KR200217638Y1 - 전선권취장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전선권취장치에 관한 것이다. 본 고안에서는 전선(w)을 보빈(20)에 감거나 풀어내는 것을 자동으로 수행할 수 있도록 구성한 것이고, 또한 전선(w)을 감거나 풀어냄에 있어서, 하나의 구동모터(20)를 사용한 것이다. 이와 같은 본 고안에서는 보빈(20)이 특정 위치에서 회전하도록 구성되어 있고, 하나의 구동모터(20)의 구동력을 클러치(40)를 사용하여 보빈(20)의 회전과 상기 보빈(20)으로부터 전선(w)을 풀어내는 풀림가이드(80)의 구동을 위해 사용한다. 이와 같은 본 고안에 의하면 장치의 크기를 상대적으로 소형화할 수 있게 되는 이점과 고가의 모터를 하나만 사용하여도 되는 이점이 있다.

Description

전선권취장치{Wire winding apparatus}

본 고안은 전선권취장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전선을 보빈에 일정한 장력으로 감아주고 풀어줄 수 있도록 된 전선권취장치에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 전선권취장치가 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 전선(2)이 감기는 방향으로 태엽(도시되지 않음)이 복원력을 발휘하도록 권선리일(1)내에 설치된다. 상기 권선리일(1)에는 전선(2)이 감져지게 된다.

그리고 상기 태엽의 복원력을 억제하기 위한 제동롤러(6)가 상기 권선리일(1)의 마찰면(7)에 밀착되어 설치된다. 상기 제동롤러(6)는 핀(4)을 중심으로 소정 각도 회전가능하게 설치된 레버(5)의 일단부에 설치된다. 상기 레버(5)에는 스프링(8)이 설치되어 있어 상기 제동롤러(6)가 항상 상기 마찰면(7)에 밀착되는 방향으로 회동된다. 상기 레버(5)의 일측, 즉 상기 제동롤러(6)가 설치된 반대쪽 단부에는 되감기버튼(3)이 연결설치되어 있다.

이와 같은 전선권취장치에서는 태엽의 복원력에 의해 전선(2)이 상기 권선리일(1)에 감기게 되는 것으로, 상기 되감기버튼(3)을 누르면, 상기 레버(5)가 스프링(8)의 탄성력을 극복하면서 회전되어 상기 제동롤러(6)가 권선리일(1)의 마찰면(7)에서 분리되어 상기 태엽의 복원력에 의해 권선리일(1)이 실선화살표 방향으로 회전하여 전선(2)이 권선리일(1)에 감기게 된다.

그리고 전선(2)을 전선권취장치로부터 풀어 낼 때에는 사용자가 전선(2)을 강제로 잡아당기면 상기 권선리일(1)이 점선 화살표 방향으로 회전되면서 전선(2)이 풀리게 된다. 이때, 상기 상기 제동롤러(6)가 권선리일(1)의 마찰면(7)에 접촉된 상태로 회전된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 전선권취장치는 상기 되감기버튼(3)을 눌러준 경우에만 상기 전선(2)이 자동으로 권선리일(1)에 감겨지고, 전선(2)을 풀어내기 위해서는 사용자가 직접 힘을 가하여야 하는 문제점이 있다.

그리고 상기 전선(2)이 감기고 풀림에 있어서 그 장력이 일정하지 않으므로 권선리일(1)에 감기는 상태가 일정하지 않게 되어 다음의 동작이 일정하지 않게 되는 문제점도 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 전선권취장치를 출원(출원번호 20-2000-0022145)를 출원한 바 있다. 하지만 이와 같은 전선권취장치는 전선이 감아지는 보빈이 회전하면서 이동하므로 상기 보빈의 이동행정을 확보하게 위해서는 그 크기가 상대적으로 커지게 되는 문제점이 있다.

또한 상기 전선권취장치는 다수개의 모터를 사용하므로 제조원가가 높아지게 되는 문제점도 있다.

