JP5057473B2 - Gas cooker sensor - Google Patents
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Description
この発明は、ガステーブルやガスコンロのガスバーナ上に、鍋などの調理具が載置されていることを検出するガス調理器用センサに関する。 The present invention relates to a gas cooker sensor for detecting that a cooking tool such as a pan is placed on a gas burner of a gas table or a gas stove.
従来、ガステーブルやガスコンロには、鍋などの調理具が載置されていることを検出するセンサが設けられている。ガス調理器用センサとしては、例えば、特許文献1、2に開示されているようなセンサ装置がある。このセンサ装置は、リードスイッチと磁性体、及び永久磁石の組み合わせにより構成され、ガステーブルなどのガスバーナ中央に、突出状態に弾性付勢された当接部が位置している。そして、使用時に、ガスバーナ部に鍋などを載置すると、当接部が鍋等の底に当接して下降し、その当接部に接続されたケーブルとともに磁性体が移動可能に設けられている。磁性体は、リードスイッチと磁石の間に位置して、磁石の磁界を遮蔽しており、当接部の下降とともに磁性体が移動すると、磁石の磁界がリードスイッチに伝わり、リードスイッチがオンして鍋等を検出するものである。 Conventionally, a gas table or a gas stove has been provided with a sensor for detecting that a cooking tool such as a pan is placed. As a gas cooker sensor, for example, there are sensor devices as disclosed in Patent Documents 1 and 2. This sensor device is composed of a combination of a reed switch, a magnetic body, and a permanent magnet, and a contact portion elastically biased in a protruding state is located at the center of a gas burner such as a gas table. When a pan or the like is placed on the gas burner during use, the abutting portion comes into contact with the bottom of the pan or the like and descends, and the magnetic body is movably provided together with the cable connected to the abutting portion. . The magnetic body is located between the reed switch and the magnet and shields the magnetic field of the magnet. When the magnetic body moves as the contact part moves down, the magnetic field of the magnet is transmitted to the reed switch, and the reed switch is turned on. It detects the pan and the like.
特許文献1に開示されたものは、サーミスタによる温度検出装置が取り付けられたガス調理器についてもので、調理具の載置により押し下げられる当接部にサーミスタが配置され、サーミスタケーブルにリードスイッチや磁気遮蔽部材等を配置し、その移動範囲の所定位置に磁石を設けて、調理具の載置による当接部の移動をリードスイッチにより検知している。検知動作は、当接部の移動により磁気遮蔽部材である磁性体がリードスイッチに掛かる磁界を制御することにより、リードスイッチがオン・オフするものである。 Patent Document 1 discloses a gas cooker equipped with a temperature detection device using a thermistor. The thermistor is disposed at a contact portion that is pushed down by placing the cooking utensil, and a thermistor cable includes a reed switch and a magnetic switch. A shielding member or the like is arranged, a magnet is provided at a predetermined position in the moving range, and the movement of the contact portion due to the placement of the cooking utensil is detected by a reed switch. In the detection operation, the reed switch is turned on / off by controlling the magnetic field applied to the reed switch by the magnetic body as the magnetic shielding member by the movement of the contact portion.
特許文献2も、加熱調理器の鍋等が載っているか否かを検出するとともに、載っている鍋等の底板の温度を検出する装置であり、加熱調理器に鍋等の検出装置である。この検出装置は、外筒の蓋の内側に感熱素子が固定され、その感熱素子から伸びるリード線束によって近接スイッチが支持されている。内筒は外筒の内側に挿入されて外筒を上下動可能に案内しており、リード線束と近接スイッチが外筒の上下動に追従して内筒の内側を上下動するように貫通している。そして、外筒が上昇したときの近接スイッチに近接する位置に、磁石が設けられ、鍋を検知可能にしている。
上記従来の技術では、リードスイッチをオン・オフさせる磁石には、フェライト磁石が使用されていた。しかし、ガスバーナから伝わる熱によりフェライト磁石が加熱されると磁力が低下し、リードスイッチがオンする位置がずれてくる。従って、特許文献1のリードスイッチは、ガスバーナの熱の影響を受けないように離れた位置に配置されている。 In the above conventional technique, a ferrite magnet is used as a magnet for turning on and off the reed switch. However, when the ferrite magnet is heated by the heat transmitted from the gas burner, the magnetic force is reduced and the position where the reed switch is turned on is shifted. Therefore, the reed switch disclosed in Patent Document 1 is disposed at a distance so as not to be affected by the heat of the gas burner.
