KR102596087B1 - 마블머신 조립 교구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간단한 기계원리를 이용해 구슬을 올리고 내리면서 정해진 경로를 따라 순환이동하도록 하는 마블머신을 조립하여 만든 마블머신 조립 교구에 관한 것으로, 특히, 깔대기의 구성이 간단하고 지지살에 간편하면서 견고하게 조립결합되는 마블머신 조립 교구에 관한 것이다.
본 발명에 따른 마블머신 조립 교구는 바닥판; 상기 바닥판에 세워지는 제1다리들과 제2다리들과 제3다리; 상기 제1다리들 위에 놓이는 지지링; 상기 지지링 위에 방사상으로 배치되는 지지살들; 상기 지지살들 위에 지지되어 놓이는 깔대기; 상기 지지살의 외측에 조립결합되어 상기 깔때리를 가압하여 고정시키는 고정링; 상기 제2다리들에 지지되고, 상기 깔대기의 중앙 배출공 아래에서부터 경사지게 배치되는 제1레일; 상기 바닥판에 조립결합되고, 상기 제1레일의 종단과 연결되어서 구슬을 수용하는 수용부재; 상기 수용부재에 시소운동 가능하도로 조립결합되어 상기 수용부재의 유출공을 개폐하는 개폐부재; 상기 제3다리의 상부에서 시작하여 상기 깔대기의 상부측 원주방향으로 경사지게 배치되는 제2레일; 상기 제3다리의 하부에 회동운동 가능하게 조립결합되고, 하강하여 상기 개폐부재를 개방시켜 구슬을 인입시키고, 승강하여 구슬을 상기 제2레일로 인출시키는 투석기; 상기 투석기를 회동운동시키는 모터;를 포함하여 이루어진다.

Description

마블머신 조립 교구{Assembly type educational apparatus}

본 발명은 간단한 기계원리를 이용해 구슬을 올리고 내리면서 정해진 경로를 따라 순환이동하도록 하는 마블머신을 조립하여 만든 마블머신 조립 교구에 관한 것으로, 특히, 깔대기의 구성이 간단하고 지지살에 간편하면서 견고하게 조립결합되는 마블머신 조립 교구에 관한 것이다.

학교에서는 각종 기계의 구성품과 구조와 작동원리 등의 이해를 위해서 조립 교구를 이용한 학습이 많이 활용된다.

조립 교구를 활용한 학습교율에서는 지도교사가 조립 교구의 조립 과정을 학생들에게 보여주면서 구성품들과 구성품들의 조립구조 등을 알 수 있도록 하고, 조립완성된 조립 교구를 작동시켜 해당 기계의 작동원리 등을 알 수 있도록 한다.

조립교구에 관한 종래기술로는 등록실용신안 20-0429889 "자동 시소와 이를 조립하기 위한 학습교구 세트", 등록실용 20-0494603 "타워형 구조를 이루는 기술 융합형 조립 교구" 등이 개시되었다.

'마블머신'은 간단한 기계의 원리를 이용해 구슬을 올리고 내리면서 구슬이 정해진 경로를 따라 순환이동되도록 하는 기구이다.

마블머신에는 구슬이 선회하면서 아래로 내려가도록 하는 선회구조가 적용된 것이 많다.

종래기술에 따른 마블머신 조립 교구에서는 구슬이 선회하면서 내려가도록 도1에서 보는 바와 같이 구슬이 지나가는 원형이 레일이 복층구조로 형성되어 선회구조를 만든다.

이러한 종래기술은 선회구조를 만들기 위해 많은 양의 레일이 필요하여 제조원가가 높고 조립에 많은 시간이 소요되고, 상하 높이가 높아서 운반과 보관의 등의 관리에 주의가 필요하다.

본 발명은 이처럼 종래기술에 따른 마블머신 조립 교구의 문제를 해결하기 위해 개발된 발명으로서, 구슬이 선회하면서 내려가는 것을 보여주는 선회구조로 깔대기를 사용하고, 이 깔대기는 배출공과 두 절개선을 갖는 원형필름을 사용하여 제조원가를 낮추고, 조립이 간편신속하고, 높이를 불필요하게 높이지 아니하여 관리가 용이한 마블머신 조립 교구를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 마블머신 조립 교구는

바닥판;

상기 바닥판에 세워지는 제1다리들과 제2다리들과 제3다리;

상기 제1다리들 위에 놓이는 지지링;

