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【特許取得(第7827341号)】独自手法を活用
● 弁理士が約60業界・300社以上の開発情報(特許情報)を分析
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特許情報に裏打ちされた志望動機の構築や研究・開発経験に合致する企業の特定に
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【特許分析】家電業界の開発職ニーズ:機械、電気、材料、情報、化学系の専攻を中心に中堅家電メーカー3社の出願動向から読み解く

 今回は家電業界についてとりあげます。

 炊飯器、調理家電、季節家電など作られているのは、私たちの生活にとっても身近な製品ばかりです。

 ただ、大手などでは一部事業のの移転や再編など、見切りともとれる動きもあります。

 そのような中で、先端技術の追求とかニーザーユーズに刺さるモノづくりがどのようにおこなわれているのかは、外部からは見えづらい面もあります。

 これを特許情報からみていきます。

 特許情報は企業の開発情報だと言えます。

 実際にどのような開発がおこなわれたのか特許情報に記載されています。

 今回は、中堅家電メーカー3社の特許情報からどのような開発がおこなれてきたのか、また、開発にどのような専門性が求められるのか読み解きました(多分野で事業をおこなう総合メーカーについては既に取りあげたので、特許出願件数がそれなりにある中堅メーカーに絞りました)。

 

 結論(概要)は以下の通りです。

家電業界の開発に求められる専門性
機械系分野(機械工学、人間工学など)
電気系分野(電気工学、電気電子工学、電子工学など)
材料系分野(材料工学など)
情報系分野(情報工学、情報科学、制御工学など)
化学系分野(応用化学、化学工学など)
 ただし、上記専門は企業の一部の特許情報に基づくものであり、全てをあらわすものではありません。また、求められる専門は特許の解釈によって変わってきますので、個々の特許情報をご確認ください。
 

 

1 業界サーチの概要

 特許情報は企業の開発情報だと言えます。

 業界サーチは、業界における主要企業の特許情報から、その業界の企業がどのような開発をおこなってきたのか、客観的な情報を導き出そうとするものです。

 特許分類(後述)からは、その特許に関わる開発の主な技術分野がわかります。

 すなわち、その企業の開発職においてどのような専門性が求められるのか特許情報から推測できます。

 

2 家電業界

2.1 家電業界とは

 ここでは、家庭用電気機械器具(白物・黒物家電、調理・季節家電など)の開発、製造、販売をおこなう業界を意図します。

 中堅という括りについては、会社四季報業界地図2026年版(東洋経済新報社)の記載に基づいています。

 

2.2 サーチ対象

 以下の中堅家電メーカー3社を対象にしました。

(1)アイリスオーヤマ
(2)象印マホービン
(3)タイガー魔法瓶

 

2.3 使用プラットフォーム

 特許情報プラットフォーム(J-PlatPat

 

3 サーチ結果

3.1 結果概要

開発イメージは下表のとおりです。 

 

モノの開発

サービスの開発

個人向け

複数のLEDチップを備えたLED照明装置
スライド係合による着脱構造と抜け止め機能を備えた照明装置
電気掃除機の吸込口体
電気掃除機側の塵埃を回収する電気掃除機システム
音声認識機能付き照明装置
室温連動の温風温度制御による乾燥装置
衝撃・振動の伝達を抑制する支持構造を備えた加熱調理器
過抽出液の混入を抑制するプレス式飲料抽出器
電気ケトル
栓体への嵌合力を周方向の一部で高める構造を採用した飲料容器
操作リング回動式のストロー付き飲料容器
プレートと加熱室後壁の間にマイクロ波通過部が設けられた電子レンジ
電子レンジ用調理器具
設定温度からのブレを抑えて液体の加熱を完了させることができ液体加熱器
液体の量に応じて蒸気による沸騰判定温度を可変制御する湯沸かし器
コーヒーメーカー
電気炊飯器
傾斜・横転時に内容物の漏出を低減する飲料容器
コンベクション式オーブントースター
など

 

法人向け

無線通信機能を備えた薄型LED照明装置
ねじを用いず光源ユニットと電源ユニットを接続・固定する照明装置
複数の照明器具を所望の点灯状態に制御可能な照明システム
取っ手一体型容器蓋における片手操作可能な蓋開閉ロック機構を備えた栓体
など

 

 明細書の情報からは、個人向けか法人向けかなどの判断が難しい場合が多いです。上記分類は、曖昧さを含みます。

 

3.2 出願件数の推移

 下図は中堅家電3社の特許出願件数の推移です。

 

 各社とも出願年によって件数に差がありますが、毎年、所定以上の特許出願がおこなわれています。

 そのような出願につながる開発がおこなわれていることが推測されます。

 

3.3 開発の活発度

 特許出願件数≒開発の活発度、だと考えるなら、

 アイリスオーヤマ>タイガー魔法瓶>象印マホービン

だと言えます。

 

3.4 主な開発分野

 各社ごとに特許出願件数が多かった技術分野を以下に示します。

 各社の出願上位3つの技術分野を抽出して並べています(特許出願されていても、その企業の出願件数上位に入っていない技術分野は除外されています)。

 各記号は発明の技術分類をあらわします。

 

 分類参照:FIセクション/広域ファセット選択(特許情報プラットフォーム)

  

 A01K畜産などに関連する分類です。
 電機牧柵などがこれに該当します。
 アイリスオーヤマがこの分野から多く出願しています。

 

 A47J台所用具などに関連する分類です。
 家庭用皮むきなどがこれに該当します。
 象印マホービン、タイガー魔法瓶がこの分野から多く出願しています。
 
 A47L家庭の洗浄または清浄などに関連する分類です。
 吸引掃除機などがこれに該当します。
 アイリスオーヤマ、象印マホービンがこの分野から多く出願しています。

 

 B01D分離に関連する分類です。
 ろ過機などがこれに該当します。
 象印マホービンがこの分野から多く出願しています。
 
 B65D貯蔵容器などに関連する分類です。
 袋などがこれに該当します。
 タイガー魔法瓶がこの分野から多く出願しています。

 

 F21S非携帯用の照明装置などに関連する分類です。
 光源からなる線状部材を用いる照明装置などがこれに該当します。
 アイリスオーヤマがこの分野から多く出願しています。
 
 F24F空気調節などに関連する分類です。
 空気加湿などがこれに該当します。
 タイガー魔法瓶がこの分野から多く出願しています。

 

3.5 中堅家電3社の近年の開発トレンドと求められる専門の例

 特許情報の出願年数が新しいほど、その企業の開発実態を反映していると言えます。

 ここ10年のトレンドは以下のとおりです。

 発明の主要な技術分野(筆頭FI)の出願年ごとの出願件数です。

 出願件数が少ない技術分野は除外しています。

 発明の説明は、必ずしも特許請求の範囲を完全に表現したものではありません。

 関連する専門分野の例はあくまでイメージです。また、専門の概念レベルを必ずしも同一レベルで表示してはいません。

 

 個別の情報を詳しく確認したい場合は、それぞれのリンク先に飛んでください。

 特許は難解ですが、GeminiChatGPTなどのテキスト生成AIを活用すると簡単に解読できます。以下の記事を参考にしてください。

参考記事 【AI活用】難解な特許が小学生レベルの内容に!1分で特許を読み解く方法

 

(1)アイリスオーヤマ|開発トレンドと専門性

 

