KR20030032382A - 자기발전 비행 프로펠러 완구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기발전 비행 프로펠러 완구에 관한 것으로서,

중앙부의 원형 홈 내에 중공형 권선 코일체(11)가 삽설된 프로펠러 1(12)과; 상기 권선 코일체(11) 내 중공부를 관통하는 중앙 돌출부를 가지며, 그 돌출부 선단에는 상기 중공부와 일정 간격을 갖는 영구자석(13)이 삽설된 프로펠러 2(14)와; 상기 권선 코일체(11)와 전기적으로 연결되며, 상기 프로펠러 1(12) 상에 장착된 다수의 LED(17)와; 상기 프로펠러 1(12)의 중앙부에 결합되며 평행 홈(16-a)을 갖는 덮개(16)와; 이 평행 홈(16-a)에 상응하는 형상의 돌기(19-a)를 갖는 회전 구동 수단(15)을 포함하여 구성함으로써,

상기 프로펠러 1(12)상의 권선 코일체(11)와 프로펠러 2(14) 상의 영구자석(13) 사이의 상대운동에 의하여 전류가 발생함에 따라, 프로펠러에 장착된 발광 장치(LED)(17)가 비행중 빛을 발하여 특이한 감을 줌은 물론, 교육적 의미도 담고 있는 비행 프로펠러 완구이다.

Description

자기발전 비행 프로펠러 완구{Self-generating flying propellor toy}

본 발명은 비행 프로펠러 완구, 더욱 상세하게는, 다수의 경사 날개를 갖는프로펠러를 회전시켜 공중으로 날려 보내는 비행 프로펠러 완구에 있어서, 프로펠러에 장착된 발광 장치가 비행중 빛을 발하도록 된 자기발전(自己發電) 비행 프로펠러 완구에 관한 것이다.

시대의 변천에 따라 수 없이 많은 완구류가 있어 왔지만, 그 가운데 비행 프로펠러 완구 즉, 다수의 경사 날개를 갖는 형상의 합성수지재 프로펠러를 회전시켜 공중으로 날려 보내도록 된 비행 프로펠러 완구는 어느 시대를 막론하고 어린이들의 사랑을 받는 품목 중의 하나일 것이다.

그 비행 원리를 간단히 살펴보면, 다수의 경사 날개를 갖는 프로펠러의 중앙부에 홈 또는 돌기를 형성하고, 이 홈 또는 돌기에 상응하는 형상의 돌기 또는 홈을 갖는 회전봉에 적정 길이의 로우프(rope)를 감은 다음, 이 로우프 끝에 부착된 고리를 강하게 잡아 당겨 로우프를 풀어 냄으로써, 상기 프로펠러가 회전함은 물론 그 과정에서 발생하는 양력(揚力)에 의해 프로펠러가 공중으로 날아 오르게 되는 것이다.

이러한 원리로 작동하는 상기 비행 프로펠러 완구는, 하늘 높이 날아 올라 동심을 만족시켜 준다는 측면도 있지만, 덧붙여서, 경사 날개의 회전 및 그에 따른 양력 발생이라는 자연 법칙을 일깨워 주는 교육적 의미도 크다.

그러나, 다른 한편으로 보면, 상기 종래의 비행 프로펠러 완구는 프로펠러의 비행 이외의 다른 동적 변화가 없어서, 처음에 느꼈던 호기심 등을 오래 지속시켜 주지 못하는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 프로펠러에 장착된 발광 장치가 비행중 스스로 빛을 발함으로써, 특히 야간에는 흥미로운 분위기까지도 만들어 내는 것은 물론, 상당한 수준의 과학적 원리도 일깨워 주는 자기발전 비행 프로펠러 완구를 제공하는 데 본 발명의 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기발전 비행 프로펠러 완구는, 다수의 경사 날개를 가지며 중앙부에 권선 코일체가 삽설된 프로펠러 1과, 역시 다수의 날개를 가지며 상기 권선 코일체에 상응하는 형상의 영구자석이 삽설된 프로펠러 2를 상하로 결합함으로써, 이들 프로펠러 회전시에 상기 권선 코일체와 영구자석 사이에서 전기가 발생하도록 한 특징이 있다.

