KR102019451B1 - 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이를 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이는 평면 캠이나 입체 캠의 회전에 연동되어 압축변형되는 탄성 스프링의 순간적인 복원 동작에 의해 팽이 하단 부위가 바닥면을 타격하면서 팽이의 점프가 유도되는 기구학적 점핑 구성의 제공으로 구성의 단순화와 장치의 구조적 안정성이 동시적으로 도모되고, 이를 통해 제조원가가 절감되고, 장치 내구성이 향상되는 효과를 기대할 수 있게 된다.

Description

캠구동 스프링 타격형 점프 팽이{Jumping top toy by cam-drive spring hit}
본 발명은 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 평면 캠이나 입체 캠의 회전에 연동되어 압축변형되는 탄성 스프링의 순간적인 복원 동작에 의해 팽이 하단 부위가 바닥면을 타격하면서 팽이의 점프가 유도되는 기구학적 점핑 구성의 제공으로 구성의 단순화와 장치의 구조적 안정성이 동시적으로 도모되고, 이를 통해 제조원가가 절감되고, 장치 내구성이 향상되는 효과를 기대할 수 있는 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이에 관한 것이다.
일반적으로, 팽이는 어린이를 위한 장난감 중 하나로서 오래전부터 현재까지도 어린이들에게 인기 있는 놀이기구의 일종이다. 이러한 팽이는 회전축을 중심으로 하여 대칭구조의 원추형 형태를 가지며, 외부로부터 회전력을 공급받아 회전력이 소멸되기 전까지 회전축을 중심으로 회전한다. 이와 같은 팽이에 회전력을 가하는 방식으로 실을 원추형의 몸체에 감아 팽이를 던지는 방식, 랙과 피니언 구조를 응용하여 회전력을 제공하는 방식, 팽이에 와인더를 끼우고 와인더를 당김으로써 팽이를 회전시키는 방식 등이 있다.
최근에는 사용자가 하나 이상의 팽이를 동시에 회전시킨 후 어느 하나의 팽이가 회전력이 다할 때까지 서로 충돌시켜 승자를 가리는 배틀(battle) 형식으로 놀이를 한다. 그러나 배틀 시 회전하는 팽이는 팽이판의 무작위적인 상황에서 수평 충돌만을 통하여 승부를 가리는 수동적인 재미만 제공하기에 긴박감이 사라지는 한계가 있다.
한편 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1516915호 "점프 팽이", 등록실용신안공보 등록번호 제20-0332421호 "부상 팽이" 등에서는 스프링이나 전자석을 이용하여 팽이의 점프가 유도되는 구성을 제안하고 있으나, 팽이 점프 유도를 위한 기술구성이 복잡하여 팽이 제조에 어려움이 따르며, 제조원가가 높아지는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1516915호 "점프 팽이" 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0332421호 "부상 팽이"
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 구동모터에 의해 회전하는 평면 캠/입체 캠과 탄성 스프링에 의해 일측 방향으로의 점진적인 직선이동과 타측 방향으로의 순간적인 직선이동을 수행하는 캠 유도 직선이동체에 연동된 회전축용 하부 접촉단이 바닥면을 타격하면서 팽이의 점프가 유도되도록 하는 기구학적 점핑 구성을 제공함으로써 구성의 단순화와 장치의 구조적 안정성이 동시적으로 도모될 수 있고, 이를 통해 제조원가가 절감될 수 있을 뿐만 아니라, 장치 내구성이 향상될 수 있는 새로운 형태의 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 상부에 배치되는 상부 케이싱(110)과; 하부에 배치되어 상부 케이싱(110)과 착탈가능하게 결합되고, 상부면 중앙부위에 관통홀(121)이 형성되고, 관통홀(121)의 양측 방향으로 직선형 슬릿(122)이 형성되는 하부 케이싱(120)과; 상부 케이싱(110)과 하부 케이싱(120) 중에서 선택된 어느 하나에 고정되어 정위치를 유지하게 되는 구동모터(130)와; 상부 케이싱(110)과 하부 케이싱(120)의 내측 공간에 배치되고, 구동모터(130)와 연결되어 수평면에서 회전하게 되며, 캠 구조로 이루어진 캠 회전체(140)와; 링 형상으로 이루어지고, 내측면에 배치되는 내측베어링(191)을 갖고, 상기 내측베어링(191)과 대응되도록 외측면에 배치되고, 상기 하부케이싱(120)의 슬릿(122)에 삽입되어 캠 회전체(140)를 따라 이동하는 외측베어링(192)을 가지며, 캠 회전체(140)의 상부를 통해 삽입되어 캠 회전체(140) 회전시 일측 방향으로의 점진적인 직성 이동과 타측 방향으로의 순간적인 직선 이동을 반복하는 이동링(190)과; 이동링(190)의 상부에 배치되고, 캠 회전체(140) 회전시 탄성 변형되면서 이동링(190)에 탄성 복원력을 부여하게 되는 탄성 스프링(160)과; 하부 케이싱(120) 하측에 수직이동가능하게 배치되고, 바닥면과 