KR101019327B1 - 유아 학습용 자석블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유아 학습용 자석블록에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 봉이나 구(球형)상으로 된 영구자석을 이용해 방향성 없이 자착(磁着)이 가능하게 할 뿐만 아니라 블록체간의 자착력을 크게 향상시켜 보다 다양한 조형물을 확장하여 조립할 수 있도록 발명된 것이다.

본 발명의 구성은, 블록체(10)와,

이 블록체(10)에 끼워져 결합되는 속이 빈 고정캡(20)과,

상기 고정캡(20) 내부에 수용되고, 'N'극과 'S'극이 상, 하로 각각 자극이 분할되게 성형되는 자석부재(30)으로 구성된 것에 있어서,

상기 자석부재(30)는 둥근 봉형상으로 원의 중심선을 기준으로 'N'극과 'S'극이 양쪽으로 각각 길이방향을 따라 분할되게 성형하며,

상기 블록체(10)의 끼움부(13)에 고정캡(20)이 조립되는 방향으로 자석부재(30)가 회전 자유로운 크기로 홀(12)을 뚫어서 이 홀(12)의 위치로 자석부재(30)를 'N'극과 'S'극이 변환가능 하도록 회전가능하게 위치시키고,

상기 고정캡(20)에는 자석부재(30)가 이탈 방지되고, 자석부재(30)가 고정캡(20)의 상부로 노출되는 크기로 트인창(21)을 뚫는 것이다.

자석블록, 나무블록, 영구자석, 봉자석, 구자석, 직접접촉, 자석 회전

Description

유아 학습용 자석블록{a magnetic block used Education of children}

본 발명은 유아 학습용 자석블록에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 봉이나 구(球형)상으로 된 영구자석을 이용해 방향성 없이 자착(磁着)이 가능하게 할 뿐만 아니라 블록체간의 자착력을 크게 향상시켜 보다 다양한 조형물을 확장하여 조립할 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로, 유아 학습용 자석블록은 미취학 유아들의 인지발달을 도모할 목적으로 만들어진 놀이도구로, 삼각기둥 내지 정육면체 등 여러 가지 모양의 블록을 이용해 토막 쌓기, 퍼즐 맞추기 등을 수행하면서 놀 경우 심신의 발달과 아울러, 능동적인 사고발달 및 집중도 등이 자연스럽게 향상될 수 있도록 하고 있다.

이때 각 블록들을 서로 연결하기 위한 수단으로 영구자석과 이에 자착되는 금속볼을 이용하기 위해 블록의 각 면마다 영구자석 및 금속볼을 매립 고정시키게 된다.

상기와 같이 유아 학습용 자석블록은 여러 가지 모양의 블록을 쉽게 연결하 거나 그것을 분해하는 과정을 통해 유아들이 공간개념이나 창의력 향상을 기대할 수 있었던 것이다.

자석블록은 영구자석과 이에 자착되는 금속판 내지 금속볼을 합성수지재 내지 목재로 된 블록체에 매립상태로 고정시켜야 한다.

또, 영구자석들만으로 블록체에 매립 부착된 경우 영구자석에서 갖는 극성, 즉 'N'극과 'S'극으로 구분되어 있으므로 이들 블록체가 결합될 때 반드시 반대극성으로 된 영구자석의 위치에서만 자착된다.

따라서, 원하는 위치에서 자석의 극성과 무관하게 보다 빠르고 편리하게 블록체를 연결시킬 수 없는 문제점이 있었던 것이다.

한편, 종래 블록체는 도 7에서 도시한 바와 같이 자석부재(30)을 이탈되지 않고 블록체 내에 수용하기 위해 캡형상으로 속이 빈 고정캡(20)을 결접착제 등으로 블록체에 결합시키게 된다.

따라서, 고정캡(20) 내부 공간에서 자석부재(30)이 자유롭게 위치전환이 가능하므로써 극성과 무관하게 블록체들 끼리 자착방법으로 확장 연결될 수 있었다.

그러나, 영구자석의 자착력은 두 영구자석 사이의 거리 제곱에 반비례 한다.

