KR20120019793A - Lighting ball of self power generation using piezo film - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A self-generation light emitting ball is provided to generate light from the surface thereof by equipping with a generator. CONSTITUTION: A self-generation light emitting ball comprises: a ball(1); a piezo film(2) which is adhered to the surface of the ball and generates electricity; a light emitting room(3-1) which is laid under the surface of the ball; a light source(3-2); and optical fiber(3-3). The light source is connected to both sides of the piezo film by a wire(4) and emits light by the electricity generated from the piezo film. The optical fiber is combined with the light emitting room and adhered to the surface of the ball.

Description

피에조필름을 이용한 자가발전 발광공{Lighting Ball of Self Power Generation Using Piezo Film}Lighting Ball of Self Power Generation Using Piezo Film

본 발명은 운동기구에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 자체에 발전수단을 가져 차거나 튀길 때 전기가 발생하여, 표면에서 빛이 발생하는 발광공에 관한 것이다.
The present invention relates to an exercise device, and more particularly, to a light emitting hole in which electricity is generated when the power generation means is brought or splashed on its own, and light is generated from the surface.

야간 또는 조명이 어두운 실내에서 공놀이를 할 때 어두워서 공이 잘 식별되지 않는 경우가 많다. 따라서 최근에 어두운 곳에서도 공이 잘 보이도록 공의 표면에서 빛이 발생하는 야광공 또는 발광공이 개발되어 특허출원이 되고 있다.When playing ball at night or in a dimly lit room, the ball is often dark and difficult to identify. Therefore, recently, a luminous or luminous hole in which light is generated on the surface of the ball so that the ball is well seen in a dark place has been developed and applied for a patent.

현재까지 개발된 발광공은 건전지 또는 충전이 되는 이차전지(이하, 이들을 총칭하여 "전지"라 칭함.)를 내장하고, 공의 표면에 전기에 의하여 빛이 발생하는 전구 또는 LED(이하 이들을 총칭하여 "발광체"라 창함)와 스위치를 구비하여, 스위치를 켤 경우 전지의 전기가 발광체에 공급되어 공의 표면에서 빛이 발생하는 방식으로 구성되어 있다.The light emitting balls developed to date have a built-in battery or rechargeable secondary battery (hereinafter, collectively referred to as "battery"), and a light bulb or LED (hereinafter, collectively referred to as light) generated by electricity on the surface of the ball. And a switch, and when the switch is turned on, electricity of the battery is supplied to the light emitter so that light is generated on the surface of the ball.

상기와 같은 전지방식의 발광공은 수시로 전지를 교환하거나 충전하여야 하는 불편함이 있고, 건전지 또는 이차전지는 상당한 무게를 가져 공의 무게중심이 한쪽으로 쏠리고, 공을 강하게 차거나 튀길 경우 이 전지의 관성력에 의하여 공의 표면이 파손될 염려가 있다. 또한 전지는 그 자체로 공해성 폐기물로서 환경에 나쁜 영향을 준다.The light emitting ball of the battery type as described above is inconvenient to replace or recharge the battery from time to time, and the battery or secondary battery has a considerable weight, the center of gravity of the ball is directed to one side, if the ball is strongly kicked or bounced The surface of the ball may be damaged by this. In addition, the battery itself is a pollution waste, adversely affecting the environment.

그리고 야광공은 공의 표면에 야광도료를 도색한 것으로서, 발광도가 낮아 큰 도움이 되지 않고, 또한 쉽게 벗겨져서 야광기능을 상실하는 문제점이 있다.
And the luminous ball is a coating of luminous paint on the surface of the ball, the luminous degree is not a great help, and also easily peeled off, there is a problem in losing the luminous function.

상기와 같이, 최근에 출원되고 있는 발광공들은 대부분 전지를 사용하고 있는 것으로서, 전지의 교환 또는 충전이 불편하고, 상당이 무거워 공의 무게중심이 한쪽으로 쏠리는 등의 문제점이 있다.As described above, most of the light emitting balls that have been recently applied use a battery, which is inconvenient to replace or charge the battery, and has a problem in that the center of gravity of the ball is directed to one side due to its heavy weight.

