JP2006014538A - Hub-type dynamo and bicycle - Google Patents

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JP2006014538A JP2004190663A JP2004190663A JP2006014538A JP 2006014538 A JP2006014538 A JP 2006014538A JP 2004190663 A JP2004190663 A JP 2004190663A JP 2004190663 A JP2004190663 A JP 2004190663A JP 2006014538 A JP2006014538 A JP 2006014538A
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Hitoshi Fukuda
斉 福田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hub-type dynamo for suppressing the generation of an eddy current in a stator core and improving the power generation efficiency, and to provide a bicycle for mounting it. <P>SOLUTION: In a hub-type cycle dynamo, a slot 15 is provided and opened in outer circumferences of the stator cores 16, 17 on a hub shaft 11, and communicates from a center shaft hole 13 to the outer circumferences, and an insulation sheet 82 is interposed between positioning members 30, 31 on the hub shaft 11 for fixing the stator cores 16, 17. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ハブダイナモと該ハブダイナモを具えた自転車に関するものである。   The present invention relates to a hub dynamo and a bicycle including the hub dynamo.

自転車の発電用ハブダイナモとして、図2に示す如く、自転車の前輪又は後輪のハブ軸(11)に一対のステータコア(16)(17)を配備し、該ステータコア(16)(17)の内部に巻回コイル(22)を巻回したコイルボビン(20)を収容してステータを構成し、ハブ軸(11)に対して回転自由に支持されたハブ体(12)に、前記ステータに対向して永久磁石(14)を配してロータを構成したハブダイナモ(10)が実施されている(特許文献1)。
永久磁石(14)は、周方向にN極とS極とを交互に並べて構成され(図3参照)、ステータコア(16)(17)は、夫々の外周にN極又はS極の一方と対向する磁極片を、永久磁石(14)の極のピッチで突設している。従って、一方のステータコア(16)が永久磁石(14)のN極に対向しているとき、他方のステータコア(17)はS極に対向し、N極→ステータコア(16)→ハブ軸(11)との連結部→ステータコア(17)→S極の磁路を形成する。
巻回コイル(22)の電気的端部は、リード線(22b)等を介して、自転車のランプ(図示せず)に接続されている。
As a power generation hub dynamo for a bicycle, as shown in FIG. 2, a pair of stator cores (16), (17) are arranged on the hub axle (11) of the front wheel or rear wheel of the bicycle, and the interior of the stator cores (16), (17) A coil bobbin (20) wound with a wound coil (22) is accommodated to form a stator, and a hub body (12) rotatably supported with respect to the hub shaft (11) is opposed to the stator. A hub dynamo (10) in which a permanent magnet (14) is arranged to constitute a rotor has been implemented (Patent Document 1).
The permanent magnet (14) is configured by alternately arranging N poles and S poles in the circumferential direction (see FIG. 3), and the stator cores (16) and (17) are opposed to either the N pole or the S pole on the outer periphery thereof. The pole pieces to be projected are projected at the pole pitch of the permanent magnet (14). Therefore, when one stator core (16) faces the north pole of the permanent magnet (14), the other stator core (17) faces the south pole, and the north pole → stator core (16) → hub shaft (11). The magnetic path of the connecting portion → stator core (17) → S pole is formed.
The electrical end of the winding coil (22) is connected to a bicycle lamp (not shown) via a lead wire (22b) or the like.

ハブダイナモ(10)の発電は、以下の要領で行なわれる。
車輪を回転させると、車輪と一体回転するハブ体(12)に取り付けられた永久磁石(14)が回転する。永久磁石(14)から出た磁束は、対向するステータコア(16)(17)の一方がN極、他方がS極となる状態と、一方がS極、他方がN極となる状態を交互に繰り返して磁路中に交番磁束を発生させる。この交番磁束により、巻回コイル(22)に電流が流れて発電が行なわれる。
The power generation of the hub dynamo (10) is performed as follows.
When the wheel is rotated, the permanent magnet (14) attached to the hub body (12) that rotates integrally with the wheel rotates. The magnetic flux emitted from the permanent magnet (14) alternates between a state in which one of the opposed stator cores (16) and (17) is an N pole and the other is an S pole, and a state in which one is an S pole and the other is an N pole. Repeatedly generate alternating magnetic flux in the magnetic path. Due to this alternating magnetic flux, a current flows through the winding coil (22) to generate electricity.

