CN104948397A - 动力产生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明关于一种动力产生装置,该动力产生装置包括驱动马达、转动机构总成、回馈机构以及发电机构。该驱动马达包括一旋转轴。该转动机构总成连接于该驱动马达,并包括飞轮组以及主动齿轮组。该驱动马达驱动该飞轮组的至少两个飞轮转动,各该飞轮具有一配重块。该主动齿轮组具有啮合于该至少两个飞轮的一主动齿轮,该主动齿轮带动该至少两个飞轮自转,以改变该配重块与该主动齿轮组之间的距离。该回馈机构连接于该飞轮组以及该主动齿轮组,该回馈机构接受该飞轮组所作的功,以使该配重块循环地接近及远离该主动齿轮组以增加离心力。该发电机构连接于该转动机构总成,且该转动机构总成对该发电机构作功。本发明可提高能量利用率。
Description
技术领域
本发明关于一种动力产生装置,特别是关于一种在转动时可藉由改变配重块的位置以增加离心力的动力产生装置。
背景技术
随着环保与能源问题愈来愈受重视,节能减碳的原则已成为业者共同努力的目标。以一般的发电装置而言,通常是利用汽柴油来驱动马达,使马达带动线圈在磁铁的两极间转动;当线圈转动时,线圈内的磁场改变,因此产生感应电流而发电。
然而,在马达带动线圈旋转的作动过程中,一定会因各种环境因素及自然原理使得能量会以各种形态大幅逸散,而这些能量的流失,往往就是发电机效率低且成果不彰的主要原因。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术存在的上述不足,提供一种动力产生装置,其利用一驱动马达来旋转一飞轮组,该飞轮组设置有配重块,用以增加该飞轮组旋转时的离心力且维持飞轮长时间持续运转,以输出动力以作功。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种动力产生装置,包括驱动马达、转动机构总成以及发电机构,该驱动马达包括一旋转轴;该转动机构总成连接于该驱动马达,该转动机构总成包括约束组件、至少两个飞轮以及主动齿轮组,该驱动马达驱动该约束组件转动;该至少两个飞轮各自具有一配重块,且该至少两个飞轮可转动地各自定位于该约束组件上;该主动齿轮组具有啮合于该至少两个飞轮的一主动齿轮,该主动齿轮转动以带动该至少两个飞轮自转,以改变该配重块与该主动齿轮组之间的距离;该发电机构连接于该转动机构总成,且该转动机构总成对该发电机构作功。
较佳地,该主动齿轮组还包括一主动轴,该主动轴穿设于该约束组件及该主动齿轮,且该驱动马达连接并驱动该主动轴,以带动该约束组件及该主动齿轮进行转动;抑或,该转动机构总成还包括两个联轴器,其中一该联轴器的两端分别连接于该驱动马达的该旋转轴以及该主动轴,而另一该联轴器的两端分别连接于该主动轴以及该发电机构。
较佳地,每一该飞轮具有一惰轮轴,该惰轮轴穿设于该飞轮及该约束组件,使每一该飞轮以其惰轮轴为轴心转动,且该配重块设置于该飞轮的一边缘区域。
较佳地,该至少两个飞轮为两个飞轮,且该约束组件包括一对S形约束杆,其中该主动轴穿设于该对S形约束杆的中心部位,而该两个飞轮可转动地设置于该S形约束杆的两端部;抑或,该至少两个飞轮为三个飞轮,且该约束组件包括两个三角平板约束杆,而该主动轴穿设于该两个三角平板约束杆的中心部位,且该三个飞轮可转动地分别设置于该三角平板约束杆的三个端角部。
较佳地,该动力产生装置还包括回馈机构,该回馈机构连接于该主动齿轮组,且应该至少两个飞轮相对该主动轴的转动动作,而使该配重块循环地接近及远离该主动轴以增加离心力;其中,该回馈机构为一缓冲机构、一钟摆或一电磁铁组。
较佳地,该动力产生装置还包括系统控制电路,该系统控制电路电连接于该回馈机构、该发电机构、以及电连接于该发电机构的一负载装置之间;其中,该系统控制电路至少包括有一系统控制器、一电力前级整流匹配、一电力转换装置与一蓄电装置。
