TW201402974A - 球帶面磁性耦合傳動機構及其應用 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種磁性耦合方式應用於磁性傳動裝置，同球面之相異兩球帶面相互耦合，且可獲一致性磁體間隙及最大磁性耦合力進行有效率傳動，此種球帶面磁性耦合為同心不同軸向，藉此，本發明可依需求來設計轉速比及傳動角度，且球帶面磁性耦合方式具多種傳動搭配方式及結合運用，可讓磁性傳動機構進行較高效率之旋轉轉矩、較高之轉矩速度轉換效率以及不同傳動方向之變換。

Description

球帶面磁性耦合傳動機構及其應用

本發明提供一種磁性耦合方式應用於磁性傳動裝置，此磁性耦合方式具多種傳動搭配方式及結合運用，特別是以球帶面磁性耦合方式進行傳動，可讓磁性傳動機構進行較高效率之旋轉轉矩、較高之轉矩速度轉換效率，以及不同傳動方向之變換。

傳動機構為基本機械運轉所需，傳動機構亦提供速度轉矩轉換之運用，然而傳統式機械齒輪傳動容易產生噪音、振動及磨損，此外，機械齒輪之傳動機構需經常潤滑及維修以保持其正常之運轉，而皮帶式傳動雖可降低噪音之問題，但其相對其他傳動結構於磨耗上也將較大，所以為了維持其傳動效率勢必要固定更換皮帶，如此費時費工且須增加一筆開支。

煩請參閱第一圖及第二圖所示，業界為了克服上述之缺點，故漸漸採磁性傳動之方式來取代傳統機械式，一般式磁性傳動可分為圓筒式及圓盤式之耦合方式，對於不同半徑之磁性耦合，圓筒式磁性耦合將因磁體間之間隙最近點遠而增大，因此使得磁力減弱且耦合磁力降低，而為了解決此問題故必須增加圓筒長度以加強磁力，另外圓盤式相較圓筒式磁性耦合方式可讓各磁體間獲得較為一致之間隙，但因圓盤半徑內可裝設之磁體面積受限，且轉矩較圓筒式小，故 為獲得較高的磁性轉矩勢必增大圓盤之半徑，又圓盤式之磁性傳動方式皆須在同軸上作傳動，故難於運用於較複雜或須改變傳動角度之機構，當然業界為了克服圓盤式之缺點，故將圓筒式與圓盤式之磁性耦合傳動機構進行結合，或利用圓錐式磁性耦合之傳動結構來達到角度之變換；然而，上述組合之磁性耦合傳動機構雖可達成改變角度之功用，但因圓筒式耦合接觸面之間隙仍無法一致，導致整體磁性耦合力偏低，因此上述組合方式並無法完全發揮磁性耦合效果及傳動效率。

綜上所陳，習用之結構具有上述之缺失而有待改進。

本發明之主要目的在於提供一種球帶面磁性耦合方式，因此可以獲致一致性磁體耦合間隙，使其傳動效率提升，並可進行不同角度方向傳動。

本發明之次要目的在於利用球帶面磁性耦合方式於不同之結合組成而可提供多方面之運用，藉此讓傳動方式之設計與其機構可有較高之自由度。

為了達成上述之目的，本發明之球帶面磁性耦合傳動機構包含有一第一、第二旋轉體以及一球帶面耦合手段，其中該第一旋轉體具有一第一球帶面環狀磁性陣列及一第一轉軸，該第二旋轉體具有一第二球帶面環狀磁性陣列及一第二轉軸，該第一、第二磁性陣列的球半徑幾乎相同，且該第一與第二磁性陣列之間具有一磁性耦合間隙，該第一、 第二磁性陣列同球心且該第一、第二轉軸不同軸向，該第一耦合間隙可依該第一、第二磁性陣列之球半徑而改變，且其中一該旋轉體轉動時可以磁力作用帶動另一該旋轉體進行轉動。

