KR20170074287A

KR20170074287A - 완구총기

Info

Publication number: KR20170074287A
Application number: KR1020150183020A
Authority: KR
Inventors: 강현민
Original assignee: (주)듀렌다나
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2017-06-30
Also published as: US20170176132A1

Abstract

본 발명은 실제 총과 유사한 외형과 동작을 구현할 수 있는 완구총기를 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 완구총기는, 발사체가 장착되는 약실을 포함하는 본체와; 발사 준비를 위해, 상기 본체의 내부에서 왕복 이동하도록 구성된 실린더와; 상기 실린더의 후진 시 상기 실린더와 함께 후진되고, 상기 발사체의 발사 시 상기 실린더 내부로 진입하면서 상기 약실에 압축된 공기(compressed air)를 제공하는 피스톤과; 상기 본체의 내부에서 상기 실린더를 후진시키는 구동부와; 상기 실린더의 위치에 따라 상기 구동부에 제공되는 전원을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

완구총기{PLAY GUN}

본 발명은 완구총기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실제 총과 유사한 외형과 동작을 구현할 수 있는 완구총기에 관한 것이다.

사회가 발전하면서 사람들은 건강, 취미 등의 이유로 다양한 레저활동을 하게 되었고, 레저활동 인구도 점차 증가하고 있다. 다양한 레저활동 중에서 서바이벌 게임의 경우에는, 선진국으로부터 점차 그 참여인구가 증가하고 있으며, 그 시장규모 또한 증가하고 있는 실정이다. 이러한 서바이벌 게임의 경우에는, 실제 총기와 유사한 모양의 완구총기를 이용하여 모의 적군과 아군 간의 서바이벌 게임을 통해 건강증진은 물론, 스트레스 해소, 친목도모, 실제 군사 훈련 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

구체적으로 보면, 종래의 서바이벌 게임용 완구총기의 경우에는, BB탄과 같은 발사체를 탄창으로부터 공급하고, 공급된 발사체가 실린더의 선단에 위치한 상태에서, 실린더 내의 피스톤이 후진 된 상태에서 압축공기력 또는 스프링력에 의해 급발진함으로써 실린더 선단에 위치한 발사체(BB탄)를 격발시킬 수 있게 된다.

상기와 같은 종래의 서바이벌 게임용 완구총기의 경우에, 실린더는 고정되고 피스톤만이 전후진 왕복 이동되면서 발사체를 격발하도록 구성되어 있다. 그리고 상기 피스톤은 외측에 랙기어부가 형성되어 있어서, 그 랙기어부에 기어 연결되는 기어열을 전동모터의 힘을 이용하여 구동시킴으로써, 피스톤을 격발준비위치(후진위치)로 자동으로 이동시킬 수 있게 된다.

그런데 상기와 같은 종래의 서바이벌게임용 완구총기의 경우에는, 피스톤에 랙기어부가 일체로 형성되어 있기 때문에, 반복적인 사용 및 충격이나 오동작 등에 의해 기어가 파손되는 경우가 발생할 경우, 피스톤 전체를 교환해야 하는 문제점이 있다. 그리고 이러한 피스톤은 고가의 금속재질로 형성되어 있기 때문에, 사용자에게는 많은 경제적인 부담을 주게 된다.

또한, 실린더는 고정되고 피스톤만 왕복 운동을 하기 때문에 완구총기의 외형이나 동작에서 현실감이 떨어지는 문제점이 있다. 즉, 실제 서바이벌 게임을 즐기는 수요자 측면에서는 좀더 사실적인 실제 총기 모사기능을 갖춘 완구총기의 필요성을 느끼고 있기 때문에, 이러한 수요자의 욕구를 충족시킬 필요가 증대되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 실제 총과 유사한 외형과 동작을 구현할 수 있는 완구총기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 실린더의 물리적 충격과 오동작에 의한 완구총기의 손상을 최소화하여 내구성을 향상시킬 수 있는 완구총기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 완구총기는, 발사체가 장착되는 약실을 포함하는 본체와; 발사 준비를 위해, 상기 본체의 내부에서 왕복 이동하도록 구성된 실린더와; 상기 실린더의 후진 시 상기 실린더와 함께 후진되고, 상기 발사체의 발사 시 상기 실린더 내부로 진입하면서 상기 약실에 압축된 공기(compressed air)를 제공하는 피스톤과; 상기 본체의 내부에서 상기 실린더를 후진시키는 구동부와; 상기 실린더의 위치에 따라 상기 구동부에 제공되는 전원을 제어하는 제어부를 포함한다.

