まず、図1〜図7を用いて、実施例1の加熱調理器の構成について説明する。
図1は、本実施例の加熱調理器を示す斜視図であり、前面の開閉扉3を開いて加熱室2内部にパン焼成容器28と具材容器29を備えたベーカリー手段30を装着した状態を示す。図2は、加熱室2底面に装着ガイド36を装着する状態を示す分解斜視図である。図3は、加熱室2底面に装着ガイド36を装着した状態で、さらにベーカリー手段30を装着する状態を示す分解斜視図である。図4は、図1におけるA−A断面図、図5は、B−B断面図である。図6は、本実施例の加熱調理器を上方から見た部分断面図である。図7は、本実施例のパン焼成容器と具材容器とを示す分解斜視図である。
<全体構成・マイクロ波加熱>
図1に示すように、本体1の加熱室2の前面には前面開口42が設けられており、この前面開口42は、上部に把手4を設けた開閉扉3で開閉される。また、本体1の前面には開閉扉3の開閉状態を検知する扉スイッチ14が設けられ、開閉扉3が開いている間は電源を投入しないよう構成されている。加熱室2の内部には、装着ガイド36を介してベーカリー手段30が着脱自在に設置され、ベーカリー手段30を用いることで、パンを焼成することができる。なお、ここでは、開閉扉3の回転支点が前面開口42の下方にある例を示したが、開閉扉3の回転支点が前面開口42の側方にある構成としても良い。
また、図2に示すように、加熱室2の底面には、前側左右の2ヶ所と奥側中央1ヶ所の計3ヶ所に重量センサ10が設けられ、この重量センサ10には、セラミックのような低損失の誘電体素材で構成されたテーブルプレート11(図2では点線で示す)が着脱自在に載置できる。マイクロ波加熱を行う際には、重量センサ10にテーブルプレート11を載置し、テーブルプレート11上に載置された食品の質量を測定してマイクロ波加熱の熱量または加熱時間を制御する。一方、ベーカリー手段を用いた調理を行う際には、テーブルプレート11を取り外して調理を行うが、この詳細は後述する。
また、図4に示すように、加熱室2の外側には、加熱室2側に吐出口を向けたボイラ13が設けられ、図示しない水タンクから供給された水をヒータで加熱して発生させた蒸気を加熱室2に供給できる。また、加熱室2の外壁には、加熱室2内部の温度を測定する温度センサ12が設けられる。
加熱室2の下方には機械室5が設けられており、その略中央には回転アンテナ6と、それを駆動するアンテナ駆動モータ7が設けられている。機械室5の回転アンテナ6に隣接して一方の側にはマイクロ波を生成するマグネトロン8が設けられ、マグネトロン8と回転アンテナ6とは導波管9により接続され、マグネトロン8で生じたマイクロ波は、回転アンテナ6から放射され加熱室2内部に供給されることで、加熱室2内部にセットされた食品(図示せず)をマイクロ波加熱できる。また、機械室5には制御装置15が設けられ、加熱調理器の動作制御やスイッチやセンサ類の制御を行う。加熱室2上面には図示しないアクチュエータにより開閉可能な排気シャッタ16が設けられ、加熱を速めたい時には閉鎖して、加熱時の熱漏洩を防止することで省エネを図る。
<オーブン加熱>
図4に示すように、加熱室2上面には上ヒータ17が配置され、加熱室2内部を輻射熱で加熱する。また、図5に示すように、加熱室2背面には、熱風モータ18によって回転する熱風ファン19と、吸気口20から吸気される空気を加熱する熱風ヒータで構成される熱風ユニット22が設けられている。この熱風ユニットを用いて、加熱室2内の空気を吸気口20から吸引して加熱した後、加熱室2背面に設けられた熱風噴出口23から加熱室2内に噴出させることで対流により加熱し、オーブン加熱を行う。
<ベーカリー手段の取り付け>
図3に示すように、ベーカリー手段30は、パン生地57を入れるパン焼成容器28(調理容器)と、その上方に載置され、加熱室2上端近傍に配置されることになる具材容器29とを備えている。
また、図4に示すように、機械室5のうち、マグネトロン8、回転アンテナ6が存在しない位置に、加熱室2の底面を貫通する攪拌駆動軸24と、攪拌駆動軸24に動力を与える攪拌モータと、攪拌駆動軸24と攪拌モータ25を減速しながら接続する減速手段26が設けられている。減速手段26としては、攪拌モータ25の軸に設けられた小プーリ32と、攪拌駆動軸24に設けられた大プーリ33と、両プーリ間に巻き回されたベルト34の組み合わせを用いても良いし、攪拌モータ25の軸に設けられた小歯車と攪拌駆動軸24に設けられた大歯車の組み合わせを用いても良い。このような減速手段26を用いることで、攪拌モータ25の回転を減速して攪拌駆動軸24に伝達する。
ベーカリー手段30は、パン焼成容器28底面に設けられた駆動連結部31を介して加熱室2底面の攪拌駆動軸24に着脱自在に取り付けられる。また、攪拌駆動軸24の近傍には、パン焼成容器28の底面に設けられた凸部によって操作されるマイクロスイッチ35が設けられており、マイクロスイッチ35の出力によって、ベーカリー手段30が装着されたかを検知できる。
以上で説明したように、ベーカリー手段30を攪拌駆動軸24に装着することで、攪拌羽根27が攪拌駆動軸24と連動して回転駆動し、パン焼成容器28内のパン生地57などを攪拌することができる。
次に、ベーカリー手段30の取り付けの手順の概略を図1〜図3を用いて説明する。
図2は本体1の斜視図であって、破線で示すテーブルプレート11を取り外し、加熱室2底面の攪拌駆動軸24を目視できるように露出させた状態を示す。ベーカリー手段30を設置する際には、まず、装着ガイド36を加熱室2内部の側壁に沿って加熱室2底面にセットする。その後、図3に示すように、ベーカリー手段30を前面開口42から挿入し、装着ガイド36にガイドさせて、図1に示すように、加熱室2底面の攪拌駆動軸24にベーカリー手段30を装着する。なお、図3に示すように、パン焼成容器28には、前面開口42の側(ユーザ側)にハンドル40を設けており、パン焼成容器28に具材容器29を載置した状態であっても、ユーザはハンドル40を保持して加熱室2内部にベーカリー手段30を簡単にセットすることができる。
また、ベーカリー手段30を加熱室2底面に固定ないし解除するためのロックレバー41を備え、ロックレバー41をロック方向(例えば、加熱室2の奥側方向)に回動させることでベーカリー手段30を加熱室2底面に固定できる。その構成と動作の詳細は後述する。
<装着ガイド>
図2、図3を用いて、装着ガイド36を詳細に説明する。図2に示すように、装着ガイド36は、駆動軸穴37とガイド底面38とガイド側壁39を備えている。装着ガイド36を加熱室2底面にセットすると、攪拌駆動軸24が駆動軸穴37を貫通する。ベーカリー手段30を装着するときには、まず、装着ガイド36のガイド底面38にベーカリー手段30を載置し、ガイド側壁39で左右両側をガイドさせながら、加熱室2奥側に移動させる。ベーカリー手段30の駆動連結部31を攪拌駆動軸24の位置まで移動させると、駆動連結部31を攪拌駆動軸24に取り付けることができ、ベーカリー手段30内の攪拌羽根27に攪拌駆動軸24の動力を伝えることができる。
本実施例では、左右ガイド側壁39の幅を、手前側で広く、奥側で狭くした。ベーカリー手段30を奥側に移動させるときに左右位置をガイドすることで、攪拌羽根27と攪拌駆動軸24の位置を一致させることができ、ベーカリー手段30を容易に正常な位置にセットすることができる。
なお、装着ガイド36をセットすると、開口右側の重量センサ10は装着ガイド36に覆われるので、ベーカリー手段30を取り付けるときに、ベーカリー手段30と重量センサ10が衝突することがなく、重量センサ10の破損を回避することができる。また、ベーカリー手段30をセットする際には、ベーカリー手段30は装着ガイド36上を移動するので、ベーカリー手段30と加熱室2底面が接触することがなく、加熱室2底面の傷や磨耗を防止できる。
<ベーカリー手段の取り外し>
ベーカリー手段30を取り外す際には、開閉扉3を開放した後、ロックレバー41を解除方向(例えば、加熱室2の手前方向)に回動してロックを解除し、しかる後にベーカリー手段30を持ち上げてから手前に移動することによって、前面開口42からベーカリー手段30を取り出すことができる。その後、具材容器29を持ち上げてパン焼成容器28から取り外した後、焼成されたパンをパン焼成容器28から取り出す。
