TW201306450A - 非接觸式發電裝置、尤其是自行車直流發電機、車輛照明系統及自行車 - Google Patents

非接觸式發電裝置、尤其是自行車直流發電機、車輛照明系統及自行車 Download PDF

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Abstract

一種非接觸式發電裝置，尤其是自行車直流發電機，設置在一可轉動的對應件上，尤其是設置在輪圈上，具有至少一個可移動且具有至少一個磁鐵(3)的轉子(2)，以及具有至少一個線圈(7)，且線圈內至少有一個繞組可透過與轉子(2)移動的磁鐵(3)感應產生電流，該電流可用來運轉耗電器，其中轉子(2)可透過與對應件(1)的磁性交互作用移動，其特徵為：轉子(2)及對應件(1)具有不同的軸伸展，同時轉子(2)位於在一構成不間斷的圓形軌道且具有導電性的對應件(1)內產生至少一個以渦流為基的磁場(6a，6b)的作用位置，其中透過對應件(1)及轉子(2)之間的連續相對運動在對應件內感應生成帶有彼此極性相反之磁場(6a，6b)的連續彼此反向轉動的渦流場，因此轉子(2)在形成渦流聯動裝置的情況下與對應件(1)一同被移動。此外，本發明還包括具有此種發電裝置的車輛照明系統及自行車。

Description

非接觸式發電裝置、尤其是自行車直流發電機、車輛照明系統及自行車
本發明涉及一種非接觸式發電裝置，尤其是自行車直流發電機，設置在一可轉動的對應件上，尤其是設置在輪圈上，具有至少一個可移動且具有至少一個磁鐵的轉子，以及具有至少一個線圈，且線圈內至少有一個繞組可透過與轉子移動的磁鐵感應產生電流，該電流可用來運轉耗電器，其中轉子可透過與對應件的磁性交互作用移動。此外，本發明還涉及具有此種裝置的車輛照明系統及具有此種車輛照明系統的自行車。
有許多不同的直流發電機可用於產生自行車車燈用的電流。例如側轉子直流發電機或滾輪直流發電機，其摩擦輪在輪胎的側壁或胎面上與輪胎同步轉動。這種直流發電機的缺點包括效率低、作用在輪胎上的必要的壓緊力會造成明顯的制動作用、受天候影響(爛泥漿，濕氣，雪)、以及經常發出噪音。
另外一種已知的直流發電機是輪殼直流發電機。
輪殼直流發電機是直接整合在輪殼中，而且通常具有一個聯動裝置。輪殼直流發電機不受天候影響，而且能夠提供良好的發電效率，但缺點是重量較重，這對運動型自行車而言是一個無法接受的缺點，另一個缺點是必須更換輪殼才能為自行車加裝輪殼直流發電機。
典型的非接觸式直流發電機需要在輪輻內安裝額外的磁鐵或磁環，其作用是在固定安裝的線圈內感應產生 電壓。這種直流發電機是以無接觸的方式運轉，因此不會產生噪音，也幾乎不會產生制動作用。但是為了產生足夠的電流，必須以人工方式將許多個額外電磁安裝到輪輻內，這對運動型自行車而言是一個無法接受的缺點。
另外有一種發電機是使設置在固定於車架或輪殼內的元件內的一或複數個磁鐵被移動，而使裝在車輪(輪圈或輪輻)上的磁鐵或金屬塊在經過元件時產生定向的磁性交互作用。這樣固定元件被移動的磁鐵就會在相鄰的線圈內感應產生電流。以上描述的所有裝置的一個共同缺點是必須另外在車輪上安裝磁鐵或金屬件(例如WO 2001/033700 A1)。
本發明的目的是提出一種發電裝置，尤其是自行車用的發電裝置，這種發電裝置必須是構造簡單且製造成本低廉，而且無需另外在輪圈上或輪圈內安裝磁鐵或金屬件。
採用申請專利範圍第1項之標的物及申請專利範圍第12項至第17之標的物，即可達到上述目的。附屬於這些申請專利項目的附屬申請項目及以下配合圖式的說明均為本發明之各種有利的改良方式。