여기서, 상기 구동부는 모터에서 발생된 동력을 이용하여 상기 실린더를 후진시키는 캠기어를 포함하고, 상기 캠기어는 상기 실린더의 하부에 형성된 랙기어부의 랙기어이와 선택적으로 맞물리도록(mesh) 상기 캠기어 외주의 일부분에 형성된 기어이를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 완구총기는, 상기 실린더의 위치를 감지하는 제 1 센서와; 방아쇠의 당김 동작을 감지하기 위한 제 2 센서와; 격발 횟수를 감지하기 위한 제 3 센서를 더 포함한다. 상기 제 1 센서는 상기 실린더의 하부에 형성된 랙기어부의 이동 경로 상에 위치하며, 상기 랙기어부와의 접촉을 통해 상기 실린더의 위치를 감지한다. 이를 위해서, 상기 랙기어부는 상기 제 1 센서와 접촉하는 접촉면과 상기 제 1 센서와 접촉하지 않도록 형성된 홈(groove)을 포함한다.

상기 실린더는, 실린더 몸체와; 상기 실린더 몸체의 전단에 삽입되는 실린더 헤드와; 상기 실린더 헤드가 상기 실린더 몸체로부터 이격(space)되도록 상기 실린더 몸체와 상기 실린더 헤드 사이에 위치하는 스프링과; 상기 실린더 헤드를 관통하도록 상기 실린더 헤드에 삽입되는 노즐을 포함한다. 그리고 상기 실린더의 좌우 측면은 상기 본체의 좌우 내측면과 대면하도록 구성된다.

상기 제어부는 상기 실린더가 후진 및 전진 이동하는 동안 상기 실린더의 위치를 판단하는데, 상기 실린더가 초기위치로 복귀하지 않으면 상기 구동부에 제공되는 전원을 차단한다.

본 발명에 따른 완구총기는 격발준비를 위해서 완구총기 내부에서 실린더가 전후로 왕복 이동하도록 구성됨으로써, 실제 총기와 유사한 외형과 동작을 구현하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 완구총기는 실린더의 왕복 이동으로 인해 발생하는 물리적 충격에 의한 완구총기의 손상을 최소화하도록 구성됨으로써, 완구총기의 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 완구총기는 실린더의 위치를 감지하고 그 감지된 위치에 따라 실린더를 구동하는 동력을 제공함으로써, 완구총기의 파손을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 완구총기의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 완구총기의 실린더와 피스톤이 초기 위치에 있는 상태를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 완구총기의 실린더조립체를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 완구총기의 실린더와 피스톤이 후진 이동한 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 완구총기의 실린더가 전진 이동한 상태(발사 준비된 상태)를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 완구총기의 피스톤이 전진 이동하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 완구총기의 구동제어장치를 나타낸 도면이다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피스톤, 로킹부재, 해제레버를 나타낸 도면이다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여, 더욱 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 완구총기를 자세히 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 완구총기(100)는, 탄창(20)으로부터 공급되는 발사체가 낱개씩 장착되는 약실을 가지는 완구총기 본체(110)와, 실린더조립체(120)와, 피스톤(130) 및 구동제어장치(200)를 구비한다.

상기 완구총기 본체(110)는, 총열부(111)와, 총열부(111)의 하부에 연결되는 손잡이부(113)와, 총열부(111)의 선단에 마련되는 약실(115)을 구비한다. 상기 총열부(111)에 상기 실린더조립체(120)와 피스톤(130)이 왕복 이동 가능하게 설치된다.

상기 손잡이부(113)의 내부에는 상기 구동제어유닛(200)의 전원공급부(210) 및 구동모터(220)가 내장되어 설치될 수 있다.

상기 약실(115)은 발사체(10)(BB탄 또는 BB탄과 탄피가 결합된 상태일 수 있다)가 낱개씩 공급되어 장착된다. 상기 약실(115)에는 상기 발사체(10)를 탄창으로부터 공급받을 수 있는 배출구(116)가 연통되게 형성되며, 상기 배출구(116)에 대응되는 부분에 탄창(20)이 결합되는 탄창 결합부(117)가 구비된다.

상기 발사체(10)는 일반적인 BB탄을 탄피의 선단에 결합한 구성을 포함할 수 있고, 일반적인 BB탄만을 포함할 수도 있다. 상기 발사체(10)는 탄창(20)에 수용된 상태로 상기 배출구(116)를 통해 낱개씩 약실(115)로 공급된다.

상기 실린더조립체(120)는 상기 총열부(111) 내에서 왕복 이동 가능하게 구성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 실린더조립체(120)는 실린더(121)와, 실린더(121)에 착탈 가능하게 설치되는 랙기어부(123)와, 가이드부(124)를 구비한다.

도 3와 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 실린더(121)는 원통형 구조의 실린더 몸체(121a)와, 상기 실린더 몸체(121a)의 전단에 삽입되는 실린더 헤드(122)와, 상기 실린더 헤드(122)가 상기 실린더 몸체(121a)로부터 이격(space)되도록 상기 실린더 몸체(121a)와 상기 실린더 헤드(122) 사이에 위치하는 스프링(121b)과, 상기 실린더 헤드(122)를 관통하도록 상기 실린더 헤드(122)에 삽입되는 노즐(121c)과, 상기 실린더 몸체(121a)와 상기 실린더 헤드(122)의 분리를 방지하기 위한 스토퍼(121d)를 포함한다.

