KR100849040B1 - Apparatus Controlling Head Rotation for Playthings - Google Patents
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Abstract
본 발명은 작동 완구용 머리 회전 각도 제어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작동완구의 머리 부분을 상하/좌우로 회전시키는 각도를 제어할 수 있는 작동 완구용 머리 회전 각도 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a head rotation angle control device for an operation toy, and more particularly, to a head rotation angle control device for an operation toy that can control the angle of rotating the head of the operation toy up and down / left and right.
본 발명은, 작동완구용 머리 회전 제어 장치에 있어서,The present invention is a head rotation control device for the operation toy,
몸체 부재(1)에 고정 설치되는 목 부재(2)에서 상하/좌우 방향으로 회전가능하게 설치된 머리 부재(3); 상기 머리 부재(3)의 좌우 측면에 양측 단부가 연결된 제1 회전축(22); 상기 목 부재(2)의 상부에 고정 설치된 제1 플레이트(10);A head member (3) rotatably installed in a vertical / left / right direction from a neck member (2) fixedly installed to the body member (1); First rotating shafts 22 having both ends connected to left and right sides of the head member 3; A first plate 10 fixedly installed on an upper portion of the neck member 2;
상기 제1 회전축(22)에 회전 가능하게 결합된 연결부재(21)에 고정 설치되는 제1 영구자석(23); 상기 제1 플레이트(10)상의 상기 제1 영구자석(23)과 대향하는 위치에 고정 설치되는 제1 코일(11); 상기 제1 회전축(22)과 평행하게 설치되고, 상기 머리 부재(3)의 좌우 측면에 양측 단부가 연결되며, 상기 제1 플레이트(10)와 결합되는 제2 회전축(26); 상기 제1 플레이트(10)에 일측이 설치되어, 상기 목 부재(2)와 동축상에 있는 제3 회전축(13); 상기 제1 플레이트(10)에 고정 설치되는 제2 코일(12); 상기 제1 플레이트(10)에 평행하고, 상기 제3 회전축(13)의 타측에 회전가능하게 설치된 제2 플레이트(14); 상기 제2 코일(12)과 대향하는 위치의 상기 제2 플레이트(14)상에 각각이 고정 설치되고, 서로 반대 극성을 가지는 제2 영구자석(15)과 제3 영구자석(16); 상기 제2 코일(12)에 전류를 미인가시에 상기 머리(3)가 정면을 향하도록 하고, 상기 제2 코일(12)에 전류를 인가시에 제2 영구자 석(15)과 제3 영구자석(16)의 좌우 방향 회전력과 균형을 이루는 지점에서 상기 머리(3)의 좌우 방향 회전을 멈추게 하는 센터링 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.A first permanent magnet 23 fixedly installed at the connection member 21 rotatably coupled to the first rotation shaft 22; A first coil 11 fixedly installed at a position opposite to the first permanent magnet 23 on the first plate 10; A second rotation shaft 26 installed in parallel with the first rotation shaft 22 and having both ends connected to left and right sides of the head member 3 and coupled to the first plate 10; A third rotating shaft 13 disposed at one side of the first plate 10 and coaxial with the neck member 2; A second coil 12 fixedly installed on the first plate 10; A second plate (14) parallel to the first plate (10) and rotatably installed on the other side of the third rotation shaft (13); A second permanent magnet (15) and a third permanent magnet (16) fixedly installed on the second plate (14) at a position opposite to the second coil (12) and having opposite polarities; When the current is not applied to the second coil 12, the head 3 faces to the front, and when the current is applied to the second coil 12, the second permanent magnet 15 and the third permanent magnet are applied. And a centering member for stopping the left and right rotation of the head 3 at a point balanced with the left and right rotational force of the magnet 16.
이상과 같은 본 발명을 이용하면, 본 발명은 모터 및 감속 기어를 사용하지 않으면서도 소형이고 전력 소모가 적으며 내구성이 높은 작동완구용 머리 회전 각도 제어 장치를 제공하는 것이 가능해진다.By using the present invention as described above, the present invention becomes possible to provide a head rotation angle control device for the operation toy small size, low power consumption and high durability without using a motor and a reduction gear.
