KR100287742B1 - Generator of motorcycle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자전차에 장착되어 전기를 발생시키는 발전장치에 관한 것으로, 특히, 발전시 타이어의 마모를 방지하는 동시에 운전하기가 용이한 자전차의 발전장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 자전차의 발전장치에 의하면 자전차의 바퀴살이 삽입된 허브프레임의 회전에 따라 영구자석이 연동회전되는 구성인 동시에 상기 영구자석과 일정간격을 두고 고정코일체가 형성된 구조로 되거나, 또는 자전차의 바퀴살이 삽입된 허브프레임의 회전에 따라 회전코일체가 연동회전되는 구성인 동시에 상기 회전코일체와 일정간격을 두고 영구자석이 형성된 구조이므로 발전시 타이어와 발전장치간에 마찰이 발생하지 않아 타이어에 마모가 생기지 않고, 운전할 때 무리한 힘이 가해지지 않는다는 뛰어난 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generation apparatus mounted on a bicycle to generate electricity, and more particularly, to a power generation apparatus of a bicycle that is easy to operate while preventing tire wear during power generation. According to the power generation device of the bicycle according to the present invention is a structure in which the permanent magnet is interlocked rotation at the same time as the rotation of the hub frame is inserted into the wheel of the bicycle at the same time the fixed magnet body is formed at a predetermined interval with the permanent magnet, or a bicycle As the rotating coil body is interlocked and rotated according to the rotation of the hub frame into which the wheels are inserted, and the permanent coil is formed at a predetermined interval with the rotating coil body, friction does not occur between the tire and the power generating device during the power generation. There is an excellent effect that wear does not occur and excessive force is not applied when driving.
Description
본 발명은 자전차에 장착되어 전기를 발생시키는 발전장치에 관한 것으로, 특히, 발전시 타이어의 마모를 방지하는 동시에 운전하기가 용이한 자전차의 발전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generation apparatus mounted on a bicycle to generate electricity, and more particularly, to a power generation apparatus of a bicycle that is easy to operate while preventing tire wear during power generation.
종래 자전차의 발전장치는 소형발전기를 타이어와 접촉시켜 타이어가 회전함에 따라 그 소형발전기의 회전체가 회전하고 이에따라 소형발전기내에서는 회전체와 고정체간에 전자유도현상이 생겨 기전력이 발생되는 원리이다.BACKGROUND ART [0002] A generator of a conventional bicycle is a principle in which a small generator is brought into contact with a tire, and as the tire rotates, the rotating body of the small generator rotates. Accordingly, an electromagnetic induction phenomenon occurs between the rotating body and the fixed body in the small generator, thereby generating electromotive force.
그러나, 상기와 같은 종래의 발전장치는 발전시 소형발전기의 회전체와 타이어와의 마찰에 의해 장기간 사용시 타이어에 마모를 가져올 수 있으며, 운전시 마찰력에 의해 힘이 더욱 가해지게 된다는 문제점이 있었다.However, the conventional power generation apparatus as described above has a problem in that wear may be caused to the tire when used for a long time by friction between the rotor and the tire of the small generator during power generation, and the force is further applied by the friction force during operation.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 발전시 타이어에 마모를 주지않으며, 운전할 때 무리한 힘이 가해지지않아 운전하기가 용이한 자전차의 발전장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a power generation device of a bicycle that is easy to operate because it does not cause wear to the tire during power generation, it is not applied excessive force when driving. There is.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 의한 자전차의 발전장치에 대한 일부절개 사시도,1 is a partially cutaway perspective view of a generator for a bicycle according to a first embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 의한 자전차의 발전장치를 자전차의 앞바퀴프레임에 장착한 것을 도시한 종단면도,Figure 2 is a longitudinal sectional view showing that the power generation device for a bicycle according to the first embodiment of the present invention is mounted on the front wheel frame of the bicycle,
도 3은 도 1의 A-A'선에 따른 도면,3 is a view along the line AA ′ of FIG. 1, FIG.
