KR100982212B1 - 자동차 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차를 주행하면서 발생하는 물리적인 움직임을 전기에너지로 변환하여 지속적인 충전을 통하여 주행성을 높이면서 항속거리를 증대시킬 수 있도록 한 자동차 발전장치에 관한 것으로서,

자동차가 주행하는 과정에서 발생하는 움직임을 전달받아 발전을 수행하는 발전유닛에 의하여 축전지에 전기를 충전하도록 하고,

상기 발전유닛은 자동차가 주행하는 과정에서 움직임으로 발생하는 열을 전달받아 전기를 생성하는 발전소자 또는, 자동차가 주행하는 과정에서 움직임으로 발생하는 압력을 전달받아 전기를 생성하는 압전소자 또는, 자동차가 주행하는 과정에서 발생하는 움직임을 직선운동으로 전달받아 회전운동으로 전환하여 발전기를 구동시켜 충전하는 구동자로 구성하는 것을 특징으로 한다.

자동차, 발전

Description

자동차 발전장치{GENERATROR FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차의 움직임을 이용한 발전장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 전기자동차의 동력원으로 사용되는 축전지에 전기를 자동차를 주행하는 과정에서 발생하는 자동차의 물리적인 움직임을 이용하여 발전하여 충전시켜 주행거리를 증대시킬 수 있도록 한 발전장치의 제공에 관한 것이다.

전기자동차는 휘발유나 디젤 또는 엘피(LP) 가스와 같은 연료를 소모하여 동력을 발생하는 내연기관과는 달리 전기에너지를 충전한 축전지로부터 전기에너지를 공급받아 차륜을 구동시켜 주행할 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같은 전기자동차는 내연기관에서 발생하는 유해가스나 소음 및 분진 등과 같은 공해를 유발하지 않기 때문에 환경친화적이면서, 유류자원의 고갈문제로 인한 유가급등과 원유수급의 불안전 등과 같은 많은 요인에 의하여 최근에 들어 개발 박차에 따라 거의 상용화에까지 이르고 있다.

상기와 같은 전기자동차는 그 운행에 따르는 주행에 필요한 에너지원을 전기에너지를 사용하기 때문에 축전지에 전기를 충전한 상태에서 충전된 전원이 소진될 경우에는 연료를 충진하여 사용하듯이 일정시간 후에는 전기를 축전기에 재충전하여야 한다.

이와 같이 축전지에 전기에너지를 충전하기 위하여 현재 사용하고 있는 방법으로는 가정이나 업소로부터 인출되는 전원을 충전기를 통하여 축전지로 공급되어 충전되도록 하는 타입으로 사용하고 있다.

상기와 같은 전기자동차의 경우 장거리 운행시 충전이 불가피함에도 불가하고 일반적으로 자동차의 연료로 사용되는 휘발유나 디젤 또는 엘피(LP)가스와 같이 도로 주변에 주유소 또는 충전소와 같이 전기를 충전하기 위한 장소가 설치되지 않고 있는 실정이기 때문에 상용화에 이르지 못하고 있는 실정이다.

장거리 운행시 축전지의 소모가 있을 경우 충전을 필요로 하는 이때 일반 자동차와 같이 일정크기의 탱크에 신속하게 채워넣는 것과는 달리 충전에 최소 1시간 이상을 투자하여야 하기 때문에 장거리 운행에 따르는 시간이 지연되는 등의 이유에 의하여 상용화를 어렵게 하는 원인이 된다.

특히, 축전지의 충전을 위해서는 이용자의 주택이나 이용자와 관련 있는 건물 등에서 별도의 충전기 또는 충전설비를 갖추어진 상태에서 충전 가능하기 때문에 이용자가 주로 활동하는 지역에서만 한시적으로 운행 가능한 제한적인 단점이 있다.

