轮毂发电机的制作方法_2

文档序号:9731337阅读:来源:国知局
进行整流合成的电路。
[0056](轮毂发电机的安装形态)
[0057]如图1所示,自行车I的前轮(车轮)5通过构成框架(Frame)—部分的前叉(FrontFork)3并经由车轮轴11从而可旋转地被轴支撑。车轮轴11的两侧通过螺母(Nut)(未作图示)等不可旋转地被紧固在前叉3上。在车轮轴11的轴向方向中央的大部分,轮毂发电机10与车轮轴11被同轴安装。该轮毂发电机1向被设置在前轮5的侧方的前照灯4供给电力。
[0058]轮毂发电机10包括:与前轮5的轮辐(Spoke)2相连接从而与前轮5共同在车轮轴11的周围旋转的转子12;和以位于转子12的内圆周侧的状态不可旋转地被安装在车轮轴11上的定子13。
[0059]以下,将车轮轴11的中心轴O的轴向方向单独称为轴向方向,将与轴向方向垂直相交的方向称为径向方向,将沿着中心轴O的周围的方向称为圆周方向。另外,在车轮轴11中,在相比于至少安装有定子13的部分更靠近位于轴向方向外侧的部分上被形成阳螺纹部Ila0
[0060](转子)
[0061]图2是轮毂发电机10的侧面图,图3是轮毂发电机10的截面图。
[0062]如图2、图3所示,转子12被构成为以轮毂外壳100为主体。
[0063]轮毂外壳(HubShellHOO是由筒状的主体部(筒部)61,和将主体部61的轴向方向两端开口堵住的第一(End Plate)端板70及第二端板80构成。
[0064]如图3所示,主体部61的车轮轴11的第一端P侧(图3中的左侧)的开口在制作时被打开,与主体部61被分体制造的第二端板80在规定的装配工序后被压入固定在主体部61的车轮轴11的第一段P侧的端部使得将该开口堵住。
[0065]主体部61的车轮轴11的第二端Q侧(图3中的右侧)的开口通过与主体部61—体形成的第一端板70从制作时起被闭塞。圆筒状的主体部61和将主体部61的车轮轴11的第二端Q侧的开口堵住的第一端板70被作为一体零件的轮毂外壳主体60被制作。轮毂外壳主体60和与其分体的第二端板80通过分别将一定厚度的磁性金属板(主要是铁板)冲压成形从而被制作。
[0066]在轮毂外壳主体60的主体部61的轴向方向两端部的外圆周上,形成朝着径向方向外侧突出的左右一对法兰(Flange)部62。各法兰部62通过将在冲压成形时作为素材的金属板卷回成U字形,将轴向方向内侧的法兰板62a与轴向方向外侧的法兰板62b在相互贴合的状态下叠加而被形成。在各法兰部62中,在圆周方向上以等间隔被形成多个贯穿轴向方向的轴承孔63。
[0067]如图1所示,从前轮5的轮圈(Rim)5a向内径侧延伸的多个轮辐2的内侧端部被卡合到轴承孔63中,。另外,左右法兰部62的轴承孔63被设置为相位错开仅半个节距(Pitch)。
[0068]将主体部61的车轮轴11的第二端Q侧的开口闭塞的第一端板70包括:轴向方向外侦叭车轮轴11的第二端Q侧)膨胀成圆锥形的环状侧壁71;在该侧壁71的内周边缘向轴向方向内侧(车轮轴11的第一端P侧)弯折的圆筒状的轴承(Bearing)嵌合壁73;在该轴承嵌合壁73的轴向方向内侧(车轮轴11的第一端P侧)端向径向方向内侧弯折的轴承抵压壁74 ;以及从所述侧壁71的外周边缘向径向方向外侧被连续设置的法兰部75。
[0069]该法兰部75通过与主体部61的车轮轴11的第二端Q侧的法兰部62的外侧的法兰板62b—体连接,从而使得主体部61与第一端板70被一体化。通过这样,作为一体零件的轮毂外壳主体60被构成。
[0070]另外,将主体部61的车轮轴11的第一端P侧的开口闭塞的第二端板80包括:环状侧壁81 ;在该侧壁81的内周边缘向轴向方向内侧(车轮轴11的第二端Q侧)弯折的圆筒状的轴承嵌合壁83;在该轴承嵌合壁83的轴向方向内侧(车轮轴11的第二端Q侧)端向径向方向内侧弯折的轴承抵压壁84;以及从所述侧壁81的外周边缘向径向方向内侧(车轮轴11的第二端Q侧)被弯折成圆筒状的压入嵌合壁85。
[0071]第二端板80通过将该圆筒状的压入嵌合壁85向轮毂外壳主体60的主体部61的车轮轴11的第一端P侧的开口的内圆周压入嵌合从而被固定在主体部61上。
[0072]第一端板70及第二端板80的轴承嵌合壁73,83的径向方向内侧作为位于同轴的贯穿孔72,82开口,嵌合轴承(轴承)21,22分别被嵌合到形成该贯穿孔72,82的轴承嵌合壁73,83的内圆周上。并且,将轮毂外壳100作为主体被构成的转子12经由轴承21,22可旋转地被车轮轴11支撑,从而随着前轮5的旋转同时以车轮轴11为中心旋转。即,转子12作为对前轮5可旋转地支撑的轮毂(Hub)发挥性能。
[0073]在轮毂外壳主体60的主体部61的内圆周设置有例如由铁氧体(Ferrite)等形成的永久磁铁19。永久磁铁19的外圆周面的曲率半径被设定为与主体部61的内圆周面的半径同等,永久磁铁19在不经由轭(Yoke)且以与在磁性材料制的主体部61的内圆周直接贴合的状态被设置,例如通过粘合剂等被相贴合。通过将永久磁铁19沿着主体部61的内圆周面设置为圆筒状,从而永久磁铁19将定子13的外圆周面整体覆盖。另外,永久磁铁19以在圆周方向上被分割成多个的状态被加入到主体部61的内圆周。
