KR200434337Y1 - 자석식 블록 완구 - Google Patents

자석식 블록 완구 Download PDF

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Abstract

본 고안은 자석식 블록완구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적어도 둘 이상의 단부를 갖는 자석식 블록 완구로서, 상하면의 극성이 다르게 형성된 자석을 탑재된 자석장착부가 상기 각 단부에 축으로 회전가능하게 지지되며, 블록이 서로 근접할 때 자석이 회전하여 블록을 조립 방향에 관계없이 서로 결합시킬 수 있는 자석식 블록완구에 관한 것이다.
블록, 완구, 자석, 회전, 구슬, 유체

Description

자석식 블록 완구{Magnetic Block Toy}
도 1은 종래의 자석식 블록완구의 형태를 나타낸 도.
도 2는 또 다른 종래의 자석식 블록완구의 형태를 나타낸 도.
도 3은 또 다른 종래의 자석식 블록완구의 형태를 나타낸 도.
도 4는 본 고안의 블록의 다양한 외형을 나타낸 도.
도 5는 본 고안의 블록을 이용하여 만든 물품을 나타낸 도.
도 6은 본 고안 블록의 구조를 나타낸 분해사시도.
도 7은 본 고안 블록이 상호 결합되는 원리를 나타낸 단면도.
도 8은 본 고안 블록의 또 다른 형태를 나타낸 도.
도 9는 도 8의 블록을 이용하여 만든 또 다른 물품을 나타낸 도.
도 10은 본 고안 자석장착부 및 자석의 또 다른 형태를 나타낸 도.
** 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 **
10 : 블록 14 : 단부면 16 : 자석
30 : 몸체부 34 : 단부 40 : 자석장착부 44 : 축
50 : 통공
본 고안은 자석식 블록완구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적어도 둘 이상의 단부를 갖는 자석식 블록 완구로서, 상하면의 극성이 다르게 형성된 자석을 탑재된 자석장착부가 상기 각 단부에 축으로 회전가능하게 지지되며, 블록이 서로 근접할 때 자석이 회전하여 블록을 조립 방향에 관계없이 서로 결합시킬 수 있는 자석식 블록완구에 관한 것이다.
어린이의 창의력을 개발시킬 수 있는 블록 완구로는, 하나 이상의 면에 볼록형상의 돌기를 구비하고 또 다른 면에는 오목형상의 삽입홈을 구비하여 돌기와 삽입홈을 서로 끼워 맞추는 형태의 완구가 주를 이루어 왔다.
한편, 지금까지의 끼워 맞춤식 블록 완구와 달리 블록의 결합수단으로 자석을 사용하는 블록완구가 개발되어 최근 많은 인기를 얻고 있다.
도 1과 같은 형태의 자석식 블록완구는 그 단부에 배치된 자석(16)의 극성이 각각 N극과 S극으로 고정된 블록(10)을 자성체 금속구(12)를 매개체로 하여 상호 결합시킴으로써 다양한 형태의 물품을 조립할 수 있도록 되어 있다. 그런데, 자성체 금속구(12)를 매개체로 하지 않는 경우, 같은 극성을 가진 단부면(35)은 자기의 성질상 서로 연결될 수 없기 때문에, 블록(10) 중 하나를 180도 회전시켜야 하는 불편함이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래의 기술로는 대한민국 등록특허 545658호를 들 수 있다. 상기 종래의 기술은 도 2와 같이 공간부(20)에 자석(16)을 삽입하고, 블록(10)들을 서로 마주하면 공간부(20)의 자석(16)들이 각각 회전하면서 블록(10)이 결합될 수 있는 것이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 기술은 자석이 회전할 수 있는 내부 공간부가 필요하여 소형화할 수 없고, 소형화를 하게 되면 내부에 삽입되는 자석이 작아질 수 밖에 없어 충분한 자력을 얻을 수 없게 된다. 또한 단위 물체를 조립한 후 서로 연결할 수 없는 구조이며, 이를 위하여는 내부공간을 더 확보하여 자석을 복수개 설치할 수도 있기는 하지만 소형화할 수 없고, 어린이들이 해당 블록을 식별할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 자성체 금속구가 없이 블록을 서로 연결하기 위한 구성을 개시한 또 다른 종래의 기술로는 대한민국 등록실용신안 404030호가 있는데, 도 3과 같이 블록(10)의 단부면(35)에 노출된 자석(16)의 표면에 두 개 이상의 극성을 부여한 1면 다극 자석을 사용하고, 자석이 블록 내에서 수평방향으로 회전하는 구성을 개시하고 있다. 그러나 자석(16)과 외피(11)의 마찰력에 의해 자석의 회전이 원활하지 못하고, 또한 한 쪽 면에 두 극성을 부여한 1면 다극 자석의 비용 또한 상승하는 문제점이 있다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 자성체 금속구가 필요없이 블록을 조립할 수 있고, 1면 다극이 아닌 양면에 서로 다른 극성이 배치된 통상의 자석을 사용하면서 블록이 서로 자력에 의해 결합될 수 있도록 하는 것을 그 주된 목적으로 한다.
