KR101168142B1 - 자석회전시스템을 가진 자석완구용 하우징 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자석완구의 자석회전시스템에 관한 것이다.
구성에 있어서 본 발명의 자석완구용 자석회전시스템은, 원통형의 동체 외주면 중앙부에 요부라인(11)을 형성하고, 상기 요부라인(11)을 기준으로 상하부에 N극과 S극을 착자시키거나 또는 원통형의 동체 좌우측에 나란히 N극과 S극을 착자시켜서 된 영구자석(1)과, 원통형의 관체 형상으로서 상단에는 미끄럼을 방지할 수 있도록 요철부(21)가 형성되고 내경에 두 개의 중심돌부(22)(22')를 대향 구성하여서 된 하우징(2)으로 이루어지며, 상기 하우징(2) 안에서 영구자석(1)이 좌우는 물론 상하로도 회전될 수 있도록 내경 크기를 여유 있게 형성함을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명은 하나의 자석회전시스템으로 두 가지 형태의 영구자석을 설치 사용할 수 있어 매우 편리함은 물론 조립성 증대 및 제조원가절감, 그리고 신뢰성 극대화에도 크게 기여할 수 있는 등의 매우 큰 효과가 따르게 된다.

Description

자석회전시스템을 가진 자석완구용 하우징{Rotational magnet system for magnetic toys housing}

본 발명은 자석이 회전함으로서 다수의 구성부재를 다양한 형태로 결합시킬 수 있게 한 조립식 자석완구에 있어서, 특히 자석이 조립되는 하우징의 구성을 착자 형태에 관계없이 조립사용이 가능하도록 구성한 자석회전시스템을 가진 자석완구용 하우징에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 자석완구는 선형, 패널형 또는 블록형 등으로 이루어진 다수의 구성부재 적정위치에 자석을 매립 구성하여 다수의 구성부재들이 자력에 의해 연결 부착되게 한 것으로서, 특히 어린 아동들의 지능개발 및 창의성개발은 물론 조립형태가 매우 다양하기 때문에 청소년 및 성인 등 모든 연령대가 다양하게 사용할 수 있는 완구이다.

잘 알려진 바와 같이 자석은 한 동체에 반드시 N극과 S극이 병존하게 되어 있기 때문에 자석들끼리는 다른 극성일 때는 서로 강력하게 끌어당기지만 같은 극성일 때는 서로 강력하게 밀어내는 특성이 있다.

그러므로 자석완구를 구성하는 구성부재에 영구자석을 장착고정시킴에 있어서 자석이 N극 또는 S극 등 어느 한 극성만 작용하게끔 고정 장착하게 되면 상기와 같은 자석의 특성에 의해 조립에 한계가 따를 수밖에 없게 됨은 물론, 이로 인하여 자석완구의 존재가치는 크게 떨어지게 된다.

따라서 다수의 구성부재를 연결 부착 또는 결합시켜 2차원 또는 3차원적인 조형물 등을 조립 구성할 수 있게 하기 위해서는 구성부재에 장착되는 자석이 상대구성부재의 자석과 유기적으로 작용할 수 있도록 회전되는 구성으로 되어야 하는 것이다.

한편, 자석완구용 구성부재에 매립 설치되는 자석은 통상 원통형으로 형성되는데, 이는 착자형태에 따라 도1A에서 보는 바와 같이 N극과 S극이 상하로 배열되게 착자된 것은 상하방향으로 회전될 수 있도록 설치되어야 하고, 도1B에서 보는 바와 같이 N극과 S극이 좌우로 착자된 것은 수평방향으로 회전될 수 있도록 설치되어야 한다.

상기 상하방향으로 회전되게끔 착자된 자석시스템은 특허공개 제10-2011-0026895에 잘 나타나 있는데, 이는 상부에 구멍이 관통 형성되고 내측 벽면에 가이드레일이 형성된 원통형의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 삽입되며 N극과 S극이 상하 배열되게끔 착자된 영구자석의 외주면에 양측에 회전축을 가진 지지캡을 몰딩하여서 된 자석부재, 그리고 상기 하우징의 하단에 결합되어 자석부재의 이탈을 방지하는 베이스플레이트로 이루어지며 상기와 같이 자석부재가 내장된 하우징을 다수의 구성부재에 매립설치하게 되면 서로 연결 부착시키고자 하는 구성부재의 영구자석 극성에 따라 하우징 내부에서 영구자석이 회전하면서 유기적으로 작용하여 결합될 수 있게 되는 것이다.

