KR20170018702A - Apparatus for generating of electric power - Google Patents

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    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
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    • F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
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    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/083—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with radially acting and axially controlled clutching members, e.g. sliding keys

Abstract

Provided is a power generation apparatus which can generate electricity by using vibration transferred to a car body from a road surface through a wheel. To this end, according to an embodiment of the present invention, the power generation apparatus has improved electricity generation efficiency even if a rack is repeatedly moved up and down, since a rotor is continuously rotated in only one direction.

Description

발전 장치{APPARATUS FOR GENERATING OF ELECTRIC POWER}[0001] APPARATUS FOR GENERATING OF ELECTRIC POWER [0002]

본 발명은 발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차에 설치되는 발전장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generation device, and more particularly, to a power generation device installed in an automobile.

화석연료가 고갈되어 감에 따라 전기에너지를 이용하여 주행할 수 있는 자동차가 개발되었다. 상기 전기에너지를 이용하여 주행할 수 있는 자동차는 순수 전기에너지만으로 주행하는 전기자동차와, 내연기관 엔진 및 전기에너지를 병행하여 주행하는 하이브리드 자동차로 구분된다. As fossil fuels become depleted, cars have been developed that can travel using electrical energy. An automobile that can travel using the above-described electric energy is classified into an electric vehicle that runs on pure electric energy only, and a hybrid vehicle that runs on an internal combustion engine and electric energy in parallel.

상기 전기자동차 및 상기 하이브리드 자동차는, 전기에너지를 저장하기 위한 배터리를 탑재하여야 하는 데, 자동차의 실내공간을 확보함과 아울러 연비향상을 위해서는 상기 배터리의 용량을 줄이는 것이 관건이다. 하지만, 상기 배터리의 용량을 줄이게 되면 전기에너지의 충전량이 적기 때문에, 자동차의 제동시에 회생제동을 이용하여 전기에너지를 충전할 수 있는 기술이 개발되었다. The electric vehicle and the hybrid vehicle must be equipped with a battery for storing electric energy. In order to secure an indoor space of a vehicle and to improve fuel economy, it is important to reduce the capacity of the battery. However, since the amount of electric energy to be charged is small when the capacity of the battery is reduced, a technique capable of charging electric energy using regenerative braking at the time of vehicle operation has been developed.

하지만, 연비향상을 위해서, 상기 회생제동을 이용하여 전기에너지를 충전할 수 있는 기술 이외의 다른 기술의 연구가 계속되고 있다.
However, in order to improve the fuel economy, research on technologies other than the technology capable of charging electric energy using the regenerative braking is continuing.

본 발명이 해결하려는 과제는, 노면으로부터 차륜을 통해 차체로 전달되는 진동을 이용하여 전기를 생성할 수 있는 발전장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a power generating apparatus capable of generating electricity using vibration transmitted from a road surface to a vehicle body through wheels.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 발전장치는, 랙과, 상기 랙과 맞물려서 배치되고 내주면에 스테이터가 구비된 피니언과, 상기 피니언 내로 삽입되어 상기 스테이터와 이격되어 배치되는 로터와, 상기 랙이 일방향으로 직선 이동될 때 생성되는 상기 피니언의 회전력을 이용하여, 상기 로터를 일방향으로 회전시키는 제1 로터 회전유닛과, 상기 랙이 타방향으로 직선 이동될 때 생성되는 상기 피니언의 역회전력을 이용하여 상기 로터를 상기 일방향으로 회전시키는 제2 로터 회전유닛을 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a power generating apparatus comprising: a rack; a pinion which is disposed in engagement with the rack and has a stator on an inner circumferential surface thereof; a rotor inserted into the pinion and spaced apart from the stator; A first rotor rotating unit that rotates the rotor in one direction using the rotational force of the pinion generated when the rack is linearly moved in one direction, and a second rotor rotating unit that rotates the pinion in a direction And a second rotor rotating unit for rotating the rotor in the one direction using a rotating force.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 실시예에 의한 발전장치는, 랙이 상하로 반복하여 이동되더라도 로터가 일방향으로만 계속하여 회전되기 때문에, 전기 생성 효율이 향상되는 효과가 있다. In the power generation apparatus according to the embodiment of the present invention, even if the rack is moved up and down repeatedly, the rotor is continuously rotated in only one direction, so that the electricity generation efficiency is improved.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 발전장치를 나타내는 결합사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 발전장치를 나타내는 분해사시도,
도 3은 도 2에 도시된 피니언의 일측면을 나타내는 도면,
도 4는 도 2에 도시된 제1 클러치 플레이트를 나타내는 도면,
도 5는 도 2에 도시된 피니언의 타측면을 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a perspective view of a power generating apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is an exploded perspective view showing a power generation apparatus according to an embodiment of the present invention,
Fig. 3 is a view showing one side of the pinion shown in Fig. 2,
Fig. 4 is a view showing the first clutch plate shown in Fig. 2,
5 is a view showing another side surface of the pinion shown in Fig.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 발전방치를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다. Hereinafter, the power generation / discharge according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 발전장치를 나타내는 결합사시도, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 발전장치를 나타내는 분해사시도이다. FIG. 1 is an assembled perspective view showing a power generation apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing a power generation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 발전장치는, 하우징(10)과, 랙(20)과, 피니언(30)과, 로터(40)와, 제1 로터 회전유닛(50)과, 제2 로터 회전유닛(60)과, 플라이휠(70)을 포함한다. 1 and 2, a power generator according to an embodiment of the present invention includes a housing 10, a rack 20, a pinion 30, a rotor 40, a first rotor rotation unit 50, a second rotor rotation unit 60, and a flywheel 70.

