WO2015111883A1

WO2015111883A1 - 동력전달장치 및 이를 포함한 조립용 완구

Info

Publication number: WO2015111883A1
Application number: PCT/KR2015/000512
Authority: WO
Inventors: 최영승
Original assignee: 유니트러스트개발(주)
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2015-07-30
Also published as: KR20150089192A; US10695688B2; CN205867565U; US20170007939A1

Abstract

본 발명은 부품 사이의 동력전달을 위한 동력전달장치 및 이를 포함한 조립용 완구에 관한 것으로, 본 발명은 상기 동력전달장치는 내부에 작동공간이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 적어도 하나 이상의 방향으로 개구되는 연결홀과, 상기 하우징의 작동공간 내부에서 작동되고 그 일단에 구비된 연결링크가 상기 연결홀을 통해 외부로 노출되는 기어어셈블리와, 상기 동력전달장치 및 이와 연결되는 상대 동력전달장치의 두 연결홀 사이를 선택적으로 연결시키는 결합튜브를 포함하여 구성되고, 상기 동력전달장치의 연결링크는 상기 결합튜브 내에서 상대 연결링크와 서로 연결되어 연동된다. 이와 같은 본 발명에서는 동력전달은 위한 동력전달장치가 하나의 독립된 하우징을 갖도록 구성되고 이들은 각각 방향전환이나 감속과 같은 기능을 가지고 있으며, 이들 사이의 단순한 결합을 통해 다양한 기능구현 및 응용이 가능하므로, 나이가 어린 사용자들도 쉽게 동력전달 구조를 구현할 수 있어 사용성이 향상되는 장점이 있다.

Description

동력전달장치 및 이를 포함한 조립용 완구

본 발명은 동력전달장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수개의 부품 사이가 결합되어 동력을 전달하는 동력전달장치와 이를 이용하는 조립용 완구에 관한 것이다.

일반적으로 다수개의 부품을 서로 결합하여 이루어지는 동력전달장치는 다양한 방식의 동력전달구조를 갖게 된다. 그리고, 이러한 동력전달장치는 조립 및 분해가 용이하게 이루어져야 하는 조립용 완구를 비롯한 다양한 분야에 사용된다.

조립용 완구란 여러 가지 모양의 부품을 끼워 맞추고, 그것을 분해하며 노는 완구를 의미한다. 조립용 완구의 재료는 종이, 나무, 금속, 플라스틱 등 다양하고, 그 조립 방식에 있어서도 접착제 등을 사용하여 분리가 일어나지 않도록 하는 완구와, 접착제를 사용하지 않고 끼워맞춤이나 자석 등을 이용한 형식으로 조립되는 완구가 있다.

이러한 조립용 완구 중에서, 모터의 회전력과 같은 동력을 이용하여 실제로 작동되는 완구들은 동력전달장치를 이용하여 다수개의 부품이 서로 연동되도록 하면서 학습효과를 가져오게 된다.

상기 동력전달장치는 다수개의 부품 사이가 서로 연동되도록 기어나 벨트와 같은 부품을 조립하여 구성되는데, 이러한 부품의 조립은 비교적 정교한 작업을 요하므로 나이가 어린 사용자들에겐 조립이 용이하지 않은 면이 있다.

따라서, 상대적으로 조립이 용이하고 동력전달이 안정적으로 이루어질 수 있는 동력전달장치 및 조립용 완구가 요구된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 동력전달을 위한 부품 사이의 조립이 용이하게 이루어지도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 부품 사이의 동력전달이 안정적으로 이루어지고, 동력전달과정을 육안으로 확인할 수 있도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 부품 사이의 동력전달을 위한 동력전달장치에 있어서, 상기 동력전달장치는 내부에 작동공간이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 적어도 하나 이상의 방향으로 개구되는 연결홀과, 상기 하우징의 작동공간 내부에서 작동되고 그 일단에 구비된 연결링크가 상기 연결홀을 통해 외부로 노출되는 기어어셈블리와, 상기 동력전달장치 및 이와 연결되는 상대 동력전달장치의 두 연결홀 사이를 선택적으로 연결시키는 결합튜브를 포함하여 구성되고, 상기 동력전달장치의 연결링크는 상기 결합튜브 내에서 상대 연결링크와 서로 연결되어 연동된다.

상기 하우징에는 연결돌부가 돌출되어 형성되고, 상기 연결홀은 상기 연결돌부에 구비되며, 상기 결합튜브는 상기 연결돌부 외면을 감싸도록 결합된다.

상기 결합튜브의 내부에는 압입리브가 돌출되도록 형성된다.

상기 하우징 및 결합튜브는 투명재질로 형성된다.

