KR102142899B1 - 에너지 저장 장치 - Google Patents

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아크하카니 모르테자
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넥스트 리쏘스 제네레이션 게엠베하
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Abstract

본 발명은 해제 수단(20)과 압축 수단(21) 사이에서 연장된 메인 샤프트(28) 주위에 감겨진 압축 가능한 스프링(11)을 포함하는 에너지 저장 장치(10)에 관한 것으로, 상기 압축 수단(21)과 해제 수단(20)은 메인 샤프트(28)의 두 개의 단부에서 상기 압축 가능한 스프링(11)에 단단히 부착된 관계에 있고, 상기 압축 수단(21)과 해제 수단(20)은 메인 샤프트(28)의 하나의 길이방향 측면에서 압축 가능한 스프링(11)을 압축하면서 동시에 다른 하나의 길이방향 측면에서 압축 가능한 스프링(11)을 해제하기 위해 서로 다른 속도로 회전할 수 있고, 상기 에너지 저장 장치(10)는 유압 잭(26)을 더 포함하고, 상기 유압 잭(26)은, 유압 잭(26)에 의해 회전 운동이 부여되는 상기 압축 수단(21)에 의해 상기 압축 가능한 스프링(11)이 압축되는 방식으로, 유압 펌프(13)에 의해 연속적으로 구동되며, 상기 유압 잭(26)은 일정한 간격으로 유압 밸브(22)에 의해 주기적으로 해제되어 일정한 속도의 연속적인 일방향 회전 운동을 상기 압축 수단(21)에 제공한다.

Description

에너지 저장 장치
본 발명은 압축 가능한 스프링이 회전 가능한 샤프트와 공동으로 조기 방출이 방지되는 위치 에너지(potential energy)를 저장할 수 있도록 하는 다수의 기계 부품을 포함하는 에너지 저장 장치에 관한 것이다.
압축된 긴 코일형 스프링은 위치 에너지를 저장할 수 있다는 것이 잘 알려져 있다. 긴 코일 스프링에 의해 저장되는 이러한 에너지는 제어되지 않은 방식으로 소비되기 때문에 비교적 긴 기간에 걸쳐 기계 동력을 필요로 하는 특정 장치의 작동을 허용할 수 없다. 다시 말해서, 스프링에 의해 저장된 위치 에너지는 이러한 에너지의 조기 방출이 보장될 수 없기 때문에 사용할 수 없다.
그 중에서도, 본 발명의 기술 분야에서의 선행 기술 문헌은, 전후 이동을 위한 스윙 시트(swing seat)를 지지하는 프레임과, 스윙 상에 형성된 암형 부품과 분리 가능하게 결합할 수 있는 수형 커플링 헤드를 갖고 밀폐된 인클로저 내에 있는 스프링 모터 조립체를 포함하고, 상기 스프링에 저장된 동력을 점진적으로 방출하는, 상기 스프링 모터 조립체를 구비한 크랭크 제어식 탈진기(escapement)가 존재하는, 스프링 동력 스윙을 개시하는 미국 특허 제 US4181299호를 들 수 있다. 스윙 시트 지지부와 탈진기 크랭크는 작동 가능하게 분리 가능하게 상호 결합될 수 있다.
따라서, 미국 특허 제 US4181299호는 스프링 에너지의 제한된 증가량의 주기적인 방출을 제공하고 비교적 긴 작동 기간을 확보하는 스프링 구동 시스템을 개시하고 있다.
본 발명은, 반면에, 청구항 제 1 항에 정의된 특징부에 의해 제공되는 바와 같이 압축 가능한 스프링이 메인 샤프트의 대향 단부에서 동시에 압축 및 압축 해제될 수 있다는 인식 하에 고안되었다.
본 발명의 주된 목적은 압축 가능한 스프링 내에 위치 에너지를 저장하는 에너지 저장 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이용 가능한 외부 샤프트를 통해 특정 특정 목적으로 사용될 수 있는 위치 에너지를 저장하는 에너지 저장 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 압축 에너지를 소정의 회전 압축 속도로 압축 가능한 스프링에 연속적으로 전달하는 것을 통해 상기 압축 가능한 스프링 내에 위치 에너지를 저장하는 에너지 저장 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 제한된 양의 스프링 에너지의 연속적인 방출을 비교적 긴 작동 기간에 걸쳐 제공할 수 있는 스프링 시스템의 역할을 하는 압축 가능한 스프링 내에 위치 에너지를 저장하는 에너지 저장 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 메인 샤프트의 대향 단부에서 동시에 압축 및 압축 해제될 수 있는 압축 가능한 스프링 내에 위치 에너지를 저장하는 에너지 저장 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 연속적으로 작용하는 압축 운동으로 인해 연속적으로 압축 상태를 유지하는 압축 가능한 스프링 내에 위치 에너지를 저장하는 에너지 저장 장치를 제공하는 것이다.
