KR830000184B1 - 장난감 자동차 경기구 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

장난감 자동차 경기구

제1도는 타원형 궤도 및 두 개의 소형 장난감 자동차를 각각 제어하기 위한 전기 회로장치의 한가지 실시예를 나타내는 개략도.

제2도는 원격 전기제어식 자동차의 실시예를 나타내는 개략적인 평면도.

제3도는 제2도에 도시된 자동의 저면도.

제4도는 제2도 및 제3도에 도시된 자동차의 측단면도.

제5도는 제4도의 선 5-5를 따라 취한 단면도.

제6도는 다른 실시예에 의한 자동차의 부분단면도.

제7도는 또 다른 실시예에 의한 자동차의 개략도.

제8도 내지 제11도는 제1도 내지 제5도에 도시된 자동차의 원격제어하에서의 자동조정을 나타내는 부분설명도.

제12도는 원격 제어식 자동차의 또 다른 형태의 평면도.

제13도는 제12도의 선 13-13을 따라 취한 단면도.

제14도 및 제15도는 제12도 및 제13도에 도시된 자동차의 원격조종제어를 나타내는 부분 설명도.

제16a도는 본 발명을 수정한 형태를 간단히 나타내는 부분개략도.

제16b도는 제16a도의 조종기구를 나타내는 상세한 설명도.

제16c도는 제16b도의 조종캠의 상세한 설명도이다.

본 발명을 위격 제어가 가능한 소형 자동차를 사용하는 장난감 자동차 경기구에 관한 것이며, 특히 자동차내의 브러쉬나 집전장치를 통하여 이 자동차에 동력을 제공하는 접촉 스트립을 갖는 폐쇄된 궤도상에서 작동하는 형태의, 전기적으로 구동되는 소형 자동차를 사용하는 장난감 자동차 경기구에 관한 것이다.

원격 제어가 가능한 소형의 장난감 자동차는 이미 알려져 있다. 종래의 전형적인 원격 제어식 자동차는 동력을 공급하는 접촉 스트립을 갖는 궤도상에서 작동하며, 원격 조종제어에 의하여 상호추월하거나 혹은 한 차선에서 다른 차선으로 이동할 수 있도록 되어있다. 이러한 형태의 자동차는 "홈(slot) 궤도"를 이용한 자동차로서 알려져 있으며, 이러한 자동차는 미리 결정된 특정한 통로를 따르는 홈궤도에 의해 그 방향이 제한되고 있다. 이것보다는, 자동차가접촉 스트립이 있는 평평한 궤도상을 움직이는 도중에 원격 제어를 받아서 다른 자동차들을 추월하거나 혹은 한 차선에서 다른 차선으로 이동할 수 있도록 한 형태의 것이 더욱 현실적이다. 그러나, 알려진 바와 같이 이러한 시스템에도 개선의 여지가 많다. 이러한 형태의 종래 시스템에 있어서는, 기어열을 통하여 뒷바퀴들을 구동시키는 자동차 내부의 전기 구동 모우터에 공급되는 전압(즉, 동력)의 조절에 의해 자동차가 원격 제어된다. 모우터는 관성, 즉 원격제어에 의해 공급되는 전압이 변화하였을 때의 운동량에 의해 작동되어서 자동차 프레임에 물리적으로 운동한다. 조종장치는한 방향 혹은 다른 방향으로 전환될 수 있는 조종기능한 앞바퀴들을 포함하는데, 이에 의해 자동차가 차선을 변경할 때 앞바퀴가 궤도내의 측벽에 부딪히면 구동 모우터의 운동에 의해 앞바퀴 조종장치가 작동되어서 앞바퀴들의 방향을 전환시킴으로써 자동차의 차선 변경이 확실히 이루어지게 한다.

그러나 이러한 시스템 에서는 조종 구조가 비교적 복잡한데, 즉 조종은 궤도의 측벽에 부딪힌 앞바퀴에 의해 좌우되며, 또한 모우터의 물리적인 전후방향 운동에 따라 좌우된다고 하는 결점이 있다. 따라서, 이러한 구조들은 덜 복잡하고 더욱 신뢰성있는 기구로 개선될 필요가 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 장치가 갖는 모든 결점을 제거하고 후술하는 목적들을 달성하기 위한 것이다. 본 발명의 장난감 자동차 경기구에 있어서의 자동차의 원격 조종 제어는 구동 모우터에 공급되는 전류를 변화시킴으로써 이루어진다. 구동 모우터는 뒷바퀴를 구동하는 워엄 기어열에 가해지는 토오크의 변화에 따라 물리적인 운동을 행할 수 있도록 장착되어 있다. 모우터는 그 모우터의 상부 혹은 하부의 축에 대해 또는 자신의 축에 대해 각 운동을 하며, 이 운동은 조종기구에 전해져서 앞바퀴들을 방향전환시킴으로써 자동차를 한 차선에서 다른 차선으로 이동시킨다.

