KR101585052B1 - 베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치 - Google Patents

베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치 Download PDF

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Abstract

베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치가 개시된다. 본 발명의 베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치는 식품 물성 분석용 프로브 장치로서, 각각의 상악용 치아 모형들이 설치되는 상악 모형을 구비하며, 상,하부로 왕복 운동하는 프레스장치의 가압부재가 결합되는 상악 설치부; 하악용 치아 모형들이 설치되는 하악 모형을 구비하고, 상기 상악 모형와 맞물리도록 축 결합부에 의해 상기 상악 설치부와 결합되는 하악 설치부; 및 상기 하악 설치부가 설치되어 지지되는 베이스를 포함하고, 상기 가압부재와 상악 설치부 사이에는 상기 가압부재와 상기 축 결합부가 연동되어 상기 상악 설치부와 하악 설치부가 저작운동을 하도록 하기 위한 연결부가 마련되되, 상기 연결부는, 상기 상악 설치부에 결합되는 하부 베어링부; 상기 가압부재에 결합되는 상부 베어링부; 및 상기 상부 베어링부와 하부 베어링부에 양단이 각각 꺽임이 자유롭도록 결합되는 연결로드로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 프레스의 상,하 운동과 상악 모형과 하악 모형의 저작운동이 원활하게 연동됨으로써, 식품의 물리적 특성을 보다 정확하게 측정할 수 있고, 객관적으로 분석할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

Description

베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치{PROBE DEVICE FOR FOOD TEXTURE PROFILE ANALYSIS HAVING BALL BEARING LINKARE STRUCTURE}
본 발명은 베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 식품 물성 분석용 프로브 장치에서 프레스의 수직운동과 턱관절 운동이 베어링에 의해 원활하게 연동될 수 있을 뿐만 아니라, 상악과 하악이 원활하게 교합되도록 함으로써, 실제 사람의 저작운동과 유사한 저작실험을 할 수 있는 베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치에 관한 것이다.
식품에서 맛이 있다는 것은 단순한 그 맛뿐만이 아니라 혀에서 느끼는 느낌이나 씹히는 촉감 등에 직접 관계하는 경우가 많다. 또한 사람은 식품의 단단함, 연함, 점성, 탄성, 조밀성 및 알맹이의 크기 등을 입안에서의 물리적 자극이나 촉감 등에 의하여 알고, 그것에 의하여 식품의 선도, 숙성도, 삶은 정도, 이물의 유무, 성분 조성 등을 판단하여 그 품질을 평가할 수도 있다.
식품의 조직감(texture)은 그 식품 섭취에 대한 우리의 결정에 중요한 영향을 미치고, 소비자의 식품 구매의사에 영향을 미친다. 따라서 식품 업계에서는 식품이 소비자가 선호하는 조직감을 갖도록 제품개발단계에서 조직감 분석을 실시한다.
식품의 조직감 분석은 관능 평가와 기기를 이용한 2가지 방법으로 측정할 수 있다. 하지만 관능 평가의 경우 조직감 평가항목을 객관적으로 수치화하기에는 어려움이 많다. 따라서 일반적인 식품의 물성 측정은 여러 종류의 조직감 분석(texture analyser) 기기를 이용하여 분석하고 있다.
종래기술로서, 일본국공개특허 공개번호 제2006-227021호(공개일 : 2006.08.31)에는 다공성 식품 식감 평가 방법, 다공성 식품 데이터 처리 장치가 개시되어 있다. 이러한 다공성 식품 식감 평가 방법, 다공성 식품 데이터 처리 장치는, 다공성 식품의 파쇄 및 저작시에 발생 하는 소리 및 진동을, 샤프니스 및 러프니스를 음향 평가량으로써 이용해 음향 해석하여 음향 해석에 의해 얻어진 수치를 이용하여 관능 시험에 의한 평가를 실시하지 않고 다공성 식품의 식감을 평가하도록 된 것이다.
일본국 공개특허 공개번호 제2004-12242호(공개일 : 2004.01.15)에는 식감 측정 방법 및 그 장치가 개시되어 있다. 이러한 식감 측정 방법 및 그 장치는, 뼈전도에 의한 식품의 파쇄의 진동을 측정해, 파쇄의 위치로부터 식감을 정량화하는 식감 측정장치로서, 치아에 상당하는 복수의 박판과 그 양측 방에 접속된 2개의 센서를 갖는 턱뼈에 상당하는 제1 지지재와 복수의 박판으로 기대 사이에 식품을 협지해 파쇄 하기 위해서, 제1 지지재를 이동하는 구동 수단과 센서에 의해 파쇄의 진동을 전기신호로 변환해 취득하는 취득 수단과 전기신호의 시간차와 감쇠에 의한 상대 진폭 차이, 파쇄의 위치와 정위의 정도를 나타내는 지표를 요구하는 산출 수단으로 구성된 것이다.
