KR101234581B1 - 관찰용 기어가 구비된 시계 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 관찰용 기어가 구비된 시계에 관한 것으로, 시계 본체(11)와, 시간을 표시하기 위해 상기 시계본체의 표면에서 회전되는 초침(30), 분침(40) 또는 시침(50) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 핸드어셈블리(30,40,50)와, 상기 핸드어셈블리(30,40,50)의 일단에 독립적으로 회전가능하게 구비되어 상기 핸드어셈블리(30,40,50)의 회전과정에서 회전되는 관찰용 기어(100,200,300)와, 상기 시계 본체(11)의 외측 또는 내측 중 어느 일측에 구비되고 상기 관찰용 기어(100,200,300)와 맞물려 상기 관찰용 기어(100,200,300)의 회전을 가능하게 하는 구동기어어셈블리(G)를 포함하여 구성된다. 이와 같은 본 발명에서는 초침(30) 등과 같은 핸드어셈블리(30,40,50)의 회전에 따라 이와 독립적으로 회전되는 관찰용 기어(100,200,300)를 통하여 시계를 학습교제로 활용할 수 있는 장점이 있다.

Description

관찰용 기어가 구비된 시계{Clock having gear for observation}
본 발명은 시계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시계의 시침과 분침 등에 관찰용 기어를 구비하여 기어의 회전을 통해 시각적 효과 및 교육효과를 얻을 수 있는 시계에 관한 것이다.
초중등 교육과정에서 시침과 분침을 통해 시각을 읽는 방법을 연습하는 과정과, 더 나아가 시침과 분침 사이의 각도를 계산하는 등과 같이, 시계를 이용한 다양한 교육이 이루어지고 있다.
대한민국 등록특허 제0680163호에는 유아들이 시계를 읽는 방법 등을 쉽게 익힐 수 있도록 하기 위한 교구 및 교육방법이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제0194757호에는 상기 시침과 분침 사이의 각도를 계산하기 위하여, 각도기를 사용하거나 또는 시계 자체에 각도를 나타내기 위한 각도기가 구비된 시계에 대한 내용이 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래기술의 경우에는 시계를 읽는 방법 또는 시계와 분침사이의 각도 계산 등 비교적 간단한 내용에 한정되어 잇으며, 더 나아가 보다 복잡한 수학적 계산이나 개념을 학습하기 위한 방식으로까지 활용되고 있지는 못한 실정이다.
따라서, 우리 주변에서 쉽게 접할 수 있고 친숙한 시계를 활용하여 보다 쉽게 교육 내용에 접근할 수 있도록, 교육용 교구 및 이를 이용한 교육방법이 보다 다양한 방식으로 이루어질 필요성이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 시계를 통하여 보다 다양한 교육 및 학습기능을 수행할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 초침, 분침 등과 별개로 회전되는 기어가 장식적 기능을 수행하도록 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 시계 본체와, 시간을 표시하기 위해 상기 시계본체의 표면에서 회전되는 초침, 분침 또는 시침 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 핸드어셈블리와, 상기 핸드어셈블리의 일단에 독립적으로 회전가능하게 구비되어 상기 핸드어셈블리의 회전과정에서 회전되는 관찰용 기어와, 상기 시계 본체의 외측 또는 내측 중 어느 일측에 구비되고 상기 관찰용 기어와 맞물려 상기 관찰용 기어의 회전을 가능하게 하는 구동기어어셈블리를 포함하여 구성된다.
상기 핸드어셈블리는 중심축을 기준으로 회전되고 초를 표시하는 초침과, 상기 초침과 같은 중심축을 중심으로 회전되고 분을 표시하는 분침과, 상기 초침 및 분침과 같은 중심축을 중심으로 회전되고 시를 표시하는 시침 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되고, 상기 시계 본체 내부에 구비된 작동어셈블리에 의해 연동되어 회전된다.
상기 구동기어어셈블리 중 적어도 일부는 상기 시계 본체의 외측에 고정설치되는 링기어 형식으로 구성되고, 상기 핸드어셈블리 중 적어도 어느 하나의 일단에는 상기 핸드어셈블리와 독립적으로 회전가능하게 설치되는 관찰용 기어가 구비되어 상기 구동기어어셈블리에 맞물려 상기 핸드어셈블리의 회전에 따라 회전된다.
