KR20000067847A - 납땜이 필요 없는 전자회로 블록과 이의 조립 회로 구성판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 납땜이 필요 없는 전자회로 조립블록과 이의 회로구성판에 관한 것으로서, 회로구성판 위에 여러 종류의 전자소자들을 조립할 수 있는 각각의 블록을 꽂음으로 전자회로를 구성할 수 있는 발명이다.

본 발명의 납땜이 필요 없이 전자회로를 구성할 수 있는 조립블록은 다수의 회로연결선이나 소자의 리드 단자를 2개의 누름 스위치(14,15)를 통하여 고정연결 할 수 있는 1접점 연결 블록(10)과, 2개의 접점을 가지는 2극 소자 및 회로 연결선을 3개의 누름 스위치(24,25)를 통하여 고정 연결할 수 있는 2접점 연결 블록(20)과, 3개의 접점을 가지는 3극 소자 및 회로 연결선을 3개의 누름 스위치(34,35)를 통하여 고정 연결할 수 있는 3접점 연결 블록(30)과, 집적회로(IC)를 꽂아 연결할 수 있고 회로연결선을 누름 스위치(44)를 통하여 고정 연결할 수 있는 집적회로 연결 블록 및 소자를 연결한 블록들을 꽂을 수 있는 결합부를 가지는 회로구성판으로 구성되며, 여러 소자가 포함된 블록 및 회로구성판을 가지고 전자회로를 구성해 볼 수 있다. 각 블록은 소자 및 회로연결선을 연결하는데 있어서, 블록의 외벽으로 둘러 쌓인 측면에 동판이 위치하고, 맞은편 면에 스프링(S1,S2,S3,S4 등)과 스프링을 고정할 수 있는 홈이 있으며, 스프링과 동판 사이에는 스프링의 탄성에 의해 고정되는 누름 스위치(14,15,24,25,34,35,44 등)가 있으며, 누름 스위치를 누른 후 소자 및 연결선을 넣고 놓으면 스프링의 복원력에 의해 고정 연결되며, 상기 누름 스위치의 연결 부위는 오목한 구조를 가지고 동판의 연결부위는 볼록한 구조(A,B)를 가져서 소자나 회로 연결선을 연결할 수 있다.

또한 본 발명은 전자회로 조립블록의 회로구성판(60) 및 보관과 관리하기에 편리한 덮개(70)에 관한 발명이기도 하다.

즉, 본 발명의 전자회로 조립블록의 회로구성판은 표면에 전자회로 조립블록을 고정 연결시킬 수 있는 다수의 고정 홈(65)이 있고, 연결블록(90)에 의해서 2개 이상의 회로구성판을 연결하기 위한 연결블록홈(61,62,63,64)이 네 측면에 있고, 이를 관통하여 연결 조임핀(80)을 꽂아 조여 고정시킬 수 있는 연결 조임핀 고정구멍(B´)이 있고, 표면의 사방 귀퉁이에 회로구성판 덮개(70)를 꽂아 고정시킬 수 있는 4개의 덮개 고정 홈(A′)으로 구성되어 있다. 보관과 관리를 위한 덮개는 투명의 재질로 제작되어 완성한 회로를 볼 수 있고, 전면부는 전자회로의 조작을 위한 부품들이 올 수 있도록 많은 부분을 개방하고 있으며, 측면부와 후면부는 회로연결이나 환기를 위한 개방을 하고 있으며, 하단의 네 귀퉁이에 덮개 고정 홈(A′)에 꽂아 고정시킬 수 있는 돌출부(70-A)가 있다.

Description

납땜이 필요 없는 전자회로 블록과 이의 조립 회로 구성판{Non -soldering block assembled with an electronic circuit board}

본 발명은 납땜이 필요 없는 전자회로 조립블록과 이에 조립되는 회로구성판에 관한 것으로 회로구성판 위에 여러 종류의 전자소자들을 조립할 수 있는 각각의 블록을 꽂음으로 전자회로를 구성할 수 있는 발명이다.

전자회로 조립블록은 전자회로 구성을 블록을 조립함으로서 실현할 수 있어, 납땜을 사용하게 되는 방법의 위험성이나 중독성으로부터 벗어날 수 있을 뿐 아니라, 재미와 흥미를 유발할 수 있는 블록조립이라는 방법을 통한 학습 효과가 있다.

오늘날 전자회로 구성은 산업체나 대학의 실험실이나 소수 동호인들의 전유물이 아니라 초등학교 실과교과 과정을 통하여 누구나가 익히도록 되었다.