하우징(10)은 가운데에 배치되는 메인 케이스(12)와, 메인 케이스(12)의 양측면에 결합되는 사이드 케이스(14)를 포함한다. 메인 케이스(12)는 피니언(30)이 삽입되는 피니언 삽입부(12a)와, 피니언 삽입부(12a)와 일체로 형성되고 랙(20)이 삽입되는 랙 삽입부(12b)를 포함한다. 피니언(30)은 피니언 삽입부(12a)에 삽입되어 회전 가능하게 배치되고, 랙(20)은 랙 삽입부(12b)에 삽입되어 상하로 이동 가능토록 배치된다. The housing 10 includes a main case 12 disposed in the center and a side case 14 coupled to both sides of the main case 12. The main case 12 includes a pinion insertion portion 12a into which the pinion 30 is inserted and a rack insertion portion 12b formed integrally with the pinion insertion portion 12a and into which the rack 20 is inserted. The pinion 30 is inserted into the pinion inserting portion 12a so as to be rotatable and the rack 20 is inserted into the rack inserting portion 12b and arranged to be movable up and down.

피니언 삽입부(12a)는 로터(40)의 회전축(45)의 축방향인 양측면이 각각 개방되고, 그 개방된 양측면은 사이드 케이스(14)가 결합되어 사이드 케이스(14)에 의해 차폐된다. 피니언 삽입부(12a)의 내부에는 피니언(30), 로터(40), 제1 로터 회전유닛(50), 제2 로터 회전유닛(60) 및 플라이휠(70)이 배치된다. 로터(40)의 회전축(45)은 양단이 사이드 케이스(14)에 회전 가능하게 지지됨이 바람직하다. The pinion inserting portion 12a is opened at both sides in the axial direction of the rotary shaft 45 of the rotor 40 and the opened side surfaces of the pinion inserting portion 12a are coupled with the side case 14 to be shielded by the side case 14. [ A pinion 30, a rotor 40, a first rotor rotation unit 50, a second rotor rotation unit 60, and a flywheel 70 are disposed inside the pinion insertion portion 12a. Preferably, both ends of the rotary shaft 45 of the rotor 40 are rotatably supported by the side case 14.

랙 삽입부(12b)는 로터(40)의 회전축(45)의 축방향과 직교되는 상하단이 각각 개방되고, 그 개방된 상단에는 랙(20)의 상단이 돌출 배치되고, 그 개방된 하단에는 랙(20)의 하단이 돌출 배치된다. The rack insertion portion 12b has upper and lower ends that are orthogonal to the axial direction of the rotary shaft 45 of the rotor 40 are respectively opened and an upper end of the rack 20 is protruded and disposed at the opened upper end, (20) is projected and disposed.

랙(20)은 자동차의 전륜에 설치되는 경우, 상단이 차체에 마운팅되고, 하단이 차륜의 너클에 마운팅된다. 랙(20)이 상기 자동차의 전륜에 설치되는 경우, 상기 자동차가 주행시에 차륜이 노면으로부터 전달되는 진동에 의해 상하로 요동치는 것에 의해, 랙(20)은 상하로 이동될 수 있다. When the rack 20 is installed on the front wheel of the vehicle, the upper end is mounted on the vehicle body and the lower end is mounted on the knuckle of the wheel. When the rack 20 is installed on the front wheel of the automobile, the rack 20 can be moved up and down by swinging up and down by the vibrations transmitted from the road surface during driving of the automobile.

또한, 랙(20)은 자동차의 후륜에 설치되는 경우, 상단이 차체에 마운팅되고, 하단은 차륜의 너클에 결합된 로워암에 마운팅된다. 상기 로워암은 자동차의 일측이 상기 너클에 결합되고 타측이 좌우측 로워암을 연결하는 패널에 회전 가능하게 결합되어 있기 때문에, 랙(20)이 상기 자동차의 후륜에 설치되는 경우에도, 상기 자동차가 주행시에 차륜이 노면으로부터 전달되는 진동에 의해 상하로 요동치는 것에 의해, 랙(20)은 상하로 이동될 수 있다. Further, when the rack 20 is mounted on the rear wheel of an automobile, the upper end is mounted to the vehicle body, and the lower end is mounted on the lower arm coupled to the knuckle of the wheel. The lower arm is rotatably coupled to the panel connecting one side of the automobile with the knuckle and the other side with the left and right lower arm. Therefore, even when the rack 20 is installed on the rear wheel of the automobile, The rack 20 can be moved up and down by causing the wheels to oscillate up and down by the vibration transmitted from the road surface.

