JPWO2010032323A1 - 定量吐出用ホッパーの構造 - Google Patents

Abstract

本発明の定量吐出用ホッパーの構造は、ホッパー本体と、このホッパー本体内の底部側に水平方向に隣り合うように併設された複数の回転羽と、ホッパー本体の一側壁に設けられた回転羽用の動力連結手段と、回転羽の下方に位置し、かつホッパー本体の底部に連設形成されていると共に先端部に出口を有する定量筒体としての固定外弁と、この固定外弁に回動自在に組み込まれ、吐出時に所定量回転すると、出口に連通する吐出口を有する内弁と、この内弁内に前記回転羽を介して落下した流動体を前記吐出口ないし出口から押し出すように該内弁に嵌挿された押し出し手段を備え、ホッパー本体に投入した流動体を効率良く定量手段（外弁と内弁と押し出し手段）側に送り込むことができる。

Description

本発明は、ポテトサラダ、おから、煮物等の加工食品や化粧用クリーム、ペースト状歯磨、塗料などの流動体（半流動体も含む）を容器に定量的に吐出することができる定量吐出用ホッパーの構造に関する。

特許文献１には、「食品の定量手段と定量された食品のほぐし手段とを備え、また、ほぐし手段が回転羽根と該回転羽根を回転させる駆動機構を備え、さらに、定量手段から排出され落下してくる食品を、ほぐし手段の回転する回転羽根によりほぐし、食品をふんわりと充填しうるように構成されていることを特徴とする定量ソフト充填装置」が開示されている。

しかし、この定量ソフト充填装置の所期の目的は、ポテトサラダを含む惣菜をほぐし手段を介して「ふんわりと盛り付け」をすることであり、本発明のように、ホッパー本体に投入した流動体を効率良く定量手段（外弁、内弁、押し出し手段）側に送り込むことを所期の目的とするものではない。したがって、特許文献１の容器（ホッパー本体）内の回転羽は単体である。また、特許文献１の容器と定量手段もそれぞれ別体に成形され、かつ横方向に組み合わせた構造体となっている。それ故に、定量ソフト充填装置の組み合わせや設置スペースに改良すべき問題点がある。

特許文献２に記載の発明は、本願の発明者が提案したものであるが、該公知発明も上記特許文献１と同様に改良すべき問題点があった。なお、特許文献３には、ホッパー本体、回転羽、定量手段及び定量手段用の駆動源に関する事項が記載されているが、特許文献３のホッパー本体内の回転羽は、流動体を単に攪拌するに過ぎない。
特開２００７−５５６４０号公報 特開２００２−３３７９９７号公報 特開２００２−１１２７４２号公報

本発明の第１の目的は、ホッパー本体に投入した流動体を効率良く定量手段（外弁と内弁と押し出し手段）側に送り込むことができることである。第２の目的は、定量手段の取り扱いや管理が容易であることである。第３の目的は、コンパクト化されたホッパーを提供することである。その他の目的、従属項によって特定し得る。

本発明の定量吐出用ホッパーの構造は、ホッパー本体と、このホッパー本体内の底部側に水平方向に隣り合うように併設された複数の回転羽と、ホッパー本体の一側壁に設けられた回転羽用の動力連結手段と、前記回転羽の下方に位置し、かつ前記ホッパー本体の底部に連設形成されていると共に、先端部に出口を有する定量筒体としての固定外弁と、この固定外弁に回動自在に組み込まれ、吐出時に所定量回転すると、前記出口に連通する吐出口を有する内弁と、この内弁内に前記回転羽を介して落下した流動体を前記吐出口ないし出口から押し出すように該内弁に嵌挿された押し出し手段を備えている。

上記構成に於いて、回転羽は、軸から延在する複数枚の羽本体を有し、隣り合う左右の回転羽は、ホッパー本体内の流動体を左右の羽本体の間に掻き寄せるように回転可能である（請求項２）。また、回転羽は、ホッパー本体の外壁から突出する操作手段を介して取り外し可能に軸支されている（請求項３）。また、動力連結手段１７は、回転羽２１の軸部２２の後端部に係合する連結軸３２と、この連結軸３２と共働する連結軸用案内筒３１と、この案内筒３１に固定された一つの従動歯車と、この一つの従動歯車１６ａと噛合するように水平方向に併設され他の従動歯車１６ｂを有する（請求項４）。