도 1은 본 발명의 본 발명 실시예의 자기발전 비행 프로펠러 완구를 나타낸 단면도,

도 2는 상기 도 1에 있어서의 A부 확대도,

도 3은 상기 도 1의 자기발전 비행 프로펠러 완구의 평면도,

도 4는 상기 자기발전 비행 프로펠러 완구의 전기 회로도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 권선 코일체 12 : 프로펠러 1

13 : 영구자석 14 : 프로펠러 2

15 : 회전 구동 수단 16 : 덮개

16-a : 평행 홈 17 : LED

18 : 원통 케이스 19 : 회전봉

19-a : 돌기 20 : 탄성체

이하, 본 발명의 자기발전 비행 프로펠러 완구를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

본 발명 실시예의 자기발전 비행 프로펠러 완구를 단면도로 나타낸 도 1 및 그 A부 확대도인 도 2에 따르면, 자기발전 비행 프로펠러 완구는, 중앙부의 원형 홈 내에 중공형(中空形) 권선 코일체(11)가 삽설된 프로펠러 1(12)과; 상기 권선 코일체(11) 중앙의 통공을 관통하는 돌출부를 가지며, 그 돌출부 선단에는 상기 중공부와 일정 간격을 갖는 영구자석(13)이 삽설된 프로펠러 2(14)와; 상기 권선 코일체(11)와 전기적으로 연결되며, 상기 프로펠러 1(12) 상에 장착된 발광 장치로서의 다수 LED(17)와; 상기 프로펠러 1(12)의 증앙부에 결합되며 평행 홈(16-a)을 갖는 덮개(16)와; 상기 평행 홈(16-a)에 상응하는 형상의 돌기(19-a)를 갖는 회전 구동 수단(15)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 구성요소들의 조립 과정을 살펴 보면, 상기 프로펠러 1(12) 중앙부의 원형 홈 내에 우선 권선 코일체(11)를 삽설한 다음, 이 권선 코일체(11)중앙의 상기 중공부를 관통하여 프로펠러 2(14) 중앙의 돌출부를 삽입하고 그 선단부에 영구자석(13)을 삽설한다.

이어서, 상기 권선 코일체(11)가 삽설된 프로펠러 1(12)의 중앙 개구부에 덮개(16)를 덮어 씌움으로써 두 프로펠러 사이의 결합은 완료된다.

상기 각 구성요소 간의 끼워맞춤 공차 관계를 살펴보면, 프로펠러 1(12)과 상기 권선 코일체(11) 사이, 그리고, 프로펠러 2(14) 상의 중앙 돌출부와 상기 영구자석(13) 사이는 억지 끼워맞춤으로 결합된 반면, 프로펠러 1(12)의 중공부와 프로펠러 2(14) 상의 돌출부 사이는 헐거운 끼워맞춤 즉, 약간의 간격을 갖는 구조로 되어 있다.

즉, 상기 프로펠러 1(12)과 프로펠러 2(14) 사이에는 상대운동이 가능하도록 되어 있다.

또한, 프로펠러 1(12)의 가장자리에는 원환형 홈을 형성하고, 홈 내부의 적정 개소에 LED(light emitting diode)(17)를 장착하고, 이들 LED(17)를 상기 권선 코일체(11)와 전기적으로 연결시킨다.

전기적 연결 방법으로서는 가는 전선(도시하지 않음)을 사용할 수도 있으나, 미관을 고려한 기타의 방법이라도 무방하다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 권선 코일체(11)는 드럼(drum) 형상의 합성수지재 보빈(bobin)(11-a) 주위에 코일(11-b)을 감은 다음, 역시 합성수지재 캡(cap)(11-c)을 씌운 구조이다.

한편, 상기 회전 구동 수단(15)은, 중공형 원통 케이스(18)와; 이 원통 케이스(18) 내부에 삽설되며, 상기 평행 홈(16-a)에 상응하는 돌기(19-a)를 그 선단부에 갖는 회전봉(19)과; 상기 원통 케이스(18)와 회전봉(19) 사이를 연결하는 탄성체(20)와; 상기 회전봉(19)에 감겨져 원통 케이스(18) 외부로 도출된 로우프(21)와; 상기 원통 케이스(18) 외부로 도출된 로우프(21)의 선단에 부착된 고리(22)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 탄성체(20)로서는 고무줄을 사용하는 것이 보통이나, 그 외에도, 로우프(21)가 다 풀리고 난 다음 복원력을 발생시킬 수 있는 기타의 부재를 사용해도 무방하다.

본 발명 실시예의 자기발전 비행 프로펠러 완구의 평면도인 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 프로펠러 1(12)과 프로펠러 2(14)의 경사 날개는 서로 반대 방향으로 경사지는 것이 바람직하다.

도시된 바에 따르면, 프로펠러 1(12)이 p 방향으로 하향 경사진 반면, 프로펠러 2(14)는 q 방향으로 하향 경사져 있음을 알 수 있다.

상기 두 프로펠러(12, 14) 상의 날개의 경사 방향을 서로 반대로 하는 것은, 상기 회전 구동 수단(15)을 작동시킴에 따라 프로펠러 1(12)이 회전과 동시에 비상할 때, 프로펠러 1(12)과 헐거운 상태로 결합된 상기 프로펠러 2(14)에는, 그 날개가 프로펠러 1(12)과 반대 방향으로 경사져 있음으로 인하여, 프로펠러 1(12)과는반대 방향으로 회전하려는 경향이 발생토록 하기 위함이다.