이와 같은 종래기술에 의한 식감 측정장치들과 같은 기기에 의한 분석은 쉽고, 재현성 있는 결과를 얻을 수 있으며, 빠르게 수행될 수 있다는 장점이 있다. 그러나 이러한 분석에 사용되는 프로브는 대체로 단순한 실린더(cylinder) 형태, 핀(pin) 형태, 원뿔 형태, 칼날(blade) 형태를 지니고 있고, 전술한 바와 같은 치아에 상당하는 박판이 사용되었기 때문에, 실제로 치아를 구성하는 어금니, 앞니, 송곳니 등에 의한 식감을 정확하고 객관적으로 분설할 수 없는 문제점이 있었다. 즉, 현재 사용되는 단순한 형태의 프로브들은 인간의 치아 형태와 전혀 다른 형태와 크기를 갖고 있으므로 인간이 저작해야할 식품의 물리적 특성을 객관적으로 분석할 수 없는 문제점이 있었던 것이다.
한편, 이러한 문제점은 실제 인간의 표준형 치아 형태를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치를 제공함으로써 다소 해소될 수 있었다. 즉, 치아 형태의 프로브 장치를 이용하여 식품의 물리적 특성을 객관적으로 분석할 수 있었다.
그러나, 이와 같은 치아 형태를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치는 상악 모형과 하악 모형이 수직방향으로 운동하여 교합되도록 구성되어 있었기 때문에 사람이 턱관절을 이용하여 저작운동하는 것과는 많은 차이가 있어서 식품의 물성을 정확하게 측정하기 곤란한 문제점이 있었다.
일본국공개특허 공개번호 제2006-227021호(공개일 : 2006.08.31) 일본국 공개특허 공개번호 제2004-12242호(공개일 : 2004.01.15)
본 발명의 목적은, 실제 인간의 표준형 치아 형태의 프로브 장치를 제공함은 물론, 프레스의 상,하 운동과 상악 모형과 하악 모형의 저작운동이 원활하게 연동되도록 하여 실제 인간의 턱관절 저작운동과 흡사한 저작운동이 가능하도록 함으로써, 식품의 물리적 특성을 보다 정확하게 측정할 수 있여 객관적으로 분석할 수 있는 프로브 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 식품 물성 분석용 프로브 장치로서, 각각의 상악용 치아 모형들이 설치되는 상악 모형을 구비하며, 상,하부로 왕복 운동하는 프레스장치의 가압부재가 결합되는 상악 설치부; 하악용 치아 모형들이 설치되는 하악 모형을 구비하고, 상기 상악 모형와 맞물리도록 축 결합부에 의해 상기 상악 설치부와 결합되는 하악 설치부; 및 상기 하악 설치부가 설치되어 지지되는 베이스를 포함하고, 상기 가압부재와 상악 설치부 사이에는 상기 가압부재와 상기 축 결합부가 연동되어 상기 상악 설치부와 하악 설치부가 저작운동을 하도록 하기 위한 연결부가 마련되되, 상기 연결부는, 상기 상악 설치부에 결합되는 하부 베어링부; 상기 가압부재에 결합되는 상부 베어링부; 및 상기 상부 베어링부와 하부 베어링부에 양단이 소정의 각도 범위 내에서 자유롭게 각각 꺽이도록 결합되는 연결로드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치에 의해 달성된다.
상기 하부 베어링부는, 내부에 제1 베어링이 안착되는 제1 베어링 안착단과 중공형의 제1 베어링커버가 안착되는 제1 커버 안착단이 형성되어 상기 상악 설치부의 상면에 결합되는 제1 베어링 하우징; 및 상기 제1 베어링커버에 일단이 삽입된 상태에서 상기 제1 베어링 하우징의 저면으로부터 삽입되는 제1 결합볼트로 체결되어 상기 제1 베어링에 의해 자체 회전이 지지되면서 상기 제1 베어링 하우징과 일체화되고, 타단에는 상기 연결로드의 하단부와 축 결합 되기 위한 축공을 구비한 제1 조인트가 마련된 제1 샤프트 조인트로 이루어지고, 상기 상부 베어링부는, 내부에 제2 베어링이 안착되는 제2 베어링 안착단과 중공형의 제2 베어링커버가 안착되는 제2 커버 안착단이 형성되어 상기 가압부재의 저면에 결합되는 제2 베어링 하우징; 및 상기 제2 베어링커버에 일단이 삽입된 상태에서 상기 제2 베어링 하우징의 상면으로부터 삽입되는 제2 결합볼트로 체결되어 상기 제2 베어링에 의해 자체회전 지지되면서 상기 제2 베어링 하우징과 일체화되고, 타단에는 상기 연결로드의 상단부와 축 결합 되기 위한 축공을 구비한 제2 조인트가 마련된 제2 샤프트 조인트로 이루어질 수 있다.