랙(20)은 상단에 상기 차체에 마운팅되는 제1 마운팅부(22)가 형성되고, 하단에 상기 너클 또는 상기 로워암에 마운팅되는 제2 마운팅부(24)가 형성된다. 제1 마운팅부(22)에는 체결부재를 통해 상기 차체에 마운팅되기 위한 체결홀이 형성되고, 제2 마운팅부(24)에도 체결부재를 통해 상기 너클 또는 상기 로워암에 마운팅되기 위한 체결홀이 형성된다. The rack 20 has a first mounting portion 22 mounted on an upper end thereof and a second mounting portion 24 mounted on the knuckle or lower arm at a lower end thereof. The first mounting portion 22 is formed with a fastening hole for mounting to the vehicle body through a fastening member and a fastening hole is formed in the second mounting portion 24 for fastening to the knuckle or the lower arm through fastening members do.

랙(20)의 일측면에는 피니언(30)과 맞물리는 기어치가 형성되어 있으며, 피니언(30)의 외둘레면에는 랙(20)에 형성된 기어치와 맞물리는 기어치가 형성되어 있다. 랙(20)이 상하로 직선 이동되는 것을 반복하는 것에 의해, 피니언(30)은 회전 및 역회전을 반복할 수 있다. A gear tooth meshing with the pinion 30 is formed on one side surface of the rack 20 and a gear tooth meshing with a gear tooth formed on the rack 20 is formed on the outer circumferential surface of the pinion 30. [ By repeating the linear movement of the rack 20 up and down, the pinion 30 can repeat the rotation and the reverse rotation.

랙(20)이 랙 삽입부(12b)에 삽입된 상태이고, 피니언(30)이 피니언 삽입부(12a)에 삽입된 상태이면, 피니언(30)의 외둘레면에 형성된 기어치는 랙(20)에 형성된 기어치와 맞물린 상태로 있게 된다. The gear teeth formed on the outer circumferential surface of the pinion 30 are inserted into the rack 20 in the state where the rack 20 is inserted into the rack insertion portion 12b and the pinion 30 is inserted into the pinion insertion portion 12a. As shown in Fig.

피니언(30)의 내둘레면에는 로터(40)의 회전시에 기전력을 생성하는 스테이터(35)가 구비된다. On the inner circumferential surface of the pinion 30, there is provided a stator 35 that generates an electromotive force when the rotor 40 rotates.

제1 로터 회전유닛(50)은 랙(20)이 일방향으로 직선 이동될 때 생성되는 피니언(30)의 회전력을 이용하여, 로터(40)를 일방향으로 회전시키기 위한 구성이고, 제2 로터 회전유닛(60)은 랙(20)이 타방향으로 직선 이동될 때 생성되는 피니언(30)의 역회전력을 이용하여, 로터(40)를 상기 일방향으로 계속하여 회전시키기 위한 구성이다. The first rotor rotation unit 50 is configured to rotate the rotor 40 in one direction using the rotational force of the pinion 30 generated when the rack 20 linearly moves in one direction, The rotor 60 is configured to continuously rotate the rotor 40 in the one direction using the reverse rotation force of the pinion 30 generated when the rack 20 linearly moves in the other direction.

노면으로부터 차륜을 통해 차체로 전달되는 진동에 의해 랙(20)은 상하로 이동되는 것을 반복하기 때문에, 로터(40)가 랙(20)의 상하운동에 의해 양방향 회전을 하게 된다면, 로터(40)는 일방향으로 매우 짧은 시간만 회전되다가 다시 타방향으로 매우 짧은 시간만 회전하게 된다. 따라서, 로터(40)가 양방향으로 회전되는 경우 로터(40)의 회전력이 약하기 때문에 전기 생성 효율이 저하될 수 밖에 없다. 하지만, 본 발명의 실시예에 의한 발전장치는 로터(40)를 일방향으로 계속하여 회전시키기 때문에, 로터(40)가 양방향으로 회전되는 경우에 비해, 로터(40)의 회전력이 증가되어 전기 생성 효율을 향상시킬 수 있다. The rotor 40 is moved up and down by the vibration transmitted from the road surface to the vehicle body through the wheel so that the rotor 40 is rotated bidirectionally by the up and down movement of the rack 20, Is rotated for a very short time in one direction and then rotated for a very short time in the other direction again. Therefore, when the rotor 40 is rotated in both directions, the rotational force of the rotor 40 is weak, and therefore, the electricity generation efficiency is inevitably lowered. However, since the electric power generating apparatus according to the embodiment of the present invention continuously rotates the rotor 40 in one direction, the rotational force of the rotor 40 is increased compared with the case where the rotor 40 is rotated in both directions, Can be improved.

제1 로터 회전유닛(50)은 피니언(30)의 일측에 배치되고, 제2 로터 회전유닛(60)은 피니언(30)의 타측에 배치된다. 제1 로터 회전유닛(50)은 제1 클러치 플레이트(52)와 제1 탄성부재(54)를 포함한다. 제2 로터 회전유닛(60)은 제1 기어(62)와, 제2 기어(64)와, 제2 클러치 플레이트(66)와, 제2 탄성부재(68)를 포함한다. The first rotor rotation unit 50 is disposed on one side of the pinion 30 and the second rotor rotation unit 60 is disposed on the other side of the pinion 30. [ The first rotor rotation unit (50) includes a first clutch plate (52) and a first elastic member (54). The second rotor rotation unit 60 includes a first gear 62, a second gear 64, a second clutch plate 66, and a second elastic member 68.

