特許 5854556 水分量検出ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5854556

(24)【登録日】2015年12月18日

(45)【発行日】2016年2月9日

(54)【発明の名称】水分量検出ユニット

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/22 20060101AFI20160120BHJP

   A01F 12/60 20060101ALI20160120BHJP

【ＦＩ】

   G01N27/22 B

   A01F12/60

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-137095(P2012-137095)

(22)【出願日】2012年6月18日

(65)【公開番号】特開2014-2022(P2014-2022A)

(43)【公開日】2014年1月9日

【審査請求日】2015年2月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006781

【氏名又は名称】ヤンマー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109427

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 活人

(74)【代理人】

【識別番号】100114410

【弁理士】

【氏名又は名称】大中 実

(74)【代理人】

【識別番号】100108992

【弁理士】

【氏名又は名称】大内 信雄

(72)【発明者】

【氏名】門田 浩

【審査官】 松谷 洋平

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５５−０６６７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−１５５８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−０１２５３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−１６８８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５６−０４３８２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５５−０６８４１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２７／００−２７／１０

Ｇ０１Ｎ ２７／１４−２７／２４

Ａ０１Ｆ １２／６０

Ｂ６５Ｇ ６５／４８

Ｇ０１Ｎ １／００− １／４４

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上方及び下方が開口とされた収容空間を有し且つ前記収容空間を横方向一方側に開く設置開口が設けられた定量ケースと、前記収容空間に臨むように前記設置開口に配置される静電容量式センサと、前記設置開口への前記センサの配置を許容しつつ前記上方開口及び下方開口を覆うように、前記横方向に沿った回転軸線回り相対回転可能に前記定量ケースに外挿されたロータリーシャッターと、前記ロータリーシャッターを前記回転軸線回りに駆動させる電動モータとを備え、
前記ロータリーシャッターには、前記収容空間の上方開口及び下方開口をそれぞれ開放可能な受入開口及び放出開口が設けられ、
前記ロータリーシャッターは、前記回転軸線回りに、前記定量ケースの下方開口を閉塞しつつ上方開口を前記受入開口を介して外部に開放する受入位置と、前記定量ケースの上方開口及び下方開口の双方を閉塞する定量保持位置と、前記定量ケースの上方開口を閉塞しつつ下方開口を前記放出開口を介して外部に開放する放出位置とを取り得ることを特徴とする水分量検出ユニット。

【請求項2】

前記ロータリーシャッターの横方向他方側に固着された回転プレートと、前記回転軸線上に位置するように前記回転プレートから横方向他方側へ延びる回転軸と、前記回転軸を軸線回り回転自在に支持する支持部材とを備え、
前記電動モータは、出力軸が前記回転プレートの外周縁に設けられた歯部と作動的に係合された状態で前記支持部材に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の水分量検出ユニット。

【請求項3】

前記回転プレートに被検出体が設けられており、
前記ロータリーシャッターが受入位置、定量保持位置及び放出位置の際に前記被検出体を検出するように配置された３つの検出部材が備えられていることを特徴とする請求項２に記載の水分量検出ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、穀粒等の検査対象物の水分量を検出する水分量検出ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

穀粒等の検査対象物の水分量を検出する水分量検出ユニットとして、一対の電極ローラを有し、検査対象物を前記一対の電極ローラ間で圧砕しつつ当該一対の電極ローラ間の電気抵抗値を検出する電気抵抗式のユニットが提案されている（下記特許文献１参照）。

【0003】

前記特許文献１に記載の電気抵抗式ユニットは、穀粒等の検査対象物の水分量を精度良く検出できる点において有用であるが、水分量の検出に際し検査対象物を圧砕しなければなら無い為、検査頻度に応じて廃棄しなければならない検査対象物の量も増えてしまう。

