特許 5964536 ミル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5964536

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月3日

(54)【発明の名称】ミル装置

(51)【国際特許分類】

   A47J 42/04 20060101AFI20160721BHJP

【ＦＩ】

   A47J42/04

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-516620(P2016-516620)

(86)(22)【出願日】2015年12月21日

(86)【国際出願番号】JP2015085713

【審査請求日】2016年3月22日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390007490

【氏名又は名称】ジャパンポーレックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114627

【弁理士】

【氏名又は名称】有吉 修一朗

(74)【代理人】

【識別番号】100182501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 靖之

(74)【代理人】

【識別番号】100175271

【弁理士】

【氏名又は名称】筒井 宣圭

(74)【代理人】

【識別番号】100190975

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 聡子

(74)【代理人】

【識別番号】100194984

【弁理士】

【氏名又は名称】梶原 圭太

(72)【発明者】

【氏名】金澤 和彦

【審査官】 豊島 ひろみ

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０１２４２９４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開昭６０−１９８１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３６９２９８４（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ４７Ｊ ４２／００ − ４４／０２

Ｂ０２Ｃ １／００ − ２５／００

Ｂ２６Ｄ ３／００ − ３／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転体によって被粉砕物を粉砕する粉砕ユニットと、
前記回転体に一端が連動連結されると共に、他端の軸心上には、軸心方向の少なくとも一部の軸心周りに所定のねじれを有する断面視矩形状の矩形軸部が形成された駆動軸と、
平面視矩形状の矩形軸孔が開口されると共に、該矩形軸孔を前記矩形軸部に外嵌することにより、前記駆動軸に連結される操作ハンドルとを備える
ミル装置。

【請求項2】

前記矩形軸部の軸心方向途中に、ねじれ角変化率が略一定のねじれが形成された安定ねじれ域を設ける
請求項１に記載のミル装置。

【請求項3】

前記矩形軸部の軸心方向先端側に、前記安定ねじれ域よりもねじれ角変化率が小さい小ねじれ部と、前記安定ねじれ域のねじれ方向に対して逆方向にねじれる逆転部との少なくとも一方を有する初期係合域を設ける
請求項２に記載のミル装置。

【請求項4】

前記矩形軸部の軸心方向基端側に、前記安定ねじれ域よりもねじれ角変化率が小さい小ねじれ部を有する保持域を設ける
請求項２または請求項３に記載のミル装置。

【請求項5】

前記矩形軸部は、軸心を挟んで対向する二対の面のうちの少なくとも一対の面の面間隔が軸心方向基端側ほど増加するテーパ構造を有する
請求項１または請求項２または請求項３に記載のミル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コーヒー豆や、胡椒、山椒、胡麻のような香辛料、茶葉などを粉砕するための手動式のミル装置に関する。詳しくは、コンパクトで持ち運びが容易でありながら、ミル装置の駆動軸の一端に設けた軸部に操作ハンドルの軸孔を外嵌して回転駆動する際に、軸部と軸孔間の損耗による操作ハンドルの空回りと、軸部からの操作ハンドルの抜け落ちを確実に防止可能なミル装置に係わるものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、コーヒー豆、香辛料、茶葉など（以下、「被粉砕物」とする）を、対向する刃や臼などの回転体の間に入れ、これらの回転体を相対回転させることにより粉砕処理を行うミル装置が知られているが、近年は、この回転駆動を電気モータなどで行う電動式とは異なり、電源が不要で使用場所にも制限のないことから、手動式のミル装置の需要が増してきている。特に、この手動式のミル装置の中でも、重い本体部を机上に置いて回転操作する据置タイプに比べ、更にコンパクトで持ち運びの容易な可搬タイプのミル装置の需要の伸びが著しい。

【0003】

このような手動式可搬タイプのミル装置では、前述の回転体を収容した粉砕ユニットを一方の手で把持し、他方の手で操作ハンドルを回転させることにより、対向する回転体を相対回転させて粉砕処理を行う技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

また、この手動式可搬タイプのミル装置の操作ハンドルは、前述の回転体に連動連結する駆動軸の一端にねじ止め等によって強固に固着され、通常は粉砕ユニットから側方に大きく突出した状態となっている。このため、収納に大きな空間が必要となって、鞄などに収納して簡単に持ち運ぶといったことができず、必ずしも充分な可搬性を確保できない。更に、消耗した回転体などの部品の交換や粉砕ユニットの修理には、固着された操作ハンドルを外してから粉砕ユニットを分解する必要があり、メンテナンス性にも劣っていた。

