KR101909019B1 - Rc카용 트랜스미션 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 RC카용 트랜스미션에 관한 것으로, 특히 하나의 구동 모터를 이용하여 전륜 및 후륜을 모두 구동시킬 수 있음은 물론, 하나의 서보 모터를 이용하여 기어 변속 및 후륜 잠금을 모두 구현할 수 있는 RC카용 트랜스미션에 관한 것이다.

Description

RC카용 트랜스미션{Transmission for RC car}
본 발명은 RC카용 트랜스미션에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 구동 모터를 이용하여 전륜 및 후륜을 모두 구동시킬 수 있음은 물론, 하나의 서보 모터를 이용하여 기어 변속 및 후륜 잠금을 모두 구현할 수 있는 RC카용 트랜스미션에 관한 것이다.
일반적으로 RC카(Remote Control car)라고 불리는 무선조종 완구용 자동차는 사용자가 무선주파수 컨트롤러를 이용하여 원격에서 주행을 제어할 수 있는 것으로 최근 레저용 등으로 다양한 연령층에서 인기가 높아지고 있다.
이러한 RC카는 등록실용신안 제20-0455047호와 같이 구동 모터를 이용하여 전륜과 후륜을 작동시킴에 있어서, 하나의 구동 모터로 전륜과 후륜 모두에 동력을 전달할 수 있도록 한다.
특히, RC카는 고급화를 위해 그 기능이 점차 실제 차량과 유사해지면서 RC카에도 트랜스미션(transmission)을 탑재하고 있으며, 탑재된 트랜스미션을 통해 기어 변속 및 후륜 잠금 기능을 제공하고 있다.
그러나, 종래에는 기어 변속을 제어하기 위한 제1 서보 모터 및 후륜 잠금 기능을 제어하기 위한 제2 서보 모터를 각각 구비해야 하므로, 이들 기능을 모두 제공하기 위해서는 2개의 서보 모터가 필요하다.
따라서, 2개의 서보 모터 및 그를 위한 각각의 전자부품이나 브라켓 등의 주변장치를 추가로 구비해야 하므로 가격이 상승이 발생하고, 고장이 발생할 확률 역시 월등히 높아진다. 또한, 설치 공간상 제약 역시 발생한다.
대한민국 등록실용신안 제20-0455047호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하나의 구동 모터를 이용하여 전륜 및 후륜을 모두 구동시킬 수 있음은 물론, 하나의 서보 모터를 이용하여 기어 변속 및 후륜 잠금을 모두 구현할 수 있는 RC카용 트랜스미션을 제공하고자 한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션은 구동 모터와; 상기 구동 모터에 의해 회전하는 구동축과; 상기 구동축에 의해 주행 중 2단 기어로 작동되는 2단 기어부와; 상기 구동축에 의해 주행 중 1단 기어로 작동되는 1단 기어부와; 상기 2단 기어부 또는 1단 기어부 중 선택된 기어부에 의해 회전하며, 상기 구동축에 평행하게 배치된 종동축과; 상기 종동축에 결합되어 상기 종동축과 함께 회전하는 아웃풋 기어와; 상기 아웃풋 기어에 의해 회전되며, RC카의 전륜(front wheel)에 동력을 전달하는 전륜측 기어부와; 상기 아웃풋 기어에 의해 회전되며, RC카의 후륜(rear wheel)에 동력을 전달하는 후륜측 기어부와; 상기 2단 기어부 또는 1단 기어부 중 어느 하나를 상기 아웃풋 기어가 결합된 종동축에 연결시켜 기어를 변환시키는 변속 모듈과; 상기 후륜측 기어부에서 동력이 전달되지 못하게 잠그거나 동력이 전달되도록 잠금을 해제하는 후륜 조절 모듈과; 서보 모터; 및 상기 서보 모터에 의해 작동되며, 상기 후륜 조절 모듈 또는 변속 모듈을 작동시키는 모드 절환 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 구동 모터의 모터축 회전을 감속시키는 감속 기어부를 더 포함하되, 상기 감속 기어부는 상기 구동 모터의 모터축에 연결된 인풋 기어; 및 상기 인풋 기어에 맞물린 감속 기어;를 포함하며, 상기 구동축은 상기 감속 기어의 회전 중심에 연결되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 2단 기어부는 상기 구동축에 결합되어 상기 구동축과 함께 회전하는 2단 구동 기어; 및 자유 회전되도록 상기 종동축의 일단부에 끼워지며, 상기 2단 구동 기어에 맞물린 2단 종동 기어;를 포함하고, 상기 1단 기어부는 상기 구동축에 결합되어 상기 구동축과 함께 회전하는 1단 구동 기어; 및 자유 회전되도록 상기 종동축의 일단부에 끼워지며, 상기 1단 구동 기어와 맞물린 1단 종동 기어;를 포함하되, 상기 1단 기어부는 상기 2단 기어부의 후방측으로 일정 거리 이격되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 종동축은 상기 2단 종동 기어가 끼워지는 2단 기어 결합부와; 상기 1단 종동 기어가 끼워지는 1단 기어 결합부; 및 상기 2단 기어 결합부와 1단 기어 결합부 사이에 구비되고, 단면이 다각형이며, 상기 변속 모듈이 맞물려 끼워진 상태에서 길이 방향 이동하는 변속 모듈 결합부;를 포함하며, 상기 아웃풋 기어는 상기 1단 종동 기어의 후방측으로 일정 거리 이격되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전륜측 기어부는 전륜에 동력을 전달하는 전륜 커플러가 구비되어 있는 전륜 출력축; 및 상기 전륜 출력축에 결합되어 상기 전륜 출력축과 함께 회전하며, 상기 아웃풋 기어에 맞물린 전륜측 기어;를 포함하고, 상기 후륜측 기어부는 후륜 출력축; 및 자유 회전 되도록 상기 후륜 출력축에 끼워지며, 상기 아웃풋 기어에 맞물린 후륜측 기어;를 포함하되, 상기 후륜 출력축은 상기 후륜에 동력을 전달하는 후륜 커플러와; 상기 후륜측 기어가 끼워지는 후륜 기어 결합부; 및 상기 후륜 커플러와 후륜 기어 결합부 사이에 구비되고, 단면이 다각형이며, 상기 후륜 조절 모듈이 맞물려 끼워진 상태에서 길이 방향 이동하는 후륜 모듈 결합부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 변속 모듈은 상기 자유 회전 가능하게 설치된 2단 종동 기어를 종동축에 연결시키는 2단 기어 모드 또는 혹은 상기 자유 회전 가능하게 설치된 1단 종동 기어를 종동축에 연결시키는 1단 기어 모드를 구현하고, 상기 후륜 조절 모듈은 상기 후륜 측에 동력을 전달하는 후륜 출력축이 회전하지 못하도록 잠그는 후륜 잠금 모드와 상기 자유 회전 가능하게 설치된 후륜측 기어를 상기 후륜 출력축에 연결시키는 잠금 해제 모드 중 어느 하나를 구현하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 변속 모듈은 변속용 회전 드럼과; 상기 변속용 회전 드럼의 회전 중심부에 형성되어 있으며, 단면이 다각형인 상기 종동축의 변속 모듈 결합부가 끼워지는 다각 형상의 축공과; 상기 변속용 회전 드럼의 일면에 돌출 형성되며, 상기 자유 회전하는 2단 종동 기어의 측면에 끼워지는 2단용 물림부와; 상기 변속용 회전 드럼의 타면에 돌출 형성되며, 상기 자유 회전하는 1단 종동 기어의 측면에 끼워지는 1단용 물림부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 후륜 조절 모듈은 후륜용 회전 드럼과; 상기 후륜용 회전 드럼의 회전 중심부에 형성되어 있으며, 단면이 다각형인 상기 후륜 출력축의 후륜 모듈 결합부가 끼워지는 다각 형상의 축공과; 상기 후륜용 회전 드럼의 일면에 돌출 형성되며, 상기 자유 회전하는 후륜측 기어의 측면에 끼워지는 후륜 주행용 물림부; 및 상기 후륜용 회전 드럼의 타면에 돌출 형성되며, 트랜스미션 하우징에 구비된 홈에 끼워지는 후륜 잠금용 