KR102379343B1 - 리모트 컨트롤 키트 자동차 - Google Patents

리모트 컨트롤 키트 자동차 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메이커 교육의 성장에 따라 새로운 시대에 부합하는 종래에 없던 RC 키트를 제공하는 것, 그리고 3D 프린팅을 통해서 출력한 부품들을 조립하는 것이 가능한 RC 키트를 제공한다. 본 발명에 따른 리모트 컨트롤 키트 자동차는, 3D 프린팅으로 통해서 출력된 교육용 RC 키트 부품을 조립하여 완성한 리모트 컨트롤 키트 자동차로서, 외부와 통신하여 상기 자동차를 제어하는 제어부를 갖는 PCB 기판부; 상기 PCB 기판부의 하부 및 측면을 둘러싸서 형성되되, 상기 PCB 기판부의 대향하는 양측에 각각 설치되어 상기 PCB 기판부가 삽입되어 고정 장착될 수 있는 "ㄷ"자 형상의 구조를 갖는 바디부; 상기 PCB 기판부 및 상기 바디부의 상부를 커버하여 장착되되, 상기 자동차의 주행시 공기 저항을 저감하기 위하여 유선형의 형상을 갖는 커버부; 상기 바디부에 일측에 설치되어 상기 자동차에 구동력을 제공하는 한 쌍 이상의 모터를 포함하는 모터부; 상기 모터부로부터 구동력을 전달받아 회전하는 4개의 바퀴로 이루어지는 바퀴부; 및 상기 PCB 기판부 및 상기 모터부에 전원을 공급하는 배터리를 포함하는 전원부;를 포함한다.

Description

리모트 컨트롤 키트 자동차{REMOTE CONTROL KIT CAR}
본 발명은 리모트 컨트롤 키트 자동차에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로, 3D 프린팅을 통해서 출력이 가능하게 만든 부품들을 조립하여 완성한 교육용 리모트 컨트롤 키트 자동차에 관한 것이다.
4차 산업혁명은 인공 지능, 사물 인터넷, 빅데이터, 모바일 등 첨단 정보통신기술이 경제·사회 전반에 융합되어 혁신적인 변화가 나타나는 차세대 산업혁명을 말한다. 인공 지능(AI), 사물 인터넷(IoT), 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 모바일 등 지능정보기술이 기존 산업과 서비스에 융합되거나 3D 프린팅, 로봇공학, 생명공학, 나노기술 등 여러 분야의 신기술과 결합되어 실세계 모든 제품·서비스를 네트워크로 연결하고 사물을 지능화하고 있는 상황이다.
이와 같은 4차 산업혁명이 눈앞에 다가오면서 국내의 미래사회에 대한 교육열이 점점 불붙고 있는 상황이며, 코딩교육의 정규 교과목 지정 및 다양한 미래 사회 기술에 이목이 집중되면서 미리 사교육으로 소프트웨어 교육을 준비하는 등 미래 교육을 준비하는 학부모나 학생들이 점점 늘어나고 있다. 이에 따라서, 메이커 교육도 많은 이목을 받으면서 초·중·고·대학생 등 나이를 막론하고 캠프 및 교육들이 대거 발생하고 있다.
그런데 문제는 이와 같은 메이커 교육의 성장에도 불구하고, 관련 교육 키트나 교재의 부족으로 제대로 된 교육이 이뤄지지 않고 있는 실정이다.
관련하여, 대한민국 공개특허 제10-2016-0122096호(2016.10.21 공개, 발명의 명칭 : RC카 드론(RC Car Drone))는, "본 발명은 RC카와 드론 기능을 둘 다 갖춘 드론으로, 상세하게 설명하자면 기존의 RC카 기능과 드론의 기능을 갖춘 드론들은 주행용 모터와 비행용 모터를 따로 두지만 이 발명품 주행용 모터와 비행용 모터를 따로 두지 않고 한 세트의 모터가 주행과 비행이 동시에 하게끔 설계되어 있다"라고 개시하고 있다.
또한, 대한민국 제10-2017-0097897호(2017.08.29 공개, 발명의 명칭 : 아두이노를 이용한 교육 장치 및 방법 (EDUICATING APPARATUS USING ARDUINO AND METHOD))는, "본 기술은 아두이노를 이용한 교육 장치가 개시되어 있다. 본 발명의 구체적인 예에 따르면, 아두이노를 통해 측정 명령을 생성하고 측정 명령에 응답하여 수신된 측정 신호를 토대로 해당 전기 장치를 제어하기 위한 구동 신호를 생성하여 전기 장치로 전달하는 소프트웨어 및 하드웨어에 대한 교육을 위해, 각종 측정 디바이스와 연결된 변환 장치에 4개의 케이블을 이용하여 아두이노를 연결함에 따라, 복수개의 측정 디바이스와 아두이노 간의 케이블 연결 오류 및 역연결을 근본적으로 방지할 수 있고 이에 따라 아두이노를 이용한 소프트웨어 및 하드웨어에 대한 교육이 용이하게 실행할 수 있다."라고 개시하고 있다.
