CN110960094A - 咖啡豆研磨装置及咖啡机 - Google Patents

Abstract

一种咖啡豆研磨装置，包括研磨机构，研磨机构包括动磨轮组件和设于动磨轮组件外的静磨轮组件；用于驱动动磨轮组件转动的第一电机；用于调节动磨轮组件升降的调节机构；调节机构包括上下间隔设置的固定板和活动板、螺杆、与螺杆连接并能驱动螺杆正反转的第二电机、以及连杆机构；连杆机构的上端与活动板铰接，下端与固定板铰接；活动板与动磨轮组件之间设有轴承；第二电机驱动螺杆正反方向转动，以使连杆机构上下伸缩并带动活动板和动磨轮组件的升降。本发明的咖啡豆研磨装置结构新颖合理，能精确调整所研磨咖啡粉的粗细，此外其结构稳定可靠，承重能力较强。本发明还提供一种咖啡机。

Description

咖啡豆研磨装置及咖啡机

技术领域

本发明涉及咖啡机技术领域，特别涉及一种咖啡豆研磨装置及咖啡机。

背景技术

咖啡粉的粗细作为衡量咖啡品质的重要指标，直接影响咖啡的萃取条件和咖啡成品的口感，不同的咖啡豆，所需研磨出的咖啡粉径大小不一。现有的咖啡豆研磨装置，包括磨座及可相对磨座旋转的磨芯，其中磨芯由电机驱动并随电机同步旋转，磨芯和磨座设有锥形表面，咖啡豆置于磨芯和磨座之间的间隙内被研磨成咖啡粉，并由咖啡出口排出。咖啡粉的粗细由磨芯和磨座之间的相对间隙所决定，间隙越大，咖啡粉越粗，间隙越小，咖啡粉越细。因此，现有的研磨装置主要通过调节磨芯和磨座之间的相对间隙来调节咖啡粉颗粒的粗细。

专利号为CN201720542829.3(公告号为CN207323313U)的中国实用新型《自动调粉径咖啡机磨豆器及咖啡机》，其驱动装置在驱动调节器正向或反向旋转时，调节器带动上刀片组件朝着远离或朝向下刀片组件的方向进行直线运动，从而调节上刀片和下刀片之间的距离，从而调节咖啡粉粗细，该自动调粉径的磨豆器可有效保证磨豆时的安全性，避免因人工手动操作造成的误操作。实际操作时，电动马达根据主控系统发出的信号开启并带动蜗杆正反转，通过蜗杆上齿条与连接件上齿形面的啮合，蜗杆可带动连接件正反转，从而带动调节器正反转。由于蜗杆作用于调节器的一端，易造成调节器在正反转时受力不均，且磨豆器需要在运行时通过调节器来调整研磨间隙，该蜗杆结构导致调节器的承重有限，此外，齿条及齿形面在使用一段时间后易发生劳损，进而影响磨豆器的调节粉径效果及使用寿命。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种结构合理可靠，能精确调整咖啡粉粗细且承重能力较强的咖啡豆研磨装置。

本发明要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种结构合理可靠，能精确调整咖啡粉粗细且承重能力较强的咖啡机。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为提供一种咖啡豆研磨装置，包括：用以将咖啡豆研磨成粉的研磨机构，所述研磨机构包括动磨轮组件和设于动磨轮组件外的静磨轮组件；用于驱动所述动磨轮组件转动的第一电机；用于调节动磨轮组件升降的调节机构；所述调节机构包括上下间隔设置的固定板和活动板、设于固定板和活动板之间的螺杆、用于驱动螺杆正反转的第二电机、以及连杆机构；所述连杆机构的一端与活动板铰接，另一端与固定板铰接；所述活动板与所述动磨轮组件之间设有轴承；所述第二电机驱动螺杆正反方向转动，以使连杆机构上下伸缩并带动活动板和动磨轮组件的升降。该调节机构可带动活动板和动磨轮组件的升降，以改变动磨轮组件与静磨轮组件的间隙大小，该结构承重能力较强，结构布局新颖合理，同时轴承的设置有效减小第一电机转动时的阻力，可以提高整体结构的稳固性和可靠性。

