KR20220016314A - 위치에너지를 이용한 전기 에너지 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 에너지 발생시키는 장치이다. 무게추를 포함하는 무게추함을 좌우 대칭으로 오게끔 장치하여 무게추함이 설정된 각도 범위 내에서 좌우로 시소 운동하면서 생기는 위치에너지를 기어로 전달해 전기를 발생시킨다.
무게추의 위치에너지를 이용하는 무게추 유닛, 무게추의 위치에너지의 방향, 힘을 적절하게 구동력 유닛, 무게추의 시소 운동이 쉽게 이루어지도록 도르래와 탄성체를 구비하는 실린더 유닛, 각 유닛의 에너지를 발전기용기어에 전달하는 회전력 전달 유닛 등으로 구성된다.
본 발명은 구조가 간단하여 병렬식으로 쉽게 설치할 수 있으며, 병렬 방법과 수량에 따라서 높은 전압의 전기가 생산 가능하다. 따라서 산업용 시설은 물론 중대형 자동차, 선박, 지하철, 아파트 단지 등과 같이 다양한 곳에 적용할 수 있다.

Description

위치에너지를 이용한 전기 에너지 발생 장치 {Apparatus for generating electrical energy by gravitational potential energy}

본 발명은 전기 에너지 발생 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무게추가 포함된 무게추함이 좌우 대칭으로 오게끔 장치한 것으로, 탄성체 외의 다양한 요인에 의하여 무게추함이 설정된 각도 범위 내에서 좌우로 시소 운동하면 무게추함에 장치한 제1메인기어가 회전하며 전기를 발생시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기는 일상생활에서 없어서는 안 되는 중요한 에너지로, 가전제품이나 등기구, 컴퓨터와 같은 각종 사무용품, 승강기와 같은 각종 업무용 전기 장치 등 일상생활에서 꼭 필요한 수단을 작동시키기 위하여 꼭 필요하다.

이러한 전기는 수력을 이용한 수력발전이나 화력을 이용한 화력발전, 원자력을 이용한 원자력 발전 등에 의해 생산되고 있다.

그러나, 수력발전의 경우에는 계절에 따라 수량 차이가 심하기 때문에 지속적으로 전기 생산이 어렵고, 화력발전의 경우는 화석 연료를 연소하는 과정에서 발생되는 유해가스로 인하여 공해를 발생시키는 문제점이 있다. 또한 원자력 발전의 경우 발전량에 대비하여 생산 단가 저렴하고 이산화탄소의 배출이 적은 반면에 방사능 유출 등의 오염 및 그러한 염려에 따른 지속적인 민원 발생이 문제점으로 발생한다.

이러한 문제점들로 인해 친환경적인 발전 설비가 대안으로 연구되어 개발되고 현재 적용 중에 있는 실정이며, 그 대표적인 예로 태양열을 이용한 태양열 발전이나 풍력을 이용한 풍력발전이 있다.

그러나 태양열 발전의 경우에는 야간이나 흐린 날씨에는 발전이 어려워 생산성이 낮으며 발전에 사용되는 태양열 집열판이 고가이므로 일반 가정에서 설치하기에 용이하지 못하며, 특히 대도시에는 태양열 집열판을 설치할 만큼의 여유 공간이 없어 거의 설치하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 풍력 발전의 경우에는 지속적으로 바람이 불어야 하는 입지 조건을 반드시 갖추어야 하기 때문에 산꼭대기나 바닷가에 주로 설치되고 있다. 그러나 산꼭대기나 바닷가에 풍력 발전 장치가 설치되면 교체 및 수리 작업이 어려워 관리가 용이하지 못하다는 문제점이 있으며, 또한 바람이 지속적으로 불어 주지 않을 경우 안정적으로 전기 에너지를 생산할 수 없다는 문제가 있었다.\

한국 공개특허공보 10-2015-0127460(2015.11.27.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 중력에 의한 위치에너지를 주로 사용한다. 본체 중앙의 축에서 반시계 방향과 시계 방향으로 좌우 회전 운동(시소 운동)이 가능하도록 무게추함을 연결해 무게추함 회전 시 발생하는 회전력을 기어축과 발전기에 전달해 전기를 발생시킬 수 있는 전기 에너지 발생 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은

설치 공간을 구비하는 본체(100); 상기 본체 전체에 걸쳐 분산되어 위치하며, 속도 조절이 가능한 기어드 모터와 제2축을 포함하는 구동력 유닛(200); 상기 본체의 전면부 양측에 각각 위치하며, 각각의 내부에 고정도르래, 이동도르래, 와이어를 포함하는 실린더 유닛(300); 상기 본체의 후면부에 위치하며, 상기 구동력 유닛의 제2축에 고정 연결되는 무게추함을 포함하는 무게추 유닛(400); 상기 본체의 후면부에 위치하며, 제2축에서 회전력을 상기 발전기로 전달하는 회전력 전달 유닛(500); 상기 본체 하부에 설치되며, 상기 회전력 전달 유닛으로부터 전달받은 회전력을 전기로 발생시키는 발전기부(600); 상기 본체 전체에 걸쳐 위치하며, 구동력 유닛에서 발생되는 힘을 각각의 유닛으로 전달하는 작동와이어부(700); 상기 본체의 사방에 위치하며, 상기 작동와이어부의 방향을 전환하는 절곡롤러부(800); 를 포함하여 구성할 수 있다.

또한 상기의 본체(100)는 후술하는 기어드 모터가 상하 직선 운동을 할 수 있도록 마련된 LM가이드(107); 후술하는 제1나사축의 회전이 가능하도록 하는 암나사(104); 후술하는 무게추함 걸쇠의 타단이 접촉되도록 구비하는 무게추함 걸쇠용 돌기(108L,R); 후술하는 지렛바에 접촉되도록 구비하는 지렛바용 돌기(109L,R); 반발력탄성체(110L,R); 기어드 모터의 속도 조절을 위한 스피드 컨트롤러(111); 를 포함하여 구성할 수 있다.

또한 상기의 구동력 유닛(200)은 본체에 장치한 암나사(104)에 삽입되어 회전 가능한 나사를 포함하는 제1나사축(201); 상기의 제1나사축에 고정 장치하는 제1,2권취롤러(202, 203); 상기의 제1나사축의 감속 회전 및 방향 전환을 돕는 기어드 모터(204); 상기의 제1,2권취롤러와 연결되는 제1,2탄성체(205, 206); 본체에 힌지부를 구성해 결합하며, 후술하는 무게추함과 제1메인작동기어가 회전할 수 있는 제2축(210); 상기의 제2축에 회전 가능하도록 고정되며, 무게추함 좌우 회전 시 후술하는 회전력 전달 유닛으로 회전력을 전달하는 제1메인작동기어(501); 후술하는 발전기용기어부를 고정할 수 있는 제3축(211); 상기의 제1메인작동기어(501)의 좌우 회전 교차 시 발생되는 회전력의 차를 극복하기 위한 수단으로, 둘레부가 크며 무게를 가지는 플라이휠(212);을 포함하여 구성할 수 있다.

또한 상기의 실린더 유닛(300)은 본체 전면부 좌우에 위치하는 제1,2실린더 몸체(301, 302); 상기의 실린더 몸체 내부에 구비되며 후술되는 작동와이어에 연결되며, 복수의 도르래를 포함하는 제1,2실린더 고정도르래 몸체(303, 305); 상기의 실린더 몸체 내부에서 작동와이어에 연결되어 상하 운동을 하며 복수의 도르래를 포함하는 제1,2실린더 이동도르래 몸체(304, 306); 상기 고정·이동 도르래 몸체에 구비된 복수의 도르래를 왕복으로 연결하는 제3,4작동와이어(703, 704); 상기의 이동도르래 몸체 하측에 마련된 결속구(304a, 306a)에 연결하여 배면에 위치한 무게추함을 당기는 역할을 하는 제7,8작동와이어(707, 708);를 포함하여 구성할 수 있다.

