KR101700520B1 - 일방향 회전 장치가 장착된 발전기 - Google Patents

일방향 회전 장치가 장착된 발전기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정방향 뿐만 아니라 역방향으로 회전할 시에도 전기에너지를 발전시킬 수 있도록 한 일방향 회전 장치가 장착된 발전기에 관한 것으로, 외부의 힘을 받아 정방향 또는 역방향으로 회전하는 회전축의 양측 또는 일측에 형성되는 페달장치부; 상기 페달장치부의 정방향 또는 역방향의 회전을 전달받아 일방향으로만 회전하기 위한 일방향 회전장치부; 및 상기 일방향 회전장치부와 결합 형성되어, 상기 일방향 회전장치부의 회전에 의해 전기에너지를 발생시키는 발전장치부를 포함한다.

Description

일방향 회전 장치가 장착된 발전기 {Jenerator having one way rotating device}
본 발명은 일방향 회전 장치가 장착된 발전기에 관한 것으로, 특히 정방향 뿐만 아니라 역방향으로 회전할 시에도 전기에너지를 발전시킬 수 있도록 한 일방향 회전 장치가 장착된 발전기에 관한 것이다.
최근 건강에 대한 관심이 높아지면서 각종 스포츠 및 운동기구를 이용한 실내외 운동에 대한 관심이 증가하고 있다.
헬스 자전거와 같은 운동기구에는 운동속도, 심박수 등을 표시하는 전자장치들이 장착되어 있는데, 현재 석유 자원이 고갈되고 있어 전력을 만드는 발전장치의 가동에 어려움이 예측되고 있으므로 이를 예방하기 위하여 수력, 화력, 조력, 태양열 및 원자력 등을 이용한 발전장치를 개발하고 있다.
다양한 자원을 이용하는 종래의 발전장치들은 그 설비가 고가이고, 특히 원자력 및 화력 등은 폐기물이 발생되어 환경을 오염시키는 문제점이 있으므로 현재 자가 발전이 가능한 발전장치들이 개발되고 있다.
한국등록특허 제10-0488000호(2005.04.28 등록)는 헬스 자전거를 이용한 발전장치에 관하여 개시되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 틀에 지지되는 안장과 핸드 그리고 바퀴, 상기 바퀴를 회전시키는 페달로 이루어진 헬스 자전거의 페달 회전력을 이용하여 전력을 얻을 수 있는 발전장치에 있어서, 상기 바퀴의 축 일단에 고정되는 마찰바퀴와, 상기 마찰바퀴에 접하여 회전되는 원판과, 크고 작은 기어들이 맞물려 회전수를 증대하는 회전증속부와, 상기 원판과 회전증속부 사이에 연결되어 회전력을 증대시켜 상기 회전증속부의 각 기어들을 원활하게 회전시키는 관성발생부와, 상기 회전증속부의 기어와 연결되어 회전되는 발전기 및 축전기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한국등록실용신안 제20-0245361호(2001.08.24 등록)는 발전기가 구비된 헬스 싸이클에 관하여 개시되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 안장과, 손잡이, 상기 안장 및 손잡이를 지탱하는 수단인 다수개의 프레임과 상기 안장의 하부에 구성되는 회동기어와 상기 회동기어를 회전함에 따라 운동의 효과를 얻을 수 있는 페달로 이루어진 헬스 싸이클에 있어서, 상기 회동기어의 전단측에, 이 회동기어와 체인벨트에 의해 연결된 소형연동기어와, 이 소형연동기어의 회동축에 끼움 구성된 대형연동기어를 갖는 구동수단과, 상기 구동수단의 대형연동기어 외주연에 연접된 기어를 갖는 소형발전기와, 상기 소형발전기를 지지하는 지지구와, 그리고, 상기 구동수단인 대형연동기어와 소형연동기어 사이에 구성된 막음판이 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 종래의 헬스 자전거에 구비된 발전기는, 정방향으로 회전할 시에만 전기에너지가 발생시키고 역방향으로 회전할 시에는 전기에너지를 발생시키지 못하기 때문에 에너지 효율이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 발전기와 페달구동부가 각각 형성되어 있기 때문에 부피를 많이 차지하기 때문에 공간의 효율성과 디자인을 다양하게 창출하지 못하는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-0488000호 한국등록실용신안 제20-0245361호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 일방향으로만 회전력이 전달되도록 하여 정방향 뿐만 아니라 역방향으로 회전할 시에도 전기에너지를 발생시킬 수 있도록 한 일방향 회전 장치가 장착된 발전기를 제공한다.
