KR101114754B1 - Generator using vehicles' tread board - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의하면, 차륜의 진출입에 따라 상하 운동하는 답압판, 상기 답압판을 탄성적으로 지지하기 위한 탄성부, 상기 답압판의 지지축에 결합되어 답압판의 상승시와 하강시의 운동에너지를 연속적인 회전 에너지로 전달하기 위한 에너지변환부, 및 상기 에너지변환부로 전달된 회전 에너지를 전기에너지로 전달하기 위한 발전기를 포함하는 차량의 답압을 이용한 발전기가 제공된다.According to the present invention, it is coupled to the pressure plate to move up and down according to the entrance and exit of the wheel, an elastic portion for elastically supporting the pressure plate, the support shaft of the pressure plate is coupled to the kinetic energy during the rise and fall of the pressure plate Provided is a generator using a stepping force of a vehicle, including an energy conversion unit for transmitting as an ordinary rotational energy, and a generator for transmitting the rotational energy delivered to the energy conversion unit as electrical energy.

발전기, 차량, 답압, 회전에너지, 하중 Generator, vehicle, stepping pressure, rotational energy, load

Description

차량의 답압을 이용한 발전기{Generator using vehicles' tread board}Generator using tread board {Generator using vehicles' tread board}

본 발명은 차량의 답압을 이용한 발전기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량이 톨게이트나 감속을 요하는 장소와 같은 소정의 장소를 지나가면서 감속할 때 차량의 바퀴가 지면으로 전달하는 하중의 위치에너지를 전기에너지로 전환하며, 이 때 에너지 전환효율을 최대한으로 향상시킬 수 있는 차량의 답압을 이용한 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a generator using the pressure of the vehicle, and more particularly, the potential energy of the load transmitted by the wheels of the vehicle to the ground when the vehicle decelerates while passing a predetermined place such as a toll gate or a place requiring deceleration. The present invention relates to a generator using a step-down of a vehicle, which converts into electric energy and improves energy conversion efficiency to the maximum.

최근 화석에너지 소모량의 증가에 의하여 이산화탄소 배출량의 증가와 더불어 심각한 대기 오염의 문제가 발생되고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 하는 노력의 일환으로 에너지의 재생에 많은 노력을 기울이고 있다. 특히 화석 에너지 소모의 상당수를 차지하는 차량의 경우 차량의 정지 또는 감속시 발생되는 잉여 에너지를 재활용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, due to the increase in fossil energy consumption, there is a serious problem of air pollution along with the increase of carbon dioxide emissions. As part of efforts to solve these problems, much effort is being made to regenerate energy. In particular, in the case of a vehicle that occupies a large part of the fossil energy consumption, research is being actively conducted to recycle surplus energy generated when the vehicle is stopped or decelerated.

이와 관련하여 실용신안등록출원공고 제1993-3686호 "차량주행을 이용한 차도매설용 발전장치"는 도 1에 도시된 바와 같이 전면이 완만한 곡면부(202)로 형성되고 스프링(203)에 탄설된 압압판(201)의 일단은 저판(204)의 일단과 핀(205)으로 축설되고 곡면부(202)내면의 브라켓(207)에 핀(206)으로 축설된 다수의 작동 간(208)은 안내관(209)을 통하여 하향 구성하되, 그 저부에는 톱니가 형성되어 횡축(214)으로 축설된 다수의 래칫기어(211)와 치합되며 횡축(214) 일단의 대치차(212)와 치합된 소치차(213)는 축전기(217)와 연결된 발전기(216)의 축봉(215)에 축설하도록 되어 있다. 자동차가 진행할 때 상기 압압판(201)을 압압하게 되므로 압압판(201)은 일측핀(205)을 중심으로 스프링(203)을 수축시키며 회동되어 곡면부(202)내면에 핀(206)으로 축설된 작동간(208)을 하강시켜 그 저부의 톱니(210)가 이와 치합된 각 래칫기어(211)를 구동시키며, 래칫기어(211)는 그 중앙의 횡축(214)을 회동시킴으로써 그 일단의 대치차(212)가 회동되며 이와 치합된 소치차(213)가 회동됨에 따라 발전기(216)와 연동된 축봉(215)이 회동되어 발전기(216)에 의하여 전력이 발생되며 이어 일측 축전기(217)에 축전되게 되어 있는 것을 개시하고 있다.In this regard, Utility Model Application Publication No. 1993-3686, "Driving apparatus for laying down roadway using vehicle driving," as shown in FIG. 1, is formed of a curved surface portion 202 with a smooth front surface and is installed in spring 203. One end of the presser plate 201 is formed by the pin 205 and one end of the bottom plate 204 and a plurality of operating intervals 208 formed by the pin 206 on the bracket 207 of the inner surface of the curved portion 202 It is configured to be downward through the guide tube 209, the tooth is formed in the bottom is engaged with a plurality of ratchet gears 211 arranged on the horizontal axis 214, and the toothed teeth and teeth of the opposite end 212 of the horizontal axis (214) The car 213 is configured to be installed on the shaft 215 of the generator 216 connected to the capacitor 217. Since the pressing plate 201 is pressed when the vehicle proceeds, the pressing plate 201 is rotated by contracting the spring 203 around the one side pin 205 and is arranged as a pin 206 on the inner surface of the curved portion 202. The lower operation period 208 is lowered so that the teeth 210 at the bottom drive each ratchet gear 211 engaged with the ratchet gear 211, and the ratchet gear 211 rotates its central transverse axis 214 to replace its one end. As the car 212 is rotated and the gearbox 213 engaged therewith is rotated, the shaft 215 interlocked with the generator 216 is rotated to generate power by the generator 216, and then to one side capacitor 217. It is starting to accumulate.

