(57)【要約】【課題】  簡素な構成で、ゲートを閉状態に維持しつつ駆動源から計量ホッパのゲートに至る駆動力の伝達機構において計量ホッパ側と駆動源側とを分離することが可能な計量ホッパのゲート開閉機構を提供する。【解決手段】  ホッパ本体４０と、ゲート４１と、支持体４２と、揺動アーム４３と、第１受動軸４４及び第２受動軸４５と、リンク機構４６と、ローラ２７と、を備え、ローラ２７、第１受動軸４４、及び第２受動軸４５は、ローラ２７が第１公転方向に公転したとき第１受動軸４４に接触してこれを第１揺動方向に揺動させ、ローラ２７が第２公転方向に公転したとき、第２受動軸４５に接触してこれを第２揺動方向に揺動させかつゲート４１が閉鎖すると第２受動軸４５から離れるように構成されている計量ホッパのゲート開閉機構。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に排出口を有するホッパ本体と、
前記ホッパ本体に、その開放及び閉鎖により前記排出口をそれぞれ開放及び閉鎖するように設けられたゲートと、
前記ホッパ本体に固定された支持体と、
前記支持体に揺動可能に支持された揺動アームと、
前記揺動アームに該揺動アームの揺動面に交差する方向に互いに平行に延びるように設けられた第１受動軸及び第２受動軸と、
前記揺動アームの揺動により前記ゲートを開放及び閉鎖するように前記揺動アームと前記ゲートとを連結するリンク機構と、
回転駆動源の出力軸に平行に延在し、前記出力軸の回転により該出力軸の中心軸の回りに公転するように前記出力軸に連結された円柱状の作動体と、を備え、
前記作動体の所定の公転範囲内における第１公転方向及び該第１公転方向と逆の第２公転方向の公転により、前記第１受動軸及び第２受動軸が前記揺動アームと共にそれぞれ第１揺動方向及び該第１揺動方向と逆の第２揺動方向に揺動し、それによって前記ゲートがそれぞれ開放及び閉鎖するよう、前記作動体と前記第１受動軸及び第２受動軸とが配置されており、
前記作動体、前記第１受動軸、及び前記第２受動軸は、前記作動体が前記第１公転方向に公転したとき前記第１受動軸に接触してこれを前記第１揺動方向に揺動させ、前記作動体が前記第２公転方向に公転したとき、前記第２受動軸に接触してこれを前記第２揺動方向に揺動させかつ前記ゲートが閉鎖すると前記第２受動軸から離れるように構成されている、計量ホッパのゲート開閉機構。
【請求項２】
前記作動体の延在方向から見た前記第１受動軸と前記第２受動軸との間隔の前記揺動アームの揺動による変化を低減する機構を備える、請求項１に記載の計量ホッパのゲート開閉機構。
【請求項３】
前記第２受動軸は前記第１受動軸の中心軸の回りに回動自在に前記揺動アームに設けられている、請求項２に記載の計量ホッパのゲート開閉機構。
【請求項４】
前記揺動アームが第１揺動アームと第２揺動アームとで構成され、前記第１揺動アームの先端部に前記第１受動軸が設けられ、前記第２揺動アームの先端部に前記第２受動軸が設けられ、前記第１揺動アームと前記第２アームとは平行リンクを構成するように設けられている、請求項２に記載の計量ホッパのゲート開閉機構。
【請求項５】
前記リンク機構は、前記揺動アームの前記第２揺動方向の揺動により死点を越えると前記ゲートを閉鎖しかつこれを維持するトグル機構を有しており、
前記作動体及び前記第２受動軸は、前記作動体が前記第２公転方向に公転したとき、前記第２受動軸に接触してこれを前記第２揺動方向に揺動させかつ前記トグル機構が死点を越えると前記第２受動軸から離れるように構成されている、請求項１に記載の計量ホッパのゲート開閉機構。
【請求項６】
前記ゲートは両開きのゲートである、請求項１に記載の計量ホッパのゲート開閉機構。
【請求項７】
前記作動体は、前記出力軸に平行な中心軸を中心に自転するローラである、請求項１に記載の計量ホッパのゲート開閉機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計量ホッパのゲート開閉機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
計量ホッパは被計量物を保持及び排出するためのゲートを備えていて、このゲートは、ゲート駆動源によって駆動される。その一方、計量ホッパはその保持す被計量物を計量するために重量センサによって支持される。この被計量物の計量における風袋にゲート駆動源を含まないようにするために、一般的には、駆動源から計量ホッパのゲートに至る駆動力の伝達機構において、計量ホッパ側と駆動源側とが分離される。それ故、ゲートが閉鎖された状態において、ゲートには駆動源からの駆動力が作用しないので、別途、ゲートにこれを閉鎖するよう外力を加える必要がある。
【０００３】
そこで、ゲートが閉鎖された状態において、スプリングによってゲートを閉鎖するように外力を加える計量装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、ホッパのゲート開閉装置にスプリングが設けられていると、食品がスプリングに溜まり易く、しかもこの溜まった食品を取り除くようスプリングを洗浄することが難しい。また、スプリングが疲労により破損して食品に混入する恐れがある。従って、食品衛生上問題がある。
【０００５】
一方、駆動源から計量ホッパのゲートに至る駆動力の伝達機構に、トグル機構を設けたホッパのゲート開閉装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。このゲート開閉装置では、ゲートが閉鎖された状態において、トグル機構によってゲートが閉状態に維持される。しかも、ゲートを閉鎖するのにスプリングを用いていないので、上述のスプリングに起因する食品衛生上の問題が生じない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３―０４２８３０号公報
【特許文献２】特開平５―１６２７８７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、特許文献２に記載されたホッパのゲート開閉機構は、駆動源から計量ホッパのゲートに至る駆動力の伝達機構における計量ホッパ側と駆動源側との分離位置に起因して、構成が複雑であった。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、スプリングに起因して食品衛生上の問題が発生することなく、簡素な構成で、ゲートを閉状態に維持しつつ駆動源から計量ホッパのゲートに至る駆動力の伝達機構において計量ホッパ側と駆動源側とを分離することが可能な計量ホッパのゲート開閉機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る計量ホッパのゲート開閉機構は、底部に排出口を有するホッパ本体と、前記ホッパ本体に、その開放及び閉鎖により前記排出口をそれぞれ開放及び閉鎖するように設けられたゲートと、前記ホッパ本体に固定された支持体と、前記支持体に揺動可能に支持された揺動アームと、前記揺動アームに該揺動アームの揺動面に交差する方向に互いに平行に延びるように設けられた第１受動軸及び第２受動軸と、前記揺動アームの揺動により前記ゲートを開放及び閉鎖するように前記揺動アームと前記ゲートとを連結するリンク機構と、回転駆動源の出力軸に平行に延在し、前記出力軸の回転により該出力軸の中心軸の回りに公転するように前記出力軸に連結された円柱状の作動体と、を備え、前記作動体の所定の公転範囲内における第１公転方向及び該第１公転方向と逆の第２公転方向の公転により、前記第１受動軸及び第２受動軸が前記揺動アームと共にそれぞれ第１揺動方向及び該第１揺動方向と逆の第２揺動方向に揺動し、それによって前記ゲートがそれぞれ開放及び閉鎖するよう、前記作動体と前記第１受動軸及び第２受動軸とが配置されており、前記作動体、前記第１受動軸、及び前記第２受動軸は、前記作動体が前記第１公転方向に公転したとき前記第１受動軸に接触してこれを前記第１揺動方向に揺動させ、前記作動体が前記第２公転方向に公転したとき、前記第２受動軸に接触してこれを前記第２揺動方向に揺動させかつ前記ゲートが閉鎖すると前記第２受動軸から離れるように構成されている。
【００１０】
この構成によれば、ゲートが閉鎖された状態では、作動体と第１及び第２受動軸とが非接触であるので、作動体と、第１及び第２受動軸との間で、重量センサに支持されるホッパと計量器の本体に支持される回転駆動源とを切り離すことができる。また、回転駆動源の回転駆動力を、作動体と第１及び第２受動軸との間で揺動駆動力に変換し、この揺動駆動力をリンク機構を介してゲートに伝達してゲートを開閉するよう構成されているので、ゲート開閉機構の構成が簡素化される。また、例えば、ゲートが自重により閉鎖するよう構成することにより、ゲートを閉状態に維持することができる。
【００１１】
上記発明に係る計量ホッパのゲート開閉機構において、前記作動体の延在方向から見た前記第１受動軸と前記第２受動軸との間隔の前記揺動アームの揺動による変化を低減する機構を備えていてもよい。
【００１２】
第１受動軸と第２受動軸とが固定されている場合、揺動アームの揺動に伴って作動体の延在方向から見た第１受動軸と第２受動軸との間隔が変化し、それが作動体の直径と等しくなると作動体が第１受動軸と第２受動軸とに挟まれて動かなくなるので、第１受動軸と第２受動軸との間隔を大きめに設計する必要がある。その結果、第１受動軸及び第２受動軸の作動体への追従性が悪くなる。しかし、このような構成とすると、第１受動軸と第２受動軸との間隔を小さく設計することができるので、第１受動軸及び第２受動軸の作動体への追従性を向上することができる。
【００１３】
上記発明に係る計量ホッパのゲート開閉機構において、前記第２受動軸は前記第１受動軸の中心軸の回りに回動自在に前記揺動アームに設けられていてもよい。
【００１４】
このような構成とすると、揺動アームが第１揺動方向に揺動しているとき第２受動軸は遠心力により揺動アームの先端方向に振られるので、第１受動軸と第２受動軸との間隔の揺動アームの揺動による変化を低減することができる。
【００１５】
上記発明に係る計量ホッパのゲート開閉機構において、前記揺動アームが第１揺動アームと第２揺動アームとで構成され、前記第１揺動アームの先端部に前記第１受動軸が設けられ、前記第２揺動アームの先端部に前記第２受動軸が設けられ、前記第１揺動アームと前記第２アームとは平行リンクを構成するように設けられていてもよい。
【００１６】
このような構成とすると、平行リンクを構成する一対の揺動アームにそれぞれ第１及び第２受動軸が設けられているので、第１受動軸と第２受動軸との間隔の揺動アームの揺動による変化を低減することができる。
【００１７】
上記発明に係る計量ホッパのゲート開閉機構において、前記リンク機構は、前記揺動アームの前記第２揺動方向の揺動により死点を越えると前記ゲートを閉鎖しかつこれを維持するトグル機構を有しており、前記作動体及び前記第２受動軸は、前記作動体が前記第２公転方向に公転したとき、前記第２受動軸に接触してこれを前記第２揺動方向に揺動させかつ前記トグル機構が死点を越えると前記第２受動軸から離れるように構成されていてもよい。
【００１８】
このような構成とすると、作動体の公転により、ゲートを開閉しかつトグル機構によりゲートの閉状態を維持することができる。
【００１９】
上記発明に係る計量ホッパのゲート開閉機構において、前記ゲートは両開きのゲートであってもよい。
【００２０】
上記発明に係る計量ホッパのゲート開閉機構において、前記作動体は、前記出力軸に平行な中心軸を中心に自転するローラであってもよい。この構成によれば、ローラが公転し第１受動軸又は第２受動軸と接触したときは、ローラの公転に伴って、接触している第１受動軸又は第２受動軸に沿ってローラが自転するので、滑らかに第１受動軸、第２受動軸及び揺動アームを揺動させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は以上に説明したように構成され、スプリングに起因して食品衛生上の問題が発生することなく、簡素な構成で、ゲートを閉鎖状態に維持しつつ駆動源から計量ホッパのゲートに至る駆動力の伝達機構において計量ホッパ側と駆動源側とを分離することが可能な計量ホッパのゲート開閉機構を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る計量ホッパのゲート開閉機構を備える組合せ秤の構成を模式的に表す図である。