상기 구동기어어셈블리는 상기 시계 본체의 외측에 고정설치되고 상기 핸드어셈블리의 중심축 방향으로 기어치가 돌출되는 링기어 형식의 제1기어부와, 상기 시계 본체의 외측에 상기 제1기어부와 동심으로 구성되도록 고정설치되고 외측으로 기어치가 돌출되는 링기어 형식의 제2기어부를 포함하여 구성되고, 상기 관찰용 기어 중 어느 하나는 상기 제1기어부에 내접하여 회전되는 내접기어이거나 또는 상기 제2기어부에 외접하여 회전되는 외접기어로 구성된다.
상기 구동기어어셈블리에는 상기 시계 본체의 중심부에 고정설치되는 중심기어부가 포함되고, 상기 핸드어셈블리 중 어느 하나는 상기 중심기어부에 외접하여 회전된다.
상기 관찰용 기어는 상기 핸드어셈블리에 교체가능하도록 결합되고, 상기 핸드어셈블리에는 상기 관찰용 기어와의 결합을 위한 결합부가 그 길이방향을 따라 다수개 형성되어 상기 핸드어셈블리에는 서로 다른 직경을 갖는 관찰용 기어가 선택적으로 결합될 수 있다.
상기 관찰용 기어의 외면에는 상기 관찰용 기어의 기어치의 개수가 표시되고, 상기 시계 본체의 상면에는 상기 구동기어어셈블리의 기어치의 개수가 표시된다.
상기 시계 본체의 상면에는 시각을 나타내는 시각표시부 또는 각도를 표시하는 각도표시부 중 적어도 어느 하나가 표시된다.
상기 관찰용 기어는 상기 초침의 일단에 회전가능하게 구비되어 상기 구동기어어셈블리의 제2기어부에 외접하여 회전되는 제1관찰기어와, 상기 분침의 일단에 회전가능하게 구비되어 상기 구동기어어셈블리의 제1기어부에 내접하여 회전되는 제2관찰기어와, 상기 시침의 일단에 회전가능하게 구비되고 상기 시침의 중심축과 동심으로 고정설치되는 중심기어부에 외접하여 회전되는 제3관찰기어를 포함하여 구성된다.
상기 관찰용 기어에는 상기 관찰용 기어의 회전궤적을 상기 시계 본체의 상면에 남길 수 있는 드로잉펜이 상기 시계 본체 상면으로 돌출되어 구비된다.
상기 관찰용 기어는 상기 시계 본체에 가까워지는 방향으로 이동가능하도록 상기 핸드어셈블리에 결합되고, 상기 관찰용 기어와 상기 핸드어셈블리 사이에는 탄성부재가 구비되어 상기 관찰용 기어에 상기 시계 본체 상면방향으로 탄성력을 제공하여, 상기 드로잉편이 마모되면 상기 관찰용 기어는 상기 시계 본체 상면 방향으로 하강된다.
상기 관찰용 기어는 상기 핸드어셈블리에 쐐기편에 의해 결합되고 상기 쐐기편의 일단에는 상기 탄성부재가 구비된다.
위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 관찰용 기어가 구비된 시계에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에서는 초침 등과 같은 핸드어셈블리의 회전에 따라 이와 독립적으로 회전되는 관찰용 기어를 통하여 시계를 학습교재로 활용할 수 있는 효과가 있다.
특히, 관찰용 기어 및 이에 맞물리는 구동기어어셈블리의 기어치 개수를 통해 관찰용 기어의 회전수를 예측하거나 반대로 회전수를 통하여 기어치 개수를 예측하는 등의 방식으로 다양한 학습이 가능하고, 관찰용 기어 및 구동기어어셈블리의 교체를 통하여 보다 다양한 예제가 가능해지는 효과도 있다.
또한, 본 발명에서는 핸드어셈블리와 독립적으로 회전되는 관찰용 기어의 회전으로부터 시계의 장식적 기능이 향상되는 효과도 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 관찰용 기어가 구비된 시계의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명 실시예의 구성을 보인 사시도.
도 3은 본 발명 실시예를 구성하는 관찰용 기어가 교체된 모습을 보인 사시도.
도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 시계 본체의 내부구성을 보인 사시도.
도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 드로잉팬이 마모됨에 따라 핸드어셈블리가 작동되는 과정을 보인 동작상태도.
