JPH04337606A - コイル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイルに係わり、更に
詳しくは例えば電磁誘導作用を利用して釜を発熱して炊
飯する炊飯器に使用されて高周波の交流磁場を得るため
の渦巻型の空心のコイル及びその製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来のコイルを用いた誘導加熱式
の調理器の構成説明図、図８はその要部の拡大説明図で
、特開平１−３１５９７９号公報が例示されている。

【０００３】図７において、１は調理器の本体、２は鍋
、３は筒状の保護枠、５は断熱材である。鍋２は外面が
磁性体で内面がアルミニウムのクラッド鋼板で作られ、
保護枠３は非金属材料で構成されている。６は誘導コイ
ルで、６ａは誘導コイル６における側部誘導コイル、６
ｂは底部誘導コイル、７は両誘導コイル６ａと６ｂを保
持した保護枠カバーである。誘導コイル６はコイル径に
相当する一定間隔を有する成型治具を用いて、側部６ａ
と底部６ｂがそれぞれ１０巻：１０巻きに巻き付けて成
型される。成型後、治具から外して、図８に示すような
形に作り上げられる。そして、側部誘導コイル６ａと底
部誘導コイル６ｂが、保護枠３の外側面に取付けられる
。８はフェライト、９は樹脂の蓋体、１０はヒンジ軸、
１１は把手部、１５は係合レバー、１８はボタンである
。また、２０は内蓋、２３は制御回路、２５は鍋２の温
度を感知するサーミスタである。

【０００４】上記のような構成の従来の炊飯器でボタン
１８を押して係合レバー１５を外し、把手部１１を握っ
て蓋体９をヒンジ軸１０を支点に回転して本体１の上部
を開放する。鍋２に調理物を入れてから蓋体９を閉め、
両誘導コイル６ａ，６ｂに通電して鍋２を発熱させる。 そして、サーミスタ２５が感知した温度情報が制御回路
２３に伝達され、制御回路２３が両誘導コイル６ａ，６
ｂの電力を制御して炊飯等の調理が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の炊
飯器の誘導コイル６ａ，６ｂは保護枠カバー７の片面に
沿って保持されているので、コイル埋め込み型のように
温度変化に伴う内部歪みで被覆の割れやコイルの露出に
基づく感電の危険を防止できる特徴がある。しかしなが
ら、誘導コイル６はコイル径に相当する一定間隔を有す
る実物に似た治具に６ａと６ｂの両部分を巻き付けて成
型され、成型後に治具から外して保護枠３の外側面に取
付けられるようになっている。

【０００６】したがって、治具の製作→治具による成型
→型からの取外し→取付けという手作業に近く、しかも
複数の製造工程を辿るので、工数が多くなりコストが高
くなる欠点がある。特に、側部誘導コイル６ａは傾斜面
に移動しないように巻き付けて成型するので、成型後に
取外し可能にするための治具の構造が極めて複雑になり
、一層製作費が増加する等の問題点があった。

【０００７】本発明は、このような従来のコイルの問題
点を解決するために成されたもので、コイル及びその製
造方法を改良して製作・組立てが容易で、多量生産的で
コストの安いコイル及びその製造方法を実現するように
したものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、電気伝導度
の高い導電材からなる平板状のコイル基板を渦巻型に切
抜いたコイルを構成したものである。

【０００９】また、電気伝導度の高い導電材からなる平
板状のコイル基板を渦巻型に切抜いてコイルを製造する
コイルの製造方法を採用したものである。

【００１０】また、電気伝導度の高い導電材からなる平
板状のコイル基板を等幅で相似形の渦巻型に切抜いて２
つのコイルを製造するコイルの製造方法を採用したもの
である。

【００１１】

【作用】導電材からなる平板状のコイル基板を、プレス
型の溝付き下敷の上に載せる。プレスを駆動して切刃側
を降下して加圧すれば、コイル基板から渦巻型のコイル
が打ち抜かれる。打ち抜かれたコイルは誘導コイルとし
て、接着剤やネジによってコイルベースに絶縁して取付
けられ炊飯器の本体に組み込まれる。