なお、本実施例では、具材容器29はパン焼成容器28の上面に載置された構成であるため、具材容器29を持ち上げるだけで、具材容器29を簡単に取り外すことができる。このため、耐熱手袋をした状態であっても容易に具材容器29を取り外すことができ、焼成直後のパンを簡単に取り出すことができる。
<具材投入駆動手段>
図4に示すように、パン焼成容器28の上方に載置される具材容器29は、第一の具材投入手段43と、第二の具材投入手段44を備えている。第一の具材投入手段43は、パン生地57を発酵させる酵母である粉体あるいは顆粒のドライイースト133等をパン焼成容器28に保持し、外部からの操作によってこれらをパン焼成容器28に投入するものであり、第二の具材投入手段44は、レーズンやナッツ等の具材135をパン焼成容器28に保持し、外部からの操作によってこれらをパン焼成容器28に投入するものである。なお、これらの具材投入手段は、後述する具材投入駆動手段47からの操作によってその底面が開放され、ドライイースト133や具材135をパン焼成容器28に投入できる。
ここで、加熱室2内部は300℃程度に加熱されるため、具材投入駆動手段47を加熱室2内部に設置するのは好ましくない。そこで、本実施例では、具材投入駆動手段47のアクチュエータとして機能する第一の具材投入モータ91と第二の具材投入モータ97を加熱室2より低温となる機械室5に配置し、ここで発生させた駆動力を加熱室2の外側に設けたプッシュロッド73を介して、加熱室2の略天井高さに設けた駆動レバー45に伝達する構成とした。また、駆動レバー45に対向する加熱室2の側壁面には、駆動レバー45を通す貫通穴74が設けられており、加熱室2の外側に設けた駆動レバー45は貫通穴74を通して加熱室2の内側に設けた第一の具材投入手段43や第二の具材投入手段44を操作し、ドライイースト133や具材135をパン焼成容器28に投入することができる。なお、本実施例では、具材投入駆動手段47のアクチュエータとして、モータを用いる構成を説明するが、モータに代え、ソレノイド等を用いても良い。
<ベーカリー手段>
図7の分解斜視図を用いて、ベーカリー手段30の構成をさらに詳細に説明する。
具材容器29には、具材投入駆動手段47の駆動レバー45と嵌合する複数の作用穴46が設けられている。この作用穴46は、具材投入駆動手段47に近接して設けられることが望ましく、加熱室2の壁面に近接して互いに対向した位置に設けるのが好適である。
また、具材容器29の第一の具材投入手段43は具材容器29の作用穴46側に設けられ、第二の具材投入手段44は作用穴46とは反対側に設けられる。
具材容器29がパン焼成容器28に正しい向きにセットされず、具材投入駆動手段47と作用穴46が対向しない場合には、具材投入駆動手段47の駆動レバー45で具材容器29の作用穴46を操作できず、具材135等の投入ができないという問題が生じる。そこで、パン焼成容器28の左右上端に第一の突起48と第二の突起49を設けるとともに、具材容器29の左右下端に第一の凹部50と第二の凹部51を設けた。そして、第一の突起48と第二の突起49の幅を異ならせるとともに、第一の凹部50を第一の突起48の形状に対応させ、第二の凹部51を第二の突起49の形状に対応させることで、具材容器29をパン焼成容器28に誤った向きで載置できないようにした。
また、パン焼成容器28内に熱風を導入できるよう、具材容器29下端の前後方向には熱風の流通が可能な通風路52を設けた。なお、本実施例では、第二の具材投入手段44を通風路52に沿った向きに(前後方向に長く)設けたが、この理由は後述する。
ここで、駆動連結部31を含むパン焼成容器28の高さ寸法をH1、具材容器29の高さ寸法をH2、前面開口42の高さ寸法をH3としたとき、本実施例では、H3>H1+H2を満たすように、パン焼成容器28、具材容器29、前面開口42の高さ寸法を設定した。これにより、パン焼成容器28に具材容器29を載置したベーカリー手段30の状態で、前面開口42から加熱室2の内部にベーカリー手段30を挿入できる。なお、H3>H1+H2+25mmを満たすように各高さ寸法を設定すると、余裕を持って、ベーカリー手段を着脱できるため、さらに好適である。
<具材容器の後端部とパン焼成容器の後端部の位置関係>
次に、図5と図33を用いて、具材容器29と、パン焼成容器28との好適な位置関係について説明する。
図5はパン焼成時の本体1の断面図であり、ここに示すように、熱風ヒータ21で熱せられた熱風は、加熱室2の背面に設けられた熱風噴出口23から吹出し、パン焼成容器28を側面から加熱するとともに、通風路52を通ってパン焼成容器28内のパン生地57の上面に吹き付けられることでパンの焼成が進む。
図33は、具材容器29の後端部54と、パン焼成容器28の後端部55の位置関係を示す縦断面図である。図5でも説明したように、ベーカリー手段30の通風路52を通ってパン焼成容器28内に流入する熱風53によって、パン生地57の表面が加熱され、パンの焼成が促進される。ところが、パン生地表面56が部分的に高温になり過ぎると、焼成が均一でなくなり、部分的に焼き色が付き過ぎたり、部分的に焼成が早期に完了しすぎたりして、パンのふくらみが不均一になる、といった問題点がある。
例えば、図33(a)に示すように、具材容器29の後端部54が、パン焼成容器28の後端部55よりも前方にある場合、後側の通風路52が上向きになるため、上方の熱風噴出口23から供給される熱風53が通風路52に流れ込み易く、特に、熱風53の上流側となるパン生地表面56では、熱風53が直接パン生地57表面に当るために温度が局部的に上昇しすぎて、焼成が早期に終了するためにふくらみが十分でなく、かつ表面の焼き色が他の部分よりも強すぎる場合が発生する。
そこで、本実施例では、図33(b)に示すように、具材容器29の後端部54の前後位置を、パン焼成容器28の後端部55と一致または後方とすることで、後側の通風路52が上方向きにならないようにし、ベーカリー手段30内部への熱風53の流入を適度に阻害する。この構成によって、特にパン生地表面56の局部的な温度上昇を防止し、焼き色も膨らみもより均一に焼成されたパンを得ることができる。
<ベーカリー手段30のロック機構>
ベーカリー手段30を加熱室2の底面にロックする方法としては、ベーカリー手段30全体を鉛直軸まわりに捻ってロックする構成も考えられる。しかしながら、こうすると、パン焼成容器28に載置された具材容器29も鉛直軸まわりに回転するので、ロック完了時の具材容器29の向きが一様に定まらず、具材容器29の作用穴46と具材投入駆動手段47の相対位置がずれ、具材投入駆動手段47の駆動レバー45では作用穴46を操作できない状況が生じうる。
そこで、本実施例では、具材容器29を回転させずにベーカリー手段30をロックできるように、パン焼成容器28の駆動連結部31にロックレバー41を設けた。以下では、図8と図9を用いて、パン焼成容器28の駆動連結部31に設けられたロックレバー41について説明する。なお、図8は、図7のパン焼成容器28をC方向から見た斜視図である。また、図9は、図8のパン焼成容器28をD方向から見た底面図であり、ロックレバー41の動作を示す図である。
図8に示すように、パン焼成容器28の底面には下方に突出した円筒状の駆動連結部31が設けられ、その中央部には、加熱室2底面にセットされた際に攪拌駆動軸24と接続して攪拌羽根27に駆動力を伝達するカップリング59が設けられている。このカップリング59は、インボリュートスプラインであってもよく、攪拌駆動軸24に直角に貫通したピンを介して回転トルクを伝達する構成であってもよい。
駆動連結部31の下端には略台形状の固定ツメ58が複数突出しており、ベーカリー手段30を加熱室2にセットした際には、固定ツメ58が加熱室2底面に設けられた穴に嵌合する。なお、固定ツメ58は、パン焼成容器28をテーブルなどの平面に載置した際の脚にもなる。
固定ツメ58の内周側には、先端に鉤状部を有した回動ツメ60が設けられており、この回動ツメ60はロックレバー41と連動して回転する。
図9(a)に示すように、ロックレバー41を回転させる前は、回動ツメ60の全体が固定ツメ58で覆われている。図3に示したように装着ガイド36に従ってベーカリー手段30を加熱室2の底面に装着すると、固定ツメ58に嵌合するように設けられた加熱室2底面の穴に、固定ツメ58と回動ツメ60が着脱自在に挿入される。
その後、図9(b)に示すように、ロックレバー41を回転させると、回動ツメ60がロックレバー41に連動して回転移動し、回動ツメ60の鉤状部が固定ツメ58から突出する。そして、回動ツメ60の鍵状部が加熱室2底面の穴に引っかかり、ベーカリー手段30が加熱室2の底面に固定される。
