披露了运动转换机构、驱动组件以及用于将往复线性运动转换成轴的旋转运动的系统。转换机构包括连接构件、固定地连接至所述连接构件的第一啮合装置和第二啮合装置、以及第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元和所述第二驱动单元各自包括具有相应的内圈和外圈的球轴承，其中，所述外圈固定地附接至齿轮。每个齿轮与相应的啮合装置啮合。本发明专利技术的特征在于，相应的球轴承的相应的内圈被布置成固定地连接至第一轴，并且进一步地，所述第一驱动单元和所述第二驱动单元布置有止挡件，并且所述相应的外圈相对于所述相应的内圈在第一旋转方向上被锁定，并且在第二旋转方向上解锁，所述第二旋转方向是相对于第一方向的相反方向。
A motion conversion mechanism, a driving component including a motion conversion mechanism, and a system for generating electricity from a plurality of linear motions through a motion conversion mechanism
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】运动转换机构、包括运动转换机构的驱动组件、以及用于通过运动转换机构由多个线性运动发电的系统
披露了一种用于将往复运动装置的往复线性运动转换成第一轴的旋转运动的运动转换机构。进一步披露了一种包括这种运动转换机构的驱动组件、以及包括这种驱动机构的用于发电的系统。
技术介绍
已知通过将这种往复线性运动转换成用于使发电机运转的旋转运动来利用来自波、摆动运动、活塞、振动等的能量。利用来自这些类型的往复线性运动的能量的问题在于，能量驱动力可能在大小、强度和方向方面不同。例如，波浪倾向于从无波或小波变化到强波浪及高波浪，这使得以有效的方式利用能量具有挑战性。在CN102011678中提出一种解决方案，该解决方案涉及用于通过波浪能量产生能量的装置。装置具有布置在摆臂上的浮子，摆臂进行往复摆运动，往复摆运动被转换成旋转运动。旋转运动在顺时针运动与逆时针运动之间交替。摆臂的前进运动和后退运动通过锥齿轮传递至驱动异步马达的齿轮。一个缺点是旋转运动改变方向，这意味着必须例如使用某种齿轮来引起一个共同的运动，以驱动发电机。变化运动也会导致装置磨损增加。在US2013/0056988中提出一种更好的解决方案，该解决方案涉及用于通过使用波浪能量发电的装置。根据本专利技术，披露了第一闩锁和第二闩锁以及轮单元，这些轮单元具有闩锁、轮、齿轮和轴。波浪能量通过齿轮和齿条构件驱动装置，并提供线性往复运动，线性往复运动随后被变换为共用轴的旋转运动。在齿轮上布置有锁定闩锁，使得在齿条构件的行程的第一线性方向上，实现了齿轮的驱动，并且在齿条构件的相反的第二线性运动方向上，齿轮自由地运转。锁定闩锁被布置成使得装置在第一线性运动方向和第二线性运动方向两者上被驱动。这种解决方案的问题是仅一个单一往复运动能够对驱动轴供给驱动力。这意味着，例如不同的波浪强度、波浪高度等将直接影响驱动轴的旋转速度，因此，不可能将若干这样的装置联接成驱动共用的驱动轴，汇总不同的力作用在共用的驱动轴处。如果例如US2013/0056988的图1、图2和图14a至图14d中呈现的若干装置应当联接至同一驱动轴，该装置在US2013/0056988中被标示为10、10’、112、112，并且由于波浪高度或类似物，这些装置之一将停止或者改变速度，这一个装置将对共用的驱动轴引起制动力，并且系统将不能工作。因此，需要一种运动转换机构，该运动转换机构能够将来自一个以上的不规则往复线性运动的不同的力相加为共同的旋转运动。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述这些难题和问题中的至少一些。通过使用所附独立权利要求中限定的设备，可以实现这些目的和其他目的。根据本专利技术的一方面，提供了运动转换机构，所述运动转换机构被布置用于将往复运动装置的往复线性运动转换成第一轴的旋转运动。往复线性运动可以例如由波浪、摆动运动、活塞、振动等驱动。运动转换机构包括连接构件，该连接构件连接至往复运动装置，以依循往复运动装置的往复线性运动。进一步地，运动机构包括第一啮合装置和第二啮合装置，第一啮合装置和所述第二啮合装置固定地连接至连接构件。运动转换机构进一步包括第一驱动单元和第二驱动单元。第一驱动单元包括第一球轴承和第一齿轮，并且第一球轴承包括内圈和外圈，其中，外圈固定地附接至第一齿轮。第一齿轮与第一啮合装置啮合接触，并且第一球轴承布置有止挡件，使得外圈相对于内圈在一个旋转方向上被锁定，并且相对于内圈在相反的旋转方向上解锁。