KR20220103681A - 바퀴부 동력발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바퀴를 이용한 동력발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 바퀴에서 발생되는 유체 압력을 이용하여 동력을 발생시키는 바퀴를 이용한 동력발생장치에 관한 것이다.

Description

바퀴부 동력발생장치 {Power Generation Device of Wheel}

본 발명은 바퀴를 이용한 동력발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 바퀴에서 발생되는 유체의 이동을 이용하여 동력을 발생시키는 바퀴를 이용한 동력발생장치에 관한 것이다.

석유, 석탄 등 화석연료들을 사용하는 내연기관의 급격한 증가로 인해, 세계 적으로 대기오염, 지구온난화, 미세먼지로 인한 호흡기질환 등의 문제가 심각한 사회문제로 부각되고 있고, 전기자동차와 하이브리드차량, 연료전지차량 등이 등장하고 있으나 비싼 전지가격과 충전소 부족 등으로 인해 수요가 제한적인 것이 현실이며, 전기자동차의 경우 사용되는 에너지도 일반적으로 핵연료나 화석연료 등을 이용하여 생산된 전기에너지를 사용하고 있는 경우가 많다.

따라서, 이러한 문제들을 해결하기 위한 연구와 시도들이 이어지고 있으며, 도 1은 동 출원인의 종래기술인 차량의 무게를 이용한 동력발생장치에 관한 도면으로, 이는 한국공개특허공보 제10-2012-0098371호(2012.09.05)에 게시되어 있다.

도 1을 참고하여 설명하면, 상기 종래기술은, 타이어(91)와, 상기 바퀴(91)가 하중을 받을 때 내부격실에 충진된 유체를 토출하는 유체제어부재(93)와, 상기 유체제어부재(93)로부터 분사되는 유체에 의해 회전하는 회전부재(95)와 결합되어 자력을 발생시키는 계자부재(971), 상기 계자부재(971)의 반대방향으로 회전하면서 발전하는 로터(973)를 포함하는 발전기(97)와, 상기 발전기(97)를 통해 생성된 전기에너지를 인출하는 전기인출부(99)를 포함하도록 구성되어, 차량의 주행 중 바퀴에 가해지는 차량의 하중에 의해 발생된 유체압을 이용하여 발전기를 가동시켜 전기에너지를 얻을 수 있도록 구성되어 있었다.

하지만, 상기 종래기술(90)에 의하면, 유체로 유압유 등의 액체를 사용할 경우, 과속방지턱 주행시와 같이 충격을 받게 되면 분사된 유체가 발전기재 사이로 유입될 가능성이 상존하고, 바퀴가 노면에 일시적으로 접하지 않게 되면 유체실과 바퀴 사이로 외부공기가 유입되고, 이로 인해 유체압 및 동력발생기능이 저하되는 구조적인 문제가 있다.

또한 유체로 액체를 사용할 경우, 바퀴와 휠을 볼트로 체결하는 형태로 인해, 바퀴의 기능이 훼손됨은 물론 바퀴의 손상으로 인해 유체실과 바퀴 내부 사이에 마찰이 발생하고 양자 모두가 파손될 위험성이 있을 뿐만 아니라, 이를 대형바퀴에 적용시 다량의 유압유로 인한 비용적인 문제와, 바퀴의 무게가 증가되어 바퀴를 구동하는데 많은 에너지가 소모되는 점, 그리고 유체실의 유체를 분사노즐로 베인에 분사하는 형태를 유지하고 있어 효율적인 동력생산이 어려운 한계가 있었다. 그리고 상기 유체로 기체를 사용하게 될 경우에는, 기체의 압축성으로 인해 상기 발전로터의 회전력이 저하되는 등의 여러 가지 문제점들이 있었다.

