TW202033241A - 一種往復式直線原動機 - Google Patents

Abstract

本發明之一目的是揭示一種往復式直線原動機，包括：一第一轉輪，設置於一沿第二軸方向延伸的第一驅動軸上；一第一空間分合機構，相對地設置於該第一轉輪之上方，且可沿第一軸方向往復運動，該第一空間分合機構包括一可沿第一軸方向運動的第一部件、一可沿第三軸方向運動的第二部件以及一與該第二部件連接且沿第一軸方向延伸的第三部件；以及一第一施力裝置，固定於該第一分合機構的該第一部件上，且當施力於該第一施力裝置而使該第一空間分合機構被帶動而朝向(+)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件會沿(-)第三軸方向頂出，並使該第三部件與該第一轉輪邊緣藉由摩擦力及/或咬合力，驅使該第一轉輪及該第一驅動軸朝第一轉動方向轉動，而當該第一空間分合機構被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件會沿(+)第三軸方向退回，並使該第三部件與該第一轉輪邊緣彼此分離，其中該第一軸與該第二軸彼此垂直，該第一軸與該第三軸彼此垂直。

Description

一種往復式直線原動機

本發明關於一種直線原動機，且特別是關於一種往復式直線原動機。

自從1867~1885年期間, 在西歐的自行車發展逐漸定型，進而成為今日在全球所廣為熟悉的模樣。 在過往的130年間雖持續新型了飛輪、鏈條、充氣輪胎、變速機構等提升騎乘效能或舒適之功能, 然而自行車的基本架構卻未發生根本性的改變，這其中最根深蒂固的組成要素便是圓轉式踩踏原動機。

如第6A~6C圖所示，其繪示的是一種習知圓轉踩踏原動機在不同踩踏角度時的示意圖，其中R為轉盤踏柄力臂，F為單腿踩踏下壓力，A為自上死點起向前旋轉之角度，B為踏柄與水平面之夾角，即B+A = 90度，F⸗為F在與R平行方向之分量，F_┴ 為F在與R垂直方向之分向，則引重力向下踩踏產生力矩 τ = F×R×sin(A)，或者 τ = F×R×cos(B)，一般而言在踏柄上有效施加力矩僅約在2點鐘至4點鐘的90度角的範圍內，且在踏柄到達3點鐘方向時，引重力向下踩踏產生力矩 τ可達最達值，即τ = F×R。然而，當一腿對轉盤踏柄力臂R踩踏施力時，另一腿抬起並不能對轉盤施加力矩,，除非踏板加裝鞋套或鞋卡，且即便腿力大過體重，只要人體還坐在椅墊上，騎乘者能下踩的最大施力亦僅為體重，除非人體離座前傾，並以手臂向上拉手把引體向下增加對於踏柄的下壓力，即俗稱「抽車」的動作，才有機會施加超乎體重之下壓力；若為斜躺式或臥式自行車，雖然腳往前踩或後拉(有鞋套或鞋卡時)，但每一圓轉循環由下死點至上死點間須額外施加抬腿之無效功耗。

有鑑於上述圓轉式踩踏原動機之缺點，一種可提供最有效作功的原動機乃業界殷切期待。因此，本新型乃提出一種往復式直線踩踏原動機，此直線往復式踩踏原動機之特徵在於將雙腿往復圓轉運動修改成雙腿往復直線屈伸，藉由在一腿屈收之同時使另一腿伸張，雙腿協力能收倍力加乘之效，待每一次直線運動衝程完畢，復行反向直線運動衝程，且驅動方向維持不變，在雙腿往復直線屈伸的全衝程任一瞬間，皆可產生等同於圓轉式最大力矩點瞬間功率之2倍，即引重力向下踩踏產生力矩τ = (F1+F2)×R×sin(90度) = (F1+F2)×R×cos(0度) = (F1+F2)×R @2×F×R。

本發明之一目的是揭示一種往復式直線原動機，包括：一第一轉輪，設置於一沿第二軸方向延伸的第一驅動軸上；一第一空間分合機構，相對地設置於該第一轉輪之上方，且可沿第一軸方向往復運動，該第一空間分合機構包括一可沿第一軸方向運動的第一部件、一可沿第三軸方向運動的第二部件以及一與該第二部件連接且沿第一軸方向延伸的第三部件；以及一第一施力裝置，固定於該第一分合機構的該第一部件上；其中，該第一軸與該第二軸彼此垂直，該第一軸與該第三軸彼此垂直，且當施力於該第一施力裝置而使該第一空間分合機構的該第一部件被帶動而朝向(+)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件會沿(-)第三軸方向頂出，並使該第三部件與該第一轉輪邊緣藉由摩擦力及/或咬合力，驅使該第一轉輪及該第一驅動軸朝第一轉動方向轉動，而當該第一空間分合機構的該第一部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件會沿(+)第三軸方向退回，並使該第三部件與該第一轉輪邊緣彼此分離。

如上所述的往復式直線原動機，更包括一沿第一軸方向延伸的第一導引機構，且該第一空間分合機構的該第一部件可在該第一導引機構上沿第一軸方向往復運動。

如上所述的往復式直線原動機，該第一轉輪之邊緣更具有複數個第一齒狀結構，該第一空間分合機構的該第三部件具有複數個第二齒狀結構，且該等第一齒狀結構與該等第二齒狀結構可彼此咬合。

如上所述的往復式直線原動機，更包括：一第二空間分合機構，相對地設置於該第一轉輪之上方，且可沿第一軸方向運動，該第二空間分合機構包括一可沿第一軸方向運動的第四部件、一可沿第三軸方向運動的第五部件以及一與該第五部件連接且沿第一軸方向延伸的第六部件；以及一第二施力裝置，固定於該第二分合機構的該第四部件上；其中，當施力於該第二施力裝置而使該第二空間分合機構的該第四部件被帶動而朝向(+)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構的該第五部件會沿(-)第三軸方向頂出，並使該第六部件與該第一轉輪邊緣藉由摩擦力及/或咬合力，驅使該第一轉輪及該第一驅動軸朝第一轉動方向轉動，而當該第二空間分合機構的該第四部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構的該第五部件會沿(+)第三軸方向退回，並使該第六部件與該第一轉輪邊緣彼此分離。

如上所述的往復式直線原動機，更包括一沿第一軸方向延伸的第二導引機構，且該第二空間分合機構的該第四部件可在該第二導引機構上沿第一軸方向往復運動。

如上所述的往復式直線原動機，該第一轉輪之邊緣更具有複數個第一齒狀結構，該第一空間分合機構的該第三部件具有複數個第二齒狀結構，該第二空間分合機構的該第六部件具有複數個第三齒狀結構，且該等第一齒狀結構與該等第二齒狀結構可彼此咬合，該等第一齒狀結構與該等第三齒狀結構可彼此咬合。

