JP4448994B2 - Bicycle hub dynamo - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車のハブ軸に固定され、自転車の走行による車輪の回転力で発電を行う自転車用ハブダイナモに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の自転車用ハブダイナモ90は、図10に示すように、内周面に環状に永久磁石91が配設されたケーシング92と、互いの磁極片が円周方向に交互に並列するように配置された2つのクローポール型のステータヨーク93,94と、両ステータヨーク93,94を磁気的に結合するコアヨーク95と、該コアヨーク95の周囲に配置されたコイル96とを具備してなり、永久磁石91を外側回転子とし、ステータヨーク93,94、コアヨーク95、及びコイル96を内側固定子として、車輪の回転によってハブ軸97を軸としてケーシング92とともに永久磁石91が回転してコアヨーク95に交番磁束を発生させ、これにより、コイル96に電流が流れて発電するようになっている。このような従来の自転車用ハブダイナモ90において、ケーシング92は、前記内側固定子等を内包して自転車の車輪のハブを構成するものであり、例えばダイカストにより作製されている。
【0003】
前記ケーシング92は、ステータヨーク93,94の径より大きな大径部92aがハブ軸97の一端側に形成され、該大径部92aの内空に前記ステータヨーク93,94や永久磁石91が収装されている。一方、ケーシング92の他端側は小径部92bとなっている(特許文献1及び特許文献2参照)。さらにケーシング92の両端にはフランジ部92cが形成されており、該フランジ部92cに穿設されたスポーク孔92dにスポーク(不図示)が挿通されるものとなっている。
【0004】
【特許文献1】
特許第2991705号公報(図1,2)
【特許文献2】
特開2000−302073号公報(図1,2)
【0005】
しかし、前記自転車用ハブダイナモ90のように、ステータヨーク93、94、コアヨーク95、及びコイル96等からなる内側固定子をハブ軸97の片側に寄せて配置することは、自転車の車輪のバランス上好ましくない。また、ケーシング92の一端側に大径部92aが形成されているので、スポークを挿通して張る作業の便宜上、フランジ92cの外径は大径部92より大きくせざるを得ない。従って、ケーシング92の設計が限定され、また、自転車用ハブダイナモ90、特にはケーシング92の側面が大径となり、重量が増える、自転車のデザインを損なうという問題がある。
【0006】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、自転車用ハブダイナモのハブケーシングの設計の自由度が増し、特には両端の鍔部を小径として外観を向上させるとともに軽量化を図ることが可能であり、且つ、スポークの取付作業が容易な自転車用ハブダイナモを提供することを目的とする。
【0007】
本発明に係る自転車用ハブダイナモは、円盤部と該円盤部の円周方向に一定間隔で突設された複数の爪状の極片とを有し、該極片が円周方向に交互に並列するように組み合わされた2つのステータヨークと、前記2つのステータヨークを磁気的に連結するコアヨークと、前記コアヨークの周囲に配置されたコイルと、を備えた内側固定子がハブ軸に固定され、該内側固定子を内包する筒状のハブケーシングと、該ハブケーシングの内面側に、前記2つのステータヨークの各極片と対向するように環状に配置された永久磁石と、を備えた外側回転子が、前記ハブ軸に回転自在に設けられてなる自転車用ハブダイナモにおいて、前記ハブケーシングは、一端側に大径部が他端側に小径部が形成され且つ該大径部と小径部との間にテーパ部が形成された1対の円筒体が、それぞれの大径部の開口端において、その内周面に前記永久磁石を構成する4つの磁石鋼が連続環状に固定されその外周面が前記大径部の内周面に圧接する筒状のバックアップリングを継手として開口端同士で接合されることにより、両端が小径であって中央付近が径大に形成されてなるドラムハブと、該円筒体の小径部に夫々嵌合されたスポークハブからなり、該ドラムハブには、前記1対の円筒体が大径部同士で接合されたその大径部の内空に前記内側固定子のステータヨーク、コアヨーク、コイルが配置され、前記スポークハブは、前記筒状体の径方向へ突出するように夫々設けられて円周方向にスポーク穴が列設された鍔部と該鍔部の中央付近が軸方向へ突出し、前記ドラムハブの両端の小径部の円形の開口端の内周面に圧入されて外周面と前記小径部の内周面が軸周りに平行な圧接面として前記ドラムハブに固定される嵌合部からなり、前記鍔部は前記ドラムハブの両端の小径部に前記大径部と同径以下で且つ前記小径部と同以上でしかも中央から周縁に向かって内側へ傾斜した傘状となり、且つ、前記スポーク穴が該鍔部の径方向の長穴であることを特徴とする。
【0008】
内側固定子のステータヨークやコアヨーク等を収装するための大径部を中央に配置することにより、自転車用ハブダイナモが左右対称形となって左右のバランスが向上するとともにスポーク張力に対する強度も増す。一方、鍔部の径を大径部と同径以下とすることにより、自転車用ハブダイナモが小型となり、外観が向上されるとともに軽量化も図れる。さらに、該鍔部の円周方向に列設されるスポーク孔を径方向の長穴とすることにより、スポークを該長穴に挿通した状態でハブケーシングの大径部の径方向外側へ傾斜させることができ、スポークの取付作業が容易となる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき具体的に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る自転車用ハブダイナモ100の全体構成を示す図であり、自転車用ハブダイナモ100の下半分は縦断面を示している。本自転車用ハブダイナモ100は、2つのステータヨーク102L,102Rと、該2つのステータヨーク102L,102Rを磁気的に連結するコアヨーク103と、該コアヨーク103の周囲に配置されたコイル104とがハブ軸101に固定されて内側固定子が構成され、該内側固定子を内包するハブケーシング105と、該ハブケーシング105の内面側にバックアップリング109を介して環状に配置された永久磁石106とが外側回転子として、前記ハブ軸101に回転自在に設けられてなる所謂クローポール型発電機である。なお、本自転車用ハブダイナモ100の構成は一例であり、内側固定子等の構成を公知且つ任意のクローポール型発電機の構成に変更することは勿論可能である。
【0010】
本自転車用ハブダイナモ100が装備される自転車は、一般用として使用されている公知且つ任意の形態のものであり、前記ハブ軸101は、自転車の前輪又は後輪の軸として自転車フレームのフォークFに固定されるものであるが、一般に後輪にはスプロケットが組み込まれており、さらに変速機等をも組み込まれることもあるので、ハブ軸101は自転車の前輪の軸とすることが好適である。本自転車用ハブダイナモ100が装備された自転車を走行させると、自転車の車輪がハブ軸101を軸として回転し、ハブケーシング105が回転するとともに、その内周面に配置された永久磁石106が回転する。該永久磁石106の回転により該ステータヨーク102L,102R及びコアヨーク103に交番磁束Gが生じて、コイル104に誘導電流が流れ、発電するようになっている。
以下、内側固定子及び外側回転子の各構成について詳細に説明する。
【0011】
前記ハブ軸101は、鋼材等から作製された棒状の部材であり、その外周面には雄ネジが形成されている。該ハブ軸101に、前述したように、ステータヨーク102L,102Rと、コアヨーク103と、コイル104とが固定されて内側固定子を構成している。なお、ハブ軸101の材質は特に限定されず、鋼材の他、交番磁束Gの損失を抑制するためにステンレス鋼等の非磁性材を用いてもよい。
【0012】
前記ステータヨーク102L,102Rは、図1に示すように、前記永久磁石106の内側に位置するように、ハブ軸101に外嵌されている。該ステータヨーク102Lとステータヨーク102Rとは同形状のものであるので、以下、ステータヨーク102Lを例に、これらの構成を説明する。図2に示すように、ステータヨーク102Lは、円盤部20Lと、該円盤部20Lの周縁から周方向に一定間隔で円盤部20Lの厚み方向へ延設された複数の極片21Lとを具備してなるものである。
