KR200408965Y1 - 주화식별구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 저금통에 주화 투입시 그 투입되는 주화의 직경에 따라 각각 상이한 액수를 갖는 주화금액을 정확히 식별하고, 사용시간에 따라 식별력이 저하되는 것을 방지하기 위한 저금통에 적용되는 주화식별구조에 관한 것이다.

저금통, 주화식별구조, 몸체부, 레버, 차폐판, 인식공, 차폐판변위인식부, 광센서부, 자석체, 제어부

Description

주화식별구조{The copper coins discrimination structure}

도 1은 본 고안의 일실시예를 도시한 분리 사시도이고,

도 2는 본 고안이 결합된 상태에서의 몸체부측으로 주화가 투입되는 상태를 도시한 사시도이며,

도 3은 본 고안에서 주화투입에 따른 차폐판의 회동 범위를 나타내는 개괄적 도면이며,

도 4는 각 주화의 종류에 따라 차폐판의 회동각을 도시한 개괄적 도면이고,

도 5는 본 고안에서의 몸체부 측면을 도시한 측면도이며,

도 6은 본 고안이 적용된 상태의 저금통을 도시한 도면이다.

※ 도면 중 주요 부호에 대한 간단한 설명

10; 저금통 11; 디스플레이부

12; 지폐단위버튼 100; 몸체부

101; 주화투입구 110; 주화가이드

111; 고정축 120; 가이드공

130; 돌부 140; 스프링

150; 레버고정축 160; 수용부

200; 레버 210; 고정구

300; 차폐판 310; 인식공

400; 차폐판변위인식부 410; 광센서부

420; 자석체 500; 제어부

본 고안은 저금통에 적용되는 주화식별구조에 관한 것으로, 저금통에 주화 투입시 그 투입되는 주화의 직경에 따라 각각 상이한 액수를 갖는 주화금액을 정확히 식별하고, 사용시간에 따라 식별력이 저하되는 것을 방지하기 위한 저금통에 적용되는 주화식별구조에 관한 것이다.

현재 통용가능한 동전 또는 지폐의 보관/축적 또는 미성년자에게 저축의 습관을 배양시켜주기 위한 수단으로서 저금통이 널리 보급되어 교육적 수단으로 활용되고 있음은 주지된 바와 같다.

일반적 저금통의 구조에 의하면 합성수지의 사출에 의해 제조되는 형태나 금속재의 가공에 의해 제조되는 형태가 주류를 이루고 있고, 저금통의 내부에 주화나 지폐 등이 일정정도 투여된 후 저금통을 파손하여 내부의 주화나 지폐 등을 인출하 도록 되는 일회성 저금통과, 반복적으로 사용이 가능하도록 주화 또는 지폐의 인출 후 재결합될 수 있는 구조를 갖는 반복 사용 가능한 저금통 등으로 구분될 수 있다.

근래 들어서는 이러한 단순 기능만을 갖는 저금통의 구조에서 탈피하여, 교육적 효과를 더욱 배가하기 위한 저금통의 구조를 제시하고 있는데, 예를 들면 저금통에 주입되는 주화의 종류를 식별한 후 그 투입되는 주화의 액수를 표시하여 주는 저금통의 일예인 "주화 투입액수가 표시되는 저금통"이 대한민국 특허청에 실1991-6371 로 공고되어 있으며, 투입되는 주화를 식별한 후 그 주화를 연산하여 저금통의 외표면에 구비되는 디스플레이부를 통해 알려주는 기능을 갖는 저금통이 개시되고 다수 개시되고 있다.

이와같은 기능등을 갖는 저금통에 있어서, 주화투입의 액수를 정확하게 식별하는 것이 중요한데, 장시간 사용하게 되면 식별에 대한 정확도가 감소하게 되는 문제가 있어, 주화의 종류 즉 금액을 식별하기 위한 구조를 제공하는 실용신안등록 제 340818 호인 "동전식별장치"가 개시되어 있다.

상기 실용신안의 경우,

『상면부로 동전 투입구를 갖는 몸체와; 상기 몸체 내측에 수용되고 그 양측의 돌기부는 몸체 외측으로 돌출되어 압축 스프링에 탄성 지지되며, 상기 투입구를 통해 투입되는 동전에 의해 수평이동하는 랙과; 상기 랙의 하부에 결합형성되며, 랙의 수평이동에 의해 회전되는 피니언과; 상기 피니언의 일측에 체결 형성되 어 피니언의 회전에 따라 회전이동되며, 신호인식을 위한 접점부인 동판을 갖는 레버와; 상기 레버의 동판과 접점됨에 따라 레버의 회전이동 거리를 감지하는 복수의 센서와, 상기 센서와 동판이 접점됨에 따라 발생된 신호를 입력받아 동전의 액수를 결정하는 중앙처리장치를 갖는 PCB 기판으로 이루어지는 동전 식별장치』 를 제시하고 있다.

