KR100448212B1

KR100448212B1 - 휠발전기를 갖는 휠 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100448212B1
Application number: KR10-2001-0066094A
Authority: KR
Inventors: 박성현
Original assignee: 박성현
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2004-09-16
Also published as: KR20030033906A

Abstract

본 발명은 휠발전기를 갖는 휠 및 그 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 휠의 허브체에 내설되는 압전세라믹과, 이를 타격시킬 수 있는 타격수단을 구비하여 발광다이오드를 발광토록 함을 목적으로 한다.

이러한 목적은 복수개의 발광다이오드와 압전세라믹이 용접고정된 연결전선을 삽입고정시킴과 아울러 상기 휠액슬상에서 베어링들에 의해 회전가능하게 구비되는 허브체와, 상기 허브체의 회전에 따른 압전세라믹을 타격하도록 휠액슬상에 고정된 채 허브체의 중앙부에 비접촉되게 구비되는 타격편과, 이 타격편의 타격에 의해 그 타격력을 압전세라믹에 전달시키는 타격전달부재로 이루어진 타격수단을 포함하여 허브체의 회전에 따른 타격수단이 압전세라믹을 타격함으로써 발광다이오드가 빛을 발산하도록 구성됨으로써 달성된다.

또 다른 목적은 허브체를 사출성형하는 과정과; 사출성형된 허브체에 볼을 삽입시키는 과정과; 상기 허브체에 복수개의 발광다이오드와 압전세라믹이 용접된 연결전선을 삽입고정시키는 과정과; 상기 압전세라믹의 상면에 탄발부재를 안착고정시키는 과정과; 덮개부재를 덮어 고정시키는 과정과; 상기 발광다이오드로부터 발산되는 빛을 난반사시키기 위해 캡부재를 씌우는 과정과; 상기 허브체 폴리우레탄수지로 몰드성형시키는 과정;을 포함하여 이루어진 것에 의해 달성된다.

Description

휠발전기를 갖는 휠 및 그 제조방법{Wheel witha built-in wheel dynamo and manufacturing method thereof}

본 발명은 휠발전기를 갖는 휠 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전함에 따라 빛의 발산이 가능하도록 이루어진 휠에 외부로부터 기계적 변형을 가하면 전기 분극이 나타나는 형상을 이용하는 압전세라믹(piezo-electric element)를 이용하여 LED(발광다이오드)를 발광토록 함으로써 어떤 조건하에서도 발광다이오드가 빛을 발산할 수 있도록 함과 아울러 휠의 제조단가를 절감시킬 수 있도록 한 휠발전기를 갖는 휠 및 그 제조방법에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 페러데이 전자기유도법칙에 따라 전기자조립체와, 영구자석을 갖추어 상대적인 운동에 의해 회전체(휠)의 회전운동에 따라 전기가 흐르게 되어 상기 회전체에 내장된 복수개의 발광다이오드(LED)가 빛을 발산토록 하여 시각적인 효과를 갖는 다양한 제품이 개발되고 있다.

이러한 예로서 롤러스케이트, 인라인 롤러스케이트, 스케이트보드, 킥보드 등의 각종 소형 휠에 적용되는 휠을 들수 있다.

첨부된 도면 도 1은 상기한 예들중 휠이 구비된 종래의 일반적인 킥보드를도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이 킥보드(10)는 사용자가 핸들(12)을 잡고 한 발을 발판부재(14) 위에 올려 놓고 다른 발로 바닥을 지치면 전후 프레임(16)에 각각 베어링(18)에 의해 회전가능하게 구비된 휠(20)이 회전함에 따라 진행하는 구조로서, 상기 휠(18)은 빛을 발산하도록 이루어져 있다.

즉, 상기 휠(18)은 도 2에 도시된 바와 같이 프레임(16)에 삽입되어 그 양단이 볼트 고정된 휠액슬에 회전하지 않는 상태로 삽입되는 영구자석(22)을 중앙부에 위치되도록 베어링(18)에 의해 회전가능하게 구비됨과 아울러 내측에는 코일(24a)이 권선내장된 전기자조립체(24)를 갖는 허브체(26)가 갖추어져 이 허브체(26)의 회전으로 상기 영구자석(22)과의 상대적인 운동에 따라 페러데이 전자기유도법칙에 따라 전기자조립체(24)내에 권선된 코일(24a)에 전기가 흐르게 됨으로써 이의 코일(24a)과 연결된 발광다이오드(28)의 빛이 상기 허브체(26)를 감싸도록 몰딩된 폴리우레탄수지의 휠타이어(30)를 통하여 발산하도록 이루어져 있다.

