KR100884108B1

KR100884108B1 - 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한회전장치 및 이를 구비한 무게를 이용한 발전용 바퀴

Info

Publication number: KR100884108B1
Application number: KR1020070053220A
Authority: KR
Inventors: 박계정
Original assignee: 박계정
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2009-02-17
Also published as: WO2008147089A1; TW200902341A; KR20080105520A; TWI356776B

Abstract

본 발명은 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치 및 이를 구비한 발전용 바퀴에 대한 것이다. 더욱 상세하게는 바퀴의 진행방향에 장애물이 있더라도 용이하게 바퀴가 구를 수 있는 회전장치 및 상기 회전장치를 이용하여 전기를 생산할 수 있는 바퀴에 관한 것이다.

본 발명에 따른 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치는 디스크와, 왕복수단을 포함한다. 상기 디스크는 바퀴에 장착되며, 상기 왕복수단은 디스크의 원주면을 따라 적어도 1개 이상 장착된다. 그리고 상기 왕복수단은 제1왕복부재와, 제2왕복부재와, 연동부재를 구비한다. 상기 제1왕복부재 및 제2왕복부재는 각각의 일단이 상기 디스크의 외주면에서 돌출되고 반경방향으로 슬라이딩이 가능하게 상기 디스크에 장착된다. 그리고 상기 연동부재는 상기 제1왕복부재 및 제2왕복부재를 서로 반대방향으로 슬라이딩시킨다. 상기 회전장치가 바퀴에 장착되어 바닥을 따라 구름운동시 장애물이 나타나면 상기 장애물에 접촉된 상기 제1왕복부재는 디스크의 중심으로 슬라이딩을 하게 된다.

회전장치, 발전, 바퀴, 구름운동, 왕복장치

Description

무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치 및 이를 구비한 무게를 이용한 발전용 바퀴{ROTARY DEVICE USING WEIGHT FOR EASY ROLLING OF WHEEL AND WHEEL FOR THE GENERATION OF ELECTRICITY USING WEIGHT HAVING IT}

도 1은 본 발명에 따른 회전장치의 일실시예의 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 실시예의 단면도,

도 3은 도 1에 도시된 실시예의 왕복수단의 단면도,

도 4는 도 1에 도시된 실시예의 왕복수단과 이웃한 왕복수단의 부분 사시도,

도 5는 도 3에 도시된 실시예의 단면도,

도 6a 내지 도 6e는 도 1에 도시된 회전장치의 작동의 개념도,

도 7은 본 발명에 따른 발전용 바퀴의 일실시예의 단면도,

도 8은 도 7에 도시된 실시예의 분리사시도이다.

<도면부호의 간단한 설명>

10 : 디스크 20 : 왕복수단

21 : 제1왕복부재 22 : 제1왕복샤프트

22a, 32a : 랙기어 22b, 32b : 스프링장착구멍

24 : 제1암결합바디 31 : 제2왕복샤프트

34 : 제2암결합바디 41 : 연동부재

42 : 제1피니언기어 43 : 제2피니언기어

44 : 제3피니언기어 25 : 제1암부

26 : 제1암 28, 38 : 베어링

35 : 제2암부 36 : 제2암

29 : 제1암복귀스프링 39 : 제2암복귀스프링

50 : 복귀수단 51 : 스토퍼

53 : 제1스프링 55 : 제2스프링

100 : 회전장치 110 : 클러치베어링

120 : 발전기 130 : 타이어

본 발명은 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치 및 이를 구비한 무게를 이용한 발전용 바퀴에 대한 것이다. 더욱 상세하게는 바퀴의 진행방향에 장애물이 있더라도 무게를 이용하여 바퀴가 용이하게 구를 수 있도록 하기 위한 회전장치 및 상기 회전장치를 이용하여 전기를 생산할 수 있는 바퀴에 관한 것이다.

자동차나 모터사이클 등의 승물과, 기타 구름 물체는 바퀴의 구름운동에 의하여 앞으로 진행한다. 바퀴는 평지에서 원활히 굴러간다. 그러나 바퀴가 진행하는 경로에 장애물이 있을 경우 상기 장애물을 넘어 가야하기 때문에 평지를 굴러갈 때 보다 훨씬 많은 힘이 요구된다. 특히 자동차 등과 같이 무게가 많이 나갈 경우 장애물을 넘어가기 위해서는 더욱 많은 에너지가 소비된다.