상기 하우징은 구형상으로 형성되고, 상기 연결돌부는 상기 하우징의 전,후,좌,우 및 상,하 방향 중 적어도 어느 2방향 이상으로 쌍을 이루어 구비된다.

상기 작동공간에는 상기 기어어셈블리를 구성하는 기어축을 고정하기 위한 고정틀이 구비된다.

상기 연결링크는 다수개의 탄성핑거로 구성되고, 상기 탄성핑거는 탄성변형을 통해 상대 연결링크의 탄성핑거와 결합된다.

상기 기어어셈블리는 연장기어, 방향전환기어, 속도변환기어, 속도·방향변환기어 중 어느 하나로 구성된다.

상기 연장기어는 상기 하우징의 서로 마주보는 연결홀을 향해 그 양단이 연장되는 회전축과, 상기 회전축의 양단에 각각 구비되는 연결링크를 포함하여 구성된다.

상기 방향전환기어는 상기 하우징의 서로 마주보는 연결홀에 각각 구비되는 한 쌍의 구동기어부와, 상기 한 쌍의 구동기어부와 각각 맞물리고 상기 한 쌍의 구동기어부와 직교한 회전축을 갖는 종동기어부를 포함하여 구성되고, 상기 종동기어부의 회전축은 상기 한 쌍의 구동기어부 사이를 연결하는 가상의 연장선과 직교한 방향으로 연장되어 그 양단이 각각 별개의 연결홀을 향해 연장된다.

상기 속도변환기어는 제1기어부와, 상기 제1기어부와 맞물려 회전되는 제2기어부와, 상기 제2기어부가 내접하도록 기어치가 내주면을 둘러 형성되는 제3기어부를 포함하여 구성되고, 상기 제1기어부는 상기 하우징의 어느 일측 연결홀에 연장되고, 상기 제3기어부는 이와 마주보는 타측 연결홀에 연장된다.

상기 속도변환기어는 다수개의 속도변환기어부를 포함하여 구성되고, 상기 속도변환기어부는 상대적으로 큰 직경의 제1작동부 및 상기 제1작동부와 함께 회전되고 상대적으로 작은 직경의 제2작동부를 포함하여 구성되며, 상기 속도변환기어부의 제1작동부는 이와 맞물리는 상대 속도변환기어부의 제2작동부와 맞물려 회전된다.

상기 속도·방향변환기어는 일방향으로 연장되어 서로 마주보는 한 쌍의 연결홀에 그 양단이 각각 연장되는 웜기어부와, 상기 웜기어부와 직교한 방향의 양측 연결홀에 각각 구비되는 방향변환기어부와, 서로 다른 직경을 갖는 두 부분으로 구성되어 각각 상기 웜기어부 및 상기 방향변환기어부에 맞물려 이들을 연동시키는 연결기어부를 포함하여 구성된다.

위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 동력전달장치 및 이를 포함한 조립용 완구에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에서는 동력전달은 위한 동력전달장치가 하나의 독립된 하우징을 갖도록 구성되고 이들은 각각 방향전환이나 감속과 같은 기능을 가지고 있으며, 이들 사이의 단순한 결합을 통해 다양한 기능구현 및 응용이 가능하므로, 나이가 어린 사용자들도 쉽게 동력전달 구조를 구현할 수 있어 사용성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 동력전달장치는 투명한 하우징 내부에 구비된 기어구조를 육안으로 확인할 수 있으므로 사용자가 기어의 움직임을 용이하게 파악할 수 있고, 따라서 학습효과가 향상될 수 있다.

그리고, 본 발명에서는 동력전달장치에 구비된 연결링크에 의해 서로 다른 두 동력전달장치가 용이하게 결합됨과 동시에, 이들을 감싼 결합튜브에 의해 두 연결링크가 서로 원활하고 안정적으로 회전될 수 있어 동작신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 하우징과 기어어셈블리 모두가 사출제조되어 부품 조립성이 향상되고, 작동과정에서 소음이 줄어드는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 기어어셈블리가 내부하우징에 의해 다시 고정되므로, 기어어셈블리가 유격 없이 보다 안정적으로 작동될 수 있고, 작동과정에서 소음을 더욱 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 본 발명에 의한 동력전달장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도.

도 1b는 본 발명 실시예를 구성하는 하우징의 구성을 보인 분해사시도.

도 2는 본 발명 실시예를 구성하는 결합튜브의 구성을 보인 사시도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명 실시예를 구성하는 구동장치의 구성을 보인 사시도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명 실시예를 구성하는 동력전달장치 중 연장기어가 적용된 동력전달장치의 구성을 보인 사시도.

도 5a 내지 도 5(c)는 본 발명 실시예를 구성하는 동력전달장치 중 방향전환기어가 적용된 동력전달장치의 구성을 보인 사시도.

