DE102010061532A1

DE102010061532A1 - Fahrradgeneratornabe

Info

Publication number: DE102010061532A1
Application number: DE102010061532A
Authority: DE
Inventors: Keisuke Nakano
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2011-06-30
Anticipated expiration: 2030-12-24
Also published as: US8278789B2; JP2011131764A; CN102107701B; DE102010061532B4; US20110156543A1; CN102107701A; JP5054754B2

Abstract

Eine Fahrradgeneratornabe ist bereitgestellt, welche hauptsächlich eine Nabenwelle, ein Nabengehäuse, einen Stator und einen Magneten aufweist. Das Nabengehäuse ist drehbar auf der Nabenwelle angeordnet. Der Stator ist an die Nabenwelle befestigt. Der Magnet ist so im Nabengehäuse angeordnet, dass er dem Stator gegenüber liegt. Das Nabengehäuse weist einen Magnethalter, der den Magneten eingebettet in den Magnethalter hat, auf. Material des Magnethalters ist an beide in entgegengesetzte Richtung weisenden axialen Flächen angeordnet; so dass der Magnethalter den Magneten als eine integrale Einheit enthält.

Description

QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-293762 , eingereicht am 25. Dezember 2009. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-293762 wird hierbei durch Referenz einbezogen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich generell auf eine Nabe. Genauer bezieht sich die Erfindung auf eine Generatornabe zur Montage an einen Fahrradrahmen.
Hintergrundinformation
In den letzen Jahren wurden viele Fahrräder mit elektrischen Komponenten wie zum Beispiel Lichter, elektrisch gesteuerten Federungen, elektronischen Schaltungen, etc. ausgerüstet. Um diese elektrischen Komponenten mit elektrischer Energie zu versorgen, wurden manche Fahrräder mit einer elektrischen Generatornabe ausgestattet. Ein Beispiel einer elektrischen Generatornabe ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2004-299418 offenbart. Diese Generatornabe dient als eine Nabe die im Zentrum eines Rads eines Fahrrads positioniert ist. Die Generatornabe hat einen elektrischen Generatormechanismus zur Erzeugung von elektrischer Energie. Die Generatornabe dieser Publikation hat eine Nabenwelle, ein Nabengehäuse, einen Stator und einen Magneten (Permanentmagnet). Das Nabengehäuse ist um eine äußere Peripherie der Nabenwelle angeordnet. Der Stator ist an die Nabenwelle fixiert und arbeitet als ein Läufer. Der Magnet (Permanentmagnet) ist an das Nabengehäuse befestigt. Der Stator weist eine Spule und ein Joch auf, welches an einem äußeren peripheren Abschnitt der Spule angeordnet ist. Das Nabengehäuse weist einen zylindrischen Gehäusekörper und ein Deckelelement auf, welches dazu konfiguriert ist ein Ende des Gehäusekörpers zu bedecken. Ein zylindrischer Magnet ist oder eine Vielzahl von Magneten, welche in einer generell zylindrischen Form angeordnet vorliegen, sind an eine innere umfängliche Fläche des Gehäusekörpers mit einem Klebstoff oder anderen geeigneten Befestigungstechnik befestigt.
Zusammenfassung
Wie oben erklärt ist in einer konventionellen Generatornabe der Magnet (oder Magneten) an einer inneren umfänglichen Fläche des Nabenkörpers mit einem Klebstoff oder anderer Technik befestigt. Folglich variiert eine Lücke zwischen dem Stator und einer radial nach innen weisenden Fläche des Magneten in Abhängigkeit auf die Art und Weise in mit welcher der Magnet mit dem Klebstoff behandelt bzw. platziert wurde und es ist schwierig den Magnet auf eine präzise Art und Weise anzuordnen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ist es eine Generatornabe bereitzustellen, in welcher der Magnet bei hoher Präzision angeordnet ist.
In Anbetracht des Standes der Technik wird eine Generatornabe in Übereinstimmung eines ersten Aspekts der Offenbarung offenbart, welche hauptsächlich eine Nabenwelle, ein Nabengehäuse bzw. Nabenhülle, einen Stator und einen Magneten umfasst. Das Nabengehäuse ist drehbar an der Nabenwelle angeordnet. Der Stator ist bezüglich der Nabenwelle festgelegt. Der Magnet ist so im Nabengehäuse angeordnet, dass er gegenüberliegend dem Stator vorliegt. Das Nabengehäuse weist einen Magnethalter auf, der den Magneten in sich eingebettet hat. Material des Magnethalters ist an beiden, in entgegengesetze Richtung weisende, axialen Flächen angeordnet, so dass der Magnethalter den Magneten als eine integrale bzw. einstückige Einheit hält bzw. enthält. Durch Halten des Magneten mit einem Magnethalter, so dass der Magnethalter eine integrale Einheit mit dem Magnet ist, kann der Magnet präziser angeordnet werden, als im Vergleich zu einem Magneten, der unter Zuhilfenahme eines Klebstoffes befestigt wird. Folglich gibt es weniger Variation des Spaltes zwischen dem Stator und dem Magneten und der Output- bzw. die abgegebene elektrische Leistung des Generators kann stabilisiert werden. Weil der Spalt zwischen dem Magnet und dem Stator präzise gehandhabt werden kann, ist es möglich einen schmaleren Spalt zwischen dem Magneten und dem Stator zu erlangen und die Effizienz der elektrischen Stromerzeugung kann verbessert werden.
In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der Offenbarung, ist die Generatornabe gemäß dem ersten Aspekt weiterhin konfiguriert, so dass das Nabengehäuse drehbar an der Nabenwelle durch ein Lager gestützt ist, welches ein Kugellagerelement bzw. ein Wälzlagerelement aufweist, wobei das Kugellagerelement in den Magnethalter eingebettet ist, so dass das Kugellagerelement ein Teil der integralen Einheit ist, die den Magnethalter und den Magneten aufweist bzw. enthält. Bei diesem Aspekt hält bzw. enthält der Magnethalter ein Kugellagerelement eines Lagers, zusätzlich zum Magneten als eine integrale Einheit. Als Folge kann das Kugellagerelement mit einer größeren Präzision befestigt werden.
In Übereinstimmung mit einem dritten Aspekt der Offenbarung, ist die Generatornabe gemäß des zweiten Aspekts weiterhin konfiguriert, so dass der Magnethalter primär ein Kunstharzelement ist, wohingegen das Kugellagerelement ein Metallelement ist. Das Kugellagerelement hat eine Kugellagersektion und eine Verstärkungssektion, welche an einer peripheren äußeren Seite der Kugellagersektion angeordnet ist. Bei diesem Aspekt kann das Gewicht des Nabengehäuses reduziert werden.
In Übereinstimmung mit einem vierten Aspekt der Offenbarung, wird die Generatornabe gemäß dem dritten Aspekt weiterhin konfiguriert, so dass das Kugellagerelement einen Kugellagerabschnitt und einen Verstärkungsabschnitt aufweist, wobei sich der Verstärkungsabschnitt von einem äußeren umfänglichen Abschnitt des Kugellagerabschnitts in einer im Wesentlichen radialen Richtung im Bezug auf die Nabenwelle erstreckt. Bei diesem Aspekt ist der Magnethalter aus Kunstharz verstärkt durch den Verstärkungsabschnitt des Metallkugellagerelements und das Gewicht des Nabengehäuses kann reduziert werden, während die Stabilität beibehalten wird.
In Übereinstimmung mit einem fünften Aspekt der Offenbarung, ist die Generatornabe gemäß einem der ersten bis vierten Aspekte weiterhin konfiguriert, so dass das Nabengehäuse einen zylindrischen Gehäusekörper und ein Deckelelement aufweist, wobei der zylindrische Gehäusekörper eine axialweisende Öffnung an einem Ende hat und das Deckelelement zumindest teilweise die axialweisende Öffnung des Gehäusekörpers verschließt, wobei das Deckelelement einen Magnethalter aufweist. Bei diesem Aspekt ist der Magnethalter integral mit dem Deckelelement ausgeformt und der Magnet kann präzise an das Deckelelement befestigt werden. Weil ein bestehender Gehäusekörper verwendet werden kann, ist es möglich die Größe des Spalts zwischen den Magneten und dem Stator einfach zu stabilisieren.
In Übereinstimmung mit einem sechsten Aspekt der Offenbarung, ist die Generatornabe gemäß einem der ersten bis vierten Aspekte weiterhin konfiguriert, so dass das Nabengehäuse einen zylindrischen Gehäusekörper und ein Deckelelement aufweist, wobei der zylindrische Gehäusekörper eine axialweisende Öffnung an einem Ende hat und das Deckelelement zumindest teilweise die axialweisende Öffnung des Gehäusekörpers verschließt, wobei der Gehäusekörper den Magnethalter aufweist. Bei diesem Aspekt ist der Magnethalter integral mit dem Gehäusekörper ausgeformt und der Magnet kann präzise an dem Gehäusekörper befestigt werden. Auch kann bei diesem Aspekt die Größe des Spalts zwischen dem Magneten und Stator einfach stabilisiert werden, unabhängig des Materials und der Struktur des Deckelelements.
