KR20110028846A - 발전동력전달 발전장치 - Google Patents

Abstract

본은 발명 발전동력전달 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각각 독립적으로 회전하는 회전링과 회전자를 통해 동시에 회전축 샤프트를 회전시킴과 전하 출력량을 제어하여 토크(torque)와 속도를 제어 할수 있음은 물론, 운전시에는 효율적으로 회생 전력을 발생시켜 배터리를 충전시킬 수 있는 발전동력전달 발전장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 발전동력전달 발전장치는, 모터 하우징과; 상기 모터 하우징 내부에 전하발생부가 구비되고 전하 출력양으로 토크와 회전를 제어하고 모터하우징 내부에서 회전하도록 설치된 회전링; 및 상기 회전링의 내부에서 회전하도록 설치된 정류자와 상기 정류자에 결합된 모터 축을 구비한 회전자;를 포함하되, 상기 회전링과 회전자의 회전 방향은 서로 반대 방향인 모터부와, 단부에는 회전자의 모터 축에 맞물리는 샤프트 기어가 형성되어 있는 회전축 샤프트; 및 회전축 샤프트의 몸통에 결합된 태양 기어;를 포함하는 회전축부, 및 내부에 중공부를 구비한 기어 하우징과; 기어 하우징 내부에 설치되며, 회전링에 의해 회전되는 내측 기어; 및 외측은 내측 기어에 맞물리고, 내측은 태양 기어에 맞물리는 유성 기어를 구비한 회전축 기어;를 포함하는 기어부로 이루어지며 유성기어와 결합되어 전하를 발생하는 발전회전자와 기어하우징 내에 전하발생부가 구비되어모터하우징내에 전하발생부와 상응하여 전하 출력양으로 토크와 회전를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기와 결합되어지는 발전동력 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각각 독립적으로 회전하는 발전 회전자와 발전회전링을 통해 각각 회전시킴으로 전하 출력량을 제어하여 토크(torque)와 속도를 제어 할수 있음은 물론, 각각의 발전회전자와 발전 회전링에 의해 발전 전력를 효율적으로 발생시켜 배터리의 충전을 이루며 모터회전자축의 동력으로 발전 전하의 전자적 부하량에 따라 회전하며 동력을 연속적으로 전달하는 발전동력전달 발전장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 발전회전자, 발전하우징과; 상기 발전 하우징 내부에 발전회전자와 전하를 발생시키는 발전회전링이 구비되고 전력 출력량으로 토크와 회전를 제어하고 발전 하우징 내부에서 회전하도록 설치된 발전회전링; 및 상기 회전링의 내부에서 회전하도록 설치된 각각의 정류자와 상기 정류자에 결합된 발전 정류자을 구비한 회전자;를 포함하고 상기 발전회전링과 발전회전자의 회전 방향은 서로 같은 방향인 모터부와, 단부에는 회전자의 모터 축에 맞물리게 형성되어 있는 회전축 샤프트; 및 모터회전자 샤프트에 결합된 발전회전자, 및 내부에 중공부를 구비한 발전회전링에 전하를 발생하는 발전회전자와 발전회전링 내에 각각 전하발생부가 구비되어 발전하우징 내에 전하발생부와 상응하여 전하 출력양으로 토크와 회전를 제어하고 발전회전자축으로 동력을 사용하는 것을 특징으로 한다

토크,회전자,회전링,전자력,모터부,기어부,전하발생부,발전회전자,발전회전링,모터하우징,발전하우징,발전동력 발전장치.

Description

발전동력전달 발전장치{APPARATUS OF POWER TRANSMISSION AND GENERATION}

본 발명은 발전동력전달 발전장치에 관한 것으로, 특히 각각 독립적으로 회전하는 회전링과 회전자를 통해 동시에 회전축 샤프트를 회전시킴으로써 토크(torque)를 높일 수 있음은 물론, 발전기의 출력량으로 속도 제어와 토크 제어등 관성에 의해 운전하는 타행 시에는 효율적으로 회생 전력을 발생시켜 배터리를 충전시킬 수 있는 동력전달 발전장치에 관한 것이다. 발전장치와 연계되는 장치로 더욱 상세하게는 각각 독립적으로 회전하는 발전 회전자와 발전회전링을 통해 각각 회전시킴으로 전하 출력량을 제어하여 토크(torque)와 속도를 제어 할수 있음은 물론, 각각의 발전회전자와 발전 회전링에 의해 발전 전력를 효율적으로 발생시켜 배터리의 충전을 이루며 모터회전자축의 동력으로 발전 전하의 전자적 부하량에 따라 회전하며 동력을 연속적으로 전달하는 장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 발전회전자, 발전하우징과; 상기 발전 하우징 내부에 발전회전자와 전하를 발생시키는 발전회전링이 구비되고 전력 출력양으로 토크와 회전를 제어하고 발전 하우징 내부에서 회전하도록 설치된 발전회전링; 및 상기 회전링의 내부에서 회전하도록 설치된 각각의 정류자와 상기 정류자에 결합된 발전 정류자을 구비한 회전자;를 포함하고 상기 발전회전링과 발전회전자의 회전 방향은 서로 같은 방향인 모터부와, 단부에는 회전자의 모터 축에 맞물리게 형성되어 있는 회전축 샤프트; 및 모터회전자 샤프트에 결합된 발전회전자, 및 내부에 구비한 발전회전링에 전하를 발생하는 발전회전자와 발전회전링 내에 각각 전하발생부가 구비되어 발전하우징 내에 전하발생부와 상응하여 전하 출력양으로 토크와 회전를 제어하고 발전회전자축으로 동력을 사용하는 것을 특징으로 한다

주지된 바와 같이, 전기 엔진이나 혹은 하이브리드(hybrid) 자동차는 주행성능, 항속 거리 등과 같은 동력 성능을 보완할 목적으로 동력 수단으로서 전동기를 탑재하고 있으며, 최근에는 중장비를 포함한 그 외 다양한 동력기계장치에도 전동기를 채택하고 있다.

