TW525335B - Supportless self-powered moving display - Google Patents

Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525335 A7 B7 五、發明說明（/ ) [發明領域] 本發明係關於自行起動（self-starting)及自行驅動（供電 )(self-powered)之顯示裝置，特別關於由輻射能量所供電之 自行旋轉(sel_f-spinning)球體。 [發明背景] 可在無明顯支撐、驅動機構或電源輸入下而移動之各 種型式的新穎結構係常被用以作爲玩具、裝飾性發聲(談話 )件或廣告媒體。此種結構之各實施例曾揭示於授給Huang 等人之美國專利號碼5,435,086、授給Hirose Mamoru之日 本專利號碼 10137451、101431101、及 10171383、及授給 Taragi Hiroshi 之日本專利號碼 7210081、7219426、及 7239652、及授給Fushoellier之德國專利號碼DE19706736、 及授給Steinbrinck之德國專利號碼DE3725723、及授給 Lang之德國專利號碼DE 41377175等專利中。大多數之習 知實施例係並非全然無外部連接。若彼等係非堅固地固定 在一外部支撐，其即需要大而複雜之反扭力產生 (countertorque-producing)機構，諸如風扇葉片或其他內部之 重且複雜的系統，此等系統係非常耗電。 反扭力產生機構及其支撐係對於觀察者非常明顯的是 ’並不能創造任何周圍能量場之興趣或重視。 本發明係源自一嘗試以設計一引人興趣及教育性之移 動結構，其需要獲自電磁輻射之環境場之極低位準的電力 〇 .

[本發明槪述] 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ·裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525335 A7

經濟部智慧財產局員工诮費合作社印製 本發明之主要及次要目的提供一簡單及極少電力需求 之旋轉但非常穩定之結構，其可操作一極長之時間而無需 任何明威之驅動機構、輸入電源及支撐軸承，且其可適A 使用作爲玩具、廣告媒體、新奇物、或者遠端空間或水下 設施之機器人組件。 在本發明之較佳實例中，此等與其他有價値之目的係 可經由漂浮一密封及空心之圍封件於流體內而達成，該圍 封件係由透明或半透明之材料製成，置於一與圍封件相同 形狀而盛有流體之透明密封容器內，該圍封件則係同心圓 式固定連接於其。外部之容器係懸垂或由一三角架或類似 結構所支撐。內部之菌封件係在其表面載有諸如世界地圖 之設計，並使其能與外部容器無關而自我旋轉。歸因於容 描1及流體之透明性’此寺組件無法由聚焦在蓋住內部圍封 件表面設計之肉眼所看到。因此，此設計係似乎在無任何 軸承與外部支撐結構接觸下而旋轉。內部驅動機構係被固 定，換言之，以其重量導出其旋轉之反扭力，其定出其本 身方向以於響應重力。驅動機構可爲一本身具有電樞、場 磁鐵、及換向器(commutator)之傳統馬達，或係可由作用如 同轉子之環形電磁鐵陣列所構成，彼等可選擇性被電子式 或機械式換向器與地球之磁場、另一人造磁場、周圍光或 重力互動或偏壓而致動。馬達或電磁鐵之電源係藉由經利 用光電伏特電池而收集撞擊在圍封件上的光波而獲得，或 者藉由接收及整流來自遠端發射器之射頻波而獲得。 已揭示之供選擇性及順序致能電磁鐵之各換向機構係 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ·裝--------訂---------線#_ f請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525335 A7 五、發明說明（3) 包括一光閘(shimer)，其遮蔽專供電磁鐵使用之特定光電池 、一電子式電脈衝分佈器、及一響應傾斜開關。 本發明之較佳實施例係將被認爲是漂浮在空間中及以 穩定方式、自發式、由太陽能、重力及地磁力之相互作用 所導引之永遠旋轉的行星地球複製品；對於地球之可持續 能量未來的真正符號(icon)。 支撐該圍封件之流體係可爲液體或包括空氣之氣體。 流體之體積係可爲大量水或不需容器之大氣。