또한, 전기자동차를 이용하는 개인 또는 업체에서 충전을 위한 별도의 설비를 강구하는 데 불필요한 비용을 투자하여야 하는 등 범용성을 가지지 못하게 하는 요인이 되는 등 많은 이점과 장점이 있음에도 상용화되지 못하는 문제점들이 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 자동차가 주행하는 과정에서 발생하는 움직임을 전달받아 발전을 수행하는 발전유닛에 의하여 축전지에 전기를 충전하도록 하고,

상기 발전유닛은 자동차가 주행하는 과정에서 움직임으로 발생하는 열을 전달받아 전기를 생성하는 발전소자 또는, 자동차가 주행하는 과정에서 움직임으로 발생하는 압력을 전달받아 전기를 생성하는 압전소자 또는, 자동차가 주행하는 과정에서 발생하는 움직임을 직선운동으로 전달받아 회전운동으로 전환하여 발전기를 구동시켜 충전하는 구동자로 구성하여 자동차를 주행하면서 발생하는 움직임을 전기에너지로 변환하여 지속적인 충전을 통하여 주행성을 높이면서 항속거리를 대폭 증대시킬 수 있도록 하는 것이 목적이다.

본 발명은 자동차를 운행하는 과정에서 발생하는 자동차의 움직임 즉 타이어의 움직임, 완충장치의 움직임, 운전 및 탑승자를 유지하는 시트 등의 움직임으로 야기되는 압력과 열 등을 이용하여 전기에너지를 발생시켜 축전지를 충전시킬 수 있도록 함으로서 외부로부터 전기에너지를 공급받지 않고 자체 충전을 통하여 지속적인 주행이 가능하게 함으로서 전기자동차의 상용화에 기여할 수 있도록 하면서 화석에너지 사용으로 야기될 수 있는 각종 환경문제를 해소할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치를 도시한 평면구성도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예를 도시한 단면도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 1움직임예를 도시한 단면도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 2움직임예를 도시한 단면도, 도 5는 도 3,4에 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 1,2움직임예에 적용되는 발열기를 발췌한 단면도, 도 6은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 3움직임예를 도시한 단면도, 도 7은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 4움직임예를 도시한 단면도, 도 8은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 4움직임예의 A - A선을 따라서 취한 간략도, 도 9는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 4움직임예의 B -B선을 발췌한 단면도, 도 10은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 5움직임예를 도시한 단면도, 도 11은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 6움직임예를 도시한 단면도, 도 12는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 2예를 도시한 단면도, 도 13은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 2예의 1움직임예를 도시한 단면도, 도 14는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 2예의 2움직임예를 도시한 단면도, 도 15는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 2예의 3움직임예를 도시한 단면도, 도 16은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 2예의 4움직임예를 도시한 단면도, 도 17은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 3예를 도시한 단면도, 도 18은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 3예의 1움직임예를 도시한 단면도, 도 19는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치에 적용된 3예의 2움직임예를 도시한 단면도로서 함께 설명한다

본 발명의 기술이 적용되는 자동차 발전장치(100)는, 자동차(101)가 주행하는 과정에서 타이어, 쇼크업소버, 시트 등이 진동 등과 같은 움직임수단의 물리적인 움직임을 통하여 발전유닛(105)이 발전을 수행하여 축전지에 충전할 수 있도록 하는 것이 특징이다.

상기 발전유닛(105)은 움직임수단의 움직임시 발생하는 열 또는 움직임수단의 움직임을 전달받아 발열을 수행하는 발열자가 발생시키는 열을 전달받아 전기를 생성하는 발전(열전)소자(106) 또는, 움직임수단이 움직임하면서 발생하는 압력을 전달받아 전기를 생성하는 압전소자(107) 또는, 움직임수단의 움직임을 전달받아 회전운동으로 전환하여 발전기를 구동시켜 충전할 수 있도록 하는 구동자(108)에 의하여 이루어지도록 한다.