이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 관찰용 기어가 구비된 시계 및 이를 이용한 교육방법의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명에 의한 관찰용 기어가 구비된 시계의 바람직한 실시예의 구성이 사시도로 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명 실시예의 구성이 사시도로 도시되어 있다.
이들 도면에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 관찰용 기어가 구비된 시계(10)의 외관 및 골격은 시계 본체(11)에 의해 형성된다. 상기 시계 본체(11)는 도 1에서 보듯이 대략 원판 형상의 입체로 형성되는데, 그 내부에는 아래에서 설명될 작동어셈블리(500)가 구비되어 시계의 전체적인 작동을 가능하게 한다. 물론, 상기 시계 본체(11)의 형상은 반드시 원판 형상에 한정되지 않고 다양한 형상이 가능하다.
상기 시계 본체(11)에는 핸드어셈블리(30,40,50)가 구비된다. 상기 핸드어셈블리(30,40,50)는 시간을 표시하기 위해 상기 시계 본체(11)의 표면에서 회전되는 초침(30), 분침(40) 또는 시침(50) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 구성되는데, 본 실시예에서는 초침(30), 분침(40) 및 시침(50)이 모두 구비된다.
상기 핸드어셈블리(30,40,50)는 작동어셈블리(500)에 의해 초침(30), 분침(40) 및 시침(50)이 서로 연동되어 시계 본체(11)의 중심축(S, 도 5참조)을 기준으로 회전된다. 보다 정확하게는, 상기 핸드어셈블리(30,40,50)는 중심축(S)을 기준으로 회전되고 초를 표시하는 초침(30)과, 상기 초침(30)과 같은 중심축(S)을 중심으로 회전되고 분을 표시하는 분침(40), 그리고 상기 초침(30) 및 분침(40)과 같은 중심축(S)을 중심으로 회전되고 시를 표시하는 시침(50)으로 구성된다.
상기 핸드어셈블리(30,40,50)에는 드로잉펜(P, 도 5 참조)이 구비된다. 상기 드로잉펜(P)은 아래에서 설명될 관찰용 기어(100,200,300)가 회전되는 과정에서, 상기 시계 본체(11)의 상면에 구비되는 드로잉판넬(13)에 그 회전궤적을 남길 수 있도록 하기 위한 것으로, 본 실시예에서는 상기 핸드어셈블리(30,40,50) 각각에 결합되는 관찰용 기어(100,200,300) 상에 구비된다.
상기 시계 본체(11)의 상면에는 시각을 나타내는 시각표시부 또는 각도를 표시하는 각도표시부 중 적어도 어느 하나가 표시된다. 즉, 도 1에서 보듯이, 상기 시계 본체(11)의 상면에 구비된 드로잉판넬(13) 상에는 시각을 나타내기 위한 시각표시부가 12를 기준으로 시계방향을 따라 1, 2, 3.. 순으로 표시되고, 더불어 각도를 표시하기 위한 각도표시부가 360°를 기준으로 하여 시계방향으로 30°, 60°등이 순차적으로 표시된다.
상기 시계 본체(11)에는 구동기어어셈블리(G)가 구비된다. 상기 구동기어어셈블리(G)는 상기 시계 본체(11)의 외측 또는 내측 중 어느 일측에 구비되어 관찰용 기어(100,200,300)와 맞물리는 것으로, 회전되지 않고 시계 본체(11)에 고정설치된다.
본 실시예에서 상기 구동기어어셈블리(G)는 제1기어부(G1), 제2기어부(G2) 및 중심기어부(G3)를 포함하여 구성된다. 상기 제1기어부(G1)는 상기 시계 본체(11)의 외측에 고정설치되고 상기 핸드어셈블리(30,40,50)의 중심축(S) 방향으로 기어치가 돌출되는 링기어 형식이고, 상기 제2기어부(G2)는 상기 시계 본체(11)의 외측에 상기 제1기어부(G1)와 동심으로 구성되도록 고정설치되고 외측으로 기어치가 돌출되는 링기어 형식이다.
즉, 상기 제1기어부(G1)와 제2기어부(G2)는 서로 접하도록 구비되고, 상기 제1기어부(G1)는 내측으로 기어치가 돌출되고 제2기어부(G2)는 외측으로 기어치가 돌출되며, 상기 제1기어부(G1) 및 제2기어부(G2)에는 각각 아래에서 설명될 제1관찰기어(100) 및 제2관찰기어(200)가 내접 및 외접하게 된다.
