KR200404030Y1 - 회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구 - Google Patents

회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구 Download PDF

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KR200404030Y1 KR20-2005-0027503U KR20050027503U KR200404030Y1 KR 200404030 Y1 KR200404030 Y1 KR 200404030Y1 KR 20050027503 U KR20050027503 U KR 20050027503U KR 200404030 Y1 KR200404030 Y1 KR 200404030Y1
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Abstract

본 고안은 회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구에 관한 것이다.
본 고안의 회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구는, 축방향 중공이 형성된 관체형 외피(41)와; 외피(41)의 중앙부 내주면에 외주면이 밀착되도록 삽입 결합된 로드형 스틱몸체(42)와; 스틱몸체(42)의 양 선단면(SE)과 외피(41)의 선단부 내면(SI) 사이에 형성된 자석유동공간(R)에 유동 가능하게 삽입되어 수평 회전이 가능한 자석부재(43)를 포함하여 구성되며, 자력차단판에 결합된 영구자석으로 이루어진 상기 자석부재(43)에 기술적 특징이 있다.
본 고안의 스틱형 자석완구는, 1면다극자석 또는 쌍을 이루어 결합된 결합자석 중의 어느 하나인 회전자석과 자력차단판이 결합되어 조형물 조립시 자석스틱을 회전시키는 불편함이 없으며, 자력차단판에 의해 회전자석의 자력이 증강되어 자석의 소형화 즉, 자석스틱의 소형화가 가능한 이점이 있다.

Description

회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구{The stick-type magnetic toy with magnet being capable of self rotating}
본 고안은 회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구에 관한 것으로, 더 자세하게는 봉, 로드 또는 바 등과 같은 스틱형 몸체의 양 선단면에, 1면다극자석 또는 한 쌍의 자석이 결합된 결합자석을 수평 회전 가능토록 결합시켜 동일 극성 배열을 갖는 타 스틱자석 선단면의 자석과 인접시 자석 스스로가 척력에 의해 몸체의 평탄한 선단면 상에서, 팽이와 같이, 자석 스스로 수평 회전하여 인력이 발생되도록 함으로써, 스틱자석의 방향을 바꾸지 않은 상태에서도 스틱자석의 선단면끼리 항상 자력에 의해 붙을 수 있도록 한, 회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구에 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 자석완구가 개발되었는 바, 이를 살펴보면 다음과 같다.
일반적으로 종래의 상기 자석완구는, 합성수지 외피에 의해 감싸지며, 금속스틱의 양 선단면에 영구자석이 결합된 자석스틱과 금속구로 구성되며, 금속구를 매개로 하여 상기 다수의 자석스틱들이 연속적으로 연결되도록 함으로써, 원하는 모형이나 구조물을 만들 수 있도록 한 완구이다.
즉, 엄밀히 말하면 3차원적인 부피를 가지기는 하나, 2차원인 선의 역할을 하는 자석스틱과 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 자석완구이다.
상기와 같은 종래 자석완구의 대표적인 실시예를 도 1 내지 도 2에 의해 간략하게 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래 자석완구의 사용 상태를 보인 사시도이고, 도 2는 종래 자석완구를 구성하는 자석스틱의 단면도와 기본적인 조립 구조를 보인 단면도이다.
도시한 바와 같이 종래의 자석완구는, 양 선단면에 원판 또는 원기둥형 영구자석(11)이 각각 밀착된 금속스틱(12)과 영구자석(11)의 외주면 및 영구자석(11)의 외측 선단면(S) 테두리부를 합성수지 외피(13)로 함께 피복시킨 자석스틱(1)과, 금속구(2)로 구성되며, 각 금속구(2)를 매개로 하여 다수의 자석스틱(1)이 연결될 수 있는 구조이다.
상기 자석스틱(1)은 금속스틱(12)의 양 선단면에 원반형의 영구자석(11)이 각각 밀착 결합됨으로써 자석스틱(1)이 막대자석화 하게 되어 그 일측은 N극, 타측은 S극의 극성을 나타내게 된다.
그리고, 상기 자석스틱(1)의 각 선단면은 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.
상기와 같은 종래의 자석완구는 1차원 점의 역할을 하는 금속구와 2차원 선의 역할을 하는 자석스틱으로 구성되어 곡선부나 절곡부 등의 형상으로 조립할 수가 없다.
