KR100774380B1 - 자동차 바퀴에 걸리는 하중을 이용한 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 바퀴에 걸리는 하중을 이용한 발전장치에 관한 것으로, 도로의 노면보다 낮게 매립 설치되는 케이스와; 상기 케이스의 상면으로 출몰가능하게 장착된 채 노면에 대하여 일정높이로 돌출 형성되어 노면을 주행하는 자동차의 각 바퀴에 걸리는 하중에 의해 상기 케이스 내부를 향해 하강작동을 한 후 상기한 바퀴가 지나간 후에는 곧바로 원위치로 상승복귀하는 출몰수단과; 상기 케이스의 내부에 설치되며, 상기 출몰수단의 하강작동에 의한 수직운동을 회전운동으로 변환시켜주기 위하여 출몰체의 저부에 설치되는 승강구동수단과; 상기 케이스의 내부에 설치되며, 상기 승강구동수단의 일측에 직접 접촉하여 승강구동수단의 하강작동을 회전작동으로 변환시켜주는 입력측 회전체와 이 입력축 회전체의 회전수를 증속된 회전수로 출력시키는 출력측 회전체로 이루어진 증속회전수단과; 상기 증속회전수단의 출력측 회전체에 직접 접촉하는 상태로 설치되며, 상기 승강구동수단의 하강작동시에는 상기한 출력측 회전체의 회전수보다 증속된 회전수로 일방향으로 회전하여 발전작동을 하는 한편, 상기 승강구동수단이 상승작동될 때에는 역방향으로는 회전하지 않게 되는 발전기수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

발전장치, 출몰수단, 승강구동수단, 증속회전수단, 발전기수단, 플라이휠

Description

자동차 바퀴에 걸리는 하중을 이용한 발전장치{Power generating device}

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 일실시예의 발전장치 단면도.

도 2는 도 1의 X-X선 단면도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예의 발전장치 단면도.

도 4의 (A)(B)는 본 발명의 일방향 플라이휠의 실시예를 나타낸 단면도.

도 5의 (A)(B)(C)는 본 발명의 발전장치를 케이스 내부에 1기 이상으로 설치한 실시예를 나타내기 위한 평면도.

도 6은 본 발명의 설치예로서, 톨게이트의 통행로에 발전장치를 매설한 일례를 나타낸 평면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 발전장치 2 : 케이스

3 : 출몰수단 4 : 승강구동수단

5 : 증속회전수단 6 : 발전기수단

7 : 축전기 8 : 인버터

31 : 스프링 32 : 주름관

41a : 승강체 41b : 회전체

42a,42b : 래크기어 43 : 핀축

51 : 입력측 회전체 52 : 출력측 회전체

51a,52a : 소형기어 51b,52b : 대형기어

61 : 소형출력기어 62 : 라쳇트기어

63 : 플라이휠 64 : 볼

65 : 회전판 66 : 디텐트

본 발명은 자동차의 주행으로 인하여 도로의 지면에 걸리는 각 바퀴에 걸리는 하중을 이용하여 직선운동을 회전운동으로 바꾸어 소형 발전기를 구동시켜서 전기를 얻을 수 있도록 하며, 소형 발전기에 생성된 전기를 직접 사용하거나 또는 축전기에 저장할 수 있도록 하는 발전장치에 관한 것이다.

일반적으로 수력발전소나 화력발전소 및 원자력발전소와 같이 수력이나 화력 및 원자력을 이용하지 않고 전기를 생산하는 방법으로는 풍력이나 태양열 등을 이용하여 전기를 생산하는 방법이 잘 알려져 있으며, 이러한 발전장치 이외에 자동차 또는 자전거 등의 발전장치로서는 자동차 등의 내연기관에 장착되어 전기를 발생시키는 제너레이터(generator) 및 알터네이터(alternator), 자전거의 바퀴에 직접 접촉하여 마찰력에 의하여 전기를 얻는 소형의 발전장치등이 있으며, 그 외에도 여러 종류의 발전장치가 있다.