또한 상기의 무게추 유닛(400)은 직육면체 구조이며, 그 내부에서 후술하는 무게추의 직선 운동이 가능하도록 하며, 양옆에 힌지부, 위아래 좌우로 결속구가 마련된 무게추함(401); 상기의 무게추함의 내부에서 직선 왕복 운동을 하며 상측의 좌우, 그리고 양옆에 힌지부가 마련된 무게추(402); 상기의 무게추함의 내부 좌우를 가로지르며 무게추의 직선 왕복 운동이 가능하게 하는 베어링강 바(403); 후술하는 지렛바에 마련된 기어치에 맞물려 무게추가 중앙에서 어느 한쪽 끝까지 이동이 가능하도록 무게추의 상측에 구비하는 무게추 래크기어(404); 상기 무게추 양옆에 마련된 힌지부에서 회전 가능하며 후술하는 라체트 무게추함 걸쇠에 걸리도록 마련된 라체트 무게추 걸쇠(405L,R); 무게추함 양옆에 장치한 힌지부에서 회전 가능하며, 상기의 무게추 걸쇠가 걸리도록 마련된 라체트 무게추함 걸쇠(410L,R); 상기 무게추함 내 좌우에 설치되어 무게추와 연결되며, 무게추의 쉬운 왕복 운동 및 중앙에 위치하게 하는 데에 필요한 제3,4탄성체(411, 412); 상기의 무게추함 상측 좌우에 마련된 힌지부에서 회전 가능하도록 장치하며, 일단으로는 기어치를 구비해 힌지를 중심으로 회전하는, 일단에 비해 타단의 거리가 길게 마련된 긴 막대형의 지렛바(407L,R); 또한 상기의 지렛바가 본체에 장치한 돌기(109L,R)에 항상 접촉할 수 있도록 힌지를 축으로 하여 구비하는 토션스프링(413L,R); 을 포함하여 구성할 수 있다.

또한 상기의 회전력 전달 유닛(500)은 상기의 제2축에 회전 가능하도록 고정되며, 무게추함 좌우 회전 시 회전력 전달 유닛에 회전력을 전달하는 제1메인작동기어(501); 상기 제1메인작동기어 외주에 치합되며, 윗면이나 밑면에 일방향 경사를 가지는 클러치기어(502a)를 포함하는 제1구동기어(502); 상기 제1구동기어에 치합되고, 무게추함이 일방향으로 회전할 때만 발전기용기어로 회전력을 전달하도록 구성된 클러치기어(504a)를 포함하는 제1전달기어(504); 상기 제1전달기어 외주에 치합되며 그 힘을 발전기용기어에 전달하는 복수의 제1종동기어부(506); 상기 제1메인작동기어 외주에 제1구동기어와 이격되어 치합되며, 윗면이나 밑면에 일방향 경사를 가지는 클러치 기어(503a)를 포함하는 제2구동기어(503); 상기 제2구동기어에 치합되고, 무게추함이 일방향으로 회전할 때만 발전기용기어로 회전력을 전달하도록 구성된 클러치기어(505a)를 포함하는 제2전달기어(505); 상기 제2전달기어 외주에 치합되며 그 힘을 발전기용기어에 전달하는, 제1종동기어보다 하나 더 구비하는 복수의 제2종동기어부(507);를 포함하여 구성할 수 있다.

또한 상기의 발전기부(600)는 제3축에 연결되며 제1,2종동기어부에 치합되어 발전기에 회전력을 전달하는 발전기용기어(601); 제3축에 연결되며 후술되는 제2풀리로 연결시키기 위한 제1풀리(602); 상기 제1풀리에 연결되며 발전기에 바로 연결되는 제2풀리(603); 제2풀리에 연결되는 발전기(604);를 포함하여 구성할 수 있다.

또한 상기의 작동와이어부(700)는 제1탄성체와 제2권취롤러에 연결되는 제1작동와이어(701); 제2탄성체와 제2권취롤러에 연결되는 제2작동와이어(702); 제1실린더 몸체 내의 고정도르래와 이동도르래 사이에서 왕복 교차하며, 제1권취롤러에 연결되는 제3작동와이어(703); 제2실린더와 몸체 내의 고정도르래와 이동도르래 사이에서 왕복 교차하며, 제1권취롤러에 연결되는 제4작동와이어(704); 제1탄성체와 무게추함에 연결되는 제5작동와이어(705); 제2탄성체와 무게추함에 연결되는 제6작동와이어(706); 제1실린더 몸체 내 이동도르래 몸체 하측에 구비된 결속구와 무게추함에 연결되는 제7작동와이어(707); 제2실린더 몸체 내 이동도르래 몸체 하측에 구비된 결속구와 무게추함에 연결되는 제8작동와이어(708);를 포함하여 구성할 수 있다.

본 발명에 의하면, 무게추함의 시소 운동과 탄성력으로 무게추함의 하부 중앙에 위치한 제2축에 고정 연결된 제1메인작동기어를 반복하여 회전시킴으로써 전기를 발생시킬 수 있다. 또한 구조가 간단하여 병렬식으로 쉽게 설치할 수 있으며, 병렬 방법과 수량에 따라서 높은 전압의 전기가 생산될 수 있으므로 산업용 시설은 물론 중대형 자동차, 선박, 지하철, 아파트 단지 등과 같이 다양한 곳에 적용할 수 있다.

도1은 본 발명의 전기 에너지 발생 장치를 도시한 정면도이자 대표도.
도2는 본 발명을 후면에서 바라보는 배면도.
도3은 본 발명을 측면에서 바라보는 측면도.
도4는 제1나사축에 연결되는 부품들의 이해도.
도5는 회전력 전달 유닛의 이해도.
도6은 무게추함의 시소 운동 시 무게추가 지렛바에 의하여 강제 이동되는 이해도.
도7은 회전력 전달유닛의 제1구동기어와 제1전달기어에 포함되는 클러치 기어의 이해도.

본 명세서 및 청구범위에서 사용하는 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석될 것이 아니라, '발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다'는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시한 구성은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과한 것일 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 전기 에너지 발생 장치를 구성하는 구성 부품 중 도1에 도시한 본체(몸체)를 기준으로 상부, 하부, 양측(좌우측)을, 부품에는 일단, 타단을 칭하기로 한다.

도1 내지 도2를 참조하면, 본 발명인 전기 에너지 발생 장치(1000)는 본체(100), 좌우 회전과 속도 조절이 가능한 기어드 모터, 제1나사축, 제2축, 제3축을 포함하는 구동력 유닛(200), 고정·이동도르래를 포함하는 실린더 유닛(300), 시소 운동을 하는 무게추함을 포함하는 무게추 유닛(400), 제1메인작동기어를 포함하는 회전력 전달 유닛(500), 상기 유닛들에서 전달된 힘을 전달받아 전력을 발생시키는 발전기부(600), 상기 유닛들을 연결하는 작동와이어부(700) 그리고 작동와이어의 방향을 조절하는 절곡롤러부(800)를 포함하여 구성하는 것을 볼 수 있다.

