KR20210008190A - 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동 감김 장치의 회전수를 제한할 수 있는 자동 감김 장치에 관한 것이다.
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 결합하여 함께 회전하며, 트랙이 형성된 트랙 커버; 보빈과 트랙 커버 사이에 위치하며, 보빈의 회전을 제어하는 구조물; 트랙 커버의 상부에 위치하며, 캠과 제어 돌기를 구비하는 크랭크 기어; 및 크랭크 기어와 맞물리는 복수 개의 치형과, 치형 사이에 형성되며 제어 돌기가 맞물리는 복수 개의 슬롯을 구비하는 제네바 기어;를 포함하는 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치를 제공한다.

Description

회전수 제어형 자동 줄 감김 장치{AUTOMATIC WINDING DEVICE CAPABLE OF CONTROLLING ROTATION COUNT}
본 발명은 자동 감김 장치의 회전수를 제한할 수 있는 자동 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.
도 1은 종래 기술에 따른 자동 줄 감김 장치의 분해도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 줄 감김 장치는, 자동 줄 감김 장치의 최하측에 위치하며 축(12)을 구비하는 하부 케이스(10) 상에 자동 줄 감김 장치의 각 부품들 결합된다. 축(12)에는 자동 줄 감김 장치 부품들이 일부는 회전 가능하게 나머지 일부는 회전 불가능하게 결합된다.
보빈(30)은 축(12)에 회전 가능하게 설치되며, 와이어(20)가 감긴다. 보빈(30)의 상부에는 스프링(40)을 수용하기 위한 공간이 구비되고, 보빈(30)의 하부에는 회로부(81, 82, 83)를 수용하기 위한 공간이 구비된다.
스프링(40)은 태엽 스프링으로, 와이어(20)가 보빈(30)으로부터 풀려나올 때 스프링(40)은 수축하며 에너지가 저장되며, 저장된 에너지에 의해 스프링(40)이 다시 원상태로 복원될 때 보빈(30)을 회전시켜 와이어(20)를 다시 권선하게 된다.
보빈(30) 상부 공간에 스프링(40)이 설치되고, 그 위에 트랙 커버(50)가 설치된다. 트랙 커버(50)의 상면에는 핀 구조물(60)이 따라 이동하면서 보빈(30)의 회전을 컨트롤할 수 있도록 트랙이 형성된다.
핀 구조물(60)은 하부로 돌출된 핀이 트랙 커버(50)의 트랙에 삽입되고, 상부로 돌출된 핀은 상부 케이스(70)에 형성된 가이드 홀 내에 삽입된다. 트랙 커버(50)는 보빈(30)과 함께 회전 운동만을 하며, 핀 구조물(60)은 반경 방향으로의 직선 운동을 한다.
보빈(30)의 하부에는 와이어(20)와 연결되는 터미널(81), 자동 줄 감김 장치의 외부와 전원 연결을 위한 PCB(83), 와이어 측 터미널(81)와 고정되는 동시에 PCB(83)와 접촉함으로써 터미널(81)와 PCB(83) 사이의 전원 연결을 제공하는 브러쉬(82)가 수용된다.
도 2는 종래 기술에 따른 자동 줄 감김 장치의 와이어 인출 시, 트랙 커버의 거동을 도시한 도면이다.
우선, 트랙 커버(50)에 형성된 트랙에 대해서 설명하면, 원주방향을 따라 축으로부터의 거리가 달라지는 내측 트랙(51), 내측 트랙(51)과 간격을 가지고 형성된 외측 트랙(52), 내측 트랙(51)과 외측 트랙(52)을 연결하는 연결 트랙(53), 내측 트랙(51)과 외측 트랙(52)을 연결하며 핀 구조물(60)의 핀이 안착 되도록 하는 스톱 트랙(54)을 포함한다.
외측 트랙(52)은 대체적으로 원형이나, 일 측에 트랙 커버가 시계 방향으로 회전 시에 곡률이 점점 작아지는 제1 나선부(52a)과 시계 방향 회전 시에 곡률이 점점 커지는 제2 나선부(52b)을 구비하며, 제1 나선부(52a)은 시계 방향으로 곡률이 점점 작아지며 스톱 트랙(54)과 연결된다. 제2 나선부(52b)은 반시계 방향으로 곡률이 점점 작아지며 제1 나선부(722)과 연결된다. 따라서 내측 트랙(52)에서 연결 트랙(52)을 거쳐 외측 트랙(720)으로 이동한 핀 구조물(60)의 핀은 제2 나선부(52b), 제1 나선부(52a), 원형구간(52c)을 따라 반시계 방향으로 계속 회전하게 된다.
