KR101334775B1

KR101334775B1 - 자석장착용 부품 및 이를 포함하는 자석완구

Info

Publication number: KR101334775B1
Application number: KR1020120026217A
Authority: KR
Inventors: 김상훈
Original assignee: 신시아재팬 주식회사
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2012-03-14
Publication date: 2013-11-29
Also published as: KR20130104596A

Abstract

본 발명은 완구 분야에 관한 것으로서, 상세하게는, 자석을 장착하기 위한 자석장착용 부품 및 자석완구에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 일측이 개방된 수용공간(42a)이 형성된 수용부(40); 상기 수용공간(42a)에 수용되어 외부 자석과 접합될 수 있는 자석(10)이 장착되며, 상기 수용공간(42a)의 개방된 부분을 통해 외부로 노출되는 면에 외부 자석이 장착된 타 자석장착용 부품과 맞물릴 수 있도록 맞물림부(52a)가 형성되고, 상기 수용공간(42a)의 개방된 부분의 둘레에 밀착되는 단턱부(54)가 형성된 자석장착부(50); 상기 자석장착부(50)의 단턱부(54)가 상기 수용부(40)에 상대 회전 가능토록 밀착될 수 있도록 상기 자석장착부(50)의 단턱부(54)와 상기 수용부(40)에 각각 상호 대응되게 형성된 톱니바퀴부(60);를 포함하는 것을 특징으로 하는 자석장착용 부품을 제시할 수 있다.

Description

자석장착용 부품 및 이를 포함하는 자석완구{PARTS FOR MAGNET TOY AND MAGNET TOY USING THE SAME}

본 발명은 완구 분야에 관한 것으로서, 상세하게는, 자석을 장착하기 위한 자석장착용 부품 및 자석완구에 관한 것이다.

최근, 유아의 창작 능력을 고취시키기 위한 완구로서, 자석을 이용하여 여러 블록들을 조립함으로써 건물, 자동차, 로봇 등을 만들면서 즐길 수 있는 자석완구가 많이 개발되고 있다.

자석완구는 기본적으로, 완구 본체의 각 면에 자석을 장착하고, 그 장착된 자석의 상호 접합에 의해 각 완구 간의 결합을 자유로이 할 수 있도록 하는 구성을 취한다.

그런데, 자석을 이용한 자력결합만으로는 단순히 블록들의 면과 면이 닿아 붙는 것으로 결합이 불안정하기 때문에, 조립 도중이나 조립완성된 완구를 가지고 놀때 쉽게 와해될 수 있다는 점, 연령에 따라 쉽게 조립, 와해되는 완구에 대해 싫증낼 수 있다는 점 등이 단점이 될 수 있다.

따라서, 보다 유아의 창작 능력을 고취시키기 위한 방안에 대한 요구가 지속적으로 이루어지고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자력 결합과 더불어 맞물림 결합에 의해 조립이 이루어질 수 있는 자석장착용 부품 및 이를 포함하는 자석완구를 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 미세 조정이 가능토록 이루어져 조립 완구의 완성도를 고취시킬 수 있도록 한 자석장착용 부품 및 이를 포함하는 자석완구를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 일측이 개방된 수용공간(42a)이 형성된 수용부(40); 상기 수용공간(42a)에 수용되어 외부 자석과 접합될 수 있는 자석(10)이 장착되며, 상기 수용공간(42a)의 개방된 부분을 통해 외부로 노출되는 면에 외부 자석이 장착된 타 자석장착용 부품과 맞물릴 수 있도록 맞물림부(52a)가 형성되고, 상기 수용공간(42a)의 개방된 부분의 둘레에 밀착되는 단턱부(54)가 형성된 자석장착부(50); 상기 자석장착부(50)의 단턱부(54)가 상기 수용부(40)에 상대 회전 가능토록 밀착될 수 있도록 상기 자석장착부(50)의 단턱부(54)와 상기 수용부(40)에 각각 상호 대응되게 형성된 톱니바퀴부(60);를 포함하는 것을 특징으로 하는 자석장착용 부품을 제시할 수 있다.