물림부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 모드 절환 모듈은 상기 서보 모터에 의해 전방측으로 다단계에 걸쳐 이동하여, 각 단계별로 상기 후륜 조절 모듈을 상기 후륜 잠금 모드에서 잠금 해제 모드로 변환시키고, 상기 변속 모듈을 상기 1단 기어 모드에서 2단 기어 모드로 변환시키고, 상기 서보 모터에 의해 후방측으로 다단계에 걸쳐 이동하여, 각 단계별로 상기 변속 모듈을 상기 2단 기어 모드에서 1단 기어 모드로 변환시키고, 상기 후륜 조절 모듈을 상기 잠금 해제 모드에서 후륜 잠금 모드로 변환시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 모드 절환 모듈은 상기 변속용 회전 드럼을 회전 가능하게 잡아주는 제1 브라켓과; 상기 제1 브라켓의 단부에 고정되며, 상기 제1 브라켓으로부터 후방측으로 일정 길이 연장된 제1 가이드봉과; 상기 제1 브라켓에 탄성력을 가하여 상기 2단 종동 기어 측에서 1단 종동 기어 측으로 이동시키는 제1 탄성부재와; 상기 후륜용 회전 드럼을 회전 가능하게 잡아주는 제2 브라켓과; 상기 제2 브라켓의 단부에 고정되며, 상기 제2 브라켓으로부터 전방측으로 일정 길이 연장된 제2 가이드봉과; 상기 제2 브라켓에 탄성력을 가하여 상기 후륜 잠금 모드 측에서 잠금 해제 모드 측으로 이동시키는 제2 탄성부재와; 상기 제1 가이드봉을 전방측으로 밀어 상기 제1 브라켓에 연결된 변속용 회전 드럼을 상기 2단 기어 모드에 위치시키고, 상기 제2 가이드봉을 후방측으로 밀어 상기 제2 브라켓에 연결된 후륜용 회전 드럼을 상기 후륜 잠금 모드에 위치시키는 가압 블럭; 및 상기 서보 모터에 의해 작동되며 상기 가압 블럭을 전방측 또는 후방측으로 직선 운동시키는 링크 모듈;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 변속용 회전 드럼의 외주면에는 원주 방향을 따라 연속하여 제1 끼움 홈이 형성되어 있고, 상기 제1 브라켓은 상기 제1 끼움 홈에 끼워지는 원호 형상의 제1 끼움 돌기가 돌출되어 있고, 상기 후륜용 회전 드럼의 외주면에는 원주 방향을 따라 연속하여 제2 끼움 홈이 형성되어 있고, 상기 제2 브라켓은 상기 제2 끼움 홈에 끼워지는 원호 형상의 제2 끼움 돌기가 돌출되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 모드 절환 모듈은 가이드 플레이트를 더 포함하되, 상기 가이드 플레이트는 상기 제1 가이드봉의 전후방향 이동을 안내하는 제1 안착부와; 상기 제2 가이드봉의 전후방향 이동을 안내하는 제2 안착부; 및 상기 가압 블럭에 돌출 형성된 안내핀이 끼워지며, 전후방향으로 길게 형성된 가이드 슬롯;을 포함하는 것이 바람직하다.
이상과 같은 본 발명은 하나의 구동 모터를 이용하여 전륜 및 후륜을 모두 구동시킬 수 있음은 물론, 하나의 서보 모터를 이용하여 기어 변속 및 후륜 잠금을 모두 구현한다.
따라서, 서보 모터 및 그 주변부품을 각각 2개가 아닌 1개를 사용하므로 제조원가를 줄여 경제적이면서도, 구성품을 최소화하여 고장의 위험이 적고, 설치 공간을 줄일 수 있게 한다.
도 1은 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션이 적용된 RC카를 나타낸 도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션의 기어 결합 상태도이다.
도 4는 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션의 축을 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션의 후륜 조절 모듈 및 변속 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션의 하우징을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션의 모드 절환 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션의 제1 상태도(후륜 잠금)이다.
도 9는 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션의 제2 상태도(1단 기어)이다.
도 10은 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션의 제3 상태도(2단 기어)이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RC카용 트랜스미션에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 도 1과 같이, 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션(100)은 무선주파수에 의해 원격 조종이 가능한 RC카에 적용된다. RC카는 공지된 바와 같이 차체(B)에 전륜(FW), 후륜(RW) 및 현가장치(SUS) 등을 구비한다.
이때, 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션은 일 예로 유니버셜 조인트(UJ)를 통해 전륜 구동축(FX)에 연결되고, 마찬가지로 유니버셜 조인트(UJ)를 통해 후륜 구동축(RX)에 연결되어 전륜 구동부 및 후륜 구동부를 각각 구동시킨다.
특히, 본 발명은 하나의 구동 모터(도 2a의 'DM' 참조)를 이용하여 전륜(FW) 및 후륜(RW)을 모두 구동시킬 수 있음은 물론, 하나의 서보 모터(도 2a의 'SM' 참조)를 이용하여 기어 변속 및 후륜 잠금을 모두 구현한다.
따라서, 서보 모터(SM) 및 그 주변부품을 각각 2개가 아닌 1개를 사용하므로 제조원가를 줄여 경제적이면서도, 구성품을 최소화하여 고장의 위험이 적고, 설치 공간을 줄일 수 있게 한다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션(100)은 전륜(Front Wheel) 및 후륜(Real Wheel)의 구동을 위한 구동 모터(DM)가 1개이고, 기어 변속 및 후륜 잠금을 조절하는 서보 모터(SM) 역시 1개이다.
1개의 구동 모터(DM)로부터 전달된 동력은 트랜스미션 하우징(H)의 외부로 각각 돌출 설치된 전륜 커플러(141a) 및 후륜 커플러(151a)를 동시에 회전시킨다. 따라서 상술한 전륜 구동부 및 후륜 구동부 모두에 동력을 전달한다.
이를 위해 전륜 커플러(141a)는 유니버셜 조인트(UJ)를 통해 도 1을 참조하여 설명한 바와 같은 전륜 구동축(FX)과 연결된다. 유사하게 후륜 커플러(151a)는 유니버셜 조인트(UJ)를 통해 후륜 구동축(RX)에 연결된다.
1개의 서보 모터(SM)는 모드 절환 모듈(180)을 작동시켜 기어 변속 및 후륜 잠금을 각각 제어한다. 즉, 종래에는 기어 변속을 위한 제1 서보 모터와 후륜 잠금을 위한 제2 서보 모터를 포함한 2개의 서보 모터(미도시)가 필요했음에 비해, 본 발명은 1개의 서보 모터(SM)로 기어 변속 및 후륜 잠금을 모두 제어한다.
한편, 위와 같은 본 발명은 실외에서 주행하기 적합하도록 트랜스미션 하우징(H) 내에 설치되는 것이 바람직하다. 트랜스미션 하우징은 일 실시예로써 제1 하우징부(H1) 내지 제7 하우징부(H7)로 구분될 수 있다.
후술하는 바와 같이 제1 하우징부(H1)에는 감속 기어부(IG, RG)가 배치되고, 제2 하우징부(H2)에는 구동축(DX) 및 구동 기어(111, 121)가 배치되고, 제3 하우징부(H3)에는 종동 기어(112, 122)가 배치되며, 제4 하우징부(H4)에는 상기 종동 기어(112, 122)에 연결된 종동축(PX)이 배치된다.