상기 지지링 위에 방사상으로 배치되는 지지살들;

상기 지지살들 위에 지지되어 놓이는 깔대기;

상기 지지살의 외측에 조립결합되어 상기 깔대기를 가압하여 고정시키는 고정링;

상기 제2다리들에 지지되고, 상기 깔대기의 중앙 배출공 아래에서부터 경사지게 배치되는 제1레일;

상기 바닥판에 조립결합되고, 상기 제1레일의 종단과 연결되어서 구슬을 수용하는 수용부재;

상기 수용부재에 시소운동 가능하도로 조립결합되어 상기 수용부재의 유출공을 개폐하는 개폐부재;

상기 제3다리의 상부에서 시작하여 상기 깔대기의 상부측 원주방향으로 경사지게 배치되는 제2레일;

상기 제3다리의 하부에 회동운동 가능하게 조립결합되고, 하강하여 상기 개폐부재를 개방시켜 구슬을 인입시키고, 승강하여 구슬을 상기 제2레일로 인출시키는 투석기;

상기 투석기를 회동운동시키는 모터;를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 깔대기는 원형필름과, 상기 원형필름의 중앙에 천공되는 배출공과, 상기 배출공과 원형필름의 외곽을 연결하는 두 절개선으로 구성되고, 상기 두 절개선이 맞닿도록 하여 깔대기로 형성되고,

상기 지지살들의 외측에는 상기 고정링의 조립홀에 삽입되는 조립돌기가 형성되고, 상기 조립돌기의 내측에는 상기 깔대기의 외측이 억지끼움되는 끼움홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 마블머신 조립 교구는 구슬의 선회운동을 보여주는 선회구조를 만드는데 레일이 아닌 원형필름을 사용하여 조립이 용이하고 제조원가가 획기적으로 절감되고, 부피가 최소화되어 관리가 용이하고, 원형필름은 지지살들에 지지되면 외측단부는 지지살의 조립돌기에 형성된 끼움홈에 억지끼움식으로 결합되어 깔대기 형상을 안정적으로 유지하는 제품으로서, 산업발전에 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 종래기술에 따른 마블머신 조립 교구의 일례를 보여주는 도면.
도 2 는 본 발명에 따른 마블머신 조립 교구의 구성요소들이 붙어있는 목판의 일례를 보여주는 도면.
도 3 은 본 발명에 따른 마블머신 조립 교구의 다양한 방향에서 보여주는 도면.
도 4 는 본 발명에 따른 마블머신 조립 교구에서 주요 구성요소를 보여주는 일부 분해 사시도.
도 5 는 본 발명에 따른 마블머신 조립 교구에서 구슬의 이동을 보여주는 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 마블머신 조립 교구에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 마블머신 조립 교구에 관하여 보다 구체적으로 설명하기에 앞서,

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도면에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 마블머신 조립 교구는 바닥판(10), 제1다리(21) 내지 제3다리(23), 지지링(30), 지지살(40), 깔대기(50), 고정링(60), 제1레일(71)과 제2레일(72), 수용부재(80), 개폐부재(90), 투석기(100), 모터(110), 배터리(120) 등을 포함하여 이루어진다.

도1을 참조하면, 상기 깔대기(50)와 모터(110)와 배터리(120)를 제외한 구성요소들은 목판(1)에 붙어있는 상태로 제공되고, 목판(1)에서 분리시킨 후에 서로 조립결합된다. 그리고 이들 구성요소들에는 조립결합을 위한 조립홀(26,66)과 조립돌기(25)가 형성된다.

상기 바닥판(10)은 하나로 이루어질 수 있고, 조립결되는 다수로 이루어질 수도 있다.

상기 다리는 상기 바닥판(10) 위에 수직하게 세워지고, 제1다리(21), 제2다리(32), 제3다리(23)를 포함한다.

상기 제1다리(21)는 복수개가 사용되고, 그 위에 상기 지지링(30)이 조립되어 놓인다.

상기 제1다리(21)는 T자 모양으로 조립되는 제1분체(21-1)와 제2분체(21-2)로 구성된다.

상기 제2다리(32)는 복수개가 사용되고, 상기 레일로서 제1레일(71)이 조립되어 지지된다.

상기 제2다리(32)는 서로 마주보며 상기 바닥판(10)에 세워지는 제1분체(22-1)와 제2분체(22-2) 그리고 상기 제1분체(22-1)와 제2분체(22-2)를 연결하는 제3분체(22-3)로 구성된다.

