KR20170009815A - 서보모터 부착 조립블록 및 조립블록 키트 - Google Patents

서보모터 부착 조립블록 및 조립블록 키트 Download PDF

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KR20170009815A
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Abstract

본 발명은, 오로지 구동축에 사용하는 특별한 부분품을 필요로 하지 않고, 다양한 작품을 조립할 수 있는 서보모터 부착 조립블록 및 조립블록 키트를 제공한다.
본 발명의 서보모터 부착 조립블록(100A)은, 돌기(17) 또는 오목부로 이루어지는 연결수단을 구비하는 블록 본체(1)와, 서보모터(2)와, 서보모터(2)에 의해 회전구동되는 회전축(3)을 구비하고 있다. 연결수단을 다른 조립블록의 연결수단에 결합시킴으로써, 다른 조립블록에 결합할 수 있다. 서보모터 부착 조립블록(100A)은, 다면체로 이루어지고, 표면에 오목부 또는 돌기로 이루어지는 연결수단을 구비하고, 회전축(3)의 일단부에 고정되어서 회전하는 회전블록(4)을 구비한다. 본 발명의 조립블록 키트는, 서보모터 부착 조립블록(100A)과, 조립블록(100A)에 연결가능한 기본블록을 구비한다.

Description

서보모터 부착 조립블록 및 조립블록 키트{ASSEMBLY BLOCK WITH SERVOMOTOR, AND ASSEMBLY BLOCK KIT}
본 발명은, 오목부에 돌기를 결합함으로써 조립하는 조립블록(組立block)에 서보모터(servomotor)를 설치한 서보모터 부착 조립블록 및 당해 서보모터 부착 조립블록을 포함한 조립블록 키트에 관한 것이다.
종래부터, 직육면체나 정육면체, 삼각기둥 등의 다면체(多面體)의 표면에 돌기와 오목부를 구비하고 오목부에 돌기를 끼워 맞춤으로써 결합하여 원하는 형상으로 조립하는 유희용, 학습용의 조립블록이 널리 보급되어 있다. 또한 최근에는, 조립블록에 모터(motor)를 구비시켜 가동부분(可動部分)을 모터에 의하여 작동시키는 것이 인기를 끌고 있다.
예를 들면 특허문헌1에서는, 모터를 탑재해 톱니 레일을 따라 주행하는 기관차의 조립블록 키트가 제안되어 있다. 이것은 모터에 의해 구동되는 구동축(驅動軸)에 톱니바퀴를 부착하고 톱니바퀴를 톱니 레일에 맞물려서 회전시킴으로써, 기관차를 주행시키는 것이다.
또한 특허문헌2에서는, 서보모터나 버저(buzzer) 등의 기능이 발현되는 기능발현수단 이외에, 기능발현수단을 제어하는 제어수단과, 네트워크를 통하여 다른 조립블록과 통신을 하는 통신수단을 내장(內藏)함으로써, 간단한 배선(配線)으로 복잡한 동작이 가능한 조립블록이 제안되어 있다. 특허문헌2에서는, 모터에 의해 기어를 통하여 불도저(bulldozer)의 캐터필러(caterpillar)를 구동시키는 실시예가 소개되어 있다.
일본국 특허공보 특공평7-61382호 공보 일본국 공개특허 특개평10-108985호 공보
그러나 특허문헌1에서는, 모터의 용도가 기관차에 대한 사용에 한정되기 때문에 기관차의 키트를 통째로 구입해야 한다고 하는 문제가 있고, 특허문헌2의 블록에서는, 모터에 의해 회전하는 회전축에 따른 용도별로 준비된 특별한 부분품(parts)을 하나하나 다 사서 갖추어야 한다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 오로지 회전축에만 사용하는 특별한 부분품을 필요로 하지 않는, 서보모터를 내장한 블록을 다양하게 사용할 수 있는 서보모터 부착 조립블록 및 당해 서보모터 부착 조립블록을 포함하는 조립블록 키트의 제공을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 본 발명의 모터 부착 조립블록은, 표면에 돌기 또는 오목부로 이루어지는 연결수단을 적어도 1개 구비하는 블록 본체와, 상기 블록 본체에 설치되는 서보모터와, 상기 서보모터에 의해 회전구동되는 회전축을 구비하고, 상기 연결수단을 다른 조립블록의 돌기 또는 오목부로 이루어지는 연결수단에 결합시킴으로써 상기 다른 조립블록에 결합가능한 서보모터 부착 조립블록으로서, 상기 회전축의 일단부에 고정되어서 상기 회전축과 함께 회전하는 회전블록을 구비하고, 상기 회전블록은, 다면체로 이루어지고, 표면에 오목부 또는 돌기로 이루어지는 연결수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명에 관한 서보모터 부착 조립블록에서는, 서보모터에 의해 구동되는 회전축의 일단부에, 돌기나 오목부를 구비하는 다면체의 블록을 구비하기 때문에, 돌기나 오목부를 구비하는 다면체의 다른 조립블록을 회전축에 직접 연결할 수 있다.
