KR20240000402A - 회전 운동 가능한 편심 요소들을 구비한 한 쌍의 메카니즘을 구비한 범용 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특히 두 개의 메카니즘들(100, 200)을 포함하는 시스템에 관한 것으로서, 상기 메카니즘들(100, 200) 각각은: 제1 지지 샤프트(120, 220)의 회전축(A120, A220)에 대해 편심적인 제1 편심 요소(122, 222) 및 제1 톱니바퀴(121, 221)를 구비한, 제1 지지 샤프트(120, 220); 및 제2 지지 샤프트(130, 230)의 회전축(A130, A230)에 대해 편심적인 제2 편심 요소(132, 232) 및 제2 톱니바퀴(131, 231)를 구비한, 제2 지지 샤프트(130, 230);를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 적어도 하나의 메카니즘들(100, 200)의 편심 요소들(122, 132, 222, 232)은 관련된 상기 지지 샤프트들(120, 130, 220, 230)에 대해 직각인 회전 평면(PR, PR')에 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 시스템(1)이 작동하는 때에, 일 메카니즘(100)의 편심 요소들(122, 132)의 위치들은 계속적으로 다른 메카니즘(200)의 편심 요소들(222, 232)의 위치들에 대해 직경방향으로 대향된다.

Description

회전 운동 가능한 편심 요소들을 구비한 한 쌍의 메카니즘을 구비한 범용 시스템{Versatile system equipped with a pair of mechanisms with eccentric elements capable of moving in rotation}
본 발명은 모든 상상 가능한 적용예들을 위하여 기계 에너지를 전달하기 위한 시스템에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 회전 가능한 편심 요소에 축적되는 기계 에너지를 다양한 방식으로 활용하기 위한 시스템에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명은 기계 에너지를 축적 및 전달함에 관련된 것으로서, 기계 에너지를 전기 에너지로 변환시킴에 관한 것이지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어 스크린 또는 래머(rammer)와 같은 전용 구조물에 장착된 진동 시스템(oscillating system)과 같은 다른 적용예도 고찰될 수 있다.
기계 분야에는 수많은 운동 전달 메카니즘, 예컨데 에너지 전달 또는 다른 임의의 적용예를 위한 기계에 구비되기에 적합한 유성 기어 또는 크랭크샤프트가 존재한다. 그러나, 공지된 메카니즘에 의하여 얻어지는 효율은 완전히 만족스럽지 못하다.
출원인은, 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 국제특허공보 WO 2017/064379 에 개시된 균형 메카니즘, 국제특허공보 WO 2018/069586에 개시된 동시 횡단 원심력들(cross centrifugal forces)을 구비한 메카니즘과 같은 다수의 에너지 전달 메카니즘들을 개발한 바 있다.
그러나, 이 문헌들에 개시된 메카니즘들의 주된 단점은 구조적으로 복잡하다는 것이다. 이와 같은 구조 복잡성은 예를 들어 효율, 전체적 치수, 및/또는 신뢰성, 그리고 메카니즘의 사용자에 따라서 사용자의 경험, 유지관리, 및/또는 안전의 관점에서 메카니즘 자체에 다수의 불리하고 바람직하지 못한 효과를 초래한다.
따라서, 위와 같은 불리하고 바람직하지 못한 효과들 모두 또는 전부를 갖지 않는 새로운 에너지 전달 기술이 필요하다. 구체적으로, 간단하고 효율적이며 신뢰성있는 방식으로 기계 에너지가 축적 및 전달됨을 가능하게 하는 시스템이 필요하다. 또한 고찰되는 다양한 적용예들 및/또는 경험하게 되는 상황들에 적합화되도록 범용성이 있거나 또는 범용성을 갖도록 쉽게 변형될 수 있는 기술이 필요하다. 또한, 낮은 비용으로 간편한 제조, 조립, 및/또는 유지보수가 가능한 기술을 제공할 필요가 있다.
본원에 의하여 제안되는 기술은, 적어도 한 쌍의 메카니즘들을 지지하는 프레임을 포함하는 시스템으로서,
상기 메카니즘들 각각은:
- 축 주위에서 회전 운동할 수 있는 제1 지지 샤프트로서, 상기 제1 지지 샤프트의 축에 대해 편심적인 제1 편심 요소 및 제1 톱니바퀴를 구비한, 제1 지지 샤프트;
- 축 주위에서 회전 운동할 수 있는 제2 지지 샤프트로서, 상기 제2 지지 샤프트의 축에 대해 편심적인 제2 편심 요소 및 제2 톱니바퀴를 구비한, 제2 지지 샤프트;
- 축 주위에서 회전 운동할 수 있는 메인 샤프트로서, 상기 메인 샤프트의 회전을 상기 메카니즘들의 제1 및 제2 지지 샤프트들의 회전에 연계시키기 위하여, 그리고 그 역으로 연계시키기 위하여, 상기 제1 및 제2 톱니바퀴들과 협동하는 적어도 하나의 메인 톱니바퀴를 구비하는, 메인 샤프트; 및
상기 메인 샤프트를 회전시키기 위하여 상기 메인 샤프트에 연결되는 회전 구동 수단;을 포함한다.
상기 메카니즘들 중 적어도 하나의 상기 제1 및 제2 편심 요소들은 관련된 상기 제1 및 제2 지지 샤프트들에 대해 직각인 회전 평면에 적어도 부분적으로 배치되며, 상기 시스템이 작동하는 때에, 상기 메카니즘들 중 하나의 상기 제1 및 제2 편심 요소들의 위치들은, 계속적으로 다른 메카니즘의 상기 제1 및 제2 편심 요소들의 위치들에 대해 직경방향으로 대향된다.
따라서, 상기 시스템은 (예를 들어 로커 아암, 커넥팅 로드, 및/또는 균형추(counterweight) 등을 필요로 하지 않고서) 단순한 구조를 가지며, 이로써 다양한 적용예들에서 사용될 수 있게 된다. 국제특허공개공보 WO 2018/069586 호의 경우에는, 질량체들의 횡단 원심력에 의해 유발되는 진동을 감쇠시키기 위하여 가중된 로커 아암(weighted rocker arm)이 사용되어야 했다. 예를 들어, 편심 요소들이 동일한 경우, 본 발명의 시스템은 균형이 잡힌다. 이로 인하여, 이러한 균형잡힌 시스템의 메인 샤프트에 높은 각속도를 적용함이 가능하게 되고, 이에 따라 상당히 높은 양의 운동 에너지를 축적함이 가능하게 된다. 다른 일 예에 따르면, 상기 편심 요소들이 상이한 경우, 상기 시스템은 주기적으로 진동한다. 따라서, 적절한 구조에 이러한 진동 시스템을 부착시킴으로써, 상기 시스템이 혼합기 또는 콤팩트화 장치와 같은 것으로서 사용될 수 있다.
