TWI494245B - 剎車發電裝置及應用其之自行車剎車燈 - Google Patents

Description

剎車發電裝置及應用其之自行車剎車燈

本發明係有關於剎車發電裝置及應用其之自行車剎車燈，為一種藉由剎車作動帶動發電模組產生電磁感應作用，藉以產生感應電流而發電者。

市面上關於自行車手剎車器設計，都僅屬單一功能，未見有LED照明與免安裝電池功能之自行車手剎車器，且外形單調普通、功能單一，外觀並未有多大改變，毫無特殊或新穎之造型可言，缺乏產業實用附加價值，無法刺激市場買氣。

中華民國專利公告號第M278625號之「一種自行車供電裝置」，係產生電能供設於一自行車上之一負載使用，其包含：一能量轉換元件，該能量轉換元件輸入該自行車之動能以產生一感應電能；一蓄電池，該蓄電池接收該感應電能並予以儲存；其中該蓄電池先儲存該感應電能再予以釋放，用以提供一輸出電能供該負載使用。上述該能量轉換元件係為花轂發電裝置(Hub dynamo)，該負載係為一燈源，且該負載係為一煞車發射器組件，該煞車發射器組件包含一煞車發射器、一前煞車感應器、一後煞車感應器、一射頻接收器、一主控器與一警示燈，該煞車發射器組件更 包含一計時開關電路，且該煞車發射器組件更包含一光開關電路，該警示燈包含三個發光二極體(LED)燈與一低壓警示燈。

上述習用自行車手剎車器之最大的缺點在於：

1.外形單調且功能單一，不具備產業開發實用性。

2.未整合LED照明與免安裝電池功能，商業價值低。

前述所提及關於習用之自行車手剎車器結構，儘管能夠達成剎車作動與剎車能量轉換所應具備一般基本要求與成效，但在實際應用時之附加功能性與實用應用整合能力等產業應用專屬性上，皆存在諸多缺點與不足的情況下，無法發揮更具體之產業應用性。

綜上所述，由於習用之自行車手剎車器結構，存在上述之缺失與不足，基於產業進步之未來趨勢前提下，實在有必要提出具體的改善方案，以符合產業進步之所需，更進一步提供業界更多的技術性選擇。

本發明為一種剎車發電裝置及應用其之自行車剎車燈，結合了自行車剎車器與自行車燈的功能，自行車燈的電能是來自於剎車器的動能轉換，使用者透過平時騎乘時的剎車的動作，自動推動內部發電裝置(利用電磁感應原理)進行發電，多餘的電力則儲存於內藏的蓄電池，待夜晚騎乘時使用；使用者不需要外接充電，也不需要作電池更換的動作，對於長途或是夜晚騎乘自行車的騎士們，省去更換電池和車燈被偷的麻煩。

所以不論由主客觀條件觀之，本發明之剎車發電裝置及應用其之自行車剎車燈，在國內外專利中目前確實無相關技術應用於整合LED照明與免安裝電池功能，兼具發電、儲電及照明功能之自行車剎車燈結構，且藉由剎車拉桿之剎車收放作用，經電磁感應作用產生感應電流，進行動能與電能轉換，將所產生之電能儲存於蓄電池，結合LED燈之夜間照明效果，具備市場無可取代之技術之優勢，極適合應用於剎車發電裝置及應用其之自行車剎車燈開發產業等設備市場，勢必可以帶來剎車發電裝置及應用其之自行車剎車燈之生產與設計製造產業相關市場之莫大商機。

