特許 6495775 破砕粘性計測装置

(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】6495775

(24)【登録日】2019年3月15日

(45)【発行日】2019年4月3日

(54)【発明の名称】破砕粘性計測装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 11/14 20060101AFI20190325BHJP

   B02C 18/08 20060101ALI20190325BHJP

   A47J 43/07 20060101ALI20190325BHJP

【ＦＩ】

   G01N11/14 A

   B02C18/08 B

   A47J43/07

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-152033(P2015-152033)

(22)【出願日】2015年7月31日

(65)【公開番号】特開2017-32393(P2017-32393A)

(43)【公開日】2017年2月9日

【審査請求日】2018年5月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】500409127

【氏名又は名称】株式会社大道産業

(74)【代理人】

【識別番号】100086184

【弁理士】

【氏名又は名称】安原 正義

(74)【代理人】

【識別番号】100102015

【弁理士】

【氏名又は名称】大澤 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100099690

【弁理士】

【氏名又は名称】鷺 健志

(72)【発明者】

【氏名】坂田 浩一

【審査官】 素川 慎司

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５１−０１７０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−３１７７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０５２８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１８９８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５１３３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１５８４８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１３２７８２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ １１／００ − １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

正逆回転可能な駆動軸と、
駆動軸が正回転されたときは駆動軸により正回転するが、駆動軸が逆回転されたときは、回転しないように駆動軸に取り付けられる刃物と、
駆動軸が逆回転したときは駆動軸により逆回転するが、駆動軸が正回転したときは、回転しないように駆動軸に取り付けられる粘性を計測するための回転子と、
を備える破砕粘性計測装置。

【請求項2】

駆動軸は、内側軸と外側軸とからなり、内側軸と外側軸はそれぞれ選択して駆動可能で
あって、内側軸あるいは外側軸の一方には刃物が取り付けられ、他方には粘性計測装置が
取り付けられる、
請求項１記載の破砕粘性計測装置。

【請求項3】

刃物の駆動軸と回転子の駆動軸の選択は、クラッチにより切り替えられる、
請求項１または２いずれか記載の破砕粘性計測装置。

【請求項4】

粘性計測装置には、被破砕粘性計測物を通過させる導入部を設けられる、
請求項１または２または３いずれか記載の破砕粘性計測装置。

【請求項5】

被破砕粘性計測物にとろみ剤を加えて回転される、
請求項１または２または３または４いずれか記載の破砕粘性計測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、素材の破砕と破砕された素材の粘度計測を一台ですることが可能な破砕粘性計測装置に係る。

【背景技術】

【0002】

従来、素材の撹拌と撹拌された素材の粘度を一台で計測することが可能な装置は知られている。

【0003】

例えば、特許文献１「ブックブロック背部または表紙を接合する接着剤の粘性を一定に保持するための装置」には、「粘性測定手段と接続され粘性の設定値と測定値とを比較して接着剤（５）に付加する希釈剤を配量するための制御ユニット（２２）を備える、ブックブロック背部または表紙を接合する接着剤（５）の粘性を希釈剤の付加によって一定に保持するための装置（１）において、攪拌装置（１９）を接着剤容器（７）内の接着剤（５）の粘性を測定する攪拌機構（２０）として形成することを特徴とする装置。」が記載されている（特許文献１［請求項１］）。さらに同装置は、「攪拌装置を接着剤容器内の接着剤の粘性を測定する攪拌機構として形成することによって解決される。」との記載がある（特許文献１［０００１］）。

【0004】

更に、「接着剤容器７内に配置された攪拌装置１９は攪拌機構２０として形成されており、これは同時に接着剤容器７内に存在する接着剤５の粘性を計測するよう作用する。攪拌機構２０は、さらに制御ユニット２２によってエネルギまたは電流を供給される電気モータ２１を備えている。制御ユニット２２は演算装置を備えており、これには接着剤５の粘性の設定値が記憶されており、これを測定された接着剤容器７内の粘性状態と比較することができる。接着剤容器７内の接着剤５が濃縮されて粘性が上昇し測定値が一定分の設定値を超えて変化した場合、演算装置によって制御機構へ信号が発信され」との記載がある（特許文献１［００１５］）。

