KR20010035292A - 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기기 급지 경로에 설치되는 중심축의 픽업 롤러(200)에 조립되어 용지를 한 장씩 기기의 급지 경로에 픽업하기 위한 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치(10)로서, 장치 전체 부품을 지지 고정하기 위한 브라케트(20)와 상기 브라케트(20)의 일측에 설치되는 상기 중심축을 받아들여 지지하기 위한 구멍(31)을 가지는 샤프트(30)와, 상기 샤프트(30)의 외면에 설치되는 걸림턱(46)을 가지는 슬리브(40)와, 상기 슬리브(40)의 걸림턱(46)에 면접촉하여 조작 스위치에 의한 조작신호 입력에 대응하여 동작하고 상기 픽업 롤러(200)에 용지를 급지 대기 상태로 하기 위하여 상기 브라케트(20) 일측[보빈(80)의 외측]에 탄성적으로 설치되는, 판 형태의 스토퍼편(26)에 형성되는 스토퍼(26a)와, 상기 샤프트(30)와 슬리브(40) 사이에 탄성적으로 설치되어 픽업 구동력을 전달하거나 차단하기 위한 고정단(52)을 가지는 스프링(50)과, 상기 스프링(50)의 내경에 피트하게 조립되고 중심축(150)을 받아들이는 구멍(62)과 스프링(50)과 연동하여 구동력을 전달하기 위한 클러치 역할을 하는 금속재 허브(64)를 설치한 픽업기어(60)가 차례대로 설치된다.

또 상기 브라케트(20)의 타측에, 상기 샤프트(30)를 지지하고 샤프트(30)의 원활한 회전을 보장하기 위하여 설치되는 부싱(70)과, 이 부싱(70)은 상기 브라케트(20) 내에 전자기력 발생장치인 보빈(80)을 내장하고 있다.

상기 스토퍼(26a)는 걸림턱(46)에 면접촉하기 위하여 일정 각도의 경사각(θ)을 가지는 경사면(266a)으로 함에 따라 걸림턱(46)과 면접촉하여 스토핑 능력을 향상한다. 상기 샤프트(30) 및 슬리브(40)에는 다수개의 클러치 스프링 고정홈(44)을 형성하여 부품 조립공차를 최소화하고 있다. 상기 슬리브(40)의 걸림턱(46)은 슬리브(40)의 일측에 형성됨에 따라 스토핑 작동 시 토크를 작게 받아 기기 부품에 무리를 주지 않게 된다. 상기 샤프트(30)는 상기 구멍(31)의 일측에 적용되는 기기의 중심축에 끼워맞춤하여 양 부품을 상호 긴밀하게 고정하고 이탈되지 않도록 끝단에는 걸림작용을 하기 위한 걸림단(34)을 가지는 이탈방지 탄성편(32)을 형성하고 있어, 기기의 중심축과 조립 시 조립시간을 단축하고 클러치 스프링(10)이 중심축으로부터 무단 이탈되는 것을 방지한다. 상기 부싱(70)에 플랜지(35)의 면과 점접촉하기 위한 다수개의 돌기(74) 및 중앙의 구멍(71) 단을 약간 높게 형성한 돌기턱(76)을 형성하여 회전저항을 최소화하며, 헛돔 방지홈(20a)에 삽입되기 위하여 상기 보빈(80)에 걸림편(84)을 형성하여 보빈(80)이 진동 등에 의하여 무단히 헛도는 것을 방지한다.

따라서, 종래의 스프링 클러치에서는 볼 수 없는 획기적인 기술을 제공하여 각종 사무기기에 적용할 때에 장치의 소형화, 조립성 간편화 및 구조의 단순화를 달성함은 물론 소음 발생도 없는 효과가 있다.

Description

사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치{Paper Pick up Spring Cluch for Office Automation Apparatus}

본 발명은 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 스프링의 고정각도를 자유롭게 조정하여 각도보정을 할 수 있도록 다수개의 고정홈을 가지며 스토퍼에 무리가 없도록 일측에 형성하고 부싱 내측에 돌기를 형성하여 회전저항을 작게 하며 샤프트 이탈방지 탄성돌기를 형성하여 작동 시 샤프트가 임의로 이탈되는 것을 방지하며 작동 시 보빈이 헛도는 것을 방지하기 위하여 본체와 걸림작용을 하는 걸림체를 형성하여 이룬 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 관한 것이다.

일반적으로 전자사진 현상방식을 이용한 현상장치는, 복사기, 프린터, 레이저 빔 프린터 및 팩시밀리 등을 칭한다. 이러한 기기는 일반적인 기록용지를 사용하여 복사나 인쇄과정을 진행하며, 다수매의 용지가 적재된 급지 카세트를 필수적으로 구비하고, 다수매의 용지를 낱장씩 순차적으로 이송시키기 위한 용지세팅장치를 구비하고 있다.

본 발명의 개념과 관련하는 종래의 기본적인 구조의 용지 급지장치를 도 1을 참조하여 개략 설명한다. 도 1은 용지 픽업용 클러치를 이용한 급지장치의 주요구조를 개략적으로 나타낸 정면도이다.

최상단의 원고부터 급지하기 위한 반원통 형상으로 된 픽업 롤러(200)가 중심축(150)에 고정되어 있고, 상기 픽업 롤러(200)의 외주면에는 마찰 러버(202)가 고정되어있다. 이러한 중심축(150)은 프레임에 회전가능하게 고정된다.