한편, 실용신안등록 제428592호 "차량 하중을 이용한 발전장치"에 의하면, 도로를 주행하는 차량의 하중을 이용하여 터빈을 회전시킴으로써 전기에너지를 얻을 수 있는 발전장치를 개시하고 있다. On the other hand, Utility Model Registration No. 428592, "Generator Using Vehicle Load," discloses a generator that can obtain electrical energy by rotating a turbine using a load of a vehicle traveling on a road.

이 때 차량의 답압에 의한 위치에너지나 운동에너지와 이후 발생되는 차량의 답압에 의한 역학적 에너지를 연속적으로 전기에너지로 변환시키기 위해서는 답압장치 내에 신장을 위한 탄성스프링이나 유압장치가 내재되어 있어야 한다.At this time, in order to continuously convert the potential energy or kinetic energy of the vehicle under pressure and the mechanical energy of the vehicle under pressure, the elastic spring or the hydraulic device for extension must be embedded in the depression.

그러나 이러한 종래 기술은 두 차량의 답압에 의한 탄성부의 수축시 발생되는 운동에너지만을 전기적 에너지로 전환하고 있다. 즉, 차량의 답압에 의한 탄성부의 수축주기인

Figure 112009054314561-pat00001
에만 차량의 답압에 의한 역학적 에너지를 전기에너지로 전환하 며, 탄성부의 신장주기인
Figure 112009054314561-pat00002
에서는 탄성부의 복귀에 따른 역학적 에너지를 전기에너지로 전환하지 못하는 문제점이 있다.However, this prior art converts only the kinetic energy generated at the time of contraction of the elastic part by the pressure of the two vehicles into electrical energy. That is, the contraction period of the elastic part due to the pressure of the vehicle
Figure 112009054314561-pat00001
Only the mechanical energy of the vehicle is converted into electrical energy,
Figure 112009054314561-pat00002
In this case, there is a problem in that the mechanical energy due to the return of the elastic part cannot be converted into electrical energy.

따라서 차량의 답압에 의한 역학적 에너지를 최대한 에너지 손실 없이 전기적 에너지로 전환하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 개선이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for an improvement that can improve energy efficiency by converting the mechanical energy due to the pressure of the vehicle to electrical energy without loss of energy as much as possible.

이 때 탄성부의 신장과 수축시 모두 역학적 에너지를 전기에너지로 전환할 때 에너지 전달에 따른 에너지 손실을 최대한으로 줄일 수 있는 장치의 개발이 필요하다.At this time, it is necessary to develop a device capable of maximally reducing energy loss due to energy transfer when converting mechanical energy into electrical energy during both stretching and contracting of the elastic part.

따라서 본 발명의 목적은 차량의 답압시 발생되는 역학적 에너지를 답압에 따른 탄성부의 수축시 뿐만 아니라 신장시에도 전기에너지로 전환시킬 수 있는 발전기를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a generator capable of converting the mechanical energy generated during the stepping down of the vehicle into electrical energy at the time of contraction as well as when the elastic part according to the stepping down pressure.

또한, 본 발명의 다른 목적은 탄성부의 신장과 수축에 따른 에너지 전환에 있어서 역학적 에너지 손실을 최대한으로 줄이면서 역학적 에너지를 전기 에너지로 전환할 수 있는 발전기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a generator capable of converting mechanical energy into electrical energy while maximally reducing mechanical energy loss in energy conversion due to extension and contraction of the elastic part.

본 발명에 의하면, 차륜의 진출입에 따라 상하 운동하는 답압판, 상기 답압판을 탄성적으로 지지하기 위한 탄성부, 상기 답압판의 지지축에 결합되어 답압판의 상승시와 하강시의 운동에너지를 연속적인 회전 에너지로 전달하기 위한 에너지변환부, 및 상기 에너지변환부로 전달된 회전 에너지를 전기에너지로 전달하기 위한 발전기를 포함하는 차량의 답압을 이용한 발전기가 제공된다.According to the present invention, it is coupled to the pressure plate to move up and down according to the entrance and exit of the wheel, an elastic portion for elastically supporting the pressure plate, the support shaft of the pressure plate is coupled to the kinetic energy during the rise and fall of the pressure plate Provided is a generator using a stepping force of a vehicle, including an energy conversion unit for transmitting as an ordinary rotational energy, and a generator for transmitting the rotational energy delivered to the energy conversion unit as electrical energy.

여기서, 상기 에너지변환부는 지지축의 단부에 결합되어 상하 수직 운동하는 구동기어, 구동기어에 치합되어 구동기어의 직선 운동을 회전운동으로 전환하는 제1 전달기어와 상기 제1 전달기어에 대하여 180°만 치합되도록 반달형태의 치합면을 가지는 제1 종동기어로 이루어진 제1 에너지변환부로 이루어진 것이 바람직하다.Here, the energy conversion unit is coupled to the end of the support shaft for vertical and vertical movement of the drive gear, meshed with the drive gear, the first transmission gear for converting the linear movement of the drive gear to rotational movement and only 180 ° relative to the first transmission gear It is preferable that the first energy conversion unit is formed of a first driven gear having a mating surface in the form of a half moon to be engaged.

