(57)【要約】  流体によって駆動されるエネルギー発生装置が、ハウジング（５４）内に回転可能に取り付けられた出力シャフト（４４）と、出力シャフト（４４）とともに回転するように構成され、出力シャフト（４４）の軸に直交する軸にて延びている第１のリンク（３６）と、第１のリンクの半径方向最末端において第１のリンクに対して回転可能に取り付けられ、第１のリンク（３３）の回転の平面に対して平行な平面において回転するように構成された第２のリンク（２２）と、第２のリンク（２２）の半径方向最末端において第２のリンクに対して回転可能に取り付けられ、第１および第２のリンク（３６、２２）と平行な平面において回転するように構成された駆動アーム（４）と、アーム（４）の半径方向最末端においてアームに対して回転可能に取り付けられ、アーム（４）ならびに第１および第２のリンク（３６、２２）と平行な平面において回転するように構成された少なくとも１つの羽根（２）とを備えており、羽根（２）の長手軸がアーム（４）の長手軸に対して直角に延びている。
2013524100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体によって駆動されるエネルギー発生装置であって、
ハウジング（５４；５１４）内に回転可能に取り付けられた出力シャフト（４４）と、
出力シャフト（４４）とともに回転するように構成され、出力シャフトの軸に直交する軸にて延びている第１のリンク（３６；５１８）と、
第１のリンク（３６；５１８）の半径方向最末端において第１のリンクに対して回転可能に取り付けられた第２のリンク（１８；５０２）と、
第２のリンク（１８；５０２）の半径方向最末端において第２のリンクに対して回転可能に取り付けられ、第１および第２のリンクと平行な平面において回転するように構成された駆動アーム（４；５０６）と、
アーム（４；５０２）の半径方向最末端においてアームに対して回転可能に取り付けられ、アーム（４）ならびに第１および第２のリンク（３６、１８；５１６、５０２）と平行な平面において回転するように構成された少なくとも１つの羽根（２）と
を備えており、
前記第１及び第２のリンク（３６、１８；５１８、５０２）が平行な平面において回転するように構成され、
羽根（２）の長手方向の軸がアーム（４）の長手方向の軸に対して直角に延びている、
流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項２】
第１のリンクの半径方向最末端および第２のリンク（１８）の半径方向最基部端において第１のリンク（３６）と第２のリンク（１８）との間に回転可能に取り付けられた第３のリンク（２４）をさらに備える請求項１に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項３】
第１のリンクが、出力シャフトへと直接接続されている請求項１または２に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項４】
第１のリンクが、歯車列の第１の歯車へと接続され、列の最後の歯車が、出力シャフトへと直接接続され、出力シャフトを回転させるように構成されている請求項１または２に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項５】
羽根（２）が、反った翼を備えている請求項１〜４のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項６】
第１、第２、および第３のリンク（３６、２４、および１８）のうちの１つ以上が、リンクの軸長を調節するための線形アクチュエータ（２２、３４）を備えている請求項１〜５のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項７】
第１のリンク（３６）が、出力シャフト（４４）に固定に取り付けられたホイール（４２）を介して出力シャフト（４４）へと取り付けられている請求項１〜６のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項８】
第１、第２、および第３のリンク（３６、１８、および２４）のうちの１つ以上のリンクの基部端および／または末端の１つ以上の多軸ジョイントをさらに備える請求項１〜７のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項９】
多軸ジョイントが、回転可能な取り付け部を形成している請求項８に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項１０】
多軸ジョイントが、回転可能な取り付け部に加えて設けられている請求項９に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項１１】
回転可能な取り付け部のうちの１つ以上が、動力式の回転アクチュエータを備えている請求項１〜１０のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項１２】
多軸ジョイントが、ローズジョイントである請求項９または１０に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項１３】
出力シャフト（４４）が、１つ以上のギアボックスに入り口シャフトとして接続されている請求項１〜１２のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項１４】
ギアボックスが、入り口シャフトの低い回転速度を出口シャフトの比較的高い回転速度へと変換するように構成された遊星方式のギアボックスである請求項１３に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項１５】
列をなすようにつなげられた複数のギアボックスを備えており、一ギアボックスの出口シャフトが列において隣接するギアボックスの入り口シャフトを形成している請求項１３または１４に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項１６】
羽根（２）が、羽根本体を貫いて延びる軸を中心にして回転するように構成されている請求項１〜１５のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項１７】
駆動アーム（４）が、２つ以上の回転可能ジョイントを備えている請求項１〜１６のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項１８】
リンクのうちの１つ以上に対して配置され、リンクの運動が第１の方向に生じるときにエネルギーを吸収し、リンクが第２の方向に動くときにエネルギーを放出する１つ以上の弾性エネルギー貯蔵手段をさらに備える請求項１〜１７のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項１９】
リンクの直線運動に応答する弾性エネルギー貯蔵手段を備える請求項１８に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項２０】
リンクが線形アクチュエータを備えており、弾性エネルギー貯蔵手段が、線形アクチュエータの動作から生じるリンクの長さの調節に応答する請求項１９に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項２１】
弾性エネルギー貯蔵手段が、ばね、カム歯車、またはカムアームのうちの１つ以上を備える請求項１８〜２０のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項２２】
回転可能な取り付け部のうちの１つ以上が、回転アクチュエータを備える請求項１〜２１のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項２３】
複数の回転アクチュエータが存在し、各々が異なる速度および／または方向にて他の回転アクチュエータとは独立に回転するように構成されている請求項２２に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項２４】
複数の回転アクチュエータが存在し、２つ以上が互いに同期して回転するように構成されている請求項２２または２３に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項２５】
複数の線形アクチュエータが２つ以上のリンクに組み合わせられて存在し、各々がリンクの長さの調節を他のリンクとは独立して異なる速度で、かつ／または異なる方向に行うように構成されている請求項３〜２１のいずれか１項に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項２６】
複数の線形アクチュエータが２つ以上のリンクに組み合わせられて存在し、２つ以上がリンクの長さの調節を互いに同期して行うように構成されている請求項６〜２５のいずれか１項に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項２７】
ハウジング（５４）内に回転可能に取り付けられた１対の出力シャフト（４４）と、
各々が１対の出力シャフト（４４）のうちの１つの出力シャフトとともに回転するように構成され、１対の出力シャフトのうちの１つの出力シャフトから半径方向に延びている１対の第１のリンク（３６）と、
各々が１対の第１のリンク（３６）の半径方向最末端において１対の第１のリンクのうちの１つの第１のリンクに対して回転可能に取り付けられた１対の第３のリンク（２４）と、
各々が１対の第３のリンク（２４）の半径方向最末端において１対の第３のリンクのうちの１つの第３のリンクに対して回転可能に取り付けられた１対の第２のリンク（１８）と、
１対の第２のリンク（１８）の半径方向最末端において１対の第２のリンク（１８）の両方の第２のリンクに対して回転可能に取り付けられた単一の駆動アームと、
アーム（４）の半径方向最末端においてアーム（４）の両横にアームに対して回転可能に取り付けられた少なくとも１対の羽根（２）と
を備えており、
第１、第２、および第３のリンク（３６、２４、および１８）の対が、いずれも平行な平面において回転するように構成され、
アームが、第１、第２、および第３のリンクの対と平行な平面において回転するように構成され、
羽根（２）が、アームならびに第１、第２、および第３のリンク（３６、２４、および１８）の各々の対と平行な平面において回転するように構成され、
各々の羽根（２）の長手方向の軸がアーム（４）の長手方向の軸に対して直角に延びている請求項２〜２７のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項２８】
アームと１対の第２のリンクとの間の回転可能な取り付け部が、１対の第２のリンクの各々の第２のリンクを互いに接続する単一のシャフトを中心にして配置されている請求項２７に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項２９】
第１の駆動アームと同じ軸上に回転可能に取り付けられた第２の駆動アームをさらに備える請求項１〜２８のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項３０】
第２の駆動アームが、第１の駆動アームとは反対の方向に延びている請求項２９に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項３１】
出力シャフトに組み合わせられ、シャフトを発電機に選択的に接続および切り離しするように構成されたクラッチシステムをさらに備える請求項１〜３０のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項３２】
１つ以上の回転アクチュエータが、ギアボックスの形態であり、
このギアボックスが、
アクチュエータと、
アクチュエータによって自身の軸を中心にして回転させられるように構成された送りねじと、
送りねじに螺合し、送りねじの回転によって送りねじに対して長手方向に駆動されるように構成されたラックナットと、
ラックナットと一緒に長手方向に移動するようにラックナットに一体化または接続された歯部分と、
シャフトと、
シャフトに一体化または接続され、自身の回転にてシャフトの回転を生じさせるように構成された歯車と
を備えており、
歯部分が、歯部分の長手方向の移動によって歯車の回転が生じるよう、歯車に噛合するように構成され、
歯部分が、チャンバ内の送りねじのハウジングを歯部分から分けることができるよう、送りねじから半径方向に離れている、請求項２２〜３１のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項３３】
ギアボックスが、シャフトの回転の少なくとも一部分においてエネルギーを蓄え、シャフトの回転の別の一部分において放出するように構成されたエネルギー貯蔵手段を備えており、
エネルギー貯蔵手段が、歯車に組み合わせられたばねを備えている請求項３２に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項３４】
１つ以上の線形アクチュエータが、
自身の長手方向の軸を中心にして回転できるように取り付けられ、ねじ山部分を備えている送りねじと、
送りねじのねじ山部分に螺合するねじ山部分を備えており、送りねじの長手方向の軸におおむね一致または平行である軸を有しており、自身の軸に沿った長手方向の移動および送りねじに対する相対回転が可能であるように取り付けられた駆動ロッドと、
駆動ロッドの周囲に設けられた鞘と、
送りねじの軸におおむね同軸に配置され、送りねじ、ロッド、および鞘を囲んでいるギアカラムと
を備えており、
ギアカラムが、ギアカラムを回転させるべく駆動を加えることができる歯車を備えており、ギアカラムの回転によって送りねじを駆動ロッドに対して回転させて駆動ロッドを伸縮させるように送りねじへと固定に取り付けられている請求項５〜３３のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項３５】
