KR200487327Y1 - Teaching aids using gyro effect - Google Patents
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Abstract
본 고안은 자이로 현상을 이용한 학습용 교구에 관한 것이다. 본 고안의 실시예에 의한 자이로 효과를 이용한 학습용 교구의 일 양태는, 중공의 다면체 형상으로 형성되고, 동축 상에 위치되는 적어도 2개의 외부 꼭지점 및 내부 꼭지점이 구비되는 케이싱; 및 상기 내부 꼭지점에 지지된 상태로 상기 케이싱에 대하여 상대 회전하여 회전 관성에 의한 자이로 효과를 발생시키는 회전 장치; 를 포함하고, 상기 회전 장치는, 상기 내부 꼭지점에 지지되는 팁부를 포함하는 베이스; 상기 베이스의 상면에 고정되는 홀더; 상기 홀더에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 지지되는 회전체; 상기 홀더에 고정되고, 배터리로부터 공급되는 전원에 의하여 회전하는 모터축이 구비되는 적어도 2개의 구동 모터; 및 상기 모터축의 회전 속도를 감속하여 상기 회전축에 전달하는 감속 기어부; 를 포함하고, 상기 팁부가 상기 내부 꼭지점에 지지된 상태에서 상기 구동 모터에 의하여 상기 회전체가 회전하면, 상기 케이싱의 바닥면에 대한 위치가 상기 외부 꼭지점이 바닥면에 지지된 상태로 유지된다.The present invention relates to a teaching paradigm using a gyro phenomenon. According to an embodiment of the present invention, an aspect of a learning diagonal using a gyro effect includes a casing formed in a hollow polyhedral shape and having at least two external vertexes and internal vertices positioned coaxially; And a rotary device for generating a gyro effect by rotational inertia relative to the casing while being supported by the inner vertex; Wherein the rotating device comprises: a base including a tip portion supported at the inner vertex; A holder fixed to an upper surface of the base; A rotating body rotatably supported on the holder about a rotating shaft; At least two drive motors fixed to the holder and having a motor shaft rotated by a power source supplied from a battery; And a reduction gear portion for reducing the rotation speed of the motor shaft and transmitting the rotation to the rotation shaft; Wherein when the rotator is rotated by the driving motor in a state where the tip portion is supported by the inner vertex, the position of the casing with respect to the bottom surface is maintained in a state where the outer apex is supported on the bottom surface.
Description
본 고안은 자이로 효과를 이용한 학습용 교구에 관한 것이다.The present invention relates to a teaching paradigm using a gyro effect.
자이로(Gyro) 효과란, 회전하는 물체가 회전 관성으로 인하여 평형, 즉 회전축의 위치를 유지하려는 성질을 의미하는 것으로, 이를 이용하는 대표적인 것으로 팽이를 들 수 있다. 끈이나 모터의 구동력을 이용하여 회전하는 팽이에 대해서는 이미 널리 알려져 있으나, 학습자가 이를 통하여 자이로 효과를 정확하게 이해하기어려운 문제점이 있다.The gyro effect refers to a property that a rotating object is to maintain the equilibrium state, that is, the position of the rotation axis due to rotational inertia. Although the spinning top using the driving force of a string or a motor is widely known, it is difficult for the learner to accurately understand the gyro effect.
