DE19712818A1

DE19712818A1 - Nabendynamo für ein Fahrrad

Info

Publication number: DE19712818A1
Application number: DE1997112818
Authority: DE
Inventors: Makoto Uchida; Koichi Shirasuna
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1996-04-18
Filing date: 1997-03-26
Publication date: 1997-10-30
Also published as: TW391937B; JP3380834B2; FR2747856A1; JPH09286365A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrrad-Nabendynamo, welcher als Stromquelle für einen Scheinwerfer oder dergleichen arbeitet.

Dynamos werden heutzutage weitläufig als Stromquelle für Scheinwerfer und dergleichen an einem Fahrrad benutzt. Übli cherweise verfügbar sind Blockdynamos, welche in aufrechter Position in Kontakt mit dem Gummireifen gezwängt werden, und Nabendynamos, welche auf der Nabe eines Rades eines Fahrrades angebracht sind. Da der Blockdynamo in seiner Arbeitsposition die Belastung auf ein Fußpedal in großem Umfang erhöht, wird der Nabendynamo, der von solch einer Belastungserhöhung frei ist, immer populärer.

Der Nabendynamo jedoch erzeugt kontinuierlich Strom, und zwar unabhängig von der Tages- und Nachtzeit, solange sich das Rad dreht. Im Bestreben, den Wert eines Fahrrades als kommerzielles Produkt zu erhöhen, wird der erzeugte Strom nicht nur für den Scheinwerfer und Hilfslichter, wie z. B. Richtungsanzeigelichter und ein Rücklicht (Leuchten oder lichtemitierende Dioden) be nutzt, sondern ebenfalls als Stromquelle für Hilfsvorrichtun gen, wie z. B. einen Alarmsignalgeber und zum Laden einer Batte rie.

Falls der Strom von dem Nabendynamo als Stromquelle für Hilfs vorrichtungen benutzt wird, wird der Strom, der sonst haupt sächlich von dem Scheinwerfer verbraucht würde, dazwischen auf geteilt, und der Beleuchtungspegel des Scheinwerfers wird dar aus resultierend reduziert. Eine Extra-Stromversorgung für die Hilfsvorrichtungen erfordert eine Drehmomenterhöhung, welche die Belastung auf das Fußpedal erhöht. Dies beseitigt die Vor teile des Nabendynamos.

Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um das obige Pro blem zu lösen.

Der erfindungsgemäße Fahrrad-Nabendynamo nach Anspruch 1 umfaßt zwei Generator-Statoren, die unabhängig parallel angeordnet sind, wobei einer ein Hauptgenerator-Stator zur Stromversorgung eines Scheinwerfers und der andere ein Untergenerator-Stator zur Stromversorgung von Hilfsvorrichtungen, die vom Scheinwerfer verschieden sind, ist.

Die obige Anordnung stellt Strom für die Hilfsvorrichtungen sicher, ohne die Pedalbelastung zu erhöhen und ohne den Strom für den Scheinwerfer zu reduzieren.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind der Hauptgenerator-Stator und der Untergenerator-Stator phasenverschoben angeordnet, und somit ist ein Nabendynamo mit einem geringeren Versatzbewe gungseffekt geschaffen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Anzahl der Pole des Hauptgenerator-Stators und die Anzahl der Pole des Untergene rator-Stators gleich einer Phasendifferenz, welche auf einen Wert von 1/(Anzahl der Statorpole × 2) eingestellt ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Anzahl von Polen des Hauptgenerator-Stators und die Anzahl von Polen des Untergene rator-Stators verschieden eingestellt.

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Dynamos;

Fig. 2 eine erklärende Querschnittsansicht des Dynamos;

Fig. 3 ein schematisches Diagram zum Zeigen der Stromversor gungsleitung des Dynamos;

Fig. 4 ein Diagramm zum Zeigen der durch den Dynamo erzeug ten Spannung.

Mit Bezug auf die Zeichnungen wird jetzt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erörtert. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Dynamo 1 auf der Nabe eines Rades an einem Fahrrad an gebracht. Ein zylindrisches Joch 2, welches den Dynamo 1 bil det, weist zwei Paare von Permanentmagneten 2a an seinem inne ren Umfang und linke und rechte Halterungseinrichtungen 3 zum Schließen der beiden Enden des Jochs 2 auf. Die vorstehenden Flanschabschnitte der Halterungseinrichtungen 3 weisen Montage löcher 3b auf, in die die inneren Enden von Speichen einsetzbar sind. Somit sind das Rad und das Joch 2 dermaßen entworfen, daß sie sich einheitlich drehen, und zwar genauso wie beim Fahrrad nach dem Stand der Technik.

Eine Achse 4 ist auf Lagern 4a, 4b durch die linke und rechte Halterungseinrichtung 3 gelagert. Die vorstehenden Abschnitte der Achse 4 sind fest durch den Rahmen des Fahrrades (nicht gezeigt) gehaltert. Angebracht auf der Achse 4 sind ein erster Stator 5 und ein zweiter Stator 6 nebeneinanderliegend (Seite an Seite) auf der rechten und linken Seite, und zwar als der Hauptgenerator-Stator und der Untergenerator-Stator gemäß der vorliegenden Erfindung. Der erste und zweite Stator 5, 6 sind aus ersten und zweiten brechstangenartigen Polen 7, 8 und Sta torspulen 9, 10, die um die jeweiligen Statorkerne 9a, 10a in nerhalb der Pole 7, 8 gewickelt sind, konstruiert. Zufüh rungsleitungen 11, 12 sind mit den Statorspulen 9, 10 verbun den. Erste Zuführungsleitungen 11 von der ersten Statorspule 9 sind mit einem nicht gezeigten Scheinwerfer verbunden, und zweite Zuführungleitungen 12 von der zweiten Statorspule 10 sind mit den Hilfsvorrichtungen, die vom Scheinwerfer ver schieden sind, verbunden. Mit 13 ist ein magnetisches Abschir mungsmaterial bezeichnet, das zwischen den ersten und zweiten Statoren 5, 6 gesetzt ist.

