專利名稱：集片式多極性小型發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是與一種發(fā)電機(jī)有關(guān)，更詳而言之，特別是指一種可安裝于自行車花轂上用以發(fā)電的集片式多極性小型發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)，尤指安裝于自行車花轂上的花轂式發(fā)電機(jī)，大多為爪型磁極發(fā)電機(jī)，其大致包含有一內(nèi)側(cè)安裝有永久磁鐵的筒體，該筒體通常為自行車的花轂殼體，另該筒體配合有二定子軛，該定子軛具有圓盤部及由圓盤部沿軸向延伸而與永久磁鐵相對(duì)的多數(shù)個(gè)爪型磁極片，且二定子軛以磁極片彼此鄰接設(shè)置，另筒體內(nèi)部設(shè)有一固定于花轂心軸上的鐵芯軛，可供二定子軛磁路連通，并供磁力線通過，又，該鐵芯軛周圍利用一線圈架繞線定位有一片狀線圈，使花轂殼體與內(nèi)部永久磁鐵可構(gòu)成一外側(cè)轉(zhuǎn)子，而二定子軛、鐵芯軛、線圈架、線圈及花轂心軸則可構(gòu)成一內(nèi)側(cè)定子，當(dāng)外側(cè)轉(zhuǎn)子的花轂殼體受自行車前后或后輪的輪輻絲帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，該永久磁鐵的磁力線可經(jīng)由內(nèi)側(cè)定子的定子軛各爪型磁極片經(jīng)鐵芯軛到達(dá)另一定子軛的磁極片上，并于鐵芯軛上形成不同方向的交替磁力線，而可在周圍線圈架上的線圈中產(chǎn)生電流，以提供自行車各電子構(gòu)件所需的電力。
但，現(xiàn)有爪型磁極發(fā)電機(jī)的片狀線圈無法以機(jī)械設(shè)備自動(dòng)繞線，而必須以人工繞線方式安裝于線圈架上，故組裝速度慢，使得組裝成本提高，同時(shí)，該片狀線圈亦必須使用較多的導(dǎo)線量，造成線圈材料成本提高，除此之外，為充分滿足目前自行車上各電子構(gòu)件所需的電力，現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率或發(fā)電量仍嫌不足，故如何針對(duì)現(xiàn)有發(fā)電機(jī)組成構(gòu)造加以改良，使發(fā)電效率或發(fā)電量再次提升，確有其必要性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種集片式多極性小型發(fā)電機(jī)，乃是包含有一磁性組件，多數(shù)個(gè)呈環(huán)狀分布且與磁性組件相對(duì)的磁極片，一周緣一體成型有上述磁極片的鐵芯環(huán)路，可供各磁極片磁路連通，并讓磁力線通過，同時(shí)，每一磁極片上更分別安裝有一片狀線圈，以便令磁性組件與鐵芯環(huán)路上各磁極片作相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，可在線圈中產(chǎn)生電流而發(fā)電。
本發(fā)明的發(fā)電機(jī)，每一線圈均可預(yù)先以機(jī)械設(shè)備制作完成后，再組裝于各磁極片上，故完全不需人工繞線，組裝相當(dāng)快速，且將片狀線圈分別安裝于磁極片上所需使用的導(dǎo)線量較少，可有效節(jié)省線圈材料成本，又該發(fā)電機(jī)的組成構(gòu)造具有較高的發(fā)電效率，故可提高發(fā)電量。


圖1是本發(fā)明集片式多極性小型發(fā)電機(jī)實(shí)施應(yīng)用于自行車花轂形成花轂式發(fā)電機(jī)的較佳實(shí)施例側(cè)視剖面圖；圖2是本發(fā)明的局部立體分解圖；圖3是本發(fā)明的局部立體外觀組合圖；圖4是本發(fā)明的另一實(shí)施例的剖面示意圖；圖5是本發(fā)明片狀線圈的放大外觀示意圖；圖6是本發(fā)明集片式多極性小型發(fā)電機(jī)實(shí)施應(yīng)用于自行車花轂形成花轂式發(fā)電機(jī)的另一實(shí)施例側(cè)視剖面圖；圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例的局部立體分解圖；圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例的側(cè)視剖面示意圖；圖9是本發(fā)明集片式多極性小型發(fā)電機(jī)實(shí)施應(yīng)用于自行車花轂形成花轂式發(fā)電機(jī)的又一實(shí)施例側(cè)視剖面圖。