도 3는 종래 기술에 따른 자동 줄 감김 장치의 락킹 시, 트랙 커버의 거동을 도시한 도면이다.
트랙 커버(50)가 반시계 방향으로 회전하면, 회전하지 않는 핀 구조물(60)은 트랙 커버(50)에 대해 시계 방향으로 회전하는 것과 같다. 인출하면서 당기던 와이어를 놓게 되면, 스프링의 복원력에 의해 트랙 커버(50)는 인출 시와 반대 방향, 즉, 도면 상에서 반시계 방향으로 회전한다. 그러면 핀 구조물(60)의 핀은 외측 트랙(52)에서 제2 나선부(52b), 원형구간(52c)을 거쳐, 제1 나선부(52a)에 이르게되며, 제1 나선부(52a)는 반시계 방향으로 회전 시에 곡률 반경이 축소(시계 방향으로 회전 시에 곡률 반경 확대)되므로, 핀 구조물(50)은 제1 나선부(52a)의 곡률 반경이 축소되는 경향을 따라 제1 나선부(52a)와 이어진 스톱 트랙(54)으로 이동하고 스톱 트랙(54) 상에서 멈추게 된다.
그러나 종래 기술에 따르면, 사용자는 보빈(30), 트랙 커버(50) 등 와이어(20)를 권선하기 위해 회전하는 몸체가 형태적으로 방향성을 가지지 않아, 회전축에 대해 얼마나 회전하였는지 감지할 수 없다. 따라서 사용자는 감김 작동시 짐작으로 감김을 제어해야 했다. 그에 따라, 도르레 내부로 와이어(20)가 권선될 때 자동 줄 감김 장치의 회전 수의 차이가 발생하고, 그에 따라 외부 잔여 와이어(20)의 길이에 차이가 발생한다는 문제가 있었다.
대한민국 특허공개공보 10-2019-0059180
본 발명은 보빈을 비롯한 회전 몸체의 회전 수를 정확히 제어하여 자동 줄 감김 장치의 외부에 잔여 와이어의 길이를 정확히 제어할 수 있는 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 결합하여 함께 회전하며, 트랙이 형성된 트랙 커버; 보빈과 트랙 커버 사이에 위치하며, 보빈의 회전을 제어하는 구조물; 트랙 커버의 상부에 위치하며, 캠과 제어 돌기를 구비하는 크랭크 기어; 및 크랭크 기어와 맞물리는 복수 개의 치형과, 치형 사이에 형성되며 제어 돌기가 맞물리는 복수 개의 슬롯을 구비하는 제네바 기어;를 포함하는 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 크랭크 기어와 제네바 기어를 움직임을 연동시키는 기어 링크;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 제네바 기어를 지지하기 위해, 하부 케이스의 일 측에 결합되는 지지축;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 크랭크 기어는, 별도로 부착되어 트랙 커버 상부에 부착되거나, 트랙 커버와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 하부 케이스와 결합되며 상면을 형성하는 상부 케이스;를 더 포함하며, 상부 케이스는 제네바 기어가 회전가능하게 결합되는 축을 구비하는 것을 특징으로 하는 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치를 제공한다.
본 발명이 제공하는 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치는 와이어를 권선하는 줄 감김 장치의 몸체가 일정 정도 회전하면 회전을 멈추도록 제어할 수 있어, 외부에 잔여 와이어 길이를 일정하게 유지할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 자동 줄 감김 장치의 분해도,
도 2는 종래 기술에 따른 자동 줄 감김 장치의 와이어 인출 시, 트랙 커버의 거동을 도시한 도면,
도 3는 종래 기술에 따른 자동 줄 감김 장치의 락킹 시, 트랙 커버의 거동을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치가 구비하는 크랭크 기어를 도시한 도면
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치가 구비하는 제네바 기어를 도시한 도면,
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치를 도시한 도면이다. 본 발명의 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치는 종래 기술과 마찬가지로, 축을 구비하는 하부 케이스(100), 축에 대해 회전 가능하게 설치되며, 와이어가 권선되는 보빈(200), 보빈과 결합하여 함께 회전하며, 트랙이 형성된 트랙 커버(300)를 포함한다. 또한, 도면 상에서는 도시되지 않았으나, 일단은 축에 고정되고, 타단은 보빈(200)에 고정되어 보빈(200)에 회전력을 제공하는 스프링(미도시)과 트랙 커버(300) 내에 형성된 트랙 내에서 이동하며 보빈(200)과 트랙 커버(300)의 회전을 제어하는 구조물이 설치된다. 트랙 커버(300) 내에 형성된 트랙과, 스프링, 회전을 제어하기 위한 구조물은 종래 기술에서 사용되던 어떠한 형태의 것이 사용되어도 무방하다.
