CN105375727A - 外转子式发电机 - Google Patents

Abstract

外转子式发电机具有：第一磁铁和第二磁铁，该第一磁铁和第二磁铁配置成在轴线方向上彼此分开；第一定子磁轭，该第一定子磁轭配置成有间隙地面对第一磁铁的内部；第二定子磁轭，该第二定子磁轭配置成有间隙地面对第二磁铁的内部；轮毂轴，该轮毂轴磁性地连接第一定子磁轭和第二定子磁轭；梳状轭，其中沿着轴线方向延伸的多个突出片的两端部分相对于第一磁铁和第二磁铁面对不同的磁极；线筒，该线筒配置在第一定子磁轭和第二定子磁轭之间；和线圈，该线圈绕着线筒盘绕。

Description

外转子式发电机

技术领域

本发明涉及一种外转子式发电机，其中，环状磁铁在线圈外侧旋转。

背景技术

迄今为止，轮毂发电机被称为配置在脚踏车的车轮中的外转子式发电机。在轮毂发电机中，环状磁铁设置在固定到车轮的轴的线圈的外侧。通过磁铁与车轮的旋转，感应电压在线圈中产生。在线圈周围，设置爪极形定子磁轭。定子磁轭通过层叠电磁钢板(日本平开专利No.2001-37108和日本平开专利No.2004-260921)被构造。

在爪极形定子磁轭中，磁通量被集中在在轴线方向上延伸的每个齿部分的根部。因此，每个齿部分被设计成具有根部厚而末端薄的形状。因此，磁通量在每个齿部分的末端部分减少，从而感应电压产生效率降低。在不是由层叠钢板构造的定子磁轭中，涡流很可能在每个齿部分的根侧增大。

日本平开专利No.2001-37108公开了定子磁轭由层叠的钢板构造的内容。具有日本平开专利No.2001-37108公开的构造，涡流难以在每个齿部分增大。然而，在定子磁轭的轴侧(在径向方向的内侧上)的尺寸比在径向方向的外侧上的尺寸小，因此能够层叠的电磁钢板的数量被限制。此外，因为每个齿部分的间隔在径向方向的外侧上大，面对每个齿部分的磁铁的磁极的数量的增加难以达到。更进一步，当构造定子磁轭的电磁钢板具有相同的形状，在电磁钢板的端面和在齿部分的圆周方向(即电磁钢板的层叠方向)的中间侧上的磁铁之间的距离比在端面和在齿部分的圆周方向的两侧上的磁铁之间的距离长。因此，感应电压产生效率降低。

发明内容

本发明考虑了上述情况。本发明的目的是提供一种外转子式发电机，该外转子式发电机能够使磁铁的磁极的数量增大并且具有高的发电效率。

(1)本发明涉及一种外转子式发电机，其中，环状磁铁在线圈的外侧旋转。该外转子式发电机具有：第一磁铁和第二磁铁，它们配置成在环形的轴线方向上彼此分开并且每个磁铁被磁化以在环形的圆周方向上形成多个磁极；第一磁轭，该第一磁轭配置在第一磁铁的外侧；第二磁轭，该第二磁轭配置在第二磁铁的外侧；第一定子磁轭，该第一定子磁轭配置成有间隙地面对第一磁铁的内部，其中多个钢板在轴线方向上层叠并且对应于第一磁铁的磁极数量的1/2的数量的空隙和齿部分中的每个对应于每个磁铁的每个磁极交替地配置在圆周方向上；第二定子磁轭，该第二定子磁轭配置成有间隙地面对第二磁铁的内部，其中多个钢板在轴线方向上层叠，并且对应于第二磁铁的磁极数量的1/2的数量的空隙和齿部分中的每个对应于第二磁铁的每个磁极交替地配置在圆周方向上；第三定子磁轭，该第三定子磁轭磁性地连接第一定子磁轭和第二定子磁轭；第四定子磁轭，其中沿着轴线方向延伸的多个突出片中的每个有间隙地面对第一磁铁和第二磁铁中的每个的内部，并且配置在第一定子磁轭的每个空隙和第二定子磁轭的每个空隙中，并且每个突出片在轴线方向的两端部分相对于第一磁铁和第二磁铁面对不同的磁极；绝缘线筒，该绝缘线筒在轴线方向上配置在第一定子磁轭和第二定子磁轭之间；和线圈，该线圈在线筒中沿着圆周方向盘绕。

