KR20130057379A - A structure helping the regenenative brake of an electric rail car - Google Patents

A structure helping the regenenative brake of an electric rail car Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A structure helping regenerative braking of a motor is provided to increase an energy recovery rate by supplying generated electricity to a running motor car in a short distance. CONSTITUTION: A bush is rotated by rotating of an electric motor when braking. Width of a spring plate spring(52) is widely formed and thickness of a spring plate spring is thinly formed. A weight(55) is moved up and down by rotation of a chain gear. A large gear(50) and a small gear are rotated by force of unrolling. The force is generated by releasing of a locking unit when starting a motor car.

Description

전동차의 회생 제동을 돕는 구조{A structure helping the regenenative brake of an electric rail car}A structure helping the regenenative brake of an electric rail car}

도 1은 전동차가 발전 제동을 할때 전동차의 발전기에서 발전된 전기를 지상에 설치된 전동 모터에 공급 하므로 태엽형으로 된 복합판스프링에 동력이 저장되고 동시에 웨이트를 체인에 의해 올려지면서 전동차가 제동이되는 구조를 보인 단면도Figure 1, when the electric vehicle brakes power generation, the electric power generated by the generator of the electric vehicle is supplied to the electric motor installed on the ground, so that power is stored in the spring-loaded composite leaf spring and the weight is lifted by the chain while the electric vehicle is braked. Cross section shown structure

도 2는 태엽형으로 구성되면서 판스프링의 직경이 적은 내측면의 판스프링의 두께는 엷게 하여 여러겹으로 복합형성 하고 직경이 점차 커지면서 판스프링의 두께가 점차 두꺼웁게 형성하고 판스프링의 숫자를 줄여서 형성되는 구조를 보인 단면도Figure 2 is composed of a spring shape, the thickness of the leaf spring of the inner surface of the leaf spring is small, the thickness of the leaf spring is compounded in multiple layers and the thickness of the leaf spring is gradually thickened by decreasing the number of leaf springs Section showing the structure formed

도 3은 태엽형 복합판스프링의 내경과 외경의 판스프링 두께가 일정 하면서 내경에 유성 기어 구조를 보인 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view showing a planetary gear structure in the inner diameter while the thickness of the inner spring and outer diameter of the self-winding composite leaf spring is constant.

도 4는 곡선형 판스프링을 레일의 양 편에 병렬로 배열하여 전동차의 중력과 승차 인원의 증감에 따라 판스프링의 동력 저장량이 증감 하게 되는 구조를 보인 위에서 보인 평면도.Figure 4 is a plan view from above showing a structure in which the curved leaf spring is arranged in parallel on both sides of the rail to increase or decrease the power storage amount of the leaf spring according to the gravity of the train and the number of passengers.

도 5는 도면 4의 전동차(열차)가 역사에 진입하기 전 제동이 시작 될 때 전동차의 전기가 공급 중단과 동시 전동기가 발전기로 전환 하여 발전제동이 되면서 레일 측면의 지상에 있는 모터에 전기 공급 됨으로 양단에 있는 2개의 모터에 의해 곡선형 판스프링이 수축되면서 동력이 저장되는 구조를 보인 측 단면도.FIG. 5 shows that when braking is started before the electric vehicle (train) of FIG. 4 enters history, electricity of the electric vehicle is stopped and power is supplied to the motor on the ground side of the rail while the electric motor is switched to the generator and the power is braked. Side sectional view showing a structure in which power is stored as the curved leaf spring is contracted by two motors at both ends.

도 6은 전동차가 발전 제동을 하여 정 위치에 정차되고 4열로 배열된 곡선 판스프링이 2개의 모터에 의해 수축 하여 동력이 저장된 모습을 위에서 보인 평면도.Figure 6 is a plan view showing a state in which power is stored by the electric motor is braked in power generation by the two motors the curved leaf springs arranged in four rows arranged in a fixed position.

도 7은 도면 6의 측면에서 본 측 단면도.FIG. 7 is a side sectional view seen from the side of FIG. 6; FIG.

도 8은 곡선 판스프링이 신축 하기전 동력이 저장되기 전의 모습과 스프링이 이탈하지 않도록 스프링 케이스를 포함한 스프링 레일에 있는 모습을 보인 측 단면도.Figure 8 is a side cross-sectional view of the curved leaf spring before it is stretched before the power is stored and the spring rail including the spring case so that the spring does not escape.