접촉하는 첨단(尖端)이 팽이 회전축 기능을 수행하는 회전축용 하부 접촉단(170)을 포함하는 구성으로 이루어져, 이동링(190)의 일측 방향으로의 점진적인 직선 이동시 탄성 압축되는 탄성 스프링(160)이 탄성 복원력에 의해 이동링(190)이 타측 방향으로 순간적으로 직선 이동하면서 회전축용 하부 접촉단(170)의 순간적인 하강이 유도되어 팽이가 점핑하게 되는 것을 특징으로 하는 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이를 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이에서 캠 회전체(140)는, 회전방향으로 하향 경사지게 설정길이만큼 형성되는 점진이동 안내라인(141), 점진이동 안내라인(141)의 하사점에서 회전방향 기준 90°이상으로 상향 경사지게 형성되는 순간이동 유도라인(142)이 교번되게 연결되어 원형 라인을 이루는 가장자리 부위를 갖는 입체 캠(140a)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 특징에 의하면, 상부에 배치되는 상부 케이싱(110)과; 하부에 배치되어 상부 케이싱(110)과 착탈가능하게 결합되고, 상부면 중앙부위에 관통홀(121)이 형성되는 하부 케이싱(120)과; 상부 케이싱(110)과 하부 케이싱(120) 중에서 선택된 어느 하나에 고정되어 정위치를 유지하게 되는 구동모터(130)와; 상부 케이싱(110)과 하부 케이싱(120)의 내측 공간에 배치되고, 구동모터(130)와 연결되어 수평면에서 회전하게 되며, 캠 구조로 이루어진 캠 회전체(140)와; 캠 회전체(140)에 맞물리게 배치되고, 캠 회전체(140) 회전시 일측 방향으로의 점진적인 직선 이동과 타측 방향으로의 순간적인 직선 이동을 반복하게 되는 캠 유도 직선이동체(150) 및; 상부 케이싱(110)과 하부 케이싱(120)의 내측 공간에 배치되고, 캠 회전체(140) 회전시 탄성 변형되면서 캠 유도 직선이동체(150)에 탄성 복원력을 부여하게 되는 탄성 스프링(160)과; 하부 케이싱(120) 하측에 수직이동가능하게 배치되고, 탄성 스프링(160)의 하단 부위와 일체로 결합되며, 바닥면과 접촉하는 첨단(尖端)이 팽이 회전축 기능을 수행하는 회전축용 하부 접촉단(170)을 포함하는 구성으로 이루어져, 캠 유도 직선이동체(150)의 일측 방향으로의 점진적인 직선 이동시 탄성 압축되는 탄성 스프링(160)이 탄성 복원력에 의해 캠 유도 직선이동체(150)가 타측 방향으로 순간적으로 직선 이동하면서 회전축용 하부 접촉단(170)의 순간적인 하강이 유도되어 팽이가 점핑하게 되는 것을 특징으로 하는 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이를 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이에서 캠 회전체(140)는, 상부 케이싱(110)의 하부에 수평하게 배치되고, 상부 케이싱(110)에 배치된 구동모터(130)에 연결되어 회전하게 되며, 볼록한 곡선라인(1441)과 직선라인(1442)을 갖는 판 캠 유닛(plate cam unit)(144) 한쌍이 구동모터(130)와의 연결지점을 중심으로 점대칭으로 배치되는 구조로 이루어지는 평면 캠(140b)으로 이루어지고,
하부 케이싱(120)은 관통홀(121)의 양측 방향으로 직선형 이동홈(122c)을 각각 형성하며,
캠 유도 직선이동체(150)는, 하부 케이싱(120)의 관통홀(121) 양측에 각각 배치되어 직선형 이동홈(122c)에 직선이동 가능하게 끼움고정되고, 평면 캠(140b) 회전시 판 캠 유닛(144)의 곡선라인(1441)에 의한 외측으로의 점진적인 직선 이동과 직선라인(1442)에 의한 내측으로의 순간적인 직선 이동을 반복하게 되는 한쌍의 이동구(155)와; 하부 케이싱(120)의 관통홀(121)에 삽입되는 탄성 스프링(160)의 하단 양측 부위와 한쌍의 이동구(155)를 연결시키는 한쌍의 연결라인(156)을 포함하는 구성으로 이루어져,
이동구(155)의 외측으로의 점진적인 직선 이동시 탄성 스프링(160) 하단 부위 상승에 의한 탄성 복원력 발생이 유도되는 한편, 이동구(155)의 내측으로의 순간적인 직선 이동시 탄성 스프링(160) 하단 부위 하강에 의한 회전축용 하부 접촉단(170)의 순간적인 하강으로 팽이의 점핑이 유도될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이에서 탄성 스프링(160)의 하단 부위가 회전축용 하부 접촉단(170)에 고정되되, 탄성 스프링(160)의 순간적인 하단 부위 하강시 탄성 스프링(160)의 하단 부위가 고정된 회전축용 하부 접촉단(170)도 동시적으로 순간적으로 하강하게 될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이에서 회전축용 하부 접촉단(170)은, 역 원뿔 형상으로 이루어지는 몸체(171)와; 몸체(171) 상면 중앙부위에 수직으로 돌출형성되고, 걸림턱(1721)이 상단을 이루는 "T"형 수직단면 형상으로 이루어지는 스톱퍼(172)와; 몸체(171) 상면 가장자리 부위 둘레를 따라 수직으로 돌출형성되고, 일자 형상으로 이루어지는 복수의 수직대(173)로 이루어지고,