ステータコア(16)(17)に生ずる交番磁束は、図2中、太矢印で示す様に、ステータコア(16)(17)を一周する。
ステータコア(16)(17)には、交番磁束の通過に伴って渦電流が発生する。この渦電流は発電効率を低下させるため、できるだけ渦電流の発生を抑える必要がある。
そこで、図10乃至図12に示す如く、ステータコア(16)(17)の側面円盤体(78)に、ハブ軸(11)が貫通する中心孔(13)から外周縁に抜ける溝孔(15)を開設して、円盤体(78)を1箇所で分断することにより渦電流の発生を抑制している。
The alternating magnetic flux generated in the stator cores (16) and (17) goes around the stator cores (16) and (17) as shown by thick arrows in FIG.
Eddy currents are generated in the stator cores (16) and (17) as the alternating magnetic flux passes. Since this eddy current reduces power generation efficiency, it is necessary to suppress the generation of eddy current as much as possible.
Accordingly, as shown in FIGS. 10 to 12, the side surface disk body (78) of the stator core (16) (17) has a groove hole (15) extending from the central hole (13) through which the hub shaft (11) passes to the outer peripheral edge. And the generation of eddy currents is suppressed by dividing the disc body (78) at one location.

特開2001−327139号公報JP 2001-327139 A

しかし、図13乃至図15に示す如く、ステータコア(16)(17)は、ステータコア(16)(17)を挟んでハブ軸(11)上に配備したスリーブ(32)とナット(35)によって位置決め固定されており、導電体であるスリーブ(32)の六角頭部(33)の座面とナット(35)側のワッシャ(36)が、ステータコア(16)(17)の円盤体(78)に直接に接して溝孔(15)を跨ぐ。
このため、ステータコア(16)(17)の溝孔(15)は、スリーブ(32)やワッシャ(36)によって部分的に繋がった状態となり、渦電流の発生を押さえる効果が十分に発揮されていないことに出願人は気づいた。
However, as shown in FIGS. 13 to 15, the stator cores 16 and 17 are positioned by the sleeve 32 and the nut 35 disposed on the hub shaft 11 with the stator cores 16 and 17 interposed therebetween. The bearing surface of the hexagonal head (33) of the sleeve (32) that is fixed and the washer (36) on the nut (35) side is attached to the disc body (78) of the stator core (16) (17). Directly touch and straddle the slot (15).
For this reason, the slot (15) of the stator core (16) (17) is partially connected by the sleeve (32) and the washer (36), and the effect of suppressing the generation of eddy current is not sufficiently exhibited. The applicant noticed that.

本発明の目的は、ステータコアでの渦電流の発生を効果的に抑制して、発電効率の向上を図ることのできるハブダイナモ及びこれを搭載した自転車を提供することである。   An object of the present invention is to provide a hub dynamo capable of effectively suppressing generation of eddy current in a stator core and improving power generation efficiency, and a bicycle equipped with the hub dynamo.

本発明のハブダイナモ(10)は、ハブ体(12)の内側に永久磁石(14)が配置され、ハブ軸(11)には、永久磁石(14)の磁極と対向する複数の極片(74)(75)を周上に設けた2つのステータコア(16)(17)と、該ステータコア(16)(17)間に配された巻回コイル(22)とを具え、ステータコア(16)(17)を挟んでハブ軸(11)上に設けた位置決め部材(30)(31)によって2つのステータコア(16)をハブ軸(11)上に位置決め固定しているハブダイナモにおいて、
ステータコア(16)(17)にはハブ軸(11)が貫通する孔(13)から外周縁に向かう溝孔(15)が開設され、両ステータコア(16)(17)の外側面と対向する位置決め部材(30)(31)との間に絶縁物(80)が介在して前記ステータコア(16)(17)の溝孔(15)を位置決め固定部材側の導電体がステータコア(16)(17)に接して跨ぐことを防止している。
In the hub dynamo (10) of the present invention, the permanent magnet (14) is disposed inside the hub body (12), and the hub shaft (11) is provided with a plurality of pole pieces ( 74) (75) provided on the circumference of two stator cores (16) (17), and a winding coil (22) disposed between the stator cores (16) (17), the stator core (16) ( 17) In a hub dynamo in which two stator cores (16) are positioned and fixed on the hub shaft (11) by positioning members (30) and (31) provided on the hub shaft (11) across
The stator core (16) (17) is provided with a groove hole (15) from the hole (13) through which the hub shaft (11) passes to the outer peripheral edge, and is positioned facing the outer surface of both stator cores (16) (17). An insulator (80) is interposed between the members (30) and (31), and the conductors on the positioning and fixing member side are positioned on the stator cores (16) and (17). To prevent it from crossing over.

