TW201823058A - 自行車用輪轂 - Google Patents
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Abstract
[課題]要將輪轂主體小型化。 [解決手段]本自行車用輪轂具備有:輪轂軸(11)、輪轂主體(12)、發電部(13)、自由輪(14)、電子零件。輪轂軸(11)具有中心軸心(O)。輪轂主體(12)可繞著輪轂軸(11)旋轉。發電部(13)配置於輪轂軸(11)與輪轂主體(12)之間。發電部(13),可藉由輪轂軸(11)及輪轂主體(12)的相對旋轉而發電。自由輪(14)可支承後鏈輪(60)。自由輪(14),連結於輪轂主體(12)且可繞輪轂軸(11)旋轉。電子單元(15),在相對於中心軸心(O)的徑向,配置於輪轂軸(11)與自由輪(14)之間。電子單元(15),與發電部(13)電連接。
Description
[0001] 本發明是關於自行車用輪轂。
[0002] 習知的自行車用輪轂具備有:輪轂軸、輪轂主體、發電部、自由輪(旋轉體的一個例子)(參考專利文獻1)。輪轂軸具有中心軸心。輪轂主體可繞著輪轂軸旋轉。發電部配置於輪轂軸與輪轂主體的徑向之間。自由輪,連結於輪轂主體且可繞輪轂軸旋轉。在該類型的自行車用輪轂,為了控制發電部的電力,往往使用有電子零件。在該情況,電子零件,配置於輪轂軸與輪轂主體的徑向之間,且與發電部電連接。 [先前技術文獻] [專利文獻] [0003] [專利文獻1]日本特開2004-82847號公報
[發明欲解決的課題] [0004] 在習知的自行車用輪轂,發電部及電子零件,由於配置在輪轂軸與輪轂主體的徑向之間,所以會有輪轂主體大型化的問題。 [0005] 本發明鑑於上述問題,本發明的目的是要將輪轂主體小型化。 [用以解決課題的手段] [0006] (1)本發明的一種形態的自行車用輪轂,具備有:輪轂軸、輪轂主體、發電部、旋轉體、電子零件。輪轂軸具有中心軸心。輪轂主體可繞著輪轂軸旋轉。發電部配置於輪轂軸與輪轂主體之間。發電部,可藉由輪轂軸及輪轂主體的相對旋轉而發電。旋轉體可支承鏈輪。旋轉體,連結於輪轂主體且可繞輪轂軸旋轉。電子零件,在相對於中心軸心的徑向,配置於輪轂軸與旋轉體之間。電子零件,與發電部電連接。 [0007] 在本自行車用輪轂,在相對於中心軸心的徑向,電子零件配置於輪轂軸與旋轉體之間,所以可將輪轂主體小型化。 [0008] (2)本發明的一種形態的自行車用輪轂,具備有:輪轂軸、輪轂主體、發電部、旋轉體、電子零件。輪轂軸具有中心軸心。輪轂主體可繞著輪轂軸旋轉。發電部配置於輪轂軸與輪轂主體之間。發電部,可藉由輪轂軸及輪轂主體的相對旋轉而發電。旋轉體,連結於輪轂主體且可繞輪轂軸旋轉。旋轉體,可將第1旋轉方向的旋轉傳達到輪轂主體,且與第1旋轉方向相反的第2旋轉方向的旋轉不能傳達到輪轂主體。電子零件,在相對於中心軸心的徑向,配置於輪轂軸與旋轉體之間。電子零件,與發電部電連接。 [0009] 在本自行車用輪轂,在相對於中心軸心的徑向,電子零件配置於輪轂軸與旋轉體之間,所以可將輪轂主體小型化。 [0010] 在本自行車用輪轂,即使旋轉體,可將第1旋轉方向的旋轉傳達到輪轂主體,且與第1旋轉方向相反的第2旋轉方向的旋轉不能傳達到輪轂主體;也能將輪轂主體小型化。 [0011] (3)本發明的其他形態的自行車用輪轂,旋轉體,可將第1旋轉方向的旋轉傳達到輪轂主體,且與第1旋轉方向相反的第2旋轉方向的旋轉不能傳達到輪轂主體。即使這種構造,也能將輪轂主體小型化。 [0012] (4)在本發明的其他形態的自行車用輪轂,電子零件包含電子基板。藉由該構造,由於不需要將電子基板配置在輪轂主體的內部,所以可將輪轂主體小型化。 [0013] (5)在本發明的其他形態的自行車用輪轂,電子零件包含:用來儲存發電部的電力的蓄電裝置。藉由該構造,由於不需要將蓄電裝置配置在輪轂主體的內部,所以可將輪轂主體小型化。 [0014] (6)在本發明的其他形態的自行車用輪轂,電子零件不能旋轉地固定於輪轂軸。藉由將電子零件固定於輪轂軸而不是固定在旋轉體,則可使電子零件穩定作動。 [0015] (7)本發明的其他形態的自行車用輪轂,進一步具備有:第1軸承、與第1纜線。第1軸承,相對於輪轂軸,可旋轉地支承輪轂主體。第1纜線,在徑向通過第1軸承的內側,將發電部及電子零件電連接。藉由該構造,可將第1纜線的配線簡化。 [0016] (8)本發明的其他形態的自行車用輪轂,進一步具備有:第2軸承、與第1纜線。第2軸承,相對於輪轂軸,可旋轉地支承旋轉體。第1纜線,在徑向通過第2軸承的內側,將發電部及電子零件電連接。藉由該構造,可將第1纜線的配線簡化。 [0017] (9)本發明的其他形態的自行車用輪轂,進一步具備有:第1軸承、第2軸承、與第1纜線。第1軸承,相對於輪轂軸,可旋轉地支承輪轂主體。第2軸承,相對於輪轂軸,可旋轉地支承旋轉體。第1纜線,在徑向通過第1軸承及第2軸承的內側,將發電部及電子零件電連接。藉由該構造,可將第1纜線的配線簡化。 [0018] (10)本發明的其他形態的自行車用輪轂,第2軸承,在徑向配置於第1軸承的內側。藉由該構造,能將輪轂主體小型化。 [0019] (11)在本發明的其他形態的自行車用輪轂,電子零件包含第1連接器。第1連接器,經由第1纜線電連接於發電部。藉由該構造,可將第1纜線容易地連接於電子零件。 [0020] (12)在本發明的其他形態的自行車用輪轂,電子零件包含第2連接器。第2連接器,經由第2纜線電連接於外部裝置。藉由該構造,可將第1纜線容易地連接於外部裝置。 [0021] (13)本發明的其他形態的自行車用輪轂,進一步具備有第3軸承。第3軸承,相對於輪轂軸,可旋轉地支承旋轉體。第2連接器,在徑向經由通過第3軸承內側的第2纜線,電連接於外部裝置。藉由該構造,可將第2纜線的配線簡化。 [0022] (14)本發明的其他形態的自行車用輪轂,輪轂主體及旋轉體,在與中心軸心平行的軸方向並排配置。第2纜線,朝遠離輪轂主體的方向,從旋轉體朝外部拉出。 [0023] 藉由該構造,可將第2纜線的配線簡化。在將外部裝置配置於旋轉體側的情況,與將第2纜線從輪轂主體朝外部拉出的習知構造相比,可將第2纜線容易且有效率地連接到外部裝置。 [0024] (15)本發明的其他形態的自行車用輪轂,進一步具備有旋轉檢測部。旋轉檢測部,檢測旋轉體相對於輪轂軸的旋轉。旋轉檢測部具有被檢測部及檢測部;該被檢測部設置於電子零件及旋轉體的其中一方;該檢測部,設置在電子零件及旋轉體的另一方且用來檢測被檢測部。藉由該構造,則可測量旋轉體的旋轉數例如踏頻。 [0025] (16)在本發明的其他形態的自行車用輪轂,被檢測部為磁鐵。檢測部為可檢測磁鐵的磁力的感應器。在該情況,藉由磁力,則可測量旋轉體的旋轉數例如踏頻。 [0026] (17)本發明的其他形態的自行車用輪轂,發電部包含:可與輪轂軸一體旋轉的定子、及可與輪轂主體一體旋轉的磁鐵。藉此,則能以簡單的構造在發電部發電。 [0027] (18)本發明的其他形態的自行車用輪轂,旋轉體可支承複數的鏈輪。在該情況,即使將複數鏈輪支承於旋轉體,也可將輪轂主體小型化。 [0028] (19)本發明的其他形態的自行車用輪轂,輪轂主體及旋轉體,在與中心軸心平行的軸方向並排配置。旋轉體具有:大徑部、與小徑部。大徑部位於較小徑部更靠近輪轂主體側。藉由設置小徑部,則可更將輪轂主體小型化。 [0029] (20)本發明的其他形態的自行車用輪轂,電子零件的至少一部分,在徑向配置於大徑部與輪轂軸之間。在該情況,將電子零件實質配置於大徑部,且藉由小徑部更將輪轂主體小型化。 [0030] (21)本發明的一種形態的自行車用輪轂,具備有:輪轂軸、輪轂主體、發電部、電子零件。輪轂軸具有中心軸心。輪轂主體可繞著輪轂軸旋轉。發電部配置於輪轂軸與輪轂主體之間。發電部,可藉由輪轂軸及輪轂主體的相對旋轉而發電。電子零件,在與中心軸心平行的軸方向,配置於較輪轂主體更外側。電子零件,與配置於輪轂軸與輪轂主體之間的發電部電連接。電子零件包含:用來儲存發電部的電力的蓄電裝置。 [0031] 在本自行車用輪轂,電子零件,在與中心軸心平行的軸方向,配置於較輪轂主體更外側,所以可將輪轂主體小型化。 [發明效果] [0032] 藉由本發明,在自行車用輪轂可將輪轂主體小型化。
[0034] 如第1圖所示,採用本發明的第1實施方式的自行車1,具備有:框架2、車把3、驅動部4、前輪及後輪5、6、控制裝置7、8。 [0035] 框架2具有前後懸吊裝置,該前後懸吊裝置包含:前部的懸吊裝置叉架90及後部的搖臂91。車把3固定於懸吊裝置叉架90。驅動部4是由:鏈條、曲柄、前後鏈輪、及撥鏈器等所構成。前輪及後輪5、6,分別安裝於懸吊裝置叉架90及搖臂91。前輪及後輪5、6分別具有輻絲93。在後輪6設置有輪轂發電機10(參考第2圖)。 [0036] 控制裝置7、8,用來控制前後的撥鏈器及前後的懸吊裝置。控制裝置7,設置在框架2的中央下部的懸架部的附近。控制裝置8,具有未圖示的顯示部,安裝於車把3。 [0037] 如第2圖所示,本發明的第1實施方式的輪轂發電機10(自行車用輪轂的一個例子),設置在自行車1的後輪6。來自輪轂發電機10的電力,供給到控制裝置7、8、撥鏈器、及懸吊裝置等。來自輪轂發電機10的電力,也可經由控制裝置7、8供給到撥鏈器或懸吊裝置等,也可不經由控制裝置7、8而供給到撥鏈器或懸吊裝置等。 [0038] 如第2圖及第3圖所示,輪轂發電機10安裝於框架2。輪轂發電機10具備有:輪轂軸11、輪轂主體12、發電部13、自由輪14(旋轉體的一個例子)、電子單元15(電子零件的一個例子)。輪轂發電機10進一步具備有:第1~第4軸承16、17、18、19、第1及第2纜線20、21。輪轂發電機10進一步具備有旋轉檢測部22。 [0039] (輪轂軸) 輪轂軸11實質形成為筒狀。輪轂軸11具有中心軸心O。輪轂軸11安裝於框架2。詳細來說,輪轂軸11安裝於後部的搖臂91。具體來說,輪轂軸11,藉由固定手段例如習知的快拆機構50,安裝於框架2的後端部例如搖臂91的前端部。 [0040] 快拆機構50具有:槓桿51、螺母52、連結軸53。快拆機構50的連結軸53插通於輪轂軸11的內周部。槓桿51及螺母52分別螺合於連結軸53的兩端部。在該狀態藉由操作槓桿51,而將輪轂軸11安裝於搖臂91。 [0041] (輪轂主體) 如第2圖所示,輪轂主體12可繞輪轂軸11旋轉。輪轂主體12具有旋轉軸心。輪轂主體的旋轉軸心,與輪轂軸11的中心軸心O同心。 [0042] 輪轂主體12,在與中心軸心O平行的軸方向,與自由輪14並排配置。輪轂主體12具有:第1主體部23、一對凸緣部28a、28b。 [0043] 軸方向包含:與中心軸心O(旋轉軸心)平行的軸方向、及沿著中心軸心O的軸方向。