【0005】

そこで、駆動軸と操作ハンドルとの連結構造に着脱性を持たせたものとして、駆動軸の軸心上に、断面視で５角以上の正多角形状の軸部、例えば５角軸部や６角軸部を形成する一方、操作ハンドルに、この軸部に外嵌可能な、断面視で５角形以上の正多角形状の軸孔を形成した上で、この軸孔を軸部に着脱自在に外嵌させる技術も知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００３−６１８３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、前述のような連結構造を有する手動式可搬タイプのミル装置において、通常は粉砕ユニットの下端を机上で支持しながら操作ハンドルを回転させるのに対し、粉砕処理を短時間で簡単に済ませようとする場合は、一方の手で粉砕ユニットを空中に把持しながら、他方の手で操作ハンドルを握って回転操作させる。これにより、軸部と軸孔が同一軸心上からずれたり相対的に傾いたりして、軸部と軸孔間の損耗、特に硬質の軸部の擦過による軸孔の隅部の損耗が激しくなり、軸部と軸孔間の嵌合が緩くなって、回転操作中に操作ハンドルが空回りしたり、操作ハンドルが抜け落ちたりする。

【0008】

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、コンパクトで持ち運びが容易でありながら、ミル装置の駆動軸の一端に設けた軸部に操作ハンドルの軸孔を外嵌して回転駆動する際に、軸部と軸孔間の損耗による操作ハンドルの空回りと、軸部からの操作ハンドルの抜け落ちを確実に防止可能なミル装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の目的を達成するために、本発明のミル装置は、回転体によって被粉砕物を粉砕する粉砕ユニットと、前記回転体に一端が連動連結されると共に、他端の軸心上には、軸心方向の少なくとも一部の軸心周りに所定のねじれを有する断面視矩形状の矩形軸部が形成された駆動軸と、平面視矩形状の矩形軸孔が開口されると共に、該矩形軸孔を前記矩形軸部に外嵌することにより、前記駆動軸に連結される操作ハンドルとを備えている。

【0010】

そして、駆動軸の他端の軸心上に、断面視矩形状の矩形軸部が形成され、操作ハンドルに、この矩形軸部に外嵌する平面視矩形状の矩形軸孔が開口されることによって、操作ハンドルの空回りを防止することができる。すなわち、矩形軸部の外周側面の角と矩形軸孔の内周側面の隅の角度はいずれも直角であり、軸孔の回転力による押動方向と軸部の外周側面とがなす角度（以下、「当接角」とする）が、軸部、軸孔の断面視形状が５角以上の正多角形状の場合に比べて大きいため、軸孔の内周側面が軸部の外周側面に沿って摺動しにくくなり、軸部の擦過による軸孔の隅部の変形拡大を抑制することができる。

【0011】

更に、前述の矩形軸部が、軸心方向の少なくとも一部の軸心周りに所定のねじれを有することによって、操作ハンドルの抜け落ちを防止することができる。すなわち、粉砕処理中に回転操作を休んだり、粉砕ユニットに溜まった粉末を粉砕処理後に取り出すために、握って回転させていた手を操作ハンドルから離したり、あるいは、回転操作中に、誤って操作ハンドルを軸心方向外側に引っ張った場合であっても、操作ハンドルの矩形軸孔が、摺動途中の矩形軸部でねじれが形成されている領域に係止され、それ以上の操作ハンドルの外方移動が停止する。

【0012】

また、前記矩形軸部の軸心方向途中に、ねじれ角変化率が略一定のねじれが形成された安定ねじれ域を設ける場合は、操作ハンドルを矩形軸部に連結する際、操作ハンドルをねじれ方向に僅かに回転させるだけで、矩形軸孔を矩形軸部周りに回転させながら軸心方向基端側まで滑らかに摺動させることができる。これにより、矩形軸孔を矩形軸部の先端側に係合させてから操作ハンドルを数回回転させる間に、矩形軸孔が軸心方向基端側まで自動的に摺動して操作ハンドルが矩形軸部に連結され、予め操作ハンドルを軸心方向基端側に押し付ける連結動作が不要となって、回転操作性が大きく向上する。

【0013】

また、前記矩形軸部の軸心方向先端側に、前記安定ねじれ域よりもねじれ角変化率が小さい小ねじれ部と、前記安定ねじれ域のねじれ方向に対して逆方向にねじれる逆転部との少なくとも一方を有する初期係合域を設ける場合は、操作ハンドルを矩形軸部に連結する際、操作ハンドルを回転させることなく、操作ハンドルの矩形軸孔を矩形軸部の軸心方向先端側に軽く押し付けるだけで、矩形軸孔を矩形軸部の軸心方向先端側に係合させることができる。これにより、操作ハンドルの初期係合が容易となって、回転操作性が更に向上する。