하부 케이싱(120)은, 회전축용 하부 접촉단(170)의 스톱퍼(172)가 관통 삽입되고, 걸림턱(1721)의 수평단면적보다 작은 크기로 형성되는 스톱퍼 삽입홀(123)과; 회전축용 하부 접촉단(170)의 수직대(173)가 관통 삽입되는 수직대 삽입홀(124)이 하부에 형성되어 있는 것일 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이에서 하부 케이싱(120)의 직선형 이동홈(122c)과 이동구(155)는 "┴" 형 수직단면 형상으로 이루어지며,
캠 유도 직선이동체(150)의 연결라인(156)은 캠 유도 직선이동체(150)의 이동구(155) 하부에 삽입고정되는 상부 연결단(1561), 탄성 스프링(160)의 하단 부위에 연결되는 고리 형상의 하부 연결단(1562)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
본 발명은, 평면 캠이나 입체 캠의 회전에 연동되어 압축변형되는 탄성 스프링의 순간적인 복원 동작에 의해 팽이 하단 부위가 바닥면을 타격하면서 팽이의 점프가 유도되는 기구학적 점핑 구성에 의해, 구성의 단순화와 장치의 구조적 안정성이 동시적으로 도모되고, 이를 통해 제조원가가 절감되고, 장치 내구성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이의 외형도;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이의 내부 구성도;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이의 주요부 동작 구조도;
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이의 외형도;
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이의 분리 사시도;
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이를 이루는 회전원판과 캠을 보여주기 위한 도면;
도 7과 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이의 주요부 조립 구성도;
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이의 점핑 동작 원리를 보여주기 위한 도면;
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이를 이루는 회전원판, 탄성 스프링, 이동체를 보여주기 위한 도면;
도 11과 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이를 이루는 회전축용 하부 접촉단의 설치 구조를 보여주기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 12에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 팽이 완구, 구동모터, 캠, 평면 캠, 입체 캠, 탄성 스프링 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명의 제1실시예에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이(100)는 도 1 내지 도 3에서와 같이 상부 케이싱(110), 하부 케이싱(120), 구동모터(130), 캠 회전체(140), 이동링(190), 탄성 스프링(160), 회전축용 하부 접촉단(170)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
상부 케이싱(110)은 상부에 배치되어 점프 팽이(100)의 상부 몸체 부위를 이루는 것으로, 상부 케이싱(110)은 원통체 형상으로 이루어질 수 있다.
하부 케이싱(120)은 하부에 배치되어 점프 팽이(100)의 하부 몸체 부위를 이루는 것으로, 상부 케이싱(110)과 착탈가능하게 결합된다. 이와 같은 하부 케이싱(110)은 역원뿔 형상으로 이루어질 수 있다. 하부 케이싱(120)의 상부면 중앙부위에는 관통홀(121)이 수직으로 형성된다. 여기서 본 발명의 제1실시예에 따른 하부 케이싱(120)은 관통홀(121)의 양측 방향으로 직선형 슬릿(122)을 설정깊이로 형성하게 된다.
구동모터(130)는 서로 결합된 상부 케이싱(110)과 하부 케이싱(120)의 내부에 배치되는 것으로, 상부 케이싱(110)에 고정되어 정위치를 유지하게 된다. 구동모터(130)로는 소형 DC 서보모터나 소형 DC 스텝 모터가 사용될 수 있다. 여기서 구동모터(130)는 도 2에서와 같이 상부 케이싱(110)에 고정되어 캠 회전체(140)와 결합될 수도 있다.
한편 상부 케이싱(110)에는 구동모터(130)로 전원을 공급하기 위한 배터리(미도시)와 구동모터(130)의 동작제어를 위한 컨트롤러(미도시)를 구비할 수 있다.
