KR20190061751A - Portable power generator for manual use - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자가 발전장치에 관한 것으로, 권취휠에 의해 회전하는 자석이 코일과 반응하여 발전하게 되며, 권취휠이 멈춘 이후에도 자석이 지속적으로 회전하여 발전을 가능하게 하는 휴대용 자가 발전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-power generation apparatus, and more particularly, to a portable self-power generation apparatus in which a magnet rotating by a winding wheel is caused to generate electricity by reacting with a coil and a magnet continuously rotates even after the winding wheel is stopped.
각종 발전소에 의해 생산된 전기 에너지는 전력선을 통해 다양한 산업시설에 공급되어 산업 시설이 가동되고, 각 가정으로 전송되어 가전제품과 생활용품을 편리하게 사용할 수 있게 된다. 또한 소규모의 가전제품이나 휴대용 물품의 경우 대부분 배터리를 전원으로 이용하여 사용하고 있다.The electric energy produced by various power plants is supplied to various industrial facilities through electric power lines, the industrial facilities are operated, and they are transmitted to each household, so that household appliances and daily necessities can be conveniently used. In addition, most small household appliances and portable items use the battery as a power source.
배터리를 사용하는 전자제품은 장소에 구애 받지 않고 사용할 수 있는 장점이 있으나, 일정양의 전력을 모두 소비하게 되면 더 이상 작동하지 않게 되어, 배터리를 교체하거나 충전을 한 다음 사용해야 한다. 그러나 이동 중이거나 야외에서는 충전할 수 없다는 문제점이 있다.The battery-powered electronics have the advantage of being able to use them wherever they are, but when they consume a certain amount of power, they no longer work, so they should be replaced or recharged. However, there is a problem that it can not be charged while moving or outdoors.
이러한 문제점을 해결하기 위해 야외나 비상시에 전력을 생산하여 사용할 수 있도록 하는 자가 발전이 가능한 발전장치가 다수 제안되어 있으며, 장소에 구애 받지 않고, 다양한 장소에서 사용이 가능한 휴대용 발전장치가 등장하고 있다.In order to solve these problems, there have been proposed a plurality of self-generating power generation devices capable of generating and using electric power in the outdoors or in an emergency, and a portable power generation device which can be used in various places without any place has appeared.
예를 들어, 한국 등록특허공보 제10-1579314호(등록일자:2015.12.15)는 자가 발전장치에 관한 것으로, 생활 주변의 작은 움직임이나 충격에도 요동되는 무축 방식의 진동자가 내장된 전원 발생부에 의해 전기를 생성할 수 있도록 함으로써 구조가 간결, 단순하면서도 고출력의 전기를 생성할 수 있도록 한다.For example, Korean Patent Registration No. 10-1579314 (registered date: December 15, 2015) relates to a self-generating device, and relates to a power generating unit having a built-in vibration type oscillator Thereby making it possible to generate a simple, high-output electricity with a simple structure.
본 발명은 휴대가 가능한 휴대용 자가 발전장치를 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide a portable, self-generating portable device.
본 발명은 휴대폰 충전이 가능한 휴대용 자가 발전장치를 제공하고자 한다.The present invention intends to provide a portable self-generating device capable of charging a mobile phone.
본 발명은 자가 수리 및 교체가 용이한 휴대용 자가 발전장치를 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide a portable self-generating device that is easy to self-repair and replace.
권취휠에 의해 회전하는 베어링이 발전기와 반응하여 발전하게 되며, 권취휠이 멈춘 이후에도 베어링이 지속적으로 회전하여 발전을 가능하게 하는 휴대용 자가 발전장치에 관한 목적을 달성하기 위해 구동축이 구비되어 있는 몸체부와 상기 구동축에 설치되어 권취된 로프에 의해 회전이 이루어지며, 내부에 구비된 탄성체에 의해 역회전하면서 로프가 되감기는 귄취휠과 상기 구동축과 결합하며, 상기 권취휠과 함께 회전하는 자석과 상기 구동축에 설치되고 상기 권취휠과 자석 사이에 위치하며, 상기 권취휠의 회전속도를 감속시켜 상기 자석으로 전달하는 감속기어 및 상기 몸체부에서 상기 자석을 향해 구비되어 기전력에 의해 전기를 생산하는 코일을 포함한다.In order to achieve the object of a portable self-generating device in which a bearing rotating by a winding wheel is caused to generate electric power in response to a generator and a bearing continuously rotates even after the winding wheel is stopped, A rewind wheel which is rotated by a rope wound around the drive shaft and is wound in a reverse direction by an elastic body provided inside the rewind wheel and a magnet which is coupled to the drive shaft and rotates together with the take- A reduction gear disposed between the winding wheel and the magnet for reducing the rotation speed of the winding wheel to transmit the reduction gear to the magnet and a coil provided in the body for producing electricity by the electromotive force do.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 구동축과 결합하는 상기 권취휠의 삽입홀에 제1편심베어링이 위치하여, 상기 권취휠이 감기더라도 상기 구동축이 역회전하지 않고 일방향으로 회전하는 것을 특징으로 한다.Preferably, in the present invention, the first eccentric bearing is located in the insertion hole of the take-up wheel coupled with the drive shaft so that the drive shaft rotates in one direction without reversing the rotation even if the take-up wheel is wound.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 일면이 개방된 내주면에 돌기가 형성되어 있는 몸체기어;Preferably, in the present invention, a body gear having projections formed on an inner circumferential surface of which one surface is opened;
상기 몸체기어의 내주면과 내접하여 치결합하는 복수개의 내부기어;A plurality of internal gears in tooth contact with the inner peripheral surface of the body gear;
