KR100764306B1 - 발전기 - Google Patents

Abstract

휠 중심부에 설치된 발전기는 케이스(2)가 발전기를 감싸고 있으며, 고정된 휠축(1)에 대해서 회전하는데, 휠 축(1)에 고정되고 휠 축의 중심에 있는 코일(14)로 구성되는데 있어서, 자석이 제공되는데 코일(14)의 중심부에 있으며, 제 1 가변성 N-S 자극(21,22)이 제 1 평면을 향하도록 하고 제 2 가변성 N-S 자극은 반대쪽 제 2 평면을 행하도록 하는데, 제 1 및 제 2 극 변환자(12,13)는 휠 축에 대해서 회전하도록 제공되며, 회전 하는 동안 극 변환자(12) 중 하나는 여러개의 제 1 자극에 비교적 가까이 통과하고, 제 2 극 변환자(13)는 여러개의 제 2 자극에 비교적 가까이 통과한다.

Description

발전기{GENERATOR}

휠 중심부에 있는 발전기에 관련되는데, 고정된 휠 축에 대해서 회전하며, 주조되어 있고, 휠 축에 고정되고 중심부에 있는 코일로 구성된다.

여러개의 목적의 발전기가 존재한다. 예를 들어, 집에 사용되는 지역 풍력발전기나 자전거 발전기 같은 것이 있다. 종종 잘 작동하지 않는 발전기가 있는데 라이트가 들어올 때 타이어와 접촉하도록 장착된다. 특히 눈이나 비가 올 때 타이어와 발전기의 구동휠이 마찰력이 적합하지 않아서 원하는 방식으로 작동이 되질 않는다. 종래의 자전거 발전기는 휠에 방해가 되도록 제동현상을 발생시킨다.

본 발명의 목적은 전술된 종래의 발전기에서 발견되는 결점, 즉 제동현상을 나타내거나 좋지 못한 기능을 나타내지 않는 발전기를 제공하는 것이다.

본 발명을 따르면 이러한 발전기는 주로 다음과 같은 것을 특징으로 한다.

자석이 구비되며, 코일의 중심에 있고, 제 1 N-S 극을 제 1 평면으로, 제 2 N-S 극을 반대쪽 제 2 평면으로 돌리는데, 제 1 및 제 2 극 변환자(changer)는 휠축에 대해서 회전하도록 제공된다. 상기 회전하는 동안 상기 극 변환자 중 어느 하나는 제 1 극에 비교적 근접하여 통과하며, 제 2 극 변환자는 제 2 극에 비교적 근접하여 통과한다. 본 발명을 따르는 특성은 청구항에 공지되어 있다.

본 발명은 자전가 발전기를 예로 들어 첨부된 도면을 참고로 잘 설명될 것이다.

도 1은 축방향 영역에서 본 발명을 따르는 자전거 발전기를 도시하는 도면;

도 2는 도 1에 대해서 수직인 영역의 도면;

도 3은 극 변환자(12, 13)의 단면도;

* 부호 설명

1: 축 2: 케이스

3: 종단 프레이트 4: 볼 베어링

5: 플랜지 6: 축

7: 플랜지 8: 볼 베어링

9: 기어휠 10,11: 기어링

12,13: 극변환자 14: 코일

15: 자석 17: 자성 케이스

18: 베어링 링 21,22: 자석

23,25: 전도체 24: 채널

자전거 발전기는 축(1)에서 휠의 중심부를 형성한다. 발전기는 케이스(2)에 의해 둘러쌓여 보호되며, 종단 플레이트(3)에 의해 막아지는데, 축(1)의 플랜지(5)와 결합하는 볼 베어링(4)에 의해 축으로 수용된다. 보호된 부분은 휠의 중심부이며 케이스(2)는 종래의 휠 설계에서 휠 스포크에 대한 구멍을 갖는 외부 플랜지(flange)(19)를 갖는다. 케이스의 다른 쪽 끝부분은 축에서 상응하는 베어링의 휠 중심부를 통해 수용된다.

발전기는 자성 케이스(17)를 형성하는 축에 고정된 부분을 포함한다. 자성 케이스(17)와 코일(14) 내에 원형으로 놓인 여러개의 자석(15,21,22)이 제공된다. 고정된 영역 또한 내부 코그(cog)를 갖는 기어링(gear ring)(10)으로 구성되며, 자석과 코일의 측면에 제공된 극 변환자(12,13)에 기어휠(9)과 작용하여 빠른 회전 운동을 전달한다.

축(6)은 발전기의 바로 안쪽으로 중심부의 종단 플레이트(3)에 고정된다. 기어휠(9)은 축의 플랜지(7)에 있는 볼 베어링(8) 위의 축(6)에서 자유롭게 회전하도록 배열된다. 기어휠(9)은 기어링(10)과 맞물리고 또한 베어링 링(18)을 통해 극 변환자(12,13)에 고정된 기어링(11)과 맞물린다. 베어링 링은 휠축(1) 위에 있는 볼 베어링에 의해 회전 하도록 맞물린다.

