KR20190085905A - 3차원 모델 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3차원 모델 장치에 관한 것으로서, 특히 협소한 공간에 설치되어 관절을 다방향으로 조절할 수 있어 프라모델 등에 적용할 수 있도록 적어도 하나의 회전축을 포함하고 상기 회전축을 회전시키는 동력 발생 조립체; 및 회전되는 상기 회전축에 따라 출력축이 3축 회전되도록 하는 동력 변환 유닛;을 포함하되, 상기 동력 변환 유닛은, 일 회전축의 단부에 직교하도록 구비되어 상기 일 회전축과 함께 회전하며 상기 일 회전축을 기준으로 양측인 일단과 타단에 각각 제1 동력 전달용 부재와 제2 동력 전달용 부재가 상기 동력 발생 조립체에 의해 회전가능하도록 구비되는 지지축과, 판 형태를 이루며 일측이 상기 제2 동력 전달용 부재의 내측에 결합되어 상기 제2 동력 전달용 부재와 함께 회전가능한 가이드판을 포함하며, 상기 출력축은 상기 가이드판에서 상기 지지축과 직교한 외측을 향해 형성되고 상기 제1 동력 전달용 부재와 연동되어 회전가능하게 구비되는 3차원 모델 장치에 관한 것이다.

Description

3차원 모델 장치{Three-dimensional model apparatus}

본 발명은 3차원 모델 장치에 관한 것으로서, 특히 협소한 공간에 설치되어 관절을 다방향으로 조절할 수 있는 3차원 모델 장치에 관한 것이다.

로봇 완구는 다양한 수요자의 흥미를 유발시킬 뿐만 아니라 과학적인 사고력의 형성 측면에서 많은 역할을 해왔다. 이러한 로봇 완구는 대체로 사람의 형상을 하고 있으며, 대부분 머리, 몸통, 팔, 다리 등이 따로 성형되어 각 관절이 움직일 수 있도록 조립된다. 여기서, 로봇의 조립시 각 연결부를 볼트로 조립할 수도 있으며, 접착제로 조립할 수도 있다.

그러나, 이러한 로봇 완구는 동작을 구현을 구현하는데 기술적으로 많은 어려움이 있어 작동완구로써 상품화하지 못하고 대부분 비작동 완구로 상품화된 바, 동적인 심미감은 없는 것이 일반적이다. 이를 해결하고자, 로봇 내부에 모터를 설치하여 로봇을 동작 시킬 수 있다. 이러한 로봇의 팔이나 다리 등은 복수의 관절로 이루어지며, 복수의 관절이 다양하게 변형되기 위해서는 복수의 모터가 설치되어야 한다. 다만, 일반적인 로봇 내부의 공간이 협소하므로, 모터를 자유롭게 설치하기 어려울 수 있다.

대한민국 등록특허 제10-1250043호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 협소한 공간에 설치되어 관절을 다방향으로 조절할 수 있어 프라모델 등에 적용할 수 있는 3차원 모델 장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 목적은 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명인 3차원 모델 장치는 적어도 하나의 회전축을 포함하고 상기 회전축을 회전시키는 동력 발생 조립체; 및 회전되는 상기 회전축에 따라 출력축이 3축 회전되도록 하는 동력 변환 유닛;을 포함하되, 상기 동력 변환 유닛은, 일 회전축의 단부에 직교하도록 구비되어 상기 일 회전축과 함께 회전하며 상기 일 회전축을 기준으로 양측인 일단과 타단에 각각 제1 동력 전달용 부재와 제2 동력 전달용 부재가 상기 동력 발생 조립체에 의해 회전가능하도록 구비되는 지지축과, 판 형태를 이루며 일측이 상기 제2 동력 전달용 부재의 내측에 결합되어 상기 제2 동력 전달용 부재와 함께 회전가능한 가이드판을 포함하며, 상기 출력축은 상기 가이드판에서 상기 지지축과 직교한 외측을 향해 형성되고 상기 제1 동력 전달용 부재와 연동되어 회전가능하게 구비된다.

