KR20030082005A

KR20030082005A - Micro generator

Info

Publication number: KR20030082005A
Application number: KR1020020020480A
Authority: KR
Inventors: 김재운; 김양섭
Original assignee: 주식회사 에디트
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2002-04-15
Publication date: 2003-10-22

Abstract

PURPOSE: A micro generator is provided to improve the generation efficiency by generating a rotatory force using a plate spring. CONSTITUTION: A driving unit receives a driving force from an outside. A rotator is comprised of a rotatory shaft mounted on the driving unit and a magnet fixed on the rotatory shaft. A guide unit is inserted into and fixed on the center of the magnet. A stator assembly is comprised of upper and lower plates(310,350) provided with shaft holes(311,351) on a center thereof, a lower yoke(340) placed between the upper and lower plates(310,350) and provided with plural pole pieces(341), an upper yoke(320) provided with plural pole pieces(321) engaged with the plural pole pieces(341) provided on the lower yoke(340), and a coil bobbin(330) on which a coil(331) is wound provided between an inner surface of the lower yoke(340) and the plural pole pieces(341).

Description

Micro generator

본 발명은 초소형 발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대폰이나 개인 휴대 단말기와 같이 배터리를 사용하는 전자제품에 내장가능하며, 방전되었을 때 간편하고 용이하게 충전할 수 있는 초소형 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a microgenerator, and more particularly, to a microgenerator capable of being embedded in an electronic product using a battery, such as a mobile phone or a personal portable terminal, which can be easily and easily charged when discharged.

일반적으로 휴대폰이나 PDA와 같은 휴대용 단말기에는 충전용 배터리가 사용된다. 이러한 배터리는 그 용량이 한정되어 수시간에서 수십 시간 밖에 사용할 수 없고, 다 사용한 이후에는 재충전하여 사용해야만 한다. 특히 배터리를 재충전할 수 없는 상황에서 배터리 용량이 소모된 경우에는 사용이 곤란하다는 단점이 있다. 따라서 소형화된 크기로 휴대하고 다니면서 배터리가 소모되었을 경우 간편하게 충전하여 사용할 수 있는 휴대용 충전기의 필요성이 대두되었다.Generally, a portable battery such as a mobile phone or a PDA uses a rechargeable battery. These batteries are limited in capacity and can only be used for hours to tens of hours, and must be recharged after they are used up. In particular, when the battery capacity is exhausted in a situation that can not recharge the battery has a disadvantage that it is difficult to use. Therefore, there is a need for a portable charger that can be easily charged and used when the battery is consumed while being carried in a compact size.

이에 따라 현재에는 다양한 종류의 휴대용 충전기가 개발, 보급되고 있다.예를 들면 2001. 2. 27자 주식회사 씨에스씨에서 출원한 대한민국 실용신안 제2001-0005209호가 있다. 이 기술은 악력기와 같이 작동레버를 쥐었다 폈다를 반복하여 충전하는 것으로 역회전방지 기어를 사용하여 일정한 방향으로 구동될 때에만 발전하도록 설계되어 있다. 그러나 이와 같은 충전기는 휴대기기를 충전하는데 한 방향으로 구동하는 경우에만 충전되므로 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 사용에 있어 작동레버를 지속적으로 구동해야 하는 불편함이 있다.Accordingly, various types of portable chargers have been developed and distributed at present. For example, Korean Utility Model No. 2001-0005209 filed by CS Co., Ltd. on February 27, 2001. This technology is designed to develop only when driven in a constant direction by using the anti-rotation gear by repeatedly charging and releasing the operating lever like a gripper. However, such a charger is charged only when driving in one direction to charge a mobile device, so it takes a long time and there is an inconvenience of continuously operating the operating lever in use.

