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KR101779257B1 - 자가발전형 구동륜 - Google Patents

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KR101779257B1
KR101779257B1 KR1020150143644A KR20150143644A KR101779257B1 KR 101779257 B1 KR101779257 B1 KR 101779257B1 KR 1020150143644 A KR1020150143644 A KR 1020150143644A KR 20150143644 A KR20150143644 A KR 20150143644A KR 101779257 B1 KR101779257 B1 KR 101779257B1
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main shaft
electricity
winding coil
circumferential surface
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Abstract

본 발명은 자가발전형 구동륜에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따르면 사용자가 구동부를 구동시켜 구동부의 구동력으로 킥보드가 구동할 때 발전부의 자가발전 기능에 의해 전기가 생성되어 전지에 충전 저장됨으로써, 전지의 사용시간을 늘려줄 수 있으며, 또한, 킥보드가 평지 또는 내리막길을 주행할 때 사용자가 구동부의 구동을 정지시킴에 따라 구동부로 공급되는 전원이 차단된 상태에서 회전하는 발전부의 제2회전자에 의해 제2고정자를 이루는 제2권선코일에 전기가 유기되어 제2전지에 충전 저장되고, 제2전지에 저장된 전기가 제1전지에 충전 저장됨으로써, 전지의 사용시간을 현저히 늘려줄 수 있는 효과가 있다.

Description

자가발전형 구동륜{driving wheel}
본 발명은 휠이 회전할 때 발전이 이루어짐에 따라 전지에 전기가 충전되어 전지의 사용시간을 현저히 늘려줄 수 있는 자가발전형 구동륜에 관한 것이다.
일반적으로 킥보드는 가볍고 다루기가 쉬우므로 모든 사람들이 부담없이 타고 다닐 수 있는 기구이다.
따라서, 킥보드는 어린이들뿐만 아니라 대학생들이나 직장인들도 짧은 거리를 이동하기 위한 수단으로 사용하며, 특히 마땅한 이동수단이 없는 대학의 캠퍼스에서 킥보드를 사용하는 학생들이 늘고 있는 추세이다.
이와 같은 킥보드는 전륜 및 후륜이 설치된 발판과 전륜을 조향하는 손잡이를 포함하여 구성되며, 한쪽 발을 발판에 올리고 다른 쪽 발로 땅을 박차 앞으로 밀어줌으로써 전진하게 된다.
그러나, 종래의 킥보드는 한쪽 발은 발판에 올리고 다른 쪽 발로 땅을 밀어 그 힘으로 킥보드를 밀고 나아가야 하므로, 이동거리가 비교적 길거나 또는 오르막길일 경우 현실적으로 킥보드를 이용하기 어려운 문제가 있다.
이를 감안하여 일 예로 대한민국 공개특허 특2002-0064520호(2002.08.09. 공개)에는 킥보드의 바퀴에 축전지로 작동하는 모터를 설치하여 모터의 회전동력에 의해 주행하도록 구성된 전동식 킥보드가 개시된다.
그러나, 종래 전동식 킥보드는 모터를 구동시키기 위한 전지가 빨리 소모되므로 사용자가 빠른 주기로 전지에 외부전원을 공급하여 충전시켜야만 하는 등 사용상 번거로움이 발생하게 된다.
대한민국 공개특허 특2002-0064520호(2002.08.09)
이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 사용자가 구동부를 구동시켜 구동부의 구동력으로 킥보드가 구동할 때 발전부의 자가발전 기능에 의해 전기가 생성되어 전지에 충전 저장됨으로써, 전지의 사용시간을 늘려줄 수 있는 자가발전형 구동륜를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 킥보드가 평지 또는 내리막길을 주행할 때 사용자가 구동부의 구동을 정지시킴에 따라 구동부로 공급되는 전원이 차단된 상태에서 회전하는 발전부의 제2회전자에 의해 제2고정자를 이루는 제2권선코일에 전기가 유기되어 제2전지에 충전 저장되고, 제2전지에 저장된 전기가 제1전지에 충전 저장됨으로써, 전지의 사용시간을 현저히 늘려줄 수 있는 자가발전형 구동륜를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는 양측이 고정되도록 설치되는 메인축; 상기 메인축의 외주면에 결합되며 제1권선코일이 권취되는 제1고정자와, 상기 제1고정자로부터 경방향 외측으로 이격되며 제1영구자석을 구비하는 제1회전자를 포함하는 구동부; 상기 메인축의 외주면에 결합되는 썬기어와, 상기 제1회전자에 회전 가능하게 설치되어 상기 썬기어와 맞물리는 복수 개의 유성기어 및 상기 복수 개의 유성기어를 감싸며 상기 복수 개의 유성기어와 맞물려 회전하는 링기어를 포함하는 동력전달유닛; 상기 링기어의 외주면에 결합되어 상기 메인축을 중심으로 회전하며, 외주면에 지면과 접하는 타이어가 고정 설치되는 휠; 상기 휠의 내주면에 결합되며 제2영구자석을 구비하는 제2회전자와, 상기 제2회전자로부터 경방향 내측으로 이격되어 상기 메인축의 외주면에 결합되며 제2권선코일이 권취되는 제2고정자를 포함하는 발전부; 및 상기 구동부의 제1권선코일에 전기를 공급하거나 또는 상기 발전부의 제2권선코일에서 생성된 전기를 충전 저장하는 전원수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전형 구동륜을 제공한다.
