TWM590329U - 混合動力增速機 - Google Patents

Abstract

本創作係在提供一種混合動力增速機，其係將電動機中提供定子結構安置的機殼本體或支撐本體安設在第二基座，並將該第二基座驅動與電動機的轉軸同向轉動，該第二基座被驅動後的轉矩係大於電動機轉軸的轉矩，而該驅動電動機轉軸轉動的動力源和驅動第二基座轉動的動力源為同一或分屬不同；據之，該電動機的機殼本體或支撐本體將與轉軸呈同向轉動，而該電動機機殼本體或支撐本體的轉矩將大於轉軸的轉矩，俾電動機不但可正常運轉，尤其，更可在不降低轉矩情形下，自動或透過外部力提高轉軸輸出的轉速，使得電動機的應用具有更節能、經濟和提升工作效率效果。

Description

混合動力增速機

本創作係有關一種混合動力增速機，尤指一種係將電動機的機殼本體或支撐本體設為與轉軸同向轉動，俾電動機不但可正常運轉，尤其，更可在不降低轉矩中提高轉軸輸出的轉速，達到電動機的應用更具節能、經濟和提升工作效率效果的混合動力增速機。

按，一般電動機(又稱馬達)主要的結構是由一定子結構和一轉子結構共同組合而成，定子結構是設置在電動機內部且靜止不動，轉子則可繞軸轉動，以與定子結構產生的磁場互相作用而產生動力。而現有電動機使用時，不論是內轉式電動機或是外轉式電動機，都是將安置定子結構的機殼本體或支撐本體固定，並將轉子連接負載，其中，該內轉式電動機係將轉子結構的轉軸連接負載，該外轉式電動機則是將定子結構位於電動機內部，而轉子是環繞在該定子外周並連接負載。

又，電動機在設計上有最佳效率點，俾不會發生轉矩過大或過小、或轉速過高或過低，致影響電動機使用效率或安全性情形。其中，在該最佳效率點設計規範下，如欲提升電動機的轉速，通常都會考慮以降低轉矩方式達成，惟，此却容易影響電動機的工作效率，甚而會發生較耗能情形。又，現有電動機除了可藉自身轉子結構和定子結構配合，以致轉 子與定子結構產生的磁場互相作用而產生動力之外，其並無法透過外部力來提升自身的轉速，在實施上亦有應用範圍受限和不足情形。是，如何使該在最佳效率點設計基礎下製成的既有電動機，能在運轉時令轉子可以不降低轉矩方式提升輸出的轉速，進而提升電動機工作效率，甚而可更節能、經濟的驅動負載，便成為業者極欲探討和追求的目標。

本創作之主要目的，乃在提供一種混合動力增速機，其可改善上述習知技術的不足，並使電動機不需改變既有定子結構和轉子結構的設計，只要將既有電動機安裝結合本創作的第二基座和動力傳輸裝置，即可自動力提高或透過外部力提高轉軸輸出的轉速，使得電動機的應用具有更節能、經濟和提升工作效率的效果。

為了達到上述目的，本創作係將電動機中提供定子結構安置的機殼本體或支撐本體安設在第二基座，並將該第二基座驅動與電動機的轉軸同向轉動，該第二基座被驅動後的轉矩係大於電動機轉軸的轉矩，而該驅動電動機轉軸轉動的動力源和驅動第二基座轉動的動力源為同一或分屬不同；據之，該電動機的機殼本體或支撐本體將與轉軸呈同向轉動，而該電動機機殼本體或支撐本體的轉矩將大於轉軸的轉矩，俾電動機不但可正常運轉，尤其，更可在不降低轉矩情形下，自動或透過外部力提高轉軸輸出的轉速，使得電動機的應用具有更節能、經濟和提升工作效率效果。

