KR20130115254A - 복합재 플라이휠 - Google Patents

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KR20130115254A
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steel
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radial
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KR1020137009523A
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프레더릭 이. 모르간
크리스토퍼 브이. 바론
제프리 스트로헤커
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파워 트리 코포레이션
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Abstract

플라이휠(12)은 다수의 강재의 반경방향 층을 구비한 복합재 림 구조체(26)를 갖는 휠을 포함한다. 에폭시 타입의 접착제(34)가 다수의 스테인리스 강의 층을 함께 접합시킬 수 있다.

Description

복합재 플라이휠 {COMPOSITE FLYWHEEL}
본 출원은 2010년 9월 14일자로 출원된 미국 가출원 제61/382,694호의 이익을 주장한다. 상기 가출원의 전체 교시내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
복합재 플라이휠은, 휠에 권취되고 접착제로 함께 접합되는 섬유 또는 필라멘트를 포함할 수 있다. 이러한 섬유는 금속 와이어일 수 있다. 금속 와이어를 갖는 복합재 플라이휠의 크기 또는 속도는 전형적으로, 와이어와 접착제가 서로 분리(delaminating)되지 않도록, 비교적 작게 제한된다.
본 발명은 종래의 복합재 플라이휠보다 더 크고 더 무겁게 제조될 수 있고 더 높은 속도로 회전될 수 있는 플라이휠을 제공할 수 있다. 플라이휠은 다수의 스테인리스 강재의 반경방향 층을 구비한 복합재 림 구조체를 갖는 휠을 포함할 수 있다. 에폭시 타입의 접착제가 다수의 스테인리스 강의 층들을 함께 접합시킬 수 있다.
특정 실시예에서, 스테인리스 강재의 반경방향 층은 일련의 캐비티를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 스테인리스 강재는 소정 길이의 스테인리스 강 섬유를 포함할 수 있다. 스테인리스 강재의 반경방향 층들과 스테인리스 강 섬유들 사이의 공간으로 에폭시 타입의 접착제가 진공 함침될 수 있다. 일 실시예에서, 스테인리스 강재는 스테인리스 강 와이어 로프를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 스테인리스 강재는 스테인리스 강 편조선(stainless steel braided wire)의 웨브를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 스테인리스 강재는 스테인리스 강 메시의 웨브를 포함할 수 있다. 복합재 림 구조체는 코어 부재의 외주 주위에 위치될 수 있다. 코어 부재는 중앙 샤프트 상에 장착될 수 있다. 일 실시예에서, 복합재 림 구조체는 일련의 스테인리스 강재의 별개의 동심 환형 링을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 복합재 림 구조체는 스테인리스 강재의 연속적인 나선형 권취 길이를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 다수의 비금속 섬유재의 반경방향 층이 포함될 수 있고, 인접한 스테인리스 강재의 반경방향 층들이 그들 사이에 접합된 비금속 섬유재의 층을 갖도록 위치될 수 있다. 비금속 섬유재는 탄소로 형성될 수 있다.
본 발명은 또한, 복합재 림 구조체를 갖는 휠을 포함하는 플라이휠을 제공할 수 있다. 복합재 림 구조체는 다수의 다공성 강 웨브재의 반경방향 층 및 다수의 다공성 비금속 섬유 웨브재의 반경방향 층을 가질 수 있고, 이들 다공성 강 웨브재 및 다공성 비금속 섬유 웨브재의 반경방향 층들은 교호적으로 형성된다. 접착제가 교호적인 다공성 강 웨브재 및 다공성 비금속 섬유 웨브재의 반경방향 층들을 함께 접합시킬 수 있다.
특정 실시예에서, 다공성 강 웨브재 및 다공성 비금속 섬유 웨브재는 연속적인 길이로부터 이중층 나선형 구성으로 권취된다. 다공성 강 웨브재는 합금강으로 형성될 수 있으며, 일부 실시예에서 합금강은 스테인리스 강이다. 다공성 비금속 섬유 웨브재는 탄소로 형성될 수 있다. 다공성 강 웨브재는 메시 형태일 수 있고, 다공성 비금속 섬유 웨브재는 직물 형태일 수 있다. 금속 코어 부재가 포함될 수 있고, 복합재 림 구조체가 위치되는 외주를 가질 수 있다.
본 발명은 또한, 다수의 표면 처리된 강재의 반경방향 층을 구비한 복합재 림 구조체를 갖는 휠을 포함하는 플라이휠을 제공할 수 있다. 접착제가 다수의 표면 처리된 강재의 반경방향 층을 함께 접합시킬 수 있다.
특정 실시예에서, 녹 및/또는 오일을 제거하도록 강의 표면이 처리될 수 있다. 또한, 접착제에 의해 접합되는 표면적을 증가시키도록 강의 표면이 처리될 수 있다. 일부 실시예에서, 강의 표면은 부식 억제 보호 코팅으로 처리될 수 있다.
본 발명은 또한, 다수의 스테인리스 강재의 반경방향 층을 휠에 형성하는 단계를 포함하는 플라이휠 형성 방법을 제공할 수 있다. 휠의 복합재 림 구조체를 형성하기 위해, 다수의 스테인리스 강재의 반경방향 층이 에폭시 타입의 접착제로 함께 접합될 수 있다.
특정 실시예에서, 스테인리스 강재의 반경방향 층에는 일련의 캐비티가 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 스테인리스 강재에는 소정 길이의 스테인리스 강 섬유가 제공될 수 있다. 스테인리스 강재의 반경방향 층들과 스테인리스 강 섬유들 사이의 공간으로 에폭시 타입의 접착제가 진공 함침될 수 있다. 일 실시예에서, 스테인리스 강재는 스테인리스 강 와이어 로프일 수 있다. 다른 실시예에서, 스테인리스 강재는 스테인리스 강 편조선의 웨브일 수 있다. 다른 실시예에서, 스테인리스 강재는 스테인리스 강 메시의 웨브일 수 있다. 복합재 림 구조체는 코어 부재의 외주 주위에 위치될 수 있다. 코어 부재는 중앙 샤프트 상에 장착될 수 있다. 일 실시예에서, 복합재 림 구조체는 일련의 스테인리스 강재의 별개의 동심 환형 링으로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 복합재 림 구조체는 스테인리스 강재의 연속적인 나선형 권취 길이로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 복합재 림 구조체는 인접한 스테인리스 강재의 반경방향 층들이 그들 사이에 접합된 비금속 섬유의 층을 갖도록 위치되는 다수의 비금속 섬유재의 반경방향 층을 포함할 수 있다. 비금속 섬유재의 반경방향 층은 탄소로 형성될 수 있다.
본 발명은 또한, 다수의 다공성 강 웨브재의 반경방향 층 및 다수의 다공성 비금속 섬유 웨브재의 반경방향 층을, 이들 다공성 강 웨브재 및 다공성 비금속 섬유 웨브재의 반경방향 층들이 교호적으로 구성되도록, 휠에 형성하는 단계를 포함하는 플라이휠 형성 방법을 제공할 수 있다. 휠의 복합재 림 구조체를 형성하기 위해, 다수의 다공성 강 웨브재의 반경방향 층 및 다수의 다공성 비금속 섬유 웨브재의 반경방향 층이 접착제로 함께 접합될 수 있다.
특정 실시예에서, 다공성 강 웨브재 및 다공성 비금속 섬유 웨브재는 연속적인 길이로부터 이중층 나선형 구성으로 권취될 수 있다. 다공성 강 웨브재는 합금강으로 형성될 수 있으며, 일부 실시예에서 합금강은 스테인리스 강일 수 있다. 다공성 비금속 섬유 웨브재는 탄소로 형성될 수 있다. 다공성 강 웨브재는 메시 형태일 수 있고, 다공성 비금속 섬유 웨브재는 직물 형태일 수 있다. 복합재 림 구조체는 금속 코어 부재의 외주 주위에 위치될 수 있다.
본 발명은 또한, 다수의 표면 처리된 강재의 반경방향 층을 휠에 형성하는 단계를 포함하는 플라이휠 형성 방법을 제공할 수 있다. 휠의 복합재 림 구조체를 형성하기 위해, 다수의 표면 처리된 강재의 반경방향 층이 접착제로 함께 접합될 수 있다.
특정 실시예에서, 녹 및/또는 오일을 제거하도록 강의 표면이 처리될 수 있다. 또한, 접착제에 의한 접합을 위한 표면적을 증가시키도록 강의 표면이 처리될 수 있다. 일부 실시예에서, 강의 표면은 부식 억제 보호 코팅으로 처리될 수 있다.
전술한 내용은 상이한 도면들 전반에 걸쳐 유사한 도면부호가 동일한 부분을 가리키는 첨부 도면에 예시된 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 대한 이하의 보다 특정된 설명으로부터 명백할 것이다. 도면은 본 발명의 실시예들을 예시함에 있어서, 반드시 일정한 비율로 도시되는 대신 강조될 수 있다.
도 1은 본 발명의 플라이휠 시스템의 일 실시예의 사시도.
도 2는 본 발명의 플라이휠의 일 실시예의 정면도.
도 3은 코어가 제거된 도 2의 플라이휠의 사시도.