상기 제3다리(23)는 서로 마주보며 상기 바닥판(10)에 세워지는 제1분체(23-1)와 제2분체(23-2) 그리고 상기 제1분체(23-1)와 제2분체(23-2)를 연결하는 복수의 제3분체(23-3)로 구성된다.

상기 제3다리(23)의 상부에는 상기 레일로서 제2레일(72)이 조립되어 지지되고, 하부에는 상기 투석기(100)의 하부가 회동 가능하게 결합된다. 그리고 제3다리(23)의 제2분체(23-2) 하부에는 상기 모터(110)에 의해 회전되는 원형판이 결합된다.

상기 지지링(30)은 상기 제2다리(32)에 상부에 조립되어 올려지고, 그 위에는 상기 지지살(40)들이 조립되어 지지된다.

상기 지지살(40)은 복수개가 방사상으로 배치되고, 상기 지지링(30) 위에 조립되어 지지되고, 지지살(40)들 위에는 상기 깔대기(50)가 올려진다.

방사상으로 배치된 상기 지지살(40)들의 내측 단부는 지지판(45) 위에 조립되어 지지된다.

상기 깔대기(50)는 상기 지지살(40)들 위에 올려지고, 상기 레일(71, 72)을 타고 이동되는 구슬은 상기 깔대기(50)의 외측에서 원주방향으로 인입되어서 깔대기(50)의 표면을 타고 선회하면서 내려가 깔대기(50)의 중앙에 형성된 배출공(53)으로 배출된다.

상기 깔대기(50)는 투명하거나 반투명한 원형필름(51)을 사용한다. 원형필름(51)의 중앙에 배출공(53)을 천공하고, 배출공(53)에서 원형필름(51)의 외측으로 절개하여 두 절개선(55)을 만들고, 두 절개선(55)이 맞닿도록 오무리면 깔대기(50)가 만들어진다.

상기 지지살(40)의 외측 상부에는 상기 고정링(60)이 조립결합되는 조립돌기(41)가 형성되는데, 상기 조립돌기(41)의 내측에 형성된 끼움홈(42)에 상기 깔대기(50)의 외측이 억지끼움방식으로 조립결합된다.

상기 깔대기(50)는 오무리는 정도에 따라 직경을 조절할 수 있다. 그래서 절개선(55)이 다른 절개선(55)을 지나가도록 직경을 줄인 상태로 원형필름(51)을 지지살(40) 위에 올린 후에 원형필름(51)의 직경을 눌리면 원형필름(51)의 외측 단부가 상기 조립돌기(41)의 끼움홈(42)으로 삽입되어 끼움결합된다. 이때, 원형필름(51)의 두 절개선(55)이 맞닿을 때까지 원형필름(51)의 직경을 늘리고, 절개선(55)은 지지살(40) 위에 위치하도록 한다.

상기 고정링(60)은 상기 지지살(40)들의 외측에 형성된 조립돌기(41)에 조립되어 상기 깔대기(50)의 외측 단부를 가압하여 고정시킨다.

상기 고정링(60)은 반원모양의 제1반원링(61)과 제2반원링(62)으로 구성되고, 상기 제1반원링(61)과 제2반원링(62)이 접하는 부위에는 고정부재(63)가 조립결합되어 제1반원링(61)과 제2반원링(62)을 견고하게 고정시킨다.

상기 레일은 상기 깔대기(50)에서 배출된 구슬을 이송시키는 제1레일(71)과, 상기 투석기(100)에서 배출된 구슬을 상기 깔대기(50)로 이송시키는 제2레일(72)로 구성된다.

상기 제1레일(71)의 상단은 상기 깔대기(50)의 배출공(53) 아래 위치하고 하단은 상기 수용부재(80)에 연결된다.

상기 제1레일(71)과 제2레일(72)은 일정 간격을 두고 마주보아 구슬의 일부가 안착되는 레일홈(75)을 형성하는 두 레일막대(76)로 구성된다.

상기 수용부재(80)는 상기 제1레일(71)의 하단(종단)에 연결되어서 제1레일(71)을 타고 이송되어온 구슬을 임시로 수용하여 보관하고, 보관된 구슬을 유출시키는 유출공(81)이 형성된다.

상기 개폐부재(90)는 상기 수용부재(80)에 시소운동 가능하도록 결합되고, 시소운동을 통해 상기 수용부재(80)의 유출공(81)을 개폐하여, 구슬이 유출공(81)을 통해 유출되거나 유출되지 않도록 한다.

