TW201020161A - Generator structure for a bicycle hub - Google Patents

Description

201020161 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明為—種裝設於自行車的花穀上，二、 產生電流的「自行車用花轂發電機結構」，特別是針對== 内部的發電㈣，㈣物術⑽物化較 【先前技術】 ❹ 進的=力目車的發賴都是設魏細，利用輪子前 == 轉子相對定子，而達到發電的功效，而 機的轉子與定子，其中一係為永久磁鐵，另一係為· λ 、 〜、俾可以與軛鐵配合發電，該種粘結 的磁能積僅Γ筒狀永久磁鐵，使用徑向方向充磁配向，所能產生 ❹ 大的路雷I 3 12MG〇e ’發出的電遂與功率均小，若要產生相對 署路力率錢壓’轉増域筒狀永久顧的大小，因此放 盘鱼私❸自订車化數則相對要製作更大，該花轂過大不僅更難 與車輪配合設計，#合描^ 又難 值。 1增加自行車的重量，而降低了自行車的價 【發明内容】 欲解決之技術問題點 4 201020161 目如習知之自行車花轂發電機，所使用的永久磁鐵係為招锋 鈦鐵硼方式所製成，才可以為筒狀而配合軛鐵，而此種習知的筒 狀永久磁鐵的磁能積為3〜12MGoe，感應產生的電壓與功率小，因 此必須a又置使用更大型的磁石，俾以得到所需要的電壓與功率， 故花轂也必須設計更大，該不僅會增加自行車的重量，也降低了 自行車的價值，此乃欲解決之技術問題點。 ❹ 解決問題之技術特點： 本發明係提供一種自行車用花轂發電機結構，係包含· 數殼體、4心、-發電機及—花穀蓋，其中，該絲殼體^ 設有-開π向-側的容置槽，該容置射並設有—軸心穿孔，^ 轴心中段設有-結合段，該細魏於該錄殼咖，—端由該 轴心穿孔伸it}，該發電機，設於該細的結合朗定，包含有了 -線圈單元’躲捲繞有線圈；—磁石組，係為—環_，_ 狀體係由複數且雙數磁石環狀排列組成，該磁石為燒結錢鐵= 成’-側為雜，另-側為雜，且兩相鄰的磁石二側排列的n 極與s極不同，即係該磁石組一侧的各磁石為N極與沾 列成環狀，該磁石組設於該_單元職，而不與該線圈單^ 動，該與該花轂殼體内側周緣結合而連動；二輛鐵組，係由配人 該磁石數量_鐵環繞組成，_鐵外端部設有減，該二 組分別由減醉元二側對合及結知定，絲鐵關包覆 圈單元’且練纽單元外圈，城綠分卿庫該磁 201020161 -中“穿故一軸心穿孔，該花轂蓋係鎖設在該花轂殼 體的容置輕 ^ e竭處，该軸心另一端並由該軸心穿孔伸出，以該花 *皁將4磁石組懸空gj定於該線圈單元外周緣的該花穀殼體 對,日尽先月！J技術之功效： 、本么明運用自行車用花轂發電機結構之主要目的，該磁石組 ❹的磁石得、以燒結錢鐵贿成，所產生的磁能積高達㈣寫沉，本 發明將該磁石組以複數且雙數磁石環狀排列，該磁石一側係為n 極’另-側為S極，且該各磁;5二側並以一N極另一8極方式交 錯排列’再搭配二相對輛鐵組的使用，料以最小的規格裝設於 花轂/V又體之中’不僅能縮小與減輕㊄花轂殼體的體積跟重量，該 發電機更具有電壓與功率大的特性。 【實施方式】 為使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進 一步之瞭解與認識，以下茲請配合圖式及圖號詳述如后： 請由第W4圖所示觀之，首先先由第i、2及3圖觀之，係 包含： 一花轂殼體10，内部設有一開口向一側的容置槽丨丨，該容置 槽11中並設有一轴心穿孔12 ; 一軸心20，中段設有一結合段21，該結合段21 一邊設一凸 201020161 出的卡結緣22，另—邊設—定子鎖結段23，另該轴心别的二端 各設有-螺巾胃舰段24，雜心㈣設於該你殼㈣内，一 端由該軸心穿孔12伸出； 一發電機30，設於該轴心2〇的結合段21固定，請再配合第 4、5及6圖觀之，包含有： 一線圈單元31 ’周緣捲繞有線圈； 磁石、、且32，係為一環狀體，該環狀體係由複數且雙數磁石

