KR101032609B1 - 완구용 자석블럭의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자석 캡슐을 내장한 블럭에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 블럭 내부에 자석캡슐을 내장한 블럭의 구조에 관한 것이다.
본 발명은 본체(1,3) 표면 가까이 회전 가능하게 내장된 자석캡슐(5)이 매립되도록 이등분된 모듈 본체의 양쪽 단면(10,30)에 자석캡슐의 매립홈(15,15',17,17')을 각각 형성하고, 상기 자석캡슐의 매립홈에 상기 자석캡슐(5)을 매립한 뒤, 이등분된 본체의 양 단면(10,30)을 다시 접착한 것을 특징으로 한다.
상기 이등분된 본체의 양 단면(10,30)의 중앙에 형성된 매립홈(17,17')에 고정봉(7)을 끼워 매립된 자석캡슐을 고정하는 것이 바람직하다.

Description

완구용 자석블럭의 구조{MAGNETIC BLOCK STRUCTURE FOR TOY}

본 발명은 자석 캡슐을 내장한 블럭모듈에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 블럭 모듈 내부에 자석캡슐을 내장한 블럭의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자석을 이용한 블럭모듈에서 중요한 기술적 과제는 첫째, 블럭모듈의 본체(이하 '본체' 또는 '블럭 본체'라 한다)에 자석을 내장하되 최소의 자력으로 최대의 인력을 얻을 수 있도록 장착하는 것이 그 하나이고, 또 하나는 자극에 영향을 받지 않고 어떤 방향에서도 인력이 작용할 수 있도록 하는 것이며, 또 하나는 사용 중 자석이 이탈하지 않도록 하는 것이다.

첫 번째 과제를 해결하기 위해서는 자석이 표면에 가까이 노출될수록 바람직하며, 두 번째 과제는 자석을 캡슐에 담아 캡슐 내에서 자극의 전환이 자유롭게 이루어지도록 함으로써 해결하고 있으며, 세 번째 과제는 캡슐 외부에 걸림턱을 두어 억지끼움을 하는 방법 등이 제시되고 있다.

대한민국특허청 등록특허공보 제10-0954429호(2010.04.27.공고)는 김영돈의 "자석완구의 장착구조"에 관한 발명을 개시하고 있다. 상기 발명은 도 8 및 도 9(도면과 도면부호는 동 명세서에 표시된 것임)에서 보는 바와 같이 블럭(10)의 표면에 자석(30)이 수용되는 홈(12)을 형성하고 캡(20)을 씌워 자석(30)을 장착하는 것으로서 상기 첫번째 및 두번째 과제를 달성하고, 자석의 이탈방지를 위해서 상기 캡의 외주면에 걸림돌기(24)를 형성하고 상기 수용홈(12) 벽면에 돌기홈(14)를 형성하여 상기 걸림돌기(24)가 상기 돌기홈(14)에 걸려 캡(20)이탈하지 않도록 억지 끼움으로 구성된 것이 특징이다.

이밖에 이와 유사한 발명으로는 2008.09.17.자 등록특허공보 제10-858697호(발명자 한승창)에 "자석 장착용부품 및 이를 이용한 자석완구"가, 2008.07.28.자 공개특허공보 제10-2008-0069381호(발명자 한승창)에 "자석 장착용 캡을 이용한 자석완구" 등이 개시되어 있는데 이들 발명 모두 자석완구 블럭의 표면에 수용홈을 형성하고 자석을 내장한 캡을 고정하는 방식이다.

그러나 이들 발명에서 문제점은 자석을 수용한 캡을 본체의 수용홈에 장착하기 위해서는 억지끼움을 해야 한다는 것이다. 억지끼움 방식은 외력을 가하는 방식이기 때문에 조립과정에서 캡이 찌그러지는 등 제품에 불량이 발생하는 일이 빈번하다. 또 하나의 문제점은 캡의 외주면에 걸림 돌기를 형성해야 하고 캡 수용홈 벽면에 돌기 홈을 형성해야 하는 등 결합구조가 복잡하고 그만큼 작업의 난이도가 높아진다는 것이다.