도 9는 전동차가 제동이 된 후 곡선 판스프링의 일단은 스프링 베이스에 고정 되어 있고 압축 판넬에 의해 곡선 판스프링이 수축 되어 있는 상태에서 상기 압축판넬이 전동차의 뒷 개패기(136)와 접촉하여 다이렉트로 전동차가 출발하는 모습을 보인 측 단면도.9 shows that the compressed panel is in contact with the rear lap 136 of the electric vehicle in a state in which one end of the curved leaf spring is fixed to the spring base and the curved leaf spring is contracted by the compression panel after the electric vehicle is braked. Side sectional view showing the starting of an electric car.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

45;횡 축 46;슬라이드 키 47;붓쉬45; horizontal axis 46; slide key 47; bush

48;클러치 49;고정 자 50;라지 기어48; clutch 49; stator 50; large gear

51;스몰 기어 52;태엽 판스프링 54;체인 기어51; small gear 52; self-winding leaf spring 54; chain gear

55;웨이트 56;돌기 57;체인55; weight 56; protrusion 57; chain

58;리미트 스윗치 60;전동 모터 70;스프링 케이스58; limit switch 60; electric motor 70; spring case

71;고정점 72;레치 기어 73;레치기어 켓처71; anchor point 72; latch gear 73; stretcher bracket

80;복합 판스프링 81;링 기어 82;프레너트 기어(planet gear)80; composite leaf spring 81; ring gear 82; prenut gear

83;선 기어 100;1번곡선 판스프링 101;스프링 롤러83; Sun gear 100; No. 1 curved leaf spring 101; spring roller

102;스프링 레일 103;스프링 케이스 104; 1스프링 체인102; spring rail 103; spring case 104; 1 spring chain

105; 1체인 기어 106;클러치 107;스프링 베이스(spring base).105; 1 chain gear 106; clutch 107; spring base.

108; 1스프링 압축 판넬 113; 1레치기어 120;라지 기어108; One-spring compression panel 113; 1 gear gear 120; large gear

122,123;전동 모터 125;스몰 기어 126,127;전동기 축122,123; electric motor 125; small gear 126,127; motor shaft

128;피트(pit) 130;철로 131;전동차(열차)128; pit 130; rail 131; train (train)

132;전동차 바퀴 133;동력 선 134;단자132; electric car wheel 133; power line 134; terminal

136;전동차 뒷 개패기 200; 2번곡선 판스프링 204; 2스프링 체인136; rear opening of the vehicle 200; Curve 2 leaf spring 204; 2-spring chain

205; 2체인 기어 207;체인 축 208; 2스프링 압축 판넬(panel)205; Two-chain gear 207; chain shaft 208; 2-spring compression panel

213; 2레치 기어213; 2 latch gears

시가지의 교통 수단이 되는 전동차가 승강장에서 승객을 승하차 하기위하여 승강장에 진입하기 전 전동차에 제동을 하는데 있어서 통상 발전제동을 하는 방안이 있고 공기압으로 제동을 하게 되는 방안이 있다.In order to get on and off the passengers at the platform, the electric vehicle, which is the transportation means of the city, usually has power braking and braking by pneumatic pressure before braking the electric vehicle before entering the platform.

승객을 승하차 하기위하여 달리던 전동차가 제동시 소멸되는 가속력을 동력으로 회수하기 위하여 전동기가 발전기로 전환되어 제동을 하면서 발전된 전기는 근 거리에서 운행하는 전동차에 전력을 송전한다.To recover the acceleration power dissipated during braking by the electric vehicle running to get on and off the passengers, the electric motor is converted into a generator and the electric power generated while braking transmits electric power to the electric vehicle running in the near distance.

근 거리에 운행하는 전동차가 없으면 브레이크 제동을 하게 되고 달리는 가속력은 소멸되고 열이 많이 발생하면서 제동하므로 여름에는 환기를 잘 해야 한다.If there is no electric car running in the near distance, brake braking is performed and the acceleration power is lost and heat is generated.

DC1,500V 급 슈퍼 캐패시터를 이용한 에너지 저장 시스템을 개발하고 있으나 에너지 회생 율 은 높지 않다.We are developing an energy storage system using a DC1,500V supercapacitor, but the energy recovery rate is not high.

본 발명에서 상기 전동차가 발전 제동을 할때 철로 변에 구비된 전동 모터에 전기를 공급하여 여기에 복합 판스프링에 동력을 저장하고 전동차가 출발 할때 상기 전동기가 발전기로 전환되고 상기 저장된 동력은 다시 발전을 하여 전동차에 전력을 공급 하므로 전동차의 회생 제동을 구현한다.In the present invention, when the electric vehicle brakes power generation, the electric power is supplied to the electric motor provided on the railroad side to store power in the composite leaf spring, and when the electric vehicle starts, the electric motor is converted into a generator and the stored power is again Electric power is supplied to electric vehicles to generate electric power, which enables regenerative braking of electric vehicles.

전동차 또는 열차에 있어서 승객을 승하차 하기위하여 승강장에 진입하기 전에 발전 제동을 하면 철로의 양쪽에 배열되어 있는 복합 판스프링이 모터에 의해 변형되면서 동력이 저장 되면서 제동된다.In power trains or trains, power generation braking before entering the platform for getting on and off passengers is carried out by the composite leaf springs arranged on both sides of the tracks being deformed by the motor and stored as power.

전동차의 회생 제동을 돕는 구조는 전동차 승강장이 지상에 있을 경우 도면 1,2,3에서 나타나 있는 태엽형 복합판스프링을 적용하고, 동력 축을 지상 높은 곳에 축설 하여서 웨이트를 지상으로 높이 올리므로 전동차가 제동이 되면서 동력이 저장된다.The structure that assists the regenerative braking of the train is applied to the spring-loaded composite leaf spring shown in Figures 1, 2, and 3 when the platform is on the ground, and the motor is braked because the weight is raised to the ground by laying the power shaft on the ground. This saves power.

