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WO1988000549A1 - Dynamo pour bicyclettes - Google Patents

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Publication number
WO1988000549A1
WO1988000549A1 PCT/EP1987/000339 EP8700339W WO8800549A1 WO 1988000549 A1 WO1988000549 A1 WO 1988000549A1 EP 8700339 W EP8700339 W EP 8700339W WO 8800549 A1 WO8800549 A1 WO 8800549A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gear
housing
wheel
rotor
machine according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP1987/000339
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Schürmann
Bernd Gudereit
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19863623605 external-priority patent/DE3623605A1/de
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to HU873435A priority Critical patent/HUT46871A/hu
Priority to BR8707380A priority patent/BR8707380A/pt
Priority to EP19880101206 priority patent/EP0296306B1/de
Priority to DE8888101206T priority patent/DE3865107D1/de
Priority to AT88101206T priority patent/ATE67723T1/de
Priority to ES88101206T priority patent/ES2027709T3/es
Publication of WO1988000549A1 publication Critical patent/WO1988000549A1/de
Priority to KR1019880700266A priority patent/KR880701658A/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J6/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices on cycles; Mounting or supporting thereof; Circuits therefor
    • B62J6/06—Arrangement of lighting dynamos or drives therefor
    • B62J6/10—Gear drives

Definitions

  • the invention relates to a dynamo for / on bicycles, with a housing which can be fixed on the bicycle, accommodates a stator and a rotor, the rotor being able to be rotated by a drive part which can be driven by a bicycle wheel.
  • Such known dynamos are attached to the bicycle fork and have as a drive part a wheel, which rolls on the tires.
  • the disadvantage here is that the wheel does not twist due to dirt or snow and ice, but instead slips along the tires so that no electricity can be generated.
  • the dynamo loosens in its attachment to the wheel fork and then gets between the spokes, which leads to accidents.
  • dynamos are known which have a wide pressure roller as the drive part, which also rolls on the tires.
  • the drive parts that roll on the tires can cause damage to the tires if they are used for a long time.
  • the object of the invention is to provide a dynamo machine which is constructed simply and in a cost-saving manner and which, on the one hand, can be fixed securely on the bicycle and, on the other hand, is provided with a permanently safe and optimal movement transmission from the bicycle wheel outside the tires for power generation.
  • the dynamo according to the invention has a simple and cost-saving design and can be secured in a simple manner on the bicycle in a positionally secured manner.
  • the dynamo is preferably plugged onto a wheel axle, preferably the front wheel axle, of the bicycle and then practically represents an axle alternator.
  • a drive part preferably a gearwheel or circumferential housing cover
  • this drive part gives the wheel run determined by it
  • Rotary motion via a gearbox on the rotor, which is coaxial or eccentric to the wheel axle, so that the rotary motion is transmitted outside the tires and is therefore not affected by external influences such as dirt, snow, ice, because of the torsion-proof connection of the drive part and wheel no slipping or sliding movements can occur.
  • the drive part with gear, stator and rotor are sealed in a housing to the outside and form a compact structural unit with the housing.
  • the dynamo can be stored on the bike in a torsion-proof manner by plugging it onto the wheel axle and in connection with the wheel fork. Furthermore, there is also the possibility of attaching the dynamo to the wheel fork outside the wheel axis, in which case its transmission is also connected to the drive part seated on the wheel axis.
  • the dynamo can easily be retrofitted to any bike. Exemplary embodiments according to the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. It shows:
  • FIG. 1 is a perspective view of a bicycle with a dynamo arranged on the front wheel axle
  • Fig. 3 shows a horizontal section through the same dynamo machine.
  • FIG. 4 is a side view of a dynamo machine in a further embodiment and in the position mounted on the front wheel axle,
  • FIG. 5 is an end view of the dynamo machine of FIG. 4,
  • FIG. 7 is a side view of a dynamo machine in a further embodiment
  • FIG. 8 shows a section through the dynamo machine according to section line I-I in FIG. 7.
  • the drive part (4) is fixedly connected to the wheel (5) about the wheel axis (6) or can be rotatably connected in a rigid manner and forms part of a gear (7) which rotates the rotor (3) depending on the wheel rotation and can be switched on and off. the dynamo.
  • a gear. (7) can be provided in the housing (1) a helical gear, a bevel gear or a planetary gear, the drive part (4) always forming part of this gear and rotatable with the wheel (5) in the region of the axis (6) connected is.
  • the drive part (4) which is designed as a gearwheel in this embodiment, is mounted centrally on the wheel axle (6) and connected to the wheel (5) by drivers (8); as drivers (8), for example, screws can be provided which are screwed into the hub flange (9) or fingers are provided on the drive part (4) which engage in the hub flange (9) or between the spokes (10).
  • a spur gear (7) is provided in the housing (1) and a U-shaped bearing bracket (11) around the wheel axis (6) with different lengths of U-leg (11a, 11c). with at least one leg (11a), preferably its longer leg, mounted and held in the housing (1) in a rotationally fixed manner; for example, the U-shaped bearing bracket (11) with its web (11b) lies between two molded strips (12) in the housing (1).
  • An output gear (13) is rotatably mounted on the shorter U-leg (11c) of the bearing bracket (11) and meshes with the drive part (4).