 上図期間中、F21Sが最も多いです。次いでA47L、F21V、D06F、H05Bが多いです。

 F21Sは既述のとおり非携帯用の照明装置などに関連する分類です。
 具体例として複数のLEDチップを備えたLED照明装置が挙げられます。
 従来のLED照明装置は取り付け対象である天井や壁面の凹凸や経年使用による部品の劣化・変形により器具の傾きや位置のずれが生じやすく、設置後の美観を損なう問題がありました。
 これに対し、複数のLEDモジュール、支持部材、光を拡散するカバーおよび電力変換部を第1方向に一体配列した細長状のLEDユニットとこれを保持するマウントで構成されたLED照明装置であり、マウントは細長板状のベースプレートとLEDユニットを収容するウイング部から構成され、ベースプレートには壁面固定用のネジ穴が形成されており、ベースプレートの壁面への取り付けの際、ベースプレートと壁面の間にワッシャやバネといった調整部材(ベースプレートの設置角度を微調整する役割)が配置されて固定されることにより、壁面に凹凸や傾斜がある場合でも器具全体の傾斜を補正して水平に取り付けることが可能となり複数の器具を直列に配置する際も器具間のずれや非発光領域の違和感を抑制して美観と施工性を実現するLED照明装置 が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7252680/15/ja

  関連する専門分野の例:機械工学(マウントと調整部材を含む構造全体の強度、振動特性および熱変形の解析、ベースプレートと調整部材(ワッシャ、バネなど)の組み合わせにおける最大許容荷重と剛性の評価、地震などの外力に対する耐久性の検証、LEDユニットからの発熱によるベースプレートの熱膨張・変形が取り付け後の傾斜やズレに与える影響の評価、最適な材料選定と構造設計)、電気工学(LEDユニット内の電力変換部の効率と放熱設計の最適化、長寿命化と高効率化を実現するための電気回路の設計と熱制御、電力変換部の高周波スイッチング電源回路の小型化および高効率化、LEDモジュールへの給電における定電流制御の安定性の確保、長手方向(第1方向)に配列されたLEDモジュール全体の輝度均一性を保つための配線構造や回路構成の設計)

 

 別の例としてスライド係合による着脱構造と抜け止め機能を備えた照明装置が挙げられます。
 従来の照明装置は吊りボルトへのナット締め作業が必須で取付器具の取り付けに手間と時間がかかる点に問題がありました。
 これに対して、設置面の被取付具に着脱可能に取り付けられる取付器具とそれに着脱される光源ユニットを備えた照明装置であり、取付器具に設けられた取付部が器具全体を第1方向(長手方向または周方向)の係合側へ移動(スライドまたは回転)させる操作により被取付具の係合部に係合する一対の被係合部分を有し、この係合部と被係合部分は設置面に沿って互いに対向するように延伸するフック状の構造を形成し、取付器具を設置面側へ確実に係止する機構であり、取付器具には係合完了時に被取付具の張出部と干渉して弾性変形する板ばねが設けられ、これにより解除側への移動を規制する係合維持機能と所定位置での係合完了報知(クリック音)機能を果たす構成により、従来の吊りボルトとナット締めが不要となり取付器具を簡単かつ安定した状態で設置面に取り付けることができる照明装置が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7506913/15/ja

  関連する専門分野の例:機械工学(係合機構全体の詳細な構造解析と最適化設計、取付器具を係合させる際の摩擦抵抗を低減するための傾斜領域の角度と曲率の最適化、抜け止め機能を担う板ばねについてバネ定数と降伏強度の解析、係合維持に必要な反力と作業者が取り外し可能な最大操作力の両方を満たす板厚および形状の決定)、電気工学(光源ユニットに内蔵される電源部の小型化、高効率化および熱対策を両立させるLED駆動回路の設計、LED素子を駆動する高周波スイッチング電源回路(電源ユニット51)の構成の最適化、発熱量の低減と電力効率の最大化を図るための半導体スイッチング素子の選定、電源ユニットの発熱を筐体へ効率的に伝達させるための熱経路の電気的・熱的シミュレーションに基づいた部品配置設計)

 

 さらに別の例として無線通信機能を備えた薄型LED照明装置が挙げられます。
 従来、無線制御部と電力供給源である電源部を近接して配置すると、両者が電磁的に干渉し合い、無線通信の安定性や受信感度が低下するという問題がありました。
 これに対して、複数の半導体発光素子を実装した発光素子基板を第1面に電力供給源である電源部と発光制御を行う制御部を第2面に配置した支持部材を備える照明装置であり、無線制御部は基板状で第2面に設けられた筐体内に配置され、発熱やノイズ源となる電源部と物理的に離間させて設けられており、アンテナは無線制御部の基板に実装された後、筐体が有する支持部材の開口を通るガイド収容部に収容され、発光素子基板の長手方向に沿って伸びるように配置され、ノイズ源と受信部が分離・隔離し、かつアンテナが適切な空間に導出される構造により、無線制御部と電源部との間の電磁的な干渉を防止し、安定した無線通信機能と薄型化を両立した照明装置が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7133872/15/ja

  関連する専門分野の例:電気電子工学(無線制御システムと電源回路の電磁両立性の評価、ノイズ耐性を確保するための回路設計および部品配置の最適化、電源部から発生するスイッチングノイズの周波数特性の解析および無線アンテナの受信周波数帯域への影響の評価、無線制御基板のグランドパターン設計の最適化、電源部と無線制御基板の離間距離および配置角度を変更した場合のノイズ抑制効果の検証)、機械工学(薄型化と放熱性を両立させるための発光ユニット全体の構造設計、アンテナの受信感度を最大化する筐体とアンテナの空間配置の設計、発光素子基板からの熱を効率的に外部へ逃がすための支持部材(ヒートシンク)の材料選定と熱伝導シミュレーション、アンテナを収容するガイド収容部の形状の設計)

 

 A47Lは既述のとおり家庭の洗浄または清浄などに関連する分類です。
 具体例として電気掃除機の吸込口体が挙げられます。
 従来の吸込口体は湾曲部頂部の照明部の突出により、本体の小型化が困難でした。
 これに対して、上方に凸となる湾曲形状部を有する電気掃除機の吸込口体であり、光源を含む発光ユニットが湾曲形状部の頂部よりも後側に位置する土台部に配置され、湾曲部と吸引源へ通じる管部との間の空間を有効活用(光源の光軸が底面側に傾斜し、清掃面を照射)し、また、光源が配された基板とカバーの間に案内部(導光部)が挟み込まれ、本体ケースから挿通孔を通って被覆ケースに固定具を固定するこれらの構成により、光源を内蔵しつつ清掃時の外部からの衝撃に対する耐衝撃性および位置決め精度の向上を可能にする電気掃除機の吸込口体が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7601440/15/ja

  関連する専門分野の例:機械工学(吸込口体(掃除機ヘッド)全体の強度、軽量化およびコンパクト化を目的とした最適設計、発光ユニットの耐衝撃性を高める固定構造の設計、流路抵抗を低減し吸引効率を最大化する流体解析、吸込口体のケース体(本体ケースと被覆ケース)について回転清掃体(ブラシ)や駆動部を収容しつつ外部衝撃に耐えうる最小限の厚みと最適なリブ配置の決定、吸込口から管部へ空気が流れる吸込空間と連通部の形状について圧力損失を抑えつつ塵芥を効率よく吸引源へ輸送するための流路(風路)形状の最適化)、電気電子工学(発光ユニットの光源(LED)を駆動して発熱を考慮した回路設計、配線が筐体の小型化や組込構造に与える影響を最小限にするための基板配置の最適化、土台部への配置に適した熱設計、効率的な電流制御をおこなう駆動回路(ドライバ回路)の設計、発光ユニットの基板から電源への配線を本体ケースと被覆ケースの隙間や管部周辺の限られた空間を通すための配線設計)

 

