CN101386333A

CN101386333A - 配置有电能产生机组的自行车

Info

Publication number: CN101386333A
Application number: CNA2007101489049A
Authority: CN
Inventors: 杨良智; 张豪中; 杨亮达
Original assignee: CHUANGSHICHAO POWER TECHNOLOGY CORP
Current assignee: CHUANGSHICHAO POWER TECHNOLOGY CORP
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2009-03-18

Abstract

一种配置有电能产生机组的自行车，是在其脚踏板与车体支架相连处装置一发电机组，此发电机组包含一转子以及一定子部分，利用踩踏脚踏板时轴杆的转动使其发电。此外，也可以利用活动脚架或固定脚架将自行车架起固定于地面，使该自行车兼具定点充电及运动健身的功能。

Description

配置有电能产生机组的自行车

技术领域

本发明是关于一种具有电能产生装置的自行车，最大特点在于有一发电机组装置于脚踏板与支架连结部分，具有脚踏发电的功能，其电能可用于对蓄电池或一般电器用品充电，提供外出或紧急供电的用。此外，除可作为一般自行车于室外骑乘，亦可在室内作为健身脚踏车用。

背景技术

在早期农业社会中，自行车因为具有不需燃料作为动力、重量及体积轻巧、操作简单、停靠方便等优点，无论是作为交通代步工具或是用于运载货品，自行车皆扮演重要的角色。

在现代社会中，由于科技的进步，交通运输系统的发达，自行车虽不如以往使用的普遍，但在现代人环保观念的建立、重视休闲生活以及运动健身的前提下，自行车仍经常被当作短程的交通工具，例如作为学生上、下学的代步工具，抑或被当成假日出外的休闲活动或健身运动之一。可见自行车的重要性虽不如以往的如此受依赖，但在休闲娱乐方面仍具有一定的重要性。

自行车与发电机的结合已行的有年，公知的自行车用发电机技术中，早期是利用轮辋接触式发电机的技术。但此种技术易造成车轮摩擦损耗、增加踩踏的阻力等缺点。

随着设计改良的进步，如中国台湾发明专利公告编号第355872号，其揭示了一种无碳刷式电动脚踏车直流马达，该马达本体是由一壳体及一由壳体侧面组合的侧盖构成内部容纳空间；一心轴则穿设于上述壳体及侧盖中心孔，并使其两端外露供组接脚踏车的前叉端；该心轴在本体内部轴身则可套设供通电用的硅钢片线圈，而在与此线圈相对处的壳体内周面则于预设凹阶面组合金属层，且在该金属层内表面贴设由多数个别磁铁片所组成的磁铁环层磁场，使其硅钢片线圈外周保持一段间隙，而于线圈通电时自动驱使脚踏车前进，从而形成一种轻质无齿轮及无碳刷结构、可降低故障率及减少摩擦损失和噪音，及免去碳刷磨耗和积碳影响马达效率。

其它如中华民国发明专利公告编号第00405560号，其揭示了一种自行车的拖曳式发电装置，其主要系至少具有一与地面接触的驱动轮及由其所带动的发电机装置，该发电机装置系藉由活动式拖曳架控制，且架设在自行车的车架体上，利用自行车行驶时的前进力量，让驱动轮与地面产生摩擦转动，进而带动内藏式发电机产生电力，达到发电的效果者。其主要特征系包含有：由一驱动轮带动的发电机装置，该发电机装置藉由一活动拖曳架装设在自行车架体上，而利用自行车行驶的前进力量，让驱动轮与地面产生摩擦转动，进而带动发电机装置产生电力，达到发电的效果者。

又如中国台湾发明专利公告编号第00370498号，其揭示了一种自行车发电机。该发电机设置于一自行车的前轮毂，致使当使用者踩脚踏板时，发电机产生电力。该电力用于灯，因以点亮该灯。剩余的电力储存于一蓄电器，且可用于灯。该发电机并不会造成与轮胎的摩擦接触，使得该发电机可允许使用者易于踩踏。

又如中国台湾发明专利公告编号第00321398号，其揭示了一种增速型轮毂发电机，尤其指一种装置于两轮车辆轮毂及心轴上的发电装置者其包括有一固定单元、一转子部、及一增速机构；该固定单元乃固定于该车轮的心轴上，又包括有该轮毂发电机的壳体及固定于壳体内壁的定子部；而该转子部即为该轮毂发电机的转动部分，装置于该固定单元内的心轴上，由该增速机构驱动旋转；而该增速机构为一增速齿轮系，其输入齿轮固定于该轮毂内壁，输出齿轮用以驱动该轮毂发电机的转子部。可用以提高轮毂发电机的发电效率，通过增速机构的齿轮比设计，可使该增速机构的输出转速数倍于轮毂的转速，有效增加转子转速，提升发电能量。