따라서, 상기와 같은 스틱형 자석완구의 문제점을 해결하기 위한 자석완구가 국내 실용신안등록출원 제02-35767호(인용고안 1) 및 동 제02-26771호(인용고안 2)에 개시되어 있다.
상기 인용고안 1의 자석스틱은, 기본적으로 스틱의 형상을 하고 있으나 길이 방향 중앙부가 절곡 가능한 구조이며, 상기 인용고안 2는, 도 3에 도시된 바와 같이, 직선형 자석스틱을 반원형(31), 1/4 원형(32), 직각절곡형(33), 둔각절곡형(34) 등의 여러 형상으로 변형하여 더욱 다양한 형상의 조형물을 만들 수 있도록 하고 있다.
상기와 같은 자석스틱이나, 자석스틱을 선형 변형 가능하게 만든 인용고안 1이나, 자석스틱을 선형 변형시킨 인용고안 2 등은 모두 선형 자석스틱으로서, 종래의 선형 자석스틱은 그 양 단부가 각각 N극과 S극으로 자화된 상태이다.
따라서, 자석스틱으로 모형 조형물을 만드는 과정에서 자석스틱과 자석스틱이 직결되는 경우, 두 자석스틱의 연결부가 동일 자극을 갖게 되면 두 자석스틱을 연결할 수 없기 때문에 자석스틱을 180°회전시켜야 하는 불편함이 있다.
그리고, 자석스틱의 크기가 작아질 경우 자석의 크기도 작아져야 하며, 그에 따라, 자석이 갖는 자력 역시 감소될 수 밖에 없기 때문에, 크기가 큰 모형 조형물을 조립하는 경우에는 조형물의 자중에 의해 자석스틱이 분리될 수도 있다.
본 고안은 상기와 같이 종래 자석스틱의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스틱자석에 구비된 자석에 척력이 작용하게 되는 경우 자석 스스로가 회전하면서 인접한 자석과의 사이에 인력이 발생됨으로써, 자석을 교체하는 방법을 사용하지 않으면서 자석의 자력을 증강시킴으로써 모형 조형물의 결합이 안정적으로 유지될 수 있는 스틱형 자석완구를 제공함에 본 고안의 목적이 있다.
본 고안의 상기 목적은, 쌍을 이루어 결합된 결합자석 또는 1면다극자석과, 자석의 저면에 고정 결합된 자력차단판에 의하여 달성된다.
본 고안의 회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구는, 봉, 바, 로드 등과 같은 선형 스틱몸체와; 스틱몸체의 양 선단면에 각각 고정되지 않고 회전이 가능하도록 적층되는 판상의 자력차단판과; 자력차단판에 적층되어 고정 결합되는 1면다극자석 또는 쌍을 이루어 결합된 결합자석 중의 어느 하나인 회전자석과; 양 측 회전자석의 상면 테두리부를 포함하여 회전자석과 스틱몸체의 전체 측면을 감싸되, 그 내면이 회전자석과 자력차단판의 외면에 밀착되지 않고 틈새가 형성되는 외피로 구성된다.
이때, 스틱몸체를 수직하게 세운 상태에서 양 선단면이 되는 스틱몸체의 상면에는 자력차단판이, 자력차단판의 상면에는 회전자석이 적층되나, 스틱몸체의 저면 측에서는 회전자석의 상면에 자력차단판이, 자력차단판의 상면에 스틱몸체가 적층된다고 할 수 있으며, 이는, 스틱몸체의 상면에 자력차단판과 회전자석을 적층 결합시킨 후 스틱몸체를 180°회전시켜 스틱몸체의 저면을 상면으로 만들고, 회전에 의해 상면이 된 저면에 자력차단판과 회전자석을 적층시킨다고 할 수도 있는 바, 이하에서는, 스틱몸체의 상면과 저면 모두에 자력차단판과 회전자석을 적층시키는 것으로 표현하기로 한다.
그리고, 1면다극자석 또는 쌍을 이루어 결합된 결합자석 모두 영구자석으로서, 스틱몸체의 상면과 저면에 단순 적층되어 외부의 자력에 의해 회전 가능한 상태가 되는 바, 1면다극자석 또는 결합자석을 모두 회전자석이라 하고, 자력차단판과 이 자력차단판의 상면에 밀착 적층되어 고정 결합된 회전자석을 합하여 자석부재라 지칭하기로 한다.
