KR200230387Y1 - 휴대형 자기발전기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 휴대가 가능하면서 배터리의 사용을 배제한 상태에서 전자제품의 작동전원 또는 충전전원을 발전하여 급전하도록 된 휴대형 자기발전기에 관한 것이다.

본 고안에 따르면, 일단이 본체에 대해 선회가능하게 결합되면서 외부적인 작용력을 전달하기 위한 전동레버가 일체화된 작동레버와, 상기 전동레버를 매개하여 전달되는 외부적인 작용력에 응답하여 회전하는 다수의 기어, 상기 작동레버의 가압작용력이 해제되는 기간에 상기 기어의 역회전을 방지하기 위한 역회전방지기어, 상기 다수의 기어의 변속회전에 의해 회전하여 발전하는 제너레이터모터모듈, 상기 제너레이터모터모듈에서 발전된 전압을 외부적으로 급전하기 위한 급전포트 및, 상기 본체에 착탈가능하게 제공되어 상기 급전포트로부터 상기 전압을 수전받아 충전하는 충전지팩을 갖추어 구성되고, 상기 제너레이터모터모듈의 하우징 내벽면에 형성된 고정자는 N극과 S극이 경사지게 착자되며, 상기 제너레이터모터모듈의 상기 하우징 상측에는 회전자의 관성회전력을 증가시키기 위한 중량체가 더 갖추어진 것이다.

Description

휴대형 자기발전기{PORTABLE POWER SELF-GENERATOR}

본 고안은 휴대형 자기발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대가 가능한 전자제품의 작동을 위한 전원을 발전하도록 된 휴대형 자기발전기에 관한 것이다.

예컨대, 비교적 원격지에 위치하는 통화상대방과의 통화를 위한 휴대폰이라든지 생활무전기, 특정한 지역의 조명을 위한 랜턴, 전동모터에 의해 동력을 발생하여 특정한 동작을 연출하는 전동식 완구 등의 전자제품에는 배터리로 대표되는 전원을 필수적으로 갖추게 된다.

그러한 전자제품의 작동전원을 공급하기 위한 배터리로서는 방전이 이루어지면 교체해야만 하는 형태와 방전시 재충전이 가능한 형태로 대별된다.

또, 상용AC전원을 DC레벨로 변환하여 전자제품에 작동전원을 공급하는 방식도 일반적이다.

그런데, 재충전가능한 배터리 또는 일반적인 배터리로부터 전자제품의 작동전원을 공급하는 경우에는 그 배터리에 충전된 전원이 방전되는 경우 해당하는 전자제품이 정상적으로 작동하지 못하게 되어 배터리의 교체라든지 재충전이 필요하게 된다.

또, 일반적인 배터리는 그 수명이 제한적이어서 교체 비용도 상당히 부담으로 연계된다.

또, 상용AC전원을 DC전원으로 변환하여 전자제품에 작동전원을 공급하는 방식의 경우는 상용AC전원이 배전되지 않는 장소에서 전자제품의 작동전원을 생성하지 못하게 된다.

따라서, 본 고안은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 수동적인 작용력을 다수의 기어에 의해 고속의 회전력으로 변환시켜 그 회전력에 의해 제너레이터모터를 작동시켜 전자제품의 작동전원을 생성하거나 재충전가능한 배터리의 충전전원을 생성하도록 된 휴대형 자기발전기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안의 바람직한 실시양태에 따르면 본체에 일단이 선회가능하게 결합되면서 외부적인 작용력을 전달하기 위한 전동레버가 일체화된 작동레버와, 상기 전동레버를 매개하여 전달되는 외부적인 작용력에 응답하여 회전하는 다수의 기어, 상기 다수의 기어의 변속회전에 의해 회전하여 발전하는 제너레이터모듈, 상기 작동레버의 가압작용력이 해제되는 기간에 상기 제너레이터모듈에 역회전력이 가해지지 않도록 역회전방지구조를 갖는 역회전방지기어, 상기 역회전방지기어를 매개하여 전달되는 회전을 상기 제너레이터모듈의 축기어에 전달하기 위한 중간기어, 상기 제너레이터모터모듈에서 발전된 전압을 외부적으로 급전하기 위한 급전포트 및, 상기 본체에 착탈가능하게 제공되어 상기 급전포트로부터 상기 전압을 수전받아 충전하는 충전지팩을 갖추어 구성된 휴대형 자기발전기가 제공된다.