【0013】
前記円盤部20Lは、前記永久磁石106の内方に納まる程度の大きさであり、その外径は、図1に示すように、各ステータヨーク102L,102Rが永久磁石106の内側に配置された場合に、各極片21Lに永久磁石106の磁力が作用する程度に離間されるように設定されている。円盤部20Lの中央にはハブ軸101を挿通するための挿通孔22が穿設されており、該挿通孔22周りの4箇所にコアヨーク103と嵌合するためのコア嵌合孔23が穿設されている。なお、コア嵌合孔23の形状は任意であり、図に示すような矩形に限定されず、円形やスリット状にすることも可能である。また、コア嵌合孔23はコアヨーク103と嵌合可能であれば足りるものであり、必ずしも穿孔とする必要はなく、凹溝であってもよい。
【0014】
さらに、円盤部20の外周縁の4箇所から半径方向にスリット24が形成されている。該スリット24は、交番磁束に伴い円盤部20Lの周方向に流れる渦電流を抑制するためのものである。詳細には、前記コア嵌合孔23に嵌合されるコアヨーク103の軸方向に交番磁束が発生すると、該交番磁束周り、即ち円盤部20Lの周方向に渦電流が発生する。該渦電流の流路に前記スリット24を設けることにより、円盤部20Lの周方向へ渦電流を流れ難くして、渦電流の発生を抑制する。また、スリット24には拡幅部24aが形成されているが、これはコイル104の一端を引き出しておくためのものである。
【0015】
前記極片21Lは、円盤部20Lの外周縁に14極設けられており、円盤部20Lの厚み方向へ略直角に延設されることにより、その長手方向が円盤部20Lの挿通孔22に挿通されるハブ軸101の軸方向と平行になっている。なお、ステータヨーク102Lに設けるべき極片21Lの数は任意に設定することができる。
【0016】
このように構成された2つのステータヨーク102L,102Rが、互いの極片21L,21Rが円周方向に交互に並列するように組み合わされ、これらが前記永久磁石106の内側に配置された場合に、各々14極の極片21L,21Rが永久磁石106の28極の磁極と夫々対応するようになっている。
【0017】
図3は、コアヨーク103、コイル104及びボビン107を示すものであるが、図に示すように、コアヨーク103は、各々1対のコアヨーク片30,31が組み合わされてなり、コイル104が巻回されるボビン107の中空軸70に収容されている。一方、該ボビン107の中空軸70の外周にコイル104が巻回され、これにより、コアヨーク103の周囲にコイル104が配置されている。
【0018】
図4は、前記コアヨーク103の分解斜視図であるが、コアヨーク103は、カマボコ形状の1対のコアヨーク片30と、角柱状の1対のコアヨーク片31とが各々同種のコアヨーク片30,31が対向するようにして環状に組み合わされたものである。各コアヨーク片30,31の両端面には、前記ステータヨーク102L,102Rのコア嵌合孔23に嵌入される嵌合凸部30a,31aが夫々凸設されている。なお、嵌合凸部30a,31aの形状も任意であり、前記コア嵌合孔23と嵌合可能であれば足りるものである。また、コアヨーク片30,31は公知且つ任意の構成が可能であり、例えば珪素鋼板や電磁鉄材等から作製することができ、また、コアヨーク103を複数の分割片からなるものとせず、フェライト等の粉末焼結材を用いて筒状の一体のものとして作製してもよい。
【0019】
前記ボビン107は、コイル104を巻回するための樹脂製のものであり、図5に示すように、中空軸70の両端にドーナツ形状の円盤71が同軸となるように配設されてなるものである。該中空軸70は、図3に示すように、その外周に前記コイル104が巻回されるとともに中空内に前記コアヨーク103が配設されるようになっている。中空軸70に巻回されたコイル104は、両円盤71に挟まれるようにして巻崩れが防止され、一方、中空軸70内に配設されたコアヨーク103は、両円盤71から前記嵌合凸部30a,31aが突出した状態で固定される。また、円盤71には、外周縁から半径方向へスリット72が形成されており、ボビン107に巻回されたコイル104の内周側の一端を該スリット72から引き出しておくことができるようになっている。
【0020】
このように構成されたコアヨーク103、コイル104、ボビン107が組み付けられ、図6に示すように、該コアヨーク103に前記ハブ軸101が挿通されるとともに、コアヨーク103の両端に前記ステータヨーク102L,102Rを嵌合されて、コアヨーク103がステータヨーク102L,103Rを磁気的に連結するようになっている。これらが一体として、図1及び図6に示すように、ワッシャ80を介して取付ナット108により挟持されてハブ軸101に固定され、本自転車用ハブダイナモ100の内側固定子となる。
【0021】
なお、本実施の形態では、ステータヨーク102L,102Rとコアヨーク103とはコア嵌合23及び嵌合凸部30a,31aの嵌合凹凸により嵌合されて磁気的に連結されるものとしたが、該嵌合凹凸は必ずしも必要ではなく、コアヨーク103の端面にステータヨーク102L,102Rの円盤部20L,20Rを接触させることにより磁気的に連結する等、他の公知の構成をとり得ることが可能である。また、ワッシャ80を非磁性材からなるものとすれば、ステータヨーク102L,102R衣及びコアヨーク103に生じる交番磁束Gの損失が防止でき、発電効率が高められるので好ましい。
【0022】
つぎに、外側回転子を構成するハブケーシング105、永久磁石106及びバックアップリング109について説明する。
ハブケーシング105は、ドラムハブ50とスポークハブ51とを備えてなり、該ドラムハブ50は、図7及び図8に示すように、1対の円筒体52からなり、該円筒体52にスポークハブ51が夫々嵌合されている。前記円筒体52は、一端側に大径部52aが他端側に小径部52bが形成され、該大径部52aと小径部52bとの間にテーパ部52cが形成されたものであり、一対の円筒体52が大径部52aの同士で接合されることにより、両端に小径部52bが、中央に大径部52aが配置された筒状体となっている。該ドラムハブ50の大径部52aの内空に、図1に示すように、前記内側固定子のステータヨーク102L,102R、コアヨーク103及びコイル104が配置され、これにより、ハブ軸101に対して本自転車用ハブダイナモ100の左右の形状及び重量が略均等となり、自転車に装着した際の車輪のバランスが良いものとなる。また、左右対称形となることにより、スポークの張力に対しても左右の均衡がとれて強度が増す。
【0023】
一方、小径部52bの径は、ハブケーシング105をハブ軸101に回転自在に設けるためのベアリング56等の寸法を考慮して適宜設定することができる。また、ドラムハブ50を左右一対の円筒体52から構成することすることにより、例えば、該円筒体52をステンレス鋼板等を絞り加工して作製することができ、従来のダイカストによるケーシングより製造コストの削減を図ることが可能である。
【0024】
前記スポークハブ51は、図7及び図8に示すように、円周方向にスポーク孔53aが列設された鍔部53と、該鍔部53の中央付近が軸方向へ突出した嵌合部54とを備えてなるものであり、その中央にハブ軸101を挿通するための挿通孔55が形成されている。該鍔部53は、図に示すように、スポークSの張設方向に合わせて、中央から周縁へ向かって内側へ傾斜した傘状となっている。このように鍔部53の突出方向をスポークSの張設方向と合わせることにより、スポークSの張力に対する強度が一層向上するので好ましい。また、鍔部53の径R1は、図7に示すように、前記ドラムハブ50の小径部52bの径R2より大きく、大径部52aの径R3より若干小さいものである。前述したように、ドラムハブ50の中央を大径部52aとし、両端を小径部52bとしたことにより、スポークハブ51の鍔部53の径の設計に自由度ができ、鍔部53を大径部52aと同径以下にすることができる。これにより、自転車用ハブダイナモ100が小型となり、外観が向上されるとともに軽量化される。
【0025】
