CN213125762U - 发电轮毂结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种发电轮毂结构，其主要由心轴；能转动地套设在所述心轴的转子单元；定子单元，枢设在所述心轴且位于所述轮毂壳内；以及增速齿轮组，动力连接所述转子单元及定子单元之间；由此，当所述转子单元正向转动时，所述定子单元由所述增速齿轮组而呈反向转动，且所述定子单元转速较转子单元转速快。是以，本实用新型在同尺寸条件下，能提升发电效率；同时骑行者不需消耗大量动力换取高电量，也就是通过本实用新型会因速比不同，可降低阻力，提升发电量。

Description

发电轮毂结构

技术领域

本实用新型与发电轮毂结构有关，特别是指一种适用于自行车的发电轮毂。

背景技术

自行车发电通常是由发电轮毂来达成，所述发电轮毂主要是由定子及转子构成，所述定子是安装于沿轴线延伸的心轴上，所述转子是固定在轮毂壳且围绕于所述定子并可相对于所述定子旋转，进而达到发电的功效。然而，目前发电轮毂具有以下须立即改善的缺陷：

其一、所述发电轮毂在设计上必须将定子与心轴组合成一体，同时将心轴固定在车架上，当为转子的轮毂壳带动其内的磁铁转动时，定子上的线圈内磁场发生改变，因此产生感应电流，然而，轮毂壳转动一圈即产生一圈的电流量，转换效率为一比一，且时速需达每小时10公里以上才会产生感应电流，因此必须通过强磁设计发电，而需依靠阻力产生电流，其转换效率明显受限。

其二、如果要提高发电量，必须增加发电轮毂的尺寸，以提高扭力与阻力以产生更大电流，也因此增加了发电轮毂的制作成本，发电轮毂结构的整体重量也随之上升，同时当为提升电流而提高阻力，骑行者则相对必须提供更大动能骑行，以运用电磁感应原理将动力所作的功转换成电能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种发电轮毂结构，主要在同尺寸条件下，能提升发电效率。

本实用新型另一目的在于提供一种发电轮毂结构，骑行者不需消耗大量动力换取高电量。

为达前述目的，本实用新型为一种发电轮毂结构，包含：心轴；转子单元，包括轮毂壳及固设在所述轮毂壳内的磁铁，所述轮毂壳能转动地套置在所述心轴，并具有驱动齿部；定子单元，枢设在所述心轴且位于所述轮毂壳内，并包括转动体及多个绕设在所述转动体上且对应所述磁铁的线圈，所述转动体枢设在所述心轴，并具有连接齿部；以及增速齿轮组，动力连接所述转子单元及定子单元之间，并具有行星齿轮架及多个行星齿轮，所述行星齿轮架固设在所述心轴且位于所述轮毂壳内，各所述行星齿轮枢设在所述行星齿轮架，且啮合于所述转子单元的驱动齿部与所述定子单元的连接齿部之间；

由此，当所述转子单元正向转动，所述定子单元由所述增速齿轮组而呈反向转动，且所述定子单元转速较转子单元转速快。

本实用新型的功效在于：当所述转子单元正向转动时，所述轮毂壳的驱动齿部会带动所述增速齿轮组作动，所述增速齿轮组由不同转速比的设计，除了使所述定子单元的转动体呈反向转动之外，更会使所述转动体的转速大于所述轮毂壳的转速，使得所述转子单元的磁铁与所述定子单元的线圈产生感应电流供后端使用。是以，本实用新型在同尺寸条件下，能提升发电效率；同时骑行者不需消耗大量动力换取高电量，也就是通过本实用新型会因速比不同，可降低阻力，提升发电量。

较佳地，其中还包含导电单元，所述导电单元包括导电内环、导电外环及多个导电片，所述导电内环固设在所述心轴，并具有多个导电环部；所述导电外环枢设在所述导电内环且与所述转动体同动；各所述导电片具有固设在所述导电外环且与所述线圈电性连接的外导电部、及电性接触于所述导电环部的内导电部。

