JP6736159B2 - 羽根取付構造 - Google Patents

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Description

本発明は、食材等を加熱しつつ撹拌可能な加熱撹拌装置等に用いる羽根取付構造に関するものである。
従来の羽根取付構造としては、特許文献1の加熱撹拌装置等に用いたものがある。
この加熱撹拌装置の掻取羽根は、回転軸に対し、回転軸を挟む分割ブロックをボルトで締結することにより着脱可能に取り付ける構造であった。
しかし、このような取付構造では、掻取羽根を回転軸から取り外して清掃を行なうとき、分割ブロックのボルトの離脱にスパナを用いる必要があり、清掃後はスパナを用いて再度締結結合することになる。
このため、掻取羽根の清掃が煩雑となり、掻取羽根を回転軸から取り外して行なう清掃回数の減少を招くという問題があった。
特に、被攪拌物が食材であるときは、清掃回数の減少は衛生上大きな問題となる。食材に限らず、薬剤、漢方薬、医薬部外品を含め、その他の被攪拌物においても、清掃回数の減少による品質問題を招くことになる。
特許4226630号公報
発明が解決しようとする課題は、掻取羽根を回転軸から取り外して清掃するためにスパナ等の工具を用いる必要があり、掻取羽根の清掃が煩雑となり、清掃回数の減少を招く点である。
本発明は、掻取羽根を回転軸から取り外して行なう分解清掃を容易にすることを可能とするために、攪拌容器に回転駆動可能に支持された回転軸に対しクランプ部により着脱自在に取り付ける支持部を備えた羽根取付構造であって、前記クランプ部は、一端部が回転自在に結合されて他端部が前記一端部を回転中心に接近することで前記回転軸をクランプ可能な開閉構造で前記他端部の外面にカム凹部を備え、前記支持部は、一端部に前記クランプ部の他端部に嵌合するカムロック部を有すると共に他端部に掻取羽根を支持し、前記カムロック部は、前記嵌合のための嵌合部を有するロックボディとこのロックボディに回転自在に支持され前記ロックボディの外部に突出する操作部のロック位置とロック解除位置との間での回転操作により前記カム凹部に係脱するカムとを備えたことを特徴とする。
本発明は、上記構成であるから、クランプ部を回転軸にクランプさせ、クランプ部の一端部にカムロック部を嵌合部で嵌合させて操作部をロック位置に回転操作すればカムがカム凹部に係合してロック状態となり、掻取羽根を掻取軸に支持部を介して取り付けることができる。
操作部をロック位置からロック解除位置へ回転操作してカムのカム凹部に対する係合を離脱させることでロックが解除され、カムロック部をクランプ部から離脱させ、掻取羽根を支持部と共に回転軸から取り外すことができる。クランプ部は、一端部を回転中心に他端部を開くことで回転軸の軸交差方向へ容易に離脱させることができる。
このため、掻取羽根を有する支持部、クランプ部を回転軸から容易に取り外すことができ、クランプ部を含めた掻取羽根の清掃が容易となり、クランプ部を含めて掻取羽根を回転軸から取り外して行なう清掃回数の減少を抑制することができる。
加熱撹拌装置を一部切欠いて示す正面図である。(実施例1) 加熱撹拌装置を一部切欠いて示す平面図である。(実施例1) 加熱撹拌装置の掻取羽根の取付けを示す断面図である。(実施例1) (A)は、回転軸とクランプ部との関係を示す拡大図、(B)は、回転軸に配置したクランプ部とカムロック部及び掻取羽根を有するアームとの関係を離脱状態で示す拡大図である。(実施例1) 回転軸にアームを取付けたロック状態を示す説明図である。(実施例1) 回転軸にアームを取付けたロック緩み状態を示す説明図である。(実施例1) 回転軸にアームを取付けたロック解除状態を示す説明図である。(実施例1) (A)は、クランプ部を示す正面図、(B)は、クランプ部の他端部の断面図である。(実施例2) 回転軸の断面図である。(実施例2)