本发明还提供一种动力产生装置,包括驱动马达、转动机构总成、回馈机构以及发电机构,该驱动马达包括一旋转轴;该转动机构总成连接于该驱动马达,该转动机构总成包括飞轮组以及主动齿轮组,该驱动马达驱动该飞轮组的至少两个飞轮转动,各该飞轮具有一配重块;该主动齿轮组具有啮合于该至少两个飞轮的一主动齿轮,该主动齿轮转动以带动该至少两个飞轮自转,以改变该配重块与该主动齿轮组之间的距离;该回馈机构连接于该飞轮组以及该主动齿轮组,该回馈机构接受该飞轮组所作的功,以使该配重块循环地接近及远离该转动轴向以增加离心力;该发电机构连接于该转动机构总成,且该转动机构总成对该发电机构作功。
较佳地,该主动齿轮组还包括一主动轴,该主动轴穿设于该主动齿轮,且该驱动马达连接并驱动该主动轴,以带动该主动齿轮进行转动;其中,一联轴器的两端分别连接于该驱动马达的该旋转轴以及该主动轴,而另一联轴器的两端分别连接于该主动轴以及该发电机构。
较佳地,每一该飞轮具有一惰轮轴,该惰轮轴穿设于该飞轮使该飞轮以该惰轮轴为轴心转动,且该配重块设置于该飞轮的一边缘区域。
较佳地,该转动机构总成还包括约束组件;其中,该至少两个飞轮为两个飞轮,且该约束组件包括一对S形约束杆,该主动轴穿设于该对S形约束杆的中心部位,而该两个飞轮可转动地设置于该S形约束杆的两端部;抑或,该至少两个飞轮为三个飞轮,且该约束组件包括两个三角平板约束杆,而该主动轴穿设于该两个三角平板约束杆的中心部位,且该三个飞轮可转动地分别设置于该约束杆的三个端角部。
较佳地,该动力产生装置还包括系统控制电路,该系统控制电路电连接于该回馈机构、该发电机构、以及电连接于该发电机构的一负载装置之间;其中,该系统控制电路至少包括有一系统控制器、一电力前级整流匹配、一电力转换装置与一蓄电装置。
本发明动力产生装置于转动机构总成的飞轮上设有配重块,当其利用一驱动马达来旋转飞轮时,待飞轮达预定的转速后,驱动马达即可暂时关闭或暂时脱离转动机构总成,而可藉由配重块增加飞轮旋转时的离心力且维持飞轮长时间持续运转,以输出动力;此外,本发明还可设置回馈机构,该回馈机构于驱动马达刚关闭或刚脱离转动机构总成的一段时间内,可自转动机构总成获取部分动力,达到来回移动配重块以增加旋转时的离心力的效果。藉此相辅相乘,离心力的增加即可维持飞轮持续惯性运转,进而持续长时间的运转输出动力,由此提高能量利用率。
附图说明
图1为本发明动力产生装置第一实施例的转动机构总成包括三个飞轮的立体示意图。
图2为本发明动力产生装置第一实施例的转动机构总成包括三个飞轮的分解示意图。
图3(A)至3(C)分别为本发明动力产生装置第一实施例的转动机构总成的主视与不同运转阶段概念示意图。
图4为本发明动力产生装置第一实施例中的部分元件/机构搭配回馈机构的一较佳实施概念示意图。
图5(A)、5(B)分别为本发明动力产生装置第一实施例搭配应回馈机构所产生的顺时针回馈力量而简略呈现每个飞轮的配重块自图4中最接近主动轴的位置被移动至最远离于主动轴的位置的不同阶段运转概念示意图。
图6(A)、6(B)分别为本发明动力产生装置第一实施例搭配应回馈机构所产生的逆时针回馈力量并且接续图5(B)的运转概念而简略呈现每个飞轮的配重块自位于最远离主动轴的位置被移动至最接近于主动轴的位置的不同阶段运转概念示意图。
图7为本发明动力产生装置第二实施例的转动机构总成包括两个飞轮的分解示意图。
图8为本发明动力产生装置第三实施例的立体概念示意图。
图9为本发明图8所示动力产生装置中包括驱动马达与转动机构总成在内的部分机构组件的另一视角的立体概念示意图。
图10(A)至图10(C)分别为移除图9所示转动机构总成中的部分支撑柱与移除不同支撑侧板后的不同视角的立体概念示意图。
图11为以本发明前述第一实施例的动力产生装置搭配系统控制电路与回馈机构的具体实施概念示意图。
具体实施方式
请先参阅图1至图2,图1为本发明动力产生装置第一实施例的转动机构总成包括三个飞轮的立体示意图,图2为本发明动力产生装置第一实施例的转动机构总成包括三个飞轮的分解示意图。于第一实施例中,本发明动力产生装置的转动机构总成包括三个飞轮。首先,本发明的动力产生装置1包括驱动马达11、转动机构总成12以及发电机构13。驱动马达11具有一旋转轴110,旋转轴110连接于转动机构总成12,以带动转动机构总成12旋转。至于驱动马达11为一般市面上常见的驱动旋转马达,于此就不对其作说明。