또, 상기 수평방향으로 회전되게끔 착자된 자석은 특허등록 제0822527호에서 보는 바와 같이 원판형 또는 원통형 자석동체의 양측에 N극과 S극이 배열되게 착자시키고, 중심구멍을 통해 체결마감축이 구성부재에 결합됨으로서 구성부재끼리 연결 부착시켜 소정 형태의 조형물을 구성하고자 할 때 자석이 상대 자석에 대응하여 회전되면서 유기적으로 작용하기 때문에 안정적으로 연결 결합될 수 있게 되는 것이다.

그러나 위와 같은 선 발명의 구성들은 영구자석의 착자 형태에 따라 작용 및 회전방향 등이 판이하게 달라 수평으로 회전하게끔 구성된 영구자석의 경우는 상하로 회전하는 시스템의 하우징에는 전혀 적용할 수 없고, 반대로 상하로 회전하는 영구자석의 경우 수평으로 회전하는 시스템에는 적용할 수 없어 결국 자석의 착자 형태에 따라 하우징 등을 따로 구비해야 함으로서, 제작에 따른 원가상승이 필연적으로 야기될 수밖에 없고 또, 상하회전방식에 있어서는 하우징을 비롯한 전체적인 구성이 매우 복잡하여 금형비 등을 비롯한 제조원가가 크게 상승될 수밖에 없는 등의 많은 폐단이 따를 수밖에 없었던 것이다.

특허공개 제10-2011-0026895호 특허등록 제0822527호

따라서 본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특히, 영구자석에는 동체 외주면 중앙부에 요홈을 형성하고, 상기 요홈을 중심으로 상하부에 N극과 S극이 구비되도록 착자시킴에 따라 상하방향으로 회전되는 영구자석과, N극과 S극을 영구자석의 동체 좌우로 착자시킴에 따라 수평방향으로 회전되는 영구자석 등, 상기 두 가지 형태의 영구자석을 선택적으로 조립하여 각각의 자석 특성에 따라 회전이 원활하게 이루어질 수 있게 한 자석 하우징을 제공함으로서 하나의 하우징으로서 수평방향이나 상하방향의 회전이 모두 가능한 자석회전시스템을 가진 자석완구용 하우징을 제공하려는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명의 자석완구용 자석회전시스템은,

원통형의 동체 외주면 중앙부에 요부라인(11)을 형성하고, 상기 요부라인(11)을 기준으로 상하부에 N극과 S극을 착자시키거나 또는 원통형의 동체 좌우측에 나란히 N극과 S극을 착자시켜서 된 영구자석(1)과,

원통형의 관체 형상으로서 상단에는 미끄럼을 방지할 수 있도록 요철부(21)가 형성되고 내경에 두 개의 중심돌부(22)(22')를 대향 구성하여서 된 하우징(2)으로 이루어지며, 상기 하우징(2) 안에서 영구자석(1)이 좌우는 물론 상하로도 회전될 수 있도록 내경 크기를 여유 있게 형성함을 특징으로 한다.

상기 영구자석 외주면에 합성수지나 고무로 피복부(13)를 형성함도 특징으로 한다.

상기 중심돌부(22)(22')를 구성부재(4)의 홈(41) 내부에 형성함도 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 영구자석(1)에 요부라인(11)이 형성되어 있고, 하우징(2)에는 대향하는 중심돌부(22)(22')가 형성되어 있어 영구자석(1)의 요부라인(11)이 하우징(2) 내경의 중심돌부(22)(22')에 위치하도록 조립하면 중심돌부(22)(22')를 중심으로 영구자석(1)이 상하회전 또는 좌우회전을 할 수 있게 되는 것으로, 착자형태를 불문하고 모두 사용할 수 있어 매우 편리함은 물론 구성이 지극히 간단하여 조립성 증대 및 제조원가절감, 그리고 신뢰성 극대화에도 크게 기여할 수 있는 등의 매우 큰 효과가 따르게 된다.

도 1A 및 도1B는 착자형태를 나타낸 영구자석의 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예를 나타낸 종단면예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예로서 작용상태를 나타낸 단면예시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 횡 단면예시도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 단면예시도.
도 7은 본 발명의 구성부재에 대한 실시예를 나타낸 단면예시도

본 발명은 원통형의 동체 상하부에 N극과 S극을 착자시킨 영구자석(1)이나 또는 원통형의 동체 좌우측에 N극과 S극을 착자시킨 영구자석을 매우 간편하게 조립하고 이를 착자 형태에 따라 상하회전 또는 수평회전이 가능하게 한 자석완구의 자석회전시스템에 관한 것이다.

도1A와 도1B는 영구자석의 착자 상태를 나타낸 정면예시도로서, 도1A는 N극 및 S극을 상하로 배열 착자시킨 영구자석을 나타낸 것이고, 도1B는 N극 및 S극을 좌우로 배열 착자시킨 영구자석을 도시한 것이다.

