特許 6140905 複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6140905

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイール

(51)【国際特許分類】

   H02K 7/14 20060101AFI20170529BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20170529BHJP

   B60K 7/00 20060101ALI20170529BHJP

【ＦＩ】

   H02K7/14 Z

   H02K7/116

   B60K7/00

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-556229(P2016-556229)

(86)(22)【出願日】2013年12月12日

(65)【公表番号】特表2016-540492(P2016-540492A)

(43)【公表日】2016年12月22日

(86)【国際出願番号】KR2013011539

(87)【国際公開番号】WO2015088076

(87)【国際公開日】20150618

【審査請求日】2016年5月27日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0152716

(32)【優先日】2013年12月10日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】516157407

【氏名又は名称】ジャン ソクホ

【氏名又は名称原語表記】ＪＡＮＧ， Ｓｕｋ Ｈｏ

(74)【代理人】

【識別番号】110000981

【氏名又は名称】アイ・ピー・ディー国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ジャン ソクホ

【審査官】 三澤 哲也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−４４５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５１２８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５１９５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−１７２３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２８１７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−８８９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５３３８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１５７８３６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平３−１１９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１７８７６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ７／１４

Ｂ６０Ｋ ７／００

Ｈ０２Ｋ ７／１１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ホイール（１０）のリム（２０）の内周面に装着され、内部に形成された空間部（１０１）内に一定の間隔を置いて配列される複数の磁石（１１１、１１１’）を有する第１磁石体（１１０）を備える回転リング（１００）と；
シャフト（３０）に固定され、前記第１磁石体（１１０）の前記磁石と対応するように前記空間部（１０１）内に配列される複数のコイル（２１１、２１１’）を有するコイル体（２１０）を備える固定板（２００）と；
前記ホイール（１０）の回転力を減速することにより増加した推進力を与えるように前記空間部（１０１）に設けられる第１、２補助動力部（３００，３００’）と；
前記リム（２０）の開放された両側に配設され、軸受を介して前記シャフト（３０）に回転可能に装着され、前記第１、２補助動力部（３００，３００’）で発生した推進力を前記ホイールに伝達するホイールカバー（４０）と；
を含むことを特徴とする複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイール。

【請求項2】

前記回転リング（１００）の前記第１磁石体（１１０）の前記磁石は、前記回転リング（１００）の中心に向けて一定の間隔を置いて複数の列に配列され、
前記固定板（２００）の前記コイル体（２１０）は、前記固定板（２００）の外縁部で前記第１磁石体（１１０）の前記磁石の間に収容される複数のコイルを有する外側コイル体（２１０ａ）と、前記外側コイル体（２１０ａ）の前記コイルに対して対称となる位置で、前記外側コイル体（２１０ａ）の内側で前記固定板（２００）の中心に向かって配置される複数のコイルを有する内側コイル体（２１０ｂ）と、を備え、
前記第１、２補助動力部（３００，３００’）は、前記空間部（１０１）内の前記固定板（２００）を中心とした両側に、互いに対称となる形態で設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイール。

【請求項3】

前記第１、２補助動力部（３００，３００’）のそれぞれは、
一方向軸受（Ｂ）を介して前記シャフト（３０）上に装着される駆動歯車（３２０）と；
外縁部に前記固定板（２００）の内側コイル体（２１０ｂ）が収容され、前記コイル（２１１、２１１’）と対応するように前記複数の磁石（１１１、１１１’）が配列された第２磁石体（３１１）を備え、前記駆動歯車（３２０）に連結されるディスク（３１０）と；
前記ディスクと離れた位置で一方向に回転するように前記駆動歯車（３２０）上に装着され、回転力に応じて前記駆動歯車（３２０）と接触及び分離されるクラッチ歯車（３３０）と；
前記クラッチ歯車（３３０）と前記ホイールカバー（４０）の内周面に形成された内接歯車（４１）とを歯合させて連動させる複数の遊星歯車（３４０）と；
を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイール。