상기와 같이, 본 고안의 자석완구는, 파이프와 같이 축 방향 중공이 형성된 관체형 외피의 양 단부를 제외한 중공 중앙부에 스틱몸체의 외주면이 밀착되도록 삽입 결합된 구조로써, 외피의 양 단부에 스틱몸체 반대측 즉, 외측으로 개방되는 자석유동공간이 각각 형성되고, 각 자석유동공간에, 자석부재가 회전 가능하게, 즉, 자석부재의 외면에 대하여 외피의 내면과 스틱몸체의 선단면이 밀착되지 않고 틈새가 형성되도록 결합됨에 본 고안의 기술적 특징이 있는 바, 상기 자석부재를 구성하는 1면다극자석과 결합자석을 각각 살펴 보면 다음과 같다.
1면다극자석이란, 평탄한 한 면에 복수개의 자극이 형성된 자석으로서, 길이 방향으로 두 자극이 형성된 원기둥형 자석의 경우, 자화방향과 평행한 측면을 기준으로는 양 자극이 동일 평면 상에 형성된 2극 자석이라 할 수도 있으나, 평탄한 면을 즉, 상면과 저면을 기준으로 단극인 것이며, 인력이나 척력에 사용되는 주 자극이 N 또는 S의 단극이기 때문에 단극 자석이라 한다.
물론, 사각단면을 갖는 막대자석의 경우에는 길이 방향 양 단부를 기준으로 할 때는 단극, 길이 방향 측면을 기준으로 할 때는 다극이 되는 바, 이에 대한 구분은, 사용 목적에 따라, 단극 자석 또는 2극 자석이라 할 수 있다.
본 고안의 자석완구를 구성하는 상기 1면다극자석은, 평탄한 한 면(이하 "다극면"이라 한다)에 하나의 자극이 아닌 다수의 자극이 교대로 형성된 자석으로서, 이와 같이, 평탄한 한 면에 다수의 자극이 교대로 형성된 다극자석의 경우 인접하는 동일한 자석에 의해 서로 대향하는 두 다극면 사이에 척력이 발생하게 되면, 상·하가 뒤바뀌는 방식으로 회전하면서 서로 간에 인력이 작용하게 되는 종래의 자석과 달리, 다극자석은 놓여진 상태에서 그 중심부를 회전 중심으로 하여 평면 상에서 팽이와 같은 방식으로 수평 회전하게 된다.
즉, 하나의 다극자석을 바닥에 놓은 상태에서, 회전되지 않도록 고정된 타 다극자석의 다극면을 상기 바닥에 놓여진 다극자석의 다극면에 인접시키고, 이때, 두 자석의 대향하는 다극면에 형성된 자극 배열이 동일한 극끼리 짝을 이루게 된다고 하면, 두 자석의 다극면 각각에 형성된 각 자극 사이에는 동일 자극 사이의 척력이 작용하게 되고, 이 척력에 의해 바닥에 놓여진 다극자석은 바닥에 의해 물러나지 못하는 상태인 바, 어느 한 다극자석에 미세한 움직임만이 부여되어도 두 자석 사이의 척력이 해소되면서 인력이 작용될 수 있을 각도만큼 바닥면 상에서 다극자석이 회전하게 된다.
상기와 같이, 평면 상에서 척력에 의해 특정 각도만큼 팽이와 같이 수평 회전할 수 있는 상기 1면다극자석의 다극면에 형성되는 자극의 수는 2 이상의 짝수이며, N극과 S극이 교대로 배열 형성된 구조로서, 종래의 자석은, 상·하 방향으로 자화된 경우, 상면 전체가 N극인 경우 그 저면 전체에 S극이 형성되도록 자화되나, 본 고안을 구성하는 다극자석은, 예를 들어, 상면에 다수의 자극이 형성되고 그 형태 그대로 저면까지 자화됨으로써 저면에도 상면과 동일한 배열의 다극이 형성되는 바, N극-S극-N극-S극과 같은 교대 배열 형태로 상면에 형성된 다수의 자극은 저면까지 동일한 배열 상태를 유지하면서 이어지게 된다.