해제 수단과 압축 수단 사이에서 연장된 메인 샤프트 주위에 선택적으로 감겨진 압축 가능한 스프링을 포함하는 에너지 저장 장치가 제공되며, 상기 압축 수단과 해제 수단은 메인 샤프트의 두 개의 단부에서 상기 압축 가능한 스프링에 단단히 부착된 관계에 있고, 상기 압축 수단과 해제 수단은 메인 샤프트의 하나의 길이방향 측면에서 압축 가능한 스프링을 압축하면서 동시에 다른 하나의 길이방향 측면에서 압축 가능한 스프링을 해제하기 위해 서로 다른 속도로 회전할 수 있고, 상기 에너지 저장 장치는 유압 잭을 더 포함하고, 상기 유압 잭은, 유압 잭에 의해 회전 운동이 부여되는 상기 압축 수단에 의해 상기 압축 가능한 스프링이 압축되는 방식으로, 유압 펌프에 의해 연속적으로 구동되며, 상기 유압 잭은 일정한 간격으로 유압 밸브에 의해 주기적으로 해제되어 일정한 속도의 연속적인 일방향 회전 운동을 상기 압축 수단에 제공한다.
본 발명은 압축 가능한 스프링이 메인 샤프트의 대향 단부에서 동시에 압축 및 압축 해제될 수 있어 위치 에너지를 효율적으로 저장하는 효과가 있다.
첨부한 도면은 선행 기술에 대한 장점이 위에서 요약되고 아래에서 간략히 설명될 에너지 저장 장치를 예시할 목적으로만 주어진다.
도면은 청구 범위에 명시된 보호 범위를 한정하려는 것은 아니며, 본 발명의 설명 내의 기술적 개시에 의존하지 않고 단지 상기 청구 범위에 명시된 범위를 해석하고자 하는 것으로 간주되어서도 안 된다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 저장 장치의 측면도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 에너지 저장 장치의 평면도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 유압 잭의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 유압 잭의 다른 단면도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 에너지 저장 장치의 측단면도를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 밸브 제어 수단과 블레이드-블레이드 홀더 조립체와 함께 유압 잭의 다른 단면도를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 에너지 저장 장치의 상부 단면도를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 에너지 저장 장치의 제 1 측면 사시도를 도시한다.
도 9는 본 발명에 따른 에너지 저장 장치의 제 2 측면 사시도를 도시한다.
본 발명은 아래에서 상세히 설명될 몇 가지 기계 및 전자기계 부품으로 구성되는, 일반적으로 참조 번호 10으로 표시되는 에너지 저장 장치(10)에 관한 것이다. 유압 펌프(13)는 유압 잭(26)을 구동하도록 작동되고, 이는 다시 위치 에너지가 이미 들어있는 스프링 시스템으로 에너지를 전달한다. 본 발명은 압축 가능한 스프링(11) 내에 저장된 위치 에너지가 이용 가능한 외부 샤프트(15)를 통해 특정 목적으로 사용될 수 있지만, 압축 가능한 스프링(11) 자체에는 미리 정해진 회전 압축 속도로 에너지가 연속적으로 전달되며, 압축 가능한 스프링(11)은 또한 제한된 양의 스프링 에너지의 연속적인 방출을 비교적 긴 작동 기간에 걸쳐 제공할 수 있는 스프링 시스템의 역할을 한다.
