KR20140008695A - Power device for auxiliary electric power supplier of vehicle - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a power generator for assisting power supply to a vehicle. The power generator for assisting power supply to a vehicle according to one embodiment of the present invention includes a rim mounting unit mounted on the rim of a vehicle wheel, a body unit which is vertically coupled to the upper part of the rim mounting unit, a power generation unit coupled to the body unit, a power transmission unit which is connected to the power generation unit and transmits power generated from a rotary unit to the power generation unit, and the rotary unit which is coupled to the power transmission unit and generates power through the rotation thereof as the rotary shaft of a tire rotates.

Description

차량의 보조 전력 공급용 발전 장치{POWER DEVICE FOR AUXILIARY ELECTRIC POWER SUPPLIER OF VEHICLE}POWER DEVICE FOR AUXILIARY ELECTRIC POWER SUPPLIER OF VEHICLE}

본 발명은 발전 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 보조 전력 공급을 위한 발전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power generation device, and more particularly to a power generation device for supplying auxiliary power of a vehicle.

차량의 바퀴가 제기능을 하기 위해서는 타이어 내부의 공기압(이하, 타이어 공기압)이 적절하게 유지되도록 하는 것이 중요하다. 타이어 공기압은 타이어 내부에 구성된 에어튜브에 채워진 공기에 의해 가해지는 압력을 의미하는데, 타이어 공기압이 떨어지게 되면 차량의 고속 주행시에 내구성이 저하되고, 조종 성능이 저하되는 등의 문제가 발생하기 때문이다. In order for the wheels of the vehicle to function properly, it is important to ensure that the air pressure (hereinafter, tire air pressure) inside the tire is properly maintained. The tire air pressure means a pressure applied by the air filled in the air tube configured inside the tire, because when the tire air pressure decreases, durability decreases at the high speed of the vehicle, and steering performance decreases.

따라서, 차량을 안정적으로 운행하기 위해서 타이어 공기압을 상시적으로 측정함으로써 타이어의 상태를 점검하게 되는데, 이는 타이어 공기압이 기준치를 벗어나는 경우에는 조치를 취하여 타이어 공기압을 적정 수준으로 유지하기 위함이다. Therefore, in order to stably operate the vehicle, the tire condition is checked by constantly measuring the tire air pressure. This is to maintain the tire air pressure at an appropriate level by taking measures when the tire air pressure is out of the reference value.

타이어 공기압을 측정하는 장치들은 타이어 내부에 장착되어 압력을 측정하느냐 혹은 외부에 장착되어 타이어의 회전 속도 등으로부터 압력을 측정하느냐에 따라 크게 구분될 수 있는데, 전자를 직접 측정 방식이라 하고 후자를 간접 측정 방식이라 한다. 이 때, 간접 측정 방식의 경우에는 타이어 공기압 측정 장치가 타이어 외부에 장착되므로 간편한 점이 있으나 도난 위험이 있으며 측정 신뢰도가 직접 방식에 의해 떨어지므로 시장에서는 직접 측정 방식이 선호되고 있는 실정이다. Devices for measuring tire inflation pressure can be largely classified according to whether the pressure is mounted inside the tire or pressure is measured from the rotational speed of the tire, etc. The former is called a direct measurement method and the latter is an indirect measurement method. This is called. In this case, in the case of the indirect measuring method, since the tire pressure measurement device is mounted on the outside of the tire, there is a convenient point, but there is a risk of theft, and since the measurement reliability is lowered by the direct method, the direct measuring method is preferred in the market.

상술한 직접 측정 방식은 다양하게 존재하고 있는데, 대부분은 타이어 내부에 장착된 압력센서를 통해 압력을 측정하게 된다. 그런데, 상기 압력센서의 전원을 공급하기 위하여 종래에는 건전지를 사용하였으므로 건전지 수명이 다할 경우에는 전문 업체를 통하여 건전지를 교체해야만 하는 번거로움이 있었다. 또한, 이러한 번거로움 때문에 타이어 공기압 측정의 주기를 길게 가져가므로 상시적으로 타이어 공기압을 측정하지 못하는 문제가 있었다. There are a variety of direct measurement methods described above, most of which is to measure the pressure through a pressure sensor mounted inside the tire. However, in order to supply power of the pressure sensor, a battery is used in the related art, and when the battery life is over, there is a hassle of having to replace the battery through a specialized company. In addition, the tire has a problem that it is not possible to constantly measure the tire pressure because it takes a long period of the tire pressure measurement due to this hassle.

이를 해결하기 위하여 타이어 공기압 측정 장치에 전력을 공급하기 위한 다양한 시도들이 이루어져 왔다. 예를 들면, 타이어 내부에 장착된 센서에 별도의 전원 없이 압력에 따라 전극 역할을 하는 다이아프램이 변형됨으로써 타이어 바깥쪽의 코일 등과 LC 공진회로를 이뤄 공진주파수가 변화하는 것을 측정하는 무선 방식이 있다. 그런데, 이러한 무선 방식은 구성이 복잡할 뿐만 아니라, 대형 코일이 필요하므로 일반 차량에는 적용시키기 어렵다는 문제가 있다. In order to solve this problem, various attempts have been made to supply a tire pressure measurement apparatus. For example, there is a wireless method that measures the resonance frequency changes by forming an LC resonant circuit with a coil on the outside of the tire by deforming the diaphragm acting as an electrode according to pressure without a separate power supply to the sensor mounted inside the tire. . However, such a wireless system has a problem in that it is difficult to apply to a general vehicle because the configuration is complicated and a large coil is required.