  • the axis (14) of the driven gear (13) extends up to the longer leg (11a) and on this axis (14) sits near the leg (11a) a transmission gear (15) which is in engagement with a gear (16) , which is provided on or around the rotor (3), so that from the drive part (4) via the driven gear (13) and the transmission gear (15) the gear (16) and thus the rotor (3) is rotated and that in a certain gear ratio.
  • the driven gear (13) can be rotated with the axis (14) and at the same time is displaceably mounted on the axis (14), so that it is in engagement with the drive part (4) in one displacement position and is disengaged in the second displacement position - this displaceability of the driven gear wheel (13) enables the gearbox (7) to be switched on and off and thus a rotational movement transmission and interruption from the wheel (5) to the rotor (3).
  • the output gear (13) can be moved by means of a rotary or tilting lever (17) protruding from the housing (1) on the top, for example, in Fig. 2 and 3, a rotary lever (1 7) Dargestel lt with a eccentric tab (17a) is connected to the driven gear (13) and when twisted, this tab (17a) causes a displacement of the gear (13).
  • An actuating button (17b) is provided on the rotary lever (17) at the end lying outside the housing (1).
  • a compression spring (18) arranged around the axis (14) is supported between the two gear wheels (13) and (15) and holds or brings the gear wheel (13) into the switched-on gear position.
  • the Gerissause.e- (l) is preferably made of two parts made of plastic and has a streamlined shape.
  • a recess (19) is provided on the top side in the plastic housing, through which a strut of the wheel fork (20) engages in the dynamo machine and is fixed on the wheel axle.
  • the strut of the wheel fork (20) lies between the drive part (4) and the rotor (3).
  • 21 denotes an electrical cable which is led from the stator (2) out of the dynamo machine, preferably through the recess (19) and is connected to the lighting of the bicycle for the power supply.
  • the entire dynamo machine is secured against rotation on the wheel axle (6) by the wheel fork (20) engaging in the housing (1). It is within the scope of the invention, the dynamo outside the wheel axis (6), z. B. on the wheel fork (20), the drive part (4) then sitting on the wheel axle (6) and the driven gear (13) then also being connected to the drive part (4). In this embodiment, the stator (2) and rotor (3) and the gear (16) would then no longer be coaxial to the wheel axis (6), but would be eccentric to it.
  • the housing (1) for the transmission (7) is also arranged fixed on the wheel axle (6), the stator (2) and the rotor (3) are eccentric to the wheel axis (6) in the housing (1) and the drive part (4) is formed by a circumferential housing cover, which can be connected to the wheel (5) via a switch-on and switch-off element (22) and is solvable.
  • the housing (1) forms a housing for the stator (2) and rotor (3) and at the same time for the gear (7).
  • This housing (1) has a bearing bush (23) with which it is pushed, preferably pressed, onto a receiving bush (24) seated on the wheel axle (6) and is held in a rotationally fixed manner by the wheel axle nut (25).
  • a shell-shaped housing part (26) which is coaxial with the wheel axis (6) and is circular in its basic form, to which a pot-like housing part (27) with cover (28) lying eccentrically to the wheel axis (6). connects.
  • the stator (2) with coil (2a) is mounted in the pot-like housing part (27) and the rotor (3) is housed, with its rotor shaft (29) on the one hand in the cover (28) closing the housing part and on the other hand in the housing part (27 ) is rotatably mounted.
  • the drive part (4) has an oval basic shape, is rotatably mounted about the receiving bush (24) with the interposition of a roller and / or slide bearing (30) and closes the housing part (26) with a circumferential seal (31), such as rubber and Labyrinth seal, tight.
  • An internally toothed ring gear (32) is fastened to the drive part (4) and preferably has straight teeth.
  • a shaft (34) is mounted in the housing part (26) with the interposition of a roller and / or sliding bearing (33), said shaft (34) meshing with a preferably toothed gear (35) meshing with the ring gear (32) and a second gear (36) arranged coaxially thereto ) rotatably, this second, larger gear (36) engages with a gear (37) seated on the shaft (29) of the rotor (3).
  • the two gears (36, 37) are preferably designed with helical teeth.
  • the on and off element (22) is arranged in / on an oval length end region of the drive part (4) and has a bolt-shaped driver (38) which runs approximately parallel to the wheel axis (6) and which is mounted on one of the drive parts (4) Shift rocker (39) with and switch-off pushbuttons (E, A) is fastened, preferably on the switch-on pushbutton (E) outside the shift rocker pivot axis.
  • the driver (38) establishes the movement connection of the drive part (4) to the spokes (10) and the rotary movement of the gear (7) is initiated by the rotating drive part (4).
  • the driver (38) is pushed between the spokes (10) and, when the wheel (5) is rotated, the driver (38) is taken along and thus the drive part .l (4) twisted.
  • the toothed ring (32) rotating with the drive part (4) drives the fixed gear (35) and this in turn drives the gear (36) via the common shaft (34), which then sits the gear on the rotor shaft (29) (37) and thus rotates the rotor (3).
  • the gearbox (7) is designed in two stages and has one
  • a reflector (41) is arranged on the oval length end region of the drive part (4) opposite the switch-on and switch-off element (22). This reflector (41) and the switching rocker (39), which is preferably also reflective, creates two circumferential light points, which additionally contribute to the safety of the cyclist.
