KR20080092175A - 스프링을 이용한 디지털 및 전자 회로 학습용 키트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원하는 회로를 용이하고 안전하게 구성할 수 있고, 생산 비용을 현저히 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 회로도와 동일한 형태로 표현하는 능력이 우수한 디지털 및 전자 회로 학습용 키트를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여, 본 발명은 하나 이상의 홀들을 구비하고 부도체로 이루어진 지지 기판; 상기 기판의 홀들에 끼워질 수 있고 도체로 이루어진 하나 이상의 스프링들; 상기 스프링들에 끼워져 상기 스프링들에 전기적으로 연결될 수 있는 전자 소자들; 및 상기 스프링들에 끼워져 상기 스프링들을 전기적으로 연결할 수 있는 연결선들을 포함하는 디지털 및 전자 회로 학습용 키트를 제공한다.

Description

스프링을 이용한 디지털 및 전자 회로 학습용 키트{Kit for learning digital and electronic circuit using spring}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 기판을 도시하는 사시도이다.

도 2는 도 1의 지지 기판에 스프링들이 결합된 상태를 도시하는 상면 사시도이다.

도 3은 도 1의 지지 기판에 스프링들이 결합된 상태를 도시하는 배면 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링을 도시하는 사시도이다.

도 5는 도 3의 지지 기판에 결합된 스프링들에 본 발명의 일 실시예에 따른 고정기들이 끼워져 있는 상태를 도시하는 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정기를 도시하는 사시도이다.

도 7은 도 2의 지지 기판의 스프링들에 전자 소자들 및 연결선들이 연결된 상태를 도시하는 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 지지 기판 202, 204,..., 226: 스프링

202a: 스프링 상부 202b: 스프링 중간부

202c: 스프링 하부 302, 304,..., 326: 고정기

302a: 고정부 302b: 손잡이

402, 404, 410, 412, 416, 418, 420, 430: 전자 소자

406, 408, 422, 424, 426, 428: 연결선

본 발명은 디지털 및 전자 회로 학습용 키트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 납땜을 사용하지 않고도 회로도와 동일한 형태의 전자 회로를 구성할 수 있는 디지털 및 전자 회로 학습용 키트에 관한 것이다.

최근 전자공학에 대한 일반인의 관심이 커지면서 초보자들을 대상으로 하는 전자 회로 학습 자료 및 기자재가 다수 개발되고 있다.

일반적으로, 전자 회로를 제작하기 위해서는 테스트기 및 오실로스코프 등과 같은 측정 기기와, 저항, 콘덴서, 트랜지스터 반도체 IC(Integrated Circuit), 다이오드, 센서, 모터, 스위치, 스피커, 변압기, 축전기, LED(Light Emitting Diode) 등과 같은 전자 소자 또는 부품이 필요하다. 또한, 납땜기, 땜납, 전선, 기판, 땜납 흡입기 등도 구비되어야 한다.

하지만, 초보자가 상기와 같은 다양한 기자재들을 구비하기에는 비용적인 측면에서도 부담이 되고, 무엇보다도 전자 회로에 대한 지식이 부족하여 구비해야할 대상을 선정하는 것조차도 어려운 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 디지털 및 전자 회로 학습용 키트가 교육 자재로서 사용되고 있다. 종래의 전자 회로 학습용 키트는 회로도, 설명서, 전자 소자, 전자 재료, 전자 기기 및 기타 구성품을 동봉하여 구성된다. 이것은 주로 초,중,고 등의 각급 학교에서 학생들을 대상으로 하여 실습을 통한 전자 회로의 이해를 도모하기 위해 사용되고 있다.

그러나, 전자 회로를 제작하는 과정에서 납땜 공정을 거쳐야 하기 때문에 전자 회로의 제작에 많은 시간이 소요되고 안전사고의 위험성을 내포하고 있다. 또한, 납땜 기술의 미숙으로 전자 소자를 파손시키거나 전자 소자를 다른 위치에 납땜한 경우 등에는 전자 회로가 제대로 작동하지 않게 되는 문제점이 있다.

또한, PCB 등을 사용하여 회로 학습용 키트를 제작하는 경우 생산 비용이 지나치게 높고, 일단 납땜을 하여 전자 회로를 제작하고 나면 다시 학습에 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 원하는 회로를 용이하고 안전하게 구성할 수 있고, 생산 비용을 현저히 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 회로도와 동일한 형태로 표현하는 능력이 우수한 디지털 및 전자 회로 학습용 키트를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하나 이상의 홀들을 구비하고 부도체로 이루어진 지지 기판; 상기 기판의 홀들에 끼워질 수 있고 도체로 이루어진 하나 이상의 스프링들; 상기 스프링들에 끼워져 상기 스프링들에 전기적으로 연결될 수 있는 전자 소자들; 및 상기 스프링들에 끼워져 상기 스프링들을 전 기적으로 연결할 수 있는 연결선들을 포함하는 디지털 및 전자 회로 학습용 키트를 제공한다.

상기 지지 기판은 종이 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.