상기 회전블록은, 상기 회전축에 평행한 측면을 적어도 1개 구비하고, 당해 측면에 적어도 1개의 연결수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 회전축과 수직방향에 위치하는 다른 조립블록에 회전블록을 직접 연결할 수 있다.
본 발명의 서보모터 부착 조립블록은, 다면체로 이루어지고, 표면에 돌기 또는 오목부로 이루어지는 연결수단을 구비하고, 상기 회전축의 타단측의 연장선 둘레를 회전하도록 상기 블록 본체에 축지지되는 유동블록을 구비하고, 상기 유동블록은, 상기 블록 본체 및 상기 회전축으로부터 독립해서 회전하는 것이 바람직하다.
이렇게 함으로써 회전블록과 유동블록의 양방을 고정하면 블록 본체만이 회전하고, 회전블록만을 고정하면 블록 본체와 유동블록이 회전하고, 유동블록만을 고정하면 회전블록만이 회전하기 때문에, 회전의 태양을 3종류로 형성할 수 있다.
또한 회전블록과 유동블록의 양방을 다른 조립블록에 결합하는 경우에, 회전블록과 유동블록이 서로 독립해서 회전 가능하기 때문에 각각 조작할 수 있고, 회전블록과 유동블록을 다른 조립블록에 결합하기 쉽다.
상기 유동블록은, 상기 회전축에 평행한 적어도 1개의 측면을 구비하고, 당해 측면에 적어도 1개의 연결수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 회전축과 수직방향에 위치하는 다른 조립블록에 유동블록을 직접 연결할 수 있다.
본 발명에 관한 조립블록 키트는, 직육면체를 이루는 표면에 돌기와 오목부를 적어도 1개씩 포함하는 연결수단을 구비한 기본블록과, 상기한 서보모터 부착 조립블록을 구비하고, 상기 기본블록은, 각 면이, 한 변의 길이를 P로 하는 정사각형의 구분(이하, 간단하게 「구분」이라고도 한다)을 1개 또는 복수 개 배열한 직사각형으로 이루어지고, 상기 기본블록의 연결수단은, 상기 구분의 중앙에 형성되고, 비대향의 2개의 구분의 각각에 형성되는 돌기와 오목부를 적어도 1세트(조(組)) 포함하고, 상기 서보모터 부착 조립블록의 연결수단은, 상기 기본블록의 돌기 또는 오목부에 결합 가능하게 형성됨과 아울러, 상기 블록 본체의 연결수단은, 상기 회전축에 수직한 연결방향을 구비하고 있으며, 상기 유동블록의 측면의 연결수단은, 돌기와 오목부를 적어도 1개씩 포함하고, 상기 블록 본체의 연결수단과 상기 유동블록의 측면의 연결수단의 연결방향을 일치시켜서 연결방향과 평행하게 보았을 때에, 상기 블록 본체의 연결수단과 상기 유동블록 측면의 연결수단과의 중심 사이를 연결한 선분을 대각선으로 하여 상기 회전축에 평행한 세로 변을 구비하는 직사각형(이하, 「제1직사각형」이라고도 한다.)의 세로 변 및 가로 변이 모두 P의 정수배로 형성되어 있다.
이와 같이 기본블록의 각 면을, 상기 구분이 1개 또는 복수 개 나열된 직사각형으로 형성하고, 기본블록의 연결수단을 당해 구분의 중심에 형성하고, 기본블록의 돌기와 오목부가, 비대향하는 위치에 있는 2개의 구분에 형성되고, 또한 블록 본체와 회전블록의 연결수단에 있어서의 상기 제1직사각형의 세로 변 및 가로 변의 길이가, 기본블록의 연결수단의 피치(P)의 정수배로 형성되어 있기 때문에, 블록 본체의 연결수단과 회전블록의 연결수단을 1개 또는 복수의 기본블록으로 연결할 수 있다.