根據本發明，轉子及對應件具有不同的軸伸展，同時轉子位於在一構成不間斷的圓形軌道且具有導電性的對應件內產生至少一個以渦流為基的磁場的作用位置，其中透過對應件及轉子之間的連續相對運動在對應件內感應生成帶有彼此極性相反之磁場的連續彼此反向轉動 的渦流場，因此轉子在形成渦流聯動裝置的情況下與對應件一同被移動。
因此本發明僅短時間將導電的對應件(尤其是輪圈)作為傳動齒磁化，並與一個帶有磁鐵(例如永久磁鐵或電磁鐵)的轉子磁耦合。因此作為作用位置，兩個產生傳動齒作用的構件(轉子及對應件)之間的距離應小到轉子之磁鐵的磁場在對應件轉動時能夠在這個作為金屬輪的對應件內感應生成足夠的大的渦流。在使用以下描述的磁鐵時，除另有說明外，可以將與對應件的距離保持在4mm以上。
作為順磁被選出的對應件感應生成的渦流會產生暫時磁場，此暫時磁場是使兩個構件(對應件及轉子)磁性嚙合，以形成渦流聯動裝置所必需的。在對應件內感應生成的渦流只會造成點狀加熱，其造成的升溫是可以忽略的，尤其是因為在接下來的轉動過程中還可以進行冷卻。因渦流造成的熱損是可以接受的，因為以僅是暫時加上但連續發生的磁性嚙合(取代加裝磁鐵的麻煩工作)進行非接觸式力傳遞的優點更為重要。本發明的裝置是以非接觸的方式工作，因此很安靜。磁耦合也不會因下雪、冰、髒污、或下雨造成的摩擦力變小而受到影響。可以將轉子封裝到外殼內，這樣發電功能就完全不會受下雪、髒污或其他類似因素的影響。
轉子最好具有複數個磁鐵，尤其是具有至少6個磁鐵。從環繞轉子的切線方向看過去，轉子的複數個磁鐵產生的磁場，也就是能夠與對應件的以渦流為基的磁場 彼此嚙合的磁場，最好是對稱形成的。
例如可以將轉子以可旋轉的方式放置，而且可以被一蓄能器的力移動。但轉子最好是可以繞一個軸轉動或旋轉，其中磁鐵的北取向/南取向與旋轉軸成徑向關係。轉子的具有規律結構的磁場對產生完美的發電作用是很有幫助的。尤其是位於與旋轉軸垂直之垂直線上的磁鐵的北-南取向應該一致。尤其是在磁鐵的數量是一個奇數的兩倍時(6,10,14,...,2+n*4等，其中n=1,2,3,...)，更是如此。
最靠近輪圈(尤其是自行車的輪圈)之磁場的磁力線在一作用位置進入對應件，並在輪圈內感應生成渦流場。這同樣會產生磁場。在輪圈轉動方向上的磁場會對磁鐵產生一個磁吸力，因此在輪圈移動的方向上會有一個力作用在磁鐵上，這個力是因磁輪的轉動而產生的。一種有利的情況是，轉子上相鄰的磁鐵具有相反的極性，這個效應會因為感應生成渦流的磁場被不同極化而進一步強化。這還會引起先前磁場在輪圈之轉動方向的另外一個推斥，因此作為傳動齒的輪圈齒及作為另一個傳動齒的轉子會彼此耦合，以構成渦流聯動裝置。
轉子的至少一個磁鐵/尤其是所有的磁鐵使自行車車胎由鎂、鋁、鋼、或導電塑膠製的輪圈可以作為對應件使用。許多自行車都裝有這種構成一連續圓形軌道且通常是單件式的輪圈，因此本發明的裝置可以被加裝到自行車上作為自行車直流發電機。為此本發明的裝置具有與線圈之導線配合的觸點接通。
一種有利的方式是使用磁場強度在750至1100kA/m之間(尤其是在850至1000kA/m之間)的釹永久磁鐵。這種磁鐵僅需很小的尺寸即可達到足夠的磁場強度。例如可以將邊緣長度小於2cm的小尺寸扁平狀長方六面體的磁鐵設置在金屬製的六邊形支座上，因此轉子具有6個磁鐵。一種有利的釹磁鐵的邊緣長度是20x10x5mm。
轉子的這種磁輪可以密集(例如0.4mm至10mm)的分佈在輪圈面上，以便在鋁製輪圈中產生以渦流為基的磁場及透過在線圈內的移動產生電壓，及/或在封閉的電路中產生電流。本發明的裝置具有相應的固定件。
不同於先前技術的發電機，中斷的轉矩是以另外安裝在車輪上的中斷的金屬件或磁鐵產生的磁吸力為基礎，本發明則是在輪圈移動時將連續轉矩作用在磁輪或轉子上。除了構造比較簡單外，本發明以現有的輪圈作為傳動件的作法還可以產生明顯較大的轉矩及更大的電流輸出。