線形アクチュエータが、長さの調節サイクルの少なくとも一部分においてエネルギーを蓄えるように構成されたエネルギー貯蔵手段を備えており、エネルギー貯蔵手段が、ピストンの周囲に配置されてピストンと係合するばねの形態である請求項３４に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項３６】
アームが、回転可能な取り付け部を介して接続された複数の部分を備えている請求項１〜３５のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項３７】
前記部分が、回転アクチュエータから半径方向に延びる延長部を含み、線形アクチュエータが延長部と一体であり、前記部分は、隣の部分または羽根との接続のための取り付け要素を終端としている請求項３６に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項３８】
線形アクチュエータが、
自身の長手方向の軸を中心にして回転できるように取り付けられ、ねじ山部分を備えている送りねじと、
送りねじのねじ山部分に螺合するねじ山部分を備えており、送りねじの長手方向の軸におおむね一致または平行である軸を有しており、自身の軸に沿った長手方向の移動および送りねじに対する相対回転が可能であるように取り付けられた駆動ロッドと、
駆動ロッドの周囲に設けられた鞘と、
送りねじの軸におおむね同軸に配置され、送りねじ、ロッド、および鞘を囲んでいるギアカラムと
を備えており、
ギアカラムが、ギアカラムを回転させるべく駆動を加えることができる歯車を備えており、ギアカラムの回転によって送りねじを駆動ロッドに対して回転させて駆動ロッドを伸縮させるように送りねじへと固定に取り付けられている請求項３７に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項３９】
線形アクチュエータが、長さの調節サイクルの少なくとも一部分においてエネルギーを蓄えるように構成されたエネルギー貯蔵手段を備えており、エネルギー貯蔵手段が、ピストンの周囲に配置されてピストンと係合するばねの形態である請求項３７または３８のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項４０】
共通の軸上に回転可能に取り付けられ、単一のユニットとして動作するように背中合わせの構成にて配置された１対のアームを備える請求項１〜３９のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項４１】
アームが、回転可能な取り付け部に直交する平面における回転をもたらして、羽根の前縁のロール、ピッチ、およびヨー運動を可能にするように構成された１つ以上の第２の軸の回転アクチュエータを備えている請求項１〜４０のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項４２】
第１のリンクの取り付け点が接続される歯車輪をさらに備えており、
第１のリンクの取り付け点が、歯車輪の回転のたびに円を描くように偏心して歯車輪へと接続されている請求項１〜４１のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項４３】
歯車輪が、歯付きリングに直接または歯車列を介して係合し、さらに歯付きリングが、第１の歯車輪とは別の１つ以上のさらなる歯車輪にも係合し、さらなる歯車輪の各々が、第２の出力シャフトとともに回転するように取り付けられている請求項４２に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項４４】
第２の出力シャフトにクラッチシステムが組み合わせられており、クラッチシステムが、シャフトを発電機に選択的に接続および切り離しするように構成されている請求項４３に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項４５】
複数のさらなる歯車輪を備えている請求項４３または４４に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項４６】
１つ以上の駆動アームのうちの１つ以上へとつながれた１つ以上のフロートをさらに備える請求項１〜４５のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項４７】
フロートが、フロート内または発生装置の他の部分に保持された電池を充電するように構成されたソーラーパネルを備えている請求項４６に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項４８】
フロートが、外部の装置による電力の取り出しを可能にするコンセントをさらに備えている請求項４７に記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項４９】
水面下で動作するように構成された請求項１〜４８のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項５０】
出力シャフトによって駆動されるように構成された１つ以上の発電機をさらに備える請求項１〜４９のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【請求項５１】
可動部分の動作を選択的に制御するコントローラをさらに備える請求項１〜５０のいずれかに記載の流体によって駆動されるエネルギー発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生可能エネルギー装置に関し、特に風、波、および潮の変化などの自然源からのエネルギーを家庭用および産業用の電力の生成に使用できる形態へと変換する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
風、波、および潮などといった自然の手段から電気を生成するために、多数の装置が発明されている。しかしながら、これらの装置の大多数は、同じ共通の問題を抱えている。それらが抱える第１の共通の問題は、コストであり、典型的には既存のユニットが、製造だけでなく、設置および撤去についてもきわめて高価である。第２の共通の問題は、たいていの用途において入力される流体の速度が広い範囲にわたることが典型的であるが、そのような広い範囲の流体の速度の全域にわたって機能するための装置の能力の問題である。第３の共通の問題は、規模への適応性であり、大部分の装置は、中規模または小規模では費用対効果に優れた利用が不可能である。第４の共通の問題は、ソースエネルギーの変動であり、始動およびソースの条件の変化によって引き起こされる局所フリッカにつながる可能性がある。これらの共通の問題を克服できる装置が、先行技術の装置に対して明確な利点を有すると考えられる。
【０００３】
特に水面下の種類の装置にとって、環境条件の変化および水力の利用など、さらなる共通の問題が明らかである。環境条件の変化（第５の問題）は、河川および河口などの多くの領域に存在する。典型的には、あらゆる領域において、水量、したがって水深が、天候および潮流などの要素に応じて変動する。現在のところ、水面下の装置は固定されており、水深の変動に対応するように変化することができない。装置は、動作に或る水深を必要とするため、結果的に多数の適切な場所を再生可能エネルギーの生成に使用することができない。
【０００４】
第６の問題は、水力の使用であり、これには多数の考慮事項が存在する。第１のそのような考慮事項は、水力システムを動作させるために装置が必要とする力の大きさが、単に水力システムを動作させるために必要な力に打ち勝つだけでなく、水力システムに存在する大きな損失にも打ち勝たなければならないことである。第２のそのような考慮事項は、油の粘度に関して限られた性質であり、結果として装置が動作できる全体としての速度が低く、典型的には変更が不可能である。第３の考慮事項は、あらゆる水力アセンブリの大きな重量およびサイズであり、これが製造、現場への輸送、および保守を含む製品のすべての側面に複雑さを付加する。最後に、これに限られるわけではないが、油の周囲の環境の問題であり、先行技術の水力システムは大量の油を必要とし、したがって環境の懸念が存在し、漏れが生じた場合に、装置の出力の能力が低下し、最終的に動作を停止するだけでなく、かなりの環境汚染になると考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、柔軟であり、変更可能であり、きわめて低いコストで製造可能である設計によって、先行技術の上述の問題の一部またはすべてを克服しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、流体によって駆動されるエネルギー発生装置であって、ハウジング内に回転可能に取り付けられた出力シャフトと、出力シャフトとともに回転するように構成され、出力シャフトの軸に直交する軸にて延びている第１のリンクと、第１のリンクの半径方向最末端において第１のリンクに対して回転可能に取り付けられ、第１のリンクの回転の平面に対して平行な平面において回転するように構成された第２のリンクと、第２のリンクの半径方向最末端において第２のリンクに対して回転可能に取り付けられ、第１および第２のリンクと平行な平面において回転するように構成された駆動アームと、アームの半径方向最末端においてアームに対して回転可能に取り付けられ、アームならびに第１および第２のリンクと平行な平面において回転するように構成された少なくとも１つの羽根とを備えており、羽根の長手軸（長手方向の軸）がアームの長手軸に対して直角に延びているエネルギー発生装置が提供される。
【０００７】
いくつかの実施の形態においては、この発生装置が、第１のリンクの半径方向最末端および第２のリンクの半径方向最基部端において第１のリンクと第２のリンクとの間に回転可能に取り付けられた第３のリンクをさらに備える。
【０００８】
第１のリンクを、出力シャフトへと直接的または間接的に接続することができ、場合により第１のリンクが歯車列の第１の歯車へと接続され、列の最後の歯車が出力シャフトへと直接接続され、出力シャフトを回転させるように構成される。第１のリンクを、列の第１の歯車へと偏心させて接続でき、あるいは中心に接続することができる。リンクが２つだけ存在する場合には、歯車の回転によって第１のリンクの取り付け点が円を描くように第１のリンクを第１の歯車へと偏心させて取り付けることが好都合である。
【０００９】
羽根は、好都合には水中翼またはエアロフォイルなどの反った翼として形成される。
【００１０】
リンクのいずれかおよびアームのいずれかの部分が、リンクまたはアーム部分の軸方向の長さを調節するための線形アクチュエータを備えることができる。
【００１１】
場合により、１つ以上の多軸ジョイントが、第１、第２、および第３のリンクのうちの１つ以上のリンクの基部端および／または末端に備えられる。多軸ジョイントは、回転可能な取り付け部を形成でき、例えばローズジョイントを備えることができる。
【００１２】
回転可能な取り付け部のいずれかが、動力式の回転アクチュエータを備えることができる。
【００１３】
出力シャフトを、場合により入り口シャフトとして１つ以上のギアボックスへと接続することができる。複数のギアボックスを、列にて配置することができ、一ギアボックスの出口シャフトが列において隣接するギアボックスの入り口シャフトを形成することができる。例えば、ギアボックスは、入り口シャフトの低い回転速度を出口シャフトの比較的高い回転速度へと変換するように構成された遊星方式のギアボックスである。
【００１４】
羽根を、羽根本体を貫いて延びる軸を中心とする回転を容易にするように取り付けることができる。
【００１５】
駆動アームは、場合により、複数の回転可能ジョイントを備える。場合により、アームは、例えばローズジョイントなどの１つ以上の多軸ジョイントを備える。
【００１６】
この発生装置は、場合により、リンクおよび／またはアーム部分のうちの１つ以上に対して配置され、リンクまたはアーム部分の運動が第１の方向に生じるときにエネルギーを吸収し、リンクまたはアーム部分が第２の方向に動くときにエネルギーを放出する１つ以上の弾性エネルギー貯蔵手段を備える。そのようなエネルギー貯蔵手段は、例えばリンクまたはアーム部分の直線運動に応答でき、線形アクチュエータが存在する場合には、線形アクチュエータの動作から生じる長さの調節に応答することができる。弾性エネルギー貯蔵手段は、例えばばね、カム歯車、またはカムアームのうちの１つ以上を備える。ばねが使用される場合には、ばねを、回転運動または直線運動を通じてエネルギーを貯蔵および放出するように構成することができる。
【００１７】
回転可能な取り付け部のいずれかが、回転アクチュエータを備えることができる。複数の回転アクチュエータを、他の回転アクチュエータとは独立に異なる速度および／または方向にて回転するように構成でき、あるいは互いに同期して回転するように構成することができる。
【００１８】
２つ以上のリンクに組み合わせられた複数の線形アクチュエータを、リンクの長さの調節を他のリンクとは独立して異なる速度で、かつ／または異なる方向に行うように構成することができる。２つ以上の線形アクチュエータを、リンクの長さの調節を互いに同期して行うように構成することができる。
【００１９】
ただ１つの駆動アームを、２組のリンクおよび出力シャフトと協働するように構成することができる。
【００２０】
第２の駆動アームを、第１の駆動アームと同じ軸に回転可能に取り付けることができ、場合により第２の駆動アームを、第１の駆動アームと反対の方向または同じ方向に延ばすことができる。
【００２１】
クラッチシステムを出力シャフトに組み合わせ、シャフトと発電機とを選択的に接続および切り離しするように構成することができる。
【００２２】
１つ以上の回転アクチュエータが、ギアボックスの形態であってよく、このギアボックスが、アクチュエータと、アクチュエータによって自身の軸を中心にして回転させられるように構成された送りねじと、送りねじに螺合し、送りねじの回転によって送りねじに対して長手方向に駆動されるように構成されたラックナットと、ラックナットと一緒に長手方向に移動するようにラックナットに一体化または接続された歯部分と、シャフトと、シャフトに一体化または接続され、自身の回転にてシャフトの回転を生じさせるように構成された歯車とを備えており、歯部分が、歯部分の長手方向の移動によって歯車の回転が生じるよう、歯車に噛合するように構成され、歯部分が、チャンバ内の送りねじのハウジングを歯部分から分けることができるよう、送りねじから半径方向に離れている。そのようなギアボックスは、場合により、シャフトの回転の少なくとも一部分においてエネルギーを蓄え、シャフトの回転の別の一部分において放出するように構成されたエネルギー貯蔵手段を備え、エネルギー貯蔵手段が、歯車に組み合わせられたばねを備える。
