WO2014193195A1

WO2014193195A1 - 조립식 완구의 관절구조

Info

Publication number: WO2014193195A1
Application number: PCT/KR2014/004866
Authority: WO
Inventors: 박정환
Original assignee: Park Jung Hwan
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2014-12-04
Also published as: KR20140141264A; KR101530256B1

Abstract

본 발명은 조립식 완구를 이용한 조립의 폭을 확장시켜 다양한 조립이 가능하도록 하는 조립식 완구의 관절구조에 관한 것으로, 내면에 그 둘레 방향을 따라 복수의 내접기어(111)가 구비되고, 일측이 개구 형성되며 그 외면에 제1이음부(112)가 결합된 원통 형상의 내접기어부재(110)와, 외면에 상기 내접기어부재(110)의 개구된 면에 삽입되어 상기 내접기어(111)와 맞물리는 복수의 외접기어(121)가 구비되며, 그 외면에 제2이음부(122)가 결합된 원통 형상의 외접기어부재(120)로 이루어지는 제1관절부(100)와; 상기 제1이음부(112)는 두 개의 부재로 분할되며 분할된 상기 두 개의 부재의 경계 영역에 구비되는 제2관절부(200)와; 상기 제2이음부(122)는 두 개의 부재로 분할되며 분할된 상기 두 개의 부재의 경계 영역에 구비되는 제3관절부(300)를; 포함하여 구성됨으로써, 조립식 완구의 관절구조를 제공함으로써 조립식 완구를 이용한 조립의 폭을 확장시켜 유아의 두뇌 발달을 향상시킴과 동시에 관절의 회전 방향성을 다양화함으로써 조립식 완구를 이용한 다양한 조립이 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.

Description

조립식 완구의 관절구조

본 발명은 완구 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 조립식 완구, 로봇팔 및 산업용 마네킹 등을 조립시에 관절을 형성할 수 있는 조립식 완구의 관절구조에 관한 것이다.

도 1은 종래의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 종래의 다른 실시예에 따른 조립식 완구의 구조를 도시한 사시도이다.

최근, 유아의 창작 능력을 고취시키기 위한 완구로서, 자석을 이용한 조립식 완구가 많이 개발되고 있는데, 이는 기본적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 부품 본체(1)의 각 면에 자석(2)을 장착하고, 그 장착된 자석(2)의 상호 접합에 의해 각 부품 간의 결합을 자유로이 할 수 있도록 하는 구성을 취한다.

이러한 구성에 의하여 유아는 본체(1)를 순차적으로 쌓는다던가 혹은 바닥면의 좌우 방향을 따라 본체(1)를 상호 접합시킴으로써 원하는 구조물을 만들게 된다.

도 2는 종래의 다른 실시예에 따른 조립식 완구의 구조를 도시한 사시도로서, 도면에 도시한 바와 같이 본체(10)의 일측면에는 결합돌기(11)를 형성하고 본체(10)의 타측면에는 결합돌기(11)가 삽입되는 결합홈을 형성하여 본체(10)의 상호 접합이 이루어지도록 함으로써 유아가 원하는 구조물을 만들 수 있도록 한다.

도 2에 도시된 다른 실시예에 따른 조립식 완구의 경우도 마찬가지로 본체(10)를 순차적으로 쌓거나 혹은 바닥면의 좌우 방향을 따라 본체(10)를 상호 접합시키는 방식으로서 도 1의 일 실시예에 따른 조립식 완구와 동일한 방식으로 조립이 이루어지게 된다.

그런데, 이러한 종래의 조립식 완구에 있어서, 본체(1, 10)를 높이 방향을 따라 적층시키던가 혹은 바닥면의 수평 방향을 따라 좌, 우로 본체(1, 10) 사이의 결합이 이루어지도록 하여 조립식 완구의 조립이 이루어지기 때문에 로봇이나 동물 등과 같은 물건을 조립시에 팔이나 다리와 같은 관절 부위의 사실적인 조립이 불가능하기 때문에 조립의 범위가 제한적일 뿐만 아니라 본체(1, 10)가 결합되는 방향성이 제한되기 때문에 유아가 원하는 다양한 형상의 구조물을 조립하는데 한계가 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 조립식 완구의 관절구조를 제공함으로써 조립식 완구를 이용한 조립의 폭을 확장시켜 유아의 두뇌 발달을 향상시킴과 동시에 관절의 회전 방향성을 다양화함으로써 조립식 완구를 이용한 다양한 조립이 가능하도록 할 수 있는 조립식 완구의 관절구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 조립식 완구의 관절구조는, 내면에 그 둘레 방향을 따라 복수의 내접기어가 구비되고 일측이 개구 형성되며 그 외면에 제1이음부가 결합된 원통 형상의 내접기어부재와, 외면에 상기 내접기어부재의 개구된 면에 삽입되어 상기 내접기어와 맞물리는 복수의 외접기어가 구비되며 그 외면에 제2이음부가 결합된 원통 형상의 외접기어부재로 이루어지는 제1관절부와; 상기 제1이음부는 두 개의 부재로 분할되며 분할된 상기 두 개의 부재의 경계 영역에 구비되는 제2관절부와; 상기 제2이음부는 두 개의 부재로 분할되며 분할된 상기 두 개의 부재의 경계 영역에 구비되는 제3관절부를 포함한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 외접기어는 원호 형상으로 이분되어 상호 대향되게 배치되며 상기 외접기어가 상기 내접기어와 맞물리어 회전시에 내측으로 유동 가능하도록 상기 외접기어부재는 판스프링에 의하여 탄성지지될 수 있다.

