KR20200030247A - 자석을 구비한 조인트 구조체 - Google Patents

자석을 구비한 조인트 구조체 Download PDF

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KR20200030247A
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Abstract

본 발명은 x축, y축, z축으로 자유롭게 회동하는 조인트 구조체에서 제1조인트의 상부단에 자석이 자유롭게 회동 가능하게 위치되고, 제2조인트의 내부에 위치되는 자석과 자력에 의해 결합되도록 함으로써 자석의 극성에 관계없이 제1조인트와 제2조인트는 설정된 각도에서 고정되어 각도를 유지할 수 있도록 하는 자석을 구비한 조인트 구조체를 제공한다. 본 발명은 제1조인트의 상부단 외주면을 다면체로 형성하고, 제1조인트의 상부단이 삽입되는 제2조인트의 삽입단의 내주면을 다면체로 형성함으로써 제1조인트와 제2조인트는 설정된 각도를 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

자석을 구비한 조인트 구조체{Joint structure with magnet}
본 발명은 자석을 구비한 조인트 구조체에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 x축, y축, z축으로 자유롭게 회동하는 조인트 구조체에서 제1조인트의 상부단에 자석이 자유롭게 회동 가능하게 위치되고, 제2조인트의 내부에 위치되는 자석과 자력에 의해 결합되도록 함으로써 자석의 극성에 관계없이 제1조인트와 제2조인트는 설정된 각도에서 고정되어 각도를 유지할 수 있도록 하는 자석을 구비한 조인트 구조체에 관한 것이다.
일반적으로, 인형완구는 거의 대부분이 정형화된 형태로 완제품으로 시중에 유통되어 있다. 종래의 인형완구들은 완제품인 관계로 외형상 특이하거나 예쁜 형상의 차이만이 있을 뿐, 소비자가 원하는 디자인이나 형태로 변화시킬 수 없는 종류가 대부분이다.
또한, 인형의 각 관절부위에 설치한 경첩식 조인트는 축에 링을 끼워서 연결하는 축이음식 구성이고 팔,다리 등의 관절부위에 축을 지점으로 하여 전후방으로만 회동되는 한정된 작용을 하므로 인형의 팔, 다리, 허리 등을 인체처럼 각 방향으로 유연하게 회동시킬 수 없어 어린이들이 인형놀이를 할 때 인형의 포즈를 다양하게 표현할 수 없는 문제점이 있으며 팔, 다리 등을 회동이 불가능한 다른 방향으로 억지로 회동시켜 파손시키는 일이 있다.
또한, 단순히 캠과 판스프링의 작용에 의해서 다리의 구부림 각도만을 조정할 수 있는 것이고 인체의 다리처럼 사방으로 부드럽게 움직일 수 없다.
상기의 문제점으로 인해 x축, y축, z축의 다양한 방향으로 움직일 수 있도록 하는 구체 관절에 관한 기술이 제안되었는 바, 특허문헌 1의 구체 관절은 도 1에서 보는 바와 같이 인형이 자연스럽게 관절 운동을 할 수 있도록 실제 사람의 관절 운동과 유사한 움직임을 구현할 수 있는 구체 관절 및 이를 이용한 구체관절 인형을 구비하기 위하여, 인형의 관절 부위에 설치되는 구체 관절로서, 내부가 빈 반구 형상의 소켓(111)과, 상기 소켓(111)의 후방으로 연장되어 인형의 몸체 내부에 끼워지는 연결 다리(112)를 구비한 소켓 부재(110); 및 상기 소켓(111) 내부에 안착되어 사방으로 회전 가능한 볼(121)과, 상기 볼(121)의 후방으로 연장되어 인형의 몸체 내부에 끼워지는 연결 다리(121)를 구비하한 볼 부재(120)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그러나, 상기의 구체 관절인형의 구체 관절은 반구 형상의 소켓 부재에 볼 형상의 볼 부재가 단순히 끼워지는 구성으로 사용자가 설정된 각도로 고정하여도 시간이 지남에 따라 소켓 부재와 볼 부재 사이에 간격이 발생하여 소켓 부재의 소켓에서 볼 부재는 하방향으로 쳐지게 되는 문제점이 있었다.
특허문헌 1 : 국내등록특허공보 제10-0992530호(2010년 11월 01일 등록) 구체 관절 및 이를 이용한 구체 관절 인형
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, x축, y축, z축으로 자유롭게 회동하는 조인트 구조체에서 제1조인트의 상부단에 자석이 자유롭게 회동 가능하게 위치되고, 제2조인트의 내부에 위치되는 자석과 자력에 의해 결합되도록 함으로써 자석의 극성에 관계없이 제1조인트와 제2조인트는 설정된 각도에서 고정되어 각도를 유지할 수 있도록 하는 새로운 형태의 자석을 구비한 조인트 구조체를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 제1조인트의 상부단 외주면을 다면체로 형성하고, 제1조인트의 상부단이 삽입되는 제2조인트의 삽입단의 내주면을 다면체로 형성함으로써 제1조인트와 제2조인트는 설정된 각도를 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 새로운 형태의 자석을 구비한 조인트 구조체를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 일측이 개방되어 삽입홈(211)이 형성된 하부단(21)을 갖고, 내부공간(221)이 형성된 구 형상으로 이루어져 상기 하부단(21)의 상부에 형성되는 상부단(22)을 갖는 제1조인트(20)와; 일측이 개방되어 상기 제1조인트(20)의 상부단(22)이 삽입되도록 삽입홈(311)이 형성된 삽입단(31)을 갖고, 상기 삽입단(31)의 상부에 형성되고, 타측이 개방되어 내부공간(321)이 형성된 돌출단(32)을 갖는 제2조인트(30)와; 상기 제1조인트(20)의 상부단(22)에 형성된 내부공간(221)과, 상기 제2조인트(30)의 돌출단(32)에 형성된 내부공간(321)에 위치되는 자석(40)을 포함하여, 상기 제1조인트(20)와 제2조인트(30)는 상기 자석(40)의 자력에 의해 설정된 각도로 고정되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 자석을 구비한 조인트 구조체에서 상기 제1조인트(20)의 상부단(22)은 외주면이 다면체로 형성되고, 상기 제2조인트(30)의 삽입단(31)의 내주면은 상기 제1조인트(20)의 상부단(22) 외주면과 대응되는 다면체로 형성되며, 상기 제1조인트(20)의 상부단(22)이 상기 제2조인트(30)의 