【0004】

さらに、収容スペースに収容される収容物の一部の水分量を検出する形態、例えば、グレンタンクに投入される穀粒の一部の水分量を検出する形態に前記特許文献１に記載の水分量検出ユニットを用いると、前記一対の電極ローラによって圧砕された後の検査対象物と前記収容タンク内に収容されている圧砕されていない通常の収容物とが混入することを防止する為に、圧砕された後の検査対象物を収容スペースから排出させる為の構造が別途に必要となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４４９３０１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、検査対象物を圧砕すること無く、水分量を高精度に検出することができる水分量検出ユニットの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、前記目的を達成するために、上方及び下方が開口とされた収容空間を有し且つ前記収容空間を横方向一方側に開く設置開口が設けられた定量ケースと、前記収容空間に臨むように前記設置開口に配置される静電容量式センサと、前記設置開口への前記センサの配置を許容しつつ前記上方開口及び下方開口を覆うように、前記横方向に沿った回転軸線回り相対回転可能に前記定量ケースに外挿されたロータリーシャッターと、前記ロータリーシャッターを前記回転軸線回りに駆動させる電動モータとを備え、前記ロータリーシャッターには、前記収容空間の上方開口及び下方開口をそれぞれ開放可能な受入開口及び放出開口が設けられ、前記ロータリーシャッターは、前記回転軸線回りに、前記定量ケースの下方開口を閉塞しつつ上方開口を前記受入開口を介して外部に開放する受入位置と、前記定量ケースの上方開口及び下方開口の双方を閉塞する定量保持位置と、前記定量ケースの上方開口を閉塞しつつ下方開口を前記放出開口を介して外部に開放する放出位置とを取り得るように構成された水分量検出ユニットを提供する。

【0008】

好ましくは、前記水分量検出ユニットは、さらに、前記ロータリーシャッターの横方向他方側に固着された回転プレートと、前記回転軸線上に位置するように前記回転プレートから横方向他方側へ延びる回転軸と、前記回転軸を軸線回り回転自在に支持する支持部材とを備え得る。
この場合、前記電動モータは、出力軸が前記回転プレートの外周縁に設けられた歯部と作動的に係合された状態で前記支持部材に支持され得る。

【0009】

より好ましくは、前記回転プレートには被検出体が設けられ、前記水分量検出ユニットには、さらに、前記ロータリーシャッターが受入位置、定量保持位置及び放出位置の際に前記被検出体を検出するように配置された３つの検出部材が備えられる。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係る水分量検出ユニットによれば、静電容量式センサが収容空間に臨むように装着された状態の定量ケースに外挿されるロータリーシャッターが、電動モータによって作動的に回転されることで、回転軸線回りに、前記収容空間の下方開口を閉塞しつつ上方開口を当該ロータリーシャッターに形成された受入開口を介して外部に開放させる受入位置と、前記上方開口及び下方開口の双方を閉塞する定量保持位置と、前記上方開口を閉塞しつつ下方開口を当該ロータリーシャッターに形成された放出開口を介して外部に開放させる放出位置とをとり得るので、穀粒等の検査対象物の水分量を、当該検査対象物を圧砕すること無く高精度に検出することができる。
又、単一の前記ロータリーシャッターを回転軸線回りに位置変化させることで、前記定量ケースの状態を切り替えることができるので、前記定量ケースの状態を切り替える為の前記電動モータの制御の簡略化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の一実施の形態に係る水分量検出ユニットの分解斜視図である。

【図2】図２は、前記水分量検出ユニットの要部の斜視図である。

【図3】図３は、前記要部を分解させた状態の前記水分量検出ユニットの分解斜視図である。

【図4】図４は、図３に示された状態の前記水分量検出ユニットを図３とは異なる方向から視た分解斜視図である。

【図5】図５は、前記要部の分解断面斜視図である。

【図6】図６は、前記水分量検出ユニットにおける定量ケースの斜視図である。

【図7】図７は、前記水分量検出ユニットにおける前記定量ケース及びロータリーシャッター近傍の分解斜視図である。

【図8】図８は、図７に示す前記定量ケース及び前記ロータリーシャッター近傍を図７とは異なる方向から視た分解斜視図である。

【図9】図９は、前記水分量検出ユニットを前記ロータリーシャッターの回転軸線と直交する垂直切断面で切った断面斜視図であり、前記ロータリーシャッターが前記回転軸線回り第１位置（受入位置）に位置されている状態を示している。

【図10】図１０は、図９に対応した断面斜視図であり、前記ロータリーシャッターが前記回転軸線回り第２位置（定量保持位置）に位置されている状態を示している。

【図11】図１１は、図９及び図１０に対応した断面斜視図であり、前記ロータリーシャッターが前記回転軸線回り第３位置（放出位置）に位置されている状態を示している。

【図12】図１２は、前記水分量検出ユニットを前記ロータリーシャッターの回転軸線を通る垂直切断面で切った断面斜視図である。

【図13】図１３は、前記水分量検出ユニットにおける前記定量ケース、前記ロータリーシャッター、静電容量式センサ及び案内部材を組み付けた状態の一部断面斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に係る水分量検出ユニットの好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１に、本実施の形態に係る水分量検出ユニット１００の分解斜視図を示す。
図２に、前記水分量検出ユニット１００における要部１２０の斜視図を示す。
さらに、図３に、前記要部１２０を分解させた状態の前記水分量検出ユニット１００の分解斜視図を示す。
又、図４に、図３に示す状態を図３とは異なる方向から視た前記水分量検出ユニット１００分解断面図を示す。

