KR100395346B1 - 조립식 자석 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분리 및 결합이 자유로운 U자형 몸체와 일측 선단면에 극성이 다른 소형 자석이 각기 결합된 두 개의 일자형 결합체로 구성되어 상기 U자형 몸체와 두 개의 일자형 결합체 모두가 결합될 때에는 말굽자석으로, 두 일자형 결합체만이 결합시에는 막대자석으로 사용이 가능한 조립식 자석에 관한 것이다.

본 발명의 조립식 자석은, 일측 선단면에는 삽입돌기(32A)가 구비되고 타측 선단면에는 삽입홈(32B)이 형성된 합성수지 재질의 U자형 몸체(32)와, 일측 선단면에 상기 U자형 몸체의 삽입돌기(32A)와 삽입홈(32B)에 각각 결합되기 위한 삽입홈(31B)과 삽입돌기(31A)가 형성된 두 개의 합성수지 재질의 일자형 결합체(31)와, 상기 두 일자형 결합체(31)의 타측 선단면 중앙에 각각 고정된 소형자석(33)으로 구성 됨에 기술적 특징이 있으며, 상기 두 일자형 결합체(31)의 결합부측 단부 외면에는 요철부(C)가 형성되어 손의 미끄럼을 방지하여 일자형 결합체의 분리와 결합을 손쉽게 할 수 있다.

본 발명의 조립식 자석은 크게 세 부분으로 구성되어 하나의 자석을 결합 형태에 따라 말굽자석과 막대자석으로 사용할 수 있어 사용 및 보관이 편리하고, U자형 몸체와 일자형 결합체가 합성수지 재질로 되어있기 때문에 충격에 강한 장점이 있을 뿐 아니라, 그 표면에 다양한 형태의 문양을 형성시키고 여러 종류의 단면 형상으로 만들 수 있어 장식용으로도 사용이 가능하며, 교재용으로 사용될 경우에는 학생들의 흥미를 한층 더 유발시킬 수 있을 것으로 기대된다.

Description

조립식 자석{A knockdown magnet}

본 발명은 조립식 자석에 관한 것으로서, 더 자세하게는 분리 및 결합이 자유로운 U자형 몸체 1개와 일측 선단면에 극성이 다른 소형 자석이 각기 결합된 두 개의 일자형 결합체로 구성되고, 상기 U자형 몸체와 두 개의 일자형 결합체 모두가 결합될 때에는 말굽자석으로, 일자형 두 결합체만이 결합시에는 막대자석으로 사용이 가능한 조립식 자석에 관한 것이다.

일반적으로 금속재질로 만들어지는 자석은 일시자석과 영구자석으로 구분될 수 있으며, 일시자석은 전자석과 같이 외부의 자기장을 제거하면 자성이 없어져 자석의 역할을 할 수 없는 것이고, 영구자석은 일단 자성을 갖게 되면 외부 자기장이 제거되어도 장기간 자성을 보유하는 것으로, 일반적으로 영구자석은 강력한 외부 자기장 하에서 잔류자기와 보자력이 큰 철계 금속재료를 자화시켜 만든다.

일시자석이나 영구자석 등 모든 자석에는 자기력이 가장 강하게 작용하는 곳이 두 곳 있는 바, 이를 자극이라 하며 N극, S극이라 한다. 즉, 자석이 자유로이 회전될 수 있도록 하였을 때 북쪽을 가리키는 극이 N극, 남쪽을 가리키는 극이 S극이 된다.

자기력을 장시간 보유하는 상기 영구자석은, 자석을 구성하는 각 분자들 자신이 처음부터 미소자석을 형성하고, 외부자기장의 작용으로 자기쌍극자인 각 미소자석의 자화 방향이 동일한 방향으로 배열됨으로써 자석 전체에 자성을 나타내게 되기 때문에, 영구자석은 여러 조각으로 절단되어도 절단된 영구자석의 각 조각들은 자석으로서의 성질을 유지하는 특성이 있다.

