TW201842727A - 氣動致動器系統及方法 - Google Patents

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Abstract

一種致動器，其包括一底板、一頂板及在該底板與該頂板之間延伸的一第一及一第二輪轂總成。該致動器可進一步包括安置於該等輪轂總成上之對置側上的一第一及一第二波紋管，該第一及該第二波紋管各在該頂板與該底板之間延伸且耦接至該頂板及該底板。該致動器亦可包括安置於該頂板與該底板之間的複數個墊圈，其中該等墊圈中之每一者耦接至該第一及該第二輪轂總成，一第一組該複數個墊圈包圍該第一波紋管，且一第二組該複數個墊圈包圍該第二波紋管。

Description

氣動致動器系統及方法 【相關申請的交叉引用】
本申請要求以下美國臨時申請之優先權：題目分別為「PNEUMATIC ACTUATOR SYSTEM AND METHOD」及「PNEUMATIC ACTUATION CIRCUIT SYSTEM AND METHOD」及「SOLAR TRACKER CONTROL SYSTEM AND METHOD」，且具有代理人案號0105935-003PR0、0105935-004PR0及0105935-005PR0，且分別具有美國申請第62/486,335號、第62/486,377號及第62/486,369號，其中之每一者於2017年4月17日申請。此等申請在此全部且出於所有目的被以引用的方式併入本文中。
本申請與以下與其同期申請之美國及PCT申請有關：題目分別為「PNEUMATIC ACTUATOR SYSTEM AND METHOD」及「PNEUMATIC ACTUATION CIRCUIT SYSTEM AND METHOD」及「SOLAR TRACKER CONTROL SYSTEM AND METHOD」，且具有代理人案號01050935-003US0、0105935-003WO0、0105935-004US0、01050935-004WO0、0105935-005US0及0105935-005WO0。此等申請在此全部且出於所有目的被以引用的方式併入本文中。
本申請亦與2016年2月1日申請之美國申請第 15/012,715號有關，該美國申請要示2015年1月30日申請的美國臨時專利申請62/110,275之權益。此等申請在此全部且出於所有目的被以引用的方式併入本文中。
本申請亦與皆在2013年10月25日申請之美國申請第14/064,070號及第14/064,072號有關，該等美國申請要求皆在2012年10月26日申請的美國臨時申請第61/719,313號及第61/719,314號之權益。所有此等申請在此全部且出於所有目的被以引用的方式併入本文中。
圖1a及圖1b說明根據各種實施例的太陽追蹤器100之各別頂部透視圖及底部透視圖。圖2說明太陽追蹤器100之側視圖。如圖1a、圖1b及圖2中所展示，太陽追蹤器100可包括沿著具有軸線X1之長度安置的複數個光伏打電池103及複數個氣動致動器101，該等氣動致動器經組態以共同地移動光伏打電池103之陣列。如圖1b中所展示，光伏打電池103耦接至沿著平行軸線X2(其平行於軸線X1)延伸之軌102。複數個致動器101中之每一者在軌102之間延伸且耦接至該等軌，其中致動器101耦接至各別柱104。如圖2中所展 示，柱104可沿著軸線Z延伸，在各種實施例中，軸線Z可垂直於軸線X1及X2。
如圖2中所展示，且在本文中更詳細地論述，致動器101可經組態以基於太陽之角度或位置使光伏打電池103之陣列共同地傾斜，此對於使光曝露於光伏打電池103最大化且藉此最大化、增強或最佳化光伏打電池103之電輸出可為合乎需要的。在各種實施例中，致動器101可經組態以在如圖2中所展示之複數個組態之間移動光伏打電池103，包括沿著垂直於軸線Z之軸線Y安置光伏打電池103的中間組態N。自中間組態N，致動器101可經組態以將光伏打電池103移動至第一最大傾斜位置A、至第二最大傾斜位置B或在其間之任一位置。在各種實施例中，中間組態N與最大傾斜位置A、B之間的角度可為任何合適之角度，且在一些實施例中，可為相同角度。此移動可用以相對於太陽之角度朝向太陽定位光伏打電池103，以朝向所要的位置反射光，或類似者。
在如圖1a及圖1b中所展示之一個較佳實施例中，太陽追蹤器100可包含由沿著共同軸線安置之四個致動器101共同致動之複數個光伏打電池103。然而，在另外實施例中，太陽追蹤器100可包含任何合適數目個致動器101，包括一個、兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個、九個、十個、十五個、二十個、五十個、一百個或類似者。類似地，在另外實施例中，任何合適數目個光伏打電池103可與太陽追蹤器100相關聯。又，在另外實施例中，任何合適 大小、形狀或類型之光伏打電池103可與太陽追蹤器100相關聯。另外，雖然在本文中之實例實施例中展示光伏打電池103，但在另外實施例中，可使用致動器101移動各種其他物件或結構，包括鏡子、反射器、成像裝置、水純化、水收集、通信裝置及類似者。
圖3說明根據四個各別實例實施例300A、300B、300C、300D的具有在具有增大斜度之地面301之一部分上按線性對準之列排列的複數個太陽追蹤器100之太陽追蹤器陣列300之實例。舉例而言，第一實施例300A具有最小斜度且展示具有柱104之追蹤器，該等柱為與與地面301之斜度一致的四個太陽追蹤器100之軸線實質上相同的長度，且大體沿著共同軸線對準。
第二實施例300B展示太陽追蹤器100之對沿著垂直於重力(或平行於水平地面)之共同軸線對準，其中該等對安置於在地面301上方之不同高度處的不同軸線處。第三實施例300C展示太陽追蹤器100在垂直於重力(或平行於水平地面)之平行、但不重合之軸線上對準，其中太陽追蹤器100各安置於在地面301上方之不同高度處的不同軸線處。第四實施例300D展示太陽追蹤器100在不垂直於重力(或平行於水平地面)之平行、但不重合之軸線上對準，其中太陽追蹤器100各安置於在地面301上方之不同高度處的不同軸線處。
在一些實例中，可能需要傾斜太陽追蹤器100之致動器101(例如見圖2)以垂直於地面301之斜度，同時保持柱104垂直於重力。因此，在一些實施例中，致動器101之Z 軸可偏斜於與致動器101相關聯的柱104之Z軸安裝。
在各種實施例中，太陽追蹤器陣列300之太陽追蹤器100可經由可共調地致動太陽追蹤器陣列300之太陽追蹤器100的氣動或流體系統氣動或流體耦接。換言之，太陽追蹤器陣列300之太陽追蹤器100可經共同地驅動以具有相同角度。
雖然圖3說明太陽追蹤器陣列300之四個實例實施例300A、300B、300C、300D，但此等實例不應被認作對在本發明之範疇及精神內的廣泛多種替代性實施例限制。舉例而言，雖然圖3展示太陽追蹤器陣列300具有按線性列對準之太陽追蹤器100，但另外實施例可具有按任何合適之方式對準的追蹤器陣列300，包括弧形、一系列平行列及類似者。另外，在另外實施例中，太陽追蹤器陣列300可包含任何合適數目個太陽追蹤器100。又，在一些實施例中，複數個太陽追蹤器陣列300可經組態至太陽追蹤器系統內。
一些實施例可包括無底板之壓載致動器型式、轉矩管或定製模組安裝中之一或多者。另外實施例可包括一擴展之板樑，包含I形樑或C形通道之腹板，該I形樑或C形通道可用三個偏移之狹縫列切開且似金屬網般擴展以在腹板中形成三角形桁架及形成較高剛度樑。在一些實施例中，裝架組態可包括轉矩管、C形通道、擠壓鋁段、定製輥形形狀、熱軋型鋼及類似者。再另外實施例可包括在致動器模組下之壓載物以減小質心高度，且此減小之質心高度可導致較好之追蹤效能。其他實施例可包括一循地形追蹤器，其可包含非 力矩攜載裝架連接以允許貫穿追蹤器100之長度按可變斜度安裝追蹤器100。一些實施例可包括用於顫動減小的任何合適之阻尼器或阻尼器系統，包括離心離合器、黏性阻尼器、黏彈性材料、摩擦阻尼器、線性阻尼器、旋轉阻尼器或類似者。