Diese und andere Aspekte, Merkmale, Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden dem Fachmann von der folgenden detaillierten Beschreibung welche in Zusammensicht mit den beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen offenbart.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nun wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil dieser Originaloffenbarung bilden:
1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads welches mit einer Generatornabe (Nabendynamo) in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform ausgerüstet ist;
2 ist eine Teilschnittansicht der Generatornabe dargestellt in 1 in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform;
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Generatornabe dargestellt in 1 und 2;
4 ist eine perspektivische Ansicht einer inneren stationären Einheit der Generatornabe dargestellt in 1 bis 3;
5 ist eine Teilschnittansicht ähnlich zu 2, einer Generatornabe in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform;
6 ist eine Teilschnittansicht, ähnlich zu 2, einer Generatornabe in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform;
7 ist eine Teilschnittansicht, ähnlich zu 2, einer Generatornabe in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform;
8 ist eine Teilschnittansicht, ähnlich zu 2, einer Generatornabe in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform;
9 ist eine Teilschnittansicht, ähnlich zu 2, einer Generatornabe in Übereinstimmung mit einer sechsten Ausführungsform;
10 ist eine Teilschnittansicht, ähnlich zu 2, einer Generatornabe in Übereinstimmung mit einer siebten Ausführungsform;
11 ist eine Teilschnittansicht, ähnlich zu 2, einer Generatornabe in Übereinstimmung mit einer achten Ausführungsform; und
12 ist eine Teilschnittansicht, ähnlich zu 2, einer Generatornabe in Übereinstimmung mit einer neunten Ausführungsform.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Ausgewählte Ausführungsformen werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt. Es wird einem Fachmann von dieser Offenbarung gewahr, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen allein zu Illustrationszwecken bereitgestellt sind, und nicht zum Zwecke der Begrenzung bzw. Limitierung der Erfindung wie sie durch die beigefügten Ansprüche und derer Äquivalente definiert ist.
Anfänglich Bezug nehmend auf 1 ist ein Fahrrad 101 dargestellt mit einer Fahrradgeneratornabe 10 in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform. Ein externes Kabel 13 verbindet elektrisch eine vordere Lampe 14 mit der Generatornabe 10, so dass die vordere Lampe 14 elektrische Energie von der Generatornabe 10 durch das externe Kabel 13 erhält. Das Fahrrad 101 weist einen Rahmen 102, der eine Vordergabel 102a, eine Griffstange 104, eine Antriebseinheit 105, ein Vorderrad 106 und ein Hinterrad 107 aufweist. Die Generatornabe 10 ist an dem Vorderrad 106 des Fahrrads 101 installiert. Die Antriebseinheit 105 weist eine Kette, Pedale und dergleichen auf. Die Vorder- und Hinterräder 106 und 107 sind Fahrradräder, die eine Vielzahl von Speichen 99 aufweisen. Drehung des Vorderrades 106 verursacht die Erzeugung von elektrischer Energie durch die Generatornabe 10, so dass die vordere Lampe bzw. Frontlampe 14, welche mit einen Lichtsensor ausgestattet ist, über das externe Kabel 13 mit elektrischer Energie versorgt wird. Das Hinterrad 107 ist an hintere Gabelenden 102b, welche an einem hinteren Endabschnitt des Rahmens 102 bereitgestellt sind, montiert.
Wie zu sehen in 1 bis 3 ist die Generatornabe 10 an ein distalen Ende der Vordergabel 102a zusammen mit dem Vorderrad 106 des Fahrrads befestigt. Die Generatornabe 10 weist eine Nabenwelle 15, die an die Vordergabel 102a fixiert ist, ein Nabengehäuse 18, einen Stator 19, einen Magneten (Permanentmagnet) 20 auf. Wie nachfolgend beschrieben weist das Nabengehäuse einen Magnethalter 21 der den Magneten 20 hält auf. Die Generatornabe 10 hat einen Verbinder 22 zur Verbindung mit dem externen Kabel 13, um die durch den Stator 19 erzeugte elektrische Energie zu fördern.
Die Nabenwelle 15 ist ein Wellenelement, welches seine beiden Enden nicht drehbar an die Vordergabel 102 mit einer ersten Befestigungsmutter 24 und einer zweiten Befestigungsmutter 25 fixiert hat. Wie zu sehen in 2, 3 und 4 hat die Nabenwelle 15 einen ersten äußeren Gewindeabschnitt 15a, einen zweiten äußeren Gewindeabschnitt 15b und einen dritten äußeren Gewindeabschnitt 15c. Der erste äußere Gewindeabschnitt 15a befindet sich an einem ersten Ende der Nabenwelle 15, während der zweite äußere Gewindeabschnitt 15b sich an einem zweiten Ende der Nabenwelle 15 befindet, welches sich gegenüberliegend dem ersten äußeren Gewindeabschnitt 15a befindet. Der dritte äußere Gewindeabschnitt 15c hat einen größeren Durchmesser als die ersten und zweiten äußeren Gewindeabschnitte 15a und 15b, welche den gleichen Durchmesser haben. Der dritte äußere Gewindeabschnitt 15c ist zwischen dem ersten äußeren Gewindeabschnitt 15a und dem zweiten äußeren Gewindeabschnitt 15b angeordnet. Eine Kabeldurchführungsnut 15d ist in einer äußeren Umfangsfläche der Nabenwelle 15 für die Durchführung eines inneren Kabels 30 ausgeformt, welches zwischen dem Stator 19 und dem Verbinder 22 verbunden ist. Die Kabeldurchführungsnut 15d erstreckt sich von einem Abschnitt in dem der Stator 19 an einen rechtweisenden Endabschnitt (rechtweisend von der perspektivischen Ansicht der 2) des zweiten äußeren Gewindeabschnittes 15b montiert ist.
Das Nabengehäuse ist drehbar in der Nabenwelle 15 durch ein erstes Lager 16 und ein zweites Lager 17, die an einer äußeren umfänglichen Fläche der Nabenwelle 15 angeordnet sind, drehbar angeordnet. Das Nabengehäuse 18 weist einen Gehäusekörper 31 und ein Deckelelement 32 auf. Der Gehäusekörper 31 hat ein erstes Ende, welches drehbar an der Nabenwelle 15 gestützt ist und ein zweites Ende, bereitgestellt mit einem Öffnungsabschnitt mit großem Durchmesser 31c. Das Deckelelement 32 ist an dem Gehäusekörper 31 so angeordnet, dass das Deckelelement 32 im Öffnungsabschnitt 31c der im zweiten Ende (rechtweisendes Ende in 2) des Gehäusekörpers 31 ausgeformt ist bedeckt. Der Gehäusekörper 31 ist ein zylindrisches Element, welches konfiguriert ist sich entlang einer axialen Richtung der Nabenwelle 15 zu erstrecken. Der Gehäusekörper 31 und das Deckelelement 32 sind aus einem harten, steifen Material sowie zum Beispiel einer formgegossenen Aluminiumlegierung gefertigt. Der Gehäusekörper 31 hat einen ausgebauchten Abschnitt 31a an seinem zweiten Ende (rechtweisendes Ende in 2). Der ausgebauchte Abschnitt 31a baucht auswärts in einer radialen Richtung in Bezug auf die Nabenwelle 15 im Vergleich zu einem ersten Ende des Gehäusekörpers 31 aus. Ein innerer Gewindeabschnitt 31b ist an einer inneren umfänglichen Fläche der zweiten Endseite des ausgebauchten Abschnitts 31a ausgeformt. Ein erster Nabenflansch 33a und ein zweiter Nabenflansch 33b sind an äußeren umfänglichen Flächen an gegenüberliegenden Enden des Gehäusekörpers 31 ausgeformt. Der erste Nabenflansch 33a und der zweite Nabenflansch 33b sind beide dazu konfiguriert, dass radial nach innen weisende Endabschnitte der Speichen 99 daran eingehängt werden können. Der erste Nabenflansch 33a und er zweite Nabenflansch 33b stellen eine Speichenbefestigungsstruktur des Nabengehäuses 18 dar.
In der ersten Ausführungsform bildet das gesamte Deckelelement 32 den Magnethalter (der Magnethalter ist definiert durch das Deckelelement 32). Das Deckelelement 32 hat einen zylindrischen Gewindeabschnitt 32a und einen Drehstützabschnitt 32b. Der zylindrische Gewindeabschnitt 32a kann in eine innere Fläche des ausgebauchten Abschnitts 31a des Gehäusekörpers 31 geschraubt werden. Der Drehstützabschnitt 32b hat eine kreisförmige Scheibenform. Der Drehstützabschnitt 32b ist drehbar an die Nabenwelle 15 montiert. Der zylindrische Gewindeabschnitt 32a hat einen ersten zylindrischen Abschnitt 32d und einen zweiten zylindrischen Abschnitt 32e. Der erste zylindrische Abschnitt 32d ist bereitgestellt mit einem äußeren Gewindeabschnitt 32c, welcher in dem inneren Gewindeabschnitt 31b des Gehäusekörpers 31 geschraubt werden kann. Der zweite zylindrische Abschnitt 32e erstreckt sich von einem äußeren Ende des zweiten zylindrischen Abschnittes 32d, in Richtung des ersten Endes und dient als eine Sektion in welcher der Magnet 20 angeordnet werden kann bzw. werden soll. Der erste zylindrische Abschnitt 32d passt in den Öffnungsabschnitt 31c des ausgebauchten Abschnitts 31a, so dass der erste zylindrische Abschnitt 32d koaxial in Bezug auf den Gehäusekörper 31 angeordnet ist. Das Deckelelement 32 ist daher an den Gehäusekörper 31 geschraubt, durch den zylindrischen Gewindeabschnitt 32a.
