JP4796672B2 - 粉粒体の供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉粒体の供給装置に関するものである。

従来技術の一例として、例えば特許文献１に示す振りかけ振り出し容器があった。即ち、容器の上側にキャップがネジで取り付けられる。キャップの内側上面に、そこに形成される振出孔を囲むように無底の計量筒が形成され、キャップ内に計量筒の底面を閉塞する中底板が嵌装される。中底板の計量筒の底形成部の中心に粉体導入孔が形成され、粉体導入孔の上部はすり鉢状の球座とされる。計量筒内には球栓が配備される。

そして、この容器を開閉蓋が閉じたまま逆さにすると、球栓が粉体導入孔の球座から脱して粉体導入孔を開き、粉体が計量筒内に定量入り込む。そこで起立させると球栓が粉体導入孔を閉じ、計量された粉体が計量筒内に残る。次いで、開閉筒を開いた状態で容器を逆さにすると、計量筒内の粉体が振出孔から供出される。

また、他の一例として、例えば特許文献２に開示された粉状洗剤取出装置があった。即ち、貯留容器の流出孔の下方に計量容器を上下動自在に配設し、この計量容器の下部に落下孔を設け、流出孔と落下孔の上方に第１栓体と第２栓体とをそれぞれ上下動可能に配設し、粉状洗剤の粒子が小さい場合でも、その粉状洗剤の定量取出しの機能を長期に亙って維持し得るようにしたものである。
特開平１１−２８１４２号公報 特開昭５９−８４７７１号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、振る力により供給量が変わるので、それによってできる飲料の味が変わる。しかも、排出された粉粒体がそれを受けるコップから外れて、周囲に散乱するおそれがある。

特許文献２の技術では、球体が２個必要であり、二重構造となり、装置が複雑、大型になる。

本発明は上記課題を解決し、粉粒体の供給量（排出量）と供給位置がほぼ一定で、球栓体が１個で作動する簡単な装置が可能な粉粒体の供給装置を提供することを目的とする。

本発明の第１課題解決手段の装置は、ケースとなる胴部がその下側で、直下部分に供給受けが置かれる空間を残した脚部で支えられ、上側で覆う頭部が着脱自在に取り付けられてなる装置本体と、前記胴部内の下半部において、容器持ち上げバネにより、昇降自在、かつ、前記胴部内面に設けられたストッパで上限が規制された上広円錐部を持つ容器受けと、該容器受けに載置され、上側に容器蓋が着脱自在に取り付けられ、円筒部の下側に続く円錐部の下端が供給口となった粉粒体容器と、前記粉粒体容器の円錐部に収容された球体からなる栓体と、前記容器本体の円錐部内で載置固定され、円板部に複数の落下孔を持ち、かつ、下面中央部に同心の円筒部が下向きに開口して突設されてなる加圧防止部材と、押しロッドがバネにより上方付勢された状態で保持され、前記押しロッドの下方への操作力により、前記押しロッドが下降して、前記容器蓋を押し下げ、これにより前記栓体を開閉するようにした供給口開閉スイッチ部とを含むことである。

本発明の第２課題解決手段の装置は、第１課題解決手段に加え、前記栓体は磁性球体からなり、前記粉粒体容器の供給口と同心なる円環磁石がその展延面を水平にしてバネアームにより前記装置本体に取り付けられてなる栓体吸引部材が設けられたことである。

本発明の第３課題解決手段の装置は、第１課題解決手段に加え、前記粉粒体容器は前記容器受に着脱自在に結合可能となっていることである。

本発明の第４課題解決手段の装置は、第１課題解決手段に加え、ストッパの下面には上下に長い板ガイドが設けられ、これに嵌まるガイド切欠が容器受けに設けられていることである。

本発明の第５課題解決手段の装置は、第１課題解決手段に加え、加圧防止部材は、円板部の中央で滑らかな***部を持ち、その周囲に複数の落下孔がほぼ均等に設けられたことである。

本発明により、粉粒体の供給量（排出量）と供給位置がほぼ一定で、球栓体が１個で作動する簡単な装置が可能となった。

以下に本発明の一実施例を図面にもとづき説明する。
図１において、装置本体１０の大要は、ケースとなる胴部１１がその下側において、直下部分に供給受けＢが置かれる空間を残した脚部１２で支えられ、上側で覆う頭部１３が着脱自在に取り付けられてなる。