第二驱动单元包括第二球轴承和第二齿轮，并且第二球轴承包括内圈和外圈，其中，外圈固定地附接至第二齿轮。第二齿轮与第二啮合装置啮合接触，并且第二球轴承布置有止挡件，使得第二球轴承的外圈相对于内圈在一个旋转方向上被锁定，并且第二球轴承的外圈相对于第二球轴承的内圈在相反的旋转方向上解锁。本专利技术的特征在于，相应的球轴承的相应的内圈被布置成固定地连接至第一轴，并且进一步地，第一驱动单元在第一旋转方向上被锁定，并且在第二旋转方向上解锁，第二旋转方向是相对于第一方向的相反方向。第二驱动单元在与第一驱动单元的止挡件相同的方向上布置有其止挡件，使得第二驱动单元也在第一旋转方向上被锁定并且在第二旋转方向上解锁。这种布置不仅解决利用例如波浪之类的动力源来将往复运动装置的线性运动转换成轴的旋转运动的问题，而且使得可以通过将多个这种运动转换机构联接至共用的第一轴来处理多个线性运动，这些线性运动甚至可以是异步线性运动。进一步地，通过这种布置，可以以受控的方式例如通过联接/断开联接往复运动来对共用的第一轴添加力，或者可以控制共用轴的旋转速度或力。由于第一轴因为驱动单元的在第二旋转方向、也就是说相对于第一旋转方向的相反方向上的自由转动而可以始终旋转，所以第一轴不受多个线性运动中的一个或若干线性运动的停止的影响，或者不受在一个线性方向与相反的线性方向之间的切换的影响，第一旋转方向即第一轴的旋转方向。因此，来自往复线性运动的力对轴的影响仅在轴的正确/期望旋转速度上有贡献。下面将结合那个特定实施例来进一步解释这一点。运动转换机构的相同的解决方案还是用于对来自多个线性运动/异步线性运动的力进行“非受控”求和以驱动共用的第一轴的必要条件。“非受控”指的是轴的旋转速度不受例如制动力的限制。这是因为线性运动的方向始终在一个方向上驱动轴，并且线性运动仅在轴是最高速时对轴的速度有贡献，因为除了正在驱动的驱动单元之外，连接至共用的第一轴的所有的驱动单元都是自由转动的，直到达到驱动旋转速度为止。下文还将进一步解释这一点。现有技术解决方案没有披露以下运动转换机构：运动转换机构能够既将沿不同方向的线性运动转换成轴的一个旋转方向，同时又通过将多个这样的转换机构连接至共用的轴来提供处理多种异步运动的可能性，以用于利用例如波浪作为动力源。根据实施例，第一啮合装置和第二啮合装置是分开的啮合装置，并且彼此相距一定距离固定地布置在连接构件上。进一步地，第一驱动单元和第二驱动单元彼此相距和第一啮合装置与第二啮合装置之间的距离大致相同的距离布置在第一轴上。通过这种布置，驱动单元彼此前后、彼此相距合适的距离布置在共用的第一轴上，并且相应的啮合装置的位置与相应的驱动单元至少大致对应。与现有解决方案相比，这是简单、成本有效且节约空间、具有较少部件的解决方案。根据另一个实施例，第一啮合装置至少在第一轴的一侧与第一齿轮啮合接触，并且第二啮合装置至少在第一轴的相反侧与第二齿轮啮合接触。由于第一啮合装置至少在一侧与第一齿轮接触，这意味着，例如向上的第一线性运动可以通过与驱动单元啮合接触而被传递至第一轴。并且，通过将第一驱动单元在第一旋转方向上锁定，并且在相反的第二旋转方向上处于解锁状态，轴将仅在线性运动沿正确的方向时旋转，在此通过向上的线性运动来例示。进一步地，由于与第一啮合装置/第一齿轮的啮合相比，第二啮合装置至少在轴的相反侧与第二齿轮接触，并且通过将第二驱动单元在第一旋转方向上锁定，并且在相反的旋转方向上处于解锁状态，当线性运动沿着与第一线性运动相比的相反方向时，轴被第二啮合装置驱动，在此该线性运动是通过向下线性运动例示的。与现有技术相比，这是用于处理沿两个本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种运动转换机构(1)，所述运动转换机构用于将往复运动装置(20)的往复线性运动转换成第一轴(2)的旋转运动，所述运动转换机构(1)包括：/n连接构件(10)，所述连接构件连接至所述往复运动装置(20)以使得依循所述往复运动装置(20)的往复线性运动，/n第一啮合装置(30)和第二啮合装置(31)，所述第一啮合装置和第二啮合装置固定地连接至所述连接构件(10)，/n第一驱动单元(50)，所述第一驱动单元包括第一球轴承(51)和第一齿轮(54)，并且所述第一球轴承(51)包括内圈(52)和外圈(53)，其中，所述外圈(53)固定地附接至所述第一齿轮(54)，并且所述第一齿轮(54)与所述第一啮合装置(30)啮合接触，并且所述第一球轴承(51)布置有止挡件，使得所述外圈(53)相对于所述内圈(52)在一个旋转方向上被锁定，并且相对于所述内圈(52)在相反的旋转方向上解锁，/n第二驱动单元(60)，所述第二驱动单元包括第二球轴承(61)和第二齿轮(64)，并且所述第二球轴承(61)包括内圈(62)和外圈(63)，其中，所述第二球轴承(61)的外圈(63)固定地附接至所述第