板結合体を所定位置に回転させることによっ
て、貯蔵粉体が、供給穴を通り落下して一時収容空間に
供給，充填され、次に第１アクチュエータで上円板・下
円板結合体を別の所定位置に回転させることによって、
上円板で貯蔵粉体の出口を閉鎖した後に、一時収容空間
に充填された粉体が吐出穴を通り落下して吐出される。

【０００９】

【実施例】この発明に係る粉体の定量吐出装置の実施例
について、以下に図を参照しながら説明する。図１は第
１実施例の断面図、図２は別の断面図（図１のＡ−Ａ断
面図）である。図１において、２はケースで、上側に位
置する、粉体9 用貯蔵庫21と、下側に水平姿勢で位置し
粉体の定量吐出装置を構成する断面角形の筒状体22とを
一体に備えてなる。筒状体22は、上面の中央部が貯蔵庫
21の下端に開口した粉体9 の出口2aに連通しており、出
口2aと中心位置を合わせて下面側に吐出口2bを備え、ま
た内部に方形の固定仕切板3 、第1 の可動体としてのＵ
字体５および第2 の可動体としてのＵ字体4 が配備され
ている。固定仕切板3 は、図1 に示すように貯蔵庫2 の
出口2aの右端側に位置を合わせ、かつ図2 に示すよう
に、この場合一側辺でケース2 の側壁1 に固定，支持さ
れ、非固定側の三側辺がＵ字体5の内周面に接するよう
になっている。Ｕ字体5(第1 の可動体) は、第1 の上側
壁51と第1 の下側壁52と縦側壁53 (図2 参照) とを有
し、上側壁51には先端側に粉体9 の供給穴5aが開口し、
この供給穴5aに対し下側壁52には少なくとも貯蔵庫21の
出口2aの幅寸法分、Ｕ字体5 の摺動方向に離れた位置に
粉体9 の吐出穴5bが開口している。そしてＵ字体5 は、
各側壁51,52,53の内周面が固定仕切板3 の非固定側三側
辺に、および外周面が筒状体22の内周面にそれぞれ接し
た状態で筒状体22内を水平方向に摺動移動可能に設けら
れている。なお、Ｕ字体5 の縦側壁53は省略可能であ
り、その場合、固定仕切板3 はケース2 の両側壁1,1 間
に跨がって固設される。Ｕ字体4(第2 の可動体) はＵ字
体5 の第1 の上側壁51の内周面に接する第2 の上側壁41
と、第1 の下側壁52の内面に接する第2 の下側壁42と、
固定仕切板3 に対向する端面壁43とを有し、Ｕ字体5 に
対して摺動移動方向に設けられている。6 は第2 アクチ
ュエータとしての作動軸で、Ｕ字体4 と連結され、7は
第１アクチュエータとしての作動軸で、Ｕ字体5 と連結
され、各Ｕ字体4,5 それぞれを直進駆動する。

【００１０】第１実施例の動作について、図３を参照し
ながら説明する。図３はその動作に関し、(a) は定量の
設定時の断面図、(b) は供給時の断面図、(c) は吐出時
の断面図である。以下、各項目(a) ，(b) ，(c) の順に
説明する。ここで、各項目の(a) ，(b) ，(c) は、図３
の(a) ，(b) ，(c) に対応する。 (a) 初期に、第２アクチュエータの作動軸６でＵ字体４
（第２可動体）を移動させ、停止位置を調整することに
よって、粉体吐出に係る定量の設定のために、固定仕切
板３に対しＵ字体４の右端面が所定の間隔を保ように位
置決めされる。図の破線で囲んだ空間Ｓ、すなわち筒状
体22内面，Ｕ字体５内面，固体仕切板３およびＵ字体４
の端面壁43の間に形成される空間が、発明における定量
分の容積をもつ一時収容空間に相当する。一方、この段
階では空間Ｓに対し、供給穴5aが連通しない位置にＵ字
体５を停止，保持し、貯蔵庫21の出口2aを塞いでおく。