  • connection cables of the dynamo machine are embedded in the form of two plugs (42) in the fixed housing (1) (housing part 27) and are connected to the power cables (21) that lead to the front and rear lights.
  • the receptacle (24) has the task of positioning the dynamo on the front wheel axle (5) in a rotationally fixed and centric manner.
  • the dynamo or the recessed receptacle (24) can be attached to the wheel axle (5) in a few easy steps, adjusted between the bicycle fork (20) and the lower mudguard mounting rod (43) and then with the provided nut (25) Tighten the front wheel axle (6).
  • the dynamo sits in the protective area between the bicycle fork (20) and the spokes (10) without touching them (Fig. 4).
  • the bulge of the fixed housing (1) namely the housing part (27) for the stator (2) and rotor (3), remains within the length of the front wheel axle specified by the bicycle manufacturer.
  • the housing (1) and the drive part (4) as well as the gear wheels (32, 35, 36, 37) are made of plastic.
  • the drive part 1 (4) is drawn with its driver (38) in the rotated position when the driver (38) lies in the area of the stator (2) and rotor (3), that is to say 270 by comparison with FIG. 4 Degrees twisted.
  • the further third embodiment of the dynamo according to FIGS. 7 and 8 corresponds in the basic principle and structure of the dynamo according to FIGS. 4 and 6 and the same reference numbers have been used for the same components.
  • the housing (1) preferably in the form of a steel body base bracket, is also fixed on the wheel axle (6) with a bearing bush (23).
  • a large toothed belt pulley (45) extends around this bearing bush (23) in the housing (1) and a small toothed belt pulley (46) sits on the rotor shaft (29).
  • a toothed belt (44) runs around these two toothed belt pulleys (45, 46) and is held under tension by a tensioning roller (47).
  • the drive part (4) has an oval basic shape and in the smaller oval area is the housing part (27) with cover (28), in which the stator (2) and rotor (3) as well as the toothed belt pulley (46) and tensioning roller (47) and one Power cable connection flap (48) with connection (49) made of brass for the power cable (21) are provided.
  • the switch-on and switch-off element (22) is mounted on a bracket (50) arranged on the housing part (27) and has a driver lever (52) with spring locking system (53) which can be pivoted about an axis (51).
  • the large toothed belt pulley (45) extends around the bearing bush (21) in a housing ring (54) made of plastic and is injection molded therein, this housing ring (54) merging into the housing part (27) and forming a unit with it.
  • the bicycle dynamo With the on / off switch (22) the bicycle dynamo is put into operation by pushing the driver (52) between the spokes (10). In the switched-off state, the wheel (5) rotates freely as in the normal state without any additional load.
  • the on / off element (22) is moved against a compression spring (53) which, by means of two marked positions, only permits the on or off state.
  • the driver bracket (50) is connected once to the on / off switch (22) and to the toothed belt pulley (45), which is set in rotation by these two.
  • the toothed belt (44) drives the toothed belt pulley (46) and thus the rotor (3).
  • the power cables (21) of the front and back people are switched on by the foldable power cable connection flap (48) in the circuit of the dynamo m. Installation is carried out by removing a lock nut from the wheel hub and the washer of the wheel axle (6) (wheel hub).

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Description

Dynamomaschine für/an Fahrräder
Die Erfindung bezieht sich auf eine Dynamomaschine für/an Fahrräder, mit einem am Fahrrad festlegbaren, einen Stator und einen Rotor aufnehmenden Gehäuse, wobei der Rotor von einem Antriebsteil in Drehbewegung versetzbar ist, welches von einem Fahrrad-Rad antreibbar ist.
Derartige bekannte Dynamos werden an der Fahrradgabel befestigt und haben als Antriebsteil ein Rädchen, welches sich an der Bereifung abwälzt. Nachteilig hierbei ist es, daß durch Verschmutzung oder durch Schnee und Eis vielfach eine Verdrehung des Rädchens nicht erfolgt, sondern dieses an der Bereifung entlangrutscht, so daß keine Stromerzeugung erfolgen kann. Auch besteht die Möglichkeit, daß der Dynamo sich in seiner Befestigung an der Radgabel lockert und dann zwischen die Speichen gerät, was zu Unfällen führt. Weiterhin sind Dynamos bekannt, die eine breite Druckrolle als Antriebsteil aufweisen, die sich ebenfalls auf der Bereifung abwälzt. Hier bestehen ebenfalls Nachteile des Rutschens und der mangelnden Stromerzeugung.
Außerdem können die sich an der Bereifung abwälzenden Antriebsteile bei längerem Gebrauch eine Beschädigung der Bereifung hervorrufen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach und kostensparend aufgebaute Dynamomaschine zu schaffen, die einerseits lagesicher am Fahrrad festlegbar ist und andererseits eine dauerhaft sichere und optimale Bewegungsübertragung vom Fahrrad-Rad außerhalb der Bereifung für die Stromerzeugung erhält.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei noch die in den Unteransprüchen aufgeführten Gestaltungsmerkmale vorteilhafte Weiterbildungen der Aufgabenlösung darstellen.
Der Gegenstand der Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die Merkmale der einzelnen Ansprüche, sondern auch auf deren Kombination.
