KR102365642B1

KR102365642B1 - 믹서의 양방향 회전 칼날 동력전달장치

Info

Publication number: KR102365642B1
Application number: KR1020200139131A
Authority: KR
Inventors: 김문규
Original assignee: 김문규
Priority date: 2020-10-26
Filing date: 2020-10-26
Publication date: 2022-02-18

Abstract

본 발명은 믹서기의 동력전달장치를 제안한다. 본 발명 장치는, 구동원에 의하여 정방향으로 회전하고, 상단부에는 제1회전칼날이 연동하도록 구비된 회전축(13)과; 그리고 회전축이 하부로 돌출하도록 관통한 상태로 지지되고 상부가 열린 하우징(1); 상기 하우징(1)의 상부를 덮도록 설치되는 하우징커버(2)를 포함한다. 그리고 하우징(1)이 내측에서 회전축(13)에 결합되어 같이 회전하는 태양기어(29); 하우징(1) 저면의 지지되고, 태양기어(29)에 외접하는 3개의 유성기어(5); 3개의 유성기어에 외접하여, 회전축(13)과 반대 방향으로회전하는 하나의 링기어(4)가 감속된 역회전 방향의 동력을 만든다. 그리고 링기어의 동력은, 링기어(4)와 체결되어 같이 회전하는 링기어커버(3)에 전달되고, 링기어커버(3)의 동력은 센터케이스(8)로 전달된다. 유성기어(5)는, 하우징(1)의 저면 상부에 성형된 베어링 장착홈(1a)에 압입되는 베어링(17)에 결합되는 기어핀(6)에 조립되어 회전 가능하게 지지된다. 그리고 기어핀(6)은, 베어링(17)에 삽입되는 원통형하부(6c)와, 태양기어(5)가 삽입되는 각형상부(6a)로 구성된다.

Description

믹서의 양방향 회전 칼날 동력전달장치{A power transmission device for mixer having two cutters rotating adversely}

본 발명은 서로 반대 방향으로 회전하는 한 쌍의 칼날을 가지는 믹서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정회전 회전축으로부터 역회전을 위한 동력을 전달하는 동력전달장치에 관한 것이다.

믹서는 대상물을 회전하는 칼날을 이용하여 분쇄하는 장치라고 할 수 있다. 예를 들면 과일과 같은 대상물을 보다 미세한 입자로 분쇄하기 위해서는 칼날의 고속 회전이 필요하다고 알려져 있다. 이러한 고속 회전은 실질적으로 모터의 고사양화를 필요로 하기 때문에 부품의 고급화에 기인하여 가격적인 부담이 단점으로 작용하게 된다.

이러한 단점을 해결하기 위한 선행 특허 문헌 중의 하나로 한국 특허 제10-2022492호를 들 수 있다. 이러한 선행 특허 문헌에 의하면, 대상물을 분쇄하기 위한 칼날을 상하로 배치되는 한 쌍으로 구성하고, 이들을 서로 반대방향으로 회전시킴으로써, 칼날의 회전은 절대적으로는 저속이라고 하더라도 고속 회전에 대응하는 미세 분쇄력을 제공할 수 있음을 알 수 있다. 그러나 이러한 선행 특허 문헌에서 제안하는 전체적인 구성에 의하면, 각각의 부품에 대한 가공이 매우 불편할 뿐만 아니라 합리적이지 않기 때문에, 전체적으로 가격 상승 또는 부품 제조 공정의 불편함 등이 제기되는 문제점이 있다고 판단된다.

본 발명의 목적은, 정방향으로 회전하는 제1칼날에 대하여 역방향으로 회전하는 제2칼날으로의 동력 전달을 위한 각각의 부품을 보다 쉽고 경제적으로 제조할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명 동력전달장치는, 구동원에 의하여 정방향으로 회전하고, 상단부에는 제1회전칼날이 연동하도록 구비된 회전축과, 회전축이 하부로 돌출하도록 관통한 상태로 지지되고 상부가 열린 하우징, 상기 하우징의 상부를 덮도록 설치되는 하우징커버, 하우징이 내측에서 회전축에 결합되어 같이 회전하는 태양기어, 하우징 저면의 지지되고, 태양기어에 외접하는 3개의 유성기어, 3개의 유성기어에 외접하여, 회전축과 반대 방향으로회전하는 하나의 링기어를 구비한다. 여기서 링기어커버가 링기어의 상부에 설치되고, 링기어와 체결되어 같이 회전하도록 설치되어 있다. 센터케이스는, 링기어커버의 내측면에 나사결합되고, 회전축을 감싸도록 설치되며, 링기어커버와 같이 회전하며, 제1회전칼날과 일정 간격을 가지는 하부에 위치하도록 상단부에 제2회전칼날이 설치되는 원통형상을 가지고 있다. 여기서 유성기어는, 하우징의 저면 상부에 성형된 베어링 장착홈에 압입되는 베어링에 결합되는 기어핀에 조립되어 회전 가능하게 지지된다. 그리고 기어핀은, 베어링에 삽입되는 원통형하부와, 태양기어가 삽입되는 각형상부로 구성되는 것을 특징으로 하는 믹서의 양방향 회전 칼날 동력전달장치.

