CN1105051C - 自行车的轮毂发电机 - Google Patents
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Abstract
一种自行车用的轮毂发电机，其在发电机的旋转侧夹持有铁制的发电机壳4、外环法兰3及轴承5，在发电机的固定侧装设有设有线圈14的一体成型的空心轴9，其压入于轴承19内，并固定该发电机的旋转侧和固定侧。在铁制发电机壳4的内周面，相对线圈14固设配置有磁铁24，铁制的发电机壳4兼具有作为发电机的机壳和磁铁24磁路的定子的作用。借由以上构造可防止轴承的拔落，可简化组装工序，同时也可减少制造工序及材料费用。
Description
本发明涉及一种自行车用的轮毂发电机。
目前，一方面自行车的低价格化正在激烈的竞争中不断激化，商品的成本急剧下降；另一方面，为了防止在夜间自行车无灯行走的危险性，自行车用的轮毂发电机则成为不可缺少的部件。
现有技术中，有在自行车用的轮毂上内藏发电机的自行车用的轮毂发电机，例如在实公昭57-49584号公报中所记载的。
请参阅图5所示，现简单说明如下。在轴41上借由钢板47固定轮毂发电机的固定侧定子的线圈48。在氧化铝制成的轮毂线圈架44上固设着轮毂发电机的旋转侧转子的磁铁45、轭铁46。该轮毂线圈架44内孔固设着轮毂本体43。轮毂发电机的固定侧由钢板47和线圈48组成，轮毂发电机的旋转侧由轮毂本体43、轮毂线圈架44、磁铁45及轭铁46所组成，轮毂发电机的固定侧和旋转侧借由轴承使其相结合。
由图5所示的结构可知，在现有的自行车用的轮毂发电机中，结合轮毂发电机的固定侧和旋转侧的轴承只不过是嵌合在轮毂本体43的两端的简单构造。其组装时，轴41贯通于轴承42的内环内，轴承42从轮毂本体43内拔出时容易发生轴承掉落的现象，必须要非常小心慎重地取出，而存在有组装工序需花费较长时间，使成本费用提高的缺陷。再者，灰尘等易从钢板47和轮毂线圈架44之间向其内部侵入，对附有线圈48部分的磁回路的形成造成恶劣的影响，而存在有降低其发电力的缺陷。用氧化铝制成的轮毂线圈架44还必须进行成形后的切削、研磨，在其内部必须再配设铁制的轭铁46，而存在有材料费用增加、制造工序多、影响产品价格等问题。
本发明的目的在于，克服现有技术的缺陷，而提供一种自行车用的轮毂发电机，使其可节省材料、减少加工费用，同时组装容易、成本下降、密封性能高，可防止其性能恶化。
本发明的目的是由以下技术方案实现的。一种自行车用的轮毂发电机，其发电机内藏在自行车的轮毂内，其特征在于，包括：一端开口、其开口缘上一体形成有法兰的用铁制成的发电机壳，所述法兰上具有用于安装车轮的一侧的辐条的孔；固定在所述发电机壳的另一端、具有用于安装车轮的另一侧的辐条的孔的圆板状的外环法兰；所述发电机壳兼具有轮毂体的作用和构成固设在发电机毂的内周面上的磁铁的磁回路的轭铁的作用。
根据本发明，还提供一种自行车用的轮毂发电机，其发电机内藏在自行车的轮毂内，其中，在固设着发电机定子的轴上固设有一方的轴承，该一方的轴承压入固定于发电机壳罩的中心内侧凹部内；在中心凹部压入有轴承的圆板状的外环法兰，与一端为开口、内周面固设有磁铁的作为发电机的转子的发电机壳的另一端固定连接，在该发电机壳的另一端与外环法兰之间夹持固定有另一方的轴承；安装上述发电机壳罩的轴嵌入固定在上述另一方的轴承上，同时上述发电机壳罩的周缘部嵌合在上述发电机壳的一端侧开口部中。