320環狀排列組成，該磁石32〇為燒結鈦鐵硕製成，一侧為雜 321另侧為s極322,且兩相鄰的磁石32〇二側排列的n極321 與S極322不同’即係該磁石組32一侧的各磁石為赚奶 與S極322交錯排列成環狀，該磁石組32設於該線圈單元31周 緣而不，、該線圈單元31連動，該與該花穀殼體1〇内侧周緣結 合而連動； 二輊鐵組33,係由配合該磁石數量的輛鐵33〇環繞組成， 該輛鐵330外端部設有輛爪332，該二輕鐵組泊分別由該線圈單 元31二侧對合及結合固定，該輛鐵組33圍包覆該線圈單元^， 且該輛爪332設於該線圈單元31夕卜圈，且該輛爪332分別 二發電機壓板34，由該二輛鐵組33外側壓合； -定子螺帽35，該發韻3G的_單元〗及二植 設於該如20躲諸21，—祕顧切緣22枝鐵另一 以該定子螺帽35鎖設在該定子鎖結段23達到固定； 7 201020161 =花穀蓋40 ’中心穿設-軸心穿孔4卜該花較蓋4〇係鎖設 在該花轂殼體10的容置槽Π開口處，該軸心20另—端並由該袖 〜牙孔41伸出，以該花轂蓋40俾將該磁石組32懸空固定於該線 圈單70 31外周緣的該花較殼體10上； 一軸承50，係分別設於該花轂殼體10與花鼓蓋40的軸心穿 孔12,41提供該轴心2〇承置穿設； 尺膠晨60，係分別設於該花轂殼體與該 的 軸心穿孔12, 41外側； 接頭内頂70，係設於該其一轴承50外侧； 連接器80 ’係设於該接頭内頂外侧，並電性連接該發電 機30的線圈單元31的線圈兩極；以及 -軸、螺帽9G ’係鎖設於該軸心2G二端的螺帽鎖結段％， 用以將該軸心2〇穿設構件固定。 ❹ 胃自仃車别進時’自行車輪子與該花較殼體1〇係同時轉動， 該發電機3G崎磁石組32並在該二相_鐵組㈣被帶動，翁 二輛鐵組33倾該軸心20結合_稍動，使該顧單元si 產生電動勢而發電。 石組32在結構不變下具有多種型態： 為产=第:圖觀之’該磁石組32上的複數磁石係， 桃狀體，前極321與該s極322為相對該磁石組32峨 201020161 左、右侧。 次由第7圖觀之，該磁石組32上的複數磁石320係各別成形 而成’再利用一磁石環架37將複數磁石320固定成一環狀，該磁 石環架37外周緣等距設有若干磁石槽370，以該磁石槽37〇俾提 供§亥磁石320的設置，該N極321與該S極322為相對該磁石組 32與該磁石環架37的環狀左、右側。 再由第8圖觀之，該磁石組32上的複數磁石320係一體成形 為環狀體，該N極321與該S極322為相對該磁石組32的内、外 周緣側。 其中，該發電機30在前述基礎結構不變下具有多種型態： 先由第4、5圖觀之，該磁石組32設於該線圈單元31愤， 該二軛鐵組33的輊鐵33G為該磁石32()數量的一半，且形狀為對 稱設置’以對合方式包覆該線圈單元31，且雜鐵咖係一端部 設有輛爪332，該二輛鐵組33的輛爪332為對應設置且分別位 於對應該磁石32〇的左、右二側，對應該同一磁石娜_極如 與⑽322，且該磁石組32以外周緣與該花轂殼㈣的容置枰 11中段周緣固定。 曰 次由第9、1〇圖觀之，該磁石組犯設於該線圈單元31外周 緣偏-側，該二輊鐵組33的輛鐵33〇為該磁石32〇數量的—半， 且-輛鐵組33短另-_組33長形狀為對稱設置，以對合方式 201020161 包覆該線圈單元3卜且該輛鐵33G係—端部設有輛爪微，該二 輕鐵組33 0軛爪332為對應設置，且分別位於對應該磁石32〇的 左、右二側，對應該同一磁石320的N極321與S極322，且該磁 石組32以外周緣與該花to殼體10的容置槽n周緣偏—側周緣固 定。 