如上所述的往復式直線原動機，更包括一第一、第二滑輪，且該第一、第二導引機構均為纜繩，該第一、第二導引機構彼此串聯形成一封閉的纜繩且纏繞於該第一、第二滑輪上。

如上所述的往復式直線原動機， 該第三部件與該第一轉輪邊緣之間的該摩擦力及/或該咬合力可藉由機械手段或電磁及/或磁鐵手段產生。

本發明之另一目的是揭示另一種往復式直線原動機，包括：一第一轉輪，設置於一沿第二軸方向延伸的第一驅動軸上；一第二轉輪，設置於一沿第二軸方向延伸的第二驅動軸上；一封閉式第一線型驅動單元，纏繞於該第一、第二轉輪上，且該封閉式第一線型驅動單元包括一第一直線部及一第二直線部，該第一、第二直線部分別位在該第一、第二轉輪之間，且該第一直線部位相對於該第二直線部位在(+)第三軸方向上；一第一空間分合機構，設置於位在該第一、第二轉輪之間，該第一空間分合機構可沿第一軸方向往復運動，且該第一空間分合機構包括一可沿第一軸方向運動的第一部件及一可沿第三軸方向運動的第二部件，且該第二部件位在該封閉式第一線型驅動單元的該第一、第二直線部之間；以及一第一施力裝置，固定於該第一分合機構的該第一部件上；其中，該第一軸與該第二軸彼此垂直，該第一軸與該第三軸彼此垂直，且當施力於該第一施力裝置而使該第一空間分合機構的該第一部件被帶動而朝向(+)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件會沿(-)第三軸方向頂出，使該第二直線部被該第二部件與該第二直線部之間的摩擦力及/或咬合力朝(+)第一軸方向驅動，並使該第一轉輪及該第一驅動軸以及該第二轉輪及該第二驅動軸朝相同的第二轉動方向轉動，而當該第一空間分合機構的該第一部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件會沿(+)第三軸方向退回，使該第一部件與該封閉式第一線型驅動單元的該第二直線部彼此分離。

如上所述的另一種往復式直線原動機，當該第一空間分合機構的該第一部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件更可進一步沿(+)第三軸方向頂出，使該第一直線部被該第二部件與該第一直線部之間的摩擦力及/或咬合力帶動而朝(-)第一軸方向驅動，並使該第一轉輪及該第一驅動軸以及該第二轉輪及該第二驅動軸繼續被驅動而朝相同的第二轉動方向轉動。

如上所述的另一種往復式直線原動機，更包括一第三轉輪，設置於一沿第二軸方向延伸的第三驅動軸上，該第三轉輪設置於該封閉式第一線型驅動單元的外側，且該第三轉輪與該第一直線部或該第二直線部彼此抵靠，且在該封閉式第一線型驅動單元運動時可被該第一直線部或該第二直線部帶動而轉動。

如上所述的另一種往復式直線原動機，更包括：一封閉式第二線型驅動單元，纏繞於該第一、第二轉輪上，且該封閉式第二線型驅動單元包括一第三直線部及一第四直線部，該第三、第四直線部分別位在該第一、第二轉輪之間，該第三直線部相對於該第四直線部位在(+)第三軸方向上，且該第一、第三直線部毗鄰，該第二、第四直線部毗鄰；一第二空間分合機構，設置於位在該第一、第二轉輪之間，該第二空間分合機構可沿第一軸方向往復運動，且該第二空間分合機構包括一可沿第一軸方向運動的第四部件及一可沿第三軸方向運動的第五部件，且該第五部件位在該封閉式第二線型驅動單元的該第三、第四直線部之間；其中，當施力於該第二施力裝置而使該第二空間分合機構的該第四部件被帶動而朝向(+)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構的該第五部件會沿(-)第三軸方向頂出，使該第四直線部被該第五部件與該第四直線部之間的摩擦力及/或咬合力朝(+)第一軸方向驅動，並使得該第一轉輪及該第一驅動軸以及該第二轉輪及該第二驅動軸被驅動而朝相同的第二轉動方向轉動，而當該第二空間分合機構的該第四部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構的該第五部件會沿(+)第三軸方向退回，並使該第五部件與該封閉式第二線型驅動單元的該第四直線部彼此分離。

如上所述的另一種往復式直線原動機，當該第二空間分合機構的該第四部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構的該第五部件更可沿(+)第三軸方向頂出，使該第三直線部被該第五部件與該第三直線部之間的摩擦力及/或咬合力帶動而朝(-)第一軸方向驅動，並使該第一轉輪及該第一驅動軸以及該第二轉輪及該第二驅動軸繼續被驅動而朝相同的第二轉動方向轉動。

如上所述的另一種往復式直線原動機，更包括：一第三轉輪，設置於一沿第二軸方向延伸的第三驅動軸上，該第三轉輪設置於該封閉式第一線型驅動單元的外側，且該第三轉輪與該封閉式第一線型驅動單元的該第二直線部或該第一直線部彼此抵靠；一第四轉輪，設置於一沿第二軸方向延伸的第四驅動軸上，該第四轉輪設置於該封閉式第二線型驅動單元的外側，且該第四轉輪與該封閉式第二線型驅動單元的該第四直線部或該第三直線部彼此抵靠；其中，當施力於該第一施力裝置而使該第一空間分合機構的該第一部件被帶動而朝向(+)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件會沿(-)第三軸方向頂出，使該第二直線部被該第二部件與該第二直線部之間的摩擦力及/或咬合力朝(+)第一軸方向驅動，並使得該第一轉輪及該第一驅動軸以及該第二轉輪及該第二驅動軸被驅動而朝相同的第二轉動方向轉動，並使該第三轉輪及該第三驅動軸被驅動而朝相反於該第二轉動方向的第一轉動方向轉動，而當該第一空間分合機構的該第一部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件會沿(+)第三軸方向退回，使該第二部件與該封閉式第一線型驅動單元的該第二直線部彼此分離；其中，當施力於該第二施力裝置而使該第二空間分合機構的該第四部件被帶動而朝向(+)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構的該第五部件會沿(-)第三軸方向頂出，使該第四直線部被該第五部件與該第四直線部之間的摩擦力及/或咬合力朝(+)第一軸方向驅動，並使得該第一轉輪及該第一驅動軸以及該第二轉輪及該第二驅動軸被驅動而朝相同的第二轉動方向轉動，並使該第四轉輪及該第四驅動軸被驅動而朝相反於該第二轉動方向的第一轉動方向轉動，而當該第二空間分合機構的該第四部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構的該第五部件會沿(+)第三軸方向退回，並使該第五部件與該封閉式第二線型驅動單元的該第四直線部彼此分離。

如上所述的另一種往復式直線原動機，其中當該第一空間分合機構的該第一部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件更可進一步沿(+)第三軸方向頂出，使該第一直線部被該第二部件與該第一直線部之間的摩擦力及/或咬合力帶動而朝(-)第一軸方向驅動，並使該第一轉輪及該第一驅動軸以及該第二轉輪及該第二驅動軸繼續被驅動而朝相同的第二轉動方向轉動，而該第三轉輪及該第三驅動軸則繼續被驅動而朝相反於該第二轉動方向的第一轉動方向轉動，及/或當該第二空間分合機構的該第四部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構的該第五部件更可沿(+)第三軸方向頂出，使該第三直線部被該第五部件與該第三直線部之間的摩擦力及/或咬合力帶動而朝(-)第一軸方向驅動，並使該第一轉輪及該第一驅動軸以及該第二轉輪及該第二驅動軸繼續被驅動而朝相同的第二轉動方向轉動，而該第四轉輪及該第四驅動軸則被驅動而繼續朝相反於該第二轉動方向的第一轉動方向轉動。

如上所述的另一種往復式直線原動機，該封閉式第一、第二線型驅動單元可合為一體成為一封閉式第三線型驅動單元，且該第一、第三直線部可合為一體成為一第五直線部，該第二、第四直線部可合為一體成為一第六直線部。

如上所述的另一種往復式直線原動機，該封閉式第一、第二線型驅動單元可合為一體成為一封閉式第三線型驅動單元，且該第一、第三直線部可合為一體成為一第五直線部，該第二、第四直線部可合為一體成為一第六直線部，且該第三、第四轉輪可合為一體成為第五轉輪。

如上所述的另一種往復式直線原動機，該第二部件與該第一、第二直線部之間的該摩擦力及/或該咬合力，可藉由機械手段或電磁及/或磁鐵手段產生；該第五部件與該第三、第四直線部之間的摩擦力及/或咬合力，可藉由機械手段或電磁及/或磁鐵手段產生。