또 다른 개선점은 조종기구에 있다. 앞 차축(車軸)은 수직축에 대해 회전할 수 있도록 장착되어 있다. 조종장치에서는 차축의 중심에서 벗어난 위치에 수직한 조종지주(支柱)가 있으며, 이 조종지주가 전진 혹은 후진함에 따라 앞바퀴가 방향전환된다. 조종봉은 모우터에 의해 지지되어 이 모우터에 의해 이동되어서 조종지수와 계합되며, 이 조종봉이 조종지주와 계합되었을 때의 조종지주의 위치에 따라 앞바퀴가 어느 한족 방향으로 전환된다.

본발명의 한 가지 형태에 있어서는, 수직축을 중심으로 자동차 프레임에 대해 회전가능한 위치결정 부재에 의해 조종지주의 위치가 미리 결정되며, 이 위치결정 부재는 궤도 측벽에 계합될 수 있는 로울러를 갖고 있으며, 이 위치결정 부재는 조종지주의 위치를 미리 결정하기 위해 헛돌기 연결(lost motion connection)을 통해 앞바퀴에 연결됨으로써 구동 모우터의 운동에 의해 앞바퀴가 전환될 방향을 미리 결정한다.

후술하는 바와 같이, 본 발명의 간단한 형태에서는 앞차축이 단지 두가지 위치만을 가질 수 있다. 즉, 차선을 따라 이동하거나 혹은 방향전환하기 위한 위치이다. 이 앞차축의 위치는 구동 모우터로 부터의 임펄스에 의하여 결정된다.

따라서, 본 발명의 주 목적은 기어열을 통해 자동차 바퀴를 구동하고 또한 구동 토오크의 변화에 따라 운동하여서 바퀴를 작동시키는 구동 모우터에 의해 원격제어가 이루어지는 개선된 소형의 원격 제어식 자동차를 사용하는 장난감 자동차 경기구를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 모우터가 모우터의 축으로 부터 떨어져 있는 또 다른 축의 주위를 각운동하거나 혹은 그 자체의 축의 주위를 각 운동하도록 장착되어 전류의 변화에 따라 임펄스를 발생시키도록 되어 있는 장치를 가진 장난감 자동차 경기구를 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 앞차축이 수직축의 주위로 회전가능하며 수직 조종지수는 축방향으로 벗어나게 설치되어 전후방향으로 이동함으로써 앞바퀴들을 어느 한쪽 방향으로 회전시킬 수 있고, 또한 이 조종지주는 구동 모우터의 토오크 변화량에 대응하는 모우터 자체의 운동에 의해 작동하는 조종부재에 의해 운동가능하게 되어 있는 조종기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 조작자에 의해 속도가 변경됨에 따라 자동차를 비례적으로 가속 및 감속시킴으로써 현재 기술을 발전시키려는 것이다. 이것은 플라이 휘일(fly wheel)을 갖는 모우터에 의해 부분적으로 이루어질 수 있다. 즉, 이것의 결과적인 목적은 보다 큰 범위의 속도제어를 실현시키고, 전압 변화가 아닌 전류 변화에 의한 제어를 달성하려는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 제어가능한 자동차와 제어불가능한 무인차량을 혼합시켜 충돌을 피하기 위해 상호 추월하거나 속도를 줄일 수 있는 시스템을 제공하려는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 궤도의 대략적인 형태는 상호변환될 수 있는 간단한 수단을 가진 타원형 혹은 8자형으로 되어 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 보관이 용이하도록 접을 수 있으며 작동시에는 통상의 조립구가 없이도 즉시 원형으로 복귀될 수 있는 궤도를 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적 및 그외의 잇점들은 다음의 설명 및 첨부도면으로 부터 명백해질 것이다.

제1도는 종래에 알려져 있는 형태의 궤도에 대응하는 측벽을 갖는 타원형 궤도(10)를 개략적으로 나타내고 있다. 이 궤도내에는 평평한 접촉 스트립(11)(12)들이 매립되어서 궤도의 한족 측면을 따르는 통로를 형성하며, 또한 접촉 스트립(13)(14)은 궤도의 다른족 측면을 따르는 다른 통로를 형성한다. 원격 제어되는 자동차는 한 통로에서 다른 통로, 즉 궤도의 한 족에서 다른족으로의 이동이 가능하다.

