本發(fā)明與輪轂發(fā)電機有關(guān)，特別是指一種輪轂發(fā)電機的磁石組與軛鐵組的組配結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

參閱圖1a、圖1b所示，顯示一種自行車用花轂發(fā)電機結(jié)構(gòu)(中國臺灣發(fā)明專利申請第097144972號)，是在一花轂殼體內(nèi)的軸心設(shè)置一發(fā)電機10，該發(fā)電機10為一線圈單元11外周緣設(shè)置一磁石組12，及供二對應(yīng)軛鐵組13設(shè)置，該磁石組12的由復(fù)數(shù)磁極121環(huán)狀排列組成，該軛鐵組13外周緣設(shè)有軛爪131，該二軛鐵組13分別由該線圈單元11兩側(cè)對合并限位，該軛爪131位于該線圈單元11外圈，藉此組成體積小、質(zhì)量輕且電壓與功率大的發(fā)電機。

此種花轂發(fā)電機的該磁石組12具有一面向其中一該軛鐵組13的第一側(cè)面122、一面向另一該軛鐵組12的第二側(cè)面123、復(fù)數(shù)位于該第一側(cè)面122且呈環(huán)狀排列并n-s交錯的該磁極121，及復(fù)數(shù)位于該第二側(cè)面123且呈環(huán)狀排列并s-n交錯的磁極121，且位于相背的第一、第二側(cè)面122、123處的二磁極121為相反磁性。

然而，由于各該磁極121的分極線1211在通過二該軛鐵組13的軛鐵線132時，兩者是呈平行關(guān)系，也就是該分極線1211在通過該軛鐵線132時不具有夾角，因此，該磁石組12相對于軛鐵組13轉(zhuǎn)動時，該磁極121的分極線1211以與各該軛鐵組13的軛鐵線132呈平行狀的通過所對應(yīng)各該軛鐵組13的軛鐵線131，使得該軛鐵組13轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的頓轉(zhuǎn)扭矩過大，造成該發(fā)電輪轂的運轉(zhuǎn)受阻。參閱圖1c所示，顯示該等磁極121的分極線1211以與各該軛鐵組13的軛鐵線132呈平行狀的通過各該軛鐵組13的軛鐵線132的關(guān)系圖，其中x軸代表時間、單位為毫秒(ms)，y軸代表為扭力、單位為毫牛頓x米(mnewtonxmeter)，其頓轉(zhuǎn)扭矩最高高達0.68牛頓x米。

是以，如何開發(fā)出一種輪轂發(fā)電機的磁石組與軛鐵組的組配結(jié)構(gòu)，其可解決上述的問題，即為本案發(fā)明的動機。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種輪轂發(fā)電機的磁石組與軛鐵組的組配結(jié)構(gòu)，其可以降低該輪轂發(fā)電機運轉(zhuǎn)發(fā)電時所產(chǎn)生的頓轉(zhuǎn)扭矩。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

依據(jù)本發(fā)明所提供一種輪轂發(fā)電機的磁石組與軛鐵組的組配結(jié)構(gòu)，包含：一磁石組，具有一第一側(cè)面、復(fù)數(shù)位于該第一側(cè)面且呈環(huán)狀排列并呈n-s交錯的第一磁極、一反向于該第一側(cè)面的第二側(cè)面、復(fù)數(shù)位于該第二側(cè)面且呈環(huán)狀排列并呈s-n交錯的第二磁極，且位于相背的該第一、第二側(cè)面處的該第一、第二磁極為相反磁性；一軛鐵組，包括復(fù)數(shù)第一軛鐵、及復(fù)數(shù)第二軛鐵，各該第一軛鐵復(fù)數(shù)環(huán)設(shè)在該磁石組一側(cè)且各具有一對應(yīng)該第一側(cè)面的第一磁極的第一爪部，各該第二軛鐵復(fù)數(shù)環(huán)設(shè)在該磁石組另一側(cè)且各具有一對應(yīng)該第二側(cè)面的第二磁極的第二爪部；

