KR102354721B1 - Track for experience apparatus for model car performing non-powered driving using gravity - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 임의로 가변시킬 수 있는 롤러코스터 구조의 주행로를 따라 모형 차량을 주행시키면서 속도 등 물리의 원리를 이해하고 게임을 즐기면서 체험할 수 있는 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구에 관한 것이다. The present invention relates to a model vehicle experience apparatus that performs non-motorized driving using gravity, and more particularly, understands the principles of physics such as speed while driving the model vehicle along a running path of a roller coaster structure that can be changed arbitrarily and plays a game. It relates to a model vehicle experience apparatus that performs non-motorized driving using gravity that can be experienced while enjoying the vehicle.
보통 초등학생이나 중등학생 등이 접하는 물리학은 기초적이면서 과학에 대한 기본적인 이해를 갖도록 하는 아주 중요한 과정이 많이 포함되어 있다.Physics, which elementary school students and middle school students usually encounter, is basic and contains a lot of very important courses to have a basic understanding of science.
그 중에서 위치에너지, 운동에너지와 같은 에너지관련법칙들을 정확하게 이해하지 못하고 암기식 공부에만 의존하게 되면 점차 복잡하게 되는 법칙들에 대하여 흥미를 잃게 된다. Among them, if you do not understand the energy-related laws such as potential energy and kinetic energy accurately and rely only on memorization, you lose interest in the increasingly complex laws.
결국, 이러한 초기 물리공부에 대한 이해를 돕고자 몇가지 실험도구가 등장하기는 하지만 모든 학생이 자신이 직접 조립하고 실험하여 발생된 결과에 근거한 이해를 돕는 방식은 전무하다.After all, although some experimental tools have appeared to help the understanding of these early physics studies, there is no way to help the understanding based on the results generated by all students assembling and experimenting themselves.
이외에도 전자부품을 이용한 전지전자실험용 학습교재들은 많이 나와있으나 정작 기초적인 에너지법칙에대한 피부에 닿는 실험과 놀이를 겸하여 흥미를 유발할 수 있는 교구는 충분하지 않다. In addition, there are many learning materials for battery and electronic experiments using electronic components, but there are not enough teaching materials that can stimulate interest through both skin-to-skin experiments and play about the basic energy laws.
이렇게 완구나 게임기구 또는 유희기구 등은 주로 흥미위주로 만들어지게 되고, 일부 본래의 목적달성과 함께 학습효과를 거둘 수 있도록 제작되고 있기는 하지만, 종래의 기구로는 놀이효과와 함께 자연법칙 등과 같은 고차원적인 과학적 학습효과를 거둘 수 있도록 하는 것이 쉽지 않다.In this way, toys, game equipment, or amusement equipment are mainly made for interest, and although some of them are produced to achieve learning effects along with the achievement of their original purpose, in conventional equipment, high-level such as play effects and natural laws, etc. It is not easy to achieve a scientific learning effect.
그것은 놀이효과를 높이기 위해서는 과학적 학습효과가 저하되고, 과학적 학습효과를 높이기 위해서는 놀이효과가 저하되는 놀이기구의 특성에 기인하기 때문이다.This is because the scientific learning effect is lowered in order to increase the play effect, and the play effect is lowered in order to increase the scientific learning effect.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 모형 차량이 타고 내려가는 주행로의 궤적을 다양하게 가변시켜가면서 모형 차량을 무동력으로 주행시키는 롤러코스터 구조의 새로운 체험기구를 구현함으로써, 속도, 가속도, 곡률 변화 등과 같은 물리의 원리를 이해하고 게임을 즐기면서 체험할 수 있는 등 놀이효과와 함께 과학적 학습효과를 높일 수 있는 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been devised in view of this point, and by implementing a new experience mechanism of a roller coaster structure that allows the model vehicle to run without power while varying the trajectory of the running path on which the model vehicle rides, speed, The purpose is to provide a model vehicle experience device that performs non-motorized driving using gravity that can enhance scientific learning effects as well as play effects, such as understanding the principles of physics such as acceleration and curvature changes, and enjoying games. have.
본 발명에서 제공하는 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구는 다음과 같은 특징이 있다. The model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity provided by the present invention has the following characteristics.