【図２】図１の計量ホッパのゲート開閉機構の構成を示す斜視図である。
【図３】図１の計量ホッパのゲート開閉機構の構成を示す左側面図である。
【図４】図１の組合せ秤が備える支持駆動ユニットの構成を示す斜視図である。
【図５】図１の計量ホッパのゲート開閉機構の動作を概略的に示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る計量ホッパのゲート開閉機構の一部を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る計量ホッパのゲート開閉機構を示す左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る計量ホッパのゲート開閉機構、及びこの計量ホッパのゲート開閉機構が適用された組合せ計量器の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同じ参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００２４】
（実施の形態１）
［全体構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係る計量ホッパのゲート開閉機構が組み込まれた組合せ秤の構成を模式的に表す図である。
【００２５】
本実施の形態の計量ホッパのゲート開閉機構は、例えば、手動式、半自動式、又は自動式（全自動式）の組合せ秤に組み込んで用いられる。以下には、自動式の組合せ秤（以下、単に「組合せ秤」という）に組み込まれた場合を例示する。
【００２６】
図１に示すように、本実施の形態に係る計量ホッパのゲート開閉機構が組み込まれた組合せ秤１は、該組合せ秤１の上部の中央に配置され、図示されない外部の供給装置から供給される被計量物を振動によって放射状に分散させる円錐状の分散フィーダ２と、分散フィーダ２の周囲に放射状に配置された複数のリニアフィーダ３と、それぞれのリニアフィーダ３の外周側端部の下方に設けられた上下一対の供給ホッパ４及び計量ホッパ５と、計量ホッパ５の下方に設けられた逆円錐形の集合シュート７と、を備えている。複数の供給ホッパ4及び複数の計量ホッパ５は、上方から見て円状に配置されている。また、組合せ秤１は、その中央部にセンター基体８を備えていて、このセンター基体８によって支持駆動ユニット６を介して供給ホッパ４及び計量ホッパ５が支持されている。また、分散フィーダ２、リニアフィーダ３もこのセンター基体８によって支持されている。センター基体８は図示されない脚部を介して床に支持されている。支持駆動ユニット６は、供給ホッパ４及び計量ホッパ５のそれぞれの底部に設けられたゲートを開閉駆動するよう構成されている。支持駆動ユニット６には重量センサが内蔵されていて、計量ホッパはこの重量センサによって支持されている。
【００２７】
この構成により、組合せ秤１に送り込まれた被計量物は、分散フィーダ２によって複数のリニアフィーダ３に分散され、更にリニアフィーダ３によって、複数の供給ホッパ４にそれぞれ搬送される。各供給ホッパ４は、その下方に配置された計量ホッパ５が空になると、支持駆動ユニット６に駆動されてそのゲートが開放され、当該計量ホッパ５に被計量物を供給する。それぞれの計量ホッパ５に供給されかつ収容された被計量物の重量は、重量センサによって検出される。図示されない制御装置は、この検出されたそれぞれの計量ホッパ５の被計量物の重量の組合せ演算を行い、組合せ重量が所定の許容誤差範囲内で目標重量に最も近い重量となる最適組合せを求める。そして、最適組合せに係る被計量物が収容されている計量ホッパ５のゲートが支持駆動ユニット６によって開放され、集合シュート７にその被計量物が排出される。
【００２８】
［計量ホッパのゲート開閉機構の構成］
図２は、本発明の実施の形態１に係る計量ホッパのゲート開閉機構の構成を示す斜視図である。図３は、計量ホッパ５の左側面図である。なお、図２では、ホッパ本体４０及び支持板６３、６４を、破線で示し、これらの部材の奥に設けられている部材を実線で示している。また、図２では、便宜上、図１において列状に配置された複数の計量ホッパ５が成す円形状の中心から外周に向かう方向を前方向とする。
【００２９】
図２に示すように、計量ホッパのゲート開閉機構１００は、ホッパ本体４０と、ゲート４１と、支持体４２と、揺動アーム４３と、第１受動軸４４と、第２受動軸４５と、リンク部材（リンク機構）４６と、ローラ（作動体）２７と、を備えている。そして、ホッパ本体４０とゲート４１とが計量ホッパ５を構成している。なお、以下に説明する計量ホッパの形状は例示であり、これには限定されず、計量ホッパとして機能する形状であればよい。また、ローラ２７は、後述する支持駆動ユニット６の説明の中で説明する。また、ホッパ本体４０と、ゲート４１と、支持体４２と、揺動アーム４３と、第１受動軸４４と、第２受動軸４５と、リンク部材４６とは、後述するように互いに一体化されているので、この一体化されたものを、便宜上、計量ホッパユニット２００と呼ぶ。
【００３０】
ホッパ本体４０は、例えば、上面及び底面（底部）が開口した断面略四角形状の筒状に形成された周壁５０を有し、周壁５０は、前壁部５０ａ、後壁部５０ｂ、及び対向する一対の側壁部５０ｃ、５０ｄからなる。周壁５０の上面開口は四角形に形成されている。前壁部５０ａはこの上面開口の前辺位置から後方斜め下方に延びるように形成されている。後壁部５０ｂはこの上面開口の後辺位置から鉛直下方に前壁部５０ａの途中の高さまで延びるように形成されている。一対の側壁部５０ｃ、５０ｄは、この上面開口の一対の側辺位置から鉛直下方に延び、それぞれの前端及び後端がそれぞれ前壁部５０ａ及び後壁部５０ｂと稜部を形成し、かつ下端が前壁部５０ａの下端と後壁部５０ｂの下端とを結ぶ直線状になるように形成されている。従って、底面開口は後方斜め下方を向いた四角形に形成されている。上述の上面開口は、被計量物をホッパ本体４０内に投入する投入口５１を構成している。また、底面開口は被計量物をホッパ本体４０内から排出する排出口５２を構成している。投入口５１は、計量ホッパ５を支持駆動ユニット６に後述するように取り付けた状態において、略水平面内に延在する（鉛直上方を向く）ように形成されている。そして、排出口５２は、計量ホッパ５を支持駆動ユニット６に後述するように取り付けた状態において、上述のように、後方斜め下方を向くように形成されている。
【００３１】
ゲート４１は、板状の底部４１ａと、この底部４１ａの一対の側端に互いに対向するように突設された一対の板状の側部４１ｂ、４１ｃとを有する、断面凹形状に形成された薄肉板体である。底部４１ａは、ホッパ本体４０の排出口５２と略同一形状に形成され、排出口５２全体を閉鎖可能に形成されている。ゲート４１の一対の側部４１ｂ、４１ｃの基端部（上端部）は、それぞれ、ホッパ本体４０の側壁部５０ｃ、５０ｄの後壁部５０ｂ下端に近い部分に、互いに共通の水平な中心軸１０１を有するように設けられた一対の第１支軸５３Ａ、５３Ｂに揺動自在に取り付けられている。これによって、ゲート４１を揺動させることにより、排出口５２を開放及び閉鎖することができる。また、ゲート４１により排出口５２を閉鎖した状態においては、ゲート４１は、ホッパ本体４０の排出口５２に沿って、ホッパ本体４０の後壁部５０ｂの下端から前壁部５０ａの下端に向かって前方斜め下方に延在する状態になる。
【００３２】
図２及び図３に示すように、支持体４２は、逆Ｌ字形に形成された互いに対向する一対の支持板６３、６４と、上側連結支持部材６１と下側連結支持部材６２とを有している。これら支持板６３、６４は、それぞれホッパ本体４０の側壁部５０ｃ、５０ｄと略平行に配置され、この支持板６３、６４の上部は、それぞれ側壁部５０ｃ、５０ｄに固定されている。そして、これらの支持板６３、６４の下部は、互いに平行に設けられた棒状体である上側連結支持部材６１及び下側連結支持部材６２によって連結されている。なお、ホッパ本体４０は、後述するように支持体４２を介して支持駆動ユニット６に支持されるので、ホッパ本体４０が支持体４２に固定されているとも言える。
【００３３】
揺動アーム４３は、第１揺動アーム６５と、第２揺動アーム６６と、第３揺動アーム６７とを有している。第１揺動アーム６５及び第３揺動アーム６７は、それぞれ側面視略Ｉ字状の薄肉板体であり、長手方向の寸法が略同一に形成されている。また、第２揺動アーム６６は、側面視略Ｌ字状の薄肉板体である。
【００３４】
第１揺動アーム６５の基端部は、支持体４２の支持板６３の上端部に設けられた第２支軸５４Ａに、当該第２支軸５４Ａの中心軸の回りに回動自在に取り付けられている。第２揺動アーム６６の基端部は、支持体４２の支持板６４の上端部に設けられた第２支軸５４Ｂに、当該第２支軸５４Ｂの中心軸の回りに回動自在に取り付けられている。第２支軸５４Ａ及び第２支軸５４Ｂは、互いに共通の水平な中心軸１０２を有するように設けられている。第１揺動アーム６５の先端部と第２揺動アーム６６のＬ字形状の屈曲部とは第１受動軸４４によって互いに固定的に連結されている。第１受動軸４４は、本来、回転駆動源からの回転力を受けてこれを揺動力に変換する役割を果たすものであるので、第１受動軸４４とは別の適宜な連結部材によって第１揺動アーム６５と第２揺動アーム６６とを連結してもよい。これにより、第１揺動アーム６５と第２揺動アーム６６とは一体的に、共通の水平な回転軸（中心軸１０２）の回りに揺動する。従って、第１揺動アーム６５及び第２揺動アーム６６の揺動面は鉛直な面である。第１受動軸４４は、この揺動面に交差する方向に延設される。ここでは、第１受動軸４４は、第２支軸５４Ａ及び第２支軸５４Ｂの中心軸１０２に平行に延びる円柱状に形成されていて、この揺動面に直交する方向に延設されている。なお、ここでは、第１受動軸４４は、第１揺動アーム６５と第２揺動アーム６６との双方に接続されているが、これに限られるものではなく、例えば第１揺動アーム６５又は第２揺動アーム６６のいずれか一方の揺動アームのみと接続されていてもよい。
【００３５】
第３揺動アーム６７の基端部は、支持板６３に第２支軸５４Ａ、５４Ｂの中心軸１０２と平行な中心軸を有するように設けられた第３支軸５５に、当該中心軸の回りに回動自在に設けられている。この第３支軸５５は、支持板６３の第２支軸５４に対し、後述するローラ２７の延在方向と直交する方向に設けられている。そして、第１揺動アーム６５の先端部と第３揺動アーム６７の先端部とは、これらに回動自在な連結アーム６８によって連結されている。また、この第１揺動アーム６５の先端部の連結アーム６８との連結点と第３揺動アーム６７の先端部の連結アーム６８との連結点とのピッチが第２支軸５４と第３支軸５５とのピッチに等しくなるように設計されている。これにより、第１揺動アーム６５と第３揺動アーム６７とによって平行リンクが構成されている。なお、ここでは、第１受動軸４４の基端部及び第２受動軸４５の基端部が、それぞれ、第１揺動アーム６５の先端部及び第３揺動アーム６７の先端部において連結アーム６８を回動自在に支持する支持軸を構成している。
【００３６】
第３揺動アーム６７の先端部には、第２受動軸４５が片持ち状に配設されている。第２受動軸４５は、第１受動軸４４と平行に延びる円柱状に形成されていて、その先端は自由端に形成されている。なお、第２受動軸４５は、後述する所定のタイミングでローラ２７と離隔するよう構成されていればよく、必ずしも先端を自由端にする必要はない。
【００３７】
そして、後述するローラ２７の延在方向から見た第１受動軸４４と第２受動軸４５との間隔は、ローラ２７の径よりも若干大きく設計されている（図５（ａ）参照）。
【００３８】
かくして、先端部に第１受動軸４４が設けられている第１揺動アーム６５と、先端部に第２受動軸４５が設けられている第３揺動アーム６７とは平行リンクを構成しているので、第１揺動アーム６５を揺動させると、第１受動軸４４と第２受動軸４５とは、常時、同じ間隔及び姿勢を維持しながら揺動する。