其中各該磁性陣列係為鐵磁物質或導電物質，當其中一該磁性陣列轉動即可運用球帶面磁性耦合之方式產生相對磁力而傳動轉距能量。

其中各該磁性陣列係為具電磁作用之迴圈定子，施加一電流於該磁性陣列，使該旋轉體產生旋轉效果，因而帶動另一該旋轉體可運用球帶面磁性耦合方式進行轉動。

為了達成上述之目的，本發明之一種球帶面磁性耦合傳動機構，包含有一第一、第二、第三旋轉體，其中該第一、第二、第三旋轉體分別具有一球帶面環狀磁性陣列以及一轉軸，其中該第二旋轉體位於該第一旋轉體內，該第三旋轉體位於該第一旋轉體外，該第一磁性陣列與該第二磁性陣列之間具有一第一磁性耦合間隙，該第一磁性陣列與第三磁性陣列之間具有一第二磁性耦合間隙，該第一旋轉體之磁性陣列的球半徑略大於該第二旋轉體之磁性陣列的球半徑，各該磁性陣列之球半徑差異將視各該磁性耦合間隙而定，且其中一該旋轉體轉動時可以磁力作用帶動另一該旋轉體進行轉動。

其中各該轉軸套設有一軸承。

其中各該旋轉體係為一封閉循環傳動機構，各該 旋轉體間相互傳動轉矩能量，各該旋轉體於球面內外位置設有該磁性陣列，各該磁性陣列係由不同極性之磁性體交錯設置所組成，且各該磁性陣列之磁性體之數量為偶數。

其中各該磁性陣列至少須為四個不同極性之磁性體所構成一封閉循環傳動系統。

為了達成上述之目的，本發明之一種球帶面磁性耦合傳動機構，包含有一第一、第二旋轉體以及一環繞旋轉體，其中該第一旋轉體具有一第一球帶面環狀磁性陣列及一第一轉軸，該第二旋轉體具有一第二球帶面環狀磁性陣列及一第二轉軸，該第一磁性陣列與該第二磁性陣列之間具有一第一磁性耦合間隙，且該第一、第二磁性陣列之球半徑相同，以及該環繞旋轉體係設於設置於該第一旋轉體與該第二旋轉體之間，該旋轉體具有一第三球帶面磁性陣列及一與該第一、第二轉軸呈一角度之第三轉軸，該第三磁性陣列與該第一、第二磁性陣列之間具有複數個磁性耦合間隙，該第三磁性陣列之球半徑略異於該第一、第二旋轉體之磁性陣列之球半徑，該第三磁性陣列之球半徑差異將視各該磁性耦合間隙而定，該球帶面磁性耦合傳動機構可將轉矩能量由該第一旋轉體傳遞至該第二旋轉體。

其中該環繞旋轉體可為轉矩能量之輸出端或輸入端。

其中該環繞旋轉體包括有一可供該第一轉軸穿設之驅動架，且該驅動架可與該第一轉軸作同步之轉動，該第三轉軸係穿設於該驅動架上，該第一轉軸旋轉帶動該驅動 架，而該環繞旋轉體即相對作旋轉，該第一轉軸之轉距能量速比將傳遞至該第二旋轉體。

為了達成上述之目的，本發明之一種球帶面磁性 耦合傳動機構包含有一第一、第二旋轉體以及複數個齒型旋轉體，其中該第一旋轉體具有一第一球帶面環狀磁性陣列及一可供驅動之第一轉軸，該第二旋轉體具有一第二球帶面環狀磁性陣列及一第二轉軸，該第一磁性陣列與該第二磁性陣列之間具有一磁性耦合間隙，且該第一、第二磁性陣列之球半徑相同，且該第二轉軸與該第一轉軸非同軸設置；以及各該齒型旋轉體分別具有一球帶面環狀磁性陣列及一轉軸，各該磁性陣列之球半徑略相同於該第一磁性陣列，各該齒型旋轉體分別耦合於該第一旋轉體與該第二旋轉體之間，至少二該旋轉體為非同軸且為同球心，各該旋轉體彼此耦合連接，且由該第一旋轉體傳遞轉矩於該第二旋轉體。