본 고안의 목적은, 학습자가 자이로 효과를 보다 명확하고 용이하게 이해할 수 있도록 구성되는 자이로 효과를 이용한 학습용 교구를 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide a teaching paradigm using a gyro effect that is constructed so that a learner can understand the gyro effect more clearly and easily.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 실시예에 의한 자이로 효과를 이용한 학습용 교구의 일 양태는, 중공의 다면체 형상으로 형성되고, 동축 상에 위치되는 적어도 2개의 외부 꼭지점 및 내부 꼭지점이 구비되는 케이싱; 및 상기 내부 꼭지점에 지지된 상태로 상기 케이싱에 대하여 상대 회전하여 회전 관성에 의한 자이로 효과를 발생시키는 회전 장치; 를 포함하고, 상기 회전 장치는, 상기 내부 꼭지점에 지지되는 팁부를 포함하는 베이스; 상기 베이스의 상면에 고정되는 홀더; 상기 홀더에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 지지되는 회전체; 상기 홀더에 고정되고, 배터리로부터 공급되는 전원에 의하여 회전하는 모터축이 구비되는 적어도 2개의 구동 모터; 및 상기 모터축의 회전 속도를 감속하여 상기 회전축에 전달하는 감속 기어부; 를 포함하고, 상기 팁부가 상기 내부 꼭지점에 지지된 상태에서 상기 구동 모터에 의하여 상기 회전체가 회전하면, 상기 케이싱의 바닥면에 대한 위치가 상기 외부 꼭지점이 바닥면에 지지된 상태로 유지된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a teaching puzzle using a gyro effect, comprising: a casing having a hollow polyhedral shape and having at least two outer and inner vertices positioned coaxially; ; And a rotary device for generating a gyro effect by rotational inertia relative to the casing while being supported by the inner vertex; Wherein the rotating device comprises: a base including a tip portion supported at the inner vertex; A holder fixed to an upper surface of the base; A rotating body rotatably supported on the holder about a rotating shaft; At least two drive motors fixed to the holder and having a motor shaft rotated by a power source supplied from a battery; And a reduction gear portion for reducing the rotation speed of the motor shaft and transmitting the rotation to the rotation shaft; Wherein when the rotator is rotated by the driving motor in a state where the tip portion is supported by the inner vertex, the position of the casing with respect to the bottom surface is maintained in a state where the outer apex is supported on the bottom surface.
본 고안의 실시예의 일 양태에서, 상기 홀더는, 상기 회전축이 관통하여 회전 가능하게 지지되는 제1홀더부; 및 상기 제1홀더부를 중심으로 대칭되게 배치되고, 상기 구동 모터가 각각 고정되는 2개의 제2홀더부; 를 포함한다.In one aspect of the embodiment of the present invention, the holder includes: a first holder portion rotatably supported by the rotation shaft; And two second holder portions symmetrically disposed around the first holder portion and each having the drive motor fixed thereto; .
본 고안의 실시예의 일 양태에서, 상기 회전축은, 상기 외부 꼭지점 및 내부 꼭지점과 동축 상에 위치된다. In an aspect of an embodiment of the present invention, the rotation axis is positioned coaxially with the outer and inner vertexes.
본 고안의 실시예의 일 양태에서, 상기 회전체는, 그 상면에 개방되어 내부에 수납 공간이 정의되는 납작한 원통 형상으로 형성되고, 그 저면 중심에 상기 회전축의 상단이 고정되는 디스크 하우징; 및 상기 수납 공간의 내부에 수납되고, 상기 디스크 하우징에 비하여 상대적으로 중량물의 원판 형상으로 형성되는 중량 디스크; 를 포함한다.In one aspect of the embodiment of the present invention, the rotating body is formed in a flat cylindrical shape that is opened on the upper surface thereof and has a storage space defined therein, and the upper end of the rotating shaft is fixed to the bottom of the disk housing; And a weight disk, which is accommodated in the storage space and is formed in a disk shape of a relatively heavy weight as compared with the disk housing; .
본 고안의 실시예의 일 양태에서, 상기 수납 공간의 내부에는 상기 회전축을 중심으로 동일한 중심각으로 서로 이격되게 배치되는 적어도 2개의 걸림 보스가 구비되고, 상기 중량 디스크의 외주면에는, 상기 걸림 보스가 위치되는 적어도 2개의 걸림홈이 형성된다.In an embodiment of the present invention, at least two engagement bosses are disposed in the storage space at positions spaced from each other at the same central angle about the rotation axis, and the engagement boss is located on the outer circumferential surface of the weight disk At least two engagement grooves are formed.
본 고안의 실시예에 의한 자이로 효과를 이용한 학습용 교구에서는, 케이싱의 내부 꼭지점에 지지된 상태로 회전하는 회전 장치의 회전 관성에 의한 자이로 효과에 의하여 외부 꼭지점이 바닥면에 지지된 상태로 케이싱이 바닥면에 대하여 전도되지 않게 된다. 따라서 본 고안의 실시예에 의하면, 학습자가 보다 명확하고 용이하게 자이로 효과를 확인하여 이해할 수 있게 된다.In the teaching diaphragm using the gyro effect according to the embodiment of the present invention, the external vertex is supported on the bottom surface by the gyro effect by the rotational inertia of the rotating device rotating in a state supported by the inner vertex of the casing, It is not conducted to the surface. Therefore, according to the embodiment of the present invention, the learner can confirm and understand the gyro effect more clearly and easily.