例如設置在輪圈兩面上的釹永久電磁的最大能量生產為306kJ/m3，其中每一個釹永久電磁是由都是由6個前面提及的電磁(厚度5mm，尺寸20x10x5mm)及一個鋁製輪圈構成，其中鋁製輪圈是以20km/h的加速度加速，輪圈與轉子的距離為5mm至10mm，達到的輸出功率為3W。
磁環的轉數是由輪圈的轉數及輪圈周長與“虛擬”的轉子周長的比例決定，其中“虛擬”的轉子周長是由轉軸到輪圈的距離決定。在某些情況下，轉子的轉數會隨著 由磁場強度、輪距及轉速決定的轉差率而降低。
如果轉子的磁鐵至少有部分磁鐵(最好是外側的磁鐵)彼此間隔一段距離，而且是規律的沿著金屬支座的周圍排列，則可以進一步改善渦流場的形成。
根據本發明的一種實施方式，本發明的裝置具有一個繞組，而且這個繞組是能夠被轉子驅動的發電機的一個構件。在這種情況下轉子的一部分磁鐵用來驅動一個軸，這個軸本身具有一個磁鐵，以便在一傳統式發電機內產生電流。
根據本發明的一種特別有利的改良方式，線圈的繞組將轉子整個環繞住，尤其是將繞組及轉子一起封裝到一個外殼中。這樣一方面可以使裝置的結構變得更緊密，而且因為儲存損耗低於傳統式直流發電機，因此能量效率較高。繞組可以是由單一的導線構成，但也可以使用其他形式的繞組。尤其是能夠以導線的一部分構成兩個彼此捲繞的繞組，而且兩個繞組都將轉子環繞住。
一種簡單且高效率的線圈的繞組在360度捲繞的過程中構成基本上平行於轉子軸的平面。因此能夠很大程度的縮小本發明的裝置的體積，而且能夠使大致上與對應件構成之平面平行的旋轉軸及線圈平面緊密的設置在對應件上。如果不是以自行車的輪圈作為對應件，本發明的裝置也能夠以其他車輛的輪子的圓形且封閉的導電構件作為對應件。
根據本發明的另外一種改良方式，本發明的裝置具有一個作為電容器及蓄電池的蓄能器，其作用是在裝置 運轉時儲存電能並在之後釋出電能。
為達到本文開頭提及的目的，本發明還提出一種車輛照明系統，尤其是自行車照明系統，其具有一個具有如本文前面或後面描述之特徵的發電裝置，以及至少一個與線圈導電連接的發光器。這種車輛照明系統具有本文前面或後面提及的優點。
根據一種有利的方式，本發明之車輛照明系統構造緊密且能量效率很高，其中該至少一個發光器係設置於裝置之封裝線圈的外殼，其中發光器所需的電流供應可經由很短且電能損耗很低的導線獲得實現。可以直接將發光器整合到外埪中，或是經由支座/固定器在至少一個或不同的位置固定在外殼上並與發電裝置連接。
尤其是由發電機、電源及發光器構成的整個系統都可以被封裝到一個外殼中，因此對於外界的影響非常不敏感。
一種有幫助的方式是，本發明的裝置具有兩個發光器，尤其是具有至少一個二極體的發光器，並且將各個發光器分別安裝在通流方向不同的獨立電路中，其中這些電路在轉子於線圈內感應生成交流電時交替獲得電流供應。由在線圈內轉動的轉子及在繞組內感應生成的交流電被用來供電給兩個通流方向不同的獨立電路。根據一種構造簡單且效率很高的特別有利的方式，兩個發光器都是由二極體構成，且其在電路中的通流方向是彼此相反的。交流電的頻率會隨轉子的轉速改變，而轉子的轉速會隨由兩個可轉動之構件構成的磁聯動裝置的變換 比改變。例如變換比為1：40，周長約2m的車輪及周長約6cm至8cm的磁環，可以達到的交流電頻率明顯高於眼睛可解析的頻率(20Hz)。轉子的有效周長是由轉動的轉子定義的外圓形軌道的半徑及至少一個構件與對應間之間的氣隙決定。頻率最好是在50 Hz至150Hz之間。因此透過轉動的磁環/轉子的交變磁場可以供應足以產生光線的交流電壓。這樣就不會像使用設置在後端的發電機單元會產生額外的摩擦損失。