상기 실린더(121)는 발사 준비를 위해서 상기 완구총기 본체(110) 내부에서 왕복 이동(후진->전진)하도록 구성되며, 상기 실린더(121)의 좌우 측면은 상기 완구총기 본체(110)의 좌우 내측면과 가능한 가까운 거리에서 대면하도록 상기 실린더(121)의 좌우 측면과 상기 완구총기 본체(110)의 좌우 내측면 사이에는 다른 구조물(예를 들어, 실린더를 위한 측면 가이드)이 없다. 이 경우, 실제 총기와 같이 실린더(121)가 왕복 이동하는 것을 사용자가 감각으로 느끼고 육안으로 확인할 수 있기 때문에 현실감을 높힐 수 있다. 또한, 측면 가이드와 같은 다른 구조물이 없기 때문에 상기 실린더(121)의 용량이 최대한 커질 수 있고, 이로 인해 상기 실린더(121)에 의해 발생하는 압축된 공기의 양도 최대한 많아질 수 있다.

상기 스프링(121b)은 상기 실린더 헤드(122)를 상기 실린더 몸체(121a)로부터 밀어내는 탄성을 제공하는데, 상기 실린더(121)가 전진함에 따라 상기 완구총기 본체(110)와 충돌할 때 발생하는 물리적 충격을 완화할 수 있다. 또한, 충돌 이후에 반동에 의해 상기 실린더(121)가 후방으로 움직할 때, 상기 스프링(121b)은 상기 실린더 헤드(122)를 전방으로 밀어주기 때문에 약실(115)의 기밀을 유지할 수 있다.

상기 노즐(121c)은 상기 스프링(121b) 보다 직경이 작기 때문에 상기 실린더 헤드(121) 뿐만 아니라 상기 스프링(121b) 내에 삽입된다. 또한, 상기 노즐(121c)의 앞단 일부분은 고압의 에어가 방출되도록 상기 실린더 헤드(122)의 전방으로 돌출되게 형성되고, 상기 노즐(121c)의 후단은 실린더 몸체(121a)의 선단에 삽입된다.

상기 스토퍼(121d)는 상기 실린더 몸체(121a)의 일측면에 형성된 홀을 관통하고, 상기 실린더 몸체(121a)의 일측면에 대응하는 상기 실린더 헤드(122)의 측면에 형성된 홈에 삽입된다.

상기 랙기어부(123)는 상기 실린더(121)의 하부에 형성되며, 상기 실린더 몸체(121a)의 길이에 대응되는 길이로 형성된다. 상기 랙기어부(123b)는 상기 실린더 몸체(121a)와 달리 비금속 재질로 형성되거나, 또는 금속재질로 형성될 수도 있다.

상기 랙기어부(123)는 아랫면에 상기 랙기어부(123)의 길이 방향으로 형성된 랙기어이(123c)를 포함한다. 또한, 상기 랙기어부(123)는 센싱부(280)의 제 1 센서(280a)와 접촉하는 접촉면(123a), 상기 제 1 센서(280a)와 접촉하지 않도록 상기 랙기어부(123)의 길이방향으로 형성된 홈(groove)(123b)을 포함한다. 상기 접촉면(123a)과 상기 홈(123b)은 상기 랙기어부(123)의 아랫면에서 상기 랙기어이(123c)의 옆에 위치한다.

상기 랙기어부(123)를 상기 실린더 몸체(121a)와 별개로 구비하여 조립 및 분리 가능한 구성을 가짐으로써, 오랜 시간 사용시 랙기어부(123)의 랙기어이(123c)가 손상되거나 파손되어 정상적인 동작을 하지 못할 경우에 새로운 랙기어부(123)로 교환하여 사용할 수 있게 된다. 즉, 종래와 같이 고가의 실린더조립체(120) 전체를 교환할 필요없이 랙기어부(123)만을 교환하면 되므로, 그만큼 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다. 구체적으로 보면, 상기 실린더 몸체(121a)는 통상적으로 일정 강도를 유지하면서도 변형을 방지하고 경량화를 위해서 고가의 황동으로 제작되는데, 이러한 고가의 실린더 몸체(121a)에 랙기어를 일체로 제작하지 않고 별도의 랙기어부(123)를 결합한 구성을 가짐으로써, 사용자에게 경제적인 부담을 주지 않을 뿐만 아니라, 자원의 낭비를 줄일 수 있는 이점이 있다.