【請求項4】

前記回転リング（１００）の前記第１磁石体（１１０）の前記磁石は、複数の行に一定の間隔を置いて配列され、いずれかの１つの側の前記ホイールカバー（４０）に向かって水平に延設され、
前記固定板（２００）は、一側に偏位するように前記シャフト上に設けられており、
前記固定板（２００）の前記コイル体（２１０）は、前記固定板（２００）の外縁部で前記第１磁石体（１１０）の前記磁石の間に収容される複数のコイルを有する外側コイル体（２１０ａ）と、前記外側コイル体（２１０ａ）から前記固定板（２００）の中心に向かって離間して配置されるコイルを有する内側コイル体（２１０ｂ）と、を備え、
前記第１、２補助動力部（３００，３００’）は、前記空間部（１０１）内の前記固定板（２００）を中心とした両側に、それぞれ配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイール。

【請求項5】

前記第１補助動力部（３００）は、
前記固定板（２００）の一側から軸受（Ｂ）を介して前記シャフト（３０）上に装着され、前記いずれか１つの側の前記ホイールカバー（４０）側に延びる第１駆動歯車（３２１）と、前記第１駆動歯車（３２１）よりも大きな歯車比を有する第２駆動歯車（３２２）と、からなる駆動歯車（３２０）と；
外縁部に前記固定板（２００）の内側コイル体（２１０ｂ）が収容され、前記コイル（２１１、２１１’）と対応するように前記磁石（１１１、１１１’）が配列された第２磁石体（３１１）を備え、前記第１駆動歯車（３２１）に連結されるディスク（３１０）と；
前記ディスクと離れた位置で一方向に回転するように前記第１駆動歯車（３２１）上に装着され、回転力に応じて前記第１駆動歯車（３２１）と接触及び分離される第１クラッチ歯車（３３１）と；
前記第１クラッチ歯車（３３１）と前記いずれか１つの側の前記ホイールカバー（４０）の内周面に形成された内接歯車（４１）を歯合させて連動させる複数の第１遊星歯車（３４１）と；
を含み、
前記第２補助動力部（３００’）は、
前記固定板（２００）の一側に軸設され、前記第２駆動歯車（３２２）と噛合する複数の第２遊星歯車（３４２）と；
前記各第２遊星歯車（３４２）と同一軸線上で前記固定板（２００）の他側に軸設される１つ以上の第３遊星歯車（３４３）と；
一方向に回転するように一方向軸受（Ｂ）を介して前記シャフト（３０）に装着されて他側の前記ホイールカバー（４０）に設けられ、回転力に応じて前記第２駆動歯車（３２２）と接触及び分離される第２クラッチ歯車（３３２）と；
前記第２クラッチ歯車（３３２）上に配置されて、前記第３遊星歯車（３４３）と噛合される連動歯車（３５０）と；
を含み、
前記第２クラッチ歯車（３３２）は、前記連動歯車（３５０）の一定の回転数の範囲内で前記連動歯車（３５０）と噛合するように構成される、
ことを特徴とする請求項１又は４に記載の複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は発電兼用電動手段を備えたホイールに関するもので、より詳細には、コイル体の磁石体との間の電荷の符号と極性による引力と斥力によって回転動作され、ホイールの内部に複数の補助動力部を有することによって、推進力（トルク）と回転力が共に改善され、様々な機器で非常に効率的に使用できる複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイールに関するものである。

【背景技術】

【0002】

通常、電動機は電流が流れる導体が磁場の中で受ける力を用いて電気エネルギーを力学的エネルギーに変える装置であり、一般的にモーターと呼ぶ。モーターは電源の種類に応じて直流電動機と交流電動機に分類され、交流電動機は再び三相交流用と単相交流用に区分される。最近は３相交流用電動機が主に用いられる。