尤其是磁鐵的數量是偶數時，而且在一垂直於轉子之轉軸的軸上的磁鐵的北-南取向或極性是一致的情況下，可以達到很高的能量效率。
除了可以充分利用兩個電路內的交流電外，這種方式當然也可以應用於單一電路。此外，本發明的車輛照明系統或本發明的裝置還可以具有一個位於電路內且是設置在線圈後方的整流器，其作用是將線圈的電流整流。
根據一種有利的方式，本發明的車輛照明系統具有一個支承單元，這個支承單元可以改變轉子與對應件的距離。最好是透過位於車輛照明系先之外殼內的支承單元的移動來實現這個改變。由於改變轉子與對應件的距離會使感應電壓發生改變，因而達到改變光輸出的目的。
為達到本文開頭提及的目的，本發明還提出一種具有如本文前面或後面描述之自行車照明系統的自行車，其中該自行車的一個輪圈是作為對應件。
有許多種可能的方法可以將本發明的發電裝置固定在自行車上。一種有利的方式是將發電裝置安裝在自行 車的一根前叉及/或一個剎車上，其中在按下剎車時，線圈內感應生成的電流會因為轉子接近輪圈而變大，同時光功率會變強。由於轉子接近輪圈使轉子的有效周長變小，轉子的轉數會隨著變換比的改變而提高，使兩個轉動構件(也就是輪圈及轉子)之間的轉差率進一步縮小，因而達到更高的總功率並使燈亮起來。
以紅色剎車燈作為本發明之自行車的後輪圈上的發光器，在剎車時剎車燈會變得更亮。
也可以另外將本發明的發電裝置固定在剎車塊容納件上，使其緊靠剎車塊。作為直接安裝在剎車塊上的補充或替代方式，也可以將發電裝置安裝在剎車閘瓦上或剎車閘瓦內，這樣即使是更換剎車塊，發電裝置的位置也不會改變。將發電裝置安裝在剎車閘瓦上或(至少是部分安裝在)剎車閘瓦內的作法，有利於照明系統在剎車時的表現。一種有利的方式是，自行車照明系統具有一個將本發明之發電裝置的主要發電器材整合於其內的剎車閘瓦，而且該剎車閘瓦可以取代傳統的剎車器。
另外一種可能的方式是將發電裝置固定在懸臂式剎車器或V夾剎車器的固定管座上。
在本發明的自行車的輪圈的兩面都設置轉子，通常可以強化對應件與轉子的耦合，這樣就可以在所屬的線圈內感應生成電流，並進入一個交互強化的磁性作用位置。相應的磁鐵也可以強化輪圈內感應生成的渦流，這同樣可以達到改善耦合的效果。
對本發明的對應件而言，高轉數也會強化輪子/輪圈 內感應生成的渦流及產生的磁場，因此轉差率也會因為這個原因隨速度的增加而明顯降低。
尤其是以馬蹄形的方式將傳統式自行車前叉設置在剎車塊容納件，因此如前面所述的兩個相互強化的轉子會通過彼此相對而立的輪圈面，這是非常有利的。馬蹄形的方式可以達到防震固定的效果，其中發光器可以固定在車輪上方。
原則上本發明的自行車可以配備兩個照明系統，其中應用於車尾燈的照明系統可以使用較弱的磁鐵及較弱的發光器。
本發明的在剎車過程中亮起的照明系統也可以具有與設置在前輪剎車及後輪剎車上並形成電耦合的發電裝置。只要按下剎車，使發電裝置的電流迅速升高，而不是因為自行車慢摱加速而升高，電流就會強力的流入產生車尾照明的電路。此處可使用簡單的比較電路及電晶體作為開關元件。
本文前面及後面描述的實施例都是對先前技術的自行車直流發電機的改良，因為這些實施例都具有非接觸式(因此不會有噪音)、不受天候影響、供電的摩擦阻力低(因此能量效率高，無需在轉輪上或轉輪內設置附加元件)等特徵。對本發明而言，也可以透過將適當的磁環及定位在較小的輪圈距離的方式加裝到現有的側轉式直流發電機上，以取代直接安裝在輪胎上的方式。
以下將配合圖式對本發明的其他優點及細節做進一 步的說明。這些圖式都是以示意方式繪製，其中：在以下的圖式中，相同或相同作用的元件均以相同的元件符號標示。以下描述之實施例的個別的技術特徵也可以與前面描述的實施例的特徵結合，以改良本發明的裝置。