후술되는 바와 같이, 자동차에는 접촉 스트립과 계합하기 위한 여러쌍의 브러쉬 혹은 집전장치가 있어서 자동차의 구동 모우터에 동력을 공급한다.

도시된 실시예의 장치에는, 전기 구동 모우터를 갖는 두 개의 자동차(A)(B)에 동력을 공급하는 회로가 있다. 동력, 즉 전력은 1차 권선(21) 및 2차 권선(22)이 있는 변압기(20)를 통해 공급되어 회로에 적절한 전압을 제공한다. 자동차(A)(B)의 각각의 구동 모우터의 회로는 타원형 궤도(10)내에 도시되어 있다. 자동차(A)에는 접촉 스트립과 계합되는 집전기(27)(28)를 통해 전력을 공급받는 전기권선(26)이 있다. 자동차(B)에는 집전기(31)(32)를 통해 전력을 공급받는 전기 권선(30)이 있다. 전기권선(26)(30)의 회로내에는 다이오우드(34)(36)가 서로 반대 방향으로 연결되어 있으므로, 권선은 서로 다른 곡성에 의해 작동된다.

제1도의 회로는 하나의 자동차에는 한 극성의 전압을, 그리고 다른 자동차에는 그 반대 극성의 전압을 인가하도록 배열되어 있다. 이 회로는 전위차계(44)(46)와 연결되어 상호 역방향으로 병렬 연결된 다이오우드(40)(42)를 포함하며, 전위차계(44)(46)는 가변저항기(48)(50)에 연결되어 접촉 스트립에 다시 연결되어 있다. 각 쌍의 스트립 중의 한쌍의 스트립(11)(13)은 공통선(52)에 연결되어 있다 .조절 가변저항기(48)(50)는 다른 쌍의 접촉 스트립(12)(14)에 연결된다. 참조부호(56)(58)은 각 자동차의 전원의 스윗치를 표시하는 것으로서, 이스윗치를 닫아 전위차계의 일부에 분로(分路)을 만들고 가변저항기를 조절하면 전류를 변확시킬 수 있으며, 이에 따라 구동 모우터에 의한 토오크가 변화한다. 도시된 바와 같이, 각 자동차에는 교류 전원의 반(半)파형, 즉 각 극성의 파형이 공급되므로, 자동차가 궤도내의 어느 통로를 따라 움직이는 가에 관계없이 각각의 제어장치에 의한 각 자동차의 제어가 가능하다.

제2도-제5도에는 소형 장난감 자동차의 한 가지 실시예가 나타나 있으며, 이들 도면에서 자동차는 개략적으로 도시되어 있다. 자동차에는 도시된 바와 같은 형태의 평평한 판으로 된 샤시(66)가 있다. 이 샤시(66)의 앞부분(67)은 제3도에서와 같이 좁게 연장되며, 그 뒷부분의 뒷바퀴(구동바퀴)의 위치에는 절결부(68)(69)가 있다. 전기 구동 모우터(72)는 그 저면부(74)가 샤시(66)에 지지된 프레임내에 달려 있으며, 이 프레임의 단부(75)(76)는 제5도에 도시된 바와 같은 형태를 갖고 있다. 모우터의 상부에는 봉(棒)(80)이 고착되어 있으며, 이 봉(80)의 양단부는 모우터 지지프레임의 단부(75)(76) 내로 관통하여 모우터를 지지함으로써 이 모우터가 봉(80)을 축으로 각운동할 수 있도록 한다.

브러쉬 및 집전기는 통상적인 것도 가능하므로 도시하지 않았다.

자동차는 적당한 형태의 뒷바퀴(82)(83)을 갖는데, 이들 바퀴(82)(83)는 샤시(66)에 의해 지지되는 플랜지(85)(86) 내로 관통하는 뒷차축(84) 상에 지지된다.

모우터에는 구동축(90)이 있는데, 이 구동축(90) 상에는 뒷차축(84) 상의 피니언 기어(92)와 계합되는 워엄기어(91)가 있다. 구동축(90)은 지지부재(76) 내의 구멍(94)을 관통한다. 상술한 바와 같이 모우터는 측면으로 움직일 수 있으며, 다시 말하면 봉(80)을 축으로 하여 각운동할 수 있다. 피니언 기어(92)는 적절히, 즉 모우터(72)의 회전운동에 부합될 수 있도록 단면이 둥글게 형성되어 있다. 그 작용은 다음에 더욱 상세히 설명하기로 한다.