接下来针对转动机构总成12的细部元件及实施作详细解说。转动机构总成12包括约束组件121、三个飞轮122、主动齿轮组123以及两个联轴器124a、124b。主动齿轮组123包括主动齿轮123a以及主动轴123b,主动轴123b穿设于主动齿轮123a,且与主动齿轮123a卡合。藉此,转动主动轴123b即可同时带动主动齿轮123a旋转。
另外,由于主动齿轮123a的位置是设置于三个飞轮122之间,并且与三个飞轮122啮合。故,于主动齿轮123a旋转时,与主动齿轮123a啮合的三个飞轮也会各自以与主动齿轮123a旋转方向相反的反方向进行旋转。
接下来介绍约束组件121。本实施例的约束组件121为上下平行设置的两约束杆121a、121b;主动齿轮组123的主动轴123b穿设于两约束杆121a、121b的中心部位,使得两约束杆121a、121b可以以主动轴123b为旋转中心,并以与主动轴123b相同的旋转方向进行转动。换言之,于主动轴123b牵动主动齿轮123a以逆时针方向旋转时,因主动轴123b穿设于两约束杆121a、121b的中心部位,故两约束杆121a、121b皆会被带动以逆时针方向旋转;反之,于主动轴123b牵动主动齿轮123a以顺时针方向旋转时,两约束杆121a、121b亦皆会被带动以顺时针方向旋转。
此外,两约束杆121a、121b之间相距有一间隔,主动齿轮123a以及与主动齿轮123a啮合的三个飞轮122即设置于该间隔之内。于本实施例中,两约束杆121a、121b本身外形因近似于三角平板,故三个飞轮122是被设置于两约束杆121a、121b的三个端角部1210。但此仅为一例举,并非作一限制。
再则,每一飞轮122各具有一惰轮轴122b,每一惰轮轴122b的两端部活动枢接于两约束杆121a、121b,使得每一飞轮122可以以惰轮轴122b为轴心进行转动。如此一来,于主动轴123b牵动主动齿轮123a以逆时针方向旋转时,啮合于主动齿轮123a的三个飞轮122会被带动以顺时针方向旋转;反之,于主动轴123b牵动主动齿轮123a以顺时针方向旋转时,啮合于主动齿轮123a的三个飞轮122会被带动以逆时针方向旋转。
另一方面,由于每一飞轮122各自皆被以惰轮轴122b定位于两约束杆121a、121b上,故于驱动马达11带动两约束杆121a、121b相对主动轴123b旋转时,三个飞轮122也会被约束组件121同时带动而以主动轴123b为轴心,随着主动轴123b的转动方向而同步且同方向地进行旋转。
本发明机构设计的主要精神,即在于使每一飞轮122于承受两种下列不同方向力量的相互作用的结果后,搭配惯性与离心力,以动态调整其实际的输出动能,这其中力量包括有:来自各飞轮122枢接于两约束杆121a、121b后在第一运转方向上所能产生的第一转动力量,以及来自各飞轮122啮合于主动齿轮123a后在第二运转方向上所能产生的第二转动力量,以于此两种力量彼此相互作用后,再搭配惯性与离心力,以决定转动机构总成12能据此产生的运转动能;此部分的详细运作原理,将于后述的图3至图8中详述之。
此外,本发明动力产生装置还包括二联轴器,用以结合二个旋转件。于本实施例中,较接近于驱动马达11的联轴器124a的两端分别连接于驱动马达11的旋转轴110与第一约束杆121a,且主动轴123b的一端穿接于联轴器124a,藉此将可达成联轴的效果。相似地,较远离于驱动马达11的联轴器124b的两端则分别连接于第二约束杆121b与发电机构13,且主动轴123b的另一端穿接于联轴器124b。
于本实施例中,于每个飞轮122上还皆配置有一配重块122a,每一配重块122a设置于各飞轮122的边缘区域。由于各飞轮122可以相对于惰轮轴122b转动,故设置于飞轮122a上的各配重块122a,会随着各飞轮122应转动机构总成12的整体转动惯性而往复地接近及远离主动轴23b。
配重块122a从接近于主动轴123b的位置移动到远离于主动轴123b的位置,抑或从远离于主动轴123b的位置移动到接近于主动轴123b的位置时,皆将使转动机构总成12产生离心力;且如此往复运转的结果,将可使本发明动力产生装置1,于一段相当长的时间内,持续地将由惯性加上离心力所产生的动能,透过发电机构13而予以转换成电力输出。