本発明の自転車は、上記ハブダイナモ(10)を前輪又は後輪に搭載し、該ハブダイナモ(10)を前照灯(46)及び/又は尾灯と電気的に接続している。   In the bicycle of the present invention, the hub dynamo (10) is mounted on the front wheel or the rear wheel, and the hub dynamo (10) is electrically connected to the headlight (46) and / or the taillight.

ステータコア(16)(17)は、溝孔(15)によって夫々周方向に電気的に遮断される。しかも、ステータコア(16)(17)をハブ軸(11)上に固定するための位置決め部材(30)(31)側の導電体は、直接にステータコア(16)(17)に接して溝孔(15)を跨いでいないため、溝孔(15)によるステータコア(16)(17)の電気遮断の効果は損なわれない。このため、ハブダイナモ(10)の発電効率の向上を達成できる。従って、ハブダイナモ(10)の小型化及び軽量化を達成でき、さらに、発電に要するトルクを小さくすることができる。 The stator cores (16) and (17) are electrically cut off in the circumferential direction by the slots (15), respectively. In addition, the conductor on the positioning member (30) (31) side for fixing the stator core (16) (17) on the hub shaft (11) is in direct contact with the stator core (16) (17) and the groove ( Since it does not straddle 15), the effect of electrical interruption of the stator cores 16, 16 by the slot 15 is not impaired. For this reason, the power generation efficiency of the hub dynamo (10) can be improved. Therefore, the hub dynamo (10) can be reduced in size and weight, and the torque required for power generation can be reduced.

本発明の自転車は、上記発電効率にすぐれるハブダイナモ(10)を発電機として搭載しており、発電に必要なトルクが小さく、又、ハブダイナモ(10)の小型化が可能であることから、自転車の軽量化と発電に必要な自転車の踏み込み力を小さくできる。   The bicycle of the present invention is equipped with the hub dynamo (10) excellent in power generation efficiency as a generator, and the torque required for power generation is small, and the hub dynamo (10) can be downsized. This reduces the weight of the bicycle and reduces the stepping force required for power generation.

図1は、本発明のハブダイナモ(10)を、自転車(40)の前輪部分に搭載した状態を示している。
自転車(40)は、前輪(42)を回転自在に支持するハブ軸(11)が、フロントフォーク(44)に取り付けられており、ハブダイナモ(10)は、前輪(42)の横側に配備された前照灯(46)や後輪側に配備された尾灯(図示せず)などに電力を供給する。フロントフォーク(44)は、本体フレーム(48)に支持されており、フロントフォーク(44)の上端には、ハンドル(50)や前かご(52)が取り付けられている。
FIG. 1 shows a state in which the hub dynamo (10) of the present invention is mounted on a front wheel portion of a bicycle (40).
In the bicycle (40), the hub axle (11) that rotatably supports the front wheel (42) is attached to the front fork (44), and the hub dynamo (10) is arranged on the side of the front wheel (42). Electric power is supplied to the headlight (46) and the taillight (not shown) arranged on the rear wheel side. The front fork (44) is supported by the main body frame (48), and a handle (50) and a front basket (52) are attached to the upper end of the front fork (44).

図2に示す様に、ハブ軸(11)は、両側がフロントフォーク(44)(44)にナット締め固定されており、ハブ軸(11)には、ベアリング(54)(54)を介して筒状のハブ体(12)が回転自在に配備されている。ハブ体(12)には、スポーク(56)が複数取り付けられており、該スポーク(56)の外周には、図1に示す様に、リム(58)を介してタイヤ(60)が取り付けられている。   As shown in FIG. 2, both sides of the hub shaft (11) are fastened with nuts to the front forks (44) and (44), and the hub shaft (11) is connected via bearings (54) and (54). A cylindrical hub body (12) is rotatably provided. A plurality of spokes (56) are attached to the hub body (12), and a tire (60) is attached to the outer periphery of the spoke (56) via a rim (58) as shown in FIG. ing.

ハブ軸(11)にはステータが配備される。ステータは、図2に示す様に、厚肉筒状のコア(18)と、巻回コイル(22)及び一対のステータコア(16)(17)から構成される。   A stator is provided on the hub shaft (11). As shown in FIG. 2, the stator includes a thick cylindrical core (18), a winding coil (22), and a pair of stator cores (16) and (17).