【００３９】
さらに、第２揺動アーム６６の先端部は、リンク機構としてのリンク部材４６を介して計量ホッパ５のゲート４１に連結されている。具体的には、第２揺動アーム６６の先端部には、第２支軸５４Ａ及び第２支軸５４Ｂの中心軸１０２に平行な中心軸を有する第４支軸５６が設けられている。一方、ゲート４１の底部４１ａの基端部（上端部）の第２揺動アーム６６に対応する側の外面には、連結部４１ｄが突設されている。そして、この連結部４１ｄの先端部に、第２揺動アーム６６の第４支軸５６の中心軸に平行な中心軸を有する第５支軸５７が設けられている。そして、第２揺動アーム６６の第４支軸５６とゲート４１の第５支軸５７とに、リンク部材４６の両端部がそれぞれ回動自在に取り付けられている。これにより、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、第２揺動アーム６６が上方に揺動（回動）すると、ゲート４１の第５支軸５７がリンク部材４６に引かれて斜め上方に回動し、それにより、ゲート４１が開放される。逆に、第２揺動アーム６６が下方に揺動すると、ゲート４１の第５支軸５７がリンク部材４６に押されて斜め下方に回動し、それにより、ゲート４１が閉鎖される。
【００４０】
さらに、このリンク機構（４６）には、トグル機構が構成されている。図３を参照すると、具体的には、第３揺動アーム６７がゲート４１を閉鎖する過程において、第３揺動アーム６７のリンク部材４６への作用点である第４支軸５６の中心軸が、第２揺動アーム６６の揺動軸である第２支軸５４Ｂの中心軸１０２とリンク部材４６のゲート４１への作用点である第５支軸５７の中心軸とを結ぶ直線Ｌ１より若干手前（斜め上方）の第１所定位置に位置したとき、ゲート４１が閉鎖され、かつ当該第４支軸５６の中心軸がこの直線Ｌ１を若干越えて該直線Ｌ１より斜め下方の第２所定位置（図３に示す位置）に位置したとき、第２揺動アーム６６が停止するように構成されている。さらに、このリンク機構（４６）は、第４支軸５６の中心軸がこの第２所定位置を越えて斜め下方に回動しないよう第２揺動アーム６６の揺動（回動）を規制する揺動規制手段（図示せず）を有している。この構成によれば、第４支軸５６の中心軸が直線Ｌ１上に位置したとき、ゲート４１は、その回動方向において最もホッパ本体４０側に位置する。従って、第２揺動アーム６６がゲート４１を閉鎖する行程において、ゲート４１は、第４支軸５６の中心軸が上記第１所定位置（図示せず）に位置した時点でホッパ本体４０に当接し（完全に閉鎖され）、その後、第４支軸５６の中心軸が直線Ｌ１上に位置するまで、無理矢理、ホッパ本体４０に押し付けられる。その後、第４支軸５６の中心軸が第２所定位置まで回動しても、このゲート４１が押し付けられた状態がほぼ維持される。さらに、第４支軸５６の中心軸が直線Ｌ１上に位置する点は、ゲート４１に力を加えて第２揺動アーム６６を動かす場合における死点（トグル機構における死点）であり、第４支軸５６の中心軸の第２所定位置は、第３揺動アーム６７がゲート４１を閉鎖する行程において、この死点を越えた位置にある。それ故、ゲート４１に該ゲート４１が開く方向に力を加えると、第４支軸５６の中心軸はこの死点には向かわず、逆にこの死点からさらに遠ざかる方向に第２揺動アーム６６が揺動しようとする。しかし、この第２揺動アーム６６の揺動は上述の揺動規制手段によって規制される。従って、ゲート４１が閉鎖された状態においてゲート４１に外力が作用しても、ゲート４１は閉状態に維持される。それ故、第４支軸５６の中心軸が上記所定位置に位置して第２揺動アーム６６が停止した後、その駆動力が消滅しても、ゲート４１が閉状態に維持される。このように、本実施の形態のリンク機構（４６）にはトグル機構が構成されている。
【００４１】
なお、上述の第１所定位置が上記直線Ｌ１上に位置するよう設計してもよい。また、ここでは、リンク機構は、単独のリンク部材４６で構成されているが、これには限定されず、第２揺動アーム６６の揺動によりゲート４１を開放及び閉鎖するように、第２揺動アーム６６とゲート４１とを連結するものであればよい。
【００４２】
また、以上の説明から明らかなように、ホッパ本体４０と、ゲート４１と、支持体４２と、揺動アーム４３と、第１受動軸４４と、第２受動軸４５と、リンク部材（リンク機構）４６とは、一体化されて計量ホッパユニット２００を構成している。
【００４３】
［支持駆動ユニット］
図４は、支持駆動ユニット６の構成を示す斜視図である。
【００４４】
図４に示すように、支持駆動ユニット６は、筐体２０と、計量ホッパ駆動モーター２３（回転駆動源）と、作動クランク２４と、計量ホッパ５を支持するための一対の計量ホッパ支持具２６、２６と、ロードセルから構成される重量センサ（図示せず）とを備えている。
【００４５】
筐体２０は、組合せ秤１のセンター基体８に固定されている。この筐体２０の前面の上部には、供給ホッパ取付部２１が設けられており、供給ホッパ４を取り付けることができるようになっている。
【００４６】
また、筐体２０の内部には、計量ホッパ駆動モーター２３が該筐体２０に支持されて設けられている。計量ホッパ駆動モーター２３は、例えば、ステッピングモータで構成されており、出力軸を正方向及び逆方向の両方向へ所定の範囲内において回動させ、かつ出力軸を任意の回転位置で停止させるよう、図示されない制御装置によって制御される。
【００４７】
計量ホッパ駆動モーター２３の出力軸は、筐体２０の前面から突出していて、この出力軸に作動クランク２４が設けられている。作動クランク２４は、筐体２０の前面の中程の高さ位置に設けられていて、この出力軸に取り付けられた連結アーム２８と、この連結アーム２８の先端に設けられたローラ２７（作動体）とを有している。ローラ２７は、計量ホッパ駆動モーター２３の出力軸に平行に延在して設けられている。つまり、ローラ２７は、計量ホッパ駆動モーター２３の出力軸から偏心して設けられている。したがって、計量ホッパ駆動モーター２３を作動させると、ローラ２７は、計量ホッパ駆動モーター２３の出力軸の中心軸の回りを所定の範囲内で公転する。さらに、ローラ２７は、この出力軸に平行な自己の中心軸を中心に自在に自転するよう設けられている。なお、作動クランク２４に代えて、例えば、上記ローラ２７が偏心して設けられた円板を計量ホッパ駆動モーター２３の出力軸に同軸状に設けてもよい。
【００４８】
筐体２０の両側面の下部には、一対の計量ホッパ支持具２６、２６が、該筐体２０の前面より前方に突出するように設けられている。一対の計量ホッパ支持具２６、２６は、筐体２０の前方から見て略Ｌ字状に形成された板部材で構成されており、それぞれの下側かつ内側の端部が筐体２０の内部に収容されている重量センサ（図示せず）に支持されている。重量センサは、筐体２０に支持されて固定されている。また、一対の計量ホッパ支持具２６、２６の前側の上端には、略Ｕ字状の切り欠部からなるＵ字溝２６ａ、２６ａがそれぞれ形成され、それぞれのＵ字溝２６ａ、２６ａの下方には、衝止部２６ｂ、２６ｂがそれぞれ形成されている。一対の衝止部２６ｂ、２６ｂは、一対の計量ホッパ支持具２６、２６の下側に前端から引っ込んで形成された鉛直な端面でそれぞれ構成されている。
【００４９】
この構成により、計量ホッパユニット２００の上側連結支持部材６１を一対の計量ホッパ支持具２６、２６のＵ字溝２６ａ、２６ａに架け渡して係合させると、計量ホッパユニット２００は、自重により、上側連結支持部材６１を中心に下方へ回動する。そして、計量ホッパユニット２００の下側連結支持部材６２が計量ホッパ支持具２６、２６の衝止部２５ｂ、２５ｂに当接することによって、計量ホッパユニット２００が計量ホッパ支持具２６、２６に懸架される。これにより、計量ホッパユニット２００が支持駆動ユニット６に取り付けられる。一方、計量ホッパユニット２００を一対の計量ホッパ支持具２６、２６のＵ字溝２６ａ、２６ａに沿って持ち上げると、上側連結支持部材６１とＵ字溝２６ａ、２６ａとの係合が外れ、計量ホッパユニット２００が支持駆動ユニット６から取り外される。
【００５０】
このように、支持駆動ユニット６に対する計量ホッパ５の脱着作業を容易に行え、衛生管理が容易となる。
【００５１】
そして、上側連結支持部材６１及び下側連結支持部材６２の長手方向の寸法は、それぞれＵ字溝２６ａ、２６ａの間隔及び衝止部２６ｂ、２６ｂの間隔と略一致するように形成されている。これによって、支持板６３、６４によって支持駆動ユニット６が挟持され、計量ホッパ５が上側連結支持部材６１及び下側連結支持部材６２の長手方向にずれて供給ホッパから供給される被計量物が計量ホッパ５の外にこぼれることを防ぐことができる。
【００５２】
また、上述の構成により、計量ホッパユニット２００と一対の計量ホッパ支持具２６、２６とが重量センサに支持されることとなり、重量センサは計量ホッパユニット２００と、一対の計量ホッパ支持具２６、２６と、計量ホッパ５に収容された被計量物と合計重量を検出する。従って、計量ホッパユニット２００と一対の計量ホッパ支持具２６、２６との合計重量が風袋重量となる。制御装置は、重量センサが検出する重量からこの風袋重量を減算して、計量ホッパ５に収容された被計量物の重量を算出する。
【００５３】
また、この計量ホッパユニット２００の一対の計量ホッパ支持具２６、２６への懸架により、計量ホッパユニット２００が上述したような姿勢（ホッパ本体の４０の上面開口が水平である等）に保持される。
【００５４】
［ローラと第１及び第２受動軸との位置関係］
図５は、図１の計量ホッパのゲート開閉機構の動作を概略的に示す図であって、（ａ）はゲート４１が閉鎖された状態を示す図、（ｂ）はゲート４１が開放されつつある状態を示す図、（ｃ）はゲート４１が開放（完全開放）された状態を示す図である。
【００５５】
図２に示すように、支持駆動ユニット６は、ローラ２７が揺動アーム４３の第１受動軸４４及び第２受動軸４５と係合するように配置されている。この係合関係において、ローラ２７の延在方向は、揺動アーム４３の第１受動軸４４及び第２受動軸４５の延在方向と交差（ここでは直交）している。また、図２及び図５（ａ）に示すように、支持駆動ユニット６は、ゲート４１が閉鎖された状態において、ローラ２７の公転軌跡の内側に第１受動軸４４が位置し、ローラ２７の公転軌跡のすぐ外側に第２受動軸４５が位置し、かつローラ２７の公転中心軸が第２受動軸４５よりも第１受動軸４４に近く位置するように配置されている。
【００５６】
そして、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、ローラ２７は、例えば、図５（ａ）に示す、ゲート４１が閉鎖される公転位置（以下、閉鎖公転位置という）から図５（ｃ）に示す、ゲート４１が開放（完全開放）される公転位置（以下、開放公転位置という）に渡る公転範囲（所定の公転範囲）において公転するよう制御される。このローラ２７の公転制御は、回転駆動源の回転を制御装置が制御することにより遂行される。
【００５７】
以上の構成により、ローラ２７が、上記所定の公転範囲内において、第１公転方向（例えば、回転駆動源の正方向に対応する公転方向）に公転すると、第１受動軸４４及び第２受動軸４５が揺動アーム４３と共に第１揺動方向に揺動し、それによってゲート４１が開放される。また、ローラ２７が、上記所定の公転範囲内において、第１公転方向と逆の第２公転方向（例えば、回転駆動源の逆方向に対応する公転方向）に公転すると、第１受動軸４４及び第２受動軸４５が揺動アーム４３と共に第１揺動方向と逆の第２揺動方向に揺動し、それによってゲート４１が閉鎖される。
【００５８】
さらに、ローラ２７、第１受動軸４４、及び第２受動軸４５は、図５（ａ）から図５（ｃ）への状態遷移に示すように、ローラ２７が第１公転方向に公転したとき第１受動軸４１に接触してこれを第１揺動方向に揺動させ、図示されていないが、ローラ２７が第２公転方向に公転したとき、第２受動軸４５に接触してこれを第２揺動方向に揺動させ、かつ、第２揺動アーム６６の第４支軸５６の中心軸が図５（ａ）に示す上述の第２所定位置に位置したとき、ローラ２７が第２受動軸４５から離れるように構成されている。なお、第２揺動アーム６６の第４支軸５６がこの第２所定位置に位置したとき、図５（ａ）に示すように、ゲート４１は既に閉鎖されている。