【0014】

また、前記矩形軸部の軸心方向基端側に、前記安定ねじれ域よりもねじれ角変化率が小さい小ねじれ部が形成された保持域を設ける場合は、操作ハンドルを矩形軸部に連結する際、矩形軸部周りを回転しながら軸心方向基端側まで摺動されてきた矩形軸孔は、この小ねじれ部に滑らかに係合して保持される。これにより、操作ハンドルの位置決めが容易となって、回転操作性が一層向上する。

【0015】

また、前記矩形軸部が、軸心を挟んで対向する二対の面のうちの少なくとも一対の面の面間隔が軸心方向基端側ほど増加するテーパ構造を有する場合は、操作ハンドルを矩形軸部に連結する際、たとえ矩形軸部、矩形軸孔のサイズや形状にばらつきがあっても、矩形軸部の軸心方向基端側では嵌合性が向上し、矩形軸孔は矩形軸部の基端側に確実に係合して保持される。これにより、操作ハンドルの位置決めが容易となって、回転操作性が一層向上する。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係わるミル装置は、コンパクトで持ち運びが容易でありながら、ミル装置の駆動軸の一端に設けた軸部に操作ハンドルの軸孔を外嵌して回転駆動する際に、軸部と軸孔間の損耗による操作ハンドルの空回りと、軸部からの操作ハンドルの抜け落ちを確実に防止可能なものとなっている。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係わるコーヒーミルの全体構成を示す斜視図である。

【図2】コーヒーミルの外観図であって、図２（ａ）は同じく平面図、図２（ｂ）は同じく側面図である。

【図3】コーヒーミルの側面一部断面図である。

【図4】コーヒーミルの内部構造を示す下方から見た分解斜視図である。

【図5】コーヒーミルの内部構造を示す上方から見た分解斜視図である。

【図6】矩形軸部周辺の斜視図である。

【図7】矩形軸部の拡大斜視図である。

【図8】軸心方向長さによるねじれ角の変化を示すグラフである。

【図9】軸心方向長さによる面間隔の変化を示すグラフである。

【図10】連結状態における軸部周辺の平面図であって、図１０（ａ）は矩形軸部の場合の平面図、図１０（ｂ）は５角軸部の場合の平面図である。

【図11】各種ねじれタイプにおける軸心方向長さによるねじれ角の変化を模式的に示すグラフである。

【図12】サンプルの作製手順とその内容を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、ミル装置に関する本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
なお、図１の矢印Ｕで示す方向を上方とし、以下で述べる各部の位置や方向等はこの上方を基準とするものである。

【0019】

まず、本発明を適用したミル装置の一例であるコーヒーミル１の全体構成について、図１乃至図５により説明する。

【0020】

このコーヒーミル１は、コーヒー豆５を粉砕してコーヒー粉５ａにする粉砕ユニット２と、この粉砕ユニット２内で回転する内刃８に下端が連動連結される駆動軸３と、この駆動軸３に一端が連結される操作ハンドル４とを備えている。

【0021】

このうちの粉砕ユニット２、及びその内部の駆動軸３について説明する。
粉砕ユニット２は、上下が開口された筒状の容器本体６と、この容器本体６内の下部に回動不能に固着され内周面に刃形７ａが形成された筒状の外刃７と、この外刃７内に臨ませた状態で前述の駆動軸３の下部に回動不能に挿通され外周面に刃形８ａが形成された略円錐形状の前述の内刃８と、駆動軸３の下端のネジ部３ａに螺合された調整ナット９とを備えている。そして、このうちの内刃８は、回り止め部材１０を介して駆動軸３に回動不能に外嵌されている。

【0022】

更に、前述の容器本体６の上端開口６ａに着脱可能に嵌着される円盤状の蓋１１と、同容器本体６の下端開口６ｂに着脱可能に嵌着される、上方に開いた有底筒状の貯溜容器１２が備えられている。

【0023】

このような破砕ユニット２において、前述の蓋１１、容器本体６、貯溜容器１２は、例えば合成樹脂製、金属製、セラミック製であり、このうちの蓋１１の平面視略中央には、軸孔１１ａが開口されている。