コア(18)は、図3に示す様に、軸方向の全長に亘って外周面から内向きにスリット(24)(26)を複数開設して構成される。コア(18)の磁気抵抗を小さくするために、コア(18)の径方向の厚さは、7〜9mmとすることが望ましく、又、フェライト等の粉末焼結材や、純鉄系電磁軟鉄材から形成することが望ましい。コア(18)を厚く形成することによって、コア(18)の断面積を大きくでき、磁気抵抗の低減を達成できる。
コア(18)に開設されるスリット(24)は、深さが6〜7mmが望ましく、1つのスリット(26)は、筒内面まで到達するよう開設して、周方向に電気的に絶縁することが望ましい。これはコア(18)を通る交番磁束によって、コア(18)に渦電流が発生しようとするのを、上記スリット(24)(26)によって、コア(18)の周方向への電流の流れを遮断して、コア(18)の周方向に渦電流が生じることを抑制でき、渦電流による発電効率の低下を防止する効果があるためである。
As shown in FIG. 3, the core (18) is formed by opening a plurality of slits (24) and (26) inward from the outer peripheral surface over the entire length in the axial direction. In order to reduce the magnetic resistance of the core (18), the thickness in the radial direction of the core (18) is preferably 7 to 9 mm. Also, a powder sintered material such as ferrite or pure iron-based electromagnetic soft iron It is desirable to form from material. By forming the core (18) to be thick, the cross-sectional area of the core (18) can be increased, and a reduction in magnetic resistance can be achieved.
The depth of the slit (24) opened in the core (18) is preferably 6 to 7 mm, and one slit (26) is opened so as to reach the inner surface of the cylinder and is electrically insulated in the circumferential direction. Is desirable. This is because eddy currents are generated in the core (18) by the alternating magnetic flux passing through the core (18), and the current flow in the circumferential direction of the core (18) is caused by the slits (24) and (26). This is because it is possible to suppress the generation of eddy currents in the circumferential direction of the core (18) and to prevent a decrease in power generation efficiency due to eddy currents.

コア(18)の外周には、コイル(22)を巻回したコイルボビン(20)が嵌められている。巻回コイル(22)の一端はリード線(22b)を介して前照灯(46)に接続され、該コイル(22)の他端(22a)は、後記の如く、アースリード板(38)を介してハブ軸(11)に接続され、フロントフォーク(44)を介して前照灯(46)に電気的に接続されている。
コイルボビン(20)は合成樹脂にて形成され、図2に示す様に、外周に向かって開口した断面がコ字状の環状体を呈している。コイルボビン(20)の内周面には、図3に示す様に、リブ(28)が1又は複数突設されており、各リブ(28)は、コア(18)のスリット(24)及び/又はスリット(26)と嵌合し、コア(18)が回り止め及び位置決めされている。
A coil bobbin (20) around which a coil (22) is wound is fitted on the outer periphery of the core (18). One end of the winding coil (22) is connected to the headlamp (46) via the lead wire (22b), and the other end (22a) of the coil (22) is connected to the ground lead plate (38) as described later. Is connected to the hub shaft (11) through the front, and is electrically connected to the headlamp (46) through the front fork (44).
The coil bobbin (20) is formed of a synthetic resin, and as shown in FIG. 2, the cross section opened toward the outer periphery has a U-shaped annular body. As shown in FIG. 3, one or a plurality of ribs (28) are provided on the inner peripheral surface of the coil bobbin (20), and each rib (28) has a slit (24) and / or a core (18). Or it fits into the slit (26), and the core (18) is detented and positioned.

コア(18)の左右両側には、ステータコア(16)(17)が配備されている。ステータコア(16)(17)は、図3、図4、図5に示す様に、円盤体(78)の外周に、内向きに屈曲した磁極片(74)(75)を周方向に等間隔に突設したものである。一方のステータコア(16)の極片(74)は、対向する相手ステータコア(17)の極片(75)(75)間に嵌まり込む様に形成されている。ステータコア(16)(17)は、一般構造用圧延鋼材から構成することができる。
図4乃至図6に示す如く、ステータコア(16)(17)の円盤体(78)には、ハブ軸(11)が貫通する中心孔(13)から外周縁に抜ける溝孔(15)が開設されている。
巻回コイル(22)から伸びるリード線(22b)が一方のステータコア(16)の溝孔(15)を通って外側に引き出されている。
Stator cores (16) and (17) are disposed on the left and right sides of the core (18). As shown in FIGS. 3, 4, and 5, the stator cores 16, 17 are arranged on the outer circumference of the disc body 78 with equally spaced magnetic pole pieces 74, 75 in the circumferential direction. Projected to The pole piece (74) of one stator core (16) is formed so as to fit between the pole pieces (75) and (75) of the opposing stator core (17). The stator cores (16) and (17) can be made of general structural rolled steel.
As shown in FIGS. 4 to 6, the disc body (78) of the stator cores (16) and (17) has a groove hole (15) extending from the center hole (13) through which the hub shaft (11) passes to the outer peripheral edge. Has been.
A lead wire (22b) extending from the winding coil (22) is drawn out through the slot (15) of one stator core (16).