例如，以氦 氣塡充，該圍封件將旋轉而同時靜態漂浮在地面上。 所有實施例係均欲爲靜止，即彼等無任何移動機構以 將在其作業期間致使位置之實質改變。 在驅動機構之實施例中，其中係使用不論利用光或磁 之一個人造外部能量場’該能量場之旋轉係可提供施加在 圍封件之旋轉力量。 該驅動機構係爲自足式(self-contained)，即裝在容器( 若並非圍封件）中。 [圖式簡略說明] 圖1爲本發明較佳實施例之前視圖； 圖2爲暴露內部驅動機構的封件之剖面圖； 圖3爲驅動機構第一個替代實施例之立體圖； 圖4爲驅動機構第二個替代實施例之剖面圖； 圖5爲其俯視圖； 圖6爲電磁鐵饋送電流電路圖； 圖7爲驅動機構第三個替代實施例之剖面圖； 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） -----------裝--------訂·--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525335 A7 B7 五、發明說明（) 圖8爲其俯視圖； 圖9爲驅動機構第四個替代實施例之剖面圖； 圖10爲其俯視圖； 圖Π至13爲驅動機構的另一位置之部份剖面圖； 圖14爲驅動機構之單電磁鐵型之俯視略圖； 圖15爲用於方向軸承定位器之電路圖；及 圖16爲本發明之圓筒型實施例之剖面略圖。 [元件符號說明] 1 球體 2 支撐(架） 3 圍封件 4 赤道接縫 5 容器 6 液體 7 世界地圖 8 馬達 9 管狀外罩 10 軸 11 軸承 12 重量物 13 多元件光伏特收集器 14 赤道隔片 14A 隔片 15 導線 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ·裝--------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525335 A7 B7 五、發明說明（f) 16 17 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 驅動機構 角度 邏輯單元 驅動機構 磁鐵 旋轉軸 閘 徑向部份 電子切換矩陣 射頻天線 接收器及整流器單元 驅動機構 外部磁鐵 驅動機構 筒狀空腔 壓力滾軸 下表面 容器之底部 壓力滾軸 匹配磁鐵 匹配磁鐵 感測器 極板 ·裝--------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 40 極板 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525335 A7 一— B7 五、發明說明（L) 41 霍爾效應感測元件 42 放大器 43 外部結構 44 內部結構 45 流體 46 支撐(架） 47 閘型圖案 [本發明較佳實施例之說明] 參考圖式，圖1及2中顯示本發明之第一實施例，其 形式爲球體1，其安裝在三支柱支撐2上。此球體包含一 球形、閉合及密封之圍封件3，該圍封件由二個壓克力製 之半球形殼沿著赤道接縫4所膠黏一起。圍封件3係由較 佳爲透明壓克力製成之球形容器5以同心圓方式所包圍， 其方式與圍封件3相似。圍封件3與容器5係由一小空間 所分離，其中以液體6所塡充，俾圍封件3係由液體6所 支撐及包圍，並可沿X-X’軸於其本身旋轉而與容器5無關 。圍封件3之外表面係以噴漆或蝕刻成之圖畫設計，此例 爲世界地圖7。圍封件之重量係適當分佈以置放該結構於 所期望之方位。 圍封件3係最好爲半透明。換言之，其可透過光波， 但可隱藏內部之驅動機構，以使觀察者無法看到。液體6 亦爲透明，最好包含二種不融合之流體，諸如可購自美國 明尼蘇達州之安那波里(Minneapolis)市之3-M公司的碳氟 化物PFPE 5060以及可購自美國德州休士敦(Houston)市之 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ·裝--------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525335 A7 B7 五、發明說明（1) EXXON公司的碳氫化物液體NORPAR 12，其密度比分別 爲1.68至0.75。較高密度之碳氟化物流體係通常將佔據圍 封件與容器之間的空間之最低部份，因而可穩定浮動結構 。