如第1圖顯示之本發明的裝置具有一個對應件1，其是以可可轉動的轉子2耦合。其中對應件1是由具有構成一不間斷之圓形軌道的側面1.1的輪圈構成。輪圈1具有導電性，例如是由鋁製成的輪圈。
轉子2具有一個支座2.1，在其周圍裝有複數個將下本文後面詳細說明的磁鐵。支座2.1及磁鐵是以可移動的方式被放置在軸2a上。對應件/輪圈1在方向4a上的轉動使帶有磁鐵的轉子2產生在方向4b上的轉動。此時作為渦流磁性聯動裝置的對應件的轉子2整個被封裝在外殼/箱子6中，防避免受到外界影響，例如天候影響。因此沒有任何敏感的可移動構件與圍環境直接接觸。在軸2a內的旋轉軸線垂直於一條穿過輪圈軸1a的直線上。
轉子2位於一個在對應件1內產生複數個以渦流為基的磁場的作用位置。第1圖並未顯示線圈及發光器，其中線圈內(因感應生成的電壓)感應生成的電流能夠將該發光器點亮。
第2圖顯示如第1圖之對應件的一個部分視圖，其中箱子6被略去。轉子2與對應側1的側面1.1相隔一個很小的間隙3.1。轉子的磁鐵3的北極2b(未劃陰影線)及南極2c(有劃陰影線)交替排列，因此無磁鐵的轉輪/對 應件的轉動4a會引起轉子2在方向4b上的轉動。
箭頭5顯示磁鐵3在位於與輪圈1的側面1.1相距最近的位置時發出的磁力線的方向。
在第3圖的實施例中，偶數個設置在支座2.1之切線方向上的磁鐵3彼此間隔一段距離。透過相鄰磁鐵之間的間隙可以不受干擾的產生一個作用在輪圈的側面1.1上的磁場。
第4圖顯示如第1圖的對應件及附屬的線圈7。線圈7的繞組平行於輪圈1的側面1.1構成的平面，因此可以在輪圈側面形成一種節省空間的配置方式。箱子6的另一個作用是容納軸2a。
第5圖顯示的原理圖中，對應件是處於平放狀態。輪圈在方向V1上移動。轉子2具有極性交替排列的永久磁鐵3，而且是間隔一個氣隙從切線方向經過側面1.1。最接近對應件1的磁鐵的磁力線4a及4b進入對應件1並感應生成彼此相反的渦流場5a及5b，及因而產生的磁場6a及6b。在輪圈轉動方向上位於前方的磁場6a會對磁鐵3產生一個磁吸力，在輪圈轉動方向上位於後方的磁場6b會對磁鐵3產生一個磁推力，因此形成一個在方向V2上作用在磁鐵3上的力。這個力造成轉子2在方向V3上的轉動。這個轉動還會因為相鄰磁鐵具有相反極性並在轉動方向產生推斥或吸入作用，而被進一步強化。
第6圖顯示一個具有兩個彼此有磁交互作用的轉子2及2.5的本發明的裝置。轉子的兩個磁場結合在一起，因此從中間通過的對應件處於一個強化的磁場中，並能 夠與輪圈相隔一較大的距離。理想的情況是，兩個轉子具有平行的轉軸及相同的構造，尤其是相同的直徑、相同的磁鐵尺寸、以及相同的磁鐵數量。從線圈7的繞組發出的電流被用來點亮發光器10。
根據第7圖的實施例，有兩個發電裝置安裝在輪圈1上，其作用是點亮本發明之自行車11的發光器10。發光器是安裝在剎車塊容納件的一個卡箍15上，裝有轉子及線圈的外殼6是安裝在一根前叉14上。
第8圖顯示一個經最佳化的轉子的部分視圖。一個斷面為六邊形的支座2.1在其6個圓周面上共有6個扁平磁鐵3。磁鐵在最外面的圓周範圍彼此相並一段距離，因此磁力線在若干程度上能夠不受干擾的擴散。位於一垂直穿過轉軸之軸的直線上的磁鐵具有相同的北-南取向，因此線圈內感應生成的電壓會達到最大。
磁鐵與線圈之繞組的最短距離通常是0.5mm。使用一種簡單的線圈繞法(例如第4圖)，銅線直徑0.5mm，繞60匝，總長度約6m，速度為20km/h，電壓3V，產生的電流強度為0.4A。這相當於1.2W的功率，伴隨而來的剎車作用約為2W。這個剎車作用是可以忽略的，而且明顯低於先前技術造成的剎車作用。能量輸出則明顯高於先前技術。如果使用高發光效率的LED，則這樣的功率可以達到大於140流明的光量，這個光量是交通規則規定之最低值的好幾倍。