도 6a 및 도6b는 본 발명 실시예를 구성하는 동력전달장치 중 속도변환기어가 적용된 동력전달장치의 구성을 보인 사시도.

도 7a 및 도 7b는 본 발명 실시예를 구성하는 동력전달장치 중 속도·방향변환기어가 적용된 동력전달장치의 구성을 보인 사시도.

도 8a 및 도 8b는 본 발명 실시예를 구성하는 동력전달장치 중 속도변환기어의 다른 실시예가 적용된 동력전달장치의 구성을 보인 사시도.

도 9는 본 발명에 의한 동력전달장치 사이가 연결되는 예를 보인 예시도.

도 10은 본 발명에 의한 동력전달장치를 구비한 조립용 완구의 구성을 보인 평면도.

본 발명은 부품 사이의 동력전달을 위한 동력전달장치에 있어서, 상기 동력전달장치는 내부에 작동공간이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 적어도 하나 이상의 방향으로 개구되는 연결홀, 그리고 상기 하우징의 작동공간 내부에서 작동되고 그 일단에 구비된 연결링크가 상기 연결홀을 통해 외부로 노출되는 기어어셈블리를 포함하여 구성되고: 상기 동력전달장치의 연결링크는 상기 연결홀을 통해 상대 연결링크와 서로 연결되어 연동되며, 상기 하우징은 서로 대칭되는 제1하우징과 제2하우징이 결합되어 구성되는 동력전달장치로 구현될 수 있다.

그리고 본 발명은 동력전달장치를 포함한 조립용 완구에 있어서, 구동장치와, 상기 구동장치에 연결되어 동력을 전달하는 동력전달장치와, 상기 동력전달장치에 연결되어 회전되는 회전부품을 포함하여 구성되고, 상기 구동장치는 내부에 모터가 구비되어 회전력을 발생시키고, 상기 동력전달장치는 상기 구동장치의 회전력을 전달받아 이를 상기 회전부품에 전달하며, 상기 동력전달장치는, 내부에 작동공간이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 적어도 하나 이상의 방향으로 개구되는 연결홀과, 상기 하우징의 작동공간 내부에서 작동되고 그 일단에 구비된 연결링크가 상기 연결홀을 통해 외부로 노출되는 기어어셈블리를 포함하여 구성되고, 상기 하우징은 서로 대칭되는 제1하우징과 제2하우징이 결합되어 구성되는 동력전달장치를 포함한 조립용 완구로 구현될 수 있다.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 동력전달장치 및 이를 포함한 조립용 완구의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 동력전달장치(C)는 다수개의 부품 사이에 동력이 전달되도록 하는 것으로, 단순한 동력전달에서 더 나아가, 방향전환이나 감속/가속과 같은 기능이 구현될 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

그리고, 이러한 동력전달장치(C)는 각각 독립적인 하우징(110)을 가지며, 이들 사이를 단순히 결합시킴으로써 방향전환이나 감속과 같은 기능들을 쉽게 구현할 수 있는데 그 특징이 있다.

도 1a에는 본 발명에 의한 동력전달장치(C)의 바람직한 실시예의 구성이 사시도로 도시되어 있고, 도 1b에는 본 발명 실시예를 구성하는 하우징(110)의 구성이 분해사시도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 동력전달장치(C)는 내부에 작동공간이 형성되는 하우징(110)이 그 골격을 형성한다. 상기 하우징(110)은 도시된 바와 같이 대략 구형상으로 형성되고, 그 내부에 작동공간이 구비되며, 바람직하게는 투명 또는 반투명재질로 만들어져 상기 작동공간을 관찰할 수 있다.

도 1a 및 도 1b에서 보듯이, 상기 하우징(110)은 제1하우징(110A) 및 제2하우징(110B)으로 구성되고, 상기 제1하우징(110A)과 제2하우징(110B)에는 서로 대응되는 위치에 체결홀(113)이 형성되고, 상기 체결홀(113)에 체결구(미도시)가 삽입되어 상기 제1하우징(110A) 및 제2하우징(110B)이 결합된다.

이때, 상기 하우징(110)의 외면에는 삽입홀(111)이 형성되는데, 상기 삽입홀(111)은 상기 체결홀(113)과 연통되어 체결구가 삽입홀(111)을 통해 체결홀(113)에 삽입될 수 있다.

상기 작동공간에는 아래에서 설명될 기어어셈블리(200)가 구비되는데, 이들 기어어셈블리(200)의 종류(기능)에 따라 상기 동력전달장치(C)의 종류가 달라지게 된다.

상기 하우징(110)에는 적어도 하나 이상의 방향으로 개구되는 연결홀(도면부호 미부여)이 형성된다. 상기 연결홀은 상기 작동공간이 외부로 개방되는 부분으로, 본 실시예에서는 상기 하우징(110)의 전,후,좌,우 및 상,하방향으로 형성된다.