以下將詳細說明本發明實施例之製作與使用方式。然應注意的是，本發明提供許多可供應用的發明概念，其可以多種特定型式實施。文中所舉例討論之特定實施例僅為製造與使用本發明之特定方式，非用以限制本發明之範圍。

實施例一

首先，請參照第1A圖，其所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機1000的頂視示意圖。如第1A圖所繪示，實施例一所揭示的往復式直線原動機1000，包括：一第一轉輪100，設置於一沿第二軸方向延伸的第一驅動軸110上；一第一空間分合機構200，相對地設置於該第一轉輪100之上方，且可沿第一軸方向往復運動，該第一空間分合機構200包括一可沿第一軸方向運動的第一部件210、一可沿第三軸方向運動的第二部件220以及一與該第二部件220連接且沿第一軸方向延伸的第三部件230；以及一第一施力裝置300，固定於該第一空間分合機構200的該第一部件210上。其中，該第一軸與該第二軸彼此垂直，該第一軸與該第三軸彼此垂直，且在本實施例中該第一軸為X軸、該第二軸為Y軸、該第三軸為Z軸，而在根據本發明的其他實施例中，該第一軸、該第二軸、該第三軸也可視需要設定為其他座標軸。此外，上述第一施力裝置300例如但不限於踏板、把手或可供機械裝置推動的活塞等。

其次，請參照第1B~1D圖，其所繪示的是根據第1A圖之剖面線I-I’所繪示的剖面示意圖。當施力於如第1A圖所繪示的第一施力裝置300而使該第一空間分合機構200的該第一部件210被帶動而朝向(+)X軸方向運動時，該第一空間分合機構200的該第二部件220會如第1C圖所示般沿(-)Z軸方向延伸，並使該第三部件230與該第一轉輪100邊緣藉由摩擦力及/或咬合力，例如但不限於利用機械手段或電磁/磁鐵手段電磁/磁鐵手段使該第三部件230與該第一轉輪100邊緣產生摩擦力及/或咬合力，驅使該第一轉輪100及該第一驅動軸110朝第一轉動方向D1轉動，而當該第一空間分合機構200的該第一部件210被帶動而朝向(-)X軸方向運動時，該第一空間分合機構200的該第二部件220會沿(+)Z軸方向退回，並使該第三部件230與該第一轉輪110邊緣彼此分離。

上述根據本發明的往復式直線原動機1000，利用機械手段或電磁/磁鐵手段使該第三部件230與該第一轉輪100邊緣產生摩擦力及/或咬合力之手段，例如但不限於如第1A~1D圖所示般，使該第一轉輪100之邊緣更具有複數個第一齒狀結構105，該第一空間分合機構200的該第三部件230具有複數個第二齒狀結構255，且該等第一齒狀結構105與該等第二齒狀結構255可彼此咬合，藉此使該第三部件230與該第一轉輪100邊緣產生摩擦力及/或咬合力。上述根據本發明的往復式直線原動機1000，更可包括一沿X軸方向延伸的第一導引機構40，例如但不限於導軌或纜繩，且該第一空間分合機構200的該第一部件210可在該第一導引機構40上沿X軸方向往復運動。

實施例二

首先，請參照第2A圖，其所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機2000的頂視示意圖。如第2A圖所繪示，實施例二所揭示的往復式直線原動機2000，包括：一第一轉輪100，設置於一沿第二軸方向延伸的第一驅動軸110上；一第一空間分合機構200，相對地設置於該第一轉輪100之上方，且可沿第一軸方向往復運動，該第一空間分合機構200包括一可沿第一軸方向運動的第一部件210、一可沿第三軸方向運動的第二部件220以及一與該第二部件220連接且沿第一軸方向延伸的第三部件230；一第一施力裝置300，固定於該第一空間分合機構200的該第一部件210上；一第二空間分合機構400，相對地設置於該第一轉輪100之上方，且可沿第一軸方向運動，該第二空間分合機構400包括一可沿第一軸方向運動的第四部件410、一可沿第三軸方向運動的第五部件420以及一與該第五部件420連接且沿第一軸方向延伸的第六部件430；以及一第二施力裝置500，固定於該第二分合機構400的該第四部件410上。其中，該第一軸與該第二軸彼此垂直，該第一軸與該第三軸彼此垂直，且在本實施例中該第一軸為X軸、該第二軸為Y軸、該第三軸為Z軸，而在根據本發明的其他實施例中，該第一軸、該第二軸、該第三軸也可視需要設定為其他座標軸。此外，上述第一施力裝置300、第二施力裝置500例如但不限於踏板、把手或可供機械裝置推動的活塞等。

其次，請參照第2B~2D圖，其所繪示的是根據第2A圖之剖面線IIA-IIA’、IIB-IIB’所繪示的剖面示意圖。當施力於如第2A圖所繪示的第一施力裝置300而使該第一空間分合機構200的該第一部件210被帶動而朝向(+)X軸方向運動時，該第一空間分合機構200的該第二部件220會如第1C圖所示般沿(-)Z軸方向延伸，並使該第三部件230與該第一轉輪100邊緣藉由摩擦力及/或咬合力，例如但不限於利用機械手段或電磁/磁鐵手段使該第三部件230與該第一轉輪100邊緣產生摩擦力及/或咬合力，驅使該第一轉輪100及該第一驅動軸110朝第一轉動方向D1轉動，而當該第一空間分合機構200的該第一部件210被帶動而朝向(-)X軸方向運動時，該第一空間分合機構200的該第二部件220會沿(+)Z軸方向退回，並使該第三部件230與該第一轉輪110邊緣彼此分離；當施力於該第二施力裝置500而使該第二空間分合機構400的該第四部件410被帶動而朝向(+)X軸方向運動時，該第二空間分合機構400的該第五部件420會沿(-)Z軸方向延伸，並使該第六部件430與該第一轉輪邊100緣藉由摩擦力及/或咬合力，例如但不限於利用機械手段或電磁/磁鐵手段使該第三部件230與該第一轉輪100邊緣產生摩擦力及/或咬合力，驅使該第一轉輪100及該第一驅動軸110朝第一轉動方向D1轉動，而當該第二空間分合機構400的該第四部件410被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構400的該第五部件420會沿(+)第三軸方向退回，並使該第六部件430與該第一轉輪100邊緣彼此分離。

上述根據本發明的往復式直線原動機2000，利用機械手段或電磁/磁鐵手段使該第三部件230、第六部件430與該第一轉輪100邊緣產生摩擦力及/或咬合力之手段，例如但不限於如第2A~2D圖所示般，使該第一轉輪100之邊緣更具有複數個第一齒狀結構105，該第一空間分合機構200的該第三部件230具有複數個第二齒狀結構255，該第二空間分合機構400的該第六部件430具有複數個第三齒狀結構455，且該等第一齒狀結構105與該等第二齒狀結構255可彼此咬合，該等第一齒狀結構105與該等第三齒狀結構455可彼此咬合，藉此使該第三部件230與該第一轉輪100邊緣以及該第六部件430與該第一轉輪100邊緣產生摩擦力及/或咬合力。

上述根據本發明的往復式直線原動機1000，更可包括一沿X軸方向延伸的第一、第二導引機構40、60，例如但不限於導軌或纜繩，且該第一空間分合機構200的該第一部件210可在該第一導引機構40上沿X軸方向往復運動，該第二空間分合機構400的該第四部件410可在該第二導引機構60上沿X軸方向往復運動。