為了達成上述之目的，本發明之球帶面磁性耦合 傳動機構包含有複數個旋轉體，各該旋轉體分別具有一球帶面環狀磁性陣列及一轉軸，各該旋轉體同球心設置且彼此相互耦合傳動，各該磁性陣列之球半徑相同者形成一球帶面磁性耦合系統，各該磁性陣列之球半徑不同者形成另一球帶面磁性耦合系統，各該球帶面磁性耦合系統為同球心設置且彼此以磁性耦合方式傳動。

其中至少二個以上球帶面磁性耦合系統以同球 心設置進行磁性耦合傳動，而各該旋轉體具有二個以上球帶面之磁性陣列以進行不同球帶面磁性耦合系統之傳動，並將 磁性耦合轉矩由外球帶面磁性耦合系統傳動至內球帶面磁性耦合系統輸出，或將磁性耦合轉矩由內球帶面磁性耦合系統傳動至外球帶面磁性耦合系統輸出。

其中各該旋轉體包含有至少一主旋轉體，具有 內、外球帶面環狀磁性陣列，該內、外球帶面環狀磁性陣列相對於球面內外兩側向內及向外耦合二個以上之球帶面磁性耦合系統進行傳動。

其中更包含有一驅動旋轉體，該驅動旋轉體具有 二個以上球帶面環狀磁性陣列，分別可磁性耦合二個以上球帶面磁性耦合系統進行傳動。

其中更包含有一驅動旋轉軸，係結合二個以上球 帶面環狀磁性陣列，且分別耦合於不同球帶面磁性耦合系統進行傳動。

其中各該旋轉體係以球帶面環狀磁性陣列以彼 此相互耦合之方式來傳動。

本發明之技術方案在於同一球面且兩相異的球 帶面係相互耦合，其重合面即類似相異兩磁性體之間隙，藉此可有較一致性且最小之間隙，例如兩旋轉體具有幾乎相同之半徑，其中一旋轉體具有一磁鐵向內形成的球帶面環狀磁性陣列，另一旋轉體具有一磁鐵向外形成之球帶面環狀磁性陣列，兩球磁性陣列之球半徑幾乎相同，其耦合間隙即視彼此之半徑差，且各該磁性陣列係設置於同一球心上，而各該磁性陣列相互磁性耦合，當一轉動該旋轉體，因各該球帶面環狀磁性陣列彼此相互磁力作用，因此帶動另一該旋轉體進 行轉動，其轉動之速度比依據兩球帶面之半徑比及兩環狀磁性陣列之磁鐵的比值來改變，該應用類似齒輪半徑速度比的計算方式。

綜上所陳，本發明之優點在於兩旋轉體的球帶面 環狀磁性陣列為同軸，該磁性耦合傳動將可獲得最大磁耦合力，並且具有傳動角度安排之自由性，例如極圈帶耦合則類似圓盤式磁性耦合，如果像赤道帶耦合則類似圓筒式磁性耦合，所以球帶面磁性耦合方式兼具傳統式磁性耦合之功能，並且得以作最佳磁性耦合之運用。此外，本發明之球帶面磁性耦合如果運用於磁性行星類齒輪設計，其行星轉子可依據其半徑之設計而得以向內或向外調整，並可搭配角度及速比，如此亦為往昔傳統式磁性耦合所無法達到之功能。

本發明之另一優點是在於提供一種磁性赤道帶 之外旋轉體，其該赤道帶可磁性耦合兩個具有相同球帶面之內旋轉體，這兩個具相同球帶面之內旋轉體固定於同一旋轉軸上，而該赤道帶之外旋轉體耦合兩個內旋轉體之球帶面，因此外旋轉體轉動導致兩個內旋轉體同向轉動，藉此，本發明相較於只耦合於單內旋轉體可獲得兩倍之轉距，致使傳動效率倍增，故本發明之效益能讓磁性傳動得以有更大的效率及應用。

為使 貴審查委員能進一步了解本發明之構成、 特徵及其目的，以下乃舉本發明之若干實施例，並配合圖式詳細說明如後，同時讓熟悉該技術領域者能夠具體實施，惟以下所述者，僅係為了說明本發明之技術內容及特徵而提供 之一實施方式，凡為本發明領域中具有一般通常知識者，於了解本發明之技術內容及特徵之後，以不違背本發明之精神下，所為之種種簡單之修飾、替換或構件之減省，皆應屬於本發明意圖保護之範疇。

