KR102017868B1 - 회로 구성이 간편한 전자회로 학습용 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자석이 구비된 전자부품을 손쉽게 부착하여 전자회로를 쉽고 간편하게 구성할 수 있는 전자회로 학습용 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치는 전원이 공급되는 보드, 및 상기 보드의 상부 면을 통해 자석 형태로 부착되어 전자회로를 구성하는 다수 개의 전자부품 모듈을 포함하며, 상기 보드는, 상하로 적층 결합된 제1, 2 보드 플레이트를 포함하며, 상기 제1, 2 보드 플레이트 중 적어도 하나를 통해 전원이 공급되면 설정된 인쇄 배선을 따라 전원 공급이 가능하도록 구성되며, 상기 인쇄 배선은 적어도 하나 이상의 단선부위를 가지며, 상기 단선부위마다 상부로 노출된 연결블록이 배치되며, 상기 다수 개의 전자부품 모듈 각각은, 상기 단선부위를 연결 가능한 길이로 형성되는 연결기판과, 상기 연결기판의 길이 양단을 통해 상하로 관통하여 연결되고 자석 재질을 가지며, 필요 시 상기 연결블록의 상부 면에 착탈 결합되는 상, 하부 자석 단자를 포함하며, 본 발명에 의하면, 자석 놀이와 같은 방식으로 다양한 전자부품을 이용하여 전자회로를 손쉽게 구성할 수 있어, 전자회로에 대한 지식을 쌓고 공학적인 마인드를 갖추는데 도움을 줄 수 있다.

Description

회로 구성이 간편한 전자회로 학습용 장치{ELECTRONIC CIRCUIT LEARNING DEVICE WITH EASY CIRCUIT CONFIGURATION}
본 발명은 회로 구성이 간편한 전자회로 학습용 장치로서, 더욱 상세하게는 미리 배선이 설치된 금속 보드에 자석이 구비된 전기전자부품을 손쉽게 부착하여 전자회로를 쉽고 간편하게 구성할 수 있는 전기전자회로 학습용 장치에 관한 것이다.
종래의 경우, 실험용 및 학습용 전자장치를 구성하기 위해서는 기판의 단자 구멍에 전자부품을 끼워 넣고 납땜 작업을 해야 했다. 이때, 납땜을 위한 전기 인두의 고열 때문에 작업자가 화상을 입는 등 안전상에 문제가 따랐다. 또한, 한번 납땜을 하여 작업된 전자부품은 전자회로의 변경 시에 또 다시 납땜을 통해 제거될 수 밖에 없었기에 많은 불편이 초래되었다.
한편, 이를 해결하기 위한 하나의 방안으로 브레드 보드가 사용되었다. 브레드 보드는 전기 인두를 사용하지 않아 전자부품의 탈착이 용이한 장점이 있으나, 작업자가 원하는 전자회로를 구성하기 위해서는 전자회로에 대한 많은 지식이 필요한 단점이 있었다.
따라서, 초등학생과 같이 전자회로에 입문하는 초심자의 경우에는 브레드 보드를 사용하여 전자회로를 구성하는 것이 거의 불가능하여 전자회로의 기능과 지식을 쌓기에 어려움이 따랐다.
특히, 저항이나 콘덴서, 엘이디, 트랜지스터와 같은 긴 리드선을 갖는 전자부품의 경우, 브레드 보드의 특정 지점들 사이에 부품을 배치하기 위하여 적절한 길이로 리드선을 절단하여 브레드 보드의 홈에 끼우는 작업이 요구되며, IC의 경우에는 브레드 보드의 적절한 위치에 IC를 끼우는 작업이 요구된다.
하지만, 초등학생 정도의 초심자가 브레드 보드를 통해 이러한 전자부품을 연결하는 작업을 수행하기에는 어려움이 있다.
