KR102136419B1 - 컵 디스펜서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컵 디스펜서에 관한 것으로서, 상세하게는 자동 판매기 등에서 사용되는 컵을 토출함에 있어서, 다양한 직경을 갖는 컵에 맞게, 컵이 통과하여 토출되는 영역의 면적을 조절할 수 있는 컵 디스펜서에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 구동 장치와; 구동 장치의 동작에 의하여 회전하며 내치가 마련되는 링 기어와; 상기 링 기어의 내치에 내접하며 상호 이격되고 외주면에 외치가 형성되는 복수 개의 회동 기어와; 회동 기어의 외치에 치합되는 기어 영역과, 토출 대상이 되는 컵의 외주면을 지지하는 지지 영역을 구비하여, 회동 기어의 회전에 따라서 회전하도록 마련되는 복수 개의 지지부재와; 상기 복수 개의 지지부재의 각 최내측 선단을 연결하여 형성한 가상 원의 직경을 조절하여 그 직경이 커지거나 작아질 수 있도록, 상기 지지부재와 연결되어 상기 지지 부재의 위치를 조절할 수 있는 위치 조절 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 컵 디스펜서를 제공한다.

Description

컵 디스펜서 {A cup dispenser }

본 발명은 컵 디스펜서에 관한 것으로서, 상세하게는 자동 판매기나 일회용 컵 디스펜서 등에서 사용되는 컵을 토출함에 있어서, 다양한 직경을 갖는 컵에 맞게, 컵이 통과하여 토출되는 영역의 면적을 조절할 수 있는 컵 디스펜서에 관한 것이다.

일반적으로, 공공장소 등에 설치되는 커피 자동 판매기는 그 내부에 커피 원료(커피, 프리임, 설탕을 말함)를 따로 저장하는 저장호퍼와, 정수용 저장탱크 와 냉/온수용 저장탱크 및 히팅장치를 장착하게 되므로, 해당 부품수 증가로 인해 원가비 용이 상승되는 문제점을 갖는다. 커피 자동 판매기의 외형 사이즈가 커져 자판기를 식당 등의 실내에 설치하는 경우 장소및 공간에 제한을 받는 문제점을 갖는다.

또한, 커피 자동 자판기는 커피 원료 등을 컵에 타먹기 위하여 홀더로 부터 컵을 낱개로 배출하는 배출수단 구동시 상용전원 및 전기,전자시스템을 이용하므로 전력 소비로 인한 유지비용이 증가되는 문제점을 갖는다.

한편, 공장 등의 작업 현장, 사무실 등의 정수기 옆에는 일회용 컵을 홀더에 적층시킴에 따라, 사용자가 홀더의 하방에서 컵을 직접 낱개씩 인출하여 사용할 수 있도록한 컵 배출기가 사용되고 있다. 전술한 컵 배출기는 그 형상 및 외관이 조잡하 고, 컵을 인출시 낱개식 컨트롤되지않고 연속적으로 배출되는 경우가 빈번하여 컵이 바닥에 떨어지는 경우 컵의 위생성 및청결성이 저하되고, 사용자로 부터 컵 배출기의 신뢰성이 저하되는 문제점을 갖는다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 한국 등록실용 20-0424391이나, 일본 등록특허공보 3779835호, 일본 공개특허 2000-194930호 등의 발명이 제안되었다. 이러한 선행문헌들은 컵의 토출이 낱개로 순차적으로 이루어지게 함으로써 편리성과 신뢰성을 구현하였다.

그런데, 이러한 종래 선행문헌에 나타난 기술들은, 쓸 수 있는 컵의 크기가 고정되어 있어서, 컵의 크기가 달라지면, 새로운 배출기를 제작하여 장착해야 하는 문제점이 있었다.

한국 등록실용 20-0424391 (2006. 8. 22) 일본 등록특허공보 3779835호 (2006. 3. 10) 일본 공개특허 2000-194930호 (2000. 7. 14)

본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 컵의 크기, 즉 직경이 달라지는 경우, 그 크기에 맞게 컵의 배출 면적을 조절할 수 있는 컵 디스펜서를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 구동 장치와; 구동 장치의 동작에 의하여 회전하며 내치가 마련되는 링 기어와; 상기 링 기어의 내치에 내접하며 상호 이격되고 외주면에 외치가 형성되는 복수 개의 회동 기어와; 회동 기어의 외치에 치합되는 기어 영역과, 토출 대상이 되는 컵의 외주면을 지지하는 지지 영역을 구비하여, 회동 기어의 회전에 따라서 회전하도록 마련되는 복수 개의 지지부재와;

상기 복수 개의 지지부재의 각 최내측 선단을 연결하여 형성한 가상 원의 직경을 조절하여 그 직경이 커지거나 작아질 수 있도록, 상기 지지부재와 연결되어 상기 지지 부재의 위치를 조절할 수 있는 위치 조절 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 컵 디스펜서를 제공한다.

