KR20040000366A

KR20040000366A - A generator used spring's releasing power wing

Info

Publication number: KR20040000366A
Application number: KR1020030081454A
Authority: KR
Inventors: 이일구
Original assignee: 이일구
Priority date: 2003-11-18
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2004-01-03

Abstract

PURPOSE: A power generating device using force in unwinding a spiral spring is provided to generate power by automatically winding and unwinding the spring in a capsule with rotating in unwinding the spring, and to reduce the installation cost by compensating loss of power with driving a starting motor in reducing rotational force with simple structure. CONSTITUTION: A central shaft(2) of a body(1) and spring shafts(7) are connected by shaft gears(2a,2b), motor gears(6,6a,6b) and starting gears(6c). The central shaft rotates faster than the left and right spring shafts. A high speed gear fitted to the lower part of the central shaft is connected to a chain gear(11) of a capsule by a chain(15). The spring shaft rotates with unwinding force by combining the inner end of the spring with the spring shaft. The outer end of the spring shaft is combined with a roller for operating an operating pin installed in an elastic support plate. The operating pin is protruded into the capsule ring by the roller in unwinding the spring completely and inserted to a fitting sill. The spring alternately rewinds into the left and right spring shafts with the capsule. Rotational force is compensated by driving a starting motor(14) in reducing power from mechanical load.

Description

Power generator based on spring loosening force {A generator used spring's releasing power wing}

본 발명은 태엽의 풀림 힘에 의한 동력 발생 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power generating device by the loosening force of the mainspring.

종래에는 내연기관 또는 낙차 에너지를 이용한 수력발전 방법으로 동력을 생산하였으나, 내연기관의 경우는 연료비에 부담이 있고 수력발전의 경우는 연료비는 무시되나 대규모 토목공사를 하여야 하므로 비용 부담이 많이 들 뿐만 아니라 수량(水量)에 따라 발전량이 좌우되는 결점이 있어 근래에는 석탄이나 원자력 등의 자연 에너지를 사용하는 방법이 진행되고 있는 것이다. 그러나 이러한 것들은 환경파괴와 인체에 유해한 물질의 발생 등으로 사회적 문제가 되고 있는 실정이다.In the past, power was produced by an internal combustion engine or hydroelectric method using free fall energy. However, in the case of internal combustion engines, the fuel cost is burdensome, and in the case of hydropower, the fuel cost is ignored, but large-scale civil works are required. There is a drawback that the amount of power generated depends on the quantity of water. Recently, a method of using natural energy such as coal or nuclear power is being advanced. However, these things are becoming a social problem due to environmental destruction and generation of substances harmful to the human body.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 안출한 것으로서, 이의 발명 요지는 좌우 태엽축에 감긴 태엽의 풀리는 힘을 회전동력 에너지로 이용하는 것으로 몸체(1)의 중심축(2)과 좌우의 태엽축(7)은 축기어(2a)(2b)와 전동기어(6)(6a)(6b) 및 시동기어(6c)(2b)로 연결하여 좌우 태엽축 보다 중심축이 고속 회전되게 하고, 중심축(2)의 하측에 끼움 설치된 고속기어(2)와 캡슐(8)의 체인기어(11)는 체인(15)으로 연결하되, 상기 태엽축(7)에는 태엽(10)의 내단부가 체결되어 이의 풀림 힘에 의해 태엽축(7)이 회동되게 하고 태엽(10)의 외단부는 탄성 지지판(9b)에 설치된 작동핀(9a)을 작동시키는 롤러(9e)에 체결하여 상기한 좌우 태엽축(7)에 감김된 태엽(10)이 완전히 풀릴 시는 상기한 롤러(9e)의 압압작용으로 상기한 작동핀(9a)이 캡슐링(8) 내로 돌출하여 캡슐링(8)에 형성된 걸림턱(8a)에 걸림되어 캡슐(9)과 함께 고속 회전되면서 태엽(10)을 좌우 태엽축(7)의 외측에서 내측으로 교대로 되감게 한 것이다. 그리고 구동과정 기계적 부하로 회전동력이 감소될 시는 센서의 감지로 시동모터(14)가 재가동되면서 감소된 회동력을 보상할 수 있게 한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, the present invention is to use the unwinding force of the main winding wound on the left and right hand shaft as the rotational power energy of the central axis (2) and the left and right hand shaft (7) of the body (1) ) Is connected to the shaft gear (2a) (2b) and the electric gear (6) (6a) (6b) and the start gear (6c) (2b) to make the central axis rotate faster than the left and right hand shaft, and the central axis (2) Chain gear 11 of the high-speed gear (2) and the capsule (8) installed in the lower side of the coupling is connected to the chain 15, the inner end of the main spring (10) is fastened to the main shaft (7) by its loosening force The main shaft 7 is rotated by the shaft, and the outer end of the mainspring 10 is fastened to the roller 9e for operating the operating pin 9a installed on the elastic support plate 9b to the left and right main shaft 7. When the wound spring 10 is completely released, the actuating pin 9a protrudes into the capsule ring 8 by the pressing action of the roller 9e and is formed in the capsule ring 8. It is caught by the rim jaw (8a) while being rotated at high speed with the capsule (9) to alternately rewind the mainspring (10) from the outside of the left and right hand shaft (7) inward. When the rotational power is reduced by the mechanical load during the driving process, the starting motor 14 is restarted by the detection of the sensor to compensate for the reduced rotational power.