また、内弁は、外弁の後端部から止めリングを介して取り外し可能に組み込まれている（請求項５）。さらに、外弁の出口は、先端面の偏心部位に形成され、かつ出口の一部を形成する螺合部には、ノズルが螺着自在である（請求項６）。ここで、「流動体」には具入り流動体、半流動体、具入り半流動体、これに類似の押し出し可能で、かつ特定の形状を有しない有体物が含まれる。

（ａ）ホッパー本体内の底部側に水平方向に隣り合うように併設された複数の回転羽を備えているので、ホッパー本体に投入した流動体を効率良く定量手段（外弁、内弁、押し出し手段）側に送り込むことができる。
（ｂ）ホッパー本体の底部に定量手段を備えているので、定量手段の取り扱いや管理が容易である。また、ホッパーはコンパクト化されている。
（ｃ）ホッパー本体の一側壁に回転羽用の動力連結手段が設けられているので、ホッパーを定量吐出装置Ｘにセットした場合に定量吐出装置Ｘ側の回転羽用の動力伝達手段との連係を容易に行うことができる。
（ｄ）請求項２に記載の発明は、特に、具入りの半流動体、これに類似の押し出し可能で、かつ特定の形状を有しない有体物を定量手段側に極めて有効に送り込むことができる。
（ｅ）請求項３に記載の発明は、外部操作により、回転羽を容易に取り外すことができる。また、回転羽の洗浄が容易である、色々な形状の回転羽を選択的に利用することができる等の利点がある。
（ｆ）請求項４に記載の発明は、各部材が合理的に組みあっており、一つの従動歯車１６ａにだけ、回転羽用の動力伝達手段を連係或は係合させるだけで良い。
（ｇ）請求項５に記載の発明は、定量手段（外弁、内弁、押し出し手段）の洗浄の容易化を図ることができる。
（ｈ）請求項６に記載の発明は、ノズルの洗浄が容易である、色々な形状のノズルを選択的に利用することができる等の利点がある。

図１乃至図１３は本発明の最良の実施例を示す各説明図。
本発明の実施の環境を示す概略説明図。 本発明のホッパーＹと定量吐出装置Ｘ側の支持台１との着脱関係を示す斜視図。 本発明のホッパーＹの右側からの概略説明図。 本発明のホッパーＹの斜視図。 ホッパーＹの背面からの説明図。 要部（回転羽と操作手段）の説明図。 回転羽の一例を示す説明図。 回転羽と定量手段との位置関係を示す概略説明図。 定量手段の構成を示す概略断面説明図（止めリングも含む）。 定量手段の概略説明図（止めリングも含む）。 図１１（ａ）は内弁が流動体を受け入れる位置、図１１（ｂ）は内弁が所定量回転して流動体を吐出する位置をそれぞれ示す概略説明図。 要部（操作手段と回転羽と動力連結手段等）の概略説明図。 要部（固定外弁とノズルとの関係）の概略説明図。

符号の説明

Ｘ…定量吐出装置、Ｙ…ホッパー、１…支持台、２…嵌合部、３…ケース、４…制御部、５…操作部、１１…ホッパー本体、１１ａ…前壁、１１ｂ…後壁、１１ｃ…左右の側壁、１２…把手部、１３…突片、１４…蓋体、１５…操作手段、１６（１６ａ、１６ｂ）…従動歯車、１７…動力連結手段、２１…回転羽、２２…軸、２３…羽本体、２５…嵌合筒、２６…固定筒、２７…操作杆、２８…バネ部材、３１…案内筒、３２…連結軸、３３…連結軸用付勢バネ、４０…固定外弁、４１…出口、４２…螺合部、４３…ノズル、４４…開口（端面開口）、４５…固定外弁の切欠部（上部開口）、４６…内弁、４７…吐出口、４８…内弁の切欠部（上部開口）、５１…押し出し手段、５２…ヒストン部、５３…後端部、５３ａ…係合部分、５５…内弁用の駆動モータ（簡略図）、５６…内弁用の動力伝達手段（簡略図）、６０…回転羽用の動力伝達手段、６１…回転羽用の駆動モータ、７３…環状の止めリング。

