KR20190059180A - 자동 줄 감김 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동작성 및 신뢰성이 개선된 자동 줄 감김 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 축을 구비하는 하부 케이스, 축에 대해 회전 가능하게 설치되며, 와이어가 권선되는 보빈, 일단은 축에 고정되고, 타단은 보빈에 고정되어 보빈에 회전력을 제공하는 스프링, 보빈과 결합하며, 트랙이 형성된 트랙 커버, 보빈과 트랙 커버 사이에 위치하며, 보빈의 회전을 제어하는 핀 및 핀을 트랙 커버 측으로 가압하는 핀 가이드 스프링을 포함하며, 트랙 커버는 원주 방향을 따라 곡률 반경 확대 및 축소되는 내부 트랙, 내부 트랙과 간격을 가지고 형성되며 외부 트랙, 내부 트랙과 외부 트랙을 연결하는 연결 트랙, 내부 트랙과 외부 트랙을 연결하며 핀이 정지되게 하는 스톱 트랙을 포함하며, 외부 트랙은 제1 회전 방향으로 곡률 반경이 점점 축소되는 제1 나선부와 제2 회전 방향으로 곡률 반경이 점점 축소되는 제2 나선부를 포함하며, 제1 나선부는 제1 회전 방향으로 회전할 때 곡률 반경이 축소되면서 스톱 트랙과 연결되고, 제2 나선부는 제2 회전 방향으로 회전할 때 곡률 반경이 축소되면서 제1 나선부와 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치를 제공한다.

Description

자동 줄 감김 장치{AUTOMATIC WINDING DEVICE}

본 발명은 자동 줄 감김 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 더욱 상세하게는 이어폰, 마우스 등의 전선을 구비하는 디바이스의 전선을 자동으로 권선하기 위한 자동 감김 장치로 보빈의 회전을 제어하기 위해 핀형 구조물이 스프링에 의해 트랙측으로 가압되는 자동 줄 감김 장치에 관한 것이다.

일반적으로 이어폰은 귀에 장착할 수 있도록 소형으로 설계된 수화기를 말한다. 스마트폰의 대중화로 인해 스마트폰으로 음악 및 동영상을 감상할 수 있는 시간과 기회가 증가함에 따라 이동중 이어폰을 이용하여 음악 감상, 영화 감상, UCC 감상을 하는 것이 보편화되었다.

그러나 이어폰의 전선은 꼬이거나 가방 안에서 다른 소지품과 엉키면서 단선되는 일이 잦았다. 이를 방지하고 사용자의 편의를 위해 자동 권선 기능이 있는 이어폰 또는 헤드셋이 개발되어 사용되고 있다.

대한민국 특허 10-1471903에는 전자 기기에서 사용되는 자동 감김 장치가 개시되어 있다. 도 1은 대한민국 특허 10-1471903에 개시된 종래 기술에 따른 자동 감김 장치를 도시한 도면이다. 종래 기술에 따른 자동 감김 장치는 베이스판(1)과, 상기 베이스판(1)의 어느 한쪽면으로부터 베이스판(1)의 수직 방향으로 뻗어나온 고정축(3), 상기 고정축(3)에 관통된 채 고정축(3)을 기준으로 회전되는 휠(9), 일단이 상기 휠(9)의 둘레면에 고정되어 휠(9)을 따라 휠(9)의 둘레면에 감기는 와이어(15), 롤(Roll) 형태로 말려지고 일단이 고정축(3)에 고정되며 타단이 휠(9)의 어느 한 부분에 고정되는 탄성 부재(19), 상기 휠(9)과 일체로 결합 된 상태에서 휠(9)과 함께 회전되고 상부 케이스(29)를 마주보는 면에 볼 트랙(25)이 갖추어진 캡(27)(Cap), 상기 캡(27) 위에 씌워지고 볼(31)이 끼워지도록 일자 홈(35)이 갖추어진 상부 케이스(29), 및 상기 볼 트랙(25)과 상부 케이스(29)의 일자 홈(35) 사이에 끼워져 휠(9)과 일체로 결합 된 캡(27)이 어느 한 방향으로 회전될 때 일자 홈(35)에 끼워진 상태에서 볼 트랙(25)을 타고 회전하는 볼(31)(Ball)로 이루어진다.