제1 클러치 플레이트(52)는 로터(40)의 일측으로 돌출된 로터(40)의 회전축(45)에 결합된다. 제1 클러치 플레이트(52)는 로터(40)의 회전축(45)에 축방향으로 슬라이딩 가능토록 결합될 수 있다. 제1 클러치 플레이트(52)가 회전되는 경우 로터(40)는 제1 클러치 플레이트(52)와 함께 동시에 회전된다. 또한, 제2 클러치 플레이트(66)는 로터(40)의 타측으로 돌출된 로터(40)의 회전축(45)에 결합된다. 제2 클러치 플레이트(66)는 로터(40)의 회전축(45)에 축방향으로 슬라이딩 가능토록 결합될 수 있다. 제2 클러치 플레이트(66)가 회전되는 경우 로터(40)는 제2 클러치 플레이트(66)와 함께 동시에 회전된다. 즉, 로터(40), 제1 클러치 플레이트(52) 및 제2 클러치 플레이트(66)는 동시에 같은 방향으로 회전된다. The first clutch plate 52 is engaged with the rotary shaft 45 of the rotor 40 protruding to one side of the rotor 40. The first clutch plate 52 can be slidably coupled to the rotary shaft 45 of the rotor 40 in the axial direction. When the first clutch plate 52 is rotated, the rotor 40 is simultaneously rotated together with the first clutch plate 52. The second clutch plate 66 is engaged with the rotary shaft 45 of the rotor 40 protruding to the other side of the rotor 40. The second clutch plate 66 can be coupled to the rotary shaft 45 of the rotor 40 so as to be slidable in the axial direction. When the second clutch plate 66 is rotated, the rotor 40 is simultaneously rotated together with the second clutch plate 66. That is, the rotor 40, the first clutch plate 52, and the second clutch plate 66 are simultaneously rotated in the same direction.

제1 기어(62)는 로터(40)의 타측으로 돌출된 로터(40)의 회전축(45)에 설치된다. 제1 기어(62)는 로터(40)의 회전축(45)에 대해 회전 가능하게 회전축(45)에 설치된다. 제1 기어(62)는 베어링을 통해 로터(40)의 회전축(45)에 회전 가능하게 설치될 수 있다. The first gear 62 is installed on the rotary shaft 45 of the rotor 40 protruding to the other side of the rotor 40. The first gear 62 is installed on the rotary shaft 45 so as to be rotatable with respect to the rotary shaft 45 of the rotor 40. The first gear 62 may be rotatably installed on the rotary shaft 45 of the rotor 40 through a bearing.

피니언(30)의 타측에서 제1 기어(62)와 결합된 로터(40)의 회전축(45)은, 제1 기어(62)로부터 돌출 배치되고, 이 돌출된 로터(40)의 회전축(45)은 제2 클러치 플레이트(66), 제2 탄성부재(68)를 차례로 관통한 후 끝단이 플라이휠(70)에 결합된다. The rotary shaft 45 of the rotor 40 coupled to the first gear 62 on the other side of the pinion 30 is disposed to protrude from the first gear 62 and the rotary shaft 45 of the protruded rotor 40 Passes through the second clutch plate 66 and the second elastic member 68 in order, and then the end thereof is engaged with the flywheel 70. [

플라이휠(70)은 로터(40)가 회전되는 경우 로터(40)와 함께 동시에 회전된다. 플라이휠(70)은 로터(40)에 회전 관성력을 부가하기 위한 구성이다. The flywheel 70 is rotated simultaneously with the rotor 40 when the rotor 40 is rotated. The flywheel (70) is a structure for imparting a rotary inertia force to the rotor (40).

제1 탄성부재(54)는 코일스프링으로 형성된다. 제1 탄성부재(54)는 제1 클러치 플레이트(52) 및 사이드 케이스(14) 사이에 배치되어 제1 클러치 플레이트(52)를 가압한다. 또한, 제2 탄성부재(68)는 코일스프링으로 형성된다. 제2 탄성부재(68)는 제2 클러치 플레이트(66) 및 플라이휠(70) 사이에 배치되어 제2 클러치 플레이트(66)를 가압한다. The first elastic member 54 is formed of a coil spring. The first elastic member 54 is disposed between the first clutch plate 52 and the side case 14 to press the first clutch plate 52. Further, the second elastic member 68 is formed of a coil spring. The second elastic member 68 is disposed between the second clutch plate 66 and the flywheel 70 and presses the second clutch plate 66.