도 1은 본 고안의 실시예에 의한 자이로 효과를 이용한 학습용 교구의 내부를 투시하여 보인 사시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing the interior of a teaching parlor using a gyro effect according to an embodiment of the present invention; FIG.
이하에서는 본 고안의 실시예에 의한 자이로 효과를 이용한 학습용 교구를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a teaching exercise using a gyro effect according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안의 실시예에 의한 자이로 효과를 이용한 학습용 교구의 내부를 투시하여 보인 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing an interior of a teaching parlor using a gyro effect according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 1을 참조하면, 본 고안의 실시예에 의한 자이로 효과를 이용한 학습용 교구는, 케이싱(100) 및 회전 장치(200)를 포함한다. 특히, 본 실시예에서는, 상기 케이싱(100)의 내부에서 회전하는 상기 회전 장치(200)의 회전 관성에 의하여 발생하는 자이로 효과에 의하여, 상기 케이싱(100)이 바닥면에 대하여 전도되지 않고 소정의 위치를 유지하게 된다.Referring to FIG. 1, a teaching aid using a gyro effect according to an embodiment of the present invention includes a
보다 상세하게는, 상기 케이싱(100)은, 중공의 다면체 형상으로 형성된다. 도 1에는 상기 케이싱(100)이 정팔면체 형상으로 형성되는 것으로 도시되었으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 상기 케이싱(100)에는, 적어도 동축 상에 위치되는 적어도 2개의 외부 꼭지점(101) 및 내부 꼭지점(102)이 구비된다. 이하에서는, 상기 케이싱(100)의 6개의 꼭지점 중 도면상 최하단의 것을 외부 꼭지점(101) 및 내부 꼭지점(102)으로 칭한다. More specifically, the
그리고 상기 회전 장치(200)는, 상기 내부 꼭지점(102)에 지지된 상태로 상기 케이싱(100)에 대하여 상대 회전하여 회전 관성에 의한 자이로 효과를 발생시킨다. 본 실시예에서는, 상기 회전 장치(200)가, 베이스(210), 홀더(220), 회전체(230), 2개의 구동 모터(240) 및 감속 기어부(250)를 포함한다.The
보다 상세하게는, 상기 베이스(210)는, 상기 내부 꼭지점(102)에 지지되는 팁부(211)를 포함한다. 예를 들면, 상기 베이스(210)는, 원뿔 형상으로 형성될 수 있다. 그러나 상기 베이스(210)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.More specifically, the
그리고 상기 홀더(220)는, 상기 베이스(210)의 상면에 고정된다. 실질적으로 상기 홀더(220)는, 상기 회전체(230)를 회전 가능하게 지지하고, 상기 구동 모터(240)를 고정하는 역할을 한다. 상기 홀더(220)는, 제1홀더부(221) 및 2개의 제2홀더부(222)를 포함한다. 상기 제1홀더부(221)에는, 상기 회전축(237)이 관통하여 회전 가능하게 지지된다. 그리고 상기 제2홀더부(222)는, 상기 제1홀더부(221)를 중심으로 대칭되게 배치되고, 상기 제2홀더부(222)에는, 상기 구동 모터(240)가 각각 고정된다.The
