KR20100059034A - 그라인더 유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 그라인더 유니트 하우징과, 상기 그라인더 유니트 하우징에 장착되는 유니트 동력부와, 상기 그라인더 유니트 하우징에 회전 가능하게 장착 배치되는 한 쌍의 그라인더 커터와, 상기 유니트 동력부와 상기 그라인더 커터를 연결하여, 상기 유니트 동력부로부터의 회동력을 전달받은 상기 그라인더 커터에 의하여 대상체가 분쇄되도록 하는 유니트 동력 전달부와, 상기 대향하여 배치되는 한 쌍의 그라인더 커터 간극을 조절하기 위한 커터 가동부를 구비하는 그라인더 유니트를 제공한다.

Description

그라인더 유니트{GRINDING UNIT}

본 발명은 그라인더에 관한 것으로, 보다 구체적으로 대상체를 일정한 입도로 분쇄시킬 수 있게 하는 구조의 그라인더 유니트에 관한 것이다.

소비자들의 다양한 기호 증진에 따라 커피에 대한 수요가 폭발적으로 증대되고 있다. 커피 전문점 점포수의 증가 및 소비자들의 기호 전문화에 맞추어 커피 머신에 대한 수요가 증대되고 있다.

커피 머신의 경우 그라인더와 에스프레소 머신이 분리된 구조로 형성된 것들도 많았으나, 자동화라는 소비자의 요구에 따라 대상체로서의 커피 원두를 직접적으로 투입하고 증기로 커피를 추출할 수 있는 자동화된 커피 머신에 대한 생산 및 연구가 활발하게 진행되고 있다.

한편, 종래 기술에 따른 커피 머신에 구비되는 그라인더의 경우 사용자가 수동으로 조정하여 전문적인 바리스타와 같이 기계에 익숙하지 않은 사용자의 경우 커피 원두의 분쇄시 입도 조절이 균일하지 못하여 소비자가 원하는 소정의 커피 맛을 균일하게 제공하기 어렵다는 문제점이 수반되었다.

또한, 이러한 그라인더에서의 대상체 입도 조절 문제는 커피 뿐만 아니라 견 과류 등 일정한 강도를 갖는 식자재를 일정한 입도로 분쇄하기 위한 경우에도 상기와 같은 문제점이 수반된다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 커피 머신 등에 구비되는 그라인더 유니트로서, 균일한 입도의 커피 원두 분말과 같은 대상체 분말을 일정하게 제공할 수 있도록 하는 입도 조절을 위한 구성요소를 구비할 수 있는 구조의 그라인더 유니트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 그라인더 유니트 하우징과, 상기 그라인더 유니트 하우징에 장착되는 유니트 동력부와, 상기 그라인더 유니트 하우징에 회전 가능하게 장착 배치되는 한 쌍의 그라인더 커터와, 상기 유니트 동력부와 상기 그라인더 커터를 연결하여, 상기 유니트 동력부로부터의 회동력을 전달받은 상기 그라인더 커터에 의하여 대상체가 분쇄되도록 하는 유니트 동력 전달부와, 상기 대향하여 배치되는 한 쌍의 그라인더 커터 간극을 조절하기 위한 커터 가동부를 구비하는 그라인더 유니트를 제공한다.

상기 그라인더 유니트에 있어서, 상기 그라인더 커터는 하부 그라인더 커터와, 상기 하부 그라인더 커터에 대행하여 배치되는 상부 그라인더 커터를 구비하고, 상기 유니트 하우징은, 상기 하부 그라인더 커터가 장착되는 하부 그라인더 하우징과, 상기 상부 그라인더 커터가 장착되는 상부 그라인더 하우징을 구비하고, 상기 커터 가동부는: 상기 상부 그라인더 하우징에 형성되는 커터 가동 기어 휠과, 상기 커터 가동 워엄 휠과 치합되는 커터 가동 기어와, 상기 커터 가동 기어와 연결되어 상기 커터 가동 기어를 회동시키는 커터 가동 모터를 구비할 수도 있다.

상기 그라인더 유니트에 있어서, 상기 커터 가동 기어 휠 및 상기 커터 가동 기어는 워엄 기어 구조로 형성될 수도 있다.

상기 그라인더 유니트에 있어서, 상기 그라인더 커터는 하부 그라인더 커터와, 상기 하부 그라인더 커터에 대향하여 배치되는 상부 그라인더 커터를 구비하고, 상기 유니트 하우징은, 상기 하부 그라인더 커터가 장착되는 하부 그라인더 하우징과, 상기 상부 그라인더 커터가 장착되는 상부 그라인더 하우징을 구비하고, 상기 유니트 동력 전달부, 상기 그라인터 커터의 회전축 방향으로, 상기 하부 그라인더 커터와 상기 하부 그라인더 하우징 사이에는 상기 동력부로부터의 회동력을 상기 하부 그라인더 커터에 전달하는 동력 전달 클러치를 더 구비할 수도 있다.