以下、図１乃至図１３に示す本発明を実施するための最良の形態により説明する。

（１）発明の実施の環境
図１は発明の実施の環境を示す概略説明図である。図１に於いて、Ｘは、流動体の一例である加工食品を容器に定量的に吐出する定量吐出装置を示す。この定量吐出装置Ｘは、大きく区分けすると、先端部側の上面に凹所状の嵌合部２を有する支持台１と、この支持台１の後端部側の上面に取り外し可能に設けられ、かつ図示しない駆動部を内装するケース３と、このケース３の後端部側に設けられた制御部４と、この制御部４と電気的に接続し、かつ制御部４の後端部側に配設されたスイッチを有する操作部５と、前記凹所状嵌合部２に着脱自在に載置され、かつケース３内に配設した図示しない駆動部からの駆動力を伝達する動力伝達手段と係脱可能なホッパーＹとから成り、前記ホッパーＹが定量吐出装置Ｘの主要部（本発明）である。

（２）主要部（本発明）
本発明の一実施例であるホッパーＹの構造は、特許請求の範囲の請求項１に記載の通りである。以下、本発明の特定要件について順次説明するが、内弁用のシール部材、駆動モータ、クランク機構、歯車を含む駆動部等の細部的な事項は図面及びその説明を割愛する。

（３）ホッパーと支持台との関係
図２はホッパーＹと定量吐出装置Ｘ側の支持台１との着脱関係を示す。図２で示すように、両手鍋式のホッパーＹは、ホッパー本体１１の左右側壁に設けられた把手部１２を介して上方に持ち上げられると、ホッパー本体１１の底部に突出状態に連設形成されたパイプ状の固定外弁４０が支持台１の凹所状嵌合部２からスッポリと抜け、一方、前記底部外壁に設けた左右突片１３を凹所状嵌合部２の左右上面２ａに載せると、前記固定外弁４０が凹所状嵌合部２のＵ字形状の嵌合凹所２ｂにスッポリと嵌り込む。したがって、ホッパー本体１１は支持台１の凹所状嵌合部２に着脱自在に嵌合する。

（４）ホッパー本体１１
ホッパー本体１１は、不番の上端開口と底部開口を有する。前記上端開口は中央部に摘みを有する蓋体１４により開閉する。つまり、ホッパー本体１１の上端には蓋体１４が自在に冠着する。ホッパー本体１１の材質は特に問わないが、例えばステンレス製である。また、ホッパー本体１１の形態は特に問わないが、実施例のように上端開口から底部開口に至るまで、やや深さのあるケース体であることが望まれる。

ここで、ホッパー本体１１の側壁に便宜上符号を付す。１１ａは前壁、１１ｂは後壁、１１ｃは左右の側壁である。前記前壁１１ａはホッパー本体１１の一側壁に相当し、この一側壁１１ａの底部寄りの部位には、図６で示す回転羽２１の軸端と嵌合する軸支承部材の支承関係を解く操作手段１５が複数個設けられている。

図４で示すように、操作手段１５の数は、回転羽２１のそれに対応している。この操作手段１５の数に関して、実施例では、回転羽２１がホッパー本体１１内の底部側に取り外し可能に２個水平状態に併設されていることから、図２で示すように、前壁１１ａの底部寄りの部位に２個水平状態に併設されている。

一方、図５で示すように、前壁１１ａと対向する後壁１１ｂには、一対の従動歯車１６が一方の従動歯車１６ａ側に設けられた動力連結手段１７を介して左右に配設されている。左右一対の従動歯車１６は、例えば２個であり、これらの従動歯車１６（１６ａ、１６ｂ）は互いに噛合している。また、動力連結手段１７は回転羽２１の軸部２２の後端（例えば角軸部）に係合する連結軸（作動軸）３２を含み、駆動部からの駆動力を受ける。動力連結手段１７の構成については後述する。

さらに、前記左右の側壁１１ｃは、それぞれ船の側壁形状のように底部が斜め方向に折り曲げ形成され、前述したように上部側には左右一対の把手部１２が突設され、また底部側には左右一対の突片１３が設けられている。そして、前記底部開口に横長の切欠部が臨むように外弁、内弁等が設けられている。