따라서 공의 무게중심에 영향을 주지 않을 만큼 구성요소가 가볍고, 자체에서 발전을 하여 전기가 필요없는 발광공이 필요하다.
Therefore, the components are light enough to not affect the center of gravity of the ball, it is necessary to generate electricity from the light emitting ball that does not require electricity.

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결한 발광공에 관한 것으로서, 공의 표면에 피에조필름을 부착하여 공을 차거나 튀길 때 전기가 발생하도록 하고, 이 전기를 전구 또는 LED에 점등을 하도록 하였다.The present invention relates to a light emitting ball that solves the above technical problem, by attaching a piezo film on the surface of the ball to generate electricity when the ball is kicked or splashed, the electricity to be turned on the bulb or LED.

또한 공의 표면 한점에 발광부를 구비하고, 이 발광부에 공의 표면에 다수개가 매설된 광섬유를 연결하여, 피에조필름에서 발생된 전기가 발광부의 발광체에서 점등을 하고, 이 발광체에서 발생한 빛이 광섬유를 따라 공의 표면에 빛을 내도록 하였다.
In addition, a light emitting portion is provided at one surface of the ball, and a plurality of optical fibers embedded in the surface of the ball are connected to the light emitting portion, so that electricity generated from the piezo film is turned on at the light emitting portion of the light emitting portion, and light generated from the light emitting body is optically generated. Follow the light to the surface of the ball.

본 발명의 발광공은 자체발전수단인 피에조필름을 구비하여, 무겁고 공해를 유발하는 전지를 사용하지 않고 빛을 내게 하였다.The light emitting hole of the present invention is provided with a piezo film which is a self-developing means, and emits light without using a heavy, pollution-causing battery.

본 발명의 발광공은 세게 차거나 튀기면 센 빛이 나고, 약하게 차거나 튀기면 약한 빛이 난다. 따라서 이 공을 사용하는 사람들에게 공에 가하진 충격강도를 짐작할 수 있게 하여 공을 가지고 노는 재미를 더하게 한다.
The light emitting hole of the present invention emits strong light when hardly kicked or splashed, and weak light when weakly kicked or splashed. This allows people who use the ball to guess the impact strength it exerts on the ball, making it more fun to play with.

도 1은 발광체가 직접 공의 표면에 부착된 발광공이다.
도 2는 광섬유를 이용한 발광공이다.
1 is a light emitting hole in which the light emitter is directly attached to the surface of the ball.
2 is a light emitting hole using an optical fiber.

본 발명의 발광공은 도 1에 도시한 바와 같이, 직접발광 방식과 광섬유발광 방식의 두 실시예가 있다.As shown in FIG. 1, the light emitting hole of the present invention has two embodiments, a direct light emitting method and an optical fiber light emitting method.

직접발광방식의 발광공은 도 1에 도시한 바와 같이, 공(1)의 표피에 전기를 발생시키는 피에조필름(2)를 접착하고, 직렬 또는 병렬로 연결된 다수 개의 발광체(3)를 피애조필름(2)과 전선(4)으로 연결하고, 피에조필름(2)과 발광체(3)의 외부에 보호필름(5)을 코팅하여 구성한다.As shown in FIG. 1, the direct light emitting hole bonds piezoelectric film 2 that generates electricity to the skin of the ball 1, and the plurality of light emitting bodies 3 connected in series or in parallel to the piezofilm. (2) and the electric wire (4), and the protective film (5) is formed on the outside of the piezo film (2) and the light emitting body (3).

피에조필름(2)은 도 3에 도시한 바와 같이, 필름재료에 응력(필름이므로 주로 인장응력)이 걸리면 필름의 상면과 하면 사이에 전위차가 발생하는 성질을 가진 발전필름(21)의 상하면에 도체필름(22)이 코팅된 것을 사용한다. 이와 같이 도체필름이 양면에 코팅된 피에조필름은 현재 시트형태로 시판되고 있는데, 이를 적당한 크기로 절단하여 사용한다. 전위차가 발생한 피에조필름의 양면에 각각 전기도선인 전선을 연결하면 전선으로 전기가 흐르고, 전선에 전구, LED 등 전기에 의하여 빛을 발생시키는 발광체를 연결하면 빛이 발생한다. 피에조필름(2)은 공의 표피와 함께 변형이 일어날 수 있도록 접착제로 단단히 접착한다. As shown in Fig. 3, the piezo film 2 has a conductor on the upper and lower surfaces of the power generation film 21 having a property of generating a potential difference between the upper and lower surfaces of the film when a film material is subjected to stress (mainly tensile stress). The coated film 22 is used. The piezo film coated on both sides of the conductor film as described above is currently marketed in the form of a sheet, and is used by cutting it to an appropriate size. When the electric wires are connected to both sides of the piezo film having the potential difference, electricity flows through the wires, and light is generated when the light emitters which generate light by electricity such as light bulbs and LEDs are connected to the wires. The piezo film 2 is firmly bonded with an adhesive so that deformation can occur together with the skin of the ball.

