CN101308361B - 混合动力计时装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种混合动力计时装置，为通过电源装置的电能，经机械动能储能状态检测装置所操控的自动操控装置，适时将电能输往电磁驱动装置产生机械动能，以驱动构成机械动能储能装置的储能弹簧、或位差重力块，作上链储能的驱动，并能于上链完成时自动停止驱动，以供驱动计时机蕊及辅助装置。

Description

混合动力计时装置
技术领域
本发明提供一种混合动力计时装置，为一种间歇式串联式混合动刀驱动模式，通过电动上链接合于传统弹簧储能机力运作的计时装置，以延长其运作时间。
背景技术
传统自动上链或人工手上链的计时装置如时钟或手表等，通常通过储能弹簧、或位差重力块供储存动能，以驱动机蕊结构产生所需计时、打击发声报时装置、或其它机力驱动装置的功能，但自动上链计时装置若静置时间稍长，或人工手上链计时装置于使用者不察未及时上链时，计时装置会停止驱动而需重新对时为其缺失。
发明内容
本发明的主要目的，乃在于提供一种混合动力计时装置，此项混合动力计时装置的电动上链方式，为通过电池或电容器等蓄电装置、或市电或其它发电装置的电源的电能，或计时装置的被移动产生摆动的位能，经转换及通过蓄电装置所累积的电能，或由计时装置周围环境的温度、光能所转换及通过蓄电装置所累积的电能，经由：
(1)以人工操控装置作按动、拉动、拨动、转动等或其它方式操作机电开关，或以触控、光学或电磁或电容感测等电子开关电路装置作触控操控，或以声控、光控、电磁波等相关电路装置作遥控操作，供作随机操控所设置电动上链相关机构装置作电动上链或停止上链的功能，或；
(2)通过机械动能储能状态检测装置及自动操控装置操控所设置电动上链相关机构装置，以适时将电能输往由电力马达或电磁铁等电磁驱动装置产生机械动能，驱动机械动能储能装置的弹簧，或位差重力块作上链储能的运作，并于完成上链动作时自动停止驱动；
(3)可由(1)项或(2)项两种电动上链操控功能结构或其中的一种电动上链功能结构，与传统人工手上链功能结构同时设置；或与陀轮致动的自动上链功能结构同时设置；或与人工上链及陀轮致动的自动上链功能结构同时设置。
附图说明
图1所示为本发明混合动力计时装置的构成方块示意图。
具体实施方式
以下配合附图详细说明本发明的特征及优点：
图1所示本发明项混合动力计时装置的构成方块示意图。
如图1所示为此项混合动力计时装置的构成方块示意图，由于本发明为通过机电整合，在不变系统功能下各种适用结构装置不胜枚举，故以方块图表示之，除设有传统机壳配件、机蕊及相关配件外，并可依需要选择配置以机力或电能为能源的发声装置、或以机力或电动马达或电磁力驱动的移动表演装置或其它装置、或通过电子电路发声、光或信息、通讯或多媒体声、光、影像显示功能装置，以接受机蕊的操控，其主要构成如下，包括：
电源装置101：为由使用一次的抛弃式电池、或可充放电电池、或由电容或超电容(ULTRA CAPACITY)等直流蓄电装置构成电源装置；或由能将光能转电能的光能电池(SOLAR CELL)、或能将温度热能转为电能的热电转换组件、或能将摆动位移动能转为电能的机电装置，结合所匹配的蓄电装置构成电源装置；或由交流电源构成电源装置；此项电源装置101可依需要选择性设置或不设置电量显示装置1011；
电源装置101的电能除供电动上链外，亦可对其他电能驱动的负载，如声、光或信息、通讯、或多媒体声光影像显示功能装置、或其它电子、或电动马达、或电磁力驱动的表演装置或其它装置供电；
