KR200394484Y1 - 자석이 결합된 다면체 블록 완구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 다면체의 각 면에 자석이 유동 가능하게 결합된 다면체 블록 완구에 관한 것이다.

본 고안의 자석이 결합된 다면체 블록 완구는, 다면체의 각 면을 가로질러 형성되며, 그 내부가 격벽(W)에 의해 다수의 유동소공간(R_S)으로 구획되고, 차단부재에 의해 각각의 개방단부가 외부와 차단되는 직선형 홈 형상의 유동공간(R)이 구비된 다면체 블록(31)과; 블록(31)의 유동소공간(R_S) 중 양 단부측 유동소공간(R_S)에 각각 유동 가능하게 넣어진 자석(32)으로 구성된다.

본 고안의 자석이 결합된 다면체 블록 완구는, 단위 블록간 다면체의 접촉면적 및 결합 위치를 자유롭게 변화시킬 수 있기 때문에 일반 블록 완구에 비하여 더욱 다양한 형상의 입체물을 결합시킬 수 있고, 그에 따라 어린이의 도형 및 입체물과 관련된 교육에 상당한 도움이 될 것으로 기대된다.

Description

자석이 결합된 다면체 블록 완구{Polyhedron type magnetic toys}

본 고안은 자석이 결합된 다면체 블록 완구에 관한 것으로, 더 자세하게는 각종 다면체의 형상을 하는 단위 블록의 각 면에, 면으로부터 외측으로 돌출되지 않으면서 각 면을 가로지르는 유동공간을 구비하되, 각 유동공간의 내부가 다수 칸으로 구획되도록 하고, 구획된 유동소공간 내부에서 유동 가능하도록 자석을 결합시킴으로써, 두 단위 블록의 면과 면이 근접하게 될 때, 두 단위 블록의 근접하는 자석이 동일 극을 갖는 경우에도 일측 블록의 자석이 상대 자석과의 척력에 의해 유동소공간 내부에서 회전하면서 두 자석 사이에 항상 인력이 작용되어 자석의 극성에 관계 없이 단위 블록의 면과 면을 자력에 의해 항상 접촉 결합시킬 수 있으며, 단위 블록의 각 면에 다수의 자석이 유동 가능하게 삽입 결합됨으로써, 면과 면의 접촉 면적과 결합 위치를 자유롭게 변화시킬 수 있기 때문에 다양한 형태의 입체 모형을 만들 수 있도록 한 자석이 결합된 다면체 블록 완구에 관한 것이다.

수 많은 어린이용 완구들 중에서 어린이들의 창의성 향상 많은 도움을 주며, 단기간이 아닌 장기간에 걸쳐 갖고 놀기에 적합함으로써 전세계 각국에서 오래도록 널리 판매되고 있는 대표적인 완구로는 레고를 들 수 있다.

상기 레고는 다양한 형상의 부품들을 어린이 각자의 취향과 생각에 따라 조립함으로써 어린이들의 상상력과 창의력 향상에 매우 도움이 되고 있는 완구이며, 나이에 따라 각 부품들의 크기를 달리하면서도 서로 다른 크기의 부품 사이에서도 일정한 비율로 그 크기를 달리함으로써, 크기가 다른 부품들을 함께 조립할 수 있도록 하는 등 유아부터 초등학교 고학년 학생까지 함께 즐길 수 있는 대표적인 완구이다.

그러나, 상기 레고는 그 특성상 특정 형상을 만들기 위해서는 그 형상에 맞는 특정 모양의 부품이 반드시 필요한 제약이 따르게 되고, 각 부품들은 직육면체 또는 정육면체를 기본으로 하는 3차원적인 형상으로서, 테마별 여러 종류의 레고를 갖게 되면 부품들의 부피가 커져 보관에 어려움이 있으며, 모아져 있는 많은 레고 부품들 중에서 특정 부품을 찾기 위한 시간이 많이 걸리기 때문에 특정 형상을 조립하기 위한 시간이 과다하게 소요되는 문제가 있다.

상기와 같은 레고의 단점을 해결하고, 특정 테마와 관련된 정형적인 기본 조형물 형상이 없기 때문에 조형물을 만들 때 선입관에 좌우되지 않으면서 기하학적인 창의성을 배양하는데 유익한 자석 놀이 완구가 개발되었는 바, 이를 살펴보면 다음과 같다.

일반적으로 종래의 상기 자석 놀이 완구는, 합성수지 외피에 의해 감싸지며, 금속봉의 양 선단면에 영구자석이 결합된 자석 스틱과 금속구로 구성되며, 금속구를 매개로 하여 상기 다수의 자석 스틱들이 연속적으로 연결되도록 함으로써, 원하는 모형이나 구조물을 만들 수 있도록 한 완구이다.