또한, 본 발명에서 상기 동력전달유닛의 복수 개의 유성기어는 상기 썬기어에 맞물리도록 상기 메인축을 중심으로 원주방향으로 등간격 이격되며, 캐리어에 장착되어 상기 캐리어를 매개로 상기 제1회전자에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 전원수단은, 상기 구동부의 제1권선코일에 전기를 공급하는 제1전지; 상기 발전부의 제2권선코일에서 생성된 전기를 충전 저장하는 제2전지; 및 상기 제1전지의 전기가 구동부의 제1권선코일에 공급되도록 제어하거나 또는 상기 제2전지의 전기가 상기 제1전지에 충전 저장되도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 사용자가 구동부를 구동시켜 구동부의 구동력으로 킥보드가 구동할 때 발전부의 자가발전 기능에 의해 전기가 생성되어 전지에 충전 저장됨으로써, 전지의 사용시간을 늘려줄 수 있는 효과가 있다.
또한, 킥보드가 평지 또는 내리막길을 주행할 때 사용자가 구동부의 구동을 정지시킴에 따라 구동부로 공급되는 전원이 차단된 상태에서 회전하는 발전부의 제2회전자에 의해 제2고정자를 이루는 제2권선코일에 전기가 유기되어 제2전지에 충전 저장되고, 제2전지에 저장된 전기가 제1전지에 충전 저장됨으로써, 전지의 사용시간을 현저히 늘려줄 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자가발전형 구동륜이 설치된 킥보드의 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자가발전형 구동륜의 사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자가발전형 구동륜의 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자가발전형 구동륜의 측단면도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자가발전형 구동륜의 제어부를 보인 블럭도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자가발전형 구동륜이 설치된 킥보드의 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자가발전형 구동륜의 사시도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자가발전형 구동륜의 분해 사시도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자가발전형 구동륜의 측단면도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자가발전형 구동륜의 제어부를 보인 블럭도이다.
이들 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자가발전형 구동륜(100)은, 양측이 고정되도록 설치되는 메인축(110); 메인축(110)의 외주면에 결합되며 제1권선코일(124)이 권취되는 제1고정자(122)와, 제1고정자(122)로부터 경방향 외측으로 이격되며 제1영구자석(126)을 구비하는 제1회전자(128)를 포함하는 구동부(120); 메인축(110)의 외주면에 결합되는 썬기어(132)와, 제1회전자(128)에 회전 가능하게 설치되어 썬기어(132)와 맞물리는 복수 개의 유성기어(134) 및 복수 개의 유성기어(134)를 감싸며 복수 개의 유성기어(134)와 맞물려 회전하는 링기어(136)를 포함하는 동력전달유닛(130); 링기어(136)의 외주면에 결합되어 메인축(110)을 중심으로 회전하며, 외주면에 지면과 접하는 타이어(176)가 고정 설치되는 휠(170); 휠(170)의 내주면에 결합되며 제2영구자석(156)을 구비하는 제2회전자(158)와, 제2회전자(158)로부터 경방향 내측으로 이격되어 메인축(110)의 외주면에 결합되며 제2권선코일(154)이 권취되는 제2고정자(152)를 포함하는 발전부(150); 및 구동부(120)의 제1권선코일(124)에 전기를 공급하거나 또는 발전부(150)의 제2권선코일(154)에서 생성된 전기를 충전 저장하는 전원수단(160);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1을 참조하면, 킥보드(1)는 핸들바(20)가 설치된 수직프레임(30)과, 수직프레임(30)에 연결되는 발판(40)과, 수직프레임(30)과 발판(40)을 지지하는 한쌍의 구동륜(10, 100)을 포함하여 구성된다.
