KR101417762B1 - Linear Generator in mobile device - Google Patents

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KR101417762B1
KR101417762B1 KR1020130032067A KR20130032067A KR101417762B1 KR 101417762 B1 KR101417762 B1 KR 101417762B1 KR 1020130032067 A KR1020130032067 A KR 1020130032067A KR 20130032067 A KR20130032067 A KR 20130032067A KR 101417762 B1 KR101417762 B1 KR 101417762B1
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exerciser
elastic member
battery
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electromotive force
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KR1020130032067A
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김진호
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영남대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a portable device embedded type linear generator and, more specifically, to a portable device embedded type linear generator, which charges a battery by generating an induced electromotive force using a mover with a permanent magnet and a core and a solenoid, where it generates a multi-degree of freedom system composed of a plurality of movers to have a plurality of resonance frequencies, and accordingly charges the battery by inducing a resonance phenomenon at input vibrating frequencies different according to each of users and maximizing an amount of the induced electromotive force. The portable device embedded linear generator according to the present invention comprises: a cylindrical shaft member; the cylindrical mover having the permanent magnet and axially coupled to the shaft member by a hollow space; elastic members installed at both sides of the mover along the shaft member to elastically support a vibration movement of the mover; and the solenoid installed in a vibration movement section of the mover to generate the electromotive force by magnetic flux of the mover. The present invention may maximize an electricity generation amount by being designed to make a natural frequency, caused by the stiffness of the mover and the elastic members, identical to a vibrating frequency, caused by external shakes. Additionally, the present invention may maximize the electricity generation amount by being designed to cause the resonance phenomenon at a plurality of input frequencies when a plurality of the movers are formed and shaken or an input frequency during general walking.

Description

휴대기기 내장형 리니어 발전기{Linear Generator in mobile device}{Linear Generator in mobile device}

본 발명은 휴대기기 내장형 리니어 발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영구자석과 코어로 구성된 운동자와 이를 둘러싸고 있는 솔레노이드 간의 진동운동을 통해 발생된 유도 기전력을 통해 배터리를 충전하되, 복수 개의 운동자와 탄성 부재의 강성이 가지고 있는 고유진동수를 일치시키거나, 발전기가 흔들릴 때의 주파수와 외부에서 가하는 가진력에 의해 발생되는 가진 주파수가 일치되는 공진현상을 이용하여, 충전의 효율을 극대화하기 위한 발전기에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a linear generator with a built-in portable device, and more particularly to a linear generator with a built-in portable device. More particularly, the present invention relates to a linear generator with built- The present invention relates to a generator for maximizing the efficiency of charging by using a resonance phenomenon in which the frequency at which the generator vibrates and the excitation frequency generated by the externally applied excitation coincide with each other.

정보 산업의 발달과 기술의 발달로 인해 휴대기기, 대표적으로 스마트폰은 기존의 전화통신 기능에 인터넷 기능 및 다양한 기능들이 더해지면서 정보 전달의 수단뿐만 아니라 인터넷, e-banking 및 각종 엔터테인먼트까지 가능한 스마트폰으로 발전되었다. 스마트폰이 많은 부분에서 다양한 용도로 사용됨에 따라 스마트폰의 성능이 향상되고, 여러 성능을 구현하기 위한 에너지원인 배터리의 크기 및 용량도 점차 확대되고 있다. 하지만, 스마트폰의 배터리 용량이 기존의 배터리에 비해 비약적으로 증가했음에도 불구하고 전화통신 이외의 다양한 기능을 사용자가 활용함에 따라 충전 후 배터리 사용시간은 점차 짧아지고 있다. 이로 인해, 배터리 방전으로 인해 정작 필요시에는 핸드폰의 고유기능인 전화나 문자 등의 통신기능을 사용하지 못하는 불편이 발생한다. Due to the development of the information industry and the development of technology, portable devices, such as smart phones, have been added to the existing telephony functions by adding internet functions and various functions, . As smartphones are used for many purposes in many areas, the performance of smartphones improves, and the size and capacity of the battery, which is the energy source for various performances, is also increasing. However, despite the dramatic increase in the battery capacity of smartphones compared to conventional batteries, the battery usage time after charging is getting shorter as users use various functions other than telephony. As a result, when the battery is discharged, a communication function such as telephone or text, which is a unique function of the mobile phone, can not be used.

이에 따라 스마트폰 배터리에 대한 자가 충전에 대한 개발의 필요성이 요구되고 있고, 현재 태양열 패널을 단 스마트폰용 태양열 충전 케이스, 배터리에 로터리 발전기를 응용하여 배터리를 손가락에 끼워 회전시키면서 자가 충전 시키는 회전형 배터리, 라디오파를 응용하여 자가 충전하는 라디오파 자가 충전 방식 등이 알려져 있다.Accordingly, there is a need to develop a self-charging system for a smartphone battery. In addition, a solar battery charging case for a smart phone and a rotary generator for a battery are currently used. , And a radio wave charging method in which a radio wave is applied and self-charging is known.

