(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能なフライホイール部材と、
前記フライホイール部材を回転させる第１及び第２の回転部材と、
引き動作により前記第１及び第２の回転部材をそれぞれ回転させる第１及び第２のワイヤと、
前記第１及び第２のワイヤのそれぞれに対して巻取り動作を行わせる第１及び第２のバネ部材と、
前記フライホイール部材の回転により発電する発電部材と、
を含むことを特徴とする携帯用自家発電装置。
【請求項２】
前記フライホイール部材は、一方向にのみ回転し、
前記第１及び第２の回転部材は、前記フライホイール部材の左右又は上下にそれぞれ嵌合されることを特徴とする請求項１に記載の携帯用自家発電装置。
【請求項３】
前記フライホイール部材は、
外縁に設けられたリングギアと、
内側に設けられた第１のクラッチギアを備えるフライホイール本体と、
前記フライホイール本体に挿入されるフライホイール支持体と、
前記フライホイール支持体に結合され、内側に設けられた第２のクラッチギアを備えるフライホイールと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の携帯用自家発電装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の回転部材のそれぞれは、
前記ワイヤが巻き取られた状態を維持し、ワイヤの引きと巻取りによって回転可能なリールと、
前記リールに嵌合され、前記バネ部材を内蔵するバネカバー部と、
前記バネカバー部に装着されたロックプレートと、
前記フライホイール部材が一方向に回転するように、前記フライホイール本体の第１のクラッチギア又はフライホイールの第２のクラッチギアに嵌合され、前記ロックプレートに装着されたロック部材と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の携帯用自家発電装置。
【請求項５】
前記第１及び第２のバネ部材のそれぞれは、前記バネカバー部に内蔵された螺旋バネ及びシャフトの端部が挿入されるバネホルダーを含み、
前記螺旋バネの内側一端は、前記バネホルダーに挿入され、前記螺旋バネの外側一端は、前記バネカバー部に挿入されることを特徴とする請求項４に記載の携帯用自家発電装置。
【請求項６】
前記リールの内側には、多数の突出部が設けられ、前記バネカバー部の外側には、多数の溝が設けられ、前記多数の溝に前記多数の突出部がそれぞれ嵌合して、一体に回転可能であることを特徴とする請求項５に記載の携帯用自家発電装置。
【請求項７】
前記バネカバー部の周りには、前記螺旋バネの外側一端が挿入される挿入口が設けられ、
前記バネカバー部の外側には、前記挿入口を介して挿入された前記螺旋バネの外側一端が安着する安着部が設けられることを特徴とする請求項５に記載の携帯用自家発電装置。
【請求項８】
更に、前記フライホイール部材、第１及び第２の回転部材、第１及び第２のワイヤ、第１及び第２のバネ部材を収容するカバー部材を含み、
前記カバー部材は、分離可能に、上部カバー及び下部カバーからなることを特徴とする請求項６に記載の携帯用自家発電装置。
【請求項９】
前記バネホルダーには突出部が設けられ、前記突出部は、前記カバー部材に設けられた凹部に挿入されて、前記バネホルダーの回転を阻止することを特徴とする請求項８に記載の携帯用自家発電装置。
【請求項１０】
前記発電部材は、モータと、
モータの回転軸に設けられ、前記フライホイール本体のリングギアと噛み合うギアと、
前記モータを前記カバー部材に装着するためのモータブラケットと、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の携帯用自家発電装置。
【請求項１１】
前記シャフトの中央部には、前記フライホイール支持体が挿入され、
前記フライホイール支持体は、前記シャフトに嵌合されるＥリングにより、シャフトに回転可能に維持されることを特徴とする請求項５に記載の携帯用自家発電装置。
【請求項１２】
前記ワイヤの引き状態は、前記螺旋バネの弾性力により制御されることを特徴とする請求項５に記載の携帯用自家発電装置。  
【請求項１３】
前記ロックプレートには、前記ロック部材の回転を支持する支持段差が設けられ、
前記ロック部材は、前記支持段差の周囲に一対からなり、
前記ロック部材は、前記フライホイール本体又はフライホイールと同一の平面内で、第１のクラッチギア又は第２のクラッチギアに嵌合することを特徴とする請求項４に記載の携帯用自家発電装置。
【請求項１４】
前記第１の回転部材、前記第１のワイヤ及び第１のバネ部材と、前記第２の回転部材、前記第２のワイヤ及び第２のバネ部材は、互いに独立して作動することを特徴とする請求項１に記載の携帯用自家発電装置。
【請求項１５】
回転可能なフライホイール部材、前記フライホイール部材を回転させる第１及び第２の回転部材、引き動作により前記第１及び第２の回転部材をそれぞれ回転させる第１及び第２のワイヤ、前記第１及び第２のワイヤのそれぞれに対して巻取り動作を行わせる第１及び第２のバネ部材、前記フライホイール部材の回転により発電する発電部材を含む携帯用自家発電装置と、
前記携帯用自家発電装置を収容する本体と、
前記本体に結合され、前記携帯用自家発電装置を固定する床部材と、
前記第１及び第２のワイヤがそれぞれ結合された第１及び第２のハンドルと、
を含むことを特徴とするモジュール。
【請求項１６】
更に、前記本体内に装着され、前記発電装置で発電された電気を充電するバッテリー、前記バッテリーに連結された発光装置、前記バッテリーに連結されたＵＳＢ端子の少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１５に記載のモジュール。
【請求項１７】
前記本体の上部には、ねじ結合構造が設けられ、
前記本体には、ねじ結合状態で締結可能な昆虫/蚊駆除機モジュール、非常灯モジュール、救助信号機モジュール、温熱器モジュール、冷熱器モジュールの少なくともいずれか一つが結合されることを特徴とする請求項１５に記載のモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯用自家発電装置及びこれを備えるモジュールに関し、特に、通常の電気供給が不可な軍事作戦、難民村、地震などによる災難、船舶の非常事態、野外活動などの非常時に、小型で且つ高効率で自家発電を実現してバッテリーに充電することができ、様々なスマートモジュールと結合して使用可能な携帯用自家発電装置及びこれを備えるモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気は、産業社会の主要エネルギー源として利用されているが、化石エネルギーの枯渇により、近年は、太陽光発電、風力発電、潮力発電など、様々な代替発電施設への投資と開発が急速に行われている。一方、発電施設で生産された電気は、電力ケーブルを介して、家庭用及び産業用装置や製品に供給されてエネルギー源として使用されているが、小規模の家電製品や生活用品のように携帯性又は活動性が求められる殆どの製品は、１次電池や２次電池のようなバッテリーを備えて、電源として使用している。 
【０００３】