도 1은 본 고안의 측면도1 is a side view of the present invention

도 2는 태엽캡슐의 사시도2 is a perspective view of a self-winding capsule

도 3은 도 2의 평면도3 is a plan view of FIG.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

1-몸체2-중심축 2a-고속기어 2b-고속 전동기어1-Body 2-Center shaft 2a-High speed gear 2b-High speed electric gear

3-플렌지4-보조축5, 5a, 5b-받침틀6-전동기어3-flange 4-aid shaft 5, 5a, 5b-support frame 6-motor

6a-고속 전동기어6b-저속 전동기어6c-시동 고속기어6a-High Speed Electric Gears 6b- Low Speed Electric Gears 6c-Start High Speed Gears

6d-시동 저속기어 7-태엽축 8-캡슐링8a-걸림턱6d-start low gear 7-spring 8-encapsulation 8a-locking jaw

9-캡슐9a-작동핀9b-탄성 지지판9c-고정대9-capsules 9a-operating pin 9b-elastic support plate 9c-lock

9d-스프링9e-롤러10-태엽 10a-안내롤러9d-spring 9e-roller 10-spring 10a-roller

11-체인기어12-역회전 방지판 13-축 설치부11-Chain Gear 12-Reverse Rotating Plate 13-Axis Mounting Part

14-모터14a-카플링14b-센서15-체인14-Motor 14a-Coupling 14b-Sensor 15-Chain

이를 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail with reference to the drawings as follows.

종방향으로 다단 설치된 받침틀(5)(5a)(5b)에는 베어링이 내재된 축 설치부(13)를 형성하여 이에 중심축(2)과 좌우의 태엽축(7)을 회동되게 설치하되, 상기 중심축(2)과 그 좌우 태엽축(7)에 끼움된 고속 전동기어(2b) 및 전동기어(6) 사이에는 상, 하단 고속기어(6a) 및 저속기어(6b)가 장착된 보조축(4)을 설치하여 좌우 태엽축(7)보다 중심축(2)이 고속 회전되게 하며 중심축(2)의 상단부에는 생산된 동력을 출력하는 플렌지(3)가 장착되고, 중간 받침틀(5a)의 일측에 설치된 시동모터(14)의 축에는 카플링(14a) 및 센서(14b)를 개재한 고속기어(6c)를 설치하여 중심축(2)에 설치된 저속기어(6d)와 연동되게 하고, 상기한 좌우 태엽축(7)의 하측에는 상하부가 서로 반대 위치로 되게 설치된 캡슐링(8)의 내벽에는 걸림턱(8a)이 형성되고 캡슐링(8) 내부에 끼움된 캡슐(9) 내에는 태엽(10)을 내장 설치하되, 이 내장된태엽(10)의 내측단은 태엽축(7)에 체결되고, 외측단은 작동핀(9a)이 선단에 부착된 탄성 지지판(9b)을 작동시키는 롤러(9e)에 체결되며, 상기 캡슐링(8)의 상부에는 중심축(2)에 끼움된 고속기어(2a)에 연결된 체인(15)이 개재되는 체인기어(11)가 설치되고, 태엽(10)이 내장된 캡슐(9)의 하단부에는 태엽의 급격한 풀림을 방지하는 텐션 스프링(9d) 및 캡슐(9)의 역회전 방지판(12)이 부착된 것이다.In the supporting frame (5) (5a) (5b) installed in the longitudinal direction in the longitudinal direction is formed a shaft mounting portion (13) in which the bearing is embedded to install the central axis (2) and the left and right winding shaft (7) to rotate therein, An auxiliary shaft having upper and lower high speed gears 6a and low speed gears 6b mounted therebetween between the central shaft 2 and the high speed electric gear 2b and the electric gear 6 fitted to the left and right winding shafts 7 ( 4) is installed so that the central shaft 2 is rotated at a higher speed than the left and right winding shafts 7 and the upper end of the central shaft 2 is equipped with a flange 3 for outputting the generated power. On the shaft of the starter motor 14 installed on one side, a high speed gear 6c is provided via a coupling 14a and a sensor 14b so as to be interlocked with the low speed gear 6d installed on the central shaft 2, A locking jaw 8a is formed on the inner wall of the capsule ring 8 provided at the upper and lower parts thereof in opposite positions on the lower side of the left and right hand shaft 7, and the capsule 9 is fitted inside the capsule ring 8. (10) built-in, the inner end of the built-in spring 10 is fastened to the main shaft (7), the outer end is a roller for operating the elastic support plate (9b) with the operating pin (9a) attached to the tip It is fastened to the (9e), the upper portion of the encapsulation ring (8) is provided with a chain gear (11) interposed with a chain (15) connected to the high-speed gear (2a) fitted in the central shaft (2), spring 10 At the lower end of the capsule (9) with built-in is a tension spring (9d) and anti-rotation preventing plate 12 of the capsule 9 is attached to prevent the sudden loosening of the mainspring.