또한, 대한민국 특허 제10-1764850호(2017.07.28, 발명의 명칭 : 드론 실습용 키트(KIT FOR THE DRONE TRAINING))에서는, "본 발명에 의한 드론 실습용 키트(90)는 다음과 같이 구성된다. 다수의 센서로 이루어진 센서부(300)와, 상기 센서부(300)에 접속되어 상기 센서부(300)의 감지에 의해서 작동하는 구동부(400)와, 상기 센서부(300)와 구동부(400)에 접속되어, 코딩된 프로그램에 따라, 상기 센서부(300)로부터 감지 신호를 수신하여 상기 구동부(400)를 작동시키는 제어부(200)와, 상기 제어부(200)에 접속되어 송수신 기능을 하는 통신부(500)와, 상기 제어부(200)에 접속되어 PID 제어가 가능한 PID 제어 기체(600)와, 상기 통신부(500)를 통해 조종되는 드론(700)과, 상기 제어부(200)에 접속되어 상기 PID 제어 기체(600)와 드론(700)을 조종하는 조이스틱(900)을 포함한다. 따라서, 다음과 같은 효과가 있다. 상기 드론(700)의 실전 비행에 앞서, 드론(700) 비행의 기초적인 기술을 연마할 수 있고, 일반적인 드론에 장착되는 카메라(230)나 센서부(300), 구동부(400) 및 통신부(500)의 작동 과정을 실습할 수 있으며, 상기 제어부(200)를 프로그램하여 일련의 프로세스를 실현할 수 있는 프로그램 코딩(coading)을 실습할 수 있는 효과가 있다."라고 개시하고 있다.
하지만, 이와 같은 특허문헌들이나 종래 관련 교육 키트에서는, 메이커 교육의 성장에도 불구하고, 새로운 시대에 부합하는 다양한 관련 교육 키트나 교재, 이를 통해서 완성된 리모트 컨트롤 키트 자동차 등은 아직 많이 부족한 실정이다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0122096호(2016.10.21 공개, 발명의 명칭 : RC카 드론(RC Car Drone)) 대한민국 제10-2017-0097897호(2017.08.29 공개, 발명의 명칭 : 아두이노를 이용한 교육 장치 및 방법 (EDUICATING APPARATUS USING ARDUINO AND METHOD)) 대한민국 특허 제10-1764850호(2017.07.28, 발명의 명칭 : 드론 실습용 키트(KIT FOR THE DRONE TRAINING))
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명은 메이커 교육의 성장에 따라 새로운 시대에 부합하는 종래에 없던 RC 키트를 제공하는 것, 3D 프린팅을 통해서 출력한 부품들을 조립하는 것이 가능한 RC 키트를 제공하는 것, 그리고 3D 프린팅을 통해서 출력이 가능하게 만든 부품들을 조립하여 완성한 교육용 리모트 컨트롤 키트 자동차를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 리모트 컨트롤 키트 자동차는, 3D 프린팅으로 통해서 출력된 교육용 RC 키트 부품을 조립하여 완성한 리모트 컨트롤 키트 자동차로서, 외부와 통신하여 상기 자동차를 제어하는 제어부를 갖는 PCB 기판부; 상기 PCB 기판부의 하부 및 측면을 둘러싸서 형성되되, 상기 PCB 기판부의 대향하는 양측에 각각 설치되어 상기 PCB 기판부가 삽입되어 고정 장착될 수 있는 "ㄷ"자 형상의 구조를 갖는 바디부; 상기 PCB 기판부 및 상기 바디부의 상부를 커버하여 장착되되, 상기 자동차의 주행시 공기 저항을 저감하기 위하여 유선형의 형상을 갖는 커버부; 상기 바디부에 일측에 설치되어 상기 자동차에 구동력을 제공하는 한 쌍 이상의 모터를 포함하는 모터부; 상기 모터부로부터 구동력을 전달받아 회전하는 4개의 바퀴로 이루어지는 바퀴부; 및 상기 PCB 기판부 및 상기 모터부에 전원을 공급하는 배터리를 포함하는 전원부;를 포함한다.
