本発明の実施の形態について、図1〜図7を参照して説明する。図1は本発明のコンロの外観図、図2は図1に示したガラス天板の表面に設けられた各種マークの詳細図、図3はコンロの制御ブロック図、図4はガラス天板の裏面に備えられたケースの取付け態様を示した斜視図、図5〜6はケースと操作回路基板と表示回路基板の取付け工程の説明図、図7は静電容量スイッチの断面図である。
図1は、コンロ本体1の上面に、耐熱性に優れた光透過性の結晶化ガラスで形成されたガラス天板2を装着したドロップイン式のコンロを示している。ガラス天板2には、左右一対のコンロ開口3a,3bが開設されている。そして、コンロ本体1内に、各コンロ開口3a,3bに臨ませて、左バーナ4a及び右バーナ4b(本発明の加熱手段に相当する)が設けられている。また、コンロ開口3a,3bには、調理容器を載置する五徳5a,5bが配置され、ガラス天板2の上面の手前側に、左バーナ4a及び右バーナ4bの作動を指示するための操作部6が設けられている。
図2を参照して、操作部6には、コンロに電源が投入された状態で、左バーナ4a及び右バーナ4bの作動指示が可能な「運転状態」と該作動指示が不能な「待機状態」とに切り換える運転スイッチを構成するための運転スイッチマーク10が設けられている。また、左バーナ4aの作動を指示するために、左バーナ4aを点火準備状態とする点火準備スイッチを構成するための点火準備スイッチマーク11a、及び左バーナ4aの火力を5段階(レベル1〜レベル5)に切り換える火力DOWNスイッチを構成するための火力DOWNスイッチマーク12aと火力UPスイッチを構成するための火力UPスイッチマーク13aが設けられている。
また、左バーナ4aが点火準備状態にあるときと左バーナ4aの作動中に点灯する点火準備表示部を構成するための点火準備表示マーク14a、及び左バーナ4aの火力設定を表示する火力レベル表示部を構成するための火力レベル表示マーク15aが設けられている。
同様に、右バーナ4bの作動を指示するために、右バーナ4bを点火準備状態とする点火準備スイッチを構成するための点火準備スイッチマーク11b、右バーナ4bの火力を5段階(レベル1〜レベル5)に切り換える火力DOWNスイッチを構成するための火力DOWNスイッチマーク12bと火力UPスイッチを構成するための火力UPスイッチマーク13b、右バーナ4bが点火準備状態にあるときと右バーナ4bの作動中に点灯する点火準備表示部を構成するための点火準備表示マーク14b、及び右バーナ4bの火力設定を表示する火力レベル表示部を構成するための火力レベル表示マーク15bが設けられている。なお、火力レベル表示マーク15a,15bについては、省略してもよい。
さらに、操作部6には、「運転状態」にあるときに点灯するアンロック表示部を構成するためのアンロック表示マーク16と、運転スイッチが所定時間(例えば4秒)以上連続して操作されて、全てのスイッチの操作が不能ないわゆるチャイルドロック状態となったときに点灯するロック表示部を構成するためのロック表示マーク17とが備えられている。
ここで、操作部6の各スイッチマークは、ガラス天板2の裏面の各スイッチマークと対向した位置に配置された静電容量検出部(本発明の静電容量検出手段に相当する)と共に、無接点型のタッチスイッチを構成する。そして、スイッチマークの部分に静電体が置かれているときは、静電容量検出部により該静電体が検出されてタッチスイッチはon状態となる。一方、該スイッチマークの部分に静電体が置かれていないときには、静電容量検出部により該静電体が検出されず、タッチスイッチはoff状態となる。
また、操作部6の各表示マークは、ガラス天板2の裏面の各表示マークと対向した位置に配置されたLEDと共に表示部を構成する。そして、LEDをonしたときに表示部が点灯状態になり、LEDをoffしたときに表示部が消灯状態となる。
また、火力レベル表示マーク15aを用いて構成される火力レベル表示部は、左バーナ4aの火力レベル(レベル1〜レベル5)を、図示した5個の点灯部分からなるバー表示の左側からの点灯部分の点灯個数で表示する。例えば、左バーナ4aの火力レベルが1であるときはバー表示の左端の点灯部分のみを点灯し、左バーナ4aの火力レベルが5であるときはバー表示の5個の点灯部分が全て点灯する。同様に、火力レベル表示マーク15bを用いて構成される火力レベル表示部は、右バーナ4bの火力レベル(レベル1〜レベル5)を、図示した5個の点灯部分からなるバー表示の左側からの点灯部分の点灯個数で表示する。
次に、図3を参照して、コンロ本体1内には、コンロの全体的な作動を制御する制御回路基板30が備えられ、操作部6の各スイッチマーク(運転スイッチマーク10、点火準備スイッチマーク11a,11b、火力DOWNスイッチマーク12a,12b、火力UPスイッチマーク13a,13b)に対応して操作回路基板50に配置された静電容量検出部である、運転スイッチ検出部20、左バーナ用点火準備スイッチ検出部21a、左バーナ用火力UPスイッチ検出部23a、左バーナ用火力DOWNスイッチ検出部22a、右バーナ用点火準備スイッチ検出部21b、右バーナ用火力UPスイッチ検出部23b、及び右バーナ用火力DOWNスイッチ検出部22bによる静電体の検出信号が制御回路基板30に入力される。