상기 수용부(40)는 원통형으로 형성되며, 축방향에 따른 양면 중 일면에 상기 수용공간(42a)의 개방된 부분을 이루는 홀(42b)이 형성되고 나머지 타면이 상기 자석장착부(50)의 출입이 가능토록 개방된 원통부(42)를 포함할 수 있다.

상기 자석장착부(50)는 상기 수용공간(42a)에서 회전하여 뒤집힐 수 있는 크기로 형성되며, 상기 맞물림부(52a), 톱니바퀴부(60)가 뒤집히는 양쪽에 대응하여 한 쌍씩 형성될 수 있다.

상기 수용공간(42a)의 개방된 부분은 원형이며; 상기 자석장착부(50)는 상기 수용공간(42a)의 개방된 부분에 회전 가능토록 끼워지며 중앙에 자석이 장착되는 자석 장착홀(42b)이 형성된 링형으로 형성되며, 양단면에 각각 상기 맞물림부(52a)가 형성되고, 둘레면에 상기 단턱부(54)가 돌출 형성된 본체부를 포함할 수 있다.

상기 자석장착부(50)의 단턱부(54)는 링형으로 형성될 수 있다.

상기 자석장착부(50)의 맞물림부(52a)는 톱니바퀴 구조로 이루어지며, 상기 톱니바퀴 구조의 맞물림부(52a)는 상기 본체부(52)와 상기 타 자석장착용 부품의 상대 회전이 방지될 수 있도록 상기 톱니바퀴부(60)보다 굵고 크게 형성될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기의 자석장착용 부품; 상기 자석장착용 부품이 설치될 수 있도록 부품설치 홈이 형성된 본체(20);를 포함하는 것을 특징으로 하는 자석완구를 제시할 수 있다. 상기 본체(20)는 다각형 블록으로 이루어질 수 있다. 상기 본체(20)는 목재로 형성되며, 상기 자석장착용 부품의 수용부(40)는 상기 수용공간(42a)을 형성하는 원통부(42)의 끝단부로부터 외측으로 돌출되어 상기 본체(20)에 박힐 수 있는 쐐기부(44)를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 자석에 의한 자력과 더불어 맞물림 결합에 의해 완구와 완구가 보다 견고하게 결합될 수 있으며, 특히 톱니바퀴부에 의해 미세 회전각 조정이 가능함에 따라 조립 완성도가 우수하다. 또한, 본 발명은 톱니바퀴 결합에 따른 과학적인 학습이 자연스럽게 이루어질 수 있어 유아의 창작 능력을 보다 고취시키고 지속적인 흥미를 유발시킬 수 있다.

도 1 이하는 본 발명에 따른 자석완구에 관한 것으로,
도 1은 본체로부터 하나의 자석장착용 부품이 분해된 상태 사시도.
도 2는 자석장착용 부품의 분해 상태 단면도.
도 3은 자석장착용 부품의 분해 상태 평면도.
도 4는 자석장착용 부품에 장착된 자석들 간 자력에 의한 상호 작용을 모식한 사시도.
도 5는 제1완구와 제2완구의 초기 조립 상태 사시도.
도 6은는 도 5의 A-A선에 따른 단면도.
도 7은 도 6의 B-B선에 따른 단면도.
도 8은 제1완구와 제2완구의 정렬 상태 사시도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자석완구는 기본적으로 자석(10)이 장착되는 본체(20)를 포함한다.

본체(20)는 육면체, 구형, 원통형 등 다양한 형상, 구조로 이루어질 수 있으며, 다만 자석(10)이 돌출되는 구조로 장착되는 것보다 내장될 수 있도록 후술할 자석장착용 부품(30)이 삽입되어 고정되는 부품설치 홈(22)이 하나 이상 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 본체(20)의 부품설치 홈(22)은 자석장착용 부품(30)가 빈틈없이 내장될 수 있도록, 자석장착용 부품(30)의 수용부(50)의 외형에 대응되게 형성될 수 있다.