본 발명과 관련된 선행기술로서 대한민국 등록특허공보 제10-1787339호(2017.10.19. 공고일)가 있으며, 상기 선행문헌에는 전자회로 학습용 교구가 개시된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 초등학생 정도의 나이 어린 학생이 전자회로에 관심을 갖도록 다양한 전자부품을 이용하여 전자회로를 손쉽게 구성할 수 있는 회로 구성이 간편한 전자회로 학습용 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원이 공급되는 보드; 및 상기 보드의 상부 면을 통해 자석 형태로 부착되어 전자회로를 구성하는 다수 개의 전자부품 모듈;을 포함하며, 상기 보드는, 상하로 적층 결합된 제1, 2 보드 플레이트를 포함하며, 상기 제1, 2 보드 플레이트 중 적어도 하나를 통해 전원이 공급되면 설정된 인쇄 배선을 따라 전원 공급이 가능하도록 구성되며, 상기 인쇄 배선은 적어도 하나 이상의 단선부위를 가지며, 상기 단선부위마다 상부로 노출된 연결블록이 배치되며, 상기 다수 개의 전자부품 모듈 각각은, 상기 단선부위를 연결 가능한 길이로 형성되는 연결기판과, 상기 연결기판의 길이 양단을 통해 상하로 관통하여 연결되고 자석 재질을 가지며, 필요 시 상기 연결블록의 상부 면에 착탈 결합되는 상, 하부 자석 단자를 포함하는 전자 회로 학습용 장치를 제공한다.
상기 보드의 배면에는 전원 공급을 받기 위한 마그네틱 소켓이 구비된 전원 공급 단자가 구비되고, 상기 보드에 전원을 공급하는 전원 공급 케이블에는 상기 마그네틱 소켓과 전기적으로 연결되는 마그네틱 커넥터가 구비될 수 있다.
또한, 상기 보드의 배면 중앙부에는, 상기 보드에 전원을 공급하는 배터리가 장착되는 배터리 케이스가 볼트로 체결될 수 있다.
또한, 상기 보드의 하부 면 네 모서리를 통해 상기 보드와 체결볼트로 나사 결합되는 지지대와, 상기 지지대의 하단을 감싸 결합되며 논 슬립 재질로 이루어진 엔드캡을 더 포함하며, 상기 지지대는 상하로 길이 조절되어 상기 보드의 상하 높이 조절이 가능해 질 수 있다.
또한, 상기 보드를 구성하는 상하로 적층 결합된 제1, 2 보드 플레이트의 가장자리를 통해 결합되어 상기 제1, 2 보드 플레이트와 상기 지지대 간의 체결을 보강하는 테두리프레임을 더 포함한다.
상기 테두리프레임은, 상기 제1, 2 보드 플레이트의 측면에 마주하여 상기 제1, 2 보드 플레이트의 두께에 대응하는 높이를 갖는 측면 고정부, 상기 측면 고정부의 상단으로부터 상기 제1 보드 플레이트의 테두리를 일부 감싸며 상기 제1 보드 플레이트의 이탈을 방지하는 상단 절곡부, 상기 측면 고정부의 하단으로부터 상기 제2 보드 플레이트의 테두리를 일부 감싸며 상기 제2 보드 플레이트의 이탈을 방지하는 하단 절곡부, 및 상기 측면 고정부로부터 수평 방향으로 연장되어 상기 제1, 2 보드 플레이트 사이의 틈새공간을 향해 수평 방향으로 삽입되되, 적어도 상기 체결볼트가 체결되는 위치까지 삽입되는 삽입 보강부를 포함한다.
이때, 상기 삽입 보강부에는 상기 제1, 2 보드 플레이트를 관통하여 상기 지지대까지 체결되는 체결볼트의 나사부가 결합되는 나사 공이 형성되며, 상기 삽입 보강부의 상부 면에는 상기 제1 보드 플레이트의 하부 면을 향해 상향 돌출된 상단 돌출부가 구비되고, 상기 삽입 보강부의 하부 면에는 상기 제2 보드 플레이트의 상부 면을 향해 하향 돌출된 하단 돌출부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 제1 보드 플레이트의 상부 면에는, 상기 인쇄 배선에 대응하여 상기 보드의 상부 면과 다른 색상으로 라인을 형성하는 회로 패턴이 표시되고, 상기 인쇄 배선의 단선부위에 대응하여 상기 회로 패턴이 끊어진 부위마다 상기 연결블록이 소정의 높이로 돌출 결합되며, 상기 연결블록의 돌출 면은 동일한 높이로 평탄하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 연결블록은 상기 제1, 2 보드 플레이트를 상하로 관통하여 고정 결합되며, 상기 연결블록의 하단은 상기 제2 보드 플레이트의 하부 면으로부터 일정한 길이로 더 돌출되어, 상기 보드의 배면을 통해 사용자가 상기 연결블록이 형성된 위치를 육안으로 확인 가능할 수 있다.