상기 몸체기어와 일체로 형성되어 타면의 중심부에 위치하고, 상기 구동축을 내삽하는 축기어를 더 포함한다.And a shaft gear integrally formed with the body gear and positioned at the center of the other surface and interpolating the drive shaft.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 감속기어의 내부기어와 다른 감속기어의 구동축이 치결합하여 복수개의 상기 감속기어가 일렬로 배치되는 것을 특징으로 한다.Preferably, in the present invention, the internal gear of the reduction gear is engaged with the drive shaft of the other reduction gear so that a plurality of the reduction gears are arranged in a row.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 결합홀에 제2편심베어링이 구비되어 있어, 제2구동축 또는 내부기어와 결합하여 상기 자석이 지속적으로 회전한다.Preferably, in the present invention, a second eccentric bearing is provided in the coupling hole, and the magnet is continuously rotated by engaging with the second drive shaft or the internal gear.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 코일 사이에 한 쌍의 상기 자석이 위치하고 있으며, 서로 다른 극성이 마주보게 설치된다.Preferably, in the present invention, a pair of magnets are disposed between the coils, and polarities of the magnets are opposite to each other.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 자석은 두 개의 극성이 복수개로 교차하며 배치되어 있다.Preferably, in the present invention, the magnets are arranged so that a plurality of polarities intersect each other.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 몸체의 일단에 무선 충전을 가능하게 하는 충전패드가 더 구비되어 있다.Preferably, in the present invention, a charging pad is further provided to enable wireless charging at one end of the body.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 몸체에 배터리가 구비되어 상기 자석과 코일에서 생산된 전기를 충전한다.Preferably, in the present invention, a battery is provided in the body to charge electricity generated by the magnet and the coil.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 제1구동축과 제2구동축이 동일 선상에 연결되어 있는 몸체부와 상기 제1구동축에 설치되어 권취된 로프에 의해 회전이 이루어지며, 내부에 구비된 탄성체에 의해 역회전하면서 로프가 되감기는 귄취휠과 상기 제2구동축과 결합하며, 상기 권취휠과 함께 회전하는 자석과 상기 제1구동축과 제2구동축을 연결하면서, 상기 권취휠의 회전속도를 감속시켜 상기 자석으로 전달하는 감속기어 및 상기 몸체부에서 상기 자석을 향해 구비되어 기전력에 의해 전기를 생산하는 코일을 포함한다.Preferably, in the present invention, rotation is performed by a body portion in which a first drive shaft and a second drive shaft are connected in a line, and a rope wound around the first drive shaft, And a second driving shaft connected to the first driving shaft and the second driving shaft, wherein the second driving shaft rotates together with the magnet and rotates together with the first driving shaft and the second driving shaft, And a coil provided in the body portion toward the magnet to generate electricity by an electromotive force.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 제1구동축과 제2구동축은 돌출부와 함몰부가 형성되어 삽입 결합이 이루어지며, 상기 돌출부의 외주면에 제1편심베어링이 위치하여 상기 돌출부의 회전 방향과 상관없이 상기 함몰부는 일방향으로만 회전하는 것을 특징으로 한다.Preferably, in the present invention, the first drive shaft and the second drive shaft are formed with protrusions and depressed portions, and a first eccentric bearing is positioned on the outer circumferential surface of the protrusions, And the depressed portion rotates only in one direction.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 일면이 개방된 내주면에 돌기가 형성되어 있는 몸체기어와 상기 몸체기어의 내주면과 내접하여 치결합하는 복수개의 내부기어와 상기 몸체기어와 일체로 형성되어 타면의 중심부에 위치하고, 상기 구동축을 내삽하는 축기어를 더 포함한다.Preferably, according to the present invention, there is provided a planetary gear device comprising: a body gear having a protrusion formed on an inner circumferential surface of which an opening is opened; a plurality of internal gears which are engaged with the inner circumferential surface of the body gear, And a shaft gear for positioning the drive shaft.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 감속기어의 내부기어와 다른 감속기어의 구동축이 치결합하여 복수개의 상기 감속기어가 일렬로 배치되는 것을 특징으로 한다.Preferably, in the present invention, the internal gear of the reduction gear is engaged with the drive shaft of the other reduction gear so that a plurality of the reduction gears are arranged in a row.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 결합홀에 제2편심베어링이 구비되어 있어, 제2구동축 또는 내부기어와 결합하여 상기 자석이 지속적으로 회전한다.Preferably, in the present invention, a second eccentric bearing is provided in the coupling hole, and the magnet is continuously rotated by engaging with the second drive shaft or the internal gear.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 코일 사이에 한 쌍의 상기 자석이 위치하고 있으며, 서로 다른 극성이 마주보게 설치된다.Preferably, in the present invention, a pair of magnets are disposed between the coils, and polarities of the magnets are opposite to each other.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 자석은 두 개의 극성이 복수개로 교차하며 배치되어 있다.Preferably, in the present invention, the magnets are arranged so that a plurality of polarities intersect each other.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 몸체의 일단에 무선 충전을 가능하게 하는 충전패드가 더 구비되어 있다.Preferably, in the present invention, a charging pad is further provided to enable wireless charging at one end of the body.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 몸체에 배터리가 구비되어 상기 자석과 코일에서 생산된 전기를 충전한다.Preferably, in the present invention, a battery is provided in the body to charge electricity generated by the magnet and the coil.