수직프레임(30)은 케이블(C)이 내부로 삽입된 후 스위치(S)와 연결되도록 중공의 파이프 형상으로 형성된다.
수직프레임(30)의 하단부에는 구동륜(10)이 설치되고, 상단부에는 중공의 파이프 형상으로 형성된 핸들바(20)가 수평으로 고정 설치되며, 핸들바(20)에는 제1전지(164)의 전기가 구동부(120)의 제1권선코일(124)에 공급 또는 차단되도록 스위칭하는 스위치(S)가 구비된다.
여기서, 사용자가 핸들바(20)를 수직프레임(30)을 중심으로 회전하게 되면, 수직프레임(30)의 하단부에 구비된 구동륜(10)의 조향각이 변화되어 킥보드의 진행방향을 전환할 수 있게 된다.
발판(40)은 사용자가 올라서는 대략 평평한 직사각형상의 평판으로 전단부가 연결부재에 의해 수직프레임(30)과 연결되고, 후단부에는 자가발전형 구동륜(100)이 설치된다.
본 발명에 따른 자가발전형 구동륜(100)은 킥보드(1)를 이동시키는 구동력을 발생시킬 뿐만 아니라, 휠(170)이 회전할 때 발전이 이루어져 전지에 전기가 충전되어 전지의 사용시간을 늘려줄 수 있는 것으로, 메인축(110), 구동부(120), 동력전달유닛(130), 휠(170), 발전부(150), 전원수단(160)을 포함하여 이루어진다.
이하, 메인축(110), 구동부(120), 동력전달유닛(130), 휠(170), 발전부(150), 전원수단(160)에 대해 구체적으로 설명한다.
메인축(110)은 킥보드(1)의 발판(40) 후단부에 양측이 고정되도록 설치되며, 케이블(C)이 양측 단부로부터 길이방향으로 삽입되어 경방향 외측으로 관통되도록 관통공(114, 116)이 형성된다.
여기서, 메인축(110)의 외주면 일측에는 구동부(120)가 설치되고, 타측에는 발전부(150)가 설치되며, 구동부(120)와 발전부(150) 사이에 동력전달유닛(130)이 설치된다.
이때, 일측 단부로부터 관통공(114)의 길이방향으로 삽입되어 경방향 외측으로 관통되는 케이블(C)은 메인축(110)의 외주면 일측에 설치된 구동부(120)의 제1권선코일(124)과 연결되고, 타측 단부로부터 관통공(116)의 길이방향으로 삽입되어 경방향 외측으로 관통되는 케이블(C)은 메인축(110)의 외주면 타측에 설치된 발전부(150)의 제2권선코일(154)과 연결된다.
구동부(120)는 메인축(110)의 외주면에 결합되며 제1권선코일(124)이 권취되는 제1고정자(122)와, 제1고정자(122)로부터 경방향 외측으로 이격되며 제1영구자석(126)을 구비하는 제1회전자(128)를 포함한다.
구동부(120)는 제1고정자(122)의 제1권선코일(124)에 전원이 공급되면 제1회전자(128)가 회전하여 제1회전자(128)에 설치된 동력전달유닛(130)에 구동력을 전달하게 된다.
이때, 제1회전자(128)는 베어링(B)을 매개로 메인축(110)에 설치되어 메인축(110)을 중심으로 회전하게 된다.
동력전달유닛(130)은 메인축(110)의 외주면에 결합되는 썬기어(132)와, 제1회전자(128)에 회전 가능하게 설치되어 썬기어(132)와 맞물리는 복수 개의 유성기어(134) 및 복수 개의 유성기어(134)를 감싸며 복수 개의 유성기어(134)와 맞물려 회전하는 링기어(136)를 포함한다.
썬기어(132)는 메인축(110)의 외주면에 결합되며, 썬기어(132)의 외주면에 복수 개의 유성기어(134)가 맞물려 공전 및 자전하게 된다.
유성기어(134)는 썬기어(132)와 맞물리도록 제1회전자(128)에 설치되어 자전하게 되며 동시에 썬기어(132)의 주위를 전체적으로 공전하게 된다.