상기 가이드부(124)는 상기 실린더 몸체(121a)의 상부에 형성되며, 상기 실린더조립체(120)의 왕복 운동을 안정적으로 이루어지도록 가이드 한다. 상기 가이드부(124)에는 상기 실린더조립체(120)가 후방으로 이동된 상태에서 다시 초기위치로 복귀하도록 하는 복귀스프링(125)이 연결된다. 이러한 가이드부(124)도 플라스틱과 같은 비금속재질로 형성되거나, 금속재질로 형성될 수 있다.

상기 피스톤(130)은 상기 실린더 몸체(121a) 내에서 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 실린더(121)의 후진 시 상기 실린더(121)와 함께 도 5와 같이 후진하고, 후진 된 상태에서는 상기 구동제어장치(200)의 로킹부재(250)에 의해 로킹되어 발사준비 상태로 유지된다. 이후, 도 6과 같이 상기 실린더조립체(120)만 독립적으로 전진한다.

상기 피스톤(130)의 외측에는 상기 구동제어장치(200)의 로킹부재(250)에 의해 로킹결합되는 로킹부(131)가 형성된다. 상기 로킹부(131)는 걸림턱 또는 홀의 형상 등 다양하게 구현 가능하다. 따라서 상기 피스톤(130)은 완전히 후진되어 발사준비된 상태에서 상기 로킹부(131)가 상기 로킹부재(250)의 로킹돌기(251)에 의해 걸려서 발사 준비 상태를 유지할 수 있게 된다. 그리고, 상기 로킹부재(250)에 의해 로킹해제되면 상기 피스톤(130)의 후단에 설치된 메인스프링(140)의 탄성력에 의해 상기 피스톤(130)이 상기 실린더(121) 내부로 진입하면서 상기 노즐(121c)에 고압의 압축된 공기를 제공하여 발사체(10)가 발사될 수 있도록 한다. 여기서 상기 메인스프링(140)은 총열(111) 내부의 피스톤(130) 후단에 위치하도록 설치되며, 후진하는 피스톤(130)에 의해 압축되었다가 상기 로킹부재(250)의 로킹해제 시 탄성력에 의해 상기 피스톤(130)을 상기 실린더 몸체(121a) 내부로 발진시킴으로써 고압의 에어를 이용하여 발사체(10)가 발사될 수 있게 된다.

상기와 같은 구성을 가지는 실린더조립체(120)는 상기 피스톤(130)과 함께 후진된 상태에서 상기 랙기어이(123c)가 캠기어(230)와 분리되면, 상기 실린더조립체(120)는 상기 복귀스프링(125)의 스프링 복원력에 의해 전진한다. 그리고 상기 실린더조립체(120)의 후진시 약실(115)로 공급된 발사체(10)는 상기 실린더 헤드(122)의 앞에 위치할 수 있게 된다.

도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 구동제어장치(200)는 구동부(201), 전원공급부(210), 구동모터(220), 센싱부(280), 제어부(286)를 포함한다.

상기 구동부(201)는 캠기어(230), 기어열(240), 로킹부재(250), 해제레버(260), 방아쇠(270) 등을 포함한다. 상기 캠기어(230)는 상기 구동모터(220)에서 발생된 동력을 이용하여 상기 실린더(121)를 후진시키기 위해 상기 랙기어부(123)의 랙기어이(123c)와 선택적으로 맞물리도록 상기 캠기어(230)의 외주 일부분에 형성된 기어이(231a)를 포함한다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 캠기어(230)는 캠기어몸체(231), 캠기어몸체(231)의 회전중심에 편심되게 설치되는 캠부(232) 및 상기 기어열(240)로부터 동력을 전달받는 종동기어부(233)를 가진다. 상기 구성을 가지는 캠기어(230)는 구동모터(220)의 동력을 상기 기어열(240)을 통해 전달받아 회전한다. 도 2의 상태에서, 상기 캠기어(230)가 1회 회전함에 따라 기어이(231a)가 랙기어이(123c)에 연결되어 연동되고 따라서 실린더조립체(120)는 피스톤(130)과 함께 후진한다. 여기서, 상기 캠기어(230)의 1회 회전에 의해 상기 실린더(121)의 후진 이동이 완성되도록, 상기 기어이(231a)의 개수와 상기 랙기어이(123c)의 개수가 동일하게 구성되는 것이 바람직하다.

상기 실린더조립체(120)와 피스톤(130)이 완전히 뒤로 밀리게 되면 피스톤(130)은 상기 로킹부재(250)에 걸려서 후진된 상태(발사 준비상태)를 유지하고, 상기 캠기어(230)의 기어이(231a)와 랙기어이(123c)가 분리되면 상기 실린더조립체(120)는 상기 복귀스프링(125)의 탄성복원력에 의해 전진한다.

