KR20050092012A

KR20050092012A - 자기 구동장치를 포함하는 식품 가공 장치

Info

Publication number: KR20050092012A
Application number: KR1020057008412A
Authority: KR
Inventors: 존 에프. 주니어. 카르코스; 론 플라나리
Original assignee: 아일랜드 오아시스 프로즌 칵테일 컴퍼니, 아이엔씨.
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2003-11-03
Publication date: 2005-09-16
Also published as: US20030197080A1; AU2003291290A1; PT1562461E; NZ540579A; ATE376381T1; RU2005118076A; EP1562461B1; ES2295653T3; CA2505561A1; BR0316156A; DE60317091D1; CA2505561C; CN1735366A; RU2340274C2; EP1562461A1; MXPA05005048A; US6793167B2; CR7862A; ZA200504678B; JP2006506125A

Abstract

본 발명은 자기 구동장치를 포함하는 식품 가공 장치에 관한 것으로서, 바람직한 실시예에 따르면, 식품 가공 장치는 하나의 모터 축(410)과, 상기 모터 축에 회동가능하게 장착된 하나의 회전자와, 그리고 이 회전자와 상호작용하기 위한 전자기장을 만드는 하나의 고정자를 갖는 하나의 모터를 포함할 수 있고, 상기 회전자는 모터 축을 마주보는 하나의 내측 회전자 자석 표면(462)을 갖는 하나의 회전자 자석(460)을 포함할 수 있으며, 상기 고정자는 모터 축과 마주보지 않는 하나의 외측 고정자 표면(472)을 포함할 수 있고, 내측 회전자 자석 표면은 외측 고정자 표면과 적어도 부분적으로 대면할 수 있다.

Description

자기 구동장치를 포함하는 식품 가공 장치{Food processing apparatus including magnetic drive}

본 발명은 직접적인 기계적 연결 없이 구동원(motive source)으로부터 하나의 막힌(enclosed) 공간으로 회전 운동을 전달시키는 자기 구동장치(magnetic drive)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 블렌더, 믹서 및 기타 유사한 기계, 특히 분리 가능한(removable) 컵 또는 용기에 장착되어 기계의 고정 베이스 내에 위치한 모터에 의해 회전하는 스터러(stirrer), 임펠러, 블레이드(blade) 또는 기타 절단날(tool)들을 포함하고 있는 장치들에 관한 것이다.

종래의 가정용 블렌더와 믹서는 분리 가능한 블렌더 컵 속에서 회전할 수 있도록 장착되어, 기계적으로 구동되는 임펠러를 포함하고 있다. 컵의 베이스는, 그 저면에 형성된 돌기부 또는 요홈부의 패턴을 가지는 일반적으로 원형인 연결 플레이트를 포함하고 있으며, 상기 패턴은, 수직 삽입(drop-in) 이동에 의해, 기계 베이스에 수용되어 있는 모터 축에 부착된 동일한 플레이트에 형성된, 상응하는 형상의 패턴과 분리가능하게 결합할 수 있다. 블렌더 컵과 블렌더 모터의 이러한 기계적 결합은 임펠러와 연결 플레이트 사이의 컵 베이스에 로타리 씨일(rotary seal)을 필요로 한다. 이러한 씨일은 기계적 커플링과 마찬가지로 시간이 지나면서 상당한 마모를 입게 된다. 이 씨일이 완벽하지 않으면 컵 밖으로 액체가 흘러나오게 되므로, 컵 베이스의 씨일과 마찰에도 잘 견딜 수 있도록 만들어진다. 마찰은 마모, 열 및 전력 소비를 일으킨다. 게다가, 기존의 블렌더는 필요없는 많은 소음을 낼 뿐만 아니라, 플레이트와 플레이트 사이의 기계적인 상호연결 커플링은 컵을 베이스에서 분리시키고 다시 되돌려 놓기에 불편하다.

많은 음료 믹서들은 컵 바로 아래의 베이스에 장착된 구동 모터(drive motor)를 갖고 있다. 그러나 전체 높이가 문제가 되는 경우, 모터는 측면에 위치하게 되고 벨트 또는 기어를 사용하여 구동 축에 연결된다.

기존의 가정용 및 상업용 블렌더는 보통의 교류 모터를 사용한다. 교류 모터는 정밀한 출력 토크(torque)뿐 아니라 다양한 속도를 제공하도록 구성 및 제어될 수 있지만, 그러한 전형적인 모터는 일반적으로 부피가 크고 무거우며, 전자 속도제어, 특히 전자적 제동에 적합하지 않다.

브러시레스(brushless) 직류 모터가 알려져 있기는 하지만, 블렌더 또는 블렌더/쉐이버용으로 사용되고 있지는 않다. 이러한 브러시레스 직류 모터는 영구 자석들이 부채꼴 모양으로 정렬되어 있는, 비교적 무거운 회전자(rotor)를 사용한다. 특히 냉동 음료수(frozen drink)의 결빙(freeze-up)의 시작 또는 결빙 과정에서의 부서진(shaved and cubed) 얼음과 액체의 혼합 작업은 비교적 높은 토크를 필요로 한다. 브러시레스 직류 모터는 통상의 교류 모터에 비해 낮은 출력 토크를 그 특징으로 하며, 그렇기 때문에 주로 팬(fan)과 같이 낮은 출력 토크가 허용되는 용도의 동력원으로 사용되어 왔다.

냉동 음료수 제조에 사용되는 상업성있는 블렌더/쉐이버는 여러 가지 특별하고 중요한 설계 기준을 만족시켜야 한다. 바아(bar)라는 제한적인 공간을 효율적으로 이용할 수 있도록 바닥 면적 및 전체 높이에 있어서 소형이어야 한다. 무게 또한 가벼운 것이 이상적이다. 블렌더 컵 밑에 보통 전기 모터를 직접 결합하는 방법은 기계의 전체 높이를 증가시키므로 일반적으로 잘 사용되지 않는다. 각기 다른 사용 단계에 맞는 상이한 동력 및 속도 조건을 충족시키기 위해, 일반적으로 전동장치(gearing)와 전자장치에 의한 속도 제어가 있어야 한다. 신속한 제동 제어는 내용물 혼합에 필요한 총 시간을 제한하기 위해, 내용물 혼합이 완료된 후 혼합된 내용물이 튀는 것을 방지하기 위해, 그리고 안전을 위해서도 중요한 사항이다. 진동 제어, 과열 방지, 마모의 최소화, 유지보수의 용이성 및 내구성 또한 중요하다. 블렌더 컵 안의 임펠러가 기계적이 아닌 자기적 또는 전자기적으로 구동될 수 있다고 알려져 있다. 자기 구동장치의 한 형태는 블렌더 컵 또는 그와 유사한 장치 외부의 하나의 회전 영구 자석을, 블렌더 컵 안에서 회전하도록 장착되어 있는 다른 영구 자석에 결합시킨다. 헨드릭스(Hendricks)의 미국 특허 제2,459,224호, 일레(Ihle) 등의 미국 특허 제2,655,011호, 퀴그(Quigg)의 미국 특허 제5,478,149호가 그 예이다. 헨드릭스는 액체 혼합을 위해 자기식 스터러를 발표했는데, 액체 용기 내의 스터러의 하단부에 자석을 장착시킨 것이 그 특징이다. 퀴그는 기어 박스와 축을 통해 한 자석 세트를 구동시켜서 교반기에 설치된 다른 자석 세트를 결합시키는 모터를 발표했다.

미국 특허 제3,140,079호의 베르멘(Baermann)은, 아주 작고 회전 가능한 도체 디스크의 일부분 아래를 통과하는, 원주 위로 떨어져 배치된 일련의 자석들이 장치된 하나의 커다란 회전 플레이트를 사용하고 있다.

스트링햄(Stringham)의 미국 특허 제1,242,493호와 스타인브룩(Stainbrook)의 미국 특허 제1,420,773호는 교류 모터의 고정자가 블렌더 컵 안 또는 그 밑 바닥의 회전자를 둘러싸고 이와 상호작용하는 전기 음료 믹서를 발표했다. 스트링햄 특허에서는 고정자 권선(windings) 면에 하나의 다람쥐 집 모양의 회전자(squirrel cage rotor)가 있다. 스타인브룩 특허에서는 블렌더 컵 베이스에 하나의 교류 회전자가 장착되고, 컵 아래에 고정자 코일이 위치한다. 그러한 분리형 교류 모터 구조는 토크, 속도 제어, 와류 손실 및 교류 모터의 기전력 간섭 문제에 의해 제한을 받으며, 고정자 권선과 회전자의 물리적 분리도 또한 문제이다. 그러한 구조로는 속도를 제대로 제어할 수 없다. 그러한 구조는 직류 자기장 결합을 이용하지 않는다. 용기 또는 컵 내부에 모터 회전자를 넣으면, 컵 어셈블리에 불필요한 무게를 더하게 되고, 회전자가 여전히 돌아가고 있는 상황에서 컵을 들 경우 회전 운동 효과(gyroscopic effects)로 인해 컵을 마음대로 취급하기 어렵게 만든다.