상기 픽업 롤러(200)를 기준으로 한쪽 끝단에는 외부동력원(도시되지 않은 모터)으로 부터 전달되는 동력을 전달받는 픽업 기어(210)가 설치되고, 상기 기어(210) 측부에는 부싱(220)이 서로 마주보게 축(150)에 고정된다. 그리고, 상기 기어(210)와 부싱(220)의 허브(211),(221) 외주면에는 클러치 스프링(230)이 설치되어 동력을 전달하거나 차단하는 역할을 수행한다.

이러한 구조로 된 종래의 급지장치는, 용지가 세팅된 후, 픽업 기어(210)의 허브(211)와 부싱(220)의 허브(221) 사이에 설치된 클러치 스프링(230)이 일방향으로 회전할 때에 상기 클러치 스프링(230)의 내경이 작아지면서 상기 허브(211),(221)의 외경을 밀착함으로써 허브(211) 측의 동력을 인접한 다른 허브(221)에 전달하게 된다. 즉, 상기 픽업 기어(210)의 동력이 클러치 스프링(230)과 부싱(220)을 통하여 픽업 롤러(200)를 회전시키고, 이 회전에 의하여 용지가 픽업 롤러(200)로 부터 급지되어, 용지의 선단부부터 화상형성부로 향한다.

한편, 원고의 후단부가 픽업 롤러(200)에서 빠져나오면, 일정속도로 회전하고 있는 픽업 기어(210)가 회전하여 기어(210)의 허브(211)와 부싱(220)의 허브(221)에 끼워진 클러치 스프링(230)이 틈새가 없어질 때까지 밀착되어 회전하고, 이어서 부싱(220)을 통하여 중심축(150)에 전달되어 다음 용지를 픽업 롤러(200)가 급지시킨다.

이러한 스프링을 이용하는 클러치는, 각종 사무기기에서 제조원가의 절감 또는 기기의 소형화 등의 이유로 하나의 구동원에 의하여 여러 부분의 구동부에 구동력을 제공하도록 구성하고 있으며, 이 과정에서 구동원의 동력을 선택적으로 수용하기 위하여 입력신호가 있으면 전자력이 발생되어 동력을 전달하고 입력신호가 없으면 전자력이 발생되지 않아 동력을 전달하지 않도록 구성되어 있다.

상기 스프링 클러치(230)의 동력전달 원리는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

상기와 같은 스프링 클러치를 이용하는 급지장치가 있으며, 다른 실예로 솔레노이드나 스윙기어 및 솔레노이드를 이용하는 장치가 사용되어 왔으나, 본 발명에서는 스프링 클러치에 관한 것이므로 이하 자세한 설명은 생략한다.

본 발명은 본격적인 용지급지가 이루어지기 전에 낱장씩 픽업하여 주는 장치에 관한 것이다.

그러나 종래의 스프링을 이용하는 픽업 클러치는 다음과 같은 문제가 있다.

1. 상기 클러치 스프링(230)은 권회수나 내경 공차 등이 매우 정밀하게 제조되어야 한다.

왜냐하면 금속재 허브(211),(221)를 외경에 피트(fit)하게 끼워맞춤되어 동력을 전달할 때에는 억지끼워맞춤이 되게 하여 동력전달을 수행하고 동력을 끊을 때에는 헐거운 끼워맞춤이 되어 상기 허브(211),(221)의 외경과 클러치 스프링(230)의 내경 사이에 틈새를 만들어주어야 하기 때문이다. 도 2a는 일반적인 클러치 스프링을 나타낸 정면도, 도 2b는 도 2a의 측면도이다. 이들 도면에서와 같이, 클러치 스프링(230)은 양단이 돌출 형성되어 걸림단(232)으로 되어 있고 이 걸림단(232)은 동력측과 피동력측에 연결되어 클러치 스프링(230)의 내경을 변화시키는 기능을 하고 있다. 즉, 클러치 스프링(230)의 양 끝단[걸림단(232)]을 픽업 기어(210) 및 부싱(220) 측에 고정해야 하며 나아가 이 고정 위치는 매우 정밀하게 결정되어야 한다.

그런데 클러치 스프링(230)을 제조하는 과정 중에 클러치 스프링(230)의 양끝단의 위치가 나중에 조립될 고정홈에 조립될 때에, 제품 전부가 소정의 조립공차 범위 내를 만족할 수는 없다.

종래에는 이 끝단을 고정하는 위치가 한 개의 홈으로 되어 있기 때문에, 클러치 스프링(230)을 고정하는 위치는 한정적일 수 밖에 없어서 가끔 제조 시에 불량품이 발생되는 일이 종종 있었다.

2. 클러치 스프링(230)을 이용한 사무기기의 용지 픽업 장치에서는, 1장의 용지를 급지완료한 후, 다음 용지의 급지를 위한 세팅 상태로 있기 위하여는 상기 픽업 롤러(200)가 항상 정위치에 있어야 한다.

이러한 작동을 위하여 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에는 스토퍼 및 스토퍼 걸림턱이 부착되고 형성되어 있는데, 이 스토퍼는 항상 회전상태에 있는 픽업 기어(210)가 헛돌고 있는 가운데, 전자석 장치 측의 스토퍼에 의하여 멈춤 상태로 있다가 급지 신호가 입력되면 스토퍼가 하향하여 걸림턱과의 걸림상태를 일단 해제하면 픽업 기어(210)와 함께 1회전하여 용지를 급지하고, 상기 스토퍼가 다시 상향작동하여 걸림턱에 걸릴 때 다시 픽업 기어(210)는 헛도는 상태로 복귀하여 1장씩 용지를 급지하는, 즉 픽업하는 기능을 수행한다.

