KR20150003464U - 전기 가전 부품용 드라이브 유닛 - Google Patents

전기 가전 부품용 드라이브 유닛 Download PDF

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Abstract

본 고안은 클러치 없는 핸들 형태의, 식품 가공 도구용 무선 전동 휴대형 드라이브 유닛을 개시하는데, 모터는 상기 핸들의 연장부에 위치하는 식품 가공 도구에 착탈 가능하게 체결되기에 적합한 커플링을 포함하는 브러시리스 모터이고, 상기 유닛은 영구 베어링 활성 스위치를 이용하여 수평 위치와 수직 위치에서 사용되되, 스위치는 상기 유닛이 수직 위치에서 사용될 때 상기 핸들에 위치하고 상기 유닛이 수평 위치에서 사용될 때 상기 도구에 위치하며, 상기 유닛은 사용자에 의해 선택된 도구 유형에 상기 모터의 속도를 적합화 할 수 있도록 도구 유형을 식별하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기 가전 부품용 드라이브 유닛{DRIVE UNIT FOR ELECTRIC HOUSEHOLD APPLIANCE PARTS}
본 고안은 전기 가전 부품용 드라이브 유닛에 관한 것으로, 특히 클러치를 사용하지 않고 다양한 종류의 도구를 위해 사용될 수 있는 힘과 토크를 생성하도록 허용하는 브러시리스 모터를 포함하는 식품 가공 도구용 무선 드라이브 유닛에 관한 것이다. 상기 유닛은 수직 위치에서 믹싱(mixing) 또는 초핑(chopping) 유형의 도구용 회전 운동뿐만 아니라, 수평 위치에서 나이프 유형 도구용 왕복 운동 환경에서도 사용될 수 있다.
브러시가 구비된 모터를 포함하는 전기 가전 부품용으로 많은 드라이브 유닛들이 업계에 알려져 있다.
문서 DE 20 2006 011512 U1은 부속품들이 핸들의 연장부에 고정될 수 있는 유형의 가전 제품을 개시한다. 그러나, 핸들은, 회전 운동을 발생시키는 수단을 포함하지 않으며; 부속품을 진동시키도록 허용하는 진동 발생기를 포함할 뿐이다.
문서 EP 1 787 577 A1은 가전 부품용 드라이브 유닛을 개시하는 데, 특히 블렌더(blender)/초퍼(chopper)를 위해 설계된 회전 운동과 두 개의 나이프를 위한 병진 운동을 위한 것이다. 이 제품은 해당 도구를 풀기 위하여 풀림 메커니즘을 통해 부품 각각을 작동시키는 구동 로드를 가진다. 나이프들은 하우징의 종축 연장부에 고정되는데(해당 문서의 도4), 반면에 블렌더/초퍼는 하우징의 종축에 수직하게 고정(해당 문서의 도5) 또는 종축 연장부에 고정된다(해당 문서의 도3).
문서 EP 2 198 761 A1은 특히 이머젼(Immersion) 초퍼용 잠금 수단이 구비된 휴대형 드라이브 유닛의 특정 커플링 메커니즘에 관한 것이다.
문서 EP 1 230 883 A1은 분쇄 부속품이 특정 커플링 수단으로 종축으로 적용되는 것인 개선된 식품 분쇄용 장치를 개시한다.
문서 GB 2,456,045 A는 또한 일련의 기능이 구비된 요리 도구용 드라이브 유닛을 개시한다. 이 문서는 브러시리스 모터의 사용을 개시하지 않는다.
문서 WO 2013/020571 A1은 브러시리스 모터를 포함하는 이머젼 블렌더 유형의 클러치가 없는 요리 도구용 드라이브 유닛을 개시한다.