【0005】

他方特許文献２「流体塗布方法と流体塗布装置」には、「サブタンク４ｂにも攪拌機３３が設けられており」（特許文献２［００３５］）、「本実施例に係るサブタンク４ｂの配管３４の途中には、粘性測定手段７が設けられており」の記載がある（特許文献２［００３７］）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００１−１２１０５５号公報

【特許文献2】特開平６−５２８００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、従来の特許文献１記載の「ブックブロック背部または表紙を接合する接着剤の粘性を一定に保持するための装置」は、接着剤を対象とする装置であるため、攪拌装置で接着材を撹拌し、接着剤容器内の接着剤の粘性を測定する攪拌機構として形成する装置であって、測定対象物を破砕し、それの粘度計測するものでは無かった。
更に、特許文献１及び２記載の装置は、破砕粘性測定装置ではなく、破砕装置と粘性測定装置とを効率よく組み合わせているものでもない。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の破砕粘性計測装置は、
正逆回転可能な駆動軸と、
駆動軸が正回転されたときは駆動軸により正回転するが、駆動軸が逆回転されたときは、回転しないように駆動軸に取り付けられる刃物と、
駆動軸が逆回転したときは駆動軸により逆回転するが、駆動軸が正回転したときは、回転しないように駆動軸に取り付けられる粘性を計測するための回転子と、
を備える。

【0009】

本発明の破砕粘性計測装置は、更に、
駆動軸は、内側軸と外側軸とからなり、内側軸と外側軸はそれぞれ選択して駆動可能であって、内側軸あるいは外側軸の一方には刃物が取り付けられ、他方には粘性計測装置が取り付けられる。

【0010】

本発明の破砕粘性計測装置は、更に、
刃物の駆動軸と回転子の駆動軸の選択は、クラッチにより切り替えられる。

【0011】

本発明の破砕粘性計測装置は、更に、
粘性計測装置には、被破砕粘性計測物を通過させる導入部を設けられる。

【0012】

本発明の破砕粘性計測装置は、更に、
被破砕粘性計測物にとろみ剤を加えて回転される。

【発明の効果】

【0013】

駆動軸の正回転と逆回転とを選択することにより、刃物による被測定物の破砕と破砕された被測定物の粘性測定とをそれぞれ行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】この発明の実施の形態に係る、計測物を通過させる導入部が設けられた第１実施例の破砕粘性計測装置における正面断面図である。

【図2】この発明の実施の形態に係る、計測物を通過させる導入部が設けられた第１実施例の破砕粘性計測装置における、キャップ取外し状態の平面図である。

【図3】この発明の実施の形態に係る、計測物を通過させる導入部が設けられた第１実施例の破砕粘性計測装置における刃物作動状態の一部拡大正面断面図である。

【図4】この発明の実施の形態に係る、計測物を通過させる導入部が設けられた第１実施例の破砕粘性計測装置における回転子作動状態の一部拡大正面断面図である。

【図5】この発明の実施の形態に係る、計測物を通過させる導入部が設けられた第１実施例に係る破砕粘性計測装置における図１乃至図４の一部拡大図である。

【図6】この発明の実施の形態に係る、計測物を通過させる導入部が設けられた第１実施例に係る破砕粘性計測装置における図１乃至図４の一部拡大図である。

【図7】この発明の実施の形態に係る、導入部は設けられない第２実施例の破砕粘性計測装置における一部拡大中央断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

この発明の実施の一形態に係る第１実施例を、この発明の第１実施例を図示する図１乃至図７に基づいて説明する。
１１は、本発明に係る破砕粘性計測装置である。破砕粘性計測装置１１は、一台でミキシングと粘性計測ができるミキサーである。１２は、外カバーであって、外カバー１２は、破砕粘性計測装置１１の基部の周りに設置される。