이제 에너지 저장 장치(10)의 측면도를 도시한 도 1을 참조하면, 변속기 기어(12)는 샤프트 기어(29)와 일반적으로 맞물린 관계에 있는 제 2 기어, 즉 중간 기어(30)를 회전시키고, 이에 따라 샤프트 기어(29)가 샤프트 커플링(18)을 통해 발전기 하우징(33) 내의 발전기(19)를 구동하도록 회전할 수 있고, 상기 발전기(19)는 전원 장치(14), 즉 전기 배터리와 전기적으로 연결된다. 마지막으로, 전원 장치(14)는 아래에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 전기 모터(23)의 일정한 속도의 회전 및 이에 따른 속도 조절을 제공한다. 그러나, 변속기 기어(12)는 상기 전원 장치(14)를 충전하기 위해 발전기(19)를 구동하기 위해 선택적으로 기여한다는 점에 유의해야 한다. 수직 운반 부재를 구비한 지지 플랫폼(34)은 샤프트를 견고하게 지지하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 선택적 회전식 평형추(31)는 도 8의 예시적인 실시형태에 도시된 바와 같이 샤프트에 결합될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 에너지 저장 장치(10)는 상기 압축 가능한 스프링(11)의 두 개의 단부에서 이에 단단히 부착된 관계에 있는 압축 수단(21)과 해제 수단(20)을 포함하고, 이에 따라 예를 들어 상기 압축 수단(21)과 상기 해제 수단(20) 사이에서 연장된 메인 샤프트(28) 주위에 감겨진 헬리컬 코일형(helically-coiled) 압축 가능한 스프링(11)이 메인 샤프트(28)에 대한 상기 압축 수단(21)의 회전에 응답하여 대향 단부에서 동시에 압축 및 압축 해제될 수 있다. 다시 말해서, 상기 압축 가능한 스프링(11)이 두 개의 길이방향 측면에 단단히 고정되는 메인 샤프트(28)의 두 개의 길이방향 단부에 있는 압축 수단(21)과 해제 수단(20)은 하나의 길이방향 측면에서 압축 가능한 스프링(11)을 압축하는 동시에 다른 길이방향 측면에서 이를 해제하기 위해 서로 다른 속도로 회전할 수 있다.
압축 수단(21)은 메인 샤프트(28)의 속도에 대한 상대 속도로 메인 샤프트(28) 주위를 회전할 수 있는 반면, 해제 수단(20)은 메인 샤프트(28)와 동일한 속도로 회전한다. 따라서, 압축 수단(21)은 압축 가능한 스프링(11)의 압축을 제공하고, 이에 의해 저장된 위치 에너지는 해제 수단(20)이 메인 샤프트(28)의 회전 운동을 유도할 수 있게 하고, 이는 또한 위에서 설명한 바와 같이 상기 변속기 기어(12)를 회전시킨다. 본 발명은 따라서 상기 해제 수단(20)에 의한 에너지 방출을 허용하면서 유압 잭(26)에 의해 상기 압축 수단(21)을 회전시키는 연속적으로 작용하는 구동 운동으로 인해 압축 가능한 스프링(11)이 압축된 상태를 유지할 수 있게 한다. 요컨대, 유압 펌프(13)가 작동하여 유압 잭(26)을 연속적으로 구동할 때, 유압 잭(26)은 주기적으로 해제되어 압축 작동을 계속하고 위치 에너지는 상기 압축 수단(21)에 의해 상기 압축 가능한 스프링(11)으로 전달된다.
본 발명에 따르면, 에너지 저장 장치(10)의 작동은 이미 압축 상태(예를 들어, 상기 변속기 기어(12)를 통해 수동으로)에 있는 압축 가능한 스프링(11)이 회전 운동을 제공하는 유압 잭(26)으로 인해 압축 수단(21)에 의해 더 압축되도록 개시되며, 이에 따라 상기 해제 수단(20)은 회전을 통한 기계적 에너지의 방출을 허용한다. 따라서, 본 발명의 에너지 저장 장치(10)는 압축 가능한 스프링(11)에 동시에 압축력을 가하는 것을 통해 압축 가능한 스프링(11)의 이미 압축된 위치 에너지가 방출되는 동안 도달된, 시스템에 부여된 압축 에너지와 방출된 에너지의 평형에 의존한다. 상기한 바와 같이, 압축 에너지는 유압 펌프(13)와 기계적으로 연결된 상기 전기 모터(23)에 전력을 공급하는 상기 전원 장치(14)에 의해 생성되며, 유압 펌프(13)는 다시 유압 잭(26)을 구동하기 위해 작동한다.
본 발명에 따르면, 압축 가능한 스프링(11)의 압축된 작동 상태를 유지하면서 동시에 이로부터 저장된 에너지를 전달하기 위해, 상기 압축 가능한 스프링(11)은 상기 압축 수단(21)에 부여되는 일정한 회전 속도를 고려하여 소정의 방식으로 연속해서 압축되어야 한다.