【0024】

そして、容器本体６内部の軸心上には、筒状の軸支部１３ａが配置され、この軸支部１３ａは、固定部１３ｂを介して容器本体６の内壁６ｃに固定され、これら軸支部１３ａと固定部１３ｂとから軸受け１３が形成される。そして、このうちの軸支部１３ａの上下端には、位置決め用のワッシャー１４、１５が外嵌されている。

【0025】

これにより、前述の駆動軸３は、その上端を軸孔１１ａに挿通して上方に突出させると共に、途中部をワッシャー１４、１５によって軸受け１３に回動可能に支持することができる。

【0026】

そして、前述の外刃７は、例えばセラミック製、金属製であり、刃形７ａとして、その上部内周面には、目の粗い送り刃７ａ１が形成される一方、下端開口縁は外側に向かって傾斜状に拡径して形成され、この傾斜面に目の細かな粉砕刃７ａ２が形成されている。

【0027】

内刃８も、例えばセラミック製、金属製であり、刃形８ａとして、その上部外周面には、目の粗い螺旋状の送り刃８ａ１が形成される一方、下部外周面に目の細かな粉砕刃８ａ２が形成されている。更に、内刃８には、上下に貫通する貫通孔８ｂが形成されている。

【0028】

更に、前述の回り止め部材１０は、例えば合成樹脂製であり、上下に貫通する軸孔１０ａが形成され、この軸孔１０ａに前述の駆動軸３が挿通され、この駆動軸３の下部側面に突設した突条３ｂ、３ｂが、回り止め部材１０で上方に突出した軸部１０ｂのスリット部分１０ｂ１に係止されるようにして、回り止め部材１０を駆動軸３に回動不能に挿通することができる。

【0029】

そして、軸部１０ｂを内刃８の貫通孔８ｂに下方から挿通することにより、軸部１０ｂの先端のフランジ部分１０ｂ２を、内刃８の貫通孔８ｂの開口縁に係止すると共に、軸部１０ｂの外周に上向きに形成した複数の係止突部１０ｂ３を、内刃８の下面の複数の係止凹部８ｃに嵌合係止させることにより、回り止め部材１０を内刃８に対して回動不能に取り付けることができる。

【0030】

加えて、前述の調整ナット９は、例えば合成樹脂製であり、上下に貫通するネジ孔９ａが形成され、このネジ孔９ａに前述の駆動軸３のネジ部３ａが螺挿されると共に、この調整ナット９の上部には、回り止め部材１０の下面に回転摺動可能な環状部９ｂが形成されている。

【0031】

これにより、内刃８の貫通孔８ｂに回り止め部材１０の軸部１０ｂを挿通して、内刃８と回り止め部材１０を回動不能に取り付けて一体化した上で、駆動軸３の下端を回り止め部材１０の軸孔１０ａに挿通し、駆動軸３の突条３ｂ、３ｂを軸部１０ｂのスリット部分１０ｂ１に係止することにより、回り止め部材１０を介して内刃８を駆動軸３に回動不能に挿通することができる。

【0032】

更に、調整ナット９のネジ孔９ａに駆動軸３の下端のネジ部３ａを螺挿することにより、容器本体６に回動不能に固着した外刃７と、駆動軸３を回動不能に挿通した内刃８とにおける各粉砕刃７ａ２，８ａ２同士を、互いに対面させた状態で配置することができる。

【0033】

加えて、駆動軸３の位置決め用の前述のワッシャー１５と、回り止め部材１０のフランジ部分１０ｂ２との間の駆動軸３上には、付勢バネ３３が巻回されており、ネジ部３ａに螺嵌された調整ナット９を回転することにより、回り止め部材１０と一体化した内刃８を付勢バネ３３の弾性力に抗しながら外刃７に向かって押動することができる。これにより、粉砕刃７ａ２，８ａ２間の間隔を精密に変更し、コーヒー粉５ａの粒度の細かな調整が可能となる。

【0034】

また、前述の操作ハンドル４は、その一端が、粉砕ユニット２の蓋１１の軸孔１１ａから突出した駆動軸３の上端に、後で詳述する連結構造２０を介して着脱可能に連結されると共に、操作ハンドル４の他端には、把持して操作するためのグリップ１６が設けられている。

【0035】

以上のような構成において、このコーヒーミル１を使って粉砕処理を行う際は、まず、操作ハンドル４を駆動軸３の上端から取り外した後、粉砕ユニット２の蓋１１を容器本体６から上方に脱着させて上端開口６ａを開放し、この上端開口６ａから容器本体６内へコーヒー豆５を投入する。すると、投入されたコーヒー豆５は容器本体６内を流下していき、筒状の外刃７と、この外刃７に下方から内挿された略円錐形状の内刃８との間の隙間１９に入り込む。