또한, 차량의 주행 속도와 무관하게 발생하는 타이어 내부의 주기적인 압력 변화를 이용하여 세라믹 압전체 변형에 따른 발전 구조가 개시된 바 있다. 그러나 이와 같은 방식은 림에 발전장치를 장착 가능하지만, 타이어마다 주파수가 달라 일일이 주파수를 보정해줘야 하는 불편함이 문제된다.In addition, a power generation structure according to the deformation of a ceramic piezoelectric body has been disclosed by using a periodic pressure change in a tire generated regardless of a driving speed of a vehicle. However, this method can be equipped with a power generating device on the rim, but the frequency is different for each tire is inconvenient to correct the frequency manually.

한편, 타이어가 회전하며 바닥에 닿는 충격을 통해 발전하는 방식으로 압전체를 이용하는 방식과, 압전체 대신 편심추가 연결된 보이스코일을 이용하는 방식이 개시된 바 있다. 그러나, 이와 같은 방식은 발전장치가 타이어에 장착되므로 구동 성능에 악영향을 미치는 문제가 있었다.On the other hand, there has been disclosed a method of using a piezoelectric body and a method of using a voice coil connected with an eccentric in place of the piezoelectric body in a manner in which the tire is rotated and generated by impact on the floor. However, this method has a problem that adversely affect the driving performance because the generator is mounted on the tire.

본 발명의 실시예들은 건전지 및 대형 코일이 불필요하고, 주파수를 보정하거나 구동 성능에 악영향을 미치지 않는 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention seek to provide a power generation apparatus for auxiliary power supply of a vehicle, which does not require a battery and a large coil, and does not correct frequency or adversely affect driving performance.

본 발명의 일 측면에 따르면, 자동차 휠의 림(rim) 상에 장착되는 림 장착부; 상기 림 장착부 상부에 수직 방향으로 결합하는 몸체부; 상기 몸체부에 결합되는 발전부; 상기 발전부에 연결되어 하기 회전부에서 발생한 동력을 상기 발전부로 전달하는 동력전달부; 및 상기 동력전달부에 결합되는 것으로 타이어 회전축의 회전에 따라 회전함으로써 동력을 발생시키는 회전부를 포함하는 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치가 제공될 수 있다. According to one aspect of the invention, the rim mounting portion mounted on the rim (rim) of the automobile wheel; A body portion coupled to the upper portion of the rim mounting portion in a vertical direction; A power generation unit coupled to the body unit; A power transmission unit connected to the power generation unit to transfer power generated by the following rotation unit to the power generation unit; And a rotation unit coupled to the power transmission unit to generate power by rotating in accordance with the rotation of the tire rotation shaft.

이 때, 상기 동력전달부는, 상기 회전부와 결합되어 상기 회전부의 회전에 따라 함께 회전하는 동력전달축; 및 다수의 기어비를 갖는 기어들을 구비하는 것으로, 상기 동력전달축과 일측이 연결되고 타측은 상기 발전부와 연결되어 상기 동력전달축으로부터 전달되는 동력을 상기 기어비에 따라 변환하여 상기 발전부로 전달하는 동력전달기어부를 포함할 수 있다. At this time, the power transmission unit, the power transmission shaft coupled to the rotation unit and rotates together in accordance with the rotation of the rotation unit; And a gear having a plurality of gear ratios, the one side of which is connected to the power transmission shaft and the other side of which is connected to the power generation unit to convert the power transmitted from the power transmission shaft according to the gear ratio to transfer the power to the power generation unit. It may include a transmission gear.

또한, 상기 회전부는, 상기 동력전달부에 아래 방향으로 결합되어 상기 타이어 회전축의 회전에 따라 회전하는 회전보; 및 상기 회전보 하부에 형성되는 무게추를 포함할 수 있다. In addition, the rotary unit, the rotary beam coupled to the power transmission unit in the downward direction to rotate in accordance with the rotation of the tire rotation shaft; And it may include a weight formed on the lower beam.

또한, 상기 림 장착부의 상부에는 제1 자성체가 결합되고, 상기 회전보의 하단에는 상기 제1 자성체와 대향하도록 배치되고, 상기 제1 자성체와 인력이 작용하는 제2 자성체가 결합될 수 있다. In addition, a first magnetic body may be coupled to an upper portion of the rim mounting portion, and a second magnetic body may be coupled to a lower end of the rotary beam so as to face the first magnetic body, and the first magnetic body and an attractive force act.

