KR20130049533A - Auto blackboard eraser - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 칠판지우개 기술분야에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 왕복운동 및 편심회전운동이 가능한 자동칠판지우개에 관한 것이다.The present invention relates to the technical field of the blackboard eraser, and more particularly, to an automatic blackboard eraser capable of a reciprocating motion and an eccentric rotation motion.
일반적으로 칠판지우개는 칠판에 쓰여진 분필가루 또는 화이트보드에 쓰여진 잉크를 지우는데 사용되는 도구로서, 사용자가 직접 지우개패드를 이용하여 분필가루 또는 잉크를 제거하는 수동식이 많이 이용되고 있다. 그러나, 이러한 수동식은 사용자가 가하는 힘에 따라 칠판이 닦이는 정도가 다른 문제점 및 사용자의 힘이 많이 드는 문제점을 내포하고 있었다.In general, a blackboard eraser is a tool used to erase chalk powder written on a blackboard or ink written on a white board, and a manual method of removing chalk powder or ink by a user directly using an eraser pad is widely used. However, such a manual type has a problem that the blackboard is wiped out according to the force applied by the user and a problem that the user takes a lot of power.
이에 따라 한국공개특허 특1999-0085167호 등 사용자의 간단한 조작으로 칠판을 닦을 수 있는 다수의 자동칠판지우개가 제안되었다. 이러한 종래의 자동칠판지우개는 칠판과 접촉되는 측면이 개방되고, 칠판에 수직으로 장착되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 회전가능하게 설치되는 지우개패드, 상기 지우개패드를 회전시키는 구동부, 상기 지우개패드를 횡방향으로 이동시키는 이송부로 이루어진다.Accordingly, a number of automatic blackboard erasers have been proposed, such as Korean Patent Application Publication No. 1999-0085167, which can clean a blackboard by a simple operation of a user. The conventional automatic blackboard eraser is open to the side in contact with the blackboard, the case is mounted vertically to the blackboard, the eraser pad rotatably installed in the inside of the case, the drive unit for rotating the eraser pad, the eraser pad It consists of a conveyance part which moves to a horizontal direction.
그러나, 이러한 종래의 자동칠판지우개는 지우개패드 일부가 칠판면과 접촉하지 않고 들뜨는 경우, 들뜬 부분에 대응하는 칠판면이 제대로 닦이지 않는 문제점, 칠판면 중 제대로 닦지 않은 부분은 차후 얼룩이 생기는 문제점 및 이에 따라 칠판수명이 단축될 수 있는 문제점이 있었다.However, the conventional automatic blackboard eraser has a problem that the blackboard surface corresponding to the excitation portion is not properly wiped when a portion of the eraser pad does not come into contact with the blackboard surface, and the problem that is not properly wiped out of the blackboard surface is subsequently stained and accordingly There was a problem that the life of the blackboard could be shortened.
또한, 지우개패드가 칠판면을 왕복할 뿐, 병진운동을 수행할 수 없는 구조로 이루어져 실제 사용자가 수동식으로 칠판을 닦는 경우에 비해 분필가루 또는 잉크가 덜 제거되는 문제점 또한 내포하고 있었다.In addition, since the eraser pad reciprocates only the surface of the board, it is made of a structure that can not perform the translation movement, and also contains a problem that less chalk powder or ink is removed than when the user manually wipes the board.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 모터로 두개의 지우개패드를 왕복운동 및 편심회전운동 시킴으로써, 제조비용을 절감하면서도 칠판을 보다 효과적으로 닦을 수 있는 자동칠판지우개를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention by reciprocating and eccentric rotation of the two eraser pads with a single motor, an automatic blackboard that can more effectively wipe the blackboard while reducing the manufacturing cost Is to provide an eraser.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 자동칠판지우개는, 칠판의 상부에 형성된 상부 가이드홈 및 상기 칠판의 하부에 형성된 하부 가이드홈을 구비한 몸체부; 상기 상부 가이드홈에 형성된 상부휠부; 상기 상부휠부와 연결되고 상기 칠판과 면접촉하는 제1지우개패드가 구비된 상부지우개부; 상기 칠판의 중앙에 형성된 크랭크부; 상기 크랭크부의 중심과 축이음되어 상기 크랭크부에 동력을 전달하는 모터; 일단이 상기 상부휠부와 연결되고 타단이 상기 크랭크부와 연결된 제1로커; 상기 하부 가이드홈에 형성되고, 상기 크랭크부를 기준으로 상기 상부휠부와 대칭되는 위치에 형성된 하부휠부; 상기 하부휠부와 연결되고 상기 칠판과 면접촉하는 제2지우개패드가 구비된 하부지우개부; 일단이 상기 하부휠부와 연결되고 타단이 상기 크랭크부와 연결된 제2로커;를 포함하여 이루어질 수 있다.Automatic blackboard eraser of the present invention for solving the above problems, the body portion having an upper guide groove formed in the upper portion of the blackboard and the lower guide groove formed in the lower portion of the blackboard; An upper wheel part formed in the upper guide groove; An upper eraser portion connected to the upper wheel portion and having a first eraser pad in surface contact with the blackboard; A crank part formed at the center of the blackboard; A motor coupled to a center of the crank part and transmitting power to the crank part; A first locker having one end connected to the upper wheel part and the other end connected to the crank part; A lower wheel part formed in the lower guide groove and formed at a position symmetrical with the upper wheel part based on the crank part; A lower eraser portion connected to the lower wheel portion and provided with a second eraser pad in surface contact with the blackboard; And a second locker having one end connected to the lower wheel part and the other end connected to the crank part.