자동차의 앞바퀴는 후술되는 바와 같이 모우터(72)의 운동에 따라 조종될 수 있다. 전방 조종체는 제 2도-제 5도에 도시되어 있다. 앞바퀴는 차축판(車軸板)(100) 상에 장착된다. 이 차축판(100)은 앞바퀴(105)(106)의 차축(103)(104)을 지지하는 직립 측면부(101)(102)를 갖는다.(제 5도 참조). 참조부호(112)는 앞차축판(100)과 함께 작동하는 위치 결전부대 혹은 요오크(yoke)를 표시한다. 위치 결정부재(112)는 앞차축판(100)상의 원형 부분과(113)과, 횡방향 연장부(116)와, 전방으로 연장되는 목부분(114)을 갖는다. 횡 방향 연장부(116)의 끝에는 스트립이 있어서 로울러바퀴(118)(119)에 장치되며, 이들 스트립은 내외측으로 그 위치가 조절된 후에 나사(120)(121)로 고정된다. 로울러(118)(119)는 궤도의 측벽에 부딪혔을 때 횡방향연장부(116)를 올바르게 위치시키기 위한 것이다.

위치 결정 부재(112)는 앞차축(103)(104)의 차의 후방에 있는 수직 조종지주(130)를 수직하게 가지고 있다. 차축판(100) 및 위치 결정부재(112)는 그 사이에 와셔(133)(134)가 끼워진 선회봉(132)에 의해 고정된다(제5도 참조). 와셔(133)는 위치 결정부재(112)와 차축판(100)의 사이에 있으며, 와셔(134)는 샤시(66)의 앞부분(67)과 차축판(100)의 사이에 있다. 위치 결정부재(112)는, 한쪽 단부는 샤시의 앞부분(67)에 부착되고 다른쪽 단부는 위치결정부재(112)로 부터 아래로 연장된 브라켓(141)에 부착되는 탄성의 경사지주(140)에 의해, 그 횡단부가 샤시에 수직하도록 경사되어 있다.

차축판(100) 및 위치 결정 부재(112)는 헛돌기 연결에 의해서로 결합되는데, 이 헛돌기 연결은 아아치형 슬로트(146)를 통해차축판으로 부터 상향 연장되는 위치 결정부재(112) 내의 수직핀(144)을 포함한다. 각 부분들의 상호 작용은 앞으로 상세하게 기술될 것이다.

모우터(72)의 밑면의 한쪽에는 전방으로 연장된 조종봉(150)이 부착되어 있는데, 이 조종봉(150)의 자유단(151)은 그 내면이 뾰족하게 되어서 수직 조종지주(130)쪽으로 내향 연장되는 정점(151a)을 형성한다 정점(151a)은 약간 오목한 캠표면(151b)(151c)으로 분리되며, 이들은 조종지주(130)와 작용하여 자동차의 앞바퀴를 조종한다. 이후에 상세하게 기술될바와 같이, 모우터는 워엄기거(91)를 통해 피니언 기어(92)에 토오크를 가하여서 자동차의 뒷바퀴를 구동하게 된다. 물론, 반작용 토오크가 모우터(72)에 가하여져서 이 모우터(72)가 봉(80)을 축으로 하여 각운동을 하게 된다. 이 경우, 조종봉(150)은 축방향으로 각운동하여서 그 캠표면 중의 하나가 수직 조종지주(130)와 계합됨으로써 앞바퀴에 조종운동을 전달한다.

자동차의 원격제어 조종작용을 상세히 설명하기 전에, 동일 혹은 유사한 조종작용을 행할 수 있는 다른 형태의 모우터에 대해 설명하기로 한다. 모우터의 한가지 수정형태는 제6도에 도시되어 있으며, 상기 실시예에서와 동일한 부분에 대하여서는 동일한 참조부호를 사용하였다. 제6도에서, 모우터(72)의 축(90)은 지지부재(76′) 내의 베어링(160)을 통해 연장된다. 모우터(72)의 다른쪽 단부에는 지지부재(75′)내에 설치된 고리모양의 베어링부재(163)에 저어널링된 보스(162)가 있다. 도시한 바와 같이, 모우터 자체의 프레임은 회전할 수 있도록, 즉 각운동할 수 있도록 장착된다. 따라서, 워엄기어(90)에 의해 가하여진 토오크의 반작용에 따라 모우터는 반대방향으로 각운동하게 된다.

따라서, 도면에서와 같이 모우터가 그 축에 대해 회전할 때, 조종봉(150)은 이에 대응하는 운동을 하여 수직 조종 지주(130)와 계합되어서 동일 혹은 유사한 조종작용을 행한다.