본 실시예에서 상기 연결홀은 가상의 직선경로를 갖는 2방향으로 쌍을 이루어 형성되며, 상기 하우징(110)으로부터 돌출되는 연결돌부(112)를 관통하여 형성된다.

상기 하우징(110)은 2개의 부품이 결합되어 구성될 수 있는데, 도 7 및 도 8에는 2개의 부품 중 하나가 생략되어 작동공간이 드러난 모습으로 도시되어 있다.

상기 하우징(110)의 작동공간 내부에는 기어어셈블리(200)가 구비된다. 상기 기어어셈블리(200)는 상기 작동공간 내부에서 작동되고, 그 일단에 구비된 연결링크(150)가 상기 연결홀을 통해 외부로 노출되어 상대 동력전달장치(C)의 연결링크(150)와 결합되어 연동되는 구조를 갖는다. 이러한 기어어셈블리(200)에 대해서는 아래에서 다시 자세하게 설명하기로 한다.

도 1a에서 보듯이, 동력전달장치(C)는 서로 결합되어 연동될 수 있는데, 두 동력전달장치(C)가 결합됨으로써 각각의 내부에 구비된 기어어셈블리(200)가 서로 연동된다. 도 1a에는 구동장치(C1)와 이에 연결되는 동력전달장치(C6)가 서로 결합된 모습이 도시되어 있다. 여기서 구동장치(C1)는 동력전달장치(C6)와 동일한 하우징(110)을 갖되, 그 내부에 기어어셈블리(200)를 대신하여 모터(M)와 같은 동력장치가 구비된다. 상기 구동장치(C1)의 구성은 도 3에 보다 상세하게 도시되어 있다.

이때, 동력전달장치(C) 사이의 결합은 결합튜브(300)에 의해 이루어진다. 상기 결합튜브(300)는 상기 동력전달장치(C) 및 이와 연결되는 상대 동력전달장치(C)의 두 연결홀 사이를 선택적으로 연결시키는 것으로, 상기 동력전달장치(C)의 연결링크(150)는 상기 결합튜브(300) 내에서 상대 연결링크(150)와 서로 연결되어 연동된다.

여기서, 상기 결합튜브(300)는 상기 연결돌부(112) 외면을 감싸도록 결합되며, 도 2에서 보듯이, 상기 결합튜브(300)의 내부에는 압입리브(320)가 돌출되도록 형성됨으로써 상기 연결돌부(112)가 결합튜브(300) 내부에 압입되어 견고하게 고정될 수 있다.

한편, 도 1a에서 보듯이, 상기 작동공간에는 상기 기어어셈블리(200)를 구성하는 기어어셈블리(200)를 고정하고 이를 보호하기 위한 내부하우징(117)이 구비될 수 있다. 상기 내부하우징(117)은 상기 기어어셈블리(200)가 다수개의 부품으로 구성되는 경우에, 이들 부품이 작동공간 내부에서 안정적으로 지지될 수 있도록 하기 위한 것이다.

도 1a의 확대단면도에서 보듯이, 상기 기어어셈블리(200)를 구성하는 연결링크(150)는 다수개의 탄성핑거(150', 도 3a 참조)로 구성되고, 상기 탄성핑거(150')는 탄성변형을 통해 상대 연결링크(150)의 탄성핑거(150')와 결합된다.

이하에서는 기어어셈블리의 기능에 따른 동력전달장치의 다양한 예들을 도면을 참조하여 순차적으로 살펴보기로 한다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 각각의 동력전달장치(C)에 별도의 부호(C2~C6)을 부여하기로 한다.

도 4a 및 도 4b에는 본 발명 실시예를 구성하는 동력전달장치(C) 중 연장기어가 적용된 동력전달장치(C2)의 구성이 사시도로 도시되어 있다.

상기 동력전달장치(C2)의 기어어셈블리(200)는 연장기어로 구성되는데, 연장기어는 두 동력전달장치(C2) 사이의 거리를 연장시키는 역할을 한다. 보다 구체적으로는, 상기 연장기어는 상기 하우징(110)의 서로 마주보는 연결홀을 향해 그 양단이 연장되는 회전축(210)과, 상기 회전축(210)의 양단에 각각 구비되는 연결링크(150)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 연장기어는 감속/가속이나 방향전환 없이 이격된 위치에 동력을 단순하게 전달하는 역할만 하게 된다.

상기 연장기어 및 회전축(210)은 내부하우징(117)에 고정되어 안정적으로 작동할 수 있다. 도면부호 118은 회전축(210)이 통과하는 관통홀을 나타낸다.