상기 도1A의 영구자석을 다양한 형태의 구성부재(4)에 장착하여 구성부재들 끼리 원활하게 연결 결합될 수 있게 하려면, 구성부재(4) 상호간에 서로 끌어당겨 연결 부착될 수 있도록 영구자석(1) 스스로 상하 회전되게끔 설치 구성하여야 하며, 도1B의 영구자석(1')은 수평으로 좌우 회전함으로서 구성부재(4)들을 원활하게 결합시켜주게 되는 것이다

도2와 도3은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 분해사시도와 조립된 상태를 나타낸 종단면예시도이고, 도4는 작용상태를 나타낸 종단면예시도이다.

상기 도2～도4에서 보는 바와 같이 본 발명은 영구자석(1)을 원통형으로 형성하되, 상기 원통형의 동체 외주면 중앙부에 요부라인(11)이 형성되고, 상기 요부라인(11)을 기준으로 상하부에 도1A에서 보는 바와 같이 N극과 S극을 착자시킨 것이다. 또, 상기 영구자석(1)이 삽입되는 하우징(2)은 관체 형태로 구성되며 내경에 2개의 중심돌부(22)와 (22')를 대향 설치함으로서 상기 중심돌부(22)(22')에 영구자석(1)의 요부라인(11)이 조립된 상태에서는 중심돌부(22)(22')가 중심축으로서의 작용을 하게 되어 영구자석(1)이 상하로 원활하게 회전할 수 있게 되고, 수평방향으로 회전되어야 하는 영구자석(1')의 경우에는 상기 중심돌부(22)(22')에 의해 수평으로 원활하게 회전할 수 있게 된다.

특히, 상기 중심돌부(22)(22')는 하우징(2)을 합성수지로 사출성형할 경우 일체로 되게 성형하거나 또는 하우징(2)의 내경 양측에 구멍을 형성한 뒤 금속 또는 수지봉을 끼워 형성하여도 되며, 일체로 사출성형할 경우에는 중심돌부(22)(22') 자체를 탄성이 있는 소재로 형성함으로서 영구자석(1')의 조립이 원활하게 이루어지게 하는 것도 바람직하다.

또한, 상기 중심돌부(22)와 (22')사이의 간격은 영구자석(1)의 요부라인이 끼워져 헐겁게 회전될 수 있으면서 일단 영구자석이 조립되면 인위적으로 분해시키지 않는 한 스스로 분해되지 않는 거리로 유지되게 구성하여야 한다.

도5는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 이는 도1B에서 보는 바와 같이 원통형 동체의 좌우측에 N극과 S극을 착자시켜서 된 영구자석(1)이 중심돌부(22)(22')사이에서 회전되는 것으로서 상기 중심돌부(22)(22')가 상하방향으로 회전하는 영구자석(1)은 물론 수평으로 회전하는 영구자석(1')에 이르기 까지 매우 안정적으로 지지하는 등의 특성이 따르게 된다.

도6은 본 또 다른 실시예로서 이는 영구자석(1) 외주면에 합성수지나 연질고무 등으로서 피복부(3)를 형성한 것으로, 상기 피복부(3) 상하단에 요철부를 더 형성하게 되면 구성부재(4)끼리 결합시킬 때 미끄러짐이 예방되어 결합안정성을 기대할 수 있게 된다.

도7은 구성부재에 대한 다른 실시예를 나타낸 것으로 이는 중심돌부(22)(22')를 구성부재(4)의 홈(41) 내부에 일체로 형성함으로서 별도의 하우징(2)이 불필요하게끔 구성한 것이다.

1, 1' : 영구자석 2 : 하우징 3 : 피복부
4 : 구성부재 11 : 요부라인 22, 22' : 중심돌부

Claims (3)

1. 본 발명의 자석완구용 자석회전시스템은,
   원통형의 동체 외주면 중앙부에 요부라인(11)을 형성하고, 상기 요부라인(11)을 기준으로 상하부에 N극과 S극을 착자시키거나 또는 원통형의 동체 좌우측에 나란히 N극과 S극을 착자시켜서 된 영구자석(1)과,
   원통형의 관체 형상으로서 상단에는 미끄럼을 방지할 수 있도록 요철부(21)가 형성되고 내경에 두 개의 중심돌부(22)(22')를 대향 구성하여서 된 하우징(2)으로 이루어지며, 상기 하우징(2) 안에서 영구자석(1)이 좌우는 물론 상하로도 회전될 수 있도록 형성함을 특징으로 하는 자석회전시스템을 가진 자석완구용 하우징.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 영구자석(1) 외주면에 합성수지나 연질고무로서 피복부(13)를 형성함을 특징으로 하는 자석회전시스템을 가진 자석완구용 하우징.
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