(57)【要約】【課題】キャビネットからかかる荷重による力をダンパに集中するように伝達するとき、力が大きく減衰されると、検出器の検出が小さくなって、雑音の影響を受けやすくなり、正確な重量測定ができない。【解決手段】キャビネット１からの荷重を受けて、差圧センサ１１に接続されたダンパ１０に荷重による力を伝達する第１、第２レバー２０、２１が支持体７に揺動自在に設けられる。第２レバー２１は、第１レバー２０に連結され、第１レバー２０は、合成された力をダンパ１０に作用させる。各レバー２０、２１において、力点Ｂと作用点Ｃとの間に支点Ａが位置する。各レバー２０、２１には、分散された力がかかるが、ダンパ１０にはかかった力より大きな力が作用する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビネットの加熱庫に被加熱物が収容され、前記キャビネットを支持する支持体が設けられた加熱調理器において、前記キャビネットから前記支持体にかかる荷重に基づいて被加熱物の重量を検出する検出手段と、前記支持体にかかる荷重を前記検出手段に伝達する伝達手段とを備え、該伝達手段は、前記キャビネットからの荷重を受ける力点と、荷重による力を前記検出手段に作用させる作用点とを有し、前記作用点から前記検出手段に印加する力が前記力点への荷重による力より大とされたことを特徴とする加熱調理器の重量測定装置。
【請求項２】
伝達手段は、複数のレバーを組み合わせて構成され、該レバーは揺動自在とされ、その支点が支持体に支持され、支点は力点と作用点との間に位置することを特徴とする請求項１記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項３】
キャビネットの加熱庫に被加熱物が収容され、前記キャビネットを支持する支持体が設けられた加熱調理器において、前記キャビネットから前記支持体にかかる荷重に基づいて被加熱物の重量を検出する検出手段と、前記キャビネットから受けた荷重を１点に集中させて前記検出手段に伝達する伝達手段とを備え、該伝達手段は、揺動自在な複数のレバーを組み合わせて構成され、該レバーにおける支点が前記支持体に支持され、力点に前記キャビネットからの荷重が印加され、荷重による力を作用点から前記検出手段に作用させ、力点と作用点との間に支点が位置することを特徴とする加熱調理器の重量測定装置。
【請求項４】
キャビネットは支持体に上下動自在に支持され、前記キャビネットと支持体との間にレバーが配され、前記キャビネットに、前記支持体に向かって突出した凸部が形成され、該凸部を回避するように前記レバーが折曲されたことを特徴とする請求項２または３記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項５】
複数のレバーのうち、検出手段に直接作用するレバーが第１レバーとされ、該第１レバーは、他のレバーからの力を合成して前記検出手段に作用させ、前記第１レバーと他のレバーとが互いに上下方向に移動自在に連結されたことを特徴とする請求項２、３または４記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項６】
第１レバーの支点と作用点との間に、他のレバーが連結されたことを特徴とする請求項５記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項７】
レバーに貫通孔が形成され、該貫通孔に連結具が挿入され、該連結具によって両レバーが挟み込まれたことを特徴とする請求項５または６記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項８】
レバーと連結具との間に、摩擦抵抗を少なくするためにスペーサが介装されたことを特徴とする請求項７記載の加熱調理器の重量測定装置。
【請求項９】
