專利名稱：自行車發(fā)電機(jī)和/或換檔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種自行車發(fā)電機(jī)和/或換檔裝置。更特別地，本發(fā)明涉及一種包括用于產(chǎn)生電動(dòng)力的發(fā)電裝置(dynamo )的自行車發(fā)電機(jī)和/或換檔裝置。
背景技術(shù)：
最近，自行車已經(jīng)裝備有各種電子元件，以使得騎行更加容易并使得騎車人更加愉悅。一些自行車裝備有電子控制換檔系統(tǒng)。這些電子控制換檔系統(tǒng)可根據(jù)期望基于自行車騎行情況而自動(dòng)操作，或者可由騎車人手動(dòng)操作。這樣的電子控制換檔系統(tǒng)需要來自動(dòng)力源的電來進(jìn)行操作。一些自行車設(shè)有電池作為電子元件的動(dòng)力源。一些自行車設(shè)有輪轂發(fā)電機(jī)作為電子元件的動(dòng)力源。無論如何，對(duì)于裝備有各種電子元件的自行車而言，需要電動(dòng)力源。

發(fā)明內(nèi)容
在本公開中提出的一個(gè)方面是提供一種產(chǎn)生用于操作一個(gè)或多個(gè)自行車電子元件的電能的自行車發(fā)電機(jī)或者自行車換檔裝置。鑒于已知技術(shù)的狀態(tài)，自行車發(fā)電機(jī)或自行車輪轂變速器換檔裝置設(shè)置為包括基部構(gòu)件、轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件和發(fā)電裝置?；繕?gòu)件構(gòu)造為直接或間接地安裝在僅僅輪轂軸上。轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在基部構(gòu)件上，并且構(gòu)造為被自行車的轉(zhuǎn)動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)電裝置支撐在基部構(gòu)件上，并且操作地連接至轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件。發(fā)電裝置響應(yīng)于轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生電能。在自行車輪轂變速器換檔裝置的情況下，換檔單元進(jìn)一步設(shè)置為包括電動(dòng)馬達(dá)和輸出構(gòu)件，該輸出構(gòu)件接合自行車輪轂變速器的一部分。電存儲(chǔ)單元電連接至電動(dòng)馬達(dá)，以從電存儲(chǔ)單元供給電能。根據(jù)結(jié)合所附的附圖而公開的優(yōu)選實(shí)施例的下面詳細(xì)說明，本發(fā)明所公開的自行車發(fā)電機(jī)或自行車輪轂變速器換檔裝置的這些和其他的目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得顯而易見。


現(xiàn)在參照所附的附圖，這些附圖形成本原始公開的一部分:圖1是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的裝備有內(nèi)部輪轂變速器(例如內(nèi)部齒輪轂)和自行車發(fā)電機(jī)的自行車的后部部分的局部側(cè)視圖，該自行車發(fā)電機(jī)呈自行車輪轂變速器換檔裝置的形式，其產(chǎn)生用于操作自行車的一個(gè)或多個(gè)電子元件的電能；圖2是圖1中所示的自行車的車把區(qū)域的透視圖，其中控制單元和多個(gè)操作或輸入裝置安裝到直型車把上；圖3是示出了自行車部件控制裝置的整個(gè)構(gòu)造的示意性框圖；圖4是從內(nèi)部齒輪轂的鏈側(cè)看去的內(nèi)部齒輪轂和自行車發(fā)電機(jī)的分解透視圖，并且示出了自行車發(fā)電機(jī)將要被安裝到內(nèi)部齒輪轂的輪轂軸；圖5是從內(nèi)部齒輪轂的非鏈側(cè)看去的內(nèi)部齒輪轂和自行車發(fā)電機(jī)的分解透視圖，并且示出了自行車發(fā)電機(jī)將要被安裝到內(nèi)部齒輪轂的輪轂軸；圖6是從自行車發(fā)電機(jī)的外部側(cè)(outbound side)看去的自行車發(fā)電機(jī)的透視圖；圖7是從自行車發(fā)電機(jī)的外部側(cè)看去的自行車發(fā)電機(jī)的透視圖，但基部構(gòu)件的輪轂安裝部被移除以顯示出所選定的內(nèi)部部分；圖8是從自行車發(fā)電機(jī)的外部側(cè)看去的自行車發(fā)電機(jī)的透視圖，但是基部構(gòu)件的外部罩被移除以示出了所選擇的內(nèi)部部分；圖9是從自行車發(fā)電機(jī)的內(nèi)部側(cè)(inbound side)看去的自行車發(fā)電機(jī)的透視圖。圖10是從自行車發(fā)電機(jī)的內(nèi)部側(cè)看去的自行車發(fā)電機(jī)的透視圖，但是基部構(gòu)件的內(nèi)部罩被移除以顯示出所選定的內(nèi)部部分；圖11是從自行車發(fā)電機(jī)的外部側(cè)看去的根據(jù)第二實(shí)施例的自行車發(fā)電機(jī)的透視圖；圖12是從自行車發(fā)電機(jī)的內(nèi)部側(cè)看去的圖11的自行車發(fā)電機(jī)的透視圖，并且示出了其與后驅(qū)動(dòng)鏈輪相接合；圖13是從自行車發(fā)電機(jī)的內(nèi)部側(cè)看去的圖11和12的自行車發(fā)電機(jī)的透視圖，但是后驅(qū)動(dòng)鏈輪被移除；圖14是從自行車發(fā)電機(jī)的內(nèi)部側(cè)看去的圖11到13的自行車發(fā)電機(jī)的透視圖，但是基部構(gòu)件的內(nèi)部罩被移除以顯示出所選定的內(nèi)部部分；以及圖15是從自行車發(fā)電機(jī)的內(nèi)部側(cè)看去的根據(jù)第三實(shí)施例的自行車發(fā)電機(jī)的透視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參照附圖解釋所選定的具體實(shí)施例。根據(jù)本公開，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，提供實(shí)施例的下列描述僅僅用于進(jìn)行說明，而不是為了限制所附的權(quán)利要求及其等同方案所限定的發(fā)明。首先參照?qǐng)D1，根據(jù)一個(gè)圖示的實(shí)施例，自行車10的一部分被圖示為裝備有內(nèi)部齒輪轂12和自行車發(fā)電機(jī)14。如下所解釋的，自行車發(fā)電機(jī)14附接到具有變速器的自行車后輪轂，并且產(chǎn)生用于自行車10的至少一個(gè)電子元件的電能。如果自行車發(fā)電機(jī)14包括用于使內(nèi)部齒輪轂12換檔的部分(如在所圖示的第一實(shí)施例中)，則自行車發(fā)電機(jī)14還構(gòu)成自行車輪轂變速器換檔裝置。在所圖示的第一實(shí)施例中，內(nèi)部齒輪轂12是電操作裝置，其中自行車發(fā)電機(jī)14(自行車輪轂變速器換檔裝置)使內(nèi)部齒輪轂12換檔。內(nèi)部齒輪轂12通過一對(duì)螺母17而安裝在自行車10的自行車車架16的后部部分上。內(nèi)部齒輪轂12還形成了自行車10的后輪18的一部分。內(nèi)部齒輪轂12還形成了自行車10的驅(qū)動(dòng)系20的一部分。典型地，除了內(nèi)部齒輪轂12之外，驅(qū)動(dòng)系20還包括前齒盤(crankset)22和鏈24。鏈24是傳統(tǒng)的自行車鏈，其接合前齒盤22的聯(lián)接環(huán)(link ring)26和內(nèi)部齒輪轂12的后驅(qū)動(dòng)鏈輪28。后驅(qū)動(dòng)鏈輪28構(gòu)成內(nèi)部齒輪轂12的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的一個(gè)實(shí)例。