전동차에 있어서 또다른 회생 제동을 돕는 구조는 자율곡선 복합 판스프링에 관한 구조를 보인 것 이다.Another type of regenerative braking structure for electric vehicles is that of autonomous composite leaf springs.

상기 태엽형 복합판스프링 과 자율곡선형 복합판스프링 은 효율을 높이기 위하여 판스프링의 두께를 엷게 하여 여러 겹 많이 중복한다.The self-winding composite leaf spring and the self-curved composite leaf spring overlap a plurality of layers by thinning the thickness of the leaf spring to increase the efficiency.

판스프링의 두께는 엷어 진만큼 탄성 율이 높아진다(두께와 탄성 율은 반 비례한다)As the thickness of the leaf spring becomes thinner, the elastic modulus becomes higher (thickness and elastic modulus are inversely proportional).

태엽형 복합판스프링 은 폭과 원 둘레 직경과 두께와 복합되는 수에 따라 스프링의 복원성,정밀도 를 유지하면서 동력을 저장하는 에너지 량이 결정된다.The spring-loaded composite leaf spring determines the amount of energy to store power while maintaining the stability and precision of the spring, depending on the width, the diameter of the circumference, and the number of composites.

곡선 판스프링 은 폭과 절곡 간의 길이와 두께와 복합되는 수에 따라 스프링의 복원성,정밀도를 유지하면서 동력을 저장하는 에너지 량이 결정된다.Curved leaf springs combine the length and thickness between the width and the bend to determine the amount of energy to store power while maintaining the stability and precision of the spring.

전동차가 제동시 발전 제동을 할 때 발전된 전력은 전동 모터(122,123)로 송전을 하여 상기 전동 모터에 의해 곡선판스프링에 동력을 저장하고 승객이 승차후 전동차가 출발을 할때는 상기 전동 모터와 관계없이 곡선판스프링의 압축판넬이 전동차의 개패기와 접속되어 밀어주게 되므로 동력이 다이렉트 출력되어 효율을 증대 한다.When the electric vehicle brakes power generation, the generated electric power is transmitted to the electric motors 122 and 123 to store power in the curved leaf spring by the electric motor, and when the electric vehicle starts after the passenger rides, the electric motor curves regardless of the electric motor. Since the compression panel of the leaf spring is connected to the breaker of the electric vehicle and pushed, the power is output directly to increase the efficiency.

또 하나의 회생 제동의 효율을 증대하기위하여 전동차의 제동시 곡선판스프링과 전동차의 개패기와 다이렉트 접속하여 제동을 하고 출발시에도 다이렉트 접속하여 출발을 하면 회생 제동의 효율을 70% 정도까지 올릴수 있을것으로 기대한다.In order to increase the efficiency of another regenerative braking, the brakes are directly connected to the curved plate springs and the laps of the trains during braking, and the direct connection at start-up can increase the efficiency of regenerative braking up to 70%. Expect to be.

상기 제동 시에 회생제동율 상승 70%까지 구현하기위하여 상기 곡선판스프링과 가속력의 속도가 빠른 전동차의 개패기와 부디치게 되면 충격이 발생하므로 전동차와 곡선판스프링의 접속관계를 접속 마찰이 되도록 디스크 브레이크의 구조를 간단히 구성 하여서 속도가 빠른 전동차를 부드럽게 제동이 되게한다.In order to realize the regenerative braking rate up to 70% at the time of braking, the impact occurs when the curved plate spring and the fastener have a high speed, and thus the impact is generated. The simple structure of the brake makes it possible to brake the high-speed train smoothly.

통상 전동차는 열차의 바퀴에 축설 되어 있는 모터에 전력을 공급하므로 전 동모터에 의해 운행을 한다.Normally, electric cars are driven by electric motors because they supply electric power to motors built on wheels of trains.

또 다른 국철을 달리는 열차의 동력 구조는 디젤 엔진에서 동력이 발생 되어 발전기를 가동하고 발전된 동력으로 모터를 구동하므로 열차를 운행하게 된다.The power structure of another train that runs on national railways runs a train because a diesel engine generates power to drive a generator and drives a motor with generated power.

상기 전동차와 디젤열차의 승강장에 진입하기 전에 제동 할때 소멸되는 가속력을 동력으로 저장하기 위하여 전동모터와 복합 판스프링을 배열한다.An electric motor and a composite leaf spring are arranged to store the acceleration force that is lost when braking before entering the platform of the electric vehicle and the diesel train as power.

상기 복합 판스프링을 지상에서 모터와 함께 설치되는 구조는 태엽형 복합판스프링과 지상에 높이 올릴수 있는 웨이트에 의해 동력을저장하고, 또는 자율곡선 판스프링을 길게 배열하여 동력을 저장 할 수도 있다.The composite plate spring is installed with the motor on the ground structure to store the power by the spring-loaded composite plate spring and the height that can be raised on the ground, or may store the power by arranging the autonomic curve leaf spring long.