【００５９】
［ゲート開閉機構１００の動作］
次に、以上のように構成されたゲート開閉機構１００の動作例を説明する。
【００６０】
今、ローラ２７が、図５（ａ）に示すように閉鎖公転位置にあると仮定する。この状態においては、ゲート４１は閉鎖されており、また、ローラ２７が第１受動軸４４よりも第２受動軸４５に近く位置すると共に、第１受動軸４４及び第２受動軸４５から離れて位置している。
【００６１】
この状態においては、第４支軸５６の中心軸は、第２支軸５４の中心軸と第５支軸５７の中心軸を結ぶ線Ｌ１よりも斜め下方に位置し、リンク機構（リンク部材４６）のトグル機構によって、トグルがかかった状態となっており、ゲート４１がゲート４１の自重及び計量ホッパ５内の被計量物の荷重によって開放されないようになっている。つまり、ゲート４１の自重及び計量ホッパ５内の被計量物の荷重により、第５支軸５７は、第１支軸５３を中心とする円の接線方向（矢印Ａが示す方向）に付勢されている。そして、この力は、第４支軸５６の中心軸が第２支軸５４Ｂの中心軸１０２の回りに上記第２所定位置からさらに斜め下方に回動するよう第２揺動アーム６６を揺動させる力として働くが、リンク機構（４６）の揺動規制手段により、第２揺動アーム６６は揺動しない。したがって、ゲート４１は閉鎖された状態に保持される。
【００６２】
また、第１受動軸４４及び第２受動軸４５は、このゲート４１が閉鎖された状態において、ローラ２７と離れて位置しているので、計量ホッパユニット２００が、計量ホッパ５のゲートの駆動系と分離され、既述のように、支持駆動ユニット６の重量センサによって計量ホッパ５に収容された被計量物の重量を検出することができる。
【００６３】
次に、この状態から、図５（ｂ）に示すように、ローラ２７を第１公転方向へ公転させると、ローラ２７の回動軌跡の内側に第１受動軸４４が位置し、かつローラ２７の回動軌跡のすぐ外側に第２受動軸４５が位置しているので、ローラ２７は、第１受動軸４４と第２受動軸４５との間に入り込み、第１受動軸４４と当接して第１受動軸４４を第１揺動方向へ揺動させる。つまり、計量ホッパ駆動モーター２３の正方向への回転駆動力は、ローラ２７と第１受動軸４４との間で第１揺動方向への揺動駆動力に変換される。
【００６４】
さらに、ローラ２７の公転中心軸が第２受動軸４５よりも第１受動軸４４側に近く配置されているので、ローラ２７の公転に伴って、ローラ２７は、第１受動軸４４と当接しながら自転し、第１受動軸４４と第２受動軸４５との間を第１受動軸４４の長手方向の支持板６３が設けられている方向へ相対移動する。
【００６５】
一方、第１受動軸４４が第１揺動方向に揺動すると、第１受動軸４４と連結している第２揺動アーム６６（揺動アーム４３）は、第２支軸５４Ｂ（５４Ａ）を中心に第１揺動方向に揺動し、第４支軸５６を斜め上方に回動させる。これによって、トグル機構（４６）が死点を超え、トグルがかからない状態となる。一方、第４支軸５６が斜め上方に回動すると、リンク部材４６がゲート４１の第５支軸５７を引き、ゲート４１が開く。より詳しくは、第４支軸５６の中心軸が上記第１所定位置まで回動した時点からゲート４１が開き始める。さらに、この状態から、ローラ２７を第１公転方向へ公転させると、第２揺動アーム６６（揺動アーム４３）がさらに第１揺動方向に揺動して第４支軸５６がさらに斜め上方に回動する。これに伴って、リンク部材４６がゲート４１の第５支軸５７をさらに引いてゲート４１がさらに開放される。そして、図５（ｃ）に示すように、ローラ２７が開放公転位置に到達すると、ゲート４１が完全に開放される。以上のローラ２７の第１公転方向への公転に伴うゲート４１の開放により、ホッパ本体４０内の被計量物は、排出口５２から集合シュート７へ排出される（図２参照）。
【００６６】
次に、被計量物が排出されると、計量ホッパ駆動モーター２３の出力軸が逆方向に回転されて、ローラ２７が第２公転方向に公転される。これによって、ローラ２７は、第１受動軸４４と離れると共に、第２受動軸４５と当接し、第２受動軸４５を第２揺動方向に揺動させる。つまり、計量ホッパ駆動モーター２３の逆方向への回転駆動力は、ローラ２７と第２受動軸４５との間で第２揺動方向への揺動駆動力に変換される。また、ローラ２７の公転に伴って、ローラ２７は、第２受動軸４５と当接しながら自転し、第１受動軸４４と第２受動軸４５との間を第２受動軸４５の自由端側へ相対移動する。
【００６７】
一方、第２受動軸４５が第２揺動方向に揺動すると、第２揺動アーム６６（揺動アーム４３）は、第２支軸５４Ｂ（５４Ａ）の中心軸１０２の回りに第２揺動方向に揺動し、第４支軸５６が斜め下方に回動する。これによって、リンク部材４６に押されてゲート４１が閉じる。
【００６８】
やがて、第２揺動アーム６６の第４支軸５６の中心軸が上記第１所定位置まで回動すると、ゲート４１が閉鎖される。さらに、第４支軸５６の中心軸が上記直線Ｌ１上まで回動すると、トグル機構（４６）が死点を超え、トグルがかかる状態となる。そして、さらに第４支軸５６の中心軸が図５（ａ）に示す第２所定位置まで回動すると、ローラ２７は、第２受動軸４５の自由端を超えて、該第２受動軸４５から離れる。これにより、第２揺動アーム６６の第２揺動方向の揺動が停止する。また、第４支軸５６の斜め下方への回動も停止する。
【００６９】
その後、ローラ２７は、さらに図５（ａ）に示す開放公転位置まで公転して、第２公転方向の公転を停止する、
この状態において、ゲート４１は、トグル機構により閉状態が維持される。
【００７０】
以上に説明したように、本実施の形態のゲート開閉機構１００によれば、ゲート４１が閉鎖された状態では、ローラ２７と第１及び第２受動軸４４、４５とが離れるように構成されているので、計量ホッパユニット２００とローラ２７を含む駆動系とを切り離すことができる。その結果、計量精度を向上させることができる。
【００７１】
また、ローラ２７が第１受動軸４４及び第２受動軸４５を第１揺動方向又は第２揺動方向に揺動させているときは、ローラ２７が第１受動軸４４と第２受動軸４５との間に位置し、しかも、ローラ２７の延在方向から見た第１受動軸４４と第２受動軸４５との間隔が、第１受動軸４４が設けられている第１揺動アーム６５及び第２受動軸４５が設けられている第３揺動アーム６７によって構成される平行リンクによって略一定に保持されるように構成されているので、ローラ２７の延在方向から見た第１受動軸４４と第２受動軸４５との間隔を予め大きめに設計する必要がなく、この間隔を小さく設計することができる。これによって、第１受動軸４４及び第２受動軸４５のローラ２７への追従性を向上することができる。
【００７２】
また、計量ホッパ駆動モーター２３の正方向及び逆方向への回転駆動力を、ローラ２７と第１及び第２受動軸４４、４５との間で第１揺動方向及び第２揺動方向への揺動駆動力に変換し、この揺動駆動力を、リンク機構（４６）を介してゲート４１に伝達してゲート４１を開閉するよう構成されているので、ゲート開閉機構１００の構成が簡素化される。
【００７３】
また、ローラ２７の公転により、ゲート４１を開閉し、かつトグル機構によりゲート４１の閉状態を維持するので、ゲート４１の閉状態を維持するためのスプリングが不要となり、劣化により破損したスプリングが計量ホッパから脱落し被計量物の中に混入するような事故を未然に防ぐことができる。
【００７４】
さらに、ローラ２７は自転するので、ローラ２７の公転に伴って、ローラ２７が第１又は第２受動軸４４、４５に接触しながら自転し、滑らかに第１又は第２受動軸４４、４５及び揺動アーム４３を揺動させることができる。
【００７５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、揺動アームの揺動時においてローラの延在方向から見た第１受動軸と第２受動軸との間隔を一定に保持する他の構成を例示するものである。
【００７６】
図６は、本発明の実施の形態２に係る計量ホッパのゲート開閉機構の一部を示す斜視図である。
【００７７】
本実施の形態の計量ホッパのゲート開閉機構は、揺動アームの揺動時においてローラの延在方向から見た第１受動軸と第２受動軸との間隔を一定に保持する構成のみが実施の形態１の計量ホッパのゲート開閉機構と相違し、その他は実施の形態１の計量ホッパのゲート開閉機構と同じである。以下、この相違点を説明する。
【００７８】
図６に示すように、本実施の形態では、実施の形態１の第２揺動アーム６６及び連結アーム６８が省略されていて、その代わりに、連結部材１６６が設けられている。具体的には、本実施の形態では、第１揺動アーム６５と第３揺動アーム６７とで揺動アーム４３が構成されている。そして、連結部材１６６の基端部（上端部）が第１受動軸４４に該第１受動軸４４の中心軸の回りに回動自在に取り付けられている。連結部材１６６の先端部（下端部）には、第２受動軸４５が第１受動軸４４と平行に延びるように片持ち状に取り付けられている。この構成により、第２受動軸４５は、連結部材１６６を介して第１受動軸４４の中心軸の回りに回動自在に第１受動軸４４から垂下している。従って、第２支軸５４、５４を中心に揺動アーム４３が第１揺動方向に揺動しているときは、第２受動軸４５は、遠心力により揺動アーム４３の第２支軸５４、５４から遠ざかる方向に振られ、第２受動軸４５は、ローラ２７と接触した状態を維持する。その結果、揺動アーム４３の揺動に伴って生じるローラ２７の延在方向から見た第１受動軸４４と第２受動軸４５との間隔の変化を低減することができる。このようにして、第２受動軸４５のローラ２７への追従性を向上することができる。
【００７９】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る計量ホッパのゲート開閉機構を示す左側面図である。上述の実施の形態１では、計量ホッパ５の底部にゲート４１が１つ設けられている。しかし、本実施の形態では、計量ホッパ５の底部に第１ゲート４１Ａと第２ゲート４１Ｂとの２つのゲートが設けられている。これ以外は、実施の形態１と同じである。
【００８０】
具体的には、第１ゲート４１Ａは、実施の形態１のゲート４１に相当する。そして、ホッパ本体４０の両側壁の前部に一対の第６支軸１５３Ａ、１５３Ｂ（第６支軸１５３Ａは図示せず）が設けられていて、この一対の第６支軸１５３Ａ、１５３Ｂに第２ゲート４１Ｂの上端部が回動自在に取り付けられている。第１ゲート４１Ａの上端部と第２ゲート４１Ｂの上端部とは、これらに回動自在な連結部材１７０によって互いに連結されている。連結部材１７０は、第１ゲート４１Ａが開くと連結部材１７０が第２ゲート４１Ｂを押してこれを開き、第１ゲート４１Ａが閉じると連結部材１７０が第２ゲート４１Ｂを引いてこれを閉じるような態様に設けられている。これにより、第３揺動アーム６７の揺動に応じて、第１ゲート４１Ａと第２ゲート４１Ｂとが同期して開閉する。
【００８１】
＜変形例＞
実施の形態１乃至３において、揺動アーム４３が鉛直な面内において揺動し、かつローラ２７が水平方向に延在するように構成されているが、リンク機構を適宜構成することにより、揺動アーム４３が所望の平面内において揺動し、かつローラ２７が所望の方向に延在するように構成することができる。
【００８２】
実施の形態１乃至３において、ゲート４１（４１Ａ、４１Ｂ）は揺動により開閉するよう構成されているが、ゲート４１は、これには限定されず、ホッパ本体４０の底部を如何なる態様で開閉するものでもよい。例えば、ホッパ本体４０の底部を横方向に往復動する態様等が挙げられる。
【００８３】
また、上記実施の形態１乃至３において、リンク機構（４６）にトグル機構を備えたが、例えば、ゲート４１が自重で閉じるよう構成することにより、トグル機構を省略してもよい。
【００８４】
また、上記実施の形態１乃至３においては、第２受動軸４５の先端を自由端とすることにより、揺動アーム４３のゲート閉鎖動作において所定のタイミングでローラが第２受動軸と離隔するように構成したが、第２受動軸の態様は、これには限定されない。例えば、第２受動軸４５を上記所定のタイミングに対応する位置でローラ２７を逃がすよう屈曲させて形成したり、あるいは、第２受動軸４５が上記所定のタイミングで軸方向に後退するように構成したりしてもよい。