Das Deckelelement 32 ist weiterhin mit einem planen Abschnitt 32f, schrägen Abschnitt 32g und einem Ansatz 32h bereitgestellt, welche an einer äußeren Fläche des Drehstützabschnitts 32b ausgeformt sind. Der plane Abschnitt 32f ist in einer Ebene senkrecht zur Nabenwelle 15 angeordnet. Der schräge Abschnitt 32g ist leicht nach innen in einer axialen Richtung angeschrägt und erstreckt sich von einer radial äußeren Seite des planen Abschnitts 32f weg. Ein radial äußerer Abschnitt des Drehstützabschnitts 32b grenzt gegen eine äußere Fläche des zweiten Nabenflansches 33b. Der Ansatz 32h ist dazu konfiguriert in Eingriff mit einem Gabelschlüssel oder anderem Werkzeug zu gelangen. Der Ansatz 32h ist ausgeformt, auswärts von einem radial inneren Abschnitt der äußeren Fläche des Deckelelements 32 hervorzustehen.
Der Gehäusekörper 31 und das Deckelelement 32 sind drehbar an der Nabenwelle 15 durch die ersten und zweiten Lager 16 und 17 gestützt, welche auf den dritten äußeren Gewindeabschnitt 15c der Nabenwelle 15 mit einem axialen Abstand zwischen ihnen geschraubt werden. Die ersten und zweiten Lager 16 und 17 sind Schrägkugellager bzw. Wälzlager mit Konen- und Lagerschalen, die beides, axiale und radiale Lasten tragen können.
Das erste Lager 16 ist im Gehäusekörper 31 installiert. Das erste Lager 16 weist ein erstes Kugeldrückelement 16a, ein erstes Kugellagerelement 16b und eine Vielzahl von ersten Stahlkugeln 16c auf. Das erste Kugeldrückelement 16a bildet einen Innenring oder Konus. Das erste Kugellagerelement 16b bildet einen Außenring oder Konus bzw. Schale. Die ersten Stahlkugeln 16c bilden Wälzkörper, die zwischen den ersten Kugeldrückelement 16a und dem ersten Kugellagerelement 16b angeordnet sind. Das erste Kugellagerelement 16b wird in das erste Ende des Gehäusekörpers 31 eingepresst (Presspassung).
Das zweite Lager 17 ist im Deckelelement 32 installiert. Das zweite Lager 17 weist ein zweites Kugeldrückelement 17a, ein zweites Kugellagerelement 17b und zweite Stahlkugeln 17c auf. Das zweite Kugeldrückelement 17a bildet einen Innenring oder Konus. Das zweite Kugellagerelement 17b bildet einen Außenring oder Schale. Die zweiten Stahlkugeln 17b bilden Wälzkörper, die zwischen dem zweiten Kugeldrückelement 17a und dem zweiten Kugellagerelement 17b angeordnet sind. Das erste Kugeldrückelement 17a und das zweite Kugeldrückelement 17b werden auf gegenüberliegende Enden des dritten äußeren Gewindeabschnitts 15c geschraubt. Wenn das Deckelelement 32 (Magnethalter) formgegossen wird, wird das Deckelelement 32 so geformt, das es das zweite Kugellagerelement 17b integral mit einbezieht unter Verwendung einer Gussform die für Einsatzgießen bzw. Metalleinsatzformverfahren bzw. Eingießens einer Metalleinlage geeignet ist. In anderen Worten wird das Deckelelement 32 über das zweite Kugellagerelement 17b so formgegossen oder geformt, dass Material des Deckelelements 32 gegenüberliegende axiale Flächen des zweiten Kugellagerelements 17b berühren bzw. kontaktieren bzw. umschließen um die axiale Position des zweiten Kugellagerelements 17b in Bezug auf das Deckelelement 32 zu halten bzw. zu fixieren.
Das erste Kugeldrückelement 16a ist positioniert und festgesetzt mit einer ersten Nutmutter bzw. Kontermutter 35 die auf den ersten äußeren Gewindeabschnitt 15a geschraubt wird. Das zweite Kugeldrückelement 17a ist positioniert und festgesetzt mit einer zweiten Kontermutter 36 positioniert und festgesetzt, welche auf den zweiten äußeren Gewindeabschnitt 15b geschraubt wird. Zusätzlich zum Festsetzen des Kugeldrückelements 17a, sichert die zweite Kontermutter 36 den Verbinder 22 an der Nabenwelle 15.
Wie zu sehen in 2 und 4 ist der Stator 19 ein Stator vom Typ eines Klauenpolstators, der an die Nabenwelle 15 fixiert ist. Der Stator 19 weist einen Spulenkörper 43, eine ringförmige Spule 44 und ein Klauenpol-Typ-Joch 46 auf. Die ringförmige Spule 44 ist auf den Spulenkörper 43 gewunden. Das Klauenpol-Typ-Joch 46 fasst einen Rand der Spule 44 ein. Der Spulenkörper 43 und das Joch 46 sind nicht drehbar an die Nabenwelle 15 durch eine erste Montagemutter 38a und eine zweite Montagemutter 38b gesichert, welche auf den dritten äußeren Gewindeabschnitt 15c geschraubt werden, so dass die den Spulenkörper 43 und das Joch 46 zwischen sich einschließen. Der Spulenkörper 43 und das Joch 46 sind in der axialen Richtung so positioniert, so dass sie innerhalb des ausgebauchten Abschnitts 31a aufgenommen werden.
Wie zu sehen in 2 hat der Spulenkörper 43 einen zylindrischen Stammabschnitt 56, einen ersten Flansch 57 und einen zweiten Flansch 58. Die Spule 44 ist auf einen äußeren Umfang des zylindrischen Stammabschnitts 56 gewickelt. Die ersten und zweiten Flansche 57 und 58 sind an gegenüberliegenden axialen Endabschnitten des Stammabschnitts 56 ausgeformt. Das Joch 46 wird bzw. ist über Seitenflächen der ersten und zweiten Flansche 57 und 58 gepasst bzw. gebracht.
Die Spule 44 ist aus zum Beispiel einem Metalldrahtmaterial hergestellt, welches auf den Spulenkörper 43 gewickelt wird. Ein erstes Ende 44a der Spule 44 ist an einer ersten Seite (rechtes Ende in 2) des Spulenkörpers 43 exponiert. Das erste Ende 44a der Spule 44 ist mit dem inneren Kabel 30 verbunden. Das innere Kabel 30 wird radial nach innen von einem Verbindungsabschnitt gebogen und radial auswärts (rechtweisend in 2) an der Kabeldurchführungsnut 15d gebogen, so dass das innere Kabel 30 sich zu einem rechten Endabschnitt der Nabenwelle 15 (rechtes Ende in 2) erstreckt. Am rechten Ende der Nabenwelle 15 ist das innere Kabel 30 elektrisch mit dem Anschlusselement 50 – gezeigt in 4 – verbunden. Ein zweites Ende 44b der Spule 44 ist an einer zweiten Seite (linkes Ende in 2) des Spulenkörpers 43 exponiert. Das zweite Ende 44b der Spule 44 ist elektrisch der Nabenwelle 15 durch ein Beilagscheibenelement 52 verbunden, welches an die erste Montagemutter 38a befestigt ist.
Wie gezeigt in 2 hat das Joch 46 ein Statorjoch 47 und ein Kernjoch 48. Das Statorjoch 47 ist zwischen dem Magneten 20 und der Spule 44 angeordnet. Das Kernjoch 48 ist zwischen einem inneren Abschnitt der Spule 44 und der Nabenwelle 15 angeordnet. Das Kernjoch 48 ist magnetisch an das Statorjoch 47 gekoppelt. In der ersten Ausführungsform sind das Statorjoch 47 und das Kernjoch 48 als eine integrale Einheit ausgeformt. Wie zu sehen in 4 weist das Joch 46 eine Vielzahl von ersten laminierten Jochen 60 und eine Vielzahl von zweiten laminierten Jochen 61 auf. Jedes der ersten und zweiten laminierten Joche 60 und 61 ist durch eine Vielzahl von plattenähnlichen Stücken geformt, die zusammen laminiert sind. Die ersten laminierten Joche 60 sind auf den ersten Flansch 57 des Spulenkörpers 43 gepasst. Die zweiten laminierten Joche 61 sind auf den zweiten Flansch 58 des Spulenkörpers 43 gepasst. Die ersten laminierten Joche 60 und die zweiten laminierten Joche 61 sind demzufolge an axial gegenüberliegenden Seiten der Spule 44 angeordnet, so dass die Spule 44 dort dazwischen angeordnet ist.
