KR200487315Y1 - 어린이 탑승용 미니 기차 - Google Patents

Abstract

본 고안은 어린이 탑승용 미니 기차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유원지, 놀이공원, 축제 등에 설치되는 놀이시설 중 하나로써, 레일을 따라 자동 운전하여 이동하여 저 연령의 어린이가 탑승 가능한 미니 기차에 있어서, 배터리, 모터, 감속기, 종동축으로 이루어진 구동수단을 통해 고효율의 출력을 보장하면서 각 부품의 잦은 고장 발생을 줄여, 안정적으로 지속적인 운행이 가능하여 사용 연한을 증대시킬 수 있고, 기관차 내부 구조를 콤팩트하게 설치하여 차체 내부의 협소한 공간에 장착이 쉬우면서 소형화에 유리한 어린이 탑승용 미니 기차에 관한 것이다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 미니 기차는, 구동수단이 설치되는 장착부를 구비한 차체; 및 상기 차체 하부에 결합되고, 상기 구동수단으로부터 동력을 전달받아 회전하는 바퀴부를 구비하여, 레일을 따라 상기 차체를 이동시키는 대차;를 포함하여 이루어지되, 상기 구동수단은, 배터리, 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 회전하는 회전축을 구비한 모터, 상기 회전축의 회전속도를 감속시켜 회전력을 전달하는 구동축을 구비한 감속기, 상기 구동축의 회전력을 상기 바퀴부의 샤프트에 전달하도록, 일단이 상기 구동축에 연결되고 타단이 상기 샤프트에 연결되어 회전하는 종동축을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

어린이 탑승용 미니 기차{MINI TRAIN}

본 고안은 어린이 탑승용 미니 기차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유원지, 놀이공원, 축제 등에 설치되는 놀이시설 중 하나로써, 레일을 따라 자동 운전하여 이동하여 저 연령의 어린이가 탑승 가능한 미니 기차에 있어서, 배터리, 모터, 감속기, 종동축으로 이루어진 구동수단을 통해 고효율의 출력을 보장하면서 각 부품의 잦은 고장 발생을 줄여, 안정적으로 지속적인 운행이 가능하여 사용 연한을 증대시킬 수 있고, 기관차 내부 구조를 콤팩트하게 설치하여 차체 내부의 협소한 공간에 장착이 쉬우면서 소형화에 유리한 어린이 탑승용 미니 기차에 관한 것이다.

유원지, 놀이공원, 대형 키즈 카페나, 기차 마을 등을 비롯한 각종 축제 현장에는, 사람이 직접 탑승하여 즐길 수 있는 다양한 종류의 놀이 시설이 설치되어 있다.

놀이 시설들 중 레일을 따라 주행하는 가장 대표적인 것으로, 높이 에너지를 운동 에너지로 이용해 최고점에서 낙하하여 레일을 따라 고속으로 주행하는 롤러코스터가 있는데,

롤러코스터는 안전상의 문제로 신장이 작은 저 연령의 어린이가 탑승하지 못한다.

이에 저 연령의 어린이가 안전하게 탑승하여 즐길 수 있는 탑승 놀이 시설로, 미니 기차가 있다.

미니 기차란 평지나 낮은 언덕 위에 소규모의 레일을 설치하고, 레일 위에 어린이가 탑승 가능한 차체를 놓아, 모터를 이용해 저속으로 자체 운행되는 소형 놀이 시설을 말한다.

이러한 미니 기차는, 구동수단이 탑재된 기관차와, 기관차 후방으로 연결되어 어린이가 탑승하는 객차로 구성되며, 운행 특성 상 동력원으로 배터리의 전기 에너지를 이용해 작동하는 모터를 사용한다.

즉, 미니 기차는 적은 거리를 장시간 반복하여 운행되는 것으로, 장거리 운송 수단인 일반 기차의 구동 구조를 소형화시켜 미니 기차로 적용할 경우 개발비 및 유지비가 과도하게 발생할 뿐만 아니라 주행 특성에도 적합하지 않아 현실적으로 불가능하고, 따라서 미니 기차는 구동수단의 내부 구조를 최대한으로 콤팩트하게 소형화시킬 수 있도록 전기 모터를 사용하여 운행이 이루어진다.