【００２３】
１つ以上の線形アクチュエータが、自身の長手軸を中心にして回転できるように取り付けられ、ねじ山部分を備えている送りねじと、送りねじのねじ山部分に螺合するねじ山部分を備えており、送りねじの長手軸におおむね一致または平行である軸を有しており、自身の軸に沿った長手方向の移動および送りねじに対する相対回転が可能であるように取り付けられた駆動ロッドと、駆動ロッドの周囲に設けられた鞘と、送りねじの軸におおむね同軸に配置され、送りねじ、ロッド、および鞘を囲んでいるギアカラムとを備えることができ、ギアカラムが、ギアカラムを回転させるべく駆動を加えることができる歯車を備え、ギアカラムの回転によって送りねじを駆動ロッドに対して回転させて駆動ロッドを伸縮させるように送りねじへと固定に取り付けられる。線形アクチュエータが、場合により、長さの調節サイクルの少なくとも一部分においてエネルギーを蓄えるように構成されたエネルギー貯蔵手段を備えることができ、エネルギー貯蔵手段は、ピストンの周囲に配置され、さらには／あるいは他のやり方でピストンと係合するばねの形態である。
【００２４】
アームまたは任意のリンクが、回転可能な取り付け部に直交する平面における回転をもたらして羽根の前縁のロール（ｒｏｌｌ）、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）、およびヨー（ｙａｗ）運動を可能にするように構成された１つ以上の第２の軸の回転アクチュエータを備えることができる。
【００２５】
一特定の実施の形態においては、第１の歯車輪が、出力シャフトとともに回転するように構成され、この歯車輪が、歯付きリングに直接または歯車列を介して係合し、さらに歯付きリングが、第１の歯車輪とは別の１つ以上のさらなる歯車輪にも係合し、さらなる歯車輪の各々が、第２の出力シャフトとともに回転するように取り付けられる。場合により、第２の出力シャフトにクラッチシステムが組み合わせられ、クラッチシステムが、シャフトを発電機に選択的に接続および切り離しするように構成される。特に、リンクが２つだけしか存在しない場合、第１のリンクを、歯車輪の回転によって第１のリンクの取り付け点が円を描くよう、歯車輪に偏心して取り付けることが好都合である。
【００２６】
場合により、この発生装置は、１つ以上の駆動アームのうちの１つ以上へとつながれた１つ以上のフロートをさらに備える。フロートは、場合により、フロート内または発生装置の他の部分に保持された電池を充電するように構成されたソーラーパネルを備え、場合により外部の装置による電力の取り出しを可能にするコンセントをさらに備える。
【００２７】
本発明による発生装置は、好ましくは、例えば海洋、河川、または水の自然の乱れが存在する任意の水域などの水面下で動作するように構成される。
【００２８】
発生装置の出力シャフトが、使用時に、電力を生成できる発電機を駆動するための入力シャフトとして機能するように構成される。
【００２９】
例えばあらかじめプログラムされたコンピュータプロセッサなどのコントローラを、可動部分の動作を選択的に制御して本発明の装置の出力を最適化するために備えることができる。
【００３０】
本発明の装置は、海洋または河川または河口の水面下など、水面下の用途として使用されることが期待される。水面下の装置は、典型的には、潮または任意の流れの条件下に設置される。潮の条件およびそれらの場所は説明を要しないが、流れの条件は、これらに限られるわけではないが河川の山地からの水が流れ込む場所や、他の差勾配の領域や、あるいは海中の流れおよび陸地間の流れ（これに限られるわけではないが、海峡を通過する流れ）など、幅広くさまざまな場所を包含する可能性がある。潮の流れの源が、あらゆる流れの条件に対する追加となりうることを、理解できるであろう。
【００３１】
本発明は、例えば流れに対する調節ならびに直接的または間接的な領域のこの種または他の種類の他の装置に対する特性の変更が可能であるように、内部的および外部的の両方にて形状を変化させることができる単純な調節可能な機構の構造によって、上述した問題を克服する。この自身の形状を変化させる能力が、より広い動作範囲を可能にするだけでなく、使用によって生じる乱流または他の流体効果ならびに動作パラメータに関して自身を適応させる能力を可能にする。
【００３２】
本発明の場合において、装置がその動作の後ろの流体の流れにパターンを生じさせることが知られている。このパターンを、装置に係る領域、装置の動作、および流体の流れの方向に変化をもたらすために使用することができる。流体の中にパターンを形成できる能力は、装置が、電気を生成するか否かにかかわらず、これに限られるわけではないが例えば堆積物を或る場所から他の場所に移動させるためにパターンを利用することを可能にする。堆積物の移動および分散というこの能力が、複数または単一の装置において生じることができることを、理解できるであろう。
【００３３】
いくつかの実施の形態の説明
次に、本発明のいくつかの実施の形態を、添付の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態の側面図である。
【図２】第１の実施の形態と実質的に同じである本発明の第２の実施の形態を示した平面図であるが、どのようにして図１の実施の形態に第２の発電機および羽根を取り入れることができるのかを示している。
【図３】任意の実施の形態において使用することができるギアボックスの側面図である。
【図４】任意の実施の形態において使用することができる線形アクチュエータの側面断面図である。
【図５】任意の実施の形態において使用することができる駆動アームの平面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の側面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態の平面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態の側面図であり、リングによる発電機の配置を示している。
【図９】先行の実施の形態の任意のいずれかと一緒に使用することができるフロートの構成を示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
第１の実施の形態は、典型的には、少なくとも１つのアーム４の第１の端部に恒久的または着脱可能に取り付けられた少なくとも１つの羽根または水中翼２を特徴とする。典型的には、水中翼２は、典型的にはアーム４の第１の端部の中に位置する少なくとも１つの回転アクチュエータ８の出口シャフト６（図１には示されていないが、図２の平面図から見て取ることができる）を介してアーム４へと取り付けられる。アーム４は、少なくとも１つの第１の端部と、少なくとも１つの第２の端部と、少なくとも１つのセクションとを有している。
【００３６】
少なくとも１つの回転アクチュエータ８は、アーム４の第１の端部に少なくとも或る程度一体化され、あるいは恒久的または着脱可能に取り付けられている。水中翼２の内部にも回転アクチュエータが備えられてよく、そのような場合には、水中翼の回転アクチュエータからの出口シャフトが、回転アクチュエータ８からの出口シャフト６に一体化され、あるいは恒久的または着脱可能に取り付けられ、もしくはアーム４の第１の端部へと直接接続されることを、理解できるであろう。
【００３７】
アーム４の第２の端部は、アーム４の第２の端部に少なくとも部分的または完全に一体化され、あるいはアームへと恒久的または着脱可能に取り付けられた回転アクチュエータ１０を特徴とする。少なくとも１つの回転アクチュエータ１０は、回転アクチュエータ１６の出口シャフト１４へと恒久的または着脱可能に取り付けられた少なくとも１つの出口シャフト１２を有しており、回転アクチュエータ１６は、第１のリンク１８の第１の端部に位置している。回転アクチュエータ１６は、第１のリンク１８の第１の端部に少なくとも部分的または完全に一体化され、あるいはリンクへと恒久的または着脱可能に取り付けられている。第１のリンク１８は、第１の端部の少なくとも１つの回転アクチュエータ１６と、第２の端部の少なくとも１つの回転アクチュエータ２０とを特徴とする。第１および第２の端部は、要素２２によって結合させられており、要素２２は、少なくとも１つの線形アクチュエータまたは少なくとも１つの受動セクションのいずれかを特徴とすることができる。
【００３８】
少なくとも１つの受動セクションは、第１のリンク１８の第１の端部および第２の端部に少なくとも部分的または完全に一体化され、あるいはリンクの第１および第２の端部へと恒久的または着脱可能に取り付けられている。要素２２が少なくとも１つの線形アクチュエータを特徴とする場合、線形アクチュエータは、第１のリンク１８の第１の端部および／または第２の端部に少なくとも部分的または完全に一体化され、あるいはリンクの第１および第２の端部へと恒久的または着脱可能に取り付けられ、この場合に、第１および第２の端部と言えば、第１および第２の端部の回転アクチュエータ１６および２０への接続部を指すことを理解できるであろう。
【００３９】
少なくとも１つの線形アクチュエータを少なくとも１つの適切な多軸接続部にて第１および第２の端部へと接続することができ、当業者であれば、この少なくとも１つの多軸接続部がローズジョイント（ｒｏｓｅ  ｊｏｉｎｔ）であってよい（ただし、これに限られるわけではない）ことを、理解できるであろう。また、線形アクチュエータが伸びる場合に、第１のリンク１８の回転アクチュエータ１６および２０（存在する場合）を有する第１および第２の端部が、第１または第２の方向に直線状に移動し、結果としてそれぞれの端部および／または回転アクチュエータの間の距離が直線的に変化することも、理解できるであろう。
【００４０】
また、少なくとも２つの線形アクチュエータが、第１のリンク１８の第１または第２の端部ならびに／あるいは回転アクチュエータ１６および２０のそれぞれへの線形アクチュエータの第１または第２の端部における少なくとも１つの多軸接続部を備えて使用される場合には、第１および第２の端部の間の直線距離だけでなく、第１および第２の端部ならびに／あるいは回転アクチュエータ１６および２０の角度の隔たりおよびそれぞれの向きも変化させることができる。
【００４１】
第２のリンク２４が、第１のリンク１８について説明した機能および特徴とまったく同じ機能および特徴を呈することができる。この第２のリンク２４は、第１の端部に少なくとも１つの回転アクチュエータ２６を備えることができる。回転アクチュエータは、出口シャフト３０へと回転可能に取り付けまたは固定することができる出口シャフト２８を有し、出口シャフト３０は、第１のリンクの第２の端部に関係し、典型的には第１のリンク１８の第２の端部の回転アクチュエータ２０に関係する。
【００４２】
第２のリンクは、回転アクチュエータ３２を備えることができる第２の端部を有し、両方の回転アクチュエータ２６および３２を、第２のリンク２４の第１の端部および第２の端部に少なくとも部分的または完全に一体化させることができ、あるいはリンクの第１および第２の端部のそれぞれに恒久的または着脱可能に取り付けることができる。
【００４３】
さらに、第２のリンクは、少なくとも１つの線形アクチュエータ３４を特徴とすることができ、線形アクチュエータは、第２のリンク２４の第１の端部および第２の端部に少なくとも部分的または完全に一体化され、あるいはリンクの第１および第２の端部へと恒久的または着脱可能に取り付けられる。
【００４４】
少なくとも１つの線形アクチュエータは、第１および第２の方向に移動することができ、すなわち第２のリンクの第１および第２の端部（該当するのであれば、少なくとも１つの回転アクチュエータ）を移動させるべく伸縮することができ、この作用により、第１および第２の端部（該当するのであれば、回転アクチュエータ）が直線的に引き離され、あるいは直線的に引き寄せられる。少なくとも１つの線形アクチュエータ３４を、少なくとも１つの回転アクチュエータまたは端部に対する少なくとも１つの適切な多軸接続部によって、第１および第２の端部ならびに／あるいは回転アクチュエータ２６および３２へと接続することができる。当業者であれば、これらの接続部が、これに限られるわけではないがローズジョイントなどの物体であってよいことを、理解できるであろう。
【００４５】
また、この多軸の接続部の場合に、少なくとも２つの線形アクチュエータを使用できることを理解できるであろう。その場合、少なくとも１つの線形アクチュエータが伸びる場合に、第２のリンク２４の第１および第２の端部（回転アクチュエータ２６および３２を備えても、備えなくてもよい）が、第１または第２の方向に直線的に移動して第１および第２の端部の間の直線距離を変化させるだけでなく、第１および第２の端部ならびに／あるいは回転アクチュエータ２６および３２の角度の隔たりおよびそれぞれの向きも変化させることができる。
【００４６】
第１および第２のリンクの両方に２つ以上の線形アクチュエータが使用される場合に、各々の線形アクチュエータが、異なる速度で独立して、各々のリンクの各々の線形アクチュエータに対しておよび各々のリンクの全体としての運動に対して同期した様相で伸縮できることを、理解できるであろう。
【００４７】
第２のリンク２４の第２の端部は、第３のリンク３６へと、回転アクチュエータ３２および／またはリンク２４の出口シャフト３８ならびにリンク３６の出口シャフト４０を介して接続されている。第３のリンクは、第１および第２のリンクとまったく同じ機能および特徴を呈することができ、したがって上述の文章の繰り返しとなるので詳細な説明は提示しない。
【００４８】
リンク２４の第２の端部の回転アクチュエータが、該当の出口シャフト４０によってリンク３６の第１の端部へと出口シャフト３８を介して恒久的または着脱可能に、かつ回転可能に接続されることで、リンク２４の第２の端部がリンク３６の第１の端部へと接続されている。典型的には、リンク３６は、ホイール４２内の溝に保持され、第３のリンクの第２の端部において出口シャフト４６を介してホイール４２および／またはシャフト４４のいずれかに接続されている。