實施例三

第2A’圖所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機2000’的頂視示意圖。第2B’~2D’圖是根據第2A’圖之剖面線IIC-IIC’、IID-IID’所繪示的剖面示意圖。實施例三所揭示的往復式直線原動機2000’其結構大抵與實施例二所揭示的往復式直線原動機2000相似，惟實施例三所揭示的往復式直線原動機2000’ 更包括一第一、第二滑輪800A、800B，且該第一、第二導引機構40、60均為纜繩，該第一、第二導引機構40、60彼此串聯形成一封閉的纜繩且纏繞於該第一、第二滑輪800A、800B上。其中，當施力於第一施力裝置300而使該第一空間分合機構200被帶動而朝向(+)X軸方向運動時，如第2C’圖所示，第一導引機構40會被被帶動而朝向(+)X軸方向運動，而該第二導引機構60則被帶動而朝向(-)X軸方向運動，進而帶動該第二施力裝置500及該第二空間分合機構400朝向(-)X軸方向運動；當施力於如第二施力裝置500而使該第二空間分合機構400被帶動而朝向(+)X軸方向運動時，如第2D’圖所示，第二導引機構60會被帶動而朝向(+)X軸方向運動，而該第一導引機構40則被帶動而朝向(-)X軸方向運動，進而帶動該第一施力裝置300及該第一空間分合機構200朝向(-)X軸方向運動。

實施例四

首先，請參照第3A圖，其所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機3000的頂視示意圖。如第3A圖所繪示，實施例三所揭示的往復式直線原動機3000，包括：一第一轉輪100，設置於一沿第二軸方向延伸的第一驅動軸110上；一第二轉輪120，設置於一沿第二軸方向延伸的第二驅動軸130上；一封閉式第一線型驅動單元450，纏繞於該第一、第二轉輪100、120上，且該封閉式第一線型驅動單元450包括一第一直線部450A及一第二直線部450B，該第一、第二直線部450A、450B分別位在該第一、第二轉輪100、120之間，且該第一直線部450A位相對於該第二直線450B部位在(+)第三軸方向上；一第一空間分合機構200’，設置於位在該第一、第二轉輪100、120之間，該第一空間分合機構200’可沿第一軸方向往復運動，該第一空間分合機構200’包括一可沿第一軸方向運動的第一部件210’及一可沿第三軸方向運動的第二部件220’，且該第二部件220’位在該封閉式第一線型驅動單元450的該第一、第二直線部450A、450B之間；以及一第一施力裝置300，固定於該第一空間分合機構200’的該第二部件220’上。其中，該第一軸與該第二軸彼此垂直，該第一軸與該第三軸彼此垂直，且在本實施例中該第一軸為X軸、該第二軸為Y軸、該第三軸為Z軸，而在根據本發明的其他實施例中，該第一軸、該第二軸、該第三軸也可視需要設定為其他座標軸。此外，上述第一施力裝置300例如但不限於踏板、把手或可供機械裝置推動的活塞等。

其次，請參照第3B~3D圖，其所繪示的是根據第3A圖之剖面線IIIA-IIIA’所繪示的剖面示意圖。當施力於如第3A圖所繪示的第一施力裝置300而使該第一空間分合機構200’的該第一部件210’被帶動而朝向(+)X軸方向運動時，如第3C圖所示，該第一空間分合機構200’的該第二部件220’會沿(-)Z軸方向延伸，使該第二直線部450B被該第二部件220’與該第二直線部450B之間的摩擦力及/或咬合力朝(+)X軸方向驅動，該第二部件220’與該第二直線部450B之間的摩擦力及/或咬合力例如但不限於利用機械手段或電磁/磁鐵手段電磁/磁鐵手段產生，並使該第一轉輪100及該第一驅動軸110以及該第二轉輪120及該第二驅動軸130朝相同的第二轉動方向D2轉動，而當該第一空間分合機構200’的該第一部件210’被帶動而朝向(-)X軸方向運動時，該第一空間分合機構200’的該第二部件220’會沿(+)Z軸方向退回(未繪示)，使該第二部件220’與該封閉式第一線型驅動單元450的該第二直線部450B彼此分離。此外，當該第一空間分合機構200’的該第一部件210’被帶動而朝向(-)X軸方向運動時，該第一空間分合機構200’的該第二部件220’更可如第3D圖所示般，進一步沿(+)Z軸方向延伸，使該第一直線部450A被該第二部件220’與該第一直線部450A之間的摩擦力及/或咬合力帶動而朝(-)X軸方向驅動，該第二部件220’與該第一直線部450A之間的摩擦力及/或咬合力例如但不限於利用機械手段或電磁/磁鐵手段電磁/磁鐵手段產生，並使該第一轉輪100及該第一驅動軸110以及該第二轉輪120及該第二驅動軸130繼續被驅動而朝相同的第二轉動方向D2轉動。

配合上述機械手段以產生摩擦力及/或咬合力的第一空間分合機構200’可為例如但不限於斜坡式空間分合機構、擺-彈簧式空間分合機構或氣動式分合機構，而配合上述電磁/磁鐵手段以產生摩擦力及/或咬合力的第一空間分合機構200’例如但不限於電磁式空間分合機構，在本實施例是以斜坡式空間分合機構作為例示說明，在根據本發明的其它實施例中，可視需要選擇其它空間分合機構，在此不再贅述。

實施例五

第3A’圖所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機3000’的頂視示意圖。第3B’~3D’圖是根據第3A’圖之剖面線IIIB-IIIB’所繪示的剖面示意圖。實施例五所揭示的往復式直線原動機3000’其結構大抵與實施例四所揭示的往復式直線原動機3000相似，惟實施例五所揭示的往復式直線原動機3000’ 更包括一第三轉輪150，設置於一沿Y軸方向延伸的第三驅動軸155上，該第三轉輪150設置於該封閉式第一線型驅動單元450的外側，且該第三轉輪150與該第二直線450B部彼此抵靠，且在該封閉式第一線型驅動單元450運動時可被該第一直線部450A或該第二直線部450B帶動而轉動。在根據本發明的其他實施例中，該第三轉輪150也可視需要改與該第一直線450A部彼此抵靠。

如第3C’圖所示，當施力於如第3A’圖所繪示的第一施力裝置300而使該第一空間分合機構200’的該第一部件210’被帶動而朝向(+)X軸方向運動時，如第3C’圖所示，該第一空間分合機構200’的該第二部件220’會沿(-)Z軸方向延伸，使該第二直線部450B被該第二部件220’與該第二直線部450B之間的摩擦力及/或咬合力朝(+)X軸方向驅動，該第二部件220’與該第二直線部450B之間的摩擦力及/或咬合力例如但不限於利用機械手段或電磁/磁鐵手段電磁/磁鐵手段產生，並使該第一轉輪100及該第一驅動軸110以及該第二轉輪120及該第二驅動軸130朝相同的第二轉動方向D2轉動，而該第三轉輪150及該第三驅動軸155則被該第二直線部450B帶動而朝向相反於第二轉動方向D2的第一轉動方向D1轉動；當該第一空間分合機構200’的該第一部件210’被帶動而朝向(-)X軸方向運動時，該第一空間分合機構200’的該第二部件220’會沿(+)Z軸方向退回(未繪示)，使該第二部件220’與該封閉式第一線型驅動單元450的該第二直線部450B彼此分離。此外，當該第一空間分合機構200’的該第一部件210’被帶動而朝向(-)X軸方向運動時，該第一空間分合機構200’的該第二部件220’更可如第3D圖所示般，進一步沿(+)Z軸方向延伸，使該第一直線部450A被該第二部件220’與該第一直線部450A之間的摩擦力及/或咬合力帶動而朝(-)X軸方向驅動，該第二部件220’與該第一直線部450A之間的摩擦力及/或咬合力例如但不限於利用機械手段或電磁/磁鐵手段電磁/磁鐵手段產生，並使該第一轉輪100及該第一驅動軸110以及該第二轉輪120及該第二驅動軸130繼續被驅動而朝相同的第二轉動方向D2轉動，而該第三轉輪150及該第三驅動軸155則繼續被該第二直線部450B帶動而朝向相反於第二轉動方向D2的第一轉動方向D1轉動。