【0036】

その後、再び蓋１１で容器本体６の上端開口６ａを閉止し、蓋１１の軸孔１１ａから突出した駆動軸３の上端に操作ハンドル４の一端を連結させる。それから、容器本体６を一方の手で持ち、他方の手で操作ハンドル４のグリップ１６を把持して回転させると、内刃８が回転して外刃７と内刃８との間でコーヒー豆５がすり潰され、できたコーヒー粉５ａは、下方の貯溜容器１２の内部空間内に流下して堆積される。そして、この貯溜容器１２を容器本体６から下方に脱着させて、貯溜容器１２内のコーヒー粉５ａを取り出して使用することができる。

【0037】

この際、コーヒー豆５は、容器本体６内に固着された外刃７の上部内周面の送り刃７ａ１と、この外刃７に対して一方向に手動回転する内刃８の上部外周面の送り刃８ａ１との間の隙間１９で、粉砕されつつ強制的に下方へ送り込まれ、外刃７と内刃８に形成された粉砕刃７ａ２、８ａ２間で更に細かく粉砕された状態で効率よく排出されるようにしている。

【0038】

更に、前述の如く、駆動軸３下端に螺合した調整ナット９を使って、内刃８を駆動軸３に沿って軸心方向前後に進退させ、粉砕刃７ａ２，８ａ２間の間隔を精密に変更し、コーヒー豆５の種類や好みに応じてコーヒー粉５ａの粒度を調整するようにしている。

【0039】

次に、駆動軸３と操作ハンドル４との間の連結構造２０について、図６乃至図１０により説明する。
図６、図１０（ａ）に示すように、この連結構造２０は、前述の駆動軸３の上端で軸心２３上に設けた断面視矩形状の矩形軸部２１と、前述の操作ハンドル４の一端に開口されて矩形軸部２１に外嵌可能な平面視矩形状の矩形軸孔２２とから構成される。

【0040】

このうちの矩形軸部２１は、図６乃至図８に示すように、前記駆動軸３の軸心２３の周りに、上方から見て矢印２７で示す反時計回りの方向（以下、「ねじれ方向」とする）にねじれた、所定のねじれを有している。そして、このねじれは、本実施例の場合、矩形軸部２１における基端２１ｃからの距離（以下、「軸心方向長さ」とする）Ｌの全長で、約４度のねじれ角θが形成されている。

【0041】

詳しくは、本発明に係わる矩形軸部２１においては、図８の曲線２９、３０に示すように、軸心方向途中に、曲線の傾き（以下「ねじれ角変化率」とする）が略一定の領域（以下、「安定ねじれ域」とする）２５を設けている。なお、この曲線２９、３０は、後述するようにして作製したタイプＤの複数のサンプルのうちで、代表的なものを示している。

【0042】

そして、この安定ねじれ域２５よりも駆動軸３の上端に近い、矩形軸部２１の軸心方向基端側には、前述の安定ねじれ域２５よりもねじれ角変化率が小さい小ねじれ部２８が形成される領域（以下、「保持域」とする）２４を設けている。

【0043】

更に、この安定ねじれ域２５よりも駆動軸３の上端から遠い、矩形軸部２１の軸心方向先端側には、前述の安定ねじれ域２５よりもねじれ角変化率が小さい、曲線２９上の小ねじれ部３１や、ねじれ方向が前述の矢印２７とは逆方向となる、曲線３０上の逆転部３２が形成される領域（以下、「初期係合部」とする）２６を設けている。

【0044】

加えて、この矩形軸部２１では、図７、図９に示すように、断面視で長辺側である一対の面４３、４４の面間隔Ｔを、軸心２３の基端部側ほど増加させるようにして、テーパ構造４６を形成している。

【0045】

このテーパ構造４６によると、操作ハンドル４を矩形軸部２１に連結する際、たとえ矩形軸部２１、矩形軸孔２２のサイズや形状にばらつきがあっても、図１０（ａ）に示す矩形軸部２１と矩形軸孔２２との間の隙間３４を、矩形軸部２１の軸心方向基端側では小さくすることができる。これにより、嵌合性が向上し、矩形軸孔２２は矩形軸部２１の基端側に確実に係合して保持され、操作ハンドル４の位置決めが容易となって、回転操作性が一層向上する。

