(57)【要約】【課題】  昔ながらの石臼と同様の粒体の押し潰し能力を備えながら、重量は１／１０程度と大幅に小型軽量化し、近代生活の場にマッチングすることに加え、コーヒーマニアにも喜ばれる食材の味や香りを損なわない使い勝手の良好な小型石臼を実現することである。【解決手段】  自然石の下臼中央底部に凹型球面を設け、これに連続する上向き円錐面と、この摺動面に合致する金属製の凸型摺棒の組み合せを基本とし、摺棒円錐面の角度を少し小さくして摺棒の回転と揺動の両運動が可能とし、凹型球面中央には製粉済み粉体排出孔とその下部の容器設置空間を設けた。【選択図】  図２
2005040779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石臼の下臼中心底部に凹型球面を形成し、この球面に連続する上方に向けて開口した凹型円錐面を設けて摺動基本面を形成すると共に、この凹型摺動面に合致する凸型の摺棒との組み合せから成り、凸型摺棒の円錐面の角度は下臼の凹型円錐面の角度よりも小さいことを特徴とする小型石臼
【請求項２】
石臼の上部に回転可能に設けられ、摺棒の回転ハンドルを備えた上皿は、石臼と摺棒との凹凸両円錐面の隙間に相当する余裕を有して緩く嵌合する一方、上皿と摺棒との嵌合もキーを介する緩めの嵌め合いとし、石臼の下臼上面と回転する上皿の下面との接触面はなだらかな球面の一部を成し、粒体を受け入れる上皿は下方の石臼内部に通ずる粒体供給孔を備えると共に、下臼の中央底部球面の中心には製粉された粉体の排出孔を備えることに加え、粉体排出孔の下方の下臼内部にはトレーのような容器を置くことができる空間が設けられている請求項１に記載の小型石臼
【請求項３】
摺棒は石の比重の３倍程度の金属材料で構成する一方で、石臼との摺動が行われる摺動面はセラミックコーティングのような硬質表面処理を施すことを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の小型石臼
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、例えばコーヒーマニアのような嗜好のこだわりを持つ個人に適する、家庭内やオフィス等での使用が容易になる新しい形式の小型石臼に関する。
【背景技術】
【０００２】  コーヒーマニアにとっては、もとよりコーヒーの味や香りが尊重されるが、これを嗜む場の雰囲気もくつろぎや気分転換には欠かせない。そこでコーヒーミルとして石臼を使用した場合は、味や香りを損なうことが少ないと云われ、静かなブームを呼んでいる。ところが残念ながら古くから使用されてきた歴史的な石臼は、今日の家庭環境内では大変馴染み難い大重量と形態である。これに対処すべく、相似的に１／２に寸法縮小した石臼では、重量は１／８と大幅に軽量化されるが、押し潰し圧力が半減して基本的な石臼の性能低下が避けられない。【０００３】  従来のコーヒーミルでは、硬化表面処理された鋼で摺動部品が作られているので、摺動隙間の間隔を一定に拘束しながら豆を摺り潰す形式や、摺動面にばねで圧力を加えて押し潰しながら摺り潰す形式の製品が販売されているが、鋼製のために機械のイメージそのものであって、昔ながらの石臼が醸し出す安らぎの雰囲気には程遠い。これに加えて電動式の高速回転刃物で粒体を衝撃破砕するものでは、衝撃部で発生する熱の影響により、肝心の味や香りの損失が大きいと云われている。
【特許文献１】特開平７−１２４０６２号公報
【特許文献２】特開平９−１７３２２２号公報
【特許文献３】特開２００１−３７６５２号公報
【特許文献４】特開２００１−３７６５３号公報
【特許文献５】特開２００１−３７６５４号公報
【特許文献６】特開２００１−１９８０２４号公報
【特許文献７】特開２００１−２５８７４４号公報
【特許文献８】特開２００１−２５８７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  本発明が解決しようとする第一の課題は、従来の石臼の性能を維持しながら大幅な小型、軽量化を達成することである。第二の課題は、近代生活の場に適合したデザインが可能な構造とすることである。第三の課題は、石材使用量の大幅減少により従来の石臼よりも遥かに安価とすることである。