그러나, 태양열 충전 케이스는 충전시간이 매우 길며, 태양열 기판이 비교적 고가이고 무겁다는 문제점이 있으며, 회전형 배터리 방식의 경우 손가락으로 돌리는 방식으로 회전 속도 한계로 인한 충전효율이 낮으며, 라디오파 자가 충전 방식은 충전시간이 길고 순간 충전이 불가능하다는 문제점이 있다. However, the solar battery charging case has a problem that the charging time is very long, the solar battery board is relatively expensive and heavy, and the rotating battery type has a charging efficiency due to the rotation speed limit due to the rotation of the finger, There is a problem that the charging time is long and instant charging is impossible.

(특허문헌 1) KR2012-0056633 A
(Patent Document 1) KR2012-0056633 A

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 영구자석과 코어로 구성된 운동자와 솔레노이드를 이용하여 유도 기전력을 발생시켜 배터리를 충전하되, 복수 개의 운동자로 구성하여 다수의 공진주파수를 가지는 다자유도 시스템을 생성시킨다. 이에 따라, 사용자의 각자에 따른 다른 입력 가진주파수에서 공진현상을 유도하여 유도 기전력의 발생량을 극대화시켜 배터리를 충전시킬 수 있는 휴대기기 내장형 리니어 발전기를 제공하는 것을 해결과제로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an induction electromotive force generator System. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a portable built-in type linear generator capable of maximizing the amount of induced electromotive force generated by inducing a resonance phenomenon at a frequency having different input according to each user, thereby charging the battery.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 휴대기기 내장형 리니어 발전기는 원통 형상의 축 부재; 영구자석이 구비되어 있고, 중공에 의해 상기 축 부재에 축 결합되는 원통 형상의 운동자; 상기 운동자의 양측에 상기 축 부재를 따라 설치되어 운동자의 진동운동이 탄성 지지되도록 하는 탄성부재; 및 상기 운동자의 진동운동 구간에 설치되어 운동자의 자속에 의한 기전력이 발생되도록 하는 솔레노이드;를 포함한다.In order to achieve the above object, a portable built-in linear generator according to the present invention includes a cylindrical shaft member; A cylindrical actuator provided with a permanent magnet and axially coupled to the shaft member by a hollow; Elastic members provided on both sides of the exerciser along the shaft to elastically support vibratory motion of the exerciser; And a solenoid installed in a vibration exercise zone of the exerciser to generate an electromotive force by the magnetic flux of the exerciser.

또한, 상기 운동자는 복수 개로 구성될 수 있다.In addition, the exerciser may be composed of a plurality of exercisers.

또한, 상기 운동자는 영구자석과 코어로 구성되며, 상기 영구자석과 상기 코어가 교대로 배치되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the exerciser comprises a permanent magnet and a core, and the permanent magnet and the core are disposed alternately.

또한, 상기 탄성부재는 스프링인 것이 바람직하다.The elastic member is preferably a spring.

또한, 상기 운동자와 상기 탄성부재가 진동운동 될 때, 고유 진동수가 일치되는 것이 바람직하다.Further, when the exerciser and the elastic member are vibrated, it is preferable that the natural frequencies coincide with each other.

또한, 휴대기기를 흔드는 여러 입력 주파수 및 일반적인 보행시의 입력 주파수에서 공진현상을 발생시키는 것이 바람직하다.In addition, it is desirable to generate a resonance phenomenon at various input frequencies that shake the portable device and input frequencies at a general walking.

또한, 상기 운동자와 운동자 사이의 거리는 10~20(mm)의 범위를 가지며, 상기 탄성부재의 강성은 10~20(N/m)를 가지는 것이 바람직하다.Also, it is preferable that the distance between the exerciser and the exerciser is in the range of 10 to 20 (mm), and the rigidity of the elastic member is 10 to 20 (N / m).

또한, 상기 고유 진동수는 3~5(Hz)인 것이 바람직하다.In addition, the natural frequency is preferably 3 to 5 (Hz).

또한, 상기 공진현상은 3~5(Hz)에서 발생되는 것이 바람직하다.
It is preferable that the resonance phenomenon occurs at 3 to 5 (Hz).

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 휴대용 리니어 발전기는 원통형 케이스; 상기 케이스 중심을 관통하여 고정되는 원통 형상의 축 부재; 영구자석이 구비되어 있고, 중공에 의해 상기 축 부재에 축 결합되는 원통 형상의 운동자; 상기 운동자의 양측에 상기 축 부재를 따라 설치되어 운동자의 진동운동이 탄성 지지되도록 하는 탄성부재; 상기 운동자의 진동운동 구간에 설치되어 운동자의 자속에 의한 기전력이 발생되도록 하는 솔레노이드; 및 상기 솔레노이드에서 생성된 전기에너지를 배터리에 충전되도록 하는 배터리 접속부;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a portable linear generator including: a cylindrical case; A cylindrical shaft member fixed through the center of the case; A cylindrical actuator provided with a permanent magnet and axially coupled to the shaft member by a hollow; Elastic members provided on both sides of the exerciser along the shaft to elastically support vibratory motion of the exerciser; A solenoid installed in a vibration exercise zone of the exerciser to generate an electromotive force by a magnetic flux of the exerciser; And a battery connection unit for charging the battery with electrical energy generated in the solenoid.