(상기 태엽 복합 판스프링과 자율 곡선 복합 판스프링을 편의상 공통으로 사용 할 때는 판스프링이라 칭한다)(When the self-winding composite leaf spring and the autonomic curved composite leaf spring are commonly used for convenience, they are called leaf springs.)

상기 곡선 판스프링은 길이가 장 거리이고 중량이 무거우므로 일정한 거리마다 스프링 롤러가 스프링을 지지 한다.Since the curved leaf spring is long in length and heavy in weight, the spring roller supports the spring at regular distances.

상기 스프링 롤러가 형성된 스프링은 스프링 레일 위에 형성된 스프링 케이스에서 이탈을 하지 못하고 직선운동을 한다.The spring formed with the spring roller does not move away from the spring case formed on the spring rail is linear movement.

본 발명의 전동차의 회생제동을 돕는 구조는 상기 태엽 복합판스프링과 웨이트에 의한 동력 저장의 구조를 보인 제 1실시의 예와 상기 곡선 판스프링에 의한 동력 저장의 구조를 보인 제 2실시의 예가 있다.The structure for assisting the regenerative braking of the electric vehicle of the present invention is the first embodiment showing the structure of the power storage by the spring and leaf spring and the second embodiment showing the structure of power storage by the curved leaf spring. .

<제 1실시의 예><Example of First Embodiment>

도면 1에서 승강장의 측면 적당한 공간에 가능한 높이에 횡으로 축설되는 횡축(45)과, 동력이 입력 시와 동력이 출력 시 작동되는 클러치(49)와;A transverse shaft 45 arranged laterally at a height as high as possible in a suitable space on the side of the landing in FIG. 1, and a clutch 49 operated when power is input and power is output;

전동차 또는 열차의 제동시 모터가 발전기로 전환하여 발전 제동을 할 때 발전되는 전력에 의해 지상에 있는 전동모터(60)의 회전과 함께 회전하는 전동 축(59)과 스몰 기어(51)와 라지기어(50)와;The electric shaft 59 and the small gear 51 and the large gear that rotate together with the rotation of the electric motor 60 on the ground by the electric power generated when the motor converts to the generator and brake power generation when braking the electric vehicle or train 50;

상기 전동 모터의 회전은 동력을 입력 할때나 동력을 출력할때 회전의 회전속도를 높이기 위하여 스몰 기어와 라지 기어의 속도 비율이 상당히 큰 차이로 회전한다.The rotation of the electric motor rotates with a considerably large difference in speed ratio between the small gear and the large gear in order to increase the rotation speed of rotation when inputting power or outputting power.

(본 발명의 구조에서 전동차가 제동을 할때를 동력 입력이라 칭하고 전동차가 출발 할때를 동력 출력이라 칭 한다)(In the structure of the present invention, when the electric vehicle brakes, it is called a power input and when the electric vehicle starts, it is called a power output.)

전동차가 승강장에 진입 하면서 제동을 하면 전동 모터가 발전기로 전환하여 전력이 발전되어 지상에 구비된 전동 모터(60)에 송전을 하면 전동 모터의 회전으로 전동 축(59)의 회전과, 스몰 기어(51)와 라지 기어(50)에서 회전속도가 적어지면서 태엽 판스프링(52)의 중심 축이 되는 붓쉬(47)가 회전하여 태엽 판스프링(52)이 비교적 천천히 감기면서 제동이 된다.When the electric vehicle enters the platform and brakes, the electric motor is converted into a generator, and the electric power is generated, and when the electric power is transmitted to the electric motor 60 provided on the ground, the electric motor 59 rotates and the small gear ( 51) and the large gear 50, the lower the rotational speed of the bush 47, which is the central axis of the self-winding leaf spring 52 is rotated so that the self-winding leaf spring 52 is relatively slowly wound and braking.

상기 태엽 판스프링(52)의 구조는 직경이 적은 내측 판스프링의 두께는 엷게하여 여러겹 복합 하고 직경이 커지면서 판스프링의 두께를 두꺼웁게 형성 할 수도 있다.The structure of the self-winding leaf spring 52 may be formed by thinning the thickness of the inner leaf spring of which the diameter is small and compounding a plurality of layers and increasing the thickness of the leaf spring as the diameter increases.

웨이트(55)에 있어서도 체인(57)에 감기면서 상기 웨이트가 올라가면서 열차는 제동한다.Also in the weight 55, the train brakes as the weight goes up while being wound on the chain 57.

상기 태엽 판스프링(52)과 웨이트(55)를 서로 다른 독립된 구성으로 클러치가 각각 작동하므로 동력을 입출력 할수도 있다.The self-winding leaf spring 52 and the weight 55 may be input and output power because the clutches operate in different independent configurations, respectively.