【００１１】(b) 次に、第１アクチュエータの作動軸７
で、Ｕ字体５（第１可動体）を右方向に移動させること
によって、粉体９の出口２ａ（図１参照）と、定量の一
時収容空間Ｓとが連通される。したがって粉体９が、出
口２ａおよび供給穴５ａを通って矢印方向に落下して一
時収容空間に供給，充填される。なお、この供給，充填
された粉体９の量が定量に相当する。

【００１２】(c) 次に、作動軸７でＵ字体５を左方向に
移動させることによって、まずＵ字体５の上側周壁によ
って出口２ａが閉鎖され、貯蔵粉体9 の供給が阻止され
る。ついで一時収容空間Ｓと、吐出穴５ｂとが連通さ
れ、一時収容空間に充填された定量の粉体９が、吐出穴
５ｂを通って、矢印方向に落下して外部に吐出される。
図３(c) には、その吐出の途中段階が図示されている。

【００１３】第２実施例について、図４〜図７を参照し
ながら説明する。図４は第２実施例の断面図、図５は第
２実施例の平面図、図６は第２実施例における上円板の
平面図、図７は第２実施例における下円板の平面図であ
る。第２実施例は、第１実施例の直進形を、回転形に等
価的に変換したもので、回転形にすることによって、構
造，動作の面で簡単化される特長がある。

【００１４】図４，図５において、12は扁平な円筒状ケ
ースで、内部に円環体11および円環体11の上面, 下面に
接する相互に一体的に結合された上円板14, 下円板15が
それぞれ回動可能に収設されている。円環体11は、外周
側の一部に扇面形凹所111 が形成されており、この凹所
111 により半径方向に外方に向かって立設される第1の
端面11a を備える。13は凹所111 内に配置される扇面形
の固定仕切体で、外周面でケース12の内周面にねじ固定
されている。凹所111 内で第1 の端面11a と対向する固
定仕切体13の第2 の端面13a との間の空間が、粉体の一
時収容空間Ｓを形成する。詳細には、この一時収容空間
Ｓは、各端面11a,13a とともに、ケース12の内周面, 円
環体11の凹所111 の内円弧面111a, 上円板14の下面およ
び下円板15の上面によって区画形成される。この収容空
間Ｓに位置を合わせて、ケース12の上面側に粉体貯蔵庫
としての供給管19が、また下面側に吐出管20がそれぞれ
連通接続されている。

【００１５】上円板14は、図6 に示すように扇面形をし
た粉体の供給穴14a を備え、下円板15は、図7 に示すよ
うに供給穴14a から少なくとも固定仕切体13 (図4,5 参
照)の長さ分だけ離れた位置に、扇面形をした粉体の吐
出切欠き15a を備える。また下円板15には、円環体11
(図4,5 参照) の後述する第2 アクチュエータを構成す
る従動軸16b が貫通する円弧穴15b が形成されている。
下円板15の直径は、ケース12の内径より若干小さく、円
環体11と同じ直径であるのに対し、上円板14の直径は、
下円板15より若干大きく、ケース12の内周面の溝12a に
嵌まり込んでガイドされるようになっている。上円板14
と下円板15とは、図4 に示すように、ケース12の中心に
位置する回転軸18によって同軸に一体的に結合される。
回転軸18は、図示してないモータの駆動軸17と、各歯車
17a,18a を介して連結され、これらで第１アクチュエー
タを構成している。円環体11は、その内周面に内歯車11
b を備え、これと噛み合う歯車16a は、従動軸16b,歯車
16c,歯車16d を介して、図示してない別のモータの駆動
軸16と連結され、これらで第２アクチュエータを構成し
ている。