상기 발전소자(106)는 자동차의 움직임수단의 하나인 타이어(110)의 내부에 타이어(110)를 유지하는 휠(111)의 내면에 타이어(110)의 움직임으로 발생하는 열을 집열할 수 있는 집열판(112)을 고정하고, 상기 집열판(112)에 발전소자(106)를 고정하여 발열에 따른 발전이 가능하도록 한다.

물론, 상기 발전소자(106)는 휠(111)의 내면에 방사상으로 많은 수를 배치하고, 각각의 발전소자(106)로부터 발생 되는 전기를 결선을 통하여 하나로 모아서 축전지로 전도할 수 있도록 함은 당연할 것이다.

상기 타이어(110)의 내부에 설치하여 보다많은 열을 발전소자(106)로 전달할 수 있도록 발열수단(113)을 강구하여도 된다.

상기 발열수단(113)은 통상적으로 발열금속분말(철분말과 탄소분말 및 열화나트륨 등의 혼합물)을 혼합하여 마찰에 의하여 열을 발생시키는 발열재(114)를 타이어의 내벽면(115)에 방사상으로 많은 수를 부착하여 타이어(110)의 움직임에 따라 마찰하여 발열할 수 있도록 한다.

상기 발열수단(113)의 다른 예로서는 타이어(110)가 수직방향 또는 수평방향으로 움직임할 때 그 힘으로 왕복 운동하는 발열기(116)를 타이어(110)의 내부에 방사상으로 많은 수를 설치하여 발열기(116)의 발열에 의하여 발전소자(106)가 전달받아 발전을 수행하도록 한다.

상기 발열기(116)는 타이어(110)와 휠(111)에 고정되어 서로 연접시켜 타이어(110)의 움직임에 따라 교행하도록 하는 운동자(117)를 구비하고, 상기 운동자(117) 사이에는 운동자(117)와 마찰하여 열을 발생시키기 위한 마찰자(118)를 내장한다.

상기 운동자(117) 사이에는 운동자(117)와 마찰자(118)를 긴밀한 상태로 밀착시켜 마찰을 용이하게 할 수 있도록 운동자(117)를 서로 당겨주기 위한 스프 링(119)를 상,하측에 개재하고, 상기 스프링(119) 사이에는 필요 이상의 마찰열이 발생하여 타이어(110)에 악영향을 미치지 않도록 일정온도에 다달으면 운동자(117)를 밀어서 이격시키도록 하는 열스위치(120)를 개재하여 구성한다.

상기 발열기(116)는 타이어(110)의 내부에 종방향으로 설치하여 타이어(110)의 수직방향에 대한 움직임을 전달받아 작동하도록 하거나, 타이어(110)의 내부에 횡방향으로 설치하여 타이어(110)의 수평방향에 대한 움직임을 전달받아 작동하도록 하여도 된다.

상기 발전소자(106)를 자동차가 정지하기 위하여 사용하는 브레이크(121) 주위에 부착하여 브레이크(121)에서 발생하는 열을 전달받아 발전을 수행할 수 있도록 하여도 된다.

또한 상기 발전소자(106)를 변속 또는 출력을 위한 기어박스(122)에 단열수단을 강구한 기어박스(122)의 어느 한 면에 다수개를 구비하고, 상기 기어박스(122) 내부에 설치되는 많은 수의 기어(123)의 내부에 발열공간(124)을 형성하여 통상적인 발열분말(125)을 충진하여 기어(123) 회전으로 발생하는 발열을 발전소자(106)가 전달받아 발전을 수행할 수 있도록 하여도 된다.

상기 기어박스(122)를 이용하는 다른 움직임예로서는 기어박스(122)에 설치되는 기어(123)의 내부에 형성되는 발열공간(124)에 발열자(126)를 개재하여 기어(123)의 회전으로 발열자(126)가 발열공간(124)과 마찰을 일으켜 발열하도록 하여도 된다.

