JP5231427B2 - コーヒー、お茶などを作るための機器 - Google Patents

Description

本発明は、ハウジング、水タンク、及びフィルタ装置を有する、コーヒー、お茶などを作るための機器に関する。

コーヒーなどを作るための機器は、米国特許公開公報 US-A 4055114から公知である。良好な結果を得るために、水の量と、（コーヒー豆などの）濾過されるべき物質との間の比率が重要である。米国特許公開公報US-A 4055114では、コーヒーなどを淹れる態様を目的とする装置が開示されており、 濾過されるべき物質の適正量が、如何なる水の量に対しても決定されることができる。これに加え、米国特許公開公報US-A 4055114による装置のうちの一つは、ハウジング、当該ハウジングに対して固定されている水タンク、水タンク内の水位に反応する、フロートの形態をした可動要素、レバー、及びフィルタ装置を含む。レバーの端部は、ハウジングに対して、第1のピボットで回転可能に接続されている。フィルタ装置は、ベアリングカムを用いた第2のピボットで、レバーから、回転可能に懸架されている。フロートは、ロッドを介してレバーに接続されている。当該ロッドは、第3のピボットで、レバーに回転可能に取り付けられている。レバー、フロート及びフィルタ装置は、第1のピボットと第2のピボットとの間の距離と、第1のピボットと第3のピボットとの間の距離との比率によって規定される梃子比を持つレバー機構を構成する。第3のピボットの近くにあるレバーの端部は、ハウジングに対するレバーの位置を示すためのポインタ（指針）を担持する。これに加え、対応するインデックス・マークが、ハウジングに供される。第1のピボット及び第3のピボットに対する第2のピボットの位置は、調節可能である。このため、レバー機構の梃子比は、調節可能である。

所望の抽出量に応じて、水タンクは、ある水位まで満たされる。当該水位は、例えば、当該水タンクの壁にある垂直目盛で見ることができる。米国特許公開公報US-A 4055114によれば、フロートは、指針がインデックス・マークより上になる位置まで、水タンク内の水によって持ち上げられる。例えば挽いたコーヒーをフィルタホルダへ注ぐことによって、指針がインデックス・マークの基準マークに来るまで、レバーは戻されることができる。レバー機構は、このレバー及び指針の位置において、水タンクの最低水位と最高水位との間のいかなる水位に対しても、水タンク内の水の量とフィルタホルダ内の挽いたコーヒーの量との間で一定の比率が得られるように釣り合わされた。手動で梃子比を変化させるか又は調整することによって、当該レバー機構は、より薄い抽出、又はより濃い抽出の調合を可能にする。代替の動作態様、即ち、抽出の濃度の表示手段として、指針を使用することが言及されている。

しかしながら、手動による梃子比の調整は、コーヒーなどを作る一回分の物質を盛るプロセスに加えて、追加の動作を必要とする。手動の調整が、梃子比の調整用の手段を具備することができる位置は、レバーの近傍に限定される。これらの可能な位置は、必ずしも指針及びインデックス・マークの近くにあるというわけではない。このため、一方では指針及びインデックス・マークと、他方では梃子比の手動調整とは、一瞥では観察されることができない。

本発明の目的は、コーヒー、お茶などを作る一回分の物質を盛るプロセスで、広範な使いやすさを供する、冒頭のパラグラフで説明された種類のコーヒー、お茶などを作るための機器を供することである。

本発明によれば、この目的は、コーヒー、お茶などを作るための機器によって実現され、当該機器は、水タンク用のハウジング、 フィルタホルダと、ハウジングによって支持され、当該フィルタホルダを支持しているレバーとを含むフィルタ装置、並びに水タンク内の水の量と、フィルタホルダ内で濾過されるべき物質の量との間の所望の量比率を得るため、そして当該量比率を示すための、更には力をレバーへ作用させるための濃度制御システムであって、水タンク内の水の量と、フィルタホルダ内の物質の量との間の所望の量比率を調整するための自動調整ユニットを有する、当該濃度制御システムとを有する。