상기에서의 자동차의 엔지에 장착되는 제너레이터 및 알터네이터는 자동차의 주행시 자동차의 운행에 필요한 전기를 생산하게 되며, 자전거의 바퀴에 장착되는 소형의 발전장치 역시 자전거의 헤드라이트를 점등시키는데 필요한 전기를 생산하게 된다.

그러나 상기와 같이 자동차에 장착된 제너레이터 및 알터네이터나 자전거에 장착된 소형의 발전장치는 모두 자동차 및 자전거의 운행에 필요한 전기만을 생산하게 될 뿐 다른 전기시설에는 전기를 공급할 수는 없었다.

본 발명은 자동차가 이동하는 도로의 노면에 매설된 상태로 설치되어 자동차의 각 바퀴에 걸리는 하중에 의해 눌려지는 직선운동을 회전운동을 변환시켜서 소형의 발전기를 회전작동시키는 수단으로 상기 발전기에서 전기를 발생시킬 수 있는 발전장치를 제공하는데 목적을 두고 있으며, 또한 상기 발전장치에 발생된 전기를 축전기에 저장한 후 축전기에 저장된 전기를 이용하여 전기를 동력원으로 하는 각종 전기장치 및 전자제품 등을 구동시키거나 조명등을 점등시킬 수 있으며, 또는 발전시설로 송전하여 전기를 효율적으로 사용할 수 있도록 하는데 다른 목적을 두고 발명한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

자동차가 주행하는 도로의 노면보다 낮게 매립 설치되는 밀폐형의 케이스와;

상기 케이스의 상면으로 출몰가능하게 장착된 채 노면에 대하여 일정높이로 돌출 형성되어 노면을 주행하는 자동차의 각 바퀴에 걸리는 하중에 의해 상기 케이스 내부를 향해 직선상으로 하강작동을 한 후 상기한 바퀴가 지나간 후에는 곧바로 원위치로 상승복귀하는 출몰수단과;

상기 케이스의 내부에 설치되며, 상기 출몰수단의 하강작동에 의한 수직운동을 회전운동으로 변환시켜주기 위하여 출몰수단의 저부에 설치되는 승강구동수단과;

상기 케이스의 내부에 설치되며, 상기 승강구동수단의 일측에 직접 접촉하여 승강구동수단의 하강작동을 회전작동으로 변환시켜주는 입력측 회전체와 이 입력측 회전체의 회전수를 증속된 회전수로 출력시키는 출력측 회전체로 이루어진 증속회전수단과;

상기 증속회전수단의 출력측 회전체에 직접 접촉하는 상태로 설치되며, 상기 승강구동수단의 하강작동시에는 상기한 출력측 회전체의 회전수보다 증속된 회전수로 일방향으로 회전하여 발전작동을 하는 한편, 상기 승강구동수단이 상승작동될 때에는 역방향으로는 회전하지 않게 되는 발전기수단;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 출몰수단에서 노면에 자동차가 주행하지 아니할 때에는 노면보다 일정 높이로 돌출된 상태로 있다가 노면을 주행하는 자동차 바퀴가 지나갈 때에는 각 바퀴에 걸리는 하중에 의하여 탄력적으로 하강작동하고, 바퀴가 지나간 후에는 곧바로 원래의 상태로 노면에서 돌출되도록 원위치시키는 작동은 스프링에 의하여 이루지도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 승강구동수단은 출몰수단의 저부에 일체로 하향 연장되어 출몰수단의 승강작동에 따라 일정간격범위내에서 수직상으로 왕복작동을 반복하도록 구성 되어 있으며, 일측에는 증속회전수단의 입력측 회전체에 기어식으로 치합되는 직선상의 래크기어가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 승강구동수단은 출몰수단의 저부측에 연결된 채 출몰수단의 승강작동에 따라 핀축을 회전기점으로 하여 일정각도범위내에서 왕복하는 회전작동을 반복하도록 구성되어 있으며, 일측에는 증속회전수단의 입력측 회전체에 기어식으로 치합되는 호형상의 래크기어가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 증속회전수단은 소형기어와 대형기어가 일체로 이루어진 입력측 회전체와 출력측 회전체를 구비하고 있으며, 상기한 입력측 회전체의 소형기어는 승강구동수단의 래크기어에 치합되어 있고, 출력측 회전체의 대형기어는 발전기수단의 회전축을 일방향으로 회전시키기 위하여 형성된 소형출력기어에 치합되는 구조로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발전기수단은 회전축에 중량물인 플라이휠이 설치되어 있고, 또 상기한 플라이휠에는 일방향으로만 회전력을 전달하는 라쳇트기어가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 일실시예의 발전장치 단면도이며, 도 2는 도 1의 X-X선 단면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예의 발전장치 단면도이며, 도 4의 (A)(B)는 본 발명의 일방향 플라이휠의 실시예를 나타낸 단면도이고, 도 5의 (A)(B)(C)는 본 발명의 발전장치를 케이스 내부에 1기 이상으로 설치한 실시예 를 나타내기 위한 평면도이며, 도 6은 본 발명의 설치예로서, 톨게이트의 통행로에 발전장치를 매설한 일례를 나타낸 평면도를 도시한 것이다.