【0016】

１４は、脚ゴムである。脚ゴム１４は、外カバー１２の底面四隅に設置され、作動時の破砕粘性計測装置１１が発する振動を吸収して外部に伝播するのを防止する。
１５は、モータである。モータ１５は、破砕粘性計測装置１１下部の外カバー１２内に設置され、スイッチの切り替えにより、正逆回転可能である。この第１実施例では、モータ１５一台でミキシングと粘性測定を行うことができる。モータ１５はツインモータとしてもよい。ツインモータで、ミキシングと粘性測定とを別途におこなってもよい。
１７は、カップ取付台座である。カップ取付台座１７は、外カバー１２上に設置される。１３は、カップである。カップ１３は、被破砕測定物である食物を収納可能な中空状を有する。カップ取付台座１７の上にカップ１３が取り付けられる。１６は、キャップであり、カップ１３の上部開口部を塞ぐ。

【0017】

１８は、センサーシャフトである。センサーシャフト１８は、カップ取付台座１７の四隅で取り付け支柱の内部を貫通し、図１図６図中上下方向すなわち、モータ１５方向とカップ１３方向とに移動可能である。１８１はセンサー、１８２はスプリング、１８３はパッキンである。１８４は、カップ１３と取付台座１７との間のネジ部であり、両者がねじ止めされる。スプリング１８２は、センサーシャフト１８を、図中上方向即ちカップ取付台座１７方向に付勢させる。センサー１８１は、接触センサーからなり、センサーシャフト１８の図中下方端即ちモータ１５方向先端に設置され、センサーシャフト１８の接触を感知する。
カップ取付台座１７にカップ１３が取り付けられると、スプリング１８２の付勢力に抗してセンサーシャフト１８は、図中下方向即ちモータ１５方向に移動され、センサー１８１に接触して、カップ取付台座１７にカップ１３の取り付けを感知させる。
センサー１８１は、カップ１３の有無を感知できるものであれば、接触センサー、近接スイッチ、それ以外のセンサーからなっても良い。
１９は、把手である。把手１９は、カップ１３の側面に取り付けられ、カップ１３のカップ取付台座１７からの取り付け取外し時に把持する。

【0018】

２１は、モータ駆動軸である。モータ駆動軸２１は、モータ１５寄りの基部側モータ駆動軸２１Ａと、先端側の先端側モータ駆動軸２１Ｂとからなり、基部側モータ駆動軸２１Ａと先端側モータ駆動軸２１Ｂとは、カップリング２２で連結される。基部側モータ駆動軸２１Ａは、モータ１５の駆動軸に連結される。
駆動軸としては、モータ駆動軸２１以外に、刃物駆動軸３１と、回転子駆動軸４１とが設けられる。刃物駆動軸３１と、回転子駆動軸４１とは、図示されるように２軸構造からなり、内側軸としての刃物駆動軸３１と、内側軸の外周に設けられる外側軸としての回転子駆動軸４１とからなり、それぞれ先端側モータ駆動軸２１Ｂに連結される。刃物駆動軸３１と、回転子駆動軸４１とは、それぞれ第１クラッチ５２と第２クラッチ５２により、別々に駆動可能である。そのため、同軸の１軸で、ミキシング即ち破砕と、粘性測定を行うことができる。

【0019】

内側軸である刃物駆動軸３１の先端側には、刃物従動軸３２が連結される。刃物従動軸３２には、先端に刃物６１が取り付けられる。
外側軸である回転子駆動軸４１の先端側には、回転子従動軸４２が連結される。回転子従動軸４２には、先端に粘性測定部７１が設けられ回転する。
４３は、シールであり、回転子駆動軸４１に取り付けられる。