보다 상세하게 설명하면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 휠(20)은 코일(24a)이 권선내장된 전기자조립체(24)를 갖는 허브체(26)와, 이 허브체(26)의 외주면에 복수개 구비되어 전기자조립체(24)에 내장된 코일(24a)과 연결된 발광다이오드(28)와, 이 발광다이오드(28)를 외주면에 복수개 구비한 허브체(24)의 외주면을 감싸는 폴리우레탄수지의 휠타이어(30)로 이루어져 베어링들(18)의 내륜 및 휠액슬에 의해 정지상태로 지지고정된 영구자석(22)을 허브체(26)의 중앙부에 위치시킨 채 회전하는 베어링(18)들의 외륜에 의해 함께 회전하도록 구성되어 있다.

따라서, 상기 영구자석(22)에 의해 형성되는 자속이 전기자조립체(24)에 내장된 권선코일(24a)을 직각으로 쇄교함으로써 전자기유도작용에 의하여 코일(24a)에 전기가 유도되어 발광다이오드(28)가 빛을 발산하게 되는 것이다.

그러나 이와 같이 이루어진 종래의 휠은 영구자석에 대해 비접촉 회전하는 전기자조립체에 의해 전기가 유도되어 발광다이오드가 빛을 발산하도록 구성되어 있으나, 상기 휠의 회전속도가 느릴 경우 즉, 영구자석에 대해 비접촉회전하는 전기자조립체의 회전속도가 일정이하로 회전할 경우에는 상기 전기자조립체내에 구비된 코일에 전기가 유도되지 않아 발광다이오드의 빛 발산이 이루어지 않게 되는 문제뿐만 아니라, 발광다이오드로부터 발산된 빛은 휠의 볼록하게 성형된 휠타이어의 외주면을 통하여 발산이 이루어지게 되므로 평면으로 이루어진 휠타이의 측면에서는 그 빛이 거의 발산되지 않는 문제점이 있었다.

또한, 휠은 영구자석과 이에 비접촉 회전하는 코일이 권선 내장된 전기자조립체로 인해 그 제조단가가 상승되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 휠의 허브체에 내설되어 외부로부터 기계적 변형을 가하면 전기 분극이 나타나는 형상을 이용하는 압전세라믹과, 이를 타격시킬 수 있는 타격수단을 구비하여 발광다이오드를 발광토록 함으로써 휠의 회전속도와 무관하게 어떤 조건하에서도 발광다이오드가 빛을 발산할 수 있도록 하고, 또한 발광다이오드의 빛을 난반사시키기 위한 캡부재를 구비함으로써 발광다이오드의 빛 발산이 다각도로 이루어질 수 있도록 함과 아울러, 휠의 제조단가를 절감시킬 수 있도록 한 휠발전기를 갖는 휠 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 일반적인 킥보드를 도시한 사시도

도 2는 도 1에 도시된 킥보드의 휠을 도시한 단면도

도 3은 본 발명에 따른 휠발전기를 갖는 휠을 도시한 분리사시도

도 4는 도 3에 도시된 휠발전기를 갖는 휠을 도시한 결합단면도

도 5는 본 발명에 따른 휠발전기를 갖는 휠의 회전상태를 도시한 도면

도 6은 본 발명 휠발전기를 갖는 휠의 다른 실시예를 도시한 결합단면도

도 7은 본 발명 휠발전기를 갖는 휠의 또 다른 실시예를 도시한 결합단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 휠 105 : 베어링