본체(100)는 전기 에너지 발생 장치(1000)에 필요한 기어드 모터를 포함하는 구동력 유닛, 이동도르래의 원리를 이용하는 실린더 유닛, 무게를 이용하는 무게추 유닛, 회전력 증속을 위한 회전력 전달 유닛 등으로 구성할 수 있으며, 상기 유닛들이 상호 작용할 수 있도록 일정한 공간을 갖는 부위로 정의할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 본체(100)는 회전력 전달 유닛이 포함되는 박스와 박스 내외측에 설치 공간을 구성하는 하나의 예로서 설명하기로 한다.

도1에서처럼 본체의 전면부의 중앙에는 구동력 유닛(200)에 포함되는 기어드 모터(204)를 장치할 수 있다. 상기의 기어드 모터 피니언에는 일부 나사(201a)를 구조한 제1나사축(201)을 연결할 수 있으며, 이 제1나사축에 제1,2권취롤러(202, 203)를 고정 장치할 수 있다.

또한 기어드 모터에 의하여 회전하는 제1나사축은 본체에 구성된 암나사(104)에서 상하 운동을 하며, 제1나사축 장치하는 부품들의 무게 부담을 줄이기 위해 별도로 트러스트베어링(213)과 탄성체(214)를 구비할 수 있다.

또한 제1나사축의 나사(201a)는 본체에 고정된 암나사(104)에 결합되므로, 제1나사축에 연결된 기어드 모터는 좌우 회전을 하면서 본체에 구비된 LM가이드(107)에서 수직 상하 이동할 수 있다.

또한 상기의 제1나사축에는 제1,2권취롤러를 고정 장치하며, 이 제1,2권취롤러는 좌우에서 감기는 방향에 따라 두 단으로 분리하여, 권취롤러 회전 시 한쪽이 감기면 필히 반대편이 풀리는 구조일 수 있다.

따라서 상기의 제1권취롤러(202)의 1단(202a)에는 후술하는 제1실린더 내에서 작동하는 제3작동와이어(703)를 권취할 수 있으며, 제1권취롤러의 2단(202b)에는 제2실린더 내에서 작동하는 제4작동와이어(704)를 권취할 수 있다.

또한 제1권취롤러의 1단과 2단에는 순차적으로 홈이 마련되어 있어 제3,4작동와이어가 각 홈에 일정한 길이를 유지하면서 감기거나 풀릴 수 있다.

상기의 제3,4작동와이어의 일단들은 후술하는 제1,2실린더 유닛 상측에 장치한 고정도르래 몸체(303, 305)에 연결된다. 이 와이어들은 고정도르래 몸체에 구비된 복수의 도르래와 제1,2실린더 이동도르래 몸체(304, 306) 구비한 복수의 도르래를 상하로 왕복 교차하며 타단들은 절곡롤러를 경유해 상기의 제1권취롤러(202)의 두 개의 단(202a,b)에 권취할 수 있다.

상기와 같이 제1권취롤러에 권취한 제3,4작동와이어는 기어드 모터의 일방향 회전 시 본체 양측의 제1,2실린더의 두 작동와이어 중 어느 한쪽의 작동와이어가 감길 수 있고, 반대편에 감긴 와이어는 풀릴 수 있다.

여기서 상기의 실린더 유닛(300)은 원통형 관을 사용할 수 있으며, 상기의 고정·이동 도르래 몸체 내부에는 복수의 도르래를 구비할 수 있으며, 도르래의 원리에 따라 도르래 개수가 증가할수록 기어드 모터가 제3,4작동와이어를 당기는 힘의 부담을 줄일 수 있다.

상기의 기어드 모터의 작동에 따라 제1권취롤러에 와이어가 감기면 고정도르래 몸체와 이동도르래 몸체의 간격이 좁아질 수 있으며, 동시에 제1권취롤러에서 풀리는 와이어에 의해서 고정도르래 몸체와 이동도르래 몸체의 간격이 벌어질 수 있다.

상기의 제1,2권취롤러는 감기는 와이어의 길이에 따라 둘레부의 크기를 정할 수 있다. 즉 제1권취롤러는 고정·이동도르래 몸체 내부의 도르래의 개수와 이동도르래 몸체의 상하 운동 거리에 비례하여 둘레부를 정할 수 있다.

또한 실린더 유닛(300)의 제1,2실린더 몸체(301, 302) 내에서 상하 운동을 하는 이동도르래 몸체 하측에는 결속구(304a, 306a)가 구비되며, 이에 제7,8작동와이어(707, 708)가 연결된다. 제7,8작동와이어는 절곡롤러를 통하여 후술하는 무게추함의 결속구(417L,R)에 연결할 수 있다. 상기의 기어드 모터가 일방향으로 회전 시 제7,8작동와이어의 당김과 이완이 동시에 발생하며, 당겨지는 방향으로 무게추함이 기울어진다. 기어드 모터가 반대로 회전하면 무게추함은 반대 방향으로 기울어진다.

또한 본체 하부 좌우에 장치한 제1,2탄성체(205, 206)에는 제2권취롤러에 연결되는 제1,2작동와이어(701, 702)와 무게추함에 연결되는 제5,6작동와이어(705, 706)를 동시에 연결할 수 있다.

제1,2작동와이어는 절곡롤러를 통해 상기 제1나사축에 고정 장치된 제2권취롤러(203)의 두 단에 각각 권취되며, 제5,6작동와이어는 절곡롤러를 통해 후면에서 시소 운동을 하는 무게추함 결속구(415L,R)에 고정될 수 있다.

무게추함이 기울어지면 제5,6작동와이어(705, 706) 중 하나가 풀리고, 이때 제1,2탄성체 중 하나가 늘어나 인장력을 가질 수 있다.

상기에서 무게추함이 기울어지면서 제1,2탄성체가 늘어남과 동시에 결속된 제1,2작동와이어가 기어드 모터에 의하여 회전하는 제1나사축의 제2권취롤러에 순차적으로 감길 수 있으며, 이때 와이어를 권취하는 데에는 기어드 모터의 힘이 별도로 필요하지 않다.

무게추함이 반대로 상승할 때는 제1,2탄성체의 인장력이 제2권취롤러에 이미 감긴 제1,2 작동와이어를 당겨 제2권취롤러와 일체로 구성된 제1나사축과 기어드 모터를 반대로 회전시키는 데에 도움이 될 수 있다.

상기의 제2권취롤러 회전은 제1권취롤러가 회전하는 데에 도움을 줄 수 있다.

또한 상기의 도르래 원리를 이용하는 실린더 유닛은 무게추함을 당기는 힘을 극대화할 수 있으며, 반대로는 무게추함 회전력을 적절하게 조절하여 구동력 유닛 전체의 회전 속도를 제어하는 수단으로 사용하여 기어드 모터의 감속 장치에 도움을 줄 수 있다.

또한 본 발명의 무게추 유닛(400)은 무게추함(401)을 구비한다. 함 내부에는 수평 이동을 통해 위치에너지를 발생시키는 무게추(402)와 제3,4탄성체(411, 412)를 구비한다. 무게추함이 좌우로 기울어지며 회전할 때마다 무게추함과 연결된 제2축이 제1작동기어부를 회전시켜 궁극적으로 발전기용기어를 돌린다. 제3,4탄성체는 기울어진 무게추에 상측으로 올리는 힘을 가할 수 있다.

본체에는 양측에 리미트 스위치(105L,R)와 탄성체를 포함하는 스토퍼(106L,R)를 구비할 수 있다. 무게추함이 좌우로 기울어 질 때 무게추함 양단에 구비한 돌기(416L,R)가 리미트 스위치(105L,R)에 접촉하게 되며, 이때 기어드 모터의 좌우 회전 방향이 반대로 바뀐다.

