KR101591669B1 - 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구 - Google Patents

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인제대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 관한 것으로, 폴리프로필렌(Polypropylene, PP) 재질을 사용하여 원형 파이프 형상의 일정한 규격으로 제작하되, 360°각도 방향으로 구부림이 자유로운 플렉시블(Flexible) 기능을 갖도록 다수개의 주름이 형성되는 하나 이상의 원형 파이프 주름관(310)과 상기 하나 이상의 원형 파이프 주름관의 일측에 연결되는 하나 이상의 원형 파이프 연결관을 체결시키는 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320)과 일체화되며, 다각형의 학습용 교구 제작 시 교구 전체의 모양을 형성시키기 위해 상기 하나 이상의 원형 파이프 주름관(310)의 타측과 연결되어 플라스틱 접합 방식인 접착제 접합법, 용제 접합법, 열용접법 중에서 어느 하나가 선택되어 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형이 형성되도록 접합시키기 위한 다각형 접합부(330)를 갖는 다각형 교구 연결부재(300)와; 상기 다각형의 학습용 교구 제작 시 사용자가 교구의 사이즈를 미리 예측 가능하도록 mm 단위에서 cm 단위까지 길이를 나타내는 눈금(220)이 표시되는 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)을 포함하며; 또한, 상기 다각형 교구 연결부재의 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320)은 연결성과 견고성 확보를 위해 나사산(Pitch)이 형성된 체결부(212)와 인서트(Insert)의 용이성을 위한 원추(213)를 갖는 한 쌍의 원추형 커넥터(210)의 일측에 연결시킨 후 접착제로 본딩(Bonding)되고, 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)은 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)의 타측에 연결시킨 후 접착제로 본딩(Bonding)되어 조합되는 것을 특징으로 하는 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구를 제공함으로써, 360°각도 방향으로 구부림이 자유롭기 때문에 사용자가 원하는 다양한 모양ㆍ형상의 학습용 교구 제작이 가능하여 수학에 대한 흥미와 각종 도형에 대한 학습효과를 배가할 수 있는 독특한 효과가 있다.

Description

다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구{Teaching Tools with a Polygonal Flexible Pipe}
본 발명은 학습용 교구에 관한 것으로, 특히 플렉시블(Flexible) 기능을 갖는 다양한 모양ㆍ형상의 다각형 교구 연결부재와 상기 다각형 교구 연결부재를 상호 연결시키는 원형 파이프 연결관을 통해 탈ㆍ부착이 용이하고 360°구부림이 가능하도록 한 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 관한 것이다.
일반적으로, 교재는 교육활동에서 교육목적을 달성하기 위해 사용하는 교과서를 비롯한 여러 가지 자료인 반면, 교구는 교재에 대한 학습을 구체화하여 아동이나 학생들에게 효과적으로 지도 및 습득시키기 위해 사용하는 도구로 정의할 수 있다. 즉, 교재, 교구는 교육의 효과를 높이기 위하여 활용되는 모든 학습 자료들이라고 할 수 있다.
특히, 교구는 교육활동에서 제시되는 구체물로서 학습내용과 활동을 연결하여 학습 목표를 달성하기 위해 여러 가지 형태(예를 들어, 표본, 모형, 칠판, 실물 화상기 등)로 제시하는데 쓰이는 물품이다. 이러한 교구들은 놀이학습을 통해 재미있고 즐거워하며 점점 호기심을 불러일으켜 창의성, 상상력, 사고력 등을 증진시킬 수 있는 원천이 된다. 좀더 구체적으로 말하면, 질적으로 우수한 교재ㆍ교구는 IQ(지능지수), EQ(감성지수), MQ(도덕지수)를 조화롭게 성장시키는데 좋은 영향을 줄 수 있다. 따라서 많은 교재ㆍ교구 개발자들은 지적ㆍ정서적 호기심을 충족시킬 수 있는 생명력 있는 교재ㆍ교구 개발에 집중하고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1291065호(2013.07.24)에는 정다면체 순환실습용 교구를 통해 수학적인 이해를 돕기 위한 특허기술이 제안된 바 있다.