検出手段は、レバーから荷重による力を受ける作動体と、該作動体の変化を検出する検出器とを有し、該検出器の出力から被加熱物の重量が算出されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の加熱調理器の重量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品等の被加熱物を加熱庫に収容して加熱する電子レンジ、オーブン等の加熱調理器における被加熱物の重量を測定するための重量測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ターンテーブルを有する電子レンジにおいては、ターンテーブルに載せた食品の重量を測定するように重量センサが設けられている。すなわち、食品の重量は、ターンテーブルの軸を介して重量に比例して可動する板ばねに伝わる。その板ばねと固定板とのギャップによる静電容量の変化を検出することにより、重量が検出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ターンテーブルの無い電子レンジでは、食品の重量により可動する部材が無いため、上記の重量センサを採用することができない。そこで、ターンテーブルの無い電子レンジにおいて、重量測定をする場合は、電子レンジ全体の重量を測定することになる。しかし、２０ｋｇ程度の電子レンジの重量に対し、食品の重量の検知精度を１０ｇとする場合、重量センサにおけるダイナミックレンジが広くなるため、精度が要求され、従来のような静電容量式重量センサでは測定が困難となる。
【０００４】
そこで、本出願人は、特願２００２−２８０１９５号において、キャビネットを支持体により支持して、支持体にかかる荷重に反応する作動体と、荷重による作動体の変化を検出する検出器とを備え、検出器の出力から被加熱物の重量を算出する加熱調理器の重量測定装置を提案した。この重量測定装置では、支持体にかかる荷重を１点に集中させて、作動体に作用させる集中機構が設けられている。
【０００５】
集中機構を用いると、キャビネットから支持体にかかる荷重に基づく力が減衰されて作動体に伝達されることがあり、検出器の検出感度を十分に活用できないおそれがある。そこで、本発明は、上記の重量測定装置において、伝達される力の減衰を小さくして、被加熱物の重量を精度よく検出することができるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による課題解決手段は、キャビネットの加熱庫に被加熱物が収容され、前記キャビネットを支持する支持体が設けられた加熱調理器において、前記キャビネットから前記支持体にかかる荷重に基づいて被加熱物の重量を検出する検出手段と、前記支持体にかかる荷重を前記検出手段に伝達する伝達手段とを備え、該伝達手段は、前記キャビネットからの荷重を受ける力点と、荷重による力を前記検出手段に作用させる作用点とを有し、前記作用点から前記検出手段に印加する力が前記力点への荷重による力より大とされたものである。
【０００７】
伝達手段は、キャビネットからかかる荷重を受け、その荷重による力を１点に集中させて、検出手段に伝達する。微小な荷重がかかっても、伝達手段により増幅された力を出力することができるので、検出手段において雑音の影響が少なくなり、重量の検出精度が高くなる。
【０００８】
具体的な伝達手段としては、揺動自在な複数のレバーを組み合わせて構成される。レバーにおける支点が前記支持体に支持され、力点に前記キャビネットからの荷重が印加され、作用点から荷重による力を前記検出手段に作用させる。そして、力点と作用点との間に支点が位置する。このような位置関係にすることにより、伝達される力の減衰が小さくなり、大きな力を検出手段に作用させることができる。
【０００９】
レバーは、支持体とこれに上下動自在に支持されたキャビネットとの間に配される。キャビネットに、前記支持体に向かって突出した凸部が形成される場合があり、該凸部を回避するようにレバーは折曲された形状とされる。これによって、凸部の下方にレバーが存在することはなく、支持体の高さが高くなることを防げる。
【００１０】
複数のレバーが組み合わされて伝達手段は構成され、１本のレバーが検出手段に作用する。すなわち、これらのレバーのうち、検出手段に直接作用するレバーが第１レバーとされ、該第１レバーは、他のレバーからの力を合成して前記検出手段に作用させる。第１レバーと他のレバーとは、互いに上下方向に移動自在に連結される。このとき、他のレバーが第１レバーの動きを妨げないように、他のレバーは第１レバーの支点と作用点との間に連結される。したがって、他のレバーの作用点が第１レバーの支点と作用点との間に位置することになるので、他のレバーにかかった力が第１レバーの力に合成されることになる。
