초록

본 발명은 제한된 각도에서 정역 운동을 반복하는 스텝퍼를 이용하여 운동을 하는 경우 스텝퍼 발판의 정역 운동을 한쪽 방향으로 360도 연속회전이 가능하도록 변환함에 의해, 발전기 모듈을 회전시켜 전기에너지를 발생시키고, 여기서 발생된 전기에너지를 제어하여 이를 다양한 종류의 기기에 맞는 전기량으로 변환하여 사용할 수 있는 기능과 출력단자를 구비한 자가발전기가 구비된 스텝퍼 운동기구를 제공한다.

대표청구항 ▼

한 개의 중심축을 기준으로 제한된 범위 내에서 한쪽이 내려가면 다른 쪽이 올라가도록 서로 교차되는 각도 운동을 하도록 상기 중심축의 좌우에 서로 대칭되게 설치되어 각각 20~30도의 범위 내에서 정역 운동을 반복하는 좌우측 발판; 상기 좌우측 발판이 제한된 범위 내에서 서로 교차되는 각도 운동을 할 때, 한쪽 방향으로 연속 회전될 수 있도록 상기 중심축의 양단에 각각 설치된 좌우측 회전축; 상기 좌우측 회전축의 회전력을 전달받아 회전되면서 전기를 발생시키는 발전기축을 구비하고, 발생된 전기를 제어하여 외부기기에 맞는 전기량으로 변환

한 개의 중심축을 기준으로 제한된 범위 내에서 한쪽이 내려가면 다른 쪽이 올라가도록 서로 교차되는 각도 운동을 하도록 상기 중심축의 좌우에 서로 대칭되게 설치되어 각각 20~30도의 범위 내에서 정역 운동을 반복하는 좌우측 발판; 상기 좌우측 발판이 제한된 범위 내에서 서로 교차되는 각도 운동을 할 때, 한쪽 방향으로 연속 회전될 수 있도록 상기 중심축의 양단에 각각 설치된 좌우측 회전축; 상기 좌우측 회전축의 회전력을 전달받아 회전되면서 전기를 발생시키는 발전기축을 구비하고, 발생된 전기를 제어하여 외부기기에 맞는 전기량으로 변환하여 사용할 수 있도록 출력단자를 구비하는 발전기 모듈; 및 상기 발전기 모듈에 구비되는 발전기축을 상기 좌우측 발판의 각도 운동에 의해 회전시키도록 설치되되, 상기 좌우측 회전축의 회전수를 증속시켜 회전력을 전달할 수 있도록 설치된 회전수 증속 전달 모듈;을 포함하고, 상기 회전수 증속 전달 모듈은: 상기 좌우측 회전축에 각각 설치되어 좌우측 회전축과 함께 회전되는 좌우측 제1 기어; 상기 좌우측 제1 기어에 맞물려 회전되는 좌우측 제2 기어; 상기 좌우측 제2 기어가 설치되어 좌우측 제2 기어와 함께 회전되는 좌우측 동력전달축; 상기 좌우측 동력전달축에 설치되되, 상기 좌우측 제2 기어와는 소정 거리를 두고 설치되어 상기 좌우측 제2 기어에 의해 회전되는 좌우측 동력전달축과 함께 회전되는 좌우측 제3 기어; 상기 좌우측 제3 기어에 맞물려 회전되는 좌우측 제4 기어; 상기 좌우측 제4 기어가 좌우측에 각각 설치되어 상기 좌우측 제4 기어와 함께 회전되는 구동축; 상기 구동축에 설치되되, 상기 좌우측 제4 기어의 사이에 중앙으로 배치되어 상기 좌우측 제4 기어에 의해 회전되는 구동축과 함께 회전되는 구동바퀴; 상기 구동바퀴의 외주면에 접하여 상기 구동바퀴에 의해 회전되게 설치되되, 상기 발전기축에 결합되어 상기 발전기 모듈에서 전기를 발생시키도록 발전기축을 한쪽 방향으로 연속 회전시킬 수 있는 종동바퀴; 및 상기 좌우측 회전축과 상기 좌우측 제1 기어의 사이에 각각 대칭으로 설치되어 회전방향을 한쪽 방향으로 동력 전달이 가능하도록 하는 원웨이클러치 베어링:으로 이루어지되,상기 좌우측 발판이 각각 20~30도의 범위 내에서 정역 운동을 반복하면서 서로 교차되는 각도 운동을 할 때, 상기 좌우측 발판이 서로 교차하여 정역회전이 변환하는 순간에 상기 회전축에 일시적인 멈춤 현상이 발생되어도 상기 발전기축으로 전달되는 회전력에는 영향을 주지 않도록 상기 좌우측 제1 기어와, 상기 좌우측 제2 기어, 상기 좌우측 제3 기어, 상기 좌우측 제4기어, 상기 구동바퀴, 상기 종동바퀴의 일련의 동력 전달과정에서 회전수를 증속시켜 회전력을 전달할 수 있게 하고자, 상기 좌우측 제1 기어와 상기 좌우측 제2기어는 4:1의 기어비를 갖도록 구성되고, 상기 좌우측 제3 기어와 상기 좌우측 제4기어는 6:1의 기어비를 갖도록 구성되며, 상기 구동바퀴와 종동바퀴의 지름은 3:1 내지 5:1의 비율로 이루어지되, 상기 구동바퀴와 종동바퀴는 고무, 실리콘, 우레탄 재질 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 발전기 모듈은: 발전기 모듈에서 발생하는 전자기력을 DC전압으로 변환을 하기 위한 전파정류회로와 전압의 크기를 조절할 수 있는 전압제어 회로를 구성하되, 전파정류회로와 전압제어 회로는: 교류 전압을 전파정류화 하기 위한 정파정류 회로와, 전파정류된 전기를 평활화하기 위한 1000uF/50V 전해캐패시터와, 평활된 DC전압을 정전압화기 위한 스텝-다운 방식의 정전압회로로 이루어지고, 전자기기 또는 통신기기에서 필요한 전원을 안정되게 공급하기 위하여 전자기기 또는 통신기기 종류에 따라 출력전압을 변환할 수 있는 인버터회로를 구성함과 아울러 기기에 적합한 출력단자를 설치하여 사용자로 하여금 선택 사용하도록 하며, 상기 좌우측 발판의 각도 운동에 의한 운동량을 모니터링 할 수 있도록 마이크로 스위치와 압력센서를 설치하고, 신호를 받아 마이크로컨트롤러에서 처리하여 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 자가발전기가 구비된 스텝퍼 운동기구.