第四の課題は、従来型石臼では下臼の円周型溝に分散して排出される粉体を集める手間が省ける石臼とすることに加え、前記の課題解決により、こだわりの強いコーヒーマニアでも喜ぶような製品を生み出すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  石臼の基本構成は、石臼の中心底部に凹型球面を形成すると共に、この球面に連続する上方に向けて開口した凹型（雌型）円錐面で摺動基本面を形成し、この凹型摺動面に合致する凸型の摺棒は凸型（雄型）の円錐面角度が前記凹型円錐面の角度よりも小さい角度とした凹凸両摺動面の組み合せから成る構成とした。即ち、凹凸両面を組み合せた摺動面が球面と円錐面との合成面からなり、底面の球面を案内にして適度に揺動可能なように、凹凸両円錐面の間に隙間を設け、摺棒が石臼内部で揺動を伴う回転をして、隙間内の粒体を押し潰しと摺り潰しの両作用を同時に行い粉末にする石臼である。【０００６】  石臼の上部に回転可能に設けられ、摺棒の回転ハンドルを備えた上皿は、石臼と摺棒の凹凸円錐面の隙間に相当する余裕を有して石臼に緩く嵌合する一方、上皿と摺棒との嵌合もキーを介する緩めの嵌め合いとしながら、石臼の上面と回転する上皿の下面との接触面はなだらかな球面の一部を構成し、回転ハンドルにより摺棒に回転モーメントと揺動モーメントの両モーメントを同時に適宜加える石臼構造とした。粒体を受け入れる上皿は更に下方の石臼内部に通ずる粒体の供給孔を備える一方で、石臼の底面凹型球面の略中央には粉体の排出孔が設けられると共に、排出孔下方には石臼内部に製粉された粉体を受けるトレー等が置ける空間を設けて本発明の小型石臼全体が構成される。【０００７】  摺棒は石の比重の３倍程度の金属材料で構成する一方で、石臼との摺動が行われるその摺動面には、セラミックコーティングのような硬質表面処理を施して、石臼との摺動に耐える構造と石に近い雰囲気を持たせている。
【発明の効果】
【０００８】  本発明によれば、昔ながらの大きな石臼に比較すれば、穀物等の製粉処理能率は低下するものの、コーヒーミルのような用途では略同一の押し潰し圧力を加えることができる一方で、大幅な小型軽量化を達成できることに加え、味や香りにこだわるマニアにも納得してもらえる石臼となるばかりか、自然石の石自体が醸し出す安らぎの雰囲気により、コーヒーのような嗜好品を嗜む人達にくつろいだ気分をもたらす効果がある。限られた資源である石材の使用量は１／１０程度以下に節減でき、従来型石臼に比較して大幅な低価格を実現できる。更に近代生活の場に適合するデザインが可能であり、一般家庭やオフィスにも手軽に導入でき、女性や老人でも大幅な軽量化により不自由なく取り扱うことができる。更には石臼内部の粉体排出孔の下方に、トレー等の適当な容器やドリップ用濾紙を広げて置くことができ、従来型石臼のような下臼の溝に分散された粉体を集める手間が省ける便利さを兼ね備えている。又、食材の安全性に関して生産履歴が明示されつつあり、食材へのこだわりを持つ消費者が増える傾向がある中で、蕎麦や麦類、豆類の製粉や抹茶や粉茶の製造等にも広く応用でき、家庭内で食材の味や香りを損なわずに手軽に製粉可能である。
【発明を実施するための最良の形態・実施例】
【０００９】  本発明の小型石臼との比較を判りやすくするために、最初に図１により従来の石臼の断面図を示す。図１の従来型石臼では、基盤となる下臼７は中央にピン５を備えて上臼１を拘束し、上臼１の周囲に環状に設けられた溝９が、上臼１の摺動面６と下臼７の摺動面８の豆等の摺り潰しにより排出される粉体を受け入れる。上臼１は上面に皿２を備えて豆３を多数載せることができ、その中から少しづつ孔４を介して製粉が行われる摺動面に落下される。重さが３０ｋｇ以上の上臼１は、ハンドル１０で回転される際に、摺動面は大きな摩擦抵抗となり、回転回数も極めて多くなることから持続力が要求され、自然と無駄のない回転トルクを腕力でゆっくりと加える動作となる。この際の摺動面の押し潰し力は、専ら上臼１の重さによってもたらされ、単位面積当たりの圧力は上臼１の高さに比例する。
【００１０】  本発明の小型石臼を図２の断面図にて示す。本発明の小型石臼の下臼１１は、内部に上方に向けて開口した凹型の円錐面１２を摺動面とし、この中にはまる凸型の摺棒１５とで製粉機構を成している。この凹型の円錐角θは、片側で図示のようにαだけ摺棒円錐角よりも大きくなっており、図の左右方向への摺棒１５の揺動を可能としていることが、本発明の基本となっている。即ち、下臼１１の凹型の円錐角はθであるが、摺棒１５の凸型の円錐面１６の円錐角はθ−２αである。下臼１１の摺動面は底部が点Ｏを中心とする半径ｒの凹型の球面を構成し、摺棒１５の下方の先端も略同様の凸型の球面を構成している。この下臼１１の球面の中央には製粉された粉体の排出孔１４が設けられ、更に排出孔１４の下方の石臼内部にトレーのような紙製容器を置くことができ、ここに自動的に粉体が収容できる空間を設けている。