KR200314475Y1 - 중첩된 복수개의 동전투입이 가능한 자동판매기의동전투입기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 복수개의 동전을 한번에 투입할 수 있도록 한 자동판매기의 기계식 동전투입기에 관한 것이다.

종래의 동전투입기는 동전투입구와 작동휠에 형성된 동전탑재홈(4)이 하나의 동전만 투입하는 크기를 가짐은 물론이고 동전을 판별하는 센서 또한 하나의 동전만 판별하는 구조로 이루어져 있어 항상 동전을 낱개씩만 투입할 수밖에 없도록 되어 있다. 이때문에 구매자는 자동판매기의 사용시 여러회에 걸쳐 동전을 투입해야하기 대문에 그로인한 투입되는 시간간이 지체되는 등의 불편함이 있었다.

본 고안은 하나의 동전만 투입되도록 된 종래의 동전투입기의 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 구성은 자동판매기의 동전투입기에 있어서, 상기 작동휠의 동전탑재홈을 복수개의 동전을 겹쳐서 한번에 투입될 수 있도록 축방향으로의 폭을 투입되는 동전을 겹쳐 형성된 두께를 갖도록 확장하고, 상기 동전지지편을 상기 투입되는 각각의 동전의 하부를 지지하도록 구성하고, 상기 작동휠의 동전탑재홈에 탑재되어 이송되는 동전의 크기와 갯수를 감지하는 판별장치를 상기 작동휠 회전방향의 커버프레임에 설치한 것이다.

Description

중첩된 복수개의 동전투입이 가능한 자동판매기의 동전투입기{Copper injection chapter of vending machine}

본 고안은 중첩된 복수개의 동전을 한번에 투입할 수 있도록 한 자동판매기의 기계식 동전투입기에 관한 것이다.

일반적으로 자동판매기는 전면에 동전투입기가 설치되어 판매되는 상품의 가격에 맞게 동전을 투입하면 원하는 상품을 제공받도록 되어 있다.

이러한 종래의 자동판매기 동전투입기 구조를 보면 동전투입구(2)를 갖는 커버프레임(1)의 내부에 동전탑재홈(4)이 구비된 작동휠(3)이 있고, 이 작동휠(3)을 회전시키는 샤프트(S)와, 샤프트를 회전시키는 조작레버(R)와, 투입되어 이송되는 동전의 규격을 판별하는 센서편(5)이 설치되어 있다. 이 센서편은 스프링(6)의 탄성력에 의해 동전탑재홈(4)의 이동궤적 내부로 삽입되는 성질을 띄며 선단에는 마주보는 동전탑재홈(4)의 상단을 걸어 회전을 방지하는 걸림턱(7)이 형성되어 있다.

이러한 구성의 동전투입기에 동전을 투입한 후 조작레버(R)를 회전시키게 되면 샤프트(S)가 작동휠(3)을 회전시키게 되고 이와 함께 탑재된 동전도 함께 회전 이송된다. 이송되는 동전은 센서편(5)를 들어올리면서 회전하게 되는데, 이때 동전의 크기가 작으면 센서편(5)를 완전히 들어주지 못해 동전탑재홈(4)의 상단에 걸림턱(7)이 걸려 작동휠(3)의 회전이 차단되며, 만일 동전의 크기가 규격보다 크면 애초에 동전이 투입되는 궤적입구에서 걸려 차단되거나 들어올려진 센서편(5)의 하단에 걸려 내부로 통과하지 못하도록 되어 다시 외부로 배출시킬 수밖에 없도록 되어 있다.

그러나 이러한 종래의 동전투입기는 동전투입구와 작동휠에 형성된 동전탑재홈(4)이 하나의 동전만 투입하는 크기를 가짐은 물론이고 동전을 판별하는 센서 또한 하나의 동전만 판별하는 구조로 이루어져 있어 항상 동전을 낱개씩만 투입할 수밖에 없도록 되어 있다. 이때문에 구매자는 자동판매기의 사용시 여러회에 걸쳐 동전을 투입해야하기 대문에 그로인한 투입되는 시간간이 지체되는 등의 불편함이 있었다.