특정한 일 특징에 따르면, 상기 시스템은 메인 샤프트의 회전을 지지 샤프트들의 회전에 연계시키고 또한 그 역으로도 연계시키기 위하여, 상기 메인 톱니바퀴를 상기 제1 및 제2 톱니바퀴들에 연결하는 전달 수단을 더 포함한다.
구체적으로, 이와 같은 전달 수단은, 상기 지지 샤프트들이 메인 샤프트, 그리고 이에 따라 관련된 톱니바퀴들로부터 이격됨을 가능하게 한다. 따라서, 대형 치수(그리고 이에 따라 큰 질량)을 가진 편심 요소들이 상기 시스템에서 사용될 수 있다. 상기 시스템이 작동하는 때에, 이와 같은 구성은 상당히 큰 기계 에너지의 축적 및 전달로 귀결된다.
특정의 일 형태에 따르면, 상기 전달 수단은 상기 제1 및 제2 톱니바퀴들과 상기 메인 톱니바퀴 사이에 배치되고 중간 샤프트에 의하여 지탱되는 적어도 하나의 중간 톱니바퀴를 포함한다.
하나 이상의 중간 톱니바퀴를 채택함은, 샤프트들의 회전 운동을 효율적으로 전달하기 위한 간단하고 튼튼한 해결안이다.
다른 특정의 일 특징에 따르면, 상기 제1 및 제2 편심 요소들 각각은 관련된 상기 지지 샤프트에 대한 연결을 위한 링을 구비한 적어도 하나의 몸체로 형성된다.
이와 같은 구성은 특히, 요망되는 용도에 따라서 질량체를 추가 또는 제거함으로써, 상기 시스템이 변형됨을 가능하게 한다.
다른 특정의 일 특징에 따르면, 상기 제1 및 제2 편심 요소들은 개별적으로 상기 제1 및 제2 톱니바퀴들에 튼튼하게 연결된다.
이와 같은 견고한 연결은 시스템 내의 편심 요소들의 기계적 강도를 강화시키고, 따라서 시스템의 작동 및 내구성을 보장한다. 바람직하게는, 상기 견고한 연결이 예를 들어 스크류와 너트를 체결함으로써, 즉 분리가능한 수단에 의하여 이루어진다. 이것은 특히 시스템의 조립 및 유지보수를 단순화시킨다.
대안적으로, 상기 제1 및 제2 편심 요소들과 상기 제1 및 제2 톱니바퀴들은 개별적으로 단일체로 만들어진다.
이와 같은 구성은 특히, 상기 편심 요소의 전체적 치수를 감소시키고, 편심 요소가 관련된 톱니바퀴 상의 제 위치에 유지됨을 보장한다.
특정의 다른 일 특징에 따르면, 제1 및 제2 편심 요소들 각각은 원통 일부의 형상, 바람직하게는 절반 원통의 형상을 갖는다.
특정의 다른 일 특징에 따르면, 상기 시스템은 적어도 하나의 커플링 장치를 포함하고, 상기 커플링 장치는 상기 구동 수단을 상기 메인 샤프트에 연결한다.
이와 같은 커플링 장치는, 회전 구동부를 연결 또는 연결해제시키기 위하여, 필요에 따라서 모터의 샤프트가 메인 샤프트에 연결/메인 샤프트로부터 분리됨을 가능하게 한다.
특정의 다른 일 특징에 따르면, 상기 메카니즘들의 상기 제1 및 제2 편심 요소들은 동일한 질량 및 동일한 치수를 가지며, 상기 시스템은 상기 메카니즘들 중 하나의 메인 샤프트에 연결된 적어도 하나의 에너지 수집 장치를 더 포함하고, 상기 에너지 수집 장치는 상기 편심 요소들 내에 축적된 기계 에너지를 전기 에너지로 변환시키도록 구성된다.
이와 같은 구성에 의하여 균형잡힌 시스템이 형성될 수 있는바, 즉 작동시 진동이 발생하지 않거나 거의 발생하지 않는 시스템이 형성될 수 있다. 이와 같은 구성은, 특히 효율적인 에너지 축적 및 전달 시스템이 형성됨을 가능하게 한다.
특정의 다른 일 특징에 따르면, 상기 메카니즘들의 상기 제1 및 제2 편심 요소들은 상이한 질량을 갖는다.
질량체들이 직경방향으로 대향되게 배치된 상태가 일정하게 유지되는 경우, 이와 같은 구성은 특히 전술된 바와 같은 진동 시스템이 형성됨을 가능하게 하고, 상기 질량체들의 직경방향 대향이 주기적인 때에는, 형성되는 진동이 증대됨을 가능하게 한다.
본 발명의 다른 목적들, 특징들, 및 장점들은 하기 첨부 도면들을 참조로 하여 대강의 개요로서 제시되고 본 발명을 제한하는 것은 아닌 아래의 상세한 설명으로부터 보다 잘 이해될 것이다.
도 1 에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 시스템의 일 예의 평면도가 개략적으로 도시되어 있는바, 이 시스템은 병렬적으로 결합된 한 쌍의 메카니즘을 포함한다.
도 2 에는 도 1 의 단면도가 도시되어 있는바, 여기에는 편심 요소들의 위치가 도시되어 있다.
도 3 에는 톱니바퀴에 장착된 편심 요소의 구조의 일 예가 도시되어 있다.
도 4a, 4b, 4c, 4d 에는 작동시 도 1 에 도시된 시스템의 편심 요소들의 회전 운동을 나타내는 다양한 개략도가 도시되어 있다.
도 5 에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 시스템의 일 예의 평면도가 개략적으로 도시되어 있는바, 이 시스템은 직렬로 결합된 한 쌍의 메카니즘을 포함한다.
도 6a 및 도 6b 에는 도 5 에 도시된 시스템의 각 메카니즘과 관련된 두 개의 개략도가 도시되어 있는바, 여기에는 상기 시스템이 작동되는 때에 시스템의 편심 요소들의 위치 및 변위가 도시되어 있다.
도 7a, 7b, 7c, 7d 에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 시스템의 편심 요소들의 변위의 다양한 개략도가 도시되어 있다.
도 8a, 8b, 8c, 8d 에는 본 발명의 제4 실시예에 따른 시스템의 편심 요소들의 변위의 다양한 개략도가 도시되어 있다.
도 9 에는 편심 요소의 다른 구조의 예가 도시되어 있는바, 이 편심 요소는 톱니바퀴에 통합되어 있다.