브러시레스 직류 모터의 회전자가 블렌더 컵의 밑 부분에 위치해야 한다면, 컵이 무거워져 심각한 회전 운동 효과를 나타내게 될 뿐 아니라 금속성 싱크와 조리대에 달라붙고 은식기, 각종 주방 용기 또는 동전 등과 같은 고정되지 않은(loose) 금속성 도구들을 끌어당기게 될 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 구동원으로부터 밀폐 격리된 회전 가능한 피구동 부재로 신뢰성 있는 속도 제어 회전 동력을 전달하는 시스템을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 부하가 미리 정해진 값을 초과하거나 피구동 부재가 그 작동 위치를 이탈했을 때 구동장치의 연결을 끊기 위해 자동 클러치되는(clutched) 구동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 분리 가능한 블렌더 컵 안에 드라이버 구성 요소가 위치하고, 블렌더로부터의 블렌더 컵 삽입 및 분리가 용이하고, 컵 분리시 심각한 회전 운동 효과 또는 자력을 나타내지 않아 작동이 용이한 이점을 갖는 자기 구동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 마모율이 낮고 유지보수 비용이 적게 들며, 모터와 구동장치 구성 요소 사이의 비-기계적인 결합을 제공하는 것으로, 특히 현재의 벨트 구동장치와 기계적 클러치와 브레이크 관련 유지보수에 필요한 높은 비용을 줄이는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 이점을 가지는 작고 가벼우며 그 사용과 청소가 용이한 블렌더 또는 기타 그와 유사한 기계에 사용되는 자기 구동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 작동 특성이 프로그램될 수 있고 신속 정확하게 제동되는 구동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징과 목적을 첨부된 도면과 다음 내용을 통해 상세히 설명하고자 한다. 첨부된 도면에 있어서, 도면 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성요소(parts)를 나타낸다. 도면은 본 명세서에 개시된 본 발명의 원리를 설명하기는 하나, 그 크기를 특정하는 것이 아니라 상대적인 치수만을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따라 구성된 블렌더(blender)/쉐이버(shaver) 기계의 사시도이고,

도 2는 도 1의 블렌더/쉐이버 기계의 정단면도이며,

도 3은 도 1과 도 2의 블렌더 컵의 분해사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 블렌더 컵 베이스에 장착된 임펠러(impeller)에 전원을 공급하기 위한 도 2의 자기 구동장치의 정단면상세도이며,

도 5는 본 발명에 따른 자기 구동장치의 모터 어셈블리(assembly) 장착을 보여주는 도 1과 도 2의 블렌더/쉐이버 베이스의 분해사시도이고,

도 6은 도 4의 이중 자석 어셈블리의 사시도이며,

도 7은 본 발명의 블렌더 컵의 다른 실시예의 정단면도이고,

도 8은 본 발명의 블렌더/쉐이버의 빙삭기 부분의 자기 구동장치와 기어 어셈블리의 정단면도이며,

도 9는 도 8의 자기 구동장치와 기어 어셈블리의 F-F 선 평단면도이고,

도 10은, 본 발명의 다른 실시예의 모터의 분해 정단면도이며,

도 11은, 조립된 모터를 도시한, 도 10에 나타낸 실시예의 모터의 정단면도이고,

도 12는, 모터 베이스를 도시한, 도 10에 나타낸 모터의 분해 정단면도이며,

도 13A는, 도 10 내지 도 12에 도시된 다른 실시예의 허브(hub)의 평면도이고,

도 13B는, 도 13A에 도시된 허브의 A-A'선의 횡단면도이며,

도 14는, 본 발명의 하나의 실시예의 모터를 제어하기 위한 시스템의 개략도이다.

블렌더 또는 기타 다른 식품 가공 장치용 구동장치의 바람직한 사용 예에서, 본 발명은 도체이고 자화 가능한 재질로 만들어진 디스크 형상의 구동 플레이트(drive plate) 가까이에 위치하는 축 방향의 극(pole)을 가진 하나의 링 자석, 바람직하게는 두 개의 링 자석의 어셈블리(assembly)를 회전시키는 하나의 전기 모터를 사용한다. 자석 어셈블리와 구동 플레이트 각각은 매칭되고, 원주면에 간격을 두고 위치한(circumferentially spaced) 극들을 갖고 있다. 자석 어셈블리는 일반적으로 짝수 개의 파이 모양이고 극성이 교대로 바뀌는 영구 자석 막대 또는 세그멘트를 갖는 것이 바람직하다. 구동 플레이트는 자극을 정의하고 와류를 제어하는 개방형의(open-ended) 레이디얼 슬롯(radial slot)을 가지는, 냉간압연 스틸(cold-rolled steel)과 같은 얇은 철재인 것이 바람직하다. 자석 어셈블리는 일반적으로 높은 자기 저항 에어갭(reluctance air gap)을 갖는 간격(spacing)에도 불구하고, 디스크 극의 반대 극성화(oppositely polarizing)를 유도하는 충분히 강력한 자기장(flux line)을 발생시킨다. 이러한 피유도 자화(induced magnetization)는 자석 어셈블리를 플레이트에 결합시켜 구동시킨다. 블렌더에서, 구동 플레이트는 블렌더 컵 베이스에 회전 가능하도록 설치되어 축을 지지하며, 축에는 임펠러가 장치된다. 자석 어셈블리와 모터는 구동 플레이트와는 분리 설치된다.

전기 모터는, 디스크에 자기 결합되는 것과 같은 자석 어셈블리를 포함하는 하나의 회전자와 상호작용하는 회전 전자기장을 발생시키고, 상기 회전자에 토크를 발생시키는, 고정자 권선을 갖는 브러시레스 직류 모터인 것이 바람직하다. 회전자 자석 링은, 이러한 자석 링을 원형 냉간압연 스틸 디스크의 반대면에 밀착시켜 구동 자석 링에 고정시키는 것이 바람직하다. 플레이트와 그 관련 장치인 블렌딩 컵이 작동 위치에 있을 때, 회전자, 구동 자석 링 및 구동 플레이트는 동축 정렬된다. 모터와 구동장치 하우징은, 블렌더 컵의 평평한 바닥 면이 그러하듯이, 평평한 상단면이 자석과 플레이트 사이의 공간부에 걸쳐 계속 연장되어 있는 것이 바람직하다. 표면 자기장 세기가 1400인 자석 어셈블리에 있어, 블렌더의 경우의 가까운 간격은 대략 0.25 인치인 것이 바람직하다. 피구동(driven) 부재 아래에 장치된 비교적 평평한 브러시레스 직류 모터를 사용함으로써 구동장치의 모터부가 컴팩트한 형상을 갖게 되며, 이 때 높이 대 폭의 비율은 1:3이 적당하다.

하나의 방법으로 넓게 볼 때, 본 발명은, 자극을 회전 전자기장과 상호작용시킴으로써 원주면에 간격을 두고 위치한 다수의 자극을 가진 회전자 자석을 회전시키는 단계를 포함한다. 회전자는, 회전자와 함께 회전하도록 기계적으로 연결되고, 원주면에 정렬한 동일한 수의 자극을 가진 제2 구동 자석에 다시 결합된다. 이 방법은, 또한, 회전 가능하게 장치된 하나의 전도성 구동 플레이트에 서로 반대 극성을 가진 자극들을 유도하기 위해 구동 자석의 자장을 회전자로부터 축 방향으로부터 멀리 떨어지게 하는 단계와, 구동 자석을 상기 플레이트로부터 가까운 간격을 갖도록 하여 상기 플레이트에 유도된 자극이 상기 간격 그리고 회전을 저지하는 부하에도 불구하고 회전 자석 어셈블리의 전극을 따르게 된다. 자기장의 방향 설정(directing)은 자석들을 샌드위치 방식으로 얇은 철제 디스크 반대면에 본딩하는 것과 링 자석을 축 방향으로 극성화시키는 것(polarizing)을 포함한다.

본 발명의 다른 측면을 따르면, 본 발명의 구동장치는 구동 플레이트로부터 피구동 부재, 예를 들어 출력 축으로 토크를 전달하기 위한 하나 또는 그 이상의 기어를 갖는 하나의 기어 어셈블리를 포함할 수 있다. 기어 어셈블리는 구동 플레이트로부터 피구동 부재로 전달된 토크를 감소 또는 증가시키도록 배열되고 크기가 조정된 하나 또는 그 이상의 기어를 포함한다. 바람직한 실시예에서는 빙삭기의 블레이드를 회전시키기 위해 구동장치와 기어 어셈블리가 채택된다. 빙삭기는 단일 개체일 수도 있고, 본 발명의 블렌더처럼 하나의 블렌더와 함께 냉동 음료수 제조용 자동 블렌더/빙삭기 기계를 구성할 수도 있다.

발명의 상세한 설명

지금부터 본 명세서의 식품 가공 장치와 자기 구동장치의 원리에 대한 전체적인 이해를 돕기 위해 특정 예시 실시예들을 설명하기로 한다. 이 실시예들의 하나 또는 그 이상의 예들이 도면에 도시되어 있다. 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 본 명세서에 개시된 식품 가공 장치와 자기 구동장치가 다른 응용예를 위한 장치와 방법을 제공하기 위해 개조되거나 변형될 수 있으며, 다른 부가 및 변형은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서도 이루어질 수 있음을 알 것이다. 예를 들면, 하나의 실시예 또는 하나의 도면의 일부로서 도시되고 설명된 특징들은 또 다른 실시예를 산출하기 위해 다른 실시예 또는 다른 도면에서 사용될 수 있다. 그러한 변형 및 변경은 본 발명의 범위내에 포함되어야 한다.

도 1과 도 2는 본 발명의 주요 실시예, 즉, 바아 또는 레스토랑에서 냉동 음료수를 자동 제조하는데 적합한 블렌더/쉐이버 기계(10)에 적용한 실시예를 보여 준다. 호퍼(12)에 담긴 얼음은 회전 블레이드 세트(14)에 의해 하나의 블레이드(16)로 공급된다. 분쇄된(shaved) 얼음은 뚜껑(20)을 가진 슈트(chute)(18)를 통해, 풍미제 농축액 또는 알코올류(spirit) 등의 액체 원료가 첨가된 블렌더 컵(22)으로 떨어진다. 사전에 설정된 시간 동안 컵 바닥의 임펠러(24)(또는 블레이드 세트)가 회전하여, 내용물을 따랐을 때 최상의 상태를 가지며 일반적으로 균일하고, 불규칙한 결정이 없으며(non-marbled) 물기가 없는(non-watery) 조화(consistency)를 가진 냉동 음료를 만들어낸다. 이하에서는 본 발명을 블렌더/쉐이버(20)에서 사용하는데 대하여 설명할 것이지만, 구동원(예를 들어, 모터)의 회전 출력으로부터 부하가 걸린 피구동 부재, 특히 구동원으로부터 밀폐되고(sealed)되고 분리가능한 용기에 포함된 회전 피구동 부재 동력을 전달하기 위한 여러 다양한 실시예에 적용될 수 있다. 예를 들어 본 발명은, 가정용 블렌더, 믹서기, 식품 가공기 및 쥬서기 등과 같은 다양한 식품 가공 장치에 사용될 수 있다.