【0003】

電動機は１８３１年にファラデーが電磁誘導を発見した頃から作り始められた。初期の電動機は永久磁石の引力と斥力を用いて可動部を回転させずに揺動させる方式で作動される。１８３０年台には電機子と直流励起された電磁石を用いて今日のような形式の直流電動機が最初に作られたが、出力が小さく、研究段階に過ぎなかった。

【0004】

その後、フェラーリスとテスラが交流で作られる回転磁場を発見したことを契機に、これらは独自に２相交流電動機を発明した。１８８９年にドイツのドブロボルスキが出力１００ワット（Ｗ）の３相交流電動機を最初に制作した以来、３相交流電動機は今日の交流電動機の主流をなしている。

【0005】

直流電動機と交流電動機の両方は同一の原理で動作する。電流が流れる導体を磁場の中に載置すると、磁場の方向に垂直な方向に電磁力（ローレンツ力）が発生する。電動機の内部に磁石を載置すると磁場が作られ、軸に連結された導線に電流が流れると電磁力が発生する。したがって、フレミングの左手の法則によって軸が回転しながら動力が発生する。導線に作用する電磁力は磁場の強さ、電流の強さ、および導体の長さに比例する。

【0006】

このような原理に基づいた最も一般的な電動機は、永久磁石または電磁石からなる固定子の内部に永久磁石または電磁石からなる回転子が設けられる、普遍的で、且つ基本的な構成を有する。特に、４つの接点を有する直流電動機の場合は、電磁石からなる回転子は接点を介して電力の供給を受け、電磁気による引力と斥力を通じて連続的な回転運動が発生する。

【0007】

一方、一般的に電動モーターは速度の増加によって推進力が低下するので、必要な推進力を得るために減速装置をさらに備えなければならない。しかし、減速装置を付加すると、速度が低下する。自動車の場合は３００ボルト以上の電力を用いて、これらの問題を解決しているが、過度のバッテリー電力消費、車両の重量、及びコストの上昇により効率が大幅に低下する。

【0008】

一方、本出願人が出願して登録を受けた特許文献１及び２は高効率発電兼用円盤回転装置を開示し、特許文献３はこれを用いたホイールを開示する。これらの特許は特殊な環境を用いて既存の電動装置における問題点を解決した。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】韓国特許登録第１０−１０２５３８７号公報

【特許文献2】韓国特許登録第１０−１１１７０４４号公報

【特許文献3】韓国特許出願第１０−２００９−０１２１４８２号明細書（韓国特許公開第１０−２０１１−００６４７５９号公報）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかし、前述のような電動装置においては、所定の推進力とコイルの巻数比による所定の回転力が常に発生する。前述したような電動装置を適用しても上昇する推進力を与えるためには、必ず別の補助動力を付加しなければならなので、設置スペースの確保が必要であり、コストが非常に増加する。また、減速装置を付加して駆動力を増加させる場合にも、一つの駆動装置から得られる推進力には限界がある。

【0011】

また、補助動力を駆動するためには大きな電力を使用する必要があり、これによって多くの電力を消費するなど、その効率性が非常に低下するという問題がある。

【0012】

本発明は前述のような諸問題を解決するためになされたもので、その目的は、一つのホイール内部に空間部を形成し、その空間部に主動力とは別に、複数の補助動力を発生するための手段を備えることによって、別の補助動力を得るために必要なスペースの確保と装置の構築によるコストを最小化しながらも、主動力に複数の補助動力を付加することによって、増加した推進力と回転力を確保することができ、補助動力を用いた駆動によって電力使用を減少でき、発電兼用電動手段を備えたホイールの問題を合理的に解決することで、その有効性が大幅に改善された複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイールを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

前述の目的を達成するために、本発明に係る複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイールは、ホイールのリムの内周面に装着され、内部に形成された空間部内に一定の間隔を置いて配列される複数の磁石を有する第１磁石体を備える回転リングと；
シャフトに固定され、前記第１磁石体の磁石と対応するように前記空間部内に配列される複数のコイルを有するコイル体を備える固定板と；
前記ホイールの回転力を減速することにより増加した推進力を与えるように前記空間部に設けられる第１、２補助動力部と；
前記リムの開放された両側に配設されて軸受を介して前記シャフトに回転可能に装着され、前記第１、２補助動力部で発生した推進力を前記ホイールに伝達するホイールカバーと；を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