본 발명에 관한 조립블록 키트는, 상기 서보모터 부착 조립블록에 있어서 회전블록의 측면의 연결수단이, 돌기와 오목부를 적어도 1개 포함하고, 상기 회전블록의 측면의 연결수단과 상기 유동블록의 측면의 연결수단의 연결방향을 일치시켜서 연결방향과 평행하게 보았을 때에, 상기 회전블록의 측면의 연결수단과 상기 유동블록의 측면의 연결수단과의 중심 사이를 연결한 선분을 대각선으로 하여 상기 회전축에 평행한 세로 변을 구비하는 직사각형(이하, 「제2직사각형」이라고도 한다)의 세로 변 및 가로 변이 모두 P의 정수배로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 회전블록과 유동블록의 측면의 연결수단의 연결방향을 일치시켰을 때에, 상기 제2직사각형의 세로 변 및 가로 변의 길이가 P의 정수배로 형성되어 있기 때문에, 회전블록 측면의 연결수단과 유동블록 측면의 연결수단을 기본블록으로 연결할 수 있다.
여기에서 「연결방향」이란, 돌기에 있어서는 돌기의 돌출방향을 가리키고, 오목부에 있어서는 오목부에 집어넣는 돌기의 결합방향을 가리키는 것으로 한다. 「정수배」는, 0배를 포함하는 것으로 한다.
또한 「비대향의 2개의 구분」이란, 2개의 구분 중 1개의 구분을 포함하는 면에 수직한 방향에서 본 경우에, 2개의 구분이 전후로 겹치지 않는 구분을 말하는 것으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 서보모터 부착 조립블록 및 조립블록 키트에 의하면, 회전축에 설치된 회전블록에 직접 조립블록을 연결할 수 있기 때문에 기어나 타이어, 크랭크(crank) 형성용의 로드(rod) 등을 구입하여 갖추지 않아도, 회전하는 부분을 구비한 작품을 즐길 수 있다.
[도1]본 발명의 1실시형태에 관한 서보모터 부착 조립블록의 사시도이다.
[도2]도1에 나타낸 서보모터 부착 조립블록의 정면도이다.
[도3]도1에 나타낸 서보모터 부착 조립블록의 배면도이다.
[도4]도1에 나타낸 서보모터 부착 조립블록의 우측면도이다.
[도5]도1에 나타낸 서보모터 부착 조립블록의 좌측면도이다.
[도6]도1에 나타낸 서보모터 부착 조립블록의 평면도이다.
[도7]도1에 나타낸 서보모터 부착 조립블록의 저면도이다.
[도8]도6의 A-A선 단면도이다.
[도9]도15에 나타낸 조립블록 키트로 조립한 작품예의 정면도이다.
[도10]도15의 조립블록 키트로 조립한 다른 작품예의 사시도이다.
[도11]도15의 조립블록 키트로 조립한 또 다른 작품예의 정면도이다.
[도12]전기배선을 홈부에 수용한 모양을 나타내는 사시도이다.
[도13]본 발명의 다른 실시형태에 관한 서보모터 부착 조립블록의 사시도이다.
[도14]본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 서보모터 부착 조립블록의 사시도이다.
[도15]본 발명에 관한 조립블록 키트에 포함되는 (ａ)서보모터 부착 조립블록, (b)∼(g)기본블록 및 (h)부속블록을 나타낸 사시도이다.
이하, 적절하게 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 도15는, 본 발명에 관한 조립블록 키트(組立block kit)(1000)를 나타내고 있다. 조립블록 키트(1000)는, 서보모터 부착 조립블록(servomotor 付着 組立block)(100A)(이하, 간단하게 「조립블록(100A)」이라고도 부른다)과, 조립블록(100A)과 연결가능한 기본블록(200, 300, 400, 500, 600, 700) 및 부속블록(800)으로 이루어지는 조립블록을 구비하고 있다. 기본블록(200∼700)은, 각 면이 한 변의 길이가 P인 정사각형의 구분(區分)을 배열해서 형성된 직사각형으로 형성되어 있고, 구분의 중앙에 형성되는 돌기와 오목부를 적어도 1개씩 구비하고 있다. 이와 같이 구분의 중앙에 돌기나 오목부를 형성함으로써 구분 상호간을 정확하게 포갤 수 있다. 또 기본블록(200∼700)의 돌기는, 단면이 정사각형을 이루어 오목부에 대하여 90도씩 회전시킨 자세로 결합해서 고정할 수 있도록 형성되어 있다.
한편, 본 발명의 서보모터 부착 조립블록 및 조립블록 키트는, 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
기본블록(200)은, 도15(b)에 나타나 있는 바와 같이 정육면체를 이루고, 각 면이 구분을 4개 배열한 정사각형으로 형성되어 있다. 기본블록(200)은, 비대향(非對向)의 구분에 형성되는 돌기(207)와 오목부(208)를 구비하고 있다.