또한, 상기 볼 트랙(25)은 캡(27)의 원주 방향으로 오목하게 들어가도록 형성된 외부 트랙과, 상기 외부 트랙의 안쪽 방향으로 형성되면서 캡(27)의 원주 방향으로 오목하게 들어간 내부 트랙, 오목하게 들어가면서 상기 외부 트랙과 내부 트랙을 연결하는 2개 이상의 연결 트랙, 및 상기 연결 트랙과 내부 트랙이 접하는 구간에 볼(31)이 안착 되도록 오목하게 들어간 스톱 트랙으로 이루어진다.

이때, 상기 와이어(15)를 당기면, 휠(9)에 감겨진 와이어(15)가 휠(9)로부터 풀리면서 휠(9)과 캡(27)이 어느 한 방향으로 회전됨과 동시에 탄성 부재(19)가 수축되고 상기 볼(31)은 일자 홈(35)에 끼워진 채 내부 트랙과 연결 트랙을 거쳐 외부 트랙을 타고 돌며, 당기고 있던 와이어(15)를 놓으면, 탄성 부재(19)의 탄성 복원력에 의해 휠(9)과 캡(27)이 역방향으로 회전되면서, 볼(31)이 일자 홈(35)의 길이 방향으로 이동함과 동시에 연결 트랙을 타고 스톱 트랙에 안착 되어 휠(9)과 캡(27)이 더 이상 회전되지 않도록 하여 와이어(15)가 당겨진 상태 그대로 유지되며, 와이어(15)가 멈춘 상태에서 와이어(15)를 당겼다 놓으면, 스톱 트랙에 안착 된 볼(31)이 스톱 트랙으로부터 빠져나온 다음, 내부 트랙을 따라 회전되고, 휠(9)과 캡(27)은 탄성 부재(19)의 탄성 복원력에 의해 역방향으로 회전되면서 와이어(15)를 휠(9)의 둘레면에 감아 넣는다.

이때, 볼(31)은 상부 케이스(29)의 일자 홈(35) 사이에 끼워져 휠(9)과 일체로 결합 된 캡(27)이 어느 한 방향으로 회전될 때 일자 홈(35)에 끼워진 상태에서 볼 트랙(25)을 타고 회전하는데, 볼 트랙(25)의 내부 트랙, 연결 트랙, 외부 트랙, 스톱 트랙들 사이에는 소정의 단턱이 형성되고, 볼(31)은 단턱을 타고 다른 트랙으로 넘어갈 수 있어야 한다. 따라서, 볼(31)의 지름보다 볼 트랙(25)의 단턱과 상부 케이스(29) 사이의 간격이 넓어야 하며, 그에 따라 볼(31)과 볼 트랙(25)이 서로 완전히 밀착되지는 않는다. 또한, 볼(31)이 내부 트랙이나 외부 트랙을 따라 회전할 때 쉽게 연결 트랙이나 스톱 트랙으로 빠지면 안 되기 때문에 볼(31)의 크기나 볼 트랙(25)의 깊이가 소정 크기 이상이어야 하며, 소형화하기 불리한 구조이다.

도 2는 종래 기술에 따른 자동 줄 감김 장치가 구비하는 볼 트랙를 도시한 도면이다. 종래 기술에서는 볼 트랙에서 볼(31)이 따라 이동하는 트랙에 물리적인 단차를 형성함으로써 볼(31)이 역방향으로 회전 시 진입 불가능한 구간을 만들어 오동작을 방지하였다. 그러나 종래의 물리적인 단차에 의한 오동작 방지 구조는 장시간 연속 동작시 단차 부분이 마모됨으로써 오동작이 빈번히 발생하는 단점이 있었다.