如在圖2中看到的，自行車10還包括安裝到自行車10的車把32上的計(jì)算機(jī)單元
30。計(jì)算機(jī)單元30優(yōu)選地是測(cè)量、計(jì)算和顯示各種騎行參數(shù)(諸如自行車速度、行進(jìn)距離、踏蹬速度、踏蹬節(jié)奏等)的自行車計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)單元30包括微型計(jì)算機(jī)，該微型計(jì)算機(jī)帶有具有一個(gè)或多個(gè)CPU的控制回路、存儲(chǔ)單元、計(jì)算單元等。微型計(jì)算機(jī)還包括軟件，該軟件根據(jù)由輸入裝置34和其他輸入裝置(未示出)所輸出的輸入信號(hào)而輸出預(yù)定參數(shù)。如在圖2中看到的，計(jì)算機(jī)單元30操作地連接至輸入裝置34以用于使內(nèi)部齒輪轂12換檔，該輸入裝置構(gòu)成遠(yuǎn)程輸入裝置34。輸入裝置34優(yōu)選地安裝在自行車10的車把32上，但是可根據(jù)需要和/或期望而安裝在其他地方。輸入裝置34構(gòu)成呈多個(gè)開關(guān)形式的手動(dòng)操作輸入構(gòu)件的一個(gè)實(shí)例。輸入裝置34選擇性地將輸入信號(hào)輸出到自行車發(fā)電機(jī)14，以改變內(nèi)部齒輪轂12的換檔設(shè)置。計(jì)算機(jī)單元30對(duì)于內(nèi)部齒輪轂12的操作而言不是必需的。再者，在此所使用的術(shù)語“信號(hào)”并不限制為電信號(hào)，而是包括其他類型的信號(hào)，諸如指令。如在圖2中看到，計(jì)算機(jī)單元30設(shè)置有可連接至自行車發(fā)電機(jī)14的線束36和連接至輸入裝置34的電線38。因而，從輸入裝置34輸出的輸入信號(hào)可根據(jù)需要和/或期望通過計(jì)算機(jī)單元30傳送到內(nèi)部齒輪轂12。然而，輸入裝置34可構(gòu)造為根據(jù)需要和/或期望將信號(hào)直接傳送到自行車發(fā)電機(jī)14。輸入裝置34可通過電線或通過無線通信而連接至自行車發(fā)電機(jī)14。當(dāng)輸入裝置34通過無線通信連接至自行車發(fā)電機(jī)14時(shí)，線束36和電線38不是必須的。如在圖3中看到的，輸入裝置34可直接與內(nèi)部齒輪轂12無線通信以及直接與計(jì)算機(jī)單元30無線通信。在這種情況下，計(jì)算機(jī)單元30并不與自行車發(fā)電機(jī)14通信。當(dāng)輸入裝置34直接與內(nèi)部齒輪轂12無線通信時(shí)，輸入裝置34優(yōu)選地設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)開關(guān)40和用于無線輸出換檔信號(hào)(例如，調(diào)高速檔信號(hào)和調(diào)低速檔信號(hào))以改變內(nèi)部齒輪轂12的速度級(jí)別的發(fā)射器42。如在圖2中看到的，輸入裝置34設(shè)置有三個(gè)開關(guān)40 (即調(diào)高速檔開關(guān)40a、模式開關(guān)40b和調(diào)低速檔開關(guān)40c)。此外，模式開關(guān)用于在手動(dòng)換檔模式和自動(dòng)換檔模式之間轉(zhuǎn)換。優(yōu)選地，輸入裝置34還包括用作用于開關(guān)40和發(fā)射器42的電源的電池和動(dòng)力源44。電池44例如可以是可更換或可再次充電的鎳氫電池或鋰離子電池。現(xiàn)在參照?qǐng)D4和5，內(nèi)部齒輪轂12構(gòu)成自行車輪轂，其主要包括輪轂軸50、輪轂殼52和自行車輪轂變速器54。螺母17旋擰在輪轂軸50的自由端上，從而以傳統(tǒng)方式將內(nèi)部齒輪轂12固定至自行車10的車架。輪轂殼52繞著輪轂軸50轉(zhuǎn)動(dòng)，其中輪轂變速器54操作地布置在輪轂殼52與輪轂軸50之間。輪轂軸50限定了內(nèi)部齒輪轂12的輪轂殼52的軸或轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。輪轂變速器54可以是任意類型的齒輪比改變裝置，諸如行星齒輪變速器或者無級(jí)變速器(CVT)。例如，輪轂變速器54可以是行星齒輪變速器，諸如由Shimano Inc.以商標(biāo)名Nexus 銷售的那些行星齒輪變速器。由于輪轂變速器54可以是任意類型的齒輪比改變裝置，在此將不論述輪轂變速器54的細(xì)節(jié)。無論如何，輪轂變速器54具有用于改變輪轂變速器54的齒輪比的控制部分54a。在所圖示的實(shí)施例中，控制部分54a轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到輪轂軸50。輪轂變速器54通過轉(zhuǎn)動(dòng)控制部分54a而在不同齒輪比之間切換。輪轂變速器54的所選定的齒輪比并不取決于控制部分54a相對(duì)于輪轂軸50的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。后驅(qū)動(dòng)鏈輪28可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在輪轂軸50上。后驅(qū)動(dòng)鏈輪28經(jīng)由輪轂變速器54而操作地連接至輪轂殼52。因而，后驅(qū)動(dòng)鏈輪28將驅(qū)動(dòng)力從鏈24施加到輪轂變速器54，該輪轂變速器位于輪轂殼52內(nèi)，用于以公知的方式通過多個(gè)動(dòng)力傳輸路徑而將驅(qū)動(dòng)力從鏈24傳送到輪轂殼52。由于輪轂變速器具有已知結(jié)構(gòu)，為了簡(jiǎn)潔起見，將省略對(duì)輪轂變速器54的詳細(xì)描述。如果需要和/或期望的話，傳統(tǒng)的輪轂制動(dòng)器(未示出)也可以與內(nèi)部齒輪轂12 —起使用。這種傳統(tǒng)的輪轂制動(dòng)器的一個(gè)實(shí)例由Shimano Inc.以商標(biāo)名NexUS .銷售。再者，典型地，輪轂變速器54設(shè)置有單向離合器(未示出)，以使得在慣性滑行(coasting)期間后驅(qū)動(dòng)鏈輪28可停止轉(zhuǎn)動(dòng)而輪轂殼52在向前轉(zhuǎn)動(dòng)方向上繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。自行車發(fā)電機(jī)14僅通過使用螺母55而固定在輪轂軸50上。螺母55構(gòu)成鎖定構(gòu)件的一個(gè)實(shí)施例，該鎖定構(gòu)件用于在橫向方向上將自行車發(fā)電機(jī)14可分離地固定在輪轂軸50上。當(dāng)然，可使用其他類型的鎖定構(gòu)件。例如，C形保持夾可安裝在輪轂軸50的凹槽中，以在橫向方向上將自行車發(fā)電機(jī)14可分離地固定在輪轂軸50上。自行車發(fā)電機(jī)14接收來自內(nèi)部齒輪轂12的轉(zhuǎn)動(dòng)輸入，以產(chǎn)生電能。可以很多不同方式實(shí)現(xiàn)來自內(nèi)部齒輪轂12的轉(zhuǎn)動(dòng)輸入。在所圖示的第一實(shí)施例中，如在圖4中看到的，內(nèi)部齒輪轂12包括轉(zhuǎn)動(dòng)部分56，該轉(zhuǎn)動(dòng)部分是輪轂變速器54的一部分。在所圖示的第一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)部分56可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在輪轂軸50上。轉(zhuǎn)動(dòng)部分56的構(gòu)造和位置將取決于輪轂變速器54的特定結(jié)構(gòu)。