TW201902088A - 自行車用發電裝置 - Google Patents

自行車用發電裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201902088A
TW201902088A TW107117681A TW107117681A TW201902088A TW 201902088 A TW201902088 A TW 201902088A TW 107117681 A TW107117681 A TW 107117681A TW 107117681 A TW107117681 A TW 107117681A TW 201902088 A TW201902088 A TW 201902088A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
yoke
shaft member
magnet
power generator
yoke piece
Prior art date
Application number
TW107117681A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI741184B (zh
Inventor
俊信 陳
Original Assignee
新加坡商禧瑪諾(新)私人有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 新加坡商禧瑪諾(新)私人有限公司 filed Critical 新加坡商禧瑪諾(新)私人有限公司
Publication of TW201902088A publication Critical patent/TW201902088A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI741184B publication Critical patent/TWI741184B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • H02K1/145Stator cores with salient poles having an annular coil, e.g. of the claw-pole type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807Rotary generators
    • H02K7/1861Rotary generators driven by animals or vehicles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62JCYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J6/00Arrangement of optical signalling or lighting devices on cycles; Mounting or supporting thereof; Circuits therefor
    • B62J6/06Arrangement of lighting dynamos or drives therefor
    • B62J6/12Dynamos arranged in the wheel hub
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/60Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts
    • B62M6/65Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts with axle and driving shaft arranged coaxially
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • H02K1/146Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2786Outer rotors
    • H02K1/2787Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2789Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2791Surface mounted magnets; Inset magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/22Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/22Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
    • H02K21/222Flywheel magnetos
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/24Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003Couplings; Details of shafts
