KR20100122096A - 2개의 회전축의 양방향 회전 운동을 단일 회전축의 단방향 회전 운동으로 변환하는 장치 및 이 장치를 이용하는 전력 발생 시스템 - Google Patents
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Abstract
입력으로서의 임의의 양방향 회전 운동으로부터 출력으로서의 단방향 회전 운동을 발생하는 장치로서, - 제1 입력 회전축(1); - 상기 제1 입력 회전축(1)에 직교하는 제2 입력 회전축(2); - 출력 회전축; 상기 제1 입력 회전축의 및/또는 상기 제2 입력 회전축의 시계 방향 또는 반시계 방향 회전 운동을 상기 출력 회전축의 단방향 회전 운동으로 변환하기 위해, 상기 제1 입력 회전축과 상기 출력 회전축 사이에 그리고 상기 제2 입력 회전축과 상기 출력 회전축 사이에 구비되는 트랜스미션 수단들(6A, 6B, 6C, 91, 9B, 9C)을 포함하며, 상기 제1 입력 회전축들 중 하나가 상기 출력 회전축과 동일한 것을 특징으로 하는 장치이다.
Description
본 발명은 운동 트랜스미션(motion transmission)의 분야에 관한 것이고 에너지 발생의 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 2개의 샤프트(shaft) 또는 2개의 회전축의 양방향 회전 운동을 단일 축의 단방향 회전 운동으로 변환하기 위한 장치에 관한 것이고, 상기 장치를 이용하는 전력 발생 시스템에 관한 것이다.
에디디아 솔렐 텔 아비브(Yedidia Sollel Tel Aviv)의 미국 특허 US 6 247 308은 제1 샤프트의 회전 운동을, 제1 샤프트에 수직한 제2 샤프트의 회전 운동으로 변환하기 위한 트랜스미션 장치를 개시하고 있다.
본 발명은 2개의 샤프트의 양방향 회전 운동을 단일 축의 단방향 회전 운동으로 변환하기 위한 장치를 제공한다.
종래 기술과 비교하여, 본 발명은, 2개의 수직한 샤프트의 2개의 입력 회전 운동으로부터, 단일 회전 방향으로의 출력 회전축의 회전 운동을 갖는 것을 가능케하며, 상기 출력 회전축의 회전 방향은 장치의 구성에 의해 설정된다.
상기 입력 회전 운동의 방향이 무엇이든, 상기 출력 회전축의 회전 방향이 설정되어 있고 항상 동일하다.
이러한 장치는 그 후 전력 발생 시스템으로 사용될 수 있다.
실로, 입력 샤프트들 중 적어도 하나를 시계 방향으로든 또는 반시계 방향으로든 회전 구동시키는 불안정성을 도입하는 수단들이 2개의 입력 샤프트들 중 적어도 하나에 구비될 수 있다.
만약, 불안정성을 도입하는 수단들이, 장치와 함께, 상기 수단들에 작용하는 적합한 환경내로 적절히 배치되면, 단일 회전 방향으로의 출력축의 연속 회전이 달성될 수 있다.
불안정성을 도입하는 수단들은, 예컨대, 몇몇의 면들 - 각각의 면은 상이한 평면에 있음 - 을 가진 형(型; shape)의 형태를 취할 수 있다. 형은 그 후에 회전 운동 변환 장치의 2개의 입력 샤프트 중 적어도 하나에 부착되며, 이미 언급된 바와 같이, 조립체는 상기 형의 면들 중 적어도 하나에 작용하는 환경, 예컨대, 유체 흐름내로 배치된다. 상기 형의 면들 중 적어도 하나에 작용하는 환경은, 형의 3차원 운동을 초래할 것이고, 그 결과로 회전 운동 변환 장치의 입력 샤프트들 중 적어도 하나의 회전 운동을 시계 방향으로든 또는 반시계 방향으로든 초래할 것이며, 그 다음에는 출력 회전축의 단일 회전 방향으로의 회전 운동을 초래할 것이다.
얼터네이터(alternator)와 같은 전력 생성 장치가, 출력 샤프트의 운동으로 전력을 생성하는 것이 가능해지도록, 출력 샤프트에 배치될 수 있다.
그러한 장치의 응용은, 예컨대, 수류를 이용하는 전력 발생 장치일 수 있다. 불안정성 도입 수단들이 수류와 더불어 움직이므로, 그러한 시스템은, 날개들이 야생 생물을 손상시킬 수 있는 터빈과 같은 현재의 전력 발생 장치와는 대조적으로, 그것이 수중 야생 생물에 대해 해를 끼치지 않을 것이므로, 환경에 대해 친화적이다. 시스템은 바다에서 - 근해든 또는 연안에 가까이든 - 그리고 강에서 이용될 수 있다.
본 발명의 회전 운동 변환 장치는 본 출원에 따른 상이한 크기(센티미터에서 수 미터까지)를 가질 수 있다. 바다에서 사용될 때, 전력 발생 시스템, 회전 운동 변환 장치 및 불안정성 도입 수단들의 크기(수 미터)는, 그것이 흐름으로부터 의의가 있는 양의 에너지를 수집할 수 있는 정도이다.
물과 접촉될 필요가 있는 시스템의 부분은 오로지 불안정성 도입 수단들이며, 따라서 회전 운동 변환 장치 및 그것의 다양한 메커니즘들이 잠길 필요가 없고, 그로서 적절히 동작하기 위해 잠길 필요가 있는 그것의 양호한 부분, 예컨대, 터빈에 관한 기계 부품들의 부식을 감소시킨다. 시스템의 상이한 부분들의 관리의 용이성이 또한 향상된다. 전체 시스템은, 본 출원에 따른, 전체가 잠기는, 밀봉된 유닛내에 배치될 수도 있다.
전력 발생 시스템은 돛배(sailboat)와 같은 임의의 종류의 배에 고정 적합되도록, 다소 하위의 크기(~m)를 가질 수도 있다. 시스템은, 돛배를 위해 전력을 발생하여 배터리를 로드(load)하는데 사용될 수 있다 - 예컨대, 시스템은 잠기고 보트에 전기적으로 연결됨 -. 시스템의 잠긴 부분은 수류로부터 또는 조류로부터, 또는 임의의 종류의 파(wave)로부터 에너지를 수집할 수 있고, 출력축의 얼터네이터로, 입력 샤프트들의 운동으로부터 전력을 발생할 수 있다. 이것은, 오늘날 배들에 전력이 공급될 필요가 있는 많은 전자 장치들이 장비되므로, 특히 유용할 수 있다. 본 발명의 전력 발생 시스템은, 다른 짐들을 위해 더 많은 공간을 남기면서, 배위에 더 적은 배터리들을 가지는 것을 가능케 하며, 또한 배터리들을 로드하기 위해 항구로 갈 필요 없이 더 많은 시간을 쓸 수 있게 한다.
전력 발생 시스템은, 수류가 사용될 수 없고 전력이 필요한 원거리의 환경에서 전력을 생산하기 위해, 기류와도 사용될 수 있다.