人工操控装置102：为由机电式或固态电子式开关装置所构成，供以人力作按动、拉动、拨动、转动或其它方式操作机电开关，或以触摸、光学或电波或电容感测等电子开关电路装置作触控操控，或以声控、光控、电磁波等相关电路装置作遥控操作，以将随机操控电源装置101的电能输往电磁驱动装置104，进而直接或经传动装置105驱动机械动能储能装置106作增加储能的电动上链驱动功能，或停止上链驱动，此项人工操控装置102可依需要选择设置或不设置；
例如，于可电动上链之机械储能计时装置于设有人工操控上链功能时为必要设置，而于可电动上链的机械储能计时装置设置自动操控装置103作自动上链功能时，则可依需要选择设置或不设置；
自动操控装置103：为由机电或固态电子组件所构成，以接受机械动能储能状态检测装置107的操控，进而控制电源装置101对电磁驱动装置104作操控，以在储能装置储能降低至设定值时，适时对机械动能储能装置106作增加储能的驱动，及于机械动能储能装置106的储能到达设定值时，停止电磁驱动装置104的运转以停止上链；此项装置于选择设置自动电动上链功能时需设置，而于选择设置人工操控装置102作手控电动上链时，则可依需要选择设置或不设置此项自动操控装置103；
电磁驱动装置104：为由能将电能转为回转动能、或转为线性位移动能、或将电能转为步进动能、或将电能转为往复位移动能的交流或直流、同步或异步、无刷或有刷回转马达或线性马达等所构成，或由电磁铁(Solenoid)，或步进马达或往复驱动电磁致动装置等能将电能转为机械位移动能，或进一步包括可设定扭矩功能的电磁结构装置所构成，以供直接驱动机械动能储能装置106的储能弹簧或重力块；
传动装置105：为由齿轮、或连杆、或单向传动装置、或离合装置、或扭力控制装置、或传动方向操控装置或可设定扭力作机械式、或电机式、或固态电子式电能开关装置，或可设定扭力作机械式、或电机式电磁离合装置，其它可传递机械位移动能或改转速比或转向的传动装置或机构所构成，以供依需要选用，而将电磁驱动装置104的机械位移动能依需要作速比改变、或方向改变、或作传动的离合操控、或作扭矩限制、或作传动方向的限制，以将电磁驱动装置104的机械位移动能，对机械动能储能装置106作上链驱动的增加储能运作；
此项传动装置105可依需要而选择设置或不设置，而仅由电磁驱动装置104直接驱动机械动能储能装置106；
机械动能储能装置106：为由储能弹簧或位差重力块及相关上链传动机构所构成，以在释放储能时供驱动机蕊装置109的传动机构，并能接受电磁驱动装置104将电能转为机械位移动能作上链驱动；
此项机械动能储能装置106，可依需要选择性设置自动上链的相关机构，或依需要选择性设置接受人力驱动作手动上链的相关机构装置111，或依需要选择同时设置自动上链功能之相关机构装置110及人力驱动作手动上链的相关机构装置111；
机械动能储能状态检测装置107：含由机械式、电机式、或固态电子式、或其它能直接检测机械动能储能装置106储能状态的检知装置所构成，或通过对机械动能储能装置106于不同储能状态所呈现的不同角位移或线性位移变化作量测，或作定位检测的检测或弹簧压力的检测，以间接检知机械动能储能装置106的储能状态，再转为模拟或数字电能状态的信息，或位移检测的信息以供输往自动操控装置103，或供机械动能储能值显示装置108作机械动能储能状态的显示；
此外亦可通过上链驱动中的电磁驱动装置104相对于机械动能储能装置106储能状态的驱动电流值作量测，间接检测机械动能储能装置106的储能状态，供输往自动操控装置103，或供作机械动能储能状态的显示；
此项机械动能储能状态检测装置107，于采用人工操控装置102操控上链功能时可依需要选择设置或不设置；