또한, 제5 하우징부(H5)에는 아웃풋 기어(130)가 배치되고, 제6 하우징부(H6)에는 전륜을 구동시키기 위한 전륜측 기어부(140)가 배치되며, 제7 하우징부(H7)에는 후륜을 구동시키기 위한 후륜측 기어부(150)가 배치된다. 이때, 아웃풋 기어(130)는 전륜측 기어부(140)와 후륜측 기어부(150)에 동시에 맞물려 이들 모두를 작동시킨다.
또한, 상기한 제3 하우징부(H3) 내에 배치된 변속 모듈(160)은 모드 절환 모듈(180)의 제어에 따라 기어 변속을 하고, 제7 하우징부(H7) 내에 배치된 후륜 조절 모듈(170)은 모드 절환 모듈(180)의 제어에 따라 후륜 잠금을 한다. 후륜 잠금은 후륜이 회전하지 못하도록 브레이크 기능을 수행하는 것으로 이를 해제 하는 잠금 해제 역시 가능하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션(100)은 구동 모터(DM), 구동축(DX), 2단 기어부(110), 1단 기어부(120), 종동축(PX), 아웃풋 기어(130), 전륜측 기어부(140), 후륜측 기어부(150), 변속 모듈(160), 후륜 조절 모듈(170), 서보 모터(SM) 및 모드 절환 모듈(180)을 포함한다.
이때, 상기한 구동 모터(DM)는 RC카의 주행시 필요한 동력을 제공하는 것으로, 통상 RC카에 탑재된 전지(power cell)에 의해 모터축이 회전되며, 모터축에는 인풋 기어(IG)가 물려 있다.
구동 모터(DM)의 모터축 회전을 감속시키는 감속 기어부(IG, RG)를 더 포함하는 경우, 감속 기어부(IG, RG)는 상술한 인풋 기어(IG) 이외에 감속 기어(RG)를 더 포함하며, 설정된 감속비(기어비)를 갖도록 설계된 인풋 기어(IG)와 감속 기어(RG)는 서로 맞물려 있다.
구동축(DX)은 구동 모터(DM)에 의해 회전하는 것으로, 이상과 같이 감속 기어부(IG, RG)에 의해 설정된 감속비로 감속됨에 따라 토크가 향상된 감속 기어(RG)의 회전 중심에 연결된다.
다음, 2단 기어부(110)는 구동축(DX)에 의해 주행 중 2단 기어로 작동되는 것으로, 구동축(DX)에 결합된 2단 구동 기어(111) 및 종동축(PX)의 일단부에 끼워지며 상기 2단 구동 기어(111)에 맞물린 2단 종동 기어(112)를 포함한다.
이러한 2단 기어부(110)는 후술할 1단 기어부(120)에 비해 상대적으로 구동 모터(DM)의 회전수와 비슷한 회전수를 갖도록 기어비를 작게 구성하여, 그에 따라 토크를 낮추고 속도를 높이는 역할을 한다.
특히, 2단 구동 기어(111)는 일 예로 핀 물림 등의 방식으로 구동축(DX)에 결합되어 구동축(DX)과 함께 회전함에 반해, 종동축(PX)에 배치된 2단 종동 기어(112)는 자유 회전되도록 종동축(PX)의 일단부에 끼워진다.
자유 회전은 2단 종동 기어(112)가 종동축(PX) 상에서 회전은 하지만 2단 종동 기어(112)에 의해 종동축(PX)은 회전되지 않는 공회전 상태를 의미하는 것으로, 후술하는 바와 같이 기어를 2단으로 변속시에만 변속 모듈(160)을 통해 2단 종동 기어(112)가 종동축(PX)에 결합되어 종동축(PX)을 회전시킨다.
다음, 1단 기어부(120)는 구동축(DX)에 의해 주행 중 1단 기어로 작동되는 것으로, 구동축(DX)에 결합된 1단 구동 기어(121) 및 종동축(PX)의 일단부에 끼워지며 상기 1단 구동 기어(121)에 맞물린 1단 종동 기어(122)를 포함한다.
이러한 1단 기어부(120)는 상술한 2단 기어부(110)에 비해 상대적으로 큰 토크를 갖도록 기어비를 크게 구성하어, 공지된 바와 같이 토크를 높이고 속도를 낮추는 역할을 한다.
특히, 1단 구동 기어(121)는 일 예로 핀 물림 등의 방식으로 구동축(DX)에 결합되어 구동축(DX)과 함께 회전함에 반해, 종동축(PX)에 배치된 1단 종동 기어(122)는 자유 회전되도록 종동축(PX)의 일단부에 끼워진다.
따라서, 2단 기어부(110)와 마찬가지로 기어를 1단으로 변속시에만 변속 모듈(160)을 통해 1단 종동 기어(122)가 종동축(PX)에 결합되어 종동축(PX)을 회전시키도록 한다.
다만, 1단 기어부(120)와 2단 기어부(110)가 구동 모터(DM)(혹은 감속 기어부)로부터 가깝게 배치된 순서에 큰 제한은 없다. 그러나 1단 기어부(120)가 2단 기어부(110)의 후방측으로 일정 거리 이격되어 있는 것이 바람직하다.
이를 통해 일 예로 RC카의 정지 중에는 2단 기어->1단 기어->후륜 잠금의 순서로 작동을 가능하게 하거나, 그와 반대로 RC카의 출발 시에는 후륜 해제->1단 기어->2단 기어의 순서로 작동을 가능하게 한다.
다음, 종동축(PX)은 2단 기어부(110) 또는 1단 기어부(120) 중 선택된 기어부에 의해 회전하며, 2단 구동 기어(111)와 2단 종동 기어(112)의 맞물림이나 1단 구동 기어(121)와 1단 종동 기어(122)의 맞물림을 위해 구동축(DX)에 평행하게 배치된다.
도 4의 (a) 같이, 종동축(PX)은 일단부에 2단 기어 결합부(P1)와, 1단 기어 결합부(P2) 및 변속 모듈 결합부(P3)를 포함한다. 물론, 타단부에는 후술할 아웃풋 기어(130)가 결합되는 출력측 결합부(P4)를 구비한다.
이때, 종동축(PX) 중 2단 기어 결합부(P1)는 2단 종동 기어(112)가 자유 회전 가능하게 끼워지도록 단면이 원형인 형상을 가진다. 그에 따라 2단 종동 기어(112)의 축공 역시 원형으로 이루어진다.
따라서, 2단 종동 기어(112)가 종동축(PX)에 끼워진 상태에서 회전을 하더라도 자유 회전(공회전)을 한다. 다만, 주행 중 마찰 저항력에 의한 소음 및 전력 낭비를 방지하기 위해서는 2단 기어 결합부(P1)에 베어링(B1)을 설치하고 베어링(B1)에 2단 종동 기어(112)를 조립하는 것이 바람직하다.
1단 기어 결합부(P2) 역시 1단 종동 기어(122)가 자유 회전 가능하게 끼워지도록 단면이 원형인 형상을 가지며, 바람직하게는 1단 기어 결합부(P2)에도 베어링(B2)을 설치하여 베어링(B2)에 1단 종동 기어(122)를 조립한다.
변속 모듈 결합부(P3)는 2단 기어 결합부(P1)와 1단 기어 결합부(P2) 사이에 구비된다. 이러한 변속 모듈 결합부(P3)는 종동축(PX)의 단면이 다각형으로 가공되어 있으며, 변속 모듈(160)이 맞물려 끼워진 상태에서 길이 방향 이동이 가능하도록 일정 길이를 갖는다. 변속 모듈(160)의 길이 방향 이동은 기어 변속시 2단 기어부(110) 또는 1단 기어부(120)와의 결합을 위한 것이다.
따라서, 종동축(PX)은 변속 모듈(160)과 결합되고, 변속 모듈(160)은 사용자의 선택에 의해 2단 기어부(110)의 2단 종동 기어(112) 또는 1단 기어부(120)의 1단 종동 기어(122) 중 어느 하나에 결합됨에 따라 2단 기어 또는 1단 기어로 종동축(PX)을 회전시킨다.