이를 위해, 상기 전기 모터(23)의 회전 속도는 또한 조절기의 역할을 하는 전원 장치(14)에 의해 일정하게 유지되고, 유압 펌프(13)는 일반적으로 이에 연결된 유압 잭(26)을 가압한다. 정압 유압 펌프(13)는 유압 오일을 유압 잭(26)에 공급하여, 잭 램(jack ram)이 종래의 방식으로 연장될 수 있게 한다. 각각의 유압 유체 포트를 갖는 관형 도관은 참조 번호 17로 표시되어 있다.
유압 펌프(13)는 레버-작동식 방향 제어 밸브 형태의 유압 밸브(22)를 통해 유압 잭(26)과 연통한다. (선형) 톱니형 트랙(25)과 연결된 밸브 제어 수단(40)이 유압 밸브(22)의 레버(32)를 구동할 때 유압 밸브(22)는 유압 잭(26)을 해제하는 스위치의 역할을 한다. 더욱 상세하게, 유압 잭(26)의 플런저(36)가 잭의 원통형 몸체(37) 내에서 변위되어 연장된 위치에 도달할 때, 에너지 저장 장치(10)의 베이스에 대해 수직으로 이동하는 톱니형 트랙(25)에 선형 운동을 부여하고, 이에 따라 톱니형 트랙(25)이 상기 톱니형 트랙(25)과 메쉬 결합(meshed engagement) 관계로 회전 가능하게 지지되는 터미널 기어(24)를 회전시킨다. 터미널 기어(24)를 회전시키는 샤프트 구동 레일(25)이 도 4에 도시되어 있다.
압축 가능한 스프링(11)의 길이방향 축에 수직인 평면을 따른 단면도를 도시하는 도 6을 참조하면, 두 개의 제한 돌출부(42)를 갖는 밸브 제어 수단(40)은, 밸브 제어 수단(40)의 하부 제한 돌출부(42)가 유압 밸브(22)를 스위치 온시키기 위해 레버를 누르는 소정의 최상위 위치에 플런저(36)와 이에 따른 톱니형 트랙(25)이 도달할 때만, 유압 밸브(22)의 레버(32)를 전환하고, 이에 따라 유압 잭(26)이 해제되고 플런저(36)가 원통형 몸체(37)에서 후퇴된 위치에 있게 된다. 레버(32), 제한 돌출부(42) 및 밸브 제어 수단(40)은 도 1에 가장 잘 도시되어 있다.
유압 잭(26)이 해제될 때, 상기 톱니형 트랙(25)을 통해 상기 터미널 기어(24)를 회전시킴으로써 압축 가능한 스프링(11)을 계속 압축하기 위해 플런저(36)는 상향 선형 운동을 재개해야 한다. 따라서, 유압 잭(26)이 해제되면, 레버(32)는 즉시 유압 펌프(13)와 유압 잭(26) 사이의 유체 연통을 허용하는 작동 위치로 이동하게 된다. 이는 밸브 제어 수단(40)의 상부 제한 돌출부(42)에 의해 보장되며, 플런저(36)가 수축될 때 즉시 최하부의 소정 위치로 가기 때문이다.
레버(32)를 원래 위치에 배치시키는 것을 보장하기 위한 제 2 조치로서, 블레이드 홀더(39)에 의해 선회 가능하게 지지되는 블레이드(38)는 상기 레버(32)에 위로 자동적으로 구부러져 레버(32)를 에너지 저장 장치(10)의 바닥면에 평행한 방향으로 유지한다. 하부 제한 돌출부(42)와 연결된 연장 플랩 부분은 블레이드(38)가 상기 레버(32)의 방향으로 선회 가능하게 떨어지는 것을 허용한다. 연장 플랩 부분은 블레이드 홀더(39)에 회전 가능하게 부착된 블레이드(38)와 협동하는 상기 하부 제한 돌출부(42)와 함께 도 1에 가장 잘 도시되어 있다. 또한, 선회축 주위로 회전할 수 있는 블레이드(38)의 약간 경사진 측면 하부 에지가 도 6에 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상하로 움직이는 상기 하부 제한 돌출부(42)와 일체인 연장 플랩 부분은 레버(32)의 전환 이동 후에만 블레이드(38)의 회전을 선택적으로 허용한다. 레버(32) 자체는 도 6의 단면도에서는 보이지 않는다.
