(57)【要約】      （修正有）【課題】ワイヤの巻き戻しのためにロッキングを解除する際に、ワイヤの引出し量による再ロッキングの問題点が解決できる自動巻取り装置を提供する。【解決手段】自動巻取り装置は、軸１２０を備える下部ケース１００と、軸に対して回転自在に設置され、ワイヤ２００が巻線されるボビン３００と、一端は軸に固定され、他端はボビンに固定され、ボビンに回転力を提供するスプリング４００と、ボビンと結合して共に回転し、トラックが形成されるトラックカバー５００と、ボビン及びトラックカバー間に位置し、ボビンの回転を制御するピン６１０を備えるピン構造物６００と、ピン構造物の直線運動を案内するピンガイド６５０とを含む。トラックカバーは、内側トラックと、外側トラックと、連結トラックと、ストップトラックとを含み、連結トラックの外側トラック側の端部は外側トラック及びストップトラックと連結される。【選択図】図６
2020113963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸を備える下部ケースと、
前記軸に対して回転自在に設置され、ワイヤが巻線されるボビンと、
一端は前記軸に固定され、他端は前記ボビンに固定されて前記ボビンに回転力を提供するスプリングと、
前記ボビンと結合して共に回転し、トラックが形成されるトラックカバーと、
前記ボビン及び前記トラックカバー間に位置し、前記ボビンの回転を制御するピンを備えるピン構造物と、
前記ピン構造物の直線運動を案内するピンガイドとを含み、
前記トラックカバーは、円周方向に沿って曲率半径が拡大及び縮小される内側トラックと、前記内側トラックと間隔を置いて形成される外側トラックと、
前記内側トラック及び前記外側トラックを連結する連結トラックと、
前記内側トラック及び前記外側トラックを連結し、前記ピンが停止するように屈曲部を備えるストップトラックとを含み、
前記連結トラックの外側トラック側の端部は前記外側トラック及び前記ストップトラックと連結されることを特徴とする、自動巻取り装置。
【請求項２】
前記外側トラックは、第１の回転方向に曲率半径が漸増しながら大きくなる螺旋部と、円形である円形区間と、円形区間の端部及び前記螺旋部を連結する連結部とを備え、前記ストップトラックの外側端部は前記連結部に連結されることを特徴とする、請求項１に記載の自動巻取り装置。
【請求項３】
前記内側トラックは、回転中心軸から遠くなるほど曲率半径が大きくなり、近くなるほど曲率半径が小さくなることを特徴とする、請求項１に記載の自動巻取り装置。
【請求項４】
前記スプリングの上面を覆うスプリングカバーをさらに含み、
前記軸は、前記スプリングの上部に露出される位置に円周方向に沿って形成される固定溝を含み、
前記スプリングカバーは、前記軸が貫通できるような直径の孔と、前記固定溝が嵌合されるような直径の孔とが重畳した形状の固定孔を備えることを特徴とする、請求項１に記載の自動巻取り装置。
【請求項５】
前記ピンガイドは、前記軸の上端が挿入される挿入孔を備え、
前記軸の上端が前記ピンガイドに挿入され、前記ピンガイド及び前記ピン構造物の回転を制限し、前記軸の上端の変形を制限することを特徴とする、請求項１に記載の自動巻取り装置。
【請求項６】
前記軸の上端はスリットを備え、
前記挿入孔にはスリットを横切るブリッジが形成されることを特徴とする、請求項５に記載の自動巻取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動巻取り装置(automatic winding device)に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、イヤホンは耳に装着できるように小型で設計された受話器を話す。スマートフォンの大衆化に伴い、スマートフォンで音楽や動画が鑑賞できる時間や機会が増加している。これにより、移動中にもイヤホンを用いて音楽や映画やＵＣＣなどを鑑賞することが普遍化された。
【０００３】
しかしながら、イヤホンの電線のもつれ、或いは、カバンの中で他の持ち物との絡み合いにより断線の恐れがあった。これを防止し、使用者の便宜のために、自動巻取り機能付きのイヤホン又はヘッドセットが開発されて使用されている。
【０００４】
図１は、従来技術による自動巻取り装置の分解図である。自動巻取り装置は、自動巻取り装置の最下側に位置し、軸１２を備える下部ケース１０上に自動巻取り装置の各部品が結合される。軸１２には自動巻取り装置の部品の一部が回転自在に、他の一部が回転不能に結合される。