상기와 같이 구성된 본 발명은 태엽의 풀림 힘에 의한 동력 발생 장치인바, 이의 실시예는 다음과 같다.The present invention configured as described above is a power generating device by the spring unwinding force, an embodiment thereof is as follows.

도 1에서 보는 바와 같이 시동모터(14)를 구동시키면 이의 구동에 의해 고속기어(6c)와 연동되는 저속기어(6d)를 가진 중심축(2)이 일측 방향으로 회전함에 따라 고속 전동기어(2b)에 맞물린 좌우 보조축(4)의 상단 저속기어(6b)가 맞물림 회동되고, 이 기어와 동일축에 설치된 하단 고속기어(6a)는 같은 방향으로 회전하면서 상기 하단 고속기어(6b)에 대접된 좌우측 태엽축(7)에 장착된 전동기어(6)가 맞물려 돌면서 캡슐(9) 내에 장입된 태엽(10)을 감게되고, 태엽(10)이 완전히 감겼을 때에는 센서(14b)가 이를 감지하여 카플링(14a)을 단락시킴에 따라 시동모터(10)의 구동은 정지됨과 동시에 좌우 태엽축(7)은 태엽(10)의 풀림 힘에 의해 회전력을 발생한다. 따라서 전동기어(6)와 고속기어(6a) 및 저속기어(6b)는 고속 전동기어(2b)를 연동시킴에 따라 중심축(2)은 일정한 회전수를 갖고 고속 회전하면서 플렌지(3)에는 동력에너지를 출력하게 된다. 그리고 좌우 태엽축(7)에 감김된 태엽(10)이 완전히 풀리게 되면, 태엽(10)의 외선단에 부착된 안내롤러(9e)가 텐션 스프링(10a)을 압축하면서 탄성 지지판(9b)을 압입함에 따라 이 탄성 지지판(9b)의선단에 형성된 작동핀(9a)이 상부로 돌출되어 캡슐링(8)의 내벽에 형성된 걸림턱(8a)에 걸림되어 캡슐(9)과 캡슐링(8)은 동시 고속 회동하게 된다.As shown in FIG. 1, when the starter motor 14 is driven, the high speed electric gear 2b is rotated in one direction as the central shaft 2 having the low speed gear 6d interlocked with the high speed gear 6c is driven by the driving thereof. ), The upper low speed gear 6b of the left and right auxiliary shafts 4 engaged with each other is engaged and rotated, and the lower high speed gear 6a installed on the same axis as the gear rotates in the same direction and is welded to the lower high speed gear 6b. When the electric gear 6 mounted on the left and right hand shaft 7 is engaged, the winding of the spring 10 loaded in the capsule 9 is wound. When the spring 10 is completely wound, the sensor 14b detects this and couples it to the coupling. By shorting the 14a, the driving of the starter motor 10 is stopped and at the same time, the left and right winding shafts 7 generate a rotational force by the loosening force of the spring 10. Accordingly, as the electric gear 6, the high speed gear 6a, and the low speed gear 6b interlock with the high speed electric gear 2b, the central shaft 2 has a constant rotational speed and rotates at a high speed, thereby providing power to the flange 3. Will output energy. When the mainspring 10 wound around the left and right main shaft 7 is completely released, the guide roller 9e attached to the outer end of the mainspring 10 compresses the tension spring 10a and press-fits the elastic support plate 9b. As a result, the operation pin 9a formed at the front end of the elastic support plate 9b protrudes upward and is caught by the engaging jaw 8a formed on the inner wall of the capsule ring 8 so that the capsule 9 and the capsule ring 8 are Simultaneous high speed rotation.