부분적인 실시 예를 들면, 상기의 제1나사축이 기어드 모터에 의하여 우회전을 하게 되면 동시에 제1,2권취롤러들도 우회전한다. 제1권취롤러에 결속된 제3작동와이어(703)에 의하여 제1실린더 이동도르래 몸체(304)가 상측으로 끌어올려진다. 동시에 이동도르래 하측 결속구에 결속된 제7작동와이어(707)는 절곡롤러를 지나 배면에 위치한 무게추함이 좌측으로 기울어지도록 끌어당긴다.

무게추함이 좌측으로 기울어지면서 제1탄성체(205)가 당겨져 늘어나 인장력이 발생된다. 동시에 제1탄성체에 결속된 제1작동와이어(701)가 늘어나며 제2권취롤러의 1단(203a)에 감기게 된다.

상기의 제1탄성체는 무게추함이 좌측으로 기울어지면 항상 인장력이 발생되며, 무게추함이 정해진 지점까지 기울어지면 무게추함의 돌기가 본체에 장치한 리미트 스위치(105L,R)에 접촉됨과 동시에 기어드 모터의 우회전이 좌회전으로 바뀐다.

무게추함이 정해진 지점까지 기울어지면 무게추의 오른쪽에 연결된 제4탄성체가 늘어나며 발생된 인장력으로 무게추가 오른쪽으로 끌어올려지게 된다. 이때 제2권취롤러의 1단(203a)에 이미 감긴 제1작동와이어(701)를 당겨 기어드 모터가 좌회전하는 데에 도움을 줄 수 있다.

이렇게 무게추함이 오른쪽으로 기울어지면 제2탄성체를 당겨 상기 기어드 모터를 포함하는 축으로 하여 대칭 구조의 제2탄성체를 당겨 상기와 같이 작동하여 좌회전하는 기어드 모터에 도움을 줄 수 있다.

무게추함이 우측으로 기울어지면서 제2탄성체(206)가 당겨져 늘어나 인장력이 발생된다. 동시에 제2탄성체에 결속된 제2작동와이어(702)가 늘어나며 제2권취롤러의 1단(203a)에 감기게 된다.

상기의 제2탄성체는 무게추함이 우측으로 기울어지면 항상 인장력이 발생되며, 무게추함이 정해진 지점까지 기울어지면 무게추함의 돌기가 본체에 장치한 리미트 스위치에 접촉됨과 동시에 기어드 모터의 좌회전이 우회전으로 바뀐다.

무게추함이 정해진 지점까지 기울어지면 무게추의 왼쪽에 연결된 제3탄성체가 늘어나며 발생된 인장력으로 무게추가 왼쪽으로 끌어올려지게 된다. 이때 제2권취롤러의 1단(203a)에 이미 감긴 제2작동와이어(702)를 당겨 기어드 모터가 우회전하는 데에 도움을 줄 수 있다.

본 발명에는 사용되는 무게추 유닛(400)은 구체적으로 무게추함(401), 무게추(402), 제3,4탄성체(411, 412), 무게추함 걸쇠(410L,R), 무게추 걸쇠(405L,R), 좌우 지렛바(407L,R), 본체에 고정되는 좌우 리미트 스위치(105L,R) 등을 사용할 수 있다.

상기에서의 무게추함(401)은 직사각의 박스 형태로 내부에 무게추가 수평 직선 운동이 가능하도록 원형 베어링강 바(403)를 조립식으로 고정 장치할 수 있다.

또한 무게추함 내 좌우에 무게추와 고정 연결할 수 있는 제3,4탄성체(411, 412)를 구비할 수 있으며, 시소 운동을 하는 무게추함 내에서 무게추가 항상 중앙에 위치하도록 할 수 있다.

상기의 제3,4탄성체는 늘어나면 인장력이 발생하는 인장 스프링일 수 있다. 이 탄성체는 인장거리를 감안하여 무게추함의 일단에는 탄성체를 고정하며 반대편에 장치한 절곡롤러를 경유하여 무게추에 고정하여 사용할 수 있으나, 본 발명에서는 절곡롤러 없이 직접 연결하였다.

또한 무게추 상단에는 무게추의 좌우의 완전한 이동을 위하여 사용되는 후술하는 지렛바의 선형 운동을 위한 무게추함 지렛바 힌지부(408L,R)를 장치할 수 있다.

상기의 무게추는 무게추함에 장치한 베어링강바에서 직선 운동이 가능하도록 중앙을 통공하였으며, 또한 로드베어링을 구비하여 직선 운동이 원활할 수 있다. 무게추 상측에는 후술하는 지렛바의 기어치 맞물려 수평 이동이 가능하도록 무게추 래크기어(404)를 구비할 수 있다.

또한 무게추 양단에는 상기의 무게추함 내 양단에 장치하는 무게추함 걸쇠(410L,R)에 접근하면 자동으로 걸리는 무게추 걸쇠(405L,R)를 좌우로 장치할 수 있다.

상기의 지렛바(407L,R)는 긴 막대 형태로서, 일단은 원형이며 부분적으로 기어치를 구비할 수 있다. 상기의 원형 모양에는 중앙을 통공할 수 있으며 상기의 무게추함에 양측으로 구비한 힌지부를 축으로 하여 타단이 선형운동할 수 있도록 한다. 지렛바의 타단은 본체에 장치한 돌기(109L,R)에 항상 걸쳐지도록 할 수 있으며, 이를 위해 무게추함의 힌지부에 토션스프링(413L,R)을 장치할 수 있다.

상기의 좌우 리미트 스위치(105L,R)는 무게추함 돌기의 회전 반경 내의 본체에 장치하여, 회전하는 무게추함이 접촉될 때 기어드 모터의 방향 전환이 이루질 수 있다.

무게추함이 기울어지면, 상측에 장치한 지렛바가 본체에 구비된 돌기에 걸쳐 회전이 이루어질 수 있으며, 이때 지렛바의 일단에 구비된 기어치가 무게추의 래크기어에 맞물리며 기울어지는 방향의 극단으로 무게추를 강제 이동시킬 수 있다. 무게추가 무게추함 내 양 끝으로 더 이동할수록 제3,4탄성체에는 더 큰 인장력이 발생할 수 있다.

또한 상기의 기어치는 무게추가 정해진 위치까지만 이동하도록 부분적으로 형성되어 있다. 무게추의 래크기어가 부분적으로 구성된 지렛바의 기어치를 벗어나는 시점은 무게추가 무게추함 끝단까지 이동하는 시점과 무게추함이 완전히 정해진 지점까지 이동하는 시점과 같을 수 있다. 이때 지렛바의 기어치에서 무게추의 래크기어가 벗어남과 동시에 강력한 제3,4탄성체의 인장력이 무게추를 무게추함의 중앙 쪽으로 빠르게 올려보낼 수 있다. 이때 관성에 의해 무게추는 무게추함의 중앙 지점을 지나 반대쪽 편으로 위치될 수 있다. 무게추함이 수평 및 반대편으로 회전하는 데 있어서는 별도의 힘이 필요치 않으며 오히려 무게추 만큼의 무게를 보탤 수 있다.

상기와 같이 무게추가 탄성력과 관성력만으로 무게추함의 중앙 지점을 지나게 되고, 이때 무게추 걸쇠(405L,R)가 반대편의 무게추함 걸쇠(410L,R)에 걸려 무게추가 무게추함 걸쇠 자리에 위치하게 된다.

