TWM584570U - 盤式電機 - Google Patents

Abstract

本創作係一種盤式電機，其包含一基座，基座內設置一定子組，定子組包含二定子盤，各該定子盤的一側面上具有一內圈環部及一外圈環部，內圈環部上形成有繞設有線圈的線座及連接可輸出電能的導線，外圈環部上設置有複數定子扭力磁鐵；一轉子盤位在二定子盤之間，轉子盤的左右二側面分別具有一內側環部及一外側環部，內側環部形成有複數轉子磁鐵，相鄰的二轉子磁鐵極性相反且轉子磁鐵可與繞設有線圈的線座相互作用，外側環部設置有複數轉子扭力磁鐵，定子扭力磁鐵與轉子扭力磁鐵極性相同；一軸桿，其貫穿轉子盤並相互結合固定，軸桿的二端分別可旋轉地貫穿各該定子盤；藉由動力於軸桿輸入驅動轉子盤轉動使其與定子組的線圈作用產生電能，並且利用定子扭力磁鐵與轉子扭力磁鐵增進軸桿的扭矩力提升發電效能。

Description

盤式電機

本創作係涉及一種發電機，尤指一種於定子組及轉子組上增加扭力磁鐵的盤式電機。

現有技術的發電機主要是藉由一輸入動力至發電機內部，並且透過內部轉子組上的磁鐵與定子組上的線圈利用磁感應產生電能再藉由電線輸出供外部使用；現有一種TW M377788之盤式發電機，其在中空基座內設置有一轉子組，該轉子組上貫穿固設有一動力軸，於基座上設置有一定子組，定子組包含二定子且分別位在基座的二端，該轉子組位於二定子間，該動力軸的二端分別與定子相互樞設，在各該定子與該轉子組的相對側面上，定子以環狀設置有一磁極，磁極上繞設有線圈，轉子組上以環狀設置有複數磁鐵，任兩相鄰的磁鐵極性為相反，藉此在動力經由動力軸輸入時，可驅動轉子組轉動使其對定子組的線圈產生一持續不斷改變的磁場，進而產生感應電流，並可依據需要增加定子組與轉子組的數量，以提供發電效能。

然而，當使用者需要增加發電量時，現有技術的盤式發電機，僅能透過增加定子組與轉子組的數量達到增加電能之功效，但因為增加定子組與轉子組的數量後，整體發電機的體積與重量將會增加許多，容易造成安裝上的不便及增加運輸成本；因此，現有技術的盤式發電機，其整體構造存在有如前述的問題及缺點，實有待加以改良。

有鑒於現有技術的缺點及不足，本創作提供一種盤式電機，其藉由於轉子盤上增設轉子扭力磁鐵及於定子盤上增設定子扭力磁鐵，兩者在相互作用後可達到提升軸桿的旋轉扭矩力增進發電效能之目的。

為達上述之創作目的，本創作所採用的技術手段為設計一種盤式電機，其包含：
一基座，其為一中空框體且內部形成有一容置空間；
一定子組，其安裝於該容置空間內並設置於該基座上，該定子組包含二定子盤，各該定子盤為一盤體且貫穿有一軸孔，各該定子盤的一側面上環繞設置有一線座，該線座上形成有複數剖槽，於各該線座的該剖槽處繞設有線圈及連接設有可輸出電能的導線，相鄰於該線座位置環繞間隔設置有複數定子扭力磁鐵；
一轉子盤，其位在該二定子盤之間，該轉子盤為一盤體且具有左右二側面，該轉子盤貫穿有一貫孔，該轉子盤的左右二側面相對於該定子盤設有該線座的一側面上，分別形成有複數以徑向間隔環繞排列的轉子磁鐵，其數量與該線座的該複數剖槽所分割出的塊體數量相同，又位在相鄰位置的該二轉子磁鐵的極性為相反，相鄰於該複數轉子磁鐵位置環繞設置有複數轉子扭力磁鐵，該複數轉子扭力磁鐵與該複數定子扭力磁鐵的極性相同且位置相對，該複數轉子扭力磁鐵之數量與該複數定子扭力磁鐵的數量相同；
一軸桿，其為一桿體且貫穿該轉子盤的該貫孔並相互結合固定，該軸桿的二端分別可轉動地位在各該定子盤的該軸孔。

