JPH0534751Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、例えばアイスクリームメーカ等に適
用可能な撹拌装置に関する。

（従来の技術） 例えば、アイスクリームメーカでは、アイスク
リーム材料を撹拌する撹拌装置を有する。アイス
クリームメーカでは、アイスクリームが出来上が
つたときこれをトルクの変化として検知して撹拌
装置を停止させる必要がある。アイスクリームの
出来上がりを検知する手段として、従来、次のよ
うな方式のものが知られている。

１ 仕上がりまでの時間を予め設定する時間コン
トロール方式。

２ アイスクリーム材料の粘性が大きくなること
を利用して駆動モータの負荷電流の変化を検知
する方式（実公昭56−30222号、特開昭61−
43960号公報参照）。

３ 駆動軸と撹拌羽根の間に滑り面が傾斜した滑
りクラツチを介在させ、アイスクリーム材料の
粘性が大きくなつたとき滑りクラツチが軸方向
に変移するのを利用してこれを検知する機構的
な検知方式（実公昭59−26963号公報参照）。

（考案が解決しようとする課題） 上記１の方式によれば、材料の各種条件のばら
つきを考慮することなく時間が設定されるため、
仕上がり精度にむらがある。

上記２の方式によれば、材料内における粘性の
ばらつきなどで瞬間的にトルクが上がつたときこ
れを検知してしまい、仕上がり精度が悪くなる。
かかる不都合を回避するために、瞬間的なトルク
変化をトルク変化として検知しないようにしたも
のもあるが、駆動モータとしてトルクが一定でな
い直流モータを用いているため、仕上がり精度は
あまり改善されない。

上記３の方式によれば、機構が複雑になると共
に、材料内のトルクむらを検知してしまい、仕上
がり精度が悪くなるという問題がある。

本考案は、かかる従来技術の問題点を解消する
ためになされたもので、トルク検出精度の向上を
図つた撹拌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） 本考案は、駆動源の回転力を撹拌部材に伝達す
る伝達駆動系に、駆動源に連繋された第１の回転
体と、弾性を有する連繋部材によつて第１の回転
体に連結され第１の回転体に従動して回転する第
２の回転体とを設け、上記第１の回転体と第２の
回転体にはそれぞれ回転方向に離間させて回転側
位置検出部材を設け、非回転部材には上記回転側
位置検出部材が対向したとき位置検出信号を出力
する非回転側位置検出部材を設け、第１の回転体
の位置検出部材と非回転側位置検出部材との協働
により出力される位置検出信号及び第２の回転体
の位置検出部材と非回転側位置検出部材との協働
により出力される位置検出信号の時間差を検出し
て撹拌部材の回転トルクを検知する時間差検知手
段を設けたことを特徴とする。

（作用） 撹拌部材のトルクに応じて連繋部材が伸縮しな
がら第１の回転体と第２の回転体との離間距離が
変化し、第１の回転体の位置検出部材と非回転側
位置検出部材との協働による位置検出信号と、第
２の回転体の位置検出部材と非回転側位置検出部
材との協働による位置検出信号との時間差が変化
する。この時間差を検知することにより撹拌部材
の回転トルクを検知することができる。

（実施例） 以下、アイスクリームメーカ用として構成され
た図示の実施例について説明する。

まず、本考案に係る撹拌装置の概要を第１図を
参照しながら説明する。第１図において、符号１
で示すハウジングには、交流同期モータ２と、同
同期モータ２の出力軸に設けられた歯車３と、同
歯車３にかみ合う歯車４とを有してなる駆動ユニ
ツトが収められている。上記ハウジング１は例え
ば家庭用の冷蔵庫の中に取りつけられる。ハウジ
ング１の下面から突出した歯車４の軸にはカツプ
リング５を介して撹拌部材としての撹拌羽根７が
連繋される。撹拌羽根７は、被撹拌物としてのア
イスクリーム材料９が入れられた容器８内に入れ
られる。容器８は冷蔵庫内の所定位置に不動に設
置される。歯車３，４、カツプリング５は伝達駆
動系を構成し、この伝達駆動系を介して同期モー
タ２により撹拌羽根７が回転駆動される。