즉, 엄밀히 말하면 3차원적인 부피를 가지기는 하나, 2차원인 선의 역할을 하는 자석 스틱과 1차원인 점의 역할을 하는 금속구를 이용하여 3차원의 다양한 조형물 모형을 만들 수 있도록 함으로써, 어린이의 공간 지각 능력과 기하학적 조형물에 대한 이해도 및 창의성을 향상시킬 수 있도록 한 것이 상기 자석 놀이 완구이다.상기와 같은 종래 자석 놀이 완구의 대표적인 실시예를 도 1 내지 도 2에 의해 간략하게 살펴보면 다음과 같다.도 1은 종래 자석 놀이 완구의 사용 상태를 보인 사시도이고, 도 2는 종래 자석 놀이 완구를 구성하는 자석 스틱의 단면도와 기본적인 조립 구조를 보인 단면도이다.도시한 바와 같이 종래의 자석 놀이 완구는, 양 선단면에 원반형 영구자석(11)이 각각 밀착된 금속봉(12)과 영구자석(11)의 외주면 및 영구자석(11)의 외측 선단면(S) 테두리부를 합성수지 외피(13)로 함께 피복시킨 자석 스틱(1)과, 금속구(2)로 구성되며, 각 금속구(2)를 매개로 하여 다수의 자석 스틱(1)이 연결될 수 있는 구조로서, 상기 자석 스틱(1)은 금속봉(12)의 양 선단면에 원반형의 영구자석(11)이 각각 밀착결합되어 자석 스틱(1)을 원형 단면을 갖는 막대자석화 함으로써, 자석 스틱(1)의 일측은 N극, 타측은 S극의 극성을 나타내게 된다.그리고, 상기 자석 스틱(1)의 각 성단면은 자력에 의해 상기 금속구(2)의 표면에 부착되는 바, 그 연결 구조는 삼각형 구조가 가장 기본적인 구조로서, 이 구조를 기본으로 하여 더욱 크고 다양한 형상의 구조물 모형이 만들어지게 된다.

이때, 상기 원반형 영구자석(11)은 고성능 자기(磁氣) 특성에 의해 제품의 크기와 무게를 감소시킬 수 있고 기계적 강도와 부식에 대한 저항력이 우수한 희토류 계열의 네오디뮴(Nd) 자석이 주로 사용되는 바, 상기 금속봉(12)의 양단부에 부착되어 조밀한 자기력선을 유도함으로써, 약 1000G 정도의 자력 증가 효과가 얻어지며, 강화된 자력에 의해 다수개의 자석 스틱(1)과 금속구(2)이 연결된 큰 구조물의 경우에도 견고한 구조를 유지할 수 있게 된다.상기와 같이 구와 스틱으로 구성된 종래의 자석 놀이 완구는 다양한 기하학적 모형을 만들 수는 있으며, 3차원 형상 즉, 다면체의 형상을 만들 수도 있으나, 면이 없는 상태이기 때문에 어린이의 교육용으로는 부족한 면이 있다.

특히, 초등학교에 입학하기전의 어린이에게는 각종 다면체에 대한 교육이 필요하기 때문에, 사면체, 육면체, 다각 기둥 등 각종 다면체에 대한 형상과 특징 등을 교육시키는 동시에 놀이도 할 수 있도록 각종 다면체의 형상을 하는 다수 블록으로 구성된 교육용 완구도 있으나, 종래의 다면체 블록은 단순히 나무나 합성수지 등으로만 만들어져 적층시 조그만 외부 힘에 의해서도 쉽게 무너지게 되는 단점이 있다.

상기와 같은 종래 다면체 블록의 문제점을 해결하기 위하여 자석을 결합시킨 다면체 블록이 개발되었는 바, 일본공개특허공보 특개평6-302425에 흡착체(吸着體)가 개시되어 있다.

상기 흡착체는, 내부 공간을 갖는 상향 개방형의 육면체 형상을 하는 수납체와, 뚜껑 및 수납체의 내부 공간에 넣어진 상태에서 회전이 가능한 하나의 구형 자석체로 구성되는 바, 자석체가 수납체 내부에서 회전 가능하기 때문에 육면체 형상의 다수 흡착체를 자석체의 극성에 관계 없이 자유롭게 접촉 결합시킬 수 있으며, 이 흡착체 다수를 다면체의 각 면에 돌출되지 않도록 일정 간격씩 삽입하여 고정 결합시킴으로써, 다면체 블록도 자력에 의해 안정적으로 접촉 결합시킬 수 있게 된다.