한편, 상기 구동기어에 치합되어 구동기어의 직선운동을 회전운동으로 전환 하는 제2 전달기어, 상기 제2 전달기어에 치합되어 제2 전달기어의 회전방향을 전환하는 역회전기어, 및 상기 역회전기어에 대하여 180°만 치합되도록 반달형태의 치합면을 가지며 치합중에 역회전기어의 회전방향에 대하여 반전되어 정회전되기 위한 제2 종동기어로 이루어진 제2 에너지변환부를 더 구비하는 것이 바람직하다.On the other hand, the second transmission gear is meshed with the drive gear to convert the linear movement of the drive gear to the rotational movement, the reverse rotation gear is meshed with the second transmission gear to change the rotation direction of the second transmission gear, and the reverse rotation It is preferable to further include a second energy conversion part including a second moon gear that has a half moon-shaped engagement surface to engage only 180 ° with respect to the gear and is inverted with respect to the rotation direction of the reverse rotation gear during the engagement.

또한, 반달 형태의 치합면을 가지는 제1 종동기어와 제2 종동기어의 배열은 동일축에서 서로 반대면에 치합면이 위치하도록 되는 것이 바람직하다.In addition, the arrangement of the first driven gear and the second driven gear having a half moon-shaped engagement surface is preferably such that the engagement surfaces are located on opposite surfaces on the same axis.

또한, 제1 종동기어의 치합면이 제1 전달기어에 대하여 치합되는 동안 제2 종동기어의 치합면이 역회전기어에 대하여 치합되지 않으며, 반대로 제2 종동기어의 치합면이 역회전기어에 대하여 치합되는 동안 제1 종동기어의 치합면이 제1 전달기어에 대하여 치합되지 않는 것이 바람직하다.In addition, the engagement surface of the second driven gear is not engaged with the reverse rotation gear while the engagement surface of the first driven gear is engaged with the first transmission gear, and the engagement surface of the second driven gear is reverse with respect to the reverse rotation gear. It is preferable that the engagement surface of the first driven gear does not engage with the first transmission gear during the engagement.

또한, 상기 제1 종동기어와 제2 종동기어는 공통축인 종동기어축으로 연결된 것이 바람직하다.In addition, the first driven gear and the second driven gear is preferably connected to the driven gear shaft which is a common axis.

또한, 상기 지지축은 에너지변환부의 단부와 답압판을 연결하는 축으로서 답압판의 아래에 탄성부의 상부를 지지하기 위한 스프링지지대를 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the support shaft is a shaft connecting the end of the energy conversion portion and the pressure plate is preferably provided with a spring support for supporting the upper portion of the elastic portion under the pressure plate.

또한, 상기 탄성부는 지지축의 스프링지지대와 하우징의 상부 사이에 위치하며, 하우징의 개구부의 하면에 구비된 스프링지지대와 지지축의 스프링지지대 사이에 각각 안착되어 지지축이 관통되는 탄성스프링인 것이 바람직하다.In addition, the elastic portion is located between the spring support of the support shaft and the upper portion of the housing, it is preferable that the spring is provided between the spring support provided on the bottom of the opening of the housing and the spring support of the support shaft is an elastic spring through which the support shaft passes.

또한, 상기 기어들의 치합 배열은 지지축의 상하 회전 행정에 대하여 제1 종동기어와 제2 종동기어가 일회전이 되도록 치합되는 것이 바람직하다.In addition, the gear arrangement of the gears is preferably meshed so that the first driven gear and the second driven gear is one rotation with respect to the vertical rotation stroke of the support shaft.

또한, 발전기에 결합된 종동기어축은 지지축의 상하 운동에 관계없이 항상 일정한 방향으로 회전하게 되며, 그에 따라 발전기는 일정한 극성을 가지는 것이 바람직하다.In addition, the driven gear shaft coupled to the generator is always rotated in a constant direction irrespective of the vertical movement of the support shaft, it is preferable that the generator has a constant polarity.

또한, 상기 답압판이 최대 하강할 때 제1 종동기어는 제1 전달기어에 대하여 치합되었던 치합면이 치합되지 않기 시작하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that when the presser plate descends to the maximum, the first driven gear starts not to engage the mating surface, which has been engaged with the first transmission gear.

또한, 상기 답압판의 최대 하강시 제2 종동기어는 역회전기어에 대하여 치합되지 않았던 치합면이 치합되기 시작하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the second driven gear is engaged when the second driven gear is not engaged with the reverse rotation gear when the stepping plate is lowered.

또한, 상기 답압판이 최대 상승할 때 제2 종동기어는 역회전기어에 대하여 치합되었던 치합면이 치합되지 않기 시작하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the engagement surface, which has been engaged with the reverse rotation gear, does not engage when the second driven gear is raised to the maximum pressure plate.

또한, 상기 답압판이 최대 상승시 제1 종동기어는 제1 전달기어에 대하여 치합되지 않았던 치합면이 치합되기 시작하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the first driven gear is engaged with the mating surface, which is not engaged with the first transmission gear, when the presser plate is lifted up to the maximum.

본 발명에 의하면, 답압판의 하강 동작뿐만 아니라 상승 동작에 대하여도 직선운동에너지를 모두 동일한 회전 방향의 회전에너지로 전환할 수 있으며, 그에 따라 단일의 발전기에 대하여 동일한 방향의 회전력을 전달함으로써 역학적 에너지를 모두 전기적 에너지로 전환시킬 수 있다.According to the present invention, the linear kinetic energy can be converted into the rotational energy in the same rotational direction for not only the lowering operation but also the raising operation of the stepping plate, and thus the mechanical energy is transmitted by transmitting the rotational force in the same direction for a single generator. Can be converted into electrical energy.