【００４９】
第３のリンクが少なくとも１つの線形アクチュエータを備える場合には、少なくとも１つの線形アクチュエータの伸びによって、ホイール４２および／またはシャフト４４の中心の間の相対距離が変化し、したがって第３のリンクの第１および第２の端部の間の距離、ならびに第２のリンクの第２の端部とホイール４２および／またはシャフト４４のそれぞれの中心との間の距離が変化する。
【００５０】
理解されるとおり、ホイール４２は、筐体５４に対する関係によって所定の位置に保持されたシャフト４４上に位置し、必須ではないが典型的には、筐体５４が軸受によってシャフトを所定の位置に保持する。さらに理解されるとおり、リンク３６を、シャフト４４へと直接取り付けまたは固定することができ、その場合には、ホイール４２を取り除くことができる。
【００５１】
シャフト４４は、少なくとも１つのギアボックス４６へと接続されており、ギアボックス４６は、これに限られるわけではないが典型的には入り口シャフトの低い回転速度を出口シャフトの大きな回転速度にすることができる遊星歯車（ｐｌａｎｅｔａｒｙ  ｅｐｉｃｙｃｌｉｃａｌ）方式のギアボックスである。理解されるとおり、いくつかのギアボックス４６が必要とされる場合には、それらをそれぞれの出力および入力シャフトを介して連結することができる。少なくとも１つのギアボックス４６からの出力が、これに限られるわけではないが典型的には、発電機４８へと直接もたらされる。ギアボックス４６からの出力シャフトを、発電機４８の入力シャフトへと恒久的または着脱可能に接続することができる。
【００５２】
上述の構成要素および集合体のすべては、必須ではないが望ましくは、ハウジング５４の内部に保持される。典型的には、ハウジングが、装置の動作のために適切に配置されて充分に保持される少なくとも１つの軸受を特徴とする壁によって境界付けられる少なくとも１つのチャンバを特徴とする。さらにハウジングは、少なくとも１つのばねならびに／あるいは少なくとも１つのカムギアまたは少なくとも１つのカムアームまたは他のそのような構成を収容することができる。典型的には、カムギアおよびカムアームが使用される場合には、カムギアおよびカムアームが、例えば第１のリンクなどのシステム内の少なくとも１つの部品の運動の一部または全体においてばねへとエネルギーが加えられ、運動の他の一部または全体においてエネルギーがリンクへと戻されるように、そのような部品への接続を可能にする。そのようなシステムが、システムの部品とカムギアまたはカムアームとの間の関係に関してさまざまであってよいことを、理解できるであろう。カムギアに関して、ばねをハウジングへと取り付け、エネルギーを蓄え、さらには／あるいはシステムへと放出できるように、機構の１つ以上の部品へと接続することができる。さらに、ばねおよび／またはカムギアおよび／またはカムアームを、単一または複数の接続されたチャンバに摺動可能または他のやり方で収容できることを、理解できるであろう。
【００５３】
装置１は、流体の流れを受けて動作し、必須ではないが典型的には流れる水を受けて動作する。水中翼２が、ユニットが流体の流れに対して所望の迎え角を達成するように、回転アクチュエータ８および／または内部の回転アクチュエータのいずれかによって回転させられる。水中翼２は、少なくとも１つの表面を過ぎて移動する流体の作用によって、水中翼を第１または第２のいずれかの方向に動かす力を生成する。水中翼が動くとき、アーム４も同じ方向に動き始め、アームが出口シャフト１２を介して第１のリンクへと接続されていることで、少なくとも１つのアームが回転アクチュエータ１６の出口シャフト１４の軸を中心にして枢動し、結果としてアーム４が、出口シャフト１４の軸に対して第１または第２の方向に移動し、移動の推移は、少なくとも１つの水中翼２の出口シャフトの軸１４に対する相対位置に対応する。
【００５４】
アームと出口シャフト１２との間の接続ゆえに、アームが動くとき、運動が出口シャフト１２へと伝えられ、結果として該当の第１または第２の方向への出口シャフト１４の運動を生じさせる。出口シャフト１２が、出口シャフト１４を介してリンク１８の第１の端部に接続されているため、リンク１８が、アーム４の運動からもたらされるおおむね振り子状の運動にて第１および第２のそれぞれの方向に動き始める。リンク１８が第１または第２の方向に動くとき、第２のリンク２４も自身の第１または第２の方向に動き始め、次いでリンク２４のこの運動により、リンク３６がシャフト４４の軸を中心にして回転し、したがってホイール４２および／またはシャフト４４がそれぞれの第１または第２の方向に回転する。この回転運動が、ギアボックス４６をそれぞれの第１または第２の方向に回転させ、したがって発電機４８を対応する方向に回転させる。
【００５５】
システムがアーム４の往復運動にもとづいて動作することを、理解できるであろう。上述のように、水中翼が迎え角に配置され、力を生じさせる。例えば、水中翼がおおむね図１に示した地点と同様の最下点に向かう場合、水中翼が迎え角を達成するように回転させられるため、生成される力は、水中翼をおおむね上方に、それぞれの第１の方向に移動させる。
【００５６】
上述のように、これがその後に、アーム４ならびにリンク１８および２４をそれらのそれぞれの第１の方向に運動させる。アーム４が、回転アクチュエータ１６（したがって、出口シャフト１４）の軸との関係ゆえに、アーム４の第１の端部に円弧状の推移を生じる。特定の例（これに限られるわけではない）では、アーム４が第１の方向の最上点および円弧の上部におおむね近付くとき、水中翼を、迎え角を反転させて自身の第２の方向の移動、したがってアームおよびリンクの第２方向の移動を開始させることで、アームならびにリンク１８および２４に対して往復運動を与えるように回転させることができる。しかしながら、この往復運動は、ホイール３６、シャフト４４、ギアボックス４６、および発電機４８に関しては示される必要がない。上述の機構は、往復運動が連続的なおおむね回転の運動へと変換されるような機構である。
【００５７】
第１のリンクが、おおむね振り子運動と同様の運動にて動作する一方で、第２のリンクが、おおむね直交する向きであるが、第１のリンクの第２の端部の第１または第２の方向の運動の付加にて同様の運動にて動作することが明らかである。これらのリンクの各々は、少なくとも１つの線形アクチュエータを特徴とし、例えばそれぞれの線形アクチュエータが伸縮する場合に、それぞれのリンクの第１および第２の端部の間の関係が、典型的にはそれぞれの第１および第２の端部の間の距離が増加または減少し、さらには／あるいは第１および第２の端部の間の角度および／または向きが変化するように変化する。
【００５８】
これらの場合に、システムの性能パラメータが変化する。さらには、これに加えて、第３のリンク３６の少なくとも１つの線形アクチュエータが伸縮させられるならば、第２のリンクの第２の端部とシャフト４４の軸との間の関係も変化すると考えられる。したがって、システムの性能および特性の少なくとも一部が、少なくとも１つのリンクの第１および第２の端部の相対位置、したがって少なくとも１つのリンクの第１および第２の端部の間の関係によって決まり、性能および特性を、そのような関係を変えることによって変更することができる。
【００５９】
リンクの少なくとも１つの線形アクチュエータを、他のリンクの少なくとも１つの線形アクチュエータとは独立に動作させることができ、あるいは他のリンクの線形アクチュエータと同時に同じ速度で動作させることができ、もしくは異なる速度で同じまたは異なる方向に動作させることができることを、理解できるであろう。この意味で、各々のリンクの有効な行程長が、固定されておらず、変更可能であり、システムの特性を定めることができることを、理解できるであろう。また、各々の線形アクチュエータが、少なくとも１つのばねおよび／または少なくとも１つのばねだけおよび／または他のエネルギー貯蔵手段および／または降伏要素の追加を特徴とすることができ、それらがエネルギーを蓄え、システムへと戻すことができることも、理解できるであろう。
【００６０】
各々のリンクは、アーム４が少なくとも１つの回転アクチュエータを備えることができるとき、少なくとも１つの回転アクチュエータを備えることができる。回転アクチュエータは、装置の使用を増加させる種々の機能を実行することができる。例えば、アーム４の少なくとも１つの回転アクチュエータ１０または任意の他の回転アクチュエータを、被駆動式とすることができ、回転アクチュエータへと動力が加えられたときに、この例では、アームが回転アクチュエータの回転に関して第１または第２のいずれかの方向に出口シャフト１２に対して自身の軸を中心にして運動する。この動作が、回転アクチュエータ１６（ただし、これに限られるわけではない）に関しても当てはまり、どちらの場合も、回転アクチュエータのうちの少なくとも１つを第１および第２のいずれかの方向のアーム４の運動に対して反対の方向に同期した速度で回転させることができ、これによってアームによって生み出される運動を回転アクチュエータによって打ち消し、筐体５４の内部の機構を絶縁して、アーム４が運動している場合にも不動に保つことができることを、理解できるであろう。
【００６１】
したがって、アームおよび／またはリンク内の少なくとも１つの回転アクチュエータが変速効果を生み出すことができ、例えばこの場合には回転アクチュエータ１０および１６（ただし、これらに限られるわけではない）が、アーム４によって生み出される速度に対して部分的な速度で回転でき、第１のリンクの運動がアーム４の運動および／または速度の何分の１かになるようにシステムを減速させることができる。反対に、システムの増速も可能であり、この特徴が、上述した同期の特徴と同様に、機構の運動のサイクルの任意の時点において発生でき、各々の回転アクチュエータが任意の他の回転アクチュエータに対して異なる速度および／または方向に別個独立に回転でき、あるいは少なくとも１つの他の関連の回転アクチュエータに同期できることを、さらに理解できるであろう。
【００６２】
さらに、変速効果が、少なくとも１つのリンクの少なくとも１つの線形アクチュエータの使用とさらに組み合わせられることも、理解できるであろう。上述のように、線形アクチュエータが動作してシステムの特性を変化させる場合、システムの実質的な変更および／または変速がもたらされる。少なくとも１つの線形アクチュエータおよび少なくとも１つの回転アクチュエータを、異なるそれぞれの方向および／またはそれぞれの速度に独立に動作させることができ、あるいは同じまたは異なるそれぞれの速度で異なるそれぞれの方向に同時に動作させることができる。
【００６３】
これらの特徴は、優しい始動および停止をもたらすことができるだけでなく、アームの速度または方向の変化などを滑らかにし、衝撃を減らし、さらには／あるいは生成の平滑化をもたらし、システムの発電能力および配電網への供給を助けることができるため、回転アクチュエータに関して特に好都合である。これに限られるわけではないが典型的には、回転アクチュエータ１０および１６に関するこれらの特徴は、回転アクチュエータ２０、２６、および３２の特徴ではないが、用途において必要であればこれらの特徴を組み込むことができる。
【００６４】
これに限られるわけではないが典型的には、すべての回転アクチュエータが、システムからのエネルギーを蓄え、システムへとエネルギーを放出する能力を備えることができ、固定または可変の張力を有することができる。これに限られるわけではないが典型的には、回転アクチュエータは、運動のサイクルの任意の所定の時点または可変の時点においてシステムからエネルギーを蓄え、蓄えたエネルギーを運動サイクルの別の所定の時点または可変の時点において戻すことができるよう、少なくとも１つのばねを備えることができる。
【００６５】
各々の回転アクチュエータが、任意の他の回転アクチュエータと異なる時点または同じ時点においてエネルギーの貯蔵または放出を完了することができる。この特徴は、システムの周期的な性質ゆえにきわめて好都合であり、システムの構成要素のそれぞれの第１または第２の方向においてエネルギーを蓄え、そのエネルギーをアームがおおむねサイクルの最上点または最下点に向かうとき（特に、これらに限られるわけではないが、アームが方向変化の転換期にあり、方向変化の最中にあり、あるいは方向変化の後にあるとき）にそれぞれ放出するために使用することができる。回転アクチュエータが水中翼に配置される場合、または回転アクチュエータ８に関しては、アクチュエータに正しく組み込まれたばねが、流れの急激な変化または異物の衝突の場合に水中翼が動くことを可能にし、損傷の可能性を防止または最小にする。これが、回転アクチュエータがばねを備え、例えばアーム４が異物によって妨げられる場合に、システムが急停止せず、ばねによってシステムの構成要素間の或る程度の相対運動が許容され、したがって損傷の可能性が防止される点で、他の回転アクチュエータについても当てはまることを、理解できるであろう。
【００６６】
回転および／または線形アクチュエータの両者に関し、サイクルの特定の部分にエネルギーの貯蔵および／または放出を集中させることができることは、電力の発生およびシステムの運動をさらに滑らかにし、動的または他の衝撃を少なくするようにも機能する。さらに、各々の回転アクチュエータは、自身のエネルギーの貯蔵およびエネルギーの放出ならびに貯蔵の容量を、すべての他の回転アクチュエータに同期し、あるいは各々の回転アクチュエータについて独立かつ別個に、動的に変化させる能力を備えることができる。
【００６７】
図２に注目すると、システムが第１および第２の側を有することができ、第１の側は、図１に関して上述されており、第２の側５０は、第１の側とまったく同じ機能および特徴を有することができ、したがってさらなる説明は省略する。第２の側は、想像線で図示されており、第２の側が（必ずしもではないが）典型的には第１の側の鏡像であることを示している。第２の側も、少なくとも１つの水中翼５２を備えることができ、水中翼が、第２の側に導入されるさらなる発電機を回転させるために必要な追加の力を導入することができる。システムの両側に存在する少なくとも１つの回転および／または少なくとも１つの線形アクチュエータを、両側の間に存在しうる不釣り合いに関して第１および第２の側を変更するために使用でき、したがって第１および第２の側を互いに協調させて、おおむね同じである一定かつ滑らかな電気の出力を生成できることを、理解できるであろう。この特徴は、筐体のたわみや一方または他方が妨げられる可能性など、各側の他方の側に対するあらゆる運動、摩耗、および／またはその他の差異を補償する。１つのそのような例は、水中翼５２が水中翼２が生成する力よりも大きい力を突然に生成する可能性であり、第１の側に先行する第２の側の相対運動を、少なくとも１つの線形および回転アクチュエータを使用することによって補正することができる。