机械动能储能值显示装置108：为由机电式或固态电子式或机械式的模拟或数字显示装置所构成，供接受机械动能储能状态检测装置107的检测信号，以显示机械动能储能装置106的储能状态；此项机械动能储能值显示装置108可依需要选择设置或不设置；
机蕊装置109：为由传统通过储能弹簧或位差重力块所驱动的时钟、怀表或手表等机蕊结构所构成的机蕊装置，具有计时功能、时间显示功能及时间调整功能的装置，或依需要配置供操控选择设置的发声报时装置、或移动表演装置、或其它装置的操控机构；
此外机蕊装置109可依需要选择性设置具有自动上链功能的相关机构装置110，或选择性设置具有由人力驱动作手动上链功能的相关机构装置111，或选择性同时设置自动上链功能的相关机构装置110及人力驱动作手动上链功能的相关机构装置111；
随机辅助装置112：含随机依需要选择性设置的以机力或电能为能源的发声装置、或以机力或电动马达或电磁力驱动的移动表演装置或其它装置、或通过电子电路发声、光或信息、通讯或多媒体声、光、影像显示功能装置，以接受机蕊的操控，随机辅助装置112可为独立装置或与机蕊装置109呈共构。
此项混合动力计时装置的运作方式如下：
(一)电动上链运作的激活方式包括：
1、以人力操作人工操控装置102以操控按动、拉动、拨动、转动等机电开关、或以触控、光学或电磁或电容感测等电子开关电路装置作操控，或以声控、光控、电磁波等相关电路装置作遥控操作，作随机操控以驱动电磁驱动装置104，再直接或间接经传动装置105以驱动机械动能储能装置106作增加储能上链的运作；或
2、通过机械式、或电机式、或固态电子式可定位检测装置构成的机械动能储能状态检测装置107，于机械动能储能装置106储能降低至设定值时，机械动能储能装置106所产生的位移值或压力值，经机械动能储能状态检测装置107的检测确认，以操控自动操控装置103，进而操控电源装置101的电能，驱动电磁驱动装置104作增加储能的上链驱动；或
3、由前述1或2两种激活上链方式中的两种混合所构成；
(二)电动上链完成的停止运作方式包括：
1、使用可设定扭矩(Torque)的马达等构成电磁驱动装置104，以在驱动机械动能储能装置106作增加储能的上链驱动，当随着机械动能储能装置106增加储能而使所需驱动扭矩逐渐加大，于可设定扭矩功能的电磁驱动装置104到达设定扭矩时，停止电磁驱动装置104对机械动能储能装置106的驱动，以防止过度上链；或
2、使用扭矩与驱动电流呈相对变化的马达构成电磁驱动装置104，以在驱动机械动能储能装置106作上链驱动时，通过设定及检测其驱动电流以间接检知其转矩，在到达上链完成的设定电流时，停止电磁驱动装置104的驱动，以防止过度上链；或
3、通过人力随机操作人工操控装置102以操控机电开关，或以触控方式操作触控电子开关装置，或以声控、光控、电磁波等相关电路装置作遥控操作，以随机停止驱动电磁装置104，以防止过度上链；或
4、通过电磁驱动装置104与驱动机械动能储能装置106间的传动装置105，构成可设定扭力操作的机械式、或电机式的可设定扭力离合装置，于上链完成驱动扭力增加到设定值时，可设定扭力离合装置自动脱离或产生滑动，以防止过度上链；或
5、通过机械式或机电式或固态电子式可定位检测装置，以构成间接检测功能的机械动能储能状态检测装置107，于上链完成而储能装置的位移到达定位检测装置的上链完成位置时，或其储能装置的压力值到达上链完成的设定值时，切断电源以停止电磁驱动装置104的驱动，以防止过度上链；或
6、通过对可计量操控的电磁驱动装置104作开环式、或半开环式、或死循环式计量，于计量值到达设定值时，切断电源停止驱动电磁驱动装置104之驱动，以防止过度上链。