본체(20)는 다양한 소재로 형성될 수 있으며, 특히 친환경적인 측면에서 유리하도록 목재로 형성될 수 있다.

자석(10)은 자석장착용 부품(30)에 의해 장착된 상태로 본체(20)와 결합될 수 있다.

자석장착용 부품(30)은 특히 완구와 완구가 자석(10)에 의한 자력결합과 아울러 톱니 결합에 의해 조립 가능토록 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

이를 위해, 자석장착용 부품(30)은 수용부(40)와, 자석장착부(50)와, 톱니바퀴부(60)를 포함할 수 있다.

수용부(40)는 자석장착부(50)가 수용되는 수용공간(42a)이 형성되며, 수용공간(42a)의 자석장착부(50)의 회전, 뒤집힘이 용이하도록 원통형으로 형성된 원통부(42)를 포함할 수 있다. 원통부(42)는 원통의 축방향에 따른 양단면 중 일면에 수용공간(42a)의 일측이 개방될 수 있도록 홀(42b)이 형성되며, 자석장착부(50)의 출입이 용이하도록 나머지 타면이 개방될 수 있다. 원통부(42)의 홀(42b)은 원통부(42)와 중심이 일치하도록 중앙에 형성될 수 있다.

또한, 수용부(40)는 목재로 형성된 본체(20)에 고정될 수 있도록, 원통부(42)의 내측 단면 측 끝단으로부터 외측으로 돌출되어 본체에 박힐 수 있는 쐐기부(44)를 더 포함할 수 있다. 쐐기부(44)는 도시된 바 이외에도 여러가지로 형성될 수 있음은 물론이다.

또한, 수용부(40)는 본체(20)에 보다 견고하게 고정되어 상대 회전이 생기지 않도록, 원통부(42)의 외측면에 돌출 형성된 리브(rib)(46)를 더 포함할 수 있다. 리브(46)는 원통부(42)의 둘레방향을 따라 서로 이격되며 복수 형성될 수 있다. 리브(46)는 원통부(42)가 본체(20)로부터 이탈되는 것을 보다 확실히 방지할 수 있도록 원통부(42)의 내측 단면으로부터 외측 단면을 향해 갈수록 원통부(42)로부터 돌출되는 길이가 점진적으로 길어지는 삼각형 형상을 취할 수 있다.

자석장착부(50)는 수용부(40)의 수용공간(42a) 내에서 회전하여 뒤집히는 것이 가능한 크기로 형성됨과 아울러 링형 구조로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 모든 자석(10)은 N극과 S극을 갖는데, 상호 동일한 극이 만나 척력이 작용하면 완구 간의 결합이 불가능한 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 자석(10)이 장착된 자석장착부(50)가 자석(10)에 의한 인력에 의해 수용부(40)의 수용공간(42a) 내에서 자유로이 회전하여 자석(10)에 의한 접합이 이루어질 수 있는 것이 바람직할 수 있다.

이처럼 자석장착부(50)가 링형 구조로 이루어짐에 따라, 자석(10)은 자석장착부(50)와 회전 중심이 일치함과 아울러 자석장착부(50)의 회전이 원활하도록 원판형으로 형성될 수 있으며, 타 완구의 자석과 면 대 면으로 접합될 수 있도록 축방향 또는 반경방향을 따라 N극과 S극성이 나뉠 수 있다.