【０００５】
ボビン３０は、軸１２に回転自在に設置され、ワイヤ２０が巻線される。ボビン３０の上部にはスプリング４０を収容するための空間が具備され、ボビン３０の下部には回路部８１、８２、８３を収容するための空間が具備される。
【０００６】
スプリング４０は、スパイラルスプリング(spiral spring)であって、ワイヤ２０がボビン３０から引き出される時、スプリング４０は収縮してエネルギーが保存され、保存のエネルギーによりスプリング４０が元の状態に復元される時、ボビン３０を回転させてワイヤ２０が再度巻線される。
【０００７】
ボビン３０の上部空間にスプリング４０が設けられ、その上にトラックカバー５０が設けられる。トラックカバー５０の上面にトラックが形成され、トラックに沿ってピン構造物６０が移動しながらボビン３０の回転が制御できるようにトラックが形成される。
【０００８】
ピン構造物６０は、下部に突出されたピンがトラックカバー５０のトラックに挿入され、上部に突出されたピンが上部ケース７０に形成されたガイドホール内に挿入される。トラックカバー５０はボビン３０と共に回転運動だけをし、ピン構造物６０は半径方向への直線運動をする。
【０００９】
ボビン３０の下部には、ワイヤ２０と連結されるターミナル８１と、自動巻取り装置の外部と電源連結のためのＰＣＢ８３と、ワイヤ側ターミナル８１と固定されると同時にＰＣＢ８３と接触することで、ターミナル８１及びＰＣＢ８３間の電源連結を提供するブラシ８２とが収容される。
【００１０】
図２は、従来技術による自動巻取り装置のワイヤ引出しの際におけるトラックカバーの挙動を示す図である。
【００１１】
まず、トラックカバー５０に形成されたトラックについて説明すれば、円周方向に沿って軸からの距離が変化する内側トラック５１と、内側トラック５１と間隔を置いて形成される外側トラック５２と、内側トラック５１及び外側トラック５２を連結する連結トラック５３と、内側トラック５１及び外側トラック５２を連結し、ピン構造物６０のピンを安着させるストップトラック５４とを含む。
【００１２】
外側トラック５２は、殆どが円形であるが、一側にトラックカバーが時計方向回転時に曲率が漸減しながら小さくなる第１の螺旋部５２ａと、時計方向回転時に曲率が漸増しながら大きくなる第２の螺旋部５２ｂとを備え、第１の螺旋部５２ａは、時計方向に曲率が漸減しながら小さくなってストップトラック５４と連結される。第２の螺旋部５２ｂは、反時計方向に曲率が漸減しながら小さくなって第１の螺旋部５２ａと連結される。よって、内側トラック５１から連結トラック５３を経て外側トラック５２に移動したピン構造物６０のピンは、第２の螺旋部５２ｂ、第１の螺旋部５２ａ及び円形区間５２ｃに沿って反時計方向に継続回転するようになる。
【００１３】
図３は、従来技術による自動巻取り装置のロッキング(locking)の際におけるトラックカバーの挙動を示す図である。
【００１４】
トラックカバー５０が反時計方向に回転すれば、非回転のピン構造物６０はトラックカバー５０に対して時計方向に回転するようである。引っ張っているワイヤを放すと、スプリングの復原力によりトラックカバー５０は引出し時と反対方向、すなわち、図面上において反時計方向に回転する。すると、ピン構造物６０のピンは外側トラック５２から第２の螺旋部５２ｂ及び円形区間５２ｃを経て第１の螺旋部５２ａに至ることになり、第１の螺旋部５２ａは反時計方向に回転時に曲率半径が縮小(時計方向に回転時に曲率半径が拡大)されるので、ピン構造物６０は第１の螺旋部５２ａの曲率半径が縮小される傾向により第１の螺旋部５２ａと連結しているストップトラック５４に移動し、ストップトラック５４上で停止することになる。
【００１５】
図４は、従来技術による自動巻取り装置のロッキング解除の際に、ワイヤを引っ張る時のトラックカバーの挙動を示す図であり、図５は、従来技術による自動巻取り装置のロッキング解除の際に、ワイヤを放す時のトラックカバーの挙動を示す図である。
【００１６】
ピン構造物６０のピンがストップトラック５４上に停止した時、ワイヤを軽く引き出すと、トラックカバー５０が時計方向に回転しながら、ピン構造物６０のピンは内側トラック５１に進入し、ワイヤを放すと、トラックカバー５０は反時計方向に継続回転しながら、ワイヤがボビン３０に巻き取られる。
【００１７】
