KR200464537Y1

KR200464537Y1 - 자가 발전 헬스용 자전거

Info

Publication number: KR200464537Y1
Application number: KR2020110006920U
Authority: KR
Inventors: 이준
Original assignee: 이준
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-01-11

Abstract

자가 발전 헬스용 자전거가 개시된다. 본 고안에 따른 자가 발전 헬스용 자전거는 프레임, 프레임의 일측에 회전 가능하게 설치된 전방 타이어 및 프레임의 타측에 회전 가능하게 설치된 후방 타이어를 포함하는 자전거, 자전거가 지지되는 지지대, 지지대에 설치되며 전방 타이어 및 후방 타이어 중 적어도 하나와 접촉하며 회전하는 회전체, 회전체와 연결되며 회전체의 회전 에너지를 전기 에너지로 전환하는 발전기 및 발전기에 발생된 전기 에너지를 저장하는 배터리를 포함한다.

Description

자가 발전 헬스용 자전거{SELF GENERATING BICYCLE FOR HEALTH}

본 고안은 자가 발전 헬스용 자전거에 관한 것으로서, 특히 운동시 발전된 전기 에너지를 다목적 전자기기에 사용할 수 있는 자가 발전 헬스용 자전거에 관한 것이다.

삶의 질이 향상됨에 따라 건강에 대한 관심이 높아지고 있다. 이와는 대조적으로, 거리 이동의 편의를 위해 사용되는 탄소 에너지 소모는 높아져만 가고 있다. 즉, 건강을 위해서는 인체 에너지 소모를 아끼지 않지만, 실생활의 편의에 있어서는 인체 에너지 소모를 원하지 않는 것이 현대인의 태도이다.

따라서, 건강을 위해 사용한 에너지를 저장하여 실생활의 편의에 사용할 수 있는 장치적 고안이 필요하다. 특히, 헬스용 자전거는 헬스 운동 공간에서 가장 많은 수를 자치하고 있으며, 이를 사용하여 운동하는 현대인이 많다.

현재, 한국공개특허 10-2002-0017697 및 한국공개특허 10-2011-0086300에 개시된 헬스용 자전거는 단순히 건강을 위한 운동 도구로만 사용될 뿐, 이에 사용된 에너지를 비축하여 실생활의 전기 에너지로 사용하지 못하는 비효율성이 있었다.

본 고안은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 운동을 위해 사용한 에너지를 저장하였다가 실생활에 사용할 수 있는 자가 발전 헬스용 자전거를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 자가 발전 헬스용 자전거는 프레임, 상기 프레임의 일측에 회전 가능하게 설치된 전방 타이어 및 상기 프레임의 타측에 회전 가능하게 설치된 후방 타이어를 포함하는 자전거, 상기 자전거가 지지되는 지지대, 상기 지지대에 설치되며 상기 전방 타이어 및 상기 후방 타이어 중 적어도 하나와 접촉하며 회전하는 회전체, 상기 회전체와 연결되며 상기 회전체의 회전 에너지를 전기 에너지로 전환하는 발전기 및 상기 발전기에 발생된 전기 에너지를 저장하는 배터리를 포함한다.
상기 회전체는 상기 전방 타이어 및 상기 후방 타이어 중 적어도 하나와 상호 맞물려 연동하는 적어도 하나의 롤러, 및 상기 롤러를 일측에 결합하고, 상기 롤러와 동시에 회전하는 복수의 제1 기어를 포함하고, 상기 자전거측에서 상기 발전기측으로 갈수록 상기 제1 기어의 직경은 감소할 수 있다.

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상기 회전체는 상기 롤러 또는 상기 제1 기어와 연동되어 회전하는 적어도 2 이상의 제2 기어가 형성된 기어 박스를 더 포함할 수 있다.

상기 발전기로부터 발생한 전기 에너지를 상기 배터리에 전달되는 것을 제어하는 컨트롤 박스를 더 포함하는 것을 포함할 수 있다.

상기 컨트롤 박스는 상기 발전기에서 발생된 교류를 직류로 전환하여 상기 배터리에 전달하는 정류기를 포함할 수 있다.

상기 컨트롤 박스는 상기 배터리의 과부하를 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다.

상기 컨트롤 박스는 상기 발전기로부터 발생한 전기 에너지가 상기 정류부로 전달되는 것을 온/오프(On/Off)하는 스위치를 더 포함할 수 있다.

상기 컨트롤 박스는 상기 센서로부터 과부하 신호를 전달 받아 상기 스위치를 오프(Off)하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

운동을 위해 사용한 에너지를 저장하였다가 실생활에 사용할 수 있어 에너지를 절약할 수 있다. 또한, 복수의 롤러 및 복수의 기어가 발전기 측에 가까울수록 직경이 작아짐에 따라, 회전수를 제어하여 발전(power generation)을 가능하게 한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 자가 발전 헬스용 자전거의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 회전체를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 컨트롤 박스의 구성을 도시한 도면이다.

