KR100842118B1 - 자동 발광신발 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발광신발에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보행에 따라 압축과 팽창을 반복하는 신발의 뒷 축에 자체적으로 전기 에너지를 발생시킬 수 있는 발전기를 구비하고, 이 발전기에 축설된 회전축을 회전시키는 작동수단 및 발광다이오드를 더 구비하여 이루어진 자동 발광신발에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명에 따른 자동 발광신발에 의하면, 신발의 뒷굽 내부에 설치된 함체; 상기 함체의 내부에서 회전가능하게 고정된 회전축; 상기 회전축의 타단으로 권취된 코일; 상기 코일과 간극을 이루며 함체의 내벽에 설치된 영구자석; 상기 코일의 회전에 의해서 전류가 발생되고 발생된 전류를 공급받는 엘이디;를 포함하여 이루어지는 발광신발로서, 상기 회전축의 일단으로는 피니언 기어가 축설되고, 상기 피니언 기어와 치합된 랙기어가 수직을 이루며 설치되며, 상기 랙기어의 일단은 함체를 관통하여 돌출되어 있고, 타단으로는 탄성체가 함체의 바닥 사이에 설치되어 랙기어를 항시 상향으로 밀고 있으며, 상기 랙기어의 돌출된 일단이 밀려 하향으로 작동하면 수직방향으로 밀림을 안내하는 가이드가 상기 함체의 내벽에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

발광, 엘이디, 피니언 기어, 랙기어, 영구자석, 코일

Description

자동 발광신발{.}

본 발명은 발광신발에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보행에 따라 압축과 팽창을 반복하는 신발의 뒷 축에 자체적으로 전기 에너지를 발생시킬 수 있는 발전기를 구비하고, 이 발전기에 축설된 회전축을 회전시키는 작동수단 및 발광다이오드를 더 구비하여 이루어진 자동 발광신발에 관한 것이다.

대한민국 특허등록번호 제481055호 2005.03.25

대한민국 실용신안등록번호 제348903호 2004.04.16

대한민국 실용신안등록번호 제352822호 2004.05.31

대한민국 특허공개번호 제105792호 2005.11.08

신발에 엘이디와 같은 발광수단을 설치하여 보행시마다 일정한 빛이 발산되 도록 하여 새로운 미감 또는 야간 보행시 보행자의 안전을 확보하기 위한 장치는 지금까지도 수많이 제안되어 있다.

대한민국 특허등록번호 제481055호 2005.03.25, 대한민국 실용신안등록번호 제348903호 2004.04.16, 대한민국 실용신안등록번호 제352822호 2004.05.31, 대한민국 특허공개번호 제105792호 2005.11.08일본 특허 공개 제2001-310094호 공보보에는 발광기능을 갖는 신발이 기재되어 있다.

이러한 신발들은 그 뒷굽에 전지와 같은 전원공급수단 및 보행에 따른 압력을 감지하여 상기 전지의 전원을 엘이디 등과 같은 발광수단에 공급한다.

상기 종래의 발광기능을 갖는 신발은 전지를 일체로 수납시켜 전지의 전기적 에너지를 이용하는 소형 경량을 취지로 하고 있고, 통상 전지는 사용자의 사용 빈도에 따라 방전되는 특성을 가지고 있다.

이러한 방전 특성으로 인해 발광기능을 갖는 신발은 장기간 사용이 힘들게 된다. 또한, 전지를 교체하고 싶어도 뒷굽은 방수기능을 수행하기 때문에 교체가 불가능하여 신발의 폐기 내지 사용을 하지 않게 되어 비경제적인 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전원을 공급하는 전지를 채용하지 않고, 보행에 따른 작동으로 자체적으로 전기에너지를 발생시켜 일체로 설치된 엘이디를 발광시키도록 한 자동 발광신발을 제 공하는데 있다.

하나의 바람직한 실시 양태에 있어서 본 발명에 따른 자동 발광신발은, 전술한 문제를 모두 해소하도록,

신발의 뒷굽 내부에 설치된 함체와, 일단은 함체를 관통하여 상향으로 돌출되고, 타단은 함체의 바닥에 설치된 탄성체에 지지되며, 상기 탄성체를 사이에 두고 함체의 바닥에 설치되어 수직으로 작동하는 랙기어와, 상기 랙기어의 작동에 연동하여 회전하는 피니언 기어와, 상기 피니언 기어가 축설되고, 함체의 내부에서 회전가능하게 고정된 회전축과, 상기 회전축의 타단에서 권취된 코일과, 상기 코일과 간극을 이루며 함체의 내벽에 설치된 영구자석과, 상기 함체의 내부로는 코일로 인출되는 전류를 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어를 받아 발광하는 엘이디와, 스피커가 더 설치되어 이루어진 발광신발을 구성함에 있어서,

상기 랙기어의 일단으로는 이탈방지돌기가 형성되고, 상기 이탈방지돌기는 함체의 상부를 이루는 내벽에 걸려 랙기어의 돌출된 일단이 외부로 이탈되는 것을 방지하며,
상기 랙기어의 돌출된 일단이 밀려 하향으로 작동하면 수직방향으로 밀림을 안내하는 가이드가 상기 함체의 내벽에 설치되고,

상기 제어부에는 메모리가 더 설치되어 각종 멜로디, 반복적인 어학 학습이 가능한 문구 등을 저장시키고 이를 일정 시간 동안 상기 스피커를 통해 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 되고, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.

