本發(fā)明涉及用于粉碎咖啡豆或類似胡椒、山椒、芝麻這樣的調(diào)味料、以及茶葉等的手動式的研磨裝置。詳細(xì)而言,涉及一種研磨裝置,其緊湊且容易搬運,并且,當(dāng)將操作手柄的軸孔外嵌在設(shè)置于研磨裝置的驅(qū)動軸的一端的軸部而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時,能夠可靠地防止因軸部與軸孔間的損耗而造成的操作手柄的空轉(zhuǎn)、以及操作手柄從軸部的脫落。
背景技術(shù):
以往,公知有研磨裝置,其將咖啡豆、調(diào)味料、茶葉等(以下稱為“被粉碎物”)放入相向的刀具或磨等旋轉(zhuǎn)體之間,通過使這些旋轉(zhuǎn)體相對旋轉(zhuǎn)從而進(jìn)行粉碎處理,不過近年來,由于手動式的研磨裝置與用電動馬達(dá)等進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的電動式不同,其不需要電源,對于使用場所沒有限制,所以手動式的研磨裝置的需求增加。尤其是,在這種手動式的研磨裝置之中,可移動類型的研磨裝置的需求顯著增加,其與將重的主體部放在桌子上來進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作的固定式相比,更為緊湊且容易搬運。
在這種手動式可移動類型的研磨裝置中,公知如下技術(shù):通過用一只手把持收容有上述旋轉(zhuǎn)體的粉碎單元,并用另一只手旋轉(zhuǎn)操作手柄,從而使相向的旋轉(zhuǎn)體相對旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行粉碎處理(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
另外,該手動式可移動類型的研磨裝置的操作手柄通過螺紋固定等牢固地固接在與上述旋轉(zhuǎn)體聯(lián)動連結(jié)的驅(qū)動軸的一端,通常成為從粉碎單元向側(cè)方大幅度突出的狀態(tài)。因此,需要較大的空間來收納,無法收納在包等中容易地進(jìn)行搬運,不能夠確保足夠的可移動性。此外,在已消耗的旋轉(zhuǎn)體等部件的更換以及粉碎單元的修理時,需要將固接的操作手柄拆下并將粉碎單元分解,維護(hù)性也差。
因此,作為使驅(qū)動軸與操作手柄的連結(jié)構(gòu)造具備拆裝性的方案,公知如下技術(shù):在驅(qū)動軸的軸心上形成剖視時為五邊以上的正多邊形形狀的軸部、例如五角軸部或六角軸部,另一方面,在操作手柄中形成能夠外嵌于該軸部的、剖視時為五邊形以上的正多邊形形狀的軸孔,在此基礎(chǔ)上,使該軸孔拆裝自如地外嵌于軸部。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-61837號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
但是,在具有上述那樣的連結(jié)構(gòu)造的手動式可移動類型的研磨裝置中,與通常將粉碎單元的下端支承在桌子上并旋轉(zhuǎn)操作手柄的情況相比,在想要以短時間簡單地完成粉碎處理的情況下,一邊用一只手將粉碎單元把持在空中,一邊用另一只手握住操作手柄進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作。因此,有時軸部與軸孔會從同一軸心上偏離或者相對地傾斜,使得軸部與軸孔間的損耗、尤其是因硬質(zhì)的軸部擦過而造成的軸孔的角落部的損耗嚴(yán)重,軸部與軸孔之間的嵌合變松,導(dǎo)致在旋轉(zhuǎn)操作過程中操作手柄發(fā)生空轉(zhuǎn)或者操作手柄脫落。
本發(fā)明是鑒于以上的問題而做出的,目的在于提供一種研磨裝置,其緊湊且容易搬運,并且,當(dāng)將操作手柄的軸孔外嵌在設(shè)置于研磨裝置的驅(qū)動軸的一端而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時,能夠可靠地防止因軸部與軸孔間的損耗而造成的操作手柄的空轉(zhuǎn)、以及操作手柄從軸部的脫落。
用于解決課題的手段
