JP7328857B2

JP7328857B2 - 加熱調理装置用重量センサおよび加熱調理装置

Info

Publication number: JP7328857B2
Application number: JP2019178202A
Authority: JP
Inventors: 紘太仲村; 雄希岡本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2023-08-17
Anticipated expiration: 2039-09-30
Also published as: JP2021056056A

Description

本発明は、加熱調理装置用重量センサおよび加熱調理装置に関する。

例えば、特許文献１には、ターンテーブルに載置された食品等の被加熱物の重量を検出する電子レンジ用重量センサおよび電子レンジが開示されている。

特開２０１７－６２２２４号公報

引用文献１に記載の電子レンジにおいては、例えば、電子レンジ（加熱調理装置）用重量センサが、予め組み立てられ、電子レンジに組み入れられるようになっている。そのため、例えば、電子レンジ用重量センサに組み入れられている部品（例えばモータ等）が故障した場合、その部品のみを交換することが難しく、組み立てられたセット品全体を交換する必要があった。そこで、本発明の一形態は、例えば、モータ等の部品をより容易に交換することができ、メンテナンスが容易な加熱調理装置用重量センサおよび加熱調理装置を提供することにある。

本発明の一形態の加熱調理装置用重量センサは、加熱調理装置の底板に固定される上部支持部材と、前記上部支持部材を貫通し、上方に配置されるターンテーブルを支持する支持軸と、前記支持軸にかかる重量を検出する重量検出部と、モータと、前記モータと連結されたモータ駆動軸と、前記モータ駆動軸に連結された第１ギアと、前記第１ギアと噛み合うとともに前記支持軸に連結された第２ギアとを含み、前記モータの駆動力で前記支持軸を回転させる駆動部と、前記上部支持部材との間に前記第１ギアよび前記第２ギアを収納し、下面に前記モータおよび前記重量検出部が設けられる下部支持部材と、を備え、前記モータ駆動軸は、前記下部支持部材に設けられた切欠穴または長穴を貫通して前記モータと連結される。

本実施形態に係る加熱調理装置の一例のターンテーブルと重量センサの配置関係を示す概略縦断面図である。図１の加熱調理装置における重量センサの一例を示す図である。図２の重量センサの一例の部品組み立て図である。重量センサにおける下部支持部材の一例を示す図である。重量センサにおける下部支持部材の別の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

（実施形態）
図１は、本実施形態の加熱調理装置の内部構成の一例を示す概略縦断面図である。図２は、ターンテーブルの駆動系を示す断面図である。図３は、重量センサの一例の組み立て図である。図４は、重量センサにおける下部支持部材の一例の斜視図である。なお、加熱調理装置としては、例えば、食品等の被加熱物を加熱室に収容して加熱する電子レンジ、オーブン等が挙げられる。

図１に示すように、加熱調理装置は、例えば、加熱室１内に設けられたターンテーブル５、ターンテーブル５が載置されるターンテーブルプレート６、支持軸７、重量センサ２を備える。ターンテーブルプレート６は、加熱室１の底板３を貫通する支持軸７に装着されている。さらに、支持軸７は、加熱室１の下方に設けられた重量センサ２に接続されている。また、重量センサ２は、加熱室１の底板３に固定された取付板４に取り付けられている。

重量センサ２は、ターンテーブル５に載置された被加熱物の重量を検出する。言い換えれば、重量センサ２は、支持軸７にかかる重量を検出する。そして、例えば、電子レンジの制御部（図示せず）が、重量センサ２で検出された重量に応じて、被加熱物を加熱する。

以下、より詳細に重量センサ２について説明する。図２、図３に示すように、重量センサ２は、例えば、駆動部１０、重量検出部２０、支持部材３０を含む。

支持部材３０は、例えば、上部支持部材３１および下部支持部材３２を含み、駆動部１０および重量検出部２０を支持する。

上部支持部材３１には、支持軸７が貫通する支持軸用貫通孔３５が設けられている。支持軸７は、支持軸用貫通孔３５を介して、上部支持部材３１の下方から上方に延伸している。そして、支持軸７の上端には、ターンテーブル５が配置されている。この支持軸７には、ターンテーブル５と上部支持部材３１との間に、マイクロ波漏れ防止バネ８が設けられている。

駆動部１０は、例えば、支持軸７の下端に接続されている。そして、駆動部１０は、支持軸７を回転させることによりターンテーブル５を回転させる。より具体的には、駆動部１０は、例えば、モータ１１、モータ駆動軸１２、第１ギア１３．第２ギア１４、押圧軸部１５を含む。

モータ１１は、例えば、下部支持部材３２におけるモータ固定部３３の下面に固定されている。

モータ駆動軸１２は、モータ１１に連結されている。また、モータ駆動軸１２は、下部支持部材３２のモータ固定部３３に設けられたモータ駆動軸用貫通部３４を貫通し、モータ固定部３３の上方に延伸している。

第１ギア１３は、モータ駆動軸１２に連結されている。また、第１ギア１３は、上部支持部材３１と下部支持部材３２との間に設けられている。さらに、第１ギア１３は、モータ駆動軸１２の上端で上部支持部材３１に回転可能に支持されている。

第２ギア１４は、駆動部１０に接続される支持軸７に連結されている。この第２ギア１４には、押圧軸部１５が設けられている。つまり、第２ギア１４および押圧軸部１５は、上部支持部材３１と下部支持部材３２との間に設けられている。

また、第１ギア１３と第２ギア１４とは、上部支持部材３１と下部支持部材３２との間で噛み合っている。そして、モータ１１が駆動した場合、モータ１１の駆動力が、モータ駆動軸１２、第１ギア１３、第２ギア１４、支持軸７を経てターンテーブル５に伝達される。これにより、ターンテーブル５を回転させることができる。

重量検出部２０は、例えば、下部支持部材３２の下面に配置され、押圧軸部１５の下端部に接触するようになっている。この構成により、重量検出部２０は、支持軸７および押圧軸部１５を介して、ターンテーブル５に載置された被加熱物の重量を検出する。重量検出部２０は、より具体的には、例えば、バネ電極部材２２、回路基板２３を含む。

バネ電極部材２２は、例えば、回路基板２３と重なるように配置され、回路基板２３と電気的に接続されている。バネ電極部材２２および回路基板２３は、下部支持部材３２における重量検出部固定部３６の下面に、スペーサ２５を介して、例えばネジ２４で固定されている。スペーサ２５により、下部支持部材３２と回路基板２３との間隔を確保することができる。

また、上記重量検出部２０は、例えば、絶縁シート２６を間に挟んで、重量検出部用ホルダ２７によって重量検出部固定部３６に固定されるようになっている。

重量検出部固定部３６には、重量検出部用貫通孔３７が設けられている。重量検出部用貫通孔３７には、押圧軸部１５の下端部が貫通して下部支持部材３２から下方に突出する。そして、重量検出部用貫通孔３７から突出した押圧軸部１５の下端部が、バネ電極部材２２と接触するようになっている。

被加熱物がターンテーブル５に載置された場合、この被加熱物の重量が支持軸７にかかり、これにより支持軸７に連結された押圧軸部１５の下端部の突起がバネ電極部材２２を歪ませる。この歪みにより、バネ電極部材２２と回路基板２３との間の静電容量が変化する。重量検出部２０は、この静電容量の変化により、上記被加熱物の重量を検出することができる。また、押圧軸部１５は第２ギアと一体に形成されているため、押圧軸部１５の下端部がバネ電極部材２２の略中央部に当接して、支持軸７、第２ギア１４、ターンテーブル５等を支持する。なお、押圧軸部１５は、例えば、支持軸７にかかる被加熱物の重量がバネ電極部材２２に伝達できる構成であればよく、支持軸７が延伸した部分（例えば、押圧軸部２１）も、支持軸７の一部ということができる。

ここで、さらに、下部支持部材３２の一例について、より詳細に説明する。下部支持部材３２は、例えば、図４に示すように、モータ固定部３３、重量検出部固定部３６、モータ固定部３３と重量検出部固定部３６とを連結する第１連結部３８、および上部支持部材３１と接合するための接合部４０、および重量検出部固定部３６と接合部４０とを連結する第２連結部３９を有する。また、モータ固定部３３は、上部支持部材３１と接続されるようになっている。下部支持部材３２は、例えば、一枚の板状部材を打ち抜き、各部の境界部分を曲げる曲げ加工を施すことにより製造される。

