典型的現有技術彈性馬達,例如模型飛機中使用的那些,通常包括穿過螺旋槳軸上的鉤子的橡膠環,并且進一步連接到飛行器尾部的另一個鉤子。當馬達纏繞時,它首先將松緊帶扭成一團,然后形成一排結,并沿著整個長度展開。第三階段發生在已經打結的絞線中形成一排結時。當這一行完成時,橡膠基本上被拉伸到它的極限。螺旋槳一松開,就會爆發出一股力量。當這耗盡時,電機運行的大部分時間都會出現扭矩緩慢下降的時期,然后下降到零扭矩。
現有技術彈性馬達裝置的扭矩特性使模型飛機設計成為相當大的挑戰。顯然,這是因為當推進源具有這種搖擺不定的扭矩特性時,設計人員很難正確構建設計約束。除了模型飛機設計,傳統的彈性電機在其他應用中也有不理想的性能。橡膠的打結在纏繞的絞線中引入了內部摩擦,可以通過潤滑稍微緩解這種摩擦。然而,潤滑會大大縮短橡膠的使用壽命。
一種彈性馬達,更具體地,針對一種具有恒轉矩特性的彈性馬達。一個實施例的電機系統以卷軸開始,該卷軸被拉伸到其最大張力的彈性體纏繞。允許每個單位長度的松緊帶松弛回到其正常狀態,同時在持續到卷軸完全展開的過程中產生扭矩。
這個過程可以被看作類似于蒸汽機,它提供恒定壓力的蒸汽。部分蒸汽被送入汽缸,在那里它們通過將汽缸推回以轉動輪子而膨脹以產生功(壓力乘以體積變化)。當膨脹完成時,蒸汽被耗盡并重復該過程。在本發明的情況下,單位長度的拉伸彈性連接到一個系統中,并允許在轉動輪子和展開工作時收縮到其無應力狀態。當完全收縮時,松弛的松緊帶被送入卷取軸,并取下新單位長度的拉伸松緊帶。該過程一直持續到所有拉伸的松緊帶用完為止。沒有松緊帶的扭曲或打結,也不需要像扭曲的絞線那樣對其進行潤滑以防止粘合和磨損。
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