このような構成を有する本発明に係る複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイールは、リムに固定される回転リングの内側に設けられる第１、２補助動力部によって減速による補助動力が得られ、ホイール自体の追加的な動力の付加とそれによる強力な出力の向上が可能であり、別の補助動力を構築する必要がないので、電動力を必要とする装置を簡単に構成することができ、装置の小型化による大幅なコストの削減が可能であり、特に、多段動力伝達による推進力と回転力が得られ、その効率性が大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイールを示す斜視図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイールの断面図である。

【図3】本発明の第２実施形態に係る複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイールの断面図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係る複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイールの動作状態を説明する概略図である。

【図5】本発明の第２実施形態に係る複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイールの１段減速動作状態を説明する概略図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイールの２段減速動作状態を説明する概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本明細書および特許請求の範囲に使用した用語や単語は、通常的や辞書的な意味に限定して解釈してはならず、発明者はその自身の発明を最善の方法として説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に立ち、本発明の技術的な思想に符合する意味と概念として解釈しなければならない。

【0017】

したがって、本明細書に記載した実施形態と図面に示す構成は、本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想をすべて代弁するものではないため、本出願時点においてこれらを代替することができる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。

【0018】

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態を詳しく説明する。

【0019】

図１は本発明に係る複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイールを示す斜視図であり、図２は本発明の第１実施形態に係る複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイールの断面図であり、図３は本発明の第２実施形態に係る複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイールの断面図である。

【0020】

図１〜図３に示すように本発明に係る複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイール１０は、回転リング１００と、固定板２００と、第１、２補助動力部３００，３００’と、ホイールカバー４０と、から構成される。

【0021】

ここで、ホイール１０は、通常、タイヤが中央貫通型リム２０の外縁部に結合された構造を有するものであれば可能である。

【0022】

回転リング１００は、リム２０の内周面に装着されるもので、内部には空間部１０１が形成され、全体的には環状になっており、内周面には第１磁石体１１０が配置される。

【0023】

ここで、第１磁石体１１０はリング状になっており、第１磁石体１１０は一定の間隔を置いて配列された複数の磁石１１１を備える。

【0024】

固定板２００は円盤形状になっており、空間部１０１の中央から電動力を有する装置（図示省略）のシャフト３０に固定される。第１磁石体と対応するように構成されたコイル体２１０は第１磁石体１１０の磁石１１１、１１１’と対応するように配置される複数のコイル２１１、２１１’を有する。

【0025】

第１、２補助動力部３００，３００’は、固定板２００の両側から空間部１０１に設けられてホイール１０の推進力と回転力を向上させる役割をする。

【0026】

ホイールカバー４０は、リム２０の両側を覆った状態で、軸受を介してシャフトに回転可能に装着され、第１、２補助動力部３００，３００’の回転力をホイール１０に伝達できるように構成される。

【0027】

一方、前述のような構成を有する本発明に係るホイール１０は、その推進力と回転力の向上のために様々な形態で実現することができ、これについては実施形態を通じて説明する。

【0028】

図２を参照して本発明の第１実施形態について説明する。

【0029】

まず、回転リング１００の第１磁石体１１０の磁石は、一定の間隔を置いて複数の列に配列される。その配列方式としては、複数の磁石が回転リング１００の内周面からその回転リング１００の中心に向けて垂直に延設され、本発明の実施形態においては一定の間隔を置いて４列または３列に配列される。

【0030】

固定板２００のコイル体２１０は、固定板２００の円周方向に向けて配置される外側コイル体２１０ａと、固定板２００の中心に向かって配置される内側コイル体２１０ｂと、を備える。