작동완구, 머리, 입술, 회전, 스프링, 영구자석, 코일 Working toy, head, lips, swivel, spring, permanent magnet, coil
Description
본 발명은 작동 완구용 머리 회전 각도 제어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작동완구의 머리 부분을 상하/좌우로 회전시키는 각도를 제어하는 작동 완구용 머리 회전 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a head rotation angle control device for an operation toy, and more particularly, to an operation toy head rotation control device for controlling the angle of rotating the head of the operation toy up and down / left and right.
또한, 본 발명에서는 머리 부분을 상하/좌우로 회전시키는 각도를 제어하고, 입술을 개폐하는 각도를 제어할 수 있는 작동 완구용 머리 회전 및 입술 개폐 제어 장치에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a head toy and lip opening and closing control device for the operation toy that can control the angle to rotate the head portion up and down / left and right, and can control the angle to open and close the lips.
일반적으로, 사람이나 동물의 동작을 흉내 내는 각종 작동 완구는 머리를 상하로 끄떡이는 동작 및 좌우로 회전하는 동작, 입을 개폐하는 동작, 눈동자를 돌리는 동작, 팔을 드는 동작 등을 위하여, 관련 회전 부재(목뼈에 해당하는 회전부재, 아래턱에 해당하는 회전부재, 눈동자를 돌리기 위한 회전부재, 팔 관절에 해당하는 회전 부재 등)를 구동시켜 원하는 각도로 회전하도록 제어해야 한다.In general, a variety of toys for mimicking the movement of a person or animal is related to the movement of the head to move up and down and to rotate left and right, opening and closing the mouth, turning the eyes, lifting the arm, etc. The member (rotating member corresponding to the neck bone, rotating member corresponding to the lower jaw, rotating member for turning the pupil, rotating member corresponding to the arm joint, etc.) should be controlled to rotate at a desired angle.
그런데, 종래기술에서는 이러한 회전부재를 원하는 각도로 회전시키기 위하여 모터와 함께 모터에서 발생된 회전을 감속시키는 감속기를 사용하여, 모터에서 의 회전동력을 감속기에 의해 감속시켜 회전부재를 회전시키고, 원하는 각도로 회전되었는지를 인코더를 통해 감지하여 원하는 각도로 회전하도록 모터를 제어하게 된다.However, in the related art, in order to rotate such a rotating member at a desired angle, a speed reducer is used to reduce the rotation generated by the motor together with the motor, thereby reducing the rotational power of the motor by the reducer to rotate the rotating member and the desired angle. The encoder detects whether the motor is rotated by the encoder and controls the motor to rotate at the desired angle.
그러나, 상기한 바와 같이 작동 완구의 회전부재용 구동력을 발생시키는 부품으로 모터 및 감속 기어를 사용하게 되면, 이러한 모터 및 감속 기어의 부피로 인하여 작동 완구의 부피가 매우 커지고, 모터와 감속 기어가 작동시간이 상당히 경과하면 고장이 쉽게 발생하게 되기 때문에, 소형이고 내구성이 높은 회전부재용 각도 제어 장치를 제공하는 것이 어렵게 된다.However, when the motor and the reduction gear are used as a component for generating the driving force for the rotating member of the operating toy as described above, the volume of the operating toy becomes very large due to the volume of the motor and the reduction gear, and the operating time of the motor and the reduction gear is reduced. If this considerably elapses, a breakdown will occur easily, and it becomes difficult to provide the angle control apparatus for the rotating member which is small and durable.
이러한 큰 부피의 문제점을 해결하기 위하여, 부피가 매우 작은 모터(초소형 모터) 및 감속 기어를 사용할 수 있는데, 이 방법을 사용하면 부품의 단가가 매우 비싸기 때문에 작동 완구의 제조 비용이 증가되는 문제점이 있다.In order to solve the problem of such a large volume, it is possible to use a very small motor (miniature motor) and a reduction gear, the use of this method has a problem that the manufacturing cost of the operating toy increases because the cost of the parts is very expensive. .
특히, 모터를 사용하는 경우에 전력 소모가 높고 감속기에 의한 토크 감소가 심하여, 배터리로 작동하는 작동완구의 회전부재를 자주 동작시키면 전력 소모가 크게 되어 배터리를 자주 교체해 주어야 한다.In particular, when the motor is used, the power consumption is high and the torque reduction by the speed reducer is severe. When the rotary member of the battery-operated toy is operated frequently, the power consumption becomes large and the battery must be replaced frequently.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 모터 및 감속 기어를 사용하지 않으면서도 소형이고 전력 소모가 적으며 내구성이 높은 작동 완구용 머리 회전 각도 제어 장치를 제공한다.The present invention is to solve the above problems, and provides a compact, low power consumption and durable head rotation angle control device without using a motor and a reduction gear.