このようなロック機構を利用することにより、ベーカリー手段30の向きを維持したままベーカリー手段30を固定することができるので、具材容器29の作用穴46と具材投入駆動手段47が対向する位置関係を正常に保つことができ、具材投入駆動手段47の駆動レバー45で作用穴46を確実に操作することができる。
なお、本実施例では、ロックレバー41の高さをパン焼成容器28の半分程度とした。これにより、必要十分な大きさのロックレバー41とすることができ、耐熱手袋をしたままであっても、ロックレバー41を容易に掴むことができる。また、ロックレバー41周囲に十分な空間があるので、耐熱手袋をしたままであっても、ロックレバー41を容易に回転させることができる。
<パン焼成容器28の転倒防止>
次に、図10を用いて、ロックレバー41による倒れ防止効果を説明する。図10は、ベーカリー手段30の正面図であり、加熱室2内にセットする途中状態を示している。
上述したように、ベーカリー手段30を加熱室2の底面に取り付けるときには、パン焼成容器28の駆動連結部31を加熱室2底面の攪拌駆動軸24に連結するようセットするが、両者が多少ずれている場合などにはスムーズに嵌合できないことがある。
図1から明らかなように、パン焼成容器28は加熱室2の右側壁に近接して配置されているので、パン焼成容器28の左側には空間がある。仮にロックレバー41を設けなかった場合には、パン焼成容器28を誤って左側に傾けてしまうと、その方向には何も支えが無いため、パン焼成容器28がそのまま転倒し、パン焼成容器28内にセットされたパン生地材料(水、小麦粉など)が加熱室2底面にこぼれ、重量センサ10にかかったり、攪拌駆動軸24の周囲に入り込んだりすることも考えられる。
そこで、本実施例では、図10に示すように、パン焼成容器28の量側面のうち加熱室2の壁面に対向しない側にロックレバー41を突出させ、パン焼成容器28を傾斜させた際にはロックレバー41でパン焼成容器28を支持できるようにした。このように構成することで、パン焼成容器28を誤って壁と反対側に傾けた場合であっても、パン焼成容器28の転倒を防止できる。
<具材投入駆動機構>
次に、図11〜図14を用いて、具材投入駆動手段47が具材容器29を操作する動作について説明する。
図11は、本体1内における具材容器29と具材投入駆動手段47の位置関係を示す斜視図である。また、図12は、具材容器29と具材投入駆動手段47との構成を示す斜視図であり、具材容器29の内部構成は一部省略し、具材容器29の外観と具材投入駆動手段47の駆動レバー45の関係を主に示している。また、図13は、図12と同一部分の斜視図であるが、具材容器29の外観は一部省略し、具材容器29の内部構成と具材投入駆動手段47の駆動レバー45の関係を主に示す図である。さらに、図14は具材容器29の平面図である。
先に述べたように、具材容器29には、ドライイースト133をパン焼成容器28内に投入するための第一の具材投入手段43と、レーズンやナッツなどの具材135を投入するために第二の具材投入手段44が設けられている。第一の具材投入手段43は、円錐形状、あるいは、すり鉢状の凹部であって、その底面の円形開口は下側から第一の具材底板67が当接して閉鎖される。また、第二の具材投入手段44は、矩形状の凹部であって、その底面の矩形開口は下側から第二の具材底板70が当接して閉鎖される。
図11に示すように、加熱室2の外側には、具材投入駆動手段47が設けられる。また、図12に示すように、具材投入駆動手段47の上端には、略へ字状の第一の駆動レバー45aと第二の駆動レバー45bが設けられている。なお、第一の駆動レバー45aと第二の駆動レバー45bの間には、具材容器ロック76も設けられるが、その構成と動作については後述することとし、ここでは説明を省略する。
第一の駆動レバー45aは、第一の駆動支点72a周りを揺動自在に軸支されており、下端には第一のプッシュロッド73aが接続されている。他方、第一の駆動レバー45aの先端は、第一のプッシュロッド73aが下降した位置で略鉛直上方を向き、第一のプッシュロッド73aが上昇すると反時計方向に略90゜回動し、略水平向きとなる。
また、第二の駆動レバー45bは、第二の駆動支点72b周りを揺動自在に軸支されており、下端には第二のプッシュロッド73bが接続されている。他方、第二の駆動レバー45bの先端は、第二のプッシュロッド73bが下降した位置で略鉛直上方を向き、第二のプッシュロッド73bが上昇すると反時計方向に略90゜回動し、略水平向きとなる。
一方、具材容器29の右上辺には、第一の作用穴46a、第二の作用穴46b、具材容器ロック受け部61が開口している。そして、各開口に対向するように、第一の駆動レバー45a、第二の駆動レバー45b、具材容器ロック76が配置される。
そして、図13、図14に示すように、第一の解除レバー62aは、第一の回動軸63a周りを揺動自在に軸支されており、第一の回動軸63aと同軸に設けられたねじりスプリング64aによって、第一の解除レバー62aの先端が上昇する方向のトルクが付与され、第一の作用穴46aを内側から封鎖するように具材容器29に当接される。なお、第一の解除レバー62aの下面には略垂直な連動突起65が突出している。
同様に、第二の解除レバー62bは、第二の回動軸63b周りを揺動自在に軸支されており、第二の回動軸63bに同軸に設けられたねじりスプリング64bによって、第二の解除レバー62bの先端が上昇する方向のトルクが付与され、第二の作用穴46bを内側から封鎖するように具材容器29に当接される。
また、第三の解除レバー62cは、第三の回動軸63c周りを揺動自在に軸支されており、第三の回動軸63cに同軸に設けられたねじりスプリング64cによって、第三の解除レバー62cの先端が上昇する方向のトルクが付与され、第一の解除レバー62aの連動突起65に向けて付勢されている。第三の回動軸63cの一部は第一の具材投入手段43の円形開口に向かって突起66が延伸しており、その先端には球体の一部をなす第一の具材底板67が設けられており、ねじりスプリング64cが与えるトルクによって第一の具材底板67が第一の具材投入手段43の円形開口を下方から閉鎖される。
さらに、図14に示すように、略L字状の第四の解除レバー62dは、鉛直に配置された第四の回動軸63d周りを揺動自在に軸支されている。第四の解除レバー62dの一辺は第二の解除レバー62bに設けられた押し突起68に対向する位置にあり、他辺(底面ロック69)は第二の具材投入手段44の第二の具材底板70が開かぬように下方から支持する。
<具材投入動作>
次に、図14〜図16を用いて、第一の駆動レバー45aが第一の具材投入手段43からドライイースト133を落下させる動作と、第二の駆動レバー45bが第二の具材投入手段44から具材135を落下させる動作を詳細に説明する。
まず、図15の部分断面図を用いて、第一の具材投入手段43からドライイースト133を落下させる動作を説明する。なお、図15において、図15(a)は、第三の回動軸63cから延伸した第一の具材底板67の位置(図14のE−E)での断面図、図15(b)(c)は、第一の解除レバー62cの連動突起65と第三の解除レバー62cの位置(図14のF−F)での断面図であり、パン焼成容器28を省略して説明することとする。
図15(a)(b)は、具材投入駆動手段47が第一の具材投入手段43に作用しない状態、すなわち、第一のプッシュロッド73aが下降し、第一の駆動レバー45aが加熱室2の外側で略垂直となっている状態である。このとき、第一の解除レバー62aには、ねじりスプリング64aによって反時計回りのトルクが与えられているが、第一の解除レバー62aは具材容器29の上面によって回動が規制される。また、第三の解除レバー62cには、ねじりスプリング64cによって時計回りのトルクが与えられ、第三の解除レバー62cに連動して回動する第一の具材底板67にも時計回りのトルクが与えられる。なお、このとき、第一の駆動レバー45aの連動突起65は第三の解除レバー62cに接触しない位置にある。これらの構成によって、第一の具材底板67が、第一の具材投入手段43の底面の円形開口を下方から封鎖し、ドライイースト133を第一の具材投入手段43内に保持できる。