공개특허공보 제 10-2012-0098371 호(2012.09.05.) 등록특허공보 제 10-1268905 호(2013.05.16.) 공개특허공보 제 10-2011-0047902 호(2011.05.09.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 바퀴에서 발생되는 유체의 이동을 이용하여 보다 효과적으로 동력을 생산하는 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 하중을 지지하는 바퀴에 다수개의 제1유체실을 구성하고, 상기 제1유체실 내측에 액체를 주입해 상기 바퀴를 지지하도록 구성하여, 상기 바퀴가 차량의 하중 등에 의해 가압되면, 액체인 제1유체가 동력생산부로 이동하여 효율적으로 동력을 생산하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 바퀴와 휠의 연결부 상에 고정튜브를 장치하여, 고정튜브의 내부에 고압의 기체를 주입하여 바퀴와 휠을 강하게 지지함과 동시에 바퀴와 휠 사이로 외기 등 외부물질의 유입을 차단함으로써, 바퀴를 지지하는 제1유체실의 유체를 액체로 구성하였을 때 과속 방지턱 주행시 등과 같이 바퀴가 일시적으로 노면에 접하지 않게 되는 경우 제1유체실와 바퀴 사이로 외기가 침투해 유체압 및 동력발생기능이 저하되는 문제를 방지하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 제1유체실 내측면에 유체실변형방지부를 설치하여 보다 효과적인 동력생산이 가능한 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 제1유체실로부터 토출된 액체가 유압모터, 유압펌프 등 유체기계로 구성된 유체기계로 들어가 유체기계의 회전축을 회전시키도록 함으로써, 기체의 압축성으로 인해 회전력이 저하되는 문제를 방지해 발전 효율을 향상시키고, 바퀴의 정회전 뿐만 아니라 역회전시에도 동력발생이 가능하도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 유체실의 유체유출관을 유체기계유입구와 연결된 유체기계유입관과 연통하고, 유체실로 가는 유체의 유체유입관을 유체기계토출구에 연결된 유체기계토출관과 연통함으로써, 바퀴회전시 발생하는 유체실간 압력차이에 의해 제1유체를 유체기계 측으로 이동시키거나, 유체기계에서 토출된 제1유체를 제1유체실 측으로 용이하게 이동시킬 수 있도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 유체기계로 유입된 유체에 의해, 바퀴 축 수용공간을 가지는 유체기계의 회전축이 회전하게 되면서, 인접한 바퀴 축 수용공간을 가지는 발전기에서 전기에너지가 생산될 수 있도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 제1유체실에서 토출되어 유체기계로 유입되는 제1유체의 이동과, 유체기계로부터 빠져나와 제1유체실로 유입되는 제1유체의 이동이 구별된 공간에서 이루어지도록 함으로써, 제1유체의 적체 현상 등이 발생하지 않도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 유체유출관 상에 인입방지부를 구성하여, 제1유체실로부터 인출되는 제1유체가 제1유체실로 인입되는 역류현상을 방지하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 유체유입관 상에 인출방지부를 구성하여, 제1유체실로 인입되는 제1유체가 제1유체실 밖으로 인출되는 역류현상을 방지하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 바퀴내의 유체 이동을 통해 생산된 전기에너지는 저장부에 별도로 저장되어 차량 운행뿐만 아니라, ESS등 다른 용도로도 사용될 수 있도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 차량의 하중을 지지하는 바퀴에 제1유체실를 구성하고, 상기 제1유체실의 내측에 제2유체실을 구성하여, 상기 제1유체실 내측에는 상기 제2유체실의 유체와 다른 이종의 액체 또는 기체를 주입하고, 상기 제2유체실 내측에는 상기 제1유체실의 유체와 다른 이종의 액체 또는 기체를 주입할 수 있도록 유체실의 효용을 증대시킴으로써, 종래의 제1유체를 액체로 구성할 경우 대형바퀴에서 다량의 유압유가 필요하게 되어 비용이 증가하는 문제와 바퀴의 무게가 증가하여 바퀴 구동에 많이 에너지가 소모되는 문제를 해결하면서, 유체의 유압에 의해 동력이 생산될 수 있도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 바퀴에 가해지는 차량의 하중 등에 의해 제1유체실이 가압되면, 제1유체가 제2유체실을 가압하게 되고, 제2유체실로부터 제2유체가 토출되게 되며, 제2유체실로부터 토출된 액체가 유체기계로 들어가 유체기계의 회전축을 회전시키도록 함으로써, 바퀴의 정회전 뿐만 아니라 역회전시에도 동력발생이 가능하도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 제2유체실의 유체유출관을 유체기계유입구에 연결된 유체기계유입관과 연통하고, 제2유체실의 유체유입관을 유체기계토출구에 연결된 유체기계토출관과 연통하여, 유체실간 압력차이에 따라 제2유체를 유체기계 측으로 이동시키고, 유체기계에서 토출된 제2유체를 제2유체실 측으로 용이하게 이동시킬 수 있도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 제2유체에 의해 유체기계의 회전축을 회전시키고 이러한 회전력에 의해 유체기계와 직접 또는 변속기를 통해 연결된 발전기에서 전기에너지가 생산되도록 구성된, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 제1유체 또는 제2유체에 의해 구동하는 유체기계의 회전축 또는 발전기의 회전축에 바퀴축수용공간이 형성된, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 제1유체 또는 제2유체에 의해 구동하는 유체기계의 회전축과 발전기의 회전축이 일체로 형성된, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 제1유체 또는 제2유체에 의해 구동하는 유체기계의 회전축과 발전기의 회전축이 분리되고, 유체기계의 회전축 RPM과 발전기의 회전축RPM이 변속기에 의해 달라지도록, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 제1유체실에서 토출되어 유체기계로 유입되는 유체와, 유체기계에서 토출되어 제1유체실로 유입되는 유체, 그리고 제2유체실에서 토출되어 유체기계로 유입되는 유체와, 유체기계에서 토출되어 제2유체실로 유입되는 유체가 각기 다른 경로를 통해 순환 이동하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 제2유체실과 유체기계유입구사이에 인입방지부를, 설치하여 유체의 역류를 방지하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 유체유입관 상에 인출방지부를 구성하여, 제2유체실로 인입되는 제2유체가 제2유체실 밖으로 인출되는 역류현상을 방지하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 제1동력발생장치가 구비된 제1동력발생장치부의 바퀴와 제2동력발생장치가 구비된 제2동력발생장치부의 바퀴가 서로 접하여 회전하도록 수직 또는 필요한 방향으로 구성하여, 상측에 위치한 제1동력발생장치의 회전에 따라 하측에 위치한 제2동력발생장치가 가압되어 회전하면서 동력을 생산하도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이며, 이는 바퀴 축의 베어링과 바퀴의 공회전을 이용하여 보다 효율적으로 동력을 생산할 수 있고, 필요에 따라 바퀴가 접하는 위치를 달리 할 수도 있으며, 또한 동력발생장치가 구비된 2개 이상의 다수개의 바퀴를 연결시켜 활용할 수도 있는 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 바퀴의 외주면 상에 동종 또는 이종소재로 돌출 형성된 요철부를 구성해 바퀴가 지면에서만 구동할 뿐 아니라, 설상카 등 무한궤도운동이나, 레일대차륜, 기어를 따라 구동하는 바퀴, 도르래 등 다양한 분야에서도 활용이 가능한, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 에어리스바퀴와 같이 지면에 접촉되는 원통형의 접지부재와 상기 접지부재의 내주연에 위치하는 전달부재를 포함하도록 구성하여, 외부에서 발생되는 충격을 완화시키거나 도로파손을 줄일 수 있도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 하중을 지지하는 바퀴와, 제1유체의 저장공간으로 상기 바퀴에 형성되어 상기 바퀴를 지지하는 제1유체실과, 상기 제1유체실과 연결되어 상기 제1유체를 이용해 동력을 생산하는 동력생산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제1유체는, 기체 또는 액체인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 바퀴를 이용한 동력발생장치는, 상기 바퀴와 휠의 연결부 상에 형성되어 바퀴와 휠을 고정시키고, 상기 제1유체실 내로 외기의 유입을 차단하는 고정튜브를 추가로 포함하며, 상기 고정튜브는, 내부에 고압기체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 동력생산부는, 상기 제1유체의 이동을 가이드하는 이송부와, 상기 제1유체에 의해 구동되는 유체기계와, 상기 유체기계의 구동에 의해 발전하는 발전기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 이송부는, 상기 제1유체가 유체기계에서 상기 제1유체실 내로 유입되도록 하는 유체유입관과, 상기 제1유체가 상기 제1유체실에서 유체기계로 유출되도록 하는 유체유출관과, 상기 유체유출관과 연통된 유체기계유입관과, 상기 유체유입관과 연통된 유체기계토출관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 유체유입관은, 제1유체의 역류를 방지하는 인출방지부를 포함하고, 상기 유체유출관은, 제1유체의 역류를 방지하는 인입방지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 유체기계는, 상기 유체기계유입관과 연결된 유체기계유입구와, 상기 유체기계토출관과 연결된 유체기계토출구와, 상기 제1유체에 의해 회전하는 회전축을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 회전축은, 내측에 바퀴축을 수용하도록 회전축의 길이 방향을 따라 형성된 바퀴축수용공간을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 발전기는, 상기 유체기계회전축의 회전력을 이용해 발전하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 발전기의 회전축에 바퀴축수용공간이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 발전기는, 상기 회전축의 회전에 동기화되어 회전하는 제1발전부재와, 상기 제1발전부재에 대응되는 지점에 상기 제1발전부재로부터 이격 형성되는 제2발전부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 바퀴를 이용한 동력발생장치는, 상기 동력생산부에 연결되어 상기 동력생산부로부터 생성된 전기에너지를 저장하는 저장부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 하중을 지지하는 바퀴와, 제1유체의 저장공간으로 상기 바퀴에 형성되어 상기 바퀴를 지지하는 제1유체실과, 제2유체의 저장공간으로 상기 제1유체실의 내측에 형성되어 상기 제1유체에 의해 가압되는 제2유체실과, 상기 제2유체실과 연결되어 상기 제2유체를 이용해 동력을 생산하는 동력생산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제1유체는 액체 또는 기체이고, 상기 제2유체는 이종의 액체 또는 기체인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 동력생산부는, 상기 제2유체의 이동을 가이드하는 이송부와, 상기 제2유체에 의해 구동되는 유체기계와, 상기 유체기계의 구동에 의해 발전하는 발전기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 이송부는, 상기 제2유체가 유체기계토출구에서 상기 제2유체실 내로 유입되도록 하는 유체유입관과, 상기 제2유체가 상기 제2유체실 밖으로 유출되도록 하는 유체유출관과, 상기 유체유출관과 연통된 유체기계유입관과, 상기 유체유입관과 연통된 유체기계토출관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 유체유입관은, 제2유체의 역류를 방지하는 인출방지부를 포함하고, 상기 유체유출관은, 제2유체의 역류를 방지하는 인입방지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 유체기계는, 상기 유체기계유입관과 연결된 유체기계유입구와, 상기 유체기계토출관과 연결된 유체기계토출구와, 상기 제2유체에 의해 회전하는 회전축을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 유체기계 회전축은, 내측에 바퀴축을 수용하도록 회전축의 길이 방향을 따라 형성된 바퀴축 수용공간을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 발전기는, 상기 유체기계회전축의 회전력을 이용해 발전하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 발전기는, 상기 회전축의 회전에 동기화되어 회전하는 제1발전부재와, 상기 제1발전부재에 대응되는 지점에 상기 제1발전부재로부터 이격 형성되는 제2발전부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 바퀴를 이용한 동력발생장치는, 상기 동력생산부에 연결되어 상기 동력생산부로부터 생성된 전기에너지를 저장하는 저장부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 하중을 지지하며 구동하는 바퀴와, 제1유체의 저장공간으로 바퀴를 지지하는 제1유체실, 또는 제2유체의 저장공간으로 상기 제1유체실의 내측에 형성되어 상기 제1유체에 의해 가압되는 제2유체실, 상기 제1유체실 또는 제2유체실과 연결되어 상기 제1유체 또는 제2유체를 이용해 동력을 생산하는 동력생산부를 포함하는 제1동력발생장치와,

