JP6381666B2 - 減速装置及びそれを含むジューサー - Google Patents

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Description

本発明は、野菜や果物などを粉砕、圧縮して搾汁物を作るジューサーなどに含まれる減速装置及びそれを含むジューサーに関し、より具体的には、搾汁スクリュー組立体の回転速度を高い割合で低減しながらも部品破損の可能性を大幅に低減できる減速装置及びそれを含むジューサーに関する。
健康な生活のために、家庭で青汁やジュースを手作りして飲むことが多くなってきている。よって、家庭で簡便に使用できるジューサーなどの搾汁機が様々な形態で開発されている。
一般に、従来のジューサーにおいては、搾汁スクリュー組立体が装着されたハウジング内に果物や野菜を入れ、駆動モータで搾汁スクリュー組立体を回転させることにより果物や野菜を分解、圧縮して搾汁物を抽出する。
従来のジューサーは、高速で駆動する搾汁スクリュー組立体により果肉などが細かく潰れるので短時間で粉砕されるという利点はあるが、果物の種類によっては汁と共に果肉を摂取しようとする場合には、その使用に制約がある。
近年、搾汁方法の1つとして搾汁スクリュー組立体を低速で回転させながら果物や野菜などを絞るように搾汁物を抽出する方式が用いられているが、この方法は搾汁スクリュー組立体の回転速度を下げて搾汁物を絞り出すために非常に大きな力が必要である。
特許文献1は、上下に複数の段をなすように設けられた複数の減速ギア列を含み、各減速ギア列はサンギアと複数のプラネタリギアとを含む食品加工機を開示している。
特許文献2は、1つ以上のプラネタリギアの組み合わせにより減速を行う減速装置を開示している。
しかし、前述した従来の技術は、高い減速率を得るためにプラネタリギアの数又は減速ギア列の数を大幅に増加させなければならないという問題がある。プラネタリギアの数又は減速ギア列の数を増加させると、それに応じてジューサーの内部空間を拡張しなければならないという問題も生じる。
韓国公開特許第10−2007−0066720号公報 韓国公開特許第10−2006−0117616号公報
本発明は、従来に比べて占有空間を小さくしながらも高い減速率を提供できる減速装置及びそれを含むジューサーを提供する。
また、本発明は、従来に比べて部品破損の可能性が低くなった減速装置及びそれを含むジューサーを提供する。
上記目的を達成するために、本発明は、駆動ユニットが与える回転力を搾汁スクリュー組立体に減速伝達するジューサー用減速装置であって、前記減速装置は、少なくとも1つの減速ユニットを含み、前記1つ以上の減速ユニットのうち少なくとも1つの減速ユニットは、前記駆動ユニットの回転軸に同軸連結されたサンギアと、前記サンギアを囲む複数のギア歯(gear teeth)が内周面に形成され、前記サンギアの回転速度より遅い回転速度を出力するリングギアと、前記サンギアと前記リングギア間に配置されて前記サンギアの回転力を前記リングギアに伝達する複数のプラネタリギアとを含むジューサー用減速装置を提供する。
前記複数のプラネタリギアは、前記サンギアに直接噛合された複数の内側プラネタリギアと、前記複数の内側プラネタリギアと前記リングギア間に噛合された複数の外側プラネタリギアとを含んでもよい。
前記内側プラネタリギア及び前記外側プラネタリギアの数はそれぞれ3×L個であり、ここでLは自然数である。
前記サンギアのギア歯数は3×M個であり、前記内側プラネタリギアのギア歯数は3×M個であり、前記外側プラネタリギアのギア歯数は3×M個であり、前記リングギアのギア歯数は3×M個であり、ここでM、M、M、Mはそれぞれ自然数である。
前記サンギアのギア歯数は12N個であり、前記内側プラネタリギアのギア歯数は15×N個であり、前記外側プラネタリギアのギア歯数は15×N個であり、前記リングギアのギア歯数は60×N個であり、ここでN、N、N、Nはそれぞれ自然数である。