또한, 자동차나 모터사이클 승물 등은 움직이기 위하여 연료를 소비시켜서 운동에너지를 증가시킨다. 그리고 일정한 운동에너지를 보유한 자동차나 모터사이클 등의 승물을 감속시키거나 정지시키기 위해서 브레이크를 밟는다. 이 경우 상기의 운동에너지는 전부 마찰에너지로 소비되며 다른 에너지로 전환되어 축적되지 않는다. 따라서 종래의 승물 등은 상기의 운동에너지를 보존하거나 저장할 방법이 없었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉 본 발명은 무게를 이용하여 바퀴의 진행경로에 장애물 등이 있더라도 용이하게 넘어갈 수 있는 회전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 차량 등의 운동에너지를 보존하기 위하여 전기에너지로 전환시킬 수 있는 발전용 바퀴를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치는 디스크와, 왕복수단을 포함한다. 상기 디스크는 바퀴에 장착되며, 상기 왕복수단은 디스크의 원주면을 따라 적어도 1개 이상 장착된다. 그리고 상기 왕복수단은 제1왕복부재와, 제2왕복부재와, 연동부재를 구비한다. 상기 제1왕복부재 및 제2왕복부재는 각각의 일단이 상기 디스크의 외주면에서 돌출되고 반경방향으로 슬라 이딩이 가능하게 상기 디스크에 장착된다. 그리고 상기 연동부재는 상기 제1왕복부재 및 제2왕복부재를 서로 반대방향으로 슬라이딩시킨다. 상기 회전장치가 바퀴에 장착되어 바닥을 따라 구름운동시 장애물이 나타나면 상기 장애물에 접촉된 상기 제1왕복부재는 바퀴의 무게에 의하여 디스크의 중심으로 슬라이딩을 하게 된다. 이때 상기 제2왕복부재는 상기 연동부재에 의하여 반대의 방향으로 슬라이딩 되므로 상기 제2왕복부재는 디스크의 외부로 슬라이딩된다. 그러므로 장애물에 접촉된 부분의 바퀴의 반경은 줄어든다. 그러나 지면으로부터 떨어지려는 부분에서의 바퀴의 반경은 늘어나게 되어, 상기 바퀴가 장애물을 용이하게 넘을 수 있도록 밀어주게 된다. 따라서 상기 회전장치가 장착된 바퀴는 용이하게 구름운동을 할 수 있다. 즉 상기의 회전장치는 무게에 의한 중력에너지를 이용하여 바퀴의 구름운동을 용이하게 할 수 있다.

또한, 상기의 회전장치는 상기 제1왕복부재 및 상기 제2왕복부재의 슬라이딩 이동을 복귀시키기 위한 적어도 1개 이상의 복귀수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 회전장치가 바퀴에 장착되어 바닥을 따라 구름운동을 할 경우 1개의 상기 왕복수단은 상기 바닥과 접촉 및 떨어짐을 반복한다. 상기 복귀수단은 상기 왕복수단이 바닥으로부터 떨어져서 하중이 작용하지 않는 경우 본래의 위치로 복귀시키는 역할을 한다.

또한, 상기의 왕복수단은 상기 제1왕복부재 및 상기 제2왕복부재가 서로 반대방향으로 슬라이딩 되기 위하여 상기 제1왕복부재 및 제2왕복부재는 각각의 일측에 랙기어가 형성된 것이 바람직하다. 그리고 상기 연동부재는 상기 각각의 랙기어 에 결합된 적어도 1개 이상의 피니언기어를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 회전장치에 있어서, 상기 복귀수단은 스토퍼와, 제1스프링과, 제2스프링을 구비하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 스토퍼는 상기 디스크에 고정된다. 그리고 상기 제1스프링은 일단이 상기 스토퍼에 연결되어 상기 제1왕복부재의 슬라이딩 이동을 복귀시키며, 상기 제2스프링은 일단이 상기 스토퍼에 연결되어 상기 제2왕복부재의 슬라이딩 이동을 복귀시킨다.

또한, 상기 왕복수단은 상기 제1왕복부재 및 제2왕복부재가 슬라이딩시 상기 디스크의 내부에 장착된 발전기를 회전시키기 위하여 제1암부와, 제2암부를 더 구비하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 제1암부는 상기 제1왕복부재에 결합되며, 상기 제2암부는 상기 제2왕복부재에 결합된다. 상기 회전장치가 바닥을 따라 구름운동을 할 경우 상기 제1왕복부재 및 제2왕복부재는 슬라이딩 이동을 한다. 이 경우 상기 제1왕복부재 및 제2왕복부재에 결합된 제1암부 및 제2암부는 발전기를 회전시키므로 전기를 생산할 수 있다.