上記ステータは、ステータコア(16)(17)間にコア(18)及び巻回コイル(22)を収容したコイルボビン(20)を挟み、ハブ軸(11)上の位置決め部材(30)(31)によってハブ軸(11)上に位置決め固定されている。
実施例では一方の位置決め部材(30)は、ハブ軸(11)に設けた当り部材(32a)であり、他方の位置決め部材(31)はナット(35)、詳しくはナット(35)、ワッシャ(36)及びスプリングワッシャ(37)のセットである。
The stator includes a coil bobbin (20) containing a core (18) and a wound coil (22) between stator cores (16) and (17), and is positioned by positioning members (30) and (31) on the hub shaft (11). It is positioned and fixed on the hub axle (11).
In the embodiment, one positioning member (30) is a contact member (32a) provided on the hub shaft (11), and the other positioning member (31) is a nut (35), specifically a nut (35), a washer ( 36) and a spring washer (37).

当り部材(32a)は、ステータのハブ軸(11)上の端部の位置を決めるストッパとなるもので、実施例では、ハブ軸(11)にスリーブ(32)を螺合してを当り部材(32a)となしている。スリーブ(32)のステータ側は六角頭部(33)が形成されている。
スリーブ(32)には前記巻回コイル(22)のリード線(22b)を嵌めてハブダイナモ(10)の外側に引き出すための溝部(34)が開設されている。
図7、図9に示す如く、スリーブ(32)と該スリーブに対向するステータコア(16)との間にアースリード板(38)が介装され、該アースリード板(38)に前記コイル(22)の一端(22a)が接続される。
図6、図9に示す如く、上記スリーブ(32)側のステータコア(16)の円盤体(78)には、スリーブ(32)の六角頭部(33)の対辺の間隔を存して回り止め突起(79)が突設されている。
The contact member (32a) serves as a stopper for determining the position of the end portion of the stator on the hub shaft (11). In the embodiment, the contact member is formed by screwing the sleeve (32) onto the hub shaft (11). (32a). A hexagonal head (33) is formed on the stator side of the sleeve (32).
The sleeve (32) is provided with a groove (34) for fitting the lead wire (22b) of the winding coil (22) and drawing it out of the hub dynamo (10).
As shown in FIGS. 7 and 9, an earth lead plate (38) is interposed between the sleeve (32) and the stator core (16) facing the sleeve, and the coil (22) is attached to the earth lead plate (38). ) Is connected to one end (22a).
As shown in FIGS. 6 and 9, the disc body (78) of the stator core (16) on the sleeve (32) side is prevented from rotating with a distance between opposite sides of the hexagon head (33) of the sleeve (32). A protrusion (79) is provided.

本発明の特徴は、ステータコア(16)(17)の外側面と対向する位置決め部材(30)(31)との間に絶縁物(80)を介在させて、前記ステータコア(16)(17)の溝孔(15)を位置決め固定部材側(30)(31)側の導電体がステータコア(16)(17)に接して跨ぐことを防していることである。
実施例の絶縁物(80)は絶縁シート(82)である。
図6、図9に示すスリーブ(32)側の絶縁シート(82)は、該スリーブ(32)の六角頭部(33)の対辺長さを幅長さとする略長方形を呈し、中央にハブ軸(11)が貫通する孔(83)を開設している。
図4に示すナット(35)側の絶縁シート(82)は、ワッシャ(36)の直径より大径の円形を呈し、中央にハブ軸(11)が貫通する孔(83)が開設されている。
A feature of the present invention is that an insulator (80) is interposed between the positioning members (30) and (31) facing the outer surfaces of the stator cores (16) and (17), so that the stator cores (16) and (17) This is to prevent the conductor on the positioning and fixing member side (30) (31) side from contacting and straddling the stator core (16) (17) through the groove (15).
The insulator (80) of the example is an insulating sheet (82).
The insulating sheet (82) on the sleeve (32) side shown in FIGS. 6 and 9 has a substantially rectangular shape with the opposite side length of the hexagonal head (33) of the sleeve (32) as the width, and has a hub shaft at the center. A hole (83) through which (11) passes is opened.
The insulating sheet (82) on the nut (35) side shown in FIG. 4 has a circular shape larger than the diameter of the washer (36), and a hole (83) through which the hub shaft (11) passes is formed in the center. .

アースリード板(38)(導電体)とステータコア(16)との間に、ハブ軸(11)に嵌めた絶縁シート(82)を介在させる。
他方のステータコア(17)とワッシャ(36)(導電体)との間に、ハブ軸(11)に嵌めた絶縁シート(82)を介在させ、ナット(35)を締め付けてスプリングワッシャ(37)及びワッシャ(36)を介してステータコア(17)をスリーブ(32)側に押圧し、コア(18)とコイルボビン(20)を挟んだ状態のステータコア(16)(17)を、スリーブ(32)とナット(35)によってハブ軸(11)上に位置決め固定する。
An insulating sheet (82) fitted to the hub shaft (11) is interposed between the ground lead plate (38) (conductor) and the stator core (16).
An insulating sheet (82) fitted to the hub axle (11) is interposed between the other stator core (17) and the washer (36) (conductor), and the nut (35) is tightened to tighten the spring washer (37) and The stator core (17) is pressed against the sleeve (32) through the washer (36), and the stator core (16) (17) with the core (18) and coil bobbin (20) sandwiched between the sleeve (32) and nut Position and fix on the hub axle (11) with (35).

然して、自転車(40)を走行させて、車輪(前輪(42))を回転させると、ハブダイナモ(10)のステータに対して、ロータが回転する。その結果、ステータコア(16)(17)の極片(74)(75)の外側を永久磁石(14)が回転移動する。   However, when the bicycle (40) is run and the wheel (front wheel (42)) is rotated, the rotor rotates relative to the stator of the hub dynamo (10). As a result, the permanent magnet (14) rotates and moves outside the pole pieces (74) and (75) of the stator cores (16) and (17).

一方のステータコア(16)の極片(74)が 、永久磁石(14)のN極と対向したときには、他方のステータコア(17)の極片(75)は、永久磁石(14)のS極と対向し、図2中、太矢印で示す様に、一方のステータコア(16)の極片(74)→円盤体(78)→コア(18)→対向する他方のステータコア(17)の円盤体(78)→極片(75)を通る磁束が発生する。
さらに前輪(42)が回転して、一方のステータコア(16)の極片(74)がS極と対向し、他方のステータコア(17)の極片(75)がN極と対向すると、上記とは逆に、ステータコア(17)の極片(75)→円盤体(78)→コア(18)→対向するステータコア(16)の円盤体(78)→極片(74)を通る磁束が発生する。
前輪(42)の回転に伴って、ステータコア(16)(17)の極片(74)(75)と対向する永久磁石(14)の極が変化することにより、上記磁束が交互に発生し、交番磁束となる。
When the pole piece (74) of one stator core (16) is opposed to the N pole of the permanent magnet (14), the pole piece (75) of the other stator core (17) is the S pole of the permanent magnet (14). 2, the pole piece (74) of one stator core (16) → the disk body (78) → the core (18) → the disk body of the other stator core (17) facing each other, as indicated by a thick arrow in FIG. 78) → Magnetic flux passing through the pole piece (75) is generated.
Further, when the front wheel (42) rotates, the pole piece (74) of one stator core (16) faces the S pole, and the pole piece (75) of the other stator core (17) faces the N pole. On the contrary, the magnetic flux is generated through the pole piece (75) of the stator core (17) → the disk body (78) → the core (18) → the disk body (78) of the opposing stator core (16) → the pole piece (74). .
As the front wheels (42) rotate, the poles of the permanent magnets (14) facing the pole pieces (74), (75) of the stator cores (16), (17) change, and the magnetic flux is generated alternately. It becomes an alternating magnetic flux.