【００６８】
また、当業者であれば、第１および第２の側が、それぞれの出口シャフト１２の軸を中心とする共通の接続部を有する２つの完全に異なる機械であってよいことを、理解できるであろう。この場合、軸のシャフト１２を、片側においてのみ回転アクチュエータ１０から出す代わりに、両側において回転アクチュエータから出すことができ、回転可能に接合させることができると考えられる。
【００６９】
さらに、アーム４を鏡像となるように分割でき、アームの各々の分割部分が、アーム４について述べた機能および特徴とまったく同じ機能および特徴を有することができ、したがって同じ軸を中心として回転するが、今や分割された他方のアームとは独立して動作でき、それぞれの側を他方の側とは独立に動作させることができることを、理解できるであろう。
【００７０】
装置を、流れに関して多数の適切な向きに配置できることを、理解できるであろう。
【００７１】
装置は、動作時に、それらの動作に起因して、装置の後方の流体にパターンを生成する。このパターンを、装置、その動作、および流れに関する領域の堆積物を移動させるために利用することができる。これを、単一の装置として行うことができ、あるいは複数の装置が存在する場合には、各々の装置が、累積的な運搬および装置のネットワークを通っての例えば堆積物（ただし、これに限られるわけではない）の運搬を可能にするだけでなく、自身の装置後の移動する堆積物を移動させられている堆積物の本体へと進入させることによってその堆積物の移動を増大させる各々の装置の能力も可能にするパターンを生成することができる。
【００７２】
装置は、これを発電にかかわらずに達成でき、あるいは発電しながら達成することができる。堆積物の掃除（ただし、これに限られるわけではない）などの機能を実行するこの能力は、河床などの水路の清掃を可能にし、装置のパターンが、典型的には堆積物が高度に制御されたやり方で流れへと進入させられて流体の流れへと分配および分散させられるよう、流れと協働することができる。この機械の機能は、例えば河床の浚渫の必要性を減らす。
【００７３】
また、効果を制御することができ、したがって異なる時点においてより活発または非活発にできることも、大きな考慮事項である。装置を出る流体のパターンの制御を可能にするこの機能は、清掃だけでなく、フィッシュフライおよび他の水生生物のニーズなどの側面を可能であれば外乱に対して保護することができる環境の効果的な考慮も可能にする。フィッシュフライの場合に、一年のうちの特定の時期がきわめて重要であり、したがって装置をそれらに関して合わせることができることを、理解できるであろう。
【００７４】
さらに図２は、係合システム５６を示している。係合システムは、任意の装置の種類または実施の形態において使用可能であり、基本的には電子制御のクラッチシステムである。当業者にとって、多数のそのような適切なシステムが利用可能である。この用途におけるクラッチシステムの利点は、さらなるギアボックスおよび発電機を必要に応じてシステムに追加またはシステムから除去できる点にある。例として、電気の需要が、両方の発電機を動作させたときの装置の発電能力を下回るならば、一方の発電機およびギアボックスをシステムから取り除き、消費者の電力の需要により密に調和しながら、ギアボックスおよび発電機の摩耗を減らすことができ、あるいは関数としてのピーク需要または環境条件に関して、少なくとも１つの第２の発電機を導入することができる。当然ながら、この特徴は、装置のあらゆる実施の形態の任意のギアボックスおよび／または発電機について存在できる。
【００７５】
図３が、回転アクチュエータ１００を示しており、この場合には、これに限られるわけではないが、回転アクチュエータが本出願の出願人による本出願と同時に係属中の国際特許出願ＰＣＴ／ＧＢ２０１０／０００２５０に記載の本出願の出願人の自身の独自開発によるギアボックスであるが、任意の他の適切な回転アクチュエータを使用することが可能である。
【００７６】
この場合、回転アクチュエータ１００を、図１および２に記載の第１の実施の形態に関して説明した回転アクチュエータのいずれかの回転アクチュエータとして使用することができる。したがって、回転アクチュエータ１００は、図１および２からの１６、２０、２６、３２、８、および１０によって説明されるとおりの回転アクチュエータに特に関係する。図１および図２に記載の出口シャフト、すなわち６、１２、１４、３０、３８、２８、４０、および４６は、典型的には、この図において１３４として説明されるものと同じである。回転アクチュエータは、ケーシング１０２ならびにケーシング内の少なくとも１つの構成部品および／または少なくとも１つのチャンバを備える自己完結したユニットである。少なくとも１つの構成部品は、出口シャフト１３４であってよく、出口シャフトを、ケーシング１０２に恒久的または着脱可能に取り付けることができ、あるいはケーシング１０２に一体化させることができる。
【００７７】
この場合の回転アクチュエータは、典型的には送りねじ１０６に取り付けられた電動モータである少なくとも１つのアクチュエータ１０４を典型的には備える。送りねじは、少なくとも１つの軸受によって保持され、この場合には２つの軸受１１０および１１２によって保持されている。さらに送りねじは、送りねじ１０６に取り付けまたは一体化されて軸受１１４によって保持されるシャフト延長部１０８による外部からの駆動の可能性を有することができる。ラックナット１１６が、送りねじ１０６に噛合し、歯部分によって歯車１１８に噛合している。典型的には、歯車１１８が、歯車１２０と同じシャフト上に位置する。
【００７８】
歯車１２０は、任意の他の歯車と同様、この場合には内側リング１２４および外側リング１２６につながるように少なくとも１つの爪または板方式のばねまたは機械的なばねあるいは他のばねまたはばね要素１２２（ただし、これらに限られない）を使用するばねシステムを備えることができる。歯車１２０が、歯車１２８に噛合し、歯車１２８が、歯車１３０に噛合している。歯車１３０が、出口シャフト１３４へと取り付けられている。歯車は、ノード１３２を介してばね１３６に取り付けられ、ばね１３６が、ケーシングに取り付けられたノード１３８に取り付けられている。典型的には、モータ１０４が第１または第２の方向に回転し、送りねじを第１または第２の方向に回転させる。ナット１１６が送りねじに噛合しているため、モータ（したがって、送りねじ）の回転の結果として、ナットが送りねじの軸に沿って第１または第２の方向に移動する。
【００７９】
ナットの直線移動が、歯部分１４０を直線移動させ、歯部分１４０が噛合相手である歯車１１８を回転させる。歯車１１８の回転が、歯車１２０を回転させ、歯車１２０が、歯車１２８を回転させ、歯車１２８が、歯車１３０および出力シャフト１３４を上述のとおりのモータの回転方向に応じて第１または第２のいずれかの方向に回転させる。シャフト延長部１０８を、手動ハンドルまたは電動モータなどの外部の回転アクチュエータへと接続でき、これらを典型的には駆動部の回転能力を増強するために使用でき、あるいはモータ１０４などの駆動部が故障し、出力シャフトを回転させる必要がある場合に使用することができる。
【００８０】
要素１２６、１２２、および１２４のばねを、ばね部材を形成するために組み合わせることができる。少なくとも１つのばね部材が、典型的には（これに限られるわけではないが）歯車１１８のシャフトまたはケーシングに取り付けられた内側リング１２４を有する一方で、外側１２６が、（これに限られるわけではないが）典型的には外側の歯車１２０またはケーシングに取り付けられる。内側リング１２４が両方の歯車が位置するシャフトへと接続される第１の事例においては、シャフトが歯車を少なくとも１つの軸受上のシャフトに位置させつつケーシング内で不動であってよく、外側リング１２６が歯車１２０へと取り付けられる。したがって、歯車１１８および１２０が回転するとき、要素１２２が歯車１２０および１１８の回転運動からエネルギーを蓄え、あるいはエネルギーを回転力（したがって、運動）として歯車１２０へと放出する。
【００８１】
第２の事例においては、歯車１１８および１２０がシャフトに一体化され、あるいは他のやり方でシャフト上に堅固に保持され、シャフトが回転する場合、（これに限られるわけではないが）典型的には内側リング１２４が（これに限られるわけではないが）典型的にはケーシングに取り付けられ、ケーシングによって不動に保持され、したがって、上述と同様に、要素が回転力を蓄え、歯車１２０へと放出する。
【００８２】
第３の事例においては、爪および／または板方式のばねが、（これに限られるわけではないが）典型的には内側リング１２４へと取り付けられた自由端を有する板または爪であってよく、（これに限られるわけではないが）典型的には内側リングがシャフトへと取り付けられ、（これに限られるわけではないが）典型的にはシャフトが上述のように不動であってよい。歯車１２０が一方向に回転するとき、エネルギーが爪または板ばねへと加わる一方で、歯車１２０が反対方向に回転するとき、その方向の歯車の回転を補助するためにエネルギーが放出される。ばね要素１３６は、上述と同様のやり方で動作し、歯車１３０が回転するときにばね１３６がエネルギーを蓄え、歯車１３０が反対方向に回転するとき、ばねが回転を補助するための歯車１３０への力としてエネルギーを放出する。構成要素１３６および１２６、１２２および１２４に関する両方のばね手段に関する両方の場合において、それらを任意の歯車に任意の適切な組み合わせにて適用することができ、協働ならびにバックラッシュの軽減および歯車の摩耗の最適化のために調和させることができる。また、ばね手段を、電気モータまたは他のアクチュエータ１０４とともに使用でき、あるいは電気モータまたは他のアクチュエータ１０４を備えずに使用でき、さらには、ばね手段が、出力シャフトをサスペンションのようなユニットとして使用できるように運動への抵抗および減衰効果をもたらす所定の調節可能な張力にシャフト１３４を保持することを可能にできる。
【００８３】
全体が示されているわけではないが、歯部分１４０を歯車１１８から切り離し、歯車１１８の自由な回転を可能にすることが可能である。これは、典型的には、部分１４０を通って延びるバー１４４を追加し、部分１４０をナット１１６へと可動に取り付けることによって達成される。少なくとも１つの線形アクチュエータが、アクチュエータの動作によってバーが持ち上げられ、結果としてバーが部分１４０を持ち上げるように、バーの一端に配置され、線形アクチュエータを反対方向に作動させることで、バーを下降させ、歯部分１３８を再び歯車１１８に噛合させることができる。バー１４４を、歯付きの駆動ラック１４０の保持を補助するためにも使用することができる。歯付きの駆動ラック１４０は、送りねじに噛合した部分１１６に対して少なくとも部分的または完全に別あるいは他のやり方で分離されたチャンバに位置する。この分離は、歯付きラックを図に示されているように送りねじ１０６から少なくとも部分的に絶縁することを可能にし、回転アクチュエータを図からはっきりと見て取ることができるように２つの別個の部分へと分割する。これは、エネルギーを上述のように歯車のばねに蓄えることができ、さらに歯部分１４０の片側に向かって位置するばね１４２に蓄えることができるため、好都合である。この特定の利点は、この両側の分離によって生じ、１４２、１３６、および１２２などのばねが、この形式での両側の分離によってのみ可能であるアクチュエータ１０４によるエネルギーの使用の削減を可能にする。
【００８４】
したがって、例えば上述のような再生可能エネルギー装置の動作を考える場合に、１つの例を参照することができるが、装置および回転アクチュエータの使用について多数のそのような実施例が存在する。水中翼２を考えると、回転アクチュエータ８がばね要素を備えることができ、水中翼がモータ１０４によって回転アクチュエータ８の動作を介して動かされるとき、出口シャフトが回転し、迎え角が水中翼が力を発生してその力をシステムへともたらすことができるように充分になるときに流体と係合する水中翼を回転させ始める。
【００８５】
出口シャフトの運動の際に、回転アクチュエータ８は、上述のように本明細書に記載のギアボックスとまったく同じ機能および特徴を有することができる。したがって、ギアボックスに２つのばね要素を仮定すると、羽根が所望の迎え角へと回転させられるとき、その回転が周囲を移動している流体によって増強／補助され、水中翼を動かすために通常はわずかな力しか必要でなく、場合によってはいかなる力も不要であり、力は（これに限られるわけではないが）典型的には水中翼の動きを制御するためだけに使用される。したがって、現在のギアボックスにおいて、水中翼の動きを補助する流体から回収されるエネルギーを、典型的にはばね要素１４２に蓄えることができる。ばね要素を歯付きラック１４０の各側に配置できることを、理解できるであろう。
【００８６】
したがって、アームが１つの円弧サイクルの終わりにおおむね近付くとき、水中翼が迎え角を第１の角度から第２の角度へと変化させようとする。ばね要素１４２に蓄えられたエネルギーをシステムへと放出することができ、したがって出口シャフト（すなわち、水中翼）を回転させるために必要なエネルギーが少なくなる。またさらに、ばね１４２は、典型的には、この例において、水中翼に関して、水中翼が第２の迎え角から移動しているときに流体の流れからもたらされる力を生成し始めるときに、爪１２２の要素に関して説明したばね要素システムと同様のばね要素システムを歯車１２８において作動させることができるように構成される。したがって、第１の迎え角への移動と同様に、水中翼が流体の流れからの入力を受け取るとき、それが水中翼に回転力を生じさせ、したがって出口シャフトは水中翼の移動を制御することだけを求められ、すなわちエネルギーを歯車１２８に関する少なくとも１つのエネルギー要素に蓄えることができる。
【００８７】