그렇게 함으로써, 프로펠러 1(12) 중앙부의 상기 권선 코일체(11)와 프로펠러 2(14) 중앙부의 상기 영구자석(13) 사이에는 상대적 회전 운동이 발생 즉, 상기 실시예의 경우, 고정된 상태의 영구자석(13) 주위를 권선 코일체(11)가 상당한 속도로 회전하는 결과가 되어, 페러데이(Faraday)의 전자기유도 법칙 즉, 발전기의 원리에 따라 상기 권선 코일체(11)에는 전류가 흐르게 된다.

결과적으로는, 권선 코일체(11)와 전기적으로 연결된 상기 다수의 LED(17)가 점등됨에 따라, 상기 본 발명 실시예의 비행 프로펠러 완구는 비행 중 그 가장자리부에서 빛을 발하게 되어 UFO(unidentified flying object)와 같은 특이한 형상을 띠게 되는 것이다.

도 4는 본 발명 실시예의 자기발전 비행 프로펠러 완구의 전기 회로도로서, 두 개의 프로펠러 중앙부에 각각 삽설된 권선 코일체(11)와 영구자석(13) 사이에서 발생한 전류가 다수개의 LED(17)로 연결되는 상태를 도시한 것이다.

한편, 도시한 바의 실시에에 있어서는, 상기 프로펠러 1(12)과 프로펠러 2(14)의 경사 날개를 서로 반대 방향으로 경사지게 했으나, 이들 두 프로펠러(12, 14) 사이에 상대운동만 발생하면 상기 권선 코일체(11)와 영구자석(13) 사이에 전류가 발생하게 되므로, 이들 두 프로펠러(12, 14)의 날개가 동일 방향으로 경사지지 않은 한, 반드시 반대 방향으로 경사질 필요는 없다.

예컨대, 프로펠러 2(14) 상의 날개 경사 각도를 0°로 할 경우, 프로펠러 2(14)에는 상기 프로펠러 1(12)과 반대 방향으로 회전하려는 경향이 발생하지 않을뿐, 프로펠러 1(12)을 따라 함께 회전하려는 경향이 다소 발생한다 하더라도, 그 경향은 미약하기 때문에, 결과적으로는 상기 권선 코일체(11)와 영구자석(13) 사이에는 역시 상대운동이 발생하게 되어 전류 발생 및 그에 따른 LED 점등에는 문제가 없다.

아울러, 상기 권선 코일체(11)와 영구자석(13)의 삽설 대상을 각각 프로펠러 2(14)와 프로펠러(12)로 그 위치를 맞바꿀 수도 있음은 물론이다.

이처럼, 본 발명의 범위는 상기 도시한 바의 실시예에 국한되지 않고, 이어지는 특허청구범위에 의해 한정되는 것임을 밝혀둔다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 프로펠러에 장착된 발광 장치가 비행중 스스로 빛을 발함으로써, 종래와는 다른 매우 특이한 감을 줄 뿐만 아니라, 수준 높은 과학적 원리를 일깨워 주는 교육적 차원의 자기발전 비행 프로펠러 완구를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 중앙부의 원형 홈 내에 중공형 권선 코일체(11)가 삽설된 프로펠러 1(12)과; 상기 권선 코일체(11) 중앙의 중공부를 관통하는 돌출부를 가지며, 그 돌출부 선단에는 상기 중공부와 일정 간격을 갖는 영구자석(13)이 삽설된 프로펠러 2(14)외; 상기 권선 코일체(11)와 전기적으로 연결되며, 상기 프로펠러 1(12) 상에 결합된 다수의 LED(17)와; 상기 프로펠러 1(12)의 중앙 개구부에 덮어 씌워지며 평행 홈(16-a)을 갖는 덮개(16)와; 이 평행 홈(16-a)에 상응하는 형상의 돌기(19-a)를 갖는 회전 구동 수단(15)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자기발전 비행 프로펠러 완구.
2. 제 1항에 있어서, 상기 프로펠러 1(12)과 프로펠러 2(14)에 있어 각각의 날개 방향이 서로 반대로 형성된 것을 특징으로 하는 자기발전 비행 프로펠러 완구.
3. 제 1항에 있어서, 상기 회전 구동 수단(15)은, 중공형 원통 케이스(18)와; 이 원통 케이스(18) 내부에 삽설되며, 상기 평행 홈(16-a)에 상응하는 돌기(19-a)를 그 선단부에 갖는 회전봉(19)과; 상기 원통 케이스(18)와 회전봉(19) 사이를 연결하는 탄성체(20)와; 상기 회전봉(19)에 감겨져 원통 케이스(18) 외부로 도출된 로우프(21)와; 상기 원통 케이스(18) 외부로 도출된 로우프(21)의 선단에 부착된 고리(22)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자기발전 비행 프로펠러 완구.
4. 제 3항에 있어서, 상기 탄성체(20)는 고무줄인 것을 특징으로 하는 자기발전 비행 프로펠러 완구.