為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明的研磨裝置具備:粉碎單元,所述粉碎單元利用旋轉(zhuǎn)體將被粉碎物粉碎;驅(qū)動軸,所述驅(qū)動軸的一端與所述旋轉(zhuǎn)體聯(lián)動地連結(jié),并且在所述驅(qū)動軸的另一端的軸心上形成有剖視時為矩形形狀的矩形軸部,所述矩形軸部在軸心方向上的至少一部分的軸心周圍具有規(guī)定的扭轉(zhuǎn);以及操作手柄,在所述操作手柄上開設(shè)有俯視時為矩形形狀的矩形軸孔,并且通過將所述矩形軸孔外嵌于所述矩形軸部,從而所述操作手柄與所述驅(qū)動軸連結(jié)。
并且,在驅(qū)動軸的另一端的軸心上形成有剖視時為矩形形狀的矩形軸部,通過在操作手柄上開設(shè)外嵌于該矩形軸部的俯視矩形形狀的矩形軸孔,從而能夠防止操作手柄的空轉(zhuǎn)。即,矩形軸部的外周側(cè)面的角與矩形軸孔的內(nèi)周側(cè)面的角落的角度都是直角,軸孔的旋轉(zhuǎn)力的推動方向與軸部的外周側(cè)面所成的角度(以下稱為“抵接角”)比軸部、軸孔的剖視形狀為五邊以上的正多邊形形狀的情況大,因此,軸孔的內(nèi)周側(cè)面不易沿著軸部的外周側(cè)面滑動,能夠抑制因軸部的擦過而造成的軸孔的角落部的變形擴(kuò)大。
此外,上述矩形軸部通過在軸心方向上的至少一部分的軸心周圍具有規(guī)定的扭轉(zhuǎn),從而能夠防止操作手柄的脫落。即,即使在粉碎處理過程中停止旋轉(zhuǎn)操作、或者為了在粉碎處理后將積存在粉碎單元中的粉末取出而使進(jìn)行握持和旋轉(zhuǎn)的手從操作手柄離開、亦或是在旋轉(zhuǎn)操作過程中誤將操作手柄向軸心方向外側(cè)拉拽的情況下,操作手柄的矩形軸孔卡止于滑動中途的矩形軸部上的形成有扭轉(zhuǎn)的區(qū)域,操作手柄進(jìn)一步向外方的移動停止。
另外,當(dāng)在所述矩形軸部的軸心方向中途設(shè)置形成有扭轉(zhuǎn)角變化率大致恒定的扭轉(zhuǎn)的穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域的情況下,在將操作手柄與矩形軸部連結(jié)時,僅通過使操作手柄沿扭轉(zhuǎn)方向稍微旋轉(zhuǎn),就能夠使矩形軸孔一邊繞矩形軸部旋轉(zhuǎn)一邊順利地滑動到軸心方向基端側(cè)。由此,在從使矩形軸孔與矩形軸部的前端側(cè)卡合到使操作手柄旋轉(zhuǎn)數(shù)次期間,矩形軸孔自動地滑動到軸心方向基端側(cè),操作手柄與矩形軸部連結(jié),不需要預(yù)先將操作手柄向軸心方向基端側(cè)推壓的連結(jié)動作,旋轉(zhuǎn)操作性大幅提高。
另外,當(dāng)在所述矩形軸部的軸心方向前端側(cè)設(shè)置初期卡合區(qū)域,該初期卡合區(qū)域具有扭轉(zhuǎn)角變化率比所述穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域小的小扭轉(zhuǎn)部、以及沿與所述穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域的扭轉(zhuǎn)方向相反方向扭轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)部中的至少一方的情況下,在將操作手柄與矩形軸部時,不需要使操作手柄旋轉(zhuǎn),僅通過將操作手柄的矩形軸孔向矩形軸部的軸心方向前端側(cè)輕輕推壓,就能夠使矩形軸孔與矩形軸部的軸心方向前端側(cè)卡合。由此,操作手柄的初期卡合容易,旋轉(zhuǎn)操作性進(jìn)一步提高。
另外,當(dāng)在所述矩形軸部的軸心方向基端側(cè)設(shè)置形成有扭轉(zhuǎn)角變化率比所述穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域小的小扭轉(zhuǎn)部的保持區(qū)域的情況下,在將操作手柄與矩形軸部連結(jié)時,一邊繞矩形軸部旋轉(zhuǎn)一邊滑動到軸心方向基端側(cè)的矩形軸孔與該小扭轉(zhuǎn)部順利地卡合并被保持。由此,操作手柄的定位容易,旋轉(zhuǎn)操作性進(jìn)一步提高。