이와 같은 종래의 휴대용 충전기는 기존에 사용되는 대형 모터, 예를 들면 자동차나 이륜차용 모터를 축소하여 사용하는 것으로 효율이 낮고, 그 부피가 커서 휴대폰이나 PDA와 같은 휴대기기의 내부에 장착하는 것이 불가능하여 별도로 휴대용 충전기를 휴대하고 다니면서 충전해야 하는 문제점이 있었다.Such conventional portable chargers have a low efficiency due to miniaturization of existing large motors, for example, motors for automobiles or motorcycles, and are large in size, making it impossible to mount them in portable devices such as mobile phones and PDAs. There was a problem to charge while carrying a portable charger separately.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 휴대폰이나 PDA와 같이 배터리를 사용하는 휴대기기에 내장가능하며 구동전원을 용이하게 발전할 수 있는 초소형 발전기를 제공함을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a compact generator that can be built in a portable device using a battery, such as a mobile phone or PDA and can easily generate a driving power source. .

본 발명의 또 다른 목적은 작은 힘을 사용하여 휴대폰이나 PDA와 같은 휴대기기의 구동전원을 발전할 수 있는 초소형 발전기를 제공함을 목적으로 한다.Still another object of the present invention is to provide a microgenerator capable of generating driving power of a portable device such as a mobile phone or a PDA by using a small force.

본 발명의 또 다른 목적은 기어의 회전 방향에 관계없이 지속적으로 발전이 가능한 초소형 발전기를 제공함을 목적으로 한다.Still another object of the present invention is to provide a microgenerator capable of continuously generating power regardless of the rotational direction of the gear.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초소형 발전기의 분해 사시도.1 is an exploded perspective view of a micro generator according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 결합관계를 도시한 결합 단면도.2 is a cross-sectional view showing the coupling relationship of FIG.

도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 초소형 발전기의 구동부를 나타낸 도면.3 is a view showing a driving unit of the ultra-mini generator according to another embodiment of the present invention.

도 4는 도 1에 도시된 마그넷의 평면도.4 is a plan view of the magnet shown in FIG.

도 5은 도 1에 도시된 상부 요크와 하부 요크와의 결합 단면도.5 is a cross-sectional view of the combination of the upper yoke and the lower yoke shown in FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 구동부 110 : 풀리 구동부10: drive unit 110: pulley drive unit