제7도는 본 발명의 또다른 형태를 나타내는 개략 단면도이며, 이때 모우터는 제5도에서와는 달리 모우터 축의 아랫쪽으로 간격을 두고 설치된 또 다른 축에 대해 각운동을 할 수 있도록 장착되어 있다. 제7도에서, 모우터(72)는 샤시에 평행하게 연장되는 봉(172)에 저어 널링 되어서 브라켓(174) 등에 의해 지지되는 브라켓(171) 등을 갖는 지지판(170) 상에 지지된다. 지지판(170)의 한쪽은 고정된 정지구(176)와 맞물려지며, 다른 한쪽은 스프링(178)과 맞물려진다. 본 발명의 이러한 형태에 있어서, 모우터는 상술한 바와 같은 반작용토오크에 의해 축(172)에 대해 각운동을 하며, 조종봉(150)도 마찬가지로 운동하여 조종작용을 가능케한다.

상술한 바로 부터, 세가지 형태의 모우터 특성 사이의 유사점 및 차이점은 쉽게 파악될 수 있다. 각 경우에, 반작용 토오크는 구동 토오크의 방향과 물론 반대이다. 첫 번재 모우터에 있어서, 기어들 사이의 구동력(즉, 기어력)은 모우터를 이동시켜 조종을 행하기 위한 반작용 토오크와 협력하여 이 반작용 토오크를 보강시킨다. 중심축에 대해 각운동을 하도록 장착된 모우터에 있어서는, 모우터를 회전하게 하는 최소한의 토오크가 기어력에 의해발생된다. 그리고, 모우터축의 아랫쪽에 간격을 두고 설치된 다른 축을 중심으로 각운동하도록 장착된 모우터에 있어서는, 반작용토오크와 기어력이 서로 반대이다.

제1도-제5도, 제6도 및 제7도 실시예에서의 작동

이 작동은 제8, 9, 10, 11도에 개략적으로 도시되어 있다. 조종봉(150)을 조종지주(130)에 대해 이동시키는 토오크의 변화에 따른 모우터의 회전으로 부터 조종이 이루어진다. 즉, 작동자가 자동차의 차선을 변경시키려고 할 때에는, 스윗치를 작동시켜서 각 자동차에 공급되는 전압을 증가시키면 된다. 이와 같이 전압이 증가하면 자동차의 모우터에 공급되는 전류가 증가된다.

전원장치의 특성과 같이, 전류는 처음에 높은 값의 펄스를 가졌다가 그 후에는 이 펄스의 값보다 다소 낮은 수준으로 떨어진다. 이 전류펄스는 모우터에 의한 토오크를 증가시켜 모우터를 순간적으로 그 위치에서 선회시킨다. 전류의 펄스가 떨어짐에 따라 모우터는 정상 위치로 되돌아온다. 이것이 조종을 행하기 위한 모우터의 순간적인 운동이다. 이와 같은 조종은 모우터의 종류에 관계없이 본질적으로 동일하다.

제8도-제10도는 조종 순서를 나타내는 개략적이고도 약간 과장된 설명도이다.

제8도는 좌측벽(W_L)에 인접한 궤도의 차선을 따라 움직이는 자동차를 나타내고 있다. 위치 결정부재(112)의 로울러(118)는 이 측벽에 부딪혀서 위치 결정부재(112)를 시계방향으로 약간 회전시킴으로써 핀(144)을 아아치형 슬로트(146)의 상단으로 이동시킨다. 이때, 앞차축이 궤도에 거의 수직하게 되어 자동차가 정면으로 움직이게 된다. 왼쪽 바퀴는 궤도의 측벽과 맞물려지지 않는다.

위치 결졍부재(112)가 이와 같이 위치되면 조종지주(130)가 조종봉의 캠표면(151b)과 대향하여 이와 계합되므로, 이 조종지주(130)는 후방향으로 이동하게 된다. 이것은 제1도의 조절 스윗치의 하나를 작동시켜서 모우터(72)에 공급되는 전류를 변환시켜 상술한 전류펄스를 발생시킴으로써 모우터에 의해 전달되는 토오크를 증가시킴에 의하여 이루어진다. 자동차는 물론 관성을 갖고 있으며, 또한 그 저항때문에, 기어열을 통해 작동하는 구동바퀴는 모우터를 그 장착위치를 중심으로 각운동시킨다. 첫 번째실시예의 경우에는 모우터가 봉(80)을 중심으로 회전하며, 제6도의 경우에는 그 자체의 축을 중심으로 회전하고, 제7도의 경우에는 봉(172)의 축에 대한 각운동을 한다. 모우터에 의해 가해지는 토오크가 순간적으로 증가하면, 캠 표면(151b)은 조종지주(130)와 맞물려져서 위치 결정부재(112)를 시계 방향으로 선회시킨다 (제8도의 점선부분 참조).

