(57)【要約】  本発明は、概括的に言えば、電気を作り出すためであって、フライホイールアセンブリ（１２）、フライホイールアセンブリ（１２）に動作可能に結合された駆動手段（１４）、及び抽出手段（１８）を介してフライホイールアセンブリ（１２）に動作可能に結合されたエネルギー発生機（１６）を備える装置（１０）に関する。駆動手段（１４）は、偏向手段（２０）内の蓄積したエネルギーを提供するように配置されたアクチュエータ（２２）に接続された偏向手段（２０）を含む。また、装置（１０）は、フライホイールアセンブリ（１２）と偏向手段（２０）との間で結合された変速機手段（２４）も含み、偏向手段（２０）からの蓄積したエネルギーの放出により、推進力を獲得するフライホイールアセンブリ（１２）の回転を達成する駆動力が提供される。抽出手段（１８）は、フライホイールアセンブリ（１２）の推進力の迅速な抽出のために配置される。エネルギー発生機（１６）は、フライホイールアセンブリ（１２）の迅速に抽出した推進力から電気を発生させる。【選択図】図１
2020526177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー装置であって、
回転のために配置されたフライホイールアセンブリと、
前記フライホイールアセンブリに動作可能に結合された駆動手段であって、偏向手段を偏向させるように配置されたアクチュエータに接続され、前記偏向手段に蓄積したエネルギーを提供する前記偏向手段を含む前記駆動手段と、
前記フライホイールアセンブリと前記偏向手段との間に結合された変速手段であって、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーの放出により、前記変速手段を駆動して、推進力を獲得する前記フライホイールアセンブリの回転を生じさせる駆動力を提供する、前記変速手段と、
前記フライホイールアセンブリの前記推進力の迅速な抽出のために前記フライホイールアセンブリに動作可能に結合された抽出手段と、
前記フライホイールアセンブリの前記迅速に抽出した推進力からエネルギーを発生させるための、前記抽出手段と関連付けられたエネルギー発生機と、
を備える、前記装置。
【請求項２】
前記アクチュエータが、駆動モータの影響を受けて偏向し、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーを提供する、前記偏向手段に結合された前記駆動モータを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記偏向手段が、バネに応力をかけるために回転し、放出時に前記偏向手段の前記駆動力を与える蓄積したバネエネルギーを提供する、前記駆動モータに結合された前記バネを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記バネが、前記変速手段に接続されたねじりバネアセンブリであり、
前記ねじりバネアセンブリが、ねじりバネの蓄積したバネエネルギーを放出し、前記フライホイールアセンブリの回転のための前記駆動力を提供するように配置される、前記ねじりバネの応力付加のために前記駆動モータを介して前記変速手段に対して巻き付けられるように構成された前記ねじりバネを含む、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記バネが、前記変速手段に接続された一定トルクバネアセンブリであり、
前記一定トルクバネアセンブリが、一定トルクバネの蓄積したバネエネルギーを放出し、前記フライホイールアセンブリの回転のための前記駆動力を提供するように配置される、前記一定トルクバネの応力付加のために前記駆動モータを介して前記変速手段に対して巻き付けられるように構成された前記一定トルクバネを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記駆動モータが、前記偏向手段に蓄積した前記バネエネルギーを提供するために、短縮した期間、前記偏向手段を迅速に偏向させるように設計される、請求項２〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記偏向手段が、前記偏向手段で達成可能な最大変位量に対して、削減した変位量、前記駆動モータを介して偏向するように設計される、請求項２〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記偏向手段が、連続段階で前記削減した変位量、偏向するように設計される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記偏向手段が、前記連続段階の先行する段階で前記偏向手段が実質的に完全に緩和される前に、後続の段階で前記削減した変位量、偏向するように設計される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記変速手段が、前記フライホイールアセンブリの回転のために、前記偏向手段と前記フライホイールアセンブリとの間に接続された駆動連結器を含む、先行請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記駆動手段がまた、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーが、少なくとも大部分放出されるのと実質的に同時にまたは直後に、前記アクチュエータまたは前記変速手段のどちらかから前記偏向手段を切り離し、前記アクチュエータと無関係に前記フライホイールアセンブリの連続回転を可能にするように、前記偏向手段に動作可能に結合された駆動クラッチを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記抽出手段が、前記フライホイールアセンブリに対する前記エネルギー発生機の迅速な回転のために前記フライホイールアセンブリと協調するように配置された抽出連結器アセンブリを含む、先行請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記エネルギー発生機がステータの中に取り付けられたロータを含む電磁発電機であり、
前記ステータが、前記抽出手段に動作可能に接続される前記ロータの迅速な回転を受けてともに協同して電気を作り出す、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記抽出手段がまた、前記フライホイールアセンブリの前記推進力の抽出時に迅速な回転のために前記ロータを徐々に加速するように、前記抽出連結器アセンブリと前記ロータとの間に配置されたバッファを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記抽出連結器アセンブリが、前記フライホイールアセンブリの周辺部、及び前記ロータと関連付けられた相対的に小さい直径のプーリーの回りに巻き付けられた連続抽出ベルトを含み、
前記プーリーが前記ロータに対して、その迅速な回転のために構成されている、請求項１３または１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
前記電磁発電機が、前記駆動手段の前記アクチュエータに動作可能に結合され、前記電磁発電機により作り出される前記電気が、前記アクチュエータに動力を供給するために再生利用される、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記電磁発電機が、前記発電機により作り出される前記電気を蓄積する１つ以上のコンデンサと関連付けられ、
前記コンデンサが、前記蓄積した電気により充電され、前記アクチュエータに動力を供給するように配置される１つ以上の電池と関連付けられる、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記抽出手段がまた、前記変速手段が前記フライホイールアセンブリの回転を生じさせている間に、前記抽出連結器アセンブリから前記フライホイールアセンブリまたは前記エネルギー発生機のどちらかを切り離し、前記抽出手段と無関係に前記変速手段による前記フライホイールアセンブリの回転を可能にするように、前記抽出連結器アセンブリに動作可能に結合された抽出クラッチを含む、請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
前記抽出連結器アセンブリが、いったん前記フライホイールアセンブリが十分な推進力を蓄積すると、前記フライホイールアセンブリ推進力の抽出のために、前記フライホイールアセンブリまたは前記エネルギー発生機のどちらかに係合するように配置される、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記抽出連結器アセンブリが、前記フライホイールアセンブリに対する前記発生機の回転速度を加速するように、前記フライホイールアセンブリ及び前記エネルギー発生機に動作可能に結合されたギアアセンブリを含む、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
前記ギアアセンブリが無段変速機を含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
流体が入った外側チャンバをまた備え、
前記フライホイールアセンブリが、前記外側チャンバの中での回転のために収容され、前記外側チャンバに入れられた前記流体の中での実質的な中立浮力のために設計される、先行請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
前記フライホイールアセンブリが、中にフライホイールが取り付けられる浮揚性容器を含み、
前記浮揚性容器が、前記フライホイールアセンブリが、前記外側チャンバに入れられた前記流体の中で実質的に中立浮力があることを確実にするほど十分に浮力がある、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記フライホイールが相対的に高密度の物質から構築され、実質的にトロイダル形状である、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記浮揚性容器が、実質的に円筒形ドラムの形で成形される、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記フライホイールアセンブリが、フライホイールに接続された回転部材を含み、