여기서 링기어커버는 센터케이스와 나사 결합하도록 구현하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 기어핀이 조립된 베어링을, 하우징의 상면에 성형된 베어링장착홈에 압입하고, 기어핀의 상부에 파인블랭킹으로 성형되는 기어를 결합하도록 구성하는 것에 의하여, 실질적으로 감속을 위한 다수의 유성기어의 제조 및 조립이 아주 편리하게 되는 장점이 기대된다고 할 수 있다.

그리고 링기어를, 파인블랭킹에 의하여 별도로 생상하고, 링기어커버와 체결하도록 설계함으로써, 실질적으로 유성기어에 외접하는 링기어 주변 구성 부품의 생산이 편리하도록 함과 동시에 조립 공정의 생산성을 도모할 수 있을 것으로 기대할 수 있다. 또한 링기어커버와 센터케이싱을 나사 결합하도록 설계함으로써, 실질적인 조립의 편의성 및 안전성을 도모할 수 있고, 센터케이스만 스테인레스로 성형할 수 있도록 설계하여 경제성을 높일 수 있다고 생각된다.

도 1은 본 발명의 동력전달장치의 구성을 보인 단면 예시도.
도 2는 본 발명의 하우징 및 유성기어 부분의 평면도.
도 3은 본 발명의 하우징 및 유성기어 부분의 단면 예시도.

다음에는 도면에 도시한 실시례에 기초하면서, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

본 발명 믹서는 한 쌍의 회전칼날을 구비하고 있는데, 상부에 있는 제1회전칼날(21,23)은 정회전하는 것이고, 일정 간격을 가지고 하부에 있는 제2회전칼날(22)은 역회전하는 것이다. 상부의 제1회전칼날(21,23)은 회전축(13)의 상부에 결합되어 회전축(13)과 같이 회전하면서 대상물을 분쇄하는 것으로, 한 쌍의 칼날이 십자형상으로 결합되고 있다. 이러한 회전축(13)은 도시하지 않은 구동원으로부터 회전동력을 전달받아서 제1회전칼날(21)을 회전시키게 된다.

제1회전칼날(21,23)이 회전축(13)의 상부에 지지되는 구성에 대해서는 많은 실시례가 가능하지만, 도시한 실시례에서는 회전축(13)의 단차부부에 의하여 걸려지지되는 상부와셔(9)와 회전축(13)의 상단부에 체결되는 캡너트(28) 사이에서 지지된다. 그리고 상부의 제1회전칼날(21,23)은 십자형상으로 배치되는 한 쌍으로 구성되는 것이 바람직하다. 다음에는 정회전하는 회전축(13)으로부터 제2회전칼날(22)을 역방향으로 회전시키기 위한 동력전달구조에 대하여 살펴보기로 한다.

상술한 회전축(13)은, 상면이 개방된 용기 형상의 하우징(1)과, 하우징의 열린 상면에 결합되는 하우징커버(2)의 내측에서 수직상태로 지지된다. 그리고 회전축(13)의 상하단부는 하우징(1) 및 하우징커버(2)의 상하에 각각 돌출된 상태를 가지고 있다. 이러한 하우징(1)의 저면에는, 다수 개(구체적으로 예를 들면 3개)의 베어링(17)이 압입되기 위한 베어링 압입홈(1a)이 등간격으로 성형되어 있다. 이러한 베어링 압입홈(1a)는 3개의 베어링(17)이 압입되어 지지되고 있으며, 이러한 베어링(17)의 중간에는 회전을 위한 기어핀(6)이 미리 삽입되어 지지되고 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 기어핀(6)은, 원통형상을 가지고 베어링(17)에 결합되는 원통형하부(6a)와, 베어링(17)의 상부로 돌출되고 사각형(각형)을 가지는 각형상부(6c), 그리고 원통형하부(6a)와 각형상부(6c) 사이에 성형되어 스페이서로서 기능을 가지는 플랜지(6b)로 구성되고 있다. 이러한 플랜지(6b)는 베어링(17)의 내륜에만 접촉하여 지지되고 있는 상태이다. 이러한 기어핀(6)의 상부 및 하부에는 각각 스냅링(7,20)이 설치되어 있다.