트랙 커버(300)의 상부에 위치하며, 캠과 제어 돌기를 구비하는 크랭크 기어(400) 및 크랭크 기어와 맞물리는 복수 개의 호상 기어와, 호상 기어 사이에 형성되며 제어 돌기가 맞물리는 복수 개의 슬롯을 구비하는 제네바 기어(600)를 포함한다. 또한 크랭크 기어(300)와 제네바 기어(400)를 움직임을 연동시키며 이탈을 방지하는 기어 링크(500)가 구비된다.
한편, 제네바 기어(600)를 지지하기 위해, 하부 케이스(100) 일 측에 결합하여 지지축(700)을 구비한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치가 구비하는 크랭크 기어를 도시한 도면이다.
크랭크 기어(400)는 앞서 설명한 바와 같이 트랙 커버 상에 고정되어 트랙 커버와 함께 회전하면서 주동부로 작용한다. 크랭크 기어(400)는 원통형에서 일부가 삭제된 형상으로 회전 중심에 위치하는 캠(410)과, 회전 중심으로부터 벗어난 위치에 형성되는 제어 돌기(420)를 구비한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치가 구비하는 제네바 기어를 도시한 도면이다.
제네바 기어(600)는 중앙에 회전의 중심이 되는 지지축이 삽입되는 중심홀(610)이 형성되며, 복수 개의 치형(620)이 원주 방향을 따라 등간격으로 형성된다. 치형(620)은 크랭크 기어의 캠에 대응하는 곡률반경을 가지는 호형으로 형성된다. 치형(620) 사이에는 제어 돌기(420)가 삽입되었다가 빠져나오는 슬릿(630, 640)이 형성된다. 복수 개의 슬릿(630, 640) 중에서는 길이가 짧은 스토퍼 슬릿(640)이 포함되며, 스토퍼 슬릿(640)에 제어 돌기가 삽입될 경우 크랭크 기어의 회전이 멈추게 된다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치가 구비하는 지지축을 도시한 도면이다. 지지축(700)은 하부 케이스의 일 측에 고정되며, 회전축이 되는 칼럼(710)과 칼럼(710) 소정 위치에 제네바 기어를 지지하기 위한 환형의 플랜지부(720)가 형성된다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치의 작동 모습을 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 8을 참조하면, 와이어를 권선하기 위해 와이어를 잡아 당겼다 놓을 경우, 트랙 커버(300) 내에 형성된 트랙과 구조물의 상대 이동에 의해 보빈(200)과 트랙 커버(300)가 회전하기 시작한다. 이때, 트랙 커버(300) 상에 고정된 크랭크 기어(400)도 함께 회전하며 기어 결합에서 주동부가 된다. 먼저 크랭크 기어(400)의 스토퍼 슬릿(640)에 삽입되어 있던 제어 돌기(420)가 빠져나오고, 캠(410)과 치형(620)이 맞물리며, 회전한다. 그동안 회전중심으로부터 벗어나 회전하던 제어 돌기(420)는 이웃하는 치형(620)과의 사이에 형성된 슬릿(630) 내로 삽입된다. 슬릿(630) 내로 삽입된 상태에서 더 회전될 경우 다시 슬릿(630)으로부터 제어 돌기(420)가 빠져나온다. 이렇게 1 회전 시마다, 제어 돌기(420)가 맞물리는 슬릿(630)이 하나씩 옆으로 이동하게 된다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치의 정지 원리를 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 9를 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이, 크랭크 기어(400)가 1회전할 때마다 제어 돌기(420)가 맞물리는 슬릿(630)이 하나씩 옆으로 이동한다. 그리고, 제네바 기어(600)가 1회전하여 제어 돌기(420)가 스토퍼 슬릿(640)에 삽입되고 난 이후에는 스토퍼 슬릿(640)의 길이가 짧아 제어 돌기(420)의 회전이 불가능하다. 즉, 크랭크 기어(400)의 회전이 불가능하다. 따라서, 크랭크 기어(400), 보빈(200), 트랙 커버(300)의 회전이 모두 멈추게 되고, 와이어의 권선도 멈추게 된다.
