r>[0039] 輸出曲軸9連接至動力消耗器20,該動力消耗器20可以是發(fā)電機。輸出曲軸9具 有旋轉(zhuǎn)中心Co和偏心點Eo,該偏心點Eo位于與旋轉(zhuǎn)中心Co相距徑向距離Ro處。輸出曲 軸9的杠桿(Co與Eo之間)的最佳理論距離處于0米< 2Ro < 1米之間的某處。
[0040] 杠桿系統(tǒng)X包括用于每個滑輪系統(tǒng)的一根第二線材8a、8b。在示出的示例中,每 根第二線材在一端處連接至輸出曲軸9的偏心連接點Eo,并且在該第二線材的另一端處連 接至與第二線材相關聯(lián)的滑輪系統(tǒng)IOaUOb的動滑輪14a、14b (或者,在可移動框架4a、4b 存在的情況下,連接至可移動框架4a、4b)。由此,在動滑輪14a、14b (或框架4a、4b)執(zhí)行 往復、反相位運動時,相應的第二線材8a、8b將交替地拉動輸出曲軸9,由此致使輸出曲軸9 旋轉(zhuǎn)。
[0041] 第二線材8a、8b可以由在Eo處具有連接裝備的單根線材形成。
[0042] 滑輪系統(tǒng)10a、IOb可以布置成使得動滑輪14a、14b和任何副框架4a、4b的運動發(fā) 生在大致豎向方向Dva、Dvb上?,F(xiàn)在,將參照根據(jù)該布置的示例對轉(zhuǎn)矩傳遞裝置1的操作 進行更詳細地描述。
[0043] 從第一滑輪系統(tǒng)IOa處于其最低點的位置開始,并且輸入曲軸2沿順時針方向旋 轉(zhuǎn),裝置1將進行如下操作。輸入轉(zhuǎn)矩/動力Ti將向第一線材7a提供力。在旋轉(zhuǎn)180度 期間,第一線材7a將被拉動達2Ri。通過圖1中示出的具有單個動滑輪的提供了 2的機械 利? (advantage)的系統(tǒng),動滑輪14a將被提升達與2Ri/2 = Ri相對應的距尚。提供在輸 入曲軸上的力將由動滑輪14b的質(zhì)量(在框架4b存在的情況下,以及框架4b的質(zhì)量)所 提供的力來補充,該動滑輪14b在重力的作用下自由下落。
[0044] 隨著動滑輪14a被提升,第二線材8a將被拉動,從而根據(jù)等于Ri/Ro的機械利益 (實際上,由滑輪系統(tǒng)提供的機械利益)提供作用于輸出曲軸以及存在于本裝置的若干滑 輪上的力。
[0045] 通常,滑輪系統(tǒng)IOaUOb應當盡可能地相同,即,具有相同的重量和尺寸。多個偏 轉(zhuǎn)滑輪S可以如所示出的那樣設置以確保拉動曲軸9、2的線材7&、713、8&、813沿最佳的方向 拉動。
[0046] 圖2示意性地示出了轉(zhuǎn)矩/動力傳遞裝置1"的第二實施方式,其中,每個滑輪系 統(tǒng)10a、IOb包括多個定滑輪和多個動滑輪。在該實施方式中,定滑輪的數(shù)量等于動滑輪的 數(shù)量。動滑輪大致沿直線安裝在共用副框架4a上。定滑輪也沿直線安裝在主框架上。相 應的第一線材7a圍繞所有滑輪延伸,交替地在定滑輪上和動滑輪上延伸。
[0047] 在附圖中,每個滑輪系統(tǒng)包括六個滑輪,所述六個滑輪中的三個滑輪lla、12a、 13a ;llb、12b、13b是定滑輪,并且所述六個滑輪中的三個滑輪14a、15a、16a ;14b、15b、16b 是動滑輪。定滑輪具有半徑rl、r2、r3 $7、18、19,其中,例如,1*1=17江2 = 18并且13 = 『9。動滑輪具有半徑14、15、押;1'10、1'11、1'12,相應地,其中,例如,14 = 1'10;15 = 1'11并 且r6 = rl2。在每個滑輪系統(tǒng)中有六個滑輪的情況下,該實施方式將提供6的機械利益。 因此,Ro將是Ri/6。