또한, 상기의 회전장치에 있어서, 상기 제1암부는 일단은 상기 제1왕복부재의 타단에 결합된 제1암과, 상기 제1암의 타단에 결합된 베어링을 구비하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 제2암부는 일단은 상기 제2왕복부재의 타단에 결합된 제2암과, 상기 제2암의 타단에 결합된 베어링을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 제1왕복부재 및 제2왕복부재가 슬라이딩 이동을 할 때 상기 제1암과 제2암의 타단이 상기 발전기와 접촉을 하여 회전시킨다. 상기 제1암 및 제2암의 타단에 결합된 베어링은 발전기와 접촉시 마찰을 최소화시키고 발전기를 원활히 회전시키는 역할을 한다.

또한 상기의 회전장치에 있어서, 상기 제1암은 상기 제1왕복부재의 타단을 중심으로 일정한 각도 내에서만 회동가능하게 상기 제1왕복부재에 결합되고, 상기 제2암은 상기 제2왕복부재의 타단을 중심으로 일정한 각도 내에서만 회동가능하게 상기 제2왕복부재에 결합되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 왕복수단은 상기 제1암의 회동을 복귀시키기 위한 제1암복귀스프링과, 상기 제2암의 회동을 복귀시키기 위한 제2암복귀스프링을 더 구비하는 것이 바람직하다. 발전기를 회전시켜 전기를 생산하기 위해서는 상기 발전기를 한 방향으로만 회전시켜야 한다. 그리고 상기 제1암과 제2암이 발전기와 접촉하여 밀어서 발전기를 회전시킨다. 따라서 상기 제1암과 제2암이 일정한 한 방향으로 밀도록 상기 발전기와 접촉할 경우 상기 제1암 및 제2암은 지지 되어야 하지만, 다른 방향으로 밀도록 상기 발전기와 접촉할 경우 상기 제1암 및 제2암은 자유롭게 회동 되어야 한다. 이를 위하여 상기 제1암 및 제2암은 상기 제1왕복부재 및 제2왕복부재의 타단을 중심으로 일정한 각도 내에서만 회동된다.

또한, 상기의 회전장치에 있어서, 상기 제1암은 상기 제1왕복부재에 대하여 일정한 각도로 경사져 있으며, 상기 제2암은 상기 제2왕복부재에 대하여 일정한 각도로 경사져 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 회전장치에 있어서, 상기 제1왕복부재는 제1왕복샤프트와, 제1암결합바디를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 제1왕복샤프트는 일단이 상기 디스크의 외주면에 돌출되고, 일측에 상기 디스크의 반경방향을 따라 랙기어가 형성되 어 있다. 그리고 상기 제1암결합바디는 상기 제1왕복샤프트의 타단과 상기 제1암의 일단에 결합된다. 또한, 상기 제2왕복부재는 제2왕복샤프트와, 제2암결합바디를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 제2왕복샤프트는 일단이 상기 디스크의 외주면에 돌출되고, 일측에 상기 디스크의 반경방향을 따라 랙기어가 형성되어 있다. 그리고 상기 제2암결합바디는 상기 제2왕복샤프트의 타단과 상기 제2암의 일단에 결합된다.

또한, 상기의 회전장치에 있어서, 상기 연동부재는 상기 제1왕복부재가 상기 디스크의 내부로 슬라이딩시 상기 제2왕복부재를 상기 디스크의 외부로 슬라이딩시키며, 상기 제2왕복부재가 상기 디스크의 내부로 슬라이딩시 상기 제1왕복부재를 슬라이딩시키지 않는 것이 바람직하다. 상기 회전장치가 구름운동을 할 경우 제1왕복부재와 결합된 이웃한 왕복수단의 제2왕복부재가 하중에 의하여 상기 디스크의 내부로 슬라이딩 된다. 이때 상기 제1왕복부재와 연동된 제2왕복부재가 상기 디스크의 외부로 슬라이딩 되면 상기 제2왕복부재가 상기 회전장치를 구름방향으로 밀기 때문에 상기 회전장치는 원활히 구름운동을 할 수 있다. 그러나 하중에 의하여 내부로 슬라이딩 된 제2왕복부재와 연동된 제1왕복부재가 상기 디스크의 외부로 슬라이딩 되면 상기 회전장치를 구름방향의 반대방향으로 밀기 때문에 상기 회전장치의 구름운동을 방해한다. 그러므로 상기의 연동부재에 의하면 상기 제1왕복부재에 연동된 제2왕복부재는 상기 디스크의 외부로 슬라이딩 되지만, 이웃한 왕복수단의 제2왕복부재와 연동된 제1왕복부재는 상기 디스크의 외부로 슬라이딩 되지 않는다. 따라서 상기 연동부재에 의하여 상기 회전장치는 구름운동을 원활히 할 수 있다.