상기 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구는 다수의 포스트를 가지는 사각의 프레임 구조물 형태로 이루어진 체험기구 본체와, 상기 체험기구 본체의 포스트의 전면에 설치되는 가이드 바 및 랙 기어와, 상기 가이드 바 및 랙 기어를 따라 위아래로 움직이면서 위치를 옮길 수 있는 다수 개의 레일 높이조절장치와, 모형 차량이 타고 내려갈 수 있는 주행로로서, 체험기구 본체의 좌우 방향으로 길게 배치되면서 각각의 레일 높이조절장치에 의해 지지됨과 더불어 주행 궤적이 가변되는 플렉시블한 레일과, 상기 체험기구 본체에 있는 포스트의 상단부에 설치되어 레일의 높이를 감지하는 거리감지 센서와, 상기 레일의 시작 지점과 종료 지점에 각각 설치되어 모형 차량의 출발 및 도착을 감지하는 근접 센서와, 상기 거리감지 센서와 근접 센서의 신호를 받아 레일 주행 궤적 정보 및 모형 차량 속도 정보 등을 판정하고 이를 디스플레이하는 컨트롤박스를 포함하는 것이 특징이다. The model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity includes an experience apparatus body in the form of a rectangular frame structure having a plurality of posts, a guide bar and a rack gear installed on the front of the post of the experience apparatus body, and the A plurality of rail height adjusting devices that can move up and down along the guide bar and rack gear, and a running path on which a model vehicle can ride and descend. A flexible rail that is supported by and whose running trajectory is variable, a distance sensor installed at the upper end of the post in the body of the experience device to detect the height of the rail, and installed at the starting and ending points of the rail, respectively It is characterized in that it comprises a proximity sensor for detecting departure and arrival of the model vehicle, and a control box that receives signals from the distance detection sensor and the proximity sensor to determine rail travel trajectory information and model vehicle speed information and displays the same.
여기서, 상기 레일 높이조절장치는 후면의 가이드 블록을 통해 가이드 바에 끼워져 상하 슬라이드가능한 본체와, 상기 본체에 전후 방향으로 관통 설치되어 랙 기어에 선택적으로 맞물리면서 본체의 위치를 고정시켜주는 스토퍼 및 노브와, 상기 본체의 상단부에 힌지 구조로 설치되어 좌우 요동이 가능하며 일정각도 벌어져 있는 상태에서 레일의 저면 두 곳을 지지하는 롤러 어셈블리를 포함할 수 있다.Here, the rail height adjusting device includes a body that is vertically slidable by being inserted into a guide bar through a guide block at the rear, and a stopper and a knob that are installed through the body in the front and rear directions to selectively engage with the rack gear and fix the position of the body; It is installed in a hinge structure on the upper end of the main body, can swing left and right, and may include a roller assembly supporting two lower surfaces of the rail in a state that is spread at a predetermined angle.
이러한 롤러 어셈블리는 일정각도를 이루며 벌어져 있는 형태로서 길이 중간부분이 본체의 상단부에 핀에 의해 요동 가능하게 설치되는 롤러 브라켓과, 상기 롤러 브라켓의 양쪽 단부에 자유롭게 회전 가능하게 설치되면서 레일을 받쳐주는 2개의 롤러로 구성될 수 있다. These roller assemblies are formed at a certain angle and have a roller bracket in which a middle part of the length is installed oscillating by a pin at the upper end of the body, and a roller bracket that is freely rotatably installed at both ends of the roller bracket to support the rail It may consist of four rollers.
그리고, 상기 롤러 어셈블리의 롤러는 마그네틱으로 이루어짐과 더불어 레일에는 금속판이 내장되어, 롤러와 레일은 자력에 의해 착탈 가능하게 결속될 수 있으며, 상기 레일의 밑면에는 롤러의 폭에 상응하는 폭을 가지는 롤러 홈이 형성되어, 롤러의 구름면이 레일의 롤러 홈 내에 안착될 수 있다. In addition, the roller of the roller assembly is made of a magnetic and a metal plate is embedded in the rail, the roller and the rail can be detachably coupled by magnetic force, and a roller having a width corresponding to the width of the roller on the underside of the rail The groove is formed so that the rolling surface of the roller can be seated in the roller groove of the rail.
본 발명에서 제공하는 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구는 다음과 같은 효과가 있다. The model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity provided by the present invention has the following effects.