그리고, 상기 외접기어는 일측에 절개부가 구비된 'C' 형상으로 형성되며, 상기 외접기어가 상기 내접기어와 맞물리어 회전시에 내측으로 유동 가능하도록 상기 외접기어는 상기 절개부에 구비된 탄성스프링에 의하여 탄성지지될 수 있다.

또한, 상기 외접기어는 일측에 절개부가 구비되고 타측 단부가 일정 길이 연장 형성되어 상기 제2이음부의 내부에 배치되며, 상기 외접기어가 상기 내접기어와 맞물리어 회전시에 내측으로 유동 가능하도록 상기 절개부에 구비된 탄성스프링에 의하여 탄성지지될 수 있다.

아울러, 상기 내접기어부재와 상기 외접기어부재의 중앙 영역에는 상기 내접기어부재에 상기 외접기어부재가 삽입된 상태를 유지할 수 있도록 체결핀이 관통되어 체결될 수 있다.

그리고, 상기 제2관절부와 상기 제3관절부는 상기 자석수용홈에 수용되어 상기 조립식 완구가 상호 접합 가능하도록 체결력을 제공하는 자석과; 일측면이 개구 형성되고 일측면과 대향되는 타측면에 상기 자석이 외부로 노출되는 노출공이 관통 형성되어 상기 자석수용홈의 내면과 접촉되도록 상기 자석수용홈에 삽입되는 외부하우징과; 상기 외부하우징의 내부에 상기 외부하우징의 높이 방향을 따라 이동 가능하도록 배치되어 상기 조립식 완구가 상호 접합시에 그 상단 일부가 상기 노출공을 통하여 외부로 돌출되며 일측에 상기 자석수용홈에 상기 자석이 수용된 상태가 유지되도록 하는 이탈방지부를 구비한 내부하우징를 포함하는 자석결합부재로 구성될 수 있다.

또한, 상기 외부하우징에 형성된 상기 노출공의 주연부에는 절곡 형성된 절곡부가 구비되고, 상기 내부하우징의 상면에는 상기 조립식 완구가 상호 접합시에 상기 노출공을 통하여 외부로 돌출되는 돌출부와, 상기 절곡부에 걸리는 걸림부가 형성될 수 있다.

아울러, 상기 걸림부와 접촉되는 절곡부의 하면에는 톱니 형상의 제1치형부가 형성되고, 상기 걸림부의 상면에는 상기 제1치형부와 맞물리는 제2치형부가 형성되며, 상기 돌출부의 상면에는 상기 조립식 완구가 상호 접합시에 이웃하는 돌출부에 형성된 제3치형부와 맞물리는 톱니 형상의 제3치형부가 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제2관절부와 상기 제3관절부는 상기 두 개의 부재 중 어느 하나의 부재에 형성된 제1기어가 구비된 삽입홈과, 상기 두 개의 부재 중 다른 하나의 부재에 상기 제1기어와 맞물리는 제2기어가 구비되어 상기 삽입홈에 삽입되며 그 높이 방향을 방향을 따라 이분되고 내부에는 이를 탄성지지하는 판스프링이 구비된 삽입돌기를 포함하는 기어결합부재로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제2관절부와 상기 제3관절부는 외부 자석과 접합될 수 있는 자석이 장착되며 단턱부가 형성된 자석장착부와, 상기 자석장착부가 움직임 가능토록 수용되는 수용공간이 형성되며 상기 자석이 외부 자석과 접합될 수 있도록 상기 수용공간의 일측이 개방된 비자성 소재의 수용부와, 상기 자석장착부의 단턱부가 상기 수용부에 상대 회전 가능토록 밀착될 수 있도록 상기 자석장착부의 단턱부와 상기 수용부에 각각 상호 대응되게 형성된 톱니바퀴부와, 상기 수용공간의 개방된 부분이 상기 자석장착부에 의해 복개될 수 있도록 상기 자석이 붙을 수 있는 소재로 이루어져 상기 수용부에 결합된 자성체를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제2관절부와 상기 제3관절부 중 어느 하나는 자석수용홈에 수용되어 조립식 완구가 상호 접합 가능하도록 체결력을 제공하는 자석과; 일측면이 개구 형성되고 일측면과 대향되는 타측면에 상기 자석이 외부로 노출되는 노출공이 관통 형성되어 상기 자석수용홈의 내면과 접촉되도록 상기 자석수용홈에 삽입되는 외부하우징과; 상기 외부하우징의 내부에 상기 외부하우징의 높이 방향을 따라 이동 가능하도록 배치되어 상기 조립식 완구가 상호 접합시에 그 상단 일부가 상기 노출공을 통하여 외부로 돌출되며 일측에 상기 자석수용홈에 상기 자석이 수용된 상태가 유지되도록 하는 이탈방지부를 구비한 내부하우징를 포함하는 자석결합부재로 구성되고, 상기 제2관절부와 상기 제3관절부 중 다른 하나는 상기 두 개의 부재 중 어느 하나의 부재에 형성된 제1기어가 구비된 삽입홈과, 상기 두 개의 부재 중 다른 하나의 부재에 상기 제1기어와 맞물리는 제2기어가 구비되어 상기 삽입홈에 삽입되며 그 높이 방향을 방향을 따라 이분되고 내부에는 이를 탄성지지하는 판스프링이 구비된 삽입돌기를 포함하는 기어결합부재로 구성될 수 있다.