主要組件符號(hào)說明1 輪輻絲 2 輪叉10 花轂殼體11 第一本體 111容置空間112凸緣 113C型環(huán)扣
12第二本體 13軸承14磁性組件20磁極片21磁極片單體30鐵芯環(huán)路31鐵芯沖片 311 穿孔40片狀線圈50接線PC板 51通孔60花轂心軸61環(huán)凸部62螺帽具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明一種集片式多極性小型發(fā)電機(jī)，是以裝配于自行車前輪或后輪花轂為較佳實(shí)施例，并與花轂組合而成一花轂式發(fā)電機(jī)，該花轂具有一花轂殼體10、一貫穿花轂殼體10的花轂心軸60，以及二分別安裝于花轂殼體10二端與花轂心軸60間的軸承13，該自行車前輪或后輪的輪輻絲1是固接于花轂殼體10上，而自行車的前輪叉或后輪叉2是固定于花轂心軸60二端，當(dāng)花轂殼體10受自行車輪輻絲1帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，該花轂式發(fā)電機(jī)即可發(fā)電，以供應(yīng)自行車前照燈、尾燈等電子構(gòu)件所需的電力。
請(qǐng)參閱圖2至圖4，上述的花轂式發(fā)電機(jī)，主要包含有一外側(cè)轉(zhuǎn)子及一內(nèi)側(cè)定子；該外側(cè)轉(zhuǎn)子是一筒體，本實(shí)施例的筒體是由自行車的花轂殼體10所構(gòu)成，該內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子則是由多數(shù)個(gè)磁極片20、一鐵芯環(huán)路30、多數(shù)個(gè)片狀線圈40、一接線PC板50及一花轂心軸60所組成；其中該花轂殼體10，是包含有一第一本體11及一第二本體12，該第一本體11一側(cè)形成有一容置空間111，該第二本體12是螺固定位于第一本體11的容置空間111開口部位，且第一本體11與第二本體12各通過由一軸承13固定于中央貫穿的花轂心軸60上，使花轂殼體10得以花轂心軸60為軸心自由旋轉(zhuǎn)，另第一本體11二側(cè)外周部上形成有凸緣112，可與前輪或后輪的輪輻絲1相互連結(jié)，使花轂殼體10可受輪輻絲1帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，又，該第一本體11的容置空間111在徑向方向等間距分布有一磁性組件14，本實(shí)施例的磁性組件14主要是由四個(gè)磁鐵構(gòu)成的永久磁鐵，且N極與S極等間距地交替分布而形成磁場(chǎng)，共計(jì)有28個(gè)磁極；該磁極片20，是以花轂殼體10的軸心為中心在圓周方向上等間距分布，使每一磁極片20恰可與花轂殼體10內(nèi)部安裝的磁性組件14各磁極相對(duì)，其中，本實(shí)施例的磁極片20斷面呈“1”形，且每一磁極片20均是由多數(shù)個(gè)磁極片單體21相互迭置并接而成；該鐵芯環(huán)路30，是由多數(shù)個(gè)中央具穿孔311的環(huán)狀鐵芯沖片31相互迭置而成，且每一環(huán)狀鐵芯沖片31的外周緣與上述每一磁極片20的磁極片單體21是采一體成型，故組成每一磁磁盤20的多數(shù)個(gè)極片單體21彼此間可隨著各鐵芯沖片31的相互迭置，同時(shí)并接形成上述各磁極片20，其中，該鐵芯環(huán)路30可供各磁極片20磁路連通，并讓磁力線通過；該片狀線圈40，請(qǐng)參閱圖5，本實(shí)施例是由機(jī)械設(shè)備直接在薄膜電路板41上形成相當(dāng)于導(dǎo)線的印刷電路42所構(gòu)成，可供后續(xù)直接嵌套組裝于每一磁極片20上；當(dāng)然，該片狀線圈40亦可預(yù)先利用機(jī)械設(shè)備以導(dǎo)線纏繞而成；該接線PC板50，是呈圓板狀，而位于磁極片20一側(cè)，且中央具有一通孔51，