이러한 경우에는 기어(123)를 구성하는 기어바디(127)와 기어치(128)를 분리 구성하여 기어치(128)가 기어바디(127)에 대하여 탈락 되지는 않으면서 미세한 유동을 가지도록 고정하여 발열공간(124)내에 개재되는 발열자(126)가 충분하게 움직여 발열할 수 있도록 함은 당연할 것이다.

상기 발열자(126)에는 스프링 등을 개재하여 기어(123)의 움직임에 대하여 발열자(126)가 발열공간(124)의 사방(특히 양 측면과 상,하 방향)으로 원활하게 움직일 수 있도록 하여도 된다.

상기 발열자(126)의 다른 예로서는 기어(123)를 구성하는 기어바디(127) 외측에 볼트와 스프핑으로 유지되어 내측 단부가 기어치(128)와 연접되어 마찰을 일으키도록 하는 원판형상의 마찰패드(129)를 장착하여 구성하여도 된다.

이 경우에는 마찰패드(129)의 마모시 교환이 용이하면서도 저렴하게 제작할 수 있는 장점이 있으며, 마찰패드(129)의 내측에는 기어치(128) 방향으로 돌출되는 마찰돌기를 형성하고, 마찰패드(129)의 외주연 부위에는 기어바디(127)와 볼트 및 스프링으로 유지하기 위한 유지수단을 가지도록 함은 당연할 것이다.

물론, 기어바디(127)에는 마찰돌기가 통과할 수 있도록 돌기홀을 방사상으로 마찰돌기의 수와 동일한 수를 가지도록 형성하는 것 역시 당연할 것이다.

상기 압전소자(107)는 타이어(110)의 내면, 시트의 내부, 쇼크업소버(130)의 상,하측 등과 같이 자동차(101)가 주행하는 과정에서 발생하는 움직임에 의하여 압력을 받을 수 있는 위치에 설치하여 전도되는 압력으로 전기를 발생하여 축전지로 전도할 수 있도록 한다.

상기 압전소자(107)를 타이어(110)의 내부에 설치할 경우에는 타이어(110)의 내부 바닥면 또는 측벽면에 방사상으로 다수 개를 부착하여 타이어(110) 움직임을 전달받을 수 있도록 하고, 타이어(110)를 이중으로 구성하여 내부타이어(131)와 외부타이어(132) 사이에 설치하여도 된다.

또 다른 예로서는 타이어(110)의 내부 종방향 또는 횡방향으로 압력발생기(133)를 설치하고, 상기 압력발생기(133)의 양단에 압전소자(107)를 설치하여 전기를 발생할 수 있도록 한다.

상기 압력발생기(133)는 양측에 압전소자(107)를 부착할 수 있는 압력패드(134)를 가지고 압력패드(134) 사이에 인너관(135)과 아웃관(136)을 서로 돌출시켜 삽입시킨 후 스프링(137)을 개재하여 타이어(110) 움직임으로 수축하고 스프링(137) 힘과 타이어의 내부압력 평창에 따른 복귀력으로 복귀하는 동작을 반복하여 압전소자(107)에 압력을 전달할 수 있도록 한다.

상기 압전소자(107)의 다른 예로서는 자동차(101)에 움직임이 발생하는 부위에 탄성을 가지는 압전밴드(138)를 설치하고, 상기 압전밴드(138)의 양단에 압전소자(107)를 설치하여도 된다.

상기 압전소자(107)의 또 다른 예로서는, 휠(111)을 인너휠(140)와 아웃휠(141)로 이중구성하고, 상기 인너휠(140)과 아웃휠(141)의 사이에 압전소자(107)를 개재하여 주행 중 타이어(110)를 결합한 아웃휠(141)의 압력을 전달받아 발전을 수행할 수 있도록 하여도 된다.

물론, 상기 인너휠(140)과 아웃휠(141)은 이탈 또는 분리 방지를 위하여 볼트로 미세한 유격을 가지도록 고정하는 것은 당연할 것이며, 상기 발전소자(106)와 압전소자(107)를 타이어(110)의 내부에 병행설치하여 타이어(110)의 움직임에 따라 발생하는 열과 압력을 전도 받아 발전할 수 있도록 하여도 무방할 것이다.