아울러, 상기 제1이음부와 상기 제2이음부 중 어느 하나의 단부에는 복수의 돌기가 형성된 숫블럭이 구비되고, 상기 제1이음부와 상기 제2이음부 중 다른 하나의 단부에는 상기 숫블럭과 결합되는 암블럭이 구비될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 조립식 완구의 관절구조는, 조립식 완구의 관절구조를 제공함으로써 조립식 완구를 이용한 조립의 폭을 확장시켜 유아의 두뇌 발달을 향상시킴과 동시에 관절의 회전 방향성을 다양화함으로써 조립식 완구를 이용한 다양한 조립이 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 구조를 도시한 사시도이고,

도 2는 종래의 다른 실시예에 따른 조립식 완구의 구조를 도시한 사시도이며,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 관절구조를 도시한 사시도이고,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 제1관절부의 구조를 도시한 종단면도이며,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 제1관절부의 다른 구조를 도시한 종단면도이고,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 제1관절부의 또 다른 구조를 도시한 종단면도이며,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 제2관절부의 구조를 도시한 종단면도이고,

도 8는 도 7의 VIII-VIII 선에 따른 선 단면도이며,

도 9은 도 8의 VIII-VIII 선에 따른 다른 실시예의 구조를 도시한 선 단면도이고,

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 완구의 제1관절부의 구조를 도시한 종단면도 및 일부 확대 단면도이며,

도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 조립식 완구의 제1 관절부에서 판스프링의 다른 실시예를 나타낸 측단면도이다.

도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 조립식 완구의 제1 관절부에서 핀의 한 실시예를 나타낸 측단면도이다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 제3관절부의 구조를 도시한 종단면도이며,

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 완구의 제3관절부의 구조를 도시한 종단면도이다.

이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 관절구조를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 관절구조를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 제1관절부의 구조를 도시한 종단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 제1관절부의 다른 구조를 도시한 종단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 제1관절부의 또 다른 구조를 도시한 종단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 제2관절부의 구조를 도시한 종단면도이고, 도 8은 도 7의 VIII-VIII 선에 따른 선 단면도이며, 도 9는 도 7의 VIII-VIII 선에 따른 다른 실시예의 구조를 도시한 선 단면도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 완구의 제1관절부의 구조를 도시한 종단면도 및 일부 확대 단면도이며, 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 조립식 완구의 제1 관절부에서 판스프링의 다른 실시예를 나타낸 측단면도이다. 도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 조립식 완구의 제1 관절부에서 핀의 한 실시예를 나타낸 측단면도이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 제3관절부의 구조를 도시한 종단면도이며, 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 완구의 제3관절부의 구조를 도시한 종단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 관절구조는, 도 3과 4에 예시한 바와 같이, 내면에 그 둘레 방향을 따라 복수의 내접기어(111)가 구비되고 일측이 개구 형성되며 그 외면에 제1이음부(112)가 결합된 원통 형상의 내접기어부재(110)와, 외면에 내접기어부재(110)의 개구된 면에 삽입되어 내접기어(111)와 맞물리는 복수의 외접기어(121)가 구비되며 그 외면에 제2이음부(122)가 결합된 원통 형상의 외접기어부재(120)로 이루어지는 제1관절부(100)와, 제1이음부(112)는 두 개의 부재로 분할되며 분할된 상기 두 개의 부재의 경계 영역에 구비되는 제2관절부(200)와, 제2이음부(122)는 두 개의 부재로 분할되며 분할된 상기 두 개의 부재의 경계 영역에 구비되는 제3관절부(300)를 포함하여 구성되어 있다.