그러나 이 특허기술은 도 1의 (가)에 도시된 바와 같이 막대(100,200,300,400,500,600)와 자석(110,210,310,410,510,610) 및 금속 볼(700)을 사용하여 정다면체를 순환 조립하여 복합적인 형태의 정다면체를 완성하도록 되어 있으므로, 금속 볼과 막대를 지지하기 위한 자석의 가우스(Gauss)에 따라 정다면체를 구성하기 위한 지지 및 부착력이 달라질 수 있으므로 교구 제작비와 교구 완성에 한계가 있다.
또한, 대한민국 공개실용신안공보 제20-2012-0001302호(2012.02.24)에는 육면체 형상의 모서리부재(10)와 상기 모서리부재와 체결되는 봉 형상의 연결부재(20)를 서로 체결하여 다양한 파리미터 블록을 형성시킬 수 있는 조립식 학습교구가 제안되어 있다.
그러나 이 고안기술은 도 1의 (나)에 도시된 바와 같이 육면체 형상의 모서리부재(10)에 형성된 홀(Hole)에 봉 형상의 연결부재(20)를 체결하는 방식이므로, 정해진 홀 각도 이외에는 연결부재를 360°로 자유롭게 구부릴 수 없어 다양한 모양ㆍ형상의 교구를 만들 수 없다는 문제점이 여전히 남아 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 보다 상세하게는, 360°각도 방향으로 구부림이 자유로운 플렉시블(Flexible) 기능을 갖는 다수개의 주름이 형성된 다각형 교구 연결부재와 다각형의 학습용 교구 제작 시 교구 전체의 모양을 형성시키기 위해 한 쌍의 원추형 커넥터에 의해 조합되도록 연결시키는 하나 이상의 원형 파이프 연결관을 구성함으로써, 다면체 교구 순환실습이나 제작 중 연결부재의 연결이 보다 쉽고 어느 방향이든 자유로운 구부림으로 가능하여 다양한 모양과 형태의 교구를 제작할 수 있도록 한 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구를 제공한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 폴리프로필렌(Polypropylene, PP) 재질을 사용하여 원형 파이프 형상의 일정한 규격으로 제작하되, 360°각도 방향으로 구부림이 자유로운 플렉시블(Flexible) 기능을 갖도록 다수개의 주름이 형성되는 하나 이상의 원형 파이프 주름관(310)과 상기 하나 이상의 원형 파이프 주름관의 일측에 연결되는 하나 이상의 원형 파이프 연결관을 체결시키는 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320)과 일체화되며, 다각형의 학습용 교구 제작 시 교구 전체의 모양을 형성시키기 위해 상기 하나 이상의 원형 파이프 주름관(310)의 타측과 연결되어 플라스틱 접합 방식인 접착제 접합법, 용제 접합법, 열용접법 중에서 어느 하나가 선택되어 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형이 형성되도록 접합시키기 위한 다각형 접합부(330)를 갖는 다각형 교구 연결부재(300)와; 상기 다각형의 학습용 교구 제작 시 사용자가 교구의 사이즈를 미리 예측 가능하도록 mm 단위에서 cm 단위까지 길이를 나타내는 눈금(220)이 표시되는 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)을 포함하며; 또한, 상기 다각형 교구 연결부재의 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320)은 연결성과 견고성 확보를 위해 나사산(Pitch)이 형성된 체결부(212)와 인서트(Insert)의 용이성을 위한 원추(213)를 갖는 한 쌍의 원추형 커넥터(210)의 일측에 연결시킨 후 접착제로 본딩(Bonding)되고, 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)은 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)의 타측에 연결시킨 후 접착제로 본딩(Bonding)되어 조합되는 것을 특징으로 하는 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 학습용 교구는, 기형이나 기하학적인 모양의 도형을 형성하기 위해 일자형 교구 연결부재(100)와 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형으로 접합된 다각형 교구 연결부재(300) 중에서 어느 하나가 선택된 것과, 연결부재(200)와 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400) 중에서 어느 하나가 선택되거나 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)만을 사용하여 조합시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 학습용 교구는, 다각형 교구 연결부재(300)와 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)을 조합 연결시킨 학습용 교구 프레임에 도형의 면을 형성시키기 위해 랩 부재(500)가 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구는 360°각도 방향으로 구부림이 자유로운 다수개의 주름이 형성된 다각형 교구 연결부재와 다각형의 학습용 교구 제작 시 교구 전체의 모양을 형성시키도록 한 쌍의 원추형 커넥터에 의해 조합 연결시키는 하나 이상의 원형 파이프 연결관을 구성함으로써,
(1)다양한 모양ㆍ형상을 갖도록 플라스틱 접합 방식으로 접합된 다각형 교구 연결부재와 하나 이상의 원형 파이프 연결관을 탈ㆍ장착이 용이한 한 쌍의 원추형 커넥터를 사용함으로써, 다각형의 도형과 기형이나 기하학적인 도형 제작이 가능하여 수학 수업에 유용하게 적용할 수 있다.