상기 기어열(240)은 상기 구동모터(220)의 축에 설치되는 구동기어(221)의 동력을 감속하여 상기 캠기어(230)의 종동기어부(233)로 전달하기 위한 것으로서, 다양한 예가 가능하며, 기어열의 구체적인 기술구성에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 로킹부재(250)는 완구총기 본체(110) 내부에서 일단이 회동 가능하게 설치되고, 타단에는 상기 해제레버(260)가 연동될 수 있게 연결된다. 이러한 로킹부재(250)는 도 5와 같이 후진된 피스톤(130)의 로킹부(131)에 결합되어 로킹시키는 로킹돌기(251)를 가진다.

일 예로써, 상기 해제레버(260)는 완구총기 본체(110) 내부에 회동 가능하게 설치되며, 회전중심을 기준으로 일측으로 연장되어 상기 로킹부재(250)의 타단에 연결되는 연동바(261)와, 회전중심을 기준으로 상기 연동바(261)의 반대편으로 연장되는 간섭바(262)를 구비한다. 상기 간섭바(262)는 캠기어(230)의 회전시 캠부(232)에 의해 간섭되는 부분으로서, 캠부(232)가 도 6의 상태에서 도 7과 같이 움직이면, 캠부(232)에 의해 간섭바(262)가 회동되면서 도 7과 같은 상태가 된다. 그러면, 해제레버(260)가 회동되고, 해제레버(260)에 연결된 로킹부재(250)도 연동되어 회동되면서 로킹돌기(261)가 피스톤(130)에서 분리되어 피스톤(130)이 발진할 수 있게 된다. 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 간섭바(262)는 센싱부(280) 상부를 향해 확장된 형태로 구성될 수 있는데, 격발 시 상기 간섭바(262)는 상기 센싱부(280)의 상부를 향해 이동하며, 상기 간섭바(262)의 이동은 상기 센싱부(280)에 의해 감지될 수 있다. 여기서, 격발이란, 발사체(10)를 발사하기 위해서 피스톤(130)이 실린더(121) 내부로 이동하는 것을 의미한다.

도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피스톤(430), 로킹부재(450), 해제레버(460)를 나타낸 것으로, 도 9a는 피스톤(430)의 초기 위치에 있는 경우를 나타내고, 도 9b는 피스톤(430)이 후진 이동하는 경우를 나타내며, 도 9c는 피스톤(430)이 로킹부재(450)에 의해 고정된 상태를 나타내고, 도 9d는 격발 시 피스톤(430)이 전진 이동하는 경우를 나타낸다.

상기 피스톤(430)은 상기 로킹부재(450)와의 결합 및 분리를 위해 그 후단에 로킹부(431)를 포함한다. 상기 로킹부(431)는 걸림턱의 형상을 가지는데, 그 걸림턱은 일정 각도(예를 들어, 45도)로 기울어진 경사면을 갖는다.

상기 로킹부재(450)는 로킹돌기(451), 스토퍼(452), 홀(453), 회전축(454), 스프링(455)을 포함한다. 상기 로킹돌기(451)는 상기 로킹부재(450) 및 상기 피스톤(430) 사이의 결합 및 분리가 용이하도록 좌우 경사면을 갖는데, 특히 우측 경사면은 상기 로킹부(431)의 경사면과 동일한 기울기(예를 들어, 45도)를 갖는 것이 바람직하다. 상기 스토퍼(452)는 상기 피스톤(430)의 후진 이동을 멈추기 위한 것으로, 상기 로킹돌기(451)로부터 일정간격을 두고 그 뒤에 위치한다. 상기 홀(453)은 상기 로킹부재(450)의 후단을 관통하도록 형성되는데, 상기 로킹부재(450)의 전후 이동이 가능하도록 상기 홀(453)의 좌우 폭이 상하 폭에 비해서 크다. 상기 회전축(454)은 완구총기 본체(110)에 고정되며 상기 홀(453) 내에 삽입된다. 상기 회전축(454)은 상기 로킹부재(450)의 회전을 가능하게 한다. 상기 스프링(455)은 상기 로킹부재(450)에 탄성을 제공하는데, 상기 회전축(454)에서 상기 로킹부재(450)를 전방으로 밀어준다.

도 9b에서와 같이, 상기 피스톤(430)이 후진 이동하는 경우 상기 피스톤(430)의 후단은 상기 로킹돌기(451)의 좌측 경사면과 접촉하게 되는데, 이때 상기 피스톤(430)의 가압에 의해 상기 로킹부재(450)는 후진 이동하면서 상기 회전축(455)을 중심으로 아래쪽으로 회전하게 된다. 이후, 상기 피스톤(430)의 후단은 상기 로킹돌기(451)를 지나서 상기 스토퍼(452)와 접촉하게 되는데, 이때 상기 피스톤(430)이 상기 스토퍼(452)를 가압함에 따라 상기 로킹부재(450)는 위쪽으로 회전하게 된다. 그리고 도 9c에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤(430)은 상기 로킹부재(450)에 의해 고정되어 발사 준비상태가 된다.