첫째, 모형 차량의 주행경로를 가변시켜가면서 모형 차량을 무동력으로 주행시키는 새로운 체험기구를 적용함으로써, 속도, 가속도, 곡률 변화 등과 같은 물리나 과학의 원리를 쉽게 이해할 수 있고, 또 게임을 즐기면서 체험할 수 있는 효과가 있다. First, by applying a new experience mechanism that allows the model vehicle to be driven without power while changing the driving path of the model vehicle, the principles of physics and science such as speed, acceleration, and curvature change can be easily understood and experienced while enjoying the game. There is an effect that can be done.
둘째, 모형 차량의 주행경로 상에 배치되어 있는 여러 개의 레일 높이조절장치의 위치를 조절해가면서 주행경로의 궤적을 임의로 변경할 수 있도록 함으로써, 다양한 경로 조건에서의 체험과 학습 효과를 얻을 수 있고, 또 체험자 간의 게임을 통해 재미를 배가시킬 수 있는 효과가 있다. Second, by allowing the trajectory of the driving path to be arbitrarily changed while adjusting the positions of several rail height adjusting devices arranged on the driving path of the model vehicle, experience and learning effects in various path conditions can be obtained, and There is an effect that can double the fun through the game between the experiencers.
셋째, 모형 차량의 주행경로를 이루는 레일과 레일 높이조절장치 간의 마그네틱 접촉방식을 채택함으로써, 레일의 이탈을 방지할 수 있는 등 체험기구의 성능 및 내구성을 확보할 수 있는 효과가 있다. Third, by adopting the magnetic contact method between the rail constituting the driving path of the model vehicle and the rail height adjusting device, there is an effect of securing the performance and durability of the experience mechanism, such as preventing the departure of the rail.
넷째, 근접센서, 거리센서 등으로부터 획득한 전체 구간 속도, 구간별 속도, 레일의 곡률 등에 따른 게임 결과 등을 모니터 상에 디스플레이함으로써, 체험자에게 체험의 흥미와 재미를 제공할 수 있는 효과가 있다. Fourth, by displaying the game results according to the overall section speed, section speed, rail curvature, etc. obtained from the proximity sensor and distance sensor, etc. on the monitor, it is possible to provide interest and fun of the experience to the experiencer.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구를 나타내는 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구를 나타내는 정면도
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구에서 레일 높이조절장치를 나타내는 사시도와 측면도
도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구의 사용상태를 나타내는 정면도1 is a perspective view showing a model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity according to an embodiment of the present invention;
2 is a front view showing a model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity according to an embodiment of the present invention;
