KR20160043384A - 교육용 조립식 롤러코스터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레일의 높이 및 형상을 자유롭게 변형할 수 있으며 조립 및 분해가 더욱 용이한 교육용 조립식 롤러코스터에 관한 것이다.
종래의 롤러코스터는 선로의 변형이 단순하여 선로 형태의 변화에 따라 어떻게 운동상태가 변화되는지를 보여줄 수 없어 교육적 효과가 매우 부족하다는 문제점이 있는데, 이를 해결하기 위하여 본 발명은 승강가이드 및 고정핀이 착탈할 수 있도록 결합되는 복수의 고정홀이 상측에 형성된 받침판과; 상기 승강가이드에 상하 이동 및 좌우 회전할 수 있도록 결합되는 승강블록과; 상기 승강블록에 일단이 고정되어 복수의 나선형 원을 형성하고, 상기 고정핀에 의해 받침판에 고정되는 레일을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 교육용 조립식 롤러코스터를 제안한다.
따라서 본 발명은 승강블록을 상하로 이동하여 롤러코스터의 높이를 조절할 수 있으며, 승강블록을 좌우로 회전하여 레일을 회전함으로써 볼의 이동경로를 더욱 다양하게 형성할 수 있다. 또한, 레일이 유연한 튜브로 구성되어 있어 다양한 크기의 나선형 원을 형성할 수 있으며, 복수의 고정홀을 이용하여 다양한 위치에 롤러코스터를 고정할 수 있고, 자석이 결합된 복수의 스탑퍼를 이용하여 볼의 운동에너지 및 위치에너지의 변화를 관찰할 수 있다.

Description

교육용 조립식 롤러코스터{Prefabricated roller coaster for education}

본 발명은 교육용 완구인 조립식 롤러코스터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레일의 높이 및 형상을 자유롭게 변형할 수 있으며 조립 및 분해가 더욱 용이한 교육용 조립식 롤러코스터에 관한 것이다.

일반적으로 롤러코스터는 공원 등에 설치된 놀이기구로서, 기차가 급경사 및 급회전 코스가 구비된 레일 위를 달리는 장치이다. 이는 그 주행 중에 느낄 수 있는 스릴과 재미로 인해 사람들에게 매우 인기있는 놀이기구이다. 뿐만 아니라 롤러코스터는 급경사, 급회전의 코스를 달리는 주행 방식이 물리적으로 운동에너지 및 위치에너지를 적절히 이용한 것으로서, 그 구조는 과학 교육적인 면에서도 매우 유용하다.

이를 위해 등록실용신안공보 제20-0371786호에서는 롤러코스터를 교육용 조립완구 형태로 구성한 장치를 개시하고 있다. 이 장치는 레일의 구성을 주행체의 이동을 가이드하는 평행한 선형돌기가 형성된 테이프로 하며, 주행체는 그 평행한 선형돌기 사이를 운동하는 볼 형태이다.

그러나 상기 롤러코스터는 모양을 매우 단순화한 형태로서 실제 롤러코스터의 모양과는 현격하게 다르고, 그 선로의 변형도 매우 단순하여 선로 형태의 변화에 따라 어떻게 운동상태가 변화되는지를 보여줄 수 없어 교육적 효과가 매우 부족하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 레일의 높이와 나선형의 다양한 크기의 원을 자유롭게 변형할 수 있는 교육용 조립식 롤러코스터를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 복수의 고정핀에 의해 착탈식으로 구성됨으로써 조립 및 분해가 더욱 용이한 교육용 조립식 롤러코스터를 제공하는 데 있다.