【００１１】
両レバーを連結するに際し、レバーに形成された貫通孔に連結具が挿入され、該連結具によって両レバーが挟み込まれる。そして、レバーと連結具との間に、摩擦抵抗を少なくするためにスペーサを介装するとよい。これによって、両レバーの連結部分において、レバーががたつくことはない。レバーに振動が発生することなく、確実に他のレバーからの力を第１レバーに印加することができ、正確な重量測定が可能となる。
【００１２】
検出手段は、レバーから荷重による力を受ける作動体と、該作動体の変化を検出する検出器とを有し、該検出器の出力から被加熱物の重量が算出される。ここで、作動体に印加された力は、圧力の変動あるいは位置の変化として作動体から検出器に伝達される。作動体は、キャビネットからかかる荷重に対する反力を生じるものであればよく、キャビネットからの荷重によって反応するダンパ、シリンダが適している。検出器は、支持体に加わる荷重を直接的に検出する圧力センサ、歪センサであったり、あるいは他の部材を介して伝達された支持体の変化を間接的に検出する圧力センサ、位置センサである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態のターンテーブルの無い電子レンジを図１に示す。キャビネット１内に食品等の被加熱物を収容するための加熱庫２が形成され、加熱庫２内にガラステーブル３が載置台として固定されている。マグネトロン４より発生したマイクロ波は、導波管５を通り、アンテナ６から放射され、ガラステーブル３を透過して、ガラステーブル３に載置された被加熱物を加熱する。
【００１４】
そして、キャビネット１は支持体７により弾性的に支持されている。支持体７は、上面が開口した箱状に形成されている。支持体７の開口は、キャビネット１の底面より小とされ、キャビネット１の底面に凹み８が形成され、支持体７がキャビネット１に対して出入可能とされる。このように支持体７がキャビネット１に覆われるようにすることにより、キャビネット１の高さを低くできる。
【００１５】
キャビネット１と支持体７との間に、コイルばね９からなる弾性部材が介装され、キャビネット１と支持体７とは相対的に上下方向に移動可能とされる。このコイルばね９により、キャビネット１が大きく移動することを防いで、支持体７から外れることはない。なお、コイルばね９の代わりに弾性ゴムを用いてもよい。
【００１６】
この被加熱物の重量を測定するための重量測定装置としては、図１、２に示すように、キャビネット１全体の荷重に反応する作動体であるダンパ１０と、荷重によるダンパ１０の変化を検出する検出器である差圧センサ１１と、該差圧センサ１１の出力から被加熱物の重量を演算するマイコンからなる制御部１２と、非測定時において差圧センサ１１に対するキャビネット１の重量の影響を排除するために、非測定時にダンパ１０からの圧力を差圧センサ１１に対して伝達しないように遮断する規制体１３とを備えている。これらによって、検出手段が構成される。なお、図２中、１４は加熱スタートスイッチ、１５は加熱庫２のドアの開閉状態を検出するドア開閉検知スイッチである。
【００１７】
ダンパ１０は、密閉構造とされ、内部に不活性ガスが封入されている。不活性ガスには窒素ガスを用いることが好ましい。ダンパ１０は、支持体７とキャビネット１との間に形成された空間に配置され、キャビネット１に取り付けられている。キャビネット１の底面に、取付用の凹部１６が形成され、ダンパ１０は凹部１６に嵌め込まれる。
【００１８】
キャビネット１から支持体７にかかる荷重を１つのダンパ１０に集中的に伝達するために、伝達手段として、図３、４に示すように、集中機構が設けられている。集中機構は、複数のレバー、ここでは３本のレバー２０、２１を組み合わせて構成される。てこの原理を用いて、各レバー２０、２１にかかる荷重による力を合成して、ダンパ１０に集中させる。
【００１９】