第一磁铁和第二磁铁在分别面对第一定子磁轭和第二定子磁轭的状态下一体地旋转。当第一磁铁和第二磁铁位于一定的旋转位置时，第一定子磁轭的每个齿部分位于面对第一磁铁的相同的磁极，即N极或S极，的位置。来自第一磁铁的磁通量经由第三定子磁轭从第一定子磁轭的每个齿部分到达第二定子磁轭的每个齿部分。第二定子磁轭的每个齿部分面对第二磁铁中不同的磁极，即S极或N极。第四定子磁轭的一端部分面对与第二磁铁中不同的磁极相邻的位置。第四定子磁轭的两端部分面对相对于第一磁铁和第二磁铁的不同的磁极。例如，当第四定子磁轭的一端部面对第二磁铁的N极时，另一端部面对第一磁铁的S极。因此，来自第一磁铁的磁通量依次穿过第一定子磁轭、第三定子磁轭、第二定子磁轭、第二磁铁和第四定子磁轭，然后回到第一磁铁。磁通量的环在线圈周围产生，并且线圈周围的磁通量由于第一磁铁和第二磁铁的旋转交替地改变，从而感应电压在线圈中产生。

(2)优选地，第一磁铁和第二磁铁中的每个通过以在圆周方向上具有间隙地环形安排多个永磁铁而被构造，其中，在圆周方向上彼此相邻的永磁铁中，以上述间隙面对的磁极是相同的。

根据该构造，构造第一磁铁和第二磁铁的永磁铁被固定成在每个第一磁轭和第二磁轭的内侧在圆周方向上等间隔地彼此分开。

(3)本发明涉及一种外转子式发电机，其中，环状磁铁在线圈的外侧旋转。该外转子式发电机具有：第一磁铁和第二磁铁，它们配置成在环形的轴线方向上彼此分开并且每个磁铁被磁化以在环形的圆周方向上形成多个磁极；磁轭，该磁轭配置在第一磁铁和第二磁铁的外侧并且磁性地连接到第一磁铁和第二磁铁中的每个；第一定子磁轭，该第一定子磁轭配置成有间隙地面对第一磁铁的内部，其中多个钢板在轴线方向上层叠，并且对应于第一磁铁的磁极数量的1/2的数量的空隙和齿部分中的每个对应于第一磁铁的每个磁极交替地配置在圆周方向上；第二定子磁轭，该第二定子磁轭配置成有间隙地面对第二磁铁的内部，其中多个钢板在轴线方向上层叠，并且对应于第二磁铁的磁极数量的1/2的数量的空隙和齿部分中的每个对应于每个第二磁铁的每个磁极交替地配置在圆周方向上；第三定子磁轭，该第三定子磁轭磁性地连接第一定子磁轭和第二定子磁轭；第四定子磁轭，其中沿着轴线方向延伸的多个突出片中的每个有间隙地面对第一磁铁和第二磁铁中的每个的内部，并且配置在第一定子磁轭的每个空隙和第二定子磁轭的每个空隙中，并且每个突出片在轴线方向的两端部分相对于第一磁铁和第二磁铁面对不同的磁极；绝缘线筒，该绝缘线筒在轴线方向上配置在第一定子磁轭和第二定子磁轭之间；和线圈，该线圈在线筒中沿着圆周方向盘绕。第一磁铁和第二磁铁通过磁化位于环状磁铁部件中轴线方向上的两侧的两端部分而被构造，并且在磁铁部件中位于第一磁铁和第二磁铁之间的部分没有被磁化。

第一磁铁和第二磁铁在分别面对第一定子磁轭和第二定子磁轭的状态下一体地旋转。当第一磁铁和第二磁铁位于一定的旋转位置时，第一定子磁轭的每个齿部分位于面对第一磁铁的相同的磁极，即N极或S极，的位置。来自第一磁铁的磁通量经由第三定子磁轭从第一定子磁轭的每个齿部分到达第二定子磁轭的每个齿部分。第二定子磁轭的每个齿部分面对第二磁铁中不同的磁极，即S极或N极。第四定子磁轭的一端部分面对与第二磁铁中不同的磁极相邻的位置。第四定子磁轭的两端部分面对相对于第一磁铁和第二磁铁的不同的磁极。例如，当第四定子磁轭的一端部面对第二磁铁的N极时，另一端部面对第一磁铁的S极。因此，来自第一磁铁的磁通量依次穿过第一定子磁轭、第三定子磁轭、第二定子磁轭、第二磁铁和第四定子磁轭，然后回到第一磁铁。磁通量的环在线圈周围产生并且在线圈周围的磁通量由于第一磁铁和第二磁铁的旋转交替地改变，从而感应电压在线圈中产生。