【００８５】
また、作動体の構成を簡略する場合には、自転自在なローラ２７に代えて、円柱状の棒体で作動体を構成してもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１    組合せ秤
２    分散フィーダ
３    リニアフィーダ
４    供給ホッパ
５    計量ホッパ
６    支持駆動ユニット
７    集合シュート
８    センター基体
２０    筐体
２１    供給ホッパ取付部
２３    計量ホッパ駆動モーター
２４    作動クランク
２６    計量ホッパ支持具
２６ａ    Ｕ字溝
２６ｂ    衝止部
２７    ローラ
２８    連結アーム
４０    ホッパ本体
４１    ゲート
４２    支持体
４３    揺動アーム
４４    第１受動軸
４５    第２受動軸
４６    リンク部材
５０    周壁
５１    投入口
５２    排出口
５３    第１支軸
５４    第２支軸
５５    第３支軸
５６    第４支軸
５７    第５支軸
６１    上側連結支持部材
６２    下側連結支持部材
６３    支持板
６４    支持板
６５    第１揺動アーム
６６    第２揺動アーム
６７    第３揺動アーム
６８    連結アーム
１００    ゲート開閉機構
１０１    中心軸
１０２    中心軸
２００    計量ホッパユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年10月2日(2009.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計量ホッパのゲート開閉機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
計量ホッパは被計量物を保持及び排出するためのゲートを備えていて、このゲートは、ゲート駆動源によって駆動される。その一方、計量ホッパはその保持す被計量物を計量するために重量センサによって支持される。この被計量物の計量における風袋にゲート駆動源を含まないようにするために、一般的には、駆動源から計量ホッパのゲートに至る駆動力の伝達機構において、計量ホッパ側と駆動源側とが分離される。それ故、ゲートが閉鎖された状態において、ゲートには駆動源からの駆動力が作用しないので、別途、ゲートにこれを閉鎖するよう外力を加える必要がある。
【０００３】
そこで、ゲートが閉鎖された状態において、スプリングによってゲートを閉鎖するように外力を加える計量装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、ホッパのゲート開閉装置にスプリングが設けられていると、食品がスプリングに溜まり易く、しかもこの溜まった食品を取り除くようスプリングを洗浄することが難しい。また、スプリングが疲労により破損して食品に混入する恐れがある。従って、食品衛生上問題がある。
【０００５】
一方、駆動源から計量ホッパのゲートに至る駆動力の伝達機構に、トグル機構を設けたホッパのゲート開閉装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。このゲート開閉装置では、ゲートが閉鎖された状態において、トグル機構によってゲートが閉状態に維持される。しかも、ゲートを閉鎖するのにスプリングを用いていないので、上述のスプリングに起因する食品衛生上の問題が生じない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３―０４２８３０号公報
【特許文献２】特開平５―１６２７８７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、特許文献２に記載されたホッパのゲート開閉機構は、駆動源から計量ホッパのゲートに至る駆動力の伝達機構における計量ホッパ側と駆動源側との分離位置に起因して、構成が複雑であった。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、スプリングに起因して食品衛生上の問題が発生することなく、簡素な構成で、ゲートを閉状態に維持しつつ駆動源から計量ホッパのゲートに至る駆動力の伝達機構において計量ホッパ側と駆動源側とを分離することが可能な計量ホッパのゲート開閉機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る計量ホッパのゲート開閉機構は、底部に排出口を有するホッパ本体と、前記ホッパ本体に、その開放及び閉鎖により前記排出口をそれぞれ開放及び閉鎖するように設けられたゲートと、前記ホッパ本体に固定された支持体と、前記支持体に揺動可能に支持された揺動アームと、前記揺動アームに該揺動アームの揺動面に交差する方向に互いに平行に延びるように設けられた第１受動軸及び第２受動軸と、前記揺動アームの揺動により前記ゲートを開放及び閉鎖するように前記揺動アームと前記ゲートとを連結するリンク機構と、回転駆動源の出力軸に平行に延在し、前記出力軸の回転により該出力軸の中心軸の回りに公転するように前記出力軸に連結された円柱状の作動体と、を備え、前記作動体の所定の公転範囲内における第１公転方向及び該第１公転方向と逆の第２公転方向の公転により、前記第１受動軸及び第２受動軸が前記揺動アームと共にそれぞれ第１揺動方向及び該第１揺動方向と逆の第２揺動方向に揺動し、それによって前記ゲートがそれぞれ開放及び閉鎖するよう、前記作動体と前記第１受動軸及び第２受動軸とが配置されており、前記作動体、前記第１受動軸、及び前記第２受動軸は、前記作動体が前記第１公転方向に公転したとき前記第１受動軸に接触してこれを前記第１揺動方向に揺動させ、前記作動体が前記第２公転方向に公転したとき、前記第２受動軸に接触してこれを前記第２揺動方向に揺動させかつ前記ゲートが閉鎖すると前記第２受動軸から離れるように構成されている。
【００１０】
この構成によれば、ゲートが閉鎖された状態では、作動体と第１及び第２受動軸とが非接触であるので、作動体と、第１及び第２受動軸との間で、重量センサに支持されるホッパと計量器の本体に支持される回転駆動源とを切り離すことができる。また、回転駆動源の回転駆動力を、作動体と第１及び第２受動軸との間で揺動駆動力に変換し、この揺動駆動力をリンク機構を介してゲートに伝達してゲートを開閉するよう構成されているので、ゲート開閉機構の構成が簡素化される。また、例えば、ゲートが自重により閉鎖するよう構成することにより、ゲートを閉状態に維持することができる。
【００１１】
上記発明に係る計量ホッパのゲート開閉機構において、前記作動体の延在方向から見た前記第１受動軸と前記第２受動軸との間隔の前記揺動アームの揺動による変化を低減する機構を備えていてもよい。
【００１２】
第１受動軸と第２受動軸とが固定されている場合、揺動アームの揺動に伴って作動体の延在方向から見た第１受動軸と第２受動軸との間隔が変化し、それが作動体の直径と等しくなると作動体が第１受動軸と第２受動軸とに挟まれて動かなくなるので、第１受動軸と第２受動軸との間隔を大きめに設計する必要がある。その結果、第１受動軸及び第２受動軸の作動体への追従性が悪くなる。しかし、このような構成とすると、第１受動軸と第２受動軸との間隔を小さく設計することができるので、第１受動軸及び第２受動軸の作動体への追従性を向上することができる。
【００１３】
上記発明に係る計量ホッパのゲート開閉機構において、前記第２受動軸は前記第１受動軸の中心軸の回りに回動自在に前記揺動アームに設けられていてもよい。
【００１４】
このような構成とすると、揺動アームが第１揺動方向に揺動しているとき第２受動軸は遠心力により揺動アームの先端方向に振られるので、第１受動軸と第２受動軸との間隔の揺動アームの揺動による変化を低減することができる。
【００１５】
上記発明に係る計量ホッパのゲート開閉機構において、前記揺動アームが第１揺動アームと第２揺動アームとで構成され、前記第１揺動アームの先端部に前記第１受動軸が設けられ、前記第２揺動アームの先端部に前記第２受動軸が設けられ、前記第１揺動アームと前記第２アームとは平行リンクを構成するように設けられていてもよい。
【００１６】
このような構成とすると、平行リンクを構成する一対の揺動アームにそれぞれ第１及び第２受動軸が設けられているので、第１受動軸と第２受動軸との間隔の揺動アームの揺動による変化を低減することができる。
【００１７】
上記発明に係る計量ホッパのゲート開閉機構において、前記リンク機構は、前記揺動アームの前記第２揺動方向の揺動により死点を越えると前記ゲートを閉鎖しかつこれを維持するトグル機構を有しており、前記作動体及び前記第２受動軸は、前記作動体が前記第２公転方向に公転したとき、前記第２受動軸に接触してこれを前記第２揺動方向に揺動させかつ前記トグル機構が死点を越えると前記第２受動軸から離れるように構成されていてもよい。
【００１８】
このような構成とすると、作動体の公転により、ゲートを開閉しかつトグル機構によりゲートの閉状態を維持することができる。
【００１９】
上記発明に係る計量ホッパのゲート開閉機構において、前記ゲートは両開きのゲートであってもよい。
【００２０】
上記発明に係る計量ホッパのゲート開閉機構において、前記作動体は、前記出力軸に平行な中心軸を中心に自転するローラであってもよい。この構成によれば、ローラが公転し第１受動軸又は第２受動軸と接触したときは、ローラの公転に伴って、接触している第１受動軸又は第２受動軸に沿ってローラが自転するので、滑らかに第１受動軸、第２受動軸及び揺動アームを揺動させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は以上に説明したように構成され、スプリングに起因して食品衛生上の問題が発生することなく、簡素な構成で、ゲートを閉鎖状態に維持しつつ駆動源から計量ホッパのゲートに至る駆動力の伝達機構において計量ホッパ側と駆動源側とを分離することが可能な計量ホッパのゲート開閉機構を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る計量ホッパのゲート開閉機構を備える組合せ秤の構成を模式的に表す図である。
【図２】図１の計量ホッパのゲート開閉機構の構成を示す斜視図である。
【図３】図１の計量ホッパのゲート開閉機構の構成を示す左側面図である。
【図４】図１の組合せ秤が備える支持駆動ユニットの構成を示す斜視図である。
【図５】図１の計量ホッパのゲート開閉機構の動作を概略的に示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る計量ホッパのゲート開閉機構の一部を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る計量ホッパのゲート開閉機構を示す左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る計量ホッパのゲート開閉機構、及びこの計量ホッパのゲート開閉機構が適用された組合せ計量器の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同じ参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００２４】
（実施の形態１）
［全体構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係る計量ホッパのゲート開閉機構が組み込まれた組合せ秤の構成を模式的に表す図である。
【００２５】
本実施の形態の計量ホッパのゲート開閉機構は、例えば、手動式、半自動式、又は自動式（全自動式）の組合せ秤に組み込んで用いられる。以下には、自動式の組合せ秤（以下、単に「組合せ秤」という）に組み込まれた場合を例示する。
【００２６】