도 3은 도 2에 도시된 피니언의 일측면을 나타내는 도면, 도 4는 도 2에 도시된 제1 클러치 플레이트를 나타내는 도면이다. Fig. 3 is a view showing one side of the pinion shown in Fig. 2, and Fig. 4 is a view showing the first clutch plate shown in Fig.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 피니언(30)의 일측면에는 제1 기어치(32)가 형성되고, 제1 클러치 플레이트(52)에는 피니언(30)의 일측면과 마주보는 면에 제1 기어치(32)와 맞물리는 제2 기어치(52a)가 형성된다. 이와 같이, 제1 기어치(32) 및 제2 기어치(52a)가 맞물려 있기 때문에, 피니언(30)이 회전되면 제1 클러치 플레이트(52)는 회전될 수 있다. 다만, 제1 기어치(32) 및 제2 기어치(52a)는 서로 반대방향으로 경사져서 형성되어, 피니언(30)이 회전될 때 서로 걸림되고, 피니언(30)이 역회전될 때 서로 미끄러진다. 따라서, 피니언(30)이 회전되면 제1 클러치 플레이트(52)는 로터(40)를 일방향으로 회전시킬 수 있고, 피니언(30)이 역회전되면 제1 클러치 플레이트(52)는 로터(40)를 반대방향으로 회전시킬 수 없게 된다. 2 to 4, a first gear tooth 32 is formed on one side surface of the pinion 30 and a first gear tooth 32 is formed on a surface of the first clutch plate 52 opposed to one side surface of the pinion 30, And a second gear teeth 52a for meshing with the gear teeth 32 are formed. Since the first gear teeth 32 and the second gear teeth 52a are engaged with each other, the first clutch plate 52 can be rotated when the pinion 30 is rotated. The first gear teeth 32 and the second gear teeth 52a are inclined in opposite directions to each other when the pinions 30 are rotated. Loses. Accordingly, when the pinion 30 is rotated, the first clutch plate 52 can rotate the rotor 40 in one direction. When the pinion 30 is rotated in the reverse direction, the first clutch plate 52 rotates the rotor 40 It can not be rotated in the opposite direction.

제1 탄성부재(54)는 제1 클러치 플레이트(52)를 가압하여서, 제1 클러치 플레이트(52)에 형성된 제2 기어치(52a)가 피니언(30)의 일측면에 형성된 제1 기어치(32)와 맞물릴 수 있도록 한다. The first elastic member 54 presses the first clutch plate 52 so that the second gear teeth 52a formed on the first clutch plate 52 are engaged with the first gear teeth 52a formed on one side of the pinion 30 32).

도 5는 도 2에 도시된 피니언의 타측면을 나타내는 도면이다. 5 is a view showing another side surface of the pinion shown in Fig.

도 2 및 도 5를 참조하면, 피니언(30)의 타측 내주면에는 제3 기어치(34)가 형성된다. 제2 기어(64)는 피니언(30) 내에서 제1 기어(62) 및 피니언(30) 사이에 배치되어, 제1 기어(62) 및 제3 기어치(34)와 맞물린다. 제2 기어(64)는 제1 기어(62)를 피니언(30)과 반대방향으로 회전시켜주는 구성이다. 즉, 제2 기어(64)는 피니언(30)이 회전되면 피니언(30)의 회전력을 이용하여 제1 기어(62)를 피니언(30)과 반대방향으로 회전시키고, 피니언(30)이 역회전되면 피니언(30)의 역회전력을 이용하여 제1 기어(62)를 피니언(30)과 반대방향으로 회전시켜준다. 2 and 5, a third gear tooth 34 is formed on the other inner peripheral surface of the pinion 30. The second gear 64 is disposed in the pinion 30 between the first gear 62 and the pinion 30 and meshes with the first gear 62 and the third gear teeth 34. [ The second gear 64 rotates the first gear 62 in a direction opposite to the pinion 30. The second gear 64 rotates the first gear 62 in the opposite direction to the pinion 30 using the rotational force of the pinion 30 when the pinion 30 is rotated, The first gear 62 is rotated in a direction opposite to that of the pinion 30 by using the reverse rotation force of the pinion 30.

제1 기어(62)의 일측면에는 제2 클러치 플레이트(66)와 맞물리는 제4 기어치(62a)가 형성된다. 그리고, 제2 클러치 플레이트(66)에는 제1 기어(62)의 일측면과 마주보는 면에 제4 기어치(62a)와 맞물리는 제5 기어치(66a)가 형성된다. 이와 같이, 제4 기어치(62a) 및 제5 기어치(66a)가 맞물려 있기 때문에, 제1 기어(62)가 회전되면, 제2 클러치 플레이트(66)는 회전될 수 있다. 다만, 제4 기어치(62a) 및 제5 기어치(66a)는 서로 반대방향으로 경사져서 형성되어, 피니언(30)이 회전될 때 서로 미끄러지고, 피니언(30)이 역회전될 때 서로 걸림된다. 따라서, 피니언(30)이 회전되면 제2 클러치 플레이트(66)는 로터(40)를 반대방향으로 회전시킬 수 없게 되고, 피니언(30)이 역회전되면 제2 클러치 플레이트(66)는 로터(40)를 계속하여 일방향으로 회전시킬 수 있게 된다. A fourth gear tooth 62a is formed on one side of the first gear 62 to engage with the second clutch plate 66. [ A fifth gear tooth 66a is formed on the second clutch plate 66 so as to engage with the fourth gear tooth 62a on the surface facing the one side surface of the first gear 62. [ As described above, since the fourth gear teeth 62a and the fifth gear teeth 66a are engaged with each other, when the first gear 62 is rotated, the second clutch plate 66 can be rotated. The fourth gear teeth 62a and the fifth gear teeth 66a are formed to be inclined in opposite directions to each other so that they slide with each other when the pinion 30 is rotated and intermeshed with each other when the pinion 30 is reversely rotated do. Accordingly, when the pinion 30 is rotated, the second clutch plate 66 can not rotate the rotor 40 in the opposite direction. When the pinion 30 is rotated in the reverse direction, the second clutch plate 66 rotates the rotor 40 ) Can be continuously rotated in one direction.