前記回転部材が、前記駆動手段と前記抽出手段の両方に動作可能に結合される、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２７】
前記フライホイールが、
実質的に鉛直に配向され、前記回転部材に同軸で固定されたシャフトと、
それぞれが前記シャフトに枢動可能に結合された一端にあるまたは一端に隣接する複数の枢動アームと
を含む、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記フライホイールがまた、前記複数の枢動アームのそれぞれの対向した端部に接続された複数の加重要素を含む、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記装置が、互いにネットワーク化された複数の装置のうちの１つである、先行請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３０】
エネルギーを作り出す方法であって、
フライホイールアセンブリと関連付けられた偏向手段を作動させるステップであって、前記偏向手段の前記作動が前記偏向手段を偏向させ、前記偏向手段に蓄積したエネルギーを提供する前記作動させるステップと、
前記フライホイールアセンブリに駆動力を与え、推進力を獲得する前記フライホイールアセンブリの回転を生じさせるように、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーを放出するステップと、
前記フライホイールアセンブリの前記推進力を迅速に抽出するステップと、
前記フライホイールアセンブリの前記迅速に抽出した推進力を利用するように配置されたエネルギー発生機を介してエネルギーを発生させるステップと、
を含む、前記方法。
【請求項３１】
前記偏向手段の作動が、長期間の前記偏向手段の相対的にゆっくりした偏向に比較して、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーを提供するために短縮した期間、迅速に実行される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記偏向手段が、前記偏向手段で達成可能なほぼ最大の変位量に比して削減した変位量、偏向する、請求項３０または３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
前記偏向手段が、連続段階で前記削減した変位量、偏向する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記偏向手段が、前記連続段階の先行する段階で前記偏向手段が実質的に完全に緩和される前に、後続の段階で前記削減した変位量、偏向する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーを放出する前記ステップが、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーが大部分放出されることと実質的に同時にまたは直後に、関連付けられたアクチュエータまたは変速手段のどちらかから前記偏向手段を切り離し、前記フライホイールアセンブリの連続回転を可能にすることを含む、請求項３０〜３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
前記フライホイールアセンブリの前記推進力を迅速に抽出する前記ステップが、前記フライホイールアセンブリに対して前記エネルギー発生機を迅速に回転させることを含む、請求項３０〜３５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
前記エネルギー発生機の回転速度の前記フライホイールアセンブリに対する比が少なくとも約１００対１である、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記エネルギー発生機が、前記フライホイールアセンブリに対する迅速な回転のために徐々に加速する、請求項３０〜３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
前記エネルギー発生機から発生する前記エネルギーが、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーを提供する際に前記偏向手段を作動させるために再生利用される、請求項３０〜３８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
また、実質的に一定の速度で前記フライホイールアセンブリの前記回転速度を管理するステップを含む、請求項３０〜３９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概括的に言えば、通常電気の形をとるエネルギーを作り出すための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
技術で既知のさまざまなフライホイール発電装置がある。これらの発電装置は概して、同様に電力を作り出すための発電機を駆動するフライホイールを回転させるように配置された始動モータを含む。米国特許公報第２００７／０１２０４３０号は、所定の回転数の後、フライホイールを駆動する磁気回路内の電気パルス静止電磁石と協調する、一連の永久磁石を含むこの先行技術の発電装置を説明する。フライホイールは、フライホイールが十分な速度に達し、それ自体の慣性を受けて回転し続けるまで、静止電磁石に電気パルスを印加する発電機に結合される。フライホイールは、相対的に高速である約４００ｒｐｍで回転する。米国特許第６，６２４，５４２号は、フライホイールを最高速度まで加速するように設計されたモータを有し、その回転慣性が関連付けられた発電機での電力に変換される、別の先行技術の発電機を説明する。最高４０，０００ｒｐｍまでの高速運転速度で発電機を効率的に操作するために、発電装置は、フライホイール電源の放電中に発生する熱を吸収するように設計された冷却システムを含む。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の第１の態様によれば、
回転のために配置されたフライホイールアセンブリと、
フライホイールアセンブリに動作可能なように結合された駆動手段であって、偏向手段を偏向させて偏向手段に蓄積したエネルギーを提供するように配置されたアクチュエータに接続された偏向手段を含む、駆動手段と、
フライホイールアセンブリと偏向手段との間で結合された変速手段であって、偏向手段からの蓄積したエネルギーの放出により、変速手段を駆動して、推進力を獲得するフライホイールアセンブリの回転を達成する駆動力を提供する、変速手段と、
フライホイールアセンブリの推進力の迅速な抽出のためにフライホイールに動作可能なように結合された抽出手段と、
フライホイールアセンブリの迅速に抽出された推進力からエネルギーを発生させるための、抽出手段と関連付けられたエネルギー発生機と、
を含むエネルギーを作り出すための装置が提供される。
【０００４】
好ましくは、アクチュエータは、駆動モータの影響を受けて偏向され、このようにして偏向手段に蓄積したエネルギーを提供する偏向手段に結合された駆動モータを含む。より好ましくは、偏向手段は駆動モータに結合されたバネを含み、駆動モータは、バネに応力をかけるために回転し、このようにして放出時に偏向手段の駆動力を提供する蓄積されたバネエネルギーを提供する。なおさらに好ましくは、バネは変速手段に接続されたねじりバネアセンブリであり、ねじりバネアセンブリは、ねじりバネの応力付加のために駆動モータを介して変速手段に対して巻き付けられるように構成されたねじりバネを含み、該ねじりバネは、このようにしてフライホイールアセンブリの回転のための駆動力を提供するためにその蓄積したバネエネルギーを放出するように配置される。なおさらに好ましくは、バネは、変速手段に接続された一定トルクバネアセンブリであり、一定トルクバネアセンブリは、一定トルクバネの応力付加のために駆動モータを介して変速手段に対して巻き付けられるように構成された一定トルクバネを含み、該一定トルクバネは、このようにしてフライホイールアセンブリの回転のための駆動力を提供するためにその蓄積したバネエネルギーを放出するように配置される。なおさらに好ましくは、駆動モータは、偏向手段に蓄積したバネエネルギーを提供するために短縮した期間偏向手段を迅速に偏向させるように設計される。
【０００５】
好ましくは、偏向手段は、偏向手段で達成可能な最大変位量に比して削減した変位量、駆動手段を介して偏向するように設計される。より好ましくは、偏向手段は、連続段階で、削減した変位量、偏向するように設計される。なおさらに好ましくは、偏向手段は、連続段階の先行する段階で偏向手段が実質的に完全に緩和される前に、後続の段階で、削減した変位量、偏向するように設計される。
【０００６】
好ましくは、変速手段は、フライホイールアセンブリの回転のために偏向手段とフライホイールアセンブリとの間で接続された駆動連結器を含む。より好ましくは、駆動連結器は、偏向手段及びフライホイールアセンブリの周辺部の回りに巻き付けられた連続駆動ベルトを含む。代わりに、駆動ベルトは、偏向手段、及びフライホイールアセンブリと関連付けられた相対的に小さい直径のスピンドルの回りに巻き付けられる。なおさらに好ましくは、駆動手段は、偏向手段に動作可能に結合された駆動クラッチも含み、偏向手段内の蓄積したエネルギーが少なくとも大部分放出されるのと実質的に同時にまたは直後に、アクチュエータまたは変速手段のどちらかから偏向手段を切り離し、それによってアクチュエータとは関係なくフライホイールアセンブリの連続回転を可能にする。
【０００７】
好ましくは、抽出手段は、フライホイールアセンブリに対するエネルギー発生機の迅速な回転のためにフライホイールアセンブリと協調するように配置された抽出連結器アセンブリを含む。より好ましくは、エネルギー発生機は、ステータの中に取り付けられたロータを含む電磁発電機であり、該ステータは、抽出手段に動作可能に接続されるロータの迅速な回転を受けてともに協力して電気を作り出す。なおさらに好ましくは、抽出手段は、フライホイールアセンブリの推進力の抽出時に迅速な回転のためにロータを徐々に加速するために、抽出連結器アセンブリとロータとの間に配置されたバッファも含む。なおさらに好ましくは、抽出連結器アセンブリは、フライホイールアセンブリの周辺部、及びロータと関連付けられた相対的に小さい直径のプーリーの回りに巻き付けられた連続抽出ベルトを含み、該プーリーは、その迅速な回転のためにロータに対して構成される。なおさらに好ましくは、電磁発電機は、駆動手段のアクチュエータに動作可能に結合され、これによって電磁発電機により作り出された電気は、アクチュエータに動力を供給するために再生利用される。なおさらに好ましくは、電磁発電機は、該発電機により作り出される電気を蓄積するための１つ以上のコンデンサと関連付けられ、コンデンサは、蓄積した電気により充電され、アクチュエータに動力を供給するように配置される１つ以上の電池と関連付けられる。