후술하는 본 고안에 대한 상세한 설명은, 본 고안이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 고안을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 고안의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 고안의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 고안의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 고안의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 자가 발전 헬스용 자전거의 구성을 도시한 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 회전체를 확대하여 도시한 확대도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 자가 발전 헬스용 자전거(100)는 자전거(110), 지지대(120), 회전체(130), 발전기(140) 및 배터리(150)를 포함하여 구성될 수 있다.

자전거(110)는 프레임(111), 전방 타이어(112) 및 후방 타이어(113)를 포함한다.

프레임(111)은 회전하는 전방 타이어(112)와 후방 타이어(113)를 연결한다.

전방 타이어(112)는 프레임(111)의 일측과 연결되고 회전할 수 있다.

후방 타이어(113)는 전방 타이어(112)가 배치된 부분과 대향하는 타측에 형성될 수 있다.

전방 타이어(112) 및 후방 타이어(113) 중 하나는 고정되고, 다른 하나는 회전하게 구성할 수도 있다.

예를 들면, 도 1에서 도시된 것과 같이, 전방 타이어(112)를 고정바(Fb)를 사용하여 고정시킨 후, 후방 타이어(113)만 회전시킬 수 있다.

이와는 다르게, 후방 타이어(113)를 고정바(Fb)에 고정시킨 후, 전방 타이어(112)만 회전시킬 수 있음은 당업자로부터 자명할 것이다.

지지대(120)는 자전거(110)의 프레임(111)을 지면으로부터 받쳐 올린다.

예를 들면, 지지대(120)는 전방 타이어(112) 및 후방 타이어(113)의 중량에 따른 프레임(111)의 무게 중심 위치에 형성될 수 있다.

또한, 지지대(120)가 프레임(111)을 받쳐 올릴 수 있도록 지지대(120)의 상단은 프레임(111)과 수평한 방향으로 연장될 수 있다.

즉, 지지대(120)는 ‘T’자 형상을 가질 수 있다.

회전체(130)는 지지대(120)와 연결되어 전방 타이어(112) 및 후방 타이어(113) 중 적어도 하나와 접촉하여 회전할 수 있다.

예를 들면, 회전체(130)는 상호 맞물려 연동하는 적어도 하나의 롤러(131)를 포함할 수 있다.

여기서, 롤러(131)는 전방 타이어(112) 및 후방 타이어(113) 중 적어도 하나와 마주하여 접촉할 수 있다.

따라서, 롤러(131)는 회전하는 전방 타이어(112) 또는 후방 타이어(113)에 의해 회전 에너지를 전달 받아 회전할 수 있다.

롤러(131)의 폭은 접촉된 전방 타이어(112)와 후방 타이어(113)의 폭에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

또한, 롤러(131)는 일측에 결합되고 롤러(131)와 동시에 회전하는 제1 기어(132)가 형성될 수 있다.

제1 기어(132)의 개수는 도 2에 도시된 바와 같이 회전 동력을 효과적으로 전달하기 위해 복수개로 형성될 수 있다.

구체적으로, 제1 기어(132)는 복수개로 서로 맞물려 회전하되, 자전거(110) 측에서 발전기(140) 측으로 갈수록 직경이 점점 감소될 수 있다.

회전체(130)는 롤러(131) 또는 제1 기어(132)와 연동되어 회전하는 적어도 2 이상의 제2 기어(133)가 형성된 기어 박스(134)를 더 포함할 수 있다.

예를 들면, 기어 박스(134)는 2 이상의 제2 기어들(133)이 병렬로 배치될 수 있다.

제2 기어들(133) 중 적어도 하나는 제1 기어(132)와 체인(Ch)으로 연결되어 제1 기어(132)가 회전함에 따라 회전할 수 있다.

체인(Ch)은 병렬로 배치된 제2 기어들(133)의 위치로 각각 이동할 수 있다.

발전기(140)는 회전체(130)와 연결되며 회전체(130)에서 발생하는 회전 에너지를 전기 에너지로 전환한다.

발전기(140)는 회전체(130)와 인접한 부분에 형성될 수 있다.

배터리(150)는 발전기(140)와 전기적으로 연결되고, 발전기(140)에서 전환된 전기 에너지를 전달 받아 저장한다.

배터리(150)의 용량은 발전기(140)에서 공급되는 전기 에너지의 양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

한편, 본 고안의 일 실시예에 따른 자가 발전 헬스용 자전거(100)는 발전기(140)로부터 발생한 전기 에너지를 배터리(150)에 전달되는 것을 제어하는 컨트롤 박스(160)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

예를 들면, 컨트롤 박스(160)는 정류기(161), 센서(162), 스위치(163) 및 제어부(164)를 포함할 수 있다.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 컨트롤 박스의 구성을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 정류기(161)는 발전기(140)에서 발생된 교류를 직류로 전환하여 배터리(150)에 전달할 수 있다.