掻取羽根を回転軸から取り外して行なう分解清掃を容易にすることを可能にするという目的を、攪拌容器に回転駆動可能に支持された回転軸に対しクランプ部により着脱自在に取り付ける支持部を備えた羽根取付構造であって、前記クランプ部は、一端部が回転自在に結合されて他端部が前記一端部を回転中心に接近することで前記回転軸をクランプ可能な開閉構造で前記他端部の外面にカム凹部を備え、前記支持部は、一端部に前記クランプ部の他端部に嵌合するカムロック部を有すると共に他端部に掻取羽根を支持し、前記カムロック部は、前記嵌合のための嵌合部を有するロックボディとこのロックボディに回転自在に支持され前記ロックボディの外部に突出する操作部のロック位置とロック解除位置との間での回転操作により前記カム凹部に係脱するカムとを備えたことで実現した。
前記クランプ部と前記嵌合部との間に、前記ロック位置で圧縮され前記ロック解除位置で圧縮が開放される弾性体製のパッキンを備え、前記カムは、前記ロック位置及び前記ロック解除位置間の途中で前記カム凹部に係合しつつ前記パッキンの圧縮が開放される回転位置を有しても良い。
前記クランプ部は、前記回転軸をクランプする二分割のブロックを主体とし前記他端部が二分割の軸状に形成されてもよい。
図1は、加熱撹拌装置を一部切欠いて示す正面図である。図2は、加熱撹拌装置を一部切欠いて示す平面図である。
図1、図2のように、加熱撹拌装置1は、撹拌容器である加熱容器3と、攪拌ユニット5と、駆動部である駆動モータ7と、制御ボックス9と、油圧ユニット11と等を支持フレーム15に支持することによって構成されている。
前記支持フレーム15は、蓋収容部17が一体に設けられ、脚部19によってフロア21上に配置されている。脚部19に、例えばロードセル等で構成された重量センサを介設し、加熱容器3、攪拌ユニット5、駆動モータ7、制御ボックス9、油圧ユニット11、蓋収容部17等を含めた支持フレーム15上の全重量を検出する構成としてもよい。この重量測定によって、加熱容器3内の食材の加熱調理による水分蒸発量等を演算し、加熱撹拌装置1の自動加熱撹拌等を行わせることが可能となる。
前記加熱容器3は、横置きの円筒部25上にホッパー部27を設けたものである。加熱容器3は、支持フレーム15に回転可能に支持され、油圧ユニット11の油圧シリンダ29によって傾動回転される。加熱容器3は、上端開口から食材等の被撹拌物が投入され、前記傾動により上端開口から加熱撹拌後の被撹拌物を排出することができるようになっている。前記上端開口には、着脱可能に割蓋31が設けられている。また、下部外周には、加熱及び冷却用の流体ジャケット33を備えている。
前記円筒部25の軸心部には、回転軸35が回転自在に支持されている。回転軸35は、駆動モータ7によって回転駆動されるようになっている。回転軸35には、所定間隔で攪拌ユニット5が取り付けられ、回転駆動によって加熱容器3内の被撹拌物を撹拌可能としている。なお、攪拌ユニット5の詳細については後述する。
前記駆動モータ7は、回転軸35に連動連結されている。駆動モータ7は、制御ボックス9によって制御され、所定の周期毎に正転及び正転とは逆回転の反転を繰り返すようになっている。
前記制御ボックス9は、駆動モータ7の動作の他、加熱容器3の流体ジャケット33への蒸気の供給、油圧ユニット11の動作等を制御する。
[羽根取付構造]
図3は、加熱撹拌装置の掻取羽根の取付けを示す要部拡大断面図である。図4(A)は、回転軸とクランプ部との関係を示す拡大図、(B)は、回転軸に配置したクランプ部とカムロック部及び掻取羽根を有するアームとの関係を離脱状態で示す拡大図である。図5は、回転軸にアームを取付けたロック状態を示す説明図である。図6は、回転軸にアームを取付けたロック緩み状態を示す説明図である。図7は、回転軸にアームを取付けたロック解除状態を示す説明図である。
図1〜図5のように、本発明の羽根取付構造は、実施例において攪拌容器である加熱容器3に回転駆動可能に支持された回転軸35に対しクランプ部37により着脱自在に取り付ける支持部としてのアーム39を備えたものであり、クランプ部37及びアーム39が羽根取付構造を構成している。
前記各攪拌ユニット5は、羽根取付構造により回転軸35に取り付けられるものであり、クランプ部37とアーム39と掻取羽根40とにより構成されている。
図4、図5のように、クランプ部37は、一端部41が回転自在に結合されて他端部43が一端部41を回転中心に接近することで回転軸35をクランプ可能な開閉構造で他端部43の外面にカム凹部45を備えている。