도 5a 내지 도 5(c)에는 본 발명 실시예를 구성하는 동력전달장치(C) 중 방향전환기어가 적용된 동력전달장치(C3)의 구성이 사시도로 도시되어 있다.

상기 동력전달장치(C3)의 기어어셈블리(200)는 방향전환기어로 구성되는데, 상기 방향전환기어는 전달받은 동력의 방향을 직교한 방향으로 전환하는 역할을 한다.

보다 구체적으로는, 상기 방향전환기어는 상기 하우징(110)의 서로 마주보는 연결홀에 각각 구비되는 한 쌍의 구동기어부(G3A,G3C)와, 상기 한 쌍의 구동기어부(G3A,G3C)와 각각 맞물리고 상기 한 쌍의 구동기어부(G3A,G3C)와 직교한 회전축을 갖는 종동기어부(G3B)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 종동기어부(G3B)의 회전축(220)은 상기 한 쌍의 구동기어부(G3A,G3C) 사이를 연결하는 가상의 연장선과 직교한 방향으로 연장되어 그 양단이 각각 별개의 연결홀(도 5a를 기준으로 연결돌부 112C에 해당하는 위치의 연결홀)을 향해 연장됨으로써, 방향전환이 이루어질 수 있다. 물론, 상기 종동기어부(G3B)와 구동기어부(G3A,G3C)는 헬리컬기어로 구성되어 방향전환이 이루어질 수도 있다.

또한, 도 5c에서 보듯이, 상기 내부하우징(117)은 상기 기어어셈블리(200)를 사이에 두고 제1내부하우징(117a) 및 제2내부하우징(117b)이 서로 결합되어 구성되며, 상기 제1내부하우징(117a) 및 제2내부하우징(117b)에는 기어어셈블리(200)가 안착될 수 있는 기어안착부(118)가 형성된다.

한편, 상기 기어어셈블리(200)를 구성하는 구동기어부(G3A,G3C) 및 종동기어부(G3B)의 돌출된 일단에는 결합돌부(G3A',G3B',G3C')가 각각 구비되어, 상기 연결링크(150)와 결합될 수도 있다.

도 6a 및 도 6b에는 본 발명 실시예를 구성하는 동력전달장치(C) 중 속도변환기어가 적용된 동력전달장치(C4)의 구성이 사시도로 도시되어 있다.

상기 동력전달장치(C4)의 기어어셈블리(200)는 속도변환기어로 구성되는데, 상기 속도변환기어는 전달받은 동력의 속도를 감속하거나 또는 가속하는 역할을 한다.

보다 구체적으로는 제1기어부(G4A)와, 상기 제1기어부(G4A)와 맞물려 회전되는 제2기어부(G4C), 그리고 상기 제2기어부(G4C)가 내접하도록 기어치가 내주면을 둘러 형성되는 제3기어부(G4B)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 제1기어부(G4A)에 의해 제2기어부(G4C)가 회전되고, 이들 보다 큰 직경을 갖는 제3기어부(G4B)가 제2기어부(G4C)에 의해 회전됨으로써 감속이 이루어지는 것이다.

이때, 상기 제2기어부(G4C)는 제3기어부(G4B)에 내접하게 되고, 제2기어부(G4C)는 제1기어부(G4A)의 동력을 제3기어부(G4B)에 전달하는 역할을 한다.

그리고, 상기 제1기어부(G4A)는 상기 하우징(110)의 어느 일측 연결홀에 연장되고, 상기 제3기어부(G4B)는 이와 마주보는 타측 연결홀에 연장됨으로써, 다른 동력전달장치(C)로부터 전달된 동력을 또 다른 동력전달장치(C)로 전달하는 역할을 할 수 있다.

한편, 상기 동력전달장치(C4)의 방향이 바뀔 경우, 상기 속도·방향변환기어는 감속기능이 아닌 가속기능을 수행하게 된다.

도 7a 및 도 7b에는 본 발명 실시예를 구성하는 동력전달장치(C) 중 속도기어가 적용된 동력전달장치(C5)의 구성이 사시도로 도시되어 있다.

상기 동력전달장치(C5)의 기어어셈블리(200)는 속도·방향변환기어로 구성되는데, 상기 속도·방향변환기어는 전달받은 동력의 속도를 감속하거나 또는 가속함과 동시에, 작동 방향을 직교한 방향으로 변환하는 역할을 한다.

구체적으로는, 도 7b에 잘 도시된 바와 같이, 상기 속도·방향변환기어는 그 회전축(210)이 일방향으로 연장되어 서로 마주보는 한 쌍의 연결홀에 그 양단이 각각 연장되는 웜기어부(G5A)와, 상기 웜기어부(G5A)와 직교한 방향의 양측 연결홀에 각각 구비되는 방향변환기어부(G5D), 그리고 서로 다른 직경을 갖는 두 부분으로 구성되어 각각 상기 웜기어부(G5A) 및 상기 방향변환기어부(G5D)에 맞물려 이들을 연동시키는 연결기어부(G5B,G5C)를 포함하여 구성된다.