종래에는 이 스토퍼 및 걸림턱이 부품들의 중앙에 위치하는 구조여서 토크를 많이 받아 각 부품에 무리를 주고 오작동을 일으키며 스토퍼를 설치하는 부가 장치가 필요하여 장치 전체를 소형화하는 데는 한계가 있었다.

3. 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치는, 제조비 절감을 위하여 대부분의 부품을 합성수지재로 하고 있으나, 장치 전체 부품을 지지하고 일측에 보빈과 걸림편을 장착한 '┕'자형 프레임(브라케트)은 내구성이나 강도면에서 금속재를 이용하고 있다.

그런데 회전하는 부품(허브 등)이 직접 금속재의 프레임과 맞닿아 회전함에 따라 회전저항도 클뿐 아니라 합성수지재 부품의 마모도 심하여 장치 전체에 무리를 준다고 하는 문제가 있다.

4. 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치는 픽업 롤러(200)를 구동하는 샤프트[축(150)]의 일측에 부착된다. 이때 종래에는 이링(E-ring)을 이용하여 클러치와 샤프트의 고정을 도모하고 있기 때문에 상기 이링을 고정하는데 부품수도 많고 그 고정이 매우 까다로워 제작시간도 많이 걸리는 문제가 있다.

5. 상기 프레임에 장착되는 보빈은 중앙에 리벳을 장착하여 리베팅으로 고정하는데, 장시간 사용에 따라 흔들림으로 인하여 보빈이 주위의 회전부품의 영향으로 이격현상이 발생하여 리벳을 중심축으로 헛도는 문제가 있다.

본 발명은 상기 종래 문제를 감안하여 이를 해결하기 위하여 발명된 것으로, 스프링의 고정각도가 자유롭도록 다수개의 고정홈을 가지며 스토퍼에 무리가 없도록 일측에 형성하고 부싱 내측에 돌기를 형성하여 회전저항을 작게 하며 샤프트 이탈방지 탄성돌기를 형성하여 작동 시 샤프트가 임의로 이탈되는 것을 방지하며 작동 시 보빈이 헛도는 것을 방지하기 위하여 본체와 걸림작용을 하는 걸림체를 형성하여 이룬 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치를 제공함에 있다.

도 1은 용지 픽업용 클러치를 이용한 급지장치의 주요구조를 개략적으로 나타낸 정면도,

도 2a는 일반적인 클러치 스프링을 나타낸 정면도,

도 2b는 도 2a의 측면도,

도 3은 본 발명의 장착상태를 나타내는 분해사시도,

도 4는 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치의 주요 구조를 나타낸 분해사시도,

도 5는 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 사용되는 슬리브의 구조를 나타낸 정면도,

도 6은 도 5의 측면도,

도 7은 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 사용되는 스토퍼를 나타낸 측면도,

도 8은 도 7의 정면도,

도 9는 본 발명의 스토퍼와 걸림턱의 관계를 나타낸 정면도,

도 10은 본 발명의 스토퍼와 걸림턱의 작동 관계를 설명하기 위한 정면도,

도 11은 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 사용되는 샤프트를 나타낸 단면도,

도 12는 도 11의 우측면도,

도 13은 도 11의 좌측면도,

도 14는 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 사용되는 부싱을 나타낸 단면도,

도 15는 도 14의 우측면도,

도 16은 도 14의 좌측면도,

도 17은 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 사용되는 브라케트를 나타낸 평면도,

도 18은 도 17의 정면도,

도 19는 도 17의 측면도,

도 20은 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 사용되는 보빈 케이스를 나타내는 단면도,

도 21은 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 사용되는 보빈의 조립상태를 나타낸 분해 사시도.

〈도면중 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 픽업용 스프링 클러치 20 : 브라케트

20a : 헛돔 방지홈 21 : 구멍

21a : 리벳홈

22 : 고정홈 24 : 돌기홈

23,27 : 걸림봉 25 : 고정홈

26 : 스토퍼편 266a : 경사면

26a : 스토퍼 26b : 유동홈

28 : 코일 스프링

29 : 유동편 30 : 샤프트

31 : 구멍 32 : 이탈방지 탄성편

32a : 평탄면 33 : 탄성편

33a : 절단홈 34 : 걸림단

35 : 플랜지 36 : 스프링 고정홈

42 : 단턱 44 : 스프링 고정홈

46 : 걸림턱 47 : 내경

50 : 스프링 52 : 고정단

60 : 픽업기어 62 : 구멍

64 : 허브 70 : 부싱

71 : 구멍 72 : 고정돌기

73 : 탄성홈 74 : 돌기

76 : 돌기턱 80 : 보빈

80a : 보빈 케이스 81 : 코어 구멍

82 : 코일 84 : 걸림편

85 : 코일홈 150 : 중심축

200 : 픽업 롤러 204 : 조립뭉치

206 : 절단면 208 : 걸림홈

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치는,

기기 급지 경로에 설치되는 중심축의 픽업 롤러에 조립되어 용지를 한 장씩 기기의 급지 경로에 픽업하기 위한 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치로서,

장치 전체 부품을 지지 고정하기 위한 브라케트와,

상기 브라케트의 일측에 설치되는 상기 중심축을 받아들여 지지하기 위한 구멍을 가지는 샤프트와,

상기 샤프트의 외면에 설치되는 걸림턱을 가지는 슬리브와,

상기 슬리브의 걸림턱에 면접촉하여 조작 스위치에 의한 조작신호 입력에 대응하여 동작하고 상기 픽업 롤러에 용지를 급지 대기 상태로 하기 위하여 상기 브라케트 일측[보빈의 외측]에 탄성적으로 설치되는, 판 형태의 스토퍼편에 형성되는 스토퍼와,

상기 샤프트와 슬리브 사이에 탄성적으로 설치되어 픽업 구동력을 전달하거나 차단하기 위한 고정단을 가지는 스프링과,

상기 스프링의 내경에 피트하게 조립되고 중심축을 받아들이는 구멍과 스프링과 연동하여 구동력을 전달하기 위한 클러치 역할을 하는 금속재 허브를 설치한 픽업기어가 차례대로 설치되며,

상기 브라케트의 타측에, 상기 샤프트를 지지하고 샤프트의 원활한 회전을 보장하기 위하여 설치되는 부싱과,

이 부싱은 상기 브라케트 내에 전자기력 발생장치인 보빈을 내장하고 있는 구성으로 되어 있다.