ところが、使用者がロッキング解除の際に、ワイヤの引っ張り長さが長くなると、ピン構造物６０のピンが内側トラック５１及び連結トラック５３を経て、さらに第２の螺旋部５２ｂに進入するようになり、このとき、ワイヤを放すと、図３に示すように、第２の螺旋部５２ｂ、円形区間５２ｃ及び第１の螺旋部５２ａを経て、さらにストップトラック５４上にロッキングされる。
【００１８】
ワイヤをそれより長く引っ張る場合、ピン構造物６０のピンが第１の螺旋部５２ａに位置する時にトラックカバー５０が反時計方向回転を開始したり、ピン構造物６０のピンが円形区間５２ｃに位置する時にトラックカバー５０が反時計方向回転を開始したりする。このときにも、図３に示すように、ピン構造物６０のピンがさらにストップトラック５４上にロッキングされる。
【００１９】
すなわち、ロッキング解除の際に、ワイヤの引出し量が長くなってピン構造物６０のピンが連結トラック５３から逸脱して外側トラック５２に進入する場合、ワイヤの巻き戻しではなく、再ロッキングが行われる。このような再ロッキング現象を防止するために、連結トラック５３及び外側トラック５２間に物理的な段差を与えたが、段差を超過する程度で強く引き出す場合、再ロッキング現象が防止できず、長期使用により段差が摩耗するという短所があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】大韓民国特許１０−１４７１９０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の目的は、ワイヤの巻き戻しのためのロッキング解除の際に、ワイヤの引出し量による再ロッキングの発生が解決できる自動巻取り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、軸を備える下部ケースと、前記軸に対して回転自在に設置され、ワイヤが巻線されるボビンと、一端は前記軸に固定され、他端は前記ボビンに固定されて前記ボビンに回転力を提供するスプリングと、前記ボビンと結合して共に回転し、トラックが形成されるトラックカバーと、前記ボビン及び前記トラックカバー間に位置し、前記ボビンの回転を制御するピンを備えるピン構造物と、前記ピン構造物の直線運動を案内するピンガイドとを含み、前記トラックカバーは、円周方向に沿って曲率半径が拡大及び縮小される内側トラックと、前記内側トラックと間隔を置いて形成される外側トラックと、前記内側トラック及び前記外側トラックを連結する連結トラックと、前記内側トラック及び前記外側トラックを連結し、前記ピンが停止するように屈曲部を備えるストップトラックとを含み、前記連結トラックの外側トラック側の端部は前記外側トラック及び前記ストップトラックと連結されることを特徴とする自動巻取り装置を提供する。
【００２３】
また、本発明の一例として、前記外側トラックは、第１の回転方向に曲率半径が漸増しながら大きくなる螺旋部と、円形である円形区間と、前記円形区間の端部及び前記螺旋部を連結する連結部とを備え、前記ストップトラックの外側端部は前記連結部に連結されることを特徴とする自動巻取り装置を提供する。
【００２４】
また、本発明の他の一例として、前記内側トラックは、回転中心軸から遠くなるほど曲率半径が大きくなり、近くなるほど曲率半径が小さくなることを特徴とする自動巻取り装置を提供する。
【００２５】
また、本発明の他の一例として、前記スプリングの上面を覆うスプリングカバーをさらに含み、前記軸は、前記スプリングの上部に露出される位置に円周方向に沿って形成される固定溝を含み、前記スプリングカバーは、前記軸が貫通できるような直径の孔と、前記固定溝が嵌合されるような直径の孔とが重畳した形状の固定孔を備えることを特徴とする自動巻取り装置を提供する。
【００２６】
また、本発明の他の一例として、前記ピンガイドは、前記軸の上端が挿入される挿入孔を備え、前記軸の上端が前記ピンガイドに挿入され、前記ピンガイド及び前記ピン構造物の回転を制限し、前記軸の上端の変形を制限することを特徴とする自動巻取り装置を提供する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明が提供する自動巻取り装置は、ロッキング解除の際に、使用者がワイヤを引き出す長さに無関係に、再ロッキングが発生しなくて使用が便利であるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来技術による自動巻取り装置の分解図である。
