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公開番号2025067144
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023176882
出願日2023-10-12
発明の名称咀嚼模擬装置
出願人学校法人日本医科大学
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類G01N 3/34 20060101AFI20250417BHJP(測定;試験)
要約【課題】実際の咀嚼時の咀嚼力を正確に測定できる咀嚼模擬装置を提供する。
【解決手段】咀嚼模擬装置1は、試料Sを収容する密封容器10と、密封容器10の上方開口を塞ぐ蓋部40と、密封容器10の内部に収容され、上下方向に対向して配置された上側咀嚼擬似歯20及び下側咀嚼擬似歯30と、蓋部40の貫通孔41に挿入された状態で蓋部40に支持されるとともに、蓋部40に対して上下直動及び左右回動可能なシャフト50と、蓋部40の上方に配置され、上側咀嚼擬似歯20が下側咀嚼擬似歯30に作用する荷重を測定する荷重センサ60とを備える。上側咀嚼擬似歯20はシャフト50の下端部に連結され、シャフト50は中空であり、その内部にはセンサピン80が挿通される。センサピン80は、下端が上側咀嚼擬似歯20に配置されたセンサピン当接部85と接触し、上端が荷重センサ60と接続するように、シャフト50の内部に遊挿される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
試料を破砕及び摩砕することにより咀嚼を模擬するための咀嚼模擬装置であって、
前記試料を収容する密封容器と、
前記密封容器の上方開口を塞ぐ蓋部と、
前記密封容器の内部に収容され、上下方向に対向して配置された上側咀嚼擬似歯及び下側咀嚼擬似歯と、
前記蓋部の貫通孔に挿入された状態で該蓋部に支持されるとともに、前記蓋部に対して上下直動及び左右回動可能なシャフトと、
前記蓋部の上方に配置され、前記上側咀嚼擬似歯が前記下側咀嚼擬似歯に作用する荷重を測定する荷重センサと、
を備え、
前記上側咀嚼擬似歯は前記シャフトの下端部に連結され、
前記シャフトは中空であり、その内部にはセンサピンが挿通され、
前記センサピンは、下端が前記上側咀嚼擬似歯に配置されたセンサピン当接部と接触し、上端が前記荷重センサと接続するように、前記シャフトの内部に遊挿されていることを特徴とする咀嚼模擬装置。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記シャフトの底部には、前記シャフトの底部開口を塞ぐ可撓性の薄膜部材が取り付けられ、
前記センサピンの下端は、前記薄膜部材を介して前記センサピン当接部と接触している請求項１に記載の咀嚼模擬装置。
【請求項３】
前記センサピンの下端が前記センサピン当接部と接触した状態において、前記センサピンの上端は前記シャフトの上端よりも上方に突出している請求項１又は２に記載の咀嚼模擬装置。
【請求項４】
前記センサピンは、その上端が前記荷重センサの荷重印加部と接離するように、前記シャフトの内部に遊挿されている請求項１又は２に記載の咀嚼模擬装置。
【請求項５】
前記荷重センサは、測定範囲が異なる第１荷重センサ及び第２荷重センサを少なくとも有する請求項１又は２に記載の咀嚼模擬装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料を破砕及び摩砕することにより咀嚼を模擬するための咀嚼模擬装置に関し、特に、実際の咀嚼時の咀嚼力を正確に測定できる咀嚼模擬装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、このような技術分野として、例えば特許文献１に記載されるものがある。特許文献１に記載の咀嚼模擬装置１００は、図６に示すように、試料Ｓを収容する密封容器１１０と、該密封容器１１０の内部に収容されて上下方向に対向して配置された上側咀嚼擬似歯１２０及び下側咀嚼擬似歯１３０と、密封容器１１０上方開口を塞ぐ蓋部１４０と、蓋部１４０の貫通孔１４１を貫通するとともに上側咀嚼擬似歯１２０と連結されるシャフト１５０と、上側咀嚼擬似歯１２０が下側咀嚼擬似歯１３０に作用する荷重を測定する荷重センサ１６０とを備えている。
【０００３】
