交通工具的往復式發電裝置的製作方法

2023-04-22 21:20:56

專利名稱：交通工具的往復式發電裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種綠色節能環保產品，特別是涉及一種能有效收集能源再利用的交 通工具的往復式發電裝置。
背景技術：
現今能源議題是各國領導人最關注的。能源危機是因為能源供應短缺或是價格 上漲所造成，這通常涉及到石油、電力或其它自然資源的短缺，能源危機通常會使得經濟休 克。很多突如其來的經濟衰退通常就是由能源危機引發的。從一個消費者的角度而言，汽車 或其它交通工具所使用的石油產品價格的上漲降低了消費者的信心和增加了他們的開銷， 且各種交通工具也都極力於降低能源消耗、能源再生應用…等等開發。再者，也因為能源危機的出現，自行車產業大放異彩，人類對石油過度的依賴而迅 速消耗殆盡。因此，減少對石化燃料的依賴，開發替代能源，如燃料電池、甲醇、生物能、太陽 能、潮汐能和風能等，是現代人刻不容緩的課題。現今應運而生的休閒運動一自行車，由於是人力車，因此任何車載的電器用品， 諸如電子地圖導航、行程紀錄器、警示照明燈具等等，最方便的就是自備電池。這種高汙染 的能源，實在不符合現代講求環保綠色節能、節能的要求。為解決上述缺失，現有最常見的兩種發電機構如下1.如圖1所示，一種使用多年的瓶式發電機1，該瓶式發電機1主要利用輪胎2的 側面摩擦帶動瓶口處的磨動輪3帶動瓶身內部的轉子發電，借設於瓶身的接腳4將電能弓I 出。這種發電設備使用過的人都知道，當該磨動輪3開始作動發電所產生的阻力，對腿力不 佳的人真是一種負擔，實有待改良。2.再如圖2所示，一種輪鼓發電機，該輪鼓發電機是將輪鼓5與發電機6共構於輪 圈7中央，借輪圈7行進時帶動設於外環的轉子轉動發電，再由同軸樞設於輪軸8的定子所 發的電能由該中空的輪軸8引出。這種發電機雖然較上述瓶式發電機1省力，但是價格昂 貴，非一般人能負擔，不符經濟效益。因此，現有在自行車上加裝發電裝置，最大的問題是必須消耗外來的力量，如自行 車必須加重腳力才能產生電源。其它交通工具也有類似問題，在電能與機械能間相互轉換，仍然有製造成本高及 能源損耗的缺點。

發明內容
本發明的目的是在提供一種結構簡單且無需費力就能供電的交通工具的往復式 發電裝置。本發明交通工具的往復式發電裝置，包含一個第一組件、一個相對於該第一組件 產生往復式運動的第二組件及一個設置在該第一組件與該第二組件鄰接處的發電單元。借 由該第二組件相對於該第一組件產生往復式運動，促使磁力線切割導線產生電流。
本發明的有益效果在於利用設置在該交通工具於行進間的第一組件與第二組件 所產生的往復式運動，利用該發電單元產生電流，藉此在無須另外施力做功，就能有效收集 能源再利用，以供應交通工具的電子用品或警示照明的用電。


圖1是現有一種瓶式發電機的安裝示意圖；圖2是現有一種輪鼓發電機的安裝示意圖；圖3是本發明交通工具的往復式發電裝置的第一個較佳實施例的平面組合圖；圖4是本發明第二個較佳實施例的平面組合圖；圖5是該第二個較佳實施例的立體示意圖；圖6是本發明第三個較佳實施例的安裝示意圖；圖7是沿圖6中的直線VII-VII所取的剖視示意圖；圖8是沿圖7中的直線VIII-VIII所取的剖視示意圖；圖9是沿圖7中的直線IX-IX所取的剖視示意圖；圖10是本發明第四個較佳實施例的安裝示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明。如圖3所示，本發明交通工具的往復式發電裝置的第一個較佳實施例，應用於自 行車避震式前叉架，包含一個第一組件10、一個相對於該第一組件10產生往復式運動的第 二組件20及一個設置在該第一組件10與該第二組件20鄰接處的發電單元30。