또한, 상기의 회전장치에 있어서, 상기 연동부재는 제1피니언기어와, 제2피니언기어와, 제3피니언기어를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 제1피니언기어는 상기 제1왕복샤프트의 랙기어에 결합된다. 그리고 상기 제3피니언기어는 상기 제2왕복샤프트의 랙기어에 결합되며, 일측의 기어날이 절삭된다. 그리고 상기 제2피니언기어는 상기 제1피니언기어와 상기 제3피니언기어에 결합된다.

또한, 상기의 회전장치에 있어서, 상기 제1왕복샤프트와 이웃한 상기 왕복수단의 제2왕복샤프트는 상기 디스크의 반경방향으로 슬라이딩 가능하게 접촉되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 회전장치에 있어서, 상기 제1왕복샤프트와, 이웃한 상기 왕복수단의 제2왕복샤프트가 삽입되어 상기 디스크의 반경방향으로 슬라이딩이 가능하도록 상기 디스크에 장착된 복수의 슬라이딩가이드를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 회전장치에 있어서, 상기 제1왕복샤프트 및 상기 제2왕복샤프트는 각각의 타단에서 상기 디스크의 반경방향을 따라 스프링장착구멍이 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 제1스프링은 상기 제1왕복샤프트의 스프링장착구멍에 장착되며, 상기 제2스프링은 상기 제2왕복샤프트의 스프링장착구멍에 장착된다.

또한, 상기의 회전장치에 있어서, 상기 복귀수단은 상기 왕복수단의 제1왕복부재와, 상기 제1왕복수단과 접촉된 이웃한 왕복수단의 제2왕복부재의 슬라이딩 이동을 복귀시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 측면에 따른 발전용 바퀴는 적어도 1개 이상이 결합된 상기의 회전장치와, 발전기를 포함한다. 상기 발전기는 상기 회전장치의 회전시 상기 회전장치에 의하여 회전되기 위하여 상기 회전장치의 내부에 장착된다. 따라서 상기 회전장치기 회전할 경우 발전기에 의하여 전기를 생산할 수 있다.

또한, 상기의 발전용 바퀴는 상기 발전기가 일방향으로만 회전되기 위하여 상기 발전기와 일체로 결합된 적어도 1개 이상의 클러치베어링을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 발전용 바퀴는 상기 회전장치의 외주면에 결합된 가요성 타이어를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하에서는 본 발명에 따른 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치 및 이를 구비한 발전용 바퀴의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 회전장치에 대하여 먼저 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 회전장치의 일실시예의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 실시예의 단면도이다. 그리고 도 3은 도 1에 도시된 실시예의 왕복수단의 단면도이다. 또한, 도 4는 설명의 편의를 위하여 도 1에 도시된 실시예에서 왕복수단의 제1왕복부재 및 이웃한 왕복수단의 제2왕복부재의 부분을 나타낸 사시도이다. 그리고 도 5는 도 3에 도시된 실시예의 단면도이다.

도 1에 도시된 회전장치(100)는 디스크(10)와, 왕복수단(20)과, 복귀수단(50)과, 슬라이딩가이드(60)를 포함한다.

디스크(10)는 바퀴에 장착된다.

왕복수단(20)은 제1왕복부재(21)와, 제2왕복부재(31)와, 연동부재(41)와, 제1암부(25)와, 제2암부(35)와, 제1암복귀스프링(29)과, 제2암복귀스프링(39)을 포함한다.

제1왕복부재(21) 및 제2왕복부재(31)는 반경방향으로 슬라이딩 이동가능하게 디스크(10)에 장착된다. 먼저 제1왕복부재(21)는 제1왕복샤프트(22)와 제1암결합바디(24)를 포함한다. 제1왕복샤프트(22)는 일단(23)이 디스크(10)의 외주면에 돌출되며, 일측에는 상기 디스크(10)의 반경방향을 따라 랙기어(22a)가 형성된다. 그리고 타단에서 상기 디스크의 반경방향으로 스프링장착구멍(22b)이 형성된다. 제1암결합바디(24)는 일단이 상기 제1왕복샤프트(22)의 타단에 핀(46)으로 결합된다.

그리고 제2왕복부재(31)는 제1왕복부재(21)와 그 구성요소 및 결합관계가 동일하다. 즉 제2왕복부재(31)는 제2왕복샤프트(32)와 제2암결합바디(34)를 포함하며, 제2왕복샤프트(32)에는 랙기어(32a)와 스프링장착구멍(32b)이 형성된다. 그리고 제2왕복샤프트(32)의 일단(33)은 디스크(10)의 외주면에 돌출된다.