이와같은 구성을 갖는 동전 식별장치의 경우, 래크가 투입되는 주화의 지름에 따라 치차결합되어 있는 피니언을 돌려 이와 연동되는 레버의 회전이동 거리를 감지하도록 하고 있는데, 래크와 피니언간 치차결합에 의한 회동시 치차간 유격으로 인한 식별력 저하현상이 발생될 수 있는 문제점이 지적된다.

또한, 피니언과 연동되는 레버가 이동되면서 내측에 형성되는 동판이 PCB기판에 형성되는 복수의 센서와 접점되어 발생되는 신호를 인가하도록 되는데, 장기간에 걸쳐 투입되는 주화에 의해 동판이 PCB 기판 센서와의 무수한 반복 접점에 의한 마찰 과정에서 센서가 손상되어 식별 불능으로 인한 오작동을 일으키는 문제점이 지적된다.

따라서 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서,

주화 등의 계수가 가능한 저금통의 구조를 제공하되, 비교적 간단하고 장기간 사용시에도 오작동 등이 발생되지 않고, 정확한 주화의 금액을 식별할 수 있는 주화식별구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은,

주화투입구(101)를 갖는 몸체부(100)가 저금통 내부에 구비되어, 상기 주화투입구(101)측으로 투입되는 주화의 금액을 식별하기 위한 주화식별구조에 있어서,

일면측으로 가이드공(120)이 천공되고, 일단측이 탄지 고정되는 스프링(140)의 타단부가 상기 가이드공(120)측을 따라 가이딩되고, 상기 가이드공(120)측 하방으로 수용부(160)를 일체로 형성하는 몸체부(100)와,

상기 주화투입구(101)를 통해 주입되는 주화의 외주면과 접하며, 몸체부(100)의 레버고정축(150)을 중심으로 상기 주화의 지름과 비례하며 회동되는 레버(200)와,

하단측을 따라 다수의 인식공(310)이 천공되어 상기 레버(200) 일면에 고정되며 연동 회동되는 차폐판(300)과,

상기 몸체부(100)의 하단 수용부(160)에 수용되어 상기 차폐판(300)의 인식공(310) 투과개수에 의해 상기 차폐판(300)의 회동 변위를 인식하는 차폐판변위인식부(400)와,

상기 차폐판변위인식부(400)로부터 인가되는 신호값을 판독하여 동전액을 결정하는 제어부(500)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 고안은, 상기 차폐판변위인식부(400)를 상기 차폐판(300) 하단측으로 상기 인식공(310)을 통해 투과되는 빛을 인식한 신호를 인가하기 위한 광센서부 (410)로 구성하는 것을 포함한다.

또한 본 고안에서 상기 차폐판변위인식부(400)는 상기 차폐판(300) 하단측에 위치되는 몸체부(100)에 각각 대향되는 자석체(420)를 구비하여서 되는 것을 포함한다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 고안은 공지된 주화금액연산수단을 통해 저금통의 외부로 디스플레이시킬 수 있도록 하기 위해 주화 종류의 정확한 식별을 통한 정확한 연산이 가능하도록 함과 동시에 장기간 사용하더라도, 주화식별기능이 저하되는 문제를 극복하기 위해 제공되기 위한 것으로, 첨부한 도면에서 보는바와 같이 저금통의 내측 상방으로 고정되어 주화의 투입을 가이드하기 위한 몸체부(100)와, 상기 몸체부(100)내에서 주화의 투입에 따라 회동될 수 있는 레버(200)와, 상기 레버(200)와 연동하여 회동되어지는 차폐판(300)과, 상기 차폐판(300)의 회동에 따른 위치변위를 추적하기 위한 차폐판변위인식부(400)와, 상기 차폐판변위인식부(400)로부터 인식되는 값을 판독하여 주화액수를 산출하여 디스플레이 되도록 하는 제어부(500)로 된다.