상기 도면에서 부호 1은 발전장치를 나타내는 것으로, 상기 발전장치(1)는 노면에 일정 깊이로 매립 설치되는 케이스(2)와, 이 케이스(2)의 상면에서 상,하로 출몰가능하게 돌출 형성된 채 노면(100)에서 일정 높이로 돌출되게 설치되어 주행하는 자동차의 각 바퀴에 걸리는 하중에 의하여 노면(100)에서 몰입작동을 한 후 바퀴가 지나간 후에는 노면에서 출현작동을 반복적으로 수행하는 출몰수단(3)과, 이 출몰수단(3)의 저부에 형성되어 출몰수단(3)이 노면에서 출몰작동함에 따라 상,하로 승강작동을 하여 후술하는 증속회전수단(5)을 회전시키는 승강구동수단(4)과, 이 승강구동수단(4)의 승강작동에 의하여 회전력을 부여받아 증속된 회전력을 출력하게 되는 증속회전수단(5)과, 영구자석으로 된 고정자와 와이어가 감겨있는 회전자 등으로 구성되어 회전축(6a)이 회전하게 될 때에는 전기를 발생시키는 발전기수단(6)을 포함하여 구성되어 있으며, 상기한 케이스(2)는 내부로 먼지나 빗물 등이 스며들 수 없는 밀폐형으로 형성되어 있고, 또 그 내부에는 발전기수단(6)으로부터 발전된 전기를 축전기에 저장시킬 수 있도록 하는 회로장치가 내장되어 있다.

상기한 각 구성요소들의 구성을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 출몰수단(3)은 그의 상단부분이 케이스(2) 상면에 출몰가능하게 형성된 채 노면(100)에 대하여 일정 높이 예를 들면, 자동차의 주행시 바퀴에 크게 저항을 주지않는 범위(대략 10∼50mm) 내로 돌출되어 있으며, 그의 하단부분은 케이스(2) 내부에 삽입된 상태에서 스프링(31)에 의하여 탄력지지되어 상태에서 탄성 재질로로 된 주름관(32)으로 기밀하게 감싸진 상태로 설치되어 있다.

다음, 상기 승강구동수단(4)은 상기의 출몰수단(3)의 저부에 형성되어 출몰수단(3)이 하강 및 상승함에 따라 증속회전장치(5)에 회전 동력을 부여하는 것으로서, 도 1 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 승강체(41a) 또는 회전체(41b)로 이루어져 있는데,

도면 중 도 1에 도시된 실시예의 승강체(41a)의 경우에는 출몰수단(3)의 저부에 일체로 형성된 채 하향을 향해 적당한 길이로 수직 연장되어 출몰수단(3)과 같이 수직상으로 왕복운동을 수행하는 구성되어 있으며, 그리고 상기한 실시예의 승강체(41a)의 일측에는 증속회전수단(5)을 회전시키기 위한 래크기어(42a)가 형성되어 있다.

