KR20000061790A - Device for Braking, Starting and Accelerating Power Device Utilizing Windup Spring - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus is provided to allow re-utilization of an energy consumed as a thermal energy during a braking operation while using an elastic force of a spring as a braking force for a bicycle and an elastic energy stored in the spring for starting and acceleration of bicycle. CONSTITUTION: An apparatus(100) comprises a first power transmission unit for transmitting a rotational power from a rotation axis of a power unit, a clutch(300) installed at a portion of the first power transmission unit so as to control a power transmission, a power spring(400) for storage of an elastic energy by the rotational power transmitted through the first power transmission unit, a rotating body(500) which rotates by an elastic energy from the power spring, and a second power transmission unit for transmitting a rotational power of the rotating body to the rotation axis of the power unit.

Description

태엽을 이용한 동력장치의 제동, 기동 및 가속장치{Device for Braking, Starting and Accelerating Power Device Utilizing Windup Spring}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 able 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 the symbols for the main parts of the 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, 동력장치의 회전축으로부터 회전력을 전달하는 제1 동력전달수단, 상기 제1 동력전달수단의 일 지점에 설치되어 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 회전축에 전달하는 제2 동력전달수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 태엽을 이용한 동력장치의 제동, 기동 및 가속장치가 제공된다.According to the present invention, the first power transmission means for transmitting a rotational force from the rotating shaft of the power unit, the clutch is installed at one point of the first power transmission means to regulate the power transmission, the rotational force transmitted through the first power transmission means A spring that stores elastic energy by the spring, a rotating body that rotates by the elastic energy of the spring, and second power transmission means for transmitting the rotational force of the rotating body to the rotating shaft of the power unit. Braking, starting and accelerating of the power unit is provided.

본 발명에 따른 태엽을 이용한 동력장치의 제동, 기동 및 가속장치를 자전거의 제동, 기동 및 가속에 이용할 경우; 상기 제1 동력전달수단은, 자전거 차륜축에 연결되어 일체로 회전하는 회전축, 상기 클러치의 단속에 의해 선택적으로 회전하는 제1 스프로킷, 및 상기 제1 스프로킷과 제1 체인에 의해 연결되고 어느 한 방향으로만 회전 가능하도록 조정 가능한 전환레버를 구비하는 제2 스프로킷을 포함하도록 구성할 수 있다.Braking, starting and accelerating the power unit using the mainspring according to the present invention for braking, starting and accelerating the bicycle; The first power transmission means is connected to the bicycle wheel shaft and rotated integrally, the first sprocket selectively rotated by the intermittence of the clutch, and connected by the first sprocket and the first chain in any one direction It may be configured to include a second sprocket having a switching lever that is adjustable to rotate only.

상기 제2 동력전달수단은, 상기 회전체와 일체로 회전하는 제3 스프로킷, 상기 회전체의 회전을 선택적으로 차단하는 록킹기구, 및 상기 제3 스프로킷과 제2 체인에 의해 연결되고 상기 회전축에 설치되어 상기 자전거 차륜의 주행회전방향과 동일한 방향으로는 상기 회전축과 일체로 회전하고 그 반대방향으로는 상기 회전축에 대해 공전하는 제4 스프로킷을 포함하도록 구성할 수 있다.The second power transmission means is connected by a third sprocket which is integrally rotated with the rotating body, a locking mechanism selectively blocking rotation of the rotating body, and is connected to the third sprocket and the second chain and installed on the rotating shaft. And a fourth sprocket which rotates integrally with the rotation shaft in the same direction as the driving rotation direction of the bicycle wheel and revolves about the rotation shaft in the opposite direction.

여기에서 상기 태엽은 상기 제2 스프로킷과 상기 회전체 사이에 장착된다.Here, the spring is mounted between the second sprocket and the rotating body.