이와 같이, 본 고안 자석완구의 가장 중요한 구성 요소 중의 하나인 1면다극자석은 최소의 회전 반경을 갖는 것이 가장 바람직한 바, 원형의 평단면과 평행한 한 쌍의 평탄한 면을 갖는 형상, 즉, 원기둥 또는 원판상의 형상이 가장 바람직하며, 자석이 삽입되는 공간의 깊이를 고려할 경우에는 원판에 가까울수록 더욱 바람직하다.
그리고, 평탄한 원형의 다극면에 형성되는 각 자극은, 동일한 면적씩 자화되고, 각 자극은 동일한 중심각을 갖는 부채꼴의 형상을 하게 된다.
이때, 다극면이 원형을 이루게 되는 경우, 각각 부채꼴의 형상을 하게 되는 각 자극의 중심각측 꼭지점이 원형 다극면의 중심부에서 모두 만나게 되는 바, 4극 이상의 다극으로 구성되는 자극 배열을 형성시킬 수 없기 때문에 자극이 교대 배열 형성되는 원형의 다극면은 순수한 원형면이 아닌, 다수의 자극이 모이지 않도록 중심부에 관통공이 형성된 환형을 이루도록 하여야 한다. 단, 2극인 경우에는 원형의 다극면도 가능하다.
그리고, 쌍을 이루어 자력차단판에 적층 결합되어 상기 1면다극자석과 동일한 역할을 하게 되는 결합자석은, 상·하 방향으로 N극과 S극으로 자화된 일반적인 단극 자석이며, 크기가 같은 한 쌍 이상으로 구성되고, 좌·우 양 측 자석과의 측면 사이에는 척력이 작용되지 않도록 서로 상·하 방향이 바뀐 상태로 원호상을 따라 병렬 배열되는 바, 상·하 N-S극으로 자화된 자석과 상·하 S-N극으로 자화된 자석이 교대로 배열되는 구조이다.
이때, 상기 각 자석의 평면 형상에는 제약이 없으나, 자석이 자력차단판 상면에 각각 적층되어 병렬 결합시 자력차단판 외부 테두리를 벗어나지 않도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 자력차단판 상면에 적층되는 방식으로 병렬 배열 결합된 적어도 한 쌍 이상의 자석은 서로 자화 방향이 반대인 바, 동일한 평면 상에 위치하게 되는 각 자석의 상면 자극이 하나의 자극, 즉, N극 또는 S극의 한 종류 자극만으로 구성되는 것이 아닌, 자력차단판의 중앙부를 중심으로 한 원호를 따라 N, S 두 종류의 자극이 교대로 배열되는 형태를 취하게 되는 바, 자력차단판에 결합된 자석은 1면다극자석의 역할을 하게 된다.
상기 1면다극자석 또는 결합자석의 저면에 밀착되어 고정 결합되어 자석부재를 구성하게 되는 원판상의 자력차단판은, 자석의 자력선을 투과시키지 않는 역할을 하는 것으로, 이러한 물질 특성을 "비투자율"이라 하며, 비투자율이 가장 높은 것은 철로서, 강한 자성체일수록 비투자율이 크며, 알루미늄, 동 등과 같은 비자성체의 비투자율은 1에 가깝다.
상기와 같은 자성체는 자석의 자력선이 통하기 쉽기 때문에 자성체로 들어간 들어간 자력선은, 자성체가 자기포화를 일으키지 않는 한, 자성체를 통하여 흐를 뿐 자성체 외부로 관통하지는 않게 되는 바, 자석의 일측에 자성체로 이루어진 자력차단판을 결합시키게 되면, 자석 일측에서 외부를 향하여 나가던 자력선이 자력차단판에 의해 막히게 되면서 자력차단판이 결합되지 않은 자석의 타측으로 자력의 세기가 증가하게 된다.
즉, 상기와 같은 원리에 의해 자석의 일측에 자력차단판을 결합시키게 되면 자석의 타측에 의한 척력 또는 인력이 증가하게 되는 바, 자력이 작은 자석을 자력이 큰 자석으로 대체한 효과를 얻게 된다.
이때, 상기 자력차단판은, 동일한 두께를 가질 경우, 두 꺼운 한 장보다는 두께가 얇은 것을 다수 적층한 구조가 더욱 효과적이다.