상기 위치 조절 유닛은; 운데 토출 대상 용기가 통과하는 관통공을 형성되는 링 부재와; 링 부재 외주면에서 외경 방향으로 돌출되게 형성되어 링 부재를 회전시킬 수 있도록 마련되는 돌출편과; 상기 링 부재의 표면에 형성되어 상기 지지부재의 위치 이동 궤적에 대응되는 안내홈과;상기 회동 기어와 지지부재를 지지하여 이들 간의 간격은 고정시키고, 일단부가 안내홈에 삽입되어 링 부재의 회전에 따라서 안내홈에 대해서 상대운동을 하는 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연결부재는 삼각형 또는 둥근 삼각형 형태로 마련되며,연결부재의 첫번째 꼭지점 부근은 회동 기어의 회전축이 관통하여 회동 가능하게 설치되고, 두번째 꼭지점 부근은 지지 부재의 회전축이 회동가능하게 결합되고, 세번째 꼭지점 부근은 삽입편이 마련되며,상기 삽입편은 안내홈에 삽입되어 링 부재가 회전하는 경우, 안내홈에 대해서 상대운동하여 연결부재 및 이에 설치된 지지부재의 위치를 이동시키는 것을 특징으로 한다.

상기 회동 기어의 회전축이 링 부재의 회전에 간섭되지 않도록, 링 부재 표면에 형성되어 상기 회동 기어의 회전축이 관통하는 장공 형태의 제1회피홈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 안내홈은 링 부재의 중심에서 외측 방향으로 작도한 가상선에 대해서 사선지게 형성되는 장공 형태로 마련되는 것을 특징으로 한다.

구동 장치에의 축에는 피니언 기어가 마련되고,피니언 기어는 내치에 치합되며,링 부재 표면에는 피니언이 링 부재의 회전에 간섭되지 않도록 제2회피홈이 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 링 기어와 회동기어와 지지부재와, 위치 조절 유닛이 수용되는 상부 커버와 하부커버를 포함하며, 상기 상부 커버 또는 하부 커버 중 적어도 어느 하나의 일측에는 돌출편의 이동 궤적에 대응되게 형성되며, 돌출편의 이동을 가이드하는 돌출편 가이드홈이 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 돌출편에는 체결부재를 더 포함하며, 지지 부재가 회전 가능한 상태를 유지하되, 회전 중심의 위치를 고정시키고자 하는 경우, 체결부재를 조여서 돌출편이 돌출편 가이드홈 테두리에 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지부재의 지지영역은 지지부재의 회전축을 둘러싸는 지지벽과; 상기 지지벽의 외측 테두리를 둘러싸면서 용기의 상부 입구 바깥 테두리가 얹히게 되는 지지면을 포함하며, 지지면은, 상측 평면부와, 상측 평면과 연결되어 하향 경사지게 형성된 경사 나선면부와, 경사 나선면과 연결되는 하측 평면부를 포함하고, 상측 평면부와 하측 평면부 사이에는 틈새부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 구동 장치에 회전판 형태로 마련되고, 회전가능하게 마련되어 구동 장치시 회전하여, 상기 지지부재의 회전 상태를 표시하는 회전 위치 표시 부재를 더 포함하되, 회전 위치 표시 부재의 테두리 중 일부에는 정위치를 표시하는 리세스가 마련되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면, 복수 개의 지지부재의 각 최내측 선단을 연결하여 형성한 가상 원의 직경을 조절하여 그 직경이 커지거나 작아질 수 있도록, 상기 지지부재와 연결되어 상기 지지 부재의 위치를 조절할 수 있는 위치 조절 유닛이 있음으로서, 다양한 직경을 갖는 컵의 토출이 가능하다.