110 : 휠액슬 120 : 허브체

130 : 연결전선 140 : 압전세라믹

150 : 발광다이오드 160 : 타격수단

170 : 탄발부재 180 : 덮개부재

190 : 캡부재 195 : 휠타이어

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나는 양측면에 각각 개재된 베어링에 의해 휠액슬상에서 회전가능하게 구비됨에 따라 빛의 발산이 이루어지도록 휠을 구성함에 있어서, 복수개의 발광다이오드와 압전세라믹이 용접고정된 연결전선을 삽입고정시킴과 아울러 상기 휠액슬상에서 베어링들에 의해 회전가능하게 구비되는 허브체와, 상기 허브체의 회전에 따른 압전세라믹을 타격하도록 휠액슬상에 고정된 채 허브체의 중앙부에 비접촉되게 구비되는 타격편과, 이 타격편의 타격에 의해 그 타격력을 압전세라믹에 전달시키는 타격전달부재로 이루어진 타격수단을 포함하여 허브체의 회전에 따른 타격수단이 압전세라믹을 타격함으로써 발광다이오드가 빛을 발산하도록 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결전선에 복수개 용접고정된 발광다이오드 중 적어도 2개는 압전세라믹의 순방향 기전력에 의해 발광되고 나머지는 역방향에 대한 기전력에 의해 발광되도록 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 휠발전기를 갖는 휠의 제조방법은 양측면에 각각 개재된 베어링에 의해 휠액슬상에서 회전가능하게 구비됨에 따라 빛의 발산이 이루어지도록 휠을 제조하는 방법에 있어서, 중앙부는 관통되고 외주면에는 그 바닥면으로부터 관통공까지 연통공이 형성된 하나의 요홈과 복수개의 삽입홈이 형성되며, 일측면에는 원주면을 따라 상기 삽입홈과 요홈에 각각 연통된 복수개의 안착홈이 형성되도록 허브체를 사출성형하는 과정과; 사출성형된 허브체의 연통공내측으로 한쌍의 볼을 삽입시키는 과정과; 상기 허브체의 안착홈에 대응되게 링형상으로 이루어진 전선에 압전세라믹 및 이 압전세라믹의 순방향 기전력에 의해 적어도 2개가 발광되고 나머지는 역방향에 기전력에 의해 발광되도록 발광다이오드가 복수개 용접 도선된 연결전선 허브체의 안착홈과 요홈에 삽입시키는 과정과; 상기 요홈에 삽입구비되는 압전세라믹의 상면에 스폰지로 이루어진 탄발부재를 안착고정시키는 과정과; 상기 요홈에 순차적 안착구비된 압전세라믹과 탄발부재의 이탈을 방지하도록 덮개부재를 덮어 고정시키는 과정과; 복수개의 안착홈에 대응되게 각각 삽입구비된 발광다이오드에 이로부터 발산되는 빛의 난반사시키기 위해 금속편이 혼합성형된 투명재질의 캡부재를 씌우는 과정과; 상기 허브체의 양측면 및 외주면을 폴리우레탄수지로 몰드성형시키는 과정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도면을 설명하기에 앞서 본 발명의 기본적인 개념은 압전세라믹을 허브체에 구비하고, 이의 허브체에 구비된 압전소자를 회전에 의한 타격이 이루어져 기전력을 발생시켜 발광다이오드를 발광가능하도록 한 것이다.

다음, 첨부도면을 참조하여 위와 같은 기본적인 개념을 갖는 본 발명의 휠이 실제의 휠에 구현된 바람직한 실시양태를 설명한다.

첨부도면 도 3 내지 도 5는 본 발명을 킥보드 휠에 적용한 경우를 예시한 것으로서, 먼저 도 3에 도시된 바와 같이 휠발전기를 갖는 휠(100)은 양측면에 각각 개재된 베어링(105)에 의해 휠액슬(110)상에서 회전가능하도록 그 중앙부에는 관통공(121)이 관통형성되고, 외주면에는 하나의 요홈(122)과 일정간격 복수개의 삽입홈(123)이 형성된 후육(厚肉)의 원통체로 이루어지되, 상기 요홈(122)의 바닥면에는 관통공(121)까지 그 선단부가 점차 축경된 단면을 갖도록 연통된 연통공(122a)이 형성되며, 일측면에는 원주면을 따라 상기 삽입홈(123)과 요홈(122)에 각각 연통된 복수개의 안착홈(124)이 형성되도록 성형된 허브체(120)와, 상기 허브체(120)의 안착홈(124)에 대응되게 링형상으로 전선(131)이 구비되되, 이 전선(131)상에는 외력에 의한 기전력을 발생시키는 압전세라믹(140)이 요홈(122)에 안착구비되도록 리드선(140a)을 통하여 용접연결됨과 아울러, 상기 압전세라믹(140)으로부터 발생되는 기전력을 인가받아 빛을 발산하도록 허브체(120)의 삽입홈(123)에 삽입구비되도록 복수개의 발광다이오드(150)가 일정간격 리드선(150a)에 의해 용접고정된 연결전선(130)과, 상기 허브체(120)의 관통공(121)내측에 비접촉으로 구비되되, 베어링(105)들의 내륜 및 휠액슬(110)에 의해 정지상태로 지지고정되고 외주면에는 복수개의 타격돌기(161a)가 형성된 타격편(161)과, 이 타격편(161)의 타격돌기(161a)에 타격되어 상기 허브체(120)의 요홈(122)에 연결전선(130)에 연결되어 안착구비되는 압전세라믹(140)을 타격하도록 연통공(122a)에 삽입구비되는 한쌍의 타격전달부재(162)로 이루어진 타격수단(160)과, 상기 타격수단(160)에 의해 타격된 압전세라믹(140)이 요홈(122)에서 떨림가능하도록 스폰지로 이루어진 탄발부재(170)와, 상기 연통공(122a)에 삽입구비되는 타격전달부재(162)와 압전세라믹(140) 그리고 탄발부재(170)의 이탈을 방지하도록 상기 요홈(122)을 막음하는 덮개부재(180)와, 상기 연결전선(130)에 리드선(150a)을 통하여 용접고정된 발광다이오드(150)에는 이를 씌워 빛 발산시 그 빛을 다각도로 난반사시킬 수 있도록 금속편(190a) 예컨대 동 또는 황동편이 혼합되어 성형구비된 투명재질(아크릴류)의 캡부재(190)와, 상기 허브체(120)의 양측면 및 외주면에는 이의 외주면에 복수개 구비되는 발광다이오드(150)의 보호 및 빛을 확산시키도록 몰드성형된 폴리우레탄수지의 휠타이어(195)로 이루어진 구조로 되어 있다.