Der Magnet 20 ist im Nabengehäuse 18 so angeordnet, dass er gegenüberliegend dem Stator 19 ist. Genauer ist der Magnet 20 in einem inneren umfänglichen Abschnitt des zylindrischen Gewindeabschnitts 32a des Deckelelements 32 angeordnet. Der Magnet 20 ist ein zylindrischer Magnet der durch Sintern eines magnetischen Metallpulvers geformt wird. Ein rohrartig geformtes Jochelement ist integral an eine äußere umfängliche Fläche des Magneten 20 angeformt, unter Verwendung eines Werkzeugs bzw. einer Form. Genauer wird das Jochelement 45 am Magneten 20 ausgeformt, wenn der Magnet 20 gesintert wird. Wenn das Deckelelement 32 formgegossen wird, werden der Magnet und das rohrartig geformte Jochelement 45 in das Deckelelement 32 unter Verwendung einer Form bzw. eines Werkzeugs eingebettet. Der zylindrische Gewindeabschnitt 32a des Deckelements 32 (z. B. der Magnethalter) bedeckt beide in entgegengesetzte Richtung weisende axiale Flächen des zylindrischen Magneten 20. Daher kontaktiert Material des Deckelelements 32 in entgegengesetzte Richtung weisende, axiale Flächen des Magneten 20 und des rohrartig geformten Jochelements 45, um die axialen Positionen des Magneten 20 und des rohrartig geformten Jochelements 45 im Bezug auf das Deckelelement 32 zu halten bzw. festzulegen. Der Magnet 20 wird so hergestellt, dass der Magnet 20 eine Vielzahl von (z. B. sechs) magnetischen Polen hat, welche durch gleiche Abstände in einer umfänglichen Richtung getrennt sind. Der Magnet 20 wird so magnetisiert, dass die magnetischen Pole angeordnet in gleichen Abständen Nord (N) und Süd (F) Pole in abwechselnder Reihenfolge in der umfänglichen Richtung angeordnet sind und der Magnet 20 dem Statorjoch 47 gegenüberliegend ist. Während der Magnet 20 in der illustrierten Ausführungsform ein einzelner, einstückiger, zylindrischer Magnet ist, kann der Magnet 20 ebenso aus einer Vielzahl von einzelnen Magneten hergestellt werden, wobei die einzelnen Magnete zylindrisch angeordnet werden. Herkömmlicherweise ist der Spalt zwischen einem Magnet und einem Statur auf ungefähr 0,5 mm eingestellt, um definitiv einen Kontakt bzw. eine Berührung zwischen dem Magneten und dem Statur zu verhindern. Jedoch ist in der ersten Ausführungsform der Spalt zwischen dem Statorjoch 47 und dem Magneten 20 in einem Bereich von 0,2 mm bis 0,3 mm.
Herstellung von Elektrizität durch die Generatornabe 10 wird nun im Folgenden erklärt. Wenn sich das Fahrrad bewegt und das Vorderrad 106, d. h. das Nabengehäuse 18 in Bezug auf die Nabenwelle 15 dreht, dreht sich der Magnet 20 im Bezug auf den Statur 19, welcher an die Nabenwelle 15 befestigt ist. Folglich rotiert der Magnet 20 um die Außenseite des Spule 44 und des Jochs 46. Als Folge passiert ein wechselnder magnetischer Fluss die Spule 44 und ein elektrischer Strom wird in der Spule 44 erzeugt. Sprich, die Generatornabe 10 erzeugt Elektrizität. Der erzeugte Strom fließt vom ersten Ende 44a der Spule 44 durch das innere Kabel 30 zu einem Verbindungsanschluss des Verbinders 22. Von dort fließt der Strom durch die vordere Lampe 14 durch das äußere Kabel 13.
Das Deckelelement 32 wird unter Verwendung einer Form bzw. eines Werkzeuges so geformt, dass der Magnet 20 und zweite Kugellagerelement 17b beide als eine integrale Einheit mit dem Deckelelement 32 vorliegen. Diese Formgussanordnung ermöglicht es, das Deckelelement 32 präzise anzuordnen, so dass es präzise koaxial im Bezug auf die Nabenwelle 15 ist. In Kürze, knan das Deckelelement 32 verwendet werden, den Magneten 20 auf eine genaue Art und Weise anzuordnen. Unter Verwendung des Deckelelements 32, welches den Magneten 20 präzise anordnet, kann eine Variation des Spalts zwischen dem Magneten 20 und dem Statur 19 unterdrückt werden und die Abgabe der elektrischen Energie bzw. des elektrischen Stroms kann stabilisiert werden. Ebenso kann der magnetische Fluss vom Magneten 20 effizient zum Joch 46 (einschließlich dem Statorjoch 47) geleitet werden, weil der Spalt zwischen dem Magneten 20 und dem Statorjoch 47 klein ist, was in einem größeren elektrischen Strom bzw. einem Plus an elektrischer Energie erzeugt in der Spule 47 und einer verbesserten Effizienz der Elektrizitätserzeugung resultiert. Ebenso kann unter Verwendung einer Form bzw. eines Werkzeugs bei der Herstellung des Deckelelements 32, welches den Magneten 20 integral mit sich verbunden hat, die Abgabe an elektrischer Energie der Generatornabe 10 stabilisiert werden. Darüber hinaus kann ein Spalt zwischen dem Magneten 20 und dem Stator 19 reduziert und die Effizienz der elektrischen Stromerzeugung kann erhöht werden.
Zweite Ausführungsform
Nun unter Bezugnahme auf 5 wird eine Fahrradgeneratornabe 110 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben werden. Die Generatornabe 110 weist ein Nabengehäuse 118, welches einen Magneten 120, ausgeformt in einem Deckelelement 132 gemäß der zweiten Ausführungsform auf, so dass Material des Deckelelements 132 (zum Beispiel des Magnethalters) an beiden, in entgegengesetze Richtung weisende, axialen Flächen angeordnet, so dass der Magnet 120 als eine integrale Einheit mit dem Deckelelement 132 gehalten wird. Die Struktur des Deckelelements 132 und des Magneten 120 des Nabengehäuses 118 sind unterschiedlich vom Nabengenerator 10 gemäß der ersten Ausführungsform. Sonst sind die Bestandteilsmerkmale der zweiten Ausführungsform die gleichen, als der ersten Ausführungsform, dargestellt in 2. Daher werden Erklärungen von Teilen die die gleichen sind als in der ersten Ausführungsform der Kürze wegen nicht gegeben. In 5 Teile und Abschnitte die unterschiedlich geformt sind als in der ersten Ausführungsform werden mit Bezugszeichen in den 100ern bezeichnet.
Ungleich der ersten Ausführungsform ist das Deckelelement 132 gezeigt in 5 durch ein Spritzgießverfahren hergestellt. Das Deckelelement 132 ist aus einem Kunstharz, wie zum Beispiel ein Polybutylenterephthalat Harz, ein Polyamid Harz, ein Polyacetal Harz, oder andere sogenannte technischen Kunststoffen hergestellt, die vergleichsweise hart sind und nicht einfach splittern. Das Deckelelement 132 hat eine zylindrischen Gewindeabschnitt 132a und einen runden scheibenförmigen Drehstützabschnitt 132b die ähnlich den entsprechenden Abschnitten in der ersten Ausführungsform geformt sind. Ähnlich der ersten Ausführungsform bildet das gesamte Deckelelement 132 in der zweiten Ausführungsform den Magnethalter (der Magnethalter ist durch das Deckelelement 132 definiert). Eine äußere Fläche des Drehstützabschnitts 132b bildet einen planen Abschnitt 132f der in einer Ebene rechtwinklig zur Nabenwelle 15 angeordnet ist. Der Magnet 120 ist ein Verbundmagnet der zum Beispiel aus einem metallenen, magnetischen Pulver gemischt mit einem Kunstharz-Verbundmittel hergestellt und in einer zylindrischen Form geformt ist. Ein Jochelement 145 ist an einer äußeren zylindrischen Fläche des Magneten 120 angeordnet. Das Jochelement 145 ist als eine integrale Einheit mit dem Magneten 120 ausgeformt, durch Einfügen in eine Form bzw. ein Werkzeug welches zum Formen des Magneten 120 verwendet wird. Der Magnet 120 ist so hergestellt, dass er eine Vielzahl von (zum Beispiel sechs) magnetischen Polen, die jeweils durch gleiche Abstände in einer umfänglichen Richtung getrennt sind hergestellt. Der Magnet 120 ist so magnetisiert, dass die magnetischen Pole in gleichen Abständen Nord (N) und Süd (S) Pole aufweisen, welche abwechselnd in der umfänglichen Richtung angeordnet sind und der Magnet 20 den Statorjoch 47 gegenüberliegt. Während der Magnet 120 ein einzelner, einstückiger zylindrischer Magnet in der dargestellten Ausführungsform ist, kann der Magnet 120 aus einer Vielzahl von einzelnen Magneten hergestellt werden, wobei die einzelnen Magneten zylindrisch angeordnet sind.
Die integrale Einheit die den Magneten 120 und das Jochelement 145 aufweist ist integral in das Deckelelement 132 ausgeformt, unter Verwendung eines Werkzeugs bzw. einer Form, wenn das Deckelelement 132 spritzgegossen wird. Der zylindrische Gewindeabschnitt 132a des Deckelelements 132 bedeckt und kontaktiert bzw. berührt beide in entgegengesetzte Richtung weisende axiale EndFlächen des zylindrischen Magneten 120. Das Deckelelement 132 ist ebenso ausgeformt, um integral bzw. einstückig mit dem zweiten Kugellagerelement 117b des zweiten Lagers 117 vorzuliegen, unter Verwendung eines Werkzeugs bzw. einer Form. Wenn das Deckelelement 132 (Magnethalter) geformt wird, wird das Deckelelement 132 so geformt, dass es mit dem zweiten Kugellagerelement 117b integral verbunden wird, unter Verwendung einer Form (Werkzeug) wie zum Einsatzspritzgießen bzw. Einsatzformen geeignet ist. In anderen Worten wird das Deckelelement 32 über das zweite Kugellagerelement 117b so geformt, dass das Material des Deckelelements 132 entgegengesetzte axiale Flächen des zweiten Kugellagers 117b kontaktieren bzw. berühren, um die axiale Position des zweiten Kugellagerelements 117b in dem Deckelement 132 festzulegen bzw. zu halten.