발전기(140)는 회전 에너지를 공급 받아 전기 에너지로 전환하는 과정에서 교류 형태의 전기 에너지가 발생될 수 있으므로 이를 직류로 전환하는 정류기(161)가 배치되는 것이 바람직하다.

센서(162)는 배터리(150)의 과부하를 감지할 수 있다.

예를 들면, 센서(162)는 배터리(150)의 충전된 전압을 측정하여 내구 용량을 초과하는 경우, 과부하 신호를 송출할 수 있다.

예를 들면, 센서(162)는 배터리(150)의 충전된 전압이 내구 용량을 초과하는 경우 제어부(164)에 과부하 신호를 송출한다.

제어부(164)가 과부하 신호를 수신 받은 경우, 발전기(140)와 정류기(161)를 전기적으로 연결하는 스위치(163)를 차단(Off)한다.

또한, 제어부(164)는 과부하 신호가 수신되지 않는 경우, 다시 스위치(163)를 온(On)하여 발전기(140)에서 발생한 전기 에너지를 정류기(161)에 전달될 수 있도록 제어한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 충전된 배터리(150)를 도 1에 도시된 바와 같이 자전거(110)에 탑재하여 실외에서 운행할 때, 배터리(150)의 전기 에너지를 통해 동력을 얻을 수 있다.

또한, 실내에서는 충전된 배터리(150)를 사용하여 냉장고, TV, 세탁기 등과 같은 가전제품을 구동시키는 동력으로 사용할 수 있다.

이와 같이, 본 고안에 따른 자가 발전 헬스용 자전거(100)는 운동을 위해 사용한 에너지를 저장하였다가 실생활에 사용할 수 있어, 에너지를 절약할 수 있다.

또한, 롤러(131) 및 복수의 제1 기어(132)가 발전기(140) 측에 가까울수록 직경이 작아짐에 따라, 회전수를 제어하여 발전(power generation)을 가능하게 한다.

이상과 같이 본 고안에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 고안의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 고안은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 고안이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 고안의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 실용신안청구범위뿐 아니라 이 실용신안청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 고안 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 자가 발전 헬스용 자전거
110: 자전거
111: 프레임
112: 전방 타이어
113: 후방 타이어
120: 지지대
130: 회전체
131: 롤러
132: 제1 기어
133: 제2 기어
134: 기어 박스
140: 발전기
150: 배터리
160: 컨트롤 박스
161: 정류기
162: 센서
163: 스위치
164: 제어부
Fb: 고정바
Ch: 체인

Claims

프레임, 상기 프레임의 일측에 회전 가능하게 설치된 전방 타이어 및 상기 프레임의 타측에 회전 가능하게 설치된 후방 타이어를 포함하는 자전거;
상기 자전거가 지지되는 지지대;
상기 지지대에 설치되며 상기 전방 타이어 및 상기 후방 타이어 중 적어도 하나와 접촉하며 회전하는 회전체;
상기 회전체와 연결되며 상기 회전체의 회전 에너지를 전기 에너지로 전환하는 발전기;
상기 발전기에 발생된 전기 에너지를 저장하는 배터리; 및
상기 발전기로부터 발생된 전기 에너지를 상기 배터리에 전달되는 것을 제어하는 컨트롤 박스;
를 포함하되,
상기 컨트롤 박스는,
상기 발전기에서 발생된 교류를 직류로 전환하여 상기 배터리에 전달하는 정류기;
상기 배터리의 과부하를 감지하는 센서;
상기 발전기로부터 발생된 전기 에너지가 상기 정류기로 전달되는 것을 온/오프(On/Off)하는 스위치; 및
상기 센서로부터 과부하 신호를 전달 받아 상기 스위치를 오프(Off)하는 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 발전 헬스용 자전거.
제1항에 있어서,
상기 회전체는 상기 전방 타이어 및 상기 후방 타이어 중 적어도 하나와 상호 맞물려 연동하는 적어도 하나의 롤러; 및
상기 롤러를 일측에 결합하고, 상기 롤러와 동시에 회전하는 복수의 제1 기어
를 포함하고,
상기 자전거측에서 상기 발전기측으로 갈수록 상기 제1 기어의 직경은 감소하는 것을 특징으로 하는 자가 발전 헬스용 자전거.
제2항에 있어서,
상기 회전체는 상기 롤러 또는 상기 제1 기어와 연동되어 회전하는 적어도 2 이상의 제2 기어가 형성된 기어 박스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 발전 헬스용 자전거.
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