【０００８】
好ましくは、抽出手段は、抽出連結器アセンブリに動作可能に結合されて、変速手段がフライホイールアセンブリの回転を達成している間に、抽出連結器アセンブリからフライホイールまたはエネルギー発生機のどちらかを切り離し、それによって抽出手段とは無関係に変速手段によるフライホイールアセンブリの回転を可能にする抽出クラッチも含む。より好ましくは、抽出連結器アセンブリは、フライホイールアセンブリが十分な推進力を蓄積するとフライホイールアセンブリの推進力の抽出のためにフライホイールアセンブリまたはエネルギー発生機のどちらかを係合するように配置される。
【０００９】
好ましくは、抽出連結器アセンブリは、フライホイールアセンブリに対して発電機の回転速度を加速するために、フライホイールアセンブリ及びエネルギー発生機に動作可能に結合されたギアアセンブリを含む。より好ましくは、ギアアセンブリは、無段変速機を含む。
【００１０】
好ましくは、装置は、流体が入った外側チャンバも含み、フライホイールアセンブリは外側チャンバの中での回転のために収容され、外側チャンバに入れられた流体の中の実質的な中立浮力のために設計される。より好ましくは、フライホイールアセンブリは、中にフライホイールが取り付けられる浮揚性容器を含み、該浮揚性容器は、フライホイールアセンブリが外側チャンバに入れられた流体の中で実質的に中立浮力があることを確実にするほど十分に浮力がある。なおさらに好ましくは、フライホイールは、相対的に高密度の物質から構築され、実質的にトロイダル形状である。なおさらに好ましくは、浮揚性容器は、実質的に円筒形ドラムの形で成形される。
【００１１】
好ましくは、フライホイールアセンブリは、フライホイールに接続された回転部材を含み、回転部材は、駆動手段と抽出手段の両方に動作可能に結合される。より好ましくは、フライホイールは、実質的に鉛直に配向され、回転部材に同軸で固定されたシャフト、及びそれぞれがシャフトに枢動可能に結合された一端にあるまたは一端に隣接する複数の枢動アームを含む。なおさらに好ましくは、フライホイールは、複数の枢動アームのそれぞれの対向した端部に接続された複数の加重要素も含む。
【００１２】
好ましくは、装置は複数の互いとネットワーク化された装置のうちの１つである。
【００１３】
本発明の第２の態様によれば、エネルギーを作り出すための方法が提供され、該方法は、
フライホイールと関連付けられた偏向手段を作動させるステップであって、偏向手段の該作動が、偏向手段を偏向させ、それによって偏向手段内の蓄積したエネルギーを提供する、作動させるステップと、
フライホイールアセンブリに駆動力を提供して、推進力を獲得するフライホイールアセンブリの回転を達成するために偏向手段内の蓄積したエネルギーを放出するステップと、
フライホイールアセンブリの推進力を迅速に抽出するステップと、
フライホイールアセンブリの迅速に抽出された推進力を利用するように配置されたエネルギー発生機を介してエネルギーを発生させるステップと、
を含む。
【００１４】
好ましくは、偏向手段の作動は、長時間の偏向手段の相対的にゆっくりした偏向に比較して、短縮した期間、偏向手段内の蓄積したエネルギーを提供するために迅速に実行される。より好ましくは、偏向手段は、偏向手段で達成可能なほぼ最大の変位量に比して、削減した変位量、偏向する。なおさらに好ましくは、偏向手段は、連続段階の先行する段階で偏向手段が実質的に完全に緩和される前に、後続の段階で削減した変位量、偏向する。
【００１５】
好ましくは、偏向手段内の蓄積したエネルギーを放出するステップは、偏向手段内の蓄積したエネルギーが大部分放出されるのと実質的に同時にまたは直後に、関連付けられたアクチュエータまたは変速手段のどちらかから偏向手段を切り離すことを含み、それによってフライホイールアセンブリの連続回転を可能にする。
【００１６】
好ましくは、フライホイールアセンブリの推進力を迅速に抽出するステップは、フライホイールアセンブリに比してエネルギー発生機を迅速に回転させることを含む。より好ましくは、エネルギー発生機の回転速度のフライホイールアセンブリに対する比は、少なくとも約１００対１である。なおさらに好ましくは、エネルギー発生機は、フライホイールアセンブリに比して迅速な回転のために徐々に加速される。
【００１７】
好ましくは、エネルギー発生機から発生するエネルギーは、偏向手段内の蓄積したエネルギーを提供する際に偏向手段を作動するために再生利用される。
【００１８】
好ましくは、方法は、実質的に一定の速度でフライホイールアセンブリの回転速度を制御するステップも含む。
【００１９】
本発明の性質のよりよい理解を達成するために、エネルギーを作り出すための装置のいくつかの実施形態を、添付図面を参照し、例示としてのみここに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るエネルギーを作り出すための装置の一般的な配置の斜視図である。
【図２】図１の実施形態の装置から取り出された駆動手段及び変速手段の一部の拡大された斜視図である。
【図３】図１の実施形態の装置から取り出された駆動手段及び変速手段の一部の拡大された斜視図である。
【図４】図２及び図３の実施形態から取り出された偏向手段及びアクチュエータを含む駆動手段の概略図である。
【図５】図１の実施形態の装置から取り出された抽出手段及びエネルギー発生機の斜視図である。
【図６】本発明に係るエネルギーを作り出すための装置の第２の実施形態の概略図である。
【図７】本発明に係るエネルギーを作り出すための装置の第３の実施形態の概略図である。
【図８】代替の偏向手段及びアクチュエータを含む代替の駆動手段の概略図である。
【図９】図１〜図５の装置との関連での図８の代替駆動手段の斜視図である。
【図１０】本発明に係るエネルギーを作り出すための装置の第４の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に示すように、通常は電気エネルギーまたは電気の形でエネルギーを作り出すための本発明の第１の実施形態に係る装置１０がある。装置１０は、概してフライホイールアセンブリ１２、フライホイールアセンブリ１２に動作可能に結合された駆動手段１４、及び抽出手段１８を介してフライホイールアセンブリ１２に動作可能に結合されたエネルギー発生機１６を含む。本実施形態の駆動手段１４は、偏向手段２０内の蓄積したエネルギーを提供するように配置されたアクチュエータ２２に接続された偏向手段２０を含む。また、本実施形態の装置１０は、フライホイールアセンブリ１２と偏向手段２０との間で結合された変速手段２４も含み、偏向手段２０からの蓄積されたエネルギーの放出により、推進力を獲得するフライホイールアセンブリ１２の回転を達成する駆動力が提供される。抽出手段１８は、フライホイールアセンブリ１２の推進力の迅速な抽出のために配置される。エネルギー発生機１６は、フライホイールアセンブリ１２の迅速に抽出された推進力からエネルギー、つまりこの場合は電気を発生させる。
【００２２】
本実施形態では、装置１０は、フライホイールアセンブリ１２が回転のために内部に入れられる外側チャンバ２６も含む。外側チャンバ２６は角柱または立方体形状であり、中にフリーホイールアセンブリ１２が少なくとも部分的に浸漬される流体２８を入れるように設計されている。本実施形態のフライホイールアセンブリ１２は、中にフライホイール３２が取り付けられる浮揚性容器３０を含む。フライホイール３２は、実質的にトロイダル形状であり、鋼等の相対的に高密度の物質から構築される。フライホイール３２は相対的に大きな質量であり、回転時に相当な慣性を提供し、相対的に低い回転速度で相対的に大きい推進力を供給する。浮揚性容器３０は、円筒形ドラムの形をし、フライホイールアセンブリ１２が外側チャンバ２６の流体２８の中で実質的に中立浮力があるように設計される。すなわち、円筒形ドラム３０の浮力は、フライホイール３２の重量の力を大部分中和し、フライホイールアセンブリ１２に実質的な中立浮力を与える。外側チャンバ２６の中の流体２８の比重は、フライホイールアセンブリ１２のための中立浮力を達成するために必要とされる円筒形ドラム３０の浮力に影響を与える。例えば、より高い比重の流体は、（より小さい体積を有する）浮力のあるドラム３０にあまり頼らない、及び／または中立浮力を維持しながらより重いフライホイール３２に耐える。
【００２３】
この例では、トロイダル形状のフライホイール３２は、フライホイールシャフト３４を介して浮揚性容器３０の中で軸方向に固定される。浮揚性容器つまりドラム３０は、フライホイールシャフト３４と軸方向に位置合わせされ、浮揚性ドラム３０の対向した面３８ａ及び３８ｂそれぞれに取り付けられた１対のベアリング要素３６ａ及び３６ｂを含む。ベアリング要素３６ａ／ｂは、外側チャンバ２６のそれぞれの対向した内側面４２ａ及び４２ｂに固定された対応するベアリング要素４０ａ及び４０ｂに回転で取り付けられる。フライホイールアセンブリ１２は、このようにして外側チャンバ２６の中で自由に回転することができ、中立浮力下で、フライホイールアセンブリ１２は、ベアリング要素３６ａ／４０ａ及び３６ｂ／４０ｂに最小の負荷及び摩擦を与える可能性が高い。
【００２４】
図２及び図３で最もよくわかるように、本実施形態の駆動手段１４は、電気モータ２３の形をとるアクチュエータ２２に接続された螺旋形のねじりバネ２１の形をとる偏向手段２０を含む。モータ２３は、ねじりバネ２１のその中心軸からの回転のために電池４４により動力を供給され、このようにしてバネ２１に応力をかけて蓄積したバネエネルギーを提供する。電池４４が、ねじりバネ２１を偏向させて装置１０の動作を開始する際に、電気モータ２３に最初に動力を供給するために十分に充填されるべきであることを理解されたい。本実施形態の変速手段２４は、連続駆動ベルト２５の形をとる駆動連結器を含む。駆動ベルト２５は、ねじりバネ２１及びフライホイールアセンブリ１２の回りに巻き付けられ、蓄積したエネルギーのねじりバネ２１からの放出により、以下を行う駆動力が提供される。
１．ねじりバネ２１の駆動移動、つまりこの例ではねじりバネ２１の回転を提供する。
２．ねじりバネ２１のこの回転が、それが協調する駆動ベルト２５を駆動する。
３．駆動ベルト２５は、それが協調するフライホイールアセンブリ１２を駆動する。