또한, 본 고안은 조립된 블록 내부로 구슬이나 유체가 흐를 수 있도록 하여 어린이의 창의력과 과학적 사고를 도모할 수 있는 자석식 블록완구를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하고자 안출된 본 고안은, 자기력에 의해 결합되는 블록으로 이루어진 자석식 블록완구에 있어서,
상기 블록은,
둘 이상의 단부와, 상기 각 단부에 자석 장착부 수납공간과 축 고정부를 구비한 몸체부와;
상하면에 각각 N극, S극이 배치된 자석과;
상기 자석이 장착되는 케이스와, 상기 몸체부의 각 단부에 조립되어 상기 자석을 회전가능하게 결합하기 위해 상기 케이스의 측면에 구비된 축을 구비한 자석 장착부;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 몸체부와 자석 및 케이스는 그 중앙을 관통하는 통공을 형성하고, 상기 통공은 상기 블록의 내부로 구슬이 삽입되어 통과할 수 있는 크기로 이루어진 것을 또 다른 특징으로 한다.
상기 블록을 서로 결합하였을 때 단부면이 서로 미끄러지지 않도록 하기 위해, 상기 몸체부 단부의 단부면에 미끄름 방지기구를 설치한 것을 또 다른 특징으로 한다.
상기 블록을 서로 결합하였을 때 상호 결합된 단부면 사이로 유체가 누설되지 않도록 상기 몸체부 단부의 단부면에 씰링 층을 형성한 것을 또 다른 특징으로 한다.
상기 몸체부는 투명 또는 반투명 재질로 이루어지는 것도 바람직하다.
이하, 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세하게 설명한다.
도 4는 본 고안의 자석식 블록의 다양한 외형을 나타낸 도이며,
도 5는 본 고안의 자석식 블록을 이용하여 만든 물품을 나타낸 도이며,
도 6은 본 고안 블록의 구조를 나타낸 분해사시도이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 고안의 블록(10)은 둘 이상의 단부(34)를 갖는 다양한 형태로 제작될 수 있으며, 도 4의 블록(10)의 단부(34)를 서로 접합시키면, 도 5와 같은 자전거를 만들 수도 있다.
이하 본 고안에 대한 설명은 두 개의 단부(34)를 가진 막대 형상의 블록(10)을 예로 들어 설명하기로 하는데, 셋 이상의 단부를 가진 블록에도 동일한 기술적 사상이 적용되어 구현될 수 있다는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 고안의 블록은 몸체부(30)와 자석(16)과 자석장착부(40)로 크게 나눌 수 있다.
본 고안에 사용되는 자석(16)은 원형의 상하면을 가지며, 상기 상하면에는 각기 다른 극성이 배치된 통상의 자석이다.
이러한 자석(16)은 케이스(42)에 장착되게 된다. 도 6에서는 각각 분리된 케이스(42)가 내부에 자석(16)이 장착될 수 있는 자석장착홈(43)을 구비하여 자석을 자석장착홈(43)에 끼운 뒤, 분리된 케이스(42)를 결합시켜 자석을 장착하도록 한 것을 나타내고 있다. 또한 케이스(42)에는 그 둘레면(45)에 돌출 형성된 축(44)을 더 구비함으로써 자석장착부(40)를 이룬다.
본 고안에서는 자석을 장착할 수 있는 케이스이면 어떠한 형태의 케이스도 사용가능하다. 예를 들어 케이스의 형상이 내주면과 외주면을 가진 얇은 원통 형상의 일체형 케이스로 제작하고 케이스의 원통 내부에 자석을 접착제로 부착하거나, 내주면에 홈을 구비한 케이스를 가요성 재질로 제작하여 케이스 내부면의 홈에 자석을 끼워 넣을 수도 있을 것이다.