본 고안에 따르면, 상기 제너레이터모듈의 로터의 내벽면에는 N극과 S극이 경사지게 착자된 마그네트부재가 설치된다.

또, 상기 제너레이터모듈의 상기 로터의 상측에는 관성회전력을 증가시키기 위한 중량체가 더 갖추어진다.

상기한 본 고안에 따른 휴대형 자기발전기에서는 본체의 일단에 선회가능하게 설치된 작동레버를 가압하게 되면 그 작동레버에 일체로 결합된 전동레버에 의해 다수의 기어열이 일정한 방향으로 회전하게 되는 바, 그 회전력은 역회전방지기어와 중간기어를 매개하여 제너레이터모듈의 축기어를 고속으로 회전시키게 되고, 그 제너레이터모듈의 로터는 그 내벽면에 형성된 N극과 S극의 경사진 착자에 의해 회전토오크가 향상됨과 더불어 그 상측의 중량체에 의해 일정한 관성회전이 보장되어 발전이 이루어지게 된다.

그 발전된 전원은 급전포트로부터 전원선을 매개하여 충전지팩이나 외부의 전자제품의 작동전원으로 인가된다.

그리고, 상기 작동레버에 작용하는 가압력이 해제되면 탄성부재에 의해 상기 작동레버가 인출되면서 상기 다수의 기어열을 역회전시키게 되지만, 역회전방지기어에 의해 상기 중간기어를 매개한 상기 축기어는 현재의 회전을 지속하여 상기 제너레이터모듈의 로터의 역회전에 의한 악영향이 배제된다.

도 1은 본 고안에 따른 휴대형 자기발전기의 외관구성을 설명하는 도면,

도 2는 도 1에 도시된 휴대형 자기발전기의 배면에 충전배터리팩이 결합되는 구조를 설명하는 도면,

도 3은 도 1과 도 2에 도시된 본 고안에 따른 휴대형 자기발전기의 내부구성을 설명하기 위한 단면도,

도 4는 도 2에 도시된 역회전방지구조를 나타낸 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 본체, 12: 작동레버,

16: 전동레버, 22: 충전지팩,

44: 제너레이터모듈.

이하, 본 고안에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 휴대형 자기발전기의 외관구성을 설명하는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 휴대형 자기발전기의 배면에 충전배터리팩이 결합되는 구조를 설명하는 도면이며, 도 3은 도 1과 도 2에 도시된 본 고안에 따른 휴대형 자기발전기의 내부구성을 설명하기 위한 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 역회전방지구조를 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 본 고안에 따른 휴대형 자기발전기는 본체(10)의 일측에 외부적인 작용력을 가압하기 위한 작동레버(12)가 선회축(14)에 의해 선회가능하도록 결합되고, 그 작동레버(12)의 대체로 하측에는 외부적인 작용력을 전달하기 위해 그 상측면에 기어치열이 형성된 횡방향의 전동레버(傳動 Lever;16)가 일체로 형성된다.

바람직하게, 상기 작동레버(12)는 상기 본체(10)의 일측면을 요부형상으로 형성해서 상기 본체(10)의 저면에 제공된 로크부재(10a)를 그 작동레버(12)에 체결하면 그 작동레버(12)가 상기 본체(10)의 측면 요부에 수납되게 된다.

상기 본체(10)의 일측 상단에는 발전된 전원을 전원선(20)을 매개하여 외부로 공급하기 위한 급전포트(18)가 형성된다.