전동차가 제동되어 멈춤과 동시 레치기어 켓처(73)에 의해 레치 기어(72)를 구속하고 회전 불가능한 횡축(45)에서 슬라이드 키(46)에 의해 축 방향 이동하여 고정자(49)가 고정 하므로 저장된 동력이 고정된다.The electric vehicle is braked to stop and at the same time restrain the latch gear 72 by the latch gear catcher 73, and the stator 49 is fixed by axially moving by the slide key 46 on the non-rotating transverse shaft 45 so that the stator 49 is fixed. Is fixed.

국철이 되는 철로에서는 동력선과 단자가 없으므로 승강장에서 열차의 제동 거리만큼 동력선과 단자를 구비한다.Since there are no power lines and terminals on railway lines, the power lines and terminals are provided as much as the braking distance of trains in the platform.

승객이 승차 한 후 열차가 출발 할 때는 상기 클러치 작동되어 있는 고정자(49)는 해지되고 레치기어(72)는 레치기어 켓처(73)에서 해지 되므로 붓쉬(47)와 함께 태엽 판스프링(52)이 감기는 반대로 회전 한다.When the train departs after the passenger rides, the clutch-operated stator 49 is released, and the catcher 72 is released from the catcher catcher 73, so that the self-winding leaf spring 52 together with the bush 47 is Cold rotates in reverse.

동력 입력시와 출력시 회전 방향을 일치하게 하기위하여 피니언을 한개 추가 할수도 있다.One pinion can be added to match the direction of rotation at power input and output.

승객이 승차한후 전동차가 출발시, 전동 모터(60)는 발전기로 전환 하고 태엽 판스프링(52)의 풀리는 힘으로 라지기어(50)와 스몰기어(51)와 전동 축(59)의 빠른 회전으로 전기를 발전 하여 다시 전동차에 전력을 공급 하므로 소멸하는 에너지를 회생한다.When the electric vehicle starts after the passenger rides, the electric motor 60 is switched to the generator and the rapid rotation of the large gear 50, the small gear 51 and the electric shaft 59 by the loosening force of the spring leaf 52. It regenerates electricity by regenerating electricity and supplying power to electric vehicles again.

상기 고정자(49)의 클러치 작동(미 도시)은 공기압,유압 또는 마그넷의 구조를 적용 할수 있다.The clutch operation (not shown) of the stator 49 may be applied to the structure of pneumatic, hydraulic or magnet.

도2에서 태엽 판스프링(52)의 내경이 고정되는 붓쉬(47)의 외주면에 여러 겹으로 복합 되어있는 상기 태엽 판스프링을 1개씩 분산 체결하므로 효율을 높일수 있다.In FIG. 2, the spring can be improved by distributing and tightening one of the self-winding leaf springs, which are compounded in multiple layers, on the outer circumferential surface of the bush 47 to which the inner diameter of the spring leaf spring 52 is fixed.

<제 2실시의 예><Example of the second embodiment>

전동차가 승강장에 진입하기 전 제동 할 수 있는 거리에 철로의 양측에 곡선 판스프링(100,200)을 2열 이상 병렬로 배열 한다.Arrange the curved leaf springs (100,200) in two or more rows in parallel on both sides of the track at a distance that can be braked before the train enters the platform.

2열 이상 병렬로 배열하는 것은 승객의 승차인원이 적은 경우와 출근과 퇴근하는 시간의 승차 인원이 증가 할때는 전동차의 제어부에서 감지하여 병렬로 배열되어 있는 스프링이 함께 작동하여 동력을 많이 저장 한다.The parallel arrangement of two or more rows saves a lot of power when the number of passengers is small and when the number of occupants is increased.

평상시 승차 인원이 적을때는 1번 곡선판스프링(100)에 동력이 저장되고 출근시간과 퇴근시간의 승차인원이 많을 때는 체인 축(207)의 클러치(106)가 작동 하므로 1번과 2번 곡선판스프링(100,200)에 동력이 입력되므로 제동 동력의 손실을 줄이면서 회생 제동의 효율을 높인다.Power is stored in the number 1 curved plate spring 100 when the number of people riding normally, and the clutch 106 of the chain shaft 207 is operated when there are a large number of people in the rush hour and leaving time, so the number 1 and 2 curved plates Since power is input to the springs 100 and 200, the efficiency of regenerative braking is increased while reducing the loss of braking power.

동력이 저장되는 곡선 판스프링에 있어서 장 방향으로 신장되어 있는 상태에서 수축하므로 동력이 입력되는 구조와;A structure in which power is inputted in a curved leaf spring in which power is stored and thus contracted in an elongated direction;

반대로 곡선 판스프링이 수축되어 있는 상태에서 신장됨으로 동력이 입력되는 구조를 구현 할 수 있다.On the contrary, it is possible to realize a structure in which power is input by extending the curved leaf spring in a contracted state.

도면 4와 도면 5에서는 곡선 판스프링(100,200)이 신장되어 있는 상태를 스프링 레일(102)과 스프링 케이스(103)에 구비 되어 있는 구조에 관한것이다.In Figures 4 and 5 relates to the structure provided in the spring rail 102 and the spring case 103 in a state in which the curved leaf springs (100,200) are extended.

