專利名稱：電動(dòng)自行車輪轂式發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電動(dòng)自行車上的發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
電動(dòng)自行車，是指以蓄電池作為輔助能源在普通自行車的基礎(chǔ)上，安裝了電機(jī)、控制器、蓄電池、轉(zhuǎn)把閘把等操縱部件和顯示儀表系統(tǒng)的機(jī)電一體化的個(gè)人交通工具，其以便捷、快速和低成本等特性得到迅速的推廣，在一定程度上代替了自行車和摩托車，但是，在實(shí)際行駛過程中由于其采用蓄電池給動(dòng)力裝置提供能源，而目前使用的蓄電池容量有限，導(dǎo)致電動(dòng)自行車?yán)m(xù)航能力較差，采用普通蓄電池的電動(dòng)自行車?yán)m(xù)航里程只有30公里左右，直接影響電動(dòng)自行車使用范圍；為了解決以上問題，目前有很多科技人員試圖在電動(dòng)自行車上加裝發(fā)電機(jī)，在行駛過程中利用剎車時(shí)候的動(dòng)能和騎行過程中的慣性來發(fā)電，利用發(fā)電機(jī)輸出的電能補(bǔ)充蓄電池，以達(dá)到延長續(xù)航里程的目的；但是，現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)電機(jī)是直接將轉(zhuǎn)子安裝在輪轂上，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和輪轂的轉(zhuǎn)速相同，轉(zhuǎn)速較低，發(fā)電效率較低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種發(fā)電效率高，能量利用充分，將其使用到電動(dòng)自行車上能有效延長其續(xù)航里程。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是一種電動(dòng)自行車輪轂式發(fā)電機(jī)，包括輪軸、輪轂、定子、與定子同軸設(shè)置的轉(zhuǎn)子、導(dǎo)線、碳刷、調(diào)節(jié)器以及設(shè)置在輪軸上的換向器，其關(guān)鍵改進(jìn)在于所述輪轂與所述轉(zhuǎn)子之間設(shè)置齒輪變速機(jī)構(gòu)。所述齒輪變速機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)于所述輪轂內(nèi)側(cè)面上的齒圈、借助于軸承設(shè)于輪軸上的第三齒輪、第一齒輪以及第二齒輪；所述第一齒輪與所述齒圈嚙合；所述第一齒輪和第二齒輪借助于傳動(dòng)軸同軸設(shè)置；所述傳動(dòng)軸穿過定子設(shè)置、且與定子滑動(dòng)配合；所述第二齒輪與所述第三齒輪嚙合；所述第三齒輪與所述轉(zhuǎn)子固定連接；所述第二齒輪與所述傳動(dòng)軸之間設(shè)置棘輪機(jī)構(gòu)。所述第一齒輪與所述傳動(dòng)軸一端固定連接，所述第二齒輪與所述傳動(dòng)軸之間設(shè)置棘輪機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)軸與所述定子之間設(shè)置軸承。所述輪轂、定子以及第三齒輪從左至右依次設(shè)置；所述定子為回轉(zhuǎn)體，其縱截面為“凹”形，所述第三齒輪與定子相鄰的一側(cè)設(shè)有換向器；所述定子內(nèi)孔側(cè)壁上借助于刷架均布三個(gè)碳刷；所述刷架與定子絕緣。所述輪軸上設(shè)有穿線孔；所述穿線孔包括相互連通的軸向孔和徑向孔，所述導(dǎo)線分別與三個(gè)碳刷以及定子上纏繞的線圈連接后從導(dǎo)線孔穿出。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于在輪轂和轉(zhuǎn)子之間設(shè)置齒輪變速機(jī)構(gòu)，通過變速機(jī)構(gòu)提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，提高動(dòng)能和電能轉(zhuǎn)化效率，滿足蓄電池充電要求，與電動(dòng)自行車配套使用，能夠有效延長電動(dòng)自行車?yán)m(xù)航里程。以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖I是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖(去除轉(zhuǎn)子)；圖3是本實(shí)用新型變速機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；在附圖中1、第三齒輪；2、齒圈；3、刷架；4、碳刷；5、換向器；6、電纜；7、輪軸；8、輪轂；9、定子；10、轉(zhuǎn)子；11、第二齒輪；12、傳動(dòng)軸；13、第一齒輪。
