KR100318329B1

KR100318329B1 - Device for Braking, Starting and Accelerating Power Device Utilizing Windup Spring

Info

Publication number: KR100318329B1
Application number: KR1019990011121A
Authority: KR
Inventors: 임성모
Original assignee: 임성모
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2001-12-22
Also published as: KR20000061790A

Abstract

본 발명은 동력장치의 운동을 감속시킬 때 소모되는 운동에너지를 태엽의 탄성에너지로 변환하면서 동력장치를 제동 및 감속하고 동력장치를 기동 및 가속시킬 때 태엽에 저장된 탄성에너지를 이용하는 장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치(100)는, 동력장치(10)의 회전축(20)으로부터 회전력을 전달하는 제1 동력전달수단(200), 제1 동력전달수단(200)의 일 지점에 설치되어 그 동력전달을 단속하는 클러치(300), 제1 동력전달수단(200)을 통해 전달된 회전력에 의해 탄성에너지를 저장하는 태엽(400), 태엽(400)의 탄성에너지에 의해 회전하는 회전체(500), 및 회전체(500)의 회전력을 동력장치(10)의 회전축(20)으로 전달하는 제2 동력전달수단(600)을 포함한다.The present invention relates to a device for braking and decelerating a power unit and using the elastic energy stored in the mainspring when starting and accelerating the power unit while converting the kinetic energy consumed when decelerating the power unit into elastic spring energy. The apparatus 100 of the present invention is installed at one point of the first power transmission means 200, the first power transmission means 200 for transmitting the rotational force from the rotation shaft 20 of the power unit 10, the power transmission The clutch 300 to control the spring, the spring 400 to store the elastic energy by the rotational force transmitted through the first power transmission means 200, the rotating body 500 to rotate by the elastic energy of the spring 400, And second power transmission means 600 for transmitting the rotational force of the rotating body 500 to the rotating shaft 20 of the power unit 10.

Description

Braking, Starting and Acceleration of Power Units Using Windings {Device for Braking, Starting and Accelerating Power Device Utilizing Windup Spring}

(기술분야)(Technology)

본 발명은 태엽을 이용한 동력장치의 제동, 기동 및 가속장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 동력장치의 운동을 감속시킬 때 열에너지로 소모되는 운동에너지를 태엽의 탄성에너지로 변환하면서 동력장치를 제동 및 감속하고, 동력장치를 기동 및 가속시킬 때 태엽에 저장된 탄성에너지를 이용하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a braking, starting and accelerating device of a power unit using a mainspring, and more particularly, braking and driving a power unit while converting kinetic energy consumed by thermal energy into a spring elastic energy when decelerating the movement of the power unit. It relates to a device that uses the elastic energy stored in the mainspring when decelerating and activating and accelerating the power unit.

(배경기술)(Background)

동력을 기동, 가속, 감속 및 제동하는 일련의 동력제어 과정은, 에너지 소모적이고 기계 마모적인 과정으로 볼 수 있다. 동력제어를 기계적인 측면에서 보면, 회전체의 정지마찰력으로 인해 기동 및 가속에 많은 에너지가 필요하므로 충분한 토크를 얻기 위해 속도를 낮출 수밖에 없고 제동 시에는 브레이크의 접촉으로 운동에너지가 열에너지로 소모되는 단점이 있다. 유도전동기의 동력제어에 있어서도 정전압 기동 토크 및 가속 토크가 좋기는 하지만 전기에너지가 대량으로 소모되고 있다. 따라서, 각종 동력을 제어함에 있어서 가능하면 에너지를 절약할 수 있도록 하는 방안이 여러 가지로 모색되고 있다.A series of power control processes for starting, accelerating, decelerating and braking power can be seen as an energy consuming and mechanical wear process. In terms of mechanical power control, the static friction of the rotating body requires a lot of energy for starting and accelerating, so that the speed of the engine must be lowered to obtain sufficient torque, and during braking, kinetic energy is consumed as thermal energy. There is this. Even in power control of an induction motor, although constant voltage starting torque and acceleration torque are good, a large amount of electric energy is consumed. Therefore, various methods have been sought to save energy if possible in controlling various powers.

회전체의 운동 속도를 감속하거나 정지시키기 위해, 자전거, 오토바이, 자동차 등을 포함한 각종 기계장치에 널리 사용되고 있는 기계식(마찰) 브레이크는, 회전체의 운동에너지를 마찰에 의해 열에너지로 바꾸어 방출하는 방식에 의해 제동력을 제공하는 장치이므로, 제동 과정에서 회전체의 운동에너지가 다시 사용할 수 없는 열에너지로 소모되어 버리고, 또한 브레이크를 구성하는 각종 부품들의 마모를 일으키게 된다. 따라서, 회전체를 제동할 때 소모되는 에너지를 이용할 수 있다면,그 만큼의 에너지를 절약할 수 있을 것이다. 예를 들어, 자전거를 제동하는 경우 사용 불가능한 열에너지로 소모되어 버리는 자전거의 운동에너지를 저장하여 자전거를 기동시킬 때나 가속할 때 다시 사용할 수 있다면 바람직할 것이다.Mechanical (friction) brakes, which are widely used in various machinery such as bicycles, motorcycles, automobiles, and the like, to reduce or stop the movement speed of a rotating body, are used to convert the kinetic energy of the rotating body into thermal energy by friction and release it. Since the device provides the braking force, the kinetic energy of the rotating body is consumed as heat energy that cannot be used again during the braking process, and also causes wear of various components constituting the brake. Therefore, if the energy consumed when braking the rotor can be used, it will be possible to save that much energy. For example, it may be desirable to store the kinetic energy of the bicycle, which is consumed as unusable thermal energy when braking, so that the bicycle can be used again when the bicycle is started or accelerated.