進一步而言，所述之盤式電機，其中各該定子盤的一側面上具有一內圈環部及一外圈環部，該內圈環部環繞相鄰於該軸孔，該外圈環部環繞相鄰於該定子盤的周緣並位在該內圈環部的外側，該線座設置於該內圈環部，該複數定子扭力磁鐵設置於該外圈環部；該轉子盤的左右二側面上分別具有一內側環部及一外側環部，該轉子盤任一側面上的該內側環部環繞相鄰於該貫孔，該外側環部環繞相鄰於該轉子盤的周緣並位在該內側環部的外側，該複數轉子磁鐵設置於該內側環部，該複數轉子扭力磁鐵設置於該外側環部。

進一步而言，所述之盤式電機，其中各該定子盤的一側面上具有一內圈環部及一外圈環部，該內圈環部環繞相鄰於該軸孔，該外圈環部環繞相鄰於該定子盤的周緣並位在該內圈環部的外側，該複數定子扭力磁鐵設置於該內圈環部，該線座設置於該外圈環部；該轉子盤的左右二側面上分別具有一內側環部及一外側環部，該轉子盤任一側面上的該內側環部環繞相鄰於該貫孔，該外側環部環繞相鄰於該轉子盤的周緣並位在該內側環部的外側，該複數轉子扭力磁鐵設置於該內側環部，該複數轉子磁鐵設置於該外側環部。

進一步而言，所述之盤式電機，其中各該定子盤的該外圈環部上環繞間隔凹設複數定子槽部，該定子扭力磁鐵設置於該定子槽部中。

進一步而言，所述之盤式電機，其中該轉子盤的左右二側面的該外側環部上環繞間隔凹設複數轉子槽部，該轉子扭力磁鐵設置於該轉子槽部中。

進一步而言，其中各該定子盤的該內圈環部上環繞間隔凹設複數定子槽部，該定子扭力磁鐵設置於該定子槽部中。

進一步而言，所述之盤式電機，其中該轉子盤的左右二側面的該內側環部上環繞間隔凹設複數轉子槽部，該轉子扭力磁鐵設置於該轉子槽部中。

進一步而言，所述之盤式電機，其中該軸桿環繞凸設一固定盤，該固定盤與該轉子盤的一側面相互結合固定。

進一步而言，所述之盤式電機，其中各該定子盤的該軸孔形成有一軸座，該軸座內設有軸承，該軸桿貫穿該軸承內環側並相互結合。

進一步而言，所述之盤式電機，其進一步包含一固定座，該固定座為一盤體且貫穿有一座孔，於該座孔周緣環繞間隔貫穿有複數固定孔，該轉子盤環繞間隔貫穿有複數穿孔，該固定盤環繞間隔貫穿有複數盤孔，該複數盤孔、該複數穿孔及該複數固定孔相連通，複數鎖固件貫穿且結合該複數固定孔、該複數穿孔及該複數盤孔。

進一步而言，所述之盤式電機，其中該基座的二側周緣分別環繞形成有一結合部，各該定子盤的周緣環繞凸設有一固定環，該固定環與該結合部相互結合固定。

本創作的優點在於，藉由於轉子盤上設置轉子扭力磁鐵，於定子盤上設置定子扭力磁鐵且彼此為同極性，使得轉子盤在旋轉的過程中經由轉子扭力磁鐵與定子扭力磁鐵彼此因極性相同而相斥，進一步增加一扭矩力，此扭矩力可額外提供轉子盤旋轉時所需之旋轉動能，增進轉子盤的旋轉效率，相較於現有技術的盤式電機，能夠達到在同樣動力輸入的狀態下提升盤式電機發電之效能；此外，轉子盤上的轉子槽部與定子盤上的定子槽部可供轉子扭力磁鐵與定子扭力磁鐵設置以提升其穩固性及減少所佔用的體積。