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807Rotary generators
    • H02K7/1846Rotary generators structurally associated with wheels or associated parts
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/12Transversal flux machines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/15Mounting arrangements for bearing-shields or end plates
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1732Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

[課題] 要提供一種自行車用發電裝置,能提升發電效率。   [解決手段] 自行車用發電裝置,具備有:軸構件、旋轉體、電樞、磁鐵;上述旋轉體,與上述軸構件具有同軸部且可與上述軸構件相對旋轉;上述電樞,具有:至少包含一個第1軛片的第1軛部、至少包含一個第2軛片的第2軛部、及線圈;且設置在上述軸構件及上述旋轉體的其中一方;上述磁鐵,可與上述電樞相對旋轉地設置在上述軸構件及上述旋轉體的另一方且其磁極排列於周方向;上述第1軛片及上述第2軛片,排列於與上述軸構件的中心軸平行的方向,且在上述軸構件的周方向分別不重複,上述磁鐵具有:在上述軸構件的徑向可與上述第1軛片相對向的第1磁鐵、及在上述軸構件的徑向可與上述第2軛片相對向的第2磁鐵。

Description

自行車用發電裝置
本發明是關於自行車用發電裝置。
以往已知的自行車用發電裝置,是搭載於自行車且隨著自行車的驅動而發電。專利文獻1的自行車用發電裝置,具備有:具備有兩個軛部嚙合成讓各軛片交互的電樞、及與該軛部相對向的磁場。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2013-46538號公報
[發明欲解決的課題]
自行車用發電裝置需要讓裝置的徑向尺寸小型化。   本發明的目的是要提供一種自行車用發電裝置,能將徑向的尺寸小型化。 [用以解決課題的手段]
本發明的第1型態的自行車用發電裝置,具備有:軸構件、旋轉體、電樞、磁鐵;上述旋轉體,與上述軸構件具有同軸部且可與上述軸構件相對旋轉;上述電樞,具有:至少包含一個第1軛片的第1軛部、至少包含一個第2軛片的第2軛部、及線圈;且設置在上述軸構件及上述旋轉體的其中一方;上述磁鐵,可與上述電樞相對旋轉地設置在上述軸構件及上述旋轉體的另一方且其磁極排列於周方向;上述第1軛片及上述第2軛片,排列於與上述軸構件的中心軸平行的方向,且在上述軸構件的周方向分別不重複,上述磁鐵具有:在上述軸構件的徑向可與上述第1軛片相對向的第1磁鐵、及在上述軸構件的徑向可與上述第2軛片相對向的第2磁鐵。   藉由上述構造,分別與磁鐵相對向的第1軛片及第2軛片,排列於與軸構件的中心軸平行的方向且在軸構件的周方向分別不重複。因此,可使周方向上的第1軛片與第2軛片之間的間隔縮小。因此可使自行車用發電裝置的徑向的尺寸小型化。
本發明的第2型態的自行車用發電裝置,具備有:軸構件、旋轉體、電樞、磁鐵;上述旋轉體,與上述軸構件具有同軸部且可與上述軸構件相對旋轉;上述電樞,具有:包含一個或複數的第1軛片的第1軛部、包含一個或複數的第2軛片的第2軛部、及線圈;且設置在上述軸構件及上述旋轉體的其中一方;上述磁鐵,可相對上述電樞相對旋轉地設置在上述軸構件及上述旋轉體的另一方且其磁極排列於周方向;上述第1軛片及上述第2軛片,排列於與上述軸構件的中心軸平行的方向,上述磁鐵具有:在上述軸構件的徑向可與上述第1軛片相對向的第1磁鐵、及在上述軸構件的徑向可與上述第2軛片相對向的第2磁鐵;上述第1磁鐵及上述第2磁鐵,配置成讓上述第1磁鐵的磁極與上述第2磁鐵的磁極在上述軸構件的周方向交錯。   藉由上述構造,分別與磁鐵相對向的第1軛片及第2軛片,排列於與軸構件的中心軸平行的方向。因此,第1軛片及第2軛片在軸構件的周方向分別不重複的部分,可使周方向的第1軛片與第2軛片之間的間隔縮小。因此可使徑向的尺寸小型化。
根據上述第2型態的第3型態的自行車用發電裝置,上述第1軛片及上述第2軛片,排列於與上述軸構件的中心軸平行的方向,且在上述軸構件的周方向分別不重複。   藉由上述構造,可使自行車用發電裝置的徑向的尺寸進一步小型化。
根據上述第1至3型態的任一型態的第4型態的自行車用發電裝置,上述第1磁鐵及上述第2磁鐵,配置成在上述軸構件的周方向讓各自的S極與N極錯開。   藉由上述構造能增加發電量。
根據上述第1至第4型態的任一型態的第5型態的自行車用發電裝置,上述第1軛片的數量及上述第1磁鐵的磁極的數量相等,上述第2軛片的數量及上述第2磁鐵的磁極的數量相等。   藉由上述構造能增加發電量。
根據上述第1至第5型態的任一型態的第6型態的自行車用發電裝置,上述第1軛片的數量及上述第2軛片的數量相等,上述第1磁鐵的磁極的數量及上述第2磁鐵的磁極的數量相等。   藉由上述構造,可使第1軛部及第2軛部的構造共通化。能使第1磁鐵及第2磁鐵的構造共通化。因此容易進行自行車用發電裝置的製造。