또한, 본 발명에 의하면, 간단한 기어배열의 치합으로 인하여 간단하게 직선운동에너지를 모두 회전에너지로 전환함으로써 발전기의 제조비용을 절감할 수 있다.In addition, according to the present invention, the manufacturing cost of the generator can be reduced by simply converting all linear kinetic energy into rotational energy due to the simple gear arrangement.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 답압을 이용한 발전기를 나타낸 개략적인 측단면도이며, 도 3은 도 2의 A부분에 대한 전면도이며, 도 4는 도 2의 A부분에 대한 확대 사시도이다.Figure 2 is a schematic side cross-sectional view showing a generator using the pressure of the vehicle according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a front view of the portion A of Figure 2, Figure 4 is an enlarged view of the portion A of Figure 2 Perspective view.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 답압을 이용한 발전기는, 도 2에 도시된 바와 같이, 도로(300)에 매설된 사각 박스 형태의 하우징(10) 상에 개구부를 통하여 돌출 연장된 지지축(30)에 대하여 수직하게 구비된 답압판(20), 차량의 진입에 따라 상기 답압판(20)이 하강되며 차량의 진출에 따라 상기 답압판(20)을 탄성적으로 상승시키기 위한 탄성부(40), 상기 지지축(30)의 단부에 결합되어 답압판(20)의 상하 직선운동에 따른 에너지를 연속적인 회전 에너지로 전달하기 위한 에너지변환부(50), 및 에너지변환부(50)로 전달된 회전 에너지를 전기에너지로 전달하기 위한 발전기(60)를 포함한다.As shown in FIG. 2, a generator using a stepping pressure of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention includes a support shaft protruding through an opening on a housing 10 having a rectangular box shape embedded in a road 300. The presser plate 20 provided perpendicularly to the 30, the presser plate 20 is lowered as the vehicle enters, and the elastic part 40 for elastically raising the presser plate 20 as the vehicle enters. ), Coupled to the end of the support shaft 30 is transferred to the energy conversion unit 50, and the energy conversion unit 50 for transmitting the energy according to the up and down linear movement of the pressure plate 20 as a continuous rotational energy And a generator 60 for transferring the rotated energy to electrical energy.

여기서, 답압판(20)은 하우징(10)의 개구부를 통하여 돌출 연장된 지지축(30)의 단부에 대하여 수지하게 결합되며, 이 때 도로(300)의 기준면보다 대략 5 내지 10cm의 높이로 도로면보다 높게 돌출되어 수직으로 상하 운동이 가능하도록 결합된다.Here, the presser plate 20 is resin-bonded with respect to the end of the support shaft 30 protruding and extending through the opening of the housing 10, at this time the road to a height of approximately 5 to 10cm above the reference plane of the road 300 It protrudes higher than the surface and is coupled to enable vertical movement vertically.

한편, 지지축(30)은 에너지변환부(50)의 단부와 답압판(20)을 연결하는 축으로서 답압판(20)의 아래에 탄성부(40)의 상부를 지지하기 위하여 지지축(30)에 대하여 대략 수직하게 결합된 스프링지지대(32)를 구비한다.On the other hand, the support shaft 30 is an axis connecting the end of the energy conversion unit 50 and the pressure plate 20, the support shaft 30 to support the upper portion of the elastic portion 40 below the pressure plate 20 It is provided with a spring support 32 coupled approximately perpendicular to the ().

탄성부(40)는 지지축(30)의 스프링지지대(32)와 하우징(10)의 상부 사이에 위치하며, 하우징(10)의 개구부의 하면에 구비된 스프링지지대(12)와 지지축(30)의 스프링지지대(32) 사이에 각각 안착되어 지지축(30)이 관통되는 탄성스프링(42)을 구비한다.The elastic part 40 is located between the spring support 32 of the support shaft 30 and the upper portion of the housing 10, the spring support 12 and the support shaft 30 provided on the lower surface of the opening of the housing 10. It is provided between the spring support 32 of the) and the elastic spring 42 through which the support shaft 30 penetrates.

에너지변환부(50)는 지지축(30)의 단부에 결합되어 상하 수직 운동하는 구동기어(52), 구동기어(52)에 치합되어 구동기어(52)의 직선 운동을 회전운동으로 전환하는 제1 전달기어(54a)와 상기 제1 전달기어(54a)에 대하여 180°만 치합되도록 반달형태의 치합면을 가지는 제1 종동기어(54b)로 이루어진 제1 에너지변환부(54)와, 상기 구동기어(52)에 치합되어 구동기어(52)의 직선운동을 회전운동으로 전환하는 제2 전달기어(56a), 상기 제2 전달기어(56a)에 치합되어 제2 전달기어(56a)의 회전방향을 전환하는 역회전기어(56b), 및 상기 역회전기어(56b)에 대하여 180°만 치합되도록 반달형태의 치합면을 가지며 치합중에 역회전기어(56b)의 회전방향에 대하여 반전되어 정회전되기 위한 제2 종동기어(56c)로 이루어진 제2 에너지변환부(56)를 구비한다. 이 때 반달 형태의 치합면을 가지는 제1 종동기어(54b)와 제2 종동기어(56c)의 배열은 동일축에서 서로 반대면에 치합면이 위치하도록 되어 있다. 따라서, 제1 종동기어(54b)의 치합면이 치합되는 동안 제2 종동기어(56c)의 치합면은 치합되지 않으며, 반대로 제2 종동기어(56c)의 치합면이 치합되는 동안 제1 종동기어(54b)의 치합면은 치합되지 않게 된다.The energy conversion unit 50 is coupled to the end of the support shaft 30, the driving gear 52 for vertical movement up and down, is engaged with the drive gear 52 to convert the linear motion of the drive gear 52 into a rotary motion A first energy conversion unit 54 made of a first driven gear 54b having a half moon-shaped engagement surface such that the first transmission gear 54a and the first transmission gear 54a are engaged only by 180 degrees; The second transmission gear 56a which meshes with the gear 52 and converts the linear motion of the drive gear 52 into the rotational motion, and the rotation direction of the second transmission gear 56a that is meshed with the second transmission gear 56a. Reverse rotation gear 56b to switch the, and has a half moon-shaped engagement surface to be engaged only 180 ° with respect to the reverse rotation gear 56b and is reversed in the reverse direction relative to the rotation direction of the reverse rotation gear 56b during the engagement is to be rotated forward And a second energy conversion unit 56 formed of a second driven gear 56c. At this time, the arrangement of the first driven gear 54b and the second driven gear 56c having the half moon-shaped engagement surface is such that the engagement surfaces are located on opposite sides of the same axis. Therefore, the engagement surface of the second driven gear 56c is not engaged while the engagement surface of the first driven gear 54b is engaged, whereas the first driven gear is engaged while the engagement surface of the second driven gear 56c is engaged. The engagement surface of 54b is not engaged.