따라서, 기기 조작자의 조작 및 그에 따른 입력신호에 따라 상기 스프링이 스토핑 상태에서 픽업 기어를 헛돌게 하고 있다가 스프링 일측단이 스토핑 상태에서 해제될 때에 스프링의 일측단이 아무런 걸림력이 작용하지 않으므로 내경이 미세하게 변화하여(내경 축소) 상기 금속재 허브를 조일 때에는 픽업 롤러 측으로 동력을 전달하고, 다시 1회전 한 후에 스토핑 상태로 복귀할 때에는 상기 스프링의 일측단이 걸림력을 받아 스프링 내경을 미세하게 크게 변화하여 허브와 간격을 생기게 할 때에는 상기 픽업 기어만 헛돌게 되어 상기 픽업 롤러에 동력이 끊어지게 된다.

상술한 구성에 있어서, 상기 스토퍼를 슬리브의 걸림턱에 면접촉하기 위하여 일정 각도의 경사각(θ)을 가지는 경사면으로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 할 때에는 슬리브의 걸림턱 회전 반경과 일치하는 각도로 스토퍼가 걸림턱에 걸리기 때문에 걸리는 면적이 커서 면접촉을 함으로써 확실한 스토핑 작용을 하게 된다.

상술한 구성에 더하여, 상기 샤프트 및 슬리브에는 상기 클러치 스프링을 걸기 위하여 다수개의 클러치 스프링 고정홈이 각각 형성되어 있는 것이 좋고, 상기 슬리브의 걸림턱은 슬리브의 일측에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 할 때에는 스프링의 양단을 샤프트 및 슬리브에 조립할 때에 조립공차 범위를 비교적 넓게 할 수 있어 스프링 제조 시의 제조공차가 일정하지 않을 지라도 이를 충분히 커버하게 된다.

또 상기 샤프트는 상기 구멍의 일측에 적용되는 기기의 중심축에 끼워맞춤하여 양 부품을 상호 긴밀하게 고정하고 이탈되지 않도록 끝단에는 걸림작용을 하기 위한 걸림단을 가지는 이탈방지 탄성편을 형성하고 있는 것이 좋고, 상기 부싱은 상기 샤프트를 받아들이기 위한 구멍이 형성되고 외주면에 상기 브라케트의 고정홈에 삽입되어 고정되기 위한 고정돌기와, 고정돌기에 탄성력을 부여하기 위한 탄성홈과, 상기 샤프트의 플랜지의 면과 점접촉하기 위한 다수개의 돌기 및 중앙의 구멍 단을 약간 높게 형성한 돌기턱으로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 브라케트의 일측에는 보빈의 헛돔을 방지하기 위한 헛돔 방지홈이 형성되고, 상기 스토퍼편의 유동홈과 조립되어 스토퍼편을 원활하게 유동작용하기 위한 유동편이 형성되며, 상기 보빈의 보빈 케이스의 바닥 일측에는 상기 브라케트의 헛돔 방지홈에 삽입되기 위한 걸림편이 형성되는 것이 좋으며, 상기 허브는 금속재로 제작(인서트 몰딩)하는 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 할 때에는 적용되는 기기의 중심축과 본 발명의 스프링 클러치의 상호 끼워맞춤이 매우 신속하게 이루어지며, 일단 조립된 후에는 이탈방지 탄성편이 걸림작용을 하여 임의로 빠지는 일이 없고, 상기 부싱을 브라케트에 조립할 때에도 단순간에 조립이 이루어지며 일단 조립된 후에는 빠지지 않으며, 상기 샤프트의 플랜지의 면과 다수개의 돌기 및 돌기턱이 점접촉하여 회전저항을 최소화하며, 헛돔 방지홈에 삽입되는 걸림편에 의하여 상기 보빈이 헛도는 것을 방지한다.