이 무게추함 걸쇠는 무게추함에 장치한 힌지부와 연결되며, 정해진 범위 안에서 회전을 할 수 있다. 무게추함 걸쇠의 일단은 무게추함 내부에서 무게추 걸쇠에 쉽게 접촉되고, 접촉과 동시에 즉시 구속되는 라체트 구조이며, 타단은 무게추함 외부로 돌출된 막대 형태로, 무게추함이 좌우로 회전하면서 본체에 장치된 돌기(108L,R)에 걸리면 구속된 무게추 걸쇠가 풀릴 수 있다.

상기의 무게추의 위치에 따라 달라지는 위치에너지의 변화로 발전기용기어에 일정한 힘을 전달하지 못할 수 있어, 이를 해결하는 수단으로 후술하는 발전기용기어를 장치하는 제3축(211)에 둘레부가 크고 무게가 무거운 플라이휠(212)을 사용할 수 있다.

부분적인 실시 예를 들면, 기어드 모터의 회전력 발생으로 제1권취롤러가 회전하면, 제1권취롤러(202)와 제1실린더의 이동도르래 몸체에 연결된 제3작동와이어가 제1권취롤러에 감기면서 제1실린더의 이동도르래 몸체가 상측으로 끌어올려진다. 이동도르래 결속구(304a)와 절곡롤러를 통해 무게추함 결속구(417L)에 연결된 제7작동와이어(707)에 의해 무게추함이 왼쪽 아래로 끌어내려진다.

이때 무게추함 상측 결속구(415L)와 절곡롤러를 지나 제1탄성체(205)와 연결된 제5작동와이어(705)가 제1탄성체를 당겨 인장력이 발생한다.

또한 상기의 제1탄성체에는 무게추함을 당기는 제5작동와이어(705)와 별개로 제2권취롤러에 감기는 제1작동와이어(701)가 연결되어 있어, 무게추함이 왼쪽 아래로 기울어지면 제1작동와이어가 제2권취롤러에 감기게 된다.

동시에 왼쪽으로 기울어진 무게추함은 본체에 장치한 리미트 스위치(105L)에 접촉되어 상기 기어드 모터가 반대로 회전할 수 있도록 한다. 이때 무게추함 걸쇠(410L)에 잠긴 무게추 걸쇠(405L)가 해제되고, 동시에 제3탄성체(411)의 인장력으로 무게추가 반대편인 오른쪽으로 이동한다.

오른쪽으로 이동한 무게추의 무게추 걸쇠(405R)가 무게추함 걸쇠(410R)에 잠기고, 동시에 무게추 래크기어(404)가 지렛바 기어치(409R)에 물리게 되고, 지렛바 기어치가 끝날 때까지 무게추를 오른쪽 끝으로 견인하면서 무게추함이 오른쪽으로 기울어지기 시작한다.

이와 동시에 제2실린더의 이동도르래 몸체에 연결된 제4작동와이어가 제1권취롤러에 감기면서 제2실린더의 이동도르래 몸체가 상측으로 끌어올려진다. 이동도르래 결속구(306a)와 절곡롤러를 통해 무게추함 결속구(417R)에 연결된 제8작동와이어(708)에 의해 무게추함이 오른쪽 아래로 끌어내려진다. 이때 무게추함 상측 결속구(415R)와 절곡롤러를 지나 제2탄성체(206)와 연결된 제6작동와이어(706)가 제2탄성체를 당겨 인장력이 발생한다.

또한 상기의 제2탄성체에는 무게추함을 당기는 제6작동와이어(706)와 별개로 제2권취롤러에 감기는 제2작동와이어(702)가 연결되어 있어, 무게추함이 오른쪽 아래로 기울어지면 제2작동와이어가 제2권취롤러에 감기게 된다.

동시에 오른쪽으로 기울어진 무게추함은 본체에 장치한 리미트 스위치(105R)에 접촉되어 상기 기어드 모터가 반대로 회전할 수 있도록 한다. 이때 무게추함 걸쇠(410R)에 잠긴 무게추 걸쇠(405R)가 해제되고, 동시에 제4탄성체(412)의 인장력으로 무게추가 반대편인 왼쪽으로 이동한다.

상기와 같은 장치는 무게추의 무게를 제1,2탄성체의 인장력보다 높게 하여 기어드 모터 회전 시 힘의 부담을 줄여 전력 소모가 적다. 특히 기어드 모터의 정해진 감속 비율에 맞추어 무게추함의 기울어지는 속도를 조절할 수 있는 장점이 있다.

또한 좌우로 기울어지는 무게추함(401)은 본체에 장치한 리미트 스위치(105L,R)에 접촉 시 기어드 모터의 회전 방향을 바꿀 수 있으며 리미트 간격 조정으로 상기에서의 무게추함 걸쇠(410L,R) 해제 시점에 맞추도록 조절할 수 있다.

상기와 같은 좌우 회전 운동으로 인하여 무게추함은 설정된 각도 범위 내에서 좌측(반시계 방향)와 우측(시계 방향)으로 반복하여 좌우로 왕복 회전하게 되면서 후술하는 회전력 전달 유닛(500)의 제1메인작동기어(501)로 회전력을 전달하여 발전기(604)를 작동시키게 된다.

회전력 전달 유닛(500)은 제1메인작동기어(501)가 설정된 각도 범위 내에서 좌우 회전하는 것을 발전기부(600)의 발전기용기어(601) 통해 일방향으로 회전되도록 한 회전력을 전달한다. 제1메인작동기어(501)와 제1구동기어(502), 제2구동기어(503), 제1전달기어(504), 제2전달기어(505)를 포함하여 구성할 수 있다.

제1메인작동기어(501)는 본 발명의 제2축과 동시에 회전 가능하며 둘레부에 다수의 기어치를 포함하여 구성한다.

제1구동기어(502)는 외주에 제1메인작동기어(501)의 기어치에 치합되는 기어치를 가지고, 윗면이나 아랫면에 일방향 경사면을 갖는 다수의 경사 기어치인 제1구동클러치기어(502a)를 구비한다. 제1구동기어는 제1메인작동기어가 왕복 회전할 때 제1메인작동기어를 따라 양방향(반시계 방향과 시계 방향)으로 회전하도록 구성된다.

제1전달기어(504)는 제1구동기어(502)에 치합되어 회전하면서 후술하는 발전기부(600)의 발전기용기어(601)를 일방향으로 회전시키도록 하며 그 회전력을 발전기(604)로 전달하는 역할을 한다. 이 제1전달기어(504)는 제1전달클러치기어(504a) 포함하여 구성한다.

제1전달기어(504)의 경사 기어치인 상기의 제1전달클러치기어(504a)는 제1구동기어(502)의 위쪽이나 하측에 구비되는 제1구동클러치기어(502a)에 선택적으로 치합되어 회전하도록 구성된다. 구체적으로, 제1전달클러치기어(504a)는 제1구동기어(502)의 경사 기어치인 제1구동클러치기어(502a)에 선택적으로 치합되는 경사 기어치를 구비한다. 제1전달기어의 외주에는 외치를 구비하여 후술하는 제1종동기어(506)에 치합되도록 구성된다. 즉, 제1전달클러치기어(504a)를 포함하는 제1전달기어(504)는 제1구동기어(502)가 양방향(시계 방향과 반시계 방향) 회전 시 일방향 회전에 대해서만 회전하도록 구성된다.

제1종동기어부(506)는 제1전달클러치기어(504a)를 포함하는 제1전달기어(504)의 외치와 후술하는 발전기부(600)의 발전기용기어(601)에 치합되어 선택적으로 회전하도록 구성한다. 즉, 제1종동기어부(506)는 제1구동기어(502)가 일방향 회전(예로서 시계 방향)에 대해서만 회전하면서 발전기부(600)의 발전기용기어(601)를 일방향(예로서 반시계 방향)으로만 회전시키도록 구성하는 것이다.