為使 貴審查委員對於本創作之目的、特徵和功效有更進一步的了解和認同，茲配合圖式和實施例詳細說明於后：

A‧‧‧軸承

B‧‧‧軸承

N‧‧‧傳動元件

P‧‧‧傳動帶

R‧‧‧傳動軸

S‧‧‧傳動輪

10‧‧‧第一基座

101‧‧‧容納空間

20‧‧‧第二基座

201‧‧‧第一轉軸

2011‧‧‧通道

30‧‧‧電動機

301‧‧‧機殼本體

302‧‧‧轉軸

303‧‧‧導線

304‧‧‧迴轉接頭

40‧‧‧動力傳輸裝置

401‧‧‧第一驅動輪

402‧‧‧第二驅動輪

403‧‧‧減速裝置

50‧‧‧第二原動機

60‧‧‧第三原動機

第一圖係本創作第一實施例之立體示意圖。

第二圖係第一圖之前視示意圖。

第三圖係本創作第二實施例之前視示意圖。

第四圖係本創作第三實施例之前視示意圖。

第五圖係本創作第四實施例之前視示意圖。

第六圖係本創作第五實施例之前視示意圖。

請參閱第一、二圖所示，本創作一種混合動力增速機，包含有第一基座10、第二基座20、電動機30及動力傳輸裝置40；其中，

該該第一基座10供第二基座20、電動機30和動力傳輸裝置40安置，設有一容納空間101；

該第二基座20係位在第一基座10的容納空間101，一側設有第一轉軸201可旋轉的樞接在第一基座10；

該電動機30為設有定子結構和轉子結構的現有電動機，包含一般的內轉式電動機和外轉式電動機(本案係以內轉式電動機做為實施例)，設有提供定子結構安置的機殼本體301(使用於內轉式電動機)或支撐本體(圖未示，使用於外轉式電動機)，及提供動力輸出之轉子結構的轉軸302，該機殼本體301或支撐本體係安裝固設在第二基座20，該轉軸302係延伸外露於機殼本體301或支撐本體並可旋轉的樞接在第一基座10，該轉軸302係與安設在第二基座20的第一轉軸201呈同一軸線對應，俾與該第一轉軸201共同支撐著第二基座20自由轉動；

該動力傳輸裝置40係連接電動機30的轉軸302和第二基座20的 第一轉軸201，至少設有第一驅動輪401安設在電動機30的轉軸302，及設有第二驅動輪402安設在第二基座20的第一轉軸201，在該第一驅動輪401和第二驅動輪402之間係設有減速裝置403，該減速裝置403可透過傳動元件N(如傳動輪或傳動帶或傳動軸等)連接該第一驅動輪401和第二驅動輪402，俾該電動機30的動力經轉軸302輸出，再經減速裝置403以預定減速比輸出後，可以與電動機30的轉軸302同向轉動，且可以高於該轉軸302的轉矩傳輸到第二驅動輪402，進而再透過第一轉軸201傳輸到第二基座20和電動機30的機殼本體301(或支撐本體)，而以該傳輸到第一轉軸201、第二基座20和電動機30之機殼本體301(或支撐本體)的轉矩，會大於該電動機302之機殼本體301(或支撐本體)固定在第二基座20的反作用力，則該第二基座201暨電動機30的機殼本體301(或支撐本體)將可順利轉動；又，以該電動機30的機殼本體301(或支撐本體)和轉軸302係呈同方向轉動，則該電動機30之轉軸302最終輸出的實際轉速，將會是電動機30原本的額定轉速+機殼本體301(或支撐本體)的轉速，達到實質增加電動機30轉速的效果。即，由於該電動機30之轉軸302轉動的轉矩，係小於電動機30之機殼本體301(或支撐本體)固定在第二基座20的反作用力，致電動機30啟動時，該轉軸302可順利轉動，而前述該電動機30的機殼本體301(或支撐本體)及第二基座20轉動的轉矩，又係大於該電動機30之機殼本體301(或支撐本體)固定在該第二基座20的反作用力，而可順利的轉動，則該電動機30之機殼本體301(或支撐本體)的轉矩，將恆大於該電動機30之轉軸302的轉矩情形下，自然的，該機殼本體301(或支撐本體)和該轉軸302將會同方向各自的轉動，而依電動機之結構和旋轉原理，該定子結構係在電動機內部靜止不動，而轉子則可繞軸轉動，以與定子結構產生 的磁場互相作用而產生動力的精神，則該同方向各自轉動之該機殼本體301(或支撐本體)的轉速和該轉軸302的轉速，將會自動相加形成電動機30最終輸出的實際轉速，而可達到實質增加電動機轉速的效果；

上述，該安設在第二基座20的第一轉軸201且設有連通於外的通道2011，該通道2011可供電動機30的導線303連接於外。

上述，該電動機30的導線303係可透過安設在該第一轉軸201的迴轉接頭304連接電源，或該導線303係可透過一般的碳刷和集電環配合(圖未示)連接電源，俾電動機30和第二基座20轉動時，該導線303不會發生纏絞破壞情形。

上述，該安設在第二基座20的第一轉軸201，係可透過軸承A樞設在第一基座10，而該安裝固設在第二基座20之電動機30的轉軸302，係可透過軸承B樞設在第一基座10，俾該電動機30的轉軸302和第二基座20暨第一轉軸201，相互具有更佳的定位安定性和轉動順暢性。