한편, 이상과 같은 전동기로는 DC 전동기 및 권선형 전동기가 주로 사용되고 있으며, 이러한 전동기들은 내부에 고정자인 브러시와 회전자인 정류자를 구비하고 있어서, 정류자가 회전하면서 동력을 발생시키고, 그 발생된 동력은 기어 등을 통해 회전축 샤프트를 회전시키는데 사용하고 있다.

그러나, 종래에는 회전자인 정류자에 의해서만 동력을 전달받아 회전축 샤프트가 회전되므로, 해당 회전축 샤프트에 의해 제공되는 토크(torque)가 상대적으로 작다는 문제점이 있었다.

또한, 관성에 의해 운전하는 타행 시에는 전동기로부터 회생 전력을 발생시 켜 배터리 등을 충전을 시키고 있으나 방전 대비 충전양은 너무도 미약한 것이 현재 풀어야할 문제이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 각각 독립적으로 회전하는 회전링과 회전자를 통해 동시에 회전축 샤프트를 회전시킴으로써 토크(torque)를 높일 수 있음은 물론, 발전기의 출력 양으로 속도 제어와 토크제어등 운전시 효율적으로 회생 전력을 발생시켜 배터리를 충전시킬 수 있는 동력전달발전장치와 그이상의 구비한 장치로 더욱 상세하게는 각각 독립적으로 회전하는 발전 회전자와 발전회전링을 통해 각각 회전시킴으로 전하 출력량을 제어하여 토크(torque)와 속도를 제어 할수 있음은 물론, 각각의 발전회전자와 발전 회전링에 의해 발전 전력를 효율적으로 발생시켜 배터리의 충전을 이루며 모터회전자축의 동력으로 발전 전하의 전자적 부하량에 따라 회전하며 동력을 연속적으로 전달하는 장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 발전회전자, 발전하우징과; 상기 발전 하우징 내부에 발전회전자와 전하발생시키는 발전회전링이 구비되고 전력 출력양으로 토크와 회전를 제어하고 발전 하우징 내부에서 회전하도록 설치된 발전회전링; 및 상기 회전링의 내부에서 회전하도록 설치된 각각의 정류자와 상기 정류자에 결합된 발전 정류자을 구비한 회전자;를 포함하고 상기 발전회전링과 발전회전자의 회전 방향은 서로 같은 방향인 모터부와, 단부에는 회전자의 모터 축에 맞물리게 형성되어 있는 회전축 샤프트; 및 모터회전자 샤프트에 결합된 발전회전자, 및 내부에 중공부를 구비한 발전회전링에 전하를 발생하는 발전회전자와 발전회전링 내에 각각 전하발생부가 구비되어 발전하우징 내에 전하발생부와 상응하여 전하 출력양으로 토크와 회전를 제어하고 발전회전자축으로 동력을 사용하는 것을 특징으로 한다

이를 위해, 본 발명에 따른 발전동력전달 발전장치는, 원통 형상으로 이루어진 모터 하우징과; 원통 형상으로 이루어져 있으며, 상기 모터 하우징 내부에 전하발생부내에 회전하도록 설치된 회전링; 및 상기 회전링의 내부에서 회전하도록 설치된 정류자와 상기 정류자의 일단 또는 양단에 결합된 모터 축을 구비한 회전자;를 포함하며, 상기 회전링과 회전자는 전자력에 의해 각각 독립적으로 회전하되, 상기 회전링과 회전자의 회전 방향은 서로 반대 방향인 모터부와, 단부에는 상기 회전자의 모터 축에 맞물리는 샤프트 기어가 형성되어 있는 회전축 샤프트; 및 상기 회전축 샤프트의 몸통에 결합된 태양 기어;를 포함하는 회전축부 및 상기 모터 하우징에 결합되되, 내부에 중공부를 구비한 기어 하우징과; 상기 기어 하우징 내부에 전하발생부가 구성되며, 상기 회전링에 의해 회전되는 내측 기어; 및 외측은 상기 내측 기어에 맞물리고, 내측은 상기 태양 기어에 맞물리는 유성 기어는 정류자를 구비한 회전축 기어;를 포함하는 기어부로 이루어지며 유성기어(135a)의 핀이 발전회전자(140)에 고정되고 내측기어(132)와 회전축기어(133)와 내측기어(134)와 회전축기어(135)가 구비되어 구동 되며 발전회전자(140)가 기어하우징(131)내에 관통된 부분 안에 구비되어 회전된다. 발전회전자(140)는 전하발생부(131b)의 전하량 출력에 의해 발생되는 전자기적 부하에 의해 태양기어(152)와 회전축기어(133)와 유성기어(133a)와 내측기어(134)와 태양기어(153)와 회전축기어(135)와 회전샤프트(151)가 제어 된다.상기 설명한 바 회전링(112) 또한 전하발생부(111a)의 전하량 출력에 의해 회전 샤프트(151)의 토크와 속도가 제어 되는 것을 특징으로 한다.

전하량의 출력은 전기 사용처로 상식적인 것으로 열거하지 안는다.