도면 중 도 3에 도시된 실시예의 회전체(41b)의 경우에는 출몰수단(3)과는 별도로 형성된 채 상기의 출몰수단(3) 저부에 연결된 채 핀축(43)을 회전기점으로하여 상기 출몰수단(3)의 승강작동에 따라 회전운동을 반복하도록 구성되어 있으며, 상기한 실시예의 회전체(41b)의 일측에는 핀축(43)을 중심으로 하는 반경을 가지는 원호상의 래크기어(42b)가 형성되어 있는데, 이와 같이 승강구동수단(4)을 회전체(41b)로 구성한 실시예는 출몰수단(3)의 상,하 수직적인 이동거리보다 회전체(41b)의 회전거리를 늘릴 수 있는 이점을 제공하여 발전량을 증대시킬 수 있다.

다음, 상기 증속회전수단(5)은 입력측 회전체(51)와 출력측 회전체(52)로 이루어져 있으며, 상기한 입력측 회전체(51) 및 출력측 회전체(52) 각각은 소형기어(51a,52a)와 대형기어(51b,52b)가 일체로 형성된 구조로 되어 있는데, 상기한 입력 측 회전체(51)의 소형기어(51a)는 승강구동수단(4)의 래크기어(42a 또는 42b)에 치합되며, 또한 상기한 입력측 회전체(51)의 대형기어(51b)는 출력축 회전체(52)의 소형기어(52a)에 치합되는 구조로 형성되어 상기 승강구동수단(4)의 한정된 직선운동 또는 회전운동을 증속된 회전수의 회전력으로 발전기수단(6)에 전달할 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 상기 증속회전수단(5)은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 입력측 회전체(51)와 출력측 회전체(52) 등 2개의 회전체만으로 구성된 것에 한정하는 것은 아니며, 도면에 도시하지 않았지만 상기한 입력측 및 출력측 회전체(51)(52)들 사이에 소형기어와 대형기어가 일체로 형성된 하나 이상의 아이들 회전체를 상기한 입력측 회전체(51)와 출력측 회전체(52)에 회전력이 증대되는 구조로 설치되는 것도 포함한다.

다음, 상기 발전기수단(6)은 증속회전수단(5)의 출력측 회전체(52)의 대형기어(52b)에 치합되는 소형출력기어(61)와, 일방향 회전장치인 라쳇트기어(62)가 형성된 중량체의 플라이휠(63)이 회전축(6a)에 형성된 구조로 되어 있으며, 상기한 플라이휠(63)이 회전축(6a)을 회전시키게 되면 상기 발전기수단(6)은 전기를 발생시키게 되는 것이며, 이렇게 발전기수단(6)에서 발전된 전기는 케이스(2) 내부에 장착되어 있는 전기회로장치에 의하여 후술하는 축전기에 저장된다.

상기 발전기수단(6)의 소형출력기어(61)와 플라이휠(63)은 도 4에 도시된 실시예와 같이 서로 분리된 구조로서, 상기한 소형출력기어(61)의 축(61a) 일단이 플라이휠(63)의 중심에 장착된 베어링 등에 끼워져 있으며, 또한 도 4의 (A) 도시와 같이 라쳇트기어(62)는 소형출력기어(61)의 축(61a)과 같이 회전하도록 구성되어 있고 라쳇트기어(62)에는 볼(64)이 개재된 구조로 구성할 수도 있으며, 또는 도 4의 (B) 도시와 같이 라쳇트기어(62)는 플라이휠(63) 내주면에 일체로 형성되어 있는 반면에, 소형출력기어(61)에 일체로 형성된 회전판(65)의 양단에 디텐트(66)가 회전이 자유롭게 설치된 구조로 구성할 수도 있는데,

상기의 도 4에 도시된 실시예들 중 (A)에 도시된 실시예의 경우에는, 소형출력기어(61)가 일방향(도면상 반시계방향)으로 회전하게 될 때에는 볼(64)이 라쳇트기어(62)와 플라이휠(63) 내면 사이에 끼여 라쳇트기어(62)에 전달된 회전력이 플라이휠(63)에 전달되어 회전축(6a)이 회전하게 되어 발전기수단(6)이 전기를 발생시키는 발전작동을 하게 되는 한편, 상기한 소형출력기어(61)가 역방향(도면상 시계방향)으로 회전하게 될 때에는 볼(74)이 플라이휠(63)에 걸리지 않고 라쳇트기어(62)의 내측으로 이동하게 되어 라쳇트기어(62)는 공회전하게 되는 것이며,