본 발명의 자동칠판지우개에 있어서, 상기 상부휠부는, 상기 상부 가이드홈 내측 하면과 면접촉하고, 중심축이 상기 제1로커와 연결된 제1상부휠; 상기 상부가이드홈 내측 상면 및 상기 제1상부휠과 면접촉하도록 형성된 제2상부휠; 을 포함하여 이루어질 수 있다.In the automatic blackboard eraser of the present invention, the upper wheel part may include a first upper wheel which is in surface contact with an inner lower surface of the upper guide groove and whose central axis is connected to the first locker; A second upper wheel formed to be in surface contact with the upper surface of the upper guide groove and the first upper wheel; . ≪ / RTI >
본 발명의 자동칠판지우개에 있어서, 상기 제1상부휠과 상기 제2상부휠의 원주비는 3:1로 이루어짐이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the automatic blackboard eraser of the present invention, the circumferential ratio of the first upper wheel and the second upper wheel is preferably 3: 1, but is not limited thereto.
본 발명의 자동칠판지우개에 있어서, 상기 상부지우개부는, 일단이 상기 제2상부휠과 편심결합되고 타단이 상기 제1지우개패드와 결합된 상부링크를 포함하여 이루어질 수 있다.In the automatic blackboard eraser of the present invention, the upper eraser may include an upper link having one end eccentrically coupled with the second upper wheel and the other end coupled with the first eraser pad.
본 발명의 자동칠판지우개에 있어서, 상기 몸체부는, 상기 제1상부휠과 상기 제2상부휠 사이에 형성된 상부휠 가이드바를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In the automatic blackboard eraser of the present invention, the body portion may further include an upper wheel guide bar formed between the first upper wheel and the second upper wheel.
본 발명의 자동칠판지우개에 있어서, 상기 하부휠부는, 상기 하부 가이드홈 내측 상면과 면접촉하고, 중심축이 상기 제2로커와 연결된 제1하부휠; 상기 하부 가이드홈 내측 하면 및 상기 제1하부휠과 면접촉하도록 형성된 제2하부휠; 을 포함하여 이루어질 수 있다.In the automatic blackboard eraser of the present invention, the lower wheel part may include: a first lower wheel in surface contact with an inner upper surface of the lower guide groove and having a central axis connected to the second rocker; A second lower wheel formed to be in surface contact with the inner bottom surface of the lower guide groove and the first lower wheel; . ≪ / RTI >
본 발명의 자동칠판지우개에 있어서, 상기 제1하부휠과 상기 제2하부휠의 원주비는 3:1인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the automatic blackboard eraser of the present invention, the circumferential ratio of the first lower wheel and the second lower wheel is preferably 3: 1, but is not limited thereto.
본 발명의 자동칠판지우개에 있어서, 상기 하부지우개부는, 일단이 상기 제2하부휠과 편심결합되고 타단이 상기 제2지우개패드와 결합된 하부링크를 포함하여 이루어질 수 있다.In the automatic blackboard eraser of the present invention, the lower eraser may include a lower link having one end eccentrically coupled with the second lower wheel and the other end coupled with the second eraser pad.
본 발명의 자동칠판지우개에 있어서, 상기 몸체부는, 상기 제1하부휠과 상기 제2하부휠 사이에 형성된 하부휠 가이드바를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In the automatic blackboard eraser of the present invention, the body portion may further include a lower wheel guide bar formed between the first lower wheel and the second lower wheel.
본 발명의 자동칠판지우개에 있어서, 상기 크랭크부는, 크랭크몸체; 상기 크랭크몸체 중앙에 형성되고 상기 모터의 구동축과 축이음된 중심축;을 포함하여 이루어질 수 있다.In the automatic blackboard eraser of the present invention, the crank portion, the crank body; And a central axis formed at the center of the crank body and coupled with the driving shaft of the motor.
본 발명의 자동칠판지우개에 있어서, 상기 크랭크몸체는, 제1크랭크몸체 및 상기 제1크랭크몸체와 이격형성된 제2크랭크몸체를 포함하고, 상기 중심축은, 상기 제1크랭크몸체 중심과 상기 제2크랭크몸체 중심을 연결하는 구조로 이루어질 수 있다.In the automatic blackboard eraser of the present invention, the crank body includes a first crank body and a second crank body spaced apart from the first crank body, and the central axis includes the center of the first crank body and the second crank. It may be made of a structure for connecting the center of the body.
본 발명의 자동칠판지우개는, 상기 제1크랭크몸체와 상기 제2크랭크몸체 중 어느 하나는 상기 제1로커의 타단과 편심결합되고, 상기 제1크랭크몸체와 상기 제2크랭크몸체 중 다른 하나는 상기 제2로커의 타단과 편심결합되는 구조로 이루어질 수 있다.In the automatic blackboard eraser of the present invention, any one of the first crank body and the second crank body is eccentrically coupled to the other end of the first locker, and the other of the first crank body and the second crank body is It may be made of a structure that is eccentrically coupled with the other end of the second locker.
상술한 본 발명의 자동칠판지우개에 있어서, 상기 모터는, DC모터로 이루어질 수 있다.In the above-described automatic blackboard eraser of the present invention, the motor may be made of a DC motor.
본 발명의 자동칠판지우개에 있어서, 상기 모터의 구동축은 베벨기어를 매개로 상기 크랭크축 중심과 축이음 될 수 있다.In the automatic blackboard eraser of the present invention, the drive shaft of the motor may be coupled to the crankshaft center and the shaft via a bevel gear.