이러한 과제를 해결하기 위해서는, 본 발명의 한 특징에 따르면, 외부의 힘을 받아 정방향 또는 역방향으로 회전하는 회전축의 양측 또는 일측에 형성되는 페달장치부; 상기 페달장치부의 정방향 또는 역방향의 회전을 전달받아 일방향으로만 회전하기 위한 일방향 회전장치부; 및 상기 일방향 회전장치부와 결합 형성되어, 상기 일방향 회전장치부의 회전에 의해 전기에너지를 발생시키는 발전장치부를 포함하는 일방향 회전 장치가 장착된 발전기를 제공한다.
일 실시 예에서, 상기 일방향 회전장치부는, 상기 회전축에 연결 형성되어, 상기 회전축의 회전에 따라 정방향으로 회전하기 위한 정방향 회전부재; 상기 회전축에 연결 형성되어, 상기 회전축의 회전에 따라 역방향으로 회전하기 위한 역방향 회전부재; 상기 정방향 회전부재 및 상기 역방향 회전부재에 연결 형성되어, 상기 정방향 회전부재 및 상기 역방향 회전부재의 회전을 전달하기 위한 연결 회전부재; 및 상기 연결 회전부재에 연결 형성되어, 상기 연결 회전부재의 회전을 전달받아 일방향으로만 회전하기 위한 일방향 회전부재를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 정방향 회전부재는, 상기 회전축에 연결 형성되어 상기 회전축이 정방향으로 회전할 시에 정방향으로 회전시켜 주기 위한 정방향 회전베어링부재; 및 상기 정방향 회전베어링부재와 결합 형성되어 상기 정방향 회전베어링부재에 의해 정방향으로 회전하기 위한 정방향 회전기어부재를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 역방향 회전부재는, 상기 회전축에 연결 형성되어 상기 회전축이 역방향으로 회전할 시에 역방향으로 회전시켜 주기 위한 역방향 회전베어링부재; 및 상기 역방향 회전베어링부재와 결합 형성되어 상기 역방향 회전베어링부재에 의해 역방향으로 회전하기 위한 역방향 회전기어부재를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 연결 회전부재는, 상기 정방향 회전기어부재에 맞물려서 역방향 회전하기 위한 제1 연결기어부재; 상기 제1 연결기어부재 및 상기 역방향 회전기어부재에 맞물려서 정방향 회전하기 위한 제2 연결기어부재; 및 상기 제1 연결기어부재의 일측에 일체로 형성되고 상기 일방향 회전부재에 연결 형성되어, 상기 제1 연결기어부재의 역방향 회전에 따라 역방향 회전하여 상기 일방향 회전부재를 일방향으로만 회전시켜 주기 위한 제3 연결기어부재를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 일방향 회전부재는, 상기 제3 연결기어부재에 맞물려서 정방향으로만 회전하기 위한 제1 일방향기어부재; 상기 제1 일방향기어부재의 일측에 연결 형성되어 상기 제1 일방향기어부재의 정방향 회전에 따라 정방향으로만 회전하기 위한 제2 일방향기어부재; 상기 제2 일방향기어부재의 외측에 취합 형성되어 상기 제2 일방향기어부재의 정방향 회전에 따라 정방향 회전하는 일방향 회전체; 및 상기 일방향 회전체의 일측과 내측에 각각 형성되어, 상기 일방향 회전체의 회전을 지지해주는 일방향 회전베어링부재를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 발전장치부는, 상기 일방향 회전장치부와 결합 형성되어 회전하면서 발전되는 코일부재; 및 상기 코일부재의 둘레에 형성되어 상기 코일부재에 자기장을 형성시켜주기 위한 자석부재를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 코일부재의 양끝에 연결 형성되는 슬립링; 및 상기 슬립링에 접촉되어 직류전원을 공급하기 위한 브러쉬를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 자석부재는, 상기 코일부재의 둘레를 덮어씌우는 덮개 형태로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 자석부재는, 영구자석 또는 전자석 중 하나로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 사용자가 자전거 등의 페달을 구동할 시에 일방향으로만 회전력이 전달되기 때문에 페달의 정방향 또는 역방향 회전에 상관없이 전기에너지를 발생시킬 수 있으므로 에너지 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 동력을 구동시키는 페달과 전기에너지를 발생시키는 발전기를 결합 형성하여 부피를 확연하게 줄일 수 있으므로, 자전거 등의 디자인을 다양하게 창출할 수 있으며 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 일방향 회전 장치가 장착된 발전기를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 일방향 회전장치부를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1에 있는 발전장치부를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 일방향 회전 장치가 장착된 발전기의 사용상태를 일 예로 설명하는 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 1에 있는 발전장치부를 다른 예로 설명하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 일방향 회전 장치가 장착된 발전기에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 일방향 회전 장치가 장착된 발전기를 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 일방향 회전 장치가 장착된 발전기(10)는, 페달장치부(100), 일방향 회전장치부(200), 발전장치부(300)를 포함한다.