또한, 볼(31)을 캡(27)의 볼 트랙(25)과 상부 케이스(29) 사이에 끼운 채로 조립 시에 압력이 과하게 가해질 경우 또는 조립이 헐거울 경우 오동작의 가능성이 많았다. 즉, 기구적 조립상 Z 축 높이 변화에 민감하다는 단점이 있었다.

본 발명은 동작성 및 신뢰성이 개선된 자동 줄 감김 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 축을 구비하는 하부 케이스, 축에 대해 회전 가능하게 설치되며, 와이어가 권선되는 보빈, 일단은 축에 고정되고, 타단은 보빈에 고정되어 보빈에 회전력을 제공하는 스프링, 보빈과 결합하며, 트랙이 형성된 트랙 커버, 보빈과 트랙 커버 사이에 위치하며, 보빈의 회전을 제어하는 핀 및 핀을 트랙 커버 측으로 가압하는 핀 가이드 스프링을 포함하며, 트랙 커버는 원주 방향을 따라 곡률 반경 확대 및 축소되는 내부 트랙, 내부 트랙과 간격을 가지고 형성되며 외부 트랙, 내부 트랙과 외부 트랙을 연결하는 연결 트랙, 내부 트랙과 외부 트랙을 연결하며 핀이 정지되게 하는 스톱 트랙을 포함하며, 외부 트랙은 제1 회전 방향으로 곡률 반경이 점점 축소되는 제1 나선부와 제2 회전 방향으로 곡률 반경이 점점 축소되는 제2 나선부를 포함하며, 제1 나선부는 제1 회전 방향으로 회전할 때 곡률 반경이 축소되면서 스톱 트랙과 연결되고, 제2 나선부는 제2 회전 방향으로 회전할 때 곡률 반경이 축소되면서 제1 나선부와 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 연결 트랙은 제2 방향으로 회전할 때 내부 트랙의 곡률반경이 확대되는 구간에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 스톱 트랙은 제1 방향으로 회전할 때 내부 트랙의 곡률반경이 축소되는 구간에 연결되는 것을 특징으로 자동 감김 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 내부 트랙, 외부 트랙, 연결 트랙, 스톱 트랙은 트랙 상에 단차가 없는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 핀 가이드 스프링은 축에 끼워지는 고정부, 고정부로부터 연장되며 핀을 가이드하는 레일부, 고정부로부터 레일부의 반대편으로 연장되며 절곡되어 트랙 커버 하면에 접촉하는 지지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 축은 외주에 축 방향으로 세로홈을 구비하며, 핀 가이드 스프링의 고정부는 세로홈 내에 삽입되는 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 축은 외주에 원주 방향을 따라 형성된 가로홈을 구비하며, 핀 가이드 스프링의 고정부는 가로홈 내에 삽입되며, 가로홈 내에 삽입되며 핀 가이드 스프링의 하부에 배치되는 E-ring을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 보빈은 스프링을 고정하기 위해 나란히 위치하는 제1 및 제2 고정 돌기를 구비하며, 스프링은 제1 고정 돌기의 외주를 둘러싸는 벤딩부와, 제2 고정 돌기의 내외를 감싸는 U자형의 후크부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 후크부의 끝단은 제2 고정 돌기의 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 제1 돌기는 단부가 완만한 곡선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 보빈과 스프링 사이에 배치되며, 복수 개의 타발부를 구비하는 하부 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 스프링의 상부에 배치되며, 상부로 돌출된 공간을 구비하는 상부 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치를 제공한다.

본 발명이 제공하는 자동 줄 감김 장치는 캠 커버의 하면에 형성된 트랙은 연결 트랙의 곡률 반경이 내측에서 외측으로 갈수록 커지도록 형성함으로써, 외측 트랙을 타고 도는 핀의 진행 방향을 결정할 수 있어 원활하게 동작할 수 있다.