また、社会が高度化することにつれ、様々な電子機器が開発され、その使用人口が益々増加する傾向にあり、近年は、スマートフォンなどのような携帯用電子機器の活用が増大している。そして、釣り、山登りなどのように野外で行うレジャー文化の発達によって、野外で生活する時間が増加しており、予備バッテリーを備えて使用している。
【０００４】
ところが、バッテリーは、その使用時間に限界があり、電源が放電すると、再度充電して使用しなければならないが、移動中、および野外では充電することができないという問題があった。また、バッテリーが放電し、通常の電気供給が不可な軍事作戦、難民村、地震などによる災難、船舶の非常事態など救助要請のための通信、照明のための電気機器、スマートフォン、タブレットＰＣ、ノート型パソコンなどを作動することができないという問題があった。
【０００５】
このため、近年は、軍事作戦、釣り、山登りなどのように野外で活動する間に使われる各種の電子機器が消費する電気エネルギーを、自家発電により獲得して、非常時に必要な電源が使用できる携帯用自家発電装置が提案されて使用されている。従来の携帯用自家発電装置において、電気エネルギーを生成するためには、所定の操作(レバーの回転運動)などのような別の動作を具現しなければならないため、使用が不便であり、時間が多くかかることに対して獲得可能なエネルギーの量は極少量に過ぎず、実電気機器に適用することができないという問題点があった。
【０００６】
このような問題を解決するための技術の一例が、下記の文献などに開示されている。
【０００７】
例えば、韓国登録特許第１０−１１７８５９２号公報（２０１２年８月２４日登録 : 特許文献１）には、図１に示しているように、回転体３２と電気誘導体３８とが設けられた電源発電部３０を配置し、回転体３２を正方向にのみ回転させるギア駆動部１０を構成することにおいて、ギア駆動部１０の駆動軸８上には、ペダルの正逆駆動により回転する駆動プーリー６と、駆動プーリー６にリンクされた第１の駆動ギア１２と、駆動プーリー６にリンクされた第２の駆動ギア１４とを軸結合し、前記第１の駆動ギア１２と第２の駆動ギア１４の間に、多数のギアにより互いに連動し、駆動プーリー６と第２の駆動ギア１４には、各クラッチベアリング６ａ、１４ａが設けられて、駆動軸８を交互に正方向にのみ回転力が伝達されるようにし、前記駆動軸８から回転する回転体３２と電気誘導体３８の間に発生する回転抵抗が駆動プーリー６に伝達されて、ペダルの駆動時、運動負荷を有するように構成する、正逆転による自家発電型ギア駆動装置について開示されている。
【０００８】
また、本発明者が特許出願して登録された韓国登録特許第１０−１５９６４３０号公報（２０１６年２月１６日登録 : 特許文献２）には、外力により、正方向と逆方向に交互回転される駆動軸と、前記駆動軸の正方向回転力のみを発電軸に伝達する正方向動力伝達部と、前記駆動軸の逆方向回転力のみを発電軸に伝達する逆方向動力伝達部と、前記発電軸の一方向回転力を用いて発電する発電機とを含み、前記駆動軸には、プーリーが軸結合され、前記駆動軸のプーリーに巻き取られたワイヤが交互に往復運動されることによって、前記駆動軸が正方向と逆方向に交互回転可能な自家発電装置について開示されている。
【０００９】
また、中国特許出願公開第１６８３７８５号明細書（２００５年１０月１９日公開 : 特許文献３)には、電力入力装置と、一方向駆動部と、電力出力装置とを含む両方向電力伝達器具であって、前記電力入力装置が往復運動力を一方向駆動部まで２つの方向が逆になる運動を行わせ、一方向伝達部材は、一方向駆動電力出力装置となり得、一方向駆動手段は、電力伝達の反転移動が結合しない間、電力出力装置の移動方向が伝達出力と結合され、２つの一方向伝達素子はそれぞれ同時に、２つの一方向伝達部材のための電力入力装置であり、移動方向のために設定することによって、２つの一方向伝達素子が電力出力装置を駆動する両方向電力伝達器具について開示されている。
【００１０】
また、米国特許第８０１３４５７号明細書（２０１１年９月６日 : 特許文献４）には、ボビンに巻き取られた往復するストリングを用いて発電を行う構造であって、紐が引かれる場合に発生したエネルギーが、出力と共にエネルギーソースに格納され、紐が緩める場合は、エネルギーソースで出力が行われ、一つのクラッチを用いて、回転子を一方向に回転させることにつれ、固定子との相対回転により発電が行われる構造であって、一方向の回転力だけが発電するようになる人力発電装置について開示されている。
【００１１】
また、Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  ａｎ  Ａｘｉａｌ  Ｆｌｕｘ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  ｆｏｒ  ａ  Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｈａｎｄ  Ｃｒａｎｋ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ（Ｌｅｅ  Ｊｉｎ−Ｙｏｕｎｇ；Ｋｏｏ，Ｄａｅ−Ｈｙｕｎ；Ｍｏｏｎ，Ｓｅｕｎｇ−Ｒｙｕｌ；Ｈａｎ，Ｃｈｏｏｎｇ−Ｋｙｕ  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，  ｖｏｌ．４８，ｉｓｓｕｅ  １１，  ｐｐ．２９７７−２９８０：非特許文献１)には、ユーザの手で一方向回転させるためのクランク器具部と、ノイズの低減及びシステム全体の効率向上を考慮した増速ギア部と、軸方向磁束型ブラシレス発電機の設計技術を適用した発電部と、ユーザが一定でない速度で運転して、入力が変わっても、最低速度(クランクで１分当たり３２回転)以上では充電可能にせしめた充電/電力変換部を備えた携帯用自家発電システムについて開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−１１７８５９２号公報
【特許文献２】韓国登録特許第１０−１５９６４３０号公報
【特許文献３】中国特許出願公開第１６８３７８５号明細書
【特許文献４】米国特許第８０１３４５７号明細書
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  ａｎ  Ａｘｉａｌ  Ｆｌｕｘ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  ｆｏｒ  ａ  Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｈａｎｄ  Ｃｒａｎｋ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ（Ｌｅｅ  Ｊｉｎ−Ｙｏｕｎｇ；Ｋｏｏ，Ｄａｅ−Ｈｙｕｎ；Ｍｏｏｎ，Ｓｅｕｎｇ−Ｒｙｕｌ；Ｈａｎ，Ｃｈｏｏｎｇ−Ｋｙｕ  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，  ｖｏｌ．４８，ｉｓｓｕｅ  １１，  ｐｐ．２９７７−２９８０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、上述したような特許文献１における自家発電装置は、ランニングマシン、レップルダウン、振子運動機などのように、１つの場所に固定設置されることによって、軍事作戦などのような野外で活用するための携帯性が劣り、ユーザが持ち歩きながら、必要時に発電することができないという問題点があった。 