(2)폴리프로필렌(Polypropylene, PP) 재질을 사용하여 학습용 교구를 손쉽게 제작할 수 있으므로, 기존의 학습용 교구에 비해 보다 무게가 가볍고 쉽게 파손되지 않으며 값비싼 학습용 교구를 대체할 수 있어, 일선 학교의 교구구입에 따른 학교 예산을 크게 절감할 수 있다.
(3)전후좌우, 상하 등 360°어느 방향이든 자유로운 구부림이 가능한 플렉시블(혹은 주름) 기능을 갖는 다각형 교구 연결부재를 통해 작업자(혹은 실습학생)가 원하는 다양한 모양ㆍ형상의 창조적인 교구, 산업용 건축 모형제작 및 한붓그리기 등의 예술품 모형제작 등을 만들 수 있다.
(4)일정한 규격을 갖는 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등의 다각형의 교구 프레임(혹은 구조체)에 랩 부재를 씌워 교구를 제작함으로써, 블록 쌓기와 같은 다양한 놀이기구로 사용할 수 있다.
(5)학생들이 원하는 다양한 모양ㆍ형상을 갖는 다면체를 직접 구성할 수 있음은 물론, 기형이나 기하학적인 교구의 제작 및 제작순환실습을 통해 다양한 도형과 공간에 대한 이해도를 스스로 증진시켜 도형에 대한 흥미유발로 수학 학습을 배가시킬 수 있다.
(6)플렉시블 기능을 갖는 다각형 교구 연결부재와 교구 연결부재를 상호 연결시키는 연결부재인 하나 이상의 원형 파이프 연결관을 조합시키는 새로운 응용ㆍ개량 기술의 개발을 통해 다양한 학습용 교구연구와 학습연구가 이루어질 수 있는 독특한 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 대한 학습용 교구를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 일자형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 대한 일자형 교구 연결부재를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 일자형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 대한 한 쌍의 원추형 커넥터에 의해 일자형 교구 연결부재와 연결부재를 조합 연결시키는 것을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 일자형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 대한 자유 구부림 교구 제작을 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 일자형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 대한 삼각형 교구 제작을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 일자형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구 대한 사각형 교구 제작을 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 일자형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 대한 원형 교구 제작을 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 대한 다각형(예를 들어, 삼각형) 교구 연결부재를 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 대한 다각형(예를 들어, 삼각형) 교구 연결부재에 한 쌍의 원추형 커넥터에 의해 하나 이상의 연결부재를 조합 연결시킨 도면
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 대한 다각형(예를 들어, 사각형) 교구 연결부재에 한 쌍의 원추형 커넥터에 의해 하나 이상의 연결부재를 조합 연결시킨 도면
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 대한 다각형(예를 들어, 오각형) 교구 연결부재에 한 쌍의 원추형 커넥터에 의해 하나 이상의 연결부재를 조합 연결시킨 도면
도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 대한 다각형(예를 들어, 육각형) 교구 연결부재에 한 쌍의 원추형 커넥터에 의해 하나 이상의 연결부재를 조합 연결시킨 도면
도 13은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 대한 일자형 교구 연결부재와 다각형(예를 들어, 삼각형) 교구 연결부재를 사용한 학습용 교구 제작 예시도
도 14는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 대한 다각형(예를 들어, 삼각형) 교구 연결부재와 랩 부재를 사용한 학습용 교구 제작 예시도
도 15는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 대한 다각형(예를 들어, 육각형) 교구 연결부재와 랩 부재를 사용한 학습용 교구 제작 예시도
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구를 상세하게 설명한다.