圖4說明根據一個實施例的致動器101之透視圖。圖5說明圖4之致動器101之側視圖。圖6說明圖4及圖5之致動器之仰視圖。圖7說明圖4至圖6之致動器101之俯視圖。如圖4至圖7之實例中所展示，致動器101包含一V形底板410、一平坦頂板430及安置於頂板430與底板410之間的一組墊圈450。墊圈450耦接至在底板410與頂板430之間延伸的輪轂總成470。一對撓曲件490亦可在底板410與頂板430之間延伸且嚙合一或多個輪轂總成470。一對撐板托架495可自頂板430之邊緣延伸。
圖4至圖7之實例實施例說明在中間組態(見圖2)中之致動器101，其中頂板430及撐板托架495沿著在中間組態中皆垂直於軸線ZA之垂直軸線XA、YA延伸。然而，如本文中所論述，頂板430可經組態以向左及向右傾斜。致動器101之組件可包含各種合適材料，包括金屬(例如，鋼、鋁、鐵、鈦或類似者)、塑膠或類似者。在各種實施例中，可對金屬零件塗佈以用於防腐蝕(例如，熱浸鍍鋅、預鍍鋅、基於非鋅之抗蝕塗層或類似者)。致動器101之組件及其用途在下文更詳細地論述。
圖8a及圖8b說明根據一實施例的致動器101之底板410之各別透視圖及側視圖，且圖9a及圖9b說明圖8a 及圖8b之實施例之底板410之各別俯視圖及仰視圖。如圖8a、圖8b、圖9a及圖9b中所展示，底板410包含一對板臂411及在板臂411之間延伸且耦合至其的底座412。如圖8b中所展示，板臂411可按角度θBP自平坦蓋413延伸。底座412可沿著垂直於軸線ZBP之軸線YBP延伸，軸線ZBP平分蓋413及角度θBP且與底板410之對稱面重合。角度θBP可為任何合適之角度，但在一個較佳實施例中，θBP=90°。
蓋413可界定一對蓋耦接槽414，其可經組態以與如本文中更詳細地描述在底板410與頂板430之間延伸的各別撓曲件490(例如見圖4至圖7及圖17a)耦接及嚙合。板臂411可界定界定底板耦接孔口415之平坦面，該孔口可經組態以與波紋管1200(例如見圖12及圖19至圖21)耦接，如本文中更詳細地描述。在一些實例中，可將薄金屬板、超墊圈(例如，如圖27中所展示之超墊圈2700)或類似者併入於波紋管1200與底板410之間以維持波紋管1200與底板410之間的所要的接觸表面。
底板410可進一步包含耦接板臂411與底座412且加固板臂411與底座412之耦接的支撐件416。蓋413可進一步包含固持螺栓之一對鉚釘帽417，螺栓緊固撓曲擋板495且可將撓曲件490保持在適當位置(例如見圖4、圖5及圖15至圖18)，如本文中更詳細地描述。
在各種實施例中，底板410可經組態以與將底板410耦接至地面或其他位置之柱104(例如見圖1a、圖1b及圖2)耦接。在一些實施例中，一堆疊界面托架可包括兩個托架。 堆疊界面托架可為經摺疊、壓印或衝壓之薄片金屬部分或類似者，且可由各種合適材料(例如，鋁)製成，且可經由包括壓鑄法、擠壓、輥形成及類似者之任何合適製程製造。在各種實施例中，堆疊界面托架可附接至致動器101之凸緣，且可允許各種合適類型之調整，包括垂直調整、角度調整(例如，在兩個軸線上)、東西調整、沿著斜度、與驅離規格之堆疊配合及類似者。在各種實例中，堆疊界面托架可用螺栓或其他合適之耦接器安裝。然而，在一些實施例中，堆疊界面托架可不存在。舉例而言，一些組態可在無接裝板之情況下將致動器101直接安裝至柱104。在另外實施例中，底板可經組態410以與允許底板410與地面或其他位置耦接之其他合適結構耦接。
在各種實施例中，底板410可包含90度角度，但在另外實施例中，底板410之角度可小於或大於90度。給定底板410之角度，波紋管1200(見圖12)可不斷地在彎曲定向上，在一些實例中，此可為合乎需要，因為其可經由運動範圍(ROM)提供較大剛度及控制。在一些實施例中，底板410可使用大量薄片金屬製造方法(例如，連續沖模、軔化、壓鑄法及類似者)來製造。底板410可包括加勁特徵，諸如，肋狀物、凸台、凸緣、摺邊及類似者。可將蓋開口材料彎曲成安裝至底板撐臂412，此可節省材料且移除附加零件。底板410可使用鉚釘、Tog-L-Tocs(BTM公司)、點焊、焊接、螺栓或類似者組裝。底板410可包含在波紋管接觸貼片下之超墊圈(例如，如圖27中所展示之超墊圈2700)，以防止經由波紋管 蓋孔415之擠壓。
在一些實施例中，底板410可由多個工件製造。舉例而言，圖28a、圖28b、圖29a、圖29b、圖30a及圖30b說明根據一實施例的壓鑄多件底板410之一實例。如此實例中所展示，底板410可由巢套一起之兩個相同工件製造，在一些實例中，若給定底板410之工件配合在一起之方式，則此可移除對於撓曲件擋板之需求。一些實施例可具有可具有針對不平行於拉動方向之孔之次操作的零件。另外實施例可包括幫助安裝及/或對準之突出部分。再另外實施例可包括改良致動器封裝以用於運送至太陽位點之特徵。
在另外實施例中，板410、430中之一或兩者可包含一「枕板」，其可經由經結合以創造剛性/強殼結構之細規格衝壓件形成。與本文中論述及展示之一些實例相比，一些實施例可包括寬度減小之底板次結構。舉例而言，波紋管接觸貼片可用如圖27中所展示之超墊圈2700維持。另一實例可包括具有蝴蝶結型形狀(例如，自俯視圖看來)及自側視圖看之錐形端的板，其可自矩形材料件提供力矩最佳化之樑。另外，在一些實施例中，底板撐臂412可不存在。舉例而言，柱104(例如，安置於地面中且連接到致動器101)可用作底板410之結構中的加壓元件。
圖10說明頂板430之透視圖，該頂板包括自其邊緣延伸之撐板托架497。展示頂板430界定一對頂板耦接孔口431，該等孔口可經組態以與波紋管1200(例如見圖12及圖19至圖21)耦接，如本文中更詳細地描述。舉例而言，波 紋管1200可在一端經由頂板耦接孔口431與頂板430耦接，且波紋管1200可在波紋管1200之第二端與底板耦接孔口415耦接。因此，一對波紋管1200可耦接於頂板耦接孔口431與底板耦接孔口415之間。
頂板430可界定一對頂板耦接槽432，其可經組態以與如本文中更詳細地描述在底板410與頂板430之間延伸的各別撓曲件490(例如見圖4至圖7及圖17a)耦接及嚙合。頂板430可進一步包含一對插入螺帽433，其自頂板430之面下方延伸且經組態以與各別輪轂總成470耦接(例如見圖4、圖5及圖15至圖18)，如本文中更詳細地描述。插入螺帽433可與將撓曲件擋板扣緊至頂板430之螺釘2200耦接，如在圖22、圖23a及圖23b之實例實施例中所展示。
如在各種實例實施例中所展示，頂板430可包含具有一對對置側壁434及一對對置端壁435之矩形主體。展示撐板托架495具有自腹板497延伸之一對臂496，其中該等臂經由螺栓498耦接至頂板430之側壁434。
頂板430可經由任何合適之製程(包括雷射切割、薄片金屬彎曲、衝壓、壓鑄及類似者)製造。在一個實施例中，頂板430可包含鋁壓鑄件。壓鑄頂板430(例如，如圖26a、圖26b及圖26c中所展示)可包含諸如肋狀物、凸台、凹穴及類似者之3D特徵。此等特徵可幫助藉由創造結構高效段及/或藉由放置其為必需之材料且不放置其為多餘之材料來使材料利用最佳化。
頂板430亦可包括可幫助對準或安裝各種致動器 周邊裝置之特徵(例如，孔、凸台等)。一個此特徵可包括接受捆住及緊固氣動線束之拉鏈的一孔。另一此特徵可包括一凸台，其接受一正方形螺帽且可用以將測斜計或任一其他感測器安裝至致動器101。
在各種實施例中，撐板托架495可為大體U形，且經組態以與太陽追蹤器100之諸如軌102或類似者的部分耦接(見圖1a、圖1b及圖2)。因此，在一些實施例中，具有可滑動地耦接至頂板430之撐板托架495或具有不同大小之撐板托架495或具有不同形狀或大小可為合乎需要的，使得致動器101可與具有不同組態之太陽追蹤器100耦接(例如，具有相隔不同寬度之軌102或Z形檁條)。然而，在一些實施例中，撐板托架495可為不存在的。舉例而言，一些組態可將頂板430延伸至所要的寬度，以用於與在需要較寬輪廓時使用之撐板托架495安裝在一起之模組。在一些實例中，頂板430可包含形成至端壁內之安裝槽以與z形檁條中之孔配合，z形檁條可與螺栓扣緊在一起。
圖11至圖14說明根據各種實施例之波紋管墊圈450。具體言之，圖11說明耦接至輪轂總成470之各別輪轂單元473的波紋管墊圈450之對。圖12說明安置於墊圈450內且由其支撐之一對波紋管1200之側視圖。圖13a及圖13b說明根據一實施例的墊圈450之各別側視圖及俯視圖，且圖14說明包含內墊圈組件451及外墊圈組件455的墊圈450之一個實例實施例，該等墊圈組件可相互重疊，且可用扣件471經由對準之安裝孔459綁在一起及與中心輪轂總成470綁在 一起。
如此等圖中所展示，墊圈450包含一外墊圈組件451，其為大體U形，具有一對分支453自其延伸之圓前邊緣452。在此實例中之分支453包括在分支453之外邊緣上的一輪緣454，其中該輪緣垂直於由前邊緣452及分支453界定之一平坦面延伸。輪緣154可包含安裝孔459，其經組態以將外墊圈組件451耦接至內墊圈組件455及至中心輪轂總成470。舉例而言，扣件471(例如，螺栓、鉚釘或類似者)可延伸穿過安裝孔459且與中心輪轂總成470耦接。
內墊圈組件455可包含一新月形頭部456及端接於具有安裝孔459之輪緣457處的臂。如圖14中所展示，單獨的內墊圈組件451及外墊圈組件455可經組態以配合且形成墊圈450。舉例而言，圖11、圖12、圖13a及圖13b說明內墊圈組件451及外墊圈組件455，其在配合之組態中且形成由外墊圈組件451之前邊緣452及分支453與內墊圈組件455之頭部456界定的各別波紋管腔458。
在一些實例中，內墊圈組件451及外墊圈組件455可包含彎曲、衝壓或成形的特徵。此類特徵包括凸緣、孔、窗、凸台腔或類似者，在一些實例中，其可藉由提供用於組裝工具、夾具或其他固定件之對準或界面點來輔助組裝。可藉由包括雷射切割、薄片金屬彎曲、連續模壓、壓鑄及類似者的任何合適之製程來製造內墊圈組件451及外墊圈組件455。
如圖12中所展示，波紋管1200經組態以延伸穿 過墊圈450之波紋管腔458且與之嚙合。如本文中更詳細地描述，波紋管1200可界定由沿著波紋管1200之長度的交替谷1202與峰1204界定之迴旋。在各種實施例中，墊圈450之波紋管腔458可經組態以與如圖12中所展示的波紋管1200之谷1202嚙合。換言之，波紋管腔458可經定大小以允許墊圈450駐留於波紋管1200之谷1202內，但經定大小使得當內墊圈組件451與外墊圈組件455處於配合之組態中時，峰1204不能穿過波紋管腔458。
因此，致動器101之組裝可包括在外墊圈組件451之前邊緣452及分支453內插入波紋管1200，其中前邊緣452及分支453嚙合波紋管1200之谷1202內的波紋管1200。內墊圈組件455可接著與外墊圈組件451耦接(例如，如圖14中所展示)，使得內墊圈組件455之頭部456嚙合波紋管1200之與外墊圈組件451相同的谷1202內之波紋管1200。墊圈450可接著通過對準之安裝孔459經由扣件471耦接至輪轂單元473。可按類似方式圍繞一或多個波紋管1200耦接複數個墊圈450。
如圖12中所展示，在一些實施例中，墊圈450可沿著波紋管1200之長度安置於每隔一個谷1202內。然而，另外實施例可包括嚙合波紋管1200的墊圈450之任何合適之替代性組態。舉例而言，在一些實施例中，墊圈450可沿著波紋管1200之長度嚙合每一谷1202、每隔一個谷1202、每隔兩個谷1202、每隔三個谷1202、每隔四個谷1202、每隔九個谷1202、每隔十九個谷1202或類似者。另外實施例可包括 沿著波紋管1200之長度的其他重複或非重複圖案。
再另外實施例可包括沿著波紋管1200之各種長度或部分增大或減小的墊圈450在谷1202內之密度。舉例而言，墊圈450可在波紋管1200之第一端處在每一谷1202處間隔，且間距可朝向第二端擴大至每隔一個谷1202且接著擴大至每隔兩個谷1202。替代地，墊圈間距可在波紋管1200之中心部分更密集或稀鬆。
如圖12中所展示，致動器101之一個實例實施例可包含在輪轂總成470之對置側上的一對波紋管1200，其中五個墊圈450與每一波紋管1200相關聯。另外，在此實例中，展示每一輪轂單元473與剛性耦接於輪轂單元473之對置側上的一對墊圈450相關聯及耦接，且與正以相同角度安置於輪轂單元473上的給定輪轂單元473之墊圈450相關聯。又，展示輪轂單元473上之對置墊圈450之間的角度自輪轂總成470之底端至輪轂總成470之頂端增大。
然而，另外實施例可包括各種合適替代性組態。舉例而言，其他實施例可包括與給定波紋管1200相關聯的任何合適數目個墊圈450，包括一個、兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個、九個、十個、十五個、二十五個、五十個或類似者。又，雖然各種實施例可在波紋管1200上包括相同數目個墊圈450，但一些實施例可在一些波紋管120上包括不同數目個墊圈450。
另外，雖然一些實施例包括自輪轂總成470之底端至頂端按不同角度增大的在輪轂單元473上之對置墊圈 450之間的角度，但另外實施例可包括針對墊圈450中之一些或所有的相同角度。又，一些實施例可包括自輪轂總成470之底端至頂端按不同角度減小的在輪轂單元473上之對置墊圈450之間的角度。
如圖12及圖13B中所展示，可安置具有對稱面ZW與YW同時在中間組態N(見圖2)中的致動器101之墊圈450。然而，在另外實施例中，此等對稱面中之一或兩者可不存在。另外，雖然本文中之實例包括致動器101具有與各別組墊圈450相關聯的一對波紋管1200之實施例，但另外實施例可包括任何合適數目個波紋管1200，包括一個、兩個、三個、四個、八個或類似者。墊圈450可在一些實施例中不存在，或可用包括繩、鏈、電線、絕緣物或類似者之其他合適結構或約束來替換。
墊圈450可經雷射切割、噴水切割、轉塔衝壓、壓印或類似者。在一些實施例中，針對耐腐蝕性，墊圈450可經預鍍鋅、粉末塗佈或類似操作。在一些實例中，墊圈450可由內墊圈組件451及外墊圈組件455界定，該等墊圈組件可相互重疊，且可經由對準之安裝孔459用扣件471綁在一起及與中心輪轂總成470綁在一起，如本文中所論述。內墊圈部分451及外墊圈部分455可包含邊緣凸緣454、457。邊緣凸緣454、457可提供對於可重複及高負載效能可為合乎需要之剛度。在各種實施例中，邊緣凸緣454、457可為任何合適之高度或長度。另外，可併有邊緣凸緣454、457或其他合適之加勁特徵，包括肋狀物、凸台、折紋及類似者。
另外，安裝孔459可安置於此等凸緣454、457上，且提供對準特徵，扣件471可經由該等對準特徵將兩個墊圈組件451、455結合至輪轂總成470。內墊圈部分455可特徵在於處於中心後部之一切口，其可充當撓曲件通孔，該撓曲件通孔對於組裝、返工及替換可為合乎需要的。
