TWM630644U

TWM630644U - 往復式傳動裝置

Info

Publication number: TWM630644U
Application number: TW111201155U
Authority: TW
Inventors: 陳榮文
Original assignee: 陳榮文
Priority date: 2022-01-27
Filing date: 2022-01-27
Publication date: 2022-08-11

Abstract

一種往復式傳動裝置，適用於連結於往復移動之動能源，並包含動能輸入機構、轉換機構，及動能輸出機構。動能輸入機構適用於連結於該動能源，並包括能被動能源帶動而在第一方向往復位移的動能輸入軸。該轉換機構能被動能輸入軸驅動而旋轉。該動能輸出機構連接於該轉換機構，並用以將動能以旋轉的方式輸出。利用轉換機構的設計，確實能充分利用動能源的動能，有助於後續生成低碳排放的環保電能。

Description

往復式傳動裝置

本新型是有關於一種傳動裝置，特別是指一種往復式傳動裝置。

為了降低對石化能源或核能發的依賴，許多國家都在積極發展更為天然且無汙染的能量來源，例如利用太陽能、風能、水力與潮汐等天然動能源來發電，或者是將人體的日常運動轉換成動能源，藉以驅動發電機發電，例如以雙腿走動的動能發電。因此，如何能高效率地汲取前述動能源，並藉此發電，是目前所屬技術領域的研發目標之一。

因此，本新型之目的，即在提供一種至少能夠克服先前技術的缺點的往復式傳動裝置。

於是，本新型往復式傳動裝置，適用於連結於一往復移動之動能源，並包含一動能輸入機構、一轉換機構，及一動能輸出機構。

該動能輸入機構適用於連結於該動能源，並包括一能被該動能源帶動而在一第一方向往復位移的動能輸入軸。

該轉換機構連接於該動能輸入機構的該動能輸入軸之間，並能被該動能輸入軸驅動而旋轉。

該動能輸出機構連接於該轉換機構，並用以將動能以旋轉的方式輸出。

本新型之功效在於：利用該轉換機構的設計，能充分將該動能源的動能轉換，有助於輸出適用於供電裝置使用的動能形式，有助於增加綠電使用程度，及生成低碳排放的環保電能。

1:殼座

11:殼體

111:安裝空間

112:動能輸入穿孔

113:動能輸出穿孔

12:連接件

2:動能輸入機構

21:動能輸入軸

22:抵裝件

23:彈性件

3:轉換機構

31:第一轉換軸

311:第一軸桿

312:第一斜片

32:第二轉換軸

321:第二軸桿

322:第二斜片

33:十字連動組

331:穿設件

332:傳動座

333:連動件

34:擺動件

341:第一端部

342:第二端部

4:動能輸出機構

41:動能輸出軸

42:第一齒輪單元

421:第一單向齒輪組

422:第二單向齒輪組

423:第一單向軸承

424:第一齒輪

425:第二單向軸承

426:第二齒輪

43:第二齒輪單元

431:第三齒輪

432:第四齒輪

433:改向齒輪

X1:第一方向

R2:第二方向

R3:第三方向

90:供電裝置

91:連接綁帶

α:鈍角

T:軌跡

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體示意圖，說明本新型往復式傳動裝置的一實施例；圖2是一立體示意圖，說明該實施例的一轉換機構；圖3是一剖視示意圖，說明該實施例；圖4是一類似圖3的視圖，說明該實施例的一動能輸入軸沿一第一方向移動；及圖5是一不完整的部分側視示意圖，說明該實施例的該轉換機構的作動軌跡。

參閱圖1至圖3，本新型往復式傳動裝置之一實施例，適用於連結於一往復移動之動能源(圖未示出)與一供電裝置90間，並適用於一抵壓面(圖未示出)。

該往復式傳動裝置能汲取該動能源之動能以驅動該供電裝置90運作發電。所述動能源例如但不限於能用以採集人體與動物體之動能的裝置，或者是能用以採集太陽能、風力、水力與潮汐升降作用力的裝置。例如：該動能源為潮汐之浪潮，而能隨海面上下往復移動，或使用腳抬腿走路行進時上下往復移動。於本實施例中，該往復式傳動裝置能固定於一作為該動能源之使用者的腳部，並適用於在往復移動時抵壓於該作為抵壓面的地面。該往復式傳動裝置包含一殼座1，及安裝於該殼座1的一動能輸入機構2、一轉換機構3，及一動能輸出機構4。

該殼座1包括一呈長方體並具有一安裝空間111的殼體11，及二分別設置於該殼體11左右二側並能利用一連接綁帶91環繞固定於該使用者的連接件12。該殼體11還具有一與該安裝空間111連通且供該動能輸入機構2可移動地穿設的動能輸入穿孔112，及一與該安裝空間111連通且供該動能輸出機構4可移動地穿設的動能輸出穿孔113。