제1동력발생장치인 바퀴와 수직 또는 기타 각도로 접하고, 제1동력발생장치인 바퀴의 하중을 받으며, 제1동력발생장치인 바퀴의 구동에 의해 제1동력발생장치인 바퀴와 반대방향으로 회전하고, 제1유체의 저장공간으로 상기 바퀴에 형성되어 상기 바퀴를 지지하는 제1유체실, 또는 제2유체의 저장공간으로 상기 제1유체실의 내측에 형성되어 상기 제1유체에 의해 가압되는 제2유체실, 상기 제1유체실 또는 제2유체실과 연결되어 상기 제1유체 또는 제2유체를 이용해 동력을 생산하는 동력생산부를 포함하는 제2동력발생장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 차량 등의 하중을 지지하는 바퀴와, 제1유체의 저장공간으로 상기 바퀴에 형성되어 상기 바퀴를 지지하는 제1유체실 또는 제2유체의 저장공간으로 상기 제1유체실의 내측에 형성되어 상기 제1유체에 의해 가압되는 제2유체실과 연결되고, 상기 제1유체 또는 제2유체를 이용해 동력을 생산하는 동력생산부를 포함하고, 상기 바퀴는, 외주면 상에 돌출 형성된 체인기어를 포함한 요철부, 도르래, 또는 요철부를 포함하여 무한궤도운동, 기어운동, 필요한 구조물에서의 회전운동을 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 차량 등의 하중을 지지하는 바퀴와, 제1유체의 저장공간으로 상기 바퀴의 내측에 형성되어 상기 바퀴를 지지하는 제1유체실 또는 제2유체의 저장공간으로 상기 제1유체실의 내측에 형성되어 상기 제1유체에 의해 가압되는 제2유체실과 연결되고, 상기 제1유체 또는 제2유체를 이용해 동력을 생산하는 동력생산부를 포함하고, 상기 바퀴는, 지면에 접촉되는 원통형의 접지부재와, 상기 접지부재의 내주연에 위치하는 전달부재를 포함하는 에어리스 타이어의 역할을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 바퀴회전시 바퀴에서 발생되는 유체실간의 압력차이를 이용하여 동력을 생산하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과를 가진다.

본 발명은, 차량의 하중을 지지하는 바퀴의 내측에 제1유체실을 구성하고, 상기 제1유체실 내측에 액체 또는 기체를 주입해 상기 바퀴를 지지하도록 구성하여, 바퀴회전시 제1유체실이 차량의 하중 등에 의해 가압되면, 액체 또는 기체인 제1유체가 동력생산부로 들어가 효율적으로 동력을 생산할 수 있도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과를 도출한다.

본 발명은, 바퀴와 휠의 연결부 상에 고정튜브를 구성하여, 바퀴를 지지하는 제1유체실의 유체를 액체로 구성하였을 때 과속 방지턱 주행시 등과 같이 바퀴가 일시적으로 노면에 접하지 않게 되는 경우 제1유체실와 바퀴 사이로 외기가 침투해 유체압 및 동력발생기능이 저하되는 문제를 방지하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 고정튜브 내부에 고압의 기체를 주입하여, 바퀴와 휠을 강하게 밀착시킴으로써, 제1유체실의 유체를 액체로 구성하였을 때 바퀴와 휠이 밀착되지 못하여 유체실와 바퀴 내부에 마찰이 발생하고 양자 모두가 파손될 수 있는 문제를 방지하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과를 가진다.

본 발명은, 제1유체실로부터 토출된 액체가 유체기계로 들어가 유체기계의 회전축을 회전시키도록 함으로써, 기체의 압축성으로 인해 회전력이 저하되는 문제를 방지해 발전 효율을 향상시키고, 바퀴의 정회전 뿐만 아니라 역회전시에도 동력발생이 가능하도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과를 도출한다.

본 발명은, 유체유출관을 유체기계유입구에 연결된 유체기계유입관과 연통하고, 유체유입관을 유체기계토출구에 연결된 유체기계토출관과 연통하여, 바퀴회전시 유체실간의 압력차이에 따라 제1유체를 유체기계 측으로 이동시키거나, 유체기계토출구에서 토출된 제1유체를 제1유체실 측으로 용이하게 이동시킬 수 있도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 유체기계로 유입된 유체에 의해 유체기계의 회전축이 회전하게 되면서, 회전축과 연결된 발전기에서 전기에너지가 생산될 수 있도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과를 가진다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 유체기계의 회전축은, 내측에 바퀴축을 수용하도록 회전축의 길이 방향을 따라 바퀴축수용공간을 형성함으로써 보다 효율적으로 동력을 생산하는 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 발전기의 회전축은, 내측에 바퀴축을 수용하도록 회전축의 길이 방향을 따라 바퀴축수용공간을 형성함으로써 보다 효율적으로 동력을 생산하는 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 제1유체실에서 토출되어 유체기계로 유입되는 제1유체의 흐름과, 유체기계에서 토출되어 제1유체실로 유입되는 제1유체의 흐름이 구별된 공간에서 이루어지도록 함으로써, 제1유체의 적체 현상 등이 발생하지 않도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과를 도출한다.

본 발명은, 유체유출관 상에 인입방지부를 구성하여, 제1유체실로부터 인출되는 제1유체가 제1유체실로 인입되는 역류현상을 방지하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 유체유입관 상에 인출방지부를 구성하여, 제1유체실로 인입되는 제1유체가 제1유체실 밖으로 인출되는 역류현상을 방지하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과를 가진다.

본 발명은, 바퀴내의 유체 압력을 통해 생산된 전기에너지는 저장부에 별도로 저장되어 차량 운행뿐만 아니라 다른 용도로도 사용될 수 있도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과를 도출한다.

본 발명은, 차량의 하중을 지지하는 바퀴의 내측에 제1유체실를 구성하고, 상기 제1유체실의 내측에 제2유체실를 구성하며, 상기 제1유체실 내측에는 제1유체로 액체 또는 기체를 주입하고, 상기 제2유체실 내측에는 제2유체로 액체 또는 기체를 주입하여, 제1유체를 액체로 구성할 경우 대형바퀴에서 다량의 유압유가 필요하게 되어 비용이 증가하는 문제와 바퀴의 무게가 증가하여 바퀴 구동에 많이 에너지가 소모되는 문제를 해결하면서, 유체의 유압에 의해 동력이 생산될 수 있도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 액체인 제1유체 또는 제2유체가 유체기계를 구동하여 전기에너지를 생산하도록 함에 따라, 기체가 유체기계로 흘러들어 갈 경우 기체의 압축성에 의해 회전력이 저하되는 문제를 방지해, 발전 효율을 높인, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과를 가진다.