따라서, 본 발명은 다수개의 스프링 고정홈을 형성하고, 용지 픽업용 스토퍼의 구성을 슬리브의 일측에서 이루어지도록 구조적 개선을 하며, 회전하는 부품을 면접촉에서 점접촉으로 전환하였고, 보빈과 브라케트 조립 시 걸림편을 이용하는 구성으로 하였기 때문에, 비록 상기 클러치 스프링이 정밀하게 제조되지 않았을지라도 조립과정에서 이를 보상함으로써 무단히 불량품이 발생하는 것을 회피할 수 있고, 슬리브나 스토퍼에 걸리는 토크를 최소화하여 기기의 부품 전체에 무리를 주지 않으며, 스프링 클러치를 중심축에 고정하는 방식을 단순화하여 조립공수를 줄였으며 장시간 사용에도 불구하고 보빈이 흔들리거나 헛도는 것을 방지하는 유용한 효과가 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 대하여 보다 자세하게 설명한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면 상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호를 갖는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 장착상태를 나타내는 분해사시도, 도 4는 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치의 주요 구조를 나타낸 분해사시도, 도 6은 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 사용되는 슬리브의 구조를 나타낸 정면도, 도 6은 도 5의 측면도, 도 7은 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 사용되는 스토퍼를 나타낸 측면도, 도 8은 도 7의 정면도, 도 9는 본 발명의 스토퍼와 걸림턱의 관계를 나타낸 정면도, 도 10은 본 발명의 스토퍼와 걸림턱의 작동 관계를 설명하기 위한 정면도, 도 11은 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 사용되는 샤프트를 나타낸 단면도, 도 12는 도 11의 우측면도, 도 13은 도 11의 좌측면도, 도 14는 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 사용되는 부싱을 나타낸 단면도, 도 15는 도 14의 우측면도, 도 16은 도 14의 좌측면도, 도 17은 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 사용되는 브라케트를 나타낸 평면도, 도 18은 도 17의 정면도, 도 19는 도 17의 측면도,

도 20은 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 사용되는 보빈 케이스를 나타내는 단면도, 도 21은 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 사용되는 보빈의 조립상태를 나타낸 분해 사시도이다.

종래 설명과 같은 부품에 대해서는 가능한 한 동일부호를 사용함으로써 설명 상의 번잡함을 피하고자 한다.

먼저 도 3을 참조하면, 도면 좌측에 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치(10)가 도시되고 우측에 픽업 롤러(60)가 도시되어 있다. 이들 두 부품의 조립은 상기 중심축(150)의 일측에 형성된 키홈 기능을 하는 절단면(206)을 가지는 조립뭉치(204)에 본 발명의 스프링 (10)를 삽입하는 것으로 이루어진다. 상기 절단면(206)에는 중심축(150)과 스프링 클러치(10) 상호간을 고정하기 위한 걸림홈(208)이 형성되어 있다.

상기 스프링 클러치(10)에는, 구동원으로부터 동력을 전달받아 상기 중심축(150)에 전달하기 위한 픽업 기어가 부착되어 있다.

도 4를 참조하면, 이 도면에는 본 발명의 스프링 클러치(10)의 주요 구성을 알 수 있는 각 부품이 도시되어 있다. 이 도면에서 부호 20은 각 부품을 지지 고정하기 위한 브라케트이다. 이 브라케트(20)의 일측에는 차례대로 상기 중심축(150)을 받아들여 지지하기 위한 구멍(31)을 가지는 샤프트(30)와, 스프링(50)을 지지하는 슬리브(40)와, 픽업 구동력을 전달하거나 차단하기 위한 고정단(52)을 가지는 스프링(50)과, 중심축(150)을 받아들이는 구멍(62)과 스프링(50)과 연동하여 구동력을 전달하기 위한 클러치 역할을 하는 금속재 허브(64)를 설치한 픽업기어(60)가 설치되어 있다. 또 타측에는 상기 샤프트(30)를 지지하고 샤프트(30)의 원활한 회전을 보장하기 위한 부싱(70)이 설치되어 있다. 또 상기 브라케트(20) 내에는 전자기력 발생장치인 보빈(80)을 내장하고 있다.

상기 브라케트(20)는 적용되는 기기, 예를들면 프린터나 복사기의 본체 프레임에 고정되기 위한 고정홈(22)과, 상기 부싱(70)을 고정하기 위한 다수개의 돌기홈(24) 및 스토퍼(26a)를 가지는 스토퍼편(26)을 걸기 위한 코일 스프링(28)을 탄성적으로 설치하고 있다. 부호 23,27은 상기 코일 스프링(28)을 걸 때에 사용하는 걸림봉이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 이 도면에서는 상기 슬리브(40)를 구체적으로 도시하고 있다. 이 슬리브(40)는 전체적으로 원통형으로 되고 일측에 단턱(42)과 내외가 관통하는 클러치 스프링 고정홈(44)이 형성되어 있다. 부호 47은 스프링(50)의 외경과 조립되는 내경이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 이 도면에서는 본 발명의 특징 중의 하나인 스토퍼를 도시하고 있다. 이 스토퍼(26a)는 상기 브라케트(20) 일측에 탄성적으로 설치되는, 더 자세하게는 보빈(80)의 외측에 판(板) 형태의 스토퍼편(26)에 형성되어 있다.

상기 스토퍼편(26)에는 코일 스프링(28)을 걸기 위한 걸림봉(27)과 전자석에 의한 유동 동작을 보장하기 위하여 브라케트(20)의 일측에 걸리는 유동홈(26b)이 형성되어 있다. 여기에서 중요한 개념 중의 하나가 상기 스토퍼(26a)를 일정 경사각(θ)을 가지는 경사면(266a)으로 하고 있다는 점이다.

이는 후술하는 바와 같이, 이 스토퍼(26a)에 걸림 작용을 하는 슬리브(40)에 형성된 걸림턱에 접촉 시, 면접촉이 되도록 하여 스토핑이 원활하도록 하기 위하여 개발한 것이다.

도 9 및 도 10을 참조한다. 이들 도면에서는 상기 도 5 내지 도 8에 도시한 슬리브(40)와 스토퍼(26a)의 조립 관계 구성 상태를 나타내고 있다. 상기 스토퍼(26a)는 상기 슬리브(40)의 일측[픽업 기어(60) 측]에 형성된 걸림턱(46)에 걸린 상태(도 9)와 보빈(80)에 입력된 전자신호에 의하여 보빈(80)에 감긴 코일에 전기가 흐를 때 코일(82)이 자화되어 상기 스토퍼편(26)을 끌어 당긴 상태(도 10)를 나타내고 있다. 이는 자계 중에 코일(82)을 달아 전류를 흘리면 코일에 전자력이 작용하는 플레밍의 왼손법칙에 의하여 스토퍼편(26)을 끌어 당기고 전류가 흐르지 않을 때에는 도 9와 같이 코일 스프링(28)의 탄성력에 의하여 스토퍼편(26)이 원래 상태로 복귀하게 된다.