상기 그라인더 유니트에 있어서, 상기 동력 전달 클러치는: 중앙부에 배치되고 중심으로부터 반경 방향으로 구형 경사진 돔 구조의 클러치 돔과, 상기 클러치 돔의 외연에 반경 방향으로 연장 형성되는 클러치 연장부와, 상기 클러치 연장부로 상기 하부 그라인더 커터를 향하여 연장 형성되고 상기 하부 그라인더 커터와 맞물리는 클러치 커터 장착부를 구비할 수도 있다.

상기 그라인드 유니트에 있어서, 상기 동력 전달 클러치는, 상기 클러치 연장부로부터 연장 형성되어 상기 상부 그라인더 커터와 상기 하부 그라인더 커터 사이로 배출되는 분쇄된 대상체 분말과 접촉하는 클러치 리브를 더 구비할 수도 있 다.

상기 그라인더 유니트에 있어서, 대상체에 대한 사용자가 원하는 입도를 조절하기 위한 신호를 입력받는 스위치 패널부와, 대상체에 대한 사전 설정된 입도 조절을 위한 값이 사전 설정 저장된 저장부와, 상기 스위치 패널부로부터의 입력 신호와 상기 저장부에 사전 설정된 값에 기초하여, 상기 커터 가동부에 제어 신호를 인가하는 제어부가 포함될 수도 있다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 그라인더 유니트는 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 본 발명에 따른 그라인더 유니트는, 커터 가동부를 통하여 그라인더 커터 간의 간극을 자동적으로 제어함으로써 일관된 입도의 커피 원두 분말과 같은 대상체 분말을 제공함으로써 대상체에 대하여 사용자가 원하는 균일한 입도 상태의 분말을 제공하는 것을 가능하게 구조의 그라인더 유니트를 제공할 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 그라인더 유니트는, 워엄 기어 구조의 동력 전달 워엄 기어/기어 휠 및 동력 전달 클러치를 통하여 보다 정확한 동력 전달을 이룸으로써, 사용자에게 구동력으로 분쇄된 균일한 입도의 커피 원두 분말을 제공할 수 있다.

셋째, 본 발명에 따른 그라인더 유니트는, 동력 전달 클러치의 중앙부에 돔 구조의 클러치 돔을 형성하여 그라인더 커터 내부 공간에서 분쇄된 커피 원두 분말의 보다 원활한 배출을 가능하게 하여 유니트의 내구성을 증대시키고 잔여물을 가급적 배제함으로써 세균 발생 가능성 최소화 등의 위생 상태 증진 효과를 수반할 수도 있다.

넷째, 본 발명에 따른 그라인더 유니트는, 동력 전달 클러치의 외주 상에 연장 형성되는 클러치 리브를 통하여 그라인더 커터에서 분쇄되는 커피 원두 분말의 보다 원활한 배출을 가능하게 함으로써 사용자가 원하는 입도의 커피 분말을 원활하게 제공함과 동시에 그라인더 유니트의 내구성을 증진시켜 유지 보수 부하를 최소화시킬 수도 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 그라인더 유니트에 대하여 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트(10)가 장착된 자동 커피 머신(1)에 대한 개략적인 부분 단면도가 도시되고, 도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트(10)의 개략적인 단면도가 도시되고, 도 3 및 도 3에는 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트(10)의 상부 및 하부 그라인더 커터(350;351,355)에 대한 개략적인 정면도가 도시되고, 도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트(10)의 다른 개략적인 단면도가 도시되고, 도 5에는 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트(10)의 개략적인 사시도가 도시되고, 도 6에는 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트(10)의 개략적인 평면도가 도시되고, 도 7에는 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트(10)의 동력 전달 클러치(340)에 대한 개략적인 사시도가 도시된다.

본 발명의 그라인더 유니트(10)는 자동 커피 머신(1)에 장착되는데, 보다 구 체적으로 자동 커피 머신(1)이 구비하는 머신 하우징(2)에 구비된다. 본 발명의 그라인더 유니트(10)는 자동 커피 머신(1)에 장착되는데, 보다 구체적으로 자동 커피 머신(1)이 구비하는 머신 하우징(2)에 구비된다. 커피원두 분말은 분말의 이탈을 방지하는 호퍼(20)을 통하여 실린더(30)에 배치되고 실린더 내부의 분말은 압축되어 뜨거운 온수와 함께 추출이 된다. 여기서 자세하게 도시되지는 않았으나 자동 커피 머신(1)은 보일러(미도시) 등의 다른 구성요소들이 더 구비될 수도 있다. 또한, 본 실시예에 따른 그라인더 유니트(10)가 자동 커피 머신(1)에 장착되는 경우를 위주로 기술하나 이는 본 발명에 따른 그라인더 유니트(10)에 대한 일예로서 그라인더 유니트(10)는 독립적으로 또는 다른 장치와 연계되어 장착되는 구조로 형성될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.