우선 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시하더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 일자형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구의 기술적 구성은 크게 주름관(110)과 한 쌍의 체결관(120)을 갖는 일자형 교구 연결부재(100)와, 상기 일자형 교구 연결부재를 연결시키기 위한 한 쌍의 원추형 커넥터(210)를 갖는 연결부재(200)로 이루어진다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 일자형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 대한 일자형 교구 연결부재를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 주름관(110)은 360°방향으로 자유롭게 구부림이 가능한 플렉시블(Flexible) 기능을 갖는 다수개의 주름이 형성된 원형 파이프 형상으로 성형 제작된다. 상기 주름관(110) 제작에 사용되는 재료는 폴리프로필렌(Polypropylene, PP)이며, 일정한 규격을 갖는다.
여기서, 상기 PP는 프로필렌을 중합하여 얻는 열가소성 수지로 가볍고 성형 가공이 쉬워서 파이프ㆍ전선 피복ㆍ합성 섬유 등에 쓰이므로, 학습용 교구를 손쉽게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 학습용 교구에 비해 보다 가볍고 쉽게 파손되지 않으며 기존의 값비싼 학습용 교구를 대체할 수 있어, 일선 학교의 교구구입에 따른 학교 예산을 크게 절감할 수 있다. 또한, 기존의 학습용 교구는 다수개의 홀이 형성된 고정부재에 자석을 이용한 연결부재를 고정부재에 인서트(Insert) 방식으로 연결하여 교구를 제작하기 때문에 사전에 형성된 홀의 각도 이외에는 어떠한 구부림이나 휨이 발생할 수 없다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 상기 원형 파이프 형상의 주름관(110)은 다수개의 주름이 형성된 플렉시블(Flexible) 기능을 갖고 있기 때문에 기존의 학습용 교구가 사전에 정해진 각도 이외에는 구부림이나 꺾임이 불가능한 문제점을 해소할 수 있는 특징이 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 체결관(120)은, 원형 파이프 형상이며, 학습용 교구 제작 시 교구 전체의 모양을 형성시키기 위한 연결부재(200)를 체결하기 위한 수단으로, 한 쌍으로 성형 제작되어 상기 주름관(110)의 양단에 각각 연결되어 일체화된다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 일자형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구는 종래의 학습용 교구와 달리 360°방향으로 자유롭게 구부림이 가능한 원형 파이프 형상의 플렉시블 기능을 갖는 주름관(110)과 상기 주름관의 양단에 연결되어 일체화시킨 한 쌍의 원형 파이프 형상의 체결관(120)으로 이루어진 일자형 교구 연결부재(100)가 구성된다. 이러한 일자형 교구 연결부재(100)는 사용자가 학습용 교구 제작 시 교구의 모양을 형성시키기 위한 연결부재(200)와 상호 조합시켜 다양한 모양ㆍ형상을 갖는 학습용 교구를 제작할 수 있는 특징이 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 연결부재(200)는, 원형 파이프 형상을 갖고 상기 일자형 교구 연결부재(100)와 연결시켜 학습용 교구를 형성하기 위한 수단으로, 인서트(Insert) 방식으로 탈ㆍ장착이 가능한 연결용 부재를 사용하여 상기 일자형 교구 연결부재와 하나로 연결이 가능하다. 즉, 상기 일자형 교구 연결부재(100)의 일측 또는 상기 연결부재(200)의 양 선단부에는 탈ㆍ장착 가능한 연결용 부재인 한 쌍의 원추형 커넥터(210)가 구비된다.