前記胴部１１は、前半部で鉛直軸線をもつ半円筒状側壁１１ａ、後半部で半矩形筒状側壁を持ち、下部に底壁１１ｂが設けられ、この底壁には前記鉛直軸線と同心な孔１１ｃが設けられる。そして、前記胴部の上下中間部には、胴部の内周面に沿う水平面を持ち、前記鉛直軸線と同心な大孔を持つストッパ１１ｄが固定されている。

前記頭部１３は、前半部で鉛直軸線をもつ半円筒状側壁１３ａ、後半部で半矩形筒状側壁を持ち、上部に上壁１３ｂがヒンジ１４で揺動自在に取り付けられる。そして、板バネの下端に設けられた開閉フック１５と開閉凸部１６とで、前記頭部は前記胴部に対し開閉自在とされる。頭部上壁には前記鉛直軸線と同心な円筒状凹部１３ｃが設けられ、後記の供給口開閉スイッチ部２０が取り付けられる。

図１，２，３において、前記胴部内の下半部で前記ストッパ１１ｄと胴部底壁１１ｂとの間には、胴部底壁１１ｂに支持された容器持ち上げバネ（第１バネ）２により、容器受け１が昇降自在に設けられ、供給操作の待機時に容器受け１はストッパ１１ｄの下端に押し付けられている。容器受け１は、円錐部１ａの上端に水平フランジ１ｂが張り出し、下端に短円筒部１ｃが下方に延び、円錐部１ａの上部に水平段部１ｄが設けられる。ここで、ストッパ１１ｄの下面には上下に長い板昇降ガイド３が設けられ、これに嵌まるガイド切欠１ｅが容器受け１に設けられる。

図１，２，３において、前記容器受け１に粉粒体容器４が載置される。この粉粒体容器は、鉛直軸線をもつ円筒部４ａの下端に円錐部４ｂが設けられ、この円錐部には前記鉛直軸線と同心な供給口（排出口）４ｃが設けられれ、前記円錐部の上下中間部には、内周面に沿う水平面を持つ円周段部４ｄが設けられている。上側に容器蓋４ｅが着脱自在に取り付けられる。また、粉粒体容器の円錐部４ｂの外周には、直径上に背向する２個の抜止めフックが下方に突設され、これらのフック４ｆ，４ｆが係合する抜止め孔１が容器受け１の水平フランジの直径上に設けられている。

図１において、粉粒体容器４の円錐部４ｂ下部に磁性球体（鋼球）からなる栓体５が収容され、供給口４ｃを開閉する。また、前記容器の円錐部４ｂ内で、円周段部４ｄに加圧防止部材６が載置固定される。この加圧防止部材は、円板部６ａの中央で滑らかな***部６ｂを持ち、その周囲に複数（図示は８個）の丸い落下孔６ｃが同一円周上で等間隔に設けられている。さらに、加圧防止部材６の下面中央には、同心の円筒部６ｄが下向きに開口して突設されている。容器４は加圧防止部材６によって、その上側の上区画４１とその下側の下区画４２とに分けられることになる。

図１，４において、前記本体胴部の底壁に設けられた孔に臨んで栓体吸引部材７が設けられる。この部材は、底壁孔に同心なる円環体７ａの上面の同心に円環磁石７ｂが固定され、前記円環体がバネアーム７ｃによって上下に弾性可撓性をもって、胴部底壁１１ｄに水平に展延して取付けられている。

図１において、供給口開閉スイッチ部２０が前記本体頭部の上側に設けられる。このスイッチ部は、押しロッド２５がバネにより上方付勢された状態で保持され、押しボタン２１の下方への操作力により、前記押しロッド２５が下降して、前記容器４の蓋を押し下げるようにしたものである。

即ち、図５，６において、供給口開閉スイッチ部２０は次のように構成される。
供給口開閉スイッチ部は、ケースとなるボタン受け２２の上側に押しボタン２１が第２圧縮バネ２３を介して覆われている。そして、前記ケースの内側に次のものが収容されている。押しボタン２１の上壁の中央下面にロッド保持筒２４が開口を下にして固定される。この保持筒は内側が円筒孔を持ち、外形が水平断面で菱形状を呈する。そして、背向する側面には下側が鉤形に曲がったＬ字スリット２４ａが中心軸線に対し、上から見て点対称関係で設けられている。