一方、図15(c)は、具材投入駆動手段47が第一の具材投入手段43に作用した状態、すなわち、第一のプッシュロッド73aが上昇し、第一の駆動レバー45aが略水平となり、加熱室2の側壁面の貫通穴74と具材容器29の作用穴46aを通して、第一の解除レバー62aを操作している状態である。このとき、第一の解除レバー62aには、第一の駆動レバー45aによって時計回りのトルクが与えられ、第一の解除レバー62cの下面に設けられた連動突起65にも時計回りのトルクが与えられる。この連動突起65に押し下げられることで、第三の解除レバー62cに反時計回りのトルクが与えられ、第三の解除レバー62cに連動して回動する第一の具材底板67にも反時計回りのトルクが与えられる。これによって、第一の具材底板67が、第一の具材投入手段43の円形開口の下方に移動し、開放された円形開口から、ドライイースト133がパン焼成容器28に投入される。なお、図14に示すように、本実施例では、第一の具材底板67に隣接する突起66に穴132を設けることで、ドライイースト133が突起66や第一の具材底板67の上から速やかに落下するようにした。
次に、図16の部分断面図を用いて、第二の具材投入手段44から具材135を落下させる動作を説明する。なお、図16(a)(b)は何れも、第二の解除レバー62bの押し突起68の位置(図14のG−G)での断面図であり、図16(a)では、パン焼成容器28を省略して説明することとする。
図16(a)は、具材投入駆動手段47が第二の具材投入手段44に作用しない状態、すなわち、第二のプッシュロッド73bが下降し、第二の駆動レバー45bが加熱室2の外側で略垂直となっている状態である。このとき、第二の解除レバー62bには、ねじりスプリング64bによって反時計回りのトルクが与えられているが、第二の解除レバー62bは具材容器29の上面によって回動が規制される。なお、このとき、第二の駆動レバー45bの押し突起68は第四の解除レバー62dに接触しない位置にある。これらの構成によって、回動支点71周りを揺動自在に軸支された第二の具材底板70が、第二の具材投入手段44の底面の矩形開口を下方から封鎖するとともに、第四の解除レバー62dの底面ロック69が第二の具材底板70が開かぬように支持することで、具材135を第二の具材投入手段44内に保持できる。
一方、図16(b)は、具材投入駆動手段47が第二の具材投入手段44に作用した状態、すなわち、第二のプッシュロッド73bが上昇し、第二の駆動レバー45bが略水平となり、加熱室2の側壁面の貫通穴74と具材容器29の作用穴46bを通して、第二の解除レバー62bを操作している状態である。このとき、第二の解除レバー62bには、第二の駆動レバー45bによって時計回りのトルクが与えられ、第二の解除レバー62bの先端の押し突起68にも時計回りのトルクが与えられる。この押し突起68によって、第四の解除レバー62dを回動させるトルクが与えられる。第四の解除レバー62dが回動し図14の点線で示した向きになり、底面ロック69が第二の具材底板70の下方から移動すると、底面ロック69による支持を失った第二の具材底板70が自重で開放され、第二の具材底板70に載置されていた具材135がパン焼成容器28に投入される。
次に、図16(b)を用いて、第二の具材底板70の形状について更に詳細に説明する。前述したように、具材容器29には前後に貫通する通風路52が設けられている。そして、第二の具材底板70の回動支点71の軸方向を、熱風の流れる方向(本実施例では前後方向)と同方向としたので、具材135の投入後に第二の具材底板70が下方に開いた状態となっても通風路52は閉鎖されず、第二の具材底板70が熱風の流れを妨げることがない。また、第二の具材底板70が下方に開いた状態となったとき、第二の具材底板70の底面が具材容器29の側壁面に近接する構成となっているため、パンの焼成が進み、実線で示したパン生地57の上面が破線で示したパン上面134に膨張しても、パン上面134と第二の具材底板70を遠ざけることができ、パンの上面に傷がつくことを抑制できる。
<レバー方式の利点>
次に、駆動レバー45を用いて第一の具材投入手段43や第二の具材投入手段44を操作する方式の利点を説明する。
図15(c)に示すように、加熱室2の側壁面と具材容器29の距離をL1とし、加熱室2の側壁面からの第一の駆動レバー45aの突出距離をL2としたとき、L1<L2とすることで、加熱室2の外部から具材容器29を操作することができる。すなわち、熱に弱い第一の具材投入モータ91、第二の具材投入モータ97等のアクチュエータや動力伝達機構を加熱室2の外部に設置することで、加熱室2内の具材容器29を所望のタイミングで操作し、ドライイースト133や具材135を適切なタイミングで投入する制御が実現できる。
また、図15(a)(b)や図16(a)から明らかなように、通常、駆動レバー45は加熱室2の外部に配置されているため、ベーカリー手段30を用いない調理を行うときに、駆動レバー45が、食品や食器の出し入れの邪魔となることがなく、また、加熱室2の清掃時にも邪魔となることはない。
なお、本実施例では、第一の具材投入モータ91や第二の具材投入モータ97の動力を駆動レバー45の先端部を介して解除レバー62に伝達するが、解除レバー62が伝達する力は加熱室2内に突出する駆動レバー45の長さに反比例するので、駆動レバー45を短くすることで伝達力を大きくすることができる。つまり、伝達力を大きくするには、突出距離L2を小さくすること、同義的に、距離L1を小さくすることが望ましい。一方、距離L1を小さくしすぎると、ベーカリー手段30をセットする際に、加熱室2の側壁面を擦る可能性が高まるため、距離L1はある程度大きいことが望ましい。そこで、本実施例では、距離L1を10〜15mmとし、適切な伝達力の確保と、ベーカリー手段30の装着容易性の両立を図った。
<具材容器のロック機構>
次に、図17と、適宜図4、図11〜図14を用いて、具材容器29のロック機構について説明する。
図12に示すように、加熱室2の外側では、第一の駆動レバー45aと第二の駆動レバー45bの間に、略へ字状の具材容器ロック76が設けられる。具材容器ロック76は、第三の駆動支点72c周りを揺動自在に軸支されており、下端には第三のプッシュロッド73cが接続されている。一方、具材容器ロック76の先端は、第三のプッシュロッド73cが下降した位置で略鉛直上方を向き、第三のプッシュロッド73cが上昇すると反時計方向に略90゜回動し、略水平向きとなる。
図17は、具材容器ロック76の位置(図12のH−H)での断面図である。なお、図17では、パン焼成容器28を省略して説明することとする。前述したように、パン焼成容器28は駆動連結部31を介して加熱室2の底面に連結固定される。一方、具材投入駆動手段47は加熱室2の側面に沿って加熱室2の外側に設けられており、具材容器29に対して作用する駆動レバー45は加熱室2の上端近傍に設けられる。したがって、駆動レバー45と具材容器29との間の距離寸法は加熱室2、駆動連結部31、パン焼成容器28、具材容器29、など各部材の寸法公差やガタが集積して位置がずれ、駆動レバー45を動作しても具材容器29に設けられた解除レバー62に対して必要な力が伝達されなかったり、あるいは伝達される力の反力で具材容器29やパン焼成容器28がたわんで位置がずれたりする、といった課題がある。
そこで、そのような位置ずれやたわみを防止するために、具材容器29の駆動レバー45近傍を加熱室2に対して位置を固定するロック手段を設けることが好適である。このようにロック手段は、ユーザがベーカリー手段30を加熱室2内にセットする際には加熱室2の内壁より凹んでおり、具材135を落下投入するために具材投入駆動手段47を動作させた際にのみ具材容器29に対して作用して具材容器29をロックし、パンが焼成された後にユーザがベーカリー手段30を取り出す際には具材容器29から退避して加熱室2の壁面よりも凹んだ位置にあることが望ましい。
そのような構成の一例として、具材容器ロック76は先端近傍にロック凹部77が設けられ、第三の駆動支点72c周りを回動自在に軸支されており、具材容器ロック76の他端は第三のプッシュロッド73cが接続され、第三のプッシュロッド73cが下降した位置では具材容器ロック76は略鉛直上方を向き、第三のプッシュロッド73cが上昇すると、具材容器ロック76は図示反時計方向にほぼ90゜回動し、略水平向きとなる。具材容器ロック76は、略水平向きに回動した際には、ロック凹部77が具材容器29に設けられた具材容器ロック受け部61に嵌合することで、具材容器29の位置を固定する。