【００２５】
図４で分かるように、螺旋形のねじりバネ２１は、中にねじりバネ２１が取り付けられるねじりバネアセンブリ４８の一部である。ねじりバネ２１は、バネアセンブリ４８の円筒形ハウジング５０の中で軸方向に収容される。ねじりバネ２１の内端部位５４はモータ２３の機軸５６に接続されているのに対し、ねじりバネ２１の外端部位５２は円筒形ハウジング５０の内部に固定される。図４は、蓄積したエネルギーを提供し、その後その蓄積したエネルギーを駆動力としてねじりバネ２１から放出するために、ねじりバネ２１を偏向させる際の以下の一連のイベントを示す。
１．図４（ａ）でモータ２３は一方向で回転し、ねじりバネ２１をその相対的に緩和した状態から、図４（ｂ）のその完全に応力がかけられた状態に漸次的に応力をかける。
２．図４（ｂ）と図４（ｃ）の間で、応力がかけられたねじりバネ２１は、所定の張力でその蓄積したネジエネルギーを放出し、応力がかけられたねじりバネ２１がその蓄積したバネエネルギーの少なくとも一部を放出するまで、該一方向で円筒形ハウジング５０を回転させることによって駆動力を提供する。
【００２６】
図１及び図４で最もよくわかるように、駆動モータ２３は、短縮した期間、ねじりバネ２１の迅速な偏向または応力付加のために作動される、または動力を与えられる。図４（ａ）と図４（ｂ）の間で発生するこの削減つまり短縮した期間は、バネ２１に応力をかけ、このようにして蓄積したバネエネルギーを提供する際に駆動動作の結果として生じる効率を改善する上で効果的であることを理解されたい。短縮した期間は変わる場合があり、ねじりバネ２１のバネ定数、及びモータ２３により提供されるトルクに大いに左右される。この例では、相対的に短い期間は約５秒を超えないと予想される。つまり、駆動手段２３は、バネ２１を偏向させるまたはバネ２１に張力をかける過程でのみ回転するように間欠的に動力を供給されるまたは循環される。バネアセンブリ４８の回転時に駆動力を提供する際の蓄積したエネルギーの以後の放出は、図４ｂ及び図４ｃに示す段階の間に発生する。
【００２７】
本実施形態では、ねじりバネ２１は、駆動モータ２３を介して削減された回転変位量、偏向するようにも設計される。つまり、ねじりバネ２１は、その弾性範囲内でねじりバネで達成可能な最大回転変位量の一部分しか回転変位しない。この削減した変位量は、バネ２１に応力をかけ、このようにして蓄積したバネエネルギーを提供する際の駆動操作の結果として生じる効率をさらに改善する上で効果的であることを理解されたい。
【００２８】
ねじりバネ２１または他の偏向手段は、図４では、単一のサイクルまたはパルスよりむしろ複数の段階で応力をかけられ、解放される場合がある。この変形形態では、バネ２１は、バネ２１が以前の段階から完全に緩和されることなく、後続の段階で応力をかけられる場合がある。特にねじりバネ２１が、この段階的な動作モードでより効率的であることを理解されたい。図示しない代替の配置では、駆動ベルトはねじりバネアセンブリまたは他の偏向手段、及びフライホイールアセンブリと関連付けられた相対的に小さい直径のスピンドルの回りに巻き付けられる。この代替実施形態では、フライホイールアセンブリの回転移動は、ねじりバネアセンブリの所与の回転変位の間、好ましい実施形態よりも大きいことを理解されたい。また、ねじりバネアセンブリが、好ましい実施形態のフライホイールの大きい直径に比較して、小さい直径のスピンドルを駆動する際により少ないトルクをかけることも理解されたい。
【００２９】
図１及び図４との関連で最もよく考えられるように、装置１０は、フライホイールアセンブリ１２が駆動手段１４により駆動される機械効率を高めるために変更されてよい。この変更形態は、通常、偏向手段２０によりフライホイールアセンブリ１２に提供されるギア比（てこ比または増幅）を増加させることを含むであろう。好ましい実施形態のとの関連では、ギアリングの増加は、所与の回転速度でフライホイールアセンブリ１２を回転させるためにバネアセンブリ４８により提供される駆動力を増大させる。バネアセンブリ４８の回転速度は、このようにして増加したギア比にほぼ比例する係数で加速される。このギアリングの増加は、偏向手段２０と関連付けられた、または変速手段２４を少なくとも部分的に形成する噛合ギアまたは滑車装置パーチェス装置で達成され得る。
【００３０】
好ましい実施形態のこの変更形態では、バネアセンブリ４８は、短縮した期間にわたって増加した回転速度でその蓄積したエネルギーを放出するであろう。短縮した期間は、増加したギア比により達成されたバネアセンブリ４８の増加した回転速度にほぼ逆比例する。つまり、バネアセンブリ４８または他の偏向手段により提供された駆動力は、増加したギアリングと比例して増大する。駆動力は、より短い期間、フライホイールアセンブリを、その推進力の迅速な抽出の前に回転させるために必要とされる。大まかに言うと、ギアリング比が２の係数で増加すると、次いでバネアセンブリ４８の駆動力及び回転速度は２の係数で増加し、バネアセンブリ４８は、（ギアリングの増加なしの装置と比較して）約半分の期間、駆動力を提供する際にその蓄積したバネエネルギーを放出するであろう。つまり、追加のエネルギー効率は、（ギアリングなしの装置と比較して）所与の期間のうちに好ましい実施形態の例えば４８等のバネアセンブリのより多くのサイクルを有する装置のこの連動する変更形態で達成できる。
【００３１】
本実施形態には図示されていないまたは含まれていないが、駆動手段１４は、偏向手段内の蓄積したエネルギーが少なくとも大部分放出されるのと実質的に同時にまたは直後に偏向手段２０をアクチュエータ２２から切り離すように設計された駆動クラッチも含んでよい。この切り離しは、ねじりバネ２１がその相対的に緩和した状態にある図４（ｃ）と同時にまたはわずか後に発生する場合がある。駆動クラッチを介したこの切り離しにより、ねじりバネ２１は、駆動モータ２３の抗力なしにアクチュエータ２２とは無関係に回転し続けることができるようになる。代わりに、ねじりバネ２１は、サイクルのこの段階で変速手段２４から解放または切り離されてよい。
【００３２】
ねじりバネは、共通アクチュエータを共用するねじりバネのバンクのうちの１つであってよい。バネは、そのうちのそれぞれに固定されたアクチュエータの駆動シャフトと並列で配置され、アクチュエータの作動が、同時にバネのバンクを偏向させる、またはバネのバンクに応力を付与する。並列したバネは、フライホイールアセンブリに駆動力を提供するためにその蓄積したエネルギーを一斉に放出する。代わりに、バネは、隣接するバネが互いに接続されたバネのうちの１つだけに固定されたアクチュエータの駆動シャフトと直列で配置されてよい。直列のバネは、フライホイールアセンブリに駆動力を提供するためにその蓄積したバネエネルギーを連続して放出する。蓄積したバネエネルギーのこの同時のまたは段階的な放出は、推進力の迅速な抽出前にフライホイールアセンブリの推進力を増加させるために、フライホイールアセンブリの駆動力又は回転移動のどちらかを増加させる。
【００３３】
図５は、装置１０の本実施形態の抽出手段１８の部分とともにエネルギー発生機１６を示す。発生機１６は、ステータの中に取り付けられたロータ（ともに不図示）を含む電磁発電機１７の形をとる。ロータは、小さい直径のロータプーリー６０に軸方向に固定されたロータシャフト５８を含む。本実施形態の抽出手段１８は、ロータプーリー６０及び大きい直径のフライホイールアセンブリ１２の回りに巻き付けられた連続抽出ベルト１９の形をとる抽出連結器アセンブリを含む。抽出手段１８は、このようにしてフライホイールアセンブリ１２の推進力を迅速に抽出するように構成される。また、抽出連結器アセンブリは、発生機１６の回転速度を加速するために、フライホイールアセンブリ１２及びエネルギー発生機１６に動作可能に結合されたギアアセンブリ（不図示）も含んでよい。フライホイールアセンブリ１２に対するこの速度の増加は、無段変速機（不図示）を含むさまざまな従来のギアアセンブリのうちの１つにより達成されてよい。無段変速機は、発生機１６の回転速度を加速するだけではなく、当初、抽出手段１８と発生機１６のロータとの間にバッファも提供する。より詳細に後述するこのバッファは、フライホイールアセンブリ１２の推進力の抽出時の迅速な回転のために発生機１６のロータの漸次的な加速のための緩衝装置を提供する。
【００３４】
通常、抽出手段１８またはより詳細には抽出連結器アセンブリは、フライホイールアセンブリ１２は、駆動手段１４の影響を受けている間に、フライホイール１２または発生機１６のどちらから切り離される。抽出連結器アセンブリは、フライホイールアセンブリ１２が十分な推進力を蓄積し、例えば惰性で進んでいると、フライホイールアセンブリ１２または発生機１６のどちららかに係合するように配置される。抽出手段１８は、このために抽出クラッチ（不図示）を含んでよい。この例では、ロータプーリー６０のフライホイールアセンブリ１２に対する回転速度は、約１００対１の比率であると予想される。つまり、約６０〜１２０ｒｐｍの回転速度を有するフライホイールアセンブリ１２の場合、ロータプーリー及び電磁発電機１６の関連付けられたロータは、約６０００〜１２０００ｒｐｍで回転する。
【００３５】
電磁発電機１６は、ロータプーリー６０及び関連付けられたロータの回転時に従来の方法で電気を発生させる交流機の形をとる。本実施形態では、電気は、例えば６４等の１つ以上のコンデンサに蓄積される。コンデンサ６４が、電磁発電機１６の相対的に迅速な回転時に発生する電気を蓄積することに特によく適していることを理解されたい。図示していないが、発電機１６により発生する、またはコンデンサ６４の中に蓄積される電気は、装置１０の閉ループ構成で、駆動手段１４のアクチュエータ２２に動力を供給するために再生利用されてよい。上記図の実施形態では、アクチュエータ２２は、発電機１６により発生するまたはコンデンサ６４に蓄積された電気を利用して再充電される電池４４を介して動力を供給される。
【００３６】
フライホイールアセンブリ１２の浮揚性ドラム３０は、浮揚性ドラム３０と一体で形成された相対的に大きいプーリー６６と６８の対を含む。例えば６６等のプーリーは、浮揚性ドラム３０の中心に位置し、それぞれが、浮揚性ドラム３０の周辺部の回りに位置する連続レール７０ａと７０ｂの対向した対によって形成される。従動ベルト１９が他方のプーリー６８に巻き付くのに対し、駆動ベルト２５は、プーリー６６の一方と係合するまたはプーリー６６の一方に巻き付く。駆動ベルト２５及び従動ベルト１９は、フライアセンブリ１２及び発電機１６の必要とされる回転を提供するほど十分に張力をかけられる。駆動ベルト２５及び／または従動ベルト１９は、その関連付けられた回転構成要素を十分に把持するまたは係合するためにリブ付きまたは歯付きであってよい。
