KR101234580B1 - 교육용 시계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시침(300)과 분침(400)이 구비되어 시각을 표시하는 교육용 시계에 관한 것으로, 상기 교육용 시계는 상면을 따라 상기 시침(300)과 상기 분침(400)이 회전하는 베이스플레이트(100)와, 상기 시침(300)과 분침(400)의 사이각 측정을 위해 상기 베이스플레이트(100) 상면을 따라 회전하는 각도침(500)을 포함하여 구성되고, 상기 각도침(500)은 각 정시를 나타내는 시각표시부(210) 사이를 일정각도 단위로 구획하여 상기 시침(300)과 상기 시침(300)에 인접한 정시를 나타내는 시각표시부(210)와의 사이각 측정을 돕는다. 이와 같은 본 발명에서는 피교육자인 학생들이 시계의 시침(300)과 분침(400)의 사이각을 용이하게 계산할 수 있도록 하여, 시계 본연의 기능에 더하여 시계를 이용한 교육효과를 기대할 수 있으며, 특히 교육용 시계가 시침(300)과 분침(400) 사이의 사이각 자체를 나타내는 것이 아니라, 피교육자가 각도침(500)을 이용하여 능동적으로 사이각을 계산하도록 유도함으로써 보다 고차원적인 교육이 이루어질 수 있도록 유도하고 있다.

Description

교육용 시계{An educational clock}

본 발명은 시계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시계의 시침과 분침 사이의 각도 계산 등을 통하여 교육효과를 얻을 수 있는 교육용 시계에 관한 것이다.

초중등 교육과정에서 시침과 분침을 통해 시각을 읽는 방법을 연습하는 과정과, 더 나아가 시침과 분침 사이의 각도를 계산하는 등과 같이, 시계를 이용한 다양한 교육이 이루어지고 있다.

이때, 상기 시침과 분침 사이의 각도를 계산하는 경우에는, 각도기를 사용하거나 또는 시계 자체에 각도를 나타내기 위한 각도기가 구비된 시계를 사용하기도 한다. 이와 같은 시계는 대한민국 등록특허 제0194757호에 개시되어 있다.

그러나 종래의 각도기를 이용하여 시침과 분침 사이를 읽는 방법의 경우에는, 단순히 각도기를 통해 시침과 분침 사이의 각도를 측정하는 연습에 그칠 뿐이고, 시침과 분침 사이의 각도를 수학적으로 계산하는 데까지는 미치지 못하게 된다.

예를 들어, 최근 초중등 교육과정에서 시계를 통하여 수학을 교육하는 방법을 살펴보면, 특정 시각에서 시침과 분침이 이루는 각도를 별도의 각도기 없이 수학적으로 계산하는 교육내용이 제시되고 있다.

이때, 시계에서 각 정시를 가리키는 시각표시부 사이의 각도는 30°이고, 시침은 이 시각표시부 사이를 한시간동안 회전하게 되므로, 이를 통해 시침과 분침 사이의 각도를 계산할 수 있는 것이다.

시계를 이용한 이러한 수학적 문제해결의 경우에도 별도의 교구를 통하여 계산한 값이 맞는지를 확인하고, 또한 교구를 통하여 보다 쉽게 접근할 수 있는 교습방법이 필요로 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 시침 및 분침과는 별도로 구비되는 각도침을 이용하여 시침과 분침 사이의 사이각을 보다 용이하게 계산할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 교육용 시계에 다양한 다각형상을 조립하여 시계 내에서 다각형상을 관찰하고, 다각형상의 내각을 확인할 수 있도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 시침과 분침이 구비되어 시각을 표시하는 교육용 시계에 있어서, 상기 교육용 시계는 상면을 따라 상기 시침과 상기 분침이 회전하는 베이스플레이트와, 상기 시침과 분침의 사이각 측정을 위해 상기 베이스플레이트 상면을 따라 회전하는 각도침을 포함하여 구성되고, 상기 각도침은 각 정시를 나타내는 시각표시부 사이를 일정각도 단위로 구획하여 상기 시침과 상기 시침에 인접한 정시를 나타내는 시각표시부와의 사이각 측정을 돕는다.

상기 각도침에는 상기 각 정시를 나타내는 시각표시부 중에서 인접한 두 시각표시부 사이각을 일정각도로 구획하기 위해 다수개의 단위부가 구비된다.

상기 베이스플레이트의 상면에는 상기 각 정시를 표시하는 시각표시부에 대응되는 각도표시부가 구비되고, 상기 각도표시부는 상기 시침과 분침의 회전중심을 기준으로 상기 베이스플레이트를 360°로 구획하여 일정각도마다 표현된다.