연동부재(41)는 제1왕복부재(21) 및 제2왕복부재(31)를 서로 반대방향으로 슬라이딩시키는 역할을 하며, 이를 위하여 연동부재(41)는 제1피니언기어(42)와 제2피니언기어(43)와 제3피니언기어(44)를 포함한다. 제1피니언기어(42)는 제1왕복샤프트(22)의 랙기어(22a)에 결합되며, 제3피니언기어(44)는 제2왕복샤프트(32)의 랙기어(32a)에 결합된다. 그리고 제2피니언기어(43)는 제1피니언기어(42) 및 제3피니언기어(44)에 결합된다. 따라서 제1왕복샤프트(22)가 디스크(10)의 내부로 승강하면 제1피니언기어(42) 및 제3피니언기어(44)가 동일한 방향으로 회전하게 되며, 제 3피니언기어(44)에 의하여 제2왕복샤프트(32)는 디스크(10)의 외부로 하강하게 된다. 본 실시예에서 연동부재(41)의 제3피니언기어(44)는 일측(44a)에서 기어날이 절삭되어 있다. 이는 제1왕복샤프트(22a)가 승강하면 제2왕복샤프트(32a)는 제1왕복샤프트(22a)에 연동되어 하강하지만, 제2왕복샤프트(32a)가 승강하면 제1왕복샤프트(22a)는 제2왕복샤프트(32a)에 연동하여 하강하는 것을 방지하기 위해서이다.

제1암부(25) 및 제2암부(35)는 전기를 생산하기 위하여 클러치베어링(110)을 회전시키는 역할을 한다. 이를 위하여 제1암부(25)는 제1암(26)과 베어링(28)을 포함한다. 제1암(26)은 일단이 제1암결합바디(24)의 타단에 핀(45)과 핀걸쇠(47)에 의하여 결합된다. 제1암(26)은 암결합바디(24)에 핀(45)으로 결합되어 있기 때문에 제1암(26)은 상기 핀(45)을 중심으로 회동할 수 있다. 이때 제1암(26)은 제1왕복부재(21)에 대하여 일정한 각도로 경사져서 결합되며, 제1암(26)의 일단에 회동방지턱(26a)이 형성되어 있어서 제1암(26)은 일정한 각도 내에서만 회동할 수 있다. 즉 도 3에서 화살표 71의 방향과 같이 제1암(26)이 회동할 수 있는 범위 내로 하중이 가해지면 제1암(26)은 핀(45)을 중심으로 회동한다. 그러나 화살표 73의 방향과 같이 제1암(26)이 회동할 수 없는 범위로 하중이 가해지면 회동방지턱(26a)에 의하여 지지되어 제1암(26)은 회동하지 않는다. 그리고 베어링(28)은 제1암(26)의 타단에 핀(48) 및 핀걸쇠(49)에 의하여 고정된다. 제1왕복부재(21)가 디스크(10)의 내부로 승강할 경우 제1암부(25)는 클러치베어링(110)을 밀어서 회전시킨다. 따라서 상기 베어링(28)은 제1암부(25)가 클러치베어링(110)을 밀어서 회전시킬 때 마찰력을 최소화시키기 위하여 제1암(26)의 타단에 고정된다.

제2암부(35)는 제1암부(35)와 그 구성요소 및 결합관계가 동일하다. 즉 제2암부(35)는 제2암(36)과 베어링(38)을 포함하며, 제2암(36)의 일단에 회동방지턱(36a)이 형성되어 있다.

제1암복귀스프링(29)은 상기 제1암(26)이 일정한 각도 내에서 회동한 경우 상기 회동을 복귀시키는 역할을 한다. 이를 위하여 본 실시예에서 제1암복귀스프링(29)은 일단은 제1암(26)을 지지하고, 타단은 제1암결합바디(24)를 지지한다. 그리고 제2암복귀스프링(39)은 제1암복귀스프링(29)와 마찬가지로 상기 제2암(36)이 일정한 각도 내에서 회동한 경우 상기 회동을 복귀시키는 역할을 한다.

상기 왕복수단(20)은 디스크(10)의 원주면을 따라 복수개가 장착된다. 이 경우 왕복수단은 도 5에 도시된 바 같이 제1왕복부재(21)가 이웃한 왕복수단의 제2왕복부재(31)에 연결되도록 장착된다. 이 때 제1왕복부재(21)가 이웃한 왕복수단의 제2왕복부재(31)에 대하여 원활히 슬라이딩 되기 위하여 제2왕복부재(31)에는 슬라이딩 패드(37)에 장착되어 있다. 슬라이딩 패드(37)는 본 실시예에서 제2왕복부재(31)에 장착되었으나, 실시예에 따라 제1왕복부재(21)에 장착될 수 있다.