상기 몸체부(100)는 도면에서 보듯이 저금통의 내측 상방에 위치되며 고정되 는 것으로, 양측으로 각각 대향되는 합성수지재의 플레이트가 상호 결합되도록 하되, 일측 하방으로 상기한 차폐변위인식부(400)와 제어부(500) 등을 수용할 수 있는 수용부(160)를 형성한다.

아울러, 몸체부(100)의 일측을 횡간하여 저금통으로 투입되는 주화의 일면을 가이드하기 위한 주화가이드(110)가 고정되고 타측으로 후술하게 되는 레버(200)가 회동가능하게 축설될 수 있도록 하는 레버고정축(150)이 고정된다.

상기 레버고정축(150)의 일측 즉, 몸체부(100)의 외측으로 스프링(140)이 탄지되는바, 상기 스프링(140)의 일단은 몸체부(100) 외측으로 돌출되는 돌부(130)에 의해 지지되고, 스프링(140)의 타단은 상기 레버고정축(150)이 형성되는 몸체부(100) 하부에 몸체부(100)의 일면을 관통하며 천공되는 가이드공(120)을 통해 후술하게 되는 레버(200)와 연결되어, 상기 레버(200)의 회동 후 즉 주화의 투입에 의해 일정각 변위내로 회동된 후 원위치되도록 하는 탄성력을 제공하게 된다.

상기 레버(200)는 상술한 바와 같이 상기 레버고정축(150)상으로 회동 가능하게 축설되는 것으로, 부채꼴 형상으로 이루어지되 하단면으로 고정구(210)를 돌출시켜 차폐판(300)이 고정될 수 있도록 한다.

상기 차폐판(300)은 주화가 저금통내부로 투입되어질 때 주화의 외주면을 따라 상기 레버고정축(150)을 중심으로 회동될 수 있도록 레버(200)의 고정구(210)와 고정되어 연동 회동되어지는 것으로, 그 차폐판(300) 하단면으로 등간격 천공되는 인식공(310)을 다수 형성하게 된다.

상기 인식공(310)은 차폐판(300)이 회동되어질 때의 위치변위를 인식할 수 있도록 하기 위한 구성이다.

이와같은 인식공(310)의 이격범위는 주화의 종류를 인식할 수 있는 범위내에서 설정될 수 있다.

예를들어, 국내 주화의 종류는 5원, 10원, 100원, 500원으로 나누어지므로, 그 각 주화의 최대 지름에 따라 인식범위를 설정하게 되는바, 주화가 투여되기 전의 차폐판(300) 변위를 "0"으로 하였을 때의 위치는 도면에서 보듯이 차폐판(300)의 좌측단부가 스프링(140)의 탄지력에 의해 좌측방 즉 주화투입구(101)측으로 이동되어지므로, 도면상 보았을 때 차폐판(300)의 우측단부는 주화투입구(101)에서의 주화가이드(110)측에 근접되는 상태에 있게 된다.

따라서, 주화투입구(101)를 통해 투입되는 주화는 주화가이드(110)에 일면이 접하는 상태로 투입되는데, 그 주화의 타측이 차폐판(300)의 일측을 밀면서 투입되어지므로, 주화가 주화투입구(101)를 통해 주입되어질 때에는 그 투입되는 주화의 직경에 따라 상기한 차폐판(300)의 인식공(310)의 위치변이가 발생되어지므로, 본 고안에서는 이러한 인식공(310)의 위치변위를 식별하여 투입되는 주화의 금액을 식별할 수 있도록 하였다.

여기서, 투입되는 주화의 직경에 따른 위치인식범위를 좀더 정확하게 인식할 필요가 있는바, 인식공(310)간의 이격거리를 세분화하게 되면 주화 종류의 더욱 정확한 인식이 가능할 수 있는데, 예컨데 도면에서 보듯이 50원의 주화를 인식할 수 있는 인식범위 λ₁으로 설정하고, 50원의 지름보다 큰 10원의 주화를 인식할 수 있는 인식범위를 λ₂ 로 설정하고, 100원의 주화를 인식할 수 있는 범위는 λ₃ , 500원의 경우 λ₄ 등으로 인식범위를 설정하고, 그 설정되는 위치인식범위를 제어부(500)측에 셋팅 설정할 수 있다.

이와같이 설정되는 값에 의해, 주화가 주화투입구(101)를 통해 투여될 때, 주화의 일면이 차폐판(300)를 밀면서 투입되므로 차폐판(300)이 일측으로 밀리며 주화의 지름에 비례하여 회동되어져, 결국 후술하게 되는 차폐변위인식부(400)를 통과하는 인식공(310)의 개수 등이 식별되어 제어부(500) 측에서의 연산과정을 통해 투입된 주화의 금액을 산출할 수 있게 된다.