또, 상기 본체(10)의 측면에는 다수의 충전셀이 내장된 충전지팩(22)이 착탈가능하게 제공되는 바, 그 충전지팩(22)의 저면에는 상단이 내향절곡된 복수의 결합돌기(24)가 일체로 형성되어 상기 본체(10)의 일측면에 형성된 대응하는 원호형 결합구(26)에 그 결합돌기(24)를 삽입하고서 일정한 방향으로 회동시키게 되면 그 결합돌기(24)가 상기 결합구(26)에 안정적으로 결합되는 반면 그 충전지팩(22)을 역방향으로 회동시키게 되면 상기 결합구(26)로부터 상기 결합돌기(24)가 이탈가능하게 되어 충전지팩(22)의 분리가 가능하게 된다.

또, 상기 충전지팩(22)의 상측에도 상기 급전포트(18)로부터 상기 전원선(20)을 매개하여 전원을 인가받기 위한 수전포트(28)가 갖추어지게 된다.

그리고, 상기 본체(10)내에는 제 1회전축(30a)에 의해 회전지지되는 비교적 소직경의 제 1회동기어(30)가 제공되는 바, 그 제 1회동기어(30)는 상기 전동레버(16)의 상측면의 기어치열과 치합된다. 그 제 1회동기어(30)에는 비교적 대직경의 제 1연동기어(32)가 일체로 제공된다.

상기 제 1연동기어(32)에는 제 2회전축(34a)에 의해 회전가능하게 지지되는 제 1중간기어(34)가 치합되고, 그 제 1중간기어(34)에는 그 제 1중간기어(34)에 비해 다소 대직경의 제 2연동기어(36)가 일체화되어 제공된다.

상기 제 2연동기어(36)에는 제 3회전축(38a)에 결합되는 소직경의 제 2중간기어(38)가 치합되고, 그 제 2중간기어(38)에는 상기 작동레버(12)의 작용력 해제시 역회전력을 방지하기 위한 역회전방지구조를 갖는 역회전방지기어(40)가 연계된다.

도 4에 도시된 역회전방지구조에 따르면, 상기 역회전방지기어(40)의 일측에는 상기 제 2연동기어(36)에 치합되면서 상기 제 3회전축(38a)에 의해 회전지지되는 상기 제 2중간기어(38)가 제공되고, 그 제 2중간기어(38)의 양측 연장부분의 종단에는 회동핀(40a)에 의해 회동되는 회동편(40b)이 제공되는 바, 그 회동편(40b)은 상기 제 2중간기어(38)의 연장부분의 종단 일측에 정의되는 회동편스토퍼부(40c)에 의해 역회전이 제한되어 상기 제 2중간기어(38)의 정방향 회전력이 그 역회전방지기어(40)에 전달되도록 하게 된다.

또, 상기 회동편(40b)에 대해 그 역회전방지기어(40)의 내벽면에는 그 회동편(40b)의 선단이 결합되어 상기 제 2중간기어(38)의 회전력이 그 역회전방지기어(40)에 전달되어 일체로 회전되도록 하기 위한 회동편걸림턱(40d)이 일정한 간격으로 정의되고, 각 회동편걸림턱(40d)의 사이는 상기 회동편(40b)의 자유로운 슬라이드가 가능한 슬라이드가이드면(40e)으로 정의된다.

즉, 상기한 역회전방지구조에 따르면 상기 작동레버(12)에 외부적인 작용력이 가압됨에 따라 상기 제 2연동기어(36)가 회전하는 경우 그 제 2연동기어(36)에 치합된 제 2중간기어(38)가 도 3의 화살표 'A'방향으로 회전하게 되는 바, 그 제 2중간기어(38)가 화살표 'A'방향으로 회전하게 되면 그 양측 종단에 회동가능하게 결합된 상기 회동편(40b)이 상기 역회전방지기어(40)의 내벽면에 형성된 회동편걸림턱(40d)에 걸리게 되고, 그에 따라 역회전방지기어(40)에 상기 제 2중간기어(38)의 회전력이 전달되어 그 역회전방지기어(40)도 상기 제 2중간기어(38)와 동일한 방향으로 회전하게 된다(즉, 도 4의 화살표 'A' 방향).