クランプ部37は、回転軸35をクランプする二分割の半ブロック部47a、47bで形成されたブロック47を主体とし、このブロック47に前記一端部41及び他端部43が形成されている。
ブロック47は、回転軸35の軸方向から見ると矩形状に形成され、回転軸35の軸直交方向から見ると太鼓形状に形成されている。但し、ブロック47は、回転軸35をクランプできればよく、その形状設定は自由であり、回転軸35の軸方向から見て円筒状等に形成することもできる。
ブロック47の中央には、回転軸35に嵌合する貫通孔部49が形成されている。貫通孔部49は、半ブロック部47a、47bに形成された半円部49a、49bで構成されている。
クランプ部37の一端部41は、一対のブラケット41a、41bを備え、半ブロック部47a、47bに分けて固定されている。ブラケット41a、41bは、軸51で回転自在に結合されている。
クランプ部37の他端部43は、断面円形の軸状に形成され、ブロック47の半ブロック部47a、47bに応じて二分割された半軸状部43a、43bで構成されている。
従って、クランプ部37は、一端部41が軸51を中心に回転自在に結合されて他端部43が一端部41を回転中心に接近離反可能な開閉構造となる。
半ブロック部47a、47b及び半軸状部43a、43bが平行に対面したとき、回転軸35に対する締め付けのための若干の隙間が形成されるようになっている。
カム凹部45は、半凹部45a、45bで構成され、他端部45の軸回りに形成されている。但し、半凹部45a、45bを周方向の一部に形成することもできる。この半凹部45a、45bは、半軸状部43a、43bに分けて形成されている。半凹部45a、45bは、断面が弧状に形成されている。
アーム39は、一端部にカムロック部53を有すると共に他端部に掻取羽根40を支持している。カムロック部53は、クランプ部37の他端部43に嵌合するものであり、ロックボディ55と操作部である操作レバー57a、57bとカム59a、59bとを備えている。
ロックボディ55は、他端部43への嵌合を行なう嵌合部61とアーム39への結合を行なう結合部63とが同軸状に形成されたものである。
嵌合部61は、軸穴状の嵌合凹部61aを有し、嵌合凹部61a奥側に弾性体製のパッキン65を備えている。弾性体としては、例えばゴムである。但し、パッキン65は、クランプ部37の他端部43とロックボディ55の嵌合部61との間で弾性的に撓むものであれば良く、ゴム以外の弾性体によって構成することもできる。
嵌合部61には、スリット61b、61cが形成され、前記操作レバー57a、57bがそれぞれ回転操作可能に支持されている。
結合部63には、雌ネジ部63aが形成され、アーム39の雄ネジ部39aに螺合結合されている。なお、結合部63とアーム39とは、溶接結合等にすることもできる。
操作レバー57a、57bとカム59a、59bとは一体に形成されている。カム59a、59bの部分は、スリット61b、61cに対してピン67により支持され、操作レバー57a、57bの回転自在な支持が行なわれている。
操作レバー57a、57bは、スリット61b、61cからロックボディ55の外部に突出している。操作レバー57a、57bは、ロック位置(図5)とロック解除位置(図7)との間で回転操作され、この操作レバー57a、57bの回転操作によりカム59a、59bがカム凹部45の半凹部45a、45bに係脱する構成となっている。カム59a、59bの半凹部45a、45bに対する係脱は、その外周カムの形状設定により行なわれている。
前記パッキン65は、ロック位置(図5)で圧縮されロック解除位置(図7)で圧縮が開放されるようになっている。本実施例ではカム59a、59bは、ロック位置及びロック解除位置間の途中(図6)でカム凹部45の半凹部45a、45bに係合しつつパッキン65の圧縮が開放される回転位置を有している。
[掻取羽根の取付け、取外し]
図5のように、操作レバー57a、57bがロック位置の状態でアーム39に沿った位置となる。
このロック位置では、カム59a、59bがカム凹部45の半凹部45a、45bに入り込んで半軸状部43a、43bを閉じる方向に締め付ける。
