專利名稱：配置有電能產生機組的自行車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種具有電能產生裝置的自行車，最大特點在于有一發(fā) 電機組裝置于腳踏板與支架連結部分，具有腳踏發(fā)電的功能，其電能可用 于對蓄電池或一般電器用品充電，提供外出或緊急供電的用。此外，除可 作為一般自行車于室外騎乘，亦可在室內作為健身腳踏車用。
背景技術：
在早期農業(yè)社會中，自行車因為具有不需燃料作為動力、重量及體積 輕巧、操作簡單、?？糠奖愕葍?yōu)點，無論是作為交通代步工具或是用于運 載貨品，自行車皆扮演重要的角色。
在現代社會中，由于科技的進步，交通運輸系統(tǒng)的發(fā)達，自行車雖不 如以往使用的普遍，但在現代人環(huán)保觀念的建立、重視休閑生活以及運動 健身的前提下，自行車仍經常被當作短程的交通工具，例如作為學生上、 下學的代步工具，抑或被當成假日出外的休閑活動或健身運動之一?？梢?自行車的重要性雖不如以往的如此受依賴，但在休閑娛樂方面仍具有一定 的重要性。
自行車與發(fā)電機的結合己行的有年，公知的自行車用發(fā)電機技術中， 早期是利用輪輞接觸式發(fā)電機的技術。但此種技術易造成車輪摩擦損耗、
增加踩踏的阻力等缺點。
隨著設計改良的進步，如中國臺灣發(fā)明專利公告編號第355872號，其 揭示了一種無碳刷式電動腳踏車直流馬達，該馬達本體是由一殼體及一由 殼體側面組合的側蓋構成內部容納空間； 一心軸則穿設于上述殼體及側蓋 中心孔，并使其兩端外露供組接腳踏車的前叉端；該心軸在本體內部軸身 則可套設供通電用的硅鋼片線圈，而在與此線圈相對處的殼體內周面則于 預設凹階面組合金屬層，且在該金屬層內表面貼設由多數個別磁鐵片所組 成的磁鐵環(huán)層磁場，使其硅鋼片線圈外周保持一段間隙，而于線圈通電時 自動驅使腳踏車前進，從而形成一種輕質無齒輪及無碳刷結構、可降低故 障率及減少摩擦損失和噪音，及免去碳刷磨耗和積碳影響馬達效率。
其它如中華民國發(fā)明專利公告編號第00405560號，其揭示了一種自行
車的拖曳式發(fā)電裝置，其主要系至少具有一與地面接觸的驅動輪及由其所 帶動的發(fā)電機裝置，該發(fā)電機裝置系藉由活動式拖曳架控制，且架設在自 行車的車架體上，利用自行車行駛時的前進力量，讓驅動輪與地面產生摩 擦轉動，進而帶動內藏式發(fā)電機產生電力，達到發(fā)電的效果者。其主要特 征系包含有由一驅動輪帶動的發(fā)電機裝置，該發(fā)電機裝置藉由一活動拖 曳架裝設在自行車架體上，而利用自行車行駛的前進力量，讓驅動輪與地 面產生摩擦轉動，進而帶動發(fā)電機裝置產生電力，達到發(fā)電的效果者。
又如中國臺灣發(fā)明專利公告編號第00370498號，其揭示了一種自行車 發(fā)電機。該發(fā)電機設置于一自行車的前輪轂，致使當使用者踩腳踏板時， 發(fā)電機產生電力。該電力用于燈，因以點亮該燈。剩余的電力儲存于一蓄 電器，且可用于燈。該發(fā)電機并不會造成與輪胎的摩擦接觸，使得該發(fā)電
機可允許使用者易于踩踏。
又如中國臺灣發(fā)明專利公告編號第00321398號，其揭示了一種增速型
輪轂發(fā)電機，尤其指一種裝置于兩輪車輛輪轂及心軸上的發(fā)電裝置者其包