根據上述第1至6型態的任一型態的第7型態的自行車用發電裝置,上述第1軛片及上述第2軛片,在上述軸構件的周方向配置成同一相位。   藉由上述構造,可使周方向的第1軛片及第2軛片的間隔縮小,所以能增加第1軛片及第2軛片的數量。因此可提升發電效率。而且可使自行車用發電裝置的徑向的尺寸進一步小型化。
根據上述第1至7型態的任一型態的第8型態的自行車用發電裝置,上述第1軛片,具備有:朝與上述軸構件的中心軸平行的方向延伸的第1部分、朝與上述軸構件的中心軸平行的方向延伸,且配置在較上述第1部分更靠近上述軸構件的徑向外側的第2部分、及朝上述軸構件的徑向延伸而將上述第1部分的其中一方的端部與上述第2部分的其中一方的端部連接的第3部分;在以上述第1部分、上述第2部分、及上述第3部分所包圍的部分配置上述線圈。   藉由上述構造,可有效利用藉由第1軛片所形成的空間。與將線圈配置成從第1軛片在軸方向錯開的位置的情況相比,可以使自行車用發電裝置的軸方向的尺寸小型化。
根據上述第8型態的第9型態的自行車用發電裝置,上述第2軛片,具備有:朝與上述軸構件的中心軸平行的方向延伸的第4部分、朝與上述軸構件的中心軸平行的方向延伸,且配置在較上述第4部分更靠近上述軸構件的徑向外側的第5部分、及朝上述軸構件的徑向延伸而將上述第4部分的其中一方的端部與上述第5部分的其中一方的端部連接的第6部分;在以上述第4部分、上述第5部分、及上述第6部分所包圍的部分配置上述線圈;上述第1軛片及上述第2軛片,其上述第1軛片的上述第2部分的另一方的端部、與上述第2軛片的上述第5部分的另一方的端部,排列在與上述軸構件的中心軸平行的方向。   藉由上述構造,可有效利用藉由第2軛片所形成的空間。與將線圈配置成從第2軛片在軸方向錯開的位置的情況相比,可以使自行車用發電裝置的軸方向的尺寸小型化。
根據上述第9型態的第10型態的自行車用發電裝置,上述第1軛片的上述第2部分的另一方的端部、與上述第2軛片的上述第5部分的另一方的端部是電絕緣。   藉由上述構造則可穩定發電。
根據上述第10型態的第11型態的自行車用發電裝置,上述第1軛片的上述第2部分的另一方的端部、與上述第2軛片的上述第5部分的另一方的端部藉由空隙而絕緣。   藉由上述構造,可以助於減少零件數量。而且容易製造。
根據上述第9至11型態的第12型態的自行車用發電裝置,上述第1軛片,與上述第2軛片形成為不同個體,上述第1軛片的上述第1部分的另一方的端部、與上述第2軛片的上述第4部分的另一方的端部互相接觸。   藉由上述構造,可抑制上述第1軛片與第2軛片之間的磁力的傳達效率降低。
根據上述第9至12型態的第13型態的自行車用發電裝置,上述第1軛部,包含在上述軸構件的周方向排列的兩個以上的上述第1軛片,相鄰的兩個上述第1軛片的上述第2部分之間的距離,大於上述第1軛片的上述軸構件的周方向的寬度。   藉由上述構造,由於相鄰的第1軛片的第2部分不易接觸,所以容易製造自行車用發電裝置。由於可縮小第1軛片的周方向的寬度,所以能增加第1軛片的數量。因此可提升發電效率。
根據上述第8至13型態的第14型態的自行車用發電裝置,上述第2軛部,包含在上述軸構件的周方向排列的兩個以上的上述第2軛片,相鄰的兩個上述第2軛片的上述第5部分之間的距離,大於上述第2軛片的上述軸構件的周方向的寬度。   藉由上述構造,由於相鄰的第2軛片的第5部分不易接觸,所以容易製造自行車用發電裝置。由於可縮小第2軛片的周方向的寬度,所以能增加第2軛片的數量。因此可提升發電效率。
根據上述第1至14型態的第15型態的自行車用發電裝置,上述電樞,設置於上述軸構件,上述磁鐵設置於上述旋轉體。   藉由上述構造,則可簡化與電樞連接的配線的構造。
根據上述第1至15型態的第16型態的自行車用發電裝置,上述軸構件是輪轂軸,上述旋轉體是輪轂殼罩。   藉由上述構造,可使設置於輪轂的自行車用發電裝置的徑向的尺寸小型化。 [發明效果]
自行車用發電裝置的徑向的尺寸可小型化。
參考第1圖~第7圖,針對作為輪轂發電機的自行車用發電裝置來說明。   如第1圖所示,自行車用發電裝置10是所謂的爪極型發電機。自行車用發電裝置10具備有:軸構件12、旋轉體14、電樞16、磁鐵18。自行車用發電裝置10進一步具備有:第1軸承20、第2軸承22、第1定位構件24、及第2定位構件26。
軸構件12為輪轂軸。軸構件12,其軸方向的兩端部是無法旋轉地以自行車的框架F支承。旋轉體14為輪轂殼罩。旋轉體14,與軸構件12具有同軸部且可與軸構件12相對旋轉。旋轉體14,在外周部具備有用來與前輪的輻絲(省略圖示)連結的凸緣14A。旋轉體14具有圓筒形狀。第1軸承20及第2軸承22,設置在旋轉體14的內周部與軸構件12的外周部之間。第1軸承20設置在軸構件12的軸方向的其中一方的端部。第2軸承22設置在軸構件12的軸方向的另一方的端部。第1軸承20及第2軸承22,將旋轉體14支承為可相對於軸構件12旋轉。
電樞16設置在軸構件12及旋轉體14的其中一方。在第1圖所示的自行車用發電裝置10,將電樞16設置於軸構件12。電樞16,在軸構件12的外周部設置成相對於軸構件12不能相對旋轉。電樞16具有:第1軛部28、第2軛部30、及線圈32。電樞16進一步具有:捲繞有線圈32的線圈軸34。