임펠러(24)의 자기 구동장치(26)는 본 발명의 핵심 부분이다. 도 3-5에 의하면 구동장치(26)는 블렌더 컵(22)의 베이스(22a) 내에 회전할 수 있도록 장착된 일반적으로 원형인 하나의 구동 플레이트(34)와, 고정자 코일(30)과 하나의 회전자(32)를 포함하는 하나의 브러시레스 직류 모터(28)를 포함한다. 회전자는 하나의 회전자 링 자석(36)으로 이루어지는 것이 바람직한 하나의 이중 자석 어셈블리(35), 하나의 구동 링 자석(38)과, 바람직하게는 냉간압연 스틸인 자성 물질로 만들어진, 자석(36과 38) 사이에 본딩된 하나의 디스크(40)를 포함한다.

링 자석(36과 38) 각각은 축 방향으로 원주상으로 배열된 복수의 자극(poles)(42)을 가지며, 도 6에는 8개의 링 자석이 나타나 있다. 옆에 인접한 세그멘트는 서로 반대의 극성을 갖고 있다. 8개의 자극을 갖는 것이 바람직하지만, 이외에도 짝수의 자극이 사용될 수 있다. 각각의 전극(42)은 히타치 회사(Hitachi Corporation)의 세라믹(ceramic) 자석과 같은 강력한 자성 물질로 만들어진 연속 링 형태의 일반적으로 파이 모양인 영구 자석 영역(44)을 갖는 것이 바람직하다. 자석(36과 38) 각각의 자석 영역(44)은 접착된 별개의 개체일 수도 있고, 그 외에 표면이 평평하고 외벽이 원통 형상을 이루는 링 어셈블리를 이루도록 서로 기계적으로 고정될 수도 있다. 중앙 축의 어셈블리 장착을 용이하게 하도록, 방사형의 지지벽(support wall)(43a)을 갖고 있는 하나의 플라스틱 허브(hub)(43)가 자석(36과 38)의 중앙 부분을 채운다. N극 부분(44)은 S극 부분(44)에 인접해 있다. 어셈블리(36과 38)는 디스크(40)에 부착되는데, 한 어셈블리의 영구 자석 부분(44) 각각은 다른 어셈블리의 자석 부분에 겹쳐지되, 자석(36과 38) 사이의 반발(repulsive) 자성을 피하기 위해 다른 전극끼리 겹치게 하는 것이 바람직하다. 플라스틱 덮개(48)는 샌드위치형 어셈블리를 보호하는 역할을 한다. 축 방향의 전극 부분(44)으로 이루어지며 모든 전극 부분(44)의 철제 디스크(40)에 의한 낮은 자기 저항 리턴 경로를 가지는 이러한 자석 어셈블리 구성은 회전자 자석(36) 자기장(line of flux)을 고정자 코일(30) 쪽 축 방향(아래쪽)으로 하고, 구동 자석(38) 자기장을 컵 베이스(22a)의 플레이트(34) 쪽 축 방향(위쪽)으로 한다. 구동 자석(38) 자기장의 강도와 이러한 축 방향 설정은, 비록 근접하기는 하지만 간격(46)에도 불구하고 구동 플레이트(34)의 상응 자극(24a)에 반대 극성의 자기장을 유도한다. 이 간격은 자석 어셈블리의 평평한 상단면(38a)과 플레이트(34)의 평평한 하단면(34b) 사이의 간격이다.

블렌더/쉐이버(대략 80 온스의 냉동 음료를 블렌드하는데 사용됨)의 바람직한 실시예에서, 영구 자석(36)은 약 1400 가우스의 표면 자기장 강도를 발생시키며 축 방향으로 측정된 간격(46)은 약 0.25 인치이다. 이러한 간격은 도 4에서처럼, 보통 플라스틱 재료로 만들어진 4개의 층(layer)(48,50a,52,22b)뿐 아니라 에어갭(54와 56)을 포함한다. 층(48과 52)은 자석 어셈블리(35)와 구동 플레이트(34) 각각을 위한 얇은 플라스틱 오버몰딩(over-molding)이다. 덮개(50a)는 블렌더/쉐이버(10)의 베이스(50)의 평평한 상부 벽면(flat upper wall) 부분이다. 층(22b)은 컵 베이스(22a)의 평평한 하부 벽면(flat lower wall) 부분이다.

에어갭(54)은 회전자 오버몰딩(over-molding)(48)과 벽(50a) 사이의 미세한 틈이다. 에어갭(56)은 벽(22b)과 구동 플레이트 오버몰딩(52) 사이의 미세한 틈이다. 이 분야에서 통상의 지식을 가진 이들은 이 간격은 링 구동 자석(38)과 플레이트(34) 사이의 자석 회로의 중요한 자기 저항원임을 알 수 있을 것이다. 공지된 직류 브러시레스 모터, 예를 들어 미국 콘넥티커트 토링톤의 인테그레이티드 모숀 콘트롤(Integrated Motion Control)사의 모델 번호 50인 5인치 디스크-지름 모터는 그 크기, 구조 및 자기장 강도에 있어 대체로 자석(38)과 비교 가능하지만, 블렌더/쉐이버를 작동시키는 디스크 구동에 충분한 힘으로 간격(46)을 지나서 플레이트(34)에 결합할 수 없다.

도 4와 도 5를 특히 참조하면, 하나의 철제 모터 덮개(62)와 후면 고정자 지지대(64)를 거쳐, 베이스(50)의 모터 장착 벽면(50b)에 형성된 나선 소켓(66)으로 통과하는 스크류(60)에 의해 모터(28)가 베이스(50)에 설치되어 있다. 후면 고정자 지지대(64)는 모터 축(70)을 저널(journal)하는 하나의 베어링 어셈블리(68)를 지지하는(hold) 하나의 중앙 중공부(opening)를 갖고 있다. 후면 고정자 지지대의 중공부(54a)를 지나는 스크류(도시되지 않음)는 코일(30)에 인접한 어셈블리 내의 백 스틸(back steel) 링(74)을 끼워 넣도록 전면 고정자 지지대(72)로 들어가(thread into) 이를 고정시킨다. 전면 고정자 지지대(72)는 앞에서 언급한 모델 50의 모터에서처럼 고정자 권선(30)을 갖도록 경사지고 홈이 파여진 하나의 외연(periphery)을 갖고 있다.(슬롯 내의 권선 부분은 도시하지 않음) 권선은 회전 전자기장을 발생시키기 위해 종래의 브러시레스 직류 모터 구동 회로에 의해 전원이 가해지는 삼상(three phase) 권선이다. 베이스와 고정자 지지대는 모터(28)를 견고하게 지지할 수 있는 두께를 가지며, 성형가능하고(moldable) 강도가 센 플라스틱으로 만들어지는 것이 바람직하다.

중앙 부분에 고정시킨 축(70)을 가진 이중 자석 어셈블리(35)는 베어링(68)으로 축 방향으로 들어가게 된다(도 4 참조). 어셈블리(35)는 어셈블리(35)의 모든 면에 틈(clearance)을 갖는 베어링(68) 내에서 회전한다. 앞에서 설명한 것처럼, (도시된)하부 회전자 자석(36)에 의해 주로 발생되는 다극 직류 자기장은 주로 아래 방향을 향하게 되어, 전류가 통할 때 고정자 코일(30)에 의해 발생된 회전 전자기장과 상호 작용한다. 회전자 자석 어셈블리와 상호 작용하는 이 전자기장의 회전은 동일한 회전 속도로 회전자를 회전시키는 토크를 발생시킨다. 자석(36과 38) 사이에 본딩된 디스크(40)는 이러한 토크를 플레이트 구동 자석(38)으로 전달한다. 연소에 대한 안전 조치로 코일(30)이 과열되면, 링 모양의 덮개(76)는 어셈블리(35)의 외부 가장자리와 고정자 지지대(64)(자석 어셈블리(35)와의 마찰 접촉을 피하기 위한 작은 클리어런스를 가짐)의 원통형 내부면 사이의 에어갭을 가로질러 뻗어있는 하나의 하부 플랜지(flange)(76a)를 갖는다.

지름 5인치의 자석 어셈블리의 무게는 대략 3파운드이다. 일반적인 작동 속도는 4,000 - 10,000 rpm이며, 장착 구조물에 대한 막강한 힘, 특히 빠르게 바뀌는 힘을 발휘한다. 장착 구조물은 외부 립(rib) 등의 벽 강화재의 사용과 같은 전체 설계뿐만 아니라 재료의 선택 및 그 치수에 의해 충분히 견고하게 만들어진다. 그렇게 함으로써, 정상 동작 상황에서 발생된 힘과 모멘트에 저항할 수 있으며, 느슨하게 하고, 마모시키고 결국에는 모터를 파괴시키게 될 진동을 제어하게 된다.

회전자의 위치는 모터 하우징(motor housing) 또는 베이스(50)에 공지의 방식대로 설치된 3가지 전형적인 홀 효과(Hall effect) 센서에 의해 감지된다. 위치 신호는 삼상 고정자 권선(three phase windings)(30)에 전류를 보내는 전자 제어 및 구동 회로에 입력을 제공하는데, 이는 시동 토크와, 선택된 작동 속도로의 회전자 회전 속도의 증가, 부하가 걸린 상태의 선택 속도에서의 회전 유지와, 빠르고 신뢰할만한 제동을 만들어낸다. 이처럼 모터의 작동은 전자적으로 제어되고 프로그램화될 수 있다. 제동은 전자적인 것으로, 그 제동 전류는 권선(30)에 유기되며, 히트 싱크에 설치된 전계효과트랜지스터(FET: Field Effect Transistor) 또는 대용량 저항기에 분산된다.