Als eine Variation der zweiten Ausführungsform ist es ebenso akzeptabel, dass ein zweiter Verstärkungsabschnitt 117e, der das Deckelelement 132 verstärkt, als eine separate Einheit vom zweiten Kugellagerelement 117b vorliegt, wie angedeutet mit einer Doppelpunktlinie in 5. In 5 ist der zweite Verstärkungsabschnitt 117e ein beilagscheibenähnliches Element, welches dazu angeordnet ist, einen zweiten Kugellagerabschnitt 117b zu kontaktieren bzw. zu berühren. Ein radial äußerer Abschnitt des zweiten Verstärkungsabschnitts 117e ist in einer axial nach innen gerichteten Richtung gebogen. Dem zufolge wird die Stabilität des zweiten Verstärkungsabschnitts 117e erhöht. Ein radial innerer Abschnitt des zweiten Verstärkungsabschnitts 117e kontaktiert das zweite Kugellagerelement 117b, so dass der zweite Verstärkungsabschnitt 117e zentriert ist. Ähnlich zum Magneten 120 und dem zweiten Kugellagerelement 117b ist der zweite Verstärkungsabschnitt 117e als eine integrale Einheit mit dem Deckelelement 132 (in welchem der Magnethalter bereitgestellt ist) ausgeformt, wenn das Deckelement 132 durch Spritzgießen hergestellt wird. Durch Bereitstellung des zweiten Verstärkungsabschnitts 117e kann das Deckelelement 132 aus Kunstharz hergestellt werden, ohne die Gesamtstabilität des Deckelelements 132 zu verringern und das Gewicht der Generatornabe 110 kann reduziert werden.
Dritte Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf 6 wird nun eine Fahrradgeneratornabe 210 gemäß einer dritten Ausführungsform erklärt. In dieser dritten Ausführungsform weist die Generatornabe 210 das Nabengehäuse 118, welches den Magneten 120 der zweiten Ausführungsform hat, auf. Der Magnet 120 der zweiten Ausführungsform ist einem Deckelelement 232 angeordnet, so dass Material des Deckelelement 232 (z. B. des Magnethalters) an beiden, in entgegengesetzte Richtung weisende axiale Flächen angeordnet ist, um den Magneten 120 als eine integrale Einheit mit dem Deckelelement 232 zu halten bzw. auszuformen. Die Generatornabe 210 weist ebenso ein zweites Lager 217 mit einem zweiten Kugellagerelement 217b gemäß der dritten Ausführungsform auf, welches unterschiedlich geformt zu dem der zweiten Ausführungsform ist. Sonst sind die Bestandsmerkmale der dritten Ausführungsform die gleichen als in der zweiten Ausführungsform, dargestellt in 5. Demzufolge werden Erklärungen für Teile, die gleichen sind als in vorherigen Ausführungsformen der Kürze wegen nicht gegeben. In 6 werden Teile und Abschnitte, die anders geformt sind als in vorherigen Ausführungsformen mit Bezugszeichen in den 200ern bezeichnet.
Wie zu sehen in 6, weist das zweite Kugellagerelement 217b des zweiten Lagers 217 eine schalenförmige zweite Kugellagerabschnitt 217d und einen weiten Verstärkungsabschnitt 217e auf. Der schalenförmige zweite Kugellagerabschnitt 217d kontaktiert bzw. berührt die zweiten Stahlkugeln 17c. Der zweite Verstärkungsabschnitt 217e ist an einem äußeren umfänglichen Abschnitt des zweiten Kugellagerabschnitts 217d bereitgestellt. Der zweite Verstärkungsabschnitt 217e ist im Wesentlichen geformt wie eine runde Scheibe. Der zweite Verstärkungsabschnitt 217e ist angeordnet, um sich im Wesentlichen in einer radialen Richtung der Nabenwelle 15 an einem äußeren umfänglichen Abschnitt des zweiten Kugellagerabschnitts 217d weg zu erstrecken. Ein radialer äußerer Abschnitt des zweiten Verstärkungsabschnitts 217e ist in einer axialen nach innen gerichteten Richtung gebogen. Hierdurch wird die Stabilität des zweiten Verstärkungsabschnitts 217e erhöht. Das Deckelelement 232 wird durch Spritzgießen mit einem Werkzeug bzw. einer Form hergestellt, die während dem Spritzgießen verwendet wird, so dass das Deckelelement 232 eine integrale Einheit mit dem zweiten Kugellagerelement 217b sowie dem Magneten 120 wird. Das zweite Kugellagerelement 217b wird durch Pressformen eines dünnen Metallplattenmaterials z. B. eines rostfreien Stahlbogens oder Platte hergestellt.
Durch Bereitstellen des zweiten Verstärkungsabschnitts 117e kann das Deckelelement 232 aus Kunstharz hergestellt werden, ohne die Gesamtstabilität des Deckelelements 232 zu verringern und das Gewicht der Generatornabe 210 kann reduziert werden.
Vierte Ausführungsform
Nun wird unter Bezugnahme auf 7 eine Fahrradgeneratornabe 310 gemäß einer vierten Ausführungsform erklärt. In dieser 4. Ausführungsform weist die Generatornabe 310 ein Nabengehäuse 318 auf, welches den Magneten 20 der ersten Ausführungsform hat. Der Magnet 20 der ersten Ausführungsform ist in einem Gehäusekörper 331 des Nabengehäuses 318 eingebettet, so dass das Material des Gehäusekörpers 331 (z. B. ein Magnethalter) an beiden in entgegengesetzte axiale Richtung weisende Flächen angeordnet, um den Magneten 20 als eine integrale Einheit mit dem Nabengehäuse 318 zu halten bzw. auszuformen. Dem zufolge weicht die Generatornabe 310 der vierten Ausführungsform von der Generatornabe 10 der ersten Ausführungsform so ab, als dass der gesamte Gehäusekörper 331 dem Magnethalter entspricht. In anderen Worten ist in dieser vierten Ausführungsform der Magnethalter durch den Gehäusekörper 331 definiert. Der Gehäusekörper 331 ist geformt (gegossen) unter Verwendung eines Werkzeugs (Form), so dass das erste Kugellagerelement 316b durch ihn gehalten wird. In anderen Worten Material des Gehäusekörpers 331 (z. B. des Magnethalters) ist an beiden in entgegengesetzte Richtung weisende axiale Flächen angeordnet, um das erste Kugellagerelement 316b als eine integrale Einheit mit dem Gehäusekörper 331 und dem Magneten 20 zu halten bzw. auszuformen. Auch wird bzw. ist das zweite Kugellagerelement 317b in das Deckelelement 332 eingepresst bzw. durch eine Presspassung verbunden. Sonst sind die Bestandsmerkmale der vierten Ausführungsform die gleichen als in der ersten Ausführungsform, welche dargestellt ist in 2. Daher werden Erklärungen von Teilen, die die gleichen sind als in vorhergehenden Ausführungsformen, der Kürze wegen nicht gegeben. In 7 sind Teile und Abschnitte, die unterschiedlich geformt sind von denen in zuvor gegangenen Ausführungsformen mit Bezugszeichen in den 300ern bezeichnet.
Ähnlich der ersten Ausführungsform, sind der Gehäusekörper 331 und das Deckelelement 332 des Nabengehäuses 318, gezeigt in 7, aus zum Beispiel einer formgegossenen Aluminiumlegierung hergestellt. Der Gehäusekörper 331 (welcher einen Magnethalter bildet) hat einen ausgebauchten Abschnitt 331a mit dem Magneten 20 angeordnet an einer inneren umfänglichen Fläche des ausgebauchten Abschnitts 331a. Der Gehäusekörper 331 bedeckt beide Flächen des zylindrischen Metallmagneten 20. Der Gehäusekörper 331 hat eine Öffnung 331c, die in einer zweiten Endseite des ausgebauchten Abschnitts 331a des Gehäusekörpers 331 bereitgestellt ist. Der Durchmesser der Öffnung 331c ist größer als ein Abschnitt, in dem der Magnet 20 angeordnet ist. Das Deckelelement 332 des Nabengehäuses 318 weist einen zylindrischen Gewindeabschnitt 332a auf, welcher einen äußeren Gewindeabschnitt 332c hat, der mit einem inneren Gewindeabschnitt 331b des Gehäusekörpers 331 zusammenpasst. Der äußere Gewindeabschnitt 332c des zylindrischen Gewindeabschnitts 332a des Deckelelements 332 ist im Abschnitt mit großem Durchmesser des Deckelelements 332 ausgeformt.
Das Deckelelement 332 hat grundsätzlich die gleiche Struktur als das Deckelelement 32 der ersten Ausführungsform, außer dass der zylindrische Gewindeabschnitt 332a keinen zweiten zylindrischen Abschnitt hat und die Form des ersten zylindrischen Abschnitts unterschiedlich ist. Das Deckelelement 332 wird an dem Gehäusekörper 331 unter Verwendung des zylindrischen Gewindeabschnitts 332, welcher in die zweite Endseite des Gehäusekörpers 331 geschraubt wird, befestigt. Der zylindrische Gewindeabschnitt 332a hat einen ersten zylindrischen Abschnitt 332d, der einen äußeren Gewindeabschnitt 332c aufweist. Die axiale Länge des ersten zylindrischen Abschnitts 332d ist kürzer, als die axiale Länge des zylindrischen Abschnitts 32d der ersten Ausführungsform. Dem zufolge ist die axiale Gesamtlänge des zylindrischen Gewindeabschnitts 332a der vierten Ausführungsform kürzer, als die axiale Gesamtlänge des zylindrischen Gewindeabschnitts 332a der ersten Ausführungsform, zumindest teilweise, weil der zylindrische Gewindeabschnitt 332a keinen zweiten zylindrischen Abschnitt hat. Der erste zylindrische Abschnitt 332d passt in den Öffnungsabschnitt 331 des ausgebauchten Abschnitts 331a so, dass er koaxial im Bezug auf den Gehäusekörper 331 angeordnet ist.