본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트(10)는 제공되는 대상체로서의 커피 원두를 사전 설정된 입도로 분쇄하는 기능을 수행하는데, 그라인더 유니트(10)는 그라인더 유니트 하우징(100)과, 유니트 동력부(200)와, 그라인터 커터(350)와, 유니트 동력 전달부(300)를 구비하는데, 유니트 동력부(200), 그라인더 커터(350) 및 유니트 동력 전달부(300)는 유니트 하우징(100)에 안정적으로 배치된다.

유니트 하우징(100)은 커피 원두 수용 하우징(101)과, 커버 하우징(110)과, 바디 하우징(120)과, 가이드 하우징(130)과, 그라인더 하우징(140)과, 분말 가이드 파이프 하우징(150)을 구비하는데, 커피 원두 수용 하우징(101)의 상단에는 개구가 형성되는데, 커피 원두 수용 하우징(101)은 하단의 단면적이 상단보다 작은 단면적 을 갖는 개구를 형성함으로써 자중에 의하여 수용된 커피 원두가 하방향으로 적절하게 유입되도록 하는 구조를 취한다.

커버 하우징(110) 및 바디 하우징(120)은 커피 원두 수용 하우징(101)의 하단에 배치되는데, 커버 하우징(110)과 바디 하우징(120)은 서로 체결되어 내부 공간을 형성함으로써 그라인더 유니트(10)를 이루는 각 구성요소가 안정적으로 수용될 수 있도록 한다. 커버 하우징(110)과 바디 하우징(120)이 형성하는 내부 공간으로 커피 원두 수용 하우징(101)의 하단에는 그라인더 커버 하우징(170)이 배치되는데, 그라인더 커버 하우징(170)은 그라인더 하우징(140)과 연결된다. 즉, 그라인더 커버 하우징(170)의 하부에는 그라인더 하우징(140)이 배치되고 그라인더 하우징(140)은 하부 그라인더 하우징(141)과 상부 그라인더 하우징(145)를 포함하는데, 하부 그라인더 하우징(141)과 상부 그라인더 하우징(145)은 그라인더 하우징 내부 공간을 형성하고 하부 그라인더 하우징(141)과 상부 그라인더 하우징(145)의 형성하는 그라인더 하우징 내부 공간에는 그라인더 커터(350)가 배치된다. 이때, 하부 그라인더 하우징(141)의 일단은 그라인더 커버 하우징(170)의 일단과 연결되어 위치 고정되고 상부 그라인더 하우징(145)은 하부 그라인더 하우징(141)의 상부에 가동 가능하게 배치된다.

가이드 하우징(130)은 커버 하우징(110)과 바디 하우징(120)의 상단을 통과하여 내부 공간으로 진입 배치되는데, 가이드 하우징(130)의 중앙에는 가이드 하우징 관통구(131)가 형성되고 가이드 하우징 관통구(131)에는 하기되는 동력 전달부(300)의 가이드 하우징 장착 샤프트(330)가 관통 배치되어 일단은 가이드 하우 징(130)에 그리고 타단은 하기되는 베이스 하우징(160)에 의하여 지지되는 구조를 취한다. 경우에 따라 가이드 하우징(130)은 하기되는 유니트 동력부(200)로부터의 회동력에 의하여 그라인더 커터(350)와 함께 회동하는 구조를 취할 수도 있다. 가이드 하우징(130)의 외주에는 나선형 가이드(133, 도 5참조)가 배치되는데, 나선형 가이드(133)는 가이드 하우징(130)이 사전 설정된 방향으로 정회전하는 경우, 나선형 가이드(133)는 커피 원두 수용 하우징(101)에 수용된 커피 원두를 하방으로 안내하는 구조를 취한다. 경우에 따라서, 가이드 하우징(130)은 상기 커피 원두를 하방향으로 안내하는 정회전의 반대 방향으로 회동가능하도록 하는 구조를 취할 수도 있다.

상부 그라인더 하우징(145)과 그라인더 커버 하우징(170)은 서로 맞물리어 결합되는 구성을 취하고, 하부 그라인더 하우징(141)의 측면에는 분말 가이드 파이프 하우징(150)이 배치된다. 분말 가이드 파이프 하우징(150)는 분말 가이드 제 1 파이프 하우징(151)과 분말 가이드 제 2 파이프 하우징(153)을 포함하는데, 분말 가이드 제 2 파이프 하우징(153)은 분말 가이드 제 1 파이프 하우징(151)의 일단에 회동 가능하게 연결될 수 있다. 분말 가이드 제 1 파이프 하우징(151)의 일단은 하부 그라인더 하우징(141)의 측면에 형성된 하부 그라인더 하우징 배출부(144)에 부착되는데, 분말 가이드 제 1 파이프 하우징(151)과 분말 가이드 제 2 파이프 하우징(153)을 통하여 하부 그라인터 하우징(141)의 측면에 형성된 하부 그라인더 하우징 배출부(144)를 통하여 배출되는 분쇄된 커피 원두 분말이 이동될 수 있다.