以下详细说明本发明动力产生装置的整体运作原理。
首先,为说明方便起见,请参阅图3(A)至图3(C),其分别为依据图1与图2的具体结构图而予以简略呈现的主视与不同运转阶段概念示意图,并请搭配参阅图1与图2所示的元件/机构符号。于图3(A)中,转动机构总成12处于一初始静止状态,其中各飞轮122的配重块122a位于最接近于主动轴123b的位置。假设使图1中的驱动马达11开始以顺时针方向(第一运转方向)旋转而带动约束组件121以及飞轮122旋转(如图3(B)所示者),于此顺时针的运转方向(第一运转方向)上将会产生第一转动力量F1,且于驱动马达11驱动飞轮122旋转达到一预定转速后,进一步使驱动马达11暂时关闭运作,抑或使其脱离约束组件121而不再提供驱动力给约束组件121。当然,上述有关如何使驱动马达11脱离约束组件121的具体实施方式(图未示出),应为本技术领域普通技术人员所能知悉,在此即不再赘述。
请再参考图3(B),在驱动马达11暂时关闭运作,抑或刚脱离约束组件121的一段时间内,约束组件121以及飞轮122仍然会一起因其惯性作用而以顺时针方向继续旋转。于此同时,因主动轴123b已开始牵动主动齿轮123a以顺时针方向旋转,故啮合于主动齿轮123a的三个飞轮122,原本应该会被带动以逆时针方向旋转(第二运转方向),并在此逆时针的运转方向(第二运转方向)上各自产生的第二转动力量F2;但,由于前述顺时针方向的第一转动力量F1(主要是来自于驱动马达11的初始运转能量)会与前述第二转动力量F2相互抗衡,再加上每个飞轮122的边缘区域上因配置有一配重块122a而使每一飞轮122的重心皆被偏置,如此一来,每一飞轮122上的配重块122a将会应前述第一转动力量F1在顺时针方向所形成的旋转惯性,而使各自的配重块122a从最接近于主动轴123b的位置逐步地快速移动到逐渐远离于主动轴123b的位置,且于前述移动过程中即会同步形成可增加转动机构总成12整体输出动能的离心力,并且会一直到各自的配重块122a皆被移动到最远离于主动轴123b的位置为止(如图3(C)所示者)。
是以,本发明即可藉由每一飞轮122上的配重块122a应旋转惯性而遂行移动所产生的离心力,使转动机构总成12能持续于一段更长的时间内保持惯性转动,进而带动与转动机构总成12连接的发电机构13也能于更长的一段时间内,有效率地提供运转动能予发电机构13。
为进一步优化本发明第一实施例中的运转效能,本发明可再加上一回馈机构(如后述),并藉由配重块122a不断地往复接近/远离主动轴123b的移动过程而持续产生的离心力,进而带动与转动机构总成12连接的发电机构13,可更有效率地提供更多的运转能量予发电机构13。
请合并参阅图1至图4;于其中,图4为本发明动力产生装置1中的第一实施例中的部分元件/机构加上回馈机构2的一较佳实施概念示意图;于其中,回馈机构2为一弹性缓冲机构21,并连接于转动机构总成12中的部分元件/机构。其中,弹性缓冲机构21具有第一施力杆211、第一弹性元件211a、第二施力杆212、第二弹性元件212a以及一缓冲基座213。于主动齿轮123a以顺时针方向旋转时,如果施加于第一弹性元件211a的第一回馈力量FA大于施加于第二弹性元件212a的第二回馈力量FB时(亦即,会因而产生一顺时针回馈力量F1’),第一施力杆211即会将缓冲基座213的右侧拉高而第二施力杆212将缓冲基座213的左侧压下。其后,待缓冲基座213在结构上达到位移的极限后,就会释放储存的弹性位能,及/或使第二回馈力量FB大于施加于第一弹性元件211a的第一回馈力量FA(亦即,会因而产生一逆时针回馈力量F2’),第二施力杆212即会将缓冲基座213的左侧推高而第一施力杆211将缓冲基座213的右侧压下,如此往复运转,以达到一往复回馈作功的功能。
要特别说明的是,图4仅为一概念示意图,故省略弹性缓冲机构的部分元件的具体实施细节,且任何本技术领域普通技术人员将可据此揭露说明而进行任何的均等变化或设计,在此即不再赘述。