그리고, 자석과 똑같은 자기장의 작용은 원형의 전기회로에 전류가 흐르게 될 때에도 나타나며, 이러한 현상을 이용하여 철심 주위에 코일을 여러 겹 감은 것이 일시자석인 전자석으로서, 전자석은 영구자석보다 강한 자기력을 얻을 수 있을 뿐 아니라, 전류의 세기에 따라 자화의 정도를 가감할 수 있는 이점이 있다.

상기와 같은 자석은 사용되는 용도에 따라 원반형, 막대형, 링형 등 다양한 형태로 만들어지고 있으며, 특히 영구자석의 때표적인 것으로 일자형의 막대 모양으로 만들어진 막대자석과 U자형의 말굽자석은, 두개 1세트로서 초등학생들의 교재용으로 널리 사용되고 있으나, 종래의 교재용 말굽자석과 영구자석 세트는 다음과 같은 문제가 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 막대 모양과 U자형 형상의 종래 막대자석(11)과 말굽자석(12)은 금속재질로 만들어져 무겁고, 충격에 약해 바닥 등에 떨어뜨리게 되면 절손되기 쉬우며, 그 형태상 각각 만들어지기 때문에 1세트 2개의 자석을 함께 가지고 있어야 하는 불편함이 있다.

그리고, 일반적으로 자석의 N극과 S극을 손쉽게 구별할 수 있도록 자석을 길이 방향으로 반분하여 반분한 각각의 자석 표면을 붉은색과 푸른색으로 구분하여도장하기 때문에 자석 제조시 생산성 떨어질 뿐 아니라, 어린이들이 입에 넣을 경우 위생에도 좋지 못하다.

상기와 같은 종래 영구자석의 문제점을 개선하기 위하여 국내실용신안공보 제82-672호에는 도 2에 도시된 바와 같이, 양 단면부에 자석 삽입홈(H)이 형성된 막대자석 및 말굽자석 형태의 합성수지 몸체(21)(22)와 작은 자석판(M)으로 구성되고, 상기 자석판(M)을 몸체 양 단면부의 삽입홈(H)에 자석판의 단면부가 다소 돌출되도록 삽입함으로써 자석의 역할을 할 수 있는 교재용 자석이 개시되어 있다.

그러나, 상기 교재용 자석은 충격에 약하고 별도의 도장 공정을 거쳐 제조되는 종래 자석의 단점을 개선하기는 하였으나 여전히 두개의 자석을 함께 보유하여야 할 뿐 아니라, 삽입홈에 삽입되는 자석판의 삽입 방향이 반드시 서로 반대가 되도록하여야 하기 때문에 자석판의 방향을 항상 확인한 후에 삽입홈에 삽입하여야 하는 불편이 있다.

본 발명은 상기에서 살펴본 종래 영구자석인 막대자석과 말굽자석의 제반 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 말굽자석의 형태를 만곡부와 직선부로 구분하여 상호 반복되는 분리와 결합이 가능한 U자형 몸체 및 직선형 결합체를 구성하고, 직선형 결합체의 일측에 소형자석을 고정 결합시켜 결합 방법에 따라 말굽자석과 막대자석으로 사용이 가능하며, 자극 구분을 위한 별도의 도장 공정이 필요없는 조립식 자석을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 영구자석을 보인 것으로,

(가)는 막대자석의 사시도이고,

(나)는 말굽자석의 사시도이다.

도 2는 교재용 자석을 보인 것으로,

(가)는 막대자석의 사시도이고,

(나)는 말굽자석의 사시도이다.

도 3은 본 고안 일실시예 조립식 자석을 보인 것으로,

(가)는 조립 사시도이고,

(나)는 분해 사시도이며,

(다)는 막대자석으로의 결합전 사시도이다.

((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명))

11. 막대자석 12. 말굽자석

21.막대자석용 합성수지 몸체

22. 말굽자석용 합성수지 몸체

31. 일자형 결합체 32. U자형 몸체

33. 소형자석

본 발명의 상기 목적은 세 부분으로 결합과 분리가 가능한 U자형 합성수지 주몸체와 상기 주몸체의 양측 단면부 중앙에 결합되어 고정되는 소형 자석에 의하여 달성된다.