한편, 상기 제1 자성체 및 제2 자성체는 인력이 작용하고 있다가, 상기 타이어 회전축의 회전에 의해 발생하는 원심력이 상기 인력보다 커지는 경우에 서로 이격되어 상기 회전보가 회전할 수 있다. On the other hand, the first magnetic body and the second magnetic material is a manpower is acting, when the centrifugal force generated by the rotation of the tire rotation shaft is greater than the attraction force may be spaced apart from each other to rotate the rotating beam.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따른 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치를 이용하여, 차량의 타이어에 장착되어 상기 타이어의 압력을 측정하는 압력 센서에 전력을 공급하는 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, using the power generation device for auxiliary power supply of the vehicle according to an aspect of the present invention, there is provided a method for supplying power to a pressure sensor mounted on the tire of the vehicle to measure the pressure of the tire Can be.

본 발명의 실시예들에 따른 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치는 자동차 휠의 림 상에 장착되므로 구동 성능에 악영향을 미치지 않는다. The power generation device for auxiliary power supply of the vehicle according to the embodiments of the present invention is mounted on the rim of the wheel of the vehicle, and thus does not adversely affect driving performance.

또한, 타이어 회전에 따라 회전하는 회전부를 통해 얻은 동력을 이용하여 발전함으로써 건전지 및 대형 코일이 불필요하므로 일반 차량에 적용 가능할 뿐만 아니라 건전지 교체 등의 번거로움이 존재하지 않을 뿐만 아니라, 타이어마다 다른 공진주파수를 일일이 보정해줘야 하는 번거로움이 없다. In addition, by generating power by using the power obtained through the rotating part to rotate according to the tire rotation, it is not necessary to apply a battery and a large coil, it is not only applicable to general vehicles, there is no hassle of replacing the battery, and also different resonant frequency for each tire There is no hassle to correct each.

또한, 림 장착부 상부에 결합된 제1 자성체와 회전보 하단에 결합된 제2 자성체를 통해 타이어가 정지상태에 있거나 저속으로 회전하는 경우에는 회전보를 정위치로 유지하다가 타이어의 회전속도가 기준치를 넘어설 때에는 회전보를 급격히 회전시킴으로써, 회전보와 연결된 동력전달부의 기어비를 통해 높은 전압을 발생시킬 수 있다.In addition, when the tire is stationary or rotates at a low speed through the first magnetic body coupled to the upper portion of the rim mount and the second magnetic body coupled to the bottom of the rotor, the rotation speed of the tire exceeds the reference value. When rotating, the rotating beam can be rotated rapidly, thereby generating a high voltage through the gear ratio of the power transmission unit connected to the rotating beam.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치가 설치된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 표시된 Ⅱ-Ⅱ 에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치의 측면도이다.
도 5는 도 3의 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치의 작동을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a state in which a power generation device for supplying auxiliary power of a vehicle according to an embodiment of the present invention is installed.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along II-II shown in FIG. 1.
3 is a view schematically showing a power generation device for supplying auxiliary power of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view of the power generator for auxiliary power supply of the vehicle illustrated in FIG. 3.
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an operation of a power generation device for supplying auxiliary power to a vehicle of FIG. 3.

이하, 본 발명의 실시예들에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치(100, 이하, 발전 장치)가 설치된 모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 표시된 Ⅱ-Ⅱ에 따른 단면도이다. FIG. 1 is a view schematically illustrating a state in which an auxiliary power supply power generator 100 (hereinafter, referred to as a power generation device) of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention is installed, and FIG. It is a cross section.

도 1 및 도 2를 참조하면, 자동차 휠(10)은 타이어(20)의 내경에 끼워져서 타이어(20)를 지지하는 림(10a, rim)을 구비하는데, 발전 장치(100)는 림(10a) 상에 설치될 수 있다. 한편, 림(10a)과 타이어(20) 사이에는 공기가 채워져 있는 타이어 내부공간(20a)이 존재한다. 1 and 2, the automobile wheel 10 includes rims 10a and rims that fit into the inner diameter of the tire 20 to support the tire 20, and the power generation device 100 includes the rim 10a. It can be installed on). Meanwhile, there is a tire inner space 20a filled with air between the rim 10a and the tire 20.

자동차 휠(10)의 중앙에는 타이어 회전축(30)이 구비되고, 타이어 회전축(30)의 회전에 따라 자동차 휠(10) 및 자동차 휠(10)에 끼워져 있는 타이어(20)가 회전하게 된다. 타이어 회전축(30)은 자동차의 전진 또는 후진에 따라 회전 방향이 달라질 수 있으며, 본 명세서에서는 타이어 회전축(30)이 오른쪽으로 회전하는 경우를 중심으로 설명하였음을 밝혀둔다. The tire rotation shaft 30 is provided at the center of the vehicle wheel 10, and the tire 20 fitted to the vehicle wheel 10 and the vehicle wheel 10 rotates according to the rotation of the tire rotation shaft 30. The rotation direction of the tire rotation shaft 30 may vary depending on the forward or backward movement of the vehicle, and the present disclosure has been described with reference to the case where the tire rotation shaft 30 rotates to the right.

