(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
かかる調理器では、非磁性体の鍋本体の底面に、カシメなどで磁性体の発熱体が取り付けられるが、カシメだけでは、両者の接合状態が緩み、発熱体からの熱が伝わりにくくなるおそれがある。
【0005】
したがって本発明の目的は、発熱体からの熱が伝わりやすい調理器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る電磁誘導加熱方式を利用する調理器は、鍋本体と、鍋本体の少なくとも底面よりも高い硬度を有し、底面に取り付けられる発熱体とを備え、発熱体における底面と接触する側の面には、底面に向かって突出する複数のリングが一体的に形成され、複数のリングのうち、内側のリングの外周壁は、外側のリングの内周壁と対向する位置関係にあり、複数のリングが底面に食い込むように、発熱体における底面と接触する側の面と反対側の面を押すことと、カシメにより、発熱体は、底面に固定される。
【0007】
発熱体における上面を押して、発熱体における複数のリングを鍋本体の底面に食い込ませることにより、発熱体の底面への一次的な固定(第1固定)が行われ、さらにカシメにより、発熱体の底面への二次的な固定(第2固定)が行われる。
【0008】
このため、当該リング形状の突起物を設けずにカシメだけで発熱体の底面への固定を行う形態に比べて、底面と発熱体との固定状態を維持しやすい。
【0009】
また、当該複数のリング形状の突起物の分だけ、底面と発熱体の接触面積が大きくすることが出来るため、発熱体から鍋本体への熱伝導効率を高くすることが出来る。
【0010】
好ましくは、発熱体における底面と接触する側と反対側の面には、リング状の凹部が設けられる。
【0011】
凹部の変形により、鍋本体と発熱体の膨張差を吸収し、大きく膨張したり収縮したりした場合でも、発熱体と鍋本体の固定状態を維持しやすく出来る。
【0012】
また、好ましくは、発熱体は、中抜き円板形状を有し、中抜き円板形状の内側周縁部の円形と、複数のリングは、同心円状に配置される。
【0013】
さらに好ましくは、底面には、カシメを行うために使用される第1突起部と第2突起部が設けられ、第1突起部は、中空柱形状を有し、第2突起部は、第1突起部の側面を囲む中空柱形状を有し、発熱体は、第1突起部と第2突起部の間に取り付けられ、底面における第1突起部と第2突起部の間であって、第1突起部の近傍には、発熱体の内側周縁部に設けられた内側突出リングが嵌合する第1溝部が設けられ、底面における第1突起部と第2突起部の間であって、第2突起部の近傍には、発熱体の外側周縁部に設けられた外側突出リングが嵌合する第2溝部が設けられる。
【0014】
また、好ましくは、底面には、カシメを行うために使用される第1突起部と第2突起部が設けられ、第1突起部は、中空柱形状を有し、第2突起部は、第1突起部の側面を囲む中空柱形状を有し、発熱体は、第1突起部と第2突起部の間に取り付けられ、底面における第1突起部と第2突起部の間であって、第1突起部の近傍には、発熱体に設けられた内側突出リングが嵌合する第1溝部が設けられ、底面における第1突起部と第2突起部の間であって、第2突起部の近傍には、内側突出リングと比べて発熱体の外側周縁部に近い側に設けられた外側突出リングが嵌合する第2溝部が設けられ、内側突出リングにおける底面と接触する側と反対側の面には、リング状の第1凹部が設けられ、外側突出リングにおける底面と接触する側と反対側の面には、リング状の第2凹部が設けられる。
【0015】
また、好ましくは、複数のリングのうち、外側周縁部に最も近いリングは、他のリングよりも底面に向かって突出する突出量が多い。
【0016】
周縁部に近いリングの突出量を多くすることで、底面との接触面積を大きくでき、鍋本体における発熱体から離れた位置(たとえば、鍋本体の側部への熱伝導を行いやすくすることが可能になる。