또한, 상기 동력 변환 유닛은, 상기 가이드판의 내측면 상에 회전가능하도록 구비되어 상기 제1 동력 전달용 부재로부터 회전력을 전달받는 제3 동력 전달용 부재를 더 포함하되, 상기 출력축은 상기 제3 동력 전달용 부재와 함께 회전되도록 상기 가이드판에 구비될 수 있다.

또한, 상기 회전축은 제3 회전축와, 상기 제3 회전축의 내측에 구비되고 일단이 상기 제3 회전축의 일단보다 돌출되도록 구비되는 제2 회전축와, 상기 제2 회전축의 내측에 구비되고 일단이 상기 제2 회전축의 일단보다 돌출되도록 구비되는 제1 회전축을 포함하고, 상기 지지축은 상기 제1 회전축의 단부에 구비되되, 상기 동력 변환 유닛은, 상기 제2 회전축에 결합되어 상기 제2 회전축과 함께 회전하며 상기 제1 동력 전달용 부재와 직교하게 맞물리는 제1 동력 출력용 부재와, 상기 제3 회전축에 결합되어 상기 제3 회전축과 함께 회전하며 상기 제2 동력 전달용 부재와 직교하게 맞물리는 제2 동력 출력용 부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 일 회전축에는 길이방향을 따라 내부에 중공이 관통형성되고 상기 중공이 외부로 노출되도록 지지축에 결합되며, 상기 출력축에는 길이방향을 따라 내부에 관통홀(H2)이 관통형성될 수 있다.

또한, 상기 몸체 부재; 및 상기 몸체 부재에 회전가능하게 결합되며 적어도 하나의 관절로 이루어진 변형 부재;를 더 포함하되, 상기 동력 발생 조립체는 상기 몸체 부재와 상기 변형 부재에 걸쳐 내부에 설치되고, 상기 변형 부재는 출력축과 결합될 수 있다.

본 발명에 따르면, 동력 발생 조립체에서 발생된 동력이 동력 변환 유닛에 의해 변환됨으로써, 출력축에 의해 변형 부재가 몸체 부재에 대하여 다양하게 회전될 수 있다. 이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모델 장치는 협소한 공간에서 동력 발생 조립체와 동력 변환 유닛이 동작되도록 이루어짐으로써, 소형화에 유리하다. 뿐만 아니라, 동력 발생 조립체와 동력 변환 유닛이 큰 공간을 차지하지 않으므로, 몸체 부재와 변형 부재의 내부공간이 효율적으로 활용될 수 있다.

본 발명의 효과는 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 발생 조립체를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 동력 발생 조립체에서 Ⅱ- Ⅱ라인을 따라 취한 단면도이다.
도 3은 동력 발생 조립체에서 동력 발생 부재의 내부 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모델 장치를 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모델 장치에서 출력축이 축방향으로 회전되는 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모델 장치에서 출력축이 좌우방향으로 회전되는 상태를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모델 장치에서 출력축이 전후방향으로 회전되는 상태를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 3차원 모델 장치를 도시한 도면이다.
도 9는 도 8의 3차원 모델 장치에서 연결 부재가 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 3차원 모델 장치를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모델 장치에서 동력 발생 조립체가 적용될 수 있는 부분을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하는 것을 의미할 수 있다.

본 발명인 3차원 모델 장치는 적어도 하나의 회전축(120)을 포함하고 회전축(120)을 회전시키는 동력 발생 조립체(100)와, 회전되는 회전축(120)에 따라 출력축(471)이 3축 회전되도록 하는 동력 변환 유닛(400)을 포함한다.

먼저, 동력 발생 조립체(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 동력 발생 부재(110) 및 적어도 하나의 회전축(120)을 포함할 수 있다.