이 때, 자동차 휠(10)의 림(10a) 상에 설치된 발전 장치(100)는 타이어 회전축(30)의 회전에 따라 동력을 발생시키게 되며 이에 대해서는 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다. At this time, the power generation device 100 installed on the rim 10a of the automobile wheel 10 generates power in accordance with the rotation of the tire rotation shaft 30, which will be described later with reference to other drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전 장치(100)는 자동차 휠(10)의 림(10a) 상에 장착되므로, 종래 타이어가 회전하며 바닥에 닿는 충격을 통해 발전하는 방식인 압전체 방식 또는 편심추-보이스코일을 이용하는 방식에서 문제시되었던 구동 성능 악화 현상이 발생하지 않는다는 장점이 있다. Since the power generation device 100 according to the embodiment of the present invention is mounted on the rim 10a of the automobile wheel 10, the piezoelectric method or the eccentric weight which is a method of generating power through the impact that the conventional tire rotates and touches the floor- There is an advantage that the deterioration of driving performance, which is a problem in the way of using the voice coil, does not occur.

또한, 발전 장치(100)는 자동차 휠(10)의 림(10a) 상에 설치되는 것이므로, 자동차 종류 내지는 휠 종류에 맞추어 제작하지 않아도 되어 규격화된 크기로 제작 가능하다는 장점이 있다. In addition, since the power generation device 100 is installed on the rim 10a of the vehicle wheel 10, there is an advantage in that it does not have to be manufactured according to the vehicle type or the wheel type and can be manufactured in a standardized size.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 장치(100)를 개략적으로 도시한 도면이다. 3 is a view schematically showing a power generation device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 발전 장치(100)는 자동차 휠(10)의 림(10a) 상에 장착되는 림 장착부(110); 림 장착부(110)에 결합하는 몸체부(120); 몸체부(120)에 결합되는 발전부(130); 발전부(130)에 연결되어 동력을 발전부(130)로 전달하는 동력전달부(140); 및 타이어 회전축(30)의 회전에 따라 회전함으로써 동력을 발생시키는 회전부(150)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the power generation apparatus 100 includes a rim mount 110 mounted on a rim 10a of an automobile wheel 10; Body portion 120 coupled to the rim mounting portion 110; Power generation unit 130 is coupled to the body portion 120; A power transmission unit 140 connected to the power generation unit 130 to transfer power to the power generation unit 130; And a rotating unit 150 generating power by rotating according to the rotation of the tire rotating shaft 30.

림 장착부(110)는 자동차 휠(10)의 림(10a) 상에 장착되는 것으로, 림(10a) 상에 안정적으로 장착될 수 있도록 림(10a)의 표면과 대응하는 하부 형상을 갖도록 형성될 수 있으며 특정 형상으로 한정되는 것은 아니다. The rim mounting unit 110 is mounted on the rim 10a of the vehicle wheel 10 and may be formed to have a lower shape corresponding to the surface of the rim 10a so as to be stably mounted on the rim 10a. It is not limited to a particular shape.

림(10a)이 도 3에 도시된 것과 마찬가지로 평평한 형상을 가지고 있는 경우에 림 장착부(110)의 하부면은 평평한 형태로 형성될 수 있다. 림 장착부(110)는 발전 장치(100)를 하부에서 지지하는 역할을 수행할 수 있다. When the rim 10a has a flat shape as shown in FIG. 3, the lower surface of the rim mount 110 may be formed in a flat shape. Rim mounting unit 110 may serve to support the power generation device 100 from the bottom.

몸체부(120)는 림 장착부(110) 상부에 수직 방향으로 결합한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 것처럼 몸체부(120)는 기둥 형상으로 형성되어 림 장착부(110) 상부면의 우측에 수직 방향으로 결합될 수 있다. 몸체부(120)의 상부에는 발전부(130)가 결합되고, 몸체부(120)는 발전부(130)를 지지하는 역할을 하므로 몸체부(120)의 형상은 발전부(130)를 지지 가능한 형상이면 되고 특정 형상으로 한정되지 않는다. Body portion 120 is coupled to the rim mounting portion 110 in the vertical direction. For example, as shown in FIG. 3, the body 120 may be formed in a column shape and coupled to the right side of the upper surface of the rim mount 110 in a vertical direction. The power generation unit 130 is coupled to the upper portion of the body portion 120, the body portion 120 serves to support the power generation unit 130, the shape of the body portion 120 is capable of supporting the power generation unit 130 It may be a shape, and is not limited to a specific shape.

발전부(130)는 몸체부(120)에 결합되어 동력을 전기로 변환시키는 역할을 하는 것으로, 발전 모터(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들면, 발전부(130)는 발전 모터가 내부에 배치된 하우징 형태로 형성되어 몸체부(120) 상부에 결합될 수 있다. 이 때, 상기 하우징은 상기 발전 모터를 지지함과 동시에 보호하는 역할을 하며, 상기 발전 모터로는 통상적으로 사용되는 소형의 발전 모터를 이용할 수 있다. 또한, 도 3에 도시되지는 않았으나 상기 발전 모터에는 모터 구동으로 인해 생산된 전기를 전달하는 출력라인이 형성될 수 있다. The generator 130 is coupled to the body 120 and serves to convert power into electricity, and may include a power generation motor (not shown). For example, the power generation unit 130 may be formed in the shape of a housing in which a power generation motor is disposed, and may be coupled to the upper portion of the body part 120. In this case, the housing supports and protects the power generation motor, and as the power generation motor, a small power generation motor generally used may be used. In addition, although not shown in Figure 3, the power generation motor may be formed with an output line for transmitting the electricity produced by driving the motor.

