一年一度的台灣創新技術博覽會(原臺北國際發明暨技術交易展覽會),為鼓勵國內外個人或廠商努力研究發展創新產品,主辦單位透過舉辦競賽方式,甄選創新設計、技術突破–具市場潛力的發明品以資獎勵;今年9月底在臺北世貿中心舉行的2019年台灣創新技術博覽會,CHJ 石虎戰車(以下簡稱為石虎戰車)正式曝光,並榮獲一金二銀的優秀成績;看到上述的訊息,不難想見石虎戰車絕對是全新開發的技術結晶,到底它是何方神聖呢?就讓我們一起來體驗石虎戰車的創新價值。
CHJ
石虎戰車規格資料
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車型比例
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1/10履帶車
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車長
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800
mm
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車寬
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390
mm
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車高
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400
mm
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傳動模式
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履帶傳動
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重量
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40
kg(電動動力)
43
kg(油電動力)
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專利構型與創新設計
看到石虎戰車的造型,相信多數模型玩家的直覺反應都是看起來一點都沒有像真的戰車造型,是的,設計者的理念在於突破傳統造型,融合現代化設計元素,別小看這看似簡單的線條組合,如果我說石虎戰車可是有「遙控模型戰車」的設計專利,下方履帶車輛本體具有「具履帶鬆緊度調整的載具」發明專利,上方分離的炮臺則是有「用於載具的炮臺裝置」的新型專利,這樣對它是不是有截然不同的觀感?集結功能性於一身,全身上下無一不是精心打造,石虎戰車完全跳脫〝外貌協會〞的刻板印象。
▲石虎戰車的外觀造型可是有「遙控模型戰車」的設計專利。
▲上方分離的炮臺具有「用於載具的炮臺裝置」的新型專利,打開炮臺上蓋,可以看到獨立的電源和接收機,如此電源線就不用和車身電瓶相連接,讓炮臺能夠無限制的360度旋轉
▲全車配備前後燈組,透過獨立的電源和接收機,能夠跟隨遙控器的操作而點燈(前燈、後退燈、方向燈)。
▲石虎戰車最特殊也是最困難的部份就是那特殊改良屨帶結構,對應如此龐然大物的運動變化,還必須能夠適用於各種高低起伏的地形,除了履帶表面防止打滑的溝槽設計,「具履帶鬆緊度調整的載具」發明專利結構,能夠自動調整履帶鬆緊度,再加上每個承載輪都有獨立避震器功能,完全改良傳統履帶行進過程中容易脫落斷裂和翻覆的缺點,經過編輯部在柏油、土坡、草地和石堆的動態驗證下,都能夠準確控制車輛的行進動作(重達40公斤的大傢夥,2個大人抬著都顯吃力,只好一路開到攝影場地,沿路收到多少的注目禮可想而知)。
▲ 石虎戰車最特殊也是最困難的部份就是那特殊改良屨帶結構。
▲履帶表面防止打滑的溝槽設計,每個承載輪也都有獨立避震器功能。
▲「具履帶鬆緊度調整的載具」發明專利結構,最後方尾張力輪能夠自動調整履帶鬆緊度。
▲車體內齒輪箱利用鍊條連結帶動履帶傳動輪,可以看到有3種不同的齒輪比可依現場路況進行低、中、高的車速設定。
創新發明油電動力
石虎戰車有三種不同的動力版本,其中最令人眼睛為之一亮的莫過於油電驅動設計,這部份「遙控載具之油電驅動系統」也取得發明專利;簡單來說,透過引擎帶動自行研發的高功率發電機發電,除了能夠對電池作靜態定速充電,當車體行進間還能夠同步提速增加充電效率,如此即可長時間操作完全無需更換電池,另外還能提供額外的電源供給,例如可額外裝置照明設備、USB充電座供電子產品充電使用等附加應用範圍。
▲石虎戰車最受人矚目的就是這套油電驅動系統。
▲前方為油電動力式樣,後方則是機械(引擎)動力式樣。
▲引擎油門雙伺服機控制,
除了能夠對電池作靜態定速充電,當車體行進間還能夠同步提速增加充電效率。
電動控制單純化
第二種就是單純電動式樣,透過自行研發的控制盒來控制左右無刷動力馬達運作,聽起來好像比較簡單對吧,開發過程也是披荊斬棘,有別於傳統的車輛,履帶車是靠著左右履帶的同步或差動來控制車體的行進方向、甚至是前後反向來執行原地迴旋的動作需求,因次在動力的輸出混控尤其重要,光是單獨這個控制盒就花了6年的時間(油電驅動系統同樣也需要控制盒)才有當前的效能,讓整個動力輸出反應更平順,在操作上不會有頓挫的情形;在照片中可以看到控制盒右方有一顆伺服機,左右兩側有微動開關,這是開發前期用來控制左右履帶動力切斷,有別於履帶前後反轉模式,這是利用履帶單邊靜止單邊作動來達到轉向的控制機能。
機械(引擎)動力雙離合
最後一種就是機械(引擎)動力,因為引擎只有單方向運轉,如何讓左右履帶既能夠同步前進後退,還可以左右反轉,這又是考驗設計者的巧思,答案就是獲得發明專利的「模型屨帶車輛的伺服機構」以及「模型屨帶車輛的傳動機構」,透過雙離合器系統的傳動箱,讓引擎單向轉動動力能夠轉化為左右履帶的前後動作。
▲伺服箱和傳動箱是機械(引擎)動力的傳動精髓。
▲因為是以引擎為動力,只需要配備較小的電池供接收機和伺服箱的馬達和電子變速器使用。
無中生有的潛藏技能
所謂無心插柳柳成蔭,石虎戰車最初的創作發想,只是因為買給小朋友的遙控戰車,沒玩幾次就損壞故障,因此決定自己作一台不容易損壞的戰車,從此一頭栽入這未知的境界,結合本身專業車輛維修本質技能以及市場主流趨勢,隨著不斷的研發創新,也同時取得多項各式專利(國內4個發明專利、2個設計專利、5個新型專利、大陸5個專利、1個國際專利);石虎戰車前後開發已經歷時13年,至今仍然不斷的創新改良,重點是這履帶車輛本體,商品化之後不僅可結合眼前的戰車造型,更能夠跳脫一般遙控模型休閒娛樂範疇,可結合應用在各式需要油電混合系統的多功能載具平臺,以追求更精進的功能性與實用價值。
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本報導刊載於遙控技術雜誌第254期(2019.12)
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