그러나, 상기 자석체는 수납체 내부에서 회전은 가능하나 그 위치가 고정된 상태이고, 각 흡착체에는 하나의 자석이 결합된 상태이기 때문에, 일측 흡착체의 면과 타측 흡착체의 면이 1:1 로만 접촉 결합될 수 있을 뿐, 일측 흡착체의 한 면에, 두 흡착체의 두 면을 동시에 접착시킬 수 없어 접촉 결합 상태가 항상 일정하게 되며, 흡착체가 고정된 상태로 결합된 다면체 블록 역시 고정된 흡착체가 있는 곳에서만 접촉 결합이 이루어질 뿐 그 접촉 결합된 상태를 유지하면서 접촉면적을 자유롭게 변화시킬 수가 없다.

그리고, 국내등록특허공보 제457305호에는 회전형 자석 결합장치 및 이를 구비한 조립식 완구가 개시되어 있는 바, 이는 다면체의 면에 형성된 다수의 홈 각각에 자석을 삽입한 후 자석이 홈에서 빠져나오지 않도록 각 홈에 캡을 결합시킴으로써, 자석이 홈 내부에서 다소의 유동에 의해 회전이 가능하도록 한 구조로서, 상기 일본공개실용신안등록공보의 고안과 거의 동일한 효과와 단점을 가지고 있다.

즉, 상기 일본공개특허공보와 국내등록특허공보에 각각 개시된 발명은, 자석이 회전과 다소의 유동이 가능하기는 하나, 자석이 위치한 홈이 일정한 위치에 고정되어 있기 때문에 자석이 있는 위치에서만 결합이 가능하며, 면과 면이 접촉 결합된 상태에서 접촉 상태를 유지하면서 접촉면의 크기를 자유롭게 변화시킬 수 없기 때문에 조립 형상에 다양한 변화를 줄 수가 없고, 몇몇 가지의 거의 일정한 형태의 결합 형태만이 가능할 뿐이다.

본 고안은 상기와 같이 자석이 결합된 종래의 블록형 자석 놀이 완구가 가지고 있는 제반 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 다면체의 각 면에 다수의 자석을 결합시키되, 자석이 고정되지 않고 유동 가능하게 결합시켜 다면체 블록의 면과 면이 접촉된 상태에서도 접촉면의 크기를 자유롭게 조절할 수 있도록 함으로써, 블록을 다양한 형태로 결합시킬 수 있는 블록 완구를 제공함에 본 고안의 목적이 있다.

본 고안의 상기 목적은 다면체의 각 면을 가로지르도록 형성된 유동공간에 의해 달성된다.

본 고안의 자석이 결합된 다면체 블록 완구는, 다면체를 이루는 단위 블록 다수와, 단위 블록의 각 면에 유동 가능하게 결합되는 다수의 자석으로 구성되며, 자석이 유동 가능하게 결합될 수 있도록 단위 블록의 각면에 각 면을 가로지르는 방향으로 유동공간을 구비함에 본 고안의 기술적 특징이 있다.

즉, 상기 유동공간은 단위 블록의 각 면 일측단부에서 이와 마주보는 타측단부까지 면을 가로지르는 직선의 형태로 형성되며, 각 유동공간은 격벽 등에 의해 두 칸 이상의 유동소공간으로 구획되고, 각 유동소공간에 하나씩의 자석이 넣어져 그 내부에서 면을 가로지르는 방향, 즉, 유동소공간의 길이 방향을 따라 자유롭게 유동하면서 회전이 가능하게 된다.이때, 상기 자석은 유동소공간 내부에서 자유롭게 유동 및 회전이 가능한 형태이면 그 형상에 관계 없으나, 구형 또는 원기둥형이 가장 바람직하다.

이하의 설명에서 상기 유동공간에 대한 방향은 용어 상의 혼동을 피하기 위하여 다면체의 상면에 형성된 것을 기준으로 하여 그 방향을 기술하기로 한다.

상기 유동공간의 대표적 형성 방법으로는, 목재 블록의 경우, 각 면의 일측단부에서 타측단부까지 면을 가로질러 사각단면을 갖는 홈을 파는 방식으로 만들 수 있고, 자석을 넣은 후에는 자석이 외부로 빠져나오지 않도록 상기 유동공간의 개방단부인 길이 방향 양 측 단부와 상단부를 밀폐시키게 되며, 합성수지 블록의 경우에는 홈이 파여진 것과 같은 형상으로 사출하여 만들 수도 있는 등 상기 외에도 다양한 방법으로 다면체의 각 면에 상기 유동공간을 형성시킬 수가 있다.

그리고, 상기 유동공간을 구획하게 되는 격벽의 두께가 얇은 경우에는 인접한 두 유동소공간에 각각 넣어진 자석이 격벽을 사이에 두고 서로간의 자력에 의해 서로 붙음으로써 움직이지 않게 될 수가 있다.