도 7의 종래 블록체는 자석부재(30)들 사이에 두 개의 고정캡(20)이 맞닿아 있게 된다.

그러므로, 블록체들이 부착상태를 유지하기 위한 두 자석부재(30)의 자착력은 두 고정캡(20)의 두께에 의하여 비교적 상당한 거리가 떨어져 있는 상태이다.

즉, 고정캡(20)에 의해 자석부재(30)들 사이를 가로 막고 있는 경우 자착력은 (고정캡 두께×2)² 에 반비례하여 낮아져 있는 상태이다.

이와 같이 자착력이 낮은 경우 블록체 위로 수직하게 쌓는 경우에는 큰 문제가 발생되지 않으나 수평방향으로 연결시키고자 할 때 받침되는 블록체가 없이는 연결시킬 수가 없다.

따라서, 항상 피라미드 식으로 가장 낮은 위치로 모든 블록체들을 배치하고 그 위로 단계별로 블록체들을 배치할 수 밖에 없으므로 자유로운 형상이나 모양으로 블록체의 연결구조를 창장할 수 없으므로 유아들로 하여금 다양한 창작물을 제작하는데 한계를 갖게 하였던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하여 영구자석의 극성과 무관하게 자착이 가능하도록 한 유아용 자석블록을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은, 영구자석의 자착력이 크게 향상되므로 받침블록 없이도 수평방향으로 확장 연결이 가능하여, 임의의 형상과 모양으로 자유롭게 창작물을 제작할 수 있도록 한 유아용 자석블록을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 타제품과의 차별화를 통한 제품의 신뢰도를 향상시켜 생산자의 이익창출에 이바지할 수 있도록 한 유아용 자석블록을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 블록체(10)와,

이 블록체(10)에 끼워져 결합되는 속이 빈 고정캡(20)과,

상기 고정캡(20) 내부에 수용되고, 'N'극과 'S'극이 상, 하로 각각 자극이 분할되게 성형되는 자석부재(30)으로 구성된 것에 있어서,
상기 자석부재(30)는 둥근 봉형상으로 원의 중심선을 기준으로 'N'극과 'S'극이 양쪽으로 각각 길이방향을 따라 분할되게 성형하며,
상기 블록체(10)의 끼움부(13)에 고정캡(20)이 조립되는 방향으로 자석부재(30)가 회전 자유로운 크기로 홀(12)을 뚫어서 이 홀(12)의 위치로 자석부재(30)를 'N'극과 'S'극이 변환가능 하도록 회전가능하게 위치시키고,
상기 고정캡(20)에는 자석부재(30)가 이탈 방지되고, 자석부재(30)가 고정캡(20)의 상부로 노출되는 크기로 트인창(21)을 뚫는 것에 의해 달성된다

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이러한 본 발명은, 봉형상으로 된 자석부재(30)이 'N'극과 'S'극을 상하 분할된 상태로 성형되므로 두 블록체(10)가 근접될 경우 자석부재(30)는 고정캡(20)의 내부에서 순간 회전하면서 자착이 가능한 방향으로 자동 위치 전환된다.

따라서, 블록체(10)들을 결합시키기 위한 특정 방향 선택이 불필요하다.

또, 자석부재(30)가 트인창(21)에 의해 직접 자착(磁着)되므로 그 결합력이 매우 우수하다.

그러므로, 받침블록 없이도 수평방향으로 확장 연결이 가능하여, 임의의 형상과 모양으로 자유롭게 창작물을 제작할 수 있어 다양한 조형물을 창작이 가능하다.

또, 유아들로 하여금 학습발달에 크게 도움을 줄 수 있고, 이러한 구성의 자석블록들을 여러 모양으로 배치시키거나 다단으로 쌓는 놀이의 수행을 통하여 유아들의 인지발달에 필요한 사물에 대한 이해력, 집중력, 수 개념 등과 같은 학습내용을 지루하지 않고, 재미있게 배우게 되어 유아들의 균등한 인지발달을 도모할 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 블록체(10)에 조립구멍(11)을 뚫고 이에 자석부재(30)를 수용한 후 고정캡(20)으로 이탈방지하도록 결합하는 구성을 나타낸 분해 사시도이다.