또한, 본 발명에서는 머리 부분을 상하/좌우로 회전시키는 각도를 제어하고, 입술을 개폐하는 각도를 제어할 수 있는 작동 완구용 머리 회전 및 입술 개폐 제어 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides an operation toy head rotation and lip opening and closing control device for controlling the angle to rotate the head portion up and down / left and right, and to control the angle to open and close the lips.
특히, 종래에는 입술 개폐와 머리 상하 회전 제어를 위해 각각 1쌍씩(2쌍)의 코일과 영구자석을 사용해야 하였지만, 본 발명에서는 오직 1쌍의 코일과 영구자석에 의해 입술개폐와 머리 상하 회전 제어가 가능하게 되어, 구조가 간단한 작동 완구용 머리 회전 및 입술 개폐 제어 장치를 제공한다.Particularly, in the related art, one pair (two pairs) of coils and permanent magnets have to be used for lip opening and top and bottom rotation control, but in the present invention, only one pair of coils and permanent magnets control lip opening and head rotation up and down. It is possible to provide a head rotation and lip opening and closing control device for an operation toy with a simple structure.
이상과 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은,In order to achieve the above technical problem, this invention,
작동완구용 머리 회전 제어 장치에 있어서,In the head rotation control device for working toys,
몸체 부재(1)에 고정 설치되는 목 부재(2)에서 상하/좌우 방향으로 회전가능하게 설치된 머리 부재(3); 상기 머리 부재(3)의 좌우 측면에 양측 단부가 연결된 제1 회전축(22); 상기 목 부재(2)의 상부에 고정 설치된 제1 플레이트(10);A head member (3) rotatably installed in a vertical / left / right direction from a neck member (2) fixedly installed to the body member (1); First rotating
상기 제1 회전축(22)에 회전 가능하게 결합된 연결부재(21)에 고정 설치되는 제1 영구자석(23); 상기 제1 플레이트(10)상의 상기 제1 영구자석(23)과 대향하는 위치에 고정 설치되는 제1 코일(11); 상기 제1 회전축(22)과 평행하게 설치되고, 상기 머리 부재(3)의 좌우 측면에 양측 단부가 연결되며, 상기 제1 플레이트(10)와 결합되는 제2 회전축(26); 상기 제1 플레이트(10)에 일측이 설치되어, 상기 목 부재(2)와 동축상에 있는 제3 회전축(13); 상기 제1 플레이트(10)에 고정 설치되는 제2 코일(12); 상기 제1 플레이트(10)에 평행하고, 상기 제3 회전축(13)의 타측에 회전가능하게 설치된 제2 플레이트(14); 상기 제2 코일(12)과 대향하는 위치의 상기 제2 플레이트(14)상에 각각이 고정 설치되고, 서로 반대 극성을 가지는 제2 영구자석(15)과 제3 영구자석(16); 상기 제2 코일(12)에 전류를 미인가시에 상기 머리(3)가 정면을 향하도록 하고, 상기 제2 코일(12)에 전류를 인가시에 제2 영구자석(15)과 제3 영구자석(16)의 좌우 방향 회전력과 균형을 이루는 지점에서 상기 머리(3)의 좌우 방향 회전을 멈추게 하는 센터링 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.A first
이상과 같은 본 발명을 이용하면, 본 발명은 모터 및 감속 기어를 사용하지 않으면서도 소형이고 전력 소모가 적으며 내구성이 높은 작동완구용 머리 회전 각도 제어 장치를 제공하는 것이 가능해진다.By using the present invention as described above, the present invention becomes possible to provide a head rotation angle control device for the operation toy small size, low power consumption and high durability without using a motor and a reduction gear.