이때, 상기 회전링의 개방된 양단부에 결합되는 회전링 커버를 포함하고, 상기 내측 기어를 향하는 상기 회전링 커버의 일측면에는 회전링 기어가 결합되어 있으며, 상기 회전링 기어는 상기 내측 기어의 일측에 구비된 연결기어와 맞물려 있어서, 상기 회전링에 의해 상기 내측 기어와 태양기어중 선택하여 회전되도록 구성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전축 샤프트에 결합된 상기 태양 기어와, 상기 회전축 기어 및 상기 내측 기어와 전하발생부가 각각 복수개인 것이 바람직하다.

또한, 전자력에 의해 상기 회전링과 회전자 서로 반대 방향으로 회전될 수 있도록, 상기 모터 하우징의 내주면에는 전원이 공급되는 권선 또는 영구자석이 구비되어 있고, 상기 정류자의 외주면에는 전원이 공급되는 권선 또는 영구자석이 구비되어 있으며, 상기 회전링의 외주면에는 상기 모터 하우징에 구비된 권선 또는 영구자석과 함께 전자력선을 발생시키는 권선 또는 영구자석이 구비됨과 동시에, 상기 회전링의 내주면에는 상기 정류자에 구비된 권선 또는 영구자석과 함께 전자 력선을 발생시키는 권선 또는 영구자석이 구비되어 있는 것이 바람직하며 더욱 상세하게는 각각 독립적으로 회전하는 발전 회전자와 발전회전링을 통해 각각 회전시킴으로 전하 출력량을 제어하여 토크(torque)와 속도를 제어 할수 있음은 물론, 각각의 발전회전자와 발전 회전링에 의해 발전 전력를 효율적으로 발생시켜 배터리의 충전을 이루며 모터회전자축의 동력으로 발전 전하의 전자적 부하량에 따라 회전하며 동력을 연속적으로 전달하는 장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 발전회전자, 발전하우징과; 상기 발전 하우징 내부에 발전회전자와 전하발생시키는 발전회전링이 구비되고 전력 출력양으로 토크와 회전를 제어하고 발전 하우징 내부에서 회전하도록 설치된 발전회전링; 및 상기 회전링의 내부에서 회전하도록 설치된 각각의 정류자와 상기 정류자에 결합된 발전 정류자을 구비한 회전자;를 포함하고 상기 발전회전링과 발전회전자의 회전 방향은 서로 같은 방향인 모터부와, 단부에는 회전자의 모터 축에 맞물리게 형성되어 있는 회전축 샤프트; 및 모터회전자 샤프트에 결합된 발전회전자, 및 내부에 중공부를 구비한 발전회전링에 전하를 발생하는 발전회전자와 발전회전링 내에 각각 전하발생부가 구비되어 발전하우징 내에 전하발생부와 상응하여 전하 출력양으로 토크와 회전를 제어하고 발전회전자축으로 동력을 사용하는 것을 특징으로 한다

이상과 같은 본 발명에 따른 발전동력전달 발전장치에 의하면, 각각 독립적으로 회전하는 회전링과 회전자를 통해 동시에 회전축 샤프트를 회전시킴으로써 토 크(torque)를 높일 수 있고 발전 출력량을 높일수 있을 것이다.

또한, 운전시 효율적으로 타동력과 전력을 발생하며 배터리를 충전시킴에 따라 에너지 효율을 높일 수 있게 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발전동력전달 발전장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 발전동력전달 발전장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에따른발전동력전달발전장치를나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 도2의 회전 샤프트와 연결 되어지는 구성의 단면도 이다.

본 발명에 따른 도2 발전동력전달 발전장치의 기어부와 회전축부의 연결 상태를 나타낸 부해 도이고, 도 3은 본 발명에 따른 발전장치의 결합 구조도이며, 도4는 발전동력전달 발전 장치의 개별 결합도며 도5는 기어부의 결합 분해도이고 도6는 본 발명에 따른 발전동력전달 발전장치의 전기(system)를 나타낸 블록도이다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 동력전달 발전장치(100)는 크게 전원을 공급받아 회전력을 제공하는 모터부(110)와, 상기 모터부(110)의 양단(혹은, 일단)에 각각 설치되며, 모터부(110)로부터 회전력을 입력받아 전달하는 기어부(130) 및 상기 기어부(130)에 의해 회전하는 회전축부(150)를 포함한다.

따라서, 기어부(130)의 양측으로 각각 돌출된 회전축부(150)가 전기자동차나, 하이브리드 자동차나, 중장비 혹은 그 외 다양한 기계설비 및 장비를 구동시킬 수 있게 한다.

이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 발전동력전달 발전장치(100)의 모터부(110)는 모터 하우징(111)과, 상기 모터 하우징(111) 내부에서 회전하는 회전링(112)과, 상기 회전링(112) 내부에서 회전하는 회전자(113)와, 상기 개방된 회전링(112)의 양단부를 막는 한 쌍의 회전링 커버(112') 및 상기 모터 하우징(111)의 개방된 양단부를 막는 한 쌍의 모터 하우징 커버(111')를 포함한다.

이때, 모터 하우징(111)은 회전축부(150)가 관통하여 설치되도록 양단이 개방된 원통 형상으로 이루어져 있고, 회전링(112)은 상기 모터 하우징(111)의 내부에 삽입될 수 있도록 모터 하우징(111) 보다는 크기가 작고 양단은 개방되어 있는 원통 형상으로 이루어져 있으며, 상기 모터 하우징(111) 내부에서 회전하도록 설치된다.

또한, 회전자(113)는 상기 회전링(112)의 내부에 삽입된 상태에서 회전될 수 있도록 회전링(112) 보다는 크기가 작은 정류자(113a) 및 상기 정류자(113a)의 양단에 각각 결합된 모터 축(113b)을 구비하며, 각 모터 축(113b) 단부의 내측에는 모터 축 기어(113c)가 형성되어 있다.