본 발명에 의한 교육용 조립식 롤러코스터는 승강가이드 및 고정핀이 착탈할 수 있도록 결합되는 복수의 고정홀이 상측에 형성된 받침판과; 상기 승강가이드에 상하 이동 및 좌우 회전할 수 있도록 결합되는 승강블록과; 상기 승강블록에 일단이 고정되어 복수의 나선형 원을 형성하고, 상기 고정핀에 의해 받침판에 고정되는 레일을 포함하여 구성된 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 교육용 조립식 롤러코스터에 의하면, 승강블록을 상하로 이동하여 롤러코스터의 높이를 조절할 수 있으며, 승강블록을 좌우로 회전하여 레일을 회전함으로써 볼의 이동경로를 더욱 다양하게 형성할 수 있다.

또한, 레일이 유연한 튜브로 구성되어 있어 다양한 크기의 나선형 원을 형성할 수 있으며, 복수의 고정홀을 이용하여 다양한 위치에 롤러코스터를 고정할 수 있고, 자석이 결합된 복수의 스탑퍼를 이용하여 볼의 운동에너지 및 위치에너지의 변화를 관찰할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 롤러코스터의 실시 예를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명에 의한 롤러코스터의 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 롤러코스터의 분해 사시도.
도 4는 도 3의 IV표시 부분 확대도.
도 5는 본 발명의 레일에 볼이 안착된 모습을 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 스탑퍼의 사시도.
도 7는 본 발명의 다른 제1 실시 예를 나타낸 부분 확대도.
도 8은 본 발명의 다른 제2 실시 예를 나타낸 부분 확대도.
도 9는 본 발명의 다른 제3 실시 예를 나타낸 부분 확대도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

본 발명의 교육용 조립식 롤러코스터는 도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같이 합성수지로 이루어지며 좌우로 연장 형성된 직사각 형상의 받침판(10)이 구비되고, 상기 받침판(10)의 상면 일측에는 롤러코스터의 높이를 조절할 수 있는 승강가이드(20)가 수직으로 결합되어 있다.

상기 승강가이드(20)에는 상하로 이동할 수 있도록 구성된 승강블록(30)이 결합되어 있으며, 상기 승강가이드(20)에는 레일(40)의 일단이 결합되어 있고, 레일(40)의 타단은 받침판(10)의 타측에 결합된 스탑퍼(50)에 결합되어 있다.

도 3은 본 발명의 구성품을 분해하여 나타낸 것으로서, 상기 받침판(10)의 상측에는 복수의 고정홀(11)이 상하, 좌우로 간격을 이루며 형성되어 있으며, 상기 고정홀(11)에는 승강가이드(20) 및 고정핀(P)이 착탈할 수 있도록 삽입되어 고정된다.

상기 승강가이드(20)는 레일(40)을 견고히 지지할 수 있도록 금속으로 구성되어 있으며, 상기 승강가이드(20)에 결합되는 승강블록(30)은 도 4에서 나타낸 바와 같이 상단부에 한 쌍의 관통홀(31)이 형성되어 있다.

따라서 일측의 관통홀(31)을 이용하여 승강가이드(20)에 결합함으로써 상하로 이동하며 높이를 조절할 수 있는데, 이때 승강블록(30)의 상측과 하측에는 고무로 이루어진 고정링(32)을 승강가이드(20)에 결합함으로써 승강블록(30)을 고정할 수 있다.

상기 승강블록(30)은 승강가이드(20)에 결합되어 상하로 이동할 수 있을 뿐만 아니라, 좌우로 회전이 가능하여 다양한 높이 및 각도의 레일(40)을 구성할 수 있다.

또한, 승강블록(30)의 타측의 관통홀(31)에는 "ㄱ" 자 형상인 고정핀(P)의 일측을 삽입하고, 고정핀(P)의 타측에는 레일(40)의 일단을 고정한다.

상기 레일(40)은 한 쌍의 튜브(41)와 복수의 연결부(42)로 구성되어 있는데, 상기 튜브(41)는 잘 구부러지도록 유연성이 있는 합성수지 또는 고무로 이루어져 있으며, 상기 연결부(42)는 내측이 관통된 파이프 형상으로서 고정핀(P)이 삽입됨으로써 레일(40)을 고정할 수 있다.

