TWI881655B

TWI881655B - 可發電的工具機刀把

Info

Publication number: TWI881655B
Application number: TW113100799A
Authority: TW
Inventors: 萬天豹; 黃永慶; 潘建良; 張志維; 劉文傑
Original assignee: 經昌汽車電子工業股份有限公司
Priority date: 2024-01-08
Filing date: 2024-01-08
Publication date: 2025-04-21
Also published as: TW202528080A

Abstract

一種可發電的工具機刀把，包含刀把本體，及安裝在該刀把本體的發電機構。該發電機構包括套接在該刀把本體的軸承模組、套接在該刀把本體的轉子模組、套接固定在該軸承模組的定子模組，及設置在該定子模組的阻力結構單元。該轉子模組與該定子模組可分別產生磁場與感磁發電。該刀把本體被驅轉時，該阻力結構單元會與周圍空氣產生風阻作用，使得該定子模組與該轉子模組產生轉速差，而可在該刀把本體帶動刀具旋轉加工時，同步利用該轉子模組與該定子模組的旋轉速度差來發電，將部分動能轉換成電能再利用，而能達到節能減碳的目的。

Description

可發電的工具機刀把

本發明是有關於一種工具機零件，特別是指一種工具機刀把。

如何節能減碳已是目前世界各國工業發展的重點，部分企業對於採用之機器設備甚至要求具備節能減碳認證，以致於越來越多機器設備的設計也都朝向如何節能方向發展，工具機具產業也不例外，因此如何使工具機具的運作能夠達到節能減碳訴求，是目前工具機具產業極力發展的方向。

因此，本發明的目的，即在提供一種能改善先前技術的至少一個缺點的可發電的工具機刀把。

於是，本發明可發電的工具機刀把，適用安裝在一工具機上，並供一個刀具安裝。該工具機刀把包含一個用以可被驅動旋轉地安裝在該工具機並供該刀具安裝的刀把本體，及一個安裝在該刀把本體的發電機構。

該發電機構包括一個套接固定在該刀把本體外的軸承模組、一個套接固定在該刀把本體外的轉子模組、一個套接固定在該軸承模組外且環套在該轉子模組外的定子模組，及一個設置在定子模組的阻力結構單元。該定子模組可經由該軸承模組而相對該轉子模組轉動。該轉子模組與該定子模組其中之一可產生磁場，該轉子模組與該定子模組其中另一可感應所述磁場而發電。

該刀把本體被驅轉而帶動套接固定的該軸承模組及該轉子模組旋轉時，該軸承模組會傳動該定子模組旋轉，該阻力結構單元會被該定子模組帶動旋轉，而與周圍空氣產生風阻作用，進而驅使該定子模組與該轉子模組產生旋轉速度差。

本發明之功效在於：透過在該刀把本體安裝該發電機構的結構設計，可在該工具機經由該刀把本體帶動該刀具旋轉進行工件加工處理時，同步利用該轉子模組與該定子模組間的旋轉速度差來進行發電，進而可將部分動能轉換成電能再利用，而能達到節能減碳的目的。

在本發明被詳細描述前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1、2、3，本發明可發電的工具機刀把200的一個第一實施例，適用於安裝在一台工具機（圖未示）上，並可用以供一個刀具（圖未示）安裝。該工具機刀把200可被該工具機驅動旋轉，而帶動該刀具旋轉以進行工件的加工處理。所述加工處理例如但不限於鑽孔、銑削與研磨等。該工具機刀把200包含一個用以安裝在該工具機且供該刀具安裝的刀把本體3，及一個套設安裝在該刀把本體3外的發電機構4。

必須先說明的是，在以下各實施例中，是以該工具機刀把200直立安裝在該工具機使用的情況為例進行說明，但實施時，該工具機刀把200的設置方向不以此為限。

該刀把本體3具有一個上下延伸且用以可拆離地安裝連結在該工具機的連結區段31，及一個自該連結區段31同軸往下延伸而用以供該刀具往上插裝連結的安裝區段32。由於該刀把本體3可拆離地安裝在該工具機，且可供該刀具安裝都為現有技術且類型眾多，也非本發明改良重點，因此不再詳述。

該發電機構4包括一個可被帶動旋轉地套接固定在該安裝區段32外且可感磁發電的轉子模組41、一個套接固定在該安裝區段32外的軸承模組42、一個套設安裝在該軸承模組42外且環套在該轉子模組41外的定子模組43，及一個設置在該定子模組43且用以產生風阻作用的阻力結構單元44。

該轉子模組41包括一個套接固定在該安裝區段32外的筒體411，及一個設置在該筒體411外周側且沿該筒體411周緣延伸分佈的線圈組件412。該線圈組件412可用以感應該定子模組43產生之磁場變化而發電。由於該線圈組件412可感磁發電為現有技術且類型眾多，因此不再詳述。