상기 연결로드의 양단에는, 상기 제1 조인트와 제2 조인트가 각각 삽입되어 축으로 각각 회전가능하게 결합되기 위한 요크부가 각각 형성되고, 상기 축공과 축 사이에는 조인트 베어링이 각각 설치되어 상기 제1 샤프트 조인트와 제2 샤프트 조인트의 꺽임 회전을 지지할 수 있다.
상기 축 결합부는, 일단이 상기 하악 설치부의 배면에 결합되는 하부 연결부재; 일단이 상기 상악 설치부의 배면에 결합되는 상부 연결부재; 및 상기 상,하부 연결부재의 각 타단부를 관통하여 상기 상,하부 연결부재를 축 결합하는 연결축으로 이루어질 수 있다.
상기 베이스는, 상기 하악 설치부가 안착되어 결합되는 중앙블록; 및 상기 중앙블록의 양쪽에 각각 결합되어 상기 중앙블록을 지지하는 각각의 사이드블록들로 이루어질 수 있다.
상기 베이스에는, 상기 하악 설치부가 결합되는 상기 중앙블록을 수평선을 기준으로 소정의 각도 내에서 조절하기 위한 각도조절수단이 마련되되, 상기 각도조절수단은, 상기 사이드블록이 결합되는 상기 중앙블록의 한쪽 측면 또는 양쪽 측면에 형성되는 다수개의 각도 조절홈; 및 상기 각도 조절홈들에 선택적으로 삽입되어 상기 중앙블록의 각도를 고정하도록 상기 각도 조절홈에 대응되는 위치의 상기 사이드블록에 형성되는 각도 조절돌기로 이루어질 수 있다.
상기 각도 조절홈들은, 상기 사이드블록을 상기 중앙블록에 결합하는 결합볼트가 체결되는 체결공을 기준으로 방사형으로 배치되되, 상기 체결공의 양쪽에 각각 배치되고, 상기 각도 조절돌기는, 상기 결합볼트가 관통하는 볼트 관통공을 기준으로 양쪽에 각각 배치될 수 있다.
상기 사이드블록들에는, 상기 가압부재의 하강 작동으로 상기 연결부가 상기 상악 설치부를 작동시켜 상악 모형과 하악 모형의 저작운동이 이루어질 때, 상기 중앙블록을 전방 또는 후방으로 슬라이드 되도록 하기 위한 장공이 수직방향으로 각각 형성되고, 상기 장공들에는 상기 프로브 장치의 바닥판에 결합되기 위한 장볼트가 관통 설치될 수 있다.
상기 사이드블록들에는, 상기 중앙블록을 전방 또는 후방으로 위치변경시키고 변경된 위치를 고정하기 위한 장공이 수직방향으로 각각 형성되고, 상기 장공들에는 위치결정홈들이 연이어 형성되며, 상기 장공들을 통하여 상기 프로브 장치의 바닥판에 결합되기 위한 장볼트가 관통 설치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 프레스장치의 상,하 운동과 상악 모형과 하악 모형의 저작운동이 베어링 구조를 갖는 연결부에 의해 원활하게 연동됨으로써, 식품의 물리적 특성을 보다 정확하게 측정할 수 있고, 객관적으로 분석할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2a,2b는 도 1에 도시된 베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치의 결합상태 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 연결부의 결합상태를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 각도조절수단에 의해 중앙블록의 각도가 조절된 상태를 도시한 개략적 측면도들이다.
도 5는 도 1에 도시된 베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치의 저작운동 전 상태를 도시한 측면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치의 저작운동 후 상태를 도시한 측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2a,2b는 도 1에 도시된 베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치의 결합상태 사시도이다. 그리고 도 3은 도 1에 도시된 연결부의 결합상태를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치는, 인간의 저작운동과 흡사한 저작운동을 통하여 식품의 물성을 분석하기 위한 것으로, 각각의 상악용 치아 모형(24)들이 설치되는 상악 모형(22)을 구비하며, 상,하부로 왕복 운동하는 프레스장치(12)의 가압부재(14)가 결합되는 상악 설치부(20)와, 하악용 치아 모형(34)들이 설치되는 하악 모형(32)을 구비하고, 상악 모형(22)와 맞물리도록 연결부(40)에 의해 상악 설치부(20)와 결합되는 하악 설치부(30)와, 하악 설치부(30)가 설치되어 지지되는 베이스(50)를 포함하여 구성된다.
아래에서는 각 구성을 보다 구체적을 설명하기로 한다.