Wie zuvor erwähnt, ist der Gehäusekörper 331 so geformt, dass er eine integrale Einheit mit dem ersten Kugellagerelement 316b des ersten Lagers 316 ausformt. Genauer ist der Gehäusekörper 331 geformt, unter Verwendung eines Werkzeugs bzw. einer Form, so dass der Magnet 20 und das erste Kugellagerelement 316b integral in bzw. mit dem Gehäusekörper 331 verbunden werden. Daher ist der Gehäusekörper 332 präzise angeordnet, um koaxial in Bezug auf die Nabenwelle 15 zu sein. Auch ist das zweite Kugellagerelement 317b in das Deckelelement 332 eingepresst.
Fünfte Ausführungsform
Nun wird unter Bezugnahme auf 8 eine Fahrradgeneratornabe 410 gemäß einer fünften Ausführungsform erklärt. In dieser fünften Ausführungsform weist die Generatornabe 410 ein Nabengehäuse 418, welches den Magneten 120 der zweiten Ausführungsform hat, auf. Der Magnet 120 der zweiten Ausführungsform ist in einen Gehäusekörper 431 des Nabengehäuses 480 eingebettet, so dass Material des Gehäusekörpers 431 (z. B. ein Magnethalter) an beiden in entgegengesetzte Richtung weisende Flächen angeordnet ist, um den Magneten 120 als eine integrale Einheit mit dem Nabengehäuse 418 auszuformen bzw. zu halten. Die Generatornabe 410 unterscheidet sich hauptsächlich von der vierten Ausführungsform, indem der Gehäusekörper 431 des Nabengehäuses 418 aus einem Kunstharz hergestellt ist. Der Magnet 120 ist ebenso unterschiedlich zu dem der vierten Ausführungsform, weil er ein Verbundmagnet, hergestellt aus metallenem, magnetischem Pulver gemischt mit einem Kunstharz-Verbundmittel ist, wie in der zweiten Ausführungsform. Sonst sind die Bestandsmerkmale die gleichen als die der vierten Ausführungsform, gezeigt in 7. Daher werden Erklärungen von Teilen, die die gleichen sind, als in den vorangegangenen Ausführungsformen, zugunsten der Kürze nicht gegeben. In 8 werden Teilen und Abschnitten, die unterschiedlich als in den vorangegangenen Ausführungsformen geformt sind, unterschiedliche Bezugszeichen in den 400ern zugeordnet. Der Magnet 120 ist der gleiche als in der zweiten Ausführungsform.
In 8 ist der Gehäusekörper 431 (der einen Magnethalter bildet) spritzgegossen und aus einem Kunstharz, wie z. B. Polybutylenterephthalat Harz, Polyamid Harz oder Polyacetal Harz hergestellt. Der Magnet 120 ist an einer inneren umfänglichen Fläche des ausgebauchten Abschnitts 431a des Gehäusekörpers 431 angeordnet. Der Gehäusekörper 431 ist konfiguriert, beide Flächen des zylindrischen Magneten 120 zu bedecken. Der Gehäusekörper 431 hat einen inneren Gewindeabschnitt 431b. Eine Öffnung 431c ist an einer zweiten Endseite des ausgebauchten Abschnitts 431a des Gehäusekörpers 431 bereitgestellt. Der innere Gewindeabschnitt 431b ist in der Öffnung 431c ausgeformt. Der Durchmesser der Öffnung 431c ist größer als ein Abschnitt in dem der Magnet 120 angeordnet ist. Das Deckelelement 432 weist einen zylindrischen Gewindeabschnitt 432a auf, der einen äußeren Gewindeabschnitt 432c. Ein innerer Gewindeabschnitt 431b passt mit dem äußeren Gewindeabschnitt 432c des zylindrischen Gewindeabschnitts 432a des Deckelelements 432 zusammen.
Der Magnet 120 ist ein Verbundmagnet wie zuvor erklärt. Wenn der Gehäusekörper 431 spritzgegossen wird, wird ein Werkzeug bzw. eine Form verwendet, so dass der Gehäusekörper 431 ausgeformt wird als eine integrale Einheit mit dem Magneten 120 und dem ersten Kugellagerelement 316b des ersten Lagers 316. In anderen Worten ist der Gehäusekörper 431 geformt (gegossen) unter Verwendung einer Form (Werkzeug), um den Magneten 120 und das erste Kugellagerelement 316b zu enthalten. In anderen Worten ist Material des Gehäusekörpers 431 (z. B. dem Magnethalter) an beiden in entgegengesetzte Richtung weisenden axialen Flächen des Magneten 120 und des ersten Kugellagerelements 416b angeordnet, um sie als integrale Einheit mit dem Gehäusekörper 431 zu halten bzw. auszuformen.
Sechste Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf 9 wird nun eine Fahrradgeneratornabe 510 gemäß einer sechsten Ausführungsform erklärt. In dieser sechsten Ausführungsform weist die Generatornabe 510 das Nabengehäuse 418 der vierten Ausführungsform auf. Der Magnet 120 der zweiten Ausführungsform ist in den Gehäusekörper 431 der Generatornabe 418 eingebettet, so dass Material des Gehäusekörpers 431 (z. B. ein Magnethalter) an beiden in entgegengesetzte Richtung weisende axiale Flächen angeordnet ist, um den Magneten 120 als eine integrale Einheit mit dem Nabengehäuse 418 zu halten bzw. auszuformen. Jedoch hat die Generatornabe 510 gemäß der sechsten Ausführungsform ein erstes Lager 516 mit einem ersten Kugellagerelement 516b, welches unterschiedlich geformt ist als in der fünften Ausführungsform. Sonst sind die Bestandsmerkmale der sechsten Ausführungsform die gleichen als in der fünften Ausführungsform. Deswegen wird der Kürze wegen auf eine Erklärung der Teile, die die gleichen sind als es in einer vorherigen Ausführungsform, verzichtet. In 9 sind Teile und Abschnitte, die anders als in den vorangegangenen Ausführungsformen geformt sind, mit Bezugszeichen in den 500ern bezeichnet.
Wie zu sehen in 9, weist das erste Kugellagerelement 516b des ersten Lagers 516 einen schalenförmigen ersten Kugellagerabschnitt 516d und einen ersten Verstärkungsabschnitt 516e auf. Der ersten Kugellagerabschnitt 516d kontaktiert bzw. berührt die ersten Stahlkugeln 16c. Der erste Verstärkungsabschnitt 516e ist bereitgestellt an einem äußeren umfänglichen Abschnitt des ersten Kugellagerabschnitts 516d. Der erste Verstärkungsabschnitt 516e ist im Wesentlichen scheibenförmig und erstreckt sich im Wesentlichen in einer radialen Richtung der Nabenwelle 15 vom äußeren umfänglichen Abschnitt des ersten Kugellagerabschnitts 516d. Der erste Verstärkungsabschnitt 516e krümmt sich leicht in Richtung eines inneren Abschnitts des ersten Nabenflansches 533a. Somit wird die Stabilität des ersten Verstärkungsabschnitts 516e erhöht. Der Gehäusekörper 431 wird durch Spritzgießen geformt, so dass der Gehäusekörper 431 eine integrale Einheit mit dem Magneten 120 und dem ersten Kugellagerelement 516b des ersten Lagers 516 wird bzw. ist. Das erste Kugellagerelement 516b wird durch Pressformen eines dünnen Metallplattenmaterials hergestellt, z. B. ein rostfreies Platten- oder Bogenmaterial. Durch Bereitstellung des ersten Verstärkungsabschnitts 516e kann der Gehäusekörper 431 aus einem Kunstharz hergestellt werden, ohne die Stabilität im Abschnitt des Gehäusekörpers 431, an dem der erste Flansch 533 ausgeformt ist, zu verringern und das Gewicht der Generatornabe 510 kann reduziert werden.
Siebte Ausführungsform
Nun wird unter Bezugnahme auf 10 eine Fahrradgeneratornabe 610 gemäß einer siebten Ausführungsform erklärt. In dieser siebten Ausführungsform weist die Generatornabe 610 ein Nabengehäuse 618 auf, welches ähnlich dem der vierten und fünften Ausführungsform ist. Der Magnet 120 der zweiten Ausführungsform ist in dem Gehäusekörper 431 des Nabengehäuses 618 so eingebettet, dass Material des Gehäusekörpers 431 (z. B. ein Magnethalter) an beiden Seiten von in entgegengesetzte Richtung weisenden Flächen angeordnet ist, um den Magneten 120 als integrale Einheit mit dem Nabengehäuse 618 auszuformen bzw. zu halten. Das Nabengehäuse 618 der Generatornabe 610 gemäß der siebten Ausführungsform ist unterschiedlich bezüglich des Nabengehäuses 518 der sechsten Ausführungsform, als dass das Nabengehäuse 618 ein Deckelelement 632 aufweist, wobei das zweite Kugellagerelement 217b des zweiten Lagers 217 in das Material des Deckelelements 632 eingebettet ist. Sonst sind die Bestandteilsmerkmale die gleichen als in der sechsten Ausführungsform, gezeigt in 9. Dem zufolge werden die Erklärungen von Teilen, die die gleichen sind als in vorangegangenen Ausführungsformen der Kürze wegen nicht gegeben. In 10 sind Teile und Abschnitte, die unterschiedlich geformt sind als in anderen Ausführungsformen mit Bezugszeichen in den 600ern bezeichnet.
Das Deckelelement 532, gezeigt in 10, ist aus einem Kunstharz hergestellt. Das Deckelelement 632 ist grundsätzlich gleich konfiguriert wie das Deckelelement 232 der dritten Ausführungsform, gezeigt in 6., ausgenommen, dass das Deckelelement 632 keinen Magneten hält. Somit ist in der siebten Ausführungsform das gesamte Nabengehäuse 618 aus einem Kunstharz hergestellt. Teile und Abschnitte, die die gleichen sind wie in vorangegangenen Ausführungsformen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in dieser siebten Ausführungsform.