본 발명에 따르면, 하나의 모터를 이용하여 동시에 두 개의 지우개패드를 움직일 수 있는 간단한 구조로 자동칠판지우개를 구현할 수 있는 효과 및 간단한 구조로 구현함에 따른 제조비용 절감효과를 거둘 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to achieve the effect of realizing the automatic blackboard eraser with a simple structure that can move two eraser pads at the same time using a single motor and to reduce the manufacturing cost by implementing the simple structure.
또한 본 발명에 따르면, 지우개패드의 왕복운동 및 편심회전운동이 동시에 가능하여 종래의 칠판지우개에 비해 보다 깨끗한 칠판닦이 작업이 가능한 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the reciprocating motion and the eccentric rotation of the eraser pad are possible at the same time, there is an effect that can clean the blackboard cleaning task compared to the conventional blackboard eraser.
아울러, 본 발명의 자동칠판지우개는 1자유도로 구동 가능하여, 하나의 모터를 사용함에 따른 전력절감효과도 갖게 된다. In addition, the automatic blackboard eraser of the present invention can be driven with one degree of freedom, and also has a power saving effect by using a single motor.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동칠판지우개 구조를 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 자동칠판지우개를 옆면에서 바라본 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 상부휠부 및 상부지우개부의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 상부휠부의 후면구조 실시예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 몸체부의 변형 실시예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 지우개패드의 이동궤적을 시뮬레이션 한 결과를 도시한 것이다.1 is a front view showing the automatic blackboard eraser structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a side cross-sectional view of the automatic blackboard eraser shown in Figure 1 viewed from the side.
Figure 3 illustrates an embodiment of the upper wheel portion and the upper eraser portion according to the present invention.
Figure 4 shows an embodiment of the rear structure of the upper wheel portion according to the present invention.
Figure 5 shows a modified embodiment of the body portion according to the present invention.
Figure 6 shows the results of simulating the movement trajectory of the eraser pad according to the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만 본 명세서에 기재된 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다. 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it is to be understood that the contents described herein are only exemplary embodiments of the present invention, and that various equivalents and modifications may be substituted for them at the time of the present application. DETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention. The following terms are terms defined in consideration of functions in the present invention, and the meaning of each term should be interpreted based on the contents throughout the present specification. The same reference numerals are used for parts having similar functions and functions throughout the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동칠판지우개 구조를 도시한 정면도이다.1 is a front view showing the automatic blackboard eraser structure according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자동칠판지우개(10)는, 칠판(B)의 상부에 형성된 상부가이드홈(111)과 칠판(B)의 하부에 형성된 하부가이드홈(131)을 구비한 몸체부(100), 상부가이드홈(111)에 형성된 상부휠부(200), 칠판(B)과 면접촉하는 제1지우개패드(310)를 구비하고, 상부휠부(200)와 연결된 상부지우개부(300), 칠판(B) 중앙에 형성되고 회전가능한 구조로 이루어진 크랭크부(400), 크랭크부(400)의 중심(P)와 축이음되어 크랭크부(400)에 동력을 전달하여 크랭크부(400)를 회전시키는 모터(도면미도시), 상부휠부(200)와 크랭크부(400)를 연결하는 제1로커(500), 하부가이드홈(131)에 형성되되 크랭크부(400)를 기준으로 상부휠부(200)와 대칭되는 위치에 형성된 하부휠부(600), 칠판(B)과 면접촉하는 제2지우개패드(710)를 구비하고, 하부휠부(600)와 연결된 하부지우개부(700) 및 하부휠부(700)와 크랭크부(400)를 연결하는 제2로커(800)를 포함하여 형성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the automatic blackboard eraser 10 according to the present invention includes an
본 발명이 적용되는 칠판(B)은 분필을 사용하는 형식의 칠판 또는 마커를 사용하는 화이트보드 형태의 칠판일 수 있으나, 본 발명의 적용범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 필서가 가능한 모든 형태의 칠판에 본 발명의 자동칠판지우개(10)가 적용될 수 있다.The blackboard (B) to which the present invention is applied may be a blackboard in the form of chalk or a blackboard in the form of a whiteboard using a marker, but the scope of the present invention is not limited thereto, and in addition, all forms of writing are possible. The automatic blackboard eraser 10 of the present invention can be applied to a blackboard.