상기와 같이 구성된 발광공을 튀기거나 차면 탄성재료인 공(1)의 표피가 변형을 하고, 그 변형이 원상회복을 할 동안 진동을 하게 된다. 이와 같이 공의 표피가 진동을 하면, 이에 부착된 피에조필름(2)이 공의 표피와 함께 진동하면서 반복적인 변형이 유발되어 전기를 발생시키고, 피에조필름(2)과 전선으로 연결된 발광체(3)에서 빛이 발생한다. 만약 공을 세게 차거나 튀기면 피에조 필름의 변형이 크게 일어나서 전기가 더욱 많이 발생이고, 이에 따라 발광체에서 더 밝은 빛이 난다. The skin of the ball 1, which is an elastic material, is deformed when the light emitting ball constructed as described above is splashed or filled, and the deformation vibrates while the original is restored. When the epidermis of the ball vibrates as described above, the piezofilm 2 attached thereto vibrates with the epidermis of the ball, causing repeated deformation to generate electricity, and the light emitter 3 connected to the piezofilm 2 by an electric wire. Light is emitted from If the ball is kicked hard or splashed, the piezo film is greatly deformed to generate more electricity, and thus the light emits brighter light.

발광체(3)로는 소형 전구 또는 LED 등과 같이 전기에 의하여 빛을 발생하는 발광체를 모두 사용할 수 있는데, 최근에 크리스마스 트리 등에 사용되는 소형 전구가 시판되고 있다. 그리고 각종 계측기의 버튼 등에 사용되는 것으로서, LED를 사용한 발광체들도 많이 시판되고 있으므로, 본 발명의 발광공에도 이들 소형 발광체를 사용한다.As the light emitter 3, any light emitter that generates light by electricity, such as a small light bulb or an LED, can be used. Recently, a small light bulb used for a Christmas tree or the like is commercially available. And since it is used for the buttons of various measuring instruments, many light-emitting bodies using LED are marketed, and these small light-emitting bodies are also used for the light emitting hole of this invention.

전선(4)은 2가닥이 각각 상기 피에조필름(2)의 양면에 연결되는데, 연결부위에는 동판 등 얇은 도체 판을 절단하여 제작한 단자판을 구비하여, 피에조필름(2)의 면과 전기접촉을 좋게 하는 것이 좋다.The electric wire 4 has two strands connected to both sides of the piezo film 2, respectively, and the connection portion is provided with a terminal plate made by cutting a thin conductor plate such as a copper plate to make electrical contact with the surface of the piezo film 2. Good to do

보호필름(5)은 상기 피에조필름(2)과 발광체(3) 그리고 전선(4)을 보호하기 위한 것으로서, 발광체(3)에서 발생한 빛이 외부에서 보일 수 있도록 투명한 수지를 사용하여 형성하는 것이 좋다. 보호필름(5)은 별도로 제작하여 공의 외부에 씌우는 방식으로 형성할 수도 있고, 액상의 수지에 공을 담구어 표면에 수지막이 형성되도록 할 수도 있다.The protective film 5 is to protect the piezo film 2, the light emitting body 3 and the wire 4, it is preferable to form using a transparent resin so that the light generated from the light emitting body 3 can be seen from the outside. . The protective film 5 may be separately manufactured and formed by covering the outside of the ball, or the resin film may be formed on the surface by dipping the ball in a liquid resin.