使圓周部位可供各片狀線圈40的二端線頭適當(dāng)連接定位，并用以輸出電力；該花轂心軸60，是貫穿花轂殼體10的第一本體11與第二本體12中央軸心部位，并供鐵芯環(huán)路30中央穿孔311及接線PC板50中央通孔51穿套，其中，該花轂心軸60一側(cè)適當(dāng)處突設(shè)有一階級(jí)狀的環(huán)凸部61，恰可供相對(duì)側(cè)的鐵芯環(huán)路30外側(cè)壁卡抵定位，另側(cè)則螺設(shè)有一螺帽62，可用以迫緊固定鐵芯環(huán)路30的另側(cè)壁，使組成內(nèi)側(cè)定子的磁極片20、鐵芯環(huán)路30、片狀線圈40及接線PC板50得以牢固定位于花轂心軸60上。
為供進(jìn)一步了解本發(fā)明構(gòu)造特征、運(yùn)用技術(shù)手段及所預(yù)期達(dá)成的功效，茲將本發(fā)明使用方式加以敘述，相信當(dāng)可由此而對(duì)本發(fā)明有更深入且具體的了解，如下所述
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1，本發(fā)明的集片式多極性小型發(fā)電機(jī)是以安裝于自行車花轂部位所形成的花轂式發(fā)電機(jī)為較佳實(shí)施例，當(dāng)使用者踩踏帶動(dòng)前輪或后輪的輪輻絲1旋轉(zhuǎn)時(shí)，即可連動(dòng)外側(cè)轉(zhuǎn)子的花轂殼體10內(nèi)部磁性組件14透過二側(cè)軸承13，而在內(nèi)側(cè)定子周圍作自由旋轉(zhuǎn)，據(jù)此，可使鐵芯環(huán)路30上一磁極片20接收磁性組件14發(fā)出的N極磁力線時(shí)，另一個(gè)相對(duì)磁極片20就接收S極磁力線，反之，一個(gè)接收磁性組件14發(fā)出的S極磁力線，另一個(gè)就接收磁性組件14發(fā)出的N極磁力線，而通過由磁性組件14在各磁極片20外圍旋轉(zhuǎn)，以及透過二相對(duì)磁極片20分別為N極與S極的第一狀態(tài)，以及二相對(duì)磁極片20分別為S極及N極的第二狀態(tài)進(jìn)行的往復(fù)循環(huán)，可使透過鐵芯環(huán)路30產(chǎn)生磁路連通的二相對(duì)磁極片20上可產(chǎn)生沿鐵芯環(huán)路30徑向方向的交替磁力線，使安裝于磁極片20上的片狀線圈40內(nèi)部可產(chǎn)生電流，并因此而發(fā)電，該發(fā)出的電力再傳送至接線PC板60上進(jìn)行整合，以提供自行車各電子構(gòu)件所需的電力。
請(qǐng)參閱圖6至圖8，本發(fā)明另一實(shí)施例的集片式多極性小型發(fā)電機(jī)，主要是將上述鐵芯環(huán)路30安裝于上述花轂殼體10的第一本體11內(nèi)側(cè)，并將該磁極片20一體成型分布于鐵芯環(huán)路30的內(nèi)周緣上，另透過第一本體11內(nèi)側(cè)壁二側(cè)各嵌扣定位一C型環(huán)扣113，可將相對(duì)鐵芯環(huán)路30卡扣定位其間，又，該磁性組件14是穿套定位于花轂心軸60上與鐵芯環(huán)路30內(nèi)周緣上的各磁極片20相對(duì)，據(jù)此，該內(nèi)側(cè)裝有鐵芯環(huán)路30、磁極片20與片狀線圈40的花轂殼體10即可構(gòu)成一外側(cè)轉(zhuǎn)子，而磁性組件14與花轂心軸60則可構(gòu)成內(nèi)側(cè)定子，當(dāng)外側(cè)轉(zhuǎn)子與內(nèi)側(cè)定子作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同樣可使外側(cè)轉(zhuǎn)子各磁極片20接收內(nèi)側(cè)相對(duì)磁性組件14發(fā)出的磁力線，并在各磁極片20上產(chǎn)生交替磁力線，使安裝于磁極片20上的片狀線圈40內(nèi)部產(chǎn)生電流及發(fā)出電力者。
