KR200478310Y1 - 휠 라이트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 휠 라이트에 관한 것으로서, 자전거와 같은 회전하는 바퀴에 장착하여 발광하도록 하는 휠 라이트가 별도의 전원 공급이 없이 바퀴의 회전에 따라 전력을 생산하여 발광할 수 있도록 하기 위하여 개발된 것으로;
자전거 바퀴의 허브 내부를 관통하는 축의 삽입된 내측 중앙 외주면을 따라 2개 또는 4개가 방사형으로 일정간격 고정되며, 인접한 것과 서로 다른 극성이 외측방향을 향하도록 고정되는 2개 또는 4개의 구동자석과;
상기 허브의 외면 양측 스포크 사이에 장착 고정되고, 내측 공간을 따라 권취되어 있는 코일이 장착되며, 상기 코일의 사이에는 상기 축과 평행하게 연장되어 회전하고 외주면을 따라 2개의 종동자석이 서로 다른 극성이 외측 방향을 향하도록 고정되는 종동축이 장착되는 몸체와;
상기 몸체에서 일단이 길게 돌출되어 연장된 후 원호를 그리면서 반전되어 다시 몸체로 연장되며 각각 상기 종동축의 회전에 따라 코일에서 발생하는 전류의 양극이 연결되는 한 쌍의 전극봉과;
정면과 배면에 각각 두 개의 접속단자가 연장되며 상기 전극봉이 관통하는 원통 형상을 가진 4개의 고정구의 내경과 전극봉의 외경 사이에 삽입되어 상기 전극봉과 결합 고정되는 하나 이상의 LED 램프로 구성됨을 특징으로 하는 휠 라이트에 관한 것이다.

Description

휠 라이트{The wheel light}

본 고안은 휠 라이트에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 자전거와 같은 회전하는 바퀴에 장착하여 발광하도록 하는 휠 라이트가 별도의 전원 공급이 없이 바퀴의 회전에 따라 전력을 생산하여 발광할 수 있도록 하기 위하여 개발된 휠 라이트에 관한 것이다.

휠 라이트는 휠 즉 바퀴에 장착되어 발광하는 것을 말하는 것으로 자전거, 오토바이, 자동차 및 각종 승용 기구의 바퀴에 장착하여 빛이 발광하도록 하는 것이다.

이러한 휠 라이트는 바퀴의 회전에 따라 점으로 발광하더라도 원을 그리며 심미감을 주는 것으로 최근에 소형이고 전력의 소비가 적은 LED가 적용되어 더욱 다양한 색과 형태로 제공되어 사용자의 개성을 돋보이게 하고 있다.

최근에는 건강에 대한 관심이 높아지면서 주간뿐만 아니라 야간에도 자전거를 이용하는 사람이 증가하고 있는데 야간의 안전운전을 위하여 자전거에 전조등과 후미등을 장착하여 주변의 사람이나 차량에서 쉽게 인지할 수 있도록 하고 있으며 여기에 휠 라이트가 추가된다면 더욱 야간에 안전을 확보할 수 있을 것이다.

회전하는 바퀴의 특성상 별도의 전원을 공급하지 않고 자가발전을 하여 발광할 수 있도록 하는 다양한 선행기술이 있으나 바퀴의 축과 허브를 전부 교체해야하며 특히 허브의 경우 바퀴살과 타이어가 연결되어 있는 것으로 복잡한 구성을 넣기에는 제작비용의 상승과 내구성의 약화 우려가 있는 것이다.