상기 압전소자(107) 적용의 또 다른 예로서는 축(142)과 축지지체(143) 사이에 개재하여 축(142)의 회전 또는 지지 과정에서 발생하는 압력을 전도 받아 전기를 발생시키도록 하거나, 기어바디(143)에 기어치돌기(144)를 돌출시키고 상기 기어치돌기(144)에 압전소자(107)를 개재한 후 기어치(145)를 미세한 유격을 가지도록 결합하여 기어(146)가 맞물려 회전하면서 발생하는 압력을 전달받아 전기를 생산할 수 있도록 하는 등 다양한 형태의 실시가 가능할 것이다.

상기와 같이 축(142)에 압전소자(107)를 개재할 경우에는 축(142)의 회전시 압전소자(107)가 압력을 전달받을 수 있으면서 회전에 지장이 없을 정도의 미세한 오차를 가지도록 함은 당연할 것이다.

그리고, 기어(146)에 압전소자(107)를 개재할 경우에는 기어바디(143)와 기어치(145)는 정밀하면서도 대량생산의 용이성 및 충분한 강성을 가질 수 있도록 소결성형으로 생산하는 것이 바람직하다.

상기 구동자(108)는 타이어(110)의 내부 종방향 또는 횡방향 또는 쇼크업소버(130) 위치에 자동차의 직선움직임을 회전운동으로 전환하여 회전운동을 전달받은 발전기를 통하여 전기를 발생하도록 한다.

상기 구동자(108)는 타이어(110)의 내벽면 또는 타이어(110)의 바닥면과 휠(111)에 고정되어 움직임을 직선으로 전달받아 왕복 운동하도록 방사상으로 다수개의 직선운동자(150)와 상기 직선운동자(150) 사이에 개재되어 직선운동을 전달받아 회전운동으로 변환하는 회전운동자(151)를 직선운동자(150)에 대응하는 수만큼 구비한다.

상기 직선운동자(150)에는 랙(152)을 형성하고, 상기 회전운동자(151)에는 일방향베어링을 개재한 피니언(153)을 가지도록 함으로서 왕복하는 직선운동자(150)에 의하여 회전운동자(151)는 한 방향으로만 회전력을 발생하도록 한다.

상기 회전운동자(151)에는 휠(111)의 외부로 연결되는 출력축(155)에 원동베벨기어(156)를 구비하여 바퀴를 유지하는 허브(157)에 베어링으로 유지되는 피동베벨기어(158)와 맞물리도록 한다.

상기 피동베벨기어(158)에는 원동스퍼기어(159)를 고정하여 발전기와 연결되는 전달축(160)의 피동스퍼기어(161)와 맞물리도록 함으로서 바퀴(110)의 직선움직임을 회전운동으로 전환하여 발전을 수행할 수 있도록 한다.

물론, 상기 구동자(108)를 구성하는 직선운동자(150)와 회전운동자(151)를 타이어(110)의 내부에 설치한 예를 설명하고 있으나, 타이어(110) 이외에 쇼크업소버(130)와 차체 사이에 설치하여도 동일한 동작과 효과를 얻을 수 있음은 당연할 것이다.

상기와 같은 본 발명의 자동차의 움직임을 이용한 발전장치(100)는,

자동차(101)가 주행함으로서 바퀴(110), 휠, 쇼크업소버(130), 시트, 축(142), 기어(145)에 움직임(열, 압력, 수축과 팽창 등)이 발생하게 되고, 이 움직임을 전달받은 발전유닛(105)에 의하여 전기가 생성되어 축전지 또는 발전기로 공급됨으로서 전기를 에너지원으로 하는 자동차가 초기에 충전한 상태에서 주행하는 과정에서 지속적으로 주행에 필요한 전기를 공급하게 됨으로서 1회 충전으로 장거리 운행이 가능하게 되는 것이다.