【図２】従来技術による自動巻取り装置のワイヤの引き出しの際におけるトラックカバーの挙動を示す図である。
【図３】従来技術による自動巻取り装置のロッキングの際におけるトラックカバーの挙動を示す図である。
【図４】従来技術による自動巻取り装置のロッキング解除の際に、ワイヤを引っ張る時のトラックカバーの挙動を示す図である。
【図５】従来技術による自動巻取り装置のロッキング解除の際に、ワイヤを放す時のトラックカバーの挙動を示す図である。
【図６】本発明の一実施例による自動巻取り装置の分解図である。
【図７】本発明の一実施例による自動巻取り装置のトラックカバーを示す図である。
【図８】自動巻取り装置のロッキングの際におけるトラックカバー及びピンの挙動を示す図である。
【図９】本発明の一実施例による自動巻取り装置のロッキング解除の際におけるトラックカバー及びピンの挙動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
【００３０】
図６は、本発明の一実施例による自動巻取り装置の分解図である。本発明の一実施例による自動巻取り装置は、自動巻取り装置の最下側に位置し、軸１２０を備える下部ケース１００上に自動巻取り装置の各部品が結合される。 軸１２０は、下部ケース１００と別途に製造・結合されることができ、製造時に一体に製造されることもできる。軸１２０には自動巻取り装置の部品の一部が回転自在に、他の一部が回転不能に結合される。
【００３１】
ボビン３００は、軸１２０に回転自在に設置され、ワイヤ２００の巻線される巻線部が中段に位置する。巻線部は、ワイヤ２００が巻線されながら収容される空間である。巻線部の上部及び下部には、巻線部より直径が大きく、他の部品が収容できるディスク形状の壁体が備えられる。上部に位置した壁体には後述するスプリング４００が収容され、下部に位置した壁体には後述する回路部８１０、８２０、８３０が収容される。
【００３２】
スプリング４００は、スパイラルスプリングであって、内側端部は軸１２０に固定され、外側端部はボビン３００に固定される。軸１２０には内側端部を挿入して固定するためのスリット１２２が形成される。ワイヤ２００がボビン３００から引き出される時、スプリング４００は収縮してエネルギーが保存され、保存のエネルギーによりスプリング４００が元の状態に復元される時、ボビン３００を回転させてワイヤ２００が再度巻線される。
【００３３】
スプリング４００の上部にはスプリングカバー７００が配置される。スプリングカバー７００には軸１２０が固定できるように固定孔７１０を備える。軸１２０には、スプリング４００の内側端部がスリット１２２内に挿入された後、スプリング４００の上端が位置する高さに円周に沿って固定溝１２４が形成される。固定孔７１０は、回転中心から偏心した位置に軸１２０が貫通できるような直径の孔と、回転中心位置に軸１２０の固定溝１２４が嵌合されるような直径の孔とが重畳した形状である。
【００３４】
スプリングカバー７００の上部には、ピン構造物６００の直線運動を案内するピンガイド６５０が配置される。ピン構造物６００は、四角のリング形状であり、トラックカバー５００に形成されたトラックに挿入されるピン６１０が上部に突設される。ピンガイド６５０は、矩形の下面６５１と、両側に上部に曲げってピン構造物６００の直線運動だけを案内する折曲部６５２とを備える。また、下面６５１には軸１２０の上端が挿入される孔６５３が形成される。よって、ピンガイド６５０及びピン構造物６００は軸１２０に対して相手回転しない。このとき、軸１２０の中央にスリット１２２が形成されるため、ピンガイド６５０は孔６５３の中央を横切るブリッジ６５４をさらに含み、ブリッジ６５４がスリット１２２内に挿入されるようにする。これにより、ピンガイド６５０の軸１２０の接触面積が広くなって圧力を効率よく分散でき、軸１２０の上端の変形を制限できるという長所がある。
【００３５】
トラックカバー５００は、ボビン３００の上部に結合され、ボビン３００と共に回転する。トラックカバー５００の内面にはトラックが形成され、ピン構造物６００のピン６１０が挿入されてトラックカバー５００の回転を制御するようになる。
【００３６】
ボビン３００の下部には、ワイヤ２００と連結されるターミナル８１０と、自動巻取り装置の外部と電源連結のためのＰＣＢ８３０と、ワイヤ側ターミナル８１０と固定されると同時にＰＣＢ８３０と接触することで、ターミナル８１０及びＰＣＢ８３０間の電源連結を提供するブラシ８２０とが収容される。ＰＣＢ８３０は下部ケース１００に固定され、ターミナル８１０はボビン３００に設置されて回転するため、ブラシ８２０により電源連結がなされる構造である。