몸체부(100)는 본 발명의 구성요소들을 지지하는 역할을 하며, 보다 구체적으로는 상부휠부(200) 및 하부휠부(600)를 지지하는 역할을 한다. 특히, 몸체부(100)는 상부가이드부(111) 및 하부가이드부(131)를 포함하여 상부휠부(200) 및 하부휠부(600)의 이동경로를 가이드하는 역할도 수행한다. 이러한 본 발명의 몸체부(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 분리된 형태, 즉 칠판(B)상부에 형성된 상부몸체(110) 및 칠판(B) 하부에 형성된 하부몸체(130)로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상부몸체(110) 및 하부몸체(130)가 일체로 형성된 구조로 이루어질 수도 있다. The
상부휠부(200)는 제1로커(500)에 의해 크랭크부(400)와 연결되어, 모터의 구동력에 의해 회전하는 크랭크부(400)의 회전력을 전달받아 상부지우개부(300)의 제1지우기패드(310)를 왕복운동 및 편심회전운동 시키는 부분이다. 이러한 본 발명의 상부휠부(200)는 제1상부휠(210) 및 제2상부휠(230)을 포함하여 구성된다. 제1상부휠(210)은 상부가이드홈(111)의 내측 하단과 면접촉하도록 형성되며, 제1상부휠(210)의 중심축에는 제1로커(500)의 일단이 결합된다. 이에 따라 크랭크부(400)가 회전시, 제1상부휠(210)은 제1로커(500)를 매개로 회전력을 전달받아 회전하게 되며, 결과적으로 제1상부휠(210)의 중심축은 상부가이드홈(111)을 따라 직선왕복운동을 하게 된다.The
제2상부휠(230)은 제1상부휠(210)의 상측에 형성되며, 상부가이드홈(111)의 내측 상면 및 제1상부휠(210)과 면접촉하도록 형성된다. 이에 따라 제1상부휠(210)이 상부가이드홈(111)을 따라 회전운동 및 직선왕복운동을 하는 경우, 제2상부휠(230)은 제1상부휠(210)로부터 회전력을 전달받게 되며, 결과적으로 제2상부휠(230)도 상부가이드홈(111)을 따라 회전운동 및 직선왕복운동을 하게 된다. 이러한 제1상부휠(210) 및 제2상부휠(230)은 상호간 원활한 힘의 전달을 위해 외주면에 톱니구조 또는 상호 맞물린 나선구조가 형성될 수 있다. 또는 마찰력 증대를 위해 제1상부휠(210) 및 제2상부휠(230)의 외주면에 고무 등의 물질이 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The second
상부지우개부(300)는 상부휠부(200)와 결합되어 연결되어 있으며, 이러한 상부지우개부(300)는 상부링크(330) 및 제1지우개패드(310)로 이루어진다. 구체적으로 상부링크(330)의 일단은 제2상부휠(230)과 연결되되, 제2상부휠(230)의 중심축에서 벗어난 위치에 결합된 편심결합구조로 연결되어 있다. 한편, 제1지우개패드(310)는 상부링크(330)의 타단과 결합되어 있으며, 칠판(B)과 면접촉하게 된다.The
이에 따라, 상술한 본 발명의 모터 구동시, 모터의 구동력을 전달받은 크랭크부(400)는 회전하게 되며, 제1상부휠(210)은 제1로커(500)를 매개로 크랭크부(400)로부터 회전력을 전달받아 회전운동 및 직선왕복운동을 하게 된다. 제1상부휠(210)로부터 회전력을 전달받는 제2상부휠(230) 역시 상술한 바와 같이 회전운동 및 직선왕복운동을 하게 되며, 제1지우개패드(310)는 제2상부휠(230)과 편심결합된 상부링크(330)를 매개로 제2상부휠(230)로부터 힘을 전달받아 편심회전운동 및 왕복운동을 수행하게 된다. 이에 따라 제1지우개패드(310)와 면접촉한 칠판(B)은 제1지우개패드(310)의 운동에 의해 닦이게 된다. 즉, 본 발명에 따르면 왕복운동 및 편심회전운동을 동시에 수행하는 제1지우개패드(310)를 이용하여 칠판닦이 작업을 수행할 수 있게 되어, 종래의 칠판지우개에 비해 보다 깨끗한 칠판닦이 작업이 가능한 효과를 거둘 수 있게 된다.Accordingly, when driving the motor of the present invention described above, the
한편, 제1상부휠(210) 대비 제2상부휠(230) 원주비가 클수록 제1지우개패드(310)가 칠판(B)을 닦는 면적은 넓어지지만 움직이는 속도가 그만큼 감소된다. 또한 제1상부휠(210) 대비 제2상부휠(230) 원주비가 작아질수록 제1지우개패드(310)의 편심회전운동 속도는 빨라지나 상부링크(330)를 설치하기 어려워지며, 칠판(B)을 닦는 면적이 감소하여 비효율적이 된다. 따라서, 제1상부휠(210)과 제2상부휠(230)의 원주비는 3:1로 형성됨이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자의 의도에 따라 적절한 설계변경이 가능하다고 할 것이다.Meanwhile, as the circumferential ratio of the second
크랭크부(400)는 모터의 구동력을 전달받아 상부휠부(200) 및 하부휠부(700)에 회전력을 전달하는 부분이다. 이러한 크랭크부(400)는 도 2의 설명에서 후술할 바와 같이 크랭크몸체, 크랭크몸체 중앙에 형성되고 모터의 구동축과 축이음된 중심축으로 이루어질 수 있다. 한편, 도 1에는 크랭크몸체의 형상이 사각형의 형태로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 이외에도 원판형, 다각형 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다. 이외에 크랭크부(400)에 대한 자세한 내용은 도 2의 설명에서 후술한다.The
하부휠부(600)는 제2로커(800)에 의해 크랭크부(400)와 연결되어, 모터의 구동력에 의해 회전하는 크랭크부(400)의 회전력을 전달받아 하부지우개부(700)의 제2지우개패드(710)를 왕복운동 및 편심회전운동 시키는 부분이다. 이러한 본 발명의 하부휠부(600)는 제1하부휠(610) 및 제2하부휠(630)을 포함하여 구성된다. 제1하부휠(610)은 하부가이드홈(131)의 내측 상단과 면접촉하도록 형성되며, 제1하부휠(610)의 중심축에는 제2로커(800)의 일단이 결합된다. 이에 따라 크랭크부(400)가 회전시, 제1하부휠(610)은 제2로커(800)를 매개로 회전력을 전달받아 회전하게 되며, 결과적으로 제1하부휠(610)의 중심축은 하부가이드홈(131)을 따라 직선왕복운동을 하게 된다.The
제2하부휠(630)은 제1하부휠(210)의 하측에 형성되며, 하부가이드홈(131)의 내측 하면 및 제1하부휠(610)과 면접촉하도록 형성된다. 이에 따라 제1하부휠(610)이 하부가이드홈(131)을 따라 회전운동 및 직선왕복운동을 하는 경우, 제2하부휠(630)은 제1하부휠(610)로부터 회전력을 전달받게 되며, 결과적으로 제2하부휠(230)도 하부가이드홈(131)을 따라 회전운동 및 직선왕복운동을 하게 된다. 이외에 제1하부휠(610) 및 제2하부휠(630)에 대한 설명은 상술한 제1상부휠(210) 및 제2상부휠(230)의 경우와 동일한 바, 생략한다.The second