(특허 문헌 1) 대한민국실용신안공개 제20-2008-0004707호 (2008년10월16일) (특허 문헌 2) 대한민국특허등록 제10-0947882-0000호 (2010년03월09일) (특허 문헌 3) 대한민국공개특허 제10-2013-0098073호 (2013년09월04일) (특허 문헌 4) 대한민국특허등록 제10-1429731-0000호 (2014년08월06일) (특허 문헌 5) 대한민국공개특허 제10-2015-0010286호 (2015년01월28일)

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 축과 회전하는 허브의 기본 구조를 바꾸지 않고 허브가 비자성 물질로 이루어졌을 경우 축과 허브에 용이하게 장착하여 자가발전으로 전력을 생산하면서 발광할 수 있는 휠 라이트를 개발하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 자전거 바퀴의 허브 내부를 관통하는 축의 삽입된 내측 중앙 외주면을 따라 2개 또는 4개가 방사형으로 일정간격 고정되며, 인접한 것과 서로 다른 극성이 외측방향을 향하도록 고정되는 2개 또는 4개의 구동자석과;

상기 허브의 외면 양측 스포크 사이에 장착 고정되고, 내측 공간을 따라 권취되어 있는 코일이 장착되며, 상기 코일의 사이에는 상기 축과 평행하게 연장되어 회전하고 외주면을 따라 2개의 종동자석이 서로 다른 극성이 외측 방향을 향하도록 고정되는 종동축이 장착되는 몸체와;

상기 몸체에서 일단이 길게 돌출되어 연장된 후 원호를 그리면서 반전되어 다시 몸체로 연장되며 각각 상기 종동축의 회전에 따라 코일에서 발생하는 전류의 양극이 연결되는 한 쌍의 전극봉과;

정면과 배면에 각각 두 개의 접속단자가 연장되며 상기 전극봉이 관통하는 원통 형상을 가진 4개의 고정구의 내경과 전극봉의 외경 사이에 삽입되어 상기 전극봉과 결합 고정되는 하나 이상의 LED 램프로 구성됨을 특징으로 한다.

아울러, 상기 구동자석은 긴 밴드 형상을 가진 탄성복원력을 가진 고무재질의 고정밴드 내부에 간격을 두고 매립되고, 상기 고정밴드의 양측 하단은 길이 반대방향으로 연장되는 연장리브를 구비하되 일 끝단은 상기 연장리브가 두 갈래로 길게 연장된 후 수직 관통하는 복수 개의 결합홀이 형성되고, 타측에는 연장리브의 상면에서 상부로 돌출된 후 외경이 단턱지게 확장되었다가 축소되는 결합돌기가 구비됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 휠 라이트는 두 개가 장착되되 상기 몸체에는 허브의 외경면 일부가 밀착하는 원호형으로 함몰되는 함몰밀착부와, 상기 함몰밀착부에 안착되는 고무패드와, 상기 허브의 양측으로 대칭되도록 배치된 몸체를 회전가능하게 연결하는 경첩과, 상기 경첩이 형성된 반대측에 각각 결림훅과, 상기 걸림훅과 결합하여 두 몸체를 연결 고정하는 걸림손잡이를 구비함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 고안은 축에 구동자석을 장착하고 허브의 외면에 종동자석을 내장하여 자전거가 구동하여 허브가 회전할 때 전력이 발생하는 자가발전기능을 구비하고 발전된 전류가 흐르고 복수 개의 LED 램프가 장착되는 전극봉이 결합되는 몸체를 고정하면 장착이 완료되어 기존의 자전거에도 용이하게 장착하여 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 사시도
도 2는 본 고안의 일 실시 예에 따른 자전거에 장착된 상태를 나타낸 사시도
도 3은 본 고안의 일 실시 예에 따른 분해사시도
도 4는 본 고안의 일 실시 예에 따른 작동원리를 나타낸 개념도
도 5는 본 고안의 다른 실시 예에 따른 구동자석을 나타낸 사시도
도 6은 본 고안의 또 다른 실시 예에 따른 몸체를 나타낸 사시도