【００１５】
また、前記特許文献２に開示された技術では、長時間の繰返し使用により、部品が破損する恐れがあり、プーリーに巻き取られたワイヤの状態が緩む場合、作動が不可であるという問題があった。
【００１６】
更に、前記特許文献３に開示された技術では、ストローク(運動距離)が短く、運動力が小さいため、多数の増速ギアにより回転速度を高くしているが、その構成が複雑であるだけでなく、多段階の連結構造により構成されることによって、発電のためのエネルギー消耗が生じるという問題があった。 
【００１７】
なお、前記特許文献４に開示された技術では、紐を引くときに発生する回転力だけをエネルギーソースに蓄積し、紐を緩める時は、むしろエネルギーソースのエネルギーを消耗する構造であって、十分発電して充電をすることができないという問題が発生する。 
【００１８】
また、前記非特許文献１に開示された技術では、クランク器具部を一方向に回転しなければならないため、ユーザが発電過程を行うことに当たり、エネルギー消費が大きくて疲れるようになり、比較的長い間、持続的に発電をすることができないという問題があった。
【００１９】
本発明の目的は、上述したような問題点を解決するためになされたものであって、軍事作戦、難民村、地震などによる災難、船舶の非常事態、釣り、山登りなどのように、野外において、ユーザが片手又は両手、片足又は両足を用いて、長時間持続的に発電を行って、バッテリーに充電することができる携帯用自家発電装置及びこれを備えるモジュールを提供することである。
【００２０】
また、本発明の他の目的は、両方向性の自家発電を小型化し製作可能であり、高効率で発電を実現することができる携帯用自家発電装置及びこれを備えるモジュールを提供することである。
【００２１】
更に、本発明の他の目的は、第１及び第２の回転部材と、第１及び第２のワイヤとをそれぞれ設け、一方の障害が生じても、続けて発電を行うことができる携帯用自家発電装置及びこれを備えるモジュールを提供することである。
【００２２】
また、本発明の他の目的は、第１の回転部材と第２の回転部材を互いに同一の部品で製作し、第１のワイヤと第２のワイヤを互いに同一の部品で製作し、また、第１のバネ部材と第２のバネ部材を互いに同一の部品で設計及び製作して、発電装置の製造コストを節減することができる携帯用自家発電装置及びこれを備えるモジュールを提供することである。
【００２３】
さらに、本発明の他の目的は、野外において、昆虫/蚊駆除機、非常灯、救助信号機などのようなスマートモジュールと結合して使用可能な携帯用自家発電装置及びこれを備えるモジュールを提供することである。
【００２４】
なお、本発明の他の目的は、ユーザの運動を測り、自家発電を行うことができる携帯用自家発電装置及びこれを備えるモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記目的を達成するために、本発明による携帯用自家発電装置は、回転可能なフライホイール部材と、前記フライホイール部材を回転させる第１及び第２の回転部材と、引き動作により前記第１及び第２の回転部材をそれぞれ回転させる第１及び第２のワイヤと、前記第１及び第２のワイヤのそれぞれに対して巻取り動作を行わせる第１及び第２のバネ部材と、前記フライホイール部材の回転により発電する発電部材と、を含むことを特徴とする。
【００２６】
前記フライホイール部材は、一方向にのみ回転し、前記第１及び第２の回転部材は、前記フライホイール部材の左右又は上下にそれぞれ嵌合される。
【００２７】
前記フライホイール部材は、外縁に設けられたリングギアと、内側に設けられた第１のクラッチギアを備えるフライホイール本体と、前記フライホイール本体に挿入されるフライホイール支持体と、前記フライホイール支持体に結合され、内側に設けられた第２のクラッチギアを備えるフライホイールと、を含む。
【００２８】
前記第１及び第２の回転部材のそれぞれは、前記ワイヤが巻き取られた状態を維持し、ワイヤの引きと巻取りによって、回転可能なリールと、前記リールに嵌合され、前記バネ部材を内蔵するバネカバー部と、前記バネカバー部に装着されたロックプレートと、前記フライホイール部材が一方向に回転するように、前記フライホイール本体の第１のクラッチギア又はフライホイールの第２のクラッチギアに嵌合され、前記ロックプレートに装着されたロック部材とを含む。
【００２９】
前記第１及び第２のバネ部材のそれぞれは、前記バネカバー部に内蔵された螺旋バネ及びシャフトの端部が挿入されるバネホルダーを含み、前記螺旋バネの内側一端は、前記バネホルダーに挿入され、前記螺旋バネの外側一端は、前記バネカバー部に挿入される。
【００３０】
前記リールの内側には、多数の突出部が設けられ、前記バネカバー部の外側には、多数の溝が設けられ、前記多数の溝に前記多数の突出部がそれぞれ嵌合して、一体で回転可能である。
【００３１】
前記バネカバー部の周りには、前記螺旋バネの外側一端が挿入される挿入口が設けられ、前記バネカバー部の外側には、前記挿入口を介して挿入された前記螺旋バネの外側一端が安着する安着部が設けられる。
【００３２】
更に、前記フライホイール部材、第１及び第２の回転部材、第１及び第２のワイヤ、第１及び第２のバネ部材を収容するカバー部材を含み、前記カバー部材は、分離可能に、上部カバー及び下部カバーからなる。
【００３３】
前記バネホルダーには、突出部が設けられ、前記突出部は、前記カバー部材に設けられた凹部に挿入されて、前記バネホルダーの回転を阻止する。
【００３４】
前記発電部材は、モータと、モータの回転軸に設けられ、前記フライホイール本体のリングギアと噛み合うギアと、前記モータを前記カバー部材に装着するためのモータブラケットとを含む。
【００３５】
前記シャフトの中央部には、前記フライホイール支持体が挿入され、前記フライホイール支持体は、前記シャフトに嵌合されるＥリングにより、シャフトに回転可能に維持される。
【００３６】
前記ワイヤの引き状態は、前記螺旋バネの弾性力により制御される。  
【００３７】
前記ロックプレートには、前記ロック部材の回転を支持する支持段差が設けられ、前記ロック部材は、前記支持段差の周囲に一対からなり、前記ロック部材は、前記フライホイール本体又はフライホイールと同一の平面内で、第１のクラッチギア又は第２のクラッチギアに嵌合する。
【００３８】
前記第１の回転部材、前記第１のワイヤ及び第１のバネ部材と、前記第２の回転部材、前記第２のワイヤ及び第２のバネ部材は、互いに独立して作動する。
【００３９】
また、前記目的を達成するために、本発明による携帯用自家発電装置を備えるモジュールは、回転可能なフライホイール部材、前記フライホイール部材を回転させる第１及び第２の回転部材、引き動作により前記第１及び第２の回転部材をそれぞれ回転させる第１及び第２のワイヤ、前記第１及び第２のワイヤのそれぞれに対して巻取り動作を行わせる第１及び第２のバネ部材、前記フライホイール部材の回転により発電する発電部材を含む携帯用自家発電装置と、前記携帯用自家発電装置を収容する本体と、前記本体に結合され、前記携帯用自家発電装置を固定する床部材と、前記第１及び第２のワイヤがそれぞれ結合された第１及び第２のハンドルと、を含むことを特徴とする。