クランプ部37の他端部43は、ロックボディ55の嵌合部61に嵌合し、他端部43と嵌合部61の奥側との間でパッキン65が弾性的に圧縮されている。
このように、カム59a、59bによる半軸状部43a、43bの締め付け、パッキン65の弾性的な圧縮によりアーム39がロックボディ55を介しクランプ部37にガタツキ無く結合される。
この結合によりクランプ部37は、半ブロック部47a、47bの半円部49a、49bにより回転軸35をクランプする。
半円部49a、49bは、回転軸35の外面に締結されるのでクランプ部37は、半ブロック部47a、47bを介して回転軸35に確実に取り付けられる。
なお、半円部49a、49bにゴムなどの弾性体をライニングして回転軸35を締め付けるようにすれば、半ブロック部47a、47bを介した回転軸35への固定を、より確実に行なわせることができる。
図5のロック状態から図6のロック緩み状態へ操作レバー57a、57bを回転操作すると、カム59a、59bによる半凹部45a、45bの締結が緩み、パッキン65も弾性復帰してクランプ部37に対するカムロック部53のロックが緩み状態となる。操作レバー57a、57bは、ロックボディ55の外部に突出し、ブロック47側へ傾斜する。このロック緩み状態の操作レバー57a、57bは、ブロック47との間にロック状態への回転を許容する隙間を有する。
このロック緩み状態では、カム59a、59bの周面の径の相対的に小さな部分が半凹部45a、45bに係合し、ロック緩み状態でクランプ部37に対するカムロック部53の係合状態が維持される。
かかるロック緩み状態を全ての攪拌ユニット5に対して連続的に行なう。
次いで、ロックボディ55の結合部63側を握るような状況で手を当て、そのまま手をクランプ部37側にずらすようにして操作レバー57a、57bを図6の状態から図7の解除状態へ回転操作する。
図7の解除状態では、カム59a、59bの半凹部45a、45bに対する係合が解除される。このロック解除状態でロックボディ55の結合部63側を握るようにしてアーム39を引き抜き、ロックボディ55をクランプ部37から離脱させる。
この離脱によりクランプ部37は、他端部43の拘束が解除されるので、一端部41のブラケット41a、41bを、軸51を中心に相対回転させ半ブロック部47a、47b及び半軸状部43a、43b間を開くことができる。
半ブロック部47a、47b及び半軸状部43a、43b間を開くことで、クランプ部37を回転軸35から離脱させる。
このような操作レバー57a、57bのスパナ等の工具を要しない回転操作で各攪拌ユニット5を回転軸35からワンタッチで簡単に取り外すことができる。なお、装置が大型化して操作レバー57a、57bの回転操作に力を要するときは、てこを利用した工具等で回転操作してもよい。かかる場合でも、スパナ等の工具を用いる作業に比較して、作業が容易となる。
各攪拌ユニット5の取外し後は、掻取羽根40やクランプ部37の水洗い等を簡単に行わせることができる。
回転軸35に対する各攪拌ユニット5の取付けは、回転軸35に対してクランプ部37を前記とは逆の手順により装着する。半ブロック部47a、47b及び半軸状部43a、43b間の開きを閉じることで半円部49a、49bで回転軸35を挟むようにする。
半軸状部43a、43bが閉じられた他端部43に前記とは逆の操作でロックボディ55の嵌合部61を他端部43に嵌合させ、押し込むことで図6のロック緩み状態とする。
次いで、操作レバー57a、57bを図5のロック状態まで回転操作すると、カム59a、59b及び半凹部45a、45b間のカム作用によりクランプ部37の他端部43がロックボディ55の嵌合部61内へより引き込まれ、取付けが完了する。
このロック状態では、前記同様に攪拌ユニット5が回転軸35にガタツキ無く固定して取り付けられる。
[加熱撹拌釜の作用]
材料を加熱撹拌する際には、予め加熱容器3の割蓋31を取り外し、割蓋31を蓋収容部17に収容しておく。そして、開口した加熱容器3の上方開口から材料を投入する。
