TWI715069B - 太陽能智慧螺栓結構 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種太陽能智慧螺栓結構，係包括一螺栓主體及一光源接收罩體，該螺栓主體內部設置有一螺栓電路基板及一扭力感測單元及一蓄電單元，該螺栓電路基板上設置有至少一導接件，而該光源接收罩體內設置有一太陽能電路基板及一天線單元及一太陽能板，該太陽能電路基板設置有至少一連接件電性連接所述導接件，藉此，可經由所述扭力感測單元感測扭力且傳輸感測訊號至所述太陽能電路基板，並由天線單元傳輸至遠端監控方，另可經由太陽能電路基板轉換電能傳輸至螺栓電路基板，以使蓄電單元可持續對該扭力感測單元供電，進而達到具有扭力感測且可遠距離傳輸感測訊號及利用太陽能充電之功效者。

Description

太陽能智慧螺栓結構
本創作係有關於一種螺栓結構，尤指一種具有扭力感測且可遠距離傳輸感測訊號及利用太陽能充電之太陽能智慧螺栓結構。
按，螺栓被應用於鎖固各種待結合物，舉例而言，輪圈、火箭、橋樑、大型電動機、及電塔等待結合物都可使用螺栓進行鎖固，而當使用者將螺栓鎖固時，對於不同的用途或不同的環境，皆有螺栓最適當的鎖固扭力，若是鎖固時的扭力過小，螺栓便會產生容易鬆脫的問題，而若是鎖固時的扭力過大，螺栓便會產生容易斷裂的問題，因此以適當的扭力鎖固螺栓是相當重要的，而一般市面上之螺栓結構裝設於橋梁、鐵軌或大型電動機上時，若螺栓結構因為扭力而產生形變的過程中不易察覺，則需要施工人員逐一檢查，因此市面上便有智慧螺栓結構來感測其整體之扭力狀態，但市面上的智慧螺栓結構其內部不具有任何介質的傳遞，因此智慧螺栓結構所偵測的扭力資訊並無法有效傳達至監控人員，或者其整體扭力數值準確度相對較低，更且市面上的智慧螺栓結構內部電池所能使用之電力有限，而電力使用完畢後則需要進行更換電池或人工充電之動作，相對會造成檢測人員之施工困擾且施工或使用危險性提高之狀況產生。
是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本發明之發明人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。
爰此，為有效解決上述之問題，本發明之主要目的在於提供一種具有扭力感測且可遠距離傳輸感測訊號及利用太陽能充電之太陽能智慧螺栓結構。
本發明之次要目的，在於可減少檢測人員之施工困擾且可有效提升安全性之太陽能智慧螺栓結構。
為達上述目的，本發明係提供一種太陽能智慧螺栓結構，係包括一螺栓主體及一光源接收罩體，其中該螺栓主體內部形成有一螺栓容置空間，又該螺栓主體內部設置有一螺栓電路基板及一扭力感測單元及一蓄電單元，而該螺栓電路基板與該扭力感測單元與該蓄電單元相互電性連接，又該螺栓電路基板上設置有至少一導接件，而該光源接收罩體內設置有一太陽能電路基板及一天線單元及一太陽能板，該太陽能電路基板分別與該太陽能板與該天線單元與該螺栓電路基板電性連接，並該太陽能電路基板設置有至少一連接件電性連接所述螺栓電路基板之導接件，藉此，所述螺栓主體之扭力可經由所述扭力感測單元感測且傳輸感測訊號至所述太陽能電路基板，並由所述太陽能電路基板傳輸至所述天線單元並由天線單元傳輸至遠端監控方，另該太陽能板所接收之太陽能光由太陽能電路基板轉換成電能且傳輸至螺栓電路基板，再由螺栓電路基板傳輸至蓄電單元，以使蓄電單元可持續對該扭力感測單元供電，進而達到具有扭力感測且可遠距離傳輸感測訊號及利用太陽能充電之功效者。
根據本發明太陽能智慧螺栓結構，其中所述光源接收罩體外側設置有至少一天線容置槽供所述天線單元設置。
根據本發明太陽能智慧螺栓結構，其中所述光源接收罩體係組設於所述螺栓主體上端緣位置處，且該光源接收罩體具有至少一組合孔，而該螺栓主體對應組合孔位置處具有一插孔，另該導接件係直接組設所述連接件。