또한, 회전링 커버(112')는 회전링(112)의 개방된 양단부를 막도록 판 형상으로 이루어져 있어서, 회전링(112)의 양단부에 각각 결합되며, 중심부에는 모터 축(113b)이 관통하는 관통공이 형성됨과 동시에 외측(즉, 기어부(130) 측)에는 회전링 기어(112a')가 돌출 형성되어 있다.

또한, 모터 하우징 커버(111')는 모터 하우징(111)의 개방된 양단부를 막도 록 판 형상으로 이루어져 있어서, 모터 하우징(111)의 양단부에 각각 결합되며, 중심부에는 상기 돌출 형성된 회전링 기어(112a')가 관통하는 관통공이 형성되어 있다.

따라서, 회전자(113)는 회전링(112)의 회전링 커버(112')에 회전 가능하도록 결합 및 지지되고, 회전링(112)은 모터 하우징(111)의 모터 하우징 커버(111')에 회전 가능하도록 결합 및 지지된다.

그 결과, 회전자(113)와 회전링(112)이 각각 독립하여 회전할 수 있도록 조립되는데, 특히 본 발명은 아래에서 좀더 상세히 설명하는 바와 같은 이유로, 상기 회전자(113)와 회전링(112)이 서로 반대방향으로 회전되도록 전자력의 발생 방향이 조절된다.

즉, 회전링(112)의 외주면과 모터 하우징(111)의 내주면 사이에 발생하는 전자력은 제1방향이 되도록 함으로써 일 예로 회전링(112)이 반시계 방향으로 회전되도록 하고, 회전링(112)의 내주면과 회전자(113)의 외주면(즉, 정류자의 외주면) 사이에 발생하는 전자력은 제1방향과 반대인 제2방향이 되도록 함으로써 회전자(113)가 시계 방향으로 회전되도록 한다. 물론, 그와 반대로 회전링(112)은 시계 방향으로 회전되도록 하고, 회전자(113)는 반시계 방향으로 회전되도록 할 수도 있다.

한편, 이상과 같이 전자력이 발생되도록 하되, 상기 제1방향의 전자력과 제2방향의 전자력이 서로 반대 방향이 되게 하기 위해서는, 모터 하우징(111)의 내주면에는 전원이 공급되는 권선 또는 영구자석(미도시)이 구비되고, 상기 정류 자(113a)의 외주면에는 전원이 공급되는 권선 또는 영구자석(미도시)이 구비되어야 할 것이다.

그리고, 회전링(112)의 외주면에는 상기 모터 하우징(111)에 구비된 권선 또는 영구자석과 함께 전자력선을 발생시키는 권선 또는 영구자석(미도시)이 구비됨과 동시에, 회전링(112)의 내주면에는 상기 정류자(113a)에 구비된 권선 또는 영구자석과 함께 전자력선을 발생시키는 권선 또는 영구자석(미도시)이 구비되어 있어야 할 것이다.

단, 이상과 같이 모터 하우징(111)과, 전하발생부(111a),회전링(112) 및 정류자(113a)에 각각 권선이나 영구자석을 구비하되, 서로 반대 방향으로 작용하는 제1방향의 전자력과 제2방향의 전자력을 각각 발생시키기 위한 상기 권선이나 영구자석의 배치 및 선택은 당업자 수준에서 자명한 것이므로 그에 대한 상세한 설명을 생략하도록 한다.

즉, 일 예로 회전링(112)에 전원을 인가하는 경우에는 회전링(112)의 내주면과 외주면을 모두 감싸도록 권선을 설치(혹은, 내주면과 외주면에 각각 권선을 설치)하고, 모터 하우징(111)의 내주면과 정류자(113a)의 외주면에는 각각 영구자석을 설치하되, 모터 하우징(111)에 구비된 영구자석과 정류자(113a)에 구비된 영구자석의 극성이 서로 반대가 되도록 하면, 회전링(112)과 회전자(113)가 서로 반대방향으로 회전되는 등 다양한 방법이 사용 가능할 것이므로, 그 이외의 경우에 대한 설명은 생략한다.

발전동력전달 발전장치(100)의 기어부(130)는 기어 하우징(131)과, 전하발생 부(131b)상기 기어 하우징(131)의 내부에 삽입 설치되는 제1 내측 기어(132) 및 제1 회전축 기어(133)와, 개방된 기어 하우징(131)의 일단을 막는 기어 하우징 커버(131')를 포함한다.

또한, 필요에 따라서는 제1 내측 기어(132) 및 제1 회전축 기어(133)와 동일(혹은, 유사)한 기능을 수행하는 제2 내측 기어(134) 및 제2 회전축 기어(135)를 더 포함하여, 아래에서 좀더 상세히 설명하는 바와 같이, 제1 내측 기어(132) 및 제1 회전축 기어(133)만 있는 경우보다 회전축부(150)의 토크(torque)를 더욱더 증가 시킬 수 있게 한다.

여기서, 기어 하우징(131)은 그 내부에 제1 내측 기어(132)와, 제1 회전축 기어(133)와, 제2 내측 기어(134) 및 제2 회전축 기어(135)가 설치되는 공간부 발전회전자(140)에 유성기어(135a)와 결합되어지고 회전링(112a)의 회전토크를 내측기어(132)와 회전축기어(133)과 발전회전자(140)의 전하 출력량의 제어로 회전측부(150)의 회전수와 토크를 제어 되게 구성 되고, 모터 하우징(111)을 향하는 일 측면에는 플랜지(131a)가 구비되어 있어서, 당해 기어 하우징(131)이 플랜지(131a)를 통해서 모터 하우징 커버(111')에 견고히 결합된다.