백 스톱(back stop) 메커니즘이 터미널 기어(24)가 압축 방향과 반대 방향으로 회전하는 것을 방지하고, 이에 따라 이와 직접적으로 동축 연통하는 압축 수단(21)이, 플런저(36)가 수축된 위치로부터 연장된 위치로 상향 이동을 재개하기 위해 반대로 이동하는 동안, 압축 해제 방향으로 회전할 수 없게 하는 것이 특히 중요하다.
본 발명에 따르면, 전기 모터(23)의 회전 속도는 구동 기어(16)와 크랭크 암(41)을 통해 유압 펌프(13)를 구동한다. 스프링 블록 부분(27)과 연결된 카운터 스프링(35)은 특히 레버(32)가 스위치 온될 때마다 플런저(36)가 주기적으로 후퇴하는 동안 플런저(36)의 작동을 원활하게 한다.
본 발명에 따르면, 나선형의 헬리컬 코일형 압축 가능한 스프링(11)은 고강도 금속 또는 복합 재료로 제조되어, 소성 변형이 시작되는 한계를 넘어서지 않고 스프링에 응력을 가할 수 있게 한다.
요약하면, 본 발명은 해제 수단(20)과 압축 수단(21) 사이에서 연장된 압축 가능한 스프링(11)을 포함하는 에너지 저장 장치(10)를 제공하며, 상기 압축 수단(21)과 해제 수단(20)은 상기 압축 가능한 스프링(11)의 두 개의 단부에서 이에 단단히 부착된 관계에 있고, 상기 압축 수단(21)과 해제 수단(20)은 하나의 길이방향 측면에서 압축 가능한 스프링(11)을 압축하면서 동시에 다른 하나의 길이방향 측면에서 압축 가능한 스프링(11)을 해제하기 위해 서로 다른 속도로 회전할 수 있고, 상기 에너지 저장 장치(10)는 유압 잭(26)을 더 포함하고, 상기 유압 잭(26)은, 유압 잭(26)에 의해 회전 운동이 부여되는 상기 압축 수단(21)에 의해 상기 압축 가능한 스프링(11)이 압축되는 방식으로, 유압 펌프(13)에 의해 연속적으로 구동되며, 상기 유압 잭(26)은 일정한 간격으로 유압 밸브(22)에 의해 주기적으로 해제되어 일정한 속도의 연속적인 일방향 회전 운동을 상기 압축 수단(21)에 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 압축 가능한 스프링(11)은 메인 샤프트(28) 주위에 감겨져 있고, 상기 압축 수단(21)과 해제 수단(20)은 메인 샤프트(28)의 두 개의 단부에서 상기 압축 가능한 스프링(11)에 단단히 부착된 관계에 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 상기 압축 수단(21)은 상기 메인 샤프트(28)에 대해 회전할 수 있고, 상기 해제 수단(20)은 메인 샤프트(28)와 동시에 회전할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 유압 잭(26)은 톱니형 트랙(25)과 메쉬 결합 관계로 회전 가능하게 지지되는 터미널 기어(24)를 회전시키는 톱니형 트랙(25)을 이동시킨다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 장치는 유압 잭(26)의 플런저(36)와 함께 동시에 움직일 수 있는 밸브 제어 수단(40)을 더 포함하고, 이에 따라 밸브 제어 수단(40)의 두 개의 제한 돌출부(42)가 플런저(36)의 연장된 위치에서 유압 밸브(22)의 레버(32)를 작동시키고 나서 즉시 상기 레버(32)를 플런저(36)의 후퇴 위치의 비-작동 위치로 이동시킨다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 밸브 제어 수단(40)의 하부 제한 돌출부(42)는 레버(32)를 상승시켜 유압 잭(26)을 해제하고, 상부 제한 돌출부(42)는 플런저(36)의 최종 후퇴 단계에서 레버를 비-작동 위치로 이동시킨다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 밸브 제어 수단(40)의 하부 제한 돌출부(42)는 톱니형 트랙(25)이 소정의 최상위 위치에 도달할 때만 유압 밸브(22)의 레버(32)를 전환한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 에너지 저장 장치(10)는, 상기 레버(32)가 상부 제한 돌출부(42)에 의해 비-작동 위치로 이동되는 것과 동시에 상기 블레이드(38)가 상기 레버(32) 위로 자동적으로 구부러지는 방식으로 블레이드 홀더(39)에 의해 회전 가능하게 지지되는 블레이드(38)를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 하부 제한 돌출부(42)와 연결된 연장 플랩 부분은 플런저(36)의 최종 후퇴 단계에서 블레이드(38)가 상기 레버(32)의 방향으로 선회 가능하게 떨어질 수 있게 한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 