본 발명의 목적은, 동력장치의 동력을 제어하는 과정에서 소모되는 에너지를 저장하여 이를 동력장치의 기동이나 가속에 다시 사용할 수 있도록 하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to store the energy consumed in the process of controlling the power of the power unit so that it can be used again for starting or accelerating the power unit.

본 발명의 목적은, 동력장치의 제동과정에서 열에너지로 소모되는 운동에너지를 탄성에너지로 저장하여 동력장치를 기동 또는 가속할 때 다시 사용할 수 있도록 하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to store the kinetic energy consumed as thermal energy in the braking process of the power unit as elastic energy so that it can be used again when starting or accelerating the power unit.

본 발명의 목적은, 주행 중인 자전거에 대한 제동력으로서 태엽의 탄성을 이용하고, 태엽에 저장된 탄성에너지를 자전거의 기동 및 가속에 사용할 수 있도록 하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to use the elasticity of the mainspring as a braking force for a running bicycle, and to use the elastic energy stored in the mainspring to start and accelerate the bicycle.

도1은 본 발명에 따른 태엽을 이용한 동력장치의 제동, 기동 및 가속장치의 개략도,1 is a schematic diagram of a braking, starting and accelerating device of a power unit using a mainspring according to the present invention;

도2는 본 발명에 따른 태엽을 이용한 동력장치의 제동, 기동 및 가속장치를 자전거에 적용한 구체예의 개략도,Figure 2 is a schematic diagram of a specific example of applying the braking, starting and acceleration device of the power unit using the mainspring according to the present invention,

도3은 태엽의 장착 상태를 보여주는 회전체의 상세도.Figure 3 is a detailed view of the rotating body showing the mounting state of the mainspring.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1: 자전거 10(10a): 동력장치(자전거 차륜)1: bicycle 10 (10a): power unit (bicycle wheel)

20(20a): 동력장치의 축 200: 제1 동력전달수단20 (20a): shaft 200 of power unit: first power transmission means

300: 클러치 400: 태엽300: clutch 400: hand winding

500: 회전체 600: 제2 동력전달수단500: rotating body 600: second power transmission means

본 발명에 따라, 태엽을 이용한 동력장치의 제동, 기동 및 가속장치가 제공되며, 본 발명의 장치는 동력장치의 회전축으로부터 회전력을 전달하는 제1 동력전달수단, 상기 제1 동력전달수단의 일 지점에 설치되어 그 동력전달을 단속하는 클러치, 상기 제1 동력전달수단을 통해 전달된 회전력에 의해 탄성에너지를 저장하는 태엽, 상기 태엽의 탄성에너지에 의해 회전하는 회전체, 및 상기 회전체의 회전력을 상기 동력장치의 회전축으로 전달하는 제2 동력전달수단을 포함한다.According to the present invention, there is provided a braking, starting and accelerating device of a power unit using a mainspring, the apparatus of the present invention comprising: first power transmission means for transmitting rotational force from a rotating shaft of the power unit, and a point of the first power transmission means; A clutch installed at the front end to regulate the power transmission, a spring to store the elastic energy by the rotational force transmitted through the first power transmission means, a rotating body to be rotated by the elastic energy of the mainspring, and a rotational force of the rotating body. And a second power transmission means for transmitting to the rotating shaft of the power unit.

본 발명에 따른 태엽을 이용한 동력장치의 제동, 기동 및 가속장치를 자전거의 제동, 기동 및 가속에 이용할 수 있으며, 이때 상기 동력장치의 회전축은 자전거 차륜의 축)이고, 상기 제1 동력전달수단은, 상기 자전거 차륜축에 연결되어 일체로 회전하는 회전축, 상기 클러치의 단속에 의해 선택적으로 회전하는 제1 스프로킷휠, 및 상기 제1 스프로킷휠에 제1 체인으로 연결되고 회전 가능한 방향이 조정되는 제2 스프로킷휠을 구비하고, 상기 제2 동력전달수단은, 상기 회전체와 일체로 회전하는 제3 스프로킷휠, 상기 회전체의 회전을 선택적으로 차단하는 록킹기구, 및 상기 제3 스프로킷휠에 제2 체인으로 연결되고 상기 자전거 차륜의 주행회전방향과 동일한 방향으로 회전할 때에는 상기 회전축에 회전력을 전달하지만 그 반대방향으로 회전할 때에는 상기 회전축에 대해 공전하는 제4 스프로킷휠을 구비한다.The braking, starting and accelerating device of the power unit using the mainspring according to the present invention can be used for braking, starting and accelerating the bicycle, wherein the rotating shaft of the power unit is an axis of a bicycle wheel), and the first power transmission means A second rotation shaft connected to the bicycle wheel shaft and integrally rotating, a first sprocket wheel selectively rotating by intermittence of the clutch, and a second chain connected to the first sprocket wheel by a first chain and the rotatable direction being adjusted; And a second sprocket wheel, wherein the second power transmission means comprises: a third sprocket wheel that rotates integrally with the rotating body, a locking mechanism for selectively blocking rotation of the rotating body, and a second chain on the third sprocket wheel. When rotating in the same direction as the driving direction of rotation of the bicycle wheel transmits a rotational force to the rotating shaft but when rotating in the opposite direction And a fourth sprocket wheel revolving about the rotation axis.