그러나 현재 시중에 설치되어 있는 미니 기차는, 모터의 출력이 약하거나 배터리 용량이 적을 뿐만 아니라 동력 계통의 부품을 협소한 공간에 장착하기 어려워 차체가 대형화되고, 동력 전달 효율이 떨어지고, 고장이 자주 발생하여, 장기간 안정적으로 미니 기차를 지속적으로 운행하기 어려우며, 이에 따라 미니 기차의 정상 운행에 필요한 유지, 관리 비용이 과도하게 발생하고, 사용 연한이 짧은 문제점이 있다.

이에 대비하여 최근에는 다양한 장소에서 가족들이 함께 여가 활동을 즐김에 따라 저 연령 어린이가 탑승할 수 있는 미니 기차에 대한 수요가 증가하고 있는데, 대부분 수입 제품인 종래의 미니 기차는 상기한 바와 같은 문제점을 내재하고 있어, 미니 기차를 국산화하면서 모터를 비롯한 동력 계통의 작동 안정성을 향상시킬 수 있는 기술 개발의 필요성이 제기되고 있다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

미니 기차를 구성하는 차체, 특히 기관차의 소형화에 유리하고, 연속 운행 시 모터 출력을 장시간동안 안정적으로 유지할 수 있으며, 내부 구조를 콤팩트하게 연결하여 동력 계통 부품의 잦은 고장 발생을 방지하여 유지, 관리비용을 절감하면서 사용 연한을 증대시킬 수 있도록, 배터리, 모터, 감속기, 종동축으로 이루어진 구동수단이 차체의 장착부에 설치되며, 상기 구동수단으로부터 동력을 전달받아 이동하는 대차가 상기 차체의 하부에 연결되어 있는, 미니 기차를 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 고안은, 동력 전달이 효율적으로 이루어지면서 각 부품의 과부하를 방지함과 동시에, 구동수단의 결합 구조를 소형화, 간소화하여 고장 발생 염려를 줄이면서 구동수단의 보수, 관리가 편리하도록, 장착부의 후방 양측에 배터리와 모터가 설치되고, 모터 전방의 감속기가 일측으로 절곡 연결되어 구동축이 구비되고, 감속기 전방에 종동축이 구비되며, 구동축과 종동축 사이 및 종동축과 바퀴부의 샤프트 사이에 동력전달부재가 연결되어 있는, 미니 기차를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 고안은, 미니 기차가 레일의 곡선 구간을 지나기 위해, 차체에 대하여 대차가 좌우 회전할 때 별도의 클러치 작동이나 동력 전달을 위한 추가 연결 부품을 사용하지 않아 구동수단의 제작 및 운행이 용이하도록, 구동수단이 내장되어 설치된 컨테이너가 대차와 함께 동일 방향으로 좌우 회전 가능하도록 구비되어 있는, 미니 기차를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 고안은, 회전 가능한 컨테이너와 대차를 차체에 안전하게 연결함과 동시에 컨테이너와 대차의 회전이 원활하게 이루어질 수 있도록, 차체에 고정 결합되는 센터 플레이트와 상기 센터 플레이트의 양측 하단부에 구비된 양측 롤러로 이루어진 방향전환용 지지부재가, 장착부의 천장부와 차체의 바닥부에 각각 설치되어 있는, 미니 기차를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 미니 기차는,

구동수단이 설치되는 장착부를 구비한 차체; 및

상기 차체 하부에 결합되고, 상기 구동수단으로부터 동력을 전달받아 회전하는 바퀴부를 구비하여, 레일을 따라 상기 차체를 이동시키는 대차;를 포함하여 이루어지되,

상기 구동수단은,

배터리,

상기 배터리로부터 전원을 공급받아 회전하는 회전축을 구비한 모터,

상기 회전축의 회전속도를 감속시켜 회전력을 전달하는 구동축을 구비한 감속기,

상기 구동축의 회전력을 상기 바퀴부의 샤프트에 전달하도록, 일단이 상기 구동축에 연결되고 타단이 상기 샤프트에 연결되어 회전하는 종동축을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 고안에 따른 미니 기차에서,

