KR200201060Y1

KR200201060Y1 - 발광기능을 구비한 인라인 스케이트

Info

Publication number: KR200201060Y1
Application number: KR2020000013123U
Authority: KR
Inventors: 장재황
Original assignee: 박병규; 주식회사나눅스
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2000-11-01

Abstract

본 고안은 인라인 스케이트에 관한 것으로, 착용자의 발을 지지하는 신발(100)과, 상기 신발(100)의 하측에 설치되는 지지프레임(110)이 구비된 인라인 스케이트에 있어서, 상기 지지프레임(110)에 고정 설치되는 휠액슬(112)과; 상기 휠액슬(112)에 삽입고정되며 원주면에 등간격으로 자극이 교번배치되는 영구자석(120)과; 상기 휠액슬(112)과 동일축으로 형성되고 외측에서 내측으로 관통된 다수개의 통공(134)이 구비되며 상기 영구자석(120)을 감싸는 형태로 상기 영구자석(120)과 소정이격되어 형성된 휠허브(130)와; 상기 휠허브(130)를 감싸는 형태로 형성되며 탄력성이 있고 투명재질로 형성되며 상기 휠액슬(112)을 축으로 하여 상기 휠허브(130)와 같이 회전되는 타이어(140)와; 상기 영구자석(120)의 양측면에 접촉되고, 상기 휠허브(130)의 내주면에 설치되어 상기 휠허브(130)와 같이 회전하는 베어링부재(150)와; 일측은 상기 휠허브(130)의 통공에 삽입되고 타측은 휠허브(130)의 인접 통공에 삽입되도록 상기 휠허브(130)에 고정설치되어 상기 휠허브(130)와 같이 회전됨에 의해 상기 영구자석(120)의 교번배치된 자극의 자력을 전달받는 다수개의 유도철심(160)과; 상기 유도철심(160)의 외주면에 감기어 상기 유도철심(160)에 전달되는 영구자석(120)의 자력변화에 의해 발생되는 유도기전력에 의해 유도전류가 발생되는 유도코일(170)과; 상기 유도코일(170)에 발생된 유도전류를 전달받아 발광되는 다수개의 발광체(191)가 고정 설치되는 기판(180);을 포함하여 구성되는 발광기능을 구비한 인라인 스케이트를 기술적 요지로 한다. 이에 따라 타이어의 회전속도에 의하여 서로 다른 색의 발광체를 선택적으로 발광시키므로 시각적 심미감 및 세련미를 배가시킬 뿐만 아니라, 발광되는 발광체의 색에 따라 주행속도가 인지되므로 야간주행시에는 시각적 경고효과를 배가시키며, 제품의 호환성이 양호하고, 최소의 자력으로 발광체를 발광시킴에 의해 제조원가가 절감되는 이점이 있다.

Description

발광기능을 구비한 인라인 스케이트{inline skate provided with light-emitting function}

본 고안은 인라인 스케이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 인라인 스케이트의 휠이 고속 회전됨에 의해, 자속변화에 기인된 유도기전력이 발생되어 발광체가 발광되어 시각적 심미감 및 세련미를 구현 할 수 있고, 야간시에는 보행자에게 주행상태를 가시적으로 경고하여 안전사고 등을 예방시키는 발광기능을 구비한 인라인 스케이트에 관한 것이다.

일반적으로 발광기능을 구비한 종래의 인라인 스케이트(roller-brade)는 다양한 형태가 제안되었다.

그 중에서 미국특허 5,552,972에서와 같이 자석을 축이 아닌 디스크에 고정하여 교환이 가능한 구조로 되어 있으나 부품수가 많아지는 문제점이 있다. 그리고 미국특허 5,580,093에서는 하우징을 교환할 수 있는 구조로 되어 있고, 유도코일이 없이 유도메탈만을 이용하여 전기유도를 하려고 시도하고 있으나 붉의 밝기를 고려 하여 볼 때 실현가능성이 거의 없으며, 미국특허 5,810,450에 소개된 내용은 반으로 나누어진 PU 재질의 휠 본체를 핀으로 결합시키고, 유도기전력을 유도코일없이 유도암(INDUCED ARM)에 유도전류를 발생시키려고 시도하고 있으나, 인라인 스케이트인 점을 고려해 볼 때 내구성 및 사용상의 안전에 문제가 있으며 붉의 밝기 면에서 현실적으로 실현성이 거의 없다.

그리고 대한민국 공개특허공보 공개번호 특1999-0078816호에 개량된 발전기 및 그를 구비한 발광 휠 및 그 제조방법이라는 제목으로 발광휠이 특허출원되어 있다.