Die erfindungsgemäße Dynamomaschine ist einfach und kostensparend aufgebaut und läßt sich in einfacher Weise lagegesichert am Fahrrad festlegen. In bevorzugter Weise wird die Dynamomaschine auf eine Radachse, vorzugsweise die Vorderradachse, des Fahrrades aufgesteckt und stellt dann praktisch eine Achs-Lichtmaschine dar. Für die Drehbewegungsübertragung vom Rad auf den Rotor ist auf die Radachse ein Antriebsteil, vorzugsweise Zahnrad oder umlaufender Gehäusedeckel, zentrisch aufgesteckt und mit dem Rad fest verbunden oder mit den Radspeichen über einen Ein- und Ausschaltmechanismus bewegungsmäßig verbindbar, und dieses Antriebsteil gibt seine vom Radlauf bestimmte Drehbewegung über ein Getriebe auf den Rotor, der koaxial oder exzentrisch zur Radachse liegt, ab, so daß die Drehbewegungsübertragung außerhalb der Bereifung erfolgt und somit durch äußere Einflüsse, wie Schmutz, Schnee, Eis, nicht beeinträchtigt wird, da durch die verdrehfeste Verbindung von Antriebsteil und Rad keine Rutsch- oder Gleitbewegungen entstehen können.
Das Antriebsteil mit Getriebe, Stator und Rotor sind in einem Gehäuse nach außen hin abgedichtet untergebracht und bilden mit dem Gehäuse eine kompakte Baueinheit.
Die Dynamomaschine läßt sich durch Aufstecken auf die Radachse und in Verbindung mit der Radgabel verdrehfest am Fahrrad lagern. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, die Dynamomaschine außerhalb der Radachse an der Radgabel anzubringen, wobei dann ihr Getriebe ebenfalls mit dem auf der Radachse sitzenden Antriebsteil in Verbindung steht.
Die Dynamomaschine ist ohne weiteres an jedem Fahrrad leicht nachrüstbar. Anhand der Zeichnungen werden nachfolgend Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrrades mit auf der Vorderradachse angeordneter Dynamomaschine,
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die auf der Radachse angeordnete Dynamomaschine,
Fig. 3 einen waagerechten Schnitt durch dieselbe Dynamomasch ine.
Fig. 4 eine Seitenansicht einer Dynamomaschine in weiterer Ausführung und in der an der Vorder radachse montierten Stellung,
Fig. 5 eine Stirnansicht der Dynamomaschine nach Fig. 4,
Fig. 6 einen senkrechten Halbschnitt durch dieselbe Dynamomaschine,
Fig. 7 eine Seitenansicht einer Dynamomaschine in weiterer Ausführung,
Fig. 8 einen Schnitt durch die Dynamomaschine gemäß Schnittlinie I-I in Fig. 7.
Mit 1 ist ein Gehäuse einer Dynamomaschine für/an Fahrräder bezeichnet, in dem ein Stator (2) und ein Rotor (3) koaxial oder exzentrisch zu einer Radachse (6), vorzugswei se der Vorder radachse, untergebracht sind, wobei der Rotor (3) von einem Antriebsteil (4), in Drehbewegung versetzbar ist und wobei dieses Antriebsteil (4) seine Drehbewegung von einem Fahrradrad (5) erhält. Das Antriebsteil (4) ist um die Radachse (6) mit dem Rad (5) fest verbunden oder bewegungsstarr verbindbar drehbar gelagert und bildet einen Teil eines den Rotor (3) in Abhängigkeit von der Raddrehung verdrehenden, ein- und ausschaltbaren Getriebe (7) der Dynamomaschine.
Nunmehr wird Bezug auf die Ausführung nach Fig. 2 und 3 genommen, bei der die Dynamomaschine mit ihrem Stator (2), Rotor (3) und Antriebsteil (4) koaxial zu der Radachse (6) angeordnet ist und die gesamte Dynamomaschine auf der Radachse (6) sitzt.
Als Getriebe. (7) läßt sich in dem Gehäuse (1) ein St-irnradgetriebe, ein Kegelradgetriebe oder ein Planetengetriebe vorsehen, wobei das Antriebsteil (4) immer ein Teil dieses Getriebes bildet und mit dem Rad (5) im Bereich der Achse (6) verdrehfest verbunden ist.
Das bei dieser Ausführung als Zahnrad ausgeführte Antriebsteil (4) ist zentrisch auf die Radachse (6) geführt aufgesteckt und durch Mitnehmer (8) mit dem Rad (5) verbunden; als Mitnehmer (8) lassen sich beispielsweise Schrauben vorsehen, die in dem Nabenflansch (9) eingeschraubt werden oder aber es sind am Antriebsteil (4) Finger vorgesehen, die in den Nabenflansch (9) oder aber zwischen die Speichen (10) greifen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 ist in dem Gehäuse (1) ein Stirnradgetriebe (7) vorgesehen und dabei ein U-förmiger, unterschiedlich lange U-Schenkel (11a, 11c) aufweisender Lagerbügel (11) um die Radachse (6) mit mindestens einem Schenkel (11a), vorzugsweise seinem längeren Schenkel, gelagert und in dem Gehäuse (1) verdrehfest gehalten; beispielsweise liegt der U-förmige Lagerbügel (11) mit seinem Steg (11b) zwischen zwei angeformten Leisten (12) im Gehäuse (1).