【0017】
また、好ましくは、複数のリングの先端は、根元部分に比べて薄い形状を有する。
【0018】
本発明に係る電磁誘導加熱方式を利用する調理器の製造方法は、鍋本体の底面に設けられたカシメの為に利用する突起部の間に、中抜き板形状を有する発熱体を挿入する発熱体挿入工程と、発熱体における底面と接触する側の面に一体的に形成され、底面に向かって突出する複数のリングが底面に食い込むように、発熱体における底面と接触する側の面と反対側の面を押す押し込み工程と、突起部を、中抜き板形状の外側周縁部と内側周縁部を覆うように変形させてカシメを行うカシメ工程とを備える。
【発明の効果】
【0019】
以上のように本発明によれば、発熱体からの熱が伝わりやすい調理器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【
図1】第1実施形態における調理器において、発熱体が鍋本体に取り付けられる前の状態を示す斜視図である。
【
図2】第1実施形態における底面と接触する側の面(下面)を上にした状態の発熱体の斜視図である。
【
図3】第1実施形態における底面と接触する側の面(下面)を上にした状態の発熱体の断面構成図である。
【
図4】第1実施形態における発熱体挿入工程後の鍋本体と発熱体を示す斜視図である。
【
図5】第1実施形態における押し込み工程後の鍋本体と発熱体を示す斜視図である。
【
図6】第1実施形態における嵌め込み工程後の鍋本体と発熱体と第1カシメ治具と第2カシメ治具を示す斜視図である。
【
図7】第1実施形態におけるカシメ工程後の鍋本体と発熱体と第1カシメ治具と第2カシメ治具を示す斜視図である。
【
図8】第1実施形態における取り外し工程後の鍋本体と発熱体を示す斜視図である。
【
図9】第1実施形態における削り取り工程後の鍋本体と発熱体を示す斜視図である。
【
図10】第1実施形態における調理器において、発熱体が鍋本体に取り付けられる前の状態を示す断面構成図である。
【
図11】第1実施形態における発熱体挿入工程後の鍋本体と発熱体を示す断面構成図である。
【
図12】第1実施形態における押し込み工程後の鍋本体と発熱体を示す断面構成図である。
【
図13】第1実施形態における嵌め込み工程後の鍋本体と発熱体と第1カシメ治具と第2カシメ治具を示す断面構成図である。
【
図14】第1実施形態におけるカシメ工程後の鍋本体と発熱体と第1カシメ治具と第2カシメ治具を示す断面構成図である。
【
図15】第1実施形態における取り外し工程後の鍋本体と発熱体を示す断面構成図である。
【
図16】第1実施形態における削り取り工程後の鍋本体と発熱体を示す断面構成図である。
【
図17】第2実施形態における底面と接触する側の面(下面)を上にした状態の発熱体であって、先端が薄く、外側周縁部に近いものの突出量が多いリングを含むものの断面構成図である。
【
図18】第2実施形態における底面と接触する側の面(下面)を上にした状態の発熱体であって、先端が薄く、外側周縁部に近いものの突出量が多いリングを含むものと、鍋本体であって、削り取り工程後のものを示す断面構成図である。
【
図19】第3実施形態における調理器において、発熱体が鍋本体に取り付けられる前の状態を示す断面構成図である。
【
図20】第3実施形態における発熱体挿入工程後の鍋本体と発熱体を示す断面構成図である。
【
図21】第3実施形態における押し込み工程後の鍋本体と発熱体を示す断面構成図である。
【
図22】第3実施形態における嵌め込み工程後の鍋本体と発熱体と第1カシメ治具と第2カシメ治具を示す断面構成図である。
【
図23】第3実施形態におけるカシメ工程後の鍋本体と発熱体と第1カシメ治具と第2カシメ治具を示す断面構成図である。
【
図24】第3実施形態における取り外し工程後の鍋本体と発熱体を示す断面構成図である。
【
図25】第3実施形態における削り取り工程後の鍋本体と発熱体を示す断面構成図である。
【