즉, 본 발명에 의한 컵 디스펜서를 작은 컵용 자판기 또는 중형 컵용 자판기 또는 대형 컵용 자판기에 설치한 상태에서 위치 조절 유닛을 조절하여 각 자판기에 사용되는 전용 컵의 크기에 맞는 토출 면적을 조절할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 링 부재에는 제1회피홈과 제2회피홈이 있어서 링 부재를 회전하여 지지부재의 위치를 조절할 때에도, 링 부재가 피니언 기어 및 회동 기어와 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

상부 커버 또는 하부 커버 중 적어도 어느 하나의 일측에는 돌출편의 이동 궤적에 대응되게 형성되며, 돌출편의 이동을 가이드하는 돌출편 가이드홈이 마련되어 있고, 돌출편에는 체결부재를 더 포함하며, 지지 부재가 회전 가능한 상태를 유지하되, 회전 중심의 위치를 고정시키고자 하는 경우, 체결부재를 조여서 돌출편이 돌출편 가이드홈 테두리에 고정될 수 있다.

또한, 본 발명은 구동 장치에 회전판 형태로 마련되고, 회전가능하게 마련되어 구동 장치시 회전하여, 상기 지지부재의 회전 상태를 표시하는 회전 위치 표시 부재를 더 포함하되, 회전 위치 표시 부재의 테두리 중 일부에는 정위치를 표시하는 리세스가 마련됨으로서, 별도의 센서나 스위치의 감지를 통해서 리세스가 정 위치에 표시하면, 구동 장치의 동작을 정지시켜서 컵이 연속적으로 배출되는 것을 방지한다.

도1은 본 발명에 의한 컵 디스펜서의 저면도이다.
도2는 본 발명에 의한 컵 디스펜서의 상면도이다.
도3은 본 발명에 의한 컵 디스펜서에서 상부 커버를 제거한 상태에서 토출될 컵의 직경이 D1으로 조절되는 것을 도시한 상면도이다.
도4는 본 발명에 의한 컵 디스펜서에서 회동기어와 지지부재와, 연결 부재 간의 상세한 구성을 도시한 세부 사시도이다.
도5는 본 발명에 의한 컵 디스펜서에서 토출될 컵의 직경이 D2로 조절되는 것을 도시한 상면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 컵 디스펜서에서 토출될 컵의 직경이 D3로 조절되는 것을 도시한 상면도이다.
도7내지 도9는 본 발명에 의한 컵 디스펜서에서 컵이 토출되는 과정을 도시한 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소 들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도1은 본 발명에 따른 컵 디스펜서(1)의 저면도이도, 도2는 컵 디스펜서(1)의 상면도이며, 도3은 컵 디스펜서(1)에서 상부 커버(11)를 제거한 상태의 상면도이다.

도1과 도2에서 도시한 바와 같이, 컵 디스펜서(1)의 상부 외면에는 상부 커버(11)가 마련되고, 하부 외면에는 하부 커버(12)가 마련되며, 상부 커버(11)와 하부 커버(12) 사이에는 컵을 복수 개의 지점에서 지지하는 지지부재(300) 및 지지 부재(300)와 연결되며, 지지 부재(300) 간의 마주보는 간격을 조절할 수 있도록 지지 부재(300)의 위치를 조절하는 위치 조절 유닛(200)을 포함한다.

위치 조절 유닛(200)은 각 지지 부재(300)의 각 최내측 선단을 연결하여 형성한 가상의 원의 직경을 조절하여 그 직경이 커지거나 작아질 수 있게 한다. 그러한 가상의 원의 크기는 컵의 직경에 대응될 수 있어서, 직경이 상대적으로 큰 컵이나, 작은 컵도 본 발명에 의한 디스펜서(1)를 이용해서 토출시킬 수 있다.

이를 위해서 상부 커버(11)와 하부 커버(12)에는 컵이 위치하는 관통공(13)이 마련되어 있고, 지지 부재(300)는 관통공(13)에 노출된다.

하부 커버(12)의 하부에는 구동 장치(20)가 마련되어 있다.

여기서 구동 장치(20)는 구동모터로 구현되어 자동식으로 구현될 수 있고, 또는 수동식 레버나 수동식 푸시 장치 또는 수동식 노브와 같이 수동식으로 구현될 수도 있다. 이하에서는 구동 장치(20)가 구동 모터로 구현된 것으로 중심으로 서술할 것이나, 이러한 서술이 수동식 구동 장치를 배제하는 것은 아니다.

하부 커버(12)의 표면에는 후술할 회동 기어(100)의 회전축(101)이 결합된다.

그리고 상부 커버(11)와 하부 커버(12)의 외벽 테두리에는, 상부 커버(11)와 하부 커버(12)를 상호 결합시킬 수 있는 체결 부재(15)가 삽입되는 체결부(11a, 12a)가 마련된다.

