KR20050003495A - 발광 장치, 발광 장치 조합체 및 그 것을 구비한 탬버린 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흔들어 주거나 흔들리는 물체에 부착할 경우 발전이 되고, 그 발전된 전기로 발광을 할 수 있는 발광장치 및 그 것을 구비한 탬버린에 관한 것으로, 영구자석편이 움직일 수 있는 공간을 내부에 갖는 절연체 용기; 상기 용기에 권취되거나 인쇄된 코일 형상의 도전체; 상기 용기 내부 공간에 수용되어 용기가 흔들리면 용기의 흔들림에 대응하여 움직이는 영구자석편; 상기 영구자석편의 양단과 상기 용기 내측벽 간에 구비되어 상기 영구자석편의 진동을 용이하게 하는 코일 스프링; 및 상기 도전체 양단에 연결된 발광 수단;으로 구성된 발광 장치를 제공한다.

본 발명에 의하면 밧데리 등의 별도의 전원없이 영구적으로 점등되는 발광 장치 및 이를 이용한 유희 기구를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

발광 장치, 발광 장치 조합체 및 그 것을 구비한 탬버린{LIGHTING DEVICE AND TAMBOURINE THEREOF}

본 발명은 발광 장치, 발광 장치 조합체 및 발광 장치 조합체를 구비한 탬버린에 관한 것으로, 더 상세하게는 흔들어주거나 흔들리는 물체에 부착할 경우 발전이 되고, 그 발전된 전기로 발광을 할 수 있는 발광장치, 발광 장치 조합체 및 그 것을 이용한 발광 탬버린에 관한 것이다.

종래, 패러데이법칙을 이용하는 대표적인 발전기는 코일이 권취된 회전자를 영구자석이 고정 배치된 고정자 내부에서 일정한 궤도로 회전시켜 전기를 발생시킨다. 이러한 발전기는 규칙적인 사인파 전력을 얻는데 매우 요긴하다.

그러나, 발광다이오드(LED:Lighting Emitting Diode)를 깜빡거리게 하는등 특별히 규칙적인 파형의 전력을 필요로 하지 않는 용도로 전자 부품을 사용하는 경우에는 전력을 공급하기 위해서는 종래의 발전기 구조를 가질 필요가 없는 것이다.

또한, 종래의 발전기는 권취 코일 또는 영구자석이 일정한 궤적을 회전운동하는 구조를 가짐으로 해서 권취 코일 또는 영구자석을 일정한 축을 중심으로 회전시켜 주기 위한 수단이 필요했다.

그러나, 불규칙적인 물체의 진동이나 움직임을 전기로 바꿔줄 수 있는 발전기와 이를 이용하는 발광장치는 낚시용 루어(lure), 부표(buoy), 유아용 장난감, 경기장용 응원봉, 탬버린 등의 유희기구 등 무수히 많은 분야에서 필요로 한 실정이다. 이들 용도에 필요한 발광은 꼭 규칙적일 필요가 없으며, 불규칙적이어도 무방하다. 반면, 이들 용도에 필요한 전원은 수시로 교체해 줘야 하는 밧데리 (battery)보다는 자가 발전기(self generator)인 것이 바람직하다.

상술한 종래 기술을 개선하고, 새로운 기술적 요구에 부응하기 위해 고안된 본 발명은 흔들어 주거나, 흔들리는 물체에 부착될 경우 전기를 발생시킬 수 있는 발전기를 이용한 발광 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 어느 방향으로 흔들어 주든지 발광이 가능한 자가 발전식 발광 장치 조합체를 제공한는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 밧데리의 교체 없이 언제든 흔들어 주면 발광하여 조명 효과를 더하여 줄 수 있는 발광 장치 조합체를 구비한 탬버린을 제공하는데 있다.

도 1a는 본 발명에 따른 발광 장치에 사용되는 발전기의 측 단면도이다.

도 1b는 본 발명에 따른 발광 장치의 측 단면도이다.

도 2a는 본 발명에 따른 발광 장치를 영구자석편의 진동 방향이 서로 직교하는 X, Y, Z의 3 방향이 되게 조립한 발광 장치 조합체의 일 실시례를 도시한 개략 사시도이다.