如第2圖所示,第1軛部28包含至少一個第1軛片36。第1軛部28,包含在軸構件12的周方向排列的兩個以上的第1軛片36。在一個例子,第1軛部28,包含18個第1軛片36。第1軛片36,在軸構件12的周方向等間隔配置。如第3圖所示,第1軛片36,藉由嵌入於線圈軸34的凹部34A而保持互相的位置關係。
如第4圖所示,第1軛片36形成為U字形狀。第1軛片36,具備有:第1部分36A、第2部分36B、及第3部分36C。第1部分36A,朝與軸構件12的中心軸C平行的方向延伸。第2部分36B,朝與軸構件12的中心軸C平行的方向延伸,且配置在較第1部分36A更靠近軸構件12的徑向外側。第2部分36B,隨著從U字形狀的底部側的端部朝向開口部側的端部而變細。第3部分36C,朝軸構件12的徑向延伸而將第1部分36A的其中一方的端部與第2部分36B的其中一方的端部連接。第1部分36A、第2部分36B、及第3部分36C形成為一體較佳。第1軛片36,藉由積疊的磁性體形成較佳。如第3圖所示,相鄰的兩個第1軛片36的第2部分36B之間的距離LA1大於第1軛片36的軸構件12的周方向的寬度LA2。
如第2圖所示,第2軛部30包含至少一個第2軛片38。第2軛部30,包含在軸構件12的周方向排列的兩個以上的第2軛片38。在一個例子,第2軛部30,包含18個第2軛片38。第1軛片36與第2軛片38形成為不同個體。第1軛片36的材料與第2軛片38的材料相同較佳。第1軛片36及第2軛片38具有相同形狀較佳。第1軛片36的數量及第2軛片38的數量相等。第2軛片38,在軸構件12的周方向等間隔配置。如第3圖所示,第2軛片38,藉由嵌入於線圈軸34的凹部34A而保持互相的位置關係。
如第4圖所示,第2軛片38形成為U字形狀。第2軛片38,具備有:第4部分38A、第5部分38B、及第6部分38C。第4部分38A,朝與軸構件12的中心軸C平行的方向延伸。第5部分38B,朝與軸構件12的中心軸C平行的方向延伸,且配置在較第4部分38A更靠近軸構件12的徑向外側。第5部分38B,隨著從U字形狀的底部側的端部朝向開口部側的端部而變細。第6部分38C,朝軸構件12的徑向延伸而將第4部分38A的其中一方的端部與第5部分38B的其中一方的端部連接。第4部分38A、第5部分38B、及第6部分38C形成為一體較佳。第2軛片38,藉由積疊的磁性體形成較佳。如第3圖所示,相鄰的兩個第2軛片38的第5部分38B之間的距離LB1大於第2軛片38的軸構件12的周方向的寬度LB2。
如第3圖所示,第1軛片36及第2軛片38,朝與軸構件12的中心軸C平行的方向排列。第1軛片36及第2軛片38,排列於與軸構件12的中心軸C平行的方向且在軸構件12的周方向分別不重複。第1軛片36及第2軛片38,在軸構件12的周方向配置於同一相位。第1軛片36及第2軛片38,在軸方向對稱地保持於線圈軸34而讓相互的U字形狀的開口部相對向。
如第4圖所示,第1軛片36及第2軛片38,其第1軛片36的第2部分36B的另一方的端部、與第2軛片38的第5部分38B的另一方的端部,排列於與軸構件12的中心軸C平行的方向。第1軛片36的第2部分36B的另一方的端部、與第2軛片38的第5部分38B的另一方的端部是電絕緣。第1軛片36的第2部分36B的另一方的端部、與第2軛片38的第5部分38B的另一方的端部藉由空隙S而絕緣。第1軛片36的第1部分36A的另一方的端部、與第2軛片38的第4部分38A的另一方的端部互相接觸。因此第1軛片36的第1部分36A與第2軛片38的第4部分38A連續著。
線圈32,配置在以第1部分36A、第2部分36B、及第3部分36C所包圍的部分。線圈32,配置在以第4部分38A、第5部分38B、及第6部分38C所包圍的部分。具體來說,線圈32配置在:線圈軸34的外周部、與第1軛片36的第2部分36B及第2軛片38的第5部分38B之間。線圈32捲繞於線圈軸34的外周部。
第1圖所示的第1定位構件24形成為環狀。第1定位構件24嵌入於軸構件12。第1定位構件24,安裝於電樞16的其中一方的端部,用來限制電樞16的軸方向的移動。第2定位構件26嵌入於軸構件12。第2定位構件26,安裝於電樞16的另一方的端部,用來限制電樞16的軸方向的移動。
如第1圖及第2圖所示,磁鐵18,可與電樞16相對旋轉且設置於軸構件12及旋轉體14的另一方,其磁極排列於周方向。在第1圖所示的自行車用發電裝置10,將磁鐵18設置於旋轉體14。磁鐵18,相對於旋轉體14不能相對旋轉地設置在旋轉體14的內周部。
如第5圖所示,磁鐵18具有第1磁鐵40及第2磁鐵42。   第1磁鐵40,藉由將複數的磁鐵40A安裝於圓筒形狀的第1支承構件44的內周部所形成。第1支承構件44包含標記44A。標記44A,例如是在第1支承構件44的緣部形成的缺口。第1磁鐵40的軸構件12的軸方向的長度,為第1軛片36的第2部分36B的軸方向的長度以上較佳。第1磁鐵40為釹磁鐵較佳。第1磁鐵40,雖然為燒結磁鐵較佳,也可為黏結磁鐵。
第2磁鐵42,藉由將複數的磁鐵42A安裝於圓筒形狀的第2支承構件46的內周部所形成。第2支承構件46包含標記46A。標記46A,例如是在第2支承構件46的緣部形成的缺口。第2磁鐵42的軸構件12的軸方向的長度,為第2軛片38的第5部分38B的軸方向的長度以上較佳。第2磁鐵42為釹磁鐵較佳。第2磁鐵42,雖然為燒結磁鐵較佳,也可為黏結磁鐵。