[일반 원리]
출원인은, 종래 기술의 메카니즘들에 대한 혁신적인 접근 및 자명하지 않은 적합화의 댓가로서, 아래에서 상세히 설명되는 구성을 가진 시스템의 소정 부품들의 특정 구성은 시스템이 기계 에너지을 효율적으로 축적함을 보장하면서도 소정의 다른 부품들을 사용할 필요가 없게 되도록 결정하였다.
본 발명의 일반 원리는 결합된 적어도 한 쌍의 메카니즘들을 구비한 시스템의 구현에 기초하는바, 그 메카니즘들 각각은 편심 요소를 개별적으로 구비한 적어도 두 개의 지지 샤프트를 포함하며, 이에 따른 특정 구성형태에서 상기 메카니즘들 중 적어도 하나의 편심 요소들은 관련된 지지 샤프트들에 대해 직각인 회전 평면에 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 시스템이 작동되는 때에는 상기 메카니즘들 중 하나의 편심 요소들의 위치들이 계속적으로 다른 메카니즘의 편심 요소들의 위치들과 직경방향으로 대향된다.
무엇보다도, 이와 같은 창의적 구성형태는 편심 요소들에 일시적인 횡단/겹침이 발생할 필요를 제거하고, 따라서 그러한 겹침에 의해 발생되는 진동(oscillations)이 감쇠(dampen)되도록 장치를 구현할 필요를 제거한다. 이와 같은 구조적 단순함에 추가하여, 이와 같은 구성형태는 메카니즘들에 축적되는 기계 에너지가 다양한 방식으로, 예컨데 시스템의 균형이 (동일한 질량들로) 맞을 때 전기 에너지의 형태로 또는 예컨데 시스템이 (상이한 질량들로) 불균형할 때 진동 에너지의 형태로 이용됨을 가능하게 한다.
[실시예들에 관한 설명]
아래에서는 도 1 내지 도 8d 를 참조로 하여 비제한적인 예시로서 제공되는 제안된 기술의 다양한 실시예들에 대해 설명하는바, 여기에 개시된 것은 편심 요소들 각각에 축적된 기계 에너지를 전기 에너지 형태로 전달하는 시스템에 직,간접적으로 관련된 것이다.
그러나, 아래의 설명으로부터 명확해질 것인 바와 같이, 제안된 기술은 이 적용예에만 국한되는 것은 아니며, 상기 시스템의 소정 부품들의 형상, 치수, 및 또는 질량을 적합화에 따라서, 시스템의 편심 요소들에 축적되는 기계 에너지를 이용하는 다른 적용예에 이용될 수 있다.
아래에서, 동일한 구성요소들은 다양한 도면들에서 동일한 참조부호로 표시된다. 본 발명의 용이한 이해를 위하여, 소정 도면들의 톱니바퀴들은 톱니가 없는 원으로 표시될 수 있다.
도 1 내지 도 4d 에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에너지 축적 및 전달 시스템의 일 예가 도시되어 있다.
먼저, 도 1, 2, 및 3 을 참조하여 이 시스템의 구조에 관한 사항들에 대해 설명하기로 한다.
시스템(1)은, 메인 샤프트(11)를 지지하는 프레임(10), 한 쌍의 메카니즘들(100, 200), 메카니즘들(100, 200)을 회전시키기 위한 회전 수단(20), 및 메카니즘들(100, 200)로부터 에너지를 수집하기 위한 수집 수단(30)을 포함한다.
축(A11) 주위에서 회전 운동할 수 있는 메인 샤프트(11)에는 메인 톱니바퀴(12)가 구비된다.
지면에 견고하게 연결되는 것으로 의도된 프레임(10)은 서로 대향되게 배치된 두 개의 구조물들(10A, 10B)을 포함하고, 상기 구조물들(10A, 10B) 사이에는 두 개의 메카니즘들(100, 200)과 메인 톱니바퀴(12)가 배치된다. 이와 같은 구조는, 특히 시스템(1)의 안정성을 증가시키는데 기여한다.
메카니즘들(100, 200) 각각은 서로 평행한 복수의 샤프트들, 즉 프레임(10)에 각각 회전 가능하게 장착된 제1 지지 샤프트(120, 220) 및 제2 지지 샤프트(130, 230)를 포함한다.
축(A120, A220) 주위로 회전 운동 가능한 제1 지지 샤프트(120, 220)에는 제1 톱니바퀴(121, 221)가 구비되고, 제1 톱니바퀴(121, 221)에는 축에 대해 편심적인 제1 요소(122, 222)가 견고하게 연결된다. 유사하게, 축(A130, A230) 주위로 회전 운동 가능한 제2 지지 샤프트(130, 230)에는 제2 톱니바퀴(131, 231)가 구비되고, 제2 톱니바퀴(131, 231)에는 축(A130, A230) 에 대해 편심적인 제2 요소(132, 232)가 견고하게 연결된다.
상기 메카니즘들(100, 200)의 제1 편심 요소(122, 222) 및 제2 편심 요소(132, 232)는 동일하고, 적절한 체결 수단에 의하여 관련된 제1 톱니바퀴(121, 221) 및 제2 톱니바퀴(131, 231)에 견고하게 연결된다. 따라서, 각각의 톱니바퀴는 관련된 편심 요소에 의하여 하중이 부가되는 부분을 갖는다.
메카니즘들(100, 200) 각각은, 메인 샤프트(11)의 회전을 지지 샤프트들(120, 130, 220, 230)의 회전으로 연계시키고 또한 그 역으로도 연계시키기 위하여, 제1 톱니바퀴(121, 221) 및 제2 톱니바퀴(131, 231)에 메인 톱니바퀴(12)를 연결시키는 전달 수단(141, 241)을 더 포함한다.
이 실시예에서, 메카니즘들(100, 200)은 병렬적으로 그리고 대칭적으로 조립된다. 따라서 이와 같은 조립체(메카니즘들의 쌍)의 'X'로 표시된 무게 중심은1시스템(1)의 회전축(A11)을 관통하는 대칭 평면(PS)에 놓인다.
메카니즘들(100, 200)의 이와 같은 구성에 의하면, 상기 메카니즘들(100, 200) 중 하나, 즉 제1 메카니즘(100)의 제1 편심 요소(122) 및 제2 편심 요소(132)가 다른 메카니즘, 즉 제2 메카니즘(200)의 제1 편심 요소(222) 및 제2 편심 요소(232)의 회전 평면(PR)에 적어도 부분적으로 배치됨이 가능하게 된다. 다시 말하면, 본 발명의 제1 형태에서는, 메카니즘들(100, 200) 중 적어도 하나의 제1 편심 요소(122, 222) 및 제2 편심 요소(132, 232)가 관련된 제1 지지 샤프트(120) 및 제2 지지 샤프트(130)에 대해 직각인 회전 평면(PR)에 적어도 부분적으로 배치된다.