材料投入後は、割蓋31を加熱容器3の上方開口に再び装着し、予めインストールされたプログラムで制御ボックス9により駆動モータ7を自動的に駆動制御する。かかる制御によって、撹拌ユニット5を正転させる。なお、制御により撹拌ユニット5を所定の周期毎に正転及び反転させることもできる。
正転時(図3の矢印a方向)には、撹拌ユニット5の掻取羽根40によって材料の掻き取りを行うことができる。
すなわち、掻取羽根40は、反転方向へ後傾しているため、正転方向aにおいて、掻取羽根40の羽根部の下面と加熱容器3の内周面との間の掻き取り作用のための角度が鋭角をなしながら摺動回転する。
正転時に、操作レバー57a、57bには遠心力が働くため、図5のロック位置を維持し易く、ロックが不用意に解除されることがない。
[実施例の効果]
本発明の実施例では、加熱容器3に回転駆動可能に支持された回転軸35に対しクランプ部37により着脱自在に取り付けるアーム39を備えた羽根取付構造であって、クランプ部37は、一端部41が回転自在に結合されて他端部43が一端部41を回転中心に接近することで回転軸35をクランプ可能な開閉構造で他端部43の外面にカム凹部45を備え、アーム39は、一端部にクランプ部37の他端部43に嵌合するカムロック部53を有すると共に他端部に掻取羽根40を支持し、カムロック部53は、嵌合のための嵌合部61を有するロックボディ55とこのロックボディ55に回転自在に支持されロックボディ55の外部に突出する操作レバー57a、57bのロック位置とロック解除位置との間での回転操作によりカム凹部45に係脱するカム59a、59bとを備えた。
従って、スパナ等の工具を用いることなく、作業者の手による操作レバー57a、57bの回転操作で回転軸35に対してクランプ部37を含めて撹拌ユニット5を簡単に取り外し、取り付けることができる。なお、てこを利用した工具等で回転操作してもよいことは上記の通りである。
このため、クランプ部37を含めた掻取羽根40の清掃が容易となり、クランプ部37を含めて掻取羽根40を回転軸35から取り外して行なう清掃回数の減少を抑制することができる。
クランプ部37と嵌合部61との間に、ロック位置で圧縮されロック解除位置で圧縮が開放される弾性体製のパッキン65を備え、カム59a、59bは、ロック位置及びロック解除位置間の途中でカム凹部45に係合しつつパッキン65の圧縮が開放される回転位置を有してロック緩み状態で係合を維持させることができる。
このため、作業者がアーム39側を把持して撹拌ユニット5の取り外しを行なうとき、複数の撹拌ユニット5を一旦ロック緩み状態にすることができ、その後の解除、離脱を容易にすることができる。また、取付け時もロック緩み状態を経ることで作業を容易に行わせることができる。
クランプ部37は、回転軸35をクランプする二分割のブロック47を主体とし他端部43が半軸状部43a、43bで構成される二分割の軸状に形成された。
このため、クランプ部37の他端部43をロックボディ55の嵌合部61に嵌合させ易く、且つ嵌合部61への嵌合、離脱により半ブロック部47a、47b及び半軸状部43a、43b間を容易に閉じ状態、開状態にすることができ、回転軸35に対するクランプ部37のクランプ及び離脱が容易である。
[その他]
本発明は、撹拌ユニット5の分解清掃を容易に行わせることができればよく、クランプ部37、カムロック部53の具体的形態は種々変更することができる。
本発明の羽根取付構造は、加熱を伴わない撹拌装置に適用することもできる。また、食材に限らず、薬剤、漢方薬、医薬部外品を含め、その他の被攪拌物の撹拌装置としても適用することができる。
図8、図9は、実施例2を示す。図8(A)は、クランプ部を示す正面図、図8(B)は、クランプ部の他端部の断面図である。図9は、回転軸の断面図である。なお、基本的な構成は実施例1と同様であり、対応する構成部分には同符号を付与し、重複した説明は省略する。
本実施例は、回転軸に対するクランプ部の回り止め及びクランプ部に対するカムロック部の回り止めを確実にしたものである。
図8(A)のように、本実施例のクランプ部37は、ブロック47の半ブロック部47bにピン47cが圧入などにより固定され、ピン47cのテーパー状の先端が半円部49b内に突出している。なお、ピン47cは、仕様によりブロック47に対し交換可能に構成することもできる。ピン47cは、半ブロック部47bに螺合により固定させることもできる。