이어서 도 11 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 주요 특징 중의 하나인 샤프트(30)에 대하여 설명한다. 상기 샤프트(30)는 상기 중심축(150)의 조립뭉치(204)를 받아들이도록 중앙을 관통하는 구멍(31)을 형성하고, 이 구멍(31)의 일측에 상기 절단면(206) 상의 걸림홈(208)에 끼워맞춤하여 양 부품을 상호 긴밀하게 고정하기 위한 이탈방지 탄성편(32)을 형성하고 있다. 부호 32a는 상기 중심축(150)의 절단면(206)과 면조립되는 평탄면이다.

또 상기 샤프트(30)의 양측에는 밀어 넣는 동작에 의하여 간단하게 조립가능하도록 다수개의 절단홈(33a)을 가지는 탄성편(33)을 가지고 있고 이 탄성편(33)의 끝단에는 걸림작용을 하기 위한 걸림단(34)을 형성하고 있다. 이들 걸림단(34)은 일측은 상기 부싱(70)의 구멍(71)에 조립되고 타측은 상기 픽업 기어(60)의 구멍(62)에 조립된다.

부호 35는 플랜지이다. 이 플랜지(35)의 적당 부위에는 상기 스프링(50)을 걸기 위한 다수개의 스프링 고정홈(36)이 형성되어 있다.

상기 슬리브(40) 상에 형성된 다수개의 스프링 고정홈(44)과 샤프트(30) 상에 형성된 다수개의 스프링 고정홈(36)의 기능에 의하여 상기 스프링(50)은 조립 오차 범위를 최소화하여 조립할 수 있다.

도 14 내지 도 16을 참조한다. 이들 도면에서는 본 발명의 부싱(70)을 나타내고 있다. 이 부싱(70)의 중앙은 상기 샤프트(30)를 받아들이기 위한 구멍(71)이 형성되고 외주면에는 상기 브라케트(20)의 고정홈(25)에 삽입되어 고정되기 위한 고정돌기(72)가 간헐적으로 형성되어 있다. 상기 고정돌기(72)의 좌우 뿌리 부근은 더 깊이 파여져 탄성홈(73)을 이루어 고정돌기(72)에 탄성력을 부여하고 있다. 또 이 부싱(70)의 상기 고정돌기(72) 사이에는 다수개의 돌기(74)와 중앙의 구멍(71) 단을 약간 높게 형성하여 돌기턱(76)으로 형성하여 상기 샤프트(30)의 플랜지(35)의 면이 접촉하도록 되어 있다. 이렇게 형성함으로써 샤프트(30)가 부싱(70)에 대하여 점접촉하여 금속재 브라케트(20)와의 면접촉보다도 회전저항을 적게 받도록 하고 있다(도 9의 틈새 t 참조).

도 17 내지 도 19를 참조한다. 이들 도면은 본 발명의 브라케트(20) 및 보빈(80)을 도시하고 있다. 상기 브라케트(20)는, 상기 부싱(70)의 다수개의 고정돌기(72) 및 돌기(74)를 받아들이기 위한 고정홈(25) 및 걸림홈(24)을 형성하고 있다. 또 브라케트(20)의 일측에는 보빈(80)의 헛돔을 방지하기 위한 헛돔 방지홈(20a)이 형성되어 있고, 상기 스토퍼편(26)의 유동홈(26b)과 조립되어 스토퍼편(26)을 원활하게 유동작용하기 위한 유동편(29)이 형성되어 있다. 부호 21a는 보빈(80)의 리벳(84)을 받아들이는 리벳홈이다.

도 20을 참조하면, 이 도면에서는 상기 보빈(80)을 이루는 부품 중의 하나인 보빈 케이스(80a)를 도시하고 있다. 이 케이스(80a)는 대략 원통형으로 되고 중앙에 코어(82)를 삽입장착하기 위한 코어 구멍(81)과 바닥 일측에 상기 브라케트(20)의 헛돔 방지홈(20a)에 삽입되기 위한 걸림편(84)이 각각 형성되고, 케이스(80a) 외측면 중앙 부근에는 코일을 다회 권취하기 위한 코일홈(85)이 형성되어 있다.

도 21을 참조하면 이 도면에서는 상기 보빈(80)이 브라케트(20)에 조립되는 상태를 나타내고 있다. 특히 상기 보빈(80)이 헛도는 것을 방지하기 위한 걸림편(84)이 보빈(80)의 바닥 부근에 형성되어 있다. 이 보빈(80)은 브라케트(20)의 리벳홈(21a)에 리벳(86)을 이용하여 리벳팅 작업으로 고정된다. 부호 21은 상기 부싱(70)의 돌기턱(76)을 받아들이기 위하여 상기 브라케트(20)에형성된 구멍이다.

이어서 상기 구조로 된 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치의 작용에 대하여 설명한다.

먼저 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치(10)는 중심축(150)에 의하여 픽업 롤러(60)와 연결되어 있다. 따라서 픽업 기어(60)가 회전하면 중심축(150)이 회전하고 이에 따라 상기 픽업 롤러(200)가 회전함으로써 용지를 한 장씩 급지경로 상에 픽업하여 공급하게 된다.

