KR100823988B1 - 수동식 충전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태엽을 이용하여 소량의 전기를 발생시키는 수동식 충전기에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면 몸체와, 몸체에 설치되는 레버와, 몸체 내부에 설치되며 외주면에 기어 톱니가 형성되고 내부에 레버와 연동되는 태엽스프링이 구비되어 태엽스프링의 탄성 복원력에 의해 구동되는 구동수단과, 구동수단에 치합되어 회전되는 피동수단과, 피동수단에 연동되며 회전력에 의해 코일에 전기를 발생시키는 발전기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동식 충전기가 제공된다.

태엽스프링, 구동수단, 피동수단, 발전기, 레버, 가이드 기어

Description

수동식 충전기{A hand charger}

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동식 충전기를 도시한 사시도,

도 2 는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도,

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동식 충전기의 내부를 도시한 평면도,

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 수동식 충전기의 기어 배열 상태를 나타낸 사시도,

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 수동식 충전기의 사용 상태를 나타낸 사용 상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 수동식 충전기 10 : 몸체

11 : 레버 11a : 손잡이

12 : 손걸이 20 : 구동수단

21 : 기어톱니 22 : 태엽스프링

23 : 구동축 23a : 구동축 기어톱니

30 : 피동수단 31 : 소종속기어

32 : 대종속기어 40 : 발전기

41 : 종동기어 42 : 회전자

43 : 고정자 50 : 구속수단

51 : 일방향기어 52 : 일방향래치

60 : 가이드 기어 70 : 충전기

80 : 과충전 방지 콘덴서 90 : 콘센트

본 발명은 수동식 충전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인력으로 태엽스프링에 힘을 가하고, 이에 의하여 발생된 태엽스프링의 복원력을 기어비를 이용하여 발전기에 전달시켜 전기를 발생시키는 수동식 충전기에 관한 것이다.

일반적으로 전기는 전선을 통해서 전달되기 때문에, 전기를 공급하는 전선이 연결되어 있지 않은 장소에서는 전기적 직접 사용할 수 없게 된다.

이와 같이 전기를 직접적으로 사용할 수 없거나, 휴대하면서 사용해야 하는 경우에는 배터리를 이용하는 것이 일반적이다. 그러나, 배터리는 작동 시간상의 제한이 있고, 정해진 시간이 지나면 배터리를 교환하거나 다시 충전한 후에 사용해야 하는 불편한 점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로, 본 발명은 태엽스프링의 탄성 복원력을 이용하여 필요시에 간단한 구동으로 전기를 얻을 수 있는 수동식 충전기를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 수동식 충전기를 편리하게 사용할 수 있도록 함과 더불어 구동수단이 안전하게 회전되도록 안내하는 가이드기어가 설치된 수동식 충전기를 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 몸체와, 몸체에 설치되는 레버와, 몸체 내부에 설치되며 외주면에 기어 톱니가 형성되고 내부에 레버와 연동되는 태엽스프링이 구비되어 태엽스프링의 탄성 복원력에 의해 구동되는 구동수단과, 구동수단에 치합되어 회전되는 피동수단과, 피동수단에 연동되며 회전력에 의해 코일에 전기를 발생시키는 발전기와, 구동수단의 상부에 설치되며 레버와 연동되는 일방향기어와 일방향기어와 치합되는 일방향래치가 구비된 구속수단과, 구동수단의 기어 톱니와 치합되어 구동수단을 안내하는 가이드 기어와, 발전기와 연결되어 에너지를 충전하는 충전기와, 충전기와 발전기 사이에 연결되는 과충전 방지 콘덴서와, 충전기에 연결된 콘센트와, 레버에 설치되는 손잡이와, 몸체에 설치되는 손걸이를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동식 충전기를 제공한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동식 충전기를 도시한 사시도이고, 도 2 는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동식 충전기의 내부를 도시한 평면도이고, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 수동식 충전기의 기어 배열 상태를 나타낸 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수동식 충전기(1)는 몸체(10), 레버(11), 구동 수단(20), 피동수단(30), 발전기(40), 구속수단(50), 가이드 기어(60), 충전기(70), 과충전 방지 콘덴서(80), 콘센트(90), 손잡이(11a), 손걸이(12)를 포함하여 이루어진다.