前記スポーク孔53aは、図に示すように、鍔部53の径方向の長穴となっている。各スポーク孔53aにはスポークSが夫々挿通されることにより、スポークハブ51と車輪のリム(不図示)とがスポークSにより連結されるものとなる。スポークSは、一般に、針金状の鋼材の一端に留め部Tが形成され、該留め部T付近が直角に曲折された形状であり、該スポークSの先端をスポークハブ51の外側又は内側から略水平方向にスポーク孔53aに挿通していき、留め部T付近で車輪のリム方向へ向けることにより、留め部Tをスポーク孔53aに係止して取り付ける。このようにして、複数本のスポークSが、スポークハブ51の各スポーク孔53aに外側及び内側から交互に挿通されて張り付けられる。スポーク孔53aを径方向の長穴とすることにより、このようなスポークSの取付作業において、図8に示すように、スポークSの先端を鍔部53の外側からスポーク孔53aに略水平方向に挿通する場合には、該スポークSの先端側をドラムハブ50の大径部52aの径方向外側へ傾斜させることができるので、スポークSの取付作業において、スポークSがドラムハブ50の大径部52aに当接することがない。一方、スポークSの先端を鍔部53の内側からスポーク孔53aに略水平方向に挿通する場合には、該スポークSの留め部T側をドラムハブ50の大径部52aの径方向外側へ傾斜させることができるので、同様に、スポークSがドラムハブ50の大径部52aに当接することがない。従って、鍔部53を大径部52aと同径以下にしても、スポークSの取付作業性を損なうことがない。
【0026】
なお、スポーク孔53aの周方向の幅はスポークSの太さより若干大きい程度であってスポークSの留め部Tを係止できる幅とすることが好適である。また、スポーク孔53aの径方向の長さは、取付作業時にスポークSを大きく傾斜させる程長くする必要があり、大径部52aの径と鍔部53の径、スポーク孔53aの穿設位置、鍔部53の厚み、スポークSの太さ等を考慮して、スポークSをスポーク孔53aに挿通させた状態で、該スポークSがドラムハブ50の大径部52aに当接しない程度に傾斜できるように適宜設定する。また、図7に示すように、鍔部53の外周面及び内周面であって、スポーク孔53aの周縁とスポークSの留め部Tとが接触する部分に凹陥53bを形成しておくと、留め部Tの納まりがよいので好適である。また、前記挿通孔55は、ベアリング56等の取付けを考慮してハブ軸101に対して十分に大きなものとなっている。
【0027】
このように構成されたスポークハブ51は、図8に示すように、その嵌合部54をドラムハブ50の小径部52bの開口端に圧入して嵌合されている。ドラムハブ50の小径部52bの開口端は円形であり、その内周面50dは軸と略平行に形成され、該内周面50dが圧接面となっている。一方、スポークハブ51の嵌合部54は、鍔部53と同軸となるように軸方向に突設された円筒状のものであり、その外径は前記小径部52bの開口端の内径と略同一乃至若干径大であり、該嵌合部54の外周面54aが圧接面となっている。図に示すように、スポークハブ51の嵌合部54がドラムハブ50の小径部52bの開口端に圧入されて、嵌合部54の外周面54aと小径部52bの内周面52dが圧接することにより、ドラムハブ50にスポークハブ51が固定されている。このように、ドラムハブ50の小径部52bの内周面52dとスポークハブ51の嵌合部54の外周面54aとを、ハブケーシング105の軸Oと平行な圧接面とすることにより、ドラムハブ50とスポークハブ51の接続強度が増し、特にスポークSの張設による生じる軸方向外側(スラスト方向)の力Fに対する抗力が増す。また、スポークハブ51の嵌合部54をドラムハブ50の小径部52bの開口端に圧入して嵌合することにより、嵌合部54及び小径部52bの開口端の形状を簡易なものとすることができ、ドラムハブ50及びスポークハブ51をステンレス鋼板等を絞り加工して作製する場合に、加工が容易となる。また、ドラムハブ50とスポークハブ51の接続部分に接着材等を用いて固定強度を高めるようにすることも勿論可能である。
【0028】
なお、本実施の形態においては、ハブケーシング105を、一対の円筒体52からなるドラムハブ50とスポークハブ51とからなるものとしたが、かかるハブケーシング105の構成は本発明の一例であり、例えば各円筒体52とスポークハブ51とを一体的に形成して、円筒体52の小径部52bの端から鍔部53が突出したものとする等、ハブケーシング105は、本発明の要旨を変更しない範囲内で他の構成をとり得ることは勿論である。また、ドラムハブ50等の形状も円筒体に限定されるものではなく、例えば6角形や8角形のような多角形の筒状とすることも可能である。
【0029】
前記永久磁石106は、前記ハブケーシング105のドラムハブ50の中央の大径部52aの内周面にバックアップリング109を介して固定されている。バックアップリング109は、図9に示すように、円環状の枠体であり、その内周面には永久磁石106を構成する4つの磁石鋼が連続環状に固定されている。円環状に配置された永久磁石106は、その周方向にN極とS極とが交互となって計28極存在するように着磁されたものとなっている。また、前記バックアップリング109は、前記ドラムハブ50を構成する1対の円筒体52の継手として機能している。詳細には、バックアップリング109の外径は、ドラムハブ50の大径部52aの内径と略同一乃至やや径大であり、図8に示すように、1対の円筒体52の各大径部52aの開口端に夫々圧入されて、バックアップリング109の外周面と各大径部52aの内周面が圧接することにより、円筒体52を大径部52aの開口端同士で接続している。このように、バックアップリング109を継手として1対の円筒体52を接続することにより、円筒体52の接続強度が増し、前述と同様に軸方向外側の力Fに対する抗力が増す。また、大径部52bの開口端の形状を簡易なものとすることができ、ドラムハブ50の加工が容易となる。さらに、バックアップリング109を、永久磁石106の保持担体と円筒体52の接続継手として併用することにより、ハブケーシング105の構成を簡易且つ小径にすることができる。
【0030】
このようなハブケーシング105が前記ハブ軸101にベアリング56を介して回転自在に取り付けられ、永久磁石106とハブケーシング105とが本自転車用ハブダイナモ100の外側回転子を構成している。また、ハブケーシング105の外方には、本自転車用ハブダイナモ100の電力を取り出すための端子56が外方へ突設されている。これにより、ハブケーシング105が前記内側固定子を内包し、永久磁石106が前記2つのステータヨーク102L,102Rの各極片20L,20Rと対向するように環状に配置され、自転車の車輪がハブ軸101を軸として回転することにより、ハブケーシング105が回転するとともに、その内周面に円環状に配置された永久磁石106も回転して、ステータヨーク102L,102R及びコアヨーク103に交番磁束Gを発生させ、コイル104に誘導電力が流れる。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る自転車用ハブダイナモによれば、軸方向の両端に小径部が形成され、中央に大径部が形成された筒状体の両端に、前記大径部と同径以下の鍔部が該筒状体の径方向へ突出するように夫々設けられ、該鍔部に、スポークを挿通するための径方向の長穴が円周方向に夫々列設されたハブケーシングとしたので、内側固定子のステータヨークやコアヨーク等を収装するための大径部を中央に配置することができ、自転車用ハブダイナモが左右対称形となって左右のバランスが向上するとともにスポーク張力に対する強度も増す。一方、鍔部の径を大径部と同径以下とすることにより、自転車用ハブダイナモが小型となり、外観が向上されるとともに軽量化も図れる。さらに、スポークを挿通するための孔を鍔部の径方向の長穴とすることにより、スポークをハブケーシングの大径部の径方向外側へ傾斜させて挿通することができ、スポークの取付作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】自転車用ハブダイナモ100の外観及び部分断面を示す正面図である。
【図2】 (a)は、ステータヨーク102Lの正面図であり、(b)は、側面図である。