【００３７】
図７は、本発明の一実施例による自動巻取り装置のトラックカバーを示す図である。
【００３８】
トラックカバー５００は、円周方向に沿って曲率半径が拡大及び縮小される内側トラック５１０と、内側トラック５１０と間隔を置いて形成される外側トラック５２０と、内側トラック５１０及び外側トラック５２０を連結する連結トラック５３０と、内側トラック５１０及び外側トラック５２０を連結し、ピン６１０が停止するように屈曲部を備えるストップトラック５４０とを含む。
【００３９】
内側トラック５１０は、回転中心軸から遠くなるほど曲率半径が大きくなり、近くなるほど曲率半径が小さくなる。
【００４０】
外側トラック５２０は、トラックカバー５００がワイヤ２００の引出方向に回転する際に曲率半径が漸増しながら大きくなる螺旋部５２２と、円形である円形区間５２４と、円形区間５２４の端部及び螺旋部５２２の曲率半径が小さい側の端部を連結する連結部５２６とを備える。
【００４１】
ストップトラック５４０は、螺旋部５２２の曲率半径が小さい側と連結される。ストップトラック５４０には、外側トラック５２０と連結される外側ストップトラック５４４と、内側トラック５１０と連結される内側ストップトラック５４２とが、互いに異なる角度で曲げたまま連結される。よって、ピンは、外側ストップトラック５４４及び内側ストップトラック５４２間の曲げ部分に停止するようになる。
【００４２】
連結トラック５３０は、内側トラック５１０及び外側トラック５２０を連結するが、ストップトラック５４０、すなわち外側ストップトラック５４４とも連結される。
【００４３】
図８は、自動巻取り装置のロッキングの際に、トラックカバー及びピンの挙動を示す図である。図において、トラックカバー５００が反時計方向に回転する時、ワイヤが引き出される方向であり、トラックカバー５００が時計方向に回転する時、ワイヤが巻き戻される方向である。
【００４４】
ワイヤ(図６参照；２００)を引き出して放すと、スプリング４００の弾性力によりトラックカバー５００が時計方向に回転し、それによりピン構造物６００に形成されたピン(図６参照)６１０は外側トラック５２０を回転していって、螺旋部５２２に到達して曲率半径が漸減しながら小さくなる方向に進行するようになることで、連結部５２６に進入せず、ストップトラック５４０に進入するようになる。よって、ピン６１０はストップトラック５４０上に停止してロッキングされる。
【００４５】
図９は、本発明の一実施例による自動巻取り装置のロッキング解除の際におけるトラックカバー及びピンの挙動を示す図である。ロッキング解除のためにワイヤ(図６参照；２００)を引き出すと、トラックカバー５００はそれほど時計方向に回転するようになる。ストップトラック５４０に停止した状態のピン構造物６００のピン(図６参照；６１０)は、内側ストップトラック５４２を経て内側トラック５１０に移動する。ピン６１０が内側トラック５１０に位置する時にワイヤ２００を放すと、トラックカバー５００は再度時計方向に回転し、ピン６１０は内側トラック５１０内に継続位置し、トラックカバー５００は継続回転して、ワイヤ２００が巻き戻される。
【００４６】
ワイヤ２００をピン６１０が連結トラック５３０に位置するまで引き出した状態でも、ワイヤ２００を放すと、再度ピン６１０が内側トラック５１０に位置した状態を維持し、トラックカバー５００は継続回転して、ワイヤ２００が巻き戻される。
【００４７】
一方、連結トラック５３０の外側端部は、ストップトラック５４０まで延長されるように、トラック経路が従来よりも長くなったので、外側トラック５２０にピン６１０が位置する程で使用者がワイヤ２００を引き出したい場合、ワイヤ２００を非常に長く引っ張らなければならない。よって、ロッキング解除の際に、使用者がワイヤ２００の引出し量を長くして再ロッキングの可能性が低減できる。
【図１】
2020113963.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020113963.tif 000008
【図７】
2020113963.tif 000009
【図８】
2020113963.tif 000010
【図９】
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