該定子模組43包括一個套接固定在該軸承模組42外且環套在該轉子模組41外的外殼431，及一個安裝固定在該外殼431內周側且間隔環繞該轉子模組41的磁鐵單元432。該磁鐵單元432具有多個沿該外殼431內周緣間隔排列設置，且相配合產生該轉子模組41感磁發電所需之磁場的磁鐵433。

在本第一實施例中，僅在該安裝區段32位於該轉子模組41上方的區段設置一個供該外殼431套設的該軸承模組42，但實施時，在本發明之其它實施態樣中，可根據該外殼431的軸向延伸長度，增加該軸承模組42的數量，例如但不限於再增加一個軸承模組42，並使該等軸承模組42分別位在該轉子模組41的軸向兩側，使該外殼431套設在該等軸承模組42上。

該阻力結構單元44包括多個沿該外殼431周緣間隔分佈，並突設在該外殼431外周面的阻力結構體441。該等阻力結構體441於被該外殼431帶動旋轉時，會與周遭空氣相互作用而相配合產生干擾該外殼431的旋轉的所述風阻作用。

在本實施例中，該等阻力結構體441為上下直立延伸地徑向突設在該外殼431外周面的片體。但實施時，在本發明之其它實施態樣中，該等阻力結構體441也可以是彎曲片體，或可用以產生所述風阻作用的其它形態的結構體。

當該刀把本體3被該工具機驅轉，而帶動該轉子模組41與該軸承模組42同步旋轉時，由於該定子模組43是套設在該軸承模組42上，所以該軸承模組42會透過摩擦力與旋轉慣性而傳動該定子模組43旋轉。但因為該定子模組43設置有該阻力結構單元44，該等阻力結構體441與周圍空氣產生之所述風阻作用，會反向抵銷該外殼431與該軸承模組42間的部分摩擦力，進而使該外殼431不會隨著該軸承模組42同步旋轉，使得該外殼431與該轉子模組41間產生旋轉速度差，相對的，安裝在該外殼431的該等磁鐵433會與該線圈組件412產生旋轉速度差。

藉此設計，在該工具機驅轉該工具機刀把200，使該工具機刀把200帶動該刀具旋轉以進行工件加工處理的同時，該轉子模組41會相對該等磁鐵433旋轉，並感應該等磁鐵433之磁場以產生電力。

實施時，可將該轉子模組41產生之電力儲存在一蓄電設備（圖未示），或以該轉子模組41產生之電力直接驅動一些低耗電量電子元件（圖未示），例如但不限於驅動LED燈、光感測器或溫度感測器等。

參閱圖4、5，本發明可發電的工具機刀把200的一個第二實施例與該第一實施例差異處在於：該發電機構4的結構設計。為方便說明，以下將僅針對該等實施例差異處進行描述。

在本第二實施例中，該轉子模組41包括一個設置在該刀把本體3之該安裝區段32外周面的磁鐵單元413。該磁鐵單元413具有多個沿該安裝區段32周緣排列的磁鐵414。

該定子模組43包括套接固定在該軸承模組42外且環套在該轉子模組41外的該外殼431，及一個設置在該外殼431內周側且間隔環繞該磁鐵單元413的線圈組件434。

當該刀把本體3被驅轉而帶動該轉子模組41與該軸承模組42旋轉時，該定子模組43的該外殼431會因該阻力結構單元44產生之風阻作用，而與該轉子模組41產生旋轉速度差，進而使得該線圈組件434可感應相對旋轉之該磁鐵單元413的磁場而發電。

參閱圖6，前述兩個實施例實施時，該阻力結構單元44也可改為設置該外殼431的頂、底其中一端面，例如沿該外殼431底端周緣排列地突設在該外殼431的底端面，且該等阻力結構體441可設計成弧彎片狀，或其它可產生風阻作用之外形。藉此設計，同樣可於被帶動旋轉時產生所述風阻作用。

但因為設置在該外殼431之外周面或端面，且會於旋轉時產生風阻作用的該阻力結構單元44類型眾多，所以實施時，該阻力結構單元44不以該等實施例揭露態樣為限。

此外，必須特別說明的是，本發明之該工具機刀把200安裝在該工具機使用時，除了可透過該阻力結構單元44之風阻作用，使該等磁鐵433、414與該線圈組件412、434產生轉速差之外，還可在該工具機以冷卻流體（圖未示）噴向該刀具以進行刀具降溫處理的同時，使所述冷卻流體同時噴向該阻力結構單元44，藉以驅使該阻力結構單元44帶動該外殼431相對該刀把本體3逆向旋轉，進而使該線圈組件412、434可相對該等磁鐵433、414旋轉以感磁發電。