기존의 전자회로를 구성하는 방법은 크게 두 가지로 볼 수 있다. 가장 널리 쓰이는 방법은 납땜을 이용하는 방법이다. 그러나 익숙지 않은 사람에게는 전기인두의 사용이나 납땜의 연기는 전자회로 구성을 쉽게 접근할 수 없도록 만든다. 특히 초등학교 실습교과 과정에서의 사용은 전기인두의 화상위험, 납중독 위험 및 연기로 인한 교실 오염등을 유발할 수 있다. 또한 PCB기판(프린트기판)을 사용한 납땜 조립방법은 하나의 기판에 하나의 회로만을 구성해 볼 있을 뿐만 아니라, 잘못 배치되어 납땜을 한 후에는 고치기가 어렵다.

실험실이나 숙달자가 납땜없이 사용하는 방법에는 브래드보드를 이용할 수 있다. 그러나 브래드보드 기판은 기판의 특성(방향성)을 익혀야 하고 복잡하며, 또한 올바른 회로의 연결을 확인하기 위해서는 회로연결선을 따로 연결해 주어야 하며, 고정하는 힘이 약해 서투른 사용시 쉽게 빠질 수 있다.

또한 본 발명은 납땜이 필요 없는 전자회로 조립 블록을 사용하여 전자 회로를 구성하는데 있어서 각각 완성한 개개의 전자회로를 다른 회로와 함께 구성하여 복합기능을 갖는 조합된 큰 회로를 구성할 수 있도록 해주는 전자회로 조립 블록의 회로 구성판 및 보관과 관리하기에 편리한 덮개에 관한 발명이다.

이제까지 납땜을 사용하여 전자키트를 조립해 보면 회로를 보고 하나의 회로를 완성하는 즐거움은 있지만, 다른 사람에게 보여주거나 보관, 관리하기가 여간 불편한 것이 아니었다. 간혹 케이스가 함께 들어있는 전자키트도 있으나 다른 전자회로에는 사용할 수가 없다. 그래서 많은 사용자는 나무, 금속판재, 아크릴 등으로 제작하여 사용하기도 하나 이 역시 상당히 불편하다.

특별히 여러개의 전자 회로가 합쳐져서 복합 기능을 갖는 전자회로를 구성해 볼 때는 회로를 연결하는 것도 어렵지만, 그 케이스 또한 제작에 상당한 노력이 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전자회로를 처음 대하는 누구나 회로를 쉽게 이해할 수 있으며 구성해 볼 수 있도록 할 것이다. 우선 여러 소자의 특성에 맞는 블록을 만들었다. 저항기나 다이오우드 등 2극 소자는 2접점 블록을 사용하여 소자를 블록에 꽂아 넣는다. 이와 같이 각각의 소자를 모양에 맞는 블록에 꽂도록 하였으므로 전자회로를 처음 대하는 사람도 쉽게 접근할 수 있다.

소자나 회로연결선이 연결되는 연결부위는 누름스위치가 오목하게, 동판이 볼록하게 홈구조로 되어 있어, 소자나 회로연결선을 꽂았을 때 쉽게 빠지지 않도록 하였다. 이는 서투른 사용자의 용이한 사용을 도울 것이며 완성된 전자회로의 견고성을 향상시켜 줄 것이다.

또한 PCB(프린트기판)기판과 같이 고정된 하나의 회로를 구성해 보는 것이 아니라, 블록을 자유로이 사용하여 다양한 회로를 구성해 볼 수 있으며, 잘못 조립했을 경우 고치기가 용이하고, 전자회로를 완성한 후에도 각 소자들의 재사용성이 높아지게 된다.

또한 본 발명은 상기와 같은 회로구성판의 문제점을 해결하기위한 것으로서, 우선 보관과 관리가 용이하도록 범용의 덮개를 발명하였다. 투명 재질의 덮개의 전면부는 회로조작을 위한 여러 블록(동작 스위치, 볼륨, 전환스위치)들이 위치하여 조작이 용이하도록 넓게 개방하였으며, 측면부 및 후면부는 환기와 회로 연결선의 연결을 위한 약간의 공간만을 개방하였다.

또한 개별 기능을 갖는 각각의 전자회로의 연결을 용이하게 하기 위하여 전자회로 조립 블록 회로구성판을 연결 블록에 의해 연결 할 수 있도록 발명하였다. 연결 블록은 양단부와 중앙에 돌출부가 있도록 발명되어 두 개의 회로구성판 사이의 연결블록 홈에 끼워져 연결될 경우 비틀림이 없도록 발명되었고, 특히 테스트 후 활용할 때 단단한 고정을 위해 볼트조임 방식을 사용한 회로구성판 연결 블록 조임핀에 의해 고정되도록 하였다.