복귀수단(50)은 스토퍼(51)와, 제1스프링(53)과, 제2스프링(55)을 포함한다. 스토퍼(51)는 디스크(10)에 고정되며, 상기 스토퍼(51)에는 왕복수단의 제1왕복샤프트(22)와 이웃한 왕복수단의 제2왕복샤프트(32)가 삽입된다. 제1스프링(53)은 왕복수단의 제1왕복샤프트(22)의 스프링장착구멍(22b)에 삽입되며, 제2스프링(55)은 이웃한 왕복수단의 제2왕복샤프트(32)의 스프링장착구멍(32b)에 삽입된다. 그러므로 상기 제1스프링(53)와 제2스프링(55)은 각각의 일단이 상기 제1왕복샤프트(22) 와 제2왕복샤프트(32)의 각각의 스프링장착구멍(22b, 32b)의 단부에 지지되고 각각의 타단이 스토퍼(51)에 지지된다. 따라서 제1왕복샤프트(22) 또는 제2왕복샤프트(32)가 디스크(10)의 내부로 승강하면, 상기 제1스프링(53) 또는 제2스프링(55)에 의하여 본래의 위치로 복귀된다.

슬라이딩가이드(60)는 제1왕복부재(21) 및 제2왕복부재(31)가 디스크(10)의 반경방향으로 슬라이딩 되는 것을 안내하는 역할을 한다. 이를 위하여 슬라이딩가이드(60)는 디스크(10)의 원주면을 따라 복수개가 고정된다. 각각의 슬라이딩가이드(60)에는 왕복수단의 제1왕복부재(21) 및 이웃한 왕복수단의 제2왕복부재(31)가 삽입된다. 그리고 슬라이딩가이드(60)에는 오링(61)이 장착되어 상기 슬라이딩가이드(60)와 상기 제1왕복부재(21) 및 제2왕복부재(31) 사이로 공기가 유동되는 것을 차단시킨다. 상기 오링(61)은 하술하는 바와 같이 회전장치(100)가 타이어에 장착된 경우 타이어의 공기압을 유지하기 위함이다.

도 1에 도시된 회전장치의 작동에 대하여 설명한다. 도 6a 내지 도 6e는 도 1에 도시된 회전장치의 작동의 개념도이다. 상기 회전장치의 작동을 편의상 하술하는 클러치베어링(110)의 작동과 함께 설명한다.

도 6a는 회전장치가 지면에 접촉하는 순간의 실시예이다. 회전장치가 도 6a와 같이 지면에 접촉하면 도 6b에 도시된 바와 같이 무게에 의하여 제1왕복부재(2) 및 제2왕복부재(3)는 승강하고, 제1왕복부재(2) 및 제2왕복부재(3)에 결합된 제1암부 및 제2암부에 의하여 클러치베어링(110)은 화살표 201의 방향으로 회전한다. 제1왕복부재(2)가 승강하는 경우 연동부재(11)에 의하여 제2왕복부재(1)는 하강한다. 그러나 제2왕복부재(3)의 랙기어에 연결된 연동부재(13)의 피니언기어는 기어날이 절삭되어 있다. 따라서 제2왕복부재(3)가 승강하더라도 제1왕복부재(4)는 제2왕복부재(3)에 연동되지 않는다. 회전장치가 화살표 200의 방향으로 진행하면 도 6c에 도시된 바와 같이 제1왕복부재(4) 및 제2왕복부재(5)는 무게에 의하여 승강하여 클러치베어링(110)을 화살표 201의 방향으로 회전시킨다. 제1왕복부재(4) 및 제2왕복부재(5)가 승강하면 제2왕복부재(3)는 연동부재(13)에 의하여 하강하지만, 제1왕복부재(6)는 연동부재(15)의 피니언기어의 기어날이 절삭되어 있으므로 하강하지 않는다. 그리고 제2왕복부재(3)가 하강하면 지면과 접촉하여 회전장치를 밀어올리므로 회전장치의 구름운동을 도와주는 역할을 한다. 회전장치가 계속하여 화살표 200의 방향으로 진행하면 도 6d에 도시된 바와 같이 장애물(8)에 접촉된 제1왕복부재(6) 및 제2왕복부재(7)는 승강한다. 제1왕복부재(6)가 승강하면 연동부재(15)에 의하여 제2왕복부재(5)가 하강하여 지면과 접촉하면서 회전장치를 밀어올린다. 따라서 제2왕복부재(5)는 회전장치가 장애물(8)을 넘어서도록 도와주는 작업을 한다.그러므로 회전장치는 도 6e에 도시된 바와 같이 회전장치가 장애물(8)을 만나더라도 적은 동력으로 회전장치는 장애물을 넘어갈 수 있다. 또한 클러치베어링(110)을 일방향으로 회전시키는 작업을 한다.