通过将磁铁部件装配到预定位置，第一磁铁和第二磁铁能够被装配到在轴线方向上磁性分离的预定位置。因此，装配作为外转子式发电机的第一磁铁和第二磁铁的操作变得更为方便。

(4)优选地，磁轭是一体构件。

因为磁轭是集成构件，部件的数量减少并且将磁轭装配到磁铁部件的操作变得更为方便。

(5)优选地，磁铁部件通过以在圆周方向上具有间隙地环形安排多个永磁铁而被构造，并且在圆周方向上彼此相邻的永磁铁中，以上述间隙面对的磁极是相同的。

根据该构造，磁铁部件的永磁铁被固定成在磁轭的内侧在圆周方向上等间隔地彼此分开。

(6)优选地，第一磁铁和第二磁铁的磁极在圆周方向上的相同位置彼此不同。

在这种情况下，因为第四定子磁轭中的突出片能够沿着轴线方向排列，外转子式发电机的结构被简化。

(7)优选地，每个齿部分从第一定子磁轭和第二定子磁轭中的每个的中间部分在环形的径向方向上突出，并且每个中间部分具有在径向方向上延伸的第一缝隙。

第一缝隙防止在第一定子磁轭和第二定子磁轭中的每个的中间部分产生涡流。

(8)优选地，第三定子磁轭是在轴线方向上贯穿第一定子磁轭和第二定子磁轭中的每个的中间部分的杆，并且具有在径向方向上延伸的第二缝隙。

第二缝隙防止在第三定子磁轭的圆周方向上产生涡流。

(9)优选地，第四定子磁轭具有连接多个突出片的连接部分。

因此，将第四定子磁轭装配到外转子式发电机的操作变得更为方便。

(10)优选地，第一磁铁和第二磁铁中的每个的磁极的数量为36个磁极以上。

因此，能够实现外转子式发电机的磁极的数量的增大。

(11)优选地，外转子式发电机被进一步设置有外壳，该外壳经由第一磁轭和第二磁轭连接到第一磁铁和第二磁铁，并且设置成相对于第三定子磁轭可旋转。

因此，第一磁铁和第二磁铁与外壳旋转。

(12)优选地，外转子式发电机被进一步设置有外壳，该外壳经由磁轭连接到第一磁铁和第二磁铁，并且设置成相对于第三定子磁轭可旋转。

因此，第一磁铁和第二磁铁与外壳旋转。

(13，14)优选地，第三定子磁轭是脚踏车的轮毂，并且外壳具有孔，脚踏车的辐条插入该孔中。

因此，外转子式发电机被实现为轮毂发电机。

本发明的目的是能够实现一种外转子式发电机，该外转子式发电机能够使第一磁铁和第二磁铁的磁极的数量增大并且具有高的发电效率。

附图说明

图1是根据本实施例的外转子式发电机10的前视图；

图2是图解外转子式发电机10的内部构造的立体图；

图3是图解外转子式发电机10的内部构造的分解立体图；

图4是图解外转子式发电机10的齿部分33和37的截面的局部截面图；

图5是图解外转子式发电机10的突出片42的截面的局部截面图；

图6是图解根据另一实施例的外转子式发电机10的内部构造的立体图；

图7是图解根据另一实施例的外转子式发电机10的内部构造的立体图；

图8是图解根据另一实施例的外转子式发电机10的齿部分33和37的截面的局部截面图；

图9是图解根据另一实施例的外转子式发电机10的突出片42的截面的局部截面图；

图10是根据修改例的外转子式发电机10的磁铁部件和磁轭的前视图。

具体实施方式

以下，将参考附图描述本发明的较优实施方式。当然，该实施例仅是本发明的例子并且只要本发明的范畴不变可以对其进行修改。

根据本实施例的外转子式发电机10是其中环状第一磁铁11和环状第二磁铁12在线圈20外侧旋转的一个外转子式发电机。外转子式发电机10起到脚踏车的轮毂发电机的作用。当然，脚踏车的轮毂发电机仅是外转子式发电机10的应用的一个例子，外转子式发电机10可以被用于其它地方。

如图1所示，在外转子式发电机10中，外壳15被可旋转地设置在作为旋转轴的轮毂轴(第三定子磁轭的例子)14的周围。外壳15具有中间部分直径大的柱形形状。虽然图中未说明，但是外壳15经由球轴承被可旋转地设置在轮毂轴14中。法兰16被设置在外壳15的轴线方向7的两侧。在每个法兰16中，多个孔16A在圆周方向8上并排地设置，脚踏车的车轮的辐条(图1中虚线表示)被插入多个孔16A中。

