具备用于保护LED的多层结构的跳绳系绳的智能跳绳的制作方法

本发明涉及一种内置多种功能的智能跳绳。

背景技术：

通常，跳绳是一种因为由把手和跳绳系绳组成的简单的构造和可以不受时间或者场所的限制地进行有氧运动的方便的便携性，从以前开始被广泛使用的运动器材。

与利用跳绳的绳的旋转提供简单的运动功能的传统跳绳不同，最近开发出给跳绳添加多种构造而具有发光功能、计算卡路里消耗量的功能、与无线终端联动的功能、测量跳绳次数的功能等的跳绳。

这些跳绳中，为了提供利用LED残影输出跳绳次数的功能而提出的现有技术的相关文献中，有韩国授权专利公报第10-0715212号的“利用残影的多功能跳绳”(以下，称为“现有技术”)。

该现有技术提供如下技术：通过跳绳内部并排设置的LED的点亮和熄灭，生成图像、数字、文字等的残影，并给用户的眼前输出跳绳次数。

但是对于该现有技术而言，通过点亮和熄灭而发光的LED电路被简单地内置于跳绳系绳内部，所以在反复的运动中容易受冲击而受损，或者因为反复的旋转运动产生内部应力而导致电线自身的扭转变形或者断裂，从而存在无法长时间维持借助于LED残影的跳绳次数可视化功能的问题。

并且，对于该现有技术而言，在准确地感测跳绳次数并利用借助于LED点亮和熄灭的残影效应而把数字准确地输出到用户眼睛高度上的过程中，存在如下问题：形成的LED残影形态的清晰度以及恒定性下降，且由于内置有LED点亮和熄灭电路的跳绳系绳由单层材料形成，所以在内部配光的LED光的扩散程度随着进行跳绳的旋转速度以及跳绳系绳表面状态而改变。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于，提供一种在将内置有LED的智 能跳绳应用于运动中的过程中，在反复运动的情况下也能够保护内部LED结构，并使借助于残影效应而提示跳绳次数的LED的点亮和熄灭形态的准确性以及恒定性不受阻碍而得以持续维持的技术。

为了达到上述目的，本发明的一种具备用于保护LED的多层结构的跳绳系绳的智能跳绳，包括：跳绳系绳，内部插入有多个LED；把手，布置于所述跳绳系绳的两端，并控制所述跳绳系绳内的多个LED的点亮和熄灭，所述跳绳系绳包括：输出线材，位于所述跳绳系绳的中央部，并内置设置有所述多个LED的柔性电路基板；连接线材，分别连接所述输出线材的两个端部与所述把手，并中转连接的把手与内置于所述输出线材的柔性电路基板之间的电信号；保护管，包裹所述输出线材以及连接到所述输出线材的两个端部的所述连接线材的端部的一部分。

其中，所述把手包括：感测模块，生成基于所述跳绳系绳的旋转以及位置的跳绳次数感测信号；控制模块，从所述感测模块接收跳绳次数感测信号，并以此为基础而生成用于控制所述多个LED的点亮和熄灭的控制信号，所述连接线材包括：多个电线部，电连接所述把手与内置于所述输出线材的柔性电路基板之间，从而形成由所述控制模块生成的控制信号在所述控制模块与所述柔性电路基板之间移动的信号移动路径；内侧覆盖部，收容所述多个电线部中除了与所述柔性电路基板连接的端部侧一部分以外的其余部分；外侧覆盖部，覆盖所述内侧覆盖部的外周面，其中，所述外侧覆盖部由柔性大于所述内侧覆盖部的材料构成。

并且，所述连接线材还包括：中心线材，被收容在相当于所述连接线材的中心的位置的所述内侧覆盖部之内，从而形成轴，其中，所述多个电线部以所述中心线材为轴而扭转成螺旋形，从而形成预定的集合螺距。

而且，所述外侧覆盖部包括：第一外侧覆盖部分，由聚氯乙烯(PVC；Polyvinyl Chloride)材料构成，并覆盖所述内侧覆盖部的外周面而构成所述外侧覆盖部的内层；第二外侧覆盖部分，由热塑性聚氨酯(TPU；Thermoplastic Poly Urethane)材料构成，并覆盖所述第一外侧覆盖部分的外周面而构成所述外侧覆盖部的外层，其中，所述第一外侧覆盖部分由柔性大于所述第二外侧覆盖部分的材料构成。