그리고 도 4의 (B)에 도시된 실시예의 경우에는, 소형출력기어(61)가 일방향(도면상 반시계방향)으로 회전하게 될 때에는 회전판(65)도 같은 방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 상기한 회전판(65) 양단에 회전이 자유롭게 설치된 디텐트(66)가 원심력에 의해 라쳇트기어(62)에 걸림되어 플라이휠(63)을 회전시키게 되며, 상기한 플라이휠(63)이 회전하게 될 때에는 회전축(6a)도 함께 회전하게 되므로서 발전기수단(6)은 발전작동을 하게 되는 것이며, 이와는 달리 상기한 소형출력기어(61)가 역방향(도면상 시계방향)으로 회전하게 될 때에는 회전판(65) 양단의 디텐트(66)가 라쳇트기어(62)에서 이완되는 상태가 되어 소형출력기어(61) 및 회전판 (65)은 공회전하게 되는 것이다.

한편, 상기한 소형출력기어(61)가 플라이휠(63)을 발전기수단(6)에 전기를 발생시키는 정방향으로 회전한 후 역방향으로 회전하게 될 때에는 공회전하여 플라이휠(63)의 회전관성에 영향을 받지 않게 되므로서 소형출력기어(61)가 정회전 후 역회전하게 되는 회전방향의 변환작동이 무리없이 이루어지게 되는 것이며, 상기한 플라이휠(63)이 소형출력기어(61)로부터 회전력을 전달받아 정방향으로 회전작동을 하게 될 때에는 회전관성이 없어질 때까지 계속하여 회전하게 되므로서 발전기수단(6)의 발전량을 증대시킬 수 있을 뿐 아니라 상기한 플라이휠(63)이 회전관성에 의해 계속하여 회전하는 동안에 상기한 소형출력기어(61)가 역방향으로의 회전을 멈추고 회전방향을 바꾸어 재차 정방향으로 회전하게 될 때 소형출력기어(61)의 증속된 회전력이 플라이휠(63)에 전달되므로서 플라이휠(63)을 계속하여 회전시킬 수 있게 되는 것이다.

그리고 도 5의 (A)에 도시된 바와 같이 하나의 케이스(2)에 출몰수단(3)에서부터 발전기수단(6)까지의 구성요소들을 하나씩만 설치하는 구조로 발전장치(1)를 구성할 수 있으며, 또는 도 5의 (B)(C)에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 케이스(2)에 출몰수단(3)에서부터 발전기수단(6)까지의 구성요소들을 각각 두개씩 및 세개씩 또는 그 이상으로 설치하는 구조로 발전장치(1)를 구성할 수 있으며, 또한 케이스(2)에 내부에는 발전기수단(6) 각각에서 생산되는 소용량의 전기를 축전기(7)에 저장할 수 있도록 하는 전기회로장치가 각각 내장되어 있으며, 각 발전기수단(6)에서 발전된 전기는 각 전기회로장치에 의하여 대용량의 축전기(7)에 저장되는 것이며, 대용량의 축전기(7)에 저장된 전기를 직접 사용하거나 또는 인버터(8)를 이용하여 직류를 교류로 변환되어 시켜서 다른 장소로 송전하여 전기를 효율적으로 사용할 수 있는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 발전장치(1)는 자동차가 주행하는 도로의 노면(100)에서 출몰수단(3)이 일정 높이로 돌출되게 매설하는 것인데, 자동차가 고속으로 주행하는 구간에서는 자동차의 주행에 영향을 주게 되므로서 본 발명의 발전장치(1)는 자동차가 저속으로 서행하는 구간에 설치하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 고속도로의 톨게이트(tollgate)나 주차장의 출입구 등과 같이 자동차의 왕래가 많고 서행하는 구간에 설치하게 되면 노면(100)에 일정 높이로 돌출된 출몰수단(3)을 보게 되는 운전자로 하여금 자동차를 더욱 서행으로 운전토록 하게 될 것이며, 이에 따라 발전장치(1)는 정확한 발전작동을 이룰 수 있게 하는 효과와 함께 안전운전을 유도하게 되는 부수적인 효과도 얻을 수 있게 된다.