【図3】 (a)は、コアヨーク103、コイル104、及びボビン107の正面図であり、(b)は、これらの部分断面を示した側面図である。
【図4】コアヨーク103の分解斜視図である。
【図5】ボビン107の斜視図である。
【図6】内側固定子の組付けを説明するための正面図である。
【図7】 (a)は、外側回転子を構成するハブケーシング105、永久磁石106及びバックアップリング109の外観を示す正面図であり、(b)は、その側面図である。
【図8】外側回転子を構成するハブケーシング105、永久磁石106及びバックアップリング109の断面図である。
【図9】永久磁石106及びバックアップリング109の側面図である。
【図10】従来の自転車用ハブダイナモ90の概略構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
100 自転車用ハブダイナモ
101 ハブ軸
102L,102R ステータヨーク
103 コアヨーク
104 コイル
105 ハブケーシング
106 永久磁石
20L,20R 円盤部
21L,21R 極片
50 ドラムハブ(筒状体)
51 スポークハブ
52a 大径部
52b 小径部
53a スポーク孔(長穴)
53 鍔部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bicycle hub dynamo that is fixed to a bicycle hub shaft and generates electric power by the rotational force of a wheel generated by traveling of the bicycle.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 10, a conventional bicycle hub dynamo 90 is arranged such that a casing 92 in which permanent magnets 91 are annularly arranged on an inner peripheral surface and magnetic pole pieces are alternately arranged in parallel in the circumferential direction. Two claw pole type stator yokes 93, 94, a core yoke 95 for magnetically coupling the stator yokes 93, 94, and a coil 96 disposed around the core yoke 95. With the magnet 91 as the outer rotor, the stator yokes 93 and 94, the core yoke 95, and the coil 96 as the inner stator, the permanent magnet 91 is rotated together with the casing 92 around the hub shaft 97 by the rotation of the wheel, and the core yoke 95 is alternated. A magnetic flux is generated, whereby a current flows through the coil 96 to generate power. In such a conventional bicycle hub dynamo 90, the casing 92 includes the inner stator and the like and constitutes a hub of a bicycle wheel, and is made by die casting, for example.
[0003]
In the casing 92, a large diameter portion 92a larger than the diameter of the stator yokes 93, 94 is formed on one end side of the hub shaft 97, and the stator yokes 93, 94 and the permanent magnet 91 are accommodated in the inner space of the large diameter portion 92a. It is disguised. On the other hand, the other end side of the casing 92 is a small diameter portion 92b (see Patent Document 1 and Patent Document 2). Further, flange portions 92c are formed at both ends of the casing 92, and spokes (not shown) are inserted into spoke holes 92d formed in the flange portions 92c.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2991705 (FIGS. 1 and 2)
[Patent Document 2]
JP 2000-302073 A (FIGS. 1 and 2)
[0005]
However, as in the bicycle hub dynamo 90, the inner stator composed of the stator yokes 93, 94, the core yoke 95, the coil 96, and the like is arranged close to one side of the hub shaft 97 in terms of the balance of the bicycle wheel. It is not preferable. Further, since the large-diameter portion 92a is formed on one end side of the casing 92, the outer diameter of the flange 92c is set to the large-diameter portion 92 for the convenience of work for inserting and stretching the spokes. a I have to make it bigger. Therefore, there is a problem that the design of the casing 92 is limited, and the bicycle hub dynamo 90, particularly the side surface of the casing 92 has a large diameter, which increases weight and impairs the design of the bicycle.
[0006]
The present invention has been made in view of such a problem, and the degree of freedom in designing the hub casing of a bicycle hub dynamo is increased. In particular, the flanges at both ends can be reduced in diameter to improve the appearance and reduce the weight. An object of the present invention is to provide a bicycle hub dynamo that can be easily attached to a spoke.