삽입단(31)의 삽입홈(311)에 삽입되어 상기 제1조인트(20)의 상부단(22) 외주면은 상기 제2조인트(30)의 삽입단(31)의 내주면에 대하여 설정된 각도에서 고정되는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 자석을 구비한 조인트 구조체에서 상기 제1조인트(20)의 내부공간(221)에 위치되는 자석(40)은 상기 내부공간(221) 내에서 자유회동이 가능하도록 위치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 자석을 구비한 조인트 구조체에서 상기 자석(40)은 원통형상의 자석, 구형상의 자석 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 자석을 구비한 조인트 구조체에 의하면, x축, y축, z축으로 자유롭게 회동하는 조인트 구조체에서 제1조인트의 상부단에 자석이 자유롭게 회동 가능하게 위치되고, 제2조인트의 내부에 위치되는 자석과 자력에 의해 결합되도록 함으로써 자석의 극성에 관계없이 제1조인트와 제2조인트는 설정된 각도에서 고정되어 각도를 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 제1조인트의 상부단 외주면을 다면체로 형성하고, 제1조인트의 상부단이 삽입되는 제2조인트의 삽입단의 내주면을 다면체로 형성함으로써 제1조인트와 제2조인트는 설정된 각도를 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 종래기술을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자석을 구비한 조인트 구조체의 사시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자석을 구비한 조인트 구조체의 분리사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자석을 구비한 조인트 구조체의 단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자석을 구비한 조인트 구조체에서 제1조인트의 상부단 외주면을 보여주는 도면,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자석을 구비한 조인트 구조체에서 제2조인트에 제1조인트가 다양한 각도로 고정된 상태를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하며, 도 2 내지 도 6에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편, 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
도 2 내지 도 6을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자석을 구비한 조인트 구조체(10)는 제1조인트(20), 제2조인트(30), 자석(40)을 포함하여 이루어져 제1조인트(20)와 제2조인트(30)는 자석(40)의 자력에 의해 설정된 각도로 고정되어 고정된 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 설정된 각도라 함은 x축, y축, z축으로 자유롭게 회전 및 회동하여 사용자가 지정한 상태를 포함하는 것이다.
제1조인트(20)는 원통형상으로 이루어지는 하부단(21)과, 하부단(21)의 상부로 형성되는 연결봉(23)과 연결봉(23)의 상부에 형성되는 구 형상의 상부단(22)을 포함하여 이루어진다. 하부단은 일측이 개방되어 삽입홈(211)이 형성되고, 상부단(22)은 내부공간(221)이 형성된 구 형상으로 이루어져 하부단(21)의 상부에 결합되는 연결봉(23)에 결합되어 진다.
한편, 상부단(22)의 외주면은 도 5에서 보는 바와 같이 구 형상 또는 다면체로 이루어진다.
제2조인트(30)는 일측이 개방되어 제1조인트(20)의 상부단(22)이 삽입되도록 삽입홈(311)이 형성된 삽입단(31)을 갖고, 삽입단(31)의 상부에 형성되고, 타측이 개방되어 내부공간(321)이 형성된 돌출단(32)을 갖는다. 여기서, 제2조인트(30)의 삽입단(31)의 삽입홈(311)은 제1조인트(20)의 상부단(22) 외주면과 대응되도록 구 또는 다면체로 이루어진다.
자석(40)은 제1조인트(20)의 상부단(22)에 형성된 내부공간(221)과, 제2조인트(30)의 돌출단(32)에 형성된 내부공간(321)에 위치되어 제1조인트(20)와 제2조인트(30)를 고정시키도록 구성된다. 이때, 제1조인트(20)의 상부단(22)의 내부공간(221)에 위치되는 자석(40a)은 내부공간(221) 내에서 자유로운 회동이 가능하도록 형성되고, 제2조인트(30)의 돌출단(32)의 내부공간(321)에 위치되는 자석(40b)은 제2조인트(30)의 돌출단(32)의 내부공간(321)과 대응되는 크기로 형성되어 삽입되어 진다.
한편, 제1조인트(20)의 상부단(22)의 내부공간(221)에 위치되는 자석(40a)은 원통형상 또는 구형상 중 선택된 어느 하나로 이루어진다.
이상과 같이 본 발명에 따른 자석을 구비한 조인트 구조체(10)에 의하면, x축, y축, z축으로 자유롭게 회동하는 조인트 구조체에서 제1조인트(20)의 상부단(22)에 자석(40)이 자유롭게 회동 가능하게 위치되고, 제2조인트(30)의 내부에 위치되는 자석(40)과 자력에 의해 결합되도록 함으로써 자석의 극성에 관계없이 제1조인트(20)와 제2조인트(30)는 설정된 각도에서 고정되어 각도를 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 제1조인트(20)의 상부단(22) 외주면을 다면체로 형성하고, 제1조인트(20)의 상부단(22)이 삽입되는 제2조인트(30)의 삽입단(31)의 내주면을 다면체로 형성함으로써 제1조인트(20)와 제2조인트(30)는 설정된 각도를 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자석을 구비한 조인트 구조체를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10 : 자석을 구비한 조인트 구조체
20 : 제1조인트 21 : 하부단
211 : 삽입홈 22 : 상부단
221 : 내부공간 30 : 제2조인트
31 : 삽입단 311 : 삽입홈
32 : 돌출단 321 : 내부공간
40 : 자석