또한 본 발명이 제공하는 자동 줄 감김 장치는 트랙을 따라 핀 가이드 스프링에 의해 가압되는 핀에 의해 줄 감김을 제어함으로써 Z축 방향 기구 공차를 상쇄할 수 있고, 보다 정확하며 유연성 있는 동작 구현이 가능하다.

또한 본 발명이 제공하는 자동 줄 감김 장치는 스프링 외측의 후크의 풀림 현상 및 피로 파괴를 개선하였다.

또한 본 발명이 제공하는 자동 줄 감김 장치는 스프링을 윤활하는 구리스의 누출을 방지하는 구리스 고임 공간을 형성함으로써 스프링의 크랙을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동 감김 장치를 도시한 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 자동 줄 감김 장치가 구비하는 볼 트랙를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 줄 감김 장치의 분해도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 줄 감김 장치가 구비하는 캠 커버의 하면을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 줄 감김 장치가 구비하는 핀 가이드 스프링,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 줄 감김 장치가 구비하는 핀 가이드 스프링의 설치 구조를 도시한 단면도,
도 7은 종래 기술에 따른 자동 줄 감김 장치가 구비하는 스프링의 단부를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 줄 감김 장치가 구비하는 스프링과 보빈의 고정 구조를 도시한 도면,
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 줄 감김 장치의 메인 스프링 윤활 구조를 도시한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 줄 감김 장치의 분해도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 감김 장치는, 자동 감김 장치의 최하측에 위치하며 축(120)을 구비하는 하부 케이스(100) 상에 자동 감김 장치의 각 부품들 결합된다. 축(120)은 하부 케이스(100)와 별도로 제조되어 결합될 수도 있고, 제조 시에 일체로 제조될 수도 있다. 축(120)에는 자동 감김 장치 부품들이 일부는 회전 가능하게 나머지 일부는 회전 불가능하게 결합된다.

보빈(300)은 축(120)에 회전 가능하게 설치되며, 와이어(200)가 감기는 권선부(310)가 중단에 위치한다. 권선부(310)는 와이어(200)가 감기면서 수용되는 공간이다. 권선부(310)의 상부 및 하부에는 권선부(310)보다 지름이 크며, 다른 부품을 수용할 수 있는 디스크 형상의 벽체가 마련된다. 상부에 위치한 벽체에는 후술할 스프링(400)이 수용하기 위한 스프링 수용부(320)가 마련되고, 하부에 위치한 벽체에는 후술할 회로부(810, 820, 830)를 수용하기 위한 회로부 수용부(330)가 마련된다. 스프링 수용부(320)의 외주를 따라 측벽이 형성되며, 측벽에는 슬릿이 3개소 형성되어, 측벽이 장측벽(322)과 2개의 돌기(324, 326)로 분할되도록 한다.

스프링(400)은 태엽 스프링으로, 내측 단부(410)는 축(120)에 고정되며, 외측 단부(420)는 보빈(300)의 돌기(324, 326)에 고정된다. 축(120)은 내측 단부(410)를 삽입하여 고정하기 위한 슬릿(122)이 형성된다. 와이어(200)가 보빈(300)으로부터 풀려나올 때 스프링(400)은 수축하며 에너지가 저장되며, 저장된 에너지에 의해 스프링(400)이 다시 원상태로 복원될 때 보빈(300)을 회전시켜 와이어(200)를 다시 권선하게 된다.

스프링(400)의 하부에는 하부 플레이트(450)가 배치되고, 스프링 상부에는 상부 플레이트(460)가 배치된다. 상부 플레이트(460)의 상면에는 상, 하 운동가능한 핀 가이드 스프링(500)이 배치되고, 핀 가이드 스프링(500)에는 핀(600)이 설치되며, 핀 가이드 스프링(500)이 핀(600)을 후술할 트랙 커버(700) 측으로 가압해준다. 핀(600)은 트랙 커버(700)에 형성된 트랙을 따라 이동하게 된다. 엄밀히 말하면, 트랙 커버(700)는 보빈(300)과 함께 회전 운동만을 하며, 핀(600)은 핀 가이드 스프링(500)에 의해 상, 하 운동과 반경 방향으로의 직선 운동을 함께 한다. 핀 가이드 스프링(500)의 설치 및 고정을 위해 E-ring(550)이 핀 가이드 스프링(500)과 상부 플레이트(460) 사이에 개재될 수도 있다.