또한, 하부 그라인더 하우징(141)의 하부에는 베이스 하우징(160)이 배치되 는데, 베이스 하우징(160)과 하부 그라인더 하우징(141)은 서로 맞물리어 공간을 형성하는데, 이 공간에는 하기되는 유니트 동력 전달부(300) 및 유니트 동력부(200)가 배치된다.

유니트 동력부(200)는 베이스 하우징(160)에 배치되는데, 유니트 동력부(200)는 본 실시예에서 제어부(미도시)에 의하여 인가되는 제어 신호에 따라 가동 여부가 결정되는 전동 모터로 구현된다. 유니트 동력부(200)는 베이스 하우징(160)의 일측에 형성된 공간에 장착되는데, 본 실시예에서 유니트 동력부(200)가 형성되는 공간은 베이스 하우징(160)에 일체로 형성되나 경우에 따라 유니트 동력부(200)를 수용하기 위한 별도의 하우징을 더 구비하는 구성을 취할 수도 있음은 상기로부터 명백하다.

유니트 동력 전달부(300)는 유니트 동력부(200)와 연결되는데, 유니트 동력 전달부(300)는 유니트 동력부(200)로부터 생성된 회동력을 그라인더 커터(350)로 전달하여 그라인더 커터(350)로 하여금 커피 원두 수용 하우징(101)을 거쳐 가이드 하우징(130)에 의하여 안내되어 한 쌍의 그라인더 커터(350;351,355)의 사이 공간으로 유입된 커피 원두를 분쇄하는 것을 가능하게 한다. 본 실시예에서 유니트 동력 전달부(300)는 동력 전달 워엄 기어(310), 동력 전달 워엄 휠(320), 가이드 하우징 장착 샤프트(330) 및 동력 전달 클러치(340)를 구비하는데, 동력 전달 워엄 기어(310)는 전동 모터로 구현되는 유니트 동력부(200)의 회동축(미도시)과 동축으로 연결되고 동력 전달 워엄 휠(320)과 치합된다. 동력 전달 워엄 휠(320)의 회동축은 동력 전달 워엄 기어(310)의 회동축과 수직 배치되는 구조를 취하는데, 동력 전달 워엄 기어(310)와 동력 전달 워엄 휠(320)은 유니트 동력부(200)로부터 생성된 동력을 사전 설정된 감속비로 고출력의 회동력으로 전환시킨다.

동력 전달 워엄 휠(320)의 회동이 이루어지는 회동 평면과 가이드 하우징 장착 샤프트(330)는 수직 배향되는 구조를 취하는데, 가이드 하우징 장착 샤프트(330)는 동력 전달 워엄 휠(320)을 관통하여 배치된다. 가이드 하우징 장착 샤프트(330)의 일단은 동력 전달 워엄 휠(330)을 관통하여 하부에 배치되는 베이스 하우징(160)에 의하여 회동 가능하게 지지되고 타단은 가이드 하우징(130)에 형성된 가이드 하우징 관통구(131) 측에 배치되어 가이드 하우징(130)의 가이드 하우징 관통구(131)의 내측에 형성된 단부에 의하여 지지됨으로써, 가이드 하우징(130)이 안정적으로 장착 배치되는 것을 가능하게 한다.

동력 전달 클러치(340)는 동력 전달 워엄 휠(320)의 상단에 배치되는데, 동력 전달 클러치(340)는 동력 전달 워엄 휠(320)을 통하여 전달되는 유니트 동력부(200)의 회동력을 그라인더 커터(350)로 직접적으로 전달한다. 동력 전달 클러치(340)는 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 클러치 샤프트(347)를 구비하는데, 클러치 샤프트(347)는 하부에 배치되는 동력 전달 워엄 휠(320)의 중앙에는 동력 전달 워엄 휠 관통구(321)가 구비되는데, 클러치 샤프트(347)는 동력 전달 워엄 휠 관통구(321)를 관통하여 배치된다. 이때 동력 전달 워엄 휠 관통구(321)의 내측면과 클러치 샤프트(347)의 외면에는 서로 대응되는 돌기-요홈 구조가 형성되어 서로 에는 돌기 구조를 그리고 클러치 샤프트(347)의 외면에는 요홈 구조가 형성되는데, 클러치 샤프트(347)가 동력 전달 워엄 휠 관통구(321)에 삽입되는 경우 서로 치합 되어 서로 상대 회전 운동이 발생하지 않게 함으로써, 유니트 동력부(320)로부터 생성된 회동력을 온전하게 전달할 수 있다.