이와 같이 배치된 시스템(1)이 작동하도록 하기 위하여, 제1 편심 요소(122, 222) 및 제2 편심 요소(132, 232)는 충돌없이 서로를 향하여 그리고/또는 서로로부터 멀리, 그리고 이에 따라 무게 중심으로부터 멀리, 운동할 수 있는 치수를 갖는다.
또한, 시스템(1)은 다음과 같은 특정 구성을 갖는다:
-　제1 메카니즘(100)의 제1 편심 요소(122) 및 제2 편심 요소(132)는 제2 메카니즘(200)의 제1 편심 요소(222) 및 제2 편심 요소(232)의 제2 공통 방향에 대해 반대인 제1 공통 방향으로 향하는 방위를 가지고;
- 메카니즘들(100, 200) 각각의 전달 수단은 제1 편심 요소(122, 222) 및 제2 편심 요소(132, 232)의 동기화된 역회전(synchronised counter-rotation)을 가능하게 하도록 구성된다.
본 발명의 제2 형태에 따른 이와 같은 특정의 구성에 의하면, 시스템(1)이 작동되는 때에, 제1 메카니즘(100)의 제1 편심 요소(122) 및 제2 편심 요소(132)가 제2 메카니즘(200)의 제1 편심 요소(222) 및 제2 편심 요소(232)의 위치들에 대해 계속하여 직경 방향으로 대향되는 위치들에 배치됨이 가능하게 된다. 이것은 아래에서 도 4a 내지 도 4d 를 참조로 하는 설명으로부터 명확히 이해될 것이다.
도 1 내지 도 3 에 도시된 예에서, 프레임(10)은 평행육면체의 형상을 가지며, 서로 대면하게 배치된 두 개의 금속판들(10A, 10B)을 포함하는바, 상기 두 개의 금속판들은 튜브에 의하여 금속판들의 네 개의 실질적인 코너에서 서로 견고하게 연결된다. 금속판들(10A, 10B) 각각은 메카니즘들(100, 200)의 샤프트들을 지지하고 상기 샤프트들의 통과를 허용하도록 의도된 관통 구멍들(미도시)을 구비하는바, 바람직하게는 이 샤프트들의 지지가 예컨데 볼 베어링인 베어링(미도시)에 의하여 이루어진다. 이와 같은 구성은, 특히 상기 시스템의 마찰을 감소시키고, 이에 따라 효율 및 내구성을 최적화시킨다.
메인 샤프트(11)는 회전 구동 수단(20)에 결합된 제1 단부와, 에너지 수집 장치(30)에 결합되고 제1 단부의 반대측에 있는 제2 단부를 구비한다.
이 예에서, 상기 회전 구동 수단(20)은 전기 모터이고, 에너지 수집 장치(30)는 예컨데 클러치인 커플링 장치(201, 301)를 거쳐서 메인 샤프트(11)와 협력하는 발전기이다.
위와 같은 커플링 장치(201, 301)는 필요에 따라서, 모터 샤프트(20)가 메인 샤프트(11)에 연결 또는 메인 샤프트(11)로부터 분리됨을 가능하게 하고, 또한 발전기(30)의 로터가 메인 샤프트(11)에 연결 또는 메인 샤프트(11)로부터 분리됨을 가능하게 하는바, 이로써 회전 구동부와의 연결 또는 연결해제가 가능하게 된다. 예를 들어, 시스템(1)을 시작하는 때에는, 편심 요소들에 축적된 기계 에너지의 미리 정해진 값에 보다 신속히 도달하기 위하여, 발전기(30)가 메인 샤프트(11)로부터 계합(契合)해제(disengage)될 수 있다. 역으로, 상기 미리 정해진 값에 도달한 때 또는 상기 모터(20)의 작동이 자발적으로 또는 비자발적으로 중단된 때에, 상기 모터(20)는 에너지 전달의 최적화를 위하여 메인 샤프트(11)로부터 계합해제될 수 있다.
또한, 시스템(1)은 모터(20)의 입력부에 발전기(30)의 출력부를 연결하는 전기 케이블(미도시)을 포함하는바, 필요한 경우에는 발전된 전기 에너지의 일부 또는 전부가 모터로 공급될 수 있다. 이것은, 시스템(1)이 작동 중이면서 상대적으로 짧은 시간 기간 동안 발전기(30)에 연결된 소비 기기(전기 기기)가 없는 때에 특히 유용할 수 있다. 이와 같은 상황에서, 발전기(30)에 의해 발전된 "잠재적(latent)" 전기 에너지는 모터(20)로 공급되고, 상기 시스템이 작동할 수 있도록 보장하기 위하여 필요한, 전력망으로부터 기원하는 외부 에너지의 양이 감소될 수 있다. 시스템(1)의 작동이 정지되지 않도록 함으로써, 추후에 시스템을 재시작할 필요가 없게 되는데, 그러한 재시작은 시스템의 규모에 따라서 상당한 양의 시간과 외부 전기 에너지를 필요로 할 수 있는 것이다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 잠재적 전기 에너지는 그 전부 또는 일부가 추후의 전달을 위하여 배터리 내에 저장될 수 있다.
또한, 도시된 예에서, 제1 편심 요소(122, 222) 및 제2 편심 요소(132, 232) 각각은 특히 도 3 에 도시된 바와 같이 실질적으로 절반 원통(또는 절반 원판)의 형상을 갖는다.
나아가, 도 3 에 도시된 제1 편심 요소(122)와 같이, 제1 편심 요소 및 제2 편심 요소 각각은 관련된 지지 샤프트(120)에 대한 연결을 위한 링(1221)을 구비한다. 이와 같은 링은 특히, 편심 요소가 관련 샤프트에 유지됨을 보장한다. 이것은, 작동 중 상기 편심 요소가 시스템으로부터 결합해제될 위험을 최소화시킨다.
또한 도 3 에는 제1 톱니바퀴(121) 및 제1 편심 요소(122)에 만들어진 통공이 존재한다는 점이 개시되어 있는데, 이것은 체결 스크류(미도시)가 견고한 연결을 위하여 이들을 통과함을 허용하기 위한 것이다. 물론, 효과적이고 튼튼하며 견고한 연결을 보장하기 위한 임의의 다른 수단이 고찰될 수 있다.