상기 구동수단은, 상기 배터리가 상기 장착부의 후방 일측에 구비되고, 상기 모터가 상기 장착부의 후방 타측에서 상기 회전축이 전방을 향하도록 구비되고, 상기 감속기의 입력측이 상기 모터의 전면에 결합되면서 출력측이 모터 전방에서 일측으로 절곡 연결되어 상기 구동축이 일측을 향하도록 상기 배터리 전방에 구비되고, 상기 종동축이 상기 감속기 전방에서 가로방향으로 구비되고, 상기 구동축과 상기 종동축의 일단 사이에 제1 동력전달부재가 구비되어 연결되고, 상기 종동축의 타단과 최전방 바퀴부의 샤프트 사이에 제2 동력전달부재가 구비되어 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 고안에 따른 미니 기차에서,

상기 장착부는 상기 구동수단이 내장되어 설치된 컨테이너로 구성되고,

상기 대차와 컨테이너는, 상기 차체의 바닥부를 관통하는 연결부를 통해 서로 연결되어 있어,

상기 차체에 대하여, 상기 대차 및 상기 컨테이너에 내장된 구동수단이 동일 방향으로 좌우 회전 가능한 것을 특징으로 한다.

나아가 본 고안에 따른 미니 기차에서,

상기 장착부의 천장부 및 상기 차체의 바닥부에는, 컨테이너와 대차의 좌우 회전을 지지하는 방향전환용 지지부재가 각각 구비되되,

상기 방향전환용 지지부재는, 차체에 고정 결합되는 센터 플레이트와, 상기 센터 플레이트의 양측 하단부에서 전후 회전하도록 구비된 양측 롤러를 포함하여 이루어져,

각 방향전환용 지지부재의 양측 롤러에, 상기 컨테이너와 상기 대차가 각각 접촉된 상태에서, 컨테이너와 대차가 좌우 회전할 때 양측 롤러가 회전하면서 마찰력을 저감시키는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 미니 기차는, 신장이 작은 어린이가 안전하게 탑승하여 즐길 수 있는 놀이 시설로써,

구동수단의 콤팩트한 연결 구조를 통해 협소한 차체 내부에 장착이 용이함과 동시에 운행 특성에 맞게 소형화에 유리하고,

고용량 배터리, 고출력 BLDC 모터와 절곡형 유성기어 감속기의 채용으로 종래의 미니 기차보다 동력 전달 효율이 향상되어 장시간 안정적으로 운행 가능할 뿐만 아니라, 구동수단의 연결 구조가 간소화되어 동력 계통 부품들의 내구성 향상을 도모하여 사용 연한을 증대시킬 수 있고,

대차와 구동수단이 설치된 컨테이너가 함께 동일 방향으로 회전 가능한 구조를 채택하여 방향 전환에 필요한 추가 부품의 사용 및 고장 발생 위험을 줄일 수 있으며,

컨테이너와 대차를 각각 지지하는 방향전환용 지지부재를 통해, 컨테이너와 대차의 회전이 용이하여, 곡선 주행에 따른 방향 전환 시, 보다 부드럽게 운행되어 승차감이 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 기관차의 측면도와 평면도.
도 2는 본 고안에 따른 기관차의 컨테이너와 대차의 방향 전환 구조를 설명하기 위한 평면도들.
도 3은 본 고안에 따른 객차의 측면도.
도 4는 본 고안에 따른 대차의 측면도 및 평면도.
도 5는 본 고안에 따른 감속기의 평면도.
도 6은 본 고안에 따른 방향전환용 지지부재의 정면도 및 측면도.

본 고안은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 고안을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 고안의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 고안의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 고안에 따른 미니 기차를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 1 및 도 3을 참고하여 특정하면, 정면에서 바라보는 방향을 기준으로 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 고안의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 고안에 따른 어린이 탑승용 미니 기차를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 고안은, 구동수단(30)이 내장된 기관차(I)와, 상기 기관차(I) 후방으로 연결되어 사람이 탑승하는 객차(P)로 구성되어, 레일(R)을 따라 저속 운행되는 미니 기차에 관한 것으로,

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 크게 기관차(I)와 객차(P)의 본체인 차체(10)와, 레일(R)을 따라 상기 차체(10)를 이동시키는 대차(20)와, 상기 대차(20)에 동력을 제공하는 구동수단(30)을 포함한다.

