KR20210154094A - 차량용 엠블럼 - Google Patents

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KR20210154094A
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circuit board
support disk
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KR1020210073796A
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데이비드 카노네스 본햄
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자니니 오토 그룹 에스. 에이
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Abstract

장식 층; 상기 장식 층을 비추는 적어도 하나의 조명 요소; 상기 적어도 하나의 조명 요소에 전력을 공급하는 전력 발전기를 포함하는 차량용 엠블럼로서, 상기 전력 발전기는 적어도 하나의 자석을 위한 지지 디스크를 포함하는 로터; 및 권선이 제공된 적어도 하나의 인쇄회로기판을 포함하는 고정자를 포함한다.
이는 발전기가 전면 커버 뒤에 매우 작은 사용 가능한 공간과 축 방향으로 호환되도록 최적화된 엠블럼을 제공할 수 있다.

Description

차량용 엠블럼{EMBLEM FOR VEHICLES}
본 발명은 차량용 엠블럼(emblem for vehicles)에 관한 것으로, 특히 차량 휠(vehicle wheels)의 허브(hub)에 고정된 방향으로 사용되는 엠블럼에 관한 것이다.
발광 효과(luminous effect)를 추가하여 차량의 외관을 개선하는 추세가 증가하고 있다. 또한, 자동차 제조업체와 림(rim) 제조업체는 가능한 모든 외부 조명 상황에서 대표 엠블럼의 가시성이 유지되기를 원한다. 두 목표를 결합할 수 있는 한 가지 가능한 위치는 정지 상태로 남아있는 그림을 비추는 자동차 휠의 허브이다.
휠의 토크(torque) 사용을 기반으로 한 전기 에너지를 생성하는 다양한 장치가 있다. 영구 자석과 코일의 조합으로 인쇄회로기판(printed circuit board)의 LED에 전원을 공급하여 광고 부재(部材)를 비출 수 있다.
이러한 솔루션은 사용 가능한 공간으로 인한 기술적 타당성 측면에서, 그리고 일반적으로 관련된 투자와 작은 제조량으로 인한 재정적 타당성 측면에서 제약이 있다.
사용 가능한 몇 가지 솔루션은 다음에 설명되어 있다:
미국 등록특허 US 7168831 B2는 휠과 함께 회전하는 체결축(fastening shaft)에 장착된 발전 유닛(power generation unit)과 자기 코어(magnetic core)를 개시하고 있다. 이를 위해서는 전원공급단자와 LED가 포함된 인쇄회로기판에 이를 연결하기 위한 전선이 필요하다. 발전 유닛(또는 코일)에는 상당한 투자가 필요하며 전체 솔루션에는 축 방향으로 상당한 공간이 필요하다.
미국 등록특허 US 10442242 B2는 전기 에너지 생성 시스템을 개시하고 있다. 이는 휠과 함께 회전하는 부재(部材)의 표면에 자석을 포함한다. 고정자(코일)와 LED에 전기적으로 연결된 인쇄회로기판은 회전축과 함께 회전하지 않도록 베어링에 조립된다. 고정자(stator)의 코일에는 상당한 투자가 필요하며, 제조할 장치 수가 적으면 재정적으로 정당화되기 어렵다.
따라서, 본 발명의 일 목적은 전면 커버 뒤에서 매우 작은 사용 가능한 공간과 축 방향으로 호환할 수 있도록 발전기를 최적화한 엠블럼을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량용 엠블럼을 사용하면 상기 문제점을 해결할 수 있으며, 다음에서 설명되는 다른 장점을 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 엠블럼은 다음을 포함한다:
-장식 층(decoration layer);
-상기 장식 층을 비추는 적어도 하나의 조명 요소;
-상기 적어도 하나의 조명 요소에 전력을 공급하는 전력 발전기,
여기서 상기 전력 발전기는 다음을 포함한다:
-적어도 하나의 자석을 위한 지지 디스크(support disc)를 포함하는 로터; 및
-권선(winding)이 제공된 적어도 하나의 인쇄회로기판을 포함하는 고정자(stator).
바람직한 일 구현예에 따르면, 인쇄회로기판 또는 각 인쇄회로기판의 권선은 직렬로 연결된다.
바람직하게는, 고정된 위치를 유지하기 위해, 본 발명에 따른 차량용 엠블럼은 또한 편심 중량부(eccentric weight)를 포함한다.
유리하게는, 스페이서(spacer)가 지지 디스크와 또는 각각의 인쇄회로기판 사이에 배치되어, 축 방향으로 지지 디스크와 인쇄회로기판 사이의 제어된 거리를 보장한다.
바람직한 일 구현예에 따르면, 고정자는 2개의 인쇄회로기판을 포함하고, 각 인쇄회로기판의 권선은 핀(pin)에 의해 서로 연결된다.
또한, 상기 적어도 하나의 인쇄회로기판은 자기 전도층(magnetic conducting layer) 및 광 가이드(light guide)를 포함하고, 상기 광 가이드는 자기 전도층 상에 장착된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 조명 요소는 적어도 하나의 인쇄회로기판 상에 장착된다.
바람직한 일 구현예에 따르면, 상기 지지 디스크는 양쪽에 자석을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 엠블럼은 베이스와 커버로 형성된 하우징을 포함한다.
차량용 엠블럼에서는 사용 가능한 공간이 매우 작으며, 본 발명에 따른 엠블럼에서는 사용 가능한 공간과 축 방향으로 호환할 수 있도록 치수가 최적화되어 있다.
상기 설명을 더 잘 이해하고 예시를 제공하는 유일한 목적을 위해, 실제 실시예를 개략적으로 묘사하는 일부 비-제한적인 도면이 포함된다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 엠블럼의 주요 부분을 보여주는 분해도이고;