したがって、アームがさらなるサイクルの終わりにおおむね達し、水中翼が再び第１の迎え角へと回転させられようとするとき、歯車１２８に関して蓄えられたエネルギーを放出することができる。どちらも位置に関して方向性および時間性を有するエネルギーの貯蔵および放出を可能にするＣＡＭ形状のレシーバを有し、あるいは有さないカム形状のばね歯車および自由端を有する爪などの態様を含むさらなるばね要素を使用できることを、理解できるであろう。また、蓄えられたエネルギーが、システムへの力の導入とともに動作でき、したがって蓄えられたエネルギーを、動作速度に関する増強として使用することができ、水中翼の第１および第２の迎え角の間の回転に要する時間を短縮できることも、理解できるであろう。
【００８８】
ばねシステムを、回転アクチュエータ１００の構成要素に関して使用することができ、これらに限られるわけではないが８、１０、１６、２０、２６、３２および第３のリンク３６に関する任意の回転アクチュエータなど、再生可能エネルギー装置１内のシステムの全体における任意の回転アクチュエータに関して使用することができる。したがって、リンクの運動を可能にすることができ、アーム４の対応する運動に関してシステムの要件を超え、あるいは下回るように設定することができる。この過剰または不足を、通常は円弧の上部および下部に位置するアームの往復運動の切り換わりに一致させることができる。したがって、リンクが、対応するアーム４の運動に対して１つの方向および／または異なる速度の運動を続けることができる。このあらかじめの設定およびばね要素を使用する能力が、システムがきわめて滑らかな発電サイクルを有することを可能にする。
【００８９】
回転アクチュエータが、送りねじ１０６およびモータ１０４などの内部の駆動手段を必要とせずにばね要素および歯車だけを備えることができることを、理解できるであろう。あらかじめ設定されるばねの回転アクチュエータは、アームの方向変化の特徴およびパラメータに関する蓄えられた力の制御された放出を助けるためのモータ１０４をさらに備えることができる。さらに、送りねじの代わりに、ねじ山を持たないナット１１６を摺動可能に係合させることができる単純なバーを使用できることを、理解できるであろう。ナットが、単純なバーの軸に沿って摺動すると考えられる。
【００９０】
回転アクチュエータには、５種類が存在し、図は、２つの主要な種類のユニットを、第２の主要な種類について想像線を使用しつつ示している。２つの主要な種類の回転アクチュエータは、図面において断面として見て取ることができる移動する基本回転アクチュエータ、想像線によって見て取ることができ、少なくとも１つのさらなる歯車を備えている回転アクチュエータであり、これらの種類のどちらも少なくとも１つのばねを特徴とする能力を有し、これらの種類のどちらもばねだけを備え、ユニットが固定の出口シャフトだけを備える。
【００９１】
図示されていないが、ＣＡＭ形状の歯車ならびにＣＡＭ形状のばね蓄勢／解放システムなどの付加物によって、さらなる追加を回転アクチュエータに対して行うことができる。この意味でのＣＡＭシステムは、異形の歯車面およびこれに限られるわけではないが典型的には反転形状の面によって機能する。歯車面および反転形状の面の形状が相互作用し、形状付けられた集合体から、それが取り付けまたは一体化された歯車、したがって全体としてのシステムへの、エネルギーの蓄勢および放出をもたらす。典型的には、ばねの蓄勢の形状が、歯車のサイクルにおいて少なくとも１回相互作用する。これは、ばねの変更が、反転面およびＣＡＭ歯車の形状が契約するときの歯車の回転における所定の点において完了でき、これに限られるわけではないが典型的には、蓄勢の形状がこの場合にはケース１０２であるケーシングへと回転可能に固定されることを意味する。
【００９２】
図４が、線形アクチュエータ２００を示している。任意の種類の適切な線形アクチュエータを、本明細書の任意の実施の形態において使用することができるが、図示の線形アクチュエータの一変種が好ましい。図示の線形アクチュエータは、コンパクトなアクチュエータであり、本出願の出願人の先行の国際特許出願ＰＣＴ／ＧＢ２０１０／０００２６１に詳しく記載されているため、ここでは簡単にしか説明しない。少なくとも１つの線形アクチュエータ２２、３４および第３のリンク３６に組み合わせられる任意の線形アクチュエータあるいは図１および２に示したとおりの装置１における任意の他の線形アクチュエータは、線形アクチュエータ２００がすでに述べたとおりに線形アクチュエータ２２、３３および第３のリンク３６に組み合わせられる任意の線形アクチュエータあるいは装置１における任意の他の線形アクチュエータとまったく同じ機能および特徴を有することができるため、線形アクチュエータ２００とまったく同じ機能および特徴を有することができる。線形アクチュエータ２００は、自身のケース２０２を備えることができ、あるいは図１および２からのリンク１８、２６、および３６などのリンクならびに／あるいはアーム４に組み込まれてもよい。線形アクチュエータは、駆動カラム２０８に取り付けまたは一体化された送りねじ２０６に噛合するピストン棒２０４を備えている。ピストンは、これに限られるわけではないが典型的には、少なくとも１つの突起２１０を有しており、この突起２１０が、これに限られるわけではないが典型的には、少なくとも１つの内側カラム２１４に位置した少なくとも１つのスロット２１２に係合している。駆動カラムは、少なくとも１つの軸受２１６に位置している。線形アクチュエータは、典型的には少なくとも１つの電気モータ２１８を備えるが、手動のアクチュエータも使用可能である。モータが、アクチュエータ２１８が回転するときに歯車２２０が回転するように、少なくとも１つの歯車２２０へと取り付けられる。少なくとも１つの歯車２２０は、駆動カラム上の少なくとも１つの対応する歯車に噛合し、したがって駆動カラムが、モータ２１８の回転の結果として回転する。複数の歯車が、少なくとも１つのモータの歯車２２０と駆動カラムの歯車との間に存在できる。
【００９３】
駆動カラムの回転によって送りねじ２０６が回転し、送りねじ２０６とピストン２０４との噛合により、ピストンがモータ２１８の回転方向に応じて第１または第２の方向に移動する。ピストンの少なくとも１つの突起２１０が、少なくとも１つのスロットとの関係によってピストンの回転を防止し、ピストンを正しい向きに保つ。
【００９４】
駆動カラムおよび／または送りねじに関する少なくとも１つのモータ２１８の多数の他の向きが容認でき、モータの最終的な向きならびに数および位置が、用途の要件に依存することを、当業者であれば理解できるであろう。例えば、多数のモータを駆動カラムの周囲に放射状に配置でき、一端よりも他端の方に近付けて配置でき、あるいはおおむね真ん中に配置できることを、理解できるであろう。また、少なくとも１つのモータをおおむね駆動カラムの内側に配置でき、典型的にはカラムの内側に位置する駆動カラムの歯車が、（これに限られるわけではないが）典型的には少なくとも１つのモータの位置に対応することも、理解できるであろう。また、上述の任意の組み合わせを使用することができ、例えば少なくとも１つのモータがおおむね駆動カラムの内側に位置できる一方で、他のモータがおおむね駆動カラムの外側に位置でき、各々が適切に配置された少なくとも１つの歯車を介して駆動カラムのそれぞれの歯車に噛合できることも、理解できるであろう。上述のように、歯車およびモータの向き、位置、および数は、所望の動作および用途によることができる。
【００９５】
ユニットが、電気的または手動による機械的な駆動に組み合わせられ、あるいはそのような駆動を備えない少なくとも１つのばねと、これらに限られるわけではないがピストンのおおむね周囲かつ／または後部および／または前部に向かって配置できる少なくとも１つのばねを備える単なるシステムとを特徴とすることができ、ピストンが、これに限られるわけではないがばねと相互作用することができる少なくとも１つのさらなる突起の組を備えることができることを、理解できるであろう。
【００９６】
さらには、線形アクチュエータが、ケーシングから内側および外側へと自由に移動することができるピストン２０４だけを備えることもでき、これに限られるわけではないが典型的には、この形式において、それが常に図示のとおりのモータ２１８の形態の電気アクチュエータ、ばね駆動、または手動による駆動を備える線形アクチュエータと一緒に使用されると考えられることを、理解できるであろう。
【００９７】
図５が、アーム３００の平面図を示している。図１および２からのアーム４は、アーム３００がすでに述べたとおりのアーム４とまったく同じ機能および特徴を有することができるため、アーム３００とまったく同じ機能および特徴を有することができる。アーム３００を、ただ１つの部分で構成でき、あるいはアームが、複数の部分を有することができる。図は、少なくとも１つの部分を有しており、この場合には（これに限られるわけではないが）３つの部分を有しているアームを示している。
【００９８】
第１の部分は、典型的には、少なくとも１つの出口シャフト３０４を有する少なくとも１つの回転アクチュエータ３０６で構成される。回転アクチュエータ３０６および出口シャフト３０４は、それぞれ図１および２からの回転アクチュエータ１０および出口シャフト１２とまったく同じ機能および特徴を有することができる。さらに、これに加えて、回転アクチュエータ３０６は、図３に記載のとおりの回転アクチュエータ１００とまったく同じ機能および特徴を有することができる。回転アクチュエータは、少なくとも１つの延長部３３０を備えることができ、延長部を、着脱可能または恒久的に回転アクチュエータのケーシングに取り付けることができ、あるいはより典型的には、延長部が回転アクチュエータのケーシングに一体化される。次いで、延長部は、少なくとも１つの線形アクチュエータ３０８に着脱可能または恒久的に取り付けられ、より典型的には、線形アクチュエータを少なくとも部分的に延長部に一体化させることができる。線形アクチュエータ３０８は、図４からの線形アクチュエータ２００について説明した機能および特徴とまったく同じ機能および特徴を備えることができ、線形アクチュエータ３０８が複数の線形アクチュエータである場合には、図４（２を削除）に記載のとおりの任意の組み合わせを各々のアクチュエータについて利用することができる。
【００９９】
線形アクチュエータ３０８が、図４に関して述べたとおりのピストンユニットを有し、ピストンユニットを、カエル足部分３１０に恒久的または着脱可能に取り付けでき、あるいは直接一体化させることができることを、理解できるであろう。したがって、これに限られるわけではないが典型的には、少なくとも１つの線形アクチュエータが作動するとき、ピストンが伸縮（第１または第２の方向に移動）し、結果としてカエル足部分（したがって、回転アクチュエータ３１４など、この部分に取り付けられた後続のすべての部分）が、回転アクチュエータ３０６から遠ざかり、あるいは近付くように直線的に移動する。この直線移動が、出口シャフトの軸３０４と出口シャフトの軸３１２との間の距離を直線的に変化させることを、理解できるであろう。
【０１００】
カエル足部分３１０を、第２の部分の出口シャフト３１２へと恒久的または着脱可能に取り付けることができる。出口シャフト３１２は、これに限られるわけではないが典型的には回転アクチュエータ３１４に関し、回転アクチュエータ３１４は、図３において説明したとおりの回転アクチュエータ１００とまったく同じ機能および特徴を有することができる。理解されるとおり、図３において説明したように、回転アクチュエータを、出口シャフトだけで構成でき、少なくとも１つの歯車ならびに駆動および／またはばね要素を備えることができる。第２の部分の合計のとおりの回転アクチュエータ３１４は、回転アクチュエータ３０６および図３において説明した回転アクチュエータ１００の第１の部分と同じ機能および特徴を有することができる。
【０１０１】
これにより、延長部３３２を回転アクチュエータ３１４へと恒久的または着脱可能に取り付けることができ、これに限られるわけではないが典型的には、延長部３３２が少なくとも部分的に回転アクチュエータに一体化される。延長部３３２を、回転アクチュエータのケーシングに着脱可能または恒久的に取り付けることができ、あるいはより典型的には、延長部が回転アクチュエータのケーシングに一体化される。
【０１０２】
次いで、延長部は、少なくとも１つの線形アクチュエータ３１６に着脱可能または恒久的に取り付けられ、より典型的には、線形アクチュエータを少なくとも部分的に延長部に一体化させることができる。線形アクチュエータ３１６は、図４からの線形アクチュエータ２００について説明した機能および特徴とまったく同じ機能および特徴を備えることができ、線形アクチュエータ３１６が複数の線形アクチュエータである場合には、図４に記載のとおりの任意の組み合わせを各々のアクチュエータについて利用することができる。線形アクチュエータ３１６が、図４に関して述べたとおりのピストンユニットを有し、ピストンユニットを、カエル足部分３１８に恒久的または着脱可能に取り付けでき、あるいは直接一体化させることができることを、理解できるであろう。したがって、これに限られるわけではないが典型的には、少なくとも１つの線形アクチュエータが作動するとき、ピストンが伸縮（第１または第２の方向に移動）し、結果としてカエル足部分（したがって、回転アクチュエータ３２２など、この部分に取り付けられた後続のすべての部分）が、回転アクチュエータ３１４から遠ざかり、あるいは近付くように直線的に移動する。この直線移動が、出口シャフトの軸３１２と出口シャフトの軸３２０との間の距離を直線的に変化させることを、理解できるであろう。
【０１０３】
回転アクチュエータ３２２に関するアーム３００の第３の部分は、第１および第２の部分について説明した機能および特徴とまったく同じ機能および特徴を有することができ、したがって説明を繰り返すまでもない。図から明らかであるとおり、第３の部分は、他の部分が特徴とできるのと同様に、少なくとも１つの回転アクチュエータ３２２へと直接接続された少なくとも１つの線形アクチュエータ３２４である。これらの両方の場合に、これらのアクチュエータは、それぞれ回転アクチュエータ１００および線形アクチュエータ２００について説明した機能および特徴とまったく同じ機能および特徴を有することができる。
【０１０４】