进一步地，所述螺杆的螺纹段间隔螺接有第一推块和第二推块，所述第一推块的两端分设有第一连接部和第二连接部，所述第二推块的两端分设有第三连接部和第四连接部，所述连杆机构具有四组连杆，并分别与所述第一连接部、第二连接部、第三连接部和第四连接部铰接，连杆机构上下伸缩带动所述第一推块和第二推块沿螺杆做相反方向的移动。

进一步地，所述第二电机与所述咖啡豆研磨装置的控制单元电连接，用于根据控制单元发出的信号驱动第二电机的正转或反转。

作为优选，所述调节机构还包括平行于螺杆设置的并穿设第一推块和第二推块的平衡杆，所述第一推块和第二推块分别开设有与所述螺杆螺接的螺孔、以及供所述平衡杆穿过的通孔。

作为优选，所述螺杆和/或平衡杆外套设有弹性元件，所述弹性元件设于第一推块和第二推块之间以使第一推块和第二推块保持外移趋势。

进一步地，所述活动板的下端面对称设有一对朝固定板方向的导向柱，所述固定板的上端面相应对称设有一对朝活动板方向的导向套，所述导向柱插设于所述导向套内并可相对所述导向套上下移动。

进一步地，所述活动板的下端面设有四组第一安装部，用以分别与四组连杆机构的上端铰接，所述固定板的上端面设有四组第二安装部，用以分别与四组连杆机构的下端铰接。

进一步地，所述动磨轮组件包括动磨轮、支撑座及锁紧件，所述支撑座的上下两侧分别具有上套接管和下套接管，所述动磨轮的底面设有限位槽，所述支撑座上侧面相应设有与所述限位槽匹配的限位柱，所述动磨轮套设于上套接管并通过锁紧件固定。

进一步地，所述第一电机的输出轴插设于所述下套接管内，所述输出轴及下套接管管壁适配设有可防止相互径向转动的限位结构，以使第一电机与支撑座同步转动，所述动磨轮组件的升降带动下套接管相对于输出轴上下移动。

进一步地，所述静磨轮组件包括壳体、固设于壳体内的静磨轮支架及静磨轮，所述壳体的内壁下端向内弯曲形成有限位凹槽，所述支撑座的下端面设有与所述限位凹槽适配的凸缘，所述壳体还开设有咖啡粉出口。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为提供一种咖啡机，包括上述咖啡豆研磨装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：整体结构布局新颖合理，通过第二电机驱动螺杆正反方向转动，使得连杆机构上下伸缩并带动活动板及动磨轮组件的升降，以改变动磨轮组件相对于静磨轮组件的间隙，可实现对咖啡粉粗细的精确调整，此外该调节机构承重能力较强，具有一定的可靠性和实用性。

附图说明

图1为优选实施例中咖啡豆研磨装置的立体结构示意图；

图2为图1中咖啡豆研磨装置的纵向剖视图；

图3为优选实施例中咖啡豆研磨装置的爆炸分解图；

图4为优选实施例中动磨轮组件另一角度的分解示意图；

图5为另一优选实施例中调节机构的立体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术特征、目的和技术效果能更明显易懂，下文特举优选实施方式，并配合所附附图，作详细说明。

实施例一：

参照图1至图4所示，本实施例提供一种咖啡豆研磨装置100，包括用以将咖啡豆研磨成粉的研磨机构1，该研磨机构1包括动磨轮组件2、设于动磨轮组件2外的静磨轮组件3、与动磨轮组件2连接并能驱动动磨轮组件2同步转动的第一电机41，该第一电机41设于第一电机底座42中，当咖啡豆研磨装置100运行时，第一电机41带动动磨轮组件2同步转动，第一电机底座42及静磨轮组件3均保持相对静止的状态。