【００３７】
装置１０は、それが適用される動力要件に応じて拡大または縮小されてよい。装置１０は、同じまたは異なる規模もしくはサイズであるが、互いにネットワーク化された複数の装置のうちの１つであってよい。ネットワーク化された装置の特定の構成は変化する場合があるが、分岐配置で構成された装置を含む。好ましい実施形態のフライホイールアセンブリ１２は、共通の変速手段２４を介してフライホイールアセンブリ１２に動作可能に結合された複数の偏向手段／アクチュエータモジュールを含むモジュール形式の駆動手段１４により駆動されてよい。フライホイールアセンブリ１２の質量が、偏向手段／アクチュエータモジュールの数、またはフライホイールアセンブリ１２を駆動するために必要とされるスケーリングを決定すると予想される。偏向手段／アクチュエータモジュールは、動作中段階的または連続的であり、それによってフライホイールアセンブリ１２の回転に十分な駆動力を提供するために偏向手段内の蓄積したエネルギーを放出すると予想される。同様に、エネルギー発生機１６は、共通の抽出手段１８に動作可能に結合された複数の電磁発電機として提供されてよい。発電機モジュールは、同時に電気を発生させてよい、または連続的な段階もしくはサイクルで電気を発生させるために同期してよい。
【００３８】
装置１０の本実施形態に関する変形形態では、抽出手段１８は、抽出手段１８と発生機１６のロータとの間に配置されたバッファ（不図示）を含んでよい。バッファは、この場合には、フライホイールアセンブリ１２の推進力の抽出時の迅速な回転のために発生機１６のロータを徐々に加速するように設計された図４のバネアセンブリ等のねじりバネの形をとってよい。本変形形態では、従動ベルト１９は、上記実施形態のロータプーリー６０に同等である円筒形ハウジング５０に巻き付く。ねじりバネ２１の内端部位５４はロータシャフト５８に結合され、それにより
１．従動ベルト１９の影響を受けたハウジング５０の初期回転は、ロータシャフト５８の回転なしにバネ２１を歪ませる。
２．閾値張力でのバネ２１は、徐々にその回転で加速するロータシャフト５８の回転を開始する。
３．ねじりバネ２１は、ロータシャフト５８が、円筒形ハウジング５０の回転速度に実質的に等しい回転速度まで加速した段階でその歪曲の限度に達する。
【００３９】
図６及び図７は、エネルギーを作り出すための装置の第２の実施形態及び第３の実施形態を概略で示す。両方の場合の装置は、図１〜図５の上記実施形態の装置１０と事実上同じである。参照を容易にするために、及び繰り返しを避けるために、追加の「０」または「００」を有する同じ参照番号が対応する構成要素に使用される。例えば、図６の実施形態のフライホイールアセンブリは１２０として示され、図７のフライホイールアセンブリは１２００として示される。
【００４０】
図６の第２の実施形態では、駆動手段１４０は、中間クラッチ１１０を介して偏向手段２００に結合されたアクチュエータ２２０を含む。本実施形態のアクチュエータ２２０は、例えば石炭火力発電所またはガス火力発電所２９０に存在する回転式タービン等の回転式タービン２７０の形をとる。偏向手段２００は、クラッチ１１０を介したタービン２２０による回転のために駆動される。装置１００は、それ以外の場合、アクチュエータ２２０に動力を供給する際に発生機１６０により作られる電気を活用するための要件がない点を除き上記実施形態と構造で類似している。装置１００は、発生機１６０に動作可能に結合され、抽出手段１８０により駆動されるギアアセンブリ１０２を含んでよい。ギアアセンブリ１０２は、上記実施形態に説明したバッファ等のバッファを含んでよい、またはバッファと協調してよい。本実施形態の装置１００は、したがって、作り出されたエネルギーまたは電気がどこか他の場所での消費に利用可能である開ループ構成である。
【００４１】
図７の第３の実施形態では、駆動手段１４００は、この場合、電池４４００が、電気グリッド４５００からの電気を用いて再充電されるのを除き、第１の実施形態に構造で類似している。電気は、化石燃料または他の発電機４７００、または装置１０００に対して局所的な石炭火力発電所もしくはガス火力発電所２９００と関連付けられた変電所により発生する。装置１０００は、したがってどこか他の場所での消費のために電気を作り出す開ループ構成である。装置は、したがって、例えば化石燃料及びウラニウム等の再生できないエネルギー源を含む、発電所または変電所に対する改造を可能にするエネルギーモジュールの形で提供され得る。代わりに、装置は、例えば太陽光、風、波、水力電気、バイオマス、潮流、または地熱等の再生可能なエネルギー源を含む、発電所または変電所に対する改造を可能にするエネルギーモジュールの形をとってよい。
【００４２】
装置は、駆動手段が、
１）好ましい実施形態のねじりバネの代わりに弾性的に可撓な細長い部材、
２）ねじりバネの回転歪曲よりむしろ線形動作での伸長または圧縮のための線形コイルバネ
３）好ましい実施形態の電気モータの代わりの油圧式駆動装置または空圧式駆動装置
を含み得る限り、その構造という点で変化する場合がある。
変速手段及び／または抽出手段は、噛合ギアリングまたはフライホイールに動作可能に結合された他の機械的装置を含んでよい。代わりに、連続ベルトは連続チェーンで置き換えられてよい。フライホイールアセンブリは、水平よりむしろ鉛直のその回転軸で配向されてよい。好ましい実施形態の外側チャンバは、その先端では開放したプリズム形状であってよく、底部チャンバは、部分的に円筒形状、または浮揚性容器に対して補完的である。外側チャンバ及び浮揚性容器を欠く場合、フライホイールアセンブリは、磁気ベアリングまたは他のベアリングにより回転のために支えられてよい。
【００４３】
別の実施形態では、及び図８に示すように、偏向手段はバネアセンブリ８２に含まれた一定トルクバネ８０を含んでよい。また、バネアセンブリ８２は、モータ８８の機軸８６に固定された内側筐体８４、及びトルクバネ８０の最も外側のターン（ｔｕｒｎ）が固定される外側筐体９０も含む。内側筐体８４は、モータ８８の作動及び関連付けられた機軸８６の回転が、トルクバネ８０の応力付与を達成するようにトルクバネ８０の最も内側のターンに固定される。図８は、蓄積したエネルギーを提供するためにトルクバネ８０を偏向させ、その後トルクバネ８０からの駆動力としてその蓄積したエネルギーを放出する際の以下の一連のイベントを示す。
１．図８（ａ）で、モータ８８は一方向で回転し、トルクバネ８０にその緩和状態から図８（ｂ）の完全に応力をかけられた状態に向かって漸次的に応力をかける。
２．図８（ｂ）と８（ｃ）の間で、所定のときにまたはトルクバネ８０の変位時に応力がかけられたトルクバネ８０は、応力がかけられたトルクバネ８０がその蓄積したバネエネルギーの実質的にすべてを放出するまで該一方向で外側筐体９０を回転させることによって、その蓄積したバネエネルギーを放出し、駆動力を提供する。
【００４４】
図９は、図１〜図５の装置との関連でバネアセンブリ８２を含む代替駆動手段を示す。参照を容易にするために、一定トルクバネアセンブリ８２の多様な構成要素を除き、装置１０に同じ参照番号を使用してきた。
【００４５】
図１０は、本発明に係る装置１００００の第４の実施形態の概略図である。装置１００００が、第１の実施形態と同じ駆動手段１４０００及びエネルギー発生機１６０００を含み、したがってこれらの構成要素を詳細に示していないことを理解されたい。フライホイールアセンブリ１２０００は、第１の実施形態と一致して、外側流体チャンバ内での回転のために浮揚性容器内に封入される場合もあれば、代わりにフライホイールアセンブリはこれらの追加の特徴を排除し、単に大気空間内で回転する場合もある。参照を容易にするために及び繰り返しを避けるために、この代替装置１００００の同じ構成要素には同じ参照番号が使用されている。
【００４６】
フライホイールアセンブリ１２０００が、第２のフライホイール１１０００に同軸で接続された第１のフライホイール３２０００の形をとる回転部材を含む限り、装置１００００は上記実施形態からおもに逸脱する。本実施形態では、第２のフライホイール１１０００は、第１のフライホイール３２０００に軸に沿って固定され、実質的に鉛直に配向されたフライホイールシャフト１３０００を含む。第２のフライホイール１１０００は、例えばフライホイールシャフト１３０００の上部部位に枢着した１５０００ａ及び１５０００ｂ等の複数のフライホイールアームを含む管理されたフライホイールの形をとる。枢動アーム１５０００ａ／ｂは、それぞれのフライホイール重り１７０００ａ／ｂを介してその自由端でまたは末端部で重みを付けられる。動作中、第１のフライホイール３２０００は、駆動手段１４０００を介して回転し、
１．フライホイールアーム１５０００ａ／ｂは、フライホイールシャフト１３０００からの増加する半径方向の距離で徐々に上昇し、管理されたフライホイール１１０００の回転推進力を増加させる。
２．フライホイールアーム１５０００ａ／ｂは、重り１７０００ａ／ｂ及びフライホイール３２０００の回転速度に応じて、重力ポテンシャルエネルギー及び回転推進力の形をとる駆動手段１４０００の入力エネルギーを利用し、所定の高さを達成する。
【００４７】
第２のつまり管理されたフライホイール１１０００は、おもにフライホイールアセンブリ１２０００の構造に応じて、実質的に一定の速度でフライホイールアセンブリ１２０００の回転速度を調節するために、第１のフライホイール３２０００と協調する上でも効果的である。管理されたフライホイール１１０００は、したがって、それがフライホイールアセンブリ１２０００の回転を制御する方法で動的である。
【００４８】
本実施形態のフライホイールアセンブリ１２０００の第１のフライホイール３２０００は、連続駆動ベルト２５０００を介して駆動手段１４０００に結合され、第１のフライホイール３２０００は、連続抽出ベルト１９０００を介してエネルギー発生機１６０００に結合される。
【００４９】