また、引用文献1では磁性体をリード線上に固定しており、引用文献2では近接スイッチをリード線上に固定しており、これらの構造の場合、磁石との相対的位置精度が不安定であった。さらに、リードスイッチや磁石の位置決め精度も個々のバラツキが大きいため、個々の製品毎に位置決め調整が必要となり、製造コストが高くなる原因となっていた。 In Cited Document 1, the magnetic material is fixed on the lead wire, and in Cited Document 2, the proximity switch is fixed on the lead wire. In these structures, the relative positional accuracy with the magnet is unstable. It was. Furthermore, since the positioning accuracy of the reed switch and the magnet varies greatly, positioning adjustment is required for each individual product, which increases the manufacturing cost.
さらに、熱の影響を避けるためにリードスイッチや磁石等をガスバーナから離れた位置に設置しようとすると、この検知装置の占有空間が大きくなり、ガス調理器の設計の自由度を奪い、小型化薄型化の妨げとなっていた。 Furthermore, if you try to install a reed switch, magnet, etc. away from the gas burner to avoid the effects of heat, the space occupied by this detector will increase, depriving the design freedom of the gas cooker, and reducing the size and thickness. It was a hindrance.
この発明は、上記背景技術の問題点に鑑みて成されたもので、簡単な構造で耐熱性が高く、熱による性能の低下が少なく、コストも低く設定可能なガス調理器用センサを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems of the background art, and provides a gas cooker sensor that has a simple structure, high heat resistance, low performance degradation due to heat, and low cost. With the goal.
この発明は、ガス調理器に調理具が載置されたことを検出するために突出方向に弾性的に付勢され前記調理具に当接して前記調理具の載置により退避する当接部と、前記当接部に接続され前記当接部を突没自在に支持した支持シャフトと、前記支持シャフトに挿通され前記当接部と連結された連動部材と、前記連動部材の所定位置に固定された磁性体と、前記磁性体が前記当接部の動きに連動して移動する範囲のうち前記当接部の突出時の前記磁性体と対面する位置に配置されたサマリウムコバルト等の希土類製の耐熱性を有する永久磁石と、この永久磁石と対向し感動値と開放値の応差が3AT以下、好ましくは2.0〜1.5ATの値を有するリードスイッチとを備えたガス調理器用センサである。 The present invention includes an abutting portion that is elastically biased in a protruding direction to detect that the cooking utensil is placed on the gas cooker and abuts on the cooking utensil and retracts by placing the cooking utensil. A support shaft connected to the contact portion and supporting the contact portion so as to protrude and retract, an interlocking member inserted through the support shaft and connected to the contact portion, and fixed to a predetermined position of the interlocking member. Made of a rare earth material such as samarium cobalt disposed at a position facing the magnetic body when the contact portion protrudes in a range in which the magnetic body moves in conjunction with the movement of the contact portion. A gas cooker sensor comprising a permanent magnet having heat resistance, and a reed switch facing the permanent magnet and having a difference between a moving value and an open value of 3 AT or less, preferably 2.0 to 1.5 AT. .
前記永久磁石の形状の収容部を有した一方のケースに前記永久磁石が収容され、前記リードスイッチの形状の収容部を有した他方のケースに前記リードスイッチが収容され、前記各ケースは、互いに対向させて筒状に形成され、前記支持シャフトの端面部側面に同心的に一体に固定されているものである。The permanent magnet is housed in one case having the housing portion in the shape of the permanent magnet, the reed switch is housed in the other case having the housing portion in the shape of the reed switch, and the cases are mutually connected. It is formed in a cylindrical shape so as to face each other, and is concentrically and integrally fixed to the side surface of the end surface portion of the support shaft.
