TWM530758U - 動力轉換聯結裝置（一） - Google Patents

Description

動力轉換聯結裝置（一）

本創作係有關於一種動力轉換聯結裝置，尤指一種結構設計完全不使用齒輪，可有效縮減體積及重量，以便於組裝及操控，並可減少石化燃料用量，以節省等待蓄電池充電時間之動力轉換聯結裝置。

按，現有船舶及車輛等主要仍以石化燃料為其動力來源，藉由燃燒石化燃料，以驅使引擎產生動力推動船舶及車輛行進。然，石化燃料的使用係會造成環境污染及地球暖化等問題，故有業者研發以電力替代石化燃料為動力來源，以驅動船舶及車輛行進，該藉由電力驅動之船舶及車輛主要係由蓄電池供電，由於蓄電池蓄電力有限，可驅動行程太短，且每次充電時間太長，以致造成諸多使用上不方便性。

因此，本案創作人乃研發有我國公告第M510872號之「動力轉換聯結裝置」，其係主要使一動力源連結有離合器一端，並使該離合器另端連結有一齒輪箱之第一齒輪其傳動軸一端，又使第一齒輪傳動軸另端連結有螺旋槳或車輪等輸出單元，且使該齒輪箱之第二齒輪其傳動軸連結一發電電動機，復使該發電電動機與至少一蓄電池相連結，藉此，利用本創作設置即可於動力源驅動船舶、車輛行進時，同時連動發電電動機將引擎動力源之機械能轉換成電能，以對蓄電池進行充電，避免等待充電時間浪費，另當蓄電池蓄積足夠電力時，則由蓄電池供電，經發電電動機帶動船舶、車輛行進，以減少石化燃料用量，達到環保效益。

本案創作人研發之我國公告第M510872號「動力轉換聯結裝置」雖可有效達到減少石化燃料用量，及節省等待蓄電池充電時間浪費等效益，但該第M510872號「動力轉換聯結裝置」於組裝使用時，卻發現由於該第M510872號「動力轉換聯結裝置」包含引擎動力源、離合器、齒輪箱、發電電動機及蓄電池等構件，故具相當體積，當欲組裝於較小型船舶或車輛等時，受到小型船舶與車輛的空間限制，以致該第M510872號「動力轉換聯結裝置」無法組裝於小型船舶及車輛使用，另隨著構件增加相對重量會提高，於重量提高後，驅動船舶及車輛行進所需消耗能源相對也會增加，而造成能源使用效率降低。

緣是，本創作人有鑑於其先前研發之我國公告第M510872號「動力轉換聯結裝置」於組裝使用上仍有上述缺失，乃藉其多年於相關領域的製造及設計經驗和知識的輔佐，並經多方巧思，針對其公告第M510872號之「動力轉換聯結裝置」進行研發改良，研創出本創作。

本創作係有關於一種動力轉換聯結裝置，其主要目的係為了提供一種結構設計完全不使用齒輪，可有效縮減體積及重量，以便於組裝及操控，並可減少石化燃料用量，以節省等待蓄電池充電時間之動力轉換聯結裝置。

為了達到上述實施目的，本創作人乃研擬如下動力轉換聯結裝置，係主要設有一動力源，並使該動力源與一離合器之主動部相連結，又設有一馬達，乃於該馬達其殼體穿設有一傳動軸，並使該傳動軸其二端穿出該殼體，且使該傳動軸一端與該離合器之從動部相連結，又使該傳動軸位於該馬達殼體內之一段組接有轉子，該轉子上係設有數磁性體，且使該馬達殼體內位於該轉子周側組設有定子，該定子上係繞設有數線圈，另設有一蓄電池，乃使該蓄電池與該馬達其定子之線圈以導電線相連結，復使該馬達其傳動軸另端與一輸出單元相連結。

如上所述之動力轉換聯結裝置，其中，該馬達其殼體係包含有內殼體及對應包覆於該內殼體外側之外殼體，並於該內殼體周壁成型有呈螺旋環繞之冷卻流道，且使該外殼體於對應該冷卻流道二端分別設有冷卻流道入口及冷卻流道出口。

如上所述之動力轉換聯結裝置，其中，該定子其線圈處係組設有至少一轉速感測器。

如上所述之動力轉換聯結裝置，其中，該離合器係於其主動部及從動部處分別組接有剎車盤及電磁元件，且使該剎車盤及電磁元件相對應。

如上所述之動力轉換聯結裝置，其中，該輸出單元係為船舶之螺旋槳或車輛之車輪。

藉此，利用本創作之動力轉換聯結裝置，亦可於引擎動力源由離合器經馬達帶動輸出單元作動時，同時連動馬達上轉子激化定子線圈產生電能，以對馬達線圈連結之蓄電池充電，另當蓄電池存積電力後，亦可改由蓄電池供電，以純電驅使馬達帶動輸出單元作動，以取代引擎於低速運轉時之低效率運作區間，依此，可以減少石化燃料用量，亦可在特定之使用環境不使用石化燃料，讓操作系統使用於零廢氣排放狀態，並據此同軸式結構設計，與齒輪傳動式比較可有效縮減體積及重量，更便於組裝及操控者。

而為令本創作之技術手段及其所能達成之效果，能夠有更完整且清楚的揭露，茲詳細說明如下，請一併參閱揭露之圖式及圖號：

首先，請參閱第一、二圖所示，為本創作之動力轉換聯結裝置，係主要包含：

一動力源（１），該動力源（１）係為引擎或其它動力系統；

一離合器（２），該離合器（２）係包含有相對之主動部（２１）及從動部（２２），並使其主動部（２１）及從動部（２２）分別組接有對應之剎車盤（２３）及電磁元件（２４），又使該離合器（２）之主動部（２１）與該動力源（１）相連結，另使該電磁元件（２４）與一控制單元相連結；

一馬達（３），該馬達（３）係設有一殼體（３１），該殼體（３１）係包含內殼體（３１１）及對應包覆於該內殼體（３１１）外側之外殼體（３１２），並於該內殼體（３１１）周壁成型有螺旋環繞之冷卻流道（３１３），且使該外殼體（３１２）於對應該冷卻流道（３１３）二端分別設有冷卻流道入口（３１４）及冷卻流道出口（３１５），又於該馬達（３）其內、外殼體（３１１）、（３１２）中央處穿設有傳動軸（３２），並於該傳動軸（３２）位於該馬達（３）殼體（３１）內之一段組接有轉子（３３），而於該轉子（３３）上係設有數磁性體，另使該內殼體（３１１）位於該轉子（３３）周側處組設有定子（３４），且於該定子（３４）上繞設有銅質線圈，又於該定子（３４）線圈上設有至少一轉速感測器（３５），並使該轉速感測器（３５）與控制單元相連結，復使該傳動軸（３２）其一端與該離合器（２）之從動部（２２）相連結；

一蓄電池（４），乃使該蓄電池（４）與該馬達（３）其定子（３４）之線圈以導電線相連結；

一輸出單元（５），該輸出單元（５）可為船舶之螺旋槳或車輛之車輪等，乃使該輸出單元（５）與該傳動軸（３２）另端相連結。

據此，當使用實施時，使用者係由控制單元導通電源予離合器（２）之電磁元件（２４），以使電磁元件（２４）導電磁化後，與其對應之剎車盤（２３）相互吸附，此時，組接該剎車盤（２３）及電磁元件（２４）之主動部（２１）及從動部（２２）即呈鎖合狀態，繼由石化燃料驅動引擎動力源（１）作動，以由引擎動力源（１）經離合器（２）之主動部（２１）帶動其從動部（２２）連結之馬達（３）傳動軸（３２）轉動，再經由傳動軸（３２）驅動輸出單元（５）作動，另於傳動軸（３２）轉動同時，組接於傳動軸（３２）上的轉子（３３）係與其周側所設定子（３４）產生相對運動，此時，定子（３４）上線圈係會與轉子（３３）上磁性體相互感應作用，以於其間產生電磁場，並於該電磁場中產生電流，該電流隨即由定子（３４）線圈經導電線流向與其相連結之蓄電池（４），以對蓄電池（４）進行充電，於此，在引擎動力源（１）帶動馬達（３）傳動軸（３２）轉動之際，蓄電池（４）係同時會進行充電動作，以避免充電時間太長之等待。