여기서, 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)에 대하여 상세하게 설명하면, 상기 일자형 교구 연결부재(100)와 상기 연결부재(200)를 하나로 연결시키기 위한 일종의 체결부재이다. 중앙에는 상기 일자형 교구 연결부재(100)와 상기 연결부재(200)가 연결될 경우 경계를 구분 짓는 원형 플랜지(211)와 상기 원형 플랜지를 중심으로 좌우에 상기 일자형 교구 연결부재(100)와 상기 연결부재(200)를 보다 견고하게 탈ㆍ장착시키기 위한 나사산이 형성된 체결부(212)와 상기 체결부에는 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)를 상기 일자형 교구 연결부재(100)와 상기 연결부재(200)에 용이하게 인서트(혹은 삽입) 하기 위한 원추(213)가 포함된다.
또한, 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)는, 탄성고무 또는 합성수지 중에서 어느 하나가 선택되며, 원형 파이프 형상을 갖는 상기 체결관(120) 및 연결부재(200)의 원형 파이프 내부에 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)를 장착시킴과 동시에 접착제에 의해 본딩(Bonding)이 가능하다.
여기서, 도 3을 참조하면, 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)의 나사산이 형성된 체결부(212)를 원형 파이프 형상을 갖는 상기 체결관(120) 및 연결부재(200)의 원형 파이프 내부에 필요시 본딩(Bonding) 하는 이유는, 교구 제작 시 상기 체결관(120)과 연결부재(200)가 이탈하지 않고 견고하게 체결하기 위함이다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)는, 연결성과 견고성 확보를 위한 나사산이 형성된 체결부(212)와 인서트의 용이성을 위한 원추(213)를 형성시킴으로써, 교구 제작 중에 사용자가 접착제로 본딩(Bonding) 하는 수고로움을 덜 수 있으며, 교구 제작 완성 후에는 최종 접착제 본딩(Bonding)을 통해 완벽한 교구 제작이 가능하다.
또한, 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 연결부재(200)의 일측면에는 학습용 교구 제작 시 사용자가 교구의 사이즈를 예측할 수 있도록 mm 단위에서 cm 단위까지 길이를 나타내는 눈금(220)이 표시되는 것으로 한다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른, 학습용 교구의 제작 시 다양한 모양, 즉 자유 구부리기, 삼각형, 사각형, 원형의 모양을 각각 나타내며 다음과 같은 예시를 통해 학습용 교구 제작이 가능하다.
상기 자유 구부리기는, 상기 일자형 교구 연결부재(100)의 주름관(110) ⓛ과 같이 180°각도로 접은 후, 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)를 사용하여 상기 일자형 교구 연결부재(100)의 체결관(120) 각각에 연결부재(200)를 ② 및 ③과 같이 연결시키는 작업을 실시하면 된다. 그리고 자유 구부리기 교구 연결 작업이 완료되면 ④와 같이 랩 부재(500)로 마감처리를 하거나 상기 연결부재와 맞닿는 부분에 접착제로 본딩(Bonding) 처리하면 교구를 더욱 더 단단하게 고정시킬 수 있다.
그러나 본 발명의 실시 예에서는 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)의 나사산이 형성된 체결부(212)를 통해 충분히 단단하게 고정시킬 수 있다.
상기 삼각형은, 상기 일자형 교구 연결부재(100)의 주름관(110) ⓛ과 같이 30°각도 또는 60°각도 혹은 원하는 각도로 접은 후, 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)를 사용하여 상기 일자형 교구 연결부재(100)의 체결관(120) 각각에 연결부재(200)를 ② 또는 ③과 같이 연결시키는 작업을 실시하면 된다. 그리고 필요하면 랩 부재(500)로 마감처리를 하거나 상기 체결관(120)과 연결부재(200)를 체결시키는 한 쌍의 원추형 커넥터(210)에 접착제로 본딩(Bonding) 처리하면 교구를 단단하게 고정시킬 수 있다.