Claims (4)

  1. 일측이 개방되어 삽입홈(211)이 형성된 하부단(21)을 갖고, 내부공간(221)이 형성된 구 형상으로 이루어져 상기 하부단(21)의 상부에 형성되는 상부단(22)을 갖는 제1조인트(20)와;
    일측이 개방되어 상기 제1조인트(20)의 상부단(22)이 삽입되도록 삽입홈(311)이 형성된 삽입단(31)을 갖고, 상기 삽입단(31)의 상부에 형성되고, 타측이 개방되어 내부공간(321)이 형성된 돌출단(32)을 갖는 제2조인트(30)와;
    상기 제1조인트(20)의 상부단(22)에 형성된 내부공간(221)과, 상기 제2조인트(30)의 돌출단(32)에 형성된 내부공간(321)에 위치되는 자석(40)을 포함하여,
    상기 제1조인트(20)와 제2조인트(30)는 상기 자석(40)의 자력에 의해 설정된 각도로 고정되는 것을 특징으로 하는 자석을 구비한 조인트 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1조인트(20)의 상부단(22)은 외주면이 다면체로 형성되고,
    상기 제2조인트(30)의 삽입단(31)의 내주면은 상기 제1조인트(20)의 상부단(22) 외주면과 대응되는 다면체로 형성되며,
    상기 제1조인트(20)의 상부단(22)이 상기 제2조인트(30)의 삽입단(31)의 삽입홈(311)에 삽입되어 상기 제1조인트(20)의 상부단(22) 외주면은 상기 제2조인트(30)의 삽입단(31)의 내주면에 대하여 설정된 각도에서 고정되는 것을 특징으로 하는 자석을 구비한 조인트 구조체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1조인트(20)의 내부공간(221)에 위치되는 자석(40)은 상기 내부공간(221) 내에서 자유회동이 가능하도록 위치되는 것을 특징으로 하는 자석을 구비한 조인트 구조체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 자석(40)은 원통형상의 자석, 구형상의 자석 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자석을 구비한 조인트 구조체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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