根據本發明太陽能智慧螺栓結構，其中所述光源接收罩體內設置有一電池單元，該電池單元係電性連接所述太陽能電路基板。
根據本發明太陽能智慧螺栓結構，其中所述太陽能電路基板具有一穩壓模組及一天線匹配模組，該天線匹配模組電性連接所述天線單元。
根據本發明太陽能智慧螺栓結構，其中所述螺栓電路基板具有一控制模組及一無線射頻模組及一電池控管模組。
根據本發明太陽能智慧螺栓結構，其中所述光源接收罩體上設置有一透明聚光層罩蓋所述太陽能板及太陽能電路基板。
根據本發明太陽能智慧螺栓結構，其中所述螺栓主體上設置有一密封件。
根據本發明太陽能智慧螺栓結構，其中所述光源接收罩體係與所述螺栓主體分離設置，而該太陽能電路基板之連接件與螺栓電路基板之導接件間具有一連接導線，另該螺栓主體上設置有一罩蓋件。
根據本發明太陽能智慧螺栓結構，其中所述螺栓電路基板具有一儲存模組儲存至少一扭力值。
1‧‧‧太陽能智慧螺栓結構
2‧‧‧螺栓主體
21‧‧‧螺栓容置空間
22‧‧‧螺栓電路基板
221‧‧‧控制模組
222‧‧‧無線射頻模組
223‧‧‧電池控管模組
224‧‧‧導接件
225‧‧‧儲存模組
23‧‧‧扭力感測單元
24‧‧‧蓄電單元
25‧‧‧密封件
26‧‧‧插孔
27‧‧‧罩蓋件
3‧‧‧光源接收罩體
31‧‧‧太陽能電路基板
311‧‧‧連接件
312‧‧‧穩壓模組
313‧‧‧天線匹配模組
314‧‧‧電池單元
32‧‧‧天線單元
33‧‧‧太陽能板
34‧‧‧透明聚光層
35‧‧‧天線容置槽
36‧‧‧組合孔
4‧‧‧連接導線
第1圖係為本發明太陽能智慧螺栓結構之立體組合示意圖。
第2圖係為本發明太陽能智慧螺栓結構之分解剖視示意圖。
第3圖係為本發明太陽能智慧螺栓結構之方塊示意圖。
第4圖係為本發明太陽能智慧螺栓結構之方塊實施示意圖一。
第5圖係為本發明太陽能智慧螺栓結構之剖視實施示意圖一。
第6圖係為本發明太陽能智慧螺栓結構之剖視實施示意圖二。
第7圖係為本發明太陽能智慧螺栓結構之方塊實施示意圖二。
本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。
首先，請參閱第1圖至第3圖所示，係為本發明太陽能智慧螺栓結構之立體組合示意圖及分解剖視示意圖及方塊示意圖，由圖中可清楚看出，其中所述太陽能智慧螺栓結構1係包括有一螺栓主體2及一光源接收罩體3。
其中所述螺栓主體2內部形成有一螺栓容置空間21，該螺栓容置空間21於本實施例中係貫穿所述螺栓主體2，又該螺栓主體2於容置空間內設置有一螺栓電路基板22及一扭力感測單元23及一蓄電單元24，該螺栓電路基板22係分別與所述扭力感測單元23及該蓄電單元24相互電性連接，且該螺栓電路基板22上設置有一導接件224，並該螺栓電路基板22具有一控制模組221及一無線射頻模組222及一電池控管模組223，另該螺栓主體 2之頂面設置有一密封件25。
其中所述光源接收罩體3係與該螺栓主體2相互組設，且該光源接收罩體3係設置於所述螺栓主體2頂端位置處，而該光源接收罩體3設置有一太陽能電路基板31及一天線單元32及一太陽能板33及一透明聚光層34，該太陽能電路基板31分別與該太陽能板33與該天線單元32與該螺栓電路基板22電性連接，且該太陽能電路基板31設置有至少一連接件311電性連接螺栓電路基板22之導接件224，且於本實施例中，該導接件224係直接組設所述連接件311，又該光源接收罩體3外側設置有至少一天線容置槽35供所述天線單元32設置，而該太陽能電路基板31具有一穩壓模組312及一天線匹配模組313，該天線匹配模組313電性連接所述天線單元32，另該透明聚光層34罩蓋所述太陽能板33及太陽能電路基板31。