[0048] 圖3示意性地示出了轉(zhuǎn)矩/動力傳遞裝置組件Γ"的第三實施方式,其中,三個轉(zhuǎn) 矩/動力傳遞裝置1布置成作用于公共的單個輸出曲軸9上。每個轉(zhuǎn)矩/動力傳遞裝置1 將連接至相應的動力源21并且布置成可以拉動輸出曲軸9轉(zhuǎn)120度。這樣的裝置1"通常 會需要另一些協(xié)調(diào)機構以提供驅(qū)動方案??梢栽O想的是,驅(qū)動方案將允許轉(zhuǎn)矩/動力傳遞 裝置1兩個兩個地操作,其中,第三轉(zhuǎn)矩/動力傳遞裝置1靜止。因此,每個轉(zhuǎn)矩/動力傳 遞裝置1將具有120度的工作行程、120度的返回行程以及120度的靜止的操作周期。
[0049] 圖4示意性地示出了轉(zhuǎn)矩/動力傳遞裝置組件1""的第四實施方式,其中,轉(zhuǎn)矩/ 動力傳遞裝置1布置成作用于公共的單個輸出曲軸9。每個轉(zhuǎn)矩/動力傳遞裝置1將連接 至相應的動力源并且布置成可以拉動輸出曲軸9轉(zhuǎn)90度。與圖3的裝置1"類似,每個轉(zhuǎn) 矩/動力傳遞裝置1將具有90度的工作行程、90度的返回行程以及180度的靜止的操作周 期。
[0050] 在一個示例中,輸出曲軸連接至發(fā)電機,或者連接成用作應用于需要轉(zhuǎn)矩/動力 來進行旋轉(zhuǎn)的任何類型的軸的工具。
[0051] 滑輪可以如此處所示出的安裝在單獨的幾何軸線上。在替代性的實施方式中,一 對定滑輪或動滑輪可以安裝在公共的幾何軸線上。在這種情況下,可能有利的是,為每個滑 輪提供單獨的支承系統(tǒng),從而使得每個滑輪彼此獨立地旋轉(zhuǎn)。
[0052] 能夠提供在每個滑輪系統(tǒng)中定滑輪和動滑輪數(shù)量相同的實施方式。然而,還能夠 提供定滑輪比動滑輪更多或更少的實施方式。
[0053] 優(yōu)選地使用使摩擦和磨損減至最小的滑輪和線材材料。
[0054] 優(yōu)選的是,將輸出曲軸的有效半徑Ro制造得盡可能地小。杠桿的長度應該為0米 < 2Ro < 1 米。
[0055] 在圖5中,轉(zhuǎn)矩/動力傳遞裝置包括主框架、驅(qū)動構件2以及從動構件3。在一個 示例中,從動構件和/或驅(qū)動構件是曲軸。在替代性示例中,驅(qū)動構件和/或從動構件包括 曲軸和布置在曲軸上的行星齒輪,其中,相應的行星齒輪適于以與對應的曲軸類似的方式 操作。
[0056] 可替代地,驅(qū)動構件和/或從動構件可以包括永磁體,其中,相應的永磁體適于以 與假想的對應曲軸類似的方式操作。
[0057] 轉(zhuǎn)矩/動力傳遞裝置包括兩個滑輪系統(tǒng)。每個滑輪系統(tǒng)10a、IOb包括至少一個定 滑輪11a、11b,所述至少一個定滑輪IlaUlb相對于主框架3固定。在圖5中的示意圖中 僅示出了定滑輪。每個滑輪系統(tǒng)IOaUOb還包括動滑輪,該動滑輪能夠相對于主框架移動。 第一線材(圖5中未示出)連接至驅(qū)動構件2,并且延伸越過至少一個定滑輪11a、Ilb和所 述至少一個動滑輪。在一個示例中,第一線材在對應的第一定滑輪I la、I Ib與驅(qū)動構件之 間延伸而沒有偏轉(zhuǎn)。第二線材(圖5中未示出)在一端處以可操作的方式連接至所述至少 一個動滑輪,并且在另一端處與從動構件3連接。第二線材分別經(jīng)由第一固定調(diào)節(jié)器Sa、 Sb延伸。每個滑輪系統(tǒng)IOaUOb的第一線材連接至驅(qū)動構件的公共點Ei。每個滑輪系統(tǒng) 的第二線材以可操作的方式連接至驅(qū)動構件的公共偏心點Eo。