또한, 상기 운동자는 복수 개로 구성될 수 있다..In addition, the exerciser may be composed of a plurality of exercises.

또한, 상기 운동자는 영구자석과 코어로 구성되며, 상기 영구자석과 상기 코어가 교대로 배치되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the exerciser comprises a permanent magnet and a core, and the permanent magnet and the core are disposed alternately.

또한, 상기 탄성부재는 스프링인 것이 바람직하다.The elastic member is preferably a spring.

또한, 상기 운동자와 상기 탄성부재가 진동운동 될 때, 고유 진동수가 일치되는 것이 바람직하다.Further, when the exerciser and the elastic member are vibrated, it is preferable that the natural frequencies coincide with each other.

또한, 휴대기기를 흔드는 여러 입력 주파수 및 일반적인 보행시의 입력 주파수에서 공진현상을 발생시키는 것이 바람직하다.In addition, it is desirable to generate a resonance phenomenon at various input frequencies that shake the portable device and input frequencies at a general walking.

또한, 상기 운동자와 운동자 사이의 거리는 10~20(mm)의 범위를 가지며, 상기 탄성부재의 강성은 10~20(N/m)를 가지는 것이 바람직하다.Also, it is preferable that the distance between the exerciser and the exerciser is in the range of 10 to 20 (mm), and the rigidity of the elastic member is 10 to 20 (N / m).

또한, 상기 고유 진동수는 3~5(Hz)인 것이 바람직하다.In addition, the natural frequency is preferably 3 to 5 (Hz).

또한, 상기 공진현상은 3~5(Hz)에서 발생되는 것이 바람직하다.
It is preferable that the resonance phenomenon occurs at 3 to 5 (Hz).

본 발명은 외부의 전원이 공급되지 않아도 자가 충전이 가능하다. The present invention is capable of self-charging even when external power is not supplied.

또한, 운동자와 탄성부재의 강성에 의한 고유진동수와 외부의 흔들림에 의한 가진 진동수가 일치되도록 설계되기 때문에 발전량을 극대화 시킬 수 있다.In addition, since the natural frequency due to the rigidity of the exerciser and the elastic member is designed to match the vibration frequency caused by the external shaking, the amount of generated power can be maximized.

또한, 운동자를 복수 개로 구성하여 흔들었을 때의 여러 입력 주파수 또는 일반적인 보행시의 입력 주파수에서 공진현상을 일으킬 수 있도록 설계함으로써 발전량을 극대화 시킬 수 있다.In addition, it is possible to maximize the power generation amount by designing a plurality of exercisers so that resonance phenomenon can be caused at various input frequencies when shaking or at an input frequency in general walking.

또한, 구조가 복잡하지 않으므로 제작이 용이하다는 장점이 있다.In addition, since the structure is not complicated, it is advantageous in that it is easy to manufacture.

또한, 사용자의 walking motion이나 shaking motion시 각 모드에 따라 공진주파수를 일치시키는 것이 가능하므로, 상시 발전을 시킬 수 있고 발전량도 극대화되는 효과가 있다.
Also, since the resonance frequency can be matched according to each mode in the user's walking motion or shaking motion, it is possible to constantly generate electricity and to maximize the amount of generated electricity.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동자가 하나인 휴대기기 내장형 리니어 발전기의 구성을 나타낸 사시도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운동자가 복수 개인 휴대기기 내장형 리니어 발전기의 구성을 나타낸 사시도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동자의 구성을 나타낸 사시도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 운동자가 하나인 휴대용 리니어 발전기의 구성을 나타낸 사시도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 운동자가 복수 개인 휴대용 리니어 발전기의 구성을 나타낸 사시도이다. FIG. 1 is a perspective view illustrating a construction of a portable built-in linear generator according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a configuration of a portable built-in linear generator having a plurality of exercisers according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a configuration of a exerciser according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view illustrating a configuration of a portable linear generator having a single exerciser according to an embodiment of the present invention. FIG.
5 is a perspective view showing the configuration of a portable linear generator having a plurality of exercisers according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하였다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals have been given to the same components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
Further, when an element is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another element, the element may be directly connected to or connected to the other element, It is to be understood that other components may be "connected "," coupled "

이하, 본 발명의 휴대기기 내장형 리니어 발전기의 특징을 개괄적으로 살펴본다.
Hereinafter, the features of the portable built-in linear generator of the present invention will be outlined.