페달장치부(100)는, 외부의 힘을 받아 정방향 또는 역방향으로 회전하는 회전축(A)의 양측 또는 일측에 형성되어, 사용자의 구동에 의해 회전한다.
일방향 회전장치부(200)는, 페달장치부(100)의 정방향 또는 역방향의 회전을 전달받아 일방향으로만 회전한다.
일 실시 예에서, 일방향 회전장치부(200)는, 외부로부터 보호하기 위해 케이스의 내부에 장착할 수 있다.
발전장치부(300)는, 일방향 회전장치부(200)와 결합 형성되어, 일방향 회전장치부(200)의 회전에 의해 전기에너지를 발생시킨다.
상술한 바와 같은 구성을 지닌 일방향 회전 장치가 장착된 발전기(10)는, 자전거 등에 장착될 수 있는데, 사용자가 자전거의 페달장치부(100)을 구동할 시에 일방향 회전장치부(200)에 의해 일방향으로만 회전력이 전달되기 때문에 페달장치부(100)의 정방향 또는 역방향 회전에 상관없이 전기에너지를 발생시킬 수 있으므로 에너지 효율을 높일 수 있다.
도 2는 도 1에 있는 일방향 회전장치부를 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 일방향 회전장치부(200)는, 정방향 회전부재(210), 역방향 회전부재(220), 연결 회전부재(230), 일방향 회전부재(240)를 포함한다.
정방향 회전부재(210)는, 회전축(A)에 연결 형성되며, 회전축(A)의 회전에 따라 정방향으로 회전한다.
일 실시 예에서, 정방향 회전부재(210)는, 정방향 회전베어링부재(211), 정방향 회전기어부재(212)를 포함할 수 있다.
정방향 회전베어링부재(211)는, 회전축(A)에 연결 형성되며, 회전축(A)이 정방향으로 회전할 시에 정방향 회전기어부재(212)를 정방향으로 회전시켜준다.
일 실시 예에서, 정방향 회전베어링부재(211)는, 회전축(A)이 역방향으로 회전할 시에 정방향 회전기어부재(212)를 공회전으로 정방향 회전시켜줄 수 있다.
일 실시 예에서, 정방향 회전베어링부재(211)는, 역방향으로 회전할 시에 공회전으로 회전력이 전달되지 않도록 일방향으로만 회전하는 일방향 베어링으로 형성할 수 있다.
정방향 회전기어부재(212)는, 정방향 회전베어링부재(211)와 결합 형성되며, 정방향 회전베어링부재(211)에 의해 정방향으로 회전한다.
역방향 회전부재(220)는, 회전축(A)에 연결 형성되며, 회전축(A)의 회전에 따라 역방향으로 회전한다.
일 실시 예에서, 역방향 회전부재(220)는, 역방향 회전베어링부재(221), 역방향 회전기어부재(222)를 포함할 수 있다.
역방향 회전베어링부재(221)는, 회전축(A)에 연결 형성되며, 회전축(A)이 역방향으로 회전할 시에 역방향 회전기어부재(222)를 역방향으로 회전시켜준다.
일 실시 예에서, 역방향 회전베어링부재(221)는, 회전축(A)이 정방향으로 회전할 시에 역방향 회전기어부재(222)를 공회전으로 역방향 회전시켜줄 수 있다.
일 실시 예에서, 역방향 회전베어링부재(221)는, 정방향으로 회전할 시에 공회전으로 회전력이 전달되지 않도록 일방향으로만 회전하는 일방향 베어링으로 형성할 수 있다.
역방향 회전기어부재(222)는, 역방향 회전베어링부재(221)와 결합 형성되며, 역방향 회전베어링부재(221)에 의해 역방향으로 회전한다.