ステータコア(16)(17)とコア(18)を通る交番磁束によって、巻回コイル(22)に電流が発生し、発電が行なわれる。
このとき、ステータコア(16)(17)には、上記交番磁束の通過に伴って渦電流が発生しようとする。しかし、ステータコア(16)(17)には、中心の孔(13)から外周に抜ける溝孔(15)が開設されて、ステータコア(16)(17)は1箇所で周方向に分断されており、然も、ステータをその両側から締め付けてハブ軸(11)上に固定するための位置決め部材(30)(31)側のアースリード板(38)及びワッシャ(36)は、絶縁シート(82)に阻まれてステータコア(16)(17)に接して前記溝孔(15)を跨ぐことは阻止されているため、ステータコア(16)(17)の円盤体(78)(78)の周方向に渦電流が発生することを効果的に抑制でき、発電効率を向上させることができる。
実施例の場合、絶縁シート(82)の存在しないものに比べて、電圧が5.7Vが5.85Vと2.6%程度も発電効率を上げることができた。
従って、ハブダイナモ(10)の小型化及び軽量化を達成でき、更に、発電に要するトルクを小さくすることができる。
Current is generated in the winding coil (22) by the alternating magnetic flux passing through the stator cores (16), (17) and the core (18), and electric power is generated.
At this time, an eddy current tends to be generated in the stator cores 16 and 17 as the alternating magnetic flux passes. However, the stator core (16) (17) is provided with a groove hole (15) extending from the central hole (13) to the outer periphery, and the stator core (16) (17) is divided in the circumferential direction at one place. However, the ground lead plate (38) and the washer (36) on the positioning member (30) (31) side for tightening the stator from both sides and fixing it on the hub shaft (11) include the insulating sheet (82) Is prevented from straddling the slot (15) in contact with the stator cores (16), (17), so that the circumferential direction of the disk bodies (78), (78) of the stator cores (16), (17) Generation of eddy current can be effectively suppressed, and power generation efficiency can be improved.
In the case of the example, the power generation efficiency could be increased by about 2.6%, with the voltage of 5.7 V being 5.85 V, compared to the case without the insulating sheet (82).
Therefore, the hub dynamo (10) can be reduced in size and weight, and the torque required for power generation can be reduced.

上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。   The above description of the embodiments is for explaining the present invention, and should not be construed as limiting the invention described in the claims or reducing the scope thereof. Moreover, each part structure of this invention is not restricted to the said Example, A various deformation | transformation is possible within the technical scope as described in a claim.

例えば、アースリード板(38)をナット(35)側に設けることができる。
又、アースリード板(38)を省略して、巻回コイルの一端(22a)を、スリーブ(32)又はナット(35)に直接に半田付け等で繋ぐことができ、或いは巻回コイルの一端(22a)をスリーブ(32)側又はナット(35)側に配備されてハブ軸(11)に接触している導電体に繋ぐこともできる。
For example, the ground lead plate (38) can be provided on the nut (35) side.
Further, the ground lead plate (38) can be omitted, and one end (22a) of the winding coil can be directly connected to the sleeve (32) or the nut (35) by soldering or the like, or one end of the winding coil can be connected. (22a) may be connected to a conductor disposed on the sleeve (32) side or the nut (35) side and in contact with the hub shaft (11).

又、ステータコア(16)(17)と位置決め部材(30)(31)との間に介在させる絶縁物(80)は絶縁シート(82)に限ることはない。例えば、スリーブ(32)の六角頭部(33)の座面、ワッシャ(36)のステータコア(17)側の座面に夫々樹脂コーティング等による絶縁層を形成することもできる。   Further, the insulator (80) interposed between the stator cores (16) (17) and the positioning members (30) (31) is not limited to the insulating sheet (82). For example, an insulating layer made of resin coating or the like can be formed on the seating surface of the hexagonal head (33) of the sleeve (32) and the seating surface of the washer (36) on the stator core (17) side.

又、ステータコア(16)(17)の円盤体(78)の溝孔(15)は、中央の孔(13)から外周縁に抜けて設けられているが、このように貫通する必要はなく、孔(13)から外側へ向かって延びておれば渦電流の発生を抑制する効果がある。   Further, the slot (15) of the disk body (78) of the stator core (16) (17) is provided so as to extend from the central hole (13) to the outer peripheral edge. If it extends outward from the hole (13), it has an effect of suppressing the generation of eddy current.

ハブダイナモを搭載した自転車の前輪部分の拡大図である。It is an enlarged view of the front-wheel part of the bicycle carrying a hub dynamo. ハブダイナモをハブ軸の軸芯から半分を断面で表わした図である。It is the figure which represented the hub dynamo in the cross section from the axial center of the hub axis | shaft. ハブダイナモの軸芯と直交する断面図である。It is sectional drawing orthogonal to the axial center of a hub dynamo. ステータの左側面図である。It is a left view of a stator. ステータの右面図である。It is a right view of a stator. ステータの右側面図である。It is a right view of a stator. ハブ軸にステータを取り付けた状態の正面図である。It is a front view of the state which attached the stator to the hub axle. 同上の左側面図である。It is a left view same as the above. 同上の右側面図である。It is a right view same as the above. 従来のステータの正面図である。It is a front view of the conventional stator. 同上の右側面図である。It is a right view same as the above. 同上の左側面図である。It is a left view same as the above. 従来例のハブ軸にステータを取り付けた状態の正面図である。It is a front view of the state which attached the stator to the hub axle of the prior art example. 同上の右側面図である。It is a right view same as the above. 同上の左側面図である。It is a left view same as the above.