[0007]
A bicycle hub dynamo according to the present invention has a disk part and a plurality of claw-shaped pole pieces protruding at regular intervals in the circumferential direction of the disk part, and the pole pieces are alternately arranged in the circumferential direction. An inner stator having two stator yokes combined in parallel, a core yoke that magnetically connects the two stator yokes, and a coil disposed around the core yoke is fixed to the hub shaft. A cylindrical hub casing containing the inner stator, and an outer side provided with an inner surface of the hub casing and a permanent magnet disposed in an annular shape so as to face each pole piece of the two stator yokes In a bicycle hub dynamo in which a rotor is rotatably provided on the hub axle, the hub casing has a large diameter portion at one end and a small diameter portion at the other end, and the large diameter portion and the small diameter portion. A taper is formed between And a pair of cylinder However, at the open end of each large-diameter portion, the four magnetic steels constituting the permanent magnet are fixed to the inner peripheral surface in a continuous annular shape, and the outer peripheral surface is pressed against the inner peripheral surface of the large-diameter portion. By joining the back-up rings of the joints at the open ends, both ends have a small diameter and the center is formed with a large diameter. A drum hub and a spoke hub respectively fitted to a small diameter portion of the cylindrical body, and the drum hub has an inner space in the large diameter portion where the pair of cylindrical bodies are joined together. A stator yoke, a core yoke, and a coil of an inner stator are disposed, and the spoke hub is provided so as to protrude in the radial direction of the cylindrical body, and a flange portion in which spoke holes are arranged in a circumferential direction, and the flange portion Near the center of the buttocks protrudes in the axial direction The outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the small diameter portion are fixed to the drum hub as press contact surfaces parallel to the axis by being press-fitted into the inner peripheral surface of the circular opening end of the small diameter portion at both ends of the drum hub. It consists of a fitting part, and the flange part is an umbrella shape inclined to the inner side from the center to the periphery of the small diameter part at both ends of the drum hub, which is equal to or smaller than the large diameter part and equal to or larger than the small diameter part, And the said spoke hole is a long hole of the radial direction of this collar part, It is characterized by the above-mentioned.
[0008]
By locating the large-diameter part for accommodating the stator yoke, core yoke, etc. of the inner stator in the center, the bicycle hub dynamo is symmetrical, improving the left-right balance and increasing the strength against spoke tension. . On the other hand, by setting the diameter of the collar portion to be equal to or less than the diameter of the large diameter portion, the bicycle hub dynamo can be downsized, the appearance can be improved and the weight can be reduced. Furthermore, by making the spoke holes arranged in the circumferential direction of the collar part into a long hole in the radial direction, the spoke is inclined to the outside in the radial direction of the large diameter part of the hub casing while being inserted into the long hole. This makes it easier to install the spokes.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a bicycle hub dynamo 100 according to an embodiment of the present invention, and a lower half of the bicycle hub dynamo 100 shows a longitudinal section. The bicycle hub dynamo 100 includes two stator yokes 102L and 102R, a core yoke 103 that magnetically connects the two stator yokes 102L and 102R, and a coil 104 disposed around the core yoke 103. An inner stator is constituted by being fixed to 101, a hub casing 105 containing the inner stator, and a permanent magnet 106 arranged in an annular shape on the inner surface side of the hub casing 105 via a backup ring 109 are rotated outward. This is a so-called claw-pole generator that is rotatably provided on the hub shaft 101 as a child. The configuration of the bicycle hub dynamo 100 is merely an example, and it is of course possible to change the configuration of the inner stator or the like to a known and arbitrary configuration of a claw-pole generator.
[0010]
The bicycle equipped with the bicycle hub dynamo 100 is a known and arbitrary type used for general purposes, and the hub shaft 101 serves as a bicycle frame fork F as a front wheel or rear wheel shaft of the bicycle. In general, a sprocket is incorporated in the rear wheel, and a transmission or the like may be incorporated in the rear wheel. Therefore, it is preferable that the hub axle 101 be the axle of the front wheel of the bicycle. . When a bicycle equipped with the bicycle hub dynamo 100 is run, the bicycle wheel rotates about the hub shaft 101, the hub casing 105 rotates, and the permanent magnet 106 disposed on the inner peripheral surface thereof rotates. To do. The rotation of the permanent magnet 106 generates an alternating magnetic flux G in the stator yokes 102L and 102R and the core yoke 103, and an induced current flows through the coil 104 to generate power.
Hereinafter, each structure of an inner side stator and an outer side rotor is demonstrated in detail.
[0011]
The hub shaft 101 is a rod-shaped member made of steel or the like, and an external thread is formed on the outer peripheral surface thereof. As described above, the stator yokes 102L and 102R, the core yoke 103, and the coil 104 are fixed to the hub shaft 101 to constitute an inner stator. The material of the hub shaft 101 is not particularly limited, and a nonmagnetic material such as stainless steel may be used in addition to the steel material in order to suppress the loss of the alternating magnetic flux G.
[0012]
As shown in FIG. 1, the stator yokes 102 </ b> L and 102 </ b> R are fitted on the hub shaft 101 so as to be positioned inside the permanent magnet 106. Since the stator yoke 102L and the stator yoke 102R have the same shape, their configurations will be described below using the stator yoke 102L as an example. As shown in FIG. 2, the stator yoke 102L includes a disk portion 20L and a plurality of pole pieces 21L extending in the thickness direction of the disk portion 20L at regular intervals from the periphery of the disk portion 20L in the circumferential direction. It will be.
[0013]
The disk portion 20L is large enough to fit inside the permanent magnet 106, and its outer diameter is such that the stator yokes 102L and 102R are arranged inside the permanent magnet 106, as shown in FIG. In this case, the pole pieces 21L are set so as to be separated to the extent that the magnetic force of the permanent magnet 106 acts on the pole pieces 21L. Insertion holes 22 for inserting the hub shaft 101 are formed in the center of the disk portion 20L, and core engagement holes 23 for engagement with the core yoke 103 are provided at four locations around the insertion hole 22. Has been. In addition, the shape of the core fitting hole 23 is arbitrary, and is not limited to a rectangle as shown in the drawing, and may be a circle or a slit. The core fitting hole 23 is sufficient if it can be fitted to the core yoke 103, and is not necessarily a perforation, and may be a concave groove.
[0014]
Further, slits 24 are formed in the radial direction from four locations on the outer peripheral edge of the disk portion 20. The slit 24 is for suppressing an eddy current flowing in the circumferential direction of the disk portion 20L due to the alternating magnetic flux. Specifically, when an alternating magnetic flux is generated in the axial direction of the core yoke 103 fitted in the core fitting hole 23, an eddy current is generated around the alternating magnetic flux, that is, in the circumferential direction of the disk portion 20L. By providing the slit 24 in the flow path of the eddy current, it is difficult for the eddy current to flow in the circumferential direction of the disk portion 20L, and the generation of the eddy current is suppressed. Further, a widened portion 24a is formed in the slit 24, and this is for pulling out one end of the coil 104.
[0015]
The pole pieces 21L are provided on the outer peripheral edge of the disk portion 20L, and the pole pieces 21L extend substantially perpendicular to the thickness direction of the disk portion 20L, so that the longitudinal direction thereof is inserted into the insertion hole 22 of the disk portion 20L. It is parallel to the axial direction of the hub shaft 101. The number of pole pieces 21L to be provided on the stator yoke 102L can be arbitrarily set.