상기와 같은 자전거의 제동, 기동 및 가속장치에 따라, 주행 중인 자전거를 제동하고자 하는 경우, 상기 전환레버를 조정하여 제2 스프로킷이 차륜의 주행회전방향과 동일한 방향(태엽이 감기는 방향: 정상회전방향)으로만 회전 가능하게 하고 상기 록킹기구에 의해 상기 회전체가 회전되지 않도록 한 상태에서 상기 클러치를 연결하여, 자전거 차륜의 회전력이 회전축, 제1 스프로킷 및 제1체인을 통해 제2 스프로킷을 회전시키도록 하면, 제2 스프로킷의 회전에 의해 태엽이 제2 스프로킷과 회전체 사이에서 감기게 되며, 이때 제2 스프로킷은 태엽을 감는 쪽 방향으로만 회전될 수 있고 회전체는 록킹기구에 의해 회전이 불가능하기 때문에, 태엽이 풀리지 않고 탄성에너지를 저장하고 있게 된다.According to the braking, starting and accelerating device of the bicycle as described above, when the driving bicycle is to be braked, the shift lever is adjusted so that the second sprocket is in the same direction as the driving rotation direction of the wheel (winding direction: normal rotation). Direction) and the clutch is connected while the rotating body is not rotated by the locking mechanism so that the rotational force of the bicycle wheel rotates the second sprocket through the rotating shaft, the first sprocket and the first chain. In this case, the spring is wound between the second sprocket and the rotating body by the rotation of the second sprocket, where the second sprocket can be rotated only in the winding direction and the rotating body is rotated by the locking mechanism. Since it is impossible, the mainspring is not released and stores elastic energy.

자전거를 다시 기동시키거나 가속시키고자 하는 경우, 상기 록킹기구를 조작하여 회전체를 회전 가능한 상태로 유지하면, 태엽이 풀리면서 회전체가 차륜의 주행회전방향과 동일한 방향(정상회전방향)으로 회전되고, 그 회전력이 제3 스프로킷과 제2 체인을 통해 제4 스프로킷을 회전시키며, 이때 제4 스프로킷은 자전거 차륜의 주행회전방향과 동일한 방향으로는 상기 회전축과 일체로 회전하기 때문에 자전거의 차륜이 주행방향으로 회전력을 받게 되어 기동 및 가속에 힘을 가하게 된다.When the bicycle is to be started or accelerated again, the locking mechanism is operated to keep the rotating body rotatable. The spring is released and the rotating body rotates in the same direction as the driving rotation direction of the wheel (normal rotation direction). And the rotational force rotates the fourth sprocket through the third sprocket and the second chain, wherein the fourth sprocket rotates integrally with the rotation shaft in the same direction as the driving rotation direction of the bicycle wheel, so that the wheel of the bicycle travels. Rotational force is applied in the direction to apply force to the maneuver and acceleration.

제4 스프로킷은 회전축이 자전거 차륜의 주행회전방향으로 회전할 경우에는 회전축에 대해 공전함으로, 주행시 회전축이 주행방향으로 회전할 때 회전축의 회전력이 제2 체인을 통해 회전체로 전달되지 아니한다.The fourth sprocket revolves about the rotating shaft when the rotating shaft rotates in the driving rotational direction of the bicycle wheel, so that the rotating force of the rotating shaft is not transmitted to the rotating body through the second chain when the rotating shaft rotates in the driving direction during driving.

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 And, basically, a rotating body 500 and a second power transmission means 600, these components being mounted in a housing 110 suitably configured to receive them.

제1 동력전달수단(200)은 동력장치(10,10a)의 회전축(20,20a)으로부터 태엽(400)에 회전력을 전달하는 수단이며, 예를 들어, 도1과 도2에 도시된 바와 같이, 회전축(210), 제1 스프로킷(220), 제1 체인(230) 및 제2 스프로킷(240)으로 구성되고, 제1 동력전달수단(200)에 대한 동력장치(10)의 회전력은 클러치(300)에 의해 단속된다.The first power transmission means 200 is a means for transmitting a rotational force from the rotating shaft 20, 20a of the power unit (10, 10a) to the mainspring 400, for example, as shown in Figures 1 and 2 , The rotating shaft 210, the first sprocket 220, the first chain 230 and the second sprocket 240, the rotational force of the power unit 10 relative to the first power transmission means 200 is a clutch ( Intercepted by 300).