도 2-4를 참조하면, 특히 도 3과 도 4를 참조하면, 도체 구동 플레이트(34)는 중첩된(stacked) 한 쌍의 니들 베어링 어셈블리(80) 안에 저널된 축(78)의 하단에 비회전식으로 고정된다. 플라스틱 베이스(22a)의, 원형 벽을 갖고 있는 중앙 중공부(22c)에 압입고정된 둥근(surrounding) 베어링 칼라(brass collar)(82)가 베어링 어셈블리(80)를 지지하고(hold) 있다. 컵의 밑바닥에는, 칼라(82)가 마모 방지 고무 등과 같은 적정 엘라스토머(elastomeric) 재료로 만들어진 로타리 씨일(84)을 받아 고정시키는 확개 카운터 구멍(enlarged diameter counter bore)을 갖고 있다. 그 씨일은, 각각의 내측 단부가 연결되고, 축(78) 주위에 저저항(low-frcition) 이동 (running or sliding) 씨일을 가능하게 하는, 내측으로 서로 마주하고 있는 3개의 입술형 가지(lip)(84)를 갖고 있다. 씨일(84)은 컵의 밑 바닥을 통과하는 회전 축에도 불구하고, 컵(22) 안에 액체를 보관할 수 있다. 최하단의 입술형 가지(lip)(84a)는 원주형 홈의 형태로 되어 있어서 축(78)을 감싸주어 씨일의 위치를 잡아주고 고정시킨다. 씨일 하부면의 깊은 원형 홈(84b)은, 입술형 가지가 축에 대해 약하나마 탄력적으로 굽혀질 수 있도록 해준다. 씨일 위에는, 축(78)의 상단에 나사 결합된 하나의 아콘 너트(acorn nut)(86)가 3 개의 와셔(washer)(88a, 88b, 88c) 사이에 끼워진(sandwiched) 블레이드(24)를 고정시킨다.

구동 플레이트(34)는, 수직이고, 방사형으로 정렬되며 각각의 자극(34a)(도 3 참조)에 대해 각을 이루며 중앙에 위치한 보강 립(rib)(90) 세트를 포함한다. 립(90)과, 축(78)을 둘러싸고 있는 중앙 보스(boss)(91)는 저면 층(52)과 지속적으로 몰드되는(molded) 것이 바람직하다. 플레이트(34)는 전극(34a)을 발생시키는 단부 개방형의 방사형 슬롯(92) 세트와 함께, 예를 들어 두께 0.058 인치의 냉간압연 스틸과 같은 얇은 철제 판재로 만들어지는 것이 바람직하다. 슬롯(92)은 또한 구동 자석 어셈블리(38)의 회전 자기장에 의해 플레이트 내로 유도되는 와류를 제어한다. 플레이트(34)가 얇고 홈이 파여 있으므로, 보통 무게가 5파운드인 플레이트 구동 자석 어셈블리(38)의 큰 흡인 자력을 받는 경우, 모양이 변형되어 컵 베이스(22b)와 마찰 접촉에 놓일 수 있다. 립(90)과 오버몰딩은 플레이트가 평평한 형태를 유지하도록 도와준다.

도시되어 있듯이, 구동 플레이트(34)에 작용하는 흡인 자력은, 구동장치 어셈블리의 저부 표면에 튀어나온 하나의 반구형 볼-베어링과 컵 베이스 벽면(22b)의 상단면과 같은 높이로 설치된 하나의 스테인레스 스틸 플레이트(96)로 형성된 단일, 중앙 피봇 포인트(central pivot point)에 작용되는(carried) 것이 바람직하다. 이러한 구성은 플레이트(34)에 끌어내리고(pulling down) 동시에 축(78)의 낮은 마찰과 마모를 용이하게 하는 자력에 저항한다.

대체 실시예로서의 블렌더 컵(122)에 관한 도 7에 있어서, 축 방향으로 떨어져 위치한 두 개의 니들 베어링(200a과 200b)에 의해 축(178)이 회전 가능하게 지지된다. 원통형의 스페이서(spacer)(202)가 니들 베어링(200a과 200b) 사이에 삽입되고 축(178)을 감싼다. 구동 플레이트(134)는 축(178) 내에 형성된 내부 나사산(thread)과 짝을 이루는 외부 나사산을 갖는 나사(206)를 통해 축(178)에 부착된다. 하나의 플랜지(204)가 축(178)의 끝에 설치될 수 있으며, 구동 플레이트(134)가 나사(206)의 머리부에 가까운 와셔(208)와 플렌지(204)의 사이에 끼워진다. 이러한 특수한 구성은 축(178)이, 니들 베어링(200a과 200b)과 나사(206)에 의해, 컵 베이스 벽(wall)에 장착된 스테인레스 스틸 플레이트(96) 및 구동장치 어셈블리의 저면으로부터 튀어나온 반구형의 볼-베어링을 설치할 필요없이 회전 가능하게 지지되도록 해준다. 도 7의 실시예의 구성 요소들은 앞에서 설명한 구성 요소들과 유사하며, 그에 따라 유사한 구성요소를 나타내기 위해 동일한 도면 부호를 사용하였으나, 실시예를 차별화하기 위해 도면 부호에 100을 더하여 나타냈다.

자석(38)과 구동 플레이트(34) 사이의 결합(coupling) 또는 트랙션(traction)은 자극(34a)에 작용하는 자기장 강도 및 자석과 디스크 사이의 간격의 근접성(closeness)의 함수로서 뿐만 아니라, 플레이트(34)의 두께와 슬롯(92)의 너비의 함수로 증가하는 것이 밝혀졌다. 일반적으로, 플레이트가 얇고 슬롯이 넓을수록 주어진 자석과 간격에 대해 보다 큰 트랙션이 발생된다. 8개의 자극을 가지며 플레이트 지름이 4.425 인치인 슬롯의 바람직한 너비는 약 0.245 인치이다.

바람직한 트랙션의 정도(level)은 경우에 따라 다르다. 바람직한 트랙션의 레벨은 구동 플레이트를 구동 자석에 신뢰성있게 결합시키기 위해, 1) 블렌더 컵 안에 냉동 음료의 갈아진 얼음과 액체 내용물이 들어 있는 상태에서 임펠러(24)가 시동될 때, 2) 동작 속도를 보통 수천 rpm인 선택 동작 속도로 증가시키는 동안, 그리고 3) 임펠러, 그리고 임펠러와 상호 작용하는 컵 속의 갈아진 내용물이 멈춰질 때, 선택된다. 그러나, 트랙션은 얼음 슈트(18) 밑의 베이스 벽(50a) 위인 동작 위치에서 컵(22)이 이탈하거나 부하가 설정 최대 값을 초과할 때, 구동장치(26)를 연결 해제하여, 자동 클러치시킬 때도 선택된다. 후자의 경우는, 예를 들어, 냉동 음료가 컵 안에서 냉동될 때, 즉, 부분적으로 또는 완전히 단단한 냉동 상태가 되었을 때 또는 동작 중 우연히 스푼, 보석 또는 병뚜껑 등이 블렌더 속으로 들어갈 때 일어날 수 있다. 결합을 해제함으로써, 자기 구동장치(26)는 자동으로 즉시 임펠러로의 둥력을 차단하여 블렌더 주변의 사람 또는 기계 자체의 손상을 방지한다. 이러한 특성은 기계식 클러치 설치 및 유지보수 비용 또한 절감시킨다.

브러시레스 직류 모터가 상대적으로 낮은 토크 출력을 갖고 있는 것으로 알려져 있는 반면에, 본 발명은 이러한 결점을 극복하였다. 그러나 모터(28)의 성능을 최대화시키기 위해서는, 예를 들어 약 8,000 rpm 정도의 설정 동작 속도로 토크 출력을 최적화하도록 고정자 코일(30)을 감는 것이 바람직하다.

주로 얇은 금속 디스크인, 구동 플레이트 어셈블리와 그 위의 플라스틱 몰딩은 가벼우며 자성을 갖고 있지 않다는 것을 인식하는 것이 중요하다. 사용 후 블렌더/쉐이버에서 컵이 분리하면 탐지 가능한 회전 운동 효과는 거의 없다. 임펠러와 구동 플레이트 어셈블리로 인한 낮은 회전 추진력(momentum)이 있을 뿐이다. 컵은 가볍고 자성이 없기 때문에 사용하기가 쉽다.

본 발명의 자기 구동장치(26)에 의해 매끄럽고 평평한 베이스 부분(50a) 위의 매끄럽고 평평한 컵 베이스(22b) 위의 작동 위치에 간단한 측면 미끄러짐 이동으로 컵(22)을 놓을 수 있다는 것도 중요하다. 기계적으로 결합된 구동장치 결합부에 컵을 수직으로 내려 놓고 이 결합부에서 컵을 수직으로 들어올릴 필요가 없다. 측면 미끄러짐 삽입 및 제거 방법은 편리할 뿐만 아니라 컵 위에 필요한 수직 여유 공간(clearance)을 감소시킨다. 이렇게 미끄러지게 밀어 넣을 수 있는 구조는 또한 블렌더 베이스의 청소를 용이하게 한다. 즉, 매끄러운 표면을 닦아주기만 하면 된다. 엎질러진 액체와 슬러시는 벽(50a) 뒤쪽 밑 바닥에 있는 드레인(drain)(94)으로 저절로 흘러갈 수 있고, 강제로 쓸어낼 수 있다. 안전 상의 문제, 블렌더 과부하, 기타 컵을 신속히 제거하여야 하는 비정상적인 경우, 미끄러짐 운동 방법으로 기계에서 컵을 보다 쉽고 신속하게 빼낼 수 있다. 보다 중요한 것은, 실제 사용시 생길 수 있는 문제로, 사용자 부주의로 모터가 완전히 멈추기 전에 컵을 빼낸 경우, 컵을 빼낸 것만으로 모터(28)와 임펠러 구동장치와의 연결이 자동 해제된다(컵을 잘못 놓거나 들어올리는 것이 자석 어셈블리(38)가 발생시킨 자력선과 자극(34a)의 연결 관계를 끊어준다). 종래의 벨트를 사용하고 기계적으로 클러치되는 블렌더/쉐이버의 경우, 그러한 섣부른 제거 작업은 구동장치 구성부분(train)과 클러치에 응력(stress)과 마모를 일으킬 수 있다.

본 발명의 구동장치의 다른 중요한 이점은 모터를 블렌더 바로 밑에 위치시킴으로써 구동장치 벨트 또는 체인과 풀리 또는 스프라켓 등을 없앨 수 있다는 것이다. 모터 자체의 높이, 컵과 모터 사이의 결합부의 수직 높이 및 컵을 연결부(coupling)에 놓거나 분리하는데 필요한 수직 여유 간격(clearance) 등의 경우에 있어 수직, 수평 상의 컴팩트함을 유지하면서도 그러하다.