한편, 상기 회전체(230)는, 상기 홀더(220), 실질적으로 상기 제1홀더부(221)에 회전축(237)을 중심으로 회전 가능하게 지지된다. 이때 상기 회전축(237)은, 상기 외부 꼭지점(101) 및 내부 꼭지점(102)과 동축 상에 위치된다. 본 실시예에서는, 상기 회전체(230)가 디스크 하우징(231) 및 중량 디스크(235)를 포함한다. 상기 디스크 하우징(231)는, 그 상면에 개방되어 내부에 수납 공간(232)이 정의되는 납작한 원통 형상으로 형성된다. 그리고 상기 디스크 하우징(231)의 저면 중심에 상기 회전축(237)의 상단이 고정된다. 또한 상기 수납 공간(232)의 내부에는 상기 회전축(237)을 중심으로 동일한 중심각으로 서로 이격되게 배치되는 3개의 걸림 보스(233)가 구비된다. 상기 중량 디스크(235)는, 상기 디스크 하우징(231)에 비하여 상대적으로 중량물의 원판 형상으로 형성되고, 상기 수납 공간(232)의 내부에 수납된다. 따라서 상기 중량 디스크(235)에 의하여 상기 회전체(230)의 회전 관성이 증가됨으로써, 실질적으로 상기 회전체(230)의 회전에 의한 자이로 현상이 보다 확실하게 발생하게 된다. 그리고 상기 중량 디스크(235)의 외주면에는, 상기 걸림 보스(233)가 위치되는 3개의 걸림홈(236)이 형성된다. 따라서 상기 디스크 하우징(231) 및 중량 디스크(235)가 동시에 상기 회전축(237)을 중심으로 회전할 수 있게 된다.Meanwhile, the rotating
상기 구동 모터(240)에는, 배터리(미도시)로부터 공급되는 전원에 의하여 회전하는 모터축(241)이 각각 구비된다. 상기 구동 모터(240)는, 상기 홀더(220), 실질적으로 상기 제2홀더부(222)에 각각 고정된다. 도 1에는, 상기 구동 모터(240)가 2개로 구성되는 것으로 도시되었으나, 상기 구동 모터(240)는 3개 또는 그 이상으로 구성되어도 무방하다. 물론, 상기 구동 모터(240)의 개수에 대응하여 상기 제2홀더부(222)의 개수가 설정될 것이다.The
상기 감속 기어부(250)는, 상기 모터축(241)의 회전 속도를 감속하여 상기 회전축(237)에 전달한다. 예를 들면, 상기 감속 기어부(250)는, 상기 회전축(237) 및 모터축(241)의 하단에 각각 고정되어 서로 기어물림되는 다수개의 기어로 구성될 수 있다.The
도시되지는 않았으나, 상기 케이싱(100)의 내부에는 상기 구동 모터(240)의 구동을 위한 각종 전장 부품이 실장되는 인쇄회로기판이 설치될 수 있다. 상기 배터리는, 상기 케이싱(100)의 내부에 설치되어 상기 인쇄회로기판을 통하여 상기 구동 모터(240)에 전원을 공급할 수 있을 것이다.Although not shown, a printed circuit board on which various electric parts for driving the driving
이와 같이 구성되는 본 실시예에서는, 상기 팁부(211)가 상기 내부 꼭지점(102)에 지지된 상태에서, 상기 구동 모터(240)에 의하여 상기 회전 장치(200), 실질적으로 상기 디스크 하우징(231) 및 중량 디스크(235)가 회전한다. 그리고 상기 회전 장치(200)의 회전 관성에 의하여 상기 회전축(237)이 상기 외부 꼭지점(101) 및 내부 꼭지점(102)과 동축 상에 위치되도록 유지하려는 자이로 현상이 발생됨으로써, 상기 외부 꼭지점(101)이 바닥면에 지지되도록 상기 케이싱(100)을 바닥면에 올려놓으면, 이와 같은 상태를 유지하게 된다. 따라서 학습자는, 상기 케이싱(100)에 대하여 상대 회전하는 상기 회전 장치(200)에 의하여 상기 외부 꼭지점(101)이 바닥면에 지지된 상태로 유지되도록 상기 케이싱(100)이 바닥면에 대하여 전도되지 않음으로써, 자이로 현상을 명확하게 확인할 수 있게 된다. In this embodiment configured as described above, the
이와 같은 본 고안의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 고안의 권리범위는 첨부한 실용신안등록청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.It should be understood that many other variations are possible for those of ordinary skill in the art within the scope of the basic technical idea of the present invention and that the scope of the present invention is interpreted based on the scope of the appended utility model registration claims something to do.
