JP6095232B2 - 撹拌装置 - Google Patents

Description

本発明は、練り餡、クリーム、ジャム、カレールー、ソース、スープ、煮物、炒め物などの各種食材を釜内で混合するための撹拌装置に関し、特に、釜の内側面上部付近に付着した食材の掻き取り機能を撹拌棒に追加することにより、その付着した食材の作業者による掻き取り作業を省略できるようにしたものである。

従来、この種の撹拌装置としては、例えば、特許文献１に記載された撹拌機が知られている。同文献の撹拌機は、主動軸（１８）の回転に連動して、傾斜した従動軸（２２）が自転しながら主動軸（１８）周りに公転する構造になっている。

そして、従動軸（２２）の先端にはジョイント（２５）を介して図示しない撹拌棒が連結されており、この撹拌棒が従動軸（２２）と一体に主動軸（１８）周りに公転しながら自転することで、釜（２０）内の食材は撹拌される。

しかしながら、特許文献１のような従来の撹拌機にあっては、前記のように公転・自転する撹拌棒で釜（２０）内の食材を撹拌している。このため、例えば、練り餡のように水分を含んだ食材（練り餡の場合は粉末状の餡と砂糖と水分）を釜（２０）内に投入し、それらを釜（２０）の熱で加熱しながら撹拌棒で撹拌する場合は、投入した食材の一部が撹拌棒の自転・公転によって釜（２０）の内側面上部方向に押し出されて付着し、付着した食材中の水分が蒸発することで、釜（２０）の内側面上部付近に食材の一部が乾いて張り付くので、それを作業者がヘラ等で掻き取る面倒な作業が必要となる点で、使い勝手が悪い。

また、作業者の安全を第一に確保するとしたら、前記のようなヘラ等による掻き取り作業中は撹拌棒の公転と自転を停止すべきであり、そうすると、掻き取り作業中は撹拌棒による食材の撹拌と練り込みができないことから、撹拌機の稼動効率が低下するという問題点もある。

以上の説明において、カッコ内の符号は特許文献１で用いられている符号である。

特開２００５−３１８９８３号公報

本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、釜の内側面上部付近に付着した食材の掻き取り機能を撹拌棒に追加することにより、その付着した食材の作業者による掻き取り作業を省略でき、装置稼動効率を高めるのに好適な使い勝手のよい撹拌装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、モータにより回転駆動される主動軸と該主動軸に対して傾斜した従動軸とを備え、前記主動軸の回転に連動して前記従動軸が自転しながら前記主動軸周りに公転する構造の回転機構部と、前記従動軸に対して傾斜した状態で前記従動軸の先端部に連結された１本以上の撹拌棒と、前記撹拌棒が挿入されるとともに食材が投入される釜と、を備え、前記撹拌棒は、その先端に前記釜の内底面または内側面に当接可能な当接子を有し、この当接子から前記釜の内底面または内側面までの距離に応じて伸縮可能な構造、前記釜の内底面または内側面に向って伸びる方向にバネ力で付勢されている構造、および、前記従動軸の自転の角度に応じて前記釜の内側面を昇ったり降りたりする構造になっており、前記当接子は、その先端部が円弧面になっていて、その円弧面の外周部は、前記撹拌棒の昇りと降りの折り返し点付近で前記釜の内側面上部に付着している食材との接触面積を拡大する手段として、傾斜した平面になっていることを特徴とする。

本発明では、主動軸が回転し始めると、従動軸と撹拌棒が主動軸周りに公転しながら自転する。このとき、従動軸の自転はその軸心周りに回転するだけの単純な回転運動であるが、撹拌棒の自転が鉛直方向に対して傾斜した円錐運動（従動軸上に頂点を持った円錐を描くような運動）になることで、撹拌棒は自転の角度に応じて釜の内側面を昇ったり降りたりする。

ところで、本発明によると、撹拌棒の当接子に前記傾斜面が設けられることにより、前記のような撹拌棒の昇りと降りの折返し点付近、すなわち、釜の内側面上部付近に付着している食材と撹拌棒先端の当接子との接触面積が増え、釜の内側面上部付近に付着している食材を撹拌棒で十分に掻き取ることが可能となる、つまり、釜の内側面上部付近に付着した食材の掻き取り機能を撹拌棒が備えるから、その付着した食材を作業者がヘラ等で掻き取る必要もなく、かかる掻き取り作業を省略することができる点で、使い勝手のよい撹拌装置を提供し得る。