따라서, 예를 들어, 상기 각 유동공간을 3칸으로 구획하는 경우에는 격벽을 한 쌍 구비하여 하나의 유동공간을 일렬 배열된 3칸의 유동소공간으로 구획한 후 중앙의 유동소공간을 제외한 양 측 두 유동소공간에만 자석을 각각 넣음으로써, 양 측의 두 자석이 자력에 의해 서로를 구속하지 않도록 하거나, 면을 가로지르는 직선의 중앙부를 제외한 그 양 측 단부에 유동소공간을 각각 형성시킴으로써, 두께가 충분히 두꺼운 격벽에 의해 분리된 것과 같이, 양 측에 서로 분리 형성된 각 유동소공간에 넣어진 자석이 서로를 간섭하지 않으면서 자유롭게 유동될 수 있도록 할 수도 있다.

상기와 같이 면을 가로지르는 방향 즉, 직선의 형태로 형성된 유동소공간에 삽입된 자석은 직선상으로 유동 가능한 동시에 척력이나 인력에 의해 회전이 가능하게 되는 바, 자력에 의해 면과 면이 접촉 결합된 두 다면체는, 인력이 작용되고 있는 두 다면체의 자석이 각각의 유동소공간 내에서 유동소공간의 길이 방향을 따라 함께 이동이 가능하기 때문에, 일측 다면체에 대하여 타측 다면체가 접촉 결합된 상태에서도 유동소공간의 길이 방향으로 움직일 수 있게 된다.

즉, 두 다면체의 접촉 면적을 자유롭게 변화시킬 수 있게 된다.

이때, 두 다면체는 각 접촉면에 구비된 유동소공간의 길이 방향이 서로 일치되도록 접촉 결합될 수도 있고, 직교하도록 접촉될 수도 있는 바, 방향이 일치하는 경우에는 양 측 다면체의 자석이 함께 길이 방향으로 움직일 수 있고, 직교하는 경우에는 일측 단면체의 자석만이 길이 방향으로 움직일 수 있게 된다.

상기와 같이 다면체를 이루는 각 면을 대상으로 유동공간이 형성된 본 고안의 블록 완구는 다면체의 면 수와는 관계 없이 적용이 가능하나, 육면체, 다각기둥 등과 같이 서로 평행한 적어도 한 쌍의 면을 가진 다면체를 선택하고, 선택된 다면체의 평행한 두면에 양 단부가 결합된 각 면에, 평행한 두 면에 수직한 방향으로, 유동공간을 형성시키는 것이 바람직하다.

즉, 예를 들어, 육면체의 경우에는 모든 면에, 삼각기둥의 경우에는 평행한 두면을 제외한 나머지 세 면에, 평행한 면과 수직한 방향으로 유동공간을 형성시킬 수가 있다.

이때, 상기 삼각기둥의 경우, 평행한 두 면에도 유동공간을 각각 형성시킬 수는 있으나, 양 단부가 평행한 두 면에 위치하게 되는 세 면의 각 유동공간과 간섭될 수가 있는 바, 평행하지 않는 세 면의 각 면을 가로질러 형성된 유동공간과 달리, 평행한 두 면에 형성되는 유동공간은 면을 가로지르지 않고 면 내에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.

본 고안의 상기 목적에 대한 기술적 구성 및 작용 효과에 관한 사항은 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의하여 명확하게 이해될 것이다.

도 3에 본 고안 일실시예 자석이 결합된 다면체 블록 완구의 사시도를, 도 4에 본 고안 일실시예 자석이 결합된 다면체 블록 완구 작동 상태를 보인 단면도를, 도 5에 본 고안 일실시예 자석이 결합된 다면체 블록 완구의 부분 분리 사시도를 도시하였다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 다면체 블록 완구는, 각 면을 가로질러 형성되며, 서로 대향하는 다수의 격벽(W)에 의해 다수칸의 유동소공간(R_S)으로 구획되는 일직선 홈 형상의 유동공간(R)이 구비되고, 다면체를 이루는 단수의 단위 블록(31)과;

상기 단위 블록(31)의 각 면에 구비된 각 유동소공간(R_S)에 유동 가능하게 삽입된 다수의 자석(32)과;

상기 유동공간(R)의 개방된 상단부에 결합되어 유동공간(R)과 외부를 분리하는 편상의 상부차단편(33A)과, 유동공간(R)의 개방된 양 측 단부 각각에 결합되어 유동공간(R)과 외부를 분리하는 측면차단판(33B)으로 이루어진 캡(33)으로 구성된다.

이때, 상기 유동공간(R)의 구획수는 필요에 따라 조절될 수 있으나, 두 격벽(W)에 의해 일렬로 배열된 3실의 유동소공간(R_S)으로 구획되도록 하고, 중앙의 유동소공간(R_S)을 제외한 그 양 측 유동소공간(R_S)에만 자석(32)을 넣는 것이 바람직하다.