또한, 상기 전자부품 모듈은, 상기 연결블록의 상부 면을 통해 동일 위치 상에서 적어도 2개가 상하로 적층되어 연결 가능해 질 수 있다.
본 발명에 의하면, 미리 배선이 설치된 금속 보드에 자석이 구비된 전기전자부품을 손쉽게 부착하여 전자회로를 쉽고 간편하게 구성할 수 있는 장점이 있다. 특히, 초등학생 정도의 나이 어린 학생이 전자공학에 관심을 가질 수 있도록, 자석 놀이와 같은 방식으로 다양한 전자부품을 이용하여 전자회로를 손쉽게 구성할 수 있도록 하여 전자회로에 대한 지식을 쌓고 공학적인 마인드를 갖추는데 도움을 줄 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로 구성이 간편한 전자회로 학습용 장를 간략히 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치를 구성하는 보드 구조물이다.
도 3은 도 2의 A 영역의 단면 구조를 확대 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치를 구성하는 보드 구조물의 배면 형상을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치를 구성하는 보드 구조물의 배면에 배터리 케이스를 연결한 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치를 구성하는 보드 구조물의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치를 구성하는 전자회로부품 모듈의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치를 구성하는 전자회로부품 모듈의 정면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치를 구성하는 전자부품 모듈이 자석 방식으로 보드에 부착되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치를 구성하는 서로 다른 종류의 전자부품 모듈이 복층 구조로 부착 연결되는 모습을 보여주는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.
도면에서, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로 구성이 간편한 전자회로 학습용 장를 간략히 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치를 구성하는 보드 구조물이며, 도 3은 도 2의 A 영역의 단면 구조를 확대 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치를 구성하는 보드 구조물의 배면 형상을 보여주는 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치를 구성하는 보드 구조물의 배면에 배터리 케이스를 연결한 모습을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치를 구성하는 보드 구조물의 평면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치를 구성하는 전자회로부품 모듈의 평면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치를 구성하는 전자회로부품 모듈의 정면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 회로 학습용 장치는 전원이 공급되는 보드(110), 지지대(120), 엔드캡(130)을 포함하는 보드 구조물과, 다수 개의 전자부품 모듈(200)을 포함한다.
다수 개의 전자부품모듈(200)은 보드(110)의 상부 면을 통해 자석 형태로 부착되어 전자회로를 구성한다.
보드(110)는 상하로 적층 결합된 제1, 2 보드 플레이트(110a, 110b, 도 3 참조)를 포함한다. 이때, 제1, 2 보드 플레이트(110a, 110b, 도 3 참조) 중 적어도 하나를 통해 전원이 공급될 수 있는데, 설정된 인쇄 배선이 형성되어 해당 인쇄 배선을 따라 전원 공급이 이루어지도록 구성될 수 있다.
한편, 보드(110)에 내장된 인쇄 배선은 적어도 하나 이상의 단선부위(예: ①, ②, ③, ④, ⑤, ⑥, ⑦, ⑧, ⑨, ⑩ 등)를 가지며, 단선부위마다 상부로 노출되며 자석과 결합 가능한 소재(예: 금속 등)로 이루어진 연결블록(113)이 배치될 수 있다.