상기 종래기술은, 도1 또는 도2에 도시된 바와 같이, 베어링스페이서(34)상에는 영구자석조립체(28)와 베어링(30)들이 끼워지고, 휠액슬(22)상에는 각 액슬의 직경에 맞는 부싱(24)이 끼워져 조립된다. 영구자석조립체는 영구자석(28)과 영구자석(28)이 포위조립되는 완충기(30)가 구비되며 완충기(30)에는 충격을 흡수하는 완충날개(32)가 형성된다. 전기자코일조립체(40)에는 전기자코일(44)을 담고 있는 전기자코일보빈(42)이 형성된다. 또한 전기자코일조립체(40)는 철재질의 덮개부들이 상기 보빈을 감싸도록 형성되며, 덮개면으로 부터 전기자철심(43)이 직각으로 돌출형성된다. 여기서 상기 전기자철심(43)들은 서로 어긋나게 배치된다. 이리하여 상기 각 전기자철심(43)에는 영구자석의 상이한 자극으로 부터 교번자화되어 코일의 권선방향에 직각으로 자속이 흐르게 되어 전자기유도작용에 의해 보빈내의 전기자코일에 전류가 유도되어 발광소자가 발광된다.

또한 전기자코일조립체(40)에는 상기 전기자코일(44)의 리드선이 외부로 안내되도록 하는 리드선안내돌출부(45)가 형성되어 발광소자(18)의 결선을 용이하게 한다. 그리고 전기자코일조립체(40)의 양측부에는 베어링(26)이 끼워진다.

그러나 상기의 상기의 종래기술에 의한 발광휠은 후술하는 문제점을 내포하고 있다.

첫째, 상기 종래기술에 따른 발전기는 발전기의 목적상 상당한 출력이 요구되므로 영구자석 조립체의 극수는 최소한 20극이상이 되며 20극이상의 영구자석은 통상의 페라이트 재질로는 제작이 불가능하여 네오디움 재질로 제작되어야 하는 바, 상기 영구자석을 발광휠에 채용하는 경우 발광휠의 제조원가가 높아지며, 고속으로 회전하는 휠에 단지 발광만 하도록 하여 시각적 심미감 및 야간시 주의를 주기위한 인라인 스케이트의 발광휠에는 발전기용 영구자석의 채용은 적합하지 못하다는 문제점이 있다.

둘째, 상기 종래기술은 영구자석을 둘러싸는 코일보빈상에 코일이 감겨지며 상기 코일보빈의 직경은 최소한 상기 영구자석조립체 및 베어링보다는 크게 되므로 발광소자를 발광시킬 목적으로 유도시키는 전류를 유도하기 위해 엄청난 양의 코일이 감기게 되므로 비경제적이며 코일의 무게에 의해 휠의 무게가 무거워 진다는 문제점이 또한 있다.

셋째, 상기 영구자석의 극수 및 전기자철심의 극수가 많아짐에 의해, 상기 영구자석과 상기 전기자철심 사이에 작용되는 자력이 강하게 되어 상기 휠액슬의 회전이 상기 자력에 영향을 받아 원할한 회전을 하지 못하게 되므로 스피드를 생명으로 하는 인라인 스케이트에는 발전기용 구조체를 가진 발광휠이 적합하지 못하다는 문제점이 또한 있다.

넷째, 코일보빈상에 코일이 감겨지게 되므로 휠허브의 측면을 관통시키는 통공을 형성시키기가 불가능하므로 휠허브 자체의 무게가 무거위 지므로 휠의 전체 무게가 무거워 진다는 문제점이 또한 있다.

따라서, 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발생되는 자력이 인라인 스케이트의 휠의 고속회전에는 전혀 방해가 되지 않고 자력의 변화에 의해 발광체가 발광되는 발광휠을 구비한 인라인 스케이트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 영구자석을 일반적인 페라이트 재질로 구성하고, 유도코일을 각각의 유도철심에 개별적으로 감음에 의해 유도코일의 양을 줄이면서도 발광체를 효율적으로 발광시키며 무게가 가볍고 경체적이며 대량생산이 용이한 발광휠을 구비한 인라인 스케이트를 제공하는 것을 또한 목적으로 한다.

또한 타이어의 회전속도에 따라 발광체가 선택적으로 발광되어, 발광되는 발광체의 색을 보고도 속도를 인식할 수 있도록 하며 회전속도에 따라 발광빛의 색이 달라지므로 시각적 심미감을 배가시키는 발광휠을 구비한 인라인 스케이트를 제공하는 것을 또한 목적으로 한다.