第２図乃至第６図は上記撹拌装置の構成をより
具体的に示す。第２図乃至第４図において、互い
にはめ合わせられた下側ハウジング１１と上側ハ
ウジング１２とによつて駆動ユニツトを収容した
ハウジング１が構成されている。ハウジング１内
には同期モータ２が収納されている。同期モータ
２には減速歯車列が内蔵され、その出力軸に歯車
３が設けられている。この種同期モータは、例え
ば、実開昭61−55448号、実開昭61−55462号、実
開昭61−55476号の各公報に記載されている周知
のものを用いてよい。歯車３は歯車４とかみ合つ
ている。下側ハウジング１１はモータ２の収納部
に対して歯車４の収納部が偏平になつている。

歯車４は第１の回転体を構成しており、同歯車
４は第２の回転体を構成する従動回転体２０の外
周に相対回転可能にはめられている。従動回転体
２０はボス２１を有し、ボス２１の内周側が下側
ハウジング１１に形成された軸受部１４の外周に
はまることにより従動回転体２０が回転自在に支
持されている。ボス２１の下端面はハウジング１
１に当接してスラスト受けを構成している。従動
回転体２０にはボス２１よりも内周側において円
筒部１８が形成され、ボス２１と円筒部１８との
間に凹陥部１９が形成されている。従動回転体２
０のボス２１と軸受部１４との当接により削り屑
等のごみが出ることがあるが、軸受部１４に阻止
されてアイスクリーム側に落ちないようになつて
いる。仮にごみが軸受部１４を乗り越えてもごみ
は凹陥部１９に溜り、円筒部１８で阻止される。
歯車４と従動回転体２０は共通の軸線上で回転す
る。

第６図に示すように、第１の回転体である歯車
４の底面には位置検出部材７１が固着されてい
る。第２の回転体である従動回転体２０は一対の
アーム２４を有する。一方のアーム２４と歯車４
との間には連結部材としてのコイルばね２５が掛
けられ、歯車４と従動回転体２０がばね２５で連
結され、従動回転体２０が歯車４に従動して回転
するようになつている。従動回転体２０の他方の
アーム２４には、上記位置検出部材７１の回転軌
跡に重なる位置において位置検出部材７２が固着
されている。歯車４側の位置検出部材７１と従動
回転体２０側の位置検出部材７２は回転方向に対
し互いに離間させて配設されている。そして、第
２図に示すように、ハウジング１１に一体に取り
つけられた回路基板等の非回転部材には、上記回
転側の位置検出部材７１，７２の回転軌跡に対向
する位置において非回転側位置検出部材８０が取
りつけられている。回転側位置検出部材７１，７
２と非回転側位置検出部材８０は、上記歯車４の
回転に伴い互いに対峙したとき協働して位置検出
信号を発生する。これら検出部材７１，７２，８
０による検出方式は特に限定されるものではな
く、例えば回転側位置検出部材７１，７２をマグ
ネツト、非回転側位置検出部材８０をホール素子
とした磁気的な検出方式としてもよい。また、磁
気的な検出方式の場合、マグネツトとリードスイ
ツチの組み合わせ、マグネツトとMR素子の組み
合わせ、磁気ヘツドを用いたものなどを適宜選択
して採用することができる。さらに、光を遮断し
あるいは透過したとき検出信号を発生する光学的
なエンコーダを用いてもよい。

第２図乃至第４図において、従動回転体２０の
中心部からは一対の舌片２２が一体に垂下してい
る。舌片２２の下端部材には軸２３によつて筒状
の軸５１が軸２３を中心に垂直面内において回動
可能に枢着されている。筒状の軸５１は上記従動
回転体２０の一対の舌片２２を挟み込む一対の軸
受部５２を有し、この軸受部５２を軸２３が貫く
ことにより従動回転体２０に連繋されている。上
記軸５１には軸受部５２寄りの位置において軸線
方向の一対の切欠５３が対向位置に形成されてい
る。