다시 도 3으로 돌아가, 아웃풋 기어(130)는 종동축(PX)에 결합되어 종동축(PX)과 함께 회전하는 것으로, 아웃풋 기어(130)는 1단 종동 기어(122)의 후방측으로 일정 거리 이격되어 있다. 이로써 종동축(PX) 상에서 2단 기어부(110), 1단 기어부(120) 및 아웃풋 기어(130)가 순차로 배치된다.
이러한 아웃풋 기어(130)에는 전륜측 기어부(140) 및 후륜측 기어부(150)가 동시에 물려 있어서, 종동축(PX)에 의해 아웃풋 기어(130)가 회전하면 전륜측 기어(142) 및 후륜측 기어(152) 역시 모두 동시에 회전한다. 따라서, 본 발명은 1개의 구동 모터(DM)로 전륜 및 후륜을 동시에 구동시킬 수 있게 한다.
다음, 전륜측 기어부(140)는 상술한 아웃풋 기어(130)에 의해 회전되며, RC카의 전륜에 동력을 전달한다. 즉, 전륜측 기어부(140)에 포함된 전륜 커플러(141a)를 도 1에서 설명한 바와 같이 유니버셜 조인트(UJ)를 통해 전륜 구동축(FX)에 연결하여 전륜 구동부로 동력을 전달한다.
이를 위해 전륜측 기어부(140)는 전륜 출력축(141) 및 전륜측 기어(142)를 포함한다. 이때 전륜 출력축(141)은 베어링(B)을 통해 하우징(H)에 회전 가능하게 설치된다. 구체적으로, 전륜 출력축(141)은 도 2a 및 도 2b에서 설명한 제6 하우징부(H6)에 설치된다.
또한, 전륜 출력축(141)에는 상술한 전륜 커플러(141a)가 일체로 구비되어 있어서 전륜 출력축(141)과 전륜 커플러(141a)는 함께 회전을 한다. 이러한 전륜 커플러(141a)는 제6 하우징부(H6)를 통해 전륜측으로 노출되어 있으며, 일 예로 연결 핀이 삽입되는 삽입 공 등이 형성되어 있다.
전륜측 기어(142)는 전륜 출력축(141)에 결합되어 전륜 출력축(141)과 함께 회전하고, 동시에 아웃풋 기어(130)에 맞물리도록 조립된다. 따라서, 종동축(PX)에 의해 아웃풋 기어(130)가 회전하면 전륜측 기어(142)가 회전하고, 전륜측 기어(142)에 의해 전륜 출력축(141)가 회전하며, 전륜 출력축(141)과 함께 전륜 커플러(141a)가 회전하여 전륜을 구동시킨다.
다음, 후륜측 기어부(150) 역시 상술한 아웃풋 기어(130)에 의해 회전되며, RC카의 후륜에 동력을 전달한다. 즉, 후륜측 기어부(150)에 포함된 후륜 커플러(151a)를 도 1에서 설명한 바와 같이 유니버셜 조인트(UJ)를 통해 후륜 구동축(RX)에 연결하여 후륜 구동부로 동력을 전달한다.
이를 위해 후륜측 기어부(150)는 후륜 출력축(151) 및 후륜측 기어(152)를 포함한다. 이때 후륜 출력축(151)은 베어링을 통해 하우징(H)에 회전 가능하게 설치된다. 구체적으로, 후륜 출력축(151)은 도 2a 및 도 2b에서 설명한 제7 하우징부(H7)에 설치된다.
또한, 도 4의 (b)를 통해 좀더 명확히 알 수 있는 바와 같이, 후륜 출력축(151)은 후륜 커플러(151a)와, 후륜 기어 결합부(151b) 및 후륜 모듈 결합부(151c)를 포함한다.
상기 여기서 후륜 커플러(151a)는 제7 하우징부(H7)의 외부에서 후륜측 방향으로 돌출되도록 설치된다. 따라서, 후륜 구동축(도 1의 RX)에 연결되어 후륜 구동부로 동력을 전달한다.
후륜 기어 결합부(151b)에는 후륜측 기어(152)가 자유 회전될 수 있도록 끼워진다. 바람직하게 후륜측 기어(152)는 후륜 기어 결합부(151b)에 조립된 베어링에 조립되어 후륜측 기어(152)의 회전시 마찰 저항을 저감시킨다.
후륜 모듈 결합부(151c)는 후륜 커플러(151a)와 후륜 기어 결합부(151b) 사이에 구비된다. 또한, 단면이 다각형으로 이루어져 있으며, 후륜 조절 모듈(170)이 맞물려 끼워진 상태에서 길이 방향 이동을 할 수 있도록 일정 길이를 갖는다. 따라서, 후륜 조절 모듈(170)은 후륜 출력축(151)과 함께 회전 가능한 상태가 된다.
다시 도 3으로 돌아가, 후륜측 기어(152)는 자유 회전이 가능하도록 후륜 출력축(151)의 후륜 기어 결합부(151b)에 끼워진 상태에서 아웃풋 기어(130)에 맞물려 있어서 아웃풋 기어(130)에 의해 후륜측 기어(152)에서 자유 회전한다.
이 상태에서 후술할 후륜 조절 모듈(170)이 후륜 모듈 결합부(151c)를 따라 전방측으로 이동하면 후륜 조절 모듈(170)과 후륜측 기어(152)가 결합되고, 후륜 조절 모듈(170)을 통해 후륜 출력축(151)과 후륜측 기어(152)의 결합이 이루어짐에 따라 동력을 전달할 수 있게 된다.
반면, 후륜 조절 모듈(170)이 후륜 모듈 결합부(151c)를 따라 후방측 즉, 후륜측으로 이동하면 후륜 조절 모듈(170)이 후륜측 기어(152)로부터 탈착됨에 따라 후륜측 기어(152)는 다시 자유 회전하는 상태가 된다. 더 나아가 후륜 조절 모듈(170)이 하우징(H)에 결합되어 고정시 후륜 출력축(151)이 잠금 상태가 된다.
다음, 변속 모듈(160)은 2단 기어부(110) 또는 1단 기어부(120) 중 어느 하나를 아웃풋 기어(130)가 결합된 종동축(PX)에 연결시켜 기어를 변환시키는 것으로, 모드 절환 모듈(180)에 의해 전방 또는 후방으로 이동되어 기어 변속을 가능하게 한다.
구체적으로, 변속 모듈(160)은 자유 회전 가능하게 설치된 2단 종동 기어(112)를 종동축(PX)에 연결시키는 '2단 기어 모드' 또는 혹은 자유 회전 가능하게 설치된 1단 종동 기어(122)를 종동축(PX)에 연결시키는 '1단 기어 모드'를 구현한다.
도 5의 (a)와 같이, 변속 모듈(160)은 몸체를 구성하는 변속용 회전 드럼(161)과, 다각 형상의 축공(162)과, 2단 기어로 변속시키기 위한 2단용 물림부(163) 및 1단 기어로 변속시키기 위한 1단용 물림부(164)를 포함한다.
이때, 변속용 회전 드럼(161)은 일 예로 원통 형상으로 이루어져 있으며, 그 외주면에는 모드 절환 모듈(180)이 당해 변속용 회전 드럼(161)을 회전 가능하게 지지하면서 변속용 회전 드럼(161)을 전후 방향으로 이동시키는 연결수단(165)이 구비된다.
아래에서 다시 설명하겠지만, 연결수단(165)으로는 변속용 회전 드럼(161)의 외주면에는 원주 방향을 따라 연속하여 형성된 제1 끼움 홈(165)이 사용된다. 따라서, 모드 절환 모듈(180)의 제1 브라켓(181)은 상기 제1 끼움 홈(165)에 끼워지는 원호 형상의 제1 끼움 돌기(181a)를 구비한다.
