KR930010184B1

KR930010184B1 - 자전공

Info

Publication number: KR930010184B1
Application number: KR1019900021443A
Authority: KR
Inventors: 김남규
Original assignee: 김남규
Priority date: 1990-12-22
Filing date: 1990-12-22
Publication date: 1993-10-15
Also published as: KR920011544A

Abstract

내용 없음.

Description

자전공

제1도는 본 발명의 분해 사시도.

제2도는 본 발명의 조립종단면도.

제3도는 본 발명, 전, 후자전부재의 회전예시도.

제4도는 본 발명 좌, 우자전부재의 회전 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 자전공 10 : 공부

20 : 자전장치 10a, 10b : 상, 하부공

100a, 100b : 보호층 101 : 결합홈

103 : 결합돌기 200a : 전, 후자전부재

200b : 좌, 우자전부재 201a, 220a : 축봉

201b, 220b : 구동부 211, 221 : 정적기어

212, 222 : 케이스 213, 223 : 신호감지부

214, 224 : 정, 역회전모터 215, 225 : 전원부

214b, 224b : 동적기어 219, 229 : 타임벨트

본 발명은 공에 관한 것으로, 특히 원격조정에 의하여 공자체가 스스로 굴러가도록한 자전공에 관한 것이다.

일반적으로 공은 외부의 힘에 의하여 튕기거나 굴러가도록 되어 있다.

또 완구등은 정적완구와 동적완구로 구분되며, 동적완구는 어린이들의 호기심과 유희감을 심어주는 유익한 완구로 그 역활을 충분히 발휘하고 있다.

본 발명은 공내부에 자전장치를 내장하여 원격조정에 의하여 공자체가 스스로 굴러가도록 하므로서 어린이들에게 호기심과 유희감을 주고자 한 것이다.

이하 본 발명을 첨부도면에 의하여 상세히 설명한다.

도면 제1도 내지 제4도는 본 발명의 실시예로써, 부호 1은 자전공이며, 그 자전공(1)은 공부(10), 자전장치(20)로 구성된다.

상기 공부(10)는 2등분된 합성수지재의 상, 하부공(10a)(10b)으로 형성되며, 외주면에 고무재의 보호층(100a)(100b)을 피복하여 축구공, 농구공등의 무늬를 도안할 수 있도록 하는 동시에 합성수지재인 상, 하부공(10a)(10b)에 가해지는 충격을 흡수완화토록 한다.

상부공(10a)은 내주면 하단에 다수개의 ＂ㄱ＂자형 결합홈(101)을 일정간격으로 형성한다.

상기 하부공(10b)은 상단에 결합돌환(102)을 돌출형상하여 양측을 대칭으로 절취시키고, 그 결합돌환(102)의 외주면에 다수개의 ＂ㄱ＂자형 결합돌기(103)를 돌출형성한다.

또, 하부공(10b)의 양측 절취부에 위치되게 내면에 지지보스(104a)(104b)를 형성한 뒤 일측 지지보스(104a)에는 사각형상의 고정홈(105)을, 타측 지지보스(104b)에는 반원형의 고정홈(106)을 각각 형성하는 동시에 고정홈(16)의 중간부에 반원형의 환홈(107)을 형성하고, 각 고정홈(105)과 (106)의 양측에 각각 나사구멍(108)(109)을 형성한다.

상기 상, 하부공(10a)(10b)은 상호 결합되게 상부공(10a)의 결합홈(101)과 하부공(10b)의 결합돌기(103)를 상호 결합되게 조립한다.

상기 자전장치(20)는 전, 후자전부재(200a)와 좌, 우자전부재(200b)로 구성된다.

전, 후자전부재(200a)는 하부공(10b)의 지지보스(104a)(104b)에 고정설치되는 것으로, 축봉(201a)과 구동부(201b)로 구성된다.

상기 축봉(201a)은 일단에 사각형의 고정부(202)를 일체로 형성하고, 그 고정부(202)의 양측에 구멍(203)이 각각 형성된 고정편(204)을 돌출형성하고, 타단에는 고무링(205)을 끼운 뒤 중간부에 사각구멍(206) 양측에 구멍(207)을 각각 형성시킨 고정판(208)을 설치한다.