제1관절부(100)는 내접기어부재(110)와 외접기어부재(120)의 상호 결합, 예를 들면 후술하는 바와 같이 이에 한정하는 것은 아니지만, 암수 구조에 의한 상호 결합에 의하여 내접기어부재(110)와 외접기어부재(120)에 각각 결합된 제1이음부(112)와, 제2이음부(122)가 360°회전 가능하게 구비되는 부재이다.

내부가 빈 원통 형상으로 형성된 내접기어부재(110)의 내면에는 그 둘레 방향을 따라 복수의 내접기어(111)가 구비되어 있으며, 외면 일측에는 제1이음부(112)가 일정 길이를 갖도록 연장 형성되어 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 외접기어(121)는 내접기어부재(110)의 내부에 삽입될 수 있도록 내접기어부재(110)의 직경보다 다소 작은 직경을 갖는 원호 형상으로 이분되게 형성되어 상호 대향되게 내접기어부재(110)의 내부에 배치된다.

외접기어(121)는 내접기어(111)와 맞물리어 회전시에 내측으로 유동 가능하도록 외접기어(121)는 판스프링(130)에 의하여 탄성지지되는 것이 바람직하다. 하지만, 판스프링(130)의 배치 구조는 이에 한정하는 것은 아니며 여러가지 다른 형태로 배치될 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.

외접기어(121)가 원호 형상으로 이분되게 형성되어 내접기어부재(110)의 내부에 상호 대향되게 배치된 경우에는 외접기어(121)가 내접기어(111)와 맞물리어 회전 구동시에 유동의 폭이 도 5나 도 6에 도시한 구조보다 상대적으로 크기 때문에 회전 동작이 가장 부드럽게 구현될 수 있는 효과가 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 외접기어(121)는 내접기어부재(110)의 내부에 삽입될 수 있도록 내접기어부재(110)의 직경보다 다소 작은 직경을 가지며 일측에 절개부(123)가 구비된 'C' 형상으로 형성될 수도 있다.

그리고, 외접기어(121)가 내접기어(111)와 맞물리어 회전시에 내측으로 유동 가능하도록 외접기어(121)는 절개부(123)에 구비된 탄성스프링(140)에 의하여 탄성지지되도록 하는 것이 바람직하다.

외접기어(121)가 'C' 형상으로 형성된 경우에는 제2이음부(122)가 절개부(123)의 대향측의 내접기어부재(120) 외면에 위치하기 때문에 제2이음부(122)의 굵기를 도 4나 도 6에 도시된 구조보다 상대적으로 굵게 형성할 수 있다는 효과가 있다.

도 6에 도시한 바와 같이, 외접기어(121)는 일측에 절개부(123)가 구비되고 타측 단부가 일정 길이 연장 형성되어 상기 제2이음부(122)와 일체로 형성할 수도 있다.

그리고, 외접기어(121)가 내접기어(111)와 맞물리어 회전시에 내측으로 유동 가능하도록 절개부(123)에 구비된 탄성스프링(140)에 의하여 탄성지지되도록 하는 것이 바람직하다.

내접기어부재(110)와 외접기어부재(120)의 중앙 영역에는 내접기어부재(100)에 외접기어부재(120)가 삽입된 상태를 유지할 수 있도록 내접기어부재(110)와 외접기어부재(120)를 관통하여 체결되는 체결핀(101)이 구비되어 있다.

한편, 상기 암수 구조는 도 10에 예시한 바와 같이 내접기어부재(110)는 그의 원주 방향을 따라서 외접기어부재(120)와 마주하는 표면에 암홈(113)이 형성되어 있고. 도 10에서 확대 도면으로 도시한 바와 같이 외접기어부재(120)에는 그의 원주 방향을 따라서 내접기어부재(110)와 마주하게 되는 표면에 수돌기(114)가 형성되어 있다. 따라서 암홈(113)과 수돌기(114)가 슬라이딩 가능하도록 끼워져서 상호 결합하게 된다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니며 서로 반대로 형성할 수도 있다.

상술한 바와 같이 판스프링(130)의 구조는 도 11에 예시한 바와 같이 외접기어부재(120)의 내부에서 적어도 두개의 판스프링(1301, 1302)에 의해서 기둥 형태로 외접기어부재(120)의 내부 충전재를 통해서 외접기어(121)를 받쳐주게 할 수도 있다. 하지만, 이러한 배치 이외에 다른 형태로 배치할 수도 있다.