그리고, 상기 중심기어부(G3)는 상기 시계 본체(11)의 중심부에 고정설치되는 것으로, 아래에서 설명될 관찰용 기어(100,200,300) 중 제3관찰기어(300)가 외접하여 회전된다. 상기 중심기어부(G3)는 도 1에서 보듯이 상기 핸드어셈블리(30,40,50)의 회전 중심을 중심으로 하여 구비된다.
이와 같은 구동기어어셈블리(G)는 결과적으로 고정된 상태에서 관찰용 기어(100,200,300)와 맞물려 관찰용 기어(100,200,300)가 회전되도록 하는 것으로, 관찰용 기어(100,200,300)와 대응되는 기어치를 갖도록 형성됨이 바람직하다.
물론, 상기 구동기어어셈블리(G)는 상기 시계 본체(11)에 교체가능하도록 구비될 수도 있다. 즉 사용자의 선택에 따라 다양한 개수의 기어치를 갖는 구동기어어셈블리(G)로 교체될 수도 있는 것이다.
상기 핸드어셈블리(30,40,50)에는 관찰용 기어(100,200,300)가 구비된다. 상기 관찰용 기어(100,200,300)는 상기 핸드어셈블리(30,40,50)의 일단에 독립적으로 회전가능하게 구비되어 상기 핸드어셈블리(30,40,50)의 회전과정에서 함께 회전되는 것으로, 도 1에서 보듯이 원판 형상의 기어로 구성된다.
보다 정확하게는 상기 관찰용 기어(100,200,300)는 상기 핸드어셈블리(30,40,50)의 일단에, 상기 핸드어셈블리(30,40,50)의 회전축과 평행한 회전축을 가지면서 회전가능하게 구비된다. 이와 같은 관찰용 기어(100,200,300)와 핸드어셈블리(30,40,50) 사이의 결합은 결합어셈블리(31,41,51)에 의해 이루어지는데, 이에 대해서는 도 5a를 참조하여 설명하기로 한다. 참고로, 관찰용 기어(100,200,300) 중 제1관찰기어(100), 제2관찰기어(200) 및 제3관찰기어(300)와 핸드어셈블리(30,40,50) 사이의 결합은 각각 결합어셈블리(31,41,51)에 의해 동일하게 이루어지므로, 이하에서는 제2관찰기어(200)와 분침(40) 사이의 결합을 기준으로 설명하기로 한다.
도 5a에는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선에 대한 단면도가 도시되어 있다. 이에 보듯이, 상기 분침(40)의 일단에는 결합공(도면부호 미부여)이 형성되고, 상기 제2관찰기어(200)에도 이에 대응되는 체결공(도면부호 미부여)가 형성되고, 상기 결합공과 체결공을 쐐기편(46)이 통과하여 이들 사이가 결합된다. 상기 쐐기편(46)은 도시된 바와 같이 그 일단에 탄셩편(48)이 구비되어 틴성변형을 통해 상기 제2관찰기어(200)의 체결공을 통과한 후에는 원형으로 복원되어 제2관찰기어(200)가 분침(40)에 결합되도록 한다.
이때, 상기 쐐기편(46)에는 걸림단(47)이 구비되고, 상기 분침(40)의 결합공에는 이에 대응되는 걸이단(42)이 구비되어, 상기 쐐기편(46)이 하방으로 분리되는 것이 방지되고, 동시에 상기 쐐기편(46)의 승강 범위가 한정된다.
상기 결합어셈블리(31,41,51)에는 탄성부재(49)가 구비된다. 상기 탄성부재(49)는 상기 제2관찰기어(200)와 상기 분침(40) 사이에 구비되어 상기 제2관찰기어(200)에 상기 시계 본체(11) 상면방향으로 탄성력을 제공하게 된다. 이는 상기 제2관찰기어(200)에 구비된 드로잉펜(P)이 드로잉 과정에서 마모되더라도 상기 드로잉펜(P)과 시계 본체(11)의 상면에 구비된 드로잉판넬(13)로부터 이격되지 않고 접한 상태로 유지시키기 위함이다.
이와 같은 결합어셈블리(31,41,51)는 상기 제2관찰기어(200) 뿐 아니라, 제1관찰기어(100) 및 제3관찰기어(300)에도 동일하게 적용될 수 있다.