본 발명은, 차량의 하중 등에 의해 제1유체실이 가압되면, 제1유체가 제2유체실를 가압하게 되고, 제2유체실로부터 제2유체가 토출되게 되며, 제2유체실로부터 토출된 액체가 유체기계로 들어가 유체기계의 회전축을 회전시키도록 함으로써, 바퀴의 정회전 뿐만 아니라 역회전시에도 동력발생이 가능하도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과를 도출한다.

본 발명은, 유체유출관을 유체기계유입구에 연결된 유체기계유입관과 연통하고, 유체유입관을 유체기계토출구에 연결된 유체기계토출관과 연통하여, 유체실간의 압력차이에 따라 제2유체를 유체기계 내측으로 이동시키고, 토출되는 제2유체를 제2유체실 측으로 용이하게 이동시킬 수 있도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 제2유체에 의해 유체기계의 회전축을 회전시키고 이러한 회전력에 의해 유체기계와 연결된 발전기에서 전기에너지가 생산될 수 있도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과를 가진다.

본 발명은, 제2유체실에서 토출되어 유체기계로 흘러들어가는 제2유체의 흐름과, 유체기계로부터 빠져나와 제2유체실로 유입되는 일련의 순환구조가 이루어지도록 함으로써, 제2유체의 적체 현상 등이 발생하지 않도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과를 도출한다.

본 발명은, 유체유출관 상에 인입방지부를 구성하여, 제2유체실로부터 인출되는 제2유체가 제2유체실로 인입되는 역류현상을 방지하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 유체유입관 상에 인출방지부를 구성하여, 제2유체실로 인입되는 제2유체가 제2유체실 밖으로 인출되는 역류현상을 방지하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과를 가진다.

본 발명은, 제1동력발생장치가 구비된 제1동력발생장치부의 바퀴와 제2동력발생장치가 구비된 제2동력발생장치의 바퀴가 서로 접하여 상호 반대방향으로 회전하도록 수직방향 또는 필요각도방향으로 나란히 구성하여, 상측에 위치한 제1동력발생장치의 회전에 따라 하측에 위치한 제2동력발생장치가 가압되어 회전하면서 동력을 배가하여 생산하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과를 도출한다.

본 발명은, 차량의 하중을 지지하는 바퀴와, 제1유체의 저장공간으로 상기 바퀴의 내측에 형성되어 상기 바퀴를 지지하는 다수개의 제1유체실 또는 제2유체의 저장공간으로 상기 제1유체실의 내측에 형성되어 상기 제1유체에 의해 가압되는 제2유체실과 연결되고, 상기 제1유체 또는 제2유체를 이용해 동력을 생산하는 동력생산부를 포함하고, 상기 바퀴는, 외주면 상에 돌출 형성된 체인기어를 포함한 요철부, 도르래, 또는 요철부를 포함하여 무한궤도운동, 기어운동, 필요한 구조물에서의 회전운동을 통하여, 동력을 생산할 수 있도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 차량의 하중을 지지하는 바퀴와, 제1유체의 저장공간으로 상기 바퀴의 내측에 형성되어 상기 바퀴를 지지하는 다수개의 제1유체실 또는 제2유체의 저장공간으로 상기 제1유체실의 내측에 형성되어 상기 제1유체에 의해 가압되는 제2유체실과 연결되고, 상기 제1유체 또는 제2유체를 이용해 동력을 생산하는 동력생산부를 포함하고, 에어리스 터이어와 같이 지면에 접촉되는 원통형의 접지부재와 상기 접지부재의 내주연에 위치하는 전달부재를 포함하도록 구성하여, 외부에서 발생되는 충격을 완화시키거나, 펑크를 방지할 수 있도록 하는, 바퀴를 이용한 동력발생장치를 제공하는 효과를 가진다.

도 1은 종래기술인 차량의 무게를 이용한 동력발생장치에 관한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 바퀴를 이용한 동력발생장치에 관한 도면.
도 3은 도 2의 바퀴를 이용한 동력발생장치의 부분절개도.
도 4는 도 3의 A부분 확대도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바퀴를 이용한 동력발생장치에 관한 도면.
도 6은 도 5의 바퀴를 이용한 동력발생장치의 부분절개도.
도 7은 도 6의 B부분 확대도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바퀴를 이용한 동력발생장치에 관한 도면.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바퀴를 이용한 동력발생장치에 관한 도면.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바퀴를 이용한 동력발생장치에 관한 도면.

이하에서는 본 발명에 따른 바퀴를 이용한 동력발생장치의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에서 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에서 사용된 정의에 따른다.

본 발명에서 유체기계는 유압모터, 유압펌프 등 유체의 이동에 의해 구동되는 각종 기기를 의미한다.

또한 본 발명에서 유체란 유압유, 물 등과 같은 각종 액체와, 공기와 질소 등 각종 기체를 의미한다.

또한 본 발명에서 동력이란 전술한 유체기계를 구동하거나, 발전기를 구동하는 힘 또는 전기에너지를 의미한다.

또한 본 발명에서 요철부란 무한궤도륜처럼 무한궤도와 맞물려 회전하거나, 또는 기어와 맞물려 회전하거나, 또는 도르래의 로프접촉부처럼 로프와 접하며 회전하거나, 또는 철도레일과 접하는 레일대차륜의 외륜부처럼 회전하도록 기능하는 구조물을 통칭하는 것을 의미한다.

본 발명인 바퀴를 이용한 동력발생장치(1)는, 유체에 의해 바퀴를 지지하는 다수개의 유체실 내에 저장된 유체가 바퀴회전시 차량의 하중 등에 의해 가압되면, 그 가압된 힘에 의해 유체실 내의 유체가 토출되어 유체기계로 유입되고, 유체기계의 회전축을 회전시킴으로써 동력을 발생시키는 장치를 말한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바퀴를 이용한 동력발생장치에 관한 도면이고, 도 3은 도 2의 바퀴를 이용한 동력발생장치의 부분절개도이며, 도 4는 도 3의 A부분 확대도로, 이하에서는 도 2 내지 도 4를 참고하도록 한다. 도 2 내지 도 4를 참고하면, 상기 바퀴를 이용한 동력발생장치(1)는, 바퀴(10), 제1유체실(30), 고정튜브(40), 동력생산부(70), 저장부(80)를 포함한다.

상기 타이어(10)는, 차량의 하중 등을 지지하는 구성으로, 상기 차량이란, 바퀴가 굴러서 진행하는 기관, 자동차, 기차, 전차, 마차 등등과 전동보드 등 이동수단을 모두 포함하는 광의의 개념을 말한다. 따라서 상기 타이어(10)는, 자동차의 바퀴, 레일대차의 바퀴, 설상카의 바퀴, 전동보드의 바퀴 등을 모두 통칭하는 것으로 볼 수 있다. 상기 타이어(10)는 상기 차량을 지지하게 되는바, 차량의 하중을 전달받게 되며, 본원발명은 상기 타이어(10)에 전달되는 하중을 이용해 동력을 생산하게 된다.

이러한 상기 타이어(10)는 휠(W)의 외주면 상에 결합될 수 있으며, 차량의 안정적 지지를 위해 상기 타이어(10)는 복수 개로 구성될 수 있고, 복수 개로 구성된 타이어(10)가 동기화되어 움직일 수 있도록, 바퀴축(X)이 상기 휠(W)에 연결될 수 있다. 바람직하게는, 상기 바퀴축(X)은 쌍을 이루는 차량의 좌우측 바퀴(10)의 휠(W)을 횡으로 연결하는 구성으로 볼 수 있다. 또한 상기 바퀴축(X)은 차량의 엔진으로부터 동력을 전달받아 회전하는 구동축 또는 비구동축이 될 수도 있다.