동력전달부(140)는 발전부(130)에 연결되어 회전부(150)에서 발생한 동력을 발전부(130)로 전달하는 역할을 수행한다. 동력전달부(140)는 동력전달축(141) 및 동력전달기어부(142)를 포함할 수 있다. The power transmission unit 140 is connected to the power generation unit 130 and serves to transfer the power generated in the rotating unit 150 to the power generation unit 130. The power transmission unit 140 may include a power transmission shaft 141 and a power transmission gear unit 142.

동력전달축(141)은 일단이 발전부(130)에 배치된 상기 발전 모터의 회전축과 연장되어 결합되고, 타단이 회전부(150)에 결합됨으로써 회전부(150)의 동력을 상기 모터에 전달할 수 있다. 동력전달축(141)은 봉형의 샤프트로 형성될 수 있다. One end of the power transmission shaft 141 extends and is coupled to the rotation shaft of the power generation motor disposed in the power generation unit 130, and the other end is coupled to the rotation unit 150 to transmit power of the rotation unit 150 to the motor. . The power transmission shaft 141 may be formed as a rod-shaped shaft.

이 때, 동력전달기어부(142)가 동력전달축(141) 및 발전부(130) 사이에 설치될 수 있다. 동력전달기어부(142)는 다수의 기어비를 갖는 기어들을 내부에 구비하는 기어박스일 수 있으며, 상기 기어들은 일측으로는 동력전달축(141)과 연결되고, 타측으로는 발전부(130)에 배치된 상기 발전 모터의 회전축과 연결될 수 있다. In this case, the power transmission gear unit 142 may be installed between the power transmission shaft 141 and the power generation unit 130. The power transmission gear unit 142 may be a gear box having gears having a plurality of gear ratios therein, the gears being connected to the power transmission shaft 141 on one side and the power generation unit 130 on the other side. It may be connected to the rotating shaft of the generator motor disposed.

따라서, 동력전달기어부(142)는 동력전달축(141)으로부터 전달된 동력(회전수)를 상기 기어비에 따라 다양한 크기로 변환하여 발전부(130)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 상기 기어비가 1:10인 경우에는 동력전달축(141)의 회전수가 1일 때에 동력전달기어부(142)의 기어비를 통해 변환되어 발전부(130)에 전달되는 회전수는 10일 수 있다. 한편, 복수 개의 기어를 통해 다양한 기어비로 회전수를 변환시키는 것은 공지된 기술에 해당되므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.Therefore, the power transmission gear unit 142 may convert the power (speed) transmitted from the power transmission shaft 141 into various sizes according to the gear ratio and transmit the power to the power generation unit 130. For example, when the gear ratio is 1:10, when the rotation speed of the power transmission shaft 141 is 1, the rotation speed converted by the gear ratio of the power transmission gear unit 142 and transmitted to the power generation unit 130 is 10. Can be. On the other hand, since the conversion of the rotational speed to the various gear ratios through a plurality of gears corresponds to a known technique, detailed description thereof will be omitted.

회전부(150)는 동력전달부(140)에 결합되고, 타이어 회전축(30)의 회전에 따라 회전함으로써 동력을 발생시킨다. 회전부(150)는 동력전달부(140)에 결합되는 회전보(151) 및 회전보(151)에 형성되는 무게추(152)를 포함할 수 있다. The rotating unit 150 is coupled to the power transmission unit 140 and generates power by rotating according to the rotation of the tire rotation shaft 30. The rotary unit 150 may include a rotary beam 151 coupled to the power transmission unit 140 and a weight 152 formed on the rotary beam 151.

회전보(151)는 동력전달부(140)에 아래 방향으로 결합된다. 구체적으로, 회전보(151)의 일단이 동력전달부(140)의 동력전달축(141)에 결합되고 타단이 동력전달축(141)의 아래 방향으로 배치 된다. 즉, 회전보(151)의 타단은 림 장착부(110)의 상부면 좌측과 소정 간격 이격된 채로 놓여지게 된다. 회전보(151)의 형상은 한정되지 않으나, 도 3에서는 막대 형상으로 도시하였음을 밝혀둔다. The rotary beam 151 is coupled to the power transmission unit 140 in the downward direction. Specifically, one end of the rotary beam 151 is coupled to the power transmission shaft 141 of the power transmission unit 140 and the other end is disposed in the downward direction of the power transmission shaft 141. That is, the other end of the rotary beam 151 is placed to be spaced apart from the left side of the upper surface of the rim mounting portion 110. The shape of the rotary beam 151 is not limited, but it is shown in FIG.