동력 발생 부재(110)는 일 예로, 하우징(110a), 외접 기어(110b), 벨트(110c), 회전 롤러(110d) 및 모터를 포함할 수 있다. 하우징(110a)에는 내부공간이 형성될 수 있다. 외접 기어(110b)는 하우징(110a)의 내부에 회전 가능하게 결합되고, 회전축(120)이 결합될 수 있다. 벨트(110c)는 외접 기어(110b)의 둘레를 감싸도록 위치될 수 있다. 회전 롤러(110d)는 외접 기어(110b)와 이격되게 위치될 수 있다. 모터는 회전 롤러(110d)를 회전시킨다.

이에 따라, 모터가 회전 롤러(110d)를 회전시키면, 외접 기어(110b)도 벨트(110c)에 의하여 회전될 수 있다. 그리고, 회전축(120)은 외접 기어(110b)와 함께 회전될 수 있다. 여기서, 동력 발생 부재(110)가 전술한 바와 같은 구조로 이루어진 것으로 한정하지는 않으며, 회전축(120)을 회전시킬 수 있는 구조이면 어느 구조이든 무방할 수 있다.

동력 발생 조립체(100)는 일 예로, 두께를 갖도록 이루어지고 복수 개가 일면이 마주하도록 나란하게 위치되어 동력을 발생시킬 수 있다.

복수의 동력 발생 부재(110)는 일 예로, 제1 동력 발생 부재(111), 제2 동력 발생 부재(112) 및 제3 동력 발생 부재(113)를 포함할 수 있다. 제1 동력 발생 부재(111)에는 동력이 출력되는 제1 결합홀이 형성될 수 있고, 제2 동력 발생 부재(112)는 제1 동력 발생 부재(111)의 일면에 결합되고 상기 제1 결합홀과 대응되도록 위치되는 제2 결합홀이 형성될 수 있다. 또한, 제3 동력 발생 부재(113)는 제2 동력 발생 부재(112)의 일면에 결합되고 상기 제1 결합홀과 대응되도록 위치되는 제3 결합홀이 형성될 수 있다.

여기서, 제1 동력 발생 부재(111), 제2 동력 발생 부재(112) 및 제3 동력 발생 부재(113)는 모두 동일한 구조로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 동력 발생 조립체(110)의 제조시, 여러 개의 동력 발생 부재를 제조하지 않고, 단일 구조의 동력 발생 부재를 사용하여 제조할 수 있다. 따라서, 제조시 필요한 금형을 다양하게 만들지 않아도 됨으로써 제조 비용을 절감할 수 있다.

이러한 복수의 동력 발생 부재(110)는 판 형상으로 이루어져 서로 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 동력 발생 부재(110)가 서로 탈착되도록 할 수 있는 방법으로, 자석, 볼트에 의한 방법일 수 있으나, 일반적인 두 개의 부재를 체결하기 위하여 사용되는 모든 방법이 적용될 수 있으므로, 특정 방법으로 한정하지는 않는다.

이에 따라, 전술한 바와 같이 동력 발생 부재(110)의 유지 보수가 편리하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 동력 발생 조립체(100)의 조립이 더욱 용이하게 진행될 수 있다.

적어도 하나의 회전축(120)은 소정의 길이를 가지는 봉 또는 파이프 형태로 이루어질 수 있다. 회전축(120)은 일 예로 복수 개 구비되는 경우, 외부에 위치한 것이 내부에 위치한 것을 감쌀 수 있도록 외부로 갈수록 직경이 점차 커지면서 전체 길이가 점차 감소되도록 구비될 수 있다. 복수의 회전축(120)은 외부에 위치한 것이 내부에 위치한 것을 감쌀 수 있도록 직경 뿐만 아니라 내경도 증가되도록 이루어질 수 있다.

이러한 복수의 회전축(120)은 동력 발생 부재(110)에 각각 결합되어 동력 발생 부재(110)에 의해 회전될 수 있다. 즉, 복수의 회전축(120)은 서로 동축선 상에 위치되어 각각 독립적으로 회전될 수 있다. 이를 위해 복수의 회전축(120)은 서로 내측면과 외측면이 밀착되지 않도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 하나의 회전축(120)이 회전되는 과정에서 다른 회전축(120)과 마찰되는 것을 방지할 수 있다.