본 발명의 리니어 발전기는 영구자석과 솔레노이드를 이용한 유도 기전력을 이용하여 배터리에 충전 가능한 전기에너지를 생성할 수 있다. 구체적으로, 영구자석을 구비한 운동자가 솔레노이드를 통과하며 진동운동 함으로써, 자속의 흐름이 발생하게 되고, 이로 인해 솔레노이드는 유도 기전력이 발생하게 되면서 배터리에 충전 가능한 전기에너지를 생성할 수 있다.The linear generator of the present invention can generate electric energy that can be charged into a battery by using an induced electromotive force using a permanent magnet and a solenoid. Specifically, a motion of a magnet having a permanent magnet passes through a solenoid and vibrates, so that a flow of magnetic flux is generated. As a result, the solenoid can generate electric energy chargeable in the battery as induction electromotive force is generated.

이러한 본 발명의 휴대기기 내장형 리니어 발전기는, 배터리의 충전이 가능한 정도의 전기에너지를 생성하기 위해 운동자를 복수 개 이용하며, 복수 개의 운동자와 탄성부재의 고유진동수와 흔들림에 의한 가진 진동수가 일치되도록 하여 발전량을 극대화시킬 수 있다. The portable generator built-in type linear generator according to the present invention uses a plurality of exercisers to generate electric energy to such an extent that the battery can be charged, and the natural frequencies of the plurality of exercisers and the elastic members are made to coincide with the vibrational frequencies due to shaking It is possible to maximize the amount of power generation.

또한, 본 발명의 휴대기기 내장형 리니어 발전기는, 사용자마다 흔들거림에 개인 차이가 있는 만큼 흔드는 여러 입력 주파수 및 일반적인 보행 시의 입력 주파수에서 각각 공진 현상을 발생시키도록 하여 발전량을 극대화시킬 수 있다.
Further, the portable type built-in linear generator according to the present invention can generate a resonance phenomenon at various input frequencies shaking as much as individuals due to fluctuation of each user and input frequencies at a general walking, thereby maximizing power generation.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동자가 하나인 휴대기기 내장형 리니어 발전기의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운동자가 복수 개인 휴대기기 내장형 리니어 발전기의 구성을 나타낸 사시도이고, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동자의 구성을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a construction of a portable built-in linear generator having a single exerciser according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a portable generator built- 3 is a perspective view illustrating a configuration of a exerciser according to an embodiment of the present invention.

도시하는 것과 같이, 본 발명의 휴대기기 내장형 리니어 발전기는 원통 형상의 축 부재(10); 영구자석(22)이 구비되어 있고, 중공(26)에 의해 상기 축 부재(10)에 축 결합되는 원통 형상의 운동자(20); 상기 운동자(20)의 양측에 상기 축 부재(10)를 따라 설치되어 운동자(20)의 진동운동이 탄성 지지되도록 하는 탄성부재(30); 및 상기 운동자의 진동운동 구간에 설치되어 운동자의 자속에 의한 기전력이 발생되도록 하는 솔레노이드(40);를 포함할 수 있다.
As shown in the drawing, the portable built-in linear generator of the present invention comprises a cylindrical shaft member 10; (20) having a permanent magnet (22) and axially coupled to the shaft member (10) by a hollow (26); Elastic members (30) installed on both sides of the exerciser (20) along the shaft member (10) to elastically support the oscillation motion of the exerciser (20); And a solenoid (40) installed in a vibration exercise zone of the exerciser to generate an electromotive force by the magnetic flux of the exerciser.

상기 원통 형상의 축 부재(10)는 운동자(20)가 진동운동 할 수 있도록 하는 지지대 역할을 하며, 탄성부재(30)가 축을 따라 설치되어, 운동자(20)의 진동운동이 가능하도록 탄성력을 제공하며, 솔레노이드(40)를 보조축에 의해 지지되도록 하는 역할을 한다. 즉, 운동자(20), 탄성부재(30) 그리고 솔레노이드(40)가 대칭적으로 될 수 있도록 하는 지지대 역할을 하는 것이다.
The cylindrical shaft member 10 serves as a support for allowing the exerciser 20 to vibrate and an elastic member 30 is provided along the axis to provide an elastic force so that the exerciser 20 can vibrate. And serves to support the solenoid 40 by the auxiliary shaft. In other words, the exerciser 20, the elastic member 30, and the solenoid 40 are symmetrically supported.

상기 운동자(20)는 도 3에서 도시하는 것과 같이, 영구자석(22)을 구비하며, 축 부재(10)가 관통될 수 있도록 중공(26)이 뚫려있다. 운동자(20)는 축 부재(10)를 따라 탄성부재(30)의 탄성력에 의해 진동운동하며, 운동자에 구비된 영구자석(22)에 의해 자속의 흐름이 발생하면, 이로 인해 솔레노이드(40)에 유도 기전력이 발생되게 할 수 있다. As shown in FIG. 3, the exerciser 20 includes a permanent magnet 22, and a hollow 26 is drilled through the shaft member 10 so that the shaft member 10 can pass through. The exerciser 20 vibrates by the elastic force of the elastic member 30 along the shaft member 10 and when the flow of the magnetic flux is generated by the permanent magnet 22 provided on the exerciser, Induced electromotive force can be generated.