도시된 예에서 메카니즘(100, 200)의 전달 수단은 중간 톱니바퀴(141, 241)을 포함하는바, 이들 각각은 프레임(10)에 대해 회전 가능한 중간 샤프트(140, 240)에 의해 지탱된다. 제1 중간 톱니바퀴(141, 241)는 메인 톱니바퀴(12)와 제2 톱니바퀴(131, 231) 사이에 배치되고 이들과 메쉬결합(mesh)된다. 제2 중간 톱니바퀴(141, 241)는 제1 중간 톱니바퀴(141, 241)와 제1 톱니바퀴(121, 221) 사이에 배치되고, 이들과 메쉬결합된다. 전달 수단의 이와 같은 구성은, 각 메카니즘의 제1 톱니바퀴 및 제2 톱니바퀴의 단순하고 튼튼하며 동기화된 역회전을 가능하게 한다.
제1 톱니바퀴(121, 221)와 제2 톱니바퀴(131, 231)는 동일한 직경 및 동일한 갯수의 치(teeth)를 갖는다. 따라서 제1 톱니바퀴(121, 221)와 제2 톱니바퀴(131, 231)의 회전 운동은 균일하다.
아래에서는 전술된 시스템의 작동에 관하여 설명하기로 한다.
시스템(1)의 작동은 다수의 단계들, 즉 시작 단계, 에너지 수집 단계, 그리고 수집 단계 중 필요한 경우에 있을 수 있는 재시작 단계로 구분될 수 있다.
시작 단계는 메카니즘들(100, 200), 그리고 이들에 관련된 제1 편심 요소(122, 222) 및 제2 편심 요소(132, 232)의 제1 톱니바퀴(121, 221) 및 제2 톱니바퀴(131, 231)의 회전 운동을 구동하기 위하여 모터(20)를 이용하는 단계를 포함한다. 이 시작 단계는, 예를 들어 미리 정해진 시간 기간 동안 또는 편심 요소들에 축적된 기계 에너지의 미리 정해진 값에 도달하는 때까지 수행된다.
에너지 수집 단계 동안, 시스템(1)의 메인 샤프트(11)에 연결된 에너지 수집 장치(30)는 편심 요소들에 축적된 기계 에너지를 수집하고, 이것을 전기 에너지로 변환시킨다.
재시작 단계는 제1 톱니바퀴(121, 221) 및 제2 톱니바퀴(131, 231)에 새로운 운동량(momentum)을 부여하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 재시작 단계는, 편심 요소들에 축적된 기계 에너지의 값이 미리 정해진 값 미만인 때에 수행된다.
시스템(1)이 작동하고 있는 때에는, 전술된 단계와 무관하게, 상기 메카니즘들의 편심 요소들의 (관련 톱니바퀴들의 사등분(quarter) 회전으로 구분된) 위치들이 도 4a 내지 도 4d 에 도시된 연속적인 위치들에 대응된다.
도 4a 에 도시된 초기 위치에서, 제1 메카니즘(100)의 제1 편심 요소(122) 및 제2 편심 요소(132)는 우측 방위를 가지고, 제2 메카니즘(200)의 제1 편심 요소(222) 및 제2 편심 요소(232)는 좌측 방위를 갖는다.
제1 톱니바퀴(121, 221) 및 제2 톱니바퀴(131, 231)의 제1 사등분 회전(first quarter turn) 이후에는, 도 4b 에 도시된 바와 같이, 제1 메카니즘(100)의 제1 편심 요소(122)와 제2 메카니즘(200)의 제2 편심 요소(232)가 상방 방위를 가지며, 제1 메카니즘(100)의 제2 편심 요소(132)과 제2 메카니즘(200)의 제1 편심 요소(222)은 하방 방위를 갖는다.
제2 사등분 회전 이후에는, 도 4c 에 도시된 바와 같이, 제1 메카니즘(100)의 제1 편심 요소(122) 및 제2 편심 요소(132)가 좌측 방위를 가지고, 제2 메카니즘(200)의 제1 편심 요소(222) 및 제2 편심 요소(232)는 우측 방위를 갖는다.
제3 사등분 회전 이후에는, 도 4d 에 도시된 바와 같이, 제1 메카니즘(100)의 제1 편심 요소(122)와 제2 메카니즘(200)의 제2 편심 요소(232)가 하방 방위를 가지고, 제1 메카니즘(100)의 제2 편심 요소(132, 232)과 제2 메카니즘(200)의 제1 편심 요소(222)가 상방 방위를 갖는다.
따라서, 메카니즘들(100, 200) 각각의 제1 톱니바퀴(121, 221) 및 제2 톱니바퀴(131, 231)의 동기화된 역회전에 의하여, 제1 메카니즘(100)의 제1 편심 요소(122) 및 제2 편심 요소(132)가 개별적으로 제2 메카니즘(200)의 제2 편심 요소(232) 및 제1 편심 요소(122)의 위치들에 직경방향으로 대향된 위치들에 계속적으로 있게 됨을 가능하게 한다.
에너지 관점에서, 이와 같은 구성 및 작용으로 인하여:
- 제1 메카니즘(100)의 제1 편심 요소(122) 내에 축적되는 운동 에너지 및 위치 에너지의 합인 기계 에너지(EM122)가 계속적으로, 제2 메카니즘(200)의 제1 편심 요소(122) 내에 축적되는 기계 에너지(EM222)의 방향에 대해 반대인 방향을 갖게 됨;
- 제1 메카니즘(100)의 제2 편심 요소(132) 내에 축적되는 기계 에너지(EM132)가 계속적으로, 제2 메카니즘(200)의 제2 편심 요소(232) 내에 축적되는 기계 에너지(EM232)의 방향에 대해 반대인 방향을 갖게 됨; 및
- 기계 에너지들(EM122, EM132, EM222, EM232)의 값들이 동일하게 됨;이 초래된다.
이와 같은 계속적인 직경방향의 대향(위치의 반대)으로 인하여, 이전의 해결안에 있어서 로커 아암(rocker arm)이 필요하지 않고서도, 시스템(1)의 균형이 잡일 수 있게 된다.
이로 인하여 제1 편심 요소(122, 222) 및 제2 편심 요소(132, 232)에 대해 높은 회전 속도, 예를 들어 450　rpm 또는 심지어 500　rpm 정도의 높은 속도를 가하는 것이 가능하게 된다. 이로 인하여 축적되는 기계 에너지가 높은 레벨에 도달할 수 있게 되며, 궁극적으로는 발생되는 전기 에너지가 높은 레벨에 도달할 수 있게 된다.
도 5, 6a, 6b 에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에너지 축적 및 전달 시스템의 일 예가 도시되어 있다.
이 제2 실시예는 메카니즘들의 쌍이 조립되는 방식에 있어서 실질적으로 제1 실시예와 상이하다. 구체적으로, 제2 실시예에서는, 시스템의 메카니즘들이 직렬로 조립된다. 이와 같은 조립은, 특히 시스템의 높이 또는 길이가 감소됨으로 인하여 시스템의 전체적 치수가 감소됨을 가능하게 한다. 이로 인하여, 예를 들어 좁은 공간에도 상기 시스템이 쉽게 설치됨이 가능하게 된다.