조작자가 복사기의 복사 스위치를 누르거나, 컴퓨터와 연결된 프린터의 경우에 컴퓨터의 프린트 명령을 받는 프린터, 또는 보통용지 팩시밀리의 경우에 전송신호가 팩시밀리에 입력되면, 상기 픽업 기어(60)가 회전하게 되는데, 도 9에 도시한 바와 같이 상기 스토퍼편(26)의 스토퍼(26a)가 상기 슬리브(40)의 일측에 형성된 걸림턱(46)을 저지하고 있어 기어(60)의 회전력은 픽업 롤러(200)에 전달되지 않아 픽업롤러(200)는 아직 회전하지 않고 있다.

이때 상기 스프링(50)의 내경은 금속재 허브(64)의 외경에 틈새를 발생하여 상기 픽업 기어(60)가 헛도는 것을 허용한다.

이 상태에서 도 10에 도시한 바와 같이 플레밍의 왼손법칙에 따라 보빈(80)의 코일(82)에 전자기력을 발생하여 상기 스토퍼편(26)을 끌어 당기어 상기 걸림턱(46)을 저지하고 있던 상기 스토퍼(26a)를 해제하는 순간에, 상기 스프링(50)의 내경이 좁아지면서 상기 허브(64)의 외면에 접촉하면서 상기 픽업 기어(60)의 구동력이 스프링(50)에 전달된다. 더 자세하게 설명하면, 기기 조작자의 조작 및 그에 따른 입력신호에 따라 상기 스프링(50)이 스토핑 상태에서 픽업 기어(60)를 헛돌게 하고 있다가 스프링 고정단(52)이 스토핑 상태에서 해제될 때에 스프링(50)의 고정단(52)에는 아무런 걸림력이 작용하지 않으므로 내경이 미세하게 변화하여(내경 축소) 상기 허브(64)를 조일 때에는 픽업 롤러(200) 측으로 동력을 전달하고, 다시 1회전 한 후에 스토핑 상태로 복귀할 때에는 상기 스프링(50)의 고정단(52)이 걸림력을 받아 스프링(50) 내경을 미세하게 크게 변화하여 허브(64)와 간격을 생기게 할 때에는 상기 픽업 기어(60)만 헛돌게 되어 상기 픽업 롤러(200)으로의 동력은 끊어지게 된다.

이 구동력은 상기 스프링(50)의 각 고정단(52)이 상기 샤프트(30)의 스프링 고정홈(36)과 슬리브(40)의 스프링 고정홈(44)에 고정되어 있으므로 슬리브(40)와 샤프트(30)를 동시에 구동하고 상기 샤프트(30)의 구멍(31)은 중심축(150)과 조립하고 있고 뭉치(204)의 상기 절단면(206) 상의 걸림홈(208)에 이탈방지 탄성편(32)이 끼워맞춤하고 있기 때문에 샤프트(30)가 회전하면 이 구동력은 중심축(150)에 전달되어 중심축(150)이 회전하여 상기 픽업 롤러(200)을 구동하게 된다.

이 픽업 롤러(200)는 러버(202)를 장착하고 있어 세팅된 용지를 급지 경로 상으로 이송함으로써 1장의 용지를 픽업하게 된다.

한편, 도 11 내지 도 13에 도시한 본 발명의 샤프트(30)는 양쪽단이 걸림단(34)으로 형성되어 있고, 도 14 내지 도 16에 도시한 바와 같이, 본 발명의 부싱(70)은, 끝단에 걸림턱을 가지는 고정돌기(72)가 방사상으로 간헐적으로 형성되어 있기 때문에, 간단히 밀어 넣는 동작만으로 이들 부품의 조립이 완성되는 것이어서 조립도를 높이고 있다.

또 상기 고정돌기(72)의 좌우 뿌리 부근을 더 깊이 형성한 탄성홈(73)으로 형성하고 있기 때문에 고정돌기(72)에 탄성력을 부여하여 조립 시 원활한 조립을 보장한다.

또 상기 부싱(70)의 상기 고정돌기(72) 사이에 다수개의 돌기(74)와 중앙에 돌기턱(76)을 조립 후 다른 부위보다 더 돌출되도록(바람직하게는 약 0.3mm) 형성하였기 때문에 상기 샤프트(30)의 플랜지(35) 면에 점접촉하여 면접촉의 경우보다 회전저항을 적다.

또 도 17 내지 도 19에 도시한 바와 같이, 브라케트(20)의 일측에는 헛돔 방지홈(20a)을, 보빈 케이스(80a)에는 걸림편(84)을 각각 형성하여 상호 조립함으로써 상기 보빈(80)이 헛도는 것을 방지하고 있다.

이와 같이 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치는, 상기 스프링의 양 끝단의 고정위치를 약간씩 조정가능하도록 스프링 고정홈(36),(44)을 형성하여, 비록 상기 클러치 스프링(50)이 정밀하게 제조되지 않았을지라도 조립과정에서 이를 보상함으로써 무단히 불량품이 발생하는 것을 회피할 수 있다.

따라서 종래와 같이 클러치 스프링(230)을 고정하는 위치가 한 개의 홈으로 되어 있을 경우에, 제품 전부가 일정한 공차 범위 내를 만족하는 제품만 사용될 수 있는 구조적 결함을 완전 해결하였다.