또한, 상기 바디부는, 측면 바디부, 하부 바디부 및 바퀴 연결 바디부로 이루어지며, 상기 측면 바디부는, 상기 PCB 기판부의 대향하는 양측에 각각 설치되어 상기 PCB 기판부가 삽입되어 고정 장착될 수 있는 "ㄷ"자 형상의 구조를 갖는 전방 측면 바디부와 후방 측면 바디부를 포함하고, 상기 하부 바디부는, 상기 PCB 기판부의 하부에 위치하며, 상기 하부 바디부의 중앙 하면에는 상기 배터리가 안착되는 배터리 안착부를 포함하고, 상기 바퀴 연결 바디부는, 상기 전방 및 후방 측면 바디부와 상기 하부 바디부 사이에 위치하여 상기 전방 및 후방 측면 바디부와 상기 하부 바디부를 서로 연결하고, 상기 바퀴부와 연결구조를 제공하는 전방 바퀴 연결 바디부 및 후방 바퀴 연결 바디부를 포함하고, 상기 제어부의 제어에 따라서, 상기 모터가 전진 및 후진 전환, 전진 회전속도 및 후진 회전속도를 조절한다.
또한, 상기 전방 측면 바디부 및 상기 전방 바퀴 연결 바디부 사이에 형성된 제 1 및 제 2 전방 충격흡수 구조; 그리고 상기 후방 측면 바디부 및 상기 후방 바퀴 연결 바디부 사이에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 후방 충격흡수 구조;를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 전방 충격흡수 구조 및 상기 제 1 및 제 2 후방 충격흡수 구조는, 상기 전방 측면 바디부 또는 상기 후방 측면 바디부의 일측과 끼워져 결합되는 상부 고리; 상기 전방 바퀴 연결 바디부 또는 상기 후방 바퀴 연결 바디부의 일측과 끼워져 결합되는 하부 고리; 상기 상부 고리와 상기 하부 고리 사이에 마련된 기둥부; 상기 기둥에 끼워져 상기 전방 바퀴 연결 바디부 및 상기 후방 바퀴 연결 바디부를 통해서 상기 자동차의 바퀴로부터 전달되는 충격을 흡수하는 스프링; 상기 기둥부와 상기 상부 고리 그리고 상기 기둥부와 상기 하부 고리 각각의 사이에 마련되어 상기 스프링의 위치를 제한하는 상부 경계 확장원판 및 하부 경계 확장원판;를 각각 포함한다.
또한, 상기 전방 바퀴 연결 바디부 또는 상기 후방 바퀴 연결 바디부의 하면에 형성되되, 상기 제어부의 제어에 따라서 상기 자동차의 방향을 제어하는 조향부;를 포함하고, 상기 조향부는, 상기 제어부의 제어에 따라서 회전하는 조향 모터; 상기 조향 모터의 회전부에 결합되어 회전하는 회전 톱니부; 상기 회전 톱니부에 회전에 따라서 상기 전방 바퀴 연결 바디부 또는 상기 후방 바퀴 연결 바디부의 하면에 대해서 좌우로 직선 이동하되, 좌우로 직선 이동에 따라서 그 양쪽에 한 쌍의 바퀴와 각각 회전가능하게 결합되는 직선 이동 톱니부;를 포함한다.
또한, 상기 전방 바퀴 연결 바디부 및 상기 하부 바디부와의 사이에 형성되는 제 1 연결부; 및 상기 후방 바퀴 연결 바디부 및 상기 하부 바디부와의 사이에 형성된 제 2 연결부;를 포함하고, 상기 제 1 연결부는, 상기 전방 바퀴 연결 바디부에서 연장된 부분과 상기 하부 바디부에서 연장된 부분이 서로 회동 가능하게 결합되며, 상기 제 2 연결부는, 상기 후방 바퀴 연결 바디부에서 연장된 부분과 상기 하부 바디부에서 연장된 부분이 서로 회동 가능하게 결합된다.
본 발명에 따른 교육용 리모트 컨트롤 키트 자동차에 의하면,
첫째, 3D 프린팅을 통해서 출력이 가능하게 만든 부품들을 조립하여 교육용 리모트 컨트롤 키트 자동차를 완성하는 것이 가능하다.
둘째, 3D 프린팅을 통해서 출력한 것임에도 불구하고, 주행 중 자동차에 대한 충격을 흡수하거나, 조향을 하거나, 속도 조절을 하거나 하는 다양한 기능을 구현하는 것이 가능하다.
셋째, 조립의 편의성을 제고하기 위하여, 다양한 구조, 예를 들어, 조향 모터 조립 구조, 연결부 구조 등을 갖는다.