상기 관찰용 기어(100,200,300)는 상기 핸드어셈블리(30,40,50)에 회전가능하게 결합됨으로써, 상기 핸드어셈블리(30,40,50)의 회전과정에서 상기 구동기어어셈블리(G)와 맞물려 회전되고, 이에 따라 기어의 작동방식을 관찰가능하게 하고 시계의 작동과 더불어 회전되는 관찰용 기어(100,200,300)를 통하여 시계의 장식적 기능을 더하도록 한다.
더불어, 상기 관찰용 기어(100,200,300)는 구동기어어셈블리(G)와 맞물려 회전되므로, 상기 관찰용 기어(100,200,300)와 구동기어어셈블리(G)의 기어치 개수를 통해 회전수를 예측할 수 있게 되고, 이를 통해 학습기능도 가능하도록 한다.
특히, 상기 관찰용 기어(100,200,300)는 결합어셈블리(31,41,51)에 의해 교체 가능하므로, 다양한 지름 및 기어치 개수를 갖는 관찰용 기어(100,200,300)로 교체함으로써, 이러한 회전수를 조절할 수 있고 이를 통해 학습 기능을 구현할 수도 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에서 제1관찰기어(100)는 24개의 기어치를 갖고, 상기 구동기어어셈블리(G)의 제2기어부(G2)는 144개의 기어치를 가지므로, 1시간 동안 상기 제1관찰기어(100)는 총 6번 회전하게 되나(24*6=144), 도 3과 같이 제1관찰기어(100)가 36개의 기어치를 갖는 경우에는 1시간 동안 총 4번 회전하게 된다.(36*4=144)
그리고 상기 관찰용 기어(100,200,300)의 외면에는 이와 같은 기어치의 개수를 나타내는 표시부(도면부호 미부여)가 형성될 수 있고, 더불어 상기 관찰용 기어(100,200,300)의 방향성을 표시하기 위한 화살표가 표현될 수도 있다.
이때, 도시되지는 않았으나, 상기 핸드어셈블리(30,40,50)에 상기 관찰용 기어(100,200,300)와의 결합을 위해 형성되는 결합공은 상기 핸드어셈블리(30,40,50)의 길이방향을 따라 다수개 형성되어 상기 핸드어셈블리(30,40,50)에는 서로 다른 직경을 갖는 관찰용 기어(100,200,300)가 선택적으로 결합될 수 있다.
상기 관찰용 기어(100,200,300)에는 드로잉펜(P)이 구비된다. 상기 관찰용 기어(100,200,300)를 구성하는 제2관찰기어(200)를 기준으로 설명하면, 상기 제2관찰기어(200)에는 펜홀(45)이 형성되고, 상기 펜홀(45)에는 드로잉펜(P)이 삽입된다. 상기 펜홀(45)은 관통되어 형성되므로 이를 통해 상기 드로잉펜(P)은 마모될 경우 교체될 수 있다.
다음으로, 도 4을 참조하여 시계 본체의 내부에 구비된 작동어셈블리(500)에 대해 설명하기로 한다.
상기 시계 본체(11)의 내부에는 작동어셈블리(500)가 구비되는데, 상기 작동어셈블리(500)에는 전원삽입부(512)가 포함된다. 상기 전원삽입부(512)는 건전지와 같은 전원이 삽입되는 공간에 해당한다.
그리고, 상기 작동어셈블리(500)에는 초침구동부(530), 분침구동부(540) 및 시침구동부(550)가 포함된다. 상기 초침구동부(530)는 상기 초침(30)을 회전시키기 위한 것으로, 상기 전원삽입부(512)에 연결되는 구동모터(520)에 의해 회전되는 구동기어(525)에 연결되는 다수개의 기어로 구성된다.
상기 초침구동부(530)는 분침구동부(540)와 연동되어 상기 분침구동부(540)가 작동하도록 하고, 상기 분침구동부(540)는 다시 시침구동부(550)와 연동되어 시침구동부(550)가 작동되도록 한다. 보다 정확하게는 상기 초침구동부(530)에 의해 초침(30)이 중심축(S)을 중심으로 60회 회전될 때 상기 분침구동부(540)는 분침(40)이 1회전하도록 하고, 상기 시침구동부(550)는 상기 분침(40)이 12회 회전될 때 시침(50)이 1회전하도록 한다.