한편, 상기 연결전선(130)에 복수개 용접고정된 발광다이오드(150)와 압전세라믹(140)의 배선은 이의 압전세라믹(140)에 기계적 변형 즉, 타격을 주었을 때 발생되는 순방향과 역방향의 기전력을 각각 인가받아 발광다이오드(150)가 발광되도록 배선이 이루어져 압전세라믹(140)의 타격에 의한 발광다이오드(150)가 모두 발광되도록 구비된다.

또한, 상기 타격수단(160)의 타격전달부재(162)는 상기한 바와 같이 연통공(122a)에 삽입되어 요홈(122)에 안착된 압전세락믹(140)을 타격할 수 있는 부재면 족하나, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 압전세라믹(140)에 외력을 많이 가할 수 있는 스틸재의 볼로 구비하는 것이 바람직하며, 아울러 상기 탄발부재(170)는 압전세라믹(140)의 타격에 의한 떨림이 자유로울 수 있도록 스폰지로 구비할 수도 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 압전세라믹(140)이 요홈(22)에서 떨림될 수 있는 것으로 예컨대 스프링으로도 대체할 수 있다.

위와 같은 구조를 갖는 휠발전기를 갖는 휠을 제조함에 있어서는, 중앙부는 관통(121)이 형성되고 외주면에는 그 바닥면으로부터 관통공(121)까지 연통공(122a)이 형성된 하나의 요홈(122)과 복수개의 삽입홈(123)이 형성되며, 일측면에는 원주면을 따라 상기 삽입홈(123)과 요홈(1122)에 각각 연통된 복수개의 안착홈(124)이 형성되도록 허브체(120)를 사출 성형한 다음, 이의 허브체(120)에 형성된 연통공(122a)내측으로 스틸재질로 가공된 타격전달부재(162)를 삽입시킨다.

이후, 상기 허브체(120)의 안착홈(124)에 대응되게 링형상으로 이루어진 연결전선(130)에 각각 연결되는 복수개의 발광다이오드(150) 및 이의 발광다이오드(150)측으로 전원을 공급하도록 구비되는 압전세라믹(140)을 삽입홈(123)과 요홈(122)에 삽입시키고, 상기 요홈(122)에 삽입구비되는 압전세라믹(140)의 상면에 스폰지로 이루어진 탄발부재(170)를 안착고정시킨 후, 이 요홈(122)에 순차적 안착구비된 압전세라믹(140)과 탄발부재(170)의 이탈을 방지하도록 덮개부재(180)를 덮어 고정시킨다. 여기서, 상기한 연결전선(130)에 연결구비되는 압전세라믹(140)과 발광다이오드(150)는 외부충격에 의한 연결전선(130)과의 연결부위가 단락됨을 방지하기 위해 용접방식으로 고정시키는 것이 바람직하며, 또한 상기 덮개부재(180)의 고정은 본딩등의 방법으로 부착시키는 것이 바람직하다.

상기 허브체(120)에 형성된 복수개의 삽입홈(123)에 대응되게 각각 삽입구비된 발광다이오드(150)에 이로부터 발산되는 빛의 난반사시키기 위해 금속편(190a)이 혼합성형된 투명재질(아크릴류)의 캡부재(190)를 씌운다.

이후, 상기 허브체(120)의 양측면 및 외주면에 휠타이어(195)를 형성하기 위해 상기 허브체(120)를 틀에 안착고정시킨 후 폴리우레탄수지로 몰드 성형시킴으로서 완성된다.

