TW201837343A - 具同時交叉離心的振盪機構、機器及實施方法 - Google Patents

具同時交叉離心的振盪機構、機器及實施方法 Download PDF

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Abstract

本發明的目的是一種機構(1)，其包括一基座(2)；一擺錘(6)，其繞一擺錘軸(A0)相對於該基座(2)樞轉安裝；一第一偏心元件(10)，其產生繞一第一軸(A1)的重力(P1)的一第一力矩(M1)；一第二偏心元件(20)，其產生繞一第二軸(A2)的重力(P2)的一第二力矩(M2)；及依據一同步反向轉動(R1；R2)的該第一偏心元件(10)與該第二偏心元件(20)的一同步系統(8)；其中該等偏心元件(10；20)的該擺錘軸(A0)與該等軸(A1；A2)平行且配置於與該擺錘(6)成一體的相同平面(P0)中；該等偏心元件(10；20)的該等軸(A1；A2)係分別於該擺錘軸(A0)的上方與下方藉由該擺錘(6)支撐；及當操作該機構(1)時：該等偏心元件(10；20)能以同步反向轉動(R1；R2)來移動而交叉離心，藉由該擺錘(6)相對於該等偏心元件(10；20)的該等軸(A1；A2)的同時交叉推力，並藉由轉矩向該同步系統(8)的傳遞，該擺錘(6)在一側然後在另一側上交替樞轉(B1；B2)，放大該等偏心元件(10；20)的轉動(R1；R2)，及由該機構(1)內的離心產生的能量可藉由耦合一能量回收系統(80)至該同步系統(8)而回收。

Description

具同時交叉離心的振盪機構、機器及實施方法
本發明係關於具同時交叉離心的振盪機構，用於回收能量，用於任何可預見的應用。
本發明亦係關於用於產生能量或任何其他應用的機器，其包括至少一個此種機構。例如該機器可為馬達、發電機或攪拌機。特定言之，本發明係關於一能量產生機器，較佳包括數個並聯及/或串聯耦合在一起的機構。
本發明亦係關於用於施行此種機構的方法。
在機械領域中存在有許多運動傳遞機構，諸如行星齒輪系或曲軸，適於裝配機器用於產生能量或任何其他應用。但由已知機構所獲得的產能尚未令人完全滿意。
本申請人已發展出數種能量回收機構，諸如在申請案WO2017064379中所述平衡機構。
本發明的目標係為提出新的機構，其能回收能量及改善機器效能。
為達此目標，本發明的目的係一機構，其包括一基座；一擺錘，其繞一擺錘軸相對於該基座可樞轉地安裝；一第一偏心元件，其產生繞一第一軸的一第一重力力矩；一第二偏心元件，其產生繞一第二軸的一第二重力力矩；及一同步系統，其依據一同步反向轉動使該第一偏心元件與該第二偏心元件同步；其中該擺錘軸與該等偏心元件的該等軸平行且配置於與該擺錘成一體的同一平面中；該等偏心元件的該等軸係分別於該擺錘軸的上方與下方藉由該擺錘支撐；及當該機構在操作時：該等偏心元件以同步反向轉動來移動而交叉離心；藉由該擺錘相對於該等偏心元件的該等軸的同時交叉推力，並藉由轉矩傳遞至該同步系統，該擺錘在一側然後在另一側上交替樞轉，放大該等偏心元件的轉動；及由在該機構內的離心產生的能量可藉由耦合一能量回收系統至該同步系統而回收。
因此，拜偏心元件移動及擺錘移動所致交叉離心力之賜，本發明得以產生能量。
藉由偏心元件產生的離心力提供其用於轉動驅動所需的能量。離心力增加愈多，愈能促進轉動。
擺錘的樞轉使得藉由偏心元件產生的離心力倍增。
根據依本發明的機構的其他有利特徵，不論 是個別或組合：該等偏心元件的該等軸與該擺軸等距。
該等反向轉動元件具有相同質量及相同尺寸。
該擺錘軸與該等偏心元件的該等軸，在該機構靜置時配置於相同垂直平面中。
該等偏心元件的剖面隨著與該等轉軸距離的增加而概略增加。
該等偏心元件經配置使得當機構在操作時，該等偏心元件在一高位置與一低位置相交。
該等偏心元件經配置使得當機構在操作時，該等偏心元件在左側位置與右側位置相交。優點在於，該等偏心元件的重力的力矩具相同值及相同方向，依其繞該等軸的腳位置可變；對於繞該等軸的該等偏心元件的各角位置而言，該機構具有靜置時的平衡構形。
一配重附接在該擺錘的下部並在一側然後在另一側上放大該擺錘的交替樞轉，如此放大該擺錘相對於該等偏心元件的該等軸的同時交叉推力及放大轉矩的傳遞至該同步系統。
該機構包括一鎖定系統，其可在鎖定構形與釋放構形之間操作：該鎖定構形用於鎖定該等偏心元件於該高位置，避免該等偏心元件運行該同步反向轉動；及該釋放構形用於釋放該等偏心元件，允許該等偏心元件運行該同步反向轉動。
該鎖定系統包括安裝於該擺錘上的一樞轉鉤及與該等偏心元件之一者成一體的一掛鉤元件。
該同步系統包括安裝在該擺錘軸與該等偏心元件的該等軸上的齒輪。
該同步系統包括：一第一支撐軸，其可樞轉地安裝於該擺錘上其以該第一軸為中心且與該第一偏心元件成一體，一第二支撐軸，其可樞轉地安裝於該擺錘上其以該第二軸為中心且與該第二偏心元件成一體，與該第一支撐軸成一體的一第一中央齒輪及一第一中間齒輪，該第一中央齒輪具有兩倍於該第一中間齒輪的直徑及齒數，與該第二支撐軸成一體的一第二中央齒輪及一第二中間齒輪，該第二中央齒輪與該第一中央齒輪嚙合，該第二中央齒輪具有與該第一中央齒輪相同的直徑與齒數且具有兩倍於該第二中間齒輪的直徑及齒數，中心位於該擺錘軸的一第一側軸與一第二側軸，一第一側齒輪，其與該第一側軸成一體且與該第一中間齒輪嚙合，一第二側齒輪，其與該第二側軸成一體且與該第二中間齒輪嚙合，其中該第一側軸或該第二側軸係用於耦合至該能量回收系統。
該等偏心元件的一個360°轉動期間，在該擺錘的兩個振盪之間，該等齒輪接收在該擺錘的該等推力與該等偏心元件的該轉動之間所捕捉的該轉矩，該轉矩將該等偏心元件向下推動使該等偏心元件加速，接著以與該等 重力相反的方向向上推動。
該等偏心元件作成風力渦輪機葉片外型。
本發明亦係關於一機器，特徵在於其包括：至少一個如上述般的機構，及耦合至一同步系統的能量回收系統。
依據依本發明的該機器的其他有利特徵，不論是個別或組合：該機器包括並聯或串聯耦合的至少一對機構，其中該等擺錘以相對於彼此反向轉動方式交替樞轉。
在該對機構內，一第一機構的所有移動零件均以相對於另一個機構的對應移動零件反向轉動。
該對機構包括反相配置的偏心元件，使得當該機器在操作時，一第一機構的該等偏心元件在一高位置處相交，同時一第二機構的該等偏心元件在一低位置處相交。
該對機構包括同相配置的偏心元件，使得當該機器在操作時，一第一機構的該等偏心元件在一左側位置處相交，同時一第二機構的該等偏心元件在一右側位置處相交。
該機器係例如用於一馬達或發電機的一能量產生機器。或者該機器可為攪拌機或任何其他類型的可預見的機器。
本發明的目的亦係用於施行諸如上述機構的方法。
該方法之特徵在於其包括：一啟動步驟，用於施加一同步反向轉動於該等偏心 元件；一操作步驟，在該操作步驟期間：該等偏心元件能以一同步反向轉動來移動而交叉離心，藉由該擺錘相對於該等偏心元件的該等軸的同時交叉推力，並藉由轉矩傳遞至該同步系統，該擺錘在一側然後在另一側上交替樞轉，放大該等偏心元件的轉動，及耦合至該同步系統的一能量回收系統回收由該機構內的離心產生的能量；若在該操作步驟期間內有所需，重啟步驟，包括在該等偏心元件的同步反向轉動內施加新動量至該等偏心元件；及包括在操作步驟期間由該能量回收系統回收的能量大於在該啟動步驟與該等重啟步驟期間所耗費的能量。
依據依本發明的該方法的其他有利特徵，不論是個別或組合：在操作階段期間，對於偏心元件的各旋轉，產生六種離心：一第一離心，所謂的垂直，係因該等偏心元件的下降；一第二離心，所謂的水平，係因該擺錘在一第一側上的樞轉推抵該第一軸；一第三離心，所謂的水平，係因該擺錘在一第一側上的樞轉推抵該第二軸； 一第四離心，所謂的垂直，係因該等偏心元件的下降；一第五離心，所謂的水平，係因該擺錘在一第二側上的樞轉推抵該第一軸，方向與該第二離心相反；一第六離心，所謂的水平，係因該擺錘在一第二側上的樞轉推抵該第二軸，方向與該第二離心相反；其中該第二及第三離心與該第一離心之末及該第四離心之初同步，而該第五及第六離心與該第四離心之末及該第一離心之初同步。
在該操作階段期間，該擺錘的樞轉增加該等偏心元件在其下降期間的加速轉動，接著衰減該等偏心元件在其上升期間的減速轉動。
該啟動步驟係藉由重力施行，釋放配置在該高位置處的該等偏心元件。
該啟動步驟係利用耦合至該同步系統的一曲柄施行。
該啟動步驟及/或該等重啟步驟係利用耦合至該同步系統的一驅動馬達施行。
該啟動步驟係僅藉由壓抵該等偏心元件之一者而施行。
該能量回收系統包括一發電機。
該能量回收系統包括一馬達-發電機，其亦用於該啟動步驟及/或該等重啟步驟。
該等偏心元件作成風力渦輪機葉片外形，其中其風阻係用於該啟動步驟及/或該等重啟步驟。
1‧‧‧機構
2‧‧‧基座
3‧‧‧垂直柱
4‧‧‧水平柱
5‧‧‧強化體
6‧‧‧擺錘
8‧‧‧同步系統
10‧‧‧偏心元件
11‧‧‧軸
12‧‧‧齒輪
13‧‧‧齒輪
20‧‧‧偏心元件
21‧‧‧軸
22‧‧‧齒輪
23‧‧‧齒輪
31‧‧‧軸
32‧‧‧軸
33‧‧‧齒輪
34‧‧‧齒輪
40‧‧‧系統
41‧‧‧鉤
42‧‧‧組件
43‧‧‧凹口
51‧‧‧驅動馬達
52‧‧‧齒狀鏈
53‧‧‧齒輪
58‧‧‧區柄
61‧‧‧側板
62‧‧‧中間板
63‧‧‧水平桿
68‧‧‧配重
681‧‧‧重物
682‧‧‧重物
80‧‧‧系統
81‧‧‧發電機
82‧‧‧凹口鏈
83‧‧‧齒輪
90‧‧‧耦合系統
91‧‧‧連接桿
92‧‧‧齒狀鏈
93‧‧‧齒輪
94‧‧‧齒輪
A0‧‧‧擺錘軸
A1‧‧‧軸
A2‧‧‧軸
A3‧‧‧軸
B1‧‧‧箭號
B2‧‧‧箭號
G1‧‧‧重心
G2‧‧‧重心
M1‧‧‧力矩
M2‧‧‧力矩
P0‧‧‧平面
P1‧‧‧重力
P2‧‧‧重力
P3‧‧‧重力
R1‧‧‧轉動
R2‧‧‧轉動
閱讀下列僅作為非限制性示例的描述並參考隨附圖式後將更為了解本發明，其中：第1圖係依本發明的機構的前視圖，包括顯示於下方位置的一基座、一擺錘及兩偏心元件；第2圖係該機構的部分前視圖，其中所示平衡呈傾斜狀，而該等偏心元件處於側邊位置；第3圖係沿第1圖的III-III線的剖面，以較大的比例部分地顯示該機構；第4圖係沿第1圖的IV-IV線的剖面，顯示依本發明的第二實施例的一機構；第5至12圖概略顯示第1至3圖之該機構的不同操作步驟；第13及14圖係以前視圖顯示用於配備依本發明的該機構的該等偏心元件的兩種變體；第15圖係依本發明的一機器的前視圖，包括由一鏈及一連接桿以串聯耦合的兩個機構；及第16圖係與第15圖類似的依本發明的另一實施例的一機器的圖式，包括與另一耦合系統串聯耦合的兩個機構。
在第1至3圖顯示依本發明的一交叉離心機構1。
該機構1包括一基座2、一擺錘6、一同步系統8及兩偏心元件10與20。
擺錘6能繞與基座2成一體的擺錘軸A0轉動，而偏心元件10與20能繞與擺錘6成一體的軸A1與A2轉動。軸A0、A1與A2係在與擺錘6成一體的相同平面P0上呈水平、平行配置。元件10的轉軸A1配置於軸A0上方，而元件20的轉軸A2配置於軸A0下方。軸A1與A2與軸A0等距。
基座2包括四個垂直柱3、兩個水平柱4及水平強化體5。各水平柱4係由兩垂直柱3所支撐，因而形成平行配置且由該等水平強化體5連接的兩個柱總成3與4。
擺錘6垂直地定位於由柱4與強化體5所限定的中間空間內。擺錘6較精確地係藉由該等柱4而安裝，而可繞著與該等柱4成一體的擺錘軸A0相對於基座2樞轉。
擺錘6包括四個金屬板，亦即兩個側板61及兩個中間板62，其等彼此平行配置及平行於柱4。板61與62係由配置在擺錘6的四個角落的四個水平桿63連接。
如第3圖所示，擺錘軸A0係由兩個側軸31與32實現，各可樞轉地安裝穿越直立柱4與板61。
配重68附接於樑6的下部，在位於平面P0的水平軸A3上，軸A3與軸A0、A1及A2平行。如第2圖中箭號B1與B2所示，配重68在一側然後在另一側上放大擺錘6的樞轉。
同步系統8包括彼此耦合的各種元件11、 12、13、21、22、23、31、32、33及34，如第3圖所示。
第一支撐軸11可樞轉地被安裝於擺錘6上，中心位於第一軸A1上並與第一偏心元件10成一體。軸11係由一側板61與兩中板62支撐。第一中央齒輪12及第一中間齒輪13與第一支撐軸11成一體。
第二支撐軸21可樞轉地安裝於擺錘6上，中心位於第二軸A2上並與第二偏心元件20成一體。軸21係由另一側板61與兩中板62支撐。第二中央齒輪22及第二中間齒輪23與支撐軸21成一體。
齒輪12與22的直徑及齒數均相同。同樣地，齒輪13與23的直徑及齒數均相同。齒輪12與22的直徑及齒數係齒輪13與23的兩倍。例如齒輪12與22具48齒，齒輪13與23具24齒。
側軸31與32中心位於擺錘軸A0上。第一側齒輪33與第一側軸31成一體。第二側齒輪34與第二側軸32成一體。
軸11、21、31及32係由軸承如球狀軸承支撐，為了簡化的目的而未於第1與3圖中顯示。
齒輪12與22位於兩中板62間且彼此嚙合。齒輪13與33併同元件10位於兩板61與62間且彼此嚙合。齒輪23與34併同元件20位於另兩板61與62間且彼此嚙合。
藉由同步系統8，可藉由軸11與21將同步運動自軸31傳遞至軸32。實際上，軸11與21以相同速度但相反轉動方向R1與R2旋轉。
因此，同步系統8使能以同步反向轉動R1/R2驅動第一偏心元件10與第二偏心元件20。
例如當機構1處在操作時，轉速R1/R2可為約每分鐘500轉數量級。
偏心元件10與20具有經設計以產生離心力的特殊形狀。例如元件10與20各重50kg，而配重68則重60kg。較佳地，元件10及20之質量等於配重68之質量。例如元件10與20各重50kg，而配重68則重100kg。
元件10的重心G1相對於軸A1偏離且能繞該軸A1作轉動R1。元件10產生繞軸A1的重力P1的力矩M1。
元件20的重心G2相對於軸A2偏離且能繞該軸A2作轉動R2。元件20產生繞軸A2的重力P2的力矩M2。
以下參考第5至12圖更詳細描述交叉離心。
在機構1內由離心產生的能量，能藉由將能量回收系統80耦合至同步系統8而回收。
在第3圖中，能量回收系統80藉由軸32耦合至同步系統。
系統80包括一發電機81、一凹口鏈82及附接至軸32的齒輪83。為簡化之故，所示發電機81附接至柱4，但其可位於任何其他合適位置。為簡化之故，鏈82係以虛線標示。鏈82將齒輪83連接至發電機81。
機構1的施行方法包括一啟動步驟、一操作 步驟，及若有所需，在操作階段包括重啟步驟。
啟動步驟包括施加同步反向轉動R1/R2於偏心元件10與20。各種啟動方式描述如下。
在操作階段期間，偏心元件10與20能以同步反向轉動R1/R2移動而交叉離心。擺錘6在一側然後在另一側交替樞轉B1/B2，藉由擺錘6相對於軸A1與A2的同時交叉推力，及藉由轉矩傳遞至齒輪13與23，放大偏心元件10與20的運動。耦合至同步系統8的能量回收系統80回收藉由在機構1內的離心產生的能量。
重啟步驟包括在偏心元件10與20的反向轉動R1/R2內施加新動量至偏心元件10與20。
在本發明的範疇內，由能量回收系統80回收的能量大於在啟動步驟與重啟步驟期間消耗的能量。
啟動步驟可藉由重力施行，釋放配置在高位置的偏心元件10與20。
為達此目的，機構1可包括一鎖定系統40，其在鎖定構形與釋放構形之間操作：該鎖定構形用於鎖定偏心元件10與20於該高位置，及該釋放構形用於釋放偏心元件10與20。在該鎖定構形中，系統40避免偏心元件10與20運行同步反向轉動R1/R2。在釋放構形中，系統40釋放偏心元件10與20，其等接著可運行同步反向轉動R1/R2。
在第1至3圖中所示示例中，系統40包括安裝於擺錘6上的一樞轉鉤41及與偏心元件10成一體的一附接組件42，其中軸A1位於軸A0與A2上方。鉤41 具有一凹口43，當元件10位於高位置時，組件42留置於凹口43內。
鉤41在鎖定與釋放構形間的樞轉可由任何適合的方式控制，為簡化之故並未顯示。鉤41上升以將組件42自凹口43釋放，藉以允許元件10與20轉動R1/R2。當元件10行進至高位置時，鉤41下降以保持組件42於外殼43內，因而阻止元件10的轉動且因而元件20的轉動。
依據一變體，利用耦合至同步系統8的曲柄58施行啟動步驟。在第3圖的示例中，該曲柄58係安裝於軸31上。曲柄58在元件10與20始於低位置時尤其適用。
依據另一變體，可利用耦合至同步系統8的驅動馬達51施行啟動步驟。在第3圖的示例中，馬達51藉由齒狀鏈52耦合至安裝於軸31上的齒輪53。為簡化之故，所示馬達51附接於柱4，但亦可位於任何其他適合位置處。為簡化之故，鏈52係以虛線表示。在一有利方式中，馬達51亦可用於重啟步驟。
依據機構1的其他特殊變體，可預想到僅藉由推抵偏心元件10與20之一者而施行啟動步驟。
依本發明的第二實施例的機構1示於第4圖。
基座2具垂直柱3，其支撐軸31與32繞擺錘軸A0轉動。能量回收系統80包括一馬達-發電機81，適於滿足馬達與發電機兩者的功能。因此，馬達-發電機81亦可用於機構1的啟動步驟及/或重啟步驟。
配重68包括低於中間板62的外面的兩個重物681，及用於固定重物681於定點的螺絲-螺母組件682。該螺絲-螺母組件682沿著與軸A0、A1及A2平行的軸A3穿過板62及重物682。
除了這些差異外，第4圖中的機構1的操作類似於第1至3圖中的機構1的操作。
在第5至12圖中，顯示第1至3圖的機構1的不同操作步驟。
在此示例中，如第5圖所示，元件10與20初始位於高位置。第6至8圖顯示元件10與20下降。第9圖顯示元件10與20在低位置。第10至11圖顯示元件10與20上升。轉動R1與R2係反向轉動。元件10與20在高與低位置處相交。
元件10受到施加於其重心G1的重力P1。元件20受到施加於其重心G2的重力P2。配重68受到施加於軸A3上的重力P3。
第5與6圖顯示當元件10與20起先位於高位置時，機構1的啟始。在此示例中，元件10開始其轉動R1至左側，同時元件20開始其轉動R2至右側。鑑於元件10的重心G1與元件20的重心G2相較離擺錘軸A0較遠，配重68被驅動樞轉B1至右側。
第6圖顯示在樞轉B1期間且在下降之初的機構1。此時就元件10與20的擺錘6的各位置而言，元件10的位能大於元件20的位能。
樞轉B1同時推抵A1至左側及軸A2至右 側。此增加重心G1的行進距離，且因而增加元件10的動能。另一方面，此減少重心G2的行進距離，且因而減少元件20的動能。除了藉由轉動R1/R2將離心能量傳遞至元件10與20，擺錘6藉由樞轉B1將離心能量傳遞至元件10與20。
再者，樞轉B1產生齒輪13與33嚙合及齒輪23與34嚙合的效果。更特別言之，擺錘6將正轉矩傳遞至齒輪13與33，並將負轉矩傳遞至齒輪23與34。此進一步增加元件10的動能，且進一步減少元件20的動能。
只要位能與動能較大，元件10在機構1內具主要影響。注意因為同步系統8，轉速R1與R2須相同。因此，樞轉B1增加轉動R1與R2的加速。
第7圖顯示當重心G1與G2與擺錘軸A0等距時的第一力矩。擺錘6的樞轉將要反轉。此時元件10與20位能相同。
第8至10圖顯示元件10與20的下降之末與上升之初。鑑於元件20的重心G2比元件10的重心G1離擺錘軸A0較遠，配重68被驅動樞轉B2至左側。
就擺錘6、元件10與20的各位置而言，元件20的位能大於元件10的位能。
樞轉B2同時推抵A1至右側及軸A2至左側。此減少重心G1的行進距離，且因而減少元件10的動能。另一方面，此增加重心G2的行進距離，且因而增加元件20的動能。
再者，樞轉B2產生齒輪13與33嚙合及齒輪23與34嚙合的效果。更特別言之，擺錘6將負轉矩傳遞至齒輪13與33，並將正轉矩傳遞至齒輪23與34。此進一步增加元件20的動能，且進一步減少元件10的動能。
只要位能與動能較大，元件20在機構1內具主要影響。因此，樞轉B2增加在元件10與20下降期間轉動R1/R2的加速，且接著衰減在元件10與20上升期間轉動R1/R2的減速。除了藉由轉動R1/R2將離心能量傳遞至元件10與20外，擺錘6藉由樞轉B2將離心能傳遞至元件10與20。第11圖顯示當重心G1及G2與擺軸A0等距時的第二力矩。擺錘6的樞轉將要反轉。此時元件10與20位能相同。
第12圖併同第5與6圖顯示元件10與20的下降之末與上升之初。鑑於元件10的重心G1比元件20的重心G2離擺錘軸A0較遠，配重68被驅動樞轉B1至右側。在元件10與20上升期間，樞轉B1衰減轉動R1/R2的減速。
在機構1操作期間，在元件10與20下降期間產生最大離心能量，如第5至9圖所示。當力矩M1/M2與轉動R1/R2方向相同時，該力矩M1/M2加速轉動R1/R2。
在元件10與20同步反向轉動R1/R2期間，擺錘6的交替樞轉B1/B2伴隨著元件10與20。更精確言之，樞轉R1/R2藉由其相對於軸A1與A2的同時交叉 推力以及藉由將轉矩傳遞至系統8而放大元件10與20的轉動R1/R2。在元件10與20下降期間樞轉B1/B2增加轉動R1/R2的加速，且接著在元件10與20上升期間衰減轉動R1/R2的減速。除了藉由轉動R1/R2將離心能量傳遞至元件10與20外，擺錘6藉由樞轉B1/B2將離心能傳遞至元件10與20。傳遞至系統8的轉矩推動元件10與20，將其向下加速，接著以與重力P1/P2相反方向向上。
實際上，偏心元件10與20的各360°轉動可區分為6個離心：第一離心，所謂的垂直，係因偏心元件10與20的下降所致；第二離心，所謂的水平，係因擺錘6在一第一側上的樞轉B1推抵第一軸A1所致；第三離心，所謂的水平，係因擺錘6在一第一側上的樞轉B1推抵第二軸A2所致；第四離心，所謂的垂直，係因偏心元件10與20的下降所致；第五離心，所謂的水平，係因擺錘6在一第二側上的樞轉B2推抵第一軸A1所致，方向與該第二離心相反；及第六離心，所謂的水平，係因擺錘6在該第二側上的樞轉B2推抵該第二軸A2所致，方向與該第二離心相反。
第二及第三離心與該第一離心之末及該第四離心之初同時，而該第五及第六離心與該第四離心之末 及該第一離心之初同時。
當機構1以等於每分鐘500轉的轉速R1/R2操作時，此造成每分鐘3000離心。
第13及14圖為前視圖，顯示用於配備依本發明的機構1的偏心元件10的兩種變體。
該等偏心元件10與20隨著與軸A1距離的增加而剖面概略增加，按此方式使得重心G1相對於軸A1有距離，且因此增加在轉動R1期間產生的離心能量。這些形式提供了機械強度、移動功能與離心能力性能間的良好妥協。
元件10與20在不超出本發明的範疇下可具有其他形式。
依本發明的一機器顯示於第15圖，包括如上述串聯耦合在一起的兩個機構1。
機構1各包括一擺錘6且共用支撐兩擺錘6的相同基座2。依第14圖，機構1具有偏心元件10與20。
機構1係藉由耦合系統90耦合，該耦合系統90包括一連接桿91、一齒狀鏈92及兩齒輪93。
連接桿91在底部配重68的軸A3處接合於機構1上，且於位在頂部的軸A4處接合另一機構1，與軸A0的距離等同於與底部的軸A3的距離。
鏈92延伸於面對面配置的兩齒輪間。對於各機構1而言，齒輪93可被安裝於軸31或32上，或可在軸11或21上。
當操作機器時，擺錘6依循反向轉動振盪移動B1/B2。當其下部移動而彼此遠離時，其上部靠近，反之亦然。
此外，一個機構1的元件10與20在高位置相交，則另一個機構1的元件10與20在低位置相交。換言之，一個機構1的元件10與20配置與另一個機構1的元件10與20反相。因此，當一個機構1的元件10與20下降且產生最大離心能量時，另一個機構1的元件10與20上升。換言之，一個機構1的元件10與20的上升總是由另一個機構1的元件10與20的下降所促進。促進機器的啟動，且進一步提升離心能量的回收。
振盪機構1的所有移動零件均係反向轉動。兩擺錘6經耦合反向轉動，每一轉兩個振盪。因此，500轉/分鐘的轉速等效於1000個振盪/分鐘。
依本發明的另一機器示如第16圖，包括如上述串聯耦合的兩個機構1。
機構1的耦合系統90包括一連接桿91、兩齒狀鏈92、兩齒輪93及兩齒輪94。對於各機構1，系統90之每一機構1包括一鏈92、一齒輪93及一齒輪94。
連接桿91於位在頂部的軸A4處接合於一個機構1上，且於位在底部的軸A3處接合於另一個機構1上。
各鏈92在安裝於擺錘6上(更精確言之，在軸11、21、31或32上)的齒輪93與安裝於基座2上(更精確言之，在水平柱4上)的齒輪94之間延伸。
能量回收系統80可包括一馬達-發電機，其耦合至支撐齒輪94中之一者的軸。
或者，系統80可包括一發電機，其耦合至支撐齒輪94中之一者的一軸而一馬達耦合至支撐另一個齒輪94的另一軸。
此外，機構1或包括至少一個機構1的機器，在不背離本發明的範疇下可不與第1至16圖一致。
依據一變體的示例(未圖示)，機構1可包括作成風力渦輪機葉片外形的偏心元件10與20。當操作機構1時，離心能量與風能結合。元件10與20的風阻可有利的用於機構1的啟動步驟及/或重啟步驟。
依據另一變體(未圖示)，機構1可無配重68。此變體尤其有利於平衡機構1，只要其能增速及增加機構1動能。
此外，各實施例及上述變體的技術特徵可整體或部分彼此組合。因此，機構1與機器可因成本、功能及性能而調適。

Claims (15)

  1. 一種機構(1)，其包括一基座(2)；一擺錘(6)，其繞一擺錘軸(A0)相對於該基座(2)樞轉安裝；一第一偏心元件(10)，其繞一第一軸(A1)產生重力(P1)的一第一力矩(M1)；一第二偏心元件(20)，其繞一第二軸(A2)產生重力(P2)的一第二力矩(M2)；及一同步系統(8)，其用於依據一同步反向轉動(R1/R2)使該第一偏心元件(10)與該第二偏心元件(20)同步；其中：該擺錘軸(A0)與該等偏心元件(10；20)的該等軸(A1；A2)平行且配置於與該擺錘(6)成一體的相同平面(P0)中；該等偏心元件(10；20)的該等軸(A1；A2)係分別於該擺錘軸(A0)的上方與下方藉由該擺錘(6)支撐；及當該機構(1)處在操作時：該等偏心元件(10；20)能以同步反向轉動(R1；R2)來移動而交叉離心，藉由該擺錘(6)相對於該等偏心元件(10；20)的該等軸(A1；A2)的同時交叉推力，並藉由轉矩向該同步系統(8)的傳遞，該擺錘(6)在一側然後在另一側上交替樞轉(B1；B2)，放大該等偏心元件(10；20)的轉動(R1； R2)，及由該機構(1)內的離心產生的能量可藉由耦合一能量回收系統(80)至該同步系統(8)而回收。
  2. 如請求項1之機構(1)，其中該等偏心元件(10；20)的該等軸(A1；A2)與該擺錘軸(A0)等距。
  3. 如請求項1之機構(1)，其中該等偏心元件(10；20)的剖面隨著與轉動(R1；R2)的該等軸(A1；A2)距離的增加而概略增加。
  4. 如請求項1之機構(1)，其中該等偏心元件(10；20)經配置使得當機構(1)在操作時，該等偏心元件(10；20)在一高位置與一低位置相交。
  5. 如請求項1之機構(1)，其中該等偏心元件(10；20)經配置使得當機構(1)在操作時，該等偏心元件(10；20)在一左側位置與一右側位置相交。
  6. 如請求項1之機構(1)，其中一配重(68)附接在該擺錘(6)的下部並在一側然後在另一側上放大該擺錘(6)的交替樞轉(B1；B2)，其放大該擺錘(6)相對於該等偏心元件(10；20)的該等軸(A1；A2)的同時交叉推力及傳遞轉矩至該同步系統(8)。
  7. 如請求項1之機構(1)，其中該機構(1)包括可在鎖定構形與釋放構形之間操作的一鎖定系統(40)：該鎖定構形用於鎖定該等偏心元件(10；20)於該高位置，避免該等偏心元件(10；20)運行該同步反向轉動(R1；R2)；及該釋放構形用於釋放該等偏心元件(10；20)，允許 該等偏心元件(10；20)運行該同步反向轉動(R1；R2)。
  8. 如請求項7之機構(1)，其中該鎖定系統(40)包括安裝於該擺錘(6)上的一樞轉鉤(41)及與該等偏心元件(10；20)之一者成一體的一掛鉤元件(42)。
  9. 如請求項1之機構(1)，其中該同步系統(8)包括齒輪(12、13；22、23；33、34)。
  10. 如請求項1之機構(1)，其中該同步系統(8)包括：樞轉安裝於該擺錘(6)上的一第一支撐軸(11)，其以該第一軸(A1)為中心且與該第一偏心元件(10)成一體；樞轉安裝於該擺錘(6)上的一第二支撐軸(21)，其以該第二軸(A2)為中心且與該第二偏心元件(20)成一體；與該第一支撐軸(11)成一體的一第一中央齒輪(12)及一第一中間齒輪(13)，該第一中央齒輪(12)具有兩倍於該第一中間齒輪(13)的直徑及齒數；與該第二支撐軸(21)成一體的一第二中央齒輪(22)及一第二中間齒輪(23)，該第二中央齒輪(22)與該第一中央齒輪(12)嚙合，該第二中央齒輪(22)具有與該第一中央齒輪(12)相同的直徑與齒數且具有兩倍於該第二中間齒輪(23)的直徑及齒數；中心位於該擺錘軸(A0)的一第一側軸(31)與一第二側軸(32)；一第一側齒輪(33)，其與該第一側軸(31)成一體且與該第一中間齒輪(13)嚙合； 一第二側齒輪(34)，其與該第二側軸(32)成一體且與該第二中間齒輪(23)嚙合；其中該第一側軸(31)或該第二側軸(32)係用於耦合至該能量回收系統(80)。
  11. 如請求項9之機構(1)，其中在該擺錘(6)的兩個振盪之間的該等偏心元件(10；20)的一個360°轉動(R1；R2)期間，該等齒輪(12、13、22、23、33、34)接收該擺錘(6)的該等推力與該等偏心元件(10；20)的該轉動(R1；R2)之間捕捉的該轉矩，該轉矩將該等偏心元件(10；20)向下推動使該等偏心元件(10；20)加速，接著以與該等重力(P1；P2)相反的方向向上推動。
  12. 如請求項1之機構(1)，其中該等反向轉動元件(10；20)具有相同質量及相同尺寸。
  13. 一種機器，其包括：至少一個如請求項1至12中任一項的機構(1)；及耦合至一同步系統(8)的一能量回收系統(80)。
  14. 如請求項13之機器，其中該機器包括平行或串聯耦合在一起的至少一對機構(1)，其中該擺錘(6)以反向轉動方式交替樞轉(B1；B2)。
  15. 一種用於施行如請求項1至12中任一項的機構(1)的方法，其特徵在於該方法包括：一啟動步驟，用於施加一同步反向轉動(R1；R2)至該等偏心元件(10；20)；一操作階段，在該操作階段期間：該等偏心元件(10；20)能以一同步反向轉動(R1； R2)來移動而交叉離心，藉由該擺錘(6)相對於該等偏心元件(10；20)的該等軸(A1；A2)的同時交叉推力，並藉由轉矩傳遞至該同步系統(8)，該擺錘(6)在一側然後在另一側上交替樞轉(B1；B2)，放大該等偏心元件(10；20)的轉動(R1；R2)，及耦合至該同步系統(8)的一能量回收系統(80)回收由該機構(1)內的離心產生的能量；在該操作階段期間若有所需，重啟步驟，包括在該等偏心元件(10；20)的反向轉動(R1；R2)內施加新動量至該等偏心元件(10；20)；及由該能量回收系統(80)回收的能量大於在該啟動步驟與該等重啟步驟期間耗費的能量。
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