한편, 축공(162)은 변속용 회전 드럼(161)의 회전 중심부에 형성되어 있으며, 단면이 다각형인 종동축(PX)의 변속 모듈 결합부(P3)가 끼워지도록 축공(162) 역시 다각 형상으로 이루어져 있다. 따라서, 변속용 회전 드럼(161)이 종동축(PX)에 맞물려 함께 회전된다.
2단용 물림부(163)는 변속용 회전 드럼(161)의 일면에 돌출 형성되며, 종동축(PX)에 자유회전 가능하게 끼워진 2단 종동 기어(112)의 측면에 끼워진다. 따라서, 2단 기어로 변속시 변속용 회전 드럼(161)이 2단 종동 기어(112)에 결합되면 2단 종동 기어(112)가 변속용 회전 드럼(161)을 통해 종동축(PX)에 결합되어 동력을 전달하게 된다.
이를 위해, 일 실시예로써 도시된 바와 같이 2단용 물림부(163)는 변속용 회전 드럼(161) 중 전방측(2단 기어부)을 바라보는 일측면에 3개의 돌기가 원주 방향을 따라 일정 간격마다 형성되고, 그에 대응하여 2단 종동 기어(112)에는 전후면을 관통하도록 끼움공(S)(끼움홈도 가능)이 형성되어 있다.
1단용 물림부(164)는 변속용 회전 드럼(161)의 타면에 돌출 형성되며, 종동축(PX)에 자유 회전 가능하게 끼워진 1단 종동 기어(122)의 측면에 끼워진다. 따라서, 1단 기어로 변속용 회전 드럼(161)이 1단 종동 기어(122)에 결합되면 1단 종동 기어(122)가 변속용 회전 드럼(161)을 통해 종동축(PX)에 결합되어 동력을 전달하게 된다.
이를 위해, 1단용 물림부(164) 역시 변속용 회전 드럼(161) 중 후방측(1단 기어부)을 바라보는 타측면에 3개의 돌기가 원주 방향을 따라 일정 간격마다 형성되고, 그에 대응하여 1단 종동 기어(122)에는 전후면을 관통하도록 끼움공(S)(끼움홈도 가능)이 형성되어 있다.
다음, 후륜 조절 모듈(170)은 후륜측 기어부(150)에서 동력이 전달되지 못하게 잠그거나 동력이 전달되도록 잠금을 해제하는 것으로, 모드 절환 모듈(180)에 의해 전방 또는 후방으로 이동되어 후륜의 모드를 조절한다.
구체적으로, 후륜 조절 모듈(170)은 주행 중에는 후륜 출력축(151)에 자유 회전 가능하게 끼워진 후륜측 기어(152)에 끼워진다. 따라서, 후륜 조절 모듈(170)을 통해 후륜측 기어(152)가 후륜 출력축(151)에 결합됨에 따라 후륜측 기어(152)가 회전되면 후륜 출력축(151) 역시 회전되게 한다.
반면, 정차 등을 위해 정지시에는 후륜 조절 모듈(170)이 후륜측 기어(152)로부터 이탈된다. 따라서, 후륜측 기어(152)는 다시 자유 회전 상태가 되므로, 후륜측 기어(152)가 회전되어도 후륜 출력축(151)은 회전하지 않게 되고, 더 나아가 후륜 조절 모듈(170)이 하우징(H)에 고정되어 회전을 멈추면 후륜 출력축(151) 역시 회전을 하지 않고 잠금 상태가 된다.
위와 같이 후륜 조절 모듈(170)은 후륜에 동력을 전달하는 후륜 출력축(151)이 회전하지 못하도록 잠그는 '후륜 잠금 모드'와 자유 회전 가능하게 설치된 후륜측 기어(152)를 후륜 출력축(151)에 연결시키는 '잠금 해제 모드' 중 어느 하나를 구현한다.
이를 위해, 도 5의 (b)와 같이, 후륜 조절 모듈(170)은 후륜용 회전 드럼(171)과, 다각 형상의 축공(172)과, 후륜 주행(즉, 잠금 해제)를 위한 후륜 주행용 물림부(173) 및 후륜 잠금을 위한 후륜 잠금용 물림부(174)를 포함한다.
여기서, 상기 후륜용 회전 드럼(171)은 일 예로 도시한 바와 같이 원통 형상으로 이루어져 있다. 또한, 그 외주면에는 모드 절환 모듈(180)이 당해 후륜용 회전 드럼(171)을 회전 가능하게 지지하면서 변속용 회전 드럼(161)을 전후 방향으로 이동시키는 연결수단(175)이 구비된다. 연결수단(175)은 원주 방향을 따라 연속하여 형성된 제2 끼움 홈(175)이 사용된다.
한편, 축공(172)은 후륜용 회전 드럼(171)의 회전 중심부에 형성되어 있으며, 단면이 다각형인 후륜 출력축(151)의 후륜 모듈 결합부(151c)가 끼워지도록 역시 다각 형상으로 이루어져 있다. 따라서, 후륜 출력축(151)은 후륜용 회전 드럼(171)과 맞물려 함께 회전한다.
후륜 주행용 물림부(173)는 후륜용 회전 드럼(171)의 일면에 돌출 형성되어 자유 회전하는 후륜측 기어(152)의 측면에 끼워지는 것으로, 주행시 후륜측 기어(152)에 맞물려 결합됨에 따라 후륜측 기어(152)의 동력을 후륜 출력축(151)에 전달한다.
이를 위해, 일 실시예로써 도시된 바와 같이 후륜 주행용 물림부(173)는 후륜용 회전 드럼(171)의 중 전방측을 바라보는 일측면에 3개의 돌기가 원주 방향을 따라 일정 간격마다 형성되어 있다. 그에 대응하여 후륜측 기어(152)에는 전후면을 관통하도록 끼움공(S)(끼움홈도 가능)이 형성되어 있다.
후륜 잠금용 물림부(174)는 후륜용 회전 드럼(171)의 타면에 돌출 형성되어 있다. 따라서, 후륜용 회전 드럼(171)이 후방측으로 이동하면 후륜측 기어(152)로부터 이탈됨에 따라 후륜 출력축(151)에서 자유 회전하는 후륜측 기어(152)는 후륜 출력축(151)을 더 이상 회전시키기 못하게 된다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 후륜 잠금용 물림부(174)는 후방측으로 이동시 트랜스미션 하우징(H)에 구비된 홈에 끼워진다. 구체적으로, 트랜스미션 하우징 중 제7 하우징부(H7)의 내측면에는 잠금장치(Lock)가 고정되어 있고, 잠금장치(Lock)에는 후륜 잠금용 물림부(174)에 대응하는 형상의 홈이 형성되어 있다.
따라서, 모드 절환 모듈(180)에 의해 후륜용 회전 드럼(171)이 후방측으로 이동되면 후륜 잠금용 물림부(174)가 제7 하우징부(H7)의 내벽에 고정된 잠금장치(Lock)에 물려 고정되고, 후륜용 회전 드럼(171)에 맞물린 후륜 출력축(151) 역시 잠금 동작(브레이크)이 이루어져 후륜의 회전을 멈추게 한다.
다음, 서보 모터(SM)는 후륜 조절 모듈(170) 또는 변속 모듈(160)을 제어하는 모드 절환 모듈(180)을 작동시키기 위한 것으로, 본 발명은 1개의 서보 모터(SM)를 이용하여 기어 변속은 물론 후륜 잠금 역시 조절할 수 있게 한다.
다음, 모드 절환 모듈(180)은 상술한 바와 같이 1개의 서보 모터(SM)에 의해 작동되며, 기어 변속을 위한 변속 모듈(160) 또는 후륜 잠금 조절을 위한 후륜 조절 모듈(170)을 작동시키는 역할을 한다.