상기와 같이 본 발명에 의하여 이루어진 휠발전기를 갖는 휠은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 투명재질의 폴리우레탄수지인 휠타이어(195)가 양측면 및 외주면에 몰딩되고, 중앙부는 관통공(121)을 갖는 허브체(120)의 관통공(121)측으로 휠액슬(110)을 관통시켜 회전하는 베어링(105)들의 외륜에 의해 함께 회전가능하게 구비됨과 아울러 상기 휠액슬(110)에 압입되어 허브체(120) 관통공(121)측에 이의 내주면과 비접촉되게 타격수단(160)의 타격편(161)이 구비된다.

이때 상기 휠타이어(195)가 몰딩된 허브체(124)를 회전시키게 되면, 이의 허브체(120) 연통공(122a)에 삽입되어 그 단부가 관통공(121)측으로 더 돌출된 스틸재의 볼인 타격전달부재(162)가 타격편(161)의 타격돌기(161a)에 타격되고, 이 타격돌기(161a)에 타격된 타격전달부재(152)는 안착홈(124)에 안착고정된 연결전선(130)에 리드선(140a)을 통하여 용접고정된 채 허브체(120)의 요홈(122)에 안착된 압전세라믹(140)을 타격 즉, 기계적 변형을 가하게 된다.

이로 인해 상기 압전세라믹(140)은 이의 상면에 스폰지로 이루어진 탄발부재(170)에 의해 자유롭게 떨림되면서 기전력을 발생시키게 되고, 이때 발생된 기전력중 순방향 기전력은 상기 연결전선(130)에 복수개 용접고정된 2개의 발광다이오드(150)측으로 인가되고 역방향에 대한 기전력은 나머지 발광다이오드(150)측으로 인가됨에 따라 상기 발광다이오드(150)가 모두 빛을 발산하게 된다.

한편, 상기 발광다이오드(150)로부터 발산되는 빛은 금속편(190a) 즉, 동편이 혼합되어 몰드된 투명재질(아크릴류)의 캡부재(190)의 금속편(190a)들로 인해 다각도로 난반사되어 휠타이어(190)의 양측면뿐만 아니라 외주면 전체에서 빛을 발산하게 된다.

첨부된 도면 도 6은 본 발명에 따른 휠발전기를 갖는 휠의 또 다른 실시예를 도시한 결합단면도로서, 양측면에 각각 개재된 베어링에 의해 휠액슬상에서 회전가능하게 구비됨에 따라 빛의 발산이 이루어지도록 휠이 구성된다.

즉, 도시된 바와 같이 본 발명 휠(200)은 중앙부에는 관통공(210a)이 관통동형성되고, 외주면에는 하나의 연통공(210b)과 일정간격 복수개의 삽입홈(210c)이 형성된 후육(厚肉)의 원통체로 이루어지되, 상기 연통공(210b)의 내측면 끝단부에는 안착돌기(210d)가 돌출형성되고, 일측면에는 원주면을 따라 상기 삽입홈(210c)과 연통공(210b)에 각각 연통된 복수개의 안착홈(210e)이 형성되도록 성형된 허브체(210)와, 상기 허브체(210)의 안착홈(210e)에 대응되게 링형상으로 전선(220a)이 구비되되, 이 전선(220a)상에는 외력에 의한 기전력을 발생시키는 복수개의 압전세라믹(230)이 연통공(210b)의 내측으로 입설가능하게 용접연결됨과 아울러, 상기 압전세라믹(230)으로부터 발생되는 기전력을 인가받아 빛을 발산하도록 허브체(210)의 삽입홈(210c)에 각각 삽입구비되도록 복수개의 발광다이오드(240)가 일정간격 용접고정된 연결전선(220)과, 상기 연결전선(220)에 용접고정된 발광다이오드(240)에는 이를 씌워 빛 발산시 그 빛을 다각도로 난반사시킬 수 있도록 금속편(250a) 예컨대 동 또는 황동편이 혼합되어 성형구비된 투명재질(아크릴류)의 캡부재(250)와, 상기 압전세라믹(230)의 일면과 연통공(210b)의 내주면 사이에는 상기 압전세라믹(230)이 외력에 의해 이 연통공(210b)내에서 떨림가능하도록 부직포로 이루어진 탄발부재(260)와, 상기 연통공(210b)에 입설되게 삽입구비되는 압전세라믹(230)과 탄발부재(260)의 이탈을 방지하도록 상기 연통공(210b)을 막음하기 위해 구비되는 덮개부재(270)와, 상기 허브체(210)의 관통공(210a)내측에 비접촉으로 구비되되, 베어링들의 내륜 및 휠액슬에 의해 정지상태로 지지고정되고 외주면에는 복수개의 타격돌기(282a)가 형성된 타격편(282)과, 이 타격편(282)의 타격돌기(282a)에 회전에 따른 타격이 이루어지도록 그 일단이 덮개부재(270)에 매설고정된 탄성재질의 타격전달부재(284)로 이루어진 타격수단(280)과, 상기 허브체(210)의 양측면 및 외주면에는 이의 외주면에 복수개 구비되는 발광다이오드(240)의 보호 및 빛을 확산시키도록 몰드성형된 폴리우레탄수지의 휠타이어(290)로 이루어진다.