上述，該安設在動力傳輸裝置40的減速裝置403，係可以齒輪減速機為之，或如第三圖所示，該減速裝置403係可在該第一驅動輪401和第二驅動輪402之間連接有減速配比的傳動元件(如傳動帶P、傳動輪S、傳動軸R)，透過該等具減速配比的傳動元件配合，亦可達到預定提高第二基座20轉矩效果，進而使該電動機30的機殼本體301(或支撐本體)的轉矩可高於轉軸302的轉矩。

即，利用上述所構成的本創作，當電動機30啟動致轉子結構的轉軸302轉動，而該轉軸302又透過安設於上的第一驅動輪401將動力傳輸至減速裝置403，俾該經減速裝置403以預定減速比輸出的動力，係與該轉軸 302呈同方向轉動，且以高於該轉軸302的轉矩傳輸到第二驅動輪402，進而致提供該第二驅動輪402安置的第一轉軸201、及提供該第一轉軸201安置的第二基座20、以及安裝固設在該第二基座20之電動機30的機殼本體301(或支撐本體)，亦以高於該轉軸302的轉矩呈同方向轉動後，則依據電動機之結構和旋轉之原理，該同方向各自轉動之電動機30的機殼本體302(或支撐本體)轉速和該轉軸302的轉速，將會自動相加並由該轉軸302輸出，據此，便可達到實質提升該電動機30轉速的效果。亦即，透過本創作，目前該在最佳效率點設計基礎下製成的現有電動機，便能在運轉時，以不降低轉矩方式提升實際輸出的轉速，進而達到提升電動機後續工作效率，及提供節能和經濟效益的效果。

上述，由於該電動機30透過本創作，即可在不降低轉矩的情形下，直接提升轉軸302實際輸出的轉速，則電動機連接負載時，該安裝連接在該轉軸302的傳動機構或傳動元件的配置，必然可較在習知降低轉矩之電動機轉軸安裝、連接傳動機構或傳動元件的方式，來得更多元且具效率，據此，便可使電動機的應用，達到更具工作效率、節能和經濟的效果。

請再配合第四、五圖所示，本創作驅動第二基座20轉動的動力源，除了可以電動機30本身的動力，配合動力傳輸裝置40暨設於該動力傳輸裝置40的減速裝置403為之，而形成第二基座20轉動的動力源與電動機轉軸302轉動的動力源為同一之外，尤其，應實際使用需要，本創作亦可以安設在第一基座10外部的第二原動機50為動力源(如第四圖)，並配合動力傳輸裝置40的傳動元件N(如傳動輪或傳動帶或傳動軸等)及減速裝置403，將高於該電動機30轉矩的動力傳輸到第二驅動輪402，俾該提供該第二驅動輪402安置 的第一轉軸201、及該提供第一轉軸201安置的第二基座20、以及該安裝固設在該第二基座20的電動機30的機殼本體301(或支撐本體)，連帶可以高於該電動機轉軸302轉矩的較大轉矩與該轉軸302同向轉動，進而達到提高該電動機轉軸302實際輸出轉速，及致該電動機30後續工作效率更具提升且具節能和經濟性的效果。其中，該第二原動機50為泛指利用能源產生原動力的一切機械，如熱力發動機、水力發動機、風力發動機和電動機等，據此，透過該來自第二原動機50的外部動力源和動力傳輸裝置40配合，目前該在最佳效率點設計基礎下製成的現有電動機，乃亦能在運轉時，以不降低轉矩方式提升實際輸出的轉速，達到提高電動機後續工作效率及具節能和經濟性的效果。

上述，該安設在動力傳輸裝置40的減速裝置403係可以齒輪減速機為之，或如第五圖所示，該減速裝置403係可在該第二原動機50和第二驅動輪402之間連接有減速配比的傳動元件(如傳動帶P、傳動輪S、傳動軸R)，透過該等具減速配比的傳動元件配合，亦可達到預定提高第二基座20轉矩效果，進而使該電動機30的機殼本體301(或支撐本體)的轉矩可高於轉軸302的轉矩。