本发明与现有技术相比具有明显的优点及积极效果。本发明自行车用的轮毂发电机，其发电机壳为以铁代替铝，所以可减少材料费用及加工费用，又由于削减了现有的铁制环状轭铁，可使自行车用的轮毂发电机的成本下降。特别是加工费用的削减，对于现有的铝制的发电机壳来说，需经过铸造或锻造加工后，再进行切削、外观涂装等工序，而使得自行车的成本提高，然而本发明借由铁制的发电机壳，仅经由冲压加工制造，不必再进行加工后的处理工序，而可以达到大幅度降低制造成本的功效。
再者，本发明自行车用的轮毂发电机，其在轮毂发电机的旋转侧，在发电机壳和外环法兰之间夹设有轴承，发电机壳在固定于外环法兰上的同时也固定在该轴承上，所以能够防止轴承被拔出，该轴承在发电机壳的固定侧只用螺母固定轴，可使其组装简单化。
本发明的具体结构由以下实施例及其附图详细给出。
图1是本发明的一个实施例，是从正面看自行车车轮时的发电机部分的剖面图。
图2是本发明的一个实施例，为自行车用的发电机主要部分的分解剖面图。
图3是图1中本发明实施例从外环法兰侧看自行车用的轮毂发电机的侧视图。
图4是图1中本发明实施例自行车用的轮毂发电机A-A剖面的剖面图。
图5是现有自行车用的轮毂发电机的侧剖面图。
请参阅图1所示，与前车轮的车轮圈的凸缘相连结的右侧辐条1与用铁板冲压加工成形的圆板状的外环法兰3相连结，左侧的辐条2与用铁板冲压加工成形的发电机壳4相连结。
在外环法兰3的中心凹部内压入有轴承5，同时轴承5的外环5a借助外环法兰3和发电机壳4用铆钉8固定，其以不会发生拔落现象那样地被夹持固定。再者，轴承5的内环5b嵌合在一体成型的空心轴9的轴承嵌合部9a上，借由轴肩10和垫圈11以螺母12锁固。
一体成型的空心轴9固定在全长上除了螺纹部分以外的轴13上，其都采用铝材，借由模铸嵌入成型法一体成型，被强固地固定保持在轴13上。该一体成型的空心轴9可以在以硬质树脂制成型的轴13上一体成型。
在该一体成型的空心轴9的外周面，轮毂发电机的固定侧定子的线圈14、线圈骨架15及铁芯16以铆钉17固定。在一体成型的空心轴9的轴承嵌合部9b上嵌设有轴承19的内环19b，介于设有抽出端子21的绝缘性的端子板与一体成型的空心轴9的轴肩18、垫圈20及轮毂发电机的输出端之间，设有螺母22夹持。
轴承19的外环19a被压入于向圆形发电机壳罩23外侧膨胀出的中心凹部内，而被固定在发电机壳的内侧。
该发电机壳罩23的弯曲的周缘部被压入嵌合固定在发电机壳4的内侧。
发电机壳4和发电机壳罩23是轮毂发电机的旋转侧转子，在铁制的发电机壳4的内侧固设有磁铁24，铁制的发电机壳4兼作为用于构成磁铁24的磁回路的磁轭。
前叉25连结于自行车的本体，其前端设有螺母26将其固定在轴13上。
请参阅图2所示，下面说明轮毂发电机的制造方法。本实施例的自行车用的轮毂发电机，其概略地可分为如图所示的可分离的固定侧和旋转侧、然后再组合成为一体的二部分。
在轮毂发电机的固定侧，首先，一体成型的空心轴9是在轴13上在其全长上除了螺纹部之外的部分所规定的位置一体成型，该一体成型的空心轴9一体成型的设有轴承嵌合部9a、9b及轴肩10、18，在一体成型的空心轴9的外周面周铆钉17固定着由线圈14、线圈骨架15及铁芯16组成的轮毂发电机的定子。
接着，在发电机壳罩23的中心凹部内压入轴承19的外环19a，在一体成型的空心轴9的轴承嵌合部9b压入并嵌合轴承19的内环19b，直到轴承19与轴肩18相接触为止。再插入垫圈20及具有抽出端子21的绝缘性的端子板，其与轴肩18之间夹持有轴承19，并用螺母22锁紧于轴肩18。
借由该螺母22与轴肩18的紧固，将轴承19的内环19b固定在一体成型的空心轴9和轴13上，一体构成轮毂发电机的固定侧。
在轮毂发电机的旋转侧，首先，深冲加工冲压铁板数回，形成发电机壳4，在该发电机壳4的内周面凹部固定着磁铁24。借由冲压加工制造发电机壳4，其与现有的铝制发电机壳相比不需进行成形后的切削及研磨加工，可以大幅度地减少制造工艺及材料费用。