（５）回転羽２１
回転羽２１は、図８で示すように、ホッパー本体１１内の底部側に水平方向に隣り合うように併設されている。すなわち、本実施例では、加工食品が比較的粘性の高い物も含まれることを考慮して、複数（例えば２個）の回転羽２１を隣り合うように左右に配設している。

しかして、回転羽２１は、図７で示すように、軸２２と、該軸２２から放射状に延在する複数枚の長板状の羽本体２３とから成り、隣り合う左右の回転羽２１は、互いの羽本体２３、２３の長手方向の端部（縁部）が若干重なり合うようにセットされ、しかも、ホッパー本体１１内のポテトサラダ、おから、煮物、カレー、スープ類等加工食品や化粧用クリーム、ペースト状歯磨、塗料などの流動体（半流動体、具入り流動体、具入り半流動体も含む）を左右の羽本体２３、２３の間（ホッパー本体の底部内中央部）に掻き寄せるように回転可能である。

（６）操作手段１５
また、回転羽２１はホッパー本体１１の前壁１１ａから突出する操作手段１５並びに後壁１１ｂ側の動力連結手段１７を介して取り外し可能に軸支されている。図６及び図１２を参照にして、操作手段１５及び動力連結手段１７の構成を説明する。

まず、前壁１１ａ側の操作手段１５は、例えばホッパー本体１１の前壁１１ａに水平移動可能に設けられた嵌合筒（嵌合軸）２５を有する。嵌合筒２５は、内端部に回転羽２１の軸２２の円柱状先端部２２ａが嵌入する円形開口の不番の筒状部と、この筒状部の外端部に形成され不番の鍔部とから成る。したがって、嵌合筒２５は、回転羽２１の一端部を支承する軸受け部材である。

また、操作手段１５は、例えば前壁１１ａの固定筒２６に設けられた操作杆２７を有している。操作杆２７の挿入先端部は前記嵌合筒２５の鍔部に固定されて、一方、摘み部分２７ａは固定筒２６の垂直外面から水平方向に突出している。さらに、操作手段１５は、固定筒２６に内装されていると共に、操作杆２７に巻装されたバネ部材２８を有している。本実施例では、回転羽２１をホッパー本体１１から取り外す時、操作杆２７の摘み部分２７ａを手前（前壁１１ａの外方向）に引く。そうすると、操作杆２７はバネ部材２８のバネ力に抗して外方向へスライドすることから、嵌合筒２５の筒状部が回転羽２１の一端部２２ａから外れる。

（７）動力連結手段１７
ところで、本実施例では、回転羽２１をホッパー本体１１から簡単に取り外すことができるように、動力連結手段１７の方にも工夫を加えている。前述したように、動力連結手段１７は、ホッパー本体１１の後壁１１ｂに配設されている。図５、図１２を参照にして説明すると、符号１６ａは一方の従動歯車である。従動歯車１６ａに噛合する他方の従動歯車１６ｂは、図５で示すように水平方向に位置している。

本実施例では、一方の従動歯車１６ａは、図示しない駆動部を構成する一つの駆動モータの駆動力を、連結軸３２を介して受け、この駆動力を他方の従動歯車１６ｂに対して伝達する伝動歯車の役割を果している。

すなわち、図１２を参照にして、一方の従動歯車１６ａ側の動力連結手段１７の構成を説明すると、３１は後壁１１ｂに回転自在に設けられた案内筒で、この案内筒３１は内周面に軸方向に不番の複数の係合溝を有している。３２は案内筒３１に水平方向に摺動自在に設けられた連結軸で、この連結軸３２の内端係合部３２ａは、案内筒３１の係合溝に係合すると共に、回転羽２１の軸２２の角軸状後端部２２ｂに接触或は係脱可能である。一方、内端係合部３２ａから外方向に延在する外端係合部３２ｂは、簡略図の進退動係合軸を有する回転羽用の動力伝達手段（図示しない動力接続手段も含む）６０に係脱可能である。動力伝達手段６０は簡略図で示した回転羽用の駆動モータ６１の駆動力を前記連結軸３２に伝える。