따라서 본 고안은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동으로 전선이 감겨지고 풀어지는 전선권취장치의 크기를 경박단소화하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 자동으로 전선이 감겨지고 풀어지는 전선권취장치의 구성을 간소화하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 전선권취장치의 구성을 보인 일부 측면도.

도 2는 본 고안에 의한 전선권취장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 평단면도.

도 3은 도 2의 A-A'선 단면도.

도 4는 도 2의 B-B'선 단면도.

도 5는 본 고안 실시예에서 이동가이드의 구동을 위한 동력전달계통을 보인 동력전달계통도.

도 6은 본 고안 실시예를 구성하는 클러치의 연결구성을 보인 부분단면도.

도 7은 본 고안 실시예에서 전선을 풀어낼 때의 동력전달을 설명하는 동력전다계통도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 케이스 11: 전선출입구

12: 보빈회전축 13: 보빈구동기어

14: 회전가이드축 15: 회전구동기어

16: 이동가이드축 20: 보빈

24: 연결접점부 30: 구동모터

32: 출력축 34: 연결축

40: 클러치 41: 구동기어

42: 클러치축 43: 지지단

44: 클러치아암 45: 클러치스프링

50: 연결기어1 52: 연결기어2

54: 연결기어3 56: 연결기어4

60: 가이드구동기어 62: 가이드기어

64: 캠돌기 70: 이동가이드

71: 캠슬롯 72: 누름구

73: 누름스프링 80: 풀림가이드

81: 풀림아암 82:풀림구동롤러

84: 롤러아암 86: 가이드롤러

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 따르면, 본 고안은 정역회전하는 구동원과, 상기 구동원의 구동력을 선택적으로 분리하여 전달하는 클러치수단과, 상기 구동원의 구동력을 클러치수단을 통해 선택적으로 전달받아 특정 위치에서 회전되면서 전선이 감겨지거나 풀어지는 보빈과, 상기 구동원의 구동력을 클러치수단을 통해 선택적으로 전달받아 회전하면서 보빈에 감겨진 전선을 풀어내고, 상기 구동원의 구동력으로 상기 보빈의 길이방향으로 왕복운동하는 전선풀림수단과, 상기 구동원의 구동력을 전달받아 상기 전선풀림수단과 함께 보빈의 길이방향으로 왕복운동하는 전선가이드수단을 포함하여 구성된다.

상기 클러치수단은 상기 구동원의 구동방향을 따라 소정 각도 회전되는 클러치아암과, 상기 상기 구동원의 구동축에 연결설치되어 구동원에 의해 구동되는 구동기어와, 상기 클러치아암의 선단에서 설치되고 상기 구동기어에 의해 구동되어 상기 보빈과 상기 전선풀림수단의 회전을 위한 구동력을 선택적으로 전달하는 아이들러기어를 포함하여 구성된다.

상기 전선풀림수단은 상기 클러치수단의 아이들러기어로부터 동력을 선택적으로 전달받아 회전되도록 상기 전선가이드수단에 일체로 설치되는 풀림롤러와, 상기 전선가이드수단에서 돌출 형성된 롤러아암에 설치되고 상기 풀림롤러에 의해 풀려지는 전선을 가이드하는 가이드롤러를 포함하여 구성된다.