도 4는 도 1의 + 기판체와, - 기판체의 분리사시도,4 is an exploded perspective view of the + substrate body of FIG. 1 and the substrate body;
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 의한 자전차의 발전장치에 대한 일부절개 사시도,5 is a partially cutaway perspective view of a generator for a bicycle according to a second embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 의한 자전차의 발전장치를 자전차의 앞바퀴프레임에 장착한 것을 도시한 종단면도,FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing that the power generating device for a bicycle according to the second embodiment of the present invention is mounted on the front wheel frame of the bicycle;
도 7은 도 5의 A-A'선에 따른 도면,7 is a view along the line AA ′ of FIG. 5;
도 8은 도 5의 + 기판체와, - 기판체의 분리사시도.FIG. 8 is an exploded perspective view of the + substrate body and FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100, 400 : 허브프레임 110, 410 : 볼베어링100, 400: hub frame 110, 410: ball bearing
200, 500 : 영구자석 300 : 고정코일체200, 500: permanent magnet 300: fixed coil
310, 610 : + 극판체 320, 620 : - 극판체310, 610: + plate plate 320, 620:-plate plate
330, 630 : 코일 340, 640 : 보빈330, 630: Coil 340, 640: Bobbin
600 : 회전코일체600: rotating coil body
상기의 목적을 달성하기위한 본 발명의 제 1실시예에 의한 자전차의 발전장치는 차축이 관통되는 동시에 자전차의 바퀴살이 끼워지는 허브프레임과, 상기 허브프레임의 내주면 일부에 장착되는 관형상의 영구자석과, 상기 영구자석과 일정간격을 두고 상기 차축외주면을 감싸는 절연관의 외주면을 감싸는 동시에, 일측단부는 상기 허브프레임의 내주면을 향하여 넓어지는 형상의 고정코일체와, 상기 영구자석과 고정코일체가 개별적으로 마찰없이 회전하도록 중심부로 상기 차축이 관통결합되며, 상기 허브프레임의 내주면 전,후 측단에 밀착결합되는 볼베어링으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, there is provided a power generating apparatus for a bicycle according to a first embodiment of the present invention, which includes a hub frame through which an axle penetrates and wheels of a bicycle are fitted, and a tubular permanent magnet mounted on a portion of an inner circumferential surface of the hub frame. And, while wrapping the outer peripheral surface of the insulated tube surrounding the axle outer peripheral surface at a predetermined interval with the permanent magnet, the one end is a fixed coil body of the shape widening toward the inner peripheral surface of the hub frame, the permanent magnet and the fixed coil body The axle is penetrated to the center so as to rotate without friction individually, and characterized in that the ball bearing is made in close contact with the front and rear sides of the inner peripheral surface of the hub frame.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 제 2실시예에 의한 자전차의 발전장치는 차축이 관통되는 동시에 자전차의 바퀴살이 끼워지는 허브프레임과, 상기 허브프레임의 내주면에 장착되며, 일측단부가 상기 차축방향을 향하여 돌출형성되는 회전코일체와, 상기 회전코일체와 일정간격을 두고 상기 차축외주면을 감싸는 절연관 외주면 일부에 장착되는 영구자석과, 상기 회전코일체와 영구자석이 개별적으로 마찰없이 회전하도록 중심부로 상기 차축이 관통결합되며, 상기 허브프레임의 내주면 전,후 측단에 밀착결합되는 볼베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the apparatus for generating a bicycle according to the second embodiment for achieving the above object is a hub frame through which the axle penetrates and the wheels of the bicycle are fitted, and is mounted on the inner circumferential surface of the hub frame, the one end is in the axle direction A rotating coil body protruding toward the center, a permanent magnet mounted on a part of the outer circumferential surface of the insulating tube surrounding the axle outer circumferential surface at a predetermined distance from the rotating coil body, and the central portion so that the rotating coil body and the permanent magnet rotate independently without friction. As the axle is through-coupled, characterized in that the ball bearing which is in close contact with the inner circumference of the hub frame, the front and rear side ends.