기본블록(300∼600)은, 도15(c)∼(f)에 나타나 있는 바와 같이 직육면체를 이루고, 구분을 2개 배열한 직사각형으로 이루어지는 4개의 면과, 구분을 4개 배열한 정사각형으로 이루어지는 2개의 면으로 형성되어 있다. 기본블록(300∼600)은, 각각 돌기(307, 407, 507, 607)를 구비하고, 돌기(307, 407, 507, 607)와 비대향의 구분에 형성되는 오목부(308, 408, 508, 608)를 각각 구비하고 있다.
기본블록(700)은, 세로·가로·높이가 P×2P×10P인 장척의 직육면체로 이루어지고, 돌기(707)와, 돌기(707)와 비대향의 구분에 형성되는 복수의 오목부(708)를 구비하고 있다.
부속블록(800)은, 구분 4개를 배열한 정사각형을 2면 구비한 삼각기둥으로 이루어진다.
기본블록(200∼700) 및 부속블록(800)은, 동일한 면 내에서 인접하는 돌기 또는 오목부의 중심 사이의 피치(pitch)가 P가 되도록 구성되어 있다.
서보모터 부착 조립블록(100)은, 도1∼도8에 나타나 있는 바와 같이 블록 본체(1)와, 블록 본체(1) 내부에 설치되는 서보모터(2)(도8 참조)와, 서보모터(2)에 의하여 기어를 통하여 회전구동(回轉驅動)되는 회전축(3)(도8 참조)과, 회전축(3)의 일단측에 고정되는 회전블록(4)과, 회전축(3)의 타단측에 있어서 블록 본체(1)에 축지지(軸支持)되는 유동블록(遊動block)(5)과, 내부에 설치되는 제어기판(6)과, 서보모터(2) 및 제어기판(6)에 전력을 전달하거나 서보모터(2)를 제어하기 위한 정보를 전달하는 전기배선(7)(도12 참조)을 구비하고 있다. 도1부터 도8에 있어서는 전기배선(7)의 기재는 생략하고 있다.
블록 본체(1)는, 대략 직육면체를 이루고, 회전축(3)에 평행한 제1면(11), 제2면(12), 제3면(13) 및 제4면(14)과, 회전축(3)에 수직한 제5면(15) 및 제6면(16)을 구비하고 있다. 제1면(11)부터 제6면(16)은, 직사각형을 이루고, 제1면에서 제4면은, 각기둥모양의 돌기(17a, 17b, 17c, 17d)를 각각 구비하고 있다. 돌기(17a, 17b, 17c, 17d)는, 돌출방향에 수직한 외주면 및 내주면의 단면이 정사각형을 이루고 있다.
제1면(11)은 평탄면(平坦面)으로 이루어진다. 제2면부터 제4면은, 외주를 따라 리브(19)가 형성되고, 내측에는 종횡으로 교차하는 리브(18)가 형성되며, 제2면부터 제4면에 조립블록(200∼800)을 연결하면 리브(18, 19)의 선단 테두리에 조립블록(200∼800)의 표면이 접한다. 제2면(12)부터는 도12에 나타나 있는 바와 같이 전기배선(7)이 연장되고 있기 때문에, 제2면(12)의 리브(18) 및 리브(19)에는, 제2면(12)에 기본블록(200∼800)을 연결했을 때에 전기배선(7)이 방해되지 않도록 전기배선(7)을 수용하기 위한 홈부(18a, 19a)가 형성되어 있다.
서보모터(2)는, 전기배선(7)을 통해서 공급되는 전력과, 전기배선(7)으로부터 제어기판(6)을 통하여 전달되는 정보에 의하여, 회전축(3)을 구동시킨다. 회전축(3)의 일단측이 되는 블록 본체(1)의 제5면(15)에는, 회전축(3)에 고정되어서 회전축(3)과 함께 회전하는 회전블록(4)이 설치되어 있다.
회전블록(4)은, 편평한 직육면체를 이루고, 회전축(3)과 수직으로 정사각형을 이루는 외면(41) 및 내면(42)과, 회전축(3)과 평행하고 세로의 길이가 P, 가로의 길이가 2P인 직사각형으로 이루어지는 측면(43∼46)과, 내부공간을 평면에서 볼 때에 종횡으로 구획하는 4개의 구획벽(49a, 49b, 49c, 49d)을 구비하고 있다. 회전블록(4)은, 내면(42)의 중심에서 회전축(3)과 함께 회전하도록 회전축(3)의 선단에 고정되어 있다.