본 발명에 따른 자동 발광신발에 의하면, 폐기시 환경오염을 유발하는 건전지를 사용하지 않고, 반 영구적으로 사용할 수 있는 자가 발전기를 신발의 뒷굽 내부에 설치하여 보행시마다 자동으로 엘이디가 발광하도록 한다. 이로 인해 경제적이고, 견고하면서 다양한 발광효과를 표출할 수 있어 발광신발의 제품 신뢰성이 월등하게 향상되는 작용효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 발광신발의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동 발광신발의 뒷굽 내부단면도이고, 도 3은 본 발명에 적용된 함체 내부의 기구 설치 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 자동 발광신발은 신발의 뒷굽(100) 내부에 설치된 함체(10), 상기 함체(10)의 내부에서 회전가능하게 고정된 회전축(22), 상기 회전축(22)의 타단으로 권취된 코일(24), 상기 코일(24)과 간극을 이루며 함체(10)의 내벽에 설치된 영구자석(26), 상기 코일(24)의 회전에 의해서 전류가 발생되고 발생된 전류를 공급받는 엘이디(30)에 의해서 발광하게 된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용된 함체(10)는 뒷굽(100) 내부에 설치되어 있으며, 밀폐 되어 있다.

이러한 함체(10)에서 수직방향은 사람이 직립하여 서있는 방향을 의미하고, 수평방향은 상기 수직방향과 직교하는 방향을 의미한다.

함체(10)의 내부에는 상기 엘이디(30)에 전원을 공급하여 발광시키는 발전기(20)가 내장되어 있으며, 이 발전기(20)는 통상적으로 운동에너지를 전기에너지로 변환시켜 엘이디(30)를 점등시키게 된다.

이를 위하여 전기자철심을 가지고 있는 전기자 코일(24)이 N, S극이 교번하여 형성된 영구자석(26)과 간극을 이루며 영구자석(26)의 내측 중심을 관통하면서 설치되어 있다.

코일(24)이 영구자석(26)의 내측 중심에서 원주방향으로 회전하면 자화극성을 띄면서 전자기 유도작용에 의한 전류가 유도되어 엘이디(30)를 점등하게 된다.

이를 위한 영구자석(26)은 바람직하게 함체(10)의 내벽에 설치되어 있으며, 회전하는 코일(24)은 회전축(22)에 권취되어 있다.

회전축(22)은 수평방향으로 일단 및 타단이 회전가능하게 함체(10) 내벽에 설치되어 있다.

회전축(22)은 외부로부터 회전력을 전달받아야 한다. 이를 위해, 회전축(22)의 일단으로는 피니언 기어(42)가 축설되고, 피니언 기어(42)와 치합된 랙기어(44)가 수직을 이루며 설치되어 있다. 이때, 피니언 기어(42)는 회전축(22)에 통상적으 로 사용되는 키결합 또는 억지 끼움되어 있다.

위와 같은 구조에서 알 수 있듯이, 랙기어(44)가 수직방향 상, 하로 작동하게 되면 피니언 기어(42)는 랙기어(44)의 작동방향으로 회전하게 되고, 이 피니언 기어(42)의 회전력은 회전축(22)으로 전달됨을 알 수 있다.

누구라도 알 수 있듯이, 랙기어(44) 역시 함체(10)의 내부에서 작동함을 알 수 있고, 랙기어(44)의 상향으로 연장된 일단은 함체(10)를 관통하여 돌출되어 있다.

이 돌출된 일단은 보행에 따른 사람 발 뒷굼치의 압력을 받아 상승하거나 하강하게 되고, 이러한 작동으로 랙기어(44)와 치합된 피니언 기어(42)가 서로 연동된다.

특히, 사람의 발 뒷굼치가 상승할 때 랙기어(44) 역시 상승하여 다시 하강하기 위한 준비를 하도록 랙기어(44)의 타단으로는 탄성체(50)가 함체(10)의 바닥 사이에 설치되어 있다.

이 탄성체(50)는 랙기어(44)를 항시 상향으로 밀고 있게 되며, 이때 랙기어(44)의 상승을 제한하기 위하여 돌출된 랙기어(44) 일단의 하측에 이탈방지돌기(44a)가 형성되어 있다.

상기 이탈방지돌기(44a)는 함체의 상부를 이루는 내벽에 걸려 랙기어(44)의 돌출된 일단이 외부로 이탈되는 것을 방지하게 된다.

따라서, 랙기어(44)는 항시 상승된 상태를 유지하고 있으며, 그 돌출된 일단은 보행에 따른 발 뒷굼치의 압력을 받아 하강하거나, 발 뒷굼치의 압력이 제거되 면 탄성체(50)의 탄성 반발력으로 상승하여 피니언 기어(42)를 반복적으로 회전시키게 된다.