【0046】

一方、矩形軸孔２２は、図１０（ａ）に示すように、短辺２２ａ、長辺２２ｂのいずれも矩形軸部２１の外寸よりも大きくして、矩形軸部２１との間に前述した隙間３４が設けられている。そして、この隙間３４は、ねじれによって矩形軸部２１が矩形軸孔２２内に係止されない程度の大きさに設定されている。

【0047】

このような連結構造２０において、操作ハンドル４の回転操作前に矩形軸孔２２を矩形軸部２１と連結する際、初めに、操作ハンドル４を回転させることなく、その矩形軸孔２２を矩形軸部２１の軸心方向先端側に軽く押し付ける。すると、操作ハンドル４が、初期係合域２６において前述の小ねじれ部３１に滑らかに係合されるか、あるいは、途中でねじれ方向が逆転して凹状を呈する前述の逆転部３２につり下げるようにして係合される。これにより、矩形軸孔２２を矩形軸部２１の先端側に確実に係合させることができ、操作ハンドル４の初期係合が容易となって、回転操作性が向上する。

【0048】

続いて、操作ハンドル４をねじれ方向に僅かに回転させる。すると、矩形軸孔２２が矩形軸部２１周りを回転しながら軸心方向基端側まで滑らかに摺動する。これにより、矩形軸孔２２を前述の初期係合域２６に係合させてから操作ハンドル４を数回回転させる間に、矩形軸孔２２が安定ねじれ域２５内を軸心方向基端側まで自動的に摺動して操作ハンドル４が矩形軸部２１に連結される。このため、以前のように、予め操作ハンドル４を軸心方向基端側に押し付ける連結動作が不要となって、回転操作性が一層向上する。

【0049】

更に、この安定ねじれ域２５内を軸心方向基端側まで摺動してきた矩形軸孔２２は、保持域２４においてそのまま前述の小ねじれ部２８に滑らかに係合して保持される。これにより、操作ハンドル４の位置決めが容易となって、回転操作性が更に一層向上する。

【0050】

また、ここで、このような矩形軸部２１と矩形軸孔２２との間の連結構造２０が、５角軸部３５と５角軸孔３６との間の連結構造３７と異なる点について説明する。
図１０（ｂ）に示すような、５角軸部３５と５角軸孔３６との連結構造３７の場合、操作ハンドル４Ａを矢印３８で示す時計方向に回動すると、５角軸孔３６の内周側面３６ａが、５角軸部３５の外周側面３５ａを矢印３９の方向に押動し、この矢印３９と外周側面３５ａとがなす当接角は４０である。

【0051】

これに対し、図１０（ａ）に示す本実施例の矩形軸部２１と矩形軸孔２２との連結構造２０の場合、操作ハンドル４を矢印３８で示す時計方向に回動すると、矩形軸孔２２の内周側面である長辺２２ｂが、矩形軸部２１の外周側面である長辺２１ｂを矢印４１の方向に押動し、この矢印４１と長辺２１ｂとがなす当接角は４２であり、そして、この当接角４２は、前述の５角軸部３５と５角軸孔３６の場合の当接角４０よりも大きい。これは、軸部、軸孔の断面視形状が５角以上の正多角形状において同様である。

【0052】

以上のような構成において、駆動軸３の他端の軸心２３上に、断面視矩形状の矩形軸部２１が形成され、操作ハンドル４に、この矩形軸部２１に外嵌する平面視矩形状の矩形軸孔２２が開口されることによって、５角以上の正多角形状の軸部、軸孔の連結構造の場合に比べ、軸孔の内周側面が軸部の外周側面に沿って摺動しにくくなり、軸部の擦過による軸孔の隅部の変形拡大を抑制して、操作ハンドル４の空回りを防止することができる。

【0053】

更に、矩形軸部２１が、軸心方向の少なくとも一部の軸心２３周りに所定のねじれを有することによって、粉砕処理中に回転操作を休んだり、粉砕ユニット２に溜まったコーヒー粉末５ａを粉砕処理後に取り出すために、握って回転させていた手を操作ハンドル４から離したり、あるいは、回転操作中に、誤って操作ハンドル４を軸心方向外側に引っ張った場合であっても、操作ハンドル４の矩形軸孔２２が、摺動途中の矩形軸部２１でねじれが形成されている領域、例えば安定ねじれ域２５に係止され、それ以上の操作ハンドル４の外方移動が停止し、操作ハンドル４の抜け落ちを防止することができる。