筒状の軸５１内には出力軸６が軸線方向に摺動
可能にはめられている。出力軸６の上部からは一
対の弾性アーム６１が伸び出ており、この弾性ア
ーム６１の先端部に形成された鉤部６２が上記軸
５１の切欠５３にはまつている。出力軸６の下端
部は第１図について説明したような撹拌羽根７と
の連繋部６６となている。出力軸６の上半部及び
下半部はそれぞれ筒状に形成され、上半部の筒６
３の底部と上記軸５１の軸受部５２との間には反
発コイルばね６５が介装されている。出力軸６は
ばね６５の弾力によつて軸５１の下端から突出す
る向きに付勢されているが、アーム６１の鉤部６
２が軸５１の切欠５３の下端に係合することによ
り上記付勢力により出力軸６の移動が規制されて
いる。出力軸６はばね６５の弾力に抗し手動的に
軸５１内に向かつて押し込むことができ、また、
軸２３を中心にして軸５１と出力軸６でなるカツ
プリング部を垂直面内において回動させることが
できる。

下側ハウジング１１のモータ２収納部とは反対
側の下面側には上記カツプリング部を囲むように
して突堤１６が形成されている。第３図、第４図
に示すように、また、第２図に鎖線５１Ａ，６Ａ
で示すように、出力軸６を手動的に軸５１内に押
し込んだ状態で軸２３を中心にほぼ水平となるま
で回動させて手を離すと、出力軸６の撹拌羽根と
の連繋部６６がばね６５の弾力によつて上記突堤
１６の内面に圧接させられ、その態位に保持され
る。この態位は上記カツプリング部の収納態位で
ある。第４図に示すように、上記突堤１６はほぼ
半円形になつており、従つて、仮に軸５１と出力
軸６が収納態位のままスタート釦が押されても、
軸５１又は出力軸６が上記半円形の突堤１６の内
面に当接し、それ以上回転しない。そして、後に
述べるように、回転が停止すると過負荷レベルと
なつてモータ２への通電が遮断される。

アイスクリームメーカを使用しようとするとき
は、第２図に実線で示すように軸２３を中心に軸
５１を回動させて垂下させ、出力軸６をばね６５
の弾力により突出させる。出力軸６には第１図に
示すように撹拌部材としての撹拌羽根７を連結
し、この撹拌羽根７は被撹拌物としてのアイスク
リーム材料９を入れた容器８に入れる。この状態
で同期モータ２に交流を通電すると同期モータ２
が回転駆動され、この回転力が歯車３，４、ばね
２５（第６図参照）、従動回転体２０、同従動回
転体２０の舌片２２、筒状の軸５１、出力軸６で
なる伝達駆動系を介して撹拌羽根７に伝達され、
撹拌羽根７によつてアイスクリーム材料９が撹拌
される。

駆動源としての同期モータ２は、その特性上、
交流電源の周波数に応じて一定の速度で回転し、
負荷が一定以上になると脱調して回転を停止して
しまう。そこでいま、被撹拌物としてのアイスク
リーム材料９が同期モータ２に対して過負荷とな
らない範囲で一定の粘性をもつているものとすれ
ば、従動回転体２０は歯車４に対し回転方向に一
定距離をおいて従動回転し、第５図ａに示すよう
に、位置検出部材７１と位置検出部材８０の協働
による位置検出信号と、位置検出部材７２と位置
検出部材２０の協働による位置検出信号が一定の
時間間隔Ｔ１で出力される。アイスクリーム材料
９の粘性が変動すると、歯車４は略一定速度で回
転するのに対し、従動回転体２０はばね２５を伸
縮させながら歯車４に対し回転方向に接近あるい
は離間する。そこで、アイスクリーム材料９の粘
性が高くなつたとすると、略一定速度で回転する
歯車４に対して従動回転体２０はばね２５に引つ
張られながら大きく遅れて従動回転し、第５図ｂ
にＴ２で示すように、位置検出部材７１，８０の
協働による位置検出信号と位置検出部材７２，８
０による位置検出信号との時間間隔が広がる。ア
イスクリーム材料９の粘性がさらに高くなつて同
期モータ２にとつて過負荷となれば、同期モータ
２は脱調して回転を停止し、第５図ｃに示すよう
に、一つの位置検出信号が出力されたのち時間Ｔ
３が経過しても次の位置検出信号が出力されなく
なる。そこで、位置検出部材７１，８０の協働に
よる位置検出信号と位置検出部材７２，８０の協
働による位置検出信号の時間差を検知するための
時間差検知手段を設け、検知した時間差から撹拌
部材７の回転トルクを検知する。