보빈(300)의 하부에는 와이어(200)와 연결되는 터미널(810), 자동 감김 장치의 외부와 전원 연결을 위한 PCB(830), 와이어 측 터미널(810)와 고정되는 동시에 PCB(830)와 접촉함으로써 터미널(810)와 PCB(830) 사이의 전원 연결을 제공하는 브러쉬(820)가 수용된다. PCB(830)은 하부 케이스(120)에 고정되며, 터미널(810)는 보빈(300)에 설치되어 회전하기 때문에 브러쉬(820)에 의해 전원 연결이 이루어지는 구조이다.

도 4는 트랙 커버의 하면을 도시한 도면이다. 트랙 커버(700)의 하면에는 트랙이 형성되어 있으며, 원주방향을 따라 축으로부터의 거리가 달라지는 내부 트랙(710), 내부 트랙(710)과 간격을 가지고 형성된 외부 트랙(720), 내부 트랙(710)과 외부 트랙(720)을 연결하는 연결 트랙(730), 내부 트랙(710)과 외부 트랙(720)을 연결하며 핀(600; 도 3 참조)이 안착 되도록 하는 스톱 트랙(740)을 포함한다.

도 2를 참조하면, 종래의 볼 트랙은 트랙에 높이 단차를 이용하여 오회전을 방지하고자 하였으나, 장시간 사용시 트랙에 형성된 단차가 마모되어 오동작이 발생할 가능성이 높았다.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙 커버(700)가 구비하는 트랙은 내측 트랙(710) 및 외측 트랙(720)은 원형이 아니라 회전 시에 트랙의 곡률 반경이 축소 또는 확대되며, 회전 방향에 따라 핀(600)이 트랙의 반경 축소 경로 또는 반경 확대 경로를 따라가게 된다. 실제로는 트랙 커버(700)가 회전하고 핀(600)은 직선 운동만을 하나, 편의상 핀(600)이 회전하며 이동하는 관점으로 설명한다. 도면상으로 볼 때 핀(600)이 트랙을 따라 반시계 방향으로 회전할 경우 와이어(200)가 인출되며, 시계 방향으로 회전할 경우 와이어(200)가 되감긴다.

내측 트랙(710)은 반경이 확대되었다가 다시 축소되는 형상으로 대략 달걀 형상이다. 핀(600)이 내측 트랙(710) 상에서 시계 방향으로 회전할 때는 내측 트랙(710)의 곡률 반경이 확대, 축소, 확대, 축소를 반복하며 내측 트랙(710)만을 따라 회전한다. 내측 트랙(710)과 스톱 트랙(740)이 연결된 곳은 내측 트랙(710)의 곡률 반경이 축소되고 있는 위치에 있기 때문에 내측 트랙(710)을 타고 이동하는 핀(600)은 곡률 반경이 축소되는 방향으로 이동하려 한다. 따라서 핀(600)은 곡률 반경이 더 커지는 방향에 위치한 스톱 트랙(740)으로 빠지지 않고, 계속 내측 트랙(710)만을 따라 회전하게 된다. 그러므로 내측 트랙(710)과 스톱 트랙(740) 사이에 스톱 트랙(740) 방향으로의 이동을 제한하는 단차 등을 생략하더라도 핀(600)이 내측 트랙(710)으로부터 스톱 트랙(740)으로 빠져나가는 오작동을 막을 수 있다.