 別の例として電気掃除機側の塵埃を回収する電気掃除機システムが挙げられます。
 従来のシステムは掃除機本体の吸引力で弁開閉をおこなうため、弁の開閉程度が本体の吸引性能に影響を受ける点に問題がありました。
 これに対して、第一集塵部を備える電気掃除機と独立した第二電動送風機を有する塵埃回収装置を備えた本電気掃除機システムであり、電気掃除機の第一集塵部は集塵容器の廃棄口を開閉する開閉部と使用中に不用意に開かないよう閉状態を保持するロック部を有し、塵埃回収装置側に設けられた解除手段により電気掃除機を装着するだけでロック部が自動的に解除され、開手段により開閉部を開状態となり、第一集塵部の集塵空間内部には廃棄口に向かう筒状の延出部が設けられ、この延出部に配された開閉弁は塵埃回収装置の第二電動送風機の吸引力によって開弁し、吸引停止で閉じる構成により、掃除機側の塵埃を本体の性能に依存することなくロック解除から廃棄までの一連の動作を自動化された電気掃除機システムが開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7549400/15/ja

  関連する専門分野の例:機械工学(塵埃回収装置への着脱と連動する集塵部の自動開閉・ロック解除機構の最適設計、吸引効率を最大化する流路構造の設計、ロック部と解除手段の係合・離脱メカニズムについて塵埃の付着や部品の摩耗を考慮した耐久性の評価、第二電動送風機の吸引力と連動して動作する延出部の開閉弁の動特性の解析、弁の質量、回動軸の位置、形状および材質の選定)、電気電子工学(第一電動送風機および第二電動送風機の駆動制御システムの設計、掃除機と塵埃回収装置間のシステム連動を制御するセンシングおよび制御ロジックの設計、塵埃回収装置の第二電動送風機について第一集塵部の吸引効率を最大化するための適切な吸引力の立ち上がり特性や駆動制御アルゴリズムの設計、電気掃除機が塵埃回収装置に正しく装着されたことを検知する電気的接触センサーまたは光センサーの配置とそれと連動してロック解除、開閉部動作、吸引開始へ移行する制御シーケンスの組込み)

 

 F21Vは照明装置の細部などに関連する分類です。
 具体例としてねじを用いず光源ユニットと電源ユニットを接続・固定する照明装置が挙げられます。
 従来のねじ止めによる電源ユニットの固定は、ねじ孔の加工やねじ締めといった工程で加工コストや部品コストを要しました。
 これに対して、LED素子を実装した光源ユニットと電子部品を実装した電源基板を有する電源ユニットをベース部材の裏表に備えた照明装置であり、両基板が導電ピンで電気的に接続され、電源基板側には導電ピンを固定するピン固定具が設けられ、このピン固定具は弾性変形する一対のピン固定片と電源基板の接続端子に接触する接続部を有し、ピン固定具の段差部が電源基板の第1貫通孔に嵌合することで電源基板がベース部材にねじを用いずに固定され、同時に導電ピンとの電気接続が確立され、さらに、導電ピンには熱膨張率が異なるベース部材とLED基板の間で発生する応力をその変形により吸収するための折返部が形成されたこれらの構成により、ねじ締めの工程やねじ部品が不要となり部品コストや加工コストを抑えることが可能な照明装置が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7606781/15/ja

  関連する専門分野の例:機械工学(異種材料の熱膨張差に起因する応力に対する導電ピン接続構造の力学的な信頼性評価、ピン固定具の保持力設計、導電ピンの折返部やピン固定具の弾性部分を含む接続構造全体の熱応力解析、LED点灯時や環境温度変化時の温度分布から発生する応力値の評価、応力吸収のための折返部の最適な形状の決定、ピン固定具と電源基板の貫通孔との嵌合における振動・衝撃に対する保持力の算出)、電気電子工学(LED光源への給電を行う電源回路の設計、導電ピンとピン固定具の接続部における電気的接触の信頼性および安全性の評価、安定した点灯を実現するための高効率なLEDドライバ回路(電源回路)の定電流制御の設計、導電ピンとピン固定具の接続部における接触抵抗の測定、経年劣化や温度変化に耐えうる低抵抗かつ高信頼性を確保できる部材の表面処理(メッキ)や最適な接触圧力の決定)

 

 別の例として音声認識機能付き照明装置が挙げられます。
 従来の音声認識照明装置はマイクの集音面が露出しているため、埃が堆積しやすく、長期使用における認識精度の低下が問題でした。
 これに対して、点灯制御部と音声入力体および音声認識回路を備え、使用者の音声に基づいて光源ユニットの点灯電力を制御する照明装置であり、音声入力体の集音面がケースの開口縁と同じ位置または内側に配置された構造により、埃の堆積を抑制し、音声入力体は振動伝達の少ない弾性接着剤によりノイズ発生源である電源回路から離間して支持され、音響特性と電気ノイズ耐性を向上させ、音声認識回路はウェイクアップワードや制御ワードを認識した際、または誤り指示を検知した際にアラート音を音声出力体から出力することにより、マイクの長期信頼性を確保しつつ使用者に指示の認識状況や無効な指示を適切に通知する照明装置が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7515922/15/ja

  関連する専門分野の例:電気電子工学(ED光源駆動のための電源回路の設計、ノイズの発生・伝達経路の特定、高効率なLEDドライバ回路(点灯電力生成部)の設計、特にスイッチング素子等から発生する高周波ノイズの定量評価、マイクなどの音声入力体へのノイズ誘導を防ぐための電源基板と音声基板の最適な物理的配置やシールド・フィルタ回路の設計および絶縁耐力の検討)、情報工学(収集された音声信号から指示ワードを正確に抽出する認識アルゴリズムの設計、ユーザーインターフェースとしての制御ロジックの最適化、ノイズや残響音が混入した環境下でウェイクアップワードや制御ワードを特定するための音響モデルおよび言語モデルの構築と精度評価、アラート音の出力条件や連続指示の受付時間などを規定する制御ロジック(フローチャート)の実装、誤認識率を最小限に抑えつつユーザーの利便性を最大化するためのパラメータの最適化)

 

 D06Fは布帛製品の洗濯などに関連する分類です。
 具体例として室温連動の温風温度制御による乾燥装置が挙げられます。
 従来、室温が高いと仕上げに時間を要して電気代が高騰し、また不正確な室温検出により被乾燥物を快適な温度に保てないという問題がありました。
 これに対して、対象物に温風を吐出するホース体、温風を生成する加熱部、送風部、駆動部、設置位置の温度を検出する温度検出部および加熱部を制御する制御部を備えた乾燥装置であり、制御部は加熱前の室温に基づき室温が高いほど低い温度となるように複数の目標温度から一つを決定し、これに基づき制御部は三つの工程(第1工程で決定された目標温度より高い第1温度の温風を一定時間吐出し、次に第2工程で温風温度を目標温度まで降温させ、最後に第3工程で降温させた目標温度を一定時間維持)を実行し、室温の高さに応じた保温の目標温度を調整する加熱制御により被乾燥物の温度のばらつきを低減し、季節や室温に関わらず快適な仕上がり温度を提供することが可能となる乾燥装置が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7576874/15/ja

  関連する専門分野の例:機械工学(乾燥装置内の吸気から吐出、ホースを経て被乾燥物に至るまでの熱収支と温風の熱伝達特性の解析、室温が異なる環境下で第1工程の温風温度「第1温度」や吐出時間「第1時間」が最終的な被乾燥物の温度に与える影響の評価および最適化された制御パラメータの導出、ノズル吹出口温度と布団内の温度(寝床内温度)との相関関係の予測、ヒーターの発熱量とケーシング・センサ間の熱伝導の解析、センサの検出精度が温風温度に与える影響の評価)、電気電子工学(室温という外乱と目標温度の変更に対して温風温度を目標値に正確に収束・維持させるための制御アルゴリズムの設計、第2工程における目標温度への降温時のオーバーシュートや振動を抑制して第3工程での温度維持精度を向上させるためのフィードバック制御系の設計・チューニング、室温検出部や温風温度センサの応答遅れやノイズ特性を考慮した状態観測器の設計、第1工程の終了時(目標温度より高い温度から降温を開始する時点)から目標温度までの非線形な熱的挙動に対応するためのロジックの最適化)

 