第７図は上記時間差検知手段を設けたアイスク
リームメーカの制御動作の例を示す。いま、モー
タをオンすると、まず、二つの位置検出信号の周
期が過負荷レベルかどうかを判断する。この過負
荷レベルというのは、第５図ｃに示すように一つ
の位置検出信号が出力されたのち次の位置検出信
号が出力されるまでの最大許容時間Ｔ３に対応す
るもので、時間Ｔ３を経過しても次の位置検出信
号が出力されない場合は過負荷レベルと判断す
る。過負荷レベルでなければ次に周期仕上がりレ
ベルかどうかを判断する。この同期仕上がりレベ
ルというのは、駆動源としての同期モータに対し
て過負荷レベルに達するものではないが、アイス
クリーム材料９が仕上がつてその粘性が所定の大
きさに達した場合をいい、例えば、第５図ｂに示
すように、一つの位置検出信号が出力されたのち
次の位置検出信号が出力されるまでの時間差が所
定の時間差Ｔ２に達したか否かによつて判断され
る。同期仕上がりレベルに達していればタイマを
スタートさせ、再び周期過負荷レベルかどうかを
判断し、過負荷レベルでなければ再び周期仕上が
りレベルかどうかを判断し、仕上がりレベルであ
ればタイマによる設定時間の経過を持つてモータ
を停止させ、仕上がり表示をして動作を終了す
る。

上記各周期仕上がりレベルかどうかの判断にお
いて仕上がりレベルに達していないときは、仕上
がりレベルとなるまでループを循環しながら上記
の動作を繰り返す。また、上記各周期過負荷レベ
ルかどうかの判断において過負荷レベルと判断さ
れたときは、モータを停止させて警告表示をし、
動作を終了する。

このように、上記実施例によれば、伝達駆動系
中の回転体を第１の回転体４と第２の回転体２０
に分割し、これらの回転体をばね２５で連結して
回転体２０を回転体４に従動させて回転させるよ
うにし、第１の回転体に対する第２の回転体の回
転の遅れを時間差検知手段によつて時間差で検知
し、この時間差から撹拌部材７の回転トルクを検
知するようにしたため、従来の撹拌装置のように
駆動源の回転トルクの大きさや回転トルクの変動
に影響されることなく被撹拌部材９の粘性の大き
さのみを検出することができ、もつて、回転トル
クを精度良く検出することができる撹拌装置を提
供することができる。また、回転体を２分割して
弾性を有する連結部材で双方を連結し、２分割し
た回転体にそれぞれ位置検出部材を設けてこれを
非回転側位置検出部材との協働で検出するだけで
よいので、従来の機構的なトルク検出方式に比べ
て機構的に簡単な撹拌装置を提供することができ
る。

さらに、駆動源として同期モータを用いること
ができるため、直流電源を用いることなく交流電
源をそのまま供給すればよく、電源回路の構成を
簡略化できるという効果もある。