【００１２】炊飯器の本体内にセツトされた釜に研いだ
米と水を入れて蓋を閉め、コードを繋いで操作部のタッ
チキーを操作して食事の時刻等を予約設定する。時間が
経過して炊飯の開始時刻になると、タイマが働いてスイ
ッチが入り誘導コイルが通電する。通電により誘導コイ
ルの磁束が釜に鎖交して、釜に渦電流が流れてジュール
熱が発生し内部の水を加熱して炊飯が始められる。炊飯
が進んで水が沸騰して炊飯終了温度になると、誘導コイ
ルの通電が自動的に停止される。そして、予約した時刻
になって、御飯が炊き上げられる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の実施例を適用した炊飯器の構
成説明図、図２はその要部の説明図である。

【００１４】図１において、１は炊飯器の本体、２はケ
ースである。ケース２は胴ケース３と底ケース４及び中
枠５とより成り、何ずれも合成樹脂で成型される。底ケ
ース４の底面には脚６が設けられ、中枠５は本体１の内
部を上下２部分に区画する。７は本体１の内部に設けら
れた浅い鍋底状のコイルベース、８は誘導コイルである
。コイルベース７は耐熱性を備えた熱の不良導体で作ら
れ、外側に複数本のネジ８ａにより誘導コイル８が取付
けられている。

【００１５】誘導コイル８は、例えば次のような加工方
法で成型される。予め、図２の斜線で示すような隙間ｇ
で幅Ｄが一定な渦巻き８ｂの輪郭線と同形の切刃を形成
した上型と、切刃と同形の浅い溝を形成した下敷とから
なるプレスの打抜き型を製作して置く。そして、厚さが
３ｍｍ程度の銅板のような導電材からなる平板状のコイ
ル基板を、上記のプレス型の溝付き下敷の上に載せる。 プレスを駆動して切刃側を降下して加圧すれば、コイル
基板から断面が長方形又は正方形で図２の８ｂで示すよ
うな渦巻型のコイルが打ち抜かれる。

【００１６】打ち抜かれて成型されたコイルは誘導コイ
ル８として、前述のように複数本のネジ８ａや接着剤な
どによってコイルベース７の所定の位置に取付けられる
。誘導コイル８を固定するネジ８ａには絶縁チューブが
被され、コイルベース７に捩じ込まれて絶縁して固定さ
れる。誘導コイル８をコイルベース７に取り付けた状態
が、図３と４に示されている。その後、誘導コイル８を
取り付けたコイルベース７は、炊飯器の本体１内に組み
込まれる。組み込まれた誘導コイル８の渦巻きの内外の
端にリード線が半田付けされ、導出したリード線が電源
に接続されて励磁電流が供給される。

【００１７】１１は釜、１２は遮蔽板である。釜１１は
内外面に異種の金属を重合させた二層構造に形成され、
外層側１１ａが透磁率が高く電気抵抗の大きい鉄系の材
料が用いられ、内側１１ｂには熱の伝導性の良いアルミ
ニウム等が適用されている。釜１１は内外両層１１ａと
１１ｂを密着させて熱的に結合させ、内面にテフロン（
商品名）のような非親和性物質の被覆層が形成される。 この釜１１内には米の容量に対して適量な水量を示す標
準的な水位目盛が刻設されて、本体１から自由に取り出
しできる。

【００１８】１４は本体１の側面に設けられた掛金機構
、１４ａは掛金機構１４の押し釦である。１５は中枠５
に取付けられたフェライト、１６は温度センサ、１７は
コイルバネである。フェライト１５は誘導コイル８の漏
洩磁束をなくし、釜１１側に磁束を集中して効果的に発
熱させる。また、温度センサ１６はコイルバネ１７によ
り上向きのバネ圧が与えられて、釜１１の底面に接触し
て中央部付近の発熱温度を検出する。