括有一固定單元、 一轉子部、及一增速機構；該固定單元乃固定于該車輪 的心軸上，又包括有該輪轂發(fā)電機的殼體及固定于殼體內壁的定子部；而 該轉子部即為該輪轂發(fā)電機的轉動部分，裝置于該固定單元內的心軸上， 由該增速機構驅動旋轉；而該增速機構為一增速齒輪系，其輸入齒輪固定 于該輪轂內壁，輸出齒輪用以驅動該輪轂發(fā)電機的轉子部。可用以提高輪 轂發(fā)電機的發(fā)電效率，通過增速機構的齒輪比設計，可使該增速機構的輸 出轉速數倍于輪轂的轉速，有效增加轉子轉速，提升發(fā)電能量。
又如中國臺灣發(fā)明專利公告編號第00320362號，其揭示了一種輪轂發(fā) 電機的改良結構，尤其指一種裝置于兩輪車輛輪轂及心軸上的發(fā)電機改良 裝置；其包括有一固定單元及一轉動單元；其中該固定單元固定于該車輪 的心軸上，又包括有該輪轂發(fā)電機的定子、外殼、及中心的框軸部；而該 轉動單元包括有輪轂發(fā)電機的驅動部及轉子部，轉動單元框連于該固定單 元的樞軸上，由一驅動部將該車輪輪輻的旋轉，用于驅動轉子部，而于驅 動部與轉子部間，并設有一減振環(huán)，用以減低由輪輻傳入轉子部的振動影 響。
雖然在公知技術中，己有應用各種不同技術的自行車用發(fā)電機或輔助 發(fā)電裝置，但在使用上仍存在一些不足之處。例如，早期是利用輪輞接觸 型發(fā)電機的方式，其需與輪胎間形成摩擦，易造成輪胎的使用壽命縮減， 且在效能上也不佳。
而輪轂式發(fā)電機相較之下，雖然沒有車輪磨損的缺點，但在設計上大 多是固定裝置在前輪或后輪的輪轂上，無論是裝置或拆解都相當花費時 間。且此種設計在自行車行進中發(fā)電，無法在定點做充電的動作，其發(fā)電 效能受限于行進時車輪的轉速，故此電能的產生多半用于自行車頭燈所需 的電力。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的是提供一種方便有效的自行車用發(fā)電機組，其裝置 于腳踏板和車體支架連結位置，安裝拆解方便，便于讓使用者根據需要選 擇，克服了傳統(tǒng)裝置于輪轂的自行車用發(fā)電機安裝及拆解不易的問題。
本發(fā)明的另一目的是提供一種可結合于室內健身設備的發(fā)電機組，使 用者在進行運動時，可同時帶動發(fā)電機組產生電力。
本發(fā)明的另一目的是提供一種多用途的自行車模式，利用活動腳架的 設計，可使該自行車兼具室外騎乘與室內健身的功能。
為實現上述目的，本發(fā)明提供的配置有電能產生機組的自行車，包括
有
至少一定子，該定子為一圓柱狀殼體構造，裝置于一自行車車架所形 成的一安裝空間中，該定子內面裝置復數個環(huán)列的線圈軸柱，該每一個線 圈軸柱繞設有一線圈；
一軸桿，該軸桿貫通該定子的一中央軸孔，并以一軸承可轉動地支持;
一轉子，該轉子為一圓盤狀結構，結合于該軸桿，該轉子結合有復數 個呈環(huán)狀排列的磁鐵，并對應于該定子的線圈軸柱的線圈；
兩腳踏板連桿，該腳踏板連桿分別具有軸桿連接端與腳踏板連接端， 該軸桿連接端分別與軸桿的兩末端連接，該腳踏板連接端連接一腳踏板， 當踩動該腳踏板時由該腳踏板連桿帶動該軸桿及轉子轉動。
所述的配置有電能產生機組的自行車，其中，該定子的該線圈連接一 對導線，該對導線連接一充電器，以對一連接于該充電器的蓄電池充電。
所述的配置有電能產生機組的自行車，其中，該自行車的車架，裝置 有一腳架。
所述的配置有電能產生機組的自行車，其中，該腳架是一活動腳架。 所述的配置有電能產生機組的自行車，其中，該安裝空間是位在該自 行車的一前支架、座椅支架以及后支架三者連結處。 本發(fā)明對照公知技術的功效
本發(fā)明由于利用一具電能產生裝置的自行車，利用將發(fā)電機組裝置于 腳踏板與車體支架連結位置的方式，便于安裝與拆解。此種設計可讓生產 廠商便于個別生產及販賣，也便于讓消費者在使用上根據需求自行選擇。