請(qǐng)參閱圖9，本發(fā)明另一實(shí)施例的磁性組件14，主要是以可產(chǎn)生勵(lì)磁作用的電磁鐵取代永久磁鐵，如此，當(dāng)電磁鐵的電力處于導(dǎo)通(ON)狀態(tài)時(shí)，則同樣可通過由外側(cè)轉(zhuǎn)子與內(nèi)側(cè)定子間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，使外側(cè)轉(zhuǎn)子各磁極片20接收內(nèi)側(cè)相對(duì)磁性組件14發(fā)出的磁力線，并在各磁極片20上產(chǎn)生交替磁力線，使安裝于磁極片20上的片狀線圈40內(nèi)部產(chǎn)生電流及發(fā)出電力；而當(dāng)電磁鐵的電力處于阻斷(OFF)狀態(tài)時(shí)，則由于磁性組件14與片狀線圈40間沒有產(chǎn)生勵(lì)磁作用，因此，可使外側(cè)轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不會(huì)受到內(nèi)側(cè)定子的磁力作用，進(jìn)而使騎乘者進(jìn)行自行車踩踏作用時(shí)，不致于自遭受該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的磁性阻力干擾，以便可保持在較省力的踩踏狀態(tài)。
再者，將本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及可達(dá)成功效歸納如下1.本發(fā)明的片狀線圈40可預(yù)先利用機(jī)械設(shè)備以導(dǎo)線纏繞或在薄膜電路板41形成印刷電路42制作而成，完全不須人工繞線，故組裝快速，可有效節(jié)省組裝時(shí)間與成本。
2.本發(fā)明直接將片狀線圈40安裝于各磁極片20上，所需使用的導(dǎo)線量較少，可有效節(jié)省線圈40的材料成本。
3.本發(fā)明發(fā)電機(jī)的組成構(gòu)造，經(jīng)由實(shí)際使用與測(cè)試后發(fā)現(xiàn)確具較高發(fā)電效率，故發(fā)電量高。
4.本發(fā)明發(fā)電機(jī)的外側(cè)轉(zhuǎn)子與內(nèi)側(cè)定子在構(gòu)件組成上可適當(dāng)?shù)叵嗷?duì)換置換，仍可達(dá)到發(fā)電的功效，以便可通過以提供更多元的組裝選擇。
5.本發(fā)明的磁性組件14可采用永久磁鐵或電磁鐵，尤其當(dāng)選用電磁鐵時(shí)，可通過由適當(dāng)切斷電源，使磁性組件14與片狀線圈40間無法產(chǎn)生勵(lì)磁作用，進(jìn)而使外側(cè)轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不會(huì)受到內(nèi)側(cè)定子的磁力作用，故可確保騎乘者進(jìn)行自行車踩踏作用時(shí)，不致于自遭受該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的磁性阻力干擾，而可保持在較省力的踩踏狀態(tài)。
綜上所述，本發(fā)明在同類產(chǎn)品中實(shí)有其極佳的進(jìn)步實(shí)用性，同時(shí)遍查國內(nèi)外關(guān)于此類結(jié)構(gòu)的技術(shù)數(shù)據(jù)，文獻(xiàn)中亦未發(fā)現(xiàn)有相同的構(gòu)造存在在先，是以，本發(fā)明實(shí)已具備新型專利要件。
以上所述者，僅是本發(fā)明的數(shù)較佳可行實(shí)施例而已，故舉凡應(yīng)用本發(fā)明說明書及申請(qǐng)專利范圍所為的等效結(jié)構(gòu)變化，理應(yīng)包含在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種集片式多極性小型發(fā)電機(jī)，其特征在于，是包含有一磁性組件；多數(shù)個(gè)磁極片，是呈環(huán)狀分布，且與磁性組件等間距相對(duì)；一鐵芯環(huán)路，是呈環(huán)狀體，且周緣與上述磁極片一體成型，可供各磁極片磁路連通，使磁力線得以通過；多數(shù)個(gè)片狀線圈，是安裝套設(shè)于每一磁極片上。
2.如權(quán)利要求1所述的集片式多極性小型發(fā)電機(jī)，其特征在于，更包含有一筒體，該磁性組件是安裝于筒體內(nèi)側(cè)，該磁極片是一體成型于鐵芯環(huán)路的外周緣上與外側(cè)周圍的磁性組件相對(duì)。