其中，所述太陽能智慧螺栓結構1裝設於橋梁、鐵軌或大型電動機上時，其螺栓主體2內之蓄電單元24供電給所述扭力感測單元23，而該扭力感測單元23係用以感測扭力值之變化，且該扭力感測單元23感測有扭力變化時產生有一感測訊號至所述螺栓電路基板22，而該螺栓電路基板22經由所述控制模組221判斷比較其對應之扭力值，且該控制模組221判斷為超過設定扭力值時，其控制模組221將其感測訊號傳送至無線射頻模組222，該無線射頻模組222又將其感測訊號經由所述導接件224傳輸至所述連接件311，且由連接件311傳送至所述太陽能電路基板31，而該太陽能電路基板31則以所述天線匹配模組313來匹配其感測訊號，且將其感測訊號傳送至天線單元32，以透過天線單元32以射頻傳輸技術進行訊號傳遞至遠端監控方，其中所述無線射頻模組222原本就可將該感測訊號直接傳遞至所述遠 端監控方，但其無線射頻模組222所能傳遞之距離較短，因此於本實施例中，其感測訊號會另外傳送至天線單元32，透過天線單元32以射頻傳輸技術增加傳遞距離而至傳遞遠端監控方，而該電池控管模組223則是用以保護所述蓄電單元24，以避免蓄電單元24過充及過放所造成之損害，藉此，所述螺栓主體2之扭力可經由所述扭力感測單元23感測且傳輸感測訊號至所述太陽能電路基板31，並由所述太陽能電路基板31傳輸至所述天線單元32並由天線單元32傳輸至遠端監控方。
又其中所述光源接收罩體3之太陽能板33吸收太陽光時會將其光能傳遞至太陽能電路基板31且由太陽能電路基板31轉換為電力，且該太陽能電路基板31透過所述穩壓模組312來控制輸出電力，且其太陽能電路基板31經由所述連接件311傳輸至所述導接件224，而導接件224接收所述電力後則對該蓄電單元24進行供給電力，以使蓄電單元24可有效透過太陽光進行充電，藉此，該太陽能板33所接收之太陽能光由太陽能電路基板31轉換成電能且傳輸至螺栓電路基板22，再由螺栓電路基板22傳輸至蓄電單元24，以使蓄電單元24可持續對該扭力感測單元23供電，進而達到該太陽能智慧螺栓結構1具有扭力感測且可遠距離傳輸感測訊號及利用太陽能充電之功效者，而在太陽能智慧螺栓結構1可有效持續供應電力之同時，相對可減少檢測人員需更換供電之施工困擾且可有效提升安全性。
再請同時參閱前述附圖及第4圖所示，係為本發明太陽能智慧螺栓結構之方塊實施示意圖一，其中所述太陽能智慧螺栓結構1部份元件及元件間之相對應之關係與前述太陽能智慧螺栓結構1相同，故在此不再贅述，惟本太陽能智慧螺栓結構1與前述最主要之差異為，其中所述光源接收 罩體3內更設置有一電池單元314，該電池單元314係電性連接所述太陽能電路基板31，而該太陽能電路基板31將太陽光轉換為電力且傳輸至蓄電單元24時，同時將其電力傳輸至所述電池單元314，而該電池單元314則可作為備用電源或直接供電給所述太陽能電路基板31，以使蓄電單元24可持續對該扭力感測單元23供電，進而提高該太陽能智慧螺栓感測結構之使用效能。
再請同時參閱前述附圖及第5圖所示，係為本發明太陽能智慧螺栓結構之方塊實施示意圖，其中所述太陽能智慧螺栓結構1部份元件及元件間之相對應之關係與前述太陽能智慧螺栓結構1相同，故在此不再贅述，惟本太陽能智慧螺栓結構1與前述最主要之差異為，其中所述光源接收罩體3係與該螺栓主體2相互組設，且該光源接收罩體3係設置於所述螺栓主體2頂端位置處，並該導接件224係直接組設所述連接件311，而該光源接收罩體3具有至少一組合孔36，另該螺栓主體2對應組合孔36位置處具有一插孔26，而該插孔26與組合孔36間可以固定元件或插銷來相互固定，以使該光源接收罩體3可有效組設於所述螺栓主體2上。