도 2b는 본 발명에 따른 발광 장치를 영구자석편의 진동 방향이 서로 직교하는 X, Y, Z의 3 방향이 되게 조합한 발광 장치 조합체의 다른 실시례를 도시한 개략 사시도이다.

도 3은 도 2a 및 도 2b에 도시된 발광 장치 조합체의 외관 사시도이다.

도 4a는 본 발명에 따른 발광 장치 조합체의 다른 실시례를 도시한 외관 사시도이다.

도 4b는 도 4a의 부분 단면도이다.

도 5a는 도 3에 도시된 발광 장치 조합체를 구비한 탬버린의 사시도이다.

도 5b는 도 4a에 도시된 발광 장치 조합체를 구비한 탭버린의 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

11 : 용기(container) 13 : 코일(coil)

15 : 영구자석편 17 : 코일 스프링

19 : LED(Light Emitting Diode) G1 ~ G10 : 발광 장치

L, M : 발광 장치 조합체 21 : 외륜

23, 25, 31, 33 : 회전축 27 : 내륜

29 : 그루브(groove) 40 : 탬버린

41 : 프레임

본 발명에 따른 발광장치는

영구자석편이 움직일 수 있는 공간을 내부에 갖는 절연체 용기;

상기 용기에 권취되거나 인쇄된 코일 형상의 도전체;

상기 용기 내부 공간에 수용되어 용기가 흔들리면 용기의 흔들림에 대응하여 움직이는 영구자석편;

상기 영구자석편의 양단과 상기 용기 내측벽 간에 구비되어 상기 영구자석편의 진동을 용이하게 하는 코일 스프링; 및

상기 도전체 양단에 연결된 발광 수단;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 용기는 캡슐 형상, 원통 보빈, 각기둥 보빈 등, 그 내부에 영구자석편이 자유롭게 움직일 수 있는 공간이 형성된 용기이면, 어떤 형상이든 무방하다.

또한, 상기 용기는 독립적으로 만들어질 수 있을 뿐만 아니라, 유희 기구, 장난감 등 다른 물건의 일부분으로 만들어질 수도 있다. 이 때에는 영구자석편을 위한 공간이 다른 물건의 내부에 형성되고, 특히 용기라고 할만한 원통 보빈 등의 외곽 형상은 없을 수도 있으나, 이 경우에도 영구자석편의 운동을 위한 공간을 둘러싼 부분을 용기로 볼 수 있는 것이다. 따라서, 본원 명세서에서 용기라고 함은 그 외부 형상에 상관없이 그 내부에 영구자석편이 운동할 수 있는 공간을 구비한 유형물(有形物)로 이해 되어야 한다.

상기 도전체는 용기의 공간 외곽에 코일 형상으로 형성된다. 용기의 외면에 형성될 수도 있고, 용기 소재 내부에 함침시켜 형성할 수도 있다.

상기 발광 수단으로는 발광다이오드(LED)가 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 영구자석편의 형상은 구형, 원통형, 직육면체등 어떤 형상도 가능하나 용기의 흔들림에 따라, 쉽게 운동할 수 있게 원통형 또는 직육면체로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 발광 장치 조합체는 다수개의 상기 발광 장치를 영구자석편의 진동 방향이 서로 직교하는 X, Y, Z의 3 방향이 되게 조립한 것이다.

상기 발광 장치 조합체는 상기 발광 장치 조합체 상면 및 하면에서 연장된 회전축; 상기 회전축에 의하여 지지되고 그 내면을 따라 상기 회전축이 슬라이드(slide) 할 수 있는 그루브(groove)가 형성된 원형의 내륜; 및 상기 내륜을 그 내측에 수용하고, 상기 내륜 외측에 형성된 상부 및 하부의 회전축에 의하여 상기 내륜과 결합된 외륜;을 더 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 탬버린은 상기 발광 장치 조합체를 그 프레임에 형성된 개구(開口)에 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 발광 장치, 발광 장치 조합체 및 발광 장치 조합체를 구비한 탬버린을 첨부한 도면에 도시된 실시례에 의하여 상세히 설명한다.

도 1a는 본 발명에 따른 발광 장치에 사용되는 발전기의 측 단면도이다.