該動能輸入機構2包括一能連結於該動能源的動能輸入軸21、一抵裝件22，及一彈性件23。該動能輸入軸21可移動地穿設於該動能輸入穿孔112，並能被該動能源帶動而在一第一方向X1上下往復位移。該抵裝件22位於該安裝空間111，且連接於該動能輸入軸21頂側並往右側向延伸。該彈性件23位於該安裝空間111，並連接於該抵裝件22與該殼體11的內側底面之間。該彈性件23具有一恆將該動能輸入軸21帶往朝向該抵壓面移動的彈性力。

參閱圖2、圖3至圖5，該轉換機構3能在該動能輸入軸21沿該第一方向X1上下往復運動時被驅動，並在一第二方向R2或反向於該第二方向R2的第三方向R3旋轉(例如：該第二方向R2為往逆時針時，該第三方向R3為往順時針；反之亦然)。該轉換機構3包括沿該第一方向X1上下間隔排列的一第一轉換軸31及一第二轉換軸32、一可轉動地連接於該第一轉換軸31與該第二轉換軸32之間的十字連動組33，及一可轉動地連接於該十字連動組33與該動能輸入軸21之間的擺動件34。

該第一轉換軸31沿該第一方向X1上下延伸，並具有一能以自身軸線轉動地安裝於該殼體11頂側且位於該安裝空間111的第一軸桿311，及一自該第一軸桿311底側與該第一方向 X1夾一鈍角α地傾斜延伸的第一斜片312。該第二轉換軸32沿該第一方向X1上下延伸，並具有一能以自身軸線轉動地安裝於該殼體11底側且位於該安裝空間111的第二軸桿321，及一自該第二軸桿321頂側與該第一方向X1夾該鈍角α地傾斜延伸且與該第一斜片312互相間隔且平行的第二斜片322。

該十字連動組33包括一可轉動地穿設於該第一斜片312之反向於該第一軸桿311的一側與該第二斜片322之反向於該第二軸桿321的一側之間的穿設件331、一可轉動地套設於該穿設件331而位於該第一斜片312與該第二斜片322之間的傳動座332，及一可沿轉動地插裝於該傳動座332之反向於該穿設件331的一端部且其延伸方向與該穿設件331的軸線相交的連動件333。

該穿設件331能以自身重心為中心點，供兩相反端部繞其自身軸線轉動。該傳動座332能被該擺動件34與該連動件333帶動而旋轉擺動，且其旋擺方式是以鄰近該連動件333的端部劃一「8」字型的軌跡進行。該連動件333能其自身軸線相對於該傳動座332順時針或逆時針轉動，且鄰近該擺動件34的端部也以劃一「8」字型的軌跡旋轉擺動。

該擺動件34具有一可轉動地連接於該連動件333之反向於該傳動座332的一端部的第一端部341，及一可微幅擺轉地連接於該動能輸入軸21之反向於該動能源的第二端部342。該第一端部341與該連動件333的連接處是以萬向接頭的方式連接，藉此，該擺動件34能在該動能輸入軸21沿該第一方向X1上下往復移動時同時移動，且左右擺動與前後微幅轉動，而使該第一端部341沿一劃「8」字型的軌跡T(如圖5所示)進行擺轉，並帶動該連動件333以劃「8」字型軌跡進行擺轉，進而能以該十字連動組33驅轉該第一轉換軸31與該第二轉換軸32(帶該第一轉換軸31的作動，容後說明)。

在該擺動件34往鄰近該第一軸桿311的方向往上移動時，會驅使該連動件333帶動該傳動座332之鄰近該連動件333的端部劃該「8」字型軌跡的前半部，且該傳動座332同時繞該連動件333外周面轉動；在該擺動件34往反向於該第一轉換軸31移動時，該傳動座332的端部劃該「8」字型軌跡的後半部，且該傳動座332同時繞該連動件333外周面反向轉動。

參閱圖1、圖3至圖5，該動能輸出機構4包括一沿該第一方向X1上下延伸的動能輸出軸41、一連接於該轉換機構3並能被該轉換機構3驅轉的第一齒輪單元42，及一連接於該動能輸出軸41並能被該第一齒輪單元42驅轉的第二齒輪單元43。

該動能輸出軸41不能在該第一方向X1移動地安裝於該殼體11的安裝空間111，且可沿自身軸線轉動地自該動能輸出穿孔113穿出該殼體11頂側。

該第一齒輪單元42位於該安裝空間111，並包括上下間隔且同軸安裝於該第一軸桿311且轉動方向彼此相反的一第一單向齒輪組421及一第二單向齒輪組422。該第一單向齒輪組421包括一固定套設於該第一軸桿311的第一單向軸承423，及一固定套接於該第一單向軸承423外周面的第一齒輪424。該第二單向齒輪組422位於該第一單向齒輪組421上方，並包括一固定套設於該第一軸桿311的第二單向軸承425，及一固定套接於該第二單向軸承425外周面的第二齒輪426，該第一單向軸承423與第二單向軸承425鎖死方向相反。

該第一單向軸承423能於該第一轉換軸31在該第三方向R3上轉動時，帶動該第一齒輪424同步同向轉動；此時，該第二單向軸承425滑動不轉動。該第二單向軸承425能在該第一轉換軸31在該第二方向R2上轉動時，帶動該第二齒輪426同步同向轉動；此時，該第一單向軸承423滑動不轉動。