외면(41)은, 도7에 나타나 있는 바와 같이 1변의 길이가 2P인 정사각형으로 이루어지고, 구획벽(49a∼49d)에 의해 구획되는 4개의 오목부(48a, 48b, 48c, 48d)를 구비하고, 대체로 전체면이 개구(開口)하고 있다. 구획벽(49a∼49d)은, 양면(兩面)에 오목부(48a∼48d)의 결합방향(오목부(48a∼48d)에 돌기가 침투하는 방향, 도2 내지 도5의 상하방향)으로 연장되는 2조의 리브(481)가 형성되어 있고, 편면(片面)에 후술하는 오목부(48e∼48h)의 결합방향(오목부(48e∼48h)에 돌기가 침투하는 방향)으로 연장되는 2조의 리브(482)가 형성되어 있다. 외면(41)은, 도7에 가상선(2점 쇄선)으로 경계를 나타내고 있는 바와 같이, 1변의 길이가 P인 4개의 정사각형으로 이루어지는 구분(41a, 4lb, 41c, 41d)으로 등분(等分)할 수 있고, 오목부(48a∼48d)는, 결합하는 돌기가 리브(481, 482)에 의해 구분(41a∼41d)의 중앙에 위치하도록 그리고 돌기의 삽입방향이 외면(41)에 수직하도록 구성되어 있다. 오목부(48a∼48d) 중 인접하는 오목부의 피치는 P이다.
내면(42)은, 블록 본체(1)에 대향하고, 블록 본체(1)의 제5면(15)의 원통모양의 커버(15a)에 결합되는 원통모양의 커버(42a)를 중앙에 구비하고 있다. 회전블록(4)은, 내면(42)의 중앙을 관통하는 고정나사(8)에 의해 회전축(3)에 고정되어 있다.
측면(43)은, 도4에 나타나 있는 바와 같이 돌기(47)와 오목부(48e)를 구비하고 있다. 돌기(47)는, 외주면 및 내주면의 단면이 대략 정사각형을 이루는 각기둥모양으로 형성되고, 측면(43)과 수직으로 돌출하고 있다. 돌기(47)는, 도4에 가상선(2점 쇄선)으로 나타나 있는 바와 같이, 측면(43)을 일변의 길이가 P인 정사각형으로 등분해서 형성한 2개의 구분(43a, 43b) 중 1개의 구분(43a)의 대각선과, 돌기(47)의 외면의 단면을 이루는 정사각형의 대각선이 일치하도록 하여, 구분(43a)의 중앙에 형성되어 있다. 또한 외면(41)에 있어서 인접하는 정사각형의 구분간의 피치, 및 측면(43)에 있어서 인접하는 정사각형의 구분간의 피치는, 당해 구분의 한 변의 길이P와 같고, 도15에 나타낸 조립블록(200∼800)에 있어서 동일한 면 상에서 인접하는 연결수단(오목부나 돌기)의 피치(P)와 같다.
측면(43)의 오목부(48e)는, 개구부의 형상이 대략 정사각형을 이루고, 외면(41)의 오목부(48d)와 정육면체모양의 내부공간을 공유하고 있다. 오목부(48e)는, 측면(43)의 2개의 가상의 구분(43a, 43b) 중 다른 구분(43b)에 형성되고, 오목부(48e)에 결합하는 돌기가 리브(481) 및 리브(482)에 의해 구분(43b)의 중앙에 위치하도록 그리고 돌기의 삽입방향이 측면(43)에 수직이 되도록 형성되어 있다.
측면(44)∼측면(46)도 측면(43)과 같이 정사각형의 2개의 구분으로 등분되어 있고, 그 1개의 구분(44b, 45b, 46b)에는, 오목부(48e)와 같은 오목부(48h, 48g, 48f)가 각각 형성되고, 다른 구분(44a, 45a 46a)은, 오목부도 돌기도 구비하지 않는 평면으로 형성되어 있다.
유동블록(5)은, 회전블록(4)이 설치되는 블록 본체(1)의 제5면(15)과 반대측의 제6면(16)에 설치되고, 블록 본체(1)의 제6면(16)의 원통모양의 커버(16a)에 외부로부터 결합되는 원통모양의 커버(52a)를 구비하고 있다. 유동블록(5)은, 커버(52a)를 제외한 다른 부분이 모두 회전블록(4)과 동일한 형상을 구비하고 있다. 유동블록(5)에 있어서, 회전블록(4)과 형상이 같은 부분은 최상위를 4에서 5로 바꾼 부호를 사용하여 설명을 생략한다. 유동블록(5)은, 내면(52)의 중앙에 형성된 관통구멍(도면에 나타내지 않는다)에 있어서, 당해 관통구멍을 통하여 블록 본체(1)에 나사결합되는 축지나사(9)에 의해 회전가능하게 축지지되어 있다. 회전블록(4) 및 유동블록(5)은, 도8에 나타나 있는 바와 같이 회전축(3)의 축심(3a)를 중심으로 하여 회전한다.