구체적으로, 모드 절환 모듈(180)은 서보 모터(SM)에 의해 전방측으로 다단계에 걸쳐 이동하여, 각 단계별로 후륜 조절 모듈(170)을 후륜 잠금 모드에서 잠금 해제 모드로 변환시키고, 아울러 변속 모듈(160)은 1단 기어 모드에서 2단 기어 모드로 변환시킨다.
또한, 그와 반대로 서보 모터(SM)에 의해 후방측으로 다단계에 걸쳐 이동하여, 각 단계별로 변속 모듈(160)을 상기 2단 기어 모드에서 1단 기어 모드로 변환시키고, 아울러 후륜 조절 모듈(170)을 잠금 해제 모드에서 후륜 잠금 모드로 변환시킨다.
도 7과 같이, 모드 절환 모듈(180)은 일 예로 제1 브라켓(181), 제1 가이드봉(182), 제1 탄성부재(183), 제2 브라켓(184), 제2 가이드봉(185), 제2 탄성부재(186), 가압 블럭(187) 및 링크 모듈(188)을 포함한다. 나아가, 바람직한 실시예로써 가이드 플레이트(189)를 더 포함한다.
이때, 제1 브라켓(181)은 변속용 회전 드럼(161)을 회전 가능하게 잡아주는 것으로, 변속용 회전 드럼(161)을 지지한 상태에서 전방측 또는 후방측으로 이동시키는 연결암 역할을 한다.
이를 위해 일 예로 변속용 회전 드럼(161)의 외주면에는 원주 방향을 따라 연속하여 제1 끼움 홈(165)이 형성되어 있고, 제1 브라켓(181)은 제1 끼움 홈(165)에 끼워지는 원호 형상의 제1 끼움 돌기(181a)가 돌출되어 있다.
제1 가이드봉(182)은 제1 브라켓(181)의 단부에 고정되며, 제1 브라켓(181)으로부터 후방측으로 일정 길이 연장되어 있다. 이러한 제1 가이드봉(182)의 길이는 제어 목표인 변속 모듈(160) 및 제어 수단인 가압 블럭(187)의 이동 거리를 고려하여 결정된다.
제1 탄성부재(183)는 제1 브라켓(181)에 탄성력을 가하여 2단 종동 기어(112) 측에서 1단 종동 기어(122) 측으로 이동시키는 것으로, 서보 모터(SM)에 의해 작동되는 가압 블럭(187)이 제1 가이드봉(182)을 전방측으로 가압하지 않는 경우 후방측으로 탄성력을 가하여 변속 모듈(160)이 1단 기어부(120)를 선택하게 한다.
이러한 제1 탄성부재(183)의 설치를 위해 일 예로 도시한 바와 같이 제1 가이드봉(182)이 제1 브라켓(181)을 기준으로 전방측으로 더 돌출되도록 설계하여, 제1 가이드봉(182)이 전방측 단부에 스프링을 끼워 조립하는 구성이 사용될 수 있다.
한편, 제2 브라켓(184)은 후륜용 회전 드럼(171)을 회전 가능하게 잡아주는 것으로, 후륜용 회전 드럼(171)을 지지한 상태에서 전방측 또는 후방측으로 이동시키는 연결암 역할을 한다.
이를 위해, 일 예로 후륜용 회전 드럼(171)의 외주면에는 원주 방향을 따라 연속하여 제2 끼움 홈(175)이 형성되어 있고, 제2 브라켓(184)에는 제2 끼움 홈(175)에 끼워지는 원호 형상의 제2 끼움 돌기(184a)가 돌출되어 있는 것이 바람직하다.
제2 가이드봉(185)은 제2 브라켓(184)의 단부에 고정되며, 제2 브라켓(184)으로부터 전방측으로 일정 길이 연장되어 있다. 이러한 제2 가이드봉(185)의 길이는 제어 목표인 후륜 조절 모듈(170) 및 제어 수단인 가압 블럭(187)의 이동 거리를 고려하여 결정된다.
제2 탄성부재(186)는 제2 브라켓(184)에 탄성력을 가하여 후륜 잠금 모드 측에서 잠금 해제 모드 측으로 이동시키는 것으로, 서보 모터(SM)에 의해 작동되는 가압 블럭(187)이 제2 가이드봉(185)을 후방측으로 가압하지 않는 경우 전방측으로 탄성력을 가하여 후륜 조절 모듈(170)이 잠금 해제 모드(즉, 주행 모드)를 선택하게 한다.
가압 블럭(187)은 제1 가이드봉(182)을 전방측으로 밀어 제1 브라켓(181)에 연결된 변속용 회전 드럼(161)을 2단 기어 모드에 위치시키고, 제2 가이드봉(185)을 후방측으로 밀어 제2 브라켓(184)에 연결된 후륜용 회전 드럼(171)을 후륜 잠금 모드에 위치시킨다.
이를 위해 가압 블럭(187)의 상단부는 링크 모듈(188)에 회전 가능하게 연결되어 있고, 전방측 및 후방측을 바라보는 방향에는 각각 제1 가이드봉(182) 및 제2 가이드봉(185)의 단부가 안착될 수 있는 안착홈이 형성되어 있다.
링크 모듈(188)은 이상과 같은 가압 블럭(187)을 작동시키기 위한 것으로, 서보 모터(SM)에 의해 작동되며 다수의 회전 조인트로 구성되어 있어서 가압 블럭(187)을 전방측 또는 후방측으로 직선 운동시킬 수 있게 한다.
가이드 플레이트(189)는 트랜스미션 하우징에 고정되는 것으로, 제1 가이드봉(182)의 전후방향 이동을 안내하는 제1 안착부(189a)와, 제2 가이드봉(185)의 전후방향 이동을 안내하는 제2 안착부(189b) 및 가압 블럭(187)에 돌출 형성된 안내핀이 끼워지며, 전후방향으로 길게 형성된 가이드 슬롯(189c)을 포함한다. 따라서, 모드 절환 모듈(180)의 안정적인 작동을 가능하게 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RC카용 트랜스미션의 동작 상태를 단계별로 설명한다.
도 8은 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션의 후륜 잠금 상태를 도시한 것이고, 도 9는 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션의 1단 기어 변속 상태를 도시한 것이며, 도 10은 본 발명에 따른 RC카용 트랜스미션의 2단 기어 변속 상태를 도시한 것이다.
먼저, 도 9와 같이 후륜 잠금 모드에서는 서보 모터(SM)의 모터축이 반시계 방향(도면 기준)으로 회전됨에 따라 링크 모듈(188)이 후방측으로 이동하고, 그에 따라 가압 블럭(187) 역시 후방측으로 이동한다.
또한, 가압 블럭(187)이 후방측으로 이동하여 제2 가이드봉(185)을 밀면, 제2 브라켓(184)이 후륜 조절 모듈(170)을 후방측으로 밀게 되므로 후륜 조절 모듈(170)은 후륜측 기어(152)로부터 이탈된다.
따라서, 후륜측 기어(152)는 자유 회전 상태가 되어 후륜 출력축(151)을 회전시킬 수 없게 된다. 더 나아가 후륜 조절 모듈(170)이 트랜스미션 하우징(H)의 잠금장치(Lock)에 끼워져 고정됨에 따라 후륜 출력축(151) 역시 고정되게 한다.
이때, 후륜 조절 모듈(170) 측에 구비된 제2 탄성부재(186)는 서보 모터(SM)로부터 가해지는 힘에 의해 탄성 압축되고, 그에 반해 변속 모듈(160) 측에 구비된 제1 탄성부재(183)는 제1 가이드봉(182)에 힘을 받고 있지 않기 때문에 탄성 신장되면서 그 탄성력에 의해 변속 모듈(160)을 1단 기어로 이동시킨다.