그러나, 상기와 같이 양 측의 유동소공간(R_S)에만 자석이 삽입된 상태에서 두 다면체의 접촉면에 형성된 유동공간(R)이 서로 직교하도록 만나는 경우에는 각 유공공간(R)의 중앙부 유동소공간(R_S)에는 자석이 없기 때문에 두 다면체의 접촉 결합이 불가능하게 된다.

따라서, 상기와 같은 경우를 방지하기 위해서는 중앙부의 유동소공간(R_S)에도 자석을 삽입 결합시킬 수 있으며, 이러한 경우에는 인접한 유동소공간(R_S)에 삽입된 두 자석 사이의 인력보다 접촉 결합된 두 다면체의 자석간 인력이 크게 작용될 수 있도록 유동공간(R)을 구획하는 격벽(W)의 두께를 적절히 조절하여 줄 필요가 있다.

즉, 격벽의 두께를 두 다면체간 자석 사이의 거리보다 크도록 함으로써 한 다면체의 인접한 두 자석간 인력보다 두 다면체의 자석간 인력이 크도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 각 유동공간(W)을 구획하게 되는 격벽(W)은, 유동공간(R) 내부의 자석이 외부로 빠지지 않도록 유동공간(R)에 결합되는 캡(33)의 저면에 일체로 형성할 수도 있으며, 캡(33)의 상부차단편(33A)과 측면차단판(33B)을 하향 개방형 "ㄷ"자의 형상이 되도록 일체로 형성할 수도 있고, 면과 면이 접촉 결합시 상기 상부차단편(33A)이 자석(32)의 자력을 감소시키지 않도록, 도 6에 도시된 바와 같이, 자석(32)이 넣어진 유동소공간(R_S)에 결합된 상부차단편(33A) 중앙부에 직선상의 관통공(H)을 형성시키는 것도 바람직하며, 이 관통공(H)을 통하여 두 다면체의 자석(32)과 자석(32) 직접 붙을 수 있게 된다.

또한, 상기 측면차단판(33B)에도 관통공(도면 미도시)을 형성시킬 수도 있는 바, 상기 유동공간(R)은 외부와 완전히 차단될 수도 있으며, 관통공에 의해 부분적으로 개방된 상태가 될 수도 있다.

그리고, 상기의 캡(33)은 외부에서 작용되는 힘이나 충격 등에 의해 유동공간(R)으로부터 쉽게 분리되지 않도록 하는 것이 중요한 바, 유동공간(R)의 단면 형상과 측면차단판(33B) 및 격벽(W)의 형상을, 도 7에 도시된 바와 같이, 상단부 폭(w)보다 하단부 폭(w')이 크도록 하고, 캡(33)을 유동공간(R)의 일측단부에서 타측단부측으로 삽입하는 방식으로 결합시키는 것도 바람직하다.

상기와 같은 구조, 즉, 다면체 단위 블록의 각 면에 유동공간(R)이 구비된 구조는 다양한 방법으로 만들어질 수 있는 바, 목재 블록의 경우, 다면체의 일측면 일측단부에서 타측단부까지 면을 가로질러 홈식 유동공간을 형성시키고 형성된 유동공간에 캡(33)을 결합시키는 방법을 적용할 수도 있으며, 합성수지 블록의 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 관통공(H)을 구비한 유동공간(R)이 저면의 일측단부에서 타측단부까지 형성된 사각 판상의 블록판체(31A)를 사출 등의 방법으로 만든 후 6장의 블록판체(31A)를 결합시킴으로써 육면체 블록을 만들 수도 있다.

이때, 상기 유동공간(R) 내부에 다수의 격벽(W)을 함께 만들거나 삽입하여 다수의 유동소공간(R_S)으로 구획할 수도 있고, 자력이 미치지 못할 정도로 두께가 충분히 두꺼운 하나의 격벽을 중앙부에 삽입하여 2실의 유동소공간(R_S)만으로 분리할 수도 있다.

상기와 같이 2칸 이상의 유동소공간(R_S)으로 구성되는 유동공간(R)의 내부를 구획하지 않고 하나의 자석이 넣어져 유동공간(R)일측단부에서 타측단부까지 자유롭게 유동 가능하게 할 수도 있다.

그러나, 상기와 같이 유동공간(R)을 하나의 공간으로 하는 경우, 한 블록의 면에 있는 자석이 하나이기 때문에 한 블록의 한 면에 두 블록을 함께 접촉결합시킬 수 없게 되는 바, 필요에 따라 유동공간(R)을 구획할 수도 있고 하지 않을 수도 있다.