본 발명을 바람직한 실시예에 의해 설명하였지만, 여러 가지 변경과 변형예들도 이 분야에서 통상의 지식을 가진 이들에게 가능할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 브러시레스 교류 모터를 사용하는 것으로 설명되었으나 본 발명의 몇몇 이점은 출력 축이 플레이트 구동 자석과 결합되는 교류 모터에 의해서도 달성될 수 있다. 컵 베이스의 플레이트로 연결되는 구성요소로서 하나의 회전 자석 어셈블리가 설명되어 있으나, 원하는 자극 어레이(desired array of magnetic poles)를 발생시키기 위해, 자성적으로 구성되거나 강자성 물질과 결합 작용하는 단일 영구 자석과 같은 영구 자석 장치 또는 전자석 어셈블리를 사용하여 회전 전자기장 또는 회전 자기장을 만들어낼 수 있다. 본 발명이 블렌더 컵의 베이스 부분에서 회전 가능한 플레이트에 대해 설명되었지만, 구동 구성 요소들은 여러 다른 다양한 형태가 가능하며 심지어 액체를 담는 용기가 아닌 경우에도 가능하다. 자석과 플레이트가 같은 수의 자극을 갖고 있는 것으로 설명되었지만 이 또한 본 발명의 실시에 있어 필수 요소는 아니다. 다양한 설치 및 회전 지지 구조가 이중 자석 어셈블리(35)와 피구동 유도 플레이트(34) 두 가지 모두에 대해 가능하다. 또한 방사형의 홈이 파여진 플레이트(34)가 자극(34a)을 형성하고 플레이트 내의 와류를 제어하는 것으로 설명되어 있으나, 자극 형성과 와류 제어를 위해 다양한 변경과 변형예들이 이 분야에서 통상의 지식을 가진 이들에게 가능할 것이다. 또한, 자석이 금속 디스크에 붙어 있는 것으로 설명되어 있으나 반드시 디스크를 사용할 필요는 없다.

도 2,8,9는 본 발명의 다른 실시예, 즉, 깎여진 얼음을 블렌더/쉐이버 기계(10)의 블렌더로 공급하는 빙삭기 어셈블리를 설명한다. 빙삭기 어셈블리는 슈트(16)를 통하여 깎여진 얼음을 블렌더 컵(22)으로 공급하기 위해 블레이드(14)를 회전시키도록 움직이는 하나의 자기 구동장치 및 기어 어셈블리(300)를 포함한다. 자기 구동장치 및 기어 어셈블리(300)는 윗부분이 회전 블레이드 세트(14)로 연결되는 출력 축(302)과 결합된다. 자기 구동장치 및 기어 어셈블리(300)는 작동과 구성에 있어 브렌더의 자기 구동장치(26)와 유사한 하나의 자기 구동장치(304)를 포함한다. 자석 구동장치의 출력은 기어 어셈블리(306)를 통해 쉐이버의 출력 축(302)으로 보내진다. 기어 어셈블리는 세 개의 기어, 즉, 하나의 모터 기어(328), 하나의 복식 아이들 기어(compound idle gear)(332), 하나의 출력 기어(334)를 포함한다.

쉐이버용 자기 구동장치(304)는 빙삭기 어셈블리의 모터 하우징(housing) 안에 회전 가능하게 장착되어 있는 원형의 구동 플레이트와, 고정자 코일(312)과 회전자(314)를 포함하는 하나의 브러시레스 직류 모터(310)를 포함한다. 회전자(314)는 나아가 하나의 회전자 링 자석(316)과, 하나의 구동 링 자석(318)과, 바람직하게는 냉간압연 스틸인 자기화 가능 물질로 이루어지고 자석(316과 318) 사이에 붙어있는 하나의 디스크(320)로 이루어지는 것이 바람직한 하나의 이중 자석 어셈블리를 포함한다.

링 자석(316과 318) 각각은 위에서 설명한 블렌더의 자기 구동장치의 링 자석(36과 38)의 경우처럼 다수의, 원주상 배열식, 축 방향 자극을 갖는다. 그렇게 함으로써, 링 자석(316과 318)은 블렌더의 자기 구동장치의 링 자석(36과 38)과 유사한 방법으로 구성 및 배열되는 자극을 갖게 된다. 플라스틱 허브(321)가 중앙 축(322) 위로의 자석 설치를 용이하게 하기 위해 링 자석(316과 318) 중앙을 채운다. 링 자석은 디스크(320)에 부착되는데, 이 때 자석(316과 318) 간의 반발 자력을 피하기 위해, 하나의 링 자석의 자극 위에 위치한 다른 링 자석의 각 자극은 반대 자극을 갖는 것이 바람직하다. 자석(316과 318)과 디스크(320)를 둘러싸는 플라스틱 덮개는 자석 어셈블리의 고정을 도울 수 있다.

회전자(314) 바로 밑의 모터 하우징309) 안에 브러시레스 교류 모터(310)가 장착되어 있다. 모터(310)는 위에서 설명한 블렌더의 자기 구동장치(26)의 모터(28)와 동일한 방법으로 구성 및 작동된다. 고정자 코일(312)은 회전 전자기장을 발생시키기 위해 기존의 브러시레스 직류 모터 구동장치 회로에 의해 전압이 가해지는(energized) 삼상 코일이다. 중앙에 고정된 축(322)을 갖는 회전자(314)는 베어링(324)의 축 방향으로 미끄러져 들어간다. 회전자(314)는 회전자(314)의 모든 면에 틈을 갖고 있는 베어링(324) 내에서 회전한다. 하부 회전자 링 자석(316)에 의해 주로 발생되는 직류 자기장은 코일에 전압이 가해질 때, 대체로 아래쪽으로 향하여 고정자 코일(30)에 의해 생성되는 회전 전자기장과 상호작용하게 된다. 회전자 자기 어셈블리(314)와 상호작용하는 이 전자기장의 회전은 동일한 회전 속도로 회전자를 회전시키는 하나의 토크를 발생시킨다. 자석(316과 318) 사이에 붙어 있는 디스크(32)는 이 토크를 구동장치 링 자석(318)으로 보낸다.

상술한 블렌더의 자기 구동장치(26)의 회전자(32)의 경우에서처럼, 모터(314)의 위치는 모터 하우징(309)에 장착되어 있는 세 개의 공지의 홀 효과 센서에 의해 감지될 수 있다. 위치 신호는, 시동 토크, 회전자 회전 속도의 선택된 동작 속도에로의 증가, 부하가 걸린 상태 하의 선택된 속도에서의 회전 유지 및 빠르고 신뢰할만한 제동 토크를 만들어내기 위해 삼상 고정자 권선(312)에 전원을 공급하는 전자 제어 및 구동 회로에 입력을 제공한다. 위에서 설명한 모터(28)의 경우에서처럼, 모터(310)의 작동은 이렇게 전자적이며 프로그램될 수 있다. 제동은 전자적인 것으로서, 권선(312)에 유도된 제동 전류는 히트 싱크에 설치된 대용량 저항기 또는 전계효과트랜지스터(FET: Field-Effect Transistor)에 분산된다.

구동 플레이트(308)는 위에서 설명한 블렌더의 자기 구동장치(26)의 구동 플레이트(34)와 동일한 방법으로 구성될 수 있다. 구동 플레이트(308)는 구동 축(326)의 하단에 비회전식으로 고정된다. 모터 기어(328)는, 구동 축(326)의 상단에 다시 부착되는, 하나의 모터 기어 축(329)에 비회전식으로 고정된다. 모터 기어(328)는 복수의 헬리컬 기어치를 갖는 하나의 헬리컬 기어인 것이 바람직하다. 구동 축(326)은 기어 축(329) 안에 축 방향으로 고정되고, 기어 축(329)과 기어(328)에 비회전식으로 고정되어, 구동 축(326)과 기어(328)가 함께 회전할 수 있도록 한다. 그렇게 함으로써, 구동 플레이트(308)로부터의 회전 토크는 구동 축(326)을 통해 기어(328)로 전달될 수 있다. 모터 기어(328)의 기어 축(329)과 구동 축(326)은 한 쌍의 저널 베어링(journal bearing)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

복식 아이들 기어(332)는 모터 기어(328)와 출력 기어로부터의 회전 토크를 전달하기 위해 모터 기어(328)와 출력 기어(334)에 기계적으로 연결된다. 아이들 기어(331)는 여러 개의 헬리컬 기어치(teeth)를 갖는 길고(elongate) 원통형인 하나의 상단(upper) 기어 부(332a)와 디스크 형상인 하단 기어 부(332b)를 포함한다. 하단 기어 부(332b)는 모터 기어(328)의 기어치(350)와 크기와 형상 모두가 맞물려지는 여러 개의 헬리컬 기어치(354)를 갖고 있다. 모터 기어(328)의 기어치(350)는 하단 기어 부(332b)의 기어치(354)와 맞물려(engage) 모터 기어(328)으로부터의 회전 운동과 토크를 아이들 기어(332)로 전달한다. 복식 아이들 기어(332)는 한 쌍의 저널 베어링(333a와 333b)으로 회전 지지된 기어 축(356)에 비회전식으로 고정된다.

출력 기어(334)는 일반적으로 원통형 형상이며 출력 축(302)에 비회전식으로 부착되어 출력 축(302)을 회전한다. 특히, 출력 기어(334)는 출력 축(302) 위에 축 방향으로 배열되고, 그러한 출력 축은 출력 기어(332)의 중앙 중공부 안에 부착된다. 출력 기어(334)는 아이들 기어(332)의 상단 기어 부(332a)의 기어치(352)와 크기와 형상 모두가 맞물려지는 여러 개의 헬리컬 기어치(334a)를 갖고 있다. 상단 기어 부(332a)의 기어치(352)는 출력 기어(334)의 기어치(334a)와 맞물려(engage) 회전 운동 및 토크를 아이들 기어(332)에서 출력 기어(334)로 전달한다. 출력 축(302)과 출력 기어(334)는 한 쌍의 저널 베어링(336a와 336b)에 의해 회전식으로 지지된다.