3 to 5 are a perspective view and a side view showing a rail height adjusting device in a model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity according to an embodiment of the present invention;
6 and 7 are front views showing the use state of the model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity according to an embodiment of the present invention;
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구를 나타내는 사시도와 정면도이다. 1 and 2 are a perspective view and a front view showing a model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity according to an embodiment of the present invention.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구는 사각의 프레임 구조물 형태로 이루어진 체험기구 본체(11)를 포함한다. 1 and 2, the model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity includes the
상기 체험기구 본체(11)에는 다수의 포스트(10)가 구비되며, 이때의 각 포스트(10)는 체험기구 본체(11)의 좌우 폭 방향을 따라 일정 간격으로 배치되면서 수직 자세로 설치된다. The experience apparatus
이러한 체험기구 본체(11)의 전면에는 모형 차량의 주행경로인 레일(15)이 배치될 수 있게 되며, 이때의 레일(15)은 포스트(10) 상에 설치되는 레일 높이조절장치(14)에 의해 받쳐질 수 있게 된다. The
또한, 상기 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구는 레일 높이조절장치(14)의 상하 위치 이동을 안내하는 수단으로 가이드 바(12) 및 랙 기어(13)를 포함한다. In addition, the model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity includes a
상기 가이드 바(12)는 원형의 봉 형태로서, 포스트(11)의 전면 양편에 나란하게 수직 배치되면서 체험기구 본체(11)의 상단부와 하단부에 양단 지지되는 구조로 설치되는 한쌍으로 이루어지게 되고, 이러한 가이드 바(12)에는 레일 높이조절장치(14)의 가이드 블록(19), 예를 들면 LM 타입의 가이드 블록(19)이 슬라이드 가능한 구조로 결합되어 안내를 받을 수 있게 된다. The
상기 랙 기어(13)는 양쪽에 배치되어 있는 가이드 바(12)의 사이에 수직으로 나란하게 배치되면서 포스트(11)의 전면에 체결되는 구조로 설치되고, 이렇게 설치되는 랙 기어(13)에는 레일 높이조절장치(14)의 스토퍼(21)가 선택적으로 맞물릴 수 있게 된다.The
또한, 상기 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구는 모형 차량이 타고 내려갈 수 있는 주행로 역할을 하는 수단으로 레일(15)을 포함한다. In addition, the model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity includes a
상기 레일(15)은 합성수지 소재 등으로 이루어진 플렉시블한 띠 모양의 레일 형태로서, 체험기구 본체(11)의 좌우 폭 방향을 따라 길게 배치되면서 한쪽은 체험기구 본체(11)의 상단측에, 다른 한쪽은 체험기구 본체(11)의 하단측에 각각 고정되는 구조로 설치된다. The
그리고, 상기 레일(15)에는 금속판(25)이 내장되며, 이때의 금속판(25)이 마그네틱으로 이루어진 롤러 어셈블리(23)의 롤러(23b)에 붙을 수 있게 되므로서, 레일(15)은 롤러(23b)측에 착탈 가능하게 결속될 수 있게 된다. And, the
이와 더불어, 상기 레일(15)의 밑면에는 롤러(23b)의 폭에 상응하는 폭을 가지면서 레일 길이 방향을 따라 연속해서 이어지는 형태의 롤러 홈(26)이 형성되며, 이렇게 형성되는 롤러 홈(26)에는 롤러(23b)의 구름면이 안정적으로 안착될 수 있게 된다. In addition, a
이렇게 레일(15)이 금속판(25)과 롤러 홈(26)을 이용하여 롤러 어셈블리(23)의 롤러(23b)에 결속되므로서, 레일(15)은 롤러 어셈블리(23)측으로부터의 이탈없이 견고하게 지지되면서 정확한 주행궤적을 유지할 수 있게 되고, 결국 모형 차량은 레일(15)을 따라 안정적으로 주행할 수 있게 된다. As the