111 : 고정구 112,400 : 풀리111: fixture 112,400: pulley

113,410 : 와이어 권취홈 114 : 스프링113,410: Wire winding groove 114: Spring

130 : 전달부 131 : 구동기어130: transmission unit 131: drive gear

132 : 제2회전축 133 : 증속기어132: second rotation shaft 133: speed increase gear

133a : 소기어 133b : 대기어133a: Small gear 133b: Waiting fish

136 : 종동기어 20 : 회전자136: driven gear 20: rotor

210 : 회전축 230 : 마그넷210: rotating shaft 230: magnet

231 : 자기 가이드부 30 : 고정자 조립체231 magnetic guide portion 30 stator assembly

310 : 상부 플레이트 311,351 : 축 공310: upper plate 311,351: shaft ball

312,352,420 : 결합공 313,353 :베어링312,352,420: Coupling hole 313,353: Bearing

320 : 상부 요크 321,341 : 극편320: upper yoke 321,341: pole piece

322,342 : 고정돌기 330 : 코일 보빈322,342: fixing protrusion 330: coil bobbin

331 : 코일 332 : 간격 유지부331: coil 332: spacing part

340 : 하부 요크 343 : 코일 인출홈340: lower yoke 343: coil drawing groove

350 : 하부 플레이트350: lower plate

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 초소형 발전기는 외부로부터 구동력을 인가하는 구동부와; 상기 구동부에 장착되는 회전축과, 상기 회전축에 고정되며 그 중심부에 자기 가이드부가 삽입 고정되는 마그넷으로 구성되는 회전자와; 상기 회전축이 회전 가능하도록 중앙에 축 공이 형성된 상, 하부 플레이트와, 상기 상, 하부 플레이트 사이에 위치하되, 상기 마그넷의 외측으로 내주면에 다수의 극편들이 일정한 간격으로 형성되어 있는 하부 요크와, 상기 하부 요크에 형성되어 있는 극편들과 맞물리도록 다수의 극편들이 형성되어 있는 상부 요크와, 상기 하부 요크의 내측면과 다수의 극편들 사이에 안착되는 코일이 감겨진 코일 보빈으로 구성되는 고정자 조립체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Miniature generator according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a drive unit for applying a driving force from the outside; A rotor comprising a rotating shaft mounted to the driving unit, and a magnet fixed to the rotating shaft and having a magnetic guide portion inserted and fixed at the center thereof; A lower yoke positioned between the upper and lower plates having a shaft ball formed in the center thereof so that the rotating shaft is rotatable, and the upper and lower plates, wherein a plurality of pole pieces are formed at regular intervals on the inner circumferential surface of the magnet and the lower portion; And a stator assembly comprising an upper yoke having a plurality of pole pieces formed to engage pole pieces formed in the yoke, and a coil bobbin wound with a coil seated between the inner side of the lower yoke and the plurality of pole pieces. Characterized in that.

본 발명의 이와 같은 양상에 따라 본 발명에 따른 초소형 발전기는 휴대폰이나 PDA와 같이 배터리를 사용하는 휴대기기에 내장할 수 있으며, 배터리를 충전할 수 없는 장소에서 배터리가 소모되었을 경우에 용이하게 충전하여 휴대기기를 사용할 수 있도록 구동전원을 제공해준다.According to this aspect of the present invention, the micro-generator according to the present invention may be embedded in a portable device using a battery such as a mobile phone or a PDA, and easily charged when the battery is exhausted in a place where the battery cannot be charged. It provides a driving power for using a mobile device.

본 발명의 부가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 초소형 발전기는 상기 코일 보빈의 내측면 상, 하부에는 상기 상, 하부 요크 결합시 이에 구비된 다수의 극편들이 소정 간격으로 이격되도록 적어도 2 이상의 간격 유지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an additional aspect of the present invention, the micro-generator according to the present invention has at least two or more interval maintaining parts such that a plurality of pole pieces provided thereon when the upper and lower yokes are coupled on the inner side and the lower side of the coil bobbin are spaced at predetermined intervals. It further comprises.

이와 같은 양상에 따라 본 발명에 따른 초소형 발전기는 조립시 상부와 하부 요크와의 간격을 일정하게 유지할 수 있으며 이에 따라 발전 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to this aspect, the microminiature generator according to the present invention can maintain a constant distance between the upper and lower yokes at the time of assembly, thereby improving the power generation efficiency.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예를통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초소형 발전기의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합단면을 도시한 것이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 초소형 발전기는 구동부(10)와 상기 구동부(10)의 구동에 따라 회전하는 회전자(20)와 상기 회전자(20)와의 상호 작용을 통해 전기력을 유도하는 고정자 조립체(30)로 구성된다.1 is an exploded perspective view of a micro generator according to an embodiment of the present invention, Figure 2 shows a coupling cross-section of FIG. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the micro generator according to the present invention may interact with the rotor 20 and the rotor 20 that rotate according to the driving of the driving unit 10 and the driving unit 10. It consists of a stator assembly 30 which induces an electric force.

상기 구동부(10)는 외부로부터 구동력을 인가한다. 이와 같은 구동부(10)는 크게 풀리 구동부(110)와 상기 풀리 구동부(110)에 의해 인가된 구동력을 회전축(210)에 전달하는 전달부(130)로 구성된다.The driving unit 10 applies a driving force from the outside. The driving unit 10 is largely composed of a pulley driving unit 110 and a transmission unit 130 for transmitting the driving force applied by the pulley driving unit 110 to the rotating shaft 210.