도1 - 종래기술에 따른 롤러스케이트휠의 해체된 상태를 도시한 사시도.

도2 - 도1의 조립된 상태의 측단면도.

도3 - 본 고안에 따른 발광기능을 구비한 인라인 스케이트의 사시도.

도4 - 본 고안에 따른 발광기능을 구비한 인라인 스케이트 휠의 분해사시도.

도5 - 본 고안에 따른 발광기능을 구비한 인라인 스케이트 휠의 정단면도.

도6 - 본 고안에 따른 발광기능을 구비한 인라인 스케이트 휠의 측단면도.

도7 - 제어부의 회로구성을 보인 회로도.

도8 - 다른 실시예에 따른 제어부의 회로구성을 보인 회로도.

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 신발 110 : 지지프레임

111 : 양측벽 112 : 휠액슬

113 : 너트 120 : 영구자석

130 : 휠허브 131 : 관통공

132 : 리브 133 : 공간부

134 : 통공 140 : 타이어

150 : 베어링부재 151 : 베어링

151a : 회전부 151b : 고정부

152 : 접촉편 152a : 보스

160 : 유도철심 161 : 도체판

170 : 유도코일 180 : 기판

190 : 제어부 191 : 발광체

191a : 제1발광체 191b : 제2발광체

192 : 정전압소자 193 : 트랜지스터

193a : 제1트랜지스터 193b : 제2트랜지스터

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 착용자의 발을 지지하는 신발과, 상기 신발의 하측에 설치되는 지지프레임이 구비된 인라인 스케이트에 있어서, 상기 지지프레임에 고정 설치되는 휠액슬과; 상기 휠액슬에 삽입고정되며 원주면에 등간격으로 자극이 교번배치되는 영구자석과; 상기 휠액슬과 동일축으로 형성되고 외측에서 내측으로 관통된 다수개의 통공이 구비되며 상기 영구자석을 감싸는 형태로 상기 영구자석과 소정이격되어 형성된 휠허브와; 상기 휠허브를 감싸는 형태로 형성되며 탄력성이 있고 투명재질로 형성되며 상기 휠액슬을 축으로 하여 상기 휠허브와 같이 회전되는 타이어와; 상기 영구자석의 양측면에 접촉되고, 상기 휠허브의 내주면에 설치되어 상기 휠허브와 같이 회전하는 베어링부재와; 일측은 상기 휠허브의 통공에 삽입되고 타측은 휠허브의 인접 통공에 삽입되도록 상기 휠허브에 고정설치되어 상기 휠허브와 같이 회전됨에 의해 상기 영구자석의 교번배치된 자극의 자력을 전달받는 다수개의 유도철심과; 상기 유도철심의 외주면에 감기어 상기 유도철심에 전달되는 영구자석의 자력변화에 의한 발생되는 유도기전력에 의해 유도전류가 발생되는 유도코일과; 상기 유도코일에 발생된 유도전류를 전달받아 발광되는 다수개의 발광체가 고정 설치되는 기판;을 포함하여 구성되는 발광기능을 구비한 인라인 스케이트를 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 유도철심은 단부에 도체판이 설치되도록 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 유도철심은 일측과 타측에 유도된 자극은 서로 다른 자극이며, 휠허브의 회전시 유도된 자극이 교대로 변화되도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 기판은, 상기 타이어의 회전속도에 비례하여 유도코일에 유도되는 유도전류의 세기에 따라 발광체를 선택적으로 발광시키는 제어부를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 제어부는, 유도코일에 연결된 제1발광체와; 상기 제1발광체와 병렬로 연결된 제2발광체를 구동시키는 트랜지스터와; 상기 유도코일에서 유도되는 유도전류의 세기에 따라 상기 트랜지스터의 베이스전압을 제어하는 정전압소자;를 포함하여 구성되어 타이어의 저속회전시 제1발광체만 발광시키고, 타이어의 고속회전시 제1발광체와 제2발광체를 동시에 발광시키도록 구성되는것이 바람직하다.

상기 제어부는, 유도코일에 연결된 제1발광체와; 상기 제1발광체를 구동시키는 제1트랜지스터와; 상기 유도코일에서 유도되는 유도전류의 세기에 따라 상기 제1트랜지스터의 베이스전압을 제어하는 정전압소자와; 상기 제1트랜지스터의 컬렉터측에 베이측이 연결되어 제2발광체를 구동시키는 제2트랜지스터;를 포함하여 구성되어 저속회전시 제2발광체만 발광되고, 고속회전시에는 제1발광체만 발광되도록 구성되는 것도 또한 바람직하다.