由液體之不同折射率所造成之任何失真係在顯示之區域 不易被注意到。流體之選擇的理由係在於其融合性、其低 濕能力、非腐蝕性、相對密度及用以製造二個球體之壓克 力材料相關之熱膨脹係數。以此液體之組合及球體之同心 圓配置，任何由溫度改變所引起之材料膨脹及收縮均不會 造成任何變形及破裂之危險。 根據習知之光折射原理，圍封件3之內表面及外表面 上之圖形特徵係以適當選擇折射率及尺寸而將出現在容器 5之外表面上。若容器無可見特徵，此幻覺係特別有用， 但可能具有一均勻之色調，其不會給予觀者該球體並未旋 轉之暗示。或者，圖形特徵係可印在容器上，或者物體可 漂浮在流體中，以製造其他娛人之光學效應。 如圖2所示，內部驅動機構包含一電氣馬達8，其定 子與外殼係由一管狀外罩9固定，同時亦固定在圍封件3 之內側壁上。一軸10自馬達之轉子所延伸出，係由一銷 (pin)式軸承11在其遠端支撐在圍封件內側壁表面之對躕點 (antipodal)部份。本體質量或重量物12係固定連接在軸上 ，其重力之中心C保持在其遠端。對應地球之重力G之重 量致使軸10以及旋轉軸X-X’稍爲傾斜，以使重量置於其 最低之可能高度。重量物12其作用爲重力感應器，具有反 對軸旋轉之趨勢。事實上，軸10對軸X-X’之任何旋轉將 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ~ " -----------------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525335 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（》） 導致重心C之升高，因而抵制地心引力之拉動。因此，當 軸10係在所示之位置時，馬達8之驅動將使定子及整個圍 封件及驅動機構之旋轉，但軸除外，因其被作爲方向性軸 承定位器、錨及反扭力元件之重量物12所制止。有利的是 ，此重量物可予磁化，俾其自行與地球磁場對齊並可進一 步穩定此結構。在此情況下，重力G之中心係無需偏置。 多元件光伏特收集器13係安裝在赤道隔片14之上表 面，赤道隔片14係固定連接至圍封件3。光線或光波L通 過透明容器及液體、及圍封件3之半透明壁後，撞撃在收 集器13上。合成之電流係經由一對導線15饋至馬達8。 因此，對肉眼而言，此結構係似乎有如自行旋轉之球體， 而無任何明顯之供應電源、驅動機構或支撐軸承。應注意 的是，此結構係由太陽光或任何種類之人造照明所致動。 圖3說明之驅動機構之第一實施例16，依賴介於一周 圍磁場之方位及另一周圍能量場之方向之間的關係，該另 一周圍能量場係諸如另一磁場、無線電波場、或(此實施例 中所特定揭示之)撞擊於圍封件之光波場。圍封件旋轉力矩 係得自地球磁場Μ，而方向性軸承定位器功能係由偵出光 波L之方向而達成。電氣馬達係由二電磁鐵AC及BD構成 ，位於交叉陣列之赤道隔片14之上，其中，各電磁鐵係自 旋轉Χ-Χ’軸之徑向而定向。四個光感測器a、b、c、及d 係安裝成金字塔構型，其中之各感測器之光敏感表面係位 於不同平面中，與其他任一感測器之光敏感表面之平面不 同。與旋轉軸相關之平面之角度17係可自〇度變化至大約 11 ·裝--------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 525335 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明) 75度。每〜平面之方向係槪括爲一電磁鐵之相同徑向。一 系列光伏特收集器13係位於隔片14上，俾其光敏感表面 係實質上與旋轉X-X，軸成垂直。此等收集器係接線在一起 ’以便藉著提供一饋送及極化電流至電磁鐵而重複及順序 地啓動馬達，如由裝在光感測器a、b、c、及d下方之邏輯 單元19所決定。 每一電磁鐵係最好由低矯頑性(coersivity)之鐵心柱以 及於其各端之一繞線軸A及C或B及D所構成。 假定每一控制光感測器係均指向同一徑向，如同一參 考之電磁鐵繞線軸時，邏輯單元19執行以下功能： 如Ca爲最大，則啓動BD。 如Cb爲最大，則啓動AC。 如Cc爲最大，則啓動DB。 如Cd爲最大，則啓動CA。 其中之Ca、Cb、Cc、及Cd代表流出a、b、c、及d 控制光感測器之電流，BD代表BD電磁鐵之極性使其北極 在B繞線側，DB代表BD電磁鐵之北極在D繞線軸側’而 AC及CA同樣代表AC電磁鐵之極性化。