前記ロッド保持筒内に円柱からなる押しロッド２５が上下の軸方向に摺動自在、かつ、軸方向回りに回動自在に挿入され、下部が前記保持筒の下端から進退自在とされる。押しロッドの上部でその直径方向に摺動自在に貫通してピン２６が挿入される。そして、このピンの両端部分が前記Ｌ字スリット２４ａ内を通って外側まで突出し、次記押しロッド回動筒２７の窓２７ａに進入している。

押しロッド２５とその保持筒２４を軸方向に摺動自在に案内するロッド回動筒２７が、前記ボタン受け２２の上面に下部を貫通させて固定される。この回動筒は内側が前記ロッド保持筒２４の外形断面に対応した菱形状の案内孔を持ち、この案内孔に前記ロッド保持筒２４が軸方向（上下方向）摺動自在、かつ、軸回りに回動阻止されている。そして、背向する側面には、１組の対辺を上下方向に向けた大略菱形の窓２７ａが、上から見て点対称関係で設けられている。

前記窓において、上下方向に沿う左右辺の右辺は上下方向中心軸線に接近し、この右辺の上下端から左上りに傾斜して、各々上辺，下辺が延びて左辺に至る。これらの上，下辺が、各々、前記ピン２６の両端部に当接して、押しロッド２５に軸線回りの分力を生じさせるための、上カム面２７ｂおよび下カム面２７ｃとなる。そして、前記の組付けられたロッド２５とロッド保持筒２４が前記ロッド回動筒２７の内側に、第３圧縮バネ２８を介して挿入される。

また、前記ロッド回動筒２７の外側面を覆ってピンカバー２９が、前記ボタン受け２２の底面中央部に突設固定される。このピンカバーは、前記ロッド回動筒２７の断面外形に対応した正方形の孔を持つ正方形筒を呈する。このピンカバーにより、前記ピン２６が押しロッド２５から抜け出ることが防止される。

そして、このスイッチ部２０の作動状態を図８，９と共に説明する。図において、開閉操作の待機状態では、第２，第３バネ２３，２８が最伸張状態にあり、ピン２６はロッド保持筒２４のＬ字スリット２４ａの横スリットの端部に位置し、押しロッド２５がロッド保持筒２４から最長の進出状態で保持される。このとき、押しロッド２５の先端は、ロッド回動筒２７の下端から僅かに突出している。

今、スイッチ開閉操作のため、使用者の手指で押しボタン２１を上から押し下げると、押しロッド２５とその保持筒２４が一体となって、第１，第２，第３バネ２，２３，２８の持上力に抗しながら下降する。このとき、ピン２６はロッド回動筒窓２７ａ内を左辺に沿って下降する。そして、図のようにピンが左辺下端にくると、下カム面２７ｃに当たり、ピンは図示右向き分力を与えられて右へ移動し、これに連れて押しロッド２５はその保持筒内を平面視で左回りに回動する。

そして、図のように、ピン２６が下カム面２７ｃの右端に来れば、ピンはＬ字スリット２４ａの縦スリット内に入り、ピンはこの縦スリット内を、押しロッド２５は保持筒２４内を上昇する。このとき、操作者の手指を押しボタン２１から離すと、押しボタン２１とロッド保持筒２４は一体となって上昇して上限位置に戻る。

そして、図のようにピンが上カム面の右端に到達すると、ピンは図示左向き分力を与えられて左へ移動し、これに連れて押しロッド２５はその保持筒内を平面視で右回りに回動する。ピン２６はＬ字スリット２４ａの横スリット内に入り、元の待機状態となる。

以上において本発明装置の全体的な作動状態を説明する。図１において、本体頭部１３を開け、空になった粉粒体容器４を取り出す。そして、その蓋４ｅを開けて粉粒体Ａを入れると、粉粒体は重力により加圧防止部材６の落下孔６ｃを通り、磁性球体５と供給口４ｃとの境界部から加圧防止部材６の円筒部６ｄの外側で、円錐部４ｂを満たしながら堆積する。次いで、加圧防止部材６の落下孔６ｃを満たしながら、加圧防止部材６の上側で容器円筒部１ｃの内側の上部まで満たされる。この状態で蓋４ｅを閉め、再び本体胴部１１の内側で容器受け１に載置する。容器受けの抜止め孔１ｆに粉粒体容器４の抜止めフック４ｆを通して、粉粒体容器４を鉛直線回りに少し右回りに回すと、粉粒体容器４は容器受け１に結合される。