이때, 상기 초침구동부(530), 분침구동부(540) 및 시침구동부(550)는 모두 다수개의 기어로 구성되고, 상기 초침구동부(530)의 기어 중 하나는 상기 초침(30)에 연결되는 중심축(S)을 회전시키기 위한 기어이다. 미설명부호 560은 시계의 시간 조절을 위한 용두를 나타낸다.
이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 관찰용 기어가 구비된 시계의 작용에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명에 의한 관찰용 기어가 구비된 시계(10)의 관찰용 기어(100,200,300) 및 핸드어셈블리(30,40,50)가 회전되는 과정을 살펴보기로 한다.
상기 관찰용 기어가 구비된 시계(10)를 구성하는 작동어셈블리(500)에 의해 상기 핸드어셈블리(30,40,50)의 초침(30)이 회전되고, 상기 초침(30)에 연동되어 분침(40) 및 시침(50)이 회전된다. 이때, 상기 초침(30), 분침(40) 및 시침(50)은 시계 본체(11)의 중심에 구비되는 중심축(S)을 회전축으로 하여 함께 회전된다.
이때, 상기 초침(30)의 일단에는 관찰용 기어(100,200,300) 중 하나인 제1관찰기어(100)가 회전가능하게 구비되고, 상기 제1관찰기어(100)는 구동기어어셈블리(G)를 구성하는 제2기어부(G2)와 맞물린 상태이므로, 상기 초침(30)이 회전됨에 따라 상기 제2기어부(G2)에 맞물려 도 1의 A방향으로 회전된다. 즉, 상기 제1관찰기어(100)는 상기 제2기어부(G2)에 외접한 상태로 회전되는 것이다.
한편, 상기 분침(40)의 일단에는 제2관찰기어(200)가 회전가능하게 구비되고, 상기 제2관찰기어(200)는 구동기어어셈블리(G)를 구성하는 제1기어부(G1)와 내접하도록 맞물린 상태이므로, 상기 분침(40)이 회전됨에 따라 상기 제1기어부(G1)에 맞물려 도 1의 B방향으로 회전된다.
또한, 상기 시침(50)의 일단에는 제3관찰기어(300)가 회전가능하게 구비되고, 상기 제3관찰기어(300)는 구동기어어셈블리(G)를 구성하는 중심기어부(G3)와 외접하도록 맞물린 상태이므로, 상기 시침(50)이 회전됨에 따라 상기 중심기어부(G3)에 맞물려 도 1의 C방향으로 회전된다.
그리고, 사용자는 이러한 관찰용 기어(100,200,300)의 회전을 관찰하여 기어치 개수를 예상하거나, 또는 상기 관찰용 기어(100,200,300)의 기어치 개수로부터 회전수를 예측해 볼 수 있다.
또한, 이러한 회전수는 드로잉펜(P)에 의해 육안으로 정확하게 확인할 수 있다. 즉, 상기 드로잉펜(P)은 상기 관찰용 기어(100,200,300)에 구비되어 상기 시계 본체(11) 상면의 드로잉판넬(13) 상에 회전궤적을 남기게 되므로, 사용자는 드로잉펜(P)에 의한 궤적을 관찰하여 관찰용 기어(100,200,300)의 회전수를 확인할 수 있는 것이다.
참고로, 도 2에는 제3관찰기어(300)가 12개의 기어치를 가지고 있어, 시침(50)이 360°회전하는 동안(12시간 동안) 36개의 기어치를 갖는 중심기어부(G3) 주변을 총 3회 회전하게 된다. 이에 반하여, 도 3에는 제3관찰기어(300)가 13개의 기어치를 가지고 있어, 시침(50)이 360°회전하는 동안(12시간 동안) 36개의 기어치를 갖는 중심기어부(G3) 주변을 총 2회 회전하게 된다.
그리고, 상기 제3관찰기어(300)에 구비된 드로잉펜(P)이 그린 궤적이 도 2 및 도 3에 각각 표현되어 있다. 이러한 궤적은 외접하는 기어 사이의 궤적으로 에피사이클로이드(Epi-Cycloid)가 된다.
