自行車用發電花轂和使用該花轂的自行車的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種花轂，尤其涉及一種自行車用發電花轂和使用該花轂的自行 車。
【背景技術】
[0002] 隨著自行車越來越受到大眾的追捧，通過自行車遠行已經成為一種潮流，但是用 戶在長時間騎自行車時，經常會遇到電子設備電量不足的問題。為了解決這個問題，目前的 做法是，在自行車的車輪上安裝發電機，當自行車在騎行時，通過車輪的轉動帶動發電機工 作，進而產生電量，為電子設備進行充電。但是這種方式，存在發電功率小，磁阻尼較大等缺 陷，一般的騎行速度下輸出功率小于5W，只能適合較小功率的車燈，有的需要配合另外的整 流穩壓裝置才能夠對手機充電，充電速度慢，輸出功率的不足不能滿足當今大部分移動數 碼產品的供電要求。 【實用新型內容】
[0003] 有鑒于此，需提供自行車用發電花轂和使用該花轂的自行車，可以在自行車正常 騎行時，提供較大的輸出功率，滿足電子產品的供電需求。
[0004] 本實用新型提供了一種自行車用發電花轂，包括轂軸、發電裝置和變速裝置。轂軸 與發電裝置連接，發電裝置包括轉子和定子，變速裝置與轉子連接，且變速裝置和轉子可相 對轂軸轉動，定子與轂軸相對靜止，當變速裝置轉動時，帶動轉子相對定子轉動以產生電 能。
[0005] 優選地，變速裝置包括太陽輪、行星輪組、支架和內齒圈，行星輪組設置于支架上 且與內齒圈嚙合，太陽輪與行星輪組嚙合，太陽輪與轉子連接且相對靜止，當內齒圈轉動 時，通過行星輪組帶動轉子相對定子轉動。
[0006] 優選地，支架通過單向軸承與轂軸轉動連接，當內齒圈制動時，太陽輪受慣性的作 用繼續轉動，通過行星輪組帶動支架沿著內齒圈相對轂軸轉動。
[0007] 優選地，行星輪組包括三個行星輪，三個行星輪分別設置于支架上，三個行星輪彼 此分離且均與太陽輪嚙合。
[0008] 優選地，轉子包括第一轉子盤和第二轉子盤，變速裝置與第一轉子盤連接，并帶動 第一轉子盤和第二轉子盤同步轉動，第一轉子盤上設置有多個第一磁體，第二轉子盤上設 置有多個與第一磁體相對應的第二磁體，定子位于第一轉子盤和第二轉子盤之間，定子上 設置有與第一磁體相對應的繞組。
[0009] 優選地，第一磁體和第二磁體均為扇形或梯形，繞組的形狀為扇形或梯形。
[0010] 優選地，自行車用發電花轂還包括外殼，外殼設置有收容空間以收容發電裝置和 變速裝置，外殼上設置有通孔，用以與轂軸轉動連接，通孔處設置有邊塞，邊塞上設置有與 通孔過盈配合的防塵結構。
[0011] 優選地，自行車用發電花轂還包括電路板，定子與電路板電性連接，電路板對定子 輸出的電流進行整流和變換，輸出穩定電壓。
[0012] 本實用新型同時還提供了一種自行車，包括前叉、車輪和如權利要求1-8之任一 自行車用發電花轂，花轂通過輻條與車輪連接，車輪與前叉轉動連接，當自行車移動時，車 輪帶動變速裝置轉動，進而帶動轉子相對定子轉動以產生電能。
[0013] 優選地，自行車還包括蓄電裝置、電壓轉換輸出電路，蓄電裝置與發電裝置電性連 接用以儲蓄電力，并通過電壓轉換輸出電路對外提供連續電力。
[0014] 本實用新型提供的自行車發電花轂，通過設置變速裝置與發電裝置連接，提高了 轉子的轉速，進而增加了發電裝置的發電功率，滿足騎車人對電子產品的快速充電要求，有 益于自行車運動的推廣和車載電子產品的使用，滿足低碳環保出行和健身的要求。
【附圖說明】
[0015] 圖1是較佳實施方式的自行車用發電花轂的組裝示意圖。
[0016] 圖2是圖1中的發電花轂的部分分解圖。
[0017] 圖3是圖1中的發電花轂的爆炸圖。
[0018] 圖4是圖1中的轂軸的結構示意圖。
[0019] 主要元件符號說明

[0022] 如下【具體實施方式】將結合上述附圖進一步說明本實用新型。
【具體實施方式】
[0023] 為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新 型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施 例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于 本實用新型保護的范圍。
[0024] 如圖1和圖2所示，本實用新型提供的一種自行車用發電花轂100,安裝于自行車 車輪，當車輪（圖中未示出）轉動時帶動花轂100轉動，進而產生電能，滿足電子設備的供 電需求。該自行車用發電花轂1〇〇包括轂軸10、外殼20、發電裝置30和變速裝置40。外 殼20內部設置有收容空間21，用于收容發電裝置30和變速裝置40,變速裝置40安裝于外 殼20上且與外殼20相對靜止，變速裝置40與發電裝置30連接。外殼20、發電裝置30和 變速裝置40安裝于轂軸10上，外殼20和變速裝置40可以相對轂軸10轉動。當外殼20 轉動時，帶動變速裝置40同步轉動，進而帶動發電裝置30工作產生電能。通過設置變速裝 置40,使得騎行者無需提供較高的騎行速度，便可使發電機高速運轉，增加發電機的輸出功 率，滿足電子產品的供電需求。