また、本発明によると、前記のような撹拌棒の掻き取り動作は、その撹拌棒の公転・自転によって実行されるものであり、かつ、撹拌棒の公転・自転による食材の撹拌や練り込み動作と同時並列的に行なわれるものであるから、従来のように作業者の安全を確保する観点から掻き取り作業中に撹拌棒の公転と自転を停止する必要はなく、よって、装置稼動効率を高めるのに好適な撹拌装置を提供し得る。

本発明を適用した撹拌装置の全体図。 図１の撹拌装置における回転機構部付近の拡大断面図。 図１の撹拌装置における撹拌棒の一部破断図。 図１の撹拌装置における撹拌棒の動作説明図。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明を適用した撹拌装置の全体図、図２は図１の撹拌装置における回転機構部付近の拡大断面図、図３は図１の撹拌装置における撹拌棒の一部破断図、図４は図１の撹拌装置における撹拌棒の動作説明図である。

《撹拌装置の概要》
図１の撹拌装置Ｍは、ベース１上の支柱２に架台３を固定し、架台３上に回転機構部４を設置するとともに、ベース１上の支持脚５で釜６を揺動可能に支持し、その釜６と回転機構部４との間に１本以上の撹拌棒７（図１の例では７Ａ、７Ｂ、７Ｃの３本）が配置されるように構成してある。

《回転機構部の詳細構成》
図２を参照すると、回転機構部４は、モータ８と、このモータ８により回転駆動される主動軸９と、該主動軸９に対して傾斜した従動軸１０とを備え、主動軸９の回転に連動して従動軸１０が自転しながら主動軸９周りに公転する構造になっている。

モータ８の出力軸８Ａは鉛直方向に沿って配置されている。また、主動軸９は、モータ８を収容するモータケース１１の下面側に位置し、かつ、モータ８の出力軸８Ａと同様に鉛直方向に沿って配置してある。そして、モータ８により主動軸９を回転駆動する機構例として、図１の撹拌装置Ｍでは、主動軸９とモータ８の出力軸８Ａとを同軸状に配置し、かつ、主動軸９の上端をモータ８の出力軸８Ａに直結しているが、この機構例に限定されることはない。

前記のように傾斜した従動軸１０を主動軸９回りに公転させる機構として、図１の撹拌装置Ｍでは、図２に示したように、傾斜した従動軸１０をギヤケース１２内に収容し、ギヤケース１２を主動軸９の下端に一体に固定することで、ギヤケース１２全体のうち従動軸１０を収容した部分１２Ａが主動軸９の中心から横方向（水平方向）へオフセットした位置に配置されるように構成している。

前記のように傾斜した従動軸１０を自転させる機構として、図１の撹拌装置Ｍでは、図２に示したように、傾斜した従動軸１０をギヤケース１２内のベアリング１３で回転可能に支持し、支持した従動軸１０の上端外周に遊星歯車１４を取付けることで、従動軸１０やギヤケース１２と同様に遊星歯車１４も主動軸９回りに公転する構成、及び、その遊星歯車１４の公転軌道上（具体的には主動軸９の周囲）に太陽歯車１５を設置し、太陽歯車１５と遊星歯車１４とが互いに噛み合うように設定するとともに、太陽歯車１５が取付けスペーサ１６を介してモータケース１１の下面側に位置決め固定される構成を採用している。この構成では、従動軸１０も遊星歯車１４もギヤケース１２と一緒に主動軸９回りに公転するが、太陽歯車１５は固定されているので、公転する遊星歯車１４が太陽歯車１５上を転がることで、従動軸１０は自転する。

《撹拌棒の詳細構成》
いずれの撹拌棒７（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ）も、従動軸１０に対して傾斜した状態で従動軸１０の先端部に連結されている。このため、それぞれの撹拌棒７は、従動軸１０の公転と自転により、主動軸９周りに公転しながら自転する。

ところで、図１の撹拌装置Ｍでは、従動軸１０の軸中心線から径方向に少しオフセットした位置で、撹拌棒７（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ）を従動軸１０に連結しているので、前記のように傾斜した撹拌棒７の自転は、従動軸１０上に頂点を持った円錐を描くような運動（以下「円錐運動」という）になる。また、前記のようなオフセットがない場合でも、従動軸１０に対して撹拌棒７が傾斜していることにより、撹拌棒７の自転は円錐運動になる。さらに、主動軸９に対して従動軸１０が傾斜していることにより、その撹拌棒７の自転による円錐運動は鉛直方向に対して傾斜したものとなるため、撹拌棒７は自転の角度に応じて釜６の内側面を登ったり降りたりするものである。