도 6에서는 자석이 케이스에 장착되었을 때 자석의 상하면이 외부로 노출되어 있지만, 자석이 케이스에 의해 노출되지 않도록 하는 것도 가능할 것이다.
도 6에 도시한 바와 같이 블록은 2개의 단부를 가진 몸체부(30)를 구비하고 있는데, 단부(34)에는 상기 축(44)을 끼울 수 있는 축 고정부(38)가 구비되어 있다. 축 고정부(38)는 도 6과 같이 단부(34)의 내주면에 구멍을 형성하는 형태로 가공하고, 상기 자석장착부(40)의 축(44)을 축 고정부(38)에 끼운 다음, 길이방향으로 분리된 2개의 몸체부(30)를 결합함으로써 몸체부 단부에 자석을 장착할 수 있다.
그러나 몸체부에 자석 장착부를 설치하는 것은 도 6과 같은 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 일체로 제작된 몸체부의 단부 내주면에 축이 삽입될 수 있는 홈을 형성하여, 단부측으로부터 자석장착부를 끼워 넣은 다음 그 홈을 막을 수 있는 마감부재를 사용하면, 일체로 제작된 몸체부에 자석 장착부를 설치하는 것이 가능할 것이다. 또는 몸체부의 단부 내주면에 축이 몸체부의 길이방향으로 삽입될 수 있는 홈을 설치하되, 그 삽입되는 입구부를 축의 직경보다 작게 제작하며, 몸체부의 재질이 가요성 재질로 하게 되면, 축의 직경보다 작은 입구부가 변형하면서 축이 삽입되어 자석장착부를 몸체부에 설치하는 것이 가능하며, 설치된 자석장착부는 입구부의 직경이 축보다 작기 때문에 몸체부에서 이탈되지 않게 된다.
또한, 자석 장착부(40)의 외주면 직경은 단부(34)의 내주면 직경보다 작아야 하는데, 그 차이는 자석장착부(40)가 축 고정부(38)에 의해 몸체부(30)에 결합된 뒤, 자석장착부(40)가 회전할 수 있는 정도이면 충분하다. 물론 이러한 회전은 단주의 내주면 중심과 자석장착부의 외주면 중심이 서로 동일하여야 원활하게 회전될 수 있음은 당업자라면 용이하게 이해할 것이다.
그리고, 도 6의 몸체부(30)는 중공 형상으로 도시되어 있지만, 몸체의 중앙부분이 막혀있는 중실 형상이 되더라도, 단부에는 자석이 장착된 자석장착부 수납공간(36)을 구비하여, 자석장착부(40)가 원활하게 회전할 수 있도록 하면 되는 것이다.
도 6에서는 원통상의 몸체부를 형성하는 내부 공간이 자석장착부 수납공간의 역할을 하고 있는 것이다.
도 6에서는 축을 자석장착부에 배치하고 축 고정부를 몸체부에 배치한 예를 설명하였으나, 축을 몸체부에 설치하고 몸체부에 축 고정부를 형성하고 상기 설명한 장착방법 등을 변형하여 몸체부에 자석 장착부를 회전가능하게 설치하는 것도 가능할 것이며, 이러한 변경은 청구항 제1항의 결합관계와 균등관계에 있는 것이다.
도 7은 도 6의 블록이 서로 결합되는 원리를 설명한 도인데, 결합된 단부의 자석이 같은 극성을 가지고 있더라도(도 7(a)), 각 블록의 마주보는 단부를 서로 근접시키게 되면 극성이 동일하여 서로 미는 형태의 힘이 작용하고, 축에 의해 회전하며 자석을 장착한 자석고정부는 이러한 힘에 의해 회전하게 되며(도 7(b)), 이러한 회전에 의해 양 블록의 마주보는 자석은 서로 다른 극성을 갖는 위치에서 정지하고 서로 결합되려는 자력이 양 블록간에 발생하여 양 블록은 결합될 수 있게 된다.(도 7(c))
상기와 같은 형태로 각 블록은 서로 결합될 수 있기 때문에 다양한 형태의 물품을 제작할 수 있게 되는데, 결합된 각 블록은 블록의 자중 때문에 결합된 단부면이 서로 미끌어져 블록이 해체되는 경우가 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위해 도 6에 도시한 바와 같이, 단부면(35)에는 볼록부와 오목부를 가공한 미끄럼 방지기구(39)가 설치되는 것이 바람직하다. 어떤 블록의 볼록부 및 오목부는 이와 결합되는 다른 블록의 오목부 및 볼록부와 서로 결합함으로 써 단부면간의 미끄럼을 방지할 수 있게 된다.