캠 회전체(140)는 상부 케이싱(110)과 하부 케이싱(120)의 내측 공간에 배치되는 것으로, 구동모터(130)와 연결되어 수평면에서 회전하게 된다. 이와 같은 캠 회전체(140)는 캠 구조로 이루어지는데, 본 발명의 제1실시예에 따른 캠 회전체(140)는 입체 캠(140a)으로 이루어진다. 입체 캠(140a)은 점진이동 안내라인(141)과 순간이동 유도라인(142)이 교번되게 연결되어 원형 라인을 이루는 가장자리 부위를 갖는데, 점진이동 안내라인(141)은 입체 캠(140a)의 회전방향으로 하향 경사지게 설정길이만큼 형성되는 것이고, 점진이동 안내라인(141)의 하사점에서 입체 캠(140a)의 회전방향 기준 90°이상으로 상향 경사지게 형성되는 것이다. 점진이동 안내라인(141)과 순간이동 유도라인(142)은 좁은 폭의 평면으로 이루어질 수도 있고, 볼록한 곡면으로 이루어질 수도 있다.
이동링(190)은 링 형상으로 이루어지고, 내측면에 배치되는 내측베어링(191)을 갖고, 내측베어링(191)과 대응되도록 외측면에 배치되고, 하부케이싱(120)의 슬릿(122)에 삽입되어 캠 회전체(140)를 따라 이동하는 외측베어링(192)을 가지며, 캠 회전체(140)의 상부를 통해 삽입되어 캠 회전체(140) 회전시 일측 방향으로의 점진적인 직성 이동과 타측 방향으로의 순간적인 직선 이동을 반복하도록 한다.
탄성 스프링(160)은 이동링(190)의 상부에 배치되는 것으로, 캠 회전체(140) 회전시 탄성 변형되면서 이동링(190)에 탄성 복원력을 부여하게 된다.
회전축용 하부 접촉단(170)은 하부 케이싱(120) 하측에 수직이동가능하게 배치되는 것으로, 바닥면과 접촉하는 첨단(尖端)이 팽이 회전축 기능을 수행하게 된다. 이와 같은 회전축용 하부 접촉단(170)은 이동링(190)과 탄성 스프링(160)에 의해 탄성 스프링(160)의 탄성 복원력을 전달받게 되는데, 본 발명의 제1실시예에 따른 회전축용 하부 접촉단(170)은 하부 케이싱(120) 하부에 연결된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시예에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이(100)의 경우, 도 3에서와 같이 입체 캠(140a)의 회전이 진행되는 과정에서 이동링(190)의 내측 베어링(191)이 상측 방향으로 점진적인 직선 이동을 수행하게 되고, 이때 탄성 스프링(160)은 탄성 압축된다. 입체 캠(140a)의 계속적인 회전으로 이동링(190)의 내측베어링(191)이 점진이동 안내라인(141)의 상사점을 지나치게 되는 순간, 탄성 스프링(160)의 탄성 복원력에 의해 이동링(190)이 순간적으로 하강하여 점진이동 안내라인(141)의 하사점까지 떨어지게 되는데, 이때 하부 접촉단(170)으로 전달되면서 팽이가 점핑하게 된다. 이후, 구동모터(130)의 구동으로 캠 회전체(140)는 상승하면서 이동링(190)과 탄성 스프링(160)은 원위치로 복귀하게 된다.
본 발명의 제2실시예에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이(100)도 도 4 내지 도 12에서와 같이 상부 케이싱(110), 하부 케이싱(120), 구동모터(130), 캠 회전체(140), 캠 유도 직선이동체(150), 탄성 스프링(160), 회전축용 하부 접촉단(170)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
상부 케이싱(110)은 점프 팽이(100)의 상부 몸체 부위를 이루는 것으로, 원통체 형상으로 이루어질 수 있다.
하부 케이싱(120)은 캠 회전체(140) 하측에 배치되는 것으로, 도 5에서와 같이 상부면 중앙부위에 관통홀(121)이 수직으로 형성되고, 관통홀(121)의 양측 방향으로 직선형 이동홈(122c)이 각각 형성된다. 여기서 하부 케이싱(120)의 직선형 이동홈(122c)은 "┴" 형 수직단면 형상으로 이루어진다. 이와 같은 하부 케이싱(120)에 구동모터(130)가 고정된다. 구동모터(130)로는 소형 DC 서보모터나 소형 DC 스텝 모터가 사용될 수 있다.
여기서 상부 케이싱(110)이나 하부 케이싱(120)은 구동모터(130)로 전원을 공급하기 위한 배터리(미도시)와 구동모터(130)의 동작제어를 위한 컨트롤러(미도시)를 구비할 수 있다.