몸체(10)는 사각판 형상으로 내부에 공간이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 몸체(10)에는 인력(人力)에 의해 회전되는 레버(11)가 설치되며, 상세하게는 후술할 구동축 기어톱니(23a)에 삽입된 후 나사에 의해서 결합되는 것이 바람직하다. 상기 레버(11)에는 회전이 용이하도록 손잡이(11a)가 나사 결합되는 것이 바람직하다. 상기 몸체(10)의 일측에는 걸림홈이 형성되어 있고, 여기에 띠 형상의 손걸이(12)가 설치된다. 상기 손걸이(12)는 상기 몸체(10)에 형성된 걸림홈에 감아서 고정될 수도 있고, 연결고리를 사용하여 고정될 수도 있다.

구동수단(20)은 상기 몸체(10) 내부에 설치되며, 외주면에 기어 톱니(21)가 형성되고, 내부에 상기 레버(11)와 연동되는 태엽스프링(22)이 구비되어 상기 태엽스프링(22)의 탄성 복원력에 의해 구동된다.

상기 구동수단(20)은 도 2ㆍ3에 도시된 바와 같이, 원통 형상으로 형성되는 것이 바람직하고, 그 중심에는 구동축(23)이 설치되며, 그 외주면에는 기어 톱니(21)가 형성된다. 상기 구동수단(20)은 상기 구동축(23)과 독자적으로 회전되도록 하기 위해서 상기 구동축(23)과 일체로 형성되지 않는 것이 바람직하다.

즉, 상기 구동축(23)은 상기 구동수단(20)을 관통하지만 상기 구동수단(20)과 꽉 물려지지는 않게 하는 것이 바람직하다. 상기 구동축(23)의 일단은 상기 몸체(10)에 지지되고, 타단에는 구동축 기어톱니(23a)가 형성되어 있어 상기 레버 (11)와 나사 결합된다. 또한, 상기 구동축(23)의 중심에는 홈(미도시)이 형성되어 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 여기에 태엽스프링(22)의 일단이 고정된다. 상기 태엽스프링(22)의 타단은 상기 구동수단(20)의 내주면 일측에 고정된다.

상기 레버(11)를 회전시키면 여기에 맞물린 구동축(23)이 회전되고, 따라서 상기 구동축(23)에 일단이 고정된 태엽스프링(22)에 힘이 가해져 태엽스프링(22)에 탄성 에너지가 축적된다. 이 상태 즉, 레버(11)를 돌려서 잡고 있는 상태에서는 상기 구동수단(20)은 정지해 있고, 상기 레버(11)와 구동축(23)과 태엽스프링(22)만에 힘이 가해져서 특히, 태엽스프링(22)의 변형이 일어난다. 잡고 있는 상기 레버(11)를 놓게 되면 상기 레버(11)와 구동축(23)은 후술할 구속수단(50)에 의해 정지한 상태에 있고, 상기 태엽스프링(22)은 상기 레버(11) 회전 방향과 반대 방향으로 풀려 진다. 이 상태에서 상기 태엽스프링(22)의 탄성에너지가 운동에너지로 바뀌게 되는데, 그 이유는 상기 태엽스프링(22)의 타단이 상기 구동수단(20)에 고정되어 있어 상기 구동수단(20)을 회전시키기 때문이다.

피동수단(30)은 상기 몸체(10) 내부에 설치되며, 상기 구동수단(20)의 기어 톱니(21)에 치합 되어 회전되며, 상세하게는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 구동수단(20)의 기어 톱니(21)와 치합 되는 소종속기어(31)와, 상기 소종속기어(31)의 하부에 일체로 형성되는 대종속기어(32)를 포함하여 이루어진다. 상기 피동수단(30)은 상기 구동수단(20)에서 발생된 회전력을 후술할 발전기(40)에 전달하는 역할을 한다.

발전기(40)는 상기 피동수단(30)에 연동되며 회전력에 의해 코일에 전기를 발생시키며, 상세하게는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 대종속기어(32)와 치합되는 종동기어(41)와, 상기 종동기어(41)와 축으로 연결되어 상기 종동기어(41)와 일체로 회전되는 회전자(42)와, 상기 회전자(42)의 회전에 의해 권취(둥글게 감은 것을 말함)된 코일에서 전기를 발생시키는 고정자(43)를 포함하여 이루어진다.

구속수단(50)은 상기 구동수단(20)의 상부에 설치되며, 상기 레버(11)와 일체로 연동되는 일방향기어(51)와, 상기 일방향기어(51)와 치합되어 상기 레버(11)의 회전을 구속하는 일방향래치(52)를 포함하여 이루어진다.

상기 일방향기어(51)는 상기 구동축(23)에 키(key) 등에 의하여 고정되고, 상기 일방향래치(52)는 상기 구동수단(20)의 상부에 설치되며 그 일단이 상기 일방향기어(51)에 삽입 유지되도록 설치되는 것이 바람직하다.