상기와 같은 자전거의 제동, 기동 및 가속장치에 따라, 주행 중인 자전거를 제동하고자 하는 경우, 상기 제2 스프로킷휠이 자전거의 주행방향으로만 회전되도록 함과 아울러 상기 제3 스프로킷휠이 상기 록킹기구에 의해 록킹되어 회전할 수 없도록 한 상태에서 상기 클러치를 연결하면 된다. 이때 상기 회전축의 상기 주행방향 회전력이 상기 클러치, 상기 제1 스프로킷휠 및 상기 제1 체인을 통해 전달되어 상기 제2 스프로킷휠과 그 축이 상기 주행방향으로 회전되고, 결국 상기 태엽이 감기면서 그 탄성력으로 자전거를 제동하고, 상기 제2 스프로킷휠은 상기 주행방향으로만 회전되고 상기 제3 스프로킷휠은 록킹되어 있기 때문에 일단 감긴 상기 태엽은 풀리지 않게 되어 탄성력이 저장된다.According to the braking, starting and accelerating device of the bicycle, the second sprocket wheel is rotated only in the driving direction of the bicycle, and the third sprocket wheel is connected to the locking mechanism. The clutch may be connected while locked to prevent rotation. At this time, the driving direction rotational force of the rotary shaft is transmitted through the clutch, the first sprocket wheel and the first chain so that the second sprocket wheel and the shaft is rotated in the driving direction, and eventually the spring is wound and its elastic force And the second sprocket wheel is rotated only in the driving direction and the third sprocket wheel is locked so that the winding spring is not released and the elastic force is stored.

상기 태엽에 저장된 탄성력을 자전거의 기동이나 가속에 이용하고자 할 경우에는, 상기 제3 스프로킷휠을 록킹으로부터 풀면 된다. 상기 제3 스프로킷휠의 록킹이 풀리면, 상기 제3 스프로킷휠이 상기 주행방향으로 회전하고 그 회전력이 상기 제2 체인을 통해 상기 제4 스프로킷휠에 전달되고 상기 제4 스프로킷휠의 상기 주행방향 회전은 상기 회전축을 통해 자전거의 차륜축에 전달되어 자전거의 기동 및 가속에 사용된다.When the elastic force stored in the mainspring is to be used for starting or accelerating the bicycle, the third sprocket wheel may be released from locking. When the locking of the third sprocket wheel is released, the third sprocket wheel rotates in the driving direction, and the rotational force is transmitted to the fourth sprocket wheel through the second chain, and the driving direction rotation of the fourth sprocket wheel is It is transmitted to the wheel shaft of the bicycle through the rotating shaft is used to start and accelerate the bicycle.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 태엽을 이용한 동력장치의 제동, 기동 및 가속장치를 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 태엽을 이용한 동력장치의 제동, 기동 및 가속장치를 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the braking, starting and acceleration of the power unit using the mainspring according to the present invention. The following embodiments merely illustrate the braking, starting and accelerating device of the power unit using the mainspring according to the present invention, but are not intended to limit the scope of the present invention.

도1은 본 발명에 따른 태엽을 이용한 동력장치의 제동, 기동 및 가속장치의 개략도, 도2는 본 발명에 따른 태엽을 이용한 동력장치의 제동, 기동 및 가속장치를 자전거에 적용한 구체예의 개략도, 도3은 태엽의 장착 상태를 보여주는 회전체의 상세도이다.1 is a schematic diagram of a braking, starting and accelerating device of a power unit using a mainspring according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of a specific example of applying a braking, starting and accelerating device of a power unit using a mainspring according to the present invention. 3 is a detailed view of the rotating body showing the mounting state of the mainspring.

도1과 도2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태엽을 이용한 동력장치의 제동, 기동 및 가속장치(100)는, 제1 동력전달수단(200), 클러치(300), 태엽(400), 회전체(500) 및 제2 동력전달수단(600)을 기본적으로 포함하며, 이들 구성요소들은 이들을 수용할 수 있도록 적절히 구성된 하우징(110) 내에 장착된다.1 and 2, the braking, starting and accelerating device 100 of the power unit using the mainspring according to the present invention, the first power transmission means 200, clutch 300, spring 400 It basically includes a rotating body 500 and a second power transmission means 600, these components are mounted in a housing 110 properly configured to receive them.

제1 동력전달수단(200)은 소정의 동력이 발생하는 동력장치(10, 10a)의 회전축(20, 20a)으로부터 태엽(400)에 회전력을 전달하는 수단이며, 예를 들어, 도1과 도2에 도시된 바와 같이, 회전축(210), 제1 스프로킷휠(220), 제1 체인(230) 및 제2 스프로킷휠(240)로 구성되고, 제1 동력전달수단(200)으로의 동력장치(10)의 회전력 전달은 클러치(300)에 의해 단속된다.The first power transmission means 200 is a means for transmitting a rotational force from the rotation shaft 20, 20a of the power unit (10, 10a) generating a predetermined power to the mainspring 400, for example, Figs. As shown in FIG. 2, the power unit includes the rotating shaft 210, the first sprocket wheel 220, the first chain 230, and the second sprocket wheel 240, and the first power transmission means 200. The rotational force transmission of 10 is interrupted by the clutch 300.