도 2는 도 1에 나타낸 조립된 엠블럼의 상세 단면도이며;
도 3은 본 발명에 따른 차량용 엠블럼에 사용되는 권선을 형성하는 트레이스를 보여주는 인쇄회로기판의 층이고; 및
도 4는 본 발명에 따른 엠블럼의 인쇄회로기판의 층수 및 차량 속도에 따른 조명 전력의 시뮬레이션이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 이는 본 발명에 따른 차량용 엠블럼을 나타낸다.
단단히 밀봉된 하우징은 베이스(1), 장식 링(3)이 있는 커버(2)로 형성된다. 이 하우징은 자동차 휠의 허브에 고정된다. 커버(2)는 이의 전면에 전체적인 또는 부분적인 투명성을 제공할 수 있다. 하우징은 전면을 비추는 데 사용되는 전기 에너지를 생성하는 내부 장치를 물, 먼지 또는 기타 오염으로부터 보호한다.
영구 자석(5)을 갖는 지지 디스크(4)는 휠이 회전할 때 발전기 로터의 기능을 수행하기 위해 하우징의 이의 둘레에 고정된다. 영구 자석(5)은 교류 극성을 갖거나 갖지 않을 수 있다. 지지 디스크(4)는 스페이서(7) 및 축(shaft)(8)의 자유 회전을 허용하는 베어링(6)을 이의 축(axis)에서 홀딩(holding)한다.
축(8)은 지지 디스크(4)와 커버(2) 사이에 위치한 인쇄회로기판(9)을 홀딩한다.
스페이서(7)는 축(axial) 방향으로 지지 디스크(4)와 인쇄회로기판(9) 사이의 제어된 거리를 보장한다.
인쇄회로기판(9)은 도 3에 나타낸 권선(10) 세트를 갖는 하나 이상의 층을 포함한다. 인쇄회로기판(9)의 상이한 층은 비아(via)를 통해 연결된다. 권선(10)의 레이아웃은 층 사이의 동일한 회전 방향을 따르는 와이어 트레이스를 유지하는 종래의 디자인일 수 있다.
모든 권선(10)은 직렬로 연결되어 단일 출력 위상(single output phase)을 제공한다. 인쇄회로기판(9)의 이 부분은 발전기의 고정자로서 작용한다.
생성된 자기장의 전력으로의 변환은 자기장을 제한하는 영구 자석(5)으로부터 더 먼 인쇄회로기판(9)의 표면 상에 위치한 자기 전도층(11)을 추가함으로써 개선될 수 있다.
생성된 전력은 축(8)에 의해 홀딩되고 커버(2)로부터 더 먼 지지 디스크(4)의 면 가까이에 위치하는 제2 인쇄기판(9')을 추가함으로써 증가될 수 있다.
스페이서(7')는 축 방향으로 지지 디스크(4)와 인쇄회로기판(9') 사이의 제어된 거리를 보장한다. 인쇄회로기판(9')의 권선은 인쇄회로기판(9)의 것과 유사하거나 동일한 디자인을 가지며 축(8)의 내부 부분에 위치한 핀(12)을 통해 직렬로 연결된다.
또한, 생성된 자기장의 전력으로의 변환은 자기장을 제한하는 영구 자석(5)으로부터 더 먼 인쇄회로기판(9')의 표면 상에 위치하는 자기 전도층(11')을 추가함으로써 개선될 수 있다.
스페이서(7)(및 (7')), 축(8) 및 인쇄회로기판(9)(및 (9'))을 포함하는 고정 조립체는 또한 편심으로 배치된 중량부(13)를 포함한다.
중량부(13)에 작용하는 중력은 휠의 회전 운동, 및 결과적으로, 외부 하우징 및 내부 로터의 회전 운동에도 불구하고 상대적으로 일정한 위치에서 이 어셈블리를 유지한다.
지지 디스크(4)와 전면 커버(2) 사이에 위치한 인쇄회로기판(9)은 또한 LED와 같은 조명 요소(14)에 전기적으로 연결되어 생성된 전력을 제공한다.
조명 요소(14)는 인쇄회로기판(9)과 장식 층(16) 사이에 위치한 광 가이드(15)를 비춘다. 광 가이드(15)는 빛을 분배하여, 장식 층(16)을 통해 조사(照射)한다.
장식 층(16)은 불투명 및 투명/반투명 영역을 결합하여 조명으로 강조하고자 하는 표상(예를 들어, 제조업체의 엠블럼)을 나타낼 수 있다.
광 가이드(15)와 장식 층(16)은 고정 어셈블리 상에 포함된 두 개의 상이한 부분일 수 있으며, 접착제, 기계적 간섭 또는 납땜으로 고정할 수 있다. 대안적으로, 이들은 일체형 부품일 수 있으며, 장식 층(16)은 광 가이드(15) 상의 필름일 뿐이며, 이들은 고정 조립체 상에 포함된다. 어떤 경우에도, 장식 층(16)은 또한 중량부(13)의 작용을 이용하여, 고정된 위치에 남아 있아, 외부 관찰자가 그 표상을 더 알아볼 수 있도록 할 것이다.
인쇄회로기판(9)(및 (9')) 상에 사용되는 권선(10)의 층 수는 다음에 따라 달라진다:
-고객이 지정한 광도(최소 및 최대 사이의 범위).
-지정된 최소 광도를 전달할 수 있는 차량의 지정된 최소 속도.
도 4는 다양한 층 수와 차량 속도에 대한 조명 파워를 시뮬레이션한 그래프를 나타낸다. 예상대로, 더 많은 수의 층이 더 낮은 속도에서 필요한 최소 조명을 달성할 수 있음을 알 수 있다.
조명 요소(14)에 연결된 인쇄회로기판(9)은 최대 지정된 광도가 달성될 때 조명 요소(14)에 전달되는 전력을 제한하여 이들을 보호하는 보호 장치를 포함할 수 있다. 이러한 보호 장치는 지정된 값 이상의 차량 속도로 작동하는 저역 통과 필터의 형태를 취할 수 있다. 이 초과 전력은 인쇄회로기판에 연결된 에너지 저장 장치(배터리 또는 슈퍼커패시터)를 충전할 수 있다.
에너지 저장 장치에서 사용 가능한 에너지는 차량 속도가 지정된 최소 조명 수준을 달성하는 데 필요한 것보다 느린 시간에 조명 요소(14)에 공급될 수 있다. 에너지 저장 장치가 상당한 무게를 가졌다면, 중량부(13)가 중력으로 인해 고정된 위치에서 어셈블리를 유지하도록 돕는 방식으로 편심으로 위치를 지정하는 것이 좋다.
전면 커버는 일반적으로 표준 비조명 휠 허브 엠블럼 상에 채택되는 보호 층(자외선, 내충격성, 반사방지)을 포함할 수 있다.
진동을 줄이고 기계적 견고성을 높이기 위해, 베어링(18)에 의해 베이스(1)에 대해 반경 방향으로 위치된 후방 축(17)이 고정 조립체에 포함될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예가 참조되었지만, 본 명세서에 설명된 차량용 엠블럼은 다양한 변형 및 변경이 가능하며, 언급된 모든 세부 사항이 첨부된 청구 범위에 의해 정의된 보호 범위를 벗어나지 않고 다른 기술적으로 동등한 것으로 대체될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