상기 제1유체실(30)은, 제1유체(F1)의 저장공간으로 상기 타이어(10)에 구성되어 상기 타이어(10)를 지지하는 구성을 말한다. 본 실시예에 따르면, 상기 제1유체(F1)는 액체로 구성됨이 바람직하나, 필요에 따라 기체를 사용할 수도 있는 것이다.

상기 타이어(10)를 지지하는 상기 제1유체실(30)이 차량의 하중 등에 의해 가압될 경우, 상기 제1유체실(30) 내부에 저장된 제1유체(F1)가 토출되어 후술할 유체기계(73)로 흘러들어가 유체기계(73)의 회전축(735)을 회전시키게 되는데, 유체기계(73)에 유입되는 유체가 기체가 될 경우, 기체는 외부 압력에 의해 부피가 크게 감소할 수 있기 때문에, 이러한 기체의 압축성은 유체기계(73)의 회전력을 떨어뜨리는 요인으로 작용할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 상기 제1유체실(30) 내측에 저장되는 제1유체(F1)를 액체로 구성하여, 유체기계(73)로 유입되는 유체가 액체가 되도록 함에 따라, 바퀴를 이용한 동력발생장치(1)의 발전 효율을 높일 수 있게 된다. 이러한 상기 제1유체실(30)은, 바퀴의 직경과 바퀴의 회전수 등을 고려하여 다수 개로 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 제1유체실(30)은 제1유체주입부(31)를 통해 내측에 제1유체(F1)를 주입할 수 있게 된다. 이러한 상기 제1유체실(30)은 변형방지부(33)를 포함할 수 있다.

상기 변형방지부(33)는, 상기 제1유체실(30)의 변형을 제한하는 끈 형태의 구성을 말한다. 차량의 하중 등에 의해 상기 제1유체실(30)이 가압될 경우, 상기 제1유체실(30)은 외력에 의해 변형될 수 있는데, 상기 변형방지부(33)는 이러한 변형의 한계를 제한하여 보다 효율적인 동력발생에 기여하며, 이러한 변형방지부(33)는 필요한 다수 지점에 다수의 끈, 또는 다양한 형태로 구현될 수 있는 것이다.

또한 제1유체실의 체결부재(35)는 제1유체실의 고정 및 기밀유지에 기여하게 되며, 체결부재(35)에 인출방지부(7111)를 장치하여 기능하도록 함이 바람직하다.

상기 고정튜브(40)는, 상기 바퀴(10)와 휠(W)의 연결부 상에 형성되어 바퀴와 휠을 고정시키고, 상기 제1유체실(30) 내로 외기의 유입을 차단하는 구성을 말한다. 상기 바퀴(10)를 지지하는 상기 제1유체실(30)의 제1유체(F1)를 액체로 구성하였을 때 과속 방지턱 주행시 등과 같이 상기 바퀴(10)가 일시적으로 노면에 접하지 않게 되는 경우 상기 제1유체실(30)과 상기 바퀴(10) 사이로 외기가 침투해 유체압 및 동력발생기능이 저하되는 문제가 발생할 수 있는바, 상기 고정튜브(40)를 구성하여 외기의 유입을 차단할 수 있다. 바람직하게는, 상기 고정튜브(40)는 내부에 고압의 기체를 주입하여, 상기 타이어(10)와 상기 휠(W)을 강하게 밀착시킴으로써, 상기 제1유체실(30)의 제1유체(F1)를 액체로 구성하였을 때 상기 바퀴(10)와 상기 휠(W)이 밀착되지 못하여 유체실과 바퀴 내부에 마찰이 발생하고 양자 모두가 파손될 수 있는 문제를 방지한다. 도시된 바와 같이, 상기 고정튜브(40)는 기체주입부(41)를 통해 내부에 기체를 주입할 수 있으며, 체결상의 편의를 위해 양 끝단이 분리되도록 구성함이 바람직하다.

상기 동력생산부(70)는, 유체실과 연결되어 토출되는 유체를 이용해 동력을 생산하는 구성을 말한다. 본 실시예에서 상기 동력생산부(70)는, 상기 제1유체실(30)의 가압에 의해 제1유체(F1)가 토출되면, 토출되는 제1유체(F1)를 이용해 동력을 생산하게 된다. 이러한 상기 동력생산부(70)는 이송부(71), 유체기계(73), 발전기(75)를 포함한다.

상기 이송부(71)는, 유체의 이동을 가이드하며, 유체실 내외로 유체가 유입 또는 유출되도록 하는 구성으로, 유체실로부터 유출된 유체가 후술할 유체기계(73)로 흘러들어갈 수 있도록 하고, 반대로 유체기계(73)로부터 빠져나온 유체가 유체실로 유입되도록 한다. 이를 위해 상기 이송부(71)의 일측은 유체실과 연결이 되고, 상기 이송부(71)의 타측은 후술할 유체기계(73)와 연결될 수 있다. 이러한 상기 이송부(71)는, 유체유입관(711), 유체유출관(713), 유체기계유입관(715), 유체기계토출관(717)을 포함한다.

상기 유체유입관(711)은, 유체실과 연통되어 유체실 밖에 위치한 유체가 유체실 내로 들어갈 수 있도록 하는 연결공간을 제공하는 구성이다. 본 실시예에 따르면, 상기 유체유입관(711)은 일측은 상기 제1유체실(30)에 연결되고, 타측은 후술할 유체기계토출관(717)에 연결되어 유체기계토출관(717)을 통해 흘러나온 유체가 상기 유체유입관(711)을 통해 상기 제1유체실(30) 내측으로 들어올 수 있도록 한다. 유체실이 복수 개로 구성될 경우, 상기 유체유입관(711) 역시 복수 개로 구성되어 각각의 유체유입관(711) 일단이 대응하는 각각의 유체실와 연통될 수 있으며, 각각의 유체유입관(711) 타단은 후술할 유체기계토출관(717)과 연결될 수 있게 된다. 이러한 상기 유체유입관(711)은 인출방지부(7111)를 포함할 수 있으며, 또한 인출방지부(7111)를 체결부재(35)에 장치할 수도 있는 것이다.

상기 인출방지부(7111)는, 유체의 역류를 방지하는 구성으로, 상기 유체유입관(711)을 통해서는 유체실로의 유체의 인입만이 발생해야 하는바, 상기 인출방지부(7111)를 구성하여, 유체가 역류하는 문제가 방지될 수 있다. 상기 인출방지부(7111)를 어느 특정 개념으로만 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는, 역류를 방지하는 체크밸브가 될 수 있다.

상기 유체유출관(713)은, 유체실와 연통되어 유체실 내에 위치한 유체가 유체실 밖으로 나갈 수 있도록 하는 연결공간을 제공하는 구성이다. 본 실시예에 따르면, 상기 유체유출관(713)은 일측은 상기 제1유체실(30)에 연결되고, 타측은 후술할 유체기계유입관(715)에 연결되어 상기 유체유출관(713)을 통해 제1유체실(30) 밖으로 흘러나온 유체가 상기 유체기계유입관(715)을 통해 후술할 유체기계(73)로 흘러들 수 있도록 한다. 유체실이 다수 개로 구성될 경우, 상기 유체유출관(713) 역시 다수 개로 구성되어 각각의 유체유출관(713) 일단이 대응하는 각각의 유체실와 연통될 수 있으며, 각각의 유체유출관(713) 타단은 후술할 유체기계유입관(715)과 연결될 수 있게 된다. 이러한 상기 유체유출관(713)은 인입방지부(7131)를 포함할 수 있다.