前記減速装置は、前記駆動ユニットが与える回転力を1次減速する1次減速ユニットと、前記駆動ユニットが与える回転力を2次減速する2次減速ユニットとを含んでもよく、前記1次減速ユニットは、前記駆動ユニットの回転軸に同軸連結された第1サンギアと、前記第1サンギアを囲む複数のギア歯(gear teeth)が内周面に形成され、前記第1サンギアの回転速度より遅い1次減速回転速度を出力する第1リングギアと、前記第1サンギアと前記第1リングギア間に配置されて前記第1サンギアの回転力を前記第1リングギアに伝達する複数の第1プラネタリギアとを含み、前記2次減速ユニットは、前記駆動ユニットの回転軸に同軸連結された第2サンギアと、前記第2サンギアを囲む複数のギア歯が内周面に形成され、前記第2サンギアの回転速度より遅い2次減速回転速度を出力する第2リングギアと、前記第2サンギアと前記第2リングギア間に配置されて前記第2サンギアの回転力を前記第2リングギアに伝達する複数の第2プラネタリギアとを含んでもよい。
前記複数の第2プラネタリギアは、前記1次減速回転速度で回転する前記第1リングギアに回転可能に装着され、前記搾汁スクリュー組立体の回転軸は、前記2次減速回転速度で回転する前記第2リングギアのシャフト結合孔に連結されてもよい。
前記複数の第2プラネタリギアは、前記第2サンギアに直接噛合された複数の内側プラネタリギアと、前記複数の内側プラネタリギアと前記第2リングギア間に噛合された複数の外側プラネタリギアとを含んでもよい。
前記ジューサーを、前記減速装置の装着に伴う低速モード、又は前記減速装置の除去に伴う高速モードのいずれかのモードで使用できるように、前記減速装置が前記ジューサーに分離可能に装着されてもよい。
また、前記目的を達成するために、本発明は、前述した減速装置を含むジューサーを提供する。
本発明によれば、従来に比べて占有空間を小さくしながらも高い減速率を提供できる減速装置及びそれを含むジューサーを提供することができる。
また、本発明は、部品破損の可能性が低くなった減速装置及びそれを含むジューサーを提供することができる。
本発明の一実施形態によるジューサーの斜視図である。 図1のジューサーに備えられる減速装置の分解斜視図である。 図2の減速装置に備えられる1次減速ユニットの水平断面図である。 図2の減速装置に備えられる2次減速ユニットの水平断面図である。 2次減速ユニットの代替実施形態を示す平面図である。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。添付図面に示す線の太さや構成要素の大きさなどは、説明の明瞭性と便宜のために誇張して示すこともある。
また、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義されたものであり、これらはユーザ、運用者の意図又は慣例によって異なることがある。よって、これらの用語の定義は、本明細書全般にわたる内容に基づいてなされるべきである。
明細書全体にわたって用いられる用語「搾汁」とは、注入された材料の切断、粉砕、圧搾及び/又は抽出のあらゆる段階を包括するものと理解されるべきである。
本発明において、材料が搾汁されると、「搾汁物」と「パルプ」が生成されると記述されている。ここで、「搾汁物」とは、ユーザが材料を搾汁して飲用する対象を意味するものと理解されるべきであり、「パルプ」とは、搾汁過程で生成される搾汁物以外の付随物であり、一般に外部に排出される対象を意味するものと理解されるべきである。
1.減速装置を含むジューサーの構造についての説明
図1を参照して、本発明による減速装置を含むジューサーの一実施形態について説明する。
図1に示すように、本発明の一実施形態によるジューサーは、ハウジング100と、搾汁スクリュー組立体200と、減速装置300と、駆動ユニット400とを含む。
ハウジング100は、下部ハウジング110と、上部ハウジング120とを含む。下部ハウジング110の内部には減速装置300及び駆動ユニット400が収容され、上部ハウジング120の内部には搾汁スクリュー組立体200が収容される。