図１に示すように、本実施の形態に係る計量ホッパのゲート開閉機構が組み込まれた組合せ秤１は、該組合せ秤１の上部の中央に配置され、図示されない外部の供給装置から供給される被計量物を振動によって放射状に分散させる円錐状の分散フィーダ２と、分散フィーダ２の周囲に放射状に配置された複数のリニアフィーダ３と、それぞれのリニアフィーダ３の外周側端部の下方に設けられた上下一対の供給ホッパ４及び計量ホッパ５と、計量ホッパ５の下方に設けられた逆円錐形の集合シュート７と、を備えている。複数の供給ホッパ4及び複数の計量ホッパ５は、上方から見て円状に配置されている。また、組合せ
秤１は、その中央部にセンター基体８を備えていて、このセンター基体８によって支持駆動ユニット６を介して供給ホッパ４及び計量ホッパ５が支持されている。また、分散フィーダ２、リニアフィーダ３もこのセンター基体８によって支持されている。センター基体８は図示されない脚部を介して床に支持されている。支持駆動ユニット６は、供給ホッパ４及び計量ホッパ５のそれぞれの底部に設けられたゲートを開閉駆動するよう構成されている。支持駆動ユニット６には重量センサが内蔵されていて、計量ホッパはこの重量センサによって支持されている。
【００２７】
この構成により、組合せ秤１に送り込まれた被計量物は、分散フィーダ２によって複数のリニアフィーダ３に分散され、更にリニアフィーダ３によって、複数の供給ホッパ４にそれぞれ搬送される。各供給ホッパ４は、その下方に配置された計量ホッパ５が空になると、支持駆動ユニット６に駆動されてそのゲートが開放され、当該計量ホッパ５に被計量物を供給する。それぞれの計量ホッパ５に供給されかつ収容された被計量物の重量は、重量センサによって検出される。図示されない制御装置は、この検出されたそれぞれの計量ホッパ５の被計量物の重量の組合せ演算を行い、組合せ重量が所定の許容誤差範囲内で目標重量に最も近い重量となる最適組合せを求める。そして、最適組合せに係る被計量物が収容されている計量ホッパ５のゲートが支持駆動ユニット６によって開放され、集合シュート７にその被計量物が排出される。
【００２８】
［計量ホッパのゲート開閉機構の構成］
図２は、本発明の実施の形態１に係る計量ホッパのゲート開閉機構の構成を示す斜視図である。図３は、計量ホッパ５の左側面図である。なお、図２では、ホッパ本体４０及び支持板６３、６４を、破線で示し、これらの部材の奥に設けられている部材を実線で示している。また、図２では、便宜上、図１において列状に配置された複数の計量ホッパ５が成す円形状の中心から外周に向かう方向を前方向とする。
【００２９】
図２に示すように、計量ホッパのゲート開閉機構１００は、ホッパ本体４０と、ゲート４１と、支持体４２と、揺動アーム４３と、第１受動軸４４と、第２受動軸４５と、リンク部材（リンク機構）４６と、ローラ（作動体）２７と、を備えている。そして、ホッパ本体４０とゲート４１とが計量ホッパ５を構成している。なお、以下に説明する計量ホッパの形状は例示であり、これには限定されず、計量ホッパとして機能する形状であればよい。また、ローラ２７は、後述する支持駆動ユニット６の説明の中で説明する。また、ホッパ本体４０と、ゲート４１と、支持体４２と、揺動アーム４３と、第１受動軸４４と、第２受動軸４５と、リンク部材４６とは、後述するように互いに一体化されているので、この一体化されたものを、便宜上、計量ホッパユニット２００と呼ぶ。
【００３０】
ホッパ本体４０は、例えば、上面及び底面（底部）が開口した断面略四角形状の筒状に形成された周壁５０を有し、周壁５０は、前壁部５０ａ、後壁部５０ｂ、及び対向する一対の側壁部５０ｃ、５０ｄからなる。周壁５０の上面開口は四角形に形成されている。前壁部５０ａはこの上面開口の前辺位置から後方斜め下方に延びるように形成されている。後壁部５０ｂはこの上面開口の後辺位置から鉛直下方に前壁部５０ａの途中の高さまで延びるように形成されている。一対の側壁部５０ｃ、５０ｄは、この上面開口の一対の側辺位置から鉛直下方に延び、それぞれの前端及び後端がそれぞれ前壁部５０ａ及び後壁部５０ｂと稜部を形成し、かつ下端が前壁部５０ａの下端と後壁部５０ｂの下端とを結ぶ直線状になるように形成されている。従って、底面開口は後方斜め下方を向いた四角形に形成されている。上述の上面開口は、被計量物をホッパ本体４０内に投入する投入口５１を構成している。また、底面開口は被計量物をホッパ本体４０内から排出する排出口５２を構成している。投入口５１は、計量ホッパ５を支持駆動ユニット６に後述するように取り付けた状態において、略水平面内に延在する（鉛直上方を向く）ように形成されている。そして、排出口５２は、計量ホッパ５を支持駆動ユニット６に後述するように取り付けた状態において、上述のように、後方斜め下方を向くように形成されている。
【００３１】
ゲート４１は、板状の底部４１ａと、この底部４１ａの一対の側端に互いに対向するように突設された一対の板状の側部４１ｂ、４１ｃとを有する、断面凹形状に形成された薄肉板体である。底部４１ａは、ホッパ本体４０の排出口５２と略同一形状に形成され、排出口５２全体を閉鎖可能に形成されている。ゲート４１の一対の側部４１ｂ、４１ｃの基端部（上端部）は、それぞれ、ホッパ本体４０の側壁部５０ｃ、５０ｄの後壁部５０ｂ下端に近い部分に、互いに共通の水平な中心軸１０１を有するように設けられた一対の第１支軸５３Ａ、５３Ｂに揺動自在に取り付けられている。これによって、ゲート４１を揺動させることにより、排出口５２を開放及び閉鎖することができる。また、ゲート４１により排出口５２を閉鎖した状態においては、ゲート４１は、ホッパ本体４０の排出口５２に沿って、ホッパ本体４０の後壁部５０ｂの下端から前壁部５０ａの下端に向かって前方斜め下方に延在する状態になる。
【００３２】
図２及び図３に示すように、支持体４２は、逆Ｌ字形に形成された互いに対向する一対の支持板６３、６４と、上側連結支持部材６１と下側連結支持部材６２とを有している。これら支持板６３、６４は、それぞれホッパ本体４０の側壁部５０ｃ、５０ｄと略平行に配置され、この支持板６３、６４の上部は、それぞれ側壁部５０ｃ、５０ｄに固定されている。そして、これらの支持板６３、６４の下部は、互いに平行に設けられた棒状体である上側連結支持部材６１及び下側連結支持部材６２によって連結されている。なお、ホッパ本体４０は、後述するように支持体４２を介して支持駆動ユニット６に支持されるので、ホッパ本体４０が支持体４２に固定されているとも言える。
【００３３】
揺動アーム４３は、第１揺動アーム６５と、第２揺動アーム６６と、第３揺動アーム６７とを有している。第１揺動アーム６５及び第３揺動アーム６７は、それぞれ側面視略Ｉ字状の薄肉板体であり、長手方向の寸法が略同一に形成されている。また、第２揺動アーム６６は、側面視略Ｌ字状の薄肉板体である。
【００３４】
第１揺動アーム６５の基端部は、支持体４２の支持板６３の上端部に設けられた第２支軸５４Ａに、当該第２支軸５４Ａの中心軸の回りに回動自在に取り付けられている。第２揺動アーム６６の基端部は、支持体４２の支持板６４の上端部に設けられた第２支軸５４Ｂに、当該第２支軸５４Ｂの中心軸の回りに回動自在に取り付けられている。第２支軸５４Ａ及び第２支軸５４Ｂは、互いに共通の水平な中心軸１０２を有するように設けられている。第１揺動アーム６５の先端部と第２揺動アーム６６のＬ字形状の屈曲部とは第１受動軸４４によって互いに固定的に連結されている。第１受動軸４４は、本来、回転駆動源からの回転力を受けてこれを揺動力に変換する役割を果たすものであるので、第１受動軸４４とは別の適宜な連結部材によって第１揺動アーム６５と第２揺動アーム６６とを連結してもよい。これにより、第１揺動アーム６５と第２揺動アーム６６とは一体的に、共通の水平な回転軸（中心軸１０２）の回りに揺動する。従って、第１揺動アーム６５及び第２揺動アーム６６の揺動面は鉛直な面である。第１受動軸４４は、この揺動面に交差する方向に延設される。ここでは、第１受動軸４４は、第２支軸５４Ａ及び第２支軸５４Ｂの中心軸１０２に平行に延びる円柱状に形成されていて、この揺動面に直交する方向に延設されている。なお、ここでは、第１受動軸４４は、第１揺動アーム６５と第２揺動アーム６６との双方に接続されているが、これに限られるものではなく、例えば第１揺動アーム６５又は第２揺動アーム６６のいずれか一方の揺動アームのみと接続されていてもよい。
【００３５】
第３揺動アーム６７の基端部は、支持板６３に第２支軸５４Ａ、５４Ｂの中心軸１０２と平行な中心軸を有するように設けられた第３支軸５５に、当該中心軸の回りに回動自在に設けられている。この第３支軸５５は、支持板６３の第２支軸５４に対し、後述するローラ２７の延在方向と直交する方向に設けられている。そして、第１揺動アーム６５の先端部と第３揺動アーム６７の先端部とは、これらに回動自在な連結アーム６８によって連結されている。また、この第１揺動アーム６５の先端部の連結アーム６８との連結点と第３揺動アーム６７の先端部の連結アーム６８との連結点とのピッチが第２支軸５４と第３支軸５５とのピッチに等しくなるように設計されている。これにより、第１揺動アーム６５と第３揺動アーム６７とによって平行リンクが構成されている。なお、ここでは、第１受動軸４４の基端部及び第２受動軸４５の基端部が、それぞれ、第１揺動アーム６５の先端部及び第３揺動アーム６７の先端部において連結アーム６８を回動自在に支持する支持軸を構成している。
【００３６】
第３揺動アーム６７の先端部には、第２受動軸４５が片持ち状に配設されている。第２受動軸４５は、第１受動軸４４と平行に延びる円柱状に形成されていて、その先端は自由端に形成されている。なお、第２受動軸４５は、後述する所定のタイミングでローラ２７と離隔するよう構成されていればよく、必ずしも先端を自由端にする必要はない。
【００３７】
そして、後述するローラ２７の延在方向から見た第１受動軸４４と第２受動軸４５との間隔は、ローラ２７の径よりも若干大きく設計されている（図５（ａ）参照）。
【００３８】
かくして、先端部に第１受動軸４４が設けられている第１揺動アーム６５と、先端部に第２受動軸４５が設けられている第３揺動アーム６７とは平行リンクを構成しているので、第１揺動アーム６５を揺動させると、第１受動軸４４と第２受動軸４５とは、常時、同じ間隔及び姿勢を維持しながら揺動する。
【００３９】
さらに、第２揺動アーム６６の先端部は、リンク機構としてのリンク部材４６を介して計量ホッパ５のゲート４１に連結されている。具体的には、第２揺動アーム６６の先端部には、第２支軸５４Ａ及び第２支軸５４Ｂの中心軸１０２に平行な中心軸を有する第４支軸５６が設けられている。一方、ゲート４１の底部４１ａの基端部（上端部）の第２揺動アーム６６に対応する側の外面には、連結部４１ｄが突設されている。そして、この連結部４１ｄの先端部に、第２揺動アーム６６の第４支軸５６の中心軸に平行な中心軸を有する第５支軸５７が設けられている。そして、第２揺動アーム６６の第４支軸５６とゲート４１の第５支軸５７とに、リンク部材４６の両端部がそれぞれ回動自在に取り付けられている。これにより、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、第２揺動アーム６６が上方に揺動（回動）すると、ゲート４１の第５支軸５７がリンク部材４６に引かれて斜め上方に回動し、それにより、ゲート４１が開放される。逆に、第２揺動アーム６６が下方に揺動すると、ゲート４１の第５支軸５７がリンク部材４６に押されて斜め下方に回動し、それにより、ゲート４１が閉鎖される。
【００４０】