【００１６】なお、円環体11は、第１実施例におけるＵ
字体4 に対応し、以下同様に、固定仕切体13は、第１実
施例における固定仕切板3 に、上円板14と下円板15の結
合体は、第１実施例におけるＵ字体5 に、各駆動軸16,1
7 は、第１実施例における各作動軸6,7 にそれぞれ対応
する。第２実施例の動作は、第１実施例の直進形に対
し、回転形をとる点で異なるだけで、基本的には同じで
あるので、ここでは動作上の要点を説明する。初期に、
第２アクチュエータの駆動軸16で円環体11を回転させる
ことによって、粉体吐出に係る定量設定のために、固定
仕切体13の端面13a に対し端面11a が位置決めされる。
次に、第１アクチュエータの駆動軸17で上円板14と下円
板15の結合体を右回転して、その供給穴14a と供給管19
との位置を対応させることによって、貯蔵粉体が、供給
穴14a を通し落下して一時収容空間Ｓに供給，充填され
る。次に、第１アクチュエータの駆動軸17で上円板14と
下円板15の結合体を左回転して、その吐出切欠き15a と
吐出管20との位置を対応させることによって、上円板14
で貯蔵粉体の出口を閉鎖した後に、一時収容空間に充填
された粉体が吐出切欠き15aを通って落下し、吐出管20
をへて外部に吐出される。

【００１７】

【発明の効果】請求項１に係る粉体の定量吐出装置で
は、初期に、第２アクチュエータで第２可動体を移動さ
せることによって、粉体吐出の定量設定のために、固定
仕切板に対し第２可動体端面が位置決めされる。第１ア
クチュエータで第１可動体を所定位置に移動させること
によって、貯蔵粉体が、供給穴を通り落下して一時収容
空間に供給，充填され、次に第１アクチュエータで第１
可動体を別の所定位置に移動させることによって、第１
可動体の第１上側壁で貯蔵粉体の出口を閉鎖した後に、
一時収容空間に充填された粉体が吐出穴を通り落下して
吐出される。したがって、初期の正確な定量設定に基づ
いて、貯蔵粉体の一時収容空間への供給量、ひいては吐
出量が正確になる。しかも、定量設定に変更がなけれ
ば、それ以後の粉体の供給，吐出の動作は、第１アクチ
ュエータによる第１可動体の２段階移動動作により、簡
単，迅速におこなわれる。また、貯蔵粉体の出口は、粉
体吐出後に第１可動体の第１上側壁によって閉鎖される
から、外部の振動や衝撃によって貯蔵粉体の一部が吐出
されて周囲を汚すおそれが全くない。

【００１８】請求項２に係る粉体の定量吐出装置では、
初期に、第２アクチュエータで円環体を回転させること
によって、粉体吐出の定量設定のために、第１端面に対
し第２端面が位置決めされる。第１アクチュエータで上
円板・下円板結合体を所定位置に回転させることによっ
て、貯蔵粉体が、供給穴を通り落下して一時収容空間に
供給，充填され、次に第１アクチュエータで上円板・下
円板結合体を別の所定位置に回転させることによって、
上円板で貯蔵粉体の出口を閉鎖した後に、一時収容空間
に充填された粉体が吐出穴を通り落下して吐出される。
したがって、請求項１におけると同様に、初期の正確な
定量設定に基づいて、貯蔵粉体の一時収容空間への供給
量、ひいては吐出量が正確になり、しかも、定量設定に
変更がなければ、それ以後の粉体の供給，吐出の動作
は、第１アクチュエータによる上円板・下円板結合体の
２段階回転動作により、簡単，迅速におこなわれる。ま
た、回転形であるから、請求項１の直進形と比べて、円
環体および上円板・下円板結合体の案内構造が確実かつ
容易になる。なお、貯蔵粉体の出口は、粉体吐出後に上
円板によって閉鎖されるから、請求項１におけると同様
に、外部の振動や衝撃によって貯蔵粉体の一部が吐出さ
れて周囲を汚すおそれが全くない。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明に係る第１実施例の断面図