이때, 복수 개의 유성기어(134)는 썬기어(132)에 맞물리도록 메인축(110)을 중심으로 원주방향으로 등간격 이격되어 캐리어(140)에 장착되며, 캐리어(140)를 매개로 제1회전자(128)에 설치된다.
여기서, 캐리어(140)의 구체적 형상은 특별히 한정되지 않으며, 제1회전자(128)에 결합되어 함께 회전하며 복수 개의 유성기어(134)를 장착할 수 있는 공간을 제공할 수 있는 형태라면 어떤 형태라도 무방하다.
본 발명에서 동력전달유닛(130)은 3개의 유성기어(134)가 120도 간격으로 캐리어(140)에 설치되어 썬기어(132)와 맞물리게 된다.
링기어(136)는 원형의 링 형상으로 복수 개의 유성기어(134)를 감싸며 복수 개의 유성기어(134)와 맞물려 회전하게 된다.
즉, 캐리어(140)에 설치되어 썬기어(132)와 맞물리는 복수 개의 유성기어(134)가 링기어(136)의 내측면에 맞물려 공전 및 자전하게 된다.
이러한 링기어(136)의 외주면에는 휠(170)이 결합되며, 링기어(136)가 회전함에 따라 휠(170)이 함께 회전하게 된다.
휠(170)은 일측이 밀폐되고 타측이 개방된 원통 형상의 하우징(172)과, 하우징(172)의 개방된 타측을 개폐하는 커버(174)로 구성된다.
하우징(172)은 일측이 밀폐되고 타측이 개방된 대략 원통 형상으로 밀폐된 일측에 메인축(110)이 관통되는 관통공이 형성되고, 메인축(110)에 설치된 구동부(120), 동력전달유닛(130) 및 발전부(150)를 감싸도록 링기어(136)의 외주면에 결합되어 메인축(110)을 중심으로 회전하게 된다.
이때, 하우징(172)의 외주면에는 지면과 접하는 타이어(176)가 고정 설치된다.
커버(174)는 메인축(110)이 관통되는 관통공이 형성되고, 하우징(172)의 개방된 타측에 결합되어 하우징(172)과 함께 회전하게 된다.
이와 같이 구성된 킥보드(1)는 제1전지(164)로 부터 전원이 공급되어 제1회전자(128)가 회전하게 되면, 제1회전자(128)에 설치된 유성기어(134)가 썬기어(132)의 외측면과 링기어(136)의 내측면에서 공전 및 자전하게 되고, 이에 따라 링기어(136)가 회전하게 되며, 링기어(136)가 회전함에 따라 타이어(176)가 고정 설치된 휠(170)이 회전하면서 주행이 이루어지게 된다.
이 경우 유성기어(134)는 자전과 공전을 함께 하면서 링기어(136)에 회전력을 전달하게 되어 보다 큰 토크를 휠(170)로 전달할 수 있게 된다.
계속해서, 발전부(150)는 휠(170)의 내주면에 결합되며 제2영구자석(156)을 구비하는 제2회전자(158)와, 제2회전자(158)로부터 경방향 내측으로 이격되어 메인축(110)의 외주면에 결합되며 제2권선코일(154)이 권취되는 제2고정자(152)를 포함한다.
발전부(150)는 제2영구자석(156)을 구비하는 제2회전자(158)가 휠(170)과 함께 회전함에 따라 제2권선코일(154)이 권취되는 제2고정자(152)가 발전을 하게 된다.
이때, 제2회전자(158)는 베어링(B)을 매개로 메인축(110)에 설치되어 메인축(110)을 중심으로 회전하게 된다.
즉, 발전부(150)는 제2회전자(158)가 회전함에 따라 제2고정자(152)의 제2권선코일(154)에서 생성된 전류를 외부로 유도하게 되며, 외부로 유도된 전류는 정류기(180) 및 변압기(182)를 거쳐 충전기(184)로 전달되어 제2전지(166)를 충전하게 된다.
이렇게 제2전지(166)에 충전된 전기는 제어부(162)에 의해 제1전지(164)에 충전 저장되며, 제1전지(164)에 충전된 전기는 다시 구동부(120)에 공급된다.
따라서, 사용자가 구동부(120)를 구동시켜 구동부(120)의 구동력으로 킥보드가 구동할 때 발전부(150)의 자가발전 기능에 의해 전기가 생성되어 전지에 충전 저장됨으로써, 전지의 사용시간을 늘려줄 수 있게 되는 것이다.