본 발명에 따른 휴대용 자가 발전장치는 한 번의 작동을 통해 지속적으로 전기를 생산하는 효과가 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The portable self-generating device according to the present invention has an effect of continuously generating electricity through a single operation.
본 발명은 내부 구조가 단순하여 휴대 및 자가 수리하기 용이하다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has a simple internal structure and is easy to carry and repair.
본 발명은 배터리가 구비되어 생산된 전력을 충전할 수 있으며, 무선 충전이 가능한 효과가 있다.The present invention has an effect that a battery can be charged and electric power can be generated by wirelessly charging the battery.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 자가 발전장치에 대한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 자가 발전장치에 대한 내부 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 휴대용 자가 발전장치가 작동하는 모습,
도 4는 본 발명에 따른 휴대용 자가 발전장치의 또 다른 실시예,
도 5는 본 발명에 따른 휴대용 자가 발전장치에 구비된 감속기어의 상세도,
도 6은 본 발명에 따른 휴대용 자가 발전장치에 구비된 베어링의 분해도.1 is a perspective view of a self-powered portable device according to the present invention,
FIG. 2 is an internal perspective view of a self-powered portable device according to the present invention,
FIG. 3 is a view showing the operation of the portable self-generating device according to the present invention,
Figure 4 shows another embodiment of a portable self-generating device according to the present invention,
5 is a detailed view of a reduction gear provided in the portable self-generated power generating device according to the present invention,
6 is an exploded view of a bearing provided in a portable self-generating device according to the present invention;
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The specific structure or functional description presented in the embodiment of the present invention is merely illustrative for the purpose of illustrating an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention can be implemented in various forms. And should not be construed as limited to the embodiments described herein, but should be understood to include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 자가 발전장치에 대한 사시도를 보여주고 있다.1 shows a perspective view of a portable self-generating device according to the present invention.
휴대용 자가 발전장치(10)(이하 발전장치라 함)는 원통형의 텀블러 형상을 하고 있는 몸체부(20)로 이루어져 있으며, 몸체부(20)의 일단에는 핸드폰과 같은 모바일 기기를 고정시킬 수 있는 고정대(22)가 구비되어 있다. 고정대(22)는 무선충전 가능하게 하는 충전패드(23)가 모바일 기기와 대면하는 바닥면에 더 구비되어 있다.The portable self-power generation apparatus 10 (hereinafter referred to as a power generation apparatus) is composed of a
고정대(22)는 반드시 무선충전이 이루어질 필요는 없을 것이다. 즉, 몸체부(20)에 전력을 공급하는 포트가 구비되어 있어, 포트와 충전 케이블의 연결을 통해 다양한 모바일 기기의 충전이 가능할 수도 있을 것이다. The fixing table 22 does not necessarily need to be wirelessly charged. That is, a port for supplying electric power to the
고정대(22)의 형상으로는 모바일 기기와 접하는 구조로, 무선 충전을 가능하게 하는 바닥면과 모바일 기기의 양 측면을 고정시켜주는 고정면이 바닥면의 양 측면에 설치되어 있다. 고정면은 바닥면으로부터 가변이 가능하게 이루어져 있어, 모바일 기기의 크기에 상관없이 고정대(22)에 안정적으로 고정하여 충전을 가능하게 할 수 있을 것이다.The
발전장치(10)의 내부에는 양 끝단을 가로지르는 구동축(30)이 구비되어 있으며, 구동축(30)에는 각각 권취휠(40)과 자석(60)이 회동 가능하게 결합되어 있다.The
발전장치(10)에 마련된 로프(42)를 사용자가 잡아당기게 되면, 내부에 구비된 권취휠(40)이 회전하면서 자석(60)도 함께 회전하게 된다. 이때 권취휠(40)의 작동으로 회전하는 자석(60)은 몸체부(20)에 구비되어 있는 코일(64)과 반응하여 전기를 생산하게 되며, 생산된 전기는 몸체부(20)에 구비된 배터리(미도시)로 충전하게 된다. 발전장치(10)의 내부 구성에 따른 작동 원리는 하기에서 상세히 설명하기로 한다.When the user pulls the
몸체부(20)의 외주면에는 다양한 모바일 기기의 서로 다른 형상을 갖고 있는 충전홈과 결합되어 충전을 가능하게 하는 단자를 연결하는 다수개의 충전 케이블이 마련되어 있을 수 있을 것이다. 또한 USB 포트(24) 또는 콘센트 단자가 더 구비되어 있어도 무방할 것이다.A plurality of charging cables may be provided on the outer circumferential surface of the
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 자가 발전장치에 대한 내부 사시도에 관한 것이다.2 is an internal perspective view of a portable self-generating device according to the present invention.