다수 개의 전자부품 모듈(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 저항 유닛(210a)과 연결기판(201)을 포함하는 모듈, 엘이디 유닛(202a)과 저항과 연결기판(202)을 포함하는 모듈, 연결기판(203)만을 포함하는 모듈, 연결 단자와 연결기판(204)을 포함하는 모듈, 스위치 유닛(205a)과 연결기판(205)을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
각각의 다수 개의 전자부품 모듈(200)은 도 8에 도시된 바와 같이 상기의 단선부위(①, ②, ③, ④, ⑤, ⑥, ⑦, ⑧, ⑨, ⑩, 도 1 참조)를 연결 가능한 길이로 형성되는 연결기판(202)과, 연결기판(202)의 길이 양단을 통해 상하로 관통하여 연결되고 자석 재질을 가지며, 필요 시 연결블록(113, 도 1 참조)의 상부 면에 착탈 결합되는 상, 하부 자석 단자(2021, 2022, 도 8 참조)를 포함한다.
보드(110)의 배면에는 전원 공급을 받기 위한 마그네틱 소켓(141, 도 4 참조)이 구비된 전원 공급 단자(140)가 구비될 수 있다. 그리고 보드(110)에 전원을 공급하는 전원 공급 케이블(153, 도 5 참조)에는 마그네틱 소켓(141, 도 4 참조)과 전기적으로 연결되는 마그네틱 커넥터(160)가 구비될 수 있다. 이로써, 작업자가 일일이 커넥터 단자 간의 연결을 위해 힘을 가하지 않아도 자기력에 의해 원 터치 방식으로 전기적인 연결을 손쉽게 할 수 있다.
한편, 보드(110)의 배면 중앙부에는 보드(110)에 전원을 공급하는 배터리(151)가 장착되는 배터리 케이스(150)가 볼트로 체결될 수 있다. 구체적으로는 배터리 케이스(150)의 양측으로 나사 공을 갖는 탭(150a)이 돌출되고, 이 탭(150a)을 통해 우산머리볼트가 체결되고, 원형의 스페이스를 장착하는 방식으로 서로 간의 체결을 견고히 할 수 있다.
또한, 보드(110)의 하부 면 네 모서리를 통해 보드(110)와 체결볼트(117, 도 2 참조)로 나사 결합되는 지지대(120)가 구비된다. 이와 함께, 지지대(120)의 하단을 감싸도록 결합되는 엔드캡(130)이 더 구비될 수 있다. 이때, 엔드캡(130)은 논 슬립 재질로 이루어져 전자 회로를 구성하는 도중에 바닥으로부터 미끄러지거나 하는 문제가 방지될 수 있다.
지지대(120)는 상하로 길이 조절될 수 있는데, 이를 통해 사용자의 앉은 키 등에 따라 보드(110)의 상하 높이를 손쉽게 조절할 수 있다.
한편, 보드(110)에는 테두리프레임(115)이 더 구비될 수 있다.
테두리프레임(115)은 보드(110)를 구성하는 상하로 적층 결합된 제1, 2 보드 플레이트(110a, 110b, 도 3 참조)의 가장자리를 통해 결합된다. 이를 통해 제1, 2 보드 플레이트(110a, 110b)와 지지대(120) 간의 체결 상태를 구조적으로 보강할 수 있다.
구체적인 예로서, 테두리프레임(115)은 도 3에 도시된 바와 같이 측면 고정부(115a), 상단 절곡부(115b), 하단 절곡부(115c), 삽입 보강부(115d)를 포함한다. 측면 고정부(115a)는 제1, 2 보드 플레이트(110a, 110b)의 측면에 마주하여 제1, 2 보드 플레이트(110a, 110b)의 두께에 대응하는 높이를 가질 수 있다. 그리고 바람직하게는 측면 고정부(115a)는 제1, 2 보드 플레이트(110a, 11b)에 비해 상대적으로 강성이 큰 재질을 가질 수 있다.
상단 절곡부(115b)는 측면 고정부(115a)의 상단으로부터 제1 보드 플레이트(110a)의 테두리를 일부 감싸도록 횡 방향으로 돌출된다. 이로써, 반복 사용 중에도 제1, 2 보드 플레이트(110a, 110b) 간의 균열을 방지하고, 특히, 제1 보드 플레이트(110a)의 이탈을 방지할 수 있다.