1、2、3‧‧‧球帶面

A、B‧‧‧重疊面積

10‧‧‧旋轉體

12‧‧‧轉軸

14‧‧‧磁性陣列

15‧‧‧軸承

17‧‧‧軸承

18‧‧‧螺釘

19‧‧‧支撐座

20‧‧‧旋轉體

22‧‧‧轉軸

24‧‧‧磁性陣列

25‧‧‧磁性陣列

27‧‧‧軸承

28‧‧‧軸承

29‧‧‧連接座

30‧‧‧旋轉體

32‧‧‧轉軸

34‧‧‧磁性陣列

37‧‧‧軸承

38‧‧‧軸承

40‧‧‧旋轉體

42‧‧‧轉軸

44‧‧‧磁性陣列

45‧‧‧磁性陣列

47‧‧‧軸承

49‧‧‧連接座

50‧‧‧旋轉體

52‧‧‧轉軸

54‧‧‧磁性陣列

99‧‧‧磁性耦合間隙

以下將藉由所列舉之實施例，配合隨附之圖式，詳細說明本發明之技術內容及特徵，其中：第一圖為習知圓筒式磁性耦合之方式。

第二圖為習知圓盤式磁性耦合之方式。

第三圖為本發明第一較佳實施例之剖面示意圖，主要顯示各旋轉體之相對應關係。

第四圖為本發明球帶面磁性耦合之原理示意圖。

第五圖為本發明第二較佳實施例之剖面示意圖，主要顯示磁性赤道帶耦合二個磁性旋轉體之方式。

第六圖為本發明第三較佳實施例之剖面示意圖，主要顯示球帶面磁性耦合運用於行星類齒輪之方式。

第七圖為本發明第四較佳實施例之剖面示意圖，主要顯示球帶面磁性耦合應用於傳動配合系統之一種方式。

第八圖為本發明第五較佳實施例之剖面示意圖，主要顯示球帶面磁性耦合應用於傳動配合系統之另一種方式。

第九圖為本發明第六較佳實施例之剖面示意圖，主要顯示應用於驅動行星轉子支持軸之傳動方式。

第十圖為本發明第七較佳實施例之剖面示意圖，主要顯示一個球帶面磁性驅動二個傳動系統之方式。

請參閱第三圖所示，為本發明之第一較佳實施 例，第一旋轉體10具有一旋轉軸12以及一第一球帶面環狀磁性陣列14，該第一球帶面14為彼此相鄰且相異磁性之磁鐵所構成。

第二旋轉體20具有一第二轉軸以及一第二球帶 面環狀磁性陣列24，該第二磁性陣列24為相鄰且相異磁極之磁鐵所排列構成，該第二磁性陣列24之球半徑幾乎與該第一磁性陣列14之球半徑相同，且該第一磁性陣列14與該第二磁性陣列24之間具有一磁性耦合間隙99，其該磁性耦合間隙99可視各該磁性陣列14、24之差值而定。

一球帶面耦合手段，該第一、第二磁性陣列14、24同球心且該第一、第二轉軸12、22不同軸向，該耦合間隙99可依該第一、第二球帶面14、24之半徑而改變，且其中一該旋轉體轉動時可以磁力作用帶動另一該旋轉體進行轉動。再詳述之，該第一、第二旋轉體10、20為同球心設置且各該磁性陣列14、24彼此相互磁性耦合，致使各該磁性陣列14、24間有一較為一致且平均之磁性耦合間隙99，讓各該磁性陣列14、24有最大之耦合面積以產生最大之耦合磁力，此外，各該轉軸12、22係為同球心且不同軸向，如第一圖較佳實施例所示，該第一、第二磁性陣列14、24為垂直耦合之方式，於本發明之中，第一圖僅為方便示意以明嘹其原理，而在實際應用上，各該磁性陣列14、24耦合係可為任意之角度，並不僅侷限於垂直之耦合方式。此外，其中一該旋轉體10、20 的磁性陣列14、24替換為鐵磁物質或是導電物質，各該旋轉體10、20仍可以透過磁性耦合之方式彼此相互帶動；又如其中一該旋轉體10、20之磁性陣列14、24替換為電磁驅動之迴圈定子，其可產生類同磁性陣列旋轉之作用，因而帶動另一該旋轉體10、20轉動，亦為磁性陣列14、24磁性耦合傳動之方式。