특히, 종래에는 입술 개폐와 머리 상하 회전 제어를 위해 각각 1쌍씩(2쌍)의 코일과 영구자석에 의해 가능하였지만, 이상과 같은 본 발명을 이용하면, 오직 1쌍의 코일과 영구자석에 의해 입술개폐와 머리 상하 회전 제어가 가능해져서 구조가 단순화되고 원가도 절감되어 생산성이 향상된다.Particularly, in the related art, it was possible to use one pair (two pairs) of coils and permanent magnets, respectively, for controlling lips opening and closing and rotating the head up and down, but using the present invention described above, only one pair of coils and permanent magnets Opening and closing the head can be controlled, simplifying the structure and reducing the cost, thereby improving productivity.
먼저, 본 발명의 머리 좌우/상하 회전 각도 제어 장치와 입술 개폐 각도 제어 장치가 적용된 본 발명의 작동완구(페리칸 모양 작동 완구)의 머리 부분에서, 내부가 보이도록 얼굴 부분을 절개한 도1, 2를 통해 본 발명의 구성을 설명하기로 한다. 도1은 우측 상방향에서 바라본 본 발명의 작동완구의 측면도이고, 도2는 도1에 도면기호를 부가한 것이다.First, in the head portion of the operating toy (pelican-shaped operating toy) of the present invention to which the head left / right and up / down rotation angle control device and the lip open / close angle control device of the present invention are applied, FIGS. Through the configuration of the present invention will be described. Figure 1 is a side view of the operating toy of the present invention as viewed from the upper right side, Figure 2 is a reference numeral added to Figure 1.
몸체(1)에 고정된 목(2) 위에 머리(3)가 존재하고, 이 머리(3)가 상하로 끄떡일 때에 목(2)과 접촉하지 않도록 개구부(4)가 머리의 하부에 존재한다. 또한, 머리(3)의 하부에는 페리칸의 하부 잎술 구조가 부착되는 하부 입술 부재(5)가 머리(3)에 고정되어 있다.A
그리고, 목(2)의 상부에는 제1 플레이트(10)가 고정되어 있고, 제1 플레이트(10)의 상단에는 제1코일(11)과 제2코일(12)이 전후 방향으로 위치하여 고정되고, 제1코일(11)과 제2코일(12) 사이에는 목(2)의 중심축과 일치하고 일측이 제1 플레이트(10)에 고정되고 타측이 제2 플레이트(14)가 회전가능하게 하는 제3 회전축(13)이 존재하며, 이 제3 회전축(13) 위에 제2 플레이트(14)가 회전가능하게 설치되고, 이 제2 플레이트(14)의 하부에는 좌우 방향으로 서로 극성이 상이한 제2 영구자석(15)과 제3 영구자석(16)이 고정되게 설치된다.The
또한, 제2 플레이트(14)의 상부에는 제3 회전축(13)과 중심축이 일치하는 원형 돌출부(17)가 고정 설치되고, 이 원형 돌출부(17)에는 양방향 스프링(18)이 권선되어 있으며, 이 양방향 스프링(18)의 일단은 제1 플레이트(10)의 후방에 고정 설치되어 상부로 연장되는 제1기둥(19)의 외측면에 걸려 있고, 타측은 제2 플레이트(14)의 후방에 고정 설치되어 상부로 연장되는 제2 기둥(20)의 외측면에 걸려 있다.In addition, a
그리고, 제2 플레이트(14)의 전방에는 페리칸의 상부 입술이 부착되는 상부 입술 부재(21)가, 머리(3)의 양측에 고정 설치되는 제2 회전축(26)에 회전 가능하게 결합되며, 상기 상부 입술 부재(21)에는 상기 제1코일(11)의 위쪽에 제1영구자석(23)이 고정 설치된다. 따라서, 도1, 2에 도시된 페리칸 모양의 작동완구는 하부 입술 부재(5)는 머리(3)에 고정되고, 상부 입술 부재(21)만 상하로 회전하게 함으로써 페리칸의 입이 개폐되게 한다.And, in front of the