水タンク内の水の量と、フィルタホルダ内の物質の量との間の所望の量比率を調整するための濃度制御システムに自動調整ユニットを供することによって、所望の抽出濃度を変えるための梃子比の手動による調整は、省略されることができる。水の量が増える場合、等しい濃度の抽出を得るために、対応する濾過されるべき物質の量は、増えた水の量に実質的に比例して変えなければならない。より濃い抽出を得るためには、濾過されるべき物質の量は、増えた水の量に比例するより以上に変えなければならない。水タンク内の水の量と、フィルタホルダ内の物質の量との間の所望の量比率の調整によって、抽出量に関係なく、所望の濃度の抽出が得られることができる。任意の量の再現可能な所望の濃度の抽出を得るために、水タンク内の水の量と、フィルタホルダ内の物質の量との間の比率を調整することは、好都合である。前記比率調整の自動化は、コーヒー、お茶などを作るプロセスにおいて、広範な使いやすさを供する。

自動調整ユニットを用いることにより、梃子機構の手動調整用の手段は、省略されることができる。これは、より少ない部品を有する梃子機構、及び他のレバー部品の位置決めに際し、より多くの自由度で設計されることができる梃子機構、という追加の長所をもたらす。さらにまた、斯様な機構は、製造するのが比較的容易である。

更なる長所は、知覚される抽出の品質に関する。この長所を説明するために、米国特許公開公報US-A 4055114の装置の背景にある力学が、分析される。所望の抽出の量に応じて、米国特許公開公報US-A 4055114による装置の水タンクは、例えば当該水タンクの壁にある可視目盛りで見える水位まで満たされる。フロートの水への浸入から生じる浮力は、水からフロートへと作用する。当該浮力は、第3のピボットを介してレバーに伝達され、第1のピボットの回りで、第1の回転方向にレバーを回転させる傾向がある。濾過されるべき物質の一回分の量をフィルタ装置内に盛ることによって、レバーは、濾過されるべき物質の重量、即ちフィルタ装置を介して伝達される前記重量によって、第2のピボットに負荷がかかる。濾過されるべき物質の重量は、第2の回転方向にレバーを回転させる傾向がある。当該第2の回転方向は、浮力によって誘起される第1の回転方向に対して反対向きである。インデックス・マークに対する指針の位置は、一方では浮力から生じるレバーの回転角度を指し示し、他方では濾過されるべき物質の重量を指し示す。抽出の濃度の表示手段として指針を使用することが可能であることは、米国特許公開公報US-A 4055114で明言されている。レバーの平衡のとれた基準位置において、水タンク内の水の量と、フィルタホルダ内の、例えば挽いたコーヒーの量との間で、水タンクの最低水位と最高水位との間の如何なる水位に対しても、一定の比率が得られるよう、レバー機構は釣り合わされた。このとき、指針は、インデックス・マークの基準マークの位置にある。実際に満足であると立証される、これらの量の一定の比率は、例えば、100ミリリットルの水に対して、6グラムのコーヒーである。