도 1a를 참조하면, 본 발명에 따른 발광 장치에 사용되는 발전기는 절연체 용기(11) 내부 공간에 영구자석편(15)을 구비하고, 상기 영구자석편(15)을 용수철 스프링 또는 코일 스프링(17)에 의하여 용기(11)의 내측벽 사이에 부양시킨 후, 상기 용기 외부에는 코일(13)을 권취함으로써 완성될 수 있다. 상기 용기(11)를 흔들어 주거나, 용기(11)를 흔들리는 물체에 부착할 경우 용기 내부 공간에 구비된 영구자석편(15)이 진동하면서, 코일(13)에 자기장의 변화를 일으키면 패러데이 법칙에 의하여 코일(13) 양단에 전위차가 발생하게 된다. 본 발명의 특징은,용기(11)의 내부에 영구자석편(15)이 움직일 수 있는 공간을 형성한 점과 상기 공간에 영구자석편(15)을 구비하여 용기(11)의 흔들림에 대응하는 진동을 하게 하여 코일(13)에 쇄교 자속 변화를 일으키게 한 점에 있다. 즉, 영구자석편(15)을 제한된 공간 영역에 가두어, 용기의 흔들림에 대응하여 운동케 함으로써, 공간 외측에 권취된 코일(13)에 자기장의 변화를 야기할 수 있도록 한데 특징이 있는 것이다.

도 1b는 본 발명에 따른 발광 장치의 측 단면도이다.

도 1b를 참조하면, 본 발명의 일실시례에 따른 발광장치는 도 1a에 도시된 발전기의 코일(13) 양단에 발광다이오드(LED)(19)를 연결함으로써 완성된다. 상기 발광다이오드(19)를 대체하여 필라멘트 전구 등의 일반 소형 램프를 연결할 수도 있다. 발광다이오드(19)는 도 1b에 도시된 바와 같이 용기(11)와 분리하여 만들어 용기(11)에 실장할 수도 있지만, 용기(11)를 투명 재질로 하고, 발광다이오드(19)를 용기(11) 내에 함몰시켜 용기(11)와 일체로 만들 수도 있다. 이 때, 상기 코일(13)의 권취수는 영구자석편(15)이 1 초당 15센치미터(Cm) 내외의 속도로 움직일 때 발광다이오드 (19)의 도통전압(0.7V 이상)을 출력할 수 있는 횟수로 하는 것이 바람직하다.

도 2a는 본 발명에 따른 발광 장치를 영구자석편(15)의 진동 방향이 서로 직교하는 X, Y, Z의 3 방향이 되게 조립한 발광 장치 조합체의 일 실시례를 도시한 개략 사시도이다. 각 구성 발광 장치(G1 내지 G5)의 구조는 모두 1b에 도시된 발광장치의 구조와 동일하다. 다만, 1개의 LED 전원으로 2개의 발전기를 직렬로 연결한 것을 사용하거나 또는 2개의 발전기를 병렬로 연결한 것을 사용하기도 한 점에 있어서만 차이가 있을 뿐이다. 이렇게 구성함으로써, 발광 장치 조합체를 어느 방향으로 흔들어도 적어도 1개 이상의 LED(19)에서 점등이 이루어지는 장점이 있다.

도 2b는 본 발명에 따른 발광 장치(G6 내지 G10)를 영구자석편(15)의 진동 방향이 서로 직교하는 X, Y, Z의 3 방향이 되게 조합한 발광 장치 조합체의 다른 실시례를 도시한 개략 사시도이다. 이처럼, 복수개의 발광 장치를 필요에 따라 여러가지 방향으로 조립하여 용도에 맞게 사용하는 것이 가능하다. 조립된 발광 장치의 조합체(L)의 외관은 3에 도시된 바와 같다.