도1은 본 발명의 1접점 블록의 종세로 단면도

도2는 본 발명의 1접점 블록의 종가로 단면도

도3은 본 발명의 1접점 블록 횡단면도의 앞, 뒷면 및 내부 부품도

도4는 본 발명의 2접점 블록 횡단면도의 앞, 뒷면 및 내부 부품도

도5는 본 발명의 3접점 블록 내부 동판의 모습

도6은 본 발명의 3접점 상단 연결 누름 스위치의 모양

도7은 본 발명의 집적회로(IC) 블록의 내부동판의 모습

도8은 본 발명의 집적회로 블록의 종세로 단면도

도9는 본 발명의 전체 조립 블록과 이에 조립되는 일부 절개한 회로 구성판의 조립상태를 보인 예시도

도10은 본 발명의 다른 실시예의 조립 회로 구성판 및 덮개를 보인 사시도

도11은 본 발명의 회로 구성판의 종단면도

도12는 회로구성판 2개가 연결되었을 때, 연결부위의 단면도 및 연결 조임핀의 단면도

도13는 본 발명의 연결 조임핀의 사시도

도14은 본 발명의 회로 구성판 연결 블록

도15는 본 발명의 회로 구성판 덮개를 보인 사시도

도16은 본 발명의 회로구성판의 블록 고정홈의 홈구조가 볼록한 구조로 대치된 종가로 단면도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10: 1접점 블록 20: 2접점 블록

30: 3접점 블록 40: 집적회로 블록

50: 회로구성판

11,12,31,41: 각 블록의 상단(소자) 연결부

12,22,32,42: 각 블록의 측면(회로연결선) 연결부

13,23,33,43: 각 블록의 단락 확인창

14,24,34: 각 블록의 상단(소자) 연결 누름 스위치

15,25,35,44: 각 블록의 측면(회로연결선) 연결 누름 스위치

A: 1접점 연결 블록 동판의 상단 연결 누름 스위치와 닿는 부분

B,C: 1접점 연결 블록 동판의 측면 연결 누름 스위치와 닿는 부분

S1,S2,S3,S4: 각 누름 스위치의 복원력을 위한 스프링

60: 회로 구성판 70: 회로 구성판 덮개

80: 연결 조임핀 90: 연결 블록

61,62,63,64: 연결 블록 홈 65: 전자 회로 조립 블록 고정 홈

70-A: 덮개의 고정 돌출부

81 : 연결 조임핀 손잡이 부위

82: 연결 조임핀 하단 숫나사 처리가 된 결합 부위

A′: 덮개 고정 홈 B′: 연결 조임핀 고정 구멍

이하, 본 발명에 따른 납땜이 필요 없는 전자회로 조립블록의 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도9는 본 발명에 따른 전체 전자회로 조립블록를 나타낸 도면으로서, 회로 구성판(50) 위에 1접점 블록(10), 2접점 블록(20)의 꽂아 넣기 전 모양과, 3접점 블록(30),집적회로(40) 블록의 꽂혀진 모양을 보여 주고 있다.

도 1도 및 2도는 1접점 블록의 종세로 및 종가로 단면을 보여 주는 도면으로서, 상단 연결 누름 스위치(14) 뒤에 스프링(S1)이 밀어 주고 있다. 누름 스위치를 누른 후 소자를 상단 연결부(11)에 밀어 넣으면, 동판의 볼록한 부분(A)과 누름 스위치의 오목한 부분이 소자를 물 듯 연결하게 된다. 단락 확인창(13)은 동판이 보이도록 뚫린 부분으로 소자의 바른 연결을 테스트해 볼 수 있도록 발명되었다.

도3은 1접점 블록 횡단면의 앞면, 뒷면 및 구성 부품의 배치를 볼 수 있는 도면이다. 앞면에서 볼 수 있듯 동판은 한 개로 되어 있으며 윗부분(A)과 측면부분(B,C)이 볼록하게 휘어져 있다.

도4는 2접점 블록 횡단면의 앞면, 뒷면 및 구성 부품의 배치를 볼 수 있는 도면이다. 동판이 2개의 접점에 맞도록 2개로 구성되어 있다. 상단 연결 누름 스위치(24)는 한 개로, 한번의 작용으로 한꺼번에 소자를 꽂기 편하도록 하였으며 누름 스위치 윗 부분의 튀어나온 부분(24-1)은 부주의로 휘어진 소자의 단락을 막도록 발명된 부분이다. 측면 연결 누름 스위치는 두 개로 나누어져 있어 회로 연결선을 쉽게 연결하도록 하였다.