周方向為以中心軸心O為圓的圓周方向。徑向為以中心軸心O為圓的中心,從中心軸心O遠離的半徑方向。 [0044] -第1主體部- 如第2圖及第3圖所示,第1主體部23實質形成為筒狀。在第1主體部23的內周部配置有輪轂軸11。第1主體部23,在徑向配置成與輪轂軸11隔著間隔。第1主體部23,經由第1軸承16及第4軸承19,被支承為可相對於輪轂軸11旋轉。 [0045] 第1主體部23具有:第1筒狀部24、第1轂部25。第1筒狀部24實質形成為筒狀。第1筒狀部24具有:棘爪齒24a、第1環狀凹部24b、第1環狀凹部24c。棘爪齒24a在第1筒狀部24的內周面形成於周方向。 [0046] 第1環狀凹部24b,在第1筒狀部24的端部形成為環狀且朝軸方向開口。在第1環狀凹部24b配置有環狀的密封構件26。在第1環狀凹部24b的底部形成有第2環狀凹部24c。在第2環狀凹部24c,配置有自由輪14的端部。 [0047] 在第1筒狀部24的內周部配置有第1軸承16。第1筒狀部24,是經由第1軸承16可自由旋轉地被支承於輪轂軸11。用來保持第1軸承16的外輪部的第1保持構件27,安裝於第1筒狀部24。 [0048] 第1保持構件27實質形成為筒狀。第1保持構件27配置在第1主體部23的內周側。第1保持構件27,藉由卡合手段例如花鍵卡合,安裝在第1筒狀部24的內周面。藉此,讓第1保持構件27可與第1筒狀部24一體旋轉,且可經由第1軸承16對於輪轂軸11相對旋轉。第1保持構件27,藉由在第1筒狀部24的花鍵溝24d的端部形成的壁部24e,被定位於軸方向。 [0049] 第1轂部25實質形成為筒狀。第1轂部25形成為較第1筒狀部24更小直徑。第1轂部25與第1筒狀部24形成為一體。第1轂部25從第1筒狀部24的端部朝軸方向突出。在第1轂部25的內周部配置有第4軸承19。 [0050] -凸緣部- 如第2圖及第3圖所示,在一對凸緣部28a、28b安裝有後輪6的輻絲93(參考第1圖)。一對凸緣部28a、28b設置於第1主體部23。具體來說,一對凸緣部28a、28b形成為圓環狀。凸緣部28a,在自由輪14側,從第1主體部23的外周部朝徑向外側突出。凸緣部28b,在自由輪14的相反側,從第1主體部23的外周部朝徑向外側突出。也就是說,凸緣部28a及凸緣部28b,在軸方向配置成互相隔著間隔,從第1主體部23的兩端部朝徑向外側分別突出。 [0051] (發電部) 發電部13,可藉由輪轂軸11及輪轂主體12的相對旋轉而發電。如第2圖所示,發電部13配置於輪轂軸11與輪轂主體12之間。詳細來說,發電部13,在徑向配置於輪轂軸11與輪轂主體12之間。更詳細來說,發電部13,在徑向配置於輪轂軸11與輪轂主體12的第1主體部23(第1筒狀部24)之間。 [0052] 發電部13,經由第1纜線20連接於電子單元15。如第2圖及第3圖所示,發電部13具有:定子線圈29(定子的一個例子)、發電用磁鐵30。定子線圈29,可與輪轂軸11一體旋轉。 [0053] 詳細來說,定子線圈29,經由定子軛部31固定於輪轂軸11。定子軛部31,可與輪轂軸11一體旋轉地固定於輪轂軸11。定子軛部31,藉由安裝於輪轂軸11的固定構件32a、32b而定位於軸方向。在定子線圈29連接著第1纜線20,該第1纜線20連接於電子單元15。 [0054] 發電用磁鐵30,可與輪轂主體12一體旋轉。詳細來說,發電用磁鐵30,是將N極及S極在周方向交互配置的磁鐵,實質形成為圓環狀。發電用磁鐵30,經由固定構件30a配置於定子線圈29的外周部。發電用磁鐵30,藉由固定手段例如壓入方式,固定於輪轂主體12且可與輪轂主體12的第1主體部23(第1筒狀部24)一體旋轉。 [0055] 藉此,當輪轂主體12相對於輪轂軸11旋轉時,固定於輪轂主體12的發電用磁鐵30也相對於固定在輪轂軸11的定子線圈29旋轉。藉此,在定子線圈29會有因感應電動勢所產生的電流流動。該電流,經由第1纜線20供給到電子單元15。 [0056] (自由輪) 如第2圖所示,自由輪14,在與中心軸心O平行的軸方向,與輪轂主體12並排配置。自由輪14,連結於輪轂主體12且可繞輪轂軸11旋轉。自由輪14具有旋轉軸心。自由輪14的旋轉軸心,與輪轂軸11的中心軸心O同心。 [0057] 自由輪14可支承後鏈輪60。自由輪14可支承複數的後鏈輪60。 [0058] 自由輪14,可將第1旋轉方向的旋轉傳達到輪轂主體12,且與第1旋轉方向相反的第2旋轉方向的旋轉不能傳達到輪轂主體12。第1旋轉方向,在將驅動力從鏈條傳達到後鏈輪60的情況,是後鏈輪60旋轉的方向。 [0059] 自由輪14實質形成為筒狀。在自由輪14的內周部配置有輪轂軸11。自由輪14,在徑向配置成與輪轂軸11隔著間隔。自由輪14,連結於輪轂主體12的第1主體部23(第1筒狀部24)。 [0060] 自由輪14具有:第2筒狀部33(大徑部的一個例子)、第2轂部34(小徑部的一個例子)、連結部35。 [0061] -第2筒狀部- 如第2圖及第3圖所示,第2筒狀部33實質形成為筒狀。第2筒狀部33,在輪轂主體12的凸緣部28a側,與輪轂主體12並排配置。這裡的第2筒狀部33,在軸方向位於較第2輪轂部34更靠近輪轂主體12側。換言之,第2筒狀部33,在軸方向位於輪轂主體12與第2輪轂部34之間。 [0062] 在第2筒狀部33的內部配置有電子單元15。第2筒狀部33的開口側的端部,配置於輪轂主體12的第2環狀凹部24c的內部。