再由第8、11、12圖觀之，該磁石組設於該線圈單元31 偏側’該一輛鐵組33的輛鐵33〇為該磁石32〇數量的一半且 -輛鐵組33短另一麵鐵組33長形狀為對稱設置，以對合方式包 覆該線圈單元3卜且該麵鐵謂係一端部設有輛爪微，該二輛 鐵、’ 33的輛爪332為對應設置’且分別位於對應該磁石的内、 外周緣側，對應該同一磁石32_極321糾極：，且該磁石 =^顯祕缺㈣的容置槽11底侧定，或與該花轂 盍40端面固定。 巧2後Γ第13、14圖觀之，該磁石組32設於該線圈單元31外 __分別為該磁石咖數量的 一輛爪tTr該線圈單元31，且_330係二端部各設有 輛=2 ’㈣她爪332分別位崎應該—磁石卿的 ⑽tL該Γ減組33的缝332並為錯赠置，且該磁石 32以外周緣與該錄殼㈣的容置槽丨丨周緣固定。 藉上述具體實施例之結構，可得到下述之效益：本發明所使 201020161 用的磁石組32的磁石320係以燒結鈥鐵硼製成，該種燒結鉸鐵螂 製成的磁石320磁能積卻高達35〜53MGoe，本發明將該磁石組处 以複數且雙數磁石320環狀排列，該磁石32〇 一側係為N極如， 另一側為S極322,且該各磁石320二侧並以一n極321另一 §極 322方式交錯排列’再搭配二相對輛鐵址犯的使肖，即可以最^ 的規格褒設於花轂殼體10之中，不僅能縮小與減輕該花數殼^〇 的體積跟重量，更能產生電壓與功率大的發電機3〇。又成 ❹ ❹ 11 201020161 【圖式簡單說明】 第1圖：係本發明的立體組合圖。 第2圖：係本發明的立體分解圖。 第3圖：係本發明的組合剖面圖。 第4圖：係本發明發電機的立體版合圖。 第5圖：係本發明發電機的組合剖面圖。 第6圖：係本發明磁石組-種結構立體圖。 ❹第7圖.係本發明磁石組另一種結構立體圖。 第8圖：係本發明磁石組又一種結構立體圖。 第9圖：係本發明發電機另一種實施例立體組合圖。 第10圖：係本發明發電機另1實施例組合剖面圖。 第11圖：係本發明發電機又1實施例立體組合圖。 第12圖：係本發明發電機又1實施例組合剖面圖〇 第13 ® :係本個發電麟1實_立體組合圖。 ❹第14 ® :係本發明發電機再―種實施她合剖面圖。 【主要元件符號說明】 本發明部份： 容置槽一---η 結合段~---21 定子鎖結段--23 花轂殼體---1〇 軸心穿孔一一一12 軸心一----2〇 卡結緣~~ ----22 12 201020161 螺帽鎖結段-- -24 發電機---- -30 線圈單元一一 -31 磁石組---- -32 磁石 -320 N極 -321 S極 — 322 輛鐵組---- -33 輛鐵 -330 輛爪 -332 發電機壓板一 —34 定子螺帽— -35 磁>5槽---- -370 磁石環架—— -37 花穀μ---- -40 轴心穿孔--- -41 軸承 -50 防水膠環— -60 接頭内頂— 70 連接器---- 80 轴心螺帽— 90 13

Claims (1)