其实际实施时可由前述1～6种上链完成停止运作方式中的一种或一种以上以构成。
前述(一)所揭示之各种激活上链的操作，及(二)所揭示的各种上链完成的停止运作方式，可依需要作各种组合，以构成电动上链及停止上链的功能。
此项混合动力计时装置，在实施应用时，其电动上链操控功能结构，进一步包括由电动上链相关机构装置与自动上链功能结构、或人工手上链功能结构两或其中之一同时设置。
此项混合动力计时装置，为利于制造、使用及方便携带，其所含结构的各相关机构装置，可依需要制作为呈一体结构，或为可分离结构而通过可耦合传动装置作结合。
综合上述，此项可电动上链的机械储能计时装置，在机械式计时装置及石英计时装置所形成的多元化的钟表产品中，对机械式计时装置提供进一步的性能提升，功能确切创意新颖。

Claims (14)

1.一种混合动力计时装置，是通过储能状态检测装置所操控的自动操控装置，适时将电能输往电磁驱动装置，供产生机械位移动能以驱动构成储能装置的储能弹簧或位差重力块作上链储能驱动，并于完成上链动作时自动停止，或通过人工操控装置随机操作电磁驱动装置作上链驱动或停止驱动；该混合动力计时装置除设有传统机壳配件、机蕊及相关配件外，依需要选择配置以机力或电能为能源的发声装置、或以机力或电动马达或电磁力驱动的移动表演装置、或通过电子电路发声、光或信息、通讯或多媒体声、光、影像显示功能装置，以接受机蕊的操控，其主要构成如下，包括：
电源装置(101)：为由使用一次的抛弃式电池、或可充放电电池、或由电容或超电容的直流蓄电装置构成电源装置；或由能将光能转电能的光能电池、或能将温度热能转为电能的热电转换组件、或能将摆动位移动能转为电能的机电装置，结合所匹配的蓄电装置构成电源装置；或由交流电源构成电源装置；该电源装置(101)可依需要选择性设置或不设置电量显示装置(1011)；
电源装置(101)的电能除供电动上链外，亦可对声、光或信息、通讯、或多媒体声光影像显示功能装置、或电动马达、或电磁力驱动的表演装置供电；
人工操控装置(102)：为由机电式或固态电子式开关装置所构成，供以人力作按动、拉动、拨动、转动方式操作机电开关，或以触摸、光学或电波或电容感测的电子开关电路装置作触控操控，或以声控、光控、电磁波的相关电路装置作遥控操作，以将随机操控电源装置(101)的电能输往电磁驱动装置(104)，进而直接或经传动装置(105)驱动机械动能储能装置(106)作增加储能的电动上链驱动功能，或停止上链驱动，该人工操控装置(102)可依需要选择设置或不设置；
于可电动上链之机械储能计时装置于设有人工操控上链功能时为必要设置，而于可电动上链的机械储能计时装置设置自动操控装置(103)作自动上链功能时，则可依需要选择设置或不设置；
自动操控装置(103)：为由机电或固态电子组件所构成，以接受机械动能储能状态检测装置(107)的操控，进而控制电源装置(101)对电磁驱动装置(104)作操控，以在储能装置储能降低至设定值时，适时对机械动能储能装置(106)作增加储能的驱动，及于机械动能储能装置(106)的储能到达设定值时，停止电磁驱动装置(104)的运转以停止上链；该自动操控装置于选择设置自动电动上链功能时需设置，而于选择设置人工操控装置(102)作手控电动上链时，则可依需要选择设置或不设置该自动操控装置(103)；
电磁驱动装置(104)：为由能将电能转为回转动能、或转为线性位移动能、或将电能转为步进动能、或将电能转为往复位移动能的交流或直流、同步或异步、无刷或有刷回转马达或线性马达所构成，或由电磁铁，或步进马达或往复驱动电磁致动装置能将电能转为机械位移动能，或进一步包括可设定扭矩功能的电磁结构装置所构成，以供直接驱动机械动能储能装置(106)的储能弹簧或重力块；