도면 4는 곡선 판스프링이 철로 양 측에 병렬로 배열 되어있는 모습을 보인 위에서 본 도면이다.Figure 4 is a view from above showing the curved leaf springs are arranged in parallel on both sides of the railway.

곡선 판스프링(100,200)의 일단은 스프링 체인(104,204)과 관계 없이 독립된 스프링 베이스(107)에 항상 고정되어 있고;One end of the curved leaf springs 100, 200 is always fixed to an independent spring base 107 irrespective of the spring chains 104, 204;

상기 곡선 판스프링의 타단은 스프링 체인(104,204)에 체결 되어 있는 스프 링 압축판넬(108,208)에 압축되어서 상기 스프링 체인(104,204)의 회전으로 압축된다.The other end of the curved leaf spring is compressed by spring compression panels 108 and 208 which are fastened to the spring chains 104 and 204, and are compressed by the rotation of the spring chains 104 and 204.

스프링 압축판넬의 구조는 곡선 판스프링(100)과 함께 스프링 케이스(103)에 함몰 되어4개의 롤러에 의해 균형을 유지하고 자유롭게 이동하면서 곡선 판스프링을 압축한다.The structure of the spring compression panel is recessed in the spring case 103 together with the curved leaf spring 100 to maintain the balance by the four rollers and compress the curved leaf spring while moving freely.

전동차가 승강장에 진입하기 전 제동을 하면 전동기가 발전기로 전환하여 발전된 전력이 지상에 있는 전동 모터(122,123)를 회전하고 전동기 축(126,127)과 스몰 기어(125)와 라지 기어(120)의 회전으로 스프링 체인(104)과 일체로 체결된 스프링 압축판넬(108)의 압축으로 철로 양 측에 배열된 1번곡선 판스프링(100)이 천천히 압축되면서 제동된다.When the electric vehicle brakes before entering the platform, the electric motor is converted into a generator, and the generated electric power rotates the electric motors 122 and 123 on the ground and rotates the motor shafts 126 and 127, the small gear 125 and the large gear 120. By the compression of the spring compression panel 108, which is integrally coupled with the spring chain 104, the number 1 curved plate spring 100 arranged on both sides of the railway is slowly compressed and braked.

상기 스몰 기어와 라지 기어의 비율을 적게 하고 변속 기어 구조를 구비하여 전동차의 부하를 조정한다.The ratio of the small gear and the large gear is reduced, and a shift gear structure is provided to adjust the load of the electric vehicle.

1스프링 체인(104)의 구조는 1번곡선 판스프링(100) 양단의 체인 축(207)에 축설된 1체인기어(105)가 축설되고,The structure of the one-spring chain 104 is the one-chain gear 105 built on the chain shaft 207 at both ends of the number 1 curved plate spring 100 is built,

곡선 판스프링(100,200)은 길이가 길고 중량이 무거우므로 스프링 롤러(101)에 지지되어 스프링 레일(102)과 스프링 케이스(103)안에서 신축 과 신장을 하면서 동력이 출력되고 반대로 스프링이 신장과 신축을 하면서 전동차의 회생 제동이 이루어진다.Since the curved leaf springs 100 and 200 are long and heavy, they are supported by the spring roller 101 and are stretched and stretched in the spring rail 102 and the spring case 103, and the power is output. The regenerative braking of the electric vehicle is performed.

출근 시간과 퇴근 시간에는 승차 인원이 많이 증가 하므로 기어 축(207)과 타 단의 기어 축(207)에 축설된 클러치(106)의 작동으로 1번곡선 판스프링(100)과 병렬로 배열된 2번곡선 판스프링(200)이 동시에 신축되면서 전동차가 제동된다.Since the number of occupants increases during the rush hour and the rush hour, 2 arranged in parallel with the number 1 plate spring 100 by the operation of the clutch 106 arranged on the gear shaft 207 and the gear shaft 207 of the other end. As the curved leaf spring 200 is expanded and contracted at the same time, the electric vehicle is braked.

상기 동력이 저장되면서 전동차가 정지되고 승객이 승차 한 후 출발 할때는 도면 7에서 신축된 곡선 판스프링의 스프링 압축판넬(108)이 전동차 뒷개폐기(136)를 밀어서 다이렉트로 상기 곡선 판스프링(100,200)이 전동 열차를 출발하게 하므로 동력 손실을 줄이게 된다.When the electric vehicle is stopped while the power is stored and the passenger starts, the spring compression panel 108 of the curved leaf spring, which is stretched in FIG. 7, pushes the rear switch 136 of the electric car and directly moves the curved leaf springs 100 and 200. Starting the electric train reduces power loss.

상기 전동차가 출발할 때 상기 곡선 판스프링이 다이렉트로 밀어서 동력이 출력되면 에너지 회생 효율은 증대하고 열차 레일의 마모 되는 것은 감소하므로 레일의 수명이 길어진다.If the curved leaf spring is pushed directly when the electric vehicle starts to output power, the energy regeneration efficiency is increased and the wear of the train rail is reduced, so the life of the rail is long.