本發明相對應之球帶面磁性耦合於旋轉軸之設 置將有著較大的自由度，如第四圖所示，為本發明於不同球帶面之磁性耦合的原理示意圖，球面上有兩個球帶面1與球帶面2，各該球帶可為相同或不相同之半徑，該球帶面1與該球帶面2耦合處具有一重疊面積A，該球帶面1亦可與另一球帶面3耦合，且具有一重疊面積B，此兩種不同耦合之方式產生不同之耦合角度，此種方式相對於依球帶面半徑比之不同來改變傳動比係有所差異，此外，若各該球帶面如同赤道帶3之形式重合，則此種耦合方式即類似傳統圓筒式性之耦合，又若各該球帶面像是極圈帶1、2之形式重合，則此種耦合方式即類似圓盤式性之耦合，換而言之，本發明之球帶面耦合方式兼具圓筒式及圓盤式之功效。

請參閱第五圖所示，為本發明之第二較佳實施 例，一外旋轉體10具有一轉軸12以及一球帶面環狀磁性陣列14，二相同磁性陣列24、34球半徑之內旋轉體20、30具有一轉軸22及分別具有一球帶面環狀磁性陣列24、34，各該旋轉體10、20、30分別以同圓心地設置於一支撐座19上，且該外旋轉體10之轉軸與該支撐架之間設有一驅動軸承17，而 該內旋轉體20、30之轉軸22套設有一齒型軸承27，且該齒型軸承27位於該內旋轉體20、30之轉軸22與該支撐座19之間，該外旋轉體10之磁性陣列14分別耦合於該內旋轉體20、30之磁性陣列24、34，各該內旋轉體20、30固設於同一轉軸22上，且各該內旋轉體20、30分別位於該轉軸22之一端，當該外旋轉體10轉動時，各該內旋轉體20、30即會以一相同轉向進行轉動，藉此以獲得兩倍之旋轉轉距之傳動效率。

煩請參閱第六圖所示，為本發明之第三較佳實施 例，係為一種類似行星齒輪應用，一主動旋轉體10具有一轉軸12以及一球帶面環狀磁性陣列14，該主動旋轉體10磁性耦合兩個以上相同該磁性陣列14球半徑的環繞旋轉體20，該環繞旋轉體20具有一球帶面之磁性陣列24以及一轉軸22，各該環繞旋轉體20之磁性陣列24將轉矩能量傳遞至一從動旋轉體30之球帶面之磁性陣列34，該從動旋轉體30可與該主動旋轉體10共用一轉軸12，或者具有一獨立之轉軸32，該環繞旋轉體之轉軸22亦可以裝設數個軸承，以讓該實施例之結構更穩定。

請參閱第七圖所示，為本發明第四較佳實施例之 傳動調節系統，該系統主要係由一主動旋轉體10驅動三環繞旋轉體20、40、50，並將轉矩能量傳動至一從動旋轉體30，各該旋轉體分別具有一球帶面磁性陣列14、24、34、44、54及一轉軸12、22、32、42、52，各該環繞旋轉體20、40、50亦可作為轉矩能量之輸出或輸入，當然本發明之環繞旋轉體並不以此數量為限，方可於該主動旋轉體10與該從動旋轉體 30之間可增加更多之環繞旋轉體，藉此以增加傳動之轉矩能量。