이에 본 고안의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 사시도이고, 도 2는 본 고안의 일 실시 예에 따른 자전거에 장착된 상태를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 고안의 일 실시 예에 따른 분해사시도이고, 도 4는 본 고안의 일 실시 예에 따른 작동원리를 나타낸 개념도로서, 자전거 바퀴(1)의 허브(12) 내부를 관통하는 축(11)의 삽입된 내측 중앙 외주면을 따라 2개 또는 4개가 방사형으로 일정간격 고정되며, 인접한 것과 서로 다른 극성이 외측방향을 향하도록 고정되는 2개 또는 4개의 구동자석(21)과;

상기 허브(12)의 외면 양측 스포크(13) 사이에 장착 고정되고, 내측 공간을 따라 권취되어 있는 코일(221)이 장착되며, 상기 코일(221)의 사이에는 상기 축(11)과 평행하게 연장되어 회전하고 외주면을 따라 2개의 종동자석(222)이 서로 다른 극성이 외측 방향을 향하도록 고정되는 종동축(223)이 장착되는 몸체(22)와;

상기 몸체(22)에서 일단이 길게 돌출되어 연장된 후 원호를 그리면서 반전되어 다시 몸체(22)로 연장되며 각각 상기 종동축(223)의 회전에 따라 코일(221)에서 발생하는 전류의 양극이 연결되는 한 쌍의 전극봉(23)과;

정면과 배면에 각각 두 개의 접속단자(241)가 연장되며 상기 전극봉(23)이 관통하는 원통 형상을 가진 4개의 고정구(242)의 내경과 전극봉(23)의 외경 사이에 삽입되어 상기 전극봉(23)과 결합 고정되는 하나 이상의 LED 램프(24)로 구성됨을 특징으로 하는 휠 라이트를 나타내었다.

본 고안은 자가발전으로 LED 램프(24)를 발광시킬 수 있도록 하는 휠 라이트(2)에 관한 것으로 기존의 다양한 선행 기술에서는 발전을 위한 기본 구조로 코일의 중앙에 회전하는 자석을 형성한 원리를 가진 것이 상당히 많다.

하지만 이러한 구조는 자전거의 바퀴(1)를 장착하도록 포크에 장착 고정되는 축(11)과 바퀴(1)의 중앙에서 축(11)이 관통하여 회전하는 허브(12)를 이용하여 형성하였으나 이 경우 축(11)과 허브(12)의 구조가 복잡하고 별도로 제작하는 과정에서 제작단가의 상승과 내구성이 약화되는 문제점이 발생하였다.

이에 본원은 먼저 축(11)에 구동자석(21)을 외주면을 따라 장착하되 인접한 구동자석(21)과 극성이 서로 다르게 배치하여 장착하며, 이때 보통 탄소강으로 이루어지는 축(11)은 친자성 금속으로 구동자석(21)을 배치할 때 극성에 의하여 배치에 지장을 줄 우려가 있으며 직접 밀착보다는 중간에 합성수지재질의 물질로 축(11)을 감싼 후 구동자석(21)을 배치하는 것이 유리하며 간단하게 테이프를 감은 후 구동자석(21)을 배치하고 다시 테이프로 감아 고정시키는 방법의 사용도 가능하다.

또한 허브(12)의 경우 양측에 베이링에 의하여 축(11)이 장착되고 그 사이 공간은 큰 의미가 없는 공간으로 구동자석(21)이 장착된 부분이 삽입될 수 있는 공간이 형성된 것을 사용하며, 허브(12)의 회전에 따른 구동자석(21)의 위치변화에 따른 자장의 변화가 외부에 미칠 수 있도록 스테인레스와 같은 친자성 금속이 아닌 것을 사용해야한다.

이러한 구조에서 자전거가 구동하면 축(11)은 고정되어 있으며 허브(12)를 포함하는 바퀴(1)가 회전하면서 상대적으로 몸체(22)를 기준으로 이격된 축(11)은 회전하는 것과 같은 것으로 구동자석(21)에 의한 자력이 변화하게 된다.

