DE29520512U1

DE29520512U1 - Generator für Fahrräder

Info

Publication number: DE29520512U1
Application number: DE29520512U
Authority: DE
Original assignee: BEITER BERNHARD
Current assignee: BEITER BERNHARD
Priority date: 1995-12-23
Filing date: 1995-12-23
Publication date: 1996-02-15
Anticipated expiration: 2005-12-24

Description

G 8626 DE

Bernhard Beiter

Kesslerstraße 14

72414 Rangendingen-Höfendorf

Generator für Fahrräder

Die Erfindung betrifft einen Generator für Fahrräder zur Anordnung zwischen der Nabe eines der Räder des Fahrrades und dem Fahrradrahmen, mit einem Stator und einem Rotor, der vom Rad angetrieben wird, mit Induktionsspulen, die ringförmig um die Radachse angeordnet sind und jeweils Magneten gegenüberstehen, die im Wechsel gepolt sind.

Neben Fahrraddynamos, die gegen die Felge meist des Vorderrades verschwenkbar sind und von dieser angetrieben werden, sind auch in die Nabe des Hinterrades integrierte Dynamos für die elektrische Stromversorgung der Beleuchtungseinrichtung des Fahrrades im Einsatz. Aus der EP 0 260 317 ist auch bereits eine Beleuchtungseinrichtung mit einem Dynamo der eingangs genannten Art bekannt, der den Vorteil hat, daß er austauschbar und von außen zugänglich zwischen dem Rad und dem Rahmen des Fahrzeuges im Nabenbereich angeordnet ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Generator derart weiterzubilden, daß er eine vergleichsweise hohe Spannung bei verringertem Verlust an Antriebskraft erzeugt und dabei einfach aufgebaut und montierbar sowie platzsparend ausgebildet ist.

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Die Aufgabe wird mit einem Generator der eingangs genannten Art gelöst, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Induktionsspulen auf zwei benachbarten Ringen um die Radachse angeordnet sind, wobei vorteilhafterweise ein Kommutator oder Gleichrichter zur Gleichrichtung der Spulenspannung vorgesehen sein kann. Dabei können vorteilhafterweise die Magnetpole der beiden durch die Spulenringe gebildeten Induktionssysteme gegeneinander versetzt angeordnet sein. Auch ein gegenseitiger Versatz der Polbleche der beiden Induktionssysteme ist möglich. Hierdurch ergibt sich eine relativ hohe und gleichmäßige Generatorspannung. Dabei können die Magnete zwischen den Spulenringen angeordnet sein. Auch die Anordnung von zwei Magnetringen radial innerhalb und radial außerhalb der beiden Induktionsspulenringe ist möglich. Zweckmäßigerweise können dabei die Induktionsspulen mehrlagige Blechstreifen als Spulenkerne aufweisen. Die Polbleche können jedoch auch einstückig ausgebildet sein. Die Magnete können von Einzelpermanentkörpern oder von einem wechselnd polarisierten Magnetband gebildet sein. Vorteilhafterweise kann der Generator in an sich bekannter Weise ein zweiteiliges Gehäuse aufweisen, wobei die beiden Gehäuseteile bei Drehung des Rades gegeneinander rotieren und ein Gehäuseteil die Induktionsspulen und der andere Gehäuseteil die Magnete trägt. Für den Antrieb kann der rotierbare Gehäuseteil zweckmäßigerweise einen mit den Speichen des Rades koppelbaren Mitnehmer aufweisen. Hierdurch ist ein rasches Aktivieren und Deaktivieren des Generators möglich. Weitere Vorteile können dadurch erzielt werden, daß die Gehäuseform entsprechend dem Speichenverlauf des Rades im Nabenbereich konkav ausgerichtet ist. Hierdurch beansprucht der Generator nur einen minimalen Platz beim Einbau zwischen dem Rad und der Gabel des Rahmens.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Generators anhand der Zeichnung näher erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht des Nabenbereiches des

Hinterrades eines Fahrrades mit einem Generator gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen zentralen Längsschnitt durch eine

erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Generators;

Fig. 3 einen zentralen Längsschnitt durch eine

zweite Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Generators.

Fig. 1 zeigt eine Nabe 10 sowie Speichen 11 des Hinterrades eines Fahrrades, von dem Enden 12 und 13 einer Rahmengabel dargestellt sind. Auf einer Seite der Nabe 10 ist ein erfindungsgemäßer Generator 14 eingebaut, der in einem rotationssymmetrischen und zur Nabe 10 koaxialen Gehäuse 15 angeordnet ist und eine dem Speichenverlauf entsprechende konkave Form aufweist. Im mittleren Bereich weist das Gehäuse 15 eine Aussparung 16 für die Nabe 10 des Rades auf.