본 고안은 하나의 동전만 투입되도록 된 종래의 동전투입기의 단점을 해소하기 위해 안출된 것이다.

본 고안의 목적은, 작동휠의 동전탑재홈과 동전의 규격을 판별하는 판별장치의 구조를 개선하여 복수개의 동전을 중첩하여 한번에 투입할 수 있도록 함으로써 신속 간편하게 자동판매기에 동전을 투입할 수 있도록 하고, 또 이를 오류없이 안정성있게 인식할 수 있도록 하는 자동판매기 동전투입기를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 자동판매기 동전투입기의 구조도.

도 2는 본 고안에 따른 자동판매기의 동전투입기의 분리사시도.

도 3은 본 고안 동전투입기의 요부 확대도.

도 4a,4b,4c는 본 고안 동전투입기의 동전탑재홈의 구조도.

도 5는 본 고안 동전투입기의 센서부 구조도.

도 6a,6b,6c,6d는 본 고안 동전투입기의 작동상태도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 - 동전투입기 11 - 커버프레임 12 - 동전투입구

13 - 안내부 14 - 동전투입구 일측 단부 20 - 작동휠

22 - 동전탑재홈 24 - 후측 상단 26 - 동전지지편

28 - 분리판 30 - 판별장치 32 - 센서편

33 - 피봇축 34 - 걸림턱 35 - 정렬턱

36 - 축홈 37 - 스프링 40 - 2차판별부

50 - 지지판 60 - 래칫휠 62 - 이빨

64 - 래칫 65 - 래칫스프링 70 - 구동기어

S - 샤프트 R - 조작레버

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은,

전면 상부에 동전투입홈을 갖고 중앙부에는 원형의 축공을 가지며 투입구의 측부에는 센싱부를 구비한 커버브레임과,

중앙부에 축공을 포함하며 상기 동전투입홈과 대응되는 위치에 동전탑재홈이구비되어 회전작동에 의해 투입된 동전을 이송하는 작동휠과,

중앙부에 축공을 포함하고 상기 작동휠의 동전탑재홈의 하부에 위치하여 작동휠과 함께 회전하면서 상기 동전탑재홈에 투입된 동전의 하부를 받쳐주는 동전지지편과,

일단은 외부로 노출되어 이에 조작레버를 갖고 타측단은 상기 커버프레임의 축공을 지나 작동휠과 동전지지편에 끼워져 이들을 함께 회전시키는 샤프트를 구성한 동전투입기에 있어서,

상기 작동휠의 동전탑재홈을 규격 동전의 규정액수에 따른 중첩 두께를 폭으로 갖도록 확장하고,

상기 동전지지편을 상기 투입되는 각 동전의 하부를 지지하도록 구성하고,

상기 작동휠의 회전 방향쪽에 작동휠의 동전탑재홈에 탑재되어 이송되는 동전의 크기와 갯수를 판별하는 판별장치가 설치되어 투입된 동전의 규격과 갯수를 판별하도록 함으로써 제공되는 제품의 가격에 따라 결정되는 복수개의 동전을 한번에 투입 가능하도록 것에 특징이 있다.

이하 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 자동판매기의 동전투입기의 분리사시도이고, 도 3은 본 고안 동전투입기의 요부 확대도이며, 도 4a,4b,4c는 본 고안 동전투입기의 동전탑재홈의 구조도이다.

도 2, 도 3, 도 4a도시된 바와 같이 본 고안의 동전투입기(10) 구성은 동전투입구(12)를 갖는 커버프레임(11)과, 커버프레임(11)의 내부에 동전을 이송하는작동휠(20) 및 투입된 동전을 지지 고정하는 동전지지편(26)과, 이들을 지지하는 지지판(50)과, 투입된 동전이 이송될 때 동전의 사이즈를 센싱하는 판별장치(30)와, 역회전을 방지하는 래칫장치와, 이들을 회전시키는 샤프트(S) 및 샤프트(S)의 완전한 회전에 의해 자동판매기 구동장치를 동작하는 구동기어(70)와, 이들 작동휠(20), 동전지지편(26), 래칫장치 및 구동기어(70)의 중심부에 축공을 형성하여 이에 끼워져 일체로의 회전을 제어하는 샤프트(S)가 구성되어 있다.