此邏輯可由閘陣 列或微處理器方式所易於實施。介於電磁鐵及光感測器間 之相位關係係可修正及調整以獲最佳性能。 不比較各別光感測器之電流輸出，邏輯單元19之設計 係可僅響應超過預設定閾値位準之電流輸出，該位準代表 .與磁場方向相關之感測器之正交方向。 在上述驅動機構之變化中，控制光感測器a、b、c、 12 本·紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525335 _____B7 __ 五、發明說明（/〇 ) 及d係選擇爲光伏特型，大及足夠功率以在無水平安裝之 光伏特收集器13時而提供饋送電流至電磁鐵。應注意，所 有繞線軸均始終激勵至一程度，而特定磁鐵之相反端之繞 線軸有趨勢將柱以反方向磁化。給定柱之淨磁化係視何繞 線軸接收最大電流而定，此係由二驅動光收集器之何者接 收最多之光而定。介於光收集器陣列與電磁鐵間之角度關 係可設定爲響應一給定磁場方向及周圍光方向以驅動旋轉 ，本質上與圖3所述者相同。 此電機裝置可由單一電磁鐵及單一光感測器所組成。 在此情況下，圍封件之旋轉運動係必須人工啓動。 在圖4-6中說明之驅動機構之第二實施例20中，方向 性軸承定位器由磁鐵21構成，該磁鐵之作用如一羅盤並以 地磁場Μ定位其本身位置，以將自由旋轉軸22定位及固 定，而與驅動機構之第一實施例之軸10不同。此軸通過赤 道隔片14之中心，及裝在一具有約90度切出之徑向部份 24之圓形閘23之頂部。一光感測器或光伏特感測器-收集 器a、b、c、及d係裝在隔片14之頂表面及閘23之下。與 第一者平行之第二隔片14A係位於該閘之上，並在每一光 感測器之上具有一孔隙，其作用如一隔片。當整個圍封件 3及隔片14、14A係繞中心垂直軸X-X’旋轉時，光感測器 每次順序及定期暴露於光波L 一次，該光波L通過圍封件 之透明或半透明壁。裝在上隔片14A之頂表面之較大光伏 特收集器13，具有一暴露於光波之光敏頂部表面。上述實 施例中之電磁鐵AC及BD之交叉陣列，延伸至隔片14之 13 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525335 A7 ___— B7 五、發明說明（l 1) 周圍，其每一電磁鐵繞線軸係與光感測器a、b、c、或d設 定成一預定角度。當激勵時，每一電磁鐵係與地球磁場自 行定向，正如磁鐵21及閘23。 電磁鐵以其作本身對齊之周圍磁場係可爲地球磁場或 定位器磁鐵21所建立之磁場，如後者足夠強力以可取代地 球磁場時爲然。 如圖6說明，暴露於光波之光感測器a、b、c、及d 所流出之控制電流，係用以開啓MOSFET開關T1-T8之電 子矩陣25 ’其分布流出大光伏特感測器13之饋送電流， 流至具有所需極性之適當電磁鐵。當一電磁鐵被激勵時， 其尋求與周圍之磁場對齊，並使圍封件自頂部看時係爲反 時針旋轉。 振簧(reed)開關、光學或固態感測器(諸如霍爾效應感 測器)係可用以完成換向功能。 成反射安裝之鏡係可配置在閘上，以增加撞擊在暴露 之感測器上的光量。 除一大光伏特感測器13外，可用一安裝在隔片14之 下表面之耦合至接收器及整流器單元27之射頻天線26, 以產生饋電流至電磁鐵。射頻波R可由一未示於圖中之遙 控發射器所產生。 應瞭解，當使用光伏特感測器-收集器以產生激勵電流 饋至電磁鐵時，則不需要電子切換矩陣25。 圖.7及8說明驅動機構28之第三替代實施例，方向性 軸承定位器由一感測器12構成’類似於第一實施例之一者 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） ^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525335 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（/ι) ，以使圍封件3繞X-X’軸旋轉，其對於垂直係略爲傾斜。 安裝在赤道隔片14上之電磁鐵AC及BD之交差陣列’係 本質上與上述之實施例20中相同。但控制元件係由四個水 銀(mercury)傾斜開關a、b、c、及d構成。傾斜開關之接線 可分布自光伏特收集器13之電流至相同代號之電磁鐵。然 而，傾斜開關a及c係與電磁鐵BD對齊，傾斜開關b及d 係與電磁鐵AC對齊。