二齿轮(64)，并且所述第二齿轮(64)与所述第二啮合装置(31)啮合接触，并且所述第二球轴承(61)布置有止挡件，使得所述第二球轴承(61)的外圈(63)相对于所述第二球轴承(61)的内圈(62)在一个旋转方向上被锁定，并且相对于所述第二球轴承(61)的内圈(62)在相反的旋转方向上解锁，/n其特征在于，所述第一球轴承(51)的内圈(52)和所述第二球轴承(61)的内圈(62)被布置成固定地连接至所述第一轴(2)，并且所述第一球轴承(51)的外圈(53)相对于所述内圈(52)在第一旋转方向(a)上被锁定，并且在第二旋转方向(b)上解锁，所述第二旋转方向是相对于所述第一方向的相反方向，并且所述第二球轴承(61)的外圈(63)相对于所述第二球轴承(61)的内圈(62)在第一旋转方向(a)上被锁定，并且在所述第二旋转方向(b)上解锁，并且其特征在于，所述第一和第二啮合装置(30，31)是分开的啮合装置，并且彼此相距距离(l)固定地布置在所述连接构件(10)上，并且所述第一驱动单元和所述第二驱动单元(50，60)彼此间相距与所述第一和第二啮合装置(30，31)之间的距离大致相同的距离(l)布置在所述第一轴(2)上。/n...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171110 SE 1751390-41.一种运动转换机构(1)，所述运动转换机构用于将往复运动装置(20)的往复线性运动转换成第一轴(2)的旋转运动，所述运动转换机构(1)包括：
连接构件(10)，所述连接构件连接至所述往复运动装置(20)以使得依循所述往复运动装置(20)的往复线性运动，
第一啮合装置(30)和第二啮合装置(31)，所述第一啮合装置和第二啮合装置固定地连接至所述连接构件(10)，
第一驱动单元(50)，所述第一驱动单元包括第一球轴承(51)和第一齿轮(54)，并且所述第一球轴承(51)包括内圈(52)和外圈(53)，其中，所述外圈(53)固定地附接至所述第一齿轮(54)，并且所述第一齿轮(54)与所述第一啮合装置(30)啮合接触，并且所述第一球轴承(51)布置有止挡件，使得所述外圈(53)相对于所述内圈(52)在一个旋转方向上被锁定，并且相对于所述内圈(52)在相反的旋转方向上解锁，
第二驱动单元(60)，所述第二驱动单元包括第二球轴承(61)和第二齿轮(64)，并且所述第二球轴承(61)包括内圈(62)和外圈(63)，其中，所述第二球轴承(61)的外圈(63)固定地附接至所述第二齿轮(64)，并且所述第二齿轮(64)与所述第二啮合装置(31)啮合接触，并且所述第二球轴承(61)布置有止挡件，使得所述第二球轴承(61)的外圈(63)相对于所述第二球轴承(61)的内圈(62)在一个旋转方向上被锁定，并且相对于所述第二球轴承(61)的内圈(62)在相反的旋转方向上解锁，
其特征在于，所述第一球轴承(51)的内圈(52)和所述第二球轴承(61)的内圈(62)被布置成固定地连接至所述第一轴(2)，并且所述第一球轴承(51)的外圈(53)相对于所述内圈(52)在第一旋转方向(a)上被锁定，并且在第二旋转方向(b)上解锁，所述第二旋转方向是相对于所述第一方向的相反方向，并且所述第二球轴承(61)的外圈(63)相对于所述第二球轴承(61)的内圈(62)在第一旋转方向(a)上被锁定，并且在所述第二旋转方向(b)上解锁，并且其特征在于，所述第一和第二啮合装置(30，31)是分开的啮合装置，并且彼此相距距离(l)固定地布置在所述连接构件(10)上，并且所述第一驱动单元和所述第二驱动单元(50，60)彼此间相距与所述第一和第二啮合装置(30，31)之间的距离大致相同的距离(l)布置在所述第一轴(2)上。
2.根据权利要求1所述的运动转换机构(1)，其中，所述第一啮合装置(30)在所述第一轴(2)的至少一侧与所述第一齿轮(54)啮合接触，并且所述第二啮合装置(31)至少在所述第一轴(2)的相反侧与所述第二齿轮(64)啮合接触。
3.根据前述权利要求中任一项所述的运动转换机构(1)，其中，所述连接构件(10)要相对于所述往复运动装置(20)的往复线性运动垂直布置在所述往复运动装置(20)上，并且所述连接构件(10)的宽度与所述第一齿轮(54)或所述第二齿轮(64)中的至少一个的直径至少大致对应，并且长度与所述第一和第二啮合装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：托比约恩·比尔金格，拉尔斯·比尔金格，简·比约克曼，
申请(专利权)人：齐格瑞德有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE
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