하단 절곡부(115c)는 측면 고정부(115b)의 하단으로부터 제2 보드 플레이트(110b)의 테두리를 일부 감싸도록 횡 방향으로 돌출된다. 이로써, 반복 사용 중에도 제1, 2 보드 플레이트(110a, 110b) 간의 균열을 방지하고, 특히, 제2 보드 플레이트(110b)의 이탈을 방지할 수 있다.
삽입 보강부(115d)는 측면 고정부(115a)에서부터 수평 방향으로 연장된다.
구체적으로는 삽입 보강부(115d)는 제1, 2 보드 플레이트(110a, 110b) 사이의 틈새공간을 향해 수평 방향으로 플레이트 형상으로 삽입되는데, 적어도 체결볼트(117)가 체결되는 위치까지 삽입되어야 한다.
이때, 삽입 보강부(115d)에는 제1, 2 보드 플레이트(110a, 110b)를 관통하여 지지대(120)까지 체결되는 체결볼트(117)의 나사부(117a)가 결합되는 나사 공(115e)이 형성된다. 이로써, 체결볼트(117)는 단순히 제1, 2 보드 플레이트(110a, 110b)를 관통하여 지지대(120)까지만 체결되는 것이 아니라 이들 간의 체결을 위해 필수적으로 삽입 보강부(115d)의 나사 공(115e)을 관통하여 체결되어야 하므로, 체결 강도가 증가되어 반복 사용 시에도 구조가 약화되는 것을 방지하여 내구수명을 증가시킬 수 있다.
한편, 삽입 보강부(115d)의 상부 면에는 제1 보드 플레이트(110a)의 하부 면을 향해 상향 돌출된 상단 돌출부(115f)가 구비되고, 삽입 보강부(115d)의 하부 면에는 제2 보드 플레이트(110b)의 상부 면을 향해 하향 돌출된 하단 돌출부(115g)가 구비된다. 이들 상, 하단 돌출부(115f, 115g)는 제1, 2 보드 플레이트(110a) 간의 결합력을 향상시키며, 삽입 보강부(115d)의 나사 공(115e)과 체결볼트(117)를 정해진 위치로 정렬하여 체결위치 상의 오차를 줄이는 기능을 제공한다.
한편, 제1 보드 플레이트(110a)의 상부 면에는 인쇄 배선에 대응하여 보드(110), 즉 제1 보드 플레이트(110a)의 상부 면의 색상(예: 검정색 등)과는 다른 색상(예: 흰색 등)으로 라인을 형성하는 회로 패턴(111, 도 1 참조)이 표시될 수 있다. 이때, 인쇄 배선의 단선부위에 대응하여 회로 패턴(111, 도 1 참조)이 끊어진 부위마다 연결블록(113)이 소정의 높이로 돌출하여 결합될 수 있다. 그리고 연결블록(113)의 돌출 면은 동일한 높이로 평탄하게 형성될 수 있다. 이와 같은 연결블록(113)의 구조적 형태에 따라, 전자부품 모듈(200, 도 1 참조)을 자석 놀이처럼 붙였다 떼었다 반복하여도 돌출된 높이로 인해 손쉽게 분리 가능하며, 평탄한 형상에 의해 서로 간의 연결 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.
그리고 연결블록(113)은 제1, 2 보드 플레이트(110a, 110b), 즉 보드(110)를 상하로 관통하여 고정 결합된다.
도 4 및 도 5를 참조하면 연결블록(113)의 하단은 보드(110), 즉 제2 보드 플레이트의 하부 면으로부터 일정한 길이로 더 돌출된다. 이 때문에, 보드(100)의 배면을 통해 사용자가 연결블록(113)이 형성된 위치를 육안으로 손쉽게 확인할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치를 구성하는 전자부품 모듈이 자석 방식으로 보드에 부착되는 모습을 보여주는 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자회로 학습용 장치를 구성하는 서로 다른 종류의 전자부품 모듈이 복층 구조로 부착 연결되는 모습을 보여주는 도면이다.
도시된 바와 같이, 다수 개의 전자부품 모듈(200)은 도 8에 도시된 바와 같이 상기의 단선부위(①, ②, ③, ④, ⑤, ⑥, ⑦, ⑧, ⑨, ⑩, 도 1 참조)를 연결 가능한 길이, 즉 서로 인접한 연결블록(113) 사이의 길이에 대응하여 형성되는 연결기판(202)을 갖는다.