【００１９】１８は本体１の底部に設けられたプリント
板からなる制御基板、１９は制御部である。制御基板１
８には特に図示していないが電子部品が搭載され、制御
部１９は例えばＣＰＵとタイマやメモリ機能を有するワ
ンチップ型のマイコンで構成されている。このほか、本
体１の底部には２点鎖線で示したコードリール２１と、
コードリール２１に巻かれて差込みプラグ２２を接続し
た電源コード等が設けられている。

【００２０】２４は本体１の上部に設けられた蓋体であ
る。２５は蓋体２４を開閉するヒンジ、２６はヒンジ軸
である。また、２７は内蓋、２８はシャフト、２９はパ
ッキンである。内蓋２７はシャフト２８に取外し可能に
取付けられ、パッキン２９が内蓋２７の装着時の隙間を
なくして封止する。図面に明示されていないが蓋体２４
に段部で構成する受け部が設けられ、前記押し釦１４ａ
で変位する掛け具の係止部が係止されるようになってい
る。

【００２１】３０は蓋体２４に取付けられた操作部であ
る。３１は操作部３０における操作シート、３２はプリ
ント板、３３はプリント板３２上に取り付けられた表示
器、３４は赤色のＬＥＤなどからなる表示ランプである
。表示器３３には例えば７セグメント形の液晶表示器が
用いられて設定時の予約時間や現在時刻を数字で表示し
、表示ランプ３４は炊飯動作や強火と弱火等を色別に表
示する。３６は操作シート３１の可撓膜等で構成するタ
ッチキー、３７は仕切壁、３８は蒸気筒である。仕切壁
３７と蓋体２４との接合部等にはパッキンが介装されて
、操作部３０における内部のプリント板３２等を密閉し
て収容する。４１は釜１１内の水、４２は米である。

【００２２】このような構成の本発明実施例の誘導コイ
ル８を取付けた炊飯器の炊飯動作を、次に説明する。

【００２３】予め所望の炊飯量の米４２を研いで置く。 釜１１に研いだ米４２と目盛りで指示された適量の水４
１を入れて内蓋２７を被せて蓋体２４を閉める。次に、
コードリール２１からコードを引き出して、プラグ２２
を電源コンセントに接続する。蓋体２４の上面の表示器
３３等の表示を見ながら、操作部３０の操作シート３１
のタッチキー３６を操作して炊飯メニューを選択してか
ら食事の時刻等を予約設定する。

【００２４】時間が経過して予約した炊飯の開始時刻に
なると、制御部１９のマイコンのタイマが働いてスイッ
チが入り誘導コイル８が通電する。通電により誘導コイ
ル８に２０〜２５ＫＨＺ程度の励磁電流が流れて、発生
した交番磁束が釜１１に鎖交して渦電流によるジュール
熱が発生する。このような電磁誘導作用によって釜１１
に発生した熱が、内部の水４１を急速に加熱を始め同時
に温度センサ１６の温度の検出が開始する。

【００２５】釜１１内の水４１の加熱で炊飯が始まり、
内部の水４１の温度が上昇して発生した蒸気が蒸気筒３
８から大気に放出される。炊飯が進んで水４１が沸騰し
釜１１内の水分が少なくなって温度が急激に上昇すると
、温度センサ１６の検出信号を受けた制御部１９により
誘導コイル８の通電が自動的に停止されムラシ工程に移
る。ムラシ工程が過ぎると予約した時刻になって食べ頃
の御飯が炊き上がり、炊飯終了を告げる表示や吹鳴音が
発せられる。ここで、本体１の側面に設けられた掛金機
構１４を操作すると、ヒンジバネの弾性力によって蓋体
２４がヒンジ軸２６を支点に回転して本体１の上面が自
動的に開放されて炊きたての御飯が盛り付けられる。