이에 종동자석(222)이 장착된 종동축(223)은 구동자석(21)의 인력과 척력에 반응하면서 회전하게 되며, 이러한 회전은 코일(221)에 전력이 생산될 수 있도록 하는 것이다.

또한 코일(221)에 감긴 선의 두 끝단은 각각 서로 다른 전극봉(23)과 연결되며, 생산되는 전류의 특성상 교류가 생산되면서 전극봉(23)은 양극과 음극이 번갈아 가면서 생성되며 전극봉(23)과 밀착하는 접속단자(241)에 의하여 LED 램프(24)가 발광하도록 하는 것이다.

이때 고정구(242)는 LED 램프(24)의 위치를 용이하게 바꿀 수 있는 구조를 가진다.

본 고안에서 구동자석(21)을 4개 형성할 경우 1회전하면서 극의 변화는 4번 일어나가 되며, 이에 따라 종동자석(222)을 구비하는 종동축(223)은 2회전을 하게 되어 회전속도가 빨라지므로 전력을 보다 많이 생산할 수 있는 것이다.

또한 본원의 몸체(22)는 접착할 수도 있으며 간단히 밴드를 이용하여 허브(12)와 같이 감아 사용이 가능하다.

도 5는 본 고안의 다른 실시 예에 따른 구동자석을 나타낸 사시도로서,상기 구동자석(21)은 긴 밴드 형상을 가진 탄성복원력을 가진 고무재질의 고정밴드(211) 내부에 간격을 두고 매립되고, 상기 고정밴드(211)의 폭방향 양측에는 연장리브(212)가 길이방향으로 형성되되, 상기 연장리브(212)의 길이방향 일측은 상기 고정밴드(211)로부터 연장되고, 상기 고정밴드(211)로부터 연장된 부분의 상기 연장리브(212)에는 복수개의 결합홀(213)이 형성되고, 상기 연장리브(212)의 길이방향 타측에는 상기 구동자석(21)이 상기 축(11)에 감길 때, 상기 결합홀(213)에 체결되는 결합돌기(214)가 양측에 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 실시 예를 나타내었다.

상기 실시 예는 구동자석(21)을 축(11)에 보다 용이하게 장착할 수 있도록 하는 것으로 간단하게 구동자석(21)이 매립된 고정밴드(211)를 축에 감고 길게 연장된 연장리브(212)의 결합홀(213)이 반대측 결합돌기(214)에 고정되도록 하는 것이다.

이때 결합돌기(214)는 양측에 각각 두 개를 두어 보다 견고한 고정이 가능하도록 함이 바람직하다.

도 6은 본 고안의 또 다른 실시 예에 따른 몸체를 나타낸 사시도로서, 상기 휠 라이트(2)는 두 개가 장착되되 상기 몸체(22)에는 허브(12)의 외경면 일부가 밀착하는 원호형으로 함몰되는 함몰밀착부(224)와, 상기 함몰밀착부(224)에 안착되는 고무패드(225)와, 상기 허브(12)의 양측으로 대칭되도록 배치된 몸체(22)를 회전가능하게 연결하는 경첩(226)과, 상기 경첩(226)이 형성된 반대측에 각각 결림훅(227)과, 상기 걸림훅(227)과 결합하여 두 몸체(22)를 연결 고정하는 걸림손잡이(228)를 구비함을 특징으로 하는 구성을 나타내었다.

상기 실시 예는 두 개의 휠 라이트(2)를 장착할 때 보다 용이하게 장착할 수 있도록 하는 실시 예로 함몰밀착부(224)는 허브(12)의 외경면에 밀착하되 중간의 고무패드(225)에 의한 미끄러짐이 방지되는 구조를 가진다.

또한 일측은 경첩(226)으로 두 개의 몸체(22)를 상호 연결하고 타측은 걸림훅(227)과 걸림손잡이(228)에 의하여 분리 및 결합이 가능한 구조를 가지도록 하여 편리하게 장착할 수 있는 구조를 가지도록 한 것이다.