如第5圖所示,第1磁鐵40及第2磁鐵42,配置成讓第1磁鐵40的磁極與第2磁鐵42的磁極在軸構件12的周方向交錯。第1磁鐵40及第2磁鐵42,配置成在軸構件12的周方向讓各自的S極與N極錯開。因此,在軸構件12的軸方向,第1磁鐵40的S極與第2磁鐵42的S極並未並排,第1磁鐵40的N極與第2磁鐵42的N極並未並排。第1磁鐵40及第2磁鐵42,當對旋轉體14組裝時,將第1支承構件44的標記44A與第2支承構件46的標記46A對準為同一相位。藉此,配置成在軸構件12的周方向讓各自的S極與N極錯開。
如第6圖所示,第1磁鐵40,在軸構件12的徑向可與第1軛片36相對向。第1軛片36的數量及第1磁鐵40的磁極的數量相等。如第7圖所示,第2磁鐵42,在軸構件12的徑向可與第2軛片38相對向。第2軛片38的數量及第2磁鐵42的磁極的數量相等。第1磁鐵40的磁極的數量及第2磁鐵42的磁極的數量相等。
第4圖的箭頭表示自行車用發電裝置10所產生的磁場。第4圖所示的第1軛片36及第2軛片38的磁力線,從第1磁鐵40的N極傳達到:第1軛片36的第2部分36B、第3部分36C、第1部分36A、第2軛片38的第4部分38A、第6部分38C、第5部分38B、及第2磁鐵42的S極。與第4圖所示的第1軛片36及第2軛片38在周方向相鄰的第1軛片36及第2軛片38的磁力線的方向,與第4圖所示的第1軛片36及第2軛片38的磁力線相反。第1軛片36及第2軛片38,由於在軸構件12的軸方向並排配置,所以自行車用發電裝置10所產生的磁場,在與軸構件12的軸方向平行的平面能形成循環的磁力線。
參考第3圖,針對自行車用發電裝置10的作用來說明。   自行車用發電裝置10,朝與軸構件12的中心軸C平行的方向排列,在周方向讓第1軛片36及第2軛片38在軸構件12的周方向分別不重複,所以可使周方向的第1軛片36的間隔、及周方向的第2軛片38的間隔變小。因此,與將第1軛片36及第2軛片38配置成在周方向錯開的構造相比,可以使第1軛片36及第2軛片38的數量、及磁鐵18的磁極數量增加。因此,即使將自行車用發電裝置10的徑向尺寸縮小,也可抑制發電量降低。
(變形例)   關於上述各實施方式的說明,是本發明的自行車用發電裝置採取的型態的例子,並非意圖限制其形態。本發明的自行車用發電裝置,可採取例如以下所示的上述實施方式的變形例及未相互矛盾的至少兩個變形例組合的型態。在以下的變形例,針對與實施方式共通的部分,加上與實施方式相同的符號,省略其說明。
第1軛片36的第2部分36B的另一方的端部、與第2軛片38的第5部分38B的另一方的端部也能以絕緣體加以絕緣。第8圖所示的電樞16A,進一步具備有兩個以上的絕緣構件48。各絕緣構件48藉由絕緣體所形成。各絕緣構件48例如包含樹脂材料。各絕緣構件48,具備有:第1軛部部分48A、第2軛部部分48B、及中間部分48C。第1軛部部分48A,在周方向嵌入於相鄰的第1軛片36的第2部分36B之間。第2軛部部分48B,在周方向嵌入於相鄰的第2軛片38的第5部分38B之間。中間部分48C,嵌入於第1軛片36的第2部分36B與第2軛片38的第5部分38B之間。如第9圖所示,中間部分48C,將複數的第1軛部部分48A及複數的第2軛部部分48B連接。藉由將兩個以上的絕緣構件48嵌入於第1軛片36與第2軛片38之間,則在電樞16A全周以絕緣體將第1軛片36的第2部分36B的另一方的端部、與第2軛片38的第5部分38B的另一方的端部絕緣。
也可在線圈軸34設置鏤空部。第8圖所示的線圈軸34,在軸方向的端部設置有鏤空部34B。鏤空部34B,設置在相鄰的凹部34A之間的部分。鏤空部34B,也可設置在相鄰的凹部34A之間的全部部分,也可僅設置在局部。
也可使第1磁鐵40的磁極的數量與第1軛片36的數量不同。也可使第2磁鐵42的磁極的數量與第2軛片38的數量不同。   也可使第1軛片36的數量與第2軛片38的數量不同。在該情況,也可使第1磁鐵40的磁極的數量與第1軛片36的數量相等,使第2磁鐵42的磁極的數量與第2軛片38的數量相等,使第1磁鐵40的磁極的數量與第2磁鐵42的磁極的數量不同。
相鄰的兩個第1軛片36的第2部分36B之間的距離LA1也可為第1軛片36的軸構件12的周方向的寬度LA2以下。   相鄰的兩個第2軛片38的第5部分38B之間的距離LB1也可為第2軛片38的軸構件12的周方向的寬度LB2以下。
也可將第1軛片36及第2軛片38形成為一體。   第1軛片36及第2軛片38,也可配置成在軸構件12的周方向交錯。   也可讓在軸構件12的軸方向相面對的第1軛片36與第2軛片38不接觸,而讓在軸構件12的周方向交錯配置的第1軛片36與第2軛片38接觸。例如,讓在軸構件12的周方向錯開一個間距的具有第1軛片36的第2部分36B及第2軛片38的第5部分38B之第1軛片36及第2軛片38接觸。具體來說,將第1軛片36的第1部分36A配置成隨著從第3部分36C朝向第2軛片38朝周方向的一方向傾斜。將第2軛片38的第4部分38A配置成隨著從第6部分38C朝向第1軛片36朝周方向的另一方向傾斜。在該情況,第1磁鐵40的磁極及第2磁鐵42的磁極,可配置成在軸構件12的周方向讓各S極與N極全部重複。在該情況也可將第1磁鐵40與第2磁鐵42形成為一體。
第1軛片36及第2軛片38,也可排列於與軸構件12的中心軸C平行的方向且在軸構件12的周方向分別局部重複。在該情況,例如讓一部分的第1軛片36的第2部分36B的另一方的端部,位在相較於一部分的第2軛片38的第5部分38B的另一方的端部更靠近第2軛片38的第6部分38C側。