较佳地，其中所述导电内环与所述导电外环之间设有轴承。

较佳地，其中所述心轴延轴线设有线槽，所述导电单元还包括多条电源线，每一条所述电源线电性连接每一个所述导电环部且各所述电源线位于所述心轴线槽内并穿出轮毂壳外。

附图说明

图1是本实用新型实施例的剖面图；

图2是图1线段2-2的剖面图；

图3是图1线段3-3的剖面图；

图4是图1线段4-4的剖面图。

附图中符号标记说明：

10…心轴

11…线槽

12…六角螺帽

20…转子单元

21…轮毂壳

211…驱动齿部

22…磁铁

23…端盖

30…定子单元

31…转动体

32…线圈

311…连接齿部

40…增速齿轮组

41…行星齿轮架

411…六角槽

42…行星齿轮

50…导电单元

51…导电内环

511…导电环部

52…导电外环

53…轴承

54…导电片

541…外导电部

542…内导电部

55…电源线

56…导电线

具体实施方式

下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图4所示，本实用新型实施例所提供一种发电轮毂结构，其由心轴10、转子单元20、定子单元30、增速齿轮组40以及导电单元50所组成，其中：

心轴10，沿轴线延伸，且具有延所述轴线设置的线槽11。

转子单元20，包括轮毂壳21及固设在轮毂壳21内的磁铁22，轮毂壳21能转动地套置在心轴10，并具有驱动齿部211；本实施例中轮毂壳21为筒体，且两端设有端盖23，而心轴10位于轮毂壳21之内，且心轴10两端穿出二端盖23，同时驱动齿部211呈环齿轮型态而固设在轮毂壳21内环面上；而磁铁22为强力磁盘。

定子单元30，枢设在心轴10且位于轮毂壳21内，并包括转动体31及多个绕设在转动体31上且对应磁铁22的线圈32，转动体31枢设在心轴10，并具有连接齿部311。

增速齿轮组40，动力连接转子单元20及定子单元30之间，并具有行星齿轮架41及四行星齿轮42，行星齿轮架41固设在心轴10且位于轮毂壳21内，各行星齿轮42枢设在行星齿轮架41，且啮合于转子单元20的驱动齿部211与定子单元30的连接齿部311之间；需说明的是，本实施例中，转子单元20的驱动齿部211、定子单元30的连接齿部311、行星齿轮架41及各行星齿轮42构成行星轮系，也就是转子单元20的驱动齿部211为行星轮系中的齿圈，定子单元30的连接齿部311为行星轮系中的太阳轮，另外，行星齿轮架41为端盖23的一部分而固设在心轴10上，其固设方式为心轴10上固设有六角螺帽12，而行星齿轮架41上具有供六角螺帽12设置的六角槽411。

导电单元50，包括导电内环51、导电外环52、二轴承53、三导电片54、及三电源线55，导电内环51固设在心轴10，并具有多个导电环部511；导电外环52枢设在导电内环51且与转动体31同动；二轴承53设在导电内环51与导电外环52之间，使导电外环52得以相对于导电内环51枢转；各导电片54具有固设在导电外环51且由导电线56与线圈32电性连接的外导电部541、及电性接触于导电环部511的内导电部542；每一条电源线55电性连接每一个导电环部511，且各电源线55位于心轴10线槽11内并穿出轮毂壳21外。

由此，当转子单元20正向转动，定子单元30由增速齿轮组40而呈反向转动，且定子单元30转速较转子单元20转速快；也就是当转子单元20正向转动时，轮毂壳21的驱动齿部211会带动增速齿轮组40的各行星齿轮42正向转动，正向转动的各行星齿轮42再带动定子单元30的转动体31的连接齿部311，而使转动体31呈反向转动，由增速齿轮组40与轮毂壳21的驱动齿部211及转动体31的连接齿部311呈不同转速比的设计，除了使定子单元30的转动体31呈反向转动之外，更会使转动体31的转速大于轮毂壳21的转速，使得转子单元20的磁铁22与定子单元30的线圈32产生感应电流供后端使用，也就是通过本实用新型会因速比不同，可降低阻力，提升发电量。