상기와 같은 방법 외에도, 도 9에 도시된 바와 같이, 유동공간의 형성 대상이 되는 면을 "기준면"이라 하면, 다면체 블록(31)의 기준면과 만나는 일측면에서 그 반대면까지 기준면의 직하에 서로 평행한 적어도 하나 이상의 구멍을 관통 형성시키는 방식으로 유동공간(R)을 형성시킬 수 있으며, 이와 같이 형성된 유동공간(R)의 내주면에서 그 직상의 기준면까지 직선형 관통공(H)을 형성킬 수도 있다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 각 면을 가로지르는 직선의 양 단부에 유동소공간(R_S)을 각각 형성시킬 수도 있으며, 이때는, 두 유동소공간(R_S) 사이의 미가공부가 두꺼운 격벽(W)의 역할을 하게 되고, 각 유동소공간(R_S)에 결합되는 캡(33)은 단순히 "ㄱ"형으로 만들어질 수 있다.

상기와 같은 방법들 외에도 다른 유동공간(R)을 형성시킬 수 있는 다양한 방법이 있을 수 있으며, 다면체의 각 면에 면을 가로지르는 홈의 형상으로 형성시키거나 그 면 직하에 관통 형성시키는 방법으로 유동공간(R)을 구획한 후 그 내부를 구획하는 격벽(W)과, 그 내부에 넣어진 자석이 외부로 빠져나오지 않도록 상기 유동공간(R)의 개방단부에 결합되는 캡(33)과 같은 차단부재 역시 다양한 구조가 있는 바, 특정 방법이나 구조에 관계 없이, 다면체의 각 면 또는 그 직하에 유동공간(R)이 구비되며, 유동공간(R)이 각 면을 가로지르는 직선의 양 단부에 각각 분리된 상태에서 각각 자석이 넣어진 2칸의 유동소공간(R_S)으로 형성되거나, 격벽(W)에 의해 일렬 배열된 3칸의 유동소공간(R_S)으로 구획되면서 중앙을 제외한 양 측의 유동소공간(R_S)에만 각각 자석(32)이 넣어지는 기본적 구조에 본 고안의 기술적 특징이 있다.

또한, 본 고안을 구성하는 단위 블록은 목재, 합성수지 등 특정 재료에 국한되지는 않으나, 어린이 교육용으로는 목재가 가장 바람직하다.

상기와 같은 구조의 본 고안 블록 완구는 다면체의 형상에 관계는 없으나, 유동공간(R)의 형성과 그 양 단부를 차단하기 위한 차단부재의 측면에서 사면체 등과 같이 평행한 두 면이 없는 다면체보다는 육면체나 원기둥을 포함한 다각기둥 등과 같이 서로 평행한 면이 적어도 한 쌍 이상 있는 다면체가 더욱 적합하며, 이러한 다면체의 각 면에 형성되는 유동공간(R)은, 도 11에 도시된 바와 같이, 평행한 두 면에 수직한 방향으로 형성시키고, 평행한 면에도 유동공간(R)을 형성시키고자 하는 경우에는 평행한 면을 가로지르지 않고 면 내에 위치하도록 하는 것이 좋다.

그러나, 상기 평행한 면의 테두리부에는 평행한 면에 수직한 면의 유동공간(R)에 넣어진 자석(32)이, 차단부재가 개재된 상태에서 작용하게 되는 바, 유동공간(R)의 양 단부를 외부와 차단시키는 차단부재의 두께를 얇게 하고, 관통공(H)을 형성시킴으로써, 상기 평행한 면에는 유동공간(R)을 형성시키지 않을 수도 있다.

그리고, 각 면에 형성되는 유동공간(R)은 필요에 따라, 도 12의 (나)에 도시된 바와 같이, 2∼4개 정도씩 서로 평행하게 형성시킬 수도 있으며, 도 13에 도시된 바와 같이, 일측 면에서 시작하여 한 바퀴를 도는 폐루프의 궤적을 갖도록 형성시킬 수도 있고, 이 경우, 평행한 면에 형성시킨 유동공간은 면을 가로지르도록 형성시킬 수도 있다.

이때, 폐루프형으로 형성된 유동공간(R)을 다수의 유동소공간(R_S)으로 구획하는 경우에는 두께가 얇은 격벽을 구비하여 유동소공간(R_S)의 수를 짝수로 한 후 한 칸씩 거른 유동소공간(R_S)에만 자석을 넣음으로써 인접 자석끼리 붙지 않게 하거나, 격벽의 두께를 두껍게 하면서 각 유동소공간(R_S) 모두에 각각 자석을 삽입 결합시킬 수도 있다.