無論如何,優(yōu)選地,如在此所圖示的,轉(zhuǎn)動(dòng)部分56是相對(duì)于內(nèi)部齒輪轂12的輪轂殼52可轉(zhuǎn)動(dòng)并且響應(yīng)于后驅(qū)動(dòng)鏈輪28的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的部分。轉(zhuǎn)動(dòng)部分56可直接或間接地連接至后驅(qū)動(dòng)鏈輪28，以使得后驅(qū)動(dòng)鏈輪28和轉(zhuǎn)動(dòng)部分56 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。在所圖示的實(shí)施例的情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)部分56具有多個(gè)(例如三個(gè))凹口 56a，所述凹口接收后驅(qū)動(dòng)鏈輪28的凸出部28a，以使得它們一起轉(zhuǎn)動(dòng)。如下所論述的，這些凹口56a還被自行車發(fā)電機(jī)14接合以產(chǎn)生電能。再者，在所圖示的實(shí)施例的情況下，輪轂變速器54設(shè)置有單向離合器(未示出)，該單向離合器位于輪轂殼52內(nèi)部、在后驅(qū)動(dòng)鏈輪28與輪轂殼52之間的傳動(dòng)路徑中。該單向離合器允許后驅(qū)動(dòng)鏈輪28和轉(zhuǎn)動(dòng)部分56相對(duì)于輪轂殼52轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，輪轂殼52構(gòu)成從動(dòng)構(gòu)件，而轉(zhuǎn)動(dòng)部分56構(gòu)成驅(qū)動(dòng)構(gòu)件。后驅(qū)動(dòng)鏈輪28可構(gòu)成驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的一部分。再次參照?qǐng)D3，現(xiàn)在將更詳細(xì)地論述自行車發(fā)電機(jī)14。內(nèi)部齒輪轂12構(gòu)成被自行車發(fā)電機(jī)14操作的內(nèi)部輪轂單元的一個(gè)實(shí)例。自行車發(fā)電機(jī)14包括轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60、發(fā)電裝置62、電存儲(chǔ)單元64和動(dòng)力限制回路(power limit circuit) 66。在自行車發(fā)電機(jī)14構(gòu)造為自行車輪轂變速器換檔裝置的情況下，進(jìn)一步設(shè)置換檔單元68，該換檔單元包括馬達(dá)控制器70、電動(dòng)馬達(dá)72、電位計(jì)74和齒輪減速單元76。優(yōu)選地，如在圖3中看到的，該自行車發(fā)電機(jī)14進(jìn)一步包括換檔通信單元80，該換檔通信單元電連接至馬達(dá)控制器70，以將控制信號(hào)輸入到馬達(dá)控制器70。如在圖6到9中看到的，自行車發(fā)電機(jī)14包括基部構(gòu)件82，該基部構(gòu)件支撐并容納轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60、發(fā)電裝置62、電存儲(chǔ)單元64、動(dòng)力限制電路66，換檔單元68和換檔通信單元80。換檔單元68包括馬達(dá)控制器70、電動(dòng)馬達(dá)72、電位計(jì)74和齒輪減速器76?；繕?gòu)件82包括外部罩84，內(nèi)部罩86和安裝板88。外部罩84和內(nèi)部罩86固定連接至安裝板88，形成用于轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60、發(fā)電裝置62、電存儲(chǔ)單元64、動(dòng)力限制電路66、換檔單元68和換檔通信單元80的殼體?；繕?gòu)件82進(jìn)一步包括輪轂安裝部90，該輪轂安裝部固定到外部罩84。輪轂安裝部90構(gòu)造為固定地且不可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接到輪轂軸50。例如，在第一實(shí)施例中，輪轂安裝部90具有多個(gè)凹口 90a，該多個(gè)凹口接合不可轉(zhuǎn)動(dòng)部分50a的一對(duì)凸起，該不可轉(zhuǎn)動(dòng)部分不可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定到輪轂軸50 (參見圖4)。基部構(gòu)件82構(gòu)造為安裝在僅僅輪轂軸50上。優(yōu)選地，基部構(gòu)件82通過螺母55而不可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在輪轂軸50上，以使得輪轂安裝部90的凹口 90a接合輪轂軸50的不可轉(zhuǎn)動(dòng)部分50a的凸起。雖然不可轉(zhuǎn)動(dòng)部分50a在所圖示的第一實(shí)施例中相對(duì)于輪轂軸50是獨(dú)立的部件，但不可轉(zhuǎn)動(dòng)部分50a可以是輪轂軸50本身的一部分。在任一種情況下，從沿著輪轂軸50的橫向方向看去，輪轂安裝部90完全位于輪轂殼52的外直徑內(nèi)?；繕?gòu)件82完全支撐在輪轂軸50上?；繕?gòu)件82不由自行車10的車架支撐。而且，基部構(gòu)件82沒有直接附接到自行車10的車架，以防止基部構(gòu)件82在輪轂軸50上轉(zhuǎn)動(dòng)。因而，內(nèi)部齒輪轂12和自行車發(fā)電機(jī)14可作為整體單元與自行車10的車架分離?；旧?，轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60構(gòu)造成被內(nèi)部齒輪轂12的轉(zhuǎn)動(dòng)部分56轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)電裝置62操作地連接至轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60，用于響應(yīng)于轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件被內(nèi)部齒輪軸12轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生電能(如下所述)。電存儲(chǔ)單元64電連接至發(fā)電裝置62，以存儲(chǔ)由發(fā)電裝置62產(chǎn)生的電能。電存儲(chǔ)單元64包括電容器和電池中的至少一種，以用于存儲(chǔ)由發(fā)電裝置62產(chǎn)生的電能。再者，在該圖示的實(shí)施例中，動(dòng)力限制電路66被設(shè)置用于將發(fā)電裝置62產(chǎn)生的交流電(AC)轉(zhuǎn)換為直流電(DC)。優(yōu)選的，動(dòng)力限制電路66包括整流裝置66a，該整流裝置將來自發(fā)電裝置62的電流進(jìn)行整流，用于將由發(fā)電裝置62產(chǎn)生的交流電(AC)轉(zhuǎn)化為直流電(DC)。如在圖10中看到的，轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在基部構(gòu)件82上，并且構(gòu)造為被自行車輪轂12的轉(zhuǎn)動(dòng)部分56轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)電裝置62支撐在基部構(gòu)件82上，并且操作地連接至轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60。轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60構(gòu)造并且布置為操作地連接至轉(zhuǎn)動(dòng)部分56，該轉(zhuǎn)動(dòng)部分相對(duì)于自行車輪轂12的輪轂殼52而可轉(zhuǎn)動(dòng)地布置。發(fā)電裝置62響應(yīng)于轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60被自行車輪轂12的轉(zhuǎn)動(dòng)部分56操作地轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生電能。發(fā)電裝置62電連接至電存儲(chǔ)單元64，用于將由發(fā)電裝置62產(chǎn)生的電能供給到電存儲(chǔ)單元64。發(fā)電裝置62還將電能直接地或經(jīng)由電存儲(chǔ)單元64間接地提供給換檔單元68的電操作部分(例如，馬達(dá)控制器70、電動(dòng)馬達(dá)72和電位計(jì)74)。如在圖8中看到的，發(fā)電裝置62主要包括定子62a和轉(zhuǎn)子62b。轉(zhuǎn)子62a具有一個(gè)或一些永久磁鐵，所述永久磁鐵具有用于產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)的多個(gè)磁極以及覆蓋該永久磁鐵的磁軛。定子62a具有多個(gè)電樞繞組，以用于隨著電樞繞組穿過轉(zhuǎn)子62b上的永久磁鐵的磁場(chǎng)而產(chǎn)生電流。因而，轉(zhuǎn)子62b和定子62a形成了發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)使用電磁原理而將機(jī)械能(轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60的轉(zhuǎn)動(dòng))轉(zhuǎn)化成電能(交流電)。在所圖示的實(shí)施例中，該定子62a是靜止的卷軸狀構(gòu)件，而轉(zhuǎn)子62b是轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，該轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)使定子62a布置在其中。特別地，如在圖10中看到的，轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60包括第一齒輪60a和第二齒輪60b。第二齒輪60b包括接合轉(zhuǎn)動(dòng)部分56的凹口 56a的三個(gè)凸出部61。因此，第二齒輪60b是轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60的輸入齒輪，其在鏈24轉(zhuǎn)動(dòng)后驅(qū)動(dòng)鏈輪28時(shí)而被轉(zhuǎn)動(dòng)。定子62a具有可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐轉(zhuǎn)子62b的軸62c。第二齒輪60b由基部構(gòu)件80可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。第一齒輪60a的齒和第二齒輪60b的齒相互接合。第一齒輪60a由軸62c可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。轉(zhuǎn)子62b固定到第一齒輪60a,以使得轉(zhuǎn)子62b和第一齒輪60a作為一個(gè)單兀一起轉(zhuǎn)動(dòng)。第一齒輪60a連接至連接構(gòu)件，該連接構(gòu)件連接至轉(zhuǎn)子62b的磁軛(未示出)。轉(zhuǎn)子62a被不可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝，以使得轉(zhuǎn)子62b在定子62a的外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而響應(yīng)于轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60被自行車鏈24轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生電能。當(dāng)然，轉(zhuǎn)子和定子可以與所示的布置相反，以使得定子是靜止環(huán)，而轉(zhuǎn)子是位于定子內(nèi)部的卷軸。換句話說，轉(zhuǎn)子可在定子內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)。電存儲(chǔ)單元64電連接至發(fā)電裝置62，以存儲(chǔ)由發(fā)電裝置62產(chǎn)生的電能。當(dāng)自行車發(fā)動(dòng)機(jī)14通過線束36連接至計(jì)算機(jī)單元30以及通過電線38連接至輸入裝置34 (圖2)時(shí)，電存儲(chǔ)單元64可將電能供給到計(jì)算機(jī)單元30和輸入裝置34。如在圖8中看到的，電存儲(chǔ)單元64 (例如，一個(gè)或多個(gè)電池、蓄能器或電容器，如所示出的)例如是鎳氫電池或者鋰離子電池。電存儲(chǔ)單元64構(gòu)成電能存儲(chǔ)裝置或電能存儲(chǔ)元件，該電能存儲(chǔ)裝置或電能存儲(chǔ)元件用作用于自行車發(fā)電機(jī)14和自行車的其他電子元件的電源。如在圖3中看到的，馬達(dá)控制器70、電動(dòng)馬達(dá)72、電位計(jì)74電連接至電存儲(chǔ)單元64，以使得馬達(dá)控制器70、電動(dòng)馬達(dá)72、電位計(jì)74從電存儲(chǔ)單元64接收電能。電動(dòng)馬達(dá)72電連接至馬達(dá)控制器70，以響應(yīng)于來自馬達(dá)控制器70的信號(hào)而操作。換檔單元68的齒輪減速單元76包括:輸入構(gòu)件或齒輪76a，該輸入構(gòu)件或齒輪76a連接至電動(dòng)馬達(dá)72的輸出軸72a ;和輸出構(gòu)件或齒輪76b，該輸出構(gòu)件或齒輪76b構(gòu)造為接合內(nèi)部齒輪轂12的輪轂變速器54的控制部分54a。電動(dòng)馬達(dá)72和齒輪減速單元76構(gòu)成自行車發(fā)電機(jī)14的電動(dòng)馬達(dá)單元91，其構(gòu)造用于改變輪轂變速器54。電動(dòng)馬達(dá)單元91可以是遠(yuǎn)離基部構(gòu)件82定位的單獨(dú)部分。然而，在所圖示的實(shí)施例的情況下，電動(dòng)馬達(dá)單元91直接支撐在基部構(gòu)件82上。電動(dòng)馬達(dá)72例如是直流馬達(dá)或者三相無刷直流馬達(dá)，其中輸出軸72a連接至齒輪減速單元76。根據(jù)需要和/或期望，電動(dòng)馬達(dá)72直接或間接地從發(fā)電裝置62接收電能。在所圖示的實(shí)施例的情況下，電動(dòng)馬達(dá)72經(jīng)由馬達(dá)控制器70和電存儲(chǔ)單元64而間接地從發(fā)電裝置62接收電能。如果交流馬達(dá)用于電動(dòng)馬達(dá)72，則電動(dòng)馬達(dá)72將典型地設(shè)置有轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器將從電存儲(chǔ)單元64供給的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，以用于為電動(dòng)馬達(dá)72提供動(dòng)力。由于電動(dòng)馬達(dá)具有已知結(jié)構(gòu)，為了簡(jiǎn)潔起見，將省略對(duì)電動(dòng)馬達(dá)72的詳細(xì)描述。