가이드 기어(60)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(10)의 내부에 설치되며 상기 구동수단(20)의 기어 톱니(21)와 치합되어 상기 구동수단(20)을 가이드 또는 지지하는 역할을 하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 기어(60)는 상기 피동수단(30)의 소종속기어(31)와 평행선상에 설치되며, 2개의 가이드 기어(60)가 일직선상에 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 구조에 의해서 상기 구동수단(20)이 안전하게 지지되면서 원활히 회전될 수 있는 이점이 있다.

충전기(70)는 상기 발전기(40)와 배선(미도시)으로 연결되어 상기 발전기(40)에서 발생된 전압이 충전기(70)에 축적되고, 콘센트(90)는 상기 충전기(70)와 배선으로 연결되어 외부기기의 연결을 용이하게 하며, 과충전 방지 콘덴서(80)는 상기 충전기(70)에서 전압이 과축적되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 콘센트 (90)는 상기 몸체(10) 외부에 설치되며, 상기 충전기(70)와 과충전 방지 콘덴서(80)는 몸체(10) 내부에 설치된다.

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 수동식 충전기의 사용 상태를 나타낸 사용 상태도이다.

사용자가 수동식 충전기(1)의 손잡이(11a)를 돌려서 태엽스프링(22)을 완전하게 감아 놓게 되면, 상기 태엽스프링(22)은 그 자체의 탄성 복원력에 의하여 풀리려고 하는 힘을 발생시키게 된다. 이러한 힘은 구동수단(20)을 통하여 회전력으로 변하게 된다. 상기 상태 즉, 태엽스프링(22)이 풀리려고 하는 상태에서는 레버(11)는 구속수단(50)에 의해 정지되어 있는 상태이다. 상기 태엽스프링(22)이 풀리면서 상기 구동수단(20)은 가이드 기어(60)에 의해 지지 되면서 회전을 시작하게 되고, 이 회전력은 피동수단(30)을 통하여 발전기(40)에 전달된다. 구체적으로 회전력은 상기 발전기(40)의 종동기어(41)에 전달되고, 상기 종동기어(41)와 일체로 형성된 고정자(43)는 같이 회전하게 된다. 상기 회전자(42)의 회전에 의하여 고정자(43)에 감겨져 있는 코일에서는 발전이 이루어지게 된다. 상기 발전기(40)에서 발전된 전압은 충전기(70)에 충전되고 상기 충전기(70)에 연결된 콘센트(90)에 의해서 충전 대상물은 충전된다.

본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고도 당해의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 본 발명의 기술보호범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.

상술한 바와 같은 본 발명인 수동식 충전기에 따르면, 태엽스프링의 탄성 복원력을 이용하여 필요시에 간단한 구동으로 전기를 얻을 수 있고, 수동식 충전기를 편리하게 사용할 수 있음과 더불어 구동수단을 안내하는 가이드 기어가 설치되어 있어 안전하게 회전되도록 하여 전기를 발생시킬 수 있는 수동식 충전기를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 몸체;

   상기 몸체에 설치되는 레버;

   상기 몸체 내부에 설치되며, 외주면에 기어 톱니가 형성되고, 내부에 상기 레버와 연동되는 태엽스프링이 구비되어 상기 태엽스프링의 탄성 복원력에 의해 구동되는 구동수단;

   상기 구동수단에 치합되어 회전되는 피동수단; 및

   상기 피동수단에 연동되어 회전력에 의해 코일에 전기를 발생시키는 발전기를 포함하여 이루어지고,

   상기 구동수단의 기어 톱니와 치합되어 상기 구동수단을 안내하는 가이드 기어를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동식 충전기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 피동수단은 상기 구동수단의 기어 톱니와 치합되는 소종속기어와, 상기 소종속기어와 일체로 형성되는 대종속기어를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동식 충전기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 발전기는 상기 대종속기어와 치합되는 종동기어와, 상기 종동기어와 축으로 연결되어 회전되는 회전자와, 상기 회전자의 회전에 의해 권취된 코일에서 전기를 발생시키는 고정자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동식 충전 기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 구동수단의 상부에 설치되며, 상기 레버와 연동되는 일방향기어와, 상기 일방향기어와 치합되는 일방향래치가 구비된 구속수단을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동식 충전기.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 발전기와 연결되어 에너지를 충전하는 충전기와, 상기 충전기와 발전기 사이에 연결되는 과충전 방지 콘덴서와, 상기 충전기에 연결된 콘센트를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동식 충전기.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 레버에 설치되는 손잡이를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동식 충전기.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 몸체에 설치되는 손걸이를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동식 충전기.
8. 삭제

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