회전보(151)는 동력전달부(140)의 동력전달축(141)과 연결되어 있으므로, 회전보(151)가 회전을 하면 동력전달축(141)은 회전보(151)와 같이 회전된다. 따라서, 동력전달부(140)는 회전보(151)의 회전운동에 따라 발생하는 동력을 동력전달축(141)을 통하여 발전부(130)로 전달할 수 있다. Since the rotary beam 151 is connected to the power transmission shaft 141 of the power transmission unit 140, when the rotary beam 151 rotates, the power transmission shaft 141 rotates like the rotary beam 151. Therefore, the power transmission unit 140 may transmit power generated by the rotational movement of the rotary beam 151 to the power generation unit 130 through the power transmission shaft 141.

무게추(152)는 회전보(151) 하부의 측부에 접합될 수 있으며 소정의 무게를 갖는다. 무게추(152)는 타이어(20)가 회전하여 회전보(151)가 회전할 때에 소정의 무게를 통하여 원심력을 증가시키는 역할을 한다. 이는 무게추(152)가 회전보(151)의 측부에 결합되어 있으므로, 타이어 회전축(30)의 회전에 따른 원심력 방향과 일치하지 않기 때문이다. 이에 대해서는 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다. The weight 152 may be bonded to the side of the lower side of the rotary beam 151 and has a predetermined weight. The weight 152 serves to increase the centrifugal force through a predetermined weight when the tire 20 rotates so that the rotary beam 151 rotates. This is because the weight 152 is coupled to the side of the rotary beam 151, because the weight does not match the direction of the centrifugal force according to the rotation of the rotary shaft 30. This will be described later with reference to other drawings.

한편, 림 장착부(110)의 상부에는 제1 자성체(110a)가 결합되고, 회전보(151)의 하단에는 제2 자성체(151a)가 결합될 수 있다. 구체적으로, 도 3을 기준으로 하여 제1 자성체(110a)는 림 장착부(110) 상부면의 좌측에 결합되고, 제2 자성체(151a)는 제1 자성체(110a)와 대향되도록 배치될 수 있다. 제1 자성체(110a) 및 제2 자성체(151a) 간에는 인력이 작용하므로, 타이어(20)가 회전하지 않을 때에는 상기 자성체(110a, 151a)들에 의해 회전보(151)가 정위치에 놓여질 수 있다. Meanwhile, the first magnetic body 110a may be coupled to the upper portion of the rim mounting unit 110, and the second magnetic body 151a may be coupled to the lower end of the rotary beam 151. In detail, the first magnetic body 110a may be coupled to the left side of the upper surface of the rim mounting unit 110 based on FIG. 3, and the second magnetic body 151a may be disposed to face the first magnetic body 110a. Since the attraction force acts between the first magnetic body 110a and the second magnetic body 151a, when the tire 20 does not rotate, the rotary beam 151 may be placed in position by the magnetic bodies 110a and 151a. .

이하, 발전 장치(100)의 작동에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, the operation of the power generation device 100 will be described.

도 4는 도 3에 표시된 발전 장치(100)의 측면도이고, 도 5는 도 3의 발전 장치(100)의 작동을 개략적으로 도시한 도면이다. 4 is a side view of the power generation device 100 shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a view schematically showing the operation of the power generation device 100 of FIG. 3.

도 4 및 도 5를 참조하면, 우선 타이어(20)가 정지 상태에 있는 경우에는 회전부(150)의 회전보(151)는 림 장착부(110)의 상부면과 소정 간격 이격되어 있는 채(정위치)로 놓여 진다. 이 때, 림 장착부(110)의 상부면에 결합된 제1 자성체(110a)와 회전보(151)의 단부에 결합된 제2 자성체(151a) 간에는 인력이 작용하므로, 제1 자성체(110a) 및 제2 자성체(151a)의 자력에 의하여 회전보(151)는 안정적으로 정위치를 유지할 수 있다(도 5a 참조). 4 and 5, first, when the tire 20 is in the stopped state, the rotary beam 151 of the rotating part 150 is spaced apart from the upper surface of the rim mounting part 110 by a predetermined interval (the correct position). Is placed. At this time, since the attraction force acts between the first magnetic body 110a coupled to the upper surface of the rim mounting unit 110 and the second magnetic body 151a coupled to the end of the rotary beam 151, the first magnetic body 110a and By rotating the magnetic force of the second magnetic body 151a, the rotary beam 151 may be stably maintained in position (see FIG. 5A).

