TWI281768B - Multi-pole permanent magnetic power generator - Google Patents

Description

1281768 七、指定代表圖： (=)本案指定代表圖為：第（三B )圖。 (二)本代表圖之元件符號簡單說明： 碗體4 第一磁鐵12 第二磁鐵13 八 、本案若有化學式時，請揭示最錢示發明特徵的化 學式 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 特別是關於-種使用個別具有複 本發明係有關於一種磁鐵發電機， 數個長方形磁鐵的磁鐵組之磁鐵發電機

【先前技術】 -般而言’在諸如摩托車與卡車等小型或特殊交虹具内具有—般小型引擎所 驅動之發電機，通常為利用永久磁鐵感應之永磁發電機，其具有可供安置一部 水磁發電機的外殼’該部永磁發電__諸如鐵_磁鐵，咖目前—般主流所 使用之氧化磁鐵（ferrite magnet)。 4永雜嫌含-轉济個定子，在_付纽賴紐離地排列 固疋於-她_韻上’·此好德射切使好個軸賴—賴心之多個 輪射部分纏繞，藉此當轉子為-部剌_而繞定子旋轉時，即在配置於定子之磁 1281768 極處的諸線圈中激勵出電動勢。 為連接凌載引擎於二輪機車之磁鐵發電機，通常具有在形成略碗形狀之概鐵内 周圍所配設之複數個磁鐵的轉子，以裝載並旋轉於繊發電舰枢之周圍。 、~傳=知技術之永久磁鐵發電機具有複雜之結構且製作成本高，其所使用之磁鐵 通常為，之氧化磁鐵（ferrite哪的，或稱為肥粒磁鐵），其磁束密度與保持力有 限，為獲得體積小、性能高且成本合理之發電機，必須提出勒新之永久磁鐵發電機之結 構0 【發明内容】 因此’馨於以上習知技術之問題而提出本發明，並且本發日月之㈣在於提供一種 多極式永久磁鐵發電機結構’其中之磁極形狀改變簡化了磁鐵之生產方式，並且提高材 料之使料，而降低生產上義鐵發電機之成本。