撹拌棒７（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ）と従動軸１０を連結する手段として、図１の撹拌装置Ｍでは、撹拌棒７ごとにその傾斜角度を調整可能なジョイントＪを採用しているため、撹拌棒７ごとに傾斜角度が異なるように設定することが可能である。

いずれの撹拌棒７（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ）も、その先端から釜６の内底面または内側面までの距離に応じて伸縮可能に設けられ、かつ、釜６の内底面または内側面に向って伸びる方向にコイルスプリング１７（図３参照）のバネ力で付勢されている。

図３を参照すると、前記撹拌棒７（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ）は、所定長の芯棒７１と、該芯棒７１の先端側外周にスライド可能に取付けたスライド筒７２と、該スライド筒７２の先端に設けられていて釜６の内底面または内側面に当接する当接子７３と、を備えた構成になっている。

そして、スライド筒７２が釜６の内底面または内側面に向って前記コイルスプリング１７のバネ力で付勢されていて、そのバネ力に抗してスライド筒７２がスライドしたり、前記バネ力でスライド筒７２が押し戻されたりすることにより、撹拌棒７（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ）は伸縮可能になっている。

図１の撹拌装置Ｍにおいては、３本の撹拌棒７（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ）のうち、撹拌棒７Ａ先端（具体的にはスライド筒７２の先端）の当接子７３の具体的構成として、かかる撹拌棒７Ａの当接子７３は、その最先端部が円弧面７３Ａになっていて、その円弧面７３Ａ外周部は釜６の内側面上部に付着した食材との接触面積を拡大する手段として傾斜面７３Ｂとした。

これにより、図１の撹拌装置Ｍでは、前記のように撹拌棒７Ａが釜６の内側面を最大に登った地点、すなわち、図４に示したように、撹拌棒７Ａの昇りと降りの折返し点ＲＥ付近において、釜６の内側面上部付近に付着している食材Ｐと当接子７３との接触面積が増え、釜６の内側面上部に付着している食材Ｐを撹拌棒７Ａで十分に掻き取ることが可能となる。前記のような傾斜面７３Ｂの採用により接触面積が増えるのは、図３及び図４に示したように、傾斜面７３Ｂが円弧面７３Ａのような頂点を持たない平面で構成されるからである。他の撹拌棒７Ｂ、７Ｃの当接子７３にも同様の傾斜面７３Ｂを設けることが可能である。

図１の撹拌装置Ｍでは、前記の通り、撹拌棒７ごとにその傾斜角度を調整可能なジョイントＪを採用しているため、ジョイントＪにおいて例えば撹拌棒７Ａのみの傾斜角度を調整することで、前記のような撹拌棒７Ａの昇りと降りの折返し点ＲＥだけを高く設定したり低く設定したりすること（折り返し点ＲＥの高さ調整）が可能である。

《釜の簡単な説明》
釜６には前記撹拌棒７が挿入されるとともに食材（図示省略）が投入される。また、この釜６は、２枚の鉄板６Ａ、６Ｂからなる二重鉄板構造になっていて、その鉄板６Ａ、６Ｂ間の隙間に蒸気供給管１９からの蒸気が供給されることで、釜６内で食材を加熱できるように構成してある。

《その他の構成》
図１の撹拌装置Ｍは、装置起動ボタンなどの各種操作ボタンを備えたコントロールボックスＣＢ内に、図示しない回転方向変更手段を有している。この回転方向変更手段は、主動軸９を正回転（例えば右回り）から逆回転（例えば左回り）または逆回転から正回転に切替えることで、従動軸１０および撹拌棒７の自転と公転の方向を正回転から逆回転に変更できるように構成してある。

特に、図１の撹拌装置Ｍでは、前述の通り、主動軸９の回転駆動原としてモータ８を採用しているため、先に説明したコントロールボックスＣＢ内の回転方向変更手段は、モータ８の回転方向を電気的に変更することにより、正回転から逆回転や逆回転から正回転への主動軸９の回転方向の切換え、および、それによる従動軸１０と撹拌棒７の回転方向の変更（正回転から逆回転または逆回転から正回転）を可能としている。

前記コントロールボックスＣＢ内には、先に説明した回転方向変更手段のほか、主動軸９の回転数を設定し、設定した回転数で主動軸９を回転させる、および、シーケンス制御によって主動軸９の正回転と逆回転が所定間隔で繰り返し行なわれるようにする等、主動軸９の回転に関する各種の制御手段を備えている。