An dem kürzeren U-Schenkel (11c) des Lagerbügels (11) ist ein Abtriebszahnrad (13) drehbar gelagert, welches mit dem Antriebsteil (4) kämmt. Die Achse (14) des Abtriebszahnrades (13) ist bis zum längeren Schenkel (11a) hingeführt und auf dieser Achse (14) sitzt nahe dem Schenkel (11a) ein Übertragungszahnrad (15), welches mit einem Zahnrad (16) in Eingriff, steht, das an oder um den Rotor (3) vorgesehen ist, so daß vom Antriebsteil (4) aus über das Abtriebszahnrad (13) und das Übertragungszahnrad (15) das Zahnrad (16) und somit der Rotor (3) verdreht wird und das in einem gewissen Übersetzungsverhältnis.
Das Abtriebszahnrad (13) ist mit der Achse (14) verdrehbar und gleichzeitig auf der Achse (14) verschiebbar gelagert, so daß es in der einen Verschiebestellung mit dem Antriebsteil (4) in Eingriff steht und in der zweiten Verschiebestellung außer Eingriff gebracht wird - diese Verschiebbarkeit des Abtriebszahnrades (13) ermöglicht ein Ein- und Ausschalten des Getriebes (7) und somit eine Drehbewegungsübertragung und -unterbrechung vom Rad (5) auf den Rotor (3). Die Verschiebung des Abtriebszahnrades (13) läßt sich durch einen aus dem Gehäuse (1) obenseitig herausragenden Dreh- oder KippHebel (17) durchführen, beispielsweise ist in Fig . 2 und 3 ein Drehhebel ( 1 7 ) dargestel lt , der mit einer exzentrischen Lasche (17a) mit dem Abtriebszahnrad (13) in Verbindung steht und beim Verdrehen bewirkt diese Lasche (17a) eine Verschiebung des Zahnrades (13).
Am außerhalb des Gehäuses (1) liegenden Ende ist ein Betätigungsknopf (17b) am Drehhebel (17) vorgesehen.
Eine um die Achse (14) angeordnete Druckfeder (18) stützt sich zwischen den beiden Zahnrädern (13) und (15) ab und hält bzw. bringt das Zahnrad (13) in die eingeschaltete Getriebestellung.
Das Gehäus.e-(l) ist vorzugsweise zweigeteilt aus Kunststoff hergestellt und hat eine stromlinienförmige Formgebung. In dem Kunststoffgehäuse ist obenseitig eine Aussparung (19) vorgesehen, durch die eine Strebe der Radgabel (20) in die Dynamomaschine hineingreift und auf der Radachse festgelegt wird. Die Strebe der Radgabel (20) liegt dabei zwischen dem Antriebsteil (4) und dem Rotor (3).
21 bezeichnet ein elektrisches Kabel, welches vom Stator (2) aus aus der Dynamomaschine heraus, vorzugsweise durch die Aussparung (19) hindurchgeführt ist und für die Stromversorgung an die Beleuchtung des Fahrrades angeschlossen wird.
Durch die in das Gehäuse (1) eingreifende Radgabel (20) ist die gesarate Dynamomaschine gegen Verdrehung gesichert auf der Radachse (6) gehalten. Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Dynamomaschine auch außerhalb der Radachse (6), z. B. an der Radgabel (20) festzulegen, wobei dann auf der Radachse (6) das Antriebsteil (4) sitzt und das Abtriebszahnrad (13) dann ebenfalls mit dem Antriebsteil (4) in Verbindung steht. Bei dieser Ausführung würden dann der Stator (2) und Rotor (3) sowie das Zahnrad (16) nicht mehr koaxial zur Radachse (6), sondern exzentrisch dazu stehen.
Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 bis 6, welches im Grundprinzip und in der Funktion dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht, ist das Gehäuse (1) für das Getriebe (7) ebenfalls auf der Radachse (6) feststehend angeordnet, der Stator (2) und Rotor (3) liegen exzentrisch- zur Radachse (6 ) im Gehäuse (1) und das Antriebsteil (4) ist von einem umlaufenden Gehäusedeckel gebildet, der über ein Ein- und Ausschaltorgan (22) mit dem Rad (5) bewegungsmäßig verbindbar und lösbar ist.
Das Gehäuse (1) bildet ein Aufnahmegehäuse für den Stator (2) und Rotor (3) und gleichzeitig für das Getriebe (7). Dabei hat dieses Gehäuse (1) eine Lagerbuchse (23), mit der es auf eine auf der Radachse (6) sitzende Aufnahmebuchse (24) aufgesteckt, vorzugsweise aufgepreßt, und durch die Radachsmutter (25) verdrehfest gehalten ist.
Um die Lagerbuchse (23) erstreckt sich ein koaxial zur Radachse (6) liegendes, schalenförmiges und in der Grundform kreisförmiges Gehäuseteil (26), an das sich ein exzentrisch zur Radachse (6) liegendes, topfartiges Gehäuseteil (27) mit Deckel (28) anschließt. In dem topfartigen Gehäuseteil (27) lagert der Stator (2) mit Spule (2a) und ist der Rotor (3) untergebracht, der mit seiner Rotorwelle (29) einerseits in dem das Gehäuseteil verschließenden Deckel (28) und andererseits im Gehäuseteil (27) drehbar gelagert ist.
