DE2625207C3 - Zweiradlichtmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine aus zwei vormontierten Baugruppen, einem Oberteil und einem damn verbundenen Unterteil, zusammengesetzte Zweiradlichtmaschine, mit einem elektromagnetischen System aus einem Stator und einem diesem gegenüber drehbeweglich im Lichtmaschinennberteil geäagerten Rotor, der mittels einer Antriebswelle mit einem aufgesetzten und an einen Zweiradreifen anlegbaren Rändtirad angetrieben wird, insbesondere auf eine Fahrradlichtmaschine.

!n der CH-PS 2 08 422 ist bereits ein »Stromerzeuger ίο für Fahrradbeleuchtung, Taschenlampen und dergl.« beschrieben, bei dem in einem Lichtmaschinenobertei! ein Permanentmagnet aufgenommen und mittels einer von einem Rändelrad antreibbaren Welle drehbar gelagert ist, die über eine mit ihrem vom Rändelrad entfernten Ende drehfest verbundene Scheibe auf segmentartige Leitstücke wirkt Diese Leitstücke sind umschlossen von ebenfalls segmentartigen Flußleitblechen und ein Unterteil der Lichtmaschine ist mn einer zwischen weiteren Leitstücken aufgenommenen Spule 2ü ausgerüstet Es ist somit neben einem mit äußeren Leitstücken versehenen Permanentmagneten ein ähnlicher, Leitstücke aufweisender Rotor im Lichtmaschinenoberteil aufgenommen. Im Gehäuseunterteil befindet sich hingegen der Lichtmaschinenstator mit einer Induktionsspule.

Ausgehend von diesem Stande der Technik soll durch die Erfindung eine Zweiradlichtmaschine der eingangs angegebenen Art geschaffen werden, die aus zwei vormontierten, vor der Fertigmontage jeweils separat auf ihre Funktionen prüfbaren Baugruppen aufgebaut und einer Komplettmontage zugänglich ist.

Gelöst ist diese Erfindungsaufgabe nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 dadurch, daß die aus dem Lichtmaschinenunterteil bestehende Baugruppe ein mit einem Schaltgelenk versehenes Gehäuseunterteil umfaßt, welches mit dem der anderen Baugruppe zugehörigen Gehäuseoberteil zerstörungsfrei nicht mehr trennbar verbunden ist.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 8 angegeben.

Bei der vorteilhaften Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 ist das Schaltgelenk dem Gehäuseunterteil zugeordnet und ein Schaltgelenktei! mit dem Gehäuseunterteil einstückig ausgebildet. In Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist als Gehäuseunterteil an den mit diesem verbundenen Schaltgelenkteil eine Bodenkappe angeformt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgesfaltung der

Erfindung ist das Gehäuseunterteil der einen Baugruppe

mit einem vom unteren Rand des Gehäuseoberteils konzentrisch umgriffenen Zentrierflansch versehen und die beiden Baugruppen sind dadurch zerstörungsfrei

nicht mehr trennbar miteinander verbunden, daß der untere Rand des Gehäuseoberteils um den Zentrierflansch des Gehäuseunterteils herumgebördelt ist.

Bei einer anderen Ausgestaltung ist die das Gehäuseunterteil umfassende Baugruppe mit dem im Lichtmaschinengehäuse fest aufgenommenen Stator ausgerüstet, während sich der drehbewegliche Rotor in der das Gehäuseoberteil umfassenden Baugruppe befindet. Bei dieser Ausgestaltung handelt es sich mithin darum, daß der Stator mit den Wicklungen im Gehäuseunterteil aufgenommen und dieses System bei der Fertigmontage von unten in das mit einem drehbeweglich gelagerten Rotor ausgerüstete Gehäuseoberteil eingeschoben wird, worauf die Verbindung der beiden Gehäuseteile beispielsweise durch Umbördeln des den Zentrierflansch des Gehäuseunterteils

übergreifenden Randes des Gehäuseoberteils vorgenommen werden kann. Es ist ersichtlich, daß bei einem derartigen Systemaufbau eine einfache Funktionsprüfung der Baugruppen vor der Endmontage durchführbar ist. was insbesondere im Hinblick auf die elektrisch s leitende Verbindung der Wicklungsenden mit einem Masseanschluß einerseits und einer Kabeldurchführung bzw. einem Kabelanschluß andererseits vorteilhaft ist