【0054】

次に、操作ハンドル４の空回り、抜け落ち等に及ぼす軸部、軸孔の形状の影響について調査し、その調査結果を、表１、図８、図１０、図１１、図１２により説明する。

【0055】

［サンプルの作製］
発明材としては、図１２に示すように、冷間加工用のＳＵＳ巻き線（直径６ｍｍ）から１００ｍｍ長さの線材４７を切り出し（ステップＳ１）、続いて、金型によるプレス加工によって４７の外周面に鍔部４７ａを形成し（ステップＳ２）、その後、平板によるプレス加工によって鍔部４７ａの一側の短軸部４７ｂを平板化した後（ステップＳ３）、再び金型によるプレス加工によって平板状の短軸部４７ｂにねじれを付与するようにして（ステップＳ４）、前述の矩形軸部２１を有する軸素材４８を作製し、この軸素材４８を前述の駆動軸３に加工した。なお、平板化した短軸部４７ｂは、断面視で短辺約３．５ｍｍ、長辺約９．８ｍｍに形成した。

【0056】

そして、図８、図１１に示すように、ねじれの種類を、軸心方向全域に渡って略一定のねじれが形成されたタイプＡ、このタイプＡで軸心方向基端側のみに小ねじれ部が形成されたタイプＢ、同タイプＡで軸心方向先端側のみに小ねじれ部が形成されたタイプＣ、前述したように、軸心方向基端側から先端側に向かって順に、保持域２４、安定ねじれ域２５、初期係合域２６が形成されたタイプＤに分け、各ねじれタイプ毎にサンプルを作製（サンプル１〜５）した。なお、これら保持域２４、安定ねじれ域２５、初期係合域２６の軸心方向長さＬの領域幅は、それぞれ約３ｍｍ、４ｍｍ、２ｍｍに設定した。

【0057】

ここで、各サンプルの矩形軸部２１のねじれ角θについては、光学式の非接触３次元測定機によって矩形軸部２１のプロフィールを求め、このプロフィールデータをもとにして、前述の鍔部４７ａを基点とした軸心方向長さ毎に、前述の面４３、４４間の中心面の軸心２３周りの回転角度を算出した。

【0058】

そして、このねじれ角θ（度）から、軸心方向１ｍｍ当たりのねじれ角θの変化量を算出して前述のねじれ角変化率（度／ｍｍ）とし、このねじれ角変化率（度／ｍｍ）を長さ１ｍｍピッチで算出し、保持域２４、安定ねじれ域２５、初期係合域２６ごとに平均値を算出して、各領域における平均ねじれ変化率とした。

【0059】

比較材としては、ステップＳ４を省いてねじれのないもの（サンプル６）、従来の５角軸部、６角軸部（サンプル７、８）、従来の６角軸部にタイプＤと略同じねじれを付与したもの（サンプル９）を、同じ素材によって作製した。

【0060】

また、厚さ約３ｍｍの軟鋼板をハンドル形状に打ち抜き、続いて、表面の浸炭処理、Ｎｉめっき処理を順に行うようにして、前述の矩形軸孔２２や５角軸孔、６角軸孔を有する操作ハンドルを作製した。なお、矩形軸孔２２の内側は、平面視で短辺約４ｍｍ、長辺約１０ｍｍに形成した。

【0061】

［試験方法］
操作ハンドル４の耐空回り性、耐抜け落ち性、保持域２４による位置決め性、安定ねじれ域２５による自動連結性、及び初期係合域２６による初期係合性については、それぞれ以下のような試験を行った。

【0062】

操作ハンドル４の空回りについては、駆動軸３を固定して操作ハンドル４を連結した状態で、この操作ハンドル４を１０Ｎ・ｍのトルクで２万回の往復回動をした際の、軸孔の隅部の損耗状態を観察し、軸部との摺動によって隅部に形成された凹みが、深さ０．３ｍｍ以下の場合は耐空回り性良好（○印）、深さ０．３ｍｍ超えの場合は耐空回り性不良（×印）とした。

【0063】

操作ハンドル４の抜け落ちについては、駆動軸３の軸部の根元まで操作ハンドル４を押し込み連結した上で、この操作ハンドル４を、軸孔が軸心２３上を駆動軸３から離間する方向に手で引っ張った際に、操作ハンドル４が軸部から外れない場合は耐抜け落ち性良好（○印）、操作ハンドル４が軸部から外れた場合は耐抜け落ち性不良（×印）とした。

【0064】

保持域２４による位置決めについては、駆動軸３の軸部の根元まで操作ハンドル４を押し込み連結した上で、この操作ハンドル４を、軸孔が軸心上を移動するように手で軽く押し引きした際に、操作ハンドル４がぶれない場合は位置決め性良好（○印）、
操作ハンドル４が少しぶれる場合は位置決め性が低い（△印）とした。