발전장치(10)의 내부를 보면, 구동축(30)이 구비되어 있는 몸체부(20)와 구동축(30)에 설치되어 권취된 로프(42)에 의해 회전이 이루어지며, 내부에 구비된 탄성체(미도시)에 의해 역회전하면서 로프(42)가 되감기는 귄취휠(40)이 설치되어 있다. 그리고 구동축(30)과 결합하는 결합홀(61)이 형성되어, 권취휠(40)과 함께 회전하는 자석(60)과 구동축(30)에 설치되어 권취휠(40)의 회전 속도를 감속시켜 자석(50)으로 전달하는 감속기어(50) 및 몸체부(20)의 일편에서 자석(60)을 향해 구비되어 있는 코일(64)이 마련되어 있다. The inside of the
귄취휠(20)의 로프(42)를 갑자기 당기게 되면 귄취휠(20)은 물론이고, 구동축(30)에 위치하는 자석(60)도 빠른 속도로 회전하게 된다. 빠른 속도로 회전하는 회동력을 감속하지 않고 그대로 회전하게 되면, 순간적으로 높은 전압의 전기가 발생하게 된다. 이에 따라 발전장치(10)와 연결된 전자기기는 고압에 의해 손상을 입을 수 있으며, 자석(60)과 코일(64) 사이에 문제가 발생할 우려가 있다. 따라서 이를 방지하고자 감속기어(50)가 설치되어 귄취휠(20)의 빠른 회전 속도를 조절하여 자석(60)의 회전 속도를 감소시키게 된다. 감속기어(50)는 구동축(30)과 나란한 방향으로 복수개가 일렬로 설치되어 있으며, 복수개의 감속기어(50)는 기어비가 서로 달라 권취휠(40)의 회전 속도를 순차적으로 감속시켜 자석(60)이 가장 느린 속도로 회전하게 된다.When the
감속기어(50)는 몸체부(10)의 내부에 위치하게 되는 몸체기어(52)와 몸체기어(52)의 내주면과 치결합하는 내부기어(54) 및 몸체기어(52)와 일체로 형성하여 구동축(30)을 내삽하는 축기어(56)로 이루어져 있다. 이때 몸체기어(52)는 일면이 개방되어 있어, 몸체기어(52) 내부에 위치하는 내부기어(54)가 회동시 몸체기어(52)로부터 탈락할 수도 있다, 따라서 이를 고정시켜주는 고정축(55)이 몸체부(10)로부터 연장되어 내부기어(54)가 안정적으로 회동할 수 있도록 한다.The
감속기어(50)의 연결기어(57)와 결합하는 자석(60)은 한 쌍으로 이루어져 있으며, 두 개의 자석(60) 사이에 코일(64)이 위치하고 있다. 한편 서로 마주보는 한 쌍의 자석(60)은 자석(60)이 함께 회동할 수 있도록 축 형상의 연결부(62)가 복수개로 연결되어 있다. 또한 서로 대면하는 자석(60)의 일면에는 다른 극성인 N극과 S극이 적어도 한 개씩 배열되어 있다. 그리고 마주보고 있는 두 개의 자석(60)은 서로 다른 극성이 대면하도록 설치되어 있다. 이에 따라 자석(60)이 코일(64) 사이를 회전하게 되면서 자석(60)과 코일(64) 사이에 기전력이 발생하게 되어 전기를 생산할 수 있게 된다. 즉, 자석(60)은 코일(64)을 사이에 두고 한 쌍의 자석(60)이 위치하고 있으며, 마주보는 한 쌍의 자석(60)은 서로 다른 극성이 마주보며 설치되어 있다. 그리고 하나의 자석(60)에는 두 개의 극성이 복수개로 교차하며 배치되어 있다.The pair of
코일(64)은 한 쌍으로 이루어져 있으며, 몸체(10)의 내부로부터 연결되어 두 개의 자석(60) 사이에 위치하도록 설치되어 있다.The
도 3은 본 발명에 따른 휴대용 자가 발전장치가 작동하는 모습을 보여주고 있다.FIG. 3 shows a portable self-generating device according to the present invention in operation.