상기 전선가이드수단은 상기 구동모터의 구동력을 전달하는 기어열과, 상기 기어열에 의해 상기 보빈의 상부에서 회전되고 캠돌기를 구비하는 가이드기어와, 상기 캠돌기가 안내되는 캠슬롯이 구비되어 상기 캠돌기와 캠슬롯의 연동에 의해 상기 보빈의 길이방향으로 직선왕복운동되는 이동가이드와, 상기 이동가이드의 하부에 설치되어 상기 보빈에 감겨지고 풀려지는 전선을 탄성으로 눌러 안내하는 누름구를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 전선권취장치는 보빈을 이동시키기 않고 일정 위치에서 회전되도록 하면서 전선을 감고 풀도록 구성되었으므로, 상대적으로 장치의 크기를 소형화할 수 있게 되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 전선권취장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2에서 도 6에 도시된 바에 따르면, 직육면체 형상의 케이스(10)의 일측면에는 전선출입구(11)가 형성되고, 내부의 중앙을 길이방향으로 관통하여 보빈회전축(12)이 설치된다. 그리고 상기 케이스(10)의 내부에 상기 보빈회전축(12)와 평행하게 회전가이드축(14)과 이동가이드축(16)이 각각 설치된다. 이와 같은 보빈회전축(12)에는 보빈구동기어(13)가, 회전가이드축(14)에는 회전구동기어(15)가 설치된다. 상기 케이스(10)의 내부 일측에는 아래에서 설명될 보빈(20)에 감겨지는 전선(w)의 전기적 연결을 위한 연결접점부(24)를 구성하는 고정대(18)가 구비된다.

상기 보빈회전축(12)에는 보빈(20)이 보빈회전축(12)과 일체로 회전가능하게 고정 설치된다. 이와 같은 보빈(20)에는 도 3에 도시된 바와 같이 전선(w)이 감겨진다. 상기 보빈(20)의 일측에는 연결접점부(24)가 형성되어, 회전하는 보빈(20)과 고정대(18) 사이에서 전기적 연결을 수행하여, 상기 전선(w)을 통한 전기적 연결이 이루어지도록 한다.

이와 같은 보빈에는 전선(w)이 감겨지는 상태를 제어하기 위한 센서들이 설치된다. 먼저 상기 보빈(20)의 길이방향 양단부에는 각각 제1 및 제2 이동감지센서(25,25')가 설치되고, 상기 보빈(20)의 바닥면에는 전선(w)의 풀림을 감지하는 풀림감지센서(26)가 설치된다.

상기 케이스(10)의 내부 일측에는 상기 전선권선장치의 동작을 위한 구동력을 제공하는 구동모터(30)가 구비된다. 상기 구동모터(30)의 출력축(32)에는 연결축(34)이 설치되고, 상기 연결축(34)에는 상기 구동모터(30)의 동력을 선택적으로 전달하기 위한 클러치(40)가 설치된다.

즉 상기 연결축(34)과 일체로 회전하도록 구동기어(41)가 설치되고, 동시에 상기 연결축(34)의 일단부에는 클러치축(42)이 설치된다. 이때, 상기 클러치축(42)은 상기 연결축(34)보다 작은 직경을 가진다. 여기서 상기 연결축(34), 구동기어(41) 및 클러치축(42)은 일체로 회전된다. 상기 클러치축(42)의 중앙 일측에는 지지단(43)이 형성되어 있다.

그리고 상기 구동기어(41)의 양면과 접촉되게 클러치아암(44)이 설치된다. 상기 구동기어(41)의 양면에 각각 접촉되는 클러치아암(44)은 도 6에 잘 도시된 바와 같이, 그 일측이 상기 연결축(34)에 타측은 클러치축(42) 상에 위치하도록 설치된다. 이와 같은 클러치아암(44)은 상기 지지단(43)과 사이에 설치되는 클러치스프링(45)에 의해 지지된다. 따라서 상기 클러치아암(44)은 상기 구동모터(30)의 회전방향에 따라 상기 클러치스프링(45)의 탄성력을 극복하면서 그 선단부가 소정 각도 회전하도록 동작된다. 이와 같은 클러치아암(44)의 선단부에는 상기 구동기어(41)로부터 동력을 전달받는 아이들러기어(48)가 설치된다.