상기 발전유닛(105)에 의하여 전기가 생성되는 과정을 간략하게 살펴보면, 먼저 발전유닛(105)의 1예인 발전소자(106)에 의한 전기 생산은,

상기 발전소자(106)를 타이어(110)의 내부에 설치한 경우에는 자동차(101)가 주행하면서 타이어(110)가 수직방향과 수평방향으로 움직임을 일으키는 것은 물론, 동시에 열을 발생시키게 된다.

이와 같이 움직임이 있을 경우에는 타이어(110)의 내부에 부착되는 발열수단(113)인 발열재(114) 또는 발열기(116)에 의하여 열을 더 발생시게 되고, 이 열은 휠(111)에 고정되는 발전소자(106)에 함께 구비되는 집열판(112)을 통하여 발전소자(106)로 집중된다.

상기와 같이 열을 전달받은 발전소자(106)는 전기를 생산하여 축전지로 전달함으로서 자동차가 주행하는 과정에서 발전을 수행하고 발전 된 전기를 축전지에 충전할 수 있는 것이다.

상기 발열수단(113)이 발열재(114)의 경우에는 타이어(110)의 내부 바닥이나 벽면에 부착하여 타이어(110)가 움직임될 때 그 움직임을 전달받아 마찰을 일으키게 되므로 발열이 일어나게 된다.

또한 발열기(116)의 경우에는 타이어(110)의 움직임을 기계적으로 전달받아 마찰을 일으키게 되는 데, 타이어(110)와 휠(111)에 고정되는 운동자(117)와 운동자(117) 사이에 개재되는 마찰자(118)가 기계적인 마찰을 일으켜 열을 발생시켜 발전소자(106)가 전기를 생산할 수 있도록 하는 것이다.

물론, 기계적으로 마찰열을 발생시키는 발열기(116)의 경우에는 필요 이상의 온도로 발열시에는 타이어(110)에 악영향을 미칠 수 있으므로 적정온도 이상시에는 운동자(117)를 이격시킬 수 있는 열스위치(120)를 가지도록 함으로서 안정성을 확보할 수 있는 것이다.

상기 발전유닛(105)의 다른 예인 압전소자(107)에 의한 전기 생산은,

압전소자(107)의 경우에는 타이어(110)의 내부 또는 휠(111)을 이중으로 구성하여 인너휠(140)과 아웃휠(141) 사이, 또는 축(142)과 기어(146), 시트, 쇼크업소버(130) 등과 같이 자동차(101)가 주행하는 과정에서 압력이 발생하는 위치에 압전소자(107)를 설치하여 전기를 생산할 수 있도록 한다.

이 경우에는 자동차(101)가 주행하면서 주로 수직방향으로 발생하는 움직임이 압력으로 압전소자(107)로 전달됨으로서 압전소자(107)가 발전을 수행하여 축전지로 전기를 공급하여 충전할 수 있게 된다.

일 예를 들어 타이어(111)의 내부에 스프링(137)을 개재한 인너관(135)와 아웃관(136)의 양측에 구비되는 압력패드(134)에 압전소자(107)를 개재하여 하나의 압전소자(107)는 타이어(110)의 내부 바닥에 위치하고, 다른 하나의 압전소자(107)는 휠(111)에 위치한 상태가 된다.

이러한 상태에서 자동차(101)가 주행하면서 타이어(110)가 수직방향으로 움직임이 발생하면, 그 움직임이 압전소자(107)에 압력으로 전달되고, 타이어(110)의 움직임이 정상으로 돌아가면 스프링(137)돠 타이어가 움직임된 상태에서 원래의 상태로 돌아가려는 복귀력이 압전소자(107)로 전달되면서 전기를 지속적으로 생산할 수 있게 되는 것이다.