서보모터 부착 조립블록(1)의 돌기(17, 47, 57) 및 오목부(48a∼48h, 58a∼58h)는, 도15에 나타낸 조립블록(200∼800)의 오목부나 돌기에 결합가능하게 형성되어 있다. 또한 블록 본체(1)의 돌기(17a∼17d)와 유동블록(5)의 측면에 형성된 돌기(57)나 오목부(58e∼58h)와는, 상호의 중심을 꼭지점으로 하는 제1직사각형(R1)의 세로 변 및 가로 변이, 모두 기본블록(200∼700)의 동일한 면내에서 인접하는 연결수단간의 피치(P)의 정수배가 되도록 형성되어 있다. 예를 들면 도2에 있어서, 블록 본체(1)의 돌기(17b)와 유동블록(5)의 오목부(58h)의 중심 사이를 연결한 선분을 대각선으로 하여 회전축에 평행한 세로 변을 구비하는 제1 직사각형(R1)의 세로 변의 길이(d1)는 2P이며 가로 변의 길이(d2)는 P이다.
거기에다, 회전블록(4)의 측면의 돌기(47) 또는 오목부(48e∼48h)와, 유동블록(5)의 측면의 돌기(57) 또는 오목부(58e∼58h)와는, 연결방향을 일치시켜서 연결방향에서 보았을 때에, 상호의 중심 사이를 연결한 선분을 대각선으로 하여 회전축에 평행한 세로 변을 구비하는 제2직사각형(R2)의 세로 변 및 가로 변이 P의 정수배가 되도록 형성되어 있다.
예를 들면 도4의 예에서는, 가상선(2점 쇄선)으로 나타나 있는 바와 같이 돌기(57)와 돌기(47)의 중심 사이를 연결한 선분을 대각선으로 하여 회전축(3)에 평행한 세로 변을 구비하는 제2직사각형(R2)의 세로 변의 길이(d3)는 5P이며, 가로 변의 길이(d4)는 P이다.
회전블록(4) 및 유동블록(5)의 측면과, 블록 본체(1)의 회전축(3)에 평행한 면은, 동일한 방향을 향해서 회전축(3)에 평행한 방향에서 보았을 때의 거리가 P의 정수배로 형성되어 있다. 예를 들면 도6의 예에서는, 유동블록(5)의 측면(53, 54, 56)과 블록 본체(1)의 면(13, 14, 12)은 거리가 0(P의 0배)이며, 측면(55)과 면(11)의 거리는 P이다. 회전블록(4)의 외면(41)과 유동블록의 외면(51)의 거리도 P의 정수배로 형성되어 있고, 도2의 예에서는, 6P이다. 또한 회전블록(4)의 측면(43∼46)과 유동블록(5)의 측면(53∼56)은, 동일한 방향을 향했을 때에 면일(面一; 2면 사이에 단차가 없이 플랫한 것)하게 되도록 형성되어 있다. 회전블록(4)의 측면(43∼46)과 유동블록(5)의 측면(53∼56)을 면일하게 되지 않도록 하는 경우에는, 동일한 방향을 향했을 때에 회전축(3)에 평행한 방향에서 본 거리가 P의 정수배로 형성되는 것이 바람직하다.
다음에 서보모터 부착 조립블록(100)의 작용에 대해서 설명한다.
도9에, 조립블록 키트(1000)를 사용해서 작성한 조립예(1001)를 나타낸다. 조립예(1001)에서는, 조립블록(200, 300)에 의하여 블록 본체(1)와 유동블록(5)이 연결고정되어 있기 때문에, 서보모터(2)를 구동시키면, 정지한 블록 본체(1) 및 유동블록(5)에 대하여 회전블록(4)만이 회전한다.
서보모터 부착 조립블록(100)에서는, 블록 본체(1)의 돌기(17a∼17d)와 유동블록(5)의 측면의 돌기(57)나 오목부(58e∼58h)와는 제1 직사각형의 세로 변 및 가로 변이 정수배로 형성되어 있고, 또한 유동블록(4)의 측면(53∼56)과 블록 본체(1)의 면(11∼14)을 동일한 방향을 향했을 때의 거리가 P의 정수배로 형성되어 있기 때문에, 조립예(1001)와 같이 기본블록(200∼700)에 의해 연결할 수 있다.