한편, 상기 클러치축(42)에는 상기 구동모터(30)의 구동력을 전달하기 위한 연결기어(50)가 설치되어 있다. 그리고 상기 연결기어(50)를 통해 전달된 구동력을 전달하기 위한 기어열이 구비된다. 이와 같은 기어열은 상기 케이스(10) 내부에 설치되는 별도의 브라켓(도시되지 않음)에 설치된다. 상기 기어열은, 도 5에 잘 도시된 바와 같이, 연결기어1(52), 연결기어2(54), 연결기어3(56), 연결기어4(58) 등이다. 여기서 상기 연결기어1(52), 연결기어2(54)는 각각 소기어부(53,55)를 구비한다.

상기 연결기어4(58)와 치합되게 가이드구동기어(60)가 브라켓 상에 설치된다. 상기 가이드구동기어(60)에는 소기어부(61)가 형성되어 상기 연결기어4(58)로부터 동력을 전달받는다.

상기 가이드구동기어(60)와 치합되어 동력을 전달받도록 가이드기어(62)가 상기 케이스(10) 내부 천정에 설치된다. 상기 가이드구동기어(60)와 가이드기어(62)는 그 회전중심이 서로 직각으로 놓여져 동력을 전달하는 것으로, 베벨기어를 사용할 수 있다. 상기 가이드기어(62)의 하면에는 아래에서 설명될 이동가이드(70)를 구동하기 위한 캠돌기(64)가 형성되어 있다.

한편, 이동가이드(70)가, 도 5에 잘 도시된 바와 같이, 상기 회전가이드축(14)과 이동가이드축(16)을 따라 이동가능하게 설치된다. 상기 이동가이드(70)는 상기 가이드기어(62)의 구동에 따라 상기 회전가이드축(14)과 이동가이드축(16)을 따라 이동되는 것으로, 그 상면에는 상기 캠돌기(64)가 안내되는 캠슬롯(71)이 길게 형성되어 있다. 이와 같은 이동가이드(70)는 상기 캠슬롯(71)이 형성되는 구간은 상기 케이스(10)의 가이드기어(60)의 표면과 평행하게 형성되고, 그 양단은 상기 회전가이드축(14)과 이동가이드축(16)이 설치되는 위치에 따라 적절하게 형성된다.

상기 이동가이드(70)는 상기 구동모터(30)의 구동력에 의해 이동되면서 전선(w)이 감겨지고 풀려지는 것을 안내하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 이동가이드(70)의 하면에는 감겨지고 풀려지는 전선(w)의 상면을 눌러주는 누름구(72)가 누름스프링(73)에 의해 탄지된 상태로 설치되어 있다. 상기 누름구(72)의 하면은 상기 전선(w)의 외주면과 대응되게 형성되어 있다.

상기 이동가이드(70)의 일단부, 즉 상기 회전가이드축(14)과 안내되는 측에는 풀림가이드(80)가 설치된다. 상기 풀림가이드(80)는 전선(w)을 보빈(20)으로부터 풀어낼 때, 전선(w)을 당겨주는 역할을 하는 것이다. 이를 위해 상기 이동가이드(70)에서 풀림아암(81)이 연장 형성되어 있다. 상기 풀림아암(81)은 상기 회전되는 회전가이드축(14)을 따라 안내되면서 이동가능하게 설치된다.

그리고 상기 회전가이드축(14)에는 풀림구동롤러(82)가 회전됨과 동시에 상기 풀림아암(81)의 이동에 따라 회전가이드축(14)을 따라 이동가능하게 설치된다. 이를 위해 상기 회전가이드축(14)의 외주 일측을 단으로 형성하고, 상기 풀림구동롤러(82)의 중심공에는 상기 단에 대응되는 단을 형성하되, 상기 풀림구동롤러(82)를 상기 회전가이드축(14)에 고정하지 않고 이동되게 설치한다.

그리고 상기 풀림아암(81)에 일체로 롤러아암(84)이 형성되어 있다. 상기 롤러아암(84)의 선단부에는 상기 풀리구동롤러(82)의 구동에 의해 이동되는 전선(w)을 상기 풀리구동롤러(82)에 밀착시켜 주는 가이드롤러(86)가 회전가능하게 설치되어 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 전선권취장치가 동작되는 것을 설명한다.