회전자 기어(328), 아이들 기어(332)와 출력 기어(334)는 헬리컬 기어인 것이 바람직하며, 헬리컬 기어치를 갖고 가벼우며 아세틸 또는 나일론과 같은 가벼우면서도 강한 플라스틱으로 만들어지는 것이 바람직하다. 그러나, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 이들은 평기어(spur gear), 윔기어(worm gear) 또는 그들의 결합체 등 다른 종류의 기어와, 금속 또는 복합재(composite)와 같은 다른 재질이 본 발명의 기어 어셈블리(306)에 쓰일 수 있음을 알 수 있을 것이다.

본 발명의 기어 어셈블리(306)의 기어비(gear ratio)는 자기 구동장치(304)의 구동 축(326)에서 얼음 분쇄기의 출력 축(302)으로 전달된 토크 및 회전 속도를 증가 또는 감소시키도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 기어 어셈블리(306)의 기어비는, 회전 속도를 감소시켜 구동 축(326)에서 출력 축(302)으로 전달된 토크를 감소시키도록, 조절될 수 있다. 반대로, 기어 어셈블리(306)의 기어비를 조절하여, 기어 어셈블리(306)에 의해 전달된 회전 속도를 증가시킴으로써 전달된 토크를 감소시킬 수 있다. 기어비는 기어치의 수, 기어의 수, 기어 어셈블리의 기어 크기 변화에 의해 조절할 수 있으며, 이것은 공지되어 있다.

본 발명의 빙삭기의 바람직한 실시예에서 있어서, 빙삭기의 효과적인 작동을 위한 출력 축(326)의 바람직한 속도는 대략 540 rpm 이다. 하나의 브러시레스 교류 모터를 채택하는 것이 바람직한 본 발명의 자기 구동장치(300)는 전형적으로 대략 6000 rpm의 작동 속도를 발생시킨다. 따라서, 기어 어셈블리(306)의 기어비는 대략 11.1:1 이다.

이 분야에서 통상의 지식을 가진 이들은 본 발명의 자기 구동장치 및 기어 어셈블리가 위에서 설명한 빙삭기 외에 블렌더, 믹서기, 식품 가공기 및 쥬서기 등 모터의 회전 출력으로부터 부하가 걸린 피구동 부재로 동력을 전달해야 하는 여러 다른 식품 가공 분야에서 사용될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 빙삭기가 복합 블렌더/빙삭기의 한 구성 요소로 설명되어 있으나 이 분야에서 통상의 지식을 가진 이들은 빙삭기가 블렌더와 분리된, 즉 독립 개체가 될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

더욱이, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 이들은 본 발명의 빙삭기와 관련하여 여기에서 설명된 기어 어셈블리의 기어치의 수, 기어의 종류 및 수, 기어의 크기는 하나의 예일 뿐임을 알 수 있을 것이다. 기어 어셈블리의 이러한 특성들은 다른 특성과 함께 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도, 필요에 따라 동일하거나 유사하거나 또는 다른 기어비를 다양하게 갖도록 할 수 있다. 예를 들어, 무게와 크기의 제한 등과 같은 설계 고려사항은 원하는 기어비를 달성하기 위해 채택된, 기어치의 수 뿐 아니라, 기어의 수, 종류 및 크기 등을 규정할 수 있다.

이 분야에 통상의 기술을 가진 자들이 첨부 도면에 따라 상술한 설명을 읽은 경우 상도하게 될 상술한 그리고 그 외의 변경과 변형예들을 첨부된 청구항의 범위 내에 포함하는 것으로 보아야 한다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예의 모터의 분해 정단면도이다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 모터(400)는 하나의 모터 축(410)과, 상기 모터 축(410)에 장착된 하나의 회전자(240)와, 그리고 상기 모터 축(410) 주위에 위치된 하나의 고정자(430)를 포함할 수 있다. 상기 회전자(420)는 하나의 구동 자석(440)과, 하나의 허브(450)와, 하나의 회전자 자석(460)을 포함할 수 있다. 상기 고정자(430)는 적어도 하나의 고정자 코일(470)과 하나의 고정자 하우징(480)을 포함할 수 있는 것이 일반적이다.

하나의 실시예에서, 고정자(430)는, 앞에서 설명한 구성(schemes)에 따라 회전자(420)의 위치를 결정하기 위한 적어도 하나의 홀 효과 센서를 포함할 수 있다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 구동 자석(440)과 회전자 자석(460)은 제1 고리형 자석과 제2 고리형 자석을 각각 포함할 수 있다. 이와 달리, 구동 자석(44) 및/또는 회전자 자석(460)은, 모터 축(410) 주위에 위치된 다중 개별 자석들(multiple separate magnets)을 포함할 수 있다. 다중 개별 자석들은 아치형(arcuate-shaped) 자석들일 수 있다. 하나의 실시예에서, 둘 또는 그 이상의 자석들이 접착제를 사용하여 서로에게 부착될 수 있다. 접착제는 아교, 종래의 포팅 화합물(potting compound), 또는 다른 형태의 접착제를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 구동자석(440) 및/또는 회전자 자석(460)은 적어도 일부가 희토산화물(rare-earth-type material)로 구성된 하나의 자석을 포함할 수 있다. 예를 들면, 구동 자석(44) 및/또는 회전자 자석(460)은 적어도 일부가 네오디뮴(neodymium)으로 구성된 하나의 자석을 포함할 수 있다. 희토산화물로 구성된 자석을 사용하는 것은 모터(400)의 중량을 감소시킬 수 있는 장점이 있을 수 있으며, 이것은 모터(400)의 작동시 열, 소음 및/또는 진동을 감소시킬 수 있다. 구동 자석(440) 및/또는 회전자 자석(460)은 모터 축(410) 주위에 대체로 중심을 두고 위치되거나 및/또는 모터 축에 대해 대체로 대칭일 수 있다.

허브(450)는 고정자(430)로부터 벗어난 하나의 허브 상면(452)과 고정자(430)를 향하는 하나의 허브 하면을 포함할 수 있는 것이 일반적이다. 허브(450)는 모터 축(410) 주위에 대체로 중심을 두고 위치되거나 및/또는 그 주위에서 대체로 대칭일 수 있다. 구동 자석(440)은 허브 상면(452)에 결합될 수 있고, 회전자 자석(460)은 허브 하면(454)에 결합될 수 있다. 허브 상면(452)은 구동 자석(440)을 수용하기 위한 하나의 오목홈(456)을 포함할 수 있다. 상기 오목홈(456)은 허브 상면(452)이 구동 자석(440)을 대체로 둘러싸도록 설계될 수 있다. 이와 달리, 오목홈(456)은 구동 자석(440)의 일부가 허브 상면(452)으로부터 위로 내밀게 설계될 수 있다. 허브 하면(454)은 허브 하면(454)으로부터 하향으로 연장되는 하나의 측벽(458)을 포함할 수 있으며, 회전자 자석(460)은 측벽(458)에 결합될 수 있다. 측벽(458)은 모터 축(410)을 향하는 하나의 내부 표면(459)을 포함할 수 있고, 회전자 자석(460)은 내부 표면(459)과 결합될 수 있다.

회전자(420)의 여러 가지 다른 구성이 가능하다. 예를 들면, 허브 상면(452) 및/또는 허브 하면(454)은 대체로 평면일 수 있다. 또한, 허브 상면(452)은 허브 상면으로부터 상향으로 연장되는 하나의 측벽을 포함할 수 있으며, 구동 자석(440)은 회전자 자석(460)에 대하여 앞에서 설명한 것과 유사한 방식으로 측벽에 결합될 수 있다. 게다가, 허브 하면(454)은, 구동 자석(440)에 대하여 앞에서 설명한 것과 유사한 방식으로 회전자 자석을 수용하기 위한 하나의 오목홈을 포함할 수 있다.

허브(450)는 금속 또는 자화 가능한 재질로 만들어질 수 있다. 이와 달리, 허브(450)는 플라스틱 재료로 만들어질 수 있다.

구동 자석(440)과 회전자 자석(460)은 원주면에 정렬된 다중 극(multiple circumferentially arrayed poles)을 가질 수 있다. 구동 자석(440)과 회전자 자석(460)은 그 극들이 도 6 및 그에 대한 설명에 관하여 전술한 구성에 따라 정렬되게 배치될 수 있다.

구동 자석(440), 회전자 자석(460) 및 허브(45)가 모터 축(410) 주위를 함께 회전하도록, 구동 자석(440)과 회전자 자석(460)이 허브(450)에 결합될 수 있다. 구동 자석(440) 및 회전자 자석(460)은 종래의 여러 가지 구성을 사용하여 허브(450)에 결합될 수 있다. 예를 들면, 구동 자석(440) 및/또는 회전자 자석(460)은, 클립, 은못(dowels), 못(nails), 너트 및 볼트, 나사못, 대못(spikes), 대갈못(rivets), 압정(tacks), 및/또는 다른 종래의 기계적 고정구(fasteners)와 같은, 제거가능하고 대체가능한 고정구를 사용하여 허브(45)에 제거가능하게 그리고 대체가능하게 부착될 수 있다. 이와 달리, 구동 자석(440) 및/또는 회전자 자석(460)은 허브(450)에 압축 고정될 수 있다. 또한, 이와 달리, 구동 자석(440) 및/또는 회전자 자석(460)은 접착제, 납땜, 및/또는 용접을 사용하여 허브(450)에 부착될 수 있다.