すなわち、具材容器ロック手段を設けたので、具材容器の位置ずれやたわみを防止して、駆動レバー45と具材容器29の作用穴46との位置関係を一定に保ち、具材投入動作を確実に行う効果がある。
<電波シールド手段>
本実施例の加熱調理器は、マグネトロン8を用いたマイクロ波加熱にも対応している。従って、マイクロ波加熱時には、具材投入駆動手段47近傍からのマイクロ波漏洩を防止する必要がある。本実施例におけるマイクロ波漏洩防止のための電波シールド手段を以下で詳細に説明する。
図18は、加熱室2の外側に設けられた電波シールド手段の構成を説明する斜視図であり、第一の駆動レバー45aと第二の駆動レバー45bの近傍を電波遮断する構成を例示している。本実施例では、駆動レバー45が加熱室2側壁面の貫通穴74を介して加熱室2内の具材容器29を操作する構成としており、駆動レバー45の揺動の軸となる駆動支点を水平としたので、駆動レバー45の先端を通す貫通穴74形状は縦長のスリット形状となる。
マイクロ波加熱時にマグネトロン8から加熱室2に供給されたマイクロ波は、貫通穴74を通って具材投入駆動手段47側に漏洩する。本実施例では、貫通穴74及び駆動レバー45を電波遮蔽手段である金属ケース79で覆い、マイクロ波が本体1の外部に漏洩しないようにした。
また、金属ケース79の下面には、プッシュロッド73を貫通させる下面開口が必要となるが、そこからのマイクロ波漏洩を抑制するため、金属ケース79の下面開口の下方には金属製で円筒状のスリーブ80を設けた。電波が管の内部を伝搬する場合、管の断面が小さくなると伝搬しにくくなり、また、管の寸法がある一定寸法以下になると進行しないという性質があるため、金属ケース79の下面開口に適切なスリーブ80を設けることで、金属ケース79下方からのマイクロ波漏洩を効果的に抑制できる。
なお、図18では、スリーブ80を円筒形状としたが、プッシュロッド73の上下移動を妨げない形状であれば、四角柱や多角形柱など他の形状であっても良い。この場合、スリーブ80の断面寸法を、形状に対応した遮断波長(電波の進行を抑制できる限界波長)以下の断面寸法とすればよいが、この遮断波長は断面形状によって異なり、例えば、矩形断面の管では、一辺の寸法を1/2波長以下とすることで、電波の進行を抑制できる。同様に、円筒断面の管でも、直径の寸法を1/2波長以下とすることで、電波の進行を抑制できる。さらに、スリーブ80を長くすることで(例えば15mm以上)、電波の進行を更に抑制でき、金属ケース79下方からのマイクロ波漏洩をさらに効果的に抑制できる。
さらに、プッシュロッド73の上端部(少なくともスリーブ80の内側部分)を誘電体である樹脂製とすれば、プッシュロッド73を介したマイクロ波漏洩を抑制できるので、本体1外部へのマイクロ波の漏洩を更に抑制できる。
<インボリュート>
次に、図19〜図21を用いて、具材投入駆動手段47の駆動レバー45と具材容器29の解除レバー62の好適な形態と動作について説明する。なお、これらの図は、図14におけるF−F方向とG−G方向の断面の共通部分を説明するためのものであり、各断面固有の構成は説明を省略する。
図19は、駆動レバー45が反時計方向に回動し、解除レバー62に接触し始めた状態を示す。図20は、駆動レバー45がさらに回動し、解除レバー62を動作範囲の途中まで押込んだ状態を示す。図21は、駆動レバー45が解除レバー62の動作範囲一杯まで回動した状態を示す。
図19において、駆動レバー45は、駆動支点72を回転中心とし、先端を歯先円81aとなすインボリュート歯車であるとし、駆動レバー45の先端下面は、インボリュート曲線をなす。
ピッチ円直径(PCD1)82aは、標準歯車と同じくモジュールをm、歯数をz1とすれば、PCD1=m×z1であり、歯先円81a直径すなわち駆動レバー45の先端長さを直径で表せば歯先円81a直径=PCD1+2×m=(m+2)×z1として表され、そのようなインボリュート歯車の歯の一枚だけを取り出して駆動レバー45の一部とした形態である。
同様に、解除レバー62も、回動軸63を回転中心とし、先端を歯先円81bとなすインボリュート歯車であるとし、解除レバー62の先端上面は、インボリュート曲線をなす。
ピッチ円直径(PCD2)82bは、標準歯車と同じくモジュールをm、歯数をz2とすれば、PCD2=m×z2であり、歯先円81b直径すなわち解除レバー62の先端長さを直径で表せば歯先円81b直径=PCD2+2×m=(m+2)×z2として表され、そのようなインボリュート歯車の歯の一枚だけを取り出して解除レバー62の一部とした形態である。
ここで、解除レバー62と駆動レバー45のそれぞれの回転中心間の軸間距離をL3とし、モジュールをm、歯数Z1とZ2の歯車の噛み合いに合わせてL3=(z1+z2)×mとすれば、駆動レバー45先端と解除レバー62先端とはインボリュート歯車として互いに噛み合う。
インボリュート歯車の噛み合いは一般的に良く知られているように、2枚の歯形の噛み合いの接触点である噛み合い位置137は、それぞれの歯車の基礎円の共通接線である作用線83上を移動する。この作用線83は、回動軸63と駆動支点72とを結んだ中心線84に対する垂線85よりも圧力角αだけ傾斜しており、その作用線83に沿って伝達力136が伝達される。このような伝達力136はインボリュート歯車の噛み合いの場合には噛み合いの前後で変化しないので、図19、図20、図21に至るまで、同一の作用線83上に伝達力136が伝達されると共に、駆動レバー45と解除レバー62との動作角度比は歯数の比、すなわちZ1/Z2と一定なので、駆動レバー45の動作角度に対する解除レバー62の動作角度は一定なので、解除レバー62の動作の変動が少なく安定した動作が得られる。
またさらに、インボリュート歯車の良く知られた特性として、歯車同士の軸間距離が変化しても回転角度の比は一定を保つので、加熱室2と具材容器29の距離が取付誤差などで変化したとしても、駆動レバー45の動作により解除レバー62を安定して動作できるので好適である。
駆動レバー45と解除レバー62に用いるインボリュート曲線におけるモジュールの選定についての好適な一例について説明する。駆動レバー45の先端と解除レバー62の先端の噛み合い量は、モジュールmの2倍となる。そこで、加熱室2と具材容器29との間の距離変動量よりもモジュールを大きく設定することで、噛み合い量に余裕が生じ、噛み合いが外れることなく安定して好適である。
<第一の駆動手段>
次に、図22を用いて、第一のプッシュロッド73aの下端に設けられ、第一のプッシュロッド73aを上下に駆動する第一の駆動手段98の構成の一例を説明する。
図22は、第一の駆動手段98の構成と動作を示す概略図である。ここに示すように、第一の駆動手段98では、カム86が回転軸87周りを回転自在に軸支されており、カム86周囲には一方が螺旋面88で、他方が立面89となったツメ90が円周に沿って複数設けられている。カム86は図示しない第一の具材投入モータ91の出力軸と直結または減速ギヤを介して接続されている。なお、本実施例では、第一の具材投入モータ91として、ステッピングモータを用いている。
カム86の上方に設けられたアーム92は、一端は揺動軸93によって揺動自在に軸支されており、他端は支点94となって第一のプッシュロッド73aと揺動自在に連結されている。アーム92の下方はカム86に向けて鋸歯状に突出しており、揺動軸93に近接した側は斜面95に、支点94に近接した側はアーム92に直交したストッパ面96となる。アーム92は、アーム92と第一のプッシュロッド73aの自重によってカム86に向けて押圧される。
以下では、図22(a)に示す位置を原点位置とし説明を行う。原点位置では、アーム92および第一のプッシュロッド73aは最も下降した位置にあり、アーム92の鋸歯状の突起がカム86の内周に載置された状態である。
図22(b)は、電源投入時、あるいは動作開始時に第一の具材投入モータ91を逆転させる初期位置決め(イニシャライズ)動作を示す。第一の具材投入モータ91を図示反時計方向に回転させると、カム86の立面と、アーム92のストッパ面96が当接してカム86の回転が阻止されて停止する。すなわち、カム86の初期回転位置が特定される。このイニシャライズ動作の際には、第一のプッシュロッド73aが上昇することはないので、イニシャライズ動作の際にドライイースト133がパン焼成容器28内に投入されることがないので好適である。