配合上述機械手段以產生摩擦力及/或咬合力的第一空間分合機構200’可為例如但不限於斜坡式空間分合機構、擺-彈簧式空間分合機構或氣動式分合機構，而配合上述電磁/磁鐵手段以產生摩擦力及/或咬合力的第一空間分合機構200’例如但不限於電磁式空間分合機構，在本實施例是以斜坡式空間分合機構作為例示說明，在根據本發明的其它實施例中，可視需要選擇其它空間分合機構，在此不再贅述。

實施例六

第4A圖所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機4000的頂視示意圖。第4B~4D圖是根據第4A圖之剖面線IVA-IVA’、IVB-IVB’所繪示的剖面示意圖。實施例六所揭示的往復式直線原動機4000其結構大抵與實施例四所揭示的往復式直線原動機3000相似，惟實施例六所揭示的往復式直線原動機4000 更包括一封閉式第二線型驅動單元550，纏繞於該第一、第二轉輪100、120上，且該封閉式第二線型驅動單元550包括一第三直線部550A及一第四直線部550B，該第三、第四直線部550A、550B分別位在該第一、第二轉輪100、120之間，該第三直線部550A相對於該第四直線部550B位在(+)第三軸方向上，且該第一、第三直線部450A、550A毗鄰，該第二、第四直線部450B、550B毗鄰；一第二空間分合機構400’，設置於位在該第一、第二轉輪100、120之間，該第二空間分合機構400’可沿第一軸方向往復運動，該第二空間分合機構400’包括一可沿第一軸方向運動的第四部件410’及一可沿第三軸方向運動的第五部件420’，且該第五部件420’位在該封閉式第二線型驅動單元550的該第三、第四直線部550A、550B之間；以及一第二施力裝置500，固定於該第二分合機構400的該第四部件410’上。其中，該第一軸與該第二軸彼此垂直，該第一軸與該第三軸彼此垂直，且在本實施例中該第一軸為X軸、該第二軸為Y軸、該第三軸為Z軸，而在根據本發明的其他實施例中，該第一軸、該第二軸、該第三軸也可視需要設定為其他座標軸。此外，上述第一、第二施力裝置300、500例如但不限於踏板、把手或可供機械裝置推動的活塞等。

其次，請參照第4B~4D圖，其所繪示的是根據第4A圖之剖面線IVA-IVA’、IVB-IVB’所繪示的剖面示意圖。當施力於如第4A圖所繪示的第一施力裝置300而使該第一空間分合機構200’的該第一部件210’被帶動而朝向(+)X軸方向運動時，如第4C圖所示，該第一空間分合機構200’的該第二部件220’會沿(-)Z軸方向延伸，使該第二直線部450B被該第二部件220’與該第二直線部450B之間的摩擦力及/或咬合力朝(+)X軸方向驅動，該第二部件220’與該第二直線部450B之間的摩擦力及/或咬合力例如但不限於利用機械手段或電磁/磁鐵手段電磁/磁鐵手段產生，並使該第一轉輪100及該第一驅動軸110以及該第二轉輪120及該第二驅動軸130朝相同的第二轉動方向D2轉動，而當該第一空間分合機構200’的該第一部件210’被帶動而朝向(-)X軸方向運動時，該第一空間分合機構200’的該第二部件220’會沿(+)Z軸方向退回(未繪示)，使該第二部件220’與該封閉式第一線型驅動單元450的該第二直線部450B彼此分離。

當施力於如第4A圖所繪示的第二施力裝置500而使該第二空間分合機構400’的該第四部件410’被帶動而朝向(+)X軸方向運動時，如第4D圖所示，該第二空間分合機構400’的該第五部件420’會沿(-)Z軸方向延伸，使該第四直線部550B被該第五部件420’與該第四直線部550B之間的摩擦力及/或咬合力朝(+)X軸方向驅動，該第五部件420’與該第四直線部550B之間的摩擦力及/或咬合力例如但不限於利用機械手段或電磁/磁鐵手段電磁/磁鐵手段產生，並使該第一轉輪100及該第一驅動軸110以及該第二轉輪120及該第二驅動軸130朝相同的第二轉動方向D2轉動，而當該第二空間分合機構400’的該第四部件410’被帶動而朝向(-)X軸方向運動時，該第二空間分合機構400’的該第五部件420’會沿(+)Z軸方向退回(未繪示)，使該第五部件420’與該封閉式第二線型驅動單元550的該第四直線部550B彼此分離。

此外，當該第一空間分合機構200’的該第一部件210’被帶動而朝向(-)X軸方向運動時，該第一空間分合機構200’的該第二部件220’更可如第4D圖所示般，進一步沿(+)Z軸方向延伸，使該第一直線部450A被該第二部件220’與該第一直線部450A之間的摩擦力及/或咬合力帶動而朝(-)X軸方向驅動，該第二部件220’與該第一直線部450A之間的摩擦力及/或咬合力例如但不限於利用機械手段或電磁/磁鐵手段電磁/磁鐵手段產生，並使該第一轉輪100及該第一驅動軸110以及該第二轉輪120及該第二驅動軸130繼續被驅動而朝相同的第二轉動方向D2轉動。同理，當該第二空間分合機構400’的該第四部件410’被帶動而朝向(-)X軸方向運動時，該第二空間分合機構400’的該第五部件420’更可進一步沿(+)Z軸方向延伸(未繪示)，使該第三直線部550A被該第五部件420’與該第三直線部550A之間的摩擦力及/或咬合力帶動而朝(-)X軸方向驅動，該第五部件420’與該第三直線部550A之間的摩擦力及/或咬合力例如但不限於利用機械手段或電磁/磁鐵手段電磁/磁鐵手段產生，並使該第一轉輪100及該第一驅動軸110以及該第二轉輪120及該第二驅動軸130繼續被驅動而朝相同的第二轉動方向D2轉動。

配合上述機械手段以產生摩擦力及/或咬合力的第一、第二空間分合機構200’、400’可為例如但不限於斜坡式空間分合機構、擺-彈簧式空間分合機構或氣動式分合機構，而配合上述電磁/磁鐵手段以產生摩擦力及/或咬合力的第一、第二空間分合機構200’、400’例如但不限於電磁式空間分合機構，在本實施例是以斜坡式空間分合機構作為例示說明，在根據本發明的其它實施例中，可視需要選擇其它空間分合機構，在此不再贅述。

實施例七

第4A’圖所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機4000’的頂視示意圖。第4B’~4D’圖是根據第4A’圖之剖面線IVC-IVC’、IVD-IVD’所繪示的剖面示意圖。實施例七所揭示的往復式直線原動機4000’其結構大抵與實施例六所揭示的往復式直線原動機4000相似，惟實施例七所揭示的往復式直線原動機4000’ 更包括一第三轉輪150，設置於一沿Y軸方向延伸的第三驅動軸155上，該第三轉輪150設置於該封閉式第一線型驅動單元450的外側，且該第三轉輪150與該第二直線450B部彼此抵靠，且在該封閉式第一線型驅動單元450運動時可被該第二直線部帶動而轉動，以及一第四轉輪160，設置於一沿Y軸方向延伸的第四驅動軸165上，該第四轉輪160設置於該封閉式第二線型驅動單元550的外側，且該第四轉輪160與該第四直線550B部彼此抵靠，且在該封閉式第二線型驅動單元550運動時可被該第二直線部550B帶動而轉動。在根據本發明的其他實施例中，該第三轉輪150也可視需要改與該第一直線450A部彼此抵靠，該第四轉輪160也可視需要改與該第三直線550A部彼此抵靠。