도 11은 조립된 모터를 도시한, 도 10에 나타낸 실시예의 모터의 정단면도이다. 구동 자석(440)은 구동 자석 하면(442)에서 허브 상면(452)에 결합될 수 있다. 선택적으로, 도 11에 나타낸 바와 같이, 구동 자석(440)은 구동 자석 상면(444)에서 허브 상면(452)에 결합될 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 허브 상면(452)은 하나의 오목홈(456)을 포함할 수 있고, 오목홈(456)은 구동 자석(440)을 대체로 둘러쌀 수 있다. 제1 갭(446)이 허브 상면(452)의 상향부(upward extent)와 부착된 구동 자석(440)의 상향부 사이에 나타나도록, 오목홈(456)이 설계될 수 있다. 제1 갭(446)은, 구동 자석(440)을 허브(450)에 추가로 부착하고, 대체로 평면인 상부 회전자 표면(422)을 만들기 위해 접착제로 채워질 수 있다. 하나의 실시예에서, 제1 갭(446)은 종래의 포팅 화합물(potting compound)로 채워질 수 있다. 포팅 화합물은 경화될 수 있다. 경화 후에, 과량의 포팅 화합물은 대체로 평면인 상부 회전자 표면(422)을 만들기 위해 제거될 수 있다. 포팅 화합물은 또한 부착된 구동 자석(44)의 횡단부(transverse extent)와 오목홈(456)의 횡단부 사이의 제2 갭(448)을 채우기 위해 도포될 수 있다. 부착된 구동 자석(440)의 일부가 허브 상면(452) 아래로 하향 연장되는 실시예에서, 대체로 평면인 상부 회전자 표면(422)을 만들기 위해 유사한 구성이 사용될 수 있다. 예를 들면, 포팅 화합물은, 허브 상면(452)으로부터 하향으로 연장되는 구동 자석(440)의 일부를 둘러싸도록 허브 상면(452)에 도포될 수 있다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 고정자(430)는 적어도 하나의 고정자 코일(470)을 갖는 종래의 고정자(430)를 포함할 수 있다. 고정자 코일(470)은 고정자 하우징(480)위에 배치될 수 있으며, 고정자 하우징(480)은 모터 축(410)을 수용하기 위한 하나의 통공(bore)(482)을 포함할 수 있다. 고정자(43)와, 특히, 적어도 하나의 고정자 코일(470)은 모터 축(410)을 대체적인 중심으로 할 수 있다. 고정자(430)는 도 3, 4, 및 7-9 및 관련 설명에서 전술한 것과 유사한 구성을 사용하여 조립될 수 있는 것이 일반적이다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 모터 축(410)은 고정자 하우징(480)의 통공(482)에 고정될 수 있으며, 회전자(420)는 앞에서 설명한 것과 유사한 구성을 사용하여 모터 축(410)에 회동가능하게 장착될 수 있다. 적어도 하나의 회전자 코일(470)은 모터 축(410)과 마주보지 않는 하나의 외측 고정자 표면(472)을 포함할 수 있고, 회전자 자석(460)은 모터 축(410)을 향하는 하나의 내측 회전자 자석 표면(462)을 포함할 수 있다. 모터(400)는 내측 회전자 자석 표면(462)이 외측 고정자 표면(472)과 적어도 부분적으로 대면하도록 조립될 수 있다. 모터(400)의 구성은 도 4 및 8에 각각 나타낸 모터(28 및 310)의 구성의 대안을 제공한다.

앞에서 표시한 바와 같이, 하나의 실시예에서, 회전자 자석(460)은 모터 축(410) 주위에 배치된 다중 회전자 자석들을 포함할 수 있다. 그러한 실시예에서, 적어도 하나의 다중 회전자 자석(460)은 외측 회전자 표면(472)과 적어도 부분적으로 대면하는 하나의 내측 회전자 자석 표면(462)를 포함할 수 있다.

모터(400)의 여러 가지 상이한 구성이 가능하다. 예를 들면, 회전자 자석(460)이 적어도 하나의 고정자 코일(470)내에 위치될 수 있다. 그러한 실시예에서, 회전자 자석(460)은 모터 축(410)을 마주보지 않는 하나의 외측 회전자 자석 표면을 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 고정자 코일(470)은 모터 축(410)을 마주보는 하나의 내측 고정자 표면을 포함할 수 있다. 모터(400)는 그 다음에 내측 고정자 표면이 외측 회전자 자석 표면과 적어도 부분적으로 대면하도록 조립될 수 있다.

도 12는, 모터 베이스를 도시한, 도 10에 나타낸 모터의 분해 정단면도이다. 모터(400)는 예를 들면 나사못(510, 520)과 같은 종래의 기계적 고정구를 사용하여 모터 베이스(500)에 결합될 수 있다. 모터(400)는, 도 1-9에 대하여 앞에서 설명된 식품 가공 장치와 자기 구동장치에 결합될 수 있는 것이 일반적이다. 예를 들면, 모터(400)는 식품 가공 장치에서 구동 플레이트로 전달하기 위한 토크를 발생시킬 수 있다. 그러한 실시예에서, 구동 자석(440)은 구동 플레이트에 자기적으로 결합될 수 있고, 고정자(430)는 회전자 자석(460)을 회동시키기 위하여 회전자 자석(460)과 상호작용하는 전자기장을 만들기 위해 전압을 걸 수 있다. 구동 자석(440)은 회전자 자석(46)과 함께 회동할 수 있고, 모터(400)로부터 구동 플레이트로 토크를 전달하기 위해 구동 플레이트를 향한 방향으로 자기장을 유도할 수 있다.

도 13a와 13b는 도 10 내지 도 12에 도시된 모터(400)의 허브의 다른 실시예의 도면이다. 도 13a 및 도 13b에 나타낸 바와 같이, 하나의 실시예에서, 허브(650)는 허브 상면(652)으로부터 허브 하면(654)으로 하향 연장되는 다중 채널(605)을 포함할 수 있다. 채널(605)은 종래의 구성에 따라 허브 상면(652)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 채널(605)은 허브 상면(652)에 뚫어질 수 있다. 채널(605)은 여러 가지 상이한 형상을 가질 수 있으며, 허브 상면(652)의 다양한 위치에 배치될 수 있다. 하나의 실시예에서, 구동 자석(440)은 채널(605)에 배치되기 위한 크기 및 형상을 가지는 다중 개별 자석들(multiple separate magnets)을 포함할 수 있다. 다중 개별 자석들은 앞에서 설명한 구성에 따라 채널에 위치될 수 있다. 앞에서 표시한 바와 같이, 다중 자석들은 적어도 일부가 희토산화물로 구성될 수 있다. 그러한 실시예는 모터(400)의 중량을 감소시킬 수 있는 장점이 있을 수 있으며, 이것은 모터(400)의 작동시 열, 소음 및/또는 진동을 감소시킬 수 있다.

도 14는 본 발명의 하나의 실시예의 모터를 제어하기 위한 시스템의 개략도이다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 시스템(70)은 하나의 제어 장치(control unit)(710)와, 하나의 작동자(actuator)(730)와, 하나의 모터(740)와, 하나의 센서(750)와, 그리고 하나의 입력/출력 장치(760)를 포함할 수 있다. 제어 장치(710)는 입력/출력 장치(760)로부터의 입력 신호(762) 및/또는 센서(750)으로부터의 신호에 기초하여 모터(740)에 제공된 전류 및/또는 전압을 제어할 수 있는 것이 일반적이다.

도 14에 나타낸 바와 같이, 모터(740)는 모터(740)에 의해 발생된 역 기전력(back EMF)을 측정할 수 있는 센서(750)에 연결될 수 있다. 센서(750) 및/또는 제어 장치(710)는 측정된 역 기전력에 기초하여 모터(740)의 회전자의 속도 및/또는 위치를 결정할 수 있다. 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 이해될 수 있듯이, 회전자의 속도는 역 기전력의 크기에 기초하여 결정될 수 있으며, 회전자의 위치는 역 기전력의 부호변화점[zero-crossing(s)]의 위치에 기초할 수 있다. 센서(750)는 측정된 역 기전력 및/또는 회전자의 위치 및/또는 속도와 같은 다른 데이터를 포함하는 신호(752)를 제어 장치(710)에 제공할 수 있다.

도 14에 나타낸 바와 같이, 제어 장치(710)는 입력/출력 장치(760)로부터 신호(762)를 수신할 수 있다. 입력/출력 장치(760)는 사용자와 상호작용하기 위한 하나의 인터페이스(interface)를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 입력/출력 장치(760)는 제어 장치(710)와 사용자간에 모터(740)의 동작 파라미터[operating parameter(s)]를 전할(communicate) 수 있다. 예를 들면, 입력/출력 장치(760)는 제어 장치(710)에 모터의 사용자-희망 동작 속도(user-desired operating speed)를 전할 수 있다. 또한, 입력/출력 장치(760)는 사용자에게 모터(740)의 실제 작동 속도를 전할 수 있다.

도 14에 나타낸 바와 같이, 제어 장치(710)는 작동자(730)에 제어 신호(712)를 제공할 수 있다. 작동자(730)는 제어 장치(710)로부터의 제어 신호(712)에 기초하여 모터(400)의 작동 또는 구동 신호(732)를 발생시킬 수 있다. 하나의 실시예에서, 작동자(730)는 하나의 증폭기를 포함할 수 있다. 예를 들면, 작동자(730)는 하나의 역 연산 증폭기(inverting operational amplifier)를 포함할 수 있다.

도 14에 나타낸 바와 같이, 작동자(730)는 제어 장치(710)에 하나의 피드백 신호(734)를 제공할 수 있다. 하나의 실시예에서, 피드백 신호(734)는 모터(740)에 제공된 전류에 기초할 수 있고, 제어 장치(710)는 피드백 신호(734)를 모니터할 수 있다. 제어 장치(710)는 피드백 신호(734)에 기초하여, 즉, 모터(740)에 제공된 전류에 기초하여, 모터(740)에 제공된 전류를 조절할 수 있다. 하나의 실시예에서, 제어 장치(710)는 미리 결정된 값을 초과하는 피드백 신호(734)에 기초하여 모터(74)에 제공된 전류를 조절하도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(710)는, 모터(740)의 안전한 동작과 연관된 미리 결정된 값을 초과하는 피드백 신호(734)에 기초하여 모터(740)에 제공된 전류를 감소시키도록 설계될 수 있다.

제어 장치(710)는 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자들이 잘 알고 있는 적어도 하나의 특정-용도 프로세서[application-specific processor(ASP)]를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 제어 장치(710)는 하나의 디지털 신호 처리 장치[digital signal processor (DSP)]를 포함할 수 있으며, 그리고 DSP는 적어도 하나의 아날로그-디지털 변환기[analog-to-digital converter (ADC)] 및/또는 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자들이 잘 알고 있는 다른 작동 요소(들)을 포함할 수 있다.