この場合、線形アクチュエータ３２４を、回転アクチュエータ３２２に少なくとも部分的に一体化でき、あるいは恒久的または着脱可能に取り付けることができる。次いで、少なくとも１つの線形アクチュエータを、出口シャフト３２６を備える回転アクチュエータ３２８に恒久的または着脱可能に取り付けることができる。回転アクチュエータ３２８および３２２は、図３からの回転アクチュエータ１００とまったく同じ機能および特徴を有することができ、線形アクチュエータは、図４からの線形アクチュエータ２００とまったく同じ機能および特徴を有することができる。線形アクチュエータ３２４からのピストンを、回転アクチュエータ３２８に少なくとも部分的に直接一体化させることができ、あるいは恒久的または着脱可能に取り付けることができる。典型的には、回転アクチュエータ３２８は、図１に示したとおりの回転アクチュエータ８とまったく同じ機能および特徴を有し、したがって出口シャフト３２６は、図２からの出口シャフト６とまったく同じ機能および特徴を有することができ、図１および２に関して説明したとおりの機能および特徴を有することができる。
【０１０５】
この場合、回転アクチュエータ３２８が、典型的には図１および２に見られるように出口シャフト３２６を介して水中翼２へとつながり、出口シャフトの回転によって水中翼の回転がもたらされ、線形アクチュエータの作動の結果として水中翼および回転アクチュエータ３２４が回転アクチュエータ３２２から遠ざかり、あるいは回転アクチュエータ３２２に近付くように、直線的に移動する。したがって、線形アクチュエータが使用されているアーム３００において、いずれかの線形アクチュエータの伸びが、３２６などの最も端部の出口シャフトまたは図１および２に関する出口シャフト６を直線的に移動させ、出口シャフト３０４または図１および２に関する出口シャフト１２から遠ざかり、あるいは出口シャフト３０４または図１および２に関する出口シャフト１２に近付くように直線的に移動させる。したがって、典型的には、少なくとも１つの線形アクチュエータの伸縮が、水中翼を直線的に移動させる。水中翼および／または出口シャフト３２６が直線的に移動させられる場合、アームが移動する図１および２にて説明したとおりの円弧状の経路を変化させることができる。アーム３００の少なくとも１つの線形アクチュエータは、アーム３００の任意の他の少なくとも１つの線形アクチュエータに対し、いずれの場合もこれらがどの部分に位置するかにかかわらず、異なる速度および／または方向での伸縮が可能であり、あるいは同期した様相で働くことができる。したがって、アーム３００およびその円弧の経路を、その動作サイクルの任意の時点において、出口シャフト３０４または図１および２からの出口シャフト６と出口シャフト３２６または図１および２からの出口シャフト１２との間の相対の直線距離を変更できるように変更することができる。任意の部分の少なくとも１つの回転アクチュエータを作動させ、該当の出口シャフトを回転させることができることを、理解できるであろう。したがって、回転アクチュエータ３０６、３１４、または３２２がそれぞれの出口シャフトを回転させる場合、第１、第２、および第３の部分が少なくとも１つの回転軸に対して回転する。例えば、回転アクチュエータ３０６が回転する場合、第１、第２、および第３の部分が、回転アクチュエータ３０６の軸に対して回転し、典型的には出口シャフト３０４に対して回転する。さらなる例として、回転アクチュエータ３１４が回転する場合、第２および第３の部分が回転アクチュエータ３１４の軸に対して回転し、典型的には出口シャフト３１２に対して回転するが、さらに回転アクチュエータ３２２が自身の出口シャフト３２０を回転させる場合には、第３の部分が出口シャフト３２０の軸を中心にして回転し、第３および第２の部分が出口シャフト３１２の軸を中心にして回転すると考えられる。各々の回転アクチュエータが自身の出口シャフトを回転させるとき、それが位置する部分およびその軸の右側に示されている部分が回転することを、当業者であれば理解できるであろう。また、これにより、アームの出口シャフト３２６または図１および２に示されるとおりの出口シャフト６を、少なくとも１つの部分ならびに出口シャフト３０４および図２に示したとおりの出口シャフト１２に対して回転させることができることを、理解できるであろう。
【０１０６】
水中翼は、典型的には、この場合には出口シャフト３２６へと取り付けられ、少なくとも１つの部分からの少なくとも１つの出口シャフトの回転により、水中翼が少なくとも１つの回転している回転アクチュエータの出口シャフトの出口シャフトに対してだけでなく、典型的には第１の実施の形態の図２からの出口シャフト６である出口シャフト３０４に対しても回転する。したがって、第１の実施の形態において説明したとおりのアームの円弧の経路を、少なくとも１つの回転アクチュエータの回転の関数として変更することができる。各々の回転アクチュエータは、独立または同時に、同じまたは異なる速度で同じまたは異なる方向に回転することができる。したがって、アームは、円弧の運動のサイクルの任意の時点で円弧の運動の経路を変更することができる。さらに、各部分の回転アクチュエータが、同じ速度および方向または異なる速度または反対方向およびその後の同じまたは異なる速度で移動することができ、したがって多数の異なる結果を生じさせることができる。結果の一例は、第２の部分の回転アクチュエータが水中翼と同じ速度で同じ方向に回転することであり、これは、典型的には、水中翼がおおむねいかなる運動もなく、あるいは水中翼から機構へと力を伝えることなく、出口シャフト３１２の軸を中心にして両方向に自身の円弧に沿って移動することを可能にする。
【０１０７】
これがすべての部分の関数であり、装置の滑らかな始動に使用できることを、理解できるであろう。さらなる例として、装置が動作を開始するときに第３の部分が水中翼と一緒に移動でき、次いで第２の部分、その後に第１の部分が水中翼につれて移動でき、したがって第２および第１の部分が回転を始めるとき、第３の部分の回転アクチュエータ、次いで第２の部分のアクチュエータが、回転を停止する。ひとたびアームが必要とされる運動の特性および／または性能に位置すると、第１の部分の回転アクチュエータが回転の停止を開始でき、アームに生成される運動および力を装置の機構へとゆっくりと渡し始めることができる。各々の部分からの各々の回転アクチュエータを、いかなる部分も他の部分と同じ向きでないという点でアームがもはやおおむね直線的な経路を形成しないように回転させることができる。少なくとも１つの部分が少なくとも１つの他の部分と同じ向きでなくてもよく、それでもアームが少なくとも１つの出口シャフト３０４を中心にして枢動できることを、理解できるであろう。これは、アームが流体の最良の流れを「探求」することを可能にし、流体に形成されるパターンに関して自身の出力を変化させることも可能にする。
【０１０８】
回転アクチュエータは、図３において説明したとおりのばねを備えることができる。この場合に、少なくとも１つのばねを、複数の用途および効果のために使用することができる。例として、各々の回転アクチュエータが、少なくとも１つのばねを備えることができ、ばねは、図３における使用に関して説明されたとおりであってよい。この例によれば、少なくとも１つの歯車が、少なくとも１つのばね要素を備えることができ、したがって少なくとも１つの出口シャフトを、たとえ回転アクチュエータが動作していない場合でもばね要素に対して移動させることができる。この効果は、ばね要素がアームを介してシステムからエネルギーを吸収し、再びシステムへと放出することを可能にする。
【０１０９】
アームが典型的には水中翼へと接続され、図１および２に示したとおりの装置に組み合わせられる例に対してさらに、水中翼において動力を生じさせる迎え角に到達したとき、水中翼がこれらの力に対して動き、アームの少なくとも１つの回転アクチュエータがばね要素を備えている場合、生成される初期の力は最初にばね要素によって吸収され、したがってばね要素が自身のエネルギー容量を吸収するまではアームから装置の機構への運動の伝達がおおむね許されない。ひとたびばね要素のエネルギー容量が満杯になると、おおむねアームの運動のすべてが機構へと伝えられる。
【０１１０】
上述のように、アームは往復運動を有し、したがってひとたびアームが一方向において円弧の経路の端部におおむね達すると、水中翼の迎え角が、アームをおおむね反対の方向に動かすことができるように変更される。この迎え角の変更のプロセスの最中に、少なくとも１つの回転アクチュエータのばね要素に蓄えられたエネルギーを、アームの運動へと効果的に放出することができ、このエネルギーが、そのおおむね反対の方向のアームの加速度を左右し、通常は大きくすることを理解できるであろう。これは、アームによって生成される運動の平滑化という効果を有する。アームの任意の回転アクチュエータのばね要素または装置の機構を、滑らかに動作する装置および結果としての滑らかな出力の生成のために協調させることができることを、理解できるであろう。
【０１１１】
線形アクチュエータおよび回転アクチュエータが、互いに同時または独立に、相対的または他のかたちで同じまたは異なる速度で運動できることを、理解できるであろう。したがって、アームが出口シャフト（したがって、水中翼）を直線移動および回転運動の両方にて変位させることができる。またさらに、少なくとも１つの線形アクチュエータを、典型的には３３０またはカエル足３１０などの延長部あるいは３２２などの回転アクチュエータへの少なくとも１つの多軸接続部によって、図示のようにアーム内に保持することができる。このやり方で、典型的には、図示の位置または他の位置ごとに２つ以上の線形アクチュエータが位置する場合に、少なくとも１つの線形アクチュエータの作動によってアームに多軸の運動を導入することができる。それが可能にする利点の例として、少なくとも２つの線形アクチュエータが少なくとも１つの部分に位置する場合に、１つを作動させることで直線的な変位が可能であり、他方の線形アクチュエータは典型的には非作動のままであり、あるいは異なる変位の速度および／または方向にて動作させられる。
【０１１２】
図を参照すると、第２の側３０２がアームに存在でき、第２の側が、上述した第１の側とまったく同じ機能および特徴を有することができ、第１の側に恒久的または着脱可能に取り付けでき、あるいは少なくとも部分的に一体化でき、あるいは第１の側から独立していてもよいことが、はっきりと示されている。典型的には、この例において、第２の側３０２が、少なくとも１つの部分が各々の回転アクチュエータに対して一体化され、あるいは取り付けられることを示している。
【０１１３】
したがって、この例に関して、第１の側の線形アクチュエータが伸び、第２の側の対応する線形アクチュエータが同じ部分または他の部分に関して伸びない場合、アームは典型的には（上面図において）湾曲した形状の形態を形成する。他の形態を線形アクチュエータの作動に応じて生じさせることができ、結果として出口シャフト３２６（したがって、水中翼）を、すでに述べた直線および回転駆動に関する単純な直線移動および回転運動ではなく、多数の異なる方向に変位させることができる。
【０１１４】
例えば、水中翼は、８つの運動、アームの長手軸に対するねじり、ならびにヨーからなる図形を生成できる。これは、水中翼（したがって、装置１）を、流れの状態の変化に合わせることを可能にするとともに、流体内に多数の出力パターンをもたらすことを可能にし、互いに独立または独立でない回転アクチュエータを備える装置を、装置の現場への高密度での適用、環境条件の変化などに必要に応じて調整することを可能にする。
【０１１５】
また、回転アクチュエータは、アームの効果的な折り畳みおよびサイズの縮小も可能にする。第１の側だけを考えると、これは、第２および第３の部分を回転させ、第１の部分のアームの隣に第１の部分のアームに少なくともおおむね平行に位置させることを可能にする。第２の側が含まれる場合、典型的には線形アクチュエータが、第１および第２の部分を直線的に変位させることを可能にする一方で、回転アクチュエータの作動が、各々の部分を前の部分へと回転させて折り畳まれたアームを生み出すことを可能にする。この折り畳みは、アームが占める空間が少ないため物流に関して好都合であるとともに、水中翼を例えば流れの方向の変化を補償するために反対の方向に面するように回転させることができ、さらには／あるいはアームに関する少なくとも１つの回転アクチュエータが水中翼の相対の迎え角を変化させることができるため、動作に関しても好都合である。
【０１１６】
さらに、図１および２に回転アクチュエータ８として示されている回転アクチュエータ３２８が、上述のように迎え角を確立できるだけでなく、上述のように水中翼が反対の方向を向くと考えられる典型的には潮流に関する流体の流れの方向の変化の場合にも水中翼が動作できるよう、少なくとも１８０度にわたって水中翼を回転させることができることを、理解できるであろう。
【０１１７】
出口シャフトを、回転アクチュエータの残りの構成部品にかかわりなく使用することができ、単に切り株状のシャフトまたは他の適切な接続点であってよいことを、理解できるであろう。
【０１１８】
図６が、図１および２にて説明したとおりの第１の実施の形態１とまったく同じ機能および特徴を備えることができる第３の実施の形態４００を示している。装置が、典型的には第１の実施の形態と同じであり、上述のとおりにアーム４およびアーム３００とまったく同じ機能を有することができるさらなるアーム４０４が追加されている。したがって、同じ機能および特徴を再び説明することはせず、この第２の実施の形態に関する追加の機能および特徴だけを説明する。少なくとも１つの回転アクチュエータ４１０は、第１の実施の形態に関しては１０として参照され、１０とまったく同じ機能および特徴を有することができ、回転アクチュエータ４１０と同様に１０とまったく同じ機能を有することができる回転アクチュエータ４１０、４１６、および４０６は、すべて図３からの回転アクチュエータ１００とまったく同じ機能および特徴を有することができる。
【０１１９】
図は、少なくとも２つのアームを有する装置４００を示しており、第１のアーム４１２が、図１および２からのアーム４と同じであり、上述のとおりのアーム３００とまったく同じ機能および特徴を有することができ、第２のアーム４０４が、上述のように図１、２、および５にて説明したとおりのアーム４および３００とまったく同じ機能および特徴を有することができる。
【０１２０】