如第4C’圖所示，當施力於如第4A’圖所繪示的第一施力裝置300而使該第一空間分合機構200’的該第一部件210’被帶動而朝向(+)X軸方向運動時，如第4C’圖所示，該第一空間分合機構200’的該第二部件220’會沿(-)Z軸方向延伸，使該第二直線部450B被該第二部件220’與該第二直線部450B之間的摩擦力及/或咬合力朝(+)X軸方向驅動，該第二部件220’與該第二直線部450B之間的摩擦力及/或咬合力例如但不限於利用機械手段或電磁/磁鐵手段電磁/磁鐵手段產生，並使該第一轉輪100及該第一驅動軸110以及該第二轉輪120及該第二驅動軸130朝相同的第二轉動方向D2轉動，而該第三轉輪150及該第三驅動軸155則被該第二直線部450B帶動而朝向相反於第二轉動方向D2的第一轉動方向D1轉動；當該第一空間分合機構200’的該第一部件210’被帶動而朝向(-)X軸方向運動時，該第一空間分合機構200’的該第二部件220’會沿(+)Z軸方向退回(未繪示)，使該第二部件220’與該封閉式第一線型驅動單元的該第二直線部450B彼此分離。此外，當該第一空間分合機構200’的該第一部件210’被帶動而朝向(-)X軸方向運動時，該第一空間分合機構200’的該第二部件220更可如第4D圖所示般，進一步沿(+)Z軸方向延伸，使該第一直線部450A被該第二部件220’與該第一直線部450A之間的摩擦力及/或咬合力帶動而朝(-)X軸方向驅動，該第二部件220’與該第一直線部450A之間的摩擦力及/或咬合力例如但不限於利用機械手段或電磁/磁鐵手段電磁/磁鐵手段產生，並使該第一轉輪100及該第一驅動軸110以及該第二轉輪120及該第二驅動軸130繼續被驅動而朝相同的第二轉動方向D2轉動，而該第三轉輪150及該第三驅動軸155則繼續被該第二直線部450B帶動而朝向相反於第二轉動方向D2的第一轉動方向D1轉動。

如第4D’圖所示，當施力於如第4A圖所繪示的第二施力裝置500而使該第二空間分合機構400’的該第四部件410’被帶動而朝向(+)X軸方向運動時，如第4D圖所示，該第二空間分合機構400’的該第五部件420’會沿(-)Z軸方向延伸，使該第四直線部550B被該第五部件420’與該第四直線部550B之間的摩擦力及/或咬合力朝(+)X軸方向驅動，該第五部件420’與該第四直線部550B之間的摩擦力及/或咬合力例如但不限於利用機械手段或電磁/磁鐵手段電磁/磁鐵手段產生，並使該第一轉輪100及該第一驅動軸110以及該第二轉輪120及該第二驅動軸130朝相同的第二轉動方向D2轉動，而該第四轉輪160及該第四驅動軸165則被該第四直線部550B帶動而朝向相反於第二轉動方向D2的第一轉動方向D1轉動；而當該第二空間分合機構400’的該第四部件410’被帶動而朝向(-)X軸方向運動時，該第二空間分合機構400’的該第五部件420’會沿(+)Z軸方向退回(未繪示)，使該第五部件420’與該封閉式第二線型驅動單元550的該第四直線部550B彼此分離。

此外，當該第一空間分合機構200’的該第一部件210’被帶動而朝向(-)X軸方向運動時，該第一空間分合機構200’的該第二部件220’更可如第4D’圖所示般，進一步沿(+)Z軸方向延伸(未繪示)，使該第一直線部450A被該第二部件220’與該第一直線部450A之間的摩擦力及/或咬合力帶動而朝(-)X軸方向驅動，該第二部件220’與該第一直線部450A之間的摩擦力及/或咬合力例如但不限於利用機械手段或電磁/磁鐵手段電磁/磁鐵手段產生，並使該第一轉輪100及該第一驅動軸110以及該第二轉輪120及該第二驅動軸130繼續被驅動而朝相同的第二轉動方向D2轉動，而該第三轉輪150及該第三驅動軸155則被該第二直線部450B帶動而繼續朝向相反於第二轉動方向D2的第一轉動方向D1轉動；當該第二空間分合機構400’的該第四部件410’被帶動而朝向(-)X軸方向運動時，該第二空間分合機構400’的該第五部件420’更可進一步沿(+)Z軸方向延伸，使該第三直線部550A被該第五部件420’與該第三直線部550A之間的摩擦力及/或咬合力帶動而朝(-)X軸方向驅動，並使該第一轉輪100及該第一驅動軸110以及該第二轉輪120及該第二驅動軸130繼續被驅動而朝相同的第二轉動方向D2轉動，而該第四轉輪160及該第四驅動軸165則被該第四直線部550B帶動而繼續朝向相反於第二轉動方向D2的第一轉動方向D1轉動。

配合上述機械手段以產生摩擦力及/或咬合力的第一、第二空間分合機構200’、400’可為例如但不限於斜坡式空間分合機構、擺-彈簧式空間分合機構或氣動式分合機構，而配合上述電磁/磁鐵手段以產生摩擦力及/或咬合力的第一、第二空間分合機構200’、400’例如但不限於電磁式空間分合機構，在本實施例是以斜坡式空間分合機構作為例示說明，在根據本發明的其它實施例中，可視需要選擇其它空間分合機構，在此不再贅述。

實施例八

第5A圖所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機5000的頂視示意圖。第5B~5D圖是根據第5A圖之剖面線VA-IVA’、VB-VB’所繪示的剖面示意圖。實施例八所揭示的往復式直線原動機5000其結構大抵與實施例六所揭示的往復式直線原動機4000相似，惟實施例九所揭示的往復式直線原動機5000，原實施例六所揭示的往復式直線原動機4000中的封閉式第一、第二線型驅動單元450、550可合為一體成為一封閉式第三線型驅動單元480，且原實施例六所揭示的往復式直線原動機4000中的該第一、第三直線部可合為一體成為第五直線部480A，原實施例六所揭示的往復式直線原動機4000中的該第二、第四直線部可合為一體成為第六直線部480B，除此之外往復式直線原動機5000之運作方式與實施例六所揭示的往復式直線原動機4000相同，在此不再贅述。

實施例九

第5A’圖所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機5000’的頂視示意圖。第5B’~5D’圖是根據第5A’圖之剖面線VC-IVC’、VD-VD’所繪示的剖面示意圖。實施例九所揭示的往復式直線原動機5000’其結構大抵與實施例七所揭示的往復式直線原動機4000’相似，惟實施例九所揭示的往復式直線原動機5000’，原實施例七所揭示的往復式直線原動機4000’中的封閉式第一、第二線型驅動單元450、550可合為一體成為封閉式第三線型驅動單元480，且原實施例七所揭示的往復式直線原動機4000’中的該第一、第三直線部450A、550A可合為一體成為第五直線部480A，原實施例七所揭示的往復式直線原動機4000’中的該第二、第四直線部450B、550B可合為一體成為第六直線部480B，且原實施例七所揭示的往復式直線原動機4000’中的該第三、第四轉輪150、160可合為一體成為第五轉輪180，除此之外往復式直線原動機5000’之運作方式與實施例七所揭示的往復式直線原動機4000’相同，在此不再贅述。

綜上所述，本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可更動與組合上述各種實施例，將本發明應用於自行車、健身用的飛輪自行車、滑船機等運動或發電器材，以及各種車、船、飛機、工作機械等之原動力傳動機械裝置之中。