그리고, 도1, 2에서는 설명의 필요상 얼굴 부분을 절개하여서 도시되지 않았지만, 도4, 5의 측면도에서 도시된 바와 같이 얼굴 부분에는 상부 입술 부재(21)가 상하로 이동하는 범위를 제한하는 개구부(27)가 존재하여 이 개구부(27)의 상하 걸림턱(28, 29) 범위내에서만 상부 입술 부재(21)가 회전하게 된다.1 and 2 are not shown with the face portion cut away for the purpose of explanation, as shown in the side views of FIGS. 4 and 5, the face portion has an opening limiting the range in which the
또한, 제2 플레이트(14)의 좌우측 양단 상부에는 지지구조(24, 25)가 고정 설치되고, 이 지지 구조(24, 25)의 상단에는 머리(3)의 양측에 고정 설치된 제2 회전축(26)이 존재한다. In addition,
그리고, 도4에 도시된 바와 같이, 머리(3)가 아래로 떨어지지 않도록, 제2 플레이트(14)를 지지하는 스토퍼(30)가 존재한다.And, as shown in Fig. 4, there is a
이제, 도1, 2, 3과 같은 구조를 가지는 본 발명의 작동완구에서 상부 입술 부재(21)를 개폐하고, 머리(3)를 상하/좌우로 회전시키는 방법을 도1 내지 도7을 참고로 하여 설명하기로 한다.Now, with reference to Figs. 1 to 7 how to open and close the
도1, 4는 상부 입술 부재(21)를 아래로 내려서 입을 닫고 있는 것을 나타내는 사시도 및 측면도이고, 도2, 5는 상부 입술 부재(21)만 위로 올려서 입을 최대한 벌린 상태를 나타내는 사시도 및 측면도이며, 도3 및 도6은 상부 입술 부재(21)를 최대로 올려서 벌린 상태에서 머리(3)를 최대한 후방으로 회전시킨 상태에서의 사시도 및 측면도이다. 또한, 도7은 제1코일(11)에 인가되는 전류 크기에 따른, 상부 입술 부재(21)와 머리(3)의 상하 회전 각도를 나타내는 그래프이다.1 and 4 are perspective and side views showing that the
먼저, 본 발명의 작동완구에서 제1코일(11)에 인가되는 전류에 따른 입술 및 머리의 상하 회전 각도를 나타내는 도7에 대해 설명하기로 한다.First, FIG. 7 illustrating the up and down rotation angles of the lips and the head according to the current applied to the
상부 입술 부재(21)와 이에 결합된 입술의 하중이 머리(3) 부분 전체의 하중보다 작기 때문에, 도7에 나타난 바와 같이, 상부 입술 부재(21)와 이에 결합된 입술의 하중의 제1 회전축(22)에 대한 회전력(Fm)은 머리(3) 부분 전체의 하중의 제2 회전축(26)에 대한 회전력(Fh)에 비하여 작다.Since the load of the
또한, 도7에서와 같이, 회전력(Fm)을 극복하고 상부 입술 부재(21)를 상부로 움직이게 하기 위하여 제1 코일(11)에 인가하는 전류는 I1이상이어야 하고, 회전력(Fh)을 극복하고 머리(3)를 상부로 회전시키기 위하여 제1 코일(11)에 인가하는 전류는 I3 이상이어야 한다.In addition, as shown in FIG. 7, the current applied to the
그리고, 코일과 영구자석이 대향하여 반반력을 형성하는 경우에, 반발력은 인가된 전류에 비례하고, 코일과 영구자석 사이의 거리에 반비례하므로, 영구자석 부착 부재는 하중에 따른 회전력(Fm 또는 Fh)과 상기 반발력이 균형을 이루는 각도(도7에서 각 코일 인가 전류에 따른 곡선과 Fm/Fh의 교차점의 각도(a1, a2, b1, b2, b3, b4)에서 영구자석 부착 부재는 회전을 정지하게 된다.When the coil and the permanent magnet face each other to form a reaction force, the repulsive force is proportional to the applied current and inversely proportional to the distance between the coil and the permanent magnet, so that the permanent magnet attachment member has a rotational force (Fm or Fh) according to the load. ) And the permanent magnet attachment member stops rotation at the angle at which the repulsive force is balanced (the angle of the intersection point of the curve and Fm / Fh with each coil applied current (a1, a2, b1, b2, b3, b4) in FIG. 7). Done.