図1に示すプッシング部材130は、上部ハウジング120内に搾汁対象物を投入する際に用いるものであり、ユーザはプッシング部材130を用いると上部ハウジング120に搾汁対象物を容易に投入することができる。搾汁対象物は上部ハウジング120内に投入された後、搾汁スクリュー組立体200により粉砕及び圧搾されて搾汁物とパルプに分離され、搾汁物とパルプは対応する排出管170、150を介して上部ハウジング120外に排出される。
駆動ユニット400は、搾汁スクリュー組立体200を回転させるための回転力を与えるものであり、本実施形態においては駆動ユニット400としてモータが備えられる。
このような駆動ユニット400は、搾汁スクリュー組立体200を直接駆動してもよく、減速装置300により搾汁スクリュー組立体200を駆動してもよい。このために、減速装置300は、駆動ユニット400と搾汁スクリュー組立体200間に固定装着されるのではなく、駆動ユニット400と搾汁スクリュー組立体200間に分離可能に装着される。
減速装置300が駆動ユニット400と搾汁スクリュー組立体200間に装着された場合、搾汁スクリュー組立体200は減速装置300を介して駆動ユニット400に連結され、ここで駆動ユニット400の回転力は減速装置300による減速過程を経て搾汁スクリュー組立体200に伝達される。一方、減速装置300がジューサーから分離された場合、駆動ユニット400の回転力は減速することなく搾汁スクリュー組立体200にそのまま伝達される。
このように、減速装置300が駆動ユニット400と搾汁スクリュー組立体200間に分離可能に装着されることにより、ジューサーは減速装置300の装着による低速モード、又は減速装置300の分離による高速モードでの使用が可能となる。
2.減速装置の構造及び動作についての説明
図2、図3及び図4を参照して、減速装置300の構造及び動作について説明する。
本発明の一実施形態による減速装置300は、1次減速ユニット310と、2次減速ユニット320とを含み、これら減速ユニット310、320は、ケーシング380内に収容されるので外部に露出しない。
ここで、1次減速ユニット310は、駆動ユニット400が与える回転力を1次減速するものであり、2次減速ユニット320は、駆動ユニット400が与える回転力を2次減速するものである。1次及び2次減速ユニット310、320を介して、駆動ユニット400が与える回転力が二段階にわたって減速されることにより、高い減速率が得られる。
本実施形態による減速装置300によれば、1/85の減速率を提供することができる。従来技術によれば、このレベルの減速率を提供するためには、3段階以上の減速過程が必要である。それに対して、本実施形態においては2段階の減速のみによって高い減速率を提供できるので、同じ減速率を提供するための減速装置の体積が従来に比べて相対的に減少する。
1次減速ユニット310は、第1サンギア311と、第1リングギア316と、複数の第1プラネタリギア312と、ギアボックス318とを含む。
第1サンギア311は、ギアボックス318の中央部に配置され、駆動ユニット400の回転軸(図示せず)に同軸連結される。よって、第1サンギア311は、駆動ユニット400の回転軸の回転速度と同じ回転速度で回転する。
第1リングギア316には、その内周面に第1サンギア311を囲む複数のギア歯が形成されている。図3に詳細に示すように、第1リングギア316は、第1サンギア311のギア歯数よりはるかに多いギア歯数を有する。
複数の第1プラネタリギア312は、第1サンギア311と第1リングギア316間に配置され、第1サンギア311の回転力を第1リングギア316に伝達する。各第1プラネタリギア312は、第1サンギア311及び第1リングギア316に噛合される。本実施形態においては、1次減速ユニット310に同一形態を有する3つのプラネタリギア312が備えられる。
図3に示すように、第1サンギア311が駆動ユニット400により第1方向(同図の時計方向)に回転すると、第1プラネタリギア312を介して第1サンギア311に連結された第1リングギア316は前記第1方向の反対方向となる第2方向(同図の反時計方向)に回転する。また、第1リングギア316は第1サンギア311のギア歯数よりはるかに多いギア歯数を有するので、第1リングギア316は第1サンギア311の回転速度より遅い回転速度で回転する。このような原理で1次減速ユニット310における1次減速が達成されることにより、第1リングギア316は駆動ユニット400の回転速度より小さい1次減速回転速度を出力する。