상기 풀리 구동부(110)는 상기 고정자(30)의 상부 플레이트(310)의 상측으로 고정되는 고정구(111)와, 상기 고정구(111)의 외측으로 회전 자유롭게 장착되며 외측면에 와이어 권취홈(113)이 형성된 풀리(112)와, 일 끝단이 상기 고정구(111)에 고정되고, 타 끝단이 상기 풀리(112)에 고정되는 스프링(114)으로 구성된다. 본 발명의 실시예에 있어서 상기 고정구와 상기 풀리와의 결합은 도2에 도시된 바와 같이 베어링을 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 풀리가 회전하는 경우 상기 고정구 사이에서 발생하는 마찰력을 최소화할 수 있기 때문이다.The pulley driving unit 110 is fixed to the upper side of the upper plate 310 of the stator 30 and the fixing unit 111, the outer side of the fixing unit 111 is rotatably mounted and the wire winding groove 113 on the outer surface The formed pulley 112, and one end is fixed to the fixture 111, the other end is composed of a spring 114 is fixed to the pulley (112). In the embodiment of the present invention, the coupling between the fastener and the pulley is preferably used as shown in Figure 2. This is because the friction force generated between the fasteners can be minimized when the pulley rotates.

한편 본 발명의 실시예에 있어서 상기 스프링(114)은 나선형 스프링의 일종인 판스프링을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 판스프링(114)은 일 끝단이 상기 고정구(111)에 고정되고, 타 끝단이 상기 풀리(112)에 고정되므로 상기 와이어 권취홈(113)에 감긴 와이어를 잡아당기면 압축되고 복원력에 의해 원상태로 복원된다. 이렇게 압축 및 복원될 때마다 상기 풀리 구동부가 구동하게 된다. 따라서 본 발명에 따른 초소형 발전기의 구동부는 역방향으로도 구동이 가능함으로써 종래에 비하여 발전 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, it is preferable that the spring 114 uses a leaf spring which is a kind of spiral spring. One end of the leaf spring 114 is fixed to the fixture 111, and the other end is fixed to the pulley 112, so when the wire is wound around the wire winding groove 113, it is compressed and restored to its original state by a restoring force. Is restored. Each time the compression and restoration are performed, the pulley driving unit is driven. Therefore, the driving unit of the ultra-mini generator according to the present invention has the advantage that can be driven in the reverse direction to improve the power generation efficiency compared to the prior art.

이와 같은 판스프링의 고정은 일 끝단은 반드시 회전력을 인가하는 풀리에 고정되지만 타 끝단은 상기와 같이 고정구에 고정되어 구동되는 것에 한정되지 않는다. 예를 들면 본 발명에 따른 초소형 발전기를 휴대기기에 내장하는 경우 휴대기기 내부에 지지대를 설치하고 이곳에 타 끝단을 고정시키는 것도 가능하다.The fixing of the leaf spring as described above is not limited to one end is fixed to the pulley for applying the rotational force, but the other end is fixed to the fixture as described above. For example, when the micro-generator according to the present invention is embedded in a portable device, it is also possible to install a support inside the portable device and fix the other end thereto.

그리고 상기 전달부(130)는 상기 풀리(112)의 하측 내주면에 형성되어 상기 구동부(10)의 구동에 따라 회전하는 구동기어(131)와, 상기 상부 플레이트(310) 상에 회전 자유롭게 장착되는 제2회전축(132)과 상기 제2회전축(132)에 고정되며 상기 구동 기어(131)에 치합되는 소기어(133a)와 상기 소기어(133a)의 하측에 일체로 형성되어 상기 종동 기어(136)와 치합되는 대기어(133b)로 형성된 증속 기어(133)와, 상기 증속기어의 대기어(133b)에 치합되며 상기 회전축(210)에 삽입 고정되는 종동기어(136)로 이루어져 있다.In addition, the transmission unit 130 is formed on the lower inner peripheral surface of the pulley 112, the drive gear 131 that rotates in accordance with the drive of the drive unit 10 and the first freely mounted on the upper plate 310 The driven gear 136 is fixed to the second rotating shaft 132 and the second rotating shaft 132 and integrally formed under the small gear 133a and the small gear 133a that are engaged with the driving gear 131. And an increase gear 133 formed of a standby gear 133b to be engaged with the driven gear, and a driven gear 136 that is engaged with the standby gear 133b of the increase gear and is inserted and fixed to the rotation shaft 210.