【0031】

ここで、外側コイル体２１０ａは、固定板２００の外縁部に形成され、第１磁石体１１０の磁石の間に収容されるように円周方向に向いていると共に、３列に配列されるコイルを有する。

【0032】

即ち、前述したように第１磁石体１１０の磁石は、水平方向に外側コイル体２１０ａのコイルと互いに交互に配列される。

【0033】

そして、内側コイル体２１０ｂのコイルは、外側コイル体２１０ａの内側で固定板２００の中心に向かって一定の間隔を置いて複数の列、例えば３列に配列され、外側コイル体２１０ａのコイルと垂直方向において対称に延設される。

【0034】

また、固定板２００を中心に両空間部１０１には水平方向において互いに対称な形態で、第１、２補助動力部３００，３００’が設けられる。

【0035】

この時、各第１、２補助動力部３００，３００’は次のように構成される。

【0036】

一方向軸受Ｂを介してシャフト３０に回転可能に装着されるディスク３１０を有し、ディスク３１０は駆動歯車３２０と共にシャフト上で自由に回転するようになる。

【0037】

そして、ディスク３１０の外縁部には第２磁石体３１１が配置される。第２磁石体３１１は内側コイル体２１０ｂのコイル２１１’に収容されるように一定の間隔を置いて円周方向に２列に延設される磁石を有する。

【0038】

そして、駆動歯車３２０の一側にはクラッチ歯車３３０が配置される。クラッチ歯車３３０は、通常の一方向クラッチと同様に、一方向にのみ回転力を伝達する一方、一定の大きさの回転力下で駆動歯車３２０との接触状態が維持される。即ち、ディスク３１０に回転力が与えられると、一定の大きさの回転力が作用する場合、クラッチ歯車３３０は駆動歯車３２０と接触して回転され、それ以上の大きさの回転力が作用するか、逆回転する場合は、互いに分離されて空回りするように構成される。

【0039】

そして、ホイールカバー４０の内周面には内接歯車４１が形成され、クラッチ歯車３３０と内接歯車４１は減速力を与える１つ以上の遊星歯車３４０によって互いに噛合されて連動するように構成される。

【0040】

次に、図３を参照して本発明の第２実施形態について説明する。

【0041】

まず、回転リング１００の第１磁石体１１０の磁石は、一定の間隔を置いて複数の行に配列される。その配列方式としては、複数の磁石が回転リング１００の内周面でどちらか１つの側のホイールカバー４０に向けて水平方向に延設され、本発明の実施形態では一定の間隔を置いて３行に配列される。

【0042】

また、固定板２００はホイール１０の一側に偏位され、シャフト上に設けられる。

【0043】

固定板２００のコイル体２１０は、固定板２００の外縁部に形成される外側コイル体２１０ａと、固定板２００の中心に向かって配置される内側コイル体２１０ｂと、を備える。

【0044】

ここで、外側コイル体２１０ａは、固定板２００の外縁部に形成されるもので、第１磁石体１１０の磁石の間に収容されるように水平に延設され、３行の第１磁石体１１０の間にそれぞれ収容されるように２行に配列されるコイルを有する。

【0045】

即ち、前述のように第１磁石体１１０の磁石と外側コイル体２１０ａのコイルは、互いに交互に配列される。

【0046】

そして、内側コイル体２１０ｂのコイルは、外側コイル体２１０ａから固定板２００の中心に向かってコイルから離隔される位置から１行に配列されて、水平方向に延長するように形成される。

【0047】

また、固定板２００を中心に空間部１０１の両側には、第１、２補助動力部３００，３００’がそれぞれ配置される。

【0048】

この時、第１、２補助動力部３００、３００は次のように構成される。

【0049】

まず、固定板２００の一側には円盤状のディスク３１０が形成される。この時、ディスク３１０には駆動歯車３２０が連結され、駆動歯車３２０は中央に１つのホイールカバー４０側に延びる第１駆動歯車３２１と、第１駆動歯車３２１よりも大きな歯車比を有する第２駆動歯車３２２と、を備える。一方向軸受Ｂを介してシャフト３０に回転可能に装着されるディスク３１０は駆動歯車３２０と共にシャフト上で自由に回転するようになる。