제2구동기어(503)는 제1구동기어(502)에서 이격되어 제1메인작동기어(501)의 기어치에 치합되는 기어치를 가지고, 윗면이나 아랫면에 일방향 경사면을 갖는 다수의 경사 기어치인 제2구동클러치기어(503a)를 구비한다. 여기서, 제2구동클러치기어(503a)의 경사 기어치 경사면은 제1구동클러치기어(502a)의 경사 기어치의 경사면의 방향과 반대되는 경사로 형성된다. 제2구동기어(503)는 제1메인작동기어(501)가 왕복 회전할 때 제1메인작동기어를 따라 양방향(시계 방향과 반시계 방향)으로 반복하여 회전하도록 구성된다.

제2전달기어(505)는 제2구동기어(503)에 치합되어 회전되면서 후술하는 발전기부(600)의 발전기용기어(601)을 일방향(예로서 반시계 방향)으로만 회전시키도록 하며 그 회전력을 발전기(604)로 전달하는 역할을 한다. 이 제2전달기어(505)는 제2전달클러치기어(505a)를 포함한다.

제2전달기어(505)의 경사 기어치인 상기의 제2전달클러치기어(505a)는 제2구동기어(503)의 위쪽이나 하측에 구비되어 제2구동클러치기어(503a)에 선택적으로 치합되어 회전하도록 구성된다. 구체적으로, 제2전달클러치기어(505a)는 제2구동기어(503)의 경사 기어치인 제2구동클러치기어(503a)에 선택적으로 치합되는 경사 기어치를 구비한다. 제2전달기어(505)는 외주에는 외치를 구비하여 후술하는 제2종동기어부(507)에 치합되도록 구성된다. 즉, 제2전달클러치기어(505a)를 포함하는 제2전달기어(505)는 제2구동기어(503)가 양방향(시계 방향과 반시계 방향) 회전 시 일방향 회전에 대해서만 회전하도록 구성된다.

제2종동기어부(507)는 제1종동기어부(506)보다 1개 더 구성할 수 있으며, 제2전달클러치기어(505a)를 포함하는 제2전달기어(505)의 외치와 후술하는 발전기부(600)의 발전기용기어(601)에 치합되어 선택적으로 회전하도록 구성한다. 즉, 제2종동기어부(507)는 제2구동기어(503)가 일방향 회전(예로서 반시계 방향)에 대해서만 회전하면서 발전기부(600)의 발전기용기어(601)를 일방향(예로서 반시계 방향)으로만 회전시키도록 구성하는 것이다.

여기서, 제1종동기어부(506)는 1개 이상으로 구성할 수 있다. 이에 반해 제2종동기어부(507)는 제1종동기어부(506)의 개수보다 1개 더 많은 2개 이상으로 구성할 수 있다. 그리고, 제2종동기어부(507)는 제1종동기어부(506)보다 항상 1개 많이 구성하는 것이 바람직하다.

부분적인 실시 예로서,

제1메인작동기어(501)가 반시계 방향으로 회전하여 제1구동기어(502)와 제2구동기어(503)가 시계 방향으로 회전할 때, 제1구동기어(502)에 포함되는 제1구동클러치기어(502a)가 회전되고, 제2구동기어(503)에 포함되는 제2구동클러치기어(503a)가 회전되지 않도록 구성한다.

그리고, 제1메인작동기어(501)가 시계 방향으로 회전하여 제1구동기어(502)와 제2구동기어(503)가 반시계 방향으로 회전할 때, 제1구동기어(502)에 포함되는 제1구동클러치기어(502a)가 회전되지 않고, 제2구동기어(503)에 포함되는 제2구동클러치기어(503a)가 회전되도록 구성한다.

또한 상기의 유닛들을 종합하여 작동 실시 예를 들면,

우선 기어드 모터에 배터리 전기를 인가하게 되면 기어드 모터의 감속 장치에 의하여 정해진 완속으로 무게추함이 좌측으로 기울어진다. 이때 무게추함에 구비된 지렛바에 의하여 기울어지는 쪽으로 무게추가 강제 이동되면서 한쪽으로 몰린 무게가 제1탄성체를 늘어나게 한다. 동시에 제1탄성체와 연결된 제5작동와이어도 늘어나며 동시에 우회전하는 제2권취롤러에 감길 수 있다.

상기의 무게추 무게는 제1,2탄성체를 늘이는 힘 이상으로 작용하게 할 수 있으며, 무게추함이 좌측으로 기울어지면서 무게추함 힌지부(401a)에 고정되는 제2축을 회전시키며, 제2축에 연결된 제1메인작동기어(501)를 회전시킬 수 있다.

상기에서 무게추함이 설정된 각도까지 완전히 기울어지는 시점과 지렛바(407L,R)에 의하여 강제로 이동되면서 무게추 걸쇠(405L,R)가 무게추함 걸쇠(410L,R)에 걸리는 시점을 지나 무게추가 이동되는 끝단까지 강제 견인되는 시점이 동시에 이루어질 수 있다.

상기에서 무게추함이 설정된 각도까지 완전히 기울어지는 시점과 무게추 걸쇠(405L,R)가 무게추함 걸쇠(410L,R)에 걸리는 시점, 그리고 지렛바(407L,R)가 무게추 견인을 시작하는 시점은 동시에 이루어질 수 있으며, 그 시점을 지나 무게추가 지렛바에 의해 끝까지 견인되면 무게추는 무게추함 걸쇠에서 해제된다.

상기에서 무게추함이 정해진 지점까지 기울어지면 반발력탄성체(110L,R)에 접촉과 동시에 리미트 스위치에 접촉된다. 따라서 본체에 장치한 리미트 스위치에 접촉을 하게 되고, 이때 상기의 기어드 모터가 이전과는 반대인 좌회전을 시작한다. 동시에 무게추함 내 한쪽으로 강제 이동된 무게추의 무게추 걸쇠가 무게추함 걸쇠에서 해제되면서 무게추함에 구비된 제3,4탄성체(411, 412)에 의하여 무개추는 반대편으로 급상승 이동할 수 있다. 반대쪽으로 튀어 오르는 시점은 상기의 기어드 모터의 좌회전 시작 시점보다 조금 앞서는 것이 바람직하다.

또한 좌회전하는 기어드 모터와 제2권취롤러 1단에 이미 감긴 제5작동와이어를 제1탄성체의 인장력만큼 당겨 좌회전하는 기어드 모터에 도움을 줄 수 있으며 우회전하는 무게추함과 무게추에 의하여 늘어나는 제2탄성체와 제6작동와이어는 제2권취롤러 2단에 감긴다.

또한 상기처럼 기어드 모터의 회전에 도움을 주는 제2권취롤러는 같은 축에 구비된 제1권취롤러에 회전력이 전달되며 제1권취롤러 1단(202a), 2단(202b)에 감기는 제3,4작동와이어를 통하여 실린더 유닛의 이동도르래 몸체의 상하 운동이 이루어질 수 있다.

또한 상기의 이동도르래 몸체 하측에 마련된 결속구에에 연결된 제7,8작동와이에 의해 배면에 위치한 무게추함을 아래로 당길 수 있다.

무게추함이 좌측으로 기울어질 때는 우회전하는 제1권취롤러와 함께 제2권취롤러에 제3작동와이어가 감겨 실린더 내의 이동도르래 몸체가 상측으로 끌어올려질 수 있다.