在第2筒狀部33的開口側的端部的內周面與第1環狀凹部24b的內周面的徑向之間,配置有環狀的密封構件26。藉由該密封構件26,防止異物侵入輪轂主體12的內部。 [0063] 在第2筒狀部33可一體旋轉地安裝有連結部35。詳細來說第2筒狀部33具有母螺紋部33a。母螺紋部33a在第2筒狀部33的內周面形成於周方向。在母螺紋部33a螺合著連結部35的公螺紋部39a(後述)。藉此將連結部35的第3筒狀部39(後述)固定於第2筒狀部33。 [0064] 在第2筒狀部33的外周面配置有複數的後鏈輪60(參考第2圖)。詳細來說,在第2筒狀部33的外周面,藉由固定手段例如花鍵卡合方式,可一體旋轉地安裝著複數的後鏈輪60。 [0065] -第2轂部- 第2轂部34實質形成為筒狀。第2轂部34形成為較第2筒狀部33更小直徑。第2轂部34與第2筒狀部33形成為一體。 [0066] 第2轂部34,從第2筒狀部33的端部,例如與第2筒狀部33的開口相反側的壁部,朝軸方向突出。詳細來說,是由從第2筒狀部33的端部朝徑向內側延伸的環狀的壁部33b,朝軸方向突出。在第2轂部34的內周部配置有密封構件36。藉由該密封構件36,防止異物侵入第2轂部34的內部。 [0067] 在第2轂部34的內周部配置有第3軸承18。第2轂部34,是經由第3軸承18可自由旋轉地被支承於輪轂軸11。用來保持第3軸承18的內輪部的第2保持構件37,安裝於輪轂軸11。 [0068] 第2保持構件37實質形成為筒狀。第2保持構件37配置在自由輪14的內周側例如第2轂部34的內周側。第2保持構件37,藉由卡合手段例如花鍵卡合方式,安裝在輪轂軸11的外周面。藉此,讓第2保持構件37可與輪轂軸11一體旋轉,且可經由第3軸承18對於第2轂部34相對旋轉。第2保持構件37,藉由電子單元15的殼體43(後述)定位於軸方向。 [0069] 在第2轂部34的外周面配置有複數的後鏈輪60(參考第2圖)。詳細來說,在第2轂部34的外周面,藉由固定手段例如花鍵卡合方式,可一體旋轉地安裝著複數的後鏈輪60。在上述第2筒狀部33及第2轂部34的外周面所安裝的複數的後鏈輪60,藉由固定手段例如鎖定螺母38(參考第2圖),定位於軸方向。這裡的鎖定螺母38旋入於輪轂軸11。 [0070] -連結部- 如第2圖及第3圖所示,連結部35實質形成為筒狀。連結部35,可一體旋轉地安裝於第2筒狀部33。連結部35具有:第3筒狀部39、第3轂部40。 [0071] 第3筒狀部39安裝於自由輪14的第2筒狀部33。詳細來說第3筒狀部39具有公螺紋部39a。公螺紋部39a在第3筒狀部39的外周面形成於周方向。公螺紋部39a螺合於第2筒狀部33的母螺紋部33a。藉此,將第3筒狀部39可一體旋轉地固定於第2筒狀部33。 [0072] 第3轂部40與第3筒狀部39形成為一體。第3轂部40,從第3筒狀部39的端部朝軸方向突出,且形成為較第3筒狀部39更小直徑。 [0073] 第3轂部40配置於輪轂主體12的內周部。詳細來說,第3轂部40配置於輪轂主體12的第1主體部23(第1筒狀部24)的內周部。 [0074] 第3轂部40配置於輪轂主體12的第1筒狀部24的內周部。詳細來說,第3轂部40配置於輪轂主體12的第1筒狀部24的內周部,以讓第3轂部40的外周面在徑向與第1筒狀部24的內周面相對向。 [0075] 在第3轂部40的外周面安裝有棘輪爪41。這裡是在第3轂部40的外周面可擺動地安裝有複數(例如3個)的棘輪爪41。棘輪爪41的前端部嚙合於棘爪齒24a,該棘爪齒24a形成於第1筒狀部24的內周部。藉由棘輪爪41及棘爪齒24a構成棘輪機構。藉由該棘輪機構也就是單向離合器,則自由輪14可將第1旋轉方向的旋轉傳達到輪轂主體12,且不能將第2方向的旋轉傳達到輪轂主體12。 [0076] 在第3轂部40的內周部配置有第2軸承17。第3轂部40,是經由第2軸承17可自由旋轉地被支承於輪轂軸11。 [0077] 用來保持第2軸承17的內輪部的第3保持構件42,安裝於輪轂軸11。第3保持構件42實質形成為C字形狀。第3保持構件42,配置在自由輪14的內周側例如連結部35的內周側,可一體旋轉地安裝於輪轂軸11。 [0078] 在第3保持構件42的內周面設置有環狀突起。環狀突起嵌合於:在輪轂軸11的外周面設置的環狀凹部。在該狀態,第3保持構件42,抵接於第1軸承16的內輪部,將第1軸承16定位於軸方向。 [0079] 第3保持構件42,藉由固定手段例如環狀突起及環狀凹部的嵌合,安裝在輪轂軸11的外周面。藉此,讓第3保持構件42可與輪轂軸11一體旋轉,且可經由第2軸承17對於連結部35相對旋轉。 [0080] (電子單元) 電子單元15,與發電部13電連接。電子單元15,與外部裝置61電連接。在外部裝置61包含有:控制裝置7、8、撥鏈器、及懸吊裝置等。在外部裝置61也可包含車燈等。 [0081] 電子單元15,如第2圖及第3圖所示,不能旋轉地被固定於輪轂軸11。電子單元15,在相對於中心軸心O的徑向,配置於輪轂軸11與自由輪14之間。詳細來說,電子單元15的至少一部分,在徑向配置於第2筒狀部33與輪轂軸11之間。電子單元15,在與中心軸心O平行的軸方向,配置於較輪轂主體12更外側。 [0082] 電子單元15具有:殼體43、電子基板44、第1連接器45、第2連接器46、蓄電裝置47。 [0083] -殼體- 如第2圖所示,殼體43在徑向配置於在自由輪14的第2筒狀部33及輪轂軸11之間形成的空間。如第3圖所示,殼體43具有:外側筒部43a、內側筒部43b、一對壁部44c。外側筒部43a,實質形成為筒狀且配置於內側筒部43b的徑向外側。外側筒部43a,在徑向配置成與第2筒狀部33隔著間隔。詳細來說,外側筒部43a,在徑向配置成與第2筒狀部33及第3筒狀部39隔著間隔。 [0084] 內側筒部43b,實質形成為筒狀且配置於外側筒部43a的徑向內側。內側筒部43b的內周面,藉由卡合手段例如花鍵卡合方式,安裝在輪轂軸11的外周面。藉此,內側筒部43b可與輪轂軸11一體旋轉。 [0085] 一對壁部44c分別是將外側筒部43a及內側筒部43b的開口覆蓋的部分。一對壁部44c分別實質形成為環狀。一對壁部44c分別在軸方向配置成互相隔著間隔。藉由一對壁部44c、外側筒部43a、及內側筒部43b,形成殼體43的內部空間。也就是說,殼體43的內部空間,是藉由外側筒部43a、內側筒部43b、及一對壁部44c形成。 [0086] -電子基板- 電子基板44,在輪轂發電機10進行各種控制。例如,電子基板44進行:發電部13的電力控制、蓄電裝置47的蓄電控制、及旋轉檢測部22的訊號控制等。電子基板44也可進行撥鏈器的變速控制。在該情況,電子基板44,也可根據旋轉檢測部22的訊號,將用來使撥鏈器自動變速的訊號發送到撥鏈器。電子基板44,也可包含用來檢測自行車的傾斜度的傾斜感應器。例如,傾斜感應器,如果是用來檢測重力加速度的加速度感應器的話,則藉由該加速度感應器檢測出自行車的傾斜度。如第2圖及第3圖所示,電子基板44安裝於殼體43。這裡的電子基板44是安裝於殼體43的壁部。 [0087] -第1連接器- 第1連接器45用來將發電部13及電子基板44電連接。如第2圖及第3圖所示,第1連接器45安裝於殼體43。第1連接器45安裝於發電部13側的壁部。詳細來說,第1連接器45嵌合於:在發電部13側的壁部設置的孔部。 [0088] 第1連接器45,經由第1纜線20電連接於發電部13。詳細來說,第1連接器45,在徑向經由通過第2軸承17內側的第2纜線21,電連接於發電部13。第1連接器45,經由第1連接線電連接於電子基板44。 [0089] -第2連接器- 第2連接器46用來將外部裝置61及電子基板44電連接。如第2圖及第3圖所示,第2連接器46安裝於殼體43。詳細來說,第2連接器46安裝於與發電部13相反側的壁部也就是輪轂軸11的端部側的壁部。詳細來說,第2連接器46嵌合於:在輪轂軸11的端部側的壁部設置的孔部。 [0090] 第2連接器46,經由第2纜線21電連接於外部裝置61。詳細來說,第2連接器46,在徑向經由通過第3軸承18內側的第2纜線21,電連接於外部裝置61。第2連接器46,經由第2連接線電連接於電子基板44。 [0091] -蓄電裝置- 蓄電裝置47用來儲存發電部13的電力。蓄電裝置47,使電子單元15動作並且將電力供給到外部裝置61。 [0092] 蓄電裝置47例如為電容器。如第2圖及第3圖所示,蓄電裝置47安裝於電子基板44。這裡是將複數(例如2個)的蓄電裝置47在周方向隔著間隔安裝於電子基板44。 [0093] (第1軸承) 第1軸承16,相對於輪轂軸11,可旋轉地支承輪轂主體12。如第2圖及第3圖所示,第1軸承16具有:複數的滾動體16a、內輪部16b、外輪部16c。 [0094] 第1軸承16的滾動體16a,配置於第2軸承17的內輪部16b及外輪部16c之間。第1軸承16的內輪部16b可一體旋轉地安裝於輪轂軸11。第1軸承16的內輪部16b,藉由卡合手段例如壓入方式,安裝在輪轂軸11的外周面。第1軸承16的內輪部16b,藉由第3保持構件42定位於軸方向。 [0095] 第1軸承16的外輪部16c可一體旋轉地安裝於輪轂主體12(第1筒狀部24)。詳細來說,第1軸承16的外輪部16c,經由第1保持構件27安裝於第1筒狀部24。例如,第1軸承16的外輪部16c,藉由卡合手段例如壓入方式,安裝於第1保持構件27的階段部27a,該第1保持構件27可一體旋轉地安裝於第1筒狀部24。藉此,第1軸承16的外輪部16c,經由第1保持構件27而可與輪轂主體12一體旋轉。第1軸承16的外輪部16c,藉由第1保持構件27的階段部27a定位於軸方向。 [0096] (第2軸承) 第2軸承17,相對於輪轂軸11,可旋轉地支承自由輪14。如第2圖及第3圖所示,第2軸承17具有:複數的滾動體17a、內輪部17b、外輪部17c。 [0097] 第2軸承17的滾動體17a配置於第2軸承17的內輪部17b及外輪部17c之間。第2軸承17的內輪部17b可一體旋轉地安裝於輪轂軸11。詳細來說,藉此,第2軸承17的內輪部17b,經由第3保持構件42而安裝成可與輪轂軸11一體旋轉。例如,第2軸承17的內輪部17b,藉由卡合手段例如壓入方式,安裝於第3保持構件42的階段部42b,該第3保持構件42可一體旋轉地安裝於輪轂軸11。藉此,第2軸承17的內輪部17b,經由第3保持構件42而可與輪轂軸11一體旋轉。第2軸承17的內輪部17b,藉由第3保持構件42的階段部42b定位於軸方向。 [0098] 第2軸承17的外輪部17c可一體旋轉地安裝於自由輪14(連結部35)。詳細來說,第2軸承17的外輪部17c可一體旋轉地安裝於連結部35的第3轂部40。