커버프레임(11)은 외부에 노출되는 부분으로서 중앙 상부에 동전투입구(12)를 갖는다. 동전투입구(12)는 하부로 관통된 구조를 갖기 때문에 그 상부는 동전의 투입을 용이하도록 안내부(13)가 형성되어 있으며 이 안내부(13)는 배면으로 돌출된 구조를 갖는다. 그리고 동전투입구(12)는 복수개의 투입을 가능하도록 하기 위해 한번에 투입가능한 동전 두께만큼의 크기를 갖는다.

동전투입구(12)의 하부에는 작동휠(20)이 설치되며, 이 작동휠(20)에는 동전투입구(12)에서 투입된 동전을 탑재하는 동전탑재홈(22)이 형성되어 있다. 동전탑재홈(22)은 복수개의 동전을 겹쳐서 투입가능하도록 하기 위해 가격에 따라 투입되는 동전의 두께를 더한 값이 폭이 되도록 확장하고 사이즈는 규격의 동전 사이즈를 갖는다.

또 동전탑재홈(22)의 하부는 도 4a와 같이 개구된 구조를 갖기 때문에 그 하부에는 동전의 하부를 지지하도록 하기 위해 지지편이 설치된다. 이 지지편은 단순히 동전의 하부를 지지하는 것 외에 동전의 높이를 일정하게 유지해주는 기능을 갖는다. 따라서 여러개의 동전의 높이를 일정하게 해 주기 위해 각각의 동전과 대응되는 갯수로 되어 있거나 또는 투입된 동전의 두께와 같은 두께를 갖는 하나의 몸체로 구성할 수도 있다.

또 동전 탑재홈에 탑재된 동전의 상단과 작동휠(20)의 회전방향쪽의 동전투입구의 일측 단부 및 정렬턱(35)간의 간격은 거의 근접한 상태를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 이는 규격보다 큰 동전이 투입되는 것을 초기에 차단하기 위한 것이다.

판별장치(30)는 도 5에서와 같이 커버프레임(11)의 배면에 설치되며 특히 작동휠(20)이 회전되는 방향의 동전투입구(12)의 측면에 설치된다. 판별장치(30)가 설치되는 부위는 센서편(32)이 작동휠(20)의 둘레와 접촉될 수 있도록 개방되어 있고, 동전투입구(12)와 근접한 부위에는 센서편(32) 일단에 형성된 걸림턱(34)이 걸려 정렬되는 정렬턱(35)이 돌출형성되어 있다. 이 정렬턱(35)에 의해 센서편(32)들은 동전의 이송에 지장이 없는 적당한 깊이로 정렬된다.

또한 정렬턱(35)의 반대쪽에는 센서편(32)을 일정한 각도로 회전가능하게 축결합하는 축홈(36)이 형성되어 있다. 축홈(36)은 정렬턱(35)쪽을 향하여 측면이 개구되어 있어 후술될 센서편(32)이 이 개구부를 통해 일정한 각도내에서 회동가능하게 결합된다. 그 형상은 마치 원통의 측부에 축방향의 긴 절개홈을 갖는 구조이다.

센서편(32)은 일측에 원형의 피봇축(33)이 형성되고 다른 일측에는 정렬턱(35)에 걸리는 걸림턱(34)이 형성된 구조를 가진다. 이때 피봇축(33)은 단순히 센서편(32)의 일측단을 원형으로 형성하고 피봇축(33)과 센서편(32)의 사이에는 잘록한 상태의 연결부를 갖는 구조이다. 이러한 센서편(32)은 잘록한 연결부를 연결홈의 개구부에 위치하도록 하여 원형의 피봇축(33)을 상술한 축홈(36)에 결합하는 방법으로 센서편(32)들을 적층 삽입시킨다.

또한 센서편(32)의 후측에는 스프링(37)이 설치되어 센서편(32)을 작동휠(20)쪽으로 밀도록 되어 있으며, 특히 스프링(37)은 각각의 센서편(32)들에 일대일 대응되도록 되어 있다.