이에 따라, 발광체를 발광시키는 영구자석의 자력이 고속회전하는 휠에 전혀 영향을 주지 않으며, 가볍고 경제적고 대량생산이 가능하며 시각적 심미감 및 세련미를 구형할 수 있고, 야간주행시에는 보행자에게 운전상태를 시각적으로 경고함으써 안전사고를 예방 할 수 있다는 이점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 고안을 상세히 설명한다.

도3 내지 도6에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 발광기능을 구비한 인라인 스케이트는 크게 신발(100)과, 지지프레임(110)과, 영구자석(120)과, 휠허브(130)와, 타이어(140)와, 베어링부재(150)와, 유도철심(160)과, 유도코일(170)과, 기판 (180) 그리고 제어부(190)로 구성된다.

상기 신발(100)은 인라인 스케이트에 부착되는 일반적인 신발이므로 당업계에 종사하는 사람이며 누구나가 알 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 지지프레임(110)은 상기 신발(100)의 저면에 설치되고, 하부가 개구되고 양측벽(111)이 형성되며 상기 양측벽(111)의 내측에는 양측벽(111)을 연결하는 형상의 4개의 휠액슬(112)이 설치되어 상기 휠액슬(112)이 너트(113)로서 상기 지지프레임(110)에 고정된다.

상기 영구자석(120)은 상기 휠액슬(112)에 삽입설치되며 상기 영구자석(120)에는 4개의 자극이 등간격 즉, 90°간격으로 N극과 S극이 교번배치된다. 여기서 상기 영구자석(120)의 자극은 필요에 따라 8개의 극으로 구성하여도 무방하며 본 고안의 범주에 속한다. 그리고 상기 영구자석(120)은 상기 휠액슬(112)에 삽입되어, 후술하는 베어링부재(150)의 밀착접촉에 의해 휠액슬(112)에 고정된 상태를 유지한다. 상기 영구자석(120)은 통상적인 페라이트 자석이며, 약 1,000 가우스 정도의 자력을 가지도록 구성된다.

상기 1,000 가우스 정도의 자력만으로도 후술하는 발광체(191)를 발광시킬 정도의 충분한 유도전류는 형성되므로 굳이 자력이 큰 비싼 영구자석(120)을 사용할 필요는 없다. 그리고 상기 영구자석(120)의 극수도 4극 정도이면 충분하나, 사용자의 취향에 따라 후술하는 발광체(191)의 설치개수를 늘리고자 하는 경우에는 대칭성을 고려하여 8극으로 구성하여도 충분하여 6극의 구성은 대칭성면에서 바람직하지 못하다.

상기 휠허브(130)는 대략 실린더 형상으로 구성되며 상기 휠액슬(112)에 삽입되는 형상으로 상기 영구자석(120)과 소정이격되어 설치되어 상기 휠액슬(112)을 회동축으로 하여 후술하는 타이어(140)와 같이 회전된다. 그리고 상기 휠허브(130)에는 양측면을 관통시키는 관통공(131) 및 리브(132)가 형성되어 휠의 무게를 줄일수 있도록 구성되어 상기 영구자석(120)의 원주면 주위를 회전한다.

상기 휠허브(130)의 중앙에는 공간부(133)가 형성되어 상기 공간부(133)내에 후술하는 베어링부재(150)가 삽입 설치되고 베어링(151)의 회전부(151a)와 상기 휠허브(130)가 같이 회전된다. 그리고 상기 휠허브(130)에는 휠허브(130)의 외주면에서 내주면으로 관통된 다수개의 통공(134)이 형성되어 상기 통공(134)으로 후술하는 유도철심(160)이 삽입 설치된다.

상기 베어링부재(150)는 크게 두개의 베어링(151)과, 두개의 접촉편(152)으로 구성된다.

상기 접촉편(152)은 보스(152a)가 형성된 얇은 원판형상으로 구성되어 상기 휠액슬(112)에 삽입되어 상기 영구자석의 양측면에 각각 밀착설치된다.

상기 베어링은 회전부(151a)와 고정부(151b)로 각각 구성되며 상기 휠허브(130)에 형성된 공간부(133)에 삽입되어 상기 접촉편(152)과 밀착설치된다. 그리고 상기 베어링(151)은 고정부(151b)가 상기 접촉편(152)에 밀착접촉되어 상기 베어링(151)이 회전될 시, 상기 베어링(151)의 회전부(151a)만 회전되며, 고정부(151b)가 상기 결합편(152)에 밀착접촉됨과 동시에 상기 결합편(152)은 영구자석(120)의 양측면에 각각 밀착고정됨에 의해 영구자석(120)은 회전되지 않는다.