그에 대해, 상기 작동레버(12)의 가압동작이 해제되면 그 작동레버(12)에 일체화된 전동레버(16)가 외부로 인출되면서 상기 제 2중간기어(38)가 역회전하게 되지만, 그 제 2중간기어(38)의 양측 종단에 제공된 회동편(40b)은 상기 역회전방지기어(40)의 내벽면에서 상기 회동편걸림턱(40d)의 사이에 정의된 슬라이드가이드면(40e)을 슬라이드하면서 역회전(즉, 도 4의 화살표 'B'방향)하게 되고, 그에 따라 상기 제 2중간기어(38)는 상기 역회전방지기어(40)와 분리된 상태로 역회전하게 되는 반면 상기 역회전방지기어(40)는 현재의 회전상태를 유지하는 관성회전을 지속하게 된다.

또, 상기 역회전방지기어(40)에는 제 4회전축(42a)에 회전가능하게 결합된 제 3중간기어(42)가 치합되고, 그 제 3중간기어(42)에는 제너레이터모듈(44)의 모터회전축(44a)에 일체로 연결된 축기어(46)에 연결된다.

바람직하게, 본 고안에 따르면 상기한 다수의 기어(30,32,34,36,38,40,42)의 기어비를 적절하게 설정하게 되면 상기 제너레이터모듈(44)의 축기어(46)가 고속의RPM으로 회전하게 된다.

상기 제너레이터모듈(44)은 상기 축기어(46)의 외측에 고정되면서 코어에 권선이 소정수로 권취된 스테이터(48)와, 그 스테이터(48)의 외주변에 설치되면서 상기 제 4회전축(44a)에 일체로 결합된 로터(50)로 구성되고, 그 로터(50)의 내벽면에는 환형상으로 N극과 S극의 마그네트부재(52)가 배치되는 바, 그 마그네트부재(52)의 N극과 S극은 상기 로터(50)의 회전토오크의 향상을 위해 일정한 각도로 경사지게 착자된다.

또, 상기 로터(50)의 관성회전력을 증가시키기 위해 그 로터(50)상에는 상기 제 4회전축(44a)에 일체로 결합되는 중량체(54)가 부가된다.

그에 더하여, 상기 제너레이터모듈(44)에는 상기 스테이터(48)로부터 출력되는 발전 전원을 평활화하여 DC레벨로 형성하기 위한 회로가 설계된 PCB(56)가 제공되며, 그 PCB(56)의 출력단에 상기 급전포트(18)가 전기적으로 연결된다.

또, 상기 작동레버(12)의 가압작용이 해제되는 경우 그 작동레버(12)를 재차 가압위치로 복귀시키기 위해 상기 선회축(14)에 끼움결합되면서 그 일단은 상기 본체(10)에 고정되고 그 타단이 상기 작동레버(12)의 저면에 결합된 탄성부재(58)도 갖추어지게 된다.

따라서, 상기한 구성의 본 고안에 따른 휴대형 자기발전기는 상기 작동레버(12)를 가압하면 그 작동레버(12)에 일체로 연결된 상기 전동레버(16)가 상기 제 1회동기어(30)를 회동시키게 되고, 그 제 1회동기어(30)의 회전이 상기 제 1연동기어(32)를 통해 상기 제 1중간기어(34)에 전달되어 그 제 1중간기어(34)와제 2연동기어(36)가 회전하게 된다.

상기 제 2연동기어(36)의 회전에 의해 도 4에 도시된 제 2중간기어(38)가 회전하게 되는 바, 그 제 2중간기어(38)의 회전시 상기 회동편(40b)이 상기 역회전방지기어(40)의 내벽면에 형성된 회동편걸림턱(40d)에 걸리게 되고, 그에 따라 상기 제 2중간기어(38)의 회전이 그 역회전방지기어(40)에 전달되어 그 역회전방지기어(40)도 회전하게 된다.

그 역회전방지기어(40)의 회전은 상기 제 3중간기어(42)를 통해 상기 축기어(46)를 소정의 RPM으로 회전시키게 되고, 그 축기어(46)의 회전에 의해 상기 마그네트부재(52)가 내벽면에 착자된 로터(50)가 상기 스테이터(48)를 중심으로 회전하게 된다. 그 로터(50)의 회전은 상기 마그네트부재(52)의 N극과 S극의 경사진 착자에 의해 토오크가 충분히 확보되면서 실행되게 되고, 상기 중량체(54)에 의해 그 로터(50)의 관성회전력이 충분하게 확보되게 된다.