此外，在以上述該等實施例之圖式中，圖中所示之該等線圈組件412、434都僅為示意樣式，實施時當不以圖式樣式為限。

綜上所述，透過在該刀把本體3安裝該發電機構4的結構設計，可在該工具機驅轉該刀把本體3與該刀具旋轉以進行工件加工處理時，同步利用該轉子模組41與該定子模組43間的旋轉速度差來進行發電，進而可將部分動能轉換成電能再利用，而能達到節能減碳的目的。因此，本發明工具機刀把200確實是一種相當創新且有助於節減碳的創作，確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

200：工具機刀把 3：刀把本體 31：連結區段 32：安裝區段 4：發電機構 41：轉子模組 411：筒體 412：線圈組件 413：磁鐵單元 414：磁鐵 42：軸承模組 43：定子模組 431：外殼 432：磁鐵單元 433：磁鐵 434：線圈組件 44：阻力結構單元 441：阻力結構體

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一個不完整的立體圖，說明本發明可發電的工具機刀把的一個第一實施例的結構；圖2是一個不完整的立體分解圖，說明該第一實施例結構；圖3是一個不完整的側剖視圖，說明該第一實施例結構；圖4是一個不完整的立體分解圖，說明本發明可發電的工具機刀把的一個第二實施例的結構；圖5是一個不完整的側剖視圖，說明該第二實施例結構；及圖6是一個立體剖視圖，說明本發明的一個風阻結構單元的另一種實施態樣。

200:工具機刀把

3:刀把本體

31:連結區段

32:安裝區段

4:發電機構

41:轉子模組

411:筒體

412:線圈組件

42:軸承模組

43:定子模組

431:外殼

432:磁鐵單元

433:磁鐵

44:阻力結構單元

441:阻力結構體

Claims

一種可發電的工具機刀把，適用安裝在一工具機上，並供一個刀具安裝，該工具機刀把包含：一個刀把本體，用以可被驅動旋轉地安裝在該工具機，並供該刀具安裝；及一個發電機構，包括一個套接固定在該刀把本體外的軸承模組、一個套接固定在該刀把本體外的轉子模組、一個套接固定在該軸承模組外且環套在該轉子模組外的定子模組，及一個設置在定子模組的阻力結構單元，該定子模組可經由該軸承模組而相對該轉子模組轉動，該轉子模組與該定子模組其中之一可產生磁場，該轉子模組與該定子模組其中另一可感應所述磁場而發電；該刀把本體被驅轉而帶動套接固定的該軸承模組及該轉子模組旋轉時，該軸承模組會傳動該定子模組旋轉，該阻力結構單元會被該定子模組帶動旋轉，而與周圍空氣產生風阻作用，進而驅使該定子模組與該轉子模組產生旋轉速度差。
如請求項1所述的可發電的工具機刀把，其中，該轉子模組可感磁發電，該定子模組可產生所述磁場。
如請求項2所述的可發電的工具機刀把，其中，該轉子模組包括一個套接固定在該刀把本體外的筒體，及一個設置在該筒體且可感磁發電的線圈組件，該定子模組包括一個套接固定在該軸承模組外的外殼，及一個安裝在該外殼且會產生該線圈組件感磁發電所需磁場的磁鐵單元，該阻力結構單元設置在該外殼外表面，可被該外殼帶動旋轉而產生所述風阻作用。
如請求項3所述的可發電的工具機刀把，其中，該磁鐵單元具有多個沿該外殼周緣間隔分佈的磁鐵。
如請求項1所述的可發電的工具機刀把，其中，該定子模組可感磁發電，該轉子模組可產生該定子模組感磁發電所需之磁場。
如請求項5所述的可發電的工具機刀把，其中，該轉子模組包括一個設置在該刀把本體且可產生所述磁場的磁鐵單元，該定子模組包括一個套接固定在該軸承模組的外殼，及一個安裝在該外殼且會感應該磁鐵單元之所述磁場而發電的線圈組件，該阻力結構單元設置在該外殼外表面，可被該外殼帶動旋轉而產生所述風阻作用。
如請求項6所述的可發電的工具機刀把，其中，該磁鐵單元具有多個沿該刀把本體周緣間隔分佈的磁鐵。
如請求項3、4、6或7所述的可發電的工具機刀把，其中，該阻力結構單元包括多個沿該外殼周緣間隔分佈地突設在該外殼外周面的阻力結構體。
如請求項3、4、6或7所述的可發電的工具機刀把，其中，該阻力結構單元包括多個繞該外殼軸心間隔分佈地突設在該外殼一端面的阻力結構體。