도 1 내지 도 18은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교육용 리모트 컨트롤 키트 자동차의 시제품 사진을 다양한 각도에서 촬영한 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1 내지 도 18은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교육용 리모트 컨트롤 키트 자동차의 시제품 사진을 다양한 각도에서 촬영한 것이다.
도 1 내지 도 18을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리모트 컨트롤 키트 자동차는, 3D 프린팅으로 통해서 출력된 교육용 RC 키트 부품을 조립하여 완성한 리모트 컨트롤 키트 자동차이다. PCB 기판부, 바디부, 커버부, 모터부, 바퀴부, 및 전원부를 포함한다.
먼저, PCB 기판부는 외부와 통신하여 자동차 전체를 제어하는 제어부를 갖는구성으로 인쇄회로기판으로 이루이진다. 제어부의 제어에 따라서, 후술할 모터가 전진 및 후진 전환, 전진 회전속도 및 후진 회전속도를 조절하는 것이 가능하다. PCB 기판부의 기판은 모양이 사각형일 수도 있지만, 도면에 도시된 바와 같이, 팔각형으로 이루어지되, 후술할 측면 바디부에 삽입되는 것이 용이하고, 결합 후 다른 조립이 방해가 되지 않도록, "ㄷ"자 형상의 구조의 측면 바디부로 갈수록 너비가 줄어드는 테이퍼진 구조로 팔각형을 취하는 것이 바람직하다.
다음으로, 바디부는, 상술한 PCB 기판부의 하부 및 측면을 둘러싸서 형성되되, PCB 기판부의 대향하는 양측, 즉 전방과 하방에 각각 설치되어 PCB 기판부가 삽입되어 고정 장착될 수 있는 "ㄷ"자 형상의 구조를 전방과 후방에 갖는다. 좀 더 구체적으로, 바디부는, 측면 바디부, 하부 바디부 및 바퀴 연결 바디부로 이루어진다.
여기서 측면 바디부는 상술한 PCB 기판부의 테이퍼진 구조의 팔각형과 대응하도록, PCB 바디부 방향으로 너비가 넓어지는 구조를 취하여, PCB 기판부와 측면 바디부의 연장이 사선으로 일직선을 이루는 것이 바람직하다. 이를 통해서, 자동차 키드의 조립을 용이하게 하는 것이 가능하다.
이와 같이 조립한 이후 나사 등과 같은 결합부재를 이용하여, 측면 바디부와 PCB 기판부를 고정하게 된다. 또는 PCB 기판부가 삽입되는 "ㄷ"자 형상의 구조의 측면 바디부에서 PCB 기판과 맞닿는 상하 부분에 탄성을 갖는 복수 개의 돌기 또는 엠보스를 갖는 것이 바람직하다. 이를 통해서, 자동차의 주행 충격 등에도 안전하게 PCB 바디부, 즉 PCB 바디부의 회로나 부품을 보호하는 것이 가능하다.
여기서, 측면 바디부는, 상술한 바와 같이, 상술한 PCB 기판부의 대향하는 양측에 각각 설치되어 상술한 PCB 기판부가 삽입되어 고정 장착될 수 있는 "ㄷ"자 형상의 구조를 갖는 전방 측면 바디부와 후방 측면 바디부를 2개의 바디부를 포함한다. 도 17, 도 18을 참조하면 확인을 할 수 있다.
또한, 하부 바디부는, 상술한 PCB 기판부의 하부에 위치하여 상기 PCB 기판을 지지하며, 그 중앙 하면에는 배터리가 안착되는 배터리 안착부를 포함한다. 이 배터리 안착부는 (+)극과 (-)극이 마련되어 있어서, 하나 이상의 배터리가 장착될 수 있다. 해당 배터리가 충전이 가능한 배터리로 구현되는 것도 가능하며, 이 경우, 외부 전원과 연결하는 단자를 추가 형성하는 것도 가능하다.
또한, 바퀴 연결 바디부는, 상술한 전방 및 후방 측면 바디부와 하부 바디부 사이에 위치하여, 전방 및 후방 측면 바디부와 상기 하부 바디부를 서로 연결하는, 바퀴부와 연결구조를 제공하는 전방 바퀴 연결 바디부 및 후방 바퀴 연결 바디부를 포함한다.
다음으로, 커버부는, 상술한 PCB 기판부 및 바디부의 상부를 커버하여 장착되되, 자동차의 주행시 공기 저항을 저감하기 위하여 유선형의 형상을 가지며, 외부에서 PCB 기판부 및 바디부가 미관상 보이지 않게 커버하는 것이 바람직하다.