상기 발전유닛(105)의 또 다른 예인 구동자(108)에 의한 전기 생산은,

상기 구동자(108)를 타이어(110)의 내부에 설치한 경우의 예를 들어 살펴보면, 타이어(110)의 내부 일측과 휠(111)에 고정되는 직선운동자(150)가 타이어(110)의 움직임을 전달받아 직선 왕복운동을 수행하게 된다.

상기 직선운동자(150)이 랙(152)으로부터 일방향 베어링을 가지는 피니언(153)으로 연접된 회전운동자(151)가 직선운동을 1방향으로의 회전운동으로 전환하여 출력축(155)으로 출력한다.

그러면, 출력축(155)의 회전력은 원동베벨기어(156)와 피동베벨기어(158), 원동스퍼기어(159), 피동스퍼기어(161)를 통하여 발전기와 연결되는 전달축(160)으로 연결되므로 자동차(101)의 움직임이 최종적으로는 회전운동으로 전환되어 발전을 수행할 수 있게 되는 것이다.

본 발명에서는 발전유닛(105)을 구성하는 대표적인 예를 발전소자(106)와 압전소자(107) 및 구동자(108)를 타이어, 휠, 시트, 쇼크업소버 등에 적용하는 것으로 설명하고 있으나, 동일 기술분야에 종사하는 기술자에 의하여 용이하게 설계변경 또는 치환할 수 있는 정도의 기술을 이용하여 본 발명에서 언급하지 않은 위치에 적용하는 것은 본 발명의 범주를 벗어나는 것은 아니라 할 것이다.

이러한 본 발명은 자동차를 주행하면서 발생하는 움직임을 발전에 이용하여 지속적인 충전이 가능함으로서 전기 자동차의 축전지가 주행하는 과정에서 지속적으로 충전이 이루어지기 때문에 장거리 주행시에도 중간에 별도의 충전시간을 필요로 하지 않음으로서 주행성과 항속성을 높일 수 있게 되는 장점이 있다.

이러한 본원 발명은 명세서와 도면에서 적용대상을 전기자동차를 예시적으로 표현하고 있으나 전기자동차 외에 일반적인 자동차와 오토바이 같이 주행 가능하면서 발전을 필요로 하는 기타의 승물(Vehicle)에도 적용할 수 있음은 당연할 것이며, 는 물론, 산업현장의 각종 동력장치 등에도 적용하여 사용가능하다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치를 도시한 평면구성도.

도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 1움직임예를 도시한 단면도.

도 4는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 2움직임예를 도시한 단면도.

도 5는 도 3,4에 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 1,2움직임예에 적용되는 발열기를 발췌한 단면도.

도 6은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 3움직임예를 도시한 단면도.

도 7은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 4움직임예를 도시한 단면도.

도 8은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 4움직임예의 A - A선을 따라서 취한 간략도.

도 9는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 4움직임예의 B - B선을 발췌한 단면도.

도 10은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 5움직임예를 도시한 단면도.

도 11은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 1예의 6움직임예를 도시한 단면도.

도 12는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 2예를 도시한 단면도.

도 13은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 2예의 1움직임예를 도시한 단면도.

도 14는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 2예의 2움직임예를 도시한 단면도.

도 15는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 2예의 3움직임예를 도시한 단면도.

도 16은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 2예의 4움직임예를 도시한 단면도.

도 17은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 3예를 도시한 단면도.

도 18은 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치의 발전유닛의 3예의 1움직임예를 도시한 단면도.