其特征在于：該磁石組能相對于該軛鐵組轉(zhuǎn)動，且各該第一軛鐵具有一通過一第一圓心的第一軛鐵線，各該第二軛鐵具有一通過一第二圓心的第二軛鐵線，每兩相鄰該第一磁極的相接處具有一第一分極線，且各該第一分極線通過相對應(yīng)的各該第一軛鐵線時，該第一分極線與該第一軛鐵線形成一第一夾角，每兩相鄰該第二磁極的相接處具有一第二分極線，且各該第二分極線通過相對應(yīng)的各該第二軛鐵線時，該第二分極線與該第二軛鐵線形成一第二夾角。

較佳地，其中該第一夾角介于5度至40度之間，該第二夾角介于5度至40度之間。

較佳地，其中各該第一軛鐵由復(fù)數(shù)第一軛鐵片迭設(shè)而成，各該第一軛鐵片包括一第一內(nèi)段、一由該第一內(nèi)段的一端彎折延伸的第一延伸段、一由該第一延伸段的一端且朝該第一內(nèi)段彎折延伸的第一外段、及一由該第一外段的一端彎折延伸且朝該第一內(nèi)段反方向并對應(yīng)該第一側(cè)面的第一磁極的第一爪段。

較佳地，其中各該第一軛鐵片的第一爪段的長度相同。

較佳地，其中迭設(shè)而成的各該第一軛鐵片中，由兩側(cè)朝中央的該第一軛鐵片的第一爪段的長度逐漸變長。

較佳地，其中迭設(shè)而成的各該第一軛鐵片中，由一側(cè)朝另一側(cè)的該第一軛鐵片的第一爪段的長度逐漸變長。

較佳地，其中各該第二軛鐵由復(fù)數(shù)第二軛鐵片迭設(shè)而成，各該第二軛鐵片包括一第二內(nèi)段、一由該第二內(nèi)段的一端彎折延伸的第二延伸段、一由該第二延伸段的一端且朝該第二內(nèi)段彎折延伸的第二外段、及一由該第二外段的一端彎折延伸且朝該第二內(nèi)段反方向并對應(yīng)該第二側(cè)面的第二磁極的第二爪段。

較佳地，其中各該第二軛鐵片的第二爪段的長度相同。

較佳地，其中迭設(shè)而成的各該第二軛鐵片中，由兩側(cè)朝中央的該第二軛鐵片的第二爪段的長度逐漸變長。

較佳地，其中迭設(shè)而成的各該第二軛鐵片中，由一側(cè)朝另一側(cè)的該第二軛鐵片的第二爪段的長度逐漸變長。

本發(fā)明的有益效果是：

有關(guān)本發(fā)明為達成上述目的，所采用的技術(shù)、手段及其他的功效，茲舉一較佳可行實施例并配合圖式詳細說明如后。

附圖說明

圖1a為已知發(fā)電輪轂的發(fā)電機模組的立體圖。

圖1b為圖1a的轉(zhuǎn)子磁場產(chǎn)生體與軛鐵組配結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖1c為圖1b的轉(zhuǎn)子磁場產(chǎn)生體與軛鐵作動時的頓轉(zhuǎn)扭矩關(guān)系圖。