구동 장치(20)에 회전판 형태로 마련되고, 회전가능하게 마련되어 구동 장치(20) 동작시 회전하여, 지지부재(300)의 회전 상태를 표시하는 회전 위치 표시 부재(21)를 더 포함하되, 회전 위치 표시 부재의 테두리 중 일부에는 정위치를 표시하는 리세스(21a)가 마련된다.

회전 위치 표시 부재(21)의 테두리에는 스위치 암(미도시)가 닿게 되어, 테두리에 스위치 암이 닿고 있는 순간에는 구동장치(20)가 동작하다가, 스위치 암의 단부가 리세스(21a)에 위치하면, 구동장치(20)가 일시적으로 멈춘다.

그리고, 인터벌을 두고 다시 구동하여 컵이 일정한 인터벌을 두고 순차적으로 배출되도록 한다.

스위치 암 단부가 리세스(21a)에 위치한 상태에서 사용자가 자판기 버튼을 누르면, 구동장치가 on 이 되어 구동장치가 회전을 하고, 이 상태에서 스위치 암의 단부가 회전하는 회전 위치 표시 부재(21)의 테두리에 닿은 상태를 유지하면, 후술하는 지지 부재(300)가 회전하여 컵이 토출되고, 다시 스위치 암의 단부가 리세스(21a)에 위치하면, 구동장치(20)가 일시적으로 멈춘다. 그리고, 다시 사용자가 버튼을 누를 때까지 멈춘 상태가 유지되어 이렇게 1회에 컵이 1개만 토출되도록 한다.

도3에서 도시한 바와 같이, 상부 커버(11)를 제거하면, 상부 커버(11)와 하부 커버 사이에 배치된 세부 구성요소들이 보인다.

구동 장치(20)와 연결되어 구동 장치(20)의 동작에 따라서 회전하는 피니언 기어(30)가 배치되고, 피니언 기어(30)는 링 기어(40)의 내치와 맞물리게 형성된다. 링 기어(40)는 하부 커버(12)의 내벽면 형상에 맞는 형태이며, 피니언 기어(30)의 회전에 따라 이와 맞물려 회전한다.

한편, 링 기어(40)의 내면의 복수의 위치에는 회동 기어(100)가 복수개 마련되어 있다. 각 회동 기어(100)의 옆에는 회동 기어(100)와 맞물려서 회동 기어(100)의 회전에 따라서 회전 운동을 하는 지지 부재(200)가 마련된다.

지지 부재(200)의 상부 영역은 컵을 지지하는 지지영역이 되고, 지지 부재(300)의 하부 영역은 회동 기어(100)와 치합되는 기어 영역으로 구성된다.

회동 기어(100)의 위치는 고정되어 있지만, 지지 부재(300)의 위치는 상술한 바와 같이 관통공(13) 안쪽으로 들어가거나 그 반대 쪽으로 움직임으로써, 컵의 직경이 될 수 있는 가상의 원의 크기가 조절될 수 있다.

이를 위해서 위치 조절 유닛(200)이 구현되는데, 위치 조절 유닛(200)은 관통공을 구비하며 링 기어(40) 안쪽에 배치되고, 하부 커버(12) 내부의 플랜지에 배치되는 링 부재(210)를 포함한다. 링 부재(210)는 링 플레이트 형태로 되어 있어서 플레이트 면(211)에 다수의 홈들이 형성될 수 있으며, 플레이트면(211) 상부 영역에 회동 기어(100)나, 지지 부재(300)가 위치할 수 있다.

한편, 지지 부재(300)와 회동 기어(100)는 위에서 언급한 치합 결합이외에도, 별도의 연결부재(400)에 의하여 연결되는데, 연결부재(400)는 지지부재의 하부와 회동 기어의 하부에 각각 연결되고, 그 일부가 링 부재(210)에 삽입된다.

연결 부재(400)는 지지부재와 회동 기어 간의 간격은 일정하게 유지시키되, 링 부재(210)의 회전에 따라서 움직임으로써, 지지 부재(300)의 위치를 관통공(13) 방향으로 움직이거나, 그 반대방향으로 움직이게 한다.

링 부재(210)의 일측에는 돌출편(212)이 마련되어 있어서, 돌출편(212)을 잡고 움직이면, 링 부재(210)가 제한적으로 회동할 수 있다. 그리고 하부 커버(12)에는 이러한 돌출편(212)의 이동을 가이드 할 수 있도록 돌출편 가이드홈(12c)이 마련되는 돌출편 가이드부(12b)가 마련된다.