例如,第2軸承17的外輪部17c,藉由卡合手段例如壓入方式,安裝於第3轂部40的階段部40a。藉此,第2軸承17的外輪部17c可與自由輪14一體旋轉。第2軸承17的外輪部17c,藉由第3轂部40的階段部40a定位於軸方向。 [0099] (第3軸承) 第3軸承18,相對於輪轂軸11,可旋轉地支承自由輪14。如第2圖及第3圖所示,第3軸承18具有:複數的滾動體18a、內輪部18b、外輪部18c。 [0100] 第3軸承18的滾動體18a配置於第3軸承18的內輪部18b及外輪部18c之間。第3軸承18的內輪部18b可一體旋轉地安裝於輪轂軸11。詳細來說,藉此,第3軸承18的內輪部18b,經由第2保持構件37而安裝成可與輪轂軸11一體旋轉。例如,第3軸承18的內輪部18b,藉由卡合手段例如壓入方式,安裝於第2保持構件37的階段部37a,該第2保持構件37可一體旋轉地安裝於輪轂軸11。藉此,第3軸承18的內輪部18b,經由第2保持構件37而可與輪轂軸11一體旋轉。第3軸承18的內輪部18b,藉由第3保持構件42的階段部37a定位於軸方向。 [0101] 第3軸承18的外輪部18c可一體旋轉地安裝於自由輪14(第2轂部34)。詳細來說,第3軸承18的外輪部18c,藉由卡合手段例如壓入方式,安裝於第2轂部34的階段部34a。藉此,第3軸承18的外輪部18c可與自由輪14一體旋轉。第3軸承18的外輪部18c,藉由第3轂部40的階段部34a定位於軸方向。 [0102] (第4軸承) 第4軸承19,相對於輪轂軸11,可旋轉地支承輪轂主體12。如第2圖及第3圖所示,第4軸承19具有:複數的滾動體19a、內輪部19b、外輪部19c。 [0103] 第4軸承19的滾動體19a配置於第4軸承19的內輪部19b及外輪部19c之間。第4軸承19的內輪部19b可一體旋轉地安裝於輪轂軸11。第4軸承19的內輪部19b,藉由卡合手段例如花鍵卡合方式,安裝在輪轂軸11的外周面。第4軸承19的內輪部19b,藉由固定手段例如鎖定螺母48定位於軸方向。這裡的鎖定螺母48旋入於輪轂軸11。 [0104] 第4軸承19的外輪部19c可一體旋轉地安裝於輪轂主體12(第1轂部25)。詳細來說,第4軸承19的外輪部19c,藉由卡合手段例如壓入方式,可一體旋轉地安裝於第1轂部25的階段部25a。藉此,第4軸承19的外輪部19c可與輪轂主體12一體旋轉。第4軸承19的外輪部19c,藉由第1轂部25的階段部25a定位於軸方向。 [0105] (第1纜線) 如第2圖所示,第1纜線20將發電部13及電子單元15電連接。詳細來說,第1纜線20,在徑向通過第1軸承16的內側,將發電部13及電子單元15電連接。更詳細來說,第1纜線20,在徑向通過第1軸承16及第2軸承17的內側,將發電部13及電子單元15電連接。這裡與發電部13連接的第1纜線20,電連接於電子單元15的第1連接器45。藉此,將發電部13所發電的電力供給到電子單元15。 [0106] 如第2圖及第3圖所示,第1纜線20配置於輪轂軸11的溝部11b。這裡的溝部11b是在輪轂軸11的外周面朝軸方向延伸。在徑向上的溝部11b的開口,藉由第1軸承16的內輪部19b所覆蓋。也就是說,將第1纜線20,在插通於藉由溝部11b及第1軸承16的內輪部19b所形成的孔部的狀態,沿著溝部11b配置。 [0107] (第2纜線) 第2纜線21,將電子單元15及外部裝置61電連接。詳細來說,如第2圖所示,第2纜線21,在徑向通過第3軸承18的內側,將電子單元15及外部裝置61電連接。 [0108] 第2纜線21,朝遠離輪轂主體12的方向,從自由輪14朝外部拉出。詳細來說,第2纜線21,連接於電子單元15的第2連接器46,在徑向通過第3軸承18的內側。第2纜線21,朝遠離電子單元15的方向延伸,從自由輪14的內周部朝外部拉出。 [0109] 如第3圖所示,第2纜線21被第2保持構件37保持。第2保持構件37具有:用來保持第2纜線21的第1孔部37b、及用來將第2纜線21拉出的第2孔部37c。第1孔部37b,在第3保持構件42朝軸方向延伸。第2孔部37c,形成為與第1孔部37b相連,朝徑向貫穿第2保持構件37的外周部。藉由該構造,將配置於第1孔部37b的第2纜線21,從第2孔部37c朝第3保持構件42的外部拉出。藉此將第2纜線21從自由輪14的內周部朝外部拉出。 [0110] 第2纜線21也可是PLC(Power Line Communication)(電力線通訊)纜線。在該情況,第2纜線21,也可將電力供給到外部裝置61,並且也可接收發送通訊訊號。在將第2纜線與撥鏈器連接的情況,也可將用來使撥鏈器動作的電力供給到撥鏈器,並且將用來使撥鏈器動作的訊號發送到撥鏈器。 [0111] (旋轉檢測部) 旋轉檢測部22,檢測自由輪14相對於輪轂軸11的旋轉。如第2圖及第3圖所示,旋轉檢測部22具有:被檢測部22a、檢測部22b。 [0112] 被檢測部22a,設置在電子單元15及自由輪14的其中一方。這裡的被檢測部22a安裝在相對於輪轂軸11相對旋轉的自由輪14。 [0113] 詳細來說,被檢測部22a,例如為至少一個磁鐵。這裡的被檢測部22a是由複數磁鐵所構成。被檢測部22a例如複數磁鐵是配置成在周方向隔著間隔。被檢測部22a固定在自由輪14的內周部例如固定在自由輪14的第2轂部34的內周部。