圖2為本發(fā)明實施例的立體分解圖，顯示本發(fā)明與定子線圈體及固定單元分離的狀態(tài)。

圖3為本發(fā)明實施例的立體分解圖。

圖4為本發(fā)明實施例的示意圖，顯示磁石組與一軛鐵的組配狀態(tài)。

圖5a為本發(fā)明實施例的示意圖，顯示一磁極與一軛鐵的組配狀態(tài)。

圖5b為圖5a的磁石組與軛鐵組的頓轉(zhuǎn)扭矩關(guān)系圖。

圖6為本發(fā)明實施例的示意圖，顯示另一種一軛鐵與一磁極的組配狀態(tài)。

圖7為本發(fā)明實施例的示意圖，顯示再一種一軛鐵與一磁極的組配狀態(tài)。

圖8為本發(fā)明實施例的示意圖，顯示再一種一磁極與一軛鐵的組配狀態(tài)。

附圖標號：10：發(fā)電機；11：線圈單元；12：磁石組；121：磁極；1211：分極線；122：第一側(cè)面；123：第二側(cè)面；13：軛鐵組；131：軛爪；132：軛鐵線；21：定子線圈體；22：固定單元；30：磁石組；31：第一側(cè)面；32：第一磁極；321：第一分極線；33：第二側(cè)面；34：第二磁極；341：第二分極線；40：軛鐵組；41：第一軛鐵；411：第一爪部；412：第一軛鐵線；413：第一軛鐵片；4131：第一內(nèi)段；4132：第一延伸段；4133：第一外段；4134：第一爪段；42：第二軛鐵；421：第二爪部；422：第二軛鐵線；423：第二軛鐵片；4231：第二內(nèi)段；4232：第二延伸段；4233：第二外段；4234：第二爪段；a1：第一夾角；a2：第二夾角；p1：第一圓心；p2：第二圓心。

具體實施方式

在提出詳細說明之前，要注意的是，在以下的說明中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2所示，本發(fā)明實施例所提供的一種輪轂發(fā)電機的磁石組與軛鐵組的組配結(jié)構(gòu)，適用于與該輪轂發(fā)電機的定子線圈體21及固定單元22組配而成，參閱圖3至圖5a所示，該輪轂發(fā)電機的磁石組與軛鐵組的組配結(jié)構(gòu)主要是由一磁石組30與一軛鐵組40所組成，其中：

該磁石組30，具有一第一側(cè)面31、復(fù)數(shù)位于該第一側(cè)面31且呈環(huán)狀排列并呈n-s交錯的第一磁極32、一反向于該第一側(cè)面31的第二側(cè)面33、復(fù)數(shù)位于該第二側(cè)面33且呈環(huán)狀排列并呈s-n交錯的第二磁極34，且位于相背的該第一、第二側(cè)面31、33處的該第一、第二磁極32、34為相反磁性。

該軛鐵組40，包括復(fù)數(shù)第一軛鐵41、及復(fù)數(shù)第二軛鐵42，各該第一軛鐵41復(fù)數(shù)環(huán)設(shè)在該磁石組30一側(cè)且各具有一對應(yīng)該第一側(cè)面31的第一磁極32的第一爪部411，各該第二軛鐵42復(fù)數(shù)環(huán)設(shè)在該磁石組30另一側(cè)且各具有一對應(yīng)該第二側(cè)面33的第二磁極34的第二爪部421。

本發(fā)明特別設(shè)計之處在于：該磁石組30相對于該軛鐵組40轉(zhuǎn)動，且各該第一軛鐵41具有一通過一第一圓心p1的第一軛鐵線412，各該第二軛鐵42具有一通過一第二圓心p2的第二軛鐵線422，每兩相鄰該第一磁極32的相接處具有一第一分極線321，且各該第一分極線321通過相對應(yīng)的各該第一軛鐵線412時，該第一分極線321與該第一軛鐵線412形成一第一夾角a1，每兩相鄰該第二磁極34的相接處具有一第二分極線341，且各該第二分極線341通過相對應(yīng)的各該第二軛鐵線422時，該第二分極線341與該第二軛鐵線422形成一第二夾角a2。本實施例中，該第一夾角a1為10度，在其他實施方式中，該第一夾角a1可介于5度至40度之間，例如圖8所示，該第一夾角a1為25度的狀態(tài)；該第二夾角a2為10度，在其他實施方式中，該第二夾角a2可介于5度至40度之間，例如圖8所示，該第二夾角a2為25度的狀態(tài)。

藉此，由于本發(fā)明特別將各該第一軛鐵41的第一軛鐵線412以共同通過該第一圓心p1的方式排列、將各該第二軛鐵42的第二軛鐵線422以共同通過該第二圓心p2的方式排列，并使各該第一分極線321通過相對應(yīng)的各該第一軛鐵線412時，該第一分極線321與該第一軛鐵線412形成一第一夾角a1，以及使各該第二分極線341通過相對應(yīng)的各該第二軛鐵線422時，該第二分極線341與該第二軛鐵線422形成一第二夾角a2，因此，該磁石組30第一側(cè)面31的各第一磁極32相對于各該第一軛鐵41轉(zhuǎn)動、以及該磁石組30第二側(cè)面33的各第二磁極34相對于各該第二軛鐵42轉(zhuǎn)動時，該等第一、第二分極線321、341是以呈有角度的方式通過所對應(yīng)的該等第一、第二軛鐵41、42的第一、第二軛鐵線412、422，因此，可以降低轉(zhuǎn)動時的頓轉(zhuǎn)扭矩。