이에 따라, 복수의 회전축(120)은 일 예로 제1 회전축(121), 제2 회전축(122) 및 제3 회전축(123)을 포함할 수 있으며, 가장 내부에 위치된 것의 단부가 외부로 노출될 수 있다.

제1 회전축(121)은 제1 결합홀(110e)을 관통하여 제1 동력 발생 부재(111)에 결합될 수 있으며, 동력 발생 부재(110)를 구성할 수 있는 외접 기어(110b)의 내경은 제1 결합홀(110e) 보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다. 이는 제1 회전축(121)이 제1 결합홀(110e)에 간섭되지 않고 외접 기어(110b)와 결합될 수 있도록 하기 위함이다.

제2 회전축(122)은 상기 제2 결합홀을 관통하여 제2 동력 발생 부재(112)에 결합될 수 있으며, 제1 회전축(121)의 일단이 외부로 노출될 수 있도록 감쌀 수 있다. 또한, 제3 회전축(123)은 상기 제3 결합홀을 관통하여 제3 동력 발생 부재(113)에 결합될 수 있으며, 제2 회전축(122)의 일단이 외부로 노출될 수 있도록 감쌀 수 있다.

즉, 회전축(120)은 최외측에 제3 회전축(123)이 구비되고, 제3 회전축(123)의 내측으로 일단이 제3 회전축(123)의 일단보다 돌출되도록 제2 회전축(122)이 구비되며, 제2 회전축(122)의 내측으로 일단이 제2 회전축(122)의 일단보다 돌출되도록 제1 회전축(121)이 구비될 수 있다.

한편, 복수의 동력 발생 부재(110) 중 어느 하나의 동력 발생 부재(110)와, 복수의 회전축(120) 중 어느 하나의 회전축(120)은 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 이에 따라, 동력 발생 부재(110) 또는 회전축(120) 중 적어도 어느 하나의 교체가 필요한 경우, 동력 발생 부재(110)와 회전축(120)을 서로 분리시켜서 교체가 필요한 것을 새것으로 교체하여 재조립할 수 있다.

이와 같이 동력 발생 부재(110)와 회전축(120)이 서로 분리 가능하게 이루어져 있으므로, 유지보수를 용이하게 실시할 수 있다. 또한, 교체가 필요한 것만 교체하면 되므로, 전체를 한꺼번에 교체하는 것과 비교하여 유지 보수 비용을 현저하게 절감시킬 수 있다.

전술한 바와 같이 동력 발생 조립체(100)는 복수의 동력 발생 부재(110)가 서로 밀착되게 위치될 수 있으며, 복수의 회전축(120)은 복수의 동력 발생 부재(110)에 일대일 대응되어 결합될 수 있다. 이에 따라, 동력 발생 조립체(100)는 관절을 동작시키기 위하여 동력을 발생시키기 위한 모터가 서로 다른 위치에 각각 위치된 종래의 동력 발생 조립체와 비교하였을 때 차지하는 공간이 현저하게 감소될 수 있다. 따라서, 동력 발생 조립체(100)는 내부 구조가 협소한 프라모델 등과 같은 것에 용이하게 설치될 수 있다.

한편, 동력 변환 유닛(400)은 도 4 내지 도 10에 도시된 바와 같이 회전되는 회전축(120)에 따라 출력축(471)이 3축 회전되도록 하며, 출력축(471)을 비롯하여 지지축(410), 제1 동력 전달용 부재(440), 제2 동력 전달용 부재(450), 가이드판(460), 제3 동력 전달용 부재(472), 제1 동력 출력용 부재(420), 제2 동력 출력용 부재(430)를 포함할 수 있다.