회전축(210)은 실질적으로 동력장치(10)의 회전축(20, 20a)의 연장이며 동력장치(10, 10a)의 회전축(20, 20a)과 일체로 회전한다. 제1 스프로킷휠(220)은 클러치(300)를 매개하여 회전축(210)으로부터 동력을 받는 휠이며, 클러치(300)가 물리면 제1 스프로킷휠(220)은 자체의 축(221)을 중심으로 회전축(20, 20a)과 동일한 방향으로 회전하고 클러치(300)가 풀리면 회전되지 않는다.The rotary shaft 210 substantially extends the rotary shafts 20 and 20a of the power unit 10 and rotates integrally with the rotary shafts 20 and 20a of the power units 10 and 10a. The first sprocket wheel 220 is a wheel that receives power from the rotating shaft 210 through the clutch 300. When the clutch 300 is bitten, the first sprocket wheel 220 rotates about its own axis 221. It rotates in the same direction as (20, 20a) and does not rotate when the clutch 300 is released.

제1 스프로킷휠(220)의 회전은 제1 체인(230)을 통해 제2 스프로킷휠(240)에 전달되고, 제2 스프로킷휠(240)은 그 축(242)과 일체로 회전한다. 상기 축(242)에는 양방향 렌치 등에 널리 적용되고 있는 공지의 양방향 래칫기구가 구비되어 있어서, 축(242)과 제2 스프로킷휠(240)은 전환레버(241)에 의해 선택된 한 방향으로만 회전되고 그 반대 방향으로는 회전하지 않도록 조정된다.구체적으로, 도1과 도2에 예시된 바와 같이, 제2 스프로킷휠(240)과 일체로 회전하는 축(242)은 공지의 베어링 구조를 이용하여 하우징(110)에 회전 가능하게 장착되어 있고, 하우징(110)과 축(242) 사이에는 축(242)의 회전 가능한 방향을 결정하는 양방향 래칫기구의 전환레버(241)가 설치되어 있으며, 전환레버(241)는 예를 들어 자전거(1)의 핸들(2)에 설치된 조정레버(243)에 와이어(244)로 연결되어 있다. 따라서 핸드(2)의 조정레버(243)를 작동하여 전환레버(241)를 전환하면 제2 스프로킷휠(240)과 축(242)의 회전 가능한 방향을 조절할 수 있다.전환레버(241)의 조작에 따라, 제2 스프로킷휠(240)은, 자전거(1)가 주행할 때 차륜(10a)과 그 축(20a)이 회전하는 방향(즉, 주행방향)과 동일한 방향으로는 회전될 수 있지만 그 반대방향으로는 회전될 수 없는 상태가 되거나, 주행방향의 반대방향으로는 회전될 수 있지만 주행방향으로는 회전될 수 없는 상태로 된다.Rotation of the first sprocket wheel 220 is transmitted to the second sprocket wheel 240 through the first chain 230, and the second sprocket wheel 240 rotates integrally with the shaft 242. The shaft 242 is provided with a well-known bidirectional ratchet mechanism widely applied to a two-way wrench, etc., the shaft 242 and the second sprocket wheel 240 is rotated only in one direction selected by the switching lever 241 It is adjusted so as not to rotate in the opposite direction. Specifically, as illustrated in FIGS. 1 and 2, the shaft 242 integrally rotating with the second sprocket wheel 240 may be formed by using a known bearing structure. It is rotatably mounted to the 110, and between the housing 110 and the shaft 242, a switching lever 241 of the bidirectional ratchet mechanism for determining the rotatable direction of the shaft 242 is provided, the switching lever ( 241 is connected by wire 244 to, for example, an adjustment lever 243 provided on the handle 2 of the bicycle 1. Accordingly, when the switching lever 241 is switched by operating the adjusting lever 243 of the hand 2, the rotatable direction of the second sprocket wheel 240 and the shaft 242 can be adjusted. Accordingly, the second sprocket wheel 240 may be rotated in the same direction as the direction in which the wheel 10a and its shaft 20a rotate (that is, the driving direction) when the bicycle 1 runs, but It may be in a state that cannot be rotated in the opposite direction, or may be rotated in a direction opposite to the travel direction, but not in a driving direction.

제1 동력전달수단(200)의 일 지점, 예를 들어 회전축(210)과 제1 스프로킷휠(220) 사이에 설치되는 클러치(300)는, 본 발명의 장치(100)가 사용되는 동력장치(10)의 특성에 따라 마찰 클러치, 맞물림 클러치, 유체 클러치 등과 같은 통상의 클러치 중에 임의의 적당한 클러치가 사용될 수 있으며, 도1과 도2에 있어서는 원판(310)을 사용한 마찰클러치의 예가 도시되어 있다.At one point of the first power transmission means 200, for example, the clutch 300 installed between the rotation shaft 210 and the first sprocket wheel 220 may include a power device in which the device 100 of the present invention is used. According to the characteristics of 10), any suitable clutch may be used among conventional clutches such as a friction clutch, an engagement clutch, a fluid clutch, and the like, and an example of the friction clutch using the disc 310 is shown in FIGS. 1 and 2.

클러치(300)는 자전거(1)의 핸들(2)에 조정레버(320)를 설치하고 클러치(300)와 조정레버(320)를 와이어(330)로 연결함으로써 핸들(2)에서 작동시킬 수 있다. 즉, 조정레버(320)를 당기면 와이어(330)가 당겨지면서 두 원판(310)이 접촉하여 동력이 전달되고, 조정레버(320)를 원위치시키면 두 원판(310)이 다시 분리된다.The clutch 300 may be operated at the handle 2 by installing the adjustment lever 320 on the handle 2 of the bicycle 1 and connecting the clutch 300 and the adjustment lever 320 with a wire 330. . That is, when the adjustment lever 320 is pulled, the wires 330 are pulled and the two discs 310 come into contact with each other to transmit power, and when the adjustment lever 320 is placed back, the two discs 310 are separated again.