상기 튜브(41)는 다양한 형상 및 길이의 롤러코스터를 구현하고, 임의로 그 형상을 변형할 수 있도록 충분한 길이로 구성하여 한 쌍이 일정한 간격을 이루도록 나란히 설치하며, 상기 튜브(41)의 하측에는 복수의 연결부(42)가 간격을 이루며 접착제 등의 결합수단에 의해 결합됨으로써 레일(40)을 이루게 된다.

상기 레일(40)은 도 5에서 나타낸 바와 같이 한 쌍의 튜브(41)가 간격을 이루며 복수의 연결부(42)에 의해 고정됨으로써 한 쌍의 튜브(41) 사이에는 상측에 볼(B)을 안착하여 이동시킬 수 있다.

이렇게 구성된 레일(40)은 일단이 승강블록(30)에 고정되어 도 1과 같이 다양한 크기의 복수의 원을 나선형으로 형성하게 되며, 받침판(10)과 근접한 연결부(42)에는 복수의 고정핀(P)을 이용하여 고정하고, 전후로 근접한 두 개의 원에는 전후로 나란히 위치한 연결부(42)에 하나의 고정핀(P)을 고정함으로써 롤러코스터의 형상을 유지할 수 있도록 한다.

상기 레일(40)의 타단은 도 6에서 나타낸 바와 같은 스탑퍼(50)에 고정되는데, 상기 스탑퍼(50)는 레일(40)을 타고 빠르게 이동하는 볼(B)이 외부로 이탈하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 본 발명의 롤러코스터에는 물체의 이동을 관찰하기 위하여 금속으로 이루어진 볼(B)을 사용하게 된다.

따라서 상기 스탑퍼(50)에는 금속의 볼(B)이 밀착될 수 있도록 자석(51)이 결합되어 있으며, 상기 자석(51)의 하측에는 한 쌍의 튜브(41)를 고정할 수 있도록 한 쌍의 레일홀(52)이 간격을 이루며 형성되어 있고, 상기 레일홀(52)에는 하측으로 개방되어 레일(40)을 삽입하기 용이하도록 삽입홀(53)이 형성되어 있으며, 스탑퍼(50)의 저면에는 받침판(10)의 고정홀(11)에 스탑퍼(50)을 착탈식으로 결합할 수 있도록 고정부(54)가 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 교육용 조립식 롤러코스터는 각각의 부품이 분해와 조립이 용이한 조립식으로 구성되어 있어 사용자가 임의로 다양한 형상의 롤러코스터를 구성함으로써 레일(40)의 상측을 이동하는 볼(B)의 이동모습 및 속도를 통해 물리적인 운동에너지와 위치에너지의 변화를 학습할 수 있다.

본 발명은 승강블록(30)을 상하로 이동하여 롤러코스터의 높이를 조절할 수 있으며, 승강블록(30)을 좌우로 회전하여 레일(40)을 회전함으로써 볼(B)의 이동경로를 더욱 다양하게 형성할 수도 있다.

또한, 레일(40)이 유연한 튜브(41)로 구성되어 있어 다양한 크기의 나선형 원을 형성할 수 있으며, 복수의 고정홀(11)을 이용하여 다양한 위치에 롤러코스터를 고정할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예로서 도 7에서 나타낸 바와 같이 받침판(10)의 상측에 간격을 이루며 복수의 스탑퍼(50)를 결합하고, 상기 스탑퍼(50)의 배면에는 두 개의 볼(B)을 레일(40) 위에 안착시켜 자석(51)에 밀착시킴으로써 볼(B)의 운동에너지 및 위치에너지의 변화를 학습할 수 있다.

즉, 승강블록(30) 측에서 빠른 속도로 이동한 볼(B)이 첫 번째 스탑퍼(50)의 전면에 밀착되면 그 충격에 의해 배면 측의 하나의 볼(B)이 이동하여 두 번째 스탑퍼(50)의 전면에 밀착되고, 이에 따라 배면 측의 하나의 볼(B)이 이동하게 됨으로써 가우스 가속실험을 할 수 있다.