如图2和图3所示，在外壳15中，第一磁铁11和第二磁铁12、第一磁轭17和第二磁轭18、线筒19和线圈20、第一定子磁轭21、第二定子磁轭22和梳状轭(第四定子磁轭的例子)23被装配。在图2和图3中，为方便起见，第一磁铁11和第二磁铁12的每个磁极通过有无阴影线来判别。

轮毂轴14是圆柱形杆。虽然图中未详细说明，螺纹形成在轮毂轴14的两端部分以起到脚踏车的车轮的轴的作用。轮毂轴14用具有磁性的材料形成。对于具有磁性的材料，特别提到钢材料等。在轮毂轴14中，在径向方向上凹陷的缝隙(第二缝隙的例子)24沿着轴线方向7形成，在其中间部分装配线筒19、第一定子磁轭21和第二定子磁轭22。缝隙24具有缝隙24没有到达轮毂轴14的中间的深度。在线筒19、第一定子磁轭21和第二定子磁轭22被装配到轮毂轴14的状态下，缝隙24具有没有从第一定子磁轭21和第二定子磁轭22伸出到在轴线方向7上的外侧的长度。轮毂轴14可以被设置有缝隙等，该缝隙用于视情况引出线圈20的引线。

在第一磁铁11中，N极和S极在环形的内表面侧在圆周方向8上被交替地磁化。第一磁铁11具有整个地环形形状。第一磁铁11由一圈的56个磁极的永磁铁构造。第一磁铁11不总是需要形成作为一个单元的环形状。例如，对于第一磁铁11，四个弧形永磁铁可以与彼此结合以形成圆环形状。四个永磁铁通过粘合到环形第一磁轭17的内表面被保持为圆环形状。第一磁轭17包含具有磁性的材料，比如钢板，并且被模制成圆环形状。

第二磁铁12具有和第一磁铁11相同的结构。更具体地，第二磁铁12具有整个地圆环形状并且由一圈的56个磁极的永磁铁构造。第二磁轭18具有与第一磁轭17相同的结构并且通过将第二磁铁12粘合到第二磁轭18的内表面被保持为圆环形状。

第一磁铁11和第二磁铁12分别经由配置在第一磁铁11和第二磁铁12外侧的第一磁轭17或第二磁轭18被固定到外壳15的内表面。第一磁铁11和第二磁铁12被配置成在轴线方向7上彼此分开。在第一磁铁11的圆周方向8上的每个磁极和在第二磁铁12的圆周方向8上的每个磁极被设置为不同于彼此。更具体地，当在圆周方向8上的一定位置的第一磁铁11的内表面是N极时，在圆周方向8上的相同位置的第二磁铁12的内表面是S极。

线筒19被装配到轮毂轴14。线筒19是具有通孔25的绝缘树脂的模制品，轮毂轴14被插入其中间。在线筒19的外周侧，在圆周方向8上连续的凹槽26被形成。凹槽26是用于容纳线圈20的空间。在凹槽26的轴线方向7的两侧，设置圆盘形隔板27和28。线圈20通过隔板27和28在绝缘状态下与第一定子磁轭21和第二定子磁轭22隔开。线圈20通过凹槽26的底部在绝缘状态下与轮毂轴14隔开。在径向方向上凹陷的多个切口27A和28A在隔板27和28的外围边缘在圆周方向8上以一定间隔形成。梳状轭23的突出片42适配到切口27A和28A中。

通过盘绕引线而构造的线圈20设置在线筒19的凹槽26中。线圈20在圆周方向8上绕着轮毂轴14盘绕。虽然图中未说明，但是线圈20的两端部分被引出线筒19以延伸至外壳15的外侧。通过电连接电子元件，比如脚踏车的灯，到线圈20的两端部分，在线圈20中产生的感应电压被供应到电子元件。

第一定子磁轭21以面对第一磁铁11的内部且具有间隙的方式被固定到轮毂轴14。第一定子磁轭21通过在轴线方向7上层叠多个电磁钢板被构造。每个电磁钢板具有相同的形状。第一定子磁轭21具有整个地盘形状，其中中间部分31具有通孔32，轮毂轴14被插入其中。从第一定子磁轭21的中间部分31的外围边缘，多个齿部分33在径向方向上径向地突出。多个齿部分33的数量是对应于第一磁铁11的磁极的数量的1/2的数量,即28片。

在每个齿部分33中，沿着圆周方向8的宽度被固定并且沿着轴线方向7的厚度被固定。在每个齿部分33之间存在空隙。齿部分33和该空隙沿着圆周方向8被交替地配置。其中齿部分33沿着圆周方向8与彼此隔开的间隔对应于第一磁铁11的磁极。例如，当每个齿部分33面对第一磁铁11的N极时，齿部分33之间的空隙面对第一磁铁11的S极。齿部分33之间的一个空隙沿着径向方向延伸到中间部分31中通孔32的附近，以形成缝隙(第一缝隙的例子)34。

第二定子磁轭22以面对第二磁铁12的内部且具有间隙的方式被固定到轮毂轴14。第二定子磁轭22被设置成在轴线方向7上与第一定子磁轭21并列并且线筒19和线圈20夹在两者其间。第一定子磁轭21和第二定子磁轭22经由轮毂轴14被磁性地连接。

第二定子磁轭22具有与第一定子磁轭21相同的形状。更具体地，第二定子磁轭22通过在轴线方向7上层叠多个电磁钢板构造。每个电磁钢板具有相同的形状。第二定子磁轭22具有整个地盘形状，其中中间部分35具有通孔36，轮毂轴14被插入其中。从第二定子磁轭22的中间部分35的外周边缘，多个齿部分37在径向方向上径向地突出。多个齿部分37的数量是对应于第二磁铁12的磁极的数量的1/2的数量，即28片。

在每个齿部分37中，沿着圆周方向8的宽度被固定并且沿着轴线方向7的厚度被固定。在每个齿部分37之间存在空隙。齿部分37和该空隙沿着圆周方向8交替地配置。其中齿部分37沿着圆周方向8彼此隔开的间隔对应于第二磁铁12的磁极。例如，当每个齿部分37面对第二磁铁12的N极时，齿部分37之间的空隙面对第二磁铁12的S极。齿部分37之间的一个空隙沿着径向方向延伸到中间部分35中通孔36的附近，以形成缝隙(第一缝隙的例子)38。

梳状轭23以形成近似柱形形状的方式配置在线筒19的径向方向的外侧。梳状轭23具有：连接部分41，该连接部分41具有在圆周方向8上连续的平带形状；和多个突出片42，该突出片42从连接部分41的轴线方向7的两端部分沿着轴线方向7突出。换句话说，多个突出片42通过连接部分41一体地连接。连接部分41配置在线筒19的凹槽26的外侧。平带形梳状轭23被弯曲成柱形形状。多个突出片42通过适配进线筒19的隔板27和28的切口27A和28A中而在圆周方向上被定位。

多个突出片42分别对应于第一定子磁轭21和第二定子磁轭22的齿部分33和37之间的空隙。突出片42的28片在圆周方向8上以一定间隔被配置。每个突出片42的两端部分分别从线筒19沿着轴线方向7突出，从而延伸到第一定子磁轭21和第二定子磁轭22的齿部分33和37之间的空隙。每个突出片42的两端部分分别面对第一磁铁11和第二磁铁12，并且在齿部分33和37之间的每个空隙内具有间隙。

在位于圆周方向的两侧的第一定子磁轭21的每个齿部分33和每个突出片42的一端部分之间形成间隙。类似于，在位于圆周方向的两侧的第二定子磁轭22的每个齿部分33和每个突出片42的另一端部分之间形成间隙。

每个突出片42的两端部分面对的第一磁铁11和第二磁铁12的磁极不同于第一定子磁轭21和第二定子磁轭22的齿部分33和37面对的第一磁铁11和第二磁铁12的磁极。例如，当齿部分33和37面对第一磁铁11和第二磁铁12的N极时，每个突出片42的两端部分面对第一磁铁11和第二磁铁12的S极。

通过外转子式发电机10发电

外转子式发电机10通过在第一定子磁轭21和第二定子磁轭22的外侧旋转第一磁铁11和第二磁铁12而在线圈20中产生感应电压，以绕着线圈20产生交替磁场。

如图4所示，当第一磁铁11和第二磁铁12位于一定旋转位置时，第一定子磁轭21的每个齿部分33定位为面对第一磁铁11的N极。来自第一磁铁11的磁通量50经由轮毂轴14从第一定子磁轭21的每个齿部分33到达第二定子磁轭22的每个齿部分37。第二定子磁轭22的每个齿部分37面对第二磁铁12的S极。

如图5所示，梳状轭23的突出片42的一端部分面对与第二磁铁12的S极相邻的位置，即面对相邻的N极的位置。如图4所示，突出片42的另一端部分面对第一磁铁11的S极并且S极与第一磁铁11的N极相邻。因此，从第二磁铁12的S极到相邻的N极行进的磁通量50经由梳状轭23的突出片42行进到第一磁铁11的S极，然后回到与S极相邻的初始N极。因此，磁通量50的圆环绕着线圈20产生。

上述磁通量50通过第一磁铁11和第二磁铁12在第一定子磁轭21和第二定子磁轭22外侧的旋转变为绕着线圈20交替的磁场，从而感应电压在线圈20中产生。

本实施例的操作效果

本发明的目的是能够实现外转子式发电机10，该外转子式发电机10能够使第一磁铁11和第二磁铁12的磁极的数量增大并且具有高的发电效率。此外，外转子式发电机10能够被实现为轮毂发电机。

因为缝隙34设置在第一定子磁轭21的中间部分31，抑制了在中间部分31产生涡流。类似于，因为缝隙38设置在第二定子磁轭22的中间部分35，抑制了在中间部分35产生涡流。

因为缝隙24设置在轮毂轴14中，抑制了在轮毂轴14的圆周方向8产生涡流。

因为梳状轭23具有连接多个突出片42的连接部分41，将梳状轭23装配到线筒19以构造外转子式发电机10的操作变得更为方便。

另一个实施例：

在上述实施例中，第一磁铁11和第二磁铁12中的每个被构造成独立的结构但是不局限于该构造的构造。更具体地，通过分别磁化在环状结构(磁铁部件)中轴线方向的两侧上的端部分，第一磁铁11和第二磁铁12可以被构造。在这种情况下，磁轭被形成为具有与第一磁铁11和第二磁铁12中的每个磁性地结合的单个磁体的构造可以被接受，以代替第一磁轭17和第二磁轭18。

当详细描述时，如图6至图9所示，磁铁部件45利用能够被磁化的材料被形成为圆环形。在磁铁部件45的轴向方向7的两侧的端部分被局部地磁化。在磁铁部件45的两侧的端部分充当第一磁铁11和第二磁铁12。在第一磁铁11和第二磁铁12中的每个中，N极和S极在沿着圆周方向的整个圆周上被交替地磁化，并且第一磁铁11和第二磁铁12中的每个构造56个磁极。在磁铁部件45中，在第一磁铁11和第二磁铁12之间的部分没有被磁化。因此，在磁铁部件45中，第一磁铁11和第二磁铁12通过没有被磁化的部分在轴线方向7上被磁性地分开。

磁铁部件45通过单个圆柱形磁轭46的内周面支撑。磁轭46是其中具有磁性的材料比如钢板被形成为柱形形状的磁体。磁铁部件45被适配进磁轭46，该磁铁部件45是集成构件并且被粘合到磁轭46的内周面。磁轭46在磁铁部件45中与第一磁铁11和第二磁铁12中的每个磁性地结合。磁轭46被固定到外壳15的内表面。

除了磁铁部件45和磁轭46之外的构造与上述图1至图5所示的实施例相同。在磁铁部件45中，线筒19和线圈20、第一定子磁轭21、第二定子磁轭22和梳状轭23在被装配到轮毂轴14的同时被容纳在其中。

在图6中，为了方便起见，第一磁铁11的每个磁极(N极和S极)用有无阴影线区分表示。在图7至图9中，在第一磁铁11和第二磁铁12中每个磁极(磁化区域)之间的界线用虚线表示。

同样在另一实施例中，磁通量的环能够用和上述实施例一样的方法绕着线圈20被形成。因此，当第一磁铁11和第二磁铁12在第一定子磁轭21和第二定子磁轭22的外侧旋转时，绕着线圈20的磁通量交替地变化，从而感应电压在线圈20中产生。因此，即使第一磁铁11和第二磁铁12通过在其间插入没有被磁化的部分而在轴线方向7上磁性地分开并且被构造成集成器件，也能够实现与上述实施例相同的实施效果。

在另一实施例中，第一磁铁11和第二磁铁12被集成为磁铁部件45。当磁铁部件45通过磁轭46被装配到外壳15内的预定位置时，第一磁铁11和第二磁铁12被装配成彼此分开，仅在轴线方向7上具有预定距离。因此，装配操作比第一磁铁11和第二磁铁12中的每个分别被装配到外壳15的情况更为方便。

在另一个实施例中，第一磁轭17和第二磁轭18用和图1至图5所示的实施例一样的方式使用的构造可以被接受，以代替使用单个磁体的磁轭46的构造。在这种情况下，第一磁轭17和第二磁轭18分别与磁铁部件45的第一磁铁11和第二磁铁12磁性地结合。

修改例：

在上述实施例中，第一磁铁11和第二磁铁12或磁铁部件45不总是需要形成作为一个单元的柱形形状。因此，每个磁铁可以通过环形安排多个永磁铁并且在圆周方向上具有间隙而被构造。例如，如图10所示，磁铁部件45可以通过将具有相同弧形的四个永磁铁47排列为环形而构造。这四个永磁铁47在四个永磁铁47在圆周方向上等间隔分开的状态下用粘结剂等被结合到环状磁轭46的内表面。在相邻的永磁铁47中，面对着间隙的磁极是相同的。

如果，当每个永磁铁47用粘结剂等被结合到磁轭46的内表面时，经由每个间隙在相邻的永磁铁47之间起作用的磁力的强度会变化，即间隙是不均匀的，例如，在每个永磁铁47的圆周方向上的位置以作用于相邻的永磁铁47的磁力在粘结剂等固化之前被固定方式被偏移。因此，几乎均等的磁力从相邻的永磁铁47作用在每个永磁铁上，即每个间隙是均匀的，因此每个永磁铁通过粘结剂等的固化被固定到磁轭46。因此，粘合到磁轭46的每个永磁铁47免于由于相邻的永磁铁47的磁力作用与磁轭46隔开的可能，因此被稳定地固定到磁轭46的内表面。

虽然省略参考附图的详细说明，但是第一磁铁11和第二磁铁12也可以类似地通过在圆周方向上有间隙地环形安排四个弧形永磁铁被构造，例如。在这种情况下，彼此面对并且有间隙的永磁铁的磁极相同。

虽然上述实施例描述了具有56个磁极的第一磁铁11和第二磁铁12的外转子式发电机10，当然，第一磁铁11和第二磁铁12的磁极的数量可以增加或减少。考虑到提高发电效率，第一磁铁11和第二磁铁12的磁极的数量优选为36个磁极以上。

虽然在上述实施例中第一磁铁11和第二磁铁12以在圆周方向8上面对彼此的磁极不同于彼此的方式被配置，但是磁极不总是需要不同于彼此。例如，当第一磁铁11和第二磁铁12以相同的磁极在圆周方向8上面对的方式配置时，每个突出片42的两端部分面对的第一磁铁11和第二磁铁12的磁极可以通过将梳状轭23的每个突出片42的形状形成为曲柄形或通过让每个突出部42以向轴线方向7倾斜的方式突出而不同于彼此。

更进一步，第一磁铁11的磁极的位置和第二磁铁12的磁极的位置(边界)不需要在圆周方向上的相同的位置，可以在圆周方向上移动。同样在这种情况下，每个突出片42的两端部分面对的第一磁铁11和第二磁铁12的磁极能够被设置为通过将梳状轭23的每个突出片42的形状形成为曲柄形或通过让每个突出部42以变得向轴线方向7倾斜的方式突出而不同于彼此。

虽然外转子式发电机10在上述实施例中被实现为轮毂发电机，但是当然，外转子式发电机10可以被用于除轮毂发电机之外的用途。

Claims (14)

1.一种外转子式发电机，其中，环状磁铁在线圈的外侧旋转，其特征在于，所述外转子式发电机包括：

第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和所述第二磁铁配置成在环形的轴线方向上彼此分开并且每个磁铁被磁化以在所述环形的圆周方向上形成多个磁极；

第一磁轭，所述第一磁轭配置在所述第一磁铁的外侧；

第二磁轭，所述第二磁轭配置在所述第二磁铁的外侧；

第一定子磁轭，所述第一定子磁轭配置成有间隙地面对所述第一磁铁的内部，并且其中多个钢板在所述轴线方向上层叠，并且对应于所述第一磁铁的磁极数量的1/2的数量的空隙和齿部分中的每个对应于所述第一磁铁的每个磁极交替地配置在所述圆周方向上；

第二定子磁轭，所述第二定子磁轭配置成有间隙地面对所述第二磁铁的内部，并且其中多个钢板在所述轴线方向上层叠，并且对应于所述第二磁铁的磁极数量的1/2的数量的空隙和齿部分中的每个对应于所述第二磁铁的每个磁极交替地配置在所述圆周方向上；

第三定子磁轭，所述第三定子磁轭磁性地连接所述第一定子磁轭和所述第二定子磁轭；

第四定子磁轭，其中沿着所述轴线方向延伸的多个突出片中的每个有间隙地面对所述第一磁铁和所述第二磁铁中的每个的内部，并且配置在所述第一定子磁轭的每个空隙和所述第二定子磁轭的每个空隙中，并且每个突出片在所述轴线方向的两端部分相对于所述第一磁铁和所述第二磁铁面对不同的磁极；