わずかにより薄いか、又はわずかにより濃い抽出が所望される場合、インデックス・マーク上での濃度の表示調整のために、指針の位置を用いることが可能である。若干の追加の濾過されるべき物質を加えることにより、レバー及び指針は、両者の平衡のとれた基準位置に留まるのではなく、インデックス目盛り上の基準マークを通過して第2の回転方向に回転する。より濃い抽出を表している第2の回転方向に従って、指針は基準マークに対して一方の側の異なる位置を指し示す。若干の余分の濾過されるべき物質を除去することにより、機構は反転し、当該指針は基準マークに対して他方の側にあるだろう。インデックス・マーク上にある基準マークに対するこの新しい指針の位置は、しかしながら、濃度表示目盛り上での抽出の絶対濃度の表示として解釈されてはならない。インデックス・マークが濃度表示目盛りとして使われる場合、インデックス目盛り上での1目盛は、水タンク内の水の量と、梃子比の調整とに依存した抽出の濃度の増減を表すことが理解される。この理由により、予測可能で所望の濃度、及び基準濃度とは異なる濃度の抽出を得るために、ユーザは、インデックス・マーク上にある基準マークに対する指針の位置の意味を解釈することを経験せねばならない。この知覚の違いを理解するために、以下では、レバーは平衡が保たれていて、指針は基準マークに位置していると仮定されよう。フロートは、レバーの基準回転角度と水タンク内の水の量とに応じた浸水深さ以上の量の水の中に浸漬される。濾過されるべき物質の追加の量がフィルタ・システムに加えられた場合、追加のトルクがフィルタ装置によってレバーに作用する。レバーは回転し、フロートは水中により深く浸漬される。追加の物質の重量によってレバーに作用する追加のトルクが、フロートの水によって作用する増加した浮力によってレバーに作用する増加したトルクと平衡するまで、このプロセスは進行する。浮力の増加量は、濾過されるべき物質の量に依存し、水タンク内の水の量には依存しない。このため、基準マークに対するレバー及び指針の追加の回転角度は、基準量に対して追加で加えられた、濾過されるべき物質の重量によって決定され、水の量によって決定されるのではない。このため、追加で加えられた物質は、インデックス・マークに対して同じ指針の位置で、少量又は大量の抽出を濃くするために用いることができる。濃度制御システムに自動調節ユニットを供することによって、加えられるべき物質の量を示す当該システムは、水タンク内の水の量に依存することなく抽出の濃度の変更をするために、水タンク内の水の量に応じて適応されることができる。本発明の適用と共に、インデックス目盛りに対する指針の位置が、おそらく濃度の単位で分割された、濃度を示す目盛りとして使われることができる。斯様な濃度の単位は、抽出をするために使用される水タンク内の水の量には依存しない、知覚される濃度の増加を表す。

本発明による機器の好都合な実施例は、自動調整ユニットがレバーの一部に接続されている第1の部分をもち、水タンク内の水の量に応じた拘束位置にて第2の部分で拘束されている、弾力のある要素を有するという点で、規定されている。当該弾力のある要素の第1の部分はレバーに接続されており、第2の部分は水タンク内の水の量に応じた位置で拘束されている。このため、弾力のある要素の弾性変形は、水タンク内の水の量及びレバーの回転角度に依存する。弾性変形した状態において、当該弾力のある要素は、変形の程度に応じて、その周囲へ力を及ぼすことができる。このため、当該弾力のある要素は、水タンク内の水の量に応じて、レバーの平衡に影響を及ぼす。

本発明による機器の好都合な実施例は、弾力のある要素が、可調長さの変形可能な部分を持っている板バネであるという点で規定されている。前記長さは、自動調整ユニットに含まれる長さ制御ユニットの調節部分によって調節可能である。板バネは、比較的容易に必要な大きさにされることができ、単純で信頼性が高い、弾力のある手段を供する。板バネは、調節可能でありながら拘束する要素と協働するのに適切な形状を持つ。このため、板バネの変形可能な部分のコンプライアンスは、比較的容易に調節されることができる。

自動調整ユニットが、長さ制御ユニットの、長さ制御器の調節部分に連結された案内部分との協働のために、水タンク内の水の量に応じた位置をもつ、浮揚体を有するという点で、本発明による機器の好都合な実施例が規定されている。コーヒー、お茶などを作る際、水が装置に供される。水タンク内の水と連通する浮揚体は、水位を検出する信頼性が高い態様である。水位及び浮揚体の位置は、長さ制御ユニットの案内部分に伝達される。このため、比較的少数の、けれども信頼性が高い部品が、調整ユニットを構成するために必要とされる。浮揚体によって水位を検出することは、浮揚体の設計及び製造のための好ましい特性を持つ、広範なカテゴリの材料の使用を可能にする。

案内部分の浮揚体との摺動可能な係合のために、当該案内部分は第1の案内面をもち、当該浮揚体は、当該第1の案内面に対応し、かつ協働する第2の案内面を持つという点で、本発明による機器の好都合な実施例が規定されている。摺動接触は、浮揚体の位置を長さ制御ユニットに伝達する、単純な手段である。浮揚性の要素と、長さ制御ユニットとの間のインターフェースとして、追加の部品が何ら必要とされない。