연결 회전부재(230)는, 정방향 회전부재(210) 및 역방향 회전부재(220)에 연결 형성되며, 정방향 회전부재(210) 및 역방향 회전부재(220)의 회전을 일방향 회전부재(240)로 전달한다.
일 실시 예에서, 연결 회전부재(230)는, 제1 연결기어부재(231), 제2 연결기어부재(232), 제3 연결기어부재(233)를 포함할 수 있다.
제1 연결기어부재(231)는, 정방향 회전기어부재(212)에 맞물려서 역방향으로 회전한다.
제2 연결기어부재(232)는, 제1 연결기어부재(231) 및 역방향 회전기어부재(222)에 맞물려서 정방향으로 회전한다.
일 실시 예에서, 제2 연결기어부재(232)는, 역방향으로 회전하는 역방향 회전기어부재(222)와 맞물려 정방향으로 회전하게 되면서 제1 연결기어부재(231)를 역방향으로 회전시키며, 이에 따라 정방향 회전기어부재(212)가 정방향으로 회전할 수 있다.
이때, 제1 연결기어부재(231)는, 정방향으로 회전하는 정방향 회전기어부재(212)와 맞물려 역방향으로 회전하게 되면서 제2 연결기어부재(232)를 정방향으로 회전시키며, 이에 따라 역방향 회전기어부재(222)가 역방향으로 회전할 수 있다.
제3 연결기어부재(233)는, 제1 연결기어부재(231)의 일측에 일체로 형성되고 일방향 회전부재(240)에 연결 형성되어, 제1 연결기어부재(231)의 역방향 회전에 따라 역방향 회전하여 일방향 회전부재(240)를 일방향으로만 회전시켜준다.
즉, 정방향 회전기어부재(212)가 정방향으로 회전할 시에, 제1 연결기어부재(231)가 역방향으로 회전하여 제2 연결기어부재(232)를 정방향으로 회전시켜줌과 동시에 제3 연결기어부재(233)를 역방향으로 회전시켜주는 것이다. 역방향 회전기어부재(222)가 역방향으로 회전할 시에는, 제2 연결기어부재(232)가 정방향 회전에 의해 역방향으로 회전하여 정방향 회전기어부재(212)를 정방향으로 회전시켜줌과 동시에 제3 연결기어부재(233)를 역방향으로 회전시켜준다.
일방향 회전부재(240)는, 연결 회전부재(230)에 연결 형성되며, 연결 회전부재(230)의 회전을 전달받아 일방향으로만 회전한다.
일 실시 예에서, 일방향 회전부재(240)는, 제1 일방향기어부재(241), 제2 일방향기어부재(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음), 일방향 회전체(243), 일방향 회전베어링부재(244, 245)를 포함할 수 있다.
제1 일방향기어부재(241)는, 제3 연결기어부재(233)에 맞물려서 정방향으로만 회전한다.
제2 일방향기어부재는, 제1 일방향기어부재(241)의 일측에 연결 형성되며, 제1 일방향기어부재(241)의 정방향 회전에 따라 정방향으로만 회전한다.
일방향 회전체(243)는, 제2 일방향기어부재의 외측에 취합 형성되며, 제2 일방향기어부재의 정방향 회전에 따라 정방향으로 회전한다.
일방향 회전베어링부재(244, 245)는, 일방향 회전체(243)의 일측과 내측에 각각 형성되며, 일방향 회전체(243)의 회전을 지지해준다.
도 3은 도 1에 있는 발전장치부를 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 발전장치부(300)는, 코일부재(301), 자석부재(302)를 포함한다.
코일부재(301)는, 일방향 회전장치부(200)와 결합 형성되어 회전하면서 발전한다.
일 실시 예에서, 코일부재(301)는, 일방향 회전장치부(200)를 외부로부터 보호하기 위한 케이스의 외관에 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 코일부재(301)는, 일방향 회전체(243)의 일측에 일체형으로 형성할 수 있다. 이때, 일방향 회전체(243)의 일측에 결합할 수 있도록 'ㄴ'자로 꺾인 형태의 원통 형상으로 형성할 수 있다.
자석부재(302)는, 코일부재(301)의 둘레에 고정 설치되며, 코일부재(301)에 자기장을 형성시켜준다.