제2 탄성부재(68)는 제2 클러치 플레이트(66)를 가압하여서, 제2 클러치 플레이트(66)에 형성된 제5 기어치(66a)가 제1 기어(62)의 일측면에 형성된 제4 기어치(62a)와 맞물릴 수 있도록 한다. The second elastic member 68 presses the second clutch plate 66 so that the fifth gear tooth 66a formed on the second clutch plate 66 is engaged with the fourth gear 62 formed on one side of the first gear 62, So that it can be engaged with the teeth 62a.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 발전장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. The operation of the power generator according to the embodiment of the present invention will now be described.

랙(20)은 상단이 차체에 마운팅되고, 하단은 차륜의 너클에 마운팅되거나 상기 너클에 결합되는 로워암에 마운팅되어 있다. 따라서, 자동차의 주행시에 노면으로부터 상기 차륜을 통해 상기 차체로 전달되는 진동에 의해, 랙(20)은 상하로 이동 반복하여 이동되게 된다. The rack 20 is mounted on a lower arm whose upper end is mounted to the vehicle body and whose lower end is mounted on or coupled to the knuckle of the wheel. Therefore, the rack 20 is moved up and down repeatedly by the vibration transmitted from the road surface to the vehicle body through the wheel at the time of traveling of the vehicle.

랙(20)이 하측으로 이동되면 랙(20)과 맞물려 있는 피니언(30)은 시계방향으로 회전된다. 피니언(30)에 형성된 제1 기어치(32)와 제1 클러치 플레이트(52)에 형성된 제2 기어치(52a)는, 피니언(30)이 회전시에 서로 걸림되도록 일측으로 경사져서 형성되어 있기 때문에, 피니언(30)이 회전되면 제1 클러치 플레이트(52)도 피니언(30)과 함께 동시에 같은 방향으로 회전된다. 또한, 제1 클러치 플레이트(52)는 로터(40)의 회전축(45)에 결합되어 있기 때문에, 로터(40)도 피니언(30)과 함께 동시에 같은 방향으로 회전된다. 또한, 제2 클러치 플레이트(66)는 로터(40)의 회전축(45)에 결합되어 있기 때문에, 제2 클러치 플레이트(66)도 피니언(30)과 함께 동시에 같은 방향으로 회전된다. 플라이휠(70)은 로터(40)의 회전축(45)에 결합되어 있기 때문에, 플라이휠도 피니언(30)과 함께 동시에 같은 방향으로 회전되면서, 로터(40)에 회전 관성력을 부가한다. When the rack 20 is moved downward, the pinion 30 engaged with the rack 20 is rotated clockwise. The first gear teeth 32 formed on the pinion 30 and the second gear teeth 52a formed on the first clutch plate 52 are formed so as to be inclined to one side so as to engage with each other when the pinions 30 rotate Therefore, when the pinion 30 is rotated, the first clutch plate 52 is also rotated together with the pinion 30 in the same direction at the same time. Since the first clutch plate 52 is coupled to the rotary shaft 45 of the rotor 40, the rotor 40 is also rotated in the same direction together with the pinion 30. Since the second clutch plate 66 is coupled to the rotary shaft 45 of the rotor 40, the second clutch plate 66 is also rotated together with the pinion 30 in the same direction at the same time. Since the flywheel 70 is coupled to the rotary shaft 45 of the rotor 40, the flywheel 30 is simultaneously rotated in the same direction together with the pinion 30, thereby imparting rotational inertia to the rotor 40.

한편, 제2 클러치 플레이트(66)에 형성된 제5 기어치(66a)와 제1 기어(62)에 형성된 제4 기어치(62a)는, 피니언(30)이 회전시에 서로 미끄러지도록 일측으로 경사져서 형성되어 있기 때문에, 제2 클러치 플레이트(66)가 피니언(30)과 함께 동시에 같은 방향으로 회전되더라도, 제2 클러치 플레이트(66)의 회전력은 제1 기어(62)에 전달되지 않는다. 다만, 제1 기어(62)는 로터(40)의 회전축(45)에 회전 가능하게 설치되어 있고, 제2 기어(64)에 의해 피니언(30)의 회전방향과 반대방향으로 공회전되고 있는 상태이다. On the other hand, the fifth gear teeth 66a formed on the second clutch plate 66 and the fourth gear teeth 62a formed on the first gear 62 are inclined to one side so that the pinions 30 slide relative to each other The rotational force of the second clutch plate 66 is not transmitted to the first gear 62 even if the second clutch plate 66 rotates together with the pinion 30 in the same direction at the same time. The first gear 62 is rotatably installed on the rotary shaft 45 of the rotor 40 and is idly rotated in the direction opposite to the rotation direction of the pinion 30 by the second gear 64 .