도 9d에서와 같이, 격발 시에는 상기 해제레버(460)의 연동바(461)가 전진 이동함에 따라 상기 피스톤(430)의 가압에 의해 상기 로킹부재(450)는 아래쪽으로 회전하게 된다. 따라서, 상기 피스톤(430)은 상기 로킹부재(450)의 구속으로부터 벗어나 전진 이동하게 된다.

종래의 경우, 피스톤과 로킹돌기의 충돌과 마찰로 인해서 이들의 마모가 발생하기 쉽다. 그러나 본 발명의 경우 경사면(431, 451), 홀(453), 스프링(455) 등을 이용하여 로킹부재(450)가 전후 이동하고 회전함으로써 충돌과 마찰로 인한 마모를 최소화할 수 있다.

상기 해제레버(460)는 연동바(461)와 간섭바(462)를 포함한다. 상기 연동바(461)는 전후 이동이 가능하도록 구성되고, 상기 간섭바(462)는 캠기어(230)의 회전시 캠부(232)의 가압에 의해 회전한다. 예를 들어, 상기 캡부(232)가 도 9d에서와 같이 회전하면, 상기 간섭바(462)는 상기 캠부(232)에 의해 회전하고 상기 연동바(461)는 상기 간섭바(462)에 연동하여 전진 이동하게 된다. 상기 연동바(461)의 전진 이동에 따라 상기 로킹부재(450)는 아래쪽으로 회전하게 되고, 이로 인해 상기 피스톤(430)은 발진할 수 있게 된다.

상기 방아쇠(270)는 완구총기 본체(110)의 외측으로 일부가 노출되도록 설치되며, 회동가능하게 설치된다. 이 방아쇠(270)를 당김에 따라서 그 신호를 센싱부(280)에서 감지하여 발사체(10)가 발사된다.

상기 전원공급부(210)는 완구총기 본체(110) 내에 설치되는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 충전 가능한 충전배터리 또는 일반 배터리 모두 가능하다.

상기 구동모터(220)는 완구총기 본체(110)의 손잡이부(113) 내부에 설치될 수 있으며, 전원공급부(210)로부터 전원을 공급받아 동작한다.

상기 센싱부(280)는 상기 실린더(121)의 위치를 감지하기 위한 제 1 센서(281), 방아쇠의 당김 동작을 감지하기 위한 제 2 센서(282), 격발 횟수를 감지하기 위한 제 3 센서(283)를 포함한다.

상기 제 1 센서(281)는 상기 랙기어부(123)의 이동 경로 상에 위치하며, 상기 랙기어부(123)와의 접촉을 통해 상기 실린더(121)의 위치를 감지한다. 상기 제 1 센서(281)가 홈(123b)의 뒤에 위치한 접촉면(123a)과 접촉하면, 상기 제어부(286)는 상기 실린더(121)의 후진 이동이 시작되었고 약실(115)이 개방되었다고 판단한다. 이후, 상기 실린더(121)의 후진 이동 중에는 상기 제 1 센서(281)가 상기 홈(123b)에 삽입되므로 상기 제 1 센서(281)는 상기 랙기어부(123)와 접촉하지 않고, 따라서 상기 제어부(286)는 상기 실린더(121)가 후진 이동 중에 있다고 판단한다. 그리고, 상기 제 1 센서(281)가 상기 홈(123b)의 앞에 위치한 접촉면(123a)와 접촉한 후 상기 랙기어부(123)와 접촉하지 않은 상태가 되면, 상기 제어부(286)는 상기 실린더(121)의 후진 이동이 완료되었다고 판단한다. 즉, 상기 제어부(286)는 상기 랙기어부(123)와의 접촉 여부에 따라서 상기 실린더(121)의 위치와 후진 이동의 완료 여부를 판단할 수 있다. 마찬가지로, 상기 제어부(286)는 상기 제 1 센서(281)를 이용하여 상기 실린더(121)의 전진 이동 시 상기 실린더(121)의 위치와 전진 이동의 완료 여부를 판단할 수 있다.