【0065】

安定ねじれ域２５による自動連結については、操作ハンドル４の軸孔を軸部の先端側に係合させた上で、操作ハンドル４をねじれ方向に僅かに回転させた際に、操作ハンドル４が軸部周りを回転しながら根元まで滑らかに摺動する場合は、自動連結性有り（○印）、滑らかに摺動せずに途中で止まる場合は自動連結性不良（×印）とした。

【0066】

初期係合域２６による初期係合については、操作ハンドル４の軸孔を軸部の先端側に係合させる際に、そのまま軸孔を軸部に押し付けるだけで係合できる場合は初期係合性良好（○印）、少しひねる必要がある場合は初期係合性が低い（△印）とした。

【0067】

［試験結果］
表１に、本発明であるタイプＡ、タイプＢ、タイプＣ、タイプＤのサンプル１〜５と、比較材であるねじれのない矩形軸部、５角軸部、６角軸部、ねじれを有する６角軸部のサンプル６〜９について、前述の耐空回り性、耐抜け落ち性、位置決め性、自動連結性、初期係合性を測定した結果を示す。

【0068】

【表1】

【0069】

表１において、耐空回り性、耐抜け落ち性については、本発明例のサンプル１〜５では、両特性とも良好であるが、比較例のサンプル６〜９では、両特性とも満足しないか、一方しか満足しない。

【0070】

位置決め性については、軸部の軸心方向基端側に大きなねじれを有するサンプル１、３では低く、自動連結性については、軸心方向途中にねじれのないサンプル６〜８では認められず、初期係合性については、軸部の軸心方向先端側に大きなねじれを有するサンプル１、２では低い。

【0071】

すなわち、本発明に係わるサンプル１〜５では、耐空回り性、耐抜け落ち性のいずれも共に向上した。

【0072】

なお、図１０（ａ）矩形軸部２１の断面の短辺２１ａの長さは１ｍｍ以上であり、矩形軸部２１の断面の長辺２１ｂに対する短辺の比率である辺比は０．２〜０．８であるのが好ましい。

【0073】

これにより、矩形軸部２１を肉厚にして、充分な耐久強度が確保できると共に、矩形軸部２１を断面視で細長形状にして矩形軸孔２２の回転力を矩形軸部２１の長辺２１ｂに集中させることができ、側面間の摩擦が大きくなって矩形軸孔２１が更に摺動しにくくなり、矩形軸孔２２の隅部の変形拡大を更に抑制することができる。

【0074】

この場合、短辺の長さが１ｍｍ未満では、矩形軸部が薄すぎて変形しやすく、それを防ぐのに高強度の部材が必要となって部品コストが増加する。

【0075】

辺比が０．２未満では、長辺に集中する矩形軸孔２２の回転力が過大となり、操作ハンドル４による回転操作によって矩形軸部２１が変形する場合があり、一方、辺比が０．８越えでは、長辺に集中する矩形軸孔２２の回転力が小さく、摩擦も小さくなって矩形軸孔２２の摺動が促進されるからである。

【0076】

以上のように、本発明を適用したミル装置は、コンパクトで持ち運びが容易でありながら、ミル装置の駆動軸の一端に設けた軸部に操作ハンドルの軸孔を外嵌して回転駆動する際に、軸部と軸孔間の損耗による操作ハンドルの空回りと、軸部からの操作ハンドルの抜け落ちを確実に防止可能なものとなっている。

【符号の説明】

【0077】

１ コーヒーミル（ミル装置）
２ 粉砕ユニット
３ 駆動軸
４ 操作ハンドル
５ コーヒー豆（被粉砕物）
８ 内刃（回転体）
２１ 矩形軸部
２２ 矩形軸孔
２３ 軸心
２４ 保持域
２５ 安定ねじれ域
２６ 初期係合域
２８、３１ 小ねじれ部
３２ 逆転部
４６ テーパ構造
Ｔ 面間隔
θ ねじれ角

【要約】

本発明を適用したコーヒーミル１は、内刃８によってコーヒー豆５を粉砕する粉砕ユニット２と、内刃８に一端が連動連結されると共に、他端の軸心２３上には、軸心方向の少なくとも一部の軸心周りに所定のねじれを有する断面視矩形状の矩形軸部２１が形成された駆動軸３と、平面視矩形状の矩形軸孔２２が開口されると共に、この矩形軸孔２２を矩形軸部２１に外嵌することにより、駆動軸３に連結される操作ハンドル４とを備えている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】