간략성 및 명료성을 위하여, 제1 실시예의 경우와 공통되는 구성요소들에 대해서는 따로 설명하지 않는다.
제2 실시예에서는, 시스템(1')의 프레임(10')이 서로 반대로 배치된 두 쌍의 구조물(10A', 10B')을 포함하며, 이들 각각은 메카니즘들(100', 200') 중 하나를 지지한다.
메카니즘들(100', 200')은, 메카니즘들(100', 200')과 개별적으로 관련된 두 개의 동일한 메인 톱니바퀴(12A', 12B')를 지지하는 메인 샤프트(11')에 의하여 직렬로 조립된다. 제1 편심 요소(122', 222') 및 제2 편심 요소(132', 232')의 경우를 제외하고, 위와 같은 직렬 조립으로 인하여 시스템(1')은 메인 샤프트(11)의 중앙을 실질적으로 관통하고 구체적으로는 메인 샤프트들(110', 210')에 대해 직각인 평면(미도시)에 대해 대칭적이다.
이와 같은 구성에 의하면, 제1 메카니즘(100')의 제1 편심 요소(122') 및 제2 편심 요소(132')가 적어도 부분적으로 제1 회전 평면(PR)에 배치되고, 제2 메카니즘(200')의 제1 편심 요소(222') 및 제2 편심 요소(232')가 적어도 부분적으로 제2 회전 평면(PR')에 배치된다. 다시 말하면, 본 발명의 제1 형태에 따르면, 메카니즘들(100', 200') 중 적어도 하나의 제1 편심 요소(122', 222') 및 제2 편심 요소(132', 232')가 적어도 부분적으로, 관련된 제1 지지 샤프트(120', 220') 및 제2 지지 샤프트(130', 230')에 대해 직각인 회전 평면(PR, PR')에 배치된다.
상기 시스템(1')이 작동하는 때에, 두 개의 메인 톱니바퀴(12A', 12B')는 동일한 방향으로 회전한다.
제2 메인 톱니바퀴(12B')를 전달 수단의 제2 중간 바퀴에 연결함으로써, 제1 메카니즘의 제1 편심 요소(122') 및 제2 편심 요소(132')가 개별적으로 계속하여 제2 메카니즘(200)의 제1 편심 요소(222') 및 제2 편심 요소(232')의 위치들에 직경방향으로 대향되는 위치들에 있게 됨이 가능하게 된다.
에너지 관점에서, 이와 같은 구성 및 작용으로 인하여:
- 제1 메카니즘(100')의 제1 편심 요소(122') 내에 축적되는 기계 에너지가 계속적으로, 제2 메카니즘(200')의 제2 편심 요소(232') 내에 축적되는 기계 에너지의 방향에 대해 반대인 방향을 갖게 됨;
- 제1 메카니즘(100)의 제2 편심 요소(132') 내에 축적되는 기계 에너지가 계속적으로, 제2 메카니즘(200')의 제1 편심 요소(222') 내에 축적되는 기계 에너지의 방향에 대해 반대인 방향을 갖게 됨; 및
- 상기 기계 에너지들의 값들이 동일하게 됨;이 초래된다.
제2 실시예에 따른 시스템은, 전체적인 치수의 감소는 물론, 본 발명의 제1 실시예에 따른 시스템의 장점들과 유사한 장점들을 갖는다.
도 7a 내지 도 7d 에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 에너지 축적 및 전달 시스템의 일 예의 개략도가 도시되어 있다.
제3 실시예는, 한편으로는 메인 샤프트와 지지 샤프트들 간의 중간 전달 수단이 단순화되었다는 점과, 다른 한편으로는 편심 요소들의 방위 측면에서, 제1 실시예와 상이하다.
이와 같은 중간 전달 수단의 단순화는 시스템 구조의 단순화로 이어지고, 따라서 시스템의 제조 비용 절감 및 유지보수 편의성이 증진된다.
간략성 및 명료성을 위하여, 제1 실시예의 경우와 공통되는 구성요소들에 대해서는 따로 설명하지 않는다.
제3 실시예에서, 메인 톱니바퀴(12")는, 한편으로는 제1 메카니즘(100")의 제1 톱니바퀴(121") 및 제2 톱니바퀴(131")와 직접 메쉬결합되고, 다른 한편으로는 단일의 중간 톱니바퀴(141")를 거쳐서 제2 메카니즘(200")의 제1 톱니바퀴(221") 및 제2 톱니바퀴(231")에 메쉬결합된다. 따라서 제1 메카니즘(100")의 제1 톱니바퀴(121") 및 제2 톱니바퀴(131")는 제2 메카니즘(200")의 제1 톱니바퀴(221") 및 제2 톱니바퀴(231")의 방향에 대해 반대인 방향으로 회전할 수 있다.
제1 실시예의 경우와 유사하게, 본 발명의 제1 형태에 따르면, 두 개의 메카니즘들(100", 200")의 제1 편심 요소(122", 222") 및 제2 편심 요소(132", 232")은 적어도 부분적으로 회전 평면(미도시)에 배치된다.
이 제3 실시예에서는, 메카니즘들(100", 200") 각각에 있어서, 제1 편심 요소(122", 222") 및 제2 편심 요소(132", 232")가 대향된 방향의 방위를 갖는다 (예를 들어, 하나는 상방향, 그리고 다른 하나는 하방향).
따라서, 시스템(1")이 작동하는 때에는 각각의 사등분 회전마다, 제1 편심 요소(122", 222") 및 제2 편심 요소(132", 232")의 직경방향 대향성이:
-　제1 메카니즘(100")의 제1 편심 요소(122")의 위치가 제2 메카니즘(200")의 제1 편심 요소(222")의 위치에 대해 직경방향으로 대향되는 한편, 제1 메카니즘(100")의 제2 편심 요소(132")의 위치는 제2 메카니즘(200")의 제2 편심 요소(232")의 위치에 대해 직경방향으로 대향되는, 도 7a 및 도 7c 에 도시된, 제1 구성형태;와
-　제1 메카니즘(100")의 제1 편심 요소(122")의 위치가 제2 메카니즘(200")의 제2 편심 요소(232")의 위치에 대해 직경방향으로 대향되는 한편, 제1 메카니즘(100")의 제2 편심 요소(132")의 위치는 제2 메카니즘(200")의 제1 편심 요소(222")의 위치에 대해 직경방향으로 대향되는, 도 7b 및 도 7d 에 도시된, 제2 구성형태; 사이에서 교번적으로 이루어진다.