다음, 도 9와 같이 1단 기어 상태에서는 서보 모터(SM)의 모터축이 제한된 각도 만큼 시계 방향(도면 기준)으로 회전됨에 따라 링크 모듈(188)이 전방측으로 이동하고, 그에 따라 가압 블럭(187) 역시 설정된 길이 만큼 전방측으로 이동한다.
이때, 가압 블럭(187)은 그 양측에 위치한 제1 가이드봉(182) 또는 제2 가이드봉(185) 중 어느 것도 가압하지 않는 상태가 되므로, 제1 탄성부재(183) 및 제2 탄성부재(186) 모두 탄성 신장된다.
따라서, 후륜 조절 모듈(170)은 전방측으로 이동되면서 후륜 잠금 동작이 해제되고 후륜 조절 모듈(170)은 후륜측 기어(152)에 물리게 된다. 아울러, 변속 모듈(160)은 1단 기어부(120)에 물려 1단 기어로 변속된다.
1단 변속시 종동축(PX)에 맞물려 종동축(PX)과 함께 회전하는 변속 모듈(160)이 종동축(PX)에서 자유 회전하는 1단 종동 기어(122)와 결합하므로, 1단 종동 기어(122)의 회전 동력은 종동축(PX)에 전달되고, 그에 따라 1단 기어로 아웃풋 기어(130)를 회전시킨다. 즉, 전륜과 후륜을 1단 기어로 구동시킨다.
다음, 도 10과 같이 2단 기어 상태에서는 서보 모터(SM)의 모터축이 도 9의 1단 기어 모드에 비해 제한된 각도 만큼 더 시계 방향(도면 기준)으로 회전됨에 따라 링크 모듈(188)이 전방측으로 이동하고, 그에 따라 가압 블럭(187) 역시 설정된 길이 만큼 전방측으로 더 이동한다.
이때, 가압 블럭(187)은 제1 가이드봉(182)을 가압하는 반면 제2 가이드봉(185)은 가압하지 않는 상태가 되므로, 변속 모듈(160)측의 제1 탄성부재(183)는 탄성 압축된다. 반면, 후륜 조절 모듈(170) 측의 제2 탄성부재(186)는 탄성 신장된 상태를 유지한다.
따라서, 후륜 조절 모듈(170)이 잠금 해제 모드를 계속 유지한 상태에서 변속 모듈(160)이 1단 기어부(120)에서 2단 기어부(110)로 이동하여 2단 기어부(110)에 물리게 되므로 2단 기어로 변속된다.
2단 변속시 종동축(PX)에 맞물려 종동축(PX)과 함께 회전하는 변속 모듈(160)이 종동축(PX)에서 자유 회전하는 2단 종동 기어(112)와 결합하므로, 2단 종동 기어(112)의 회전 동력은 종동축(PX)에 전달되고, 그에 따라 2단 기어로 아웃풋 기어(130)를 회전시킨다. 즉, 전륜과 후륜을 2단 기어로 구동시킨다.
나아가, 도시는 생략하였지만, 위에서 도 9 내지 도 10를 참조하여 설명한 것과 반대의 순서로 모드 절환 모듈(180)을 작동시키면, 가압 블럭(187)이 후방측으로 이동하면서 2단 기어에서 1단 기어로 전환되고, 후륜은 잠금 해제에서 후륜 잠금 모드로 단계별로 전환된다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
DM: 구동 모터 DX: 구동축
110: 2단 기어부 111: 2단 구동 기어
112: 2단 종동 기어 120: 1단 기어부
121: 1단 구동 기어 122: 1단 종동 기어
PX: 종동축 130: 아웃풋 기어
140: 전륜측 기어부 150: 후륜측 기어부
160: 변속 모듈 161: 변속용 회전 드럼
162: 축공 163: 2단용 물림부
164: 1단용 물림부 170: 후륜 조절 모듈
171: 후륜용 회전 드럼 172: 축공
173: 후륜 주행용 물림부 174: 후륜 잠금용 물림부
SM: 서보 모터 180: 모드 절환 모듈
181: 제1 브라켓 182: 제1 가이드봉
183: 제1 탄성부재 184: 제2 브라켓
185: 제2 가이드봉 186: 제2 탄성부재
187: 가압 블럭 188: 링크 모듈
189: 가이드 플레이트

Claims (12)

  1. 구동 모터(DM)와;
    상기 구동 모터(DM)에 의해 회전하는 구동축(DX)과;
    상기 구동축(DX)에 의해 주행 중 2단 기어로 작동되는 2단 기어부(110)와;
    상기 구동축(DX)에 의해 주행 중 1단 기어로 작동되는 1단 기어부(120)와;
    상기 2단 기어부(110) 또는 1단 기어부(120) 중 선택된 기어부에 의해 회전하며, 상기 구동축(DX)에 평행하게 배치된 종동축(PX)과;
    상기 종동축(PX)에 결합되어 상기 종동축(PX)과 함께 회전하는 아웃풋 기어(130)와;
    상기 아웃풋 기어(130)에 의해 회전되며, RC카의 전륜(front wheel)에 동력을 전달하는 전륜측 기어부(140)와;
    상기 아웃풋 기어(130)에 의해 회전되며, RC카의 후륜(rear wheel)에 동력을 전달하는 후륜측 기어부(150)와;
    상기 2단 기어부(110) 또는 1단 기어부(120) 중 어느 하나를 상기 아웃풋 기어(130)가 결합된 종동축(PX)에 연결시켜 기어를 변환시키는 변속 모듈(160)과;
    상기 후륜측 기어부(150)에서 동력이 전달되지 못하게 잠그거나 동력이 전달되도록 잠금을 해제하는 후륜 조절 모듈(170)과;
    서보 모터(SM); 및
    상기 서보 모터(SM)에 의해 작동되며, 상기 후륜 조절 모듈(170) 또는 변속 모듈(160)을 작동시키는 모드 절환 모듈(180);을 포함하는 것을 특징으로 하는 RC카용 트랜스미션.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동 모터(DM)의 모터축 회전을 감속시키는 감속 기어부(IG, RG)를 더 포함하되,
    상기 감속 기어부(IG, RG)는,
    상기 구동 모터(DM)의 모터축에 연결된 인풋 기어(IG); 및
    상기 인풋 기어(IG)에 맞물린 감속 기어(RG);를 포함하며,
    상기 구동축(DX)은 상기 감속 기어(RG)의 회전 중심에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 RC카용 트랜스미션.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 2단 기어부(110)는,
    상기 구동축(DX)에 결합되어 상기 구동축(DX)과 함께 회전하는 2단 구동 기어(111); 및
    자유 회전되도록 상기 종동축(PX)의 일단부에 끼워지며, 상기 2단 구동 기어(111)에 맞물린 2단 종동 기어(112);를 포함하고,
    상기 1단 기어부(120)는,
    상기 구동축(DX)에 결합되어 상기 구동축(DX)과 함께 회전하는 1단 구동 기어(121); 및
    자유 회전되도록 상기 종동축(PX)의 일단부에 끼워지며, 상기 1단 구동 기어(121)와 맞물린 1단 종동 기어(122);를 포함하되,
    상기 1단 기어부(120)는 상기 2단 기어부(110)의 후방측으로 일정 거리 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 RC카용 트랜스미션.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 종동축(PX)은,
    상기 2단 종동 기어(112)가 끼워지는 2단 기어 결합부(P1)와;
    상기 1단 종동 기어(122)가 끼워지는 1단 기어 결합부(P2); 및
    상기 2단 기어 결합부(P1)와 1단 기어 결합부(P2) 사이에 구비되고, 단면이 다각형이며, 상기 변속 모듈(160)이 맞물려 끼워진 상태에서 길이 방향 이동하는 변속 모듈 결합부(P3);를 포함하며,
    상기 아웃풋 기어(130)는 상기 1단 종동 기어(122)의 후방측으로 일정 거리 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 RC카용 트랜스미션.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전륜측 기어부(140)는,
    전륜에 동력을 전달하는 전륜 커플러(141a)가 구비되어 있는 전륜 출력축(141); 및