【0050】

第１補助動力部３００のディスク３１０に連結される駆動歯車３２０は、中央に１つのホイールカバー４０側に延びる第１駆動歯車３２１と、第１駆動歯車３２１よりも大きな歯車比を有する第２駆動歯車３２２を備える。

【0051】

そして、ディスク３１０の外縁部には固定板２００の内側コイル体２１０ｂが収容されてコイル２１１、２１１’と対応するように配列された複数の磁石１１１、１１１’を有する第２磁石体３１１が配置される。第２磁石体３１１の磁石は内側コイル体２１０ｂのコイルが収容できるように一定の間隔を置いて一つのホイールカバー４０を向けて３行に水平に延設される。

【0052】

この時、第１補助動力部３００は次のようになっている。

【0053】

駆動歯車３２０の第１駆動歯車３２１と接触及び分離される第１クラッチ歯車３３１を有する。第１クラッチ歯車３３１は通常の一方向クラッチと同様に、一方向にのみ回転力を伝達する一方、一定の大きさの回転力下で第１駆動歯車３２１との接触状態が維持される。即ち、ディスク３１０に回転力が与えられると、一定の大きさの回転力が作用する場合、第１駆動歯車３２１と接触して回転し、それ以上の大きさの回転力が作用するか、逆回転する場合は、互いに分離されて空回りするように構成される。

【0054】

そして、ホイールカバー４０の内周面には内接歯車４１が形成され、第１クラッチ歯車３３１と内接歯車４１は減速力を与える１つ以上の第１遊星歯車３４１によって互いに噛合されて連動するように構成される。

【0055】

第２補助動力部３００’は次のようになっている。

【0056】

駆動歯車３２０の第２駆動歯車３２２には固定板２００に軸設される１つ以上の第２遊星歯車３４２が噛合される。固定板２００の他側にはそれぞれの第２遊星歯車３４２と同一軸線上で第３遊星歯車３４３が軸設される。

【0057】

そして、シャフト３０には一方向に回転するように一方向軸受Ｂを介して第２クラッチ歯車３３２が装着されて状態で、他側のホイールカバー４０に設けられる。

【0058】

なお、第２クラッチ歯車３３２上には第３遊星歯車３４３と噛合される連動歯車３５０が配置される。連動歯車３５０によって第２クラッチ歯車３３２から第３遊星歯車に回転力を伝達することができる。

【0059】

この時、第２クラッチ歯車３３２は、通常の一方向クラッチと同様に、一方向に回転力を有する一方、一定の大きさの回転力下で連動歯車３５０と接触状態に維持される。即ち、連動歯車３５０に回転力が与えられると、一定の大きさの回転力が作用する場合、連動歯車３５０と噛合して回転し、それ以上の大きさの回転力が作用するか、逆回転する場合は、互いに分離されて空回りするように構成される。

【0060】

以下、前述のような構成を有する本発明に係る複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイールの作用について添付図面を参照して詳細に説明する。

【0061】

まず、本発明に係る複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイールにおいて、固定板２００に設けられたコイル体２１０に直流電源を印加すると、コイル体２１０から誘導される電荷の符号と回転リング１００の第１磁石体１１０とディスク３１０の第２磁石体３１１が有している極性による引力と斥力の作用により、回転リング１００とディスク３１０はシャフト３０を中心に自由に回転する。

【0062】

即ち、これらの作用は本発明の出願人が出願した先行特許である韓国特許公開第１０−２０１０−００１２１７８号に開示したように行われる。即ち、コイル体２１０に印加される直流電源の極性を繰り返し切り替えると、コイル体２１０には直流電源の極性によって誘導される電荷の符号が共に切り替えられ、第１、２の磁石体１１０，３１１による極性は電荷の符号と干渉して相互間の引力が発生するか、斥力が発生しながら自由に回転することが可能である。この状態で、回転リング１００とディスク３１０を回転させる。