즉, 웜기어의 회전에 연동하여 연결기어부(G5B,G5C)가 회전되고, 연결기어부(G5B,G5C)에 맞물린 방향변환기어부(G5D)가 회전되어 방향전환이 일어나는 것이다. 이때, 상기 연결기어부(G5B,G5C)는 상대적으로 직경이 큰 제1연결부(G5B)가 웜기어부(G5A)와 연결되고, 상대적으로 직경이 작은 제2연결부(G5C)가 방향변환기어부(G5D)에 맞물려 감속이 이루어지게 된다.

도 8a 및 도 8b에는 본 발명 실시예를 구성하는 동력전달장치(C) 중 속도변환기어의 다른 실시예가 적용된 동력전달장치(C6)의 구성이 사시도로 도시되어 있다.

상기 동력전달장치(C6)의 기어어셈블리(200)는 속도변환기어로 구성되는데, 이는 도 6에 도시된 실시예와는 다른 구조를 통하여 일측으로부터 전달받은 동력의 속도를 감속하거나 또는 가속하는 역할을 한다.

구체적으로는, 상기 속도변환기어는 다수개의 속도변환기어부(G6B,G6C,G6D)를 포함하여 구성되고, 상기 속도변환기어부(G6B,G6C,G6D)는 상대적으로 큰 직경의 제1작동부(G6B1,G6C1,G6D1) 및 상기 제1작동부(G6B1,G6C1,G6D1)와 함께 회전되고 상대적으로 작은 직경의 제2작동부(G6B2,G6C2,G6D2)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 속도변환기어부(G6B,G6C,G6D)의 제1작동부(G6B1,G6C1,G6D1)는 이와 맞물리는 상대 속도변환기어부(G6B,G6C,G6D)의 제2작동부(G6B2,G6C2,G6D2)와 맞물려 회전됨으로써 순차적인 감속이 이루어지게 된다.

본 실시예에서는 총 3개의 속도변환기어부(G6B,G6C,G6D)가 구비되고, 상기 속도변환기어부(G6B,G6C,G6D)의 양측에는 각각 도입기어부(G6A) 및 전달기어부(G6E)가 구비된다.

도 9에는 본 발명에 의한 동력전달장치 사이가 연결되는 예를 보인 예시도가 도시되어 있다.

이에 보듯이, 동력전달장치(C)는 다수개가 연결되어 동력을 일측에서 타측으로 전달하게 되는데, 하나의 동력전달장치(C)에는 다수개의 연결홀이 형성되므로, 결합방향은 자유로운 변형이 가능하다.

또한, 사용자는 동력전달장치(C)의 종류를 임의로 선택함으로써 다양한 응용이 가능한데, 도 9에는 구동장치(C1)에 속도변환기어가 구비된 동력전달장치(C3)를 연결하고, 여기에 연장기어가 구비된 동력전달장치(C2)를 연결하며, 마지막으로 속도·방향변환기어가 구비된 동력전달장치(C5)를 연결한 예가 도시되어 있다.

이들 동력전달장치(C) 사이의 결합은 결합튜브(300)에 의해 간단하고 용이하게 이루어질 수 있으며, 이에 따라 기어들 사이가 어긋남 없이 정확하게 맞물릴 수 있다. 또한 상기 결합튜브(300)에 의해 동력전달장치(C)들이 압입에 의해 견고하게 결합될 수 있다.

도 10에는 본 발명에 의한 동력전달장치를 구비한 조립용 완구의 구성이 평면도로 도시되어 있다.

이에 보듯이, 조립용 완구는 동력전달장치(C)에 의해 이격된 거리에 다양한 방식으로 동력전달이 가능한데, 조립용 완구에는 동력전달장치(C) 이외에도 바퀴(T)를 이용하여 자동차를 구현할 수 있으며, 타이밍벨트(미도시)를 이용하여 동력을 전달함으로써 다양한 기구 모형을 구현할 수도 있다.

도 10에는 자동차 모형이 구현되어 있는데, 이는 하나의 구동장치(C1)와 두 개의 동력전달장치(C6,C3)로 구성된다. 여기서 동력전달장치(C6,C3)는 연장기어가 구비된 동력전달장치(C6)와, 방향전환기어가 구비된 동력전달장치(C3)로 구성되고, 이들 사이는 결합튜브(300)에 의해 서로 연결된다.