さらに、このリンク機構（４６）には、トグル機構が構成されている。図３を参照すると、具体的には、第３揺動アーム６７がゲート４１を閉鎖する過程において、第３揺動アーム６７のリンク部材４６への作用点である第４支軸５６の中心軸が、第２揺動アーム６６の揺動軸である第２支軸５４Ｂの中心軸１０２とリンク部材４６のゲート４１への作用点である第５支軸５７の中心軸とを結ぶ直線Ｌ１より若干手前（斜め上方）の第１所定位置に位置したとき、ゲート４１が閉鎖され、かつ当該第４支軸５６の中心軸がこの直線Ｌ１を若干越えて該直線Ｌ１より斜め下方の第２所定位置（図３に示す位置）に位置したとき、第２揺動アーム６６が停止するように構成されている。さらに、このリンク機構（４６）は、第４支軸５６の中心軸がこの第２所定位置を越えて斜め下方に回動しないよう第２揺動アーム６６の揺動（回動）を規制する揺動規制手段（図示せず）を有している。この構成によれば、第４支軸５６の中心軸が直線Ｌ１上に位置したとき、ゲート４１は、その回動方向において最もホッパ本体４０側に位置する。従って、第２揺動アーム６６がゲート４１を閉鎖する行程において、ゲート４１は、第４支軸５６の中心軸が上記第１所定位置（図示せず）に位置した時点でホッパ本体４０に当接し（完全に閉鎖され）、その後、第４支軸５６の中心軸が直線Ｌ１上に位置するまで、無理矢理、ホッパ本体４０に押し付けられる。その後、第４支軸５６の中心軸が第２所定位置まで回動しても、このゲート４１が押し付けられた状態がほぼ維持される。さらに、第４支軸５６の中心軸が直線Ｌ１上に位置する点は、ゲート４１に力を加えて第２揺動アーム６６を動かす場合における死点（トグル機構における死点）であり、第４支軸５６の中心軸の第２所定位置は、第３揺動アーム６７がゲート４１を閉鎖する行程において、この死点を越えた位置にある。それ故、ゲート４１に該ゲート４１が開く方向に力を加えると、第４支軸５６の中心軸はこの死点には向かわず、逆にこの死点からさらに遠ざかる方向に第２揺動アーム６６が揺動しようとする。しかし、この第２揺動アーム６６の揺動は上述の揺動規制手段によって規制される。従って、ゲート４１が閉鎖された状態においてゲート４１に外力が作用しても、ゲート４１は閉状態に維持される。それ故、第４支軸５６の中心軸が上記所定位置に位置して第２揺動アーム６６が停止した後、その駆動力が消滅しても、ゲート４１が閉状態に維持される。このように、本実施の形態のリンク機構（４６）にはトグル機構が構成されている。
【００４１】
なお、上述の第１所定位置が上記直線Ｌ１上に位置するよう設計してもよい。また、ここでは、リンク機構は、単独のリンク部材４６で構成されているが、これには限定されず、第２揺動アーム６６の揺動によりゲート４１を開放及び閉鎖するように、第２揺動アーム６６とゲート４１とを連結するものであればよい。
【００４２】
また、以上の説明から明らかなように、ホッパ本体４０と、ゲート４１と、支持体４２と、揺動アーム４３と、第１受動軸４４と、第２受動軸４５と、リンク部材（リンク機構）４６とは、一体化されて計量ホッパユニット２００を構成している。
【００４３】
［支持駆動ユニット］
図４は、支持駆動ユニット６の構成を示す斜視図である。
【００４４】
図４に示すように、支持駆動ユニット６は、筐体２０と、計量ホッパ駆動モーター２３（回転駆動源）と、作動クランク２４と、計量ホッパ５を支持するための一対の計量ホッパ支持具２６、２６と、ロードセルから構成される重量センサ（図示せず）とを備えている。
【００４５】
筐体２０は、組合せ秤１のセンター基体８に固定されている。この筐体２０の前面の上部には、供給ホッパ取付部２１が設けられており、供給ホッパ４を取り付けることができるようになっている。
【００４６】
また、筐体２０の内部には、計量ホッパ駆動モーター２３が該筐体２０に支持されて設けられている。計量ホッパ駆動モーター２３は、例えば、ステッピングモータで構成されており、出力軸を正方向及び逆方向の両方向へ所定の範囲内において回動させ、かつ出力軸を任意の回転位置で停止させるよう、図示されない制御装置によって制御される。
【００４７】
計量ホッパ駆動モーター２３の出力軸は、筐体２０の前面から突出していて、この出力軸に作動クランク２４が設けられている。作動クランク２４は、筐体２０の前面の中程の高さ位置に設けられていて、この出力軸に取り付けられた連結アーム２８と、この連結アーム２８の先端に設けられたローラ２７（作動体）とを有している。ローラ２７は、計量ホッパ駆動モーター２３の出力軸に平行に延在して設けられている。つまり、ローラ２７は、計量ホッパ駆動モーター２３の出力軸から偏心して設けられている。したがって、計量ホッパ駆動モーター２３を作動させると、ローラ２７は、計量ホッパ駆動モーター２３の出力軸の中心軸の回りを所定の範囲内で公転する。さらに、ローラ２７は、この出力軸に平行な自己の中心軸を中心に自在に自転するよう設けられている。なお、作動クランク２４に代えて、例えば、上記ローラ２７が偏心して設けられた円板を計量ホッパ駆動モーター２３の出力軸に同軸状に設けてもよい。
【００４８】
筐体２０の両側面の下部には、一対の計量ホッパ支持具２６、２６が、該筐体２０の前面より前方に突出するように設けられている。一対の計量ホッパ支持具２６、２６は、筐体２０の前方から見て略Ｌ字状に形成された板部材で構成されており、それぞれの下側かつ内側の端部が筐体２０の内部に収容されている重量センサ（図示せず）に支持されている。重量センサは、筐体２０に支持されて固定されている。また、一対の計量ホッパ支持具２６、２６の前側の上端には、略Ｕ字状の切り欠部からなるＵ字溝２６ａ、２６ａがそれぞれ形成され、それぞれのＵ字溝２６ａ、２６ａの下方には、衝止部２６ｂ、２６ｂがそれぞれ形成されている。一対の衝止部２６ｂ、２６ｂは、一対の計量ホッパ支持具２６、２６の下側に前端から引っ込んで形成された鉛直な端面でそれぞれ構成されている。
【００４９】
この構成により、計量ホッパユニット２００の上側連結支持部材６１を一対の計量ホッパ支持具２６、２６のＵ字溝２６ａ、２６ａに架け渡して係合させると、計量ホッパユニット２００は、自重により、上側連結支持部材６１を中心に下方へ回動する。そして、計量ホッパユニット２００の下側連結支持部材６２が計量ホッパ支持具２６、２６の衝止部２５ｂ、２５ｂに当接することによって、計量ホッパユニット２００が計量ホッパ支持具２６、２６に懸架される。これにより、計量ホッパユニット２００が支持駆動ユニット６に取り付けられる。一方、計量ホッパユニット２００を一対の計量ホッパ支持具２６、２６のＵ字溝２６ａ、２６ａに沿って持ち上げると、上側連結支持部材６１とＵ字溝２６ａ、２６ａとの係合が外れ、計量ホッパユニット２００が支持駆動ユニット６から取り外される。
【００５０】
このように、支持駆動ユニット６に対する計量ホッパ５の脱着作業を容易に行え、衛生管理が容易となる。
【００５１】
そして、上側連結支持部材６１及び下側連結支持部材６２の長手方向の寸法は、それぞれＵ字溝２６ａ、２６ａの間隔及び衝止部２６ｂ、２６ｂの間隔と略一致するように形成されている。これによって、支持板６３、６４によって支持駆動ユニット６が挟持され、計量ホッパ５が上側連結支持部材６１及び下側連結支持部材６２の長手方向にずれて供給ホッパから供給される被計量物が計量ホッパ５の外にこぼれることを防ぐことができる。
【００５２】
また、上述の構成により、計量ホッパユニット２００と一対の計量ホッパ支持具２６、２６とが重量センサに支持されることとなり、重量センサは計量ホッパユニット２００と、一対の計量ホッパ支持具２６、２６と、計量ホッパ５に収容された被計量物と合計重量を検出する。従って、計量ホッパユニット２００と一対の計量ホッパ支持具２６、２６との合計重量が風袋重量となる。制御装置は、重量センサが検出する重量からこの風袋重量を減算して、計量ホッパ５に収容された被計量物の重量を算出する。
【００５３】
また、この計量ホッパユニット２００の一対の計量ホッパ支持具２６、２６への懸架により、計量ホッパユニット２００が上述したような姿勢（ホッパ本体の４０の上面開口が水平である等）に保持される。
【００５４】
［ローラと第１及び第２受動軸との位置関係］
図５は、図１の計量ホッパのゲート開閉機構の動作を概略的に示す図であって、（ａ）はゲート４１が閉鎖された状態を示す図、（ｂ）はゲート４１が開放されつつある状態を示す図、（ｃ）はゲート４１が開放（完全開放）された状態を示す図である。
【００５５】
図２に示すように、支持駆動ユニット６は、ローラ２７が揺動アーム４３の第１受動軸４４及び第２受動軸４５と係合するように配置されている。この係合関係において、ローラ２７の延在方向は、揺動アーム４３の第１受動軸４４及び第２受動軸４５の延在方向と交差（ここでは直交）している。また、図２及び図５（ａ）に示すように、支持駆動ユニット６は、ゲート４１が閉鎖された状態において、ローラ２７の公転軌跡の内側に第１受動軸４４が位置し、ローラ２７の公転軌跡のすぐ外側に第２受動軸４５が位置し、かつローラ２７の公転中心軸が第２受動軸４５よりも第１受動軸４４に近く位置するように配置されている。
【００５６】
そして、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、ローラ２７は、例えば、図５（ａ）に示す、ゲート４１が閉鎖される公転位置（以下、閉鎖公転位置という）から図５（ｃ）に示す、ゲート４１が開放（完全開放）される公転位置（以下、開放公転位置という）に渡る公転範囲（所定の公転範囲）において公転するよう制御される。このローラ２７の公転制御は、回転駆動源の回転を制御装置が制御することにより遂行される。
【００５７】
以上の構成により、ローラ２７が、上記所定の公転範囲内において、第１公転方向（例えば、回転駆動源の正方向に対応する公転方向）に公転すると、第１受動軸４４及び第２受動軸４５が揺動アーム４３と共に第１揺動方向に揺動し、それによってゲート４１が開放される。また、ローラ２７が、上記所定の公転範囲内において、第１公転方向と逆の第２公転方向（例えば、回転駆動源の逆方向に対応する公転方向）に公転すると、第１受動軸４４及び第２受動軸４５が揺動アーム４３と共に第１揺動方向と逆の第２揺動方向に揺動し、それによってゲート４１が閉鎖される。
【００５８】
さらに、ローラ２７、第１受動軸４４、及び第２受動軸４５は、図５（ａ）から図５（ｃ）への状態遷移に示すように、ローラ２７が第１公転方向に公転したとき第１受動軸４１に接触してこれを第１揺動方向に揺動させ、図示されていないが、ローラ２７が第２公転方向に公転したとき、第２受動軸４５に接触してこれを第２揺動方向に揺動させ、かつ、第２揺動アーム６６の第４支軸５６の中心軸が図５（ａ）に示す上述の第２所定位置に位置したとき、ローラ２７が第２受動軸４５から離れるように構成されている。なお、第２揺動アーム６６の第４支軸５６がこの第２所定位置に位置したとき、図５（ａ）に示すように、ゲート４１は既に閉鎖されている。
【００５９】
［ゲート開閉機構１００の動作］
次に、以上のように構成されたゲート開閉機構１００の動作例を説明する。
【００６０】
今、ローラ２７が、図５（ａ）に示すように閉鎖公転位置にあると仮定する。この状態においては、ゲート４１は閉鎖されており、また、ローラ２７が第１受動軸４４よりも第２受動軸４５に近く位置すると共に、第１受動軸４４及び第２受動軸４５から離れて位置している。
【００６１】
この状態においては、第４支軸５６の中心軸は、第２支軸５４の中心軸と第５支軸５７の中心軸を結ぶ線Ｌ１よりも斜め下方に位置し、リンク機構（リンク部材４６）のトグル機構によって、トグルがかかった状態となっており、ゲート４１がゲート４１の自重及び計量ホッパ５内の被計量物の荷重によって開放されないようになっている。つまり、ゲート４１の自重及び計量ホッパ５内の被計量物の荷重により、第５支軸５７は、第１支軸５３を中心とする円の接線方向（矢印Ａが示す方向）に付勢されている。そして、この力は、第４支軸５６の中心軸が第２支軸５４Ｂの中心軸１０２の回りに上記第２所定位置からさらに斜め下方に回動するよう第２揺動アーム６６を揺動させる力として働くが、リンク機構（４６）の揺動規制手段により、第２揺動アーム６６は揺動しない。したがって、ゲート４１は閉鎖された状態に保持される。
【００６２】
また、第１受動軸４４及び第２受動軸４５は、このゲート４１が閉鎖された状態において、ローラ２７と離れて位置しているので、計量ホッパユニット２００が、計量ホッパ５のゲートの駆動系と分離され、既述のように、支持駆動ユニット６の重量センサによって計量ホッパ５に収容された被計量物の重量を検出することができる。
【００６３】