該第一組件10為前叉內管。該第二組件20為前叉外管，且套設在該第一組件10外部。該發電單元30設置在該第一組件10與該第二組件20套接處，並具有一個固設在 該第一組件10的磁鐵組31及一個固設在該第二組件20的線圈組32。當自行車在行進中，因路面凸起、凹陷或騎乘者的重力作用而使得該第二組件20 相對於該第一組件10產生往復式線性運動時，促使磁力線切割導線而產生電流，且供給相 當省電的LED警示照明燈或攜帶式的車用電子產品用電(例如收音機、MP3)，既環保、又節 能，發電方式是利用外在的廢能來產生新的動能，完全不消耗或增加車輛的行駛動能，運用 於人力車輛更能彰顯功效，而運用於油電車或電動車…等，更能省油或增加動能、增加續航 力。再如圖4及圖5所示，本發明交通工具的往復式發電裝置的第二個實施例，也是應 用於自行車避震式前叉架，包含一個第一組件10』、一個第二組件20』及一個設置在該第一 組件10』與該第二組件20』鄰接處的發電單元30』。該第一組件10』為前叉內管，該第二 組件20』為套設在該第一組件10』外部的前叉外管。該發電單元30』具有一個安裝在該第 一組件10』的掣動件31』、一個固設在該第二組件20』的殼體32』及一個安裝在該殼體32』 中的發電器33』，該掣動件31』具有一支平行於該第一組件10』與第二組件20』軸向的第 一掣杆311，及一支與該第一掣杆311，平行且間隔設置的第二掣杆312，，該第一掣杆311， 與該第二掣杆312』的相對內側面各設有一個第一齒排313』與一個第二齒排314』。該發
5電器33』具有一支轉軸331』、一個安裝在該轉軸331』且與該第一齒排313』卩齧合的第一齒 輪332』、一個套設在該轉軸331』與該第一齒輪332』間的第一單向軸承333』、一個安裝在 該轉軸331』且與該第二齒排314』 B齧合的第二齒輪334』、一個套設在該轉軸331』與該第二 齒輪334』間的第二單向軸承335』。該第一單向軸承333』與該第二單向軸承335』的連動 方向呈反向。當自行車在行進中，因路面凸起、凹陷或騎乘者的重力作用而使得該第二組件20』 相對於該第一組件10』產生往復式線性運動時，如圖5的實線箭頭所示，該第一掣杆311』下 移時會掣動該第一齒輪332』朝一個第一方向I (圖5的逆時針方向)轉動，是透過該第一 單向軸承333』聯動該轉軸331』也朝第一方向I轉動，可產生發電。同時，該第二掣杆312』 下移掣動該第二齒輪334』朝第二方向II轉動是透過該第二單向軸承335』的設置呈空轉 (如圖5的假想線箭頭所示)。當掣動件31』上移時(如圖5的實線箭頭所示)，該第二掣杆312』會掣動該第二 齒輪334』朝第一方向I轉動，是透過該第二單向軸承335』聯動該轉軸331』也朝第一方向 I轉動，以持續產生發電。同時，該第一掣杆311』也上移時，會掣動該第一齒輪332』朝第二 方向II轉動，透過該第一單向軸承333』的設置呈空轉(如圖5的假想線箭頭所示)。因此，利用本發明的第二個實施例也可使自行車在行進中，因路面凸起、凹陷或騎 乘者的重力作用而使得該第二組件20』相對於該第一組件10』產生往復式線性運動，利用 該發電單元30』的設置而使磁力線切割導線而產生電流。又如圖6及圖7所示，本發明交通工具的往復式發電裝置的第三個實施例，是應用 於避震式自行車車體，包含一個為前三角架的第一組件10」、一個連接在一個後叉架40」與 一個避震器50」間且可相對於該第一組件10」產生往復樞轉的第二組件20」及一個設置在 該第一組件10」與該第二組件20」鄰接處的發電單元30」。