また、制御回路基板30から出力される制御信号によって、コンロ本体1への燃料ガスの供給と遮断とを切り換えるガス元弁40、左バーナ4aへの燃料ガスの供給と遮断とを切り換える左バーナ用開閉弁41a、左バーナ4aへの燃料ガスの供給流量を変更する左バーナ用火力調節弁42a、左バーナ4aの点火電極(図示しない)に高電圧を印加して火花放電を生じさせる左バーナ用イグナイタ43a、右バーナ4bへの燃料ガスの供給と遮断とを切り換える右バーナ用開閉弁41b、右バーナ4bへの燃料ガスの供給流量を変更する右バーナ用火力調節弁42b、右バーナ4bの点火電極(図示しない)に高電圧を印加して火花放電を生じさせる右バーナ用イグナイタ43bの作動が制御される。
さらに、制御回路基板30から出力される制御信号によって、操作部6に備えられた各表示マーク(点火準備表示マーク14a,14b、火力レベル表示マーク15a,15b、アンロック表示マーク16、ロック表示マーク17)に対応して、表示回路基板60に備えられたLED(本発明の点灯手段に相当する)の点灯/消灯と、ブザー18のon/offが制御される。
また、制御回路基板30には、左バーナ4aと右バーナ4bの作動を制御する加熱制御手段31と、表示回路基板60に備えられた各LEDの点灯/消灯の制御とブザー18による報知を行う点灯制御手段32とが備えられている。
次に、図4は、ガラス天板2の裏面に、操作部6のスイッチマークに対応した静電容量検出部を備えた操作回路基板50と、操作部6の表示マークに対応したLEDを備えた表示回路基板60配置する態様を示しており、操作回路基板50が嵌め込まれる操作回路基板用開口71と、表示回路基板60に設けられたLED62(62a〜62n)の発光が透過する表示用開口72(72a〜72n)と、LED62と表示用開口72とが対応するようにLED62が嵌め込まれる位置決め凹部700(700a〜700c)とを備えたケース70が、両面テープによりガラス天板2の裏面に貼り付けられている。
ケース70には、さらに、表示回路基板60をケース70に対して位置決めするためのガイドピン80b,80dと、操作回路基板50を取り付けるためのネジ穴を有する支柱80a,80c,80eと、ケース70の蓋(図示しない)を取り付けるためのネジ穴を有する支柱81a,81bとが立設されている。
また、表示回路基板60には、LED62a〜62nを表示用開口72に位置合わせして取付けるために設けられた、ケース70のガイドピン80b,80dに対応したガイド穴61b,61dと、ケース70の支柱80a,80c,80eのネジ穴に対応したネジ穴61a,61c,61eとが設けられている。なお、図示したように、ガラス天板2の裏面には強度アップ等のために凹凸が形成されている。
次に、図5(a),図5(b),図6(a)は、(1)ガラス天板2の裏面にケース70を取付ける第1の工程、(2)ケース70を介して操作回路基板50をガラス天板2の裏面に取り付ける第2の工程、及び(3)ケース70に表示回路基板60を取付ける第3の工程を示したものである。
先ず、図5(a)を参照して、第1の工程について説明する。第1の工程において、コンロの組立て作業者は、ガラス天板2の周囲に装着されたアルミ枠7にケース70の形状に合わせて形成された切欠き7kに、ケース70を沿わせてアルミ枠7に突き当てることによって、ケース70を大まかに位置決めする。なお、7a,7bは切欠き7kの両側傾斜辺であり、ケース70にも7a,7bに対応した傾斜部が設けられていて、ケース70の取付け方向の誤りを防止している。
そして、組立て作業者は、ガラス天板2の表面側から照明を当てて、操作部6の各表示マークをガラス天板2の裏面側から視認し易くした状態で、各表示マークとケース70の表示用開口72との位置を合わせて、両面テープによりケース70をガラス天板2の裏面に貼り付ける。
ここで、表示用開口72aは点火準備表示マーク14aに対応し、表示用開口72b〜72fは火力レベル表示マーク15aに対応し、表示用開口72gはアンロック表示マーク16に対応し、表示用開口72hはロック表示マーク17に対応し、表示用開口72iは点火準備表示マーク14bに対応し、表示用開口72j〜72nは火力レベル表示マーク15bに対応している。そのため、具体的にはこれらの組合わせにより表示マークと表示用開口の位置を合わせて、ケース70がガラス天板2の裏面に貼り付けられる。
なお、上述したように、火力レベル表示マーク15a,15bが省略されている場合は、他の表示マークを用いて表示用開口72との位置合わせが行われる。