    상기 전륜 출력축(141)에 결합되어 상기 전륜 출력축(141)과 함께 회전하며, 상기 아웃풋 기어(130)에 맞물린 전륜측 기어(142);를 포함하고,
    상기 후륜측 기어부(150)는,
    후륜 출력축(151); 및
    자유 회전 되도록 상기 후륜 출력축(151)에 끼워지며, 상기 아웃풋 기어(130)에 맞물린 후륜측 기어(152);를 포함하되,
    상기 후륜 출력축(151)은,
    상기 후륜에 동력을 전달하는 후륜 커플러(151a)와;
    상기 후륜측 기어(152)가 끼워지는 후륜 기어 결합부(151b); 및
    상기 후륜 커플러(151a)와 후륜 기어 결합부(151b) 사이에 구비되고, 단면이 다각형이며, 상기 후륜 조절 모듈(170)이 맞물려 끼워진 상태에서 길이 방향 이동하는 후륜 모듈 결합부(151c);를 포함하는 것을 특징으로 하는 RC카용 트랜스미션.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 변속 모듈(160)은,
    상기 자유 회전 가능하게 설치된 2단 종동 기어(112)를 종동축(PX)에 연결시키는 2단 기어 모드 또는 혹은 상기 자유 회전 가능하게 설치된 1단 종동 기어(122)를 종동축(PX)에 연결시키는 1단 기어 모드를 구현하고,
    상기 후륜 조절 모듈(170)은,
    상기 후륜 측에 동력을 전달하는 후륜 출력축(151)이 회전하지 못하도록 잠그는 후륜 잠금 모드와 상기 자유 회전 가능하게 설치된 후륜측 기어(152)를 상기 후륜 출력축(151)에 연결시키는 잠금 해제 모드 중 어느 하나를 구현하는 것을 특징으로 하는 RC카용 트랜스미션.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 변속 모듈(160)은,
    변속용 회전 드럼(161)과;
    상기 변속용 회전 드럼(161)의 회전 중심부에 형성되어 있으며, 단면이 다각형인 상기 종동축(PX)의 변속 모듈 결합부(P3)가 끼워지는 다각 형상의 축공(162)과;
    상기 변속용 회전 드럼(161)의 일면에 돌출 형성되며, 상기 자유 회전하는 2단 종동 기어(112)의 측면에 끼워지는 2단용 물림부(163); 및
    상기 변속용 회전 드럼(161)의 타면에 돌출 형성되며, 상기 자유 회전하는 1단 종동 기어(122)의 측면에 끼워지는 1단용 물림부(164);를 포함하는 것을 특징으로 하는 RC카용 트랜스미션.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 후륜 조절 모듈(170)은,
    후륜용 회전 드럼(171)과;
    상기 후륜용 회전 드럼(171)의 회전 중심부에 형성되어 있으며, 단면이 다각형인 상기 후륜 출력축(151)의 후륜 모듈 결합부(151c)가 끼워지는 다각 형상의 축공(172)과;
    상기 후륜용 회전 드럼(171)의 일면에 돌출 형성되며, 상기 자유 회전하는 후륜측 기어(152)의 측면에 끼워지는 후륜 주행용 물림부(173); 및
    상기 후륜용 회전 드럼(171)의 타면에 돌출 형성되며, 트랜스미션 하우징에 구비된 홈에 끼워지는 후륜 잠금용 물림부(174);를 포함하는 것을 특징으로 하는 RC카용 트랜스미션.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 모드 절환 모듈(180)은,
    상기 서보 모터(SM)에 의해 전방측으로 다단계에 걸쳐 이동하여, 각 단계별로 상기 후륜 조절 모듈(170)을 상기 후륜 잠금 모드에서 잠금 해제 모드로 변환시키고, 상기 변속 모듈(160)을 상기 1단 기어 모드에서 2단 기어 모드로 변환시키고,
    상기 서보 모터(SM)에 의해 후방측으로 다단계에 걸쳐 이동하여, 각 단계별로 상기 변속 모듈(160)을 상기 2단 기어 모드에서 1단 기어 모드로 변환시키고, 상기 후륜 조절 모듈(170)을 상기 잠금 해제 모드에서 후륜 잠금 모드로 변환시키는 것을 특징으로 하는 RC카용 트랜스미션.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 모드 절환 모듈(180)은,
    상기 변속용 회전 드럼(161)을 회전 가능하게 잡아주는 제1 브라켓(181)과;
    상기 제1 브라켓(181)의 단부에 고정되며, 상기 제1 브라켓(181)으로부터 후방측으로 일정 길이 연장된 제1 가이드봉(182)과;
    상기 제1 브라켓(181)에 탄성력을 가하여 상기 2단 종동 기어(112) 측에서 1단 종동 기어(122) 측으로 이동시키는 제1 탄성부재(183)와;
    상기 후륜용 회전 드럼(171)을 회전 가능하게 잡아주는 제2 브라켓(184)과;
    상기 제2 브라켓(184)의 단부에 고정되며, 상기 제2 브라켓(184)으로부터 전방측으로 일정 길이 연장된 제2 가이드봉(185)과;
    상기 제2 브라켓(184)에 탄성력을 가하여 상기 후륜 잠금 모드 측에서 잠금 해제 모드 측으로 이동시키는 제2 탄성부재(186)와;
    상기 제1 가이드봉(182)을 전방측으로 밀어 상기 제1 브라켓(181)에 연결된 변속용 회전 드럼(161)을 상기 2단 기어 모드에 위치시키고, 상기 제2 가이드봉(185)을 후방측으로 밀어 상기 제2 브라켓(184)에 연결된 후륜용 회전 드럼(171)을 상기 후륜 잠금 모드에 위치시키는 가압 블럭(187); 및
    상기 서보 모터(SM)에 의해 작동되며 상기 가압 블럭(187)을 전방측 또는 후방측으로 직선 운동시키는 링크 모듈(188);를 포함하는 것을 특징으로 하는 RC카용 트랜스미션.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 변속용 회전 드럼(161)의 외주면에는 원주 방향을 따라 연속하여 제1 끼움 홈(165)이 형성되어 있고, 상기 제1 브라켓(181)은 상기 제1 끼움 홈(165)에 끼워지는 원호 형상의 제1 끼움 돌기(181a)가 돌출되어 있고,
    상기 후륜용 회전 드럼(171)의 외주면에는 원주 방향을 따라 연속하여 제2 끼움 홈(175)이 형성되어 있고, 상기 제2 브라켓(184)은 상기 제2 끼움 홈(175)에 끼워지는 원호 형상의 제2 끼움 돌기(184a)가 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 RC카용 트랜스미션.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 모드 절환 모듈(180)은 가이드 플레이트(189)를 더 포함하되,
    상기 가이드 플레이트(189)는,
    상기 제1 가이드봉(182)의 전후방향 이동을 안내하는 제1 안착부(189a)와;
    상기 제2 가이드봉(185)의 전후방향 이동을 안내하는 제2 안착부(189b); 및
    상기 가압 블럭(187)에 돌출 형성된 안내핀이 끼워지며, 전후방향으로 길게 형성된 가이드 슬롯(189c);을 포함하는 것을 특징으로 하는 RC카용 트랜스미션.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002195359A (ja) 2000-12-28 2002-07-10 Bandai Co Ltd 自動変速装置
KR200455047Y1 (ko) 2010-02-19 2011-08-16 하경일 알씨 완구용 서보 모터 조립체
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002195359A (ja) 2000-12-28 2002-07-10 Bandai Co Ltd 自動変速装置
KR200455047Y1 (ko) 2010-02-19 2011-08-16 하경일 알씨 완구용 서보 모터 조립체
KR101667112B1 (ko) 2014-10-29 2016-10-18 (주)헤네스 어린이용 전동차의 구동모듈

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