이때, 치형(620)의 개수에 따라, 크랭크 기어(400)가 몇 번 회전 후 멈출 수 있는 지를 제어할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에서와 같이 치형(620)이 7개인 경우, 일반적인 슬릿(630)이 6개, 스토퍼 슬릿(640)이 1개 형성되므로, 크랭크 기어(400)는 총 7회의 회전을 한 뒤 멈추게 된다. 이런 식으로 치형(620)이 10개일 경우, 10회전 후에 멈추게 되고, 치형(620)이 n개일 경우, n회 회전 후 멈추게 되는 식으로 조정이 가능하다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치를 도시한 도면이다.
본 발명의 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치는 종래 기술과 마찬가지로, 축을 구비하는 하부 케이스(100), 축에 대해 회전 가능하게 설치되며, 와이어가 권선되는 보빈(200), 보빈과 결합하여 함께 회전하며, 트랙이 형성된 트랙 커버(300)를 포함한다. 또한, 도면 상에서는 도시되지 않았으나, 일단은 축에 고정되고, 타단은 보빈(200)에 고정되어 보빈(200)에 회전력을 제공하는 스프링(미도시)과 트랙 커버(300) 내에 형성된 트랙 내에서 이동하며 보빈(200)과 트랙 커버(300a)의 회전을 제어하는 구조물이 설치된다. 트랙 커버(300a) 내에 형성된 트랙과, 스프링, 회전을 제어하기 위한 구조물은 종래 기술에서 사용되던 어떠한 형태의 것이 사용되어도 무방하다.
본 발명의 제2 실시예에서는, 크랭크 기어가 별도로 제조되어 트랙 커버(300a) 상에 결합되지 않고, 크랭크 기어의 형상이 트랙 커버(300a)에 직접 형성된다는 점에서 제1 실시예와 차이가 있다. 트랙 커버(300a) 상에 캠(310a)과 제어 돌기(320a)가 직접 형성된다.
또한 본 발명의 제2 실시예에서는 별도로 기어 링크를 구비하지 않으며, 하부 케이스(100)와 결합되어 상면을 형성하는 상부 케이스(800)에 제네바 기어(600)의 중심홀과 결합하는 회전축(830)을 일체로 형성한다. 또한 상부 케이스(800)는 캠(820)이 삽입되는 보스홀(820)도 중심에 구비한다. 따라서 상부 케이스(800)의 브릿지(810)가 하부 케이스(100)에 결합됨으로써, 기어 링크를 형성하고, 제네바 기어(600)의 회전을 지지하며, 이탈을 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 축을 구비하는 하부 케이스;
    축에 대해 회전 가능하게 설치되며, 와이어가 권선되는 보빈;
    일단은 축에 고정되고, 타단은 보빈에 고정되어 보빈에 회전력을 제공하는 스프링;
    보빈과 결합하여 함께 회전하며, 트랙이 형성된 트랙 커버;
    보빈과 트랙 커버 사이에 위치하며, 보빈의 회전을 제어하는 구조물;
    트랙 커버의 상부에 위치하며, 캠과 제어 돌기를 구비하는 크랭크 기어; 및
    크랭크 기어와 맞물리는 복수 개의 치형과, 치형 사이에 형성되며 제어 돌기가 맞물리는 복수 개의 슬롯을 구비하는 제네바 기어;를 포함하는 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    크랭크 기어와 제네바 기어를 움직임을 연동시키는 기어 링크;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    제네바 기어를 지지하기 위해, 하부 케이스의 일 측에 결합되는 지지축;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    크랭크 기어는, 별도로 부착되어 트랙 커버 상부에 부착되거나, 트랙 커버와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    하부 케이스와 결합되며 상면을 형성하는 상부 케이스;를 더 포함하며,
    상부 케이스는 제네바 기어가 회전가능하게 결합되는 축을 구비하는 것을 특징으로 하는 회전수 제어형 자동 줄 감김 장치.


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KR101874288B1 (ko) * 2018-04-12 2018-07-03 주식회사 수콘 자동 케이블권취구
KR20190059180A (ko) 2017-11-22 2019-05-30 주식회사 이엠텍 자동 줄 감김 장치

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