【0013】

図１〜図４に示すように、前記水分量検出ユニット１００は、定量ケース１２５と、静電容量式センサ１９０と、ロータリーシャッター１３０と、電動モータ２００とを有している。

【0014】

図５に、前記要部１２０の分解断面斜視図を示す。
又、図６に、前記定量ケース１２５の斜視図を示す。
図３〜図６に示すように、前記定量ケース１２５は、上方及び下方が開口とされた収容空間１２６と、前記収容空間１２６を横方向一方側に開く設置開口１２７とを有している。

【0015】

具体的には、前記定量ケース１２５は、図５及び図６に示すように、横方向及び上下方向に沿った第１側壁１２５（１）と、前記第１側壁１２５（１）と対向配置された第２側壁１２５（２）と、前記第１及び第２側壁１２５（１）、１２５（２）の横方向一方側の端部同士を連結する第３側壁１２５（３）と、前記第１及び第２側壁１２５（１）、１２５（２）の横方向他方側の端部同士を連結する第４側壁１２５（４）とを有している。

【0016】

前記第１〜第４側壁１２５（１）〜１２５（４）が、上方及び下方が開口とされた前記収容空間１２６を形成しており、前記第３側壁１２５（３）に前記設置開口１２７が設けられている。
なお、本実施の形態においては、前記第３側壁１２５（３）に横方向一方側へ膨出された膨出部１２８が設けられており、前記膨出部１２８に前記設置開口１２７が設けられている。

【0017】

前記静電容量式センサ１９０は、図５に示すように、前記収容空間１２６に臨むように前記設置開口１２７に配置され、これにより、前記収容空間１２６に貯留された穀粒等の検査対象物の静電容量を検出可能となっている。

【0018】

図７に、前記定量ケース１２５及び前記ロータリーシャッター１３０近傍の分解斜視図を示す。
又、図８に、図７とは異なる方向から視た前記定量ケース１２５及び前記ロータリーシャッター１３０近傍の分解斜視図を示す。

【0019】

図３〜図５及び図７〜図８に示すように、前記ロータリーシャッター１３０は、前記設置開口１２７への前記センサ１９０の抜き差しを許容しつつ前記上方開口１２６ａ及び下方開口１２６ｂを覆うように、前記横方向に沿った回転軸線回り相対回転可能に前記定量ケース１２５に外挿されており、前記電動モータ２００によって作動的に前記回転軸線回りに回転される。

【0020】

前記ロータリーシャッター１３０は、前記横方向一方側が開放された中空の円筒状のシャッター本体１３１と、前記シャッター本体１３１の内外を連通する受入開口１３２ａ及び放出開口１３２ｂとを有している。
前記受入開口１３２ａ及び前記放出開口１３２ｂは以下のように配置されている。

【0021】

図９〜図１１に、前記水分量検出ユニット１００を前記回転軸線と直交する垂直切断面で切った断面斜視図を示す。
なお、図９〜図１１は、それぞれ、前記ロータリーシャッター１３０が前記回転軸線回り第１位置（受入位置）、第２位置（定量保持位置）及び第３位置（放出位置）に位置された状態を示している。

【0022】

図９に示すように、前記ロータリーシャッター１３０が受入位置に位置されると、前記定量ケース１２５の前記下方開口１２６ｂは前記シャッター本体１３１によって閉塞されつつ、前記定量ケース１２５の前記上方開口１２６ａが前記受入開口１３２ａを介して外部に開放される。

【0023】

この状態は、上方から供給される検査対象物を前記収容空間１２６内に受け入れ可能な前記定量ケース１２５の受入状態である。

【0024】

図１０に示すように、前記ロータリーシャッター１３０が定量保持位置に位置されると、前記定量ケース１２５の前記上方開口１２６ａ及び前記下方開口１２６ｂの双方共に前記シャッター本体１３１によって閉塞される。

【0025】

この状態は、前記収容空間１２６内に既に貯留されている検査対象物を保持しつつ、新たな検査対象物の前記収容空間１２６への受け入れを拒否する前記定量ケース１２５の定量保持状態である。