ダンパ１０に直接作用するレバーが第１レバー２０とされ、第１レバー２０に連結される２本のレバーが第２レバー２１とされる。各レバー２０、２１は、支持体７とキャビネット１との間の空間に配される。
【００２０】
ここで、キャビネット１の下部の中央には、アンテナ６を回転させるためのモータ等の駆動装置１７が設けられる。キャビネット１の底面中央には、駆動装置１７を収容できるように、支持体７に向かって突出した凸部１８が形成される。
そのため、各レバー２０、２１は、凸部１８を回避するように配される。第１レバー２０は、１本の長板を折曲して、一対の長辺部２０ａとこれらを連結する短辺部２０ｂとにより平面視コ字状に形成される。第１レバー２０によって取り囲まれる内側に凸部１８が位置するように、第１レバー２０は配置される。第２レバー２１は、ほぼ直線状の長板からなり、第１レバー２０よりも外側に配される。このように、凸部１８を回避して各レバー２０、２１およびダンパ１０を配置することにより、レバー２０、２１と凸部１８とが重ならず、支持体７の高さ、ひいては加熱調理器全体の高さを抑えることができる。なお、第１レバー２０は、Ｕ字状あるいはＶ字状のように折曲してもよい。
【００２１】
第１レバー２０の長辺部２０ａおよび第２レバー２１の上下面にそれぞれ凹み２２が形成される。下面の凹み２２が支持体７に固定された受片２３に揺動自在に支持され、ここが支点Ａとなる。そして、各レバー２０、２１の上面の凹み２２に、キャビネット１に取り付けられた脚片２４が当接して、キャビネット１からの荷重がレバー２０、２１にかかり、ここが力点Ｂとなる。脚片２４はキャビネット１の底面の４隅近傍に配され、脚片２４に合わせて第１レバー２０の長辺部２０ａの両端および第２レバー２１の一端が位置する。第１レバー２０の短辺部２０ｂの中央が、ダンパ１０に対向するように位置して、ダンパ１０に当接し、ここが作用点Ｃとなる。
【００２２】
第２レバー２１では、その他端が作用点となり、ピン等の連結具２５によって第１レバー２０の長辺部２０ａに連結される。この作用点の位置は、第１レバー２０の支点Ａと作用点Ｃとの間とされ、力の合成点Ｄとなる。すなわち、第２レバー２１の力点Ｂにかかる荷重による力は、第１レバー２０の長辺部２０ａに作用し、第１レバー２０がダンパ１０に対して作用する力に合成される。各レバー２０、２１において、力点Ｂと作用点Ｃとの間に支点Ａが位置する。
【００２３】
差圧センサ１１は、キャビネット１に内装され、差圧センサ１１とダンパ１０とは、図５に示すように、導管３０を通じて接続され、導管３０内を不活性ガスが流れる。不活性ガスが圧力媒体として作用し、荷重によってダンパ１０が変動したときの圧力の変動を差圧センサ１１に伝達する。圧力媒体として窒素ガスのような不活性ガスを使用することにより、ダンパ１０等に使用するゴムの劣化がほとんどなくなり、長寿命を達成することができる。
【００２４】
ダンパ１０からの導管３０は、差圧センサ１１の高圧側入口３１に直接接続され、この導管３０の中間点から分岐した分岐管３２が低圧側入口３３に接続される。これにより、差圧センサ１１の両側の入口３１、３３に不活性ガスを介して圧力が加わる。
【００２５】
差圧センサ１１は、公知の構造のものであり、圧力を受けることにより変形するシリコン単結晶製のダイヤフラム３４に、熱拡散によりピエゾ抵抗３５が形成され、４個のピエゾ抵抗３５がブリッジ接続された構造である。それぞれのピエゾ抵抗３５において、圧力印加によりダイヤフラム３４が変形して、抵抗値が変化する。この抵抗変化が電圧変化として出力され、この出力電圧を電圧検出回路によって検出すれば、圧力の変動を検出できる。
【００２６】
規制体１３は、分岐管３２の途中に介装され、制御部１２からの指令によって開閉する常時開の電磁弁とされ、圧力媒体の流れを規制するように開閉する。規制体１３が開いた状態のとき、差圧センサ１１の両入口３１、３３にダンパ１０からの圧力が加わり、閉じた状態のときには、ダンパ１０からの圧力は高圧側入口３１のみに加わる。
【００２７】