그리고, 상기 제어부(286)는 상기 실린더(121)의 위치와 후진 및 전진 이동의 완료 여부에 따라서, 즉 실린더(121)가 초기 위치로 복귀했는지 여부에 따라서, 상기 구동부(201)에 제공되는 전원을 제어한다. 예를 들어, 상기 실린더(121)의 후진 및 전진 이동이 완료되지 않고 상기 실린더(121)가 이동 중에 멈춰 있다면, 상기 제어부(286)는 상기 구동부(201)에 제공되는 전원을 차단하도록 상기 전원공급부(210)를 제어한다. 만약, 상기 실린더(121)가 초기 위치로 복귀하지 않은 상태에서 캠기어(230)가 재회전을 하게 되면, 상기 실린더(121)는 본체(110)의 후단과 충돌하게 되고 상기 실린더(121)가 더이상 후진할 수 없는데도 불구하고 상기 캠기어(230)과 랙기어부(123)는 계속해서 맞물려 돌아가기 때문에 상기 실린더(121), 캠기어(230), 랙기어부(123) 등이 파손될 수 있다. 이와 같은 이유로 인해, 상기 제어부(286)는 상기 구동부(201)에 제공되는 전원을 차단하도록 상기 전원공급부(210)를 제어한다

상기 제 2 센서(282)는 방아쇠(270)와의 접촉을 통해 상기 방아쇠(270)의 당김 동작을 감지하기 위한 것으로서, 바람직하게는 완구총기 본체(110) 내의 제어기판에 설치되며, 온/오프 스위칭신호를 발생하는 스위칭센서인 것이 좋다.

상기 제 3 센서(283)는 상기 간섭바(262) 또는 상기 연동바(461)와의 접촉을 통해서 로킹부재(250, 450)의 해제동작 및 격발 여부를 감지할 수 있으며, 상기 제어부(286)는 상기 제 3 센서(283)를 이용하여 격발 횟수를 카운트(count)하고 상기 격발 횟수를 메모리(미도시)에 저장할 수 있다. 즉, 상기 제 3 센서(283)는 실제 격발 횟수(피스톤의 전진이동 횟수)를 감지하기 위해 사용된다.

또한, 도면에 도시되지 않았으나, 탄창(20)의 장착 및 탈착 여부를 감지하기 위한 제 4 센서가 더 포함될 수 있다.

상기 제어부(286)는 상기 제 1 내지 제 4 센서(281-283) 각각의 감지신호에 따라서 구동모터(220)의 동작을 제어함은 물론, 전원공급부(210)에서 상기 구동모터(220)로의 전원공급을 선택적으로 차단 및 허용하도록 제어하게 된다.

이하에서는 상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 완구총기의 동작을 구체적으로 살펴보기로 한다.

먼저, 발사 준비를 위해서 본체(110) 내부에서 실린더(121)가 왕복 이동(후진->전진)하도록 제어부(286)는 전원공급부(210), 구동모터(220), 구동부(201) 등을 제어한다. 먼저, 캠기어(230)가 한 번 회전하는 동안 랙기어부(123)와 캠기어(230)가 결합되고 상기 실린더(121)를 후진 이동시킨다. 이때, 피스톤(130, 430)은 상기 실린더(121)와 함께 후진 이동한다.

이후, 도 5와 같이 실린더조립체(120)와 피스톤(130, 430)이 완전히 후진하면 상기 피스톤(130, 430)은 로킹부재(250, 450)에 의해 후진된 상태로 고정되고, 도 6에서와 같이 랙기어부(123)과 캠기어(230)가 분리됨에 따라 상기 실린더(121)는 복귀스프링(125)에 의해 전진 이동한다.

상기 제어부(286)는 상기 실린더(121)가 후진 이동과 전진 이동하는 동안 상기 제 1 센서(281)를 이용하여 상기 실린더(121)의 위치 및 상기 실린더(121)의 후진 및 전진 이동의 완료 여부를 판단한다. 만약, 상기 실린더(121)의 후진 및 전진 이동이 완료되지 않은 상태라면, 상기 제어부(286)는 상기 캠기어(230)의 재회전을 방지하기 위해 상기 구동부(201)에 제공되는 전원을 차단한다.

또한, 실린더(121)가 초기위치로 완전히 복귀되기 전에 사용자가 방아쇠(270)를 당기더라도 상기 제어부(286)는 피스톤(130, 430)이 전진 이동하지 않도록 로킹부재(250, 450)를 제어한다.

반대로, 상기 실린더(121)가 초기위치로 정상적으로 복귀하면, 상기 제어부(286)는 다시 전원을 공급하여 발사준비 상태를 유지하도록 하며, 이 상태에서 사용자가 방아쇠(270)를 당기면 상기 제어부(286)는 제 2 센서(282)의 스위칭신호를 근거로 하여 구동모터(220)를 구동시킨다. 그러면, 캠기어(230)가 더 회전되면서 캠부(232)가 상기 간섭바(262, 462)를 회동시키고, 도 7에서와 같이 회동되는 상기 간섭바(262, 462)에 연동하여 로킹부재(250, 450)에 의해 걸려 있던 피스톤(130)은 메인스프링(140)의 탄성력에 의해 강하게 발진한다. 그리고 피스톤(130, 430)이 실린더몸체(121) 내부로 급속하게 복귀할 때 발생되는 고압의 에어압에 의해 실린더조립체(120)의 선단의 약실에 있던 발사체(10)가 발사된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 캠기어(230)를 기준으로 하여 1회전 회전되도록 제어되며, 이와 같이 캠기어(230)의 1회전 동작에 의해 1발의 발사체(10)를 발사하는 동작을 수행할 수 있게 된다.