이와 같이, 로터(40)가 피니언(30)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전되고 있는 상태에서, 랙(20)이 상측으로 이동되면 랙(20)에 맞물린 피니언(30)은 역회전하게 된다. 피니언(30)에 형성된 제1 기어치(32)와 제1 클러치 플레이트(52)에 형성된 제2 기어치(52a)는 피니언(30)의 역회전시에 서로 미끄러지도록 일측으로 경사져서 형성되어 있기 때문에, 피니언(30)이 역회전되더라도 제1 클러치 플레이트(52)는 로터(40)를 반대방향으로 회전시키지 못하게 된다. 또한, 제1 기어(62)는 제2 기어(64)에 의해 피니언(30)과 반대방향으로 회전되게 된다. 즉, 제1 기어(62)는 로터(40)가 회전되고 있는 방향과 동일한 방향으로 회전되게 된다. 그런데, 제1 기어(62)에 형성된 제4 기어치(62a)와 제2 클러치 플레이트(66)에 형성된 제5 기어치(66a)는 피니언(30)의 역회전시에 서로 걸림되도록 일측으로 경사져서 형성되어 있기 때문에, 피니언(30)이 역회전되면 제1 기어(62)는 제2 클러치 플레이트(66)를 피니언(30)과 반대방향으로 회전시키게 되고, 이로 인해 로터(40)는 회전되고 있는 방향으로 계속하여 회전될 수 있게 된다. In this state, when the rack 20 is moved upward, the pinion 30 engaged with the rack 20 is rotated in the reverse direction while the rotor 40 is rotated in the same direction as the rotation direction of the pinion 30. The first gear teeth 32 formed on the pinion 30 and the second gear teeth 52a formed on the first clutch plate 52 are sloped to one side so as to slide relative to each other during the reverse rotation of the pinion 30 Therefore, even if the pinion 30 is reversely rotated, the first clutch plate 52 can not rotate the rotor 40 in the opposite direction. Further, the first gear 62 is rotated in the direction opposite to the pinion 30 by the second gear 64. That is, the first gear 62 is rotated in the same direction as the direction in which the rotor 40 is rotated. The fourth gear teeth 62a formed on the first gear 62 and the fifth gear teeth 66a formed on the second clutch plate 66 are inclined to one side so as to engage with each other during reverse rotation of the pinion 30. [ When the pinion 30 is reversely rotated, the first gear 62 rotates the second clutch plate 66 in the direction opposite to the pinion 30, whereby the rotor 40 is rotated It is possible to continue to rotate in the same direction.

상기와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 발전장치는, 랙(20)이 상하로 반복하여 이동되더라도 로터(40)가 일방향으로만 계속하여 회전되기 때문에, 전기 생성 효율이 향상된다.
As described above, in the power generating apparatus according to the embodiment of the present invention, even if the rack 20 is repeatedly moved up and down, the rotor 40 is continuously rotated in only one direction, so that the electricity generation efficiency is improved.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and the equivalents thereof are included in the scope of the present invention Should be interpreted.

10: 하우징 20: 랙
30: 피니언 32: 제1 기어치
34: 제3 기어치 35: 스테이터
40: 로터 45: 회전축
50: 제1 로터 회전유닛 52: 제1 클러치 플레이트
52a: 제2 기어치 54: 제1 탄성부재
60: 제2 로터 회전유닛 62: 제1 기어
62a: 제4 기어치 64: 제2 기어
66: 제2 클러치 플레이트 66a: 제5 기어치
68: 제2 탄성부재 70: 플라이휠10: housing 20: rack
30: Pinion 32: First gear
34: third gear teeth 35:
40: rotor 45: rotary shaft
50: first rotor rotation unit 52: first clutch plate
52a: second gear teeth 54: first elastic member
60: second rotor rotation unit 62: first gear
62a: fourth gear tooth 64: second gear
66: second clutch plate 66a: fifth gear tooth
68: second elastic member 70: flywheel

Claims (11)