그리고, 상기 방향전환기어가 구비된 동력전달장치(C3)에는 바퀴(T)가 구비되어, 구동장치(C1)로부터 전달받은 회전력에 의해 회전됨으로써 일종의 자동차 구조가 구현되는 것이다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

본 발명은 부품 사이의 동력전달을 위한 동력전달장치 및 이를 포함한 조립용 완구에 관한 것으로, 본 발명에서는 동력전달은 위한 동력전달장치가 하나의 독립된 하우징을 갖도록 구성되고 이들은 각각 방향전환이나 감속과 같은 기능을 가지고 있으며, 이들 사이의 단순한 결합을 통해 다양한 기능구현 및 응용이 가능하므로, 나이가 어린 사용자들도 쉽게 동력전달 구조를 구현할 수 있어 사용성이 향상되는 장점이 있다.

Claims

부품 사이의 동력전달을 위한 동력전달장치에 있어서, 상기 동력전달장치는

내부에 작동공간이 형성되는 하우징과,

상기 하우징의 적어도 하나 이상의 방향으로 개구되는 연결홀, 그리고

상기 하우징의 작동공간 내부에서 작동되고 그 일단에 구비된 연결링크가 상기 연결홀을 통해 외부로 노출되는 기어어셈블리를 포함하여 구성되고:

상기 동력전달장치의 연결링크는 상기 연결홀을 통해 상대 연결링크와 서로 연결되어 연동되며,

상기 하우징은 서로 대칭되는 제1하우징과 제2하우징이 결합되어 구성됨을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 1 항에 있어서, 상기 하우징 및 기어어셈블리는 합성수지재질로 만들어지고, 상기 하우징은 투명 또는 반투명한 재질로 만들어짐을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제1하우징과 제2하우징에는 서로 대응되는 위치에 체결홀이 형성되고, 상기 체결홀에 체결구가 삽입되어 상기 제1하우징 및 제2하우징이 결합됨을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 1 항에 있어서, 상기 동력전달장치 및 이와 연결되는 상대 동력전달장치의 두 연결홀 사이를 선택적으로 연결시키는 결합튜브를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 4 항에 있어서, 상기 하우징에는 연결돌부가 돌출되어 형성되고, 상기 연결홀은 상기 연결돌부에 구비되며, 상기 결합튜브는 상기 연결돌부 외면을 감싸도록 결합됨을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 5 항에 있어서, 상기 결합튜브의 내부 또는 상기 연결돌부의 외부 중 적어도 어느 일측에는 압입리브가 돌출되도록 형성됨을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 2 항에 있어서, 상기 하우징은 구형상으로 형성되고, 상기 연결돌부는 상기 하우징의 전,후,좌,우 및 상,하 방향 중 적어도 어느 2방향 이상으로 쌍을 이루어 구비됨을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 1 항에 있어서, 상기 작동공간에는 상기 기어어셈블리를 구성하는 기어축을 고정하기 위한 내부하우징이 구비되고, 상기 내부하우징은 상기 기어어셈블리를 사이에 두고 제1내부하우징 및 제2내부하우징이 서로 결합되어 구성됨을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 6 항에 있어서, 상기 연결링크는 상기 기어어셈블리를 구성하는 각 기어의 일단에 분리가능하도록 결합되고, 상기 연결링크의 돌출된 일단은 다수개의 탄성핑거로 구성되며, 상기 탄성핑거는 탄성변형을 통해 상대 연결링크의 탄성핑거와 결합됨을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기어어셈블리는

(i) 상기 연장기어는 일방향으로 동력을 전달하는 연장기어,

(ii) 전달받은 동력의 방향을 직교한 방향으로 전환하는 방향전환기어,

(iii) 전달받은 동력의 속도를 감속하거나 또는 가속하는 속도변환기어 또는

(iv) 전달받은 동력의 속도를 감속하거나 또는 가속함과 동시에, 작동 방향을 직교한 방향으로 변환하는 속도·방향변환기어 중 어느 하나의 기어를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 10 항에 있어서, 상기 연장기어는

상기 하우징의 서로 마주보는 연결홀을 향해 그 양단이 연장되는 회전축과,

상기 회전축의 양단에 각각 구비되는 연결링크를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 10 항에 있어서, 상기 방향전환기어는

상기 하우징의 서로 마주보는 연결홀에 각각 구비되는 한 쌍의 구동기어부와,

상기 한 쌍의 구동기어부와 각각 맞물리고 상기 한 쌍의 구동기어부와 직교한 회전축을 갖는 종동기어부를 포함하여 구성되고,

상기 종동기어부의 회전축은 상기 한 쌍의 구동기어부 사이를 연결하는 가상의 연장선과 직교한 방향으로 연장되어 그 양단이 각각 별개의 연결홀을 향해 연장됨을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 10 항에 있어서, 상기 속도변환기어는