지지축(410)은 소정의 길이를 가지는 봉 형태로 형성되어 일 회전축(120)의 단부에 직교하도록 구비되어 일 회전축(120)과 함께 회전한다. 일 회전축(120)은 지지축(410)의 일단과 타단 사이에 구비되는바, 지지축(120)과 일 회전축(120)은 'T'자 형태를 이루게 된다. 여기서 일 회전축(120)은 회전축(120)이 제1 회전축(121), 제2 회전축(122) 및 제3 회전축(123)을 포함하여 이루어질 경우, 가장 긴 길이를 가지도록 형성된 제1 회전축(121)을 의미함이 바람직하다. 즉, 지지축(410)은 제1 회전축(121)의 단부에 구비되어, 제1 회전축(121)의 회전에 따라 지지축(410)도 함께 회전한다.

일 회전축(120), 즉 제1 회전축(121)을 기준으로 양측인 지지축(410)의 일단과 타단에는 각각 제1 동력 전달용 부재(440)와 제2 동력 전달용 부재(450)가 동력 발생 조립체(100)에 의해 회전가능하도록 구비될 수 있다.

일 예로, 제1 동력 출력용 부재(420)가 제2 회전축(122)에 결합되고 제1 동력 전달용 부재(440)와 직교하게 맞물리도록 구비되어 제2 회전축(122)이 회전함에 따라 제1 동력 출력용 부재(420)가 회전되고, 이에 따라 제1 동력 출력용 부재(420)와 맞물린 제1 동력 전달용 부재(440)가 회전될 수 있다. 또한, 제2 동력 출력용 부재(430)가 제3 회전축(123)에 결합되고 제2 동력 전달용 부재(450)와 직교하게 맞물리도록 구비되어 제3 회전축(123)이 회전함에 따라 제2 동력 출력용 부재(430)가 회전되고, 이에 따라 제2 동력 출력용 부재(430)와 맞물린 제2 동력 전달용 부재(450)가 회전될 수 있다.

여기서, 제1 동력 출력용 부재(420), 제2 동력 출력용 부재(430), 제1 동력 전달용 부재(440) 및 제2 동력 전달용 부재(450)는 일 예로 베벨 기어일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 회전력을 전달할 수 있는 것이면 어느 것이든 무방하다.

제2 동력 전달용 부재(450)의 내측에는 판 형태를 이루는 가이드판(460)의 일측이 결합되어 가이드판(460)이 제2 동력 전달용 부재(450)와 함께 회전된다. 일 예로, 가이드판(460)은 사각판 형태로 형성될 수 있으며, 지지축(410)과 평행하도록 구비됨이 바람직하다. 제2 동력 전달용 부재(450)는 가이드판(460)으로 인해 전방위에 대하여 회전되지 않고 일정 구간에서만 회전가능하다.

가이드판(460)에는 지지축(410)과 직교한 외측을 향해 출력축(471)이 형성되며, 출력축(471)은 제1 동력 전달용 부재(440)와 연동되어 회전가능하게 구비된다. 구체적인 일 예로, 가이드판(460)의 내측면 상에 회전가능하게 제3 동력 전달용 부재(472)가 구비되고, 제3 동력 전달용 부재(472)은 제1 동력 전달용 부재(440)로부터 회전력을 전달받을 수 있다. 이때, 출력축(471)은 제3 동력 전달용 부재(472)와 함께 회전되도록 구비될 수 있다.

상술한 동력 변환 유닛(400)의 동작 과정을 도면을 참고하여 설명한다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 동력 출력용 부재(420)가 회전하면, 제1 동력 전달용 부재(440)가 회전하고, 이에 따라 제3 동력 전달용 부재(472)가 회전하게 되므로, 출력축(471)이 축방향으로 회전될 수 있다.

다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이 제2 동력 출력용 부재(430)가 회전하면, 제2 동력 전달용 부재(450)가 회전하고, 이에 따라 가이드판(460)이 좌우방향으로 회전되면서 출력축(471)도 함께 좌우방향으로 회전될 수 있다.

마지막으로, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 회전축(121)이 회전하면, 지지축(410)이 함께 회전하고, 이에 따라 제2 동력 전달용 부재(450) 및 가이드판(460)에 의해 지지축(410)에 구속된 출력축(471)이 전후방향으로 회전될 수 있다.