第１の実施の形態と異なり、両方のアームが、これに限られるわけではないが典型的には、少なくとも１つの枢支保持ブラケット（以下では、「ジョーウェア（ｊｏｅ−ｗａｒｅ）ユニット」とも称される）４０２を介してつながっている。ジョーウェアユニットは、それぞれのアーム４１２および４０４の第１の端部の出口シャフトにつながり、典型的には回転アクチュエータ４１０および４１６の出口シャフトにつながっている。ジョーウェアユニットを、それぞれの回転アクチュエータへと恒久的または着脱可能に取り付けでき、さらには／あるいは各々のアクチュエータに少なくとも部分的に一体化させることができる。ユニットは、図１および２を参照すると典型的には出口シャフト１２へと着脱可能または恒久的に取り付けられる出口シャフト４１４を有している。
【０１２１】
第２のアームは、少なくとも１つの回転アクチュエータおよび少なくとも１つの線形アクチュエータを有し、（これに限られるわけではないが）典型的には少なくとも１つの回転アクチュエータ４０６がアームの端部に位置し、典型的にはその出口シャフトが水中翼４０８へと接続される。回転アクチュエータ４０６は、作動時に出口シャフトを回転させ、結果として水中翼４０８の向きを迎え角およびその作用の方向に関して変更する。これは、水中翼が典型的には潮流およびその２方向の流れのパターンに関して反対の方向に面することができるよう、アクチュエータ４０６の作用によって少なくとも１８０度にわたって回転できる上述のとおりの水中翼に類似している。
【０１２２】
図１および２を参照すると、装置４００が２つのアームによって少なくとも２つの水中翼を有することが明らかに示されている。各々の水中翼が、その向きに関して、少なくとも１つの回転アクチュエータによって制御される。ユニット４００および後続の機構が、少なくとも２つのアーム、したがって枢支保持ブラケット（ジョーウェアユニット）４０２に接続された少なくとも２つの水中翼から、力および運動を受け取ることができ、結果としてアームの運動によって（ジョーウェアユニット）４０２が運動し、４０２が電気を生成できるように自身の出口シャフト４１４を介して運動および力を機構へと渡す。
【０１２３】
典型的には、例えば装置が干満の形態の流体の流れに位置する場合に、図示のとおりの両方の水中翼が同じ方向に面し、図において各々の水中翼の右側に位置する最も幅の広い領域として見て取ることができる水中翼の前縁が、流体の流れに面する。この場合、この例において、各々の水中翼が流れの方向に対して異なる迎え角を有し、図に示されているように、一方がおおむね上方を向く一方で、一方がおおむね下方を向く。この効果は、一方の水中翼が上向きの力を生成する一方で、一方の水中翼が下向きの力を生成することである。上述のように、アームの各々がジョーウェアユニット４０２に取り付けられ、あるいは一体化されているため、ジョーウェアユニット４０２が、一方のアームが上方に移動し、一方のアームが下方に移動するときに、水中翼によって生成される合成の運動および力を出口シャフト４１４（したがって、図１および２からの１２）を介して機構へと渡す。
【０１２４】
この少なくとも２つの水中翼の累積の力および運動のユニットの主たる利点は、機構を動かすために必要なそれぞれの力が水中翼の間で分担され、各々の水中翼が、ただ１つの水中翼およびアームが使用される場合と比べて小さくてよい点にある。またさらに、水中翼が、これに限られるわけではないが互いの同期のずれの余白であることができ、各々が他者の迎え角の変化に対して力および運動を供給でき、電気の生成およびユニットの動作を好都合に平滑化できる。
【０１２５】
さらに、これに限られるわけではないが典型的には、複数の部分からなるアームの能力ならびに各部分の少なくとも１つの線形および／または回転アクチュエータゆえに、各々の水中翼が異なる水平方向の高さに位置することができる。上述のすべての多数の組み合わせによって、２つの水中翼を、線形および回転アクチュエータを使用して互いに積極的に釣り合うように設定することができる。
【０１２６】
第１および第２の実施の形態に関して、アームの長さを変えることができ、したがって一般的には流体の流れが遅いほどアームを短くすることができ、一般的には流体の流れが速いほどアームを長くすることができることを、理解できるであろう。さらなる定義のために、各々のアームの水中翼と出口シャフト４１４の軸との間の距離を変更でき、したがって全体としての往復サイクルの関数としての往復速度を、変化する流体の流れに合わせて増加させ、減少させ、あるいは一定に保つことができる。この少なくとも１つの可動の幾何学のアームと、動かされる幾何学の機構の追加とにより、装置はすべての先行技術に対して明確な利点を有する。
【０１２７】
図７が、装置５００の第４の実施の形態を示している。第４の実施の形態は、第１、第２、および第３の実施の形態とまったく同じ機能および特徴を有することができ、図３、４、および５のそれぞれからの少なくとも１つの線形アクチュエータ、回転アクチュエータ、およびアームに関するすべての他の特徴および機能を有することができる。
【０１２８】
典型的には、第４の実施の形態は、最初の３つの実施の形態に全体としてきわめて類似し、したがって上述の説明を繰り返すことになる詳細は説明しない。第４の実施の形態は、典型的には、ケーシング５１４に保持された出口シャフト５０４を特徴とするアーム５０６を備える。出口シャフトが、リンク５０２へと適切に接続され、リンク５０２が、さらなる出口シャフト５１６を介して第２のリンク５１８へとさらに接続される。すでに述べたように、リンクは、図３において説明した回転アクチュエータなどの少なくとも１つの回転アクチュエータと、図４において説明した線形アクチュエータのような少なくとも１つの線形アクチュエータとを備えることができる。アーム５０６は、図５において説明したようなアームであってよい。
【０１２９】
この実施の形態は、先行の実施の形態と異なり、ギアボックスおよび発電機の前に複数の歯車を使用する。この場合、アームがおおむね上下に往復するとき、リンク５０２が振り子式の運動にて動き、これが第２のリンクを対応する様相で動かす。第２のリンクは、接続部５２０を介して第１の歯車５０８へと回転可能に取り付けられている。したがって、アームの運動および力が、第１のリンクの運動に対する第２のリンクの運動および歯車５０８への接続点５２０をもたらすシステムに進入するとき、歯車５０８が回転する。歯車５０８は、少なくとも１つの歯車に噛合している。この場合、歯車５０８が歯車５１０に噛合し、歯車５１０が歯車５１２に噛合しているが、この駆動系に含まれる歯車の数は、さまざまであってよい。歯車５１２は、これに限られるわけではないが典型的には、回転の運動および力を典型的にはさらなるギアボックスに伝え、次いで発電機に伝えるシャフトに一体化されているが、駆動系は、歯車５１２のシャフトで発電機を直接回転させることができるために充分な歯車を備えることができる。
【０１３０】
図８が、回転アクチュエータ１００、線形アクチュエータ２００、およびアーム３００などといったすべての実施の形態および集合体に関して上述した機能および特徴とまったく同じ機能および特徴を有することができる装置６００のさらなる実施の形態を示している。上述のとおりの実施の形態は、少なくとも１つの回転アクチュエータ、少なくとも１つの線形アクチュエータ、および少なくとも１つのアームを備えることができる。この場合に、アーム６１８が示されており、上述のように、図１および２のアーム４ならびに図５のアーム３００と同種であり、図１および２のアーム４ならびに図５のアーム３００とまったく同じ機能および特徴を有することができる。
【０１３１】
上述の実施の形態と同じ機能の多くを備える装置の性質ゆえ、追加の項目だけを説明する。図において見て取ることができるとおり、装置は、典型的には、全体として、他の実施の形態と同じ機構の配置を有する。しかしながら、機構が、ギアボックスを介して発電機に直接連絡してはいない。この場合には、システムが少なくとも１つのギアボックスを使用し、あるいは典型的には少なくとも１つのかさ歯車または他の歯車６０２を使用し、アーム６１８の運動が、これに限られるわけではないが典型的にはかさ歯車６０２の回転をもたらす。歯車６０２は、歯車リング６０４に直接または少なくとも１つの他の歯車を介して噛合しており、したがって歯車６０２の回転によってリング歯車６０４が回転する。リング歯車が、典型的にはギアボックス６１０、１つのクラッチ６０８、および１つの発電機６０６で構成される少なくとも１つの発電機セットをリング歯車に接続することを可能にし、これが典型的には、ギアボックス６１０と歯車リング６０４との間の歯車の噛み合いの構成によって達成される。
【０１３２】
この関係が、歯車リングおよび／またはギアボックスのいずれかと噛合する少なくとも１つの歯車を含むことができることを、理解できるであろう。したがって、アームの運動による歯車の回転が、ギアボックス６１０へと回転をもたらし、したがってクラッチが非作動であれば発電機６０６へと回転をもたらし、出力が生成される。しかしながら、クラッチの作動時には、発電機がギアボックスから切り離され、したがって出力は生成されない。ギアボックス６１０およびクラッチ６０８を移動させ、クラッチの作動時にギアボックスおよび発電機の両方がリング歯車から切り離されるようにでき、したがってクラッチが直接または少なくとも１つの噛合歯車を介してリングとの噛合の関係を有することを、理解できるであろう。
【０１３３】
この図は、発電機６１２と、クラッチ６１４と、リング歯車６０４に接続されたギアボックス６１６とで構成される第２の発電機セットをさらに示している。この第２のセットが、上述の第１のセットとまったく同じ機能および特徴を有することができることを、理解できるであろう。さらに、多数の発電機セットをリング歯車へと接続できることを理解できるであろう。したがって、少なくとも１つの水中翼によって生成される力が増加する場合、少なくとも１つの発電機セットのクラッチを非作動にすることで、さらなる発電機セットをリング歯車へと接続し、システムから生み出される出力を増やすことができる。
【０１３４】
また、アームによって生成される力が減少する場合に、クラッチを作動させることによって少なくとも１つの発電機セットをリング歯車から切り離すことができることも、理解できるであろう。さらに、この用途においてリング歯車が挙げられているが、任意の形態の力および運動の伝達を発電機セットを接続するために使用することができ、これが例えばチェーンまたは典型的には複数の歯車を備える駆動系の伝達であってよく、さらには油圧を含む伝達などの流体系も利用できることを、理解できるであろう。
【０１３５】
さらに、クラッチシステムが短時間での発電機セットの切り離しおよび接続を可能にし、したがって発電機セットをアームによってもたらされる力の最短の増加にさえも応答できるように素早く接続および切り離しできることを、理解できるであろう。
【０１３６】
図９が、装置７００のさらなる実施の形態を示している。装置７００は、すべての実施の形態について説明した機能および特徴とまったく同じ機能および特徴を有することができ、それらの実施の形態のように図３、４、および５のそれぞれに関する少なくとも１つの線形アクチュエータ、ギアボックス、およびアームを備えることができるユニット７１０を備えている。したがって、これらを詳しくは説明しない。
【０１３７】
しかしながら、さらに装置は、典型的にはフロートユニットであるユニット７０２および７０４の追加を特徴とすることができる。典型的には、これらのユニットが水面に浮かび、少なくとも１つのユニットを備え、２つ以上が使用される場合には、発電の実行およびそれらの間の出力の流れを可能にする接続がそれらの間に存在できる。
【０１３８】
典型的には、ユニットが水面に浮かび、典型的には波動からの結果として水面に対して上下に移動する。ユニット７０２および７０４が、典型的には線７０６および７０８を介して装置７１０へと接続され、線が、電力および通信の両方に関して電気をユニット７０２および７０４と装置７１０との間で流すことを可能にする。これに限られるわけではないが典型的には、これらのユニットは、図示のように装置７１０の少なくとも１つのアームへと接続される。各々のユニット７０２および７０４が、これに限られるわけではないが典型的には、線７０６および７０８の「巻き取り」および「繰り出し」のためのシステムを備える。
【０１３９】
装置７１０の上述のとおりの少なくとも１つのアームは、おおむね上下に移動する。水の動きが、ユニット７０２および７０４を上下に動かし、したがってアームの上下移動とそれぞれのユニット７０２および／または７０４の上下移動とが同時に生じる場合、さらなる力をアームによって生み出し、システムへと渡すことができる。移動の方向が異なる場合、「巻き取り」および「繰り出し」システムを使用し、少なくとも１つの線７０６および７０８を相応に延長または短縮することができることを、理解できるであろう。
【０１４０】
さらに、ユニット７０２および７０４はソーラーパネルを備えることができ、必要であれば、典型的には電気を蓄えることができる内部の電池を使用することができる。この蓄電システムを、例えば電動ボートが充電を望む場所に使用することができる。さらに、ユニット７０２および７０４は、ユニットおよび／または装置７１０によって生成された電気を上述のように電動ボートの充電に使用でき、あるいは配電網を含む電気の用途への供給のための電力ケーブルの接続などの他の目的に使用することができる電力の接続点をもたらすことができる。また、これに限られるわけではないが典型的には電池および内燃機関を有するハイブリッドボートを充電することが可能である。
【０１４１】
さらに、ユニット７０２および７０４を、装置７１０を水面下から水面の付近または水面に引き上げるために使用することもできる。したがって、この場合および例では、ユニット７０２および７０４が、そのようなことができるために充分な浮力を有し、これに限られるわけではないが典型的には水面または水面付近へと装置を引き上げ、あるいは水面または水面付近から装置を下降させ、必要とされる深さへの下降の場合に「巻き取り」および「繰り出し」の機能を使用すると考えられる。「巻き取り」および「繰り出し」の能力をいくつかある適切なやり方でもたらすことができることを、当業者であれば理解できるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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