《撹拌装置の動作説明》
次に、以上のように構成された図１の撹拌装置Ｍの動作について図３、図４を参照して説明する。

食材の一例として練り餡を図１の撹拌装置Ｍで作製する場合は、蒸気供給管１９からの蒸気で釜６を加熱し、粉末状の餡と砂糖と水分を加熱された釜６に投入する。そして、コントロールボックスＣＢのタッチパネル等を操作することで、モータ８を起動し、主動軸９を回転させる。

前記のようにして主動軸９が回転し始めると、従動軸１０と撹拌棒７（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ）が主動軸９周りに公転しながら自転する。このとき、従動軸１０の自転はその軸心周りに回転するだけの単純な回転運動であるが、撹拌棒７の自転は前述のように鉛直方向に対して傾斜した円錐運動になることで、撹拌棒７は自転の角度に応じて釜６の内側面を図４のように昇ったり図３のように降りたりする。

前記のような撹拌棒７の昇降動作に伴い、撹拌棒７の先端から釜６の内底面や内側面までの距離は撹拌棒７の自転の角度に応じて変化する。この距離の変化は撹拌棒７の伸縮によって吸収されるから、撹拌棒７先端の当接子７３が釜６の内底面や内側面から離れることはない。

図１の撹拌装置Ｍにおいても、釜６内に投入した食材（本動作説明では餡と砂糖と水分の混合物）の一部が撹拌棒７Ｂ、７Ｃの自転・公転によって釜６の内側面上部方向に押し出されて付着し、付着した食材中の水分が蒸発することによって、釜６の内側面上部付近に食材の一部が乾いて張り付く可能性がある。しかしながら、そのような釜６の内側面上部付近に付着している食材Ｐは、その水分が蒸発する前に（または水分の蒸発後でも）、釜６の内側面を摺動する撹拌棒７Ａ先端の当接子７３で掻き取られる。

すなわち、図１の撹拌装置においては、前述の通り、３本の撹拌棒７（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ）のうち、１本の撹拌棒７Ａの当接子７３に傾斜面７３Ｂを設けることで、撹拌棒７Ａが釜６の内側面を最大に昇った地点、すなわち、撹拌棒７Ａの昇りと降りの折返し点ＲＥ付近において、釜６の内側面上部付近に付着している食材Ｐと当接子７３との接触面積が増え、釜６の内側面上部に付着している食材Ｐを撹拌棒７Ａで十分に掻き取ることが可能となるので、釜６の内側面上部付近に乾いて貼り付いた食材が残ることはなく、そのような食材をヘラ等で作業者が掻き取る必要もない。

本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により多くの変形が可能である。

１ ベース
２ 支柱
３ 架台
４ 回転機構部
５ 支持脚
６ 釜
６Ａ、６Ｂ 鉄板
７（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ） 撹拌棒
８ モータ
８Ａ モータの出力軸
９ 主動軸
１０ 従動軸
１１ モータケース
１２ ギヤケース
１３ ベアリング
１４ 遊星歯車
１５ 太陽歯車
１６ 取付けスペーサ
１７ コイルスプリング
１９ 蒸気供給管
７１ 芯棒
７２ スライド筒
７３ 当接子
７３Ａ 円弧面
７３Ｂ 傾斜面
ＣＢ コントロールボックス
Ｊ ジョイント
Ｍ 撹拌装置
Ｐ 釜の内側面上部に付着している食材
ＲＥ 撹拌棒の昇りと降りの折返し点

Claims (1)

1. モータにより回転駆動される主動軸と該主動軸に対して傾斜した従動軸とを備え、前記主動軸の回転に連動して前記従動軸が自転しながら前記主動軸周りに公転する構造の回転機構部と、
   前記従動軸に対して傾斜した状態で前記従動軸の先端部に連結された１本以上の撹拌棒と、
   前記撹拌棒が挿入されるとともに食材が投入される釜と、を備え、
   前記撹拌棒は、その先端に前記釜の内底面または内側面に当接可能な当接子を有し、この当接子から前記釜の内底面または内側面までの距離に応じて伸縮可能な構造、前記釜の内底面または内側面に向って伸びる方向にバネ力で付勢されている構造、および、前記従動軸の自転の角度に応じて前記釜の内側面を昇ったり降りたりする構造になっており、前記当接子は、その先端部が円弧面になっていて、その円弧面の外周部は、前記撹拌棒の昇りと降りの折り返し点付近で前記釜の内側面上部に付着している食材との接触面積を拡大する手段として、傾斜した平面になっていること
   を特徴とする撹拌装置。
   

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