본 발명의 조립식 자석을 구성하는 U자형 합성수지 재질의 상기 주몸체는, 상호 평행하고 직선형인 상기 주몸체의 양 단부인 두 개의 일자형 결합체와 중앙부인 U자형 몸체의 세부분으로 나누어지고, 상기 U자형 몸체의 양 선단부에 두 일자형 결합체의 일측 선단부가 분리 가능하게 결합되는 동시에, 두 일자형 결합체의 상기 각 일측 선단부 역시 상호 분리 가능하게 결합될 수 있슴에 본 발명의 기술적 특징이 있다.

그리고, 본 발명의 조립식 자석을 구성하는 두 소형 자석은, 상기 두 일자형 결합체의 결합측이 아닌 각 타측 선단면 중앙에 서로 극성이 다르게 각각 고정 결합 됨으로써, 상기 두 일자형 결합체가 U자형 몸체와 결합하였을 때는 말굽자석으로, 두 일자형 결합체만이 서로 결합하였을 때는 막대자석의 역할을 수행하게 된다.

그리고, 상기 두 일자형 결합체는 서로 다른 색깔의 합성수지를 사용함으로써 종래의 금속 자석에서 극성에 따라 자석 표면에 도장을 하는 도장 공정이 생략된다.

상기 주몸체를 구성하는 U자형 몸체와 두 일자형 결합체, 두 일자형 결합체간의 결합은, 일자형 결합체나 U자형 몸체의 선단부가 다른 일자형 결합체의 선단면에 구비된 삽입홈에 끼워지는 형태이며, 상기와 같이 두 선단부 중의 한 선단부가 다른측 선단면으로 삽입되어 결합되는 결합부의 접촉면이 되는 일측 내주면과 타측 외주면에는 상기 결합부가 손쉽게 빠지는 것을 방지하기 위하여 각각 고정돌기와 고정홈이 형성되어 있다.

또한, 일자형 결합체의 결합부측 단부 외주면에는 주름 형상의 요철부가 형성되어 U자형 몸체와 두 일자형 결합체, 두 일자형 결합체 간의 결합과 분리시 일자형 결합체 표면에서 힘을 부여해 주는 손이 쉽게 미끄러지지 않도록 하여 준다.

상기 본 발명의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.

도 3의 (가) 내지 (다)에 본 발명 일실시예 조립식 자석의 사시도와 분해 사시도 및 막대자석으로의 결합전 분해 사시도를 도시하였다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 조립식 자석은 U자형 몸체(32)와, U자형 몸체의 양 단부에 일측단부가 결합되는 두개의 일자형 결합체(31)와, 상기 일자형 결합체(31)의 타측 선단면 중앙에 각각 구비된 소형 자석(33)으로 구성된다.

합성수지 재질의 상기 U자형 몸체(32)의 양 선단면에는 두 개의 일자형 결합체(31)와의 결합을 위한 삽입돌기(32A)와 삽입홈(32B)이 각각 구비되며, 두 일자형 결합체(31)의 각 일측 선단면에도 상기 U자형 몸체의 삽입돌기(32A)와 삽입홈(32B)에 각각 결합되기 위한 삽입홈(31B)과 삽입돌기(31A)가 형성되어 있다.

따라서, 일자형 결합체의 삽입홈(31B)에 U자형 몸체의 삽입돌기(32A)가, U자형 몸체의 삽입홈(32B)에 일자형 결합체의 삽입돌기(31A)가 삽입되어 결합되면 말굽자석으로 사용할 수 있으며, 일자형 결합체의 삽입돌기(31A)를 다른 일자형 결합체의 삽입홈(31B)에 삽입시키면 막대자석으로 사용할 수 있게 된다.