该咖啡豆研磨装置100还包括用于调节动磨轮组件2升降的调节机构5，具体到本实施例中，调节机构5设于研磨机构的下侧。动磨轮组件2及静磨轮组件3之间形成有研磨间隙，该研磨间隙的大小直接影响所研磨咖啡粉颗粒的粗细，而研磨间隙是由动磨轮组件2和静磨轮组件3之间的相对高度决定的，相对高度越大，间隙越大，研磨的咖啡粉越粗，相对高度越小，间隙越小，研磨的咖啡粉越细，因此，通过调节动磨轮组件2相对于静磨轮组件3的相对高度可实现对咖啡粉颗粒粗细的调节。

研磨机构1中，动磨轮组件2包括动磨轮21、支撑座22及锁紧件23，该动磨轮21开设有轴孔210，其外径从上到下逐步增大，其纵截面呈现为正梯形。支撑座22的上下两侧分别具有上套接管221和下套接管222，动磨轮21的底面与支撑座22的上侧面抵紧，动磨轮21套设于上套接管221并通过锁紧件23轴向锁定，动磨轮21的底面设有限位槽211，支撑座22上侧面相应设有与限位槽211匹配的限位柱223，以使动磨轮相对于支撑座22径向锁定并可同步运动。在本优选实施例中，限位槽211及限位柱223分别设为均匀分布的三个，其它本领域的限位结构也可替换，此处不予限制。

支撑座22的下套接管222用于与第一电机41连接并同步转动，动磨轮组件2的升降带动下套接管222相对于输出轴411上下移动。具体地，第一电机41具有输出轴411，该输出轴411插设于下套接管222内，输出轴411及下套接管222管壁分别设有可防止相互径向转动的限位结构，本优选实施例中，输出轴411大致呈柱状，其横截面为不规则圆形，相应地，下套接管222的管壁2221设为相匹配的柱状，其横截面同样为不规则圆形。可知，在其它实施例中，该限位结构可设为横截面为其它不规则多边形的柱状结构。

研磨机构1的静磨轮组件3包括壳体31、固设于壳体31内的静磨轮支架32及静磨轮33，该静磨轮33内径从上到下逐步减小，其纵截面呈现为倒梯形，该静磨轮33与动磨轮21之间形成一锥形的研磨间隙。壳体31大致呈圆环状，其内壁下端向内弯曲形成有环状的限位凹槽311，支撑座22的下端面相应设有与限位凹槽311匹配的环形凸缘224，动磨轮组件2在升降时，支撑座22相对于壳体31上下移动，环形凸缘224始终位于限位凹槽311内。此外，壳体31还开设有咖啡粉出口312。

调节机构5包括上下间隔设置的固定板51和活动板52、设于固定板51和活动板52之间并横向延伸的螺杆53、与螺杆53连接并能驱动螺杆正反转的的第二电机54，连杆机构55，第二电机54驱动螺杆53正反方向转动，以使连杆机构55上下伸缩并带动活动板52和动磨轮组件2的升降。本优选实施例中，第二电机54为步进电机，可实现对螺杆53正反转的精确控制。

螺杆53的螺纹段间隔螺接有第一推块56和第二推块57，第一推块56的两端分设有第一连接部561和第二连接部562，第二推块57的两端分设有第三连接部571和第四连接部572，本优选实施例的连杆机构55包括平行设置的两组连杆组551，每组连杆组551包括一对左右间隔设置的连杆件5511，每一连杆件5511包括第一连杆5511a和第二连杆5511b，第一连杆5511a的一端与第二连杆5511b的一端铰接，该铰接端还分别与第一连接部561、第二连接部562、第三连接部571和第四连接部572铰接，第一连杆5511a的另一端与活动板52铰接，第二连杆5511b的另一端与固定板51铰接，连杆机构55上下伸缩带动第一推块56和第二推块57沿螺杆53做相反方向的移动。