아울러, 플랜지(131a)의 중심부에는 관통공이 형성되어 있어서, 모터 하우징 커버(111')의 관통공을 통과하여 돌출된 회전링 기어(112a')가 당해 플랜지(131a)를 관통하여 제1 내측 기어(132) 및 제2 내측 기어(134)에 각각 맞물릴 수 있도록 한다.

제1 내측 기어(132)는 내기어 혹은 링 기어라고도 하며, 내주면을 따라서는 제1 회전축 기어(133)의 유성 기어에 맞물리는 볼트텝(133b)가 형성되어 있어서, 유성 기어 어셈블리의 일 구성으로 동작하며, 일측에는 상기 회전링 기어(112a')와 맞물리는 내치기어(132)와 결합되어 진다.

제1 회전축 기어(133)는 상기 제1 내측 기어(132)를 향하는 일측면에 그 테두리를 따라 유성 기어(133a)가 복수개 구비되어 있고, 그 반대 방향인 타측면에는 유성기어(133b)가 구비되어 있으며, 유성기어(133a)에는 관통공이 형성되어 있어서, 회전축부(150)의 회전축 샤프트(151)가 관통하여 설치된다.

그리고, 기어 하우징 커버(131')는 평판 형상으로 되어 있어서, 개방된 기어 하우징(131)의 일단부를 막도록 고정 결합되고, 일측 중심부에는 제1 회전축 기어(133)의 볼트텝(133b)이 결합 고정되는 내측기어(134)가 구비되어 있으며, 기어하우징커버 (131')에는 회전축부(150)의 회전축 샤프트(151)가 통과하는 관통공이 형성되어 있다.

따라서, 연결 내측기어(132)를 통해 회전링(112)의 회전링 기어(112a')와 맞물린 제1 내측 기어(132)가 상기 회전링(112)과 함께 회전하고, 제1 내측 기어(132)가 회전하면 그 내주면의 기어(132b) 맞물린 제1 회전축 기어(133)의 유성 기어(133a)가 회전됨으로써, 후술하는 바와 같이 유성 기어(133a)와 맞물리는 태양 기어(152)를 회전시키고, 회전축부(150)를 회전시킨다.유성기어(135a)의 핀이 발전회전자(140)에 고정되고 내측기어(132)와 회전축기어(133)와 내측기어(134)와 회전축기어(135)가 구비되어 구동 되며 발전회전자(140)가 기어하우징(131)내에 관통된 부분 안에 구비되어 회전된다. 발전회전자(140)는 전하발생부(131b)의 전하량 출력 에 의해 발생되는 전자기적 부하에 의해 태양기어(152)와 회전축기어(133)와 유성기어(133a)와 내측기어(134)와 태양기어(153)와 회전축기어(135)와 회전샤프트(151)가 제어 된다.

상기 설명한 바 회전링(112) 또한 전하발생부(111a)의 전하량 출력에 의해 회전 샤프트(151)의 토크와 속도가 제어 된다.

이하, 제2 내측 기어(134) 및 제2 회전축 기어(135)는 상술한 제1 내측 기어(132) 및 제1 회전축 기어(133)와 동일 혹은 유사한 기능을 하고, 그 조립 방법 역시 동일 혹은 유사하므로 그에 대한 설명은 생략하도록 한다.

발전동력전달 발전장치(100)의 회전축부(150)는 기어부(130)를 통해 동력을 전달받아 회전됨으로써, 전기자동차나 하이브리드 자동차의 차륜축 등을 회전시키는 것으로, 양단부에는 모터 축(113b)의 모터 축 기어(113c)에 삽입 결합됨으로써 맞물리는 샤프트 기어(151a)가 구비되어 있는 회전축 샤프트(151) 및 상기 회전축 샤프트(151)의 몸통에 결합된 태양 기어(152, 153)를 포함한다.그리고, 상술한 기어부(130)가 제1 회전축 기어(133) 및 제2 회전축 기어(135)를 포함한 2개의 회전축 기어(133, 135)를 구비하고 있는 것에 대응하여, 제1 회전축 기어(133) 및 제2 회전축 기어(135)의 유성 기어(133a, 135a)에 각각 맞물리는(즉, 내합하는) 태양 기어(152, 153) 역시 2개가 구비된다.

이와 같이, 본 발명은 회전축 샤프트(151)의 샤프트 기어(151a)가 회전자(113)의 모터 축(113b)에 맞물려 있어서, 제1방향으로 회전하는 회전자(113)로부 터 동력을 전달받아 당해 회전축부(150)가 회전되므로, 본 발명의 회전축부(150)가 첫째로는 회전자(113)에 의해 동력을 전달받아 전하발생부(131b)의 전하 출력량에 의해 회전되는 것이다.

또한, 도 2와 같이, 제2방향으로 회전하는 회전링(112)에 맞물려 있는 제1 내측 기어(132) 및 제2 내측 기어(134)가 각각 제1 유성 기어(133a) 및 제2 유성 기어(135a)의 외측에 맞물리고, 회전축부(150)의 제1 태양 기어(152) 및 제2 태양 기어(153)는 각각 제1 유성 기어(133a) 및 제2 유성 기어(135a)의 내측에 맞물려 있어서, 본 발명의 회전축부(150)가 둘째로는 회전링(112)에 의해 동력을 전달받아 회전되는 것이다.

즉, 예시된 도 4를 통해 알 수 있는 바와 같이, 시계 방향으로 회전하는 회전자(113)에 맞물려 있는 회전축 샤프트(151)가 상기 회전자(113)로부터 동력을 전달받아 역시 시계방향으로 회전됨과 동시에, 반시계 방향으로 회전하는 회전링(112)에 맞물린 내측 기어(132, 134)가 유성 기어(133a, 135a)의 외측에 맞물려 있어서, 상기 유성 기어(133a, 135a)의 내측에 맞물려 있는 회전축부(150)의 태양 기어(152, 153)를 시계 방향으로 회전시킨다.