以下配合圖式以及本創作之較佳實施例，進一步闡述本創作為達成預定新型目的所採取的技術手段。

請參閱圖1及圖2所示，本創作之盤式電機，其包含一基座10、一定子組20、一轉子盤30及一軸桿40。

基座10為一中空框體且內部形成有一容置空間，基座10的二側周緣分別環繞形成有結合部11。

請參閱圖2及圖3所示，定子組20包含二定子盤21且設置於基座10上，在本實施例中，二定子盤21形狀構造相同，故以其中一定子盤21為例描述說明，定子盤21為一盤體且中心貫穿有一軸孔211，定子盤21的軸孔211一側形成有一相互連通的軸座212，軸座212環繞凸設於軸孔211周緣且於軸座212內設有軸承213，定子盤21的周緣環繞凸設有一固定環210，固定環210與基座10的結合部11相互結合固定；

定子盤21的一側面上具有一內圈環部214及一外圈環部215，內圈環部214環繞相鄰於軸座212的周緣外側，外圈環部215環繞相鄰於定子盤21的周緣並位在內圈環部214的外側，內圈環部214位置環繞設置有一線座22，線座22為一環形塊體且形成有複數剖槽221，各剖槽221間隔排列於線座22上且剖槽221的延伸線通過軸孔211的中心位置，於線座22的剖槽221處繞設有線圈23及連接設有可輸出電能的導線(圖式中未示)；定子盤21的外圈環部215位置環繞間隔凹設複數定子槽部216，複數定子扭力磁鐵24分別設置於定子槽部216中且各該定子扭力磁鐵24為同極性磁鐵，但不以此為限，定子扭力磁鐵24亦可直接固設於定子盤21上。

轉子盤30位在二定子盤21之間，轉子盤30為一盤體且具有左右二側面，轉子盤30中心貫穿有一貫孔31，轉子盤30的左右二側面上分別具有一內側環部32及一外側環部34，轉子盤30任一側面上的內側環部32環繞相鄰於貫孔31的周緣外側，外側環部34環繞相鄰於轉子盤30的周緣並位在內側環部32的外側，再者位於內側環部32相對於定子盤21設有線座22的一側面上，在內側環部32形成有複數以徑向間隔環繞排列的轉子磁鐵33，其數量與線座22的剖槽221所分割出的塊體數量相同，又位在相鄰位置的二轉子磁鐵33的極性為相反，分別為一N極及一S極；外側環部34環繞間隔設置有複數轉子槽部36，在各該轉子槽部36分別設有一轉子扭力磁鐵35，但不以此為限，各該轉子扭力磁鐵35亦可直接固設於轉子盤30上；轉子扭力磁鐵35與定子扭力磁鐵24的極性及數量皆相同且彼此相對，藉由轉子扭力磁鐵35與定子扭力磁鐵24為同極性的特性在轉子盤30旋轉的過程中可額外產生一扭力以提高轉子盤30的扭轉力矩。

軸桿40為一桿體且貫穿轉子盤30的貫孔31並相互結合固定，軸桿40的二端分別可貫穿結合在二定子盤21的軸承213內環側，在本實施例中，軸桿40環繞凸設一固定盤41，固定盤41環繞間隔貫穿有複數盤孔411，轉子盤30環繞間隔貫穿有複數穿孔38，另有一固定座37，其為一盤體，固定座37貫穿有一座孔372，且於座孔372周緣環繞間隔貫穿有複數固定孔371，當軸桿40與轉子盤30結合時，固定盤41貼靠於轉子盤30的一側面，固定座37的座孔372套設於軸桿40貼靠於轉子盤30的另一側面，使得相對應的各個盤孔411、各個穿孔38及各個固定孔371相連通，並藉由複數鎖固件貫穿盤孔411、穿孔38及固定孔371將轉子盤30與軸桿40鎖固結合，鎖固件於圖中未示出，其可為螺桿與螺帽之組件，但不以此為限，僅要能達到固定之功效即可。