연결기판(202) 상에는 엘이디 유닛(202a), 저항 유닛(202b) 등의 전자소자가 배치될 수 있다. 그리고 연결기판(202)의 길이 양단을 통해 상하로 관통하여 연결되는 상부 자석단자(2021)와 하부 자석 단자(2022)가 구비된다. 이들 상부 자석단자(2021)와 하부 자석 단자(2022)는 자석 재질로 이루어져 필요 시 보드(110)의 상부로 돌출된 연결블록(113)에 손쉽게 부착될 수 있다. 이에 따라, 보드(110)에 전원이 공급되면, 연결블록(113)을 통해 연결기판(202)까지 전류가 흐르게 되고, 그 결과 엘이디 유닛(202a)이 점등될 수 있다.
하부 자석 단자(2022)와 연결기판(202) 사이에는 상부로 갈수록 단면적이 증가하는 접시 형상의 제1 연결부(2023)가 구비되고, 연결기판(202)과 상부 자석 단자(2021) 사이에도 상부로 갈수록 단면적이 증가하는 접시 형상의 제2 연결부(2024)가 구비되는데, 이들 모두 자석 재질로 이루어질 수 있으며, 안정적인 구조를 이룬다.
한편, 도 10을 참조하면, 전자부품 모듈은 연결블록(113, 도 9 참조)의 상부 면을 통해 동일 위치 상에서 적어도 2개가 상하로 적층되어 연결될 수 있다.
도시된 바와 같이, 하측의 전자부품 모듈은 엘이디 유닛(202a)과 저항 유닛(202b)과 연결기판(202)을 포함하는 모듈이며, 상측의 전자부품 모듈은 연결단자(204a, 204b)와 연결기판(204)을 포함하는 모듈이다. 상, 하측의 전자부품 모듈은 도시된 바와 같이 상, 하부 자석 단자 간의 수직 방향 자석 결합으로 적층 결합되는데, 이의 개수는 2개 이상이 될 수도 있다. 한편, 연결단자(204a, 204b)를 통해 콘덴서(300)의 와이어(301)가 삽입되어 콘덴서(300)를 연결할 수 있다. 이에 따르면 콘덴서(300)를 이용한 축전기의 원리를 이해할 수 있으며, 보드(110, 도 1 참조)를 통해 전원 공급이 이루어지지 않더라도 엘이디 유닛(202a)이 점등 가능하게 구성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 미리 배선이 설치된 금속 보드에 자석이 구비된 전기전자부품을 손쉽게 부착하여 전자회로를 쉽고 간편하게 구성할 수 있다.
예컨대, 초등학생 정도의 나이 어린 학생이 전자공학에 관심을 가질 수 있도록, 자석 놀이와 같은 방식으로 다양한 전자부품을 이용하여 전자회로를 손쉽게 구성할 수 있도록 하여, 전자회로에 대한 지식을 쌓고 공학적인 마인드를 갖추는데 도움을 줄 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100: 전자회로 학습용 장치
110: 보드
110a: 제1 보드 플레이트
110b: 제2 보드 플레이트
111: 회로패턴
113: 연결블록
113: 하단 돌기
115: 테두리프레임
115a: 측면 고정부
115b: 상단 절곡부
115c: 하단 절곡부
115d: 삽입 보강부
115e: 나사 공
115f: 상단 돌출부
115g: 하단 돌출부
117: 체결볼트
117a: 나사부
120: 지지대
130: 엔드캡
140: 전원 공급 단자
141: 마그네틱 소켓
150: 배터리 케이스
151: 배터리
153: 전원 케이블
160: 마그네틱 커넥터
200: 전자부품 모듈
201, 202, 203, 204, 205: 연결기판
201a: 저항 유닛
202a: 엘이디 유닛
2021, 2021': 상부 자석 단자
2022, 2022': 하부 자석 단자
2023: 제1 연결부
2024: 제2 연결부

Claims (10)

  1. 전원이 공급되는 보드; 및
    상기 보드의 상부 면을 통해 자석 형태로 부착되어 전자회로를 구성하는 다수 개의 전자부품 모듈;을 포함하며,
    상기 보드는, 상하로 적층 결합된 제1, 2 보드 플레이트를 포함하며, 상기 제1, 2 보드 플레이트 중 적어도 하나를 통해 전원이 공급되면 설정된 인쇄 배선을 따라 전원 공급이 가능하도록 구성되며, 상기 인쇄 배선은 적어도 하나 이상의 단선부위를 가지며, 상기 단선부위마다 상부로 노출되며 자석과 결합되는 연결블록이 배치되며,