Das Antriebsteil (4) hat eine ovale Grundform, ist unter Zwischenschaltung eines Wälz- und/oder Gleitlagers (30) um die Aufnahmebuchse (24) drehbar gelagert und schließt das Gehäuseteil (26) mit einer umlaufenden Dichtung (31), wie Gummi- und Labyrinthdichtung, dicht ab.
An dem Antriebsteil (4) ist ein innenverzahnter Zahnkranz (32) befestigt, der vorzugsweise eine Geradverzahnung besitzt.
Im Gehäuseteil (26) ist unter Zwischenschaltung eines Wälz- und/oder Gleitlagers (33) eine Welle (34) gelagert, die ein mit dem Zahnkranz (32) kämmendes, vorzugsweise geradverzahntes Zahnrad (35) und ein koaxial dazu angeordnetes zweites Zahnrad (36) drehbar hält, wobei dieses zweite, größere Zahnrad (36) mit einem auf der Welle (29) des Rotors (3) sitzenden Zahnrad (37) in Eingriff steht. Die beiden Zahnräder (36, 37) sind vorzugsweise mit einer Schrägverzahnung ausgestaltet.
In/an einem Oval-Längenendbereich des Antriebsteiles (4) ist das Ein- und Ausschaltorgan (22) angeordnet, welches einen bolzenförmigen, etwa parallel zur Radachse (6) verlaufenden Mitnehmer (38) hat, der an einer im Antriebsteil (4) gelagerten Schaltwippe (39) mit Ein- und Ausschaltdrückern (E, A) befestigt ist, vorzugsweise am Einschaltdrücker (E) außerhalb der Schaltwippen- Schwenkachse lagert.
Der Mitnehmer (38) stellt die bewegungsmäßige Verbindung des Antriebsteiles (4) zu den Speichen (10) her und dadurch wird die Drehbewegung des Getriebes (7) durch das umlaufende Antriebsteil (4) eingeleitet. Durch Druck mit dem Finger auf den Einschaltdrücker (E) in axialer Richtung zur Radachse (6) wird der Mitnehmer (38) zwischen die Speichen (10) geschoben und beim Drehen des Rades (5) der Mitnehmer (38) mitgenommen und somit das Antriebstei.l (4) verdreht.
Der sich mit dem Antriebsteil (4) drehende Z-ahnkranz (32) treibt das ortsfeste Zahnrad (35) an und dieses wiederum über die gemeinsame Welle (34) das Zahnrad (36), welches dann das auf der Rotorwelle (29) sitzende Zahnrad (37) und somit den Rotor (3) verdreht.
Das Getriebe (7) ist zweistufig ausgeführt und hat eine
Übersetzung von z. B. iges = 31.
Durch Druck mit dem Finger auf den Ausschaltdrücker (A) wird der Mitnehmer (38) aus den Speichen (10) herausgezogen und dann ist die Dynamomaschine vom Vorderrad (5) (von dessen Speichen 10) vollkommen getrennt.
Die jeweilige Schaltposition "Ein" bzw. "Aus" wird durch einen federbelasteten Raststift (40) od. dgl. in einer Rastkerbe arretiert. An dem dem Ein- und Ausschaltorgan (22) gegenüberliegenden Oval-Längenendbereich des Antriebsteiles (4) ist ein Reflektor (41) angeordnet. Durch diesen Reflektor (41) und die vorzugsweise ebenfalls reflektierend ausgebildete Schaltwippe (39) entstehen zwei umlaufende Lichtpunkte, die zusätzlich zur Sicherheit des Fahrradfahrers beitragen.
Die Anschlußkabel der Dynamomaschine sind in Form von zwei Steckern (42) im feststehenden Gehäuse (1) (Gehäuseteil 27) eingelassen und werden mit den Stromkabeln (21) verbunden, die zum Vorder- und Rücklicht führen.
Die Aufnahmebuchse (24) hat die Aufgabe, die Dynamomaschine auf der Vorderradachse (5) verdrehfest und zentrisch zu positionieren.
Bei der Montage ist die Dynamomaschine bzw. die eingelassene Aufnahmebuchse (24) mit wenigen Handgriffen auf die Radachse (5) aufzustecken, zwischen Fahrradgabel (20) und der unteren Schutzblechhalterungsstange (43) zu justieren und danach mit der dafür vorgesehenen Mutter (25) der Vorderradachse (6) festzuziehen. Dabei sitzt die Dynamomaschine im Schutzbereich zwischen der Fahrradgabel (20) und den Speichen (10), ohne diese zu berühren (Fig. 4).
Die Ausbuchtung des feststehenden Gehäuses (1), nämlich das Gehäuseteil (27) für den Stator (2) und Rotor (3), bleibt innerhalb der Länge der vom Fahrradhersteller vorgegebenen Vorderradachse. Das Gehäuse (1) und das Antriebsteil (4) sowie die GetriebeZahnräder (32, 35, 36, 37) bestehen aus Kunststoff.
In Fig. 6 ist das Anstriebstei l (4) mit seinem Mitnehmer (38) in der verdrehten Stellung gezeichnet, wenn der Mitnehmer (38) im Bereich des Stators (2) und Rotors (3) liegt, also gegenüber Fig. 4 um 270 Grad verdreht.