在該狀態,被檢測部22a,在軸方向配置於電子單元15及第3軸承18之間。被檢測部22a配置在電子單元15的第2連接器46的徑向外側。 [0114] 檢測部22b用來檢測被檢測部22a。檢測部22b,設置在電子單元15及自由輪14的另一方。檢測部22b安裝在與輪轂軸11一體旋轉的電子單元15。 [0115] 詳細來說,檢測部22b例如為可檢測磁鐵的磁力的感應器。檢測部22b固定在電子單元15例如電子基板44。藉此,當被檢測部22a連同自由輪14相對於輪轂軸11旋轉時,讓固定於電子單元15(電子基板44)的檢測部22b檢測被檢測部22a(各磁鐵)的通過。 [0116] <變形例1> 變形例1的輪轂發電機101,其第2軸承117的構造與上述實施方式的構造不同。在上述實施方式,第2軸承17在軸方向與第1軸承16並排配置。在變形例1取代該方式,如第4圖所示,在徑向將第2軸承117配置於第1軸承116的內側。 [0117] 針對與上述實施方式相同的構造加上相同的符號,省略其說明。針對這裡省略的說明根據上述實施方式的說明。 [0118] 在該情況,第1軸承116,在徑向配置於第1保持構件127及自由輪114的連結部135之間。詳細來說,第1軸承116,在徑向配置於第1保持構件127及連結部135的第3轂部140之間。 [0119] 第2軸承117,在徑向配置於自由輪114的連結部135及輪轂軸11之間。詳細來說,第2軸承117,在徑向配置於連結部135的第3轂部140及輪轂軸11之間。 [0120] 在變形例1,在第1保持構件127的內周面形成有棘爪齒127a,在自由輪114(連結部135)的第3轂部140的外周面安裝有棘輪爪141。棘輪爪141的前端部嚙合於棘爪齒127a,藉由棘輪爪141及棘爪齒127a構成棘輪機構也就是單向離合器。 [0121] 如上述構造,也能達成本發明的效果,且能使輪轂主體12及自由輪114相對於輪轂軸11旋轉。而且自由輪114,可將第1旋轉方向的旋轉傳達到輪轂主體12,且第2旋轉方向的旋轉不能傳達到輪轂主體12。 [0122] <變形例2> 變形例2的輪轂發電機201,其棘輪機構的構造與上述實施方式的構造不同。在上述實施方式,棘輪機構是由:輪轂主體12的棘爪齒24a、與安裝於自由輪14的連結部35的棘輪爪41所構成。在變形例2取代該方式,如第5圖所示,棘輪機構是由:第1保持構件227的棘爪齒227a、與安裝於自由輪214的連結部235的棘輪爪141所構成。 [0123] 針對與上述實施方式相同的構造加上相同的符號,省略其說明。針對這裡省略的說明根據上述實施方式的說明。 [0124] 在該情況,在第1保持構件227的內周面形成有棘爪齒227a,在自由輪214(連結部235)的第3轂部240的外周面安裝有棘輪爪241。棘輪爪241的前端部嚙合於棘爪齒227a,藉由棘輪爪241及棘爪齒227a構成棘輪機構也就是單向離合器。 [0125] 如上述構造,也能達成本發明的效果,且能使輪轂主體12及自由輪214相對於輪轂軸11旋轉。而且自由輪214,可將第1旋轉方向的旋轉傳達到輪轂主體12,且第2旋轉方向的旋轉不能傳達到輪轂主體12。 [0126] <其他實施方式> 以上雖然針對本發明的一實施方式加以說明,而本發明並不限定於上述實施方式,在不脫離發明的主旨的範圍可進行各種變更。尤其本說明書記載的複數的實施方式及變形例可因應需要任意組合。 [0127] (a)在上述實施方式(包含變形例),雖然顯示自行車1具有懸吊裝置的情況的例子,而只要自行車1具有輪轂發電機10,則自行車1的構造並不限定於上述實施方式,能以任何方式構成。 [0128] (b)在上述實施方式(包含變形例),雖然顯示輪轂軸11安裝於自行車1的搖臂91的前端部的情況的例子,而在不具有搖臂91的自行車1,也可將輪轂軸11安裝在座墊支架及鏈條支架相交的後端部。 [0129] (c)在上述實施方式(包含變形例),雖然顯示自由輪14、114、214的第2筒狀部33及第2轂部34的外徑不相同的情況的例子,而第2筒狀部33及第2轂部34為同直徑也可以。 [0130] (d)在上述實施方式(包含變形例),雖然顯示自由輪14、114、214的第2筒狀部33及第2轂部34支承後鏈輪60的情況的例子,而後鏈輪60只配置於第2筒狀部33也可以。 [產業上的可利用性] [0131] 本發明可廣泛適用於自行車用輪轂。
[0132]
11‧‧‧輪轂軸
12‧‧‧輪轂主體
13‧‧‧發電部
14、114、214‧‧‧自由輪
15‧‧‧電子單元
16‧‧‧第1軸承
17‧‧‧第2軸承
18‧‧‧第3軸承
19‧‧‧第4軸承
20‧‧‧第1纜線
21‧‧‧第2纜線
22‧‧‧旋轉檢測部
22a‧‧‧被檢測部
22b‧‧‧檢測部
29‧‧‧定子線圈
30‧‧‧發電用磁鐵
33‧‧‧第2筒狀部
34‧‧‧第2轂部
44‧‧‧電子基板
45‧‧‧第1連接器
46‧‧‧第2連接器
47‧‧‧蓄電裝置
60‧‧‧鏈輪
O‧‧‧中心軸心、旋轉軸心
[0033] 第1圖為本發明的實施方式的自行車的正視圖。 第2圖為本發明的實施方式的輪轂發電機的剖面圖。 第3圖為本發明的實施方式的輪轂發電機的分解圖。 第4圖為本發明的變形例1的輪轂發電機的局部放大剖面圖。 第5圖為本發明的變形例2的輪轂發電機的局部放大剖面圖。
Claims (21)
