轮毂发电机的磁石组与轭铁组的组配结构的制作方法

本发明与轮毂发电机有关，特别是指一种轮毂发电机的磁石组与轭铁组的组配结构。

背景技术：

参阅图1a、图1b所示，显示一种自行车用花毂发电机结构(中国台湾发明专利申请第097144972号)，是在一花毂壳体内的轴心设置一发电机10，该发电机10为一线圈单元11外周缘设置一磁石组12，及供二对应轭铁组13设置，该磁石组12的由复数磁极121环状排列组成，该轭铁组13外周缘设有轭爪131，该二轭铁组13分别由该线圈单元11两侧对合并限位，该轭爪131位于该线圈单元11外圈，藉此组成体积小、质量轻且电压与功率大的发电机。

此种花毂发电机的该磁石组12具有一面向其中一该轭铁组13的第一侧面122、一面向另一该轭铁组12的第二侧面123、复数位于该第一侧面122且呈环状排列并n-s交错的该磁极121，及复数位于该第二侧面123且呈环状排列并s-n交错的磁极121，且位于相背的第一、第二侧面122、123处的二磁极121为相反磁性。

然而，由于各该磁极121的分极线1211在通过二该轭铁组13的轭铁线132时，两者是呈平行关系，也就是该分极线1211在通过该轭铁线132时不具有夹角，因此，该磁石组12相对于轭铁组13转动时，该磁极121的分极线1211以与各该轭铁组13的轭铁线132呈平行状的通过所对应各该轭铁组13的轭铁线131，使得该轭铁组13转动时所产生的顿转扭矩过大，造成该发电轮毂的运转受阻。参阅图1c所示，显示该等磁极121的分极线1211以与各该轭铁组13的轭铁线132呈平行状的通过各该轭铁组13的轭铁线132的关系图，其中x轴代表时间、单位为毫秒(ms)，y轴代表为扭力、单位为毫牛顿x米(mnewtonxmeter)，其顿转扭矩最高高达0.68牛顿x米。

是以，如何开发出一种轮毂发电机的磁石组与轭铁组的组配结构，其可解决上述的问题，即为本案发明的动机。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种轮毂发电机的磁石组与轭铁组的组配结构，其可以降低该轮毂发电机运转发电时所产生的顿转扭矩。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

依据本发明所提供一种轮毂发电机的磁石组与轭铁组的组配结构，包含：一磁石组，具有一第一侧面、复数位于该第一侧面且呈环状排列并呈n-s交错的第一磁极、一反向于该第一侧面的第二侧面、复数位于该第二侧面且呈环状排列并呈s-n交错的第二磁极，且位于相背的该第一、第二侧面处的该第一、第二磁极为相反磁性；一轭铁组，包括复数第一轭铁、及复数第二轭铁，各该第一轭铁复数环设在该磁石组一侧且各具有一对应该第一侧面的第一磁极的第一爪部，各该第二轭铁复数环设在该磁石组另一侧且各具有一对应该第二侧面的第二磁极的第二爪部；

其特征在于：该磁石组能相对于该轭铁组转动，且各该第一轭铁具有一通过一第一圆心的第一轭铁线，各该第二轭铁具有一通过一第二圆心的第二轭铁线，每两相邻该第一磁极的相接处具有一第一分极线，且各该第一分极线通过相对应的各该第一轭铁线时，该第一分极线与该第一轭铁线形成一第一夹角，每两相邻该第二磁极的相接处具有一第二分极线，且各该第二分极线通过相对应的各该第二轭铁线时，该第二分极线与该第二轭铁线形成一第二夹角。

较佳地，其中该第一夹角介于5度至40度之间，该第二夹角介于5度至40度之间。

较佳地，其中各该第一轭铁由复数第一轭铁片迭设而成，各该第一轭铁片包括一第一内段、一由该第一内段的一端弯折延伸的第一延伸段、一由该第一延伸段的一端且朝该第一内段弯折延伸的第一外段、及一由该第一外段的一端弯折延伸且朝该第一内段反方向并对应该第一侧面的第一磁极的第一爪段。

较佳地，其中各该第一轭铁片的第一爪段的长度相同。

较佳地，其中迭设而成的各该第一轭铁片中，由两侧朝中央的该第一轭铁片的第一爪段的长度逐渐变长。

较佳地，其中迭设而成的各该第一轭铁片中，由一侧朝另一侧的该第一轭铁片的第一爪段的长度逐渐变长。

较佳地，其中各该第二轭铁由复数第二轭铁片迭设而成，各该第二轭铁片包括一第二内段、一由该第二内段的一端弯折延伸的第二延伸段、一由该第二延伸段的一端且朝该第二内段弯折延伸的第二外段、及一由该第二外段的一端弯折延伸且朝该第二内段反方向并对应该第二侧面的第二磁极的第二爪段。