상기와 같은 자력차단판의 상면에 1면다극자석 또는 결합자석이 고정 결합됨으로써, 자석부재는, 외부 자석과의척력에 의해, 평면 상에서 팽이와 같이 수평 회전하게 되는 회전자의 역할을 할 수 있게 되고, 이와 같은 자석부재의 회전에 의해 각 스틱형 자석완구는 타 스틱형 자석완와 항상 서로 붙을 수 있게 된다.
상기와 같이 선형 스틱몸체와; 자력차단판과; 회전자석과; 외피로 구성되는 본 고안의 스틱형 자석완구에서, 상기 스틱몸체를 구비하지 않고 스틱몸체와 외피를 하나의 몸체로 구성하거나, 스틱몸체를 결합시키는 대신에 스틱몸체가 삽입 결합되는 외피 부분의 두께를 두껍게 함으로써, 그 구성 요소의 수를 줄이는 것도 바람직하다.
본 고안 스틱형 자석완구의 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 4에 본 고안 일실시예 스틱형 자석완구의 사시도를, 도 5에 단면 구조도를 도시하였다.
도시된 바와 같이, 본 고안의 스틱형 자석완구는, 축방향으로 중앙부를 관통하는 중공(H)이 형성된 관체형(또는 파이프형) 외피(41)와;
상기 관체형 외피(41)의 중앙부 내주면에 외주면이 밀착되도록 삽입 결합되며, 단면 칫수에 비하여 길이가 상대적으로 긴 로드형 스틱몸체(42)와;
상기 스틱몸체(42)의 양 선단면(SE)과 외피(41)의 선단부 내면(SI) 사이의 자석유동공간(R)에 유동 가능하게 삽입되어 수평 회전이 가능하며, 상기 스틱몸체(42)의 각 선단면(SE)에 저면(SL)이 접촉 가능한 자력차단판(43A)과, 자석유동공간(R) 내에서 자력차단판(4A)의 상면(SU)에 밀착 고정 결합된 회전자석(43B)으로 이루어진 자석부재(43)로 구성된다.
이때, 상기 자석부재(43)의 외면은, 자석유동공간(R)의 내면과 접촉은 가능하나 밀착되지는 않는 상태이며, 또한, 외피(41)의 양 선단부에서 중심축 방향을 향하여 내측으로 연장 형성된 환형 리브(L)에 의해 상기 자석부재(43)는, 자석유동공간(R) 내부에서 외측으로 빠져나올 수 없는 구조이고, 상기 외피(41)의 선단부 내면(SI)은 곧 환형 리브(L)의 내면이 된다.
그리고, 상기 자석유동공간(R)에 삽입된 자력차단판(43A)에 고정 결합된 회전자석(43B)은, 도 6과 7에 도시된 바와 같이, 1면다극자석(43B-1) 또는 결합자석(43B-2) 중의 어느 하나로서, 1면다극자석(43B-1)은, 서로 평행하며 원형 또는 환형 중의 어느 한 형상을 하는 한 쌍의 다극면(P)(P')을 갖는 다면체 구조로서, 일측 다극면(P)에 각각 1극 이상의 N극과 S극이 360°에 걸쳐 교대로 배열 형성된 상태에서 그 자극 배열 형태가 유지되면서 타측 다극면(P')까지 동일한 자극 배열이 연장 형성되며, 다극면(P)(P')에 형성된 각 자극의 중심각은 360°/n(n은 자극 수)이 된다.
이때, 상기 자극의 수가 두 개인 경우에는 하나의 반원형 N극이 하나의 반원형 S극과 접하는 배열이기 때문에, 도 6-(가)에 도시된 바와 같이, 원형의 다극면 형상이 가능하나, 극 수가 4개를 초과하는 경우에는, 도 6-(나)에 도시된 바와 같이, 중앙부에 관통공(h)이 형성된 환형의 형상을 하게 된다.
또한, 결합자석(43B-2)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 한 쌍 또는 짝수를 이루는 그 이상의 영구자석(M)이 자력차단판(43A)의 상면에 원호를 따라 병렬 배열 방식으로 적층된 상태에서 고정 결합되며, 각 영구자석(M)의 자극은 자력차단판(43B)의 중심부를 중심으로 하여 원호를 따라 N극과 S극이 교대로 배열되는 형태가 된다.