이제, 이상과 같은 점들을 감안하여, 본 발명의 작동완구에서 상부 입술 부재(21)와 머리(3)를 회전시키는 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다(도4-7참고).Now, in view of the above points, the method of rotating the
먼저, 제1 코일(11)에 반발력을 형성하는 전류를 I1 이하로 인가하면 반발력이 회전력(Fm)이하이므로 상부 입술 부재(21)가 전혀 열리지 않다가(도4 상태), I1을 초과하기 시작하면 상부 입술 부재(21)가 제1 회전축(22)을 중심으로 상부로 회전하기 시작하여, I2에 이르러서는 상부 입술 부재(21)는 회전력(Fm)과 반발력이 균형을 이루는 각도(a1)만큼 상부 입술 부재(21)가 회전하여 열리고, I3이 되면 균형을 이루는 각도(a2) 만큼 상부 입술 부재(21)가 회전하여 열리게 된다. First, when the current forming the repulsive force to the
이때, 도5에서와 같이 상부 입술 부재(21)가 더 이상 상승하지 못하게 하는 걸림턱(28)이 존재하므로, 상부 입술 부재(21)는 이 걸림턱(28) 때문에 더 이상 회전하지 못하여 더 이상 열리지 않는다. 한편, 걸림턱(29)은 상부 입술 부재(21)의 하강을 억제하는 걸림턱이다.At this time, as shown in Figure 5, because there is a
다음으로, 제1 코일(11)에 반발력을 형성하는 전류가 I3을 초과하기 시작하면, 반발력이 머리(3)의 회전력(Fh) 이상이므로 도5의 상태에서의 더 큰 반발력은 걸림턱(28)에 걸려 있는 상부 입술 부재(21)를 더 밀어 올리는 힘으로 작용하여, 상부 입술 부재(21)가 결합된 제1 회전축(22)을 밀어 올리게 되어, 결국 제1 회전축(22)의 양단에 연결된 머리(3)가 제2 회전축(26)을 중심으로 상부로 회전하기 시작하고, 제2 플레이트(14)를 지지하고 있던 스토퍼(30)는 제2 플레이트(14)에서 이격되기 시작한다.Next, when the current forming the repulsive force in the
그리고 나서, I4에 이르러서는 머리(3)의 회전력(Fh)와 반반력이 균형을 이루는 각도(b1)만큼 상부로 회전하고, 이런 방식으로 전류를 증가시키면 머리(3)는 균형 각도가 각도(b2), 각도(b3), 각도(b4)로 되어 이 각도만큼 상부로 회전하고, 스토퍼(30)는 제2 플레이트(14)에서 완전히 이격되게 된다(도6참고). Then, at I4, the upper part rotates upward by an angle b1 where the rotational force Fh and the reaction force of the
이때에도 도6에서와 같이 개구부(4)의 걸림턱(31)이 목 부재(2)와 접촉하므로, 머리(3)는 더 이상 상부로 회전하지 못한다.In this case, as shown in FIG. 6, since the
결국, 제1 코일(11)에 인가되는 전류에 따른 반발력이 상부 입술 부재(21)에 따른 회전력(Fm) 이상이고 머리(3)에 따른 회전력(Fh) 이하(전류 I1에서 I3 사이)가 되도록 하면서 인가 전류를 조정하면 입술 부재(21)가 열리는 각도를 조정할 수 있고, 이 인가 전류에 따른 반발력이 머리(3)에 따른 회전력(Fh) 이상(전류 I3 이상)이 되도록 하면서 인가 전류를 조정하면 머리(3)의 상하 회전 각도를 조정할 수 있게 된다. As a result, the repulsive force according to the current applied to the
다음으로, 머리(3)를 좌우로 돌리게 하는 방법을 도8-11을 참고로 하여 설명하기로 한다. 도8은 머리(3)가 정면을 바라보고 있는 때에 상부에서 바라본 내부 구조도이고, 도9는 머리(3)를 시계 방향으로 회전(우회전)하였을 때에 상부에서 바라본 내부 구조도이며, 도10은 머리(3)를 반시계 방향으로 회전(좌회전)하였을 때에 상부에서 바라본 내부 구조도이며, 도11은 제2코일 인가 전류에 대한 좌우 회전 각도를 나타내는 그래프이다. Next, a method of turning the
먼저, 제2코일(12)에 전류를 인가하지 않으면 제2코일(12)이 극성을 띠지 않으므로, 이때에는 도8에서와 같이 스프링(18)의 양측 다리 부분이 제1기둥(19)과 제2기둥(20)에 걸려 있으므로, 도8과 같이 정면을 바라보고 있는 상태가 유지된다.First, since the
이제, 제2코일(12)에 전류를 인가하여 제2코일(12)에 S극이 형성되게 하면, 이 제2코일(12)에 의해 형성된 S극과 영구자석(15)의 N극 사이에는 흡입력이 형성되고, 이 제2코일(12)에 의해 형성된 S극과 영구자석(16)의 S극 사이에는 반발력이 형성되어, 결국 제2플레이트(14)는 스프링(18)의 반발 탄성을 극복하고 제3 회전축(13)을 중심으로 시계방향으로 회전하기 시작하여, 도11에서와 같이 스프링(18)의 반발력과 제2코일(12)의 인가전류에 의한 제2 플레이트(14)의 시계방향 회전력이 균형을 이루는 지점에서 회전을 멈추게 되어 도9와 같은 상태가 된다. 이때 시계 방향으로 회전하는 각도는 도11에서와 같이 제2코일(12)에 인가되는 전류의 크기에 비례하게 된다.Now, when the current is applied to the