미설명 참조번호 53a, 55a 및 55b는 각각 제1 전달기어(54a), 제2 전달기어(56a) 및 역회전기어(56b)에 대한 회전축을 나타내며, 참조번호 57은 제1 종동기 어(54b)와 제2 종동기어(56c)에 공통되게 결합된 공통축으로서 종동기어축을 나타낸다.Reference numerals 53a, 55a, and 55b denote rotation axes for the first transmission gear 54a, the second transmission gear 56a, and the reverse rotation gear 56b, respectively, and reference numeral 57 denotes the first driven gear 54b. ) And the driven gear axis as a common axis commonly coupled to the second driven gear 56c.

따라서, 답압판(20)의 하강에 따른 구동기어(52)의 하강 직선운동을 전달받은 제1 전달기어(54a)는 제1 방향으로 회전하게 되며, 제1 전달기어(54a)에 치합된 제1 종동기어(54b)는 제1 방향의 역방향인 제2 방향으로 회전하게 되어 종동기어축(57)을 제2 방향으로 회전시키며, 그에 따라 발전기(60)에 대하여 제2 방향으로 회전력을 전달하게 되어 발전기(60)에서 발전과정이 이루어진다. 이 때, 제2 에너지변환부(56)의 제2 전달기어(56a)는 제1 전달기어(54a)와 마찬가지로 제1 방향으로 회전하게 되고, 제2 전달기어(56a)에 치합된 역회전기어(56b)는 제1 방향의 역방향인 제2 방향으로 회전하게 되지만, 제2 종동기어(56c)가 역회전기어(56b)에 대하여 치합되어 있지 않은 상태로 되어 있기 때문에 제1 방향으로 회전하지 않게 되며, 상기 제1 에너지변환부(54)의 제1 종동기어(54b)에 공통축을 가지는 종동기어축(57)에 결합으로 인하여 제1 종동기어(54b)의 제2 방향으로 회전하게 된다.Therefore, the first transmission gear 54a, which has received the downward linear movement of the drive gear 52 according to the lowering of the presser plate 20, rotates in the first direction and is engaged with the first transmission gear 54a. The first driven gear 54b rotates in a second direction opposite to the first direction to rotate the driven gear shaft 57 in the second direction, thereby transmitting rotational force with respect to the generator 60 in the second direction. The power generation process is made in the generator (60). At this time, the second transmission gear 56a of the second energy conversion unit 56 rotates in the first direction similarly to the first transmission gear 54a, and the reverse rotation gear meshed with the second transmission gear 56a. 56b rotates in the second direction opposite to the first direction, but does not rotate in the first direction because the second driven gear 56c is not engaged with the reverse rotation gear 56b. The first driven gear 54b rotates in the second direction of the first driven gear 54b due to the coupling to the driven gear shaft 57 having the common axis in the first driven gear 54b of the first energy conversion unit 54.

상기 기어들의 치합 배열은 지지축(30)의 상하 회전 행정에 대하여 제1 종동기어(54b)와 제2 종동기어(56c)가 일회전이 되도록 치합되는 것이 바람직하다.The gearing arrangement of the gears is preferably engaged such that the first driven gear 54b and the second driven gear 56c rotate one rotation with respect to the vertical rotation stroke of the support shaft 30.

따라서 발전기(60)에 결합된 종동기어축(57)은 지지축(30)의 상하 운동에 관계없이 항상 제2 방향으로 회전하게 되며, 그에 따라 발전기(60)는 일정한 극성을 가지도록 발전과정이 일어난다. 이와 같이 일정한 극성을 가지도록 발전된 전하량은 충전기에 충전되어 야간과 같은 전력 필요시간에 공급됨으로써 역학적 에너지의 전기적 에너지 전환효율을 2배로 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, the driven gear shaft 57 coupled to the generator 60 is always rotated in the second direction irrespective of the vertical movement of the support shaft 30, so that the generator 60 has a constant polarization process. Happens. As such, the amount of electric charge developed to have a certain polarity is charged in the charger and supplied at a power time required at night, thereby doubling the electrical energy conversion efficiency of the mechanical energy.

이하, 답압판(20)의 상하운동에 따른 동력 전달과정을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the power transmission process according to the vertical movement of the pressure plate 20 will be described in more detail.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 답압을 이용한 발전기에 있어서 차량의 진입에 따른 답압판(20)의 하강 과정을 나타낸 개략적인 동력전달도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 답압을 이용한 발전기에 있어서 차량의 진출에 따른 답압판(20)의 상승 과정을 나타낸 개략적인 동력전달도이다.Figure 5 is a schematic power transmission diagram showing the descending process of the stepping plate 20 according to the entry of the vehicle in the generator using the stepping pressure of the vehicle according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 6 is a preferred embodiment of the present invention In the generator using the stepping pressure of the vehicle is a schematic power transmission diagram showing the rising process of the stepping plate 20 according to the advance of the vehicle.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 답압을 이용한 발전기에 의하면, 차량이 답압판(20)에 진입할 경우, 지지축(30)의 스프링지지대(32)는 탄성스프링(42)을 누르면서 구동기어(52)를 하강시킨다.As shown in Figure 5, according to the generator using the stepping pressure of the vehicle according to a preferred embodiment of the present invention, when the vehicle enters the stepping plate 20, the spring support 32 of the support shaft 30 is elastic The driving gear 52 is lowered while pressing the spring 42.