이때, 핀(144)이 슬로트(146)의 상단과 맞물려 있기 때문에, 차축판(100)및 바퀴도 또한 시계방향으로 선회하게 된다. 바퀴(105)(106)의 차축은 선회봉(132)의 점면에 있기 때문에 바퀴는 반캐스터(anti-castor) 효과를 가지며, 일단 사점(死點) 방향을 지나 회전하면 조종하려는 위치로 계속 회전하게 된다.

따라서, 전류펄스의 감소에 따라 조종봉(150)이 그 정상위치 (실선으로 표시)로 돌아오더라도, 바퀴는 오른쪽으로 계속 회전하게된다.

제9도는 조종봉(150)이 조종지주(130)와 맞물려져서 위치 결정부재(112)가 회전하였다가 원래의 위치로 복귀한 후의 조종바퀴의 형태를 나타낸다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 위치 결정부재(112) 및 차축판(100)은 시계방향으로 회전되어 있으며, 핀(144)은 슬로트(146)의 상부와 맞물려진 상태를 유지한다. 이와 같은 앞바퀴의 회전의 결과로서, 자동차는 제10도에 도시된 바와 같이 궤도의 오른쪽 차선을 향해 그 차선을 바꾸며, 이 때 위치 결정부재(112)는 자동차 프레임에 대해 중심에 위치한다. 위치 결정부재(112)의 오른쪽 로울러(119)가 궤도의 오른쪽 측벽(W_R)과 접촉하게 되면 위치 결정부재(112)가 차축판(100)에 대해 시계 반대방향으로 약간 회전함으로써, 슬로트(146)는 그 하단이 핀(144)에 접근할 때까지 핀(144)에 대해 이동한다 (제11도 참조). 자동차는 오른쪽 측벽(W_R)에 평행한 오른쪽 차선을 따라 전진하게 되며 앞바퀴의 차축은 궤도에 대해 거의 수직하게 된다. 이 위치에서, 위치결정부재(112)상의 조종지주(130)는 조종봉(150)상의 정검(151a)의 반대쪽에 있는 캠표면(151C)과 대향하게 위치하게 되므로, 전류의 증가에 따라 조종봉이 축방향으로 이동하면 캠표면(151C)이 조종지주와 맞물려서 이 조종지주를 앞으로 이동시켜서, 위치결정부재(112)를 시계방향으로 회전시킨다.

이것은 원격제어 스윗치가 작동하여 전류공급을 증가시키고 그에 대응한 모우터의 토오크가 모우터 자체를 다시 각운동시킬때 일어난다. 이것은 제11도에 점선으로 도시되어 있는데, 제11도는 이 위치에서의 조종봉의 캠표면(151C)이 조종지주(130)와 맞물려서 위치 결정부재(112)를 회전시키고, 또한 핀(144)과 슬로트(146)의 저면과의 계합에 의해 차축판(100)을 시계 반대방향으로 회전시킴으로써, 바퀴를 움직여서 자동차를 반대쪽 차선으로 다시 이동시킴을 나타내고 있다. 또한 바퀴 차축위치의 반캐스터 효과때문에, 조종봉(150)이 전류펄스의 감소에 의해 정상위치로 복귀하였을 경우에도, 바퀴가 일단 시점을 지나 움직인 후에는 이 바퀴가 계속해서 왼쪽으로 회전하게 된다. 자동차가 그 차선을 바꾸면 그 자체의 운동량에 대응해서 감속도 운동을 하며, 전력이 다시 가해지면 가속도운동을 한다. 또한 복귀스프링은 조종봉(150)을 조종지주(130)로부터 격리시킴으로써 모우터가 정상위치로 복귀하는 것을 도와준다.

상술한 바로부터, 단지 자동차(A)(B)의 스윗치(56)(56)를 조작하기만 하여도 자동차의 차선을 마음대로 변경시킬 수 있으며, 필요한 경우에는 궤도상에 있치 다른 자동차를 추월할 수도 있음을 알 수 있다.

[제12도-제15도의 실시예]

제12도-제15도는 본발명의 변형예를 나타내며, 이때 차축판(100′)은 로울러(118)(119)를 갖는 횡방향연장부(116)와 일체로 이루어지며, 이 횡방향 연장부(116)는 목부분(114)에 의해 차축판(100′)의 주요부분에 연결된다. 원반형의 위치 결정부재(112′)는 횡방향 연장부(116)로부터 분리되어 있다. 이 위치 결정부재(112′)의 원주상에 노취(notch)(190)가 있으며, 이 노취(190)는 샤시의 앞부분(67)에 직립된 지주(191)와 함께 작동하여서 위치 결정부재(112′)의 각운동을 제한한다. 차축판(100′)과 위치 결정부재(112′)의 사이에는, 차축판(100′)으로부터 직립되어서 위치 결정부재(112′)내의 아아치형 슬로트(146)와 계합되는 봉(144)에 의한 헛돌기 연결이 제공된다. 조종지주(130)는 조종봉(150)의 자유단(151)에 인접한 위치에서 원반형의 위치 결정부재(112′)에 의해 지지된다. 이들 부품은 상기 실시예에서와 같이 와셔(133)(134)를 사이에 두고 서로 중첩된 선회봉(132)상에 지지된다.