이와 더불어, 전원수단(160)은 구동부(120)의 제1권선코일(124)에 전기를 공급하거나 또는 발전부(150)의 제2권선코일(154)에서 생성된 전기를 충전 저장하는 것으로, 제1전지(164), 제2전지(166) 및 제어부(162)를 포함한다.
제1전지(164)는 구동부(120)의 제1권선코일(124)에 전기를 공급하며, 제2전지(166)는 발전부(150)의 제2권선코일(154)에서 생성된 전기를 충전 저장하고, 제어부(162)는 제1전지(164)의 전기가 구동부(120)의 제1권선코일(124)에 공급되도록 제어하거나 또는 제2전지(166)의 전기가 제1전지(164)에 충전 저장되도록 제어하게 된다.
제1전지(164)는 외부전원에 의해 전기가 충전 저장되며, 구동부(120)의 제1권선코일(124)에 연결되어 충전 저장된 전기를 제1권선코일(124)에 공급하게 된다.
제2전지(166)는 발전부(150)의 제2권선코일(154)에서 생성된 전기를 충전 저장하고, 충전 저장된 전기를 제1전지(164)에 공급하게 된다.
이에 따라 제1전지(164)는 외부전원에 의해 전기가 충전 저장되거나 또는 제2전지(166)에 의해 전기가 충전 저장된다.
즉, 외부전원에 의해 전기가 제1전지(164)에 충전 저장되거나 또는 구동부(120)로 공급되는 전원이 차단된 상태에서 제2전지(166)에 충전 저장된 전기가 제1전지(164)에 충전 저장되는 것이다.
제어부(162)는 제1전지(164)의 전기가 구동부(120)의 제1권선코일(124)에 공급되도록 제어하거나 또는 제2전지(166)의 전기가 제1전지(164)에 충전 저장되도록 제어하게 된다.
즉, 제어부(162)는 제1전지(164)의 전기가 구동부(120)의 제1권선코일(124)에 공급 또는 차단되도록 스위칭하는 스위치에 의해 제1전지(164)의 전기가 구동부(120)의 제1권선코일(124)에 공급되도록 제어하게 되며, 또한, 구동부(120)로 공급되는 전원이 차단된 상태에서 제2전지(166)의 전기가 제1전지(164)에 충전 저장되도록 제어하게 된다.
본 발명에서는 제1전지(164)와 제2전지(166)는 발판(40)에 구비되며, 이에 따라, 제1전지(164)와 연결된 케이블(C)은 메인축(110)의 일측 단부로부터 관통공(114)의 길이방향으로 삽입되어 경방향 외측으로 관통되며 구동부(120)의 제1권선코일(124)과 연결되고, 제2전지(166)와 연결된 케이블(C)은 메인축(110)의 타측 단부로부터 관통공(116)의 길이방향으로 삽입되어 경방향 외측으로 관통되며 발전부(150)의 제2권선코일(154)과 연결된다.
이때, 전원수단(160)은 구동휠(170)에 일체형으로 모듈화될 수 있다.
여기서, 제1전지(164)와 제2전지(166)는 충전식 배터리로써 그 용량은 실시예에 따라 달리할 수 있지만, 보통 가정에서 충전할 수 있을 정도의 용량을 가지는 배터리를 사용함이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 자가발전형 구동륜의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 외부전원에 의해 제1전지(164)에 전기가 충전 저장된 상태에서 핸들바(20)에 구비된 스위치(S)를 조작하게 되면 제1전지(164)로부터 제1고정자(122)의 제1권선코일(124)에 전원이 공급되어 제1회전자(128)가 회전하게 되고, 제1회전자(128)에 설치된 유성기어(134)가 썬기어(132)의 외측면과 링기어(136)의 내측면에서 공전 및 자전하게 되며, 이에 따라 링기어(136)와 링기어(136)의 외주면에 결합된 휠(170)이 회전하면서 킥보드(1)의 주행이 이루어지게 된다.
이와 동시에 휠(170)의 내주면에 결합된 제2회전자(158)가 회전하게 되고, 이에 따라 발전이 이루어져 제2고정자(152)의 제2권선코일(154)에서 생성된 전류를 외부로 유도하게 되며, 외부로 유도된 전류는 정류기(180) 및 변압기(182)를 거쳐 충전기(184)로 전달되어 제2전지(166)를 충전하게 된다.
이때, 스위치(S)를 조작하여 제1전지(164)의 전기가 구동부(120)의 제1권선코일(124)에 공급되지 않도록 차단시키게 되면 제어부(162)에서 제2전지(166)의 전기가 제1전지(164)에 충전 저장되도록 제어하게 된다.