하부지우개부(700)는 하부휠부(600)와 결합되어 연결되어 있으며, 이러한 하부지우개부(700)는 하부링크(730) 및 제2지우개패드(710)로 이루어진다. 구체적으로 하부링크(730)의 일단은 제2하부휠(630)과 연결되되, 제2하부휠(630)의 중심축에서 벗어난 위치에 결합된 편심결합구조로 연결되어 있다. 한편, 제2지우개패드(710)는 하부링크(730)의 타단과 결합되어 있으며, 칠판(B)과 면접촉하게 된다.The
이에 따라, 상술한 본 발명의 모터 구동시, 모터의 구동력을 전달받은 크랭크부(400)는 회전하게 되며, 제1하부휠(610)은 제2로커(800)를 매개로 크랭크부(400)로부터 회전력을 전달받아 회전운동 및 직선왕복운동을 하게 된다. 제1하부휠(610)로부터 회전력을 전달받는 제2하부휠(630) 역시 상술한 바와 같이 회전운동 및 직선왕복운동을 하게 되며, 제2지우개패드(710)는 제2하부휠(630)과 편심결합된 하부링크(730)를 매개로 제2하부휠(630)로부터 힘을 전달받아 편심회전운동 및 왕복운동을 수행하게 된다. 이에 따라 제2지우개패드(710)와 면접촉한 칠판(B)은 제2지우개패드(710)의 운동에 의해 닦이게 된다. Accordingly, when driving the motor of the present invention described above, the
즉, 도 1을 기준으로 본 발명의 종합적인 동작을 요약하자면, 모터의 구동에 따른 크랭크부(400)의 회전시, 제1상부휠(210) 및 제2상부휠(230)은 회전운동과 동시에 좌측에서 우측으로 직선운동을 수행하게 된다. 이에 따라 제1지우개패드(310)는 편심회전운동과 동시에 좌측에서 우측으로 이동하면서 칠판(B)을 닦게 된다. 한편, 제1하부휠(610) 및 제2하부휠(630)은 회전운동과 동시에 우측에서 좌측으로 직선운동을 수행하게 되며, 이에 따라 제2지우개패드(610)는 편심회전운동과 동시에 우측에서 좌측으로 이동하면서 칠판(B)을 닦게 된다. 이러한 본 발명에 따르면, 하나의 모터를 이용하여 동시에 두 개의 지우개패드를 움직일 수 있는 간단한 구조로 자동칠판지우개를 구현할 수 있는 효과 및 간단한 구조로 구현함에 따른 제조비용 절감효과를 거둘 수 있게 된다.That is, to summarize the overall operation of the present invention with reference to FIG. 1, when the
특히, 상술한 본 발명의 자동칠판지우개 구조를 살펴보면 1자유도 구조로 이루어져 있음을 알 수 있다. 자유도란 간단하게 정의하자면 기구구동에 필요한 구동원의 개수로서, 보다 자세하게는 하나의 링크의 선위치 또는 각도위치가 정해지면 모든 기구의 형태가 정해질 때 1자유도계라고 한다. 일반적으로 자유도가 높을 수록 다양한 동작을 구사할 순 있지만, 제어방법이 굉장히 어렵고, 모터의 수에 따라 제조비용이 상승하는 문제점이 있다. 따라서 하나의 자유도로 동작이 복잡한 기구를 제어할 수 있는 경우, 모터 개수 절감에 따른 제조비용 절감효과 및 손쉬운 제어가 가능한 효과를 갖게 된다. 기구의 움직임을 결정하는 뼈대 부분을 링크, 두개 이상의 링크를 연결하는 부분을 조인트, 링크간의 연결을 캠 또는 기어구조를 사용하는 부분을 고차조인트라고 할 때, 링크의 개수(N), 조인트의 개수(J), 고차조인트의 개수(Ih)를 알면 하기한 그루블러(Gruebler) 방정식에 의해 기구의 자유도(F)를 계산할 수 있다.In particular, the above-described automatic blackboard eraser structure of the present invention can be seen that it consists of a 1 degree of freedom structure. The degree of freedom is simply defined as the number of driving sources required for driving a device. More specifically, when a line position or an angular position of a link is determined, a degree of freedom is called a single degree of freedom when all types of devices are determined. In general, the higher the degree of freedom, but can use a variety of operations, the control method is very difficult, there is a problem that the manufacturing cost increases according to the number of motors. Therefore, when the operation can control a complicated mechanism with one degree of freedom, it is possible to reduce the manufacturing cost and easy control by reducing the number of motors. When the skeleton part that determines the movement of the mechanism is a link, the part that connects two or more links is a joint, and the part that uses a cam or gear structure for the connection between the links is called a high-order joint, the number of links (N), the number of joints (J) If the number Ih of the high order joints is known, the degree of freedom F of the instrument can be calculated by the Gruebler equation described below.
F=3(N-1)-2J-IhF = 3 (N-1) -2J-Ih
본 발명의 경우, 링크의 개수는 총 7개, 조인트의 개수는 총 8개, 고차조인트의 개수는 총 1개로서, 상술한 그루블러 방정식에 의해 계산된 자유도는 1임을 알 수 있다.In the case of the present invention, it can be seen that the number of links is a total of seven, the number of joints is a total of eight, the number of high-order joints is a total of one, and the degree of freedom calculated by the Grubler equation described above is one.