【００４０】
更に、前記本体内に装着され、前記発電装置で発電された電気を充電するバッテリー、前記バッテリーに連結された発光装置、前記バッテリーに連結されたＵＳＢ端子の少なくともいずれか１つを含む。
【００４１】
前記本体の上部には、ねじ結合構造が設けられ、前記本体には、ねじ結合状態で締結可能な昆虫/蚊駆除機モジュール、非常灯モジュール、救助信号機モジュール、温熱器モジュール、冷熱器モジュールの少なくともいずれか一つが結合される。
【発明の効果】
【００４２】
上述したように、本発明によると、一方向に回転可能なフライホイール部材と、前記フライホイール部材を回転させる第１及び第２の回転部材と、引き動作により前記第１及び第２の回転部材をそれぞれ回転させる第１及び第２のワイヤと、を設けることにより、ユーザが片手又は両手でワイヤの引き動作を繰返すことによって、比較的に楽な状態で長時間の間、高い効率で多量の発電を持続的に行うことができる。
【００４３】
また、本発明によると、第１及び第２のバネ部材がそれぞれ内蔵された第１及び第２の回転部材が、フライホイール部材の左右又は上下にそれぞれ嵌合された構成を有することによって、携帯用自家発電装置を小型化することができる。
【００４４】
更に、本発明によると、フライホイール部材内に、ロック部材が挿入されているので、ロック部材の離脱を防止することができ、バネ部材が回転部材内に内蔵されて、部品の破損を防止することができる。
【００４５】
なお、本発明によると、第１及び第２の回転部材と、第１及び第２のワイヤとを設けることによって、長時間の使用時、一方の回転部材及びワイヤが破損しても、他方の回転部材及びワイヤを用いて、自家発電を行うことができるという効果も得られる。
【００４６】
また、本発明によると、第１の回転部材と第２の回転部材を互いに同一の部品で製作し、第１のワイヤと第２のワイヤを互いに同一の部品で製作し、また、第１のバネ部材と第２のバネ部材を互いに同一の部品で製作するので、それぞれの構成部品を設計及び製造するためのコストが節減されて、自家発電装置の製造コストを節減することができる。
【００４７】
更に、本発明によると、本体に、昆虫/蚊駆除機モジュール、非常灯モジュール、救助信号機モジュール、温熱器モジュール、冷熱器モジュールなどを結合して使用することができるので、電気機器の拡張性を図ることができる。
【００４８】
なお、本発明による携帯用自家発電装置及びこれを備えるモジュールにより、ワイヤを引いて駆動するとき、一定の反発力が生じることになり、その反発力以上の力でワイヤを引くことによって生じる運動効果があって、第１及び第２のハンドルを操作して発電することによるユーザの運動量を表示して、ユーザの健康を増進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】従来の自家発電型ギア駆動装置の斜視図である。
【図２】本発明による携帯用自家発電装置の外見斜視図である。
【図３】図２における携帯用自家発電装置の正面及び側面断面図である。
【図４】図２における帯用自家発電装置の分解斜視図である。
【図５】図４における携帯用自家発電装置の要部の拡大分解斜視図である。
【図６】本発明による携帯用自家発電装置におけるフライホイール部材と回転部材の構成を説明するための斜視図である。
【図７】フライホイール部材の回転状態を説明するための斜視図である。
【図８】フライホイールにロック部材が嵌合した状態を説明するための図である。
【図９】本発明による携帯用自家発電装置を備えたモジュールの外見斜視図である。
【図１０】図９におけるモジュールの分解斜視図である。
【図１１】本発明による携帯用自家発電装置の他の例であって、フライホイール部材と回転部材の構成を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
本発明の前記及びその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面により、更に明確になる。
【００５１】
また、本発明による携帯用自家発電装置のそれぞれの構成及び動作に関する説明において、フライホイール部材の左右又は上下にそれぞれ設けられた第１及び第２の回転部材、第１及び第２のワイヤ、第１及び第２のバネ部材について、一対の回転部材、一対のワイヤ、一対のバネ部材として説明することができる。 
【００５２】
更に、前記第１の回転部材、前記第１のワイヤ、及び第１のバネ部材と、前記第２の回転部材、前記第２のワイヤ、及び第２のバネ部材は、互いに独立して作動し、第１の回転部材と第２の回転部材が互いに同一の部品で製作され、第１のワイヤと第２のワイヤが互いに同一の部品で製作され、また、第１のバネ部材と第２のバネ部材が互いに同一の部品で製作されるので、第１及び第２の回転部材、第１及び第２のワイヤ、第１及び第２のバネ部材のそれぞれに対する説明の代わりに、第１及び第２の回転部材、第１及び第２のワイヤ、第１及び第２のバネ部材のいずれか１つであって、図面に対応する符号は、単に、回転部材、ワイヤ、バネ部材に対応して説明する。
【００５３】
以下、本発明の構成を図面に沿って、説明する。
【００５４】
図２は、本発明による携帯用自家発電装置の外見斜視図であり、図３は、図２における携帯用自家発電装置の正面及び側面断面図であり、図４は、図２における携帯用自家発電装置の分解斜視図であり、図５は、図４における携帯用自家発電装置の要部の拡大分解斜視図であり、図６は、本発明による携帯用自家発電装置におけるフライホイール部材と回転部材の構成を説明するための斜視図である。
【００５５】
本発明による携帯用自家発電装置は、図２または図４に示しているように、回転可能なフライホイール部材１００と、前記フライホイール部材１００に結合されたシャフト２００と、前記フライホイール部材１００を回転させる第１及び第２の回転部材３００と、引き動作により前記第１及び第２の回転部材３００をそれぞれ回転させる第１及び第２のワイヤ４００と、前記第１及び第２のワイヤ４００のそれぞれに対して巻取り動作を行わせる第１及び第２のバネ部材５００と、前記フライホイール部材の回転により発電する発電部材６００と、前記フライホイール部材１００、第１及び第２の回転部材３００、第１及び第２のワイヤ４００、第１及び第２のバネ部材５００を収容するカバー部材７００と、を含む。 
【００５６】
また、前記第１及び第２のバネ部材５００がそれぞれ内蔵された第１及び第２の回転部材３００と第１及び第２のワイヤ４００は、図４に示しているように、フライホイール部材１００の左右側にそれぞれ設けられ、前記バネ部材５００、第１及び第２の回転部材３００と第１及び第２のワイヤ４００はそれぞれ、同一の構成部品からなるので、以下の説明では、ある一方を基準として説明する。また、本発明では、従来の技術とは異なり、一対の回転部材３００と一対のワイヤ４００を設けることによって、長時間の使用時、一方の回転部材３００、ワイヤ４００などが破損しても、他方の回転部材３００、ワイヤ４００を続けて使用することができるので、予備機能を設けることができる。また、一対の回転部材３００、一対のワイヤ４００、及び一対のバネ部材５００が互いに同一の部品からなるので、それぞれの構成部品を設計及び製造するためのコストが節減されて、自家発電装置の製造コストを節減することができる。