핀(600)이 내측 트랙(710) 상에서 반시계 방향으로 회전할 때는 내측 트랙(710)의 곡률 반경이 커지는 방향을 따라 이동하다, 내측 트랙(710)의 곡률 반경이 커지는 경로 상에 위치하는 연결 트랙(730)으로 진행하여 외부 트랙(720)으로 이동한 다음, 계속 외부 트랙(720)을 따라 회전하게 된다.

외부 트랙(720)은 대체적으로 원형이나, 일 측에 시계 방향 회전 시에 곡률이 점점 작아지는 제1 나선부(722)과 반시계 방향 회전 시에 곡률이 점점 작아지는 제2 나선부(724)을 구비하며, 제1 나선부(720)은 시계 방향으로 곡률이 점점 작아지며 스톱 트랙(740)과 연결된다. 제2 나선부(724)은 반시계 방향으로 곡률이 점점 작아지며 제1 나선부(722)과 연결된다. 따라서 내측 트랙(710)에서 연결 트랙(730)을 거쳐 외측 트랙(720)으로 이동한 핀(600)은 제2 나선부(724), 제1 나선부(722), 원형구간(726)을 따라 반시계 방향으로 계속 회전하게 된다.

핀(600)이 외측 트랙(720)에서 시계 방향으로 회전할 때, 제2 나선부(724), 원형구간(726), 제1 나선부(722)를 순차로 거치도록 회전한다. 핀(600)이 반시계 방향으로 회전하다가 제1 나선부(722)에 이르렀을 때, 제1 나선부(722)의 반경이 축소되는 방향으로 이동하며 제2 나선부(724)가 아닌 스톱 트랙(740)으로 이동하여 스톱 트랙(740) 상에 정지하게 된다. 이때, 원형구간(726)을 따라 이동할 때 핀(600)은 계속 원형 경로를 유지하려 하고, 따라서 원형 구간(706)에서 반경이 축소되는 방향인 연결 트랙(730)으로의 역진입은 이루어지지 않는다. 그에 따라, 외부 트랙(720)으로부터 연결 트랙(730)으로 진입하는 것을 방지하기 위한 단차가 필요하지 않다.

핀(600)이 스톱 트랙(740) 상에 정지했을 때, 와이어(200)를 살짝 당겼다 놓으면, 핀(600)은 반시계 방향으로 회전하며 내측 트랙(710)에 진입한 다음, 시계 방향으로 계속 회전하면서 와이어(200)를 보빈(300)에 되감게 된다.

반면, 핀(600)이 스톱 트랙(720) 상에 정지했을 때, 와이어(200)를 계속 잡아당길 경우 앞서와 같이, 스톱 트랙(720)에서 반시계 방향으로 회전하며 내측 트랙(710)으로 진입하고, 계속 반시계 방향으로 회전하며 연결 트랙(730)을 거쳐 외측 트랙(720)을 계속 반시계 방향으로 회전하며 보빈(300)으로부터 와이어를 풀어내게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 줄 감김 장치가 구비하는 핀 가이드 스프링, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 줄 감김 장치가 구비하는 핀 가이드 스프링의 설치 구조를 도시한 도면이다. 핀 가이드 스프링(500)은 축(120)의 외주에 끼워지는 고정부(510), 고정부(510)로부터 일측으로 연장되며 핀(600)이 따라 직선 운동을 하는 레일 슬릿을 구비하는 레일부(520)를 구비하고, 레일부(520)의 반대편으로 연장되며 상방으로 절곡되어 트랙 커버(700)와 접촉하는 지지부를 구비한다. 핀 가이드 스프링(500)의 하부에는 E-ring(550)이 설치되어, 상부 플레이트(460)와 레일부(520)를 따라 움직이는 핀(600) 사이에 간격을 형성해준다. 고정부(510)에는 돌기(512)가 형성되어 앞서 설명한 축(120)의 슬릿(122) 내에 삽입되어 핀 가이드 스프링(500)이 축(120)에 대해 상대회전 하지 않도록 고정해준다. 한편, 축(120)에는 외주에 원주 방향의 가로홈(124)을 구비하고, E-ring(550)의 일부는 가로홈(124) 내에 삽입된다.