특히, 자석장착부(50)는 중앙에 자석(10)이 내장될 수 있는 공간을 가지며 원통부(42)의 홀(42b)을 통해 외부에 노출되며 원통부(42)의 홀(42b)에 회전 가능토록 끼워질 수 있는 링형의 본체부(52)와, 본체부(52)의 둘레면에 돌출 형성되어 원통부(42)의 홀(42b)이 형성된 일면의 내측면에 걸림되어 밀착되는 단턱부(54)를 포함할 수 있다. 본체부(52)는 단턱부(54)가 원통부(42)의 내측면에 밀착되었을 때 본체부(52)가 원통부(42)의 홀(42b)의 깊이만큼 원통부(42)의 홀(42b)에 끼워질 수 있도록, 축방향에 따른 치수가 결정될 수 있다.

본체부(52)는 타 본체에 설치된 자석장착용 부품과 맞닿는 면에 맞물릴 수 있도록 맞물림부(52a)가 형성될 수 있다. 즉, 본체부(52)는 링형 본체부(52)의 축방향(화살표 S)에 따른 양면 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 각각 맞물림부(52a)가 형성될 수 있다. 특히, 자석장착부(50)가 수용부(40) 내에서 회전하여 뒤집히는 것이 가능하다면, 본체부(52)의 맞물림부(52a)는 본체부(52)의 양면에 각각 형성되어 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 본체부(52)의 맞물림부(52a)는 본체부(52)가 타 자석장착용 부품과 면접되어 상대 회전되지 않도록 본체부(52)와 타 자석장착용 부품을 결속시키기 위한 것으로, 타 자석장착용 부품과의 맞물림 위치, 방향 등의 제약이 없도록 본체부(52)와 중심이 일치하도록 형성된 톱니바퀴 구조로 이루어질 수 있다. 다만, 톱니바퀴 구조의 맞물림부(52a)는 본체부(52)와 타 자석장착용 부품 간 상대 슬립(slip)이 생기지 않게 하는 것을 목적으로 하는바, 굵고 크게 형성되는 것이 바람직하다.

단턱부(42)는 본체부(52)의 반경방향을 따라 수직하게 돌출 형성될 수 있다. 단턱부(42)는 본체부(52)의 둘레방향을 따라 일부분에 형성될 수도 있고, 도시된 바와 같이 본체부(52)와 중심이 일치하는 링형으로 형성될 수 있다.

톱니바퀴부(60)는 자석장착부(50)의 단턱부(54)가 톱니바퀴 구조에 의해 원통부(42)의 내측면에 상대 회전 가능토록 밀착될 수 있도록, 자석장착부(50)의 단턱부(54)와 원통부(42)에 각각 상호 대응되게 형성된다. 즉, 자석장착부(50)의 단턱부(54)와 원통부(42)의 내측면 중 어느 한쪽에 톱니바퀴(62)가 형성되며, 나머지 한쪽에 톱니바퀴(62)의 각 치를 타고 넘어갈 수 있도록 톱니바퀴(62)에 치합되는 치합부(64)가 형성될 수 있다. 치합부(64)는 톱니바퀴(62)의 일부에만 치합되도록 돌기로 형성될 수도 있어, 톱니바퀴 구조로 형성될 수도 있다. 물론, 톱니바퀴부(60)의 톱니바퀴(62) 및 치합부(64)의 각 치는 자석장착부(50)의 단턱부(54)와 원통부(42) 간 상대 회전이 가능토록 맞물림부(52a)의 톱니바퀴 구조에 비교하여 상대적으로 가늘고 작게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 톱니바퀴부(60)의 톱니바퀴(62)는 회전각의 미세 조정을 위해 치들이 서로 촘촘하게 형성될 수 있도록 각 치 사이 간격이 가능한 작도록 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 자석장착용 부품(30)이 장착된 완구들 간 조립에 관하여 도 5 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명하면, 다음과 같다. 설명에 앞서, 기준이 되는 어느 한 완구를 제1완구(2)라 하고, 제1완구(2)와 자석장착용 부품(30)을 통해 조립되는 상대 완구를 제2완구(4)라 기재하고, 도면에 도시한다. 제1완구(2)와 제2완구(4)의 본체(20)는 서로 같은 형상일 수도 있고 상이한 형상일 수도 있으며, 다만 제1완구(2)와 제2완구(4)의 자석장착용 부품(30)은 서로 동일하게 이루어진 것이다.

