KR200298561Y1 - 자전거용 발전기 - Google Patents

Abstract

자가발전에 의한 유도전류로 발광이 가능한 자전거용 발전기에 대하여 개시한다. 이는 소정의 내부공간(40)을 형성하는 발전기몸체(100)와, 내부공간(40)에 회전 가능하게 지지되고 중력의 영향을 받는 무게추(5)가 부착되어 있는 링형영구자석조립체(3)와, 링형영구자석조립체의 외주로 원주방향으로 비접촉상태로 발전기몸체(100)에 고정 부착되는 전기자코일조립체(50)와, 링형영구자석조립체와 전기자코일조립체(50)와의 상대회전운동으로 발생된 유도전류를 이용 발광되는 발광소자(60)를 구비한다. 이와 같은 자전거용 발전기는 자전거휠의 휠축에 고정 부착되어 휠과 함께 회전시 링형영구자석조립체와 전기자코일조립체와의 상대회전운동으로 유도전류를 발생 이를 이용함으로써 발광소자를 발광토록 함으로써 배터리의 채용 없이 장기간 이용을 가능하게 함으로써 사용자 및 타인에게 흥미를 유발시키며, 자전거의 위치확인이 용이하여 야간 자전거의 안전에 도움을 준다.

Description

자전거용 발전기{A generator for bicycle}

본 고안은 자전거의 휠축에 고정 부착된 발전기가 자전거의 휠과 함께 회전하면서 유도된 전류를 이용 발광이 가능하도록 한 자전거용 발전기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 발전기 내부에 회전 가능하도록 지지되어 있는 중력의 영향을 받는 무게추가 부착되어 있는 큰 반경을 가지는 원형의 링형영구자석조립체가 발전기와 상대회전운동을 하게 되고 발전기 몸체에 부착되어 있는 전기자코일조립체와의 상대회전운동을 이용 자전거 휠의 휠 축에 짧은 시간 내에 간단하게 부착이 가능하고 유도전류를 일으키게 하여 발광이 가능하도록 한 것이다.

일반적으로 종전에 고안되었던 자전거에 부착하는 발광용 발전기를 보면 자석부 및 그 외 주요 부품이 발전기 외부로 노출되어야 하여 방수 등의 문제점이 있었고 또 자전거의 휠 등에 안정적이면서도 쉽게 부착하는데 어려움이 있었다. 또한 최근에 야간 안전용으로 나온 점등장치 중 배터리를 장착하는 형태도 있으나 이는 단순히 배터리의 전원을 이용한 것에 지나지 않고 수시로 배터리를 교체하여주어야 하고 배터리의 무게 및 수명 등의 문제점이 있었다.

본 고안은 상기 종래의 문제점 및 제 결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자전거의 휠축에 자전거 자체에 전혀 분해를 가져오지 않고 간단한 과정과 짧은 시간 안에 부착이 가능하고 또한 발전기 크기를 소형화하고 부품을 발전기 내부에 모두 내장하고 외부에 노출되지 않게 하여 내구성을 극대화하고 배터리의 채용 없이도 발광효과를 가능하게 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안을 나타낸 단면도,

도 2는 본 고안의 작동원리를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 고안 발전기를 휠축에 부착하는 방법을 나타낸 도면이다.

도 4(a)는 본 고안 발전기를 휠에 부착한 단면도,

도 4(b)는 본 고안 발전기의 실시예를 나타낸 단면도,

도 4(c)는 본 고안 발전기의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 ... 링형영구자석부 1 2 ... 링형영구자석부 2

3 ... 링형영구자석조립체 5 ... 무게추

10 ... 영구자석 20 ... 베어링

50 ... 전기자코일조립체 60 ... 발광소자

101 ... 하부몸체 102m ... 상부연결부

102n ... 하부연결부 103 ... 상부몸체

상기 목적을 달성하는 본 고안 자전거용 발전기는 소정의 내부공간을 형성하는 발전기몸체와,

상기 내부공간에 회전 가능하도록 지지되고 두 부분으로 나뉘어지고 외주의 표면을 따라서 영구자석이 자극이 교대로 배치되는 링형영구자석립체와,

상기 나뉘어진 두 개의 링형영구자석부 중 한 부분에 중력의 영향을 받도록 부착되는 무게추와,

상기 발전기몸체에 연결 부착되고 상기 링형영구자석부를 일정하게 회전시키기 위한 베어링이 장착되어 있는 베어링부와,

상기 링형영구자석조립체의 외주로 비접촉상태로 상기 발전기몸체에 고정 부착되어 상기 링형영구자석조립체와의 상대운동으로 유도전류를 발생시키는 전기자코일조립체와,

상기 발생된 유도전류에 의하여 발광되는 발광소자와,

상기 발전기몸체와 휠축 사이에 위치하는 휠축의 굵기에 따라 선택하여 부착하는 연결부로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 본 고안의 특징에 의하면, 본 고안 자전거용 발전기는 휠축에 고정부착된 발전기가 회전시 자전거의 휠과 함께 회전하는 동안 상대적으로 일부분에 무게추가 부착된 링형영구자석조립체는 정지상태가 되어 발전기몸체에 부착된 전기자코일조립체와 상대운동을 하여 유도전류를 발생시키고 이를 이용하여 발광이 발생토록 함으로써 배터리의 교체 없이 이용을 가능하게 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히설명한다.