도10은, 조립블록 키트(1000)로 조립한 조립예(1002)를 나타내고 있다. 조립예(1002)에서는, 회전블록(4) 및 유동블록(5)이 기본블록(500, 600)에 의해 서로 연결고정되어 있기 때문에, 서보모터(2)를 구동시키면, 정지한 회전블록(4) 및 유동블록(5)에 대하여 블록 본체(1)가, 도10에 화살표로 나타나 있는 바와 같이 회전한다. 또한 이렇게 회전블록(4)과 유동블록(5)의 양방을 고정하는 경우에, 회전블록(4)과 유동블록(5)이 서로 회전가능하기 때문에 당해 양 블록(4, 5)은 서로 구속되지 않고 원하는 방향을 향해서 다른 조립블록에 고정할 수 있다.
서보모터 부착 조립블록(100)에서는, 외면(41, 51)뿐만 아니라 측면(43∼46, 53∼56)에도 오목부나 돌기를 구비하기 때문에, 조립블록을 다양한 형상으로 조립할 수 있을 뿐만 아니라 회전의 형태도 다양해져, 형상의 다양함과 회전의 형태의 다양함이 어우러져 보다 다양한 형태의 작품을 즐길 수 있다. 또한 회전축(3)의 축심방향에 위치하는 다른 조립블록에도 회전축(3)과 수직한 방향에 위치하는 다른 조립블록에도 직접 회전블록(4)이나 유동블록(5)을 연결할 수 있다.
또한 회전블록(4)의 돌기(47) 또는 오목부(48e∼48h)와 유동블록(5)의 돌기(57) 또는 오목부(58e∼58h)는, 제2직사각형의 세로 변 및 가로 변이 모두 P의 정수배로 형성되고, 회전블록(4)의 측면(43∼46)과 유동블록(5)의 측면(53∼56)이 면일하게 되도록 형성되어 있기 때문에, 기본블록(200∼700)으로 연결할 수 있다.
도11은, 조립블록 키트(1000)로 조립한 조립예(1003)를 나타내고 있다. 조립예(1003)에서는, 조립블록(200, 500)에 의해 짜여진 기대(基臺)에 회전블록(4)만이 고정되어 있기 때문에, 서보모터(2)를 구동시키면, 정지한 회전블록(4)에 대하여 블록 본체(1) 및 유동블록(5)이 회전한다.
블록 본체(1)의 제3면(13)에 조립블록(200∼800)을 결합하는 경우에는, 도12에 나타나 있는 바와 같이 전기배선(7)을 홈부(18a)나 홈부(19a)에 수용함으로써, 제3면(13)에 결합하는 기본블록을 리브(18) 및 리브(19)에 간극(間隙) 없이 접촉시킬 수 있다.
본 발명은, 상기한 실시형태에 한하지 않고, 예를 들면 서보모터 부착 조립블록은, 도13(a)에 나타나 있는 서보모터 부착 조립블록(100B)과 같이, 회전블록(4)만을 구비하고 유동블록을 구비하지 않더라도 좋고, 도13(b)에 나타나 있는 서보모터 부착 조립블록(100C)과 같이, 회전축과 함께 회전하는 회전블록(4)을 2개 구비해도 좋다.
또한 회전블록은, 상기한 형상에 한하지 않고 도14에 부호 4D, 4E, 4F로 나타나 있는 바와 같이, 또한 유동블록도 5D, 5E, 5F로 나타나 있는 바와 같이, 각종 형상을 사용할 수 있다. 블록 본체는, 직육면체에 한하지 않고 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 직육면체나 삼각기둥 등의 다면체인 것 외에도 공지의 입체형상을 적당하게 채용할 수 있다. 블록 본체에는 돌기 대신에 오목부를 형성하여도 좋고, 돌기와 오목부의 양방을 형성하여도 좋다.