제1기어부와,

상기 제1기어부와 맞물려 회전되는 제2기어부와

상기 제2기어부가 내접하도록 기어치가 내주면을 둘러 형성되는 제3기어부를 포함하여 구성되고,

상기 제1기어부는 상기 하우징의 어느 일측 연결홀에 연장되고, 상기 제3기어부는 이와 마주보는 타측 연결홀에 연장됨을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 10 항에 있어서, 상기 속도변환기어는 다수개의 속도변환기어부를 포함하여 구성되고, 상기 속도변환기어부는 상대적으로 큰 직경의 제1작동부 및 상기 제1작동부와 함께 회전되고 상대적으로 작은 직경의 제2작동부를 포함하여 구성되며, 상기 속도변환기어부의 제1작동부는 이와 맞물리는 상대 속도변환기어부의 제2작동부와 맞물려 회전됨을 특징으로 하는 동력전달장치.
제 10 항에 있어서, 상기 속도·방향변환기어는

일방향으로 연장되어 서로 마주보는 한 쌍의 연결홀에 그 양단이 각각 연장되는 웜기어부와,

상기 웜기어부와 직교한 방향의 양측 연결홀에 각각 구비되는 방향변환기어부와,

서로 다른 직경을 갖는 두 부분으로 구성되어 각각 상기 웜기어부 및 상기 방향변환기어부에 맞물려 이들을 연동시키는 연결기어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 동력전달장치.
동력전달장치를 포함한 조립용 완구에 있어서,

구동장치와,

상기 구동장치에 연결되어 동력을 전달하는 동력전달장치와,

상기 동력전달장치에 연결되어 회전되는 회전부품을 포함하여 구성되고,

상기 구동장치는 내부에 모터가 구비되어 회전력을 발생시키고, 상기 동력전달장치는 상기 구동장치의 회전력을 전달받아 이를 상기 회전부품에 전달하며,

상기 동력전달장치는

내부에 작동공간이 형성되는 하우징과,

상기 하우징의 적어도 하나 이상의 방향으로 개구되는 연결홀과,

상기 하우징의 작동공간 내부에서 작동되고 그 일단에 구비된 연결링크가 상기 연결홀을 통해 외부로 노출되는 기어어셈블리를 포함하여 구성되고,

상기 하우징은 서로 대칭되는 제1하우징과 제2하우징이 결합되어 구성됨을 특징으로 하는 동력전달장치를 포함한 조립용 완구.
제 16 항에 있어서, 상기 동력전달장치 및 이와 연결되는 상대 동력전달장치의 두 연결홀 사이를 선택적으로 연결시키는 결합튜브를 포함하여 구성되고, 상기 하우징 및 기어어셈블리는 합성수지재질로 만들어지며, 상기 하우징은 투명 또는 반투명한 재질로 만들어짐을 특징으로 하는 동력전달장치를 포함한 조립용 완구.
제 17 항에 있어서, 상기 제1하우징과 제2하우징에는 서로 대응되는 위치에 체결홀이 형성되고, 상기 체결홀에 체결구가 삽입되어 상기 제1하우징 및 제2하우징이 결합됨을 특징으로 하는 동력전달장치를 포함한 조립용 완구.
제 17 항에 있어서, 상기 하우징에는 연결돌부가 돌출되어 형성되고, 상기 연결홀은 상기 연결돌부에 구비되며, 상기 결합튜브는 상기 연결돌부 외면을 감싸도록 결합되며, 상기 결합튜브의 내부에는 압입리브가 돌출되도록 형성됨을 특징으로 하는 동력전달장치를 포함한 조립용 완구.
제 16 항에 있어서, 상기 하우징은 투명 또는 반투명한 재질의 구형상으로 형성되고, 상기 연결돌부는 상기 하우징의 전,후,좌,우 및 상,하 방향 중 적어도 어느 2방향 이상으로 쌍을 이루어 구비됨을 특징으로 하는 동력전달장치를 포함한 조립용 완구.
제 16 항에 있어서, 상기 연결링크는 다수개의 탄성핑거로 구성되고, 상기 탄성핑거는 탄성변형을 통해 상대 연결링크의 탄성핑거와 결합됨을 특징으로 하는 동력전달장치를 포함한 조립용 완구.
제 16 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기어어셈블리는

(i) 상기 연장기어는 일방향으로 동력을 전달하는 연장기어,

(ii) 전달받은 동력의 방향을 직교한 방향으로 전환하는 방향전환기어,

(iii) 전달받은 동력의 속도를 감속하거나 또는 가속하는 속도변환기어 또는

(iv) 전달받은 동력의 속도를 감속하거나 또는 가속함과 동시에, 작동 방향을 직교한 방향으로 변환하는 속도·방향변환기어 중 어느 하나의 기어를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 동력전달장치를 포함한 조립용 완구.