本發明之剎車發電裝置及應用其之自行車剎車燈，為一種藉由剎車作動帶動發電模組產生電磁感應作用，藉以產生感應電流而發電者。

為了達成上述目的及功能，一種剎車發電裝置，包含一本體、一剎車模組、一齒輪模組及一發電模組，其中：

一本體。

一剎車模組，係組設於該本體，設有一連接塊及一弧狀內齒條，該連接塊動力連結一剎車元件。

一齒輪模組，係組設於該本體，設有一第一齒輪、一第二齒輪及一輸入齒輪，該第一齒輪與輸入齒輪同軸，該輸入齒輪動力嚙合該弧狀內齒條，且該第一齒輪動力嚙合該第二齒輪。

一發電模組，係組設於該本體，設有一磁鐵及一線圈，該磁鐵軸設於第二齒輪。

上述該線圈係環覆於磁鐵外緣，且與該磁鐵保持一定之間隙。

另，為了達成上述目的及功能，一種自行車剎車燈，包含一本體、一剎車拉桿、一齒輪模組、一發電模組、至少一蓄電池及至少一照明模組，其中：

一本體。

一剎車拉桿，係樞設於該本體，設有一連接塊及一弧狀內齒條，該連接塊連結一剎車線。

一齒輪模組，係組設於該本體，設有一第一齒輪、一第二齒輪及一輸入齒輪，該第一齒輪與輸入齒輪同軸，該輸入齒輪動力嚙合該弧狀內齒條，且該第一齒輪動力嚙合該第二齒輪。

一發電模組，係組設於該本體，設有一磁鐵及一線圈，該磁鐵軸設於第二齒輪。

至少一蓄電池，係組設於該本體，且電性連接於該發電模組。

至少一照明模組，係組設於該本體，設有複數照明元件，所述的照明元件分別與一開關電性連接，且所述的蓄電池與該開關電性連接。

上述該本體進一步設有一固定套環。

上述該線圈係環覆於磁鐵外緣，且與該磁鐵保持一定之間隙。

本發明剎車發電裝置及應用其之自行車剎車燈之具體特點與功效在於：

1.透過騎乘之剎車作動進行發電，既節能又環保。

2.所產生之電能足以供夜間照明之用，安全性高。

3.永久不需要更換電池，符合節能減之設計理念。

4.可避免傳統式車燈遭竊困擾，符合安全實用性。

5.外殼採塑料射出成型製造，符合大量生產原則。

6.使用省電LED燈泡，可以降低照明元件單位成本。

7.構造簡單，保養維護容易，且操作符合人性化。

8.生產成本低廉，具有極佳市場性及產業實用性。

(1)‧‧‧本體

(11)‧‧‧固定套環

(2)‧‧‧剎車模組

(21)‧‧‧連接塊

(22)‧‧‧弧狀內齒條

(3)‧‧‧剎車拉桿

(31)‧‧‧連接塊

(32)‧‧‧弧狀內齒條

(4)‧‧‧齒輪模組

(41)‧‧‧第一齒輪

(42)‧‧‧第二齒輪

(43)‧‧‧輸入齒輪

(5)‧‧‧發電模組

(51)‧‧‧磁鐵

(52)‧‧‧線圈

(6)‧‧‧蓄電池

(7)‧‧‧照明模組

(71)‧‧‧照明元件

(8)‧‧‧剎車元件

(9)‧‧‧剎車線

(10)‧‧‧開關

第一圖：本發明一實施例整體系統方塊架構示意圖。

第二圖：本發明一實施例整體結構內部透視示意圖。

第三圖：本發明另一實施例整體系統方塊架構示意圖。

第四圖：本發明另一實施例整體結構外觀示意圖。

第五圖：本發明另一實施例整體結構內部透視示意圖。

請參閱第一、二圖，分別為本發明一實施例整體系統方塊架構示意圖及整體結構內部透視示意圖，本發明係一種剎車發電裝置，包含一本體(1)、一剎車模組(2)、一齒輪模組(4)及 一發電模組(5)，其中：

一本體(1)。

一剎車模組(2)，係組設於該本體(1)，設有一連接塊(21)及一弧狀內齒條(22)，該連接塊(21)動力連結一剎車元件(8)，該剎車元件(8)係裝置於各類型交通工具。

一齒輪模組(4)，係組設於該本體(1)，設有一第一齒輪(41)、一第二齒輪(42)及一輸入齒輪(43)，該第一齒輪(41)與輸入齒輪(43)同軸，該輸入齒輪(43)動力嚙合該弧狀內齒條(22)，且該第一齒輪(41)動力嚙合該第二齒輪(42)。