【0020】

図３、図４、図６に図示される４４は、ベアリングである。ベアリング４４は、第２クラッチ５２の設置された位置の回転子駆動軸４１外周に設置される。
図示される４５は、ブッシュである。４６はＯリングである。
５１、５２は、クラッチである。第１クラッチ５１、第２クラッチ５２ともワンウェイクラッチからなる。ワンウェイクラッチは、特定方向に回転した場合は伝達軸である第１実施例では刃物駆動軸３１あるいは回転子駆動軸４１をロックして回転駆動を伝達するが、逆回転をした場合は、伝達軸である刃物駆動軸３１あるいは回転子駆動軸４１にはフリー状態を取らせて、回転駆動を伝達軸である刃物駆動軸３１あるいは回転子駆動軸４１に伝えない。

【0021】

第１クラッチ５１は、図３、図４、図６に図示されるように、先端側モータ駆動軸２１Ｂと、回転子駆動軸４１との間に取り付けられる。
モータ１５の回転方向が、図４に図示されるように時計方向Ｃの回転（右回転）のときのみ、第１クラッチ５１は、先端側モータ駆動軸２１Ｂ外側に位置する回転子駆動軸４１をロックして、先端側モータ駆動軸２１Ｂ外側の回転子駆動軸４１を駆動する。
モータ１５の回転方向が、図３に図示されるような反時計方向Ｄの回転（左回転）のときは、第１クラッチ５１は、先端側モータ駆動軸２１Ｂ外側に位置する回転子駆動軸４１をロックすることなくフリー状態として、駆動しない。

【0022】

第２クラッチ５２は、図３、図４、図６に図示されるように、先端側モータ駆動軸２１Ｂと、刃物駆動軸３１との間に取り付けられる。
第２クラッチ５２は、図示されるように、第１クラッチ５１よりも、先端側モータ駆動軸２１Ｂの先端側に取り付けられる。
第２クラッチ５２は、モータ１５の回転方向が、図３に図示されるように反時計方向Ｄの回転（左回転）のときのみ先端側モータ駆動軸２１Ｂ外側に位置する刃物駆動軸３１をロックして、先端側モータ駆動軸２１Ｂ外側の刃物駆動軸３１を駆動する。モータの回転方向が右回転のときは、第２クラッチ５２は、外側に位置する刃物駆動軸３１をロックすることなく、フリー状態として刃物駆動軸３１を駆動しない。

【0023】

すなわち、モータ１５でワンウェイクラッチからなる第１クラッチ５１、同じくワンウェイクラッチからなる第２クラッチ５２を介して、内側軸である刃物駆動軸３１と外側軸である回転子駆動軸４１はそれぞれ駆動される。そして、刃物駆動軸３１と回転子駆動軸４１それぞれの一方にモータ１５の駆動力を伝達するロック状態と、他方には駆動力を伝達しないフリー状態との選択が可能である。

【0024】

刃物６１は、回転により、被破砕計測物であるこの第１実施例では食品あるいは食材を破砕する。刃物６１は、この第１実施例では、羽根状からなり刃物従動軸３２先端に取り付けられる。
３４は、シールである。シール３４は、刃物駆動軸３１と刃物従動軸３２との間に取り付けられる。

【0025】

７１は、粘性測定部である。粘性測定部７１は、粘性計測装置の一部を構成し、被計測物である食品あるいは食材の中で回転子７２Ａが回転されることで、これらの粘度、とろみ具合を計測するためのセンサーの役割を果たす。
図３乃至図６に図示される７２Ａは、回転子である。回転子７２Ａは、回転子従動軸４２の先端外面からなり、回転子従動軸４２の回転に従動して回転する。回転子７２Ａ表面は、角ネジ構造からなり、表面に凹凸が回転子従動軸４２の軸先端から基部方向に設けられている。粘性測定部７１を構成する回転子７２Ａの回転時には、回転子７２Ａに沿って、食材をモータ１５方向に搬送あるいは通過させる。回転子７２Ａ表面には、凹凸が設けられているため、被搬送物である食材の固形物が引っ掛かりやすくし、抵抗を生ずるようにする。