상기 유도철심(160)은 대략 'ㄷ' 자 형상으로 구성되며, 상기 휠허브(130)에 형성된 통공(134)에 외측에서 내측방향으로 삽입되어 상기 유도철심(160)의 단부가 상기 통공(134)의 내측부분으로 소정 돌출되도록 구성된다. 그리고 상기 유도철심(160)의 통공(134)내부 삽입은 유도철심(160)의 구조상 두개의 통공(134)에 삽입되어야 하는 바, 인접한 통공(134)에 삽입된다. 여기서 상기 영구자석(120)의 자극수가 4극인 경우에는 유도철심(160)이 2개만 소요되며 상기 휠허브(130)의 통공(134)의 내측부분으로 돌출된 단부부분은 등간격 즉, 90°간격을 유지하며, 일측단부가 상기 영구자석의 N극의 자력을 유도하면 타측단부는 S극을 유도하도록 구성된다. 여기서 상기 영구자석(120)의 자극수가 8극인 경우에는 4개의 유도철심(160)이 소요되며 유도철심(160)의 단부간의 이격 각도는 45°의 등간격을 유지한다. 8극인 경우에도 유도되는 극성은 극수가 4개일 때와 동일하다.

또한 상기 유도철심(160)의 단부에는 굽은 원판형상의 도체판(161)이 연결설치된다. 상기 도체판(161)은 휠의 무게를 고려하여 상기 유도철심(160)의 직경을 작도록 구성하여 상기 유도철심(160)에 유도되는 자석의 자력이 미약한 바, 상기 유도철심(160)에 유도되는 자석의 자력을 도체판(161)의 넓이에 해당되는 양 만큼 즉, 자석의 자력이 많이 유도되도록 설치된다.

상기 유도코일(170)은 상기 유도철심(160)의 외표면을 감싸는 형태로 상기 유도철심(160)에 형성된다. 상기 유도코일(170)에는 상기 유도철심(160)에 유도된 영구자석(120)의 자속변화에 의해 유도 기전력이 발생된다. 즉 상기 휠허브(130)가 상기 영구자석(120)의 주위를 회전함에 의해 상기 유도철심(160)의 일측에는 N극, 타측에는 S극이 반복적으로 교번 자화되며, 상기 유도철심(160)의 주위를 감싸는 유도코일(170)의 중앙부에는 자력의 방향 즉, 자속이 주기적으로 바뀌게 되므로 상기 유도코일(170)에는 렌쯔의 법칙(PRINCIPLE OF LENTZ)에 따라 상기 자속에 변화를 방해하는 방향으로 유도전류가 발생된다. 그리고 상기 유도전류의 세기는 통상 상기 유도코일(170)의 감긴회수에 비례하므로 감긴수가 많으면 유도전류의 양도 증가하나, 본 고안은 발전기의 제조가 아니라 인라인 스케이트라는 점 즉, 스케이트의 회전력 및 무게등을 감안하여 후술하는 발광체(191)를 발광시킬 정도의 전류가 유도되면 충분하다. 영구자석(120)의 극수가 4극이고, 자력이 1,000 가우스이면 약 3,000회 정도가 적당하다.

상기 기판(180)은 합성수지 재질로서 얇은 판형상이며 상기 휠허브(130)의 일측에 접촉설치된다. 상기 기판(180)에는 상기 유도코일(170)과 전기적으로 연결된 발광체(191)가 설치된다. 그리고 상기 유도코일(170)에 상기 발광체(191)가 전기적으로 연결되어 유도코일(170)에 유도된 유도전류를 인가받아 발광된다. 즉, 상기 발광체(191)가 상기 유도코일(170)에 유도된 유도전류를 모두 인가받아 발광되도록 구성된다. 여기서 상기 발광체(191)는 일반적으로 LED(light emitted diode)가 사용되나 사용 목적상 다른 형태의 발광체(191)를 사용하여도 무방하며 본 고안의 범주에 속한다. 그리고 상기 기판(180)과 상기 발광체(191)는 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 타이어(140)는 투명재질의 합성수지재 중 탄력성이 양호한 재질 즉, 투명성 폴리우레탄(PU, poly-urethane)재질로 형성되며, 상기 상기 기판(180)이 설치된 휠허브(130)의 양측면 및 원주면을 감싸는 바퀴형태로 구성된다. 상기 타이어(140)는 탄력성을 가지고 있으므로 사용자의 하중 및 외부충격을 탄력적으로 지지하여 타이어(140)의 회전 시, 상기 휠허브(130)에 가해지는 충격을 방지시켜 내부부품의 망실을 방지시킨다. 그리고 상기 타이어(140)가 투명한 재질로 구성되어 내부가 들여다 보이므로 누드적 심미감을 줄 뿐만 아니라, 발광체(191)가 발광되는 경우 발광된 빛을 외부로 드러나게 하여 시각적 심미감을 주며, 야간 운행시에는 일반보행자에게 가시적 경고를 하므로써 안전사고를 예방시킨다.