프레스 장치(12)는 상부 영역에 구비된 가압부재(14)를 승,하강시키도록 구성되고, 하부에는 베이스(50)가 안착되는 바닥판(16)이 마련되며, 도시되지 않았으나 가압부재(14)를 가압하는 정도 등을 감지하기 위한 센서 및 제어부 등이 내설됨은 당연하다.
상악 설치부(20)는, 저면에 상악 모형(22)이 결합되는 구조를 갖으며, 배면에는 축 결합부(60)를 이루는 상부 연결부재((62)의 일단이 볼트로 결합된다. 이러한 상악 설치부(20)의 저면에는 상악 모형(22)의 위치를 가변시켜 결합하기 위한 다수개의 결합공이 형성된다. 이러한 다수개의 결합공에 의해 상악 모형(22)의 위치를 조절하여 고정할 수 있다.
하악 설치부(30)는, 상면에 하악 모형(32)이 결합되는 구조를 갖으며, 배면에는, 축 결합부(60)를 이루는 하부 연결부재(64)의 일단이 볼트로 결합된다. 이러한 하악 설치부(30)의 저면에는 하악 모형(32)의 위치를 가변시켜 결합하기 위한 다수개의 결합공이 형성된다. 이러한 다수개의 결합공에 의해 하악 모형(32)의 위치를 조절하여 고정할 수 있다.
상악 설치부(20)와 하악 설치부(30)는 축 결합부(60)에 의해 축 결합된다. 축 결합부(60)는, 전술한 상악 설치부(20)의 배면에 결합되는 상부 연결부재(62)와, 하악 설치부(30)의 배면에 결합되는 하부 연결부재(64)와, 상,하부 연결부재(62,64)의 각 타단부를 관통하여 상,하부 연결부재(62,64)를 축 결합하는 연결축(66)으로 이루어진다. 이때, 상,하부 연결부재(62,64)는 소정의 길이로 후방쪽(치아 모형이 설치되지 않은 방향)으로 연장된 구조를 갖으며, 특히 하부 연결부재(64)는 도 1 및 도 2a,2b에 도시된 바와 같이, 하악 설치부(30)에 근접한 영역에는 수평부가 형성되고 수평부의 단부에서 상부 연결부재(62) 쪽으로 경사진 경사부가 형성된 구조를 갖는다. 이는 상,하악 설치부(20,30)가 저작운동을 할 때 서로 평행한 상태가 되도록 소정의 간격을 형성하기 위한 것이다.
연결부(40)는, 상악 설치부(20)와 가압부재(14)를 연결하여 가압부재(14)의 가압력이 상악 설치부(20)에 전달되도록 하기 위한 것으로, 상악 설치부(20)의 상면에 결합되는 하부 베어링부(42)와, 가압부재(14)에 결합되는 상부 베어링부(44)와, 상부 베어링부(42)와 하부 베어링부(44)에 양단이 각각 꺽임이 자유롭도록 결합되는 연결로드(46)로 이루어진 것이다. 즉, 연결부(40)는, 가압부재(14)가 승,하강할 때, 가압부재(14)의 가압력으로 연결로드(46)의 상,하부 연결 영역이 다중으로 꺽이도록 하여 상,하악 설치부(20,30)의 저작운동이 보다 자연스럽게 이루어지도록 구성된 것이다.
연결부(40)를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
하부 베어링부(42)는, 내부에 제1 베어링(42A)이 안착되는 제1 베어링 안착단(42B)과 중공형의 제1 베어링커버(42E)가 안착되는 제1 커버 안착단(42C)이 형성되어 상악 설치부(20)의 상면에 결합되는 제1 베어링 하우징(42D)과, 제1 베어링커버(42E)에 일단이 삽입된 상태에서 제1 베어링 하우징(42D)의 저면으로부터 삽입되는 제1 결합볼트(42F)로 체결되어 제1 베어링(42A)에 의해 자체 회전이 지지되면서 제1 베어링 하우징(42D)과 일체화되고, 타단에는 연결로드(46)의 하단부(46A)와 축(42J)으로 결합 되기 위한 축공(42I)을 구비한 제1 조인트(42H)가 마련된 제1 샤프트 조인트(42G)로 이루어진 것이다.
이때, 연결로드(46)의 하단부(46A)에는 제1 조인트(42H)가 삽입되어 상기 축(42J)으로 회전 가능하게 결합되기 위한 요크부(46C)가 형성된다.
그리고, 전술한 축(42J)과 축공(42I) 사이에는 부싱 형태의 조인트 베어링(42K)가 설치된다.