따라서, 시계 방향으로 회전하는 회전자(113)와 반시계 방향으로 회전하는 회전링(112)에 의해 동시에 회전축부(150)를 시계 방향으로 회전시킬 수 있게 되므로, 회전축부(150)의 토크를 배가시킬 수 있으며 발전회전자(140)가 회전축샤프트(151)의 토크와 속도를 제어한다.전하발생부(131b)는 영구자석 또는 전자석코일이 선택 구비될 수 있으며 발전회전자(140)과 서로 상응하여 발전할수 있게 구비된 다.회전링(112)과 회전자(113)는 전하발생부(111a)의 전하량 부하에 토크와 속도가 제어된다.회전링(112)에 정류자가 구비되어 전하발생부의 전하량에 전자기적 부하가 형성이 되어 전하량에 따라 부하가 커짐으로 회전링(112)의 속도와 토크를 회전축샤프트(151)에 동력이 전달된다.발전회전자(140) 또한 같은 전하량의 전자기적 부하로 회전과 토크가 회전샤프트(151)에 동력이 전달된다.

또한, 위에서 설명한 바와 같이 태양 기어(152, 153)와, 내측 기어(132, 134) 및 회전축 기어(133, 135)를 각각 2개씩 구비하여, 더욱더 토크를 배가시킬 수 있게 한다. 물론, 이러한 태양 기어(152, 153)와, 내측 기어(132, 134) 및 회전축 기어(133, 135)를 각각 3개 이상씩 구비할 수도 있음은 자명하다.

한편, 본 발명은 회전링(112)과 회전자(113)가 서로 반대 방향으로 회전되도록하는 전자력의 발생을 위해 전원공급부를 포함하는데, 전원공급부는, 도 5에 도시된 바와 같이, 배터리 보호부(160)와, 배터리(170)와, 충전 제어부(180) 및 태양전지(190) 등을 포함한다.

그리고, 배터리 보호부(160)는 그 내부에 공지된 바와 같은 과충전 및 과방전 방지회로 등을 구비하고 있으며, 모터부(110)와 배터리(170) 사이에 전기적으로 연결된다.

배터리(170)는 2차 전지로서 상기 배터리 보호부(160)와 전기적으로 연결되어 있으며, 회전링(112)과 회전자(113)에 전자력이 발생하도록 전원을 공급하거나, 혹은 일 예로 전기자동차가 관성에 의해 주행하는 타행시 모터부(110)에서 발생하는 회생전력을 입력받아 충전된다.

전하발생부(111a),(131b)와 충전 제어부(180)는 모터부(110)와 배터리 보호부(160) 사이에 설치되어, 상술한 회생전력을 배터리(170)에 충전할지를 결정 및 제어하는 것으로, 배터리(170)의 충전 상태 감시 및 전기자동차의 타행 여부 감시 등의 기능을 포함한다.

태양전지(190)는 에너지를 획득 및 공급하는 부가적인 수단으로서, 수광된 태양 에너지를 전기 에너지로 변환한 다음 배터리 보호부(160)를 통해 배터리(170)에 제공함으로써, 배터리(170)의 충전 상태를 보장한다.

특히, 종래에는 모터(미도시)의 브러쉬(미도시)와 정류자(미도시)가 기계적으로 접촉되어 있다, 본 발명은 모터부(110)의 모터 하우징(111)과 회전링(112)이 기계적으로 접촉되어지는 부분과 접촉되지 안는 것은 권선과 영구자석 간의 전자기 유도 방식으로 회생 전력을 발생시키는 부분이며, 효율적인 에너지의 생산을 가능하게 하고, 그와 같이 생산된 에너지를 배터리(170)에 충전시킬 수 있게 한다.

먼저, 도3은 상기 도시된 바와 같이 도2의 회전샤프트(151)와 모터회전자(11a)와 결합되어; 본 발명에 따른 발전장치는 크게 전원을 공급받아 회전력을 제공하는 모터(33a)와, 상기 모터회전자(11b); 양단혹은, 일단에 각각 설치되며, 모터회전자(11b)로부터 회전을 입력받아 전달하는 발전회전자(11c) 및 상기 발전회전링(22a)에 의해 회전하는 발전회전자(11d)의 한 개 이상의 연결을 포함한다.

이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 발전장치의 모터는 모터 하우징(33a)과, 상기 모터 하우징(33a) 내부에서 회전하는 발전회전링(22a)과, 상기 회전링(22a) 내부에서 회전하는 발전회전자(11c)와, 상기 개방된 발전회전링(22a)의 한 단부를 막는 한 쌍의 발전회전링(22a)와 발전회전자(11c)로 구동된다.

이때, 모터회전자(11b)는 발전회전자(11c)축과 결합되고 발전회전링(22a)과 발전회전자(11c)중 전하출력량의 전자석 부하에 의해 발전회전링(22b)에 토크와 회전이 전달된다.또한 발전회전링(22b)은 발전회전자(11e)에 상기한 바와 같이 토크와 속도를 전달한다. 위 상기한바 위 연결를 한 개이상 구비하여 작동한다.또한 발전회전자축(22e)는 발전동력 또는 다른 동력으로 사용 가능게 한다.