【0063】

この時、本発明においてはコイル体２１０のコイル２１１、２１１’及び第１、２の磁石体１１０，３１１の磁石１１１、１１１’を複数の列に構成することによって、コイル体２１０に配列されるコイル２１１、２１１’及び第１、２の磁石体１１０，３１１に配列される磁石１１１、１１１’の増加によって引力と斥力が増大し、回転リング１００とディスク３１０の駆動力を向上させる。

【0064】

一方、本発明においては、前述のように実質的に雲回転力が与えられるホイール１０に強い駆動力をさらに与える。これは、第１、２補助動力部３００，３００’によって実現可能である。

【0065】

まず、第１実施形態に係る第１、２補助動力部３００，３００’の動作関係を説明する。

【0066】

図２を参照すると、図４に示すように最初に固定板２００に設けられたコイル体２１０、即ち外側コイル体２１０ａと内側コイル体２１０ｂに電源を印加すると、引力と斥力によってホイール１０に対応する回転リング１００の駆動力が与えられると共に、ディスク３１０にも駆動力が与えられて、回転リング１００の駆動力にディスク３１０の駆動力が加えられてホイール１０の増加した推進力が提供される。その結果、順次ホイール１０の回転力が増大する。

【0067】

即ち、第１、２補助動力部３００，３００’では、ディスク３１０が回転する時に、そのディスク３１０は一方向軸受Ｂが結合されたシャフト３０を中心に自由に回転するようになり、これによって駆動歯車３２０に回転力が与えられる。

【0068】

この時、駆動歯車３２０はクラッチ歯車３３０と接触しているので、クラッチ歯車３３０に回転力が伝達され、その回転力はホイールカバー４０の内接歯車４１に伝達される。

【0069】

一方、前述したように内接歯車４１に回転力を伝達する時、クラッチ歯車３３０と内接歯車４１は減速を行う通常の遊星歯車３４０によって噛合される。遊星歯車３４０はクラッチ歯車３３０に伝達された回転力を減速させて強い駆動力へと変換した後、内接歯車４１を介してホイール１０に伝達するようになる。

【0070】

即ち、ホイール１０には回転リング１００による駆動力にディスク３１０から減速されることにより発生した駆動力が加えられ、さらに増加した推進力が加えられ、それによって強い回転力が与えられる。

【0071】

一方、前述したように強い回転力が与えられたホイール１０に一定の大きさ以上の回転力が与えられると、ディスク３１０による回転力はそれ以上伝達されなくなる。即ち、クラッチ歯車３３０は前述したように、一定の大きさの回転力下で駆動歯車３２０に接触されている。この時、回転力が一定の大きさを超えると、駆動歯車３２０から分離されてそれぞれ空回りする。ホイール１０の回転力が減少すると、再び駆動歯車３２０と接触して駆動力が与えられるようになる。

【0072】

この時、前述したように作用する第１、２補助動力部３００，３００’は、固定板２００の両側に対称形状に構成されている。したがって、両側から強い駆動力が加えられて、ホイール１０の推進力の向上と回転力の向上が可能になる。

【0073】

また、第２実施形態に係る第１、２補助動力部３００，３００’の動作関係を説明する。

【0074】

最初に固定板２００に設けられたコイル体２１０即ち、外側コイル体２１０ａと内側コイル体２１０ｂに電源が印加されると、引力と斥力によってホイール１０に対応する回転リング１００の駆動力が与えられると共に、ディスク３１０に駆動力が与えられて、回転リング１００の駆動力にディスク３１０の推進力が加わる。その結果、ホイール１０の増加した推進力と順次回転力を増大させる。

【0075】

即ち、第１、２補助動力部３００，３００’では、ディスク３１０が回転する時に、そのディスク３１０は一方向軸受Ｂが結合されたシャフト３０を中心に自由に回転するようになり、これによって駆動歯車３２０に回転力が与えられる。