이외에도 몸체(22)의 형상에 따라 두 개뿐만 아니라 3~4개의 휠 라이트의 장착도 몸체(22)의 형상과 허브(12)에 장착할 수 있는 다양한 창작가능한 수단에 의하여 이루어질 수 있다.

1 : 바퀴
11 : 허브 12 : 축
2 : 휠 라이트
21 : 구동자석
211 : 고정밴드 212 : 연장리브
213 : 결합홀 214 : 결합돌기
22 : 몸체
221 : 코일 222 : 종동자석
223 : 종동축 224 : 함몰밀착부
225 : 고무패드 226 : 경첩
227 : 걸림훅 228 : 걸림손잡이
23 : 전극봉
24 : LED 램프
241 : 접속단자 242 : 고정구

Claims (3)

1. 자전거 바퀴(1)의 허브(12) 내부를 관통하는 축(11)의 삽입된 내측 중앙 외주면을 따라 2개 또는 4개가 방사형으로 일정간격 고정되며, 인접한 것과 서로 다른 극성이 외측방향을 향하도록 고정되는 2개 또는 4개의 구동자석(21)과;
   상기 허브(12)의 외면 양측 스포크(13) 사이에 장착 고정되고, 내측 공간을 따라 권취되어 있는 코일(221)이 장착되며, 상기 코일(221)의 사이에는 상기 축(11)과 평행하게 연장되어 회전하고 외주면을 따라 2개의 종동자석(222)이 서로 다른 극성이 외측 방향을 향하도록 고정되는 종동축(223)이 장착되는 몸체(22)와;
   상기 몸체(22)에서 일단이 길게 돌출되어 연장된 후 원호를 그리면서 반전되어 다시 몸체(22)로 연장되며 각각 상기 종동축(223)의 회전에 따라 코일(221)에서 발생하는 전류의 양극이 연결되는 한 쌍의 전극봉(23)과;
   정면과 배면에 각각 두 개의 접속단자(241)가 연장되며 상기 전극봉(23)이 관통하는 원통 형상을 가진 4개의 고정구(242)의 내경과 전극봉(23)의 외경 사이에 삽입되어 상기 전극봉(23)과 결합 고정되는 하나 이상의 LED 램프(24)로 구성됨을 특징으로 하는 휠 라이트.
2. 제 1항에 있어서, 상기 구동자석(21)은 긴 밴드 형상을 가진 탄성복원력을 가진 고무재질의 고정밴드(211) 내부에 간격을 두고 매립되고, 상기 고정밴드(211)의 폭방향 양측에는 연장리브(212)가 길이방향으로 형성되되, 상기 연장리브(212)의 길이방향 일측은 상기 고정밴드(211)로부터 연장되고, 상기 고정밴드(211)로부터 연장된 부분의 상기 연장리브(212)에는 복수개의 결합홀(213)이 형성되고,
   상기 연장리브(212)의 길이방향 타측에는 상기 구동자석(21)이 상기 축(11)에 감길 때, 상기 결합홀(213)에 체결되는 결합돌기(214)가 양측에 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 휠 라이트.
3. 제 1항에 있어서, 상기 휠 라이트(2)는 두 개가 장착되되 상기 몸체(22)에는 허브(12)의 외경면 일부가 밀착하는 원호형으로 함몰되는 함몰밀착부(224)와, 상기 함몰밀착부(224)에 안착되는 고무패드(225)와, 상기 허브(12)의 양측으로 대칭되도록 배치된 몸체(22)를 회전가능하게 연결하는 경첩(226)과, 상기 경첩(226)이 형성된 반대측에 각각 걸림훅(227)과, 상기 걸림훅(227)과 결합하여 두 몸체(22)를 연결 고정하는 걸림손잡이(228)를 구비함을 특징으로 하는 휠 라이트.

Images