몸체부(20)에 구비된 로프(42)를 잡아당기게 되면, 권취휠(40)이 구동축(30)과 함께 회동하게 되며, 감속기어(50)와 자석(60)도 모두 회동하게 된다.When the
귄취휠(20)에는 탄성체가 더 구비되어 있어, 탄성체에 연결된 로프(42)를 인출하게 되면, 자동으로 인입이 이루어지며, 로프(42)의 인입과 인출로 인해 귄취휠(20)은 회전운동을 하게 된다. 다만, 권취휠(40)의 로프(42)가 되감기면서 역회전할 때, 감속기어(50)와 자석(60)은 이와 상관없이 원래 방향대로 회전해야 안정적으로 전력을 공급할 수 있다. 따라서 구동축(30)과 결합하는 권취휠(40)의 홀에는 제1편심베어링(70)가 더 구비되어 있어서, 로프(42)를 당기게 되면 권취휠(40)과 함께 구동축(30)도 회전하게 된다. 하지만, 로프(42)가 감기면서 권취휠(40)이 역회전을 할 때는 제1편심베어링(70)에 의해 구동축(30)이 권취휠(40)을 따라 역회전하지 않고, 관성에 의해 원래 방향대로만 회전하게 된다.When the
구동축(30)이 회전함에 따라 구동축(30)과 연결된 감속기어(50)도 함께 회전하게 된다. 이때 구동축(30)에 설치된 감속기어(50)는 권취휠(40)의 회전 속도를 효과적으로 감속하기 위해 기어비가 서로 다른 복수개의 감속기어(50)를 일렬로 배치하는 것이 좋을 것이다. 감속기어(50)의 몸체기어(42)와 내부에서 치결합하는 내부기어(54)를 고정축(55)이 고정시켜 내부기어(54)가 몸체기어(42)로부터 탈락하거나 헛돌지 않고 확실한 감속이 이루어지도록 한다.As the
복수개의 감속기어(50)는 권취휠(40)의 상단에 위치하는 제1감속기어(50a)가 일차적으로 회전속도를 감소시키고 그 상단에 위치하는 제2감속기어(50b)가 속도를 감소시키게 된다. 그리고 복수개의 감속기어(50) 중 최상단에 위치한 제3감속기어(50c)가 가장 느린 속도로 감속하게 되어, 권취휠(40)의 회전 속도보다 훨씬 느린 속도로 자석(60)을 회전 가능하게 한다. 감속기어(50)는 반드시 본 도면과 같이 세 개로 구성할 필요는 없으며, 이보다 더 많거나 적게 설치해도 무방할 것이다 다만, 복수개로 이루어진 감속기어(50)의 회전비가 서로 다르기 때문에 자석(60)의 설정하고자 하는 회전 속도에 맞춰 감속기어(50)의 개수를 조절해 가면서 설치하면 될 것이다.The plurality of reduction gears 50 is configured such that the
제3감속기어(50c)의 연결 기어(57)는 자석(60)과 연결되어 자석(60)은 권취휠(40)의 회전 속도와 상관없이 일정한 속도로 회전이 가능하게 된다. 한편, 자석(60)의 결합홀(61)에 위치하는 제2편심베어링(72)이 축기어(56)와 직접 치결합하여 감속기어(50)가 멈추더라도 자석(60)은 제2편심베어링(72)의 관성에 의해 계속해서 회전하게 된다. 따라서 자석(60)이 지속적으로 회전함에 따라 사용자는 전기를 발생시키기 위해 로프(42)를 끊임없이 반복해서 당길 필요가 없으며, 자석(60)의 회전속도가 낮아지거나 멈추었을 때만 다시 로프(42)를 당겨 자석(60)을 회전시켜주면 될 것이다.The connecting
한 쌍의 자석(60)이 코일(64) 주변을 계속해서 회전함에 따라 전기가 발생하게 되며, 발생한 전기를 축전기에 충전하거나 전자기기에 연결하여 사용하면 될 것이다. 이는 갑자기 전원 공급이 차단된 비상시나 전기 시설이 구비되어 있지 않는 캠핑장 같은 장소에서 사용하기 용이할 것이다.Electricity will be generated as the pair of
도 4는 본 발명에 따른 휴대용 자가 발전장치의 또 다른 실시예를 보여주고 있다.Fig. 4 shows another embodiment of a portable self-generating device according to the present invention.
전술한 도 3의 구성과 동일하게 이루어져 있지만, 구동축(30)의 구성에 있어서 차이가 있다. 구동축(30)이 제1구동축(32)과 제2구동축(34)으로 동일선상에서 연결되어 있으며, 제1구동축(32)과 제2구동축(34)은 돌출부(33)와 함몰부(35)가 형성되어 삽입 결합이 이루어진다. 돌출부(33)의 외주면에 제1편심베어링(70)이 위치하여 돌출부(33)의 회전 방향과 상관없이 함몰부(35)는 일방향으로만 회전하게 된다. 돌출부(33)와 함몰부(35)의 형상은 십자돌기와 십자홈과 같은 형상을 할 수도 있을 것이다. 이밖에도 돌출부(33)와 함몰부(35)가 결합되어 함께 회동할 수 있다면 어느 형상의 구조라도 족할 것이다. 3, but there is a difference in the configuration of the