另外，所述输出线材包括：柔性电路基板，设置有所述多个LED；第一 管，由透明材料构成，并包裹所述柔性电路基板以及设置于所述柔性电路基板的多个LED。

并且，所述连接线材还包括：第二管，包裹所述多个电线部中未被收容于所述内侧覆盖部的所述多个电线部的所述柔性电路基板侧端部的一部分，其中，所述第二管的所述把手侧端部与所述内侧覆盖部或外侧覆盖部的所述柔性电路基板侧端部连接，所述第二管的所述柔性电路基板侧端部分别与所述第一管的两个端部连接。

此外，所述保护管的内周面、被所述保护管包裹的所述输出线材、以及与所述输出线材的两个端部连接的所述连接线材的端部的一部分的外周面这三者以相互隔开的方式布置，以使该三者之间形成预定的位移空间。

其中，所述保护管还包括：连接部件，由热塑性聚氨酯材料构成，并连接所述保护管的两个端部与所述连接线材。

而且，所述保护管包括：第一保护外皮，由聚酰胺(尼龙；Polyamide)材料构成，并包裹所述输出线材以及与所述输出线材的两个端部连接的所述连接线材的端部的一部分，从而构成所述保护管的内层；第二保护外皮，由热塑性聚氨酯材料构成，并覆盖所述第一保护外皮的外周面而构成所述保护管的外层，其中，所述第一保护外皮由柔性大于所述第二保护外皮且柔性小于所述输出线材以及连接线材的材料构成。

在此，所述保护管由具有50％至70％的LED光透过率的材料构成，以确保设置于所述输出线材内的柔性电路基板上的多个LED的点亮和熄灭引起的可视性。

本发明具有以下效果。

第一，即使发生随着反复的跳绳的进行的多种外部冲击，也可借助于为了防止形成有LED点亮和熄灭电路的电路基板的破损而以多层结构形成的跳绳系绳，可以长时间无故障地使用基于智能跳绳内的LED残影效应的跳绳次数可视化功能。

第二，使通过反复的跳绳运动而产生的旋转力引起的跳绳系绳内部的自身应力程度最小化，从而可以显著地减少用于中转把手和LED点亮-熄灭电路基板之间的电信号的电线的扭转变形以及断裂。

第三，在进行跳绳运动时，借助于离心力并根据预先输入的残影图案而 通过LED点亮和熄灭的残影效应来把跳绳的次数、文字、图像等显现于用户头顶上方空间中，从而可以通过诱发视觉兴趣而最大化运动功效。

附图说明

图1为示出根据本发明的智能跳绳的使用状态的概略图。

图2为示出根据本发明的智能跳绳的构造的正面图。

图3为示出根据本发明的智能跳绳内的跳绳系绳的内部构造的侧剖面图。

图4示出沿图3的A-A轴的跳绳系绳的剖面形状。

图5示出沿图3的B-B轴的跳绳系绳的剖面形状。

图6示出沿图3的C-C轴的跳绳系绳的剖面形状。

图7示出沿图3的D-D轴的跳绳系绳的剖面形状。

图8为示出根据本发明的连接线材内的多个电线部收容形态的侧剖面图。

符号说明

100：跳绳系绳 110：输出线材

111：柔性电路基板 L：多个LED

112：第一管 VT：位移空间

120：连接线材 121：电线部

122：内侧覆盖部 123：外侧覆盖部

124：中心线材 125：第二管

130：保护管 131：第一保护外皮

132：第二保护外皮 200：把手

210：感测模块 220：控制模块

具体实施方式

参考附图对本发明的优选实施例进行更具体的说明，但是为了说明的简洁，省略或压缩公知的技术部分。

根据本发明的具备用于保护LED的多层结构的跳绳系绳的智能跳绳包括：内部插入有多个LED(L)的跳绳系绳100、以及布置于跳绳系绳100的两端的把手200。

1、对根据本发明的智能跳绳中的把手构造的说明

参考图1至图2而对根据本发明的智能跳绳内的把手的构造进行说明。首先，如图2所示，在跳绳系绳100的两端分别结合有一个把手200，该把手200内部包括感测模块210以及控制模块220。

此时，以预定的形态形成的把手200以用户能够握持的外形构成，并且内部包括多样的构造，该多样的构造用于执行设置于跳绳系绳100内部的多个LED(L)的点亮和熄灭操作，所述多个LED(L)被利用于借助残影效应的跳绳次数的输出。

其中，感测模块210在与跳绳系绳100的旋转联动而进行旋转运动的过程中，感测出配备于把手内部一侧的对应位置的被感测单元，从而相对地识别跳绳系绳100的旋转以及位置，并生成基于此的跳绳次数感测信号。