2次減速ユニット320は、前述した1次減速ユニット310上に配置され、第2サンギア321と、第2リングギア326と、複数の第2プラネタリギア322、323とを含む。
第2サンギア321は、前述した第1リングギア316の上面316aの中央部に配置され、駆動ユニット400の回転軸(図示せず)に同軸連結される。
第2リングギア326は、第2サンギア321を囲む複数のギア歯がその内周面に形成されている。図4に詳細に示すように、第2リングギア326は、第2サンギア321のギア歯数よりはるかに多いギア歯数を有する(本実施形態においては5倍)。また、図2に示すように、第2リングギア326の上面327には、搾汁スクリュー組立体200の回転軸220が連結されるシャフト結合孔328が形成される。ここで、搾汁スクリュー組立体200は、第2リングギア326と等速で回転することが分かる。
複数の第2プラネタリギア322、323は、第2サンギア321の回転力を第2リングギア326に伝達するためのものであり、前述した第1リングギア316の上面316aに回転可能に装着されると共に、第2サンギア321と第2リングギア326間に配置される。
図4に示すように、第2サンギア321が駆動ユニット400により第1方向(同図の時計方向)に回転する際に、第2プラネタリギア322、323を介して第2サンギア321に連結された第2リングギア326も第1方向(同図の時計方向)に回転する。また、第2リングギア326は第2サンギア321のギア歯数よりはるかに多いギア歯数を有するので、第2リングギア326は第2サンギア321の回転速度より遅い回転速度で回転する。このような原理によって2次減速ユニット320における2次減速が達成される。
ここで、前述したように、第2プラネタリギア322、323は1次減速回転速度で回転する第1リングギア316に装着されているので、第2プラネタリギア322、323により駆動される第2リングギア326の回転速度は1次減速と2次減速の両方の影響を受ける。より具体的には、第2プラネタリギア322、323は反時計方向に回転する第1リングギア316に装着されているので、第2サンギア321の回転方向(時計方向)の反対方向となる回転方向(反時計方向)にサンギア321の周囲を公転するようになり、このようなプラネタリギア322、323の公転による影響のため、第2リングギア326の出力速度が前述した1次減速と2次減速の両方の影響を受ける。
よって、第2リングギア326に連結されて回転する搾汁スクリュー組立体200は、低速モードで減速装置300により2段階にわたって減速した回転力を受けるようになり、本実施形態においては、搾汁スクリュー組立体200が駆動ユニット400の回転速度の1/85に減速した回転速度で回転する。このように、本実施形態の減速装置300は、1次減速ユニット310及び2次減速ユニット320を備えることにより、高い減速率を提供することができる。このような高い減速率が単に2つの減速ユニット310、320を備えた減速装置300により実現されるので、減速率を基準とすると減速装置の体積が相対的に減少する。
図5は2次減速ユニットの代替実施形態を示す平面図である。
前述した2次減速ユニット320と同様に、図5に示す代案的な2次減速ユニット320'も、第2サンギア321'と、第2リングギア326'と、複数の第2プラネタリギア322'、323'とを含み、ここで複数の第2プラネタリギア322'、323'は、第2サンギア321'に直接噛合された複数の内側プラネタリギア323'と、内側プラネタリギア323'と第2リングギア326'間に噛合された複数の外側プラネタリギア322'とから構成される。