한편, 제1구동축(32)에 권취휠(40)이 구비되어 있어, 로프(42)의 인입과 인출로 귄취휠(20)은 회전운동을 하게 된다. 다만, 권취휠(40)의 로프(42)가 되감기면서 역회전 하더라도 돌출부(35)에 구비된 제1편심베어링(70)에 의해 제1구동축(32)만 역회전하게 되며, 제2구동축(34)은 제1편심베어링(70)의 관성에 의해 원래 방향대로 회전하게 된다.On the other hand, the
제2구동축에는 감속기어(50)와 자석(60)가 각각 설치된다. And a
감속기어(50)는 복수개가 제2구동축(34)을 따라 일렬로 배치되어 있으며, 제1구동축(32)과 제2구동축(34) 사이에 위치하는 제1감속기어(50a)가 위치하게 된다. 즉, 제1구동축(32)과 제2구동축(34) 사이에 위치하는 제1편심베어링(70) 때문에 감속기어(50)와 자석(60)은 권취휠(40)과 상관없이 일방향으로만 회전할 수 있게 된다.A plurality of reduction gears 50 are arranged in a line along the
제1감속기어(50a)의 상단에 위치하는 제2감속기어(50b), 그 상단에 제3감속기어(50c)가 위치하고 있다. 감속기어(50)의 연결은 제1감속기어(50a)의 축기어(56)가 제2감속기어(50b)의 내부기어(54)와 치결합하고, 제2감속기어(50b)의 축기어(56)가 제3감속기어(50c)의 내부기어(54)와 치결합하고 있으며, 각각의 감속기어(50)는 기어비가 서로 달라 권취휠(40)의 회전 속도를 순차적으로 감소시키게 된다. 즉, 제1감속기어(50a)의 회전 속도와 제3감속기어(50c)의 축기어(56)와 결합하는 자석(60)의 회전 속도는 현저히 차이가 나게 된다. 감속기어(50)의 내부 구성에 대한 상세한 설명은 추후에 설명하기로 한다. A
감속기어(50)는 앞에서 언급한 바와 마찬가지로, 반드시 세 개를 일렬로 배치할 필요는 없으며, 자석(60)의 회전 속도를 조정하기 위한 것으로, 한 개의 감속기어(50)를 사용할 수 있을 것이다. 또한 본 도면에서 사용한 감속기어(50)보다 더 많은 수의 감속기어(50)를 사용해도 무방할 것이다.As described above, the
자석(60)은 제3감속기어(50c)의 연결 기어(57)와 결합하여 감속기어(50)에 의해 권취휠(40)의 빠른 회전 속도를 감속된 속도로 회전할 수 있게 해준다. 자석(60)은 한 쌍의 자석(60) 사이에 위치한 코일(64)의 주변을 계속해서 회전함에 따라 전기가 발생하게 되며, 발생한 전기를 축전기에 충전하거나 전자기기에 연결하여 사용하면 될 것이다.The
도 5는 본 발명에 따른 휴대용 자가 발전장치에 구비된 감속기어의 상세도에 관한 것이다.5 is a detailed view of a reduction gear provided in the portable self-generated power generating device according to the present invention.
감속기어(50)는 권취휠(40)의 빠른 회전 속도를 감소시켜 제2구동축(34)에 설치된 자석(60)이 적절한 속도록 회전할 수 있도록 조절하는 역할을 한다. The
감속기어(50)는 권취휠(40)과 자석(60) 사이에 위치하며, 내측으로 돌기가 형성되어 있는 몸체기어(52)와 몸체기어(52)의 내주면과 치결합할 수 있도록 내접하는 복수개의 내부기어(54) 및 복수개의 내부기어(54)와 모두 치결합하면서 외접하고, 몸체기어(52)의 중심부에 위치하여, 구동축(30)을 따라 일방향으로 길게 형성된 축기어(56)로 이루어져 있다. 즉, 몸체기어(52)와 내부기어(54)가 치결합되어 몸체기어(52)가 회전함에 따라 복수개의 내부기어(54)도 함께 회전하게 되며, 이때 몸체기어(52)의 회전비를 내부기어(54)가 낮추게 된다. 그리고 복수개의 내부기어(54)와 축기어(56)가 치결합되어 있어 회전하게 되며, 결국 축기어(56)는 몸체기어(52)보다 낮은 회전비로 회전하게 된다.The
구동축(30)을 따라 길이가 길게 형성된 축기어(56)와 결합홀(61)이 구비된 자석(60)이 결합하여 전기를 생산하기 적당한 속도로 회전이 가능하게 된다. 회전비는 몸체기어(52), 내부기어(54) 및 축기어(56)의 기어수를 조절하여 자석(60)과 코일(64)이 전기를 생산하기 가장 알맞은 비로 조절하는 것이 좋을 것이다. A
감속기어(50)를 사용함에 따라 발전장치(10) 내부의 기어 구조를 보다 단순하게 구성할 수 있을 것이며, 기어의 구조가 단순해짐에 따라 발전장치(10)의 크기를 콤팩트하게 제작할 수 있을 것이다. 따라서 휴대성이 향상될 수 있으며, 효율적으로 전기를 생산할 수 있게 될 것이다.The use of the
도 6은 본 발명에 따른 휴대용 자가 발전장치에 구비된 편심베어링의 분해도에 관한 것이다.6 is an exploded view of an eccentric bearing provided in a portable self-generated power generating device according to the present invention.