본 고안의 설명에서는 주로 국내 주화를 기준으로 설명하고 있는데, 외국 주화의 경우에도 그 적용이 가능할 수 있음은 물론이다.

상기 차폐변위인식부(400)는 상기와 같이 차폐판(300)의 회동에 따른 변위값을 인식하여 기 설정된 제어부(500)측으로 그 인식값을 송신하기 위한 구성으로, 상기한 몸체부(100)의 하단 수용부(160)에 위치되어 상기 차폐판(300)의 인식공(310)이 지나가는 변위를 판독한다.

본 고안에서는 이러한 차폐변위인식부(400)의 실시예를 광센서부(410)와 자석체(420)를 이용하여 제공하는데, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변경이나 실시가 가능할 수 있다.

예를들어, 본 고안에서 채택하는 광센서부(410)의 경우 상기 수용부(160)측에 차폐판(300) 인식공(310)의 위치와 동일한 위치상에 광센서부(410)를 장착하고, 그 광센서부(410)에서 발생되는 신호를 제어부(500)측으로 송신되도록 한다.

따라서, 주화의 투입에 따라 발생되는 차폐판(300)이 회동되어질 때, 광센서부(410)에서 조사되는 빛의 수신 단락수 즉 차폐판(300)의 인식공(310)을 통해 투과되는 빛의 수신 단락수를 판별하여, 제어부(500)측으로 그 신호값을 송신하게 된다.

여기서, 상술한 바와 같이 인식공(310)으로 투과되는 빛의 수신 단락수는 상술한 바와 같이 각 인식범위(λ_1, λ_2, λ_3, λ_4,)를 거쳐 판별될 수 있다.

한편, 이와는 달리 차폐판변위인식부(400)를 자석체(420)를 이용하여 자기장 발생에 따라 인식되도록 구성할 수 있다.

즉, 주화의 투입에 따라 회동되는 차폐판(300)의 인식공(310)을 통하여 부설된 자석체(420)에서 발생되는 자기장이 반대편측의 수신수단으로 수신됨에 따라 발생되는 신호를 제어부(500)에서 판독하여 투입된 주화의 금액을 산출할 수 있다.

이와같은 주화 금액의 판단방법은 상기한 바와 같이 각 주화의 크기에 따라 다르게 형성되는 인식범위를 기설정한 상태에서 투입되는 주화 직경에 따라 회동되는 차폐판(300)의 변위 즉, 자석체(420)를 통과하게 되는 인식공(310)의 개수에 의해 판별할 수 있다.

상기 제어부(500)는 상술한 바와 같이 투입되는 주화의 크기에 따라 회동되는 변위를 식별하는 광센서부(410) 또는 자석체(420) 등으로 되는 차폐판변위인식부(400)를 통해 그 신호를 인가받아 인식범위내의 주화 크기를 판별하여, 저금통의 외표면으로 구성되는 디스플레이부(11)를 통하여 인식된 주화의 금액을 표현할 수 있다.

여기서, 상기 디스플레이부(11)를 통해 공지된 수단 등을 이용하여 투입된 주화의 액수만을 디스플레이 하거나 또는, 주입되는 주화의 액수를 연산하여 현재 저금통에 축적되어 있는 주화의 액수 합산액을 디스플레이 하도록 설정 제어할 수 있는데 지폐를 투입할 경우, 도면에서 보듯이 디스플레이부(11)의 지폐단위버튼(12)에서 해당되는 지폐의 단위를 미리 입력한 후 투입될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기한 디스플레이부(11)에서의 각 기능에 따른 구성 등은 공지되거나 또는 공개된 내용에 의한 것으로, 본 고안에서의 권리범위에서 제외되는 구성인바, 저금통의 제작과정에서 선택적인 채용이 가능할 수 있다.

이하 상기한 구성에 의한 본 고안의 작동관계를 설명하면,

저금통(10)의 주화투입구(101)를 통해 저금하고자 하는 주화를 투입하게 되면, 투입되는 주화의 일면이 몸체부(100) 일측으로 구성되는 주화가이드(110)에 의해 안내되며 몸체부(100)를 통과하게 된다.