本創作可運用實施為一發電機模式或為一馬達模式，在實施為發電機模式時，可藉由一外部動力源，如風力、水力、火力或由汽車的傳動軸所產生的動力，將動力傳送至軸桿40處並使其產生轉動，轉動中的軸桿40可驅動轉子盤30相對於固定在基座10上的定子組20轉動，此時轉子盤30側面所設置的轉子磁鐵33持續對定子盤21上的線圈23產生N極及S極的磁場改變，進而產生感應電流，而感應電流經由與線圈23連接之導線輸出；而在旋轉的過程中，因為具有定子扭力磁鐵24與轉子扭力磁鐵35彼此同極性相斥的作用下，使得轉子盤30形成有一扭矩力，此扭矩力可進一步提供轉子盤30旋轉時所需之旋轉動能，因此增進了轉子盤30旋轉的效率，相較於現有技術的盤式電機，達到以同樣的輸入動力且不需藉由增加定子組與轉子組的數量即可提升一定的發電效能；在實施為馬達模式時，即將一外部電力經由導線輸入至線圈23使之產生N極及S極的磁場改變，進而驅使轉子盤30旋轉而連帶帶動軸桿40旋轉，以達到一馬達可將動力輸出之功效。

請參閱圖4所示，在本創作的另一實施例中，其基座10A與軸桿40A的形狀結構與圖1至圖3所示的前一實施例為相同，本實施例的主要差異在於定子組20A上的線座22A、線圈23A及定子扭力磁鐵24A設置位置的改變，以及轉子盤30A上的轉子磁鐵33A與轉子扭力磁鐵35A設置位置的改變，詳言之，其中定子盤21A的內圈環部214A位置環繞凹設有複數定子槽部216A，複數定子扭力磁鐵24A分別設置於定子槽部216A中，定子盤21A的外圈環部215A位置環繞設置有一線座22A且線座22A繞設有線圈23A；轉子盤30A的內側環部32A位置環繞凹設有複數轉子槽部36A，複數轉子扭力磁鐵35A分別設置於轉子槽部36A中，轉子盤30A的外側環部34A位置環繞設置有複數轉子磁鐵33A，亦可達到轉子盤30A增加扭矩力之功效。

以上所述僅是本創作之較佳實施例而已，並非對本創作做任何形式上的限制，雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾作為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本創作技術方案的內容，依據本創作的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本創作技術方案的範圍內。

10、10A‧‧‧基座

11‧‧‧結合部
20、20A‧‧‧定子組

21、21A‧‧‧定子盤
210‧‧‧固定環

211‧‧‧軸孔
212‧‧‧軸座

213‧‧‧軸承
214、214A‧‧‧內圈環部

215、215A‧‧‧外圈環部
216、216A‧‧‧定子槽部

22、22A‧‧‧線座
221‧‧‧剖槽

23、23A‧‧‧線圈
24、24A‧‧‧定子扭力磁鐵

30、30A‧‧‧轉子盤
31‧‧‧貫孔

32、32A‧‧‧內側環部
33、33A‧‧‧轉子磁鐵

34、34A‧‧‧外側環部
35、35A‧‧‧轉子扭力磁鐵

36、36A‧‧‧轉子槽部
37‧‧‧固定座

371‧‧‧固定孔
372‧‧‧座孔

38‧‧‧穿孔
40、40A‧‧‧軸桿

41‧‧‧固定盤
411‧‧‧盤孔

圖1係本創作之立體外觀圖。
圖2係本創作之分解圖。
圖3係本創作之剖面圖。
圖4係本創作之另一實施例剖面圖。

Claims (11)