図22(c)は、動作途中を示しており、第一の具材投入モータ91がカム86を図示時計方向に回転させると、カム86に設けられたツメ90の螺旋面88がアーム92の斜面95を押し上げ、アーム92は揺動軸93のまわりに揺動し、支点94は上昇して第一のプッシュロッド73aを上昇させる。第一のプッシュロッド73aが上昇すれば、図15(c)に示すように、第一の駆動レバー45aを反時計方向に揺動する。
図22(d)は、アーム92の鋸歯状の突起の下端がカム86のツメ90の先端と接触した状態を示しており、アーム92の変位は最大となり、第一のプッシュロッド73aの上昇量H5が最大となった、所謂上死点を示している。このとき、第一の駆動レバー45aは最大に揺動し、第一の解除レバー62aに作用して第一の具材底板67を開放して、具材容器29内のドライイースト133をパン焼成容器28内に落下投入する。
図22(e)は、カム86が上死点を過ぎてさらに図示時計方向に回転した状態を示しており、アーム92の鋸歯状の突起の先端はカム86のツメ90先端からカム86の内周に向けて第一のプッシュロッド73aとともに落下するので、第一の具材底板67は高速で第一の具材投入手段43底部の開口を閉じる。このとき、第一の具材投入手段43には衝撃力が加わる。
引き続きカム86を時計方向に回転すれば、図22(c)、図22(d)、図22(e)に示すように、第一のプッシュロッド73aの上昇と落下とを繰り返すことができる。ドライイースト133は粉体または顆粒なので、乾燥時期に静電気が蓄積するなどして、すり鉢状の第一の具材投入手段43から落下しにくい場合がある。したがって、第一の具材底板67の開き動作は複数回繰り返すことが有効であり、さらに第一の具材底板67を閉じる戻り動作を高速にして、衝撃を与えることで静電気による付着を解除してドライイースト133を確実に落下させることがさらに好適である。
上記のような構成としたので、第一の具材投入モータ91をステッピングモータとすれば、逆転方向(図示反時計方向)に回転させてイニシャライズ動作を行ってカム86の初期位置を確定することができ、さらに正転方向(図示時計方向)に回転させてドライイースト133の投入動作を複数回繰り返すことができ、さらに底板の戻り動作を高速にして衝撃を与えることで確実にドライイースト133を落下できる効果がある。
<第二の駆動手段>
次に、図23〜図26を用いて、第二のプッシュロッド73bおよび第三のプッシュロッド73cの下端に設けられ、それらを上下に駆動する第二の駆動手段99の構成の一例を説明する。
図23は、第二の駆動手段99の概略構成を示す斜視図である。図24は、図23のJ方向矢視図であり、歯車の噛み合いを説明する平面図である。図25は、図23のM方向矢視図であり、歯車の噛み合いを詳細に説明する斜視図である。なお、図25では、説明のために一方の歯車の噛み合いだけを示している。図26は、図25のK−K断面図である。図27は、第二の駆動手段99の動作を説明する説明図であり、第二のプッシュロッド73bと第三のプッシュロッド73cの動作を示す。
図23に示すように、第二の駆動手段99では、第二の具材投入モータ97の出力軸にはピニオン100が設けられ、アイドラ支軸101周りを回転自在に軸支されたアイドラ歯車102外周の歯車と噛み合って、アイドラ歯車102に第二の具材投入モータ97の回転駆動力を減速して伝達する。なお、本実施例では、第二の具材投入モータ97として、ステッピングモータを用いている。
図24に示すように、アイドラ歯車102には円筒状に突出した円柱部103と、円柱部103の一部、例えば90゜の範囲に設けられた第一の部分歯車104が設けられる。第一の部分歯車104の歯先円直径は、円柱部103の外周直径と等しい。
第二の歯車105は、回転軸106周りを回転自在に軸支されており、第一の部分歯車104と噛み合う第二の部分歯車107と、第二の部分歯車107を挟んで両側に円柱部103と噛み合う第一のストッパ108aと第二のストッパ108bが設けられている。回転軸106から所定の距離だけ離れて第二のピン109が設けられており、第二のプッシュロッド73bの一端が第二のピン109と嵌合しており、第二の歯車105が回動すると第二のプッシュロッド73bが上下に移動する構成である。
アイドラ歯車102を挟んで第二の歯車105と略対称の位置には、第一の部分歯車104と噛み合う第三の部分歯車112を設けた第三の歯車110が、回転軸111周りを回動自在に設けられており、第三の部分歯車112を挟んで両側に円柱部103と噛み合う第三のストッパ113aと第四のストッパ113bが設けられている。また、回転軸111から所定の距離だけ離れて第三のピン114が設けられており、第三のプッシュロッド73cの一端が第三のピン114と嵌合しており、第三の歯車110が回動すると第三のプッシュロッド73cが上下に移動する構成である。
図25は、第二の駆動手段99の要部構成をより詳細に示す図であり、図23の矢印M方向からみた斜視図であり、説明をわかりやすくするために、第二の部分歯車107は記載していない。アイドラ歯車102の一部には駆動側部分歯車としての第一の部分歯車104が設けられており、例えばアイドラ歯車102が90°回転する範囲のみに設けられている。第一の部分歯車104の歯車形状以外の部分には、アイドラ支軸101を中心として円柱状をなした円柱部103(円弧状部)が設けられている。図25に示すように、第一の部分歯車104と円柱部103とはアイドラ支軸101の軸方向にオフセットして配置されている。円柱部103は、第一の部分歯車104の両端の歯の歯先部と連続して設けられており、この円柱部103の外径は、上記第一の部分歯車104の歯先部の直径と等しい。
第二の歯車105の一部には従動側部分歯車としての第二の部分歯車107が設けられ、アイドラ歯車102の一部に設けられた第一の部分歯車104と噛み合って、アイドラ歯車102と連動して例えば90°だけ回転する。
第二の歯車105の第二の部分歯車107を挟んで周方向両側には、円弧形状に窪んだ円弧面を備えた第一のストッパ108aと第二のストッパ108bとが設けられている。第二の歯車105の第二の部分歯車107が設けられた範囲の中間部には、第二の部分歯車107の歯の外周よりも径方向外側に延伸された受け部としての延長係止部115が設けられている。第一の部分歯車104と、第一のストッパ108a、第二のストッパ108bおよび延長係止部115とは、回転軸106の軸方向にオフセットして配置されている(図26参照)。第一のストッパ108aと第二のストッパ108bは、第二のプッシュロッド73bが最も上昇した上死点位置および第二のプッシュロッド73bが最も下降した下死点位置においてアイドラ歯車102の円柱部103と互いに接触する位置関係にある円弧面であって、それぞれの円弧面の先端部は、上記延長係止部115の周方向両側に配置された延長円弧面116a、116bをなしている。
本実施例では、第二の歯車105に設けられた第一のストッパ108aと延長円弧面116a、および第二のストッパ108bと延長円弧面116bの中心は、アイドラ歯車102のアイドラ支軸101の位置とされている。
また、アイドラ歯車102の延長係止部115と対向する位置には、第一の部分歯車104と第二の部分歯車107とが噛み合うときに延長係止部115が入り込む凹状の逃げ穴117が設けられている(図25及び図26参照)。これによってアイドラ歯車102および第二の歯車105が回動するときに延長係止部115とアイドラ歯車102の第一の部分歯車104との干渉を防止する。
第二の歯車105が第二の部分歯車107の噛み合う範囲であるおよそ90°回動することにより、第二のピン109が回転軸106のまわりに回動し、第二のプッシュロッド73bが上昇または下降する。第二の部分歯車107の噛み合いを外れた範囲においては、第一のストッパ108aおよび延長円弧面116a、または第二のストッパ108bおよび延長円弧面116bがアイドラ歯車102の円柱部103と接触することによって第二の歯車105の回転が規制される。
本実施例においては、図25に示した位置からアイドラ歯車102をさらに図示時計方向、すなわち第一の部分歯車104が第二の歯車105から離れる方向に回転しても、円柱部103が第二のストッパ108bと延長円弧面116bに当接したまま回転するので、第二の歯車105は回転せずにそのままの位置を保持してロックされた状態となる。
第三の歯車110とアイドラ歯車102の噛み合いも同様であって、第一の部分歯車104と第三の部分歯車112とが噛み合う間のみ回転する。