도5는 3접점 블록의 동판부분만을 보여주는 도면이다. 상단 누름 스위치(34)는 역시 한번의 작용으로 소자를 꽂도록 발명되었고, 회로 연결선은 각각 연결하도록 하였다.

도6의 상단 연결 누름 스위치의 윗 부분의 튀어나온 부분(34-1)은 소자의 휨으로 인한 단락을 막아 주게 된다.

도7은 집적회로 블록의 동판의 구조를 볼 수 있는 단면도이다. 집적회로를 꽂는 부분(41)은 도8의 종단면도에서도 볼 수 있듯이 위로 꺾이어 반원으로 휘어있다. 회로 연결선이 많이 연결되는 집적회로 블록은 측면 연결부(42)를 각 누름 스위치가 두 개씩 작용하도록 하였다.

도10은 본 발명에 따라 회로구성판에 덮개가 씌어져 있는 전체 모양을 보여주고 있다.

도11은 회로구성판의 종단면도를 보여주는 도면으로서, 전자회로 조립블록을 꽂게되는 전자회로 조립블록 고정홈(65)은 홈과 홈 사이를 줄여 최대한 많은 수를 확보하여 조합이 가능한 경우의 수를 최대한 살려 다양한 전자회로를 구성해 볼 수 있도록 하며, 회로 구성판 덮개를 고정할 수 있는 덮개 고정홈(A´)이 있고, 회로 구성판의 사방 측면에는 어느쪽으로든 연결블록을 꽂을 수 있도록 한 연결블록 홈(61,62,63,64)이 있으며 이에는 단단한 고정을 위한 연결 조임핀 고정구멍(B´)이 있다.

도11의 원안은 회로구성판의 횡단면도를 보여주는 도면으로서, 간격을 최대한 줄인 전자회로 조립블록 고정홈(65)과 회로구성판 연결 블록에 의해 연결되는 연결블록 홈(63)의 모양을 볼 수 있다. 회로구성판 연결 조임핀을 연결 조임핀 고정구멍(B´)을 통해 넣게 되며, 고정구멍 하단부위는 암나사 처리되어 있다.

도12는 두 회로구성판(60)이 연결 블록(90)과 연결 조임핀(80)에 의해 고정된 모습을 보여주는 단면도이다.

도13은 회로구성판 연결 조임핀(80)의 전체 모양을 보인 사시도이다. 머리 부분은 드라이버가 없이도 조작이 가능하도록 손잡이(81)로 발명하였으며, 하단부위는 숫나사 처리(82)를 하여 볼트 조임방식으로 단단히 고정될 수 있도록 하였다.

도14는 회로구성판 연결 블록(90)의 모양을 볼 수 있다. 양단부 및 중앙에 돌출부가 있고 이를 수직 관통하는 연결 조임핀 고정구멍(B´)이 있다.

도15는 회로구성판 덮개(70) 전체의 모양을 보인 사시도로 투명재질로 제작되어 완성된 전자회로를 볼 수 있도록 하였으며, 전면부는 회로구성판 조작을 위하여 넓은 개방을 하였으며 측면부와 후면부는 회로연결 및 환기를 위한 약간의 공간만을 개방하고 있다. 네 귀퉁이 하단부에는 회로구성판 덮개 고정부위(70-A)를 볼 수 있다.

도16은 회로구성판의 연결블록 고정홈이 오목한 홈구조에서 볼록한 구조로 바뀐 모양을 보인 평면도로 고정홈이 볼록하게 바뀌면 블록의 하단부가 홈구조를 가지게 된다.

전자회로 조립블록을 사용하여 회로를 구성하다가 확장을 위하여 회로구성판을 연결해야 할 경우 원하는 방향에 연결블록(90)을 꽂은 후 연결되는 회로구성판을 꽂게 된다. 연결한 후 회로를 완성하고 테스트를 거친 후 사용할 때는 연결조임핀을 꽂아 조여 단단히 연결되도록 한다. 이 후에 덮개를 덮개 고정홈에 꽂아 완성하도록 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 납땜이 필요 없는 전자회로 조립블록에 의하면, 전자회로에 익숙지 않은 사용자가 납땜의 위험성이 없이 쉽게 전자회로를 구성해 볼 수 있다. 쉬운 접근성 뿐 아니라 다양한 회로들을 적은 비용(여러 기판의 구입이 필요 없음)으로 구성 해 볼 수 있으며, 특히 교과과정의 실습교재로 사용할 수 있어 안전하면서도, 블록식으로 학습효과를 높일 수 있다.