상기 사각형은, 상기 일자형 교구 연결부재(100)의 주름관(110) ⓛ과 같이 90°각도로 접은 후, 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)를 사용하여 상기 일자형 교구 연결부재(100)의 체결관(120) 각각에 연결부재(200)를 ② 또는 ③과 같이 연결시키는 작업을 실시하면 된다.
상기 원형은, 일자형 교구 연결부재(100)의 주름관(110)을 90°각도로 접은 후, 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)를 사용하여 고정시키면 된다. 특히 상기 원형 튜브의 내부에는 모래(111)를 넣어서 투호놀이를 할 수 있는 특징이 있다. 이때 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)가 삽입된 부분에서 터질 수 있으므로 랩 부재(500)나 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)의 나사산이 형성된 체결부(212)에 접착제로 본딩(Bonding) 처리하면 된다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 일자형 교구 연결부재(100)의 주름관(110)은 원형의 도형 제작은 물론, 일정한 길이로 절단하여 다양한 사이즈를 갖는 오링이나 비틀림 모양ㆍ형상의 도형 제작이 가능하다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 일자형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구는 360°각도로 구부림이 자유로운 다수개의 주름을 갖는 주름관(110)과 연결되어 일체화된 체결관(120)에 한 쌍의 원추형 커넥터(210)를 사용하여 학습용 교구를 형성시키는 연결부재를 연결하기 위한 연결부재(200)를 용이하게 탈ㆍ장착이 가능함으로써, 사용자가 원하는 다양한 모양ㆍ형상을 갖는 도형, 즉 자유 구부림을 비롯한 삼각형, 사각형, 원형 도형을 제작할 수 있는 특징이 있다.
다음은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 대하여 상세하게 설명한다.
도 8 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구에 대한 다각형 교구 연결부재(300)는 하나 이상의 원형 파이프 주름관(310)과 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320) 및 다각형 접합부(330)를 구비한다.
상기 다각형 교구 연결부재(300)는 폴리프로필렌(Polypropylene, PP) 재질을 사용하여 제작되며 규격은 일정한 지름(Φ)값을 갖는다.
또한, 상기 다각형 교구 연결부재(300)는 360°각도 방향으로 구부림이 자유로운 플렉시블(Flexible) 기능을 갖는 다수개의 주름이 형성되는 하나 이상의 원형 파이프 주름관(310)을 구비한다.
또한, 상기 다각형 교구 연결부재(300)는 상기 하나 이상의 원형 파이프 주름관(310)의 일측에 연결되어 일체화되며, 다각형의 학습용 교구 모양을 형성시키기 위해 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)을 체결시키는 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320)을 구비한다.
여기서 도 3, 도 9 내지 도 12를 참조하여, 상기 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320)과 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)을 하나로 연결시키기 위한 체결부재는 한 쌍의 원추형 커넥터(210)가 사용된다. 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)는 도 3에서 전술한 바와 같이, 나사산이 형성된 체결부(212)를 상기 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320) 및 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)의 원형 파이프 내부에 각각 탈ㆍ장착 가능하도록 밀착 고정되며, 필요시 상기 나사산이 형성된 체결부(212)에 접착제로 본딩(Bonding) 하여 학습용 교구 제작 시 상기 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320)과 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)이 상호 이탈되지 않도록 견고하게 고정시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)는, 도 3에서 전술한 바와 같이, 연결성과 견고성 확보를 위한 나사산이 형성된 체결부(212)와 인서트(Insert)의 용이성을 위한 원추(213)를 형성시킴으로써, 학습용 교구 제작 중에 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320) 및 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)이 이탈하지 못하도록 사용자가 접착제로 본딩(Bonding) 하는 수고로움을 덜 수 있으며, 교구 제작 완성 후에는 최종 접착제의 본딩(Bonding)을 통해 완벽한 교구 제작이 가능하다.