상기 곡선 판스프링(100,200)의 구조는 상기 기본이 신장되어 있는 상태에서 강제로 신축하면서 동력을 저장 하는 구조와;The structure of the curved leaf spring (100,200) is a structure for storing power while forcibly stretched in the state that the base is extended;

반대로 곡선 판스프링의 기본이 신축되어 있는 상태에서 강제로 신장하면서 동력을 저장하는 구조로 할 수 있다.On the contrary, it can be configured to store power while forcibly elongating while the base of the curved leaf spring is stretched.

상기 구조는 전동차가 제동시 발전 제동을 할 때 지상에 있는 전동 모터(122,123)에 의해 곡선 판스프링(100,200)이 신축되면서 제동하고 출발을 할 때는 상기 전동 모터와 관계없이 1스프링 압축판넬(108)이 전동차의 뒷 개패기(136)를 다이렉트 로 밀어서 전동차가 출발하므로 동력의 손실은 적으면서 회생 에너지의 효율은 높게 된다.The structure of the electric vehicle is braking while the electric motor (122,123) on the ground by the electric motor (122,123) when the braking power generation when braking and braking and starting, regardless of the electric motor one-spring compression panel (108) Since the electric vehicle starts by pushing the rear patch 136 of the electric vehicle directly, the efficiency of the regenerative energy is high while the power loss is small.

본 발명이 되는 전동차의 회생제동을 돕는 구조는 디젤 내연기관에서 발전기를 가동하므로 전동모터에 의해 운행하는 국철 선로의 승강장에 적용할 수 있고,The structure to help the regenerative braking of the electric vehicle of the present invention can be applied to the platform of the national railway track running by the electric motor because the generator operates in the diesel internal combustion engine,

시가지를 운행하는 전동차에 적용할 수 있고,It can be applied to electric cars running in the city,

시가지를 운행하는 노선버스 승강장에 제동거리와 가속거리 만큼 동력선을 배열하여 적용을 하게 되면 에너지 절약과 함께 철로 마모, 타이어 마모를 줄이므로 분진발생을 줄이고 제동으로 인한 열 발생을 감소 할수 있다.If the power lines are arranged as much as the braking distance and acceleration distance in the route bus platform that operates the city, it can save energy, reduce railway wear and tire wear, and reduce dust generation and heat generation due to braking.

Claims (3)