즉 본 발명에 따르면 자동칠판지우개를 1 자유도 구조로 형성함으로써, 간단한 제어가 가능한 효과, 하나의 모터를 사용함에 따른 제조비용 절감효과 및 구동전력 절감효과를 갖게 됨을 확인할 수 있다.
That is, according to the present invention, by forming the automatic blackboard eraser in one degree of freedom structure, it can be seen that the effect of simple control, manufacturing cost reduction effect and driving power reduction effect by using a single motor.
도 2는 도 1에 도시된 자동칠판지우개를 옆면에서 바라본 측단면도이다.Figure 2 is a side cross-sectional view of the automatic blackboard eraser shown in Figure 1 viewed from the side.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 크랭크부(400)는 도 1의 설명에서 상술한 바와 같이 크랭크몸체(410, 430) 및 크랭크몸체(410, 430) 중앙에 연결되고, 모터의 구동축과 축이음된 중심축(450)을 포함하여 이루어질 수 있다.1 and 2, the
특히, 크랭크몸체(410, 430)의 경우, 제1크랭크몸체(410) 및 제1크랭크몸체(410)와 이격 형성된 제2크랭크몸체(430)로 이루어지고, 중심축(450)은 제1크랭크몸체(410)의 중심 및 제2크랭크몸체(430)의 중심을 연결하는 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 본 발명의 크랭크부(400)는 H자 형상 구조로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 모터의 구동에 의해 크랭크몸체(410, 430)가 회전시, 제1로커(500) 및 제2로커(800)의 충돌을 방지할 수 있다.In particular, in the case of the
한편, 도 2에는 제1로커(500)가 제1크랭크몸체(410)에 연결되고, 제2로커(800)가 제2크랭크몸체(430)에 연결된 구조로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 이외에 제1로커(500)가 제2크랭크몸체(430)에 연결되고 제2로커(800)가 제1크랭크몸체(410)에 연결된 구조로 이루어질 수도 있다.Meanwhile, in FIG. 2, the
중심축(450)은 모터와 축이음되어 구동력을 전달받음으로써 크랭크몸체(410, 430)를 회전시키는 역할을 한다. 본 발명의 중심축(450)은 모터의 구동축과 직접 축이음 되는 구조로 이루어질 수도 있으며, 베벨기어를 매개로 모터의 구동축과 축이음되는 구조로 이루어질 수도 있다. 한편, 본 발명에 사용되는 모터는 DC모터임이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
이외의 구성에 대한 설명은 도 1의 설명에서 상술한 바와 동일한 바, 생략한다. 아울러, 본 발명의 상부휠부 및 상부지우개부의 특징은 하부휠부 및 하부지우개부의 특징과 동일한 바, 상부휠부 및 상부지우개부를 중심으로 설명한다.
Description of the configuration other than that is the same as described above in the description of Figure 1, it will be omitted. In addition, the features of the upper wheel portion and the upper eraser of the present invention is the same as the lower wheel portion and the lower eraser, the description will be described with respect to the upper wheel portion and the upper eraser.
도 3은 본 발명에 따른 상부휠부 및 상부지우개부의 일 실시예를 도시한 것이다.Figure 3 illustrates an embodiment of the upper wheel portion and the upper eraser portion according to the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 상부휠부는, 도 1의 설명에서 상술한 바와 같이 제1상부휠(210) 및 제2상부휠(230)을 포함하여 이루어진다. 이때 제1상부휠(210)의 중심(P1)에는 제1로커(500)의 일단이 연결되어 있으며, 제2상부휠(230)의 중심(P2)에서 벗어난 위치에는 상부링크(330)의 일단이 편심결합되어 있다. 한편, 본 실시예에서 상부휠부는 상부링크(330)의 이탈을 방지하는 가이드(320)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 이때 가이드(320)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1상부휠(210)의 중심(P1) 및 제1로커(500)와 연결된 구조로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.1 to 3, the upper wheel part of the present invention includes a first
한편, 상부링크(330)는 도 3에 도시된 바와 같이 절곡이 형성된 구조로 이루어짐이 바람직하다. 칠판에 면접촉하도록 형성된 제1지우개패드(310)에 제2상부휠(230)의 회전력 및 직선운동력을 전달하기 위함이다.On the other hand, the
또한, 상부링크(330)의 타단에는 제1지우개패드(310)에 삽입되는 두개 이상의 핀(331, 332, 333)이 형성됨으로써, 상부링크(330)가 지1지우개패드(310)와 견고하게 결합되도록 함이 바람직하다.In addition, two or
한편, 본 발명의 하부휠부 및 하부지우개부의 구성 특징은 상술한 상부휠부 및 상부지우개부 구성 특징과 동일한 바, 설명을 생략한다.
On the other hand, the configuration features of the lower wheel portion and the lower eraser portion of the present invention is the same as the above-described configuration of the upper wheel portion and the upper eraser, the description thereof will be omitted.
도 4는 본 발명에 따른 상부휠부의 후면구조 실시예를 도시한 것이다.Figure 4 shows an embodiment of the rear structure of the upper wheel portion according to the present invention.
도 4를 참조하면, 상부휠부의 제1상부휠(210) 및 제2상부휠(230)의 후면에는, 제1상부휠(210)의 중심 및 제2상부휠(230)의 중심을 서로 연결하는 휠이탈방지부(220)가 더 구비됨으로써, 제1상부휠(210) 및 제2상부휠(230)이 서로 분리되는 것을 방지할 수 있다. 이때 휠이탈방지부(220)는 제1상부휠(210)과 제2상부휠(230)의 중심에만 연결되어 있으며, 이에 따라 양 상부휠의 회전운동을 방해하지 않는 구조로 이루어짐이 바람직하다.