제1 동력전달수단(200)을 통해 전달된 회전력은 태엽(400)의 탄성에너지로 저장된다. 즉, 태엽(400)의 일단(410)은 예를 들어 제2 스프로킷휠(240)과 일체로 회전하는 축(242)에 고정되어 있고 타단(420)은 제2 스프로킷휠(240)과 독립적으로 회전하는 회전체(500)에 고정되어 있기 때문에, 회전체(500)가 회전되지 않고 고정되어 있는 상태에서는 제2 스프로킷휠(240)이 주행방향으로 회전되면, 태엽(400)이 감기면서 동력장치(10)의 회전력(본 구체예에 있어서 자전거 차륜의 회전력)이 탄성에너지로 태엽(400)에 저장된다.The rotational force transmitted through the first power transmission means 200 is stored as the elastic energy of the mainspring 400. That is, one end 410 of the mainspring 400 is fixed to the shaft 242 which rotates integrally with the second sprocket wheel 240, for example, and the other end 420 is independently of the second sprocket wheel 240. Since the second sprocket wheel 240 is rotated in the driving direction in the state in which the rotating body 500 is fixed without being rotated because it is fixed to the rotating rotating body 500, the spring 400 is wound and the power unit is rotated. The rotational force of (10) (rotational force of the bicycle wheel in this embodiment) of 10 is stored in the spring 400 as elastic energy.

제2 동력전달수단(600)은 태엽(400)에 저장된 탄성에너지를 자전거(1)의 차륜(10a)과 같은 동력장치(10)로 전달하는 수단이며, 예를 들어 도1과 도2에 도시된 바와 같이, 제3 스프로킷휠(610), 록킹기구(620), 제2 체인(630), 및 제4 스프로킷휠(640)로 구성할 수 있다.The second power transmission means 600 is a means for transmitting the elastic energy stored in the spring 400 to the power unit 10, such as the wheel 10a of the bicycle 1, for example shown in Figures 1 and 2 As shown, the third sprocket wheel 610, the locking mechanism 620, the second chain 630, and the fourth sprocket wheel 640 may be configured.

제3 스프로킷휠(610)은 전술한 회전체(500)와 일체로 회전하도록 설치되어 있다. 또한 제3 스프로킷휠(610), 즉 회전체(500)에는 이것을 회전 가능한 상태와 회전 불가능한 상태로 상호 전환할 수 있는 록킹기구(620)가 설치되어 있다. 도1과 도2의 구체예에 있어서는 록킹기구(620)가 하우징(110)에 설치되어 회전체(500)의 회전축(510)에 작용하도록 구성된 예가 도시되어 있으며, 록킹기구(620)는 예를 들어 와이어(621)를 통해 자전거(1)의 핸들(2)에 설치된 조정레버(622)에 의해 조작되도록 할 수 있다. 따라서, 록킹기구(620)가 잠겨 있는 상태에서는 태엽(400)에 탄성에너지가 저장되어 있어도 태엽(400)이 풀리지 않으며 록킹기구(620)가 열린 상태에서만 태엽(400)이 풀리게 된다.The third sprocket wheel 610 is provided to rotate integrally with the above-described rotating body 500. In addition, the third sprocket wheel 610, that is, the rotating body 500 is provided with a locking mechanism 620 that can be switched between the rotatable state and the non-rotatable state. 1 and 2 illustrate an example in which the locking mechanism 620 is installed in the housing 110 and configured to act on the rotating shaft 510 of the rotating body 500, and the locking mechanism 620 is an example. For example, it can be controlled by the adjustment lever 622 installed on the handle 2 of the bicycle 1 via the wire 621. Therefore, the spring 400 is not released even when elastic energy is stored in the spring 400 in the state in which the locking mechanism 620 is locked, and the spring 400 is released only when the locking mechanism 620 is opened.