藉由上述设置,图4中的回馈机构2将能因而控制所连接的主动齿轮123a进行顺时针或逆时针旋转,以进而带动使配重块122a能够循环不断地接近或远离主动轴123b,藉以增加离心力,以达到长时间使转动机构总成12持续旋转并产生动力作功。
当然,回馈机构2亦可以为其它的往复装置,例如,像是一钟摆或是一电磁铁组,皆为可行的设置,于此不再赘述。另外回馈机构2亦可以改直接连接于主动轴123b(图未示出),使得主动轴123b带动主动齿轮123a往顺时针或逆时针方向旋转。
为进一步说明本发明第一实施例加上回馈机构的动作原理,请再以图1至图4搭配合参考图5(A)至图6(B):于其中,图5(A)、5(B)分别为应回馈机构2所产生的顺时针回馈力量F1’而简略呈现每个飞轮122的配重块122a自图4中最接近主动轴123b的位置被移动至最远离于主动轴123b的位置的不同阶段运转概念示意图;图6(A)、6(B)分别为应回馈机构2所产生的逆时针回馈力量F2’并且接续图5(B)的运转概念而简略呈现每个飞轮122的配重块122a自位于最远离主动轴123b的位置被移动至最接近于主动轴123b的位置的不同阶段运转概念示意图。
申言之,请参阅图5(A),并请搭配图3(A)至3(C)与图4所示者;于其中,主动轴123b会以顺时针方向(第一运转方向)旋转而带动约束组件121以及三个飞轮122一起旋转(如图3(B)所示者),于此顺时针的运转方向(第一运转方向)上将会产生第一转动力量F1,而且,因主动轴123b牵动主动齿轮123a以顺时针方向旋转,故啮合于主动齿轮123a的三个飞轮122将会在以逆时针方向(第二运转方向)上各自产生的第二转动力量F2。当然,每一飞轮122上的配重块122a将会应前述第一转动力量F1在顺时针方向所形成的旋转惯性,而使各自的配重块122a从最接近于主动轴123b的位置(如图4所示者),快速移动到逐渐远离于主动轴123b的位置(如图5(A)所示者)。
图5(A)、图5(B)与前述图3(A)至3(C)所示做法间的差异之处在于,当图5(A)、图5(B)中来自前述回馈机构2所产生的顺时针回馈力量F1’额外施加于主动齿轮123a时,会使主动齿轮123a加速进行顺时针运转,因而增强前述第一转动力量的力量(亦即,会使第一转动力量从F1的力道大小往F1+F1’的力道大小方向逐渐增加),但于此同时,各飞轮122以惰轮轴122b为旋转中心所产生的前述第二转动力量的力量,也会被同步增强(亦即,第二转动力量会从F2的力道大小往F2+F1’的力道方向增加),如此一来,两股力量对抗的结果,每个飞轮122中各自的配重块122a将会因应整体惯性力量的增强,而加速离开原本位于最接近于主动轴123b的位置(如图4所示),逐渐往远离主动轴123b的位置靠近,最后将如图5(B)所示,配重块122a被移动到最远离主动轴123b的位置。
另一方面,图6(A)、图6(B)用以表示:当来自前述回馈机构2所产生的逆时针回馈力量F2’额外施加于主动齿轮123a时,会使主动齿轮123a原本正在进行的顺时针运转动作被阻挡,因而渐弱前述第一转动力量的力量(亦即,会使第一转动力量从F1的力道大小往F1-F2’的力道大小方向逐渐减弱),同理,各飞轮122以惰轮轴122b为旋转中心所产生的前述第二转动力量的力量也会被同步减弱(亦即,第二转动力量会从F2的力道大小往F2-F2’的力道方向减弱),如此一来,两股力量拉扯的结果,每个飞轮122中各自的配重块122a仍将会因应整体惯性力量,而离开原本位于最远离于主动轴123b的位置(如图6(A)所示),并逐渐往接近主动轴123b的位置靠近,最后将如图6(B)所示,配重块122a被移动到最接近主动轴123b的位置,且各飞轮122的配重块122a于前述被移动过程中,将产生力量较小的另一离心力。
如此一来,若回馈机构2能不断将其所产生的顺时针回馈力量F1’以及逆时针回馈力量F2’,轮流施加于主动齿轮123a(抑或施加于主动轴123b,但图未示出),并重复进行前述图5(A)、图5(B)与前述图6(A)、图6(B)的动作,将可明显增强本发明动力产生装置1可用以持续输出的运转动能与延长运转时间。