이러한 구조의 하부 베어링부(42)는, 연결로드(46)의 하단부(46A)가 제1 베어링(42A)에 의해 자체 회전하고, 조인트 베어링(42K)에 의해 축(42J)를 중심으로 소정각도로 꺽일 수 있게 된다. 즉, 제1 베어링(42A)은 제1 샤프트 조인트(42G)의 자체 회전을 지지하고, 조인트 베어링(42K)은 제1 샤프트 조인트(42G)의 꺽임 회전을 지지하는 것이다.
상부 베어링부(44)는, 하부 베어링부(42)와 대칭되는 형상 및 구조를 갖는 것으로, 내부에 제2 베어링(44A)이 안착되는 제2 베어링 안착단(44B)과 중공형의 제2 베어링커버(44E)가 안착되는 제2 커버 안착단(44C)이 형성되어 가압부재(14)의 저면에 결합되는 제2 베어링 하우징(44D)과, 제2 베어링커버(44E)에 일단이 삽입된 상태에서 제2 베어링 하우징(44D)의 상면으로부터 삽입되는 제2 결합볼트(44F)로 체결되어 제2 베어링(44A)에 의해 자체 회전이 지지되면서 제2 베어링 하우징(44D)과 일체화되고, 타단에는 연결로드(46)의 상단부(46B)와 축(44J)으로 결합 되기 위한 축공(44I)을 구비한 제2 조인트(44H)가 마련된 제2 샤프트 조인트(44G)로 이루어진 것이다. 제2 베어링 하우징(44D)의 상면은 결합 브라켓(44L)에 의해 가압부재(14)의 저면에 결합된다.
이때, 연결로드(46)의 상단부(46B)에는 제2 조인트(44H)가 삽입되어 축(44J)으로 회전 가능하게 결합되기 위한 요크부(46C)가 형성된다. 그리고, 전술한 축(44J)과 축공(44I) 사이에는 부싱 형태의 조인트 베어링(44K)이 설치된다. 이러한 구조의 하부 베어링부(46)는, 연결로드(46)의 상단부(46B)가 제2 베어링(44A)에 의해 자체 회전하고, 조인트 베어링(44K)에 의해 축(44J)를 중심으로 소정각도로 꺽일 수 있게 된다. 즉, 제2 베어링(44A)은 제2 샤프트 조인트(44G)의 자체 회전을 지지하고, 조인트 베어링(44K)은 제2 샤프트 조인트(44G)의 꺽임 회전을 지지하는 것이다.
이와 같은 연결부(40)는, 연결로드(46)의 하단부(46A)가 하부 베어링부(42)에 의해 꺽임 및 회전이 가능하게 지지되고, 상단부(46B)가 상부 베어링부(44)에 의해 꺽임 및 회전이 가능하게 지지됨으로써 가압부재(14)의 승,하강 작동시에 상,하악 설치부(20,30)의 저작운동과 연동될 수 있게 된다. 즉, 상악 설치부(20)와 하악 설치부(30)가 수직으로 교합되지 않고 사람의 턱 관절과 같은 저작운동을 할 수 있도록 유연성이 부여될 수 있는 것이다.
베이스(50)는, 하악 설치부(30)가 설치되어 지지되는 것으로, 하악 설치부(30)가 안착되어 결합되는 중앙블록(52)과, 중앙블록(52)의 양쪽에 각각 결합되어 중앙블록(52)을 지지하는 각각의 사이드블록(54)들로 이루어진다.
이러한 베이스(50)에는, 하악 설치부(30)가 결합되는 중앙블록(52)을 수평선을 기준으로 소정의 각도 내에서 조절하기 위한 각도조절수단이 마련된다. 즉, 중앙블록(52)이 수평선을 기준으로 전방쪽으로 경사지게 기울어지는 각도가 소정 각도 내에서 조절 가능하도록 구성된 것이다.
각도조절수단을 구체적으로 설명한다.
각도조절수단은, 사이드블록(54)이 결합되는 중앙블록(52)의 한쪽 측면 또는 양쪽 측면에 형성되는 다수개의 각도 조절홈(52A)과, 각도 조절홈(52A)들에 선택적으로 삽입되어 중앙블록(52)의 각도를 고정하도록 각도 조절홈(52A)에 대응되는 위치의 사이드블록(54)에 형성되는 각도 조절돌기(54A)로 이루어진다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙블록(52)의 한쪽 측면 또는 양쪽 측면에는 각도 조절홈(52A)이 형성되고, 각도 조절홈(52A)이 형성된 면과 접하는 사이드블록(54)의 면에는 선택적으로 각 각도 조절홈(52A)에 삽입되는 각도 조절돌기(54A)가 형성되는 것이다.