이와 같은 교번으로 인하여, 본 발명의 제2 형태에 따라서, 제1 메카니즘(100")의 제1 및 제2 편심 요소들(122", 132")이 제2 메카니즘(200)의 제1 및 제2 편심 요소들(222", 232")의 위치에 대해 직경방향으로 대향되는 위치들에 있게 된다.
도 8a 내지 8d 에는 본 발명의 제4 실시예에 따른 에너지 축적 및 전달 시스템의 개략적인 일 예가 도시되어 있다.
제4 실시예는, 주로 각 메카니즘의 지지 샤프트들과 메인 샤프트 사이에 있는 중간 전달 수단(intermediate transmission means)의 성질 측면에서 제1 실시예와 상이하다.
제1 실시예의 경우에서와 유사하게, 본 발명의 제1 형태에 따르면, 메카니즘들(100''', 200''')의 제1 및 제2 편심 요소들(122''', 132''', 222''', 232''')은 적어도 부분적으로 회전 평면(미도시)에 배치된다.
제4 실시예에서, 시스템(1''')은 다음과 같은 특정 구성을 갖는다:
-　제1 메카니즘(100''')의 제1 및 제2 편심 요소들(122''', 132''')은 제2 메카니즘(200''')의 제1 및 제2 편심 요소들(222''', 232''')의 제2 공통 방향에 대해 반대인 제1 공통 방향의 방위를 가지고;
- 이로써 메카니즘들(100''', 200''') 각각의 제1 및 제2 편심 요소들(122''', 132''', 222''', 232''')이 동기화된 방식으로 회전할 수 있으며;
- 따라서 제1 메카니즘(100''')의 제1 및 제2 편심 요소들(122''', 132''')이 제2 메카니즘(200''')의 제1 및 제2 편심 요소들(222''', 232''')에 대해 반대인 방향으로 동기화된 방식으로 회전할 수 있다.
따라서, 시스템(1''')이 작동하는 때에는, 제1 메카니즘(100''')의 제1 및 제2 편심 요소들(122''', 132''')이, 계속하여 제2 메카니즘(200''')의 제1 및 제2 편심 요소들(222''', 232''')에 대해 직경방향으로 대향된 위치들에 있게 되도록 각도상(angularly) 오프셋(offset)된다.
도시된 예에서, 중간 전달 수단은 세 개의 전달 체인(transmission chain)들(142, 242, 13)과 중간 톱니바퀴들에 의해 형성된다.
구체적으로, 제1 전달 체인(142)은 제1 메카니즘(100''')의 제1 및 제2 톱니바퀴들(121''', 131'')을 메인 톱니바퀴(12''')에 연결한다. 제2 전달 체인(242)은 제2 메카니즘(200''')의 제1 및 제2 톱니바퀴들(221''', 231'')을 제1 중간 톱니바퀴(241''')에 연결한다. 제3 전달 체인(243)은 메인 샤프트(11''')에 의해 지지되는 제2 중간 톱니바퀴(미도시)를 중간 샤프트(240''')에 의해 지지되는 제3 중간 톱니바퀴에 연결한다.
이와 같은 전달 체인의 이용은, 한편으로는 제1 및 제2 톱니바퀴들(121''', 131''', 221''', 231''')이 메인 톱니바퀴(111''', 211''')로부터 이격됨을 가능하게 하는 한편, 다른 한편으로는 제1 및 제2 톱니바퀴들(121''', 131''', 221''', 231''')이 동기화된 회전으로 구동됨을 가능하게 하는 간편한 해결안이다.
또한, 이와 같은 유형의 이격으로 인하여, 편심 요소들(122''', 132''', 222''', 232''')에 축적되는 기계 에너지를 증가시키고 이것이 전달됨을 가능하게 하도록, 대형 치수의 편심 요소들(122''', 132''', 222''', 232''')이 구현됨이 가능하게 된다.
[다른 형태들 및 대안적 실시예들]
전술된 네 개의 실시예들은 편심 요소들에 축적된 기계 에너지를 전기 에너지의 형태로 전달하는 시스템에 직,간접적으로 관련된 것이다.
그러나, 본 발명의 시스템은 그러한 적용예에만 국한되는 것은 아니다.
예를 들어, 제1 실시예의 대안예로서, 편심 요소들은 상이한 질량을 갖는다. 그 결과, 시스템이 작동하는 때에, 편심 요소들에 축적되는 기계 에너지의 값들이 상이하게 된다. 이것은 시스템의 불안정성으로 이어지고, 따라서 진동 발생을 초래한다. 이와 같은 진동 시스템이, 예를 들어 적절한 구조에 장착되는 경우에는, (특히 페인트를 위한) 혼합기 또는 (특히 래머(rammer)와 같은) 콤팩트화 장치의 구현에 사용될 수 있다.이러한 시스템에 의해 발생되는 진동을 이용할 수 있는 다른 임의의 적용예가 고찰될 수 있음은 물론이다.
선택적으로, 상기 혼합기와 관련된 전기 장치, 예를 들어 조명 및/또는 음향 표시기, 또는 제어 패널, 등에 전기 에너지를 공급하기 위하여, 발전기가 메인 샤프트에 연결될 수도 있다.
전술된 다양한 실시예들에 적용될 수 있는 일 대안적 실시예에서는, 각 편심 요소가 관련된 톱니바퀴와 단일체로 제작된다. 예를 들어, 톱니바퀴의 내측 부분, 바람직하게는 도 9 에 도시된 바와 같이 실질적으로 절반 부분이 기계가공에 의하여 제공됨으로써 부분적으로 속이 빈 톱니바퀴가 얻어질 수 있다. 톱니바퀴의 중실(solid)의 내측 부분이 편심 요소를 형성한다.
이와 같은 단일체의(일체적) 구성은 특히, 편심 요소의 전체적인 치수를 감소시키고, 또한 관련된 톱니바퀴 상의 제 위치에 유지됨을 보장한다.
전술된 다양한 실시예들에 적용될 수 있고 도시되지 않은 다른 대안적 실시예에서, 각 편심 요소는 가역적인 방식으로 서로에 대해 견고하게 연결되도록 구성된 복수의 동일한 몸체들에 의해 형성될 수 있다. 특히 이와 같은 구성은, 상기 시스템이 요망되는 용도에 따라서 몸체들을 추가 또는 분리함으로써 모듈화됨을 가능하게 한다.
예를 들어, 몸체가 10　kg 무게의 절반 원판이고, 각 편심 요소가 제1 용도를 위하여 편심요소에 축적되는 기계 에너지가 예상되는 에너지 요구량을 충족시킬 수 있기 위해서는 총 60　kg 의 질량을 가져야 하는 것으로 결정된 경우, 6개의 몸체들이 적층되어서 편심 요소를 형성하도록 구성될 수 있다. 또한, 제2 용도를 위하여 각 편심 요소가 총 100　kg 의 질량을 가져야 하는 것으로 결정된 경우, 사용자는 각 편심 요소에 4 개의 몸체를 추가함으로써 시스템을 적합화시킬 수 있다. 따라서, 이 시스템은 각각이 100　kg 무게의 절반 원통에 의해 형성되는 편심 요소들을 구비하는 다른 시스템을 조달할 필요없이 현장에서 변형될 수 있다.