즉, 축봉(201a)을 하부공(10b)의 지지보스(104a)(104b)에 고정시키기 위해 축봉(201a)의 고정부(202)를 지지보스(104a)의 고정홈(105)에 삽입시켜 고정편(204)의 구멍(203)을 통해 지지보스(104a)의 나사구멍(108)에 나사(209)로 고정설치하여 회동되지 않도록 하고, 축봉(201a)의 타단은 지지보스(104b)의 고정홈(106)에 삽입시켜 고정판(208)의 구멍(207)을 통해 지지보스(104)의 나사구멍(109)에 나사(210)로 고정설치한다.

이때, 축봉(201a)의 타단에 끼워진 고무링(205)은 지지보스(104b)의 환홈(107)에 끼워짐과 동시에 고정판(208)의 사각구멍(206)에 설치되게 하여 자전공(1)의 충격시 축봉(201a)에 그 충격이 전달되지 않도록 고무링(205)이 흡수완화토록 한다.

또, 상기 축봉(201a)의 일측에 정적기어(211)을 일체로 고정설치하여 회동되지 않도록 한다.

상기 구동부(201b)는 케이스(212)내에 원격조정신호를 감지하여 후술하는 정, 역회전모터(214)를 제어하도록 하는 신호감지부(213)와, 신호감지부(213)에 의해 구동되는 정, 역회전모터(214)와, 정, 역회전모터(214)에 전원을 공급하여 주는 전원부(215)를 각각 내장한다.

상기 신호감지부(213)에는 케이스(212)외부로 노출되게 수신안테나(213a)를 설치한다.

상기 정, 역회전모터(214)는 회전측(214a)에 동적기어(214b)를 고정설치하여 일체화 한다.

상기 전원부(215)는 수시로 교체가능하게 밧데리를 설치하여 사용한다.

또, 케이스(212)에는 신호감지부(213)측에 회동부(216)를 돌출형성하여 상기 축봉(201a)에 회동되게 끼우고, 케이스(212)의 좌, 우이동방지를 위해 축봉(201)의 양단에 E링(217)과 와샤(218)를 각각 고정설치하여 케이스(212)의 회동부(216)양측에 위치되게 한다.

그후, 축봉(201a)의 정적기어(211)와 정, 역회전모터(214)의 동적기어 (214b)를 타임벨트(219)로 연결하여 모터(214)의 정, 역회전시 타임벨트(219)를 따라 구동부(201b)를 축봉(201a)을 중심으로 회동되게 하여 무게중심을 변화시키도록 한다.

그리고, 좌, 우자전부재(200b)는 전, 후전부재(200a)의 케이스(212)에 고정설치되는 것으로, 축봉(220a)과 구동부(220b)로 구성된다.

상기 축봉(220a)은 일단을 상기 케이스(212)의 회동부(216)에 고정설치하여 회동되지 않도록 하는 동시에 축봉(201a)과 직각방향으로 위치되게 설치한다.

상기 축봉(220a)에는 정적기어(221)를 일체로 고정설치하여 회동되지 않도록 한다.

상기 구동부(220b)는 케이스(222)내에 원격조정신호를 감지하여 후술하는 정, 역회전모터(224)를 제어하도록 하는 신호감지부(223)와, 신호감지부(223)에 의해 구동되는 정, 역회전모터(224)와, 정, 역회전모터(224)에 전원을 공급하여 주는 전원부(225)를 각각 내장한다.

상기 신호감지부(223)에는 케이스(222)외부로 노출되게 수신안테나(223a)를 설치한다.

상기 정, 역회전모터(224)는 회전축(224a)에 동적기어(224b)를 고정설치하여 일체화한다.

상기 전원부(225)는 수시로 교체가능하게 밧데리를 설치하여 사용한다.

또, 케이스(222)에는 신호감지부(223)측에 회동부(226)를 돌출형성하여 상기 축봉(220a)에 회동되게 끼우고, 케이스(222)의 좌, 우이동방지를 위해 축봉(220a)의 양단에 E링 (227)과 와샤(228)를 각각 고정설치하여 케이스(222)의 회동부(226)양측에 위치되게 한다.

그 후 축봉(220a)의 정적기어(221)와 정, 역회전모터(224)의 동적기어 (224b)를 타임벨트(229)로 연결하여 모터(224)의 정, 역회전시 타임벨트(229)를 따라 구동부(220b)를 축봉(220a)을 중심으로 회동되게 하여 무게중심을 변화시키도록 한다.

이때, 전, 후자전부재(220a)와 좌, 우자전부재(200b)의 각 모터(214)와 (224)의 회전수를 동일하게 하거나 다르게 조절하여 자전공(1)의 이동변화량을 조절한다.