편심베어링(70)(72)은 볼(79)은 자석(60)과 결합하여 함께 회전할 수 있도록 결합되며, 회전하는 자석(60)과 자석(60) 사이에 위치하는 코일(64)에서 기전력이 발생하여 전기를 생성할 수 있도록 한다. 따라서 볼(79)은 일정한 전압의 전기를 생산할 수 있도록 자석(60)이 일방향으로 회전하며, 권취휠(40)로부터 회동력을 전달받지 못하더라도 일정 시간동안 회전 상태를 유지할 수 있어야 한다. The
일방향으로만 회전을 가능하게 하는 볼(79)의 내부 구조를 보면, 자석(60) 사이에서 회전하는 외부휠(78)과 외부휠(78) 내측으로 위치하며, 제1구동축(32) 또는 제2구동축(34)과 직접 결합이 이루어지는 내부휠(76) 및 외부휠(78)과 내부휠(76) 사이에 위치하고, 볼(79)이 일방향으로 회전할 수 있도록 하는 스프래그(57)가 구비되어 있다.The inner structure of the
따라서 제1구동축(32) 또는 제2구동축(34)과 직접 결합하여 함께 회전하게 되는 내부휠(74)이 역회전을 하더라도, 내부휠(74)과 외부휠(78) 사이에 구비된 볼(79)과 스프래그(57)가 역회전을 하지 못하도록 외부휠(78)을 구속하는 역할을 한다. 또한 볼(79)이 한번 회전하게 되면, 제2구동축(34)과 내부휠(74)이 정지하더라도, 볼(79)의 관성에 의해 외부휠(78)은 계속해서 회전하게 된다. 즉, 제2편심베어링(72)은 일방향으로 회전할 수 있도록 동력을 전달하며, 관성에 의해 지속적으로 회전하는 원 웨이 클러치 베어링을 사용하면 될 것이다.Therefore, even if the
볼(79)과 스프레그(78)는 반드시 본 도면에 제시된 형태만을 사용할 필요는 없을 것이며, 편심베어링(70)(72)이 제1구동축(32) 또는 제2구동축(34)이 정지하더라도 계속해서 일방향으로 회전할 수 있도록 하는 구조의 기어라면 어느 편심베어링(70)(72)이라도 족할 것이다. 더 나아가 래칫기어를 사용해도 무방할 것이다.The
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 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 or scope of the inventions. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
10 : 발전장치
20 : 몸체부
22 : 고정대
23 : 충전패드
24 : USB 포트
30 : 구동축
32 : 제1구동축
33 : 돌출부
34 : 제2구동축
35 : 함몰부
40 : 권취휠
42 : 로프
50 : 감속기어
52 : 몸체기어
54 : 내부기어
55 : 고정축
56 : 축기어
57 : 연결 기어
60 : 자석
61 : 결합홀
62 : 연결부
64 : 코일
70 : 제1편심베어링
72 : 제2편심베어링
74 : 내부휠
76 : 외부휠
78 : 스프레그
79 : 볼10: power generator 20:
22: fixing table 23: charging pad
24: USB port 30: drive shaft
32: first drive shaft 33:
34: second drive shaft 35: depression
40: winding wheel 42: rope
50: Reduction gear 52: Body gear
54: inner gear 55: fixed shaft
56: Axial gear 57: Connecting gear
60: magnet 61: engaging hole
62: connection part 64: coil
70: first eccentric bearing 72: second eccentric bearing
74: inner wheel 76: outer wheel
78: Sprague 79: Ball
Claims (18)
상기 구동축에 설치되어 권취된 로프에 의해 회전이 이루어지며, 내부에 구비된 탄성체에 의해 역회전하면서 로프가 되감기는 귄취휠;
상기 구동축과 결합하며, 상기 권취휠과 함께 회전하는 자석;
상기 구동축에 설치되고 상기 권취휠과 자석 사이에 위치하며, 상기 권취휠의 회전속도를 감속시켜 상기 자석으로 전달하는 감속기어;
상기 몸체부에서 상기 자석을 향해 구비되어 기전력에 의해 전기를 생산하는 코일;
을 포함하는 텀블러 형태의 발전장치.A body portion having a drive shaft;
A swing wheel that is rotated by a rope wound around the drive shaft and rewinds the rope while being reversely rotated by an elastic body provided therein;
A magnet coupled with the drive shaft and rotating together with the winding wheel;
A reduction gear installed on the drive shaft and positioned between the winding wheel and the magnet, for reducing the rotational speed of the winding wheel to transmit the reduced speed to the magnet;
A coil provided in the body portion toward the magnet to generate electricity by an electromotive force;
And a tumbler-type power generator.
상기 구동축과 결합하는 상기 권취휠의 삽입홀에 제1편심베어링이 위치하여, 상기 권취휠이 감기더라도 상기 구동축이 역회전하지 않고 일방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 텀블러 형태의 발전장치.The method according to claim 1,
Wherein the first eccentric bearing is located in the insertion hole of the winding wheel coupled to the drive shaft so that the drive shaft rotates in one direction without reversing the rotation even if the winding wheel is wound.
일면이 개방된 내주면에 돌기가 형성되어 있는 몸체기어;
상기 몸체기어의 내주면과 내접하여 치결합하는 복수개의 내부기어;
상기 몸체기어와 일체로 형성되어 타면의 중심부에 위치하고, 상기 구동축을 내삽하는 축기어;
를 더 포함하는 텀블러 형태의 발전장치.The method according to claim 1,
A body gear having a protrusion formed on an inner circumferential surface of which one surface is opened;
A plurality of internal gears in tooth contact with the inner peripheral surface of the body gear;
A shaft gear integrally formed with the body gear and positioned at the center of the other surface, for interpolating the drive shaft;
Further comprising a tumbler-shaped power generating device.
상기 감속기어의 내부기어와 다른 감속기어의 구동축이 치결합하여 복수개의 상기 감속기어가 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 텀블러 형태의 발전장치.The method of claim 3,
Wherein the internal gear of the reduction gear is engaged with the drive shaft of the other reduction gear so that the plurality of reduction gears are arranged in a row.
상기 결합홀에 제2편심베어링이 구비되어 있어, 제2구동축 또는 내부기어와 결합하여 상기 자석이 지속적으로 회전하는 텀블러 형태의 발전장치.The method according to claim 1 or 3,
And a second eccentric bearing is provided in the coupling hole, and the magnet is continuously rotated by being coupled with the second drive shaft or the internal gear.
상기 코일 사이에 한 쌍의 상기 자석이 위치하고 있으며, 서로 다른 극성이 마주보게 설치된 텀블러 형태의 발전장치.The method according to claim 1,
Wherein a pair of magnets are disposed between the coils, and the polarities of the magnets are opposite to each other.
