专利名称：发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及发电机，其装在轮毂中，包着发电机的轮毂和外壳绕着固定的轮轴转动，发电机包括与轮轴同轴线和固定到轮轴上的线圈。
多种发电机用于不同的用途。例如有小的地方风力发电站，用于分散的家庭或小群的家庭，另一种应用是用于自行车。现在的自行车用发电机不能满意工作，在要开灯时，这些发电机设成与轮胎接触。特别在下雨和下雪时，轮胎与发电机的驱动轮之间的摩擦不是足以使发电机以要求的方式操作。当普通的自行车发电机工作时，其对车轮的上相当大的制动作用，这个作用是烦人的。
本发明是提供一种上面所述的发电机，但消除了上面的缺陷，也就是消除在工作中会对车轮有较大制动作用等问题。
按照本发明，提供了一种发电机，装在轮毂中，包着发电机的轮毂和外壳绕着固定的轮轴转动，发电机包括与轮轴同轴线和固定到轮轴上的线圈，其特征在于还设有磁铁，与线圈同轴线，磁铁分成两组，第一组把交替的N磁极和S磁极指到第一平面，而第二组把交替的N磁极和S磁极指到第二平面，还设有第一和第二磁极变换器，可相对轮轴转动，在转动时，一个磁极变换器与第一组磁极比较近地通过，第二磁极变换器与第二组磁极比较近地通过。
按照本发明的发电机的其它特征和特点在从属权利要求中公开。
下面参照附图及以自行车用的发电机作为实例说明本发明，附图中
图1是本发明的自行车用发电机的轴向剖面图。
图2是与图1垂直的一剖面视图。
图3是一换流器的另一实施例的轴向剖面图。
自行车发电机构成轴1的轮毂的一部分。发电机包在一个外壳2中，由外壳2保护，外壳的一端是端板3，该端板通过滚珠轴承4由轴支承着。该轴承4与轴1上的法兰5接合。包壳是轮毂的一部分，而外壳2有一个外法兰9，法兰9有多个孔用于普通车轮的辐条穿过。外壳2的另一端由相应的轴承的轮毂支承在轴上。
发电机还包括固定到轴上的一部分17，其形成一个磁性外壳。在该外壳中设了多个磁铁15、21、22，在外壳17中放置成一个圆。在磁铁中间有一个线圈14。该固定部分17还包括一个带有内齿的齿环10，与一个齿轮9配合，把快速转动运动传到设在磁铁和线圈侧的磁极变换器12、13。
一个轴6固定在轮毂的端板3上，直接朝着发电机。齿轮9安排成可通过装在转的法兰7滚珠轴承8上在轴6上自由转动。齿轮9与齿环10啮合，还与通过轴承环18固定到磁极变换器12、13上的齿环11啮合。轴承环安排成通过滚珠轴承在轮轴1上自由转动。
各个磁铁15、21、22的方向与轴1平行。磁铁设在线圈的外面，与线圈同心和均匀地分布成包着线圈的圆周的一个环，使得朝外向着磁极变换器的磁极是交替的北极-南极，在包着全部环的两套磁极的磁极组之间有同样的间距。磁极变换器12、13是平面盘形，各有多个凸出的凸缘26，从磁极变换器的中心盘沿与盘同一平面朝外向磁极突出和稍微高于磁极的中部。优选地，凸缘的数目与一套磁极的磁极组的数目相同，各凸缘的宽度b近似地与磁极之间的间距d相当。磁极由轴承环18连接在一起，轴承环18是导磁的。
下面说明装置的功能。当轮子绕轴1转动，轮毂转动，外壳2和绕着轴1的端板3也以与轮的转数相同的转数转动，而在外壳2内的磁外壳17固定到轴1上，保持与轴的静止关系。齿轮9的轴6与磁外壳17和齿环10有关地被传动，齿环10是磁外壳17的一部分，这意味着齿轮9在轴6上转动。齿轮9随后作用在齿环11上使得齿环11在轴1上转动和通过轴承环18，把这一转动传送到磁极变换器12、13上，磁极变换器12、13将与磁极15、21、22有关地转动，磁极15、21、22相应轴1保持静止，齿环10和齿轮的齿比和齿轮9和齿环11的齿比使磁极变换器比车轮和轮毂的转动速度更高的速度转动。磁场相应于线圈14的改变意味着在线圈中产生电流，和通过电线23，25传到由自行车照明装置的一部分的元件形成的电路。在这一情形下，磁外壳和轮毂用作一个导体，而另一个导体23通过在轴中的槽24通出。
上面公开的设计使得发电机只要求一个小的空间，例如可与在同样的轮毂中的闸鼓结合起来。在本发明的范围中，发电机的设计可以不同的方式变化。例如，磁极数目、线圈进出的位置都可变化，间隔也可不同。磁极变换器也可以几种方式变化。如图3所示，磁极变换器26、26设成一个截头锥体，轴向有短的延伸，和带有槽，使得可设置法兰。
权利要求
1.一种发电机，装在轮毂(2)中，包着发电机的轮毂和外壳绕着固定的轮轴(1)转动，发电机包括与轮轴同轴线和固定到轮轴(1)上的线圈，其特征在于还设有磁铁，与线圈(14)同轴线，磁铁分成两组，第一组把交替的N磁极和S磁极(21，22)指到第一平面，而第二组把交替的N磁极和S磁极指到第二平面，还设有第一和第二磁极变换器(12，13)，可相对轮轴(1)转动，在转动时，一个磁极变换器(12)与第一组磁极比较近地通过，第二磁极变换器(13)与第二组磁极比较近地通过。
2.按照权利要求1的发电机，其特征在于磁极变换器(12、13)包括平面盘，带有多个凸缘(26)，在所述的平面上突起。
3.按照权利要求1的发电机，其特征在于所述的磁极变换器(27、28)包括截头锥形，有短的延伸，及具有凹槽，使得形成凸缘。
4.按照权利要求2或3的发电机，其特征在于磁极变换器(12，13)上的凸缘(26)的数目与指向磁极变换器的磁极的数目相同。
5.按照权利要求1-4中任一项的发电机，其特征在于所述的磁极变换器设成以比轮毂的转速更高的转速转动。
6.按照权利要求2或3的发电机，其特征在于所述的磁极变换器由一个驱动装置驱动，所述的驱动装置包括一个齿环，设在固定到轮轴(1)上的外壳(17)内部；还包括一个齿轮(9)，所述的齿轮与所述的齿环啮合，可绕在牢固地安装在所述的外壳(2)或在一个端板(3)上的一个轴(6)自由地转动；还有一个齿轮(11)，直接或间接地牢固地与磁极变换器连接并且也与所述的齿轮(9)啮合。
全文摘要
一种发电机，装在轮毂(2)中，包着发电机的轮毂和外壳绕着固定的轮轴(1)转动，发电机包括与轮轴同轴线和固定到轮轴(1)上的线圈，其特征在于还设有磁铁，与线圈(14)同轴线，磁铁分成两组，第一组把交替的N磁极和S磁极(21，22)指到第一平面，而第二组把交替的N磁极和S磁极指到第二平面，还设有第一和第二磁极变换器(12，13)，可相对轮轴(1)转动，在转动时，一个磁极变换器(12)与第一组磁极比较近地通过，第二磁极变换器(13)与第二组磁极比较近地通过。
文档编号H02K7/116GK1414917SQ00817959
公开日2003年4月30日 申请日期2000年12月21日 优先权日1999年12月28日
发明者塔莫·斯约伯格 申请人:塔莫·斯约伯格