구동기어(52)는 하강하면서 구동기어(52)에 치합된 제1 전달기어(54a)를 실선으로 표시된 제1 방향으로 회전시키며, 답압판(20)의 하강주기 동안 제1 전달기어(54a)와 치합면을 가지는 치합 배열된 제1 종동기어(54b)에 대하여 제1 방향의 역방향인 제2 방향으로 회전력이 전달되어, 종동기어축(57)은 제2 방향으로 회전하게 된다. 그에 따라 발전기(60)에 제2 방향의 회전에 대한 발전과정이 이루어진다.The drive gear 52 rotates the first transmission gear 54a engaged with the drive gear 52 while descending in the first direction indicated by the solid line, and the first transmission gear 54a during the falling period of the presser plate 20. The rotational force is transmitted to the second driven direction opposite to the first direction with respect to the first driven gear 54b arranged to have a meshing surface, and the driven gear shaft 57 rotates in the second direction. Accordingly, a power generation process for rotation in the second direction is made to the generator 60.

이 과정에서 구동기어(52)에 치합된 제2 전달기어(56a)는 실선으로 표시된 제1 방향으로 회전되며, 제2 전달기어(56a)에 치합된 역회전기어(56b)가 제2 방향으로 회전하게 되며, 답압판(20)의 하강주기 동안 역회전기어(56b)와 치합면을 가지지 않도록 치합배열된 제2 종동기어(56c)는 제1 방향으로 회전하지 않게 되고, 오히려 제1 종동기어(54b)와 동축을 가지는 종동기어축(57)에 의하여 제2 방향으로 회전하게 된다.In this process, the second transmission gear 56a meshed with the drive gear 52 is rotated in the first direction indicated by the solid line, and the reverse rotation gear 56b meshed with the second transmission gear 56a is rotated in the second direction. The second driven gear 56c that is engaged with the reverse rotation gear 56b so as not to engage with the reverse rotation gear 56b during the descending period of the presser plate 20 does not rotate in the first direction, but rather the first driven gear. It is rotated in the second direction by the driven gear shaft 57 coaxial with 54b.

이후 답압판(20)이 최대 하강할 때 제1 종동기어(54b)는 제1 전달기어(54a)에 대하여 치합면이 생기지 않게 되며, 그와 동시에 제2 종동기어(56c)는 역회전기어(56b)에 대하여 치합면이 생기게 된다.Thereafter, when the presser plate 20 descends to the maximum, the first driven gear 54b does not have a mating surface with respect to the first transmission gear 54a, and at the same time, the second driven gear 56c is a reverse rotation gear ( For 56b) there is a mating surface.

따라서 차량이 답압판(20)을 진출한 후 탄성스프링(42)에 의하여 답압판(20)이 상승하는 과정에서 다음과 같은 동작이 이루어진다.Therefore, after the vehicle advances through the presser plate 20, the following operation is performed in the process of raising the presser plate 20 by the elastic spring 42.

도 6에 도시된 바와 같이, 차량이 답압판(20)에 진출할 경우, 압축된 탄성스프링(42)은 구동기어(52)를 상승시킨다.As shown in FIG. 6, when the vehicle enters the presser plate 20, the compressed elastic spring 42 raises the drive gear 52.

구동기어(52)는 상승하면서 구동기어(52)에 치합된 제2 전달기어(56a)를 실선으로 표시된 제2 방향으로 회전시키며, 제2 전달기어(56a)에 치합된 역회전기어(56b)가 제1 방향으로 회전하게 되며, 답압판(20)의 상승주기 동안 역회전기어(56b)와 치합면을 가지도록 치합배열된 제2 종동기어(56c)는 제2 방향으로 회전하게 된다. 그에 따라 발전기(60)에 제2 방향의 회전에 대한 발전과정이 이루어진다.The drive gear 52 rotates to rotate the second transmission gear 56a engaged with the drive gear 52 in the second direction indicated by the solid line, and the reverse rotation gear 56b engaged with the second transmission gear 56a. Is rotated in the first direction, and the second driven gear 56c engaged with the reverse rotation gear 56b and the engagement surface is rotated in the second direction during the ascending period of the stepping plate 20. Accordingly, a power generation process for rotation in the second direction is made to the generator 60.

이 과정에서 구동기어(52)에 치합된 제1 전달기어(54a)는 실선으로 표시된 제2 방향으로 회전되며, 답압판(20)의 상승주기 동안 제1 전달기어(54a)와 치합면을 가지지 않도록 치합 배열된 제1 종동기어(54b)는 제1 방향으로 회전하지 않게 되고, 오히려 제1 종동기어(54b)와 동축을 가지는 종동기어축(57)에 의하여 제2 방향으로 회전하게 된다.In this process, the first transmission gear 54a meshed with the drive gear 52 is rotated in the second direction indicated by the solid line, and has no mating surface with the first transmission gear 54a during the ascending period of the presser plate 20. The first driven gear 54b arranged so as not to be engaged does not rotate in the first direction, but rather rotates in the second direction by the driven gear shaft 57 coaxial with the first driven gear 54b.