図26】第3実施形態における削り取り工程後の鍋本体と発熱体を示す斜視図である。
【
図27】第3実施形態における発熱体が膨張した場合の鍋本体と発熱体を示す断面構成図である。
【
図28】第3実施形態における発熱体が収縮した場合の鍋本体と発熱体を示す断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、第1実施形態について、図を用いて説明する。第1実施形態における電磁誘導加熱方式を利用する調理器1は、鍋本体(調理対象物を入れる容器)10、発熱体20を備える(
図1〜
図18参照)。また、発熱体20を鍋本体10に取り付ける際に、第1カシメ治具51、および第2カシメ治具52が用いられる。第1実施形態では、鍋を使って調理器1の構成を説明するが、フライパンなど他の調理器1であっても良い。
【0022】
なお、他の部材との区別をしやすくするために、
図1、
図4〜
図9では、発熱体20の上面20a(底面11と接触する側の面(下面20b)と反対側の面)に格子状の網掛けをしているが、網掛けは本発明を実施するために必須のものではない。
【0023】
鍋本体10は、アルミニウム合金などの非磁性材で構成され、底面11には、発熱体20を取り付けるために使用する第1突起部11a〜第3突起部11c、第1溝部12a、第2溝部12bが設けられる。
【0024】
第1突起部11aは、略中空柱形状(たとえば中空円柱形状)を有し、発熱体20を取り付ける前の状態では、当該略中空柱形状の高さは、発熱体20の高さよりも長い寸法を有する。
【0025】
第2突起部11bは、第1突起部11aの側面を囲む略中空柱形状(たとえば中空円柱形状)を有し、発熱体20を取り付ける前の状態では、当該略中空柱形状の高さは、発熱体20の高さよりも長い寸法を有する。
【0026】
第3突起部11cは、第2突起部11bの側面を囲む略中空柱形状(たとえば中空円柱形状)を有する。
【0027】
第1突起部11aの内側に第1カシメ治具51が嵌め合わせ出来るように、第1突起部11aと底面11とで囲まれた第1空間101は、第1カシメ治具51の下部(底面11と接触する側の部分)と略同じ形状(第1実施形態では、略円柱形状)を有する。
【0028】
第1突起部11aと第2突起部11bとの間に発熱体20が挿入出来るように、第1突起部11aと第2突起部11bと底面11とで囲まれた第2空間102は、発熱体20の下面20b(底面11と接触する側の面)と略同じ形状(第1実施形態では、略ドーナツ型形状)を有する。
【0029】
底面11における第1突起部11aと第2突起部11bの間であって、第1突起部11aの近傍には、発熱体20の内側周縁部に設けられた内側突出リング21aが嵌合するリング形状の第1溝部12aが設けられる。
【0030】
底面11における第1突起部11aと第2突起部11bの間であって、第2突起部11bの近傍には、発熱体20の外側周縁部に設けられた外側突出リング21bが嵌合するリング形状の第2溝部12bが設けられる。
【0031】
底面11における第1溝部12aと第2溝部12bの間は、第1溝部12aや第2溝部12bよりも突出する平面形状を有する(第1リングa1〜第5リングa5に対応する溝は設けられない)。
当該平面形状の突出量は、内側突出リング21aや外側突出リング21bの突出量と同等で、第1突起部11aや第2突起部11bの突出量よりも少ない。
【0032】
第2突起部11bと第3突起部11cとの間に第2カシメ治具52が嵌め合わせ出来るように、第2突起部11bと第3突起部11cと底面11とで囲まれた第3空間103は、第2カシメ治具52の下部(底面11と接触する側の部分)と略同じ形状(第1実施形態では、略ドーナツ型形状)を有する。
【0033】
内側突出リング21a、外側突出リング21b、第1リングa1〜第5リングa5を含む発熱体20は、鍋本体10の底面11よりも硬度が高いフェライト系ステンレスなどの磁性体材で一体的に構成され、2.0mm〜2.5mm厚の中抜き板形状(たとえば中抜き円板形状)を有する。