이때, 중앙블록(52)의 각도가 조절되는 것은, 각도 조절돌기(54A)가 각도 조절홈(52A)에 삽입된 상태에서, 사이드블록(54) 중앙블록(52)에 결합하는 결합볼트(56)가 중앙블록(52)에 형성되는 체결공(52B)에 체결됨으로써 가능하게 된다. 즉, 중앙블록(52)의 각도가 조절된 상태에서, 결합볼트(56)를 체결하여 조임으로써 양쪽의 사이드블록(54)이 중앙블록(52)에 결합되고, 조절된 각도도 고정될 수 있는 것이다.
한편, 각도 조절홈(52A)들은, 체결공(52B)을 기준으로 방사형으로 배치되되, 체결공(52B)의 양쪽에 각각 배치되는 구조를 갖는다. 그리고 각도 조절홈(52A)들은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 부채꼴 형상으로 형된다.
각도 조절돌기(54A)는, 결합볼트(56)가 관통하도록 사이드블록(54)에 형성되는 볼트 관통공(54B)을 기준으로 볼트 관통공(54B)의 양쪽에 각각 배치된다.
이와 같이, 각도 조절홈(52A)이나 각도 조절돌기(54A)가 체결공(52B) 및 볼트 관통공(54B)의 양쪽에 마련되므로 중앙블록(52)의 각도 고정이 안정적으로 이루어질 수 있다.
한편, 사이드블록(54)들에는, 도 2a에 도시된 바와 같이 가압부재(14)의 하강 작동으로 연결부(40)가 상악 설치부(20)를 작동시켜 상악 모형(22)과 하악 모형(32)의 저작운동이 이루어질 때, 중앙블록(52)을 전방 또는 후방으로 슬라이드 되도록 하기 위한 장공(54C)이 수직방향으로 각각 형성되고, 장공(54C)들에는 프로브 장치의 바닥판(16)에 결합되기 위한 장볼트(54D)가 관통 설치된다. 이때, 장볼트(54D)는 머리 부분이 사이드블록(54)의 상면으로 노출되도록 설치될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치의 작용을 설명하기로 한다.
베이스(50)의 양 사이드블륵(54)들이 장공(54C)을 관통하는 장볼트(54D)에 의해 바닥판(16)에 체결되어 고정되고, 가압부재(14)와 상악 설치부(20)가 연결부(40)에 의해 연결된 상태에서, 상악 설치부(20)에는 상악 모형(22)을 설치하고, 하악 설치부(30)에는 하악 모형(32)을 설치한다.
이때, 상악 모형(22)에는 상악용 치아 모형(24)들이 마련되고, 하악 모형(32)에는 하악용 치아 모형(34)들이 설치됨은 물론이다. 이 치아 모형(24,34)들은 교체 가능하도록 각 모형(22,32)에 설치된다.
그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 체결볼트(56)를 풀어 양쪽의 사이드블록(54)과 중앙블록(52)이 헐거워지도록 하고, 중앙블록(52)의 각도를 조절하여 각도 조절돌기(54A)가 소정각도의 각도 조절홈(52A)에 삽입되도록 한다. 이어서 체결볼트(56)를 조여 중앙블록(52)의 조절된 각도가 고정되도록 한다. 이러한 각도 조절에 의해 도 4의 각 도면에 도시된 바와 같이 중앙블록(52)은 다양한 각도로 조절될 수 있다. 즉, 중앙블록(52)은 수평(H)선을 기준으로 0 - 25°까지 각도조절이 가능한 것이다.
이와 같이 중앙블록(52)을 전방으로 소정각도로 기울어지게 조절하는 것은, 상악 설치부(20)와 하악 설치부(30)의 저작운동이 사람 턱관절의 저작 운동과 유사하도록 하기 위한 것이다. 즉, 종래의 프로브 장치는, 하악 모형이 수평으로 고정된 상태에서 상악이 수직으로 하강하여 저작운동을 하도록 함으로써 실제 사람의 저작운동과 거리가 멀었던 것을 보완하기 위한 것이다.
한편, 각 사이드블록(54)의 장공(54C)을 통하여 장볼트(54D)들을 바닥판(16)에 체결한다. 이때, 사이드블록(54)들은 상,하악 설치부(20,30)의 저작 운동시에 연결부(40)의 가압력이 100% 수직으로 상악 설치부(20)에 전달될 수 있도록 장공(54C)의 범위 내에서 슬라이드 될 수 있다. 즉, 상악 설치부(20)가 하강하면서 하악 설치부(30)를 가압하면서 저작운동을 할 때, 베이스(50)를 이루는 사이드블록(54)이 장공(54C)의 범위 내에서 슬라이딩되면서 전방 또는 후방으로 이동하게 되므로 상악 모형(22)과 하악 모형(32)의 저작운동이 원활하게 이루어질 수 있게 되는 것이다.