우선 상기 차체(10)는, 도 1, 도 2와 같은 기관차(I) 또는 도 3과 같은 객차(P)의 본체로써, 각 차체(10) 하부에 대차(20)가 구비되어 레일(R)을 따라 운행되며,

기관차(I)용 차체(10)는 전단에 구동수단(30)이 설치되는 장착부(11)가 구비되고 후단에 각종 부품이나 소품을 수납하거나 운전자가 탑승할 수 있는 몸통부(13)가 구비되어, 일반적인 기관차(I)의 모양으로 디자인할 수 있고,

객차(P)용 차체(10)는, 길이방향으로 사람이 탑승 가능한 복수개의 좌석(15)이 설치된다.

본 명세서에서는 일반적인 기차의 형태로, 기관차(I)와 기관차(I) 후방에 연결되는 하나 이상의 객차(P)로 이루어진 구성을 대표하여 설명하나, 기관차(I)와 객차(P)가 서로 분리된 기차의 구성만으로 한정되지 않으며, 경우에 따라 하나의 차체(10)에 구동수단(30) 및 좌석(15)이 모두 구비되는 차량형 탑승물 등으로 변형 가능하다.

상기 대차(20)는, 상기 차체(10) 하부에 결합되고, 상기 구동수단(30)으로부터 동력을 전달받아 회전하는 바퀴부(25)를 구비하여, 레일(R)을 따라 상기 차체(10)를 이동시키는 것으로,

도면에서는 레일(R)에 슬라이딩 결합되는 좌우 한 쌍의 휠(25b)이 각 대차(20)의 전후방으로 2개소에 구비되어 있으나, 이러한 휠(25b)의 개수에는 제한이 없으며, 다만 기관차(I)의 최전방에 위치하는 대차(20)(도 2의 [A]에서 좌측 대차)의 휠 샤프트(25a)로 구동수단(30)의 동력이 전달되어, 미니 기차 전체가 운행되는 것이 바람직하다.

또한 구동수단(30)이 연결되는 대차(20)(도 2의 [A]에서 좌측 대차(20))와, 구동수단(30)이 연결되지 않는 대차(20)(도 2의 [A]에서 우측 대차(20))는 서로 동일한 구조로 갖는 것으로, 최전방 대차(20)의 가로 프레임(21)에만 연결부(21a)가 구비된다는 점에서 차이가 있다.

본 고안은 종래의 미니 기차에서 구동수단(30)이 대차(20)에 구비되는 형태와 달리, 구동수단(30)이 차체(10)의 장착부(11)에 내장되어 동력이 전달되는 구조를 채택하여 후술하는 구동수단(30)의 연결 구조와 함께 미니 기차, 특히 기관차(I)의 소형화에 유리하다.

이어서 본 고안의 핵심인 구동수단(30) 및 대차(20)를 구체적으로 설명한다.

먼저 상기 구동수단(30)은,

배터리(31),

상기 배터리(31)로부터 전원을 공급받아 회전하는 회전축(33a)을 구비한 모터(33),

상기 회전축(33a)의 회전속도를 감속시켜 회전력을 전달하는 구동축(35a)을 구비한 감속기(35),

상기 구동축(35a)의 회전력을 상기 바퀴부(25)의 샤프트(25a)에 전달하도록, 일단이 상기 구동축(35a)에 연결되고 타단이 상기 샤프트(25a)에 연결되어 회전하는 종동축(37)을 포함하여 이루어진다.

상기 배터리(31)는 골프용 카트 등에 사용되는 대용량 배터리로, 교체형 배터리를 사용할 수 있으나, 충전용 배터리를 사용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 모터(33)는 안정된 운행을 위해, BLDC 모터를 사용하여 높은 출력 및 내구성 향상을 도모한다.