제어 시스템(700)의 하나의 바람직한 동작은 다음과 같이 이해될 수 있다. 입력/출력 장치(760)로부터 수신된 데이터(762)에 기초하여, 제어 장치(710)는 모터(740)의 동작 파라미터를 결정지을(determine) 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(710)는 모터(740)의 회전자의 동작 속도를 결정지을 수 있다. 제어 장치(710)는 작동자(730)에 상응하는 제어 신호(712)를 제공할 수 있으며, 그리고, 제어 신호(712)에 기초하여, 작동자(730)는 바람직한 동작 파라미터로 모터(740)를 작동시키기에 충분하게 모터(740)에 작동 신호(732)를 제공할 수 있다. 제어 장치(710)는 센서(750)에 의해 측정된 동작 파라미터를 모니터할 수 있으며, 원하는 동작 파라미터와 측정된 동작 파라미터 사이의 차이에 기초하여 작동자(730)에 제공된 제어 신호(712)를 조절할 수 있다. 제어 장치(710)는 또한 작동자(730)에 의해 제공된 피드백 신호(734)를 모니터할 수 있다.

제어 시스템(700)은 모터(740) 및/또는 앞에서 설명된 구성요소들, 예를 들면 블렌더, 식품 가공 장치, 및 빙삭기와 같은 모터(740)에 결합된 구성요소에 제공된 전류를 제어할 수 있는 것이 일반적이다. 예를 들면, 제어 시스템(700)은 블렌더 및/또는 블렌더에 연결된 빙삭기로 제공된 전류를 제어할 수 있다. 제어 시스템(700)은 모터(740)의 속도 및/또는 모터(400)에 결합된 구성요소의 속도를 제어할 수 있다. 제어 시스템(700)은 브러시레스 모터 및 삼상 브러시레스 모터를 포함하는, 앞에서 설명된 것과 유사한 모터를 제어하도록 설계될 수 있다.

본 명세서에 개시된 식품 가공 장치와 자기 구동장치는 특히 그 바람직한 실시예들에 관하여 도시되고 설명되었으나, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 본 명세서의 상세한 설명과 형태의 여러 가지 변경이 가능함을 알 것이다. 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 단지 일상적 실험을 통하여 본 명세서에서 특정되게 설명한 바람직한 실시예들에 대한 많은 균등물을 인지하거나 확인할 수 있을 것이다. 그러한 균등물은 본 명세서와 첨부된 특허청구범위의 범위에 포함되어야 한다.

Claims

하나의 구동 축과;

상기 구동 축과 결합된 하나의 회동가능 부재를 포함하고, 가공할 식품을 수용하는, 하나의 리셉터클(receptacle)과;

자화가능한 재질로 만들어지고, 함께 회전하는 구동 축과 결합된 하나의 구동 플레이트와;

하나의 모터 축, 상기 모터 축에 회동가능하게 장착되고 하나의 내측 회전자 자석 표면이 상기 모터 축을 향하는 하나의 회전자 자석을 구비한 하나의 회전자, 및 상기 내측 회전자 자석 표면과 적어도 부분적으로 대면하고 모터 축과 대면하지 않는 하나의 외측 고정자 표면을 가지며 상기 회전자 자석을 회전시키기 위하여 회전자 자석과 상호작용하는 전자기장을 만드는 하나의 고정자를 포함하고, 상기 구동 플레이트에 근접하게 위치된 하나의 모터와; 그리고

함께 회동할 회전자 자석과 결합되고, 회동가능 부재로 식품의 가공하기 위해서 상기 모터로부터 구동 플레이트로 토크(torque)를 전달하기 위해 구동 플레이트를 향하는 방향으로 하나의 자기장을 유도하는, 하나의 구동 자석을 포함하여 구성되는, 식품 가공 장치.
제1항에 있어서, 블렌더, 식품 믹서, 식품 가공 장치 및 쥬서기 중의 하나를 포함하는, 식품 가공 장치.
제2항에 있어서, 상기 식품 가공 장치가 하나의 블렌더를 포함하고, 상기 리셉터클이 하나의 블랜더 컵을 포함하며, 상기 회동가능 부재가 하나의 블레이드를 포함하는, 식품 가공 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전자 자석이 하나의 고리형 자석을 포함하는, 식품 가공 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전자 자석이 다중 자석들(multiple magnets)을 포함하고, 상기 다중 자석들 중의 적어도 하나가 모터 축을 향하는 하나의 내부 표면을 포함하는, 식품 가공 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전자 자석과 고정자가 대체로 모터 축 주위에 중심을 두고 위치된, 식품 가공 장치.
제1항에 있어서, 그에 결합된 상기 모터 축, 구동 자석 및 회전자 자석에 회동가능하게 장착되고 플라스틱 재료로 만들어진 하나의 허브를 더 포함하여 구성되는, 식품 가공 장치.
제7항에 있어서, 상기 허브가, 상기 회전자와 대면하지 않고, 상기 구동 자석이 결합된, 하나의 허브 상면과; 그리고 상기 회전자를 향하며, 상기 회전자 자석이 결합된, 하나의 허브 하면을 포함하는, 식품 가공 장치.
제8항에 있어서, 상기 허브 상면이 상기 구동 자석을 수용하기 위한 하나의 오목홈(recess)을 포함하는, 식품 가공 장치.
제8항에 있어서, 상기 허브 하면이, 그로부터 하향 연장되고 회전자 자석이 결합된 하나의 하측벽을 포함하는, 식품 가공 장치.
제10항에 있어서, 상기 하측벽이 상기 모터 축을 향하고 회전자 자석이 결합된 하나의 내부 표면을 포함하는, 식품 가공 장치.
하나의 구동 플레이트와;

하나의 축, 하나의 내측 회전자 자석 표면이 상기 축을 향하는 하나의 회전자 자석을 가지며 상기 축에 착설되는 하나의 회전자, 및 상기 내측 회전자 자석 표면과 적어도 부분적으로 대면하고 상기 축과 대면하지 않는 하나의 외측 고정자 표면을 가지며 상기 회전자 자석을 회전시키기 위하여 회전자 자석과 상호작용하는 전자기장을 만드는 하나의 고정자를 포함하며, 상기 구동 플레이트와 근접하게 위치된, 하나의 모터와; 그리고

상기 구동 플레이트와 회전자 자석에 자기적으로 결합되고, 상기 모터로부터 상기 구동 플레이트로 하나의 토크를 전달하는, 하나의 구동 자석을 포함하여 구성되는, 피구동 부재의 구동장치.
제12항에 있어서, 상기 회전자 자석이 하나의 고리형 자석을 포함하는, 피구동 부재의 구동장치.
제12항에 있어서, 상기 회전자 자석이 다중 자석들을 포함하고, 상기 다중 자석들 중의 적어도 하나가 상기 모터 축을 향하는 하나의 내부 표면을 포함하는, 피구동 부재의 구동장치.
제12항에 있어서, 상기 회전자 자석과 고정자가 대체로 상기 축 주위에 중심을 두고 위치된, 피구동 부재의 구동장치.
제12항에 있어서, 그에 결합된 상기 모터 축, 구동 자석 및 회전자 자석에 회동가능하게 장착되고 플라스틱 재료로 만들어진 하나의 허브를 더 포함하여 구성되는, 피구동 부재의 구동장치.
제16항에 있어서, 상기 허브가, 상기 고정자와 대면하지 않고 상기 구동 자석이 결합된 하나의 허브 상면과; 그리고 상기 고정자를 향하며 상기 회전자 자석이 결합된 하나의 허브 하면을 포함하는, 피구동 부재의 구동장치.
제17항에 있어서, 상기 허브 상면이 상기 구동 자석을 수용하기 위한 하나의 오목홈을 포함하는, 피구동 부재의 구동장치.
제17항에 있어서, 상기 허브 하면이, 그로부터 하향 연장되고 상기 회전자 자석이 결합된 하나의 하측벽을 포함하는, 피구동 부재의 구동장치.
제19항에 있어서, 상기 하측벽이 상기 축을 향하고 상기 회전자 자석이 결합된 하나의 내부 표면을 포함하는, 피구동 부재의 구동장치.
하나의 구동 플레이트와;

상기 구동 플레이트와 근접하게 위치되고, 하나의 축, 상기 축을 향하는 하나의 내측 회전자 자석 표면을 포함하는 하나의 회전자 자석을 가지며 상기 축에 착설되는 하나의 회전자, 및 상기 내측 회전자 자석 표면과 적어도 부분적으로 대면하고 상기 축과 대면하지 않는 하나의 외측 고정자 표면을 포함하고, 상기 회전자 자석을 회전시키기 위하여 회전자 자석과 상호작용하는 전자기장을 만드는 하나의 고정자를 포함하는 하나의 모터와;

상기 구동 플레이트와 회전자 자석에 자기적으로 결합되고, 상기 모터로부터 상기 구동 플레이트로 하나의 토크를 전달하는 하나의 구동 자석과; 그리고

그 맞은편 표면에 결합된 상기 축, 구동 자석 및 회전자 자석에 회동가능하게 장착되고 플라스틱 재료로 만들어진 하나의 허브를 포함하여 구성되는, 피구동 부재의 구동장치.
제21항에 있어서, 상기 회전자 자석이 하나의 고리형 자석을 포함하는, 피구동 부재의 구동장치.
제21항에 있어서, 상기 회전자 자석이 다중 자석들을 포함하고, 상기 다중 자석들 중의 적어도 하나가 상기 모터 축을 향하는 하나의 내부 표면을 포함하는, 피구동 부재의 구동장치.
제21항에 있어서, 상기 회전자 자석과 고정자가 대체로 상기 축 주위에 중심을 두고 위치된, 피구동 부재의 구동장치.
제21항에 있어서, 상기 허브가, 상기 고정자를 대면하지 않고, 상기 구동 자석이 결합된, 하나의 허브 상면과; 그리고 상기 고정자를 향하며, 상기 회전자 자석이 결합된, 하나의 허브 하면을 포함하는, 피구동 부재의 구동장치.
제25항에 있어서, 상기 허브 상면이 상기 구동 자석을 수용하기 위한 하나의 오목홈을 포함하는, 피구동 부재의 구동장치.
제25항에 있어서, 상기 허브 하면이, 그로부터 하향 연장되고 상기 회전자 자석이 결합된 하나의 하측벽을 포함하는, 피구동 부재의 구동장치.
제25항에 있어서, 상기 하측벽이 상기 축을 향하고 상기 회전자 자석이 결합된 하나의 내부 표면을 포함하는, 피구동 부재의 구동장치.