當激勵後，每一電磁鐵係趨向與周 圍之磁場對齊，諸如由遠端安裝在底部之外部磁鐵29所建 立之磁場。 圖9及10說明驅動機構30之第四個實施例，磁鐵21 作用爲方向性軸承定位器，光伏特收集器13係成旋轉式安 裝在中央軸10上。此軸與赤道隔片14係固定連接至圍封 件3。一組四個環片段a、b、c、及d係安裝在接近軸之頂 表面成交叉構型。當圍封件繞X-X’軸旋轉時，因其與軸10 重合，利用一對炭刷18以啓動電磁鐵A、B、C、及D，其 方式與上述之實施例相同。順序及交互饋送電流至電磁鐵 ’包括其極性換向，係根據精於此技藝人士所習知之技術 完成。 應瞭解，驅動機構之第一實施例之方向性軸承定位器 係可用於第二實施例，反之亦然，且天線及射頻波接收器 係可用於任何機械驅動之實施例中。 以下敘述之對各驅動機構之改進係對於較佳實施例之 作業並非必要，但可有利於提高其性能。 爲消除由電磁鐵AC及BD，在上述之各不同驅動機構 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I -----------------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525335 A7 B7 五、發明說明（Γ1) 中之磁性方向定位器所產生磁場之可能效應’可安裝四個 一組之降壓(bucking)線圏ac、bd、ca、及db於羅盤磁鐵21 之周圍，如圖4及5所示。應注意，四個降壓線圏及電磁 鐵係固定連接至圍封件3。降壓線圈bd及db係與電磁鐵 BD對齊，而降壓線圈ac及ca係與電磁鐵AC對齊。 圖6說明之電路爲用來控制流經電磁鐵及降壓線圏中 的極化電流之流動。其目的爲經由降壓線圏而建立一磁場 ，該磁場在羅盤磁鐵21之附近，與電晶體開關T1-T8之開 啓而由對應電磁鐵產生之磁場爲實質相等而反向。應注意 ，視感測器a、b、c、及d之型式及位置而定，各不同繞線 軸及線圈之接線係必須適當予以切換。在某些情況下，二 個單正交配置之降壓線圈而非一對線圏係即已足夠。 方向性軸承定位器及驅動機構係不須總是安裝在圍封 件3之內部。如圖11-13所示，此二元件係浸入流體6中 ，並配置在圍封件3之南極處之筒狀空腔31中。圖11中 ，驅動機構係由固定連接在圍封件之電氣馬達8所構成， 並令其轉子及軸10固定連接至方向性軸承定位器。後者係 由埋入一旋轉作用之壓力滾軸(puck)32中之磁鐵21構成， 該滾軸32具有一下表面33，成球形輪廓而與容器之底部 34成密切配合。介於二表面間之流體薄膜係致使磁鐵與地 磁場之適當對齊。可用一未磁化之壓力滾軸。此滾軸可響 應於重力或分子間力量之周圍場，建立一足夠之摩擦或剪 力於流體薄膜中，或靜態摩擦以抵於容器之底表面，以提 供馬達旋轉圍封件所需之反扭力。壓力滾軸之底部係亦可 16 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ·裝--------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525335 A7 _____B7 五、發明說明（/0) 保持與滾軸遠離，如圖12所示。 在圖13中之驅動機構實施例中，方向性軸承定位器係 在圍封件之外’而馬達則在內部。耦合在馬達軸與壓力滾 軸35之間者係提供跨於圍封件壁，藉由匹配磁鐵36、37 ，一者連接於軸，另一者連接於滾軸。可使用適當之軸承 於滾軸與圍封件之中間，馬達及滾軸之各別位置可反轉。 在此情況下，饋送電流可得自無圍封件之結構。 除電磁鐵之交叉陣列外，一單一電磁鐵係可足夠驅動 一特別之光圍封件。如圖14及15所說明，裝在單一電磁 鐵AB之單一感測器38可用以控制繞線軸A及B之極化。 如圖15所示，一雙極電壓(V+，V-)係施加在極板39、 4〇上，一長型霍爾效應感測元件41係夾在其間。此元件 係水平裝在電磁鐵上或其支撐軸上。當周圍磁場Μ與元件 41垂直時，其產生一霍爾電壓於極板39、40之間。 如磁場之方向反轉，霍爾電壓之極性亦將反轉。因此 ，霍爾電壓可經由放大器42而施加在繞線軸A、Β上以控 _ 制其方向性極化。 如感測器元件38係與電磁鐵成垂直，如圖14所示， 後者將僅在與周圍磁場未對齊時被激勵。 如圖7所說明者之驅動機構之實施例中，其可有利於 致使圍封件經常在相同方向傾斜，以便避免與外磁場產生 器發生搖動及無法對齊。此可經由倂入一長、軸向柱狀磁 鐵於如圖7所示之軸10中。