동일한 방식으로, 제2코일(12)에 위에서와 반대 방향의 전류를 인가하여 제2코일(12)에 N극이 형성되게 하면, 이 제2코일(12)에 의해 형성된 N극과 영구자 석(15)의 N극 사이에는 반발력이 형성되고, 이 제2코일(12)에 의해 형성된 N극과 영구자석(16)의 S극 사이에는 흡입력이 형성되어, 결국 제2플레이트(14)는 스프링(18)의 반발 탄성을 극복하고 제3 회전축(13)을 중심으로 반시계방향으로 회전하기 시작하여, 도11에서와 같이 스프링(18)의 반발력과 제2코일(12)의 인가전류에 의한 제2 플레이트(14)의 반시계방향 회전력이 균형을 이루는 지점에서 회전을 멈추게 되어 도10과 같은 상태가 된다. 이때 반시계 방향으로 회전하는 각도는 도11에서와 같이 제2코일(12)에 인가되는 전류의 크기에 비례하게 된다.In the same manner, when the N pole is formed in the
이상과 같은 방식으로, 제2 코일(12)에 인가되는 전류의 크기 및 방향을 제어하면, 원하는 방향으로 원하는 각도만큼 머리(3)를 회전시킬 수 있게 된다.As described above, if the magnitude and direction of the current applied to the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 수정이 가능하다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, but various modifications and changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
예를들면, 이상의 실시예에서는 도1, 2와 같이 제1 플레이트(10) 상부에 제1 코일(11)과 제2 코일(12)이 설치되고, 제1 코일(11)의 상부에 제1 영구자석(23)이 존재하며, 제2 플레이트(14)의 하부에 제2 영구자석(15)과 제3 영구자석(16)이 설치되는 구조에 대해 설명하여, 목(2)에 고정된 제1플레이트(10)에 제1 코일(11)과 제2 코일(12)이 고정 설치되게 함으로써, 몸체(1)에 내장된 제어회로(미도시)로부터 제1 코일(11)과 제2 코일(12)에 전류를 공급하는 코일선들(미도시)이 고정되게 하여, 머리(3)의 상하/좌우 회전에 따라 코일선이 구부려졌다 펴졌다 하는 과정을 반복하여 코일선이 단절되게 되는 현상을 방지할 수 있는 경우에 대하여 설명하였다.For example, in the above embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
그러나, 이 몸체(1)로부터의 코일선이 단절되지 않게 하는 보호 가이드에 코일선을 내장시키는 등의 반복 굴절에 따른 코일선 단절에 대한 예방책이 존재한다면, 상호 대응하는 코일과 영구자석의 위치를 바꾸어서 설치해도 동일한 효과를 달성할 수 있다.However, if there is a preventive measure for coil wire disconnection due to repetitive refraction such as embedding the coil wire in the protection guide that prevents the coil wire from disconnecting from the
한편, 도1, 2에서 상기 제어회로를 몸체(1) 내부가 아니라 머리(3) 내부에 설치하는 경우에는, 제어회로는 제1 플레이트(10)에 고정 설치하여, 이 제1플레이트(10)에 고정 설치되는 제1 코일(11)과 제2 코일(12)과 제어회로에 의해, 머리(3)의 상하/좌우 회전에도 불구하고 코일선이 굴절이 없도록 하는 것이 바람직하다.1 and 2, when the control circuit is installed inside the
또한, 이상에서는 상부 입술 부재(21)만 상부로 회전하는 것으로 기재를 하였으나, 하부입술도 회전가능하게 하기 위하여 하부입술도 상부 입술 부재(21)와 동일한 구조로 설치하는 것도 가능하다.In addition, in the above description, only the
그리고, 이상에서는 제1 회전축(22)과 제2 회전축(26)이 별도로 설치되는 구조에 대해 설명하였으나, 도12와 같이 지지구조(24, 25)측의 제2 회전축(26)에 상부 입술 부재(21)를 부착시키는 구조도 가능하다.In the above description, the structure in which the