또한, 자석을 수용하는 캡이 외부에 노출되어 있음으로 해서 캡이 본체로부터 이탈할 위험이 상존한다. 유아가 본체로부터 이탈된 자석을 삼킬 경우 치명적인 피해를 입게 되므로 유아용 블록에 있어서 자석의 노출이나 이탈을 엄격하게 규제하는 최근의 흐름에 비추어 자석이 수용되는 캡이 본체의 외부에 노출되는 구조는 바람직하지 않다.

이에 본 발명자는 발상을 전환하여 아예 본체를 분할한 뒤 분할된 단면에 자석을 수용한 캡슐을 매립하여 다시 접착함으로써 이러한 문제점을 해결한 완구용 자석블럭의 구조를 개시한다.

본 발명의 목적은 자석을 내장한 캡슐을 본체에 매립하는 방식의 완구용 자석블럭의 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본체에 장착된 자석이 본체의 표면에 노출되지 않도록 내장하는 완구용 자석블럭의 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본체에 장착된 자석이 이탈할 염려가 없는 구조의 완구용 자석블럭의 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본체에 장착된 자석캡슐이 대량생산에 적합한 구조로 된 완구용 자석블럭의 구조를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 본체(1,3) 표면 가까이 회전 가능하게 내장된 자석캡슐(5)이 매립되도록 이등분된 본체의 양쪽 단면(10,30)에 매립홈(15,15', 17,17')을 형성하고, 상기 매립홈에 상기 자석캡슐(5)을 매립한 뒤, 이등분된 본체의 양 단면(10,30)을 다시 접착한 것을 특징으로 한다.

상기 이등분된 본체의 양 단면(10,30)의 중앙에 형성된 매립홈(17,17')은 원형으로 할 수 있으며, 이 경우 매립된 자석캡슐의 이면에는 고정봉(7)이 밀착 지지되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 캡슐에 회전 가능하게 내장된 자석은 코인 형이며, 회전시 코인의 표면과 이면이 뒤집히지 않도록 캡슐의 안쪽 높이(57)가 자석의 직경보다 작은 것이 바람직하다.

매립된 자석 간 자력이 작용하지 않고 본체의 표면 방향으로만 자속이 미치도록 상기 자석의 이면에 자속 차단판(54)을 부가하면 특히 삼각기둥 블럭 등에서와 같이 원하지 않는 방향으로 자속이 누설되는 것을 방지할 수 있다.

상기 자석캡슐(5)은 캡슐몸체(55)가 평판시트이며, 캡슐덮개(51)는 중절모 형상이고, 테두리 접착부(59)를 포함하는 구조로 형성할 수 있다.

본 발명과 같이 본체를 반분하고 그 단면에 자석을 내장한 캡슐을 본체에 매립한 뒤 이를 다시 접착하는 구조에 의해, 자석이 표면에 노출되지 않으면서 자석이 이탈될 염려도 없으며 본체의 모든 면끼리 인력이 작용하여 조립이 가능한 완구용 자석블럭이 제공된다.

또한 상기 자석캡슐(5)을 평판시트를 캡슐몸체(55)로 하고, 자석을 나열하고 캡슐덮개(51)를 중절모 형상으로 성형하여 테두리를 평판시트에 접착한 뒤, 동시에 트리밍하여 테두리접착부(59)가 형성되는 구조를 취하면 자석캡슐의 양산이 가능하다.

도 1은 본 발명에 의한 정육면체 블럭의 사시도
도 2는 도 1의 분해사시도
도 3은 자석캡슐(5)의 단면도
도 4는 본 발명에 의한 삼각기둥 블럭의 분해사시도
도 5는 고정봉(7)의 실시예
도 6은 자석캡슐의 또 다른 실시예의 단면도
도 7은 본 발명에 의한 평판 블럭의 분해사시도
도 8은 종래 기술에 의한 블럭의 분해사시도
도 9는 도 8의 단면도이다.

본 발명의 이해를 돕기 위해 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 구조를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따라 제작된 정육면체 블럭 본체의 외관이다. 도면에는 본체의 윗부분(1)과 아랫부분(3)이 접착된 접착선(2)이 표시되어 있지만, 실제 제품에서는 재료가 목재이고 접착 후 표면을 마감하기 때문에 나뭇결만 눈에 띄고 접착선(2)은 잘 보이지 않게 된다.

도 2는 본 발명에 따라 제작된 정육면체 블럭의 분해사시도이다. 완성된 정육면체 블럭을 분해하면 접착선(2)를 중심으로 본체가 반분되어 두 쪽(1,3)이 되며, 반분된 한 쪽(1)의 단면(10)에 본체 표면 가까이 자석캡슐(5)이 매립될 수 있도록 자석캡슐의 매립홈(15)이 블럭 본체의 표면과 평행하게 형성되어 있다. 본 실시예에서는 4측면에 상기 자석캡슐의 장방형 매립홈을 수직으로 반원 깊이로 형성하고, 저면에는 원형의 자석캡슐 매립홈(17)을 형성하였다.

이와 마찬가지로 나머지 반 쪽(3) 단면(30)에는 블럭 본체의 표면 가까이 자석캡슐(5)이 매립될 수 있도록 자석캡슐의 매립홈(15')이 본체의 표면과 평행하게 4측면에 상기 자석캡슐의 수용홈을 수직으로 반원 깊이로 형성하고 상면에는 원형의 자석캡슐 매립홈(17')을 형성하였다.

상기 원형의 자석캡슐 매립홈(17,17')은 자석캡슐(5)을 매립한 뒤, 자석캡슐이 블럭 본체의 안쪽(본체의 표면쪽)벽에 밀착되도록 고정봉(7)을 끼워 자석캡슐(5)의 이면을 지지하였다. 고정봉의 형태는 반드시 봉 형상에 한정되지 않으며 봉 형상인 경우에도 도 5에서 보는 바와 같이 양단이 점차 굵어지고 가운데가 좁은 이른바 장구형상이거나 가운데가 굵고 양단이 점차 가늘어지는 배흘림 형상으로 할 수도 있다.

도 2에서 보는 바와 같이 블럭 본체에 매립되는 자석 캡슐(5)은 코인형의 다극 자석(53)을 내장한 납작한 원통형 케이스를 말하는데, 이 케이스(자석캡슐)는 공지된 다양한 구조로 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 원통형 캡슐본체(55)를 이 보다 직경이 약간 큰 원통형 덮개(51)로써 덮는 구조로 캡슐을 형성하였다.

다만, 도 3에서 보는 바와 같이 캡슐 본체(55)와 원통형 덮개(51)의 결합으로 형성된 자석 수용 공간이 자석(53)의 회전을 방해하지 않기 위해서는 캡슐 본체의 안쪽 높이(57)가 자석(56)의 높이 보다 크되 자석의 직경(코인형 자석의 지름)보다는 작은 것이 바람직하다. 이와 달리 케이스의 안쪽 공간의 높이(57)가 자석의 직경보다 크면 원형 자석이 중심축을 중심으로 수평 회전하기보다는 표면과 이면이 뒤집히면서 사용시 소리가 나지만 이렇게 해도 무방하다.

한편, 자석(53)을 캡슐(5)에 내장하는 이유는 반분된 본체(1,3)를 접착할 때 자석이 본체 내부에 형성된 공간에 흘러든 접착제로 인해 들러붙어 회전이 되지 않는 불량품 발생을 방지하기 위한 것이므로, 보다 저렴한 방법으로 회전 공간을 유지해 줄 수 있는 캡슐제조방법 내지는 캡슐의 구조가 필요하다.

본 발명자는 판형 시트에 알약을 낱개로 배열한 뒤 합성수지재로써 성형 포장하는 방법을 응용하여 자석캡슐(5)을 양산하는 방법(구조)을 강구하였다. 도 6에서 보는 바와 같이 캡슐의 본체(55)로서 종이 또는 합성수지재 시트를 사용하여 그 위에 자석(53)을 나열한 뒤, 합성수지재의 캡슐의 덮개(51)를 각각의 자석 위에 상광하협의 중절모 형상으로 형성하여 상기 캡슐본체 시트에 저주파로 융착하고 그 다음에 트리밍하였다. 이에 따라 캡슐덮개에 해당하는 상부 시트와 캡슐의 본체에 해당하는 바닥 시트가 만나는 지점에 수평방향으로 저주파 융착부인 테두리 접착부(59)가 형성되게 된다.

본 발명에서 사용하는 표면 다극 자석(53)은 블럭 본체의 표면 쪽으로 자력이 작용하도록 극을 형성하면 되는데, 본 실시예에서는 자석의 표면에 N극과 S극을 형성하고 이면에는 서로 극을 달리하도록 S극과 N극이 서로 등지도록 구성하여 자력이 자석(53)의 표면 방향으로 극대화되도록 구성하였다. 자력 차단판을 사용하는 경우 자석(53)의 표면에 형성되어있는 극과 이면의 극이 서로 다르지 않아도 무방하다.

도 4는 삼각기둥 블럭에 관한 본 발명의 실시예이다. 삼각기둥 블럭의 경우도 정육면체의 그것과 동일한 구조이지만, 블럭 본체 내부에 매립된 자석캡슐(5)의 양단의 위치가 근접하게 되므로 캡슐에 내장된 자석끼리 자력이 작용할 우려가 있다. 따라서 자석의 이면에 자속 차단판(54)을 붙여주는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 차단판의 형태를 평판으로 도시하였으나 측면의 자속 역시 차단될 수 있도록 자속 차단판(54)을 일면이 개방된 원통형으로 형성하는 것이 더욱 바람직하다.

도 7은 평판 블럭에 관한 본 발명의 실시예이다. 평판 블럭의 경우에는 블럭본체를 길이방향으로 반분하고, 반분된 블럭본체의 아랫부분(1)과 윗부분(3)의 단면에 매립홈(17,17')을 형성하여, 자석캡슐(5)을 매립한 다음 다시 접착하는 방식으로 제작된다.

지금까지 보인 실시예는 본 발명의 내용을 명확히 하기 위한 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 오직 청구범위에 의해서 한정되며 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자들이 변형할 수 있는 범위의 기술은 본 발명의 범위에 포함된다.

1, 3 블럭본체 2 접착선
5 자석캡슐 7 고정봉
10,30 단면 15,15' 매립홈
17,17' 원형매립홈 51 캡슐덮개
53 자석 54 자속차단판
55 캡슐몸체 56 캡슐의 안쪽높이
57 자석의 높이 59 테두리 접착부

Claims (8)

1. 본체(1,3) 표면 가까이 회전 가능하게 내장된 자석캡슐(5)이 매립되도록 이등분된 본체의 양쪽 단면(10,30)에 각각 하나 이상의 매립홈(15,15',17.17')을 형성하고, 상기 매립홈에 상기 자석캡슐(5)을 매립 고정한 뒤, 상기 이등분된 본체의 양 단면(10,30)을 다시 접착한 것을 특징으로 하는 완구용 자석블럭의 구조
2. 제1항에서,
   상기 이등분된 본체의 양 단면 중앙의 매립홈(17,17')에 매립고정된 자석캡슐 이면에 고정봉(7)이 밀착 지지된 것을 특징으로 하는 완구용 자석블럭의 구조
3. 제1항에서,
   상기 자석캡슐(5)은 접착제의 유입을 방지하도록 캡슐본체(55)와 덮개(51)에 의해 밀폐된 구조인 것을 특징으로 하는 완구용 자석블럭의 구조
4. 제1항에서,
   상기 자석캡슐(5)은 캡슐몸체(55)가 평판시트이며, 캡슐덮개(51)는 중절모 형상이고, 테두리 접착부(57)를 포함하는 것을 특징으로 하는 완구용 자석블럭의 구조
5. 제4항에서,
   상기 테두리 접착부(57)는 저주파 융착된 것을 특징으로 하는 완구용 자석블럭의 구조
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,
   상기 자석캡슐에 회전 가능하게 내장된 자석(53)은 코인 형이며, 회전시 코인의 표면과 이면이 뒤집히지 않도록 상기 자석캡슐의 안쪽 높이(56)가 자석의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 완구용 자석블럭의 구조
7. 제6항에서,
   상기 자석(53)은 표면과 이면에 각각 다극이 형성되고, 상기 자석의 표면과 이면의 자극배열이 다른 것을 특징으로 하는 완구용 자석블럭의 구조
8. 제7항에서,
   상기 자석(53)은 블럭 본체의 표면 방향으로만 자속이 미치도록 상기 자석의 이면에 자속 차단판(54)을 부가한 것을 특징으로 하는 완구용 자석블럭의 구조

Images