도 6의 도시예는 본 발명의 발전장치(1)를 고속도로의 톨게이트 진입로에 매설한 실시예를 보여주는 것으로서, 도면에서는 톨게이트의 진입로 양쪽에 발전장치(1)를 각각 3열씩 매설한 것을 실시예로 하고 있는데, 이는 모든 차종 예를 들면, 대형 트럭에서부터 소형 승용차들의 바퀴 폭을 고려하여 발전장치(1)를 매설하므로서 톨게이트 진입로를 통과하는 전 차종의 자동차로부터 발전장치(1)를 작동시킬 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 톨게이트 진입로에 들어서는 자동차는 요금받는곳에서 일시 정지하기 위해 반드시 서행으로 진입하게 되며, 이때 진입로의 노면(100)에 일정 높 이로 돌출된 각 발전장치(1)의 출몰수단(3)들은 자동차의 바퀴가 지나갈 때마다 바퀴에 걸리는 하중에 의해 스프링(31)을 탄력적으로 압축하면서 케이스(2) 내부로 몰입되는 하강작동을 하게 되며, 이에 따라 발전장치(1)는 발전작동을 수행하게 되는데, 상기 발전장치(1)의 발전작동을 도면에 도시된 각 실시예에 따라 설명하면,

도 1에 도시된 실시예에서는 승강구동장치(4)의 승강체(41a)가 수직상으로 하강하게 되며, 상기한 승강체(41a)의 하강거리만큼 래크기어(42a)가 증속회전수단(5)의 입력측 회전체(51)의 소형기어(51a)를 회전시키게 되며, 이에 따라 소형기어(51a)와 일체로 형성된 대형기어(51b)가 출력측 회전체(52)의 소형기어(52a)를 증속된 회전수로 회전시켜주게 되며, 또 상기한 소형기어(52a)와 일체로 형성된 대형기어(52b)는 다시 소형출력기어(61)를 재차 증속된 회전수로 회전시키게 되는데, 이때 상기 출몰수단(3)의 하강작동시 증속회전수단(5)의 출력측 회전체(52)로부터 증속된 회전력을 전달받는 상기한 소형출력기어(61)가 도 4의 (A)(B) 도시와 같이 일방향(도면상 반시계방향)으로 회전하게 될 때에는 증속된 회전력이 플라이휠(63)에 전달되어 플라이휠(63)은 증속된 회전력으로 발전기수단(6)의 회전축(6a)을 회전시키게 되므로서 발전기수단(6)은 전기를 발생시키는 발전작동을 수행하게 된다.

그리고 자동차 바퀴가 상기 출몰수단(3)을 벗어나게 되면 출몰수단(3)은 스프링(31)의 탄성복원력에 의해 상승작동을 하게 되며, 이에 따라 승강체(41a)도 상승하게 되어 래크기어(42a)가 증속회전수단(5)의 입력측 회전체(51)를 하강작동시킬 때와는 반대방향(도면상 시계방향)으로 회전시키게 됨에 따라 소형출력기어(61)도 플라이휠(63)을 회전시킬 때와는 반대방향(도면상으로 볼 때 시계방향)으로 회 전하게 되며, 이때에는 라쳇트기어(62) 및 회전판(65)은 플라이휠(63)에서 이완되면서 공회전을 하게 되며, 한편 출몰수단(3)이 하강작동을 한 후 스프링(31)의 탄성복원력에 의해 상승작동을 하는 동안에는 소형출력기어(61)와 라쳇트기어(63) 또는 회전판(65)은 공회전을 하게 되고, 상기한 플라이휠(63)은 회전관성에 의해 일방향 즉, 발전기수단(6)을 발전시키는 정방향(시계방향)으로 일정시간동안 계속하여 회전하게 되므로서 발전기수단(6)은 플라이휠(63)이 회전관성에 의해 회전하는 동안에도 발전작동을 하게 되는 것이다. 또한 상기한 플라이휠(63)이 회전관성에 의해 회전하는 동안 다른 자동차가 톨게이트의 진입로에 진입하여 출몰수단(3)을 다시 하강시키게 될 경우에는 플라이휠(63)은 다시 회전력을 전달받아 회전하게 되므로서 발전기수단(6)을 작동시키게 되는 것이다.