또, 1장의 용지를 급지완료 후 다음 용지의 급지 세팅 상태를 구성하기 위한 스토퍼(26a)와, 이 스토퍼(26a)에 걸리는 슬리브(40)의 걸림턱(46)과의 작용이 슬리브(40)의 일측에서 이루어지도록 구조적 개선을 함으로써 슬리브(40)나 스토퍼(26a)에 걸리는 토크를 최소화하여 기기의 부품 전체에 무리를 주지 않도록 하고 있다.

또, 회전하는 부품을 면접촉에서 점접촉으로 전환함으로써 회전저항을 크게 줄였으며 이링을 사용하여 스프링 클러치를 중심축에 고정하는 방식에서 탈피하여 부품수도 줄이고 그 고정작업도 간단하게 이루어지게 하여 제작시간을 현저하게 줄였으며, 보빈(80)과 브라케트(20)의 조립 시 걸림편(84)을 형성하여 리벳에 의한 장착력에 더하여 장시간 사용에 따른 흔들림이나 헛돔을 방지하는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다는 것은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명하다 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치에 의하면, 다수개의 스프링 고정홈을 형성하고, 용지 픽업용 스토퍼의 구성을 슬리브의 일측에서 이루어지도록 구조적 개선을 하며, 회전하는 부품을 면접촉에서 점접촉으로 전환하였고, 보빈과 브라케트 조립 시 걸림편을 이용하는 구성으로 하였기 때문에, 비록 상기 클러치 스프링이 정밀하게 제조되지 않았을지라도 조립과정에서 이를 보상함으로써 무단히 불량품이 발생하는 것을 회피할 수 있고, 슬리브나 스토퍼에 걸리는 토크를 최소화하여 기기의 부품 전체에 무리를 주지 않으며, 스프링 클러치를 중심축에 고정하는 방식을 단순화하여 조립공수를 줄였으며 장시간 사용에도 불구하고 보빈이 흔들리거나 헛도는 것을 방지하는 유용한 효과가 있다.

Claims (8)

1. 기기 급지 경로에 설치되는 중심축의 픽업 롤러(60)에 조립되어 용지를 한 장씩 기기의 급지 경로에 픽업하기 위한 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치(10)로서,

   장치 전체 부품을 지지 고정하기 위한 브라케트(20)와,

   상기 브라케트(20)의 일측에 설치되는 상기 중심축을 받아들여 지지하기 위한 구멍(31)을 가지는 샤프트(30)와,

   상기 샤프트(30)의 외면에 설치되는 걸림턱(46)을 가지는 슬리브(40)와,

   상기 슬리브(40)의 걸림턱(46)에 면접촉하여 조작 스위치에 의한 조작신호 입력에 대응하여 동작하고 상기 픽업 롤러(60)에 용지를 급지 대기 상태로 하기 위하여 상기 브라케트(20) 일측[보빈(80)의 외측]에 탄성적으로 설치되는, 판 형태의 스토퍼편(26)에 형성되는 스토퍼(26a)와,

   상기 샤프트(30)와 슬리브(40) 사이에 탄성적으로 설치되어 픽업 구동력을 전달하거나 차단하기 위한 고정단(52)을 가지는 스프링(50)과,

   상기 스프링(50)의 내경에 피트하게 조립되고 중심축(150)을 받아들이는 구멍(62)과 스프링(50)과 연동하여 구동력을 전달하기 위한 클러치 역할을 하는 허브(64)를 설치한 픽업기어(60)가 차례대로 설치되며,

   상기 브라케트(20)의 타측에, 상기 샤프트(30)를 지지하고 샤프트(30)의 원활한 회전을 보장하기 위하여 설치되는 부싱(70)과,

   이 부싱(70)은 상기 브라케트(20) 내에 전자기력 발생장치인 보빈(80)을 내장하고 있는 것을 특징으로 하는 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스토퍼(26a)는, 걸림턱(46)에 면접촉하기 위하여 일정 각도의 경사각(θ)을 가지는 경사면(266a)으로 하고 있는 것을 특징으로 하는 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 샤프트(30) 및 슬리브(40)에는, 상기 클러치 스프링(50)을 걸기 위하여 다수개의 클러치 스프링 고정홈(36),(44)이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 슬리브(40)의 걸림턱(46)은, 슬리브(40)의 일측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 샤프트(30)는, 상기 구멍(31)의 일측에 적용되는 기기의 중심축에 끼워맞춤하여 양 부품을 상호 긴밀하게 고정하고 이탈되지 않도록 끝단에는 걸림작용을 하기 위한 걸림단(34)을 가지는 이탈방지 탄성편(32)을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 부싱(70)은, 상기 샤프트(30)를 받아들이기 위한 구멍(71)이 형성되고 외주면에 상기 브라케트(20)의 고정홈(25)에 삽입되어 고정되기 위한 고정돌기(72)와, 고정돌기(72)에 탄성력을 부여하기 위한 탄성홈(73)과, 상기 샤프트(30)의 플랜지(35)의 면과 점접촉하기 위한 다수개의 돌기(74) 및 중앙의 구멍(71) 단을 약간 높게 형성한 돌기턱(76)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 브라케트(20)의 일측에는 보빈(80)의 헛돔을 방지하기 위한 헛돔 방지홈(20a)이 형성되고, 상기 스토퍼편(26)의 유동홈(26b)과 조립되어 스토퍼편(26)을 원활하게 유동작용하기 위한 유동편(29)이 형성되며,

   상기 보빈(80)의 보빈 케이스(80a)의 바닥 일측에는 상기 브라케트(20)의 헛돔 방지홈(20a)에 삽입되기 위한 걸림편(84)이 형성되어 이루는 것을 특징으로 하는 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 허브(64)는 금속재인 것을 특징으로 하는 사무기기의 용지 픽업용 스프링 클러치.