도 19는 본 발명의 기술이 적용된 자동차 발전장치에 적용된 3예의 2움직임예를 도시한 단면도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

100; 발전장치

105; 발전유닛

106; 발전소자

107; 압전소자

108; 구동자

Claims (18)

1. 자동차(101)가 주행하는 과정에서 움직임으로 발생하는 열을 전달받아 전기를 생성하는 발전소자(106) 또는, 자동차(101)가 주행하는 과정에서 발생하는 움직임을 직선운동으로 전달받아 회전운동으로 전환하여 발전기를 구동시켜 충전하는 구동자(108)로 구성되는 발전유닛(105)에 의하여 축전지에 전기를 충전하도록 하는 자동차 발전장치에 있어서;

   상기 발전소자(106)는 자동차의 움직임수단(위치)에 집열판(112)을 가지고 고정하고;

   상기 자동차의 움직임으로 발생하는 열과 함께 열을 더 발생시키기 위한 발열수단(113)을 더 강구하고;

   상기 발열수단(113)은 자동차의 움직임을 전달받아 마찰을 일으켜 열을 발생시키는 발열재(114) 또는;

   상기 자동차의 움직임을 전달받아 왕복운동하면서 마찰을 일으켜 열을 발생시키는 발열기(116)로 구성하는 것을 특징으로 하는 자동차 발전장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서;

   상기 발전소자(106)는 단열수단을 강구한 기어박스(122)의 어느 한 면에 다수 개를 구비하고;

   상기 기어박스(122) 내부에 설치되는 다수 개의 기어(123)의 내부에 형성하는 발열공간(124)에 발열분말(125)을 충진하여;

   상기 기어(123) 회전으로 발생하는 발열을 발전소자(106)가 전달받아 발전하도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차 발전장치.
8. 제 1 항에 있어서;

   상기 발전소자(106)는 단열수단을 강구한 기어박스(122)의 어느 한 면에 다수 개를 구비하고;

   상기 기어박스(122) 내부에 설치되는 기어(123)에 형성되는 발열공간(124)에 발열자(126)를 개재하여 기어(123)의 회전으로 발열자(126)가 발열공간(124)과 마찰을 일으켜 발생하는 발열을 통하여 발전하도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차발전장치.
9. 제 1 항에 있어서;

   상기 발전소자(106)는 단열수단을 강구한 기어박스(122)의 어느 한 면에 다수 개를 구비하고;

   상기 기어박스(122) 내부에 설치되는 기어(123)를 구성하는 기어바디(127) 외측에 유지되어 마찰패드(129)의 내측단부가 기어치(128)와 연접되어 마찰을 일으켜 발생하는 발열을 통하여 발전하도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차 발전장치.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 제 1 항에 있어서;

    상기 구동자(108)는 자동차의 종방향 또는 횡방향에 대한 직선움직임을 전달받아 왕복 운동하는 직선운동자(150)와;

    상기 직선운동자(150) 사이에 개재되어 직선운동을 전달받아 회전운동으로 변환하는 회전운동자(151)로 구성하고;

    상기 직선운동자(150)에 형성하는 랙(152)과;

    상기 회전운동자(151)에 일방향베어링을 개재하여 랙(152)과 연접하여 일 방향으로만 회전력을 발생시키는 피니언(153)과;

    상기 회전운동자(151)와 연결되어 휠(111)의 외부로 돌출되는 출력축(155)과;

    상기 출력축(155)에 구비하여 바퀴를 유지하는 허브(157)에 베어링으로 유지되는 피동베벨기어(158)와 맞물리는 원동베벨기어(156)와;

    상기 피동베벨기어(158)에 원동스퍼기어(159)를 고정하여 발전기와 연결되는 전달축(160)의 피동스퍼기어(161)와 맞물리게하여 직선움직임을 회전운동으로 전환하여 발전을 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차 발전장치.
18. 제 1 항에 있어서;

    상기 발열기(116)는 자동차의 움직임을 전달받아 왕복운동하는 운동자(117)와;

    상기 운동자(117) 사이에 개재하여 마찰을 일으키는 마찰자(118)와;

    상기 운동자(117) 사이에 운동자(117)와 마찰자(118)를 긴밀한 상태로 밀착시켜 마찰을 용이하게 할 수 있도록 운동자(117)를 당겨주는 스프링(119)과;

    상기 스프링(119) 사이에 개재하여 과다한 마찰열을 방지할 수 있도록 운동자(117)를 밀어서 이격시키는 열스위치(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 발전장치.

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