另外,所述矩形軸部具有錐形構(gòu)造,在所述錐形構(gòu)造中,隔著軸心而相對的兩對面之中的至少一對面的面間隔隨著往軸心方向基端側(cè)去而增加,在這種情況下,在將操作手柄與矩形軸部連結(jié)時,即使矩形軸部、矩形軸孔的尺寸或形狀存在偏差,在矩形軸部的軸心方向基端側(cè)嵌合性提高,矩形軸孔也會在矩形軸部的基端側(cè)可靠地卡合并被保持。由此,操作手柄的定位容易,旋轉(zhuǎn)操作性進(jìn)一步提高。
發(fā)明的效果
本發(fā)明的研磨裝置緊湊且容易搬運,并且,當(dāng)將操作手柄的軸孔外嵌在設(shè)置于研磨裝置的驅(qū)動軸的一端的軸部而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時,能夠可靠地防止因軸部與軸孔間的損耗而造成的操作手柄的空轉(zhuǎn)、以及操作手柄從軸部的脫落。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的咖啡磨的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖2是咖啡磨的外觀圖,圖2(a)是咖啡磨的俯視圖,圖2(b)是咖啡磨的側(cè)視圖。
圖3是咖啡磨的側(cè)面局部剖視圖。
圖4是表示咖啡磨的內(nèi)部構(gòu)造的、從下方看的分解立體圖。
圖5是表示咖啡磨的內(nèi)部構(gòu)造的、從上方看的分解立體圖。
圖6是矩形軸部周邊的立體圖。
圖7是矩形軸部的放大立體圖。
圖8是表示根據(jù)軸心方向長度的扭轉(zhuǎn)角的變化的圖表。
圖9是表示根據(jù)軸心方向長度的面間隔的變化的圖表。
圖10是連結(jié)狀態(tài)下的軸部周邊的俯視圖,圖10(a)是矩形軸部的情況的俯視圖,圖10(b)是五角軸部的情況的俯視圖。
圖11是示意地表示各種扭轉(zhuǎn)類型的根據(jù)軸心方向長度的扭轉(zhuǎn)角的變化的圖表。
圖12是表示樣本的制作順序及其內(nèi)容的流程圖。
具體實施方式
以下,參照附圖,說明涉及研磨裝置的本發(fā)明的實施方式,以供理解本發(fā)明。
此外,以圖1的箭頭u表示的方向為上方,以下描述的各部分的位置和方向等以該上方為基準(zhǔn)。
首先,利用圖1至圖5來說明作為采用本發(fā)明的研磨裝置的一例的咖啡磨1的整體結(jié)構(gòu)。
該咖啡磨1具備:粉碎單元2,其將咖啡豆5粉碎成咖啡粉5a;驅(qū)動軸3,其下端與在該粉碎單元2內(nèi)旋轉(zhuǎn)的內(nèi)刀具8聯(lián)動連結(jié);以及操作手柄4,其一端與該驅(qū)動軸3連結(jié)。
下面說明其中的粉碎單元2和其內(nèi)部的驅(qū)動軸3。
粉碎單元2具備:容器主體6,其為筒狀且上下開口;外刀具7,其為筒狀,以不可轉(zhuǎn)動的方式固接于該容器主體6內(nèi)的下部,并在內(nèi)周面形成有刃形7a;上述內(nèi)刀具8,其為大致圓錐形狀,以面向該外刀具7內(nèi)的狀態(tài),以不可轉(zhuǎn)動的方式插通于上述驅(qū)動軸3的下部,并在外周面形成有刃形8a;以及調(diào)整螺母9,其螺紋結(jié)合于驅(qū)動軸3的下端的螺紋部3a。并且,其中的內(nèi)刀具8經(jīng)由止轉(zhuǎn)部件10以不可轉(zhuǎn)動的方式外嵌于驅(qū)動軸3。
此外,還具備:圓盤狀的蓋11,其可拆裝地嵌接于上述容器主體6的上端開口6a;以及有底筒狀的儲存容器12,其可拆裝地嵌接于該容器主體6的下端開口6b,并向上方開口。
在這樣的破碎單元2中,上述蓋11、容器主體6、儲存容器12例如是合成樹脂制、金屬制、陶瓷制,其中的蓋11的俯視大致中央開設(shè)有軸孔11a。
并且,在容器主體6內(nèi)部的軸心上配置有筒狀的軸支承部13a,該軸支承部13a經(jīng)由固定部13b而固定于容器主體6的內(nèi)壁6c,由這些軸支承部13a和固定部13b形成軸承13。并且,在其中的軸支承部13a的上下端外嵌著定位用的墊片14、15。
由此,上述驅(qū)動軸3將其上端插通于軸孔11a中并使其向上方突出,并且能夠利用墊片14、15將中途部以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于軸承13。