이렇게 무게추함의 좌우 시소 운동이 반복되며, 무게추함에 구성된 제2축에서도 좌우 회전이 계속적으로 이루어지게 된다.

제2축에 구성된 제1메인작동기어 역시 계속 좌우 회전을 하게 되며, 제1메인작동기어에 맞물리는, 클러치기어를 포함하는 제1,2구동기어와 클러치기어를 포함하는 제1,2전달기어가 각각 다른 방향의 회전력을 제1,2종동기어부에 전달한다.

서로 다른 방향을 한 방향의 회전력으로 만들기 위해 개수를 달리한 제1종동기어부와 제2종동기어부에 의해 결국 발전기용기어부에는 한 방향의 회전력이 전달될 수 있다.

한쪽 방향의 회전력이 발전기에 전달되면 전기가 발생하게 된다.

상기에서처럼 기어드 모터의 감속 장치와 회전속도의 조절은 회전력 전달유닛의 복수의 증속용 종동기어에 의하여 전기 생산이 가능한 속도를 조절할 수 있다.

1000; 전기 에너지 발생 장치
100; 본체. 101; 본체함. 102L,R; 제1,2탄성체용 결속구. 104; 암나사. 105L,R; 리미트 스위치. 106L,R; 스토퍼. 107; LM가이드. 108L,R; 무게추함 걸쇠용 돌기. 109L,R; 지렛바용 돌기. 110L,R; 반발력탄성체. 111; 스피드 컨트롤러.
200; 구동력 유닛. 201; 제1나사축. 202; 제1권취롤러. 202a; 제1권취롤러 1단. 202b; 제1권취롤러 2단. 203; 제2권취롤러. 203a; 제2권취롤러 1단. 203b; 제2권취롤러 2단. 204; 기어드 모터. 205; 제1탄성체. 206; 제2탄성체. 210; 제2축. 211; 제3축. 212; 플라이휠. 213: 트러스트베어링. 214; 탄성체.
300; 실린더 유닛. 301; 제1실린더 몸체. 302; 제2실린더 몸체. 303; 제1실린더 고정도르래 몸체. 304; 제1실린더 이동도르래 몸체. 304a; 제1실린더 이동도르래 몸체 결속구. 305; 제2실린더 고정도르래 몸체. 306; 제2실린더 이동도르래 몸체. 306a; 제2실린더 이동도르래 몸체 결속구.
400; 무게추 유닛. 401; 무게추함. 401a; 무게추함 힌지부. 402; 무게추. 403; 베어링강 바. 404; 무게추 래크기어. 405L,R; 무게추 걸쇠. 407L,R; 지렛바 408L,R; 무게추함 지렛바 힌지부. 409L,R; 지렛바 기어치. 410L,R; 무게추함 걸쇠. 411; 제3탄성체. 412; 제4탄성체. 413L,R; 토션스프링. 414L,R; 무게추함 걸쇠용 힌지. 415L,R; 무게추함 결속구(제1,2탄성체). 416L,R; 무게추함 돌기. 417L,R; 무게추함 결속구(이동도르래 몸체)
500; 회전력 전달 유닛. 501; 제1메인작동기어. 502; 제1구동기어. 502a; 제1구동클러치기어. 504; 제1전달기어. 504a: 제1전달클러치기어. 506; 제1종동기어부.
503; 제2구동기어. 503a; 제2구동클러치기어. 505; 제2전달기어. 505a: 제2전달클러치기어. 507; 제2종동기어부.
600; 발전기부. 601; 발전기용기어. 602; 제1풀리. 603; 제2풀리. 604; 발전기.
700; 작동와이어부 701; 제1작동와이어. 702; 제2작동와이어. 703; 제3작동와이어. 704; 제4작동와이어. 705; 제5작동와이어. 706; 제6작동와이어. 707; 제7작동와이어. 708; 제8작동와이어.
800; 절곡롤러부.

Claims (12)