발광공의 다른 실시예인 광섬유발광방식의 발광공은 상기 직접발광방식과 유사하나 발광체(3)에 광섬유를 사용한 것으로서, 도 2에 도시한 바와 같이, 공 표피의 한점에 발광실(3-1)을 구비하고, 이 발광실(3-1)의 내부에 광원(3-2)을 구비하고, 발광실(3-1)의 벽을 관통하여 발광실(3-1)에 다수 가닥의 광섬유(3-3)을 연결하고, 이 광섬유(3-3)의 가닥들을 공의 표피 외부에 방사상으로 접착하여 구성한다. The light emitting hole of the optical fiber emitting method, which is another embodiment of the light emitting hole, is similar to the direct light emitting method but uses an optical fiber for the light emitting body 3, and as shown in FIG. And a light source 3-2 in the light emitting chamber 3-1, penetrating the walls of the light emitting chamber 3-1, and a plurality of strands of optical fibers (3) in the light emitting chamber 3-1. 3-3) are connected and the strands of this optical fiber 3-3 are bonded radially to the outer surface of the ball.

피에조필름(2), 전선(4), 그리고, 보호필름(5)은 상기 직접발광방식과 동일하나, 각각의 피에조필름(2)의 양단에 연결된 전선(4)은 모두 발광실(3-1)의 내부에 구비된 광원(3-2)에 연결되어, 모든 피에조필름(2)에서 발생한 전기가 광원(3-2)에 전기를 공급할 수 있게 한다.The piezo film 2, the wire 4, and the protective film 5 are the same as the direct light emitting method, but the wires 4 connected to both ends of each piezo film 2 are all in the light emitting chamber 3-1. It is connected to the light source (3-2) provided in the inside, so that the electricity generated in all the piezo film (2) can supply electricity to the light source (3-2).

발광실(3-1)은 작은 공간으로서 합성수지, 알우미늄 등의 경금속으로 제작하고, 내면을 빛이 잘 반사되도록 거울코팅을 하여 제작한다. 발광실(3-1)의 내부 공간은 구형으로 제작하는 것이 보통이겠으나, 제작의 편의에 따라 다면형, 타원형 등 다양한 형상으로 제작할 수도 있다.The light emitting chamber 3-1 is made of light metal such as synthetic resin, aluminum, etc. as a small space, and is manufactured by mirror coating the inner surface to reflect light well. In general, the inner space of the light emitting chamber 3-1 may be manufactured in a spherical shape, but may be manufactured in various shapes such as a polyhedron and an oval according to the convenience of manufacturing.

광원(3-2)으로는 상기 직접발광방식의 발광체(3)와 동일하게 소형 전구 또는 LED를 사용한 발광체를 사용한다.As the light source 3-2, a light bulb using a small bulb or LED is used in the same manner as the light emitting body 3 of the direct light emitting method.

광섬유(3-3)는 빛이 내부에서 전반사를 일으키면서 길이방향으로 진행하는 섬유로서, 광통신 등에 사용되나, 최근에는 합성수지로 저렴하게 제작된 것이 장식용 등으로도 많이 사용된다. 광섬유는 표면으로 빛이 전혀 새어 나오지는 않고, 일부의 빛이 누설되어 섬유 내부로 빛이 진행되는 것이 보이는데, 표면을 센드페이퍼 등으로 약간의 흠집을 내면, 섬유의 표면으로 빛이 많이 누설되어 섬유를 따라 빛이 보인다. 본 발명의 광섬유(3-3)는 상기와 같은 합성수지 광섬유를 필요한 길이로 절단하여 제작할 수 있다.The optical fiber (3-3) is a fiber that proceeds in the longitudinal direction as the light causes total reflection inside, and is used in optical communication, etc., but recently manufactured inexpensively made of synthetic resin is also used for decorative purposes. The optical fiber does not leak light to the surface at all, and it is seen that some light leaks and the light proceeds to the inside of the fiber.If the surface is slightly scratched with a send paper, the light leaks a lot to the surface of the fiber. See the light along. The optical fiber 3-3 of the present invention can be produced by cutting the synthetic resin optical fiber as required length.