并且,上述外刀具7是例如陶瓷制、金屬制,作為刃形7a,在其上部內(nèi)周面形成有粗紋的進(jìn)給刃7a1,另一方面,下端開口緣朝向外側(cè)地以傾斜狀擴(kuò)大直徑地形成,在該傾斜面上形成細(xì)紋的粉碎刃7a2。
內(nèi)刀具8也是例如陶瓷制、金屬制,作為刃形8a,在其上部外周面形成有粗紋的螺旋狀的進(jìn)給刃8a1,另一方面,在下部外周面形成有細(xì)紋的粉碎刃8a2。此外,在內(nèi)刀具8中形成有沿上下貫通的貫通孔8b。
此外,上述止轉(zhuǎn)部件10例如是合成樹脂制,形成有沿上下貫通的軸孔10a,在該軸孔10a中插通上述驅(qū)動軸3,在該驅(qū)動軸3的下部側(cè)面突起設(shè)置的突條3b、3b卡止于止轉(zhuǎn)部件10的向上方突出的軸部10b的狹縫部分10b1,從而能夠?qū)⒅罐D(zhuǎn)部件10以不可轉(zhuǎn)動的方式插通于驅(qū)動軸3。
并且,通過將軸部10b從下方插通于內(nèi)刀具8的貫通孔8b中,從而將軸部10b的前端的凸緣部分10b2卡止于內(nèi)刀具8的貫通孔8b的開口緣,并且將在軸部10b的外周向上形成的多個卡止突部10b3嵌合卡止于內(nèi)刀具8的下表面的多個卡止凹部8c,由此,能夠?qū)⒅罐D(zhuǎn)部件10相對于內(nèi)刀具8以不可轉(zhuǎn)動的方式安裝。
此外,上述調(diào)整螺母9例如是合成樹脂制,形成有沿上下貫通的螺紋孔9a,上述驅(qū)動軸3的螺紋部3a螺合插入于該螺紋孔9a中,并且在該調(diào)整螺母9的上部形成有能夠在止轉(zhuǎn)部件10的下表面旋轉(zhuǎn)滑動的環(huán)狀部9b。
由此,在內(nèi)刀具8的貫通孔8b中插通止轉(zhuǎn)部件10的軸部10b,將內(nèi)刀具8與止轉(zhuǎn)部件10以不可轉(zhuǎn)動的方式安裝并一體化,在此基礎(chǔ)上,將驅(qū)動軸3的下端插通于止轉(zhuǎn)部件10的軸孔10a中,將驅(qū)動軸3的突條3b、3b卡止于軸部10b的狹縫部分10b1,由此,能夠經(jīng)由止轉(zhuǎn)部件10將內(nèi)刀具8以不可轉(zhuǎn)動的方式插通于驅(qū)動軸3。
此外,通過將驅(qū)動軸3的下端的螺紋部3a螺合插入于調(diào)整螺母9的螺紋孔9a中,從而能夠?qū)⒁圆豢赊D(zhuǎn)動的方式固接于容器主體6的外刀具7、以及將驅(qū)動軸3以不可轉(zhuǎn)動的方式插通的內(nèi)刀具8上的各個粉碎刃7a2、8a2彼此以相互對著的狀態(tài)配置。
此外,在驅(qū)動軸3的定位用的上述墊片15與止轉(zhuǎn)部件10的凸緣部分10b2之間的驅(qū)動軸3上卷繞著施力彈簧33,通過使螺合嵌入螺紋部3a的調(diào)整螺母9旋轉(zhuǎn),從而能夠克服施力彈簧33的彈性力地將與止轉(zhuǎn)部件10一體化的內(nèi)刀具8朝向外刀具7推動。由此,能夠精密地改變粉碎刃7a2、8a2之間的間隔,能夠細(xì)微地調(diào)整咖啡粉5a的粒度。
另外,上述操作手柄4的一端經(jīng)由后面詳細(xì)敘述的連結(jié)構(gòu)造20而可拆裝地與從粉碎單元2的蓋11的軸孔11a突出的驅(qū)動軸3的上端連結(jié),并且操作手柄4的另一端設(shè)置有用于把持和操作的抓握部16。
在以上那樣的結(jié)構(gòu)中,在使用該咖啡磨1進(jìn)行粉碎處理時,首先,在將操作手柄4從驅(qū)動軸3的上端拆下之后,使粉碎單元2的蓋11從容器主體6向上方脫離,將上端開口6a開放,從該上端開口6a向容器主體6內(nèi)投入咖啡豆5。這樣,投入的咖啡豆5在容器主體6內(nèi)流下,進(jìn)入筒狀的外刀具7與大致圓錐形狀的內(nèi)刀具8之間的間隙19中,所述內(nèi)刀具8從下方內(nèi)插于該外刀具7。
然后,再次用蓋11封閉容器主體6的上端開口6a,使操作手柄4的一端與從蓋11的軸孔11a突出的驅(qū)動軸3的上端連結(jié)。然后,用一只手把持容器主體6,用另一只手把持操作手柄4的抓握部16并旋轉(zhuǎn),內(nèi)刀具8進(jìn)行旋轉(zhuǎn),咖啡豆5在外刀具7與內(nèi)刀具8之間被搗碎,產(chǎn)生的咖啡粉5a向下方的儲存容器12的內(nèi)部空間內(nèi)流下并堆積。并且,能夠使該儲存容器12從容器主體6向下方脫離,來取出儲存容器12內(nèi)的咖啡粉5a并使用。