상기 감속기(35)는, 상기 모터(33)의 회전축(33a)과 감속기(35)의 구동축(35a) 사이에 기어들의 치차가 다르게 형성된 기어뭉치 및/또는 축 등으로 연결하여, 회전축(33a)에 의해 회전하는 구동축(35a)의 회전 속도를 일정 이하로 감속시키면서 회전력(토크)을 증가시켜, 바퀴부(25)로 모터(33)의 동력을 전달하는 것으로,

동력 전달 효율 및 작동 안정성 향상을 위해, 선기어, 링기어, 유성기어, 유성기어 캐리어 등으로 감속 후 동력 전달이 이루어지는 유성기어 감속기가 사용되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 감속기(35)의 구동축(35a)은 컨테이너(12)에 결합된 브래킷(35b)에 의해 감싸져 보호되며, 이때 브래킷(35b)의 전단에는 개구부가 형성되어 제1 동력전달부재(38)의 체인(38b)이 통과된다.

상기 종동축(37)은, 감속기(35)에서 감속을 통해 토크가 상승된 구동축(35a)의 회전력을 바퀴부(25)의 샤프트(25a)로 전달하여, 휠(25b)의 회전을 통해 차체(10)가 레일(R)을 따라 운행된다.

이러한 종동축(37)은, 장착부(11)의 컨테이너(12)에 결합된 축하우징에 내장되는 형태로 양단이 축설되어 있으며, 축하우징에는 종동축(37)의 양 단부를 구름 지지하는 베어링(37a)이 구비된다.

이러한 구성을 갖는 구동수단(30)의 연결 및 배치 구조를 보다 구체적으로 설명하면,

상기 구동수단(30)은, 상기 배터리(31)가 상기 장착부(11)의 후방 일측에 구비되고, 상기 모터(33)가 상기 장착부(11)의 후방 타측에서 상기 회전축(33a)이 전방을 향하도록 구비되고, 상기 감속기(35)의 입력측(35A)이 상기 모터(33)의 전면에 결합되면서 출력측(35B)이 모터(33) 전방에서 일측으로 절곡 연결되어 상기 구동축(35a)이 일측을 향하도록 상기 배터리(31) 전방에 구비되고, 상기 종동축(37)이 상기 감속기(35) 전방에서 가로방향으로 구비되고, 상기 구동축(35a)과 상기 종동축(37)의 일단 사이에 제1 동력전달부재(38)가 구비되어 연결되고, 상기 종동축(37)의 타단과 최전방 바퀴부(25)의 샤프트(25a) 사이에 제2 동력전달부재(39)가 구비되어 연결된다.

이러한 배치 구조를 통해 구동수단(30)을 보다 콤팩트하게 연결하여 협소한 차체 내부 공간에 장착성을 확보함과 동시에, 동력 전달 효율을 향상시키면서 고장 발생을 줄일 수 있는 구동수단(30)의 소형화를 도모할 수 있고, 특히 감속기(35)의 입력측(35A)과 출력측(35B)이 직각으로 절곡 연결되는 우회부(35C)를 구비하여, 감속기(35)가 회전축(33a)의 길이방향으로 일정 크기 이상으로 대형화되지 않아, 구동수단(30), 나아가 구동수단(30)이 장착되는 컨테이너(12), 더 나아가 컨테이너(12)가 설치되는 차체(10)의 소형화에 유리할 뿐만 아니라, 후술하는 대차(20)와 컨테이너(12)의 동반 회전 구조를 소형화시켜 구현할 수 있다.

아울러 도면에서는 구동축(35a), 종동축(37), 샤프트(25a)에 각각 구비되는 스프로킷(38a)(39a)과, 스프로킷들 사이를 연결하는 체인(38b)(39b)으로 이루어진 제1, 제2 동력전달부재(38)(39)가 도시되어 있으나, 이러한 동력전달부재는 각 축35a)(37) 및 샤프트(25a)가 동일 방향으로 회전하면서 동력이 전달되는 구조(예를 들어 회전링과 타이밍벨트를 이용한 동력 전달 구조 등)이면 족하다.

또한 도면에 도시되지 않았으나, 기관차(I)용 차체(10)의 바닥부는 연결부(21a)와 제2 동력전달부재(39)의 통과 및 대차(20)와 컨테이너(12)의 회전 시 제2 동력전달부재(39)의 위치 이동이 가능하도록 하는 개구부가 형성된다.