次に、図5(b)を参照して、第2の工程について説明する。第2の工程において、組立て作業者は、操作回路基板50の全面に予め貼着された非導電性の両面テープの剥離紙を剥がして、操作回路基板50を操作回路基板用開口71に落とし込み、操作回路基板50を押圧してガラス天板2の裏面に密着状態に貼り付ける。なお、両面テープを、操作回路基板50の全面ではなく、電極パターン51(51a〜51g)が形成された部分のみに予め貼着するようにしてもよい。
ここで、ケース70における表示用開口72(72a〜72n)と操作回路基板用開口71は、両者の位置関係が、操作部6における表示マーク14a,14b,15a,15b,16,17とスイッチマーク10,11a,11b,12a,12b,13a,13bとの位置関係(本発明の第1の位置関係に相当する)と一致するように、形成されている。
そして、上記第1の工程により、ケース70は、表示用開口72(72a〜72n)と、操作部6における各表示マーク14a,14b,15a,15b,16,17との位置を合わせて、ガラス天板2の裏面に貼り付けられている。そのため、操作回路基板50を、ケース70の操作回路基板用開口71に落とし込んでガラス天板2の裏面に貼り付けることにより、操作部6の各スイッチマーク10,11a,11b,12a,12b,13a,13bと対向したガラス天板2の裏面の部分に、操作回路基板50に形成された静電容量検出部となる電極パターン51(51a〜51g)が配置された状態とすることができる。
具体的には、運転スイッチマーク10と電極パターン51dが対向して配置され、点火準備スイッチマーク11aと電極パターン51bが対向して配置され、火力DOWNスイッチマーク12aと電極パターン51aが対向して配置され、火力UPスイッチマーク13aと電極パターン51cが対向して配置され、点火準備スイッチマーク11bと電極パターン51fが対向して配置され、火力DOWNスイッチマーク12bと電極パターン51eが対向して配置され、火力UPスイッチマーク13bと電極パターン51gが対向して配置される。
図7は、ガラス天板2の裏面に操作回路基板50を接着した状態における運転スイッチマーク10付近の断面図であり、ガラス天板2の裏面と操作回路基板50とが両面テープ95を介して接着されている。ここで、両面テープ95は発泡体を基材とするものである。そのため、上述したように、操作回路基板50を押圧してガラス天板2の裏面に接着したときに、ガラス天板2の裏面の凸部pと接した部分の両面テープ95が潰れ、ガラス天板2の裏面の凹部dに両面テープ95が押し込まれる。
その結果、ガラス天板2の裏面の凹部dが両面テープ95で埋められた状態で、操作回路基板50とガラス天板2の裏面が密着して接着される。この場合、操作回路基板50の表面に形成された電極パターン51dとガラス天板2の裏面間に空気層が形成されないため、該空気層により使用者の指Fを検知する精度が悪化することを防止することができる。
次に、図6(a)を参照して、第3の工程について説明する。表示回路基板60には、図4に示したように、位置決め用のガイド穴61b,61dとネジ穴61a,61c,61eが設けられている。そして、組立て作業者は、表示回路基板60のLED62(62a〜62n)が設けられている面をケース70と対向させて、位置決め凹部700a〜700cに、LED62a〜62fとLED62g〜62hとLED62i〜62nをそれぞれ合わせ、さらに、ガイド穴61bをガイドピン80bに合わせると共にガイド穴61dをガイドピン80dに合わせて、表示回路基板60を位置決めする。
そして、組立て作業者は、ネジ穴61aをケース70の支柱80a(図5(a)参照)のネジ穴に合わせてネジ90aによりネジ止めし、ネジ穴61cを支柱80c(図5(a)参照)のネジ穴に合わせてネジ90bによりネジ止めし、ネジ穴61eを支柱80e(図5(a)参照)のネジ穴に合わせてネジ90cによりネジ止めする。
ここで、ケース70におけるガイドピン80b,80d(本発明の第1のガイド部に相当する)と、表示用開口72(72a〜72n)との位置関係(本発明の第2の位置関係に相当する)は、表示回路基板60におけるガイド穴61b,61d(本発明の第2のガイド部に相当する)と各LED62a〜62nの位置関係と一致するように、設定されている。
そのため、表示回路基板60のガイド穴61b,61dをケース70のガイドピン80b,80dに差し込んで位置決めした上で、表示回路基板60をケース70にネジ止めすることにより、表示回路基板60に設けられたLED62a〜62nをケース70の表示用開口72a〜72nの位置に合わせて、表示回路基板60をケース70に取付けることができる。