그리고 센싱작동의 정확성을 높이기 위해 판별장치의 후측에 동일한 구조의 2차판별부(40)를 순차적으로 형성할 수 있다.

이때, 작동휠(20)의 동전탑재홈(22)은 후측 상단(24)이 투입된 동전의 높이와 같거나 약간 높도록 구성된다. 물론 후술될 판별장치(30)의 구조에 따라 달라질 수 있다. 따라서 센서편(32)을 적정한 높이로 들어올리지 못한 상태에서 작동휠(20)이 회전할 때에는 센서편(32)의 단부가 작동휠(20)의 동전탑재홈(22)의 후측 상단(24)에 걸려 회전되지 않게 된다.

그리고 피봇축(33)과 근접한 센서편(32)의 하단부(321)는 센서편(32)이 최대한 회동된 상태를 갖더라도 동전탑재홈(22)에 탑재되어 이동되는 규격의 동전 상단과 매우 근접한 거리를 유지하도록 설계된다. 이는 규격보다 큰 동전의 투입을 차단하기 위한 것으로 규격보다 큰 동전이 투입될 경우에는 센서편(32)은 회동되어 작동휠(20)의 회전을 차단하지 못하더라도 동전의 상단이 센서편(32)의 하단에 걸려 더이상 회전하지 못하도록 하기 위한 것이다.

또 센서의 센싱기능에 보다 신뢰성을 부여 하기 위해 동전탑재홈(22)의 내부에 동전의 간격을 정렬하여 분리판(28)을 설치할 수도 있다. 즉, 동전과 동전간의간격을 띄워 센서편(32)이 인접한 동전에 간섭받지 않도록 함으로써 판별기능의 신뢰성을 확보하도록 한 것이다.

이때 분리판(28)은 도 4c와 같이 동전탑재홈(22)에 일체로 형성할 수도 있으나, 도 4b와 같이 동전지지편(26)을 다수개 형성하여 각각의 동전에 일대일 대응시키도록 분리하고 각 동전지지편(26)들 사이에 상기 분리판(28)을 개재시켜 결합하여 구성할 수도 있다.

한편, 판별장치(30)와 작동휠(20)이 설치된 후측에는 이들 장치들을 지지하는 지지판(50)이 커버프레임(11)의 배면에 나사결합된다. 이 지지판(50)의 중앙부는 개방되어 있으며, 이를 통해 샤프트(S)에 축결합되어 함께 회전되는 래칫장치가 서치된다. 이 래칫장치는 샤프트에 축결합되어 회전되는 래칫휠(60)이 설치되고, 지지판(50)에 래칫(64)이 래칫스프링(65)에 의해 래칫휠(60)의 이빨(62)과 맞물려 래칫휠(60)이 일방향으로만 회전하도록 되어 있으며, 중앙부의 축공이 샤프트(S)에 함께 회전되도록 결합되어 작동휠(20)과 함께 회전하여 자동판매기의 구동장치를 작동하는 구동기어(70)가 설치되어 있다.

특히 상술한 래칫휠(60)은 초기 상태에서 판별장치(30)가 있는 구간내에 이빨(62)을 갖고 있지 않으므로 초기상태로 다시 역회전이 가능하도록 되어 있다.

이러한 구성에 의한 본 고안의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

초기상태, 즉 동전탑재홈(22)이 동전투입구(12)와 일치한 상태에서 동전을 겹쳐서 투입하게 되면 투입된 동전은 도 6a에서와 같이 동전탑재홈(22)에 정렬된다. 이때 동전탑재홈(22)에 분리판(28)이 있는 경우에는 도 4b와 같이 각각의 동전들 사이에 분리판(28)이 위치하게 됨으로 각 동전들은 소정의 간격을 유지한 상태로 정렬된다. 만일 구부러지거나 휘어진 동전이 투입될 경우에는 두께가 두꺼워진 상태와 같기 때문에 동전탑재홈(22)에 애초에 투입되지 못하게 된다.