ところで、動力連結手段１７は、案内筒３１内に連結軸３２を回転羽２１の軸２２に係合する方向に付勢する連結軸用付勢バネ３３を有している。したがって、回転羽２１を操作手段１５の嵌合筒２５及び動力連結手段１７の案内筒３１内に同時に水平状態に嵌合（セット）した状態では、動力連結手段１７の連結軸３２は付勢バネ３３に付勢された状態で回転羽２１の角軸状後端部２２ｂに接触している。そして、動力連結手段１７の案内筒３１には、ピン等の固定手段を介して一方の従動歯車１６ａが固定されている。

したがって、本実施例では、制御部４で制御され得る一つの駆動モータ６１の駆動力が動力伝達手段６０を介して連結軸３２に伝えられると、連結軸３２と共働回転する案内筒３１及び一方の従動歯車１６ａが同方向に回転し、一方、一つの従動歯車１６ａと直接噛合する他方の従動歯車１６ｂは、図８で示すように一つの従動歯車１６ａとは反対方向に回転する。

左右一対の従動歯車１６ａ、１６ｂは、お互いに同時に反対方向に回転するとは言っても、本実施例では、隣り合う左右の回転羽２１は、互いの羽本体２３、２３の端部が若干重なり合うようにセットされ、しかも、ホッパー本体１１内の流動体乃至半流動体を左右の羽本体２３、２３の間に掻き寄せる、或いは引きずり込むように回転可能である。なお、他の従動歯車１６ｂ側の回転羽用の動力連結手段も同様に構成されている。

（８）固定外弁４０と回動内弁４６
固定外弁４０は、回転羽２１の下方に位置し、かつホッパー本体１１の底部にパイプ状に連設形成されている。例えば図２で示すように、固定外弁４０は定量筒体であり、その先端部の先端面の偏心部位（下部中央）に出口４１を有し、この出口４１の一部を形成する筒状の螺合部４２には供給用ノズル４３が螺着自在である。前記ノズル４３は、本実施例では注射針のように先端部が斜めにカットされたパイプ体であるが、大きさや形状は任意に設計変更可能である。また、ノズル４３は前記筒状の螺合部４２に螺合する不番の螺合部を有する限り、異なる形状のノズル４３を選択的に取付けることも可能である。

さて、先端部に偏心出口４１を有する横長パイプ状の固定外弁４０は、その後端部に開口（端面開口）４４を有している。また、固定外弁４０は周胴部の上部側に横長の切欠部（上部開口）４５が形成され、この切欠部４５はホッパー本体１１の内部空間と連通し、かつ回転羽２１の下方に位置している。

一方、横長筒状の内弁４６は、固定外弁４０に回動自在に組み込まれ、その先端部の先端面の偏心部位（上部中央）に固定外弁４０の出口４１と連通可能な吐出口４７を有する。また、固定外弁４０と同様に周胴部の上部側に横長の切欠部（上部開口）４８を有している。そして、内弁４６内には、押し出し手段５１が嵌挿されている。
ところで、本実施例の内弁４６は、その先端部の内周面に偏心吐出口４７に至る傾斜状の誘導面４９を有している。誘導面４９は、例えば具入り半流動体をスムースに偏心吐出口４７へと案内する。

また、押し出し手段５１は、ピストン部５２に連設し、かつ内弁４６から突出する棒状後端部５３に駆動部からの駆動力を伝達する動力伝達手段と係脱可能な傘状の係合部分５３ａを有している（例えば特開２００５−１８８６７４号の図１２、図１３）。したがって、本実施例のホッパーＹは、定量吐出装置Ｘの動力伝達手段に対しても簡単にセット可能である。

（９）定量吐出装置Ｘの駆動部との関係
定量吐出装置Ｘのケース３に内装され、かつ複数個の駆動モータ及びクランク機構を含む動力伝達手段を備えた駆動部の具体的構成は、本発明の限定要件ではないので、その詳細は割愛する（例えば公知の一例として特許公開２００２−１１２７４２号、特開２００７−７５０５号）。

ここでは、図３、図１２等を参照にして内弁４６及び押し出し手段５１に対する駆動力に関して簡単に説明する。内弁４６はケース３内の内弁用或は兼用の駆動モータ（簡略図）５６の駆動力及び動力伝達手段（簡略図）５５を介して所定量（例えば１８０度）回転することにより、（ａ）固定外弁４０の一つの切欠部４５に対して内弁４６の一つ切欠部４８が連通し、この時、内弁４６は回転羽２１を介して落下した加工食品等の流動体を受け取り、（ｂ）その後に所定量（例えば１８０度）回転することにより、内弁４６の偏心吐出口４７が固定外弁４０の偏心出口４１に連通し、（ｃ）偏心吐出口４７と偏心出口４１が連通したならば、押し出し手段用の駆動源（例えば前記駆動モータ）５６の駆動力及び動力伝達手段５５を介して内弁４６に嵌挿された押し出し手段５１が所定位置まで前進する。