柱狀磁鐵之底部係與液體6或 容器5之基座部份中之磁鐵30互動，以使圍封件在中心部 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ·裝.-------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525335 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明C) 位。柱狀磁鐵之頂部係始終向周圍磁場之同極傾斜，並保 持在該方向。另一穩定圍封件之方法爲配置一介面磁鐵， 或內鎖之銷及空腔結構於與接近南極及北極之圍封件與容 器之間。 此設計不需直接應用在圍封件。多個共巢式(co-nested) 圍封件可被使用，而由多個透明或淡色流體所分開以達到 種種資訊或美感認知上之變化。 容器與圍封件可採取不同之形狀。如圖16中所說明， 其爲一組巢狀圓筒結構，其中之外部結構43作用爲一容器 ，內部結構44作用爲上述實施例之圍封件。二結構及分隔 流體45均可透光。外結構43係安置在支撐46上。方向性 軸承定位器係由印製於其上或嵌入外結構43的中央頂部之 閘型圖案所構成。此圖案係本質上類似於圖4及5所示之 閘的形狀，且必須以人工定向，俾角切出之中心能適當控 制電磁鐵之激勵。 光感測器a、b、c、d(後者未在剖面圖上顯示)係裝設 在內結構44之頂部，並以在閘圖案之下成交叉配置。主要 之光伏特光收集器13及電磁鐵陣列AB及CD係本質上類 似於圖4及5中實施例所述者。 儘管以上已說明本發明之較佳實施例，修改及其他貫 施例均可利用，而不悖離本發明之精神以及隨附申請專利 範圍之範疇。 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------------訂 —-------« (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

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   包含由該電流所激勵之電氣馬達。 6.如申請專利範圍第3項之結構，其中； 該電磁輻射包含射頻波；及 該供收集之機構包含一天線及一射頻接收器，其在天 線係暴露於射頻波時產生電流。 7·如申請專利範圍第6項之結構，其中該電機械裝置 包含由該電流供電之電氣馬達。 8.如申請專利範圍第3項之結構，其中： 該周圍能量場包含地心引力；及 該定位器包含重力感測器。 9 ·如申請專利範圍第8項之結構’其中該重力感測器 包含一重量物，係安裝在實質上與該軸對齊之一軸上；及 尙包含一磁鐵，實質上與該軸平行。 10·如申請專利範圍第3項之結構，其中： 該周圍能量場包含地磁場；及 該定位器包含供偵測該地磁場之機構。 11. 如申請專利範圍第3項之結構，尙包含一容器以盛 裝流體；及 該圍封件係容納於該容器中，並由流體所隔開。 12. 如申請專利範圍第11項之結構，其中該圍封件及 容器爲閉合，而流體係實質上包圍該圍封件； 且其中該圍封件及容器具有類似之形狀。 13.如申請專利範圍第12項之結構，其中該圍封件 及容器包含一空心球體。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 訂： 線一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 525335 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 14. 如申請專利範圍第12項之結構，其中： (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 該圍封件及容器係由透光材料所製成； 該電磁輻射包含光波； 該供收集之機構包含一光伏特收集器，關連於該圍封 件，在暴露於光波時產生電流。 15. 如申請專利範圍第12項之結構，其中： 該電磁輻射包含射頻波； 該供收集之機構包含一天線及射頻接收器，在天線暴 露至射頻波時產生電流； 該電機械裝置係由該電流所供電。 16. 如申請專利範圍第3項之結構，其中該電機械裝置 包含： 一具有轉子及定子之馬達，該轉子及定子之一者係固 定連接至圍封件，而另一者係固定連接至定位器。 17. 