传动装置(105)：为由齿轮、或连杆、或单向传动装置、或离合装置、或扭力控制装置、或传动方向操控装置或可设定扭力作机械式、或电机式、或固态电子式电能开关装置，或可设定扭力作机械式、或电机式电磁离合装置，其它可传递机械位移动能或改转速比或转向的传动装置或机构所构成，以供依需要选用，而将电磁驱动装置(104)的机械位移动能依需要作速比改变、或方向改变、或作传动的离合操控、或作扭矩限制、或作传动方向的限制，以将电磁驱动装置(104)的机械位移动能，对机械动能储能装置(106)作上链驱动的增加储能运作；
该传动装置(105)可依需要而选择设置或不设置，而仅由电磁驱动装置(104)直接驱动机械动能储能装置(106)；
机械动能储能装置(106)：为由储能弹簧或位差重力块及相关上链传动机构所构成，以在释放储能时供驱动机蕊装置(109)的传动机构，并能接受电磁驱动装置(104)将电能转为机械位移动能作上链驱动；
该机械动能储能装置(106)，可依需要选择性设置自动上链的相关机构，或依需要选择性设置接受人力驱动作手动上链的相关机构装置(111)，或依需要选择同时设置自动上链功能的相关机构装置(110)及人力驱动作手动上链的相关机构装置(111)；
机械动能储能状态检测装置(107)：含由机械式、电机式、或固态电子式的能直接检测机械动能储能装置(106)储能状态的检知装置所构成，或通过对机械动能储能装置(106)于不同储能状态所呈现的不同角位移或线性位移变化作量测，或作定位检测的检测或弹簧压力的检测，以间接检知机械动能储能装置(106)的储能状态，再转为模拟或数字电能状态的信息，或位移检测的信息以供输往自动操控装置(103)，或供机械动能储能值显示装置(108)作机械动能储能状态的显示；
此外亦通过上链驱动中的电磁驱动装置(104)相对于机械动能储能装置(106)储能状态的驱动电流值作量测，间接检测机械动能储能装置(106)的储能状态，供输往自动操控装置(103)，或供作机械动能储能状态的显示；
该机械动能储能状态检测装置(107)，于采用人工操控装置(102)操控上链功能时可依需要选择设置或不设置；
机械动能储能值显示装置(108)：为由机电式或固态电子式或机械式的模拟或数字显示装置所构成，供接受机械动能储能状态检测装置(107)的检测信号，以显示机械动能储能装置(106)的储能状态；该机械动能储能值显示装置(108)可依需要选择设置或不设置；
机蕊装置(109)：为由传统通过储能弹簧或位差重力块所驱动的时钟、怀表或手表的机蕊结构所构成的机蕊装置，具有计时功能、时间显示功能及时间调整功能的装置，或依需要配置供操控选择设置的发声报时装置、或移动表演装置的操控机构；
此外机蕊装置(109)可依需要选择性设置具有自动上链功能的相关机构装置(110)，或选择性设置具有由人力驱动作手动上链的相关机构装置(111)，或选择性同时设置自动上链功能的相关机构装置(110)及人力驱动作手动上链的相关机构装置(111)；
随机辅助装置(112)：含随机依需要选择性设置的以机力或电能为能源的发声装置、或以机力或电动马达或电磁力驱动的移动表演装置、或通过电子电路发声、光或信息、通讯或多媒体声、光、影像显示功能装置，以接受机蕊的操控，随机辅助装置(112)可为独立装置或与机蕊装置(109)呈共构。
2.如权利要求1所述的混合动力计时装置，其电动上链运作的激活方式包括：以人力随机操作人工操控装置(102)以操控按动、拉动、拨动、转动的机电开关、或以触控、光学或电磁或电容感测的电子开关电路装置作操控，或以声控、光控、电磁波的相关电路装置作遥控操作，以将随机操控电源装置(101)的电能输往电磁驱动装置(104)，再直接或间接经传动装置(105)以驱动机械动能储能装置(106)作增加储能上链的运作。
3.如权利要求1所述的混合动力计时装置，其电动上链运作的激活方式包括：通过机械式或电机式或固态电子式可定位检测装置构成的机械动能储能状态检测装置(107)，检测到机械动能储能装置(106)储能降低至设定值时，通过自动操控装置(103)操控电源装置(101)的电能，驱动电磁驱动装置(104)作增加储能的上链驱动。
4.如权利要求1所述的混合动力计时装置，其电动上链运作的激活方式包括：由权利要求2及3两种激活上链方式中混合所构成。
5.如权利要求1所述的混合动力计时装置，其电动上链完成的停止运作方式包括：使用可设定扭矩的马达构成电磁驱动装置(104)，以在机械动能驱动储能装置(106)作增加储能的上链驱动，当随着机械动能储能装置(106)增加储能而使所需驱动扭矩逐渐加大，于可设定扭矩功能的电磁驱动装置(104)到达设定扭矩时，停止电磁驱动装置(104)对机械动能储能装置(106)的驱动，以防止过度上链。
6.如权利要求1所述的混合动力计时装置，其电动上链完成的停止运作方式包括：使用扭矩与驱动电流呈相对变化的马达构成电磁驱动装置(104)，以在驱动机械动能储能装置(106)作上链驱动时，通过设定及检测其驱动电流以间接检知其转矩，在到达上链完成的设定电流时，停止电磁驱动装置(104)的驱动，以防止过度上链。
7.如权利要求1所述的混合动力计时装置，其电动上链完成的停止运作方式包括：通过人力随机操作人工操控装置(102)以操控机电开关，或以触控方式操作触控电子开关装置，或以声控、光控、电磁波的相关电路装置作遥控操作，以随机停止驱动电磁装置(104)，以防止过度上链。
8.如权利要求1所述的混合动力计时装置，其电动上链完成的停止运作方式包括：通过电磁驱动装置(104)与驱动机械动能储能装置(106)间的传动装置(105)，构成可设定扭力操作的机械式、或电机式的可设定扭力离合装置，于上链完成驱动扭力到达设定值时，可设定扭力离合装置自动脱离或产生滑动，以防止过度上链。
9.如权利要求1所述的混合动力计时装置，其电动上链完成的停止运作方式包括：通过机械式或机电式或固态电子式可定位检测装置，以构成间接检测功能的机械动能储能状态检测装置(107)，于上链完成而储能装置的位移到达定位检测装置的上链完成位置时，或其储能装置的压力值到达上链完成的设定值时，切断电源以停止电磁驱动装置(104)的驱动，以防止过度上链。
10.如权利要求1所述的混合动力计时装置，其电动上链完成的停止运作方式包括：通过对可计量操控的电磁驱动装置(104)作开环式、或半开环式、或死循环式计量，于计量值到达设定值时，切断电源停止驱动电磁驱动装置(104)的驱动，以防止过度上链。
11.如权利要求1所述的混合动力计时装置，其电动上链完成的停止运作方式包括：前述权利要求5、6、7、8、9或10所述上链完成停止运作方式，或一种以上方式构成。
12.如权利要求1所述的混合动力计时装置，其电动上链操控功能结构，进一步包括由电动上链相关机构装置与自动上链功能结构、或人工手上链功能结构两者或其中之一同时设置。
13.如权利要求11所述的混合动力计时装置，其所含结构的各相关机构装置，依需要制作为呈一体结构，或为可分离结构而通过可耦合传动装置作结合。
14.如权利要求1所述的混合动力计时装置，其储能装置的电能亦对声、光或信息、通讯、或多媒体声光影像显示功能装置、或电动马达、或电磁力驱动的表演装置供电。
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