일 실시 예에서, 자석부재(302)는, 덮개처럼 형성되어, 코일부재(301)를 덮어씌울 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 지닌 발전장치부(300)는, 슬립링(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음), 브러쉬(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
슬립링은, 코일부재(301)의 양 끝에 연결 형성되며, 코일부재(301)와 같은 속도로 회전한다.
일 실시 예에서, 슬립링은, 브러쉬를 통해 전류를 공급받아 코일부재(301)에 전달할 수 있다.
브러쉬는, 슬립링에 접촉되며, 슬립링을 통해 직류전원을 공급한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 일방향 회전 장치가 장착된 발전기의 사용상태를 일 예로 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 일방향 회전 장치가 장착된 발전기(10)는, 자전거 등의 몸체의 하부에 설치할 수 있다.
이때, 동력을 구동시키는 페달장치부(100)와 전기에너지를 발생시키는 발전장치부(300)를 각각 형성하지 않고, 페달장치부(100)와 발전장치부(300)를 결합 형성하여 부피를 확연하게 줄일 수 있으므로 자전거 등의 디자인을 다양하게 창출할 수 있으며, 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 1에 있는 발전장치부를 다른 예로 설명하는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 발전장치부(300)는, 로터부재(310), 스테이터부재(320)를 포함한다.
로터부재(310)는, 일방향 회전체(243)의 둘레에 형성되어 회전한다.
일 실시 예에서, 로터부재(310)는, 일방향 회전체(243)과 일체형으로 형성되어, 일방향 회전체(243)과 함께 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 로터부재(310)는, 일방향 회전체(243)와 결합 형성되어 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 로터부재(310)는, 영구자석 또는 전자석 중 하나의 자석부재를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 로터부재(310)는, 회전자속을 발생시키는 부분으로, 링 형상으로 여자코일을 감은 다음 양단에 집게모양의 자극편을 서로 맞물리게 하여 여자코일을 감쌀 수 있다. 로터부재(310)가 전자석인 경우에 자극편은 여자코일에 전류가 흐르면 한쪽은 N극, 반대쪽은 S극으로 자화된다. 이때 자극편의 집게 수 만큼 자극이 형성되며, 로터부재(310)가 회전하면 스테이터 권선과 자극편의 자속이 쇄교되어 스테이터 코일에 전압이 유도되는 것이다. 로터부재(310)가 영구자석인 경우에는 한쪽에 N극을 고정 설치하고 반대쪽에 S극의 자석을 고정 설치할 수 있다.
스테이터부재(320)는, 로터부재(310)의 둘레에 형성되어 로터부재(310)의 회전에 따라 발전된다.
일 실시 예에서, 스테이터부재(320)는, 로터부재(310)의 둘레 외부에 설치되며, 일방향 회전장치부(200)의 케이스에 고정 설치할 수 있다.
일 실시 예에서, 스테이터부재(320)는, 자기장을 유도하기 위해 다수의 얇은 철판을 성층한 철심으로 3개의 스테이터 코일이 감겨 있으며, 이 3개의 코일에 각각 1상씩 3상 교류가 유도될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 지닌 발전장치부(300)는, 정류기(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음), 축전기(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음), 냉각팬(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다.
정류기는, 발전장치부(300)에서 발전되는 전류를 일정한 전압크기의 직류전류로 변환시켜 축전기에 저장한다.
축전기는, 발전장치부(300)와 연결 형성되어, 발전장치부(300)를 통해 생성된 전류를 축전시킨다.
냉각팬은, 스테이터부재(320)와 페달장치부(100) 사이에 형성되어 공기를 순환시켜, 발전장치부(300)에 의해 전기에너지가 발전되면서 발생하는 열을 냉각시킨다.