상기에서는 발광체(191)를 유도코일에 직접연결시켜 발광체(191)를 발광시키도록 구성하였으며, 다른 실시예로서 상기 기판(180)에 소정의 제어부(190)를 설치하여 상기 유도코일(170)의 유도전류를 제어하여 타이어(140)의 회전속도에 따라 발광체(191)를 선택적으로 발광되도록 구성시킨다.

도7에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(190)는 정전압소자(192)와 트랜지스터(193)를 포함하도록 구성되어 유도코일(170)의 유도전류를 제어하여 발광체(191)를 발광시킨다. 즉, 제1발광체(191a)가 유도코일(170)과 연결되고, 제2발광체(192b)는 상기 제1발광체(191a)와 병렬로 연결됨과 동시에 소정의 정전압소자(192) 및 트랜지스터(193)의 콜렉터와 연결되도록 구성된다.

따라서 상기 타이어(140)의 저속회전에 의해 상기 유도코일(170)에 인가되는 유도기전력에 의한 유도전류가 소정값 이하이면, 상기 정전압소자(192)가 매우 큰저항을 나타내므로 정전압소자측으로는 전류가 거의 흐르지 않게 되어 상기 제1발광체(191a)만 발광되며, 타이어(140)가 고속회전하게 되어 상기 유도코일(170)에 인가되는 유도기전력에 의한 유도전류가 소정값 이상이 되면 상기 정전압소자(192)가 상기 트랜지스터(193)의 베이스전압을 제어하여 상기 트랜지스터(193)가 도통됨과 동시에 상기 트랜지스터의 에미터측으로 소정의 전류가 흐르게 되어 상기 제2발광체(191b)도 발광하게 된다.

즉, 상기 타이어(140)의 회전속도가 일정속도 이하이면 상기 제1발광체(191a)만 발광되며, 타이어(140)의 회전속도가 일정속도 이상이면 상기 제1발광체(191a) 및 제2발광체(191b)가 동시에 발광된다. 여기서 상기 타이어(140)의 회전속도에 따라 발광체(191)가 선택적으로 발광되므로 상기 제1발광체(191a) 및 제2발광체(191b)를 서로 다른 색의 발광체를 사용하여 구성하면, 회전속도에 따라 발광되는 발광체의 색깔이 달라지므로 시각적 심미감 및 속도에 대한 주의를 더욱 더 배가시킬 수 있다.

또 다른 실시예는 제어부(190)가 정전압소자(192)와 트랜지스터(193)를 포함하여 구성된다. 도8에 도시된 바와 같이, 제1발광체(191a)가 유도코일(170)에 연결됨과 동시에 정전압소자(192) 및 제1트랜지스터(193a)의 컬렉터측과 연결되도록 구성된다. 그리고 제2발광체(191b)는 상기 제1발광체(191a)와 병렬로 연결됨과 동시에 제2트랜지스터(193b)의 컬렉터와 연결된다. 또한 상기 제2트랜지스터(193b)의 베이스측이 상기 제1트랜지스터(193a)의 컬렉터측과 상기 제1발광체(191a) 사이에 연결됨과 동시에 제2트랜지스터(193b)의 컬렉터측이 상기 제2발광체(191b)와 연결된다.

따라서 상기 타이어(140)가 저속회전을 하게 되어 유도코일(170)에 인가된 유도기전력이 소정전압 이하이면 상기 제1트랜지스터(193a)는 도통되지 못하고 상기 제1발광체(191a)의 일단에 인가된 전압이 상기 제2트랜지스터(193b)를 도통시켜 상기 제2발광체(191b)가 발광된다. 그리고 상기 타이어(140)가 고속회전을 하게되어, 상기 유도코일(170)에 인가된 유도기전력이 소정전압 이상이 되면 상기 제1트랜지스터(193a)가 도통됨과 동시에 상기 제1발광체(191a)가 발광을 하게 되고, 상기 제1발광체(191a)의 일단에 연결되어 상기 제1발광체(191a)에 인가된 저전압을 전달받는 제2트랜지스터(193b)는 도통되지 못하게 되며 상기 제2발광체(191a)는 발광하지 못하게 된다.