【0026】

図１１に示すように、前記ロータリーシャッター１３０が放出位置に位置されると、前記定量ケース１２５の前記上方開口は前記シャッター本体１３１によって閉塞されつつ、前記定量ケース１２５の前記下方開口１２６ｂは前記放出開口１３２ｂを介して外部に開放される。

【0027】

この状態は、前記収容空間１２６への新たな検査対象物の受け入れを拒否しつつ、前記収容空間１２６内に既に貯留されている検査対象物を放出する前記定量ケース１２５の放出状態である。

【0028】

斯かる構成の前記水分量検出ユニット１００によれば、検出対象物を圧砕する必要がない前記静電容量式センサ１９０を用いつつ、簡単な構造で検査対象物の水分量を精度良く検出することができる。

【0029】

即ち、前記静電容量式センサ１９０は、検出対象物の静電容量を検出する。
ここで、前記静電容量式センサ１９０によって検出される検査対象物の静電容量は、当該検査対象物が含有する水分量によっても変動するが、検出時点での検査対象物の容量によっても変動する。
つまり、静電容量に基づいて検査対象物の水分量を算出する為には、前記静電容量式センサ１９０が静電容量を検出する際の検査対象物の容量を把握しておく必要がある。

【0030】

この点に関し、本実施の形態に係る前記水分量検出ユニット１００は、検査対象物を前記収容空間１２６によって画される一定量とした状態で、前記静電容量式センサ１９０によって当該一定量の検査対象物の静電容量を検出することができる。
従って、前記静電容量式センサ１９０を用いつつ、検査対象物の水分量を精度良く検出することができる。

【0031】

さらに、本実施の形態においては、単一の前記ロータリーシャッター１３０を回転軸線回りに回転させることによって、前記定量ケース１２５の受入状態、定量保持状態及び放出状態を切り替えることができる。
従って、前記定量ケースの状態を変化させる為の制御構造の簡略化を図ることができる。

【0032】

具体的には、前記水分量検出ユニット１００は、図３〜図５及び図７〜図１１に示すように、さらに、前記ロータリーシャッター１３０の横方向他方側に固着された回転プレート１３５と、前記回転軸線上に位置するように前記回転プレート１３５から横方向他方側へ延びる回転軸１４０と、前記回転軸１４０を軸線回り回転自在に支持する支持部材１４５とを備えている。

【0033】

そして、前記電動モータ２００は、出力軸２０２が前記回転プレート１３５の外周縁に設けられた歯部１３６と作動的に係合された状態で前記支持部材１４５に支持されている。

【0034】

詳しくは、図７〜図１１に示すように、前記電動モータ２００は、モータ本体２０１と前記モータ本体２０１から横方向一方側へ延在された出力軸２０２とを有しており、前記出力軸２０２に設けられた出力ギヤ２０３が前記歯部１３６に係合している。

【0035】

斯かる構成により、前記電動モータ２００の作動制御を行うことで、前記回転プレート１３５を前記回転軸１４０の軸線回りに回転させ、これにより、前記ロータリーシャッター１３０を前記回転軸線回りに回転させることができる。

【0036】

本実施の形態に係る前記水分量検出ユニット１００は、図９〜図１１に示すように、さらに、３つのマイクロスイッチ１５０ａ〜１５０ｃを有しており、前記３つのマイクロスイッチ１５０ａ〜１５０ｃによって前記ロータリーシャッター１３０の前記回転軸線回りの位置を検出し得るように構成されている。

【0037】

詳しくは、前記回転プレート１３５には被検出体１３７が設けられている。
本実施の形態においては、前記被検出体１３７は、前記回転プレート１３５の外周縁のうち前記歯部１３６が設けられた領域以外の領域に、径方向外方へ突出された凸部とされている。

【0038】

そして、前記３つのマイクロスイッチ１５０ａ〜１５０ｃは、前記ロータリーシャッター１３０が受入位置、定量保持位置及び放出位置に位置された際に、それぞれ、前記被検出体１３７と当接するように、配置されている。

【0039】

当然ながら、前記被検出体１３７を、前記回転軸１４０又は前記ロータリーシャッター１３５に設けることも可能である。
又、検出部材として、前記マイクロスイッチ１５０ａ〜１５０ｃに代えて、光学式センサ又はポテンショメータを用いることも可能である。

【0040】

図３〜図４及び図９〜図１１に示すように、本実施の形態に係る前記水分量検出ユニット１００は、さらに、前記定量ケース１２５、前記ロータリーシャッター１３０、前記静電容量式センサ１９０及び前記電動モータ２００を覆うカバー１１０と、前記カバー１１０に形成された受入口１１０ａを介して前記カバー１１０内に投入される検査対象物を前記ロータリーシャッター１３０によって覆われた状態の前記定量ケース１２５の上方開口１２６ａへ案内する案内部材１１５とを備えている。