도 4는 도 2의 플라이휠의 사시도.
도 5는 도 2의 플라이휠의 단면도.
도 6은 도 5의 도면부호 "6"으로 표시된 부분의 확대도.
도 7은 본 발명에 있어서의 일 실시예의 진공 챔버 하우징 또는 인클로저 내에 장착되는 플라이휠의 분해 사시도.
도 8은 진공 인클로저 내에 장착된 플라이휠의 정면도.
도 9는 진공 인클로저 내에 장착되고, 진공 펌프 및 접착제 저장소에 접속된 플라이휠의 측면도.
도 10은 본 발명의 진공 챔버 하우징 또는 인클로저의 절반부 중 하나, 예를 들어 상부 절반부의 일 실시예의 사시도.
도 11은 도 10의 진공 챔버 절반부의 정면도.
도 12는 도 10의 진공 챔버 절반부의 측면도.
도 13은 도 10의 진공 챔버 절반부의 단면도.
도 14는 도 10의 진공 챔버 절반부의 내부에서의 저면도.
도 15는 지지 프레임 상의 플라이휠 하우징의 일 실시예의 사시도.
도 16은 와이어 로프가 권취된 본 발명의 플라이휠을 형성하는 일 실시예의 개략적인 사시도.
도 17은 동심의 환형 메시 링을 갖는 본 발명의 플라이휠을 형성하는 다른 실시예의 개략적인 사시도.
도 18은 메시가 권취된 본 발명의 플라이휠을 형성하는 다른 실시예의 개략적인 사시도.
도 19는 본 발명의 플라이휠의 다른 실시예를 형성하기 위한 공정의 개략도.
도 20은 도 19의 방법에 의해 형성된 플라이휠의 일부의 개략적인 측면도.
도 21은 도 19의 플라이휠의 층들의 일부를 도시하는 개략도.
본 발명의 예시적인 실시예에 대한 설명이 후술된다.
도 1을 참고하면, 플라이휠 시스템 또는 장치(10)의 일 실시예는 복합재 물질로 형성될 수 있는 플라이휠(12)을 포함한다. 플라이휠(12)은, 베어링(17)에 의해 지지되고 종방향 축선(A)을 갖는 측면 또는 수평 지지 또는 드라이브 샤프트(18)를 중심으로 회전할 수 있으며, 하우징, 챔버 또는 인클로저(14) 내에 수용될 수 있다. 하우징(14)의 내부는 플라이휠(12)에 대한 공기 저항을 감소시키기 위해 진공일 수 있다. 하우징(14) 및 베어링(17)은 지지 프레임, 베이스 또는 플랫폼(16) 상에 지지되거나 장착될 수 있다. 플라이휠(12)을 요구되는 속도까지 구동시키기 위해, 드라이브 유닛(20)이 샤프트(18)의 일 단부에 회전 가능하게 접속될 수 있다. 드라이브 유닛(20)은 요구되는 속도까지 회전될 수 있는 전동기, 및 변속기를 가질 수 있다. 플라이휠(12)의 회전으로부터 전기를 발생시키기 위해, 발전 유닛(22)이 샤프트(18)의 대향 단부에서 샤프트(18)에 회전 가능하게 접속될 수 있다. 플라이휠(12)은 요구 시, 발전 유닛(22)에 의해 전기로 전환될 수 있는 에너지를 저장하기 위해, 요구되는 회전 속도에까지 이룰 수 있다. 발전 유닛(22)은 변속기에 의해 구동되는 발전기를 포함할 수 있다. 변속기는 플라이휠(12)이 속도를 변경하거나 줄이는 동안에도, 발전기가 요구되는 일정한 회전 속도로 회전될 수 있도록 할 수 있다. 발전기를 일정한 속도로 회전시키는 것은 일정한 전력 출력을 제공할 수 있는데, 이는 바람직할 수 있다. 발전기는 DC 또는 AC 발전기일 수 있으며, 발전기가 AC 발전기인 경우, 발전기는 일정한 회전 속도, 예를 들어 60 Hz의 주파수를 갖는 전력을 생산하기 위해 1800 RPM으로 회전될 수 있다. 일부 실시예에서, 1500 RPM은 50 Hz에 적합할 수 있다. 플라이휠(12)은 약 1000 RPM을 초과하여, 예를 들어 일부 실시예에서, 약 3000 RPM 내지 약 6000 RPM의 범위, 그리고 다른 실시예에서는, 최대 약 10,000 RPM으로 회전될 수 있다.
도 2 내지 도 6을 참고하면, 플라이휠(12)은 샤프트(18)에 또는 샤프트 주위에 고정되거나 장착되는 내측 코어 또는 코어 부재(24), 및 코어(24) 주위에 고정되거나, 형성되거나 장착되는 외측 복합재 림 구조체(26)를 포함할 수 있다. 코어(24)는 플라이휠(12) 및 코어(24)의 양 측 또는 양 면(13) 상에 있는 2개의 클램프 고정 부재, 플레이트 또는 플랜지(28)에 의해 샤프트(18)에 고정될 수 있다. 플레이트(28)는 나사가공 로드, 볼트, 너트 등과 같은 나사가공 부재에 의해, 코어(24) 및 샤프트(18) 상의 숄더에 고정될 수 있다. 일부 실시예에서, 다른 적합한 고정 방법이 적용될 수 있다. 일부 실시예에서, 코어(24)는 중합체 또는 복합재 물질로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 코어(24)는, 권취되거나 랩핑(wrapping)되고 접착제, 아교 또는 수지(34)에 의해 함께 접합되는 직조 스트랩, 리본, 웨브, 섬유, 필라멘트 또는 로프 물질(24a)로 형성될 수 있다. 접착제(34)는 에폭시 타입의 접착제일 수 있고, 코어(24) 내의 보이드, 캐비티, 홈 또는 공간(25)을 충전할 수 있다. 일부 실시예에서, 접착제는 림(26)용으로 사용된 동일한 접착제(34)일 수 있다. 물질(24a)은 예를 들어, 접착제, 아교 또는 수지(34)에 의해 샤프트(18)에 고정될 수 있고, 긴장 상태에서 요구되는 직경까지 권취될 수 있으며, 예를 들어, 접착제, 아교 또는 수지(34)에 의해 제 위치에 고정될 수 있다. 물질(24a)은 직조 폴리에스테르 또는 나일론일 수 있다. 일 실시예에서, 1/2 인치 직경의 나일론 로프가 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 물질(24a)은 플라이휠(12)과 동일한 폭을 갖는 평탄 웨브일 수 있다.
일부 실시예에서, 코어(24)는 둥글게, 동심원을 가지며 균형을 유지하도록 기계가공될 수 있는 적합한 금속으로 형성될 수 있고, 상기 적합한 금속에는 스테인리스 강, 다양한 다른 강, 티타늄 등이 포함될 수 있다. 이러한 금속 코어는 외측 복합재 림 구조체(26)에의 고정을 위한 기계적 특징부 또는 체결구를 포함할 수 있다. 동심원을 이루고 균형이 잡힌 금속 코어(24)는 플라이휠(12)이 균형을 보다 용이하게 잡을 수 있는 방식으로 외측 림(26)의 형성이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 금속 코어(24)는 용이하게 동심원을 이루도록 기계가공될 수 있으며, 코어 상에 외측 림(26)이 형성되는 동안, 코어(24)가 일부 복합재 물질로 형성되는 경우에 때때로 발생할 수 있는 기형 변형은 생기지 않는다.
외측 림(26)은 일련의 또는 다수의 스테인리스 강재의 반경방향 층으로 형성될 수 있다. 스테인리스 강재는 다공성 일 수 있고, 코어(24)에 장착되거나 고정될 수 있으며, 코어 주위를 둘러쌀 수 있고, 접착제(34)에 의해 함께 접합될 수 있다. 일부 실시예에서, 접착제(34)는 에폭시 경화제와 혼합된 에폭시 수지를 갖는 2성분(two part) 에폭시 타입의 접착제일 수 있다. 일 실시예에서, 에폭시 수지는 약 10,000 내지 15,000 cP, 예를 들어 약 13560 cP의 고 점도를 가질 수 있고, 에폭시 경화제는 약 10 내지 30 cP, 예를 들어 약 21 cP의 저 점도를 가질 수 있으며, 약 78/22의 비율로 함께 혼합될 수 있다. 혼합 시, 에폭시는 경화 전에 시럽과 같은 점도, 예를 들어 약 590 cP를 가질 수 있고, 예를 들어 약 24 내지 72 시간의 장기간의 경화 시간을 가질 수 있으며, 경화 시에는 적어도 약 1000 PSI(1490 PSI 일 수 있음)의 전단 강도를 가질 수 있다. 사용된 에폭시는 진공 인클로저에서 작동하는 플라이휠이 전형적으로 직면하는 것과 같은 따뜻한 온도에 견디도록 선택될 수 있다. 일 실시예에서의 스테인리스 강재는 스테인리스 강 와이어 로프(30)일 수 있으며, 상기 와이어 로프는 예를 들어, 지속적인 긴장 상태에서 요구되는 휠 직경까지 권취될 수 있고, 직경이 1/2 인치일 수 있으며, 다수의 와이어 가닥으로 형성될 수 있다. 도 6을 참고하면, 와이어 로프(30)에서의 와이어 가닥들 사이의 보이드, 캐비티, 홈 또는 공간(31), 및 반경방향 및 측면방향으로 인접한 와이어 로프(30)의 층(course)들 사이의 보이드, 캐비티, 홈 또는 공간(33)은 접착제(34)에 의해 충전 및 점유될 수 있다. 이는 와이어 로프(30)의 반경방향 및 측면방향으로 인접한 각각의 층을 연속적으로 함께 접합시킬 뿐만 아니라, 와이어 로프(30) 내의 개별 와이어 가닥을 연속적으로 함께 접합시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 요구되는 경우, 와이어 로프(30)는 단일 섬유 또는 필라멘트일 수 있다.