이때 랙기어(44)는 작동 중에도 수직방향으로 정교하게 작동하여 피니언 기어(42)와 치합된 상태를 유지하여야 한다.

이를 위해 함체(10)의 내벽으로는 가이드(12)가 형성되어 있다. 본 발명에 적용되는 가이드(12)는 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 랙기어(44)의 측면을 감싸는 구조로 이루어져 있어 랙기어(44)를 정교하게 안내하게 된다.

이러한 가이드(12)의 역할은 랙기어(44)의 돌출된 일단이 통과하는 함체(10)의 상부 내벽에서도 동일한 역할을 수행하게 된다.

이러한 함체(10)의 상부 내벽으로는 상기 가이드(12)와 동일한 역할을 수행하도록 제2가이드(14)가 돌출되어 있을 수도 있다.

다음에는 위와 같은 구조로 이루어진 발광신발의 작동과정 및 이에 따른 효과를 상세히 설명한다.

먼저, 보행을 하게 되면 발 뒷굼치는 랙기어(44)의 돌출된 일단에 압력을 가하여 하강시키고, 가이드(12)와 제2가이드(14)는 하강하는 랙기어(44)의 작동을 안내하게 된다.

하강되는 랙기어(44)는 치합된 피니언 기어(42)를 회전시키게 되고, 피니언 기어(42)는 회전축(22)과 고정되어 있으므로 회전축(22)은 연동되어 상기 회전력을 전달받는다.

이 회전력은 코일(24)을 회전시키고, 코일(24)은 영구자석(26)과 간극을 이루며 회전하여 자속의 변화가 일어나고, 이러한 자속의 변화에 의하여 코일(24)에 유도전류가 발생된다.

이때, 유도전류는 교번하여 플러스극과 마이너스극으로 바뀌어 엘이디(30)를 점멸시킨다.

또한, 랙기어(44)가 상승하면 위와 같은 과정을 반복하여 엘이디(30)를 점멸시키게 되어 보행하는 동안 지속적으로 엘이디(30)를 발광시키게 된다.

즉, 전기 설명으로부터 명확해지듯이, 이 발명은 외부로부터 전원을 받지 않고 자체적으로 전류를 발생시키기 위한 기구 및 발전기(20)를 일체로 설치하여 반영구적으로 사용이 가능하다.

본 발명에 있어서, 그 밖에 여러 가지 변형예가 가능한 것은 말할 것도 없다. 예를 들면, 도 4에서 보이는 바와 같이 필요에 따라서 코일(24)로 인출되는 전류를 제어부(70)로 인가시켜 일정한 전압 상태에서 전류가 흐르도록 할 수 있고, 제어부(70) 내에 메모리(72)를 설치하여 각종 멜로디, 반복적인 어학 학습이 가능한 문구 등을 저장시키고, 다시 스피커(74)를 설치하여 전원의 인가를 받으면 이를 일정한 시간 동안 외부로 출력하는 것도, 본 발명으로부터 일탈하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 참정신 및 범위내에 존재하는 변형례는, 모두 특허청구의 범위에 포함되는 것이다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예 시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로서, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 발광신발의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 자동 발광신발의 뒷굽 내부단면도.

도 3은 본 발명에 적용된 함체 내부의 기구 설치 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 자동 발광신발의 다른예의 뒷굽 내부단면도.

*도면의 주요부분에 대한 간단한 설명*

10: 함체 20: 발전기

22: 회전축 24: 코일

26: 영구자석 30: 엘이디

42: 피니언 기어 44: 랙기어

50: 탄성체 70: 제어부

Claims (3)

1. 신발의 뒷굽 내부에 설치된 함체와, 일단은 함체를 관통하여 상향으로 돌출되고, 타단은 함체의 바닥에 설치된 탄성체에 지지되며, 상기 탄성체를 사이에 두고 함체의 바닥에 설치되어 수직으로 작동하는 랙기어와, 상기 랙기어의 작동에 연동하여 회전하는 피니언 기어와, 상기 피니언 기어가 축설되고, 함체의 내부에서 회전가능하게 고정된 회전축과, 상기 회전축의 타단에서 권취된 코일과, 상기 코일과 간극을 이루며 함체의 내벽에 설치된 영구자석과, 상기 함체의 내부로는 코일로 인출되는 전류를 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어를 받아 발광하는 엘이디와, 스피커가 더 설치되어 이루어진 발광신발을 구성함에 있어서,

   상기 랙기어의 일단으로는 이탈방지돌기가 형성되고, 상기 이탈방지돌기는 함체의 상부를 이루는 내벽에 걸려 랙기어의 돌출된 일단이 외부로 이탈되는 것을 방지하며,

   상기 랙기어의 돌출된 일단이 밀려 하향으로 작동하면 수직방향으로 밀림을 안내하는 가이드가 상기 함체의 내벽에 설치되고,

   상기 제어부에는 메모리가 더 설치되어 각종 멜로디, 반복적인 어학 학습이 가능한 문구 등을 저장시키고 이를 일정 시간 동안 상기 스피커를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 자동 발광신발.
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