Bei dieser zuletzt genannten Ausgestaltung ist ferner von Vorteil, wenn der Stator auf einem Zapfen de: Gehäuseunterteils aufgenommen ist, der sich vom Gehäuseunte; teil in den Gehäuseinnenraum erstreckt und mit der Drehachse des Rotors fluchtet. Befestigt sein kann der Stator auf dem Zapfen des Gehäuseunterteils mittels einer in eine zentrale Zapfenausnehmung eingeschraubten Blechschraube, deren Gewindgänge beim Einschrauben ein Muttergewinde in die Zapfenausnehmung einschneiden. Bei einer anderen Ausgestaltung ist der Stator auf einem Zentrierstutzen des Zap» ens im Gehäuseunterteil aufgenommen und mittels eines infolge Warmumformung ausgebildeten Stutzenabschnittes, der einen Befestigungsflansch des Stators übergreift, mit dem Gehäuseunterteil unlösbar verbunden.

Anhand der Zeichnungen sollen nachstehend einige Ausführungsformen der Erfindung erläutert werden. In schematischer Ansicht zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Lichtmaschine etwa in natürlicher Größe,

F i g. 2 in einer gegenüber F i g. 1 verkleinerten Explosivdarstellung zwei jeweils für sich montierbare Baugruppen, die in der Endmontage zu einer erfin dungsgemäßen Lichtmaschine vereinigt werden,

F i g. 3 eine aus den in F i g. 2 veranschaulichten Baugruppen fertig montierte Lichtmaschine in einer vergrößerten Schnittansicht (mit einer durch die Rotorachse und die Schwenkachse gehenden Schnittebene),

F i g. 4 in einer Ansicht wie in F i g. 2 eine hinsichtlich der einen Baugruppe abgewandelte Ausführungsform in einer Explosivdarstellung,

F i g. 5 in einer Schnittansicht wie F i g. 3 die aus den in Fig.4 dargestellten Baugruppen fertig montierte Lichtmaschine,

F i g. 6 die Einzelteile der das Lichtmaschinenoberteil in F i g. 4 darstellenden Baugruppe in einer Explosivdarstellung,

F i g. 7 die Einzelteile der in F i g. 4 veranschaulichten Baugruppe mit dem Lichtmaschinenunterteil, ebenfalls in einer Explosivdarstellung und

F i g. 8 eine Abwandlungsform der Lichtmaschine nach F i g. 4 in einer vergrößerten Explosivdarstellung, jedoch die einander montagerecht zugeordneten Baugruppen im Schnitt.

Die in Fig. 1 in einer Ansicht dargestellte, in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Lichtmaschine besteht aus zwei jeweils für sich montierbaren und hinsichtlich ihrer Funktionsweise vor der Fertigmontage prüfbaren Baugruppen 11₁12, von denen die eine das Lichtmaschinenoberteil und die andere eine letzteres nach unten abschließende Bodenkappe und das Schaltgelenk umfaßt. Bei einer ersten Ausführungsform, die in den Fig. 2 und 3 veranschaulicht ist, besteht die eine Baugruppe 11 aus dem Lichtmaschinenoberteil mit dem gesamten elektromechanischen Teil der Maschine. Im Gehäuse 13 sind die mit hier nicht weiter interessierenden Flußleitblechen versehene Statorwicklung 14 sowie ein von dieser konzentrisch umschlossener Rotor 15 in Gestalt eines mehrpoligen Magnetsystems angeordnet. Gelagert ist der Rotor 15 mittels einer Antriebswelle 17. die in einem sich nach oben vom Gehäuse 13 forterstreckenden Fortsatz 16 drehbar und axialfest aufgenommen und einerseits drehfest mit dem Rotor 15 verbunden ist und andererseits an dem von dem Rotor entfernten Ende, das sich über den Gehäusefortsatz 16 hinauserstreckt, ein drehfest aufgesetztes Rändelrad 18 trägt, welches im Betrieb der Lichtmaschine an einem Fahrradreifen kraftschlüssig anliegt und von diesem angetrieben wird.