먼저, 상기 보빈(20)에 전선(w)이 감겨지는 것을 설명한다. 이때에는 상기 구동모터(30)의 출력축(32)이 도 4에 도시된 바와 같이 반시계방향으로 회전한다. 이와 같은 회전에 의해 상기 클러치(40)의 클러치아암(44)은 상기 연결축(34)의 회전에 따라 상기 아이들러기어(48)가 상기 보빈구동기어(13)와 치합될 때까지 역시 반시계방향으로 회전된다. 따라서, 상기 구동모터(30)의 구동력은 상기 구동기어(41), 아이들러기어(48) 및 보빈구동기어(13)를 통해 상기 보빈회전축(12)을 회전시켜, 보빈(20)이 회전되게 한다.

한편, 상기 구동모터(30)의 출력축(32)의 회전은 상기 클러치축(42)을 통해 상기 연결기어1(50)로 전달된다. 그리고, 연결기어2(52), 연결기어3(54), 연결기어4(56)를 통해 상기 가이드구동기어(60)로 전달되어, 상기 가이드기어(62)를 회전시키게 된다. 상기 가이드기어(62)의 회전에 따라 상기 캠돌기(64)가 상기 이동가이드(70)의 캠슬롯(71)을 따라 안내되어 상기 이동가이드(70)가 상기 이동가이드축(16)과 회전가이드축(14)을 따라 이동된다.

이때, 상기 이동가이드(70)는 상기 가이드기어(62)의 회전에 따라 회전가이드축(14)과 이동가이드축(16)을 따라 왕복운동을 하면서 상기 보빈(20)에 전선(w)을 차례로 감아주게 된다. 예를 들면 도면의 전선(w)에 표시된 30의 위치에서 부터 1의 위치까지 전선(w)을 감아주게 된다.

여기서 상기 보빈(20)에 전선(w)이 정확하고 고르게 감기도록 하기 위해서는 상기 누름구(72)가 상기 전선(w)을 상기 누름스프링(73)의 탄성력으로 눌러주면서 안내한다.

한편, 전선(w)을 보빈(20)으로부터 풀어내는 것을 설명한다. 이를 위해서는 상기 구동모터(30)가 반대방향으로 회전된다. 즉 상기 구동모터(30)의 출력축(32)이 시계방향으로 회전한다. 따라서 상기 클러치(40)의 클러치아암(44)은 상기 클러치스프링(45)의 탄성력을 극복하면서 상기 연결축(34)을 중심으로 시계방향으로 회전한다.

이와 같은 클러치아암(44)의 회전에 의해 아이들러기어(48)는 상기 회전가이드축(14)의 회전구동기어(15)에 맞물리게 된다. 따라서 상기 구동모터(30)의 구동력은 상기 구동기어(41), 아이들러기어(48) 및 회전구동기어(15)를 통해 전달되어 상기 회전가이드축(14)을 회전시킨다.

상기와 같은 회전가이드축(14)의 회전은 상기 풀림구동롤러(82)를 회전시켜 상기 풀림구동롤러(82)와 가이드롤러(86)사이를 통해 전선(w)이 상기 보빈(20)에서 풀려나오게 된다.

한편, 이때에도 상기 연결기어(50)를 통해 전달되는 구동모터(30)의 구동력은 상기 가이드기어(60)를 회전시키고, 상기 가이드기어(60)의 구동에 의해 상기 이동가이드(70)가 회전가이드축(14)과 이동가이드축(16)을 따라 안내된다. 이와 같이 이동가이드(70)의 이동에 의해 상기 보빈(20)으로부터 전선(w)이 안내되면서 차례로 풀려나오게 된다. 이때, 상기 보빈(20)은 상기 보빈회전축(12)과 함께 상기 전선(w)이 풀려나오는 힘에 의해 회전하게 된다.