请接着参阅图7,其为本发明动力产生装置第二实施例的分解图。于图7的第二实施例中,本发明的转动机构总成包括两个飞轮。第二实施例的动力产生装置3同样是包括驱动马达31、转动机构总成32以及发电机构33。第二实施例异于第一实施例者为,第二实施例的转动机构总成32的飞轮322数量为两个飞轮322,而约束组件321为一对S形约束杆321a、321b,而两个飞轮322分别可自转地设置于S形约束杆321a、321b的两端部。第二实施例的S形约束杆仅在外形结构上与第一实施例略有不同,但其功能作用是相同于第一实施例的近似于三角形的约束杆,诸如其它元件像是主动齿轮组、联轴器、配重块等的连接关系,皆相同于第一实施例,故于此不再赘述。
当然图7所示的本发明动力产生装置第二实施例,亦可与前述回馈机构2搭配(图未示出),以优化本发明动力产生装置1可以产生的运转能量与运转时间,在此即不再赘述。
再请参阅图8,为本发明动力产生装置第三实施例的立体概念示意图;图9,为本发明图8所示动力产生装置4中包括驱动马达41与转动机构总成42在内的部分机构组件的另一视角的立体概念示意图;图10(A)至图10(C),分别为移除图9所示转动机构总成42中的部分支撑柱与移除不同支撑侧板后的不同视角的立体概念示意图。
于图8、图9与图10(A)至图10(C)中所示第三实施例的动力产生装置4,类似本发明图1与图2所示者,动力产生装置4的主要元件至少包括有:驱动马达41、转动机构总成42、发电机构43以及连接于发电机构43的负载装置50。其中,转动机构总成42的主要元件至少包括:约束组件421、偏置有配重块422a的三个飞轮422、主动齿轮组423、用以支撑动力产生装置4的多根支撑柱425、支撑侧板4261、4262及支撑底板4263。另外,图8中所示的负载装置50,虽是以照明装置为示例,但本发明并不以此为限,举凡各种交流/直流负载装置,皆可据以实施之。
再者,类似于前述第一实施例,本实施例的约束组件421亦为平行设置的两约束杆421a、421b;主动齿轮组423的主动轴423b穿设于两约束杆421a、421b的中心部位,使得两约束杆421a、421b可以主动轴423b为旋转中心,并以与主动轴423b相同的旋转方向进行转动。
又,类似于前述第一实施例,本实施例的主动齿轮组423亦包括主动齿轮423a以及主动轴123b,主动轴423b穿设于主动齿轮123a,且与主动齿轮423a卡合。藉此,转动主动轴423b即可同时带动主动齿轮423a旋转。
另外,由于主动齿轮423a的位置也是设置于三个飞轮422之间,并且与三个飞轮422啮合。故,于主动齿轮423a旋转时,与主动齿轮423a啮合的三个飞轮422也会各自以与主动齿轮423a旋转方向相反的反方向进行旋转。
本实施例与前述第一实施例者间主要相异处之一,是在于驱动马达41的旋转轴410与主动轴423b的一端皆设置并突出于支撑侧板4262的外侧,且于旋转轴410与主动轴423b之间是以第一传动皮带411进行枢接传动。如此一来,驱动马达41经由第一传动皮带411带动主动轴423b转动后,即可同时带动主动齿轮423a进行顺时针或逆时针的旋转。当然,如同前述第一实施例般,有关如何使驱动马达41暂时关闭/重新开启运作,抑或暂时脱离于或重新枢接于主动轴423b的具体实施方式(图未示出),应皆为本技术领域普通技术人员所能知悉,在此即不再赘述。
本实施例与前述第一实施例者间的另一相异处,是在于主动轴423b与发电机构43之间,额外配置有两个从动轮4271、4272,与设置于两从动轮4271、4272之间的第二传动皮带4273;其中,从动轮4272连接于主动轴423b,从动轮4271固定于支撑侧板4261,且从动轮4271的从动转轴4270突出于支撑侧板4261的外侧而与发电机构相连接,如此的设计,即可将主动轴423b因转动所产生的功,藉由从动转轴4270而传输到发电机构43上,以带动发电机构43进行运转发电,并提供适当的电能予负载装置50使用。
本发明另一较佳做法是,与前述第一实施例搭配的回馈机构2,也能用与本发明第三实施例相互搭配(图未示出),例如,亦可将回馈机构2连接至突出于支撑侧板4261外侧(如图10(B))的主动轴423b的另一端,以期增强本发明动力产生装置4用以输出给发电机构43与负载装置50使用的惯性运转动能,同时延长其惯性运转时间。