이와 같은 구성에 따라 본 발명에 따른 초소형 발전기는 사용자가 적은 힘을 사용하더라도 증속기어에 의해 보다 많은 회전력을 얻을 수 있어 많은 양의 전기력을 유도할 수 있다. 또한 역방향으로 기어가 회전하는 경우에도 증속기어에 치합되어 있는 종동기어가 회전함에 따라 종래에 비하여 회전축의 발전이 증가하여 발전 효율을 향상시킬 수 있다.According to the configuration as described above, the microminiature generator according to the present invention can obtain more rotational force by the speed increase gear even when the user uses less power, thereby inducing a large amount of electric force. In addition, even when the gear rotates in the reverse direction, as the driven gear engaged with the speed increasing gear rotates, the power generation of the rotating shaft is increased as compared with the related art, thereby improving power generation efficiency.

한편 본 발명의 보조적인 양상에 따라 상기 구동부(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 외측면에 구동력의 인가 방향이 상이한 두개의 와이어 권취홈(410)을 구비하며 상기 회전축(210)에 결합된 풀리(400)를 사용하는 것도 가능하다. 즉 상기 풀리의 중앙에 형성된 결합 공(420)에 상기 회전축(210)이 삽입, 고정되고, 상기 풀리(400)에 형성된 와이어 권취홈(410)에 서로 반대 방향으로 감겨진 와이어를 번갈아 가며 잡아당겨 상기 회전축에 구동력을 인가하여 발전하는 것도 가능하다.Meanwhile, according to the auxiliary aspect of the present invention, the driving unit 10 has two wire winding grooves 410 having different directions of application of driving force on the outer surface as shown in FIG. 3, and is coupled to the rotating shaft 210. It is also possible to use pulley 400. That is, the rotation shaft 210 is inserted and fixed in the coupling hole 420 formed in the center of the pulley, and alternately pulls the wires wound in opposite directions to the wire winding groove 410 formed in the pulley 400. It is also possible to generate power by applying a driving force to the rotating shaft.

상기 회전자(20)는 상기 구동부(10)에 장착되는 회전축(210)과, 상기 회전축(210)에 고정되며 그 중심부에 자기 가이드부(231)가 삽입 고정되는 마그넷(230)으로 구성된다. 본 발명의 실시예에 있어서 상기 자기 가이드부(231)는 일종의 자기 회로로써, 상기 마그넷(230)과 이를 내장한 코일 보빈(330)과의 상호 작용에서 발생하는 자기장을 안내하는 역할을 한다. 이와 같은 구성에 따라 휴대기기에 내장 가능한 크기로도 휴대기기를 구동할 수 있는 전력을 발전하게 되는 것이다.The rotor 20 includes a rotating shaft 210 mounted to the driving unit 10, and a magnet 230 fixed to the rotating shaft 210 and having a magnetic guide part 231 inserted and fixed at the center thereof. In the embodiment of the present invention, the magnetic guide part 231 is a kind of magnetic circuit, and serves to guide the magnetic field generated in the interaction between the magnet 230 and the coil bobbin 330 therein. According to such a configuration, the power to drive the mobile device can be developed even in a size that can be embedded in the mobile device.

그리고 상기 마그넷(230)은 도 4에 도시된 바와 같이 일정한 간격으로 교호되게 배열되며 다극착자로 이루어져 있다. 이와 같이 다극화된 마그넷을 이용함으로써, 코일과의 상호 작용에 의해 발전되는 전력을 극대화할 수 있다. 즉 발전기에서 발전되는 전압은 마그넷의 회전수에 비례하는데, 내장형의 발전기로 휴대기기를 구동하기 위해서는 이와 같이 다극착자된 마그넷을 이용함으로써 휴대기기의 사용에 따라 소비되는 전력을 용이하게 발전하여 얻을 수 있다.The magnet 230 is alternately arranged at regular intervals as shown in FIG. By using the magnetized polarized in this way, it is possible to maximize the power generated by the interaction with the coil. In other words, the voltage generated by the generator is proportional to the number of revolutions of the magnet. To drive the portable device with the built-in generator, the multi-pole magnetized magnet can be used to easily generate and consume the power consumed by the use of the portable device. have.