Referring to FIG. 4, the centers of the first
도 5는 본 발명에 따른 몸체부의 변형 실시예를 도시한 것이다.Figure 5 shows a modified embodiment of the body portion according to the present invention.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 변형 실시예에 따른 몸체부는 상부가이드홈(111)에 상부휠 가이드바(113)을 더 구비하여 제1상부휠(210) 및 제2상부휠(230)의 이탈가능성을 더욱 방지할 수 있다. 또한 도면에는 미도시되었으나, 상부가이드홈(111)의 내측 하면 및 내측 상면에 홈을 더 형성하여 제1상부휠(210) 및 제2상부휠(230)이 일부 삽입되도록 함으로써 휠의 이탈가능성을 방지할 수 있도록 설계변경하는 것도 가능하다고 할 것이다.
1 to 5, the body part according to a modified embodiment of the present invention further includes an upper
도 6은 본 발명에 따른 지우개패드의 이동궤적을 시뮬레이션 한 결과를 도시한 것이다. 시뮬레이션시, 칠판의 사이즈는 가로 2400cm, 세로 1200cm로 설정하였다. 또한 제1상부휠 및 제1하부휠의 반경은 150mm, 제2상부휠 및 제2하부휠의 반경은 50mm로 설정하였다. 이외에 상부링크 및 하부링크의 길이는 900mm, 제1지우개패드 및 제2지우개패드의 길이는 470mm, 제1로커 및 제2로커의 길이는 1500mm로 설정하였고, 모터의 회전속도는 360deg/sec로 설정하였다.Figure 6 shows the results of simulating the movement trajectory of the eraser pad according to the present invention. In the simulation, the size of the blackboard was set to 2400cm in width and 1200cm in length. In addition, the radius of the first upper wheel and the first lower wheel is set to 150mm, the radius of the second upper wheel and the second lower wheel is set to 50mm. In addition, the length of the upper link and the lower link is set to 900mm, the length of the first eraser pad and the second eraser pad is 470mm, the length of the first rocker and the second rocker is set to 1500mm, the rotation speed of the motor is set to 360deg / sec It was.
도 6의 (b)에 도시된 붉은색 선은 도 6의 (a)에 도시된 세개의 포인트(A, B, C)를 관찰점으로 측정한 결과이다. 도 6의 (b)를 살펴보면, 본 발명의 제1지우개패드 및 제2지우개패드가 칠판의 전 면적을 모두 커버하고 있음을 알 수 있으며, 이에 따르면 본 발명의 자동칠판지우개 사용시 칠판에 닦이지 않는 부분이 전혀 발생하지 않음을 확인할 수 있다.
The red line shown in FIG. 6B is a result of measuring three points A, B, and C shown in FIG. 6A as observation points. Looking at Figure 6 (b), it can be seen that the first eraser pad and the second eraser pad of the present invention covers the entire area of the blackboard, according to which the portion of the blackboard does not wipe when using the automatic blackboard eraser of the present invention You can see that this doesn't happen at all.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함 없이 본 발명에 대해 다수의 적절한 변형 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변형 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will appreciate that many suitable modifications and variations are possible in light of the present invention. Accordingly, all such suitable modifications and variations and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.
100: 몸체부
110: 상부몸체 111: 상부가이드홈
130: 하부몸체 131: 하부가이드홈
200: 상부휠부
210: 제1상부휠 230: 제2상부휠
300: 상부지우개부
310: 제1지우개패드 330: 상부링크
400: 크랭크부 410: 제1크랭크몸체
430: 제2크랭크몸체 450: 중심축
500: 제1로커 800: 제2로커
600: 하부휠부
610: 제1하부휠 630: 제2하부휠100: body
110: upper body 111: upper guide groove
130: lower body 131: lower guide groove
200: upper wheel part
210: first upper wheel 230: second upper wheel
300: upper eraser
310: first eraser pad 330: upper link
400: crank portion 410: first crank body
430: second crank body 450: central axis
500: first locker 800: second locker
600: lower wheel part
610: first lower wheel 630: second lower wheel
Claims (14)
상기 상부 가이드홈에 형성된 상부휠부;
상기 상부휠부와 연결되고 상기 칠판과 면접촉하는 제1지우개패드가 구비된 상부지우개부;
상기 칠판의 중앙에 형성된 크랭크부;
상기 크랭크부의 중심과 축이음되어 상기 크랭크부에 동력을 전달하는 모터;
일단이 상기 상부휠부와 연결되고 타단이 상기 크랭크부와 연결된 제1로커;
상기 하부 가이드홈에 형성되고, 상기 크랭크부를 기준으로 상기 상부휠부와 대칭되는 위치에 형성된 하부휠부;
상기 하부휠부와 연결되고 상기 칠판과 면접촉하는 제2지우개패드가 구비된 하부지우개부;
일단이 상기 하부휠부와 연결되고 타단이 상기 크랭크부와 연결된 제2로커;
를 포함하는 자동칠판지우개.
A body part having an upper guide groove formed on an upper portion of the blackboard and a lower guide groove formed on the lower portion of the blackboard;
An upper wheel part formed in the upper guide groove;
An upper eraser portion connected to the upper wheel portion and having a first eraser pad in surface contact with the blackboard;
A crank part formed at the center of the blackboard;
A motor coupled to a center of the crank part and transmitting power to the crank part;
A first locker having one end connected to the upper wheel part and the other end connected to the crank part;
A lower wheel part formed in the lower guide groove and formed at a position symmetrical with the upper wheel part based on the crank part;
A lower eraser portion connected to the lower wheel portion and provided with a second eraser pad in surface contact with the blackboard;
A second rocker having one end connected to the lower wheel part and the other end connected to the crank part;
Automatic blackboard eraser that includes.