此時,咖啡豆5在固接于容器主體6內(nèi)的外刀具7的上部內(nèi)周面的進(jìn)給刃7a1以及相對于該外刀具7沿一個方向手動旋轉(zhuǎn)的內(nèi)刀具8的上部外周面的進(jìn)給刃8a1之間的間隙19中被粉碎并被強(qiáng)制地向下方送入,在形成于外刀具7和內(nèi)刀具8的粉碎刃7a2、8a2之間以更加細(xì)致的被粉碎狀態(tài)高效地被排出。
此外,如上述,使用螺紋結(jié)合于驅(qū)動軸3下端的調(diào)整螺母9使內(nèi)刀具8沿驅(qū)動軸3在軸心方向前后上進(jìn)退,來精密地改變粉碎刃7a2、8a2之間的間隔,從而根據(jù)咖啡豆5的種類或喜好調(diào)整咖啡粉5a的粒度。
接下來,利用圖6至圖10說明驅(qū)動軸3與操作手柄4之間的連結(jié)構(gòu)造20。
如圖6、圖10(a)所示,該連結(jié)構(gòu)造20由矩形軸部21和矩形軸孔22構(gòu)成,所述在矩形軸部21上述驅(qū)動軸3的上端設(shè)置于軸心23上,剖視時為矩形形狀,所述矩形軸孔22在上述操作手柄4的一端開口并能夠外嵌于矩形軸部21,俯視時為矩形形狀。
其中的矩形軸部21如圖6至圖8所示,在所述驅(qū)動軸3的軸心23的周圍,具有沿著從上方看用箭頭27表示的逆時針的方向(以下稱為“扭轉(zhuǎn)方向”)扭轉(zhuǎn)的規(guī)定的扭轉(zhuǎn)。并且,在本實施例的情況下,該扭轉(zhuǎn)在距矩形軸部21的基端21c距離為(以下稱為“軸心方向長度”)l的全長上形成約4度的扭轉(zhuǎn)角θ。
詳細(xì)而言,在本發(fā)明的矩形軸部21中,如圖8的曲線29、30所示,在軸心方向中途設(shè)置曲線的傾斜程度(以下稱為“扭轉(zhuǎn)角變化率”)大致一定的區(qū)域(以下稱為“穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域”)25。此外,該曲線29、30如后所述,示出了制作的類型d的多個樣本中的代表性的情況。
并且,在比該穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域25靠近驅(qū)動軸3的上端的、矩形軸部21的軸心方向基端側(cè),設(shè)置形成有扭轉(zhuǎn)角變化率比上述穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域25小的小扭轉(zhuǎn)部28的區(qū)域(以下稱為“保持區(qū)域”)24。
此外,在比該穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域25遠(yuǎn)離驅(qū)動軸3的上端的、矩形軸部21的軸心方向前端側(cè),設(shè)置區(qū)域(以下稱為“初期卡合部”)26,該區(qū)域26形成有扭轉(zhuǎn)角變化率比上述穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域25小的、曲線29上的小扭轉(zhuǎn)部31、或是扭轉(zhuǎn)方向與上述箭頭27相反的、曲線30上的反轉(zhuǎn)部32。
此外,在該矩形軸部21,如圖7、圖9所示,以使在剖視時作為長邊側(cè)的一對面43、44的面間隔t越往軸心23的基端部側(cè)去而越增加的方式,形成錐形構(gòu)造46。
根據(jù)該錐形構(gòu)造46,在將操作手柄4與矩形軸部21連結(jié)時,即使矩形軸部21、矩形軸孔22的尺寸和形狀存在偏差,也能夠使圖10(a)所示的矩形軸部21與矩形軸孔22之間的間隙34在矩形軸部21的軸心方向基端側(cè)小。由此,嵌合性提高,矩形軸孔22被可靠地卡合并保持于矩形軸部21的基端側(cè),操作手柄4的定位容易,旋轉(zhuǎn)操作性進(jìn)一步提高。
另一方面,矩形軸孔22如圖10(a)所示,短邊22a、長邊22b都比矩形軸部21的外尺寸大,在與矩形軸部21之間設(shè)置有上述的間隙34。并且,該間隙34被設(shè)定為通過扭轉(zhuǎn)而矩形軸部21不卡止于矩形軸孔22內(nèi)的程度的大小。