【００５７】
また、図４における構造では、第１及び第２の回転部材３００が、フライホイール部材１００の左右側にそれぞれ設けられた構造として説明したが、これに限定されるものではなく、フライホイール部材１００が横になった構造では、第１及び第２の回転部材３００が、フライホイール部材１００の上下側にそれぞれ設けられた構造を採ることもできる。 
【００５８】
前記フライホイール部材１００は、図４または図６に示しているように、外縁に設けられたリングギア１１１と内側に設けられた第１のクラッチギア１１２を備えたフライホイール本体１１０と、前記フライホイール本体１１０に挿入されるフライホイール支持体１２０と、前記フライホイール支持体１２０に結合され、内側に設けられた第２のクラッチギア１３１を備えたフライホイール１３０とを含む。
【００５９】
前記フライホイール本体１１０は、円板状であり、例えば、エンジニアリングプラスチックであるポリカーボネートからなり、図６に示しているように、外縁に設けられたリングギア１１１に沿って、内側に空間部１１３が形成され、その空間部１１３の中央部には、８つの歯からなる第１のクラッチギア１１２が設けられる。それぞれの歯は、一方向に向かって傾斜し、例えば６０〜８０度の角度で突出した形状からなる。また、空間部１１３の周辺部には、９０度間隔で、４つの第１の突起１１４が設けられている。
【００６０】
前記フライホイール支持体１２０は、フライホイール１３０の回転力を、フライホイール本体１１０に伝達し、図５及び図６に示しているように、前記フライホイール本体１１０の空間部１１３に挿入装着するように、円筒状の金属材からなる。このフライホイール支持体１２０の中央部には、シャフト２００を挿入するために、挿入孔１２２が設けられ、縁部には、前記４つの第１の突起１１４が挿入される４つの貫通孔１２１が設けられている。そこで、この４つの貫通孔１２１に、４つの第１の突起１１４が嵌合することによって、図３に示しているように、フライホイール本体１１０とフライホイール支持体１２０が一体化される。また、この挿入孔１２２の周りには、ベアリング１２３が設けられて、挿入孔１２２に挿入されたシャフト２００によらず、フライホイール１３０の回転力を、フライホイール本体１１０に伝達することができる。すなわち、前記ベアリング１２３は、シャフト２００による回転干渉を防止するために設けられる。
【００６１】
前記フライホイール１３０は、フライホイール本体１１０と同一の材質であり、円板状であり、図５に示しているように、中央部には、８つの歯からなる、第１のクラッチギア１１２と同一方向に設けられた第２のクラッチギア１３１が設けられる。すなわち、第２のクラッチギア１３１のそれぞれの歯は、一方向に向かって傾斜し、例えば６０〜８０度の角度で突出した形状からなる。また、周辺部には、４つの第２の突起１３２が設けられ、フライホイール支持体１２０の４つの貫通孔１２１に、４つの第２の突起１３２が嵌合することによって、フライホイール本体１１０、フライホイール支持体１２０、及びフライホイール１３０が一体化される。
【００６２】
また、前記説明では、４つの貫通孔１２１の左右両側において、第１の突起１１４と第２の突起１３２とが嵌合して一体に形成された構造として説明したが、これに限定されるものではなく、高強度プラスチックなどの材質であり、金型により、フライホイール本体１１０、フライホイール支持体１２０、及びフライホイール１３０を一体に製作することもできる。また、前記説明では、貫通孔と突起がそれぞれ４つであると説明したが、これに限定されるものではなく、２つ以上であればよい。
【００６３】
上述したように、本発明に適用される前記フライホイール部材１００は、一般の機械装置や自動車部属に用いられる一方向クラッチ（ＯＮＥ  ＷＡＹ  ＣＬＵＴＣＨ）が、高速回転に可能であるように、金属及びベアリングで製作されることは異なり、エンジニアリングプラスチックで製作される。すなわち、本発明では、フライホイール本体１１０とフライホイール１３０にそれぞれ設けられた第１のクラッチギア１１２と第２のクラッチギア１３１、及び一対の回転部材３００によって、フライホイール部材１００が加速化する。そこでは、一般の機械装置や自動車部属に用いられる一方向クラッチの数千単位ＲＰＭという高速に及ばない数百ＲＰＭで発電を行うので、フライホイール本体１１０とフライホイール１３０は、金属材を用いることなく、一般のプラスチック(ＡＢＳなど)よりも耐久性と耐磨耗性が高いエンジニアリングプラスチック（ＡＣＥＴＡＬ）から形成して、軽量で且つ小型で安定した発電を行うことができる。
【００６４】
前記シャフト２００は、例えば、ステンレス鋼からなり、図５に示しているように、周りに亘って、一対の環状溝２１０が設けられ、この一対の環状溝２１０の間にフライホイール支持体１２０が位置し、一対の環状溝２１０にそれぞれ、Ｅリング２２０が挿入されることによって、金属からなるフライホイール支持体１２０の回転時のズレを防止する。
【００６５】
前記一対の回転部材３００は、図５及び図６に示しているように、前記フライホイール部材１００の左右にそれぞれ嵌合するように設けられる。すなわち、前記一対の回転部材３００のそれぞれは、前記ワイヤ４００が巻かれた状態を維持し、ワイヤの引きと巻きによって回転可能なリール３１０と、前記リール３１０に嵌合し、前記バネ部材５００を内蔵するバネカバー部３２０と、前記バネカバー部３２０に装着されたロックプレート３３０と、前記フライホイール部材１００が一方向に回転するように、フライホイール本体１１０の第１のクラッチギア１１２とフライホイール１３０の第２のクラッチギア１３１とにそれぞれ嵌合し、前記ロックプレート３３０に装着された一対のロック部材３４０とを備える。 
【００６６】
また、前記バネ部材５００は、前記バネカバー部３２０に内蔵された螺旋バネ５１０と、前記シャフト２００の端部が挿入されるバネホルダー５２０とを含む。
【００６７】
前記リール３１０は、図５及び図６に示しているように、ワイヤ４００の巻回状態を維持するために、糸巻き形状からなり、このリール３１０の中央部には、バネホルダー５２０が挿入される第１の孔部３１１が設けられ、バネカバー部３２０を内蔵するための収容部３１２が設けられ、リール３１０の内側には、バネカバー部３２０が嵌合される多数の突出部３１３が設けられる。図５及び図６では、多数の突出部３１３が一対からなる構成を示しているが、これに限定されるものではなく、３つ以上設ければよい。
【００６８】
前記バネカバー部３２０は、図５及び図６に示しているように、螺旋バネ５１０を内部に維持するために、中空の円筒状からなり、このバネカバー部３２０の中央部には、バネホルダー５２０が挿入される第２の孔部３２１が設けられ、外側には、多数の突出部３１３との嵌合のために、多数の突出部３１３に対応して、多数の溝３２２が形成され、周り部には、前記螺旋バネ５１０の外側一端５１１が挿入される挿入口３２３と、この挿入口３２３を介して挿入された外側一端が安着する安着部３２４とが設けられる。そこで、螺旋バネ５１０の外側一端５１１が、挿入口３２３を介して安着部３２４に安着された状態で、リール３１０の収容部３１２に嵌合されて、螺旋バネ５１０の外側一端５１１が、バネカバー部３２０より離脱することを防止することができる。また、図５に示しているように、バネカバー部３２０の表面部には、第２の孔部３２１の周りに沿って、ロックプレート３３０を結合するための多数の突起３２５が形成される。 