도 2는 봉형상의 블록체(10)에 자석부재(30)를 위치시키고 고정캡(20)에 의해 이탈 방지되도록 조립되는 상태를 나타낸 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명의 블록체(10)에 자석부재(30)가 이탈 방지된 상태로 자착을 위해 홀(12)이 뚫어지는 구조를 나타낸 분해 사시도이다.

도 4는 도 4의 조립상태 단면도이다.

도 5는 본 발명에 의해 고정캡(20)에 트여진 트인창(21)을 통해 자석부재(30)들이 직접 자착되는 상태를 단면도로 보이고 있다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 의해 블록체(10)들에 결합되는 고정캡(20)의 형상에 따른 실시예를 사시도로 도시하고 있다.

도 7은 종래 블록체(10)에 자석부재(30) 이탈 방지를 위해 고정캡(20)이 설치되는 상태를 보인 단면도이다.

본 발명의 자석블록은 주로 유아들이 인지발달 및 공간활용 등을 향상시키기 위해 주로 정육면체 또는 직육면체, 또는 봉형상으로 목재나 합성수지재로 블록체(10)를 성형하게 된다.

도면에서는 정육면체의 블록체(10)를 도시하고 있으나 직육면체 내지 삼각기둥 육각기둥, 원기둥 등의 형상으로 성형하여도 무방하다.

정육면체나 정육면체를 포함한 블록체(10)에는 고정캡(20)을 결합하기 위해 도 1 및 도 5에서 도시한 바와 같이 각면 주로 중앙에는 조립구멍(11)들이 각각 뚫어 고정캡(20)을 강제 끼워서 결합하게 된다.

또 도 2 내지 도 4에서와 같이 블록체(10)의 끝단에 끼움부(13)를 형성하여 이 끼움부(13)에 고정캡(20)이 억지끼워 조립되거나 또는 접착제 등을 이용해 이탈방지된 상태로 고정캡(20)과 블록체(30)를 조립하게 된다.

그리고, 이 고정캡(20)의 내부 공간으로는 봉형상이나 구(球)형상의 자석부재(30)가 회전 자유롭게 수용된다.

한편, 고정캡(20)에는 자석부재(30)가 이탈 방지되는 크기로 트인창(21)을 뚫는 것이 중요하다.

여기서, 상기 트인창(21)의 크기는 둥근 봉형상으로 된 자석부재(30)의 최대직경보다 작은 폭으로 뚫게되어 자석부재(30)의 이탈을 방지하게 되면서도 도 5에서와 같이 블록체(10)들이 서로 접촉될 때 양측 블록체(10)들에 각각 수용되어 있는 자석부재(30)들이 트인창(21)을 통해 노출되면서 직접 자착되도록 하는 것이다.

이와 같이 자석부재(30)들이 트인창(21)을 통해 노출되면서 직접 자착되면 자착력이 매우 우수하여 블록체(10)들이 수직방향은 물론, 수평방향으로 연결되더라도 자력이 약해서 블록체(10)가 분리되는 경우를 미연에 방지할 수가 있는 것이다.

블록체(10)를 연결하는 자착력이 우수해지면, 예로서 블록체(10)들을 수평방향으로 연결시키고자 할 때 받침되는 중간 블록체가 없이도 자착력 만으로도 계속 수평으로 연결시킬 수가 있다.

따라서, 교각과 같이 양단에만 받침블록이 세워지고 이 받침블록 사이로 블록체(10)들을 수평으로 연결시키는 확장 연결이 가능하게 된다.

한편, 블록체(10)에도 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이 고정캡(20)이 끼움부(13)에 조립되는 타측 방향으로 자석부재(30)가 이탈방지되는 크기로 홀(12)을 뚫어서 이 홀(12)의 위치로 자석부재(30)의 자력에 의해 블록체(10) 연결이 가능하게 구성하게 된다.

도 3 및 도 4에 도시한 실시예는 블록체(10)의 일측으로는 고정캡(20)으로 자석부재(30)의 이탈을 방지하면서도 타측으로는 고정캡(20)은 없이 홀(12)을 뚫어 타 블록체(10)들과 직접 자력에 의해 부착이 가능하도록 하는 실시예이다.