請再配合第六圖所示，本創作驅動第二基座20轉動的動力源，亦可直接以轉矩高於電動機30轉矩並安設在第一基座10外部的第三原動機60，配合動力傳輸裝置40的傳動元件N(如傳動輪或傳動帶或傳動軸等)驅動該第二驅動輪402達成，俾該提供該第二驅動輪402安置的第一轉軸201、及該提供第一轉軸201安置的第二基座20、以及該安裝固設在該第二基座20的電動機30的機殼本體301(或支撐本體)，連帶可以高於該電動機轉軸302轉矩 的較大轉矩與該轉軸302同向轉動，進而達到提高該電動機轉軸302實際輸出轉速，及致該電動機30後續工作效率更具提升，且具節能和經濟性的效果。其中，該第三原動機60為泛指利用能源產生原動力的一切機械，如熱力發動機、水力發動機、風力發動機和電動機等，據此，透過該來第三原動機60的外部動力源和動力傳輸裝置40的傳動元件配合，目前該在最佳效率點設計基礎下製成的現有電動機，乃亦能在運轉時，以不降低轉矩方式提升實際輸出的轉速，達到提高電動機後續工作效率及具節能和經濟性的效果。

上述，由於本創作可透過電動機30自身的動力驅動電動機30的機殼本體301(或支撐本體)轉動，俾該驅動電動機轉軸302和驅動電動機機殼本體301(或支撐本體)轉動的動力源為同一，亦可透過第二原動機50或第三原動機60等外部動力驅動電動機30的機殼本體301(或支撐本體)轉動，俾該驅動電動機轉軸302轉動和驅動電動機機殼本體301(或支撐本體)轉動的動力源分屬不同，進而致現有電動機運轉時，可以不降低轉矩方式提升實際輸出的轉速，達到提高電動機後續工作效率，及具節能與經濟性效果，則應因電動機安裝、使用場域或需求的不同，本創作將可自由的選擇驅動電動機機殼本體301(或支撐本體)的方式，達到應用更多元、更具效率及擴大使用範圍效果。

言之，使用本創作將至少具有下述優點：

1、設置簡單，具經濟性。

2、組裝、操作簡易、方便，具實施便捷性。

3、可使現有電機運轉時，以不降低轉矩方式提升實際輸出的轉速，進而使得電動機的應用具有更節能、經濟和提升工作效率效果。

綜上所述，本創作一種混合動力增速機，顯然較習知具有更佳的使用效能提供，其裝置、結構雖不顯得複雜、繁瑣，然，整體的運作設想卻深富實施之具體性，且係目前同型產品所未見的運用，故誠已符合新型專利申請具「新穎性、進步性」之要件，謹請 審查委員惠予審視並賜准專利，無任感禱。

惟，以上所述僅為本創作之較佳實施例，大凡依本創作精神所作之等功效變化與修飾，仍應包含在本創作之申請專利範圍內。

A‧‧‧軸承

B‧‧‧軸承

N‧‧‧傳動元件

10‧‧‧第一基座

101‧‧‧容納空間

20‧‧‧第二基座

201‧‧‧第一轉軸

30‧‧‧電動機

301‧‧‧機殼本體

302‧‧‧轉軸

303‧‧‧導線

304‧‧‧迴轉接頭

40‧‧‧動力傳輸裝置

401‧‧‧第一驅動輪

402‧‧‧第二驅動輪

403‧‧‧減速裝置

Claims (12)

1. 一種混合動力增速機，包含有第一基座、第二基座、電動機及動力傳輸裝置；其中，

   該第一基座供第二基座、電動機和動力傳輸裝置安置；

   該第二基座係安設在第一基座，一側設有第一轉軸可旋轉的樞接在第一基座；

   該電動機設有供定子結構安置的機殼本體或支撐本體、及供動力輸出之轉子結構的轉軸，該機殼本體或支撐本體安裝固設在第二基座，該轉軸係延伸外露於機殼本體或支撐本體並可旋轉的樞接在第一基座，該轉軸與安設在第二基座的第一轉軸呈同一軸線對應，該轉軸並與該第一轉軸共同支撐著第二基座自由轉動；

   該動力傳輸裝置係連接電動機的轉軸和第二基座的第一轉軸，至少設有第一驅動輪安設在該電動機的轉軸，及設有第二驅動輪安設在該第二基座的第一轉軸，在該第一驅動輪和該第二驅動輪之間設有減速裝置，該減速裝置透過傳動元件連接該第一驅動輪和該第二驅動輪，並致該第二驅動輪、第一轉軸、第二基座、及電動機的機殼本體或支撐本體的轉動方向，係相同於該電動機的轉軸的轉動方向，及致該電動機的機殼本體或支撐本體的轉矩，係高於該電動機的轉軸的轉矩，以及使得該電動機的機殼本體或支撐本體與該電動機的轉軸係呈同方向各自轉動；利用上述，乃可完成一混合動力增速機。
2. 如申請專利範圍第1項所述之混合動力增速機，其中，該第一基座設有容納空間，該容納空間供第二基座容置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之混合動力增速機，其中，該動力傳輸裝置的傳動元件為傳動輪或傳動帶或傳動軸。
4. 如申請專利範圍第1項所述之混合動力增速機，其中，該安設在第二基座的第一轉軸設有連通於外的通道，該通道供電動機的導線連接於外。
5. 如申請專利範圍第1項所述之混合動力增速機，其中，該安設在動力傳輸裝置的減速裝置為齒輪減速機，或該減速裝置為在該第一驅動輪和該第二驅動輪之間連接有減速配比的傳動元件。
6. 一種混合動力增速機，包含有第一基座、第二基座、電動機、第二原動機及動力傳輸裝置；其中，