상기와 같이 본 고안 스틱형 자석완구를 구성하는 스틱몸체(42)의 경우, 금속, 합성수지 등 그 재질에 관계 없으며, 스틱몸체(42)의 단면 형상은, 원형, 다각형 등 모두 가능하나, 수평 회전하는 회전자석(43B)과의 관계를 고려하여 원형 또는 정다각형이 바람직하며, 자력차단판(43A)은 원판상으로 하는 동시에 자력차단판(43A)이 회전하게 되는 공간인 자석유동공간(R)이 형성되는 외피(41)의 양 단부 역시 원형 단면을 갖도록 하는 것이 좋다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 스틱몸체(42)를 외피(41)와 일체화한 통합몸체(41')로 형성시켜 통합몸체(41')의 양 측 선단면(SE) 상에서 자석부재(43)가 회전 가능하도록 할 수도 있으며, 도 9에 도시된 바와 같이, 스틱몸체(42)를 생략하고자 하는 경우에는, 스틱몸체(42)가 결합되는 외피(41)의 중앙부 몸체(41B)의 두께를 충분히 두껍게 하여 그 내경을, 외피(41) 의 각 단부(41A) 내경보다 상대적으로 작게 형성시킴으로써, 외피(41)의 각 단부(41A) 내경부에 형성되는 자석유동공간(R)에 삽입 결합되는 자석부재(43)가 외피(41) 중앙부의 몸체(41B) 내경부로 빠지지 않도록 구성하는 것도 바람직하며, 이때, 중앙부를 제외한 자력차단판(43A)의 저면은 외피(41) 중앙부 몸체(41B)의 양 측 선단면(SE')에 접촉 가능한 상태이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안의 스틱형 자석완구에는 1면다극자석 또는 쌍을 이루어 결합된 결합자석 중의 어느 하나인 회전자석과 자력차단판이 결합됨으로써, 조형물의 조립시 자석스틱을 회전시키는 불편함이 없이 항상 자석스틱을 손쉽게 서로 붙일 수 있으며, 자력차단판에 의해 회전자석의 자력이 증강되어 조립된 조형물의 더욱 안정적인 구조 유지가 가능할 뿐 아니라, 자석스틱의 소형화도 가능한 장점이 있다.
도 1은 종래 자석완구의 사용 상태를 보인 사시도.
도 2는 종래 자석완구를 보인 것으로,
(가)는 자석완구를 구성하는 자석 스틱의 단면도이며,
(나)는 자석완구의 기본적인 조립 구조를 보인 단면도이다.
도 3은 종래 자석완구를 보인 것으로,
(가)는 반원형 자석스틱의 정면도이고,
(나)는 1/4 원형 자석스틱의 정면도이며,
(가)는 직가 절곡용 자석스틱의 정면도이고,
(가)는 둔각 절곡용 자석스틱의 정면도이다.
도 4는 본 고안 제1실시예 스틱형 자석완구의 사시도.
도 5는 본 고안 제1실시예 스틱형 자석완구를 보인 것으로,
(가)는 단면 구조도이고,
(나)는 분리 단면 구조도이다.
도 6은 일실시예 자석부재를 보인 것으로,
(가)는 1면2극자석이 결합된 자석부재의 사시도이고,
(나)는 1면4극자석이 결합된 자석부재의 사시도이다.
도 7은 다른 실시예 자석부재를 보인 것으로,
(가)는 한 쌍의 자석이 결합된 자석부재의 사시도이고,
(나)는 두 쌍의 자석이 결합된 자석부재의 사시도이다.
도 8은 본 고안 제2실시예 스틱형 자석완구의 단면도.
도 9는 본 고안 제3실시예 스틱형 자석완구의 단면도.