즉, 자전공(1)의 제작시 미리 설정하여, 예컨대, 좌,우 자전부재(200b)의 회전수를 전, 후자전부재(200a)의 회전수보다 적게 조절하면 자전공(1)이 전,후방으로는 빠르게 굴러가나 좌, 우측으로는 느리게 회동토록하여 자전공(1)이 서서히 각도 변화하도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은, 제2도 및 제3도에서 자전공(1)을 전진 또는 후진되게 하고자 할 때에는 원격조정으로 수신안테나(213a)에 신호를 보내게 되면 신호감지부(213)가 수신받아 전, 후 자전부재(200a)의 모터(214)를 정회전 또는 역회전시키므로 모터(214)의 회전축(214a)에 축착된 동적기어(214b)가 정 또는 역회전하게 된다.

상기 동적기어(214b)는 축봉(201a)의 정적기어(211)와 타임벨트(219)로 연결되어 있으나 축봉(201a)의 정적기어(211)는 회전하지 못하도록 고정설치되어 있어 동적기어(214b)는 타임벨트(219)의 주면을 따라 회동하게 된다.

즉, 타임벨트(219)도 정적기어(211)에 의해 회동하지 못하게 되어 있고 동적기어(214b)는 모터(214)에 의하여 회전하려고 하므로 결국 동적기어(214b)는 타임벨트 (219)의 주면을 따라 회동을 하게 되는 것이다.

따라서, 동적기어(214b)가 타임벨트(219)의 주면을 따라 회동함에 의하여 구동부(201b)가 축봉(201a)을 중심으로 제3도의 가상선과 같이 정 또는 역화전하게 되는 것이다.

상기 구동부(201b)의 정 또는 역회전시 무게 중심이 회전하는 방향으로 이동하게 되므로 그 이동방향으로 추진력이 발생하여 자전공(1)은 전진 또는 후진하게 되는 것이다.

이때 자전공(1)은 지면과 점접촉하게 되어 있어 자전공(1)은 전방 또는 후방으로 원활하게 굴러가게 되는 것이다.

그후 자전공(1)의 이동을 정지시키고자 할 때에는 다시 원격조정스위치로 정지신호를 보내어 모터(214)의 회전력을 정지시키고, 모터(214)의 구동정지로 구동부 (201b)가 정지함에 따라 추진력은 소멸되나 일단 추진력을 받아 굴러가는 자전공(1)은 자체 추진력은 소멸되나 일단 추진력을 받아 굴러가는 자전공(1)은 자체 추진력에 의해 이동하게 되다가 지면과의 마찰력에 의해 점차적으로 소멸되어 자전공(1)은 정지하게 된다.

또, 모터(214)의 정회전시 다시 역회전하게 되면 전반으로 굴러가다가 즉시 후방으로 굴러가는 것은 당연하다.

한편, 상기 전, 후자전부재(200a)의 구동과 함께 또는 별도로 좌, 우자전부재(200b)를 작동시키게되면 상술한 전, 후자전부재(200a)와 동일한 작동을 하게 된다.

즉, 좌측 또는 우측방향으로 이동시키고자 할 때에 원격조정장치를 조작하여 수신안테나(223a)에 신호를 보내게 되면 신호감지부(223)가 수신받아 모터(224)를 정회전 또는 역회전시키므로 모터(224)의 회전축(224a)에 축착된 동적기어(224b)가 정 또는 역회전하게 된다.

상기 동적기어(224b)는 축봉(220a)의 정적기어(221)와 타임벨트(229)로 연결되어 있으나 축봉(220a)은 전, 후자전부재(200a)의 케이스(212)에 고정설치되어 있고, 축봉(220a)의 정적기어(221)는 회전하지 못하도록 고정설치되어 있어 동적기어(224b)는 타임벨트(229)의 주면을 따라 회동하게 된다.

즉, 타임벨트(229)도 정적기어(221)에 의해 회동하지 못하게 되어 있고 동적기어(224a)는 모터(224)에 의하여 회전하려고 하므로 결국 동적기어(224b)는 타임벨트(229)의 주면을 따라 회동을 하게 되는 것이다.

따라서 동적기어(224b)가 타임벨트(229)의 주면을 따라 회동함에 의하여 구동부(220b)가 축봉(220a)을 중심으로 제4도의 가상선과 같이 정 또는 역회전하게 되는 것이다.

상기 구동부(220b)의 정 또는 역회전시 무게중심이 회전하는 방향으로 이동하게 되므로 그 이동방향으로 추진력이 발생하여 자전공(1)은 전진 또는 후진하게 되는 것이다.