1 블록 본체
17a, 17b, 17c, 17d 돌기(연결수단)
2 서보모터
3 회전축
4, 4D, 4E, 4F 회전블록
41 외면
42 내면
43, 44, 45, 46 측면
47 돌기(연결수단)
48a, 48b, 48c, 48d, 48e, 48f, 48g, 48h 오목부(연결수단)
5, 5D, 5E, 5F 유동블록
51 외면
52 내면
53, 54, 55, 56 측면
57 돌기(연결수단)
58a, 58b, 58c, 58d, 58e, 58f, 58g, 58h 오목부(연결수단)
100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F 서보모터 부착 조립블록
200, 300, 400, 500, 600, 700 기본블록
207, 307, 407, 507, 607, 707, 807 돌기
208, 308, 408, 508, 608, 708, 808 오목부
1000 조립블록 키트

Claims (6)

  1. 표면에 돌기 또는 오목부로 이루어지는 연결수단을 적어도 1개 구비하는 블록 본체와, 상기 블록 본체에 설치되는 서보모터(servomotor)와, 상기 서보모터에 의해 회전구동(回轉驅動)되는 회전축을 구비하고, 상기 연결수단을 다른 조립블록의 돌기 또는 오목부로 이루어지는 연결수단에 결합시킴으로써 상기 다른 조립블록에 결합가능한 서보모터 부착 조립블록으로서,
    상기 회전축의 일단부(一端部)에 고정되어서 상기 회전축과 함께 회전하는 회전블록을 구비하고,
    상기 회전블록은, 다면체(多面體)로 이루어지고, 표면에 오목부 또는 돌기로 이루어지는 연결수단을 구비하는
    것을 특징으로 하는 서보모터 부착 조립블록.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전블록은, 상기 회전축에 평행한 측면을 적어도 1개 구비하고, 상기 측면에 적어도 1개의 연결수단을 구비하는 서보모터 부착 조립블록.
  3. 제1항에 있어서,
    다면체로 이루어지고, 표면에 돌기 또는 오목부로 이루어지는 연결수단을 구비하고, 상기 회전축의 타단측의 연장선을 중심으로 회전하도록 상기 블록 본체에 축지지(軸支持)되는 유동블록(遊動block)을 구비하고,
    상기 유동블록은, 상기 블록 본체 및 상기 회전축으로부터 독립해서 회전하는 서보모터 부착 조립블록.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유동블록은, 상기 회전축에 평행한 적어도 1개의 측면을 구비하고, 상기 측면에 적어도 1개의 연결수단을 구비하는 서보모터 부착 조립블록.
  5. 직육면체를 이루고 표면에 돌기와 오목부를 적어도 1개씩 포함하는 연결수단을 구비한 기본블록과,
    제4항의 서보모터 부착 조립블록
    을 구비하고,
    상기 기본블록은, 각 면(面)이, 한 변의 길이를 P로 하는 정사각형의 구분을 1개 또는 복수 개 배열한 직사각형으로 이루어지고,
    상기 기본블록의 연결수단은, 상기 구분의 중앙에 형성되고, 비대향(非對向)의 2개의 구분 각각에 형성되는 돌기와 오목부를 적어도 1세트(組) 구비하고,
    상기 서보모터 부착 조립블록의 연결수단은 상기 기본블록의 돌기 또는 오목부에 결합가능하게 형성되고, 또한 상기 블록 본체의 연결수단은 상기 회전축에 수직한 연결방향을 구비하고 있고,
    상기 유동블록의 측면의 연결수단은, 돌기와 오목부를 적어도 1개씩 포함하고,
    상기 블록 본체의 연결수단의 연결방향과 상기 유동블록의 측면의 연결수단의 연결방향을 일치시켜서 연결방향과 평행하게 보았을 때에, 상기 블록 본체의 연결수단과 상기 유동블록 측면의 연결수단과의 중심 사이를 연결한 선분을 대각선으로 하여 상기 회전축에 평행한 세로 변을 구비하는 직사각형의 세로 변 및 가로 변이 모두 P의 정수배로 형성되어 있는 조립블록 키트.
  6. 직육면체를 이루고 표면에 돌기와 오목부를 적어도 1개씩 포함하는 연결수단을 구비한 기본블록과,
    제4항의 서보모터 부착 조립블록을 구비하고,
    상기 기본블록은, 각 면이, 한 변의 길이를 P로 하는 정사각형의 구분을 1개 또는 복수 개 배열한 직사각형으로 이루어지고,
    상기 기본블록의 연결수단은, 상기 구분의 중앙에 형성되고, 비대향의 2개의 구분 각각에 형성되는 돌기와 오목부를 적어도 1세트 구비하고,
    상기 서보모터 부착 조립블록의 연결수단은, 상기 기본블록의 돌기 또는 오목부에 결합가능하게 형성되어 있고,
    상기 회전블록의 측면 및 상기 유동블록의 측면의 연결수단은, 모두 돌기와 오목부를 적어도 1개씩 포함하고,
    상기 회전블록의 측면의 연결수단의 연결방향과 상기 유동블록의 측면의 연결수단의 연결방향을 일치시켜서 연결방향과 평행하게 보았을 때에, 상기 회전블록의 연결수단과 상기 유동블록 측면의 연결수단과의 중심 사이를 연결한 선분을 대각선으로 하여 상기 회전축에 평행한 세로 변을 구비하는 직사각형의 세로 변 및 가로 변이 모두 P의 정수배로 형성되어 있는 조립블록 키트.
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