이를 위해서 장공(54C)들은 도 2a에 도시된 바와 같이 위치결정홈(54E)들이 삭제된 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 사이드블록(54)들이 슬라이드 되지 않도록 그 위치를 조절하여 고정하기 위해서는 도 1이나 도 2b에 도시된 바와 같이 장공(54C)에 위치결정홈(54E)들을 다수개 형성하여, 장볼트(54D)를 원하는 위치결정홈(54E)을 통하여 바닥판(16)에 체결한다.
이와 같이 베이스(50)의 각도 및 위치가 고정되면, 상악 모형(22)과 하악 모형(32) 사이에 측정 분석할 식품을 배치하고, 프레스장치(12)를 작동시킨다.
프레스장치(12)의 작동으로 가압부재(14)가 하강하면서 연결부(40)를 가압한다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이 가압부재(14)의 작동전 상태에서, 가압부재(14)가 하강하면서 연결부(40)를 가압하면, 가압부재(14)의 가압력이 연결부(40)의 연결로드(46)를 통하여 상악 설치부(20)로 전달되므로, 상악 설치부(20)는 연결축(66)을 중심으로 하악 설치부(30) 쪽으로 회전한다. 이때, 가압부재(14)가 하강할 때, 상부 베어링부(44)와 연결로드(46)의 상단부(46B)와, 하부 베어링부(42)과 연결로드(46)의 하단부(46A)가 소정의 범위 내에서 자유롭게 꺽이게 된다.
이러한 구조에 의해, 상악 설치부(20)가 축 결합부(60)의 연결축(66)을 중심으로 상향으로 벌어져, 가압부재(14)의 중심축 선과 상악 설치부(20)의 중심 수직선이 일치하지 않은 상태에서도 가압부재(14)와 상악 설치부(20)의 연결상태를 유지하고, 가압부재(14)가 하강하게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이 가압부재(14)의 가압력을 상악 설치부(20)에 전달하여 소정의 압력으로 상,하악 모형(22,32)이 교합되어 저작운동을 할 수 있게 하는 것이다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 베이스(50)의 중앙블록(52)이 전방으로 경사지게 각도 조절되어 하부 모형(32)이 전방으로 기울어진 상태이고, 상악 설치부(20)가 축 결합부(60)에 의해 상향으로 경사지게 벌어진 상태에서 가압부재(14)가 하강하더라도 다중으로 꺽이도록 된 연결부(40)에 의해 상,하악 모형(22,32)의 각 치아모형(24,34)들이 수평으로 맞닿아 물리게 되는 것이다. 즉, 연결부(40)와 축 결합부(60)의 연동으로 상,하악 설치부(20,30)의 저작운동이 사람 턱관절의 저작운동과 흡사하게 저작운동을 하게 되므로, 각 치아모형(24,34)들 사이에 배치된 식품의 물성을 사람의 저작운동과 흡사한 조건으로 측정할 수 있는 것이다.
그리고, 연결부(40)의 제1,2 베어링(42A,44A)은 제1,2 샤프트 조인트(42G,44G)의 자체 회전을 지지하고, 각 조인트 베어링(42K,44K)은 연결로드(46)의 꺽임 회전을 지지하게 되므로, 가압부재(14)의 승,하강 작동으로 인한 상,하악 설치부(20,30)의 저작운동이 자연스럽게 이루어질 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
12 : 프레스장치 14 : 가압부재
16 : 바닥판
20 : 상악 설치부 22 : 상악 모형
24,34 : 치아모형 30 : 하악 설치부
32 : 하악 모형 40 : 연결부
42 : 하부 베어링부 44 : 상부 베어링부
46 : 연결로드 50 : 베이스
52 : 중앙블록 52A : 각도 조절홈
52B : 체결공 54 : 사이드블록
54A : 각도 조절돌기 54B : 볼트 관통공
56 : 체결볼트 60 : 축 결합부
62 : 상부 연결부재 64 : 하부 연결부재
66 : 연결축

Claims (9)

  1. 식품 물성 분석용 프로브 장치로서,
    각각의 상악용 치아 모형들이 설치되는 상악 모형을 구비하며, 상,하부로 왕복 운동하는 프레스장치의 가압부재가 결합되는 상악 설치부; 하악용 치아 모형들이 설치되는 하악 모형을 구비하고, 상기 상악 모형와 맞물리도록 축 결합부에 의해 상기 상악 설치부와 결합되는 하악 설치부; 및 상기 하악 설치부가 설치되어 지지되는 베이스를 포함하고,
    상기 가압부재와 상악 설치부 사이에는 상기 가압부재와 상기 축 결합부가 연동되어 상기 상악 설치부와 하악 설치부가 저작운동을 하도록 하기 위한 연결부가 마련되되, 상기 연결부는, 상기 상악 설치부에 결합되는 하부 베어링부; 상기 가압부재에 결합되는 상부 베어링부; 및 상기 상부 베어링부와 하부 베어링부에 양단이 소정의 각도 범위 내에서 자유롭게 각각 꺽이도록 결합되는 연결로드로 이루어지며,