본 고안은 종래 기술의 단점을 해결하는 것을 목적으로 하고, 특히 클러치 필요 없이, 주방 용품을 핸들의 연장부에서 브러시리스 모터의 싱글 커플링에 적합화하도록 허용하고, 식품 가공 도구의 속도를 그 기능에 따라 적합화하도록 식별 수단을 사용하여 유닛에 고정된 도구를 인식하는 것을 허용하는 드라이브 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 고안은 클러치 없는 핸들 형태의, 식품 가공 도구용 무선 전동 휴대형 드라이브 유닛을 개시하는데, 모터는 상기 핸들의 연장부에 위치하는 식품 가공 도구에 착탈 가능하게 체결되기에 적합한 커플링을 포함하는 브러시리스 모터이고, 상기 유닛은 영구 베어링 활성 스위치를 이용하여 수평 위치와 수직 위치에서 사용되되, 스위치는 상기 유닛이 수직 위치에서 사용될 때 상기 핸들에 위치하고 상기 유닛이 수평 위치에서 사용될 때 상기 도구에 위치하며, 상기 유닛은 사용자에 의해 선택된 도구 유형에 상기 모터의 속도를 적합화 할 수 있도록 도구 유형을 식별하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
특정 실시 예에 따르면, 본 고안은 다음의 특성 중 하나 또는 그 이상을 포함한다:
- 상기 드라이브 유닛은 분당 6,000 내지 15,000 회전에 속하는 여러 회전 속도 위치를 포함한다.
- 상기 도구 식별 수단은 일곱 개의 다른 도구를 식별하도록 허용하는 세 개의 접촉 포인트를 가지는 시스템이다.
본 고안은 또한 유닛 및 식품 가공 도구, 예컨대 이머젼 블렌더, 초퍼 또는 양날 나이프를 포함하는 어셈블리를 개시한다.
도1은 도구 예로서 이머젼 블렌더, 초퍼, 양날 나이프 및 위스크가 구비된 본 고안에 따른 유닛의 3차원 도면을 도시한다.
도2는 본 고안에 따른 휴대형 드라이브 유닛과, 수평 위치(나이프) 및 수직 위치(믹서)에서 사용되는 싱글 커플링에 착탈 가능하게 적용될 수 있는 두 개의 가능한 부속품의 단면도를 도시한다.
도3은 도구 식별을 위한 기계적 수단이 구비된 수평 사용 위치에서의 본 고안에 따른 유닛을 도시한다.
도4 및 도5는 도구 식별을 위한 기계적 수단이 구비된 수직 사용 위치에서의 본 고안에 따른 유닛을 도시한다.
본 고안은 참조 부호를 사용하여 설명 도면에 도시되어 있다. 본 고안에 따른 드라이브 시스템(1)은 사용되는 주방 용품의 속도를 적합화하기 위한 어떠한 결합 부재를 필요로 하지 않는 브러시리스 모터(3)를 포함한다. 브러시리스 모터(3)는 영구 자석이 구비된 전기적 자동 조종 동기 모터이다. 이러한 모터 유형은 넓은 범위의 분당 회전 수에서 허용 가능한 힘 토크를 유지하는 것이 가능한데, 이는 이러한 모터 유형을 구비한 제품이 클러치를 필요로 하지 않는 이유이다.
본 고안에 따른 유닛(1)은 핸들(2)의 연장부에서 식품 가공 도구가 적용되는 모터(3) 출력단에 직접 싱글 커플링(4)을 가진다.
유닛(1)은 휴대형 유닛이고, 바람직하게 무선이고, 재충전 가능한 배터리가 함께 제공되며, 이는 취급을 용이하게 한다.
식품 가공 도구는 자신들의 회전 속도를 원하는 용도에 적합화하도록 감속 기어가 함께 제공된다. 양날 나이프의 경우에는, 상기 감속 기어에 더하여, 모터의 회전 운동을 왕복 운동으로 변환하도록 허용하는 캠(5)이 있다.
본 고안에 따른 유닛은 필요한 용도에 대해 허용 가능한 힘 토크를 유지하면서 넓은 범위의 회전 속도를 생성할 수 있다. 사용되는 회전 속도는 분당 3,000에서 18,000 회전의 범위, 바람직하게 분당 6,000에서 15,000 회전의 범위, 특히 바람직하게 분당 8,000에서 14,000 회전의 범위에 속한다.