次に、この状態から、図５（ｂ）に示すように、ローラ２７を第１公転方向へ公転させると、ローラ２７の回動軌跡の内側に第１受動軸４４が位置し、かつローラ２７の回動軌跡のすぐ外側に第２受動軸４５が位置しているので、ローラ２７は、第１受動軸４４と第２受動軸４５との間に入り込み、第１受動軸４４と当接して第１受動軸４４を第１揺動方向へ揺動させる。つまり、計量ホッパ駆動モーター２３の正方向への回転駆動力は、ローラ２７と第１受動軸４４との間で第１揺動方向への揺動駆動力に変換される。
【００６４】
さらに、ローラ２７の公転中心軸が第２受動軸４５よりも第１受動軸４４側に近く配置されているので、ローラ２７の公転に伴って、ローラ２７は、第１受動軸４４と当接しながら自転し、第１受動軸４４と第２受動軸４５との間を第１受動軸４４の長手方向の支持板６３が設けられている方向へ相対移動する。
【００６５】
一方、第１受動軸４４が第１揺動方向に揺動すると、第１受動軸４４と連結している第２揺動アーム６６（揺動アーム４３）は、第２支軸５４Ｂ（５４Ａ）を中心に第１揺動方向に揺動し、第４支軸５６を斜め上方に回動させる。これによって、トグル機構（４６）が死点を超え、トグルがかからない状態となる。一方、第４支軸５６が斜め上方に回動すると、リンク部材４６がゲート４１の第５支軸５７を引き、ゲート４１が開く。より詳しくは、第４支軸５６の中心軸が上記第１所定位置まで回動した時点からゲート４１が開き始める。さらに、この状態から、ローラ２７を第１公転方向へ公転させると、第２揺動アーム６６（揺動アーム４３）がさらに第１揺動方向に揺動して第４支軸５６がさらに斜め上方に回動する。これに伴って、リンク部材４６がゲート４１の第５支軸５７をさらに引いてゲート４１がさらに開放される。そして、図５（ｃ）に示すように、ローラ２７が開放公転位置に到達すると、ゲート４１が完全に開放される。以上のローラ２７の第１公転方向への公転に伴うゲート４１の開放により、ホッパ本体４０内の被計量物は、排出口５２から集合シュート７へ排出される（図２参照）。
【００６６】
次に、被計量物が排出されると、計量ホッパ駆動モーター２３の出力軸が逆方向に回転されて、ローラ２７が第２公転方向に公転される。これによって、ローラ２７は、第１受動軸４４と離れると共に、第２受動軸４５と当接し、第２受動軸４５を第２揺動方向に揺動させる。つまり、計量ホッパ駆動モーター２３の逆方向への回転駆動力は、ローラ２７と第２受動軸４５との間で第２揺動方向への揺動駆動力に変換される。また、ローラ２７の公転に伴って、ローラ２７は、第２受動軸４５と当接しながら自転し、第１受動軸４４と第２受動軸４５との間を第２受動軸４５の自由端側へ相対移動する。
【００６７】
一方、第２受動軸４５が第２揺動方向に揺動すると、第２揺動アーム６６（揺動アーム４３）は、第２支軸５４Ｂ（５４Ａ）の中心軸１０２の回りに第２揺動方向に揺動し、第４支軸５６が斜め下方に回動する。これによって、リンク部材４６に押されてゲート４１が閉じる。
【００６８】
やがて、第２揺動アーム６６の第４支軸５６の中心軸が上記第１所定位置まで回動すると、ゲート４１が閉鎖される。さらに、第４支軸５６の中心軸が上記直線Ｌ１上まで回動すると、トグル機構（４６）が死点を超え、トグルがかかる状態となる。そして、さらに第４支軸５６の中心軸が図５（ａ）に示す第２所定位置まで回動すると、ローラ２７は、第２受動軸４５の自由端を超えて、該第２受動軸４５から離れる。これにより、第２揺動アーム６６の第２揺動方向の揺動が停止する。また、第４支軸５６の斜め下方への回動も停止する。
【００６９】
その後、ローラ２７は、さらに図５（ａ）に示す開放公転位置まで公転して、第２公転方向の公転を停止する、
この状態において、ゲート４１は、トグル機構により閉状態が維持される。
【００７０】
以上に説明したように、本実施の形態のゲート開閉機構１００によれば、ゲート４１が閉鎖された状態では、ローラ２７と第１及び第２受動軸４４、４５とが離れるように構成されているので、計量ホッパユニット２００とローラ２７を含む駆動系とを切り離すことができる。その結果、計量精度を向上させることができる。
【００７１】
また、ローラ２７が第１受動軸４４及び第２受動軸４５を第１揺動方向又は第２揺動方向に揺動させているときは、ローラ２７が第１受動軸４４と第２受動軸４５との間に位置し、しかも、ローラ２７の延在方向から見た第１受動軸４４と第２受動軸４５との間隔が、第１受動軸４４が設けられている第１揺動アーム６５及び第２受動軸４５が設けられている第３揺動アーム６７によって構成される平行リンクによって略一定に保持されるように構成されているので、ローラ２７の延在方向から見た第１受動軸４４と第２受動軸４５との間隔を予め大きめに設計する必要がなく、この間隔を小さく設計することができる。これによって、第１受動軸４４及び第２受動軸４５のローラ２７への追従性を向上することができる。
【００７２】
また、計量ホッパ駆動モーター２３の正方向及び逆方向への回転駆動力を、ローラ２７と第１及び第２受動軸４４、４５との間で第１揺動方向及び第２揺動方向への揺動駆動力に変換し、この揺動駆動力を、リンク機構（４６）を介してゲート４１に伝達してゲート４１を開閉するよう構成されているので、ゲート開閉機構１００の構成が簡素化される。
【００７３】
また、ローラ２７の公転により、ゲート４１を開閉し、かつトグル機構によりゲート４１の閉状態を維持するので、ゲート４１の閉状態を維持するためのスプリングが不要となり、劣化により破損したスプリングが計量ホッパから脱落し被計量物の中に混入するような事故を未然に防ぐことができる。
【００７４】
さらに、ローラ２７は自転するので、ローラ２７の公転に伴って、ローラ２７が第１又は第２受動軸４４、４５に接触しながら自転し、滑らかに第１又は第２受動軸４４、４５及び揺動アーム４３を揺動させることができる。
【００７５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、揺動アームの揺動時においてローラの延在方向から見た第１受動軸と第２受動軸との間隔を一定に保持する他の構成を例示するものである。
【００７６】
図６は、本発明の実施の形態２に係る計量ホッパのゲート開閉機構の一部を示す斜視図である。  
【００７７】
本実施の形態の計量ホッパのゲート開閉機構は、揺動アームの揺動時においてローラの延在方向から見た第１受動軸と第２受動軸との間隔を一定に保持する構成のみが実施の形態１の計量ホッパのゲート開閉機構と相違し、その他は実施の形態１の計量ホッパのゲート開閉機構と同じである。以下、この相違点を説明する。
【００７８】
図６に示すように、本実施の形態では、実施の形態１の第２揺動アーム６６及び連結アーム６８が省略されていて、その代わりに、連結部材１６６が設けられている。具体的には、本実施の形態では、第１揺動アーム６５と第３揺動アーム６７とで揺動アーム４３が構成されている。そして、連結部材１６６の基端部（上端部）が第１受動軸４４に該第１受動軸４４の中心軸の回りに回動自在に取り付けられている。連結部材１６６の先端部（下端部）には、第２受動軸４５が第１受動軸４４と平行に延びるように片持ち状に取り付けられている。この構成により、第２受動軸４５は、連結部材１６６を介して第１受動軸４４の中心軸の回りに回動自在に第１受動軸４４から垂下している。従って、第２支軸５４、５４を中心に揺動アーム４３が第１揺動方向に揺動しているときは、第２受動軸４５は、遠心力により揺動アーム４３の第２支軸５４、５４から遠ざかる方向に振られ、第２受動軸４５は、ローラ２７と接触した状態を維持する。その結果、揺動アーム４３の揺動に伴って生じるローラ２７の延在方向から見た第１受動軸４４と第２受動軸４５との間隔の変化を低減することができる。このようにして、第２受動軸４５のローラ２７への追従性を向上することができる。
【００７９】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る計量ホッパのゲート開閉機構を示す左側面図である。上述の実施の形態１では、計量ホッパ５の底部にゲート４１が１つ設けられている。しかし、本実施の形態では、計量ホッパ５の底部に第１ゲート４１Ａと第２ゲート４１Ｂとの２つのゲートが設けられている。これ以外は、実施の形態１と同じである。
【００８０】
具体的には、第１ゲート４１Ａは、実施の形態１のゲート４１に相当する。そして、ホッパ本体４０の両側壁の前部に一対の第６支軸１５３Ａ、１５３Ｂ（第６支軸１５３Ａは図示せず）が設けられていて、この一対の第６支軸１５３Ａ、１５３Ｂに第２ゲート４１Ｂの上端部が回動自在に取り付けられている。第１ゲート４１Ａの上端部と第２ゲート４１Ｂの上端部とは、これらに回動自在な連結部材１７０によって互いに連結されている。連結部材１７０は、第１ゲート４１Ａが開くと連結部材１７０が第２ゲート４１Ｂを押してこれを開き、第１ゲート４１Ａが閉じると連結部材１７０が第２ゲート４１Ｂを引いてこれを閉じるような態様に設けられている。これにより、第３揺動アーム６７の揺動に応じて、第１ゲート４１Ａと第２ゲート４１Ｂとが同期して開閉する。
【００８１】
＜変形例＞
実施の形態１乃至３において、揺動アーム４３が鉛直な面内において揺動し、かつローラ２７が水平方向に延在するように構成されているが、リンク機構を適宜構成することにより、揺動アーム４３が所望の平面内において揺動し、かつローラ２７が所望の方向に延在するように構成することができる。
【００８２】
実施の形態１乃至３において、ゲート４１（４１Ａ、４１Ｂ）は揺動により開閉するよう構成されているが、ゲート４１は、これには限定されず、ホッパ本体４０の底部を如何なる態様で開閉するものでもよい。例えば、ホッパ本体４０の底部を横方向に往復動する態様等が挙げられる。
【００８３】
また、上記実施の形態１乃至３において、リンク機構（４６）にトグル機構を備えたが、例えば、ゲート４１が自重で閉じるよう構成することにより、トグル機構を省略してもよい。
【００８４】
また、上記実施の形態１乃至３においては、第２受動軸４５の先端を自由端とすることにより、揺動アーム４３のゲート閉鎖動作において所定のタイミングでローラが第２受動軸と離隔するように構成したが、第２受動軸の態様は、これには限定されない。例えば、第２受動軸４５を上記所定のタイミングに対応する位置でローラ２７を逃がすよう屈曲させて形成したり、あるいは、第２受動軸４５が上記所定のタイミングで軸方向に後退するように構成したりしてもよい。
【００８５】
また、作動体の構成を簡略する場合には、自転自在なローラ２７に代えて、円柱状の棒体で作動体を構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、スプリングに起因して食品衛生上の問題が発生することなく、簡素な構成で、ゲートを閉状態に維持しつつ駆動源から計量ホッパのゲートに至る駆動力の伝達機構において計量ホッパ側と駆動源側とを分離することが可能な計量ホッパのゲート開閉機構として有用である。
【符号の説明】
【００８７】
１    組合せ秤
２    分散フィーダ
３    リニアフィーダ
４    供給ホッパ
５    計量ホッパ
６    支持駆動ユニット
７    集合シュート
８    センター基体
２０    筐体
２１    供給ホッパ取付部
２３    計量ホッパ駆動モーター
２４    作動クランク
２６    計量ホッパ支持具
２６ａ    Ｕ字溝
２６ｂ    衝止部
２７    ローラ
２８    連結アーム
４０    ホッパ本体
４１    ゲート
４２    支持体
４３    揺動アーム
４４    第１受動軸
４５    第２受動軸
４６    リンク部材
５０    周壁
５１    投入口
５２    排出口
５３    第１支軸
５４    第２支軸
５５    第３支軸
５６    第４支軸
５７    第５支軸
６１    上側連結支持部材
６２    下側連結支持部材
６３    支持板
６４    支持板
６５    第１揺動アーム６６    第２揺動アーム
６７    第３揺動アーム
６８    連結アーム
１００    ゲート開閉機構
１０１    中心軸
１０２    中心軸
２００    計量ホッパユニット