이때, 상기 전진 또는 후진이란 전, 후자전부재(200a)의 전진 또는 후진과 다르다.

왜냐하면, 좌, 우자전부재(200b)는 전, 후자자전부재(200a)에 대하여 직각방향으로 설치된 상태에서 전, 후진을 의미하므로 전, 후자전부재(200a)의 회전방향의 입장에서 볼 때, 좌, 우자전부재(200b)는 좌측 또는 우측방향으로 이동을 말하는 것이다.

따라서, 자전공(1)은 지면과 점접촉한 상태에서 자전공(1)은 좌측 또는 우측방향으로 원활하게 굴러가게 되는 것이다.

그리고 자전공(1)의 정지는 상술한 바와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

한편, 전, 후자전부재(200a)의 전, 후진시 좌, 우자전부재(200b)를 구동시키면 자전공(1)은 포물선을 그리면서 굴러가게 된다.

즉, 전, 후자전부재(200a)와 좌, 우자전부재(200b)의 회전속도가 동일하다고 가정할 때 자전공(1)은 원호를 그리면서 굴러가나 좌, 우 자전부재(200b)의 회전속도가 전, 후자전부재(200a)보다 작을 경우에는 자전공(1)은 포물선을 그리면서 굴러가가 되는 것이다.

그리고 자전공(1)내의 전원부(215) 및 (225)가 소모되어 밧데리를 교체하고자 할 때에는 상, 하부공(10a)(10b)을 분해시킨 뒤 케이스(212) 및 (222)내의 밧데리를 교체하면 되므로 자전공(1)은 고장이나 파손되지 않는 한 반영구적으로 사용할 수가 있다.

또, 자전공(1)의 외주면을 고무재의 보호층(100a)(100b)으로 피복하므로써 자전공(1)내의 부품으로의 충격전달을 방지하여 주고, 또한 합성수지재의 상, 하부공(10a)(10b)의 파손 및 손상을 방지하여 주는 것이다.

이와 같이 본 발명은 원격조정에 의하여 공자체를 스스로 굴러가게 제작하므로써 어린이들의 호기심과 유희감을 줄 수 있고, 또한 교육적인 면에서 자연법칙의 원리도 간접적으로 일깨워 줄 수 있는 유용한 것이다.

Claims

둥근 자전공(1)을 양분하여 상부공(10a)과 하부공(10b)으로 하고 이들 상, 하부공(10a,10b)의 접속부 내면 또는 외면 둘레에는 일정한 간격을 두고 결합홈(101) 또는 결합돌기(103)를 형성하여 결합상태를 고정할 수 있게 하고, 하부공(10b)내에는 신호감지부(213)가 원격조정되는 외부신호를 감지해 전하는 지시신호에 따라, 전, 후진자전부재(200a)와 좌, 우진 자전부재(200b)로 이뤄지는 자전장치(20)를 설치한 것을 특징으로 하는 자전공.
제1항에 있어서, 전, 후진 자전부재(200a)가, 하부공(10b)의 중심을 지나도록 가로질러 회전하지 못하게 축 지지시킨 축봉(201a)에 정적기어(211)를 고정축 끼움하고 동시에 신호감지부(213)로부터의 감지신호에 따라, 정, 역구동되는 모터(214)와 그 전원부(215)를 내장하여 전기적으로 연결한 구동부(201b)의 케이스(212)를 상기 축봉(210a)에 가로끼우고 모터(214)와 동적기어(214a)는 상기 정적기어(219)에 동력적으로 연결하여 구동부(201b)가 상기 축봉(201a)을 횡축삼아 선회할 때, 그 원심력으로 전, 후진하도록 된 자전공.
제1항에 있어서, 좌, 우진 자전부재(200b)가, 정적기어(221)가 고정축끼움된 축봉(220a)을 전, 후진 자전부재(200a)의 축봉(201a)과 직각방향을 이루게 그 케이스(201b)의 상단 중심에 고정하고, 원격신호감지용 신호감지부(223)와 신호감지부 (223)의 지시에 따라 구동되는 정, 역회전 모터(224) 및 그 전원부(225)를 내장한 구동부(220b) 케이스(222)의 일측단을 상기 축봉(220a)에 회전가능하게 축 끼움하며, 상기 정적기어(221)와 모터(224)측 동적기어(224b)를 동력적으로 연결하여 축봉(220a)을 종축삼아 구동부(220b)가 선회할 때 그 원심력으로 좌, 우진하도록 된 자전공.