【００６９】
ロックプレート３３０は、図５及び図６に示しているように、略楕円状の平板からなり、平板の周辺部には、前記多数の突起３２５に対応して、多数の突起３２５に嵌合される多数の孔３３１が設けられ、中央部には、シャフト２００が貫通する挿入口３３２が設けられる。また、前記挿入口３３２の周囲には、円筒状に突出して、ロック部材３４０の回転を支持する支持段差３３３が設けられ、支持段差３３３の周囲には、ロック部材３４０が嵌合する一対の突起３３４が設けられる。前記一対の突起３３４のそれぞれは、段差があり、２段からなる。 
【００７０】
前記ロック部材３４０は、図６に示しているように、一対からなり、前記一対の突起３３４にそれぞれ嵌合する孔３４１と、第１のクラッチギア１１２と第２のクラッチギア１３１のそれぞれの歯に噛み合わせる爪部３４２と、円筒状の支持段差３３３に対応して、半円弧状からなる円弧部３４３とを備える。前記孔３４１は、２段からなる突起３３４に対応して、内部に２段からなり、ロックプレート３３０とロック部材３４０の嵌合状態を強固に保持させる。前記爪部３４２は、図６に示しているように、第１のクラッチギア１１２と第２のクラッチギア１３１に十分な回転力を伝達するために、段差をもって形成される。前記ロック部材３４０は、前記フライホイール本体１１０及びフライホイール１３０と略同一平面内で、第１のクラッチギア１１２と第２のクラッチギア１３１に嵌合される。そこで、本発明による携帯用自家発電装置では、バネ部材が内蔵された一対の回転部材が、フライホイール部材の左右にそれぞれ嵌合された構成を設けることによって、携帯用自家発電装置を小型化することができる。
【００７１】
前記ワイヤ４００の材質は、金属材又は繊維材からなるが、リール３１０における引きと緩めを行える機能を備えるものであれば足り、特定の材質に限定されるものではない。このワイヤ４００の一端は、リール３１０に固定可能であり、ワイヤ４００の他端は、後述するハンドルに固定される。このようなワイヤ４００の引き状態は、前記螺旋バネ５１０の弾性力によって制御される。
【００７２】
前記螺旋バネ５１０は、バネ鋼からなり、例えば、８〜１２回程度巻回したバネ状態を維持し、前記螺旋バネの外側一端５１１は、前記バネカバー部３２０に形成された挿入口３２３に挿入され、螺旋バネ５１０の内側一端５１２は、前記バネホルダー５２０に挿入される。前記螺旋バネ５１０が巻取り状態で維持され、これに対応して、ワイヤ４００も、リール３１０に巻き取られた状態で維持される。そこで、ユーザによるワイヤ４００の引きが、螺旋バネ５１０の緩め条件に対応して制限され、螺旋バネ５１０の復旧力により、ワイヤ４００がリール３１０に巻き取られる状態に復旧される。
【００７３】
前記バネホルダー５２０には、図６に示しているように、シャフト２００の一端を挿入するために、中空が形成された突起部５２１が設けられ、この突起部５２１には、螺旋バネ５１０の内側一端５１２が挿入固定される切欠部５２２が設けられる。そこで、シャフト２００の一端は、中空部分で螺旋バネ５１０の内側一端５１２が挿入した状態で嵌合され、螺旋バネ５１０の内側一端５１２が突起部５２１より離脱することが防止される。また、バネホルダー５２０には、図５及び図６に示しているように、バネホルダー５２０の回転を阻止するために、一字形状に設けられた突出部５２３が形成される。すなわち、突出部５２３は、図３に示しているように、カバー部材７００に設けられた凹部７３０に挿入固定されるので、この突出部５２３により、バネホルダー５２０の回転が阻止される。また、突出部５２３がカバー部材７００に固定装着されることによって、フライホイール部材１００と回転部材３００がカバー部材７００内で回転自在であるように、間隔を維持することができる。
【００７４】
前記発電部材６００は、図２及び図４に示しているように、モータ６１０と、このモータ６１０の回転軸に設けられたギア６２０と、モータ６１０をカバー部材７００に装着するためのモータブラケット６３０とを含む。前記モータブラケット６３０がカバー部材７００に装着されることによって、前記ギア６２０は、フライホイール本体１１０の外縁に設けられたリングギア１１１と噛み合うことになり、フライホイール部材１００の回転でギア６２０が回転して、モータで発電が行われる。噛合わせるリングギア１１１とギア６２０のギア比は特定しないが、発電を容易にするために、大きい値を有するように設けられるのが望ましい。また、モータブラケット６３０は、モータ６１０をカバー部材７００に装着する構造として設けられるので、モータ６１０の発電容量によって、可変に使用可能である。
【００７５】
前記カバー部材７００は、図２または図４に示しているように、分離可能に設けられた上部カバー７１０及び下部カバー７２０から形成される。この上部カバー７１０及び下部カバー７２０にはそれぞれ、フライホイール部材１００と、一対の回転部材３００の形状に対応して、離隔して収容可能な収容部が設けられ、このような収容部は、特定の形状に限定されるものではなく、小型化が達成可能であり、フライホイール部材１００と一対の回転部材３００がそれぞれ、回転自在な空間を備えると足りる。また、上部カバー７１０又は下部カバー７２０にはそれぞれ、一対のワイヤ４００の先端を引き出せる孔が設けられる。このような孔も、特定の条件に限定されるものではなく、ワイヤ４００の引き又は巻取り動作において、ワイヤ破損を防止する程度であると、十分である。 
【００７６】
また、図３の(ａ)及び(ｂ)から分かるように、前記上部カバー７１０と下部カバー７２０により設けられた凹部７３０には、前記バネホルダー５２０の突出部５２３が挿入固定されるので、螺旋バネ５１０の内側一端５１２を回転しないように固定することができる。このように、突出部５２３が、上部カバー７１０と下部カバー７２０によって固定されるので、フライホイール部材１００と回転部材３００が、上部カバー７１０と下部カバー７２０内で回転自在であるように、間隔を維持することができる。
【００７７】
また、下部カバー７２０には、後述するモジュールの床部材に固定するための脚部材７４０が設けられる。 
【００７８】
ついで、フライホイール部材１００と回転部材３００との結合関係について説明する。
【００７９】
本発明による携帯用自家発電装置の組立ては、まず、フライホイール支持体１２０をシャフト２００に挿入し、フライホイール本体１１０にフライホイール支持体１２０を嵌合し、フライホイール１３０を、フライホイール支持体１２０に嵌合することによって、フライホイール部材１００が組み立てられる。
【００８０】