該第二齒輪單元43位於該安裝空間111，並包括上下間隔且同軸安裝於該動能輸出軸41的一第三齒輪431及一第四齒輪432，及一安裝於該安裝空間111中且嚙接於該第二齒輪426與該第四齒輪432之間並為單向轉動的改向齒輪433。該第三齒輪431嚙接於該第一齒輪424，能被該第一齒輪424帶動而與該第一齒輪424反向轉動，且該第三齒輪431的齒數少於該第一齒輪424 的齒數，用以使該動能輸出軸41的轉速大於該第一轉換軸31的轉速。該改向齒輪433能被該第二齒輪426帶動時反向轉動，並進而帶動該第四齒輪432也與其反向轉動，使得該第四齒輪432能透過該改向齒輪433的設置而與該第二齒輪426同向轉動，且該第四齒輪432的齒數少於該第二齒輪426的齒數，用以使該動能輸出軸41的轉速大於該第一轉換軸31的轉速。藉此，在該第一轉換軸31往該第二方向R2轉動或該第三方向R3轉動時，該動能輸出軸41都恆被該第一齒輪單元42帶動而恆往該第二方向R2旋轉，進而能固定轉動方向。

參閱圖3至圖5，使用時，該動能輸入軸21被該動能源帶動而相對該殼座1與該轉換機構3在該第一方向X1上下往復移動。在腳踏地面時，該動能輸入軸21相對該殼座1往上移動；在腳離地面時，該動能輸入軸21相對該殼座1往下移動。

在動能源穩定地上下往復移動且不偏擺的狀態時，該轉換機構3固定往該第二方向R2轉動或第三方向R3轉動，使該動能輸出機構4將動能以定向旋轉的方式輸出。

另一方面，定義該動能輸入軸21依序連續往上移動與往下移動一次為一個週期時，通常該動能輸入軸21的移動中，帶動該擺動件34上下移動並會微幅左右擺動及前後小角度轉動。依據該擺動件34的擺轉方向，推動該連動件333擺轉，並利用該連動件333帶動該傳動座332依軌跡旋轉擺動，進而使該穿設件331被該傳動座332同步帶動。該穿設件331的轉動方式是以自身重心為中心點，供其兩相反端部分別繞其自身軸線轉動，進而能依據該擺動件34被該動能輸入軸21推動的擺轉方向，帶動該第一斜片312與該第二斜片322往該第二方向R2轉動或往該第三方向R3轉動，進而驅轉該第一軸桿311與該第二軸桿321繞自身軸線往該第二方向R2轉動或往該第三方向R3同步轉動。

在該第一斜片312與該第二斜片322往該第二方向R2轉動時，該第一轉換軸31帶動該第二單向齒輪組422同向轉動，且該第一單向齒輪組421不轉動，並利用該改向齒輪433，使該第四齒輪432帶動該動能輸出軸41往同向於該第二齒輪426轉動的第二方向R2轉動，並能在後續輸出動能至該供電裝置90(如圖1所示)。

而在該第一斜片312與該第二斜片322往該第三方向R3轉動時，該第一轉換軸31帶動該第一單向齒輪組421同向轉動，且該第二單向齒輪組422不轉動，該第一齒輪424帶動該第三齒輪431反向轉動，使該第三齒輪431帶動該動能輸出軸41同步往反向於該第一齒輪424轉動的第二方向R2轉動，並能輸出動能至之該供電裝置90。

由上述說明可知，當該動能輸入軸21被該動能源驅動而上下往復運作時，能利用該轉換機構3驅動該第一單向齒輪組421與該第二單向齒輪組422的其中一者轉動，進而能傳動該動能輸出軸41恆往該第二方向R2轉動。進一步地，能夠利用該動能源帶動該動能輸入軸21的往復式運動，持續驅動該動能輸出機構4輸出同一轉動方向的動能，進而穩定地傳動至該供電裝置90供電。需說明的是，該往復式傳動裝置不以該動能輸出軸41直接驅動該供電裝置90為限，也利用一連接於該往復式傳動裝置與該供電裝置90之間的連動機構(圖未示出)，間接驅動該供電裝置90運作。

除此之外，該動能輸入機構2的該彈性件23，能利用其彈性力，驅使該動能輸入軸21在向上移動之後，會自動向下移動，以預備進行下一個週期被往上推動，確保該動能輸入機構2能在該第一方向X1上往復運動。

綜上所述，本新型往復式傳動裝置，透過該轉換機構3之該第一轉換軸31與該十字連動組33的傳動設計，及分別連結於該轉換機構3與該動能輸出軸41的該第一齒輪單元42與該第二齒輪單元43能控制轉動方向的設計，有效率地擷取該動能源之在該第一方向X1上下反復運動的動能並以同向轉動方式輸出，再傳動至該供電裝置90發電，有效利用生活中的動能轉換為電能，提高後續生成低碳排放的環保電能的電量，故確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。