회전축(210)은 실질적으로 동력장치(10)의 회전축(20,20a)의 연장이며 동력장치(10,10a)의 회전축(20,20a)과 일체로 회전한다. 제1 스프로킷(220)은 클러치(300)를 사이에 두고 회전축(210)과 동일 축선 상에 위치하며, 클러치(300)가 물리면 제1 스프로킷(220)은 자체의 고정축(221)을 중심으로 회전축(20)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 220 is positioned on the same axis as the rotation shaft 210 with the clutch 300 interposed therebetween. When the clutch 300 is bitten, the first sprocket 220 is centered on its own fixed shaft 221. If it rotates in the same direction as the rotating shaft 20 and the clutch 300 is released, it is not rotated.

제1 스프로킷(220)의 회전은 제1 체인(230)을 통해 제2 스프로킷(240)에 전달되며, 제2 스프로킷(240)에는 양방향 렌치 등에 사용되는 래칫(ratchet)을 구비하여 어느 한쪽 방향으로만 회전 가능하게 하는 회전방향 전환레버(241)가 구비되어 있다. 따라서 전환레버(241)의 위치에 따라 제2 스프로킷(240)은 예를 들면 자전거(1)가 주행할 때 차륜(10a)의 축(20a)이 회전하는 방향과 같이 동력장치(10)의 회전축(20)이 정상적으로 회전하는 방향과 동일한 방향 또는 그 반대방향의 어느 한 방향으로만 회전되고 역방향으로는 회전되지 않도록 적절히 조절된다. 도1과 도2에는 제2 스프로킷(240)과 일체로 회전하는 축(242)이 하우징(110)에 회전 가능하게 장착되어 있고 하우징(110)과 축(242) 사이에 전환레버(241)가 설치된 예가 도시되어 있으며, 전환레버(241)는 자전거(1)의 핸들(2)에 조정레버(243)를 설치하고 전환레버(241)와 조정레버(243)를 와이어(244)로 연결함으로써 자전거(1)의 핸드(2)에서 전환할 수 있도록 구성할 수 있다.Rotation of the first sprocket 220 is transmitted to the second sprocket 240 through the first chain 230, the second sprocket 240 is provided with a ratchet (ratchet) used in the bidirectional wrench, etc. in either direction It is provided with a rotation direction switching lever 241 to enable only rotation. Therefore, according to the position of the switching lever 241, the second sprocket 240, for example, the rotation shaft of the power unit 10, such as the direction in which the shaft 20a of the wheel 10a rotates when the bicycle 1 travels. It is suitably adjusted so that 20 may rotate only in the same direction as the direction in which it normally rotates or in the opposite direction, and not rotate in the reverse direction. 1 and 2, a shaft 242 integrally rotating with the second sprocket 240 is rotatably mounted to the housing 110, and a switching lever 241 is provided between the housing 110 and the shaft 242. An installed example is shown, and the changeover lever 241 installs the adjustment lever 243 on the handle 2 of the bicycle 1 and connects the changeover lever 241 and the adjustment lever 243 with a wire 244 to the bicycle. It can be comprised so that it can switch in the hand 2 of (1).

제1 동력전달수단(200)의 일 지점, 예를 들어 회전축(210)과 제1 스프로킷(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 rotary shaft 210 and the first sprocket 220, the power unit 10 in which the apparatus 100 of the present invention is used. Any suitable clutch may be used among conventional clutches such as friction clutches, engagement clutches, fluid clutches, etc., according to the characteristics of Fig. 1). In Figs. 1 and 2, examples of the friction clutch using the disc 310 are shown.

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 스프로킷(240)과 일체로 회전하는 축(242)에 고정되어 있고 타단(420)은 제2 스프로킷(240)과 독립적으로 회전하는 회전체(500)에 고정되어 있기 때문에, 회전체(500)가 회전되지 않고 고정되어 있는 상태에서는 제2 스프로킷(240)이 정상회전방향으로 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 240, for example, and the other end 420 rotates independently of the second sprocket 240. Since it is fixed to the rotating body 500, when the second sprocket 240 is rotated in the normal rotation direction in the state in which the rotating body 500 is fixed without being rotated, the mainspring 400 is wound and the power unit 10 is rotated. ), The rotational force of the bicycle wheel in this embodiment is stored in the spring 400 as elastic energy.