【0034】
発熱体20における底面11と接触する側の面(下面20b)には、内側周縁部に、底面11に向かって突出する内側突出リング21aが一体的に形成され、外側周縁部に、底面11に向かって突出する外側突出リング21bが一体的に形成され、内側突出リング21aと外側突出リング21bの間に、底面11に向かって突出し内側突出リング21aの側面を囲む複数のリング(第1リングa1〜第5リングa5)が一体的に形成される。
【0035】
第1リングa1は、内側突出リング21aの側面を囲み、内側突出リング21aの外周壁は、第1リングa1の内周壁と対向する位置関係にある。
第2リングa2は、第1リングa1の側面を囲み、第1リングa1の外周壁は、第2リングa2の内周壁と対向する位置関係にある。
第3リングa3は、第2リングa2の側面を囲み、第2リングa2の外周壁は、第3リングa3の内周壁と対向する位置関係にある。
第4リングa4は、第3リングa3の側面を囲み、第3リングa3の外周壁は、第4リングa4の内周壁と対向する位置関係にある。
第5リングa5は、第4リングa4の側面を囲み、第4リングa4の外周壁は、第5リングa5の内周壁と対向する位置関係にある。
外側突出リング21bは、第5リングa5の側面を囲み、第5リングa5の外周壁は、外側突出リング21bの内周壁と対向する位置関係にある。
【0036】
内側突出リング21a、第1リングa1、第2リングa2、第3リングa3、第4リングa4、第5リングa5、外側突出リング21bは、内側周縁部の内側に形成された孔21c(内側周縁部の外形を形成する円形)の中心を通る軸LXを中心とした同心円状に配置される。
【0037】
下面20bにおける、内側突出リング21aと第1リングa1との間には、第1溝g1が形成され、第1リングa1と第2リングa2との間には、第2溝g2が形成され、第2リングa2と第3リングa3との間には、第3溝g3が形成され、第3リングa3と第4リングa4との間には、第4溝g4が形成され、第4リングa4と第5リングa5との間には、第5溝g5が形成され、第5リングa5と外側突出リング21bとの間には、第6溝g6が形成される。
【0038】
第1溝g1〜第6溝g6を除くと、発熱体20の横断面は、中抜き円形状を有し、発熱体20の縦断面は、台形形状であって、下面20bに相当する下辺が、発熱体20における下面20bと逆側の面(上面20a)に相当する上辺よりも長く、鉛直方向から見て上面20aが下面20bの内側で重なるように台形の脚のテーパーが設けられる台形形状を有する。
【0039】
また、当該テーパーに代えて、外側周縁部と内側周縁部が他の領域よりも薄くなるように上面20aに段差を設け、縦断面が凸型形状を有する形態であってもよい。
【0040】
発熱体20は、底面11における第1突起部11aと第2突起部11bの間に、取り付けられ、第1リングa1〜第5リングa5を押しつけることとカシメによって固定される。
【0041】
具体的には、発熱体20の上面20aを押して、発熱体20における内側突出リング21aが底面11における第1溝部12aに嵌め合わせされ、外側突出リング21bが底面11における第2溝部12bに嵌め合わせされ、第1リングa1〜第5リングa5が底面11における第1溝部12aと第2溝部12bの間の平面に押し込まれることにより、発熱体20の底面11への一次的な固定(第1固定)が行われる。
【0042】
第1固定の後、発熱体20が取り付けられる領域の周囲に設けられた突起部(第1突起部11aと第2突起部11b)を発熱体20の周縁部のテーパーがある部分を覆うように変形させるカシメにより、発熱体20の底面11への二次的な固定(第2固定)が行われる。
【0043】
カシメが行われる際には、突起部(第1突起部11aと第2突起部11b)の側面における発熱体20と隣接しない側(第1空間101や第3空間103)に突起部(第1突起部11aと第2突起部11b)が変形しないように、治具(第1カシメ治具51、第2カシメ治具52)が第1空間101や第3空間103に取り付けられる。