[0058] 調(diào)節(jié)器Sa、Sb和從動構件3相對于彼此布置成使得從動構件3的旋轉(zhuǎn)中心Co布 置在滑輪系統(tǒng)的兩個調(diào)節(jié)器Sa、Sb之間的第一假想線30上。第一假想線30與水平面的夾 角為第一角vln,該第一角vln基于高斯曲率和高斯數(shù)學原理確定。
[0059] 第一角vln可以被限定為從動構件3的半徑對距離d的正切,該距離d是旋轉(zhuǎn)中 心Co分別與調(diào)節(jié)器Sa、Sb之間的距離。在圖6中示出了這一內(nèi)容。
[0060] 驅(qū)動構件2和兩個滑輪系統(tǒng)的第一定滑輪11a、Ilb相對于彼此布置成使得驅(qū)動構 件2的旋轉(zhuǎn)中心Ci位于兩個滑輪系統(tǒng)的第一定滑輪11a、Ilb之間的第一假想線31上。第 一定滑輪11a、Ilb之間的第一假想線31與水平面夾角為第一角ν?δ,該第一角ν?δ以與 關于調(diào)節(jié)器Sa、Sb之間的第一假想線30的第一角vln相協(xié)調(diào)的方式確定。在裝置的驅(qū)動 側的第一角VU的值可以用與裝置的從動側的第一角vln相同的方式基于驅(qū)動構件的半 徑(即,旋轉(zhuǎn)中心Ci與偏心點Ei之間的距離)并且基于高斯曲率和高斯數(shù)學原理確定。在 本實施方式中,第一滑輪I la、I Ib和調(diào)節(jié)器Sa、Sb形成平行四邊形中的拐角。
[0061] 在一個示例中,上面的計算基于裝置的驅(qū)動側的第一定滑輪IlaUlb的中心之間 的第一假想線以及相應的從動側的調(diào)節(jié)器Sa、Sb的中心之間的第一假想線。通過將驅(qū)動構 件的中心沿著驅(qū)動側的第一線定位以及將從動構件的中心沿著從動側的第一線的定位,第 一定滑輪IlaUlb和調(diào)節(jié)器Sa、Sb形成平行四邊形中的拐角。在這種該構型下,裝置構造 為根據(jù)高斯曲率和高斯數(shù)學原理的360度進行線性運動。
[0062] 在圖7中,在另一實施方式中,相對于參照圖5所描述的裝置,上調(diào)節(jié)器Sa豎向向 上移動,并且下部第一滑輪I Ib豎向向下移動。第一定滑輪I la、I Ib,調(diào)節(jié)器Sa、Sb,驅(qū)動構 件2的旋轉(zhuǎn)中心以及從動構件3的旋轉(zhuǎn)中心形成六邊形中的拐角。在這種幾何結構下,裝 置構造為根據(jù)洛倫茲對稱(Lorentz symmetry)的720度進行線性運動。
[0063] 圖7中,上調(diào)節(jié)器Sa相對于第一線30豎向向上移位,使得位于上調(diào)節(jié)器Sa與從 動構件的旋轉(zhuǎn)中心Co之間的第二假想線與位于調(diào)節(jié)器Sa、Sb之間的第一假想線30之間 的第二角v2n根據(jù)洛倫茲對稱確定,以利用牛頓最速降線作用(Newton Brachistochrone effect)〇
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