다음으로, 모터부는, 상술한 바디부에 일측에 설치되어 자동차에 구동력을 제공하는 한 쌍 이상의 모터를 포함한다. 또한, 바퀴부는 상술한 모터부로부터 구동력을 전달받아 회전하는 4개의 바퀴로 이루어진다. 또한, 전원부는, 상술한 PCB 기판부 및 모터부에 전원을 공급하는 배터리를 포함한다.
다음으로, 제 1 및 제 2 전방 충격흡수 구조 및 상기 제 1 및 제 2 후방 충격흡수 구조를 더 포함한다. 구체적으로, 제 1 및 제 2 전방 충격흡수 구조 및 상기 제 1 및 제 2 후방 충격흡수 구조는 각각 전방 측면 바디부 또는 후방 측면 바디부의 일측과 끼워져 결합되는 상부 고리를 각각 포함한다. 또한, 전방 바퀴 연결 바디부 또는 후방 바퀴 연결 바디부의 일측과 끼워져 결합되는 하부 고리를 각각 포함한다.
그리고, 상부 고리와 하부 고리 사이에 마련되어 수직으로 형성된 기둥부를 각각 포함하고, 이 기둥에 끼워져서, 전방 바퀴 연결 바디부 및 후방 바퀴 연결 바디부를 통해서 자동차의 바퀴로부터 전달되는 충격을 흡수하는 스프링을 각각 포함한다. 또한, 기둥부와 상부 고리 그리고 기둥부와 하부 고리 각각의 사이에 마련되어, 스프링의 위치를 수직 방향으로 제한하는 상부 경계 확장원판 및 하부 경계 확장원판을 각각 포함한다.
또한, 조향부는, 상술한 전방 바퀴 연결 바디부 또는 후방 바퀴 연결 바디부의 하면에 형성되되, 제어부의 제어에 따라서 자동차의 주행 방향을 제어한다. 이와 같은 조향부는, 조향 모터, 회전 톱니부, 및 직선 이동 톱니부를 포함한다.
조향 모터는 상술한 제어부의 제어에 따라서 정회전 또는 역회전하는 모터이다. 조향 모터는 조립하기 용이하게 전방 또는 후방 바퀴 연결 바디부의 하면에서 "ㅁ"자 형상으로 돌출하여 형성되어 있다. 여기에 조향 모터가 삽입되어 장착되는 형태가 된다.
회전 톱니부는 조향 모터의 회전부에 결합되어 회전하는 구성이며, 이와 같은 회전 톱니부에 회전에 따라서 상술한 전방 바퀴 연결 바디부 또는 후방 바퀴 연결 바디부의 하면에 대해서 좌우로 직선 이동하는 직선 이동 톱니부를 포함한다. 직선 이동 톱니부는 좌우로 직선 이동에 따라서 그 양쪽에 한 쌍의 바퀴와 각각 회전가능하게 결합된다.
직선 이동 톱니부는 좌우로 직선 이동이 가능하도록 가이드하기 위하여, 직선 이동 톱니부의 직선 방향의 측면으로 가이드 돌출부를 가지고, 해당 직선 이동 톱니부의 측면에 형성된 돌출부가 대응하여 삽입되고, 직선 이동 톱니부가 좌우 직선 이동이 가능하도록 가이딩하는 가이드 홈을 갖는 돌출 구조가 상술한 전방 바퀴 연결 바디부 또는 후방 바퀴 연결 바디부의 하면에 형성된다.
또한, 상술한 전방 바퀴 연결 바디부 및 하부 바디부와의 사이에 형성되는 제 1 연결부 및 상술한 후방 바퀴 연결 바디부 및 하부 바디부와의 사이에 형성된 제 2 연결부를 포함한다. 제 1 연결부는 상술한 전방 바퀴 연결 바디부에서 일측으로 연장된 부분과 상술한 하부 바디부에서 일측으로 연장된 부분이 서로 회동 가능하게 결합된다. 도 9, 도 14, 도 15, 도 17을 참조하면 해당 도면에서 서로 회동 가능하게 결합된 모습을 확인할 수 있다. 또한, 제 2 연결부는, 상술한 후방 바퀴 연결 바디부에서 일측으로 연장된 부분과 상술한 하부 바디부에서 일측으로 연장된 부분이 서로 회동 가능하게 결합된다. 마찬가지로, 도 9, 도 14, 도 15, 도 17을 참조하면 해당 도면에서 서로 회동 가능하게 결합된 모습을 확인할 수 있다.
도 1 내지 도 18 각각에 대해서 이하에서 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 3D 프린팅을 통해서 출력된 부품을 조립하여 완성한 교육용 RC 키트 자동차의 시제품 사진이다. 측면에서 촬영한 것으로, RC 키트의 내부 회로나 모터 등을 커버하는 검은색의 커버부가 상면에 있고, 하부에는 4개의 바퀴로 이루어지는 바퀴부, 이 바퀴를 구동하는 하나 이상의 모터가 있다.