이 경우 홀(12)의 최대폭이 봉형상으로 되는 자석부재(30)의 최대직경보다 작게 설계되어 자착은 가능하면서도 자석부재(30)의 이탈은 방지되는 것이다.

이와 같이 고정캡(20) 또는 홀(12)을 통해 자석부재(30)가 노출되므로 블록체(10)가 자력에 의해 확장 연결시키고자 할 때 자석부재(30)가 직접 자착되어 우수한 결합상태를 유지할 수가 있는 것이다.

본 발명의 자석부재(30)는 둥근 봉형상으로 도 2 및 도 3에서와 같이 'N'극과 'S'극이 상, 하로 각각 자극이 길이방향을 따라 분할되게 성형하게 되는데, 주로 자력이 강하고 자극의 방향을 결정할 수 있는 네오디뮴 자석이 이용된다.

자석부재(30)는 고정캡(20)의 내부 공간보다 작게 설계되므로 블록체(10)들끼리 근접될 때 고정캡(20)의 내부에서 순간 회전되며 서로 다른 극성끼리 강한 자력으로 자착되는 것이다.

이러한 본 발명은 받침블록 없이도 교각과 같이 양단에만 받침기능을 갖는 형태의 창작물 조립이 가능하다.

따라서, 유아들이 다수의 블록체(10)를 다양한 형상으로 연결하는 놀이를 수행하게 되면, 이 놀이를 수행하는 과정 중에 유아들은 사물의 형상에 대한 이해력 및 주의력, 관찰력, 수 개념 등을 발달시킬 수 있게 된다.

또, 유아들의 학습내용을 지루하지 않고, 재미있게 배우게 되어 지능개발 및 인지발달을 도모할 수 있게 되고 자유로운 형상변화로 다단으로 쌓는 과정을 통해 주의력, 관찰력, 구성력 및 사물에 대한 이해력을 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 블록체에 조립구멍을 뚫고 이에 자석부재를 수용한 후 고정캡으로 이탈 방지하도록 결합하는 구성을 나타낸 분해 사시도.

도 2는 봉형상의 블록체에 자석부재를 위치시키고 고정캡에 의해 이탈 방지되도록 조립되는 상태를 나타낸 분해 사시도.

도 3은 본 발명의 블록체에 자석부재가 이탈방지된 상태로 자착을 위해 홀이 뚫어지는 구조를 나타낸 분해 사시도.

도 4는 도 4의 조립상태 단면도.

도 5는 본 발명에 의해 고정캡에 트여진 트인창을 통해 자석부재들이 직접 자착되는 상태를 단면도로 보이고 있다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 의해 블록체들에 결합되는 고정캡의 형상에 따른 실시예를 도시한 사시도.

도 7은 종래 블록체에 자석부재의 이탈 방지를 위해 고정캡이 설치되는 상태를 보인 단면도.

* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 - 블록체 11 - 조립구멍

12 - 홀 20 - 고정캡

21 - 트인창 30 - 자석부재

Claims (2)

1. 블록체(10)와,

   이 블록체(10)에 끼워져 결합되는 속이 빈 고정캡(20)과,

   상기 고정캡(20) 내부에 수용되고, 'N'극과 'S'극이 상, 하로 각각 자극이 분할되게 성형되는 자석부재(30)으로 구성된 것에 있어서,

   상기 자석부재(30)는 둥근 봉형상으로 원의 중심선을 기준으로 'N'극과 'S'극이 양쪽으로 각각 길이방향을 따라 분할되게 성형하며,

   상기 블록체(10)의 끼움부(13)에 고정캡(20)이 조립되는 방향으로 자석부재(30)가 회전 자유로운 크기로 홀(12)을 뚫어서 이 홀(12)의 위치로 자석부재(30)를 'N'극과 'S'극이 변환가능 하도록 회전가능하게 위치시키고,

   상기 고정캡(20)에는 자석부재(30)가 이탈 방지되고, 자석부재(30)가 고정캡(20)의 상부로 노출되는 크기로 트인창(21)을 뚫는 것을 특징으로 하는 유아 학습용 자석블록.
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