상기 상부휠부는,
상기 상부 가이드홈 내측 하면과 면접촉하고, 중심축이 상기 제1로커와 연결된 제1상부휠;
상기 상부가이드홈 내측 상면 및 상기 제1상부휠과 면접촉하도록 형성된 제2상부휠; 을 포함하는 자동칠판지우개.
The method according to claim 1,
The upper wheel portion,
A first upper wheel in surface contact with an inner bottom surface of the upper guide groove, and having a central axis connected to the first rocker;
A second upper wheel formed to be in surface contact with the upper surface of the upper guide groove and the first upper wheel; Automatic blackboard eraser that includes.
상기 제1상부휠과 상기 제2상부휠의 원주비는 3:1인 것을 특징으로 하는 자동칠판지우개.
The method according to claim 2,
An automatic blackboard eraser, characterized in that the circumference ratio of the first upper wheel and the second upper wheel is 3: 1.
상기 상부지우개부는,
일단이 상기 제2상부휠과 편심결합되고, 타단이 상기 제1지우개패드와 결합된 상부링크를 포함하는 자동칠판지우개.
The method according to claim 2,
The upper eraser portion,
One end is eccentrically coupled to the second upper wheel, the other end of the automatic blackboard eraser comprising an upper link coupled with the first eraser pad.
상기 몸체부는,
상기 제1상부휠과 상기 제2상부휠 사이에 형성된 상부휠 가이드바를 더 포함하여 구성된 자동칠판지우개.
The method according to claim 2,
The body portion
And an upper wheel guide bar formed between the first upper wheel and the second upper wheel.
상기 하부휠부는,
상기 하부 가이드홈 내측 상면과 면접촉하고, 중심축이 상기 제2로커와 연결된 제1하부휠;
상기 하부 가이드홈 내측 하면 및 상기 제1하부휠과 면접촉하도록 형성된 제2하부휠; 을 포함하는 자동칠판지우개.
The method according to claim 1,
The lower wheel portion,
A first lower wheel in surface contact with an inner upper surface of the lower guide groove and having a central axis connected to the second rocker;
A second lower wheel formed to be in surface contact with the inner bottom surface of the lower guide groove and the first lower wheel; Automatic blackboard eraser that includes.
상기 제1하부휠과 상기 제2하부휠의 원주비는 3:1인 것을 특징으로 하는 자동칠판지우개.
The method of claim 6,
Automatic blackboard eraser, characterized in that the circumferential ratio of the first lower wheel and the second lower wheel is 3: 1.
상기 하부지우개부는,
일단이 상기 제2하부휠과 편심결합되고, 타단이 상기 제2지우개패드와 결합된 상부링크를 포함하는 자동칠판지우개.
The method of claim 6,
The lower eraser portion,
An automatic blackboard eraser comprising an upper link having one end eccentrically coupled with the second lower wheel and the other end coupled with the second eraser pad.
상기 몸체부는,
상기 제1하부휠과 상기 제2하부휠 사이에 형성된 하부휠 가이드바를 더 포함하여 구성된 자동칠판지우개.
The method of claim 6,
The body portion
And a lower wheel guide bar formed between the first lower wheel and the second lower wheel.
상기 크랭크부는,
크랭크몸체 및 상기 크랭크몸체 중앙에 형성된 중심축을 포함하여 형성된 자동칠판지우개.
The method according to claim 1,
The crank part,
An automatic blackboard eraser comprising a crank body and a central axis formed at the center of the crank body.
상기 크랭크몸체는,
제1크랭크몸체 및 상기 제1크랭크몸체와 이격형성된 제2크랭크몸체를 포함하고,
상기 중심축은,
일단이 상기 제1크랭크몸체 중심에 연결되고 타단이 상기 제2크랭크몸체 중심에 연결된 구조로 이루어지는 자동칠판지우개.
The method of claim 10,
The crank body,
A first crank body and a second crank body spaced apart from the first crank body,
The central axis is,
An automatic blackboard eraser having a structure having one end connected to a center of the first crank body and the other end connected to a center of the second crank body.
상기 제1크랭크몸체와 상기 제2크랭크몸체 중 어느 하나는 상기 제1로커의 타단과 편심결합되고,
상기 제1크랭크몸체와 상기 제2크랭크몸체 중 다른 하나는 상기 제2로커의 타단과 편심결합되는 자동칠판지우개.
The method of claim 11,
Any one of the first crank body and the second crank body is eccentrically coupled to the other end of the first locker,
The other one of the first crank body and the second crank body is an automatic blackboard eraser is eccentrically coupled with the other end of the second locker.
상기 모터는,
DC모터인 것을 특징으로 하는 자동칠판지우개.
The method according to any one of claims 1 to 12,
The motor includes:
Automatic blackboard eraser characterized in that the DC motor.
상기 모터의 구동축은,
베벨기어를 매개로 상기 크랭크축 중심과 축이음되는 자동칠판지우개.
The method according to claim 13,
The drive shaft of the motor,
An automatic blackboard eraser which is connected to the crankshaft center and the shaft by a bevel gear.
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---|---|---|---|
KR1020110114620A KR101284082B1 (en) | 2011-11-04 | 2011-11-04 | Auto blackboard eraser |
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KR1020110114620A KR101284082B1 (en) | 2011-11-04 | 2011-11-04 | Auto blackboard eraser |
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Cited By (2)
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