한편 상기 고정자 조립체(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 회전축(210)이 회전 가능하도록 중앙에 축 공(311,351)이 형성된 상, 하부 플레이트(310,350)와, 상기 상, 하부 플레이트 사이에 위치하되, 상기 마그넷(230)의 외측으로 내주면에 다수의 극편(341)들이 일정한 간격으로 형성되어 있는 하부 요크(340)와, 상기 하부 요크(340)에 형성되어 있는 극편(341)들과 맞물리도록 다수의 극편(321)들이 형성되어 있는 상부 요크(320)와, 상기 하부 요크(340)의 내측면과 다수의 극편(341)들 사이에 안착되는 코일(331)이 감겨진 코일 보빈(330)으로 구성된다. 그리고 상기 상, 하부 플레이트(310,350)에는 중앙에 형성된 축 공(311,351)에 압입 고정된 베어링(313,353)에 의해 상기 회전축(210)이 회전 가능하도록 지지받으며 회전하게 된다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, the stator assembly 30 is positioned between the upper and lower plates 310 and 350 and the upper and lower plates in which shaft balls 311 and 351 are formed at the center thereof so that the rotating shaft 210 can rotate. However, the outer yoke 340 is formed on the inner circumferential surface of the magnet 230 to be engaged with the lower yoke 340 formed at regular intervals, and the pole pieces 341 formed on the lower yoke 340. Coil bobbin 330 wound with an upper yoke 320 having a plurality of pole pieces 321 formed therein, and a coil 331 wound between an inner surface of the lower yoke 340 and a plurality of pole pieces 341. It consists of. In addition, the rotary shaft 210 is rotatably supported and rotated by the bearings 313 and 353 that are press-fitted to the shaft balls 311 and 351 formed at the center of the upper and lower plates 310 and 350.

본 발명의 일실시예에 있어서 상기 상, 하부 요크(320,340)에 형성된 극편들은 도 5에 도시된 바와 같이 서로 어긋나게 맞물리도록 결합되며, 상기 마그넷(230)의 극수와 동일한 수의 극편을 가진다. 즉 마그넷의 다극은 16극이고 상기 상, 하부 요크의 극편들은 각각 8개의 극편으로 구성된다.In one embodiment of the present invention, the pole pieces formed on the upper and lower yokes 320 and 340 are coupled to engage with each other as shown in FIG. 5, and have the same number of pole pieces as the number of poles of the magnet 230. That is, the multipole of the magnet is 16 poles, and the pole pieces of the upper and lower yokes are each composed of eight pole pieces.

한편 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 보조적인 양상에 따라 상기 코일 보빈(330)의 내측면 상, 하부에는 상기 상, 하부 요크(320,340) 결합시 이에 구비된 다수의 극편(321,341)들을 소정 간격으로 일정하게 유지하기 위한 간격 유지부(332)가 형성되어 있다. 이와 같은 양상에 따라 코일이 감겨진 코일 보빈과 마그넷 사이에 위치하며 동일 간격으로 이격된 극편을 통해 발전 효율을 보다 향상시킬 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 1, a plurality of pole pieces 321 and 341 provided on the inner side and the lower side of the coil bobbin 330 are coupled to the upper and lower yokes 320 and 340 according to an auxiliary aspect of the present invention. An interval maintaining unit 332 is formed to maintain constant at intervals. According to this aspect, the coil is located between the coil bobbin and the magnet wound, and the pole pieces spaced at equal intervals can further improve the power generation efficiency.