据此，本实用新型至少可具有下述功效：

其一、在同尺寸条件下，能提升发电效率。由于本实用新型将定子单元30枢设在心轴10上，且在转子单元20与定子单元30之间增设增速齿轮组40，因此，当转子单元20正向转动时，转子单元20则由增速齿轮组40带动定子单元30呈反向转动，且让定子单元30的转动体31反向转动的速度大于转子单元20的轮毂壳21正向转动的速度。由此可知，本实用新型不需改变定子单元30或转子单元20的尺寸即可提升两者之间的转速差，也就是转子单元20的轮毂壳21转一圈可获得定子单元30的转动体31转多圈，以获得较高的发电效率，据此，本实用新型得以达到在同尺寸条件下，能提升发电效率的功效。

除此之外，由于本实用新型不须增加发电轮毂的尺寸即可获得较高的发电效率，因此不会大幅提升发电轮毂的制作成本以及增加发电轮毂的整体重量。另外，原有发电为1：1，经本实用新型设计结构，发电量可以依照设计要求提升发电量，所增加出来的发电量可以作为电池的回充以及其他使用电力的产品使用。

其二、骑行者不需消耗大量动力换取高电量。同样由于本实用新型将定子单元30枢设在心轴10上，且在转子单元20与定子单元30之间增设增速齿轮组40，而当骑行者在踩踏后让转子单元20正向转动时，转子单元20则由增速齿轮组40带动定子单元30呈反向转动，且让定子单元30的转动体31反向转动的速度大于转子单元20的轮毂壳21正向转动的速度，以获得较高的发电效率，因此，本实用新型并非增加发电轮毂的尺寸，而提高扭力与阻力以产生更大电流，也因此，骑行者不需消耗大量动力换取高电量。

综上所述，上述各实施例仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，皆应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种发电轮毂结构，其特征在于，包含：

心轴；

转子单元，包括轮毂壳及固设在所述轮毂壳内的磁铁，所述轮毂壳能转动地套置在所述心轴，并具有驱动齿部；

定子单元，枢设在所述心轴且位于所述轮毂壳内，并包括转动体及多个绕设在所述转动体上且对应所述磁铁的线圈，所述转动体枢设在所述心轴，并具有连接齿部；以及

增速齿轮组，动力连接所述转子单元及定子单元之间，并具有行星齿轮架及多行星齿轮，所述行星齿轮架固设在所述心轴且位于所述轮毂壳内，各所述行星齿轮枢设在所述行星齿轮架，且啮合于所述转子单元的驱动齿部与所述定子单元的连接齿部之间；

由此，当所述转子单元正向转动，所述定子单元由所述增速齿轮组而呈反向转动，且所述定子单元转速较转子单元转速快。

2.根据权利要求1所述的发电轮毂结构，其特征在于，还包含导电单元，所述导电单元包括导电内环、导电外环及多个导电片，所述导电内环固设在所述心轴，并具有多个导电环部；所述导电外环枢设在所述导电内环且与所述转动体同动；各所述导电片具有固设在所述导电外环且与所述线圈电性连接的外导电部、及电性接触于所述导电环部的内导电部。

3.根据权利要求2所述的发电轮毂结构，其特征在于，所述导电内环与所述导电外环之间设有轴承。

4.根据权利要求2所述的发电轮毂结构，其特征在于，所述心轴延轴线设有线槽，所述导电单元还包括多条电源线，每一条所述电源线电性连接每一个所述导电环部且各所述电源线位于所述心轴线槽内并穿出轮毂壳外。

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