캠 회전체(140)는 상부 케이싱(110)의 하부에 수평하게 배치되는 것으로, 구동모터(130)에 연결되어 회전하게 된다. 여기서 본 발명의 제2실시예에 따른 캠 회전체(140)는 평면 캠(140b)으로 이루어진다. 이와 같은 평면 캠(140b)은 도 6에서와 같이 한쌍의 판 캠 유닛(plate cam unit)(144)이 구동모터(130)와의 연결지점을 중심으로 점대칭으로 배치되는 구조로 이루어진다. 판 캠 유닛(144)은 다양한 형상과 구조로 이루어질 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 판 캠 유닛(144)은 볼록한 곡선라인(1441)과 직선라인(1442)을 갖는 반달 형상으로 이루어진다. 여기서 판 캠 유닛(144)의 볼록한 곡선라인(1441)은 타원 라인의 일부분으로 이루어질 수도 있고, 원호의 일부분으로 이루어질 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 점프 팽이(100)는 상부 케이싱(110)과 하부 케이싱(120) 사이에 배치되는 회전원판(180)을 구비하여 회전원판(180)의 저면에 평면 캠(140b)이 형성되도록 한다. 이와 같은 회전원판(180)이 구동모터(130)의 모터축에 결합되어 회전하는 과정에서 평면 캠(140b)도 회전하게 된다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 회전원판(180)은 도 7에서와 같이 중앙부위에 스프링 장착단(181)을 형성하여 탄성 스프링(160)의 상단 부위가 끼움고정될 수 있도록 한다. 여기서 탄성 스프링(160)의 상단 부위는 회전원판(180)과 분리되어 스프링 장착단(181)에 끼워지는 것임에 따라 회전원판(180)의 회전시 탄성 스프링(160)은 회전하지 않게 된다.
탄성 스프링(160)은 하부 케이싱(120)의 관통홀(121)에 삽입되는 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 점프 팽이(100)는 탄성 스프링(160)의 상단 부위가 회전원판(180)에 접촉 고정되도록 하고, 탄성 스프링(160)의 하단 부위가 회전축용 하부 접촉단(170)에 결합 고정되도록 한다. 여기서 본 발명의 제2실시예에 따른 점프 팽이(100)는 구동모터(130)가 탄성 스프링(160) 내부에 배치되도록 한다.
캠 유도 직선이동체(150)는 캠 회전체(140)에 맞물리게 배치되는 것으로, 캠 회전체(140) 회전시 일측 방향으로의 점진적인 직선 이동과 타측 방향으로의 순간적인 직선 이동을 반복하게 된다. 여기서 본 발명의 제2실시예에 따른 캠 유도 직선이동체(150)는 한쌍의 이동구(155)와 한쌍의 연결라인(156)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
한쌍의 이동구(155)는 도 8에서와 같이 하부 케이싱(120)의 관통홀(121) 양측에 각각 배치되어 직선형 이동홈(122c)에 직선이동 가능하게 끼움고정되는 것으로, 특히 본 발명의 실시예에 따른 이동구(155)는 "┴" 형 수직단면 형상으로 이루어져 "┴" 형 수직단면 형상의 하부 케이싱(120)의 직선형 이동홈(122c)에 끼워지게 된다. 이와 같은 이동구(155)는 평면 캠(140b) 회전시 도 9에서와 같이 판 캠 유닛(144)의 곡선라인(1441)에 의한 외측으로의 점진적인 직선 이동과 직선라인(1442)에 의한 내측으로의 순간적인 직선 이동을 반복하게 된다.
한쌍의 연결라인(156)은 도 10에서와 같이 하부 케이싱(120)의 관통홀(121)에 삽입되는 탄성 스프링(160)의 하단 양측 부위와 한쌍의 이동구(155)를 연결시키는 것이다. 이와 같은 연결라인(156)은 이동구(155) 하부에 삽입고정되는 상부 연결단(1561), 탄성 스프링(160)의 하단 부위에 연결되는 고리 형상의 하부 연결단(1562)을 포함하는 구성으로 이루어진다. 연결라인(156)은 금속 재질의 와이어로 이루어질 수도 있고, 고강도 재질의 낚시줄 등으로 이루어질 수도 있다. 여기서 이동구(155)의 외측으로의 점진적인 직선 이동시 이동구(155)에 연결된 연결라인(156)이 탄성 스프링(160) 하단 부위를 당기게 되면서 탄성 스프링(160)의 하단 부위 상승에 의한 탄성 복원력 발생이 유도되는 한편, 이동구(155)의 내측으로의 순간적인 직선 이동시 이동구(155)에 연결된 연결라인(156)이 다시 수직으로 세워지면서 탄성 스프링(160) 하단 부위 하강에 의한 회전축용 하부 접촉단(170)의 순간적인 하강으로 팽이의 점핑이 유도된다.