また、2次減速ユニット320'の各ギア321'、322'、323'、326'は、前述した2次減速ユニット320の各ギア321、322、323、326の連結構造に対応する連結構造を有する。具体的には、第2サンギア321'は駆動ユニット400(図1参照)の回転軸に同軸連結され、複数の第2プラネタリギア322'、323'は第1リングギア316の上面316a上に回転(自転)可能に装着され、第2リングギア326'はその中央部にスクリュー組立体200の回転軸220が連結される。
よって、2次減速ユニット320'の動作方式も、2次減速ユニット320の前述した動作方式に対応する。
ただし、図5の2次減速ユニット320'は、2つの内側プラネタリギア323'と、2つの外側プラネタリギア322'とを備えるので、図4の2次減速ユニット320が3つの内側プラネタリギア323と、3つの外側プラネタリギア322とを備えるのと異なる。このように、本発明によれば、2次減速ユニットの内側プラネタリギア及び外側プラネタリギアをそれぞれ2の倍数個備えることができる。
3.減速装置の部品破損防止構造
以下、前述した減速装置300の部品破損防止構造について説明する。
前述した1次減速ユニット310及び2次減速ユニット320により効果的な減速が達成されるようにすると共に、ギア間の相互作用に伴う部品破損の可能性を減少させる一方で噛合が解除されることを防止するために、下記条件が適用される。
1)条件1
第一に、図4に示すように、2次減速ユニット320に備えられる複数の第2プラネタリギア322、323は、第2サンギア321に直接噛合された複数の内側プラネタリギア323と、複数の内側プラネタリギア323と第2リングギア326間に噛合された複数の外側プラネタリギア322とを含むように構成される。
このような2次減速ユニット320の構造は、複数の第1プラネタリギア312が全て第1サンギア311に噛合された1次減速ユニット310の構造と対照的である。すなわち、図3及び図4に詳細に示すように、本実施形態において、条件1は2次減速ユニット320にのみ反映されており、1次減速ユニット310には反映されていない。
しかし、代替実施形態において、条件1は1次減速ユニット310にも同様に適用され、この場合は1次減速ユニット310の複数の第1プラネタリギア312も、第1サンギア311に直接噛合された複数の内側プラネタリギアと、その内側プラネタリギアと第1リングギア316間に噛合された複数の外側プラネタリギアとを含むように構成される。また、本実施形態とは逆に、2次減速ユニット320に条件1が反映されず、1次減速ユニット310にのみ条件1が反映される実施形態が可能であることは言うまでもない。
このような条件1が適用されると、減速装置300に備えられる減速ユニット310、320の部品破損の可能性が低下するという利点が得られる。
2)条件2
第二に、図4に示すように、内側プラネタリギア323及び外側プラネタリギア322の数がそれぞれ3の倍数となうように構成すると共に、第2サンギア321のギア歯数、内側プラネタリギア323のギア歯数、外側プラネタリギア322のギア歯数、及び第2リングギア326のギア歯数がそれぞれ3の倍数となるように構成する。
すなわち、内側プラネタリギア323及び外側プラネタリギア322の数がそれぞれ3×L個となるようにし(Lは自然数)、第2サンギア321のギア歯数が3×M個、内側プラネタリギア323のギア歯数が3×M個、外側プラネタリギア322のギア歯数が3×M個、第2リングギア326のギア歯数が3×M個となるようにする(M、M、M、Mはそれぞれ自然数)。
2次減速ユニット320に条件2が反映されていることを図4において容易に確認することができる。同図に示すように、内側プラネタリギア323及び外側プラネタリギア322の数はそれぞれ3個であり、第2サンギア321のギア歯数、内側プラネタリギア323のギア歯数、外側プラネタリギア322のギア歯数、及び第2リングギア326のギア歯数はそれぞれ12個、15個、15個、60個である。