また、前記磁性体は、前記支持シャフトの側面に形成されたスリットから突出し、前記連動部材の動きに連動して前記支持シャフトの長手方向に移動する板体である。The magnetic body is a plate that protrudes from a slit formed on a side surface of the support shaft and moves in the longitudinal direction of the support shaft in conjunction with the movement of the interlocking member.
前記連動部材は、前記当接部に設けられた温度センサから延びたケーブルである。または、前記連動部材は、前記当接部を保持したホルダに係止され前記支持シャフトに同軸に嵌合して移動可能に設けられた連動筒部材である。さらに、前記磁性体は、筒状に形成されて前記連動筒部材の端面に同軸的に一体に設けられ、前記連動部材の動きに連動して、前記支持シャフト内で長手方向に移動するものである。 The interlocking member is a cable extending from a temperature sensor provided at the contact portion. Alternatively, the interlocking member is an interlocking cylinder member that is locked to a holder that holds the abutting portion and is coaxially fitted to the support shaft so as to be movable. Further, the magnetic body is formed in a cylindrical shape and is provided coaxially and integrally on the end surface of the interlocking cylinder member, and moves in the longitudinal direction within the support shaft in conjunction with the movement of the interlocking member. is there.
さらにこの発明のガス調理器用センサは、前記当接部から前記支持シャフトに固定された希土類製の永久磁石とリードスイッチまでが、直線的に設けられたものである。 In the gas cooker sensor according to the present invention, the rare-earth permanent magnet fixed to the support shaft and the reed switch are linearly provided.
この発明のガス調理器用センサによれば、リードスイッチの位置をガスバーナから大きく離す必要がなく、ガスコンロの小型化に寄与するものである。さらに、構造が簡単でコストが低く、調整等も容易なものである。また、熱による検出精度の変化が生じないため、高精度で安定して調理具等の検知や温度の検出を行うことができる。 According to the gas cooker sensor of the present invention, the position of the reed switch does not need to be greatly separated from the gas burner, which contributes to downsizing of the gas stove. Furthermore, the structure is simple, the cost is low, and adjustment is easy. Moreover, since the detection accuracy change due to heat does not occur, it is possible to detect cooking utensils and the like and to detect the temperature with high accuracy and stability.
特に、リードスイッチのオン・オフ位置のヒステリシスを極小に抑えることで、製造工程でのバラツキによる仕様外れ品が発生しなくなる。さらに、各部品の位置が正確に設定され、そのため製造工程での位置調整等が不要となり、製造工数の削減を図ることができる。 In particular, by suppressing the hysteresis of the on / off position of the reed switch to a minimum, products out of specification due to variations in the manufacturing process do not occur. Further, the position of each component is set accurately, so that position adjustment in the manufacturing process is not necessary, and the number of manufacturing steps can be reduced.
また、耐熱性能が高いことから、バーナの炎の直下にセンサ部を配置することができ、センサ装置全体が小型化され、ガス調理器内部の設計自由度が向上するものである。 In addition, since the heat resistance is high, the sensor unit can be arranged immediately below the burner flame, the entire sensor device is downsized, and the degree of freedom in design inside the gas cooker is improved.