1. 내외측에 설치 공간을 구비하는 본체(100);
   발전기에서 발전의 원동력이 되는 무게추함의 좌우 회전의 시작과 속도 조절에 사용되는 기어드 모터를 포함하는 구동력 유닛(200);
   상기 본체 전면부에 배치하며, 후면부에 배치한 무게추 유닛의 회전력을 증강하며 내부에는 고정도르래 몸체와 이동도르래 몸체, 작동와이어를 포함하는 실린더 유닛(300);
   본체에 장치한 제2축에서 좌우로 시소 운동을 하며, 시소 운동의 위치에너지 극대화를 위하여 위치에너지가 순식간에 바뀔 수 있는 무게추를 포함하는 무게추 유닛(400);
   상기 본체에 장치한 제2축에서 좌우로 회전 운동을 하는 무게추함 기어로부터 회전력을 전달받아 발전기를 회전시켜 전기를 발생토록 하는 회전력 전달 유닛(500);
   상기 본체에 설치되며 상기 회전체의 회전력을 전달받아 전기를 발생시키도록 구비하는 발전기부(600);
   를 포함하여 구성하는 전기 에너지 발생 장치(1000).
2. 제1항에 있어서
   상기 본체의
   본체 중앙에 위치하며, 나사를 포함하는 제1나사축과 상기의 기어드 모터가 회전함에 따라 상하 운동이 발생되도록 구비된 암나사(104);
   본체 중앙에 위치하며, 상기의 암나사에서 제1나사축이 회전할 때 나사의 홈에 따라 기어드 모터가 상하 운동을 원활히 하도록 가이드하는 LM가이드(107);
   본체에 구비하며, 감속 장치를 포함하는 기어드 모터의 속도를 조절하는 스피드 컨트롤러(111);
   본체에 구비하며, 무게추함 좌우 회전 시 정해진 지점에 도달하면 멈추도록 하는 스토퍼(106L,R);
   본체에 구비한 스토퍼에 돌출 구비하며, 무게추함이 스토퍼에 닿을 때 발생하는 충격을 흡수하며 동시에 반발력으로 기울어진 무게추함을 반대로 회전하는 데 도움을 주는 반발력탄성체(110L,R);
   본체에 구비되며, 무게추함 좌우 회전 시 정해진 지점에 도달 즉시 반대편으로 회전이 바뀔 수 있도록 좌우 무게추함 회전 반경 내에 구비하며, 기어드 모터의 회전 방향을 바꾸는 마그네트 스위치를 포함하는 리미트 스위치(105L,R);
   를 포함하여 구성하는 전기 에너지 발생 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기의 구동력 유닛은
   본 발명에서 운전 시작과 끝을 관리하며, 특히 운전 중에는 구동력 유닛의 전체 회전 속도를 컨트롤하는 감속 장치를 포함하는 기어드 모터(204);
   상기 기어드 모터의 동력을 전달하며 본체에 장치한 암나사(104)에 삽입되어 회전 가능한 나사를 포함하는 제1나사축(201);
   상기 제1나사축에 마련된 제1권취롤러(202);
   상기 제1나사축에 마련된 제2권취롤러(203);
   일단은 상기 본체의 결속구(102L,R)에 고정하며 타단은 제1,2작동와이어(701, 702)를 연결하여 상기 제1권취롤러의 1,2단(202a,b)에 감겨 연결되며 상기의 제1권취롤러(202) 회전력에 인장력을 제공하는 제1,2탄성체(205, 206);
   상기의 본체에 회전 가능하도록 결속되며, 무게추함(401)과 제1메인작동기어(501)를 고정하며 무게추함과 제1메인작동기어와 같이 동시에 좌우 회전이 가능한 제2축(210);
   상기의 제2축에 고정되며 같이 고정된 무게추함(401)의 좌우 시소 운동을 그대로 전달받아 회전력 전달 유닛을 통하여 증속된 속도의 회전력을 발전기부로 전달하는 수단으로서 제공하는 제1메인작동기어(501);
   본체에서 회전 가능하도록 구비되며, 발전기용기어(601), 플라이휠을 고정하는 제3축(211);
   상기의 제3축에 고정 장치하여 상기의 무게추함의 좌우 운동에서 발생하는 회전력을 발전기로 전달하는 과정에서 불규칙이 발생할 수 있어 이를 방지할 수단으로 구비하는 비교적 큰 둘레부와 무게를 포함하는 플라이휠(212);
   을 포함하여 구성하는 전기 에너지 발생 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기의 제1,2권취롤러는 회전 발생 시 본체에 구비한 암나사의 피치만큼 상하 운동이 발생되도록 하며, 또한 좌우에서 감기는 와이어가 분리가 되도록 2단 구조를 가지며, 좌우측에서 와이어가 감기거나 풀리는 거리가 일정하도록 구비하는 U자 형태의 홈;
   을 포함하여 구성하는 전기 에너지 발생 장치.
5. 제1항에 있어서
   상기 실린더 유닛은,
   본체에 고정되며 원형의 관으로서 복수의 도르래를 포함하는 고정도르래 몸체와 복수의 도르래를 구비하는 이동도르래 몸체와 상기의 두 몸체를 왕복 교차하여 제1권취롤러에 권취되는 작동와이어를 구비할 수 있는 제1,2실린더 몸체(301, 302);
   상기 실린더 바디의 내부 상측에 고정되며 복수의 도르래를 구비하는 제1,2실린더 고정도르래 몸체(303, 305);
   상기 실린더 바디의 내부에서 제1권취롤러의 회전에 의하여 수직으로 상하 운동을 하며 복수의 도르래를 구비하는 제1,2실린더 이동도르래 몸체(304, 306);
   상기의 고정과 이동도르래 몸체에 구비되는 복수의 도르래를 왕복으로 교차하여 제1권취롤러에 연결되는 제3,4작동와이어(703, 704);
   상기의 제1,2이동도르래 몸체가 상하 운동 시 증강된 당김력으로 무게추함을 당기도록 하는 제7,8작동와이어(707, 708);
   를 포함하여 구성하는 전기 에너지 발생 장치.
6. 제1항에 있어서
   상기의 무게추 유닛은
   상기의 무게추가 수평 이동이 가능하도록 하며, 직육면체 구조를 가지는 무게추함(401);
   상기의 무게추함 내에서 좌우 수평 이동으로 위치에너지를 발생시키는 무게추(402);
   상기의 무게추가 가지는 위치에너지를 극대화하기 위하여 무게추함의 양단 끝으로까지 무게추를 견인하는 수단으로 구비하는 지렛바(407L,R);
   를 포함하여 구성하는 전기 에너지 발생 장치.
7. 제6항에 있어서
   상기의 무게추함이 기울어져도 항상 상기의 무게추가 중앙에 위치할 수 있도록 하는 무게추함의 내부의 양단에 구비하는 제3,4탄성체(411, 412);
   상기의 무게추함 내부에 고정되며 무게추가 수평 이동하도록 하는 베어링강 바(403);
   상기의 무게추함이 상기의 제2축을 회전 가능하도록 구비하는 무게추함 힌지부(401a);
   상기의 무게추 양단의 무게추 걸쇠가 접촉하면 동시에 구속되도록 무게추함 내부에 구비하는 무게추함 걸쇠(410L,R);
   상기의 무게추함 상측 좌우에 구비되는 지렛바가 회전 가능하도록 마련된 힌지부(408L,R);
   를 포함하여 구성하는 전기 에너지 발생 장치.
8. 제6항에 있어서
   상기의 무게추에는 상측으로 구비한 지렛바 기어치(409L,R)와 치합되어 지렛바의 회전에 의하여 무게추가 수평으로 강제 견인되도록 구비하는 무게추 래크기어(404);
   상기의 무게추 양단에 구비되며 무게추함에 구비된 제3,4탄성체와 관성력으로 무게추가 이동할 때 무게추함 내부로 돌출된 무게추함 걸쇠(410L,R)에 걸리도록 구비하는 무게추 걸쇠(405L,R);
   를 포함하여 구성하는 전기 에너지 발생 장치.
9. 제6항에 있어서
   상기의 지렛바(407L,R) 일단의 중앙 통공에 구비되는 힌지부;
   상기의 무게추에 구비한 래크기어(404)와 치합되어 무게추가 강제 견인되도록 하는 지렛바 일단 둘레부에 부분적으로 마련된 기어치(409L,R);
   상기 무게추함의 좌우 회전에도 지렛바의 타단이 항상 본체에 장치한 돌기(109L,R)에 걸리도록 지렛바 힌지부에 장치하며, 탄성체 일단은 무게추함에 그리고 타단은 지렛바에 접촉되도록 구비하는 토션스프링(413L,R);
   을 포함하여 구성하는 전기 에너지 발생 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 회전력 전달 유닛은,
    상기 제2축에서 무게추함과 같이 구비되는 제1메인작동기어(501);
    상기 제1메인작동기어와 치합되어 상기 회전체에 의해 회전하는 제1구동기어(502);
    상기 제1구동기어에 이격되어 상기 제1메인작동기어와 치합되어 상기 제1메인작동기어의 회전에 의해 상기 제1구동기어와 반대 방향으로 회전하는 제2구동기어(503);
    상기 제1구동기어에 치합되고, 종동기어부(506)를 통해 상기 발전기용기어에 회전력을 전달하도록 구성하고, 상기 제1메인작동기어가 일방향으로 회전할 때만 그 회전력을 상기 발전기의 발전기용기어로 전달하는 제1전달기어(504);
    상기 제2구동기어에 치합되고, 종동기어부(507)를 통해 상기 발전기의 발전기용기어에 회전력을 전달하도록 구성하되, 상기 제1메인작동기어가 타방향으로 회전할 때만 그 회전력을 상기 발전기의 발전기용기어로 전달하는 제2전달기어(505);
    를 포함하여 구성하는 무한동력전기 에너지 발생 장치.
11. 제10항에 있어서,
    제1구동기어의 윗면이나 아랫면에 일방향 경사면을 가져 선택적으로 치합되도록 하는 다수의 경사 기어치인 제1구동클러치기어(502a);
    상기의 제1구동클러치기어에 치합되며 제1전달기어(504)의 윗면이나 아랫면에 일방향 경사면을 가져 선택적으로 치합되도록 하는 다수의 경사 기어치인 제1전달클러치기어(504a);
    제1전달기어(504)의 외치와 발전기용기어(601)에 치합되어 선택적으로 회전하는 하나 이상으로 구비되는 제1종동기어부(506);
    를 포함하여 구성하는 전기 에너지 발생 장치.
12. 제10항에 있어서,
    제2구동기어의 윗면이나 아랫면에 일방향 경사면을 가져 선택적으로 치합되도록 하는 다수의 경사 기어치인 제2구동클러치기어(503a);
    상기의 제2구동클러치기어에 치합되며 제2전달기어(505)의 윗면이나 아랫면에 일방향 경사면을 가져 선택적으로 치합되도록 하는 다수의 경사 기어치인 제2전달클러치기어(505a);
    제2전달기어(505)의 외치와 발전기용기어(601)에 치합되어 선택적으로 회전하며 제1종동기어부보다 하나 더 구비하는 제2종동기어부(507);
    를 포함하여 구성하는 전기 에너지 발생 장치.
    
    

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