본 발명의 전력 발생 시스템은, 운동이 출력 샤프트의 회전을 초래하기에 충분한 입력 샤프트들의 불안정성을 생성하는, 인간 또는 동물에 의해 실행되는 것을 가능케하도록 작은 크기(cm)를 가질 수도 있다. 소량의 에너지가 그로서, 야생의 동물들을 추적하기 위한, GPS 마커(marker)들과 같은, 저전력 전자 또는 전기 장치들에, 또는 배터리가 그러한 시스템에 의해 전력을 공급받을 수 있는 휴대 전화기들에 전력을 공급하기 위해 발생될 수 있다.
장치의 다른 구현이, 사람들이 걷는 표면하에서 그것을 사용하게 될 수 있다. 사람들의 걸음에 의해 표면에서 발생되는 진동은 불안정성의 소스가 될 수 있고, 그 후 본 발명에 따라 하나 또는 몇몇의 전력 발생 시스템에 연속적인 입력으로서 사용되어 표면상의 사람들의 걸음에 의해 발생되는 진동으로부터 전력을 발생할 수 있다. 이것은, 역, 공항 등과 같은, 많은 사람들이 걷는 장소에서 사용될 수 있다.
입력 샤프트들과 출력 회전축의 사이에서 기계적인 트랜스미션 수단들에 의해 발생되는 전력의 양은, 입력 샤프트들과 출력 회전축 사이의 기어비에 따라 변화될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는, 불안정성이 입력으로 사용되어 전력을 발생할 수 있는 다양한 상황들에서 사용될 수 있다.
예를 들어, 장치가, 회전 운동이 샤프트의 단부에서 사용되는, 가정내의 주방 또는 다른 영역들에서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는, 사용자가 회전 운동을 발생해야 하는, 예컨대 공장에서, 또한 사용될 수 있다. 본 발명은 그 다음으로서, 사용자에 대한 RSI(repetitive strain injury; 반복적인 긴장 상해)의 위험을 회피하는데 사용될 수 있다.
사용자가, 판위에 3차원 운동에 의해, 회전 운동을 생성하는, 스케이트보드 등과 같은, 장난감들에도 사용될 수 있다.
장애인도 용이하게 장치를 사용할 수 있으며, 장치의 일단에서의 불안정성이 출력 샤프트의 회전 운동을 생성한다. 많은 응용들이, 장애인을 그들의 일상에서 돕기 위해 기계 장치에 작용하는 것과 같은, 이러한 특정 사용을 위해 발견될 수 있다.
입력 샤프트들과 출력 샤프트 사이의 트랜스미션 수단들, 기어비들과 더불어 치수들이 장치의 특정한 사용을 위해 적합되어 전원을 생성할 수 있다.
응용에 있어서, 그 외 언급되지 않는 한, 양방향은, 회전축의 회전 운동에 적용될 때, 시계 방향과 반시계 방향의 양쪽일 수 있는 샤프트의 회전 운동을 지정한다.
유사하게, 그 외 언급되지 않는 한, 단방향은, 회전축의 회전 운동에 적용될 때, 시계 방향 또는 반시계 방향일 수 있는 샤프트의 회전 운동을 지정한다.
본 발명의 목적은 따라서, 입력으로서의 임의의 양방향 회전 운동으로부터 출력으로서의 단방향 회전 운동을 발생하는 장치로서, - 제1 입력 회전축; - 상기 제1 입력 회전축에 직교하는 제2 입력 회전축; - 출력 회전축; 상기 제1 입력 회전축의 및/또는 상기 제2 입력 회전축의 시계 방향 또는 반시계 방향 회전 운동을 상기 출력 회전축의 단방향 회전 운동으로 변환하기 위해, 상기 제1 입력 회전축과 상기 출력 회전축 사이에 그리고 상기 제2 입력 회전축과 상기 출력 회전축 사이에 구비되는 트랜스미션(transmission) 수단들을 포함하며, 상기 제1 입력 회전축들 중 하나가 상기 출력 회전축과 동일한 것을 특징으로 하는 장치이다.
바람직하게, 상기 제1 입력 회전축과 상기 출력 회전축 사이의 상기 트랜스미션 수단들 및 상기 제2 입력 회전축과 상기 출력 회전축 사이의 상기 트랜스미션 수단들은 각기 적어도 한 쌍의 단방향 부재들을 포함하고, 각 쌍에 있어서, 하나의 부재는 대응 입력 회전축의 제1 회전 방향에 의해 작동되고, 상기 쌍의 다른 부재는 상기 제1 회전 방향에 대향하는 대응 입력 회전축의 제2 회전 방향에 의해 작동된다.
상기 단방향 부재들은 일방 클러치(one-way clutch), 단방향 수압 터빈(hydraulic turbine), 수압 펌프, 수압 드라이브(hydraulic drive) 등일 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 입력 회전축으로부터 상기 출력 회전축으로의 상기 트랜스미션 수단들과 상기 제2 입력 회전축으로부터의 상기 출력 회전축으로의 상기 트랜스미션 수단들은 독립적이다.
제1 입력 회전축으로부터의 트랜스미션은 따라서 출력 회전축에 직접적으로 전달되며, 제2 입력 회전축으로부터의 트랜스미션은 출력 회전축에 직접적으로 전달된다.
바람직하게, 상기 입력 회전축들과 상기 출력 회전축 사이의 상기 트랜스미션 수단들은, 톱니 기어(toothed gear)들, 체인(chain)들 및 톱니(cog)들, 벨트들 및 풀리 휠(pulley wheel)들, 수압 드라이브들 및 그것들의 임의의 조합 중 어느 하나이다.
예를 들어, 입력 축들과 출력 축 사이의 회전의 트랜스미션은 기계적 트랜스미션 수단들, 또는 유체를 통해서일 수 있다.
바람직하게, 샤프트들이, 상기 2개의 입력 회전축들에 양방향 입력 회전 운동을 제공하기 위해, 상기 2개의 입력 회전축들과 정렬되어 장착된다.
바람직하게, 샤프트가 상기 출력 회전축들과 정렬되어 장착되며, 상기 단방향 회전 출력 운동은 상기 트랜스미션 수단들에 의해서 상기 샤프트로 이동된다.
바람직하게, 상기 제1 입력 회전축과 상기 출력 샤프트 사이의, 그리고 상기 제2 입력 회전축과 상기 출력 샤프트 사이의 기어비가 동일하다.
바람직하게, 상기 제1 입력 회전축과 상기 출력 샤프트 사이의, 그리고 상기 제2 입력 회전축과 상기 출력 샤프트 사이의 기어비가 상이하다.
바람직하게, 상기 입력 회전축에 대한 상기 트랜스미션 수단들은 수압 드라이브들이고, 상기 입력 회전축의 임의의 양방향 회전 운동은 출력 유체 흐름을 생성하며, 상기 장치의 출력 단방향 회전 운동은 상기 유체 흐름에 의한 단방향 수압 터빈 구동에 의해 생성된다.
본 발명의 다른 목적은,
- 앞서 정의된 바와 같은 장치;
- 상기 시스템의 외부 환경과 협동하여 상기 입력 회전축들 중 임의의 입력 회전축에 임의의 양방향 회전 운동을 생성하는 입력 수단들;
- 상기 출력 회전축에 구비되어 상기 출력 회전축에 생성되는 단방향 회전 운동으로부터 동력을 생성하는 전력 발생 수단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 발생 시스템이다.
바람직하게, 상기 전력 발생 수단들은 얼터네이터이다.
바람직하게, 상기 외부 환경은 유체 흐름이다.
바람직하게, 상기 외부 환경은 바다이고, 입력 수단들은 2개의 나란한 빔들 - 양쪽의 빔들은 동일한 실질적으로 수평인 면에서 구상 코드(chord of sphere)를 사용하여 형성됨 - 이 형성된 구상 부이(spherical buoy)내에 존재하며, 상기 장치는 이 2개의 나란한 빔들 사이에 피벗가능하게(pivotally) 장착되고, 상기 빔들에 관한 상기 장치의 피벗팅(pivoting) 축은 상기 장치의 제1 입력 회전축을 구성하며, 웨이트(weight)가 상기 장치에 피벗 가능하게 매달리고, 상기 매달린 웨이트의 피벗팅 축은 상기 제1 입력 회전축에 수직하고 상기 장치의 제2 입력 회전축을 구성하며, 제2 웨이트가 상기 부이의 베이스에 중앙에 고정되고, 상기 부이는, 상기 부이의 불안정한 운동을 그리고 따라서 상기 장치의 그 2개의 입력 회전축들의 회전을 생성하여 상기 장치의 입력 회전축들에 양방향 회전 운동을 제공하는 오프셋 앵커리지(offset anchorage)를 갖는다.
바람직하게, 상기 2개의 나란한 빔들은 구상의 중앙 수평면에 형성된다.
본 발명은 이제 첨부 도면을 참조하여 더 설명될 것이다.
- 도 1은 2개의 입력 샤프트들의 양방향 회전 운동을 하나의 출력 샤프트의 단방향 회전 운동으로 변환하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전 운동 변환 장치의 사시도이다.
- 도 2는 도 1의 장치의 입면도이다.
- 도 3은 도 1의 장치의 측면도이다.
- 도 4는 본 발명의 다른 실시예에서의 본 발명에 따른 장치의 사시도이다.
- 도 5는 도 4의 AA 단면도이다.
- 도 6은 도 4의 BB 단면도이다.
- 도 7은 도 5의 세부 D의 입면도이다.
- 도 8a 내지 8c는 각각 도 7의 EE, FF, 및 GG 단면도이다.
- 도 9는 도 4의 CC 단면도이다.
- 도 10은 입력 샤프트들과 출력 샤프트들 사이의 제3 회전 운동 변환 실시예의, 도 9의 도면과 유사한 도면이다.
- 도 11은 본 발명의 다른 실시예에서의 본 발명에 따른 장치의 절취 측면도이다.
- 도 12는 도 11의 실시예에서의 장치의 절취 입면도이다.
- 도 13a, 도 13b, 도 13c는, 본 발명의 실시예에 따른 전력 발생 시스템의 평면도, 정면도 및 측면도이다.
- 도 14는 본 발명에 따른 장치의 제5 실시예의 평면도이다.
- 도 15는 도 14의 장치에 사용되는 수압 펌프를 도시한다.
- 도 1은 2개의 입력 샤프트들의 양방향 회전 운동을 하나의 출력 샤프트의 단방향 회전 운동으로 변환하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전 운동 변환 장치의 사시도이다.
- 도 2는 도 1의 장치의 입면도이다.
- 도 3은 도 1의 장치의 측면도이다.
- 도 4는 본 발명의 다른 실시예에서의 본 발명에 따른 장치의 사시도이다.
- 도 5는 도 4의 AA 단면도이다.
- 도 6은 도 4의 BB 단면도이다.
- 도 7은 도 5의 세부 D의 입면도이다.
- 도 8a 내지 8c는 각각 도 7의 EE, FF, 및 GG 단면도이다.
- 도 9는 도 4의 CC 단면도이다.
- 도 10은 입력 샤프트들과 출력 샤프트들 사이의 제3 회전 운동 변환 실시예의, 도 9의 도면과 유사한 도면이다.
- 도 11은 본 발명의 다른 실시예에서의 본 발명에 따른 장치의 절취 측면도이다.
- 도 12는 도 11의 실시예에서의 장치의 절취 입면도이다.
- 도 13a, 도 13b, 도 13c는, 본 발명의 실시예에 따른 전력 발생 시스템의 평면도, 정면도 및 측면도이다.
- 도 14는 본 발명에 따른 장치의 제5 실시예의 평면도이다.
- 도 15는 도 14의 장치에 사용되는 수압 펌프를 도시한다.
이제 도 1 내지 3을 참조하여, 2개의 수직한 입력 회전축의 양방향 회전 운동을 단일 출력 회전축의 단방향 회전 운동으로 변환하기 위한 장치의 제1 실시예가 묘사된다 - 입력 회전축과 출력 회전축 사이의 기어비는 이러한 실시예에서 1:1이다.
이러한 실시예에 있어서, 출력 샤프트(1)는, 또한 참조 번호 1로 참조되는, 출력 회전축에 회전 가능하게 장착된다.
이하에서 더욱 완전하게 설명되는 회전 가능 하우징(5)은 이하에서 더욱 완전하게 설명되는 방식으로 상기 샤프트(1)에 회전 가능하게 장착되며, 상기 회전 가능 하우징(5)의 회전축은 출력 회전축(1)과 동일하며, 또한 1로 참조되는 제1 입력 회전축을 구성한다.
이하에서 더욱 완전하게 설명되는 샤프트(2)는 출력 샤프트(1)에 수직하게 출력 샤프트(1)의 일단(1B)에 회전 가능하게 장착되며, 제1 입력 회전축에 그리고 출력 회전축에 수직한 제2 입력 회전축을 구성한다.
샤프트(1)는 수평 지지 부재(4)에 배치되는 2개의 나란하고 이격된 수직 벽(3A, 3B)의 개개의 중앙에 장착되는 2개의 베어링(2A, 2B)에 의해 일단(1A)에서 지지된다.
샤프트의 타단(1B)의 하우징(5)은, 길이 방향들이 직교하고 상이한 길이들의 2개의 속이 빈 원통형 부품들(5A, 5B)로 형성되며, 원통형 부품(5A)은 출력 회전축(1)의 방향에 있다.
원통형 부품(5A)은 그 단부들 중 하나에서 원통형 부품(5B)의 중앙에 연결되어, 그로서 T-자형 하우징(5)을 형성한다. 원통형 부품(5A)의 타단은, 단부(1B)가 원통형 부품(5A)의 내부에 있는, 샤프트(1)를 지지하도록 베어링(2D)을 지지한다.
하우징(5)은, 도 1의 좌측으로부터 볼 때 시계 방향 또는 반시계 방향의, 샤프트(1)의 회전으로 구동될 수 있다.
하기의 설명에서는, 그 외 언급되지 않는 한, 회전의 방향은 도 2의 좌측으로부터 보여지는 것으로 간주될 것이다.
샤프트(1)의 단부들(1A, 1B)의 사이에 장착되는 기어링 메커니즘(gearing mechanism)은, 제1의 2개의 벽들(3A 및 3B)에 직교하는, 수평 지지부재(4)에 장착되는, 제3 수직 벽(3C)의 중앙에 장착되는 제2 베어링(2C)에 의해 지지되는, 제3 베벨 기어(6C)를 통해 맞물려서, 2개의 베벨 기어(6A, 6B)가 샤프트(1)상에 장착되는, 3개의 베벨 기어(6A, 6B, 6C)를 포함한다.
하우징(5)의 원통형 부품(5A)이 시계 방향으로 회전될 때 샤프트(1)를 잠그는, 베어링(2D)에 의해 지지되는 제1 일방 클러치(one-way clutch)(7A)는 하우징(5)과 제1 베벨 기어(6A) 사이에 배치된다.
제2 일방 클러치(7B)는 베벨 기어(6B)와 더불어 장착되며, 상기 일방 클러치는 베벨 기어(6B)가 시계 방향으로 회전할 때 샤프트(1)를 잠근다.
따라서, 하우징(5)의 원통형 부품(5A)의 시계 방향 운동은, 일방 클러치(7A)가 샤프트(1)를 그 단부(1A)에서 잠그는 것을 초래할 것이다. 도 2를 참조하여 보면, 베벨 기어(6A)의 시계 방향 회전 운동은 베벨 기어(6C)가 시계 방향으로 회전하는 것을 초래하고, 그 다음에는 베벨 기어(6B)가 반시계 방향으로 회전하는 것을 초래하며, 그로서 샤프트(1)의 일방 클러치(7B) 잠금을 하지 않는다. 하우징(5)의 원통형 부품(5A)의 시계 방향 회전 운동은 따라서 출력 샤프트(1)가 일방 클러치(7A)를 통해 시계 방향으로 회전하는 것을 초래한다.
유사하게, 하우징(5)의 원통형 부품(5A)이 반시계 방향으로 회전될 때, 일방 클러치(7A)는 샤프트(1)를 잠그지 않으며, 하우징(5)의 원통형 부품(5A)의 회전 운동은 베벨 기어(6A, 6C)를 통해 베벨 기어(6B)에 전해진다. 도 2를 참조하여 보면, 베벨 기어(6A)의 반시계 방향 회전 운동은 베벨 기어(6C)가 반시계 방향으로 회전하는 것을 초래하며, 그 다음에 베벨 기어(6b)가 시계 방향으로 회전하는 것을 초래하여, 그로서 샤프트(1)의 일방 클러치(7B) 잠금을 하지 않는다. 하우징(5)의 원통형 부품(5A)의 반시계 방향 회전 운동은 따라서 샤프트(1)가 일방 클러치(7B)를 통해 시계 방향으로 회전하는 것을 초래한다.
베벨 기어(6A, 6B, 6C) 및 일방 클러치(7A 및 7B)에 의해 형성되는 기어링 메커니즘은 따라서, 출력 샤프트(1)가 시계 방향으로 회전하는 것을 초래하는 제1 원통형 부품(5A)의 시계 방향이든 또는 반시계 방향이든 임의의 회전을 보장한다.
제2 입력 샤프트(2)는 2개의 절반(2A, 2B)을 각각 갖는다.
이들 2개의 절반은 하우징(5)의 제2 원통형 부품(5B)의 각각의 단부에서 2개의 베어링(8A, 8B)에 의해 지지된다.
각각의 절반(2A, 2B)은 하우징(5)의 원통형 부품(5B)내에 부분적으로 도입되며, 샤프트(2)의 2개의 절반(2A, 2B)의 단부들(2A1, 2B1)은, 베벨 기어(9A, 9B)를 각각 내부에 지니고 있는 하우징(5)의 원통형 부품(5B)내에 도입되며, 입력 샤프트(2)의 2개의 절반(2A, 2B)의 2개의 타단들(2A2, 2B2)은 하우징(5)의 원통형 부품(5B)의 각각의 측부로부터 돌출한다.
2개의 절반(2A, 2B)의 베벨 기어들(9A, 9B)은, 하우징(5)의 2개의 원통형 부품들(5A, 5B)이 연결되는, 샤프트(1)의 단부(1B)에서 제3 베벨 기어(9C)와 맞물린다.
부품(10)은, 2개의 벽(11A, 11B)에 수직한, 제3 벽(12)에 연결되는 2개의 나란한 벽(11A, 11B)으로 형성된다. 각각의 벽(11A, 11B)은 그 중앙에 일방 클러치(13A, 13B)를 각각 갖는다.
2개의 절반(2A, 2B)의 단부들(2A2, 2B2)은, 벽들(11A, 11B)에 의해 지지되는 일방 클러치들(13A, 13B)과 각각 맞물린다.
도 3의 전방에서 볼 때, 일방 클러치(13A)는 반시계 방향으로 회전될 때 잠기며, 일방 클러치(13B)는 시계 방향으로 회전될 때 잠긴다.
우리가 도 3을 특히 참조하면, 부품(10)의 상부로부터 하부로의 회전은, 도 3의 전방에서 볼 때, 절반(2A)을 반시계 방향으로 회전시키도록, 샤프트(2)의 절반(2A)의 일방 클러치(13A)의 잠김을 초래하고, 일방 클러치(13B)는 잠기지 않은 채로 남는다.
샤프트(2)의 절반(2A)의 반시계 방향 회전은, 도 3의 전방에서 볼 때, 베벨 기어(9A)가 반시계 방향으로 회전하는 것을 초래하고, 따라서 베벨 기어(9C)가 시계 방향으로 회전하는 것을 초래한다.
유사하게, 부품(10)의 하부로부터 상부로의 회전은, 도 3의 전방으로부터 볼 때, 절반(2B)을 반시계 방향으로 회전시키도록, 샤프트(2)의 절반(2B)의 일방 클러치(13B)의 잠김을 초래하고, 일방 클러치(13A)는 잠기지 않은 채로 남는다.
샤프트(2)의 절반(2B)의 반시계 방향 회전은 도 3의 전방으로부터 볼 때 베벨 기어(9B)가 반시계 방향으로 회전하는 것을 초래하고, 따라서 베벨 기어(9C)가 시계 방향으로 회전하는 것을 초래한다.
따라서, 샤프트(2)의 시계 방향이든 또는 반시계 방향이든 임의의 회전은 샤프트(1)의 시계 방향 회전을 초래한다.
회전 축(1)의 하우징(5)의 임의의 회전은 샤프트(1)의 시계 방향 회전을 또한 초래한다.
도 1 내지 3을 참조하여 기술된 후자의 실시예에 있어서, 입력 샤프트들과 출력 샤프트 사이의 기어비는 1:1이다.