40:第一導引機構 60:第二導引機構 100:第一轉輪 105:第一齒狀結構 110:第一驅動軸 120:第二轉輪 130:第二驅動軸 150:第三轉輪 155:第三驅動軸 160:第四轉輪 165:第四驅動軸 180:第五轉輪 185:第五驅動軸 200、200’:第一空間分合機構 210、210’:第一部件 220、220’:第二部件 230:第三部件 255:第二齒狀結構 300:第一施力裝置 400、400’:第二空間分合機構 410、410’:第四部件 420、420’:第五部件 430:第六部件 450:封閉式第一線型驅動單元 450A:第一直線部 450B:第二直線部 455:第三齒狀結構 480:封閉式第三線型驅動單元 480A:第五直線部 480B:第六直線部 500:第二施力裝置 550:封閉式第二線型驅動單元 550A:第三直線部 550B:第四直線部 800A:第一滑輪 800B:第二滑輪 1000、2000、2000'、3000、3000'、4000、4000’、5000、5000’:往復式直線原動機 D1:第一轉動方向 D2:第二轉動方向 R:轉盤踏柄力臂 F:單腿踩踏下壓力 F⸗:F在與R平行方向之分量 F_┴:F在與R垂直方向之分向 A:自上死點起向前旋轉之角度 B:踏柄與水平面之夾角

第1A圖所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機1000的頂視示意圖。

第1B~1D圖是根據第1A圖之剖面線I-I’所繪示的剖面示意圖。

第2A圖所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機2000的頂視示意圖。

第2B~2D圖是根據第2A圖之剖面線IIA-IIA’、IIB-IIB’所繪示的剖面示意圖。

第2A’圖所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機2000’的頂視示意圖。

第2B’~2D’圖是根據第2A’圖之剖面線IIC-IIC’、IID-IID’所繪示的剖面示意圖。

第3A圖所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機3000的頂視示意圖。

第3B~3D圖是根據第3A圖之剖面線IIIA-IIIA’所繪示的剖面示意圖。

第3A’圖所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機3000’的頂視示意圖。

第3B’~3D’圖是根據第3A’圖之剖面線IIIB-IIIB’所繪示的剖面示意圖。

第4A圖所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機4000的頂視示意圖。

第4B~4D圖是根據第4A圖之剖面線IVA-IVA’、IVB-IVB’所繪示的剖面示意圖。

第4A’圖所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機4000’的頂視示意圖。

第4B’~4D’圖是根據第4A’圖之剖面線IVC-IVC’、IVD-IVD’所繪示的剖面示意圖。

第5A圖所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機5000的頂視示意圖。

第5B~5D圖是根據第5A圖之剖面線VA-VA’、VB-VB’所繪示的剖面示意圖。

第5A’圖所繪示的是根據本發明一實施例所揭示的一種往復式直線原動機5000’的頂視示意圖。

第5B’~5D’圖是根據第4A’圖之剖面線VC-VC’、VD-VD’所繪示的剖面示意圖。

40:第一導引機構

100:第一轉輪

220:第二部件

230:第三部件

110:第一驅動軸

105:第一齒狀結構

200:第一空間分合機構

210:第一部件

255:第二齒狀結構

1000:往復式直線原動機

D1:第一轉動方向

Claims (20)