이로써, 킥보드(1)가 평지 또는 내리막길을 주행할 때 사용자가 구동부(120)의 구동을 정지시킴에 따라 구동부(120)로 공급되는 전원이 차단된 상태에서 회전하는 발전부(150)의 제2회전자(158)에 의해 제2고정자(152)를 이루는 제2권선코일(154)에 전기가 유기되어 제2전지(166)에 충전 저장되고, 저장된 전기가 제1전지에 충전 저장됨으로써, 전지의 사용시간을 현저히 늘려줄 수 있게 되는 것이다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 자가발전형 구동륜 110 : 메인축
120 : 구동부 122 : 제1고정자
124 : 제1권선코일 126 : 제1영구자석
128 : 제1회전자 130 : 동력전달유닛
132 : 썬기어 134 : 유성기어
136 : 링기어 140 : 캐리어
150 : 발전부 152 : 제2고정자
154 : 제2권선코일 156 : 제2영구자석
158 : 제2회전자 170 : 휠
172 : 하우징 174 : 커버
176 : 타이어

Claims (3)

  1. 양측이 고정되도록 설치되는 메인축;
    상기 메인축의 외주면에 결합되며 제1권선코일이 권취되는 제1고정자와, 상기 제1고정자로부터 경방향 외측으로 이격되며 제1영구자석을 구비하는 제1회전자를 포함하는 구동부;
    상기 메인축의 외주면에 결합되는 썬기어와, 상기 제1회전자에 회전 가능하게 설치되어 상기 썬기어와 맞물리는 복수 개의 유성기어 및 상기 복수 개의 유성기어를 감싸며 상기 복수 개의 유성기어와 맞물려 회전하는 링기어를 포함하는 동력전달유닛;
    상기 링기어의 외주면에 결합되어 상기 링기어가 회전함에 따라 상기 메인축을 중심으로 회전하며, 외주면에 지면과 접하는 타이어가 고정 설치되는 휠;
    상기 휠의 내주면에 결합되며 제2영구자석을 구비하여 상기 휠과 함께 회전하는 제2회전자와, 상기 제2회전자로부터 경방향 내측으로 이격되어 상기 메인축의 외주면에 결합되며 제2권선코일이 권취되어 상기 제2회전자의 회전에 따라 발전하게 되는 제2고정자를 포함하는 발전부; 및
    상기 구동부의 제1권선코일에 전기를 공급하거나 또는 상기 발전부의 제2권선코일에서 생성된 전기를 충전 저장하는 전원수단;
    을 포함하고,
    상기 동력전달유닛의 복수 개의 유성기어는 상기 썬기어에 맞물리도록 상기 메인축을 중심으로 원주방향으로 등간격 이격되며, 캐리어에 장착되어 상기 캐리어를 매개로 상기 제1회전자에 설치되며,
    상기 휠은 일측이 밀폐되고 타측이 개방된 원통 형상의 하우징과, 상기 하우징의 개방된 타측을 개폐하는 커버로 구성되고,
    상기 하우징은 일측이 밀폐되고 타측이 개방된 원통 형상으로, 밀폐된 일측에 상기 메인축이 관통되는 관통공이 형성되고, 상기 메인축에 설치된 상기 구동부, 상기 동력전달유닛 및 상기 발전부를 감싸도록 상기 링기어의 외주면에 결합되어 상기 메인축을 중심으로 회전하게 되고, 상기 하우징의 외주면에는 지면과 접하는 상기 타이어가 고정 설치되며,
    상기 커버는 상기 메인축이 관통되는 관통공이 형성되고, 상기 하우징의 개방된 타측에 결합되어 하우징과 함께 회전하게 되고, 그리고
    상기 전원수단은,
    상기 구동부의 제1권선코일에 전기를 공급하는 제1전지;
    상기 발전부의 제2권선코일에서 생성된 전기를 충전 저장하는 제2전지; 및
    상기 제1전지의 전기가 상기 구동부의 제1권선코일에 공급 또는 차단되도록 스위칭하는 스위치에 의해, 상기 제1전지의 전기가 상기 구동부의 제1권선코일에 공급되도록 제어하거나 또는 상기 구동부로 공급되는 전원이 차단된 상태에서 상기 제2전지의 전기가 상기 제1전지에 충전 저장되도록 제어하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전형 구동륜.
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