本実施形態において、重量検出部固定部３６に固定された回路基板２３は、例えば、モータ固定部３３に固定されたモータ１１の下方に延在するように配置される。また、モータ１１は、モータ固定部３３と重量検出部固定部３６との上下差、つまり第１連結部３８の高さに収まるように、モータ固定部３３に固定される。そして、例えば、重量検出部固定部３６に固定された回路基板２３が、モータ１１の下方に延在するように配置される。したがって、第１連結部３８の高さは、例えば、モータ１１の高さよりも大きくなるように設定される。また、第１連結部３８の高さは、モータ１１とモータ駆動軸１２を合わせた高さよりも小さくなるように設定されるのが好ましい。そうすることで、重量センサ２をコンパクトな構成にすることができる。

このような配置の場合、例えば、メンテナンス等でモータ１１を取り外そうとした場合、モータ１１を下方に移動させても、回路基板２３に引っかかるため、取り外すことは困難となり得る。しかしながら、本実施形態における下部支持部材３２においては、例えば、図３、図４に示すように、モータ１１に連結されるモータ駆動軸１２が貫通するモータ駆動軸用貫通部３４は、例えば下部支持部材３２の一部が切り欠かれた切欠穴となっている。このモータ駆動軸用貫通部３４を切欠穴とすることにより、切り欠かれた方向にモータ１１をスライドさせることにより、モータ１１を取り外すことができ、モータ１１の修理、交換等、メンテナンスがより容易に行うことができる。さらに、モータ１１と回路基板２３との間の隙間を小さくすることができ、重量センサ２をよりコンパクトな構成にすることができる。

また、重量センサ２においては、より正確に重量を検出できるように、例えば、重量検出部固定部３６の固定後に過酷な環境における重量検出の狂いを確認したりするなど、組み上げた重量センサ２において種々の検査が必要である。例えば、本実施形態の構成とは異なり、モータ駆動軸用貫通部３４をモータ駆動軸１２が貫通する程度の貫通孔である場合、重量検出部２０を重量検出部固定部３６に取り付けた後にモータ１１を取り外す（または、重量検出部２０を取り付けた後にモータ１１を取り付ける）ことは、重量検出部２０が邪魔となるため困難である。そのため、モータ１１をモータ固定部３３に固定したのちに、重量検出部２０を重量検出部固定部３６に固定する必要がある。つまり、重量センサ２をほぼ組み上がった状態で上記検査が行われることととなり、モータ１１も重量検出部２０と同様の検査の環境にさらされ、この検査時にモータ１１が故障したりするなどの不良が生じる可能性がある。モータ１１に不良が生じた場合には、重量センサ２自体の不良となり、モータ１１の交換が必要となり、重量検出部２０を取り外して新たなモータ１１で再度組み立てを行ったり、上記検査を再度行ったりするなど、製造効率の低下、検査、製造コストの増加等が生じる。

さらに、重量センサ２が加熱調理装置に装着されている場合に、モータ１１に不良が生じた場合にも、モータ１１のみを交換することは困難であり、メンテナンス作業が行いにくい。これに対して、本実施形態の構成では、モータ駆動軸用貫通部３４を切欠穴としているため、重量検出部２０を重量検出部固定部３６に固定し、予め重量検出部２０に上記種々の処理をしたのちに、モータ１１をモータ固定部３３に固定することができる。これにより、重量センサ２の不良を低減することができる。また、重量センサ２におけるモータ１１等に故障が見つかった場合でも、メンテナンス作業等においてモータ１１のみを容易に取り外すことができ、モータ１１を交換することが容易である。重量センサ２を加熱調理装置に装着したのちでも、同様に、重量センサ２のメンテナンスが容易となる。

さらに、例えば、図２、図３に示すように、第２連結部３９の強度を増強するための補強部４１を設けていてもよい。この補強部４１により、下部支持部材３２の変形を抑制することができ、重量センサ２の故障を抑制することができる。また、上記補強部４１の代わりに、第２連結部３９を複数回屈曲させた蛇腹状に構成してもよい。特に第２連結部３９を蛇腹状にすることにより、上記ファンによる風を受ける面積を大きくすることができ、重量センサ２を冷却することができる。これにより、モータ１１、重量検出部２０等の劣化を抑制することができる。