이때, 상기 연결전선(220)에 연결된 발광다이오드(240)와 복수개의 압전세라믹(230)의 배선은 도 3 내지 도 5에 도시된 본 발명의 실시예와 동일하게 구성된다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예로서 도 6에 도시된 바와 같이 탄발수단(280)은 복수개의 타격돌기(282a)가 형성된 타격편(282)과, 이타격편(282)의 타격돌기(282a)에 회전에 따른 타격이 이루어지도록 그 일단이 덮개부재(270)에 매설고정된 탄성재질의 타격전달부재(284)로 이루어져 있으나, 도 7에 도시된 바와 같이 타격수단(280a)은 연결전선(220a)에 용접연결되어 덮개부재(270a)에 일단이 매설된 채 구비되는 압전세라믹(230a)의 양면으로부터 소정량 이격되게 허브체(210a)의 연통공(210b-1)내측에 구비되는 타격전달부재(284b)와, 관통공(210a-1)내측에 비접촉으로 구비되어 베어링들의 내륜 및 휠액슬에 의해 정지상태로 지지고정되어 허브체(210a)의 회전으로 상기 타격전달부재(284b)의 타격이 이루어지도록 타격돌기(282a-1)가 외주면에 복수개 형성된 타격편(282-1)으로 구성할 수도 있다.

따라서, 본 고안의 또 다른 실시예는 도 6에 도시된 바와 같이 허브체(210)의 연통공(210b) 내주면에 서로 마주보도록 압전세라믹(230)이 구비되고, 이들 압전세라믹(230)의 중간부 즉, 덮개부재(230)에 일단이 내설고정되어 연통공(210b)의 내측에 탄성체의 타격전달부재(284)가 구비되어 있으므로, 휠타이어(290)가 몰딩된 허브체(210)의 회전으로 타격수단(280)의 타격편(282) 외주면에 일체로 돌출 형성된 타격돌기(282a)가 타격전달부재(284)를 타격함에 따라 이 타격전달부재(284)는 허브체(210)의 연통공(210b-1) 내주면에 서로 마주보도록 구비된 압전세라믹(230)을 타격하게 된다.

이로 인해 상기 압전세라믹(230)은 상기한 바와 같이 스폰지로 이루어진 탄발부재(260)에 의해 자유롭게 떨림되면서 기전력을 발생시키게 되고, 이때 발생된기전력중 순방향 기전력은 상기 연결전선(220)에 복수개 용접고정된 2개의 발광다이오드(240)측으로 인가되고 역방향에 대한 기전력은 나머지 발광다이오드(240)측으로 인가됨에 따라 상기 발광다이오드(240)는 모두 발광하게 된다.

한편, 상기 발광다이오드(240)로부터 발산되는 빛은 금속편(250a) 즉, 동편이 혼합되어 몰드된 투명재질(아크릴류)의 캡부재(250)에 매설된 금속편(250a)들로 인해 다각도로 난반사되어 휠타이어(290)의 양측면뿐만 아니라 외주면 전체에서 빛을 발산하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 휠발전기를 갖는 휠은 복수개의 발광다이오드와 압전세라믹이 용접고정된 연결전선을 삽입고정시킴과 아울러 상기 휠액슬상에서 베어링들에 의해 회전가능하게 허브체를 구비하고, 이 허브체의 회전에 따른 압전세라믹을 타격하도록 휠액슬상에 고정된 채 허브체의 중앙부에 비접촉되게 타격편이 구비되며, 이 타격편의 타격에 의해 그 타격력을 압전세라믹에 전달시키기 위해 구비되는 타격전달부재를 포함한 타격수단으로 이루어진 구조로서 허브체의 회전시 그 회전속도와 무관하게 발광다이오드가 빛을 발산할 수 있으며, 또한 발광다이오드의 빛을 난반사시키기 위한 캡부재를 구비함으로써 발광다이오드의 빛 발산이 다각도로 이루어질 수 있는 효과가 있다.