이후 답압판(20)이 최대 상승할 때 제2 종동기어(56c)는 역회전기어(56b)에 대하여 치합면이 생기지 않게 되며, 그와 동시에 제1 종동기어(54b)는 제1 전달기어(54a)에 대하여 치합면이 생기게 된다.Thereafter, when the presser plate 20 rises to the maximum, the second driven gear 56c does not have a mating surface with respect to the reverse rotation gear 56b, and at the same time, the first driven gear 54b includes the first transmission gear ( For 54a) a mating surface is created.

따라서 답압판(20)의 하강 동작에 대하여 제1 에너지변환부(54)에 의하여 회전에너지를 전달 받아 발전기(60)로 회전력을 전달하며, 답압판(20)의 상승 동작에 대하여 제2 에너지변환부(56)에 의하여 회전 에너지를 전달 받아 발전기(60)로 회전력을 전달하게 된다.Therefore, the rotational energy is received by the first energy conversion unit 54 with respect to the lowering operation of the stepping plate 20, and transmits the rotational force to the generator 60, and the second energy conversion with respect to the rising operation of the stepping plate 20. Receives the rotational energy by the unit 56 is to transmit the rotational force to the generator (60).

이와 같이 답압판의 하강 동작뿐만 아니라 상승 동작에 대하여도 회전에너지를 단일의 발전기에 대하여 전달함으로써 역학적 에너지의 전환효율을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, the rotational energy is transmitted to the single generator in addition to the lowering operation of the stepping plate, thereby improving the conversion efficiency of the mechanical energy.

도 1은 실용신안등록출원공고 제1993-3686호 "차량주행을 이용한 차도매설용 발전장치"를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a utility model registration application No. 1993-3686 "power generation apparatus for vehicle laying using vehicle driving".

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 답압을 이용한 발전기를 나타낸 개략적인 측단면도이다.Figure 2 is a schematic side cross-sectional view showing a generator using the stepping pressure of the vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 A부분에 대한 전면도이다.3 is a front view of the portion A of FIG.

도 4는 도 2의 A부분에 대한 확대 사시도이다.4 is an enlarged perspective view of a portion A of FIG. 2.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 답압을 이용한 발전기에 있어서 차량의 진입에 따른 답압판(20)의 하강 과정을 나타낸 개략적인 동력전달도이다.Figure 5 is a schematic power transmission diagram showing the descending process of the stepping plate 20 according to the entry of the vehicle in the generator using the stepping pressure of the vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 답압을 이용한 발전기에 있어서 차량의 진출에 따른 답압판(20)의 상승 과정을 나타낸 개략적인 동력전달도이다.FIG. 6 is a schematic power transmission diagram illustrating a rising process of the stepping plate 20 according to the advance of the vehicle in the generator using the stepping pressure of the vehicle according to the preferred embodiment of the present invention.

10: 하우징 12: 스프링지지대10: housing 12: spring support

20: 답압판 30: 지지축20: pressure plate 30: support shaft

32: 스프링지지대 40: 탄성부32: spring support 40: elastic portion

42: 탄성스프링 50: 에너지변환부42: elastic spring 50: energy conversion unit

52: 구동기어 53a: 제1 전달기어축52: drive gear 53a: first transmission gear shaft

54a: 제1 전달기어 54b: 제1 종동기어54a: first transmission gear 54b: first driven gear

55a: 제2 전달기어축 55b: 역회전기어축55a: second transmission gear shaft 55b: reverse rotation gear shaft

56a: 제2 전달기어 56b: 역회전기어56a: second transmission gear 56b: reverse rotation gear

57: 종동기어축 60: 발전기57: driven gear shaft 60: generator

300: 도로300: road

Claims (14)