次に、第二の駆動手段99による第二のプッシュロッド73bの動作と、第三のプッシュロッド73cの動作について図27を用いて説明する。
図27は、第二の駆動手段99の一連の動作を示す概略図であり、アイドラ歯車102外周の平歯車を省略して描いている。
図27(a)は、第二のピン109、第三のピン114とともに第二のプッシュロッド73bと第三のプッシュロッド73cは最も下降した下死点位置にあり、第二のプッシュロッド73bに接続された第二の駆動レバーは図16(a)に示すよう具材容器29には作用しておらず、第三のプッシュロッド73cに接続された具材容器ロック76は図17の破線で示すように、具材容器29をロックしていない。
ここで、図示していないがアイドラ歯車102は、動作方向とは逆回転である破線矢印方向に、図示しないストッパに当接した状態にある。調理動作開始時には図27(a)の位置では破線矢印方向に回転させることでアイドラ歯車102の初期位置を定め、初期化(イニシャライズ)する。
図27(b)は、第二の具材投入モータ97を駆動してアイドラ歯車102が図示反時計方向に約90゜回転した状態を示す。第一の部分歯車104が第三の部分歯車112と噛み合って第三の歯車110は図示時計方向に回転し、第三のピン114は上昇しつつあり、図示しない第三のプッシュロッド73cも上昇しつつある。
図27(c)は、さらにアイドラ歯車102が図示反時計方向に約180゜まで回転した状態を示す。第一の部分歯車104と第三の部分歯車112との噛み合いは完了し、第三の部分歯車112は約90゜回転した状態でアイドラ歯車102に設けられた円柱部103が延長円弧面118aと第三のストッパ113aに当接して第三の歯車110をロックし、第三のピン114は最も上昇した上死点位置となる。
この状態においては、第三のプッシュロッド73cは最も上昇しており、図17の実線で示すように具材容器ロック76は加熱室2内側に向けて回動して、ロック凹部77が具材容器ロック受け部61と嵌合して、具材容器29をロックする。
図27(d)では、アイドラ歯車102はさらに約270゜まで回転した状態を示す。第三のピン114は上死点位置のままであるが、第一の部分歯車104は第二の歯車105の第二の部分歯車107と噛み合って第二の歯車105は時計方向に回転し、第二のピン109は上昇しつつあり、図示しない第二のプッシュロッド73bも上昇しつつある。
図27(e)では、さらにアイドラ歯車102が図示反時計方向に約360゜のやや手前で、図示しない回転ストッパに当接するまで回転した状態を示す。第一の部分歯車104と第二の部分歯車107との噛み合いは完了し、第二の部分歯車107は約90゜回転した状態でアイドラ歯車102に設けられた円柱部103が延長円弧面116aと第一のストッパ108aに当接して第二の歯車105をロックし、第二のピン109は最も上昇した上死点位置となる。
この状態においては、第二のプッシュロッド73bは最も上昇しており、図16(b)に示すように第二の駆動レバー45bは加熱室2内側に向けて回動して、第二の解除レバー62bに作用して第二の具材投入手段44に投入されていたレーズンやナッツなどの具材135をパン焼成容器28内に落下投入する。
具材投入が完了したら、図27(e)の状態を図27(a)の状態まで、第二の具材投入モータ97を逆転させてアイドラ歯車102を図示時計方向に回転させ、第二のプッシュロッド73bと第三のプッシュロッド73cとを下死点まで下降させて、第二の駆動レバー45bと具材容器ロック76とを復帰して一連の動作が完了する。
上記の構成により、第二の駆動レバー45bの作用によりレーズンやナッツといった具材135を落下投入する動作と、具材容器ロック76により具材容器29を固定する、という2つの作用を唯1つのモータである第二の具材投入モータ97のみにより実現できるので、実装スペースの小型化や、低コスト化の効果がある。
上記実施例は、第二の具材投入モータ97が第二の駆動レバー45bと具材容器ロック76とを兼ね備えた例を示したが、具材容器29の取付剛性や位置精度が十分にある場合には具材容器ロック76はなくてもよい。
<ブロック図>
図28は加熱調理器の制御装置15のブロック図である。150はマイクロコンピュータで、図示しない各スイッチに接続される操作ボタン入力回路151や、ドア開スイッチ14、パン焼成容器28の有無を検出するマイクロスイッチ35、温度センサ12、重量センサ10の信号を受ける。マイクロコンピュータ150からの出力は、駆動回路152に接続され、マグネトロン8、回転アンテナ6を回転させるアンテナ駆動モータ7、熱風53を循環する熱風ファン19を駆動する熱風モータ18、熱風53を発生させる熱風ヒータ21、機械室5を冷却する図示しない冷却ファン、グリル加熱を行う上ヒータ17、ボイラ13に供給された水分を蒸発させるボイラヒータ154、パン焼成容器28内の攪拌羽根27を回転させる攪拌モータ25、第一の具材投入モータ91、第二の具材投入モータ97に接続され、これらの開閉や回転、通電を制御する。また、使用者に加熱調理器の動作状態を知らせるための例えば7セグメント発光ダイオードや液晶のような表示器155、発光ダイオード156、ブザー157に接続される。
マイクロコンピュータ150は、扉スイッチ14がドア閉を検知して、さらに操作スイッチが押されると起動する。
加熱調理を行う際には、図29および図30に示すように、最初に調理機能を選択した後に基本的な制御処理プログラムを実行する。
まず、レンジ加熱を行うときの制御を図29のステップS101〜S107を用いて説明する。ステップS101ではマイクロ波によるレンジ加熱を選択する。ステップS102では開閉扉3を開き、食品をセットする。ステップS103では開閉扉3を閉止し、扉スイッチ14が閉鎖を検知する。ステップS104では重量センサ10が食品の重量を測定する。ステップS105では食品に応じて、加熱モードや加熱時間をセットする。ステップS106ではマグネトロン8に通電し、アンテナ駆動モータ7を駆動して回転アンテナ6を回転させ、マイクロ波により食品を加熱する。ステップS107では所定の時間が経過したらマグネトロン8の通電を終了し、ブザー157や表示器155により終了を報知する。本実施例の加熱調理器では、このようにして、レンジ加熱を行う。
また、グリル加熱を行うときの制御を図29のステップS108〜S113を用いて説明する。ステップS108ではヒータによるグリル加熱を選択する。ステップS109では加熱温度を設定する。ステップS110では熱風ヒータ21および熱風ファン19に通電し、加熱温度まで予熱する。ステップS111では予熱が完了したら、食品をセットする。ステップS112では熱風ヒータ21および熱風ファン19に通電し、所定時間加熱する。ステップS113では所定時間が経過したら、熱風ヒータ21、及び、熱風モータ18への通電を終了し、ブザー157や表示器155により終了を報知する。本実施例の加熱調理器では、このようにして、グリル加熱を行う。
さらに、ベーカリー調理を行うときの制御を図30のステップS115〜S126を用いて説明する。ステップS114ではパンを焼成するためにベーカリー機能を選択する。ステップS115ではパン焼成容器28に、水、小麦粉などのパン生地57を投入する。ステップS116では具材容器29にドライイースト133と、レーズンやナッツなどの具材135をセットする。ステップS117では本体1の扉を開き、底面のテーブルプレート11を取り外し、装着ガイド36を取り付ける。ステップS118では具材容器29をパン焼成容器28の上部に載置してベーカリー手段30の形態とし、ハンドル40を持って前面の開口から装着ガイド36に沿って所定の位置にセットし、ロックレバー41を回動してロックし、本体1の開閉扉3を閉じ、扉スイッチ14が検知する。
ステップS119では第一の具材投入モータ91と第二の具材投入モータ97とを逆転させて初期化(イニシャライズ)する。ステップS120では攪拌モータ25を駆動して、パン生地57を練る。ステップS121では所定の時間、練り動作を行った後、第一の具材投入モータ91を駆動してドライイースト133を落下投入してさらに練ってドライイースト133をパン生地57に一様に混ぜる。ステップS122では練り工程の終了間際に第二の具材投入モータ97を駆動して、パン焼成容器28内にレーズンやナッツなどの具材135を落下投入する。ステップS123では攪拌モータ25を停止した後、所定時間放置して、発酵を促進する。