이하에서는 본 발명의 다른 측면에 따른 발전용 바퀴의 일실시예에 대하여 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 발전용 바퀴의 일실시예의 단면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 실시예의 분리사시도이다.

도 7에 따른 발전용 바퀴는 복수의 회전장치(100, 101, 103, 105)와, 복수의 클러치베어링(110, 111, 113, 115)과, 발전기(120)와, 타이어(130)를 포함한다. 도 7에 도시된 실시예에서 바퀴는 4개의 회전장치(100, 101, 103, 105)가 결합 되었으나, 실시예에 따라 그 개수는 달리할 수 있다. 각각의 클러치베어링(110, 111, 113, 115)은 상기의 각각의 상기 회전장치(100, 101, 103, 105)에 의하여 회전할 수 있도록 상기 회전장치(100, 101, 103, 105)의 내부에 장착된다. 즉 클러치베어링(110)은 회전장치(105)에 의하여 회전되도록 장착된다.

발전기(120)는 상기 클러치베어링(110, 111, 113, 115)에 일체로 결합된다.

그리고 타이어(130)는 회전장치(100, 101, 103, 105)의 외주면에 장착된다. 미설명 도면부호인 151, 153은 발전기의 센서 및 R, S, T 전력선이며, 그리고 141 및 143은 상기 회전장치(100, 101, 103, 105)를 고정시키기 위한 원판플레이트이다.

상기의 회전장치(100, 101, 103, 105)가 장착된 바퀴가 구름운동을 하면 상기 회전장치(100, 101, 103, 105)의 왕복수단에 의하여 클러치베어링(110, 111, 113, 115)은 회전을 한다. 발전기(120)는 상기의 클러치베어링(110, 111, 113, 115)과 일체로 결합되어 있으므로 클러치베어링(110, 111, 113, 115)의 회전에 의하여 발전기(120)가 회전하여 전기를 생산한다. 따라서 상기 바퀴를 모터사이클이나 차량 등의 바퀴로 사용할 경우 상기 차량 등이 굴러가면서 발전을 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 무게를 이용하여 반경방향에 대하여 서로 반대로 연동하여 슬라이딩하는 왕복수단을 구비한 회전장치를 제공함으로써 바퀴가 장애물을 만나더라도 적은 동력으로 구름운동을 할 수 있게 한다.

또한, 본 발명에 의하면, 바퀴의 구름운동시 상기 회전장치에 의하여 회전하는 발전기를 제공함으로써 바퀴의 운동에너지를 전기에너지로 전환 시킬 수 있다. 따라서 상기의 전기에너지를 축전함으로써 차량 등의 동력원으로 활용할 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims

바퀴에 장착되기 위한 디스크와,

각각의 일단이 상기 디스크의 외주면에서 돌출되고 반경방향으로 슬라이딩이 가능하게 상기 디스크에 장착된 제1왕복부재 및 제2왕복부재와, 상기 제1왕복부재 및 제2왕복부재를 서로 반대방향으로 슬라이딩시키기 위한 연동부재를 구비하며 상기 디스크의 원주면을 따라 적어도 1개 이상 장착된 왕복수단을 포함한 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치.
제1항에 있어서,

상기 제1왕복부재 및 상기 제2왕복부재의 슬라이딩 이동을 복귀시키기 위한 적어도 1개 이상의 복귀수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치.
제2항에 있어서,

상기 제1왕복부재 및 제2왕복부재는 각각의 일측에 랙기어가 형성되며,

상기 연동부재는 상기 각각의 랙기어에 결합된 적어도 1개 이상의 피니언기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치.
제3항에 있어서,

상기 복귀수단은 상기 디스크에 고정된 스토퍼와,

일단은 상기 스토퍼에 연결되어 상기 제1왕복부재의 슬라이딩 이동을 복귀시키기 위한 제1스프링과,

일단은 상기 스토퍼에 연결되어 상기 제2왕복부재의 슬라이딩 이동을 복귀시키기 위한 제2스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치.
제4항에 있어서,

상기 왕복수단은 상기 제1왕복부재 및 제2왕복부재가 슬라이딩시 상기 디스크의 내부에 장착된 발전기를 회전시키기 위하여 상기 제1왕복부재에 결합된 제1암부와, 상기 제2왕복부재에 결합된 제2암부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치.
제5항에 있어서,