다른 일 예에 따르면, 진동하는 시스템을 구현하기 위하여 상기 편심 요소들 중 일부 또는 전부가 상이한 갯수의 몸체에 의해 형성될 수 있다. 또한, 이와 같은 모듈화는, 생성되는 진동, 그리고 시스템 및 그 환경의 무결성(integrity)이 제어될 수 있음을 의미한다.
따라서, 제안된 기술은 예시를 위한 목적으로서만 제시된 전술된 실시예들에만 국한되지 않음이 명백하다. 본 발명은, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 범위 내에서 고찰할 수 있는 다양한 변형예들, 대안 형태들, 및 다른 대안적 실시예들, 특히 전술된 다양한 실시예들의 구성이 개별적으로 또는 조합되어서 이루어지는 가능한 임의의 조합된 실시예들을 포괄한다.
다양한 형태들에 따르면, 제안된 기술은 선택된 실시예에 따라서 다음과 같은 장점들 중 일부 또는 전부를 갖는다.
-　범용 시스템이 제안된다.
- 상기 시스템의 구조가 단순화된다.
-　기계 에너지의 축적 및 전달을 위한 효율적인 시스템이 제안된다.
-　진동 시스템이 제안된다.
-　내구성이 매우 높은 시스템이 보장된다.
- 시스템의 유지보수 및/또는 조립이 단순화됨이 보장된다.
- 시스템 및 그 환경의 안전이 보장된다.
- 시스템의 제조 비용이 제한된다.
- 시스템의 전체 치수가 제한된다.
- 모듈형 시스템이 제안된다.
-　기타 등등

Claims (8)

  1. 적어도 한 쌍의 메카니즘들(100, 200)을 지지하는 프레임(10)을 포함하는 시스템(1)으로서,
    상기 메카니즘들(100, 200) 각각은:
    - 축(A120, A220) 주위에서 회전 운동할 수 있는 제1 지지 샤프트(120, 220)로서, 상기 제1 지지 샤프트(120, 220)의 축(A120, A220)에 대해 편심적인 제1 편심 요소(122, 222) 및 제1 톱니바퀴(121, 221)를 구비한, 제1 지지 샤프트(120, 220);
    - 축(A130, A230) 주위에서 회전 운동할 수 있는 제2 지지 샤프트(130, 230)로서, 상기 제2 지지 샤프트(A120, A220)의 축(A130, A230)에 대해 편심적인 제2 편심 요소(132, 232) 및 제2 톱니바퀴(131, 231)를 구비한, 제2 지지 샤프트(130, 230);
    - 축(A11) 주위에서 회전 운동할 수 있는 메인 샤프트(11)로서, 상기 메인 샤프트(110, 210)의 회전을 상기 메카니즘들(100, 200)의 제1 및 제2 지지 샤프트들(120, 130, 220, 230)의 회전에 연계시키기 위하여, 그리고 그 역으로 연계시키기 위하여, 상기 제1 및 제2 톱니바퀴들(121, 131, 221, 231)과 협동하는 적어도 하나의 메인 톱니바퀴(12, 12A', 12B')를 구비하는, 메인 샤프트(11);
    상기 메인 샤프트(110, 210)를 회전시키기 위하여 상기 메인 샤프트(110, 210)에 연결되는 회전 구동 수단(20); 및
    상기 메인 샤프트(110, 210)의 회전을 상기 지지 샤프트들(120, 130, 220, 230)의 회전에 연계시키기 위하여, 그리고 그 역으로 연계시키기 위하여, 상기 제1 및 제2 톱니바퀴들(121, 131, 221, 231)과 상기 메인 톱니바퀴(12, 12A', 12B') 사이에 배치되고 중간 샤프트(140, 240)에 의해 지탱되는 적어도 하나의 중간 톱니바퀴(141, 241);를 포함하고,
    상기 메카니즘들(100, 200) 중 적어도 하나의 상기 제1 및 제2 편심 요소들(122, 132, 222, 232)은 관련된 상기 제1 및 제2 지지 샤프트들(120, 130, 220, 230)에 대해 직각인 회전 평면(PR, PR')에 적어도 부분적으로 배치되며,
    상기 시스템(1)이 작동하는 때에, 상기 메카니즘들(100, 200) 중 하나의 상기 제1 및 제2 편심 요소들(122, 132, 222, 232)의 위치들은, 계속적으로 다른 메카니즘(100, 200)의 상기 제1 및 제2 편심 요소들(122, 132, 222, 232)의 위치들에 대해 직경방향으로 대향되는 것을 특징으로 하는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 편심 요소들(122, 132, 222, 232) 각각은 관련된 상기 지지 샤프트(120, 130, 220, 230)에 대한 연결을 위한 링을 구비한 적어도 하나의 몸체로 형성되는 것을 특징으로 하는, 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 편심 요소들(122, 132, 222, 232)은 개별적으로 상기 제1 및 제2 톱니바퀴들(121, 131, 221, 231)에 견고히 결합되는 것을 특징으로 하는, 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 편심 요소들(122, 132, 222, 232)과 상기 제1 및 제2 톱니바퀴들(121, 131, 221, 231)은 개별적으로 단일체로 제작되는 것을 특징으로 하는, 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 편심 요소들(122, 132, 222, 232) 각각은 원통 일부의 형상, 바람직하게는 절반 원통(half-cylinder)의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 적어도 하나의 커플링 장치(201, 301)를 포함하고, 상기 커플링 장치는 상기 구동 수단(20)을 상기 메인 샤프트(110)에 연결하는 것을 특징으로 하는, 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 메카니즘들(100, 200)의 상기 제1 및 제2 편심 요소들(122, 132, 222, 232)은 동일한 질량 및 동일한 치수를 가지고,
    상기 시스템(1)은 상기 메카니즘들(100, 200) 중 하나의 상기 메인 샤프트(210)에 연결된 적어도 하나의 에너지 수집 장치(30)를 더 포함하며, 상기 에너지 수집 장치(30)는 상기 편심 요소들(122, 132, 222, 232)에 축적된 기계 에너지를 전기 에너지로 변환시키도록 구성된 것을 특징으로 하는, 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 메카니즘들(100, 200)의 상기 제1 및 제2 편심 요소들(122, 132, 222, 232)은 상이한 질량을 갖는 것을 특징으로 하는, 시스템.
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