このような構造を有する咀嚼模擬装置１００では、上側咀嚼擬似歯１２０がシャフト１５０を介して直動駆動部１７０と回動駆動部１８０に接続され、直動駆動部１７０と回動駆動部１８０を組み合わせることにより、実際の口腔にある上下の歯が試料（例えば食品）を上下方向から噛み潰したり噛み切ったりする動作と、上下の歯が試料を摩り潰す動作との複合動作を、咀嚼模擬装置内において忠実に再現できる。加えて、荷重センサ１６０の測定結果から、実際の咀嚼時に作用する荷重に相当する咀嚼力を試料Ｓに作用させることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５０６２５９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の咀嚼模擬装置では、シャフト１５０が上下直動又は左右回動する際に、シャフト１５０が蓋部１４０の貫通孔１４１の周壁面と摺動するため、摩擦力が発生する。荷重センサ１６０は、この摩擦力も加味した咀嚼力を測定するので、実際の咀嚼時の咀嚼力を正確に測定できない問題があった。
【０００６】
本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、実際の咀嚼時の咀嚼力を正確に測定できる咀嚼模擬装置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】
【０００７】
本発明に係る咀嚼模擬装置は、試料を破砕及び摩砕することにより咀嚼を模擬するための咀嚼模擬装置であって、前記試料を収容する密封容器と、前記密封容器の上方開口を塞ぐ蓋部と、前記密封容器の内部に収容され、上下方向に対向して配置された上側咀嚼擬似歯及び下側咀嚼擬似歯と、前記蓋部の貫通孔に挿入された状態で該蓋部に支持されるとともに、前記蓋部に対して上下直動及び左右回動可能なシャフトと、前記蓋部の上方に配置され、前記上側咀嚼擬似歯が前記下側咀嚼擬似歯に作用する荷重を測定する荷重センサと、を備え、前記上側咀嚼擬似歯は前記シャフトの下端部に連結され、前記シャフトは中空であり、その内部にはセンサピンが挿通され、前記センサピンは、下端が前記上側咀嚼擬似歯に配置されたセンサピン当接部と接触し、上端が前記荷重センサと接続するように、前記シャフトの内部に遊挿されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る咀嚼模擬装置では、シャフトは中空であり、その内部にはセンサピンが挿通されており、センサピンは、下端が上側咀嚼擬似歯に配置されたセンサピン当接部と接触し、上端が荷重センサと接続するように、シャフトの内部に遊挿されている。このため、上側咀嚼擬似歯が下側咀嚼擬似歯に作用する荷重（すなわち、咀嚼力）は、シャフトの影響を受けることなく、センサピンを介して荷重センサによって検出されることが可能になる。このようにすれば、上下直動及び左右回動時におけるシャフトと貫通孔の周壁面との摩擦の影響を排除できるので、実際の咀嚼時の咀嚼力を正確に測定することができる。
【０００９】
本発明に係る咀嚼模擬装置は、前記シャフトの底部には、前記シャフトの底部開口を塞ぐ可撓性の薄膜部材が取り付けられ、前記センサピンの下端は、前記薄膜部材を介して前記センサピン当接部と接触していることが好ましい。シャフトを中空構造にすることで、破砕及び摩砕によって試料から放出される香りの成分がシャフト底部の開口から漏れてしまう可能性がある。シャフトの底部に該シャフトの底部開口を塞ぐ可撓性の薄膜部材を取り付けることで、試料から放出された香りの成分の漏れを防止し、香りの成分を正確に測定することができる。加えて、センサピンの下端は薄膜部材を介してセンサピン当接部と接触しているので、薄膜部材の設置による荷重測定（言い換えれば、咀嚼力測定）の影響を抑制することができる。
【００１０】
また、本発明に係る咀嚼模擬装置は、前記センサピンの下端が前記センサピン当接部と接触した状態において、前記センサピンの上端は前記シャフトの上端よりも上方に突出していることが好ましい。このようにすれば、シャフトと荷重センサとの接触を防止できるので、シャフトによる荷重センサへの影響を排除できる。従って、実際の咀嚼時の咀嚼力をより正確に測定することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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