活动板52的下端面对称设有一对朝固定板51方向的导向柱521，固定板51的上端面相应对称设有一对朝活动板52方向的导向套511，导向柱521插设于导向套511内，具体地，连杆机构55在伸缩时，导向柱521相对于导向套511的上下移动。

本优选实施例中，调节机构5还包括平行于螺杆53设置并穿设第一推块56和第二推块57的平衡杆58，相应地，第一推块56和第二推块57分别开设有供螺杆53穿过的螺孔563、573、以及供平衡杆58穿过的通孔564、574，螺杆53正反转时，带动第一推块56和第二推块57沿螺杆53相反的方向运动，平衡杆58插设于第一推块56和第二推块57的通孔中，可平衡两推块的横向作用力。可知，其它实施例中，调节机构5可以仅包括螺杆53。

第二电机54驱动螺杆53正反转动时，连杆机构55做伸缩运动，从而带动活动板52和动磨轮组件2升降，第一推块56和第二推块57相向运动时，连杆机构55被拉伸，带动动磨轮组件2上升，使得动磨轮21相对于静磨轮33的锥形研磨间隙变小，咖啡粉粉径变小；第一推块56和第二推块57相背运动时，连杆机构55被压缩，带动动磨轮组件2下降，使得动磨轮21相对于静磨轮33的锥形研磨间隙变大，咖啡粉粉径变大。

第二电机54与控制单元(未标示)电连接，并由该控制单元发出的信号驱动第二电机54的正转或反转。第二电机54的无极推进使得螺杆53无极转动，最终实现研磨所得咖啡粉粉径的无极调控。并且，控制单元可根据用户需求进行多种设置，比如针对咖啡豆品种或咖啡成品进行咖啡粉粉径的设置、遥控操作设置、与第一电机41的配合设置等，此处不予限制。

本优选实施例中，支撑座22的下套接管222与调节机构5的活动板52之间设有轴承6，以减小第一电机41在运转过程的阻力，保证该咖啡豆研磨装置100在研磨及调节过程的精确性，使研磨所得咖啡粉粗细均匀。

实施例二：

参照图5所示，本实施例中的咖啡豆研磨装置与实施例一的结构基本相同，不同之处在于：螺杆53和/或平衡杆58外分别套设一弹性元件59，该弹性元件59设于第一推块56和第二推块57之间以使第一推块56和第二推块57保持外移趋势，以平衡第一推块56和第二推块57之间的推动力，使得调控过程较为可靠。

本技术方案通过第二电机驱动螺杆转动，带动连杆机构的伸缩，从而带动活动板及动磨轮组件的升降，咖啡粉粗细的精确调整，且该操作能够实现无机调控，此外还有效避免了手工操作存在的不便和安全隐患。此外，本发明的咖啡豆研磨装置及咖啡机可以满足用户不同的需求，提高咖啡研磨的均匀性和咖啡成品的品质。

需要说明的是，本实施例的描述中，术语“前、后”、“左、右”、“上、下”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (11)

1.一种咖啡豆研磨装置(100)，包括：

用以将咖啡豆研磨成粉的研磨机构(1)，所述研磨机构(1)包括动磨轮组件(2)和设于动磨轮组件(2)外的静磨轮组件(3)；

用于驱动所述动磨轮组件(2)转动的第一电机(41)；

用于调节动磨轮组件(2)升降的调节机构(5)；

其特征在于：所述调节机构(5)包括上下间隔设置的固定板(51)和活动板(52)、设于固定板(51)和活动板(52)之间的螺杆(53)、用于驱动螺杆(53)正反转的第二电机(54)、以及连杆机构(55)；