在這樣的連結(jié)構(gòu)造20中,在操作手柄4的旋轉(zhuǎn)操作前將矩形軸孔22與矩形軸部21連結(jié)時,起初,不使操作手柄4旋轉(zhuǎn),將該矩形軸孔22向矩形軸部21的軸心方向前端側(cè)輕輕推壓。這樣,操作手柄4在初期卡合區(qū)域26中與上述小扭轉(zhuǎn)部31順利地卡合,或者以在中途扭轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)而掛在呈凹狀的上述反轉(zhuǎn)部32上的方式卡合。由此,能夠?qū)⒕匦屋S孔22與矩形軸部21的前端側(cè)可靠地卡合,操作手柄4的初期卡合容易,旋轉(zhuǎn)操作性提高。
接下來,使操作手柄4沿扭轉(zhuǎn)方向稍微旋轉(zhuǎn)。這樣,矩形軸孔22一邊繞矩形軸部21旋轉(zhuǎn)一邊順利地滑動到軸心方向基端側(cè)。由此,在從使矩形軸孔22與上述初期卡合區(qū)域26卡合到使操作手柄4旋轉(zhuǎn)數(shù)次期間,矩形軸孔22在穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域25內(nèi)自動地滑動到軸心方向基端側(cè),操作手柄4與矩形軸部21連結(jié)。因此,如前面所述,不需要預(yù)先將操作手柄4向軸心方向基端側(cè)推壓的連結(jié)動作,旋轉(zhuǎn)操作性進(jìn)一步提高。
此外,在該穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域25內(nèi)滑動到軸心方向基端側(cè)的矩形軸孔22在保持區(qū)域24中保持其狀態(tài)地順利地與上述小扭轉(zhuǎn)部28卡合并被保持。由此,操作手柄4的定位容易,旋轉(zhuǎn)操作性進(jìn)一步提高。
另外,在這里,對這種矩形軸部21與矩形軸孔22之間的連結(jié)構(gòu)造20以及五角軸部35和五角軸孔36之間的連結(jié)構(gòu)造37的不同點進(jìn)行說明。
在圖10(b)所示那樣的、五角軸部35與五角軸孔36連結(jié)的連結(jié)構(gòu)造37的情況下,當(dāng)將操作手柄4a沿箭頭38所示的順時針方向轉(zhuǎn)動時,五角軸孔36的內(nèi)周側(cè)面36a將五角軸部35的外周側(cè)面35a沿箭頭39的方向推動,該箭頭39與外周側(cè)面35a所成的抵接角為40。
與此相比,在圖10(a)所示的本實施例的、矩形軸部21與矩形軸孔22連結(jié)的連結(jié)構(gòu)造20的情況下,當(dāng)將操作手柄4沿箭頭38所示的順時針方向轉(zhuǎn)動時,作為矩形軸孔22的內(nèi)周側(cè)面的長邊22b將作為矩形軸部21的外周側(cè)面的長邊21b沿箭頭41的方向推動,該箭頭41與長邊21b所成的抵接角為42,并且,該抵接角42比上述五角軸部35與五角軸孔36的情況的抵接角40大。這對于軸部、軸孔的剖視形狀為五邊以上的正多邊形形狀也是同樣的。
在以上這樣的結(jié)構(gòu)中,在驅(qū)動軸3的另一端的軸心23上形成有剖視時為矩形形狀的矩形軸部21,在操作手柄4上開設(shè)外嵌于該矩形軸部21的俯視時為矩形形狀的矩形軸孔22,由此,與五邊以上的正多邊形形狀的軸部、軸孔的連結(jié)構(gòu)造的情況相比,軸孔的內(nèi)周側(cè)面不易沿軸部的外周側(cè)面滑動,抑制了因軸部的擦過而造成的軸孔的角落部的變形擴(kuò)大,能夠防止操作手柄4的空轉(zhuǎn)。
此外,矩形軸部21繞軸心方向的至少一部分的軸心23具有規(guī)定的扭轉(zhuǎn),由此,即使在粉碎處理過程中停止旋轉(zhuǎn)操作、或者是為了在粉碎處理后將積存在粉碎單元2中的咖啡粉末5a取出而將進(jìn)行握持并施加旋轉(zhuǎn)的手從操作手柄4離開、亦或是在旋轉(zhuǎn)操作過程中誤將操作手柄4向軸心方向外側(cè)拉拽的情況下,操作手柄4的矩形軸孔22也卡止于滑動中途的矩形軸部21上形成有扭轉(zhuǎn)的區(qū)域、例如穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域25,操作手柄4的進(jìn)一步的向外方的移動停止,能夠防止操作手柄4的脫落。