도 2는 3D 프린팅을 통해서 출력된 부품을 조립하여 완성한 RC 키트 자동차의 시제품 사진으로서, 위에서 촬영한 사진이다. 도 1과 같이, RC 키트 자동차의 내부 회로나 모터 등을 커버하는 검은색의 커버부가 있으며, 하부에는 4개의 바퀴로 이루어지는 바퀴부, 이 바퀴를 구동하는 하나 이상의 모터가 있다.
도 3은 3D 프린팅을 통해서 출력된 부품을 조립하여 완성한 RC 키트 자동차의 시제품과, 검은색의 커버부를 벗겨낸 RC 키트 자동차 시제품을 같이 놓고 함께 촬영한 사진이다. 검은색의 커버부를 벗겨내면 내부에 PCB 기판부와, 이 PCB 기판부를 끼워서 설치하여 나사 결합한 것으로 볼 수 있다. 4개의 흰색 기둥부와 이 흰색 기둥부에 끼워져서 충격을 흡수하는 4개의 스프링으로 이루어진, 충격을 흡수하는 충격흡수 구조가 4개 있다. PCB 기판부의 제어부는 모터부와 연결되어 모터를 전진, 후진 전환, 전진 회전속도, 후진 회전속도를 조절한다.
도 4는 도 3의 검은색의 커버부를 벗겨낸 RC 키트 시제품만을 확대하여 위에서 내려다 보면서 촬영한 사진이다. PCB 기판부를 끼워서 설치하여 나사 결합한 것을 확인할 수 있다. PCB 기판부의 제어부의 제어에 의해 동작하는 모터가 구동하는 4개의 바퀴를 갖는다.
도 5는 4개의 흰색 기둥부와 이 흰색 기둥부에 끼워져서 충격을 흡수하는 4개의 스프링으로 이루어진, 충격을 흡수하는 4개의 충격흡수 구조 가운데 2개의 충격흡수 구조를 확대하여 촬영한 사진이다. 충격흡수 구조의 상측 단부는, PCB 기판을 끼워서 설치되는 구조의 측면 바디부와 일 측부에서 결합된다. 충격흡수 구조의 하측 단부는, 바퀴 연결 바디부와 결합된 별도의 부재와 결합된다.
도 6 및 도 7은 도 5에서 측면으로 이동하여 촬영한 사진이다. 4개의 흰색 기둥부와 이 흰색 기둥부에 끼워져서 충격을 흡수하는 4개의 스프링으로 이루어진, 충격을 흡수하는 4개의 충격흡수 구조 가운데 1개의 충격흡수 구조를 확대하여 측면에서 촬영한 것이다. PCB 기판 아래의 하부 바디부가 측면으로 확인할 수 있다.
도 8은 3D 프린팅을 통해서 출력된 부품을 조립하여 완성한 RC 키트 자동차 시제품의 하부에서 촬영한 사진이다. 즉, 4개의 흰색 기둥부와 이 흰색 기둥부에 끼워져서 충격을 흡수하는 4개의 스프링으로 이루어진, 충격을 흡수하는 4개의 충격흡수 구조 가운데 2개의 충격흡수 구조를 아래에서 촬영한 것이다. 충격흡수 구조의 하측 단부는, 바퀴 연결 바디부와 결합된 별도의 부재와 결합되는 것을 확인할 수 있다. 그리고 조향부가 있어서 PCB 기판부의 제어부의 제어에 따라서 회전하게 되면, 그 회전운동이 직선으로 운동으로 전환되는 톱니 구조를 통해서, 바퀴의 좌우 조향이 가능하게 된다.
도 9는 조향부를 구체적으로 촬영한 사진이다. 도 8에서 설명한 것처럼, 조향부가 있어서 PCB 기판부의 제어부의 제어에 따라서 조향 모터가 회전하게 되면, 그 회전운동이 직선으로 운동으로 전환되는 톱니 구조를 통해서, 바퀴의 좌우 조향이 가능하게 된다.
도 10은 4개의 흰색 기둥부와 이 흰색 기둥부에 끼워져서 충격을 흡수하는 4개의 스프링으로 이루어진, 충격을 흡수하는 4개의 충격흡수 구조 가운데 2개의 충격흡수 구조를 아래에서 촬영한 사진이다. 그리고 사진의 뒷쪽으로는 하부 바디부의 하면 중앙에 형성된 배터리 안착부 내에 배터리가 안착한 배터리부를 확인할 수 있다. 이와 같은 배터리부에서 전원이 공급되는 구성을 확인할 수 있다.