該第一組件10」具有一支五通 管11」及一支固設在該五通管11」上方的立管12」，該第二組件20」具有一個軸設在該立 管12」中的轉動端部21」、一個設置在該轉動端部21」一側且與該後叉架40」樞接的第一端 22」及一個設置在該轉動端部21」另一側且與該避震器50」樞接的第二端23」。該發電單元30」具有一個固設在該立管12」側邊的殼體31」、一個安裝在該殼體 31」中的發電器32」及一個固設在該轉動端部21」的掣動件33」。該發電器32」具有一支 轉軸321」、一個安裝在該轉軸321」的第一齒輪322」、一個套設在該轉軸321」與該第一齒 輪322」間的第一單向軸承323」、一個安裝在該轉軸321」的第二齒輪324」、一個套設在該 轉軸321」與該第二齒輪324」間的第二單向軸承325」，該掣動件33」具有一支軸設在該殼 體31」的軸杆331」、一個固設在該軸杆331」且與該第一齒輪322」嚿合的第一掣動輪332」、 一個對應該第二齒輪324」的第二掣動輪333」及一個嚿合在該第二齒輪324」與該第二掣 動輪333」間的惰輪334」。該第一單向軸承323』與該第二單向軸承325』的連動方向呈反 向。當自行車在行進中，因路面凸起、凹陷或騎乘者的重力作用而使得該後叉架40」帶 動該第二組件20」相對於該第一組件10」產生往復式轉動時，如圖8及圖9所示，該軸杆 331」朝一個第一方向I轉動，可使該第一掣動輪332」帶動該第一齒輪322」朝一個與該第 一方向I相反的第二方向II轉動，且透過該第一單向軸承323」聯動該轉軸321」轉動，可 產生發電(如圖8實線箭頭所示)。此時，該軸杆331」也同時帶動該第二掣動輪333」朝第一方向工轉動，利用該惰輪334」的傳動以及該第二單向軸承325」的設置，使得該第二齒 輪324」朝第一方向I產生空轉(如圖9假想線箭頭所示)。當該第二組件20」帶動該軸杆 331」朝第二方向II轉動時，可使該第一掣動輪332」帶動該第一齒輪322」朝該第一方向I 轉動，且利用該第一單向軸承323」的設置可相對於該轉軸321」空轉(如圖8假想線箭頭 所示)。此時，該軸杆331」也同時帶動該第二掣動輪333」朝第二方向II轉動，利用該惰 輪334」的傳動以及該第二單向軸承325」的設置，使得該第二齒輪324」朝第二方向II帶 動該轉軸321」轉動(如圖9實線箭頭所示)，而持續產生發電。因此，本發明第三個實施例利用該第二組件20」相對於該第一組件10」產生轉動， 以及該發電單元30」的設置，可在自行車在行進中，因路面凸起、凹陷致使車體相對於地面 的反作用力或騎乘者的重力作用而產生發電。再如圖10所示，為本發明往復式發電裝置的第四個實施例，且說明可應用於汽車 避震系統，該發電裝置包含一個連接於汽車車體且為避震上軸件的第一組件100、一個連接 於汽車輪軸且為避震下軸件的第二組件200及一個鄰近在該第一組件100與該第二組件 200套接處的發電單元300，該發電單元300具有一個連接在該第一組件100的線圈組320 及一個連接於該第二組件200的磁鐵組310。該第二組件200相對於該第一組件100產生 往復式運動時，該用該發電單元300的設置，可在汽車行進中產生發電。且當應用於油電 車、電動車等交通工具，且在行進中因路面凹凸不平狀態下，將轉變為電能的發電。值得一提的是，上述實施例所產生的電能不但能提供交通工具上所裝載的電子用 品或警示照明，也能回充電能儲存系統，以便再利用。
權利要求
一種交通工具的往復式發電裝置，其特徵在於包含第一組件；第二組件，相對於該第一組件產生往復式運動；發電單元，設置在該第一組件與該第二組件鄰接處，並藉由該第二組件相對於該第一組件產生往復式運動，促使磁力線切割導線產生電流。