상기 블레이드(38)는 하부 제한 돌출부(42)의 상기 연장 플랩 부분과 접촉 관계로 맞물리는 경사진 측면 하부 에지를 갖는다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 터미널 기어(24)는 톱니형 트랙(25)과 플런저(36)가 반대로 이동하는 동안 터미널 기어(24)의 역회전을 방지하는 백 스톱 메커니즘을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 상기 해제 수단(20)에 작동 가능하게 결합된 변속기 기어(12)가 구비되어 전원 장치(14)와 전기적으로 연결된 발전기(19)를 구동한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 상기 전원 장치(14)는 전기 모터(23)의 일정한 속도의 회전 및 속도 조절을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 상기 전원 장치(14)는 외부 전원을 통해 동력을 공급받는다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 상기 변속기 기어(12)는 내부의 회전식 평형추(31)를 통해 상기 발전기(19)에 작동 가능하게 결합된다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 상기 유압 펌프(13)는 상기 전기 모터(23)에 의해 구동된다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 상기 유압 펌프(13)는 구동 기어(16)와 크랭크 암(41)을 통해 구동된다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 단단히 고정된 카운터 스프링(35)이 플런저(36)의 이동 축(axis of displacement)에 구비된다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 압축 가능한 스프링(11)은 고강도 금속 또는 복합 재료로 형성된 나선형의 헬리컬 코일형이다.
아래의 참조 번호들은 상세한 설명에 사용된 다양한 부품 번호에 할당된다:
10: 에너지 저장 장치
11: 압축 가능한 스프링
12: 변속기 기어
13: 유압 펌프
14: 전원 장치
15: 외부 샤프트
16: 구동 기어
17: 관형 도관
18: 샤프트 커플링
19: 발전기
20: 해제 수단
21: 압축 수단
22: 유압 밸브
23: 전기 모터
24: 터미널 기어
25: 톱니형 트랙
26: 유압 잭
27: 스프링 블록 부분
28: 메인 샤프트
29: 샤프트 기어
30: 중간 기어
31: 회전식 평형추
32: 레버
33: 발전기 하우징
34: 지지 플랫폼
35: 카운터 스프링
36: 플런저
37: 원통형 몸체
38: 블레이드
39: 블레이드 홀더
40: 밸브 제어 수단
41: 크랭크 암
42: 제한 돌출부

Claims (19)

  1. 해제 수단(20)과 압축 수단(21) 사이에서 연장된 압축 가능한 스프링(11)을 포함하는 에너지 저장 장치(10)로서,
    상기 압축 수단(21)과 해제 수단(20)은 상기 압축 가능한 스프링(11)의 두 개의 단부에서 이에 단단히 부착된 관계에 있고,
    상기 압축 수단(21)과 해제 수단(20)은 하나의 길이방향 측면에서 압축 가능한 스프링(11)을 압축하면서 동시에 다른 하나의 길이방향 측면에서 압축 가능한 스프링(11)을 해제하기 위해 서로 다른 속도로 회전할 수 있고,
    상기 에너지 저장 장치(10)는 유압 잭(26)을 더 포함하고, 상기 유압 잭(26)은, 유압 잭(26)에 의해 회전 운동이 부여되는 상기 압축 수단(21)에 의해 상기 압축 가능한 스프링(11)이 압축되는 방식으로, 유압 펌프(13)에 의해 연속적으로 구동되며,
    상기 유압 잭(26)은 일정한 간격으로 유압 밸브(22)에 의해 주기적으로 해제되어 일정한 속도의 연속적인 일방향 회전 운동을 상기 압축 수단(21)에 제공하는, 에너지 저장 장치(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    압축 가능한 스프링(11)은 메인 샤프트(28) 주위에 감겨져 있고, 상기 압축 수단(21)과 해제 수단(20)은 메인 샤프트(28)의 두 개의 단부에서 상기 압축 가능한 스프링(11)에 단단히 부착된 관계에 있는, 에너지 저장 장치(10).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 압축 수단(21)은 상기 메인 샤프트(28)에 대해 회전할 수 있고, 상기 해제 수단(20)은 메인 샤프트(28)와 동시에 회전할 수 있는, 에너지 저장 장치(10).