제1완구(2)의 자석장착용 부품(30)에 제2완구(4)의 자석장착용 부품(30)이 맞닿도록 제1완구(2)에 제2완구(4)를 갖다 붙이면, 자력, 즉 인력에 의해 제1완구(2)의 자석(10)과 제2완구(4)의 자석(10)이 서로 접합되며, 아울러 제1완구(2)의 맞물림부(52a)와 제2완구(4)의 맞물림부(52a)가 상호 맞물리게 되어, 제1완구(2)의 자석장착부(50)와 제2완구(4)의 자석장착부(50)가 일체로 결합될 수 있다.

이때, 제1완구(2)의 자석(10)과 제2완구(4)의 자석(10)이 자력에 의해 접합될 때, 제1완구(2)의 자석(10)과 제2완구(4)의 자석(10) 사이에 인력이 작용하도록 제1완구(2)의 자석장착부(50)와 제2완구(4)의 자석장착부(50)는 수용부(40)의 수용공간(42a) 내에서 회전되어 뒤집힐 수 있다. 그리고, 제1완구(2)의 자석장착부(50)와 제2완구(4)의 자석장착부(50)는 자력에 의해 수용부(40)의 외측 단면 측으로 끌어 당겨짐으로써, 자석장착부(50)의 단턱부(54)가 원통부(42)의 내측면에 밀착됨과 아울러 톱니바퀴부(60)의 톱니바퀴와 치합부(64)가 상호 맞물릴 수 있다.

따라서, 자석(10)에 의한 자력에 의해 제1완구(2)와 제2완구(4)가 조립된 상태가 유지될 수 있다. 그리고, 자석장착부(50)의 맞물림부(52a)와 톱니바퀴부(60)의 맞물림에 의해 제1완구(2)와 제2완구(4)의 자석(10)의 중심이 상호 일치할 수 있다.

한편, 제1완구(2)와 제2완구(4)가 상호 결합된 상태에서 제1완구(2)에 대하여 제2완구(4)를 상대 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 도 5와 같은 초기 결합상태에서, 제1완구(2)와 제2완구(4)의 조립 위치 관계가 삐뚤삐뚤하지 않도록 제1완구(2)와 제2완구(4)의 접합면을 일치시켜 도 8와 같은 상태로 제1완구(2)와 제2완구(4)를 정렬시킴으로써 제1완구(2)와 제2완구(4)의 조립 완성도를 높일 수 있다. 또한, 제1완구(2)와 제2완구(4)의 톱니바퀴(42) 맞물림 과정을 통해 과학적인 학습이 이루어질 수 있어 유아의 창작 능력을 고취시킬 수 있다. 또한, 제1완구(2)와 제2완구(4)의 톱니바퀴(42) 맞물림에 따른 마찰음이 유아의 청각을 자극함으로써 유아의 흥미 및 창착 능력을 고취시킬 수 있다.

제1완구(2)와 제2완구(4)의 톱니바퀴(42) 간 맞물림 회전은 특히 도 7을 참조하면, 구체적으로 다음과 같이 이루어진다.

제1완구(2)와 제2완구(4)가 서로 결합된 상태에서 제1완구(2)에 대하여 제2완구(4)를 상대 회전시켰을 때, 제1완구(2)의 수용부(40)는 고정된 상태에서 제2완구(4)와 함께 제1완구(2)의 자석장착부(50)가 제1완구(2)의 톱니바퀴부(60)에 의해 제1완구(2)의 수용부(40)에 대하여 상대 회전한다. 도 5의 상태에서 수용부(40)와 자석장착부(50)가 합치된 상태를 기준선 'S1'이라 할때, '화살표 C'와 같이 자석장착부(50)가 수용부(40)에 대하여 기준선 'S2'로 상대 회전할 수 있다. 이에 따라 제1완구(2)에 대하여 제2완구(4)가 상대 회전하여 제1완구(2)와 제2완구(4)가 정렬될 수 있다.