如申請專利範圍第3項之結構，其中該周圍能量場 包含一磁場；及 該電機械裝置包含： 至少一個磁場感測器，響應於該磁場；及 一供反複致能該感測器之機構。 18. 如申請專利範圍第17項之結構，其中該電機械裝 置尙包含實質上與該軸對齊之一軸，該磁場感測器係徑向 安裝繞於該軸。 19. 如申請專利範圍第18項之結構，其中： 該感測器係旋轉連接至該軸，並係固定連接至該圍封 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 525335 is8 C8 D8 _ 六、申請專利範圍 件； 該軸係固定連接至該定位器。 2〇·如申請專利範圍第17項之結構，其中該定位器包 含一磁場感測器。 21·如申請專利範圍第17項之結構，其中： 該感測器包含一電磁鐵，其在被致能後係與該磁場爲 旋轉對齊；及 該供致能之機構包含供選擇性施加一饋送電流 磁鐵之機構。 22.如申請專利範圍第21項之結構，其中該供選擇性 致能之機構包含一換向機構，其係由該定位器所連接偏置 以在該電磁鐵未與磁場對齊時致能該電磁鐵。 23·如申請專利範圍第22項之結構，其中·· 該電磁輻射尙包含光波； a 該供收集能量之機構包含一光伏特收集器’響應於丰里 擊在該圍封件上之光波，並具有可連接至該電磁鐵之+輔1 出，及 、 該換向機構包含一關連於定位器之閘，該鬧之形狀及 大小係在該電磁鐵與磁場對齊時可選擇性遮蔽該光伏特收 集器。 24.如申請專利範圍第22項之結構，其中： 該電磁輻射尙包含射頻波； 該供收集之機構尙包含一天線及一射頻接收器’在該 天線係暴露於射頻波時產生電流；及 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁)

   本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐) 525335 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 該換向機構包含一電脈衝分配器，響應於與各電磁鐵 相關之定位器的方位，以選擇性施加該電流至該電磁鐵。 25. 如申請專利範圍第22項之結構，其中該磁場包含 地磁場。 26. 如申請專利範圍第22項之結構，尙包含至少一個 機構，係配置在該圍封件之外以產生該磁場。 27. 如申請專利範圍第8項之結構，其中該重力感測器 包含一重量物，係旋轉連接至該圍封件，該重量物具有保 持在至該軸之遠處的一重心。 28. 如申請專利範圍第3項之結構，其中： 該電機械裝置包含至少一個電磁鐵及一換向機構； 該定位器包含一重量物，係旋轉連接至該圍封件，該 重量物具有保持在該軸之遠處的一重心；及 該換向機構包含重力開關，響應於該電磁鐵之垂直方 位。 . 29. 如申請專利範圍第21項之結構，其中該供選擇性 施加之機構包含一機構以響應於該磁場之相對方位及該周 圍能量場之方向。 30. 如申請專利範圍第29項之結構，其中： 該周圍能量場包含撞擊在圍封件上之光波；及 該機構包含： 至少二個光感測器，以產生供該電磁鐵之控制電流； 各感測器具有一光敏感表面，其中各感測器之光敏感 表面係位於與任何其他感測器之光敏感表面平面之不同的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 、言 線 525335 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 平面。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 31. 如申請專利範圍第30項之結構，尙包含： 至少一個光伏特收集器，具有光敏感表面並產生該饋 送電流。 32. 如申請專利範圍第10項之結構，其中該電機械裝 置包含至少一個電磁鐵，其產生一極化磁場；及 尙包含鄰近該供偵測之機構的至少一個線圏，及至少 一個開關，係接線以激勵該線圈並建立一改正磁場，其與 該極化磁場相反。 33. 如申請專利範圍第17項之結構，其中該供反複致 能感測器之機構，尙包含一安裝在磁場感測器之機構，用 以產生具有極性之電壓，響應於該感測器之方位。 34. 如申請專利範圍第1項之結構，尙包含一樞軸，其 支撐該結構在一表面之上方。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐）