TWM570358U - Mechanical counterweight triangular lever centrifugal elastic flywheel power generation system - Google Patents

Abstract

一種機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，包含一馬達，該馬達突伸一馬達心軸；一電源連接該馬達；一上轉向機構連接於該馬達的馬達心軸；至少三個第一鋼索連接於該上轉向機構的下端；至少三個離心機構，分別連接一對應的第一鋼索；一配重塊位在該轉向機構之下方；至少三個連桿從該配重塊的上端向外延伸並分別連接一對應的離心機構；該配重塊係承載於一盤體上；一下軸桿其上端貫穿該盤體及該配重塊而連接該至少三個連桿；該下軸桿的轉動係經由一第一皮帶滑輪組傳送到一下轉向機構，再經由一傳動軸及一齒輪傳動組傳送到一旋轉軸使其轉動；一發電機，其心軸經由一第二皮帶滑輪組連接該旋轉軸，當該旋轉軸轉動時即帶動該第二皮帶滑輪組，而帶動該發電機的心軸轉動，使得該發電機產生電力。

Description

機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統

本創作係有關於一種發電裝置，尤其是一種機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統。

在傳統的很多動力結構中，係應用獸力作為整個系統的動力源，如農業上用於磨麥或米等的石磨裝置，係應用動物推動一圓餅狀的石塊，令該石塊轉動而摩擦麥或米。惟此種方式其成本較高，再者效率也低，因此也較為耗時，而提高整體的成本。

除了上述應用獸力作為動力源，目前也有發展出應用其他能源以帶動後端的動力結構，再將其動力輸出到後端的裝置，如帶動發電機發電，以將動能轉換為電能，如傳統的風力發電機、火力發電機、太陽能發電機或核渦輪機等等。惟上述的發電機其內部的動力結構較為複雜，皆需耗費較多的能源及動能以令其動力結構可帶動後端發電機發電，才得以產生電力，所以也造成能源的浪費。

故本案希望提出一種嶄新的應用轉動以帶動發電機發電的結構，不需耗費龐大的能源就能產生足夠的動能，且同時可其輸出的動力做為轉動下一級裝置的動力來源，而可取代傳統的動物動力，以及解決上述習知發電結構上的缺陷。

所以本創作的目的係為解決上述習知技術上的問題，本創作中提出一種機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，係由一馬達經由第一鋼索帶動下一級的多個離心機構旋轉，再帶動位於該多個離心機構中央的配重塊旋轉，而將動力傳送到下方的發電機發出電能。再者應用本案的結構，該配重塊可作為石磨，而可藉由離心機構推動該配重塊而取代傳統的動物動力。因此本案係所以除了推動石磨的優點外，尚可用於發電，達到能源的最大使用效率。

為達到上述目的本創作中提出一種機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，包含：一馬達，用於提供動力予其他元件；其中該馬達突伸一馬達心軸；一電源連接該馬達，該電源用於提供電力予該馬達，以做為整個系統的動力；一上轉向機構連接於該馬達的馬達心軸，以將該馬達的輸出轉向；至少三個第一鋼索連接於該上轉向機構的下端；至少三個離心機構，各該離心機構連接一對應的第一鋼索；一配重塊，位在該轉向機構之下方；至少三個連桿從該配重塊的上端向外延伸；各該連桿連接一對應的離心機構；一盤體，位於該配重塊的下方，該配重塊係承載於該盤體上。其中該配重塊具有中央穿孔，且該盤體具有一中央穿孔；一下軸桿，該下軸桿的上端係貫穿該盤體的中央穿孔及該配重塊的中央穿孔，而連接到該至少三個連桿；當該離心機構帶動該至少三個連桿旋轉時，即帶動該下軸桿及該配重塊及該盤體轉動；一第一皮帶滑輪組係包含一滑輪及一皮帶，其中該第一皮帶滑輪組的滑輪固定結合在該下軸桿上，該第一皮帶滑輪組的皮帶則嚙合該第一皮帶滑輪組的滑輪；一下轉向機構其一端應用一滑輪 嚙合該第一皮帶滑輪組的皮帶，因此可以將該下軸桿的轉動經由該第一皮帶滑輪組傳送到該下轉向機構，而將該下軸桿的旋轉轉向；一傳動軸，其一端耦接該下轉向機構的另一端，因此當該下軸桿轉動時，便能帶動該傳動軸轉動；一齒輪傳動組係包含一滑輪及一皮帶或第一鋼索，該齒輪傳動組的滑輪連接該傳動軸的另一端，該齒輪傳動組的皮帶或第一鋼索則嚙合該齒輪傳動組的滑輪；一旋轉軸，其一端應用一滑輪嚙合該齒輪傳動組的皮帶或第一鋼索，當該傳動軸轉動時即帶動該齒輪傳動組，而令該旋轉軸轉動；一第二皮帶滑輪組係包含一滑輪及一皮帶，其中該第二皮帶滑輪組的滑輪固定結合在該旋轉軸的另一端，該第二皮帶滑輪組的皮帶則嚙合該第二皮帶滑輪組的滑輪；一發電機，該發電機的心軸經由一滑輪嚙合該第二皮帶滑輪組的皮帶。當該旋轉軸轉動時即帶動該第二皮帶滑輪組，而帶動該發電機的心軸轉動，使得該發電機產生電力。

由下文的說明可更進一步瞭解本創作的特徵及其優點，閱讀時並請參考附圖。

2‧‧‧電源

3‧‧‧馬達

8‧‧‧第一鋼索

12‧‧‧下軸桿

14‧‧‧發電機

20‧‧‧安裝架體

22‧‧‧橫向固定架

24‧‧‧支撐架

30‧‧‧馬達心軸

35‧‧‧上轉向機構

40‧‧‧彈簧旋轉機構

42‧‧‧第二鋼索

43‧‧‧固定件

44‧‧‧第二彈簧

50‧‧‧配重塊

52‧‧‧連桿

54‧‧‧盤體

80‧‧‧第一皮帶滑輪組

82‧‧‧滑輪

84‧‧‧皮帶

90‧‧‧下轉向機構

92‧‧‧滑輪

100‧‧‧離心機構

101‧‧‧離心塊

102‧‧‧支撐片

103‧‧‧第一彈簧

110‧‧‧齒輪傳動組

112‧‧‧滑輪

114‧‧‧皮帶

116‧‧‧滑輪

141‧‧‧心軸

142‧‧‧滑輪

201‧‧‧傳動軸

202‧‧‧旋轉軸

300‧‧‧離心旋轉件

301‧‧‧離心配重件

310‧‧‧彈性伸縮機構

311‧‧‧桿體

313‧‧‧容置腔體

314‧‧‧第三彈簧

316‧‧‧鐵片

317‧‧‧蓋板

319‧‧‧開口

400‧‧‧第二皮帶滑輪組

402‧‧‧滑輪

404‧‧‧皮帶

431‧‧‧鋼管

432‧‧‧開口

501‧‧‧中央穿孔

541‧‧‧中央穿孔

600‧‧‧下固定座

601‧‧‧軸承

圖1顯示本案之元件組合之立體示意圖。

圖2顯示本案之元件組合之側視示意圖。

圖3顯示本案之彈簧旋轉機構之示意圖。

圖4顯示本案之另一元件組合之立體示意圖。

圖5顯示圖4之彈簧旋轉機構之示意圖。

圖6顯示本案之離心旋轉件之示意圖。

圖7顯示本案之離心旋轉件之另一示意圖。

茲謹就本案的結構組成，及所能產生的功效與優點，配合圖式，舉本案之一較佳實施例詳細說明如下。

請參考圖1至圖7所示，顯示本創作之機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，包含下列元件：一馬達3，用於提供動力予其他元件；其中該馬達3突伸一馬達心軸30。

一電源2連接該馬達3，該電源2用於提供電力予該馬達3，以做為整個系統的動力。

一上轉向機構35連接於該馬達3的馬達心軸30，因此可以將該馬達3的輸出轉向。

一安裝架體20，包含一橫向固定架22及多個支撐架24連接於該橫向固定架24下方，該上轉向機構35係固定於該橫向固定架22上。該馬達3係設置於該橫向固定架22的上方。

四個第一鋼索8連接於該上轉向機構35的下端，各該第一鋼索8之間的角度大略相差90度。

四個離心機構100，各該離心機構100連接一對應的第一鋼索8。其中該離心機構100包含一離心塊101、一支撐片102及至少一第一彈簧103連接於該離心塊101及該支撐片102之間。其中各該第一鋼索8係固定於一對應的離心機構100的支撐片102上。

一配重塊50，位在該轉向機構35之下方。

四個連桿52從該配重塊50的上端向外延伸。各該連桿52連接一對應的離心機構100，主要是連接該離心機構100的支撐片102。

一盤體54，位於該配重塊50的下方，該配重塊50係承載於該盤體54上。其中該配重塊50具有中央穿孔501，且該盤體54具有一中央穿孔541。

一下軸桿12，該下軸桿12的上端係貫穿該盤體54的中央穿孔541及該配重塊50的中央穿孔501，而連接到該四個連桿52。該下軸桿12的下端以可轉動的方式套入一下固定座600內，該下固定座600內設置有軸承601，該下軸桿12的下端係安裝在該軸承601內。當該離心機構100帶動該四個連桿52旋轉時，即帶動該下軸桿12及該配重塊50及該盤體54轉動。

一第一皮帶滑輪組80係包含一滑輪82及一皮帶84，其中該第一皮帶滑輪組80的滑輪82固定結合在該下軸桿12上，主要是在該下軸桿12的下段處，該第一皮帶滑輪組80的皮帶84則嚙合該第一皮帶滑輪組80的滑輪82。

一下轉向機構90其一端應用一滑輪92嚙合該第一皮帶滑輪組80的皮帶84，因此可以將該下軸桿12的轉動經由該第一皮帶滑輪組80傳送到該下轉向機構90，而將該下軸桿12的旋轉轉向。

一傳動軸201，其一端耦接該下轉向機構90的另一端，因此當該下軸桿12轉動時，便能帶動該傳動軸201轉動。

一齒輪傳動組110係包含一滑輪112及一皮帶114，該齒輪傳動組110的滑輪112連接該傳動軸201的另一端，該齒輪傳動組110的皮帶114則嚙合該齒輪傳動組110的滑輪112。

一旋轉軸202，其一端應用一滑輪116嚙合該齒輪傳動組110的皮帶114，當該傳動軸201轉動時即帶動該齒輪傳動組110，而令該旋轉軸202轉動。

一第二皮帶滑輪組400係包含一滑輪402及一皮帶404，其中該第二皮帶滑輪組400的滑輪402固定結合在該旋轉軸202的另一端，該第二皮帶滑輪組 400的皮帶404則嚙合該第二皮帶滑輪組400的滑輪402。

一發電機14，該發電機14的心軸141經由一滑輪142嚙合該第二皮帶滑輪組400的皮帶404。當該旋轉軸202轉動時即帶動該第二皮帶滑輪組400，而帶動該發電機14的心軸141轉動，使得該發電機14產生電力。

本案中當該馬達3啟動時，則會經由其馬達心軸30帶動該上轉向機構35，而使得其旋轉軸由橫向改變為縱向，使整個機構可呈縱向排列，以適應下部的該離心機構100的轉動。當該上轉向機構35的下端旋轉時將使得該第一鋼索8跟著旋轉，在外端的四個離心機構100將應用其離心力而使得該第一鋼索8可以呈現挺直的狀態，該離心機構100的第一彈簧103則可以加大整個旋轉半徑，因此增強扭力。該離心機構100的旋轉將帶動該連桿52，因此位在中央的該配重塊50也跟著旋轉而帶動該下軸桿12轉動，所以該第一皮帶滑輪組80也跟著轉動，而將轉動的能量傳送到該下轉向機構90，因為該下轉動機構90連接該發電機14的心軸141，所以使得該發電機14可以發出電能。

本案尚包含一離心旋轉件300配置於該旋轉軸202上，該離心旋轉件300包含至少一彈性伸縮機構310，該彈性伸縮機構310可經由外部的施力拉長或縮短其長度。其中各該彈性伸縮機構310由該旋轉軸202向外延伸，並且其遠離該旋轉軸202的一端連接至少一離心配重件301。較佳者該離心配重件301為鋼塊。較佳者該至少一離心配重件301為多個串連的離心配重件301。當該旋轉軸202旋轉時，即帶動該至少一該彈性伸縮機構310旋轉。

如圖6所示，其中該彈性伸縮機構310包含一桿體311、一容置腔體313、一第三彈簧314、一鐵片316及一蓋板317。該容置腔體313具有中空結構， 該桿體311從該容置腔體313的一端延伸出來而連接該旋轉軸202。其中該容置腔體313的另一端具有一開口319，該蓋板317頂抵於該容置腔體313的開口319處。該第三彈簧314位於該容置腔體313內，該第三彈簧314的一端固接於該容置腔體313靠近該旋轉軸202的一端，另一端連接該蓋板317。該至少一離心配重件301則固定連接於該蓋板317的外側端。其中該桿體311係經由該鐵片316連接該旋轉軸202。

當該旋轉軸202帶動該至少一該彈性伸縮機構310旋轉時，該第三彈簧314會受到離心力的作用而拉長，當該彈簧的末端伸出該容置腔體313時，即可將其對應之蓋板317及其對應的至少一離心配重件301向外推送(如圖7所示)。當該第三彈簧314的末端未伸出該容置腔體313時，則該蓋板317會頂抵於該容置腔體313的開口319處(如圖6所示)。因此可以增加該旋轉軸202旋轉時的穩定度。

較佳者，該至少一彈性伸縮機構310為三個彈性伸縮機構310，其中相鄰的兩彈性伸縮機構310之間的夾角約為120度。

本案尚包含一彈簧旋轉機構40，係連接在該旋轉軸202上。如圖3所示，該彈簧旋轉機構40包含兩第二鋼索42、兩固定件43及兩第二彈簧44。其中該兩第二鋼索42從該旋轉軸202上的兩對側向外延伸。該兩第二鋼索42為軟性之鋼索，各該第二鋼索42分別連接一對應的固定件43。各該第二彈簧44分別包覆在一對應之第二鋼索42的外側。各該第二彈簧44的一端連接該固定件43，另一端則可相對於對應之第二鋼索42移動。因此當該旋轉軸202旋轉時，會帶動該兩第二鋼索42及該兩第二彈簧44旋轉，使得該兩第二鋼索42產生伸縮，同時使得各該第二彈簧44的另一端應用離心力而在對應之第 二鋼索42上產生伸縮移動，因此可以增加該旋轉軸202旋轉時的穩定度以及降低整體旋轉能量的損耗，並且降低機械損耗。

如圖1至圖3所示，各該固定件43可為片狀結構。或者如圖4及圖5所示，各該固定件43為一鋼管431，而分別包覆在對應之第二彈簧44的外側，其中該鋼管431靠近該軸體41的一端具有開口432，因此使得對應之第二彈簧44可經由該開口432伸出該鋼管431外。

上述實施例中係以四個第一鋼索8作為說明之用，惟其數量並不用於限制本案的範圍，實際上在本案中配置至少三個的第一鋼索8即可構成本案的結構，而該離心機構100及該連桿52的數量與該第一鋼索8的數量相同。

在傳統的很多動力裝置中，如農業上磨麥或米等的石磨，係應用動物推動一圓餅狀的石塊，令該石塊轉動而摩擦麥或米，因此本案的結構可藉由離心機構100推動該配重塊50(即石磨)而取代傳統的動物動力。

另外本案係由一馬達經由第一鋼索帶動下一級的多個離心機構旋轉，再帶動位於該多個離心機構中央的配重塊旋轉，而將動力傳送到下方的發電機發出電能。所以除了推動石磨的優點外，尚可用於發電，達到能源的最大使用效率。

綜上所述，本案創新設計相當符合實際需求。其具體改進現有缺失，相較於習知技術明顯具有突破性之進步優點，確實具有功效之增進，且非易於達成。本案未曾公開或揭露於國內與國外之文獻與市場上，已符合專利法規定。

上列詳細說明係針對本創作之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本創作之專利範圍，凡未脫離本創作技藝精神所為之等效實 施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

Claims (16)

1. 一種機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，包含：一馬達，用於提供動力予其他元件；其中該馬達突伸一馬達心軸；一電源連接該馬達，該電源用於提供電力予該馬達，以做為整個系統的動力；一上轉向機構連接於該馬達的馬達心軸，以將該馬達的輸出轉向；至少三個第一鋼索連接於該上轉向機構的下端；至少三個離心機構，各該離心機構連接一對應的第一鋼索；一配重塊，位在該轉向機構之下方；至少三個連桿從該配重塊的上端向外延伸；各該連桿連接一對應的離心機構；一盤體，位於該配重塊的下方，該配重塊係承載於該盤體上。其中該配重塊具有中央穿孔，且該盤體具有一中央穿孔；一下軸桿，該下軸桿的上端係貫穿該盤體的中央穿孔及該配重塊的中央穿孔，而連接到該至少三個連桿；當該離心機構帶動該至少三個連桿旋轉時，即帶動該下軸桿及該配重塊及該盤體轉動；一第一皮帶滑輪組係包含一滑輪及一皮帶，其中該第一皮帶滑輪組的滑輪固定結合在該下軸桿上，該第一皮帶滑輪組的皮帶則嚙合該第一皮帶滑輪組的滑輪；一下轉向機構其一端應用一滑輪嚙合該第一皮帶滑輪組的皮帶，因此可以將該下軸桿的轉動經由該第一皮帶滑輪組傳送到該下轉向機構，而將該下軸桿的旋轉轉向； 一傳動軸，其一端耦接該下轉向機構的另一端，因此當該下軸桿轉動時，便能帶動該傳動軸轉動；一齒輪傳動組係包含一滑輪及一皮帶或第一鋼索，該齒輪傳動組的滑輪連接該傳動軸的另一端，該齒輪傳動組的皮帶或第一鋼索則嚙合該齒輪傳動組的滑輪；一旋轉軸，其一端應用一滑輪嚙合該齒輪傳動組的皮帶或第一鋼索，當該傳動軸轉動時即帶動該齒輪傳動組，而令該旋轉軸轉動；一第二皮帶滑輪組係包含一滑輪及一皮帶，其中該第二皮帶滑輪組的滑輪固定結合在該旋轉軸的另一端，該第二皮帶滑輪組的皮帶則嚙合該第二皮帶滑輪組的滑輪；一發電機，該發電機的心軸經由一滑輪嚙合該第二皮帶滑輪組的皮帶。當該旋轉軸轉動時即帶動該第二皮帶滑輪組，而帶動該發電機的心軸轉動，使得該發電機產生電力。
2. 如申請專利範圍第1項所述之機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，其中該離心機構包含一離心塊、一支撐片及至少一第一彈簧連接於該離心塊及該支撐片之間；其中各該第一鋼索係固定於一對應的離心機構的支撐片上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，其中各該連桿連接一對應的離心機構的支撐片。
4. 如申請專利範圍第1項所述之機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，其中該下軸桿的下端以可轉動的方式套入一下固定座內，該下固定座內設置有軸承，該下軸桿的下端係安裝在該軸承內。
5. 如申請專利範圍第1項所述之機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，其中該第一皮帶滑輪組的滑輪固定結合在該下軸桿的下段處。
6. 如申請專利範圍第1項所述之機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，其中該至少三個第一鋼索為四個第一鋼索，且該至少三個離心機構為四個離心機構，且該至少三個連桿為四個連桿。
7. 如申請專利範圍第6項所述之機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，其中各該第一鋼索之間的角度大略相差90度。
8. 如申請專利範圍第1項所述之機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，尚包含一安裝架體，該安裝架體包含一橫向固定架及多個支撐架連接於該橫向固定架下方，該上轉向機構係固定於該橫向固定架上；該馬達係設置於該橫向固定架的上方。
9. 如申請專利範圍第1項所述之機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，尚包含一離心旋轉件配置於該旋轉軸上，該離心旋轉件包含至少一彈性伸縮機構，該彈性伸縮機構可經由外部的施力拉長或縮短其長度；其中各該彈性伸縮機構由該旋轉軸向外延伸，並且其遠離該旋轉軸的一端連接至少一離心配重件；當該旋轉軸旋轉時，即帶動該至少一該彈性伸縮機構旋轉。
10. 如申請專利範圍第9項所述之機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，其中該彈性伸縮機構包含一桿體、一容置腔體、一第三彈簧、一鐵片及一蓋板；該容置腔體具有中空結構，該桿體從該容置腔體的一端延伸出來而連接該旋轉軸；其中該容置腔體的另一端具有一開口，該蓋板頂抵於該容置腔體的開口處；該第三彈簧位於該容置腔體內，該第三彈簧的 一端固接於該容置腔體靠近該旋轉軸的一端，另一端連接該蓋板；該至少一離心配重件則固定連接於該蓋板的外側端；其中該桿體係經由該鐵片連接該旋轉軸；當該旋轉軸帶動該至少一該彈性伸縮機構旋轉時，該第三彈簧會受到離心力的作用而拉長，當該彈簧的末端伸出該容置腔體時，即可將其對應之蓋板及其對應的至少一離心配重件向外推送；當該第三彈簧的末端未伸出該容置腔體時，則該第三彈簧會拉住該蓋板而令該蓋板頂抵於該容置腔體的開口處。
11. 如申請專利範圍第9項所述之機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，其中該離心配重件為鋼塊。
12. 如申請專利範圍第9項所述之機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，其中該至少一離心配重件為多個串連的離心配重件。
13. 如申請專利範圍第1項所述之機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，其中該至少一彈性伸縮機構為三個彈性伸縮機構，其中相鄰的兩彈性伸縮機構之間的夾角約為120度。
14. 如申請專利範圍第1項所述之機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，尚包含一彈簧旋轉機構，係連接在該旋轉軸上；該彈簧旋轉機構包含兩第二鋼索、兩固定件及兩第二彈簧；其中該兩第二鋼索從該旋轉軸上的兩對側向外延伸；該兩第二鋼索為軟性之鋼索，各該第二鋼索分別連接一對應的固定件；各該第二彈簧分別包覆在一對應之第二鋼索的外側；各該第二彈簧的一端連接該固定件，另一端則可相對於對應之第二鋼索移動；當該旋轉軸旋轉時，會帶動該兩第二鋼索及該兩第二彈簧旋轉，使得 該兩第二鋼索產生伸縮，同時使得各該第二彈簧的另一端應用離心力而在對應之第二鋼索上產生伸縮移動，因此可以增加該旋轉軸旋轉時的穩定度以及降低整體旋轉能量的損耗，並且降低機械損耗。
15. 如申請專利範圍第14項所述之機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，其中各該固定件為片狀結構。
16. 如申請專利範圍第14項所述之機械配重式三角槓桿離心彈力飛輪發電系統，其中各該固定件為一鋼管，而分別包覆在對應之第二彈簧的外側，其中該鋼管靠近該軸體的一端具有開口，因此使得對應之第二彈簧可經由該開口伸出該鋼管外。