    상기 다수 개의 전자부품 모듈 각각은, 상기 단선부위를 연결 가능한 길이로 형성되는 연결기판과, 상기 연결기판의 길이 양단을 통해 상하로 관통하여 연결되고 자석 재질을 가지며, 필요 시 상기 연결블록의 상부 면에 착탈 결합되는 상, 하부 자석 단자를 포함하며,
    상기 보드의 하부 면 네 모서리를 통해 상기 보드와 체결볼트로 나사 결합되는 지지대와,
    상기 지지대의 하단을 감싸 결합되는 엔드캡과,
    상기 보드를 구성하는 상하로 적층 결합된 제1, 2 보드 플레이트의 가장자리를 통해 결합되어 상기 제1, 2 보드 플레이트와 상기 지지대 간의 체결을 보강하는 테두리프레임을 더 포함하며,
    상기 테두리프레임은, 상기 제1, 2 보드 플레이트의 측면에 마주하여 상기 제1, 2 보드 플레이트의 두께에 대응하는 높이를 갖는 측면 고정부;
    상기 측면 고정부의 상단으로부터 상기 제1 보드 플레이트의 테두리를 일부 감싸며 상기 제1 보드 플레이트의 이탈을 방지하는 상단 절곡부;
    상기 측면 고정부의 하단으로부터 상기 제2 보드 플레이트의 테두리를 일부 감싸며 상기 제2 보드 플레이트의 이탈을 방지하는 하단 절곡부; 및
    상기 측면 고정부로부터 수평 방향으로 연장되어 상기 제1, 2 보드 플레이트 사이의 틈새공간을 향해 수평 방향으로 삽입되는 삽입 보강부;를 포함하는 전자 회로 학습용 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보드의 배면에는 전원 공급을 받기 위한 마그네틱 소켓이 구비된 전원 공급 단자가 구비되고,
    상기 보드에 전원을 공급하는 전원 공급 케이블에는 상기 마그네틱 소켓과 전기적으로 연결되는 마그네틱 커넥터가 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 회로 학습용 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보드의 배면 중앙부에는,
    상기 보드에 전원을 공급하는 배터리가 장착되는 배터리 케이스가 볼트로 체결되는 것을 특징으로 하는 전자 회로 학습용 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 삽입 보강부에는 상기 제1, 2 보드 플레이트를 관통하여 상기 지지대까지 체결되는 체결볼트의 나사부가 결합되는 나사 공이 형성되는 전자 회로 학습용 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 보드 플레이트의 상부 면에는, 상기 인쇄 배선에 대응하는 회로 패턴이 표시되고,
    상기 인쇄 배선의 단선부위에 대응하여 상기 회로 패턴이 끊어진 부위마다 상기 연결블록이 소정의 높이로 돌출 결합되며, 상기 연결블록의 돌출 면은 동일한 높이로 평탄하게 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 회로 학습용 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연결블록은 상기 제1, 2 보드 플레이트를 상하로 관통하여 고정 결합되며,
    상기 연결블록의 하단은 상기 제2 보드 플레이트의 하부 면으로부터 일정한 길이로 더 돌출되어, 상기 보드의 배면을 통해 사용자가 상기 연결블록이 형성된 위치를 육안으로 확인 가능한 것을 특징으로 하는 전자 회로 학습용 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전자부품 모듈은,
    상기 연결블록의 상부 면을 통해 동일 위치 상에서 적어도 2개가 상하로 적층되어 병렬 연결 가능한 것을 특징으로 하는 전자 회로 학습용 장치.
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