다음으로, 상기 장착부(11)는 상기 구동수단(30)이 내장되어 설치된 컨테이너(12)로 구성되고,

상기 대차(20)는, 상기 차체(10)의 바닥부를 관통하여 상기 컨테이너(12)의 중앙에 연결된 연결부(21a)를 구비한 가로 프레임(21)과, 상기 가로 프레임(21)의 양측단에 각각 연결된 양측 세로 프레임(23)과, 전후 회전하도록 상기 양측 세로 프레임(23)사이에 가로방향으로 연결된 샤프트(25a)와 상기 샤프트(25a)에 구비된 휠(25b)로 이루어진 바퀴부(25)를 포함하여 이루어져,

상기 차체(10)에 대하여, 상기 대차(20) 및 상기 컨테이너(12)에 내장된 구동수단(30)이 함께 동일 방향으로 좌우 회전 가능하게 형성된다.

먼저 상기 컨테이너(12) 상부에는 대차(20)의 가로 프레임(21)과 동일 구조를 갖는 가로 프레임(12a)이 결합되어 있으며,

장착부(11) 상부, 차체(10)의 천장부에 결합된 방향전환용 지지부재(17)의 고정축(17a)이 컨테이너(12)의 가로 프레임(12a)에 끼워져, 고정축(17a)을 축으로 컨테이너(12)가 좌우 회전 가능하도록 결합된다.

그리고 상기 대차(20)의 가로 프레임(21)은 양측 세로 프레임(23) 사이를 연결하면서 연결부(21a)를 통해 대차(20)와 컨테이너(12)를 연결하는 것으로, 상기 연결부(21a)는 차체(10)의 바닥부에 형성된 개구부를 통해 컨테이너(12)의 하면에 연결된다.

상기 세로 프레임(23)은, 샤프트(25a)가 회전 가능하도록 축설되는 것으로, 길이방향으로 바퀴부(25)의 샤프트(25a)가 각각 장착되는 제1 결합부(23a)가 구비되어 베어링에 의해 샤프트(25a)가 구름 지지될 수 있고,

제1 결합부(23a)들 사이에 서스펜션 기능의 완충수단(27)이 장착되는 제2 결합부(23b)가 구비되어 운행 시 발생하는 진동이나 충격을 흡수하여 차체(10)의 승차감을 향상시킨다.

상기 완충수단(27)은, 가로 프레임(21)과 세로 프레임(23)의 결합부 사이에, 가로 프레임(21)을 상측으로 탄성 지지하는 스프링(27a) 등을 포함하는 것으로, 스프링(27a)에 지지되는 가로 프레임(21)이 세로 프레임(23)에서 승하강 가능하도록 슬라이딩 구조로 결합되어, 바퀴부(25)에서 발생하는 진동 내지 충격을 스프링(27a)이 흡수하여 차체(10)로 전달되는 것을 방지한다.

상기 바퀴부(25)는 세로 프레임(23)들 사이에 축설된 샤프트(25a)로 인해 휠(25b)이 전후 회전 가능하도록 구비되어, 레일(R)을 따라 대차(20)가 이동 가능하게 한다.

상기 대차(20)는 기관차(I)용 차체(10) 및 객차(P)용 차체(10)에 동일한 구조로 구비되어, 미니 기차가 레일(R)의 곡선 구간에 진입할 때 차체(10)에 대하여 각 대차(20)가 회전하여, 곡선 주행이 가능하도록 하며,

특히 본 고안은, 연결부(21a)로 일체화되어 연결된 컨테이너(12)와 대차(20)로 인해, 곡선 구간 진입 시 기관차(I)의 최전방 대차(20)뿐만 아니라 최전방 대차(20)에 동력을 전달하는 구동수단(30)도 함께 회전하게 되므로, 대차(20)의 회전 시 동력 전달을 위한 추가 부품이나 구조를 채용할 필요 없이 구동수단(30)에 의해 휠(25b)이 계속 회전하여 차체(10)의 운행이 가능해진다(만약 본 고안과 같이 구동수단(30)이 차체(10)에 설치된 상태에서 대차(20)만이 회전하게 되면 동력 전달 구조가 틀어지므로 별도의 다른 부품이나 구조가 필요함.).

