KR200352611Y1 - 발광다이오드를 이용한 점멸 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 회전체의 회전에 따른 자력과 코일간의 기전력에 의한 전원으로 제어되는 발광다이오드의 점멸장치에 관한 것으로써, 특히 차량의 휠 얼라인먼트에 장착된 허브 캡을 분리한 후, 나사 조임식(상기 결합방식은 장착되어지는 차량의 형식에 맞추어 후크방식 내지 원터치고정 등의 선택적 결합이 가능하게)으로 대체 결합하여 바퀴의 회전시에 센서와 CDS소자, 회로제어부 및 무게추에 의해 발광다이오드를 다양하게 제어할 수 있는 발광다이오드와 황화카드뮴소자를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다.

본 고안은 차량외에도 회전에 의한 구동력을 가지는 물체(예, 차량, 오토바이, 자전거, 유모차의 바퀴 등 기타 회전력을 가진 것)의 휠 자체에 응용될 수도 있으나 회전축의 중심부에 부가적으로 부착할 수 있게 하여 회전축에 의한 회전시 발생하는 회전력을 전달받은 본체는 무게추에 의하여 별도의 회전을 하지않고도 발광다이오드를 점멸케 할 수 있으며, 발광다이오드의 점멸을 위한 전원은 회전체의 회전시 본체 내에 삽입되어 고정된 코일과 영구자석의 회전에 의해 발생한 기전력을 사용하는 방식의 구조를 가지는 것이다.

Description

발광다이오드를 이용한 점멸 장치{The Display Device and which is using the LED and CDS}

본 고안은 코일부와 영구자석의 회전에 의한 기전력에 의하여 작동되는 발광다이오드(LED) 점멸장치에 관한 것으로서;

종래에는 발광다이오드를 점멸하는데에 있어서 그 동력원으로 소형전지를 이용하여 전지의 수명이 소진되면 다시 새로운 전지로 교체하여야 하므로 비용을 증가시키며 또한 충전지를 사용하는 경우에도 항상 외부전원을 공급하여 충전하여야 하므로 번거로움이 있어 최근의 인라인 스케이트는 롤러에 발광체를 내장하고 상기 발광체는 롤러의 회전에 의해 발생되는 유도기전력을 사용하고 있으나, 이는 일반적인 기전력을 얻는 가장 보편화된 기술을 이용한 것으로, 인라인 스케이트의 롤러 회전력을 이용하여 발생되는 기전력은 발광체를 포함하는 본체내에 코일부가 일체형으로 이루어져 고정축과 베어링으로 연결된 코일부가 회전함에 따라 발광체에 전류를 공급하게 되는 구조를 가진 것으로 외관의 형상은 인라인 스케이트의 롤러로 사용되어지는 경우 뿐만 아니라 기전력이 발생되는 발광체 자체가 회전하는 구조에 의함으로 원활한 작동을 위하여 항상 원형 구조를 가져야 하기 때문에 디자인에 제약이 있으며 외관의 형태를 자유자재로 변경하는 것이 곤란하였다.

또한, 상기 종래의 발광체들은 단순히 발광다이오드를 점등하는 것에 의미를 부가하여 차량 등에 설치시 정차나 주차에 대한 상황적 판단을 계산하지 못하고 단순발광하거나 전원공급의 차단에 따라 점멸을 정지하는 단순한 구조를 가지고 있으며 최근에는 상기와 같은 회전체에 의하여 발생되는 기전력을 이용하여 램프를 점멸하는 구조에 있어 주간이나 기타 점등을 필요로하지 않는 환경에서의 제어가 필요시 되고 있는 실정이다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전지에 의한 별도 전원이 필요하지 않음으로 반영구적인 사용이 가능하고 회전체로 직접 사용이 가능하나 기존 회전체에 부착 가능하여 바퀴가 달려있는 모든 것에 적용 가능하므로 그 적용의 폭이 무한하다할 것이다.

또한 본 고안은 바퀴를 사용하는 모든 차륜에 관한 것으로, 바퀴의 회전에 의한 구동을 회전축과 원형의 영구자석을 통하여 코일부에 전달하여 코일부의 기전력에 의한 전기로 발광다이오드를 구동하는 방식임에도 불구하고 발생된 전원을 충전하여 사용하는 것이 가능함으로써, 회전에 의한 기전력이 발생되지않는 경우에도 발광체의 점멸에 제약이 따르지않으며 항상성을 유지할 수 있는 것이다.