装置１００００は、その抽出段階で、フライホイールアセンブリ１２０００の推進力を迅速に抽出する。抽出段階で、管理されたフライホイール１１０００のフライホイールアーム１５０００ａ／ｂは、フライホイールシャフト１３０００に向かって徐々に下がり、そうでなければ減速する場合があるフライホイールアセンブリ１２０００の回転速度を加速する。管理されたフライホイール１１０００は、このようにしてこの抽出段階の間、実質的に一定の回転速度でフライホイールアセンブリ１２０００の回転を維持する。また、管理されたフライホイール１１０００が、その駆動段階と抽出段階の両方でフライホイールアセンブリ１２０００の実質的に一定の回転速度を維持する際に、本発明の上記実施形態に比較して改善した効率を提供することも理解されたい。第１のフライホイール３２０００のサイズ及び質量は、フライホイールアーム１５０００ａ／ｂが下がり、フライホイールアセンブリ１２０００の推進力が迅速に抽出されるにつれ、フライホイールアセンブリ１２０００の回転を促進するという理解の下で上記実施形態から削減されてよい。代替実施形態では、回転部材は、それがフライホイールとして実質的に機能していない削減した質量を有してよく、その場合フライホイールアセンブリ１２０００は、管理されたフライホイール１１０００の形をとるだけの単一のフライホイールに制限される。この変形形態では、回転部材は、管理されたフライホイール１１０００を支え、駆動ベルト２５０００及び抽出ベルト１９０００の結合を提供する回転プラットフォームの形をとってよい。
【００５０】
上記実施形態のそれぞれにおいて、及び本発明の別の態様によれば、エネルギーを作り出すための方法が提供される。第１の実施形態との関連での方法は、以下の一般的な
１．フライホイールアセンブリ１２と関連付けられた偏向手段２０を作動させ、該作動が偏向手段２０内の蓄積したエネルギーを提供するステップと、
２．その回転を達成するために、偏向手段２０内の蓄積したエネルギーを駆動力の形でフライホイールアセンブリ１２に放出し、これによってフライホイールアセンブリ１２が推進力を獲得するステップと、
３．フライホイールアセンブリ１２の推進力を迅速に抽出するステップと、
４．フライホイールアセンブリ１２の迅速に抽出された推進力を利用するように配置されたエネルギー発生機１６を介してエネルギーを発生させるステップと、
を含む。
【００５１】
装置１０の効率を改善する際、偏向手段２０は、短縮した期間、アクチュエータ２２により迅速に作動される。第１の実施形態では、これは、短縮した期間、電力が駆動モータ２３に供給され、偏向手段２０を偏向させ、蓄積したエネルギーを提供する際の駆動操作の結果として生じる効率を改善することを意味する。装置１０との関連で説明するように、偏向手段２０は、弾性変位のその最大範囲の一部分、部分的に変位してよい、または歪んでよい。好ましい実施形態では、駆動モータ２３は、５秒未満の期間、間欠的に動力を供給されるまたは間断化されてよい。
【００５２】
駆動力を提供する上で偏向手段２０内の蓄積したエネルギーを放出する際、アクチュエータ２２または変速手段２４のどちらかから偏向手段２０を切り離すことが好ましい場合がある。この切り離しは、偏向手段２０内の蓄積したエネルギーがおもに放出され、それによってアクチュエータ２２とは無関係にフライホイールアセンブリ１２の連続回転を可能にするのと実質的に同時にまたは直後に発生する場合がある。この切り離しは、アクチュエータまたは駆動モータ２３の間欠的な動力付与の各サイクルまたはパルスの後の所定期間で発生する場合がある。偏向手段２０は、次いでその次の動力サイクルの前にアクチュエータ２２と係合し直されなければならない。駆動ダイナミクスは、フリーホイールアセンブリ１２が所望する回転速度に到達するまでバネまたは他の偏向手段２０を２回以上巻くことを含む場合がある。いずれにせよ、アクチュエータ２２または駆動モータ２３は、必要とされる駆動力を提供する際に偏向手段２０が回転するためのアンカーを提供するために停止される。
【００５３】
本実施形態では、フライホイールアセンブリ１２の推進力の迅速な抽出は、フライホイールアセンブリ１２に対するエネルギー発生機１６の迅速な回転を含む。この場合、発生機１６のロータの回転速度のフライホイールアセンブリ１２に対する比は、少なくとも約１００対１である。発生機１６は、フライホイール１２の推進力の迅速な抽出のために発生機１６の相対回転速度を加速するために抽出手段１８と連動してよい。
【００５４】
装置１０は、その閉ループモードで、アクチュエータ２２を作動させ、偏向手段２０を偏向させるためにそれが作り出すエネルギーまたは電気を再生利用または抽出する。装置１０またはより詳細には駆動手段１４のアクチュエータ２２は、その開ループモードで、外部で動力を供給されるまたは駆動される。
【００５５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したので、エネルギーを作り出すための装置が少なくとも以下の利点を有することを理解されたい。
１．装置は、エネルギーを効率的に作り出す際に相対的に低い回転速度で回転するフライホイールアセンブリの推進力を利用する。
２．フライホイールアセンブリの推進力は、エネルギーを発生させるためのエネルギー発生機と関連付けられた抽出手段により迅速に抽出される。
３．駆動手段は、エネルギーを、変速手段を介して駆動力の形で効果的に蓄積し、フライホイールアセンブリに放出し、このようにして推進力を獲得するフライホイールアセンブリの必須回転を提供する偏向手段を含む。
【００５６】
当業者は、本明細書に説明した発明が、具体的に説明したもの以外の変形形態及び変更形態の影響を受けやすいことを理解する。例えば、フライホイールアセンブリは、十分な低摩擦ベアリングが設計に組み込まれているならば、外側チャンバ内での浮揚のない、重みを付けたフライホイールに簡略化してよい。偏向手段は、好ましい実施形態のねじりバネから逸脱する場合があり、圧縮もしくは伸長もしくは他のコイルスプリング、一定力バネ、リーフスプリング、または弾性蓄積及び戻しダイナミクスを有する装置を含むが、これに限定されるものではない他の形式のバネにまで及ぶ。変速手段及び抽出手段は、偏向手段に蓄積したエネルギーが、その回転のためにフライホイールアセンブリへの伝達のための駆動力として放出されるのであれば、好ましい実施形態の駆動ベルトから変化してよく、抽出手段はフライホイールアセンブリの推進力の迅速な抽出を提供する。本実施形態では、駆動力はバネ力の形をした基本的な力である。代わりに、駆動力は、例えば浮力等の重力の形をとる場合もある。偏向手段は、例えば、偏向手段がフライホイールアセンブリと関連付けられた浮揚性容器の形をとり、好ましい実施形態の外側チャンバの流体に浸漬される、装置のための必要とされる駆動力または設計された駆動力次第でバネから逸脱する場合がある。すべての係る変形形態及び変更形態は、その性質を上記説明から判断すべきである本発明の範囲内にあると見なされるべきである。
【図１】
2020526177.tif 000003
【図２】
2020526177.tif 000004
【図３】
2020526177.tif 000005
【図４】
2020526177.tif 000006
【図５】
2020526177.tif 000007
【図６】
2020526177.tif 000008
【図７】
2020526177.tif 000009
【図８】
2020526177.tif 000010
【図９】
2020526177.tif 000011
【図１０】
2020526177.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月3日(2019.5.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
［０００３］
本発明の第１の態様によれば、
回転のために配置されたフライホイールアセンブリと、
フライホイールアセンブリに動作可能なように結合された駆動手段であって、偏向手段を偏向させて偏向手段に蓄積したエネルギーを提供するように配置されたアクチュエータに接続された偏向手段を含む、駆動手段と、
フライホイールアセンブリと偏向手段との間で結合された変速手段であって、偏向手段からの蓄積したエネルギーの放出により、変速手段を駆動して、推進力を獲得するフライホイールアセンブリの回転を達成する駆動力を提供する、変速手段と、
フライホイールアセンブリの推進力の迅速な抽出のためにフライホイールに動作可能なように結合された抽出手段と、
フライホイールアセンブリの迅速に抽出された推進力からエネルギーを発生させるための、抽出手段と関連付けられたエネルギー発生機と、
を含むエネルギー装置が提供される。
［０００３Ａ］
本発明の第２の態様によれば、
回転のために配置されたフライホイールアセンブリと、
フライホイールアセンブリに動作可能なように結合された駆動手段であって、偏向手段を偏向させて偏向手段に蓄積したエネルギーを提供するように配置されたアクチュエータに接続された偏向手段を含む、駆動手段と、
フライホイールアセンブリと偏向手段との間で結合された変速手段であって、偏向手段からの蓄積したエネルギーの放出により、変速手段を駆動して推進力を獲得するフライホイールアセンブリの回転を達成する駆動力を提供する、変速手段と、
を含む、エネルギー蓄積装置が提供される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
［００１３］
本発明の第３の態様によれば、エネルギーを発生させるための方法が提供され、該方法は、
フライホイールと関連付けられた偏向手段を作動させるステップであって、偏向手段の該作動が、偏向手段を偏向させ、それによって偏向手段内の蓄積したエネルギーを提供する、作動させるステップと、
フライホイールアセンブリに駆動力を提供して、推進力を獲得するフライホイールアセンブリの回転を達成するために偏向手段内に蓄積したエネルギーを放出するステップと、
フライホイールアセンブリの推進力を迅速に抽出するステップと、
フライホイールアセンブリの迅速に抽出された推進力を利用するように配置されたエネルギー発生機を介してエネルギーを発生させるステップと、
を含む。
［００１３Ａ］
本発明の第４の態様によれば、エネルギーを蓄積するための方法が提供され、該方法は、
フライホイールと関連付けられた偏向手段を作動させるステップであって、偏向手段の該作動が、偏向手段を偏向させ、このようにして偏向手段内の蓄積したエネルギーを提供する、作動させるステップと、
フライホイールアセンブリに駆動力を提供してフライホイールアセンブリの回転を達成するために偏向手段に蓄積したエネルギーを放出するステップと、
を含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー装置であって、
回転のために配置されたフライホイールアセンブリと、
前記フライホイールアセンブリに動作可能に結合された駆動手段であって、偏向手段を偏向させるように配置されたアクチュエータに接続され、前記偏向手段に蓄積したエネルギーを提供する前記偏向手段を含む前記駆動手段と、