이때 컨테이너(12)와 직접 연결되는 최전방 대차(20) 외의 다른 대차(20)는, 가로 프레임(21)에 연결부(21a)가 구비되지 않고, 차체(10)의 바닥부에 결합된 방향전환용 지지부재(17)의 고정축(17a)이 가로 프레임(21)에 끼워지면서 결합되어 고정축(17a)을 축으로 좌우 회전하게 된다.

이어서 상기 장착부(11)의 천장부 및 상기 차체(10)의 바닥부에는, 컨테이너(12)와 대차(20)의 좌우 회전을 지지하는 방향전환용 지지부재(17)가 각각 구비된다.

상기 방향전환용 지지부재(17)는, 좌우 회전 가능한 컨테이너(12)와 대차(20)를, 차체(10)에 안전하게 결합시키면서, 컨테이너(12)와 대차(20)의 회전이 쉽게 이루어지도록 지지하는 것으로,

차체(10)에 고정 결합되는 센터 플레이트(17A)와, 상기 센터 플레이트(17A)의 양측 하단부에 전후 회전하도록 구비되는 양측 롤러(17B)를 포함하여 이루어져,

각 방향전환용 지지부재(17)의 양측 롤러(17B)에, 상기 컨테이너(12)와 상기 대차(20)가 각각 접촉된 상태에서, 컨테이너(12)와 대차(20)가 좌우 회전할 때 양측 롤러(17B)가 회전하면서 마찰력을 저감시킨다.

그리고 상기 방향전환용 지지부재(17)는, 센터 플레이트(17A) 하부로 고정축(17a)이 연결되어 있어, 각 방향전환용 지지부재(17)의 고정축(17a)이, 컨테이너(12)의 가로 프레임(12a) 및 대차(20)의 가로 프레임(21)에 끼워져, 컨테이너(12)와 대차(20)가 회전한다.

즉, 장착부(11) 상부에 구비된 방향전환용 지지부재(17)는, 고정축(17a)이 컨테이너(12)의 가로 프레임(12a)에 끼워져 컨테이너(12)와 대차(20)가 동반 회전하는 축으로 기능하며, 이 경우 최전방 대차(20)는 컨테이너(12)와 연결부(21a)를 통해 서로 연결되어 있으므로 별도의 축이 없이 해당 대차(20)의 가로 프레임(21)이 완충수단(27)의 지지 기능만을 담당하게 된다.

또한 차체(10)의 바닥부에 구비된 방향전환용 지지부재(17)는, 고정축(17a)이 구동수단(30)과 연결되지 않은 나머지 대차(20)의 가로 프레임(21)에 끼워져 해당 대차(20)가 회전하는 축으로 기능하게 된다.

따라서 방향전환용 지지부재(17)가 결합된 차체(10)는, 각 방향전환용 지지부재(17)의 양측 롤러(17B)가 컨테이너(12)의 가로 프레임(12a) 상면 및/또는 대차(20)의 가로 프레임(21) 상면에 접촉하면서 지지되는 형태로 결합되며,

이 상태에서 미니 기차가 곡선 구간으로 진입하여 컨테이너(12) 및/또는 대차(20)가 회전하면, 양측 롤러(17B)가 각가 전후방으로 회전하면서 마찰력을 저감시키는 기능을 하게 되어, 별도의 동력을 필요로 하지 않고 휠(25b)의 회전 동력만으로 차체(10)에 대하여 컨테이너(12) 및/또는 대차(20)가 쉽게 회전하여 곡선 주행이 가능해진다.

이때 컨테이너(12)는 차체(10)의 양 측벽에 의해 회전 각도가 제한되는데 비해,

구동수단(30)이 연결되지 않은 대차(20)는 회전 각도를 제한하는 구성이 없으므로, 회전 각도가 너무 크면 양측 롤러(17B)가 대차(20)의 가로 프레임(21)에서 벗어날 수 있다.