Das Deckelelement 632 hat einen zylindrischen Gewindeabschnitt 632a, der in eine zweite Endseite des Gehäusekörpers 431 eingeschraubt wird und dadurch an dem Gehäusekörpers 431 befestigt wird. Der zylindrische Gewindeabschnitt 632a hat einen äußeren Gewindeabschnitt 632c, der an einem ersten zylindrischen Abschnitt 632d bereitgestellt ist. Die axiale Länge des ersten zylindrischen Abschnitts 632d ist kürzer als die axiale Länge des ersten zylindrischen Abschnitts 32d der ersten Ausführungsform. Dem zufolge ist die Gesamtlänge des zylindrischen Gewindeabschnitts 632a der siebten Ausführungsform kürzer als die gesamte axiale Länge des zylindrischen Gewindeabschnitts 32a der ersten Ausführungsform, zumindest teilweise, weil der zylindrische Gewindeabschnitt 332a keinen zweiten zylindrischen Abschnitt hat.
Das Deckelelement 632 wird durch Spritzgießen so geformt, dass es eine integrale Einheit mit dem zweiten Kugellagerelement 217b des zweiten Lagers 217 wird. Sonst sind die Bestandsmerkmale des Deckelelements 632 die gleichen als die des Deckelelements 132, gezeigt in 6. Dem zufolge ist ein zweiter Verstärkungsabschnitt 217e am zweiten Kugellagerelement 217b des zweiten Lagers 217 bereitgestellt.
Achte Ausführungsform
Nun wird unter Bezugnahme auf 11 eine Fahrradgeneratornabe gemäß einer achten Ausführungsform beschrieben. In dieser achten Ausführungsform weist die Generatornabe 710 ein Metallnabengehäuse 718 auf. In der ersten bis siebten Ausführungsform dient das Deckelelement oder der gesamte Gehäusekörper als der Magnethalter der Generatornabe und das Deckelelement oder der Gehäusekörper sind unter Verwendung einer Form oder eines Werkzeugs hergestellt. In der achten Ausführungsform jedoch ist der Magnet 120 der zweiten Ausführungsform in einen Magnethalter 721 eingebettet, der in einem Abschnitt eines Deckelelements 732 des Nabengehäuses 718 bereitgestellt ist, wie zu sehen in 11. Der Magnet 120 ist in den Magnethalter 721 eingebettet, so dass Material des Magnethalters 721 an beiden in entgegengesetzte Richtung weisende Flächen angeordnet ist, um den Magneten 120 als eine integrale Einheit mit dem Magnethalter 721 auszuformen bzw. zu halten. Ebenso ist in dieser achten Ausführungsform das erste Lager 16 der ersten Ausführungsform an einem Ende des Nabengehäuses 718 verwendet, während das zweite Lager 317 der vierten Ausführungsform an einem anderen Ende des Nabengehäuses 718 verwendet wird. Insbesondere das erste Kugellagerelement 16b des ersten Lagers 16 ist, bzw. wird in den Gehäusekörper 31 eingepresst, während das zweite Kugellagerelement 317b des zweiten Lagers 317 in das Deckelelement 372 eingepresst wird. Sonst sind die Bestandteilsmerkmale der achten Ausführungsform die gleichen als in der ersten Ausführungsform, dargestellt in 2. Demzufolge werden Erklärungen für Teile, die die gleichen sind als in vorangegangenen Ausführungsformen, der Kürze wegen nicht gegeben. In 11 sind Teile und Abschnitte, die unterschiedlich geformt sind als in vorangegangenen erklärten Ausführungsformen, mit Bezugszeichen in den 700ern bezeichnet.
Das Deckelelement 732 hat eine den Drehstützabschnitt 732b, der aus Form gegossenen Aluminium hergestellt ist. Das Deckelelement 732 hat ebenso einen stufenartigen Abschnitt 732i, der einen ringförmigen Rücksprung, der an einem äußeren umfänglichen Abschnitt des Drehstützabschnitts 332b ausgeformt ist. Der Magnethalter 721 ist geformt, um integral an dem stufenartigen Abschnitt 732i verbunden zu werden. Der stufenartige Abschnitt 732i ist mit einer Struktur versehen, die eine Drehung hemmt und die einen oder mehrere und/oder einen oder mehrere Vorsprünge (nicht gezeigt) aufweisen kann, um eine Rotation des Magnethalters 721 in Bezug auf das Deckelelement 732 zu verhindern.
Der Magnethalter 721 wird durch Spritzgießen hergestellt unter Verwendung von z. B. Polybutylenterephthalat Harz, ein Polyamid Harz, ein Polyacetal Harz oder ein anderes Kunstharz. Der Magnethalter 721 hat eine ähnliche Form wie der zylindrische Gewindeabschnitt 132a (5) der zweiten Ausführungsform. Der Magnet 120 ist an einer inneren umfänglichen Fläche des Magnethalters 721 angeordnet. Der Magnethalter 721 hat einen äußeren Gewindeabschnitt 721, der an einer äußeren umfänglichen Fläche des Magnethalters 721 bereitgestellt ist. Der äußere Gewindeabschnitt 721 passt zusammen mit dem inneren Gewindeabschnitt 31, welcher an der inneren umfänglichen Fläche eines ausgebauchten Abschnitts 31a des Gehäusekörpers 31 ausgeformt ist. Der Magnethalter 721 hat eine solche Länge, dass der Magnethalter 721 beide Flächen des Magneten 120 berühren bzw. kontaktieren und bedecken kann. Der Magnethalter 721 ist so mit einer inneren umfänglichen Fläche des ausgebauchten Abschnitts 31a zusammengepasst, dass der Magnethalter 721 koaxial in Bezug auf den Gehäusekörper 31 angeordnet ist. Der Magnethalter 721 ist unter Verwendung eines Werkzeugs bzw. einer Form so hergestellt, dass er eine integrale Einheit mit dem Magneten 120 und dem Drehstützabschnitt 732b wird bzw. ist. Der Magnethalter 721 ist so hergestellt, dass der Magnethalter 721 von einer Drehung in Bezug auf den Drehstützabschnitt 732b durch die Struktur zur Verhinderung von Rotation gehindert wird. Der Magnet 120 ist ein Verbundmagnet, der in der zweiten Ausführungsform beschrieben wurde und das Jochelement 145 ist integral auf den äußeren Umfang des Magneten 120 ausgeformt. Die integrale Einheit umfasst den Magneten 120 und das Jochelement 145 ist integral bzw. einstückig in den Magnethalter 721 ausgeformt.
Neunte Ausführungsform
Nun wird unter Bezugnahme auf 10 eine Fahrradgeneratornabe 810 gemäß einer neunten Ausführungsform erklärt. In dieser neunten Ausführungsform weist die Generatornabe 810 ein Metallnabengehäuse 818 auf. In der Generatornabe 810 gemäß der neunten Ausführungsform ist ein Magnethalter 821 in einem Abschnitt eines Gehäusekörpers 831 des Nabengehäuses 818, wie zu sehen in 12, eingebettet. Material des Magnethalters 721 ist an beiden, in entgegengesetzte Richtung weisende Flächen des Magneten 120 angeordnet, um den Magneten 120 als eine integrale Einheit mit dem Magnethalter 721 bereitzustellen bzw. zu halten. Auch ist in dieser neunten Ausführungsform das erste Lager 16 der ersten Ausführungsform an einem Ende des Nabengehäuses 718 verwendet, wohingegen das zweite Lager 317 der vierten Ausführungsform an einem anderen Ende des Nabengehäuses 718 verwendet wird. Insbesondere ist bzw. wird das erste Kugellagerelement 16b des ersten Lagers 16 in den Gehäusekörper 831 gepresst, wohingegen das zweite Kugellagerelement 317b des zweiten Lagers 317 in das Deckelelement 332 gepresst wird. Sonst sind die Bestandsmerkmale der neunten Ausführungsform die gleichen als in der vierten Ausführungsform, dargestellt in 7. Demzufolge werden Erklärungen für Teile, die die gleichen sind als in vorangegangenen Ausführungsformen zugunsten der Kürze nicht gegeben. In 12 werden Teilen und Abschnitten, die unterschiedlich geformt sind, als in vorangegangenen Ausführungsformen, Bezugszeichen in den 800ern gegeben.
Der Gehäusekörper 831 hat einen Montageabschnitt 821a an einer inneren umfänglichen Fläche eines ausgebauchten Abschnitts 831a zur Installation des Magnethalters 821. Derk Montageabschnitt 821a hat eine solche Länge, dass der Magnethalter 821 beide axiale Flächen des Magneten 120 bedecken kann. Der Gehäusekörper 831 hat einen inneren Gewindeabschnitt 831b, der mit einem äußeren Gewindeabschnitt 332c des Deckelelements 332 zusammenpasst. Der innere Gewindeabschnitt 332c des Deckelelements 332 ist an einer inneren umfänglichen Fläche einer zweiten Endseite (rechte Seite in 12) des Montageabschnitts 821 ausgeformt.