2.如權利要求1所述的交通工具的往復式發電裝置，其特徵在於該發電裝置應用於交通工具的避震系統，該避震系統包含該第一組件及相對於該第一 組件產生直線式往復運動的第二組件。
3.如權利要求2所述的交通工具的往復式發電裝置，其特徵在於該發電裝置應用於自行車避震式前叉架，該第一組件為前叉內管，該第二組件為前叉 外管，且該第二組件套設在該第一組件外部，該發電單元具有一個固設在該第一組件的磁 鐵組及一個固設在該第二組件的線圈組。
4.如權利要求2所述的交通工具的往復式發電裝置，其特徵在於該發電裝置應用於自行車避震式前叉架，該第一組件為前叉內管，該第二組件為前叉 外管，且該第二組件套設在該第一組件外部，該發電單元具有一個安裝在該第一組件的掣 動件、一個固設在該第二組件的殼體及一個安裝在該殼體中的發電器，該掣動件具有一支 第一掣杆及一支第二掣杆，該第一掣杆與第二掣杆的相對側面各設有一個第一齒排與一個 第二齒排，該發電器具有一支轉軸、一個安裝在該轉軸且與該第一齒排嚿合的第一齒輪、一 個套設在該轉軸與該第一齒輪間的第一單向軸承、一個安裝在該轉軸且與該第二齒排嚿合 的第二齒輪、一個套設在該轉軸與該第二齒輪間的第二單向軸承，該第一單向軸承與該第 二單向軸承的連動方向呈反向，該第一掣杆掣動該第一齒輪朝一個第一方向轉動是透過該 第一單向軸承聯動該轉軸，該第一掣杆掣動該第一齒輪朝一個相反於該第一方向的第二方 向轉動是透過該第一單向軸承呈空轉，該第二掣杆掣動該第二齒輪朝第一方向轉動是透過 該第二單向軸承聯動該轉軸，該第二掣杆掣動該第二齒輪朝第二方向轉動是透過該第二單 向軸承呈空轉。
5.如權利要求1所述的交通工具的往復式發電裝置，其特徵在於該發電裝置應用於交通工具的避震系統，該避震系統包含該第一組件及相對於該第一 組件產生旋轉式往復運動的第二組件。
6.如權利要求5所述的交通工具的往復式發電裝置，其特徵在於該發電裝置應用於避震式自行車車體，該第一組件為前三角架，該第二組件連接在一 個後叉架與一個避震器間且相對於該第一組件產生往復樞轉，該發電單元具有一個安裝在 該第一組件的殼體、一個安裝在該殼體中的發電器、一個固設在該第二組件的掣動件，該發 電器具有一支轉軸、一個安裝在該轉軸的第一齒輪、一個套設在該轉軸與該第一齒輪間的 第一單向軸承、一個安裝在該轉軸的第二齒輪、一個套設在該轉軸與該第二齒輪間的第二 單向軸承，該第一單向軸承與該第二單向軸承的連動方向呈反向，該掣動件具有一支軸設 在該殼體的軸杆、一個固設在該軸杆且與該第一齒輪嚿合的第一掣動輪、一個對應該第二 齒輪的第二掣動輪及一個嚿合在該第二齒輪與該第二掣動輪間的惰輪，該軸杆朝一個第一 方向轉動，使該第一掣動輪帶動該第一齒輪朝一個與該第一方向相反的第二方向轉動，且 透過該第一單向軸承聯動該轉軸轉動，該軸杆朝第二方向轉動，使該第二掣動輪間接帶動該第二齒輪朝第二方向轉動，且透過二^；二裝置，宜特徵在於
7.如權利要求2所述的交二車品_-組件、—個連接於該發電裝置應用於汽，件^！/二f牛套接處的發電單元，該第二組 汽車輪軸的第二組件及一個設直在該弟組懺力「床件相對於該第一組件產生往復式運動。
全文摘要
本發明涉及一種交通工具的往復式發電裝置，包含一個第一組件、一個相對於該第一組件產生往復式運動的第二組件及一個設置在該第一、二組件鄰接處的發電單元，藉由該第二組件相對於該第一組件產生往復式運動，促使磁力線切割導線產生電流。且借該發電裝置有效收集能源再利用，以供應交通工具的電子用品或警示照明的用電。
文檔編號H02K7/075GK101873047SQ200910135129
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月22日 優先權日2009年4月22日
發明者周宏建 申請人:周宏建