그리고, 도 3에 도시된 실시예의 경우에는 출몰수단(3)의 저부에 설치되는 승강구동수단(4)이 핀축(43)을 회전기점으로 하여 회전하는 회전체(41b)로 구성되어 있고, 또 상기한 회전체(41b)에 형성된 래크기어(42b)는 회전체(41b)가 하향으로 회전작동될 때에는 전술한 실시예(도 1 참조)와 마찬가지로 증속회전수단(5)의 입력측 기어(51)의 소형기어(51a)를 반시계방향으로 회전시키게 되며, 이에 따라 소형출력기어(61)가 증속된 회전력으로 플라이휠(63)을 회전시켜서 발전기수단(6)이 발전작동을 하도록 하며, 상기 출몰수단(3)이 상승작동을 할 때에는 소형출력기어(61)와 라텟트기어(62) 및 회전판(65)이 공회전하게 되고, 플라이휠(63)은 회전관성력에 의하여 계속 회전하여 발전기수단(6)을 작동시키게 되는 것인데, 상기한 실시예의 승강구동수단(4)의 회전체(41b)는 출몰수단(3)의 상,하 이동거리보다 더 많이 이동하게 되므로서 플라이휠(63)을 전술한 도 1 실시예의 승강체(41a)보다 더 많이 회전시킬 수 있게 되며, 이에 따라 발전기수단(6)의 발전량을 증대시킬 수 있는 이점을 제공한다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 자동차가 서행으로 주행하는 도로의 노면에 출몰수단만 일정 높이로 돌출되도록 다수의 발전장치를 진입로 및 차로를 따라 복수열로 매립 설치하는 수단으로 진입로 및 차로를 주행하는 자동차의 바퀴에 걸리는 하중을 이용하여 전기를 발생시킬 수 있으며, 노면에 매설된 각 발전장치에서 발전된 전기를 축전기에 저장하고, 축전기에 저장된 전기를 발전장치가 매설된 장소 예를 들면, 톨게이트나 주차장 등의 전기시설에 공급하므로서 상기의 톨게이트나 주차장 등에서는 진입로 및 차로의 노면에 매설된 발전장치에 의하여 자가발전된 전기로서 조명등을 비롯하여 각종 전기 및 전자제품에 전기를 공급할 수 있어 기존과 같이 사용량에 따라 비용을 지불하는 전기사용비를 절약할 수 있게 하는 효과를 제공할 뿐 아니라 축전기에 저장되는 전기의 저장량이 많을 경우에는 자체적으로 사용하고 남는 잉여전기를 비용을 받고 다른 곳에 공급할 수도 있는 등 경제성을 제공하는 장점도 가지고 있는 것이다.

Claims (6)

1. 자동차가 주행하는 도로의 노면보다 낮게 매립 설치되는 밀페형의 케이스와;

   상기 케이스의 상면으로 출몰가능하게 장착된 채 노면에 대하여 일정높이로 돌출 형성되어 노면을 주행하는 자동차의 각 바퀴에 걸리는 하중에 의해 상기 케이스 내부를 향해 직선상이나 곡선상으로 하강작동을 한 후 상기한 바퀴가 지나간 후에는 곧바로 원위치로 상승복귀하는 출몰수단과; 상기 케이스의 내부에 설치되며, 상기 출몰수단의 하강작동에 의한 수직운동이나 곡선운동을 회전운동으로 변환시켜주기 위하여 출몰수단의 저부에 설치되는 승강구동수단과; 상기 케이스의 내부에 설치되며, 상기 승강구동수단의 일측에 직접 접촉하여 승강구동수단의 하강작동을 회전작동으로 변환시켜주는 입력측 회전체와 이 입력축 회전체의 회전수를 증속된 회전수로 출력시키는 출력측 회전체로 이루어진 증속회전수단과; 상기 증속회전수단의 출력측 회전체에 직접 접촉하는 상태로 설치되며, 상기 승강구동수단의 하강작동시에는 상기한 출력측 회전체의 회전수보다 증속된 회전수로 일방향으로 회전하여 발전작동을 하는 한편, 상기 승강구동수단이 상승작동될 때에는 역방향으로는 회전하지 않도록 형성된 발전기수단; 을 포함하여 구성된 발전장치에 있어서,