ついで、１つのバネ部材５００と回転部材３００の組立は、フライホイール部材１００の一側において、ワイヤ４００が装着されたリール３１０に挿入され、バネホルダー５２０の切欠部５２２に、螺旋バネ５１０の内側一端５１２を挿入し、シャフト２００の一端をバネホルダー５２０に嵌合し、螺旋バネ５１０の外側一端５１１が、バネカバー部３２０の挿入口３２３を介して、安着部３２４に安着された状態で、ロックプレート３３０がバネカバー部３２０に嵌合され、このロックプレート３３０上にロック部材３４０が嵌合することによって行われる。その後、フライホイール部材１００の他側において、他の一つのバネ部材５００と回転部材３００を、上述したように組み立てることによって、フライホイール部材１００と一対の回転部材３００が、図３に示しているように結合される。
【００８１】
このように、フライホイール部材１００と一対の回転部材３００が結合した状態で、下部カバー７２０に安着させ、下部カバー７２０に上部カバー７１０を覆い、上部カバー７１０と下部カバー７２０をねじ締結し、発電部材６００をカバー部材７００に装着することによって、図２に示しているように、本発明による自家発電装置が完成される。
【００８２】
ついで、前記のように、フライホイール部材１００と回転部材３００の結合状態、及びフライホイール部材１００の回転について、図７及び図８によって説明する。
【００８３】
図７は、フライホイール部材の回転状態を説明するための斜視図であり、図８は、フライホイールにロック部材が嵌合した状態を説明するための図である。図７及び図８では、結合関係を明瞭に示すために、リール３１０とワイヤ４００の構成を省略している。また、図７は、回転部材３００が設けられた側より、フライホイール１３０を見た状態を示しており、図８は、フライホイール１３０側より、ロック部材３４０を見た状態を示している。 
【００８４】
図３及び図７から分かるように、フライホイール本体１１０の第１のクラッチギア１１２、又はフライホイール１３０の第２のクラッチギア１３１はそれぞれ、ロック部材３４０と噛み合った状態を維持する。すなわち、一方向に向かって傾斜して形成された第１のクラッチギア１１２と第２のクラッチギア１３１のそれぞれの歯に、ロック部材３４０の爪部３４２の角部が噛み合った状態が維持される。そこで、図７に示している状態で、ワイヤ４００の引きによって、回転部材３００が時計方向に回転すると、すなわち、ロック部材３４０が時計方向に回転すると、爪部３４２が噛み合わせた第２のクラッチギア１３１も時計方向に回転することになる。 
【００８５】
一方、ユーザがワイヤ４００の引きを中止すると、バネ部材５００の弾性力により、ワイヤ４００がリール３１０に巻き取られながら、回転部材３００が、図７に示している状態で、反時計方向に回転することになる。すなわち、図８に示している状態で、回転部材３００のロックプレート３３０が時計方向に回転することになると、第２のクラッチギア１３１のそれぞれの歯において、爪部３４２が緩んだ状態となり、フライホイール１３０は回転しなくなる。そこで、本発明によるフライホイール部材１００は、一方向、例えば図７に示している状態で、時計方向にのみ回転することになる。
【００８６】
ついで、本発明による携帯用自家発電装置を備えたモジュールについて、図９及び図１０により説明する。
【００８７】
図９は、本発明による携帯用自家発電装置を備えたモジュールの外見斜視図であり、図１０は、図９におけるモジュールの分解斜視図である。
【００８８】
本発明による携帯用自家発電装置を備えたモジュールは、図９及び図１０に示しているように、携帯用自家発電装置を収容する本体１０００と、前記本体１０００の上部にねじ結合状態で締結される蓋体１１００と、前記本体１０００に結合され、携帯用自家発電装置を固定する床部材１２００と、本体１０００を、例えば、山登り時に、木枝又はベルト部材などに固定するためのフック１３００と、一対のワイヤ４００がそれぞれ結合されて、ユーザが両手でワイヤ４００を交互に引くための一対のハンドル１４００とを備える。例えば、図１０に示しているように、床部材１２００には、４つのねじ結合用の溝が設けられ、この溝に、図３に示しているような脚部材７４０をねじ締結することによって、自家発電装置が強固に固定される。
【００８９】
すなわち、前記フック１３００は、図１０に示しているように、その下部が床部材１２００に嵌合され、その上部が、本体１０００の上部に設けられたねじ山の一部として設けられ、蓋体１１００にねじ結合状態となることによって、本体１０００の一面に強固に固定される。
【００９０】
このようなフック１３００は、別に設けられたベルト部材の結合のために設けられ、このベルト部材をフック１３００に結合し、ユーザがベルト部材を、ユーザの足、第３者の腕、木などに固定した後、一対のハンドル１４００を交互に引くことによって、ワイヤ４００による発電を実現することができる。
【００９１】
また、図９及び図１０では、ベルト部材を装着するために、フック１３００を設けた構造として説明したが、これに限定されるものではなく、ベルト部材を、本体１０００内に内蔵する構造を取ることができる。
【００９２】
また、前記床部材１２００には、発電部材６００により発電された電気を充電するバッテリー１５００が内蔵され、一対のハンドル１４００の間には、ＬＥＤ発光装置１６００が設けられ、バッテリー１５００の充電状態及び発光装置１６００などを電気的に制御するためのＰＣＢ１７００が、床部材１２００上に装着される。このＰＣＢ１７００には、本体１０００の側面に設けられたＵＳＢ端子が装着される。 そこで、このＵＳＢ端子を介して連結された電気機器、例えば、スマートフォン、ノート型パソコン、軍用又は非常用の通信機器、電灯装置、又は、手暖炉及び電気バーナーのような発熱装置に電力を供給することができる。
【００９３】
このようなベルト部材とＵＳＢケーブルは、例えば、前記本体１０００と蓋体１１００の間に設けられた収容空間に内蔵可能である。
【００９４】
前記ＬＥＤ発光装置１６００には、例えば、バッテリー１５００の充電状態を表示し、一対のハンドル１４００を操作することによって、ユーザの運動カロリー消費量を表示する機能を設けることもできる。 
【００９５】
また、前記説明では、発光装置１６００を例示として示したが、これに限定されるものではなく、発光装置１６００の代わりに、電源を用いる昆虫/蚊駆除機、非常灯、救助信号機などを装着することができる。
【００９６】
また、本発明による携帯用自家発電装置を収容する本体１０００の上部が、ねじ結合のための構造として設けられるので、このようなねじ結合状態で締結可能な昆虫/蚊駆除機モジュール、非常灯モジュール、救助信号機モジュール、温熱器モジュール、冷熱器モジュールなどを本体１０００の上部に結合して、使用することもできる。 
【００９７】
ついで、本発明による携帯用自家発電装置を備えたモジュールの作動について説明する。また、以下の説明では、説明の便宜上、ワイヤの引き動作による回転を正転とし、ワイヤが巻き取られる動作による回転を逆転とする。
【００９８】