轴承5的外环5a压入于向外环法兰3外侧膨胀出的中心凹部内，借由铆钉8将其与发电机壳4夹持固定成一体，构成轮毂发电机的旋转侧。
该构成一体的轮毂发电机的旋转侧(如图2中右侧所示)与固定侧(如图2中左侧所示)相互结合，将构成固定侧的一体成型的空心轴9的轴承嵌合部9a压入嵌合于构成旋转侧轴承5的内环5b，并与轴肩10相接触，套入介于其与螺母12之间的垫圈11，并以螺母12将其紧固结合成一体。此时，将发电机罩23压入于具有轮毂旋转侧的发电机壳4内。借由以上构件相组合，构成了如图1所示的轮毂发电机。
请参阅图3所示，外环法兰3用铆钉8固定在发电机壳4上，同时用螺母12将其固定在轴13上。在外环法兰3周面形成的孔27内插入辐条1，并使其二者相互结合。
请参阅图4所示，在发电机壳4的内侧，将七极的磁铁24分割成四份并将其固定。这样构成了轮毂发电机的旋转侧转子。轮毂发电机的固定侧定子的线圈骨架15和铁芯16用铆钉17固定在一体成型的空心轴9上，再将一体成型的空心轴9固定在轴13上。在发电机壳4的周面外环法兰4a上形成的孔28内插入辐条2，并将二者相互结合。
本实施例的自行车用的轮毂发电机由以上结构所构成，借由自行车车轮的旋转，使固定磁铁24的轮毂发电机也随之旋转，借由磁铁24的磁场和固定的线圈骨架15的线圈的电磁感应作用而发电。这时的磁回路是由线圈骨架15的线圈、铁芯16、磁铁24及铁制的发电机壳4所构成。
本实施例的自行车用的轮毂发电机，在发电机壳罩23的中心凹部内压入轴承19，并用固定在轴13上的一体成型的空心轴9的一方夹持，因为发电机壳4与外环法兰3之间为挤压入固定轴承5，所以轴承5被牢固地固定，可防止轴承被拔出，同时，具有轮毂发电机的轮毂发电机的固定侧和旋转侧可以分离组合，并可使组合工序简单化，与其内部的通气部分仅有轴承部分，可以抑制灰尘等进入其内部，而可防止其工作性能恶化。
由于使用铁制的发电机壳4，该发电机壳4为采用冲压加工，使其制造可以简单，可使发电机壳的机能和构成轮毂发电机磁回路的轭铁的机能成为一体化，部件的件数可减少，同时与现有的铝制发电机壳相比，减少了制造组装工序，可以大幅度的降低自行车用的轮毂发电机的成本。
Claims (4)
1.一种自行车用的轮毂发电机，其发电机内藏在自行车的轮毂内，其特征在于，包括：
一端开口、其开口缘上一体形成有法兰的用铁制成的发电机壳，所述法兰上具有用于安装车轮的一侧的辐条的孔；
固定在所述发电机壳的另一端、具有用于安装车轮的另一侧的辐条的孔的圆板状的外环法兰；
所述发电机壳兼具有轮毂体的作用和构成固设在发电机毂的内周面上的磁铁的磁回路的轭铁的作用。
2.一种自行车用的轮毂发电机，其发电机内藏在自行车的轮毂内，其特征在于：
在固设着发电机定子的轴上固设有一方的轴承，该一方的轴承压入固定于发电机壳罩的中心内侧凹部内；
在中心凹部压入有轴承的圆板状的外环法兰，与一端为开口、内周面固设有磁铁的作为发电机的转子的发电机壳的另一端固定连接，在该发电机壳的另一端与外环法兰之间夹持固定有另一方的轴承；
安装上述发电机壳罩的轴嵌入固定在上述另一方的轴承上，同时上述发电机壳罩的周缘部嵌合在上述发电机壳的一端侧开口部中。
3.根据权利要求2所述的自行车用的轮毂发电机，其特征在于所述的发电机壳是由铁板经深冲压加工而制成。
4.根据权利要求2所述的自行车用的轮毂发电机，其特征在于所述的轴其上固设有空心轴，在该空心轴的周面上固定有定子线圈，同时在上述空心轴的两端部与上述各轴承的内环相接，从其各自的外侧以螺母紧固固定。
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