레일부(520)는 고정부(510)보다 상부에 위치하도록 절곡되나 트랙 커버(700)와 접촉하지는 않는다. 핀(600)의 상단이 트랙 커버(700) 내의 트랙에 계속 접촉해 있을 수 있도록 레일부(520)는 핀(600)을 상부로 가압해준다. 이때, 레일부(520)의 유연한 상하 벤딩력에 의해, 핀(600)과 트랙의 접촉부에 공차가 발생하더라도 탁월한 동작성을 보일 수 있다. 또한 트랙 커버(700)의 트랙 상의 단차를 이동할 때도 부드럽게 경로를 따라 이동할 수 있다. 또한 핀 가이드 스프링(500)은 내구성 좋은 SUS로 제조되어, 장시간 연속 동장에도 마모가 없고 무리 없는 동작을 구현할 수 있다. 레일부(520)의 벤딩과 복원을 돕기 위해, 레일부(520)의 반대편에 지지부(530)가 마련된다. 레일부(520)가 하부로 벤딩될 때, 지지부(530)가 트랙 커버(700)와 맞닿아 지지해준다.

도 7은 종래 기술에 따른 자동 줄 감김 장치가 구비하는 스프링의 단부를 도시한 도면이다. 종래 기술에 따른 자동 줄 감김 장치의 스프링은 스프링이 압축될 때 당기는 힘이 발생하여 스프링과 보빈의 결합부인 후크의 끝단부가 펴지면서 보빈의 고정부에서 빠져나오는 현상과, 벤딩에 의해 스프링이 파손되는 현상이 발생하였다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 줄 감김 장치가 구비하는 스프링과 보빈의 고정 구조를 도시한 도면이다.

보빈(300)의 상부에 형성되는 스프링 수용부(320)의 외주를 따라 측벽이 형성되며, 측벽에는 슬릿이 3개소 형성되어, 측벽이 장측벽(322)과 2개의 돌기(324, 326)로 분할된다. 앞서 설명한 바와 같이, 스프링(400)의 내측단은 축(120)의 슬릿(122) 내에 삽입되어 고정되고, 스프링(400)의 외측단(420)은 측벽에 고정된다. 스프링(400)의 외측단(420)은 슬릿을 통해 측벽의 외부로 인출되어 제1 돌기(324)의 외측면을 감싸도록 굴곡진 벤딩부(424), 슬릿을 통해 측벽의 외부에서 내부로 연장되어 제2 돌기(326)의 내측면 및 외측면을 감싸는 U자형의 후크부(426)를 구비한다. 스프링(400)의 압축 시에 도면 상의 화살표 방향으로 스프링(400)의 외측단(420)이 당겨지는 힘을 받는데, 후크부(426)의 전방에 벤딩부(424)가 마련됨으로써 스프링(400) 압축 시에 후크부(426)가 펴지는 것을 방지할 수 있다. 또한 후크부(426)의 단부는 측벽의 외부에 위치하기 때문에, 스프링(400)의 컬과 단부가 마찰하여 스프링(400)의 컬을 손상하는 것을 방지할 수 있다.

또한 제1 돌기(324)의 전방(당겨지는 방향에 대해) 단부를 완만한 곡선으로 형성함으로써, 스프링(400)의 압축, 이완 시 스프링(400)에 발생하는 피로 누적을 최소화하여 피로 파괴를 방지할 수 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 줄 감김 장치의 메인 스프링 윤활 구조를 도시한 도면이다. 스프링(400)의 하부에는 하부 플레이트(450)가 배치되고, 스프링 상부에는 상부 플레이트(460)가 배치된다. 하부 플레이트(450)는 스프링 수용부(320) 내에 위치하며, 다시 말해 보빈(300)과 스프링(400) 사이에 위치한다. 하부 플레이트(450)는 복수 개의 타발부(452)를 구비한다. 또한 상부 플레이트(460)는 스탬핑 등에 의해 형성되는 상부로 돌출된 공간(462)을 복수 개 구비한다. 타발부(452)와 돌출된 공간(462)에 구리스가 고이도록 함으로써, 스프링(400)을 윤활하여 스프링(400)의 각 컬이 서로 마찰되어 열, 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그에 따라 자동 감김 장치의 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (12)