具體實(shí)施方式
如圖I和圖2所示的一種電動(dòng)自行車輪轂8式發(fā)電機(jī)，包括輪軸7、輪轂8、定子9、與定子9同軸設(shè)置的轉(zhuǎn)子10、導(dǎo)線、碳刷4、調(diào)節(jié)器以及設(shè)置在輪軸8上的換向器5，其關(guān)鍵改進(jìn)在于所述輪轂8與所述轉(zhuǎn)子10之間設(shè)置齒輪變速機(jī)構(gòu)(參見圖3)，定子9和轉(zhuǎn)子10均采用繞組線圈，碳刷4通過換向器5給轉(zhuǎn)子10供電，通電的轉(zhuǎn)子10形成磁場，轉(zhuǎn)子10在旋轉(zhuǎn)過程中形成旋轉(zhuǎn)磁場，磁場旋轉(zhuǎn)過程中定子9相對于轉(zhuǎn)子10反向轉(zhuǎn)動(dòng)，定子9的繞組線圈切割磁力線產(chǎn)生電流，實(shí)現(xiàn)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能的目的。所述齒輪變速機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)于所述輪轂8內(nèi)側(cè)面上的齒圈2、借助于軸承與輪軸7連接的第三齒輪I、第一齒輪13以及第二齒輪11 ;所述第一齒輪13與所述齒圈2嚙合；所述第一齒輪13和第二齒輪11借助于傳動(dòng)軸12同軸設(shè)置；所述傳動(dòng)軸12穿過定子9設(shè)置、且與定子9滑動(dòng)配合；所述第二齒輪11與所述第三齒輪I嚙合；所述第三齒輪I與所述轉(zhuǎn)子10固定連接，在具體應(yīng)用過程中第一齒輪13、第二齒輪11和第三齒輪I之間的傳動(dòng)比可以根據(jù)定子9和轉(zhuǎn)子10繞組確定，其目的在于通過三個(gè)齒輪變速傳動(dòng)，將轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)速提高，避免和輪轂8相同速度時(shí)滿足不了發(fā)電需求，同時(shí)在第二齒輪11與傳動(dòng)軸12之間設(shè)置棘輪機(jī)構(gòu)，第二齒輪11只能單向轉(zhuǎn)動(dòng)。所述第一齒輪13與所述傳動(dòng)軸12 —端固定連接，所述傳動(dòng)軸12與所述定子9之間設(shè)置軸承，在具體實(shí)施過程中，在定子9外緣設(shè)置通孔，傳動(dòng)軸12穿過通孔設(shè)置、且通過軸承安裝，為了進(jìn)一步減小體積，還可以將定子9與齒圈相鄰一側(cè)設(shè)置凹槽，將齒圈和第一齒輪潛入凹槽內(nèi)。所述輪轂8、定子9以及第三齒輪I從從左至右依次設(shè)置；所述定子9為回轉(zhuǎn)體，其縱截面為“凹”形，所述第三齒輪I與定子9相鄰的一側(cè)設(shè)有換向器5 ;所述定子9內(nèi)孔側(cè)壁上借助于刷架3均布三個(gè)碳刷4 ;所述刷架3與定子9絕緣，在具體應(yīng)用過程中將碳刷和調(diào)節(jié)器均可設(shè)置在定子軸向的沉孔內(nèi)，縮小發(fā)電機(jī)體積。所述輪軸8上設(shè)有穿線孔；所述穿線孔包括相互連通軸向孔和徑向孔，所述導(dǎo)線分別與三個(gè)碳刷4以及定子9上纏繞的線圈連接后從導(dǎo)線孔穿出。在具體應(yīng)用過程中，本實(shí)用新型所披露的發(fā)電機(jī)設(shè)置在電動(dòng)自行車前輪輪軸上，在電動(dòng)自行車行駛過程中通過輪轂8轉(zhuǎn)動(dòng)將電動(dòng)自行車剎車或者下坡時(shí)候的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能并由蓄電池儲(chǔ)存起來，也可以在平地行駛過程中將電動(dòng)機(jī)消耗的電能持續(xù)轉(zhuǎn)化成電能，但其轉(zhuǎn)化比是小于I的，所以只能在一定程度上延長電動(dòng)自行車的續(xù)航里程，不可能成為永動(dòng)機(jī)；通過在輪轂8和轉(zhuǎn)子10之間設(shè)置齒輪變速機(jī)構(gòu)，通過變速機(jī)構(gòu)提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，提高動(dòng)能和電能轉(zhuǎn)化效率，滿足蓄電池充電要求，與電動(dòng)自行車配套使用，能夠有效延長電動(dòng)自行車?yán)m(xù)航里程。本實(shí)用新型所披露的輪轂式發(fā)電機(jī)可以與電動(dòng)自行車、電動(dòng)三輪車以及電動(dòng)汽車配套使用，將行駛過程中浪費(fèi)的動(dòng)能收集起來并轉(zhuǎn)化成電能供電動(dòng)機(jī)使用，有效節(jié)約能源。