일 실시 예에서, 냉각팬은, 로터부재(310)에 연동하여 회전하거나, 페달장치부(100)와 연동하여 회전할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
A : 회전축
10 : 일방향 회전 장치가 장착된 발전기
100 : 페달장치부
200 : 회전장치부
210 : 정방향 회전부재
211 : 정방향 회전베어링부재
212 : 정방향 회전기어부재
220 : 역방향 회전부재
221 : 역방향 회전베어링부재
222 : 역방향 회전기어부재
230 : 연결 회전부재
231 : 제1 연결기어부재
232 : 제2 연결기어부재
233 : 제3 연결기어부재
240 : 일방향 회전부재
241 : 제1 일방향기어부재
243 : 일방향 회전체
244, 245 : 일방향 회전베어링부재
300 : 발전장치부
301 : 코일부재
302 : 자석부재
310 : 로터부재
320 : 스테이터부재
A : 회전축

Claims (10)

  1. 외부의 힘을 받아 정방향 또는 역방향으로 회전하는 회전축의 양측 또는 일측에 형성되는 페달장치부;
    상기 페달장치부의 정방향 또는 역방향의 회전을 전달받아 일방향으로만 회전하기 위한 일방향 회전장치부; 및
    상기 일방향 회전장치부와 결합 형성되어, 상기 일방향 회전장치부의 회전에 의해 전기에너지를 발생시키는 발전장치부를 포함하되,
    상기 일방향 회전장치부는,
    상기 회전축에 연결 형성되어, 상기 회전축의 회전에 따라 정방향으로 회전하기 위한 정방향 회전부재;
    상기 회전축에 연결 형성되어, 상기 회전축의 회전에 따라 역방향으로 회전하기 위한 역방향 회전부재;
    상기 정방향 회전부재 및 상기 역방향 회전부재에 연결 형성되어, 상기 정방향 회전부재 및 상기 역방향 회전부재의 회전을 전달하기 위한 연결 회전부재; 및
    상기 연결 회전부재에 연결 형성되어, 상기 연결 회전부재의 회전을 전달받아 일방향으로만 회전하기 위한 일방향 회전부재를 포함하며,
    상기 정방향 회전부재는,
    상기 회전축에 연결 형성되어 상기 회전축이 정방향으로 회전할 시에 정방향으로 회전시켜 주기 위한 정방향 회전베어링부재; 및
    상기 정방향 회전베어링부재와 결합 형성되어 상기 정방향 회전베어링부재에 의해 정방향으로 회전하기 위한 정방향 회전기어부재를 포함하며,
    상기 역방향 회전부재는,
    상기 회전축에 연결 형성되어 상기 회전축이 역방향으로 회전할 시에 역방향으로 회전시켜 주기 위한 역방향 회전베어링부재; 및
    상기 역방향 회전베어링부재와 결합 형성되어 상기 역방향 회전베어링부재에 의해 역방향으로 회전하기 위한 역방향 회전기어부재를 포함하며,
    상기 연결 회전부재는,
    상기 정방향 회전기어부재에 맞물려서 역방향 회전하기 위한 제1 연결기어부재;
    상기 제1 연결기어부재 및 상기 역방향 회전기어부재에 맞물려서 정방향 회전하기 위한 제2 연결기어부재; 및
    상기 제1 연결기어부재의 일측에 일체로 형성되고 상기 일방향 회전부재에 연결 형성되어, 상기 제1 연결기어부재의 역방향 회전에 따라 역방향 회전하여 상기 일방향 회전부재를 일방향으로만 회전시켜 주기 위한 제3 연결기어부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 일방향 회전 장치가 장착된 발전기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 일방향 회전부재는,
    상기 제3 연결기어부재에 맞물려서 정방향으로만 회전하기 위한 제1 일방향기어부재;
    상기 제1 일방향기어부재의 일측에 연결 형성되어 상기 제1 일방향기어부재의 정방향 회전에 따라 정방향으로만 회전하기 위한 제2 일방향기어부재;
    상기 제2 일방향기어부재의 외측에 취합 형성되어 상기 제2 일방향기어부재의 정방향 회전에 따라 정방향 회전하는 일방향 회전체; 및
    상기 일방향 회전체의 일측과 내측에 각각 형성되어, 상기 일방향 회전체의 회전을 지지해주는 일방향 회전베어링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 일방향 회전 장치가 장착된 발전기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 발전장치부는,
    상기 일방향 회전장치부와 결합 형성되어 회전하면서 발전되는 코일부재; 및
    상기 코일부재의 둘레에 형성되어 상기 코일부재에 자기장을 형성시켜주기 위한 자석부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 일방향 회전 장치가 장착된 발전기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 코일부재의 양끝에 연결 형성되는 슬립링; 및
    상기 슬립링에 접촉되어 직류전원을 공급하기 위한 브러쉬를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일방향 회전 장치가 장착된 발전기.
  9. 제7항에 있어서, 상기 자석부재는,
    상기 코일부재의 둘레를 덮어씌우는 덮개 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 일방향 회전 장치가 장착된 발전기.
  10. 제7항에 있어서, 상기 자석부재는,
    영구자석 또는 전자석 중 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 일방향 회전 장치가 장착된 발전기.
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