이와 같이 지지되는 3개의 기어핀(6)에는 각각 유성기어(5)가 결합되어 연동하도록 지지되고 있다. 그리고 상술한 회전축(13)의 중심에는, 3개의 유성기어(5)에 같이 맞물리는 태양기어(29)가 연동하도록 설치되어 있다. 이와 같은 3개의 유성기어(5)를 지지하는 베어링장착홈(1a) 및 기어핀(6)의 구성은 실질적으로 보다 간편한 구성 및 조립을 제공하는 장점이 있을 것으로 기대된다. 그리고 사각단면을 가지는 각형상부(6c)에 결합되는 유성기어(5)의 중심에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 각형(사각형)의 결합공(5a)이 성형되어 있다. 이러한 결합공(5a) 및 치형을 가지는 유성기어(5)는 파인블랭킹(Fine Blanking)으로 제조되는 것이 가장 바람직하다.

이와 같은 3개의 유성기어(5)는 실질적으로 하나의 링기어(4)에 내접하고 있다. 본 발명에 의하면 링기어(4)의 상부에는 링기어커버(3)가 볼트(24)에 의하여 결합되어 같이 회전하도록 구성되어 있다. 링기어커버(3)의 방사상 내측에는 원통형상을 가지는 센터케이스(8)가 결합되어 같이 회전할 수 있도록 지지된다. 그리고 링기어커버(3)의 중심에서 상부로 연장된 상부연장부(3a)와 하우징커버(2)의 내측 사이에는 베어링(18)이 개재되어 링기어커버(3)의 회전을 지지하고 있다.

여기서 센터케이스(8)의 외측면과 링기어커버(3)의 내측면에는 각각 나사 가공되어 서로 나사 결합으로 지지되고 있다. 이와 같이 센터케이스(8)를 별도로 가공하여 링기어커버(3)와 결합하도록 구성하게 되면, 센터케이스(8)만을 스테인레스로 만들면 되는 잇점 및 가공이 손쉬운 잇점도 있을 것이다. 그리고 링기어(4)와 링기어커버(3)를 별도로 성형한 후 볼트로 연결하는 것도 부품의 가공을 용이하게 할 것으로 생각된다. 이러한 센터케이스(8)는 실질적으로 링기어커버(3) 및 하우징커버(2)에 의하여 지지되는 것이라고 할 수 있으며, 회전축(13)을 가운데 둔 상태로 직립 상태로 지지되고 있음을 알 수 있다.

이와 같은 센터케이스(8)의 상단부에는 제2회전칼날(22)이 설치되어 있다. 제2회전칼날(22)은 제1회전칼날(21,23)의 하부에 해당하는 위치에 지지되고 있음은 도시한 바와 같다. 도시한 실시례에서 제2회전칼날(22)은, 그 중앙에 성형된 장착공이 센터케이스(8)의 상부에 삽입되어 턱부분에 걸림 상태에서, 센터케이스(8)의 상부에 나사 결합되는 하부너트(10)에 의하여 지지된다.

그리고 센터케이싱(8)의 내측과 회전축(13) 사이에는, 서로의 회전 및 지지를 위하여 베어링(14)이 개재될 수 있고, 그 상에는 오일씰(27)이 설치될 수 있다. 그리고 회전하는 센터케이스(8)의 외측과 하우징커버(2) 사이에도 오일씰(26)이 개재될 수 있다. 다음에는 전체적인 동작을 살펴보면서, 본 발명에 따라 각 구성 부품의 특징에 대해서도 다시 한번 살펴보기로 한다.

도시하지 않은 구동원에 의하여 회전축(13)이 회전하게 되면, 그 상부에 설치되어 있는 제1회전칼날(21,23)은 정방향으로 회전하게 된다. 그리고 회전축(13)의 정방향 회전에 따라서 태양기어(29)도 정방향으로 회전하게 된다. 여기서 태양기어(29)의 하부에 대응하는 하우징(2)의 중앙에는 베어링(15)이 압입되어 있어서 회전축(13)의 회전을 지지하고 있다. 태양기어(29)의 회전에 따라 그것과 등각을 가지고 맞물린 3개의 유성기어(5)는 기어핀(1)에 의하여 정해진 위치에서 자전하게 된다.