1. 201020161 七、申§青專利範圍： 1、-種自行車用花較發 一花轂殼體，内部机有一 傅匕S有 並設有-軸心穿孔；α 1叫—侧的容置槽，該容置槽中 一軸心，中段設有—杜人 -端由該軸心穿孔㈣；、、D ^，該軸心係設於該花触體内， 一發電機’設於該細的結合段固定，包含有： ❹ -線圈單元’周緣捲繞有線圈； 一磁石組，係為—雜體，該觀體係由概且雙數磁石環 狀排列組成，該磁石為燒結_成，—媽_，另一侧為 S極’且該各相鄰磁石二側排列的N極與s極不同，㈣該磁: 組-側的各磁石為N極與s極交錯排列成環狀，該磁石組設於該 線圈單元麟，而不與該賴單元魏，該無花她體内側周x 緣結合而連動； Θ 二軛鐵組，係由配合該磁石數量的軛鐵環繞組成，該軛鐵外 端部設有軛爪，該二軛鐵組分別由該線圈單元二側對合及結合固 定，該軛鐵組圍包覆該線圈單元，且該軛爪設於該線圈單元外圈， 且該軛爪分別對應該磁石；以及 一花轂蓋，中心穿設一軸心穿孔，該花轂蓋係鎖設在該花轂 威體的谷置槽開口處，該轴心另一端並由該轴心穿孔伸出，以、多 化數盘俾將§亥磁石組懸空固定於δ亥線圈早元外周緣的該花^體 上。 _ 14 201020161 2、如申請專利範圍第1項所述自行車用花轂發電機結構， 其中，該發電機更包含：二發電機壓板及一定子螺帽，該軸心的 結^段一邊設—凸出的卡結緣，另一邊設一定子鎖結段該發電 機壓板由該二蝴•級外侧壓合，該發電機的線圈單元及二輛鐵組 設於該轴心的結合段’―邊係受針結緣定位，另—邊以該定子 螺帽鎖設在該定子鎖結段固定。 3、如 ，、如”專利範圍第1項所述自行車用花轂發電機結構， 其中，該軸心的二端各設有一螺帽鎖結段，更包含： 承係刀別δ又於該;^較殼體與花鼓蓋的軸心穿孔提供該 轴心承置穿設； 外侧； •防水膠環，係分別設於該花轂殼體與該花鼓蓋 的軸心穿孔 一接頭内頂，係設於該其一軸承外側； ❾ _連^，係設機接_了_，轉14連接紐電機的 線圈早70的線圈；以及 :軸心螺帽，係鎖設於姉心二端的螺帽鎖結段，用以將該 軸心穿設構件固定。 里中4:申請專概圍第1項所述自行車用花紐電機結構， S'=r上的複數磁石係一體成形為環狀體，該Ν極與該 b極為相對該磁石組的環狀體左、右側。 15 201020161 5、如申請專利翻第i項所述自行車用花轂發電機結構， 其中’該磁雜上的磁石係各贼_成，制[磁石環 架將複數啦駭成-做’細騎架相料距設有若干磁 石槽，以該磁謂俾提供該磁石置，前極與則極為相對 該磁石組與該磁石環架的環狀左、右側。 6 ❹ 、如申請補術述自行車邮轂發錢結構， =矣該磁石組上的複數磁石係—體成形為環狀體，該N極與該 S極為相對該磁石組的内、外周緣侧。 其中二1項所述自行車嶋發電機結構， ❹ :二7二形狀為對稱設置，以對合方式包覆該線_^ 似輛畴設有μ，該二_ 早 分別位於對應該磁石的左 風為對應汉置’且 極，且該磁石恤外㈣—丨應_—磁石的Ν極與S 、、外周緣與該花轂殼體的容置槽中段周緣固定。 8、如申請專利範圍第w 其中，該磁石組設於該繞願一 —用化較發電機結構， 鐵為該磁石數量的一车:，早緣偏一側，該二輕鐵組的輛 設置，以對合方彻鐵組長形狀為對稱 線圈早仏且該輛鐵係一端部設有輛爪， 201020161 該二輛鐵組的麵為對應設置，妙職於對賴磁石的左、 二侧，對應該同-磁石的N極與⑽，且該磁石組以外周緣與= 花轂殼體的容置槽周緣偏一側周緣固定。 一μ 9、 如申請專利範圍第工項所述自行車用花數發電機結構， 其中，該磁石組設於該線圈單元偏一側，該二軛鐵組的輕鐵為該 磁石數1的-半，且—輛鐵組短另〆域組長形狀為對稱設置， ❺以對合方式包覆該線圈單元，且該輊鐵係一端部設有輕爪，該二 軏鐵組_爪為對應設置，且分雜於對應該磁石_、外周: 側’對應綱-磁石的Ν極與⑽，城磁石組以—側與該花數 殼體的容置槽底部固定，或與該花轂蓋端_定。 又 10、 如申請專利範圍第i項所述自行車用花轂發電機結 構，其中，該磁石組設於該線圈單元外周緣偏一側，該二輕鐵組 ❿的輛鐵刀別為该磁石數量的一半，並分別包覆該線圈單元，且該 輛鐵係二端部各設有-輛爪，該二端部_爪分別位於對應該一 磁石的左、右二侧，該二輛雖的減並為錯職置，且該磁石 組以外周緣與該花轂紐的容賴周緣固定。 17