이와같이 통과되는 주화의 지름에 따라 주화가이드(110)의 반대편 레버고정축(150)에 축설되어 있는 레버(200)와 고정되는 차폐판(300)의 일면을 밀게 되는데, 그 밀려나는 회동거리는 상술한 바와 같이 주화의 직경과 비례하게 된다.

따라서, 투입되는 주화의 직경에 따라 회동되는 차폐판(300) 하단측으로 통공되는 인식공(310)을 통해 상기한 광센서부(410) 또는 자석체(420) 등으로 구성될 수 있는 차폐판변위인식부(400)에서 상기 인식공(310)이 통과된 개수 등을 식별하여, 그 식별된 값이 기설정된 인식범위 중 해당범위(예컨데 상술한 바와 같이 각 주화의 지름에 따라 인식공(310)이 통과될 수 있는 각 주화의 범위내)내에 존재하는 값을 인식하여, 제어부(500)측으로 송신하는 과정을 거치도록 한다.

상기와 같이 투입되는 주화의 액수에 대한 판별 완료와 함께, 상기 차폐판(300)은 몸체부(100)의 일면 외측에 고정되며 탄지되어 있는 스프링(140)의 탄성력에 의해 최초 위치로 원상 복귀되는 과정을 반복 수행하며, 투입되는 주화의 종류를 판별할 수 있게 되는 것이다.

한편 이와같이 주화투입구(101)를 통해 투입되는 주화 등을 차폐판변위인식부(400)에서 판별하여 그 신호에 의해 제어부(500)로 송신된 값은, 연산과정을 거쳐 저금통(10)의 디스플레이부(11)를 통해 투입된 주화의 액수를 표현할 수 있게 된다.

여기서, 지폐를 투입할 경우 사용자가 지폐 투입전 상기한 바와 같이 공지된 수단 등을 이용하여 해당 금액의 지폐단위버튼(12)을 선택하여 투여하고자 하는 지폐액수를 입력한 후 저금통(10)으로 저금될 수 있도록 하고, 아울러 투입되는 각 주화와의 합연산이 가능하도록 설정 하여 저금통(10)에 저축되는 금액을 한눈에 파악할 수 있도록 할 수 있음은 물론이다.

따라서 본 고안에 의한 저금통 내부로 설치되는 주화식별구조의 경우, 주화의 반복적 투입에 의하더라도 종래와 같은 문제점 등이 발생되지 않으면서도 투입되는 주화의 식별에 따른 허용오차 또한 대단히 협소하게 설정될 수 있으므로 주화의 정확한 식별이 가능하게 되는 효과는 물론, 반복 지속적 사용에 의해 발생될 수 있는 오작동 등의 가능성을 없애, 사용수명이 현저하게 증대되는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (3)

1. 주화투입구(101)를 갖는 몸체부(100)가 저금통 내부에 구비되어, 상기 주화투입구(101)측으로 투입되는 주화의 금액을 식별하기 위한 주화식별구조에 있어서,

   일면측으로 가이드공(120)이 천공되고, 일단측이 탄지 고정되는 스프링(140)의 타단부가 상기 가이드공(120)측을 따라 가이딩되고, 상기 가이드공(120)측 하방으로 수용부(160)를 일체로 형성하는 몸체부(100)와,

   상기 주화투입구(101)를 통해 주입되는 주화의 외주면과 접하며, 몸체부(100)의 레버고정축(150)을 중심으로 상기 주화의 지름과 비례하며 회동되는 레버(200)와,

   하단측을 따라 다수의 인식공(310)이 천공되어 상기 레버(200) 일면에 고정되며 연동 회동되는 차폐판(300)과,

   상기 몸체부(100)의 하단 수용부(160)에 수용되어 상기 차폐판(300)의 인식공(310) 투과개수에 의해 상기 차폐판(300)의 회동 변위를 인식하는 차폐판변위인식부(400)와,

   상기 차폐판변위인식부(400)로부터 인가되는 신호값을 판독하여 동전액을 결정하는 제어부(500)로 구성되는 것을 특징으로 하는 주화식별구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 차폐판변위인식부(400)는 상기 차폐판(300) 하단측으로 상기 인식공(310)을 통해 투과되는 빛을 인식한 신호를 인가하기 위한 광센서부(410)로 구성하는 것을 포함하는 주화식별구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 차폐판변위인식부(400)는 상기 차폐판(300) 하단측에 위치되는 몸체부(100)에 각각 대향되는 자석체(420)로 되는 것을 포함하는 주화식별구조.

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