상기 인입방지부(7131)는, 유체의 역류를 방지하는 구성으로, 상기 유체유출관(713)을 통해서는 유체실 밖으로의 유체의 인출만이 발생해야 하는바, 상기 인입방지부(7131)를 구성하여, 유체가 역류하는 문제가 방지될 수 있다. 상기 인입방지부(7131)를 어느 특정 개념으로만 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는, 역류를 방지하는 체크밸브가 될 수 있다.

상기 유체기계유입관(715)은, 일측은 상기 유체유출관(713)과 연통이 되고, 타측은 후술할 유체기계유입구(731)와 연통이 되어, 상기 유체유출관(713)을 통해 인출된 유체가 유체기계유입구(731)를 통해 유체기계(73)로 흘러들 수 있도록 하는 구성을 말한다. 유체실이 다수 개로 구성될 경우 유체실에 연결되는 유체유출관(713) 역시 복수 개가 되며, 이러한 복수 개의 유체유출관(713)은 상기 유체기계유입관(715)에 연통되게 된다. 따라서 유체기계유입관(715)은 다수개의 유체유츌관(713)이 유체기계유입구(731)에 직접 연결될 경우 발생되는 문제점을 줄이기 위한 것으로 본 발명에 있어서 필수요소는 아니라고 할 수 있으나 유용한 구성이라 할 수 있다.

상기 유체기계토출관(717)은, 일측은 상기 유체유입관(711)과 연통이 되고, 타측은 후술할 유체기계토출구(733)와 연통이 되어, 유체기계토출구(733)를 통해 토출된 유체가 상기 유체기계토출관(717)을 지나 상기 유체유입관(711)을 통해 유체실로 흘러들 수 있도록 하는 구성을 말한다. 유체실이 다수 개로 구성될 경우 유체실에 연결되는 유체유입관(711) 역시 다수 개가 되며, 이러한 다수 개의 유체유입관(711)은 상기 유체기계토출관(717)에 연통된다. 따라서 유체기계토출관(717)은 다수개의 유체유입관(711)이 유체기계토출구(733)에 직접 연결될 경우 발생되는 문제점을 줄이기 위한 것으로 본 발명에 있어서 필수요소는 아니라고 할 수 있으나 유용한 구성이라 할 수 있다.

상기 유체기계(73)는, 유체에 의해 구동되는 구성으로, 상기 유체기계(73)를 어느 특정 개념으로만 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 유압모터가 될 수 있다. 기체는 외부 압력에 의해 부피가 크게 감소하는 성질이 있는바, 상기 유체기계(73)에 유입되는 유체가 기체일 경우에는 발전 효율이 저하될 수 있으므로, 상기 유체기계(73)에 유입되는 유체는 액체가 됨이 바람직하다. 이러한 상기 유체기계(73)는, 유체기계유입구(731), 유체기계토출구(733), 회전축(735)을 포함한다.

상기 유체기계유입구(731)는, 상기 유체기계(73) 내측으로 유체가 유입될 수 있도록 상기 유체기계유입관(715)과 연결되는 구성을 말한다. 유체가 저장된 유체실이 바퀴회전시 하중에 의해 압력이 증대하면, 유체실과 연통된 상기 유체유출관(713)을 통해 유체가 토출되고, 토출된 유체는 상기 유체기계유입관(715) 내부의 유체를 밀어내게 되면서, 결국 상기 유체기계유입관(715)에 연결된 상기 유체기계유입구(731)를 통해 유체기계(73) 내측으로 유입되게 된다.

상기 유체기계토출구(733)는, 상기 유체기계(73) 내측으로 유입된 유체가 유출될 수 있도록 상기 유체기계토출관(717)과 연결되는 구성을 말한다. 유체가 저장된 유체실이 바퀴회전에 의해 이완하게 되면, 상기 유체기계(73) 내측으로 유입되었던 유체는 상기 유체기계토출구(733)를 통해 상기 유체기계(73) 밖으로 토출되고, 토출된 유체는 상기 유체기계토출관(717)을 따라 이동하게 되면서, 상기 유체기계토출관(717)과 연통된 상기 유체유입관(711)을 통해 유체실 내측으로 들어가게 된다.

상기 회전축(735)은, 상기 유체기계(73)로 유입된 유체에 의해 회전하는 구성을 말한다. 후술할 제1발전부재(751)는 바람직하게는 상기 회전축(735)의 외주면 상에 결합될 수 있으며, 상기 회전축(735)의 회전에 동기화되어 함께 회전할 수 있다. 상기 회전축(735)의 회전을 통해 후술할 발전기(75)에서는 전기를 발생시킬 수 있게 된다. 이러한 상기 회전축(735)은, 바퀴축수용공간(7351)을 포함한다.

상기 바퀴축수용공간(7351)은, 내측에 상기 바퀴축(X)을 수용하도록 회전축(735)의 길이 방향을 따라 형성된 빈 공간을 말한다. 앞서 언급한 바와 같이, 차체의 안정적 지지 및 주행 등을 위해서는 좌우측에 독립적인 바퀴(10)가 구성되게 되고, 쌍을 이루는 좌우측 바퀴(10)는 상기 바퀴축(X)에 의해 연결될 수 있다. 이 때 바퀴축(X)은 상기 회전축(735) 내의 바퀴축수용공간(7351) 상에 수용되게 되는 바, 이러한 구성은 유체기계와 발전기(75)의 효율을 높이기 위해, 유체기계(73)와 발전기(75)의 중심을 바퀴의 중심과 일치시키기 위한 것으로, 만약 유체기계(73)나 발전기(75)가 바퀴의 외부에 위치하는 경우 또는 바퀴의 중심과 일치시킬 필요가 없는 경우, 그리고 바퀴축이 바퀴중심을 관통하지 않는 경우에는 바퀴축수용공간(7351)없이 그 구성을 달리 할 수 있는 것이다.

상기 발전기(75)는, 상기 유체기계(73)의 구동에 의해 발전하는 구성으로, 바람직하게는 상기 회전축(735)의 회전력을 이용해 발전할 수 있다. 이를 위해 상기 발전기(75)는 상기 유체기계(73)의 회전축(735)를 중심으로 그 주변을 감싸는 형상을 가지도록 구성될 수 있다. 이러한 상기 발전기(75)는, 제1발전부재(751)와, 제2발전부재(753)를 포함한다.

상기 제1발전부재(751)는, 상기 회전축(735)의 회전방향을 따라 회전하는 구성으로, 바람직하게는 상기 회전축(735)에 결합되어 상기 회전축(735)의 회전에 동기화되어 함께 회전하는 구성으로 볼 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 제1발전부재(751)는 로터(Rotor)가 될 수 있다.

상기 제2발전부재(753)는, 상기 제1발전부재(751)에 대응되는 지점에 상기 제1발전부재(751)로부터 이격형성되는 구성을 말한다. 바람직하게는 상기 제2발전부재(753)는 스테이터(Stator)가 될 수 있다. 상기 제2발전부재(753)는 제1발전부재(751)와 달리 휠에 고정되도록 구성될 수 있다.