【0044】
第1カシメ治具51は、略柱形状(たとえば円柱形状)を有し、第2カシメ治具52は、略中空柱形状(たとえば中空柱形状)を有し、発熱体20を鍋本体10の底面11に取り付ける際のカシメ治具として用いられる。
【0045】
第1カシメ治具51や第2カシメ治具52は、第1突起部11a、第2突起部11bよりも硬い素材で構成される。
【0046】
次に、発熱体20を鍋本体10の底面11へ取り付ける手順を説明する。
【0047】
鍋本体10の底面11を上にした状態(
図1、
図10参照)で、孔21cに第1突起部11aが入るように、発熱体20を第2空間102に挿入する(発熱体挿入工程、
図4、
図11参照)。この状態では、発熱体20は第1リングa1〜第5リングa5の先端部分が底面11と接触するが、他の領域(内側突出リング21aや外側突出リング21bの先端、第1溝g1〜第6溝g6)は接触しない。
【0048】
発熱体20を底面11に近づくように、発熱体20の上面20aを押し、発熱体20における内側突出リング21aを底面11における第1溝部12aに嵌め合わせ、外側突出リング21bを底面11における第2溝部12bに嵌め合わせ、第1リングa1〜第5リングa5を底面11における第1溝部12aと第2溝部12bの間の平面に押し込ませ、内側突出リング21aや外側突出リング21bの先端や第1溝g1〜第6溝g6を底面11と接触させる(押し込み工程(第1固定)、
図5、
図12参照)。
【0049】
鍋本体10は、発熱体20よりも柔らかい(発熱体20の硬度が、鍋本体10(の少なくとも底面11)の硬度よりも高い)ため、当該押し込み工程によって、第1リングa1〜第5リングa5は、底面11に食い込まれる。
【0050】
第1実施形態では、第1リングa1〜第5リングa5は、先端と根元部分の厚さが同じ形状を有する形態を示すが、食い込みを確実に行わせるため、第1リングa1〜第5リングa5の先端が、根元部分に比べて薄く尖った形状(
図17、
図18参照)を有する形態(第2実施形態)であってもよい。
【0051】
第1カシメ治具51が第1空間101に嵌め込まれ、第2カシメ治具52が第3空間103に嵌め込まれる(嵌め込み工程、
図6、
図13参照)。なお、嵌め込み工程のあとに、発熱体挿入工程や押し込み工程が行われる形態であってもよい。
【0052】
第1カシメ治具51が第1空間101に嵌め込まれ、第2カシメ治具52が第3空間103に嵌め込まれた状態で、発熱体20の中抜き板形状の外側周縁部と内側周縁部のテーパーがある部分を覆うように第1突起部11aや第2突起部11bを変形させて、第2空間102に挿入された発熱体20を固定する(カシメ工程(第2固定)、
図7、
図14参照)。
【0053】
第1カシメ治具51や第2カシメ治具52を取り外しする(取り外し工程、
図8、
図15参照)。
【0054】
カシメによる固定後、第1突起部11a、発熱体20、第2突起部11b、第3突起部11cの表面が平らになる(側面から見て先端部が略一直線上になる)ように、これらの表面を削る(削り取り工程、
図9、
図16参照)。
【0055】
かかる削り取り工程の後も、第1突起部11aを使ったカシメ(変形した第1突起部11aの一部が、発熱体20の内側周縁部のテーパーがある部分を覆って固定すること)や、第2突起部11bを使ったカシメ(変形した第2突起部11bの一部が、発熱体20の外側周縁部のテーパーがある部分を覆って固定すること)が維持されるように、発熱体20の厚さや周縁部の寸法、第1突起部11aや第2突起部11bの高さ、削り取り量などが決定される。
【0056】
第1実施形態では、発熱体20における上面を押して、発熱体20における複数のリング形状の突起物(第1リングa1〜第5リングa5)を鍋本体10の底面11に食い込ませることにより、発熱体20の底面11への一次的な固定(第1固定)が行われ、さらにカシメにより、発熱体20の底面11への二次的な固定(第2固定)が行われる。