本發(fā)明的發(fā)電機組可安裝結合在一戶外自行車或一室內健身設備，讓 使用者不論在進行戶外運動或戶內運動時，可同時由發(fā)電機組產生電力， 以供應指定負載的電力或向電池充電。
此外，利用活動腳架的設計，使用者可依需要選擇室外模式或是室內 模式?？墒棺孕熊嚦艘话闶彝怛T乘功能外，亦可于室內當作健身腳踏車 的用，兼具實用與運動的效果。


圖1是顯示本發(fā)明的配置有電能產生機組的自行車的立體圖;
圖2是顯示本發(fā)明的發(fā)電機組第一實施例的立體圖3是顯示本發(fā)明的發(fā)電機組第一實施例的立體分解圖4是顯示圖2中4-4斷面的剖示圖5是顯示圖2的第二實施例的剖示圖6是顯示本發(fā)明的第三實施例對蓄電池充電的示意圖。 附圖中主要組件符號說明
100配置有電能產生機組的自行車
11前支架
12座椅支架
13后支架
14安裝空間
2發(fā)電機組
21a、 21b導線
22定子
23中央軸孔
24軸承
25軸桿
26線圈軸柱
27線圈
28轉子
281 中央軸孔
282 圓孔 29 磁鐵
3 腳踏板連桿 3a 軸桿連接端 3b 腳踏板連接端
31 中央軸孔
32 螺絲
4 腳踏板
5 后輪輪轂
6 活動腳架
7 充電器
8 蓄電池
81 正極
82 負極
I 腳踏板旋轉方向
II 腳踏板旋轉方向
III 活動方向
具體實施例方式
本發(fā)明為解決公知技術的問題所采用的技術手段是利用一電磁感應 的發(fā)電機組，主要包含一轉子及定子部分，裝置于腳踏板與車體支架相連處。由踩踏腳踏板，使轉子與定子間形成相對運動，產生電能。
本發(fā)明所采用的具體結構設計，將由以下的實施例及附圖做進一步的 說明。
參閱圖1所示，其顯示本發(fā)明的配置有電能產生機組的自行車立體圖。
如圖所示，本發(fā)明配置有電能產生機組的自行車ioo具有一傳統(tǒng)自行車外
觀與結構，其支架結構包括一前支架ll、 一座椅支架12及一后支架13，三 者連結處配置有一發(fā)電機組2，可通過踩踏腳踏板4使發(fā)電機組2產生電能。
參閱圖2所示，是發(fā)電機組2第一實施例的立體結構圖。如圖所示，發(fā) 電機組2裝置于前支架11、座椅支架12以及后支架13三者相連結處，并且 連接有一對延伸的導線21a及21b。在發(fā)電機組2作用產生電能時，可經由 導線21a及21b輸出。
參閱圖3所示，是本發(fā)明的發(fā)電機組2第一實施例立體分解圖。如圖所 示，車體的前支架ll、座椅支架12以及后支架13三者連結處形成一安裝空 間14，發(fā)電機組2裝置于此安裝空間14中。此發(fā)電機組2包含一定子22，該 定子22為一圓柱狀殼體構造，其中央形成一中央軸孔23，該中央軸孔23兩 側各與一軸承24對齊，讓一軸桿25穿過此中央軸孔，且該軸承24可轉動地 支持。該定子22內部裝置有復數個環(huán)列的線圈軸柱26，該線圈軸柱26圍繞 該定子22中央的中央軸孔23呈環(huán)狀排列，該每一個線圈軸柱繞設有一線圈 27。此外，該發(fā)電機組2亦包含一轉子28，該轉子28為一圓盤狀結構，裝 置于該安裝空間14中，與定子22間保持預定間距。該轉子28中心位置形成 一中央軸孔281，該中央軸孔281靠近定子22的一側與一軸承24對齊，軸桿 25貫穿此中央軸孔281使該轉子28結合于該軸桿25。該轉子28結合有復數
個呈環(huán)狀排列的磁鐵29圍繞該轉子28中央的中央軸孔281，并對應于該定 子22的線圈軸柱26。