또한, 상기 운동자(20)는 영구자석(22)과 코어(24)로 구성되며, 상기 영구자석(22)과 상기 코어(24)가 교대로 배치되는 것이 바람직하다. 코어(24)는 복수 개의 영구자석(22)을 운동자에 구비시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 영구자석(22)의 간격을 조절함으로써 유도 기전력 발전시 발전량을 극대화 시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 코어(24)의 질량을 조절함으로써, 운동자(20)의 고유진동수를 탄성부재(30)의 고유진동수와 일치시키도록 할 수 있다.It is preferable that the exerciser 20 includes a permanent magnet 22 and a core 24 and the permanent magnet 22 and the core 24 are disposed alternately. The core 24 may serve to provide a plurality of permanent magnets 22 to the exerciser. In addition, by adjusting the interval between the permanent magnets 22, it is possible to maximize the amount of generated power during the induction electromotive force generation. In addition, by adjusting the mass of the core 24, the natural frequency of the exerciser 20 can be made to coincide with the natural frequency of the elastic member 30.

또한, 상기 중공(26)은 원통 형상의 운동자(20)이 일측과 타측을 정 가운데를 관통하도록 뚫려있는 것이 바람직하다.
In addition, it is preferable that the hollow (26) is perforated so that the cylindrical exerciser (20) penetrates one side and the other side through the center.

상기 탄성부재(30)는 상기 운동자(20)의 양측에 상기 축 부재(10)를 따라 설치되어 운동자(20)의 진동운동이 탄성 지지되도록 할 수 있다. 상기 탄성부재(30)는 스프링으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 탄성부재(30)는 상기 운동자(20)의 양측에 축 부재(10)를 따라 설치될 수 있다는 것은 상기 운동자(20)의 일측과 타측에 결합되어 있을 수도 있고, 단지 상기 운동자(20)의 양측에 놓여지기만 하고 운동자(20)와는 결합되지 않은 채 축 부재(10)를 따라 설치될 수도 있으며, 지지대가 고정되어 있는 케이스(60) 양 쪽 커버에 설치될 수 있다.
The elastic member 30 is installed along the shaft member 10 on both sides of the exerciser 20 so that the oscillation of the exerciser 20 can be elastically supported. The elastic member 30 is preferably composed of a spring. The resilient member 30 may be installed along the shaft member 10 on both sides of the exerciser 20 and may be coupled to one side and the other side of the exerciser 20, And may be installed along the shaft member 10 without being engaged with the exerciser 20 or may be installed on both covers of the case 60 to which the support member is fixed.

상기 솔레노이드(40)는 상기 운동자(20)의 진동운동 구간에 설치되어 운동자(20)의 자속에 의한 기전력이 발생되도록 할 수 있다. 상기 솔레노이드(40)는 상기 운동자(20)가 진동운동 될 때, 동일한 자속의 흐름을 받을 수 있도록 상기 운동자(20)를 감쌀 때 동일한 간격으로 감싸고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 상기 솔레노이드(40)는 운동자(20)의 진동운동 구간 축 부재(10)의 길이에 상응되도록 설치되는 것이 바람직하다. The solenoid 40 may be installed in the vibration exercise zone of the exerciser 20 to generate an electromotive force by the magnetic flux of the exerciser 20. [ It is preferable that the solenoid 40 surrounds the exerciser 20 at the same interval when the exerciser 20 vibrates to receive the same flow of magnetic flux. It is preferable that the solenoid 40 is installed to correspond to the length of the vibrating motion section shaft member 10 of the exerciser 20.

도시하진 않았지만, 상기 솔레노이드(40)가 운동자(20)별로 감싸고 있는 경우에, 상기 솔레노이드(40)의 길이는 상기 운동자(20)의 길이에 3배 이상이 되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 솔레노이드(40)의 중앙에 상기 운동자(20)가 위치되며, 상기 운동자(20)의 진동구간을 모두 포함할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 복수 개의 운동자(20)별로 설치된 상기 솔레노이드(40)는 모두 연결되는 것이 바람직하다.
It is preferable that the length of the solenoid 40 is three times or more the length of the exerciser 20 when the solenoid 40 is wrapped around the exerciser 20. [ In addition, it is preferable that the exerciser 20 is positioned at the center of the solenoid 40, and that the entire duration of the vibration of the exerciser 20 can be included. Further, the solenoids 40 installed for each of the plurality of exercisers 20 are all preferably connected.