한편, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명인 3차원 모델 장치(A)에서 일 회전축(120), 즉 제1 회전축(121)에 길이방향을 따라 내부에 중공(H1)이 관통형성될 수 있으며, 출력축(471)에 길이방향을 따라 내부에 관통홀(H2)이 관통형성될 수 있다. 이때, 중공(H1)이 형성된 일 회전축(120)은 중공(H1)이 외부로 노출되도록 지지축(410)에 결합됨이 바람직하다.

이러한 중공(H1) 및 관통홀(H2)을 통해 와이어 또는 전선 등이 설치될 수 있다. 상기 전선은 로봇의 전기적인 구동을 위한 신호 전달 또는 전원 공급의 기능을 하기 위함이며, 상기 와이어는 로봇의 일부분을 다방향으로 구동하기 위함이다.

일 예로, 와이어(W1)의 롤링을 위해 후술할 몸체 부재(200) 내부에는 롤러(W2) 및 모터(W3)가 구비될 수 있으며, 이러한 와이어(W1)를 이용한 로봇의 구동은 동출원인의 한국등록특허 제10-1250043호에 기술되어 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명인 3차원 모델 장치(A)는 연결 부재(T)를 더 포함할 수 있다. 연결 부재(T)는 제1 회전축(121)의 중공(H1)과 출력축(471)의 관통홀(H2)을 연결할 수 있다. 출력축(471)이 회전되는 과정에서 연결 부재(T)는 전선 또는 와이어(W1)가 주변 구성에 의해 과도하게 접히는 것을 방지하여 전선 또는 와이어(W1)를 보호할 수 있다.

이러한 연결 부재(T)는 일 예로, 실리콘 소재로 이루어진 튜브일 수 있으며, 연결 부재(T)의 일부가 주름지도록 형성할 수도 있다. 이에 따라, 연결 부재(T)는 제1 회전축(121)에 대한 출력축(471)의 회전에 대하여 자유로운 변형이 가능하다.

한편, 본 발명인 3차원 모델 장치(A)는 도 11에 도시된 바와 같이 몸체 부재(200) 및 변형 부재(300)를 더 포함할 수 있다.

몸체 부재(200)는 3차원 모델 장치(A) 중에서 어느 하나의 부분일 수 있으며, 일 예로, 3차원 모델 장치(A)가 로봇 형상인 경우 몸체 부재(200)는 로봇의 몸체를 구성하는 부분일 수 있다.

변형 부재(300)는 몸체 부재(200)에 회전가능하게 결합되며 적어도 하나의 관절로 이루어질 수 있다. 3차원 모델 장치(A)가 로봇 형상인 경우, 변형 부재(300)는 팔을 구성하는 부분 또는 다리를 구성하는 부분일 수 있다.

몸체 부재(200)와 변형 부재(300)를 포함하는 경우, 동력 발생 조립체(100)는 몸체 부재(200)와 변형 부재(300)에 걸쳐 내부에 설치될 수 있으며, 변형 부재(300)는 출력축(471)에 결합되어, 출력축(471)의 회전에 따라 자유로운 변형이 가능하게 구비될 수 있다.

즉, 본 발명인 3차원 모델 장치(A)에서 동력 발생 조립체(100) 및 동력 변환 유닛(400)이 설치될 수 있는 부분은 일 예로, 도 11에 도시된 바와 같이 로봇의 B영역 또는/및 C영역일 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명인 3차원 모델 장치(A)는 동력 발생 조립체(100)에서 발생된 동력이 동력 변환 유닛(400)에 의해 변환됨으로써, 변형 부재(300)가 몸체 부재(200)에 대해 다양하게 회전될 수 있다. 이와 같이 본 발명인 3차원 모델 장치(A)는 협소한 공간에서 동력 발생 조립체(100)와 동력 변환 유닛(400)이 동작되도록 이루어짐으로써, 소형화에 유리할 수 있다. 뿐만 아니라, 동력 발생 조립체(100)와 동력 변환 유닛(400)이 큰 공간을 차지하지 않으므로, 몸체 부재(200)와 변형 부재(300)의 내부공간이 효율적으로 활용될 수 있다.