회전축용 하부 접촉단(170)은 하부 케이싱(120)의 하측에 수직이동가능하게 배치되어 하부 케이싱(120)과 결합되는 것으로, 바닥면과 접촉하는 첨단(尖端)이 팽이 회전축 기능을 수행하게 된다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 회전축용 하부 접촉단(170)은 도 11과 도 12에서와 같이 몸체(171), 스톱퍼(172), 복수의 수직대(173)로 구성된다.
몸체(171)는 역 원뿔 형상으로 이루어져 바닥면과 접촉하는 첨단을 갖는다. 스톱퍼(172)는 몸체(171) 상면 중앙부위에 수직으로 돌출형성되는 것으로, 걸림턱(1721)이 상단을 이루는 "T"형 수직단면 형상으로 이루어진다. 스톱퍼(172)의 걸림턱(1721)은 하부 케이싱(120)의 내부에 배치되어 하강동작하는 회전축용 하부 접촉단(170)이 하부 케이싱(120)으로부터 이탈되는 것을 방지하게 된다. 복수의 수직대(173)는 일자 형상으로 이루어져 몸체(171) 상면 가장자리 부위 둘레를 따라 수직으로 돌출형성되는 것으로, 탄성 스프링(160)의 하단 부위와 일체로 결합된다. 수직대(173)와 탄성 스프링(160)은 서로 용접결합될 수도 있고, 수직대(173) 상단부위에 형성되는 연결고리(미도시)가 탄성 스프링(160)의 하단 부위에 연결되면서 수직대(173)와 탄성 스프링(160)이 결합될 수도 있다. 수직대(173)의 연결고리는 원형이나 돼지꼬리 형상으로 이루어질 수 있다.
한편 회전축용 하부 접촉단(170)의 구성에 대응하여 본 발명의 실시예에 따른 하부 케이싱(120)은 도 11과 도 12에서와 같이 스톱퍼 삽입홀(123)과 복수의 수직대 삽입홀(124)을 하부에 형성시키게 되는데, 하부 케이싱(120)의 스톱퍼 삽입홀(123)에는 회전축용 하부 접촉단(170)의 스톱퍼(172)가 관통 삽입되고, 하부 케이싱(120)의 수직대 삽입홀(124)에는 회전축용 하부 접촉단(170)의 수직대(173)가 관통 삽입된다. 여기서 하부 케이싱(120)의 스톱퍼 삽입홀(123)은 스톱퍼(172) 상단에 형성된 걸림턱(1721)의 수평단면적보다 작은 크기로 형성되는데, 이에 따라 하부 케이싱(120)의 내부에 배치되는 스톱퍼(172)의 걸림턱(1721)은 회전축용 하부 접촉단(170)의 하강동작시 하부 케이싱(120) 하부에 걸림고정되면서 회전축용 하부 접촉단(170)이 하부 케이싱(120)으로부터 이탈하는 것을 방지하게 된다. 상기와 같이 하부 케이싱(120)의 스톱퍼 삽입홀(123)가 스톱퍼(172) 상단에 형성된 걸림턱(1721)의 수평단면적보다 작은 크기로 형성되므로, 회전축용 하부 접촉단(170)의 스톱퍼(172)는 회전축용 하부 접촉단(170)의 몸체(171)와 분리되어 하부 케이싱(120) 내부에서 몸체(171)와 결합되는 구조를 가질 수 있다.
상기와 같이 탄성 스프링(160)의 하단 부위가 회전축용 하부 접촉단(170) 상부에 고정됨에 따라, 탄성 스프링(160)의 순간적인 하단 부위 하강시 탄성 스프링(160)의 하단 부위가 고정된 회전축용 하부 접촉단(170)도 동시적으로 순간적으로 하강하게 된다.