또한, 상기 다각형 교구 연결부재(300)는 상기 하나 이상의 원형 파이프 주름관(310)의 타측에 연결되어 일체화되며, 상기 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320)의 일측 선단부를 플라스틱 접합 방식으로 접합시키기 위한 다각형 접합부(330)가 구비된다.
여기서 상기 플라스틱 접합법은, 기계적 고정법과 접착제 접합법, 용제 접합법, 열용접법이 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 플라스틱 접합법 중에서 어느 하나가 선택될 수 있다.
상기 기계적 고정법은, 플라스틱의 점탄성과 어떤 종류의 성형품에서 볼 수 있는 열수축 등의 특성을 살린 접합법으로 패스너, 경첩기구(이음매) 등에 금속의 조합 또는 단독으로 사용되는 것으로 일반성이 있는 접합이다.
상기 접착제 접합법은, 거의 모든 플라스틱을 접합할 수 있지만 표면처리에 의해 고접착력을 얻을 수 있다. 플라스틱 표면을 화학적, 기계적, 전기적 방법으로 처리하고 다음에 접착제를 칠한 후 합쳐 붙이고 압력과 열을 가해서 경화를 촉진한다.
상기 용제 접합법은, 열가소성 플라스틱 중에서 비결정성의 것은 적당한 용제로 녹이기 쉬우므로 플라스틱의 접합면에 적당한 용제를 칠하여 용제의 작용으로 표면을 팽윤, 연화시켰을 때 양면을 붙여 가벼운 압력으로 양면을 압착시키는 것이다.
상기 열용접법은, 접합면을 용융온도까지 가열하는 방법으로 열가소성 플라스틱에 한해 사용한다. 열경화성 플라스틱은 용융되지 않기 때문에 사용할 수 없다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)은, 상기 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320)의 일측에 각각 연결되며, 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)의 일측 및 타측 선단부에는 상기 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320)과 용이하게 연결시키기 위해 한 쌍의 원추형 커넥터(210)가 포함된다.
또한, 도 9 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 다각형 교구 연결부재(300)는, 상기 다수개의 주름이 형성되는 하나 이상의 원형 파이프 주름관(310)의 타측과 연결된 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320)의 내부에 장착된 상기 다각형 접합부(330)는, 상기 플라스틱 접합법인 기계적 고정법과 접착제 접합법, 용제 접합법, 열용접법 중에서 어느 하나가 선택되어 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형으로 형성되어 접합되는 것을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 다각형 교구의 모양은, 상기 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형으로 접합된 다각형 교구 연결부재(300)의 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320)과 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)이 한 쌍의 원추형 커넥터(210)에 의해 연결되어 형성되는 것을 포함한다.
또한, 도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 학습용 교구는, 기형이나 기하학적인 모양 형성을 위해서는 상기 일자형 교구 연결부재(100)와 상기 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형으로 접합된 다각형 교구 연결부재(300) 중에서 어느 하나가 선택되며, 또한, 상기 연결부재(200)와 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400) 중에서 어느 하나가 선택되거나 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)만을 사용하여 조합시키는 것을 포함한다.
또한, 도 14 및 도 15를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 학습용 교구는, 상기 다각형 교구 연결부재(300)와 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)을 조합 연결시킨 학습용 교구의 프레임(혹은 구조체)에 도형의 면을 형성시키기 위해서는 랩 부재(500)가 사용되는 것을 포함한다.