[0016]
When the two stator yokes 102L and 102R configured in this way are combined such that the pole pieces 21L and 21R are alternately arranged in parallel in the circumferential direction, and these are arranged inside the permanent magnet 106 Each of the 14 pole pieces 21L and 21R corresponds to the 28 poles of the permanent magnet 106, respectively.
[0017]
FIG. 3 shows the core yoke 103, the coil 104, and the bobbin 107. As shown in the figure, the core yoke 103 is formed by combining a pair of core yoke pieces 30, 31, and the coil 104 is wound. The bobbin 107 is accommodated in the hollow shaft 70. On the other hand, the coil 104 is wound around the outer periphery of the hollow shaft 70 of the bobbin 107, whereby the coil 104 is disposed around the core yoke 103.
[0018]
FIG. 4 is an exploded perspective view of the core yoke 103. The core yoke 103 is composed of a pair of core yoke pieces 30 and a pair of prismatic core yoke pieces 31 of the same type. It is combined in a ring so as to face each other. On both end surfaces of the core yoke pieces 30 and 31, fitting convex portions 30a and 31a that are fitted into the core fitting holes 23 of the stator yokes 102L and 102R are respectively provided so as to project. Note that the shape of the fitting protrusions 30a and 31a is arbitrary, and it is sufficient if it can be fitted to the core fitting hole 23. Further, the core yoke pieces 30 and 31 can be publicly known and have an arbitrary configuration. For example, the core yoke pieces 30 and 31 can be made of a silicon steel plate or an electromagnetic iron material, and the core yoke 103 is not made of a plurality of divided pieces. You may produce as a cylindrical integral thing using a powder sintered material.
[0019]
The bobbin 107 is made of resin for winding the coil 104. As shown in FIG. 5, a donut-shaped disk 71 is coaxially disposed at both ends of the hollow shaft 70. It is. As shown in FIG. 3, the hollow shaft 70 is configured such that the coil 104 is wound around the outer periphery thereof and the core yoke 103 is disposed in the hollow. The coil 104 wound around the hollow shaft 70 is prevented from collapsing so as to be sandwiched between both disks 71, while the core yoke 103 disposed in the hollow shaft 70 is fitted from both disks 71 to the fitting convexity. The parts 30a and 31a are fixed in a protruding state. Further, a slit 72 is formed in the disk 71 in the radial direction from the outer peripheral edge, and one end on the inner peripheral side of the coil 104 wound around the bobbin 107 can be drawn out from the slit 72. ing.
[0020]
The thus configured core yoke 103, coil 104, and bobbin 107 are assembled. As shown in FIG. 6, the hub shaft 101 is inserted into the core yoke 103, and the stator yokes 102L, 102R are inserted at both ends of the core yoke 103. The core yoke 103 magnetically couples the stator yokes 102L and 103R. 1 and FIG. 6, these are integrally held by a mounting nut 108 via a washer 80 and fixed to the hub shaft 101, and become an inner stator of the bicycle hub dynamo 100.
[0021]
In the present embodiment, the stator yokes 102L and 102R and the core yoke 103 are fitted and magnetically connected by the fitting unevenness of the core fitting 23 and the fitting protrusions 30a and 31a. The fitting irregularities are not necessarily required, and other known configurations such as magnetic connection by bringing the disk portions 20L and 20R of the stator yokes 102L and 102R into contact with the end surfaces of the core yoke 103 can be taken. is there. Further, it is preferable that the washer 80 is made of a non-magnetic material because loss of the alternating magnetic flux G generated in the stator yokes 102L and 102R and the core yoke 103 can be prevented, and the power generation efficiency can be improved.
[0022]
Next, the hub casing 105, the permanent magnet 106, and the backup ring 109 constituting the outer rotor will be described.
The hub casing 105 includes a drum hub 50 and a spoke hub 51, and the drum hub 50 includes a pair of cylindrical bodies 52 as shown in FIGS. 7 and 8, and the spoke hub 51 is attached to the cylindrical body 52. Each is fitted. The cylindrical body 52 has a large diameter portion 52a on one end side, a small diameter portion 52b on the other end side, and a tapered portion 52c formed between the large diameter portion 52a and the small diameter portion 52b. The cylindrical body 52 is joined at the large diameter portions 52a, thereby forming a cylindrical body in which the small diameter portions 52b are arranged at both ends and the large diameter portions 52a are arranged at the center. As shown in FIG. 1, the stator yokes 102 </ b> L and 102 </ b> R of the inner stator, the core yoke 103, and the coil 104 are arranged in the inner space of the large-diameter portion 52 a of the drum hub 50. The left and right shapes and weights of the bicycle hub dynamo 100 are substantially equal, and the wheels are well balanced when attached to the bicycle. In addition, the left-right symmetry increases the strength by balancing the left and right with respect to the spoke tension.
[0023]
On the other hand, the diameter of the small diameter portion 52b can be appropriately set in consideration of the dimensions of the bearing 56 and the like for rotatably providing the hub casing 105 on the hub shaft 101. In addition, by configuring the drum hub 50 from a pair of left and right cylindrical bodies 52, for example, the cylindrical body 52 can be manufactured by drawing a stainless steel plate or the like, and the manufacturing cost can be reduced compared to a conventional die-cast casing. Can be achieved.
[0024]
As shown in FIGS. 7 and 8, the spoke hub 51 includes a flange portion 53 in which spoke holes 53a are arranged in the circumferential direction, and a fitting portion 54 in which the vicinity of the center of the flange portion 53 protrudes in the axial direction. And an insertion hole 55 for inserting the hub shaft 101 is formed in the center thereof. As shown in the figure, the flange 53 has an umbrella shape that is inclined inward from the center toward the periphery in accordance with the extending direction of the spoke S. By matching the protruding direction of the flange portion 53 with the extending direction of the spoke S in this manner, the strength against the tension of the spoke S is further improved, which is preferable. Further, as shown in FIG. 7, the diameter R1 of the flange portion 53 is larger than the diameter R2 of the small diameter portion 52b of the drum hub 50 and slightly smaller than the diameter R3 of the large diameter portion 52a. As described above, the center of the drum hub 50 is the large-diameter portion 52a and both ends are the small-diameter portions 52b, so that the design of the diameter of the flange portion 53 of the spoke hub 51 can be made flexible. The diameter can be equal to or smaller than 52a. Thereby, the hub dynamo 100 for bicycles is reduced in size, and the appearance is improved and the weight is reduced.