再請同時參閱前述附圖及第6圖所示，係為本發明太陽能智慧螺栓結構之方塊實施示意圖，其中所述太陽能智慧螺栓結構1部份元件及元件間之相對應之關係與前述太陽能智慧螺栓結構1相同，故在此不再贅述，惟本太陽能智慧螺栓結構1與前述最主要之差異為，其中所述光源接收罩體3與該螺栓主體2間也可為相互分離設置，而該太陽能電路基板31與螺栓電路基板22間之電性連接方式為，該太陽能電路基板31之連接件311與螺栓電路基板22之導接件224間具有一連接導線4，另該螺栓主體2上設置有一罩蓋件27，而該連接導線4係通過所述光源接收罩體3及罩蓋件27，以使該 太陽能電路基板31可經由所述連接導線4傳送電力至所述螺栓電路基板22，而螺栓電路基板22也可經由所述連接導線4將感測訊號傳遞至所述太陽能電路基板31，進而達到具有扭力感測且可遠距離傳輸感測訊號及利用太陽能充電之功效者。
再請同時參閱前述附圖及第7圖所示，係為本發明太陽能智慧螺栓結構之方塊實施示意圖二，其中所述太陽能智慧螺栓結構1部份元件及元件間之相對應之關係與前述太陽能智慧螺栓結構1相同，故在此不再贅述，惟本太陽能智慧螺栓結構1與前述最主要之差異為，其中所述螺栓電路基板22更具有一儲存模組225，而該儲存模組225儲存至少一扭力值，其中所述扭力感測單元23係用以感測太陽能智慧螺栓結構1扭力值之變化且產生有所述感測訊號，而該扭力感測單元23傳輸所述感測訊號至所述螺栓電路基板時，該儲存模組225係儲存所述感測訊號之扭力值。
以上所述，本發明相較於習知具有下列優點：1.具有扭力感測且可遠距離傳輸感測訊號；2.可利用太陽能充電；3.可減少檢測人員之施工困擾且可有效提升安全性。
以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍。
1‧‧‧太陽能智慧螺栓結構
2‧‧‧螺栓主體
21‧‧‧螺栓容置空間
22‧‧‧螺栓電路基板
23‧‧‧扭力感測單元
24‧‧‧蓄電單元
224‧‧‧導接件
25‧‧‧密封件
3‧‧‧光源接收罩體
31‧‧‧太陽能電路基板
311‧‧‧連接件
32‧‧‧天線單元
33‧‧‧太陽能板
34‧‧‧透明聚光層
35‧‧‧天線容置槽

Claims (9)

  1. 一種太陽能智慧螺栓結構，係包括：一螺栓主體，該螺栓主體內具有一螺栓容置空間，並該螺栓主體內設置有一螺栓電路基板及一扭力感測單元及一蓄電單元，其中該螺栓電路基板與該扭力感測單元與該蓄電單元相互電性連接，又該螺栓電路基板上設置有至少一導接件；一光源接收罩體，該光源接收罩體設置有一太陽能電路基板及一天線單元及一太陽能板，該太陽能電路基板分別與該太陽能板與該天線單元與該螺栓電路基板電性連接，並該太陽能電路基板設置有至少一連接件電性連接螺栓電路基板之導接件，另該光源接收罩體外側設置有至少一天線容置槽供所述天線單元設置。
  2. 如請求項1所述之太陽能智慧螺栓結構，其中所述光源接收罩體係組設於所述螺栓主體頂端位置處，且該光源接收罩體具有至少一組合孔，而該螺栓主體對應組合孔位置處具有一插孔，另該導接件係直接組設所述連接件。
  3. 如請求項1所述之太陽能智慧螺栓結構，其中所述光源接收罩體內設置有一電池單元，該電池單元係電性連接所述太陽能電路基板。
  4. 如請求項1所述之太陽能智慧螺栓結構，其中所述太陽能電路基板具有一穩壓模組及一天線匹配模組，該天線匹配模組電性連接所述天線單元。
  5. 如請求項1所述之太陽能智慧螺栓結構，其中所述螺栓電路基板具有一控制模組及一無線射頻模組及一電池控管模組。
  6. 如請求項1所述之太陽能智慧螺栓結構，其中所述光源接收罩體上設置有一透明聚光層罩蓋所述太陽能板及太陽能電路基板。
  7. 如請求項2所述之太陽能智慧螺栓結構，其中所述螺栓主體上設置有一密封件。
  8. 如請求項1所述之太陽能智慧螺栓結構，其中所述光源接收罩體係與所述螺栓主體分離設置，而該太陽能電路基板之連接件與螺栓電路基板之導接件間具有一連接導線，另該螺栓主體上設置有一罩蓋件。
  9. 如請求項1所述之太陽能智慧螺栓結構，其中所述螺栓電路基板具有一儲存模組儲存至少一扭力值。
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