상기와 같은 본 발명의 완구총기에 의하면, 실린더조립체(120)가 피스톤(130, 430)과 함께 후진 되었다가 복귀하는 동작을 수행하도록 구성됨으로써, 실린더조립체(120)의 후진에 의해 발생된 약실(115) 공간으로 발사체(10)를 공급하고, 복귀하는 실린더조립체(120)에 의해 발사체(10)가 장전될 수 있도록 한다.

또한, 실린더조립체(120)의 후진 및 전진 동작의 반복을 통해서 즉, 실린더조립체(120)의 복귀시 발생되는 반동력에 의해 실제 총기의 사격시 발생되는 반동력을 구현하여 사용자에게 현실감을 제공할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10: 발사체 20: 탄창
100: 완구총기 110: 완구총기 본체
120: 실린더조립체 121: 실린더
121a: 실린더 본체 121b: 스프링
121c: 노즐 121d: 스토퍼
122: 실린더 헤드 123: 랙기어부
124: 가이드부 130, 430: 피스톤
200: 구동제어장치 201: 구동부
210: 전원공급부 220: 구동모터 230: 캠기어 240: 기어열 250, 450: 로킹부재 260, 460: 해제레버 270: 방아쇠 280: 센싱부
281: 제 1 센서 282: 제 2 센서
283: 제 3 센서 286: 제어부

Claims

발사체가 장착되는 약실을 포함하는 본체와;
발사 준비를 위해, 상기 본체의 내부에서 왕복 이동하도록 구성된 실린더와;
상기 실린더의 후진 시 상기 실린더와 함께 후진되고, 상기 발사체의 발사 시 상기 실린더 내부로 진입하면서 상기 약실에 압축된 공기(compressed air)를 제공하는 피스톤과;
상기 본체의 내부에서 상기 실린더를 후진시키는 구동부와;
상기 실린더의 위치에 따라 상기 구동부에 제공되는 전원을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 완구총기.
제 1 항에 있어서,
상기 구동부는,
모터에서 발생된 동력을 이용하여 상기 실린더를 후진시키는 캠기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 완구총기.
제 2 항에 있어서,
상기 캠기어는,
상기 실린더의 하부에 형성된 랙기어부의 랙기어이와 선택적으로 맞물리도록(mesh) 상기 캠기어 외주의 일부분에 형성된 기어이를 포함하는 것을 특징으로 하는 완구총기.
제 1 항에 있어서,
상기 실린더의 위치를 감지하는 제 1 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 완구총기.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 센서는,
상기 실린더의 하부에 형성된 랙기어부의 이동 경로 상에 위치하며, 상기 랙기어부와의 접촉을 통해 상기 실린더의 위치를 감지하는 것을 특징으로 하는 완구총기.
제 5 항에 있어서,
상기 랙기어부는,
상기 제 1 센서와 접촉하는 접촉면과;
상기 제 1 센서와 접촉하지 않도록 형성된 홈(groove)을 포함하는 것을 특징으로 하는 완구총기.
제 1 항에 있어서,
방아쇠의 당김 동작을 감지하기 위한 제 2 센서와;
격발 횟수를 감지하기 위한 제 3 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 완구총기.
제 1 항에 있어서,
상기 실린더는,
실린더 몸체와;
상기 실린더 몸체의 전단에 삽입되는 실린더 헤드와;
상기 실린더 헤드가 상기 실린더 몸체로부터 이격(space)되도록 상기 실린더 몸체와 상기 실린더 헤드 사이에 위치하는 스프링과;
상기 실린더 헤드를 관통하도록 상기 실린더 헤드에 삽입되는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 완구총기.
제 8 항에 있어서,
상기 실린더는,
상기 실린더 몸체와 상기 실린더 헤드의 분리를 방지하기 위한 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 완구총기.
제 1 항에 있어서,
상기 실린더의 좌우 측면은 상기 본체의 좌우 내측면과 대면하도록 구성된 것을 특징으로 하는 완구총기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 실린더가 후진 및 전진 이동하는 동안 상기 실린더의 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 완구총기.
제 11 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 실린더가 초기위치로 복귀하지 않으면 상기 구동부에 제공되는 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 완구총기.
제 1 항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 피스톤을 고정하기 위한 로킹부재를 더 포함하되, 상기 로킹부재는 상기 피스톤과의 결합 및 분리가 용이하도록 좌우 경사면을 갖는 로킹돌기와, 상기 로킹부재의 후단을 관통하도록 형성된 홀과, 상기 홀 내에 삽입된 회전축에서 상기 로킹부재를 전방으로 밀어주는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 완구총기.