【0026】

７３は、ブッシュである。ブッシュ７３は、軸受けであり回転しない。ブッシュ７３は、回転子７２Ａの外周周囲に、狭い間隔を空けて壁状に設けられ、回転子７２Ａとの間の隙間に導入部７４を設ける。
７５は、底面である。底面７５は、導入部７４のモータ１５側に設けられ、導入部７４底面を塞ぐ。７６は、排出口である。排出口７６は、食材を導入部７４に導入し、通過させて、カップ１３内に排出する。排出口７６は、導入部７４より小径に設けられ、破砕された食材あるいは食品が通過し難くしてある。
この実施例は、被介護者のそれぞれ有する食べる能力に合せて食材の大きさ粘度を判別することに使用する。そのため、ブッシュ７３、排出口７６の孔径は１ｍｍ径、２ｍｍ径、５ｍｍ等変更しながら被介護者が飲み込めない大きさの食材を見つけなければならない。
例えば、ブッシュ７４と回転子７２Ａの隙間が６ｍｍ、排出口７６径が５ｍｍの場合、食材の大きさが、６ｍｍよりも大きいとブッシュ７３の上側で詰まる。その結果、導入部７４に空洞ができ、空回り状態となり粘性が下がると考えられる。
食材の大きさが６ｍｍよりも小さいと導入部７４に入る。５ｍｍ径より大きいと排出口７６で詰まり、抵抗が上がるものと考えられる。食材が５ｍｍ径よりも小さいと排出口７６から排出される。

【0027】

図５で、矢印Ａに図示するように、狭い部分である導入部７４、排出口７６に被計測物である食材を通過させることで、人間の食道部分と同じ環境に近づける。大きな食材が、排出口７６、導入部７４に詰まると、抵抗となって、粘性測定部７１を構成する回転子７２Ａを回転させるに要する電流値が変化し、異常を通知する。
電流値から、あらかじめティーチングした電流値と粘度との関係と対比して、粘度を求める。モータ１５の回転数が一定である場合に回転計を内蔵した電気モータ１５によって消費される電流を変化させて実施する。あるいは、電気抵抗で測定してもよい。
８１は、固定ナットである。固定ナット８１で、刃物従動軸３２頂点を固定している。そのため、固定ナット８１を外すことで、刃物従動軸３２、刃物６１、粘性測定部７１、回転子７２Ａ等食品と接する部分が分解でき、洗浄することができる。

【0028】

次に、この第１実施例の被破砕粘度計測物である食品あるいは食材の破砕時あるいはミキシング時について、説明する。
まず、図３に図示されるようにカップ１３内に、被破砕粘性計測物である食物、食材を入れる。
モータ１５に、図３に図示されるように反時計方向Ｄの回転（左回転）をさせる。モータ１５の回転方向が、図３に図示されるように反時計方向Ｄの回転（左回転）のときのみ、ワンウェイクラッチである第２クラッチ５２は、先端側モータ駆動軸２１Ｂ外側に位置する刃物駆動軸３１をロックして、先端側モータ駆動軸２１Ｂ外側の刃物駆動軸３１を駆動する。

【0029】

刃物６１は、図３に図示される正回転（反時計方向Ｄ回転）されたときは刃物駆動軸３１と連動する刃物従動軸３２により正回転するが、逆回転されたときは、回転しないように刃物従動軸３２に、第２クラッチ５２を介して取り付けられる。
そのため、モータ正回転（左回転）時は、ワンウェイクラッチからなる第２クラッチ５２がロックし、内側軸に取り付けられた刃物６１のみが回転する。刃物６１により、被測定物のミキシング、破砕が行われる。
他方、そのとき、第１クラッチ５１は、モータ１５の回転方向が、図３に図示されるような反時計方向Ｄの回転（左回転）のときは、先端側モータ駆動軸２１Ｂ外側に位置する回転子駆動軸４１をロックすることなくフリー状態として、駆動しない。そのため、ワンウェイクラッチである第１クラッチ５１はフリーで粘性測定部７１を構成する回転子７２Ａは停止し粘性の測定は行わない。