所述连杆机构(55)的一端与活动板(52)铰接，另一端与固定板(51)铰接；

所述活动板(52)与所述动磨轮组件(2)之间设有轴承(6)；

所述第二电机(54)驱动螺杆(53)正反方向转动，以使连杆机构(55)上下伸缩并带动活动板(52)和动磨轮组件(2)的升降。

2.根据权利要求1所述的咖啡豆研磨装置(100)，其特征在于：所述螺杆(53)的螺纹段间隔螺接有第一推块(56)和第二推块(57)，所述第一推块(56)的两端分设有第一连接部(561)和第二连接部(562)，所述第二推块(57)的两端分设有第三连接部(571)和第四连接部(572)，所述连杆机构(55)具有四组连杆，并分别与所述第一连接部(561)、第二连接部(562)、第三连接部(571)和第四连接部(572)铰接，连杆机构(55)上下伸缩带动所述第一推块(56)和第二推块(57)沿螺杆(53)做相反方向的移动。

3.根据权利要求1所述的咖啡豆研磨装置(100)，其特征在于：所述第二电机(54)与所述咖啡豆研磨装置(100)的控制单元电连接，用于根据控制单元发出的信号驱动第二电机(54)的正转或反转。

4.根据权利要求1所述的咖啡豆研磨装置(100)，其特征在于：所述调节机构(5)还包括平行于螺杆(53)设置的并穿设第一推块(56)和第二推块(57)的平衡杆(58)，所述第一推块(56)和第二推块(57)分别开设有与所述螺杆(53)螺接的螺孔(563、573)、以及供所述平衡杆(47)穿过的通孔(564、574)。

5.根据权利要求4所述的咖啡豆研磨装置(100)，其特征在于：所述螺杆(53)和/或平衡杆(58)外套设有弹性元件(59)，所述弹性元件(59)设于第一推块(56)和第二推块(57)之间以使第一推块(56)和第二推块(57)保持外移趋势。

6.根据权利要求2所述的咖啡豆研磨装置(100)，其特征在于：所述活动板(52)的下端面对称设有一对朝固定板(51)方向的导向柱(521)，所述固定板(51)的上端面相应对称设有一对朝活动板(52)方向的导向套(511)，所述导向柱(521)插设于所述导向套(511)内并可相对所述导向套(511)上下移动。

7.根据权利要求6所述的咖啡豆研磨装置(100)，其特征在于：所述活动板(52)的下端面设有四组第一安装部(522)，用以分别与四组连杆机构(55)的上端铰接，所述固定板(51)的上端面设有四组第二安装部(512)，用以分别与四组连杆机构(55)的下端铰接。

8.根据权利要求1所述的咖啡豆研磨装置(100)，其特征在于：所述动磨轮组件(2)包括动磨轮(21)、支撑座(22)及锁紧件(23)，所述支撑座(22)的上下两侧分别具有上套接管(221)和下套接管(222)，所述动磨轮(21)的底面设有限位槽(211)，所述支撑座(22)上侧面相应设有与所述限位槽(211)匹配的限位柱(223)，所述动磨轮(21)套设于上套接管(221)并通过锁紧件(23)固定。

9.根据权利要求8所述的咖啡豆研磨装置(100)，其特征在于：所述第一电机(41)的输出轴(411)插设于所述下套接管(222)内，所述输出轴(411)及下套接管(222)管壁适配设有可防止相互径向转动的限位结构，以使第一电机(41)与支撑座(22)同步转动，所述动磨轮组件(2)的升降带动下套接管(222)相对于输出轴(411)上下移动。

10.根据权利要求8或9所述的咖啡豆研磨装置(100)，其特征在于：所述静磨轮组件(3)包括壳体(31)、固设于壳体(31)内的静磨轮支架(32)及静磨轮(33)，所述壳体(31)的内壁下端向内弯曲形成有限位凹槽(311)，所述支撑座(22)的下端面设有与所述限位凹槽(311)适配的凸缘(224)，所述壳体(31)还开设有咖啡粉出口(312)。

11.一种咖啡机，其特征在于：包括如权利要求1～10任一项所述的咖啡豆研磨装置(100)。

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