    상기 베이스는,
    상기 하악 설치부가 안착되어 결합되는 중앙블록; 및 상기 중앙블록의 양쪽에 각각 결합되어 상기 중앙블록을 지지하는 각각의 사이드블록들로 이루어지고,
    상기 베이스에는,
    상기 하악 설치부가 결합되는 상기 중앙블록을 수평선을 기준으로 소정의 각도 내에서 조절하기 위한 각도조절수단이 마련되되,
    상기 각도조절수단은,
    상기 사이드블록이 결합되는 상기 중앙블록의 한쪽 측면 또는 양쪽 측면에 형성되는 다수개의 각도 조절홈; 및
    상기 각도 조절홈들에 선택적으로 삽입되어 상기 중앙블록의 각도를 고정하도록 상기 각도 조절홈에 대응되는 위치의 상기 사이드블록에 형성되는 각도 조절돌기로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 베어링부는,
    내부에 제1 베어링이 안착되는 제1 베어링 안착단과 중공형의 제1 베어링커버가 안착되는 제1 커버 안착단이 형성되어 상기 상악 설치부의 상면에 결합되는 제1 베어링 하우징; 및 상기 제1 베어링커버에 일단이 삽입된 상태에서 상기 제1 베어링 하우징의 저면으로부터 삽입되는 제1 결합볼트로 체결되어 상기 제1 베어링에 의해 자체 회전이 지지되면서 상기 제1 베어링 하우징과 일체화되고, 타단에는 상기 연결로드의 하단부와 축 결합 되기 위한 축공을 구비한 제1 조인트가 마련된 제1 샤프트 조인트로 이루어지고,
    상기 상부 베어링부는,
    내부에 제2 베어링이 안착되는 제2 베어링 안착단과 중공형의 제2 베어링커버가 안착되는 제2 커버 안착단이 형성되어 상기 가압부재의 저면에 결합되는 제2 베어링 하우징; 및
    상기 제2 베어링커버에 일단이 삽입된 상태에서 상기 제2 베어링 하우징의 상면으로부터 삽입되는 제2 결합볼트로 체결되어 상기 제2 베어링에 의해 자체회전 지지되면서 상기 제2 베어링 하우징과 일체화되고, 타단에는 상기 연결로드의 상단부와 축 결합 되기 위한 축공을 구비한 제2 조인트가 마련된 제2 샤프트 조인트로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결로드의 양단에는,
    상기 제1 조인트와 제2 조인트가 각각 삽입되어 축으로 각각 회전가능하게 결합되기 위한 요크부가 각각 형성되고, 상기 축공과 축 사이에는 조인트 베어링이 각각 설치되어 상기 제1 샤프트 조인트와 제2 샤프트 조인트의 꺽임 회전을 지지하는 것을 특징으로 하는,
    베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 축 결합부는,
    일단이 상기 하악 설치부의 배면에 결합되는 하부 연결부재;
    일단이 상기 상악 설치부의 배면에 결합되는 상부 연결부재; 및
    상기 상,하부 연결부재의 각 타단부를 관통하여 상기 상,하부 연결부재를 축 결합하는 연결축으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 각도 조절홈들은,
    상기 사이드블록을 상기 중앙블록에 결합하는 결합볼트가 체결되는 체결공을 기준으로 방사형으로 배치되되, 상기 체결공의 양쪽에 각각 배치되고,
    상기 각도 조절돌기는,
    상기 결합볼트가 관통하는 볼트 관통공을 기준으로 양쪽에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는,
    베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 사이드블록들에는,
    상기 가압부재의 하강 작동으로 상기 연결부가 상기 상악 설치부를 작동시켜 상악 모형과 하악 모형의 저작운동이 이루어질 때, 상기 중앙블록을 전방 또는 후방으로 슬라이드 되도록 하기 위한 장공이 수직방향으로 각각 형성되고, 상기 장공들에는 상기 프로브 장치의 바닥판에 결합되기 위한 장볼트가 관통 설치되는 것을 특징으로 하는,
    베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 사이드블록들에는,
    상기 중앙블록을 전방 또는 후방으로 위치변경시키고 변경된 위치를 고정하기 위한 장공이 수직방향으로 각각 형성되고, 상기 장공들에는 위치결정홈들이 연이어 형성되며, 상기 장공들을 통하여 상기 프로브 장치의 바닥판에 결합되기 위한 장볼트가 관통 설치되는 것을 특징으로 하는,
    베어링 연동구조를 갖는 식품 물성 분석용 프로브 장치.
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