前記フライホイールアセンブリと前記偏向手段との間に結合された変速手段であって、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーの放出により、前記変速手段を駆動して、推進力を獲得する前記フライホイールアセンブリの回転を生じさせる駆動力を提供する、前記変速手段と、
前記フライホイールアセンブリの前記推進力の迅速な抽出のために前記フライホイールアセンブリに動作可能に結合された抽出手段と、
前記フライホイールアセンブリの前記迅速に抽出した推進力からエネルギーを発生させるための、前記抽出手段と関連付けられたエネルギー発生機と、
を備える、前記装置。
【請求項２】
前記アクチュエータが、駆動モータの影響を受けて偏向し、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーを提供する、前記偏向手段に結合された前記駆動モータを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記偏向手段が、バネに応力をかけるために回転し、放出時に前記偏向手段の前記駆動力を与える蓄積したバネエネルギーを提供する、前記駆動モータに結合された前記バネを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記バネが、前記変速手段に接続されたねじりバネアセンブリであり、
前記ねじりバネアセンブリが、ねじりバネの蓄積したバネエネルギーを放出し、前記フライホイールアセンブリの回転のための前記駆動力を提供するように配置される、前記ねじりバネの応力付加のために前記駆動モータを介して前記変速手段に対して巻き付けられるように構成された前記ねじりバネを含む、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記バネが、前記変速手段に接続された一定トルクバネアセンブリであり、
前記一定トルクバネアセンブリが、一定トルクバネの蓄積したバネエネルギーを放出し、前記フライホイールアセンブリの回転のための前記駆動力を提供するように配置される、前記一定トルクバネの応力付加のために前記駆動モータを介して前記変速手段に対して巻き付けられるように構成された前記一定トルクバネを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記駆動モータが、前記偏向手段に蓄積した前記バネエネルギーを提供するために、短縮した期間、前記偏向手段を迅速に偏向させるように設計される、請求項２〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記偏向手段が、前記偏向手段で達成可能な最大変位量に対して、削減した変位量、前記駆動モータを介して偏向するように設計される、請求項２〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記偏向手段が、連続段階で前記削減した変位量、偏向するように設計される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記偏向手段が、前記連続段階の先行する段階で前記偏向手段が実質的に完全に緩和される前に、後続の段階で前記削減した変位量、偏向するように設計される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記変速手段が、前記フライホイールアセンブリの回転のために、前記偏向手段と前記フライホイールアセンブリとの間に接続された駆動連結器を含む、先行請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記駆動手段がまた、前記偏向手段内に蓄積した前記エネルギーが、少なくとも大部分放出されるのと実質的に同時にまたは直後に、前記アクチュエータまたは前記変速手段のどちらかから前記偏向手段を切り離し、前記アクチュエータと無関係に前記フライホイールアセンブリの連続回転を可能にするように、前記偏向手段に動作可能に結合された駆動クラッチを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記抽出手段が、前記フライホイールアセンブリに対する前記エネルギー発生機の迅速な回転のために前記フライホイールアセンブリと協調するように配置された抽出連結器アセンブリを含む、先行請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記エネルギー発生機がステータの中に取り付けられたロータを含む電磁発電機であり、
前記ステータが、前記抽出手段に動作可能に接続される前記ロータの迅速な回転を受けてともに協同して電気を作り出す、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記抽出手段がまた、前記フライホイールアセンブリの前記推進力の抽出時に迅速な回転のために前記ロータを徐々に加速するように、前記抽出連結器アセンブリと前記ロータとの間に配置されたバッファを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記抽出連結器アセンブリが、前記フライホイールアセンブリの周辺部、及び前記ロータと関連付けられた相対的に小さい直径のプーリーの回りに巻き付けられた連続抽出ベルトを含み、
前記プーリーが前記ロータに対して、その迅速な回転のために構成されている、請求項１３または１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
前記電磁発電機が、前記駆動手段の前記アクチュエータに動作可能に結合され、前記電磁発電機により作り出される前記電気が、前記アクチュエータに動力を供給するために再生利用される、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記電磁発電機が、前記発電機により作り出される前記電気を蓄積する１つ以上のコンデンサと関連付けられ、
前記コンデンサが、前記蓄積した電気により充電され、前記アクチュエータに動力を供給するように配置される１つ以上の電池と関連付けられる、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記抽出手段がまた、前記変速手段が前記フライホイールアセンブリの回転を生じさせている間に、前記抽出連結器アセンブリから前記フライホイールアセンブリまたは前記エネルギー発生機のどちらかを切り離し、前記抽出手段と無関係に前記変速手段による前記フライホイールアセンブリの回転を可能にするように、前記抽出連結器アセンブリに動作可能に結合された抽出クラッチを含む、請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
前記抽出連結器アセンブリが、いったん前記フライホイールアセンブリが十分な推進力を蓄積すると、前記フライホイールアセンブリ推進力の抽出のために、前記フライホイールアセンブリまたは前記エネルギー発生機のどちらかに係合するように配置される、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記抽出連結器アセンブリが、前記フライホイールアセンブリに対する前記発生機の回転速度を加速するように、前記フライホイールアセンブリ及び前記エネルギー発生機に動作可能に結合されたギアアセンブリを含む、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
前記ギアアセンブリが無段変速機を含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
流体が入った外側チャンバをまた備え、
前記フライホイールアセンブリが、前記外側チャンバの中での回転のために収容され、前記外側チャンバに入れられた前記流体の中での実質的な中立浮力のために設計される、先行請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
前記フライホイールアセンブリが、中にフライホイールが取り付けられる浮揚性容器を含み、
前記浮揚性容器が、前記フライホイールアセンブリが、前記外側チャンバに入れられた前記流体の中で実質的に中立浮力があることを確実にするほど十分に浮力がある、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記フライホイールが相対的に高密度の物質から構築され、実質的にトロイダル形状である、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記浮揚性容器が、実質的に円筒形ドラムの形で成形される、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記フライホイールアセンブリが、フライホイールに接続された回転部材を含み、
前記回転部材が、前記駆動手段と前記抽出手段の両方に動作可能に結合される、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２７】
前記フライホイールが、
実質的に鉛直に配向され、前記回転部材に同軸で固定されたシャフトと、
それぞれが前記シャフトに枢動可能に結合された一端にあるまたは一端に隣接する複数の枢動アームと
を含む、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記フライホイールがまた、前記複数の枢動アームのそれぞれの対向した端部に接続された複数の加重要素を含む、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記装置が、互いにネットワーク化された複数の装置のうちの１つである、先行請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３０】
エネルギーを作り出す方法であって、
フライホイールアセンブリと関連付けられた偏向手段を作動させるステップであって、前記偏向手段の前記作動が前記偏向手段を偏向させ、前記偏向手段に蓄積したエネルギーを提供する前記作動させるステップと、
前記フライホイールアセンブリに駆動力を与え、推進力を獲得する前記フライホイールアセンブリの回転を生じさせるように、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーを放出するステップと、
前記フライホイールアセンブリの前記推進力を迅速に抽出するステップと、
前記フライホイールアセンブリの前記迅速に抽出した推進力を利用するように配置されたエネルギー発生機を介してエネルギーを発生させるステップと、
を含む、前記方法。
【請求項３１】