랙;
상기 랙과 맞물려서 배치되고, 내주면에 스테이터가 구비된 피니언;
상기 피니언 내로 삽입되어 상기 스테이터와 이격되어 배치되는 로터;
상기 랙이 일방향으로 직선 이동될 때 생성되는 상기 피니언의 회전력을 이용하여, 상기 로터를 일방향으로 회전시키는 제1 로터 회전유닛; 및
상기 랙이 타방향으로 직선 이동될 때 생성되는 상기 피니언의 역회전력을 이용하여, 상기 로터를 상기 일방향으로 회전시키는 제2 로터 회전유닛;을 포함하는 발전장치.Rack;
A pinion disposed in engagement with the rack and having a stator on an inner circumferential surface thereof;
A rotor inserted into the pinion and spaced apart from the stator;
A first rotor rotating unit that rotates the rotor in one direction by using a rotational force of the pinion generated when the rack is linearly moved in one direction; And
And a second rotor rotating unit for rotating the rotor in the one direction using the reverse rotation force of the pinion generated when the rack is linearly moved in the other direction. 청구항 1에 있어서,
상기 랙은 일단이 차체에 마운팅되고, 타단은 차륜의 너클에 결합된 로워암에 마운팅되는 발전장치.The method according to claim 1,
Wherein the rack is mounted on a lower arm whose one end is mounted to the vehicle body and the other end is coupled to a knuckle of the wheel. 청구항 1에 있어서,
상기 랙은 일단이 차체에 마운팅되고, 타단은 차륜의 너클에 마운팅되는 발전장치.The method according to claim 1,
Wherein the rack is mounted at one end to the vehicle body and the other end is mounted to the knuckle of the wheel. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 로딩유닛은 상기 피니언의 일측에 배치되고, 상기 제2 로딩유닛은 상기 피니언의 타측에 배치되는 발전장치.The method according to claim 1,
Wherein the first loading unit is disposed on one side of the pinion, and the second loading unit is disposed on the other side of the pinion. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 로터 회전유닛은,
상기 로터의 회전축에 결합되고, 상기 피니언의 일측면에 형성된 제1 기어치와 맞물리는 제1 클러치 플레이트와,
상기 제1 클러치 플레이트가 상기 제1 기어치와 맞물릴 수 있도록, 상기 제1 클러치 플레이트를 가압하는 제1 탄성부재를 포함하는 발전장치.The method according to claim 1,
The first rotor rotation unit includes:
A first clutch plate coupled to a rotary shaft of the rotor and meshing with a first gear teeth formed on one side of the pinion,
And a first elastic member for pressing the first clutch plate so that the first clutch plate can engage with the first gear teeth. 청구항 5에 있어서,
상기 제1 클러치 플레이트에는 상기 피니언의 일측면과 마주보는 면에 상기 제1 기어치와 맞물리는 제2 기어치가 형성되는 발전장치.The method of claim 5,
Wherein the first clutch plate is provided with a second gear tooth engageable with the first gear teeth on a surface of the first clutch plate facing the one side surface of the pinion. 청구항 6에 있어서,
상기 제1 기어치 및 상기 제2 기어치는, 상기 피니언이 회전시에 서로 걸림되고, 상기 피니언이 역회전시에 서로 미끄러질 수 있도록, 서로 반대방향으로 경사져서 형성되는 발전장치.The method of claim 6,
Wherein the first gear teeth and the second gear teeth are formed to be inclined in mutually opposite directions so that the pinions are engaged with each other at the time of rotation and the pinions can slide with each other in the reverse rotation. 청구항 1에 있어서,
상기 제2 로터 회전유닛은,
상기 로터의 회전축에 대해 회전 가능하게 상기 로터의 회전축에 설치되는 제1 기어와,
상기 제1 기어 및 상기 피니언의 내주면에 형성된 제3 기어치와 맞물리는 제2 기어와,
상기 로터의 회전축에 결합되고, 상기 제1 기어의 일측면에 형성된 제4 기어치와 맞물리는 제2 클러치 플레이트와,
상기 제2 클러치 플레이트가 상기 제4 기어치와 맞물릴 수 있도록, 상기 제2 클러치 플레이트를 가압하는 제2 탄성부재를 포함하는 발전장치.The method according to claim 1,
The second rotor rotation unit includes:
A first gear provided on a rotary shaft of the rotor so as to be rotatable with respect to the rotary shaft of the rotor,
A second gear engaged with a third gear formed on the inner peripheral surface of the first gear and the pinion,
A second clutch plate coupled to a rotary shaft of the rotor and meshing with a fourth gear tooth formed on one side of the first gear,
And a second elastic member for pressing the second clutch plate so that the second clutch plate can engage with the fourth gear teeth. 청구항 8에 있어서,
상기 제2 클러치 플레이트에는 상기 제1 기어와 마주보는 면에 상기 제4 기어치와 맞물리는 제5 기어치가 형성되는 발전장치.The method of claim 8,
And a fifth gear tooth engaging with the fourth gear tooth is formed on a surface of the second clutch plate facing the first gear. 청구항 9에 있어서,
상기 제4 기어치 및 상기 제5 기어치는, 상기 피니언이 회전시에 서로 미끄러지고, 상기 피니언이 역회전시에 서로 걸림될 수 있도록, 서로 반대방향으로 경사져서 형성되는 발전장치.The method of claim 9,
And the fourth gear teeth and the fifth gear teeth are formed to be inclined in opposite directions so that the pinion slides with respect to each other when the pinion is rotated and the pinions can be engaged with each other at the time of reverse rotation. 청구항 1에 있어서,
상기 로터의 회전축에 결합되어, 상기 로터에 회전 관성력을 부가하는 플라이휠을 더 포함하는 발전장치.The method according to claim 1,
Further comprising a flywheel coupled to a rotary shaft of the rotor and applying a rotary inertia force to the rotor.
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