또한, 상기 운동자(20)는 도2에서 도시하는 것과 같이 복수 개로 구성될 수 있다. 이에 따라 탄성부재(30)도 운동자(20) 사이마다 더 설치되는 것이 바람직하다. 솔레노이드(40)도 복수 개의 운동자(20)가 진동운동하는 구간마다 설치되는 것이 바람직하다.또한, 상기 복수 개의 운동자(20)를 감싸고 있는 솔레노이드(40)는 모두 연결되는 것이 바람직하다. 또한, 도시하진 않았지만 상기 솔레노이드(40)는 운동자(20)의 진동운동 구간뿐만 아니라 축 부재(10)의 길이에 상응되도록 설치될 수 있다. 상기 운동자와 운동자 사이의 거리는 10~20(mm)의 범위를 가지는 것이 바람직하다. 상기 탄성부재의 강성은 10~20(N/m)를 가지는 것이 바람직하다.
In addition, the exerciser 20 may be composed of a plurality of such as shown in FIG. Accordingly, it is preferable that the elastic members 30 are further provided between the exercisers 20. It is preferable that the solenoid 40 is also installed in each section where the plurality of exercisers 20 vibrate. It is also preferable that the solenoids 40 surrounding the plurality of the exercisers 20 are all connected. Also, although not shown, the solenoid 40 may be installed so as to correspond to the length of the shaft member 10 as well as the vibration duration of the exerciser 20. The distance between the exerciser and the exerciser preferably ranges from 10 to 20 mm. The elasticity of the elastic member is preferably 10 to 20 N / m.

상기 운동자가 하나 또는 복수 개일 경우 모두 상기 운동자(20)와 상기 탄성부재(30)가 진동운동 될 때, 고유 진동수가 일치되는 것이 바람직하다. 상기 고유 진동수는 3~ 5(Hz) 의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 휴대기기를 흔드는 여러 입력 주파수 및 일반적인 보행시의 입력 주파수에서 공진현상을 발생되는 것이 바람직하다. 상기 공진현상은 3~5(Hz) 에서 발생되는 것이 바람직하다.
When the exerciser 20 and the elastic member 30 are vibrated, it is preferable that the natural frequencies are equal to each other when the exerciser is one or more. It is preferable that the natural frequency has a range of 3 to 5 (Hz). In addition, it is preferable that a resonance phenomenon is generated at various input frequencies that shake the portable device and input frequencies at a general walking. It is preferable that the resonance phenomenon occurs at 3 to 5 (Hz).

도4 및 도5는 휴대용 리니어 발전기에 관한 발명으로서, 각각 상기 도1 및 도 2에 대응되는 구성요소를 그대로 포함하지만, 배터리접속부(50)와 케이스(60)를 더 포함한 발명이다. 따라서 도1 내지 도3에서 설명한 내용은 그대로 도4 및 도5에 적용된다.Figs. 4 and 5 show the invention related to the portable linear generator, which includes components corresponding to those of Figs. 1 and 2, respectively, but further includes a battery connecting portion 50 and a case 60. Fig. Therefore, the contents of FIGS. 1 to 3 are applied to FIGS. 4 and 5. FIG.

이하, 도4 및 도5를 참조하여, 케이스(60)와 배터리 접속부(50)에 대해 살펴본다.
Hereinafter, the case 60 and the battery connecting portion 50 will be described with reference to Figs. 4 and 5. Fig.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 운동자가 하나인 휴대용 리니어 발전기의 구성을 나타낸 사시도이고, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 운동자가 복수 개인 휴대용 리니어 발전기의 구성을 나타낸 사시도이다. FIG. 4 is a perspective view illustrating a configuration of a portable linear power generator having a single exerciser according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view illustrating a configuration of a portable linear power generator having a plurality of exercisers according to an embodiment of the present invention.

도시하는 것과 같이, 본 발명의 휴대용 리니어 발전기는 원통형 케이스(60), 상기 케이스(60) 중심을 관통하여 고정되는 원통 형상의 축 부재(10); 영구자석(22)이 구비되어 있고, 중공(26)에 의해 상기 축 부재에 축 결합되는 원통 형상의 운동자(20); 상기 운동자(20)의 양측에 상기 축 부재(10)를 따라 설치되어 운동자(20)의 진동운동이 탄성 지지되도록 하는 탄성부재(30); 상기 운동자(20)의 진동운동 구간에 설치되어 운동자(20)의 자속에 의한 기전력이 발생되도록 하는 솔레노이드(40); 및 상기 솔레노이드(40)에서 생성된 전기에너지를 배터리에 충전되도록 하는 배터리 접속부(50);를 포함할 수 있다.
As shown in the figure, the portable linear generator of the present invention comprises a cylindrical case 60, a cylindrical shaft member 10 fixed through the center of the case 60, A cylindrical actuator 20 provided with a permanent magnet 22 and axially coupled to the shaft member by a hollow 26; Elastic members (30) installed on both sides of the exerciser (20) along the shaft member (10) to elastically support the oscillation motion of the exerciser (20); A solenoid (40) installed in a vibration exercise zone of the exerciser (20) to generate an electromotive force by the magnetic flux of the exerciser (20); And a battery connection unit 50 for charging the battery with electrical energy generated by the solenoid 40. [

상기 케이스(60)는 중심을 관통하여 축 부재(10)를 고정시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 도1 및 도2에 도시되어 있는 휴대기기 내장형 리니어 발전기를 보호할 수 있으며, 자속을 외부로 유실시키지 않게 할 수 있다. 상기 케이스(60)의 일측과 타측에 배터리 접속부(50)를 포함할 수 있다. 또한, 휴대기기 내장형 리니어 발전기를 휴대용 리니어 발전기 단품으로 제조할 수 있다.
The case 60 may penetrate the center and fix the shaft member 10. In addition, the portable built-in linear generator shown in Figs. 1 and 2 can be protected, and the magnetic flux can be prevented from being lost to the outside. And may include a battery connection part 50 on one side and the other side of the case 60. In addition, portable built-in linear generators can be manufactured as portable linear generators.

