KR101121786B1

KR101121786B1 - 자전거용 속력표시장치

Info

Publication number: KR101121786B1
Application number: KR1020080108523A
Authority: KR
Inventors: 박광동
Original assignee: 박광동
Priority date: 2008-11-03
Filing date: 2008-11-03
Publication date: 2012-03-23
Also published as: KR20100049388A

Abstract

본 발명은 자전거용 속력표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자전거의 속력을 표시하기 위해 풍력을 이용하는 자전거용 속력표시장치에 관한 것이다. 본 발명은 풍력에 의해 회전하는 프로펠러 형상의 날개부(10)와, 상기 날개부(10)의 전면과 후면에 그릴구조로 형성되는 보호망(20)과, 상기 날개부(10)의 회전에 따라 교류전기를 발생시키는 발전부(30)와, 상기 보호망(20)의 후면에 부착되어 상기 발전부(30)로부터 공급받은 전원의 전압에 따라 복수 개의 발광다이오드가 순차적으로 발광하는 발광부(50)와, 상기 보호망(20)과 결합되고, 상기 발전부(30)의 고정축(31)을 지지하는 브라켓(40)과, 상기 브라켓(40)의 하단에 결합되는 지지대(70), 그리고 상기 지지대(70)의 하단에 연결되어 자전거의 핸들에 고정되는 클램핑부(80)를 포함하여 구성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 비교적 단순하고 간단한 구조로 속력을 표시할 수 있으므로 제조원가가 낮고, 자전거의 빠른 속력에 의해 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

풍력발전, 자전거, 속력표시, 발광다이오드

Description

자전거용 속력표시장치{Velocity display apparatus for bicycle}

본 발명은 자전거용 속력표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자전거의 속력을 표시하기 위해 풍력을 이용하는 자전거용 속력표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 풍력발전시스템은 바람이 가지고 있는 에너지로 회전체를 회전시키고, 상기 회전체의 회전력을 동력전달장치를 통해 전달하여 자기장 내에 위치하는 발전기 코일을 회전시킴으로써 전기를 발생시키는 방식에 의한다. 그리고 발전기는 코일과 영구자석의 상대적인 이동에 따라 상기 코일 내에서 자기장이 변화될 때, 상기 코일에 자기장의 변화를 방해하는 방향으로 기전력이 유도되는 전자기유도현상을 이용한다. 즉, 상기 영구자석을 상기 코일 내에서 회전시킴으로써 자기장의 변화를 방해하는 방향으로 상기 코일에 유도전류가 발생하는 현상을 이용하여 전기를 발생시킨다.

그러나 상기한 바와 같은 종래기술에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 종래의 풍력발전시스템은 풍력에 의해 발전된 전기를 가정 또는 공장 등에 필요한 독립전원으로 이용하기 위한 대형플랜트로 주고 실시될 뿐, 다양한 용도로 사용되지 못하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 풍력을 이용하여 자전거의 속력을 표시할 수 있는 자전거용 속력표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 자전거에 탈부착이 가능하고, 내부 구조가 간단한 자전거용 속력표시장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 풍력에 의해 회전하는 프로펠러 형상의 날개부와, 상기 날개부의 전면과 후면에 그릴구조로 형성되는 보호망과, 상기 날개부의 회전에 따라 교류전기를 발생시키는 발전부와, 상기 보호망의 후면에 부착되어 상기 발전부로부터 공급받은 전원의 전압에 따라 복수 개의 발광다이오드가 순차적으로 발광하는 발광부와, 상기 보호망과 결합되고, 상기 발전부의 고정축을 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓의 하단에 결합되는 지지대, 그리고 상기 지지대의 하단에 연결되어 자전거의 핸들에 고정되는 클램핑부를 포함하여 구성되는 자전거용 속력표시장치에 있어서, 상기 발광부는 상기 복수 개의 발광다이오드 각각에 직렬로 연결되는 복수 개의 제너다이오드와 교류전기를 직류전기로 변환하는 정류다이오드로 구성되고, 상기 각각의 제너다이오드는 서로 다른 항복전압값을 가진다. 이때, 상기 자전거용 속력표시장치는 상기 브라켓의 외주연에 회전가능하게 구비되어 상기 발광다이오드가 발광되는 전압레벨을 조정하기 위한 조작부와, 상기 조작부의 동작에 따라 상기 발광다이오드에 연결되는 제너다이오드가 변경되도록 제어하는 단락스위치로 구성되는 속력표시제어부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