클러치 샤프트(347)의 축 길이 방향으로 볼 때, 동력 전달 클러치(340)와 동력 전달 워엄 휠(320) 사이에는 하부 그라인더 하우징(141)이 배치되어 동력 전달 워엄 휠 및 동력 전달 워엄 기어에 의한 감속기 기능을 수행하는 구성요소와 다른 구성요소가 배치되는 공간이 구획될 수도 있다. 하부 그라인더 하우징(141)은 위치 고정 배치되는 구조를 취하는데, 동력 전달 클러치(340)의 안정적인 회동을 위하여 하부 그라인더 하우징(141)과 동력 전달 클러치(340) 사이에는 클러치 샤프트 베어링(360)이 더 구비될 수도 있다. 클러치 샤프트 베어링(360)의 외주면은 하부 그라인더 하우징(141)에 형성된 하부 그라인더 하우징 베어링 수용부(142) 내측면과 접촉하고 클러치 샤프트 베어링(360)의 내주면은 클러치 샤프트(347)의 외주면과 접촉함으로써, 클러치 샤프트(347)의 안정적인 지지를 이루되 클러치 샤프트(347)와 하부 그라인더 하우징 베어링 수용부(142) 간의 원활한 상대 회동을 가능하게 함으로써, 궁극적으로 동력 전달 클러치(340)의 원활하면서도 안정적인 회동 운동이 이루어질 수 있다.

하부 그라인더 하우징(141)의 일면으로 동력 전달 클러치(340)의 바디 부분이 배치되는 일면 상에는 동력 전달 클러치(340)의 보다 원활한 회동을 위한 구성요소가 더 구비될 수도 있다. 즉, 하부 그라인더 하우징(141)의 일면으로 동력 전달 클러치(340)의 바디를 향한 일면 상에는 하부 그라인더 하우징 볼 베어링 수용부(미도시)가 구비되고 하부 그라인더 하우징 볼 베어링 수용부에 클러치 볼 베어 링(370)이 배치될 수도 있다. 하부 그라인더 하우징 볼 베어링 수용부(미도시)와 클러치 볼 베어링(370)은 복수 개가 구비되어 동력 전달 클러치(340)의 안정적인 지를 이루는 구조를 취하는 것이 바람직하다. 또한 경우에 따라 상부 그라인더 커터(355)와 하부 그라인더 커터(351)의 사이에서 분쇄된 커피 원두 분말이 원치 않게 클러치 볼 베어링(370) 측으로 유입되는 것을 방지하기 위하여, 하부 그라인더 하우징(141)의 일면으로 클러치 볼 베어링(370)이 배치되는 하부 그라인더 하우징 볼 베어링 수용부의 반경 방향으로의 외측 상, 즉 중심으로부터 먼 측에는 실러 수용부(143)가 구비되고, 실러 수용부(143)에는 실러(380)가 더 구비될 수도 있다. 본 실시예에서 실러(380)는 동력 전달 클러치(340)와 하부 그라인더 하우징(141) 간의 원활한 상대 운동을 가능하게 하기 위하여 양모로 구성되었으나 이들 사이 공간을 폐쇄시키고 마찰을 최소화할 수 있는 재료가 선택되는 범위에서 다양한 재료의 실러가 배치될 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 동력 전달 클러치(340)는 다음과 같은 구성을 더 구비할 수도 있다. 즉, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 동력 전달 클러치(340)는 중앙부에 배치되는 클러치 돔(341)을 더 구비할 수 있는데, 클러치 돔(341)은 동력 전달 클러치(340)의 중앙부에 배치되고 중심으로부터 반경 방향으로 구형 타입으로 경사지어 곡면 구배를 갖는 돔 구조로 형성된다. 이때 클러치 돔(341)의 중앙에는 가이드 하우징 장착 샤프트(330)의 관통을 허용하는 클러치 관통구(342)가 구비된다. 이와 같은 돔 구조의 클러치 돔(341)은 동력 전달 클러치(340)의 상부에 배치되는 그라인더 커터(350)에 의하여 분쇄된 커피 원두 분말이 중심으로부터 반경 방 향으로의 배출을 증진시켜, 커피 원두 분말의 원활한 분쇄를 가능하게 하여 고품질의 커피 원두 분말을 제공하고, 또한 그라인터 커터(350)의 내부 공간으로부터 커피 원두 분말이 외측 반경 방향으로 원활하게 배출되지못하여 발생되어 발생하는 유니트 동력부의 과부하를 방지하여 장치의 내구성을 증진시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 동력 전달 클러치(340)의 상부에는 그라인더 커터(350)가 배치되는데, 동력 전달 클러치(340)는 그라인더 커터(350)를 안정적으로 장착 지지하기 위한 구성요소를 더 구비할 수도 있다. 동력 전달 클러치(340)는 클러치 돔(341)의 외연에 반경 방향으로 연장 형성되는 클러치 연장부(346)을 구비하는데, 클러치 연장부(346)로부터 그라인더 커터(350), 보다 구체적으로 하부 그라인더 커터(351)를 향하여 연장 형성되고 하부 그라인더 커터(351)와 맞물리는 클러치 커터 장착부(343)가 더 구비될 수도 있다. 즉, 클러치 커터 장착부(343)는 하부 그라인더 커터(351)가 배치되는 면으로부터 연장 형성되는데, 클러치 커터 장착부(343)의 내측에는 클러치 커터 장착 요홈(344)이 구비된다. 하부 그라인더 커터(351)의 외주에는 하부 그라인더 커터 장착부(353)가 반경 방향으로 연장 형성되는데, 하부 그라인더 커터 장착부(353)는 클러치 커터 장착 요홈(344)에 측면으로부터 삽입 장착됨으로써 하부 그라인터 커터(351)와 동력 전달 클러치(340) 간의 체결 상태를 공고히 함으로써 궁극적으로 유니트 동력부(200)로부터 생성된 회동력 전달이 원활하게 이루어질 수 있다(도 3 참조).