상기 자석은 두 개의 극성이 복수개로 교차하며 배치되어 있는 텀블러 형태의 발전장치.The method according to claim 1,
Wherein the magnets are arranged in such a manner that a plurality of the two polarities cross each other.
상기 몸체의 일단에 무선 충전을 가능하게 하는 충전패드가 더 구비되어 있는 텀블러 형태의 발전장치.The method according to claim 1,
Wherein a charging pad is provided at one end of the body to enable wireless charging.
상기 몸체에 배터리가 구비되어 상기 자석과 코일에서 생산된 전기를 충전하는 텀블러 형태의 발전장치.The method according to claim 1,
And a battery is provided in the body to charge electricity generated by the magnet and the coil.
상기 제1구동축에 설치되어 권취된 로프에 의해 회전이 이루어지며, 내부에 구비된 탄성체에 의해 역회전하면서 로프가 되감기는 귄취휠;
상기 제2구동축과 결합하며, 상기 권취휠과 함께 회전하는 자석;
상기 제1구동축과 제2구동축을 연결하면서, 상기 권취휠의 회전속도를 감속시켜 상기 자석으로 전달하는 감속기어;
상기 몸체부에서 상기 자석을 향해 구비되어 기전력에 의해 전기를 생산하는 코일;
을 포함하는 휴대용 자가 발전장치.A body portion in which a first drive shaft and a second drive shaft are connected in a line;
A swing wheel that is rotated by a rope wound around the first drive shaft and is wound in a reverse direction by an elastic body provided inside the swing wheel;
A magnet coupled with the second drive shaft and rotating together with the take-up wheel;
A reduction gear that connects the first drive shaft and the second drive shaft and transmits the rotation speed of the take-up wheel to the magnet by decelerating the rotation speed of the take-up wheel;
A coil provided in the body portion toward the magnet to generate electricity by an electromotive force;
Wherein the portable self-generating device comprises:
상기 제1구동축과 제2구동축은 돌출부와 함몰부가 형성되어 삽입 결합이 이루어지며, 상기 돌출부의 외주면에 제1편심베어링이 위치하여 상기 돌출부의 회전 방향과 상관없이 상기 함몰부는 일방향으로만 회전하는 것을 특징으로 하는 휴대용 자가 발전장치.11. The method of claim 10,
The first drive shaft and the second drive shaft are formed with protrusions and depressions to allow insertion of the first eccentric bearings on the outer circumferential surface of the protrusions so that the depressions rotate only in one direction irrespective of the direction of rotation of the protrusions A portable self-generating device characterized by.
일면이 개방된 내주면에 돌기가 형성되어 있는 몸체기어;
상기 몸체기어의 내주면과 내접하여 치결합하는 복수개의 내부기어;
상기 몸체기어와 일체로 형성되어 타면의 중심부에 위치하고, 상기 구동축을 내삽하는 축기어;
를 더 포함하는 휴대용 자가 발전장치.11. The method of claim 10,
A body gear having a protrusion formed on an inner circumferential surface of which one surface is opened;
A plurality of internal gears in tooth contact with the inner peripheral surface of the body gear;
A shaft gear integrally formed with the body gear and positioned at the center of the other surface, for interpolating the drive shaft;
Further comprising a power source for generating electricity.
상기 감속기어의 내부기어와 다른 감속기어의 구동축이 치결합하여 복수개의 상기 감속기어가 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 휴대용 자가 발전장치.13. The method of claim 12,
Wherein the internal gear of the reduction gear is engaged with the drive shaft of the other reduction gear so that the plurality of reduction gears are arranged in a row.
상기 결합홀에 제2편심베어링이 구비되어 있어, 제2구동축 또는 내부기어와 결합하여 상기 자석이 지속적으로 회전하는 휴대용 자가 발전장치.13. The method according to claim 10 or 12,
And a second eccentric bearing is provided in the coupling hole, so that the magnet is continuously rotated by engaging with the second drive shaft or the internal gear.
상기 코일 사이에 한 쌍의 상기 자석이 위치하고 있으며, 서로 다른 극성이 마주보게 설치된 휴대용 자가 발전장치.11. The method of claim 10,
And a pair of magnets positioned between the coils, wherein the magnets are opposed to each other in polarity.
상기 자석은 두 개의 극성이 복수개로 교차하며 배치되어 있는 휴대용 자가 발전장치.11. The method of claim 10,
Wherein the magnets are arranged so that a plurality of polarities of the magnets intersect each other.
상기 몸체의 일단에 무선 충전을 가능하게 하는 충전패드가 더 구비되어 있는 휴대용 자가 발전장치.11. The method of claim 10,
Wherein a charging pad is further provided at one end of the body to enable wireless charging.
상기 몸체에 배터리가 구비되어 상기 자석과 코일에서 생산된 전기를 충전하는 휴대용 자가 발전장치.11. The method of claim 10,
And a battery is provided in the body to charge the electricity generated by the magnet and the coil.
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Citations (1)
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KR101579314B1 (en) | 2009-11-16 | 2015-12-21 | 김두리 | Power generator |
-
2017
- 2017-11-28 KR KR1020170160433A patent/KR20190061751A/en active Search and Examination
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment |