KR101168139B1 - 자석회전시스템을 가진 자석완구용 하우징 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자석완구의 자석회전시스템에 관한 것이다.
구성에 있어서 원통형의 동체 외주면 중앙부에 요부라인(11)을 형성하고, 상기 요부라인(11)을 기준으로 상하부에 N극과 S극을 착자시키거나 또는 원통형의 동체 좌우측에 나란히 N극과 S극을 착자시켜서 된 영구자석(1)과, C형링처럼 일측이 절단 개방된 개방부(21)가 형성되면서 동시에 상기 영구자석(1)의 요홈라인(11)에 조립하였을 때 영구자석(1)이 수평방향으로 자유롭게 회전될 수 있도록 헐겁게 조립되는 지지링(22)이 구비되며 상기 지지링(22)의 양측부에 회전돌기축(23)을 형성하여서 된 동체지지부재(2)와, 원통형의 관체형태로 되며 상단에는 미끄럼방지를 위한 요철부(31)가 형성되고, 내경벽면 양측에는 상기 회전돌기축(22)이 상하로 안내되면서 회전도 가능하도록 수직의 가이드홈(32)이 형성된 원통형 케이스(3)로 이루어짐을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명은 하나의 자석회전시스템으로 두 가지 형태의 영구자석을 설치 사용할 수 있어 매우 편리함은 물론 조립성 증대 및 제조원가절감, 그리고 신뢰성 극대화에도 크게 기여할 수 있는 등의 매우 큰 효과가 따르게 된다.

Description

자석회전시스템을 가진 자석완구용 하우징{Rotational magnet system for magnetic toys housing}

본 발명은 자석이 회전함으로서 다수의 구성부재를 다양한 형태로 결합시킬 수 있게 한 조립식 자석완구에 있어서, 특히 자석이 조립되는 하우징의 구성을 착자 형태에 관계없이 조립사용이 가능하게 한 자석회전시스템을 가진 자석완구용 하우징에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 자석완구는 선형, 패널형 또는 블록형 등으로 이루어진 다수의 구성부재 적정위치에 자석을 매립 구성하여 다수의 구성부재들이 자력에 의해 연결 부착되게 한 것으로서, 특히 어린 아동들의 지능개발 및 창의성개발은 물론 조립형태가 매우 다양하기 때문에 청소년 및 성인 등 모든 연령대가 다양하게 사용할 수 있는 완구이다.

잘 알려진 바와 같이 자석은 한 동체에 반드시 N극과 S극이 병존하게 되어 있기 때문에 자석들끼리는 다른 극성일 때는 서로 강력하게 끌어당기지만 같은 극성일 때는 서로 강력하게 밀어내는 특징이 있다.

그러므로 자석완구를 구성하는 구성부재에 영구자석을 장착고정시킴에 있어서 자석이 N극 또는 S극 등 어느 한 극성만 작용하게끔 고정 장착하게 되면 상기와 같은 자석의 특성 때문에 조립에 한계가 따를 수밖에 없게 됨은 물론, 이로 인하여 자석완구의 존재가치도 크게 떨어지게 된다.

따라서 다수의 구성부재를 연결 부착 또는 결합시켜 2차원 또는 3차원적인 조형물 등을 조립 구성할 수 있게 하기 위해서는 구성부재에 장착되는 자석이 상대 구성부재의 자석과 유기적으로 작용할 수 있도록 회전되는 구성으로 되어야 하는 것이다.

한편, 자석완구용 구성부재에 매립 설치되는 자석은 통상 원통형으로 형성되는데, 이는 착자 형태에 따라 도1A에서 보는 바와 같이 N극과 S극이 상하로 배열되게 착자된 것은 상하방향으로 회전될 수 있도록 설치 구성되어야 하고, 도1B에서 보는 바와 같이 N극과 S극이 좌우로 착자된 것은 수평방향으로 회전될 수 있도록 설치 구성되어야 한다.

상기 상하방향으로 회전되게끔 착자된 자석시스템은 특허공개 제10-2011-0026895에 잘 나타나 있는데, 이는 상부에 구멍이 관통 형성되고 내측 벽면에 가이드레일이 형성된 원통형의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 삽입되며 N극과 S극이 상하 배열되게끔 착자된 영구자석의 외주면에 양측에 회전축을 가진 지지캡을 몰딩하여서 된 자석부재, 그리고 상기 하우징의 하단에 결합되어 자석부재의 이탈을 방지하는 베이스플레이트로 이루어지며 상기와 같이 자석부재가 내장된 하우징을 다수의 구성부재에 매립설치하게 되면 서로 연결 부착시키고자 하는 구성부재의 자석 극성에 따라 하우징 내부에서 영구자석이 회전하면서 유기적으로 작용하여 결합될 수 있게 되는 것이다.

또, 상기 수평방향으로 회전되게끔 착자된 자석은 특허등록 제0822527호에서 보는 바와 같이 원판형 또는 원통형 자석동체의 양측에 N극과 S극이 배열되게 착자시키고, 중심구멍을 통해 체결마감축이 구성부재에 결합됨으로서 구성부재끼리 연결 부착시켜 소정 형태의 조형물을 구성하고자 할 때 자석이 상대 자석에 대응하여 회전되면서 유기적으로 작용하기 때문에 안정적으로 연결 결합될 수 있게 되는 것이다.

그러나 위와 같은 선 발명의 구성들은 영구자석의 착자 형태에 따라 작용 및 회전방향 등이 판이하게 달라 수평으로 회전하게끔 구성된 영구자석의 경우는 상하로 회전하는 시스템의 하우징에는 전혀 적용할 수 없고, 반대로 상하로 회전하는 영구자석의 경우 수평으로 회전하는 시스템에는 적용할 수 없어 결국 자석의 착자 형태에 따라 하우징 등을 따로 구비해야 함으로서, 제작에 따른 원가상승이 필연적으로 야기될 수밖에 없고 또, 상하회전방식에 있어서는 하우징을 비롯한 전체적인 구성이 매우 복잡하여 금형비 등을 비롯한 제조원가가 크게 상승될 수밖에 없는 등의 많은 폐단이 따를 수밖에 없었던 것이다.

특허공개 제10-2011-0026895호 특허등록 제0822527호

따라서 본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특히, 영구자석에는 동체 외주면 중앙부에 요홈을 형성하고, 상기 요홈을 중심으로 상하부에 N극과 S극이 구비되도록 착자시킴에 따라 상하방향으로 회전되는 영구자석은 물론, N극과 S극을 영구자석의 동체 좌우로 착자시킴에 따라 수평방향으로 회전되는 영구자석 등, 상기 두 가지 형태의 영구자석을 선택적으로 조립하여 각각의 자석특성에 따라 회전이 원활하게 이루어질 수 있게 한 자석완구용 하우징을 제공함으로서 하나의 하우징으로서 수평방향이나 상하방향의 회전이 모두 가능한 자석회전시스템을 가진 자석완구용 하우징을 제공하려는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명의 자석완구용 자석회전시스템은,

원통형의 동체 외주면 중앙부에 요부라인(11)을 형성하고, 상기 요부라인(11)을 기준으로 상하부에 N극과 S극을 착자시키거나 또는 원통형의 동체 좌우측에 나란히 N극과 S극을 착자시켜서 된 영구자석(1)과,

C형링처럼 일측이 절단 개방된 개방부(21)가 형성되면서 동시에 상기 영구자석(1)의 요홈라인(11)에 조립하였을 때 영구자석(1)이 수평방향으로 자유롭게 회전될 수 있도록 헐겁게 조립되는 지지링(22)이 구비되며 상기 지지링(22)의 양측부에 회전돌기축(23)을 형성하여서 된 동체지지부재(2)와,

원통형의 관체 형태로 되며 상단에는 미끄럼방지를 위한 요철부(31)가 형성되고, 내경벽면 양측에는 상기 회전돌기축(23)이 상하로 안내되면서 회전도 가능하도록 수직의 가이드홈(32)이 형성된 원통형 케이스(3)로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 영구자석(1) 외주면에 합성수지나 연질고무 등으로서 피복부(13)를 형성함도 특징으로 한다.

상기 피복부(13) 상단에 미끄럼방지를 위한 요철부를 형성함도 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 하나의 자석 하우징으로 두 가지 형태의 영구자석, 즉, 상하 착자 영구자석(1)이나 좌우 착자 영구자석(1)을 설치 사용할 수 있는데, 특히 지지링(22)에 의해 영구자석의 수평회전이 가능하게 됨과 동시에 회전돌기축(23)에 의해 영구자석의 상하회전도 가능하게 되어 착자형태를 불문하고 모두 사용할 수 있어 매우 편리함은 물론 구성이 지극히 간단하여 조립성 증대 및 제조원가절감, 그리고 신뢰성 극대화에도 크게 기여할 수 있는 등의 매우 큰 효과가 따르게 된다.

도 1A 및 도1B는 착자형태를 나타낸 영구자석의 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예를 나타낸 종단면예시도.
도 4는 본 발명의 작용상태를 나타낸 종단면예시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 횡 단면예시도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 종단면예시도.

본 발명은 원통형의 동체 상하부에 N극과 S극을 착자한 영구자석(1)이나 또는 원통형의 동체 좌우측에 N극과 S극을 착자한 영구자석을 매우 간편하게 조립하고 이를 착자 형태에 따라 상하회전 또는 수평회전이 가능하게 한 자석완구의 자석회전시스템에 관한 것이다.

도1A와 도1B는 영구자석의 착자 상태를 나타낸 정면예시도로서, 도1A는 N극 및 S극을 상하로 배열 착자시킨 영구자석을 나타낸 것이고, 도1B는 N극 및 S극을 좌우로 배열 착자시킨 영구자석을 도시한 것이다.

상기 도1A의 영구자석을 다양한 형태의 구성부재에 장착한 후 구성부재끼리 연결 결합시키게 되면 연결되는 구성부재 상호간의 영구자석의 극성은 서로 끌어당겨 부착될 수 있도록 영구자석 스스로 상하 회전하게끔 설치 구성하면 되고, 도1B의 영구자석은 수평으로 좌우 회전하면서 구성부재들끼리의 결합을 원활하게 유지시켜주게 되는 것이다.

도2 ～ 도4는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 분해사시도와 조립된 상태를 나타낸 종단면예시도이다.

상기 도2～도4에서 보는 바와 같이 본 발명은 영구자석(1)의 형상을 원통형으로 형성하되, 상기 원통형의 동체 외주면 중앙부에 요부라인(11)을 형성하고, 상기 요부라인(11)을 기준으로 상하부에 도1A에서 보는 바와 같이 N극과 S극을 착자시키고, 상기 영구자석의 요부라인(11)에 동체지지부재(2)의 지지링(22)을 끼운 다음 지지링(22)의 양측에 돌출 형성된 회전돌기축(23)을 원통형 케이스(3)의 내부 가이드홈(32)에 끼워 조립함으로서 가이드홈(32)에 의해 회전돌기축(23)이 안내되어 자유롭게 승강가능하게 됨은 물론 의해 연결하고자 하는 구성부재의 자석 극성에 따라 원통형케이스(3)의 내부에서 영구자석이 상하방향으로도 자유롭게 회전결합이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

또, 위 구성에서 동체지지부재(2)의 지지링(22)에 도1B에서 보는 바와 같이 좌우측에 N극 및 S극이 착자된 영구자석(1)을 조립하게 되면 도5에서 보는 바와 같이 영구자석(1)의 요부라인(11)이 지지링(22)에 헐겁게 조립되기 때문에 지지링(22) 내에서 영구자석(1)이 자유롭게 회전할 수 있게 되며 따라서 회전돌기축(23)이 가이드홈(32)을 타고 승강하면서 연결 결합하고자 하는 구성부재의 자석 극성에 따라 영구자석(1)이 수평으로 회전하면서 대응 결합될 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명에 있어서 동체지지부재(2)를 구성하는 지지링(22)은 합성수지나 탄성을 가진 금속으로서 자력이 통하지 않는 소재를 이용하여 제작하는 것이 바람직하며, 지지링(22) 자체가 탄성이 있음에 따라 영구자석(1)에 결합시킬 때 무리없이 신속 간편하게 조립할 수 있는 특징도 따르게 된다.

따라서 본 발명은 원통형케이스(3)와 동체지지부재(2)로 이루어진 하나의 자석회전시스템에 상하방향회전 또는 좌우방향회전을 유도해야 하는 영구자석(1)을 그대로 설치 사용할 수 있어 생산에 따른 금형비 등을 크게 절감할 수 있을 뿐만 아니라 조립성 생산성을 비롯하여 호환성도 극대화되는 등의 특징이 따르게 된다.

도6은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 이는 영구자석(1) 외주면에 합성수지나 연질고무 등으로서 피복부(13)를 형성한 것으로, 이는 피복부(13) 상하단에 요철부를 형성함으로서 구성부재끼리 결합시킬 때 미끄러짐이 예방되어 결합안정성을 기대할 수 있게 된다.

1, 1' : 영구자석 2 : 동체지지부재 3 : 원통형케이스
11 : 요부라인 13 : 피복부 31 : 요철부
32 : 가이드홈

Claims (2)

1. 본 발명의 자석완구용 자석회전시스템은,
   원통형의 동체 외주면 중앙부에 요부라인(11)을 형성하고, 상기 요부라인(11)을 기준으로 상하부에 N극과 S극을 착자시키거나 또는 원통형의 동체 좌우측에 나란히 N극과 S극을 착자시켜서 된 영구자석(1)과,
   C형링처럼 일 측이 절단 개방된 개방부(21)가 형성되면서 동시에 상기 영구자석(1)의 요홈라인(11)에 조립하였을 때 영구자석(1)이 수평방향으로 자유롭게 회전될 수 있도록 헐겁게 조립되는 지지링(22)이 구비되며 상기 지지링(22)의 양측부에 회전돌기축(23)을 형성하여서 된 동체지지부재(2)와,
   원통형의 관체형태로 되며 상단에는 미끄럼방지를 위한 요철부(31)가 형성되고, 내경벽면 양측에는 상기 회전돌기축(23)이 상하로 안내되면서 회전도 가능하도록 수직의 가이드홈(32)이 형성된 원통형 케이스(3)로 이루어짐을 특징으로 하는 자석완구의 자석회전시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 영구자석(1) 외주면에 합성수지나 연질고무로서 피복부(13)를 형성함을 특징으로 하는 자석완구의 자석회전시스템.

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