電位計(jì)74優(yōu)選地連接至齒輪減速單元76的運(yùn)動(dòng)部分。電位計(jì)74提供用于指示齒輪減速單元76的運(yùn)動(dòng)部分的當(dāng)前位置的信號(hào)，以使得電動(dòng)馬達(dá)72可被操作從而基于來自開關(guān)40的開關(guān)信號(hào)而將內(nèi)部齒輪轂12調(diào)高速檔和調(diào)低速檔。由于電位計(jì)具有已知結(jié)構(gòu)，為了簡(jiǎn)潔起見，將省略對(duì)電位計(jì)74的詳細(xì)描述。可替代地，代替使用電位計(jì)74，磁鐵和霍爾效應(yīng)傳感器或裝置可用于檢測(cè)齒輪級(jí)(gear stage)的當(dāng)前位置。如在圖3中看到的，馬達(dá)控制器70電連接至電存儲(chǔ)單元64，以接收存儲(chǔ)在電存儲(chǔ)單元64中的電能。電動(dòng)馬達(dá)2還操作地連接至馬達(dá)控制器70，以響應(yīng)于來自馬達(dá)控制器70的控制信號(hào)而操作。具體地，馬達(dá)控制器70通過基于來自電位計(jì)74的信號(hào)而控制存儲(chǔ)在電存儲(chǔ)單元64的電能向電動(dòng)馬達(dá)72的供給從而操作電動(dòng)馬達(dá)72。馬達(dá)控制器70包括微型計(jì)算機(jī)(例如中央處理器(CPU))和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器。在馬達(dá)控制器70操作電動(dòng)馬達(dá)72時(shí)，馬達(dá)控制器70檢測(cè)電存儲(chǔ)單元64的電壓。換檔通信單元80優(yōu)選地包括無線接收器80a，該無線接收器無線接收來自無線發(fā)射器42的無線換檔信號(hào)。換檔通信單元80可將速度狀態(tài)的當(dāng)前位置信息經(jīng)由輸入裝置34而傳送到計(jì)算機(jī)單元30，以使得計(jì)算機(jī)單元30可在其顯示器上顯示當(dāng)前位置的信息。當(dāng)然，根據(jù)需要和/或期望，換檔通信單元80可使用一根或多根電線而電連接至開關(guān)40。例如，當(dāng)自行車發(fā)電機(jī)14通過線束36連接至計(jì)算機(jī)單元30并且通過電線38連接至輸入裝置34時(shí)，換檔通信單元80可經(jīng)由線束36將速度狀態(tài)的當(dāng)前位置信息傳送到計(jì)算機(jī)單元30。計(jì)算機(jī)單元30可在其顯示器上顯示當(dāng)前位置信息。優(yōu)選地，如在圖8中看到的，基部構(gòu)件82具有一對(duì)印刷電路板92和94(以非常簡(jiǎn)化的形式示意性示出)。第一電路板92包括動(dòng)力限制電路66、馬達(dá)控制器70和電位計(jì)74。第二電路板94包括換檔通信單元80和無線接收器80a，該無線接收器用于與輸入裝置34的發(fā)射器42進(jìn)行無線通信(如在圖3中看到的)。因而，當(dāng)騎行人操作輸入裝置34的開關(guān)40之一(如在圖3中看到的)時(shí)，無線接收器80a無線接收來自發(fā)射器42的換檔信號(hào)。但是，換檔通信單元80的接收器可以通過電線連接至輸入裝置34的發(fā)射器42 (如在圖2中看到的)?；旧?，自行車發(fā)電機(jī)14采用經(jīng)由后驅(qū)動(dòng)鏈輪28和轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60而使皮帶輪構(gòu)件(pulley member)62轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈24來產(chǎn)生電能,并將電能存儲(chǔ)在電存儲(chǔ)單元64中(如下所述)。再者，基本上，換檔通信單元80接收來自開關(guān)40的開關(guān)信號(hào)，以用于將控制信號(hào)輸出到馬達(dá)控制器70，用于控制電動(dòng)馬達(dá)72的操作。換句話說，換檔通信單元80操作地連接至馬達(dá)控制器70，以將馬達(dá)操作信號(hào)從換檔通信單元80傳送到馬達(dá)控制器70，以使得馬達(dá)控制器70操作電動(dòng)馬達(dá)72從而使內(nèi)部齒輪轂12換檔。以這種方式，當(dāng)處于手動(dòng)換檔模式時(shí)，騎車人可通過使用調(diào)高速檔開關(guān)40a和調(diào)低速檔開關(guān)40c而易于將內(nèi)部齒輪轂12調(diào)高速檔和調(diào)低速檔?？商娲?，騎車人可使用模式開關(guān)40b來選擇自動(dòng)換檔模式。在自動(dòng)換檔模式中，馬達(dá)控制器70可基于自行車速度、自行車加速(acceleration)、自行車減速(deceleration)和自行車傾斜中的至少一種而自動(dòng)地控制電動(dòng)馬達(dá)72。使用傳統(tǒng)的傳感器(未示出)獲得自行車速度、自行車加速、自行車減速和自行車傾斜，這些傳統(tǒng)的傳感器通過電線和/或無線地操作地連接至計(jì)算機(jī)單元30和/或換檔通信單元80。如果電存儲(chǔ)單元64的電壓低于由馬達(dá)控制器70所確定的預(yù)定值，則馬達(dá)控制器70并不操作電動(dòng)馬達(dá)72。馬達(dá)控制器70優(yōu)選地構(gòu)造為包括睡眠模式，當(dāng)換檔通信單元80的無線接收器80a在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒有從開關(guān)40接收開關(guān)信號(hào)(調(diào)高速檔信號(hào)或者調(diào)低速檔信號(hào))時(shí)，馬達(dá)控制器70進(jìn)入睡眠模式以便節(jié)能。當(dāng)馬達(dá)控制器70a在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒有探測(cè)到由發(fā)電裝置62輸出的速度信號(hào)時(shí)，馬達(dá)控制器70也進(jìn)入睡眠模式。換句話說，如果發(fā)電裝置62的轉(zhuǎn)子62a在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒有運(yùn)動(dòng)，則馬達(dá)控制器70進(jìn)入睡眠模式。在睡眠模式期間，馬達(dá)控制器70關(guān)閉并且停止監(jiān)測(cè)電位計(jì)74和/或停止與換檔通信單元80的通信。一旦換檔通信單元80的無線接收器80a從開關(guān)40接收開關(guān)信號(hào)(調(diào)高速檔信號(hào)或者調(diào)低速檔信號(hào))，開關(guān)信號(hào)就被輸入到馬達(dá)控制器70，從而馬達(dá)控制器70可快速醒來。再者，一旦發(fā)電裝置62的轉(zhuǎn)子62b重新開始轉(zhuǎn)動(dòng)，來自發(fā)電裝置62的速度信號(hào)就被輸入到馬達(dá)控制器70，從而馬達(dá)控制器70在鏈24運(yùn)動(dòng)時(shí)快速醒來?，F(xiàn)在參照?qǐng)D11到14，圖示了根據(jù)第二實(shí)施例的自行車發(fā)電機(jī)114。自行車發(fā)電機(jī)114在操作方面與自行車發(fā)電機(jī)14相同。但是，自行車發(fā)電機(jī)114的各部分的布置已經(jīng)改變以便適應(yīng)后驅(qū)動(dòng)鏈輪128與自行車發(fā)電機(jī)114的連接，如下所述。自行車發(fā)電機(jī)114與如上所述的內(nèi)部齒輪轂12—起使用。而且，與第一實(shí)施例的部分名稱相同的第二實(shí)施例的這個(gè)部分具有與第一實(shí)施例的該部分相同的功能和操作。