그리고, U자형 몸체와 두 일자형 결합체들 간의 상호 선단부 삽입에 의한 결합 상태에서 어느 정도 이상의 외력이 부여되지 않을 경우에는 상기 삽입돌기(31A)(32A)가 삽입홈(32A)(32B)으로부터 빠지지 않도록 하기 위하여, 삽입돌기(31A)(32A)의 표면에는 고정홈(G)이, 삽입홈(31B)(32B)의 내면에는 고정돌기(I)가 형성되고, 상기 고정홈(G)에 고정돌기(I)가 결합됨으로써 일정한 외력 이하에서는 삽입에 의한 상기 U자형 몸체와 두 일자형 결합체들 및 두 일자형 결합체들 간의 결합 상태가 유지된다.

또한, U자형 몸체에 두 일자형 결합체들을 결합시키거나 분리시킬 때, 또는 두 일자형 결합체들 간의 결합과 분리시 상기 일자형 결합체의 표면에서 힘을 부여하는 손이 미끄러지는 것을 방지하면서 손쉽게 분리와 결합이 가능하도록 일자형 결합체의 결합부측 단부 외면에는 요철부(C)가 형성된다.

일반적으로 교재용 영구자석의 경우 N극의 경우 파란색으로, S극의 경우 붉은색으로 도장되는 바, 본 발명의 조립식 자석을 구성하는 상기 두 일자형 결합체는 각기 푸른색과 붉은색 합성수지를 사용하여 제조하는 것이 바람직하며, 미관상으로도 좋다.

그리고, 도 3에 도시된 본 발명 일실시예 조립식 자석을 구성하는 U자형 몸체와 일자형 결합체의 단면 형상은 종래의 일반적인 교재용 영구자석과 같이 사각형의 형상을 하나, 중요한 것은 전체적인 형상이 말굽 및 일자형 일 경우 그 단면 형상은 무관한 바, 미관과 장식적인 효과를 더하기 위하여 그 단면 형상을 원형, 타원형, 다각형 등의 다양한 형태로 만드는 것도 바람직 하다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 조립식 자석은 크게 세 부분으로 구성되어 하나의 자석을 결합 형태에 따라 말굽자석과 막대자석으로 사용할 수 있으며, 보관이나 운반에 편리하고, 일자형 결합체의 일측 선단면에 고정 결합된 소형자석을 제외하고는 합성수지 재질로 되어있기 때문에 충격에 강한 장점이 있다.

그리고, U자형 몸체와 일자형 결합체의 표면에 다양한 형태의 문양을 형성시키고 여러 종류의 단면 형상으로 만들 수 있어 장식용으로도 사용이 가능하며, 교재용으로 사용될 경우에는 학생들의 흥미를 한층 더 유발시킬 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (4)

1. 교재용 자석으로서, 일측 선단면에는 삽입돌기(32A)가 구비되고 타측 선단면에는 삽입홈(32B)이 형성된 U자형 몸체(32)와, 일측 선단면에 상기 U자형 몸체의 삽입돌기(32A)와 삽입홈(32B)에 각각 결합되기 위한 삽입홈(31B)과 삽입돌기(31A)가 형성된 두 개의 일자형 결합체(31)와, 상기 두 일자형 결합체(31)의 타측 선단면 중앙에 각각 고정된 소형자석(33)으로 구성 됨을 특징으로 하는 조립식 자석.
2. 제 1항에 있어서, 상기 U자형 몸체(32)와 두 개의 일자형 결합체(31)는 합성수지 재질 임을 특징으로 하는 조립식 자석.
3. 제 1항에 있어서, 상기 U자형 몸체(32)와 일자형 결합체(31)에 구비된 삽입돌기(32A)(31A)의 표면에는 고정홈(G)이 형성되고, 삽입홈(32B)(31A)의 내면에는 상기 고정홈(G)에 결합되는 고정돌기(I)가 구비 됨을 특징으로 하는 조립식 자석.
4. 제 1항에 있어서, 상기 두 일자형 결합체(31)의 결합부측 단부 외면에는 요철부(C)가 형성 됨을 특징으로 하는 조립식 자석.