このとき、供給口４ｃが円環磁石７ｂのほぼ中心部に位置する。そして、磁性球体５と円環磁石７ｂとの距離が最短となり、栓体吸引部材７の磁気吸引力が最大となり、少しの振動では供給口４ｃが開くことがない。次に本体頭部１３を閉める。これで、供給操作の待機状態となる。

今、供給操作のときには、粉粒体容器４の供給口（排出口）４ｃの直下部分に残された空間にコップＢを置く。そして、供給口開閉スイッチ部２０の押しボタン２１と共に押しロッド２５を１回押し下げる。すると、ほぼ一定の粉粒体ＡがコップＢに供給されるのである。

即ち、押しロッド２５の下端が粉粒体容器４の蓋４ｅを押し下げ、粉粒体容器４は容器受け１と共に容器持ち上げバネ２を収縮させながら、押しロッドの下降距離に等しい距離だけ下降する。このとき、容器受け１は昇降ガイド３で案内されて水平方向の動きを阻止され、粉粒体容器４と共にスムーズに下降する。そして、容器受け１の下端がバネアーム７ｃの弾性力に抗して栓体吸引部材７を押し下げる。これにより、磁性球体５との距離が長くなり、栓体吸引部材７の磁気吸引力が小さくなる。

押しロッド２５のピン２６がＬ字スリット２４ａの縦スリット内を上昇すると共に、押しボタン２１から指を離すと、容器持ち上げバネ２が伸長し、粉粒体容器４は容器受け１と共に急激に持ち上げられ、容器受け１は本体胴部１１のストッパ１１ｄに衝突して止まり、結合された粉粒体容器４も共に止まる。このとき、押しロッド２５の下端に容器蓋４ｅが当たり、押しロッドのバネにより緩衝される。

そして、粉粒体容器４内の粉粒体Ａと磁性球体５は、慣性により瞬間的に上昇する。このとき、磁性球体５は加圧防止部材６の円筒部６ｄ内に跳び上がって入り、粉粒体容器４の供給口４ｃを開く。容器下区画４２内の粉粒体Ａ２の大部分は加圧防止部材６によって上昇を阻止され、次いで、重力により落下し、供給口４ｃから排出されてコップＢに供給される。その後に、磁性球体５も重力により落下して供給口４ｃを閉じる。

その後に、粉粒体容器４の上区画４１内に収容されている粉粒体はＡ１は、加圧防止部材６の落下孔６ｃから重力により落下し、前記供給量（排出量）にほぼ相当した量だけ、粉粒体容器４の下区画４２に補充される。この状態で次の供給操作を待機する。

このように本発明では、球栓体５の上昇時間の間に粉粒体が排出される。また、粉粒体と容器の全体が動いて昇降し、急激にその動きが止められることにより、衝撃力を受けるので、容器内の粉粒体が固まらないという極めて勝れた効果を発揮するのである。

主要部の具体的数値は次の通りであった。
○粉粒体容器４の寸法
円筒部４ａの上端から供給口４ｃの下端までの高さは９２ｍｍ，
円周段部４ｄの外側下端から供給口４ｃの下端までの高さは３２ｍｍ，
円筒部４ａの内径は８４ｍｍ，供給口４ｃの内径は８ｍｍ、
○加圧防止部材６の寸法
外径は６５ｍｍ，落下孔６ｃの内径は８ｍｍ，円筒部６ｄの内径は１５ｍｍ，
高さは１５ｍｍ、
○栓体５の直径は１２.７ｍｍ，重量８.３３３ｇ、
○ネオジウム磁石７ｂは磁力２０００ガウス、
○容器持ち上げバネ（コイルバネ）２の寸法
自由長６５ｍｍ，たわみ４４ｍｍ，バネ定数０.０２１６６ｋｇ／ｍｍ，
本装置内に組込時の伸長高さ１９.６ｍｍ，本装置内に組込時の伸縮高さ９.６ｍｍ、
○粉粒体容器４の昇降距離（高さ）１０ｍｍ、
○粉粒体
緑茶粉（フリーズドドライの顆粒状）の粒度１０〜３０ミクロン、
上区画４１内の重量９０ｇ，下区画４２の重量２０ｇ，
操作１回での供給（排出）量０.５ｇ（±５／１００ｇ）