一發電模組(5)，係組設於該本體(1)，設有一磁鐵(51)及一線圈(52)，該磁鐵(51)軸設於第二齒輪(42)，以作為電力輸出之用，該線圈(52)係環覆於磁鐵(51)外緣，且與該磁鐵(51)保持一定之間隙，以利用電磁感應原理發電。

具體實施時，若為二輪交通工具，該剎車模組(2)為剎車把手，若為四輪交通工具時，該剎車模組(2)為剎車踏板，但不論為剎車把手或剎車踏板，均能藉由對剎車把手之拉動與回放，或是對剎車踏板之踩踏與放鬆之作動，經弧狀內齒條(22)帶動齒輪模組(4)，進而由發電模組(5)產生電磁感應，以輸出電力。

請參閱第三圖，為本發明另一實施例整體系統方塊架構示意圖，本發明係一種自行車剎車燈〔特別針對二輪交通工具〕，包含一本體(1)、一剎車拉桿(3)、一齒輪模組(4)、一發電 模組(5)、至少一蓄電池(6)及至少一照明模組(7)，其中：。

一本體(1)，該本體(1)進一步設有一固定套環(11)，藉以固定於自行車。

一剎車拉桿(3)，係樞設於該本體(1)，設有一連接塊(31)及一弧狀內齒條(32)，該連接塊(31)連結一剎車線(9)。

一齒輪模組(4)，係組設於該本體(1)，設有一第一齒輪(41)、一第二齒輪(42)及一輸入齒輪(43)，該第一齒輪(41)與輸入齒輪(43)同軸，該輸入齒輪(43)動力嚙合該弧狀內齒條(22)，且該第一齒輪(41)動力嚙合該第二齒輪(42)。

一發電模組(5)，係組設於該本體(1)，設有一磁鐵(51)及一線圈(52)，該磁鐵(51)軸設於第二齒輪(42)，以作為電力輸出之用，且該線圈(52)係環覆於磁鐵(51)外緣，且與該磁鐵(51)保持一定之間隙，以利用電磁感應原理發電。

至少一蓄電池(6)，係組設於該本體(1)，且電性連接於該發電模組(5)，用以儲存發電模組(5)所產生之電力輸出。

至少一照明模組(7)，係組設於該本體(1)，設有複數照明元件(71)，所述的照明元件(71)分別與一開關(10)電性連接，且所述的蓄電池(6)與該開關(10)電性連接。

請參閱第四圖，分別為本發明另一實施例整體結構外觀示意 圖，該本體(1)係以固定套環(11)，藉以固定於自行車，該本體(1)外樞設剎車拉桿(3)，且該本體(1)設有包含複數照明元件(71)之照明模組(7)。

請參閱第五圖，為本發明另一實施例整體結構內部透視示意圖，該本體(1)設有剎車拉桿(3)、齒輪模組(4)、發電模組(5)、至少一蓄電池(6)及至少一照明模組(7)，該本體(1)係以固定套環(11)固定於自行車。

具體實施時，若為二輪交通工具，該剎車拉桿(3)之一端係以連接塊(31)連結剎車線(9)，當欲剎車時會拉動剎車拉桿(3)，產生剎車作用；當欲解除剎車時會放回剎車拉桿(3)，此時該剎車拉桿(3)之弧狀內齒條(32)帶動齒輪模組(4)之輸入齒輪(43)，同軸之第一齒輪(41)再帶動第二齒輪(42)，軸設於第二齒輪(42)之磁鐵(51)相對線圈(52)快速轉動，進而產生電磁感應效應，由線圈(52)產生感應電流繼而輸出電力；而發電模組(5)所產生之電力輸出，則儲存於該蓄電池(6)，經由開關(10)之控制，提供照明模組(7)之複數照明元件(71)〔通常為LED燈，另請參閱第五圖〕之電力來源，最終達成經由剎車拉桿(3)之收放作動，產生電磁感應效應藉以發電供作照明之用。