드라이브 유닛(1)은 모터의 가장 적합한 회전 속도를 전기적으로 선택하도록 식품 가공 도구 식별 수단(8)이 함께 제공된다.
가공 도구는 상당히 다양할 수 있지만, 이러한 기기 유형을 위한 기본 장비는 일반적으로 다섯 개의 부품, 즉: 나이프, 이머젼 초퍼(immersion chopper), 작은 보울(small bowl), 큰 보울(large bowl) 및 위스크(whisk)를 포함한다. 각 도구는 마이크로 콘트롤러(미도시) 또는 도구 선택 스위치(9)(도 3, 4 및 5 참조)가 연결된 도구를 검출하여 선택된 도구에 따라 모터 특성을 적합화하는 것을 허용하는 전기적 또는 기계적 식별 시스템(8)이 구비된다.
사용되는 도구의 전자 식별을 위해, 가능한 것의 하나로는 비드 또는 스프링 칼날(휴대 전화 배터리 커넥터 형태) 형태의 금속 스터드로 만들어진 세 개의 접촉 포인트를 가진 시스템을 사용하는 것이다. 세 개의 접촉 포인트를 사용하면, 일곱 개의 도구를 식별하는 것이 가능하다.
아래의 표는 다섯 개의 부속품에 대한 식별의 한 예를 보여준다.
접촉 포인트 1 접촉 포인트 2 접촉 포인트 3 부속품
비활성(0) 비활성(0) 비활성(0) /
비활성(0) 비활성(0) 활성(1) 나이프
비활성(0) 활성(1) 비활성(0) 이머젼 초퍼
비활성(0) 활성(1) 활성(1) 작은 보울
활성(1) 비활성(0) 비활성(0) 큰 보울
활성(1) 비활성(0) 활성(1) 위스크
이러한 시스템의 장점은 빠른 식별과 구현이 용이한 것이다. 그러나, 이것은 산화를 방지하고 접촉 마모를 방지하며, 기밀성을 확보하는 것이 필요하다. 시스템은 또한 전압과 그라운드를 위한 두 개의 추가 접촉 및 마이크로 콘트롤러에의 연결을 필요로 한다.
식별은 몇 가지 대안에 따라 마그넷에 의해 발생되는 자기장의 측정을 통해서도 가능하다:
- 각 도구는 도구의 식별을 허용하도록 다른 힘을 가지는 마그넷이 장착될 수 있다. 이러한 시스템은 기밀성을 보장하나, 도구가 있는 만큼 많은 다른 자석을 필요로 한다. 그러나, 다른 자석의 자기장을 검출하기 위하여 하나의 홀 이펙트 센서(Hall effect sensor)만을 필요로 한다.
- 하나의 대안은 자석의 개수를 변화시킴으로써 구현될 수 있다. 그러면 각 도구는 하나, 둘 또는 세 개의 자석이 장착된다. 시스템은 세 개의 접촉 포인트를 이용하여 식별하는 시스템과 유사하고, 기밀성을 확보 가능하다. 이러한 세 개의 마그넷을 이용하여 일곱 개의 부속품을 식별하는 것이 가능하다. 핸들(2)은 세 개의 홀 이펙트 센서를 가진다.
아래 표는 다섯 개의 부속품에 대한 식별의 한 예를 보여준다.
홀 이펙트 센서 1 홀 이펙트 센서 2 홀 이펙트 센서 3 부속품
비활성(0) 비활성(0) 비활성(0) /
비활성(0) 비활성(0) 활성(1) 나이프
비활성(0) 활성(1) 비활성(0) 이머젼 초퍼
비활성(0) 활성(1) 활성(1) 작은 보울
활성(1) 비활성(0) 비활성(0) 큰 보울
활성(1) 비활성(0) 활성(1) 위스크
이러한 시스템은 기밀성을 확보하나, 세 개의 마그넷의 자기장을 검출하기 위하여 세 개의 홀 이펙트 센서를 필요로 한다. 또한, 각각의 센서는 마이크로 컨트롤러에 대한 연결을 필요로 한다.