又如中国台湾发明专利公告编号第00320362号，其揭示了一种轮毂发电机的改良结构，尤其指一种装置于两轮车辆轮毂及心轴上的发电机改良装置；其包括有一固定单元及一转动单元；其中该固定单元固定于该车轮的心轴上，又包括有该轮毂发电机的定子、外壳、及中心的框轴部；而该转动单元包括有轮毂发电机的驱动部及转子部，转动单元框连于该固定单元的枢轴上，由一驱动部将该车轮轮辐的旋转，用于驱动转子部，而于驱动部与转子部间，并设有一减振环，用以减低由轮辐传入转子部的振动影响。

虽然在公知技术中，已有应用各种不同技术的自行车用发电机或辅助发电装置，但在使用上仍存在一些不足之处。例如，早期是利用轮辋接触型发电机的方式，其需与轮胎间形成摩擦，易造成轮胎的使用寿命缩减，且在效能上也不佳。

而轮毂式发电机相较之下，虽然没有车轮磨损的缺点，但在设计上大多是固定装置在前轮或后轮的轮毂上，无论是装置或拆解都相当花费时间。且此种设计在自行车行进中发电，无法在定点做充电的动作，其发电效能受限于行进时车轮的转速，故此电能的产生多半用于自行车头灯所需的电力。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种方便有效的自行车用发电机组，其装置于脚踏板和车体支架连结位置，安装拆解方便，便于让使用者根据需要选择，克服了传统装置于轮毂的自行车用发电机安装及拆解不易的问题。

本发明的另一目的是提供一种可结合于室内健身设备的发电机组，使用者在进行运动时，可同时带动发电机组产生电力。

本发明的另一目的是提供一种多用途的自行车模式，利用活动脚架的设计，可使该自行车兼具室外骑乘与室内健身的功能。

为实现上述目的，本发明提供的配置有电能产生机组的自行车，包括有：

至少一定子，该定子为一圆柱状壳体构造，装置于一自行车车架所形成的一安装空间中，该定子内面装置复数个环列的线圈轴柱，该每一个线圈轴柱绕设有一线圈；

一轴杆，该轴杆贯通该定子的一中央轴孔，并以一轴承可转动地支持；

一转子，该转子为一圆盘状结构，结合于该轴杆，该转子结合有复数个呈环状排列的磁铁，并对应于该定子的线圈轴柱的线圈；

两脚踏板连杆，该脚踏板连杆分别具有轴杆连接端与脚踏板连接端，该轴杆连接端分别与轴杆的两末端连接，该脚踏板连接端连接一脚踏板，当踩动该脚踏板时由该脚踏板连杆带动该轴杆及转子转动。

所述的配置有电能产生机组的自行车，其中，该定子的该线圈连接一对导线，该对导线连接一充电器，以对一连接于该充电器的蓄电池充电。

所述的配置有电能产生机组的自行车，其中，该自行车的车架，装置有一脚架。

所述的配置有电能产生机组的自行车，其中，该脚架是一活动脚架。

所述的配置有电能产生机组的自行车，其中，该安装空间是位在该自行车的一前支架、座椅支架以及后支架三者连结处。

本发明对照公知技术的功效：

本发明由于利用一具电能产生装置的自行车，利用将发电机组装置于脚踏板与车体支架连结位置的方式，便于安装与拆解。此种设计可让生产厂商便于个别生产及贩卖，也便于让消费者在使用上根据需求自行选择。

本发明的发电机组可安装结合在一户外自行车或一室内健身设备，让使用者不论在进行户外运动或户内运动时，可同时由发电机组产生电力，以供应指定负载的电力或向电池充电。

此外，利用活动脚架的设计，使用者可依需要选择室外模式或是室内模式。可使自行车除了一般室外骑乘功能外，亦可于室内当作健身脚踏车的用，兼具实用与运动的效果。

附图说明

图1是显示本发明的配置有电能产生机组的自行车的立体图；

图2是显示本发明的发电机组第一实施例的立体图；

图3是显示本发明的发电机组第一实施例的立体分解图；

图4是显示图2中4-4断面的剖示图；

图5是显示图2的第二实施例的剖示图；

图6是显示本发明的第三实施例对蓄电池充电的示意图。

附图中主要组件符号说明：

100 配置有电能产生机组的自行车

11 前支架

12 座椅支架

13 后支架

14 安装空间

2 发电机组

21a、21b 导线

22 定子

23 中央轴孔

24 轴承

25 轴杆

26 线圈轴柱

27 线圈

28 转子

281 中央轴孔

282 圆孔

29 磁铁

3 脚踏板连杆

3a 轴杆连接端

3b 脚踏板连接端

31 中央轴孔

32 螺丝

4 脚踏板

5 后轮轮毂

6 活动脚架

7 充电器

8 蓄电池

81 正极

82 负极

I 脚踏板旋转方向

II 脚踏板旋转方向

III 活动方向

具体实施方式

本发明为解决公知技术的问题所采用的技术手段是利用一电磁感应的发电机组，主要包含一转子及定子部分，装置于脚踏板与车体支架相连处。由踩踏脚踏板，使转子与定子间形成相对运动，产生电能。