図9のように、回転軸35の外周面には、嵌合凹部35aが形成され、前記ピン47cが嵌り込み可能になっている。
従って、クランプ部37を上記のように回転軸35に固定したとき、クランプ部37のピン47cの先端が回転軸35の嵌合凹部35aに嵌合するから回転軸35に対するクランプ部37の回り止めを確実に行わせることができる。
嵌合凹部35aに対するピン47cの嵌合は、ピン47cを嵌合凹部35aに合わせるようにして回転軸35に対しクランプ部37を前記のように閉じるようにすれば、そのまま行なわれる。クランプ部37の半ブロック部47a、47b及び半軸状部43a、43b間を開くだけでピン47cを嵌合凹部35aから容易に離脱させることができる。
このため、回り止め用のピン47c及び嵌合凹部35aが存在しても、回転軸35に対するクランプ部37の着脱には、殆ど影響はしない。
なお、ピン47cを半ブロック部47b側に形成し、或いは半ブロック部47a、47bの双方に形成することもできる。回転軸35の嵌合凹部35aは、ピン47cを設ける位置に応じて形成されることになる。
嵌合凹部35aを回転軸35の周面に一定間隔で連接すると、回転軸35に対するクランプ部37の回転方向での位置を変更することもできる。この場合、ピン47c及び嵌合凹部35aをクランプ部37及び回転軸35に対して相対的に小さく形成し、嵌合凹部35aの数を回転軸35の周方向で増やすことにより、クランプ部37の回転方向での位置変更の自由度が増す。
図8(B)のように、本実施例のカム凹部45は、半凹部45a、45bが、周方向で部分的に形成され、具体的には、カム59a、59bに応じ対称的に2箇所に形成されている。
従って、本実施例では、ロック位置において、カム59a、59bがカム凹部45の半凹部45a、45bに入り込んで半軸状部43a、43bを閉じる方向に締め付けると共に、カム59a、59bが半凹部45a、45bに他端部43の軸回りに係合する。
この係合により、クランプ部37に対するカムロック部53の回り止めを確実に行わせることができる。
1 加熱撹拌装置
3 加熱容器(攪拌容器)
5 攪拌ユニット
35 回転軸
37 クランプ部
39 アーム(支持部)
40 掻取羽根
41 一端部
43 他端部
43a、43b 半軸状部
45 カム凹部
47 ブロック部
47a、47b 半ブロック部
53 カムロック部
55 ロックボディ
57a、57b 操作レバー
59a、59b カム
61 嵌合部
65 パッキン

Claims (3)

  1. 攪拌容器に回転駆動可能に支持された回転軸に対しクランプ部により着脱自在に取り付ける支持部を備えた羽根取付構造であって、
    前記クランプ部は、一端部が回転自在に結合されて他端部が前記一端部を回転中心に接近することで前記回転軸をクランプ可能な開閉構造で前記他端部の外面にカム凹部を備え、
    前記支持部は、一端部に前記クランプ部の他端部に嵌合するカムロック部を有すると共に他端部に掻取羽根を支持し、
    前記カムロック部は、前記嵌合のための嵌合部を有するロックボディとこのロックボディに回転自在に支持され前記ロックボディの外部に突出する操作部のロック位置とロック解除位置との間での回転操作により前記カム凹部に係脱するカムとを備えた、
    ことを特徴とする羽根取付構造。
  2. 請求項1記載の羽根取付構造であって、
    前記クランプ部と前記嵌合部との間に、前記ロック位置で圧縮され前記ロック解除位置で圧縮が開放される弾性体製のパッキンを備え、
    前記カムは、前記ロック位置及び前記ロック解除位置間の途中で前記カム凹部に係合しつつ前記パッキンの圧縮が開放される回転位置を有する、
    ことを特徴とする羽根取付構造。
  3. 請求項1又は2記載の羽根取付構造であって、
    前記クランプ部は、前記回転軸をクランプする二分割のブロックを主体とし前記他端部が二分割の軸状に形成された、
    ことを特徴とする羽根取付構造。
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