较佳地，其中各该第二轭铁片的第二爪段的长度相同。

较佳地，其中迭设而成的各该第二轭铁片中，由两侧朝中央的该第二轭铁片的第二爪段的长度逐渐变长。

较佳地，其中迭设而成的各该第二轭铁片中，由一侧朝另一侧的该第二轭铁片的第二爪段的长度逐渐变长。

本发明的有益效果是：

有关本发明为达成上述目的，所采用的技术、手段及其他的功效，兹举一较佳可行实施例并配合图式详细说明如后。

附图说明

图1a为已知发电轮毂的发电机模组的立体图。

图1b为图1a的转子磁场产生体与轭铁组配结构的示意图。

图1c为图1b的转子磁场产生体与轭铁作动时的顿转扭矩关系图。

图2为本发明实施例的立体分解图，显示本发明与定子线圈体及固定单元分离的状态。

图3为本发明实施例的立体分解图。

图4为本发明实施例的示意图，显示磁石组与一轭铁的组配状态。

图5a为本发明实施例的示意图，显示一磁极与一轭铁的组配状态。

图5b为图5a的磁石组与轭铁组的顿转扭矩关系图。

图6为本发明实施例的示意图，显示另一种一轭铁与一磁极的组配状态。

图7为本发明实施例的示意图，显示再一种一轭铁与一磁极的组配状态。

图8为本发明实施例的示意图，显示再一种一磁极与一轭铁的组配状态。

附图标号：10：发电机；11：线圈单元；12：磁石组；121：磁极；1211：分极线；122：第一侧面；123：第二侧面；13：轭铁组；131：轭爪；132：轭铁线；21：定子线圈体；22：固定单元；30：磁石组；31：第一侧面；32：第一磁极；321：第一分极线；33：第二侧面；34：第二磁极；341：第二分极线；40：轭铁组；41：第一轭铁；411：第一爪部；412：第一轭铁线；413：第一轭铁片；4131：第一内段；4132：第一延伸段；4133：第一外段；4134：第一爪段；42：第二轭铁；421：第二爪部；422：第二轭铁线；423：第二轭铁片；4231：第二内段；4232：第二延伸段；4233：第二外段；4234：第二爪段；a1：第一夹角；a2：第二夹角；p1：第一圆心；p2：第二圆心。

具体实施方式

在提出详细说明之前，要注意的是，在以下的说明中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图2所示，本发明实施例所提供的一种轮毂发电机的磁石组与轭铁组的组配结构，适用于与该轮毂发电机的定子线圈体21及固定单元22组配而成，参阅图3至图5a所示，该轮毂发电机的磁石组与轭铁组的组配结构主要是由一磁石组30与一轭铁组40所组成，其中：

该磁石组30，具有一第一侧面31、复数位于该第一侧面31且呈环状排列并呈n-s交错的第一磁极32、一反向于该第一侧面31的第二侧面33、复数位于该第二侧面33且呈环状排列并呈s-n交错的第二磁极34，且位于相背的该第一、第二侧面31、33处的该第一、第二磁极32、34为相反磁性。

该轭铁组40，包括复数第一轭铁41、及复数第二轭铁42，各该第一轭铁41复数环设在该磁石组30一侧且各具有一对应该第一侧面31的第一磁极32的第一爪部411，各该第二轭铁42复数环设在该磁石组30另一侧且各具有一对应该第二侧面33的第二磁极34的第二爪部421。

本发明特别设计之处在于：该磁石组30相对于该轭铁组40转动，且各该第一轭铁41具有一通过一第一圆心p1的第一轭铁线412，各该第二轭铁42具有一通过一第二圆心p2的第二轭铁线422，每两相邻该第一磁极32的相接处具有一第一分极线321，且各该第一分极线321通过相对应的各该第一轭铁线412时，该第一分极线321与该第一轭铁线412形成一第一夹角a1，每两相邻该第二磁极34的相接处具有一第二分极线341，且各该第二分极线341通过相对应的各该第二轭铁线422时，该第二分极线341与该第二轭铁线422形成一第二夹角a2。本实施例中，该第一夹角a1为10度，在其他实施方式中，该第一夹角a1可介于5度至40度之间，例如图8所示，该第一夹角a1为25度的状态；该第二夹角a2为10度，在其他实施方式中，该第二夹角a2可介于5度至40度之间，例如图8所示，该第二夹角a2为25度的状态。