이하, 본 발명의 제 1실시예에 의한 자전차의 발전장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a generator for a bicycle according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 의한 자전차의 발전장치에 대한 일부절개 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 의한 자전차의 발전장치를 자전차의 앞바퀴프레임에 장착한 것을 도시한 종단면도이며, 도 3은 도 1의 A-A'선에 따른 도면이며, 도 4는 도 1의 + 기판체와, - 기판체의 분리사시도로서, 본 발명의 제 1실시예에 의한 자전차의 발전장치는 허브프레임(100)과, 영구자석(200)과, 고정코일체(300)와, 볼베어링(110)으로 구성되어 있다.1 is a partially cut-away perspective view of a power generating apparatus for a bicycle according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 shows that the power generating apparatus for a bicycle according to the first embodiment of the present invention is mounted on the front wheel frame of the bicycle; 3 is a view along the line AA ′ of FIG. 1, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the + substrate body and − substrate body of FIG. 1, illustrating a bicycle according to a first embodiment of the present invention. The power generation device is composed of a hub frame 100, a permanent magnet 200, a fixed coil body 300, and a ball bearing 110.
상기 허브프레임(100)은 차축(a)이 관통되고, 앞바퀴프레임(140)에 간격통(130) 및 너트(150)에 의해 결합되며, 바퀴살이 삽입될수 있는 바퀴살 삽입부(103)가 다수개 형성되며, 내측에는 영구자석(200), 고정코일체(300) 및 두 개의 볼베어링(110)이 삽입되도록 구성되어 있다.The hub frame 100 is axle (a) is penetrated, coupled to the front wheel frame 140 by the gap 130 and the nut 150, a plurality of wheel inserts 103 can be inserted into the wheel It is formed, it is configured to be inserted into the permanent magnet 200, the fixed coil body 300 and the two ball bearings 110.
그리고, 상기 영구자석(200)은 관형상으로서, 상기 허브프레임(100)의 내주면 일부에 장착되어 있고, 상기 고정코일체(300)는 상기 영구자석(200)과 일정간격을 두고 상기 차축(a)외주면을 감싸는 절연관(120)의 외주면을 감싸고 있으며, 일측단부는 상기 허브프레임(100)의 내주면을 향하여 넓어지는 형상으로서, + 극판체(310)와, - 극판체(320)와, 코일(330)과, 보빈(340)으로 구성되어 있다.The permanent magnet 200 is tubular and is mounted on a portion of the inner circumferential surface of the hub frame 100, and the fixed coil body 300 is spaced apart from the permanent magnet 200 at the axle (a). The outer circumferential surface of the insulating tube 120 surrounding the outer circumferential surface is wrapped, and one side end portion is widened toward the inner circumferential surface of the hub frame 100. The positive electrode body 310, the negative electrode body 320, and the coil 330 and the bobbin 340 are comprised.
상기 + 극판체(310)는 상기 절연관(120)의 외주면에 장착되고, 전체면은 기어형상의 기어부(311)로 이루어지며, 일측단부에는 관형상의 관체부(313)가 형성되며, 상기 보빈(340)은 상기 + 극판체(310)의 관체부(313) 외주에 삽입결합되며, 상기 코일(330)은 상기 보빈(340)상에 감겨있으며, 외측선은 상기 + 극판체(310)의 일측에 접속되며, 내측선은 상기 - 극판체(320)의 일측에 접속되어 있다.The positive electrode plate 310 is mounted on an outer circumferential surface of the insulator tube 120, the entire surface is formed of a gear-shaped gear portion 311, and a tubular tube portion 313 is formed at one end thereof. The bobbin 340 is inserted into the outer circumference of the tubular portion 313 of the + pole plate 310, the coil 330 is wound on the bobbin 340, the outer line is the + pole plate 310 ) Is connected to one side, and the inner line is connected to one side of the negative electrode body 320.