상기 각도표시부는 12시를 표시하는 시각표시부를 0°로 기준으로 하여 시계방향으로 각도를 증가시키는 제1각도표시부와, 상기 12시를 표시하는 시각표시부를 0°로 기준으로 하여 반시계방향으로 각도를 증가시키는 제2각도표시부를 포함하여 구성된다.

상기 베이스플레이트의 상면에는 다각형상이 표현되는 보조플레이트가 결합되어 상기 각 시각표시부 사이의 각도 또는 상기 각도표시부 사이의 내각을 관찰할 수 있도록 한다.

상기 보조플레이트에는 정다각형상이 표현되고 상기 분침은 상기 정다각형상의 인접한 두 꼭지점 사이와 상기 분침의 회전중심을 지나는 원호형상으로 형성된다.

상기 시침 또는 분침 중 적어도 어느 하나에는 상기 보조플레이트의 다각형상에 대응되는 다각형상편이 구비된다.

상기 각도침은 상기 시침이 위치하는 인접한 두 시각표시부 사이에 위치하여 두 시각표시부 사이를 일정한 각도로 구획하고, 정시를 기준으로 일정 각도만큼 회전하여 항상 상기 시침이 위치되는 인접한 두 시각표시부 사이에 위치된다.

상기 각도침은 중심부와, 상기 중심부로부터 방사상으로 연장되고 일정한 사이각을 갖는 다수개의 단위부를 포함하여 구성된다.

상기 각도침에 구비된 다수개의 단위부 중에서 중심에 위치한 단위부는 상대적으로 길게 형성된다.

상기 교육용 시계는 상기 베이스플레이트 저면에 구비되는 제어부와, 상기 제어부에 연결되고 상기 교육용 시계에 전원을 공급하는 전원부와, 상기 제어부에 연결되고 상기 전원부로부터 공급받은 전원을 이용하여 상기 시침 및 분침을 회전시키는 제1모터부 및 기어어셈블리와, 상기 제어부에 연결되고 상기 전원부로부터 공급받은 전원을 이용하여 상기 각도침을 회전시키기 위한 제2모터부를 포함하여 구성된다.

상기 각도침의 중심부에는 상기 제2모터부에 연결되는 종동기어부가 구비되고, 상기 제어부에는 센서부가 구비되어 상기 시침이 각 정시를 가리키게 되면 상기 각도침은 회전된다.

상기 교육용 시계는 상기 베이스플레이트 저면에 구비되는 제어부와, 상기 제어부에 연결되고 상기 교육용 시계에 전원을 공급하는 전원부와, 상기 제어부에 연결되고 상기 전원부로부터 공급받은 전원을 이용하여 상기 시침 및 분침을 회전시키는 제1모터부 및 기어어셈블리와, 상기 제어부에 연결되고 상기 각도침을 상기 베이스플레이트 상에 표시하기 위한 디스플레이부를 포함하여 구성된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 교육용 시계를 이용하여 시침과 분침 사이각을 계산하는 교육하는 방법에 있어서, 분침과 시침 사이의 각 정시를 나타내는 시각표시부의 개수를 세는 제1단계와, 상기 시각표시부의 개수로부터 분침과 시침사이의 시각표시부가 형성하는 사이각을 계산하는 제2단계와, 상기 시침과 상기 시침으로부터 상기 분침을 향한 방향으로 인접한 시각표시부 사이의 각도를 계산하는 제3단계와, 상기 제2단계와 제3단계로부터 계산된 각도를 각각 합하여 시침과 분침 사이각을 계산하는 제4단계를 포함하여 구성되고, 상기 제3단계에서 상기 교육용 시계에 구비된 각도침에 구비된 단위부의 개수로부터 상기 시침과 이에 인접한 시각표시부 사이의 각도를 계산한다.

상기 각도침은 상기 시침이 위치하는 인접한 두 시각표시부 사이에 위치하여 두 시각표시부 사이를 일정한 각도로 구획하고, 정시를 기준으로 일정 각도만큼 회전하여 항상 상기 시침이 위치되는 인접한 두 시각표시부 사이에 위치된다.

위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 교육용 시계에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에서는 피교육자인 학생들이 시계의 시침과 분침의 사이각을 용이하게 계산할 수 있도록 하여, 시계 본연의 기능에 더하여 시계를 이용한 교육효과를 기대할 수 있다.

특히, 본 발명에서는 교육용 시계가 시침과 분침 사이의 사이각 자체를 나타내는 것이 아니라, 피교육자가 각도침을 이용하여 능동적으로 사이각을 계산하도록 유도함으로써 보다 고차원적인 교육이 이루어질 수 있도록 유도하고 있다.