한편 탄성 스프링(160)과 회전축용 하부 접촉단(170)은 서로 분리되어 배치될 수도 있는데, 이 경우 탄성 스프링(160)의 순간적인 하단 부위 하강시 회전축용 하부 접촉단(170) 상부면에 배치된 복수의 수직대(173)에 탄성 스프링(160)이 접촉하면서 회전축용 하부 접촉단(170)이 타격되고, 이로써 회전축용 하부 접촉단(170)이 순간적으로 하강하게 될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이(100)는 구동모터(130)에 의해 회전하는 평면 캠(140b)이나 입체 캠(140a)에 의해 외측 방향으로의 점진적인 직선이동과 내측 방향으로의 순간적인 직선이동을 수행하는 캠 유도 직선이동체(150)에 의해 압축변형된 탄성 스프링(160)의 순간적인 복원에 의해 팽이 하단 부위를 이루는 회전축용 하부 접촉단(170)이 바닥면을 타격하면서 팽이의 점프가 유도되도록 하는 기구학적 점핑 구성을 제공하므로, 구성의 단순화와 장치의 구조적 안정성이 동시적으로 도모될 수 있고, 이를 통해 제조원가가 절감될 수 있을 뿐만 아니라, 장치 내구성이 향상될 수 있게 된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100 : 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이
110 : 상부 케이싱
120 : 하부 케이싱
121 : 관통홀
122 : 직선형 슬릿
122c : 직선형 이동홈
123 : 스톱퍼 삽입홀
124 : 수직대 삽입홀
130 : 구동모터
140 : 캠 회전체
140a : 입체 캠
140b : 평면 캠
141 : 점진이동 안내라인
142 : 순간이동 유도라인
144 : 판 캠 유닛
1441 : 곡선라인
1442 : 직선라인
150 : 캠 유도 직선이동체
155 : 이동구
156 : 연결라인
1561 : 상부 연결단
1562 : 하부 연결단
160 : 탄성 스프링
170 : 회전축용 하부 접촉단
171 : 몸체
172 : 스톱퍼
1721 : 걸림턱
173 : 수직대
180 : 회전원판
181 : 스프링 장착단
190 : 이동링

Claims (7)

  1. 상부에 배치되는 상부 케이싱(110)과;
    하부에 배치되어 상부 케이싱(110)과 착탈가능하게 결합되고, 상부면 중앙부위에 관통홀(121)이 형성되고, 관통홀(121)의 양측 방향으로 직선형 슬릿(122)이 형성되는 하부 케이싱(120)과;
    상부 케이싱(110)과 하부 케이싱(120) 중에서 선택된 어느 하나에 고정되어 정위치를 유지하게 되는 구동모터(130)와;
    상부 케이싱(110)과 하부 케이싱(120)의 내측 공간에 배치되고, 구동모터(130)와 연결되어 수평면에서 회전하게 되며, 캠 구조로 이루어진 캠 회전체(140)와;
    링 형상으로 이루어지고, 내측면에 배치되는 내측베어링(191)을 갖고, 상기 내측베어링(191)과 대응되도록 외측면에 배치되고, 상기 하부케이싱(120)의 직선형 슬릿(122)에 삽입되어 캠 회전체(140)를 따라 이동하는 외측베어링(192)을 가지며, 캠 회전체(140)의 상부를 통해 삽입되어 캠 회전체(140) 회전시 일측 방향으로의 점진적인 직성 이동과 타측 방향으로의 순간적인 직선 이동을 반복하는 이동링(190)과;
    이동링(190)의 상부에 배치되고, 캠 회전체(140) 회전시 탄성 변형되면서 이동링(190)에 탄성 복원력을 부여하게 되는 탄성 스프링(160)과;
    하부 케이싱(120) 하측에 수직이동가능하게 배치되고, 바닥면과 접촉하는 첨단(尖端)이 팽이 회전축 기능을 수행하는 회전축용 하부 접촉단(170)을 포함하는 구성으로 이루어져,
    이동링(190)의 일측 방향으로의 점진적인 직선 이동시 탄성 압축되는 탄성 스프링(160)이 탄성 복원력에 의해 이동링(190)이 타측 방향으로 순간적으로 직선 이동하면서 회전축용 하부 접촉단(170)의 순간적인 하강이 유도되어 팽이가 점핑하게 되는 것을 특징으로 하는 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이.
  2. 제 1항에 있어서,
    캠 회전체(140)는,
    회전방향으로 하향 경사지게 설정길이만큼 형성되는 점진이동 안내라인(141), 점진이동 안내라인(141)의 하사점에서 회전방향 기준 90°이상으로 상향 경사지게 형성되는 순간이동 유도라인(142)이 교번되게 연결되어 원형 라인을 이루는 가장자리 부위를 갖는 입체 캠(140a)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이.
  3. 상부에 배치되는 상부 케이싱(110)과;
    하부에 배치되어 상부 케이싱(110)과 착탈가능하게 결합되고, 상부면 중앙부위에 관통홀(121)이 형성되는 하부 케이싱(120)과;
    상부 케이싱(110)과 하부 케이싱(120) 중에서 선택된 어느 하나에 고정되어 정위치를 유지하게 되는 구동모터(130)와;
    상부 케이싱(110)과 하부 케이싱(120)의 내측 공간에 배치되고, 구동모터(130)와 연결되어 수평면에서 회전하게 되며, 캠 구조로 이루어진 캠 회전체(140)와;
    캠 회전체(140)에 맞물리게 배치되고, 캠 회전체(140) 회전시 일측 방향으로의 점진적인 직선 이동과 타측 방향으로의 순간적인 직선 이동을 반복하게 되는 캠 유도 직선이동체(150) 및;
    상부 케이싱(110)과 하부 케이싱(120)의 내측 공간에 배치되고, 캠 회전체(140) 회전시 탄성 변형되면서 캠 유도 직선이동체(150)에 탄성 복원력을 부여하게 되는 탄성 스프링(160)과;
    하부 케이싱(120) 하측에 수직이동가능하게 배치되고, 탄성 스프링(160)의 하단 부위와 일체로 결합되며, 바닥면과 접촉하는 첨단(尖端)이 팽이 회전축 기능을 수행하는 회전축용 하부 접촉단(170)을 포함하는 구성으로 이루어져,
    캠 유도 직선이동체(150)의 일측 방향으로의 점진적인 직선 이동시 탄성 압축되는 탄성 스프링(160)이 탄성 복원력에 의해 캠 유도 직선이동체(150)가 타측 방향으로 순간적으로 직선 이동하면서 회전축용 하부 접촉단(170)의 순간적인 하강이 유도되어 팽이가 점핑하게 되는 것을 특징으로 하는 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이.