본 발명에 따른 실시예에 의하면, 상기 체결핀(101)은 도 12에 예시한 바와 같이 중앙 부위에 판스프링(130)의 중앙 굴곡부위가 삽입될 수 있는 수용홈(1011)이 상하 부위에 동일하게 형성할 수 있다. 이것은 판스프링(130)의 보다 안정한 체결을 보장한다.

한편, 제2관절부(200)는 상기 두 개의 부재 중 어느 하나의 부재에 형성되며 제1기어(211)가 구비된 삽입홈(210)과, 상기 두 개의 부재 중 다른 하나의 부재에 제1기어(211)와 맞물리는 제2기어(221)가 구비되어 삽입홈(210)에 삽입되며 그 높이 방향을 따라 이분되고 내부에는 이분된 부재를 탄성지지하는 판스프링(230)이 구비된 삽입돌기(220)를 포함하는 기어결합부재로 구성될 수 있다.

제1기어(211)는 삽입홈(210)의 내부 둘레면을 따라 형성되는데, 이러한 제1기어(211)의 간격이 촘촘하게 형성될수록 삽입돌기(220)가 더욱 부드럽게 회전이 가능하다.

그리고, 삽입홈(210)의 깊이가 깊게 형성될 수록 지지력을 향상시킬 수 있으므로 제1이음부(112)의 단부에 구비된 숫블럭(400)과 결합되는 블럭의 무게를 감안하여 삽입홈(210)의 깊이가 결정되는 것이 바람직하다.

삽입돌기(220)는 외면에 제1기어(211)와 맞물리는 제2기어(221)가 구비되며 이분되게 형성된 부재로서, 그 내부에는 판스프링(230)이 구비되어 삽입돌기(220)를 각각 탄성지지함으로써 제1기어(211)와 맞물리어 제2기어(221)가 회전시에 내측으로 유동가능하도록 한다.

그리고 제2관절부(200)가 적용되는 제1이음부(112)를 구성하는 두 개의 부재는 별도의 결합핀(201)에 의하여 고정됨으로써 삽입돌기(220)가 삽입홈(210)에 삽입된 상태가 유지될 수 있다.

도 9에 도시한 바와 같이, 상기 제2관절부(200)는 상기 두 개의 부재 중 어느 하나의 부재에 형성되며 제1기어(211)가 구비된 삽입홈(210)과, 상기 두 개의 부재 중 다른 하나의 부재에 제1기어(211)와 맞물리는 제2기어(221)가 구비되어 삽입홈(210)에 삽입되며 일측에 절개부(223)가 구비된 'C' 형상으로 형성되어 외접기어(121)가 내접기어(111)와 맞물리어 회전시에 내측으로 유동 가능하도록 외접기어(121)는 상기 절개부(223)에 구비된 탄성스프링(240)에 의하여 탄성지지되도록 구성할 수도 있다.

외접기어(121)가 'C' 형상으로 형성될 경우에는 이분되는 두 개의 부재로 형성된 경우보다 제작이 간편할 뿐만 아니라, 외접기어(121)가 일체로 형성되어 있기 때문에 구조적인 안정성이 높다는 효과가 있다.

제3관절부(300)는 자석수용홈(301)에 수용되어 상기 조립식 완구가 상호 접합 가능하도록 체결력을 제공하는 자석(310)과, 일측면이 개구 형성되고 일측면과 대향되는 타측면에 상기 자석(310)이 외부로 노출되는 노출공이 관통 형성되어 자석수용홈(301)의 내면과 접촉되도록 자석수용홈(301)에 삽입되는 외부하우징(320)과, 외부하우징(320)의 내부에 외부하우징(320)의 높이 방향을 따라 이동 가능하도록 배치되어 그 상단 일부가 상기 노출공을 통하여 외부로 돌출되며 일측에 자석수용홈(301)에 자석(310)이 수용된 상태가 유지되도록 하는 이탈방지부(331)를 구비한 내부하우징(330)를 포함하는 자석결합부재로 구성될 수 있다.

외부하우징(320)에 형성된 상기 노출공의 주연부에는 절곡 형성된 절곡부(321)가 구비되고, 내부하우징(330)의 상면에는 상기 조립식 완구가 상호 접합시에 상기 노출공을 통하여 외부로 돌출되는 돌출부(331)와, 절곡부(321)에 걸리는 걸림부(322)가 형성되어 있다.

그리고, 걸림부(322)와 접촉되는 절곡부(221)의 외면에는 톱니 형상의 제1치형부가 형성되고, 걸림부(322)의 외면에는 상기 제1치형부와 맞물리는 제2치형부가 형성되며, 돌출부(331)의 외면에는 이웃하는 돌출부에 형성된 제3치형부와 맞물리는 톱니 형상의 제3치형부가 형성되어 있다.