   該第一基座供第二基座、電動機和動力傳輸裝置安置；

   該第二基座係安設在第一基座，一側設有第一轉軸可旋轉的樞接在第一基座；

   該電動機設有供定子結構安置的機殼本體或支撐本體、及供動力輸出之轉子結構的轉軸，該機殼本體或支撐本體安裝固設在第二基座，該轉軸係延伸外露於機殼本體或支撐本體並可旋轉的樞接在第一基座，該轉軸與安設第二基座的第一轉軸呈同一軸線對應，該轉軸並與該第一轉軸共同支撐著第二基座自由轉動；

   該第二原動機係安設在第一基座外部；

   該動力傳輸裝置係連接第二原動機和第二基座的第一轉軸，至少設有第二驅動輪安設在該第二基座的第一轉軸，在該第二原動機和該第二驅動輪之間設有減速裝置，該減速裝置透過傳動元件連接該第二原動機和該第二驅動輪，並致該第二驅動輪、第一轉軸、第二基座、及電動機的機 殼本體或支撐本體的轉動方向，係相同於該電動機的轉軸的轉動方向，及致該電動機的機殼本體或支撐本體的轉矩，係高於該電動機的轉軸的轉矩，以及使得該電動機的機殼本體或支撐本體與該電動機的轉軸係呈同方向各自轉動；

   利用上述，乃可完成一混合動力增速機。
7. 如申請專利範圍第6項所述之混合動力增速機，其中，該動力傳輸裝置的傳動元件為傳動輪或傳動帶或傳動軸。
8. 如申請專利範圍第6項所述之混合動力增速機，其中，該安設在第二基座的第一轉軸設有連通於外的通道，該通道供電動機的導線連接於外。
9. 如申請專利範圍第6項所述之混合動力增速機，其中，該安設在動力傳輸裝置的減速裝置為齒輪減速機，或該減速裝置為在該第二原動機和第二驅動輪之間連接有減速配比的傳動元件。
10. 一種混合動力增速機，包含有第一基座、第二基座、電動機、第三原動機及動力傳輸裝置；其中，

    該第一基座供第二基座、電動機和動力傳輸裝置安置；

    該第二基座係安設在第一基座，一側設有第一轉軸可旋轉的樞接在第一基座；

    該電動機設有供定子結構安置的機殼本體或支撐本體、及供動力輸出之轉子結構的轉軸，該機殼本體或支撐本體安裝固設在第二基座，該轉軸係延伸外露於機殼本體或支撐本體並可旋轉的樞接在第一基座，該轉軸與安設第二基座的第一轉軸呈同一軸線對應，該轉軸並與該第一轉軸共同支撐著第二基座自由轉動；

    該第三原動機係安設在第一基座外部，其輸出的轉矩係高於電動機的轉矩；

    該動力傳輸裝置係連接第三原動機和第二基座的第一轉軸，至少設有第二驅動輪安設在該第二基座的第一轉軸，在該第三原動機和第二驅動輪之間連接有傳動元件，並致該第二驅動輪、第一轉軸、第二基座、及電動機的機殼本體或支撐本體的轉動方向，係相同於該電動機的轉軸的轉動方向，及致該電動機的機殼本體或支撐本體的轉矩，係高於該電動機的轉軸的轉矩，以及使得該電動機的機殼本體或支撐本體與該電動機的轉軸呈同方向各自轉動；

    利用上述，乃可完成一混合動力增速機。
11. 如申請專利範圍第10項所述之混合動力增速機，其中，該動力傳輸裝置的傳動元件為傳動輪或傳動帶或傳動軸。
12. 如申請專利範圍第10項所述之混合動力增速機，其中，該安設在第二基座的第一轉軸設有連通於外的通道，該通道供電動機的導線連接於外。

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