绝缘线筒，所述线筒在所述轴线方向上配置在所述第一定子磁轭和所述第二定子磁轭之间；和

线圈，所述线圈在所述线筒中沿着所述圆周方向盘绕。

2.如权利要求1所述的外转子式发电机，其特征在于，

所述第一磁铁和所述第二磁铁中的每个通过在所述圆周方向上有间隙地环形安排多个永磁铁而被构造；并且

在所述圆周方向上彼此相邻的永磁铁中，以所述间隙面对的磁极是相同的。

3.如权利要求1或2所述的外转子式发电机，其特征在于，进一步包括外壳，所述外壳经由所述第一磁轭和所述第二磁轭连接到所述第一磁铁和所述第二磁铁，并且设置成相对于所述第三定子磁轭可旋转。

4.如权利要求3所述的外转子式发电机，其特征在于，

所述第三定子磁轭是脚踏车的轮毂；并且

所述外壳具有孔，所述脚踏车的辐条插入所述孔中。

5.一种外转子式发电机，其中，环状磁铁在线圈的外侧旋转，其特征在于，所述外转子式发电机包括：

第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和所述第二磁铁配置成在环形的轴线方向上彼此分开并且每个磁铁被磁化以在所述环形的圆周方向上形成多个磁极；

磁轭，所述磁轭配置在所述第一磁铁和所述第二磁铁的外侧并且磁性地连接到所述第一磁铁和所述第二磁铁中的每个；

第一定子磁轭，所述第一定子磁轭配置成有间隙地面对所述第一磁铁的内部，并且其中多个钢板在所述轴线方向上层叠，并且对应于所述第一磁铁的磁极数量的1/2的数量的空隙和齿部分中的每个对应于所述第一磁铁的每个磁极交替地配置在所述圆周方向上；

第二定子磁轭，所述第二定子磁轭配置成有间隙地面对所述第二磁铁的内部，并且其中多个钢板在所述轴线方向上被层叠，并且对应于所述第二磁铁的磁极数量的1/2的数量的空隙和齿部分中的每个对应于所述第二磁铁的每个磁极交替地配置在所述圆周方向上；

第三定子磁轭，所述第三定子磁轭磁性地连接所述第一定子磁轭和所述第二定子磁轭；

第四定子磁轭，其中沿着所述轴线方向延伸的多个突出片中的每个有间隙地面对所述第一磁铁和所述第二磁铁中的每个的内部，并且配置在所述第一定子磁轭的每个空隙和所述第二定子磁轭的每个空隙中，并且每个突出片在所述轴线方向的两端部分相对于所述第一磁铁和所述第二磁铁面对不同的磁极；

绝缘线筒，所述线筒在所述轴线方向上配置在所述第一定子磁轭和所述第二定子磁轭之间；和

线圈，所述线圈在所述线筒中沿着所述圆周方向盘绕；其中，

所述第一磁铁和所述第二磁铁通过磁化位于环状磁铁部件中所述轴线方向上的两侧的两端部分而被构造；并且

在所述磁铁部件中位于所述第一磁铁和所述第二磁铁之间的部分没有被磁化。

6.如权利要求5所述的外转子式发电机，其特征在于，

所述磁轭是一体构件。

7.如权利要求6所述的外转子式发电机，其特征在于，

所述磁铁部件通过在所述圆周方向上有间隙地环形安排多个永磁铁而被构造；并且

在所述圆周方向上彼此相邻的永磁铁中，以所述间隙面对的磁极是相同的。

8.如权利要求1或5所述的外转子式发电机，其特征在于，

所述第一磁铁和所述第二磁铁的磁极在所述圆周方向上的相同位置彼此不同。

9.如权利要求1或5所述的外转子式发电机，其特征在于，

每个齿部分从所述第一定子磁轭和所述第二定子磁轭中的每个的中间部分在所述环形的径向方向上突出；并且

每个中间部分具有在所述径向方向上延伸的第一缝隙。

10.如权利要求9所述的外转子式发电机，其特征在于，

所述第三定子磁轭是在所述轴线方向上贯穿所述第一定子磁轭和所述第二定子磁轭中的每个的所述中间部分的杆，并且具有在所述径向方向上延伸的第二缝隙。

11.如权利要求1或5所述的外转子式发电机，其特征在于，

所述第四定子磁轭具有连接所述多个突出片的连接部分。

12.如权利要求1或5所述的外转子式发电机，其特征在于，

所述第一磁铁和所述第二磁铁中的每个的磁极的数量为36个磁极以上。

13.如权利要求5或6所述的外转子式发电机，其特征在于，进一步包括外壳，所述外壳经由所述磁轭连接到所述第一磁铁和所述第二磁铁，并且设置成相对于所述第三定子磁轭可旋转。

14.如权利要求13所述的外转子式发电机，其特征在于，

所述第三定子磁轭是脚踏车的轮毂；并且

所述外壳具有孔，所述脚踏车的辐条插入所述孔中。