내부하우징(330)은 외부하우징(320)의 내부에 배치되어 조립식 완구의 관절구조의 접합여부에 따라 선택적으로 외부하우징(320)의 높이 방향을 따라 승하강 이동하는 부재이다.

내부하우징(330)의 일측에는 그 내부에 구비되는 자석(310)이 자석수용홈(301)에서 외부로 이탈되지 않도록 하는 별도의 이탈방지부(331)가 구비되는데, 이러한 이탈방지부(331)는 그 하면이 자석(310)의 모서리와 대응되는 형상으로 굴곡지게 형성되며 내부하우징(330)의 직경 방향을 따라 일정 길이 돌출되게 내부하우징(330)의 상부 내측 벽에 형성된 이탈방지턱으로 구성할 수 있다.

상기 이탈방지턱의 하면이 자석(310)의 모서리와 대응되는 형상으로 굴곡지게 형성됨은, 조립식 완구의 관절구조가 접합시에 자석의 일부가 외부로 돌출되어 이웃하는 자석과 직접적으로 접촉되도록 함으로써 조립식 완구의 관절구조 사이의 체결력을 높이기 위함이다.

이는 조립식 완구를 상호 접합시에 원하는 각도 조절이 미세하게 이루어질 수 있도록 함과 동시에 조립식 완구의 관절구조가 접합된 상태에서 회전시킬 경우에 '딸깍'하는 소리가 더욱 많이 발생하도록 하여 유아들이 조립식 완구를 조립시에 더 큰 재미를 느끼도록 하기 위함이다.

도 14에 도시한 바와 같이, 제2관절부(200)와 제3관절부(300)는 외부 자석과 접합될 수 있는 자석(10)이 장착되며 단턱부(341)가 형성된 자석장착부(340)와, 자석장착부(340)가 움직임 가능토록 수용되는 수용공간이 형성되며 자석(310)이 외부 자석과 접합될 수 있도록 상기 수용공간의 일측이 개방된 비자성 소재의 수용부(350)와, 자석장착부(340)의 단턱부(341)가 수용부(350)에 상대 회전 가능토록 밀착될 수 있도록 자석장착부(340)의 단턱부(341)와 수용부(350)에 각각 상호 대응되게 형성된 톱니바퀴부(360)와, 상기 수용공간의 개방된 부분이 자석장착부(340)에 의해 복개될 수 있도록 자석(310)이 붙을 수 있는 소재로 이루어져 수용부(350)에 결합된 자성체(370)를 포함하는 자석결합부재로 구성할 수도 있다.

이러한 구조를 갖는 제2관절부(200)과 제3관절부(300)은 두 부분이 모두 상기한 기어결합부재로 형성될 수도 있고, 두 부분이 모두 상기한 자석결합부재로 구성될 수도 있음은 물론이다.

그리고, 제2관절부(200)과 제3관절부(300) 중 어느 하나는 기어결합부재로 형성되고, 다른 하나는 자석결합부재로 형성되어도 무방할 것이며, 다만, 제2관절부(200)나 제3관절부(300)가 회전 동작시에 제2관절부(200)와 제3관절부(300)와 연결된 블럭 사이의 간섭이 발생하지 않도록 제1이음부(112)와 제2이음부(122)가 일정 길이 이상으로 형성되어야 할 것이다.

제1이음부(112)와 상기 제2이음부(122) 중 어느 하나의 단부에는 복수의 돌기가 형성된 숫블럭(400)이 구비되고, 상기 제1이음부(112)와 상기 제2이음부 (122)중 다른 하나의 단부에는 상기 숫블럭(400)과 결합되는 암블럭(500)이 구비될 수 있다.

이는, 본원발명의 일 실시예에 따른 조립식 완구의 관절구조를 나무 블럭뿐만 아니라 레고 블럭에도 적용 가능하도록 하여 레고 블럭과 호환이 가능하도록 함으로써 그 적용 범위를 확장시킬 수 있는 효과가 있다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 다른 조립식 완구의 관절구조를 이용하면 로봇이나 동물 등의 팔, 다리 관절이 꺾임을 구현할 수 있으므로 조립식 완구를 이용한 조립의 폭을 확장시켜 유아의 두뇌 발달을 향상시킴과 동시에 관절의 회전 방향성을 다양화함으로써 조립식 완구를 이용한 다양한 조립이 가능하도록 할 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 일 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 일 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

Claims

내면에 그 둘레 방향을 따라 복수의 내접기어(111)가 구비되고, , 일측이 개구 형성되며 그 외면에 제1이음부(112)가 결합된 원통 형상의 내접기어부재(110)와, 외면에 상기 내접기어부재(110)의 개구된 면에 삽입되어 상기 내접기어(111)와 맞물리는 복수의 외접기어(121)가 구비되며, 그 외면에 제2이음부(122)가 결합된 원통 형상의 외접기어부재(120)로 이루어지는 제1관절부(100)와;