삭제delete 차륜의 진출입에 따라 상하 운동하는 답압판(20);Step plate 20 which moves up and down in accordance with the entry and exit of the wheel; 상기 답압판(20)을 탄성적으로 지지하기 위한 탄성부(40);An elastic part 40 for elastically supporting the presser plate 20; 상기 답압판(20)의 지지축(30)에 결합되어 답압판(20)의 상승시와 하강시의 운동에너지를 연속적인 회전 에너지로 전달하기 위한 에너지변환부(50); 및 An energy conversion unit 50 coupled to the support shaft 30 of the pressure plate 20 to transfer kinetic energy at the time of rising and falling of the pressure plate 20 as continuous rotational energy; And 상기 에너지변환부(50)로 전달된 회전 에너지를 전기에너지로 전달하기 위한 발전기(60)를 포함하며, It includes a generator 60 for transmitting the rotational energy delivered to the energy conversion unit 50 as electrical energy, 상기 에너지변환부(50)는 지지축(30)의 단부에 결합되어 상하 수직 운동하는 구동기어(52), 구동기어(52)에 치합되어 구동기어(52)의 직선 운동을 회전운동으로 전환하는 제1 전달기어(54a)와 상기 제1 전달기어(54a)에 대하여 180°만 치합되도록 반달형태의 치합면을 가지는 제1 종동기어(54b)로 이루어진 제1 에너지변환부(54)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 답압을 이용한 발전기.The energy conversion unit 50 is coupled to the end of the support shaft 30 and engaged with the drive gear 52 and the drive gear 52 to move vertically and vertically to convert the linear motion of the drive gear 52 into a rotary motion. The first transmission gear 54a and the first transmission gear 54a is made of a first energy conversion unit 54 made of a first driven gear 54b having a half moon-shaped engagement surface to be engaged only 180 ° Generator using the pressure of the vehicle characterized by. 제2항에 있어서, 상기 구동기어(52)에 치합되어 구동기어(52)의 직선운동을 회전운동으로 전환하는 제2 전달기어(56a), 상기 제2 전달기어(56a)에 치합되어 제2 전달기어(56a)의 회전방향을 전환하는 역회전기어(56b), 및 상기 역회전기어(56b)에 대하여 180°만 치합되도록 반달형태의 치합면을 가지며 치합중에 역회 전기어(56b)의 회전방향에 대하여 반전되어 정회전되기 위한 제2 종동기어(56c)로 이루어진 제2 에너지변환부(56)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 답압을 이용한 발전기.The second transmission gear 56a and the second transmission gear 56a that are meshed with the drive gear 52 to convert linear motion of the drive gear 52 into rotational motion, are engaged with the second transmission gear 56a. The reverse rotation gear 56b for switching the rotation direction of the transmission gear 56a, and the half moon type engagement surface to engage only 180 degrees with respect to the reverse rotation gear 56b, and the rotation of the reverse rotation gear 56b during the engagement. And a second energy conversion unit (56) comprising a second driven gear (56c) for inverting and rotating in a forward direction. 제3항에 있어서, 반달 형태의 치합면을 가지는 제1 종동기어(54b)와 제2 종동기어(56c)의 배열은 동일축에서 서로 반대면에 치합면이 위치하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 답압을 이용한 발전기.4. The vehicle according to claim 3, wherein the arrangement of the first driven gear 54b and the second driven gear 56c having the half moon-shaped engagement surface is such that the engagement surfaces are located on opposite sides of the same axis. Generator using stepping pressure. 제4항에 있어서, 제1 종동기어(54b)의 치합면이 제1 전달기어(54a)에 대하여 치합되는 동안 제2 종동기어(56c)의 치합면이 역회전기어(56b)에 대하여 치합되지 않으며, 반대로 제2 종동기어(56c)의 치합면이 역회전기어(56b)에 대하여 치합되는 동안 제1 종동기어(54b)의 치합면이 제1 전달기어(54a)에 대하여 치합되지 않는 것을 특징으로 하는 차량의 답압을 이용한 발전기.5. The engagement surface of the second driven gear 56c is not engaged with the reverse rotation gear 56b while the engagement surface of the first driven gear 54b is engaged with the first transmission gear 54a. On the contrary, the mating surface of the first driven gear 54b is not engaged with the first transmission gear 54a while the mating surface of the second driven gear 56c is engaged with the reverse rotation gear 56b. Generator using the pressure of the vehicle. 제3항에 있어서, 상기 제1 종동기어(54b)와 제2 종동기어(56c)는 공통축인 종동기어축(57)으로 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 답압을 이용한 발전기.The generator according to claim 3, wherein the first driven gear (54b) and the second driven gear (56c) are connected to a driven gear shaft (57) which is a common shaft. 삭제delete 삭제delete 제3항에 있어서, 상기 기어들의 치합 배열은 지지축(30)의 상하 회전 행정에 대하여 제1 종동기어(54b)와 제2 종동기어(56c)가 일회전이 되도록 치합되는 것을 특징으로 하는 차량의 답압을 이용한 발전기.4. The vehicle according to claim 3, wherein the gearing arrangement of the gears is engaged such that the first driven gear 54b and the second driven gear 56c rotate one rotation with respect to the vertical rotational stroke of the support shaft 30. Generator using stepping pressure. 제3항에 있어서, 발전기(60)에 결합된 종동기어축(57)은 지지축(30)의 상하 운동에 관계없이 항상 일정한 방향으로 회전하게 되며, 그에 따라 발전기(60)는 일정한 극성을 가지는 것을 특징으로 하는 차량의 답압을 이용한 발전기.According to claim 3, the driven gear shaft 57 coupled to the generator 60 is always rotated in a constant direction irrespective of the vertical movement of the support shaft 30, accordingly the generator 60 has a constant polarity Generator using the pressure of the vehicle, characterized in that. 제3항에 있어서, 상기 답압판(20)이 최대 하강할 때 제1 종동기어(54b)는 제1 전달기어(54a)에 대하여 치합되었던 치합면이 치합되지 않기 시작하는 것을 특징으로 하는 차량의 답압을 이용한 발전기.4. The vehicle according to claim 3, wherein the first driven gear (54b) does not engage the mating surface, which has been engaged with the first transmission gear (54a), when the presser plate (20) is lowered. Generator using step down. 제11항에 있어서, 상기 답압판(20)의 최대 하강시 제2 종동기어(56c)는 역회전기어(56b)에 대하여 치합되지 않았던 치합면이 치합되기 시작하는 것을 특징으로 하는 차량의 답압을 이용한 발전기.12. The stepping pressure of the vehicle according to claim 11, wherein the second driven gear 56c starts to engage with the mating surface, which is not engaged with the reverse rotation gear 56b, when the stepping plate 20 descends. Used generator. 제12항에 있어서, 상기 답압판(20)이 최대 상승할 때 제2 종동기어(56c)는 역회전기어(56b)에 대하여 치합되었던 치합면이 치합되지 않기 시작하는 것을 특징으로 하는 차량의 답압을 이용한 발전기.The pressure of the vehicle according to claim 12, wherein the second driven gear 56c starts to not engage with the mating surface, which has been engaged with the reverse rotation gear 56b, when the stepping plate 20 rises at the maximum. Generator. 제13항에 있어서, 상기 답압판(20)이 최대 상승시 제1 종동기어(54b)는 제1 전달기어(54a)에 대하여 치합되지 않았던 치합면이 치합되기 시작하는 것을 특징으로 하는 차량의 답압을 이용한 발전기.15. The pressure of the vehicle according to claim 13, wherein the first driven gear 54b starts to engage with the mating surface, which is not engaged with the first transmission gear 54a, when the stepping plate 20 is raised. Generator.
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