타이어(20)가 회전을 시작하게 되면 회전보(151)에 결합된 무게추(152)의 무게로 인하여, 회전보(151)는 위 방향으로 외력(원심력)을 받게 된다(도 4에 표시된 화살표 참조). 그러나, 타이어(20)의 회전속도가 낮을 때에는 제1 자성체(110a) 및 제2 자성체(151a)간의 자성력(인력)이 원심력보다 크므로 회전보(151)가 회전하지 않다가, 타이어(20)의 회전속도가 기준치를 넘어설 때에는 상기 원심력이 상기 자성력보다 커지게 되므로 회전보(151)가 급격히 회전을 시작하게 되고 무게추(152)의 무게는 상기 회전을 돕는 역할을 한다(도 5b 참조). When the tire 20 starts to rotate, due to the weight of the weight 152 coupled to the rotary beam 151, the rotary beam 151 receives an external force (centrifugal force) in the upward direction (arrow shown in FIG. 4). Reference). However, when the rotation speed of the tire 20 is low, since the magnetic force (force) between the first magnetic body 110a and the second magnetic body 151a is greater than the centrifugal force, the rotary beam 151 does not rotate, but the tire 20 When the rotational speed of) exceeds the reference value, the centrifugal force becomes larger than the magnetic force, so the rotating beam 151 starts to rotate rapidly, and the weight of the weight 152 serves to assist the rotation (FIG. 5B). Reference).

회전보(151)가 회전을 시작하게 되면 제1 자성체(110a) 및 제2 자성체(151a) 간 작용하는 자력은 제1 자성체(110a) 및 제2 자성체(151a)의 거리의 3승에 반비례하므로, 상기 자력은 회전보(151)의 회전에 영향을 미치지 못하고, 회전보(151)가 원심력에 의해 원심 방향으로 계속적으로 회전이 될 수 있다. When the rotating beam 151 starts to rotate, the magnetic force acting between the first magnetic body 110a and the second magnetic body 151a is inversely proportional to the third power of the distance between the first magnetic body 110a and the second magnetic body 151a. The magnetic force does not affect the rotation of the rotary beam 151, and the rotary beam 151 may be continuously rotated in the centrifugal direction by the centrifugal force.

이 때, 회전보(151)와 연결되어 있는 동력전달부(140)의 동력전달축(141)이 같이 회전을 하게 되고, 동력전달축(141)의 회전은 동력 전달축(141)과 연결된 동력전달기어부(142)를 통해 회전수 변환이 이루어진다(동력전달기어부(142)에 구비된 기어비를 통함). 동력전달기어부(142)를 통해 변환이 이루어진 회전수는 발전부(130)에 전달이 되고, 발전부(130)에 구비된 발전 모터를 구동시킴으로써 발전이 일어나게 된다. At this time, the power transmission shaft 141 of the power transmission unit 140 connected to the rotating beam 151 rotates together, and the rotation of the power transmission shaft 141 is the power connected to the power transmission shaft 141. The rotation speed is converted through the transmission gear part 142 (via the gear ratio provided in the power transmission gear part 142). The rotation speed converted by the power transmission gear unit 142 is transmitted to the power generation unit 130, the power generation is generated by driving the power generation motor provided in the power generation unit 130.

다시 타이어(20)의 회전속도가 감소하게 되면 회전보(151)의 회전속도도 점차 감소하여, 어느 시점이 되면 자성체(110a, 151a)간 자력에 의하여 회전보(151)는 다시 정위치에 놓여지게 된다. When the rotational speed of the tire 20 decreases again, the rotational speed of the rotary beam 151 gradually decreases, and at some point, the rotary beam 151 is placed back into position by the magnetic force between the magnetic bodies 110a and 151a. You lose.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치는 타이어 회전에 따라 회전하는 회전부를 통해 얻은 동력을 이용하여 발전함으로써 건전지 및 대형 코일이 불필요하므로 일반 차량에 적용 가능할 뿐만 아니라 건전지 교체 등의 번거로움이 존재하지 존재하지 않을 뿐만 아니라, 또한, 타이어마다 다른 공진주파수를 일일이 보정해줘야 하는 번거로움이 없다. As described above, the power generation device for auxiliary power supply of the vehicle according to the embodiments of the present invention can be applied to a general vehicle because batteries and large coils are unnecessary by generating power using power obtained through a rotating unit rotating according to tire rotation. Not only does not exist the hassle of replacing the battery does not exist, and also, there is no hassle to correct the different resonance frequency for each tire.

또한, 림 장착부 상부에 결합된 제1 자성체와 회전보 하단에 결합된 제2 자성체를 통해 타이어가 정지상태에 있거나 저속으로 회전하는 경우에는 회전보를 정위치로 유지하다가 타이어의 회전속도가 기준치를 넘어설 때에는 회전보를 급격히 회전시킴으로써, 회전보와 연결된 동력전달부의 기어비를 통해 높은 전압을 발생시킬 수 있다. In addition, when the tire is stationary or rotates at a low speed through the first magnetic body coupled to the upper portion of the rim mount and the second magnetic body coupled to the bottom of the rotor, the rotation speed of the tire exceeds the reference value. When rotating, the rotating beam can be rotated rapidly, thereby generating a high voltage through the gear ratio of the power transmission unit connected to the rotating beam.