鑒于第一實(shí)施例和第二實(shí)施例之間的這些相似之處，在此將不詳細(xì)論述第二實(shí)施例。類似于第一實(shí)施例，自行車發(fā)電機(jī)114包括轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件160、發(fā)電裝置162和電存儲(chǔ)單元164。在自行車發(fā)電機(jī)114構(gòu)造為自行車輪轂變速器換檔裝置的情況下，如在圖14中看到的，進(jìn)一步設(shè)置有馬達(dá)控制器170、電動(dòng)馬達(dá)172、電位計(jì)174和齒輪減速單元176。馬達(dá)控制器170、電動(dòng)馬達(dá)172、電位計(jì)174和齒輪減速單元176構(gòu)成換檔單元。優(yōu)選地，自行車發(fā)電機(jī)114還包括換檔通信單元180，該換檔通信單元電連接至馬達(dá)控制器170，以將控制信號(hào)輸入到馬達(dá)控制器170。換檔通信單元180優(yōu)選包括無線接收器180a，該無線接收器從無線發(fā)射器142無線接收無線換檔信號(hào)。自行車發(fā)電機(jī)114包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件160的基部構(gòu)件182。基部構(gòu)件182還支撐和容納發(fā)電裝置162、電存儲(chǔ)器單元164、動(dòng)力限制電路166、馬達(dá)控制器170、電動(dòng)馬達(dá)172、電位計(jì)174、齒輪減速單元176和換檔通信單元180。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件160由合成樹脂制成。如在圖14中看到的，發(fā)電裝置162主要包括定子162a和轉(zhuǎn)子162b，它們形成發(fā)電機(jī)。轉(zhuǎn)子162b和定子162a類似于第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)子62b和定子62a，因而將不對(duì)它們進(jìn)行更詳細(xì)的論述。在此，在第二實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件160呈齒輪或鏈輪的形式，該齒輪或鏈輪構(gòu)造并且布置成操作地連接至后驅(qū)動(dòng)鏈輪128。特別地，轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件160的齒直接與后驅(qū)動(dòng)鏈輪128嚙合。定子162a使其軸162c可轉(zhuǎn)動(dòng)連接至轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件160，而轉(zhuǎn)子162b被固定到轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件160，以使得轉(zhuǎn)子162b和轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件160作為一個(gè)單元響應(yīng)于轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60被后驅(qū)動(dòng)鏈輪128轉(zhuǎn)動(dòng)而一起轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，后驅(qū)動(dòng)鏈輪128構(gòu)成自行車輪轂12的轉(zhuǎn)動(dòng)部分的一個(gè)實(shí)例。當(dāng)然，如果需要和/或期望的話，其他齒輪或鏈輪可定位于轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件160與后驅(qū)動(dòng)鏈輪128之間。類似于所圖示的第一實(shí)施例，轉(zhuǎn)動(dòng)部分156的三個(gè)凹口 156a接收后驅(qū)動(dòng)鏈輪128的凸出部128a，以使得它們一起轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D15，圖示了根據(jù)第三實(shí)施例的自行車發(fā)電機(jī)214。自行車發(fā)電機(jī)214在操作方面與自行車發(fā)電機(jī)14相同。事實(shí)上，自行車發(fā)電機(jī)14和214之間僅有的差異是轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60的第一齒輪60a和第二齒輪60b已經(jīng)用第一皮帶輪260a和第二皮帶輪260b以及驅(qū)動(dòng)皮帶260c替代以形成轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件260。驅(qū)動(dòng)皮帶260優(yōu)選地由合成樹脂制造。雖然驅(qū)動(dòng)皮帶260c圖示為具有平滑的接合表面，然而，如果期望的話，驅(qū)動(dòng)皮帶260可具有接合第一皮帶輪260a和第二皮帶輪260b的外圓周齒的接合齒?？商娲兀绻谕脑?，第一皮帶輪260a和第二皮帶輪260b可不具有那些外圓周齒。自行車發(fā)電機(jī)214的剩余部分與第一實(shí)施例的自行車發(fā)電機(jī)14的相同。鑒于第一實(shí)施例和第三實(shí)施例之間的這些相似之處，在此將不詳細(xì)論述第三實(shí)施例。而且，與第一實(shí)施例相同的第三實(shí)施例的部分將給予相同的附圖標(biāo)記。第一皮帶輪260a附接到發(fā)電裝置62。第一皮帶輪260a由軸62c可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐，并且固定到轉(zhuǎn)子62b。以這種方式，第一皮帶輪260a和轉(zhuǎn)子62b作為一個(gè)單元一起轉(zhuǎn)動(dòng)。第一皮帶輪260a經(jīng)由驅(qū)動(dòng)皮帶260c被第二皮帶輪260b轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件260的第二皮帶輪260b構(gòu)造并且布置成以與如上所述的第二齒輪60b相同的方式操作地連接至自行車輪轂12的轉(zhuǎn)動(dòng)部分56。上面的自行車輪轂發(fā)電機(jī)可用于沒有變速器的普通后輪轂。在這種情況下，自行車輪轂發(fā)電機(jī)可僅僅包括轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件60、發(fā)電裝置62、電存儲(chǔ)單元64和動(dòng)力限制電路
66ο在理解本發(fā)明的范圍時(shí)，在此所使用的術(shù)語“包括”及其衍生詞為開放性限定術(shù)語，其指定存在所提及的特征、元件、部件、組、整體和/或步驟，但是并不排除存在其他未提及的特征、元件、部件、組、整體和/或步驟。前述術(shù)語也適用于具有類似含義的詞語，諸如術(shù)語“包含”、“具有”以及它們的衍生詞。再者，術(shù)語“部分”、“部段”、“部”、“構(gòu)件”或“元件”在以單數(shù)使用時(shí)，可具有單個(gè)部分或多個(gè)部分的雙重含義。最后，在此所使用的程度術(shù)語，諸如“基本上”、“大約”以及“約”表示使得最終的結(jié)果沒有顯著變化的修正術(shù)語的合理