其中，具体而言，感测模块210优选包括：第一感测单元，通过被感测单元的感测次数，感测出跳绳次数；第二感测单元，通过被感测单元的位置感测，计算出跳绳系绳的旋转角。

并且，控制模块220基于由感测模块210传递的跳绳感测信号，产生用于选择性地控制设置于跳绳系绳100的内部的多个LED(L)的点亮和熄灭的控制信号。

其中，由控制模块220产生的控制信号指如下的电信号：为了控制设置于跳绳系绳100的内部的多个LED(L)的点亮和熄灭，呈现施加于电路上的操作电源形态。更具体地，即将在下面说明的输出线材120内包含的柔性电路基板121构成LED点亮和熄灭电路，并且该LED点亮和熄灭电路由多个电路线形成，并根据施加控制信号的电路线的形态而改变电路上的LED的点亮和熄灭形态。

并且，控制模块210优选由承担本发明的智能跳绳内的构造之间的整体控制功能的印刷电路基板(PCB，Printed Circuit Board)构成，所述印刷电路基板还可以附加性地包括语音输入输出模块(未图示)以及通信模块(未图示)等构造。

其中，作为附加构造的通信模块(未图示)如图1所示，与用户的通信终端T联动而传送关于跳绳的各种数据信号，或者中转由通信终端T接收的电话、文字等的接收状态，并优选由蓝牙模块构成而与通信终端T执行通信。

具体地，当使通信模块(未图示)与通信终端T联动时，可通过设置于通信终端T的专用应用程序而设定跳绳运动的各种效果。

例如，可以执行如下设定：改变LED 150的颜色；运动时间以及跳绳次数、跳绳目标次数达成时发放点数与否、产生音效等；针对执行的运动而输出所消耗的卡路里等与运动相关的多样的信息。并且，还可以提供运动过程中由通信终端T接收的语音通话、文字消息提醒功能。

其中，控制模块220储存用于表现借助于LED 150点亮和熄灭的残影效应的点亮-熄灭图案，通过控制模块220控制LED(L)150的点亮和熄灭而产生残影的具体内容记载于本发明的背景技术中提到的现有技术，所以为了避免重复性，省略其具体说明。

除此之外，把手200内可以配备有：电源供应模块(未图示)，提供操作电源，该操作电源用于使设置于本发明的智能跳绳内部的包括控制模块220在内的多种构造执行特定操作。

该电源供应模块(未图示)可以由AA电池、AAA电池、二次电池等构成，并可以根据设计而构成为能够与跳绳系绳100的旋转联动而实现自充电。并且，电源供应模块(未图示)可以由多种充电用电池构成，并且优选地，电源供应模块的一侧形成有用于获得外部电源供应的电源供应线缆连接端子。

2、根据本发明的智能跳绳中的跳绳系绳的构造说明

参考图2至图8而对根据本发明的智能跳绳内的跳绳系绳的构造进行说明。跳绳系绳100由如下的构造和材料构成：提高在内部点亮和熄灭的LED(L)的识别性，并且显著提高用于防止发生LED的点亮和熄灭的柔性电路基板111的损坏的保护程度。

跳绳系绳100如图2所示，包括：输出线材110，位于中央部；连接线材120，位于输出线材110的两端部；保护管130，包裹输出线材110和连接于输出线材110的两端部的连接线材120的端部一部分。

其中，输出线材110如图3至图7所示，位于跳绳系绳100的中央部，并内置有用于多个LED(L)的点亮和熄灭的柔性电路基板(FPCB，Flexible Printed Circuit Board)111，在这样的柔性电路基板111的外侧包裹着用于保护柔性电路基板111的第一管112。

第一管112在其内部空间收容并包裹所述柔性电路基板111，从而形成一次保护膜，第一管112由透明的材料构成，以确保由柔性电路基板111内设计的多个LED(L)输出的光的可视性，并且优选由凝胶管等形态构成。

其中，如图2所示，连接线材120分别连接输出线材110的两端部与把手200，并中转连接的把手200与内置于输出线材110的柔性电路基板111之间的电信号。

并且，更具体地，如图3以及图4所示，连接线材120包括：多个电线部121、内侧覆盖部122、外侧覆盖部123、中心线材124、以及第二管125。

其中，多个电线部121电连接把手200与内置于输出线材110的柔性电路基板111之间，并将由控制模块220产生的控制信号传递到柔性电路基板111，从而作为用于点亮和熄灭柔性电路基板111上的LED(L)的电信号的移动路径而发挥作用。