 H05Bは電気加熱などに関連する分類です。
 具体例として複数の照明器具を所望の点灯状態に制御可能な照明システムが挙げられます。
 従来のシステムは1つの通信ネットワークに接続可能な機器数に上限があり、個別に制御可能な照明器具の数が制限されてしまう点が問題でした。
 これに対して、複数の照明器具が属する複数の通信ネットワークとこれらネットワークと個別に通信可能でネットワーク数に応じて個別通信部の数を増減できる複数の個別通信部と制御部を有するサーバを備えた照明システムであり、サーバが個別通信モジュールを脱着自在なコネクタに接続されることで通信ネットワークの拡張を容易にし、操作にはコントローラが用いられ、表示部には各通信ネットワークに対応する複数のエリア表示部と全エリアの照明器具を一括操作できる第1操作選択部が表示され、特定のエリアが選択されるとそのエリアの照明器具の点灯状態を示す器具表示部と選択された器具を個別に操作可能な第2操作選択部が表示される階層的な操作画面と通信ネットワークのモジュール式拡張により、大規模な施設でも通信規格に起因する制御数の制限を受けず、照明器具の点灯制御に用いる通信ネットワークを容易に拡張することができる照明システムが開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7594809/15/ja

  関連する専門分野の例:情報科学(複数の個別通信モジュール、サーバおよびコントローラ間で効率的かつ確実に情報を送受信するためのシステムアーキテクチャの設計、ユーザのエリア選択に応じてサーバの制御部が最新の照明状態情報に基づき操作画面情報をリアルタイムで生成してコントローラに送信するアルゴリズムの設計、複数の個別通信部を増減する際にシステム全体のデータベースやネットワークアドレス管理を柔軟におこなえる拡張性の高いサーバのバックエンド構造の設計)、電気電子工学(拡張可能なサーバの通信インターフェース(個別通信部)のハードウェア設計、無線メッシュネットワークを構成する照明器具の通信・発光制御回路の設計、サーバの個別通信部(モジュール)を容易に脱着・増設できるための物理コネクタおよび信号インターフェースの仕様設計と信頼性の高い通信回路の設計、照明器具Lの発光部(LED)における調光率を正確に制御するための制御回路および電源部の回路設計)

 

(2)象印マホービン|開発トレンドと専門性
 
 A47Jが最も多いです。次いでB65D、F24Ⅽが多いです。
 A47Jは既述のとおり台所用具などに関連する分類です。
 具体例として衝撃・振動の伝達を抑制する支持構造を備えた加熱調理器が挙げられます。
 従来の加熱調理器は、運搬中に強い衝撃を受けても電子基板に衝撃が伝わるのを防ぐ仕組みが設計されていなかった点に問題がありました。
 これに対して、ケーシングと発熱を伴う回路を収容する基板ホルダ(電子基板を収納)を備えた加熱調理機であり、ケーシングの底部に設けられた支持構造が主に荷重を支える剛体からなる第1支持部と衝撃を吸収する機能を持つ弾性体を含む第2支持部とで構成され、第2支持部の弾性体部分はケーシングの内外を貫通し、基板ホルダに近接配置された構成により、外部から衝撃荷重が入力された際、基板ホルダが弾性体の第2支持部に当接して衝撃荷重を減衰させるため半導体等が実装された電子基板に伝達される振動及び衝撃荷重を抑制できる加熱調理機が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7745506/15/ja

  関連する専門分野の例:機械工学(剛体と弾性体のハイブリッド支持構造が電子基板ホルダに伝達する衝撃加速度と振動の解析および最適な材料特性および機構設計、様々な衝撃入力条件下での基板ホルダの衝撃応答を解析し、弾性体の材料(ゴム、シリコン等)の硬度、減衰比および形状が電子基板への衝撃を規格値以下に抑えるように設計、蓋開閉時における第2支持部のストッパ機能の有効性の検証)、電気電子工学(衝撃荷重が電子基板上の回路部品や実装部の信頼性に与える影響の評価、構造的な保護機構によって電子基板の機能的安定性が確保されているかの検証、電子基板上の主要な半導体部品に対し所定の衝撃試験を実施した前後の電気特性や熱特性(冷却ファンの冷却効率を含む)の測定、衝撃入力時における基板の局所的な歪みの測定およびはんだ接合部の疲労破壊やクラック発生リスクの評価)

 

 別の例として過抽出液の混入を抑制するプレス式飲料抽出器が挙げられます。
 従来、フィルタ下に溜まる過抽出液が混入し、最初の1杯と最後の1杯で飲料の濃度が大きく異なる点に問題がありました。
 これに対して、有底筒状の容器と飲料を注ぐ注ぎ口および上下移動可能なフィルタユニットを備えたプレス式飲料抽出器であり、フィルタユニットは飲料が通過するフィルタ部と飲料を堰き止める壁部を有し、この壁部はフィルタ部よりも注ぎ口側に配置され、容器を注ぎ口側へ傾けた状態において壁部とフィルタ部の境界線が略水平となるように構成された構造により、飲料を注ぐ際、過抽出液が壁部に効率的に堰き止められて流出が抑制されるためコップへ注がれる飲料の濃度変動を抑え、最初から最後まで安定した品質の飲料を提供できる飲料抽出器が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7696689/15/ja

  関連する専門分野の例:機械工学(流動解析と形状最適化の検討、異なる飲料量や傾斜角度における高濃度流体と低濃度流体の界面挙動の解析、壁部、フィルタ部、注ぎ口の形状が高濃度液の流出抑制率および流量に与える影響の評価、最適な壁部の高さや境界線の配置の決定)、応用化学(抽出特性と官能特性の品質管理の検討、過抽出液に含まれる苦味成分(カフェイン、タンニン等)や風味化合物の化学分析、過抽出の閾値となる濃度変化の定義、構造変更をおこなった抽出器で淹れた飲料について濃度変動と官能評価(苦味・雑味の差)の測定および消費者が許容できる品質変動範囲内に収まっていることの検証)

 

 さらに別の例として容器部内に飲料を担持し必要に応じて容器部の外部に飲料を供給可能な飲料供給器(電気ケトル)が挙げられます。
 従来の構造では容器内部の容量が減少し、また底部を固定するためのリブが原因でリブと側壁の境界部分の洗浄が困難になる問題がありました。
 これに対して、側胴と底部を備えた容器部を有する本体部を含む電気ケトルであり、側胴は容器部の内周面の一部を構成する側壁から内部側へ突出する少なくとも一つの凸部を備え、この凸部が底部と当接して位置決めおよび固定をおこない、この凸部の内表面と側壁との交点における角度は全てが鈍角または直角でありかつ少なくとも一方が鈍角となる形状にすることで、側壁と凸部の境界部分に鋭角な隙間が生じず、容器内部の洗浄容易性を向上させるとともに容器の高さを低減できるようにした電気ケトルが開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7631108/15/ja

  関連する専門分野の例:機械工学(容器構造の幾何学的設計と嵌合部の強度・剛性評価の検討、凸部(リブ)の角度(鈍角・直角)と曲率の詳細設計、洗浄ブラシの物理的な到達性を確認する可動域シミュレーション、底部と側胴の嵌合構造の剛性の解析、加熱・冷却サイクルにおける熱変形による水密性の維持に必要な強度の算定)、材料工学(耐熱性・耐食性に優れた容器材料の選定と一体成形または接合技術の検討、容器部の金属材料(ステンレス鋼など)と樹脂材料について水質や洗剤に対する耐食性と長期の温度変化に対する熱疲労特性の評価、側壁と凸部を一体で成形する際の金型設計や溶接・接着技術についてひび割れや隙間が生じない最適な加工条件の確立)

 