このように、非通電時に規制体１３を開いておくことによって、差圧センサ１１に対するダンパ１０からの圧力がキャンセルされ、差圧センサ１１のダイヤフラム３４は変形しない。このとき、ダンパ１０にはキャビネット１の重量に相当する力がかかっているが、差圧センサ１１の出力は０である。すなわち、規制体１３は、差圧センサ１１に対して、ダンパ１０からの圧力の伝達を遮断することになる。このような分岐管３２を開閉する規制体１３によって、非測定時において差圧センサ１１に対するキャビネット１の重量の影響を排除するための保護手段となる。
【００２８】
規制体１３は、ドアの開閉に応じて制御部１２により開閉制御される。すなわち、制御部１２は、ドア開閉検知スイッチ１５によりドアの開状態が検出されたとき、規制体１３に通電してオンするとともに、重量測定後に加熱を開始したとき、規制体１３への通電を停止してオフする。また、制御部１２は、ドアが開いたときにおける荷重に基づいて基準値を設定し、その後ドアが閉じられたときの荷重を検出して、このときの測定値と基準値とに基づいて重量を算出する。さらに、測定された重量に基づいて入力された調理内容に応じた加熱時間を設定して、被加熱物に対する加熱制御を行う。
【００２９】
次に、食品等の被加熱物の重量測定方法を説明する。被加熱物が収容されていないとき、キャビネット１の重量（２０ｋｇ）およびコイルばね９の力（約５ｋｇｆ（４９Ｎ））は、各レバー２０、２１の力点Ｂに分散して印加される。この荷重による力は、てこの原理によって減衰され、小さな力となる。第２レバー２１からの力が第１レバー２０の力に合成され、合成された力が作用点Ｃに集中する。図４に示すような距離で力点Ｂ、支点Ａ、作用点Ｃを配置する場合、力がてこにより１／２．５に減衰する。最終的に作用点Ｃで合成された力は５ｋｇｆ（４９Ｎ）となって、ダンパ１０に作用する。
【００３０】
ダンパ１０、差圧センサ１１、規制体１３、導管３０等で構成される密閉システムの内表面積が１００ｃｍ２とすれば、密閉システム内の圧力は０．１ｋｇ／ｃｍ２（０．９８×１０４Ｐａ）となる。この圧力は規制体１３が開いている場合は差圧センサ１１の両入口３１、３３に加わるので、差圧センサ１１には何の応力も発生しない。このように、規制体１３は常時開状態にあるので、差圧センサ１１のダイヤフラム３４にはキャビネット１からの荷重による変形は発生しない。したがって、非測定時における差圧センサ１１にかかる負荷を軽減でき、差圧センサ１１の長寿命化を図れる。
【００３１】
加熱庫２のドアを開けると、ドア開閉検知スイッチ１５により制御部１２はドアが開状態であることを認識し通電をオンして、規制体１３が閉じられる。加熱庫２に被加熱物を入れると、その重量に相当する分だけダンパ１０内の圧力が上昇する。例えば被加熱物の重量を５０ｇとすると、上昇圧力は、０．０００２ｋｇ／ｃｍ２（１９６Ｐａ）となる。したがって、差圧センサ１１のｂ側圧力はａ側圧力より０．０００２ｋｇ／ｃｍ２（１９６Ｐａ）大きくなり、差圧センサ１１のダイヤフラム３４が歪む。差圧センサ１１の出力電圧を検出することにより、被加熱物の重量を検出できる。
【００３２】
以上のように、１つのダンパ１０に荷重を集中させることによって、重量を測定することができる。そのため、重量測定装置を構成する部品を少なくすることができ、複数のダンパを用いる場合に比べて、コストダウンを図れる。また、導管３０の長さを短くできるとともに接続箇所も減るので、導管３０の引き回しがすっきりして、構造を簡素化でき、装置としてコンパクトになる。しかも、ダンパ１０と差圧センサ１１との間での圧力損失が減ることになり、精度よく圧力の変動を検出することができ、信頼性の向上を図れる。
【００３３】
ここで、加熱調理器を連続して使用する場合、被加熱物の出し入れは、加熱庫２のドアを開けたまま行われる。ドアを開けた状態において、差圧センサ１１からの出力を基準値として重量を測定するが、加熱庫２内に先の被加熱物があると、この時点での出力が基準値となってしまう。先の被加熱物を取り出し、新しい被加熱物を載せた場合、新しい被加熱物による出力と先の被加熱物による出力との差に基づいて重量が算出されるので、誤検知となるおそれがある。
【００３４】
このような誤検知を防ぐような重量測定シーケンスが設定されている。すなわち、図６に示すように、ドア開閉検知スイッチ１５によりドアの開閉が検知されており、ドアが開かれたことを検知すると、規制体１３に通電が行われ、規制体１３は閉じる。このとき、差圧センサ１１の低圧側入口３３には、キャビネット１全体の重量およびコイルばね９の力に相当する圧力がかかった状態に維持される。