第1磁鐵40的磁極及第2磁鐵42的磁極,也可配置成在軸構件12的周方向讓各S極與N極局部或全部重複。也可將第1磁鐵40的各磁鐵40A的周方向的寬度及第2磁鐵42的各磁鐵42A的周方向的寬度的至少其中一方縮小,將各磁鐵40A、42A在周方向相離配置。
第1磁鐵40及第2磁鐵42的至少其中一方,也可藉由在支承構件44、46或旋轉體14的內周部磁化而形成。第1磁鐵40及第2磁鐵42的至少其中一方,也可省略支承構件44、46而直接安裝於旋轉體14。
支承構件44、46的標記44A、46A,也可是從支承構件44、46的外周部朝徑向外側突出的凸部及凹部的其中一方。在該情況,也可在旋轉體14的內周部形成用來將凸部及凹部的其中一方嵌入的凹部及凸部的另一方。
也可將電樞16設置於旋轉體14,將磁鐵18設置於軸構件12。在該情況,在電樞16產生的電流,也可經由集電環輸出到外部。
自行車用發電裝置10也可設置於後輪的輪轂。也可設置於曲柄軸、變速器。只要是具備有軸構件與旋轉體的自行車組件,在任一組件都可適用本發明。
10‧‧‧自行車用發電裝置
12‧‧‧軸構件
14‧‧‧旋轉體
16‧‧‧電樞
18‧‧‧磁鐵
28‧‧‧第1軛部
30‧‧‧第2軛部
32‧‧‧線圈
36‧‧‧第1軛片
36A‧‧‧第1部分
36B‧‧‧第2部分
36C‧‧‧第3部分
38‧‧‧第2軛片
38A‧‧‧第4部分
38B‧‧‧第5部分
38C‧‧‧第6部分
40‧‧‧第1磁鐵
42‧‧‧第2磁鐵
S‧‧‧空隙
第1圖為實施方式的自行車用發電裝置的局部剖面圖。   第2圖為第1圖的磁鐵及電樞的分解立體圖。   第3圖為第1圖的電樞的俯視圖。   第4圖是將第1圖的局部放大顯示的剖面圖。   第5圖是第1圖的磁鐵的立體圖。   第6圖為沿著第1圖的6-6線的剖面圖。   第7圖為沿著第1圖的7-7線的剖面圖。   第8圖為變形例的電樞的俯視圖。   第9圖是第8圖的絕緣構件的立體圖。

Claims (16)

  1. 一種自行車用發電裝置,具備有:軸構件、旋轉體、電樞、磁鐵;   上述旋轉體,與上述軸構件具有同軸部且可與上述軸構件相對旋轉;   上述電樞,具有:至少包含一個第1軛片的第1軛部、至少包含一個第2軛片的第2軛部、及線圈;且設置在上述軸構件及上述旋轉體的其中一方;   上述磁鐵,可與上述電樞相對旋轉地設置在上述軸構件及上述旋轉體的另一方,且其磁極排列於周方向;   上述第1軛片及上述第2軛片,排列於與上述軸構件的中心軸平行的方向,且在上述軸構件的周方向分別不重複,   上述磁鐵具有:在上述軸構件的徑向可與上述第1軛片相對向的第1磁鐵、及在上述軸構件的徑向可與上述第2軛片相對向的第2磁鐵。
  2. 一種自行車用發電裝置,具備有:軸構件、旋轉體、電樞、磁鐵;   上述旋轉體,與上述軸構件具有同軸部且可與上述軸構件相對旋轉;   上述電樞,具有:包含一個或複數的第1軛片的第1軛部、包含一個或複數的第2軛片的第2軛部、及線圈;且設置在上述軸構件及上述旋轉體的其中一方;   上述磁鐵,可相對上述電樞相對旋轉地設置在上述軸構件及上述旋轉體的另一方,且其磁極排列於周方向;   上述第1軛片及上述第2軛片,排列於與上述軸構件的中心軸平行的方向,   上述磁鐵具有:在上述軸構件的徑向可與上述第1軛片相對向的第1磁鐵、及在上述軸構件的徑向可與上述第2軛片相對向的第2磁鐵;   上述第1磁鐵及上述第2磁鐵,配置成讓上述第1磁鐵的磁極與上述第2磁鐵的磁極在上述軸構件的周方向交錯。
  3. 如申請專利範圍第2項的自行車用發電裝置,其中,上述第1軛片及上述第2軛片,排列於與上述軸構件的中心軸平行的方向,且在上述軸構件的周方向分別不重複。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項的自行車用發電裝置,其中,上述第1磁鐵及上述第2磁鐵,配置成在上述軸構件的周方向讓各自的S極與N極錯開。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項的自行車用發電裝置,其中,上述第1軛片的數量及上述第1磁鐵的磁極的數量相等,   上述第2軛片的數量及上述第2磁鐵的磁極的數量相等。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項的自行車用發電裝置,其中,上述第1軛片的數量及上述第2軛片的數量相等,   上述第1磁鐵的磁極的數量及上述第2磁鐵的磁極的數量相等。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項的自行車用發電裝置,其中,上述第1軛片及上述第2軛片,在上述軸構件的周方向配置成同一相位。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項的自行車用發電裝置,其中,上述第1軛片,具備有:朝與上述軸構件的中心軸平行的方向延伸的第1部分、朝與上述軸構件的中心軸平行的方向延伸且配置在較上述第1部分更靠近上述軸構件的徑向外側的第2部分、及朝上述軸構件的徑向延伸而將上述第1部分的其中一方的端部與上述第2部分的其中一方的端部連接的第3部分;   在以上述第1部分、上述第2部分、及上述第3部分所包圍的部分配置上述線圈。