상기와 같이 구성된 광섬유발광방식의 발광공을 튀기거나 차면, 공의 표피에 부착된 피에조필름(2)에서 전기가 발생하고, 각각의 피에조필름(2)에서 발생한 전기가 발광실(3-1)의 내부에 구비된 광원(3-2)에 빛을 발생시키고, 광원(3-2)에서 발생한 빛은 발광실(3-1)의 내부에서 무수히 반사되면서 증폭되어 광섬유(3-3)으로 유입되어 진행되는데, 광섬유(3-3)으로 진행하는 빛이 일부 광섬유의 표면으로 누설되어 공의 표면에 빛이 나게 한다.
When the light emitting ball of the optical fiber light emitting method configured as described above is splashed or filled, electricity is generated in the piezo film 2 attached to the skin of the ball, and electricity generated in each piezo film 2 is emitted from the light emitting chamber 3-1. Light is generated in the light source 3-2 provided in the interior of the light source, and the light generated from the light source 3-2 is amplified by the myriad of reflections in the light emitting chamber 3-1 and flows into the optical fiber 3-3. In this case, the light traveling to the optical fiber 3-3 leaks to the surface of some optical fibers, causing the light to shine on the surface of the ball.

1 : 공, 2 : 피에조필름, 3 : 발광체, 4 : 전선, 5 :보호필름
21 : 발전필름, 22 : 도체필름
3-1 : 발광실, 3-2 : 광원, 3-3 : 광섬유.1 ball, 2 piezo film, 3 light emitting body, 4 wire, 5 protective film
21: power generation film, 22: conductor film
3-1: light emitting chamber, 3-2: light source, 3-3: optical fiber.

Claims (3)

공(1);
상기 공(1)의 표피에 접착되어 전기를 발생시키는 피에조필름(2);
그리고 상기 공(1)의 표피에 부착되고, 상기 피에조필름(2)의 양면과 전선(4)으로 연결되어, 피에조필름(2)에서 발생된 전기에 의하여 빛을 내는 것으로서, 직렬 또는 병렬로 연결되는 다수 개의 발광체(3);
를 포함하여 구성되는, 직접발광방식의 발광공.Ball (1);
A piezo film (2) attached to the skin of the ball (1) to generate electricity;
And attached to the skin of the ball (1), connected to both sides of the piezo film (2) and the electric wire (4), to emit light by electricity generated in the piezo film (2), connected in series or in parallel A plurality of light emitters 3;
It comprises a, the light emitting hole of the direct light emitting method. 공(1);
상기 공(1)의 표피에 접착되어 전기를 발생시키는 피에조필름(2);
상기 공(1) 표피(1) 내부 한 점에 매설되어 구비되는 것으로서, 내면을 빛이 잘 반사되도록 거울코팅을 하여 제작한 공간인 발광실(3-1);
상기 발광실(3-1)의 내부에 구비되고, 상기 피에조필름(2)의 양면에 전선(4)으로 연결되어, 피에조필름(2)에서 발생된 전기에 의하여 빛을 내는 광원(3-2);
그리고 상기 발광실(3-1)의 벽을 관통하여 발광실(3-1)에 결합되고, 공의 표피(1) 외부에 방사상으로 다수 가닥이 접착되는 광섬유(3-3);
를 포함하여 구성되는, 직접발광방식의 발광공.Ball (1);
A piezo film (2) attached to the skin of the ball (1) to generate electricity;
A light emitting chamber (3-1), which is embedded at a point inside the surface (1) of the ball (1) and is a space produced by mirror coating the light on the inner surface to be well reflected;
A light source 3-2 provided inside the light emitting chamber 3-1 and connected to both surfaces of the piezo film 2 by an electric wire 4 to emit light by electricity generated from the piezo film 2. );
And an optical fiber 3-3 penetrating the wall of the light emitting chamber 3-1, coupled to the light emitting chamber 3-1, and having a plurality of strands bonded radially to the outside of the surface of the ball 1;
It comprises a, the light emitting hole of the direct light emitting method. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 발광공은,
공(1)의 표면에 부착된 피에조필름(2)을 포함한 구성품들을 보호하기 위한 것으로서, 공(1)의 외면에 투명한 수지를 사용하여 형성한 보호필름(5)을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는, 발광공.The method of claim 1 or 2, wherein the light emitting hole,
Protecting the components including the piezo film (2) attached to the surface of the ball (1), characterized in that the outer surface of the ball (1) further provided with a protective film (5) formed using a transparent resin Light emitting ball.
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