請參閱第八圖所示，為本發明第五較佳實施例之 傳動調節系統，該系統為第四較佳實施例之另一應用方式，該系統主要由一主動旋轉體10來驅動二環繞旋轉體20、40，再由各該環繞旋轉體20、40將轉矩能量傳至一從動旋轉體30，該主、從動旋轉體10、30分別具有一轉軸12、32以及一球帶面環狀磁性陣列14、34，各該環繞旋轉體20、40於外側且相對應該主動旋轉體10之磁性陣列14的位置皆具有一球帶面外磁式陣列24、44，以及於內側且相對應該從動旋轉體30之磁性陣列34的位置皆具有一球帶面環狀內磁式陣列25、45，用以形成一內、外型式之球帶面磁性耦合系統，各該環繞旋轉體20、40之球帶面環狀內磁式陣列25、45的球半徑與該主動旋轉體10之磁性陣列14的球半徑系為不同，本發明於實際作動上，各該環狀內球帶面之磁性陣列25，45磁性耦合傳動於該從動旋轉體30之磁性陣列34，藉此，該主動旋轉體10傳動至該從動旋轉體30之轉矩能量即會形成一速比，而為了讓該系統之結構更為穩固，各該旋轉體10、20、30、40皆建構於一支撐座19內，且各該轉軸12、22、32、42之一端分別可轉動地設於該支撐座19，而各該轉軸12、22、32、42之另一端分別可轉動地設於一中央連接座29，再詳細述之，四軸承17、27、37、47分別套設於各該轉軸12、22、32、42之一端，其中各該軸承17、27、37係位於各該轉軸12、22、32與該支撐座19之間，而各該轉軸12、22、32、42之另一 端分別套設有一軸承18、28、38、47，其中各該軸承18、28、38係位於該中央連接座29之中。此外，該從動旋轉體30之轉軸32亦可與各該旋轉體10、20呈垂直狀設置，各該轉軸12、22設置之方向將不以第八圖為限，藉此可將轉矩能量傳動引導至內耦合系統，或是改變傳動方向。

煩請再參閱第九圖所示，為本發明第六較佳實施 例，該實施例為一類行星齒輪系統，該系統之傳動速度為速比之速度再加上驅動速度，該系統的主動旋轉體10之球帶面環狀磁性陣列14以螺釘18固定於支撐座19上，並以套設軸承15於該轉軸12之方式使該轉軸12可於該主動旋轉體10中進行空轉，該系統之二環繞旋轉體20分別具有一球帶面外磁性陣列24、一球帶面內磁性陣列25，以及一穿設於各該環繞旋轉體20之轉軸22，該轉軸22係套設有數個軸承27，且該轉軸22固定於一連接座29及該主動旋轉體之轉軸12上，當該轉軸12一經旋轉即會連同帶動該連接座29進行轉動，各該環繞旋轉體20之球帶面內磁性陣列25耦合於一從動旋轉體30的球帶面磁性陣列34，該從動旋轉體30具有一轉軸32，並利用套設一軸承28於該轉軸32讓該從動旋轉體30與該主動旋轉體10之轉軸12行程一不同步之運轉，藉此使該實施例之結構更穩定，並可依此方式獲得較高之速度及效率。

本發明第七較佳實施力係透過磁通量充斥於磁 性體中，且磁場存在於該磁性體之兩側，而以該磁性體兩側之磁力作用為之運用，煩請參閱第十圖所示，一第一旋轉體10固定於一支撐座19，該第一旋轉體10之內、外側具有二球 帶面之磁性陣列14以及一轉軸12，該轉軸12可轉動地穿設於一第一連接座29上，且轉軸12與該旋轉體10之間設有一軸承17；二第一環繞旋轉體20磁性耦合於該第一旋轉體10內側之球帶面磁性陣列14，各該第一環繞旋轉體20分別具有套設一軸承27之轉軸22，且各該轉軸22分別設置於該第一連接座29；二第二旋轉體30的球帶面磁性陣列34耦合於各該第一環繞旋轉體20的球帶面磁性陣列24，且該第二旋轉體30設有二軸承37以供穿設於該轉軸12；二第二環繞旋轉體40的球帶面磁性陣列44耦合於該第一旋轉體10外側的球帶面磁性陣列14，且各該第二環繞旋轉體40分別設有二軸承47，並藉由套設於各該軸承47之轉軸42設於一第二連接座49上；一第三旋轉體50的球帶面磁性陣列54耦合於各該第二環繞旋轉體40的球帶面磁性陣列44，且該第三旋轉體50分別設有二軸承57，並藉由各該軸承57而套設於轉軸12上，藉此，當驅動該轉軸12旋轉時，固設於該轉軸12之各該連接座29、49將同步之運轉，此時，該轉軸12所提供之轉矩能量將會透過各該第一環繞旋轉體20以磁性耦合之方式傳動至該第二旋轉體30，並可透過各該第二旋轉體40傳動至該第三旋轉體50，如此一來，上下兩組磁性球帶耦合類行星系統耦合於該旋轉體10的球帶面磁性陣列14之內、外兩側，當該轉軸12進行旋轉時，該系統即可產生兩組速度之轉矩能量。