또한, 본 발명은 도 8에서 나타낸 바와 같이 승강가이드(20)를 받침판(10)에 결합된 기어박스(60)의 회전축(61)에 결합함으로써 각도를 조절하여 더욱 다양한 형상 및 각도의 롤러코스터를 구현할 수 있다.

또한, 도 9에서 나타낸 바와 같이 승강블록(30a)에 서로 직각을 이루도록 두 개의 관통홀(31)을 상면과 전면에 각각 형성하고, 상면의 관통홀(31)에는 승강가이드(20)를 삽입하고, 전면의 관통홀(31)에는 고정핀(P)을 삽입한다.

상기 승강가이드(20)가 관통된 관통홀(31)에는 전면과 후면에 암나사부(33)가 형성되어 있어 두 개의 볼트(34)를 이용하여 승강블록(30a)을 고정할 수 있다.

그리고 고정핀(P)의 길이를 연장함으로써 레일(40)의 각도를 조절하여 롤러코스터의 형상 및 볼(B)의 이동속도를 변경할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

10 : 받침판 11 : 고정홀
20 : 승강가이드 30,30a : 승강블록
31 : 관통홀 32 : 고정링
33 : 암나사부 34 : 볼트
40 : 레일 41 : 튜브
42 : 연결부 50 : 스탑퍼
51 : 자석 52 : 레일홀
53 : 삽입홀 54 : 고정부
60 : 기어박스 61 : 회전축(61)
P : 고정핀 B : 볼

Claims (6)

1. 승강가이드(20) 및 고정핀(P)이 착탈할 수 있도록 결합되는 복수의 고정홀(11)이 상측에 형성된 받침판(10)과;
   상기 승강가이드(20)에 상하 이동 및 좌우 회전할 수 있도록 결합되는 승강블록(30)(30a)과;
   상기 승강블록(30)에 일단이 고정되어 복수의 나선형 원을 형성하고, 상기 고정핀(P)에 의해 받침판(10)에 고정되는 레일(40);
   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 교육용 조립식 롤러코스터.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 레일(40)은 상측으로 금속의 볼(B)이 이동할 수 있도록 한 쌍의 튜브(41)가 간격을 이루며 나란히 형성되고, 상기 튜브(41)의 하측에는 고정핀(P)이 결합되는 복수의 연결부(42)가 간격을 이루며 결합된 것을 특징으로 하는 교육용 조립식 롤러코스터.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 레일(40)의 타단은 받침판(10)에 착탈할 수 있도록 결합된 스탑퍼(50)에 고정되며, 상기 스탑퍼(50)에는 금속의 볼(B)이 밀착되는 자석(51)이 결합되고, 상기 자석(51)의 하측에는 튜브(41)가 삽입되는 한 쌍의 레일홀(52)이 형성되며, 스탑퍼(50)의 저면에는 고정홀(11)에 삽입되는 고정부(54)가 형성된 것을 특징으로 하는 교육용 조립식 롤러코스터.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 스탑퍼(50)는 받침판(10)에 복수가 간격을 이루며 결합되고, 상기 스탑퍼(50)의 배면에는 두 개의 볼(B)이 자석(51)에 의해 밀착되어 이동한 볼(B)이 스탑퍼(50)의 전면에 밀착되면 충격에 의해 배면 측의 하나의 볼(B)이 이동하는 것을 특징으로 하는 교육용 조립식 롤러코스터.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 승강가이드(20)는 받침판(10)에 수직으로 결합되거나, 상기 받침판(10)에 결합된 기어박스(60)의 회전축(61)에 결합된 것을 특징으로 하는 교육용 조립식 롤러코스터.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 승강블록(30)(30a)은 승강가이드(20)에 결합되는 고정링(32)에 의해 고정되거나, 볼트(34)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 교육용 조립식 롤러코스터.

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