이러한 레일(15)은 길이 중간중간이 다수 개의 레일 높이조절장치(14)에 의해 지지되면서 모형 차량의 주행 궤적을 가변시켜줄 수 있게 되는데, 예를 들면 각각의 레일 높이조절장치(14)의 위치를 위아래로 적절히 조절한 다음, 각 레일 높이조절장치(14)의 높이에 맞게 레일(15)을 구부려서 레일 높이조절장치(14)에 있는 롤러 어셈블리(23)의 롤러(23b)에 레일(15)을 안착시킴으로써, 레일(15)의 곡률, 즉 모형 차량의 주행 궤적을 임의로 다양하게 가변시킬 수 있게 된다. These
또한, 상기 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구는 레일(15)의 길이 중간중간의 높이를 감지하는 수단으로 거리감지 센서(16)를 포함한다. In addition, the model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity includes a
이러한 거리감지 센서(16)는 체험기구 본체(11)에 있는 각각의 포스트(10)의 상단부에 설치되며, 이렇게 설치되는 거리감지 센서(16)의 직하방에 있는 레일(15)의 위치, 즉 레일 높이조절장치(14)측에 얹혀져 있는 부분의 레일 위치를 감지할 수 있게 된다. The
여기서, 상기 거리감지 센서(16)는 적외선 거리감지 센서 등 공지의 센서를 적용할 수 있다. Here, as the
이에 따라, 여러 개의 거리감지 센서(16)에 의해 감지되는 레일(15)의 각 구간별 위치, 즉 레일(15)의 각 구간별 높이(예컨대, 기 설정되어 있는 거리감지 센서의 높이 등을 감안한 지면에서부터의 레일의 높이)가 컨트롤박스(18)측에 입력되면, 레일(15)의 전체적인 주행 궤적을 알 수 있게 되며, 이러한 레일(15)의 주행 궤적을 나타내는 형상은 컨트롤박스(18)의 모니터(미도시) 상에 표시될 수 있게 된다. Accordingly, the position of each section of the
또한, 상기 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구는 모형 차량의 출발 시점과 도착 시점을 감지하는 수단으로 2개의 근접 센서(17a,17b)를 포함한다. In addition, the model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity includes two
상기 근접 센서(17a,17b)는 일종의 접촉식 센서로서, 1개의 근접 센서(17a)는 레일(15)의 시작 지점에 설치되고, 다른 1개의 근접 센서(17b)는 레일(15)의 종료 지점에 설치된다. The
이에 따라, 레일(15)의 시작 지점에 있는 근접 센서(17a)로부터 모형 차량이 출발했다는 신호가 컨트롤박스(18)측에 입력되고, 계속해서 레일(15)의 종료 지점에 있는 근접 센서(17b)로부터 모형 차량이 도착했다는 신호가 컨트롤박스(18)에 입력되면, 이때의 컨트롤박스(18)는 기 설정되어 있는 체험기구 본체(11)의 규격에 대한 정보, 거리감지 센서(16)로부터 얻은 레일(15)의 높이에 대한 정보, 근접 센서(17a,17b)로부터 얻은 시간 정보, 이들을 연계하여 얻은 레일(15)의 거리 정보 등을 통해 모형 차량의 속도, 모형 차량의 주행 시간 등을 획득할 수 있고 또 이를 디스플레이할 수 있게 된다. Accordingly, a signal indicating that the model vehicle has departed from the
또한, 상기 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구는 체험자에게 무동력으로 주행하는 모형 차량의 주행 결과에 대한 정보를 제공하는 수단으로 컨트롤박스(18)를 포함한다. In addition, the model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity includes a
상기 컨트롤박스(18)는 거리감지 센서(16)와 근접 센서(16)의 신호를 받아 레일 주행 궤적 정보 및 모형 차량 속도 정보 등을 판정하고, 이렇게 판정한 각종 결과를 모니터(미도시)를 통해 디스플레이하는 역할을 하게 된다. The
이러한 컨트롤박스(18)는 모형 차량의 전체 주행 시간, 레일(15)의 궤적 및 거리, 모형 차량의 순간 가속도(예컨대, 앞뒤로 배치되어 있는 각 거리감지 센서 간의 거리, 앞뒤로 배치되어 있는 각 거리감지 센서가 감지한 모형 차량의 통과 시점 등을 입력으로 하여 계산한 순간 가속도) 등의 정보를 판정할 수 있게 된다. The
이와 관련한 컨트롤박스(18)의 세부적인 제어 로직을 구성하는 방법은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다. A method of configuring the detailed control logic of the