또한, 이상에서는 양방향 스프링(18)에 의해, 정상상태시(전원 미인가시)에 머리(3)가 정면을 향하게 하게 하고, 제2 코일(12)에 전류를 인가하여 제2 코일(12)과 제2, 3영구자석(15, 16)의 반발력/흡입력에 의한 좌우 방향 회전력과 양방향 스프링(18)의 반발 탄성이 균형을 이루는 지점에서 제2, 3영구자석(15, 16)의 좌우 방향 회전을 멈추게 하는 센터링 부재 역할을 수행하게 하였으나, 이러한 역활은 제1 기둥(19)측과 제2 기둥(20) 사이에 연결되는 통상의 스프링이나 고무줄로도 가능하고, 제1기둥(19)쪽에 설치되는 센터링 자석(제2, 3 영구자석(15, 16)과의 반발력, 흡입력이 균형이 되게 함)에 의해서도 가능하다.Further, in the above, the
도1은 본 발명의 작동완구의 외형에서 내부 구성을 보여주기 위해 얼굴 부분을 절개한 구성도(입술을 닫은 상태)Figure 1 is a block diagram of the face cut to show the internal configuration in the appearance of the operating toy of the present invention (lip closed state)
도2는 본 발명의 도1에서 도면 기호를 부가한 구성도(입술을 벌린 상태)Figure 2 is a configuration diagram with a drawing symbol in Figure 1 of the present invention (lip open state)
도3은 본 발명에 따라, 입술을 벌리고 머리를 후방으로 회전시킨 경우를 도시함Figure 3 shows a case with the lips wide open and the head rotated backwards, according to the present invention
도4는 본 발명의 작동완구에서 입술을 닫고 있는 상태를 보여주는 측면 단면도Figure 4 is a side cross-sectional view showing a state of closing the lips in the operating toy of the present invention
도5는 본 발명의 작동완구에서 입술을 벌린 상태를 보여주는 측면 단면도Figure 5 is a side cross-sectional view showing a lip open state in the operating toy of the present invention
도6은 본 발명의 작동완구에서 입술을 벌린 상태에서 머리를 상부로 회전시킨 상태에서의 내부 구성도Figure 6 is an internal configuration in a state in which the head is rotated upward in the open state in the operating toy of the present invention
도7은 본 발명의 작동완구에서 제1코일에 인가되는 전류에 따른 입술 및 머리의 상하 회전 각도를 나타내는 그래프Figure 7 is a graph showing the vertical rotation angle of the lips and head according to the current applied to the first coil in the operating toy of the present invention
도8은 본 발명의 작동완구에서 머리가 정면을 바라보고 있는 때의 내부 구성도 Figure 8 is an internal configuration when the head facing the front in the operating toy of the present invention
도9는 본 발명의 작동완구에서 머리를 우회전(시계방향 회전)시켰을 때의 내부 구성도Figure 9 is an internal configuration when the head is turned right (clockwise rotation) in the operating toy of the present invention
도10은 본 발명의 작동완구에서 머리를 좌회전(시계방향 회전)시켰을 때의 내부 구성도 Figure 10 is an internal configuration when the head is turned left (clockwise rotation) in the operating toy of the present invention
도11은 본 발명의 작동완구에서 제2코일에 인가되는 전류에 따른 머리의 좌 우 회전 각도를 나타내는 그래프Figure 11 is a graph showing the left and right rotation angle of the head according to the current applied to the second coil in the operating toy of the present invention
도12는 본 발명의 작동완구에서 상부 입술 부재(21)가 제2 회전축(26)에 설치되는 경우를 도시함Fig. 12 shows the case where the
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