상기 배터리 접속부(50)는 상기 솔레노이드(40)에서 생성된 전기에너지를 배터리에 충전되도록 할 수 있다. 상기 배터리 접속부(50)는 상기 솔레노이드(40) 양 끝과 접속되며, 상기 케이스(60) 일측과 타측에 포함될 수 있다. 도시하진 않았지만, 배터리 접속부(50)에 케이블을 통하여 휴대기기에 연결되도록 한 후, 휴대용 리니어 발전기만을 진동시켜 휴대기기에 내장된 배터리를 충전할 수 있다.
The battery connection unit 50 may charge the battery with electrical energy generated by the solenoid 40. The battery connection part 50 is connected to both ends of the solenoid 40 and may be included in one side and the other side of the case 60. It is possible to charge the battery built in the portable device by vibrating only the portable linear generator after connecting the battery connection portion 50 to the portable device through the cable.

이상에서 기재된 "포함하다" 또는 "구성하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. It is to be understood that the terms "comprises" and "comprising" used herein should not be construed as limiting the scope of the present invention in any way, except to the contrary, And the like.

위에서 설명된 본 발명의 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
The embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

10 : 축 부재 20 : 운동자
22 : 영구 자석 24 : 코어
26 : 중공 30 : 탄성 부재
40 : 솔레노이드 50 : 배터리 접속부
60 : 케이스 70 : 휴대용 리니어 발전기10: shaft member 20: exerciser
22: permanent magnet 24: core
26: hollow 30: elastic member
40: Solenoid 50: Battery connection
60: Case 70: Portable linear generator

Claims (18)