또한, 본 발명에서는 각도침이 매 정시 마다 회전하여 시침과 대응되는 위치로 이동함으로써, 각도침이 필요한 위치에만 머물게 되므로 각도침의 이용이 보다 용이해지고, 피교육자에게 흥미를 유발하게 되는 효과도 기대할 수 있다.

그리고, 본 발명에서는 교육용 시계에 다양한 다각형상의 보조플레이트 및 다각형상편이 구비되어, 교육용 시계 안에서 다양한 다각형상의 관찰을 가능하게 하고, 이들의 내각을 계산하거나 시침과 분침의 사이각과 비교가능하도록 하여 보다 다양한 교육이 이루어질 수 있는 효과도 있다.

특히, 본 발명에서는 보조플레이트 및 다각형상편이 선택적으로 추가될 수 있으므로, 교육자나 피교육자 등 사용자가 이를 교체하면서 보다 다양한 교육내용을 구현할 수도 있다.

도 1은 본 발명에 의한 교육용 시계의 바람직한 실시예의 구성을 보인 평면도.
도 2는 본 발명 실시예를 구성하는 베이스플레이트의 구성을 보인 평면도.
도 3은 본 발명 실시예의 구성을 보인 평면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 교육용 시계의 시스템을 보인 구성도.
도 5는 본 발명에 의한 교육용 시계의 다른 실시예의 구성을 보인 평면도.
도 6은 도 5에 도시된 실시예의 구성을 보인 분해사시도.
도 7은 본 발명에 의한 교육용 시계의 또 다른 실시예의 구성을 보인 평면도.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 교육용 시계의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 의한 교육용 시계의 바람직한 실시예의 구성이 평면도로 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명 실시예를 구성하는 베이스플레이트의 구성이 평면도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 교육용 시계는 크게 베이스플레이트(100)와, 각도침(500)을 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 베이스플레이트(100)에는 시계의 구동을 위한 제어부(10)와, 전원부(20) 등이 결합되는데, 이는 아래에서 자세히 설명하기로 한다.

먼저 상기 베이스플레이트(100)를 살펴보면, 상기 베이스플레이트(100)는 얇은 판상으로 구성되고 그 상면에 다양한 숫자나 문자 등이 표시되어, 시각표시나 각도표시를 가능하게 한다. 본 실시예에서 상기 베이스플레이트(100)는 원형의 판상으로 구성되나, 반드시 이에 한정되지는 않으며, 다양한 다각형상으로 형성될 수도 있다.

이때, 상기 베이스플레이트(100)에는 별도의 표시플레이트(200)가 구비될 수도 있다. 상기 표시플레이트(200)는 시침(300)이나 분침(400)이 가르키는 시점의 시각이나 각도를 표시할 수 있도록 그 외면에 시각이나 각도를 실질적으로 표시하게 되는 것으로, 상기 베이스플레이트(100)에 일체로 구성되거나 또는 별개물로 구성되어 교체될 수도 있다.

상기 표시플레이트(200)의 상면에는 시각을 표시하기 위한 시각표시부(210)와, 각도를 표시하기 위한 각도표시부(230)가 각각 표현된다. 상기 시각표시부(210) 및 각도표시부(230)는 상기 표시플레이트(200)의 외면 가장자리를 둘러 표시되는 것으로, 일정한 간격으로 서로 이격되어 구성된다.

상기 시각표시부(210)는 시간을 표시하기 위한 것으로, 일반적인 시계와 마찬가지로 특정 숫자, 예를 들어 1~12의 정수가 시계방향을 따라 구현된다.

상기 시각표시부(210)의 내측에는 각도표시부(230)가 구비되는데, 상기 각도표시부(230)는 상기 표시플레이트(200)의 외곽을 둘러 표시플레이트(200)를 360°로 구획하게 된다. 이때 상기 각도의 표시는 다양한 방식으로 이루어질 수 있는데, 도 1에서 보듯이 각 시각표시부(210)와 인접한 위치에 30°간격으로 배치될 수 있다.

더불어, 도 1의 내측에서 보듯이, 45°, 135°등 특정각도를 별도로 표시하는 것도 가능하다. 물론 특정각도 사이에 더 자세한 눈금 표시가 추가될 수도 있다.