  9. 如申請專利範圍第8項的自行車用發電裝置,其中,上述第2軛片,具備有:朝與上述軸構件的中心軸平行的方向延伸的第4部分、朝與上述軸構件的中心軸平行的方向延伸且配置在較上述第4部分更靠近上述軸構件的徑向外側的第5部分、及朝上述軸構件的徑向延伸而將上述第4部分的其中一方的端部與上述第5部分的其中一方的端部連接的第6部分;   在以上述第4部分、上述第5部分、及上述第6部分所包圍的部分配置上述線圈;   上述第1軛片及上述第2軛片,其上述第1軛片的上述第2部分的另一方的端部、與上述第2軛片的上述第5部分的另一方的端部,排列在與上述軸構件的中心軸平行的方向。
  10. 如申請專利範圍第9項的自行車用發電裝置,其中,上述第1軛片的上述第2部分的另一方的端部、與上述第2軛片的上述第5部分的另一方的端部是電絕緣。
  11. 如申請專利範圍第10項的自行車用發電裝置,其中,上述第1軛片的上述第2部分的另一方的端部、與上述第2軛片的上述第5部分的另一方的端部藉由空隙而絕緣。
  12. 如申請專利範圍第9至11項中任一項的自行車用發電裝置,其中,上述第1軛片,與上述第2軛片形成為不同個體,   上述第1軛片的上述第1部分的另一方的端部、與上述第2軛片的上述第4部分的另一方的端部互相接觸。
  13. 如申請專利範圍第9至12項中任一項的自行車用發電裝置,其中,上述第2軛部,包含在上述軸構件的周方向排列的兩個以上的上述第2軛片,   相鄰的兩個上述第2軛片的上述第5部分之間的距離,大於上述第2軛片的上述軸構件的周方向的寬度。
  14. 如申請專利範圍第8至13項中任一項的自行車用發電裝置,其中,上述第1軛部,包含在上述軸構件的周方向排列的兩個以上的上述第1軛片,   相鄰的兩個上述第1軛片的上述第2部分之間的距離,大於上述第1軛片的上述軸構件的周方向的寬度。
  15. 如申請專利範圍第1至14項中任一項的自行車用發電裝置,其中,上述電樞,設置於上述軸構件,   上述磁鐵設置於上述旋轉體。
  16. 如申請專利範圍第1至15項中任一項的自行車用發電裝置,其中,上述軸構件是輪轂軸,   上述旋轉體是輪轂殼罩。
TW107117681A 2017-05-29 2018-05-24 自行車用發電裝置 TWI741184B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-105705 2017-05-29
JP2017105705A JP6974036B2 (ja) 2017-05-29 2017-05-29 自転車用発電装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201902088A true TW201902088A (zh) 2019-01-01
TWI741184B TWI741184B (zh) 2021-10-01

Family

ID=64109508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107117681A TWI741184B (zh) 2017-05-29 2018-05-24 自行車用發電裝置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10879766B2 (zh)
JP (1) JP6974036B2 (zh)
CN (1) CN108933510B (zh)
DE (1) DE102018110758A1 (zh)
TW (1) TWI741184B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112510946A (zh) * 2020-11-20 2021-03-16 哈尔滨工业大学 航空航天领域用高功率密度轴横向磁通外转子永磁电机

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114556747A (zh) * 2019-09-06 2022-05-27 摩特克斯有限公司 旋转横向磁通电机

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2272164Y (zh) 1996-02-05 1998-01-07 麦永强 无刷永磁汽车交流发电机
JP2000092800A (ja) * 1998-09-16 2000-03-31 Denso Corp 車両用交流発電機
US6492758B1 (en) * 2000-02-25 2002-12-10 Fisher & Paykel Limited Polyphase transverse flux motor
DE10240704B4 (de) 2002-09-04 2006-04-27 Tirron-Elektronik Gmbh Hochpolige, mehrphasige Wechselstrommaschine mit transversaler Flussführung
JP4073893B2 (ja) * 2004-05-13 2008-04-09 株式会社シマノ 自転車用内装変速ハブ
DE102005020952A1 (de) 2005-05-04 2006-11-16 Bosch Rexroth Aktiengesellschaft Phasenmodul für eine Transversalflussmaschine