원통 형상의 축 부재;
교대로 배치되는 영구자석과 코어로 구성되며, 중공에 의해 상기 축 부재에 축 결합되는 원통 형상의 운동자;
상기 운동자의 양측에 상기 축 부재를 따라 설치되어 운동자의 진동운동이 탄성 지지되도록 하는 탄성부재; 및
상기 운동자의 진동운동 구간에 설치되어 운동자의 자속에 의한 기전력이 발생되도록 하는 솔레노이드;
를 포함하고,
상기 운동자는 복수 개로 구성하여 다수의 공진주파수를 가지는 다자유도 시스템을 생성하여, 입력 주파수에서 공진현상을 유도하여 유도 기전력의 발생량을 극대화시켜 배터리를 충전할 수 있고,
상기 복수 개의 운동자별로 설치된 상기 솔레노이드는 모두 연결되고,
상기 운동자와 상기 탄성부재가 진동운동될 때, 상기 코어의 질량을 조절함으로써 상기 운동자와 상기 탄성부재의 고유 진동수가 일치되며, 상기 고유 진동수가 흔들림에 의한 가진 진동수와 일치되며,
휴대기기를 흔들었을 때의 여러 입력 주파수 또는 일반적인 보행시의 입력 주파수에서 공진현상을 발생시키고,
상기 고유 진동수는 3~5(Hz) 인 것을 특징으로 하는 휴대기기 내장형 리니어 발전기.
A cylindrical shaft member;
A cylindrical actuator configured of alternately arranged permanent magnets and cores and axially coupled to the shaft member by a hollow;
Elastic members provided on both sides of the exerciser along the shaft to elastically support vibratory motion of the exerciser; And
A solenoid installed in a vibration exercise zone of the exerciser to generate an electromotive force by a magnetic flux of the exerciser;
Lt; / RTI >
The exerciser may generate a multi-degree-of-freedom system having a plurality of resonance frequencies to induce a resonance phenomenon at an input frequency to maximize the amount of induced electromotive force to charge the battery,
The solenoids provided for each of the plurality of exercisers are all connected,
Wherein when the exerciser and the elastic member are vibrated, the natural frequency of the exerciser and the elastic member are matched by adjusting the mass of the core, the natural frequency is equal to the vibration frequency caused by the vibration,
A resonance phenomenon is generated at a plurality of input frequencies when the portable device is shaken or an input frequency at a general walking,
Wherein the natural frequency is 3 to 5 (Hz).
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 탄성부재는
스프링인 것을 특징으로 하는 휴대기기 내장형 리니어 발전기.
2. The absorbent article according to claim 1, wherein the elastic member
Wherein the linear generator is a spring.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 운동자와 운동자 사이의 거리는 10~20(mm)의 범위를 가지며, 상기 탄성부재의 강성은 10~20(N/m)를 가지는 것을 특징으로 하는 휴대기기 내장형 리니어 발전기.
The method according to claim 1,
Wherein a distance between the exerciser and the exerciser is in a range of 10 to 20 mm and a rigidity of the elastic member is 10 to 20 N / m.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 공진현상은 3~ 5(Hz)에서 발생되는 것을 특징으로 하는 휴대기기 내장형 리니어 발전기.
The method according to claim 1,
And the resonance phenomenon occurs at 3 to 5 (Hz).
원통형 케이스;
상기 케이스 중심을 관통하여 고정되는 원통 형상의 축 부재;
교대로 배치되는 영구자석과 코어로 구성되며, 중공에 의해 상기 축 부재에 축 결합되는 원통 형상의 운동자;
상기 운동자의 양측에 상기 축 부재를 따라 설치되어 운동자의 진동운동이 탄성 지지되도록 하는 탄성부재;
상기 운동자의 진동운동 구간에 설치되어 운동자의 자속에 의한 기전력이 발생되도록 하는 솔레노이드; 및
상기 솔레노이드에서 생성된 전기에너지를 배터리에 충전되도록 하는 배터리 접속부;
를 포함하고,
상기 운동자는 복수 개로 구성하여 다수의 공진주파수를 가지는 다자유도 시스템을 생성하여, 입력 주파수에서 공진현상을 유도하여 유도 기전력의 발생량을 극대화시켜 배터리를 충전할 수 있고,
상기 복수 개의 운동자별로 설치된 상기 솔레노이드는 모두 연결되고,
상기 운동자와 상기 탄성부재가 진동운동될 때, 상기 코어의 질량을 조절함으로써 상기 운동자와 상기 탄성부재의 고유 진동수가 일치되며, 상기 고유 진동수가 흔들림에 의한 가진 진동수와 일치되고,
상기 고유 진동수는 3~5(Hz) 인 것을 특징으로 하는 휴대용 리니어 발전기.
A cylindrical case;
A cylindrical shaft member fixed through the center of the case;
A cylindrical actuator configured of alternately arranged permanent magnets and cores and axially coupled to the shaft member by a hollow;
Elastic members provided on both sides of the exerciser along the shaft to elastically support vibratory motion of the exerciser;
A solenoid installed in a vibration exercise zone of the exerciser to generate an electromotive force by a magnetic flux of the exerciser; And
A battery connection part for charging the battery with electric energy generated in the solenoid;
Lt; / RTI >
The exerciser may generate a multi-degree-of-freedom system having a plurality of resonance frequencies to induce a resonance phenomenon at an input frequency to maximize the amount of induced electromotive force to charge the battery,
The solenoids provided for each of the plurality of exercisers are all connected,
Wherein when the exerciser and the elastic member are vibrated, the natural frequency of the exerciser and the elastic member are matched by adjusting the mass of the core, and the natural frequency is coincident with the vibration frequency caused by the vibration,
Wherein the natural frequency is 3 to 5 (Hz).
삭제delete 삭제delete 제 10 항에 있어서, 상기 탄성부재는
스프링인 것을 특징으로 하는 휴대용 리니어 발전기.
11. The apparatus according to claim 10, wherein the elastic member
Wherein the spring is a spring.
삭제delete 제 10 항에 있어서,
휴대용 리니어 발전기를 흔들었을 때의 여러 입력 주파수 또는 일반적인 보행시의 입력 주파수에서 공진현상을 발생시키는 것을 특징으로 하는 휴대용 리니어 발전기.
11. The method of claim 10,
Wherein a resonance phenomenon occurs at a plurality of input frequencies when the portable linear generator is shaken or at an input frequency when the robot is walking normally.
제 10 항에 있어서,
상기 운동자와 운동자 사이의 거리는 10~20(mm)의 범위를 가지며, 상기 탄성부재의 강성은 10~20(N/m)를 가지는 것을 특징으로 하는 휴대용 리니어 발전기.
11. The method of claim 10,
Wherein a distance between the exerciser and the exerciser is in a range of 10 to 20 mm and a rigidity of the elastic member is 10 to 20 N / m.
삭제delete 제 15 항에 있어서,
상기 공진현상은 3~5(Hz) 에서 발생되는 것을 특징으로 하는 휴대용 리니어 발전기.
16. The method of claim 15,
And the resonance phenomenon occurs at 3 to 5 (Hz).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005033917A (en) * 2003-07-14 2005-02-03 Mn Engineering Kk Oscillating generator
JP2005518774A (en) * 2002-02-19 2005-06-23 ロックウェル・サイエンティフィック・ライセンシング・エルエルシー Dynamic magnet system
JP2009213194A (en) * 2008-02-29 2009-09-17 Sumida Corporation Oscillatory electromagnetic generator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005518774A (en) * 2002-02-19 2005-06-23 ロックウェル・サイエンティフィック・ライセンシング・エルエルシー Dynamic magnet system
JP2005033917A (en) * 2003-07-14 2005-02-03 Mn Engineering Kk Oscillating generator
JP2009213194A (en) * 2008-02-29 2009-09-17 Sumida Corporation Oscillatory electromagnetic generator

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