도 11은 측면에서 하부 바디부 및 바퀴 연결 바디부의 하부 구조를 촬영한 것이다.
도 12는 모터부 구성과, 조향부 구성을 촬영한 사진이다. 조향부 구성을 보면, PCB 기판부의 제어부의 제어에 따라서 회전하게 되면, 그 회전운동이 직선으로 운동으로 전환되는 톱니 구조를 통해서, 바퀴의 좌우 조향이 가능하게 된다.
도 13은 모터부가 바퀴 연결 바디부의 측면 일측에 결합된 것과 바퀴를 확대하여 촬영한 사진이다.
도 14는 배터리부가 바디부 하부의 배터리 안착부 내에 결합된 형태, 바디부가 분할되어서 조향부에 의해서 조향되는 것이 가능하게 한 구성, 2개의 동기화된 모터부와, PCB 기판부의 제어부의 제어에 따라서 회전하게 되면, 그 회전운동이 직선으로 운동으로 전환되는 톱니 구조를 통해서, 바퀴의 좌우 조향이 가능한 조향부, 4개의 흰색 기둥부와 이 흰색 기둥부에 끼워져서 충격을 흡수하는 4개의 스프링으로 이루어진, 충격을 흡수하는 4개의 충격흡수 구조 가운데 2개의 충격흡수 구조를 확인할 수 있다.
도 15는 배터리부의 하부 바디부의 하면에 결합된 형태, 바디부가 분할되어서 조향부에 의해서 조향되는 것이 가능하게 한 구성, PCB 기판부의 제어부의 제어에 따라서 회전하게 되면, 그 회전운동이 직선으로 운동으로 전환되는 톱니 구조를 통해서, 바퀴의 좌우 조향이 가능한 조향부, 4개의 흰색 기둥부와 이 흰색 기둥부에 끼워져서 충격을 흡수하는 4개의 스프링으로 이루어진, 충격을 흡수하는 4개의 충격흡수 구조 가운데 2개의 충격흡수 구조를 확인할 수 있다.
도 16은 3D 프린팅을 통해서 출력된 부품을 조립하여 완성한 RC 키트 자동차의 시제품의 정면에서 촬영한 사진이다. 즉, 4개의 흰색 기둥부와 이 흰색 기둥부에 끼워져서 충격을 흡수하는 4개의 스프링으로 이루어진, 충격을 흡수하는 4개의 충격흡수 구조 가운데 2개의 충격흡수 구조를 아래에서 촬영한 것이다.
도 17은 3D 프린팅을 통해서 출력된 부품을 조립하여 완성한 RC 키트 자동차 시제품의 저면을 촬영한 사진이다. 4개의 바퀴로 이루어진 바퀴부, 배터리부, 조향부, 충격흡수 구조, 모터부, PCB 기판부, 바디부, 즉 측면 바디부, 하부 바디부, 전방 바퀴 연결 바디부 및 후방 바퀴 연결 바디부를 확인할 수 있다.
도 18은 3D 프린팅을 통해서 출력된 부품을 조립하여 완성한 RC 키트 자동차의 시제품의 측면 상측에서 촬영한 사진이다. 4개의 바퀴 가운데 2개의 바퀴, 충격흡수 구조, 모터부, PCB 기판부, PCT 기판의 측면과 하부에 위치하는 바디부를 확인할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (5)

  1. 3D 프린팅을 통해서 출력된 교육용 RC 키트 부품을 조립하여 완성한 리모트 컨트롤 키트 자동차로서,
    외부와 통신하여 상기 자동차를 제어하는 제어부를 갖는 PCB 기판부;
    상기 PCB 기판부의 하부 및 측면을 둘러싸서 형성되되, 상기 PCB 기판부의 대향하는 양측에 각각 설치되어 상기 PCB 기판부가 삽입되어 고정 장착될 수 있는 "ㄷ"자 형상의 구조를 갖는 바디부;
    상기 PCB 기판부 및 상기 바디부의 상부를 커버하여 장착되되, 상기 자동차의 주행시 공기 저항을 저감하기 위하여 유선형의 형상을 갖는 커버부;
    상기 바디부에 일측에 설치되어 상기 자동차에 구동력을 제공하는 한 쌍 이상의 모터를 포함하는 모터부;
    상기 모터부로부터 구동력을 전달받아 회전하는 4개의 바퀴로 이루어지는 바퀴부; 및
    상기 PCB 기판부 및 상기 모터부에 전원을 공급하는 배터리를 포함하는 전원부;를 포함하고,
    상기 바디부는, 측면 바디부, 하부 바디부 및 바퀴 연결 바디부로 이루어지며,
    상기 측면 바디부는, 상기 PCB 기판부의 대향하는 양측에 각각 설치되어 상기 PCB 기판부가 삽입되어 고정 장착될 수 있는 "ㄷ"자 형상의 구조를 갖는 전방 측면 바디부와 후방 측면 바디부를 포함하고,