本发明所采用的具体结构设计，将由以下的实施例及附图做进一步的说明。

参阅图1所示，其显示本发明的配置有电能产生机组的自行车立体图。如图所示，本发明配置有电能产生机组的自行车100具有一传统自行车外观与结构，其支架结构包括一前支架11、一座椅支架12及一后支架13，三者连结处配置有一发电机组2，可通过踩踏脚踏板4使发电机组2产生电能。

参阅图2所示，是发电机组2第一实施例的立体结构图。如图所示，发电机组2装置于前支架11、座椅支架12以及后支架13三者相连结处，并且连接有一对延伸的导线21a及21b。在发电机组2作用产生电能时，可经由导线21a及21b输出。

参阅图3所示，是本发明的发电机组2第一实施例立体分解图。如图所示，车体的前支架11、座椅支架12以及后支架13三者连结处形成一安装空间14，发电机组2装置于此安装空间14中。此发电机组2包含一定子22，该定子22为一圆柱状壳体构造，其中央形成一中央轴孔23，该中央轴孔23两侧各与一轴承24对齐，让一轴杆25穿过此中央轴孔，且该轴承24可转动地支持。该定子22内部装置有复数个环列的线圈轴柱26，该线圈轴柱26围绕该定子22中央的中央轴孔23呈环状排列，该每一个线圈轴柱绕设有一线圈27。此外，该发电机组2亦包含一转子28，该转子28为一圆盘状结构，装置于该安装空间14中，与定子22间保持预定间距。该转子28中心位置形成一中央轴孔281，该中央轴孔281靠近定子22的一侧与一轴承24对齐，轴杆25贯穿此中央轴孔281使该转子28结合于该轴杆25。该转子28结合有复数个呈环状排列的磁铁29围绕该转子28中央的中央轴孔281，并对应于该定子22的线圈轴柱26。

发电机组2的两侧各装置有一脚踏板连杆3，该脚踏板连杆3分别具有轴杆连接端3a与脚踏板连接端3b。该轴杆连结端3a具有一中央轴孔31，该中央轴孔31分别连结于轴杆25的一端，并以螺丝32固定锁紧；而该脚踏板连接端3b各与一脚踏板4连结。当踩动该脚踏板4时由该脚踏板连杆3带动该轴杆25及转子28转动。

参阅图4所示，是显示图2中第一实施例的4-4断面的断面图(参考图2)。当使用者以旋转方向I踩踏两侧脚踏板4，同时带动轴杆25及转子28的转动，此时转子28上的磁铁29与静止的定子23上的线圈轴柱26间形成了相对运动，根据电磁学原理，此时缠绕线圈轴柱26上的线圈27会产生一股感应电流，此感应电流可由导线21a及21b输出利用。

参阅图5所示，是显示图2的第二实施例的剖示示图。本实施例与第一实施例最大不同在于发电机组2装置有一组转子28与两组定子22，两组定子22分别位于转子28的两侧。当使用者以旋转方向II踩动脚踏板4时，该转子28和两组定子22间形成相对运动，产生感应电流，其原理与前述相同，容不再赘述。

参阅图6所示，是利用本发明的第三实施例对蓄电池充电的示意图。如图所示，本发明的后轮轮毂5的两侧装置有一固定脚架或活动脚架6，该活动脚架6可沿活动方向III收起或放下。当活动脚架6往上收纳时，为室外模式，可当一般自行车使用；而当活动脚架6放下稳固支撑于地面时，此时为室内模式，后轮呈悬空状态，可当作一般室内健身脚踏车使用。在室内模式下，当使用者踩踏踏板4时，可使发电机组2产生电能。此产生的电能可以供应使用者指定的电子装置。

此外，于室内模式下，亦可将发电机组2产生的电能用于充电。在充电的应用例时，该发电机组2产生的电能经由一充电器7产生一充电电源，再将此充电电源经由分别连接于蓄电池8的正极81与负极82，使蓄电池8进行充电。

由以上的本发明实施例可知，本发明所提供的配置有电能产生机组的自行车确能提供使用者极大的方便。

惟以上的实施例说明，仅为本发明的较佳实施例说明，凡本领域技术人员当可依据本发明的上述实施例说明而作其它种种的改良及变化。然而这些依据本发明实施例所作的种种改良及变化，当仍属于本发明的发明精神及所界定的权利要求范围内。

Claims

1、一种配置有电能产生机组的自行车，包括有：

2、如权利要求1所述的配置有电能产生机组的自行车，其中，该定子的该线圈连接一对导线，该对导线连接一充电器，以对一连接于该充电器的蓄电池充电。

3、如权利要求1所述的配置有电能产生机组的自行车，其中，该自行车的车架，装置有一脚架。

4、如权利要求3所述的配置有电能产生机组的自行车，其中，该脚架是一活动脚架。

5、如权利要求1所述的配置有电能产生机组的自行车，其中，该安装空间是位在该自行车的一前支架、座椅支架以及后支架三者连结处。