이러한 미끄럼 방지기구는 도 6에 도시된 형상의 볼록부와 오목부에 한정되는 것이 아니고, 단부면에 방사형으로 연속적으로 형성된 요철에 의해서도 이루어 질 수 있음은 당연하다 할 것이다.
도 8은 본 고안의 또 다른 형태를 나타낸 것으로, 링 형태의 자석을 사용하여 몸체부(30)와 자석(16) 및 케이스(40)의 중앙을 관통할 수 있는 통공(50)을 형성한 것이다.
어린이들은 도 8과 같이 관통된 통공을 구비한 블록을 사용하여 입구부(51)와 복수개의 출구부(52)를 갖는 도 9와 같은 물품을 제작하고, 입구부에 구슬(60)을 넣어 어떤 출구부로 구슬이 배출되는가를 탐구하는 놀이를 하는 것도 가능할 것이다.
이러한 통공(50)은 상기 블록의 내부로 구슬이 삽입되어 통과할 수 있는 크기를 가져야 할 것이다.
도한 자석부 및/또는 케이스는 도 10과 같이 내주면의 중앙부위를 향해 볼록한 경사부를 구비하여 구슬이 블록내를 원할하게 통과할 수 있도록 하는 것도 가능하다.
이때, 구슬이 입구부에서 출구부까지 이동되는 경로를 관찰할 수 있도록 몸체부가 투명 또는 반투명 재질로 이루어지는 것도 바람직하다.
단부면(35)에 고무나 실리콘과 같은 씰링층(도시하지 않음.)을 형성하게 되면, 단부가 맞붙었을 때 단부면 사이로 물이 스며나오지 않게 하는 것도 가능하다. 단부면에 씰링층을 형성한 블록을 사용하여 도 9와 같은 물품을 제작하게 되면, 구슬 대신 어린이들이 좋아하는 물놀이도 가능하게 되는 것이다.
본 고안은 자성체 금속구가 필요없이 블록을 조립할 수 있고, 1면 다극이 아닌 양면에 서로 다른 극성이 배치된 통상의 자석을 사용하면서 블록이 서로 자력에 의해 결합되게 할 수 있어, 보다 다양한 형태의 물품을 현실감있게 조립할 수 있는 효과가 있다. 그리고 조립된 블록 내부로 구슬이나 유체가 흐를 수 있도록 하여 어린이의 창의력과 과학적 사고를 도모할 수도 있으며, 상하면에 서로 다른 극성이 배치된 통상의 자석을 사용할 수 있기 때문에 제작비용도 저렴하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 자기력에 의해 결합되는 블록으로 이루어진 자석식 블록완구에 있어서,
    상기 블록은,
    둘 이상의 단부와, 상기 각 단부에 자석 장착부 수납공간과 축 고정부를 구비한 몸체부와;
    상하면에 각각 N극, S극이 배치된 자석과;
    상기 자석이 장착되는 케이스와, 상기 몸체부의 각 단부에 조립되어 상기 자석을 회전가능하게 결합하기 위해 상기 케이스의 측면에 구비된 축을 구비한 자석장착부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 자석식 블록완구.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체부 단부의 단부면에 미끄름 방지기구를 설치한 것을 특징으로 하는 자석식 블록완구.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체부와 자석 및 케이스는 그 중앙을 관통하는 통공을 형성하고, 상기 통공은 상기 블록의 내부로 구슬이 삽입되어 통과할 수 있는 크기로 이루어진 것을 특징으로 하는 자석식 블록완구.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 몸체부 단부의 단부면에 씰링 층을 형성한 것을 특징으로 하는 자석식 블록완구.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 자석 또는 케이스는 그 내주면의 중앙부위를 향해 볼록한 경사부를 구비한 것을 특징으로 하는 자석식 블록완구.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몸체부는 투명 또는 반투명 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자석식 블록완구.
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