以下、この発明のガス調理器用センサの実施形態について、図1〜図4を基にして説明する。この実施形態のガス調理器用センサの上部にある当接部10の構造は、例えば図2に示すような構造となっている。上端部には金属を加工して形成した円盤状の集熱板12が設けられ、集熱板12の裏面には温度センサであるサーミスタ14が嵌合している。集熱板12には、円筒状のホルダ16の上端部が固定されている。
Hereinafter, an embodiment of a sensor for a gas cooker according to the present invention will be described with reference to FIGS. The structure of the
ホルダ16には、上端部に位置したサーミスタ14から延びたケーブル20が挿通され、ケーブル20の外側にコイルバネ22が同心状に収納されている。コイルバネ22は、上端部が集熱板12の裏面に当接し、下端部は、ホルダ16を相対的に摺動可能にガイドし位置決めするストッパ24に当接している。ストッパ24は、図示しないガス調理器本体に固定された支持シャフト26の上端部に固定されている。そして、コイルバネ22により付勢されたホルダ16は、その下方に位置した係止段部16aがストッパ24に弾性的に当接して停止し、下方に摺動可能に設けられている。ストッパ24は環状に形成され、中央の貫通孔には管状の支持シャフト26の先端部が固定され、支持シャフト26がホルダ16内へ進退自在に挿入されている。支持シャフト26内には、サーミスタ14から延びたケーブル20が挿通されている。また、ホルダ16には、円筒状のカバー18が一体に取り付けられている。
A
支持シャフト26の下方には、図1、図3に示すように、サマリウムコバルト等の希土類製の耐熱性のある永久磁石30が固定され、支持シャフト26を挟んで永久磁石30の反対側には、リードスイッチ32が固定されている。希土類製の永久磁石30は、300℃の環境下でもリードスイッチ32のオン・オフが可能な耐熱性能を有したものである。さらに、永久磁石30は、高温での減磁をキャンセルするために、予め300℃でエージングしたものを用いる。
As shown in FIGS. 1 and 3, a heat-resistant
また、リードスイッチ32は、永久磁石30と対向し、感動値と開放値の差である応差が3AT以下の値、好ましくは2.0〜1.5ATの値のものである。リードスイッチ32の動作におけるヒステリシスを小さくするには、応差は小さいほど良く、現実的には1AT以下も可能であるが、歩留まりが非常に悪く、コストが高くなるという問題がある。従って、量産性を考慮すると、3AT以下で、上記の範囲が妥当であると言える。ここで、リードスイッチの感動値とは、コイル励磁により接点を動作させるのに必要な電流値とコイル巻き数の積である。開放値は、コイル励磁で動作状態の接点が復帰する電流値とコイル巻数の積であり、感動値と相関がある。これらの単位は、動作時の電流(A)と標準コイル巻き数(5000T)の積であることから(AT)で表される。
The
当接部10のサーミスタ14から延びたケーブル20は、当接部10と連動する連動部材として機能し、ケーブル20の途中には、図3に示すように、永久磁石30とリードスイッチ32の間で、支持シャフト26内をケーブル20とともに移動可能な強磁性体金属等の磁性体筒34が固定され、当接部10とともに進退する。磁性体筒34の位置は、当接部10がガス調理器から突出した状態で、永久磁石30とリードスイッチ32の間に位置し、永久磁石30の磁気を遮蔽しリードスイッチ32がオフ状態を維持する位置である。そして、鍋等がコンロに載せられて当接部10が下方に移動すると、磁性体筒34も下方に移動し、永久磁石30の磁界によりリードスイッチ32が作動するものである。リードスイッチ32の両端の端子32aには、一対のフレキシブルなリード線33が接続され、サーミスタ14からのケーブル20と平行に延出している。
The
次に、このガス調理器用センサの動作について説明する。図2に示すように、図示しないガス調理器に鍋等の調理具28を載置すると、調理具28の底面が当接部10の集熱板12に当接して当接部10を下方へ摺動させる。これにより、当接部10と連動するケーブル20が下方へ移動し、ケーブル20とともに磁性体筒34も下方へ移動する。
Next, the operation of this gas cooker sensor will be described. As shown in FIG. 2, when a
磁性体筒34は、当接部10の突出状態で永久磁石30とリードスイッチ32の間に位置して、永久磁石30の磁気を遮蔽しリードスイッチ32がオンしないようにしている。そして、鍋等の調理具28がコンロに載せられて当接部10が下方に移動すると、磁性体筒34が下方に移動し、永久磁石30の磁界がリードスイッチ32に作用する状態となる。これにより、リードスイッチ32がオンし、鍋等がコンロに載せられたことを検知する。
The
この実施形態のガス調理器用センサによれば、永久磁石30が耐熱性の希土類製であり、高温環境下でも磁界の磁束密度は落ちず、良好な磁界をリードスイッチ32に及ぼすことができる。従って、永久磁石30とリードスイッチ32をコンロのバーナから遠くへ離す必要が無く、装置の小型化に寄与する。
According to the gas cooker sensor of this embodiment, the
また、リードスイッチ32の感動値と開放値の応差を3AT以下としたので、リードスイッチの接点のオン・オフ動作に差が少なく、これによってもリードスイッチ32のヒステリシスを小さくすることができる。
Further, since the hysteresis between the moving value and the open value of the
さらに、小型化により、ガス調理器のバーナの真下に直線的な形状で調理器具の検出センサを配置することが出来、従来のL字状のものと比べ大幅に、例えば72%の空間で配置することが出来る。 Furthermore, due to the miniaturization, the detection sensor of the cooking utensil can be arranged in a linear shape directly under the burner of the gas cooker, and is arranged in a space of, for example, 72%, compared with the conventional L-shaped one I can do it.
次に、この発明のガス調理器用センサの実施形態について、図5〜図10を元にして説明する。ここで、上記実施形態と同様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態のガス調理器用センサの上部にある当接部40の構造は、図5、図6に示すように、上端部には金属を加工して形成した円盤状の集熱板12が設けられ、集熱板12の裏面に形成された凹部12aには温度センサであるサーミスタ14が嵌合している。集熱板12は、円筒状のホルダ42上部の細径の筒状部44の先端に固定されている。
Next, an embodiment of a sensor for a gas cooker according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the same members as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. As shown in FIGS. 5 and 6, the structure of the
ホルダ42の筒状部44には、上端部に位置したサーミスタ14から延びたケーブル20が挿通され、ホルダ42内を通過して支持シャフト26に挿入されている。ホルダ42内には、ケーブル22が挿通され連動部材でもある連動筒部材48が同心状に設けられている。連動筒部材48は、上端部に鍔部48aが固定され、ホルダ42と筒状部44との境界の肩部42aに当接し、鍔部48aより上方に位置した連動筒部材48が筒状部44内に嵌合している。連動筒部材48の鍔部48aよりも下方には、円錐台状に巻かれたコイルバネ46が挿通され、コイルバネ46の細径の端部が鍔部48aに当接し、大径の端部が、ホルダ42内の支持シャフト26先端のフランジ部26aに当接している。さらに、連動筒部材48の下端部である支持シャフト26側の端部には、支持シャフト26内に挿入された磁性体筒50が一体に同軸に溶接されている。支持シャフト26の基端部は、図示しないガス調理器本体に固定された取付部材60に固定されている。
The
磁性体筒50が挿入された支持シャフト26の先端部には、耐熱性樹脂等により形成された半円筒状の一対のケース部材52a,52bが固定されている。ケース部材52aは図7、図8に示すように、中央部の内側に矩形の凹部である収容部54が形成され、希土類製の永久磁石30が収容されている。ケース部材52bは、図9,図10に示すように、中央部に円柱状の凹部である収容部56が形成され、収容部56の両端には溝56a,56bが形成され、溝56bはU字状に湾曲して、収容部56と平行に形成されたスリット57に連通している。スリット57は溝56aが形成された端面に開口している。収容部56にはリードスイッチ32が収容され、リードスイッチ32の一対の端子32aが溝56a,56bに収容され、溝56aに挿入された端子32aは、ケース部材52Bの端面から突出し、リード線33の一方に接続される。また、溝56bから端子32aが折り返されてスリット57に挿入され、リード線33の他方に接続され、ケース52bの端面から一対のリード線33が延出している。
A pair of
ケース部材52a,52bは永久磁石30とリードスイッチ32を収容した状態で、支持シャフト26の先端部に嵌合され、図示しない固定部材で固定される。支持シャフト26と連動筒部材48は、コイルバネ46によりホルダ42から離間する方向に付勢され、ホルダ42の可端開口部に設けられたストッパ45により係止されている。この状態で、磁性体筒50が支持シャフト26の先端部に挿入した位置で停止し、永久磁石30とリードスイッチ32の間に正確に位置決めされている。
The
この実施形態のガス調理器用センサも上記実施形態と同様の動作をするものであり、鍋等の調理器具がガス調理器のコンロに載せられると、当接部40が下方へ退避し、ホルダ42が下がる。すると、連動筒部材48が下方に摺動し、下端部の磁性体筒50が支持シャフト26内で下方に摺動する。これにより、永久磁石30の磁界がリードスイッチ32に作用しリードスイッチ32をオンし、調理器具を検知することが出来る。
The gas cooker sensor of this embodiment also operates in the same manner as in the above embodiment. When a cooking utensil such as a pan is placed on the stove of the gas cooker, the
この実施形態のガス調理器用センサも上記実施形態と同様の効果を奏するものであり、さらに、当接部40の動きが筒状の連動筒部材48に伝達され、動きの遊びが小さく、磁性体筒50がより正確に移動し、確実に調理器具を検知することが出来る。また、ケース部材52a,52bを用いることにより、リードスイッチ32と永久磁石30の相対位置の高精度化を簡単に実現することができる。さらに、組立時のリードスイッチ32と永久磁石30、磁性体筒50の相対位置精度を高めることができ、作動位置を安定化させることができ、製造過程での無調整化を図ることが出来る。
The gas cooker sensor of this embodiment also has the same effect as that of the above embodiment, and further, the movement of the
なお、この発明のガス調理器用センサは上記実施形態に限定されるものではなく、図11(a)に示すように、支持シャフト26の長手方向にスリット26aを設けて、このスリット26aに磁性体筒36の側面から突出した板体36aを挿通させても良い。この動作は、図11(b)、(c)に示すように、板体36aが永久磁石30とリードスイッチ32の間に位置した状態から、板体36aが退避することにより調理具を検知する。この場合、板体36aを挟んで永久磁石30とリードスイッチ32を設ければよいので、この両者を板体36aの厚みより僅かに広い程度に近接させることができ、より磁界の強い位置で動作することができるので、希土類製の永久磁石30をより小さいものとすることができる。
The gas cooker sensor of the present invention is not limited to the above embodiment. As shown in FIG. 11A, a
さらに、磁性体の形状やリードスイッチは適宜選択可能なものであり、各部材の形状や素材など適宜変更可能である。 Furthermore, the shape and reed switch of the magnetic material can be selected as appropriate, and the shape and material of each member can be changed as appropriate.
以下、この発明の一実施例のリードスイッチ及び永久磁石の測定値について説明する。まず、リードスイッチ32の感動値と開放値の応差とヒステリシスの関係について測定した結果を表1と図12のグラフで示す。
Hereinafter, measured values of the reed switch and the permanent magnet according to one embodiment of the present invention will be described. First, Table 1 and the graph of FIG. 12 show the measurement results of the relationship between the hysteresis of the
また、この実施例のサマリウムコバルト製の永久磁石30を常温から300℃まで上昇させた場合の、リードスイッチ32がオンする磁性体筒34の位置のずれは、0.8mmであった。これに対して、従来のフェライト磁石を用いた場合、常温から240℃に上昇させた段階で、リードスイッチがオンする磁性体の位置の、室温時とのずれは4.1mmとなり、温度変化による位置ずれの許容範囲を超えてしまうものであった。さらに、フェライト磁石を300℃にすると、大きく減磁しリードスイッチ32をオンすることができなかった。
Further, when the samarium-cobalt
10 当接部
12 集熱板
14 サーミスタ
20 ケーブル
22 コイルバネ
26 支持シャフト
28 調理具
30 永久磁石
32 リードスイッチ
32a 端子
34 磁性体筒
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