Die zweite Baugruppe 12 dieser Ausführungsform besteht aus einer Bodenkappe 20 mit einem in seinen Einzelteilen hier nicht weiter interessierenden Kabelanschluß 21 und dem Schaltgelenk 22, dessen Gehäuse 23 einstückig mit der Bodenkappe ausgebildet ist und einen Schalrgelenkzapfen 24 aufnimmt, dessen von der Lichtmaschine entferntes Ende 25 als Flansch ausgebildet ist und den Anschluß der Lichtmaschine an beispielsweise die Vorderradgabel eines Fahrrades vermittelt

Die Bodenkappe 20 der das Lichtmaschinenunterteil umfassenden Baugruppe 12 ist mit einem umlaufenden Zentrierflansch 26 ausgerüstet, während der untere Rand des Lichtmaschinengehäuses 13 eine nach Form und Abmessungen dem genannten Zentrierflansch 26 entsprechende Zylinderfläche aufweist. Die Fertigmontage der Lichtmaschine erfolgt durch Zusammenfügen der vormontierten und auf ihre Funktionsfähigkeit überprüften Baugruppen in der Weise, daß ein Ende 29 der Statorwicklung in eine Ausnehmung des Kabelanschlusses 21 eingeführt und dann die das Lichtmaschinenunterteil repräsentierende Baugruppe mit ihrem Zentrierflansch 26 in die untere Ausnehmung des Lichtmaschinengehäuses eingeschoben wird, worauf der untere Rand 28 des Lichtmaschinengehäuses eine Umbördelung erfährt und den Zentrierflansch 26 der Bodenkappe umgreift. Damit ist die Fertigmontage beendet und es ist ersichtlich, daß es keinerlei zentrierender Ausstanzungen am Lichtmaschinengehäuse oder entsprechender Ausnehmungen am Gehäuseunterteil bedarf.

Bei der veranschaulichten Bauform hat die Schwenkachse des Schaltgelenks 22 einen metallischen Zapfen, über welchen der Massekontakt zwischen dem einen Wicklungsende und dem Fahrzeug hergestellt wird. Die elektrisch leitende Verbindung kommt dabei durch eine metallische Einlage in dem als Kunststoff-Formteil ausgebildeten Lichtmaschinenunterteil zustande, die einerseits bei der Fertigmontage mit einem am unteren Ende des Stators aus der Wicklung herausgeführten Wicklungsende in Kontakt gelangt und andererseits über eine in dem hohlen Zapfen der Schaltwellenachse aufgenommene Druckfeder anliegt. Das djrch eine Ausnehmung im Bereich des Kabelanschlusses 21 durch die Gehäusebodenkappe hindurchgeführte Wicklungsende 29 wird mittels eines Klemmstücks in dem Kabelanschluß festgelegt.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5 sind für gleiche Teile wie in den Fig. 2 und 3 gleiche Bezugszeichen verwendet, jedoch um Einhundert erhöht.

In Fig. 4 sind wiederum die beiden Baugruppen 111, 112 in lagerichtiger Zuordnung zueinander vor der Montage dargestellt. Abweichend von der Ausführungsform nach den F i g. 2 und 3 ist bei dieser Ausführungsform der das Gehäuseunterteil 120 in Form einer Bodenkappe umfassenden Baugruppe 112 der Stator

114 fest zugeordnet. Demgemäß umfaßt die durch das Lichtmaschinenoberteil 111 repräsentierte Baugruppe nur noch den als mehrpoliges Magnetsystem ausgebildeten Rotor 115, der drehfest mit einer in einem Fortsatz 116 des Gehäuses drehbar gelagerten Antriebswelle 117 verbunden ist, welche Antriebswelle am anderen Ende das Rändelrad 118 trägt. Das Gehäuse 113 ist im übrigen in gleicher Weise wie das Gehäuse 13 bei der Ausführungsform nach den F i g. 2 und 3 mit einer ringförmigen Aufnahme im Bereich des unteren Gehäuserandes 127 versehen, in weiche bei der Fertigmontage der die Bodenkappe 120 umschließende Zentrierflansch 126 eingeschoben wird, worauf die Verbindung zwischen Gehäuseoberteil und Lichtmaschinenunterteil durch die Umbörcelung 128 des unteren Lichtmaschinengehäuserandes erfolgt.

Hinsichtlich der Einstückigkeit der den Gehäuseunterteil bildenden Bodenkappe 120 mit dem Schaltgelenk 22 sowie hinsichtlich des Schaltgelenkaufbaues unterscheidet sich die Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5 von der Ausführungsform gemäß F i g. 2 und 3 nicht. Eine Abweichung besteht jedoch insofern, als dem Lichtmaschinenoberteil 111 der drehbewegliche Rotor zugeordnet ist, der Stator 114 hingegen der die Bodenkappe 120 umfassenden Baugruppe 112.