偏差量。雖然選擇了所選定的實(shí)施例對(duì)自行車發(fā)電機(jī)進(jìn)行說明，但是根據(jù)公開內(nèi)容，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，在沒有脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍的情況下，在此可進(jìn)行各種變化和修改。例如，可根據(jù)需要和/或期望改變各部件的尺寸、形狀、位置或者取向。顯示為彼此直接連接或接觸的部件可使得中間結(jié)構(gòu)設(shè)置在它們之間。一個(gè)元件的功能可以由兩個(gè)元件實(shí)現(xiàn)，反之亦然。一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和功能可以在另一個(gè)實(shí)施例中采用。對(duì)于全部優(yōu)點(diǎn)來說，并不必須同時(shí)存在于一個(gè)特定實(shí)施例中。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)獨(dú)特的每個(gè)特征單獨(dú)或與其他特征組合還可被認(rèn)為是申請(qǐng)人對(duì)進(jìn)一步發(fā)明的單獨(dú)描述，包括由這樣的一個(gè)或多個(gè)特征所體現(xiàn)的結(jié)構(gòu)構(gòu)思和/或功能構(gòu)思。因而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的前述描述僅僅用于進(jìn)行說明，而并不用于限制所附權(quán)利要求及其等同方案所限定的發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種自行車發(fā)電機(jī)，包括: 基部構(gòu)件，所述基部構(gòu)件構(gòu)造為直接或間接地安裝在僅僅輪轂軸上； 轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件，所述轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在基部構(gòu)件上，并且構(gòu)造為被自行車的轉(zhuǎn)動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)；以及 發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置支撐在基部構(gòu)件上，并且操作地連接至轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件，以使得發(fā)電裝置響應(yīng)于轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車發(fā)電機(jī),其中， 所述轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件構(gòu)造為連接至所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件能轉(zhuǎn)動(dòng)地布置在輪轂軸上，并且相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件的從動(dòng)構(gòu)件而能轉(zhuǎn)動(dòng)地布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車發(fā)電機(jī),其中， 從沿著輪轂軸的橫向方向 看去，已安裝好的部分完全位于輪轂殼的外直徑內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車發(fā)電機(jī),其中， 所述基部構(gòu)件在橫向方向上通過鎖定構(gòu)件能分離地固定在輪轂軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車發(fā)電機(jī)，進(jìn)一步包括: 電存儲(chǔ)單元，所述電存儲(chǔ)單元布置在基部構(gòu)件上，并且電連接至發(fā)電裝置，以存儲(chǔ)由發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自行車發(fā)電機(jī)，其中， 電存儲(chǔ)單元包括電容器和電池中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車發(fā)電機(jī)，進(jìn)一步包括: 整流裝置，所述整流裝置支撐在基部構(gòu)件上并且整流來自發(fā)電裝置的電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車發(fā)電機(jī)，進(jìn)一步包括: 電動(dòng)馬達(dá)單元，所述電動(dòng)馬達(dá)單元支撐在基部構(gòu)件上并且電連接至發(fā)電裝置，所述電動(dòng)馬達(dá)單元構(gòu)造用于改變輪轂的變速器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車發(fā)電機(jī)，進(jìn)一步包括: 馬達(dá)控制器，所述馬達(dá)控制器支撐在基部構(gòu)件并且電連接至發(fā)電裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自行車發(fā)電機(jī)，進(jìn)一步包括: 馬達(dá)控制器，所述馬達(dá)控制器電連接至電存儲(chǔ)單元，以使得馬達(dá)控制器接收來自電存儲(chǔ)單元的電能。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自行車發(fā)電機(jī)，進(jìn)一步包括: 換檔通信單元，所述換檔通信單元支撐在基部構(gòu)件上，并且電連接至馬達(dá)控制器，以將控制信號(hào)輸入到馬達(dá)控制器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的自行車發(fā)電機(jī)，其中， 換檔通信單元包括無線接收器，所述無線接收器無線接收換檔信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自行車發(fā)電機(jī)，進(jìn)一步包括: 電動(dòng)馬達(dá)，所述電動(dòng)馬達(dá)電連接至馬達(dá)控制器，以響應(yīng)于來自馬達(dá)控制器的信號(hào)而操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的自行車發(fā)電機(jī)，進(jìn)一步包括: 換檔單元，所述換檔單元支撐在基部構(gòu)件上，并且包括:所述電動(dòng)馬達(dá)；輸入構(gòu)件，所述輸入構(gòu)件連接至電動(dòng)馬達(dá)；以及輸出構(gòu)件，所述輸出構(gòu)件布置成接合輪轂的內(nèi)部變速器的一部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車發(fā)電機(jī)，其中， 轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件包括齒輪，所述齒輪構(gòu)造并且布置成操作地連接至所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分是自行車的后鏈輪。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車發(fā)電機(jī)，其中， 轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件包括:第一皮帶輪，所述第一皮帶輪附接至發(fā)電裝置；第二皮帶輪，所述第二皮帶輪構(gòu)造并且布置成操作地連接至自行車的轉(zhuǎn)動(dòng)部分；以及驅(qū)動(dòng)皮帶，所述驅(qū)動(dòng)皮帶使第一皮帶輪和第二皮帶輪相互連接。