그라인더 커터(350)는 상부 그라인더 커터(355)와 하부 그라인더 커터(351)를 구비하는데, 상부 그라인더 커터(355)와 하부 그라인더 커터(351) 간에는 상대 회전 운동이 발생하고 상부 그라인더 커터(355)와 하부 그라인더 커터(351)의 서로 마주하는 면에는 각각 커터 날이 형성됨으로써, 이들 사이 공간에 유입되는 커피 원두가 분쇄될 수 있다.

하부 그라인더 커터(355)는 상기한 바와 같이, 동력 전달 클러치(340)와 체결되어 하부 그라인더 하우징(141)에 대하여 상대 회동하는 구조를 취한다. 상부 그라인더 커터(355)는 상기한 하부 그라인더 커터(351)의 상부에 마주하며 배치되는데, 상부 그라인더 커터(355)는 상부 그라인더 하우징(145)에 장착되는 구조를 취한다. 본 실시예에서 상부 그라인더 커터(355)의 안정적인 장착을 위하여 상부 그라인더 커터(355)와 상부 그라인더 하우징(145)의 사이에는 상부 그라인더 커터 고정구(147, 도 9 참조)가 더 구비되어 상부 그라인더 커터(355)와 상부 그라인더 하우징(145) 간의 연결을 이루는 구조를 취하는데, 이는 본 발명을 설명하기 위한 일예일뿐 상부 그라인더 하우징에 상부 그라인더 커터가 직접적으로 장착되는 구조를 취할 수도 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 변형이 가능하다. 상부 그라인더 커터(355)의 중앙에는 커피 원두의 유입을 허용하는 상부 그라인더 커터 관통구(357)가 구비되는데, 상부 그라인더 고정구(147) 및 상부 그라인더 하우징(145)에도 각각 상부 그라인더 고정구 관통구 및 상부 그라인더 하우징 관통구(146)가 상부 그라인더 커터 관통구(357)와 동축 상에 형성되어 커피 원두의 유입, 즉 상부 그라인더 커터(355)와 하부 그라인더 커터(351) 사이 공간으로의 커피 원두 유입이 안정적으로 이루어질 수 있는 구조를 취한다. 이때, 상기한 바와 같이 상부 그라인더 커터 관통구(357)의 중심에는 외주면에 나선형 가이드(133)가 형성된 가이드 하우징(130)이 회동 가능하게 배치되어 커피 원두의 유입이 보다 원활하게 이루어지는 구조를 취하는 것은 상기한 바와 같다.