1. 一種往復式直線原動機，包括： 一第一轉輪，設置於一沿第二軸方向延伸的第一驅動軸上； 一第一空間分合機構，相對地設置於該第一轉輪之上方，且可沿第一軸方向往復運動，該第一空間分合機構包括一可沿第一軸方向運動的第一部件、一可沿第三軸方向運動的第二部件以及一與該第二部件連接且沿第一軸方向延伸的第三部件；以及 一第一施力裝置，固定於該第一分合機構的該第一部件上； 其中，該第一軸與該第二軸彼此垂直，該第一軸與該第三軸彼此垂直，且當施力於該第一施力裝置而使該第一空間分合機構的該第一部件被帶動而朝向(+)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件會沿(-)第三軸方向頂出，並使該第三部件與該第一轉輪邊緣藉由摩擦力及/或咬合力，驅使該第一轉輪及該第一驅動軸朝第一轉動方向轉動，而當該第一空間分合機構的該第一部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件會沿(+)第三軸方向退回，並使該第三部件與該第一轉輪邊緣彼此分離。
2. 如申請專利範圍第1項所述的往復式直線原動機，更包括一沿第一軸方向延伸的第一導引機構，且該第一空間分合機構的該第一部件可在該第一導引機構上沿第一軸方向往復運動。
3. 如申請專利範圍第1項所述的往復式直線原動機，該第一轉輪之邊緣更具有複數個第一齒狀結構，該第一空間分合機構的該第三部件具有複數個第二齒狀結構，且該等第一齒狀結構與該等第二齒狀結構可彼此咬合。
4. 如申請專利範圍第2項所述的往復式直線原動機，更包括： 一第二空間分合機構，相對地設置於該第一轉輪之上方，且可沿第一軸方向運動，該第二空間分合機構包括一可沿第一軸方向運動的第四部件、一可沿第三軸方向運動的第五部件以及一與該第五部件連接且沿第一軸方向延伸的第六部件；以及 一第二施力裝置，固定於該第二分合機構的該第四部件上； 其中，當施力於該第二施力裝置而使該第二空間分合機構的該第四部件被帶動而朝向(+)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構的該第五部件會沿(-)第三軸方向頂出，並使該第六部件與該第一轉輪邊緣藉由摩擦力及/或咬合力，驅使該第一轉輪及該第一驅動軸朝第一轉動方向轉動，而當該第二空間分合機構的該第四部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構的該第五部件會沿(+)第三軸方向退回，並使該第六部件與該第一轉輪邊緣彼此分離。
5. 如申請專利範圍第4項所述的往復式直線原動機，更包括一沿第一軸方向延伸的第二導引機構，且該第二空間分合機構的該第四部件可在該第二導引機構上沿第一軸方向往復運動。
6. 如申請專利範圍第4項所述的往復式直線原動機，該第一轉輪之邊緣更具有複數個第一齒狀結構，該第一空間分合機構的該第三部件具有複數個第二齒狀結構，該第二空間分合機構的該第六部件具有複數個第三齒狀結構，且該等第一齒狀結構與該等第二齒狀結構可彼此咬合，該等第一齒狀結構與該等第三齒狀結構可彼此咬合。
7. 如申請專利範圍第5項所述的往復式直線原動機，更包括一第一、第二滑輪，且該第一、第二導引機構均為纜繩，該第一、第二導引機構彼此串聯形成一封閉的纜繩且纏繞於該第一、第二滑輪上。
8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述的往復式直線原動機， 該第三部件與該第一轉輪邊緣之間的該摩擦力及/或該咬合力可藉由機械手段或電磁及/或磁鐵手段產生。
9. 一種往復式直線原動機，包括： 一第一轉輪，設置於一沿第二軸方向延伸的第一驅動軸上； 一第二轉輪，設置於一沿第二軸方向延伸的第二驅動軸上； 一封閉式第一線型驅動單元，纏繞於該第一、第二轉輪上，且該封閉式第一線型驅動單元包括一第一直線部及一第二直線部，該第一、第二直線部分別位在該第一、第二轉輪之間，且該第一直線部位相對於該第二直線部位在(+)第三軸方向上； 一第一空間分合機構，設置於位在該第一、第二轉輪之間，該第一空間分合機構可沿第一軸方向往復運動，且該第一空間分合機構包括一可沿第一軸方向運動的第一部件及一可沿第三軸方向運動的第二部件，且該第二部件位在該封閉式第一線型驅動單元的該第一、第二直線部之間；以及 一第一施力裝置，固定於該第一分合機構的該第一部件上； 其中，該第一軸與該第二軸彼此垂直，該第一軸與該第三軸彼此垂直，且當施力於該第一施力裝置而使該第一空間分合機構的該第一部件被帶動而朝向(+)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件會沿(-)第三軸方向頂出，使該第二直線部被該第二部件與該第二直線部之間的摩擦力及/或咬合力朝(+)第一軸方向驅動，並使該第一轉輪及該第一驅動軸以及該第二轉輪及該第二驅動軸朝相同的第二轉動方向轉動，而當該第一空間分合機構的該第一部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件會沿(+)第三軸方向退回，使該第二部件與該封閉式第一線型驅動單元的該第二直線部彼此分離。
10. 如申請專利範圍第9項所述的往復式直線原動機，當該第一空間分合機構的該第一部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件更可進一步沿(+)第三軸方向頂出，使該第一直線部被該第二部件與該第一直線部之間的摩擦力及/或咬合力帶動而朝(-)第一軸方向驅動，並使該第一轉輪及該第一驅動軸以及該第二轉輪及該第二驅動軸繼續被驅動而朝相同的第二轉動方向轉動。
11. 如申請專利範圍第9項所述的往復式直線原動機，更包括一第三轉輪，設置於一沿第二軸方向延伸的第三驅動軸上，該第三轉輪設置於該封閉式第一線型驅動單元的外側，且該第三轉輪與該第一直線部或該第二直線部彼此抵靠，且在該封閉式第一線型驅動單元運動時可被該第一直線部或該第二直線部帶動而轉動。
12. 如申請專利範圍第9項所述的往復式直線原動機，更包括： 一封閉式第二線型驅動單元，纏繞於該第一、第二轉輪上，且該封閉式第二線型驅動單元包括一第三直線部及一第四直線部，該第三、第四直線部分別位在該第一、第二轉輪之間，該第三直線部相對於該第四直線部位在(+)第三軸方向上，且該第一、第三直線部毗鄰，該第二、第四直線部毗鄰； 一第二空間分合機構，設置於位在該第一、第二轉輪之間，該第二空間分合機構可沿第一軸方向往復運動，且該第二空間分合機構包括一可沿第一軸方向運動的第四部件及一可沿第三軸方向運動的第五部件，且該第五部件位在該封閉式第二線型驅動單元的該第三、第四直線部之間；以及 一第二施力裝置，固定於該第二分合機構的該第四部件上； 其中，當施力於該第二施力裝置而使該第二空間分合機構的該第四部件被帶動而朝向(+)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構的該第五部件會沿(-)第三軸方向頂出，使該第四直線部被該第五部件與該第四直線部之間的摩擦力及/或咬合力朝(+)第一軸方向驅動，並使得該第一轉輪及該第一驅動軸以及該第二轉輪及該第二驅動軸被驅動而朝相同的第二轉動方向轉動，而當該第二空間分合機構的該第四部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構的該第五部件會沿(+)第三軸方向退回，並使該第五部件與該封閉式第二線型驅動單元的該第四直線部彼此分離。
13. 如申請專利範圍第12項所述的往復式直線原動機，當該第二空間分合機構的該第四部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構的該第五部件更可沿(+)第三軸方向頂出，使該第三直線部被該第五部件與該第三直線部之間的摩擦力及/或咬合力帶動而朝(-)第一軸方向驅動，並使該第一轉輪及該第一驅動軸以及該第二轉輪及該第二驅動軸繼續被驅動而朝相同的第二轉動方向轉動。
14. 如申請專利範圍第12項所述的往復式直線原動機，更包括： 一第三轉輪，設置於一沿第二軸方向延伸的第三驅動軸上，該第三轉輪設置於該封閉式第一線型驅動單元的外側，且該第三轉輪與該封閉式第一線型驅動單元的該第二直線部或該第一直線部彼此抵靠； 一第四轉輪，設置於一沿第二軸方向延伸的第四驅動軸上，該第四轉輪設置於該封閉式第二線型驅動單元的外側，且該第四轉輪與該封閉式第二線型驅動單元的該第四直線部或該第三直線部彼此抵靠； 其中，當施力於該第一施力裝置而使該第一空間分合機構的該第一部件被帶動而朝向(+)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件會沿(-)第三軸方向頂出，使該第二直線部被該第二部件與該第二直線部之間的摩擦力及/或咬合力朝(+)第一軸方向驅動，並使得該第一轉輪及該第一驅動軸以及該第二轉輪及該第二驅動軸被驅動而朝相同的第二轉動方向轉動，並使該第三轉輪及該第三驅動軸被驅動而朝相反於該第二轉動方向的第一轉動方向轉動，而當該第一空間分合機構的該第一部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件會沿(+)第三軸方向退回，使該第二部件與該封閉式第一線型驅動單元的該第二直線部彼此分離； 其中，當施力於該第二施力裝置而使該第二空間分合機構的該第四部件被帶動而朝向(+)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構的該第五部件會沿(-)第三軸方向頂出，使該第四直線部被該第五部件與該第四直線部之間的摩擦力及/或咬合力朝(+)第一軸方向驅動，並使得該第一轉輪及該第一驅動軸以及該第二轉輪及該第二驅動軸被驅動而朝相同的第二轉動方向轉動，並使該第四轉輪及該第四驅動軸被驅動而朝相反於該第二轉動方向的第一轉動方向轉動，而當該第二空間分合機構的該第四部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構的該第五部件會沿(+)第三軸方向退回，並使該第五部件與該封閉式第二線型驅動單元的該第四直線部彼此分離。
15. 如申請專利範圍第12項所述的往復式直線原動機，該封閉式第一、第二線型驅動單元可合為一體成為一封閉式第三線型驅動單元，且該第一、第三直線部合為一體成為一第五直線部，該第二、第四直線部合為一體成為一第六直線部。
16. 如申請專利範圍第14項所述的往復式直線原動機，該封閉式第一、第二線型驅動單元合為一體成為一封閉式第三線型驅動單元，且該第一、第三直線部合為一體成為一第五直線部，該第二、第四直線部合為一體成為一第六直線部，且該第三、第四轉輪合為一體成為一第五轉輪。
17. 如申請專利範圍第14項所述的往復式直線原動機，其中當該第一空間分合機構的該第一部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第一空間分合機構的該第二部件更可進一步沿(+)第三軸方向頂出，使該第一直線部被該第二部件與該第一直線部之間的摩擦力及/或咬合力帶動而朝(-)第一軸方向驅動，並使該第一轉輪及該第一驅動軸以及該第二轉輪及該第二驅動軸繼續被驅動而朝相同的第二轉動方向轉動，而該第三轉輪及該第三驅動軸則繼續被驅動而朝相反於該第二轉動方向的第一轉動方向轉動，及/或當該第二空間分合機構的該第四部件被帶動而朝向(-)第一軸方向運動時，該第二空間分合機構的該第五部件更可沿(+)第三軸方向頂出，使該第三直線部被該第五部件與該第三直線部之間的摩擦力及/或咬合力帶動而朝(-)第一軸方向驅動，並使該第一轉輪及該第一驅動軸以及該第二轉輪及該第二驅動軸繼續被驅動而朝相同的第二轉動方向轉動，而該第四轉輪及該第四驅動軸則被驅動而繼續朝相反於該第二轉動方向的第一轉動方向轉動。
18. 如申請專利範圍第9至17項中任一項所述的往復式直線原動機，該第二部件與該第二直線部之間的該摩擦力及/或該咬合力，可藉由機械手段或電磁及/或磁鐵手段產生。
19. 如申請專利範圍第12至17項中任一項所述的往復式直線原動機，該第二部件與該第二直線部之間的該摩擦力及/或該咬合力，及/或該第五部件與該第四直線部之間的摩擦力及/或咬合力，可藉由機械手段或電磁及/或磁鐵手段產生。
20. 如申請專利範圍第17項所述的往復式直線原動機，該第二部件與該第一、第二直線部之間的摩擦力及/或咬合力，及/或該第五部件與該第三、第四直線部之間的摩擦力及/或咬合力，可藉由機械手段或電磁及/或磁鐵手段產生。

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