코어(24)용 물질(24a)의 내부 및 주위의 보이드(25), 및 외측 림(26)의 와이어 로프(30)의 내부 및 주위의 보이드(31 및 33)는 접착제(34)로 충전될 수 있으며, 상기 접착제는 진공하에서, 코어(24) 및 외측 림(26)으로 도입 및 함침될 수 있다. 도 7 내지 도 15를 참고하면, 접착제 없이 코어(24) 및 외측 림(26)을 갖는 플라이휠(12)이 완성된 플라이휠의 치수적으로 정밀한 크기 및 형상을 갖는 진공 챔버, 인클로저 또는 하우징의 내부(21)에 위치될 수 있다. 진공 인클로저는 적절한 크기 또는 치수를 구비하여 도 1의 인클로저(14)와 유사하거나 동일할 수 있으며, 또는 별개이거나 상이한 인클로저일 수 있다. 진공 인클로저(14)는 상부 부분 또는 절반부(14a) 및 하부 부분 또는 절반부(14b)를 구비하는 클램셀(clamshell) 구성을 가질 수 있으며, 상기 절반부들은 밀봉을 위해 플랜지(15a 및 15b)에서 함께 접합되거나 볼트 결합될 수 있다. 각각의 절반부(14a 및 14b)는 대체적으로 약 180°의 반원 외주를 갖는 디스크 또는 원통의 절반부로서, 이들은 결합 시, 공동으로 대체적으로 디스크 또는 원통형의 형상을 띠는 진공 인클로저(14)를 형성한다. 각각의 절반부(14a 및 14b)의 외부는 추가적인 강도를 위해 리브 또는 거싯(19)을 포함할 수 있다. 각각의 절반부(14a 및 14b)는 공동으로 진공 인클로저(14)의 내부(21)를 형성하는 내부 영역(21a 및 21b)을 갖는다. 진공 인클로저(14)의 각 측면 상의 밀봉 플랜지(23)는 샤프트(18) 주위의 밀봉을 제공할 수 있다. 각각의 밀봉 플랜지(23)는 함께 접합되는 절반부(14a 및 14b)와 연관된 상부 부분(23a) 및 하부 부분(23b)을 가질 수 있다.
진공 펌프(36)는 예를 들어, 기저에서 도관(37) 및 차단 밸브(38)를 통해 진공 인클로저(14)에 접속될 수 있고, 예를 들어 수은 진공이 약 28 내지 32 인치에 도달할 때까지 내부의 공기, 물, 수분 및 가스가 제거될 수 있다. 진공 펌프(36)는 차단 밸브(38)에 의해 정지되거나, 그리고/또는 분리될 수 있다. 도관(40) 및 차단 밸브(44)를 통해 접착제(34)의 저장소(42)가 진공 인클로저(14)에 접속될 수 있다. 밸브(44)가 개방됨으로써, 접착제(34)가 진공 인클로저(14)의 내부로 진입하여 스며들 수 있으며, 이로써 플라이휠(12)의 코어(24) 및/또는 외측 림(26)으로 함침하여 스며들고, 이에 따라 코어(24) 내의 보이드(25) 및 외측 림(26) 내의 보이드(31 및 33)에 충전될 수 있다. 요구되는 경우, 저장소(42)는 접착제(34)를 펌핑하기 위한 펌프를 포함할 수 있거나, 대안적으로 펌프가 저장소(42) 또는 도관(40)에 접속될 수 있다. 예를 들어, 약 72 시간의 장기간의 경화 시간을 가짐으로써, 접착제(34)는 경화 전 진공 함침하에 있는 동안, 실질적으로 모든 보이드(25, 31 및 33) 내로 스며들어 이들을 충전하기에 충분한 시간을 갖는다. 접착제(34)가 일단 냉각되어 굳거나 경화되면, 함침된 플라이휠(12)은 진공 인클로저(14)로부터 제거될 수 있다. 플라이휠(12)의 외경은 샤프트(18)에 대해 동심으로 기계가공될 수 있고, 2개의 측면(13)은 평탄하게 기계가공될 수 있다. 다른 실시예들에서, 도관(37 및 40)의 위치는 역전되거나 다른 위치에 위치될 수 있다. 부수적으로, 당해 기술 분야에 공지되어 있는 바와 같은 진공 함침의 다른 적합한 방법이 행해질 수 있다.
일부 실시예에서, 플라이휠(12)은 직경이 약 48 인치 이상일 수 있다. 일 실시예에서, 플라이휠(12)은 직경이 약 120 인치, 폭이 약 48 인치일 수 있으며, 직경이 약 90 인치인 코어(24)를 가질 수 있다. 폭 및 직경은 그때 그때의 용도 및 상황에 따라, 더 크거나 더 작을 수 있다고 이해된다.
도 16 내지 도 18을 참고하면, 외측 림(26)을 형성하는 세 가지 구성법이 도시된다. 도 16에 도시된 제1 방법은, 예를 들어 체결구, 접착제, 아교 또는 수지에 의해 코어(24)에 부착되고 긴장 상태에서 연속적으로 권취되는 금속 또는 스테인리스 강 와이어(30)를 도시한다. 와이어 로프(30)는 요구되는 폭, 예를 들어 48 인치의 폭까지 각각의 반경방향 층을 형성하기 위해 측면방향 층에서 나란히 권취될 수 있다. 요구되는 직경, 예를 들어 120 인치의 직경이 형성될 때까지 충분한 반경방향 층들이 권취되며, 예를 들어 접착제, 아교 또는 수지에 의해 제 위치에 고정된다. 일 실시예에서, 코어(24)는 직경이 90 인치일 수 있고, 외측 림은 직경이 120 인치일 수 있으며, 이로써 반경방향 두께가 15 인치이거나, 플라이휠(12)의 전체 반경의 약 1/4인 외측 림(26)을 형성할 수 있다.
도 17에 도시된 제2 방법은 코어(24) 주위에서 금속 또는 스테인리스 강 메시(32)의 개별적인 별도 또는 별개의 동심 환형 링(46)의 형성을 도시한다. 각각의 링(46)은, 긴장 상태에서 예를 들어, 측면방향 핀(48)에 의해 한번에 하나의 원주를 형성하도록 함께 고정될 수 있는 단부(32a)를 갖는 소정 길이의 메시(32)로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 와이어, 로킹 링 등을 사용한 스티칭(stitching) 또는 소잉(sewing)과 같은 다른 적합한 체결 방법이 사용될 수 있다. 메시(32)는, 메시(32)의 섬유 또는 부재(35)들 사이에서 메시(32) 내에 보이드(31)를 갖고 각각의 동심 환형 링(46) 사이에서 보이드(33)를 형성하는 상대적으로 평탄한 다공성 직조 와이어 메시 벨트, 직물, 스크린, 리본, 확장되거나 천공된 금속 시트일 수 있다. 제1 링(46)은 예를 들어, 체결구, 접착제, 아교 또는 수지에 의해 코어(24)에 고정될 수 있으며, 이후 후속 링(46)이 추가된다. 일 실시예에서, 메시(32)는 플라이휠(12)의 요구되는 폭(W), 예를 들어 48 인치의 폭일 수 있으며, 링(46)의 충분한 개수가 약 90 인치 직경의 코어(24) 주위에 추가되어, 요구되는 크기의 외경, 예를 들어 120 인치에 이를 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 링(46)의 메시(32) 내의 섬유 또는 부재(35)는 반경방향으로 인접한 링(46)에서의 메시(32) 내의 섬유 또는 부재(35)와 서로 맞물릴 수 있다. 접착제(34)가 도포된 경우, 접착제(34)는 메시(32)의 반경방향 층들을 함께 접합시키기 위해 보이드(33)를 충전하는 것뿐만 아니라, 섬유 또는 부재(35)들 사이에서 메시(35) 내 보이드를 충전하여 이들을 함께 접합시킬 수 있다.
