臺灣博碩士論文加值系統

本研究運用顏鴻森博士提出的“機械裝置的創意性設計”方法，對可調整磁力耦合器之氣隙調整機構進行創新的概念設計。

先對氣隙調整機構的相關專利文獻進行檢索與探討，再選擇一個可用的現有設計作為原始設計，在歸納出氣隙調整機構的拓樸構造特性後，根據一般化規則，將現有的氣隙調整機構轉化為與其對應的一般化鏈。通過數目合成，獲得了一般化運動鏈圖譜。接著，依據氣隙調整機構的運動特性，歸納出設計要求與限制，再經由特殊化程序，獲得特殊化鏈圖譜。最後，再經過具體化程序，並對獲得之概念設計圖譜，去除已存在的設計，即可得到新的設計概念。

本研究的結果，共產生九種具申請專利潛力的創新概念設計。其中，圓盤件與固定桿鄰接的接頭採用螺旋對-圓柱對組合的設計概念，在實際運用時，可採行滾珠螺桿的設計，不但有別於現有設計，也在可調整磁力耦合器的應用上，有更大的效益。

本研究的另一貢獻是可以減少工程設計者在概念設計的時間。對實際產品的設計與製造，可以根據磁力耦合器的性能及使用條件選用這些構想，進一步作細部設計。

Based on the “Creative Design of Mechanical Devices” proposed by Dr. H. S. Yan, the objective is to synthesize possible conceptual design of air gaps adjusting mechanism of the Adjustable Magnetic Coupler in this thesis.

First on the air gaps adjusting mechanism to search the relevant literature of patent and discussion, and then select an available existing design as the original design, summing up the characteristics of the Topological structure of the air gaps adjusting mechanism, according to the generalized principle, the existing air gaps adjusting mechanism transform it into its corresponding generalized chain. By the number synthesis, obtained atlas of generalized kinematic chain. Then, the design requirements and constraints are specified based on the kinematics characteristic of the air gaps adjusting mechanism, and then through the process of specialization, obtained atlas of specialized chain. Finally, through the process of particularization, and atlas of conceptual design obtained, removed existing designs, can get new design concepts.

The results of this research, produced a total of nine kinds of potential with patented innovative concept designs. Among them, design concept of adjacent joints of rotor members and the ground link are assigned Helical-Cylindrical pair, in practice, it can adopt design of “Ballscrew”, not only different from existing designs, but also applications of the Adjustable Magnetic Coupler with greater efficiency.

Another contribution of this research is to reduce engineering designers in the time for conceptual design. Design and manufacturing of actual products, can select these design concepts for use according to the performance and service conditions of Adjustable Magnetic Coupler, and further for detailed design.

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 前言 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 3
1.3 研究範疇 4
第二章 文獻探討 6
2.1 磁力耦合器的基本概念 6
2.1.1 磁力驅動技術的發展史及現狀 6
2.1.2 磁力耦合器的分類 7
2.1.3 渦流式可調整永磁磁力耦合器工作原理 8
2.1.4 渦流式可調整永磁磁力耦合器的特點 9
2.2 氣隙調整機構之專利文獻探討 10
2.2.1 螺旋(斜面)-連桿機構組合(第一型)之氣隙調整機構 10
2.2.2 擺桿-齒輪齒條組合之氣隙調整機構 14
2.2.3 第一推拉機構為凸輪機構之氣隙調整機構 17
2.2.4 第一推拉機構為導向套-滑套之氣隙調整機構 20
2.2.5 螺旋(斜面)-連桿機構組合(第二型)之氣隙調整機構 22
2.2.6 螺旋(斜面)-齒輪齒條機構組合之氣隙調整機構 24
2.3 氣隙調整機構專利文獻探討之總結 27
第三章 研究方法 29
3.1 顏氏創造性機構設計 29
3.1.1 創意性機構設計程序 29
3.1.2 一般化 30
3.1.2.1 一般化規則 31
3.2 氣隙調整機構之創造性設計 34
3.2.1 現有設計 34
3.2.2 現有設計的一般化 35
3.2.3 數目合成 37
3.2.4 特殊化 39
3.2.4.1 固定桿 40
3.2.4.2 主動桿 40
3.2.4.3 圓盤件1 41
3.2.4.4 齒輪件(或代替構件) 42
3.2.4.5 圓盤件2 43
3.2.4.6 分配接頭 43
第四章 結果與討論 46
4.1 研究結果 46
4.2 研究討論 48
第五章 結論與建議 49
5.1 研究結論 49
5.2 未來研究建議 50
參考文獻 51
附錄
A. ISO 3952-1, Kinematic diagrams-Graphical symbols, Part 1 54
B. ISO 3952-2, Kinematic diagrams-Graphical symbols, Part 2 63

1. http://www.taipower.com.tw/，台灣電力公司統計資料。
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23. 姜連軍、周禮樂、宋伯聲，「可調速的磁力耦合器」，中華人民共和國國家知識產權局，CN102270915A，2011。
24. 姜連軍、宋伯聲、周禮樂，「行星齒輪機構調節轉子間間隙的可調速磁力耦合器」，中華人民共和國國家知識產權局，CN102270920A，2011。
25. 姜連軍、周禮樂、宋伯聲，「齒輪齒條機構同步移動磁轉子的可調速磁力耦合器」，中華人民共和國國家知識產權局，CN102270921A，2011。
26. 姜連軍、周禮樂、宋伯聲，「凸輪機構調節轉子間間隙的可調速的磁力耦合器」，中華人民共和國國家知識產權局，CN102270922A，2011。
27. 姜連軍、周禮樂、宋伯聲，「連桿機構同步移動磁轉子的可調速磁力耦合器」，中華人民共和國國家知識產權局，CN102263479A，2011。
28. 張悅、張秀東、王士平、初振雲，「螺旋副式永磁調速器」，中華人民共和國國家知識產權局，CN202856593U，2013。
29. 馬小安，「可浮動饋磁定子及基於該可浮動饋磁定子的永磁調速裝置」，中華人民共和國國家知識產權局，CN103001340A，2013。
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