   상기 승강구동수단은 출몰수단의 저부에 일체로 하향 연장되어 출몰수단의 승강작동에 따라 일정간격범위내에서 수직상으로 왕복작동을 반복하도록 구성되어 있으며, 그 일측에는 증속회전수단의 입력측 회전체에 기어식으로 치합되어 상기 출몰수단의 직선운동을 상기 증속회전수단의 입력측 회전체의 회전운동으로 변환시켜주기 위한 직선상의 래크기어가 형성되어 있는 것을 특징으로 자동차 바퀴에 걸리는 하중을 이용한 발전장치.
2. 자동차가 주행하는 도로의 노면보다 낮게 매립 설치되는 밀페형의 케이스와;

   상기 케이스의 상면으로 출몰가능하게 장착된 채 노면에 대하여 일정높이로 돌출 형성되어 노면을 주행하는 자동차의 각 바퀴에 걸리는 하중에 의해 상기 케이스 내부를 향해 직선상이나 곡선상으로 하강작동을 한 후 상기한 바퀴가 지나간 후에는 곧바로 원위치로 상승복귀하는 출몰수단과; 상기 케이스의 내부에 설치되며, 상기 출몰수단의 하강작동에 의한 수직운동이나 곡선운동을 회전운동으로 변환시켜주기 위하여 출몰수단의 저부에 설치되는 승강구동수단과; 상기 케이스의 내부에 설치되며, 상기 승강구동수단의 일측에 직접 접촉하여 승강구동수단의 하강작동을 회전작동으로 변환시켜주는 입력측 회전체와 이 입력축 회전체의 회전수를 증속된 회전수로 출력시키는 출력측 회전체로 이루어진 증속회전수단과; 상기 증속회전수단의 출력측 회전체에 직접 접촉하는 상태로 설치되며, 상기 승강구동수단의 하강작동시에는 상기한 출력측 회전체의 회전수보다 증속된 회전수로 일방향으로 회전하여 발전작동을 하는 한편, 상기 승강구동수단이 상승작동될 때에는 역방향으로는 회전하지 않도록 형성된 발전기수단; 을 포함하여 구성된 발전장치에 있어서,

   상기 승강구동수단은 출몰수단의 저부에 일체로 하향 연장되어 출몰수단의 승강작동에 따라 일정간격범위내에서 수직상으로 왕복작동을 반복하도록 구성되어 있으며, 그 일측에는 증속회전수단의 입력측 회전체에 기어식으로 치합되어 상기 출몰수단의 직선운동을 상기 증속회전수단의 입력측 회전체의 회전운동으로 변환시켜주기 위한 호형상의 래크기어가 형성되어 있는 것을 특징으로 자동차 바퀴에 걸리는 하중을 이용한 발전장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 출몰수단에서 노면에 자동차가 주행하지 아니할 때에는 노면보다 일정 높이로 돌출된 상태로 있다가 노면을 주행하는 자동차 바퀴가 지나갈 때에는 각 바퀴에 걸리는 하중에 의하여 탄력적으로 하강작동하고, 바퀴가 지나간 후에는 곧바로 원래의 상태로 노면에서 돌출되도록 원위치시키는 작동은 스프링에 의하여 이루지도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 바퀴에 걸리는 하중을 이용한 발전장치.
4. 삭제
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 증속회전수단은 소형기어와 대형기어가 일체로 이루어진 입력측 회전체와 출력측 회전체를 구비하고 있으며, 상기한 입력측 회전체의 소형기어는 승강구동수단의 래크기어에 치합되어 있고, 출력측 회전체의 대형기어는 발전기수단의 회전축을 일방향으로 회전시키기 위하여 형성된 소형출력기어에 치합되는 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 바퀴에 걸리는 하중을 이용한 발전장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 발전기수단은 회전축에 중량물인 플라이휠이 설치되어 있고, 또 상기한 플라이휠에는 일방향으로만 회전력을 전달하는 라쳇트기어가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 바퀴에 걸리는 하중을 이용한 발전장치.

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