【００３５】
食品等の被加熱物が加熱庫２内のガラステーブル３上に置かれると、ダンパ１０に荷重が加わり、ダンパ１０内の圧力が上昇する。この圧力が差圧センサ１１に伝達され、差圧センサ１１の出力が変化すると、その出力を読み込み、Ｓ１としてメモリする。一定時間後、差圧センサ１１の出力を再読み込みして、これをＳ２とする。Ｓ２とＳ１を比較して、Ｓ２がＳ１以上の場合、再度差圧センサ１１の出力を読み込み、比較する。Ｓ２がＳ１より小さい場合、Ｓ２の値をＳ１として、メモリし直す。このようなケースは、加熱調理を終了して、収容されていた被加熱物を取り出したときに発生する。先の被加熱物を取り出した後、新しい被加熱物を載せると、Ｓ２はＳ１より大きくなる。
【００３６】
上記の測定値の見直しは、ドアが閉じられるまで行われる。このようにして測定したＳ１のうち最低値を基準値に設定すれば、ドアを開けた状態において被加熱物がないときの測定値を基準値とすることができる。
【００３７】
ドアが閉じられたことをドア開閉検知スイッチ１５で検知すると、差圧センサ１１による圧力検出が行われる。制御部１２は、この検出から一定時間経過後に、再度差圧センサ１１の出力電圧を検出してから、１回目の測定値と２回目の測定値との差および両測定値の平均値を求め、前記差を平均値で割り、割った値が一定範囲にある場合、平均値に基づいて被加熱物の重量を算出する、といった所定のプログラムにしたがって重量を算出する。なお、差圧センサ１１の出力測定は２回に限らず、３回以上行ってもよい。このように時間をあけて複数回の検出を行うと、被加熱物を載置したときやドアを閉めたときの振動、あるいはキャビネット１に何かが当たったときの振動が発生した場合でも、振動が収まった状態において圧力の検出を行うことができる。したがって、ダンパ１０への振動の影響をなくして、安定した測定値が得られ、被加熱物の重量を正確に検出できる。
【００３８】
最初に検出した圧力をＫ１とし、それから一定時間後に検出した圧力をＫ２とし、Ｋ１とＫ２との平均値をＫとし、ＫをＫ１とＫ２との差の絶対値で割った値Ｃが所定値、例えば３９より大きいか判定する。大きければ、Ｋ１とＫ２の平均値をＫと決定して、Ｋ−Ｓ１＝Ｅを被加熱物の重量に相当する圧力として認識する。所定値より小さければ、差圧センサ１１の圧力検出を最初からやり直す。また、Ｋ１とＫ２との差が０であれば、平均値を差の絶対値で割ることはせずに、検出された値を被加熱物の重量に相当する圧力とする。なお、この図６に示す具体的な算出方法では、上記の説明とは値Ｃの計算を逆にしているので、所定値より大きいときに重量の算出を行うが、Ｃの逆数で見れば、一定範囲内にあるときに該当する。また、上記の一定範囲あるいは所定値は、差圧センサ１１の精度に基づいて決められるものである。
【００３９】
そして、算出された値Ｅから容器相当分の一定値を引いた値に基づいて重量を算出し、算出した重量に基づいて調理時間を決定する。なお、被加熱物は容器に入れられて加熱庫２に収容されるものとしているが、容器に入れずに直接ガラステーブル３上に置く場合には、上記の一定値は引かなくてよい。
【００４０】
一定時間内に加熱スタートスイッチ１４が押されると、規制体１３への通電を停止して、規制体１３を開く。そして、加熱をスタートして、所望の加熱調理を行う。一定時間内に加熱スタートスイッチ１４が操作されない場合は、調理をしないものとして、終了する。
【００４１】
上記の測定方法により、ドアを開けた状態において測定した荷重の最低値を基準値とするので、被加熱物がない状態での荷重が基準となり、その後収容された被加熱物の重量を正確に算出することができる。
【００４２】
ところで、集中機構における各レバー２０、２１では、図７（ａ）に示すように作用点Ｃ、支点Ａ、力点Ｂの順に並んだ位置関係となっている。このａの場合と、同図（ｂ）に示すように作用点Ｃ、力点Ｂ、支点Ａの順に並んだ位置関係にするｂの場合とを力の伝達に関して比較する。図示するように、各点の間隔はＬ、２Ｌとする。
【００４３】