 B65Dは既述のとおり貯蔵容器などに関連する分類です。
 具体例として栓体への嵌合力を周方向の一部で高める構造を採用した飲料容器が挙げられます。
 従来、栓パッキンは嵌合力を上げるために接触面積を増やすと容器の上下寸法が増大したり、締め付けを強くするとパッキンの取り付けや取り外しが困難になったりするという問題がありました。
 これに対して、上下方向に延びる有底円筒状の容器本体と上部の開口が覆い固定される栓体を備えた飲料容器であり、栓体は容器本体の上端部との間に円環状の栓パッキンを介在させ、カバー部の下面に設けられた円環状の溝にパッキンが嵌合され、栓パッキンがその円環状の外周面から外側へ突出する複数の凸部を有し、カバー部の溝壁に対して部分的に強い圧力を生み出し、栓パッキンは周方向の一部においてのみ嵌合力が向上することにより、パッキンと栓体との接触面積を増やしたり締め付け率を上げたりすることなくパッキンが栓体から意図せず外れて落下するのを抑制しつつ取り付けおよび取り外しが容易な飲料容器が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7743153/15/ja

  関連する専門分野の例:機械工学(栓パッキンの凸部と溝の最適な幾何学的関係に基づく必要な嵌合力と着脱容易性を両立させるための力学設計とシミュレーション解析、凸部の個数、突出量および断面形状(R形状など)が栓パッキン全体の弾性変形とカバー部の溝壁にかかる局所的な反力分布に与える影響の評価、パッキンの着脱時に必要な摩擦力とトルクの計算、ユーザにとって無理のない操作感となるように寸法パラメータの最適化)、材料工学(栓パッキン材料の長期耐久性を確保するための材料選定と成形加工技術の確立、パッキン用エラストマーの動的・静的圧縮特性の評価、凸部が長期使用や熱サイクルに耐えうるよう応力緩和や永久ひずみ(へたり)の発生を最小化する配合の検討、複雑な凸部形状を精度良くかつバリのない高衛生的な表面で成形するための金型構造や加工条件の最適化)

 

 別の例として操作リング回動式のストロー付き飲料容器が挙げられます。
 従来は蓋でストローを屈曲させて収納していたため、長期保管でストローが塑性変形し、蓋を開放しても元の形状に戻りにくくなるという問題がありました。
 これに対して、有底円筒状の容器本体の上部に栓カバーおよび栓が固定された飲料容器であり、栓に支持され上下方向に移動可能なストローホルダと、これに固定されたストローを備え、栓カバーに支持され第1回転位置と第2回転位置との間で回動可能な円環状の操作リングを有し、ストローはこの操作リングを貫通して上下に延び、操作リングの第2回転位置から第1回転位置への回動操作に伴いストローホルダおよびストローが栓に対して下方へ退避するように構成されていることにより、ストローを屈曲させることなく容器内部に収納することが可能となりストローの塑性変形が抑制された飲料容器が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7403916/15/ja

  関連する専門分野の例:機械工学(ストロー昇降機構の核となる操作リングとストローホルダ間のらせん機構(カム機構)の設計および各部品の動作を連動させるメカニズム設計、らせん状の溝のリード角や深さの設計、操作時の回動トルクがユーザにとって快適な範囲内であるか摩擦抵抗や部品間のクリアランスを考慮した動的シミュレーション解析)、材料工学(ストローの変形抑制と昇降機構に使用される部品の強度・耐摩耗性および飲料接触部の安全性・衛生性を確保するための材料選定と評価、ストロー材料(例:シリコーンゴム)について弾性率やガラス転移温度などの物性評価、操作リングやストローホルダなどの摺動部に使用される樹脂材料についての摩耗試験、繰り返しの回動操作による摺動面の劣化や摩耗粉の発生を抑制できる最適なグレード選定)

 

 F24Ⅽは電気用ストーブなどに関連する分類です。
 具体例としてプレートと加熱室後壁の間にマイクロ波通過部が設けられた電子レンジが挙げられます。
 従来はプレートと底壁間でマイクロ波のほとんどが反射され、調理物上側へのマイクロ波加熱が不十分でした。
 これに対して、底壁、天壁、側壁および後壁がすべてマイクロ波反射体からなる加熱室と内部を加熱するマグネトロンを有する電子レンジであり、側壁のガイドレールに調理物を載せるプレートが着脱可能に配置され、マグネトロンが照射するマイクロ波はプレートの下側空間に導かれ、後壁側にはマイクロ波が通過可能なマイクロ波通過部(第1空隙部)が設けられており、プレート前端と扉の間隔はマイクロ波の通過を抑制可能な30mm未満に設定されていることにより、プレート下側で反射されたマイクロ波が主に後壁側のマイクロ波通過部を介してプレートの上側空間へ効率よく回り込み、天壁で反射されて調理物の上側にも照射されるため調理物全体の加熱を効率化できる電子レンジが開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7655755/15/ja

  関連する専門分野の例:電子工学(加熱室内の電磁界分布のシミュレーション、マイクロ波通過部がマイクロ波のエネルギー伝達に与える影響の評価、マグネトロンからのマイクロ波の定在波パターンの解析、マイクロ波通過部の寸法がプレート上側へのマイクロ波の回り込み効率と調理物内での吸収率に与える影響の評価、加熱室全体で最も均一かつ効率的な加熱を達成するための開口部の形状と位置の決定)、機械工学(マイクロ波加熱とヒータ加熱の複合加熱における熱的・構造的側面の総合的解析、製品の安全な利用と耐久性を保証する設計、ヒータやマイクロ波加熱による加熱室の壁やプレートの温度上昇の予測、熱変形や熱応力が各部品の嵌合精度や寿命に与える影響を評価するための構造・熱連成解析、プレートの着脱ガイドレール、扉の開閉機構など操作性が関わる可動部品について繰り返し使用に対する機械的強度と摩耗寿命を確保するための機構設計および疲労解析)

 

 別の例として電子レンジ加熱室の底面から離して配置された調理容器(電子レンジ用調理器具)が挙げられます。
 従来、電子レンジ加熱時に容器を底面から浮かせて配置するだけでは調理物に応じた適切な加熱制御をすることが困難でした。
 これに対して、電子レンジの加熱室内に着脱可能に支持されるプレート、その下面に設けられた支持機構、支持機構に着脱可能に支持される容器を備える電子レンジ用調理器具であり、本容器はマイクロ波透過体からなる有底筒状の容器本体と容器本体よりも比重が軽い材料からなり容器本体に取り付けられて支持機構に装着される装着部材を有する構成により、プレート、支持機構および容器の設計を通じて加熱室の底面と容器の底面との間に適切な間隔を設定できて容器本体がマイクロ波加熱の邪魔になる底面に直接触れることを回避でき、装着部材の材料の軽量化により支持機構への装着に必要な構成を持たせても容器全体の重量化を抑制でき、電子レンジによる調理物の加熱を調理物に応じて適切に制御できる電子レンジ用調理器具が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7516296/15/ja

  関連する専門分野の例:材料工学(容器本体の耐熱性、耐久性、衛生性と装着部材の軽量性、強度、マイクロ波透過性を両立させる最適な材料の選定、容器本体に用いるガラスやセラミックの熱衝撃耐性(電子レンジ加熱後の急冷に対する耐性)の評価、製品寿命を保証できる最適な組成と製造プロセスの検討、装着部材に用いる樹脂材料についてプレートの支持機構との繰り返し着脱に耐えうる機械的強度とマイクロ波を効率よく透過するための誘電特性の評価)、機械工学(容器の着脱機構の設計、加熱室の底面との間隔を調整するための支持機構の構造設計、容器本体のフランジ部と装着部材(保持部材とカバー)との結合強度の計算および加熱時の熱膨張差や調理物の重量を考慮しても容器が脱落しない嵌合・係止機構の設計、プレートの吊り下げレール(支持機構)の剛性と垂下部の長さの調整、加熱室の底面と容器底面との間隔が調理物の種類や加熱モードに応じて適切に制御できる寸法公差と配置位置の決定)

 