나아가, 본 발명은 종래와 같이 영구자석에 의해 형성되는 자속이 전기자조립체에 내장된 권선코일을 직각으로 쇄교함으로써 전자기유도작용에 의하여 발광다이오드를 발광케하는 것이 아니라 압전세라믹에 의한 기전력으로 발광다이오드를 발광케함으로써 종래에 비하여 그 제조단가를 더욱 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

양측면에 각각 개재된 베어링에 의해 휠액슬상에서 회전가능하게 구비됨에 따라 빛의 발산이 이루어지도록 휠을 구성함에 있어서,

중앙부에는 관통공(121)이 관통형성되고, 외주면에는 하나의 요홈(122)과 일정간격 복수개의 삽입홈(123)이 형성된 후육(厚肉)의 원통체로 이루어지되, 상기 요홈(122)의 바닥면에는 관통공(121)까지 연통된 연통공(122a)이 형성되며, 일측면에는 원주면을 따라 상기 삽입홈(123)과 요홈(122)에 각각 연통된 복수개의 안착홈(124)이 형성되도록 성형된 허브체(120)와;

상기 허브체(120)의 안착홈(124)에 대응되게 링형상으로 전선(131)이 구비되되, 이 전선(131)상에는 외력에 의한 기전력을 발생시키는 압전세라믹(140)이 요홈(122)에 안착구비되도록 용접됨과 아울러, 상기 압전세라믹(140)으로부터 발생되는 기전력을 인가받아 빛을 발산하도록 허브체(120)의 삽입홈(123)에 삽입구비되도록 복수개의 발광다이오드(150)가 일정간격 용접된 연결전선(130)과;

상기 허브체(120)의 회전에 따른 요홈(122)에 안착구비된 압전세라믹(140)을 타격하도록 구비되는 타격수단(160)과;

상기 타격수단(160)에 의해 타격된 압전세라믹(140)이 요홈(122)에서 떨림가능하도록 스폰지로 이루어진 탄발부재(170)와;

상기 요홈에(122) 안착되는 압전세라믹(140) 그리고 탄발부재(170)의 이탈을 방지하도록 상기 요홈(122)을 막음하는 덮개부재(180)와;

상기 허브체(120)의 양측면 및 외주면에는 이의 외주면에 복수개 구비되는 발광다이오드(150)의 보호 및 빛을 확산시키도록 몰드성형된 폴리우레탄수지의 휠타이어(195);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 휠발전기를 갖는 휠.
양측면에 각각 개재된 베어링에 의해 휠액슬상에서 회전가능하게 구비됨에 따라 빛의 발산이 이루어지도록 휠을 구성함에 있어서,

중앙부에는 관통공(210a)이 관통형성되고, 외주면에는 하나의 연통공(210b)과 일정간격 복수개의 삽입홈(210c)이 형성된 후육(厚肉)의 원통체로 이루어지되, 상기 연통공(210b)의 내측면 끝단부에는 안착돌기(210d)가 돌출형성되고, 일측면에는 원주면을 따라 상기 삽입홈(210c)과 연통공(210b)에 각각 연통된 복수개의 안착홈(210e)이 형성되도록 성형된 허브체(210)와;

상기 허브체(210)의 안착홈(210e)에 대응되게 링형상으로 전선(220a)이 구비되되, 이 전선(220a)상에는 외력에 의한 기전력을 발생시키는 복수개의 압전세라믹(230)이 연통공(210b)의 내측으로 입설가능하게 용접연결됨과 아울러, 상기 압전세라믹(230)으로부터 발생되는 기전력을 인가받아 빛을 발산하도록 허브체(210)의 삽입홈(210c)에 삽입구비되도록 복수개의 발광다이오드(240)가 일정간격 용접고정된 연결전선(220)과;

상기 압전세라믹(230)의 일면과 연통공(210b)의 내주면사이에는 상기 압전세라믹(230)이 외력에 의해 이 연통공(210b)에서 떨림가능하도록 부직포로 이루어진탄발부재(260)와;

상기 연통공(210b)에 입설되게 삽입구비되는 압전세라믹(230)과 탄발부재(260)의 이탈을 방지하도록 상기 연통공(210b)을 막음하기 위해 구비되는 덮개부재(270)와;

상기 허브체(210)의 관통공(210a)내측에 비접촉으로 구비되되, 베어링들의 내륜 및 휠액슬에 의해 정지상태로 지지고정되고 외주면에는 복수개의 타격돌기(282a)가 형성된 타격편(282)과, 이 타격편(282)의 타격돌기(282a)에 회전에 따른 타격이 이루어지도록 그 일단이 덮개부재(270)에 매설고정된 탄성재질의 타격전달부재(284)로 이루어진 타격수단(280)과;