- 一種自行車用輪轂,具備有:輪轂軸、輪轂主體、發電部、旋轉體、電子零件; 上述輪轂軸具有中心軸心; 上述輪轂主體可繞著上述輪轂軸旋轉; 上述發電部,配置於上述輪轂軸與上述輪轂主體之間,且可藉由上述輪轂軸及上述輪轂主體的相對旋轉而發電; 上述旋轉體,可支承鏈輪,且連結於上述輪轂主體且可繞上述輪轂軸旋轉; 上述電子零件,在相對於上述中心軸心的徑向,配置於上述輪轂軸與上述旋轉體之間,且與上述發電部電連接。
- 一種自行車用輪轂,具備有:輪轂軸、輪轂主體、發電部、旋轉體、電子零件; 上述輪轂軸具有中心軸心; 上述輪轂主體可繞著上述輪轂軸旋轉; 上述發電部,配置於上述輪轂軸與上述輪轂主體之間,且可藉由上述輪轂軸及上述輪轂主體的相對旋轉而發電; 上述旋轉體,連結於上述輪轂主體且可繞上述輪轂軸旋轉,且可將第1旋轉方向的旋轉傳達到上述輪轂主體,且不能將與上述第1旋轉方向相反的第2旋轉方向的旋轉傳達到上述輪轂主體; 上述電子零件,在相對於上述中心軸心的徑向,配置於上述輪轂軸與上述旋轉體之間,且與上述發電部電連接。
- 如申請專利範圍第1項的自行車用輪轂,其中,上述旋轉體,可將第1旋轉方向的旋轉傳達到上述輪轂主體,且不能將與上述第1旋轉方向相反的第2旋轉方向的旋轉傳達到上述輪轂主體。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項的自行車用輪轂,其中,上述電子零件包含電子基板。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項的自行車用輪轂,其中,上述電子零件包含:用來儲存上述發電部的電力的蓄電裝置。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項的自行車用輪轂,其中,上述電子零件不能旋轉地固定於上述輪轂軸。
- 如申請專利範圍第1至6項中任一項的自行車用輪轂,其中,進一步具備有:第1軸承、與第1纜線; 上述第1軸承,相對於上述輪轂軸可旋轉地支承上述輪轂主體; 上述第1纜線,在上述徑向通過上述第1軸承的內側,將上述發電部及上述電子零件電連接。
- 如申請專利範圍第1至6項中任一項的自行車用輪轂,其中,進一步具備有:第2軸承、與第1纜線; 上述第2軸承,相對於上述輪轂軸可旋轉地支承上述旋轉體; 上述第1纜線,在上述徑向通過上述第2軸承的內側,將上述發電部及上述電子零件電連接。
- 如申請專利範圍第1至6項中任一項的自行車用輪轂,其中,進一步具備有:第1軸承、第2軸承、與第1纜線; 上述第1軸承,相對於上述輪轂軸可旋轉地支承上述輪轂主體; 上述第2軸承,相對於上述輪轂軸可旋轉地支承上述旋轉體; 上述第1纜線,在上述徑向通過上述第1軸承及上述第2軸承的內側,將上述發電部及上述電子零件電連接。
- 如申請專利範圍第9項的自行車用輪轂,其中,上述第2軸承,在上述徑向配置於上述第1軸承的內側。
- 如申請專利範圍第7至10項中任一項的自行車用輪轂,其中,上述電子零件包含第1連接器; 上述第1連接器,經由上述第1纜線電連接於上述發電部。
- 如申請專利範圍第7至11項中任一項的自行車用輪轂,其中,上述電子零件包含第2連接器; 上述第2連接器,經由第2纜線電連接於外部裝置。
- 如申請專利範圍第12項的自行車用輪轂,其中,進一步具備有第3軸承; 上述第3軸承,相對於上述輪轂軸可旋轉地支承上述旋轉體; 上述第2連接器,在上述徑向經由通過上述第3軸承內側的第2纜線,電連接於上述外部裝置。
- 如申請專利範圍第12或13項的自行車用輪轂,其中,上述輪轂主體及上述旋轉體,在與上述中心軸心平行的軸方向並排配置; 上述第2纜線,朝遠離上述輪轂主體的方向,從上述旋轉體朝外部拉出。
- 如申請專利範圍第1至14項中任一項的自行車用輪轂,其中,進一步具備有旋轉檢測部; 上述旋轉檢測部,檢測上述旋轉體相對於上述輪轂軸的旋轉; 上述旋轉檢測部具有被檢測部及檢測部; 上述被檢測部設置於上述電子零件及上述旋轉體的其中一方; 上述檢測部,設置於上述電子零件及上述旋轉體的另一方且用來檢測上述被檢測部。
- 如申請專利範圍第15項的自行車用輪轂,其中,上述被檢測部為磁鐵; 上述檢測部為可檢測上述磁鐵的磁力的感應器。
- 如申請專利範圍第1至16項中任一項的自行車用輪轂,其中,上述發電部包含:可與上述輪轂軸一體旋轉的定子、及可與上述輪轂主體一體旋轉的磁鐵。
- 如申請專利範圍第1至17項中任一項的自行車用輪轂,其中,上述旋轉體可支承複數的鏈輪。
- 如申請專利範圍第1至18項中任一項的自行車用輪轂,其中,上述輪轂主體及上述旋轉體,在與上述中心軸心平行的軸方向並排配置; 上述旋轉體具有:大徑部、與小徑部; 上述大徑部位於較上述小徑部更靠近上述輪轂主體側。
- 如申請專利範圍第19項的自行車用輪轂,其中,上述電子零件的至少一部分,在上述徑向配置於上述大徑部與上述輪轂軸之間。
- 一種自行車用輪轂,具備有:輪轂軸、輪轂主體、發電部、電子零件; 上述輪轂軸具有中心軸心; 上述輪轂主體可繞著上述輪轂軸旋轉; 上述發電部配置於上述輪轂軸與上述輪轂主體之間,且可藉由上述輪轂軸及上述輪轂主體的相對旋轉而發電; 上述電子零件,在與上述中心軸心平行的軸方向,配置於較上述輪轂主體更外側,且與上述發電部電連接; 上述電子零件包含:用來儲存上述發電部的電力的蓄電裝置。
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