在另外實施例中，替代如本文所展示之平板，內墊圈部分455及/或外墊圈部分451可由鋼絲繩、金屬線或類似者界定。在此類實施例中，鋼絲繩內墊圈可經組態以朝向致動器101之中心裝載。其他實施例可包括自薄片墊圈形成且交錯及捲曲至鋼絲繩上的使用手指之鋼絲繩至墊圈機械結合。另外實施例可包含兩部分鋼墊圈，其具有垂直於在圖式之實例實施例中說明的裂口之裂口。在再另外實施例中，墊圈450可包含形成之加勁特徵(例如，肋狀物、凸台、橫紋及類似者)，其可增大材料效率。
替代配合至輪轂總成470，一些實施例可包含配合至外墊圈部分451之一內墊圈部分455。舉例而言，一些實施例可在配合至輪轂總成470前建置墊圈/波紋管總成，此可減少組裝時間，減小相對於重疊內/外部分之公差堆疊問題及類似者。另外實施例可包含藉由經由按Vernier型樣排列之通孔將兩個零件耦接(例如，鉚接)在一起而形成之兩部分可調整長度內墊圈455。再另外實例可包含成為一體之一墊圈與間隔物，其可包括一墊圈，該墊圈包含按兩個不同曲率彈性彎曲之兩塊板材以形成充當間隔物之厚中心部分。
圖15、圖16、圖17a及圖18說明具有複數個輪 轂單元473的輪轂總成470之實施例，且圖17b說明可與輪轂總成470相關聯的撓曲件490之一實例實施例。更具體言之，圖15說明根據一個實施例的輪轂總成470之側視圖；圖16說明正分開的輪轂總成470之輪轂單元473之分解側視圖；圖17a說明展示當致動器101在各種組態中時的輪轂單元473之實例組態的輪轂總成470之分解圖；且圖18為具有說明自輪轂總成470之底部至頂部增大的輪轂單元473之主體角度之輪轂總成470之分解側視圖。圖24及圖25說明根據另一實施例之一壓鑄輪轂總成。
如圖15及圖16中所展示，輪轂總成470可包含複數個輪轂單元473，其中此實例實施例具有五個輪轂單元473A、473B、473C、473D、473E。展示輪轂單元473中之每一者包含一對輪轂臂474、一底端475、一頂端476及在頂端476與底端475之間延伸的一撓曲件槽477。另外，展示底輪轂單元473E包含在底輪轂單元473E之底端475E處的一輪轂底座478。
如圖15、圖16、圖17a及圖18所說明，輪轂單元473可為經堆疊以界定輪轂總成470之至少一部分的單獨主體。更具體言之，如此等實例中所展示，第一輪轂單元473A可堆疊於第二輪轂單元473B上，其中第一輪轂單元473A之凹底端475A嚙合第二輪轂單元473B之凸頂端476B。第二輪轂單元473B之凹底端475B可嚙合第三輪轂單元473C之凸頂端476C。第三輪轂單元473C之凹底端475C可嚙合第四輪轂單元473D之凸頂端476D。第四輪轂單元473D之凹底端 475D可嚙合第五輪轂單元473E之凸頂端476E。
另外，輪轂單元473A、473B、473C、473D、473E之撓曲件槽477A、477B、477C、477D、477E可對準，使得撓曲件491可安置於撓曲件槽477內且在其內自第一輪轂單元473A之頂端476A延伸至第五輪轂單元473E之底端475E(例如，如圖5中所展示)。舉例而言，如圖17b中所展示，在一些實施例中，撓曲件490可包含線491，其在包含撓曲件墊圈493之一對撓曲件擋板492之間延伸。如此實例中所展示，線491之寬度可小於撓曲件擋板492及撓曲件墊圈493之寬度。線491之寬度可經組態以對應於撓曲件槽477之寬度，使得線491可安置於撓曲件槽477內且在其內自第一輪轂單元473A之頂端476A延伸至第五輪轂單元473E之底端475E。
可以任何合適之方式製造輪轂單元473。舉例而言，在一個實施例中，可使塑膠射出模製之輪轂殼與金屬插入物或包層成對。塑膠殼可同樣充當鄰近輪轂單元473之間的界面，及/或充當輪轂單元473與撓曲件490之間的界面。殼可包含具有小摩擦係數及/或合乎需要之磨損性質的材料。金屬包層可插入至模製至塑膠殼內之凹穴或其他特徵內。包層可充當一結構組件，且可承受由波紋管1200(見圖12)施加至墊圈450的負載，且可將此等負載經由輪轂單元473轉移且最終至撓曲件490。
在一個實施例中，輪轂單元473可包含鋁壓鑄件。輪轂單元473可相互支承，同時當經受施加之負載時保留結構完整性。輪轂單元473可在一些實例中經設計，使得 配合墊圈之每一翼僅由單一扣件緊固，該扣件假設為螺釘、鉚釘或類似者。
如圖4至圖7中所展示，撓曲件擋板492可與頂板430及底板410嚙合及耦接。舉例而言，撓曲件擋板492可延伸穿過底板410之蓋耦接槽414且嚙合該等槽(見圖8a、圖9a及圖9b)，且可延伸穿過且嚙合頂板430之耦接槽432(見圖10)。
舉例而言，在一些實施例中，撓曲件擋板492可經組態以穿過耦接槽414、432之第一部分，且接著原地不動，亦即，經組態以不穿過槽414、432之第二部分。另外，如圖4、圖5及圖7中所展示，擋板突出部495可進一步緊固及固持撓曲件擋板492。在另外實施例中，線491可穿過耦接槽414、432，且撓曲件擋板492中之一些或所有(例如，撓曲件墊圈493)可與線491耦接以緊固線491。
用於底板410及頂板430之撓曲件擋板492可不同、相同或可互換。在一些實例中，撓曲件擋板492包括一單一扣緊孔。在另外實例中，撓曲件擋板包含充當撓曲件捕捉部之一開放槽。頂板430及/或底板410中之鉚釘或螺帽可提供固定特徵以扣緊。
在一些實施例中，單獨的撓曲件擋板492可不存在。舉例而言，撓曲件型鍛上之凸緣可坐落於頂板430或底板410中之任一者上的按壓特徵中。扣件、自攻螺釘、開口銷或同樣物可將撓曲件型鍛結合至安放特徵。
線491可由各種合適材料製成，包括金屬、塑膠、 Spectra、複合材料或類似者。舉例而言，在一些較佳實施例中，線491可包含金屬鋼絲繩。另外，在各種實施例中，撓曲件490經組態以可橫向彎曲及可撓及/或不可沿著撓曲件490之長度伸展可為合乎需要的。
在具有成角度的底板410及/或頂板430之致動器101之一些實施例中，撓曲件490之長度可比在具有平坦頂板430及底板410之組態中短，其可對於提供較短力矩臂、較好固定負載/有效負載效能及類似者為合乎需要的。可塗佈或不塗佈撓曲件490。在一些實例中，撓曲件490之型鍛或終端可裝備有橡膠蓋以覆蓋暴露之鋼絲繩。一些實施例可包括轉變為撓曲件捲曲之一凸緣，其可消除一些實例中對於浮動墊圈之需求，同時維持在撓曲件490之一個或兩個終端上之大負載散佈支承表面。在另外實施例中，撓曲件490可由鏈或與輪轂總成470整合之其他合適結構界定。再另外實施例可包含每個致動器101四個撓曲件490，從而創造四桿聯動狀配置，其可在頂板430上方移動虛擬樞軸。
舉例而言，圖17a說明撓曲件490回應於輪轂單元473之移動而彎曲及撓曲之一實例。在圖17a之實例中，用於說明目的，展示輪轂單元473間隔開，但在各種實施例中，輪轂單元473可經堆疊，如(例如)在圖15中所展示。返回至圖17a，展示輪轂總成470在中間組態N中及在左彎曲組態L與右彎曲組態R中。舉例而言，中間組態N可為撓曲件490為線性且未彎曲或撓曲之組態。另外，輪轂總成470可經線性對準且具有與位置中心之撓曲件490重合之對稱 面。在各種實施例中，當太陽追蹤器100(例如，如圖3中所展示)在中間組態N中時，可存在圖17a之中間組態N。
返回至圖17a，輪轂單元473可經組態以向左L及向右R移位，此使撓曲件490沿著撓曲件490之長度撓曲。舉例而言，如本文中所描述，致動器101之波紋管1200(見圖12)可經充氣及/或放氣，此可使波紋管1200沿著波紋管1200之長度擴大及/或收縮，且引起墊圈450包圍波紋管1200之移動。墊圈450之此移動可又引起輪轂總成470之輪轂單元473之旋轉、移動或樞轉，如圖17a中所展示。舉例而言，當太陽追蹤器100正在中間位置N與最大傾斜位置A、B之間移動時(如圖2中所展示)，可產生輪轂總成470之輪轂單元473之此樞轉。
另外，雖然圖17a說明輪轂總成470之輪轂單元473間隔開，其中輪轂單元473經堆疊且經由各別底部部分475及頂部部分476接合，但此接合可提供各別輪轂單元473之間的移動界面，其允許輪轂單元473在保持在接合時傾斜。因此，輪轂單元之底部部分475及頂部部分476之各別凹及凸組態可為合乎需要的，以提供此可移動界面。
轉至圖18，在一些實施例中，可沿著在其間具有一角度之軸線安置輪轂單元473之臂474。舉例而言，如圖18中所展示，第一輪轂單元473A可具有以角度θA安置之臂474A，第二輪轂單元473B可具有以角度θB安置之臂474B，第三輪轂單元473C可具有以角度θC安置之臂474C，第四輪轂單元473D可具有以角度θD安置之臂474D，且第五輪轂單 元473E可具有以角度θE安置之臂474E。圖18說明臂474之角度自第一輪轂單元473A至第五輪轂單元473E變得愈來愈小。換言之，角度θB小於角度θA，角度θC小於角度θB，角度θD小於角度θC，且角度θE小於角度θD。另外，展示角度θA小於180°。
然而，另外實施例可具有其他合適組態。舉例而言，在一些實施例中，臂473之角度θ中之一些或所有可相同。另外，在其他實施例中，臂473之角度可向下移動而增大，可朝向中心移動而增大，可朝向中心減小，或可交替地增大或減小。在一些實施例中，臂473之所有角度θ可在180°與90°之範圍內。在另外實施例中，臂473之所有角度θ可在180°與0°之範圍內。
在各種實施例中，且如圖4、圖5、圖11、圖13a及圖13b中所展示，致動器101可包含一對對置之輪轂總成470，其皆在頂板430與底板410之間平行於軸線ZA(圖5)延伸，且沿著軸線至軸線XA(圖6)居中對準。因此，在各種實施例中，輪轂總成470可包含與軸線ZA及XA重合之一對稱軸線。另外，致動器101及其部分(包括底板410、頂板430、墊圈450、撓曲件490及類似者)可包含與軸線ZA及XA重合之一對稱軸線。
又，如圖11及圖13b中所展示，輪轂總成470可界定朝向在各別對對置墊圈450之間的中心槽1110向內打開之撓曲件槽477。然而，在另外實施例中，撓曲件槽477可在任何合適之方向(例如，向外)打開，且可或可不具有對置 定向。另外，在一些實施例中，撓曲件槽477可大體上閉合且由延伸穿過輪轂單元473之孔界定。在另外實施例中，撓曲件槽477可呈恆定段通道之形式，或可在寬度上沿著撓曲件槽477之長度變化。在一個實施例中，撓曲件通道可具有沙漏形狀，其中通道之中心保留相對窄寬度，且通道逐漸變小以在通道之盡頭端處變寬。各種實施例可經組態以減小輪轂撓曲件界面上之應力，及/或減少磨損、疲勞破壞及類似者。
此外，在一些實施例中，可存在任何合適數目個輪轂總成470，包括一個、兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個或類似者。又，雖然本文中之各種實例論述每一輪轂總成470與一個撓曲件490相關聯，但在另外實施例中，一或多個輪轂總成470可與複數個撓曲件490相關聯。
另外，雖然本文中之各種實例係關於具有五個輪轂單元473之輪轂總成470，但另外實施例可包括具有任何合適數目個輪轂單元473之一或多個輪轂總成，包括一個、兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個、九個、十個、十五個、二十五個或類似者。又，在一些實施例中，一給定輪轂單元473可與任何合適數目個墊圈450相關聯，或可不與任何墊圈450相關聯。因此，本文中具有與一對對置墊圈450相關聯之每一輪轂單元473的實例不應被認作對在本發明之範疇及精神內的廣泛多種替代性組態限制。
在一些實例中，致動器輪轂總成470可包括一塑膠間隔物及金屬包層。塑膠間隔物可經噴水切割、機械加工、射出模製、擠壓或類似者。在各種實施例中，致動器輪轂總 成470可使用鉚釘、螺栓、螺釘及類似者組裝。在各種實施例中，在用鉚釘之情況下，扣件零件數可減半，且可不需要插入螺帽而消除組裝複雜性。在另外實施例中，致動器輪轂總成470之部分可由塑膠製成，塑膠可包含任何合適之聚合物或以任何合適之聚合物塗佈，包括HDPE、耐綸、縮醛、PTFE、加硬級聚合物或類似者。
金屬包層可經壓印、雷射切割、噴水切割、衝壓或類似者。在一些實施例中，包層可經預鍍鋅、熱浸鍍鋅、粉末塗佈、塗漆或類似者，以提供腐蝕保護。在各種實施例中，包層可包含任何合適數目個層，包括一個、兩個、三個、四個、五個、六個或類似者。致動器輪轂總成470可保持各組墊圈450相隔一特定距離，且可基於幾何模型化及經驗資料調諧墊圈間距偏心。輪轂總成470可維持各組墊圈450之角度，其中成對之墊圈450之間的墊圈角度自頂部輪轂單元473A至底部輪轂單元473E減小，如本文中所論述。在一些實施例中，致動器輪轂總成470提供處於重加壓的外部負載及降壓下之結構。在各種實施例中，輪轂總成470可支撐由波紋管1200加壓引起的非顯然內部壓縮負載。
輪轂單元473可具有各種合適扣件。舉例而言，一些實施例可包括每側單一扣件，此可為合乎需要的，因為其可減小扣件硬件，且實現更容易之手動或自動化組裝。另外，一些實施例可包含薄包層或表皮。又，一些實施例可包含輪轂-撓曲件界面，而非墊圈-撓曲件界面，此可為合乎需要的，因為此組態可提供更多支承區域，且可避免墊圈450帶 至撓曲件內。
圖19至圖21說明根據一些實施例的波紋管1200之實例，其可包含如圖12中所展示的致動器101之一部分。更具體言之，圖19及圖20為波紋管1200之實例實施例之側視圖，且圖21為根據一實施例的波紋管1200之俯視圖。
如圖19及圖20中所展示，波紋管1200可包含由在第一端1206與第二端1208之間延伸的重複交替谷1202與峰1204界定之一迴旋主體。開放波紋管蓋1210可安置於第一端1206處，且閉合波紋管蓋1212可安置於第二端1208處。波紋管蓋1210、1212可具有小於波紋管1200之迴旋之最大及/或最小直徑的最大直徑。
在各種實施例中，波紋管1200可為大體圓柱形，具有波紋管1200延伸所沿著之中心軸線XB。在各種實施例中，波紋管1200及其部分可具有關於中心軸線XB之一或多個對稱軸線。舉例而言，在各種實施例中，波紋管1200之迴旋可具有關於在第一端1206與第二端1208或其至少一部分之間的中心軸線XB之圓形徑向對稱性及/或軸向對稱性。
如在圖19至圖21中所展示，波紋管蓋1210、1212可包含在蓋1210、1212之一或多個側上的平坦側壁1211。具有四個平坦側壁1211之一實例在圖21中展示，但在另外實例中，波紋管蓋1210、1212可包括任何合適數目個平坦側壁，包括一個、兩個、三個、四個、五個、六個、十個、二十個或類似者。在各種實施例中，蓋1210、1212可經組態以與頂板430及底板410之部分嚙合且由該等部分固持。舉例而言， 蓋1210、1212可經組態以分別耦接於底板耦接孔口415(見圖8a及圖9a)及頂板耦接孔口431(見圖4、圖7及圖10)內。
在一些實施例中，蓋1210、1212及耦接孔口415、431可經組態以提供其間之抵抗波紋管1200在耦接孔口415、431內之旋轉的耦接。舉例而言，耦接孔口415、431可通常為多邊形及/或包含一或多個線性側，且蓋1210、1212亦可通常為多邊形及/或包含對應於耦接孔口415、431之大小及形狀的一或多個線性側。
在圖4、圖7及圖10之實施例中，舉例而言，頂板耦接孔口431具有(例如)在可對應於蓋1210之大小及形狀的圓部分與如圖20中所展示之平坦側壁1211之間的四個平坦側。此對應性可藉此允許蓋1210在頂板耦接孔口431內延伸，且至少基於平坦側壁1211與耦接孔口431之對應的平坦邊緣之嚙合而抵抗波紋管1200在頂板耦接孔口431內之旋轉。
類似地，在圖8a及圖9a之實施例中，底板耦接孔口415具有(例如)在可對應於蓋1210之大小及形狀的圓部分與如圖20中所展示之平坦側壁1211之間的四個平坦側。此對應性可藉此允許蓋1210d底板耦接孔口415內延伸，且至少基於平坦側壁1211與耦接孔口415之對應的平坦邊緣之嚙合而抵抗波紋管1200在底板耦接孔口415內之旋轉。
然而，此實例不應被認作對致動器101與波紋管1200之可提供其耦接的廣泛多種耦接結構限制，該等耦接結構可或可不提供對波紋管1200在致動器101中之旋轉的抵 抗。舉例而言，其他實施例可包括蓋1210、1212及耦接孔口415、431之其他合適形狀及大小。替代地，其他合適結構可或可不包括蓋1210、1212或耦接孔口415、431中之一或兩者。
舉例而言，在各種實施例中，波紋管1200可包括在波紋管蓋平板1211上之凹穴及/或凹陷。此等特徵可用於將波紋管1200保留至頂板430及底板410內(例如，以保持波紋管蓋安放好)。此保留特徵可併入至波紋管1200內，併入至板410、420內，及/或作為單獨的部分併入。在一個實例中，可在包括圓周頂部蓋槽之波紋管1200中模製此特徵，具有用於搭扣配合之半球形凸台。在其他實例中，此特徵可經切割至頂板430及/或底板410內，包括在包括用於搭扣配合之形成的凸台之板上的配合孔口上之一或多個狹地帶。在又一實例中，此特徵可包含單獨的部分，包括扣環、結合節、鋼絲繩索或類似者。
在各種實施例中，波紋管1200及致動器101之其他部分可包含任何合適之材料，包括經配置用於與等級有關之加勁的材料，包括非牛頓材料。波紋管1200之幾何形狀可以各種合適方式達成，包括經由衝壓(其可包括在波紋管接觸貼片中之珠粒及/或其他加勁特徵)、在波紋管蓋孔周圍之擠壓材料及類似者。
在各種實施例中，波紋管1200之蓋1210、1212可為任何合適之形狀。舉例而言，在一個實施例中，波紋管蓋1210、1212可為圓的，此對於增強模製製程期間之均勻材 料分佈及減小板配合特徵之形成中的成本可為合乎需要的。
波紋管1200可以各種合適方式製造。舉例而言，在一些實施例中，波紋管1200可經液壓成形，其可包含關於注入拉伸吹塑之變化。此製程可使用聚合物之性質在室溫下在極端高壓下執行模製至次模具內，以拉伸至超出最終尺寸(例如，600%伸長率)，且接著鬆弛至最終尺寸(例如，350%伸長率)。此可允許波紋管吹模在熱時具有小拉伸比，且可改良波紋管1200之材料性質，此可允許同樣的目的。
另外實施例可包含共擠出，在一個實例中，其可將成本不太高且具有較高抗紫外線(UV)性之外部層用作犧牲元件以增大整個部分之抗UV性。另外，一些實施例可包含可撓性波紋管漆，其可包含在模製後塗佈波紋管1200以增大抗UV性。在另外實施例中，波紋管蓋1210、1212可在模製製程期間產生或可在單獨的步驟中焊接上。舉例而言，波紋管1200之迴旋主體可經由比如波紋狀管之連續吹塑製程來製造，且然後可焊接上蓋1210、1212。
波紋管1200可包含可允許引入流體及/或自中空波紋管1200之內腔移除流體之各種合適開口。舉例而言，圖19展示連接器總成1214之一實例，其包含第一蓋1210之孔口1216及可與孔口1216一起安置之管支撐件1218。軟管夾鉗1220可將流體軟管1222耦接至孔口1216及至彎曲連接器噴嘴1224之端。在各種實例中，管支撐件1218可經組態以提供波紋管1200之抗壓縮性(例如，其中波紋管1200包含軟材料)，此對於防止連接器總成1214減輕壓縮及洩漏可為合乎 需要的。
圖20說明可以各種合適方式耦接至第一蓋1210的連接器總成1214之另一實例，該等方式包括膠合黏接、接觸焊接、熱工具聚合物焊接、熱板焊接、自旋焊接、摩擦焊接、超音波焊接、高頻焊接、射頻焊接、溶劑焊接、熱氣體焊接、放射焊接、紅外線焊接、雷射焊接、熱電線焊接、熱封或類似者。
在各種實施例中，接合一獨立製造之噴嘴可為合乎需要的，因為此組態可解耦製造波紋管1200及噴嘴所藉的製程之製造能力。舉例而言，藉由獨立地製造噴嘴，維持較高公差、維持表面處理且包括在波紋管製造製程中不可能之特徵可為有可能的。另外，自具有與波紋管1200之材料不同的性質之不同材料製造噴嘴可為有可能的。
在一些實例中，流動限制孔口可控制進入波紋管1200之流體流動速率。舉例而言，噴嘴可提供可安裝流動限制元件之孔洞及/或密封表面。在一個實施例中，可將具有外螺紋表面之固定螺桿孔口驅動至噴嘴之內部孔洞內。固定螺桿孔口可具有可與噴嘴上之密封表面配對之圓錐形尖端。固定螺桿孔口可具有控制總成上之流體流動速率的小孔。
在各種實施例中，波紋管1200可經選擇性地充氣及/或放氣以引起頂板430相對於底板之移動。用於控制致動器101之波紋管1200及經由其致動的系統及方法之實例更詳細地論述於被以引用的方式併入本文中之申請中。
圖31a、圖31b、圖32a及圖32b說明根據一個 實施例的模組夾鉗3100之一實例實施例，其可用以將光伏打模組103緊固至太陽追蹤器100之一裝架系統。如此實例中所展示，模組夾鉗3100可包含一螺栓3110，其包括包括鋸齒3112之凸緣頭部3111，該等鋸齒可經組態以破壞模組之陽極化以實現電結合。在一些實例中，螺栓3110可包含一標準螺栓，其具有一薄片金屬頂蓋或具有一捕獲墊圈。
模組夾鉗3100亦可包括一夾鉗頭部3120，在一些實例中，其可包含形成之薄片金屬夾鉗(例如，由鋼、擠壓鋁、壓鑄鋁或類似者製成)。夾鉗頭部3120之各種實例可包含銳邊緣以刺穿陽極化。一些實例可包括一突出部以保持模組之間的相等間距。一些實例可包括一cinch螺帽。一些實例可包括母螺紋、滾製螺紋、鉚釘螺帽或任一其他捕獲螺帽。
本發明之實施例可鑒於以下條款來描述：
1. 一種太陽追蹤器，包含：複數個光伏打電池，其安置於一共同平面中且沿著具有一第一軸線之一第一長度延伸，該複數個光伏打電池耦接至沿著平行於該第一軸線之一第二軸線延伸的軌；複數個氣動致動器，其耦接至該等軌且經組態以共同地旋轉該複數個光伏打電池，該複數個氣動致動器沿著平行於該第一軸線及該第二軸線之一共同第三軸線安置，該複數個氣動致動器中之每一者包含：一V形底板；一平坦頂板；一第一及一第二輪轂總成，其在該致動器之對置的前側上 在該底板與該頂板之間延伸，該第一及該第二輪轂總成各包含複數個堆疊之輪轂單元，該等輪轂單元包括分別朝向該致動器之對置的側面延伸之第一及第二輪轂臂；一第一及一第二撓曲件，其中之每一者在該頂板與該底板之間延伸且耦接至該頂板及該底板，該第一撓曲件延伸穿過該第一輪轂總成且該第二撓曲件延伸穿過該第二輪轂總成；一第一及一第二可充氣波紋管，其安置於在該致動器之該對置的側面上的該等輪轂總成之對置側上，該第一及該第二波紋管各在該頂板與該底板之間延伸且耦接至該頂板及該底板，該第一及該第二波紋管界定一各別第一及第二波紋管腔；及複數個墊圈，其安置於該頂板與該底板之間，其中該等墊圈中之每一者耦接至該第一及該第二輪轂總成，該複數個墊圈包括：一第一組複數個墊圈，其耦接至該第一及該第二輪轂總成之該等第一輪轂臂，該第一組複數個墊圈包圍該第一波紋管，及一第二組複數個墊圈，其耦接至該第一及該第二輪轂總成之該等第二輪轂臂，該第二組複數個墊圈包圍該第二波紋管。
2. 如條款1之太陽追蹤器，其中該等氣動致動器經組態以藉由該第一及該第二波紋管之充氣來相對於該底板移動該頂板，該充氣係藉由將一流體引入至該第一及該第二波紋管腔中之一或兩者內。
3. 如條款2之太陽追蹤器，其中該複數個致動器之該等 第一波紋管經組態以作為第一群組充氣，且其中該複數個致動器之該等第二波紋管經組態以作為與該第一群組分開之一第二群組充氣。
4. 如條款1至3中任一項之太陽追蹤器，其中該等致動器中之每一者耦接至一各別柱，其中該等柱安置於地面中以將該太陽追蹤器耦接至該地面。
5. 如條款1至4中任一項之太陽追蹤器，其中該等致動器中之每一者經組態以採取該致動器具有延伸穿過該等輪轂總成之一中心對稱面的一組態，其中該第一及該第二波紋管在該對稱面之對置側上，且其中該第一組及該第二組複數個墊圈在該對稱面之對置側上。
6. 一種氣動致動器，包含：一V形底板；一平坦頂板；一第一及一第二輪轂總成，其在該致動器之對置的前側上在該底板與該頂板之間延伸，該第一及該第二輪轂總成各包含複數個堆疊之輪轂單元，該等輪轂單元包括分別朝向該致動器之對置的側面延伸之第一及第二輪轂臂；一第一及一第二撓曲件，其中之每一者在該頂板與該底板之間延伸且耦接至該頂板及該底板，該第一撓曲件延伸穿過該第一輪轂總成且該第二撓曲件延伸穿過該第二輪轂總成；一第一及一第二可充氣波紋管，其安置於該致動器之該等對置的側面上的該等輪轂總成之對置側上，該第一及該第二波紋管各在該頂板與該底板之間延伸且耦接至該頂板及該底 板；及複數個墊圈，其安置於該頂板與該底板之間，其中該等墊圈中之每一者耦接至該第一及該第二輪轂總成，該複數個墊圈包括：一第一組複數個墊圈，其耦接至該第一及該第二輪轂總成之該等第一輪轂臂，該第一組複數個墊圈包圍該第一波紋管，及一第二組複數個墊圈，其耦接至該第一及該第二輪轂總成之該等第二輪轂臂，該第二組複數個墊圈包圍該第二波紋管。
7. 如條款6之氣動致動器，其中該氣動致動器經組態以藉由該第一及該第二波紋管之充氣來相對於該底板移動該頂板。
8. 如條款6或7之氣動致動器，其中該氣動致動器經組態以採取該氣動致動器具有延伸穿過該等輪轂總成之一中心對稱面的一組態，其中該第一及該第二波紋管在該對稱面之對置側上，且其中該第一組墊圈及該第二組墊圈在該對稱面之對置側上。
9. 一種致動器，包含：一底板；一頂板；一第一及一第二輪轂總成，其在該底板與該頂板之間延伸；一第一及一第二波紋管，其安置於該等輪轂總成之對置側上，該第一及該第二波紋管各在該頂板與該底板之間延伸且 耦接至該頂板及該底板；及複數個墊圈，其安置於該頂板與該底板之間，其中該等墊圈中之每一者耦接至該第一及該第二輪轂總成，一第一組該複數個墊圈包圍該第一波紋管，且一第二組該複數個墊圈包圍該第二波紋管。
10. 如條款9之致動器，進一步包含各在該頂板與該底板之間延伸且耦接至該頂板及該底板的一第一及一第二撓曲件，該第一撓曲件延伸穿過該第一輪轂總成且該第二撓曲件延伸穿過該第二輪轂總成。
11. 如條款9或10之致動器，其中該第一及該第二輪轂總成在該致動器之對置側上在該底板與該頂板之間延伸。
12. 如條款9至11中任一項之致動器，其中該第一及該第二輪轂總成各包含複數個堆疊之輪轂單元，該等輪轂單元各包括第一及第二輪轂臂。
13. 如條款12之致動器，其中該第一組墊圈耦接至該第一及該第二輪轂總成之該等第一輪轂臂，其中該第二組墊圈耦接至該第一及該第二輪轂總成之該等第二輪轂臂。
14. 如條款12之致動器，其中該等輪轂總成之該等輪轂單元之第一及第二輪轂臂相對於彼此按在180°與90°之一範圍內的各別角度θ安置，且其中一輪轂總成之該等堆疊之輪轂單元的該各別角度θ沿著輪轂單元之該堆疊之一長度連續增大。
15. 如條款9至14中任一項之致動器，其中該致動器經組態以藉由該第一及該第二波紋管之充氣來相對於該底板移動 該頂板。
16. 如條款9至15中任一項之致動器，其中該致動器經組態以採取該致動器具有延伸穿過該等輪轂總成之一中心對稱面的一組態，其中該第一及該第二波紋管在該對稱面之對置側上，且其中該第一組墊圈及該第二組墊圈在該對稱面之對置側上。
17. 如條款9至16中任一項之致動器，其中該等墊圈各分別包含內及外墊圈組件，該內墊圈組件與該外墊圈組件相互重疊且經由扣件綁在一起及與一輪轂總成耦接在一起。
18. 如條款9至17中任一項之致動器，其中該第一及該第二波紋管分別界定第一及第二端，且其中該頂板界定一對頂板耦接孔口，其中該第一及該第二波紋管之該等各別第一端耦接於該等各別頂板耦接孔口內。
19. 如條款9至18中任一項之致動器，其中該第一及該第二波紋管分別界定第一及第二端，且其中該底板界定一對底板耦接孔口，其中該第一及該第二波紋管之該等各別第二端耦接於該等各別頂板耦接孔口內。
所描述之實施例易受各種修改及替代形式影響，但在圖式中已藉由實例展示且在本文中詳細描述其特定實例。然而，應理解，所描述之實施例不限於所揭示之特定形式或方法，而相反地，本發明將涵蓋所有修改、等效物及替代例。
應注意，貫穿諸圖，出於說明之目的，圖未按比例繪製且類似結構或功能之元件大體由相似參考數字表示。 亦應注意，諸圖僅意欲有助於較佳實施例之描述。圖並不說明所描述實施例之每一態樣並且不限制本發明之範疇。
100‧‧‧太陽追蹤器
101‧‧‧氣動致動器
102‧‧‧軌
103‧‧‧光伏打電池
104‧‧‧柱
154‧‧‧輪緣
410‧‧‧V形底板
411‧‧‧板臂
412‧‧‧底座
413‧‧‧蓋
414‧‧‧蓋耦接槽
415‧‧‧底板耦接孔口
416‧‧‧支撐件
430‧‧‧平坦頂板
431‧‧‧頂板耦接孔口
432‧‧‧頂板耦接槽
433‧‧‧插入螺帽
434‧‧‧側壁
435‧‧‧端壁
450‧‧‧墊圈
451‧‧‧外墊圈組件
452‧‧‧前邊緣
453‧‧‧分支
454‧‧‧輪緣
455‧‧‧內墊圈組件
456‧‧‧新月形頭部
457‧‧‧輪緣
458‧‧‧波紋管腔
470‧‧‧輪轂總成
471‧‧‧扣件
473‧‧‧輪轂單元
473A‧‧‧第一輪轂單元
473B‧‧‧第二輪轂單元
473C‧‧‧第三輪轂單元
473D‧‧‧第四輪轂單元
473E‧‧‧第五輪轂單元
474‧‧‧輪轂臂
474A‧‧‧臂
474B‧‧‧臂
474C‧‧‧臂
474D‧‧‧臂
474E‧‧‧臂
475A‧‧‧凹底端
475B‧‧‧凹底端
475C‧‧‧凹底端
475D‧‧‧凹底端
475E‧‧‧凹底端
476‧‧‧頂端
476A‧‧‧凸頂端
476B‧‧‧凸頂端
476C‧‧‧凸頂端
476D‧‧‧凸頂端
476E‧‧‧凸頂端
477‧‧‧撓曲件槽
477A‧‧‧撓曲件槽
477B‧‧‧撓曲件槽
477C‧‧‧撓曲件槽
477D‧‧‧撓曲件槽
477E‧‧‧撓曲件槽
478‧‧‧輪轂底座
490‧‧‧撓曲件
491‧‧‧線
492‧‧‧撓曲件擋板
493‧‧‧撓曲件墊圈
495‧‧‧撐板托架
496‧‧‧臂
497‧‧‧腹板
498‧‧‧螺栓
1200‧‧‧波紋管
1202‧‧‧谷
1204‧‧‧峰
1206‧‧‧第一端
1208‧‧‧第二端
1210‧‧‧波紋管蓋
1212‧‧‧波紋管蓋
1214‧‧‧連接器總成
1216‧‧‧孔口
1218‧‧‧管支撐件
1220‧‧‧軟管夾鉗
1222‧‧‧流體軟管
1224‧‧‧彎曲連接器噴嘴
2200‧‧‧螺釘
2700‧‧‧超墊圈
3100‧‧‧模組夾鉗
3110‧‧‧螺栓
3111‧‧‧凸緣頭部
3112‧‧‧鋸齒
3120‧‧‧夾鉗頭部
X1‧‧‧軸線
X2‧‧‧軸線
圖1a及圖1b說明根據各種實施例的太陽追蹤器之各別頂部透視圖及底部透視圖。
圖2說明太陽追蹤器之側視圖。
圖3說明根據四個各別實例實施例的在具有增大斜度之地面之一部分上具有按線性對準之列排列的複數個太陽追蹤器之太陽追蹤器陣列之實例。
圖4說明根據一個實施例的致動器之透視圖。
圖5說明圖4之致動器之側視圖。
圖6說明圖4及圖5之致動器之仰視圖。
圖7說明圖4至圖6之致動器之俯視圖。
圖8a及圖8b說明根據一實施例的致動器之底板之各別透視圖及側視圖。
圖9a及圖9b說明圖8a及圖8b之實施例的底板之各別俯視圖及仰視圖。
圖10說明頂板之透視圖，該頂板包括自其邊緣延伸之撐板托架。
圖11說明耦接至一輪轂總成之各別輪轂單元的波紋管墊圈對。
圖12說明安置於墊圈內且由墊圈支撐的一對波紋管之側視圖。
圖13a及圖13b說明根據一實施例的墊圈之各別側視圖及俯視圖。
圖14說明包含內及外墊圈組件的墊圈之一個實例實施例，該等墊圈組件可相互重疊且可經由對準之安裝孔用扣件綁在一起及與中心輪轂總成綁在一起。
圖15說明根據一個實施例的輪轂總成之側視圖。
圖16說明被分開的輪轂總成之輪轂單元之分解側視圖。
圖17a說明展示當致動器在各種組態中時的輪轂單元之實例組態的輪轂總成之分解圖。
圖17b說明撓曲件之側視圖。
圖18為具有說明自輪轂總成之底部至頂部增大的輪轂單元之主體角度的輪轂總成之分解側視圖。
圖19展示包含第一蓋之孔口及管支撐件的噴嘴總成之一實例。
圖20說明可耦接至一波紋管蓋的噴嘴總成之另一實例。
圖21為根據一實施例的波紋管之俯視圖。
圖22、圖23a及圖23b說明根據一個實例實施例的將撓曲件擋板緊固至頂板之螺釘。
圖24及圖25說明根據另一實施例的壓鑄輪轂總成。
圖26a、圖26b及圖26c說明根據一個實施例的一壓鑄頂板。
圖27說明用超墊圈維持之波紋管接觸貼片。
圖28a、圖28b、圖29a、圖29b、圖30a及圖30b說明根據一實施例的致動器之壓鑄多件底板。
圖31a、圖31b、圖32a及圖32b說明根據一個實施例的模組夾鉗之一實例實施例。

Claims (19)

  1. 一種太陽追蹤器，包含：複數個光伏打電池，其安置於一共同平面中且沿著具有一第一軸線之一第一長度延伸，該複數個光伏打電池耦接至沿著平行於該第一軸線之一第二軸線延伸的軌；複數個氣動致動器，其耦接至該等軌且經組態以共同地旋轉該複數個光伏打電池，該複數個氣動致動器沿著平行於該第一軸線及該第二軸線之一共同第三軸線安置，該複數個氣動致動器中之每一者包含：一V形底板；一平坦頂板；一第一及一第二輪轂總成，其在該致動器之對置的前側上在該底板與該頂板之間延伸，該第一及該第二輪轂總成各包含複數個堆疊之輪轂單元，該等輪轂單元包括分別朝向該致動器之對置的側面延伸之第一及第二輪轂臂；一第一及一第二撓曲件，其中之每一者在該頂板與該底板之間延伸且耦接至該頂板及該底板，該第一撓曲件延伸穿過該第一輪轂總成且該第二撓曲件延伸穿過該第二輪轂總成；一第一及一第二可充氣波紋管，其安置於在該致動器之該對置的側面上的該等輪轂總成之對置側上，該第一及該第二波紋管各在該頂板與該底板之間延伸且耦接至該頂板及該底板，該第一及該第二波紋管界定一各別第一及第二波紋管腔；及 複數個墊圈，其安置於該頂板與該底板之間，其中該等墊圈中之每一者耦接至該第一及該第二輪轂總成，該複數個墊圈包括：一第一組複數個墊圈，其耦接至該第一及該第二輪轂總成之該等第一輪轂臂，該第一組複數個墊圈包圍該第一波紋管，及一第二組複數個墊圈，其耦接至該第一及該第二輪轂總成之該等第二輪轂臂，該第二組複數個墊圈包圍該第二波紋管。
  2. 如請求項1之太陽追蹤器，其中該等氣動致動器經組態以藉由該第一及該第二波紋管之充氣來相對於該底板移動該頂板，該充氣係藉由將一流體引入至該第一及該第二波紋管腔中之一或兩者內。
  3. 如請求項2之太陽追蹤器，其中該複數個致動器之該等第一波紋管經組態以作為一第一群組充氣，且其中該複數個致動器之該等第二波紋管經組態以作為與該第一群組分開之一第二群組充氣。
  4. 如請求項1之太陽追蹤器，其中該等致動器中之每一者耦接至一各別柱，其中該等柱安置於地面中以將該太陽追蹤器耦接至該地面。
  5. 如請求項1之太陽追蹤器，其中該等致動器中之每一者經組態以採取該致動器具有延伸穿過該等輪轂總成之一中心對稱面的一組態，其中該第一及該第二波紋管在該對稱面之對置側上，且其中該第一組及該第二組複數個墊圈在 該對稱面之對置側上。
  6. 一種氣動致動器，包含：一V形底板；一平坦頂板；一第一及一第二輪轂總成，其在該致動器之對置的前側上在該底板與該頂板之間延伸，該第一及該第二輪轂總成各包含複數個堆疊之輪轂單元，該等輪轂單元包括分別朝向該致動器之對置的側面延伸之第一及第二輪轂臂；一第一及一第二撓曲件，其中之每一者在該頂板與該底板之間延伸且耦接至該頂板及該底板，該第一撓曲件延伸穿過該第一輪轂總成且該第二撓曲件延伸穿過該第二輪轂總成；一第一及一第二可充氣波紋管，其安置於該致動器之該等對置的側面上的該等輪轂總成之對置側上，該第一及該第二波紋管各在該頂板與該底板之間延伸且耦接至該頂板及該底板；及複數個墊圈，其安置於該頂板與該底板之間，其中該等墊圈中之每一者耦接至該第一及該第二輪轂總成，該複數個墊圈包括：一第一組複數個墊圈，其耦接至該第一及該第二輪轂總成之該等第一輪轂臂，該第一組複數個墊圈包圍該第一波紋管，及一第二組複數個墊圈，其耦接至該第一及該第二輪轂總成之該等第二輪轂臂，該第二組複數個墊圈包圍該第二波紋 管。
  7. 如請求項6之氣動致動器，其中該氣動致動器經組態以藉由該第一及該第二波紋管之充氣來相對於該底板移動該頂板。
  8. 如請求項6之氣動致動器，其中該氣動致動器經組態以採取該氣動致動器具有延伸穿過該等輪轂總成之一中心對稱面的一組態，其中該第一及該第二波紋管在該對稱面之對置側上，且其中該第一組墊圈及該第二組墊圈在該對稱面之對置側上。
  9. 一種致動器，包含：一底板；一頂板；一第一及一第二輪轂總成，其在該底板與該頂板之間延伸；一第一及一第二波紋管，其安置於該等輪轂總成之對置側上，該第一及該第二波紋管各在該頂板與該底板之間延伸且耦接至該頂板及該底板；及複數個墊圈，其安置於該頂板與該底板之間，其中該等墊圈中之每一者耦接至該第一及該第二輪轂總成，一第一組該複數個墊圈包圍該第一波紋管，且一第二組該複數個墊圈包圍該第二波紋管。
  10. 如請求項9之致動器，進一步包含各在該頂板與該底板之間延伸且耦接至該頂板及該底板的一第一及一第二撓曲件，該第一撓曲件延伸穿過該第一輪轂總成且該第二撓曲 件延伸穿過該第二輪轂總成。
  11. 如請求項9之致動器，其中該第一及該第二輪轂總成在該致動器之對置側上在該底板與該頂板之間延伸。
  12. 如請求項9之致動器，其中該第一及該第二輪轂總成各包含複數個堆疊之輪轂單元，該等輪轂單元各包括第一及第二輪轂臂。
  13. 如請求項12之致動器，其中該第一組墊圈耦接至該第一及該第二輪轂總成之該等第一輪轂臂，其中該第二組墊圈耦接至該第一及該第二輪轂總成之該等第二輪轂臂。
  14. 如請求項12之致動器，其中該等輪轂總成之該等輪轂單元之第一及第二輪轂臂相對於彼此按在180°與90°之一範圍內的各別角度θ安置，且其中一輪轂總成之該等堆疊之輪轂單元的該各別角度θ沿著輪轂單元之該堆疊之一長度連續增大。
  15. 如請求項9之致動器，其中該致動器經組態以藉由該第一及該第二波紋管之充氣來相對於該底板移動該頂板。
  16. 如請求項9之致動器，其中該致動器經組態以採取該致動器具有延伸穿過該等輪轂總成之一中心對稱面的一組態，其中該第一及該第二波紋管在該對稱面之對置側上，且其中該第一組墊圈及該第二組墊圈在該對稱面之對置側上。
  17. 如請求項9之致動器，其中該等墊圈各分別包含內及外墊圈組件，該內墊圈組件與該外墊圈組件相互重疊且經由扣件綁在一起及與一輪轂總成耦接在一起。
  18. 如請求項9之致動器，其中該第一及該第二波紋管分別界定第一及第二端，且其中該頂板界定一對頂板耦接孔口，其中該第一及該第二波紋管之該等各別第一端耦接於該等各別頂板耦接孔口內。
  19. 如請求項9之致動器，其中該第一及該第二波紋管分別界定第一及第二端，且其中該底板界定一對底板耦接孔口，其中該第一及該第二波紋管之該等各別第二端耦接於該等各別頂板耦接孔口內。
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