상기 저장부(80)는, 상기 동력생산부(70)와 연결이 되어 상기 동력생산부(70)로부터 생성된 전기에너지를 저장하는 구성을 말한다. 상기 저장부(80)가 전기에너지를 저장하는 방식과 관련하여, 이를 어느 특정 개념으로 한정하지 않으며, 공지된 또는 공지될 다양한 방식이 적용될 수 있다. 상기 저장부(80)에 저장된 전기에너지는 운행중인 차량에 곧바로 제공될 수도 있고, 상기 저장부(80)에 축적되어 있다가 차량 운행 이외의 다른 용도로도 사용될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바퀴를 이용한 동력발생장치에 관한 도면이고, 도 6은 도 5의 바퀴를 이용한 동력발생장치의 부분절개도이며, 도 7은 도 6의 B부분 확대도로, 이하에서는 도 5 내지 도 7을 참고하도록 한다.

전술한 도 2 내지 도 4의 실시예에서는 유체실로 제1유체실(30)만 구성된 반면에, 본 실시예에서는 상기 제1유체실(30)의 내측에 제2유체실(50)이 추가된 특징이 있는바, 중복된 서술을 피하고자 이하에서는 상기 제2유체실(50)에 대해 상세히 논하고, 앞서 언급한 내용에 관해서는 그 내용을 생략하거나 간략히 하겠다.

상기 제2유체실(50)은, 제2유체(F2)의 저장공간으로 상기 제1유체실(30)의 내측에 형성되어 상기 제1유체(F1)에 의해 가압되는 구성을 말한다. 바람직하게는 상기 제2유체(F2)는 유압유 등 액체가 될 수 있다. 상기 제2유체실(50)은 도시된 바와 같이, 제2유체주입부(51)를 통해 내부에 상기 제2유체(F2)를 포함할 수 있게 된다.

기체의 압축성에 의한 회전력 저하로 발전 효율이 떨어지는 문제를 방지하고자 상기 제1유체실(30) 내측에 포함되는 제1유체(F1)를 액체로 구성하게 될 경우, 발전 효율 측면에서 이로울 수는 있지만, 상기 바퀴(10)의 직경이 커질 경우, 상기 바퀴(10)를 지지하기 위한 상기 제1유체(F1)의 양도 증가하게 되면서, 액체인 제1유체에 의해 바퀴의 전체적인 무게가 증가하고, 바퀴를 움직이는데 많은 에너지가 소모되며, 제1유체(F1)로 유압유를 사용할 경우 비용 등 여러 문제가 발생하게 된다.

따라서 본 실시예에서는 상기 제1유체실(30)의 내측에 별도의 제2유체실(50)을 구성하여, 상기 제1유체실(30)의 내측에는 기체를 채우고, 상기 제2유체실(50)의 내측에는 유압유 등의 액체를 채워, 상기 유체기계(73)에 유입되는 유체는 액체가 되도록 하여 발전 효율을 높이고, 상기 제1유체실(30)에 저장된 유체는 기체로 구성하고, 적정압력을 유지하여 전술한 문제를 해결한다.

그러나 이에 국한되는 것은 아니며, 필요에 따라, 제1유체실(30)의 내측에 제1유체(F1)로 액체 또는 기체를, 상기 제2유체실(50)의 내측에 제2유체(F2)로 액체 또는 기체를 각각 주입하여 활용하는 방법도 가능한 것이다.

이때 제2유체(F2)로 액체를 사용할 경우, 액체의 압축성을 감안하여 유체기계가 원활히 구동할 수 있도록 적정량의 액체를 주입해야 하고, 1유체(F1)로 기체를 사용할 경우 바퀴가 지지해야 하는 하중과 바퀴의 원활한 구동을 위해 적정한 압력을 유지할 수 있도록 신중을 기해야 한다.

상기 제2유체실(50)은 변형가능하도록 구성되어, 상기 제1유체(F1)에 의해 가압될 경우에는 수축될 수 있고, 상기 제1유체(F1)에 의한 가압이 해제된 상태에서는 상대적으로 압력이 감소하여 다시 이완될 수 있도록 함으로써, 상기 제2유체실(50)의 수축시 내부에 저장된 상기 제2유체(F2)가 상기 제2유체실(50)로부터 토출될 수 있도록 하고, 상기 제2유체실(50)의 이완시 토출되었던 상기 제2유체(F2)가 다시 상기 제2유체실(50) 내로 유입될 수 있도록 한다. 또한 제1유체실의 체결부재(35)처럼 제2유체실에도 제2체결부재(37)를 사용하여 제2유체실의 고정 및 기밀유지에 기여하고, 인출방지부(7111)를 장치할 수 있도록 함이 바람직하다.

이러한 제2유체(F2)의 흐름을 이용해 상기 동력생산부(70)는 동력을 생산할 수 있게 된다. 상기 제1유체실(30)은 다수 개로 구분 구성될 수 있으며, 이에 따라 상기 제2유체실(50)도 다수 개의 상기 제1유체실(30) 내측에 각각 별개로 형성될 수 있다. 그리고 유체의 특성 등으로 인해, 필요할 경우 제1유체실과 제2유체실사이에 제3유체실을 장치하여 제3유체실에 필요한 이종의 유체를 주입하여 활용할 수도 있는 것이다.

상기 제2유체실(50)은 상기 제1유체(F1)에 의해 가압되면, 상기 제2유체실(50)에 저장된 제2유체(F2)가 상기 인입방지부(7131)에 의해 역류가 방지되면서 상기 유체유출관(713)을 통해 토출이 되고, 토출된 상기 제2유체(F2)는 상기 유체기계유입관(715)을 따라 이동하여, 상기 유체기계유입구(731)를 통해 상기 유체기계(73) 내측으로 유입된다. 상기 유체기계(73)로 흘러든 상기 제2유체(F2)에 의해 상기 유체기계(73)의 회전축(735)은 회전을 하게 되며, 상기 제1발전부재(751)가 회전하게 되면서 상기 제2발전부재(753)로부터 전기에너지가 생산되고, 이렇게 생산된 전기에너지는 저장부(80)에 저장된다.

반대로 바퀴의 회전에 의해 상기 제1유체(F1)의 가압이 해제되면, 상기 유체기계(73)로 흘러들어간 제2유체(F2)는 상기 유체기계토출구(733)를 통해 빠져나와 상기 유체기계토출관(717)을 거쳐 상기 유체유입관(711)을 통해 상기 제2유체실(50) 내측으로 유입이 되며, 이때 상기 인출방지부(7111)에 의해 역류가 방지될 수 있다.

또한 도면에서는 이해의 편의를 위해 유체기계(73)의 축과 발전기(75)의 축(735)을 일체로 하였으나, 유체기계(73)의 축과 발전기(75)의 축으로 분리하여 체결될 수 있으며, 바퀴의 RPM이 높거나 낮은 경우에는, 유체기계(73)의 축과 발전기(75)의 축 사이에 변속기(도시생략)를 삽입하여 적정한 동력발생을 도모할 수도 있는 것이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바퀴를 이용한 동력발생장치에 관한 도면이다. 도 8을 참고하여 설명하면, 전술한 바퀴를 이용한 동력발생장치(1)는 도 8에 도시된 바와 같이, 복수 개가 수직으로 구성될 수 있다. 설명의 편의를 위해 도 8에서 상측에 위치한 바퀴를 이용한 동력발생장치(1)를 제1동력발생장치부라고 하고, 하측에 위치한 바퀴를 이용한 동력발생장치(1)를 제2동력발생장치부라고 하면, 제1동력발생장치와 제2동력발생장치를 제1동력발생장치부의 바퀴와 제2동력발생장치의 바퀴가 서로 접하여 하중을 전달하면서 상호 반대방향으로 회전하도록 수직방향 또는 필요각도로 나란히 구성함으로써, 상측에 위치한 제1동력발생장치의 회전에 따라 하측에 위치한 제2동력발생장치가 가압되어 회전하면서, 상하 2개의 바퀴로부터 동력을 생산하도록 구성된 것이다.