상기 지지 기판에는 학습 하고자 하는 디지털 또는 전자 회로도가 인쇄되어 있을 수 있다.

상기 스프링은 상기 디지털 또는 전자 회로도에서 각 전자 소자의 단자에 배치될 수 있다.

상기 스프링은 중간부의 직경이 상부 및 하부에 비해 커서 상기 스프링을 상기 홀에 끼우는 경우 상기 지지 기판에 고정될 수 있다.

상기 디지털 및 전자 회로 학습용 키트는 상기 스프링이 상기 홀에 끼워진 경우 상기 기판의 배면에 돌출된 스프링에 결합하여 상기 스프링을 고정할 수 있는 고정기를 더 포함할 수 있다.

상기 고정기는 상기 스프링의 외경 이하의 내면을 가져 상기 스프링에 결합하는 고정부, 및 상기 고정부에 연결된 손잡이를 구비할 수 있다.

상기 전자 소자는 2 단자 소자 또는 3 단자 소자일 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 기판을 도시하는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 지지 기판(100)에는 학습 하고자 하는 디 지털 또는 전자 회로도가 인쇄되어 있을 수 있다.

상기 디지털 또는 전자 회로도는 특정 회로에 한정되지 않으며, 도 1은 단지 예시적인 것이다.

도 1에 도시되어 있는 회로도는 대한민국 초등학교 5학년 2학기의 실과 수업 과제인 빛 감지 소자를 이용한 자동 조명 장치의 회로도이다. 빛 센서가 빛을 감지하면 LED가 발광하지 않고, 빛 센서가 빛을 감지하지 못하면 LED가 발광하게 된다.

지지 기판(100)은 부도체로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 부도체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 종이 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 특히, 종이로 상기 지지 기판(100)을 제작하는 경우 생산 단가가 현저히 감소되는 효과를 얻을 수 있다.

지지 기판(100)은 하나 이상의 홀들을 구비한다. 상기 홀들은 상기 디지털 또는 전자 회로도에서 각 전자 소자의 단자에 배치되는 것이 바람직하다.

도 2는 도 1의 지지 기판에 스프링들이 결합된 상태를 도시하는 상면 사시도이고, 도 3은 도 1의 지지 기판에 스프링들이 결합된 상태를 도시하는 배면 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 지지 기판(100)의 홀들 각각에 스프링들(202, 204, ..., 226)이 끼워져 있다.

스프링들(202, 204, ..., 226)은 상기 디지털 또는 전자 회로도에서 각 전자 소자의 단자에 배치되는 것이 바람직하다.

스프링들(202, 204, ..., 226)은 도체로 이루어진다. 상기 도체는 철 또는 니켈과 같은 금속으로 이루어지는 것이 바람직하지만, 그에 특별히 한정되지 않는다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링을 도시하는 사시도이다.

도 4를 참조하면, 스프링(202)은 중간부(202b)의 직경이 상부(202a) 및 하부(202c)에 비해 큰 것이 바람직하다. 보다 바람직하게, 상부(202a)에서 하부(202c)로 갈수록 직경이 순차적으로 작아졌다 커졌다 다시 작아지는 구조일 수 있다.

또한, 상기 홀의 직경은 스프링 중간부(202b)의 직경보다는 작고, 스프링 상부(202a) 및 하부(202c)의 직경보다는 큰 것이 바람직하다.

그에 의해, 상기 스프링(202)을 홀에 끼우는 경우 상기 홀의 직경에 일치하는 직경을 갖는 스프링(202)의 외주면에 상기 홀이 정합되어 결합될 수 있다. 즉, 상기 정합에 의해 진행 방향으로 더 이상 진행하지 못하고 고정된다.

도 5는 도 3의 지지 기판에 결합된 스프링들에 본 발명의 일 실시예에 따른 고정기들이 끼워져 있는 상태를 도시하는 도면이다.

도 5에 도시된 도면은 지지 기판(100)의 배면이다. 도 5를 참조하면, 고정기들(302, 304, ..., 326)이 상기 지지 기판(100)의 배면에 돌출된 스프링(202, 204, ..., 226)에 결합하여 상기 스프링(202, 204, ..., 226)을 고정한다.

상기에서 설명한 바와 같이, 독특한 스프링(202, 204, ..., 226)의 형상은 스프링(202, 204, ..., 226)의 진행 방향으로의 운동을 막고, 고정기들(302, 304, ..., 326)은 상기 진행 방향의 반대 방향으로의 운동을 막음으로써 상기 스프링(202, 204, ..., 226)은 지지 기판(100)에 견고하게 고정될 수 있다. 상기 고정기들(302, 304, ..., 326)의 형태는 특별히 한정되지 않는다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정기를 도시하는 사시도이다.

도 6을 참조하면, 고정기(302)는 상기 스프링(202, 204, ..., 226)의 외경 이하의 내면을 가져 상기 스프링에 결합하는 고정부(302b), 및 상기 고정부(302b)에 연결된 손잡이(302a)를 구비한다.