1. 一種盤式電機，其包含：
   一基座，其為一中空框體且內部形成有一容置空間；
   一定子組，其安裝於該容置空間內並設置於該基座上，該定子組包含二定子盤，各該定子盤為一盤體且貫穿有一軸孔，各該定子盤的一側面上環繞設置有一線座，該線座上形成有複數剖槽，於各該線座的該剖槽處繞設有線圈及連接設有可輸出電能的導線，相鄰於該線座位置環繞間隔設置有複數定子扭力磁鐵；
   一轉子盤，其位在該二定子盤之間，該轉子盤為一盤體且具有左右二側面，該轉子盤貫穿有一貫孔，該轉子盤的左右二側面相對於該定子盤設有該線座的一側面上，分別形成有複數以徑向間隔環繞排列的轉子磁鐵，其數量與該線座的該複數剖槽所分割出的塊體數量相同，又位在相鄰位置的該二轉子磁鐵的極性為相反，相鄰於該複數轉子磁鐵位置環繞設置有複數轉子扭力磁鐵，該複數轉子扭力磁鐵與該複數定子扭力磁鐵的極性相同且位置相對，該複數轉子扭力磁鐵之數量與該複數定子扭力磁鐵的數量相同；
   一軸桿，其為一桿體且貫穿該轉子盤的該貫孔並相互結合固定，該軸桿的二端分別可轉動地位在各該定子盤的該軸孔。
2. 如請求項1所述之盤式電機，其中各該定子盤的一側面上具有一內圈環部及一外圈環部，該內圈環部環繞相鄰於該軸孔，該外圈環部環繞相鄰於該定子盤的周緣並位在該內圈環部的外側，該線座設置於該內圈環部，該複數定子扭力磁鐵設置於該外圈環部；該轉子盤的左右二側面上分別具有一內側環部及一外側環部，該轉子盤任一側面上的該內側環部環繞相鄰於該貫孔，該外側環部環繞相鄰於該轉子盤的周緣並位在該內側環部的外側，該複數轉子磁鐵設置於該內側環部，該複數轉子扭力磁鐵設置於該外側環部。
3. 如請求項1所述之盤式電機，其中各該定子盤的一側面上具有一內圈環部及一外圈環部，該內圈環部環繞相鄰於該軸孔，該外圈環部環繞相鄰於該定子盤的周緣並位在該內圈環部的外側，該複數定子扭力磁鐵設置於該內圈環部，該線座設置於該外圈環部；該轉子盤的左右二側面上分別具有一內側環部及一外側環部，該轉子盤任一側面上的該內側環部環繞相鄰於該貫孔，該外側環部環繞相鄰於該轉子盤的周緣並位在該內側環部的外側，該複數轉子扭力磁鐵設置於該內側環部，該複數轉子磁鐵設置於該外側環部。
4. 如請求項2所述之盤式電機，其中各該定子盤的該外圈環部上環繞間隔凹設複數定子槽部，該定子扭力磁鐵設置於該定子槽部中。
5. 如請求項4所述之盤式電機，其中該轉子盤的左右二側面的該外側環部上環繞間隔凹設複數轉子槽部，該轉子扭力磁鐵設置於該轉子槽部中。
6. 如請求項3所述之盤式電機，其中各該定子盤的該內圈環部上環繞間隔凹設複數定子槽部，該定子扭力磁鐵設置於該定子槽部中。
7. 如請求項6所述之盤式電機，其中該轉子盤的左右二側面的該內側環部上環繞間隔凹設複數轉子槽部，該轉子扭力磁鐵設置於該轉子槽部中。
8. 如請求項1至7中任一項所述之盤式電機，其中該軸桿環繞凸設一固定盤，該固定盤與該轉子盤的一側面相互結合固定。
9. 如請求項8所述之盤式電機，其中各該定子盤的該軸孔形成有一軸座，該軸座內設有軸承，該軸桿貫穿該軸承內環側並相互結合。
10. 如請求項9所述之盤式電機，其進一步包含一固定座，該固定座為一盤體且貫穿有一座孔，於該座孔周緣環繞間隔貫穿有複數固定孔，該轉子盤環繞間隔貫穿有複數穿孔，該固定盤環繞間隔貫穿有複數盤孔，該複數盤孔、該複數穿孔及該複數固定孔相連通，複數鎖固件貫穿且結合該複數固定孔、該複數穿孔及該複數盤孔。
11. 如請求項10所述之盤式電機，其中該基座的二側周緣分別環繞形成有一結合部，各該定子盤的周緣環繞凸設有一固定環，該固定環與該結合部相互結合固定。