상기 제1암부는 일단은 상기 제1왕복부재의 타단에 결합된 제1암과, 상기 제1암의 타단에 결합된 베어링을 구비하며,

상기 제2암부는 일단은 상기 제2왕복부재의 타단에 결합된 제2암과, 상기 제2암의 타단에 결합된 베어링을 구비하는 것을 특징으로 하는 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치.
제6항에 있어서,

상기 제1암은 상기 제1왕복부재의 타단을 중심으로 일정한 각도 내에서만 회동가능하게 상기 제1왕복부재에 결합되며,

상기 제2암은 상기 제2왕복부재의 타단을 중심으로 일정한 각도 내에서만 회동 가능하게 상기 제2왕복부재에 결합되며,

상기 왕복수단은 상기 제1암의 회동을 복귀시키기 위한 제1암복귀스프링과, 상기 제2암의 회동을 복귀시키기 위한 제2암복귀스프링을 더 구비된 것을 특징을 하는 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치.
제7항에 있어서,

상기 제1암은 상기 제1왕복부재에 대하여 일정한 각도로 경사져 있으며,

상기 제2암은 상기 제2왕복부재에 대하여 일정한 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치.
제8항에 있어서,

상기 제1왕복부재는 일측에 상기 디스크의 반경방향을 따라 상기 랙기어가 형성되고 일단이 상기 디스크의 외주면에 돌출된 제1왕복샤프트와, 상기 제1왕복샤프트의 타단과 상기 제1암의 일단에 결합된 제1암결합바디를 구비하며,

상기 제2왕복부재는 일측에 상기 디스크의 반경방향을 따라 상기 랙기어가 형성되고 일단이 상기 디스크의 외주면에 돌출된 제2왕복샤프트와, 상기 제2왕복샤프트의 타단과 상기 제2암의 일단에 결합된 제2암결합바디를 구비하는 것을 특징으로 하는 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치.
제9항에 있어서,

상기 연동부재는 상기 제1왕복부재가 상기 디스크의 내부로 슬라이딩시 상기 제2왕복부재를 상기 디스크의 외부로 슬라이딩시키며, 상기 제2왕복부재가 상기 디스크의 내부로 슬라이딩시 상기 제1왕복부재를 슬라이딩시키지 않는 것을 특징으로 하는 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치.
제10항에 있어서,

상기 연동부재는 상기 제1왕복샤프트의 랙기어에 결합된 제1피니언기어와,

상기 제2왕복샤프트의 랙기어에 결합되며, 일측의 기어날이 절삭된 제3피니언기어와,

상기 제1피니언기어와 상기 제3피니언기어에 결합된 제2피니언기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치.
제11항에 있어서,

상기 제1왕복샤프트와 이웃한 상기 왕복수단의 제2왕복샤프트는 상기 디스크 의 반경방향으로 슬라이딩 가능하게 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치.
제12항에 있어서,

상기 제1왕복샤프트와, 이웃한 상기 왕복수단의 제2왕복샤프트가 삽입되어 상기 디스크의 반경방향으로 슬라이딩이 가능하도록 상기 디스크에 장착된 복수의 슬라이딩가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치.
제13항에 있어서,

상기 제1왕복샤프트 및 상기 제2왕복샤프트는 각각의 타단에서 상기 디스크의 반경방향을 따라 스프링장착구멍이 형성되며,

상기 제1스프링은 상기 제1왕복샤프트의 스프링장착구멍에 장착되며,

상기 제2스프링은 상기 제2왕복샤프트의 스프링장착구멍에 장착되는 것을 특징으로 하는 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치.
제14항에 있어서,

상기 복귀수단은 상기 왕복수단의 제1왕복부재와, 상기 제1왕복수단과 접촉된 이웃한 왕복수단의 제2왕복부재의 슬라이딩 이동을 복귀시키는 것을 특징으로 하는 무게를 이용하여 바퀴의 구름을 용이하게 하기 위한 회전장치.
적어도 1개 이상의 제5항 내지 제15항 중 어느 한 항의 회전장치와,

상기 회전장치의 회전시 상기 회전장치에 의하여 회전되기 위하여 상기 회전장치의 내부에 장착된 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무게를 이용한 발전용 바퀴.
제16항에 있어서,

상기 발전기가 일방향으로만 회전되기 위하여 상기 발전기와 일체로 결합된 적어도 1개 이상의 클러치베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무게를 이용한 발전용 바퀴.
제17항에 있어서,

상기 회전장치의 외주면에 결합된 가요성 타이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무게를 이용한 발전용 바퀴.