그리고 상기 자전거용 속력표시장치는 상기 복수의 제너다이오드의 서로 다른 항복전압값 중에서 가장 높은 항복전압값을 가지는 제너다이오드와 연결된 발광다이오드가 발광하면 경고음을 출력하는 경고음출력부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 자전거용 속력표시장치에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

즉, 풍력에 의해 발생하는 전기를 이용하므로 별도의 전원이 연결되지 않아도 동작이 가능하고, 비교적 단순하고 간단한 구조로 속력을 표시할 수 있으므로 제조원가가 낮은 장점이 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 발광다이오드가 발광하기 위한 최저 전압레벨을 간단한 조작만으로 조정할 수 있어 사용자에 따라 속력이 표시되는 최저 속력을 자유롭게 선택할 수 있는 장점이 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 모든 발광다이오드가 발광되면 경고음을 출력하므로 자전거의 빠른 속력에 의해 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 자전거용 속력표시장치의 바람 직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 자전거용 속력표시장치의 전면을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 자전거용 속력표시장치의 후면을 도시한 부분사시도이다. 도 3은 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 자전거용 속력표시장치의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 자전거용 속력표시장치의 부분단면도이며, 도 5는 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 자전거용 속력표시장치의 사용상태도이다.

도 1 내지 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 자전거용 속력표시장치는 풍력에 의해 회전하는 프로펠러 형상의 날개부(10)와 상기 날개부(10)를 둘러싸는 보호망(20)을 포함하여 구성된다. 상기 날개부(10)는 자전거가 전진함에 따라 발생하는 풍력을 이용하여 후술할 발전부(30)에 동력을 전달하기 위해 프로펠러의 형상으로 형성된다. 그리고 상기 보호망(20)은 상기 날개부(10)의 전면과 후면에 그릴구조로 형성되어 상기 날개부(10)를 외부로부터 보호한다.

상기 날개부(10)는 결합나사(11)에 의해 고정축(31)의 중심부에 결합된다. 상기 날개부(10)는 상기 고정축(31)을 중심으로 회전하며, 상기 날개부(10)가 회전함에 따라 발전부(30)는 교류전기를 발생시킨다. 상기 발전부(30)는 상기 고정축(31)의 외주연에 고정 결합되는 영구자석(32)과 상기 영구자석(32)의 외주연에 일정 간격으로 이격되어 회전 가능하게 결합되는 보빈(33)과 상기 보빈(33)에 권선되는 코일(34)에 의해 구성된다. 상기 보빈(33)은 상기 날개부(10)와 일체로 결합되어 상기 고정축(31)을 중심으로 회전한다. 상기 날개부(10)에 형성된 체결돌 기(12)와 상기 체결돌기(12)에 대응되도록 상기 보빈(33)에 형성되는 체결홈(36)이 서로 결합되어 상기 날개부(10)의 회전력이 상기 보빈(33)에 전달된다. 즉, 상기 날개부(10)가 회전함에 따라 상기 코일(34)이 권선된 보빈(33)이 함께 회전하고, 상기 코일(34)이 상기 고정된 영구자석(32)의 N극과 S극을 교차하면서 자기장의 변화를 방해하는 방향으로 상기 코일(34)에 기전력이 유도된다.

상기 영구자석(32)은 상기 고정축(31)의 외주연에 고정되고, 상기 고정축(31)은 브라켓(40)에 결합된다. 상기 보빈(33)은 상기 영구자석(32)의 외주연을 일정 간격 이격하여 둘러싸기에 적합한 내경으로 형성된다. 상기 보빈(33)의 외주연에는 코일(34)이 권선되기 위한 홈이 형성되고, 상기 코일은 상기 보빈(33)의 외주연에 형성된 홈에 권선된다. 그리고 상기 코일(34)은 상기 보빈(33)의 내주연과 외주연 상으로 양측에서 끼워져 고정되는 코어(35)에 납땜되어 전기적으로 연결된다. 상기 코어(35)는 도체로 구성되며, 후술할 발광부(50)와 전기적으로 연결된다.