그리고 본 발명의 보조적인 양상에 따라 본 발명에 따른 초소형 발전기는 상기 상부 요크(320)의 상측면과 하부 요크(340)의 하측면에 상기 상, 하부 플레이트(310,350)와 결합시 상기 회전축(210)이 상기 고정자 조립체(30) 내부의 중앙에 위치하도록 고정시키는 고정돌기(322,342)가 형성되어 있으며, 상기 상, 하부 플레이트(310,350)에는 상기 고정돌기에 대응하는 결합 공(312,352)이 형성되어 있다. 이와 같은 양상에 따라 본 발명에 따른 초소형 발전기는 상기 회전축을 고정자 조립체에 용이하게 결합시킬 수 있을 뿐만 아니라, 회전축이 상기 고정자 조립체 내의 중심과 동일 축 선상에 위치하도록 해준다.In addition, according to the auxiliary aspect of the present invention, the microminiature generator according to the present invention is combined with the upper and lower plates 310 and 350 on the upper side of the upper yoke 320 and the lower side of the lower yoke 320. ) Fixing protrusions 322 and 342 are formed to be positioned at the center of the stator assembly 30, and coupling holes 312 and 352 corresponding to the fixing protrusions are formed in the upper and lower plates 310 and 350. . According to this aspect, the microminiature generator according to the present invention not only can easily couple the rotating shaft to the stator assembly, but also allows the rotating shaft to be coaxial with the center in the stator assembly.

이하에서는 이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 초소형 발전기의 전체적인 동작에 대하여 간단히 설명하기로 한다.Hereinafter, the overall operation of the miniature generator according to the present invention configured as described above will be briefly described.

사용자가 풀리에 결합된 와이어를 반복적으로 잡아당기고 놓으면, 와이어를 잡아당길 때는 판스프링이 압축되며 풀리가 회전하게 되고, 와이어를 놓으면 판스프링의 탄성에 의해 원상태로 돌아가며 풀리가 역방향으로 회전하게 된다. 이와 같은 풀리의 회전에 따라 풀리 하측에 형성된 구동기어가 회전하고 이 구동기어와 맞물려 있는 증속기어 및 증속기어에 치합되어 있는 종동기어가 회전하면서 회전축이 정방향 또는 역방향으로 회전하게 된다.When the user repeatedly pulls and releases the wire coupled to the pulley, when the wire is pulled, the leaf spring is compressed and the pulley is rotated. As the pulley rotates, the drive gear formed on the lower side of the pulley rotates, and the gearbox engaged with the drive gear and the driven gear engaged with the gearbox rotate so that the rotation shaft rotates in the forward or reverse direction.

이에 따라 회전축에 삽입, 고정된 다극화된 마그넷의 회전에 따라 상기 마그넷을 감싸고 있는 코일 보빈과의 상호 작용을 통해 전기력이 발생되며 이렇게 발전된 전력은 하부 요크에 형성된 코일 인출홈으로 인출된 코일을 통해 외부로 출력된다.Accordingly, the electric force is generated through interaction with the coil bobbin surrounding the magnet according to the rotation of the multipolarized magnet fixed and inserted into the rotating shaft, and the generated power is externally supplied through the coil drawn out to the coil drawing groove formed in the lower yoke. Is output.

이와 같은 동작에 의해 발전되는 발전기의 대략적인 특성을 살펴보면 여기에서 출력되는 전압은 AC 3~30V이며, 출력전류는 10~100mA의 출력특성을 가진다. 정격 회전수가 5,000~8,000일 경우 출력전압은 3~20V, 출력전류는 100~200mA 정도 출력하므로, 예를 들면 휴대폰 통화시 어느 정도 핸드로프를 잡아당기면 통화 가능한 전력을 발전하는 것이 가능하다.Looking at the approximate characteristics of the generator generated by such an operation, the output voltage here is AC 3 ~ 30V, the output current has an output characteristic of 10 ~ 100mA. When the rated speed is 5,000 ~ 8,000, the output voltage is 3 ~ 20V and the output current is about 100 ~ 200mA. Therefore, it is possible to generate power that can be communicated by pulling the hand rope to some extent when talking on a mobile phone.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 초소형 발전기는 상기와 같은 구성에 의해 동작되는 것으로 그 크기가 직경이 16mm이고 높이가 5.6mm이며 축경이 1.0mm로 초소형으로 휴대폰이나 PDA 등과 같은 배터리 사용 제품의 배터리에 내장 가능하다.As described above, the micro-generator according to the present invention is operated by the configuration as described above, the size of which is 16mm in diameter, 5.6mm in height, and the shaft diameter is 1.0mm, so it is very small battery of a battery-powered product such as a mobile phone or PDA It can be built in.