ａの場合、作用点Ｃからの印加力は力点Ｂへの印加力の２倍となる。ｂの場合、作用点Ｃからの印加力は力点Ｂへの印加力の２／３倍となり、１倍以上にはならない。すなわち、ａの場合では、作用点Ｃからダンパ１０に印加する力が増幅されて、力点Ｂへの荷重による力より大にすることができる。そして、ダンパ１０の圧力の変動は差圧センサ１１に伝わり、差圧センサ１１からの出力は増幅されて制御部１２に入力される。差圧センサ１１のような圧力センサでは、微小な圧力測定には限界があり、なるべく大きな力を印加することが望ましい。このとき、ダンパ１０に大きな力が印加されれば、圧力センサの出力が大きくなり、増幅率を小さくできる。これによって、雑音の影響が少なくなり、重量の検出精度を高めることができる。したがって、ａの場合のような位置関係とすることにより、伝達される力の減衰を小さくでき、被加熱物の重量を精度よく検出することができる。しかも、圧力センサへの入力を大きくできるので、高精度なセンサは必要なく、安価なセンサを使用できる。
【００４４】
また、支点Ａを挟んで力点Ｂと作用点Ｃが位置すると、上方からかかる荷重を上向きの力に変換するようにレバー２０、２１は作用する。そのため、ダンパ１０は第１レバー２０の上方に配置される。ダンパ１０が各レバー２０、２１より下方に配されると、ダンパ用の設置スペースを確保しなければならないが、ダンパ１０を上方に配置できると、キャビネット１内の空間を利用して、設置スペースを作ることができる。したがって、支持体７の高さを低くでき、加熱調理器全体の高さを抑えることができる。
【００４５】
第１レバー２０と第２レバー２１との接続について、両レバー２０、２１は連結具２５により連結され、共に上下方向に移動する。連結具２５として、図８に示すように、ボルト４０と割りピン４１とが用いられる。互いに平行に配された第１レバー２０の長辺部２０ａと第２レバー２１に、それぞれ貫通孔４２が水平方向に形成される。各レバー２０、２１の貫通孔４２に、ボルト４０が差し込まれ、ボルト４０のピン孔に割りピン４１が挿入される。両レバー２０、２１は、ボルト４０と割りピン４１により挟み込まれ、一体となって上下動する。他の連結具２５として、リベットを用いてもよい。貫通孔４２にリベットを差し込んでかしめることにより、両レバー２０、２１が連結される。
【００４６】
第２レバー２１に荷重がかかると、合成点Ｄでは力が上向きに作用する。例えば、第１レバー２０にかかる力より第２レバー２１にかかる力が大きい場合、第２レバー２１が第１レバー２０を押し上げる。このとき、上記の連結具２５によって両レバー２０、２１は連結されているので、合成点Ｄは常に一定となり、スムーズに両レバー２０、２１は上下動する。その結果、安定して力を伝達でき、正確な重量検出を行える。
【００４７】
また、集中機構において、２本のレバーを連結するための従来の連結具として、例えば特開昭６０−１９０８１７号公報では、図９に示すようなリング４３が用いられている。このリング４３の中に２本のレバーが挿通される。このような連結具であると、レバーよりも連結具が外側にあるので、連結部分の高さが高くなってしまう。しかし、両レバー２０、２１を水平に連結具２５が貫通した構造にすると、レバー２０、２１より上下にはみ出すことはないので、連結部分の高さを低くできる。
【００４８】
上記の連結具２５によって両レバー２０、２１は挟み込まれているが、両レバー２０、２１の間および連結具２５と各レバー２０、２１との間には隙間がある。例えば、キャビネット１から２ｋｇの荷重がかかると、ダンパ１０は約０．２ｍｍ縮む。連結部分では、約０．０８ｍｍ上昇する。連結部分での両レバー２０、２１の移動は少ないが、両レバー２０、２１が上下動するので、がたつくおそれがある。そこで、この連結部分での隙間を埋めるために、連結具２５のボルト４０と各レバー２０、２１との間にスペーサ４４を介装する。スペーサ４４は、摩擦係数の少ない樹脂により筒状に成形され、貫通孔４２に挿入され、内側にボルト４０が挿入される。そして、両側から樹脂製ワッシャ４５により挟み込まれて、固定される。このように、スペーサ４５を設けることにより、隙間がなくなり、連結部分において両レバー２０、２１にはがたつきがなくなる。さらに、連結具２５を中心にして両レバー２０、２１は回転するように動くが、摩擦係数の低いスペーサ４４が介在しているので、スムーズな動きとなり、摩擦による力のロスがなくなり、力の伝達の悪影響を及ぼすことはない。したがって、安定して力を伝達でき、正確な重量検出を行うことができる。