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구에서 레일 높이조절장치를 나타내는 사시도와 측면도이다. 3 to 5 are a perspective view and a side view showing a rail height adjusting device in a model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity according to an embodiment of the present invention.
도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 레일 높이조절장치(14)는 가이드 바(12) 및 랙 기어(13)의 안내를 받으면서 위아래로 위치를 옮길 수 있게 되며, 이때의 각 레일 높이조절장치(14)의 위치에 따라 레일(15)의 곡률, 즉 레일(15)의 높낮이가 결정될 수 있게 된다. 3 to 5, the rail
이러한 레일 높이조절장치(14)는 본체(10), 스토퍼(21) 및 노브(22), 롤러 어셈블리(23)로 구성되면서 적당한 궤적으로 휘어져 있는 레일(15)의 군데군데를 받쳐줄 수 있게 된다. The rail
상기 본체(10)는 사각 플레이트와 사각 블록의 조합으로 구성되며, 후면부에 설치되어 있는 한쌍의 가이드 블록(19)을 통해 가이드 바(12)에 끼워지면서 위아래로 슬라이드 가능하게 설치된다. The
상기 스토퍼(21)와 노브(22)는 일체식 구조로서, 앞쪽의 노브(22)는 본체(10)의 전면에 노출되어 있어서 이곳을 체험자가 손으로 잡고 당길 수 있게 되고, 뒷쪽의 스토퍼(21)는 봉 형태로서 본체(10)의 중심부를 수평으로 관통하면서 본체(10)의 후면쪽으로 돌출되어 있어서 랙 기어(13)측과 맞물릴 수 있게 된다. The
즉, 상기 스토퍼(21)의 단부에는 치형부(28)가 형성되며, 이때의 치형부(28)가 랙 기어(13)의 치형에 맞물리게 되므로서, 스토퍼(21) 등을 포함하는 레일 높이조절장치(14)의 위치가 고정될 수 있게 된다. That is, the
그리고, 상기 노브(22) 및 스토퍼(21)는 본체(10)에 내장되어 있는 스프링(미도시)에 의한 탄력 지지를 받게 되며, 이에 따라 노브(22) 및 스토퍼(21)는 스프링 힘에 의해 항상 뒷쪽으로 당겨진 위치를 유지하면서 랙 기어(13)측과 상시 물림상태를 유지할 수 있게 된다. And, the
즉, 체험자가 노브(22)를 잡고 앞쪽으로 당기지 않는 한 스토퍼(21)는 스프링 힘에 의해 랙 기어(13)측에 항상 물려있게 된다. That is, unless the user grabs the
상기 롤러 어셈블리(23)는 레일(15)을 받쳐주면서 지지하는 역할을 하는 것으로서, 본체(20)의 상단부에 힌지 구조를 통해 좌우 요동이 가능하게 설치되며, 일정각도 벌어져 있는 상태에서 레일(15)의 저면 두 곳을 받쳐줄 수 있게 된다. The
이를 위하여, 상기 롤러 어셈블리(23)는 일정각도를 이루며 벌어져 있는 대략 "V"자 형태의 롤러 브라켓(23a)과 실질적으로 레일(15)을 받쳐주는 2개의 롤러(23b)로 구성된다. To this end, the
이러한 롤러 브라켓(23a)은 그 길이 중간부분이 본체(20)의 상단부에 핀(24)에 의해 요동 가능하게 설치되고, 상기 롤러(23b)는 롤러 브라켓(23a)의 양쪽 단부에 롤러 축(27)을 통해 자유롭게 회전 가능하게 설치된다. The
특히, 상기 롤러(23b)는 마그네틱으로 이루어져 레일(15)에 내장되어 있는 금속판(25)에 붙었다 떨어졌다 할 수 있게 되며, 이러한 자석의 특성을 이용하여 레일(15)측과 긴밀하게 결속될 수 있게 된다. In particular, the
이에 따라, 체험자가 노브(22)을 앞쪽으로 당겨서 랙 기어(13)측으로부터 스토퍼(21)를 떨어뜨려놓은 상태에서 레일 높이조절장치(14) 전체를 윗쪽으로 올리거나 아래쪽으로 내리면 레일 높이조절장치(14)는 가이드 바(12)에 의한 안내를 받으면 위아래로 움직일 수 있게 되며, 체험자가 원하는 위치에 레일 높이조절장치(14)를 이동시킨 후, 당기고 있던 노브(22)를 놓게 되면 노브(22) 및 스토퍼(21)가 뒷쪽으로 이동함과 동시에 스토퍼(21)의 치형부(28)가 랙 기어(13)에 맞물리게 되므로서, 레일 높이조절장치(14)의 조절된 높이가 고정될 수 있게 되고, 결국 이러한 각각의 레일 높이조절장치(14)에 받쳐져 있는 레일(15)의 곡률 궤적도 각 레일 높이조절장치(14)의 높이에 맞게 정해질 수 있게 된다. Accordingly, when the user pulls the
도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구의 사용상태를 나타내는 정면도이다.6 and 7 are front views illustrating a use state of a model vehicle experience device for performing non-motorized driving using gravity according to an embodiment of the present invention.