돌출편 가이드홈(12c)은 장공 형태로 마련되어 있고 닫힌 폐곡선 형태로 마련되며, 돌출편(212)에는 돌출편 가이드홈(12c)에 삽입되어 관통하는 걸림부(212a)가 마련되어 있기 때문에, 사용자가 링 부재(210)를 회동시킬 수 있는 회전 영역은 돌출편 가이드홈(12c)의 궤적에 국한된다.

링 부재(210)가 회전 운동을 하는 경우, 회동 기어(100)나 피니언 기어(30)와 간섭이 있으면 안된다. 이를 위해서, 링 부재(210)의 플레이트면(211) 표면에는 회동 기어(100)의 회전축(101)이 관통하여 이와 간섭을 회피할 수 있는 장공 형태의 제1회피홈(213)이 마련된다.

그리고, 링 부재(210)가 회전 운동을 하는 경우, 피니언 기어(30)과의 간섭을 방지하기 위해 링 부재(210)의 플레이트면(211)에는 제2회피홈(214)가 마련된다.

도 4(a)내지 도4(b)에서 도시한 바와 같이, 지지부재(300)의 아래쪽과 회동 기어(100)의 아래쪽은 작은 플레이트 형태의 연결부재(400)에 의하여 연결된다.

연결 부재(400)의 일단부에는 상하방향으로 돌출되어 링 기어(40)의 플레이트면(211)에 형성된 안내홈(216)에 끼워지는 삽입편(401)이 마련된다.

회동 기어(100)의 회전축(101)은 연결 부재(400) 및 제1회피홈(213)을 관통하여 배치되어 하부 커버(12)에 그 위치가 회동 가능하게 고정된다. 그리고 지지 부재(300)의 회전축(301)은 회동 기어(100)와 회전축(101)과 이격되게 배치되며 연결 부재(400)의 다른 부위에 회동 가능하게 고정된다.

그리고, 삽입편(401)은 안내홈(216)에 삽입되어, 안내홈(216)에 대해서 상대운동을 할 수 있다. 안내홈(216)의 내측벽이 삽입편(401)와 접촉하여 힘을 전달할 수 있도록, 안내홈(216)은 링 부재(210)의 플레이트면(211)에 사선지게 형성된다.

즉, 링 부재(210)의 중심에서 외측 방향으로 작도한 가상선(VL)에 대해서 사선지게 형성되는 것이 바람직하다(도5 및 도6 참조).

링 부재(210)가 회동하는 경우, 안내홈(216)의 이동에 따라서, 안내홈(216)이 삽입편(401)에 힘을 가하고, 이에 의하여, 연결 부재(400)는 회동 기어(100)의 회전축(101)이 위치하는 부분을 중심으로 회전 운동을 하고, 이에 따라 지지 부재(300)의 위치가 변화하여 관통공(13) 안쪽으로 들어가거나 그 반대 방향으로 이동할 수 있다.

이를 위해서 연결 부재(400)는 대략 둥근 삼각형 형태로 마련되는 것이 바람직하며, 둥근 삼각형 형태의 연결 부재(400)의 첫번째 꼭지점 부근은 회동 기어(100)의 회전축(101)이 관통하여 회동 가능하게 설치되고, 두번째 꼭지점 부근은 지지 부재(300)의 회전축(301)이 회동가능하게 결합되고, 세번째 꼭지점 부근은 삽입편(401)이 마련되는 것이 바람직하다.

다만, 그 형태는 둥근 삼각형 형태에만 국한되지 않고 최소한 3개의 이격된 지점을 하나의 면에 위치할 수 있는 형상이면 충분하다.

한편, 지지 부재(300)의 상부 영역은 컵이 지지되는 지지영역(310)이 되고, 지지 부재(300)의 하부 영역은 회동 기어(100)의 외치(102)와 치합되는 기어 영역(320)이 된다.

지지 부재(300)의 지지영역(310)은 지지 부재(300)의 회전축(301)을 둘러싸는 지지벽(311)과, 지지벽(311)의 외측 테두리를 둘러싸면서 외주방향으로 연장되어 컵의 바깥 테두리가 얹히는 지지면(312)을 포함한다.

여기서 지지면(312)은 상측 평면부(312a)와, 상측 평면부(312a)와 연결되어 하향 경사지게 형성되는 경사 나선면부(312b)와, 경사 나선면부(312b)와 연결되는 하측 평면부(312c)를 포함한다.