한편, 상기 제2관찰기어(200)는 상기 제1기어부(G1)에 맞물려 내접한 상태로 회전되는데, 본 실시예에서 상기 제1기어부(G1)는 총 144개의 기어치를 가지고, 상기 제2관찰기어(200)는 총 24개의 기어치로 구성되므로, 상기 제2관찰기어(200)는 상기 분침(40)이 360°회전하는 동안(1시간 동안) 총 6회 회전하게 된다.
그리고, 6회 회전하는 그 궤적은 드로잉펜(P)에 의해 상기 드로잉판넬(13) 상에 남겨지는데, 이러한 모습이 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. 이에 보듯이 상기 궤적은 내접하는 기어 사이의 궤적인 하이포사이클로이드(Hypo-Cycloid)가 된다.
이때, 상기 드로잉펜(P)이 마모되는 경우에는 앞서 설명한 바와 같이 결합어셈블리(31,41,51)에 구비된 탄성부재(49)가 쐐기편(46)을 눌러 제3관찰기어(300)를 드로잉판넬(13) 방향으로 밀어주게 되므로, 드로잉펜(P)이 마모되어도 계속하여 궤적을 남길 수 있게 된다. 물론, 일정 정도 이상 드로잉펜(P)이 마모되어 길이가 짧아지게 되면 펜홀(45,55)을 통해 이를 교체할 수도 있다.
그리고, 상기 드로잉펜(P)에 의해 드로잉판넬(13)에 궤적이 그려지면, 사용자는 필요에 따라 상기 드로잉판넬(13)을 교체할 수도 있다. 상기 드로잉판넬(13)의 교체는 상기 관찰용 기어(100,200,300) 및 핸드어셈블리(30,40,50)를 분리한 후에 이루어진다.
이와 같이, 사용자는 본 발명에 의한 관찰용 기어가 구비된 시계(10)를 통하여 기어의 회전을 관찰함으로써, 기어의 작동에 대해 인지할 수 있고, 또한 이러한 기어는 외부로 드러난 상태로 회전되므로 장식적인 기능을 수행할 수도 있다.
또한, 관찰용 기어(100,200,300)의 기어치와 구동기어어셈블리(G)의 기어치로부터 회전수를 예상하거나, 또는 회전수를 통해 기어치의 개수를 예측하는 등의 방법으로 수학적 학습기능도 가능해지며, 특히 상기 관찰용 기어(100,200,300)와 구동기어어셈블리(G)는 교체가 가능하므로 보다 다양한 예제가 가능해진다.
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.
예를 들어, 상기한 실시예에서는 상기 핸드어셈블리(30,40,50)가 초침(30), 분침(40) 및 시침(50)을 포함하나, 상기 핸드어셈블리(30,40,50)는 상기 초침(30), 분침(40) 또는 시침(50) 중 일부만으로 구성될 수도 있다.
또한, 상기한 실시예에서는 관찰용 기어(100,200,300) 중 제1관찰기어(100)는 제2기어부(G2)에 외접하여 회전되고, 상기 제2관찰기어(200)는 제1기어부(G1)에 내접하여 회전되나, 제1관찰기어(100)가 내접하고 제2관찰기어(200)는 외접할 수도 있고, 제1관찰기어(100) 및 제2관찰기어(200) 모두 구동기어어셈블리(G)에 내접 또는 외접할 수도 있다.