상기 개폐부재(90)는 상기 수용부재(80)에 힌지결합되는 시소막대(91)와, 상기 시소막대(91)의 일측에 조립결합되는 중량체(92)로 구성된다. 상기 중량체(92)의 무게로 상기 시소막대(91)는 평상시에 타측이 위로 올라간 상태가 되어서 상기 수용부재(80)의 유출공(81)을 막는다.

상기 투석기(100)는 회동운동하여 상기 수용부재(80)에서 배출되어 인입된 구슬을 상기 제2레일(72)로 인출시킨다.

상기 투석기(100)는 하단이 상기 제3다리(23)의 제1분체(23-1)와 제2분체(23-2)에 회동 가능하게 결합되고, 상부에는 구슬이 안착되는 안착홈(101)과, 상기 개폐부재(90)의 시소막대(91)를 누르는 누름부(102)가 형성된다.

상기 투석기(100)의 하부와 상기 모터(110)에 의해 회전하는 원형판(105)은 푸시막대(106)로 연결된다. 상기 푸시막대(106)는 일단이 상기 투석기(100)에 회전 가능하게 결합되고, 타단이 상기 원형판(105)의 가장자리에 회전 가능하게 결합된다. 그래서 상기 원형판(105)이 회전하면 상기 푸시막대(106)가 상기 투석기(100)를 밀고 당기는 것을 반복하여 상기 투석기(100)가 하강과 승강을 반복하도록 한다.

상기 모터(110)는 상기 원형판(105)을 회전시키고, 상기 배터리(120)는 상기 모터(110)에 구동전원을 공급한다.

상기 모터(110)는 상기 바닥판(10)에 조립결합되어 케이싱판(131)들이 형성하는 케이스(130)에 수용되고, 모터(110)의 일부는 케이스(130)에서 노출된다.

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이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 마블머신 조립 교구에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 바다판 21~23 : 제1 내지 제3 다리
30 : 지지링 40 : 지지살
41 : 조립돌기 42 : 끼움홈
50 : 깔대기 51 : 원형필름
53 : 배출공 55 : 절개선
60 : 고정링 63 : 고정부재
71 : 제1레일 72 : 제2레일
75 : 레일홈 76 : 레일막대
80 : 수용부재 81 : 유출공
90 : 개폐부재 91 : 시소막대
92 : 중량체 100 : 투석기
101 : 안착홈 102 : 누름부
105 : 원형판 106 : 푸시막대
110 : 모터 120 : 배터리

Claims (2)

1. 바닥판;
   상기 바닥판에 세워지는 제1다리들과 제2다리들과 제3다리;
   상기 제1다리들 위에 놓이는 지지링;
   상기 지지링 위에 방사상으로 배치되는 지지살들;
   상기 지지살들 위에 지지되어 놓이는 깔대기;
   상기 지지살의 외측에 조립결합되어 상기 깔대기를 가압하여 고정시키는 고정링;
   상기 제2다리들에 지지되고, 상기 깔대기의 중앙 배출공 아래에서부터 경사지게 배치되는 제1레일;
   상기 바닥판에 조립결합되고, 상기 제1레일의 종단과 연결되어서 구슬을 수용하는 수용부재;
   상기 수용부재에 시소운동 가능하도로 조립결합되어 상기 수용부재의 유출공을 개폐하는 개폐부재;
   상기 제3다리의 상부에서 시작하여 상기 깔대기의 상부측 원주방향으로 경사지게 배치되는 제2레일;
   상기 제3다리의 하부에 회동운동 가능하게 조립결합되고, 하강하여 상기 개폐부재를 개방시켜 구슬을 인입시키고, 승강하여 구슬을 상기 제2레일로 인출시키는 투석기;
   상기 투석기를 회동운동시키는 모터;를 포함하여 이루어지는 마블머신 조립 교구에 있어서,
   
   상기 깔대기는 원형필름과, 상기 원형필름의 중앙에 천공되는 배출공과, 상기 배출공과 원형필름의 외곽을 연결하는 두 절개선으로 구성되고, 상기 두 절개선이 맞닿도록 하여 깔대기로 형성되고,
   상기 지지살들의 외측에는 상기 고정링의 조립홀에 삽입되는 조립돌기가 형성되고, 상기 조립돌기의 내측에는 상기 깔대기의 외측이 억지끼움되는 끼움홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 마블머신 조립 교구.
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