따라서, 제1완구(2)와 제2완구(4)의 조립 완성도가 높아질 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

10; 자석 20; 본체
30; 자석장착용 부품 40; 수용부
42; 원통부 50; 자석장착부
52; 본체부 52a; 맞물림부
54; 단턱부 60; 톱니바퀴부
62; 톱니바퀴 64; 치합부

Claims

일측이 개방된 수용공간(42a)이 형성된 수용부(40);
상기 수용공간(42a)에 수용되어 외부 자석과 접합될 수 있는 자석(10)이 장착되며, 상기 수용공간(42a)의 개방된 부분을 통해 외부로 노출되는 면에 외부 자석이 장착된 타 자석장착용 부품과 맞물릴 수 있도록 맞물림부(52a)가 형성되고, 상기 수용공간(42a)의 개방된 부분의 둘레에 밀착되는 단턱부(54)가 형성된 자석장착부(50);
상기 자석장착부(50)의 단턱부(54)가 상기 수용부(40)에 상대 회전 가능토록 밀착될 수 있도록 상기 자석장착부(50)의 단턱부(54)와 상기 수용부(40)에 각각 상호 대응되게 형성된 톱니바퀴부(60);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자석장착용 부품.
청구항 1에 있어서,
상기 수용부(40)는 원통형으로 형성되며, 축방향에 따른 양면 중 일면에 상기 수용공간(42a)의 개방된 부분을 이루는 홀(42b)이 형성되고 나머지 타면이 상기 자석장착부(50)의 출입이 가능토록 개방된 원통부(42)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자석장착용 부품.
청구항 1에 있어서,
상기 자석장착부(50)는 상기 수용공간(42a)에서 회전하여 뒤집힐 수 있는 크기로 형성되며, 상기 맞물림부(52a), 톱니바퀴부(60)가 뒤집히는 양쪽에 대응하여 한 쌍씩 형성된 것을 특징으로 하는 자석장착용 부품.
청구항 1에 있어서,
상기 수용공간(42a)의 개방된 부분은 원형이며;
상기 자석장착부(50)는 상기 수용공간(42a)의 개방된 부분에 회전 가능토록 끼워지며 중앙에 자석이 장착되는 자석 장착홀(42b)이 형성된 링형으로 형성되며, 양단면에 각각 상기 맞물림부(52a)가 형성되고, 둘레면에 상기 단턱부(54)가 돌출 형성된 본체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자석장착용 부품.
청구항 1에 있어서,
상기 자석장착부(50)의 단턱부(54)는 링형으로 형성된 것을 특징으로 자석장착용 부품.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자석장착부(50)의 맞물림부(52a)는 톱니바퀴 구조로 이루어지며,
상기 톱니바퀴 구조의 맞물림부(52a)는 본체부(52)와 상기 타 자석장착용 부품의 상대 회전이 방지될 수 있도록 상기 톱니바퀴부(60)보다 굵고 크게 형성된 것을 특징으로 하는 자석장착용 부품.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항의 자석장착용 부품;
상기 자석장착용 부품이 설치될 수 있도록 부품설치 홈이 형성된 본체(20);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자석완구.
청구항 7에 있어서,
상기 본체(20)는 다각형 블록으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자석완구.
청구항 7에 있어서,
상기 본체(20)는 목재로 형성되며,
상기 자석장착용 부품의 수용부(40)는 상기 수용공간(42a)을 형성하는 원통부(42)의 끝단부로부터 외측으로 돌출되어 상기 본체(20)에 박힐 수 있는 쐐기부(44)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자석완구.
청구항 6의 자석장착용 부품;
상기 자석장착용 부품이 설치될 수 있도록 부품설치 홈이 형성된 본체(20);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자석완구.