그리고, 상기 - 극판체(320)는 상기 + 극판체(310) 기어부(311)의 돌출부(312)사이에 일정간격을 두고 배치되고, 일측단부는 상기 코일(330)의 외측을 감싸도록 상기 허브프레임(100)의 내주면을 향하여 넓어지는 형상이다.In addition, the negative electrode body 320 is disposed at a predetermined interval between the protrusions 312 of the + electrode plate body 310 and the gear part 311, and one end thereof surrounds the outer side of the coil 330. It is a shape that widens toward the inner circumferential surface of the hub frame (100).
또한, 본 발전장치에서 발생되는 기전력을 외부로 인출하는 전선(b)이 상기 + 극판체(310)의 일측에 접속되어 상기 볼베어링(110)의 통공(113) 및 상기 간격통(130)의 통공(133)을 통해 외부로 인출되어 있다.In addition, the wire (b) for drawing the electromotive force generated in the present generator to the outside is connected to one side of the + pole plate body 310, the through hole 113 of the ball bearing 110 and the through hole of the spacer 130 It is withdrawn to the outside through 133.
상기와 같은 구성요소들로 이루어진 본 발명의 제 1실시예에 의한 자전차의 발전장치에 대한 작용을 설명하기로 한다.The operation of the apparatus for generating a bicycle according to the first embodiment of the present invention, which is composed of the above components, will be described.
먼저, 운전자가 페달(미도시됨)을 밟아 타이어를 회전시키면, 영구자석(200)이 회전하게 되고, 이에따라 영구자석(200)과 고정코일체(300)의 확장부사이에는 플레밍의 오른손법칙에 의해 기전력이 발생하고, 발생된 기전력은 전선(b)을 통해 외부의 램프나 전기부하로 전달되게 된다.First, when the driver rotates the tire by stepping on a pedal (not shown), the permanent magnet 200 is rotated, and accordingly, between the permanent magnet 200 and the extension of the fixed coil body 300, By the electromotive force is generated, the generated electromotive force is transmitted to the external lamp or electric load through the wire (b).
이와같이 본 발명의 제 1실시예에 의한 자전차의 발전장치는 자전차의 바퀴살이 삽입된 허브프레임(100)의 회전에 따라 영구자석(200)이 연동회전되는 구성이며, 상기 영구자석(200)과 일정간격을 두고 고정코일체(300)가 형성된 구조이므로 발전시 타이어와 발전장치간에 마찰이 발생하지 않아 타이어에 마모가 생기지 않고, 운전할 때 무리한 힘이 가해지지 않는다는 뛰어난 효과가 있다.Thus, the generator of the bicycle according to the first embodiment of the present invention is a configuration in which the permanent magnet 200 is interlocked rotation in accordance with the rotation of the hub frame 100 is inserted into the wheels of the bicycle, the permanent magnet 200 and constant Since the fixed coil body 300 is formed at intervals, the friction between the tire and the power generating device does not occur during power generation, so that the tire does not wear, and there is an excellent effect that no excessive force is applied when driving.
그리고, 본 발명의 제 2실시예에 의한 자전차의 발전장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.And, with reference to the accompanying drawings, a power generating apparatus for a bicycle according to a second embodiment of the present invention will be described in detail.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 의한 자전차의 발전장치에 대한 일부절개 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제 2실시예에 의한 자전차의 발전장치를 자전차의 앞바퀴프레임에 장착한 것을 도시한 종단면도이며, 도 7은 도 5의 A-A'선에 따른 도면이며, 도 8은 도 5의 + 기판체와, - 기판체의 분리사시도로서, 본 발명의 제 2실시예에 의한 자전차의 발전장치는 허브프레임(400)과, 회전코일체(600)와, 영구자석(500)과, 볼베어링(410)으로 구성되어 있다.FIG. 5 is a partially cutaway perspective view of a power generating apparatus for a bicycle according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows a power generating apparatus for a bicycle according to a second embodiment of the present invention mounted on a front wheel frame of the bicycle. 7 is a view along the line AA ′ of FIG. 5, and FIG. 8 is an exploded perspective view of the + substrate body and − substrate body of FIG. 5, illustrating a bicycle according to a second embodiment of the present invention. The power generation device is composed of a hub frame 400, a rotary coil body 600, a permanent magnet 500, and a ball bearing 410.