도 6과 도 7에 도시한 바와 같이, 여기서는 여러 개의 레일 높이조절장치(14)의 위치를 가변시켜가면서 모형 차량(100)이 자유낙하 형태로 타고 내려가는 레일(15)의 궤적을 임의로 변경하는 상태를 보여준다. As shown in FIGS. 6 and 7 , in this case, the trajectory of the
예를 들면, 체험기구 본체(11)의 좌우 폭 방향을 따라 배치되어 있는 각각의 레일 높이조절장치(14)를 올리거나 내려서 위치를 조절하게 되면, 이때의 각 레일 높이조절장치(14)에 받쳐져 있는 레일(15)의 길이 중간중간의 곡률이 레일 높이조절장치(14)에 맞게 가변될 수 있게 되고, 이에 따라 레일(15)은 전체적으로 오르막과 내리막이 반복되는 소정의 형상을 이루는 주행 궤적으로 만들어지게 된다. For example, if the position is adjusted by raising or lowering each rail
계속해서, 레일(15)의 전체적인 경로를 설정한 후, 레일 시작 지점에 모형 차량(100)을 갖다 놓고(이때의 모형 차량의 저면도 레일 폭에 상응하는 홈이 형성되어 있어서 타고 내려갈 때 레일에서 이탈되지 않게 된다), 모형 차량(100)에서 손을 떼게 되면, 이때의 모형 차량(100)은 중력에 의해 레일(15)을 따라 진행하게 되며, 레일(15)을 타고 내려온 모형 차량(100)은 레일 종료 지점에서 멈추게 된다. Subsequently, after setting the overall path of the
이때, 모형 차량(100)의 출발과 정지는 근접 센서(17a,17b)에 의해 감지될 수 있고, 모형 차량(100)의 출발에서부터 도착까지의 시간이 컨트롤박스(18)에 의해 판정되어 모니터 상에 표시될 수 있게 된다. At this time, the start and stop of the
일 예로서, 두명의 체험자가 각자 자신이 원하는 형상으로 레일(15)의 주행 궤적을 만든 후, 각각 모형 차량(100)을 주행시키면서 누가 빨리 모형 차량(100)을 주행시키는지 시합도 할 수 있으며, 이에 따라 체험기구를 이용하는 재미는 물론 레일(15)의 다양한 주행궤적 형상에 따른 모형 차량(100)의 속도 등을 체험할 수 있는 등 물리적, 과학적 학습효과를 얻을 수 있다. As an example, two experiencers can each make a running trajectory of the
이와 같이, 본 발명에서는 모형 차량의 주행 궤적을 다양하게 가변시켜가면서 모형 차량을 무동력으로 주행시킬 수 있는 새로운 체험기구를 제공함으로써, 속도, 가속도, 곡률 변화 등과 같은 물리의 원리를 이해하고 게임을 즐기면서 체험할 수 있는 등 놀이효과와 과학적 학습효과를 향상시킬 수 수 있다. As described above, in the present invention, by providing a new experience mechanism that can drive the model vehicle without power while varying the driving trajectory of the model vehicle, understand the principles of physics such as speed, acceleration, and curvature change and enjoy the game It is possible to improve the effects of play and scientific learning, such as being able to experience
10 : 포스트
11 : 체험기구 본체
12 : 가이드 바
13 : 랙 기어
14 : 레일 높이조절장치
15 : 레일
16 : 거리감지 센서
17a,17b : 근접 센서
18 : 컨트롤박스
19 : 가이드 블록
20 : 본체
21 : 스토퍼
22 : 노브
23 : 롤러 어셈블리
23a : 롤러 브라켓
23b : 롤러
24 : 핀
25 : 금속판
26 : 롤러 홈
27 : 롤러 축
28 : 치형부10 : Post
11: the body of the experience device
12 : guide bar
13 : rack gear
14: rail height adjustment device
15 : rail
16: distance sensor
17a, 17b : Proximity sensor
18: control box
19: guide block
20: body
21 : stopper
22 : knob
23 : roller assembly
23a : roller bracket
23b: roller
24 : pin
25: metal plate
26: roller groove
27: roller shaft
28: tooth
Claims (5)
상기 체험기구 본체(11)의 포스트(10)의 전면에 설치되는 가이드 바(12) 및 랙 기어(13);
상기 가이드 바(12) 및 랙 기어(13)를 따라 위아래로 움직이면서 위치를 옮길 수 있는 다수 개의 레일 높이조절장치(14);
모형 차량이 타고 내려갈 수 있는 주행로로서, 체험기구 본체(11)의 좌우 방향으로 길게 배치되면서 각각의 레일 높이조절장치(14)에 의해 지지됨과 더불어 주행 궤적이 가변되는 플렉시블한 레일(15);
상기 체험기구 본체(11)에 있는 포스트(10)의 상단부에 설치되어 레일(15)의 높이를 감지하는 거리감지 센서(16);
상기 레일(15)의 시작 지점과 종료 지점에 각각 설치되어 모형 차량의 출발 및 도착을 감지하는 근접 센서(17a,17b);
상기 거리감지 센서(16)와 근접 센서(16)의 신호를 받아 레일 주행 궤적 정보 및 모형 차량 속도 정보 등을 판정하고 이를 디스플레이하는 컨트롤박스(18);
를 포함하고,
상기 레일 높이조절장치(14)는 후면의 가이드 블록(19)을 통해 가이드 바(12)에 끼워져 상하 슬라이드가능한 본체(20)와, 상기 본체(20)에 전후 방향으로 관통 설치되어 랙 기어(13)에 선택적으로 맞물리면서 본체(20)의 위치를 고정시켜주는 스토퍼(21) 및 노브(22)와, 상기 본체(20)의 상단부에 힌지 구조로 설치되어 좌우 요동이 가능하며 일정각도 벌어져 있는 상태에서 레일(15)의 저면 두 곳을 지지하는 롤러 어셈블리(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구.
