[发明专利]爪极式发电机及自行车用发电轮毂

说明书

技术领域

本发明涉及一种爪极式发电机及使用其的自行车用发电轮毂。

背景技术

公知有在自行车的发电轮毂上使用爪极式发电机的情况。在现有 的爪极式发电机中，以层叠板状片的多组第一及第二层叠轭铁来构成 轭铁是公知的。在以层叠轭铁来构成的现有的爪极式发电机中，板状 片具有圆板部及轭铁外周部(例如参照专利文献1)，该轭铁外周部从 圆板部周边呈放射状形成并在与圆板部交叉的方向上折弯。多个板状 片的轭铁外周部的长度是越向内侧越长，其前端的径向位置对齐。

在现有的发电机中，第一及第二层叠轭铁中层叠的板状片圆板部 在线圈的两端沿轴向排列安装在轮毂上，第一及第二层叠轭铁中层叠 的板状片的轭铁外周部前端朝向相反地交错配置。

在现有的发电机中，为了提高发电效率，层叠轭铁的板状片的轭 铁外周部与固定在轮毂壳上的永磁铁隔开细微间隔配置。以这样交错 配置的第一及第二层叠轭铁来构成轭铁，则可以降低涡电流引起的损 耗而改善输出性能。

[专利文献1](日本)特开2004-229403号公报

[专利文献2](日本)实开平3-117357号公报

[专利文献3](日本)实公昭32-8026号公报

在现有的发电机中，轭铁外周部的折弯角度即使微小但也不同， 也会有轭铁的外周面不整齐的可能性。在现有的发电机中，因为层叠 轭铁的外周部与磁铁隔开细微间隔配置，如果轭铁的外周面不整齐， 则突出的板状片的外周部有与磁铁接触的可能性。

发明内容

本发明的目的在于在具有折弯的轭铁外周部的爪极式发电机及使 用其的发电轮毂中不使轭铁外周部与磁铁接触。

发明1的爪极式发电机具有永磁铁和内侧固定组件。永磁铁配置 在圆周上。内侧固定组件具有配置在永磁铁内周侧的环状线圈、以及 围绕线圈周围而配置的轭铁，并被配置为可与永磁铁相对转动。轭铁 具有配置在线圈和永磁铁之间的定子轭铁、以及与定子轭铁磁性结合 并配置在线圈内周的芯轭铁。定子轭铁具有隔着线圈而配置的第一及 第二层叠轭铁。第一及第二层叠轭铁至少具有两块板状片，该板状片 具有配置在线圈的单侧且实质为圆板状的连结部、以及从连结部的外 周面折弯并在线圈和永磁铁之间在圆周方向上隔开间隔配置的多个轭 铁外周部，在第一及第二层叠轭铁中，连结部沿线圈的轴心方向层叠， 轭铁外周部沿线圈的径向层叠，距离永磁铁近的轭铁外周部的长度长。

在该爪极式发电机中，永磁铁与定子轭铁相向，并通过使它们相 对转动而在芯轭铁产生交变磁通。由此，电流在线圈流动从而发电。 具体而言，第一层叠轭铁的轭铁外周部为N极、第二层叠轭铁的轭铁 外周部为S极的状态，以及第一层叠轭铁的轭铁外周部为S极、第二 层叠轭铁的轭铁外周部为N极的状态交替变化而产生交变磁通。该发 电时，除交变磁通外，还产生涡电流，但因为是通过层叠板状片来形 成轭铁的，所以可抑制涡电流的生成。在此，在涡电流的生成较少的 爪极式的定子轭铁的至少两块板状片中，距离永磁铁近的轭铁外周部 的长度最长。所以，只要使距离永磁铁近的轭铁外周部与永磁铁的内 周部之间的间隙维持一定，则可保证与永磁铁之间的间隙。因此，层 叠至少两块板状片的第一及第二层叠轭铁的轭铁外周部与永磁铁的间 隙即使狭窄，轭铁也难与永磁铁接触。

发明2的爪极式发电机是在发明1所述的发电机中，距离永磁铁 近的轭铁外周部与配置于其内侧的轭铁外周部的长度相同。此时，即 使使用1mm以下厚度的薄板材料作为构成轭铁外周部的板状片，也 可通过其内侧的轭铁外周部加强距离永磁铁近的轭铁外周部。因此， 板状片即使使用薄板材料，也可以维持轭铁外周部的强度。

发明3的爪极式发电机是在发明1或2所述的发电机中，轭铁外 周部从连结部实质上以90度的角度折弯。此时，因为轭铁外周部是从 连结部实质上以90度的角度折弯的，从而确保最外周的轭铁外周部与 永磁铁的外周部相向，使轭铁外周部更难于接触永磁铁。

发明4的爪极式发电机是在发明1至3任一所述的发电机中，芯 轭铁是与第一层叠轭铁及第二层叠轭铁分体形成的，连结部与芯轭铁 磁性相连。此时，因为芯轭铁是分体的，所以易于制造板状片。