도 18에 도시된 제3 방법은 예를 들어, 체결구, 접착제, 아교 또는 수지에 의해 코어(24)에 고정되고 요구되는 외경이 얻어질 때까지 긴장 상태로 코어(24) 주위에서 나선식으로 다수의 반경방향 층으로 연속적으로 권취되거나 둘러싸는 금속 또는 스테인리스 강 메시(32)의 벨트를 도시한다. 일부 실시예에서, 메시(32)는 플라이휠(12)의 요구되는 폭(W)인 약 48 인치일 수 있으며, 최종적으로 요구되는 직경, 예를 들어 약 120 인치가 얻어질 때까지 약 90 인치의 코어(24) 주위에서 권취될 수 있다. 일부 실시예에서, 와이어 로프(30) 및 메시(32)는 평탄 스테인리스 강 와이어 브레이드로 대체될 수 있다. 다른 실시예에서, 코어(24)는 생략될 수 있으며, 외측 림(26)은 샤프트(18) 주위 또는 상기 샤프트에 고정될 수 있다.
플라이휠(12)의 중량은 적어도 약 1700 lbs일 수 있고, 통상적으로 중량은 약 5000 lbs, 약 10,000 lbs, 약 20,000 lbs, 약 30,000 lbs, 약 40,000 lbs, 약 50,000 lbs, 약 60,000 lbs 및 약 70,000 lbs일 수 있다. 약 1000 RPM을 초과하고 약 10,000 RPM에 이르는 회전 속도에서, 크고 육중한 플라이휠은 통상적으로 문제가 생길 수 있다. 그러나, 본 발명은 전술한 크기, 중량 및 회전 속도를 갖는 크고 육중한 플라이휠(12)을 제공할 수 있다. 전술한 방식으로 함께 접합되는 스테인리스 강으로부터 외측 림(26)을 형성함으로써, 육중한 질량 또는 중량(1700 lbs 이상)을 갖는 대 직경(48 인치 이상) 플라이휠(12)이 형성될 수 있고, 고속(1000 RPM 이상)에서 작동될 수 있다. 스테인리스 강은 통상적으로 이용 가능한 강 금속 와이어의 접착제 접합 강도를 초과하여 에폭시와 같은 접착제에 의해 증가된 접착제 접합 강도를 가질 수 있으며, 이는 이들의 대형의 크기, 중량 및 속도를 가능하게 한다는 것이 알려져 있다. 예를 들어, 스테인리스 강재의 사용은 통상적으로 이용 가능한 강과 같은 금속에 비해, 접착제(34)에 의한 더욱 강한 표면 접합을 형성할 수 있다. 통상적으로 이용 가능한 강은 전형적으로 접착제(34)에 의한 표면 접합의 강도를 제한하는 표면 상의 산화물 또는 녹을 형성한다. 강이 산화 또는 녹을 제한하는 물질, 예를 들어 오일로 도포되는 경우에, 코팅은 또한, 전형적으로 표면 접합의 강도를 제한한다. 이에 반해, 스테인리스 강재를 사용함으로써, 접착제(34) 및 스테인리스 강재의 표면 사이의 고 강도 표면 접합을 얻을 수 있다. 요구되는 경우, 스테인리그 강의 표면은 예를 들어, 산 또는 다른 적합한 화학물질에 의해 에칭됨으로써 표면 내 구멍 또는 요홈부의 표면적을 추가적으로 증가시키도록 처리될 수 있다. 또한, 예를 들어, 연마 물질 또는 부재에 의해 기계적 표면 처리가 행해질 수 있다. 스테인리스 강은 대형의 고속 플라이휠(12)에 사용되기에 충분한 강도를 가지며, 요구되는 중량 특성을 갖는다. 또한, 다공성인 스테인리스 강재 및 연장되거나 장기간의 시간에 걸쳐 진공하에서 외측 림(26)으로 함침되는 접착제(34)를 사용함으로써, 스테인리스 강재 내의 보이드(31)와 스테인리스 강재 사이의 보이드(33)의 실질적인 전부는 접착제(34)로 충전될 수 있으며, 이에 따라 접착제(34)와 스테인리스 강재 사이에서 접합되는 대량의 표면적을 형성하거나 극대화한다. 또한, 보이드(31 및 33)의 충전은 접착제(34)의 교합 영역을 형성할 수 있으며, 이에 따라 스테인리스 강재의 층들도 서로에 대해 고정될 수 있다. 결과적으로, 플라이휠(12)은 이하의 요인, 즉 접착제는 사용된 스테인리스 강재가 넓은 표면적에 걸쳐 다공성을 띨 때, 스테인리스 강재와의 강한 표면 접합을 이룰 수 있고, 접합은 접합 정도를 극대화하는 크거나 넓은 표면적에 걸쳐 형성될 수 있으며, 접착제는 약 1000 PSI를 초과한, 예를 들어 약 1490 PSI의 전단 강도를 가질 수 있다는 이상의 요인 중 하나 이상으로 인해 작동 중에 높은 힘을 견딜 수 있다.
전술한 에폭시 수지에 추가하여, 일부 실시예에서는, 다른 적합한 아교, 수지 및 접착제뿐만 아니라, 열경화성 수지를 비롯한 다른 타입의 에폭시 수지가 사용될 수 있다. 또한, 스테인리스 강이 아닌 금속 또는 합금이 사용될 수 있다. 예를 들어, 녹 및 부식을 보상하거나 방지하기 위한 조치가 취해지는 경우에는 오일 코팅이 되어 있지 않은 보통강 또는 탄소강이 채용될 수 있다. 보통강은 녹 또는 부식 발생을 방지하기 위해 항습 환경에서 운반, 저장 및 조립될 수 있다. 또한, 휠에 조립하기 전에, 보통강의 표면은 임의의 녹 또는 부식을 제거하기 위해 표면 처리될 수 있다. 녹 또는 부식이 발생하는 것을 방지하기 위해, 금속 또는 산화 코팅과 같은 부식 억제 보호 코팅이 채용될 수도 있다. 탄소강 또는 보통강이 아닌 강합금, 예를 들어 4000 시리즈 강이 사용될 수 있다. 또한, 사용되는 다른 금속에는 티타늄이나 다른 적합한 금속, 또는 합금이 포함될 수도 있다.
탄소강 또는 보통강이 오일, 녹 및/또는 부식을 제거하기 위해 세정 및 표면 처리되는 경우, 표면은 더욱 다공성을 띨 수 있으며, 스테인리스 강에 의해 얻을 수 있는 보다 강한 접착제(34)와의 초기 접합을 이룰 수 있다. 그러나, 시간이 흐름에 따라, 탄소강 또는 보통강은, 접착제(34)에 의해 수분이 흡수되거나, 탄소강 또는 보통강이 접착제(34)와 서서히 화학적으로 또는 유전식으로(galvanically) 반응하는 경우에, 나중에 녹이 생기거나 부식될 수 있는 가능성이 있어, 시간이 흐를수록 접착제(34)와 탄소강 또는 보통강의 접합이 약해질 수 있다. 플라이휠(12)이 약해지는 것은, 플라이휠(12)의 기계적인 장애는 커다란 문제가 될 수 있다는 점에서 바람직하지 않다. 그러나, 스테인리스 강을 사용하는 것은 접착제(34)에 의한 접합 후에, 후속적인 녹슴 현상 또는 부식을 감소, 제한 또는 방지할 수 있는데, 이는 스테인리스 강이 수분에 의한 녹슴 현상 또는 부식을 방지하는 특성이 있고, 또한 많은 또는 대부분의 접착제(34)에 잘 견디거나, 접착제와 화학적으로 또는 유전식으로 반응하지 않기 때문이다. 결과적으로, 스테인리스 강은 시간이 흐르더라도 접착제(34)에 의한 접합 강도가 실질적으로 동일하거나 일관되게 유지될 수 있다. 접착제(34)에 의한 스테인리스 강의 접합 강도를 보조하거나 증가시키기 위해, 접착제(34)에 의한 접합에 앞서 표면을 처리하거나 에칭하도록 당해 기술분야에 공지된 것과 같은 예비-에폭시 프라이머가 스테인리스 강에 도포될 수 있다.
도 19 및 도 20을 참고하면, 플라이휠(50)은, 이중층의 나선형 복합재 휠 구조 또는 구성(60)을 형성하도록 코어(24) 주위에 연속적으로 권취되는 길이를 갖는, 다공성 스테인리스 강재 또는 메시(32)의 웨브 및 다공성 비금속 섬유재 또는 직물(52)의 중간층 웨브가 접착제(34)로 접합되는 중간층(52) 및 메시(32)의 교호적인 층을 이루면서, 외측 림(26)이 코어(24) 주위에 형성될 수 있다는 점에서 도 19의 방식으로 제조된 플라이휠(12)과는 상이한 본 발명의 플라이휠의 다른 실시예이다. 코어(24)는 둥글게 기계가공되고 샤프트(18)에 동심으로 장착되며, 안정적일 수 있는 금속 코어일 수 있다. 코어(24)를 샤프트(18)에 장착하기 위해 고정 부재(28)가 사용될 수 있지만, 대안적으로 키이, 스플라인 등에 의한 것과 같이 당해 기술분야에 공지된 다른 적합한 고정 부재 또는 방법이 채용될 수 있다. 코어(24)의 외주는 권취 전에 메시(32) 및 중간층(52)의 단부를 코어(24)에 고정하기 위한 고정 또는 부착 위치, 구조체 또는 고정물(55)을 가질 수 있다. 고정 구조체(55)는 메시(32) 및 중간층(52)을 코어(24)의 외측면에 걸거나, 파지하거나 고정하기 위해, 하나 이상의 슬롯 또는 구멍(54) 및/또는 파지 부재(56)를 포함할 수 있다. 파지 부재(56)는 탄성이 걸려 있을 수 있고, 대안적으로 나사 또는 볼트에 의해 조여질 수 있다. 메시(32) 및 중간층(52)의 웨브는 대략 플라이휠(50)의 폭인 폭(W)을 가질 수 있으며, 요구되는 직경에 이를 때까지 긴장 상태에서 코어(24) 주위에 연속적으로 권취될 수 있다. 최종 외측 층(58)은 전형적으로 가장 큰 응력을 갖는 원주방향 외주 상에서 메시(32)가 중간층(52) 및 접착제(34) 복합재에 의해 캡슐화되어 수용될 수 있도록 하는 중간층 물질(52)일 수 있다. 플라이휠(50)의 폭(W)은 통상적으로 12 내지 48 인치에 이를 수 있고, 외경은 통상적으로 36 내지 120 인치에 이르는 직경을 가질 수 있다. 플라이휠(50)은 플라이휠(12)에 대해 설명한 것과 동일한 방식으로, 동일한 접착제(34) 또는 수지, 예를 들어 에폭시 수지와 함께 접합될 수 있다.
다공성 비금속 중간층(52)은 스테인리스 강 메시(32)가 갖는 접착제(34)에 의한 접합보다 강한 접착제(34)에 의한 접합을 가질 수 있으며, 중간층(52) 및 접착제(34)는 메시(32) 및 접착제(34)에 의해 형성되는 나선형 복합재 구조체(60b)에 접합되고, 이 구조체를 내측 및 외측에서 연속적 나선형으로 둘러싸거나 중간에 개재시키는 고강도 나선형 복합재 구조체(60a)를 형성할 수 있으며, 이에 따라 이중층 나선형 복합재 휠 구조체(60)를 형성할 수 있다. 중간층(52)은 아라미드 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유 및 탄소 나노튜브와 같은 적합한 물질 또는 섬유의 직조 직물 또는 부직포의 웨브일 수 있다. 탄소 나노튜브로는 섬유가 고려될 수 있다. 중간층(52)이 탄소 섬유 또는 탄소 나노튜브 종이 또는 직물과 같은 탄소로 형성되는 경우, 나선형 복합재 구조체(60a)는 나선형 복합재 구조체(60b)보다 강도가 더 클 수 있으며, 플라이휠(12)에서의 외측 복합재 림 구조체보다 강도가 강한 외측 복합재 림 구조체(26)를 생성할 수 있다. 이중층의 나선형 구성에 의해, 나선형 구조체(60b)의 메시(32)는 인접한 복합재 구조체(60a)의 나선에 의해 이들 중간에 개재됨으로써, 연속적으로 인접하여 내측 및 외측에서 제 위치에 지지, 접합 및 고정될 수 있다. 나선형 복합재 구조체(60a)는 반경방향 외측에서 나선방향으로 반경방향 외측으로 나선형 복합재 구조체(60b)를 원주방향으로 나선형으로 둘러쌀 수 있으며, 고강도 구조체 내에서 복합재 구조체(60b)를 원주방향 및 반경방향으로 나선형으로 고정시킬 수 있다. 결과적으로, 나선형 복합재 구조체(60a)는 플라이휠(50)의 회전 동안, 일련의 일체적으로 접속된 반경방향 층들, 나선형 복합재 구조체(60b) 내의 메시(32)의 각각의 반경방향 층의 외향 원심력(F)을 나선방향으로 연속적으로 수용하거나 견딜 수 있다.
도 21을 참고하면, 중간층(52)은 플라이휠(12)에서와 비교하여 외측 림(26) 내의 반경방향 층들 사이의 공간 또는 보이드(33)의 크기를 감소시킬 수도 있으며, 이는 접착제(34)가 보다 작은 보이드에 걸쳐 이어질 수 있기 때문에, 더 큰 강도에 기여할 수 있다. 예를 들어, 도 18의 플라이휠(12)을 참고하면, 메시(32)의 섬유 또는 부재(35)는 섬유 또는 부재(35) 사이의 캐비티, 공간, 홈 또는 보이드(31)를 가지며, 메시(32)의 반경방향 층은 서로 인접한다. 결과적으로, 메시(32)의 반경방향 층들 사이의 공간 또는 보이드(33)는 메시(32) 내의 캐비티 또는 보이드(31)로 연장될 수도 있으며, 이에 따라 접착제(34)가 차지하는 공간의 크기가 증가한다. 메시(32)의 반경방향 층 중 하나의 층 내의 보이드(31)가 메시(32)의 인접한 반경방향 층들 사이의 보이드(33) 내로, 그리고 추가로 메시(32)의 다음 반경방향 층 내의 보이드(31) 내로 연장되는 것이 가능하게 되고, 이에 따라 대형이거나 기다란 연속적인 보이드를 생성한다. 대형이거나 기다란 보이드를 점유하는 접착제(34)는 소형이거나 짧은 보이드를 점유하는 접착제보다 용이하게 파열되거나 전단될 수 있다. 그러나, 플라이휠(50)에서는, 도 21에서 볼 수 있는 바와 같이, 중간층(52)은 메시(32)의 인접한 반경방향 층 내의 보이드(31)가 일반적으로는 메시(32)의 다음 반경방향 층 내의 공간 또는 보이드(33)를 가로질러 연장되지 않도록 메시(32)의 반경방향 층들을 서로 이격시키는 메시(32)의 인접한 반경방향 층들 사이의 분리기, 칸막이 또는 배리어로서 작용할 수 있다. 또한, 중간층(52)은 중간층(52)의 섬유 또는 부재(52a)들 사이의 캐비티, 보이드, 홈 또는 공간(52b)이 소형이거나 짧을 수 있도록, 그리고 메시(32)의 반경방향 층 내의 보이드(31)와 조합되는 경우, 초기 보이드(31)에서 발견되는 것보다 훨씬 대형이거나 기다란 조합된 보이드를 생성하지 않도록, 메시(32)의 층보다 훨씬 얇을 수 있다. 결과적으로, 접착제(34)는 보다 소형이거나 짧은 보이드(31, 33 및 52b)를 점유할 수 있으며, 보다 큰 내전단력을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 중간층(52) 및 메시(32)의 인접한 반경방향 층들의 섬유 또는 부재(32a 및 52a)는 기계적인 고정 및 추가적인 강도를 제공하기 위해 어느 정도의 교합이 이루어질 수 있다.
일부 실시예에서, 스테인리스 강 메시(32)는 약 3/8 인치의 두께일 수 있고, 약 1/8 내지 약 1/2 인치의 두께에 이를 수 있으며, 중간층(52)은 약 1/32 내지 1/16 인치의 두께일 수 있고, 약 1/64 내지 약 1/8 인치의 두께에 이를 수 있다. 중간층(52) 및 메시(32)의 반경방향 층들의 개수는 중간층(52) 및 메시(32)의 두께뿐만 아니라, 외측 림(26)의 두께에 따른다. 예를 들어, 전체 반경의 약 1/4인 두께를 갖는 외측 림(26)의 실시예에 대해, 직경이 36 인치인 플라이휠(50)에서, 외측 림(26)은 반경방향으로 약 4.5 인치 두께를 가질 수 있고, 메시(32) 및 중간층(52)이 각각 8개(총 16개) 정도의 반경방향 층을 갖거나, 각각 32개(총 64개) 정도의 반경방향 층을 가질 수 있다. 직경이 48 인치인 플라이휠(50)에서, 외측 림(26)은 반경방향으로 약 6 인치 두께를 가질 수 있고, 각각 10개(총 20개) 정도의 반경방향 층을 갖거나, 각각 42개(총 84개) 정도의 반경방향 층을 가질 수 있다. 직경이 72 인치인 플라이휠(50)에서, 외측 림(26)은 반경방향으로 약 9 인치 두께를 가질 수 있고, 각각 15개(총 30개) 정도의 반경방향 층을 갖거나, 각각 64개(총 128개) 정도의 반경방향 층을 가질 수 있다. 직경이 120 인치인 플라이휠(50)에서, 외측 림(26)은 반경방향으로 약 15 인치 두께를 가질 수 있고, 각각 24개(총 48개) 정도의 반경방향 층을 갖거나, 각각 107개(총 214개) 정도의 반경방향 층을 가질 수 있다. 플라이휠(50)의 직경, 외측 림의 반경방향 두께, 및 메시(32)와 중간층(52)의 두께는 메시(32) 및 중간층(52)의 개수가 크게 변경될 수 있도록 상황에 따라 변경될 수 있다는 점이 이해된다. 플라이휠(12)에 대해 전술한 바와 같은 구성 또는 다른 대응 구성을 갖는 것과 더불어 메시(32)는 부직의 다공성 스테인리스 강 섬유재 및 체인 링크 또는 메일도 포함할 수 있다. 중간층(52)은 다공성 물질 구성으로 형성되는 직조 및 부직 섬유 또는 부재(52a), 직물 또는 종이(얇은 직물은 종이로 간주될 수 있음)를 포함할 수 있고, 가장 빈번하게는 고강도를 위해 탄소 섬유 또는 탄소 나노튜브로 형성된다. 비록, 스테인리스 강 메시(32)와 같은 강 합금이 바람직하지만, 스테인리스 강보다 무거울 수 있는 몰리브덴 강과 같은 다른 내부식성 강 합금이 채용될 수 있다. 또한, 내부식성 물질로서는 아니지만 보다 비용 효율적일 수 있는 4000 시리즈 강이 사용될 수 있으며, 또는 티타늄이 사용될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 플라이휠(50)은 메시(32) 및 중간층(52)의 동심 환형 링이 코어(24) 주위에서 형성 및 조립되는 도 17에 도시된 공정을 채용하여 제조될 수 있다. 대략 플라이휠(50)의 폭인 폭(W)을 갖고, 동심 또는 둥근 코어(24) 주위에 형성되는 메시(32) 및 중간층(52)의 사용으로 일반적으로 균형 잡기가 용이한 휠을 생성할 수 있다.
본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 특히 개시되고 설명되었지만, 첨부된 청구범위에 의해 포함되는 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이, 형태 및 상세에 있어서의 다양한 변화가 이루어질 수 있다는 점은 당업자에게 이해될 것이다.
예를 들어, 개시된 플라이휠의 치수, 중량, 및 회전 속도는 목전의 상황에 따라 변경될 수 있는 것으로 이해된다.

Claims (48)

  1. 다수의 스테인리스 강재의 반경방향 층을 포함하는 복합재 림 구조체를 갖는 휠과,
    상기 다수의 스테인리스 강재의 반경방향 층을 함께 접합시키는 에폭시 타입의 접착제
    를 포함하는
    플라이휠.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스테인리스 강재의 반경방향 층은 일련의 캐비티를 갖는
    플라이휠.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스테인리스 강재는 소정 길이의 스테인리스 강 섬유를 포함하는
    플라이휠.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 에폭시 타입의 접착제는 상기 스테인리스 강재의 반경방향 층들과 상기 스테인리스 강 섬유들 사이의 공간으로 진공 함침되는
    플라이휠.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스테인리스 강재는 스테인리스 강 와이어 로프를 포함하는
    플라이휠.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 스테인리스 강재는 스테인리스 강 편조선(stainless steel braided wire)의 웨브를 포함하는
    플라이휠.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 스테인리스 강재는 스테인리스 강 메시의 웨브를 포함하는
    플라이휠.
  8. 제4항에 있어서,
    주위에 상기 복합재 림 구조체가 위치되는 외주를 갖는 코어 부재를 더 포함하는
    플라이휠.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 코어 부재가 장착되는 중앙 샤프트를 더 포함하는
    플라이휠.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복합재 림 구조체는 일련의 스테인리스 강재의 별개의 동심 환형 링을 갖는
    플라이휠.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복합재 림 구조체는 스테인리스 강재의 연속적인 나선형 권취 길이를 갖는
    플라이휠.
  12. 제1항에 있어서,
    인접한 스테인리스 강재의 반경방향 층들이 그들 사이에 접합된 비금속 섬유재의 층을 갖도록 위치되는 다수의 비금속 섬유재의 반경방향 층을 더 포함하는
    플라이휠.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 비금속 섬유재의 반경방향 층은 탄소로 형성되는
    플라이휠.
  14. 다수의 다공성 강 웨브재 층 및 다수의 다공성 비금속 섬유 웨브재의 반경방향 층을 포함하고, 이들 다공성 강 웨브재 및 다공성 비금속 섬유 웨브재의 반경방향 층들이 교호적으로 형성되는 복합재 림 구조체를 갖는 휠과,
    교호적인 다공성 강 웨브재 및 다공성 비금속 섬유 웨브재의 반경방향 층들을 함께 접합시키는 접착제
    를 포함하는
    플라이휠.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 다공성 강 웨브재 및 상기 다공성 비금속 섬유 웨브재는 연속적인 길이로부터 이중층 나선형 구성으로 권취되는
    플라이휠.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 다공성 강 웨브재는 합금강으로 형성되는
    플라이휠.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 합금강은 스테인리스 강인
    플라이휠.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 다공성 비금속 섬유재는 탄소로 형성되는
    플라이휠.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 다공성 강 웨브재는 메시 형태이고, 상기 다공성 비금속 섬유 웨브재는 직물 형태인
    플라이휠.
  20. 제14항에 있어서,
    주위에 상기 복합재 림 구조체가 위치되는 외주를 갖는 금속 코어 부재를 더 포함하는
    플라이휠.
  21. 다수의 표면 처리된 강재의 반경방향 층을 포함하는 복합재 림 구조체를 갖는 휠과,
    상기 다수의 표면 처리된 강재의 반경방향 층을 함께 접합시키는 접착제
    를 포함하는
    플라이휠.
  22. 제21항에 있어서,
    강의 표면은 녹 및 오일 중 적어도 하나를 제거하도록 처리되는
    플라이휠.
  23. 제21항에 있어서,
    강의 표면은 접착제에 의한 접합을 위한 표면적을 증가시키도록 처리되는
    플라이휠.
  24. 제21항에 있어서,
    강의 표면은 부식 억제 보호 코팅으로 처리되는
    플라이휠.
  25. 다수의 스테인리스 강재의 반경방향 층을 휠에 형성하는 단계와,
    상기 휠의 복합재 림 구조체를 형성하기 위해, 에폭시 타입의 접착제로 상기 다수의 스테인리스 강재의 반경방향 층을 함께 접합시키는 단계
    를 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 스테인리스 강재의 반경방향 층에 일련의 캐비티를 제공하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 스테인리스 강재에 소정 길이의 스테인리스 강 섬유를 제공하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 스테인리스 강재의 반경방향 층들과 상기 스테인리스 강 섬유들 사이의 공간으로 에폭시 타입의 접착제를 진공 함침시키는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    스테인리스 강 와이어 로프를 포함하는 스테인리스 강재를 제공하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  30. 제28항에 있어서,
    스테인리스 강 편조선의 웨브를 포함하는 스테인리스 강재를 제공하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  31. 제28항에 있어서,
    스테인리스 강 메시의 웨브를 포함하는 스테인리스 강재를 제공하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 복합재 림 구조체를 코어 부재의 외주 주위에 위치시키는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 코어 부재를 중앙 샤프트 상에 장착하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  34. 제25항에 있어서,
    일련의 스테인리스 강재의 별개의 동심 환형 링을 구비한 복합재 림 구조체를 형성하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  35. 제25항에 있어서,
    스테인리스 강재의 연속적인 나선형 권취 길이를 구비한 복합재 림 구조체를 형성하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  36. 제25항에 있어서,
    인접한 스테인리스 강재의 반경방향 층들이 그들 사이에 접합된 비금속 섬유재의 층을 갖게끔 위치되는 다수의 비금속 섬유재의 반경방향 층을 포함하도록 상기 복합재 림 구조체를 형성하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 비금속 섬유재의 반경방향 층을 탄소로 형성하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  38. 다수의 다공성 강 웨브재의 반경방향 층 및 다수의 다공성 비금속 섬유 웨브재의 반경방향 층을, 이들 다공성 강 웨브재 및 다공성 비금속 섬유 웨브재의 반경방향 층들이 교호적으로 구성되도록, 휠에 형성하는 단계와,
    상기 휠의 복합재 림 구조체를 형성하기 위해, 상기 다수의 다공성 강 웨브재의 반경방향 층 및 상기 다수의 다공성 비금속 섬유 웨브재의 반경방향 층을 접착제로 함께 접합시키는 단계
    를 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 다공성 강 웨브재 및 상기 다공성 비금속 섬유 웨브재를 연속적인 길이로부터 이중층 나선형 구성으로 권취하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  40. 제38항에 있어서,
    상기 다공성 강 웨브재를 합금강으로 형성하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 다공성 강 웨브재를 스테인리스 강으로 형성하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  42. 제38항에 있어서,
    상기 다공성 비금속 섬유 웨브재를 탄소로 형성하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  43. 제38항에 있어서,
    메시 형태의 다공성 강 웨브재 및 직물 형태의 다공성 비금속 섬유 웨브재를 제공하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  44. 제38항에 있어서,
    상기 복합재 림 구조체를 금속 코어 부재의 외주 주위에 위치시키는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  45. 플라이휠을 형성하는 방법으로서,
    다수의 표면 처리된 강재의 반경방향 층을 휠에 형성하는 단계와,
    상기 플라이휠의 복합재 림 구조체를 형성하기 위해, 접착제로 상기 다수의 표면 처리된 강재의 반경방향 층을 함께 접합시키는 단계
    를 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  46. 제45항에 있어서,
    녹 및 오일 중 적어도 하나를 제거하도록 강의 표면을 처리하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  47. 제45항에 있어서,
    접착제에 의한 접착을 위한 표면적을 증가시키도록 강의 표면을 처리하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
  48. 제45항에 있어서,
    부식 억제 보호 코팅으로 강의 표면을 처리하는 단계를 더 포함하는
    플라이휠 형성 방법.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0905345D0 (en) * 2009-03-27 2009-05-13 Ricardo Uk Ltd A flywheel
GB0905343D0 (en) 2009-03-27 2009-05-13 Ricardo Uk Ltd A flywheel
GB201019473D0 (en) 2010-11-17 2010-12-29 Ricardo Uk Ltd An improved coupler
GB201106768D0 (en) 2011-04-20 2011-06-01 Ricardo Uk Ltd An energy storage system
US9729025B2 (en) * 2012-04-03 2017-08-08 The Boeing Company Open-core flywheel architecture
US9735645B2 (en) 2013-07-08 2017-08-15 Saint Augustin Canada Electric Inc. Energy storage flywheel device and system for producing kinetic energy within the storage system
GB2504216B (en) * 2013-07-19 2015-01-07 Williams Hybrid Power Ltd Flywheels for energy storage and methods of manufacture thereof
JP2015034588A (ja) * 2013-08-08 2015-02-19 ジヤトコ株式会社 フライホイール回生システム及びその制御方法
JP5977212B2 (ja) * 2013-08-08 2016-08-24 ジヤトコ株式会社 フライホイール回生システム及びその制御方法
USD740337S1 (en) * 2014-02-25 2015-10-06 Vaughn C. Jewell Flywheel
WO2016032363A1 (ru) * 2014-08-29 2016-03-03 ЗОТОВ, Алексей Вячеславович Ленточный маховик
JP2016050627A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 株式会社ジェイテクト フライホイール
FR3027644B1 (fr) * 2014-10-28 2017-05-05 Energiestro Volant d'inertie dedie au stockage d'energie
US10050491B2 (en) 2014-12-02 2018-08-14 Management Services Group, Inc. Devices and methods for increasing energy and/or power density in composite flywheel energy storage systems
RU2599105C1 (ru) * 2015-05-26 2016-10-10 Зотов Алексей Вячеславович Разрывобезопасный волоконный супермаховик
CN106877559A (zh) * 2015-12-14 2017-06-20 孙聚天 电动动量扭矩发动机
RU2683356C1 (ru) * 2018-04-23 2019-03-28 Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" (АО "ЦНИИСМ") Маховик из композиционного материала и способ изготовления маховика из композиционного материала
US10982730B2 (en) 2019-03-04 2021-04-20 Saint- Augustin Canada Electric Inc. Flywheel systems and related methods
WO2020247967A1 (en) 2019-06-04 2020-12-10 KineticCore Solutions LLC Flywheel energy storage device
USD952070S1 (en) * 2020-05-23 2022-05-17 William E Gridley Threadable cover accessory
JP2023091122A (ja) * 2021-12-20 2023-06-30 ネクスファイ・テクノロジー株式会社 フライホイール蓄電装置用の中空円盤ロータ及びその製造方法

Family Cites Families (114)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3208303A (en) 1960-11-09 1965-09-28 Durouchoux Olivier Energy storing device of the flywheel type in particular for motor vehicles
US3296886A (en) * 1965-01-12 1967-01-10 Jr Theodore J Reinhart Laminated rotary structures
US3722550A (en) * 1970-03-10 1973-03-27 Moore & Co Samuel Composite tubing and method for making the same
US3683216A (en) 1971-02-24 1972-08-08 Richard F Post Inertial energy storage apparatus and system for utilizing the same
US3788162A (en) * 1972-05-31 1974-01-29 Univ Johns Hopkins Pseudo-isotropic filament disk structures
US3859868A (en) * 1973-06-21 1975-01-14 Post Group Inertial energy storage apparatus
US4183259A (en) 1974-08-22 1980-01-15 Institut De Recherche Des Transports Wheel structure adapted to spin at high angular velocities and method of manufacturing the same
US4023437A (en) 1975-10-24 1977-05-17 The Johns Hopkins University Filament rotor having elastic sheaths covering the filamentary elements of the structure
US4098142A (en) * 1975-11-14 1978-07-04 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Rotatable mass for a flywheel
US4020714A (en) * 1975-12-04 1977-05-03 The Johns Hopkins University Filament connected rim rotor
US4112785A (en) 1976-07-01 1978-09-12 Electric Power Research Institute, Inc. Ring assembly for inertial energy storage rotor
US4198878A (en) * 1977-10-03 1980-04-22 Lord Corporation Rotary energy storage device
US4153747A (en) 1978-04-03 1979-05-08 Sigmaform Corporation Wrap around heat shrinkable closure
US4190626A (en) 1978-06-05 1980-02-26 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method of manufacture of bonded fiber flywheel
US4186245A (en) * 1978-09-28 1980-01-29 Allied Chemical Corporation Energy storage flywheel
US4359912A (en) 1979-04-27 1982-11-23 The Johns Hopkins University Superflywheel energy storage device
CA1190841A (en) 1981-01-21 1985-07-23 Cecil L. Phillips Composites and methods for providing metal clad articles and articles produced thereby
US4423794A (en) 1981-03-12 1984-01-03 The Garrett Corporation Flywheel assisted electro-mechanical drive system
US4412170A (en) 1981-07-02 1983-10-25 Precise Power Corporation Motor-generator system providing prolonged uninterrupted power supply to a load
US4413860A (en) 1981-10-26 1983-11-08 Great Lakes Carbon Corporation Composite disc
JPS5875496A (ja) 1981-10-28 1983-05-07 Masamitsu Mizuno 自励交流発電機制御装置
US4421827A (en) 1982-01-18 1983-12-20 Scott Bader Company Limited Composites and methods for providing metal clad articles and articles produced
JPS5974176A (ja) 1982-10-20 1984-04-26 Yugo Suzuki 接着剤組成物
US4507983A (en) * 1983-01-31 1985-04-02 Celanese Corporation Energy storage flywheel using liquid crystalline polymer tape
FR2574491B1 (fr) * 1984-12-07 1989-01-06 Europ Agence Spatiale Roue de stockage d'energie
US4638173A (en) 1985-05-14 1987-01-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Electromechanical power source
US4991462A (en) 1985-12-06 1991-02-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Flexible composite ultracentrifuge rotor
US4793886A (en) 1986-07-02 1988-12-27 Cemedine Co., Ltd. Bonding method and adhesive useful for the method
US4950701A (en) 1986-07-02 1990-08-21 Cemedine Company, Ltd. Bonding method and adhesive useful for the method
US5285699A (en) * 1988-12-07 1994-02-15 Board Of Regents, University Of Texas System Reinforced composite flywheels and shafts
JPH02188232A (ja) * 1989-01-17 1990-07-24 Ryobi Ltd 釣竿、ゴルフクラブシャフト等の積層管及びその製造方法
SU1649170A1 (ru) 1989-05-26 1991-05-15 Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского Супермаховик
FR2663369B1 (fr) 1990-06-14 1994-07-29 Renault Systeme de gestion electronique pour demarrage rapide de moteurs multicylindres a injection et allumage commande.
US6527849B2 (en) 1990-06-19 2003-03-04 Carolyn M. Dry Self-repairing, reinforced matrix materials
US5268608A (en) 1991-01-11 1993-12-07 American Flywheel Systems, Inc. Flywheel-based energy storage and apparatus
US5187005A (en) 1991-04-24 1993-02-16 Amoco Corporation Self-bonded nonwoven web and woven fabric composites
US5452625A (en) 1993-09-29 1995-09-26 United Technologies Corporation Energy storage flywheel device
CA2172525A1 (en) 1993-11-08 1995-05-18 Harold A. Rosen Flywheel system for mobile energy storage
US5924335A (en) 1994-09-30 1999-07-20 The Regents Of The University Of California Concentric ring flywheel with hooked ring carbon fiber separator/torque coupler
US5692414A (en) 1994-12-23 1997-12-02 Hughes Aircraft Company Flywheel having reduced radial stress
US5614777A (en) 1995-02-06 1997-03-25 U.S. Flywheel Systems Flywheel based energy storage system
US5763079A (en) 1995-05-23 1998-06-09 Atlantic Research Corporation Wire preforms for composite material manufacture and methods of making
US5635770A (en) 1995-06-30 1997-06-03 Beacon Power Systems, Inc. Fueling system starter interrupt for an alternate fuel vehicle
JP3319563B2 (ja) * 1996-02-21 2002-09-03 新日本石油株式会社 螺旋状織物およびこれを用いたプリプレグと回転体
US5778735A (en) 1996-05-17 1998-07-14 Regents Of The University Of California Interlayer toughening of fiber composite flywheel rotors
US5778736A (en) * 1996-06-12 1998-07-14 Dow-United Technologies Composite Products, Inc. Spiral woven composite flywheel rim
US5902443A (en) 1997-01-28 1999-05-11 Toagosei America, Inc. Method for bonding with cyanoacrylate adhesive
US5936375A (en) 1997-11-05 1999-08-10 Paceco Corp. Method for energy storage for load hoisting machinery
AU2088599A (en) 1997-12-19 1999-07-12 Allied-Signal Inc. An uninterruptible microturbine power generating system
US6325142B1 (en) 1998-01-05 2001-12-04 Capstone Turbine Corporation Turbogenerator power control system
CA2394955C (en) 1999-12-07 2010-01-26 William Marsh Rice University Oriented nanofibers embedded in polymer matrix
US6867520B2 (en) * 2000-05-05 2005-03-15 Bruce A. Jennings Electro-mechanical battery
US6583528B2 (en) 2000-06-19 2003-06-24 Indigo Energy, Inc. High performance composite flywheel
EP1297400A4 (en) * 2000-06-27 2005-02-16 Univ Leland Stanford Junior VERBUNDROTOREN FOR FLYWHEELS AND THEIR MANUFACTURING PROCESSES
US6347925B1 (en) 2000-06-29 2002-02-19 Beacon Power Corporation Flywheel system with parallel pumping arrangement
WO2002029278A1 (en) 2000-10-02 2002-04-11 Indigo Energy, Inc. Stacked disc flywheel
US20030101844A1 (en) * 2000-10-12 2003-06-05 Toray Composites (America), Inc. Press-fit multi-ring composite flywheel rim
US7080573B2 (en) 2000-10-20 2006-07-25 Toray Composites (America), Inc. Hybrid composite flywheel rim and its manufacturing method
US6817266B1 (en) 2000-11-03 2004-11-16 Beacon Power Corporation Stiff metal hub for an energy storage rotor
US6639370B1 (en) 2000-12-20 2003-10-28 Indigo Energy, Inc. Speed control for a flywheel energy storage system
US6722228B1 (en) * 2000-12-28 2004-04-20 Curt Wilkinson Flywheel and method and apparatus for manufacturing flywheels
US6741007B2 (en) 2001-07-27 2004-05-25 Beacon Power Corporation Permanent magnet motor assembly having a device and method of reducing parasitic losses
US6959756B2 (en) 2001-08-07 2005-11-01 Beacon Power Corporation Device for cooling a bearing; flywheel energy storage system using such a bearing cooling device and methods related thereto
US6747378B2 (en) 2001-08-20 2004-06-08 Beacon Power Corporation Dual stiffness bearing damping system
US20040076809A1 (en) 2001-09-13 2004-04-22 Spears Ward R. Composite flywheel rim having commingled layers with macroscopically uniform patterns of fiber arrangement and methods for manufacturing same
WO2003023942A1 (en) 2001-09-13 2003-03-20 Sibley Lewis B Flywheel energy storage systems
US6824861B2 (en) * 2001-09-13 2004-11-30 Beacon Power Corporation Composite flywheel rim with co-mingled fiber layers and methods for manufacturing same
US7174806B2 (en) 2001-09-13 2007-02-13 Beacon Power Corporation Flexible bearing damping system, energy storage system using such a system, and a method related thereto
US6852401B2 (en) 2001-09-13 2005-02-08 Beacon Power Corporation Composite flywheel rim with co-mingled fiber layers and methods for manufacturing same
EP1425839A4 (en) 2001-09-13 2006-05-10 Beacon Power Corp INCIDENT MANAGEMENT SYSTEM DESIGNED TO BE IMPLEMENTED IN INERTIATED SPEED SYSTEMS
US6675872B2 (en) 2001-09-17 2004-01-13 Beacon Power Corporation Heat energy dissipation device for a flywheel energy storage system (FESS), an FESS with such a dissipation device and methods for dissipating heat energy
US6614132B2 (en) 2001-11-30 2003-09-02 Beacon Power Corporation Multiple flywheel energy storage system
US6972144B2 (en) 2002-04-19 2005-12-06 Hunter Paine Enterprises, Llc Composite structural material and method of making same
US7068014B2 (en) 2002-07-09 2006-06-27 Christopher W Gabrys Online alternator flywheel system
US7144468B2 (en) 2002-09-05 2006-12-05 Metglas, Inc. Method of constructing a unitary amorphous metal component for an electric machine
CA2444401A1 (en) 2002-10-07 2004-04-07 Johanne Denault Process of bonding and composites made therefrom
DE10250780A1 (de) 2002-10-30 2004-05-19 Henkel Kgaa Mehrschicht Laminate zum Versteifen
DE10301520B4 (de) 2002-11-29 2012-06-21 Lanxess Deutschland Gmbh Kunststoff-Metall-Verbundbauteil
JP3769731B2 (ja) 2002-12-04 2006-04-26 愛知機械工業株式会社 フライホイール
CA2456321A1 (en) 2003-01-30 2004-07-30 Martin Bureau Laminated polymer composite material
WO2004107543A2 (en) 2003-05-28 2004-12-09 Beacon Power Corporation Power converter for a solar panel
EP1515129B1 (de) 2003-09-04 2005-08-10 Snap-on Equipment Srl a unico socio. Punktweises optisches Abtasten der Beschaffenheit eines Luftreifens eines Fahrzeugrades (an Radauswuchtmaschine)
JP2005207552A (ja) 2004-01-26 2005-08-04 Exedy Corp フライホイール組立体
US7072801B2 (en) 2003-12-12 2006-07-04 Bellsouth Intellectual Property Corp. Remote generator fuel monitoring system
US6794777B1 (en) 2003-12-19 2004-09-21 Richard Benito Fradella Robust minimal-loss flywheel systems
DE102004002456B4 (de) 2004-01-16 2008-05-15 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Motorsteuerung in einer Verbrennungskraftmaschine sowie Sensorelement
KR20060003762A (ko) 2004-07-07 2006-01-11 현대자동차주식회사 플라이휠 로터의 변형률 측정 시스템
JP2006046070A (ja) 2004-07-30 2006-02-16 Nippon Galaxy Engineering:Kk 非常用発電装置と非常用発電装置の遠隔管理方法
JP2008517804A (ja) * 2004-10-22 2008-05-29 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド プラスチック複合材料用の改善されたポリオレフィン材料
US20060094833A1 (en) 2004-11-01 2006-05-04 Loctite (R&D) Limited Shock resistant cyanoacrylate compositions
US8145748B2 (en) 2004-12-13 2012-03-27 American Power Conversion Corporation Remote monitoring system
WO2006071641A2 (en) 2004-12-28 2006-07-06 Optical Solutions, Inc. Network interface device communication via power line
US7270007B2 (en) 2005-06-03 2007-09-18 Serrano Norman S Apparatus and method for reducing vibration
US7294384B2 (en) 2005-09-27 2007-11-13 Milliken & Company Moldable construction incorporating bonding interface
US7300691B2 (en) 2005-09-27 2007-11-27 Milliken & Company Moldable construction incorporating non-olefin bonding interface
JP4839059B2 (ja) * 2005-11-01 2011-12-14 株式会社 エマージー フライホイール用の回転体と、それを使用する電力貯蔵用のフライホイール
US8071675B2 (en) 2005-12-19 2011-12-06 Loctite (R&D) Limited Cyanoacrylate composite forming system
US7601654B2 (en) 2006-03-30 2009-10-13 Honeywell International Inc. Molded ballistic panel with enhanced structural performance
US7837637B2 (en) 2006-04-14 2010-11-23 Ebi, Llc Safety cast
JP5546097B2 (ja) * 2006-06-23 2014-07-09 新日鐵住金株式会社 表面処理金属材及び金属表面処理剤
WO2008001705A1 (fr) * 2006-06-30 2008-01-03 Toray Industries, Inc. Composition de résine époxy, préimprégné, et matériau composite renforcé par des fibres
JP4969363B2 (ja) * 2006-08-07 2012-07-04 東レ株式会社 プリプレグおよび炭素繊維強化複合材料
EP2141014A4 (en) * 2007-04-24 2010-07-14 Taisei Plas Co Ltd STAINLESS STEEL COMPLEX AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
US20090036566A1 (en) 2007-07-30 2009-02-05 City University Of Hong Kong Biodegradable composite, product made therefrom, and method of manufacture thereof
GB0723996D0 (en) 2007-12-07 2008-01-16 Ricardo Uk Ltd A flywheel
US7694695B2 (en) * 2008-02-26 2010-04-13 The Gates Corporation Controlled expansion hose
US8017227B2 (en) * 2008-03-03 2011-09-13 Parviz Soroushian Adaptive composite materials
DE102008022377B4 (de) * 2008-05-06 2014-02-13 Eurocopter Deutschland Gmbh Stützstrebe zur Abstützung eines in einem Flugzeugrumpf angeordneten Zwischendecks sowie Verfahren zur Herstellung eines Stangenkörpers für eine solche Stützstrebe
US9267570B2 (en) * 2008-07-28 2016-02-23 Beacon Power, Llc Advanced flywheel hub and method
GB2463685B (en) * 2008-09-22 2011-03-02 Norman Clarke Pressurised spiral wound flywheels
US20100083790A1 (en) * 2008-10-06 2010-04-08 Graney Jon P Flywheel device
CN201523280U (zh) * 2009-11-09 2010-07-07 中国电力科学研究院 一种飞轮转子
CN101800450A (zh) 2010-03-08 2010-08-11 苏州菲莱特能源科技有限公司 一种多种混合材料缠绕飞轮
WO2012030964A2 (en) * 2010-09-01 2012-03-08 Amber Kinetics, Inc. Flywheel system using wire-wound rotor

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Publication number Publication date
WO2012037028A1 (en) 2012-03-22
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