여러개의 자석(15,21,22)은 축(1)에 평행하게 위치하고, 자석은 코일(14)의 중심 바깥쪽에 제공되는데 코일의 원주 주변 링에 고르게 분포된다. 극 변환자 바깥쪽을 향하는 자극(magnet pole)은 링 주변에 다른 극 사이에 동일한 간격을 갖는 가변 N-S극이다. 극 변환자(12,13)는 평평한 디스크이며, 각각은 동일평면 상의 극 변환자의 중심 디스크로부터 연장된 여러개의 돌출 플랜지(26)를 갖는데, 디스크는 바깥쪽으로 그리고 자극의 중심부에서 약간 위를 향한다. 선호적으로 플랜지의 개수는 여러개의 자극 개수와 동일하고, 각각의 플랜지 폭(b)은 자극 사이의 간격(d)과 거의 일치한다. 자극은 베어링 링(18)에 의해 서로 결합되며 자성적으로 전도성을 갖는다.

이러한 장치의 기능은 하기와 같다. 휠이 축(1)에 대해서 회전할 때 중심부는 케이스(2)와 함께 회전하며, 종단 플레이트(3)는 휠의 회전수와 동일하게 축(1)에 대해서 회전하게 되는데, 케이스(2) 내부에서 자성 케이스(17)는 축(1)에 계속 고정된 채로 있게 된다. 기어휠(9)의 축(6)은 자성 케이스(17) 및 기어링(10)과 관계를 맺게 되는데, 이것은 기어휠(9)이 축(6)에 대해서 회전한다는 의미를 갖는다. 그런다음 기어휠(9)은 기어링(11)에 작용할 것이며 축(1)에서 회전하고, 베어링 링(18)을 통해 이러한 회전은 극 변환자(12,13)에 전송될 것이며, 여전히 축(1)과 관계하고 있는 자석(15,21,22)과 함께 회전할 것이다. 기어휠(9)과 기어링(11) 사이에서 극 변환자는 휠과 휠 중심부의 회전 속도 보다 빠르게 회전할 것이다. 자기장의 변화는 코일(14)과 함께 발생하는데 이것은 전류가 코일에서 발생되고 전도체(23,25)을 통해 자전거 라이트의 한 부분으로 구성된 전자회로로 전달되는 것을 의미한다. 이러한 경우에서, 자성 케이스 및 휠 축은 하나의 전도체로 사용되고 다른 전도체(23)는 축에 있는 채널(24)을 통해 나온다.

전술된 설계는 발전기가 적은 공간을 차지하고 동일한 중심부의 브레이크 드럼과 결합될 가능성을 갖는다. 본 발명의 범위 내에서 발전기의 설계가 다른 방식으로 변형될 수 있다. 예를 들어 자석의 개수, 코일의 내부 및 외부 위치, 다른 간격을 가질 수가 있는 것이다.

Claims (6)

1. 휠 중심부에 설치된 발전기는 케이스(2)가 발전기를 감싸고 있으며, 고정된 휠축(1)에 대해서 회전하는데, 휠 축(1)에 고정되고 휠 축의 중심에 있는 코일(14)로 구성되는데 있어서,

   자석이 제공되는데 코일(14)의 중심부에 있으며, 제 1 가변성 N-S 자극(21,22)이 제 1 평면을 향하도록 하고 제 2 가변성 N-S 자극은 반대쪽 제 2 평면을 행하도록 하는데, 제 1 및 제 2 극 변환자(12,13)는 휠 축에 대해서 회전하도록 제공되며, 회전 하는 동안 극 변환자(12) 중 하나는 여러개의 제 1 자극에 비교적 가까이 통과하고, 제 2 극 변환자(13)는 여러개의 제 2 자극에 비교적 가까이 통과하는 것을 특징으로 하는 발전기.
2. 제 1 항에 있어서, 극 변환자(12,13)는 동일 평면에서 돌출된 플랜지(26)를 갖는 평면 디스크로 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기.
3. 삭제
4. 제 2 항에 있어서, 극 변환자(12,13)의 플랜지(26) 개수는 극 변환자를 향하는 자극과 동일한 개수인 것을 특징으로 하는 발전기.
5. 제 1 항, 2항 또는 4 항중 어느 한 항에 있어서, 극 변환자들이 휠 중심부 보다 큰 회전속도로 회전하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 발전기.
6. 제 2 항에 있어서, 극 변환자는 휠 축(1)에 고정된 자성 케이스(17)의 내부에 제공된 기어링으로 구성된 구동 드라이브로 구동되는데, 기어휠(9)은 기어링에 결합되고 상기 케이스(2) 혹은 종단 플레이트(3)에 장착된 축(6) 주위를 자유롭게 회전하며, 기어링(11)은 극 변환자에 직접적으로 혹은 간접적으로 연결되며 또한 기어휠(9)과도 결합되는 것을 특징으로 하는 발전기.

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