한편, 상측 평면부(312a)와 하측 평면부(312c) 사이에는 틈새부(312d)가 형성되어 중첩되어 언혀진 컵의 집합체 중 최하단에 있는 컵이 바로 그 위에 있는 컵과 분리되어 하나씩 아래로 떨어질 수 있도록 한다.

도3, 도5, 도6을 이용하여 다양한 직경을 갖는 컵을 디스펜싱 할 수 있도록 지지 부재(300)의 위치가 조절되는 동작에 대해서 살펴보도록 하겠다.

자판기 제작자는 자판기를 제작함에 있어서, 해당 자판기에 사용할 컵의 크기를 선택할 수 있다. 즉, 얼음과 음료수 등이 들어갈 수 있는 대용량(예, 600cc 내지 1리터)의 컵과 같이 대직경(예를 들어, 도3의 D1)의 컵이 사용될 수도 있고, 또는 뜨거운 커피나 음료수가 들어갈 수 있는 소용량(예, 150~200cc)의 컵과 같이 소직경(예를 들어 도6의 D3)의 컵이 사용될 수도 있으며, 소직경의 컵과 대직경의 컵 사이의 크기를 갖는 중간 직경(예를 들어 도5의 D2)의 크기를 갖는 중용량의 컵이 사용될 수도 있다.

따라서, 자판기 제작자는 제작할 자판기에 사용될 컵의 크기를 결정하고, 컵 디스펜서의 용도를 그게 맞게 조절할 수 있으며, 이를 위해서 위치 조절 유닛(200)을 이용하여 지지 부재(300)의 최내측 선단을 연결하여 형성한 가상의 원의 직경의 크기를 조절할 수 있다.

그리고, 그러한 크기가 유지될 수 있도록, 돌출편(212)에 나사와 같은 체결부재를 결합하고, 체결부재(14a)와 연결된 와셔(14b)가 상부 커버(11) 또는 하부 커버(12)에 마련되는 돌출편 가이드홈(12c) 주변부에 고정되도록 체결부재(14a)를 단단히 결합시킨다.

와셔(14b)가 돌출편 가이드홈(12c) 주변부에 밀착될 수도 있고, 와셔(14b)없이 체결부재(14a)의 헤드부 자체가 돌출편 가이드홈(12c) 주변부에 밀착될 수 도 있다.

도3은 대직경(D1)의 컵을 토출하는 경우에, 지지 부재(300), 링 부재(210) 및 링 부재(210)와 연결된 돌출편(212)의 위치를 도시하였다.

이 경우, 돌출편(212)은 돌출편 가이드홈(12c)의 일측단(A 위치)에 위치하고, 이 때. 피니언 기어(30)는 제2회피홈(214)의 일측단(좌측단)에 근접하게 위치한다.

그리고, 회동 기어(100)의 회전축(101)은 제1회피홈(213)의 일측단(도3에 있는 제1회피홈들 중 장치에 근접한 제1회피홈들의 좌측단)에 위치하고 있다. 연결 부재(400)의 삽입편(401)은 안내홈(216)의 최외곽단에 위치한다.

대직경(D1)의 컵이 지지 부재(300)에 얹혀지면서, 지지 부재(300)의 회동에 따라서 하나씩 아래로 토출될 수 있는 것이 목적이며, 이를 위해서 지지 부재(300)는 관통공(13)의 중심으로부터 최대한 멀리 떨어져 있다.

도5는 중직경(D2)의 컵을 토출하는 경우에, 지지 부재(300), 링 부재(210) 및 링 부재(210)와 연결된 돌출편(212)의 위치를 도시하였다.

이 경우, 돌출편(212)은 돌출편 가이드홈(12c)의 중앙 또는 그 근접 위치(B 위치)에 위치하고, 이 때. 피니언 기어(30)는 제2회피홈(214)의 중앙부근에 근접하게 위치한다.

그리고, 회동 기어(100)의 회전축(101)은 제1회피홈(213)의 중앙 또는 그 근접영역(도5에 있는 제1회피홈들 중 장치에 근접한 제1회피홈들의 중앙 또는 그 근접영역)에 위치하고 있다. 연결 부재(400)의 삽입편(401)은 안내홈(216)의 중앙 또는 그 근접영역에 위치한다.

중직경(D2)의 컵이 지지 부재(300)에 얹혀지면서, 지지 부재(300)의 회동에 따라서 하나씩 아래로 토출될 수 있는 것이 목적이며, 이를 위해서 지지 부재(300)는 도3의 상태보다는 관통공(13)의 중심에 약간 가까워져 있다.