상기 허브체(210)의 양측면 및 외주면에는 이의 외주면에 복수개 구비되는 발광다이오드(240)의 보호 및 빛을 확산시키도록 몰드성형된 폴리우레탄수지의 휠타이어(290);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 휠발전기를 갖는 휠.
제1항에 있어서,

상기 타격수단(160)은 허브체(120)의 관통공(121)내측에 비접촉으로 구비되되, 베어링들의 내륜 및 휠액슬에 의해 정지상태로 지지고정되고 외주면에는 복수개의 타격돌기(161a)가 형성된 타격편(161)과, 이 타격편(161)의 타격돌기(161a)에 타격되어 상기 허브체(120)의 요홈(122)에 안착구비된 압전세라믹(140)을 타격하도록 연통공(122a)에 삽입구비되는 한쌍의 타격전달부재(162)로 이루어진 것을 특징으로 하는 휠발전기를 갖는 휠.
제1항에 있어서,

상기 허브체(120)에 형성된 연통공(122a)의 선단부 단면은 이의 내측으로 구비되는 타격전달부재(162)가 관통공(121)측으로 더 돌출되어 회전에 의한 타격편(161)의 타격돌기(161a)에 타격이 이루어지도록 점차 축경된 단면을 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 휠발전기를 갖는 휠.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 타격전달부재(162)는 스틸재질의 볼로 이루어진 것을 특징으로 하는 휠발전기를 갖는 휠.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 발광다이오드(150,240)에는 이를 덮어 빛 발산시 그 빛이 다각도로 난반사가능하도록 동 또는 황동의 금속편(190a,250a)이 혼합성형된 투명재질의 캡부재(190,250)가 더 구비됨을 특징으로 하는 휠발전기를 갖는 휠.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 탄발부재(170,260)는 스프링으로 대체됨을 특징으로 하는 휠발전기를 갖는 휠.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 연결전선(130,220)에 복수개 용접고정된 발광다이오드(150,240) 중 적어도 2개는 압전세라믹(140,230)의 순방향 기전력에 의해 발광되고 나머지는 역방향에 대한 기전력에 의해 발광되도록 구성됨을 특징으로 하는 휠발전기를 갖는 휠.
제2항에 있어서,

상기 타격수단(280a)은 덮개부재(270a)에 그 일단이 고정된 채 허브체(210a)의 연통공(210b-1) 공간에 위치되는 압전세라믹(230a)의 양면을 각각 타격하도록 이의 양면으로부터 소정량 이격되게 연통공(210b-1)내측에 구비되는 타격전달부재(284b)와, 상기 허브체(210a)의 회전으로 타격전달부재(284b)의 타격이 이루어지도록 관통공(210a-1)내측에 비접촉으로 구비되어 베어링들의 내륜 및 휠액슬에 의해 정지상태로 지지고정되는 타격돌기(282a-1)가 외주면에 복수개 형성된 타격편(282-1)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휠발전기를 갖는 휠.
양측면에 각각 개재된 베어링에 의해 휠액슬상에서 회전가능하게 구비됨에 따라 빛의 발산이 이루어지도록 휠을 제조하는 방법에 있어서,

중앙부는 관통되고 외주면에는 그 바닥면으로부터 관통공까지 연통공이 형성된 하나의 요홈과 복수개의 삽입홈이 형성되며, 일측면에는 원주면을 따라 상기 삽입홈과 요홈에 각각 연통된 복수개의 안착홈이 형성되도록 허브체를 사출성형하는 과정과;

사출성형된 허브체의 연통공내측으로 한쌍의 볼을 삽입시키는 과정과;

상기 허브체의 안착홈에 대응되게 링형상으로 이루어진 전선에 압전세라믹 및 이 압전세라믹의 순방향 기전력에 의해 적어도 2개가 발광되고 나머지는 역방향에 기전력에 의해 발광되도록 발광다이오드가 복수개 용접 도선된 연결전선 허브체의 안착홈과 요홈에 삽입시키는 과정과;

상기 요홈에 삽입구비되는 압전세라믹의 상면에 스폰지로 이루어진 탄발부재를 안착고정시키는 과정과;

상기 요홈에 순차적 안착구비된 압전세라믹과 탄발부재의 이탈을 방지하도록 덮개부재를 덮어 고정시키는 과정과;

복수개의 안착홈에 대응되게 각각 삽입구비된 발광다이오드에 이로부터 발산되는 빛을 난반사시키기 위해 금속편이 혼합성형된 투명재질의 캡부재를 씌우는 과정과;

상기 허브체의 양측면 및 외주면을 폴리우레탄수지로 몰드성형시키는 과정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 휠발전기를 갖는 휠 제조방법.