本发明于实施过程中,更可搭配一系统控制电路,以实现自动控制与循环利用转动机构总成所产生的运转动能的创作概念;于其中,请参阅图11所示,其是以本发明前述第一实施例的动力产生装置1搭配系统控制电路60与回馈机构2的具体实施概念示意图。
申言之,系统控制电路60至少包括有主要的控制中心:系统控制器601、以及电连接于系统控制器601的电力前级整流匹配602、电力转换装置603与蓄电装置604。是以,当前述第一实施例中的驱动马达11消耗市电装置7的少量电能以开始驱动转动机构总成12运转一段时间后,驱动马达11即可暂停关闭运作,抑或暂时脱离转动机构总成12,且发电机构13于应转动机构总成12的自主惯性运转而持续产生电能,并将该电能予以输出至电力前级整流匹配602中进行整流,之后,再予以传输并储存至蓄电装置604中进行储能;且,系统控制器601将可再视实际应用情况,以将蓄电装置604中所储存的电能直接提供给负载装置51中的直流负载单元511使用,抑或再传输至电力转换装置603进行直流转交流的电力转换后,以提供给负载装置51中的交流负载单元512使用。
另一方面,回馈机构2如是以需要使用到电能的手段(例如,电磁铁组)来实现时,蓄电装置604也可以将其内部所储存的直流电能直接反馈给回馈机构2使用,抑或是经由电力转换装置603进行直流转交流的电力转换后再提供给回馈机构2使用,藉以增强转动机构总成12的运转时间或运转强度,同时不需要使用到太多市电装置7的电能。
一旦转动机构总成12运转一段时间后,其自主运转的惯性动能逐渐减弱,且同时蓄电装置604内部所储存的电能也被负载装置51持续消耗到一定程度,系统控制器601才会再度启动驱动马达11或使驱动马达11重新枢接至转动机构总成12,仅需再度消耗少量的市电装置7的电能,并再一次使转动机构总成12展开另一次的自主惯性运转与发电循环。
简言之,透过本发明的做法,确实能达到仅消耗少量的市电装置7的输入电能(例如,消耗掉的输入电流为4安培),但藉由动力产生装置1的惯性运转与发电,即可轻易地转换产生更多的电能输出(例如,产生的输出电流为8安培,甚或是12A安培、20安培等等其它更高安培数的电流量输出),以达到减少市电能源消耗与提高能源的使用效率等等具有重大产业效益的目标。
综上所述,本发明所揭露的动力产生装置,其利用驱动马达来旋转一飞轮组,待飞轮组达预定的转速后,驱动马达即可暂时关闭或暂时脱离转动机构总成。于驱动马达刚关闭或脱离的一段时间内,由于回馈机构可自转动机构总成获取部分动力,达到来回移动配重块以增加旋转时的离心力的效果。藉此相辅相乘,离心力的增加即可维持飞轮持续惯性运转,进而持续长时间的运转输出动力而作功。
惟以上所述仅为本发明的较佳实施例,非意欲局限本发明的权利要求范围,故举凡运用本发明说明书及图式内容所为的等效变化,均同理皆包括于本发明的专利保护范围内,合予陈明。
Claims (11)
1.一种动力产生装置,其特征在于,包括:
驱动马达,包括一旋转轴;
转动机构总成,连接于该驱动马达,该转动机构总成包括:
约束组件,该驱动马达驱动该约束组件转动;
至少两个飞轮,各自具有一配重块,且该至少两个飞轮可转动地各自定位于该约束组件上;以及
主动齿轮组,具有啮合于该至少两个飞轮的一主动齿轮,该主动齿轮转动以带动该至少两个飞轮自转,以改变该配重块与该主动齿轮组之间的距离;以及
发电机构,连接于该转动机构总成,且该转动机构总成对该发电机构作功。
2.如权利要求1所述的动力产生装置,其特征在于,该主动齿轮组还包括一主动轴,该主动轴穿设于该约束组件及该主动齿轮,且该驱动马达连接并驱动该主动轴,以带动该约束组件及该主动齿轮进行转动;抑或,该转动机构总成还包括两个联轴器,其中一该联轴器的两端分别连接于该驱动马达的该旋转轴以及该主动轴,而另一该联轴器的两端分别连接于该主动轴以及该发电机构。
3.如权利要求2所述的动力产生装置,其特征在于,每一该飞轮具有一惰轮轴,该惰轮轴穿设于该飞轮及该约束组件,使每一该飞轮以其惰轮轴为轴心转动,且该配重块设置于该飞轮的一边缘区域。