도 4a는 본 발명에 따른 발광 장치 조합체의 다른 실시례를 도시한 외관 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 부분 단면도이다. 도 4a의 실시례에 따른 발광 장치 조합체 M은 발광 장치 및 그 내부에 구비된 영구자석편(15)의 움직임(mobility)를 향상기킨 것이다. 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 발광 장치 조합체 M은 발광 장치 조합체 L과 2개의 원형 바퀴(외륜 및 내륜)로 구성되는데, 사용시 외륜(21)은 다른 장치에 고정되고, 내륜(27)은 그 상하부에 구비된 회전축(33, 31)에 의하여 상기 외륜(27)과 연결되어, 상기 회전축(33, 31)을 중심으로 자유로이 회동한다. 또한, 상기 내륜(27)의 내측에는 상기 도 3에 도시된 발광 장치 조합체 L이 상하면의 회전축(23, 25)에 의하여 유동이 가능하게 결합된다. 즉, 도 4b에 도시된 바와 같이,상기 내륜(27)의 내면 궤적을 따라 그 중심부에 그루브(groove)(29)를 형성하고, 그 그루브(29)에 상기 발광 장치 조합체 L의 상하면 회전축(23, 25)이 삽입되도록 하여, 상기 발광 장치 조합체 L이 그루브(29)를 따라 용이하게 슬라이딩 및 회전할 수 있게 구성하는 것이다. 이렇게 구성함으로써, 발광 장치 조합체 L은 상기 내륜(27)의 내면에 형성된 그루브(29)를 따라 회전할 뿐만아니라, 상하면에 형성된 회전축(23, 25)을 중심으로 자전하게 되어 작은 외부 충격에 대하여서도 영구자석편(15)의 진동이 쉽게 이루어 질 뿐만 아니라, LED가 움직이는 시각적인 효과도 얻을 수 있다.

도 5a는 도 3에 도시된 발광 장치 조합체 L을 구비한 탬버린의 사시도이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 기존에 짝작이가 구비되는 프레임(41)의 개구(開口)에 발광 장치 조합체 L을 설치하여 탬버린(40)을 흔들때 LED의 발광이 이루어 지도록 한 것이다.

도 5b는 도 4a에 도시된 발광 장치 조합체 M을 구비한 탭버린의 사시도이다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 프레임(41)에 구비된 기존의 짝작이의 일부를 제거하고 동일한 위치에 발광 장치 조합체 M을 설치하여, 작은 움직임에도 발광할 뿐만 아니라, 회동하는 불빛을 제공하는 탬버린(40)을 구현할 수 있다.

본 발명의 일실시례를 첨부한 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며, 균등한 것으로 평가되는 모든 실시례에 미치는 것으로 해석되어야 하며, 따라서 본 발명의 권리 범위는 청구범위 기재에 의하여만 결정되어야 한다.

본 발명에 의하면 별도의 밧데리 없이 발광할 수 있는 자가 발전식 발광 장치를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 탬버린의 기능 및 유희적 효과를 높여 줄 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 영구자석편이 움직일 수 있는 공간을 내부에 갖는 절연체 용기;

   상기 용기에 권취되거나 인쇄된 코일 형상의 도전체;

   상기 용기 내부 공간에 수용되어 용기가 흔들리면 용기의 흔들림에 대응하여 움직이는 영구자석편;

   상기 영구자석편의 양단과 상기 용기 내측벽 간에 구비되어 상기 영구자석편의 진동을 용이하게 하는 코일 스프링; 및

   상기 도전체 양단에 연결된 발광 수단;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 발광 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 발광 수단으로는 발광다이오드(LED)인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항의 방광 장치를 다수개 조합하여 형성하되, 상기 다수개의 상기 발광 장치를 영구자석편의 진동 방향이 서로 직교하는 3 방향이 되게 한 것을 특징으로 하는 발광 장치 조합체.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 발광 장치 조합체는 상기 발광 장치 조합체 상면 및 하면에서 연장된 회전축; 상기 회전축에 의하여 지지되고 그 내면을 따라 상기 회전축이 슬라이드(slide) 할 수 있는 그루브(groove)가 형성된 원형의 내륜; 및 상기 내륜을 그 내측에 수용하고, 상기 내륜 외측에 형성된 상부 및 하부의 회전축에 의하여 상기 내륜과 결합된 외륜;을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 발광 장치 조합체.
5. 제 3 항 기재의 발광 장치 조합체를 프레임에 형성된 개구(開口)에 구비한 것을 특징으로 하는 탬버린.
6. 제 4 항 기재의 발광 장치 조합체를 프레임에 형성된 개구(開口)에 구비한 것을 특징으로 하는 탬버린.