상기 제1이음부(112)는 두 개의 부재로 분할되며 분할된 상기 두 개의 부재의 경계 영역에 구비되는 제2관절부(200)와;

상기 제2이음부(122)는 두 개의 부재로 분할되며 분할된 상기 두 개의 부재의 경계 영역에 구비되는 제3관절부(300)를;

포함한 것을 특징으로 하는 조립식 완구의 관절구조.
제1항에 있어서,

상기 외접기어(121)는 원호 형상으로 이분되어 상호 대향되게 배치되며 상기 외접기어(121)가 상기 내접기어(111)와 맞물리어 회전시에 내측으로 유동 가능하도록 상기 외접기어(121)는 판스프링(130)에 의하여 탄성지지되는 것을 특징으로 하는 조립식 완구의 관절구조.
제1항에 있어서,

상기 외접기어(121)는 일측에 절개부(123)가 구비된 'C' 형상으로 형성되며, 상기 외접기어(121)가 상기 내접기어(111)와 맞물리어 회전시에 내측으로 유동 가능하도록 상기 외접기어(121)는 상기 절개부(123)에 구비된 탄성스프링(140)에 의하여 탄성지지되는 것을 특징으로 하는 조립식 완구의 관절구조.
제1항에 있어서,

상기 외접기어(121)는 일측에 절개부(123)가 구비되고 타측 단부가 일정 길이 연장 형성되어 상기 제2이음부(122)의 내부에 배치되며, 상기 외접기어(121)의 가 상기 내접기어(111)와 맞물리어 회전시에 내측으로 유동 가능하도록 상기 절개부(123)에 구비된 탄성스프링(140)에 의하여 탄성지지되는 것을 특징으로 하는 조립식 완구의 관절구조.
제1항에 있어서,

상기 내접기어부재(11)는 외접기어부재(120)와 마주하는 면에 원주방향으로 슬라이딩 가능하게 상호 결합하는 암수 홈 또는 돌기가 형성되어 있으며, 상기 외접기어부재(120)는 상기 내접기어부재(110)와 마주하는 면에 원주방향으로 슬라이딩 가능하게 상호 결합하는 암수 홈 또는 돌기가 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조립식 완구의 관절구조.
제1항에 있어서,

상기 내접기어부재(110)와 상기 외접기어부재(120)의 중앙 영역에는 상기 내접기어부재(100)에 상기 외접기어부재(120)가 삽입된 상태를 유지할 수 있도록 체결핀(101)이 관통되어 체결된 것을 특징으로 하는 조립식 완구의 관절구조.
제6항에 있어서,

상기 체결핀(101)은 판스프링(130)의 중앙 부위가 안착되는 수용홈이 상하 부위에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조립식 완구의 관절구조.
제6항에 있어서,

상기 제2관절부(200)와 상기 제3관절부(300)는 상기 두 개의 부재 중 어느 하나의 부재에 형성되며 제1기어(211)가 구비된 삽입홈(210)과, 상기 두 개의 부재 중 다른 하나의 부재에 상기 제1기어(211)와 맞물리는 제2기어(221)가 구비되어 상기 삽입홈(210)에 삽입되며 그 높이 방향을 따라 이분되고 내부에는 이를 탄성지지하는 판스프링(230)이 구비된 삽입돌기(220)를 포함하는 기어결합부재로 구성된 것을 특징으로 하는 조립식 완구의 관절구조.
제6항에 있어서,

상기 제2관절부(200)와 상기 제3관절부(300)는 상기 두 개의 부재 중 어느 하나의 부재에 형성되며 제1기어(211)가 구비된 삽입홈(210)과, 상기 두 개의 부재 중 다른 하나의 부재에 상기 제1기어(211)와 맞물리는 제2기어(221)가 구비되어 상기 삽입홈(210)에 삽입되며 일측에 절개부(223)가 구비된 'C' 형상으로 형성되어 상기 외접기어(121)가 상기 내접기어(111)와 맞물리어 회전시에 내측으로 유동 가능하도록 상기 외접기어(121)는 상기 절개부(223)에 구비된 탄성스프링(240)에 의하여 탄성지지되는 것을 특징으로 하는 조립식 완구의 관절구조.
제6항에 있어서,

상기 제2관절부(200)와 상기 제3관절부(300)는 상기 자석수용홈(301)에 수용되어 상기 조립식 완구가 상호 접합 가능하도록 체결력을 제공하는 자석(310)과; 일측면이 개구 형성되고 일측면과 대향되는 타측면에 상기 자석(310)이 외부로 노출되는 노출공이 관통 형성되어 상기 자석수용홈(301)의 내면과 접촉되도록 상기 자석수용홈(301)에 삽입되는 외부하우징(320)과; 상기 외부하우징(320)의 내부에 상기 외부하우징(320)의 높이 방향을 따라 이동 가능하도록 배치되어 그 상단 일부가 상기 노출공을 통하여 외부로 돌출되며 일측에 상기 자석수용홈(301)에 상기 자석(310)이 수용된 상태가 유지되도록 하는 이탈방지부(331)를 구비한 내부하우징(330)를 포함하는 자석결합부재로 구성된 것을 특징으로 하는 조립식 완구의 관절구조.
제10항에 있어서,

상기 외부하우징(320)에 형성된 상기 노출공의 주연부에는 절곡 형성된 절곡부(321)가 구비되고, 상기 내부하우징(330)의 상면에는 상기 조립식 완구가 상호 접합시에 상기 노출공을 통하여 외부로 돌출되는 돌출부(331)와, 상기 절곡부(321)에 걸리는 걸림부(322)가 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 완구의 관절구조.
제11항에 있어서,

상기 걸림부(322)와 접촉되는 절곡부(221)의 외면에는 톱니 형상의 제1치형부가 형성되고, 상기 걸림부(322)의 외면에는 상기 제1치형부와 맞물리는 제2치형부가 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 완구의 관절구조.
제12항에 있어서,

상기 돌출부(331)의 외면에는 이웃하는 돌출부에 형성된 제3치형부와 맞물리는 톱니 형상의 제3치형부가 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 완구의 관절구조.
제6항에 있어서,

상기 제2관절부(200)와 상기 제3관절부(300)는 외부 자석과 접합될 수 있는 자석(310)이 장착되며 단턱부(341)가 형성된 자석장착부(340)와, 상기 자석장착부(340)가 움직임 가능토록 수용되는 수용공간이 형성되며 상기 자석(310)이 외부 자석과 접합될 수 있도록 상기 수용공간의 일측이 개방된 비자성 소재의 수용부(350)와, 상기 자석장착부(340)의 단턱부(341)가 상기 수용부(350)에 상대 회전 가능토록 밀착될 수 있도록 상기 자석장착부(340)의 단턱부(341)와 상기 수용부(350)에 각각 상호 대응되게 형성된 톱니바퀴부(360)와, 상기 수용공간의 개방된 부분이 상기 자석장착부(340)에 의해 복개될 수 있도록 상기 자석(310)이 붙을 수 있는 소재로 이루어져 상기 수용부(350)에 결합된 자성체(370)를 포함하는 자석결합부재로 구성된 것을 특징으로 하는 조립식 완구의 관절구조.
제6항에 있어서,

상기 제2관절부와 상기 제3관절부 중 어느 하나는 상기 자석수용홈(301)에 수용되어 상기 조립식 완구가 상호 접합 가능하도록 체결력을 제공하는 자석(310)과; 일측면이 개구 형성되고 일측면과 대향되는 타측면에 상기 자석(310)이 외부로 노출되는 노출공이 관통 형성되어 상기 자석수용홈(301)의 내면과 접촉되도록 상기 자석수용홈(301)에 삽입되는 외부하우징(320)과; 상기 외부하우징(320)의 내부에 상기 외부하우징(320)의 높이 방향을 따라 이동 가능하도록 배치되어 그 상단 일부가 상기 노출공을 통하여 외부로 돌출되며 일측에 상기 자석수용홈(301)에 상기 자석(310)이 수용된 상태가 유지되도록 하는 이탈방지부(331)를 구비한 내부하우징(330)를 포함하는 자석결합부재로로 구성되고,

상기 제2관절부와 상기 제3관절부 중 다른 하나는 상기 두 개의 부재 중 어느 하나의 부재에 형성되며 제1기어(211)가 구비된 삽입홈(210)과, 상기 두 개의 부재 중 다른 하나의 부재에 상기 제1기어(211)와 맞물리는 제2기어(221)가 구비되어 상기 삽입홈(210)에 삽입되며 그 높이 방향을 따라 이분되고 내부에는 이를 탄성지지하는 판스프링(230)이 구비된 삽입돌기(220)를 포함하는 기어결합부재 구성된 것을 특징으로 하는 조립식 완구의 관절구조.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1이음부(112)와 상기 제2이음부(122) 중 어느 하나의 단부에는 복수의 돌기가 형성된 숫블럭(400)이 구비되고, 상기 제1이음부(112)와 상기 제2이음부 (122)중 다른 하나의 단부에는 상기 숫블럭(400)과 결합되는 암블럭(500)이 구비된 것을 특징으로 하는 조립식 완구의 관절구조.