4.如权利要求3所述的动力产生装置,其特征在于,该至少两个飞轮为两个飞轮,且该约束组件包括一对S形约束杆,其中该主动轴穿设于该对S形约束杆的中心部位,而该两个飞轮可转动地设置于该S形约束杆的两端部;抑或,该至少两个飞轮为三个飞轮,且该约束组件包括两个三角平板约束杆,而该主动轴穿设于该两个三角平板约束杆的中心部位,且该三个飞轮可转动地分别设置于该三角平板约束杆的三个端角部。
5.如权利要求3所述的动力产生装置,其特征在于,该动力产生装置还包括回馈机构,该回馈机构连接于该主动齿轮组,且应该至少两个飞轮相对该主动轴的转动动作,而使该配重块循环地接近及远离该主动轴以增加离心力;其中,该回馈机构为一缓冲机构、一钟摆或一电磁铁组。
6.如权利要求5所述的动力产生装置,其特征在于,该动力产生装置还包括系统控制电路,该系统控制电路电连接于该回馈机构、该发电机构、以及电连接于该发电机构的一负载装置之间;其中,该系统控制电路至少包括有一系统控制器、一电力前级整流匹配、一电力转换装置与一蓄电装置。
7.一种动力产生装置,其特征在于,包括:
驱动马达,包括一旋转轴;
转动机构总成,连接于该驱动马达,该转动机构总成包括:
飞轮组,该驱动马达驱动该飞轮组的至少两个飞轮转动,各该飞轮具有一配重块;以及
主动齿轮组,具有啮合于该至少两个飞轮的一主动齿轮,该主动齿轮转动以带动该至少两个飞轮自转,以改变该配重块与该主动齿轮组之间的距离;
回馈机构,连接于该飞轮组以及该主动齿轮组,该回馈机构接受该飞轮组所作的功,以使该配重块循环地接近及远离该转动轴向以增加离心力;以及
发电机构,连接于该转动机构总成,且该转动机构总成对该发电机构作功。
8.如权利要求7所述的动力产生装置,其特征在于,该主动齿轮组还包括一主动轴,该主动轴穿设于该主动齿轮,且该驱动马达连接并驱动该主动轴,以带动该主动齿轮进行转动;其中,一联轴器的两端分别连接于该驱动马达的该旋转轴以及该主动轴,而另一联轴器的两端分别连接于该主动轴以及该发电机构。
9.如权利要求8所述的动力产生装置,其特征在于,每一该飞轮具有一惰轮轴,该惰轮轴穿设于该飞轮使该飞轮以该惰轮轴为中心转动,且该配重块设置于该飞轮的一边缘区域。
10.如权利要求9所述的动力产生装置,其特征在于,该转动机构总成还包括约束组件;其中,该至少两个飞轮为两个飞轮,且该约束组件包括一对S形约束杆,该主动轴穿设于该对S形约束杆的中心部位,而该两个飞轮可转动地设置于该S形约束杆的两端部;抑或,该至少两个飞轮为三个飞轮,且该约束组件包括两个三角平板约束杆,而该主动轴穿设于该两个三角平板约束杆的中心部位,且该三个飞轮可转动地分别设置于该约束杆的三个端角部。
11.如权利要求7所述的动力产生装置,其特征在于,该动力产生装置还包括系统控制电路,该系统控制电路电连接于该回馈机构、该发电机构、以及电连接于该发电机构的一负载装置之间;其中,该系统控制电路至少包括有一系统控制器、一电力前级整流匹配、一电力转换装置与一蓄电装置。
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WO2019164386A1 (es) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | BARRAZA SÁMANO, María Delia | Volante de inercia, unidad y sistema mecánicos-cinéticos que aprovechan la fuerza centrífuga del volante de inercia |
CN114026325A (zh) * | 2019-01-28 | 2022-02-08 | 阿尔瓦罗·法比安·比瑞西·阿祖百德 | 矢量动能驱动器 |
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2015
- 2015-03-27 CN CN201510140444.XA patent/CN104948397A/zh active Pending
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