本発明は前記した実施例や実施態様に限定されず、特許請求の範囲および範囲を逸脱せずに種々の変形を含む。

本発明の装置は、緑茶粉だけでなく、ココアパウダーやコーヒー粉などの飲食物を容器内に入れて、バネの調節で落下量を適量にして利用することができる。また、その他の粉粒体、例えば、洗剤などにも適用できる。

本発明装置の鉛直断面図である。 図１の要部拡大斜視図である。 図１の粉粒体容器の正面図である。 図１の要部断面図である。 図１の要部（スイッチ部２０）の拡大断面図である。 図５のＸ６−Ｘ６拡大断面図である。 図５の分解図である。 作動状態説明正面図である。 作動状態説明分解図である。

符号の説明

Ａ 粉粒体
Ａ１ 容器内の加圧部材より上方の粉粒体
Ａ２ 容器内の加圧部材より下方の粉粒体
Ｂ 供給受け（コップ）
１ 容器受け
１ａ 円錐部
１ｂ 水平フランジ部
１ｃ 短円筒部
１ｄ 水平段部
１ｅ ガイド切欠
１ｆ 抜止め孔
２ 容器持ち上げバネ（第１バネ）
３ 昇降ガイド
４ 粉粒体容器
４ａ 円筒部
４ｂ 円錐部
４ｃ 供給口
４ｄ 円周段部
４ｅ 容器蓋
４ｆ 抜止めフツク
４１ 容器の上区画
４２ 容器の下区画
５ 磁性球体（栓体）
６ 加圧防止部材
６ａ 円板部
６ｂ ***部
６ｃ 落下孔
６ｄ 円筒部
７ 栓体吸引部材
７ａ 円環体
７ｂ 円環磁石
７ｃ バネアーム
１０ 装置本体
１１ 胴部
１１ａ 側壁
１１ｂ 底壁
１１ｃ 孔
１１ｄ ストッパ
１２ 脚部
１３ 頭部
１３ａ 側壁
１３ｂ 上壁
１３ｃ 凹部
１４ ヒンジ
１５ 開閉フック
１６ 開閉凸部
２０ 供給口開閉スイッチ部
２１ 押しボタン
２２ ボタン受け
２２ａ ボタン孔
２３ 第２圧縮バネ
２４ ロッド保持筒
２４ａ Ｌ字スリット
２５ 押しロッド
２６ ピン
２７ ロッド回動筒
２７ａ 窓
２７ｂ 上カム面
２７ｃ 下カム面
２８ 第３圧縮バネ
２９ ピンカバー

Claims (5)

1. ケースとなる胴部がその下側で、直下部分に供給受けが置かれる空間を残した脚部で支えられ、上側で覆う頭部が着脱自在に取り付けられてなる装置本体と、
   前記胴部内の下半部において、容器持ち上げバネにより、昇降自在、かつ、前記胴部内面に設けられたストッパで上限が規制された上広円錐部を持つ容器受けと、
   該容器受けに載置され、上側に容器蓋が着脱自在に取り付けられ、円筒部の下側に続く円錐部の下端が供給口となった粉粒体容器と、
   前記粉粒体容器の円錐部に収容された球体からなる栓体と、
   前記容器本体の円錐部内で載置固定され、円板部に複数の落下孔を持ち、かつ、下面中央部に同心の円筒部が下向きに開口して突設されてなる加圧防止部材と、
   押しロッドがバネにより上方付勢された状態で保持され、前記押しロッドの下方への操作力により、前記押しロッドが下降して、前記容器蓋を押し下げ、これにより前記栓体を開閉するようにした供給口開閉スイッチ部とを含むことを特徴とする粉粒体の供給装置。
2. 前記栓体は磁性球体からなり、前記粉粒体容器の供給口と同心なる円環磁石がその展延面を水平にしてバネアームにより前記装置本体に取り付けられてなる栓体吸引部材が設けられたことを特徴とする請求項１記載の粉粒体の供給装置。
3. 前記粉粒体容器は前記容器受に着脱自在に結合可能となっていることを特徴とする請求項１記載の粉粒体の供給装置。
4. ストッパの下面には上下に長い板ガイドが設けられ、これに嵌まるガイド切欠が容器受けに設けられていることを特徴とする請求項１記載の粉粒体の供給装置。
5. 加圧防止部材は、円板部の中央で滑らかな***部を持ち、その周囲に複数の落下孔がほぼ均等に設けられたことを特徴とする請求項１記載の粉粒体の供給装置。

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