因此只需使用磁場強度比前面描述之實施例使用之磁鐵弱的磁鐵，也就是說磁場強度在860kA/m至 950kA/m之間的磁鐵，即可為一仍高於交通規則之規定的較小尺寸的光提供足夠的磁場強度。附著力為600g，形狀為長方六面體的磁鐵(尺寸10x10x1mm)，在電流強度0.1A及電壓2V及速度20km/h的條件下，即可產生交通規則規定的光量。
對所需光量更低的車尾燈而言，尺寸5x4x1mm的釹磁鐵即已足夠，在使用之線圈相同的情況下，這種釹磁鐵可以產生350g的附著力及0.5A的電流/0.5V的電壓。由於線圈的內電阻會導致較高的電壓，因此使用很細的線圈(直徑0.2mm至0.3mm)可以產生正面的效果。
按下剎車時將車尾燈或前燈點亮與系統的變換比及轉差率有關。轉子愈小，距離每改變一個特定值造成的加速效應就愈大。例如，轉子的半徑為4mm時，輪圈距離從5mm縮小到1mm，有效轉子半徑就會從9mm縮小到5mm，也就是圓周長從56mm縮小到約31mm。由於轉數幾乎變成兩倍，因此產生的電流也幾乎是兩倍。反之，一個適用於前燈的轉子(半徑15mm)，當輪圈距離從5mm縮小到1mm時，有效半徑是從20mm縮小到16mm。在這種條件下，由於剎車過程造成的改變率明顯較低，因此觀察到的光強度升高程度較小。
第9圖顯示未詳細繪出的裝置，其中轉子係安裝在箱子6中。箱子6係設置在剎車塊容納件12上，剎車橡膠皮13也是設置在剎車塊容納件12上。如前面所述，在剎車時，本發明之自行車照明系統的發光器會變得更亮。第10圖顯示如第9圖之實施例的一種變化方式，從 圖中的箭頭可看出，箱子6的構件是設置在剎車的一個屬於剎車閘瓦的構件12內。
1‧‧‧對應件/輪圈
1.1‧‧‧側面
1a‧‧‧輪圈軸
2，2.5‧‧‧轉子
2.1‧‧‧支座
2a‧‧‧軸
2b‧‧‧北極
2c‧‧‧南極
3‧‧‧磁鐵
3.1‧‧‧間隙
4a，4b‧‧‧轉動/方向/磁力線
5‧‧‧箭頭
5a，5b‧‧‧渦流場
6‧‧‧外殼/箱子
6a，6b‧‧‧磁場
7‧‧‧線圈
10‧‧‧發光器
11‧‧‧自行車
12‧‧‧剎車塊容納件/剎車閘瓦/構件
13‧‧‧剎車塊
14‧‧‧前叉
15‧‧‧卡箍
V1，V2，V3‧‧‧方向
第1圖係本發明之裝置的局部立體圖。
第2圖係第1圖之對應件的細部圖。
第3圖係本發明之對應件的另一局部視圖。
第4圖係如第1圖之對應件的另外一個細部圖。
第5圖係本發明之實施示意圖。
第6圖係本發明之另外一個裝置。
第7圖係本發明之另外一個裝置。
第8圖係本發明之裝置的一個構件。
第9圖係本發明之裝置的另外一個構件。
第10圖係本發明之裝置的另一部局視圖。
1‧‧‧對應件/輪圈
1.1‧‧‧側面
1a‧‧‧輪圈軸
2‧‧‧轉子
2.1‧‧‧支座
2a‧‧‧軸
4a、4b‧‧‧轉動/方向/磁力線
6‧‧‧外殼/箱子

Claims (22)

  1. 一種非接觸式發電裝置，尤其是自行車直流發電機，設置在一可轉動的對應件上，尤其是設置在輪圈上，具有至少一個可移動且具有至少一個磁鐵(3)的轉子(2)，以及具有至少一個線圈(7)，且線圈內至少有一個繞組可透過與轉子(2)移動的磁鐵(3)感應產生電流，該電流可用來運轉耗電器，其中轉子(2)可透過與對應件(1)的磁性交互作用移動，其特徵為：轉子(2)及對應件(1)具有不同的軸伸展，同時轉子(2)位於在一構成不間斷的圓形軌道且具有導電性的對應件(1)內產生至少一個以渦流為基的磁場(6a，6b)的作用位置，其中透過對應件(2)及轉子(1)之間的連續相對運動在對應件內感應生成帶有彼此極性相反之磁場(6a，6b)的連續彼此反向轉動的渦流場，因此轉子(2)在形成渦流聯動裝置的情況下與對應件(1)一同被移動。