100: 케이싱 200: 회전 장치
210: 베이스 220: 홀더
230: 회전체 240: 구동 모터
250: 감속 기어부100: casing 200: rotating device
210: Base 220: Holder
230: Rotor 240: Drive motor
250: reduction gear portion
Claims (5)
상기 내부 꼭지점(102)에 지지된 상태로 상기 케이싱(100)에 대하여 상대 회전하여 회전 관성에 의한 자이로 효과를 발생시키는 회전 장치(200); 를 포함하고,
상기 회전 장치(200)는,
상기 내부 꼭지점(102)에 지지되는 팁부(211)를 포함하는 베이스(210);
상기 베이스(210)의 상면에 고정되는 홀더(220);
상기 홀더(220)에 회전축(237)을 중심으로 회전 가능하게 지지되는 회전체(230);
상기 홀더(220)에 고정되고, 배터리로부터 공급되는 전원에 의하여 회전하는 모터축(241)이 구비되는 적어도 2개의 구동 모터(240); 및
상기 모터축(241)의 회전 속도를 감속하여 상기 회전축(237)에 전달하는 감속 기어부(250); 를 포함하고,
상기 팁부(211)가 상기 내부 꼭지점(102)에 지지된 상태에서 상기 구동 모터(240)에 의하여 상기 회전체(230)가 회전하면, 상기 케이싱(100)의 바닥면에 대한 위치가 상기 외부 꼭지점(101)이 바닥면에 지지된 상태로 유지되고,
상기 회전체(230)는,
그 상면에 개방되어 내부에 수납 공간(232)이 정의되는 납작한 원통 형상으로 형성되고, 그 저면 중심에 상기 회전축(237)의 상단이 고정되는 디스크 하우징(231); 및
상기 수납 공간(232)의 내부에 수납되고, 상기 디스크 하우징(231)에 비하여 상대적으로 중량물의 원판 형상으로 형성되는 중량 디스크(235); 를 포함하고,
상기 수납 공간(232)의 내부에는 상기 회전축(237)을 중심으로 동일한 중심각으로 서로 이격되게 배치되는 적어도 2개의 걸림 보스(233)가 구비되고,
상기 중량 디스크(235)의 외주면에는, 상기 걸림 보스(233)가 위치되는 적어도 2개의 걸림홈(236)이 형성되는 자이로 현상을 이용한 학습용 교구.
A casing 100 formed in a hollow polyhedral shape and having at least two external vertexes 101 and internal vertices 102 positioned coaxially; And
A rotating device (200) rotating relative to the casing (100) while being supported by the inner vertex (102) to generate a gyro effect by rotational inertia; Lt; / RTI >
The rotating device (200)
A base 210 including a tip 211 supported by the inner vertex 102;
A holder 220 fixed to the upper surface of the base 210;
A rotating body 230 rotatably supported on the holder 220 about a rotating shaft 237;
At least two drive motors (240) fixed to the holder (220) and having a motor shaft (241) rotated by a power source supplied from a battery; And
A reduction gear portion 250 for reducing the rotation speed of the motor shaft 241 to transmit the rotation to the rotation shaft 237; Lt; / RTI >
When the rotating body 230 rotates by the driving motor 240 in a state where the tip 211 is supported by the inner vertex 102, the position of the casing 100 with respect to the bottom surface is smaller than the outer- (101) is held in a state of being supported on the floor surface,
The rotating body (230)
A disk housing 231 which is opened in the upper surface thereof and is formed into a flat cylindrical shape in which a storage space 232 is defined, and the upper end of the rotation shaft 237 is fixed to the center of the bottom thereof; And
A weight disk 235 housed in the storage space 232 and formed in a disk shape of a relatively large weight relative to the disk housing 231; Lt; / RTI >
At least two locking bosses 233 are disposed in the storage space 232 so as to be spaced from each other at the same central angle about the rotation axis 237,
Wherein at least two engaging grooves (236) in which the engaging bosses (233) are located are formed on the outer peripheral surface of the weight disk (235).
상기 홀더(220)는,
상기 회전축(237)이 관통하여 회전 가능하게 지지되는 제1홀더부(221); 및
상기 제1홀더부(221)를 중심으로 대칭되게 배치되고, 상기 구동 모터(240)가 각각 고정되는 2개의 제2홀더부(222); 를 포함하는 자이로 현상을 이용한 학습용 교구.
The method according to claim 1,
The holder (220)
A first holder part 221 through which the rotation shaft 237 passes and is rotatably supported; And
Two second holder portions 222 symmetrically disposed about the first holder portion 221 and fixed to the driving motor 240, respectively; A teaching paradigm using the gyro phenomenon.
상기 회전축(237)은, 상기 외부 꼭지점(101) 및 내부 꼭지점(102)과 동축 상에 위치되는 자이로 현상을 이용한 학습용 교구.
The method according to claim 1,
The rotary shaft 237 is positioned coaxially with the outer and inner vertexes 101 and 102.
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대한민국 등록실용신안공보 제28155호(명칭: 전동 팽이) |
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Legal Events
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REGI | Registration of establishment |