藉此，由于本发明特别将各该第一轭铁41的第一轭铁线412以共同通过该第一圆心p1的方式排列、将各该第二轭铁42的第二轭铁线422以共同通过该第二圆心p2的方式排列，并使各该第一分极线321通过相对应的各该第一轭铁线412时，该第一分极线321与该第一轭铁线412形成一第一夹角a1，以及使各该第二分极线341通过相对应的各该第二轭铁线422时，该第二分极线341与该第二轭铁线422形成一第二夹角a2，因此，该磁石组30第一侧面31的各第一磁极32相对于各该第一轭铁41转动、以及该磁石组30第二侧面33的各第二磁极34相对于各该第二轭铁42转动时，该等第一、第二分极线321、341是以呈有角度的方式通过所对应的该等第一、第二轭铁41、42的第一、第二轭铁线412、422，因此，可以降低转动时的顿转扭矩。

参阅图5b所示，为图5a的磁石组与轭铁组的顿转扭矩关系图，其中x轴代表时间、单位为毫秒(ms)，y轴代表为扭力、单位为毫牛顿x米(mnewtonxmeter)，由该关系图可以得知，当该等第一、第二分极线以与该等第一、第二轭铁线以呈10度夹角的方式通过所对应的该等第一、第二轭铁线时，其顿转扭矩最高仅为480.00毫牛顿x米，反观图1c所示，当该等磁极143的分极线1431以与该等第一、二轭铁121、122的轭铁线1211、1221以呈平行状的方式通过所对应该等第一、二轭铁121、122的轭铁线1211、1221时，其所产生的最高顿转扭矩约略为680.00毫牛顿x米，因此，本发明确实大大的降低了该轮毂发电机运转发电时所产生的顿转扭矩。

值得一提的是，复参阅图3、图5a所示，本发明实施例中，各该第一轭铁41由八片第一轭铁片413迭设而成，各该第一轭铁片413包括一第一内段4131、一由该第一内段4131的一端弯折延伸的第一延伸段4132、一由该第一延伸4132段的一端且朝该第一内段弯4131折延伸的第一外段4133、及一由该第一外段4133的一端弯折延伸且朝该第一内段4131反方向并对应该第一侧面31的第一磁极32的第一爪段4134。其中迭设而成的各该第一轭铁片413中，由两侧朝中央的该第一轭铁片413的第一爪段4134的长度逐渐变长。图5a中，中间四片的第一轭铁片413的第一爪段4134长度相同，越往外侧排列的第一轭铁片413的第一爪段4134长度越短。而各该第一轭铁片413的排列方式也可如图6所示，在迭设而成的各该第一轭铁片413中，各该第一轭铁片413的第一爪段4134长度相同。也可如图7所示，在迭设而成的各该第一轭铁片413中，由一侧朝另一侧的该第一轭铁片413的第一爪段4134的长度逐渐变长。

当然，在本发明实施例中，该第二轭铁42的结构及排列方式皆与该第一轭铁41的结构及排列方式相同，亦即各该第二轭铁42由八片第二轭铁片423迭设而成，各该第二轭铁片423包括一第二内段4231、一由该第二内段4231的一端弯折延伸的第二延伸段4232、一由该第二延伸段4232的一端且朝该第二内段4231弯折延伸的第二外段4233、及一由该第二外段4233的一端弯折延伸且朝该第二内段4231反方向并对应该第二侧面33的第二磁极34的第二爪段4234。其中迭设而成的各该第二轭铁片423中，由两侧朝中央的该第二轭铁片423的第二爪段4234的长度逐渐变长。图5a中，中间四片的第二轭铁片423的第二爪段4234长度相同，越往外侧排列的第二轭铁片423的第二爪段4234长度越短。而各该第二轭铁片423的排列方式也可如图6所示，在迭设而成的各该第二轭铁片423中，各该第二轭铁片423的第二爪段4234长度相同。也可如图7所示，在迭设而成的各该第二轭铁片423中，由一侧朝另一侧的该第二轭铁片423的第二爪段4234的长度逐渐变长。

综上所述，上述实施例及图式仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以之限定本发明实施的范围，举凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利涵盖的范围内。