그리고, 상기와 같이 폐루프 형태로 형성된 유동공간(R)의 경우에는, 각 유동공간(R)을 유동소공간(R_S)으로 구획하지 않고 각 유동공간(R)에 하나씩의 자석(32)을 결합시켜 자석(32)이 유동공간(R_S)의 따라 다면체를 한바퀴 완전히 돌 수 있도록 할 수도 있으나, 이렇게 하는 경우 한 다면체에 둘 이상의 다면체를 결합시킬 수 없는 바, 폐루프형 유동공간(R)의 경우에도 다수의 유동소공간(R_S)으로 구획하는 것이 바림직 할 수도 있다.

또한, 도 14의 (다)에 도시된 바와 같이, 일부가 없는 부채꼴 단면의 원기둥형 블록의 경우 원호상의 외주면을 따라 유동공간(R)을 형성시킬 수도 있다.

상기와 같이, 본 고안의 블록 완구는 다수의 다면체 단위 블록으로 구성되는 바, 도 15에 도시된 바와 같이, 숫자, 글씨, 문양 등이 인쇄되며 단위 블록의 각 면과 접촉시 형합되도록 평면 형상이 동일한 문양판(D)을 상기 단위 블록의 각 면에 분리 가능하게 결합시킴으로써, 어린이에게 숫자나 각종 모양 등에 대하여 흥미롭게 학습시킬 수도 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안의 자석이 결합된 다면체 블록 완구는, 다수의 다면체를 이용하여 입체물의 조립시 다면체와 다면체의 접촉면적을 자유롭게 변화시킬 수 있기 때문에 더욱 다양한 형상으로 결합시킬 수 있으며, 그에 따라 어린이의 창의성 향상에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 종래 자석 놀이 완구의 사용 상태를 보인 사시도.

도 2는 종래 자석 놀이 완구를 보인 것으로,

(가)는 자석 놀이 완구를 구성하는 자석 스틱의 단면도이며,

(나)는 자석 놀이 완구의 기본적인 조립 구조를 보인 단면도이다.

도 3은 본 고안 제1실시예 자석이 결합된 다면체 블록 완구를 보인 것으로,

(가)는 육면체형 단위 블록의 사시도이고,

(나)는 삼각기둥형 단위 블록의 사시도이다.

도 4는 본 고안 제1실시예 블록 완구의 접촉면 변화 방법을 보인 것으로,

(가)는 면과 면 전체가 접촉 결합된 상태를 보인 부분 단면도이고,

(나)는 일부의 면이 분리된 상태를 보인 부분 단면도이며,

(다)는 대부분의 면이 분리되고, 일측 단위 블록의 한 면에 타 단위 블록의 각 면이 접촉 결합된 상태를 보인 부분 단면도이다.

도 5는 본 고안 제1실시예 블록 완구의 부분 분리 사시도.

도 6은 블록의 유동공간에 결합된 다른 실시예 캡의 사시도.

도 7은 단위 블록에 형성된 다른 실시예 유동공간의 단면도.

도 8은 본 고안 제2실시예 블록의 사시도.

도 9는 본 고안 제3실시예 블록의 사시도.

도 10은 본 고안 제4실시예 블록의 부분 분리 사시도.

도 11은 본 고안 제5실시예 블록의 사시도.

도 12는 본 고안 제6실시예 블록을 보인 것으로,

(가)는 육면체(또는 사각기둥)형 단위 블록의 사시도이고,

(나)는 삼각기둥형 단위 블록의 사시도이며,

(다)는 원기둥형 단위 블록의 사시도이다.

도 13은 본 고안 제7실시예 블록을 보인 것으로,

(가)는 삼각기둥형 단위 블록의 사시도이고,

(나)는 육면체형 단위 블록의 사시도이다.

도 14는 본 고안 제8실시예 블록을 보인 것으로,

(가)는 1/4 원기둥형 단위 블록의 사시도이고,

(나)는 1/2 원기둥형 단위 블록의 사시도이며,

(다)는 1/6 원기둥형 단위 블록의 사시도이다.

도 15는 일실시예 문양판이 추가 결합된 본 고안 제9실시예 블록의 사시도.

((도면의 주요부분에 대한 부호의 설명))

1. 자석 스틱 2. 금속구 11. 영구자석

12. 금속봉 13. 외피 31. 블록

32. 자석 33. 캡 33A. 상부차단편

33B. 측면차단판

D. 문양판 R. 유동공간 R_S. 유동소공간

W. 격벽

Claims (9)

1. 다면체 형상의 단위 블록에 다수의 자석이 결합된 블록 완구에 있어서,

   다면체의 다수 면 중 하나 이상의 각 면을 가로질러 하나 또는 둘 이상 서로 평행하게 형성되며, 각각의 내부가 다수의 격벽(W)에 의해 다수의 유동소공간(R_S)으로 구획되고 차단부재에 의해 각각의 개방단부가 외부와 차단되는 직선형 홈의 형상을 하는 유동공간(R)이 구비된 다면체 형상의 다수 단위 블록(31)과;