3.如權(quán)利要求1所述的集片式多極性小型發(fā)電機(jī)，其特征在于，更包含有一筒體，該鐵芯環(huán)路是安裝于筒體內(nèi)側(cè)，該磁極片是一體成型于鐵芯環(huán)路的內(nèi)周緣上與內(nèi)側(cè)周圍的磁性組件相對(duì)。
4.如權(quán)利要求2所述的集片式多極性小型發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述該筒體是內(nèi)側(cè)裝有磁性組件的外側(cè)轉(zhuǎn)子，該磁極片、鐵芯環(huán)路與線圈是構(gòu)成內(nèi)側(cè)定子，并與筒體同軸地安裝在筒體內(nèi)部。
5.如權(quán)利要求4所述的集片式多極性小型發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述該內(nèi)側(cè)定子是固定在車輪的花轂心軸上，該外側(cè)轉(zhuǎn)子則與車輪的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件相連。
6.如權(quán)利要求3所述的集片式多極性小型發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述該筒體是內(nèi)側(cè)裝有鐵芯環(huán)路、磁極片與線圈的外側(cè)轉(zhuǎn)子，該磁性組件是構(gòu)成內(nèi)側(cè)定子，并與筒體同軸地安裝于各磁極片圍設(shè)的空間中。
7.如權(quán)利要求1所述的集片式多極性小型發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述該鐵芯環(huán)路是由多數(shù)個(gè)環(huán)狀鐵芯沖片迭接而成。
8.如權(quán)利要求1所述的集片式多極性小型發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述該磁極片的斷面呈“1”字狀。
9.如權(quán)利要求1所述的集片式多極性小型發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述該片狀線圈的二端線頭各連接至一接線PC板，該接線PC板是位于各磁極片一側(cè)者。
10.如權(quán)利要求1所述的集片式多極性小型發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述該片狀線圈可由薄膜電路板上形成相當(dāng)于導(dǎo)線的印刷電路所構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求1所述的集片式多極性小型發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述該磁性組件是永久磁鐵。
12.如權(quán)利要求1所述的集片式多極性小型發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述該磁性組件是電磁鐵。
全文摘要
本發(fā)明一種集片式多極性小型發(fā)電機(jī)，是包含有一磁性組件，多數(shù)個(gè)呈環(huán)狀分布且與磁性組件相對(duì)的磁極片，一周緣一體成型有上述磁極片的鐵芯環(huán)路，可供各磁極片磁路連通，并讓磁力線通過，同時(shí)，每一磁極片上更分別安裝有一片狀線圈，以便令磁性組件與鐵芯環(huán)路上各磁極片作相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，可在線圈中產(chǎn)生電流而發(fā)電，且具組裝快速、節(jié)省線圈及發(fā)電量高等諸多功效。
文檔編號(hào)H02K21/12GK1866672SQ20051007288
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2005年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月17日
發(fā)明者林益銀, 陳浚欽, 廖貴堂 申請(qǐng)人:林益銀, 陳浚欽, 廖貴堂