제 1 도는 본 고안에 의한 전체적인 형상을 도시한 측 단면도

제 2 도는 본 고안에 의한 전체적인 형상을 도시한 사시도

제 3 도는 본 고안에 의한 사용상태를 예시하여 보인 사용상태도

제 4 도는 본 고안에 의한 제어부의 작동상태를 도시한 흐름도제 5 도는 본 고안의 다른 실시예를 도시한 참고도

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1. 본체 2. 무게추 3. 회로기판세트

4. 영구자석 5. 베어링 6. 휠 결합부

7. 방수패킹 8. 외장케이스 9. 발광다이오드

10.센서 11.타이머 12.제어부

13.CDS소자 14.조임부 15.삽입홈

16.회전축 17.코일부 18.고정턱

19.체결공 20.내장케이스 21.구동부

22.입설부 23.보호가드 24.디스플레이부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 회전체의 회전에 따른 자력과 코일간의 기전력에 의한 전원으로 제어되는 발광다이오드의 점멸장치에 관한 것으로서, 본 고안은 본체(1)를 구성함에 있어 회전축(16)과, 회전축(16)에 결합된 조임부(14) 및 휠 결합부(6)와, 조임부(14)의 삽입홈(15)에 부분 입설된 방수패킹(7)과, 상기 방수패킹(7)을 고정하는 고정턱(18) 및 체결공(19)과, 회전축(16)에 부착되어진 영구자석(4)과, 영구자석(4) 주위의 코일부(17)와, 상기 코일부(17)와 영구자석(4)을 감싸고 있는 내장케이스(20)와 상기 영구자석(4)의 자속에 의해 코일부(17)에 발생된 (유도)기전력이 코일부(17)의 리드선을 통하여 전달되어본체(1)를 제어를 하는 회로기판세트(3)와 상기 회로기판세트(3)에 실장되어지는 황화카드뮴(CdS)소자(13), 센서(10) 및 타이머(11)와 회전축(16)의 회전으로 외장케이스(8)가 회전되는 것을 방지하기 위해 하중을 가진 무게추(2)와, 상기 조임부(14)와 휠 결합부(6)를 제외한 일체를 포함하는 외장케이스(8)로 구성되어지는 것을 그 특징으로 한다.

본 고안의 도면상에는 리드선이 표시되어있지 않으나, 코일부로부터 회로기판세트로의 연결은 통상의 경우로 생략되어진 것이다.

본 고안을 첨부된 도면에 의해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 도는 본 고안에 의한 전체적인 형상을 도시한 측 단면도이며, 제 2 도는 본 고안에 의한 전체적인 형상을 도시한 사시도로써, 본 고안에 의한 구성은 상기에서 기술한 바와 같다.

발광다이오드(9)를 구비하고 있는 상기 본체(1)는 일반적인 승용차량의 휠 내지 휠커버에 형성되어진 허브캡(로고캡)에 장착하는 것으로써, 기존에 장착되어진 허브캡을 장탈하고 상기 본체의 휠 결합부(6)를 결합하게 되며, 휠 결합부(6)와 일체로 구비되어지는 육각볼트타입(상기에서 기술되어진 바와 같이 결합방식에 따라서 조임부도 변형 가능한 형상)의 조임부(14)를 공구를 통하여 챠량과 본체(1)를 보다 견고히 고정시킬 수 있다.

이와같이 결합되어진 상기 본체(1)는 차량의 주행시에 기후조건에 따른 다양한 환경에 적용이 가능하도록 방수, 방풍의 기능을 기능을 부여하고자 접합면을 구비한 원통형 방수패킹(7)은 조임부(14)에 형성된 삽입홈(15)에 입설되어지며, 상기방수패킹(7)이 회전축(16)과 같은 방향으로 회전되어 마찰력이 증가하거나 방수력이 떨어지는 것을 방지하도록 접합면에 체결공(19)을 구비하여 내장케이스(20)의 고정턱(18)에 고정결합 되어있다

상기와 같은 구성을 가지는 구동부(회전축, 휠결합부, 조임부)(21)는 회전축에 의하여 외장케이스(8)에 체결되어지는데, 회전축(16)의 외장케이스(8)와 체결되어지는 부분은 영구자석(4)이 장착되어 있으며, 상기 영구자석(4)은 회전축(16)에 구비된 입설부(22)에 부분삽입되어 고정되어진다.

또한 영구자석(4) 주위로 본체(1)의 내장케이스(20)에 고정되어진 코일부(17)가 일정 간격을 유지하며 위치하여 회전축(16)의 회전에 따라 발생되는 기전력을 회로기판세트(3)에 전달하게 된다.

회로기판세트(3)는 회전축(16)의 회전에 의한 전원 생성 및, 차량 속도 감지를 위한 센서(10)와, 센서(10)에 의해 전달된 신호를 입력받아 일정시간을 계수하여 동작하도록 이루어진 타이머(11)와, 빛의 밝기를 감지하여 작동하는 CDS 소자(13)와, 이를 제어하는 제어부(12)와 제어처리에 의해 점멸되어지는 발광다이오드(9)로 구성되어져 있다.

또한 상기 본체(1)는 회전축(16)에 구성된 영구자석(4)의 전후방부에 회전축(16)이 관통되고 원활한 회전을 위해 지지되는 베이링(5)을 구비하고 있으며, 내장 케이스(20) 하단에는 무게추(2)를 구성하여 회전축(16)의 회전시에 외장케이스(8)가 회전축(16)과 함께 회전하는 것을 방지하기 위하여 무게추(2)를 내장케이스(20) 하단에 삽입하여 외장 케이스(8)로 감싸고 있는 것이다.상기의 무게추(2)는 하단에 위치하는 것이 바람직하나, 형상과 부피를 고려하여 내부에 대칭으로 복수개를 삽입하는 것이 가능하며, 이는 도 5의 참고도에 기술되어진 바와 같다.

본 고안에 의한 LED(9)와 CDS소자(13)를 이용한 디스플레이 장치는 LED(9)에 의한 점멸시, 본체(1) 전면부에 여러 종류의 빛이 투과 가능한 스티커를 부착하여 점등시 빛이 투과하여 다양한 그림, 문자 등을 표현할 수 있게 하는 것이 가능하다.

제 3도는 본 고안에 의한 사용상태를 예시하여 보인 사용상태도로써, 본 고안에 의한 발광다이오드를 이용한 디스플레이 장치는 외장케이스(8)를 충격에 대한 완충효과와 함께 회로기판세트(3)에 실장되어진 센서(10) 및 CDS소자(13)와 LED(9)의 기능이 효과적으로 구현되기 위하여 투명한 고무재질로 구성하며, 이때 고무재질의 물성으로 인하여 회로기판세트(3) 내부의 각종 소자가 손상되는 것을 방지하기 위하여 외부케이스(8) 내의 보호가드(23)에 의해 추가로 보호된다.

제 4 도는 본 고안에 의한 제어부의 작동상태를 도시한 흐름도로써, 회전축(16)의 회전에 의하여 코일부(17)에 생성된 발전부(S1)의 전원은 충전스테이션부(S3)에 내장되어진 충전지(S4)를 충전시키며, 충전이 완료되어지면 충전스테이션부(S3)에서 과부하를 막기위한 제어회로에 의해 충전이 제어된다. 상기 충전스테이션부(S3)는 충전과 함께 제어부(S8)로 전원을 공급하며 충전스테이션부(S3)는 회전축(16)의 회전이 정지시 기전력을 발생이 없어짐에 따라 전압이 저항치가 낮은 발전부(S1)로 역류하는 것을 방지하기 위하여 역전류방지부(S2)를 구비하고 있다.

상기 대표도에 단면상으로는 충전부(S4)와 충전스테이션부(S3)는 도시되어져 있지않으나, 이는 회로기판상에 실장되어져 있는 것으로 충전스테이션부와 충전부는 별도로 도시하지 않도록 한다.

또한 제어부(S8)는 센서(10)와 타이머(11)를 구비되어 있으며, 이중 전원을 감지 내지 회전축(16)의 회전속도를 감지하는 센서부(S5)에 의해 감지된 신호를 전달받은 타이머부(S7)는 클록을 내장하여 일정 시간을 계수하여 동작함으로서 차량의 시동을 끄고 주차한 경우와 같이 차량을 장시간 사용치 않을 경우를 고려하여 차량 정지시 배터리(S4)에 의해 전원이 공급되어지나 일정 시간 동작 후에는 자동으로 전원을 차단하게 되는 것이다.