【図２】第１実施例の別の断面図（図１のＡ−Ａ断面
図）

【図３】第１実施例の動作に関し、(a) は定量の設定時
の断面図、(b) は供給時の断面図、(c) は吐出時の断面
図

【図４】発明に係る第２実施例の断面図

【図５】第２実施例の平面図

【図６】第２実施例における上円板の平面図

【図７】第２実施例における下円板の平面図

【符号の説明】

１ 側壁 ２ ケース ２ａ 供給口 ２ｂ 貯蔵庫の出口 ３ 固定仕切板 ４ Ｕ字体（第２の可動体） ５ Ｕ字体（第１の可動体） ５ａ 供給穴 ５ｂ 吐出穴 ６ 第２アクチュエータの作動軸 ７ 第１アクチュエータの作動軸 ９ 粉体 １１ 円環体 １１ａ 第１の端面 １１ｂ 内歯車 １２ ケース １３ 固定仕切体 １３ａ 第２の端面 １４ 上円板 １４ａ 供給穴 １５ 下円板 １５ａ 吐出切欠き １６ 第２アクチュエータの駆動軸 １６ａ〜１６ｄ，１７ａ，１８ａ 歯車 １７ 第１アクチュエータの駆動軸 １８ 回転軸 １９ 供給管（粉体貯蔵庫） ２０ 吐出管 ２１ 貯蔵庫 ２２ 筒体状 ４１ 第２の上側壁 ４２ 第２の下側壁 ５１ 第１の上側壁 ５２ 第１の下側壁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上側に位置する粉体用貯蔵庫と、その下部
   の出口と連通する形で下側に位置する水平な筒状体とが
   結合されてなるケースと；このケースの筒状体の内周面
   と摺動可能な第１の上側壁および第１の下側壁を有し、
   かつ第１上側壁に粉体供給用の供給穴が、第１下側壁に
   粉体吐出用の吐出穴がそれぞれ摺動方向の異なった２箇
   所に設けられる第１の可動体と；この第１可動体の第１
   上側壁および第１下側壁の各内面とそれぞれ摺動可能な
   第２の上側壁および第２の下側壁を有し、かつ摺動方向
   の一方の側に端面を有する第２の可動体と；第１可動体
   の第１上側壁および第１下側壁の各内面と摺動可能で、
   第２可動体の端面と対向する形でケース側に固定される
   固定仕切板と；初期に、粉体吐出の定量設定のために、
   固定仕切板に対し第２可動体の端面の位置決めをする第
   ２可動体駆動用の第２アクチュエータと；粉体供給のた
   めに、第１可動体を所定位置に移動させることによっ
   て、貯蔵粉体を、貯蔵庫出口および供給穴を通して落下
   させ、筒状体内面，第１可動体内面，固定仕切板および
   第２可動体端面によって形成される一時収容空間に供
   給，充填させ、次に粉体吐出のために、第１可動体を別
   の所定位置に移動させることによって、その第１上側壁
   で貯蔵庫出口を閉鎖した後に、一時収容空間に充填され
   た粉体を吐出穴を通して落下，吐出させる第１可動体駆
   動用の第１アクチュエータと；を備えることを特徴とす
   る粉体の定量吐出装置。
2. 【請求項２】軸線を垂直にして定置され、粉体用貯蔵庫
   の下部の出口と連通する円筒状ケースの内周面から、半
   径方向に中心に向かって立設される第１の端面と；この
   第１端面の半径方向端部と摺動する形で、ケースと同軸
   に回転可能な円環体と；この円環体の外周面から半径方
   向に外方に向かって立設される第２の端面と；ケースと
   同軸に、このケースの上方箇所の内周面と摺動する形で
   回転可能で、粉体供給用の供給穴を有する上円板と；こ
   の上円板と一体的に結合され、ケースと同軸に、このケ
   ースの下方箇所の内周面と摺動する形で回転可能で、粉
   体吐出用の吐出穴を有する下円板と；初期に、粉体吐出
   の定量設定のために、第１端面に対し第２端面の位置決
   めをする円環体駆動用の第２アクチュエータと；粉体供
   給のために、上円板・下円板結合体を所定位置に回転さ
   せることにより、貯蔵粉体を、貯蔵庫出口および供給穴
   を通して落下させ、ケース内周面，円環体外周面，上円
   板の下面，下円板の上面，第１端面および第２端面によ
   って形成される一時収容空間に供給，充填させ、次に粉
   体吐出のため、上円板・下円板結合体を別の所定位置に
   回転させることにより、上円板で貯蔵粉体の出口を閉鎖
   した後に、一時収容空間に充填された粉体を吐出穴を通
   して落下，吐出させる上円板・下円板結合体駆動用の第
   １アクチュエータと；を備えることを特徴とする粉体の
   定量吐出装置。