【0076】

この時、第１補助動力部３００においては、図３を参照して、図５に示すように、第１駆動歯車３２１は第１クラッチ歯車３３１と接触しているので、第１クラッチ歯車３３１に回転力が伝達され、その回転力はホイールカバー４０の内接歯車４１に伝達される。

【0077】

一方、前述したように内接歯車４１に回転力を伝達する時、第１クラッチ歯車３３１と内接歯車４１は減速を行う通常の第１遊星歯車３４１によって噛合される。第１遊星歯車３４１は第１クラッチ歯車３３１に伝達された回転力を減速させて強い駆動力へと変換した後、内接歯車４１に伝達するようになる。

【0078】

即ち、ホイール１０には回転リング１００による駆動力にディスク３１０から減速されて発生した強力な駆動力が加えられ、さらに増加した推進力が加えられ、それによって強い回転力が与えられる。

【0079】

また、第２補助動力部３００’においては、図６に示すように第２駆動歯車３２２は減速を行う通常の第２遊星歯車３４２と噛合されているので、第２遊星歯車３４２は第２駆動歯車３２２に伝達された回転力を減速させる。

【0080】

そして、第２遊星歯車３４２は固定板２００の他側で同一軸線上に第３遊星歯車３４３が設けられているので、第３遊星歯車３４３に回転力が伝達される。

【0081】

以後、第３遊星歯車３４３に伝達された回転力は連動歯車３５０に伝達され、次に一方向軸受Ｂを介してシャフト３０に結合された第２クラッチ歯車３３２に伝達される。したがって、それに設けられた第２クラッチ歯車３３２を介してホイールカバー４０に回転力が与えられる。

【0082】

即ち、ホイール１０には回転リング１００による回転力にディスク３１０から減速されて発生した強力な駆動力が加えられてさらに増加した推進力が加えられ、それによって強い回転力が与えられる。

【0083】

一方、前述したように強い回転力が与えられたホイール１０に一定の大きさ以上の回転力が与えられると、ディスク３１０による回転力はそれ以上伝達されなくなる。即ち、第１、２クラッチ歯車３３１、３３２は前述したように、一定の大きさの回転力下で駆動歯車３２０または連動歯車３５０に接触されている。この時、回転力が一定の大きさを超えると、第１、２クラッチ歯車３３１、３３２は第１駆動歯車３２１または連動歯車３５０から分離されてそれぞれ空回りする。ホイール１０の回転力が減少すると、第１、２クラッチ歯車３３１、３３２は、再び第１駆動歯車３２１または連動歯車３５０と接触してホイール１０に推進力が与えられるようになる。

【0084】

以上で説明したように、本発明に係る複数の補助動力部を有する発電兼用電動手段を備えたホイールは、回転リングの内側に空間部が形成されており、その空間部には第１、２補助動力部に配置されているので、ホイール自体で第１、２補助動力部によって減速された強力な駆動力が生成されることによって、最初の駆動時や上り坂などの増加した推進力が必要な場合、自動的に変速動作される。

【符号の説明】

【0085】

１０ ホイール
２０ リム
３０ シャフト
４０ ホイールカバー
４１ 内接歯車
１００ 回転リング
１０１ 空間部
１１０ 第１磁石体
１１１、１１１’ 磁石
２００ 固定板
２１０ コイル体
２１１、２１１’ コイル
２１０ａ 外側コイル体
２１０ｂ 内側コイル体
３００、３００’ 第１、２補助動力部
３１０ ディスク
３１１ 第２磁石体
３２０ 駆動歯車
３２１ 第１駆動歯車
３２２ 第２駆動歯車
３３０ クラッチ歯車
３３１ 第１クラッチ歯車
３３２ 第２クラッチ歯車
３４０ 遊星歯車
３４１ 第１遊星歯車
３４２ 第２遊星歯車
３４３ 第３遊星歯車
３５０ 連動歯車

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】