  4. 제 3항에 있어서,
    캠 회전체(140)는,
    상부 케이싱(110)의 하부에 수평하게 배치되고, 상부 케이싱(110)에 배치된 구동모터(130)에 연결되어 회전하게 되며, 볼록한 곡선라인(1441)과 직선라인(1442)을 갖는 판 캠 유닛(plate cam unit)(144) 한쌍이 구동모터(130)와의 연결지점을 중심으로 점대칭으로 배치되는 구조로 이루어지는 평면 캠(140b)으로 이루어지고,
    하부 케이싱(120)은 관통홀(121)의 양측 방향으로 직선형 이동홈(122c)을 각각 형성하며,
    캠 유도 직선이동체(150)는,
    하부 케이싱(120)의 관통홀(121) 양측에 각각 배치되어 직선형 이동홈(122c)에 직선이동 가능하게 끼움고정되고, 평면 캠(140b) 회전시 판 캠 유닛(144)의 곡선라인(1441)에 의한 외측으로의 점진적인 직선 이동과 직선라인(1442)에 의한 내측으로의 순간적인 직선 이동을 반복하게 되는 한쌍의 이동구(155)와; 하부 케이싱(120)의 관통홀(121)에 삽입되는 탄성 스프링(160)의 하단 양측 부위와 한쌍의 이동구(155)를 연결시키는 한쌍의 연결라인(156)을 포함하는 구성으로 이루어져,
    이동구(155)의 외측으로의 점진적인 직선 이동시 탄성 스프링(160) 하단 부위 상승에 의한 탄성 복원력 발생이 유도되는 한편, 이동구(155)의 내측으로의 순간적인 직선 이동시 탄성 스프링(160) 하단 부위 하강에 의한 회전축용 하부 접촉단(170)의 순간적인 하강으로 팽이의 점핑이 유도되는 것을 특징으로 하는 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이.
  5. 제 4항에 있어서,
    탄성 스프링(160)의 하단 부위가 회전축용 하부 접촉단(170)에 고정되되,
    탄성 스프링(160)의 순간적인 하단 부위 하강시 탄성 스프링(160)의 하단 부위가 고정된 회전축용 하부 접촉단(170)도 동시적으로 순간적으로 하강하게 되는 것을 특징으로 하는 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이.
  6. 제 5항에 있어서,
    회전축용 하부 접촉단(170)은,
    역 원뿔 형상으로 이루어지는 몸체(171)와; 몸체(171) 상면 중앙부위에 수직으로 돌출형성되고, 걸림턱(1721)이 상단을 이루는 "T"형 수직단면 형상으로 이루어지는 스톱퍼(172)와; 몸체(171) 상면 가장자리 부위 둘레를 따라 수직으로 돌출형성되고, 일자 형상으로 이루어지는 복수의 수직대(173)로 이루어지고,
    하부 케이싱(120)은,
    회전축용 하부 접촉단(170)의 스톱퍼(172)가 관통 삽입되고, 걸림턱(1721)의 수평단면적보다 작은 크기로 형성되는 스톱퍼 삽입홀(123)과; 회전축용 하부 접촉단(170)의 수직대(173)가 관통 삽입되는 수직대 삽입홀(124)이 하부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이.
  7. 제 5항에 있어서,
    하부 케이싱(120)의 직선형 이동홈(122c)과 이동구(155)는 "┴" 형 수직단면 형상으로 이루어지며,
    캠 유도 직선이동체(150)의 연결라인(156)은,
    캠 유도 직선이동체(150)의 이동구(155) 하부에 삽입고정되는 상부 연결단(1561), 탄성 스프링(160)의 하단 부위에 연결되는 고리 형상의 하부 연결단(1562)을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캠구동 스프링 타격형 점프 팽이.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101516915B1 (ko) 2014-03-06 2015-05-04 김송만 점프 팽이
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