이에 구동수단(30)이 연결되지 않은 대차(20)는, 가로 프레임(21) 전, 후방에 대차 연결판(도면부호 미표기)이 가로방향으로 양측 세로 프레임(23) 사이에 입설되는 형태로 결합되어, 대차(20) 회전 시 양측 롤러(17B)가 대차 연결판에 접촉하여 대차(20) 회전을 스토핑하는 기능을 하게 된다.

이상에서 본 고안을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 어린이 탑승용 미니 기차를 위주로 설명하였으나 본 고안은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 고안의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

I : 기관차 P : 객차
R : 레일
10 : 차체 11 : 장착부
12 : 컨테이너 12a : 가로 프레임
13 : 몸통부 15 : 좌석
17 : 방향전환용 지지부재 17A : 센터 플레이트
17B : 롤러 17a : 고정축
20 : 대차 21 : 가로 프레임
21a : 연결부 23 : 세로 프레임
23a, 23b : 결합부 25 : 바퀴부
25a : 샤프트 25b : 휠
27 : 완충수단 27a : 스프링
30 : 구동수단 31 : 배터리
33 : 모터 33a : 회전축
35 : 감속기 35A : 입력측
35B : 출력측 35C : 우회부
35a : 구동축 35b : 브래킷
37 : 종동축 37a : 베어링
38, 39 : 동력전달부재 38a, 39a : 스프로킷
38b, 39b : 체인

Claims (4)

1. 구동수단이 설치되는 장착부를 구비한 차체; 및
   상기 차체 하부에 결합되고, 상기 구동수단으로부터 동력을 전달받아 회전하는 바퀴부를 구비하여, 레일을 따라 상기 차체를 이동시키는 대차;를 포함하여 이루어지되,
   
   상기 구동수단은,
   배터리,
   상기 배터리로부터 전원을 공급받아 회전하는 회전축을 구비한 모터,
   상기 회전축의 회전속도를 감속시켜 회전력을 전달하는 구동축을 구비한 감속기,
   상기 구동축의 회전력을 상기 바퀴부의 샤프트에 전달하도록, 일단이 상기 구동축에 연결되고 타단이 상기 샤프트에 연결되어 회전하는 종동축을 포함하고,
   
   상기 구동수단은, 상기 배터리가 상기 장착부의 후방 일측에 구비되고, 상기 모터가 상기 장착부의 후방 타측에서 상기 회전축이 전방을 향하도록 구비되고, 상기 감속기의 입력측이 상기 모터의 전면에 결합되면서 출력측이 모터 전방에서 일측으로 절곡 연결되어 상기 구동축이 일측을 향하도록 상기 배터리 전방에 구비되고, 상기 종동축이 상기 감속기 전방에서 가로방향으로 구비되고, 상기 구동축과 상기 종동축의 일단 사이에 제1 동력전달부재가 구비되어 연결되고, 상기 종동축의 타단과 최전방 바퀴부의 샤프트 사이에 제2 동력전달부재가 구비되어 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 미니 기차.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 장착부는 상기 구동수단이 내장되어 설치된 컨테이너로 구성되고,
   상기 대차와 컨테이너는, 상기 차체의 바닥부를 관통하는 연결부를 통해 서로 연결되어 있어,
   상기 차체에 대하여, 상기 대차 및 상기 컨테이너에 내장된 구동수단이 동일 방향으로 좌우 회전 가능한 것을 특징으로 하는 미니 기차.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 장착부의 천장부 및 상기 차체의 바닥부에는, 컨테이너와 대차의 좌우 회전을 지지하는 방향전환용 지지부재가 각각 구비되되,
   상기 방향전환용 지지부재는, 차체에 고정 결합되는 센터 플레이트와, 상기 센터 플레이트의 양측 하단부에서 전후 회전하도록 구비된 양측 롤러를 포함하여 이루어져,
   각 방향전환용 지지부재의 양측 롤러에, 상기 컨테이너와 상기 대차가 각각 접촉된 상태에서, 컨테이너와 대차가 좌우 회전할 때 양측 롤러가 회전하면서 마찰력을 저감시키는 것을 특징으로 하는 미니 기차.

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