- 또 다른 대안은 마그넷의 위치를 변화시키는 것이다. 그 경우, 각 도구는 다른 위치에 위치하는 단일 자석을 가진다. 드라이브 유닛(1)은 차례로 도구가 있는 만큼의 많은 홀 이펙트 센서를 가진다. 자기장을 받는 센서를 기초로, 연결된 도구의 식별이 가능하다.
- 전체 자기장을 검출하는 하나의 홀 이펙트 센서만을 사용하는 것이 가능하다. 거리에 따라, 자기장은 강해지거나 약해진다. 따라서 감지된 자기장을 기반으로 다른 도구를 검출하는 것이 가능하다.
또 다른 대안은 마이크로-스위치에 의한 식별이 있는데, 이는 도구에 위치하는 세 개의 돌기가 드라이브 유닛(1)에 포함된 세 개의 스위치를 누르는 접촉 원리와 유사하다. 이러한 시스템의 장점은 단지 기밀성만 핸들에 구현하면 된다는 점이다. 그러나, 러그 시스템의 관점에서, 열화 방지를 위해 충분한 기계적 강도를 확보할 필요가 있다. 또한, 각 스위치는 마이크로 콘트롤러에 대한 연결을 필요로 한다.
마지막으로, 전기적 특성 측정에 의한 검출이 가능하다. 그 원리는 핸들(2)에 부착된 도구를 검출하기 위해 전류를 측정하는 것에 기초한다. 각 도구에는 다른 저항이 제공된다. 그러므로 측정된 전류는 각 부속품에 대해 서로 다를 것이다. 접촉 포인트는 비드, 로드 또는 스프링 칼날일 수 있다. 이러한 시스템의 장점은 도구와 핸들 사이에 두 개의 연결만을 필요로 한다는 것이다. 따라서, 두 개의 와이어 상에서만 측정이 이루어지게 되는데, 그러므로 이는 드라이브 장치(1)를 복잡하게 만들지 않는다. 그러나, 항상 접촉의 기밀성을 확보할 필요가 있다. 이를 구현하기 위한 가장 간단한 접촉은 비드를 사용하는 접촉이다.
1: 본 고안에 따른 드라이브 유닛
2: 핸들
3: 브러시리스 모터
4: 커플링
5: 캠
6: 도구에 위치하고 있는 수평 위치에서 사용을 위한 영구 베어링 스위치.
7: 수직 위치에서 사용을 위한 영구 베어링 스위치
8: 도구 유형을 식별하기 위한 식별 수단
9: 도구 선택 스위치

Claims (5)

  1. 클러치 없는 핸들(2) 형태의, 식품 가공 도구용 무선 전동 휴대형 드라이브 유닛(1)으로서, 모터(3)는 상기 핸들(2)의 연장부에 위치하는 식품 가공 도구에 착탈 가능하게 체결되기에 적합한 커플링(4)을 포함하는 브러시리스 모터이고,
    상기 유닛(1)은 영구 베어링 활성 스위치(6, 7)를 이용하여 수평 위치와 수직 위치에서 사용되되, 상기 스위치(6, 7)는 상기 유닛이 수직 위치에서 사용될 때 상기 핸들(2)에 위치하고 상기 유닛이 수평 위치에서 사용될 때 상기 도구에 위치하며,
    상기 유닛은 사용자에 의해 선택된 도구 유형에 상기 모터의 속도를 적합화 할 수 있도록 도구 유형을 식별하는 수단(8)을 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이브 유닛(1).
  2. 제 1항에 있어서,
    분당 6,000 내지 15,000 회전에 속하는 여러 회전 속도 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이브 유닛(1).
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 도구 식별 수단은 일곱 개의 다른 도구를 식별하도록 허용하는 세 개의 접촉 포인트를 가지는 시스템인 것을 특징으로 하는 드라이브 유닛(1).
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 따른 드라이브 유닛(1) 및 식품 가공 도구를 포함하는 어셈블리.
  5. 제 4항에 있어서,
    식품 가공 도구로서, 이머젼 블렌더, 초퍼, 보울, 위스크 또는 양날 나이프를 포함하는 어셈블리.
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