Die weitere dritte Ausführung der Dynamomaschine gemäß Fig. 7 und 8 entspricht im Grundprinzip und Aufbau der Dynamomaschine nach Fig. 4 und 6 und für gleiche Bauteile sind dieselben Bezugszahlen verwendet worden.
Die Abänderung hierbei liegt im wesentlichen im Einsatz eines Umschlingungstriebes (44 bis 47) an Stelle des Zahnradgetriebes.
Das Gehäuse (1), vorzugsweise in Form einer Stahlkörper- Grundkonsole, wird ebenfalls mit einer Lagerbuchse (23) auf der Radachse (6) festgelegt. Um diese Lagerbuchse (23) erstreckt sich im Gehäuse (1) eine große Zahnriemenscheibe (45) und auf der Rotorwelle (29) sitzt eine kleine Zahnriemenscheibe (46). Um diese beiden Zahnriemenscheiben (45, 46) läuft ein Zahnriemen (44) um, der durch eine Spannrolle (47) unter Spannung gehalten wird.
Das Antriebsteil (4) hat eine ovale Grundform und im kleineren Ovalbereich liegt das Gehäuseteil (27) mit Deckel (28), in dem der Stator (2) und Rotor (3) sowie die Zahnriemenscheibe (46) und Spannrolle (47) sowie eine Stromkabel-Anschlußklappe (48) mit Anschluß (49) aus Messing für das Stromkabel (21) vorgesehen sind. An einer am Gehäuseteil (27) angeordneten Konsole (50) ist das Ein- und Ausschaltorgan (22) gelagert, das einen um eine Achse (51) schwenkbaren Mitnehmerhebel (52) mit Federrastsystem (53) aufweist.
Die große Zahnriemenscheibe (45) erstreckt sich um die Lagerbuchse (21) in einem Gehäusering (54) aus Kunststoff und ist darin angespritzt, wobei dieser Gehäusering (54) in das Gehäuseteil (27) übergeht und mit diesem eine Einheit bildet.
Mit dem Ein - Ausscha l torgan (22) wird der Fahrraddynamo in Betrieb genommen, indem de-r Mitnehmer (52) zwischen die Speichen (10) geschoben wird. Im ausgeschalteten Zustand läuft das Rad (5) wie im Normalzustand ohne jegliche Zusatzbelastung frei um.
Bewegt wird das Ein - Ausschaltorgan (22) gegen eine Druckfeder (53), die durch zwei markierte Positionen nur den Ein- oder Auszustand zuläßt. Die Mitnehmerkonsole (50) ist einmal mit dem Ein - Ausscha l torgan (22) verbunden und mit der Zahnriemenscheibe (45), die durch diese beiden in Drehbewegung gesetzt wird.
Der Zahnriemen (44) treibt die Zahnriemenscheibe (46) an und somit den Rotor (3). Es ergibt sich eine Übersetzung von i = 10.
Die Stromkabel (21) der Vorder- und Rückleute werden durch die klappbare Stromkabelanschlußklappe (48) in den Stromkreis des Dynamos m eingeschaltet. Die Montage erfolgt indem von der Radnabe eine Kontermutter und die Unterlegscheibe der Radachse (6) (Radnabe) entfernt werden.
Jetzt kann der komplette Fahrraddynamo auf die Radachse (6) geschoben werden. Mit der vorher abgeschraubten Kontermutter wird der Fahrraddynamo fest mit der Radachse (6) verbunden. Die weitere Montage des Fahrraddynamos erfolgt mit dem gewöhnlichen Zusammenbau des Rades (5) mit der Radgabel (20) durch das Festschrauben der Muttern.

Claims

Patentansprüche
1. Dynamomaschine für/an Fahrräder, mit einem am
Fahrrad festlegbaren, einen Stator und einen Rotor aufnehmenden Gehäuse, wobei der Rotor von einem Antriebsteil in Drehbewegung versetzbar ist, welches von einem Fahrrad-Rad antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß um eine Radachse (6) ein Antriebsteil (4) mit dem Rad (5) bewegungsmäßig verbindbar drehbar gelagert ist, welches ein Teil eines den Rotor (3) in Abhängigkeit von der Raddrehung verdrehenden, ein- und ausschaltbaren Getriebes (7) der Dynamomaschine bildet.
2. Dynamomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe mit ihrem Stator (2) und Rotor (3) sowie Antriebsteil (4) koaxial zu der Radachse (6) angeordnet ist.
3. Dynamomaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil (4) Teil eines Stirnradgetriebes, eines Kegelrad- Getriebes oder eines Planetengetriebes bildet.
4. Dynamomaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von einem Zahnrad gebildete Antriebsteil (4) auf der Radachse (6) zentrisch lagert und durch Mitnehmer (8), wie in den Nabenflansch (9) eingreifende Schrauben oder in den Nabenflansch (9) oder zwischen die Speichen (10) fassende Finger, verdrehfest mit dem Rad (5) verbunden ist.
Dynamomaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (7) an einem in dem Gehäuse (1) verdrehfest gehaltene und um die Radachse (6) gelagerten Lagerbügel (11) ein mit dem Antriebsteil (4) in Eingriff stehendes und über ein Betätigungsteil (17) außer Eingriff bringbares Abtriebszahnrad (13) und ein koaxial dazu angeordnetes mit dem Abtriebszahnrad (13) verdrehbar gekoppeltes Übertragungszahnrad (15) aufweist, welches mit einem am oder um den Rotor (3) fest angeordnetem Zahnrad (16) kämmt, wobei das Abtriebszahnrad (13) und das Übertragungszahnrad (15) auf einer gemeinsamen Welle (14) drehbar lagern und diese Welle (14) zwischen zwei unterschiedlich langen Schenkeln (11a, 11c) des Lagerbügels (11) gelagert ist und der Lagerbügel (11) mit seinem längeren Schenkel (11a) um die Radachse (6) lagert und mit seinem U-Steg (11b) zwischen angeforraten Leisten (12) des Gehäuses (1 ) lagefixiert ist.
Dynamomaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebszahnrad (13) auf der Welle (14) verschiebbar lagert und durch das von einem Dreh- oder Kipphebel gebildete Betätigungsteil (17) in die Getriebeein- bzw. Getriebeausschaltstellung bringbar ist, wobei zwischen Abtriebszahnrad (13) und Übertragungs- zahnrad (15) um die Welle (14) eine das Abtriebszahnrad (13) in der Getriebeeinschaltstellung haltende und in diese bringende Druckfeder (18) angeordnet ist.
7. Dynamomaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe außerhalb der Radachse (6) an der Radgabel (20) mit ihrem Gehäuse (1) befestigt ist und das Abtriebszahnrad (13) mit dem auf der Radachse (6) sitzenden Antriebsteil (4) in Verbindung steht.
8. Dynamomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (2) und Rotor (3) exzentrisch zur Radachse (6) im Gehäuse (1) gelagert sind.
9. Dynamomaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) ein schalenförmiges, mit einer zentrischen Lagerbuchse (23) auf einer achsseitigen Aufnahmebuchse (24) verdrehfest lagerbares Gehäuseteil (26) und ein daran exzentrisch angeformtes, topfartiges Gehäuseteil (27) mit Deckel (28) für den Stator (2) und Rotor (3) aufweist und das Antriebsteil (24) von einem das schalenförmige Gehäuseteil (26) mit einer umlaufenden Dichtung (31), wie Gummi- und Labyrinthdichtung, abgedichtet überdeckenden, unter Zwischenschaltung eines Gleit- und/oder Wälzlagers (30) um die Radachse (6) drehbaren Gehäusedeckel gebildet ist.
10. Dynamomaschine nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Antriebsteil (4) und dem Gehäuseteil (26) ein mehrstufiges, vorzugsweise zweistufiges, Getriebe (7) angeordnet ist, wobei in dem Antriebsteil (4) ein innenverzahnter Zahnkranz (32) festgelegt ist und in dem schalenförmigen Gehäuseteil (26) eine Welle (34) mittels Gleit- und/oder Wälzlager (33) drehbar lagert, die ein erstes, mit dem Zahnkranz (32) kämmendes Zahnrad (35) und ein zweites, mit einem auf der Rotorwelle (29) sitzenden Zahnrad (37) kämmendes Zahnrad (36) trägt.
11. Dynamomaschine nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (3) mit seiner Welle (29) einerseits im Gehäusedeckel (28) und andererseits mit dem Zahnrad (37) im Gehäuseteil (36) drehbar gelagert ist und die elektrischen Kabelanschlüsse von zwei im Gehäuseteil (27) eingelassenen Steckern (42) gebildet sind.
12. Dynamomaschine nach den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil (4) ein wippenartiges Ein- und Ausschaltorgan (22) mit einem bolzenförmigen, zwischen die Speichen (10) des Rades (5) zur Bewegungsübertragung schiebbaren Mitnehmer (38) aufweist, wobei das Ein- und Ausschaltorgan (22) in der ein- und in der ausgeschalteten Mitnehmerstellung durch eine Rasterung (40) arretiert ist.
13. Dynamomaschine nach den Ansprüchen 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil (4) eine ovale Grundform hat, in einem Oval- Längenendbereich das Ein- und Ausschaltorgan (22) aufnimmt und im anderen Oval-Längenendbereich einen Reflektor (41) trägt.
14. Dynamomaschine nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das den Stator (2) und den Rotor (3) sowie das Getriebe (7) aufnehmende Gehäuse (1) mindestens zweigeteilt ausgebildet ist, aus Kunststoff besteht und eine stromlinienförmige Formgebung hat.
15. Dynamomaschine nach den Ansprüchen 1, 2, 8, 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1) ein Umschlingungstrieb angeordnet ist, der eine in einem Gehäusering (54) angeformte große Zahnriemenscheibe (45) und eine kleine, auf der Rotprachse (29) in dem mit dem Gehäusering (54) eine Einheit bildenden Gehäuseteil (27) sitzende Zahnriemenscheibe (46) sowie einen um beide Zahnriemenscheiben (45, 46) umlaufenden, unter der Einwirkung einer Spannrolle (47) stehenden Zahnriemen (44) hat (Fig. 7 und 8).
16. Dynamomaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuseteil (27) eine mit der Zahnriemenscheibe (45) verbundene Konsole
(50) angeordnet ist, an der das Ein- und Ausschaltorgan (22) lagert, welches von einem um eine Achse
(51) schwenkbaren und unter Einwirkung eines Feder rastsystems (53) stehenden Mitnehmerhebel
(52) gebildet ist (Fig. 8).
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