并且，各个电线部121由形成信号的移动路径的铜电线、以及为了电保护和机械保护铜电线而覆盖在铜电线外周面上的覆盖部件构成，并且覆盖各个电线部121的铜电线的各个覆盖部件为了电线部121的视觉区分，构成为根据相关电线部121而显示不同颜色。

并且，如图4所示，多个电线部121以假想的圆周线为基准而相互等间距地布置，从而使一部分被收容于即将在下面说明的内侧覆盖部122内，并且其中心处还额外收容有中心线材124。换句话说，柔性线材120的中心(具体为内侧覆盖部122的中心)处，在多个电线部121被收容于内侧覆盖部122内部的布置结构上，收容有形成轴的中心线材124。

其中，如图4所示，多个电线部121以中心线材124为轴，并以假想的圆周线为基准而相互等间距地布置，从而形成电信号的移动路径，该电信号的移动路径形成于抵达连接线材120的两端部的整体长度上。

并且，以如上所述的形态布置的多个电线部121在维持相互布置关系的状态下，如图8所示，以中心线材124为轴而扭转成螺旋形，从而形成预定的集合螺距P并移动。其出于如下的目的：包括多个电线部121的跳绳系绳100的特性上反复的旋转运动引起自身应力(Stress)，防止该应力引起的跳绳系绳100内部构造的扭转变形以及损坏，并构成具有进一步改善的抗拉强度的连接线材110。

在此，对内侧覆盖部122进行更具体的说明。内侧覆盖部122如图2所 示，多个电线部121中除了与柔性电路基板111连接的端部侧一部分以外的其余部分被收容于内部，于是如图3以及图4所示，在除了电线部121的柔性电路基板111侧端部一部分以外的其余部分处，由内侧覆盖部122覆盖电线部121的外侧，与此相反，如图3以及图6所示，电线部121的柔性电路基板111侧端部一部分位于即将在下面说明的第二管125内部空间而被包裹，却并不被内侧覆盖部122包裹。

即，第二管125是如下的收缩管形态的构造：包裹多个电线部121中不被内侧覆盖部122收容的与柔性电路基板111连接的端部侧一部分。第二管125的把手200侧端部与内侧覆盖部122或者外侧覆盖部123的柔性电路基板111侧端部连接，第二管125的柔性电路基板111侧端部局部性覆盖第一管112的两端部的外周面并分别连接。

换句话说，多个电线部121从内侧覆盖部122的柔性电路基板111侧端部单独地向柔性电路基板111侧延伸而形成，其结果，如此向柔性电路基板111侧延伸形成的多个电线部121的端部将会与柔性电路基板111上印刷的电路图案电连接。

并且，在所述内侧覆盖部122的外侧形成有覆盖内侧覆盖部122的外周面的外侧覆盖部123，并且优选地，外侧覆盖部123由柔性比内侧覆盖部122更大的材料形成。

其中，外侧覆盖部123由形成内层的第一外侧覆盖部分123A以及形成外层的第二外侧覆盖部分123B组成，所述第一外侧覆盖部分123A以及第二外侧覆盖部分123B被区分为具有不同的材料以及柔性水平。

更具体地，第一外侧覆盖部分123A由PVC(聚氯乙烯；Polyvinyl chloride)材料形成并覆盖内侧覆盖部122的外周面，第二外侧覆盖部分123B由TPU(热塑性聚氨酯；Thermoplastic Ploy Urethane)材料形成并覆盖第一外侧覆盖部分123A的外周面。

所以，外侧覆盖部123具有由内层和外层构成的二重结构，所述内层由PVC形成而外层由TPU形成，并且形成层的材料的柔性水平之差构成为按内侧覆盖部122-第二外侧覆盖部分123B-第一外侧覆盖部分123A的顺序变大，从而使内侧覆盖部122面对外力以及内部电结构而得到安全的保护，与此同时自然地提供跳绳系绳100的使用引起的形态位移，并可以提高跳绳系绳100的旋转程度。

另外，由上述多种结构形成的输出线材110、以及与输出线材110的两个端部连接的连接线材120的端部侧一部分的外侧形成有提供给线材以及线材内部构造的位移空间VT，与此同时针对内部层而使专门的保护管130以预定间距相隔并包裹在外，所述保护管130用于在外力环境下提供保护并用于增强耐久性。

即，如图3、图5至图7所示，在保护管130的内周面、输出线材110、以及与输出线材110的两个端部连接的连接线材120的端部侧一部分的外周面等三者相互隔开而布置，以使该三者之间形成预定的位移空间VT。