【００４９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。上記の電子レンジでは、ターンテーブルの無いものであったが、ターンテーブル等のように上下動可能な載置台を有する加熱調理器に本実施形態の重量測定装置を適用することもできる。また、電子レンジ以外のオーブン、炊飯器、電磁調理器等の加熱調理器に適用してもよい。
【００５０】
集中機構の各レバーを軸周りに回転自在に支持する構造としてもよい。また、複数のレバーでキャビネットからの荷重を受ける代わりに、１枚の平板によってキャビネットの荷重を受け、この平板を１本のレバーで支持する構造とする。レバーは揺動自在あるいは回転自在に支持されており、平板の変位がレバーを介して作動体に伝達される。
【００５１】
ダンパやシリンダ等の作動体をレバー、リンクといった連結部材によって圧力センサ、位置センサ等の検出器と接続し、圧力変動、変位といった出力の変化を伝達する構造とし、途中にクラッチを設け、出力の伝達を断続するようにしてもよい。このクラッチが保護手段として機能し、非測定時にはクラッチを切って、検出器への出力を遮断し、測定時にクラッチを接続して、検出器に出力を伝達する。
【００５２】
規制体として開閉弁の代わりに導管の分岐点に切換弁を配してもよく、非測定時には差圧センサの両入口に導管が連通するようにし、測定時には高圧側入口にのみ導管が連通するように切り換える。また、開閉弁、切換弁やクラッチを設ける代わりに、キャビネットの底板に上下動可能な補助支持体を設ける。補助支持体は、例えばソレノイド、シリンダとして、非測定時にキャビネットから下降させて、支持体の代わりにキャビネットを支持する。そして、ドアが開いたときに補助支持体を上昇させて、支持体にキャビネットからの荷重がかかるようにする。このように、作動体にキャビネットの荷重がかからないようにすることにより、圧力センサへの負荷を軽減できる。
【００５３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、荷重を１つの作動体に集中させる機構にすることにより、部品点数を減らすことができるとともに、作動体からの出力を伝達する機構も簡素化できる。したがって、各部材の接続個所が減って、出力の減衰や外乱の影響が少なくなり、重量測定の精度を高めることができ、測定装置としての信頼性を向上できる。
【００５４】
そして、荷重を伝達するとき、作用点から出力される力が力点にかかる力よりも大となるように、作用点、支点、力点の位置関係を設定することにより、力の減衰を小さくでき、検出器の出力を大きくできる。したがって、検出信号の増幅率を小さくすることが可能となり、検出信号に対する雑音の影響が少なくなって、重量の測定精度の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電子レンジの内部構成を示す図
【図２】電子レンジの重量測定装置の制御ブロック図
【図３】集中機構の構成図
【図４】集中機構の平面図
【図５】重量測定装置の概略構成図
【図６】重量測定のフローチャート
【図７】レバーの作用を説明するための図
【図８】第１レバーと第２レバーとの連結部分の断面図
【図９】従来の連結具の斜視図
【図１０】他の形態の第１レバーと第２レバーとの連結部分の断面図
【符号の説明】
１    キャビネット
２    加熱庫
７    支持体
１０    ダンパ
１１    差圧センサ
１２    制御部
２０    第１レバー
２１    第２レバー
２５    連結具
Ａ    支点
Ｂ    力点
Ｃ    作用点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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