즉 제1동력발생장치부를 구동륜, 제2동력발생장치부를 비구동륜으로 구성할 경우, 제2동력발생장치부는 베어링에 의해 지지되며 허공에 떠서 공회전하는 상태이므로, 제1동력발생장치부가 구동할 경우에도 많은 동력이 소요되지 않으면서 제1동력발생장치부와 제2동력발생장치부에서 동력을 생산할 수 있는 것이다.

그리고 후술하는 도 9에서 보는 바와 같이 바퀴의 외주면에 금속소재의 요철부가 형성된 소재가 장치되는 경우 본 발명에 의한 동력발생시 바퀴의 마찰로 인한 타이어의 분진 등 환경오염을 줄일 수 있고, 가령 제1동력발생장치부 바퀴의 외주면, 제2동력발생장치부 바퀴의 내주면에 상호 체결되어 회전하는 요철부를 장치함으로써, 서로 다른 접촉부위를 가질 수도 있는 것이다.

또한 도면에서는 2개의 바퀴가 도시되어 있으나, 2개 이상의 바퀴를 사용하여 동력을 발생시킬 수 있으며, 응용여하에 따라 수평방향으로도 하중을 가할 수 있도록 구성함으로써 다양한 활용이 가능한 것이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바퀴를 이용한 동력발생장치에 관한 도면으로, 도 9는 일실시예로 상기 바퀴(10)의 외주면 상에 돌출 형성된 요철부(11)를 구성하여 무한궤도운동을 할 수 있도록 함에 따라, 본 발명인 바퀴를 이용한 동력발생장치(1)가 기어나 무한궤도륜의 역할을 하면서도 동력을 생산할 수 있음을 보여주고 있다.

그리고 이 경우 요철부(11)만 사용할 수 있는 것이 아니라. 그 형태와 구조를 달리하여 기어, 또는 엘리베이터의 하중을 지지하는 도르래, 철도레일위에서 구동하는 레일대차륜, 체인기어를 활용한 바퀴 등 다양한 방법으로 본 바퀴를 이용한 동력발생장치의 응용이 가능한 것이다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바퀴를 이용한 동력발생장치에 관한 도면으로, 도 10을 참고하여 설명하면, 본 실시예는 전술한 실시예와 달리, 본 발명인 바퀴를 이용한 동력발생장치를 에어리스 타이어에 적용한 사례이다. 그리고 상기 타이어(10)가 지면에 접촉되는 원통형의 접지부재(13)와, 상기 접지부재(13)의 내주연에 위치하는 전달부재(15)를 포함하고, 상기 전달부재(15)는 복수의 삼각형과 복수의 역삼각형이 원주 방향을 따라 교차로 배치되는 스포크 형상으로 나타내었으나 이러한 형태에 국한되는 것이 아니며, 이러한 구성은 타이어의 펑크 등의 위험을 방지하면서 타이어(10)를 이용해 동력을 생산할 수 있도록 하게 되는 것이다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위, 또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최소의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

매우 높음

1: 바퀴를 이용한 동력발생장치
10: 타이어 11: 요철부
13: 접지부재 15: 전달부재
30: 제1유체실 31: 제1유체주입부
33: 변형방지부 35: 체결부재
37: 제2체결부재 40: 고정튜브
41: 기체주입부 50: 제2유체실
51: 제2유체주입부 70: 동력생산부
71: 이송부 711: 유체유입관
7111: 인출방지부 713: 유체유출관
7131: 인입방지부 715: 유체기계유입관
717: 유체기계토출관 73: 유체기계
731: 유체기계유입구 733: 유체기계토출구
735: 회전축 7351: 바퀴축수용공간
75: 발전기 751: 제1발전부재
753: 제2발전부재 80: 저장부
F1: 제1유체
F2: 제2유체
X: 바퀴축
W: 휠
P: 보호판

Claims (10)

1. 바퀴의 하중을 지지하며,
   상기 바퀴에 형성되고, 내부에 제1유체를 수용하는 다수개의 제1유체실과,
   상기 바퀴의 회전시 상기 제1유체실과 연결되고 상기 제1유체의 이동에 의해 동력을 생산하는 동력생산부를 포함하고
   상기 동력생산부는, 상기 제1유체에 의해 구동되는 유체기계와, 상기 유체기계의 구동에 의해 발전하는 발전기를 포함하며,
   상기 유체기기의 회전축은, 내측에 바퀴축을 수용하도록 회전축의 길이 방향을 따라 형성된 바퀴축수용공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력발생장치
2. 바퀴의 하중을 지지하며,
   상기 바퀴에 형성되고, 내부에 제1유체를 수용하는 다수개의 제1유체실과,
   상기 제1유체에 의해 가압되면서, 상기 제1유체실의 내부에 제2유체를 수용하는 다수개의 제2유체실이 구비되며,
   상기 바퀴의 회전시 상기 제2유체실과 연결되고 상기 제2유체의 이동에 의해 동력을 생산하는 동력생산부를 포함하며
   상기 동력생산부는, 상기 제1유체에 의해 구동되는 유체기계와, 상기 유체기계의 구동에 의해 발전하는 발전기를 포함하고,
   상기 유체기기의 회전축은, 내측에 바퀴축을 수용하도록 회전축의 길이 방향을 따라 형성된 바퀴축수용공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력발생장치
3. 제1항 또는 제2항에 있어서
   상기 발전기의 회전축은, 내측에 바퀴축을 수용하도록 회전축의 길이 방향을 따라 형성된 바퀴축수용공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력발생장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 동력발생장치는 타이어와 휠의 사이에 구비되고, 내부의 유체에 의해 상기 타이어와 휠이 지지되는 고정튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력발생장치.
5. 제3항에 있어서
   상기 제1유체는 액체 또는 기체이고, 상기 제2유체는 이종의 액체 또는 기체인 것을 특징으로 하는 동력발생장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 동력생산부는, 상기 제1유체 또는 제2유체의 이송을 가이드하는 이송부와, 상기 제1유체 또는 제2유체에 의해 회전하는 유체기계의 회전축에 의해 발전하는 발전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력발생장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 이송부는, 상기 제1유체 또는 제2유체가 동종의 유체실로 유출입되는 유체유입관과, 유체유출관, 상기 유체유출관과 연통된 유체기계유입관과, 상기 유체유입관과 연통된 유체기계토출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력발생장치.
8. 제3항에 있어서
   상기 동력생산바퀴를 포함하는 제1동력발생장치 및 제2동력발생장치를 포함하고,
   상기 제1동력발생장치는, 상기 제2동력발생장치의 상측에 위치하며,
   상기 제1동력발생장치의 바퀴와 상기 제2동력발생장치의 바퀴는 서로 접하여 회전하는 것을 특징으로 하는 동력발생장치.
9. 제3항에 있어서
   상기 동력생산바퀴의 외주면 상에 동종 또는 이종 소재의 회전연결부가 형성된 것을 특징으로 하는 동력발생장치.
10. 제3항에 있어서
    상기 동력생산바퀴는, 외주면 상에 에어리스타이어가 형성된 것을 특징으로 하는 동력발생장치.
    

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