상기 회전축(210)에는 제3 스프로킷휠(610)과의 사이에 제2 체인(630)이 걸린 제4 스프로킷휠(640)이 설치되어 있다. 제4 스프로킷휠(640)은 자전거(1)의 주행시 차륜(10a)이 회전하는 방향(주행방향)으로는 회전축(210)과 일체로 회전되지만 그 반대방향으로는 회전축(210)에 대해 공전하는, 통상적인 자전거의 후륜에 적용되는 래칫 스프로킷휠이다.즉, 일반적인 자전거 후륜에 적용된 통상의 래칫 스프로킷휠과 마찬가지로, 회전축(210)이 정지된 상태에서 제4 스프로킷휠(640)이 주행방향으로 회전하면 제4 스프로킷휠(640)의 회전력이 회전축(210)에 전달되어 회전축(210)도 함께 주행방향으로 회전하고 제4 스프로킷휠(640)이 정지된 상태에서 회전축(210)이 주행방향의 반대방향으로 회전하면 회전축(210)의 회전력이 제4 스프로킷휠(640)에 전달되어 제4 스프로킷휠(640)도 주행방향의 반대방향으로 함께 회전하지만, 회전축(210)이 정지된 상태에서 제4 스프로킷휠(640)이 주행방향의 반대방향으로 회전하면 제4 스프로킷휠(640)이 공전하고 제4 스프로킷휠(640)이 정지된 상태에서 회전축(210)이 주행방향으로 회전하면 회전축(210)이 공전한다.따라서, 정지된 제4 스프로킷휠(640)에 대해 회전축(210)이 주행방향으로 회전할 때(본 발명의 장치의 사용 없이 자전거를 주행할 때) 회전축(210)의 회전력은 제4 스프로킷휠(640)에 전달되지 않아 회전축(210)의 회전력이 제2 체인(630)을 통해 제4 스프로킷휠(640)로 역전달되지 않지만, 태엽(400)이 풀리면서 제4 스프로킷휠(640)이 주행방향으로 회전할 때(본 발명의 장치를 사용하여 자전거를 기동 또는 가속시킬 때)에는 그 회전력이 회전축(210)에 전달되어 회전축(210)도 주행방향으로 함께 회전하여 동력장치(10)에 동력을 제공하게 된다.The fourth shaft sprocket wheel 640, the second chain 630 is caught between the rotation shaft 210 and the third sprocket wheel 610 is installed. The fourth sprocket wheel 640 rotates integrally with the rotation shaft 210 in the direction in which the wheel 10a rotates (driving direction) while the bicycle 1 is running, but rotates about the rotation shaft 210 in the opposite direction. In other words, the ratchet sprocket wheel is applied to the rear wheel of a conventional bicycle. That is, the fourth sprocket wheel 640 is rotated in the driving direction with the rotation shaft 210 stopped, similarly to the normal ratchet sprocket wheel applied to the rear of a general bicycle. When the rotational force of the fourth sprocket wheel 640 is transmitted to the rotation shaft 210, the rotation shaft 210 also rotates in the driving direction together with the rotation shaft 210 opposite to the driving direction while the fourth sprocket wheel 640 is stopped. In the direction of rotation, the rotational force of the rotating shaft 210 is transmitted to the fourth sprocket wheel 640 so that the fourth sprocket wheel 640 also rotates together in the opposite direction of the travel direction, but in the state in which the rotating shaft 210 is stopped, the fourth Sprocket wheel 640 in the driving direction When rotating in the opposite direction, the fourth sprocket wheel 640 revolves, and when the rotating shaft 210 rotates in the traveling direction while the fourth sprocket wheel 640 is stopped, the rotating shaft 210 revolves. When the rotating shaft 210 rotates in the driving direction with respect to the sprocket wheel 640 (when driving the bicycle without using the apparatus of the present invention), the rotational force of the rotating shaft 210 is not transmitted to the fourth sprocket wheel 640. When the rotational force of the rotary shaft 210 is not transmitted back to the fourth sprocket wheel 640 through the second chain 630, but when the spring 400 is released, the fourth sprocket wheel 640 rotates in the driving direction. (When the bicycle is started or accelerated using the apparatus of the present invention), the rotational force is transmitted to the rotation shaft 210 so that the rotation shaft 210 also rotates together in the driving direction to provide power to the power unit 10.

이상에서 설명한 바와 같이 자전거(1)에 예시된 본 발명에 따른 태엽을 이용한 동력장치의 제동, 기동 및 가속장치(100)는, 동력장치(10, 10a)의 회전축(20, 20a)의 회전력을 회전축(210), 클러치(300), 제1 스프로킷휠(220), 제1 체인(230), 제2 스프로킷휠(240)과 축(242)을 통해 전달하여 태엽(400)을 감아 탄성에너지를 저장함으로써 동력장치(10, 10a)를 감속 및 제동하게 되고, 태엽(400)에 저장된 탄성에너지로 회전체(500)를 회전시키고 그 회전력을 제3 스프로킷휠(610), 제2 체인(630), 제4 스프로킷휠(640) 및 회전축(210)을 통해 전달하여 회전축(20, 20a)에 회전력을 가함으로써 동력장치(10, 10a)를 기동 및 가속하게 된다.예시된 자전거(1)에 있어서, 주행 중인 자전거(1)를 감속 및 제동하고자 할 경우, 조정레버(243)를 조작하여 제2 스프로킷휠(240)이 주행방향으로만 회전되도록 함과 아울러 조정레버(622)를 조작하여 제3 스프로킷휠(610)이 록킹기구(620)에 의해 록킹되어 회전할 수 없도록 한 상태에서 조정레버(320)의 조작하여 클러치(300)를 연결하면 된다. 이때 회전축(20, 20a)의 주행방향 회전력이 회전축(210), 클러치(300), 제1 스프로킷휠(220) 및 제1 체인(230)을 통해 전달되어 제2 스프로킷휠(240)과 축(242)이 주행방향으로 회전되고, 결국 태엽(400)이 감기면서 그 탄성력으로 자전거(1)를 제동하고, 제2 스프로킷휠(240)은 주행방향으로만 회전되고 제3 스프로킷휠(610)은 록킹되어 있기 때문에 일단 감긴 태엽(400)은 풀리지 않게 되어 탄성력이 저장된다.태엽(400)에 저장된 탄성력을 자전거의 기동이나 가속에 이용하고자 할 경우에는, 조정레버(622)를 조작하여 제3 스프로킷휠(610)을 록킹으로부터 풀면 된다. 제3 스프로킷휠(610)의 록킹이 풀리면, 제3 스프로킷휠(610)이 주행방향으로 회전하고 그 회전력이 제2 체인(630)을 통해 제4 스프로킷휠(640)에 전달되고 제4 스프로킷휠(640)의 주행방향회전은 회전축(210)을 통해 회전축(20, 20a)에 전달되어 자전거(1)의 기동 및 가속에 사용되는 것이다.As described above, the braking, starting and accelerating device 100 of the power unit using the mainspring according to the present invention illustrated in the bicycle 1 is configured to adjust the rotational force of the rotation shafts 20 and 20a of the power units 10 and 10a. It is transmitted through the rotating shaft 210, the clutch 300, the first sprocket wheel 220, the first chain 230, the second sprocket wheel 240 and the shaft 242 to wind the mainspring 400 to restore elastic energy. By the storage, the power unit 10, 10a is decelerated and braked, and the rotating body 500 is rotated by the elastic energy stored in the mainspring 400, and the rotational force of the third sprocket wheel 610 and the second chain 630 is stored. In this case, the fourth sprocket wheel 640 and the rotating shaft 210 are transmitted to apply rotational force to the rotating shafts 20 and 20a to start and accelerate the power units 10 and 10a. When decelerating and braking the bicycle 1 that is being driven, the second sprocket wheel 240 is rotated only in the driving direction by operating the adjustment lever 243. In addition, the control lever 622 may be operated to connect the clutch 300 by operating the adjustment lever 320 while the third sprocket wheel 610 is locked by the locking mechanism 620 so as not to rotate. . At this time, the driving direction rotational force of the rotary shafts 20 and 20a is transmitted through the rotary shaft 210, the clutch 300, the first sprocket wheel 220 and the first chain 230, so that the second sprocket wheel 240 and the shaft ( 242 is rotated in the driving direction, and eventually, the spring 400 is wound and the bicycle 1 is braked by the elastic force, and the second sprocket wheel 240 is rotated only in the driving direction and the third sprocket wheel 610 is Because the lock is locked, the winding 400 once unwinded and the elastic force is stored. When the elastic force stored in the spring 400 is to be used for starting or accelerating the bicycle, the third lever is operated by operating the adjustment lever 622. The wheel 610 may be released from locking. When the locking of the third sprocket wheel 610 is released, the third sprocket wheel 610 rotates in the driving direction and its rotational force is transmitted to the fourth sprocket wheel 640 through the second chain 630 and the fourth sprocket wheel The driving direction rotation of the 640 is transmitted to the rotation shafts 20 and 20a through the rotation shaft 210 and used to start and accelerate the bicycle 1.