이와 같은 각도표시부(230)가 구비된 표시플레이트(200)는 도 2에도 잘 도시되어 있다. 이에 보듯이, 상기 각도표시부(230)는 360°를 기준으로 시계방향을 따라 30°간격으로 배치되고(A, 제1각도표시부), 그 내측에는 다시 이와 반대방향으로 30°간격으로 배치될 수 있다(B, 제2각도표시부). 이와 같이 서로 반대되는 방향으로 각도표시가 배치됨으로써 시침(300)과 분침(400) 사이의 각도 계산시에 시계방향 및 반시계방향 양측으로 각도측정이 가능해지게 된다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 표시플레이트(200)의 상면에는 시침(300)과 분침(400)이 구비된다. 상기 시침(300)과 분침(400)은 그 중앙에 위치한 회전중심을 기준으로 360°회전하면서 시각을 표시하게 되는데, 도 1에서는 12시 55분이 표현되어 있다.

이와 같은 표시플레이트(200) 상에는 각도침(500)이 구비된다. 상기 각도침(500)은 상기 시침(300)과 분침(400) 사이의 사이각을 용이하게 하기 위한 것으로, 상기 표시플레이트(200) 상면을 따라 회전하게 된다.

보다 구체적으로는, 상기 각도침(500)은 각 정시를 나타내는 시각표시부(210) 사이를 일정한 각도 단위로 구획하여 상기 시침(300)과, 상기 시침(300)에 인접한 정시를 나타내는 시각표시부(210)와의 사이각(도 1의 α) 측정을 돕게 된다.

도 1을 예로 들면, 상기 각도침(500)은 12시와 1시 사이에 위치하여, 시침(300)이 가르키고 있는 지점으로부터 12시까지의 사이각을 측정할 수 있도록 한다. 즉, 상기 각도침(500)은 인접한 시각표시부(210) 사이에 위치하여 그 사이를 일정각도로 세분함으로써, 시침(300)의 위치(1지점)로부터 상기 시침(300)에 인접한 정시를 나타내는 시각표시부(210, 2지점)의 사이각을 측정가능하도록 하는 것이다.

이러한 기능을 하는 각도침(500)을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 6을 참조하면, 상기 각도침(500)은 중심부(510)와, 상기 중심부(510)로부터 연장되고 방사상으로 연장되는 다수개의 단위부(530), 그리고 이들 사이를 연결하는 연결부(520)를 포함하여 구성된다.

상기 중심부(510)는 상기 각도침(500)의 회전중심이 되는 것으로, 아래에서 설명될 제2모터부(60)에 연결되어 회전될 수 있다. 그리고, 상기 단위부(530)는 상기 중심부(510)로부터 다수개가 방사상으로 연장되고, 그 사이각이 일정하게 구성되어 사용자가 상기 단위부(530) 개수를 헤아림으로써 상기 시침(300) 및 시침(300)에 인접한 시각표시부(210) 사이의 각도를 측정할 수 있다. 보다 정확하게는, 서로 인접한 두 단위부(530) 사이의 각도(이하 '단위각'이라 한다)는 일정하므로, 이러한 단위각의 개수를 헤아림으로써 시침(300)과 시침(300)에 인접한 시각표시부(210) 사이각을 계산할 수 있는 것이다.

본 실시예에서 상기 단위부(530)는 총 13개가 구비된다. 즉, 총 13개의 단위부(530)가 일정각도로 벌어지면서 총 30°의 각도를 이루게 되고, 이에 따라 서로 인접한 단위부(530)는 2.5°의 단위각을 형성하게 된다. 또한, 본 실시예에서는 상기 각도침(500)에 구비된 다수개의 단위부(530) 중에서 중심에 위치한 단위부(530')는 상대적으로 길게 형성되는데, 이는 시침(300)의 위치에 따라 단위각을 헤아리기 용이하도록 하기 위함이다.

물론, 상기 단위부(530)의 개수는 반드시 13개에 한정되지 않는다. 예를 들어 총 7개의 단위부(530)가 구비되고, 이들은 인접한 두 단위부(530) 사이가 각각 5°의 사이각을 이루도록 구비될 수도 있는 것이다. 즉, 상기 단위부(530)의 개수는 반드시 한정될 필요는 없다.

도 1을 예로 들면, 상기 시침(300)은 시각표시부(210) 12와 1 사이에 위치하고 있으므로, 상대적으로 상기 분침(400)에 가까운 12로부터 시침(300)까지의 사이각을 측정하게 되는데, 그 사이각 측정은 상기 단위각을 이용할 수 있는 것이다. 보다 정확하게는 상기 12로부터 시침(300)이 가리키는 지점 사이에 단위각의 개수를 헤아리게 되는데, 12와 시침(300) 사이에는 총 11개의 단위각이 존재한다. 본 실시예에서 상기 단위각은 2.5°이므로, 상기 11로부터 상기 시침(300) 사이의 사이각은 27.5°(2.5*11)이 된다. 이하에서는 이와 같은 측정방법을 이용하여 시침(300)과 분침(400) 사이의 사이각을 계산하는 방법을 알아보기로 한다.