この基本的な下臼１１と摺棒１５とにより、最低限の要素にて小型石臼を構成する。摺棒１５の上端の握り部１７を手で摘んで、摺棒１５の回転動作と揺動動作を加えることも不可能ではないが、容易にこの両動作が行なえるように、下臼１１の上には皿２１が回転可能に載せられており、皿２１に固定された腕１９の先端にはハンドル２０が設けられている。皿２１には豆のような粒体の供給孔２２が設けられると共に、キー１８を介して皿２１の回転力は摺棒１５の回転力に変換されるが、摺棒１５の自重により自由に下方に落下できるような緩めの嵌め合いで嵌合している。摺棒１５の左右方向の揺動運動を容易とするために、下臼１１と皿２１とは緩い球面で接触する構造としている。下臼１１の凹型の円錐面の最上部は短い円筒内面２３を形成し、ここに固定された鍔２５と皿２１の短い軸部２４とは図示のｈの間隔を有している。これは前記の角度αに相当する空間的余裕であり、摺棒１５の角度αの揺動運動を許容する。円筒内面２３は樹脂製の鍔２５を把持しており、木製の皿２１と自然石の下臼１１との摩擦を避け、皿２１の摩耗を効果的に防止している。加えて、射出成形加工ができる樹脂製の鍔２５の、皿２１と接触する上面は緩い凸型の球面の一部に成形されているが、これを下方から支えている下臼１１の上面は平面で済み、樹脂に比べ加工が容易ではない硬質自然石の球面加工を不要にしている。
【００１１】  下臼１１と摺棒１５の両円錐面の相互作用を考慮すると、円錐面の楔作用により摺動面部分に発生する見かけの圧力は増幅していると看做すことができる。楔の力学の関係式から、摺棒１５の自重が左右の円錐面に対して直角方向に働く力Ｎを求めると、次の
【数１】
の式が導かれる。
【００１２】
【数１】
2005040779.tif 000003
【００１３】
【数１】
においてＷは摺棒１５の自重であり、λは摺動面の摩擦角（摩擦面の物体の重力による下降力と摩擦抵抗力が等しくなる角度）である。摩擦角λの影響が避けられないので、角度θはあまり小さくはできない。概ね３０°近辺が適当であると考えられる。本発明の好ましい実施例として、摺棒１５の円錐面角度を３０°とし、αは３°を選択しているので、下臼１１の円錐角は３６°である。更に、石材のおよそ３倍程度の密度の金属材料を摺棒１５の素材とし、セラミックコーティングを施しているので、摺棒の体積も１／３程度に大幅に小さくなり、摺動面積の減少をもたらすので、単位面積当たりの圧力である面圧をより一層高くする結果、さらなる小型化により適正面圧を保つ必要が生ずる。従って、石材の３倍程度の密度の金属材料を使用すると、密度の増加による直接効果と、その波及効果が重なり優れた小型化効果をもたらす。本発明の具体的な実施例では、摺棒１５はステンレス鋼の素材を使用し、アルミナの溶射処理によるセラミックコーティングを施している。その質量は１．５ｋｇとし、円錐面の最大径は５６ｍｍ、球面の半径は２０ｍｍ、摺動面の圧力は４３００〜５０００Ｐａとしている。天然石による下臼１１の質量は２．５ｋｇであり、木製の皿２１の質量は１ｋｇなので、全体では合計５ｋｇ程度の軽量な小型石臼となっている。因に、昔ながらの大きな石臼では、上臼は３０〜５０ｋｇであり、摺動面の圧力は４３００〜５０００Ｐａであって、実施例の摺動面圧力と同一の圧力レベルである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】  昔ながらの従来型石臼の断面図である。
【図２】  本発明の小型石臼の断面図である。
【符号の説明】
【００１５】１    従来型石臼の上臼
２    皿
３    豆
４    孔
５    ピン
６    上臼の摺動面
７    従来型石臼の下臼
８    下臼の摺動面
９    下臼の環状の溝
１０  従来型石臼のハンドル
１１  本発明の小型石臼の下臼
１２  下臼の円錐面
１３  下臼の摺動面底面の球面
１４  本発明の下臼の粉体の排出孔
１５  摺棒
１６  摺棒の円錐面
１７  摺棒の握り部
１８  キー
１９  本発明の上皿の腕
２０  本発明の小型石臼のハンドル
２１  本発明の上皿
２２  上皿の粒体供給孔
２３  下臼上面の内径円筒部
２４  上皿の軸部
２５  下臼の内径円筒部に把持される鍔
【図１】
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【図２】
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