자전거를 이용함에 있어서, 계단과 같은 경사진 곳을 통과할 경우 자전거를 타고 가지 못하고 밀고 가거나 들고 가야 하는 경우가 자주 발생하는 바, 본 발명의 장치(100)는 이와 같이 자전거를 경사지에서 끌어올리는 데 사용할 수 있다. 즉 도2에 도시된 바와 같이, 축(242)을 하우징(110)의 외부로 연장시켜 소켓(245)을 형성하고 여기에 지렛대 원리를 이용하는 핸들(120)을 삽입하여 돌릴 수 있도록 함으로써 핸들(120)에 의해 태엽(400)을 감을 수 있도록 할 수 있다.따라서, 록킹기구(620)를 잠그고 전환레버(241)를 조정하여 제2 스프로킷휠이 주행방향으로만 회전 가능하도록 조정한 상태에서 핸들(120)을 소켓(245)에 끼워 돌려서 태엽(400)을 감아 탄성력을 저장하고, 오르막길에서 록킹기구(620)를 열어 태엽(400)이 풀리도록 하면 태엽(400)의 힘으로 자전거(1)를 보다 적은 힘으로 끌어올릴 수 있게 된다.In using a bicycle, when passing through an inclined place such as a stairway, the bicycle often does not go, and the user needs to push or carry the bar. Thus, the device 100 of the present invention is used to lift the bicycle from the slope. Can be used. That is, as shown in Figure 2, the shaft 242 extends to the outside of the housing 110 to form a socket 245 and the handle 120 by inserting and turning the handle 120 using the lever principle here Therefore, it is possible to wind the mainspring 400 by using the lock. Therefore, the locking mechanism 620 is locked and the switching lever 241 is adjusted to adjust the second sprocket wheel to be rotatable only in the driving direction. 120 is inserted into the socket 245 to wind the spring 400 to store the elastic force, and open the locking mechanism 620 on the uphill to loosen the spring 400 to release the bicycle (1) by the force of the spring 400 It can be pulled up with less force.

또한, 자전거(1)의 차륜(10a)을 포함한 통상의 동력장치(10)는 경우에 따라 자전거를 후진시킬 때와 같이 그 회전축(20, 20a)이 주행방향의 반대방향으로 회전되는 때가 있을 수 있다. 이런 경우 전술한 제4 스프로킷휠(640)의 특성에 따라 회전축(20, 20a)의 회전력은 제4 스프로킷휠(640), 제2 체인(630), 및 회전체(500)를 통해 역전달되어 태엽(400)을 감게 되므로, 태엽(400)을 풀어주지 않으면 동력장치(10)의 역방향회전이 불가능하게 된다. 이와 같은 상황은 상기 전환레버(241)의 위치를 반대로 전환함으로써 극복될 수 있다. 즉, 제2 스프로킷휠(240)이 정상회전방향으로는 회전되지 않고 역방향으로만 회전되도록 전환레버(241)를 전환하면, 태엽(400)의 탄성력에 의해 제2 스프로킷휠(240)이 역방향으로 회전하여 제1 체인(230)을 통해 제1 스프로킷휠(220)로 전달되어도, 클러치(300)가 연결되어 있지 않은 상태에서 제1 스프로킷휠(220)의 공회전으로 소멸되므로, 동력장치(10, 10a)의 역방향 회전이 가능하게 된다.In addition, the conventional power unit 10 including the wheel 10a of the bicycle 1 may occasionally have its rotational shafts 20 and 20a rotated in the opposite directions of the driving direction, such as when the bicycle is reversed. have. In this case, according to the characteristics of the fourth sprocket wheel 640 described above, the rotational force of the rotation shafts 20 and 20a is reversely transmitted through the fourth sprocket wheel 640, the second chain 630, and the rotating body 500. Since the winding of the main winding 400, if the main winding 400 is not released, the reverse rotation of the power unit 10 becomes impossible. This situation can be overcome by reversing the position of the switching lever 241. That is, when the switching lever 241 is switched so that the second sprocket wheel 240 is rotated only in the reverse direction without being rotated in the normal rotation direction, the second sprocket wheel 240 is reversed by the elastic force of the mainspring 400. Even if it is rotated and transmitted to the first sprocket wheel 220 through the first chain 230, it is extinguished by idling of the first sprocket wheel 220 in a state in which the clutch 300 is not connected to the power unit 10, Reverse rotation of 10a) becomes possible.