(3)タイガー魔法瓶|開発トレンドと専門性

 

 A47Jが最も多いです。次いでB65D、F24Ⅽが多いです。

 A47Jは既述のとおり台所用具などに関連する分類です。
 具体例として設定温度からのブレを抑えて液体の加熱を完了させることができ液体加熱器が挙げられます。
 従来の液体加熱器は設定温度で加熱を完了させるため液量等によって加熱完了時の液温が設定温度を大きく超えるオーバーシュートが生じ、温度のブレが大きい点に改善の余地がありました。
 これに対して、液体容器、これを加熱する加熱部、液温を測る温度測定部、設定温度を設定する温度設定部およびこれらを制御する制御部を備えた液体加熱器であり、制御部は測定温度が設定温度よりも低い第1閾値温度に達すると加熱を一時中止し、その後、液温が第1閾値温度よりも高く設定温度よりも低い第2閾値温度に達しているかを判定し、測定温度が第2閾値温度に達している場合(液量が少ない等で余熱による温度上昇が大きい場合)はそのまま加熱をおこなわず完了とし、一方、第2閾値温度に達していない場合(液量が多い等で余熱による温度上昇が小さい場合)は追加の通電をおこない、その後、通電をおこなわないようにするこの二段階の閾値を用いた加熱制御により、加熱部の余熱(残留熱)による温度上昇を考慮し、液体の量等に関わらず加熱完了時の液温が設定温度から大きくブレることを抑制し、設定温度からのブレを抑えて液体の加熱を完了させることができる液体加熱器が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7747970/15/ja

  関連する専門分野の例:電気電子工学(液体加熱器の電源供給系および加熱部(ヒータ)の通電回路の設計、AC電源からヒータへの電力供給回路の選定と設計、温度測定部(サーミスタなど)からのアナログ信号を制御部のデジタル信号に変換するためのA/Dコンバータの選定とノイズフィルタ回路の設計)、制御工学(液体の量や設定温度といった外乱やパラメータ変動に対して加熱完了時の液温が設定温度に収束するように第1・第2閾値温度に基づくON/OFF制御ロジックおよび待機時間の設計・最適化、制御モデル(伝熱系の入出力特性モデル)の構築および第1閾値温度での加熱停止後の過渡応答の解析、第2閾値温度の到達有無で追加加熱の要否を判断するヒステリシス制御ロジックの安定性と応答性の検証、第1・第2閾値温度と設定温度との差分を液温の上昇傾向(変化率)に応じて動的に変化させる適応制御アルゴリズムの設計)

 

 別の例として液体の量に応じて蒸気による沸騰判定温度を可変制御する湯沸かし器が挙げられます。
 従来の技術では液量が少ない場合に沸騰検知部への蒸気到達が遅れ、加熱が継続してしまうため消費電力が高くなるおそれがありました。
 これに対して、液体を貯留する液体容器と液体を加熱する加熱部と液体から生じた蒸気の経路となる蒸気流通路と蒸気の温度を測る蒸気温度測定部を備えた湯沸かし器であり、蒸気の温度が沸騰判定温度以上で沸騰と判定する沸騰判定部と液体の量を判定する液体量判定部を備え、沸騰判定部が液体量判定部により判定された液体の量に基づいて沸騰判定温度を変化させる(液体の量が少ないほど沸騰判定温度を基準温度より低く設定)ことによりより、液量が少ない場合でも蒸気温度測定部が基準の沸騰判定温度に達するのを待たず、より低い温度で速やかに沸騰と判定して加熱を停止することができて消費電力を抑えることができる湯沸かし器が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7747966/15/ja

  関連する専門分野の例:機械工学(液体容器内の液量変化に伴う沸騰熱伝達の特性と発生した蒸気の流量・温度分布の解析および最適な沸騰判定温度の調整幅の決定、液面高さ(液量)が異なる条件において、加熱開始から沸騰に至るまでの熱流動(対流)と蒸気発生量のシミュレーション、液体容器の蒸気口から蒸気温度測定部までの蒸気流通路における蒸気の凝縮および熱損失の評価および液量と蒸気到達温度の関係式の導出)、電気電子工学(底センサの温度測定データから温度勾配の算出、底センサからのアナログ温度信号をデジタル化する際のノイズ除去(フィルタリング)技術と安定した温度勾配を計算するための測定時間間隔および基準温度の最適な組み合わせの検討、測定された温度勾配と実際の液量とのキャリブレーション(較正)テーブルの作成、液温の上昇過程で得られた温度勾配から液量を所定の精度で判定できるアルゴリズムの設計)

 

 さらに別の例としてコーヒーメーカーが挙げられます。
 従来のコーヒーメーカーは抽出容器・サーバー容器・水タンクが別個であり、部品点数が多く大型化し、手入れ性が悪いという問題がありました。
 これに対して、湯とコーヒー粉からコーヒー液を抽出してフィルターでろ過しながら連通部を介して抽出容器からサーバー容器へ移動させる構成のコーヒーメーカーであり、サーバー容器が抽出に用いる湯の基となる水も貯留する水タンクを兼ね、サーバー容器に貯留された水のうち一部のものを一時的に貯留するサブタンクを備え、抽出プロセスではサブタンクから水が引き出されヒーターで湯(または蒸気)になり、抽出容器へ供給され、コーヒー液の移動時には抽出容器とサーバー容器の間に圧力差を生じさせ(サーバー容器内を減圧または抽出容器内を加圧)ることにより水タンクを別個に設ける必要がなくなり、部品点数の削減とコンパクト化および手入れ性の向上を実現したコーヒーメーカーが開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7598028/15/ja

  関連する専門分野の例:機械工学(抽出容器とサーバー容器間での圧力差を利用した液体移動メカニズムの最適化、サーバー容器(水タンク兼用)からサブタンクへの水の流れの安定性を確保するための流路構造の設計、連通部の形状(当接部など)やポンプ(第二ポンプなど)による減圧時の流速のシミュレーション、サーバー容器および抽出容器の耐圧性の評価および圧力差を利用した液体移動中の構造強度と水密性を保証する構造設計)、電気電子工学(抽出プロセスにおける温度(ヒーター)、流量(ポンプ)、圧力(ポンプ/弁)の各要素を正確に制御・計測するための制御システムおよび電源回路の設計、ヒーター(湯沸かしヒーター)への電力供給を制御して湯または蒸気を所定の温度・流量で供給するための制御アルゴリズムの設計、抽出動作の各ステップ(注湯、浸漬、抽出/移動)の時間管理とポンプ(第一ポンプ、第二ポンプ)や弁(第一弁部、第二弁部)の動作タイミングを決定するシーケンスプログラムの設計)

 

 さらに別の例として電気炊飯器が挙げられます。
 従来の構造では蓋ユニットを薄型化しようとした場合、内鍋開口部上方の空間制約により蓋開閉レバーの設置が困難になるという問題がありました。
 これに対して、炊飯器本体の操作パネルに連なる蓋ユニットの前端部に蓋開閉レバーが設けられた電気炊飯器であり、レバーの開閉軸が垂直方向の寸法制約が厳しい内鍋開口部に対応する位置よりも所定距離前方に配置され、レバーを後方に向けて押圧操作する構成であり、レバーの開閉軸側端部が蓋ユニット前端部の一部となる構成により、レバー比を大きく確保して必要な操作力を低減し、開閉軸を上下方向に余裕のある空間に設置できる電気炊飯器が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7522359/15/ja