상기 허브프레임(400)은 차축(a)이 관통되고, 앞바퀴프레임(440)에 간격통(430) 및 너트(450)에 의해 결합되며, 바퀴살이 삽입될수 있는 바퀴살 삽입부(403)가 다수개 형성되며, 내측에는 영구자석(500), 회전코일체(600) 및 두 개의 볼베어링(410)이 삽입되도록 구성되어 있다.The hub frame 400 penetrates the axle a, is coupled to the front wheel frame 440 by a gap 430 and a nut 450, and a plurality of wheels insertion portions 403 into which the wheels can be inserted. It is formed, it is configured to be inserted into the permanent magnet 500, the rotary coil body 600 and two ball bearings (410).
그리고, 상기 회전코일체(600)는 상기 허브프레임(400)의 내주면에 장착되고, 일측단부가 상기 차축(a)방향을 향하여 돌출형성되는 구조이며, + 극판체(610)와, 보빈(640)과, 코일(630)과, - 극판체(620)로 구성되어 있다.The rotary coil body 600 is mounted on the inner circumferential surface of the hub frame 400, and has one side end portion protruding toward the axle (a) direction. The positive electrode body 610 and the bobbin 640 ), A coil 630 and a negative electrode body 620.
상기 + 극판체(610)는 상기 허브프레임(400) 내주면에 장착되고, 전체면은 기어형상의 기어부(611)로 이루어지며, 일측단부에는 상기 차축(a)방향으로 좁아지는 관체부(613)가 형성되어 있고, 상기 보빈(640)은 상기 + 극판체(610)의 관체부(613)외주에 삽입결합되며, 상기 코일(630)은 상기 보빈(640)상에 감겨 있으며, 외측선은 상기 + 극판체(610)와 접속되며, 내측선은 상기 - 극판체(620)와 접속되어 있다. 그리고, 상기 - 극판체(620)는 상기 + 극판체(610) 기어부(611)의 돌출부(612)사이에 일정간격을 두고 배치되고, 상기 코일(630)의 외측을 감싸도록 형성되어 있다.The + plate body 610 is mounted on the inner circumferential surface of the hub frame 400, the entire surface is composed of a gear-shaped gear portion 611, the one end portion of the tubular portion 613 narrowing in the axle (a) direction ) Is formed, the bobbin 640 is inserted and coupled to the outer circumference of the tubular portion 613 of the + plate body 610, the coil 630 is wound on the bobbin 640, the outer line is The positive electrode plate 610 is connected, and the inner line is connected to the negative electrode plate 620. The negative electrode body 620 is disposed at a predetermined interval between the protrusions 612 of the gear part 611 of the positive electrode body 610 and is formed to surround the outer side of the coil 630.
상기 영구자석(500)은 상기 회전코일체(600)와 일정간격을 두고 상기 차축(a)의 외주면을 감싸는 절연관(420)의 외주면 일부에 장착되어 있으며, 상기 볼베어링(410)은 상기 회전코일체(600)와 영구자석(500)이 개별적으로 마찰없이 회전하도록 중심부로 차축(a)이 관통결합되며, 상기 허브프레임(400)의 내주면 전, 후측단에 밀착결합되어 있다.The permanent magnet 500 is mounted on a portion of the outer circumference of the insulating tube 420 surrounding the outer circumference of the axle (a) at a predetermined interval with the rotary coil body 600, the ball bearing 410 is the rotary nose The axle a is penetrated to the center portion so that the integral 600 and the permanent magnet 500 rotate without friction, and are closely attached to the front and rear ends of the inner circumferential surface of the hub frame 400.