본 실시예의 작동은 제12도, 14도, 15도에 도시되어 있다. 작동에 있어서, 예를들면 로울러(118)가 궤도의 왼쪽 측벽과 계합될때(제12도), 차축판(100′)은 시계방향으로 움직여서 앞차축이 궤도에 대해 수직하게 됨으로써, 자동차는 왼쪽 측벽에 평행한 직선을 따라 달린다. 이때 조종지주(130)는 조종봉(150)의 자유단(151)에 상대적 위치에 놓여짐으로써, 조종봉의 다음 운동에 따라 조종지주(130)는 위치 결정부재(112′)를 시계방향으로 회전시키는 방향으로 이동하며 이때 차축판(100′)도 함께 이동하므로, 바퀴는 궤도의 다른 쪽을 향해 오른쪽으로 회전하게 된다(제14도). 제14도는 자동차가 이와 같이 왼쪽 측벽으로부터 온른쪽으로 방금 회전하여서 핀(191)이 원호형 노취(190)의 단부에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.

자동차가 궤도의 다른쪽으로 접근할 경우에는 로울러(119)가 오른쪽벽에 계합되어(제15도), 이때 차축판(100′)은 시계 반대방향으로 회전하여서 앞차축을 궤도에 대해 거의 수직한 위치로 이동시키고, 따라서 자동차는 오른쪽 측벽에 평행한 직선을 따라 달린다. 핀(144)은 원호형 슬로트(146)의 왼쪽 끝으로 움직이게 된다. 조종지주(150)는 조종봉(130)의 자유단(151)에 상대적 위치에 놓여지며, 조종봉이 움직이면 조종지주(130)가 앞쪽으로 이동해서 위치 결정부재(112′)를 시계 반대방향으로 회전시키며 이때 차축판(100′)도 함께 회전하므로, 이에 의해 좌회전이 이루어져서 자동차는 다음번 회전 임펄스가 모우터(72)로부터 전달될 때까지 궤도의 다른쪽으로 진행하게 된다.

[제16a도, 16b도 및 16c도의 실시예]

제16a도, 16b도 및 16c도는 본 발명의 변형예를 간단히 나타낸 것으로서, 앞차축에 대한 위치 결정장치를 전혀 사용하지 않은 것이다. 상술한 실시예에서는, 자동차가 측벽에 인접하여 달리는 동안 앞차축은 측벽을 향해 수직방향에서 약 5°회전하는 것이 보통이다. 한 차선에서 다른 차선으로 회전할 때의 앞차축의 회전각은 보통 약 15°이다. 본 실시예의 목적상, 자동차가 측벽을 따라 달릴때 자동차는 그 앞차축이 측벽을 향해 수직방향에서 약 7°의 각도로 회전함으로써 자동차가 작동될 수 있다는 것이 발견되었다.

제16a도, 16b도, 16c도에서, 모우터는 참조부호(72)로, 조종봉은 참조부호(150)로 표시되었다. 자동차의 샤시는 참조부호(200)로 나타나 있다. 자동차의 앞부분(202)에는 다수의 집전장치 스트립 혹은 브러쉬(204)가 있다. 앞차축(206)은 선회축(207)의 주위에서 작동하는 조종지주(130)를 지지하며, 앞차축(206)에는 바퀴(208)(210)가 있다. 조종기구는 축방향의 핀(214)(215)를 가지며 선회축(213)을 중심으로 회전가능한 원판(212)을 포함하며, 모우터에 의해 작동가능한 조종봉(150)은 시계방향 혹은 시계 반대방향으로 원판(212)의 회전각을 증가시킨다. 원판(212)은 포올(pawl)을 포함하는데, 이 포올은 선회축(213)을 중심으로 회전할 수 있도록 장착된 래치트(ratchet)원판(220)과 같이 작동한다. 원판(220)내에는 제16C도와 같은 형태를 갖는 슬로트(224)가 형성된다. 도시된 바와 같이, 슬로트(224)는 세개의 앞부분을 갖는데, 잎부분의 수는 그 이상도 가능하다. 각각의 잎부분은 곡선부분에 의해 연결되어 반경방향에 평행한 두개의 각부(脚部)를 갖는다. 도시된 바와 같이, 원판(220)내의 래치트 톱니와 함께 작동하는 포올에 의해 원판(212)의 각운동이 증가하면 원판(220)이 단계적으로 일정 각도만큼 움직인다. 각각의 단계동안에, 조종지주(130)는 슬로트(224)의 잎부분중의 하나의 절반을 횡단한다. 즉, 원판(220)의 연속적인 단계는 조종지주(130)를 역운동시킨다. 이 조종지주는 앞차축(206)상에 위치하여 수직방향으로부터, 즉 샤시에 대해 수직으로부터 약 7°의 각도만큼 이동하여서 상술한 바와 같이 한 차선에서 다른 차선으로 회전한다. 이와 같은 회전이 차축(206)에 전해지면 자동차가 한쪽 차선에서 다른쪽 차선으로 이동하게 되는 것이다. 본 실시예에 나타난 바와 같이, 자동차는 전술한 바와 같이 위치 결정부재의 사용없이 작동한다.