本實(shí)用新型在具體使用過程中，通過電動(dòng)自行車控制器控制發(fā)電量的分配，優(yōu)先將發(fā)出的電能供應(yīng)電動(dòng)機(jī)和其他電器設(shè)備，用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)自行車行駛，多余的電量為蓄電池充電，可以有效防止發(fā)電機(jī)直接給蓄電池充電過程中因大電流充電造成蓄電池?fù)p害，延長蓄電池使用壽命。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)自行車輪轂式發(fā)電機(jī)，包括輪軸(7)、輪轂(8)、定子(9)、與定子(9)同軸設(shè)置的轉(zhuǎn)子(10)、導(dǎo)線、碳刷(4)、調(diào)節(jié)器以及設(shè)置在輪軸(7)上的換向器(5)，其特征在于所述輪轂(8)與所述轉(zhuǎn)子(10)之間設(shè)置齒輪變速機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)自行車輪轂式發(fā)電機(jī)，其特征在于所述齒輪變速機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)于所述輪轂(8)內(nèi)側(cè)面上的齒圈(2)、借助于軸承設(shè)于輪軸(7)上的第三齒輪(I)、第一齒輪(13)以及第二齒輪(11);所述第一齒輪(13)與所述齒圈(2)嚙合；所述第一齒輪(13)和第二齒輪(11)借助于傳動(dòng)軸(12)同軸設(shè)置；所述傳動(dòng)軸(12)穿過定子(9)設(shè)置、且與定子(9 )滑動(dòng)配合；所述第二齒輪(11)與所述第三齒輪(I)嚙合；所述第三齒輪(I)與所述轉(zhuǎn)子(10)固定連接；所述第二齒輪(11)與所述傳動(dòng)軸(12)之間設(shè)置棘輪機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電動(dòng)自行車輪轂式發(fā)電機(jī)，其特征在于所述第一齒輪(13)與所述傳動(dòng)軸(12) 一端固定連接，所述第二齒輪(11)與所述傳動(dòng)軸(12)之間設(shè)置棘輪機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)軸(12)與所述定子(9)之間設(shè)置軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)自行車輪轂式發(fā)電機(jī)，其特征在于所述輪轂(8)、定子(9)以及第三齒輪(I)從左至右依次設(shè)置；所述定子(9)為回轉(zhuǎn)體，其縱截面為“凹”形，所述第三齒輪(I)與定子(9)相鄰的一側(cè)設(shè)有換向器(5);所述定子(9)內(nèi)孔側(cè)壁上借助于刷架(3)均布三個(gè)碳刷(4);所述刷架(3)與定子(9)絕緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)自行車輪轂式發(fā)電機(jī)，其特征在于所述輪軸(8)上設(shè)有穿線孔；所述穿線孔包括相互連通的軸向孔和徑向孔，所述導(dǎo)線分別與三個(gè)碳刷(4)以及定子(9)上纏繞的線圈連接后從導(dǎo)線孔穿出。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電動(dòng)自行車輪轂式發(fā)電機(jī)，涉及用于電動(dòng)自行車上的發(fā)電裝置，包括輪軸、輪轂、定子、與定子同軸設(shè)置的轉(zhuǎn)子、導(dǎo)線、碳刷、調(diào)節(jié)器以及設(shè)置在輪軸上的換向器，其關(guān)鍵改進(jìn)在于所述輪轂與所述轉(zhuǎn)子之間設(shè)置齒輪變速機(jī)構(gòu)；其優(yōu)點(diǎn)在于在輪轂和轉(zhuǎn)子之間設(shè)置齒輪變速機(jī)構(gòu)，通過變速機(jī)構(gòu)提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，提高動(dòng)能和電能轉(zhuǎn)化效率，滿足蓄電池充電要求，與電動(dòng)自行車配套使用，能夠有效延長電動(dòng)自行車?yán)m(xù)航里程。
文檔編號(hào)H02K7/116GK202737661SQ20122022215
公開日2013年2月13日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者焦鵬飛 申請人:焦鵬飛