Eine Abweichung besteht auch im elektromagnetischen System selbst insofern, als der Rotor 115 als topfartige Rotorglocke 130 mit innenseitig angeordnetem Ferritmagnetband 131 ausgebildet ist, der den Stator 114 konzentrisch umschließt. Der in den Fig.4 und 5 summarisch mit 114 bezeichnete Stator umfaßt eine Statorwicklung 132, die von Flußleitblechen 133 umschlossen und auf einem sich von der Lichtmaschinenbodenkappe 120 zentral nach oben erstreckenden Zapfen 135 aufgenommen ist. Die im Zentrum der Statorwicklung im wesentlichen zylindrischen Flußleitbleche bilden etwa in der Mitte einer die Statorwicklung schneidenden Querebene einen Flansch, der auf der Stirnseite des Zapfens 135 aufsitzt und durch den sich eine Befestigungsschraube 136 hindurcherstreckt bei der es sich um eine Blechschraube handelt, die beim Einschrauben in eine zentrale Mittelausnehmung des Zapfens 135 in die Wandungen des Zapfens das Muttergewinde selbst einschneidet

Die Einzelheiten des Aufbaues der beiden Baugruppen 111 und 112 zeigen die Explosivdarstellungen in den F i g. 6 und 7. So umfaßt die das Lichtmaschinenoberteil bildende Baugruppe 111 das Lichtmaschinengehäuse 113 mit zentralem Fortsatz 116, indem das aus der Rotorglocke 130 mit eingelegtem Ferritmagnetband 131 einerseits und der Antriebswelle 117 und dem Rändelrad 118 gebildete elektromechanische System aufgenommen ist Der drehbaren Lagerung der Antriebswelle 117 dienen in den Gehäusefortsatz 116 eingesetzte Lager 138 und das Rändelrad 118 ist mit dem im montierten Zustand über den Gehäusefortsatz 116 hinausragenden Abschnitt der Antriebswelle 117 mittels einer Befestigungsschraube 139 verbunden. Die Pfeile 140,141 in F i g. 6 deuten die Zusammenbaurichtung der auseinandergezogen dargestellten Einzelteile an.

Die das Lichtmaschinenunterteil repräsentierende Baugruppe 112 umfaßt zunächst eine Gehäusebodenkappe 120, die mit dem Schaltgelenkgehäuse 123 als einstückiges Kunststofformteil ausgebildet ist. Der auf dem zentralen Zapfen 135, der sich von der Bodenkappe aufwärts erstreckt und im fertigmontierten Zustand mit der Rotordrehachse fluchtet, ist der aus zwei Flußleitblechen 133 und einer Wicklung 132 aufgebaute Stator 114 aufgenommen, der in der durch den Pfeil 142 in F i g. 7 angedeuteten Weise aufgebaut wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß von dem unteren Flußleitblech 133 ein Flanschteil 143 etwa rechtwinklig zu einer Querebene durch den Stator abgebogen ist. An diesem Flanschteil 143 liegt bei fertigmontiertem Schaltgelenk die Druckfeder 144 an, die den Massekontakt zwischen dem im montierten Zustand mit einem der aus der Statorwicklung her ausgeführten Wicklungsenden verbundenen Flansch 143 und dem Befestigungsflansch 125 der Schaltgelenkachse 124 vermittelt. Auf die Schaltgelenkachse 124 ist noch eine hier nicht weiter interessierende Steuerkurve 145 aufgesetzt. Die in Fi g. 7 dargestellten Einzelteile werden in Richtung des Pfeils 146 montiert. Schließlich umfaßt das Schaltgelenk noch eine Auslösetaste 147 und eine letztere im montierten Zustand in Sperrstellung haltende Spiralfeder 148. Der an der Unterseite der Bodenkappe 120 angeordnete Kabelanschluß 121 besteht aus einem einstückig mit der Bodenkappe ausgebildeten Fortsatz mit einer Mittelausnehmung, in die nach dem Einziehen des einen Wicklungsendes ein Klemmstück 151 eingesetzt wird, das schließlich von einer Haltekappe 152 gehalten wird, die mit Verrastungskonturen auf dem Fortsatz 150 zusammenwirkende, bajonettverschlußartige Verrastungsmittel aufweist Die Montage des Kabelanschlusses deutet der Pfeil 153 an. Eine alternative Ausführungsform zeigt F i g. 8, in der gleiche Teile wie in den Fig.4 und 5 mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, jedoch zur Unterscheidung um wiederum Einhundert erhöht