  関連する専門分野の例:機械工学(蓋開閉レバーの動作に係わるリンク機構の寸法とバネ力の最適設計、蓋開閉レバーの開閉軸と押圧操作部の距離に基づくレバー比の計算、目標操作力を達成するための最適な支点位置の決定、ストッパが炊飯器本体の係合部を確実にロックするために必要な保持力の算出、対応する第2のコイルバネおよび第3のコイルバネのばね定数の設計)、人間工学(蓋開閉レバーの操作インターフェースと薄型化された製品の外観・清掃性についてユーザー視点での定量的・定性的な評価、レバーを後方へ押圧する動作がさまざまな手の大きさのユーザーにとって無理のない指の動きや力の方向と一致するかの評価および押圧操作部の形状や角度の調整、蓋ユニットと操作パネルの境界やレバーと蓋ユニットの隙間における水や異物の侵入しやすさの検証)

 

 B65Dは既述のとおり貯蔵容器などに関連する分類です。
 具体例として取っ手一体型容器蓋における片手操作可能な蓋開閉ロック機構を備えた栓体が挙げられます。
 従来の栓体では取っ手を把持した状態で蓋を開ける際、もう片方の手が塞がっていると操作部を扱えず使い勝手が悪いという問題がありました。
 これに対して、被係止部を有する栓本体と吐出口を開閉する蓋体に設けられた取っ手、蓋の閉状態を保持・解除する係止機構を備えた栓体であり、係止機構を操作する操作部が取っ手を把持した指で容易にアクセスできる取っ手の内側に位置するように蓋体に設けられたことにより、取っ手を片手で把持した状態を維持したまま親指などで操作部を操作して係止状態を解除して蓋を開状態に切り替えることが可能になり、使い勝手と利便性を向上させた栓体が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7723274/15/ja

  関連する専門分野の例:材料工学(栓体の各部品の機能(強度、耐久性、水密性、耐熱性、耐薬品性など)を満たすための最適な高分子材料(プラスチック、エラストマーなど)の選定と評価、係止機構の主要部品である開閉レバー部品や栓本体の前側爪受け部について高強度・高摺動性樹脂の選定)、機械工学(機構部品の詳細な寸法公差、材質、表面処理の設計、係止機構(開閉レバー部品、前側爪受け部)の係合状態と解除状態における応力解析、樹脂部品の長期使用におけるクリープ変形や破損リスクの評価、係止・解除を担うバネのばね定数の決定)

 

 別の例として傾斜・横転時に内容物の漏出を低減する飲料容器が挙げられます。
 従来の容器用栓体では横転時に圧力開放弁が内容物に浸かり、ガス抜き時に内容物が漏れたり弁の動作不良が起きるおそれがありました。
 これに対して、有底筒状の容器に装着される栓体を備えた飲料容器であり、栓体は飲み口部とそれとは異なる位置に配設された圧力開放弁を有し、栓体の飲み口部側の質量が圧力開放弁側の質量よりも大きくなるように構成され、飲み口部を上側に突出させる開口を有し圧力開放弁の上方を覆う肩部材および圧力開放弁の出口と開口とを分断する第1シール部材を備え、容器の栓体装着部分と肩部材の間は第2シール部材によりシールされる構成により、容器が傾斜・横転した際、重い飲み口部側が下になることで圧力開放弁が内容物に浸るリスクを低減し、内容物の漏出を防ぎつつ弁の規定通りの動作を維持することができる飲料容器が開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-7572629/15/ja

  関連する専門分野の例:化学工学(容器内の発泡性飲料の特性(溶解ガス量、発泡性など)に基づく気相と液相の挙動の把握、圧力開放弁から泡や液体が漏出しないための構造設計および操作条件の検討、炭酸ガスなどの揮発成分の気化速度とそれによる容器内の圧力上昇速度の予測、圧力開放弁の開口に至るまでの流路における泡(ガスと液体の分散系)の消泡・捕集効率の解析、最適なバッフルの形状や流路の寸法の設計)、機械工学(栓体の構造、強度および運動に関する要件定義および重心配置、弁機構、シール機構などの各要素を統合した実用的な製品設計、飲み口部と圧力開放弁部の各構成部品の質量配分の計算および最適な重心位置を実現する構造の設計、圧力開放弁内のバネや弁体およびパッキンの寸法と材質の選定・設計、栓体を容器に装着するねじ込み機構や栓と栓体を繋ぐストラップなどすべての締結・連結部品について使用時の応力解析に基づいた強度計算と構造検討)

 

 F24Ⅽは電気用ストーブなどに関連する分類です。
 具体例としてコンベクション式オーブントースターが挙げられます。
 従来のコンベクション式オーブントースターは調理網上の被調理物が多いと加熱室の上下の空間が分断され、特に下側空間で空気循環が不足し焼きムラが生じる問題がありました。
 これに対して、前面に扉を備えた加熱室内に調理網が配置され、その上方に上側ヒータ、下方に下側ヒータを備えたオーブントースターであり、加熱室の壁面の外側には室内の空気を吸入・吹き出す送風ユニットが配置され、送風ユニットの吹き出し口が調理網の配置位置よりも上方の上部吹き出し口と下方部分の下部吹き出し口の両方を備える構成により、調理網が加熱室を上下に分断する状況でも上部吹き出し口が上側空間へ、下部吹き出し口が下側空間へとそれぞれ独立して熱風を供給でき各空間での空気循環が確保され、加熱室の底面壁が略平坦面で下部吹き出し口の反対側(前方側)の底面近傍に底面から上方に向かう面を形成する反射板を備えるため、下側ヒータからの熱を下側空間全体に効率よく反射させ、調理網上の被調理物の上面・下面の両面で焼きムラを低減するオーブントースターが開発されています(以下URL)。
 https://www.j-platpat.inpit.go.jp/c1801/PU/JP-6697671/15/ja

  関連する専門分野の例:機械工学(加熱室内の熱風の流れ(対流)と温度分布を最適化するための機構設計、ヒータ、ファン、反射板などの構成部品の性能を統合したシステムとしての熱効率の設計・検証、送風ユニットのシロッコファンの羽根の形状や回転数および上部吹き出し口と下部吹き出し口の開口形状と配置の設計、反射板の最適な曲率や設置角度熱流体解析、加熱室の壁面を構成する材料(ガルバリウム鋼板など)の熱膨張や長期的な熱負荷に対する強度の評価)、電気電子工学(オーブントースターの加熱制御システムおよび送風ユニットの駆動回路の設計、側ヒータと下側ヒータのON/OFFを適切に切り替えるヒータ制御回路の設計、送風ファンを駆動するモータに対して調理メニューや運転状態に応じてファン回転数(風量)を可変にするためのインバータ回路や駆動回路の設計、操作部隔離板の断熱性・放熱性を考慮に入れた電子部品の配置の検討)

 

(4)まとめ

 照明、電子レンジ、湯沸かし器、炊飯器、トースターなど個人向けのさまざまな製品に関する出願が多く確認されました。

 これらの出願につながる開発が日々おこなわれていることが推測されます。

 特に、機械系、電気系、材料系、情報系の専門分野が関係する場合が多いと考えられます。

 

3.6 共同出願人との開発例

 共同出願人からはビジネス的結びつきがわかります。

 技術によっては、開発をアウトソーシングしている可能性もあります。

 各社の共同出願人(筆頭出願人)は以下のとおりです。

(1)アイリスオーヤマ

 

 詳細の省略は説明します。

 

(2)象印マホービン

 

 詳細の省略は説明します。

 

(3)タイガー魔法瓶

 

 詳細の説明は省略します。

 

(4)上記(1)~(3)(共同出願人)のまとめ

 特定の企業との共同出願は多くないです。

 

4 開発に求められる専門性

 上記3で示した特許分類≒開発人材に求められる専門性、だと仮定します。

 上記各特許情報には以下の人材が関わっていると言えます。

 

機械系分野(機械工学、人間工学など)