이상에서 설명한 제1 동력전달수단(200), 클러치(300), 태엽(400), 및 회전체(500)의 구성에 따라, 주행 중인 자전거(1)를 제동할 때와 같이 동력장치(10)를 제동 또는 감속하고자 할 경우, 조정레버(243,320)를 조작하여 제2 스프로킷(240)이 정상방향으로만 회전되도록 전환레버(241)의 위치를 설정하고 클러치(300)가 물리도록 하면, 별도의 브레이크 장치를 사용하지 않고도 동력장치(10)를 태엽(400)의 탄성에 의해 제동시킬 수 있게 된다.According to the configuration of the first power transmission means 200, the clutch 300, the main body 400, and the rotating body 500 described above, the power unit 10, as in the case of braking the bicycle 1 while driving If you want to brake or decelerate, set the position of the switching lever 241 so that the second sprocket 240 is rotated only in the normal direction by operating the adjustment levers (243, 320), so that the clutch 300 bites, It is possible to brake the power device 10 by the elasticity of the mainspring 400 without using the brake device.

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 스프로킷(610), 록킹기구(620), 제2 체인(630), 및 제4 스프로킷(640)으로 구성될 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 610, the locking mechanism 620, the second chain 630, and the fourth sprocket 640 may be configured.

제3 스프로킷(610)은 전술한 회전체(500)에 일체로 회전되게 설치되어 있으며, 이 제3 스프로킷(610), 즉 회전체(500)에는 이것을 회전 가능한 상태와 회전 불가능한 상태로 전환조작 할 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 상태에서 태엽(400)은 탄성에너지가 저장되어 있어도 풀리지 않으며 록킹기구(620)가 열린 상태에서만 풀리게 된다.The third sprocket 610 is installed to be rotated integrally with the above-mentioned rotating body 500, and the third sprocket 610, that is, the rotating body 500 can be operated to switch between the rotatable state and the non-rotatable state. Locking mechanism 620 is provided. 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, in the state in which the locking mechanism 620 is locked, the mainspring 400 is not released even when elastic energy is stored, and is released only in the state in which the locking mechanism 620 is opened.

상기 회전축(210)에는 제3 스프로킷(610)과의 사이에 제2 체인(630)이 걸린 제4 스프로킷(640)이 설치되어 있으며, 제4 스프로킷(640)은 한쪽 방향, 예를 들면 자전거(1)가 주행할 때 차륜(10a)이 회전하는 방향과 같이 동력장치(10)의 회전축(20)이 정상적으로 회전하는 방향으로는 회전축(210)과 함께 회전되지만, 그 반대방향으로는 회전축(210)에 대해 공전하도록 구성되어 있다. 따라서, 회전축(210)이 정상방향으로 회전할 때 제4 스프로킷(640)은 회전하지 않는 상태를 유지하여 회전축(210)의 회전력이 제2 체인(630)을 통해 제4 스프로킷(640)으로 역전달되지 않지만, 태엽(400)에 의해 제4 스프로킷(640)이 정상방향으로 회전할 때에는 회전축(210)도 동일방향으로 함께 회전하여 동력장치(10)에 동력을 제공하게 된다.The rotary shaft 210 is provided with a fourth sprocket 640, the second chain 630 is caught between the third sprocket 610, the fourth sprocket 640 is in one direction, for example, bicycle ( When 1) travels, the rotary shaft 20 of the power unit 10 rotates together with the rotary shaft 210 in the direction in which the power shaft 10 rotates normally, such as the direction in which the wheel 10a rotates, but in the opposite direction, the rotary shaft 210 ) Is configured to revolve. Therefore, when the rotating shaft 210 rotates in the normal direction, the fourth sprocket 640 remains in a non-rotating state such that the rotational force of the rotating shaft 210 is reversed to the fourth sprocket 640 through the second chain 630. Although not transmitted, when the fourth sprocket 640 is rotated in the normal direction by the mainspring 400, the rotation shaft 210 also rotates together in the same direction to provide power to the power unit 10.