Die das Lichtmaschinenoberteil bildende Baugruppe 211 unterscheidet sich von der Baugruppe 111 in Fig.4 nicht. Ein Unterschied besteht lediglich in der Ausbildung der Baugruppe 212, bei der sich gleichfalls zur Aufnahme des in seiner Gesamtheit mit 214 bezeichneten Stators ein Zapfen 235 zentral von der Bodenkappe 220 forterstreckt Dieser Zapfen besitzt an seinem oberen Ende einen Zentrieransatz, auf dem der von den Flußleitblechen des Stators gebildete Mittelflansch aufsitzt und durch Warmumformung des Zapfenendes 254 gehalten wird. Mit der Bodenkappe 220 ist wiederum das Schaltgelenkgehäuse 223 einstükkig ausgebildet und in einer zentralen Mittelausnehmung der ebenfalls einstückig ausgebildeten Schaltgelenkachse 224 ist wiederum eine axial verspannte Druckfeder 244 aufgenommen, die sich zwischen einem von dem unteren Flußleitblech abgebogenen Flansch und einem Rohrniet 256 im Befestigungsteil der Schaltgelenkachse abstützt Hinsichtlich der Betätigungstaste 247 besteht eine Abweichung gegenüber der Bauform nach den Fig. 1 bis 7 insofern, als anstelle einer Spiralfeder die Auslösetaste mittels einer zwisehen dem Schaltgelenkgehäuse und einem Auslösetastenabschnitt verspannten Druckfeder 248 in ihrer Sperrlage gehalten wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentanspriicne

1. Aus zwei vormontierten Baugruppen, einem Oberteil und einem damit verbundenen Unterteil, zusammengesetzte Zweiradlichtmaschine, mit einem elektromagnetischen System aus einem Stator und einem diesem gegenüber drehbeweglich im Lichtmaschinenoberteil gelagerten Rotor, der mittels einer Antriebswelle mit einem aufgesetzten und an einen Zweiradreifen anlegbaren Rändelrad angetrieben wird, insbesondere Fahrradlichtmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Lichtmaschinenunterteil bestehende Baugruppe (12, 112, 212) ein mit einem Schaltgelenk (22, 122, 222) versehenes Gehäuseunterteil (20, 120, 220) umfaßt, welches mit dem der anderen Baugruppe (11, 111, 211) zügehörigen Gehäuseoberteil (13, 113, 213) zerstörungsfrei nicht mehr trennbar verbunden ist

2. Lichtmaschine nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltgelenkteil (23, 123, 223) mit dem Gehäuseunterteil (20, 120, 220) einstückig ausgebildet ist.

3. Lichtmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Gehäuseunterteil an den mit letzterem verbundenen Schaltgelenkteil (23, 123, 223) eine Bodenkappe (20,120,220) angeformt ist.

4. Lichtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseunterteil (20, 120, 220) der einen Baugruppe (12,112,212) einen vom unteren Rand (27, 127, 227) des Gehäuseoberteils (13,113,213) konzentrisch umgriffenen Zentrierflansch (26,126, 226) aufweist und daß die beiden Baugruppen dadurch zerstörungsfrei nicht mehr trennbar miteinander verbunden sind, daß der untere Rand des Gehäuseoberteils um den Zentrierflansch des Gehäuseunierteils herumgebördelt ist.

5. Lichtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die das Gehäuseunterteil (120, 220) umfassende Baugruppe (112, 212) mit dem im Lichtmaschinengehäuse fest aufgenommenen Stator (114,214) ausgerüstet ist, während sich der drehbewegliche Rotor (115, 215) in der das Gehäuseoberteil (113, 213) umfassenden Baugruppe (111,211) befindet.

6. Lichtmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (114, 214) auf einem Zapfen (135, 235) des Gehäuseunterteils (120, 220) aufgenommen ist, welcher Zapfen sich vom Gehäuseunterteil in den Gehäuseinnenraum erstreckt und mit der Drehachse des Rotors (115,215) fluchtet

7. Lichtmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (114) auf dem Zapfen (135) des Gehäuseunterteils mitteis einer ή eine zentrale Zapfenausnehmung eingeschraubten Blechschraube (136) befestigt ist.

8. Lichtmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (214) auf einem Zentrierstutzen des Zapfens (235) im Gehäuseunterteil aufgenommen und mittels eines infolge Warmumformung ausgebildeten Stutzenabschnittes (254). der einen Befestigungsflansch des Stators übergreift, unlösbar verbunden ist.