  2. 如申請專利範圍第1項的裝置，其中，可以用自行車車胎由鋁、鋼、或導電塑膠製的輪圈作為對應件(1)。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項的裝置，其中，轉子(1)具有複數個磁鐵(3)，尤其是具有至少6個磁鐵。
  4. 如申請專利範圍第3項的裝置，其中，磁鐵(3)沿著轉子(1)的一個周圍以交替變化的極性設置。
  5. 如前述申請專利範圍中任一項的轉子具有複數個磁鐵(3)的裝置，其中，轉子(1)是以可旋轉的方式放置，同時磁鐵(3)的北-南取向與旋轉軸成徑向關係。
  6. 如申請專利範圍第5項的裝置，其中，磁鐵(3)彼此間隔一段距離，而且是規律的沿著支座(2.1)的周圍排列。
  7. 如前述申請專利範圍中任一項的裝置，其中，本發明的兩個轉子(2及2.5)是按相互強化的磁作用位置設置在金屬輪的相對而立的面上。
  8. 如前述申請專利範圍中任一項的裝置，其中，繞組是可以被轉子(2)驅動之發電機的一個構件。
  9. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項的裝置，其中，線圈的繞組將轉子(2)整個環繞住，並將繞組及轉子(2)一起封裝到一個外殼(6)中。
  10. 如申請專利範圍第9項之具有另外一個繞組的裝置，其中，兩個繞組彼此捲繞，而且二者均環繞轉子。
  11. 如前述申請專利範圍中任一項的裝置，其中，具有一個作為電容器及蓄電池的蓄能器，其作用是在裝置運轉時儲存電能並在之後釋出電能。
  12. 一種車輛照明系統，尤其是自行車照明系統，具有一個如前述申請專利範圍中任一項的裝置，以及至少一個與線圈(7)導電連接的發光器(10)。
  13. 如申請專利範圍第12項的車輛照明系統，其中，該至少一個發光器(10)係設置於裝置之封裝線圈(7)的外殼(6)。
  14. 如申請專利範圍第12項或第13項的車輛照明系統，具有兩個發光器(10)，其中，發光器(10)具有至少一個二極體，並且將各個發光器分別安裝在通流方向不 同的獨立電路中，其中這些電路在轉子(2)於線圈(7)內感應生成交流電時交替獲得電流供應。
  15. 如申請專利範圍第12項或第13項的車輛照明系統，其中，具有一個位於線圈(7)後方的整流器，其作用是將線圈(7)的電流整流。
  16. 如申請專利範圍第12項至第15項中任一項的車輛照明系統，其中，具有一個能夠改變轉子(2)與對應件(1)的距離的支承單元，尤其是透過位於車輛照明系先之外殼內的支承單元的移動來實現這個改變。
  17. 一種自行車，其特徵為具有如申請專利範圍第12項至第16項中任一項的車輛照明系統。
  18. 如申請專利範圍第17項的自行車，其中，將發電裝置安裝在一根前叉(14)上。
  19. 如申請專利範圍第18項的自行車，其中，將發電裝置安裝在自行車的一個剎車上，其中在按下剎車時，線圈(7)內感應生成的電流會因為轉子(2)接近輪圈(1)而變大，同時光功率會變強。
  20. 如申請專利範圍第19項的自行車，其中，另外將發電裝置固定在剎車塊容納件(12)上，使其緊靠剎車塊(13)。
  21. 如申請專利範圍第19項或第20項的自行車，其中，將發電裝置安裝在剎車閘瓦上或剎車閘瓦(12)內。
  22. 如申請專利範圍第17項的自行車，其中，將發電裝置固定在懸臂式剎車器或V夾剎車器的固定管座上。
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