【0030】

ついで、破砕しミキシングされた被破砕計測物の粘性測定をする。図４に図示されるように、モータ１５を逆回転（右回転）する。
図４に図示されるように、モータ１５に、時計方向Ｃの回転（右回転）をさせる。モータ１５の回転方向が、時計方向Ｃの回転（右回転）のときのみ、ワンウェイクラッチである第１クラッチ５１は、先端側モータ駆動軸２１Ｂ外側に位置する回転子駆動軸４１をロックして、先端側モータ駆動軸２１Ｂ外側の回転子駆動軸４１を駆動する。

【0031】

他方、第２クラッチ５２は、モータ１５の回転方向が、図３に図示されるように反時計方向Ｄの回転（左回転）のときのみ、先端側モータ駆動軸２１Ｂ外側に位置する刃物駆動軸３１をロックして、先端側モータ駆動軸２１Ｂ外側の刃物駆動軸３１を駆動する。モータの回転方向が右回転のときは、第２クラッチ５２は、外側に位置する刃物駆動軸３１をロックすることなく、フリー状態として駆動しない。
そのため、先端側モータ駆動軸２１Ｂ外側に位置する回転子駆動軸４１に取り付けられた回転子７２Ａのみが回転する。第２クラッチ５２はフリーになり刃物６１は停止する。
刃物（羽根）６１が、回転すると被測定物である食材がぶつかり、粘性の測定を不安定にする。そのため、刃物６１は駆動させない。粘性測定時には、刃物６１は回転しないので、刃物６１の影響を受けることなく粘性計測を正確に測定できる。

【0032】

回転子７２Ａが回転すると、破砕されたあるいはミキシングされた食材を、導入部７４に導入し、通過させて、カップ１３内に排出する。排出口７６は、導入部７４より小径に設けられ、破砕された食材あるいは食品が通過し難くしてある。
大きな食材の有無を、詰まりで判別する。電流値が過大となった場合、大きな粒が存在すると判別することができる。
電流値から、あらかじめティーチングした電流値と粘度との関係と対比して、粘度を求める。モータ１５の回転数が一定である場合に回転計を内蔵した電気モータ１５によって消費される電流を変化させて実施する。あるいは、電気抵抗で測定してもよい。
とろみ剤を混ぜて粘性を計測する場合もある。
第１実施例では、回転子７２Ａが回転して細かな食材の粘性を計測する。

【0033】

次に、図７に一部拡大正面図を図示される第２実施例について説明する。第２実施例は、円筒状からなる回転子７２Ｂを用いるタイプである。単純にカップ１３内の粘性を測定する。
図７に図示される３３は、スプリングである。スプリング３３は、刃物従動軸３２をモータ１５方向である矢印Ｂ方向に付勢させる。そのため、基部方向にスライドする力が発生して、図７に図示されるように、シール部Ａ１乃至Ａ６各部でシール効果を生ずる。

【0034】

７１は、粘性測定部である。粘性測定部７１は、粘性計測装置の一部を構成し、被計測物である食品あるいは食材の中で、粘性測定部７１を構成する回転子７２Ｂが回転されることで、これらの粘度、とろみ具合を計測するためのセンサーの役割を果たす。
図７に図示される７２Ｂは、回転子である。回転子７２Ｂは、表面は、円筒状からなり、回転子従動軸４２の先端外面に取り付けられる。回転子従動軸４２の回転に従動して回転する。
他は、第１実施例と共通である。

【符号の説明】

【0035】

２１ モータ駆動軸
３１ 刃物駆動軸（内側軸）
４１ 回転子駆動軸（外側軸）
６１ 刃物
７１ 粘性測定部（破砕粘性計測装置）
７４ 導入部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】