さらに、下部支持部材３２の別の例としては、例えば、図５に示す構成であってもよい。より具体的には、下部支持部材３２におけるモータ駆動軸用貫通部（切欠穴）３４を長穴４２に変更したものである。モータ駆動軸用貫通部を長穴４２にすることにより、モータ１１と回路基板２３との間の隙間を大きくとることなく、例えばモータ１１を斜めに傾かせて、モータ駆動軸１２を長穴４２から抜き、モータ１１を重量センサ２から取り外すことができる。また、モータ１１と回路基板２３が重複している分だけスライドさせてモータ１１を重量センサ２から取り外すことができる。したがって、上記モータ駆動軸用貫通部３４として長穴４２を設けた場合も、切欠穴を設けた場合と同様に、重量センサ２のメンテナンスが容易となる。

さらにまた、本実施形態における加熱調理装置における加熱室１の底板３の下部の重量センサ２が設けられる空間には、この底板３の下の空間の空気を外部に排出するためのファンが設けられていてもよい。そして、ファンにより生じる風を重量センサ２の周囲に流すことにより、重量センサ２を冷却し、モータ１１、重量検出部２０を冷却するように構成してもよい。これにより、モータ１１、重量検出部２０の劣化を抑制することができる。

また、上記重量センサ２と底板３との間に、断熱材を設けてもよい。より具体的には、例えば、図１において、取付板４と重量センサ２との間に断熱材を設ける。言い換えれば、重量センサ２における上部支持部材３１の上面に断熱材を設ける。この断熱材により、加熱室１の熱が重量センサ２に伝達されにくくすることができる。これにより、重量センサ２の温度上昇を抑制することができ、モータ１１、重量検出部２０等の重量センサ２における部品の劣化を抑制することができる。

本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、上記実施の形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えてもよい。

１加熱室、２重量センサ、３底板、４取付板、５ターンテーブル、７支持軸、８マイクロ波漏れ防止バネ、１０駆動部、１１モータ、１２モータ駆動軸、１３第１ギア、１４第２ギア、１５押圧軸部、２０重量検出部、２２バネ電極部材、２３回路基板、２４ネジ、２５スペーサ、２６絶縁シート、２７重量検出部用ホルダ、３０支持部材、３１上部支持部材、３２下部支持部材、３３モータ固定部、３４モータ駆動軸用貫通部、３５支持軸用貫通孔、３６重量検出部固定部、３７重量検出部用貫通孔、４２長穴

Claims

加熱調理装置の底板に固定される上部支持部材と、
前記上部支持部材を貫通し、上方に配置されるターンテーブルを支持する支持軸と、
前記支持軸にかかる重量を検出する重量検出部と、
モータと、前記モータと連結されたモータ駆動軸と、前記モータ駆動軸に連結された第１ギアと、前記第１ギアと噛み合うとともに前記支持軸に連結された第２ギアとを含み、前記モータの駆動力で前記支持軸を回転させる駆動部と、
前記上部支持部材との間に前記第１ギアよび前記第２ギアを収納し、下面に前記モータおよび前記重量検出部が設けられる下部支持部材と、
を備え、
前記下部支持部材の下面は、前記モータが固定されるモータ固定部と、前記モータ固定部よりも下側に位置し、かつ前記重量検出部が固定される重量検出部固定部とを有し、
前記モータ固定部及び前記重量検出部固定部は、所定方向に並び、
前記重量検出部は、前記モータの下方に延在し、かつ前記モータと上下に間隔をあけて配置され、
前記モータ駆動軸は、前記モータ固定部に設けられた切欠穴または長穴を貫通して前記モータと連結され、
前記切欠穴または前記長穴は、前記モータ固定部において前記所定方向と直交する方向に延び、
前記切欠穴または前記長穴に沿って前記モータをスライドさせることで、前記下部支持部材から前記モータのみを取り外し可能である、加熱調理装置用重量センサ。
前記上部支持部材の上面に断熱材を設けた、請求項１に記載の加熱調理装置用重量センサ。
前記下部支持部材に補強部を設けた、請求項１または２に記載の加熱調理装置用重量センサ。
請求項１から３のいずれか１項に記載の加熱調理装置用重量センサを備える加熱調理装置。