まず、ベルト部材を用いて、本体に装着されたフック１３００をユーザの足に固定し、一対のハンドル１４００のうち、右側ハンドルを引くと、第１のワイヤが引かれ、これによって、第１の回転部材のリール３１０が正転することになる。第１の回転部材のリール３１０が正転することによって、このリール３１０の多数の突出部３１３との嵌合された多数の溝３２２が設けられた第１の回転部材のバネカバー部３２０が、第１の回転部材のリール３１０と同一方向に正転することになる。また、このバネカバー部３２０の正転により、第１の回転部材のバネカバー部３２０の多数の突起３２５に嵌合された第１の回転部材のロックプレート３３０が正転することになり、このロックプレート３３０の正転によって、第１の回転部材のロックプレート３３０の突起３３４に嵌合された第１の回転部材のロック部材３４０が正転することになる。この第１の回転部材のロック部材３４０の正転によって、ロック部材３４０の爪部３４２に噛み合わせた第１のクラッチギア１１２が正転することになり、第１のクラッチギア１１２の回転によって、リングギア１１１が正転することになる。リンクギア１１１の正転によって、リングギアに噛み合わせた発電部材６００のギア６２０が正転し、ギア６２０の正転に対応して、モータ６１０が作動して、発電をすることになる。
【００９９】
上述したように、ユーザが右側ハンドルを引く過程は、螺旋バネ５１０の弾性力により制御され、これによって、ユーザは、右側ハンドルを引く過程を停止するしかなく、左側ハンドルを引く動作を行う。
【０１００】
右側ハンドルを引く過程を停止すると、第１のワイヤ４００は、螺旋バネ５１０の弾性力によって、第１の回転部材のリール３１０に巻き取られ、これによって、第１の回転部材のリール３１０が逆転することになる。第１の回転部材のリール３１０が逆転することによって、このリール３１０の多数の突出部３１３との嵌合された多数の溝３２２が設けられた第１の回転部材のバネカバー部３２０が、第１の回転部材のリール３１０と同一方向に逆転することになる。また、このバネカバー部３２０の逆転によって、第１の回転部材のバネカバー部３２０の多数の突起３２５に嵌合された第１の回転部材のロックプレート３３０が逆転することになり、このロックプレート３３０の逆転によって、第１の回転部材のロックプレート３３０の突起３３４に嵌合された第１の回転部材のロック部材３４０が逆転することになる。この第１の回転部材のロック部材３４０の逆転によって、ロック部材３４０の爪部３４２が、第１のクラッチギア１１２のそれぞれの歯で緩む状態となり、第１のクラッチギア１１２が回転しなくなる。すなわち、本発明によるフライホイール本体１１０は、正方向にのみ回転することになる。
【０１０１】
一方、一対のハンドル１４００のうち、左側ハンドルを引くと、第２のワイヤが引かれ、これによって、第２の回転部材のリール３１０が正転することになる。 第２の回転部材のリール３１０が正転することによって、このリール３１０の多数の突出部３１３との嵌合された多数の溝３２２が設けられた第２の回転部材のバネカバー部３２０が、第２の回転部材のリール３１０と同一方向に正転することになる。また、このバネカバー部３２０の正転により、第２の回転部材のバネカバー部３２０の多数の突起３２５に嵌合された第２の回転部材のロックプレート３３０が正転することになり、このロックプレート３３０の正転により、第２の回転部材のロックプレート３３０の突起３３４に嵌合された第２の回転部材のロック部材３４０が正転することになる。この第２の回転部材のロック部材３４０の正転により、ロック部材３４０の爪部３４２に噛み合わされた第２のクラッチギア１３１が正転することになり、第２のクラッチギア１３１の回転により、リングギア１１１が正転することになる。リングギア１１１の正転により、リングギアに噛み合わされた発電部材６００のギア６２０が正転し、ギア６２０の正転に対応してモータ６１０が作動して、発電をすることになる。
【０１０２】
また、第２のワイヤに対する左側ハンドルの引きは、螺旋バネ５１０の弾性力により制限され、これによって、ユーザは、左側ハンドルを引く過程を停止するしかない。
【０１０３】
左側ハンドルを引く過程を停止すると、第２のワイヤ４００は、螺旋バネ５１０の弾性力により、第２の回転部材のリール３１０に巻き取られ、これにより、第２の回転部材のリール３１０が逆転することになる。第２の回転部材のリール３１０が逆転することによって、このリール３１０の多数の突出部３１３との嵌合された多数の溝３２２が設けられた第２の回転部材のバネカバー部３２０が、第２の回転部材のリール３１０と同一方向に逆転することになる。また、このバネカバー部３２０の逆転により、第２の回転部材のバネカバー部３２０の多数の突起３２５に嵌合された第２の回転部材のロックプレート３３０が逆転することになり、このロックプレート３３０の逆転により、第２の回転部材のロックプレート３３０の突起３３４に嵌合された第２の回転部材のロック部材３４０が逆転することになる。この第２の回転部材のロック部材３４０の逆転により、ロック部材３４０の爪部３４２が第２のクラッチギア１３１のそれぞれの歯で緩む状態となり、第２のクラッチギア１３１が回転しなくなる。すなわち、本発明によるフライホイール本体１１０は、正方向にのみ回転することになる。
【０１０４】
上述したように、ユーザが右側ハンドルと左側ハンドルを引く過程を交互に繰返すことによって、フライホイール部材１００は、連続して正転し、これにより、発電部材６００は、続けて発電を行うことができる。すなわち、ユーザが片手又は両手でワイヤの引き動作を繰返すことによって、長時間の間、発電を持続的に行うことができる。
【０１０５】
以上、本発明者によってなされた本発明を前記実施例により具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、様々に変更可能であることは、言うまでもない。
【０１０６】
すなわち、前記実施例の説明では、バネカバー部３２０にロックプレート３３０が嵌合された構造として説明したが、これに限定されるのではなく、図１０のように、バネカバー部とロックプレートが一体に設けられた構造を取ることもできる。
【０１０７】
図１１は、本発明による携帯用自家発電装置の他の例であって、フライホイール部材と回転部材の構成を説明するための斜視図である。
【０１０８】
図１１に示しているように、本発明による携帯用自家発電装置の他の例では、バネカバー部とロックプレートを一体化して、２段でバネカバー８００を設け、このバネカバー８００の表面にロック部材３４０を嵌合し、ロック部材３４０を支持台９００の中央に設けられた孔に挿入して、フライホイール部材１００に結合させる構造を設けることもできる。上述したように、支持台９００により、ロック部材３４０が誘導されて、ロック部材３４０がフライホイール部材１００より離脱することを防止される。
【０１０９】
また、前記説明では、小型で且つ高効率で自家発電を実現して、バッテリーに充電することができる携帯用自家発電装置及びこれを備えるモジュールについて説明したが、これに限定されるものではなく、自家発電装置のサイズを拡張して、大容量の自家発電を実現することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明による携帯用自家発電装置及びこれを備えるモジュールを用いることによって、通常の電気供給が不可な軍事作戦、難民村、地震などによる災難、船舶の非常事態、野外活動などの非常時に、ユーザが片手又は両手でワイヤの引き動作を繰り返すことによって、長時間の間、発電を持続的に行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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