따라서 태엽(10)의 내선단은 저속 회전되는 태엽축(7)에 고정되고, 태엽(10)의 외선단은 중심축(2)과 연결되어 고속 회전되는 캡슐링(8)의 걸림턱(8a)에 걸림되는 작동핀(9a)의 탄성 지지판(9b)을 작동시키는 압압 롤러(9e)에 체결되어 작동핀(9a)이 상기한 걸림턱(8a)에 걸림될 시는 캡슐링(8)은 태엽축(7)보다 고속 회전되기 때문에 이 고속 회전력이 태엽(10)을 순간적으로 되감게 한다. 그리고 상기 태엽(10)이 완전히 감기게 되면 이때에는 텐션 스프링(10a)의 복원탄력과 태엽(10)의 부피감소로 롤러(9e)가 내향 이동함에 따라 탄성 지지판(9b)은 원상으로 복원하고 동시에 상기 작동핀(9a)은 캡슐(9) 내로 하강함에 따라 작동핀(9a)은 상기 캡슐링(8)의 걸림턱(8a)에서 해지됨과 동시 캡슐링(8)은 공회전하게 된다. 이때 캡슐링(8)에서 해지된 캡슐(9)의 역회전 경향은 역회전 방지판(12)에 의해 방지된다.Accordingly, the inner end of the mainspring 10 is fixed to the main shaft 7 which is rotated at low speed, and the outer end of the mainspring 10 is connected to the central axis 2 so that the engaging jaw 8a of the capsule ring 8 is rotated at high speed. The capsule ring 8 is fastened to the pressing roller 9e for operating the elastic support plate 9b of the operating pin 9a, which is caught by the operating pin 9a. Since it rotates faster than the main shaft 7, this high-speed rotational force rewinds the mainspring 10 instantaneously. When the spring 10 is completely wound, the elastic support plate 9b is restored to its original shape as the roller 9e moves inward due to the restoring elasticity of the tension spring 10a and the volume reduction of the spring 10. As the operating pin (9a) is lowered into the capsule (9), the operating pin (9a) is released from the locking jaw (8a) of the capsule ring 8 and at the same time the capsule ring (8) is idling. At this time, the reverse rotation tendency of the capsule 9 released from the capsule ring 8 is prevented by the reverse rotation prevention plate 12.

그리고 상기 캡슐(9)의 회전이 멈춘 다음에는 캡슐(9) 내의 태엽(10)이 풀림에 따라 태엽축(7)은 회전 동력이 생기고 이 회전력은 전동기어(6), 고속 전동기어(6a), 저속 전동기어(6b), 고속 전동기어(2b)에 일정한 회동력을 생산하고, 생산된 동력은 플렌지(3)를 통해 산업동력으로 이용된다.After the rotation of the capsule 9 stops, the main shaft 7 generates rotational power as the mainspring 10 in the capsule 9 is released, and the rotational force is the electric gear 6 and the high speed electric gear 6a. In addition, the low-speed electric gear (6b), the high-speed electric gear (2b) to produce a constant rotational force, the produced power is used as industrial power through the flange (3).

그리고 캡슐(9) 내의 태엽(10)이 완전히 풀리게 되면 태엽(10)의 부피가 다시 커짐에 따라 상기한 작동핀(9a)이 돌출하여 캡슐링(8)의 걸림턱(8a)에 걸리게 되어 캡슐(9)은 캡슐링(8)과 함께 고속 회전 되면서 좌우 태엽축(7)에는 태엽(10)이 고대로 되감기게 되는 작동을 되풀이하게 되는 것이다.When the mainspring 10 in the capsule 9 is completely released, as the volume of the mainspring 10 increases again, the operation pin 9a protrudes to be caught by the locking jaw 8a of the capsule ring 8. (9) is a high-speed rotation with the encapsulation ring (8) is to repeat the operation to rewind the mainspring (10) in the left and right main shaft (7).