토크는, 1:1의 이러한 기어비를 가진 샤프트 1의 단부(1B)에서 나타난다. 기어비와 더불어 증가하는 이러한 토크는, 본 발명의 제2 실시예를 참조하여 설명되는 바와 같이, 입력 샤프트들과 출력 샤프트 사이의 다른 트랜스미션 수단들을 이용하여 감소될 수 있다.
도 4 내지 9는, 입력 기어들과 출력 기어들 사이의 트랜스미션이, 샤프트 단부(1B)에서의 토크를 억압하는, 풀리(pulley)와 벨트에 의한 것인, 본 발명의 다른 실시예를 기술한다.
도 4로부터 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 장치는 속이 빈 디스크(52)의 베어링(51)에 의해 지지되는 가동 하우징(50)으로 형성되며, 상기 디스크는 도 4에 도시된 바와 같이 수평 지지 부재(40)의 수직 벽(30)에 장착된다.
가동 하우징(50)은, 길이 방향들이 2개의 입력 회전축들(1 및 2)의 방향과 각각 매치하는, 2개의 원통형 직교 부품(50A, 50B)으로 각각 형성된다. 원통형 부품(50A)의 길이 방향은 출력 샤프트 S의 방향에 대응하며, 원통형 부품(50B)의 길이 방향은 출력 샤프트 S에 직교하는 방향에 대응하고, 출력 샤프트 S의 방향은 출력 회전축을 구성한다.
하우징(50)은 출력 샤프트 S에 대해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하다.
원통형 부품(50B)의 각각의 단부는 각각 수직 벽(110A 및 110B)이며, 이러한 실시예에서 수직 벽(110A)만이 그 중앙에 베어링(각각 130A)이 구비되어 있다.
이들 베어링들(130A)은, 도 2의 베어링들에 유사하게, 본 실시예에서는 도시되지 않은, 도 2 및 3의 부품(10)에 유사한 구성 요소를 하우징(50) 내부의 단부들이 그 내부에 지니는, 입력 샤프트(2)의 2개의 절반들(절반(2A)만이 도면들에 도시되었음)을 지지한다. 앞서의 도 2 및 3에 대해서와 같이, 부품은 도 4의 좌측으로부터 볼 때, 입력 샤프트(2)의 2개의 절반들(2A)에 대해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하다.
하기에서는, 그 외 언급되지 않는 한, 회전의 방향들이 도 4의 좌측으로부터 보여지는 것들일 것이다.
만약 우리가 도 5A를 특히 더 참조하면, 우리는, 도 4에서 하우징(50)의 원통형 부품(50B)의 벽(110A)을 참조하여 설명되는, 입력 샤프트(2)로부터 출력 샤프트 S로의 보다 상세한 트랜스미션을 볼 수 있다.
도 5로부터 볼 수 있는 바와 같이, 입력 절반 샤프트(2A)는 속이 비어있다. 중간 샤프트 I는 절반 입력 샤프트(2A) 내부의 베어링들에 의해 지지된다.
절반 입력 샤프트(2A)는, 표면들이 벽(110A)에 나란한, 편평한 직사각형 바(bar)(90A)를 그 원위 단부(distal end)(2A1)에서 그 내부에 지닌다.
도 7로부터 볼 수 있는 바와 같이, 이러한 직사각형 바의 원위 단부는, 양쪽이 절반 입력 샤프트(2A)의 방향으로 편평한 직사각형 바(90A)내의 관통 구멍들인, 2개의 구멍(각각, T1 및 T2)으로 형성되며, 2개의 구멍(T1, T2)은 수직 바(90A)의 원위 단부에서 방사상으로 위치된다.
제1 구멍(T1)은, 바(90A)의 2개의 측부로부터 돌출하는 제1 축(91)을 그 내부에 지니며, 제2 구멍은 원통형 부품(50B)의 내부를 면하는 편평한 직사각형 바(90A)의 표면으로부터만 돌출하고 벽(110A)의 내부 표면을 면하는 편평한 직사각형 바(90A)의 표면으로부터는 돌출하지 않는 제2 축(92)을 내부에 지닌다.
직사각형 바(90A)로부터 벽(110A)의 내부면쪽으로 돌출하는 축(91)의 단부는, 원통형 부품(50B)의 내부 원통형 벽의 두께가 휠(93)의 두께에 대응하는, 내부 고리 모양의 링(94)위로 가는, 축(91)과 더불어 회전될 수 있는 휠(93)을 그 내부에 지니며, 고리 모양의 링(94)은 벽(110A)의 내측에 배치된다.
원통형 부품(50B)의 내측을 향하는 축(91)의 타단은 편평한 직사각형 바(90A)의 표면으로부터, 양쪽이 축(91)에 대해 회전 가능한, 기어(95) 및 풀리(96)를 이러한 순서로 그 내부에 지니며, 풀리(96)는 일방 클러치를 통합한다.
축(92)은, 편평한 직사각형 바(90A)로부터, 축(91)의 기어(95)와 맞물리는 기어(95'), 및 풀리(96')를 이러한 순서로 그 내부에 지니며, 기어(95')와 풀리(96')는 양쪽이 축에 대해 회전 가능하고, 풀리(96')는 일방 클러치를 통합하고, 풀리들(96 및 96')의 일방 클러치들은, 도 8c의 전방으로부터 볼 때 시계 방향의, 동일한 회전 방향을 잠긴다.
중간 축 I은 또한, 수직 방향으로 풀리들(96 및 96')의 바로 아래에 위치되는 풀리(97)를 그 내부에 지닌다.
벨트(98)는 도 9에 도시된 바와 같이 풀리들(96, 96', 97)을 연결하며, 벨트(98)는, 풀리(97)를 이용하여 중간 축 I를 회전시키기 위해, 편평한 직사각형 바(90A)의 일방 클러치들을 통합하는 풀리들(96 및 96')에 의해 구동된다.
입력 절반 축(2A)이 시계 방향으로 회전할 때, 편평한 직사각형 바(90A)는 절반 축(2A)에 대해 시계 방향으로 회전되어, 휠(93)이 내부 고리모양 링(94)으로 가는 것을 초래하며, 휠은 도 8A로부터 보여지는 바와 같이 반시계 방향으로 회전한다. 그 결과로서, 축(91)은, 기어(95)가 그러할 바와 같이, 휠(93)에 의해 반시계 방향으로 회전될 것이다. 풀리(96)의 일방 클러치는 잠기지 않으며, 따라서 풀리(96)는 자유바퀴(freewheeling)이다.
기어(95)의 반시계 방향 회전은 축(92)의 기어(95')의 시계 방향 회전을 초래한다. 그 결과로서, 축(92)은, 상기 풀리(96')에 통합되는 일방 클러치의 잠김의 결과로서, 시계 방향으로 회전하며, 풀리(96')도 그러할 것이다.
따라서, 벨트(98)가 풀리(96')에 의해 구동되며, 벨트 그 자신은 풀리(97)를 시계 방향으로 회전시킨다.
풀리의 시계 방향 회전은 그 후에 중간 축 I가 시계 방향으로 회전하는 것을 초래한다.
유사하게, 도 9로부터 보여지는 바와 같이, 절반 입력 샤프트(2A)가 반시계 방향으로 회전할 때, 편평한 직사각형 바(90A)가 절반 입력 샤프트에 대해 반시계 방향으로 회전되어, 휠(93)이 내부 고리모양 링(94)으로 가는 것을 초래하며, 휠(93)은 도 8A로부터 보여지는 바와 같이 시계 방향으로 회전한다. 그 결과로서, 축(91)이 휠(93)의 시계 방향 회전에 의해 시계 방향으로 회전될 것이고, 축(91)의 제1 기어(95)도 그러할 것이다. 축(91)의 풀리(96)는 시계 방향으로 회전될 것이고, 그것의 통합된 일방 클러치는 이러한 회전 방향으로 잠긴다.
축(91)의 제1 기어(95)의 시계 방향 회전은 축(92)의 제2 기어(95')의 반시계 방향 회전을 초래한다. 축(92)은 반시계 방향으로 회전하고, 풀리(96')의 통합된 일방 클러치는 잠기지 않을 것이며, 풀리(96')는 자유바퀴일 것이다.
도 8c로부터 볼 때 시계 방향으로 회전하는 풀리(96)는 벨트(98)를 구동함으로써, 그것은 도 9로부터 보여지는 바와 같이 시계 방향으로 회전한다. 앞서 보여진 바와 같이, 벨트(98)는 중간 축 I의 풀리(97)를 회전시키고, 그에 의해 중간 축을 시계 방향으로 회전시킨다.
샤프트(2)의 절반 축(2A)의 시계 방향 회전 또는 반시계 방향 회전은 따라서 중간 샤프트 I의 시계 방향 회전을 초래한다.
중간 축 I의 회전은 그 후에, 도 3에 묘사되고 이러한 실시예에서는 도시되지 않은 기어 수단들(9A, 9B)과 유사한 기어 수단들에 의해 출력 샤프트 S로 전해진다.
도 6은 도 4의 하우징(50)의 원통형 부품(50A)의 회전 운동이 출력 샤프트 S에 전해지는 방식을 예시한다.
벽(30)의 속이 빈 디스크(52)에 장착된 베어링(51)은 원통형 부품(50A)을 지지한다.
속이 빈 디스크(52)를 접촉하는 하우징(50)의 원통형 부품(50A)의 단부의 벽은, 속이 빈 실린더(54)에 연결되는 개구(53)를 그 중앙에 갖는다. 출력 샤프트 S는, 도 6에 도시된 바와 같이, 속이 빈 디스크(52)의 내부쪽으로, 개구(53) 및 실린더(54)를 통과한다.
도 6을 다시 참조하여 보면, 실린더(54)는, 속이 빈 디스크(52)의 내부에 위치된 그 단부에, 구성이, 도 5, 8, 8a~8c 및 9의 편평한 직사각형 바(90A)의 구성과 유사한 편평한 직사각형 바(90B)를 갖는다.
도 5, 8, 8a~8c 및 9를 참조하여 상세화된 것과 유사한 조립체는, 도 5, 8, 8a~8c 및 9를 참조하여 앞서 상세화된 바와 같이, 벨트에 의해, 편평한 직사각형 바(90B)에 일방 클러치들을 통합하는 기어들과 풀리들에 연결되는, 중간 샤프트 I의 풀리(97)에 유사하게, 출력 샤프트 S에 배치되는 풀리(99)에 의해, 단방향적으로, 출력 샤프트 S를 회전 구동시키는데 사용된다.
도 10은, 벨트와 풀리들이 기어들로 대체되는, 앞서 상세화된 실시예와 매우 유사한 제3 실시예를 도시한다. 톱니 기어(toothed gear)(196, 196' 및 197)가 풀리들(96, 96' 및 97)을 대체하고, 톱니 기어(198)가 벨트(98)를 대체한다. 하우징의 구성은 그 외에는 유사하다.
도 11 및 12는 제4 실시예를 도시한다.
하우징의 외부 구조는 도 4에서와 동일하고, 내부 기계적 트랜스미션이 변경되었다.
출력 샤프트를 횡단하는, 원통형 부품(50b)에서의 입력 샤프트로부터 트랜스미션만이 보다 나은 명확성을 위해 도시되었고, 출력 샤프트와 나란한 입력 샤프트로부터의 트랜스미션은 도 6을 참조하여 이전에 기술된 것과 동일한 것이다.
이러한 제4 실시예에 있어서, 입력 샤프트(2)는 원통형 부품(50B)의 각각의 단부에서 2개의 베어링들(230A 및 230B)에 의해 지지된다. 하우징(50)의 원통형 부품(50B) 내부에, 샤프트(2)는 큰 기어(294)를 지지한다. 기어(294)의 반경은 원통형 부품(50B)의 내부 부품의 반경에 대해 약간 하위이다.
기어(294)는 입력 샤프트(2)와 더불어 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전된다.
서로에 대해 나란한 2개의 판들(290A 및 290B)은, 하우징의 하부로부터 하우징의 상부로 수직 연장하는, 하우징(50)의 원통형 부품(50A) 내부에 구비되며, 판들(290A 및 290B)은, 도 12에 도시되는 바와 같이, 하우징(50)의 원통형 부품(50A)의 중앙 부분으로부터 이동된다. 판들(290A 및 290B)의 표면들은 출력 샤프트 S의 방향과 나란하다.
2개의 축(291 및 292)은 2개의 판들(290A 및 290B) 사이를 연장하고, 2개의 축은, 각각 출력 샤프트 S 위에서 거리를 두고, 판들(290A 및 290B)에 형성되는 구멍들(각각 T21, T22 및 T23, T24)을 통해 각각의 판에 지지된다.
제1 축은, 출력 샤프트 S에 대향하는 판(290A)의 측부에, 큰 기어(294)와 맞물리고 제1 축(291)과 더불어 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 작은 기어(293)를 그 내부에 지닌다. 2개의 판들(290A 및 290B) 사이에는, 제1 축(291)이 도 7에 관련하여 기술된 시스템과 유사하게 인터록킹 기어(interlocking gear)(295)와 제1 웜 기어(worm gear)(296)를 이 순서로 그 내부에 지닌다.
제2 축(292)은 2개의 판들(290A 및 290B) 사이의 공간 외측에는 돌출하지 않으며, 제1 인터록킹 기어(295)와 맞물리는 제2 인터록킹 기어(295'), 및 제2 웜 기어(296')를 이 순서로 지지한다.
웜 기어들(296 및 296')은 각각 일방 클러치를 포함하고, 양쪽의 일방 클러치들은 동일한 회전 방향으로 잠기며, 양쪽은, 그것들이 작동될 때 출력 축 S를 회전 구동시키도록, 출력 축 S와 맞물린다(일방 클러치가 자물쇠들을 통합함).
도 7에 관련하여 기술된 시스템과 유사하게, 도 11로부터 볼 수 있는 바와 같이, 입력 샤프트가 시계 방향으로 회전할 때, 큰 기어(294)도 그러하다.
큰 기어는 작은 기어(293)를 반시계 방향으로 회전 구동시킨다. 축(291)이 시계 방향으로 회전할 때, 제1 웜 기어(296)에 통합된 일방 클러치가 잠기면, 작은 기어의 반시계 방향 회전은 웜 기어(296)를 잠그지 않는다.
축(291)의 반시계 방향 회전은, 인터록킹 기어들(295, 295')을 통해, 제2 축(292)의 시계 방향 회전을 수반한다.
제2 축(292)의 시계 방향 회전은 그 다음에는 제2 웜 기어(296')에 통합된 일방 클러치를 잠그며, 출력 샤프트 S의 시계 방향 회전을 초래한다.
유사하게, 입력 샤프트(2)가 반시계 방향으로 회전할 때, 웜 기어(296)는 잠길 것이고(웜 기어(296')는 잠기지 않은 채 남음), 출력 샤프트 S의 시계 방향 회전을 초래한다.
제2 및 제3 실시에들은, 출력 샤프트에 토크가 없이, 입력 샤프트들과 출력 샤프트 사이의 더 높은 비율을 가능케 한다.
제4 실시예는, 제1 내지 제3 실시예들과는 대조적으로, 회전의 트랜스미션이 중심에서 벗어날 수도 있다.
도 14 및 15는, 기계적 트랜스미션 수단들의 토크가 너무 중요한, 큰 크기의 장치들에 특히 적합되는, 본 발명의 수압 실시예를 도시한다.
이러한 제5 실시예에 있어서, 2개의 독립 수압 펌프들은, 각각의 입력 축의 입력 회전 운동을 출력 회전축에 전하는데 사용된다.
제5 실시예에 따른 장치(400)는 대체로 직사각형의 하우징(401)을 포함한다. 베어링(402A, 402B, 402C 및 402D)은 하우징(401)의 각각의 벽의 중앙에 장착된다.
각각의 베어링(402A, 402B, 402C 및 402D)은 샤프트(각각 403A, 403B, 403C 및 403D)를 지지함으로써, 각각의 샤프트(403A, 403B, 403C 및 403D)의 하나의 단부가 하우징(401)의 내측에 돌출하고, 각각의 샤프트(403A, 403B, 403C 및 403D)의 타단부가 베어링의 외측에 돌출한다. 샤프트들(403A, 403B, 403C 및 403D)은 쌍으로 정렬됨으로써, 샤프트들(403A, 403B)이 정렬되고, 그것들의 회전축이 제2 입력 회전축을 구성하며, 샤프트들(403C, 403D)이 정렬되고, 그것들의 회전축이 제1 입력 회전축을 구성한다.
각 쌍으로부터의 샤프트(각각 403B, 403D)는 수압 펌프(각각 404B, 404D)에 밀봉 연결되는 하우징(401) 내부의 그 자신의 단부를 갖는다.
수압 펌프들(404B, 404D)은 도 15에 관하여 더욱 완전하게 설명된다.
각각의 수압 펌프(404B, 404D)(도 15에 묘사된 펌프(404B))는 대체로, 내부가 피벗팅 패들(pivoting paddle)(405)에 의해, 안정 상태 위치에서 동등한 치수의 2개의 챔버(chamber)(406A, 406B)내로 밀봉 분리되는, 반-구상(half-sphere) 형태를 갖는다. 입력 샤프트(403B)는 패들(405)에 밀봉 연결되며, 회전 운동이 하우징(401) 외측에 돌출하는 샤프트(403B)의 단부에 가해질 때, 패들(405)을 회전 구동시킨다.
각각의 챔버(406A, 406B)에는 그 자신의 하측 단부에 한 쌍의 일방 밸브(one-way valve)(각각, 챔버(406A)에 대해서는 407 및 408, 그리고 챔버(406B)에 대해서는 409 및 410)이 구비되며, 챔버내의 일방 밸브들(407, 408, 및 409, 410)은 반대 방향으로 동작한다 - 일방 밸브들(407 및 410)은 입구 일방 밸브들이고, 일방 밸브들(408 및 409)은 출구 일방 밸브들임 -.
입구 일방 밸브들(407 및 410)은 양쪽이 동일한 입구 파이프(411)에 연결되고, 출구 일방 밸브들은 양쪽이 동일한 출구 파이프(412)에 연결된다.
각 쌍(407, 408, 및 409, 410)은 따라서, 입구 파이프(411)의 압력이 관련 챔버의 압력보다 더 클 때 열리는 입구 밸브(407, 41), 및 관련 챔버의 압력이 출구 파이프(412)의 압력보다 더 클 때 열리는 출구 밸브(408, 409)를 포함한다.
앞서 언급된 바와 같이, 패들(405)의 하측 단부는 관련 입력 회전축(403B)에 연결되고, 관련 입력 회전축(403B)의 운동은 패들(405)을 이동시키며, 대응하는 이방 밸브들(407, 408, 409, 410)을 개방하는, 챔버들(406A, 406B)내에서의 압력차(pressure differential)를 생성한다.
출구 파이프(412)는, 방향이 입력 회전축(403D)과 동일하고 원위 단부가, 출력 회전축에 단방향 회전 운동을 발생시키는 단방향 수압 터빈(도면에서는 도시되지 않음)의 특징을 이루는 출력 파이프(413)에 연결된다 - 출력 파이프는 입력 회전축(403D)과 정렬됨 -. 출력 파이프(413)가 그 다음에 입구 파이프(411)에 루프 백(looped back)됨으로써, 수압 회로(411, 412, 413)가 폐쇄된다.
입력 샤프트들(403B, 403D)의 임의의 양방향 회전 운동은 따라서 출력 회전축에 단방향 운동을 발생시킨다.
도 13a, 13b, 13c는 바다에서 전력을 발생시키는데 사용될 본 발명의 실시예에 따른 전력 발생 시스템(500)을 도시한다. 그것은, 2개의 나란한 빔들(502, 503) - 양쪽의 빔들(502, 503)은 동일한 실질적으로 수평인 면에서 구상 코드(501)를 사용하여 형성됨 - 이 형성된 구상 부이(501)내에 존재하며, 본 발명에 따른 장치(504)는 이 2개의 나란한 빔들(502, 503) 사이에 피벗가능하게 장착되고, 상기 빔들(503, 504)에 관한 장치(504)의 피벗팅 축은 장치(504)의 제1 입력 회전축을 구성한다.
U-자형 부품(508)에 고정된 진자(pendulum)(505) 형태의 웨이트가 장치(504)에 피벗 가능하게 매달리고, 진자(505)의 피벗팅 축은 제1 입력 회전축에 수직하고 동일 평면내에 있으며 장치(504)의 제2 입력 회전축을 구성한다.
제2 웨이트(506)는, 부이(501) 내부의, 부이(501)의 베이스에 중앙에 그리고 대칭적으로 고정됨으로써, 제2 웨이트(506)는 진자(505)의 안정 상태 위치에서의 부이(501)의 베이스에 균등하게 제공된다.