[0025] 如圖4所示，轂軸10整體為柱狀。轂軸10上設置有通孔11和定位槽12。通孔 11沿著轂軸10的軸心放心貫穿轂軸10的兩端，用于安裝快拆桿（圖中未示出）。定位槽 12設置于轂軸10的外表面。在本實施方式中，定位槽12可以由多個分隔設置的子定位槽 構成，子定位槽沿著轂軸10軸向設置于轂軸10的外表面，子定位槽的位置依據需要配合的 組件的位置而定。
[0026] 如圖3所示，外殼20包括第一外殼22和第二外殼23,第一外殼22和第二外殼23 可拆卸地組裝在一起形成收容空間21以收容其他組件。在本實施方式中，第一外殼22上 設置有凸槽221，第二外殼23上設置有與凸槽221相對應的凹槽（圖中未示出），第一外殼 22和第二外殼23通過凸槽221與凹槽的相互扣合作用組裝在一起。在其他實施方式中， 凸槽221和凹槽的位置也可以相互調換。在其他實施方式中，第一外殼22上設置有多個卡 槽，第二外殼23上設置有多個卡勾，第一外殼22和第二外殼23通過卡勾和卡槽的相互作 用組裝在一起。在其他實施方式中，第一外殼22和第二外殼23上可以設置有任何可以使 第一外殼22和第二外殼23相互組裝在一起的結構。第一外殼22和第二外殼23上設置有 相對設置的通孔。在本實施方式中，第一外殼22和第二外殼23整體為圓形，通孔設置于圓 形的軸心處。在其他實施方式中，外殼20的形狀可以根據實際需要而改變形狀，如：筒狀， 方形等。第一外殼22的遠離第二外殼23的表面上設置有花盤223,第二外殼23的遠離第 一外殼22的表面上設置有花盤233,花盤223、233用于安裝輻條，使外殼20與車輪安裝在 一起。花盤223、233上設置有與通孔11連通的安裝孔234。安裝孔234處設置有軸承，轂 軸10穿過通孔和安裝孔234并通過軸承與外殼20組裝在一起，外殼20可以相對轂軸10 轉動。轂軸10上套設有邊塞235,邊塞235抵擋于軸承的遠離花盤234的一側，用于與自行 車的前叉（圖中未示出）相互配合，將車輪與前叉安裝在一起。邊塞235上設置有防塵機 構2351，與花盤233上的安裝孔234相互配合，防止灰塵、水等雜質透過安裝孔234和通孔 11進入到外殼20內部，對發電裝置30造成影響。在本實施方式中，防塵機構2351為橡膠 圈。邊塞235上還設置有定位塊，用于轂軸10的定位槽12相互配合，防止邊塞235相對轂 軸10轉動。
[0027]變速裝置40包括內齒圈41、行星輪組42、支架43和太陽輪44。內齒圈41整體 為環狀結構，環狀結構的內表面設置有齒，內齒圈41固定地安裝于其中第一外殼22的內表 面，與第一外殼22同步轉動。行星輪組42可轉動地安裝于支架43上，行星輪組42包括多 個行星輪421。在本實施方式中，行星輪421的數量為3,行星輪421彼此分隔地、呈圓周狀 排列在支架43上。在其他實施方式中，行星輪421的數量可以為4、5或其他根據實際需要 而采用的數量。支架43上設置有通孔，支架43通過通孔安裝在轂軸10上，且行星輪組42 與內齒圈41嚙合。在本實施方式中，支架43的通孔處設置有單向軸承432,支架43通過 單向軸承432可轉動地與轂軸10組裝在一起，選擇單向軸承432的安裝方向保證車輪在前 進方向轉動時，支架43在單向軸承432的作用下與轂軸10鎖止不轉，即防止支架43向與 車輪前進的方向轉動，支架43在單向軸承432的作用下可以沿著車輪前進方向相反的方向 轉動。在其他實施方式中，支架43的通孔可以不設置單向軸承432,而是在通孔的內壁設 置與卡槽相互配合的定位塊，防止支架43與轂軸10相對轉動。太陽輪44轉動地套設于轂 軸10上并與行星輪421嚙合，當內齒圈41轉動時，帶動多個行星輪421轉動，進而帶動太 陽輪44轉動。由于內齒圈41的齒數量是太陽輪44的齒數量的N倍，因此，太陽輪44的轉 速也是內齒圈41的轉速的N倍。在本實施方式中，行星輪421是單層齒輪。在其他實施方 式中，行星輪421可以是雙層齒輪，即一大一小兩個齒數量不相同的齒輪同心并排為一體， 內齒圈41與行星輪421中的小齒輪嚙合，行星輪421中的大齒輪與太陽輪44嚙合，速比等 于內齒圈41的齒數量除以太陽輪44的齒數量再乘以行星輪421中的大齒數量除以小齒數 量，進一步提尚速比。
[0028] 發電裝置30包括轉子31、定子32和轉子固定架33。轉子31包括第一轉子盤311 和第二轉子盤312,第一轉子盤311和第二轉子盤312相對靜止。第一轉子盤311與太陽輪 44固定連接，第一轉子盤311設置有通孔，通孔內設置有軸承，第一轉子盤311通過軸承可 轉動地與轂軸10安裝在一起，當太陽輪44轉動時，帶動第一轉子盤311轉動。在本實施方 式中，第一轉子盤311為圓形，在其他實施方式中，第一轉子盤311的形狀為方形、菱形等其 他根據實際需要而采