1. 축을 구비하는 하부 케이스;
   축에 대해 회전 가능하게 설치되며, 와이어가 권선되는 보빈;
   일단은 축에 고정되고, 타단은 보빈에 고정되어 보빈에 회전력을 제공하는 스프링;
   보빈과 결합하며, 트랙이 형성된 트랙 커버;
   보빈과 트랙 커버 사이에 위치하며, 보빈의 회전을 제어하는 핀; 및
   핀을 트랙 커버 측으로 가압하는 핀 가이드 스프링;을 포함하며,
   트랙 커버는 원주 방향을 따라 곡률 반경 확대 및 축소되는 내부 트랙, 내부 트랙과 간격을 가지고 형성되며 외부 트랙, 내부 트랙과 외부 트랙을 연결하는 연결 트랙, 내부 트랙과 외부 트랙을 연결하며 핀이 정지되게 하는 스톱 트랙을 포함하며,
   외부 트랙은 제1 회전 방향으로 곡률 반경이 점점 축소되는 제1 나선부와 제2 회전 방향으로 곡률 반경이 점점 축소되는 제2 나선부를 포함하며,
   제1 나선부는 제1 회전 방향으로 회전할 때 곡률 반경이 축소되면서 스톱 트랙과 연결되고, 제2 나선부는 제2 회전 방향으로 회전할 때 곡률 반경이 축소되면서 제1 나선부와 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치.
2. 제1항에 있어서,
   연결 트랙은 제2 방향으로 회전할 때 내부 트랙의 곡률반경이 확대되는 구간에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치.
3. 제1항에 있어서,
   스톱 트랙은 제1 방향으로 회전할 때 내부 트랙의 곡률반경이 축소되는 구간에 연결되는 것을 특징으로 자동 감김 장치.
4. 제1항에 있어서,
   내부 트랙, 외부 트랙, 연결 트랙, 스톱 트랙은 트랙 상에 단차가 없는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치.
5. 제1항에 있어서,
   핀 가이드 스프링은 축에 끼워지는 고정부, 고정부로부터 연장되며 핀을 가이드하는 레일부, 고정부로부터 레일부의 반대편으로 연장되며 절곡되어 트랙 커버 하면에 접촉하는 지지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치.
6. 제5항에 있어서,
   축은 외주에 축 방향으로 세로홈을 구비하며,
   핀 가이드 스프링의 고정부는 세로홈 내에 삽입되는 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치.
7. 제1항에 있어서,
   축은 외주에 원주 방향을 따라 형성된 가로홈을 구비하며,
   핀 가이드 스프링의 고정부는 가로홈 내에 삽입되며,
   가로홈 내에 삽입되며 핀 가이드 스프링의 하부에 배치되는 E-ring;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치.
8. 제1항에 있어서,
   보빈은 스프링을 고정하기 위해 나란히 위치하는 제1 및 제2 고정 돌기를 구비하며,
   스프링은 제1 고정 돌기의 외주를 둘러싸는 벤딩부와, 제2 고정 돌기의 내외를 감싸는 U자형의 후크부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치.
9. 제8항에 있어서,
   후크부의 끝단은 제2 고정 돌기의 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치.
10. 제1항에 있어서,
    제1 돌기는 단부가 완만한 곡선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치.
11. 제1항에 있어서,
    보빈과 스프링 사이에 배치되며, 복수 개의 타발부를 구비하는 하부 플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치.
12. 제1항에 있어서,
    스프링의 상부에 배치되며, 상부로 돌출된 공간을 구비하는 상부 플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 감김 장치.
    

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