Jeder erste Pol 7 ist aus linken und rechten Abschnitten auf gebaut, von denen jeder eine Vielzahl von Zähnen 7a, 7b auf weist, die unter einem regelmäßigen Abstand kreisförmig ange bracht sind. Die Zähne 7a, 7b greifen gegenseitig ineinander. Die zweiten Pole 8 weisen jeweils Zähne 8a, 8b in ähnlicher Anordnung-auf (aber ihre axiale Länge ist größer als die der Zähne 7a, 7b). Die Pole 7, 8 sind auf der Achse 4 derart ange bracht, daß beiden Pole um einen halben Abstand verschoben sind. Somit weisen der erste und zweite Stator 5, 6 eine Pha sendifferenz von 1/(Anzahl der Statorpole × 2) zueinander auf.

Bei dieser Ausführungsform weisen der erste und zweite Stator 5, 6 die gleiche Anzahl von Polen auf, beispielsweise 28 Pole. Wenn ein Fahrrad mit einer Geschwindigkeit von 15 km/h fährt, erzeugt der erste Stator 5 2,4 Watt, 6 Volt und der zweite Stator 6 erzeugt 0,6 Watt, 6 Volt.

Wie oben beschrieben, dreht sich gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beim Fahren des Fahrrades das Joch 2 einheitlich mit dem Rad, und der erste und zweite Stator 5, 6 erzeugen Wechselströme in ihren jeweiligen Statorspulen 9, 10. Der erste und zweite Stator 5, 6 sind physikalisch parallel angeordnet, und sie erzeugen unabhängig voneinander Strom, wenn sich das Joch 2 dreht. Der durch die erste Statorspule 9 er zeugte Strom wird nur zum Betreiben des Scheinwerfers benutzt, und der von der zweiten Statorspule 10 erzeugte Strom wird zum Betreiben der Hilfsvorrichtungen benutzt. Der Dynamo 1 liefert Strom an die Hilfsvorrichtungen nicht auf Kosten des Stroms für den Scheinwerfer. Der Beleuchtungspegel des Scheinwerfers wird aufrechterhalten, und keine Erhöhung der Pedalbelastung findet statt.

Der erste und zweite Stator 5, 6 weisen eine Phasendifferenz von 1/(Anzahl der Statorpole × 2) zueinander auf. Diese Anord nung engt die Intervalle des Versatzbewegungseffekts ein, der unvermeidbar stattfindet, wenn sich die Magnetpole 7 und 8 re lativ bei der Drehung des Rades bewegen. Die Belastung auf das Fahrrad wird gleichförmiger gestaltet, wobei das Gefühl des Versatzbewegungseffektes reduziert ist.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungs form beschränkt. Die Anzahl von Hauptgenerator-Statorpolen und die Anzahl von Untergenerator-Statorpolen kann verschieden ein gestellt sein. In solch einem Fall kann keine Phasendifferenz zwischen beiden Statoren erforderlich sein. Obwohl die Leich tigkeit des Zusammenbaus erhöht ist, sollten Permanentmagneten, die auf dem inneren Umfang des Jochs angebracht sind, dement sprechend angeordnet sein. Wenn beispielsweise ein Hauptgenerator-Stator 28 Pole aufweist, kann ein Untergenera tor-Stator 26 oder 12 Pole aufweisen.

Bezugszeichenliste

1 Nabendynamo
2 Joch
2a Permanentmagneten
4 Achse
5 erster Stator
7 Pol
7a Zähne
9 erste Statorspule
11 Zuführungsleitung

Claims

1. Nabendynamo zur Benutzung in einem Fahrrad mit einem Hauptgenerator-Stator zur Stromversorgung eines Scheinwer fers und einem Untergenerator-Stator zur Stromversorgung von Hilfsvorrichtungen, die vom Scheinwerfer verschieden sind, wobei der Hauptgenerator-Stator und der Untergenera tor-Stator unabhängig nebeneinanderliegend angeordnet sind.

2. Nabendynamo zur Benutzung in einem Fahrrad nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptgenerator-Stator und der Untergenerator-Sta tor mit einer Phasendifferenz zueinander ausgestaltet sind.

3. Nabendynamo zur Benutzung in einem Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von Polen des Hauptgenerator-Stators und die Anzahl von Polen des Untergenerator-Stators gleich sind, und eine Phasendifferenz von 1/(Anzahl der Pole x 2) zwischen dem Hauptgenerator-Stator und dem Untergenerator-Stator eingerichtet ist.

4. Nabendynamo zur Benutzung in einem Fahrrad nach An spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von Polen des Hauptgenerator-Stators und die Anzahl von Polen des Untergenerator-Stators verschie den sind.