前記偏向手段の作動が、長期間の前記偏向手段の相対的にゆっくりした偏向に比較して、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーを提供するために短縮した期間、迅速に実行される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記偏向手段が、前記偏向手段で達成可能なほぼ最大の変位量に比して削減した変位量、偏向する、請求項３０または３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
前記偏向手段が、連続段階で前記削減した変位量、偏向する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記偏向手段が、前記連続段階の先行する段階で前記偏向手段が実質的に完全に緩和される前に、後続の段階で前記削減した変位量、偏向する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーを放出する前記ステップが、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーが大部分放出されることと実質的に同時にまたは直後に、関連付けられたアクチュエータまたは変速手段のどちらかから前記偏向手段を切り離し、前記フライホイールアセンブリの連続回転を可能にすることを含む、請求項３０〜３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
前記フライホイールアセンブリの前記推進力を迅速に抽出する前記ステップが、前記フライホイールアセンブリに対して前記エネルギー発生機を迅速に回転させることを含む、請求項３０〜３５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
前記エネルギー発生機の回転速度の前記フライホイールアセンブリに対する比が少なくとも約１００対１である、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記エネルギー発生機が、前記フライホイールアセンブリに対する迅速な回転のために徐々に加速する、請求項３０〜３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
前記エネルギー発生機から発生する前記エネルギーが、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーを提供する際に前記偏向手段を作動させるために再生利用される、請求項３０〜３８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
また、実質的に一定の速度で前記フライホイールアセンブリの前記回転速度を管理するステップを含む、請求項３０〜３９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４１】
蓄積装置であって、
回転のために配置されたフライホイールアセンブリと、
前記フライホイールアセンブリに動作可能に結合された駆動手段であって、偏向手段を偏向させるように配置されたアクチュエータに接続され、前記偏向手段に蓄積したエネルギーを提供する前記偏向手段を含む前記駆動手段と、
前記フライホイールアセンブリと前記偏向手段との間に結合された変速手段であって、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーの放出により、前記変速手段を駆動して、推進力を獲得する前記フライホイールアセンブリの回転を生じさせる駆動力を提供する、前記変速手段と、
を備える、前記蓄積装置。
【請求項４２】
前記アクチュエータが、駆動モータの影響を受けて偏向し、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーを提供する、前記偏向手段に結合された前記駆動モータを含む、請求項４1に記載の装置。
【請求項４３】
前記偏向手段が、バネに応力をかけるために回転し、放出時に前記偏向手段の前記駆動力を与える蓄積したバネエネルギーを提供する、前記駆動モータに結合された前記バネを含む、請求項４２に記載の装置。
【請求項４４】
前記バネが、前記変速手段に接続されたねじりバネアセンブリであり、
前記ねじりバネアセンブリが、ねじりバネの蓄積したバネエネルギーを放出し、前記フライホイールアセンブリの回転のための前記駆動力を提供するように配置される、前記ねじりバネの応力付加のために前記駆動モータを介して前記変速手段に対して巻き付けられるように構成された前記ねじりバネを含む、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記バネが、前記変速手段に接続された一定トルクバネアセンブリであり、
前記一定トルクバネアセンブリが、一定トルクバネの蓄積したバネエネルギーを放出し、前記フライホイールアセンブリの回転のための前記駆動力を提供するように配置される、前記一定トルクバネの応力付加のために前記駆動モータを介して前記変速手段に対して巻き付けられるように構成された前記一定トルクバネを含む、請求項４１〜４３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４６】
前記駆動モータが、前記偏向手段に蓄積した前記バネエネルギーを提供するために、短縮した期間、前記偏向手段を迅速に偏向させるように設計される、請求項４２〜４５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４７】
前記偏向手段が、前記偏向手段で達成可能な最大変位量に対して、削減した変位量、前記駆動モータを介して偏向するように設計される、請求項４２〜４６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４８】
前記偏向手段が、連続段階で前記削減した変位量、偏向するように設計される、請求項４７に記載される装置。
【請求項４９】
前記偏向手段が、前記連続段階の先行する段階で前記偏向手段が実質的に完全に緩和される前に、後続の段階で前記削減した変位量、偏向するように設計される、請求項４８に記載の装置。
【請求項５０】
前記変速手段が、前記フライホイールアセンブリの回転のために、前記偏向手段と前記フライホイールアセンブリとの間に接続された駆動連結器を含む、請求項４１〜４９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５１】
前記駆動手段がまた、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーが、少なくとも大部分放出されるのと実質的に同時にまたは直後に、前記アクチュエータまたは前記変速手段のどちらかから前記偏向手段を切り離し、前記アクチュエータと無関係に前記フライホイールアセンブリの連続回転を可能にするように、前記偏向手段に動作可能に結合された駆動クラッチを含む、請求項５０に記載の装置。
【請求項５２】
流体が入った外側チャンバをまた備え、
前記フライホイールアセンブリが、前記外側チャンバの中での回転のために収容され、前記外側チャンバに入れられた前記流体の中での実質的な中立浮力のために設計される、請求項４１〜５１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５３】
前記フライホイールアセンブリが、中にフライホイールが取り付けられる浮揚性容器を含み、
前記浮揚性容器が、前記フライホイールアセンブリが、前記外側チャンバに入れられた前記流体の中で実質的に中立浮力があることを確実にするほど十分に浮力がある、請求項５２に記載の装置。
【請求項５４】
前記フライホイールが相対的に高密度の物質から構築され、実質的にトロイダル形状である、請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
前記浮揚性容器が、実質的に円筒形ドラムの形で成形される、請求項５４に記載の装置。
【請求項５６】
前記フライホイールアセンブリが、前記駆動手段に動作可能に結合された回転部材を含む、請求項４１〜５５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５７】
前記フライホイールアセンブリが、
実質的に鉛直に配向され、前記回転部材に同軸で固定されたシャフトと、
それぞれが前記シャフトに枢動可能に結合された一端にあるまたは一端に隣接する複数の枢動アームと
を含む、請求項５６に記載の装置。
【請求項５８】
前記フライホイールアセンブリがまた、前記複数の枢動アームのそれぞれの対向した端部に接続された複数の加重要素も含む、請求項５７に記載の装置。
【請求項５９】
エネルギーを蓄積する方法であって、
フライホイールアセンブリと関連付けられた偏向手段を作動させるステップであって、前記偏向手段の前記作動が前記偏向手段を偏向させ、前記偏向手段に蓄積したエネルギーを提供する前記作動させるステップと、
前記フライホイールアセンブリに駆動力を与え、前記フライホイールアセンブリの回転を生じさせるように、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーを放出するステップと、
を含む方法。
【請求項６０】
前記偏向手段の作動が、長期間の前記偏向手段の相対的にゆっくりした偏向に比較して、前記偏向手段に蓄積した前記エネルギーを提供するために短縮した期間、迅速に実行される、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記偏向手段が、前記偏向手段で達成可能なほぼ最大の変位量に比して削減した変位量、偏向する、請求項５９または６０のいずれかに記載の方法。
【請求項６２】
前記偏向手段が、連続段階で前記削減した変位量、偏向する、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記偏向手段が、前記連続段階の先行する段階で前記偏向手段が実質的に完全に緩和される前に、後続の段階で前記削減した変位量、偏向する、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
また、実質的に一定の速度で前記フライホイールアセンブリの前記回転速度を管理するステップを含む、請求項５９〜６３のいずれか１項に記載の方法。
【国際調査報告】
2020526177.tif 000013
2020526177.tif 000014
2020526177.tif 000015