상기 발전 장치를 통해 생산된 전기는 차량의 타이어에 장착되어 상기 타이어의 압력을 측정하는 압력 센서에 공급되거나, 차량 상태를 유지보수하기 위한 각종 센서들(가속도 센서, 온도 센서, 네트워크 센서 등)에 공급될 수 있으며, 차량에 설치된 커패시터, 충전 전지 등에 임시로 저장되어 있다가 유사시에 전력을 사용하도록 구성할 수 있다. The electricity produced by the power generation device is mounted on the tire of the vehicle and supplied to a pressure sensor that measures the pressure of the tire, or to various sensors (acceleration sensor, temperature sensor, network sensor, etc.) for maintaining the vehicle state. It may be supplied, and may be temporarily stored in a capacitor installed in a vehicle, a rechargeable battery, and the like, and configured to use power in an emergency.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

10: 자동차 휠 10a: 림
20: 타이어 20a: 타이어 내부공간
30: 타이어 회전축
100: 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치
110: 림 장착부 110a: 제1 자성체
120: 몸체부 130: 발전부
140: 동력전달부 141: 동력전달축
142: 동력전달기어부 150: 회전부
151: 회전보 151a: 제2 자성체
152: 무게추10: car wheel 10a: rim
20: tire 20a: tire inner space
30: tire rotation shaft
100: power generation device for auxiliary power supply of the vehicle
110: rim mounting portion 110a: first magnetic material
120: body portion 130: power generation portion
140: power transmission unit 141: power transmission shaft
142: power transmission gear unit 150: rotating part
151: rotor 151a: second magnetic material
152: weight

Claims (6)

자동차 휠의 림(rim) 상에 장착되는 림 장착부;
상기 림 장착부 상부에 수직 방향으로 결합하는 몸체부;
상기 몸체부에 결합되는 발전부;
상기 발전부에 연결되어 하기 회전부에서 발생한 동력을 상기 발전부로 전달하는 동력전달부; 및
상기 동력전달부에 결합되는 것으로 타이어 회전축의 회전에 따라 회전함으로써 동력을 발생시키는 회전부를 포함하는 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치.A rim mount mounted on a rim of an automobile wheel;
A body portion coupled to the upper portion of the rim mounting portion in a vertical direction;
A power generation unit coupled to the body unit;
A power transmission unit connected to the power generation unit to transfer power generated by the following rotation unit to the power generation unit; And
And a rotating part coupled to the power transmitting part to generate power by rotating according to the rotation of the tire rotation shaft. 청구항 1에 있어서,
상기 동력전달부는,
상기 회전부와 결합되어 상기 회전부의 회전에 따라 함께 회전하는 동력전달축; 및
다수의 기어비를 갖는 기어들을 구비하는 것으로, 상기 동력전달축과 일측이 연결되고 타측은 상기 발전부와 연결되어 상기 동력전달축으로부터 전달되는 동력을 상기 기어비에 따라 변환하여 상기 발전부로 전달하는 동력전달기어부를 포함하는 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치.The method according to claim 1,
The power transmission unit includes:
A power transmission shaft coupled to the rotation unit to rotate together with the rotation of the rotation unit; And
Gears having a plurality of gear ratios, the power transmission shaft is connected to one side and the other side is connected to the power generation unit power transmission for converting the power transmitted from the power transmission shaft according to the gear ratio to the power generation unit A generator for auxiliary power supply of a vehicle comprising a gear unit. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 회전부는,
상기 동력전달부에 아래 방향으로 결합되어 상기 타이어 회전축의 회전에 따라 회전하는 회전보; 및
상기 회전보 하부에 형성되는 무게추를 포함하는 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치.The method according to claim 1 or 2,
The rotation unit includes:
A rotary beam coupled to the power transmission unit in a downward direction to rotate according to the rotation of the tire rotation shaft; And
A generator for auxiliary power supply of a vehicle comprising a weight formed on the bottom of the rotor. 청구항 3에 있어서,
상기 림 장착부의 상부에는 제1 자성체가 결합되고,
상기 회전보의 하단에는 상기 제1 자성체와 대향하도록 배치되고, 상기 제1 자성체와 인력이 작용하는 제2 자성체가 결합되는 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치.The method according to claim 3,
The first magnetic body is coupled to the upper portion of the rim mounting portion,
The power generator of the auxiliary power supply of the vehicle is disposed on the lower end of the rotor to face the first magnetic material, the second magnetic material is coupled to the first magnetic material and the attraction force. 청구항 4에 있어서,
상기 제1 자성체 및 제2 자성체는 인력이 작용하고 있다가, 상기 타이어 회전축의 회전에 의해 발생하는 원심력이 상기 인력보다 커지는 경우에 서로 이격되어 상기 회전보가 회전하는 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치.The method of claim 4,
The first magnetic body and the second magnetic body is a power generation device for the auxiliary power supply of the vehicle that the manpower is acting, when the centrifugal force generated by the rotation of the tire rotation axis is greater than the attraction force is spaced apart from each other to rotate the rotor. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항의 차량의 보조 전력 공급용 발전 장치를 이용하여, 차량의 타이어에 장착되어 상기 타이어의 압력을 측정하는 압력 센서에 전력을 공급하는 방법.A method for supplying power to a pressure sensor mounted on a tire of a vehicle and measuring the pressure of the tire using the power generation apparatus for auxiliary power supply of the vehicle according to any one of claims 1 to 5.
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