如上所述球帶面磁性耦合適宜於磁性傳動裝置 並且有更佳之效益，其多重應用方式適合廣大之範圍，前揭露之實施例中所認定為基本或較實際可應用之範例，並分用 來限制本發明之範圍，其他等效元件的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧旋轉體

12‧‧‧轉軸

14‧‧‧球帶面之磁性陣列

20‧‧‧旋轉體

22‧‧‧轉軸

24‧‧‧球帶面之磁性陣列

99‧‧‧磁性耦合間隙

Claims (17)

1. 一種球帶面磁性耦合傳動裝機構，包含有：一第一旋轉體，具有一第一球帶面環狀磁性陣列及一第一轉軸；一第二旋轉體，具有一第二球帶面環狀磁性陣列及一第二轉軸，該第一、第二磁性陣列的球半徑幾乎相同，且該第一磁性陣列與該第二磁性陣列之間具有一磁性耦合間隙；以及一球帶面耦合手段，該第一、第二磁性陣列同球心且該第一、第二轉軸不同軸向，該第一耦合間隙可依該第一、第二磁性陣列之球半徑而改變，且其中一該旋轉體轉動時可以磁力作用帶動另一該旋轉體進行轉動。
2. 根據申請專利範圍第1項之球帶面磁性耦合傳動機構，其中各該磁性陣列係為鐵磁物質或導電物質，當其中一該磁性陣列轉動即可運用球帶面磁性耦合之方式產生相對磁力而傳動轉距能量。
3. 根據申請專利範圍第1項之球帶面磁性耦合傳動機構，其中各該磁性陣列係為具電磁作用之迴圈定子，施加一電流於該磁性陣列，使該旋轉體產生旋轉效果，因而帶動另一該旋轉體可運用球帶面磁性耦合方式進行轉動。
4. 一種球帶面磁性耦合傳動機構，包含有：一第一、第二、第三旋轉體，分別具有一球帶面環狀磁性陣列以及一轉軸，其中該第二旋轉體位於該第一旋轉體內，該第三旋轉體位於該第一旋轉體外，該第一磁性陣列 與該第二磁性陣列之間具有一第一磁性耦合間隙，該第一磁性陣列與該第三磁性陣列之間具有一第二磁性耦合間隙，該第一旋轉體之磁性陣列的球半徑略大於該第二旋轉體之磁性陣列的球半徑，各該磁性陣列之半徑差異將視各該磁性耦合間隙而定，且其中一該旋轉體轉動時可以磁力作用帶動另一該旋轉體進行轉動。
5. 根據申請專利範圍第4項之球帶面磁性耦合傳動機構，其中各該轉軸套設有一軸承。
6. 根據申請專利範圍第4項之球帶面磁性耦合傳動機構，其中各該旋轉體係為一封閉循環傳動機構，各該旋轉體間相互傳動轉矩能量，各該旋轉體於球面內外位置設有該磁性陣列，各該磁性陣列係由不同極性之磁性體交錯設置所組成，且各該磁性陣列之磁性體之數量為偶數。
7. 根據申請專利範圍第6項之球帶面磁性耦合傳動機構，其中各該磁性陣列至少須為四個不同極性之磁性體所構成一封閉循環傳動系統。
8. 一種球帶面磁性耦合傳動機構，包含有：一第一旋轉體，具有一第一球帶面環狀磁性陣列及一第一轉軸；一第二旋轉體，具有一第二球帶面環狀磁性陣列及一第二轉軸，該第一磁性陣列與該第二磁性陣列之間具有一第一磁性耦合間隙，且該第一、第二磁性陣列之球半徑相同；以及 一環繞旋轉體，設於設置於該第一旋轉體與該第二旋轉體之間，該旋轉體具有一第三球帶面磁性陣列及一與該第一、第二轉軸呈一角度之第三轉軸，該第三磁性陣列與該第一、第二磁性陣列之間具有複數個磁性耦合間隙，該第三磁性陣列之球半徑略異於該第一、第二旋轉體之磁性陣列之球半徑，該第三磁性陣列之球半徑差異將視各該磁性耦合間隙而定，該球帶面磁性耦合傳動機構可將轉矩能量由該第一旋轉體傳遞至該第二旋轉體。