[0025]
The spoke hole 53a is a long hole in the radial direction of the flange 53 as shown in the figure. The spokes S are inserted into the respective spoke holes 53a, whereby the spoke hub 51 and the wheel rim (not shown) are connected by the spokes S. The spoke S generally has a shape in which a fastening portion T is formed at one end of a wire-like steel material, and the vicinity of the fastening portion T is bent at a right angle, and the tip of the spoke S is substantially from the outside or the inside of the spoke hub 51. The catch portion T is locked and attached to the spoke hole 53a by being inserted through the spoke hole 53a in the horizontal direction and directed toward the wheel rim in the vicinity of the catch portion T. In this way, a plurality of spokes S are alternately inserted into the spoke holes 53a of the spoke hub 51 from the outside and the inside and pasted. By making the spoke hole 53a a long hole in the radial direction, in the installation work of the spoke S, the tip of the spoke S is placed in a substantially horizontal direction from the outside of the flange portion 53 to the spoke hole 53a as shown in FIG. When inserting, since the tip end side of the spoke S can be inclined radially outward of the large-diameter portion 52a of the drum hub 50, the spoke S is attached to the large-diameter portion 52a of the drum hub 50 in the attaching operation of the spoke S. There is no contact. On the other hand, when the tip end of the spoke S is inserted from the inside of the flange portion 53 into the spoke hole 53a in a substantially horizontal direction, the fastening portion T side of the spoke S is inclined outward in the radial direction of the large diameter portion 52a of the drum hub 50. Thus, similarly, the spoke S does not come into contact with the large diameter portion 52a of the drum hub 50. Therefore, even if the collar portion 53 has a diameter equal to or smaller than that of the large diameter portion 52a, the attachment workability of the spoke S is not impaired.
[0026]
The circumferential width of the spoke hole 53a is preferably slightly larger than the thickness of the spoke S, and it is preferable that the width of the spoke S can be locked. Further, the length of the spoke hole 53a in the radial direction needs to be increased as the spoke S is largely inclined during the mounting operation. The diameter of the large diameter portion 52a and the diameter of the flange portion 53, the drilling position of the spoke hole 53a, Considering the thickness of the flange 53, the thickness of the spoke S, etc., the spoke S can be inclined so as not to contact the large diameter portion 52a of the drum hub 50 in a state where the spoke S is inserted into the spoke hole 53a. Set as appropriate. Further, as shown in FIG. 7, if a recess 53 b is formed on the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the flange portion 53, the portion where the peripheral edge of the spoke hole 53 a contacts the fastening portion T of the spoke S, This is preferable because the fastening portion T is well received. The insertion hole 55 is sufficiently large with respect to the hub shaft 101 in consideration of attachment of the bearing 56 and the like.
[0027]
As shown in FIG. 8, the spoke hub 51 configured in this manner is fitted by fitting the fitting portion 54 into the opening end of the small diameter portion 52 b of the drum hub 50. The opening end of the small diameter portion 52b of the drum hub 50 is circular, and its inner peripheral surface 50d is formed substantially parallel to the shaft, and the inner peripheral surface 50d is a pressure contact surface. On the other hand, the fitting portion 54 of the spoke hub 51 has a cylindrical shape protruding in the axial direction so as to be coaxial with the flange portion 53, and its outer diameter is substantially equal to the inner diameter of the opening end of the small diameter portion 52b. They are the same or slightly larger in diameter, and the outer peripheral surface 54a of the fitting portion 54 is a pressure contact surface. As shown in the figure, the fitting portion 54 of the spoke hub 51 is press-fitted into the opening end of the small diameter portion 52b of the drum hub 50, and the outer peripheral surface 54a of the fitting portion 54 and the inner peripheral surface 52d of the small diameter portion 52b are pressed against each other. Thus, the spoke hub 51 is fixed to the drum hub 50. In this way, the inner peripheral surface 52d of the small-diameter portion 52b of the drum hub 50 and the outer peripheral surface 54a of the fitting portion 54 of the spoke hub 51 are pressed against each other in parallel with the axis O of the hub casing 105. The connection strength of the spoke hub 51 increases, and in particular, the resistance against the axially outward (thrust direction) force F caused by the extension of the spoke S increases. In addition, the fitting portion 54 of the spoke hub 51 is press-fitted into the opening end of the small diameter portion 52b of the drum hub 50 and fitted, thereby simplifying the shapes of the opening ends of the fitting portion 54 and the small diameter portion 52b. When the drum hub 50 and the spoke hub 51 are made by drawing a stainless steel plate or the like, the processing becomes easy. It is of course possible to increase the fixing strength by using an adhesive or the like at the connecting portion between the drum hub 50 and the spoke hub 51.
[0028]
In the present embodiment, the hub casing 105 is composed of the drum hub 50 and the spoke hub 51 including a pair of cylindrical bodies 52. The configuration of the hub casing 105 is an example of the present invention. The hub casing 105 does not change the gist of the present invention, such that each cylindrical body 52 and the spoke hub 51 are integrally formed so that the flange portion 53 protrudes from the end of the small diameter portion 52b of the cylindrical body 52. Of course, other configurations are possible within the scope. Further, the shape of the drum hub 50 and the like is not limited to a cylindrical body, and may be a polygonal cylinder such as a hexagon or an octagon.
[0029]
The permanent magnet 106 is fixed to the inner peripheral surface of the large-diameter portion 52a at the center of the drum hub 50 of the hub casing 105 via a backup ring 109. As shown in FIG. 9, the backup ring 109 is an annular frame, and four magnetic steels constituting the permanent magnet 106 are fixed to the inner peripheral surface in a continuous annular shape. The permanent magnets 106 arranged in an annular shape are magnetized so that there are a total of 28 poles in which N and S poles alternate in the circumferential direction. Further, the backup ring 109 functions as a joint of a pair of cylindrical bodies 52 constituting the drum hub 50. Specifically, the outer diameter of the backup ring 109 is substantially the same as or slightly larger than the inner diameter of the large-diameter portion 52a of the drum hub 50. As shown in FIG. 8, each large-diameter portion 52a of the pair of cylindrical bodies 52 is provided. The cylindrical body 52 is connected by the open ends of the large-diameter portion 52a by press-fitting into the open ends of the backup ring 109 and the outer peripheral surface of the backup ring 109 and the inner peripheral surface of each large-diameter portion 52a. Thus, by connecting the pair of cylindrical bodies 52 with the backup ring 109 as a joint, the connection strength of the cylindrical bodies 52 is increased, and the resistance against the axially outer force F is increased as described above. Further, the shape of the opening end of the large diameter portion 52b can be simplified, and the processing of the drum hub 50 is facilitated. Furthermore, by using the backup ring 109 as a connection joint between the holding carrier of the permanent magnet 106 and the cylindrical body 52, the configuration of the hub casing 105 can be made simple and small in diameter.