Experience device body 11 made in the form of a rectangular frame structure having a plurality of posts (10);
a guide bar 12 and a rack gear 13 installed on the front of the post 10 of the experience device body 11;
A plurality of rail height adjusting device 14 that can move the position while moving up and down along the guide bar 12 and the rack gear 13;
As a running path on which the model vehicle can ride down, it is arranged long in the left and right direction of the experience device main body 11 and is supported by each rail height adjusting device 14 and a flexible rail 15 with a variable running trajectory;
a distance sensor 16 installed at the upper end of the post 10 in the experience device body 11 to detect the height of the rail 15;
proximity sensors (17a, 17b) installed at the starting point and the ending point of the rail (15), respectively, to detect departure and arrival of the model vehicle;
a control box 18 that receives signals from the distance sensor 16 and the proximity sensor 16 to determine rail travel trajectory information and model vehicle speed information and displays them;
including,
The rail height adjusting device 14 is inserted into the guide bar 12 through the guide block 19 on the rear side and is slidable up and down the body 20, and the rack gear 13 is installed through the body 20 in the front-rear direction. ) and a stopper 21 and knob 22 for fixing the position of the body 20 while selectively engaging with the body 20, and a hinge structure installed at the upper end of the body 20 so that it can swing left and right and in a state where it is spread at a certain angle A model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity, characterized in that it includes a roller assembly (23) supporting two lower surfaces of the rail (15).
상기 롤러 어셈블리(23)는 일정각도를 이루며 벌어져 있는 형태로서 길이 중간부분이 본체(20)의 상단부에 핀(24)에 의해 요동 가능하게 설치되는 롤러 브라켓(23a)과, 상기 롤러 브라켓(23a)의 양쪽 단부에 자유롭게 회전 가능하게 설치되면서 레일(15)을 받쳐주는 2개의 롤러(23b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구.
The method according to claim 1,
The roller assembly 23 is formed in a form that is spread at a certain angle, and the middle part of the length is installed at the upper end of the main body 20 so as to be oscillating by means of a pin 24, and the roller bracket 23a. A model vehicle experience apparatus for performing non-motorized driving using gravity, characterized in that it consists of two rollers (23b) supporting the rail (15) while being freely rotatably installed at both ends of the vehicle.
상기 롤러 어셈블리(23)의 롤러(23b)는 마그네틱으로 이루어짐과 더불어 레일(15)에는 금속판(25)이 내장되어, 롤러(23b)와 레일(15)은 자력에 의해 착탈 가능하게 결속되는 것을 특징으로 하는 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구.
4. The method according to claim 1 or 3,
The roller 23b of the roller assembly 23 is made of magnetic and a metal plate 25 is embedded in the rail 15, and the roller 23b and the rail 15 are detachably coupled by magnetic force. A model vehicle experience device that performs non-motorized driving using gravity.
상기 레일(15)의 밑면에는 롤러(23b)의 폭에 상응하는 폭을 가지는 롤러 홈(26)이 형성되어, 롤러(23b)의 구름면이 레일(15)의 롤러 홈(26) 내에 안착되는 것을 특징으로 하는 중력을 이용한 무동력 주행을 수행하는 모형 차량 체험기구.4. The method according to claim 1 or 3,
A roller groove 26 having a width corresponding to the width of the roller 23b is formed on the bottom of the rail 15 so that the rolling surface of the roller 23b is seated in the roller groove 26 of the rail 15 A model vehicle experience apparatus that performs non-motorized driving using gravity, characterized in that.
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Citations (6)
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KR200453068Y1 (en) | 2010-08-16 | 2011-04-05 | (주)공간예술 | Slide reporter system using rail |
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CN210606236U (en) * | 2019-04-12 | 2020-05-22 | 东吴大学 | Curved flow bead device |
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2020
- 2020-10-13 KR KR1020200131548A patent/KR102354721B1/en active IP Right Grant
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