본 고안에 따른 자전거용 발전기를 나타낸 도 1과 작동원리를 나타낸 도 2를 참조하면, 이는 소정의 내부공간(40)을 형성하는 발전기몸체(100)와, 상기 발전기몸체(100)의 내부공간(40)에 자전거의 휠축을 중앙으로 하여 베어링(20)을 따라서 회전 가능하게 지지되는 링형영구자석조립체(3)와, 상기 링형영구자석조립체(3)와의 상대회전운동으로 유도전류를 발생시키는 발전기몸체(100)에 고정 부착되는 전기자코일조립체(50)와, 발생된 유도전류에 의하여 발광되는 발광소자를 구비한다.

상기 발전기몸체(100)의 내부공간(40)에서 링형영구자석조립체(3)가 위치의 이탈이 없이 일정하게 회전 가능하도록 링형영구자석조립체(3)의 둘레를 따라서 요홈(3a)이 형성되어 있고 발전기몸체(100)의 일부분인 베어링부(102)에는 베어링(20)이 장착되어 있고 상기 베어링(20)이 상기 요홈(3a)에 맞물리도록 형성되어 있다.

상기 발전기몸체(100)는 상부몸체(103)와 하부몸체(101)와 베어링부(102)로 이루어지고 상부몸체(103)와 하부몸체(101)는 나사결합 또는 억지끼움 등으로 결합된다.

또한 상기 상부몸체(103)는 다시 좌부몸체(102m)와 우부몸체(102n)로 이루어지고 좌부몸체(102m)와 우부몸체(102n)사이에 형성된 홈에 상기 발광소자(60) 및 전기자코일조립체(50)가 고정 부착되도록 한다.

상기 발광소자(60)의 광원을 방출하기 위하여 발전기몸체(100)의 발광소자(60)가 삽입된 부분은 투명우레탄(104) 등을 사용한다.

상기 링형영구자석조립체(3)는 링형영구자석부 1(1)과 링형영구자석부2(2)로 이루어지고 링형영구자석부 1(1)에는 중력의 영향을 받도록 무게추(5)가 부착되어 있다. 또한 상기 링형영구자석조립체(3)에는 영구자석(10)이 자극이 교대로 배치된 형태로 외주 표면을 따라서 고정 부착되어 있다.

상기 무게추(5)는 나사결합 또는 억지끼움 등으로 링형영구자석부 1(1)에 고정 부착된다.

상기 베어링부(102)는 상부베어링부(102m)와 하부베어링부(102n)로 이루어지고 각각 베어링(20)이 나사결합 또는 억지끼움 등으로 장착되고 상부베어링부(102m)와 하부베어링부(102n) 또한 억지끼움등으로 결합된다.

이와 같은 발전기(100)는 사용자가 발전기(100)의 휠축에 고정 부착하면, 작동원리를 나타낸 도 2에서와 같이 자전거 휠이 회전함과 동시에 휠축에 부착된 발전기몸체(100)도 함께 회전하게 되고 이 때 내부공간(40)에 회전가능하도록 지지되고 링형영구자석부 1(1)에 무게추(5)가 부착된 링형영구자석조립체(3)는 무게추(5)에 미치는 중력의 영향으로 상대적으로 외부에서 보아 계속 정지한 상태가 된다. 물론 무게추(5)가 부착되지 않은 링형영구자석조립체(3)인 경우애도 링형영구자석립체(3)를 일정한 무게를 가지게 하고 또한 발전기몸체(100)의 내부공간(40)에 이상적으로 회전 가능하게 지지한다면 회전시 일정한 관성으로 어느 정도의 발전기몸체(100)와 상대회전이 일어날 수는 있으나 링형영구자석조립체(3)의 일부에 무게추(5)를 부착함으로써 더욱 효율적이고도 안정적으로 상대회전을 일으킬 수 있게 된다.