【0041】

前記カバー１１０は、上方に開く受入口１１０ａ及び下方に開く放出口１１０ｂを有している。
詳しくは、図１、図３、図４及び図９〜図１１に示すように、前記カバー１１０は、側壁１１１と前記側壁１１１の上方を閉塞する上壁１１２とを有し、前記側壁１１１の下方開口が前記放出口１１０ｂを形成している。

【0042】

図１２に、前記水分量検出ユニット１００を前記回転軸線を通る垂直切断面で切った断面斜視図を示す。
図１、図３〜図４及び図９〜図１２に示すように、前記案内部材１１５は、前記受入口１１０ａから前記カバー１１０内に投入された検査対象物を前記定量ケース１２５の上方開口へ案内しつつ、余剰の検査対象物及び前記定量ケース１２５が定量保持状態又は放出状態とされている際に前記受入口１１０ａから前記カバー１１０内に投入された検査対象物を、前記カバー１１０の放出口１１０ｂへ案内するように構成されている。

【0043】

具体的には、前記案内部材１１５は、図９〜図１２に示すように、前記定量ケース１２５の前記第１側壁１２５（１）、前記第３側壁１２５（３）及び前記第４側壁１２５（４）とそれぞれ平面視において略同一位置に配置される第１壁面１１５（１）、第３壁面１１５（３）及び第４壁面１１５（４）と、前記第１、第３及び第４壁面１１５（１）、１１５（３）、１１５（４）と共働して上下に延びる案内空間を形成する第２壁面１１５（２）とを有している。

【0044】

前記第１壁面１１５（１）は、図９〜図１２等に示すように、下端部が前記第１側壁１２５（１）に対応した位置において前記ロータリーシャッター１３０の外表面に実質的に突き合わされ且つ上端部が前記カバー１１０の内表面に実質的に突き合わされている。

【0045】

図１３に、前記定量ケース１２５、前記ロータリーシャッター１３０、前記センサ１９０及び前記案内部材１１５を組み付けた状態の一部断面斜視図を示す。
図１３に示すように、前記第３壁面１１５（３）は、前記第１壁面１１５（１）の横方向一方側の端部から前記回転軸線と直交する方向へ延びており、下端部が前記第３側壁１２５（３）に対応した位置で前記ロータリーシャッター１３０の外表面に実質的に突き合わされる弧状とされたメイン領域１１６ａと前記メイン領域１１６ａから前記ロータリーシャッター１３０とは離間する方向へ延びる延在領域１１６ｂとを有している。

【0046】

前記第４壁面１１５（４）は、前記第３壁面１１５（３）に対応した構成を有している。
即ち、前記第４壁面１１５（４）は、図９〜図１１に示すように、前記第３壁面１１５（３）と対向するように前記第１壁面１１５（１）の横方向他方側の端部から前記回転軸線と直交する方向へ延びており、下端部が前記第４側壁１２５（４）に対応した位置で前記ロータリーシャッター１３０の外表面に実質的に突き合わされる弧状とされたメイン領域１１７ａと前記メイン領域１１７ａから前記ロータリーシャッター１３０とは離間する方向へ延びる延在領域１１７ｂとを有している。

【0047】

前記第２壁面１１５（２）は、図９〜図１１等に示すように、前記第３及び第４壁面１１５（３）、１１５（４）における前記第１壁面１１５（１）とは反対側の端部同士を連結しており、前記定量ケース１２５の収容空間を介さずに前記カバー１１０の受入口１１０ａ及び放出口１１０ｂを連通するバイパス通路を形成するように前記ロータリーシャッター１３０から離間されている。

【符号の説明】

【0048】

１００ 水分量検出ユニット
１１０ａ 受入口
１１０ｂ 放出口
１２５ 定量ケース
１２６ 収容空間
１２６ａ 上方開口
１２６ｂ 下方開口
１２７ 設置開口
１３０ ロータリーシャッター
１３２ａ 受入開口
１３２ｂ 放出開口
１３５ 回転プレート
１３６ 歯部
１３７ 被検出体
１４０ 回転軸
１４５ 支持部材
１５０ａ〜１５０ｃ マイクロスイッチ（検出部材）
１９０ 静電容量式センサ
２００ 電動モータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】