これにより、ノズル４３から所定量の流動体、例えば加工食品が図示しないコップ等の容器に供給され得る。なお、内弁４６及び押し出し手段５１は、定量吐出装置Ｘ側の制御部４の制御信号により、間欠的に作動し得る（内弁４６は回転、押し出し手段５１は往復動）。

発明の実施の形態で示した一例に於いて、内弁４６及び押し出し手段５１は、固定外弁４０の後端部から取り外し可能に組み込まれている。この欄では、図９及び図１０を参照にして、内弁４６等の取り外し構造を簡単に説明する。

図９及び図１０に於いて、７１は固定外弁４０の後端部に形成したメネジ、７２はメネジに螺合する固定手段（オネジ）、７３は前記固定手段７２が貫通する不番の貫通孔を有する環状の止めリングである。環状止めリング７３は、その後端面に内弁４６の後端部を止める環状のストッパー部分７３ａを有する。そして、前記固定外弁４０の後端部に外嵌合し、かつ固定手段７２を介して固定外弁４０に取り外し可能に固定される。

したがって、各構成部材の洗浄の際に、まず、固定手段７２を外し、次に、環状止めリング７３を外し、次に、内弁４６を引き抜き、そして、内弁４６から押し出し手段５１を引き抜くと、定量手段を構成する各部材を簡単に分解することができる。

また、発明の実施の形態で示した一例に於いて、半流動体も含む流動体には、ポテトサラダ、トマトケキャップ、マヨネーズ、スープ類、豆乳、アイスクリーム等の加工食品、塗料等の建築材料、ペースト状歯磨などの歯磨き、化粧用クリーム等の化粧材料が含まれる。もちろん、スープ類には具を入れても良い。

本発明は、主に本発明は、主にポンプ業界で製造され、例えばスープ類、を小分けしてお客に提供する食品サービス業の業界で利用される。

Claims (6)

1. ホッパー本体と、このホッパー本体内の底部側に水平方向に隣り合うように併設された複数の回転羽と、ホッパー本体の一側壁に設けられた回転羽用の動力連結手段と、前記回転羽の下方に位置し、かつ前記ホッパー本体の底部に連設形成されていると共に、先端部に出口を有する定量筒体としての固定外弁と、この固定外弁に回動自在に組み込まれ、吐出時に所定量回転すると、前記出口に連通する吐出口を有する内弁と、この内弁内に前記回転羽を介して落下した流動体を前記吐出口ないし出口から押し出すように該内弁に嵌挿された押し出し手段を備えた定量吐出用ホッパーの構造。
2. 請求項１に於いて、回転羽は、軸から延在する複数枚の羽本体を有し、隣り合う左右の回転羽は、ホッパー本体内の流動体を左右の羽本体の間に掻き寄せるように回転可能であることを特徴とする定量吐出用ホッパーの構造。
3. 請求項１に於いて、回転羽は、ホッパー本体の外壁から突出する操作手段を介して取り外し可能に軸支されていることを特徴とする定量吐出用ホッパーの構造。
4. 請求項１に於いて、動力連結手段１７は、回転羽２１の軸部２２の後端部に係合する連結軸３２と、この連結軸３２と共働する連結軸用案内筒３１と、この案内筒３１に固定された一つの従動歯車と、この一つの従動歯車１６ａと噛合するように水平方向に併設され他の従動歯車１６ｂを有することを特徴とする定量吐出用ホッパーの構造。
5. 請求項１に於いて、内弁は、外弁の後端部から止めリングを介して取り外し可能に組み込まれていることを特徴とする定量吐出用ホッパーの構造。
6. 請求項１に於いて、外弁の出口は、先端面の偏心部位に形成され、かつ出口の一部を形成する螺合部には、ノズルが螺着自在であることを特徴とする定量吐出用ホッパーの構造。

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