동전이 탑재된 상태에서 조작레버(R)를 회전시키면 샤프트(S)가 회전되면서 작동휠(20)과 래칫휠(60) 및 구동기어(70)가 동시에 회전된다. 이때 래칫(64)이 래칫휠(60)에 맞물려 있기 때문에 순방향으로 회전은 가능하지만 역방향의 회전은 불가능하게 된다.

작동휠(20)이 순방향으로 회전하면 동전탑재홈(22)에 탑재된 동전은 이송되면서 1차적으로 동전투입구(12)의 단부 하부를 통과하게 된다. 이때 동전투입구(12)의 단부는 투입된 동전의 높이와 매우 근접한 상태를 이루기 때문에 동전이 규격보다 클 경우에는 이를 통과하지 못하기 때문에 애초에 작동휠(20)은 더이상 회전하지 못하게 됨으로 규격에 맞지 않는 동전을 1차적으로 걸러낼 수가 있다.

동전이 동전투입구(12)의 단부를 통과하게 되면 정렬턱(35)에 정렬되어 동전이 이동하는 궤적내에 정렬된 센싱편과 접하게 되며 이를 통과하면서 도 6b와 같이 센싱편을 들어올리게 된다. 여기서 동전의 크기가 규격 이하의 크기일 경우에는 센서편(32)을 완전히 들어올리지 못하기 때문에 도 6c에서와 같이 이어서 접근하는 동전탑재홈(22)의 후측 상단(24)이 센싱편의 단부에 걸리게 되어 더이상 회전하지 못하게 된다. 반면 동전의 크기가 규격 이상의 크기일 경우에는 도 6d와 같이 동전이 센서편(32)을 높이 들어올리게 되는데, 센서편(32)은 규격동전의 이송궤적이상으로는 회동하지 못하도록 홈에 지지되기 때문에 이송시 센서편(32)의 하단부에 걸려 더이상 회전을 하지 못하게 된다.

또한 투입되어 이송되는 동전의 두께가 얇을 경우에는 스프링(37)의 탄성력에 의해 동전의 이송궤적내에 돌출되어 있는 센서편(32)에 의해 좌우로 이동하게 되어 정확하게 센서편(32)을 들어올려주질 못하게 되므로 결국 작동휠(20)의 동전탑재홈(22) 후측 상단(24)이 센서편(32)의 단부에 걸려 더이상 회전하지 못하게 되므로 두께가 얇은 동전을 판별할 수가 있게 된다.

만일 동전의 크기가 규격보다 큼에도 불구하고 처음 동전투입구(12)의 하단부를 통과한 동전의 경우에는 2차로 센서편(32)의 하단에 의해 다시 차단된다. 즉 센서편(32)이 동전에 의해 들어올려진 상태라 하더라도 그 하단은 항상 규격 동전의 높이와 근접한 위치에 있기 때문에 규격보다 큰 동전은 통과하지 못하고 센서편(32)에 의해 차단된다.

한편, 상기의 작동은 탑재된 동전사이에 분리판(28)이 구성되어 있을 경우에는 동전과 동전사이에 일정 공간이 있기 때문에 각 동전이 각 센싱편에 일대일로 대응되기 때문에 인접한 동전이 다른 인접한 동전에 간섭을 주지 않게 되어 동전의 규격을 판별하는데 정확도를 높일 수 있다.

또 센서편(32)이 동전에 의해 들어올려질 때 스프링(37)을 압축시키면서 이동했다가 동전이 통과하거나 제거되면 다시 원래의 위치로 복귀하게 되는데 스프링(37)이 각 센서편(32)에 일대일로 탄지되어 있기 때문에 다른 센서편(32)의 동작에 전혀 영향을 받지 않고 독자적으로 작동하게 되므로 동전의 규격 판별에 신뢰성을 확보하게 된다.

이와 같이 동전이 차단되면 다시 작동휠(20)은 래칫휠(60)의 이빨(62)이 없는 구간내에 있으므로 역회전이 가능하므로 초기 상태로 역회전되어 불량동전을 배출할 수 있도록 되어 있다.