도6은 소직경(D3)의 컵을 토출하는 경우에, 지지 부재(300), 링 부재(210) 및 링 부재(210)와 연결된 돌출편(212)의 위치를 도시하였다.

이 경우, 돌출편(212)은 돌출편 가이드홈(12c)의 최하단 위치(C 위치)에 위치하고, 이 때. 피니언 기어(30)는 제2회피홈(214)의 타단부(도6에서 우측단부) 근접하게 위치한다.

그리고, 회동 기어(100)의 회전축(101)은 제1회피홈(213)의 타단부(도6에 있는 제1회피홈들 중 장치에 근접한 제1회피홈들의 우측 영역)에 위치하고 있다. 연결 부재(400)의 삽입편(401)은 가이드홈(216)의 최내측단에 위치한다.

소직경(D3)의 컵이 지지 부재(300)에 얹혀지면서, 지지 부재(300)의 회동에 따라서 하나씩 아래로 토출될 수 있는 것이 목적이며, 이를 위해서 지지 부재(300)는 도5의 상태보다는 관통공(13)의 중심에 약간 가까워져 있다.

도3, 또는 도 5 또는 도6과 같은 상태로 토출 대상이 되는 컵의 직경을 결정하고, 이에 맞춰서 위치 조절 유닛(200)의 위치가 결정된 경우, 돌출편(212)의 체결부재(14a)를 이용하여 체결부재(14a)가 돌출편 가이드부(12b)에 밀착되도록 함으로써, 위치 조절 유닛(200), 특히 링 부재(210)의 위치가 고정되도록 한다.

한편, 이와 같이 컵의 직경이 결정되어 위치 조절 유닛(200)이 고정된 상태에서 컵이 토출되는 동작에 대해서 설명하기로 하겠다. 복수의 컵이 서로 중첩된 상태에서 적층된 컵을 컵 디스펜서(1)의 관통공(13)에 삽입한다.

컵(C)은 내용물이 수용되는 수용부(C1)와, 수용부 입구 테두리에서 외곽방향으로 연장되는 테두리부(C2)를 포함하고 있으며, 소직경, 중직경, 대직경의 기준은 수용부(C1)의 직경을 기준으로 한다(테두리 외곽 직경이 아님).

복수의 컵이 서로 중첩된 상태에서 적층된 컵을 컵 디스펜서(1)의 관통공(13)에 삽입하면, 도7에서 도시한 바와 같이, 적층된 컵 중 가장 아래층의 컵의 테두리부가 지지 부재(300)의 상측 평면부(312a)에 얹혀진다.

상술하였다시피, 구동 장치의 피니언 기어(30)-링 기어(40)-회동 기어(100)-지지 부재(300)의 기어 영역은 서로 치합되어 있기 때문에 장치(20)가 동작하면, 지지 부재(300)까지 회전한다.

따라서, 구동 장치(20)가 동작하면, 구동 장치(20)의 피니언 기어(30)-링 기어(40)-회동 기어(100)-지지 부재(300)순으로 동작하고, 지지 부재(300)의 회전으로 인하여 도7의 상태에서 도8와 같이, 최저층의 컵의 테두리부(C2)는 상측 평면부(312a)에 있다가, 하향 경사지게 형성된 경사 나선면부(312b)를 타고 내려와서, 하측 평면부(312c)에 위치한다.

그리고, 최저층 컵의 바로 위 층의 컵의 테두리부(C2)는 상측 평면부(312a)에 위치한다.

그리고, 지지 부재(300)가 회전하면, 최저층의 컵의 테두리는 하측 평면부(312c)를 벗어나서 상측 평면부(312a)와 하측 평면부(312c) 사이에 있는 틈새부(312d)에 주위에 형성된 허공에 순간적으로 위치하여 떠 있다가 중력에 의하여 낙하하여 아래로 토출된다.