이상에서는 본 발명의 장치(100)를 자전거(1)의 제동, 기동 및 가속에 적용한 것에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 장치(100)는 자전거뿐만 아니라 오토바이, 자동차, 전동차 등의 제동, 각종 기계 장비에 설치된 동력장치의 제동, 감속, 시동 및 가속 등에도 응용될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.또한, 클러치(300)의 구조나 제2 및 제4 스프로킷휠(240, 610)에 구비된 래칫기구의 구조 등은 공지의 구조를 본 발명에 맞게 적절히 적용할 수 있고, 태엽(400)의 탄성률이나 각 스프로킷휠(220, 240, 610, 640) 사이의 회전비 등은 본 발명의 장치(100)가 적용되는 동력장치(10)의 특성이나 동력장치(10)에 요구되는 제동력의 크기 등에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 제1 및 제2 동력전달수단(200, 600)은 각종 기어, 풀리와 벨트 등을 적절히 조합하여 구성할 수도 있다.In the above, the application of the apparatus 100 of the present invention to braking, starting and acceleration of the bicycle 1 has been described. It is to be understood that the present invention can be applied to braking, deceleration, starting and acceleration of a power unit installed in the vehicle. In addition, the ratchet mechanism provided in the structure of the clutch 300 or the second and fourth sprocket wheels 240 and 610 is provided. The structure and the like can be suitably applied to the known structure according to the present invention, the elastic modulus of the main winding 400, the rotation ratio between each sprocket wheel 220, 240, 610, 640, etc., the apparatus 100 of the present invention It may be appropriately selected depending on the characteristics of the power unit 10 applied, the size of the braking force required for the power unit 10, etc. It can also comprise in combination suitably.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 태엽을 이용한 동력제동, 기동 및 가속장치에 의하면, 각종 동력장치의 동력을 제어하는 과정에서 소모되는 에너지를 태엽의 탄성에너지로 저장하여 필요시 이를 동력장치의 기동이나 가속에 다시 사용할 수 있고, 특히, 주행 중인 자전거에 대한 제동력으로서 태엽의 탄성을 이용하고 태엽에 저장된 탄성에너지를 자전거의 기동 및 가속에 사용할 수 있으므로, 각종 동력장치의 제어과정, 특히 제동과정에서 열에너지로 소모되었던 에너지를 재활용할 수 있고, 동력장치의 기동장치에 대한 필요성을 줄이거나 없앨 수 있는 효과가 있다.According to the power braking, starting and accelerating device using the mainspring according to the present invention described above, the energy consumed in the process of controlling the power of various power units is stored as the elastic spring of the main spring, and if necessary, the starting or acceleration of the power unit. It can be used again, and in particular, it can use the elasticity of the spring as a braking force for the bicycle on the road, and the elastic energy stored in the spring can be used for starting and accelerating the bicycle. The energy consumed can be recycled, and the effect of reducing or eliminating the need for a power plant starter can be achieved.

Claims

The first power transmission means 200 for transmitting a rotational force from the rotary shaft 20 of the power unit 10, the clutch 300 is installed at one point of the first power transmission means 200 to control the power transmission, the The spring 400 for storing the elastic energy by the rotational force transmitted through the first power transmission means 200, the rotating body 500 rotated by the elastic energy of the spring 400, and the rotating body 500 It includes a second power transmission means for transmitting a rotational force of the rotating shaft (20);

The first power transmission means 200 is connected to the rotary shaft 20, the rotary shaft 210 is integrally rotated, the first sprocket 220 selectively rotated by the intermittent clutch 300, and the A second sprocket (240) connected to the first sprocket (220) and the first chain (230) and having a switching lever (241) adjustable to be rotatable only in one direction;

The second power transmission means 600, the third sprocket 610 to rotate integrally with the rotating body 500, the locking mechanism 620 to selectively block the rotation of the rotating body 500, and the It is connected by the third sprocket 610 and the second chain 630 and installed on the rotary shaft 210 to rotate integrally with the rotary shaft 210 in the same direction as the normal rotation direction of the power unit 10 Including a fourth sprocket 640 orbiting about the rotation axis 210 in the opposite direction; Braking, starting and accelerating power unit using a mainspring, characterized in that.

delete

The device of claim 1, wherein the second sprocket (240) is formed with a socket (245) that can be rotated by a handle (120) from the outside.

The rotating shaft 20 of the power unit 10 is the wheel shaft 20a of the bicycle 1, and the switching lever 241 is switched, the clutch 300 is regulated, and the locking mechanism. The operation of (620) is characterized in that it is operated by an adjustment lever (243,320,622) at the handle (2) of the bicycle (1) via a wire (244,330,621).