參閱圖5b所示，為圖5a的磁石組與軛鐵組的頓轉(zhuǎn)扭矩關(guān)系圖，其中x軸代表時間、單位為毫秒(ms)，y軸代表為扭力、單位為毫牛頓x米(mnewtonxmeter)，由該關(guān)系圖可以得知，當(dāng)該等第一、第二分極線以與該等第一、第二軛鐵線以呈10度夾角的方式通過所對應(yīng)的該等第一、第二軛鐵線時，其頓轉(zhuǎn)扭矩最高僅為480.00毫牛頓x米，反觀圖1c所示，當(dāng)該等磁極143的分極線1431以與該等第一、二軛鐵121、122的軛鐵線1211、1221以呈平行狀的方式通過所對應(yīng)該等第一、二軛鐵121、122的軛鐵線1211、1221時，其所產(chǎn)生的最高頓轉(zhuǎn)扭矩約略為680.00毫牛頓x米，因此，本發(fā)明確實大大的降低了該輪轂發(fā)電機運轉(zhuǎn)發(fā)電時所產(chǎn)生的頓轉(zhuǎn)扭矩。

值得一提的是，復(fù)參閱圖3、圖5a所示，本發(fā)明實施例中，各該第一軛鐵41由八片第一軛鐵片413迭設(shè)而成，各該第一軛鐵片413包括一第一內(nèi)段4131、一由該第一內(nèi)段4131的一端彎折延伸的第一延伸段4132、一由該第一延伸4132段的一端且朝該第一內(nèi)段彎4131折延伸的第一外段4133、及一由該第一外段4133的一端彎折延伸且朝該第一內(nèi)段4131反方向并對應(yīng)該第一側(cè)面31的第一磁極32的第一爪段4134。其中迭設(shè)而成的各該第一軛鐵片413中，由兩側(cè)朝中央的該第一軛鐵片413的第一爪段4134的長度逐漸變長。圖5a中，中間四片的第一軛鐵片413的第一爪段4134長度相同，越往外側(cè)排列的第一軛鐵片413的第一爪段4134長度越短。而各該第一軛鐵片413的排列方式也可如圖6所示，在迭設(shè)而成的各該第一軛鐵片413中，各該第一軛鐵片413的第一爪段4134長度相同。也可如圖7所示，在迭設(shè)而成的各該第一軛鐵片413中，由一側(cè)朝另一側(cè)的該第一軛鐵片413的第一爪段4134的長度逐漸變長。

當(dāng)然，在本發(fā)明實施例中，該第二軛鐵42的結(jié)構(gòu)及排列方式皆與該第一軛鐵41的結(jié)構(gòu)及排列方式相同，亦即各該第二軛鐵42由八片第二軛鐵片423迭設(shè)而成，各該第二軛鐵片423包括一第二內(nèi)段4231、一由該第二內(nèi)段4231的一端彎折延伸的第二延伸段4232、一由該第二延伸段4232的一端且朝該第二內(nèi)段4231彎折延伸的第二外段4233、及一由該第二外段4233的一端彎折延伸且朝該第二內(nèi)段4231反方向并對應(yīng)該第二側(cè)面33的第二磁極34的第二爪段4234。其中迭設(shè)而成的各該第二軛鐵片423中，由兩側(cè)朝中央的該第二軛鐵片423的第二爪段4234的長度逐漸變長。圖5a中，中間四片的第二軛鐵片423的第二爪段4234長度相同，越往外側(cè)排列的第二軛鐵片423的第二爪段4234長度越短。而各該第二軛鐵片423的排列方式也可如圖6所示，在迭設(shè)而成的各該第二軛鐵片423中，各該第二軛鐵片423的第二爪段4234長度相同。也可如圖7所示，在迭設(shè)而成的各該第二軛鐵片423中，由一側(cè)朝另一側(cè)的該第二軛鐵片423的第二爪段4234的長度逐漸變長。

綜上所述，上述實施例及圖式僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當(dāng)不能以之限定本發(fā)明實施的范圍，舉凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。