Der Magnethalter 821 wird durch Spritzgießen unter Verwendung z. B. Polybutylenterephthalat Harz, Polyamid Harz, Polyacetal Harz oder anderem Kunstharz hergestellt. Der Magnet 120 ist an einer inneren umfänglichen Fläche des Magnethalters 821 angeordnet. Wenn der Magnethalter 821 durch Spritzgießen geformt wird, wird ein Werkzeug bzw. eine Form verwendet, so dass der Magnethalter 821 eine integrale Einheit mit dem Montageabschnitt 821a wird. Auch wird, wenn der Magnethalter 821 durch Spritzgießen geformt wird, eine Form bzw. ein Werkzeug verwendet, so dass der Magnethalter 821 eine integrale Einheit mit dem Magneten 120 wird. Darüber hinaus wird, wenn der Magnethalter 821 geformt wird, so dass der Magnethalter 821 integral mit dem Montageabschnitt 821a ist, der Magnethalter 821 auch in solch einer Art und Weise geformt, dass der Magnethalter 821 an einer Rotation in Bezug auf den Montageabschnitt 821a gehindert wird, durch eine Struktur zur Verhinderung von Rotation.
Der Magnet 120 ist ein Verbundmagnet, wie er in der zweiten Ausführungsform erklärt wurde und das Jochelement 145 ist integral an einen äußeren Umfang des Magneten 120 angeformt. Der Magnethalter 821 ist ausgeformt, um einen integrale Einheit mit dem Magneten 120, an welchem das Jochelement 145 integral angeformt ist, auszuformen.
Mit den Generatornaben 10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710 und 810 konstruiert, wie vorangegangen beschrieben, kann der Magnet 20 oder 120 präzise koaxial in Bezug auf die Nabenwelle 15 angeordnet werden. Folglich ist die Größe des Spalts zwischen dem Magneten 20 oder 120 und dem Stator 19 stabil und deshalb ist die abgegebenen Leistung bzw. elektrische Energie in der Generatornabe stabil. Auch wird zusätzlich zur Erlangung einer stabilen Abgabe von elektrischer Energie die Abgabe an elektrischer Energie erhöht, weil der Spalt zwischen dem Magnet 20 oder 120 und dem Stator leicht schmäler gemacht werden kann. Umgekehrt kann zusätzlich zur Erlangung einer stabilen Abgabe ein Kontakt bzw. eine Berührung zwischen dem Magneten 20 oder 120 und dem Stator 19 zuverlässiger vermieden werden durch leichte Vergrößerung des Spaltes zwischen dem Magneten 20 oder 120 und dem Stator 19.
Zusätzlich kann der Herstellungsprozess für die Generatornaben 10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710 und 810 einfacher und stabiler gestaltet werden und der Gewinn kann gesteigert werden. Zum Beispiel müssen, wenn ein Magnet durch einen Klebstoff gesichert wird Schritte zur Kontrolle, ob der Magnet 20 oder 120 sich ablöst, vorgesehen werden, der Klebstoff muss gehandhabt werden und ein organisches Lösungsmittel verwendet. Mit den voran beschriebenen Ausführungsformen sind solche Schritte nicht notwendig.
In den vorangegangenen Ausführungsformen sind die Generatornaben 10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710 und 810 konfiguriert, um zusammen mit einem Vorderrad verwendet zu werden und an die Vordergabel 102a montiert zu werden. Jedoch sind die Generatornaben 10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710 und 810 nicht auf ein Vorderrad beschränkt. Vielmehr können die Generatornaben 10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710 und 810 ebenso konfiguriert werden, um sie mit dem Hinterrad 107 zu verwenden und an die hinteren Gabelenden 102b zu montieren.
In den zuvor erklärten Ausführungsformen jeder der Generatornaben 10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710 und 810 hat eine Klauenpolstruktur. Jedoch können die Generatornaben 10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710 und 810 ebenso konfiguriert werden, als dass anderer Typen von elektrischen Generatormechanismen, die keine Klauenpolstruktur haben, verwendet werden können.
Darüber hinaus hat in den vorangegangen erklärten Ausführungsformen das Joch eine Klauenpolstruktur und das Statorjoch 47 und das Kernjoch 48 sind als integrale Einheit ausgeformt. Es ist jedoch ebenso akzeptabel, wenn das Statorjoch und das Kernjoch als getrennte Einheiten bereitgestellt werden.
In den vorangegangen erklärten Ausführungsformen ist der Magnet ein zylindrischer Verbundmagnet oder ein zylindrischer Magnet aus gesintertem Metall. Jedoch sind die Generatornaben 10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710 und 810 nicht auf einen solchen zylindrischen Magneten begrenzt und es ist akzeptabel, eine Vielzahl von Magneten, die mit gleichem Zwischenabstand in einer umfänglichen Richtung angeordnet sind, so dass die gesamte Anordnung eine zylindrische Form hat. In einem solchen Fall sind die Magnethalter der Generatornaben 10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710 und 810 noch effektiver, weil es schwierig ist, die Magneten genau, unter Verwendung eines Klebstoffs oder dergleichen, anzuordnen.
In den vorangegangen erklärten Ausführungsformen, wenn ein Teil aus Kunstharz, wie z. B. technischen Kunststoffen wie Polybutylenterephthalat Harz, Polyamid Harz, Polyacetal Harz, werden verwendet. Jedoch sind die Magnethalter der Generatornaben nicht auf solche Kunstharze beschränkt. Zum Beispiel können Kunstharze, genannt ”super engineering plastics”, ebenso verwendet werden. Indessen sind in anderen Ausführungsformen die Metallteile (z. B. Magnethalter) aus formgegossenem Aluminium gefertigt. Jedoch sind die Metallteile (z. B. Magnethalter) nicht auf formgegossenes Aluminium beschränkt und es ist akzeptabel, Titan, oberflächenbehandelten Stahl oder anderes Metall zu verwenden.
Im Verständnis des Bereichs der Erfindung ist der Begriff ”umfassend” und seine Derivate, wie hier verwendet, als nicht abschließende Begriffe vorgesehen, die die Gegenwart der gegebenen Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Schritte spezifizieren, jedoch nicht die Gegenwart von anderen nicht gegebenen Merkmalen, Elementen, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Schritten ausschließen.
Nur ausgewählte Ausführungsformen, die dazu ausgewählt worden sind, die vorliegende Erfindung zu beschreiben, wird es einem Fachmann von dieser Offenbarung gewahr, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen hierin gemacht werden können, ohne vom Bereich der Erfindung, wie definiert in den beigefügten Ansprüchen, abzuweichen. Zum Beispiel kann die Größe, Form, Anordnung oder Ausrichtung der verschiedenen Komponenten geändert werden, wie benötigt und/oder gewünscht. Die Strukturen und Funktionen einer Ausführungsform können in einer anderen Ausführungsform angepasst werden. Es ist nicht notwendig, dass alle Vorteile in einer bestimmten Ausführungsform zur selben Zeit vorliegen. Jedes Merkmal, welches neu ist gegenüber dem Stand der Technik alleine oder in Kombination mit anderen Merkmalen, soll als separate Beschreibung von weiteren Erfindungen durch die Anmelderin gesehen werden, aufweisend die strukturellen und/oder funktionellen Konzepte, die durch solche Merkmale verkörpert werden. Dem zufolge sind die vorangegangenen Beschreibungen der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung alleine zu Beschreibungszwecken gegeben und nicht zum Zwecke der Begrenzung oder bzw. Limitierung der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche und derer Äquivalente definiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009-293762 [0001]
JP 2004-299418 [0003]

Claims

Fahrradgeneratornabe, umfassend: eine Nabenwelle; ein Nabengehäuse, welches drehbar an der Nabenwelle angeordnet ist; einen Stator, festgelegt an der Nabenwelle; und einen Magneten, der im Nabengehäuse dem Stator gegenüberliegend angeordnet ist, wobei das Nabengehäuse einen Magnethalter aufweist, der den Magneten, eingebettet im Magnethalter hat, wobei Material des Magnethalters an beiden in entgegengesetzte axiale Richtung weisende Flächen angeordnet ist, so dass der Magnethalter den Magneten als integrale Einheit enthält.
Fahrradgeneratornabe gemäß Anspruch 1, bei der das Nabengehäuse drehbar an der Nabenwelle durch ein Lager gestützt ist, wobei das Lager ein Wälzlagerelement aufweist, und wobei das Wälzlagerelement in den Magnethalter eingebettet ist, so dass das Wälzlagerelement ein Teil der integralen Einheit ist, welche den Magnethalter und den Magneten aufweist.
Fahrradgeneratornabe gemäß Anspruch 2, bei der der Magnethalter hauptsächlich ein Kunstharzelement ist; das Wälzlagerelement ist ein Metallelement ist.
Fahrradgeneratornabe gemäß Anspruch 2 oder 3, bei der das Wälzlagerelement einen Wälzlagerabschnitt und einen Verstärkungsabschnitt aufweist, wobei der Verstärkungsabschnitt sich von einem äußeren umfänglichen Abschnitt des Wälzlagerabschnitts in einer im Wesentlichen radialen Richtung in Bezug auf die Nabenwelle erstreckt.
Fahrradgeneratornabe gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der das Nabengehäuse einen zylindrischen Gehäusekörper und ein Deckelelement aufweist, der zylindrische Gehäusekörper eine axial ausgerichtete Öffnung an einem Ende hat und das Deckelelement zumindest teilweise die axial ausgerichtete Öffnung des Gehäusekörpers verschließt, wobei das Deckelelement den Magnethalter aufweist oder enthält.
Generatornabe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Nabengehäuse einen zylindrischen Gehäusekörper und ein Deckelelement aufweist, wobei der zylindrische Gehäusekörper eine axial ausgerichtete Öffnung an einem Ende hat und das Deckelelement zumindest teilweise die axial ausgerichtete Öffnung des Gehäusekörpers bedeckt, wobei der Gehäusekörper den Magnethalter aufweist oder enthält.