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    유압 잭(26)은 톱니형 트랙(25)과 메쉬 결합 관계로 회전 가능하게 지지되는 터미널 기어(24)를 회전시키는 톱니형 트랙(25)을 이동시키는, 에너지 저장 장치(10).
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 장치는 유압 잭(26)의 플런저(36)와 함께 동시에 움직일 수 있는 밸브 제어 수단(40)을 더 포함하고, 이에 따라 밸브 제어 수단(40)의 두 개의 제한 돌출부(42)가 플런저(36)의 연장된 위치에서 유압 밸브(22)의 레버(32)를 작동시킨 후 즉시 상기 레버(32)를 플런저(36)의 후퇴 위치의 비-작동 위치로 이동시키는, 에너지 저장 장치(10).
  6. 제 5 항에 있어서,
    밸브 제어 수단(40)의 하부 제한 돌출부(42)는 레버(32)를 상승시켜 유압 잭(26)을 해제하고, 상부 제한 돌출부(42)는 플런저(36)의 최종 후퇴 단계에서 레버를 비-작동 위치로 이동시키는, 에너지 저장 장치(10).
  7. 제 4 항에 있어서,
    밸브 제어 수단(40)의 하부 제한 돌출부(42)는 톱니형 트랙(25)이 소정의 최상위 위치에 도달할 때만 유압 밸브(22)의 레버(32)를 전환하는, 에너지 저장 장치(10).
  8. 제 6 항에 있어서,
    에너지 저장 장치(10)는, 상기 레버(32)가 상부 제한 돌출부(42)에 의해 비-작동 위치로 이동되는 것과 동시에 블레이드(38)가 상기 레버(32) 위로 자동적으로 구부러지는 방식으로 블레이드 홀더(39)에 의해 회전 가능하게 지지되는 블레이드(38)를 더 포함하는 에너지 저장 장치(10).
  9. 제 8 항에 있어서,
    하부 제한 돌출부(42)와 연결된 연장 플랩 부분은 플런저(36)의 최종 후퇴 단계에서 블레이드(38)가 상기 레버(32)의 방향으로 선회 가능하게 떨어질 수 있게 하는, 에너지 저장 장치(10).
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 블레이드(38)는 하부 제한 돌출부(42)의 상기 연장 플랩 부분과 접촉 관계로 맞물리는 경사진 측면 하부 에지를 갖는, 에너지 저장 장치(10).
  11. 제 4 항에 있어서,
    터미널 기어(24)는 톱니형 트랙(25)과 플런저(36)가 반대로 이동하는 동안 터미널 기어(24)의 역회전을 방지하는 백 스톱 메커니즘을 포함하는, 에너지 저장 장치(10).
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 해제 수단(20)에 작동 가능하게 결합된 변속기 기어(12)가 구비되어 전원 장치(14)와 전기적으로 연결된 발전기(19)를 구동하는, 에너지 저장 장치(10).
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전원 장치(14)는 전기 모터(23)의 일정한 속도의 회전 및 속도 조절을 제공하는, 에너지 저장 장치(10).
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 전원 장치(14)는 외부 전원을 통해 동력을 공급받는, 에너지 저장 장치(10).
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 변속기 기어(12)는 내부의 회전식 평형추(31)를 통해 상기 발전기(19)에 작동 가능하게 결합되는, 에너지 저장 장치(10).
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 유압 펌프(13)는 상기 전기 모터(23)에 의해 구동되는, 에너지 저장 장치(10).
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 유압 펌프(13)는 구동 기어(16)와 크랭크 암(41)을 통해 구동되는, 에너지 저장 장치(10).
  18. 제 5 항에 있어서,
    단단히 고정된 카운터 스프링(35)이 플런저(36)의 이동 축에 구비되는, 에너지 저장 장치(10).
  19. 제 1 항에 있어서,
    압축 가능한 스프링(11)은 고강도 금속 또는 복합 재료로 형성된 나선형의 헬리컬 코일형인, 에너지 저장 장치(10).
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