ステップS124では上熱風ヒータ21および熱風ファン19に通電し、加熱して焼成する。ステップS125では所定時間が経過して焼成が完了したら、扉を開き、ロックレバー41を解除してベーカリー手段30を取り外し、パン焼成容器28から具材容器29を取り外し、さらにパン焼成容器28から焼き上がったパンを取り出す。本実施例の加熱調理器では、このようにして、ベーカリー調理を行う。
なお、ステップS126では加熱室2底面から装着ガイド36を取り外し、テーブルプレート11を加熱室2内の重量センサ10に載置することで、マイクロ波加熱ないしグリル加熱の可能な状態となる。
以上により、マイクロ波加熱、グリル加熱、パン焼成(ベーカリー)の各機能を備えることができる。なお、本実施例ではパン焼成を行う際には熱風ヒータ21を用いて加熱する例を示したが、それに限定するものではなく、マイクロ波加熱、上ヒータ17加熱、を用いても良いし、さらに熱風ヒータ21と他の加熱方法とを組み合わせても良い。
<タイミングチャート>
次に、図31を用いて、パン焼成工程における熱風ヒータ21、攪拌モータ25、第一の具材投入モータ91、第二の具材投入モータ97、の動作について横軸に時間、縦軸にヒータと各モータの動作状態を示す。
ベーカリー手段30をセットした後、時間t1において、第一の具材投入モータ91と第二の具材投入モータ97とを逆転してイニシャライズを行う。その後攪拌モータ25を回転させて練り工程を開始する。時間t2で第二の具材投入モータ97を180゜正転させて図27(a)〜(c)の状態として、具材容器29をロックする。この状態を、図17の実線で示す。次に、時間t3で第一の具材投入モータ91を動作させ、第一の駆動レバー45aを作用させてドライイースト133を落下投入する。既に具材容器29はロックされているため、第一の駆動レバー45aの動作は安定して行われる。イースト投入の動作は、図22により説明したように複数回繰り返して行うことで確実に落下できる。時間t4において、第二の具材投入モータ97を180゜から360゜まで動作して図27(c)〜(e)の状態として、第二の駆動レバー45bを作用させてレーズンやナッツといった具材135を落下投入させた後、逆転方向に駆動させ、図27(e)の状態から図27(a)の状態として第二の駆動レバー45bと具材容器ロック76とを元の状態に復帰して、加熱室2の壁面の外に移動する。
その後、時間t5で攪拌モータ25を停止して、練り工程が終了する。その後時間t6まで、発酵が適度に進むまで放置し、低温の場合など必要があれば熱風ヒータ21に通電して加熱する。次に時間t6にて熱風ヒータ21に通電して、焼成工程となり、所定の時間焼成したのち、時間t7にて熱風ヒータ21を停止して焼成が完了する。
なお、具材容器ロック76を省略しても良く、その場合は、時間t2での第二の具材投入モータ97の動作がないことが異なる。
<本実施例の加熱調理器の効果>
本実施例によれば、パン焼成容器の上に、予めセットした具材を落下投入できる具材容器を設けたベーカリー手段を、本体の前面に設けた本体開口から加熱室内部に設置することができ、さらには加熱室の外側から加熱室を貫通して加熱室内側の具材容器に作用して所定の時間に具材をパン焼成容器の内部に投入できる具材投入駆動手段を備えたので、電子レンジ、オーブン、具材入りパンを焼成できるベーカリー、の3つの機能を備えた加熱調理器を提供できる。
また、本実施例によれば、ベーカリー手段の高さ、すなわちパン焼成容器の高さと具材容器の高さの合計が加熱室の前面開口の高さより小さくなるように構成したので、ベーカリー手段の着脱が容易で使いやすい加熱調理器を提供できる。
また、本実施例によれば、パン焼成容器の側面の手前側に把手となるハンドルを備えたので、ベーカリー手段を前面の開口から着脱しやすく、使いやすい加熱調理器を提供できる。
また、本実施例によれば、重量センサに載置されたテーブルプレートを取り外して、パン焼成容器内の攪拌羽根を回転駆動する攪拌駆動軸を目視できるよう露出させて後、パン焼成容器をセットするので、パン焼成容器がセットしやすい、という効果がある。
また、本実施例によれば、加熱室内部の側壁に沿って加熱室底面にセットする装着ガイドを重量センサを覆うよう設けたので、パン焼成容器取付時に重量センサを破損する恐れがなく信頼性が高いと共に、装着ガイドに沿ってパン焼成容器底面に設けられた駆動連結部を移動させることでパン焼成容器のセット位置にガイドされるので、パン焼成容器が取り付けやすい。
また、本実施例によれば、パン焼成容器の上面と具材容器の底面との間に加熱室の前後方向を向いた隙間を設け、その隙間に沿って熱風が通過する構成としたので、熱風がパン生地表面を直接加熱するので、生地が確実に加熱され、焼き色がついたパンが焼成できる。
また、本実施例によれば、パン焼成容器の上面の本体奥側の端面よりも、具材容器の端面が本体奥側に近接するよう配置したので、熱風の流量を適切に阻害することによって、焼き色も膨らみもより均一に焼成されたパンを得られる。
また、本実施例によれば、加熱室の側壁内側に近接して具材容器を備えたベーカリー手段をセットし、加熱室側壁外側に具材投入駆動手段を備え、具材投入駆動手段の駆動レバーが加熱室の外側から加熱室を貫通して内側の具材容器に作用して具材をパン焼成容器内に落下投入するよう構成したので、具材入りパンを焼成できる効果がある。
また、本実施例によれば、パン焼成容器を捻ることなくロックレバーを介して回動ツメを回動させることでパン焼成容器を加熱室に装着する構成としたので、パン焼成容器は着脱する際とロックした後で同じ姿勢を保つので、具材投入駆動手段と連結する作用穴の位置関係が一定に保たれるので具材投入動作が確実である。
また、本実施例によれば、加熱室の内側に向いた側にロックレバーを突出させる構成としたので、ロックレバーによってパン焼成容器の転倒を防止できる。
また、本実施例によれば、加熱室の外側から加熱室を貫通して内側の具材容器に作用して具材をパン焼成容器内に落下投入する駆動レバーは、具材容器に作用しない間は、加熱室の内側に出張らないよう側壁よりも外側に配置することで、食品の出し入れや清掃時の邪魔にならないので好適である。
また、本実施例によれば、具材投入駆動手段のアクチュエータを加熱室より下側の低温の機械室に設け、具材をパン焼成容器内に落下投入する駆動レバーは加熱室上端近傍に設け、アクチュエータと駆動レバーとをプッシュロッドで連結した構成としたので、アクチュエータは低温に保たれつつ駆動レバーを介して具材容器に作用して具材をパン焼成容器内に落下投入できる。
また、本実施例によれば、具材を投入する際に開放される第二の具材底板は、具材容器の内側壁面に沿って開放されるので、第二の具材底板が開いた後にも通風路を塞いで熱風を妨げることがなく、またさらに第二の具材底板の下降した先端はパンの膨らみ量が少ない周辺部に位置するので、パンが膨らんでも傷つくことがない。
また、本実施例によれば、具材容器をロックする具材容器ロック手段を設けたので、具材容器の位置ずれやたわみを防止して、駆動レバーと具材容器の作用穴との位置関係を一定に保ち、具材投入動作を確実に行うことができる。
また、本発明によれば、駆動レバーが加熱室を貫通するスリットを金属ケースで覆うとともに、駆動力を伝達するプッシュロッドに沿って金属スリーブを設け、さらにプッシュロッドの金属スリーブの内側に挿入される部分を誘電体である樹脂製としたので、マイクロ波加熱の際に電波もれを防止できる。
また、本実施例によれば、具材投入駆動機構に設けられた駆動レバーと、具材容器に設けられた解除レバーの噛み合い部分を互いにインボリュート曲線とし、歯車の噛み合いをなすように配置したので、駆動レバーの動作角度に対する解除レバーの動作角度は一定なので、解除レバーの動作の変動が少なく安定した動作が得られる、という効果がある。さらに、駆動レバーと解除レバー間の距離が変動しても回転角度の比は一定を保つので、さらに安定した動作が得られる。
また、本実施例によれば、一方が螺旋面で、他方が立面となったツメを円周に沿って複数設けたカムによってプッシュロッドを介してドライイースト133を投入する第一の具材投入手段を動作するよう構成したので、ドライイースト133の投入動作を複数回連続して繰り返すことができ、さらに底板の戻り動作を高速にして衝撃を与えることで確実にドライイースト133を落下できる効果がある。
また、本実施例によれば、第二の具材投入手段と具材容器ロック手段の動作とを唯1つのモータである第二の具材投入モータのみにより実現できるので、実装スペースの小型化や、低コスト化の効果がある。