각각 독립적으로 회전하는 발전회전자(11c)와 발전회전링(22a)을 통해 동시에 각각 회전축 샤프트를 회전시킴으로 전하 출력량을 제어하여 토크(torque)와 속도를 제어; 각각의 발전회전자(11c)와 발전회전링(22a)에 의해 발전 전하를 효율적으로 발생시켜 배터리를 충전; 발전회전자축(22e)의 동력을 전달; 하게 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 발전회전자(11c), 발전하우징(33b)과; 상기 발전 하우징(33b)내부에 발전회전자(11c)와 전하발생시키는 발전회전링(22a)이 구비되고 전하 출력양으로 토크와 회전를 제어하고 발전 하우징(33b) 내부에서 회전하도록 설치된 발전회전링(22a); 및 상기 발전회전링(22a)의 내부에서 회전하도록 설치하여 정류자와 상기 정류자에 결합된 발전 축을 구비한 발전회전자(11c);를 포함하되고 상기 발전회전링(22a)과 발전회전자의 회전 방향은 서로 같은 방향인 모터회전자(11a)와, 내 부에는 발전회전자(11c)의 모터 축에 맞물리게 형성되어 발전회전자(11c) 샤프트; 및 모터회전자(11a) 샤프트에 결합된 발전회전자(11c), 및 내부에 중공부를 구비한 발전회전링(22a)에 전하를 발생하는 발전회전자(11c)와 발전회전 링(22a) 내에 각각 전하발생부가 구비되어 발전하우징(33b) 내에 전하발생부와 상응하여 전하 출력양으로 토크와 회전를 제어하고 발전회전자축(22e)으로 동력을 전달하게 한다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다. 따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 발전동력전달 발전장치는 각각 독립적으로 회전하는 회전링과 회전자를 통해 동시에 회전축 샤프트를 회전시킴으로써 토크를 높일 수 있게 한다. 또한, 관성에 의해 운전하는 타행 시에는 효율적으로 회생 전력을 발생시켜 배터리를 충전시킴에 따라 에너지 효율을 높일 수 있게 한다. 따라서, 실질적으로 유용하면서도 그린 에너지 시대에 적합한 동력전달과 발전장치의 제공을 가능하게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 발전동력전달 발전장치를 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 동력전달 발전장치를 나타낸 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 발전장치의 결합 방법을 나타낸 단면도 이다.

도 4는 본 발명에 따른 발전장치의 개별 결합도이다.

도 5는 본 발명에 따른 발전동력전달 발전장치의 기어부를 나타낸 분해도이다.

도 6는 본 발명에 따른 발전동력전달 발전장치의 전원(system)를 나타낸 흐름도이다.

도 7은 본발명에 따른 발전동력전달 발전장치의 어셈블리도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 모터부 111: 모터 하우징

111': 모터 하우징 커버 111a: 전하발생부

112: 회전링 112': 회전링 커버
113: 회전자 130: 기어부

131: 기어 하우징 131a: 풀렌지

132, 134: 내측 기어 133, 135: 회전축 기어
133a, 135a: 유성 기어 131': 기어 하우징 커버

140: 발전회전자 141a: 전하발생부
131b: 전하발생부 150: 회전축부

151: 회전축 샤프트 152, 153: 태양 기어

133b: 볼트텝 33a: 모터하우징

11a: 모터회전자 11b: 모터회전자

11c: 발전회전자 11d: 발전회전자

11e: 발전회전자 11f: 발전회전자

22a: 발전회전링 22b: 발전회전링

22c: 발전회전링 22d: 발전회전링

22e: 발전회전자축 33c: 발전하우징

33a: 모터하우징

Claims (4)

1. 원통 형상으로 이루어진 모터 하우징과; 원통 형상으로 이루어져 있으며, 상기 모터 하우징 내부에서 모터 하우징과; 상기 모터 하우징 내부에 전하발생부가 구비되고 전하 출력양으로 토크와 회전를 제어하고 모터하우징 내부에서 회전하도록 설치된 회전링; 및 상기 회전링의 내부에서 회전하도록 설치된 정류자와 상기 정류자에 결합된 모터 축을 구비한 회전자;를 포함하되, 상기 회전링과 회전자의 회전 방향은 서로 반대 방향인 모터부와, 단부에는 회전자의 모터 축에 맞물리는 샤프트 기어가 형성되어 있는 회전축 샤프트; 및 회전축 샤프트의 몸통에 결합된 태양 기어;를 포함하는 회전축부, 및 내부에 중공부를 구비한 기어 하우징과; 기어 하우징 내부에 설치되며, 회전링에 의해 회전되는 내측 기어; 및 외측은 내측 기어에 맞물리고, 내측은 태양 기어에 맞물리는 유성 기어를 구비한 회전축 기어;를 포함하는 기어부로 이루어지며 유성기어와 결합되어전하를 발생하는 발전회전자와 기어하우지내에 전하발생부가 구비되어모터하우징내에 전하발생부와 상응하여 전하 출력량으로 토크와 회전를 제어하며 회전하도록 설치된 회전링; 및 상기 회전링의 내부에서 회전하도록 설치된 정류자와 상기 정류자의 일단 또는 양단에 결합된 모터 축을 구비한 회전자;를 포함하며, 상기 회전링과 회전자는 전자력에 의해 각각 독립적으로 회전하되, 상기 회전링과 회전자의 회전 방향은 서로 반대 방향인 모터부와,단부에는 상기 회전자의 모터 축에 맞물리는 샤프트 기어가 형성되어 있는 회전축 샤프트; 및 상기 회전축 샤프트의 몸통에 결합된 태양 기어;를 포함하는 회전 축부 및 상기 모터 하우징에 결합되되, 내부에 중공부를 구비한 기어 하우징과; 상기 기어 하우징 내부에 설치되며, 상기 회전링에 의해 회전되는 내측 기어; 및 외측은 상기 내측 기어에 맞물리고, 내측은 상기 태양 기어에 맞물리는 유성 기어를 구비한 회전축 기어;를 포함하는 기어부로 이루어진 것을 특징; 전원을 공급받아 회전력을 제공하는 모터(33a)와, 상기 모터회전자(11b); 양단혹은, 일단에 각각 설치되며, 모터회전자(11b)로부터 회전을 입력받아 전달하는 발전회전자(11c) 및 상기 발전회전링(22a)에 의해 회전하는 발전회전자(11d)의 한 개 이상의 연결을 포함;