 複数のLEDチップを備えたLED照明装置、スライド係合による着脱構造と抜け止め機能を備えた照明装置、無線通信機能を備えた薄型LED照明装置、電気掃除機の吸込口体、ねじを用いず光源ユニットと電源ユニットを接続・固定する照明装置、室温連動の温風温度制御による乾燥装置、衝撃・振動の伝達を抑制する支持構造を備えた加熱調理器、過抽出液の混入を抑制するプレス式飲料抽出器、栓体への嵌合力を周方向の一部で高める構造を採用した飲料容器、操作リング回動式のストロー付き飲料容器、プレートと加熱室後壁の間にマイクロ波通過部が設けられた電子レンジ、電子レンジ用調理器具、湯沸かし器、コーヒーメーカー、電気炊飯器、取っ手一体型容器蓋における片手操作可能な蓋開閉ロック機構を備えた栓体、傾斜・横転時に内容物の漏出を低減する飲料容器、コンベクション式オーブントースターなどに関する出願が関係します。
 システム全体の構造・強度設計、熱・応力解析および放熱設計、モジュール化・組立性の最適化、発熱部品の配置を考慮した熱設計と放熱経路の構築、薄型化と組込性を両立させる筐体および支持部材の構造設計、アンテナの空間配置と受信感度を確保するための非金属材料の適用検討、機能部品(電源部、無線制御部)の電磁的・物理的離間距離の定量的な検討、コンパクト化を目的とした複合部品の構造設計、異種システム連動のための複合的な自動機構の設計、異種材料接合部における熱膨張差応力緩和機構の設計、熱・流体解析に基づく加熱・送風システムの最適な構成の検討、剛体構造と弾性体要素を組み合わせた支持構造における衝撃伝達率のモデル化と解析、回転運動を直線運動に変換する作動機構の設計、加熱室壁とプレートの熱変形を考慮した寸法精度の設計、ヒータやマグネトロンの発熱を考慮した筐体全体の熱設計、操作インターフェースの操作性(操作力、操作方向など)の定量的な評価、加熱室内部の熱流体力学的挙動の解析などが求められます。

 

電気系分野(電気工学、電気電子工学、電子工学など)

 複数のLEDチップを備えたLED照明装置、スライド係合による着脱構造と抜け止め機能を備えた照明装置、無線通信機能を備えた薄型LED照明装置、電気掃除機の吸込口体、ねじを用いず光源ユニットと電源ユニットを接続・固定する照明装置、音声認識機能付き照明装置、室温連動の温風温度制御による乾燥装置、複数の照明器具を所望の点灯状態に制御可能な照明システム、衝撃・振動の伝達を抑制する支持構造を備えた加熱調理器、電気ケトル、プレートと加熱室後壁の間にマイクロ波通過部が設けられた電子レンジ、設定温度からのブレを抑えて液体の加熱を完了させることができ液体加熱器、湯沸かし器、コーヒーメーカー、コンベクション式オーブントースターなどに関する出願が関係します。
 LED駆動回路および電力変換部の最適設計、安全性と電気的信頼性の確保、光学的・電気的インターフェース設計、電磁ノイズの発生源・伝達経路の特定と分離・遮蔽の設計、無線通信特性(アンテナの指向性・整合)と回路基板配置の最適化、高効率な電力変換・供給回路の設計とノイズフィルタの検討、無線信号に基づく調光・調色などの照明制御アルゴリズムの設計、要求される光出力・配光を実現するための光源駆動回路の設計、複数電動送風機を連携させる統合的駆動制御システムの設計、半導体光源駆動のための高効率・定電流制御回路の設計、室温や温風温度を考慮したマルチセンサ情報の統合と処理回路の設計、電子基板上の半導体部品やはんだ接合部の衝撃許容限界の設定と評価、加熱室におけるマイクロ波の定在波パターンの最適化解析、マイクロ波通過部の寸法と加熱均一性との相関検討、容器内の熱流動と蒸気発生挙動の解析、などが求められます。

 

材料系分野(材料工学など)

 電気ケトル、栓体への嵌合力を周方向の一部で高める構造を採用した飲料容器、操作リング回動式のストロー付き飲料容器、電子レンジ用調理器具、取っ手一体型容器蓋における片手操作可能な蓋開閉ロック機構を備えた栓体などに関する出願が関係します。
 加熱媒体(水・蒸気)に対する耐食性と耐熱性を考慮した金属・樹脂材料の選定、側壁と凸部の一体成形または異材接合における界面特性と熱伝導特性の評価、表面粗さや表面エネルギーを制御することによる撥水性・防汚性の付与技術の検討、長期間の使用と洗浄に耐えうる溶出物の少ない高衛生性材料の選定、圧縮による応力緩和を最小化するためのエラストマーの長期耐久性評価、パッキン表面と栓体溝との接触界面における摩擦係数の制御技術の検討、屈曲を伴わない伸縮動作に対応するストローの低永久ひずみ特性の検討、容器本体の耐熱・耐食性と熱衝撃に対する結晶構造・相安定性の検討、装着部材の比重と機械的強度を両立させる高分子複合材料の設計、マイクロ波透過性を維持するための誘電損失の最小化と材料純度の検討、係止機構を構成する高分子材料の耐久摩耗特性の評価と選定、送風ユニット駆動系の電力効率と風量制御の設計などが求められます。

 

情報系分野(情報工学、情報科学、制御工学など)

 音声認識機能付き照明装置、複数の照明器具を所望の点灯状態に制御可能な照明システム、設定温度からのブレを抑えて液体の加熱を完了させることができ液体加熱器などに関する出願が関係します。
 音声信号からのコマンド抽出アルゴリズムの設計、ノイズ環境および遠距離からの音声に対する認識精度向上のためのモデル構築、機器状態(点灯/消灯、調光レベルなど)に基づいた制御指示の有効性判定ロジックの設計、ユーザへのフィードバックを考慮したアラート/音声応答システムの最適化、分散ネットワーク構造を前提としたサーバ・クライアント間の情報通信プロトコルの設計、モジュール増減に対応するシステム全体の拡張性および可用性に関するアーキテクチャの検討、加熱系の伝熱モデルに基づいた過渡応答特性の同定と解析、設定温度と閾値の関係を規定する制御テーブルのアルゴリズムの設計、センサの測定データから温度勾配を正確に算出するデジタル信号処理アルゴリズムの設計などが求められます。

 

化学系分野(応用化学、化学工学など)

 過抽出液の混入を抑制するプレス式飲料抽出器、傾斜・横転時に内容物の漏出を低減する飲料容器などに関する出願が関係します。
 抽出された飲料に含まれる成分(酸、苦味物質など)の化学分析と定量、過抽出のメカニズム解明および濃度勾配と拡散速度の評価、容器やフィルタユニットの材料(樹脂、金属、パッキンなど)と飲料成分との相互作用に関する検討、抽出液の熱安定性(保温・保冷機能)と酸化防止に関する化学的検討、容器内発泡性流体の圧力発生速度と組成変動の解析、気液二相流の挙動に基づく分離・排出機構の設計、流体輸送系における泡の発生と消滅に関する速度論的検討などが求められます。

 

 ただし、上記特許出願にあたっては、共同出願者やその他事業者に技術をアウトソースしている可能性もあります。

 

5 まとめ

 家電製品(照明、電子レンジ、湯沸かし器、炊飯器、トースターなど)に関わる出願が大半であり、そのような出願につながる開発がおこなわれていることが推測されます。

 大学の専攻と関係づけるとしたら、主に機械、電気、材料、情報における研究分野が該当する可能性があります。 

 その他、化学などが関係する可能性もあります。

 

 本記事の紹介情報は、サンプリングした特許情報に基づくものであり、企業の開発情報の一部に過ぎません。興味を持った企業がある場合は、その企業に絞ってより詳細を調べることをおすすめします。

 参考記事:1社に絞って企業研究:特許検索して開発職を見つける方法4

 以上、本記事が少しでも参考になれば幸いです。

 

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<出典、参考>
・特許情報プラットフォーム(https://www.j-platpat.inpit.go.jp/)にて公開されている情報
・会社四季報 業界地図2024年、2025年版 東洋経済新報社

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