[0074]在被设置在该圆筒状的永久磁铁19的内圆周面中,N极和S极的磁极沿着圆周方向被交替磁化。具体而言,N极和S极分别被各10极,共计20极的磁极交替磁化为N极和S极并列。
[0075](定子)
[0076]图4是定子13的斜视图。
[0077]如图3、图4所示,定子13通过爪极第一定子单元20A与第二定子单元20B在车轮轴11的轴向方向上组合而被构成,第一定子单元20A输出A相交变电流.电压,第二定子单元20B输出B相交变电流.电压。
[0078]各第一定子单元20A,第二定子单元20B分别包括:被外嵌固定在车轮轴11上的筒状的定子铁芯(芯)91;被外嵌固定在定子铁芯91上的筒状的线轴92;在线轴上被卷绕成环状的线圈93;以及被形成为从各线轴92的轴向方向两端侧将该线轴92的周围覆盖的垫片单元94。另外,由于第一定子单元20A,第二定子单元20B各自的结构基本相同,因此在以下的第一实施方式中,主要对第一定子单元20A进行说明,且根据需要对第一定子单元20A与第二定子单元20B的不同点。
[0079]图5是第一定子单元20A的线轴92以及定子铁芯91的斜视图,图6是图5中A的箭视图。
[0080]如图5,图6所示,定子铁芯91是将具有磁性的板材弯曲成截面大致呈C字状从而被形成为圆筒状。通过这样,在定子铁芯91中,狭缝部(配线部)91a沿着轴向方向被形成。
[0081 ]线轴92是由被外嵌固定在定子铁芯91上的筒状的主体部92a,和在主体部92a的轴向方向两端被一体形成的一对外法兰部92b,92c—体成型的。并且,在由主体部92a的外圆周面与一对外法兰部92b,92c的侧面而形成的收纳凹部95内,线圈93被卷尾成环状。
[0082]另外,在主体部92a的内圆周面中,连通部96(配线部)在与定子铁芯91的狭缝部91a相对应的地方沿着轴向方向被一体成型。连通部96被形成为四角筒状从而可以嵌入狭缝部91a,且能够在其内侧中将两组线圈93插入。
[0083]这里,定子铁芯91的狭缝部91a及线轴92的连通部96的位置与被形成在垫片单元94的后述的第一狭缝部103a相对应。通过这样,便能够将线圈93插入到连通部96中(具体后述)。
[0084]另外,在第二定子单元20B的线轴92中没有现成连通部96。
[0085]另外,在一对外法兰部92b,92c中,分别沿着径向方向形成狭缝部97a,97b((第一)线轴侧狭缝部97a以及(第二)线轴侧狭缝部97b)。狭缝部97a,97b被形成为用于将被卷绕在收纳凹部95中的线圈93朝线轴92的轴向方向外侧拉出,且被形成在从各外法兰部92b,92c的外周边缘至主体部92a稍微靠前处的之间。另外,狭缝部97a,97b被形成在与连通部96在圆周方向上偏离的位置。
[0086]另外,在一对外法兰部92b,92c的外侧面上,分别形成有3个截面大致呈半圆形状的定位凸部98a,98b。被形成在车轮轴11的第一端P侧的外法兰部92b上的三个定位凸部98a,以及被形成在车轮轴11的第二端Q侧的外法兰部92c上的三个定位凸部98b分别以等间隔被设置在圆周方向上。该定位凸部98a,98b被形成为用于对垫片单元94进行定位。
[0087]这里,被形成在车轮轴11的第一端P侧的外法兰部92b上的狭缝部97a及定位凸部98a的位置,和被形成在车轮轴11的第二端Q侧的外法兰部92c上的狭缝部97b及定位凸部98b的位置,没有被设定为在轴向方向上叠加的位置,而是被设置在圆周方向上偏离的位置(具体后述)。这是因为要对构成垫片单元94的两个垫片94a,94b分别进行分别定位。以下,将对垫片单元94进行详细描述。
[0088]图7是构成垫片单元94的垫片94a的斜视图,图8是将第一垫片94a从轴向方向看的平面图。
[0089]这里,垫片单元94是由从线轴92的车轮轴11的第一端P侧(参照图3)被安装的第一垫片94a,和从线轴92的车轮轴11的第二端Q侧(参照图3)被安装的第二垫片94b而被构成的。另外,由于两个垫片94a,94b为相同的形状,因此在以下说明中,只对第一垫片94a进行说明,而对第二垫片94b根据需要进行说明。
[0090]如图7、图8所示,第一垫片94a是由线轴92的车轮轴11的第一端P侧(参照图5)的外法兰部92b及与定子铁芯91的车轮轴11的第一端P侧相对接的大致呈圆板状的侧板部101,与从侧板部101的外周边缘沿着轴向方向弯曲延伸的多个定子齿部102(102-1)—体成型的。定子齿部102(102-1)的轴向方向的长度被设定为与现在92的轴向方向的长度基本相同。
[0091]这里,在将转子12的永
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