符号の説明Explanation of symbols

10 ハブダイナモ
11 ハブ軸
12 ハブ体
16 ステータコア
17 ステータコア
22 コイル
30 位置決め部材
31 位置決め部材
32 スリーブ
36 ナット
80 絶縁物
10 Hub dynamo
11 Hub axle
12 Hub body
16 Stator core
17 Stator core
22 coils
30 Positioning member
31 Positioning member
32 sleeves
36 nuts
80 Insulator

Claims (7)

ハブ体(12)の内側に永久磁石(14)が配置され、ハブ軸(11)には、永久磁石(14)の磁極と対向する複数の極片(74)(75)を周上に設けた2つのステータコア(16)(17)と、該ステータコア(16)(17)間に配備された巻回コイル(22)とを具え、ステータコア(16)(17)を挟んでハブ軸(11)上に設けた位置決め部材(30)(31)によって2つのステータコア(16)(17)をハブ軸(11)上に位置決め固定しているハブダイナモにおいて、
ステータコア(16)(17)にはハブ軸(11)が貫通する孔(13)から外周縁に向かう溝孔(15)が開設され、両ステータコア(16)(17)と位置決め部材(30)(31)との間に絶縁物(80)が介在して前記ステータコア(16)(17)の溝孔(15)を位置決め固定部材側の導電体がステータコア(16)(17)に接して跨ぐことを防止しているハブダイナモ。
A permanent magnet (14) is arranged inside the hub body (12), and a plurality of pole pieces (74) (75) facing the magnetic poles of the permanent magnet (14) are provided on the circumference of the hub shaft (11). Two stator cores (16) (17) and a winding coil (22) disposed between the stator cores (16) (17), and a hub shaft (11) sandwiching the stator cores (16) (17) In the hub dynamo in which the two stator cores (16) and (17) are positioned and fixed on the hub shaft (11) by the positioning members (30) and (31) provided above,
The stator core (16) (17) is provided with a groove hole (15) from the hole (13) through which the hub shaft (11) passes to the outer peripheral edge, and both the stator cores (16) (17) and the positioning member (30) ( 31) and an insulator (80) is interposed between the conductors on the positioning and fixing member side of the stator cores (16) and (17) so as to contact the stator cores (16) and (17). The hub dynamo is preventing.
一方の位置決め部材(30)はハブ軸(11)に設けられた当り部材(32a)であり、他方の位置決め部材(31)はハブ軸(11)に螺合されたナット(35)である請求項1に記載のハブダイナモ。   One positioning member (30) is a contact member (32a) provided on the hub shaft (11), and the other positioning member (31) is a nut (35) screwed to the hub shaft (11). The hub dynamo according to Item 1. 当り部材(32a)はハブ軸(11)に螺合されたスリーブ(32)である請求項1又は2に記載のハブダイナモ。   The hub dynamo according to claim 1 or 2, wherein the contact member (32a) is a sleeve (32) screwed into the hub shaft (11). 何れか一方の位置決め部材側にアースリード板(38)が配備され、巻回コイル(22)の一端(22a)が該アースリード板(38)に電気的に繋がれ、巻回コイル(22)の他端はリード線(22b)によってハブ体(12)から外側に引き出されている請求項1乃至3の何れかに記載のハブダイナモ。   An earth lead plate (38) is provided on one of the positioning members, and one end (22a) of the winding coil (22) is electrically connected to the earth lead plate (38), and the winding coil (22) The hub dynamo according to any one of claims 1 to 3, wherein the other end is drawn out from the hub body (12) by a lead wire (22b). 絶縁物(80)は、ハブ軸(11)に嵌まり位置決め部材(30)(31)に接して配備された絶縁シート(82)(82)である請求項1乃至4の何れかに記載のハブダイナモ。   The insulator (80) is an insulating sheet (82) (82) disposed on the hub axle (11) and in contact with the positioning members (30) (31). Hub dynamo. 絶縁物(80)は、ステータコア(16)(17)に接する部材にコーティング等によって施された絶縁層である請求項1乃至4の何れかに記載のハブダイナモ。   The hub dynamo according to any one of claims 1 to 4, wherein the insulator (80) is an insulating layer applied to a member in contact with the stator core (16) (17) by coating or the like. 前輪又は後輪に上記請求項1乃至請求項6の何れかに記載のハブダイナモ(10)を搭載し、該ハブダイナモ(10)を前照灯(46)及び/又は尾灯と電気的に接続した自転車。   The hub dynamo (10) according to any one of claims 1 to 6 is mounted on a front wheel or a rear wheel, and the hub dynamo (10) is electrically connected to the headlight (46) and / or the taillight. Bicycle.
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