이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

A : 3차원 모델 장치
100: 동력 발생 조립체
110: 동력 발생 부재 111: 제1 동력 발생 부재
112: 제2 동력 발생 부재 113: 제3 동력 발생 부재
120: 회전축 121: 제1 회전축
122: 제2 회전축 123: 제3 회전축
1000: 3차원 모델 장치
200: 몸체 부재 300: 변형 부재
400: 동력 변환 유닛 410: 지지축
420: 제1 동력 출력용 부재 430: 제2 동력 출력용 부재
440: 제1 동력 전달용 부재 450: 제2 동력 전달용 부재
460: 가이드판 471: 출력축
472: 제3 동력 전달용 부재
500: 연장 부재 H1: 중공
H2: 관통홀

Claims (5)

1. 적어도 하나의 회전축을 포함하고 상기 회전축을 회전시키는 동력 발생 조립체; 및 회전되는 상기 회전축에 따라 출력축이 3축 회전되도록 하는 동력 변환 유닛;을 포함하되,
   상기 동력 변환 유닛은,
   일 회전축의 단부에 직교하도록 구비되어 상기 일 회전축과 함께 회전하며 상기 일 회전축을 기준으로 양측인 일단과 타단에 각각 제1 동력 전달용 부재와 제2 동력 전달용 부재가 상기 동력 발생 조립체에 의해 회전가능하도록 구비되는 지지축과,
   판 형태를 이루며 일측이 상기 제2 동력 전달용 부재의 내측에 결합되어 상기 제2 동력 전달용 부재와 함께 회전가능한 가이드판을 포함하며,
   상기 출력축은 상기 가이드판에서 상기 지지축과 직교한 외측을 향해 형성되고 상기 제1 동력 전달용 부재와 연동되어 회전가능하게 구비되는 3차원 모델 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 동력 변환 유닛은,
   상기 가이드판의 내측면 상에 회전가능하도록 구비되어 상기 제1 동력 전달용 부재로부터 회전력을 전달받는 제3 동력 전달용 부재를 더 포함하되,
   상기 출력축은 상기 제3 동력 전달용 부재와 함께 회전되도록 상기 가이드판에 구비되는 3차원 모델 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 회전축은 제3 회전축와, 상기 제3 회전축의 내측에 구비되고 일단이 상기 제3 회전축의 일단보다 돌출되도록 구비되는 제2 회전축와, 상기 제2 회전축의 내측에 구비되고 일단이 상기 제2 회전축의 일단보다 돌출되도록 구비되는 제1 회전축을 포함하고, 상기 지지축은 상기 제1 회전축의 단부에 구비되되,
   상기 동력 변환 유닛은,
   상기 제2 회전축에 결합되어 상기 제2 회전축과 함께 회전하며 상기 제1 동력 전달용 부재와 직교하게 맞물리는 제1 동력 출력용 부재와,
   상기 제3 회전축에 결합되어 상기 제3 회전축과 함께 회전하며 상기 제2 동력 전달용 부재와 직교하게 맞물리는 제2 동력 출력용 부재
   를 더 포함하는 3차원 모델 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 일 회전축에는 길이방향을 따라 내부에 중공이 관통형성되고 상기 중공이 외부로 노출되도록 지지축에 결합되며,
   상기 출력축에는 길이방향을 따라 내부에 관통홀(H2)이 관통형성되어,
   상기 중공과 상기 관통홀을 통해 와이어 또는 전선을 설치할 수 있는 3차원 모델 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 몸체 부재; 및
   상기 몸체 부재에 회전가능하게 결합되며 적어도 하나의 관절로 이루어진 변형 부재;를 더 포함하되,
   상기 동력 발생 조립체는 상기 몸체 부재와 상기 변형 부재에 걸쳐 내부에 설치되고, 상기 변형 부재는 출력축과 결합되는 3차원 모델 장치.

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