또한 와이어를 이용한 핸드로프 방식을 통해 판스프링을 이용하여 회전력을 발생시키고, 이러한 회전력을 이용하여 회전축의 회전 방향에 관계없이 지속적으로 전력을 발전하는 것이 가능함으로써, 발전 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, by using a hand rope method using a wire spring to generate a rotational force, by using this rotational power can be continuously generated regardless of the rotation direction of the rotation axis, the advantage that can improve the power generation efficiency have.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 예를 들면 휴대폰이나 PDA와 같이 배터리를 사용하는 휴대기기 뿐만 아니라, 신호봉 등과 같이 전력 소비량이 적은 장비에 내장되어 구동전원을 발전할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it will be apparent to those skilled in the art that many different and obvious modifications are possible without departing from the scope of the invention from this description. For example, not only portable devices that use batteries such as mobile phones or PDAs, but also low power consumption equipment such as signal rods may be used to generate driving power. Therefore, the scope of the invention should be construed by the claims described to include many such variations.

Claims

A driving unit for applying a driving force from the outside;

A rotor comprising a rotating shaft mounted to the driving unit, and a magnet fixed to the rotating shaft and having a magnetic guide portion inserted and fixed at the center thereof;

A lower yoke positioned between the upper and lower plates having a shaft ball formed in the center thereof so that the rotating shaft is rotatable, and the upper and lower plates, wherein a plurality of pole pieces are formed at regular intervals on the inner circumferential surface of the magnet and the lower portion; A stator assembly comprising an upper yoke having a plurality of pole pieces formed to engage pole pieces formed in the yoke, and a coil bobbin wound with a coil seated between the inner side of the lower yoke and the plurality of pole pieces;

Miniature generator comprising a.

The method of claim 1, wherein the driving unit:

Fixture fixed to the upper side of the upper plate,

A pulley driving part rotatably mounted to the outside of the fixture and having a pulley having a wire winding groove formed on an outer side thereof, and having one end fixed to the fixture and the other end fixed to the pulley;

A driving gear formed on a lower inner circumferential surface of the pulley and rotating according to the driving of the driving unit;

A second gear that is rotatably mounted on the upper plate and a second gear that is fixed to the second shaft and that is geared with the drive gear and an increase gear formed integrally with the driven gear to be engaged with the driven gear; Wow,

A transmission unit which is engaged with the standby gear of the speed increase gear and is inserted into and fixed to the rotary shaft;

Miniature generator, characterized in that consisting of.

The method of claim 1, wherein the driving unit:

Miniature generator having a pulley coupled to the rotating shaft having two wire winding grooves different in the direction of applying the driving force on the outer surface.

The method of claim 1, wherein the magnet is:

Small generator characterized in that the alternating arrangement is arranged at regular intervals made of a multi-pole magnetizer.

The method according to any one of claims 1 to 3,

Miniature generator on the inner side, the lower side of the coil bobbin further comprises at least two or more interval maintaining unit so that the plurality of pole pieces provided thereon when the upper and lower yoke is coupled at predetermined intervals.

The method according to any one of claims 1 to 3,

Fixing protrusions are formed on the upper side of the upper yoke and the lower side of the lower yoke so that the rotating shaft is positioned at the center of the stator when combined with the upper and lower plates, and the fixing protrusions on the upper and lower plates. Miniature generator characterized in that the coupling ball corresponding to the formed.

The method of claim 5,