接下來,研究了軸部、軸孔的形狀對操作手柄4的空轉(zhuǎn)、脫落等的影響,利用表1、圖8、圖10、圖11、圖12說明該研究結(jié)果。
[樣本的制作]
作為發(fā)明材料,如圖12所示,從冷加工用的sus卷線(直徑6mm)上切出100mm長度的線材47(步驟s1),接著,通過采用模具的沖壓加工而在47的外周面形成凸緣部47a(步驟s2),然后,通過采用平板的沖壓加工而將凸緣部47a的一側(cè)的短軸部47b平板化之后(步驟s3),再次通過采用模具的沖壓加工對平板狀的短軸部47b施加扭轉(zhuǎn)(步驟s4),來制作具有上述矩形軸部21的軸材料48,并將該軸材料48加工成上述驅(qū)動軸3。此外,平板化的短軸部47b形成為俯視時短邊約3.5mm、長邊約9.8mm。
并且,如圖8、圖11所示,將扭轉(zhuǎn)的種類分成遍及軸心方向全部區(qū)域地形成大致一定的扭轉(zhuǎn)的類型a、在該類型a中僅在軸心方向基端側(cè)形成小扭轉(zhuǎn)部的類型b、在該類型a中僅在軸心方向前端側(cè)形成小扭轉(zhuǎn)部的類型c、以及如前所述地按照從軸心方向基端側(cè)向前端側(cè)的順序形成有保持區(qū)域24、穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域25、初期卡合區(qū)域26的類型d,按照每個扭轉(zhuǎn)類型制作樣本(樣本1~5)。此外,這些保持區(qū)域24、穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域25、初期卡合區(qū)域26的軸心方向長度l的區(qū)域幅度分別設(shè)定為約3mm、4mm、2mm。
這里,對于各樣本的矩形軸部21的扭轉(zhuǎn)角θ,利用光學(xué)式的非接觸三維測量機(jī)求出矩形軸部21的輪廓,以該輪廓數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),按照每以上述凸緣部47a為基點的軸心方向長度,計算出上述面43、44之間的中心面的軸心23周圍的旋轉(zhuǎn)角度。
并且,根據(jù)該扭轉(zhuǎn)角θ(度),計算出軸心方向上每1mm的扭轉(zhuǎn)角θ的變化量作為上述扭轉(zhuǎn)角變化率(度/mm),并以長度1mm的間距計算出該扭轉(zhuǎn)角變化率(度/mm),按照保持區(qū)域24、穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域25、初期卡合區(qū)域26地計算出平均值,作為各區(qū)域中的平均扭轉(zhuǎn)變化率。
作為比較素材,利用相同的原材料制作省略步驟s4而無扭轉(zhuǎn)的樣本(樣本6)、以往的五角軸部、六角軸部(樣本7、8)、以及對以往的六角軸部施加與類型d大致相同的扭轉(zhuǎn)的樣本(樣本9)。
另外,將厚度約為3mm的軟鋼板沖裁成手柄形狀,然后進(jìn)行表面的滲碳處理、鍍ni處理,按照這種順序制作具有上述矩形軸孔22或五角軸孔、六角軸孔的操作手柄。此外,矩形軸孔22的內(nèi)側(cè)形成為俯視時短邊約4mm、長邊約10mm。
[試驗方法]
對于操作手柄4的耐空轉(zhuǎn)性、耐脫落性、保持區(qū)域24的定位性、穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域25的自動連結(jié)性、以及初期卡合區(qū)域26的初期卡合性,分別按照如下進(jìn)行試驗。
對于操作手柄4的空轉(zhuǎn),在將驅(qū)動軸3固定并連結(jié)操作手柄4的狀態(tài)下,觀察使該操作手柄4以10n·m的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行2萬次的往復(fù)轉(zhuǎn)動時的軸孔的角落部的損耗狀態(tài),將因與軸部的滑動而形成于角落部的凹陷為深度為0.3mm以下的情況記為耐空轉(zhuǎn)性良好(○標(biāo)記),將超過深度0.3mm的情況記為耐空轉(zhuǎn)性不良(×標(biāo)記)。
對于操作手柄4的脫落,在將操作手柄4推入到驅(qū)動軸3的軸部的根部并連結(jié)的基礎(chǔ)上,用手將該操作手柄4沿著軸孔在軸心23上從驅(qū)動軸3離開的方向拉拽時,將操作手柄4不從軸部脫落的情況記為耐脫落性良好(○標(biāo)記),將操作手柄4從軸部脫落的情況記為耐脫落性不良(×標(biāo)記)。