그리고, 이러한 컵의 토출은 도7 내지 도9의 과정을 반복하면서 이루어질 수 있다.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

20: 구동 장치 30: 피니언 기어
40: 링 기어 100: 회동 기어
200: 위치 조절 유닛 210: 링 부재
213: 제1회피홈 214: 제2회피홈
300: 지지 부재 400: 연결 부재

Claims (10)

1. 구동 장치와;
   구동 장치의 동작에 의하여 회전하며 내치가 마련되는 링 기어와;
   상기 링 기어의 내치에 내접하며 상호 이격되고 외주면에 외치가 형성되는 복수 개의 회동 기어와;
   회동 기어의 외치에 치합되는 기어 영역과, 토출 대상이 되는 컵의 외주면을 지지하는 지지 영역을 구비하여, 회동 기어의 회전에 따라서 회전하도록 마련되는 복수 개의 지지부재와;
   상기 복수 개의 지지부재의 각 최내측 선단을 연결하여 형성한 가상 원의 직경을 조절하여 그 직경이 커지거나 작아질 수 있도록, 상기 지지부재와 연결되어 상기 지지 부재의 위치를 조절할 수 있는 위치 조절 유닛을 포함하며,
   상기 위치 조절 유닛은;
   가운데 토출 대상 용기가 통과하는 관통공을 형성되는 링 부재와;
   링 부재 외주면에서 외경 방향으로 돌출되게 형성되어 링 부재를 회전시킬 수 있도록 마련되는 돌출편과;
   상기 링 부재의 표면에 형성되어 상기 지지부재의 위치 이동 궤적에 대응되는 안내홈과;
   상기 회동 기어와 지지부재를 지지하여 이들 간의 간격은 고정시키고, 일단부가 안내홈에 삽입되어 링 부재의 회전에 따라서 안내홈에 대해서 상대운동을 하는 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 컵 디스펜서.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 연결부재는 삼각형 또는 둥근 삼각형 형태로 마련되며,
   연결부재의 첫번째 꼭지점 부근은 회동 기어의 회전축이 관통하여 회동 가능하게 설치되고, 두번째 꼭지점 부근은 지지 부재의 회전축이 회동가능하게 결합되고, 세번째 꼭지점 부근은 삽입편이 마련되며,
   상기 삽입편은 안내홈에 삽입되어 링 부재가 회전하는 경우, 안내홈에 대해서 상대운동하여 연결부재 및 이에 설치된 지지부재의 위치를 이동시키는 것을 특징으로 하는 컵 디스펜서.
4. 제1항에 있어서,
   상기 회동 기어의 회전축이 링 부재의 회전에 간섭되지 않도록, 링 부재 표면에 형성되어 상기 회동 기어의 회전축이 관통하는 장공 형태의 제1회피홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컵 디스펜서.
5. 제1항에 있어서,
   상기 안내홈은 링 부재의 중심에서 외측 방향으로 작도한 가상선에 대해서 사선지게 형성되는 장공 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 컵 디스펜서.
6. 제1항에 있어서,
   구동 장치에의 축에는 피니언 기어가 마련되고,
   피니언 기어는 내치에 치합되며,
   링 부재 표면에는 피니언이 링 부재의 회전에 간섭되지 않도록 제2회피홈이 마련되는 것을 특징으로 하는 컵 디스펜서.
7. 제1항에 있어서,
   상기 링 기어와 회동기어와 지지부재와, 위치 조절 유닛이 수용되는 커버를 포함하며,
   상기 커버 일측에는 돌출편의 이동 궤적에 대응되게 형성되며, 돌출편의 이동을 가이드하는 돌출편 가이드홈이 마련되는 것을 특징으로 하는 컵 디스펜서.
8. 제7항에 있어서,
   상기 돌출편에는 체결부재를 더 포함하며, 지지 부재가 회전 가능한 상태를 유지하되, 회전 중심의 위치를 고정시키고자 하는 경우, 체결부재를 조여서 돌출편이 돌출편 가이드홈 테두리에 고정되는 것을 특징으로 하는 컵 디스펜서.
9. 제1항에 있어서,
   상기 지지부재의 지지영역은
   지지부재의 회전축을 둘러싸는 지지벽과;
   상기 지지벽의 외측 테두리를 둘러싸면서 용기의 상부 입구 바깥 테두리가 얹히게 되는 지지면을 포함하며,
   지지면은, 상측 평면부와, 상측 평면과 연결되어 하향 경사지게 형성된 경사 나선면부와, 경사 나선면과 연결되는 하측 평면부를 포함하고,
   상측 평면부와 하측 평면부 사이에는 틈새부가 형성되는 것을 특징으로 하는 컵 디스펜서.
10. 제1항에 있어서,
    상기 구동 장치에 회전판 형태로 마련되고, 회전가능하게 마련되어 구동 장치시 회전하여, 상기 지지부재의 회전 상태를 표시하는 회전 위치 표시 부재를 더 포함하되,
    회전 위치 표시 부재의 테두리 중 일부에는 정위치를 표시하는 리세스가 마련되는 것을 특징으로 하는 컵 디스펜서.
    
    

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