이상에서 설명한 태엽(400), 회전체(500), 제3 스프로킷(610), 록킹기구(620), 제2 체인(630), 제4 스프로킷(640)의 구성에 따라, 제동과정에서 태엽(400)에 저장된 탄성에너지는 간단한 록킹기구(620)의 조작만으로 동력장치(10)를 기동 또는 가속하는 데 이용할 수 있게 된다.According to the configuration of the spring 400, the rotating body 500, the third sprocket 610, the locking mechanism 620, the second chain 630, the fourth sprocket 640 described above, The elastic energy stored in 400 may be used to start or accelerate the power unit 10 by simply operating the locking mechanism 620.

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 스프로킷이 정상회전방향으로만 회전 가능하도록 조정한 상태에서, 핸들(120)을 소켓(245)에 끼워 돌려서 태엽(400)을 감고 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 It can be made to wind the mainspring 400 by). Therefore, the locking mechanism 620 is locked and the changeover lever 241 is adjusted so that the second sprocket can be rotated only in the normal rotational direction, and the handle 120 is inserted into the socket 245 to rotate the winding 400. If the winding and opening the locking mechanism 620 on the uphill to loosen the mainspring 400, by the force of the mainspring 400 it is possible to pull up the bicycle (1) 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 정상방향의 반대방향으로 회전되는 때가 있을 수 있다. 이런 경우 전술한 제4 스프로킷(640)의 특성에 따라 회전축(20,20a)의 회전력은 제4 스프로킷(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 스프로킷(240)이 정상회전방향으로는 회전되지 않고 역방향으로만 회전되도록 전환레버(241)를 전환하면, 태엽(400)의 탄성이 제1 체인(230)을 통해 제1 스프로킷(220)으로 전달되어, 클러치(300)가 연결되어 있지 않은 상태에서 제1 스프로킷(220)의 공회전으로 소멸되므로, 동력장치(10)의 역방향 회전이 가능하게 된다.In addition, the conventional power unit 10 including the wheel 10a of the bicycle 1 may occasionally have its rotating shafts 20 and 20a rotated in the opposite directions of the normal direction, such as when the bicycle is reversed. have. In this case, the rotational force of the rotation shafts 20 and 20a is reversely transmitted through the fourth sprocket 640, the second chain 630, and the rotating body 500 according to the characteristics of the fourth sprocket 640 described above. Since it is wound 400, the reverse rotation of the power unit 10 is impossible unless the spring 400 is released. 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 240 rotates only in the reverse direction instead of rotating in the normal rotation direction, the elasticity of the mainspring 400 is changed through the first chain 230 and the first sprocket 220. ), And the vehicle 300 is extinguished by idling of the first sprocket 220 in a state in which the clutch 300 is not connected, so that the reverse rotation of the power unit 10 is 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, 상기 태엽(400)의 탄성률, 각 스프로킷(220,240,610,640) 사이의 회전비, 사용하는 클러치(300)의 종류, 클러치(300)의 조작구조 등은, 본 발명의 장치(100)가 적용되는 동력장치(10)의 특성, 동력장치(10)에 요구되는 제동력이나 제동력의 크기 등에 따라 적절히 결정될 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. However, the apparatus 100 of the present invention is not only a bicycle, but also a brake of various types of mechanical equipment such as motorcycles, automobiles, and electric vehicles. It should be understood that the present invention can be applied to braking, deceleration, starting and acceleration of a power unit installed in the engine. In addition, the elastic modulus of the mainspring 400, the rotation ratio between each sprocket (220, 240, 610, 640), the type of clutch 300 to be used, the operation structure of the clutch 300, etc., the power unit to which the apparatus 100 of the present invention is applied It may be appropriately determined according to the characteristics of the (10), the braking force required for the power unit 10, the size of the braking force, etc., the first and second power transmission means (200, 600) is configured by combining various gears, pulleys and belts, etc. You may.