11: 시계 본체 30: 초침
40: 분침 50: 시침
100: 제1관찰기어 200: 제2관찰기어
300: 제3관찰기어 G1: 제1기어부
G2: 제2기어부 G3: 중심기어부

Claims (12)

  1. 시계 본체와,
    시간을 표시하기 위해 상기 시계 본체의 표면에서 회전되는 초침, 분침 또는 시침 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 핸드어셈블리와,
    상기 핸드어셈블리의 일단에 독립적으로 회전가능하게 구비되어 상기 핸드어셈블리의 회전과정에서 회전되는 관찰용 기어와,
    상기 시계 본체의 외측 또는 내측 중 어느 일측에 구비되고 상기 관찰용 기어와 맞물려 상기 관찰용 기어의 회전을 가능하게 하는 구동기어어셈블리를 포함하여 구성되고,
    상기 관찰용 기어 및 상기 구동기어어셈블리는 관찰가능하도록 각각 외부로 노출되어 구비되며, 상기 구동기어어셈블리는
    상기 시계 본체의 외측에 고정설치되고 상기 핸드어셈블리의 중심축 방향으로 기어치가 돌출되는 링기어 형식의 제1기어부와,
    상기 시계 본체의 외측에 상기 제1기어부와 동심으로 구성되도록 고정설치되고 외측으로 기어치가 돌출되는 링기어 형식의 제2기어부를 포함하여 구성되고,
    상기 관찰용 기어 중 어느 하나는 상기 제1기어부에 내접하여 회전되는 내접기어이거나 또는 상기 제2기어부에 외접하여 회전되는 외접기어로 구성되며,
    상기 구동기어어셈블리에는 상기 시계 본체의 중심부에 고정설치되는 중심기어부가 포함되고, 상기 관찰용 기어 중 어느 하나는 상기 중심기어부에 외접하여 회전됨을 특징으로 하는 관찰용 기어가 구비된 시계.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 핸드어셈블리는
    중심축을 기준으로 회전되고 초를 표시하는 초침과,
    상기 초침과 같은 중심축을 중심으로 회전되고 분을 표시하는 분침과,
    상기 초침 및 분침과 같은 중심축을 중심으로 회전되고 시를 표시하는 시침 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되고,
    상기 시계 본체 내부에 구비된 작동어셈블리에 의해 연동되어 회전됨을 특징으로 하는 관찰용 기어가 구비된 시계.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 구동기어어셈블리 중 적어도 일부는 상기 시계 본체의 외측에 고정설치되는 링기어 형식으로 구성되고, 상기 핸드어셈블리 중 적어도 어느 하나의 일단에는 상기 핸드어셈블리와 독립적으로 회전가능하게 설치되는 관찰용 기어가 구비되어 상기 구동기어어셈블리에 맞물려 상기 핸드어셈블리의 회전에 따라 회전됨을 특징으로 하는 관찰용 기어가 구비된 시계.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 관찰용 기어는 상기 핸드어셈블리에 교체가능하도록 결합되고, 상기 핸드어셈블리에는 상기 관찰용 기어와의 결합을 위한 결합공이 그 길이방향을 따라 다수개 형성되어 상기 핸드어셈블리에는 서로 다른 직경을 갖는 관찰용 기어가 선택적으로 결합될 수 있음을 특징으로 하는 관찰용 기어가 구비된 시계.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 관찰용 기어의 외면에는 상기 관찰용 기어의 기어치의 개수가 표시되고, 상기 시계 본체의 상면에는 상기 구동기어어셈블리의 기어치의 개수가 표시됨을 특징으로 하는 관찰용 기어가 구비된 시계.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 시계 본체의 상면에는 시각을 나타내는 시각표시부 또는 각도를 표시하는 각도표시부 중 적어도 어느 하나가 표시됨을 특징으로 하는 관찰용 기어가 구비된 시계.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 관찰용 기어는
    상기 초침의 일단에 회전가능하게 구비되어 상기 구동기어어셈블리의 제2기어부에 외접하여 회전되는 제1관찰기어와,
    상기 분침의 일단에 회전가능하게 구비되어 상기 구동기어어셈블리의 제1기어부에 내접하여 회전되는 제2관찰기어와,
    상기 시침의 일단에 회전가능하게 구비되고 상기 시침의 중심축과 동심으로 고정설치되는 중심기어부에 외접하여 회전되는 제3관찰기어를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 관찰용 기어가 구비된 시계.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 관찰용 기어에는 상기 관찰용 기어의 회전궤적을 상기 시계 본체의 상면에 남길 수 있는 드로잉펜이 상기 시계 본체 상면으로 돌출되어 구비됨을 특징으로 하는 관찰용 기어가 구비된 시계.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 관찰용 기어는 상기 시계 본체에 가까워지는 방향으로 이동가능하도록 상기 핸드어셈블리에 결합되고, 상기 관찰용 기어와 상기 핸드어셈블리 사이에는 탄성부재가 구비되어 상기 관찰용 기어에 상기 시계 본체 상면방향으로 탄성력을 제공하여, 상기 드로잉펜이 마모되면 상기 관찰용 기어는 상기 시계 본체 상면 방향으로 하강됨을 특징으로 하는 관찰용 기어가 구비된 시계.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 관찰용 기어는 상기 핸드어셈블리에 쐐기편에 의해 결합되고 상기 쐐기편의 일단에는 상기 탄성부재가 구비됨을 특징으로 하는 관찰용 기어가 구비된 시계.


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