승강장의 측면 적당한 공간의 높은곳에 횡축(45)을 축설하고 상기 축에 동력 입력 시와 동력 출력시 작동되는 클러치부;A clutch unit configured to accumulate a horizontal shaft 45 at a high side of a landing space and operate at a power input and a power output to the shaft; 전동차 또는 열차의 제동시 모터가 발전기로 전환하여 발전 제동을 할때 발전되는 전력에 의해 회전하는 전동모터(60)와 전동 축(59)과 스몰 기어(51)와 라지 기어(50);An electric motor 60, an electric shaft 59, a small gear 51, and a large gear 50 that rotate by electric power generated when the motor converts into a generator and brakes power generation when braking an electric vehicle or a train; 상기 제동시 전동 모터(60)의 회전으로 회전하는 붓쉬(47);A bush 47 rotating by rotation of the electric motor 60 during braking; 태엽 판스프링(52)의 외측 단이 고정되는 고정점(71)과 내측 단의 외주면에 분산 체결되는 상기 붓쉬(47);A bushing 47 that is distributedly fastened to an outer circumferential surface of the fixed point 71 and an inner end of which the outer end of the main leaf leaf spring 52 is fixed; 외측 끝 단은 상기 고정점(71)에 고정하고 내측 끝 단은 붓쉬(47)의 외주면에 다수개의 판스프링이 분산 체결되는 태엽 판스프링(52);An outer end is fixed to the fixing point 71 and the inner end is a spring leaf spring 52 is a plurality of leaf springs are distributedly coupled to the outer peripheral surface of the bush (47); 상기 판스프링의 폭은 넓게 하고 두께는 엷게 하여 여러겹 으로 복합되는 상기 태엽 판스프링(52);The spring leaf wider 52 which is made wider in width and thinner in thickness in the leaf spring; 상기 태엽 판스프링의 직경이 적은 내경의 판스프링의 두께는 엷게하고 직경이 커지는 외경의 판스프링의 두께는 두꺼웁게 형성되는 상기 태엽 판스프링(52);The self-winding leaf spring 52 of which the diameter of the leaf spring of the inner diameter is small and the thickness of the leaf spring of the outer diameter of which the diameter is increased is thick; 상기 붓쉬 (47)의 회전으로 함께 회전하는 체인 기어(54)의 회전으로 상하 이동하는 웨이트(55);A weight 55 which moves up and down by rotation of the chain gear 54 which rotates together with the rotation of the bush 47; 전동차가 제동이 된후 태엽 판스프링과 웨이트가 풀리지 않도록 록킹 되는 클러치(48)및 레치기어 켓처(73)와 레치 기어(72);A clutch 48 and a latch gear catcher 73 and a latch gear 72 which are locked so that the spring leaf spring and the weight are not released after the electric vehicle is braked; 전동차가 출발시 상기 록킹 장치가 해지 되면서 풀리는 힘에 의해 회전하는 라지 기어(50)와 스몰 기어(51);A large gear 50 and a small gear 51 that rotate by a release force when the locking device is released when the electric vehicle starts; 함께 회전하여 발전을 하고 발전된 전력을 전동 열차에 송전하기 위하여 전동기(60)가 발전기로 전환 하는 전동차의 회생제동을 돕는 구조.Rotating together to generate power and to help the regenerative braking of the electric car to convert the electric motor to the generator in order to transmit the generated electric power to the electric train. 제 1항에 있어서 제동시 횡 축(45)이 회전 하므로 동력이 입력되고 제동후 고정자에 의해 록킹 되고 출발시 록킹 해지 되는 전동차의 회생 제동을 돕는 구조.2. The structure of claim 1, wherein the transverse shaft (45) rotates during braking to assist regenerative braking of the electric vehicle that is powered and locked by the stator after braking and unlocked at start. 제1항에 있어서 승강장 철로의 좌측과 우측에 병렬로 배열되는 곡선 판스프링(100,200);According to claim 1, Curved leaf springs (100,200) arranged in parallel to the left and right of the platform railroad tracks; 장 방향 길게 형성되는 곡선 판스프링에 있어서 상하를 지지하면서 수축과 팽창을 자유롭게 도와주는 스프링 롤러(101)가 여러 개 형성되는 상기 곡선판스프링;A curved leaf spring having a plurality of spring rollers (101) formed to support the up and down and freely contracting and expanding the curved leaf spring having a long longitudinal direction; 스프링 롤러(101)가 자유롭게 이동 할 수 있는 스프링 케이스(103)를 포함한 스프링 레일(102);A spring rail 102 including a spring case 103 through which the spring roller 101 can move freely; 상기 곡선판스프링의 일단이 고정되는 스프링 베이스(107);A spring base 107 to which one end of the curved plate spring is fixed; 상기 곡선판스프링의 타단은 제동시 판스프링을 압축하는 압축 판넬(108)을 포함한 스프링 체인(104);The other end of the curved plate spring is a spring chain 104 including a compression panel 108 for compressing the leaf spring when braking; 상기 곡선 판스프링의 양단의 위치에서 스프링 체인(104)을 회전하는 체인 기어(105)와, 전동 모터(122,123)의 고속 회전이 가능 하게 하는 라지 기어(120)와 스몰 기어(125);A chain gear 105 for rotating the spring chain 104 at positions of both ends of the curved leaf spring, and a large gear 120 and a small gear 125 for enabling high speed rotation of the electric motors 122 and 123; 상기 곡선 판스프링(100,200)의 신축과 신장의 속도를 가감 하기 위하여 변속 기어를 포함 하여 스프링 체인(104)을 회전하는 전동 모터(122,123);Electric motors (122,123) for rotating the spring chain 104, including a shift gear to reduce the speed of expansion and contraction of the curved leaf spring (100,200); 제동시 전동 차의 전동 모터가 발전기로 전환 되어 발전 제동을 하면서 발전된 전력을 소모하는 상기 전동 모터(122,123);The electric motors 122 and 123 that consume electric power generated while the electric motor of the electric vehicle is switched to a generator during braking to brake power generation; 승차 인원이 증가하게 되는 만큼 병렬 로 배열된 2번 곡선판스프링(200)의 작동이 동시에 이루어 질수 있도록 작동하는 클러치(106);Clutch 106 that operates so that the operation of the two curved plate springs 200 arranged in parallel as the number of passengers can be increased at the same time; 상기 체인 기어(105,205)의 축이 되는 양단의 체인 축(207);Chain shafts 207 at both ends of the chain gears 105 and 205; 전동 차가 제동과 동시 스프링이 풀리지 않게 하는 록킹 장치;A locking device for the electric vehicle to prevent the brake and simultaneous spring from loosening; 승객이 승차후 전동차가 출발 할 때는 곡선판스프링의 압축 판넬(108)이 전동차 뒷 개패기(136)를 다이렉트로 밀어주면 압축 판넬(108)과 접촉하여 출발하게 되는 전동차 뒷 개패기(136);When the electric vehicle starts after the passenger rides, the compression panel 108 of the curved plate spring pushes the rear panel 136 of the electric vehicle directly, and the rear panel 136 of the electric vehicle starts to come into contact with the compression panel 108; 전동 차가 출발후 상당한 가속이 되었을때는 폐쇠되는 상기 전동차 뒷 개패기로 구성되는 전동차의 회생제동을 돕는 구조.A structure that assists regenerative braking of an electric vehicle, which is composed of a rear lap of the electric vehicle that is closed when the electric vehicle is accelerated significantly after departure.
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WO2021050477A1 (en) * 2019-09-10 2021-03-18 Galloway Clark Driven and non-driven rear wheel regenerative power spring braking apparatus, method, and kit

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