상기 보호망(20)의 후면에는 발광부(50)가 부착된다. 상기 발광부(50)는 복수 개의 발광다이오드와 상기 발광다이오드 각각에 대하여 직렬로 연결되는 제너다이오드, 그리고 교류전기를 직류전기로 변환하는 정류다이오드로 구성된다.

상기 발전부(30)에서 발생한 교류 전류는 정류다이오드를 거쳐 직류로 변환된다. 각각의 발광다이오드와 직렬 연결되는 제너다이오드는 회로에 흐르는 전압에 따라 전류가 흐르거나 또는 전류가 차단된다. 즉, 항복전압보다 작은 전압에서는 전류가 거의 흐르지 않다가, 항복전압 이상의 전압이 인가되면 접합면에서 제너 항복이 일어나 전류가 흐르게 된다. 따라서 항복전압이 서로 다른 제너다이오드를 사용하면, 발전 전압에 따라 상기 복수 개의 발광다이오드가 단계적으로 발광되도록 구성할 수 있다. 상기 제너다이오드는 상기 발광다이오드와 각각 직렬로 연결되고, 직렬 연결된 제너다이오드와 발광다이오드 회로는 복수 개가 병렬로 상기 발전부(30)와 연결된다.

상기 발광부(50)는 소정 간격으로 이격되어 배열되는 복수 개의 발광다이오드(51)를 포함하여 구성된다. 상기 발광다이오드(51)는 순차적으로 더 큰 항복전압값을 가지는 제너다이오드와 각각 연결되어 날개부(10)가 회전함에 따라 발생하는 전기의 전압이 클수록 더 많은 발광다이오드가 발광한다. 즉, 풍력에 의해 상기 날개부(10)가 점점 빠르게 회전하면 상기 발광다이오드는 원을 따라 순차적으로 발광하여 최종적으로는 모든 발광다이오드가 발광한다.

그리고 상기 발광부(50)의 일측에는 경고음출력부(60)가 구비된다. 상기 경고음출력부(60)는 상기 복수 개의 항복전압값 중에서 가장 높은 항복전압값을 가지는 제너다이오드와 연결된 발광다이오드에 연결되어, 가장 높은 전압에서 발광하는 발광다이오드가 발광하면 경고음을 출력한다. 즉, 상기 경고음출력부(60)는 상기 날개부(10)의 회전에 의해 발생하는 전기의 전압이 일정값 이상이 되어 상기 복수 개의 발광다이오드가 모두 발광하면 경고음을 출력한다.

상기 보호망(20)의 후면은 절곡되어 형성된 브라켓(40)과 결합된다. 상기 브라켓(40)은 상기 날개부(10)에 삽입되는 고정축(31)을 지지하며, 상기 보호망(20)과 지지대(70)를 연결한다. 상기 지지대(70)의 일단은 상기 브라켓(40)의 하단에 결합되고, 타단은 클램핑부(80)에 결합된다. 상기 클램핑부(80)는 상기 지지대(70)의 하단에 연결되고, 클램핑나사(81)에 의해 자전거의 핸들에 고정된다.