이상과 같이 태엽축(7)에 내선단이 체결된 태엽(10)의 풀림 힘 및 전동기어에 의해 중심축(2)은 고속 회전하게 되고, 상기한 좌우 태엽축(7)에는 캡슐링(8)과 이에 결합된 캡슐(9)은 서로 반대로 위치로 설치하고 있어 일측 태엽(10)이 완전히 풀렸을 때는 타측의 태엽이 완전히 감기게 되고 상기 태엽(10)의 감는 방법은 태엽(10)의 내측부터 감기는 것이 아니라 태엽의 외측 끝부분에서 먼저 감기게 되는 구조로서, 상기 중심축(2)과 태엽축(7)은 같은 방향으로 계속해서 회전하면서도 태엽의 감김과 풀림동작을 통해서 동력 에너지를 얻게 되는 것이고, 기계적 저항에 의해 회전력이 감소될 시는 센서(14b)의 감지로 카플링(14a)의 작동으로 동축이 연결되면서 손실 동력을 보상해 준다. 따라서 중심축(2)의 플렌지(3)는 일정한 회전 동력을 출력하는 것이다.As described above, the central shaft 2 is rotated at high speed by the loosening force and the electric gear of the mainspring 10 fastened to the main shaft 7, and the encapsulation ring 8 is formed on the left and right main shaft 7. ) And the capsule (9) coupled thereto are installed in opposite positions. When one of the mainsprings 10 is completely released, the other mainspring is completely wound and the winding method of the mainspring 10 is from the inner side of the mainspring 10. It is a structure that is wound first at the outer end of the mainspring instead of winding, and the central axis (2) and the mainspring axis (7) continue to rotate in the same direction while obtaining power energy through the winding and unwinding of the mainspring. When the rotational force is reduced by the mechanical resistance, the coaxial is connected by the operation of the coupling 14a by the sensing of the sensor 14b to compensate for the lost power. Therefore, the flange 3 of the central axis 2 outputs a constant rotational power.

상기와 같이 본 발명은 몸체(1) 내의 중심축(2)과 좌우의 태엽축(7)이 전동기어(6) 및 고속 전동기어(6a) 및 저속 전동기어(6b)로 연결 구성하여, 태엽(10)의 풀림 힘에 의해 같은 방향으로 회전을 계속하면서 좌우 태엽축(7)에 설치된 캡슐(9) 내의 태엽(10)을 교대로 감고 푸는 작동을 자동으로 하면서 회전 동력(에너지)을 얻을 수 있고, 회전동력이 감소될 시는 시동모터(14)의 구동으로 손실동력을 보상할 수 있게 하였기 때문에 구조가 간단하고 설치비가 적게 들어 소형 동력의 산업발전에 크게 기여할 수 있는 장치이다.As described above, in the present invention, the central shaft 2 and the spring shaft 7 on the left and right sides of the body 1 are connected to the electric gear 6, the high speed electric gear 6a, and the low speed electric gear 6b. Rotational power (energy) can be obtained while automatically rotating and unwinding the spring 10 in the capsule 9 installed on the left and right hand shaft 7 while continuing to rotate in the same direction by the loosening force of (10). In addition, when the rotational power is reduced, since the lossy power can be compensated for by the driving of the starting motor 14, the structure is simple and the installation cost is low, which is a device that can greatly contribute to the industrial development of small power.

Claims

A plurality of supporting frames (5) (5a) (5b) installed in multiple stages in the longitudinal direction are provided with a central shaft (2), a left and right winding shaft (7), and an auxiliary shaft (4) via a shaft mounting portion (13). Low speed electric gears (6) (6a) (6b) (2b), the flange 3 is mounted on the upper end of the central shaft (2) and the sensor 14b and the coupling (14a) in the middle portion thereof. Starting high speed and low speed gears 6c and 6d interlocked with the intervening starting motor 14 are installed, and a capsule ring 9 coupled to and separated from the capsule ring 8 and a lower portion of the left and right hand shafts 7 is provided. Are installed opposite to each other, the locking pin (8a) is installed on the inner wall of the capsule ring (8) and the chain gear (11) is installed on the upper end to connect the central shaft (2) and the chain (15) The actuating pin 9a that is engaged and released by the locking jaw 8a of the capsule ring 8 is installed on the elastic support plate 9b fastened to the capsule 9 and presses the roller for pressing the elastic support plate 9b ( 9e) is fastened to the outer end of the mainspring 10 Power generating device by the spring loosening force, characterized in that.