    상기 하부 바디부는, 상기 PCB 기판부의 하부에 위치하며, 상기 하부 바디부의 중앙 하면에는 상기 배터리가 안착되는 배터리 안착부를 포함하고,
    상기 바퀴 연결 바디부는, 상기 전방 및 후방 측면 바디부와 상기 하부 바디부 사이에 위치하여 상기 전방 및 후방 측면 바디부와 상기 하부 바디부를 서로 연결하고, 상기 바퀴부와 연결구조를 제공하는 전방 바퀴 연결 바디부 및 후방 바퀴 연결 바디부를 포함하고,
    상기 제어부의 제어에 따라서, 상기 모터가 전진 및 후진 전환, 전진 회전속도 및 후진 회전속도를 조절하고,
    상기 전방 측면 바디부 및 상기 전방 바퀴 연결 바디부 사이에 형성된 제 1 및 제 2 전방 충격흡수 구조; 그리고 상기 후방 측면 바디부 및 상기 후방 바퀴 연결 바디부 사이에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 후방 충격흡수 구조;를 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 전방 충격흡수 구조 및 상기 제 1 및 제 2 후방 충격흡수 구조는,
    상기 전방 측면 바디부 또는 상기 후방 측면 바디부의 일측과 끼워져 결합되는 상부 고리; 상기 전방 바퀴 연결 바디부 또는 상기 후방 바퀴 연결 바디부의 일측과 끼워져 결합되는 하부 고리; 상기 상부 고리와 상기 하부 고리 사이에 마련된 기둥부; 상기 기둥에 끼워져 상기 전방 바퀴 연결 바디부 및 상기 후방 바퀴 연결 바디부를 통해서 상기 자동차의 바퀴로부터 전달되는 충격을 흡수하는 스프링; 상기 기둥부와 상기 상부 고리 그리고 상기 기둥부와 상기 하부 고리 각각의 사이에 마련되어 상기 스프링의 위치를 제한하는 상부 경계 확장원판 및 하부 경계 확장원판;를 각각 포함하고,
    상기 전방 바퀴 연결 바디부 또는 상기 후방 바퀴 연결 바디부의 하면에 형성되되, 상기 제어부의 제어에 따라서 상기 자동차의 방향을 제어하는 조향부;를 포함하고,
    상기 조향부는, 상기 제어부의 제어에 따라서 회전하는 조향 모터; 상기 조향 모터의 회전부에 결합되어 회전하는 회전 톱니부; 상기 회전 톱니부에 회전에 따라서 상기 전방 바퀴 연결 바디부 또는 상기 후방 바퀴 연결 바디부의 하면에 대해서 좌우로 직선 이동하되, 좌우로 직선 이동에 따라서 그 양쪽에 한 쌍의 바퀴와 각각 회전가능하게 결합되는 직선 이동 톱니부;를 포함하고,
    상기 전방 바퀴 연결 바디부 및 상기 하부 바디부와의 사이에 형성되는 제 1 연결부; 및 상기 후방 바퀴 연결 바디부 및 상기 하부 바디부와의 사이에 형성된 제 2 연결부;를 포함하고,
    상기 제 1 연결부는, 상기 전방 바퀴 연결 바디부에서 연장된 부분과 상기 하부 바디부에서 연장된 부분이 서로 회동 가능하게 결합되며,
    상기 제 2 연결부는, 상기 후방 바퀴 연결 바디부에서 연장된 부분과 상기 하부 바디부에서 연장된 부분이 서로 회동 가능하게 결합되고,
    상기 PCB 기판부는 팔각형으로 이루어지되, 상기 측면 바디부에 삽입되는 것이 용이하고, 결합 후 다른 조립이 방해가 되지 않도록, "ㄷ"자 형상의 구조의 측면 바디부로 갈수록 너비가 줄어드는 데이퍼진 구조로 팔각형을 취하고 있으며,
    상기 자동차의 주행 충격에도 안전하게 상기 PCB 기판부의 회로나 부품을 보호할 수 있도록, 상기 PCB 기판부가 삽입되는 "ㄷ"자 형상의 구조의 측면 바디부에는, 상기 PCB 기판부와 맞닿는 상하 부분에 탄성을 갖는 복수 개의 돌기 또는 엠보스가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
    리모트 컨트롤 키트 자동차.
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