對于保持區(qū)域24的定位,在將操作手柄4推入到驅(qū)動軸3的軸部的根部并連結(jié)的基礎(chǔ)上,用手將該操作手柄4以軸孔在軸心上移動的方式手輕輕推拉時,將操作手柄4不晃動的情況記為定位性良好(○標(biāo)記),將操作手柄4稍微晃動的情況記為定位性低(△標(biāo)記)。
對于穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域25的自動連結(jié),在將操作手柄4的軸孔與軸部的前端側(cè)卡合的基礎(chǔ)上,在使操作手柄4沿扭轉(zhuǎn)方向稍微旋轉(zhuǎn)時,將操作手柄4一邊繞軸部旋轉(zhuǎn)一邊順利地滑動到根部的情況記為有自動連結(jié)性(○標(biāo)記),將沒有順利地滑動而在中途停止的情況記為自動連結(jié)性不良(×標(biāo)記)。
對于初期卡合區(qū)域26的初期卡合,在將操作手柄4的軸孔與軸部的前端側(cè)卡合時,將僅靠保持原樣地軸孔推壓軸部就能夠卡合的情況記為初期卡合性良好(○標(biāo)記),將需要稍微扭動的情況記為初期卡合性低(△標(biāo)記)。
[試驗結(jié)果]
表1中表示針對作為本發(fā)明的類型a、類型b、類型c、類型d的樣本1~5、以及作為比較素材的無扭轉(zhuǎn)的矩形軸部、五角軸部、六角軸部、有扭轉(zhuǎn)的六角軸部的樣本6~9,測定上述耐空轉(zhuǎn)性、耐脫落性、定位性、自動連結(jié)性、初期卡合性的結(jié)果。
表1
※具有反轉(zhuǎn)部
在表1中,關(guān)于耐空轉(zhuǎn)性、耐脫落性,本發(fā)明例的樣本1~5的兩種特性都為良好,而在比較例的樣本6~9中,要么是兩種特性都不滿足,要么是只有一方滿足。
關(guān)于定位性,在軸部的軸心方向基端側(cè)具有大幅度的扭轉(zhuǎn)的樣本1、3中定位性差,關(guān)于自動連結(jié)性,在軸心方向中途無扭轉(zhuǎn)的樣本6~8中未觀察到自動連結(jié)性,關(guān)于初期卡合性,在軸部的軸心方向前端側(cè)具有大幅度的扭轉(zhuǎn)的樣本1、2中初期卡合性低。
即,在本發(fā)明的樣本1~5中,耐空轉(zhuǎn)性、耐脫落性都共同提高。
此外,優(yōu)選地,圖10(a)矩形軸部21的剖面的短邊21a的長度為1mm以上,短邊相對于矩形軸部21的剖面的長邊21b的比率即邊長比為0.2~0.8。
由此,使矩形軸部21成為厚壁,能夠確保充分的耐久強(qiáng)度,并且使矩形軸部21成為剖視時的細(xì)長形狀,能夠使矩形軸孔22的旋轉(zhuǎn)力集中在矩形軸部21的長邊21b,側(cè)面間的摩擦變大,矩形軸孔21更不易滑動,能夠進(jìn)一步抑制矩形軸孔22的角落部的變形擴(kuò)大。
在該情況下,在短邊的長度小于1mm時,矩形軸部太薄而容易變形,為了防止變形而需要高強(qiáng)度的部件,部件成本增加。
在邊長比小于0.2時,集中于長邊的矩形軸孔22的旋轉(zhuǎn)力過大,存在矩形軸部21因操作手柄4的旋轉(zhuǎn)操作而變形的情況,另一方面,在邊長比超過0.8時,集中于長邊的矩形軸孔22的旋轉(zhuǎn)力小,摩擦也變小,矩形軸孔22的滑動被促進(jìn)。
如上所述,采用本發(fā)明的研磨裝置緊湊且容易搬運,并且,當(dāng)將操作手柄的軸孔外嵌在設(shè)置于研磨裝置的驅(qū)動軸的一端的軸部而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時,能夠可靠地防止因軸部與軸孔間的損耗而造成的操作手柄的空轉(zhuǎn)、以及操作手柄從軸部的脫落。
附圖標(biāo)記說明
1咖啡磨(研磨裝置)
2粉碎單元
3驅(qū)動軸
4操作手柄
5咖啡豆(被粉碎物)
8內(nèi)刀具(旋轉(zhuǎn)體)
21矩形軸部
22矩形軸孔
23軸心
24保持區(qū)域
25穩(wěn)定扭轉(zhuǎn)區(qū)域
26初期卡合區(qū)域
28、31小扭轉(zhuǎn)部
32反轉(zhuǎn)部
46錐形構(gòu)造
t面間隔
θ扭轉(zhuǎn)角。