17.一種自行車輪轂變速器換檔裝置，包括: 基部構(gòu)件，所述基部構(gòu)件具有輪轂安裝部； 換檔單元，所述換檔單元支撐在基部構(gòu)件上，并且包括電動(dòng)馬達(dá)和輸出構(gòu)件，所述輸出構(gòu)件布置成接合自行車輪轂變速器的一部分； 轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件，所述轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在基部構(gòu)件上，并且構(gòu)造為被自行車的轉(zhuǎn)動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)； 發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置支撐在基部構(gòu)件上，并且操作地連接至轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件，以使得發(fā)電裝置響應(yīng)于轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生電能，并且將電能提供給換檔單元。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的自行車輪轂變速器換檔裝置，其中， 基部構(gòu)件的輪轂安裝部構(gòu)造為直接或間接地安裝在僅僅自行車的輪轂軸上。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的自行車輪轂變速器換檔裝置，其中， 轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件構(gòu)造為連接至轉(zhuǎn)動(dòng)部分的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件能轉(zhuǎn)動(dòng)地布置在輪轂軸上,并且相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件的從動(dòng)構(gòu)件能轉(zhuǎn)動(dòng)地布置。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的自行車輪轂變速器換檔裝置，其中， 從沿著輪轂軸的橫向方向上看，基部構(gòu)件的已安裝好的部分完全位于輪轂殼的外直徑內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的自行車輪轂變速器換檔裝置，其中， 基部構(gòu)件在橫向方向上通過鎖定構(gòu)件能分離地固定在輪轂軸上。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的自行車輪轂變速器換檔裝置，其中， 電存儲(chǔ)單元布置在基部構(gòu)件上，電存儲(chǔ)單元電連接至發(fā)電裝置以存儲(chǔ)由發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能，并且電連接至電動(dòng)馬達(dá)以從電存儲(chǔ)單元供給電能。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的自行車輪轂變速器換檔裝置，其中， 電存儲(chǔ)單元包括電容器和電池中的至少一種。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的自行車輪轂變速器換檔裝置，進(jìn)一步包括: 整流裝置，所述整流裝置支撐在基部構(gòu)件上，并且整流來自發(fā)電裝置的電流。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的自行車輪轂變速器換檔裝置，進(jìn)一步包括: 馬達(dá)控制器，所述馬達(dá)控制器支撐在基部構(gòu)件上，并且電連接至發(fā)電裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的自行車輪轂變速器換檔裝置，進(jìn)一步包括: 換檔通信單元，所述換檔通信單元支撐在基部構(gòu)件上，并且電連接至馬達(dá)控制器，以將控制信號(hào)輸入到馬達(dá)控制器。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的自行車輪轂變速器換檔裝置，其中，換檔通信單元包括無線接收器，所述無線接收器無線接收換檔信號(hào)。
28.根據(jù)權(quán)利要求17所述的自行車輪轂變速器換檔裝置，其中， 轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件構(gòu)造并且布置成操作地連接至所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分相對(duì)于自行車輪轂的輪轂殼能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。
29.根據(jù)權(quán)利要求17所述的自行車輪轂變速器換檔裝置，其中， 轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件包括齒輪，所述齒輪構(gòu)造并且布置成操作地連接至所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分是自行車的后鏈輪。
30.根據(jù)權(quán)利要求17所述的自行車輪轂變速器換檔裝置，其中， 轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件包括:第一皮帶輪，所述第一皮帶輪附接至發(fā)電裝置；第二皮帶輪，所述第二皮帶輪構(gòu)造并且布置成操作地連接至自行車的所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分；以及驅(qū)動(dòng)皮帶，所述驅(qū)動(dòng)皮帶使第一皮帶輪和第二皮帶輪相互連接。
31.根據(jù)權(quán)利要求17所述的自行車輪轂變速器換檔裝置，其中， 馬達(dá)控制器基于自行車速度、自行車加速、自行車減速和自行車傾斜中的至少一種來自動(dòng)控制電動(dòng)馬達(dá)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自行車發(fā)電機(jī)或換檔裝置，其具有基部構(gòu)件、轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件和發(fā)電裝置?；繕?gòu)件被構(gòu)造為直接或間接地安裝在僅僅輪轂軸上。轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在基部構(gòu)件上并且被自行車的轉(zhuǎn)動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)電裝置連接至轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件，以響應(yīng)于轉(zhuǎn)動(dòng)接收構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生電能。在換檔裝置的情況下，換檔單元設(shè)置為包括電動(dòng)馬達(dá)和輸出構(gòu)件，該輸出構(gòu)件接合自行車輪轂變速器的一部分。
文檔編號(hào)B62M25/08GK103158830SQ20121032527
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者北村智, 森進(jìn)太郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島野