((도면의 주요부분에 대한 부호의 설명))
1. 자석스틱 2. 금속구
11. 영구자석 12. 금속스틱
13,41. 외피 31. 반원형 자석스틱
32. 1/4 원형 자석스틱 33. 직각절곡형 자석스틱
34. 둔각절곡형 자석스틱 41'. (스틱몸체와 외피의)통합몸체
41A. (외피)단부 41B. (외피 중앙부)몸체
42. 스틱몸체 43. 자석부재
43A. 자력차단판 43B. 회전자석
43B-1. 1면다극자석 43B-2. 결합자석
H. (외피)중공 h. (자석)관통공
L. 환형 리브 M. (영구)자석
P,P'. 다극면 R. 자석유동공간
S. (영구자석)외측선단면 SE. (스틱몸체 또는 통합몸체)선단면
SE'. (외피 중앙부 몸체)선단면 SI. (외피 선단부)내면
SL. (자력차단판)저면 SU. (자력차단판)상면

Claims (9)

  1. 양 단부에 자석이 구비되며 양 선단면 중앙부를 제외한 전체 외면을 외피가 감싸고 있는 구조의 스틱형 자석완구에 있어서,
    축방향 중공(H)이 관통 형성되며, 양 선단부에서 중심축 방향을 향하여 환형 리브(L) 각각 연장 형성되고, 외피(41)의 중앙부 몸체(41B) 내경이 외피(41) 양 단부(41A) 내경보다 상대적으로 작게 형성된 관체형 외피(41)와;
    상기 외피(41) 양 단부(41A) 내경부에 형성된 자석유동공간(R)에 유동 가능하게 삽입되나 외피(41) 중앙부 몸체(41B) 내경부로 빠지지 않으며 상기 외피(41) 중앙부 몸체(41B)의 양 측 선단면(SE')에 중앙부를 제외한 저면(SL)이 접촉 가능한 강자성체 재질의 판상 자력차단판(43A)과, 상기 자석유동공간(R) 내에서 자력차단판(4A)의 상면(SU)에 밀착 고정 결합된 회전자석(43B)으로 이루어져 자석유동공간(R) 내에서 수평 회전이 가능한 자석부재(43)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 회전자석(43B)은, 다극면(P)(P')에 적어도 하나 이상씩의 N극과 S극을 가진 1면다극자석(43B-1) 또는 한 쌍 또는 짝수를 이루는 그 이상의 자석(M)이 병렬 배열된 결합자석(43B-2) 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 자력차단판(43A)은 1장 또는 2장 이상이 적층 결합된 것 중의 하나인 것을 특징으로 하는 회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구.
  4. 양 단부에 자석이 구비되며 양 선단면 중앙부를 제외한 전체 외면을 외피가 감싸고 있는 구조의 스틱형 자석완구에 있어서,
    축방향 중공(H)이 형성되며, 양 선단부에서 중심축 방향을 향하여 환형 리브(L) 각각 연장 형성된 관체형 외피(41)와;
    상기 관체형 외피(41)의 중앙부 내주면에 외주면이 밀착되도록 삽입 결합되며, 단면 칫수에 비하여 길이가 상대적으로 긴 로드형 스틱몸체(42)와;
    상기 스틱몸체(42)의 양 선단면(SE)과 외피(41)의 선단부 내면(SI) 사이의 자석유동공간(R)에 유동 가능하게 삽입되어 수평 회전이 가능하며 상기 스틱몸체(42)의 각 선단면(SE)에 저면이 접촉 가능한 강자성체 재질의 판상 자력차단판(43A)과, 상기 자석유동공간(R) 내에서 자력차단판(4A)의 상면(SU)에 밀착 고정 결합된 회전자석(43B)으로 이루어져 자석유동공간(R) 내에서 수평 회전이 가능한 자석부재(43)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 회전자석(43B)은, 다극면(P)(P')에 적어도 하나 이상씩의 N극과 S극을 가진 1면다극자석(43B-1) 또는 한 쌍 또는 짝수를 이루는 그 이상의 자석(M)이 병렬 배열된 결합자석(43B-2) 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 1면다극자석(43B-1)의 평행한 두 다극면(P)(P')은 원형 또는 환형 중의 어느 한 형상인 것을 특징으로 하는 회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 결합자석(43B-2)을 구성하는 한 쌍 또는 짝수를 이루는 그 이상의 자석(M)은, 자력차단판(43A)의 중심부를 중심으로 하여 원호를 따라 N극과 S극이 교대로 배열된 것을 특징으로 하는 회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구.
  8. 제 4항에 있어서, 상기 자력차단판(43A)은 1장 또는 2장 이상이 적층 결합된 것 중의 하나인 것을 특징으로 하는 회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구.
  9. 제 4항에 있어서, 상기 외피(41)와 스틱몸체(42)는 일체로 형성된 통합몸체(41')인 것을 특징으로 하는 회전 가능한 자석이 결합된 스틱형 자석완구.
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