【００２６】図５は本発明の別の実施例のコイルの製作
方法の説明図、図６は本発明の別の実施例のコイルの取
付け状態を示す説明図である。

【００２７】図５の実施例では、図３の渦巻き８ｂの隙
間ｇを広くして、幅をＤ１＝Ｄ２に選んで相似形に打抜
いて２個の渦巻き８ｂを成型したものである。成型した
２個の渦巻き８ｂは図６の説明図に示されたように、絶
縁シート８ｃを間に挟んで図３のときと同様に絶縁チュ
ーブを被せた固定用のネジ８ｂでコイルベース７に層状
に重ねて固定される。２つの渦巻き８ｂは直列に接続さ
れて誘導コイル８を構成し、磁束密度φが増してインダ
クタンスＬが大きくなる。必要があれば、渦巻き８ｂの
層数を増加してインダクタンスＬを大きくして、所定の
発熱量が得られるようになっている。図５の実施例によ
れば、導電材からなる平板状のコイル基板に無駄がなく
コストの低減に寄与できる特徴がある。

【００２８】なお、上述の実施例では本発明を誘導加熱
式の炊飯器の誘導コイル８に適用した場合を例示して説
明したが、本発明を他の電気機器類のコイルに適用して
もよい。また、コイルをネジで固定したが、接着剤等の
外の固定手段で取付体に固定することもできる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明は、電気伝導度の
高い導電材からなる平板状のコイル基板を渦巻型に切抜
いたコイルを構成した。

【００３０】また、電気伝導度の高い導電材からなる平
板状のコイル基板を渦巻型に切抜いてコイルを製造する
コイルの製造方法を採用した。

【００３１】さらに、電気伝導度の高い導電材からなる
平板状のコイル基板を等幅で相似形の渦巻型に切抜いて
２つのコイルを製造するコイルの製造方法を採用した。

【００３２】この結果、成型用の治具とその手作業に近
い複数工程の成型作業がなくなり、プレス型によって機
械的に製作できるので、多量生産的で工数が減りコスト
を著しく低下することができる。特に、コイル基板を等
幅で相似形の渦巻型に切抜く方法を採用すれば、２つの
コイルを同時に無駄なくコイルを製作することができ製
作費が一層安価になる。

【００３３】よって本発明によれば、多量生産的で製作
工数の少ないコイル及びコイルの製造方法を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例を適用した炊飯器の構成説明図で
ある。

【図２】本発明実施例のコイルの製作方法の説明図であ
る。

【図３】本発明実施例のコイルの取付け状態を示す側断
面図である。

【図４】図３の底面図である。

【図５】本発明の別の実施例のコイルの製作方法の説明
図である。

【図６】本発明の別の実施例のコイルの取付け状態を示
す説明図である。

【図７】従来の炊飯器の構成説明図である。

【図８】図７の要部の拡大説明図である。

【符号の説明】

１　　本体、 ２　　本体ケース、 ７　　コイルベース、 ８　　誘導コイル、 ８ａ　　ネジ、 ８ｂ　　渦巻き、 １１　　釜、 １４　　掛金機構、 ６　　温度センサ、 １９　　制御部、 ２１　　コードリール、 ２４　　蓋体、 ２５　　ヒンジ、 ３０　　操作部、 ４１　　水、 ４２　　米。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電気伝導度の高い導電材からなる平板
   状のコイル基板を渦巻型に切抜いたことを特徴とするコ
   イル。
2. 【請求項２】　　電気伝導度の高い導電材からなる平板
   状のコイル基板を渦巻型に切抜いてコイルを製造するこ
   とを特徴とするコイルの製造方法。
3. 【請求項３】　　電気伝導度の高い導電材からなる平板
   状のコイル基板を等幅で相似形の渦巻型に切抜いて２つ
   のコイルを製造することを特徴とするコイルの製造方法
   。