즉 상기 타이어(140)가 저속회전을 하게 되면 제2발광체(191a)만 발광을 하게 되고, 타이어(140)가 고속회전을 하게 되면 제1발광체(191a)만 발광을 하게 된다.

상기의 구성에 의한 작동효과는 후술하는 바와 같다.

사용자가 인라인 스케이트를 타고 주행하는 경우, 상기 타이어(140)가 소정의 회전력을 받게되어 상기 타이어(140)가 타이어(140)와 일체로 형성된 휠허브(130)와 같이 회전하게 된다. 즉 상기 휠허브(130)의 공간부(133)에 설치된 베어링(151)의 회전부(151a)가 상기 휠허브(130) 및 타이어(140)와 같이 상기 휠액슬(112)을 회동축으로 하여 상기 영구자석(120) 주위를 회전하게 된다. 이때, 상기 영구자석(120)은 상기 영구자석(120)의 양측면에 밀착된 접촉편(152)의 가압력에 의해 휠액슬(112)에 고정되어 회전하지 않는다.

상기 휠허브(130)가 상기 영구자석(120) 주위를 회전함에 의해, 상기 유도철심(160)의 단부에 설치된 도체판(161)에는 상기 영구자석(120)의 원주면에 교번배치된 자극의 자속이 주기적으로 교번 유도된다. 즉, 상기 유도철심(160)에 유도되는 자속이 주기적으로 변화된다.

상기 유도철심(160)에 유도되는 자속의 주기적변화에 의해 상기 유도철심(160) 주위에 감겨있는 유도코일(170)에는 교류전류가 발생되어 상기 유도코일(170)과 전기적으로 연결된 발광체(191)에 전달되어 발광체(191)가 발광된다. 그리고 상기 타이어(140)의 회전속도에 비례하여 상기 유도코일(170)에 인가되는 유도기전력이 달라지므로 상기 제어부(190)의 제어에 의해 상기 발광체(191)가 선택적으로 발광되므로 타이어(140)의 회전속도에 따라 색이 다른 발광체(191)가 발광된다. 또한 상기 발광된 빛이 타이어 외부로 방사되어 외부에 비칠 대, 상기 타이어(140)가 투명재질로 구성됨에 의해 마치 타이어(140)가 빛을 발산하는 형상으로 시각적 착시를 일으키게 되어 시각적 심미감을 나타낸다.

여기서 상기 영구자석(120)의 자극수를 늘리고 유도철심(160)에 감겨진 유도코일(170)의 감긴수를 늘리게 되면 발생되는 유도전류의 양도 증가하게 되나, 영구자석(120)의 자극수를 늘리게 되면 영구자석(120)과 유도철심(160) 사이에 작용되는 인력에 의해 휠의 회전력이 저하되게 되며, 유도코일(170)의 감긴수를 늘리게 되면 휠의 무게가 증가하게 되어 휠의 회전력에 영향을 주게 되므로, 휠의 회전력에 영향을 주지 않는 범위 내에서 자극을 구성시키고, 유도철심(160)에 감겨진 유도코일(170)의 감긴수도 최소화시켜 발광체(191)를 발광시키도록 하여야 한다.

상기의 구성에 의한 본 고안은 주행중에 발광체가 발광을 하게 되어 시각적인 심미감 및 세련미를 구현 할 수 있고, 야간 주행시에는 보행자에게 시각적으로 경고함으로써 안전사고를 예방 할 수 있다.

그리고, 발광체를 발광시키기 위해 발전용 목적의 발전기를 사용하지 않고도, 발광체를 발광시킬 정도의 유도전류를 발광시켜 사용하므로써, 발전용 목적의 발광휠 보다는 제작원가 및 공정이 획기적으로 줄어드는 효과가 또한 있다.

주행의 반복에 의해 타이어가 마모되는 경우 발광휠 전체를 교체하지 않고, 타이어 및 타이어와 일체로 구성된 휠허브만 교체하면 되므로 제품의 호환성이 양호하다는 효과가 있다.

또한 영구자석의 자극을 최소화 시켜 발광체를 발광시킴에 의해, 인라인 스케이트의 최대목적인 휠의 고속회전을 방해하지 않으면서도 발광체를 효율적으로 발광시킬 수 있다는 효과가 또한 있다.