   상기 각 단위 블록(31)의 유동소공간(R_S) 전부 또는 일부에 각각 유동 가능하게 삽입된 자석(32)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자석이 결합된 다면체 블록 완구.
2. 다면체 형상의 단위 블록에 다수의 자석이 결합된 블록 완구에 있어서,

   차단부재에 의해 개방단부가 외부와 차단되는 직선형 홈 형상의 유동소공간(R_S)이 다면체의 다수 면 중 하나 이상의 각 면을 가로지르는 한 직선 또는 서로 평행한 둘 이상 직선의 각 양 단부에 각각 형성된 다면체 형상의 다수 단위 블록(31)과;

   상기 각 단위 블록(31)의 각 유동소공간(R_S)에 유동 가능하게 삽입된 자석(32)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자석이 결합된 다면체 블록 완구.
3. 다면체 형상의 단위 블록에 다수의 자석이 결합된 블록 완구에 있어서,

   다면체의 다수 면 중 하나 이상의 각 기준면 직하 적어도 한 곳 또는 두 곳 이상을 서로 평행하게 가로질러 관통 형성되며, 각각의 내부가 다수의 격벽(W)에 의해 다수의 유동소공간(R_S)으로 구획되고 차단부재에 의해 양 단부가 외부와 차단되는 유동공간(R)이 구비된 다면체 형상의 다수 단위 블록(31)과;

   상기 각 단위 블록(31)의 유동소공간(R_S) 전부 또는 일부에 각각 유동 가능하게 삽입된 자석(32)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자석이 결합된 다면체 블록 완구.
4. 제 3항에 있어서, 상기 유동공간(R)에는 그 내주면과 기준면을 관통하는 일자형 관통공(H)이 형성된 것을 특징으로 하는 자석이 결합된 다면체 블록 완구.
5. 다면체 형상의 단위 블록에 다수의 자석이 결합된 블록 완구에 있어서,

   다면체의 다수 면 중 하나 이상의 각 기준면 직하 한 곳 또는 두 곳 이상을 서로 평행하게 가로지르는 각 직선의 양 단부에 각각 형성되며, 각각의 일측 개방단부가 차단부재에 의해 외부와 차단되는 직선형 홈 형상의 유동소공간(R_S)이 구비된 다면체 형상의 다수 단위 블록(31)과;

   상기 각 단위 블록(31)의 각 유동소공간(R_S)에 유동 가능하게 삽입된 자석(32)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자석이 결합된 다면체 블록 완구.
6. 제 5항에 있어서, 상기 유동소공간(R_S)에는 그 내주면과 기준면을 관통하는 일자형 관통공(H)이 형성된 것을 특징으로 하는 자석이 결합된 다면체 블록 완구.
7. 다면체 형상의 단위 블록에 다수의 자석이 결합된 블록 완구에 있어서,

   다각기둥형 다면체의 평행한 두 면에 수직한 각 면 모두를 가로질러 양 단부가 연결되는 하나 또는 서로 평행한 둘 이상이 형성되고, 각각이 격벽(W)에 의해 내부가 다수의 유동소공간(R_S)으로 구획 또는 격벽(W) 없이 하나로 형성되며, 각각의 개방단부가 차단부재에 의해 외부와 차단되는 폐루프형 유동공간(R)이 구비된 다면체 형상의 다수 단위 블록(31)과;

   상기 각 단위 블록(31)의 유동소공간(R_S) 전부 또는 일부 및 하나로 형성된 유동공간(R)에 가능하게 삽입된 자석(32)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자석이 결합된 다면체 블록 완구.
8. 다면체 형상의 단위 블록에 다수의 자석이 결합된 블록 완구에 있어서,

   원기둥 또는 부채꼴 단면을 갖는 부분 원기둥 블록의 원호상 외주면을 따라 하나 또는 둘 이상 서로 평행하게 형성되며, 각각의 내부가 다수의 격벽(W)에 의해 다수의 유동소공간(R_S)으로 구획 또는 격벽(W) 없이 하나로 형성되고 차단부재에 의해 각각의 개방단부가 외부와 차단되는 홈 형상의 유동공간(R)이 구비된 다면체 형상의 다수 단위 블록(31)과;

   상기 각 단위 블록(31)의 유동소공간(R_S) 전부 또는 일부 및 하나로 형성된 유동공간(R)에 각각 유동 가능하게 삽입된 자석(32)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자석이 결합된 다면체 블록 완구.
9. 제 1항, 2항, 3항, 5항, 7항 및 8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 단위 블록(31)의 적어도 어느 한 면에, 숫자, 글씨, 문양 등이 인쇄된 문양판(D)이 부가적으로 분리 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 자석이 결합된 다면체 블록 완구.