상부 그라인더 하우징(147)은 그라인더 커버 하우징(170)과 하부 그라인더 하우징(141)에 의하여 형성되는 공간에 안정적으로 배치되는데, 상부 그라인더 커터(355)가 장착된 상부 그라인더 하우징(147)은 하부 그라인더 커터(351)의 회동축 방향으로 상하 운동을 이루기 위한 구성요소가 더 구비된다. 즉, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트(10)는 커터 가동부(400)를 구비하는데, 커터 가동부(400)는 커터 가동 모터와 커터 가동 기어와 커터 가동 기어 휠을 구비한다. 커터 가동 기어 휠은 상부 그라인더 하우징(170)에 형성되고 커터 가동 기어는 커터 가동 기어 휠과 치합되는데, 커터 가동 모터는 커터 가동 기어와 연결되어 커터 가동 기어를 회동시킨다. 본 실시예에서 커터 가동부(400)는 커피 원두의 경도 차이에 의하여 상부 그라인더 휠과 하부 그라인더 휠 간의 간극이 변화하는 것을 방지하고 감속을 통한 원활한 동력 전달을 이루기 위하여 워엄 휠 구조를 취한다. 즉, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 커터 가동부(400)의 커터 가동 모터(410)는 제어부(미도시)의 전기적 신호에 따라 작동하는 전동 모터로 구현되고, 커터 가동 기어는 워엄 기어 구조의 커터 가동 워엄 기어(420)로 구현되는데, 커터 가동 워엄 기어(420)는 커터 가동 모터(410)와 연결되어 커터 가동 모터(410)와 동축 선상에 배치된다. 커터 가동 기어 휠은 커터 가동 워엄 기어 휠(430)로 구현되는데, 커터 가동 워엄 기어 휠(430)은 커터 가동 워엄 기어(420)와 치합되어 커터 가동 모터(410)로부터 생성된 동력을 전달받는다. 본 실시예에서 커터 가동 워엄 기어 휠(430)은 상부 그라인더 하우징(147)의 외주 상에 형성되는데, 사용자가 커피 원두의 입도를 조절하기 위하여 스위치 패널부(20, 도 10 참조)를 조작하는 경우 입력되는 신호에 따라 제어부(30)는 저장부(40)와 소통을 이루며 스위치 패널부(20)를 통하여 입력된 사용자에 의한 선택 신호에 대응하는 작동 모드를 위한 소정의 사전 설정된 저장값을 저장부(40)로부터 출력하고 이에 기초하여 소정의 제어 신호를 인가한다. 제어부(30)는 유니트 동력부(200) 및 커터 가동 모터(410)와 전기적 소통을 이루는데, 사용자에 의하여 선택된 원두의 입도에 대응하는 제어 신호가 제어부(30)로부터 출력되고 출력된 제어 신호에 따라 커터 가동 모터(410)는 가동된다. 커터 가동 모터(410)의 가동에 따라 커터 가동 워엄 기어(420)가 회동하고 커터 가동 워엄 기어(420)와 치합된 커터 가동 워엄 기어 휠(430)도 회동하게 된다. 이때, 커터 가동 워엄 기어 휠(430)이 외주면에 일체로 형성된 상부 그라인더 하우징(145)도 하부 그라인더 커터(141)의 축방향으로 상승 또는 하강을 하게 되고 이와 동시에 상부 그라인더 하우징(145)에 장착된 상부 그라인더 커터(355)도 함께 상승 또는 하강하여 위치 선정됨으로써, 사용자에 의하여 선택되는 조건에 따라 상부 그라인더 커터(355)와 하부 그라인더 커터(351) 사이의 간극이 조절되고 사이 공간으로 유입되는 커피 원두의 분쇄되는 입도가 조절될 수 있다. 여기서 도시되지는 않았으나, 스위치 패널부(20)에 의하여 선택되는 입도 조절은 사전 설정된 수 개의 모드로 사전 설정되어 저장부(40)에 저장될 수 있고, 사용자가 스위치 패널부를 따라 선택하는 모드에 따라 제어부는 저장부에 사전 설정된 값과 비교하여 이에 대응하는 제어 신호를 커터 가동 모 터(410)로 전달함으로써 상부 그라인더 하우징(145)을 소정의 위치로 위치 변동시켜 상부 그라인더 커터(355)와 하부 그라인더 커터(351) 간의 사이 간격을 일정하게 유지시켜 사용자가 원하는 입도의 커피 원두 분말을 제공할 수도 있다.

또 한편, 본 상부 그라인더 커터(355)와 하부 그라인더 커터(351) 간의 사이 공간에서 분쇄된 커피 원두 분말의 원활한 토출을 위한 구성요소가 더 구비될 수도 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 동력 전달 클러치(340)의 클러치 연장부(346)로부터 그라인더 커터(350)가 배치된 방향을 향하여 연정 형성되는 클러치 리브(345)가 더 구비되는데, 클러치 리브(345)는 상부 그라인더 커터(355)와 하부 그라인더 커터(351) 사이로 배출되는 분쇄된 커피 원두 분말과 접촉한다. 즉, 상부 그라인더 커터(355)와 하부 그라인더 커터(351) 사이 공간에서 분쇄된 커피 원두 분말은 반경방향으로 전달되어 상부 그라인더 커터(355)와 하부 그라인더 커터(351)의 외주로 분출되는데, 이때 동력 전달 워엄 휠(320)과 함께 회동하는 동력 전달 클러치(340)로부터 연장 형성된 클러치 리브(345)도 함께 회동하고 위치 고정된 상부 그라인더 커터(355)와 하부 그라인더 커터(351) 간의 상대 회동 운동시, 클러치 리브(345)가 상부 그라인더 커터(355) 및 하부 그라인더 커터(351)의 외주를, 보다 구체적으로 상부 그라인더 커터(355)의 외주에 근접하여 상대 회동 운동을 이룸으로써 클러치 리브(345)는 상부 그라인더 커터(355)와 하부 그라인더 커터(351) 사이로부터 배출되는 커피 원두 분말을 주기적으로 제거함으로써 커피 원두가 이들 영역에서 폐색되지 않고 원활하게 배출되도록 할 수도 있다. 따라서, 이와 같이 주기적으로 상부 그라인더 커터(355)의 외주에 근접하여 상대 회동 운동을 이루는 클러치 리브(345)를 통하여 원활하게 배출되는 커피 원두 분말은 하부 그라인더 하우징(141)의 측면에 형성된 하부 그라인더 하우징 배출부(144)를 통하여 분말 가이드 파이프 하우징(150)을 거쳐 원활하게 배출될 수 있다.