そして、上記第1の工程により、ケース70の表示用開口72a〜72nは、ガラス天板2の表面の表示マーク14a,14b,15a,15b,16,17と位置合わせされている。そのため、LED62aが表示用開口72aを介して点火準備表示マーク12aと対向し、LED62b〜62fが表示用開口72b〜72fを介して火力レベル表示マーク15aと対向し、LED62gが表示用開口72gを介してアンロック表示マーク16と対向し、LED62hが表示用開口72hを介してロック表示マーク17と対向し、LED62iが表示用開口72gを介して点火準備表示マーク12bと対向し、LED62j〜LED62nが表示用開口72j〜72nを介して火力レベル表示マーク15bと対向する。
そして、組立て作業者は、表示回路基板60のコネクタ62とケーブル64を介して接続されたコネクタ65を、操作回路基板50のコネクタ52と接続する。これにより表示回路基板60から操作回路基板50への電源供給と、操作回路基板50に備えられた静電容量検出部からの静電体の検出信号の表示回路基板60への転送が確立される。
また、組立て作業者は、表示回路基板60のコネクタ63とケーブル66を介して接続されたコネクタ67,68は、図6(b)の断面図で示したように、コンロ本体内に設けられた制御回路基板30のコネクタ101,100と、中継コネクタ67,68を介して接続する。これにより、制御回路基板30から表示回路基板60への電源供給が確立される。また、表示回路基板60に備えられた各LED62a〜62nと制御基板110間のインターフェースと、操作回路基板50に形成された電極パターン51a〜51gを用いて構成された静電容量検出部と制御基板110間のインターフェースが確立される。
また、図6(b)を参照して、組立て作業者は、ケース70の側面に形成された貫通穴74にゴムブッシュ75を装着し、ゴムブッシュ75によりケーブル66の途中箇所をケース70に固定する。これにより、組立て作業中にケーブル66に加わった力がそのまま表示回路基板60に伝わり、表示回路基板60の故障等が生じることを防止している。
なお、本実施の形態では、本発明の加熱手段としてガスバーナ4a,4bを備えたコンロを示したが、電気ヒータ等の他の種類の加熱手段を備えたコンロに対しても本発明の適用が可能である。
また、本実施の形態では、ケース70を位置決め用のガイドとして用いることで、ガラス天板2の裏面への操作回路基板50の取り付けを容易にしたが、ケース70を用いずに、操作回路基板50を直接ガラス天板2の裏面に取付ける場合にも、本発明の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、操作回路基板50と表示回路基板60を別体としたが、一体として構成する場合にも、本発明の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、両面テープ95を用いて本発明の接着層を形成したが、接着剤を用いて接着層を形成するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、図7に示したように、電極パターン51dを操作回路基板50のガラス天板2と接着される側の面に形成した例を示したが、操作回路基板50のガラス天板2と接着されない側の面に電極パターン52を形成する場合にも、本発明の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、裏面に凹凸が形成されたガラス天板2を用いたコンロを示したが、裏面が平坦であるガラス天板を用いたコンロに対しても、ガラス天板の裏面と操作回路基板を密着して接着する接着層を備えることにより、本発明の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、本発明の第1のガイドとしてケース70にガイドピン80b,80dを設け、本発明の第2のガイドとして表示回路基板60にガイド穴61b,61dを設け、さらにケース70の位置決め凹部700(700a〜700c)を本発明の第1のガイドとし、表示回路基板60のLED62(62a〜62n)を本発明の第2のガイドとして、位置決め凹部700とLED62によりケース70と表示回路基板60の位置決めを行うようにしたが、いずれか一方のみによってケース70と表示回路基板60の位置決めを行うようにしてもよい。
1…コンロ本体、2…ガラス天板、4a…左バーナ、4b…右バーナ、6…操作部、10…運転スイッチマーク、11a,11b…点火準備スイッチマーク、12a,12b…火力DOWNスイッチマーク、13a,13b…火力UPスイッチマーク、14a,14b…点火準備表示マーク、15a,15b…火力レベル表示マーク、16…アンロック表示マーク、17…ロック表示マーク、31…加熱制御手段、32…点灯制御手段、50…操作回路基板、51…電極パターン、60…表示回路基板、61b,61d…ガイド穴、61a,61c,61e…ネジ穴、62…LED、70…ケース、71…操作回路基板用開口、72…表示用開口、80b,80d…ガイドピン、80a,80c,80e(表示回路基板を取り付けるための)支柱、82…(ケースの蓋を取り付けるための)支柱