그리고 상기 보빈(20)에 전선(w)이 감겨진 상태는 상기 제1 및 제2 이동감지센서(25,25') 및 풀림감지센서(26)에 의해 감지되고, 이와 같은 감지신호는 상기 구동모터(30)의 제어를 위해 사용된다.

본 고안에 의한 전선권취장치는 고정되어 있는 부분과 이동하는 장치사이를 연결하여 전기적인 신호를 주고 받을 수 있는 전선을 상기 이동하는 장치의 이동에 따라 보빈에 풀어주고 감아주는 역할을 하는 것이다. 예를 들면 컴퓨터에 연결된 청소기가 청소하기 위한 공간내를 이동하여 다니면서 컴퓨터와의 사이에서 전기적인 신호를 주고 받을 때 이들 사이를 연결해주는 전선이 최적의 길이를 유지할 수 있도록 전선을 보빈에 감아주고 풀어주도록 하는 것이다.

물론 일반적으로 청소기와 같은 것에서 사용시에 전선이 외부로 풀려나오고 감겨지도록 하고, 보관시에 전선이 청소기 내부의 보빈에 감겨지도록 하는 경우에도 사용할 수 있다.

본 고안에 의한 전선권취장치는 구동모터를 사용하여 전선을 보빈에 일정하게 감거나 풀어주는 것이다. 이와 같은 본 고안에서는 상기 보빈이 특정 위치에 고정된 상태로 회전되도록 구성되어 있어 보빈이 이동되는 구성에 비해 장치의 크기를 상대적으로 소형화할 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 고안에서는 하나의 구동모터만을 사용하고 클러치로 동력을 선택적으로 전달할 수 있도록 구성하였으므로 고가인 모터의 사용 갯수를 줄일 수 있어 제조원가가 낮아지는 효과도 있다.

Claims (4)

1. 정역회전하는 구동원과,

   상기 구동원의 구동력을 선택적으로 분리하여 전달하는 클러치수단과,

   상기 구동원의 구동력을 클러치수단을 통해 선택적으로 전달받아 특정 위치에서 회전되면서 전선이 감겨지거나 풀어지는 보빈과,

   상기 구동원의 구동력을 클러치수단을 통해 선택적으로 전달받아 회전하면서 보빈에 감겨진 전선을 풀어내고, 상기 구동원의 구동력으로 상기 보빈의 길이방향으로 왕복운동하는 전선풀림수단과,

   상기 구동원의 구동력을 전달받아 상기 전선풀림수단과 함께 보빈의 길이방향으로 왕복운동하는 전선가이드수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전선권취장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 클러치수단은

   상기 구동원의 구동방향을 따라 소정 각도 회전되는 클러치아암과,

   상기 상기 구동원의 구동축에 연결설치되어 구동원에 의해 구동되는 구동기어와,

   상기 클러치아암의 선단에서 설치되고 상기 구동기어에 의해 구동되어 상기 보빈과 상기 전선풀림수단의 회전을 위한 구동력을 선택적으로 전달하는 아이들러기어를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전선권취장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전선풀림수단은

   상기 클러치수단의 아이들러기어로부터 동력을 선택적으로 전달받아 회전되도록 상기 전선가이드수단에 일체로 설치되는 풀림롤러와,

   상기 전선가이드수단에서 돌출 형성된 롤러아암에 설치되고 상기 풀림롤러에 의해 풀려지는 전선을 가이드하는 가이드롤러를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전선권취장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전선가이드수단은

   상기 구동모터의 구동력을 전달하는 기어열과,

   상기 기어열에 의해 상기 보빈의 상부에서 회전되고 캠돌기를 구비하는 가이드기어와,

   상기 캠돌기가 안내되는 캠슬롯이 구비되어 상기 캠돌기와 캠슬롯의 연동에 의해 상기 보빈의 길이방향으로 직선왕복운동되는 이동가이드와,

   상기 이동가이드의 하부에 설치되어 상기 보빈에 감겨지고 풀려지는 전선을 탄성으로 눌러 안내하는 누름구를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전선권취장치.