또한 상기 발전기몸체(100)의 내부공간(40)에는 링형영구자석조립체(3)가 위치의 이탈이 없이 일정하게 회전 가능하도록 링형영구자석조립체(3)의 둘레를 따라서 요홈(3a)이 형성되어 있고 발전기몸체의 일부분인 베어링부(102)에는 베어링(20)이 장착되어 있고 상기 베어링(20)이 상기 요홈(3a)에 맞물리도록 한다. 물론 이 때 링형영구자석조립체(3)에 베어링이 장착되고 발전기몸체(100)에 요홈이 형성되는 형태로 할 수도 있음은 물론이다.

이 경우 링형영구자석조립체(3)와 발전기몸체(100)에 부착된 전기자코일조립체(50)는 서로 상대회전운동을 하여 유도전류가 발생하게 되고 발생된 유도전류는 발광소자(60)를 발광시키게 된다.

이 때 전기자코일조립체(50)에 전기적으로 연결되어 발광하는 발광소자(60)는 설계사항에 따라서 적절한 수로 발전기 몸체에 설치될 수 있다.

도 3은 자전거의 휠축에 발전기를 부착하는 방법을 나타낸 도면이다. 도 3에서와 같이 자전거의 휠축을 증앙으로 일단 연결부(80)를 도면과 같이 끼운다. 일반적으로 자전거회사마다 또는 앞바퀴와 뒷바퀴의 자전거의 휠축의 굵기가 다르기 때문으로 이러한 연결부(80)를 사용하면 몇 개의 여러 굵기의 연결부를 제품포장지에 넣어줌으로써 사용자가 직접 자신의 자전거의 휠축의 굵기에 맞게 장착할 수 있고 회사 입장에서는 각각의 휠축에 맞게 장착하도록 여러 종류의 발전기몸체를 제작하지 않아도 되므로 비용절감의 효과를 가져온다. 이 때 상기 연결부(80)는 상하부(81)(82)로 이루어지어 나사결합 또는 억지끼움등으로 결합되도록 구성된다.

이러한 연결부(80)를 휠축에 결합 부착시킨 후 고정장치에 베어링부(102) 상하부(102m)(102n)를 결합 부착시킨다. 그 후 베어링(20)이 링형영구자석부 요홈(3a)애 형성되도록 링형영구자석부 1(1)과 링형영구자석부 2(2)를 부착하고 그 위로 발전기몸체 상하부(103)(101)를 결합시킨다.

상술한 바와 같이 본 고안은 상기 실시예에 한정하지 아니하고 본원의 정신과 범위를 이탈함이 없이 많은 변형을 가하여 실시될 수 있음은 두 말할 것도 없다. 예컨대 도 4(b)는 상기 하부몸체(101)를 추가 달린 링형영구자석부(3), 전기자코일조립체(50), 발광소자(60)를 구비한 상부몸체(103)를 사용함으로써 또 하나의 발광부를 갖는 발전기 형태로 할 수도 있음을 나타내는 도면이며, 도 4(c)는 발전기의 발광하는 곳을 자전거의 타이어의 폭보다 넓게 함으로써 자전거가 운행시 측면은 물론 앞이나 뒤에서도 광원을 볼 수 있도록 할 수도 있음을 나타내는 도면이다.

본 고안 자전거용 발전기는 배터리의 장착이 없이 자전거가 운행시 발광을 가능하게 하고 특히 손쉽고 짧은 시간 안에 장착을 가능하게 하면서도 발전기의 주요 부품을 모두 내부에 내장시킴으로 내구성도 좋게 하며 작고 간단한 구조로써 외관상의 미려함도 준다.

Claims (3)

1. 소정의 내부공간을 가지는 발전기몸체와,

   상기 내부공간애 휠축을 중앙으로 회전 가능하도록 지지되면서 두 부분으로 나뉘어지고 영구자석이 외주를 따라서 표면에 N극과 S극이 교대로 배열되어 있는 링형영구자석조립체와,

   상기 발전기몸체에 연결 부착되고 상기 링형영구자석부를 일정하게 회전시키기 위한 베어링이 장착되어 있는 베어링부와,

   상기 링형영구자석조립체의 외주로 비접촉상태로 상기 발전기몸체에 고정 부착되어 상기 링형영구자석조립체와의 상대회전운동으로 유도전류를 발생시키는 전기자코일조립체와,

   상기 발생된 유도전류를 이용 발광하는 발광소자인 것을 특징으로 하는 자전거용 발전기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 두 부분으로 나뉘어지는 링형영구자석조립체는 상기 나뉘어지는 두 부분 중 한 부분에 중력의 영향을 받는 무게추를 부착함을 특징으로 하는 자전거용 발전기.
3. 제 1 항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발전기몸체는 상호 착탈 가능하게 결합되는 상부몸체와 하부몸체로 이루어져 그 상하부몸체와 휠축 사이에휠축의 굵기에 따라 교체 가능한 연결부를 선택하여 부착시키는 구조를 가짐을 특징으로 하는 자전거용발전기.