并且，保护管130的两端部通过专门的连接部件133克服落差的同时相互连接到连接线材120的端部侧一部分的外周面上，所述连接部件133优选由TPU(热塑性聚氨酯；Thermoplastic Ploy Urethane)材料形成。

更具体地，连接部件133同时覆盖形成保护管130的外层的第二保护外皮132的两端部外周面以及形成连接线材120的外层的第二外侧覆盖部分123B的端部侧一部分的外周面并连接，并且连接部件133、第二保护外皮132以及第二外侧覆盖部分123B都由相同的材料形成，从而可以在制造工艺上不经过专门的粘接过程而通过模内成型类型的制造工艺一次性形成。

这种保护管130由两个层形成，并由第一保护外皮131和第二保护外皮132构成，该第一保护外皮131由聚酰胺(尼龙；Polyamide)材料构成并形成内层，该第二保护外皮132由TPU(热塑性聚氨酯；Thermoplastic Ploy Urethane)材料构成并形成外层。

即，第一保护外皮131以如下方式包裹在外：使输出线材110、以及与输出线材110的两端部连接的连接线材120的端部侧一部分之间形成预定的位移空间VT。第二保护外皮132覆盖第一保护外皮131的外周面。

其中，第一保护外皮131由柔性大于第二保护外皮132的柔性且小于输出线材110的柔性的材料形成。

其中，形成保护管130的聚酰胺或者TPU等材料为了确保设置于输出线材110内的柔性电路基板111上的多个LED(L)的点亮和熄灭引起的可视性，优选具有如下的材料特性：具有50％至70％的透光率。

其中，如果形成保护管130的材料的LED光透过率不足50％则有以下问题：透过第一管112而照射的LED光的输出率低下，导致在用户的眼睛高度处通过LED残影效应而显示的残影的形状模糊或者因环境而劣化到无法识别 的程度。如果LED光透过率超过70％，则输出的LED光的配光程度增加，从而使光的扩散程度增减改变，从而降低在用户的眼睛高度上通过LED残影效应而显示的残影的形状的识别性，并且可能给收容照射的LED光的用户的眼球带来较大的负担。

即，保护管130具有LED光透过率为50％到70％的材料特性，从而改善通过LED残影效应而显现的残影的识别性以及准确性，并可以减少识别残影的用户的身体负担。

如上所述，由多层结构形成的跳绳系绳100可以反映相互构造之间的材料特性，所以更具效率，并可作为改进的智能跳绳的构造而执行功能。

首先，比较输出线材110、连接线材120以及保护管130之间的材料特性，与输出线材110以及连接线材120相比，保护管130由柔性更小的材料形成，包裹输出线材110以及连接线材120的外侧的保护管130以如下方式包裹输出线材110以及连接线材120：使相互之间形成预定的位移空间VT。据此，保护管130对输出线材110以及连接线材120提供保护以及防损坏效果，同时在持续利用跳绳的过程中，充分提供输出线材110以及连接线材120可发生位移的空间，并防止内部线材因外力的直接传递而断裂或者因反复旋转而引发扭转变形。

根据本发明的具备用于保护LED的多层结构的跳绳系绳的智能跳绳，基本上构成为在进行跳绳运动时借助于离心力并根据预先输入的残影图案而利用LED(L)点亮-熄灭的残影效应而在用户的头顶虚空中呈现跳绳的次数或者文字、图像等，从而引起视觉美并极大化运动功效，同时与智能手机的应用程序联动而管理跳绳运动，并在跳绳运动执行过程中也能够顺利使用智能手机的各种功能，并可准确掌握跳绳计数次数，从而可以利用残影而将跳绳次数输出给用户。

并且，如上所述，跳绳系绳100由多层结构形成，从而可以提高柔性电路基板111在外部冲击作用下抗损坏的保护程度，该柔性电路基板111构成有LED点亮-熄灭电路以通过残影效应而输出跳绳次数，其结果，可以在不损害提供跳绳次数的功能的情况下，长时间通过跳绳进行运动。

另外，如上所述，使由多层结构形成的跳绳系绳100内的构造具有预定的材料特性，从而改善照射的LED光引起的残影的识别性和准确性，并且在进行跳绳运动时，在可以使跳绳系绳100更顺利地旋转的程度内，充分实现 对柔性电路基板111的保护。

本发明中公开的实施例用于说明本发明而不限制本发明的技术思想，本发明的技术思想的范围并不局限于这些实施例。保护范围应当根据权利要求书界定，并且其等同范围内的所有技术思想也应当解释为属于本发明的权利范围内。