또한 전자회로 조립블록의 회로구성판에 의하면, 전자회로를 편리하게 조립하여 보관, 관리할 수 있을 뿐 아니라, 여러 개개의 회로를 응용해 복합기능을 가진 큰 회로의 제작, 테스트가 용이하다.

Claims (7)

1. 납땜이 필요없이 전자회로를 구성하는 조립블록에 있어서,

   다수의 회로연결선이나 소자의 리드 단자를 2개의 누름 스위치를 통하여 고정 연결할 수 있는 1접점 연결 블록(10)과;

   2개의 접점을 가지는 2극 소자 및 회로 연결선을 3개의 누름 스위치를 통하여 고정 연결할 수 있는 2접점 연결 블록(20)과;

   3개의 접점을 가지는 3극 소자 및 회로 연결선을 3개의 누름 스위치를 통하여 고정 연결할 수 있는 3접점 연결 블록(30)과;

   집적회로(IC)를 꽂아 연결할 수 있고 회로 연결선을 누름 스위치를 통하여 고정 연결할 수 있는 집적회로 연결 블록(40)과;

   소자를 연결한 블록들을 꽂을 수 있는 결합부를 가지는 회로 구성판(50);으로 구성되는 납땜이 필요 없는 전자회로 블록과 이의 조립 회로 구성판.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 집적회로 연결블록(40)은 8,16,32개 또는 72개의 다양한 접점을 가질 수 있는 집적회로 블록을 사용한 것을 특징으로 하는 납땜이 필요 없는 전자회로 블록과 이의 조립 회로 구성판.
3. 각 블록에 소자 및 회로 연결선을 연결하는데 있어서,

   블록의 외벽으로 둘러 쌓인 측면에 동판이 위치하고,

   맞은편 면에 스프링과 스프링을 고정할 수 있는 홈이 있으며,

   스프링과 동판 사이에는 스프링의 탄성에 의해 고정되는 누름 스위치가 있으며, 누름 스위치를 누른 후 소자 및 연결선을 넣고 놓으면 스프링의 복원력에 의해 고정 연결되며, 상기 누름 스위치의 연결 부위는 오목한 구조를 가지고 동판의 연결 부위는 볼록한 구조를 가져서 소자나 회로연결선을 연결할 수 있는 전자회로 블록.
4. 표면에 전자회로 조립블록이 삽입, 고정되는 다수의 전자회로 조립블록 고정홈(65)이 형성된 회로구성판(60)에 있어서,

   회로구성판 연결블록(90)에 의해서 2개 이상의 회로구성판을 연결하기 위한 네 측면에 있는 회로구성판 연결블록홈(61,62,63,64)과;

   사방 귀퉁이에 회로구성판 덮개(70)를 꽂아 고정시킬 수 있는 4개의 회로구성판 덮개 고정 홈(A′)과;

   2개 이상의 회로구성판을 연결블록에 의해 연결한 후 연결 조임핀(80)을 꽂은 후 조여 고정시킬 수 있는 하단부에 다수의 연결 조임핀 고정구멍(B′)으로 구성되며;

   전자회로 조립블록을 사용하여 전자회로를 구성하고, 2개 이상의 회로구성판을 연결하여 보다 큰 회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 회로구성판.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 회로구성판 덮개(70)는 투명의 재질로 제작되어 완성한 회로를 볼 수 있고, 전면부는 전자회로의 조작을 위한 부품들이 올 수 있도록 많은 부분을 개방하고 있으며, 측면부와 후면부는 회로연결이나 환기를 위한 개방을 하고 있으며, 하단의 네 귀퉁이에 덮개 고정 홈(A′)에 꽂아 고정시킬 수 있는 돌출부(70-A)가 있는 덮개를 가지는 것을 특징으로 하는 회로구성판.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 회로구성판 연결블록(90)은 양단부 및 중앙에 돌출부가 형성되어 있고 이를 수직 관통하는 연결 조임핀 고정구멍을 가지며, 돌출부에 의한 형합에 의해 비틀림 없이 2개의 회로구성판이 연결되는 것을 특징으로 하는 회로구성판.
7. 제1항에 있어서, 상기 연결블록(10,20,30,40)의 하단부에 함입된 요홈이 형성되고, 상기 회로구성판(50)의 상단면에는 상기 연결블록(10,20,30,40)들의 요홈에 삽입, 고정되는 돌출부(66)들이 형성된 것을 특징으로 납땜이 필요 없는 전자회로 블록과 이의 조립 회로 구성판.