상기 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 일예들로, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 즉, 커터 가동부를 구비하는 범위에서 그라인더 유니트는 자동 커피 머신 이외에 견과류 등의 분쇄를 위한 독립적인 그라인더로 사용되거나 또는 다른 장치에 내장되는 구성을 취할 수도 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 변형이 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트를 포함하는 자동 커피 머신에 대한 개략적인 부분 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트의 개략적인 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트의 하부 그라인더 커터를 포함하는 구조에 대한 개략적인 정단면도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트의 다른 개략적인 단면도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트의 개략적인 사시도이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트의 개략적인 평면도이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트의 동력 전달 클러치에 대한 개략적인 사시도이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트의 구성에 대한 일부 분해 사시도이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트의 구성도이다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 그라인더 유니트의 사시 부분 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10...그라인더 유니트 100...유니트 하우징

200...유니트 동력부 300...유니트 동력 전달부

400...커터 가동부

Claims (7)

1. 그라인더 유니트 하우징과,

   상기 그라인더 유니트 하우징에 장착되는 유니트 동력부와,

   상기 그라인더 유니트 하우징에 회전 가능하게 장착 배치되는 한 쌍의 그라인더 커터와,

   상기 유니트 동력부와 상기 그라인더 커터를 연결하여, 상기 유니트 동력부로부터의 회동력을 전달받은 상기 그라인더 커터에 의하여 대상체가 분쇄되도록 하는 유니트 동력 전달부와,

   상기 대향하여 배치되는 한 쌍의 그라인더 커터 간극을 조절하기 위한 커터 가동부를 구비하는 그라인더 유니트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 그라인더 커터는 하부 그라인더 커터와, 상기 하부 그라인더 커터에 대행하여 배치되는 상부 그라인더 커터를 구비하고,

   상기 유니트 하우징은, 상기 하부 그라인더 커터가 장착되는 하부 그라인더 하우징과, 상기 상부 그라인더 커터가 장착되는 상부 그라인더 하우징을 구비하고,

   상기 커터 가동부는:

   상기 상부 그라인더 하우징에 형성되는 커터 가동 기어 휠과,

   상기 커터 가동 워엄 휠과 치합되는 커터 가동 기어와,

   상기 커터 가동 기어와 연결되어 상기 커터 가동 기어를 회동시키는 커터 가동 모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 그라인더 유니트.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 커터 가동 기어 휠 및 상기 커터 가동 기어는 워엄 기어 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 그라인더 유니트.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 그라인더 커터는 하부 그라인더 커터와, 상기 하부 그라인더 커터에 대향하여 배치되는 상부 그라인더 커터를 구비하고,

   상기 유니트 하우징은, 상기 하부 그라인더 커터가 장착되는 하부 그라인더 하우징과, 상기 상부 그라인더 커터가 장착되는 상부 그라인더 하우징을 구비하고,

   상기 유니트 동력 전달부, 상기 그라인터 커터의 회전축 방향으로, 상기 하부 그라인더 커터와 상기 하부 그라인더 하우징 사이에는 상기 동력부로부터의 회동력을 상기 하부 그라인더 커터에 전달하는 동력 전달 클러치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 그라인더 유니트.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 동력 전달 클러치는:

   중앙부에 배치되고 중심으로부터 반경 방향으로 구형 경사진 돔 구조의 클러 치 돔과,

   상기 클러치 돔의 외연에 반경 방향으로 연장 형성되는 클러치 연장부와,

   상기 클러치 연장부로 상기 하부 그라인더 커터를 향하여 연장 형성되고 상기 하부 그라인더 커터와 맞물리는 클러치 커터 장착부를 구비하는 것을 특징으로 하는 그라인더 유니트.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 동력 전달 클러치는, 상기 클러치 연장부로부터 연장 형성되어 상기 상부 그라인더 커터와 상기 하부 그라인더 커터 사이로 배출되는 분쇄된 대상체 분말과 접촉하는 클러치 리브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 그라인더 유니트.
7. 제 1항에 있어서,

   대상체에 대한 사용자가 원하는 입도를 조절하기 위한 신호를 입력받는 스위치 패널부와,

   대상체에 대한 사전 설정된 입도 조절을 위한 값이 사전 설정 저장된 저장부와,

   상기 스위치 패널부로부터의 입력 신호와 상기 저장부에 사전 설정된 값에 기초하여, 상기 커터 가동부에 제어 신호를 인가하는 제어부가 포함되는 것을 특징으로 하는 그라인더 유니트.

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