본 발명의 바람직한 형태에서, 궤도내에는 부가적인 소형자동차, 즉 무인차량이 제공된다. 이 무인차량도 상술한 바와 유사한 구조를 갖지만, 다만 실질적으로 낮은 속도로 작동하도록 설계되었다. 예를들면, 무인차량은 밧테리로 작동하거나 접촉 스트립으로부터 직접 전류를 공급받거나 하는 종래의 방법에 의한 것이지만, 이 무인차량은 원격 조종되지 않으며, 또한 원심력에 의해 혹은 앞바퀴를 고정적으로 경사시켜 놓음에 의해 일정한 차선만을 연속적으로 주행하도록 되어 있는 것이 보통이다. 이 무인차량은 어떤 특정한 목적을 수행한다. 즉, 고속으로 작동되는 원격제어 자동차가 무인차량의 근처에 왔을때 이 원격제어자동차는 무인차량을 추월할 필요가 있으며, 이와 같은 조종효과에 의하면 원격제어 자동차가 최대 속도로 연속적으로 작동되는 것을 방지하는 것이다.

홈궤도를 사용하는 종래의 전형적인 원격제어 시스템에서는 경기가 이루어지지 않는다. 그러나 본 발명의 시스템에서는 무인차량이 원격제어 자동차보다 속도가 낮으므로 주행시의 장애물로서의 역할을 수행하며 또한 이 무인차량은 단지 하나의 차선만을 점유하기 때문에 2개의 원격제어 자동차중의 하나가 추월할 수 있도록 함으로써 경기가 이루어질 수 있도록 하여준다. 따라서, 경기중의 자동차 사이에는 어느 것이 무인차량을 추월하는가 혹은 어느 것이 무인차량과 충돌하는가 하는 것을 보기 위한 경쟁이 생긴다. 따라서, 도시된 바와 같이 이 개념은 경기중의 능동적이고 흥분적인 요인을 제공하지만, 어떤 자동차도 제어시스템으로부터 이탈될 필요가 없다.

상술한 바로부터, 당 분야에 숙련된 자는 자동차 구조의 특성, 조종기구, 그리고 모우터에 의한 토오크를 변경시킴으로써 원격제어가 이루어지는 방법등을 용이하게 이해할 것이다. 여러가지 다른 형태의 모우터를 사용하여서도 유사한 조종을 행할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 조종지수를 조종봉에 대해 위치시키는 위치 결정부재 및 앞차축 부재를 포함하는 조종기구는 제2도 및 제3도, 그리고 제12도-제15도에 도시된 바와 같은 여러가지 형태를 가질 수 있다.

Claims (1)

1. 추진 모우터를 갖는 하나 혹은 다수의 전기적으로 구동되는 자동차와, 도전체를 갖는 자동차용 궤도와, 자동차내의 추진 모우터에 연결되어서 상기 도전체와 상호 작용하는 자동차내의 집전장치와 자동차의 제어작용을 위한 원격제어 시스템과, 자동차의 운동방향을 제어하기 위한 자동차내의 조종시스템으로 구성되는 장난감 자동차 경기구에 있어서, 조종 시스템은 원격제어 시스템을 통해 전기펄스가 전달되면 워엄기어에 가하여진 토오크의 반작용으로 모우터가 각 운동을 하여 조종봉이 위치 결정부재상의 수직 조종지주를 움직여주어 방향전환이 가능함으로써 상기 자동차가 비교적 일정한 속도를 갖는 궤도상의 무인차량을 따라 붙어서 이것을 추월할 수 있도록 함을 특징으로 하는 장난감 자동차 경기구.

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