再者，當蓄電池（４）積存足夠電力後，使用者係可關閉引擎動力源（１）作動，並由控制單元阻斷通予離合器（２）其電磁元件（２４）電源，以使電磁元件（２４）失去磁性後，釋放對剎車盤（２３）之吸附，以使離合器（２）之主動部（２１）及從動部（２２）呈分離狀態，續由蓄電池（４）供電予馬達（３）定子（３４）線圈，而於定子（３４）產生移動磁場，以使轉子（２）上之磁性體受定子（３４）產生移動磁場帶動，驅使轉子（３３）旋轉作動，並由轉子（３３）連動與其組接之傳動軸（３２）轉動，此時，組接於傳動軸（３２）之輸出單元（５）即會由傳動軸（３２）帶動，以驅使船舶、車輛等行進，由於離合器（２）其主動部（２１）及從動部（２２）已切換為打開狀態，因此，可防止反向帶動引擎動力源（１）作動，所造成動力不當損耗及引擎動力源（１）損壞等情形。

藉此，利用本創作之動力轉換聯結裝置，即可於引擎動力源（１）驅動船舶、車輛行進同時，將引擎動力源（１）驅動船舶、車輛行進的一部分機械能轉換成電能，以對蓄電池（４）進行充電，避免蓄電池（４）沒電時再充電，等待充電時間的浪費，以及因蓄電池續航力短，須頻繁等待充電不便性，而當蓄電池（４）蓄積電力後，則可改由蓄電池（４）供電，以純電驅使馬達（３）帶動船舶、車輛等行進，取代驅動引擎動力源（１）於低速運轉等時之低效率運作區間，於此，一方面可減少石化燃料用量，以降低對環境污染，另方面亦可在特定之使用環境不使用石化燃料，以讓本創作使用於零廢氣排放狀態，另藉由本創作之同軸式結構設計，與先前研發之公告第M510872號「動力轉換聯結裝置」之齒輪傳動式相較，更可達到有效縮減體積及重量，及便於組裝及操控效益，且於重量減輕後，更可進一步節省趨使船舶、車輛行進消耗能量，以提高能源使用效率者。

另值得一提的是，本創作係於馬達（３）其內、外殼體（３１１）、（３１２）間環設有螺旋狀冷卻流道（３１３），乃於外殼體（３１２）其冷卻流道入口（３１４）及冷卻流道出口（３１５）各組接一冷卻管一端，並使二冷卻管另端與於一裝載於船體或車體等上之泵浦相組接，以於馬達（３）作動同時，啟動該泵浦以將水等冷卻劑經冷卻管流入馬達（３）其冷卻流道入口（３１４），再經環設於內、外殼體（３１１）、（３１２）間之螺旋冷卻流道（３１３），將馬達（３）作動產生熱能均勻帶走，繼由馬達（３）其冷卻流道出口（３１５）經另一冷卻管流回該泵浦，以對馬達（３）進行循環冷卻效果，依此，以避免馬達（３）長時間作動燒毀損壞情形，再者，本創作係於馬達（３）線圈處組設有轉速感測器（３５），以偵測馬達（３）其傳動軸（３２）旋轉速度，並將偵測到的馬達（３）轉速傳輸予相連結之控制單元，當轉速感測器（３５）傳輸予控制單元馬達（３）轉速異常時，控制單元係會發出警示訊號，以告知使用者馬達（３）發生異常，以即時進行因應處理動作者。

前述之實施例或圖式並非限定本創作之動力轉換聯結裝置實施樣態，凡所屬技術領域中具有通常知識者所為之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本創作之動力轉換聯結裝置專利範疇。

由上述結構及實施方式可知，本創作係具有如下優點：

1.本創作之動力轉換聯結裝置係可於引擎動力源經馬達傳動軸帶動船舶、車輛行進時，連動馬達傳動軸上轉子激化定子線圈產生電能，以對馬達線圈連結之蓄電池充電，依此，以節省等待蓄電池充電時間浪費，及蓄電池續航力短，頻繁等待充電不便性。

2.本創作之動力轉換聯結裝置係可於蓄電池積存電力後，以純電驅動馬達作動驅使船舶、車輛行進，以取代引擎於低速運轉時之低效率運作區間，依此，除可減少石化燃料用量，亦可在特定之使用環境不使用石化燃料，讓操作系統使用於零廢氣排放狀態。

3.本創作之動力轉換聯結裝置係採同軸式結構設計，與其公告第M510872號「動力轉換聯結裝置」之齒輪傳動式相較，係可有效縮減本創作體積及重量，以更利於提供各類型船舶與車輛等組裝及操控，另於重量減輕後，更可進一步節省趨使船舶、車輛行進消耗能量，以提高能源使用效率。

4.本創作之動力轉換聯結裝置係於馬達內、外殼體間設有螺旋狀冷卻流道，以於馬達運作同時，將冷卻劑輸入冷卻流道，以將馬達作動產生熱能均勻帶走，據此，以避免馬達長時間作動發生燒毀損壞情形者。

5.本創作之動力轉換聯結裝置係於馬達其定子線圈處組設有轉速感測器，以偵測馬達傳動軸轉速，當馬達轉速異常時，與轉速感測器連結之控制單元即會發出警示訊號，以利使用者即時進行因應處理者。

綜上所述，本創作之實施例確能達到所預期功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出新型專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

（１）‧‧‧動力源

（２）‧‧‧離合器

（２１）‧‧‧主動部

（２２）‧‧‧從動部

（２３）‧‧‧剎車盤

（２４）‧‧‧電磁元件

（３）‧‧‧馬達

（３１）‧‧‧殼體

（３１１）‧‧‧內殼體

（３１２）‧‧‧外殼體

（３１３）‧‧‧冷卻流道

（３１４）‧‧‧冷卻流道入口

（３１５）‧‧‧冷卻流道出口

（３２）‧‧‧傳動軸

（３３）‧‧‧轉子

（３４）‧‧‧定子

（３５）‧‧‧轉速感測器

（４）‧‧‧蓄電池

（５）‧‧‧輸出單元

第一圖：本創作之立體分解圖

第二圖：本創作之剖視圖

(2)‧‧‧離合器

(21)‧‧‧主動部

(22)‧‧‧從動部

(23)‧‧‧剎車盤

(24)‧‧‧電磁元件

(3)‧‧‧馬達

(31)‧‧‧殼體

(311)‧‧‧內殼體

(312)‧‧‧外殼體

(313)‧‧‧冷卻流道

(32)‧‧‧傳動軸

(33)‧‧‧轉子

(34)‧‧‧定子

(35)‧‧‧轉速感測器

(4)‧‧‧蓄電池

(5)‧‧‧輸出單元

Claims (7)

1. 一種動力轉換聯結裝置，係主要設有一動力源，並使該動力源與一離合器之主動部相連結，又設有一馬達，乃於該馬達其殼體穿設有一傳動軸，且使該傳動軸一端與該離合器之從動部相連結，又使該傳動軸位於該馬達殼體內之一段組接有轉子，該轉子上係設有數磁性體，且使該馬達殼體內位於該轉子周側組設有定子，該定子上係繞設有數線圈，另設有一蓄電池，乃使該蓄電池與該馬達其定子之線圈以導電線相連結，復使該馬達其傳動軸另端與一輸出單元相連結。
2. 如申請專利範圍第1項所述動力轉換聯結裝置，其中，該馬達其殼體係包含有內殼體及對應包覆於該內殼體外側之外殼體，並於該內殼體周壁成型有呈螺旋環繞之冷卻流道，且使該外殼體於對應該冷卻流道二端分別設有冷卻流道入口及冷卻流道出口。
3. 如申請專利範圍第2項所述動力轉換聯結裝置，其中，該定子其線圈處係組設有至少一轉速感測器。
4. 如申請專利範圍第3項所述動力轉換聯結裝置，其中，該離合器係於其主動部及從動部處分別組接有剎車盤及電磁元件，且使該剎車盤及電磁元件相對應。
5. 如申請專利範圍第1項所述動力轉換聯結裝置，其中，該定子其線圈處係組設有至少一轉速感測器。
6. 如申請專利範圍第1項所述動力轉換聯結裝置，其中，該離合器係於其主動部及從動部處分別組接有剎車盤及電磁元件，且使該剎車盤及電磁元件相對應。
7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述動力轉換聯結裝置，其中，該輸出單元係為船舶之螺旋槳或車輛之車輪。