시침(300)과 분침(400) 사이의 각도를 측정하는 방법은 아래와 같은 순서로 이루어진다.

i) 계산예1 (도 1)

(1) 먼저, 사용자는 분침(400)과 시침(300) 사이의 각 정시를 나타내는 시각표시부(210)의 개수를 헤아린다. 도 1에서 보듯이, 분침(400)과 시침(300) 사이에는 11, 12 두 개의 정시를 나타내는 시각표시부(210)가 존재한다.(제1단계)

(2) 다음으로 사용자는 상기 시각표시부(210)의 개수로부터 분침(400)과 시침(300)사이의 시각표시부(210)가 형성하는 사이각을 계산한다.(제2단계) 앞서 살핀바와 같이 분침(400)과 시침(300) 사이에는 11, 12 두개의 시각표시부(210)가 존재하므로 둘 사이의 각도는 30°이다.

(3) 그리고, 사용자는 상기 시침(300)과 상기 시침(300)으로부터 상기 분침(400)으로 향한 방향으로 인접한 시각표시부(210) 사이의 각도를 계산한다.(제3단계) 도 1을 기준으로 하면, 사용자는 상기 시침(300)으로부터 분침(400)을 향한 시각표시부(210), 즉 시각표시부(210) 12와 시침(300) 사이의 사이각을 계산해야 한다.

이때, 이는 상기한 각도침(500)을 이용하여 계산할 수 있다. 보다 정확하게는 상기 시침(300)에서 분침(400)방향으로 인접한 시각표시부(210), 즉 시각표시부(210) 12와 상기 시침(300) 사이에 존재하는 각도침(500)의 단위각의 개수로부터 그 사이각을 계산할 수 있는 것이다. 도 1에서는 시각표시부(210) 12와 시침(300) 사이에 총 11개의 단위각이 존재하므로, 그 사이각은 27.5°가 된다.

(4) 마지막으로, 사용자는 상기 제2단계와 제3단계로부터 계산된 각도를 각각 합하여 시침(300)과 분침(400) 사이각을 계산한다.(제4단계) 즉, 제2단계에서 계산한 30°와 제3단계에서 계산한 27.5°를 더하여, 결과적으로 57.5°를 얻을 수 있는 것이다.

ii) 계산예2 (도 3)

상기한 과정을 도 3에 적용하여 계산해보면,

(1) 먼저 시침(300)과 분침(400) 사이에는 4~8 총 5개의 정시를 나타내는 시각표시부(210)가 존재하고, 따라서 그 사이각은 120°가 된다.(4*30°)

(2) 그리고, 시침(300)이 가르키는 위치로부터 분침(400) 방향으로 인접한 위치에 존재하는 시각표시부(210)인 4 사이의 각도를 계산해야 하는데, 도시된 바와 같이 상기 시침(300)과 시각표시부(210) 4 사이에는 총 4개의 단위각이 존재한다. 이에 따라 상기 시침(300)과 이에 인접한 시각표시부(210) 4 사이의 사이각은 10°이다.(4*2.5°)

(3) 따라서 상기 시침(300)과 분침(400) 사이의 사이각은 130°이다.(120°+10°)

한편, 도 6을 참조하면, 상기 각도침(500)의 중심부(510)에는 종동기어부(515)가 구비된다. 상기 종동기어부(515)는 상기 중심부(510)에 기어형상으로 형성되는 것으로, 아래에서 설명될 제2모터부(60)에 맞물려, 상기 각도침(500)이 회전될 수 있도록 하는 것이다.

또한, 도시되지는 않았으나, 상기 시침(300)과 분치(400), 각도침(500)에는 길이를 나태내기 위하여 길이를 나타내는 눈금이 표현될 수도 있다.

다음으로 도 4a 및 도 4b를 참조하여 본 발명에 의한 교육용 시계의 시스템의 구성을 살펴보기로 한다.

먼저 도 4a를 살펴보면, 이에 보듯이, 본 발명에 의한 교육용 시계에는 제어부(10)가 구비된다. 상기 제어부(10)는 교육용 시계의 전반적인 구동을 관리하기 위한 것으로, 베이스플레이트(100) 저면에 설치될 수 있다.

상기 제어부(10)는 아래에서 설명될 전원부(20)로부터 공급되는 전원은 제1모터부(40) 및 제2모터부(60)에 전달하고, 센서부(30)와 연결되어 센서부(30)의 신호에 맞추어 제2모터부(60)를 선택적으로 작동시키게 된다.

상기 제어부(10)에는 전원부(20)가 연결되는데, 상기 전원부(20)는 상기 시침(300)과 분침(400) 그리고 상기 각도침(500)을 회전시키기 위한 전원을 공급하게 되는데, 본 실시예에서는 교체가능한 건전지로 이루어져 같은 전기에너지를 공급하게 된다.

상기 제어부(10)에는 센서부(30)가 연결된다. 상기 센서부(30)는 상기 시침(300)의 위치를 감지하게 되는데, 보다 정확하게는 상기 시침(300)이 정시를 나타내는 시각표시부(210)에 위치하게 되면 이를 감지하는 역할을 한다. 즉, 상기 센서부(30)는 상기 시침(300)이 1, 2, 3...12 와 같이 정시를 나타내는 시각표시부(210)와 일치하는 위치로 회전되면 이를 감지하여 제어부(10)에 신호를 전달하게 된다.

상기 제어부(10)에는 제1모터부(40)와 제2모터부(60)가 각각 연결된다. 그리고, 상기 제1모터부(40)는 다시 기어어셈블리(50)에 연결되고, 상기 기어어셈블리(50)는 상기 시침(300)과 분침(400)을 회전시키게 되는데, 상기 분침(400)이 360°회전하는 동안 상기 시침(300)이 30°회전하도록 상기 기어어셈블리(50)에 의해 조정될 수 있다.

그리고, 상기 제2모터부(60)는 상기 각도침(500)을 회전시키기 위한 것이다. 보다 정확하게는, 상기 제2모터부(60)는 상기 각도침(500)을 일정각도만큼 순차적으로 회전시키게 된다. 즉, 상기 시침(300)이 정시를 나타내는 시각표시부(210)에 위치하면 상기 센서부(30)는 이를 감지하게 되고, 이에 따라 상기 제어부(10)는 상기 제2모터부(60)를 구동시켜 상기 각도침(500)이 상기 시침(300)이 위치하는 인접한 두 시각표시부(210) 사이에 위치하도록 회전시키는 것이다. 이를 위해, 상기 각도침(500)은 매 정시마다 30°만큼 시계방향으로 회전된다. 도 1 및 도 3에서 보듯이, 상기 각도침(500)은 상기 시침(300)이 위치하는 인접한 두 시각표시부(210, 도 1의 경우에는 12와 1사이, 도 3의 경우에는 3과 4사이) 사이에 위치하게 된다.

한편, 도 4b에는 본 발명에 의한 교육용 시계의 시스템의 구성의 다른 예가 도시되어 있다. 이하에서는 상기한 4a에 도시된 실시예와 다른 구성요소에 대해서만 설명하기로 한다.

이에 보듯이, 제어부(10)에는 디스플레이부(80)가 구비된다. 상기 디스플레이부(80)는 상기 베이스플레이트(100)에 구비되는 것으로, 상기 각도침(500)을 디지털화하여 도시하기 위한 것이다. 즉, 상기 각도침(500)은 물리적으로 회전되면서 각도를 표시하는 것이 아니라, 전자화되어 화면으로 표시될 수도 있는 것이다.

보다 정확하게는 상기 디스플레이부(80)는 상기 베이스플레이트(100) 자체 또는 상기 표시플레이트(200) 상에 구현되어, 상기 각도침(500)을 표현하게 되고, 상기 센서부(30) 및 제어부(10)의 제어에 의하여 상기 시침(300)이 정시를 나태내는 시각표시부(210)에 위치할 때마다 30°만큼 회전된 위치에 각도침(500)을 디스플레이하게 되는 것이다.

이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 의한 교육용 시계의 다른 실시예에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 이하에서는 앞서 설명한 실시예와 다른 구성요소에 대해서만 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.

도 5에서 보듯이, 베이스플레이트(100)에는 다각형상의 보조플레이트(600)가 구비될 수 있다. 상기 보조플레이트(600)는 다각형상으로 형성되는 것으로, 그 외면에는 다양한 형상의 다각형상이 표현될 수 있는데, 본 실시예에서는 6각형상의 외곽 내부에 6개의 정삼각형(610)이 형성된 보조플레이트(600)가 구비된다.

상기 보조플레이트(600)는 교육용 시계로부터 다양한 다각형상을 관찰하고 이로부터 학습할 수 있도록 하기 위한 것으로, 그 위치가 가변적인 시침(300)과 분침(400)의 회전과 함께 다양한 각도를 관찰할 수 있다. 예를 들어, 보조플레이트(600)에 표현된 총 6개의 정삼각형(610)은 각각 60°의 내각을 가지게 되고, 이때 서로 인접한 정시를 나타내는 두 시각표시부(210) 사이가 30°이므로 도 5에서 보듯이 하나의 정삼각형(610)의 두 꼭짓점 부분이 서로 60°이격된 두 시각표시부(210)와 대응되는 위치에 놓이게 된다.

또한, 시침(300)과 분침(400)이 각각 정삼각형(610)의 특정 변에 위치하게 되면 시침(300)과 분침(400)의 사이각을 쉽게 알 수 있게 된다. 예를 들어, 도 5에서 보듯이, 시침(300)이 시각표시부(210) 9에 위치하고 분침(400)이 시각표시부(210) 1에 위치하게 되면, 시침(300)과 분침(400) 사이가 120°를 이루고 있음을 직관적으로 알 수 있게 된다.

그리고, 상기 다수개의 정삼각형(610)을 조합하여, 하나의 보조플레이트(600) 내에서 마름모, 사다리꼴, 정육각형 등 다양한 다각형상을 관찰할 수 있게 되어 다양한 교육적 기능이 구현될 수도 있다.

한편, 상기 시침(300) 또는 분침(400) 중 적어도 어느 하나에는 상기 보조플레이트(600)의 다각형상에 대응되는 다각형상편(350,450)이 구비된다. 상기 다각형상편(350,450)은 상기 시침(300) 또는 분침(400)에 분리가능하게 결합되는 것으로, 상기 보조플레이트(600)와 마찬가지로 교육용 시계로부터 보다 다양한 다각형상의 관찰이 가능하도록 하기 위한 것이다.

이를 위하여, 상기 다각형상편(350,450)은 상기 보조플레이트(600)에 구현된 다각형상와 동일한 형상이거나 또는 보조플레이트(600)에 의해 구현되는 다양한 내각과 대응되는 내각을 갖는 다각형상으로 형성될 수 있다.

이하에서는 도 7을 참조하여 본 발명에 의한 교육용 시계의 다른 실시예에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 이하에서는 앞서 설명한 실시예와 다른 구성요소에 대해서만 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.

본 실시예에서는 베이스플레이트(100)에 보조플레이트(600)가 구비된다. 상기 보조플레이트(600)는 앞서 도 5에 도시된 실시예와 마찬가지로, 다각형상으로 형성되어, 교육용 시계로부터 다양한 다각형상을 관찰하고 이로부터 학습할 수 있도록 하기 위한 것이다. 본 실시예에서 상기 보조플레이트(600)는 정삼각형상으로 형성된다.

한편, 상기 분침(400)은 원호형상으로 형성된다. 보다 정확하게는 상기 분침(400)은 상기 보조플레이트(600)의 정삼형상의 인접한 두 꼭지점 사이와 상기 분침(400)의 회전중심을 지나는 원호형상으로 형성된다. 이때, 상기 분침(400)은 상기 분침(400)의 회전중심으로부터 분침(400)의 일단을 잇는 선을 반지름으로 하는 가상의 원(L)의 일부, 즉 원호를 구성하게 된다.

상기 분침(400)은 회전을 통해 그 양단이 상기 삼각형상의 세 꼭짓점 중에서 인접한 두 꼭짓점에 접하게 된다. 보다 정확하게는 20분 간격으로 상기 분침(400)의 양단은 삼각형상의 세 꼭짓점 중에서 두 꼭짓점을 순차적으로 접하게 되는 것이다. 도 7에는 삼각형상의 세 꼭짓점 중에서 상대적으로 하방에 위치한 두 꼭짓점을 상기 분침(400)의 양단이 접하고 있는 모습이 도시되어 있다. 사용자는 이러한 분침(400)의 회전을 통하여 상기 삼각형상이 정삼각형상임을 확인할 수도 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

상기한 실시예에서는 상기 각도침(500)의 다수개의 단위부(530)가 30°를 이루면서 방사상으로 형성되어 서로 인접한 두 정시를 나타내는 시각표시부(210) 사이에 위치하는 것을 예로 들었으나, 상기 다수개의 단위부(530)는 60° 또는 90°등 다양한 각도를 형성할 수 있다.

10: 제어부 20: 전원부
30: 센서부 40: 제1기어부
50: 기어어셈블리 60: 제2기어부
80: 디스플레이부 100: 베이스플레이트
200: 표시플레이트 210: 시각표시부
230: 각도표시부 300: 시침
400: 분침 500: 각도침
510: 중심부 520: 연결부
530: 단위부 600: 보조플레이트

Claims (15)

1. 시침과 분침이 구비되어 시각을 표시하는 교육용 시계에 있어서, 상기 교육용 시계는
   상면을 따라 상기 시침과 상기 분침이 회전하는 베이스플레이트와,
   상기 시침과 분침의 사이각 측정을 위해 상기 베이스플레이트 상면을 따라 회전하는 각도침을 포함하여 구성되고, 상기 각도침은
   각 정시를 나타내는 시각표시부 사이를 일정각도 단위로 구획하여 상기 시침과 상기 시침에 인접한 정시를 나타내는 시각표시부와의 사이각 측정을 돕는 것을 특징으로 하는 교육용 시계.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 각도침에는 상기 각 정시를 나타내는 시각표시부 중에서 인접한 두 시각표시부 사이각을 일정각도로 구획하기 위해 다수개의 단위부가 구비됨을 특징으로 하는 교육용 시계.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 베이스플레이트의 상면에는 상기 각 정시를 표시하는 시각표시부에 대응되는 각도표시부가 구비되고, 상기 각도표시부는 상기 시침과 분침의 회전중심을 기준으로 상기 베이스플레이트를 360°로 구획하여 일정각도마다 표현됨을 특징으로 하는 교육용 시계.
   
4. 제 3항에 있어서, 상기 각도표시부는 12시를 표시하는 시각표시부를 0°로 기준으로 하여 시계방향으로 각도를 증가시키는 제1각도표시부와, 상기 12시를 표시하는 시각표시부를 0°로 기준으로 하여 반시계방향으로 각도를 증가시키는 제2각도표시부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 교육용 시계.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 베이스플레이트의 상면에는 다각형상이 표현되는 보조플레이트가 결합되어 상기 각 시각표시부 사이의 각도 또는 상기 각도표시부 사이의 내각을 관찰할 수 있도록 함을 특징으로 하는 교육용 시계.
   
6. 제 5 항에 있어서, 상기 보조플레이트에는 정다각형상이 표현되고 상기 분침은 상기 정다각형상의 인접한 두 꼭지점 사이와 상기 분침의 회전중심을 지나는 원호형상으로 형성됨을 특징으로 하는 교육용 시계.
   
7. 제 6 항에 있어서, 상기 시침 또는 분침 중 적어도 어느 하나에는 상기 보조플레이트의 다각형상에 대응되는 다각형상편이 구비됨을 특징으로 하는 교육용 시계.
   
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각도침은 상기 시침이 위치하는 인접한 두 시각표시부 사이에 위치하여 두 시각표시부 사이를 일정한 각도로 구획하고, 정시를 기준으로 일정 각도만큼 회전하여 항상 상기 시침이 위치되는 인접한 두 시각표시부 사이에 위치됨을 특징으로 하는 교육용 시계.
   
9. 제 8 항에 있어서, 상기 각도침은
   중심부와,
   상기 중심부로부터 방사상으로 연장되고 일정한 사이각을 갖는 다수개의 단위부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 교육용 시계.
   
10. 제 9 항에 있어서, 상기 각도침에 구비된 다수개의 단위부 중에서 중심에 위치한 단위부는 상대적으로 길게 형성됨을 특징으로 하는 교육용 시계.
    
11. 제 10 항에 있어서, 상기 교육용 시계는
    상기 베이스플레이트 저면에 구비되는 제어부와,
    상기 제어부에 연결되고 상기 교육용 시계에 전원을 공급하는 전원부와,
    상기 제어부에 연결되고 상기 전원부로부터 공급받은 전원을 이용하여 상기 시침 및 분침을 회전시키는 제1모터부 및 기어어셈블리와,
    상기 제어부에 연결되고 상기 전원부로부터 공급받은 전원을 이용하여 상기 각도침을 회전시키기 위한 제2모터부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 교육용 시계.
    
12. 제 11 항에 있어서, 상기 각도침의 중심부에는 상기 제2모터부에 연결되는 종동기어부가 구비되고, 상기 제어부에는 센서부가 구비되어 상기 시침이 각 정시를 가리키게 되면 상기 각도침은 회전됨을 특징으로 하는 교육용 시계.
    
13. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교육용 시계는
    상기 베이스플레이트 저면에 구비되는 제어부와,
    상기 제어부에 연결되고 상기 교육용 시계에 전원을 공급하는 전원부와,
    상기 제어부에 연결되고 상기 전원부로부터 공급받은 전원을 이용하여 상기 시침 및 분침을 회전시키는 제1모터부 및 기어어셈블리와,
    상기 제어부에 연결되고 상기 각도침을 상기 베이스플레이트 상에 표시하기 위한 디스플레이부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 교육용 시계.
    
    
    
    
    
    
    
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