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 (5)

동력장치(10)의 회전축(20)으로부터 회전력을 전달하는 제1 동력전달수단(200), 상기 제1 동력전달수단(200)의 일 지점에 설치되어 동력전달을 단속하는 클러치(300), 상기 제1 동력전달수단(200)을 통해 전달된 회전력에 의해 탄성에너지를 저장하는 태엽(400), 상기 태엽(400)의 탄성에너지에 의해 회전하는 회전체(500), 및 상기 회전체(500)의 회전력을 상기 동력장치(10)의 회전축(20)에 전달하는 제2 동력전달수단(600)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 태엽을 이용한 동력장치의 제동, 기동 및 가속장치.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 characterized in that it comprises a second power transmission means for transmitting the rotational force of the power unit (10) to the rotating shaft (20), braking, starting and accelerating device of the power unit using the mainspring. 제1항에 있어서, 상기 동력장치(10)의 회전축(10)은 자전거(1) 차륜(10a)의 축(20a)이고;2. The rotating shaft (10) of the power unit (10) is the shaft (20a) of the bicycle (1) wheel (10a); 상기 제1 동력전달수단(200)은, 상기 자전거 차륜축(20a)에 연결되어 일체로 회전하는 회전축(210), 상기 클러치(300)의 단속에 의해 선택적으로 회전하는 제1 스프로킷(220), 및 상기 제1 스프로킷(220)과 제1 체인(230)으로 연결되고 어느 한 방향으로만 회전 가능하도록 조정 가능한 전환레버(241)를 구비하는 제2 스프로킷(240)을 포함하고;The first power transmission unit 200 is connected to the bicycle wheel shaft 20a, the rotating shaft 210 integrally rotates, the first sprocket 220 selectively rotated by the interruption of the clutch 300, And a second sprocket (240) having a switching lever (241) connected to the first sprocket (220) and the first chain (230) and adjustable to be rotatable only in one direction; 상기 제2 동력전달수단(600)은, 상기 회전체(500)와 일체로 회전하는 제3 스프로킷(610), 상기 회전체(500)의 회전을 선택적으로 차단하는 록킹기구(620), 및 상기 제3 스프로킷(610)과 제2 체인(630)에 의해 연결되고 상기 회전축(210)에 설치되어 상기 자전거 차륜(10a)의 주행회전방향과 동일한 방향으로는 상기 회전축(210)과 일체로 회전하고 그 반대방향으로는 상기 회전축(210)에 대해 공전하는 제4 스프로킷(640)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.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 driving rotation direction of the bicycle wheel (10a) Opposite direction, comprising a fourth sprocket (640) revolving about the rotation axis (210). 제2항에 있어서, 상기 태엽(400)은 상기 제2 스프로킷(240)과 상기 회전체(500) 사이에 장착되는 것을 특징으로 하는 장치.The device of claim 2, wherein the mainspring (400) is mounted between the second sprocket (240) and the rotating body (500). 제2항에 있어서, 상기 제2 스프로킷(240)은 외부에서 핸들(120)에 의해 회전시킬 수 있는 소켓(245)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.3. The device of claim 2, wherein said second sprocket (240) is formed with a socket (245) that can be rotated by a handle (120) from the outside. 제2항에 있어서, 상기 전환레버(241)의 전환, 상기 클러치(300)의 단속 및 상기 록킹기구(620)의 작동은, 와이어(244,330,621)를 통해 상기 자전거(1)의 핸들(2)에서 조정레버(243,320,622)에 의해 조작되는 것을 특징으로 하는 장치.3. The method of claim 2, wherein the switching of the switching lever 241, the clamping of the clutch 300, and the operation of the locking mechanism 620 are performed at the handle 2 of the bicycle 1 through wires 244, 330, 621. Device operated by an adjustment lever (243, 320, 622).
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KR20010078929A (en) * 2001-05-19 2001-08-22 정경채 The power's accumulation & recycle brake system and these utilizing motor system
KR101056367B1 (en) * 2009-01-28 2011-08-12 중앙대학교 산학협력단 Solar condenser
KR20240063290A (en) 2022-10-31 2024-05-10 진경환 User customized acceleration and deceleration safety walker

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