[0030]
Such a hub casing 105 is rotatably attached to the hub shaft 101 via a bearing 56, and the permanent magnet 106 and the hub casing 105 constitute an outer rotor of the bicycle hub dynamo 100. Further, a terminal 56 for taking out the electric power of the bicycle hub dynamo 100 is projected outward from the hub casing 105. As a result, the hub casing 105 contains the inner stator, the permanent magnet 106 is annularly arranged so as to face the pole pieces 20L, 20R of the two stator yokes 102L, 102R, and the bicycle wheel is connected to the hub axle. By rotating about the axis 101, the hub casing 105 rotates and the permanent magnet 106 arranged in an annular shape on the inner peripheral surface thereof also rotates to generate an alternating magnetic flux G in the stator yokes 102L, 102R and the core yoke 103. Inductive power flows through the coil 104.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the bicycle hub dynamo according to the present invention, a small-diameter portion is formed at both ends in the axial direction, and the large-diameter portion is formed at both ends of a cylindrical body having a large-diameter portion at the center. A hub in which flanges having the same diameter or less are provided so as to protrude in the radial direction of the cylindrical body, and radial long holes for inserting the spokes are arranged in the circumferential direction in the flanges, respectively. Since it is a casing, the large-diameter part for accommodating the stator yoke, core yoke, etc. of the inner stator can be placed in the center, and the bicycle hub dynamo is symmetrical, improving the left-right balance Strength against spoke tension is also increased. On the other hand, by setting the diameter of the collar portion to be equal to or less than the diameter of the large diameter portion, the bicycle hub dynamo can be downsized, the appearance can be improved and the weight can be reduced. Furthermore, by making the hole for inserting the spoke a long hole in the radial direction of the flange portion, the spoke can be inserted while being inclined radially outward of the large diameter portion of the hub casing. It becomes easy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an appearance and a partial cross section of a bicycle hub dynamo 100. FIG.
2A is a front view of a stator yoke 102L, and FIG. 2B is a side view.
3A is a front view of the core yoke 103, the coil 104, and the bobbin 107, and FIG. 3B is a side view showing a partial cross section thereof.
4 is an exploded perspective view of a core yoke 103. FIG.
FIG. 5 is a perspective view of a bobbin 107. FIG.
FIG. 6 is a front view for explaining the assembly of the inner stator.
7A is a front view showing the appearance of a hub casing 105, a permanent magnet 106, and a backup ring 109 that constitute the outer rotor, and FIG. 7B is a side view thereof.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the hub casing 105, the permanent magnet 106, and the backup ring 109 that constitute the outer rotor.
9 is a side view of the permanent magnet 106 and the backup ring 109. FIG.
10 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a conventional bicycle hub dynamo 90. FIG.
[Explanation of symbols]
100 Hub dynamo for bicycle
101 Hub axle
102L, 102R Stator yoke
103 core yoke
104 coils
105 Hub casing
106 Permanent magnet
20L, 20R disk part
21L, 21R pole piece
50 Drum hub (tubular body)
51 spoke hub
52a Large diameter part
52b Small diameter part
53a Spoke hole (long hole)
53 Buttocks

Claims (1)

円盤部と該円盤部の円周方向に一定間隔で突設された複数の爪状の極片とを夫々有し、該極片が円周方向に交互に並列するように組み合わされた2つのステータヨークと、前記2つのステータヨークを磁気的に連結するコアヨークと、前記コアヨークの周囲に配置されたコイルと、を備えた内側固定子がハブ軸に固定され、該内側固定子を内包する筒状のハブケーシングと、該ハブケーシングの内面側に、前記2つのステータヨークの各極片と対向するように環状に配置された永久磁石と、を備えた外側回転子が、前記ハブ軸に回転自在に設けられてなる自転車用ハブダイナモにおいて、
前記ハブケーシングは、一端側に大径部が他端側に小径部が形成され且つ該大径部と小径部との間にテーパ部が形成された1対の円筒体が、それぞれの大径部の開口端において、その内周面に前記永久磁石を構成する4つの磁石鋼が連続環状に固定されその外周面が前記大径部の内周面に圧接する筒状のバックアップリングを継手として開口端同士で接合されることにより、両端が小径であって中央付近が径大に形成されてなるドラムハブと、該円筒体の小径部に夫々嵌合されたスポークハブからなり、該ドラムハブには、前記1対の円筒体が大径部同士で接合されたその大径部の内空に前記内側固定子のステータヨーク、コアヨーク、コイルが配置され、前記スポークハブは、前記筒状体の径方向へ突出するように夫々設けられて円周方向にスポーク穴が列設された鍔部と該鍔部の中央付近が軸方向へ突出し、前記ドラムハブの両端の小径部の円形の開口端の内周面に圧入されて外周面と前記小径部の内周面が軸周りに平行な圧接面として前記ドラムハブに固定される嵌合部からなり、前記鍔部は前記ドラムハブの両端の小径部に前記大径部と同径以下で且つ前記小径部と同以上でしかも中央から周縁に向かって内側へ傾斜した傘状となり、且つ、前記スポーク穴が該鍔部の径方向の長穴であることを特徴とする自転車用ハブダイナモ。
Two pieces each having a disc portion and a plurality of claw-like pole pieces projecting at regular intervals in the circumferential direction of the disc portion, wherein the pole pieces are alternately arranged in parallel in the circumferential direction. A cylinder that includes a stator yoke, a core yoke that magnetically connects the two stator yokes, and a coil that is disposed around the core yoke, and is fixed to the hub axle and includes the inner stator. An outer rotor having a ring-shaped hub casing and a permanent magnet arranged in an annular shape so as to face each pole piece of the two stator yokes on the inner surface side of the hub casing. In the bicycle hub dynamo that is provided freely,
The hub casing has a pair of cylindrical bodies each having a large diameter portion formed at one end and a small diameter portion formed at the other end and a tapered portion formed between the large diameter portion and the small diameter portion. At the opening end of the part, four magnetic steels constituting the permanent magnet are fixed to the inner peripheral surface in a continuous annular shape, and a cylindrical backup ring whose outer peripheral surface is in pressure contact with the inner peripheral surface of the large-diameter portion is used as a joint. It is composed of a drum hub having both ends having a small diameter and a large diameter near the center by being joined at the open ends, and a spoke hub fitted to each of the small diameter portions of the cylindrical body. The stator yoke, the core yoke, and the coil of the inner stator are disposed in the inner space of the large-diameter portion where the pair of cylindrical bodies are joined at the large-diameter portions, and the spoke hub has a diameter of the cylindrical body. Circumferential direction provided to protrude in the direction Near the center of the flange portion and the collar portion which spoke holes are string set protrude axially, are pressed into the inner peripheral surface of the circular open end of the small diameter portion at both ends of the drum hub inner and the outer peripheral surface of the small diameter portion The peripheral surface is formed of a fitting portion fixed to the drum hub as a pressure contact surface parallel to the axis , and the flange portion is equal to or smaller than the large diameter portion at the small diameter portion at both ends of the drum hub and the same as the small diameter portion. A bicycle hub dynamo characterized in that it has an umbrella shape inclined inward from the center toward the periphery, and the spoke hole is a long hole in the radial direction of the flange.
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