또한, 본 발전장치로부터 발생한 기전력을 외부로 인출하기 위한 전선(b)의 일단이 상기 영구자석(500)의 일단과 접속되는 한편, 상기 볼베어링(410)의 통공(413) 및 간격통(430)의 통공(433)을 경유하여 외부의 램프나 전기부하로 연결되어 있다.In addition, one end of the wire (b) for drawing the electromotive force generated from the power generator to the outside is connected to one end of the permanent magnet 500, while the through hole 413 and the spacing tube 430 of the ball bearing 410 It is connected to an external lamp or electric load via the through hole 433 of the.
상기와 같은 구성요소들로 이루어진 본 발명의 제 2실시예에 의한 자전차의 발전장치에 대한 작용을 설명하기로 한다.The operation of the apparatus for generating a bicycle according to the second embodiment of the present invention, which is composed of the above components, will be described.
먼저, 운전자가 페달(미도시됨)을 밟아 타이어를 회전시키면, 회전코일체(600)가 연동회전하고, 이에따라 상기 회전코일체(600)와 근접한 영구자석(500)과, 상기 회전코일체(600)간에는 플레밍의 오른손 법칙에 의해 기전력이 발생하고, 그 기전력은 상기 전선(b)을 통해 외부로 인출되게 된다.First, when the driver rotates the tire by stepping on a pedal (not shown), the rotary coil body 600 interlocks, and thus, the permanent magnet 500 and the rotary coil body adjacent to the rotary coil body 600. An electromotive force is generated by Fleming's right hand law between 600, and the electromotive force is drawn out through the wire b.
이와같이 본 발명의 제 2실시예에 의한 자전차의 발전장치는 자전차의 바퀴살이 삽입된 허브프레임(400)의 회전에 따라 회전코일체(600)가 연동회전되는 구성이며, 상기 회전코일체(600)와 일정간격을 두고 영구자석(500)이 형성된 구조이므로 발전시 타이어와 발전장치간에 마찰이 발생하지 않아 타이어에 마모가 생기지 않고, 운전할 때 무리한 힘이 가해지지 않는다는 뛰어난 효과가 있다.As described above, the apparatus for generating a bicycle according to the second embodiment of the present invention has a configuration in which the rotating coil body 600 is interlocked with the rotation of the hub frame 400 in which the wheels of the bicycle are inserted, and the rotating coil body 600. Since the permanent magnet 500 is formed at a predetermined interval with the structure, since friction does not occur between the tire and the power generating device during power generation, there is an excellent effect that no wear is applied to the tire, and excessive force is not applied when driving.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 자전차의 발전장치에 의하면 자전차의 바퀴살이 삽입된 허브프레임의 회전에 따라 영구자석이 연동회전되는 구성인 동시에 상기 영구자석과 일정간격을 두고 고정코일체가 형성된 구조로 되거나, 또는 자전차의 바퀴살이 삽입된 허브프레임의 회전에 따라 회전코일체가 연동회전되는 구성인 동시에 상기 회전코일체와 일정간격을 두고 영구자석이 형성된 구조이므로 발전시 타이어와 발전장치간에 마찰이 발생하지 않아 타이어에 마모가 생기지 않고, 운전할 때 무리한 힘이 가해지지 않는다는 뛰어난 효과가 있다.As described above, according to the apparatus for generating a bicycle according to the present invention, the permanent magnet is interlocked in accordance with the rotation of the hub frame into which the wheels of the bicycle are inserted, and at the same time, the fixed coil body is formed at a predetermined interval with the permanent magnet. Or the rotating coil body is interlocked according to the rotation of the hub frame into which the wheels of the bicycle are inserted, and at the same time, the permanent coil is formed at regular intervals with the rotating coil body. There is an excellent effect that the tire does not wear, and does not apply excessive force when driving.
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