[发明专利]创建起伏结构的方法

说明书

公开了用于创建起伏结构的方法，其中将具有不同曲率的弹性板和刚性保持构件相接合。该结构包括止动构件，例如止动凹槽，以控制弹性板的横向变形部。该接合使得该横向变形部可沿着起伏结构以协调波动的方式迁移，从而聚集动能或相对于流体推进该结构。为了促进这种波动，可将弹性板经由被动止动构件接合到保持构件，该被动止动构件围绕它们接到保持构件的附接点振荡。这些止动构件也构造为用于限制弹性板恢复其原始构造。保持构件可以是环形结构，并且弹性板构件可以是管状的。可通过致动止动构件以驱使弹性板的横向变形部振荡。

技术领域

本发明涉及一种创建起伏结构的方法，更具体地涉及一种使片状构件变形或扣合成具有可变位置的持久的横向变形部的方法，该横向变形部可以用作机器或泵，以借由摆动翻门类型的重复起伏运动促进有用的能量转换。

背景技术

创建起伏结构的技术问题是例如机械工程分支领域中的固有问题，在该分支领域中，被动或致动设备会产生指定的重复起伏运动或效果，以便利用运动流体的动能，或创建流体本身的运动。

例如，在2013年12月17日授权给Filardo的美国专利8610304中描述了相关的此类装置，该专利的名称为“用于创建起伏运动，例如推进并利用运动流体的能量的机制”，其全部内容通过引用结合在本文中。专利描述了借由换能器来接收和传递力的机构，其中该换能器在可变位置具有一个或多个持续变形。致动器或推进力实施例由弹性或可变长度的换能器驱动，换能器将力施加到变形构件上，该变形构件进而将力施加到例如空气或水的周围的流体上。发电机实施例借由变形构件从周围的运动流体接收力，变形构件将力传递到弹性或可变长度的换能器，并且该换能器将力转换成电能。

在2017年8月29日授权给Benjamin等人的美国专利9744563中描述了起伏结构及其制造和使用方法，专利的名称为“起伏结构”。该起伏结构包括扣合片和一个或多个用于使扣合片以起伏的方式变形的工作输入元件，其中在扣合片的弯曲形状轮廓上的一系列点中，每个点至少部分地沿着数字8形状的路径延伸。起伏结构适宜用作固态换能器，其中在没有受到弹性恢复力的明显阻碍的情况下，该扣合片提供了机械优势，从而获得了改进的力、位移和效率特性。

虽然各种实施方式在本领域中是已知的，但是其不能解决在本文描述的本发明所解决的所有问题。在附图中示出了本发明的各种实施例，并且在下文中将对其进行更详细的描述。

发明内容

本发明公开了一种用于创建起伏结构的方法。

如果弹性板的附接边缘的曲率与保持构件的保持边缘的曲率不同，则可以通过将弹性板接合到刚性保持构件来创建起伏结构。附接边缘与保持边缘之间的接合可将弹性板扣合，并形成一个或多个横向变形部，从而形成起伏结构。

在一个优选实施例中，刚性保持构件，特别是其保持边缘可以是弯曲的。弯曲的刚性保持构件还可包括一个或多个止动构件，该止动构件可用于控制或限制扣合部或横向变形部的大小。止动构件例如也可以为止动凹槽(也可用作为保持边缘)的侧面。

如在下文中更详细地描述的，可以多种方式将附接边缘接合到保持边缘。优选地，横向变形部能够沿着起伏结构以协调波动的方式迁移，并且形成起伏结构的目的可以是从流动的流体中收集动能，或者相对于流体推进该结构。为了促进这种波动，可以将弹性板借由适当定位的被动的但可移动的止动构件接合到刚性止动构件，该被动止动构件可以绕它们接到保持构件的附接点而振荡。如在下文中更详细地讨论的，在弹性板和刚性保持构件A的某些组合中，可以将这些被动止动构件构造成用于限制弹性板恢复其原始形状或构造。因此，这些被动止动构件可以控制以维持这些横向变形部，但是这些横向变形部能够以协调波状运动的方式沿着起伏结构迁移。

在另一个优选实施例中，刚性保持构件可以是环形的环结构，并且弹性板构件可以是管状的，例如成形为圆柱形壳体。在这样的设置中，附接边缘可以是圆柱形壳体的下边缘，并且止动构件可以是刚性环中的止动凹槽。