그리고, 상기 작동레버(12)에 가해지는 작용력이 해제되면 상기 탄성부재(58)에 의해 그 작동레버(12)는 원래의 복귀하게 되는 바, 그 작동레버(12)가 원래의 가압위치로 복귀하는 경우 상기 전동레버(16)가 외부로 인출되면서 상기 기어(30,32,34,36,38)는 역회전하게 되지만, 상기 제 2중간기어(38)의 양측 종단에 제공된 회동편(40b)은 상기 역회전방지기어(40)의 내벽면에서 상기 회동편걸림턱(40d)의 사이에 정의된 슬라이드가이드면(40e)의 상면을 따라 슬라이드하면서 역회전(즉, 도 3의 화살표 'B'방향)하게 되고, 그에 따라 상기 역회전방지기어(40)는 역회전이 방지되면서 현재의 회전방향에 의한 관성회전을 지속하여상기 제 4기어(42)와 상기 축기어(46)의 관성회전이 유지되도록 하게 된다.

따라서, 상기한 작동레버(12)의 반복적인 조작에 따라 상기 제너레이터모듈(42)에서는 소정의 전압이 발생되고, 그 전압은 상기 PCB(56)상에 배치된 회로에 의해 평활화 및 DC레벨로 형성되어 상기 급전포트(18)를 통해 전자제품의 작동전원 또는 충전전원으로 인가되게 된다.

그리고, 상기 급전포트(18)에 대해 상기 전원선(20)을 매개하여 상기 충전지팩(22)의 수전포트(28)를 연결하게 되면 상기 충전지팩(22)의 충전이 가능하게 되고, 그 충전지팩(22)에 충전된 전원은 상기 전원선(20)을 통해 전자제품의 작동전원으로 인가될 수 있다.

한편, 본 고안은 상기한 구성으로 한정되지는 않고 고안의 기술적 요지 및 요점을 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경 및 변형실시가 가능함은 물론이다.

상기한 바와 같이, 본 고안에 따른 휴대형 자기발전기에 의하면 외부의 작용력에 의해 다수의 기어를 매개하여 제너레이터모터가 고속으로 회전하여 발전되는 전압을 전자제품의 작동전원 또는 충전전원으로 활용가능하게 됨에 따라 전자제품에서의 배터리 사용이 배제될 수 있게 된다.

또, 상기 제너레이터 모터의 회전자에 대해서는 중량체의 제공에 의해 관성회전이 충분하게 확보되면서 고정자에 대한 N극과 S극의 배열이 경사지게 착자됨에 따라 상기 회전자의 토오크도 적절하게 확보되게 된다.

Claims (3)

1. 본체에 일단이 선회가능하게 결합되면서 외부적인 작용력을 전달하기 위한 전동레버가 일체화된 작동레버와;

   상기 전동레버를 매개하여 전달되는 외부적인 작용력에 응답하여 회전하는 다수의 기어,

   상기 다수의 기어의 변속회전에 의해 회전하여 발전하는 제너레이터모듈,

   상기 작동레버의 가압작용력이 해제되는 기간에 상기 제너레이터모듈에 역회전력이 가해지지 않도록 역회전방지구조를 갖는 역회전방지기어,

   상기 역회전방지기어를 매개하여 전달되는 회전을 상기 제너레이터모듈의 축기어에 전달하기 위한 중간기어,

   상기 제너레이터모터모듈에서 발전된 전압을 외부적으로 급전하기 위한 급전포트 및,

   상기 본체에 착탈가능하게 제공되어 상기 급전포트로부터 상기 전압을 수전받아 충전하는 충전지팩을 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 휴대형 자기발전기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제너레이터모듈의 로터의 내벽면에는 N극과 S극이 경사지게 착자된 마그네트부재가 설치된 것을 특징으로 하는 휴대형 자기발전기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제너레이터모듈의 상기 로터의 상측에는관성회전력을 증가시키기 위한 중량체가 더 갖추어진 것을 특징으로 하는 휴대형 자기발전기.