Claims (11)

  1. 다음을 포함하는 차량용 엠블럼:
    -장식 층;
    -상기 장식 층을 비추는 적어도 하나의 조명 요소;
    -상기 적어도 하나의 조명 요소에 전력을 공급하는 전력 발전기,
    여기서, 상기 전력 발전기는 다음을 포함한다:
    -적어도 하나의 자석을 위한 지지 디스크를 포함하는 로터; 및
    -권선이 제공된 적어도 하나의 인쇄회로기판을 포함하는 고정자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판 또는 각 인쇄회로기판의 권선은 직렬로 연결된 것인, 차량용 엠블럼.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 엠블럼은 또한 편심 중량부를 포함하는 것인, 차량용 엠블럼.
  4. 제 1 항에 있어서, 스페이서가 지지 디스크와, 또는 각각의 인쇄회로기판 사이에 배치되어 있는 것인, 차량용 엠블럼.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 고정자는 2개의 인쇄회로기판을 포함하고, 각 인쇄회로기판의 권선은 핀에 의해 서로 연결되는 것인, 차량용 엠블럼.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 인쇄회로기판은 자기 전도층을 포함하는 것인, 차량용 엠블럼.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 조명 요소는 적어도 하나의 인쇄회로기판 상에 장착되는 것인, 차량용 엠블럼.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 엠블럼은 또한 광 가이드를 포함하는 것인, 차량용 엠블럼.
  9. 제 7 항 및 제 8 항에 있어서, 상기 광 가이드는 자기 전도층 상에 장착된 것인, 차량용 엠블럼.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 지지 디스크는 양쪽에 자석을 포함하는 것인, 차량용 엠블럼.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 엠블럼은 베이스와 커버로 형성된 하우징을 포함하는 것인, 차량용 엠블럼.
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