   발전장치는 모터 하우징(33a)과, 상기 모터 하우징(33a) 내부에서 회전하는 발전회전링(22a)과, 상기 회전링(22a) 내부에서 회전하는 발전회전자(11c)와, 상기 개방된 발전회전링(22a)의 한단부를 막는 한 쌍의 발전회전링(22a)와 발전회전자(11c)로 구동된것;. 모터회전자(11b)는 발전회전자(11c)축과 결합되고 발전회전링(22a)과 발전회전자(11c)중 전하출력량의 전자석 부하에 의해 발전회전링(22b)에 토크와 회전이 전달; 발전회전링(22b)은 발전회전자(11e)는 토크와 속도를 전달; 위 연결를 한 개이상 구비 작동;발전회전자축(22e)는 발전동력 또는 다른 동력으로 사용; 각각 독립적으로 회전하는 발전회전자(11c)와 발전회전링(22a)을 통해 동시에 각각 회전축 샤프트를 회전시킴; 전하 출력량을 제어하여 토크(torque)와 속도를 제어; 각각의 발전회전자(11c)와 발전회전링(22a)에 의해 발전 전하를 효율적으로 발생; 배터리를 충전; 발전회전자축(22e)의 동력을 전달; 발전회전자(11c), 발전하우징(33b)과; 상기 발전 하우징(33b)내부에 발전회전자(11c)와 전하발생시키 는 발전회전링(22a)이 구비되고 전하 출력양으로 토크와 회전를 제어하고 발전 하우징(33b) 내부에서 회전하도록 설치된 발전회전링(22a); 및 상기 발전회전링(22a)의 내부에서 회전하도록 설치하여 정류자와 상기 정류자에 결합된 발전 축을 구비한 발전회전자(11c);를 포함; 상기 발전회전링(22a)과 발전회전자의 회전 방향은 서로 같은 방향인 모터회전자(11a)와, 내 부에는 발전회전자(11c)의 모터 축에 맞물리게 형성되어 발전회전자(11c) 샤프트; 및 모터회전자(11a) 샤프트에 결합된 발전회전자(11c), 및 내부에 구비한 발전회전링(22a); 전하를 발생하는 발전회전자(11c)와 발전회전링(22a) 내에 각각 전하발생부가 구비되어 발전하우징(33b) 내에 전하발생부와 상응; 전하 출력양으로 토크와 회전를 제어; 발전회전자축(22e)으로 동력을 전달하는 것을 구비한 발전동력전달 발전장치.
2. 제1항에 있어서,상기 회전링의 개방된 양단부에 결합되는 회전링 커버를 포함하고, 상기 내측 기어를 향하는 상기 회전링 커버의 일측면에는 회전링 기어가 결합되어 있으며, 상기 회전링 기어는 상기 내측 기어의 일측에 구비된 연결기어와 맞물려 있어서, 상기 회전링에 의해 상기 내측 기어가 회전되도록 구성된것과 유성기어(135a)의 핀이 발전회전자(140)에 고정되고 내측기어(132)와 회전축기어(133)와 내측기어(134)와 회전축기어(135)가 구비되어 구동 되며 발전회전자(140)가 기어하우징(131)내에 관통된 부분 안에 구비되어 회전; 발전회전자(140)는 전하발생부(131b)의 전하량 출력에 의해 발생되는 전자기적 부하에 의해 태양기어(152)와 회전축기어(133)와 유성기어(133a)와 내측기어(134)와 태양기어(153)와 회전축기어(135)와 회전샤프트(151)가 제어되는 것과 회전링(112) 또한 전하발생부(111a)의 전하량 출력에 의해 회전 샤프트(151)의 토크와 속도가 제어 되는 것을 특징으로 하는 발전동력전달 발전장치.
3. 제1항에 있어서,상기 회전축 샤프트에 결합된 상기 태양 기어와, 상기 회전축 기어 및 상기 내측 기어는 각각 복수개인 것을 특징으로 하며 기어 하우징(131)은 그 내부에 제1 내측 기어(132)와, 제1 회전축 기어(133)와, 제2 내측 기어(134) 및 제2 회전축 기어(135)가 설치되는 공간부 발전회전자(140)에 유성기어(135a)와 결합되어지고 회전링(112a)의 회전토크를 내측기어(132)와 회전축기어(133)과 발전회전자(140)의 전하 출력량의 제어로 회전측부(150)의 회전수와 토크를 제어하게 구비하한 발전동력전달 발전장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 전자력에 의해 상기 회전링과 회전자가 서로 반대 방향으로 회전될 수 있도록,상기 모터 하우징의 내주면에는 전원이 공급되는 권선 또는 영구자석이 구비되어 있고,상기 정류자의 외주면에는 전원이 공급되는 권선 또는 영구자석이 구비되어 있으며,

   상기 회전링의 외주면에는 상기 모터 하우징에 구비된 권선 또는 영구자석과 함께 전자력선을 발생시키는 권선 또는 영구자석이 구비됨과 동시에, 상기 회전링의 내주면에는 상기 정류자에 구비된 권선 또는 영구자석과 함께 전자력선을 발생시키는 권선 또는 영구자석이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 발전동력전달 발전장치.

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