【0057】
このため、当該リング形状の突起物を設けずにカシメだけで発熱体20の底面11への固定を行う形態に比べて、底面11と発熱体20との固定状態を維持しやすい。
【0058】
また、当該複数のリング形状の突起物の分だけ、底面11と発熱体20の接触面積が大きくすることが出来るため、発熱体20から鍋本体10への熱伝導効率を高くすることが出来る。
【0059】
また、リング形状の突起物(第1リングa1〜第5リングa5)の突出量(深さ)を大きくして、底面11への食い込み量を多くして、当該一次的な固定を強くすることも容易に出来る。
【0060】
第1カシメ治具51、第2カシメ治具52を用いることにより、所定の方向(形状)にカシメによる変形方向を誘導しやすいメリットがある。
【0061】
第1実施形態では、第1リングa1〜第5リングa5の突出量が均一である形態を説明したが、外側周縁部に最も近いリング(ここでは第5リングa5)が他のリング(外側周縁部から離れ中央に近いリング)より突出量を多くする形態であってもよい(
図17、
図18参照)。
【0062】
周縁部に近いリングの突出量を多くすることで、底面11との接触面積を大きくでき、鍋本体10における発熱体20から離れた位置(たとえば、鍋本体10の側部への熱伝導を行いやすくすることが可能になる。
【0063】
なお、内側突出リング21aは、第1実施形態に示すように内側周縁部に設けられる形態に限定するものではなく、発熱体20の内側周縁部に近い側、たとえば、第2リングa2と第3リングa3の間に挟まれる位置に設けられる形態であってもよい(第3実施形態、
図19〜
図28参照)。
同様に、外側突出リング21bは、第1実施形態に示すように外側周縁部に設けられる形態に限定するものではなく、発熱体20の外側周縁部に近い側、たとえば、第3リングa3と第4リングa4の間に挟まれる位置に設けられる形態であってもよい。
【0064】
図19〜
図28は、下面20bにおける、第1リングa1と第2リングa2との間には、第1溝g1が形成され、第2リングa2と内側突出リング21aとの間には、第2溝g2が形成され、内側突出リング21aと第3リングa3との間には、第3溝g3が形成され、第3リングa3と外側突出リング21bとの間には、第4溝g4が形成され、外側突出リング21bと第4リングa4との間には、第5溝g5が形成され、第4リングa4と第5リングa5との間には、第6溝g6が形成される例を示す。
【0065】
また、第1実施形態では、発熱体20の上面20aが凸部や凹部が無い平面である形態を説明したが、第3実施形態に示すように、リング状の凹部(第1凹部h1、第2凹部h2)を設ける形態であってもよい。
【0066】
図19〜
図28は、凹部が、内側突出リング21aや外側突出リング21bの上面側(底面と接触する側と反対側)に設けられる例を示す。
【0067】
第1リングa1、第2リングa2、内側突出リング21a、第1凹部h1、第3リングa3、外側突出リング21b、第2凹部h2、第4リングa4、第5リングa5は、内側周縁部の内側に形成された孔21c(内側周縁部の外形を形成する円形)の中心を通る軸LXを中心とした同心円状に配置される。
【0068】
調理器1が空だき状態になるなど、鍋本体10の底面の温度が上昇し、鍋本体10よりも発熱体20が大きく膨張した場合には、凹部の開口が狭くなる(
図27参照)。
また、調理器1を水中に入れるなど、鍋本体10の底面の温度が下降し、鍋本体10よりも発熱体20が大きく収縮した場合には、凹部の底面(開口と対向し、鍋本体10の底面に近い側)が狭くなる(
図28参照)。
【0069】
すなわち、凹部の変形により、鍋本体10と発熱体20の膨張差を吸収し、大きく膨張したり収縮したりした場合でも、発熱体20と鍋本体10の固定状態を維持しやすく出来る。