US20060250042A1 (en) * 2005-05-09 2006-11-09 Kirk Neet Dynamoelectric machine with ring type rotor and stator windings
US7492074B1 (en) 2007-03-30 2009-02-17 Norman Rittenhouse High-efficiency wheel-motor utilizing molded magnetic flux channels with transverse-flux stator
CN201323501Y (zh) * 2008-11-20 2009-10-07 索特精密有限公司 自行车用花毂发电机结构
JP5429103B2 (ja) * 2010-08-13 2014-02-26 新日鐵住金株式会社 回転電機
JP5898876B2 (ja) * 2011-07-26 2016-04-06 山洋電気株式会社 電気機器
JP5357937B2 (ja) * 2011-08-26 2013-12-04 株式会社シマノ 自転車用発電ハブの固定子および自転車用発電ハブ
WO2013070743A1 (en) * 2011-11-08 2013-05-16 Electric Torque Machines, Inc. Transverse and/or commutated flux systems having multidirectional laminations
CN102647064A (zh) 2012-04-21 2012-08-22 山东理工大学 电动汽车增程器用无刷电励磁发电机
JP6251919B2 (ja) 2013-03-26 2017-12-27 株式会社ミツバ ハブダイナモ
JP5731055B1 (ja) * 2014-08-07 2015-06-10 株式会社一宮電機 アウターロータ型発電機
JP6819250B2 (ja) 2015-12-02 2021-01-27 住友金属鉱山株式会社 熱線遮蔽微粒子および熱線遮蔽微粒子分散液
CN205622357U (zh) * 2016-04-29 2016-10-05 欧春香 一种永磁电机串联转子
TWM539180U (zh) 2016-12-20 2017-04-01 Chun Hong Precision Co Ltd 自行車發電輪轂裝置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112510946A (zh) * 2020-11-20 2021-03-16 哈尔滨工业大学 航空航天领域用高功率密度轴横向磁通外转子永磁电机

Also Published As

Publication number Publication date
US10879766B2 (en) 2020-12-29
JP2018201314A (ja) 2018-12-20
JP6974036B2 (ja) 2021-12-01
DE102018110758A1 (de) 2018-11-29
CN108933510B (zh) 2021-08-27
CN108933510A (zh) 2018-12-04
TWI741184B (zh) 2021-10-01
US20180342931A1 (en) 2018-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8890389B2 (en) Electric motor
RU2371828C1 (ru) Магнитно-силовое ротационное устройство
JP4729551B2 (ja) アキシャルギャップ型モータ
TWI292977B (en) Claw-pole generator and hub dynamo for bicycle
TW201347358A (zh) 電動機之定子與轉子
JP2007159170A5 (zh)
JP2010119178A (ja) クローポール形発電機及び自転車用発電ハブ
JP2007151293A (ja) モータ
EP1024503A3 (en) Actuator
JP2011019360A (ja) ステータおよびステータの製造方法
JP2007159170A (ja) 回転機
JP2007295768A (ja) アウタロータ形磁石発電機
KR20140136597A (ko) 구동모터의 회전자
TW201902088A (zh) 自行車用發電裝置
JP2006271142A (ja) 回転機
JP2014100054A (ja) 横磁束形電動機
JP3089470B2 (ja) 永久磁石式電動機
JP5745347B2 (ja) ロータ及びモータ
JP2011172359A (ja) 分割型回転子及び電動機
JP2005045890A (ja) 回転機
JP5714871B2 (ja) 電動モータ、および駆動装置
JP2004248363A (ja) クローポールモータ
JP2007104887A (ja) 多極式永久磁石発電機
JP2007259514A (ja) 分割形固定子鉄心を採用した回転電機
JP2009095070A (ja) 回転電動機