도 7은 도 2의 지지 기판의 스프링들에 전자 소자들 및 연결선들이 연결된 상태를 도시하는 사시도이다.

도 7을 참조하면, 스프링들(202, 204, ..., 226)에 전자 소자들(402, 404, 410, 412, 416, 418, 420, 430) 및 연결선들(406, 408, 422, 424, 426, 428)이 연결된다.

상기 연결은 스프링들(202, 204, ..., 226)을 구성하는 코일을 벌려 그 사이에 전자 소자들(402, 404, 410, 412, 416, 418, 420, 430)의 각 단자 또는 연결선들(406, 408, 422, 424, 426, 428)의 양 말단을 끼움으로서 이루어질 수 있다.

전자 소자들(402, 404, 410, 412, 416, 418, 420, 430)은 상기 스프링들(202, 204, ..., 226)에 끼워져 상기 스프링들(202, 204, ..., 226)에 전기적으로 연결될 수 있다.

전자 소자(402, 404, 410, 412, 416, 418, 420, 430)는 2 단자 소자 또는 3 단자 소자일 수 있다. 전자 소자는 소자 몸체, 및 2개 또는 3개의 단자를 포함할 수 있다. 물론, 4개 이상의 단자도 가능할 것이다.

전자 소자(402, 404, 410, 412, 416, 418, 420, 430)는 다양한 형태의 전자 소자일 수 있으며, 광의의 전자 소자는 전자 부품 등도 포함하는 개념이다. 예컨대, 전자 소자(402, 404, 410, 412, 416, 418, 420, 430)는 저항, 콘덴서, LED, 빛 감지 센서, 트랜지스터, 스위치, 스피커, 부저, 전원 연결 단자 및 안테나 코일 등을 포함한다.

연결선들(406, 408, 422, 424, 426, 428)의 양 말단은 스프링들(202, 204, ..., 226)에 끼워져 상기 스프링들(202, 204, ..., 226)을 전기적으로 연결할 수 있다.

상술한 구성을 갖는 본 발명은 다음과 같은 효과를 달성한다.

첫째, 본 발명에 따른 디지털 및 전자 회로 학습용 키트를 이용하면 전자 회로 제작시 납땜 공정을 필요로 하지 않는다. 따라서 초보자의 경우 원하는 전자 회로를 용이하고 안전하게 구성할 수 있고, 납땜 미숙으로 인한 전자 회로의 미작동 또는 오작동을 방지할 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 디지털 및 전자 회로 학습용 키트는 종래의 학습용 키트에 비해 생산 단가가 매우 저렴하다. 즉, 종래의 학습용 키트는 PCB 등과 같은 상대적으로 비싼 제품을 사용하는 대신에 본 발명은 종이 및 스프링과 같은 저렴한 재료들로 구성될 수 있다. 예컨대, 기판으로서 종이를 사용하는 경우 PCB에 비해 약 20배 저렴하다.

셋째, 본 발명에 따른 디지털 및 전자 회로 학습용 키트를 이용하면 사용자에게 주어지는 회로도와 동일한 구조의 전자 회로를 구성할 수 있으므로, 초보자도 회로도를 보고 직관적으로 전자 회로를 용이하게 구성할 수 있어 학습 효과를 증대시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

1. 하나 이상의 홀들을 구비하고 부도체로 이루어진 지지 기판;

   상기 기판의 홀들에 끼워질 수 있고 도체로 이루어진 하나 이상의 스프링들;

   상기 스프링들에 끼워져 상기 스프링들에 전기적으로 연결될 수 있는 전자 소자들; 및

   상기 스프링들에 끼워져 상기 스프링들을 전기적으로 연결할 수 있는 연결선들을 포함하는 디지털 및 전자 회로 학습용 키트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 지지 기판은 종이 또는 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 및 전자 회로 학습용 키트.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 지지 기판에는 학습 하고자 하는 디지털 또는 전자 회로도가 인쇄되어 있는 것을 특징으로 하는 디지털 및 전자 회로 학습용 키트.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 스프링은 상기 디지털 또는 전자 회로도에서 각 전자 소자의 단자에 배치되는 것을 특징으로 하는 디지털 및 전자 회로 학습용 키트.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 스프링은 중간부의 직경이 상부 및 하부에 비해 커서 상기 스프링을 상기 홀에 끼우는 경우 상기 지지 기판에 고정되는 것을 특징으로 하는 디지털 및 전자 회로 학습용 키트.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 스프링이 상기 홀에 끼워진 경우 상기 기판의 배면에 돌출된 스프링에 결합하여 상기 스프링을 고정할 수 있는 고정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 및 전자 회로 학습용 키트.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 고정기는 상기 스프링의 외경 이하의 내면을 가져 상기 스프링에 결합하는 고정부, 및 상기 고정부에 연결된 손잡이를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 및 전자 회로 학습용 키트.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 전자 소자는 2 단자 소자 또는 3 단자 소자인 것을 특징으로 하는 디지털 및 전자 회로 학습용 키트.

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