本發明所提供之-翻鐵發錢，包括··—固定子，包含具錢極結構之鐵心， 以及纏繞於此突極結構外部用以輸出電流之線圈；以及—迴轉子，_合至上述之固定 子，其中此迴轉子包含：一中心部，齡至一外部動力源；以及一碗體，位於固定子之 周圍，並齡於上述之中心部；複數個磁鐵組，分職附於碗體之内側。 本發明所提供之-種磁鐵發電機，其帽述之中心部具有—斜度孔以連接外部動 «。其中所述之碗體係以鉚釘固接於中心部。其中所述之迴轉子更包含一磁鐵蓋，覆 蓋於該碗體上，並且與碗體_形成—空間以容納長方形磁鐵。其中所述之外部動力源 用以使迴轉子_定子作相親_產生糕於顧巾。其情述之突極結構包含放射 狀突極結構，而複數個磁雜均各自包含兩個長方翻鐵。此外，在本發明之較佳實施 例中，上述之長方形磁鐵係包括稀土類磁鐵，並且其較佳之外徑為削酿，而較佳之厚 度為2. 4匯。再者，長方形磁鐵較佳之磁極角度大約為2〇度，且上述長方形磁鐵之酉予己 置乃對稱於捕之中心線’其中此—中心、線乃平行於迴轉子之旋轉軸。值得注意的是， 1281768 上述長方形顧之外徑、厚度及雜角度係可依據使用者之不同環境與需求而做適度更 動0 再者’上述之複數個磁鐵組係配置於-支架之上，以提絲納複數個磁鐵配置之空 間，並且上述支架係為塑膠成型之圓弧體。 【實施方式】 本發明將配合其較佳實施例與隨附之圖示詳述於下，應轉者為本發明中所有之 較佳實施例僅為例示之用，因此除文中之較佳實施例外，本發明亦可廣泛地應用在其他 φ 實施射。且本發不受限於任何實施例，應以隨附之申請專_圍及制等領域而 定。 - 首先參考第―®，顯示本發明之永久磁鐵發錢之截面W。上述發電機包括迴轉 ； 子1以及固定子2，其中迴轉子1包含中心件3以及碗體4。上述之中心件3具有斜度 ，孔9，用於連接外部引擎之迴轉軸以帶動迴轉子1轉動。中心件3與碗體4之結合係透 過通過鉚釘孔11之鉚釘。上述碗體4之_面與圓筒狀磁鐵蓋6之外側面形成一空間， 用於配置磁鐵5。磁鐵5係磁***錯排列，並且利用接著劑固定於碗體4内側之容置空 間中。 固定子2具有由中心軸外側放射狀形成之突極結構，其包含由基層鐵板所組成之 電樞鐵心7 ’並且上述突極上具有顧請繞。上麵定子係现賴定於上述外部引 擎之-側。因此當上述外部引擎迴轉時，將透過中心件3帶動迴轉子丨進行旋轉，而位 於中心件3之碗體4内側之磁鐵5與固定子2突極上之線圈8之間的姆運動將於線圈 8中產生電流。 第二八圖為碗體4内側面部分之放大圖，其中沿z_z線之斷面圖顯示於第二㈣ 中。由第-B1I中’碗體4内側為圓弧形並賴磁鐵蓋6之外側面形成—空間以容納磁 鐵5磁鐵5通^為具有㈣度（稱為磁極角度）賴稱於—中心之圓弧磁鐵，以緊密 合、、内於由碗體4 _彳以及磁鐵蓋6相所形成之空間巾，上述之磁極肖度係根據所設計 1281768 之磁極數而定。於第二A圖中’與軸平行且面對鐵心方向之磁鐵5厚度為We’並且磁鐵 蓋6之一端乃固接於碗體4之上，使得其另一端能夠頂住於碗體4末端之突起結構中， 因而形成一磁鐵容納空間。 一般而言，上述圓弧磁鐵5可包括稀土類磁鐵，其具有高磁束密度之特性，因此 具有稀土類磁鐵之發電機性能通常較佳，但是其價格昂貴，亦使得製造此種磁鐵發電機 之成本較一般使用氧化鐵磁鐵之發電機為高。 第三A圖以及第三B圖為本發明之磁鐵發電機碗體結構圖。根據第三B圖，本發 φ 明之永久磁鐵發電機其碗體4内側之容納空間中包含第一磁鐵12以及第二磁鐵13,上 述第一磁鐵與第二磁鐵乃形成一組磁鐵組。第一磁鐵丨2與第二磁鐵丨3具有長方形之斷 面，分別位於上述容納空間之對稱中心的兩側，並且可以黏貼方式固定於上述空間中， • 並且上述第一與第二磁鐵之配置方式乃對稱於碗體4之中心線，其中此一中心線乃平行 - 於迴轉子1之旋轉軸。由磁鐵蓋6外側以及碗體4内側所形成之圓弧形空間之弧度角為 0，因此對稱於上述中心兩側之空間其弧度角乃均為0/2。 以長方賴鐵取代圓弧形磁鋪由於長方形磁鐵具有製作料之優點，並且其具 有較高之材料使用率（製造材料重量/投入材料重量χ1〇〇)，所以能夠有效降低製作永 馨久磁鐵發電機之成本。若僅單純以—長方形磁鐵來取代原先之圓弧磁鐵，為了順利嵌入 於圓孤之容触財，上述磁鐵之體積必駄幅賴至縣體積之⑽，而無法提供有 效率之實際顧。本發明之永久磁鐵發電機，其磁鐵之體積減少率相當低（約為原先體 積之91%)，上述之體積縮減量對於磁場改變之影響甚微。此外，第一磁鐵^與第二磁 鐵13亦可包括稀土類磁鐵。 〃 根據本發狄-實_，树狀顧魏财2 狀職之2爾，如第_•射毅雜細__ 4 = 心7，以及線圈8所構成。 从心电忙m 1包括中心部3以及碗體 第五圖為根據本發明之實施例之迴轉子〗。上述迴轉子 1281768 4。二個相同之磁鐵構成一磁鐵、组14並排貼附於碗體4之内側面，並且相鄰二組磁鐵具 、 料目反之極性。第五_呈現之迴轉子1可包覆第四圖所呈現之固定子2，兩者乃以一 ： 旋轉軸相輕合，此迴轉子1可進行旋轉，使其中之磁鐵組14與固定子2之突極結構上 之線圈進行相互運動，以產生電流。 在本發明之-實施例中，所述之複數個磁鐵組係配置於一支架15之上，以提供 容納複數個磁雜Η配置之賴，使得複數伽鐵組可以互細_對稱排列於碗體 内緣，而據以構成-複合型場磁鐵之結構。並且，上述支_ 15係為瓣成型之圓弧體。 根據本發明之—實施例，帛於二輪機車上所使用之乡極^永久磁鐵發電機，其中 所使用之永久磁鐵為稀土類磁鐵，包括鉉磁鐵（Ne〇dymium),上述發電機其迴轉子之碗 體上具有二個長方形之磁鐵，並且其外徑為！ 1〇晒、磁鐵厚度為2· 4腿以及磁極角為2〇 _ 度。熟知該項技術者應可理解，上述長方形磁鐵之外徑、厚度及雜角度係僅用以說明 . 本發明之較佳實施例，使用者可絲不同魏與需求而做適度更動，並賴以限定本發 明。 综上所述，根據本發明之多極式永久磁鐵發電機，其磁鐵之製作方式較傳統圓弧 形磁鐵料’並且具有較高之㈣使醇，@此能財效降低生產磁顯需之成本。此 φ 外i據本發明之多極式永久磁鐵發電機，使用具有較高磁通量以及磁束密度之稀土類 磁鐵取代傳狀氧化鐵磁鐵，因而能夠有效提高發f機之效能，所雌夠充分滿足發電 機之體積小、性能高且又具經濟性之需求。 對熟悉此領域技藝者，本發明雖以較佳實例闡明如上，然其並非用以限定本發明 之精神。在不脫離本發明之精神與範圍内所作之修改與類似的配置，均應包含在下述之 申凊專利範圍内，此範圍應覆蓋所有類似修改與類似結構，且應做最寬廣的詮釋。 【圖式簡單說明】 第一圖為習知技術之發電機之剖面視圖。 弟一A圖為習知技術之碗體沿軸向之剖面視圖。 第二B圖為習知技術之碗體沿Z-Z線之剖面視圖。 I2B1768 第三A圖為本發明之碗體沿軸向之剖面視圖。 第三B圖為本發明之碗體沿Z-Z線之剖面視圖。 第四圖為本發明之磁鐵發電機固定子示意圖。 第五圖為本發明之磁鐵發電機迴轉子示意圖。 【主要元件符號說明】