작동휠(20)의 동전탑재홈(22)에 탑재되어 이송되는 동전이 센서편(32)을 완전히 통과하게 되면 2차 판별장치(30)에 의해 동일한 방법으로 다시 센싱되며, 이를 통과하게 되면 자중에 의해 동전탑재홈(22)으로부터 이탈되어 가이드를 따라 동전함으로 배출되며, 작동휠(20), 래칫휠(60) 및 구동기어(70)는 360°회전하여 초기상태로 복귀된다. 이 작동에 의해 구동기어(70)는 자동판매기의 상품을 배출하는 구동장치를 구동하여 상품을 제공하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 동전투입기의 작동휠에 형성된 동전탑재홈을 겹으로 투입되는 동전의 두께에 맞게 폭을 갖도록하고 또 그 규격을 판별하는 판별장치의 센서편을 일대일 대응시킴에 따라 오류없이 완벽하게 규격에 맞지 않는 부량동전을 정확하게 판별해 낼 수 있는 기능을 갖게 됨에 따라 복수개의 동전을 한번에 투입이 가능하게 되고 그로 인하여 동전투입을 신속 간편하게 실시할 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 외부로 노출되는 전면에 동전투입홈을 갖고 중앙부에는 원형의 축공을 구비한 커버브레임과,

   중앙부에 축공을 포함하며 상기 동전투입홈과 대응되는 위치에 동전탑재홈이 구비되어 회전작동에 의해 투입된 동전을 이송하는 작동휠과,

   중앙부에 축공을 포함하고 상기 작동휠의 동전탑재홈의 하부에 위치하여 작동휠과 함께 회전하면서 상기 동전탑재홈에 투입된 동전의 하부를 받쳐주는 동전지지편과,

   상기 작동휠과 동전탑재홈 등의 부품을 지지하도록 커버프레임의 배면에 나사결합되는 지지판과,

   상기 지지판에 설치되어 작동휠의 역회전을 방지하는 래칫장치와,

   상기 작동휠과 함께 회전하여 자동판매기 구동장치를 동작하는 구동기어와,

   일단은 외부로 노출되어 이에 조작레버를 갖고 타측단은 상기 커버프레임의 축공을 지나 작동휠과 동전지지편 그리고 래칫장치와 구동기어의 중앙부 축공에 끼워져 이들을 함께 회전시키는 샤프트를 구성한 동전투입기에 있어서,

   상기 작동휠의 동전탑재홈을 규격 동전의 규정액수에 따른 중첩 두께를 폭으로 갖도록 확장하고,

   상기 동전지지편을 상기 투입되는 각 동전의 하부를 지지하도록 구성하고,

   상기 작동휠의 회전 방향쪽의 커버프레임에 동전탑재홈에 탑재되어 이송되는동전의 크기와 갯수를 판별하는 판별장치가 설치된 것을 특징으로하는 중첩된 복수개의 동전투입이 가능한 자동판매기의 동전투입기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 동전탑재홈의 내부에 동전간의 간격을 정렬하는 분리판을 구비한 것을 특징으로 하는 중첩된 복수개의 동전투입이 가능한 자동판매기의 동전투입기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 분리판은, 상기 동전지지편을 다수개 형성하여 각각의 동전에 일대일 대응시키도록 분리하고 각 동전지지편들 사이에 상기 분리판을 개재시켜 결합한 것을 특징으로 하는 중첩된 복수개의 동전투입이 가능한 자동판매기의 동전투입기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 판별장치는,

   복수개의 겹으로 투입되는 동전의 갯수와 같은 갯수를 가지면서 일단에는 센서홈에 삽입되는 피봇축을 갖고 다른 일단에는 걸림턱이 형성된 갖는 센서편과,

   커버프레임의 센서부에 상기 동전투입구와 인접한 위치에 상기 센서편의 걸림턱이 걸림되어 나란하게 정렬되는 정렬턱 및 상기 정렬턱과 대향된 위치에 피봇축을 수용하는 축홈과,

   상기 센서편들을 작동휠에 밀착되도록 탄성력을 가하는 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 중첩된 복수개의 동전투입이 가능한 자동판매기의 동전투입기.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 스프링은 각각의 센서편에 일대일 대응되도록 한 것을 특징으로 하는 중첩된 복수개의 동전투입이 가능한 자동판매기의 동전투입기.