9. 根據申請專利範圍第8項之球帶面磁性耦合傳動機構，其中該環繞旋轉體可為轉矩能量之輸出端或輸入端。
10. 根據申請專利範圍第8項之球帶面磁性耦合傳動機構，其中該環繞旋轉體包括有一可供該第一轉軸穿設之支撐座，且該支撐座可與該第一轉軸作同步之轉動，該第三轉軸係穿設於該支撐座上，該第一轉軸旋轉帶動該支撐座，而該環繞旋轉體即相對作旋轉，該第一轉軸之轉距能量速比將傳遞至該第二旋轉體。
11. 一種球帶面磁性耦合傳動機構，包含有：一第一旋轉體，具有一第一球帶面環狀磁性陣列及一可供驅動之第一轉軸；一第二旋轉體，具有一第二球帶面環狀磁性陣列及一第二轉軸，該第一與該第二磁性陣列之間具有一磁性耦合間隙，且該第一、第二磁性陣列之球半徑相同，且該第二轉軸與該第一轉軸非同軸設置；以及 複數個環繞旋轉體，分別具有一球帶面環狀磁性陣列及一轉軸，各該磁性陣列之球半徑略相同於該第一磁性陣列，各該環繞旋轉體分別耦合於該第一旋轉體與該第二旋轉體之間，至少二該旋轉體為非同軸且為同球心，各該旋轉體彼此耦合連接，且由該第一旋轉體傳遞轉矩於該第二旋轉體。
12. 一種球帶面磁性耦合傳動機構，包含有：複數個旋轉體，分別具有一球帶面環狀磁性陣列及一轉軸，各該旋轉體同球心設置且彼此相互耦合傳動，各該磁性陣列之球半徑相同者形成一球帶面磁性耦合系統，各該球帶面球之半徑不同者形成另一球帶面磁性耦合系統，各該磁性陣列為同球心設置且彼此以磁性耦合方式傳動。
13. 根據申請專利範圍第12項之球帶面磁性耦合傳動機構，其中至少二個以上球帶面磁性耦合系統以同球心設置進行磁性耦合傳動，而各該旋轉體具有二個以上球帶面磁性陣列以進行不同球帶面磁性耦合系統之傳動，並將磁性耦合轉矩由外球帶面磁性耦合系統傳動至內球帶面磁性耦合系統輸出，或將磁性耦合轉矩由內球帶面磁性耦合系統傳動至外球帶面磁性耦合系統輸出。
14. 根據申請專利範圍第12項之球帶面磁性耦合傳動機構，其中各該旋轉體包含有：至少一主動旋轉體，具有一球帶面環狀內、外磁性陣列，該內、外磁性陣列相對於球面內外兩側向內及向外耦合二個以上之球帶面磁性耦合系統進行傳動。
15. 根據申請專利範圍第12項之球帶面磁性耦合傳動機構，其中更包含有一主動旋轉體，該主動旋轉體具有二個以上球帶面環狀磁性陣列，分別可磁性耦合二個以上球帶面磁性耦合系統進行傳動。
16. 根據申請專利範圍第12項之球帶面磁性耦合傳動機構，其中更包含有一主動旋轉軸，係結合二個以上球帶面環狀磁性陣列，且分別耦合於不同球帶面磁性耦合系統進行傳動。
17. 根據申請專利範圍第1、4、8、11、12項之球帶面磁性耦合傳動機構，其中各該旋轉體係以球帶面環狀磁性陣列以彼此相互耦合之方式來傳動。