부이(501)는, 진자(505)의 안정 상태 위치로부터 오프셋된, 앵커리지(507)를 가짐으로써, 진자(505) 및 오프셋 앵커리지(507)의 양쪽이 상이한 안정 상태 위치를 시스템에 전함에 따라, 조류가 시스템(500)을 움직일 때, 시스템(500)의 불안정한 운동을 발생시킨다. 이러한 불안정한 운동은 제1 및 제2 입력 회전축들에 관련된 장치(504)의 운동을 발생시키고, 따라서 앞서 언급된 바와 같이 장치(504)의 입력 회전축들에 양방향 회전 운동을 제공하여 장치에 의해 전력을 발생시킨다.
회전축 샤프트들과 출력 회전축 사이의 트랜스미션에 영향을 주는 다양한 수단들이 존재하므로, 본 발명의 이러한 매우 동일한 원리상에서 작동하는 다른 구성들이 즉시로 발견될 수 있다.
설명되었던 기어 또는 풀리와 벨트 조립체들, 톱니 기어와 체인과 톱니와 벨트와 풀리 휠과 수압 드라이브와 그것의 임의의 조합과 같은 또 임의의 기계적 트랜스미션 수단들을 이용하는 드라이브들이 본 발명의 권리 범위내에 속하는 것으로 생각된다.
유사하게, 트랜스미션 수단들이 장치의 내부에 있는 실시예들이 설명되었다. 당업자라면, 본 발명의 권리 범위내에 그 모두가 속하는, 중심에서 벗어난 드라이브들이 있는 실시예들을 즉시로 발견할 것이다.
Claims (14)
- 입력으로서의 임의의 양방향 회전 운동으로부터 출력으로서의 단방향 회전 운동을 발생하는 장치로서,
제1 입력 회전축;
상기 제1 입력 회전축에 직교하는 제2 입력 회전축;
출력 회전축; 및
상기 제1 입력 회전축의 및/또는 상기 제2 입력 회전축의 시계 방향 또는 반시계 방향 회전 운동을 상기 출력 회전축의 단방향 회전 운동으로 변환하기 위해, 상기 제1 입력 회전축과 상기 출력 회전축 사이에 그리고 상기 제2 입력 회전축과 상기 출력 회전축 사이에 구비되는 트랜스미션(transmission) 수단들을 포함하며,
상기 제1 입력 회전축들 중 하나가 상기 출력 회전축과 동일한 것을 특징으로 하는 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 입력 회전축과 상기 출력 회전축 사이의 상기 트랜스미션 수단들 및 상기 제2 입력 회전축과 상기 출력 회전축 사이의 상기 트랜스미션 수단들은 각기 적어도 한 쌍의 단방향 부재들을 포함하고, 각 쌍에 있어서, 하나의 부재는 대응 입력 회전축의 제1 회전 방향에 의해 작동되고, 상기 쌍의 다른 부재는 상기 제1 회전 방향에 대향하는, 대응 입력 회전축의 제2 회전 방향에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는, 장치. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 입력 회전축으로부터 상기 출력 회전축으로의 상기 트랜스미션 수단들과 상기 제2 입력 회전축으로부터 상기 출력 회전축으로의 상기 트랜스미션 수단들은 독립적인 것을 특징으로 하는, 장치. - 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입력 회전축들과 상기 출력 회전축 사이의 상기 트랜스미션 수단들은,톱니 기어(toothed gear)들, 체인(chain)들 및 톱니(cog)들, 벨트들 및 풀리 휠(pulley wheel)들, 수압 드라이브(hydraulic drive)들 및 그것들의 임의의 조합 중 임의의 것임을 특징으로 하는, 장치. - 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
샤프트들이, 상기 2개의 입력 회전축들에 양방향 입력 회전 운동을 제공하도록, 상기 2개의 입력 회전축들과 정렬되어 장착되는 것을 특징으로 하는, 장치. - 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
샤프트가 상기 출력 회전축들과 정렬되어 장착되며, 상기 단방향 회전 출력 운동은 상기 트랜스미션 수단들에 의해서 상기 샤프트로 전해지는 것을 특징으로 하는, 장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 제1 입력 회전축과 상기 출력 샤프트 사이의, 그리고 상기 제2 입력 회전축과 상기 출력 샤프트 사이의 기어비가 동일한 것을 특징으로 하는, 장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 제1 입력 회전축과 상기 출력 샤프트 사이의, 그리고 상기 제2 입력 회전축과 상기 출력 샤프트 사이의 기어비가 상이한 것을 특징으로 하는, 장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 입력 회전축들에 대한 상기 트랜스미션 수단들은 수압 드라이브들이고, 상기 입력 회전축의 임의의 양방향 회전 운동은 출력 유체 흐름을 생성하며, 상기 장치의 출력 단방향 회전 운동은 상기 유체 흐름에 의해 구동되는 단방향 수압 터빈에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는, 장치. - 전력 발생 시스템으로서,
- 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 장치;
- 상기 시스템의 외부 환경과 협동하여 입력 회전축들 중 임의의 입력 회전축에 임의의 양방향 회전 운동을 생성하는 입력 수단들;
- 출력 회전축에 구비되어 상기 출력 회전축에 생성되는 단방향 회전 운동으로부터 전력을 생성하는 전력 발생 수단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 발생 시스템. - 청구항 10에 있어서,
상기 전력 발생 수단들은 얼터네이터(alternator)인 것을 특징으로 하는, 전력 발생 시스템. - 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
상기 외부 환경은 유체 흐름인 것을 특징으로 하는, 전력 발생 시스템. - 청구항 12에 있어서,
상기 외부 환경은 바다이고, 입력 수단들은 2개의 나란한 빔들 - 양쪽의 빔들은 동일한 실질적으로 수평인 면에서 구상 코드(chord of sphere)를 사용하여 형성됨 - 이 형성된 구상 부이(spherical buoy)내에 존재하며, 상기 장치는 이 2개의 나란한 빔들 사이에 피벗가능하게(pivotally) 장착되고, 상기 빔들에 관한 상기 장치의 피벗팅(pivoting) 축은 상기 장치의 제1 입력 회전축을 구성하며, 웨이트(weight)가 상기 장치에 피벗 가능하게 매달리고, 상기 매달린 웨이트의 피벗팅 축은 상기 제1 입력 회전축에 수직하고 상기 장치의 제2 입력 회전축을 구성하며, 제2 웨이트가 상기 부이의 베이스에 중앙에 고정되고, 상기 부이는, 상기 부이의 불안정한 운동을 그리고 따라서 상기 장치의 그 2개의 입력 회전축들의 회전을 생성하여 상기 장치의 입력 회전축들에 양방향 회전 운동을 제공하는 오프셋 앵커리지(offset anchorage)를 갖는 것을 특징으로 하는 전력 발생 시스템. - 청구항 13에 있어서,
상기 2개의 나란한 빔들은 구상의 중앙 수평면에 형성되는 것을 특징으로 하는, 전력 발생 시스템.
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