図示の実施例のように、筒状の軸５１と出力軸
６とでなるカツプリング部を折り畳むことができ
るようにしておけば、アイスクリームメーカとし
て撹拌装置を冷蔵庫に組み込んだ場合、不使用時
にコンパクトに収納することができるため、冷蔵
庫内の空間を食品等の収納空間として有効に利用
することができるし、食品等の出し入れの邪魔に
なることもない。

なお、上記のようにカツプリング部を折り畳み
可能とした場合、第２図に実線で示す使用状態と
第２図に鎖線で示す折り畳み状態とでクリツク機
構を働かせ、それぞれの位置を節度をもつて明確
に知らしめるようにしてもよい。このクリツク機
構は、例えば舌片２２と軸受部５２のうちの何れ
か一方に凸部、他方にこの凸部が落ち込む凹部を
設けることによつて構成することができる。

図示の実施例では、非回転側位置検出部材８０
は第１の回転体４の位置検出部材７１と第２の回
転２０の位置検出部材７２とを共通に検出するよ
うになつていたが、第１の回転体の位置検出部材
と協働し、また、第２の回転体の位置検出部材と
協働する非回転側位置検出部材をそれぞれ個別に
設けてもよい。

（考案の効果） 本考案によれば、伝達駆動系中の回転体を第１
の回転体と第２の回転体に分割し、これらの回転
体を弾性を有する連結部材で連結して第２の回転
体を第１の回転体に従動させて回転させるように
し、第１の回転体に対する第２の回転体の回転の
遅れを時間差検知手段によつて時間差で検知し、
この時間差から撹拌部材の回転トルクを検知する
ようにしたため、従来の撹拌装置のように駆動源
の回転トルクの大きさや回転トルクの変動に影響
されることなく被撹拌部材の粘性の大きさのみを
検出することができ、もつて、回転トルクを精度
良く検出することができる撹拌装置を提供するこ
とができる。また、回転体を２分割して弾性を有
する連結部材で双方を連結し、２分割した各回転
体側の位置検出部材と非回転側位置検出部材との
協働で各回転体の位置を検出するだけでよいので
従来の機構的なトルク検出方式に比べて機構的に
簡単な撹拌装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る撹拌装置の例の概略を示
す正面断面図、第２図は本考案に係る撹拌装置の
実施例を示す正面断面図、第３図は同上実施例中
のカツプリング部の折り畳み状態を示す正面断面
図、第４図は上記カツプリング部が折り畳まれた
状態での上記実施例の一部断面底面図、第５図は
上記実施例中に組み込まれた位置検出手段による
回転検出信号の例を示すタイミングチヤート、第
６図は上記実施例中の第１の回転体と第２の回転
体の部分を示す底面図、第７図は上記実施例の動
作の例を示すフローチヤートである。 ２……駆動源としてのモータ、４……第１の回
転体、７……撹拌部材、９……被撹拌物、２０…
…第２の回転体、２５……連結部材、７１，７２
……回転側位置検出部材、８０……非回転側位置
検出部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 駆動源と、被撹拌物を撹拌する撹拌部材と、駆
   動源の回転力を撹拌部材に伝達する伝達駆動系と
   を有してなる撹拌装置において、 伝達駆動系は、駆動源に連繋された第１の回転
   体と、弾性を有する連繋部材によつて第１の回転
   体に連結され第１の回転体の回転軸線と共通の軸
   線上で第１の回転体に従動して回転する第２の回
   転体とを有してなり、 上記第１の回転体と第２の回転体にはそれぞれ
   回転方向に離間させて回転側位置検出部材が設け
   られ、 非回転部材には上記回転側位置検出部材が対向
   したとき位置検出信号を出力する非回転側位置検
   出部材が設けられ、 第１の回転体の位置検出部材と非回転側位置検
   出部材との協働により出力される位置検出信号及
   び第２の回転体の位置検出部材と非回転側位置検
   出部材との協働により出力される位置検出信号の
   時間差を検出して撹拌部材の回転トルクを検知す
   る時間差検知手段を有してなる撹拌装置。