유성기어(5)의 자전에 의하여, 링기어(4)는 감속된 회전수를 가지고 회전하게 되는데, 이때 링기어(4)의 회전방향은 회전축(13)과 반대 방향이고, 이러한 회전방향을 도 2에서 화살표로 표시하고 있다. 이와 같은 링기어(4)의 감속된 역방향 회전은, 링커버(3)를 거쳐 센터케이스(8)에 전달된다. 여기서 유성기어(5)와 기어핀(6)은 각형상부(6c)를 통하여 결합되기 때문에, 상술한 바와 같은 부품의 제조상의 편의성을 기대할 수 있다.

그리고 기어핀(6)이 조립된 베어링(17)을 하우징(1) 저면의 상부에 성형된 베어링 압입홈(1a)에 압입하여 조립함으로써 전체적인 구성부품의 안정적인 지지 및 견고한 지지가 가능하게 될 것이다. 여기서 센터케이스(8)와 링커버(3)는 상술한 바와 같이 나사 결합되도록 설계되어 있기 때문에, 이 부분에서도 상술한 바와 같이 부품 생산 및 조립의 편의성을 기대할 수 있을 것으로 기대된다.

위와 같은 동력전달 경로를 통하여, 회전축(13)과 반대 방향으로 회전하는 센터케이스(8) 상부에는 제2회전칼날(22)이 설치되어 있음은 상술한 바와 같다. 따라서 제2회전칼날(22)은 제1회전칼날(21,23)과는 반대 방향으로 회전하게 될 것이고, 이와 같이 제1회전칼날과 제2회전칼날이 서로 반대 방향으로 회전함으로써 음식물 등을 짧은 시간에 더욱 미세하게 커팅할 수 있음은 상술한 바와 같다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 회전축(13)에 대하여 그 역방향으로 센터케이스를 회전시키기 위한 구성 부품을 더욱 간단하면서도 효율적으로 만들고 조립할 수 있도록 구성하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있다. 이와 같은 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 바에 기초하여 해석되어야 할 것임도 특허법의 규정 취지상 당연하다.

1 ..... 하우징
2 ..... 하우징 커버
3 ..... 링기어커버
4 ..... 링기어
5 ..... 유성기어
6 ..... 기어핀
8 ..... 센터케이스
13 ..... 회전축
21, 23 ..... 제1회전칼날
22 ..... 제2회전칼날
29 ..... 태양기어

Claims

구동원에 의하여 정방향으로 회전하고, 상단부에는 제1회전칼날이 연동하도록 구비된 회전축(13)과;
회전축이 하부로 돌출하도록 관통한 상태로 지지되고 상부가 열린 하우징(1);
상기 하우징(1)의 상부를 덮도록 설치되는 하우징커버(2);
하우징(1)이 내측에서 회전축(13)에 결합되어 같이 회전하는 태양기어(29);
하우징(1) 저면의 지지되고, 태양기어(29)에 외접하는 3개의 유성기어(5);
3개의 유성기어에 외접하여, 회전축(13)과 반대 방향으로 회전하는 하나의 링기어(4);
링기어(4)의 상부에 설치되고, 링기어(4)와 체결되어 같이 회전하는 링기어커버(3); 그리고
링기어커버(3)의 내측면에 나사결합되고, 회전축(13)을 감싸도록 설치되며, 링기어커버(3)와 같이 회전하며, 제1회전칼날과 일정 간격을 가지는 하부에 위치하도록 상단부에 제2회전칼날이 설치되는 원통형상의 센터케이스(8)를 포함하고;
3개의 유성기어(5)는, 하우징(1)의 저면 상부에 등간격으로 성형된 베어링 장착홈(1a)에 압입되는 베어링(17)에 결합되는 기어핀(6)에 조립되어 회전 가능하게 지지되고;
기어핀(6)은, 베어링(17)에 삽입되는 원통형하부(6c)와, 태양기어(5)가 삽입되는 각형상부(6a)로 구성되며;
링기어커버(3)의 중심에서 상부로 연장된 상부연장부(3a)와 하우징커버(2)의 내측 사이에는 베어링(18)이 개재되어 링기어커버(3)의 회전을 지지하고;
센터케이스(8)의 외측면과 링기어커버(3)의 내측면에는 각각 나사 가공되어 서로 나사 결합에 의하여 연동하도록 지지되는 것을 특징으로 하는 믹서의 양방향 회전 칼날 동력전달장치.
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