상기 브라켓(40)의 외주연에 회전가능하게 구비되어 상기 발광다이오드가 발광되는 전압레벨을 조정하기 위한 조작부(90)가 구비된다. 상기 조작부(90)는 상기 발광다이오드에 연결되는 제너다이오드를 변경하는 단락스위치와 연결된다. 사용자는 상기 조작부(90)를 이용하여 단락스위치를 조작하고 단락스위치는 이러한 조작에 의해 소정의 스위칭 동작에 의해 서로 다른 항복전압값을 가지는 제너다이오드 중에서 어느 하나를 선택할 수 있다. 예컨대 상기 날개부(10)가 더 빠르게 회전할 때 상기 발광다이오드가 발광되도록 제어하기 위해 사용자는 상기 조작부(90)를 통해 더 큰 항복전압값을 가지는 제너다이오드가 상기 발광다이오드와 연결되도록 제어할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 자전거용 속력표시장치의 작용을 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 풍력에 의해 날개부(10)가 회전하면, 상기 날개부(10)와 결합되는 보빈(33)이 고정축(31)을 중심으로 회전한다. 상기 보빈(33)이 회전함에 따라 상기 보빈(33)의 외주연에 권선된 코일(34)이 영구자석에 대해 회전하면서 전자기유도에 의한 유도전류가 발생한다.

상기 코일(34)에 발생한 유도전류는 상기 코일과 전기적으로 연결된 코어(35)를 통해 발광부(50)에 전달된다. 상기 발광부(50)에 전달된 교류 전류는 정류다이오드를 거쳐 직류로 변환된다. 직류로 변환된 전류는 제너다이오드와 발광다이오드가 직렬로 연결된 회로에 전달되는데, 이때 상기 제너다이오드의 항복전압값보다 더 큰 전압이 인가되면 상기 발광다이오드가 발광한다. 상기 제너다이오드는 서로 다른 항복전압값을 가지므로 더 큰 전압이 인가될 수록 더 많은 발광다이오드가 발광한다. 그리고 가장 높은 항복전압값을 가지는 제너다이오드와 직렬로 연결된 발광다이오드가 발광하면 경고음출력부(60)에 의해 경고음이 출력된다.

한편, 사용자가 브라켓(40)의 외주연에 형성된 조작부(90)를 조작하면 다른 항복전압값을 가지는 제너다이오드가 상기 발광다이오드에 연결되도록 제어할 수 있다. 따라서 사용자는 상기 조작부(90)를 통해 상기 발광다이오드가 발광되기 위한 최저 전압레벨을 변경할 수 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.

도 1은 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 자전거용 속력표시장치의 전면을 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 자전거용 속력표시장치의 후면을 도시한 부분사시도.

도 3은 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 자전거용 속력표시장치의 분해사시도.

도 4는 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 자전거용 속력표시장치의 부분단면도.

도 5는 본 발명의 구체적인 실시예를 구성하는 자전거용 속력표시장치의 사용상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 날개부 11: 결합나사

12: 체결돌기 20: 보호망

30: 발전부 31: 고정축

32: 영구자석 33: 보빈

34: 코일 35: 코어

40: 브라켓 50: 발광부

51: 발광다이오드 60: 경고음출력부

70: 지지대 80: 클램핑부

81: 클램핑나사

Claims

풍력에 의해 회전하는 프로펠러 형상의 날개부와;

상기 날개부의 전면과 후면에 그릴구조로 형성되는 보호망과;

상기 날개부의 회전에 따라 교류전기를 발생시키는 발전부와;

상기 보호망의 후면에 부착되어 상기 발전부로부터 공급받은 전원의 전압에 따라 복수 개의 발광다이오드가 순차적으로 발광하는 발광부와;

상기 보호망과 결합되고, 상기 발전부의 고정축을 지지하는 브라켓과;

상기 브라켓의 하단에 결합되는 지지대; 그리고

상기 지지대의 하단에 연결되어 자전거의 핸들에 고정되는 클램핑부를 포함하여 구성되는 자전거용 속력표시장치에 있어서,

상기 발광부는,

상기 복수 개의 발광다이오드 각각에 직렬로 연결되는 복수 개의 제너다이오드와 교류전기를 직류전기로 변환하는 정류다이오드로 구성되고:

상기 각각의 제너다이오드는,

서로 다른 항복전압값을 가지는 것을 특징으로 하는 자전거용 속력표시장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 자전거용 속력표시장치는,

상기 복수의 제너다이오드의 서로 다른 항복전압값 중에서 가장 높은 항복전압값을 가지는 제너다이오드와 연결된 발광다이오드가 발광하면 경고음을 출력하는 경고음출력부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자전거용 속력표시장치.