当然ながら、第2サンギア321のギア歯数、内側プラネタリギア323のギア歯数、外側プラネタリギア322のギア歯数、及び第2リングギア326のギア歯数は、それぞれ12の倍数個、15の倍数個、15の倍数個、60の倍数個であってもよい。すなわち、第2サンギア321のギア歯数は15N個、内側プラネタリギア323のギア歯数は15×N個、外側プラネタリギア322のギア歯数は15×N個、第2リングギア326のギア歯数は60×N個であってもよい(N、N、N、Nはそれぞれ自然数)。
前述した条件1を適用して2次減速ユニット320の部品破損の可能性を減少させながら、条件2を適用することにより、条件1を適用することによって生じ得る噛合の解除を防止することができる。
以上、当業者が容易に理解して再現できるように、図面に示す実施形態を参照して本発明を説明したが、これらは例示的なものにすぎず、当業者であれば本発明の実施形態から様々な変形及び均等な他の実施形態が可能であることを理解するであろう。よって、本発明の範囲は請求の範囲により決定されるべきである。

Claims (7)

  1. 駆動ユニットが与える回転力を搾汁スクリュー組立体に減速伝達するジューサー用減速装置において、
    前記減速装置は、
    前記駆動ユニットが与える回転力を1次減速する1次減速ユニットと、
    前記駆動ユニットが与える回転力を2次減速する2次減速ユニットとを含み、
    前記1次減速ユニットは、
    前記駆動ユニットの回転軸に同軸連結された第1サンギアと、
    前記第1サンギアを囲む複数のギア歯(gear teeth)が内周面に形成され、前記第1サンギアの回転速度より遅い1次減速回転速度を出力する第1リングギアと、
    前記第1サンギアと前記第1リングギア間に配置されて前記第1サンギアの回転力を前記第1リングギアに伝達する複数の第1プラネタリギアとを含み、
    前記2次減速ユニットは、
    前記駆動ユニットの回転軸に同軸連結された第2サンギアと、
    前記第2サンギアを囲む複数のギア歯(gear teeth)が内周面に形成され、前記第2サンギアの回転速度より遅い2次減速回転速度を出力する第2リングギアと、
    前記第2サンギアと前記第2リングギア間に配置されて前記第2サンギアの回転力を前記第2リングギアに伝達する複数の第2プラネタリギアとを含み、
    前記複数の第2プラネタリギアは、前記1次減速回転速度で回転する前記第1リングギアに回転可能に装着され、前記搾汁スクリュー組立体の回転軸は、前記2次減速回転速度で回転する前記第2リングギアのシャフト結合孔に連結される、
    ジューサー用減速装置。
  2. 前記複数の第2プラネタリギア
    前記第2サンギアに直接噛合された複数の内側プラネタリギアと、
    前記複数の内側プラネタリギアと前記第2リングギア間に噛合された複数の外側プラネタリギアとを含む、
    請求項に記載のジューサー用減速装置。
  3. 前記内側プラネタリギア及び前記外側プラネタリギアの数それぞれ3×L個であり、前記L自然数である、
    請求項に記載のジューサー用減速装置。
  4. 前記第2サンギアのギア歯数3×M個であり、前記内側プラネタリギアのギア歯数3×M個であり、前記外側プラネタリギアのギア歯数3×M個であり、前記第2リングギアのギア歯数3×M個であり、前記M、M、M、M それぞれ自然数である、
    請求項3に記載のジューサー用減速装置。
  5. 前記第2サンギアのギア歯数15N個であり、前記内側プラネタリギアのギア歯数15×N個であり、前記外側プラネタリギアのギア歯数15×N個であり、前記第2リングギアのギア歯数60×N個であり、前記N、N、N、N それぞれ自然数である、
    請求項4に記載のジューサー用減速装置。
  6. 前記ジューサーを、前記減速装置の装着に伴う低速モード、又は前記減速装置の除去に伴う高速モードのいずれかのモードで使用できるように、前記減速装置が前記ジューサーに分離可能に装着される、
    請求項1に記載のジューサー用減速装置。
  7. 請求項1乃至6のいずれか一項による減速装置を含むジューサー。
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