여기서, 상기 도형의 면을 형성시키기 위해 랩 부재(500)를 사용하는 것은, 상기 다각형 교구 연결부재(300)와 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)을 조합 연결시킨 학습용 교구는 원형 파이프 구조의 프레임(Frame)만 형성된 구조체이기 때문에 상기 랩 부재(500)를 사용하여 상기 프레임을 포장함으로써 완전한 다각형의 모양ㆍ형상을 나타내는 도형의 면을 표현할 수 있다. 이러한 랩 부재가 포장된 사각형의 교구는 블록 쌓기를 할 수 있으며, 도 15에서 보는 바와 같이 육각형의 교구 연결부재를 사용한 교구에 랩 부재를 씌우면 축구공이 되어 축구게임을 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구는 360°각도 방향으로 구부림이 자유로운 일자형 교구 연결부재(100) 및 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형으로 접합된 다각형 교구 연결부재(300) 중에서 어느 하나가 선택되며, 또한, 상기 연결부재(200)와 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400) 중에서 어느 하나가 선택되거나 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)만을 사용하여 조합 연결시킬 경우 다양한 학습용 교구를 제작할 수 있는 특징이 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 사용된 재료가 폴리프로필렌(Polypropylene, PP)이므로 기존의 학습용 교구에 비해 보다 가볍기 때문에 파손될 경우가 적고 제작이 용이하여 가격이 저렴하다. 그리고 360°각도 방향으로 구부림이 자유롭기 때문에 사용자가 원하는 다양한 모양ㆍ형상의 학습용 교구 제작이 가능하여 수학에 대한 흥미와 각종 도형에 대한 학습효과를 배가할 수 있는 독특한 특징이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 일자형 교구 연결부재 110 : 주름관
111 : 모래 120 : 한 쌍의 체결관
200 : 연결부재 210 : 한 쌍의 원추형 커넥터
211 : 원형 플랜지 212 : 체결부
213 : 원추 220 : 눈금
300 : 다각형 교구 연결부재
310 : 하나 이상의 원형 파이프 주름관
320 : 하나 이상의 원형 파이프 체결관
330 : 다각형 접합부
400 : 하나 이상의 원형 파이프 연결관
500 : 랩 부재

Claims (4)

  1. 폴리프로필렌(Polypropylene, PP) 재질을 사용하여 원형 파이프 형상의 일정한 규격으로 제작하되,
    360°각도 방향으로 구부림이 자유로운 플렉시블(Flexible) 기능을 갖도록 다수개의 주름이 형성되는 하나 이상의 원형 파이프 주름관(310)과 상기 하나 이상의 원형 파이프 주름관의 일측에 연결되는 하나 이상의 원형 파이프 연결관을 체결시키는 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320)과 일체화되며, 다각형의 학습용 교구 제작 시 교구 전체의 모양을 형성시키기 위해 상기 하나 이상의 원형 파이프 주름관(310)의 타측과 연결되어 플라스틱 접합 방식인 접착제 접합법, 용제 접합법, 열용접법 중에서 어느 하나가 선택되어 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형이 형성되도록 접합시키기 위한 다각형 접합부(330)를 갖는 다각형 교구 연결부재(300)와;
    상기 다각형의 학습용 교구 제작 시 사용자가 교구의 사이즈를 미리 예측 가능하도록 mm 단위에서 cm 단위까지 길이를 나타내는 눈금(220)이 표시되는 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)을 포함하며;
    또한, 상기 다각형 교구 연결부재의 하나 이상의 원형 파이프 체결관(320)은 연결성과 견고성 확보를 위해 나사산(Pitch)이 형성된 체결부(212)와 인서트(Insert)의 용이성을 위한 원추(213)를 갖는 한 쌍의 원추형 커넥터(210)의 일측에 연결시킨 후 접착제로 본딩(Bonding)되고,
    상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)은 상기 한 쌍의 원추형 커넥터(210)의 타측에 연결시킨 후 접착제로 본딩(Bonding)되어 조합되는 것을 특징으로 하는 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 학습용 교구는, 기형이나 기하학적인 모양의 도형을 형성하기 위해 일자형 교구 연결부재(100)와 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형으로 접합된 다각형 교구 연결부재(300) 중에서 어느 하나가 선택된 것과, 연결부재(200)와 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400) 중에서 어느 하나가 선택되거나 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)만을 사용하여 조합시키는 것을 특징으로 하는 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 학습용 교구는, 다각형 교구 연결부재(300)와 상기 하나 이상의 원형 파이프 연결관(400)을 조합 연결시킨 학습용 교구 프레임에 도형의 면을 형성시키기 위해 랩 부재(500)가 사용되는 것을 특징으로 하는 다각형 플렉시블관을 갖는 학습용 교구.
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