迴轉子1 固定子2 中心部3 碗體4 磁鐵5 磁鐵蓋6 鐵心7 線圈8 斜度孔9 鉚釘孔11 第一磁鐵12 第二磁鐵13 磁鐵組14 支架15 9

Claims (1)

1281768 十、申請專利範圍： ι_ 一種磁鐵發電機，包括： 以及纏繞於該突極結構外部用以輸出電流之 一固定子，包含具有突極結構之鐵心 線圈；以及 -迴轉子，她合至該@定子，其中該迴轉子包含·_ -中心部，耦合至-外部動力源； 一碗體，位於該固定子之周圍，並耦合於該中心部；以及 複數個磁鐵組，分別貼附於該碗體之内側；

其中戎複數個磁鐵組係為長方形磁鐵。 2·如申請專利範圍第1項之磁鐵發電機，其中所述之中心部具有—斜度孔以連接該外 3·如申請專利範圍第1項之磁鐵發電機，其中所述之碗體係以鉚釘固接於該中心部。 4·如申請專利範圍第1項之磁鐵發電機，其中所述之迴轉子更包含一磁鐵蓋，覆蓋於 該碗體上，並且與該碗體内側形成一空間以容納該長方形磁鐵。 5·如申請專利範圍第1項之磁鐵發電機，其中所述之外部動力源用以使該迴轉子對該 固定子作相對運動以產生電流於該線圈中。 6·如申請專利範圍第1項之磁鐵發電機，其中所述之突極結構包含放射狀突極結構。 .如申請專利範圍第1項之磁鐵發電機，其中所述之複數個磁鐵組均各自包含兩個長 方形磁鐵。 8·如申請專利範圍第7項之磁鐵發電機’其中所述之長方形磁鐵包括稀土類磁鐵。 9.如申請專利範圍第7項之磁鐵發電機’其中所述之長方形磁鐵之外徑為11〇麵。 1〇·如申請專利範圍第7項之磁鐵發電機’其中所述之長方形磁鐵之厚度為2. 4醒。 1281768 11. 如申請專利範圍第7項之磁鐵發電機，其中所述之長方形磁鐵之磁極角度為20度。 12. 如申請專利範圍第7項之磁鐵發電機，其中所述之長方形磁鐵之配置乃對稱於該碗 體之中心線，其中該中心線乃平行於該迴轉子之旋轉軸。 13. 如申請專利範圍第1項之磁鐵發電機，其中所述之複數個磁鐵組係配置於一支架之 上，以提供容納該複數個磁鐵組配置之空間。 14. 如申請專利範圍第13項之磁鐵發電機，其中該支架係為塑膠成型之圓弧體。

11 1281768 七、指定代表圖： (=)本案指定代表圖為：第（三B )圖。 (二)本代表圖之元件符號簡單說明： 碗體4 第一磁鐵12 第二磁鐵13 八 、本案若有化學式時，請揭示最錢示發明特徵的化 學式 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 特別是關於-種使用個別具有複 本發明係有關於一種磁鐵發電機， 數個長方形磁鐵的磁鐵組之磁鐵發電機

【先前技術】 -般而言’在諸如摩托車與卡車等小型或特殊交虹具内具有—般小型引擎所 驅動之發電機，通常為利用永久磁鐵感應之永磁發電機，其具有可供安置一部 水磁發電機的外殼’該部永磁發電__諸如鐵_磁鐵，咖目前—般主流所 使用之氧化磁鐵（ferrite magnet)。 4永雜嫌含-轉济個定子，在_付纽賴紐離地排列 固疋於-她_韻上’·此好德射切使好個軸賴—賴心之多個 輪射部分纏繞，藉此當轉子為-部剌_而繞定子旋轉時，即在配置於定子之磁