齒輪模組(4)之齒輪配比運作原理，係利用弧狀內齒條(32)帶動齒數較少之輸入齒輪(43)，再以齒數較多之第一齒輪(41)再帶動齒數相對較少之第二齒輪(42)，從弧狀內齒條(32)到輸入齒輪(43)，再從第一齒輪(41)到第二齒輪(42)，係採用類似於複式輪系之運作方式，以小幅度之弧狀內齒條( 32)位移，經輸入齒輪(43)、第一齒輪(41)進而帶動第二齒輪(42)產生高速旋轉，齒輪模組(4)之高輪系值所產生之高轉速輸出，使線圈(52)快速切割磁鐵(51)之磁力線，故能在剎車拉桿(3)回放的過程中，經齒輪模組(4)帶動發電模組(5)產生效能較高之電磁感應，藉以輸出較大之電流。

綜合上述，本發明係針對剎車發電裝置及應用其之自行車剎車燈之應用技術，特指一種藉由剎車作動釋放過程中，以剎車拉桿(3)之弧狀內齒條(32)帶動齒輪模組(4)之輸入齒輪(43)，同軸之第一齒輪再帶動第二齒輪(42)，軸設於第二齒輪(42)之磁鐵(51)相對線圈(52)快速轉動，發電模組(5)進而產生電磁感應效應，由線圈(52)產生感應電流繼而輸出電力，發電模組(5)所產生之電力輸出，則儲存於該蓄電池(6)，經由開關(10)之控制，提供照明模組(7)之複數照明元件(71)之電力來源，作一最佳之改良與設計，為本發明對於剎車發電裝置及應用其之自行車剎車燈所作最具體之精進。

(1)‧‧‧本體

(2)‧‧‧剎車模組

(21)‧‧‧連接塊

(22)‧‧‧弧狀內齒條

(4)‧‧‧齒輪模組

(41)‧‧‧第一齒輪

(42)‧‧‧第二齒輪

(43)‧‧‧輸入齒輪

(5)‧‧‧發電模組

(51)‧‧‧磁鐵

(52)‧‧‧線圈

(8)‧‧‧剎車元件

Claims (5)

1. 一種剎車發電裝置，包括：一本體；一剎車模組，係組設於該本體，設有一連接塊及一弧狀內齒條，該連接塊動力連結一剎車元件；一齒輪模組，係組設於該本體，設有一第一齒輪、一第二齒輪及一輸入齒輪，該第一齒輪與輸入齒輪同軸，該輸入齒輪動力嚙合該弧狀內齒條，且該第一齒輪動力嚙合該第二齒輪；一發電模組，係組設於該本體，設有一磁鐵及一線圈，該磁鐵軸設於第二齒輪；利用拉動與回放之作動方式，經由該弧狀內齒條帶動該齒輪模組，進而由該發電模組產生電磁感應，以輸出電力。
2. 如申請專利範圍第1項所述之剎車發電裝置，其中該線圈係環覆於磁鐵外緣，且與該磁鐵保持一定之間隙。
3. 一種自行車剎車燈，包括：一本體；一剎車拉桿，係樞設於該本體，設有一連接塊及一弧狀內齒條，該連接塊連結一剎車線；一齒輪模組，係組設於該本體，設有一第一齒輪、一第二齒輪及一輸入齒輪，該第一齒輪與輸入齒輪同軸，該輸入齒輪動力嚙合該弧狀內齒條，且該第一齒輪動力嚙合該第二齒輪 ；一發電模組，係組設於該本體，設有一磁鐵及一線圈，該磁鐵軸設於第二齒輪；至少一蓄電池，係組設於該本體，且電性連接於該發電模組；至少一照明模組，係組設於該本體，設有複數照明元件，所述的照明元件分別與一開關電性連接，且所述的蓄電池與該開關電性連接；利用拉動與回放之作動方式，經由該弧狀內齒條帶動該齒輪模組，進而由該發電模組產生電磁感應，以輸出電力，並儲存於該蓄電池，經由該開關之控制，提供該照明模組之複數照明元件之電力來源。
4. 如申請專利範圍第3項所述之自行車剎車燈，其中該本體進一步設有一固定套環。
5. 如申請專利範圍第3項所述之自行車剎車燈，其中該線圈係環覆於磁鐵外緣，且與該磁鐵保持一定之間隙。