本発明による機器のこれらの態様、及び他の態様は、図を参照して例示的に解明され、そして、説明されている。

本発明による機器の実施例の概略図を示す。 本発明による機器の別の実施例の概略図を示す。 図2の実施例の上面図を示す。

図1では、本発明によるコーヒー、お茶などを作るための機器の実施例が、概観的に描かれている。図1による実施例は、水タンク2用のハウジング1と、当該ハウジング1に回転可能に取り付けられたレバー5を含み、濾過されるべき物質31のある量を含有するフィルタホルダ4を支持しているフィルタ装置3とを有する。この例では、物質31は、挽いたコーヒーである。自動調整ユニット22を有する濃度制御システム20が、矢印21によって概観的に示される調節力をレバー5に作用させるために供される。力21は、水タンク2内の水30のレベル23、及びレバー5の回転位置5aに依存する。レバー5の末端部分は、第1のピボット7でハウジング1に回転可能に接続している。フィルタホルダ4は、第2のピボット8で、レバー5から回転可能に懸架されている。フロート6は、第3のピボット9で、レバー5に枢動自在に取り付けられている。フロート6は、水タンク2内の水30のレベル23に反応する。濃度制御システム20は、水タンク2内の水30のレベル23及びレバー5の回転位置5aを検出する。後述するように、濃度制御システム20は、検出水位23及びレバー5の回転位置5aに従って、レバー5に作用する調節力21を決定する。当該調節力21は、レバー5へトルクを作用させる。この結果、レバー5は回転し始める。指針10が、レバー5に取り付けられている。指針10は、レバー5の回転に従って移動する。濃度を示す目盛り11が、ハウジング1に取り付けられている。濃度を示す目盛り11に対する指針10の位置は、追加された濾過されるべき物質をフィルタホルダ4へ注ぐことによって、調整されることができる。梃子比は、第1のピボット7と第2のピボット8との間の距離と、第1のピボット7と第3のピボット9との間の距離との比率によって規定される。レバー機構及び梃子比は、指針10が、濃度を示す目盛り11上にある基準マーク12と向き合う位置にある場合に、水タンク2内の水30の量と、フィルタホルダ4で濾過されるべき物質31の量との間の一定の比率が得られるよう、釣り合った。指針10が濃度を示す目盛り11上にある基準マーク12と向かい合っている場合、濃度制御システム20は、調整力21がゼロの大きさを持つような、レバー5に対する調節力21を確立する。

より濃い抽出を得るために、より多くの物質がフィルタホルダ4に加えられた場合、レバー5は反時計回り方向に回転するであろう。レバー5の回転位置5aは、濃度制御システム20によって検出される。レバー5の反時計回りの回転位置5aの結果、フロートは、水中へと更に浸漬される。最初の水位23及び加えられた水位の増加分24は、濃度制御システム20によって検出される。最初の水位23と水位の増加分24との和である、新たな水位（23+24)及びレバー5の回転に従って、濃度制御システム20は、レバー5に作用させる上述の調節力21を決定する。当該調節力21は、増えてゆく新たな水位と共に増加し、この結果、知覚される抽出濃度は水タンク2内の水の量には依存しないままである。この結果、これから得られるであろう抽出の濃度を表すために、レバー5の回転は変化し、指針10は新しい値を、濃度を示す目盛り11上に示すことだろう。梃子比は固定されており、ユーザに対して求められる唯一の動作は、指針10が濃度を示す目盛り11の所望の位置に来るまで、濾過されるべき物質をフィルタホルダ4へと注ぐことである。たとえ指針10が、濃度を示す目盛り上にある基準マーク12と向い合っていないときでさえ、知覚される抽出の濃度は水タンク2内の水の量には依存しないで留まっている。水の量に依存することなく、所望の濃度及び再現可能な濃度に対して物質の一回分を盛ることが、手動の調整もすること無く、濃度表示目盛りへの一瞥のみによって可能である。

濃度制御システム20は、様々な態様で実施されることができる。抽出の濃度を制御する好都合な態様は、それ自体は公知である電気装置を介して、水位23及びレバー5の回転位置5aを測定することによる。得られた信号は、それ自体は公知である信号処理ユニットへと供給されることができる。当該信号処理ユニットは、レバー5に働く調節力21を作用させるために、電気アクチュエータへの入力信号を決定する。これらの電気技術的な特徴をもつ作業は、従来の方法に従ってよい。これ以降で説明されるように、濃度を制御するための別の好都合な態様が、機械装置によって供される。

上記のように、水タンク内の水の量と、濾過されるべき物質の量との間の所望の量比率が制御される。これに加え、指針10が、濃度を示す目盛り11上にある基準マーク12と向い合っているとき、濃度制御ユニット20によってもたらされる力21はゼロでなければならない。指針10が、基準マーク12と向い合っている基準位置にないとき、調整ユニット22は、水タンク2内の水30の量と比例した大きさをもった力21を生成する。

図1で開示された実施例の異型が、図2に概観的に描かれている。同じ参照符号が、図1の実施例の、対応する部品と類似しているこれらの部品に対して使われている。濃度制御ユニット20は、弾力のある要素50aを有する。数種類の弾力のある要素、例えば螺旋スプリング、捩りバネなどが用いられることができるが、しかし、板バネが好まれる。図2の実施例では、板バネ50が取り付けられている。板バネ50の第1の部分51は、レバー5の一部と接続されている。板バネ50の第2の部分52は、水タンク2内の水30の量に応じた位置で拘束されている。第1の部分51と第2の部分52との間に、板バネ50は、変形可能な部分53を有する。長さ制御ユニット61の調節部分60が、変形可能な部分53の長さを調整（可変）するために用いられることができる。拘束位置及び変形可能な部分53の長さは、水タンク2内の水30の水位23に反応する。板バネ50は、弾力のある部品、即ち、その元の形状に戻ることができる部品である。濃度制御ユニット20は、指針10が濃度を示す目盛り11上にある基準マーク12と向かい合っているときに、板バネ50がその元の形状にあるとみなせるよう、機器100に取り付けられている。この位置では、板バネ50は、レバー5に力を及ぼさない。自動調整ユニット22は、その位置が水タンク2内の水30のレベル23に依存する、浮揚体54を有する。水位23が増す場合、当該浮揚体は矢印によって示される平行移動55を通じて平行移動する。拘束要素56、57、及び（図2では見えないが、しかし図3では見える）58を有する運動拘束部が、平行移動55を可能にし、浮揚体54の回転を防止するために供される。図2の実施例では、浮揚体54は、内孔59を有する。内孔59は、長さ制御ユニット61の案内部分62を収容する。長さ制御ユニット61の案内部分62は、捻じられた形状の第1の案内面63を有する。浮揚体54は、内孔59に供された第2の案内面64を有する。当該第2の案内面64は、例えば円板66内のスロット開口部65によって供され、内孔59にぴったり合う。浮揚体54の平行移動55は、水位23の増加を、長さ制御ユニット61の案内部分62の回転67に伝達する。案内部分62は、ピボット68によって水タンク2に回転可能に接続されている。当該ピボット68は、案内部分62の平行移動を防止する。案内部分62は、長さ制御ユニット61の調節部分60に、一体で接続されている。案内部分62は、長さ方向の軸67aを持っている。案内部分62の回転によって、長さ制御ユニット61の調節部分60の回転67が生じる。前記回転67は、長さ方向の軸67aを中心にして行われる。調節部分60は、板バネ50を囲い、その第2の部分52で、当該板バネ50を平行移動55の方向に沿った動きから拘束している曲げ部分69を有する。板バネ50の変形可能な部分53の長さの調整は、図3によって説明されている長さ制御ユニット61の回転67の結果として行われる。

図2の実施例では、長さ制御ユニット61の案内部分62は、浮揚体54の平行移動55を、長さ制御ユニット61の回転67へと伝達するために、捻じられた形状である。これに加えて、浮揚体54は、拘束部56、57及び58によって、回転が防止されている。代替的には、まっすぐな形状の案内部分62を使用することが可能であり、それ自体は公知の手段による、図2の実施例の運動逆転として、浮揚体の回転を定めることが可能である。

図3では、図2に従って上で説明された実施例の上面図が概観的に描かれている。浮揚体54は、規制部56、57、58によって、回転が拘束されている。浮揚体54の平行移動55は、水タンク2内の水の量の変化による。浮揚体54の平行移動55の結果、調節部60は、回転67によって回転する。回転67によって、矢印70により示される、板バネの拘束部の平行移動が生じる。板バネ50の変形可能な長さ70aは、これに従って調整される。長さ制御ユニット61（図2を参照）の案内部分62（図2を参照）の捻じられた形状の向きは、変形可能な長さ70aが、水位23（図2を参照）の増加で減少するようにする。板バネ50の変形可能な長さ70aが、機械工学の分野の一般に既知の理論に従って減少する場合、板バネ50のバネ剛性は増加する。案内部分62（図2を参照）の捻じりは、板バネの剛性の変化が、濾過されるべき物質と、水タンク内の水との間の所望の量比率に従うよう、設計される。

本発明が例示され、図及び前述の説明にて詳細に解説されたが、斯様な図例及び説明は、例示又は典型であるとみなされ、拘束されるものではない。即ち、本発明は、開示された実施例に限定されることはない。

図、開示、及び添付の請求項の範囲の学習から、開示された実施例に対する他のバリエーションが、請求された本発明を実施する際に当業者によって理解されることができ、遂行されることができる。当業者人が事項に精通しているので、既知の装置、要素および部品は、詳細に説明されなかった。請求項において、単語「有する」は他の要素又は他のステップを除外することはなく、そして、不定冠詞「ａ」、又は「an」は複数を除外することはない。単一の機構又は他のユニットは、請求項において列挙された複数の項目の機能を満たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項において列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組合せが有効に使われることができないことを示してはいない。請求項中のいかなる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されてはならない。

Claims (7)

1. 水タンク用のハウジング、
   フィルタホルダと、前記ハウジングによって支持されており、前記フィルタホルダを支持しているレバーとを含むフィルタ装置、並びに
   前記水タンク内の水の量と、前記フィルタホルダ内で濾過されるべき物質の量との間の所望の量比率を得るため、及び当該量比率を示し、レバーに力を作用させるための濃度制御システムであって、前記水タンク内の水の量と、前記フィルタホルダ内の物質の量との間の所望の量比率を調整するための自動調整ユニットを有する当該濃度制御システムを有し、前記自動調整ユニットは、前記レバーの一部に接続された第1の部分をもち、前記水タンク内の水の量に応じた拘束位置で、第2の部分で拘束されている、弾力のある要素を有する、コーヒー、お茶などを作るための機器。
2. 前記弾力のある要素が、前記自動調整ユニットに含まれる長さ制御ユニットの調節部分によって調節可能な長さの、変形可能な部分をもつ板バネである、請求項１に記載の機器。
3. 前記自動調整ユニットは、前記長さ制御ユニットの調節部分と結合された、前記長さ制御ユニットの案内部分と協働するための浮揚体を有し、前記浮揚体は、前記水タンク内の水の量に応じた位置をもつ、請求項２に記載の機器。
4. 前記案内部分の前記浮揚体との摺動可能な係合のために、前記案内部分は第1の案内面をもち、前記浮揚体は第1の案内面に対応し、かつ協働する第2の案内面をもつ、請求項３に記載の機器。
5. 水の量と、濾過されるべき物質の量との間の前記比率によって、知覚される抽出の濃度を示すための濃度を示す目盛りを含む、請求項１に記載の機器。
6. 前記フィルタ装置が、前記レバーに更なる力を作用させるための、前記水タンクの水位に反応する可動要素を含む、請求項１に記載の機器。
7. 前記濃度制御システムが、前記水タンク内の水の量と、フィルタホルダ内の、濾過されるべき物質の量との間の予め設定された量比率を得るため、及び前記レバーに力を作用させるための他の調整ユニットを有する、請求項１に記載の機器。

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