Der innere Aufbau des Generators 14 ist in Fig. 2 dargestellt. Das Gehäuse 15 besteht aus zwei Teilen 15.1 und 15.2. Dabei ist der Gehäuseteil 15.1 feststehend angeordnet, während der Gehäuseteil 15.2 durch das Rad antreibbar ist. Um ein reibungsfreies Rotieren des Gehäuseteils 15.2 gegenüber dem Gehäuseteil 15.1 zu ermöglichen, sind zwischen den beiden Gehäuseteilen 15.1, 15.2 Kugellager 26 angeordnet. Die Lücke zwischen den beiden Gehäuseteilen 15.1 und 15.2 ist nach außen hin durch eine Dichtung 17 abgeschlossen. Am rotierenden Gehäuseteil 15.2 sind Polbleche 18 und 19, die auch einstückig ausgebildet sein könnten, zur Aufnahme nicht näher dargestellter Spulenwicklungen 20 und 21 vorgesehen. Den Induktionspulen 20, 21 sind radial gegenüberliegend jeweils Permanentma-

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gnetkörpern 22 und 23 angeordnet, die jeweils über einen Stahlring 24 und 25 mit dem feststehenden Gehäuseteil 15.1 verbunden sind. Zur Gleichrichtung der Spannung der beiden Induktionsspulensysteme 20, 21 ist außerdem ein Kommutator 27 vorgesehen.

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Generators 14'. Auch hier liegt wieder ein zweiteiliges rotationssymmetrisches Gehäuse mit den Teilen 15.1' und 15.2' vor, wobei der Teil 15.2' über ein Kugellager 26' gegenüber dem feststehenden Gehäuseteil 15.1' rotiert. Im Unterschied zum Generator 14 nach Fig. 2 sind hier die beiden Induktionsspulensysteme 20' und 21' nicht radial benachbart sondern axial nebeneinanderliegend angeordnet. Hierdurch ist das Vorsehen nur eines Ringes von Magnetkörpern 23' für beide Induktionsspulensysteme 20' und 21' ausreichend. Darüber hinaus sind die beiden Generatoren 14' und 14 jedoch gleich aufgebaut.

Selbstverständlich könnten die Spulensysteme 20, 21 bzw. 20', 21' auch feststehend und die Permanentmagnetkörper 22, 23, 23' rotierend angeordnet sein.

Claims

G 8626 DE - 5 - Schutzansprüche :

1. Generator für Fahrräder zur Anordnung zwischen der Nabe eines der Räder des Fahrrades und dem Fahrradrahmen mit einem Stator und einem Rotor, der vom Rad angetrieben wird, und Induktionsspulen, die ringförmig um die Nabenachse angeordnet sind und jeweils Magneten gegenüberstehen, die im Wechsel gepolt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspulen (20, 21; 20', 21') auf zwei benachbarten Ringen um die Radachse angeordnet sind.

2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kommutator (27) oder Gleichrichter zur Gleichrichtung der Spulenspannung vorgesehen ist.

3. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutator (27) oder Gleichrichter auswechselbar angeordnet ist.

4. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetpole der durch die beiden Spulenringe (20, 21; 20', 21') gebildeten Induktionssysteme gegeneinander versetzt angeordnet sind.

5. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polbleche (18, 19) der beiden Induktionssysteme versetzt zueinander angeordnet sind.

6. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (22, 23; 23') zwischen den Spulenringen (20, 21; 20', 21') angeordnet sind.

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7. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ringe von Magneten (22, 23) radial innerhalb und radial außerhalb der beiden Induktionsspulenringe (20, 21) vorgesehen sind.

8. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspulen (20, 21; 20', 21') der beiden Ringe mehrlagige Blechstreifen als Spulenkerne aufweisen.

9. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Polbleche (18, 19) der Induktionsspulen (20, 21) einstückig ausgebildet sind.

10. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (22, 23; 23') von Einzelpermanentkörpern gebildet sind.

11. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (22, 23; 23') von einem wechselnd polarisierten Magnetband gebildet sind.

12. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er ein zweiteiliges Gehäuse (15) aufweist, wobei die beiden Gehäuseteile (15.1., 15.2; 15.1', 15.2") bei Drehung des Rades gegeneinander rotieren und ein Gehäuseteil (15.2, 15.2') die Induktionsspulen (20, 21; 20', 21') und der andere Gehäuseteil (15.1, 15.1') die Magnete (22, 23; 23») trägt.

13. Generator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierbare Gehäuseteil (15.2, 15.2') einen mit den Speichen (11) des Rades koppelbaren Mitnehmer aufweist.

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14. Generator nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseform entsprechend dem Speichenverlauf des Rades im Nabenbereich konkav ausgebildet ist.