기판에 형성된 제어부의 제어에 의해 타이어의 회전속도에 따라 서로 다른색의 발광체가 선택적으로 발광되므로 시각적 심미감을 배가시킬 뿐만 아니라 발광되는 발광체의 색깔에 따라 주행속도를 인지 할 수 있다는 효과가 또한 있다.

Claims

착용자의 발을 지지하는 신발(100)과, 상기 신발(100)의 하측에 설치되는 지지프레임(110)이 구비된 인라인 스케이트에 있어서,

상기 지지프레임(110)에 고정 설치되는 휠액슬(112)과;

상기 휠액슬(112)에 삽입 고정되며 원주면에 등간격으로 자극이 교번배치되는 영구자석(120)과;

상기 휠액슬(112)과 동일축으로 형성되고 외측에서 내측으로 관통된 다수개의 통공(134)이 구비되며 상기 영구자석(120)을 감싸는 형태로 상기 영구자석(120)과 소정이격되어 형성된 휠허브(130)와;

상기 휠허브(130)를 감싸는 형태로 형성되며 탄력성이 있고 투명재질로 형성되며 상기 휠액슬(112)을 축으로 하여 상기 휠허브(130)와 같이 회전되는 타이어(140)와;

상기 영구자석(120)의 양측면에 접촉되고, 상기 휠허브(130)의 내주면에 설치되어 상기 휠허브(130)와 같이 회전하는 베어링부재(150)와;

일측은 상기 휠허브(130)의 통공(134)에 삽입되고 타측은 휠허브(130)의 인접 통공(134)에 삽입되도록 상기 휠허브(130)에 고정설치되어 상기 휠허브(130)와 같이 회전됨에 의해 상기 영구자석(120)의 교번배치된 자극의 자력을 전달받는 다수개의 유도철심(160)과;

상기 유도철심(160)의 외주면에 감기어 상기 유도철심(160)에 전달되는 영구자석(120)의 자력변화에 의한 발생되는 유도기전력에 의해 유도전류가 발생되는 유도코일(170)과;

상기 유도코일(170)에 발생된 유도전류를 전달받아 발광되는 다수개의 발광체(191)가 고정 설치되는 기판(180);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 발광기능을 구비한 인라인 스케이트.
제1항에 있어서, 상기 유도철심(160)은 단부에 도체판(161)이 설치됨을 특징으로 하는 발광기능을 구비한 인라인 스케이트.
제1항에 있어서, 상기 유도철심(160)은 일측과 타측에 유도된 자극은 서로 다른 자극이며, 휠허브(130)의 회전시 유도된 자극이 교대로 변화됨을 특징으로 하는 발광기능을 구비한 인라인 스케이트.
제1항에 있어서, 상기 기판(180)은, 상기 타이어(140)의 회전속도에 비례하여 유도코일(170)에 유도되는 유도전류의 세기에 따라 발광체(191)를 선택적으로 발광시키는 제어부(190)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 발광기능을 구비한 인라인 스케이트.
제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 제어부(190)는,

유도코일(170)에 연결된 제1발광체(191a)와;

상기 제1발광체(191a)와 병렬로 연결된 제2발광체(191b)를 구동시키는 트랜지스터(193)와;

상기 유도코일(170)에서 유도되는 유도전류의 세기에 따라 상기 트랜지스터(193)의 베이스전압을 제어하는 정전압소자(192);를 포함하여 구성되어 타이어의 저속회전시 제1발광체(191a)만 발광시키고, 타이어(140)의 고속회전시 제1발광체(191a)와 제2발광체(191b)를 동시에 발광시킴을 특징으로 하는 발광기능을 구비한 인라인 스케이트.
제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 제어부(190)는,

유도코일(170)에 연결된 제1발광체(191a)와;

상기 제1발광체(191a)를 구동시키는 제1트랜지스터(193a)와;

상기 유도코일(170)에서 유도되는 유도전류의 세기에 따라 상기 제1트랜지스터(193a)의 베이스전압을 제어하는 정전압소자(192)와;

상기 제1트랜지스터(193a)의 컬렉터측에 베이측이 연결되어 제2발광체(191b)를 구동시키는 제2트랜지스터(193b);를 포함하여 구성되어 저속회전시 제2발광체(191b)만 발광되고, 고속회전시에는 제1발광체(191a)만 발광됨을 특징으로 하는 발광기능을 구비한 인라인 스케이트.