또한, 제어부(S8)에는 황화카드뮴(CdS)소자(13)로 이루어진 주야감지부(S6)가 구비되어져 CDS소자(13) 주위가 밝은 경우, CDS소자(13)의 저항값이 작아져 베이스 바이어스 저항이 트랜지스터에 흘려야 할 전류가 저항이 작은 CDS소자(13)와 나뉘어 흐르므로 트랜지스터의 컬렉터와 이미터 간에 연결이 이루어지지 않으며 소자 주위가 어두워지면 저항치가 높아지므로 CDS소자(13)로는 전류가 잘 흐를수 없게 되어 베이스 바이어스 저항으로 흘러나오는 대부분의 전류가 트랜지스터의 베이스와 이미터 사이를 흐르기 때문에 트랜지스터의 컬렉터와 이미터를 통하여 전류가 흘러 발광다이오드(9)의 작동이 개시되어 디스플레이표시부(S9)에 구현되는 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 회전하는 물체에 적용되어 다양하게 응용되어질 수 있는 발광다이오드 점멸 장치로써, 특히 차량의 휠 내지 휠커버에 형성되어진 허브캡(로고캡)에 기존의 허브캡을 탈착하고 대체 장착할 수 있는 구조를 가지고 있어, 차량의 야간 주행시에 측면 충돌사고의 대부분을 차지하고 있는 이유 중 하나인 측면부 램프의 결핍에 의한 원인을 방지하는 효과와 제공하는 것이다.

또한 미관이 수려하여 다양한 차량 악세서리로 활용이 가능하며, 별도의 유지비용을 발생하지않으며, 다양한 점멸 제어와 작동제어가 가능하여 편리함과 함께 심미감을 불러일으키는 효과가 있다.

본 고안은 기재된 예에 대해서만 기술되었지만 본 고안의 기술사상범위내에서 다양한 변형 및 응용이 가능함은 당연한 것이며, 이러한 변형 및 응용이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 명백한 것이다.

Claims (3)

1. 회전체의 회전에 따른 자력과 코일간의 기전력에 의한 전원으로 점멸되는 장치에 있어서;

   차량의 허브캡에 결합되는 휠 결합부와; 휠 결합부와 일체로 구비되어진 조임부 및 회전축과; 방수 내지 방풍기능의 접합면을 가진 원통형 방수 패킹과; 상기 방수 패킹이 삽입되어지도록 조임부에 형성된 삽입홈과; 패킹의 불필요한 회전을 방지하기 위해 접합면과 내장체이스에 구비된 체결공 및 고정턱과;

   외장케이스 내에 위치한 회전축 일부와 체결되어진 영구자석과, 상기 영구자석의 회전축과의 분리를 방지하기 위한 입설부와;

   본체의 내장케이스에 고정되어 영구자석과 일정 간격을 유지하고 있는 코일부와 상기 코일부의 리스선을 통하여 전류를 공급받는 회로기판세트와;

   회전축에 구성된 영구자석의 앞뒤로 원활한 회전을 위해 회전축이 관통되고 지지되는 베이링과; 내장 케이스 하단에 회전축의 회전시에 외장케이스가 회전축과 함께 회전하는 것을 방지하기 위한 무게추와;

   충격에 대한 완충효과와 함께 발광다이오드의 점멸을 식별하기 위하여 투명한 고무재질로 구성된 외장케이스와; 회로기판세트를 방지하기 위하여 외부케이스 전면부 내에 형성된 보호가드로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 이용한 점멸 장치.
2. 제 1항에 있어서;

   회로기판세트는 회전축의 회전에 의한 전원 생성 및, 차량 속도 감지를 위한 센서와, 상기 센서에 의해 전달된 신호를 입력받아 일정시간을 계수하여 동작하도록 이루어진 타이머와, 빛의 밝기를 감지하여 발광다이오드에 전류를 공급하는 황화카드뮴(CdS)소자와, 이를 제어하는 제어부와, 상기 제어부에 의해 점멸되어지는 발광다이오드(LED)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 이용한 점멸 장치.
3. 회전축의 회전에 의하여 영구자석과 코일부의 전기력이 발생하여 전류를 발생하는 발전부와;

   회로기판에 있어서;

   상기 발전부에 의한 전원공급으로 충전지를 충전시키며, 충전이 완료되어지면 충전스테이션내에서 과부하를 막기위한 제어회로에 의해 충전이 제어되는 충전스테이션부와;

   상기 충전스테이션에 있어 회전축의 회전이 정지시 기전력을 발생이 없어짐에 따라 전압이 저항치가 낮은 발전부로 역류하는 것을 방지하기 위하여 역전류방지부와;

   발전부를 통하여 발생되는 전원을 감지하고 회전축의 회전속도를 감지하는 센서부와;

   상기 센서에 의한 신호를 전달받아 시간을 계수하고 일정 시간 동작 후에는 자동으로 전원을 차단하는 타이머부와;

   상기 센서와 타이머로부터의 신호를 입력받고 제어하는 제어부와;

   상기 제어부에 실장되어 주위의 밝기를 감지하는 주야감지부와;

   주야감지부 및 센서부의 신호를 취합하여 제어되는 제어부에 의해 점멸이 이루어지는 디스플레이 표시부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 이용한 점멸 장치.