發(fā)電機組2的兩側各裝置有一腳踏板連桿3，該腳踏板連桿3分別具有 軸桿連接端3a與腳踏板連接端3b。該軸桿連結端3a具有一中央軸孔31，該 中央軸孔31分別連結于軸桿25的一端，并以螺絲32固定鎖緊；而該腳踏板 連接端3b各與一腳踏板4連結。當踩動該腳踏板4時由該腳踏板連桿3帶動 該軸桿25及轉子28轉動。
參閱圖4所示，是顯示圖2中第一實施例的4-4斷面的斷面圖(參考圖2)。 當使用者以旋轉方向I踩踏兩側腳踏板4，同時帶動軸桿25及轉子28的轉動， 此時轉子28上的磁鐵29與靜止的定子23上的線圈軸柱26間形成了相對運 動，根據電磁學原理，此時纏繞線圈軸柱26上的線圈27會產生一股感應電 流，此感應電流可由導線21a及21b輸出利用。
參閱圖5所示，是顯示圖2的第二實施例的剖示示圖。本實施例與第一 實施例最大不同在于發(fā)電機組2裝置有一組轉子28與兩組定子22，兩組定 子22分別位于轉子28的兩側。當使用者以旋轉方向II踩動腳踏板4時，該轉 子28和兩組定子22間形成相對運動，產生感應電流，其原理與前述相同， 容不再贅述。
參閱圖6所示，是利用本發(fā)明的第三實施例對蓄電池充電的示意圖。 如圖所示，本發(fā)明的后輪輪轂5的兩側裝置有一固定腳架或活動腳架6，該 活動腳架6可沿活動方向III收起或放下。當活動腳架6往上收納時，為室外 模式，可當一般自行車使用；而當活動腳架6放下穩(wěn)固支撐于地面時，此 時為室內模式，后輪呈懸空狀態(tài)，可當作一般室內健身腳踏車使用。在室
內模式下，當使用者踩踏踏板4時，可使發(fā)電機組2產生電能。此產生的電 能可以供應使用者指定的電子裝置。
此外，于室內模式下，亦可將發(fā)電機組2產生的電能用于充電。在充
電的應用例時，該發(fā)電機組2產生的電能經由一充電器7產生一充電電源， 再將此充電電源經由分別連接于蓄電池8的正極81與負極82，使蓄電池8進 行充電。
由以上的本發(fā)明實施例可知，本發(fā)明所提供的配置有電能產生機組的 自行車確能提供使用者極大的方便。
惟以上的實施例說明，僅為本發(fā)明的較佳實施例說明，凡本領域技術 人員當可依據本發(fā)明的上述實施例說明而作其它種種的改良及變化。然而 這些依據本發(fā)明實施例所作的種種改良及變化，當仍屬于本發(fā)明的發(fā)明精 神及所界定的權利要求范圍內。
權利要求
1、一種配置有電能產生機組的自行車，包括有至少一定子，該定子為一圓柱狀殼體構造，裝置于一自行車車架所形成的一安裝空間中，該定子內面裝置復數個環(huán)列的線圈軸柱，該每一個線圈軸柱繞設有一線圈；一軸桿，該軸桿貫通該定子的一中央軸孔，并以一軸承可轉動地支持；一轉子，該轉子為一圓盤狀結構，結合于該軸桿，該轉子結合有復數個呈環(huán)狀排列的磁鐵，并對應于該定子的線圈軸柱的線圈；兩腳踏板連桿，該腳踏板連桿分別具有軸桿連接端與腳踏板連接端，該軸桿連接端分別與軸桿的兩末端連接，該腳踏板連接端連接一腳踏板，當踩動該腳踏板時由該腳踏板連桿帶動該軸桿及轉子轉動。
2、 如權利要求l所述的配置有電能產生機組的自行車，其中，該定子 的該線圈連接一對導線，該對導線連接一充電器，以對一連接于該充電器的蓄電池充電。
3、 如權利要求l所述的配置有電能產生機組的自行車，其中，該自行 車的車架，裝置有一腳架。
4、 如權利要求3所述的配置有電能產生機組的自行車，其中，該腳架是一活動腳架。
5、 如權利要求l所述的配置有電能產生機組的自行車，其中，該安裝空間是位在該自行車的一前支架、座椅支架以及后支架三者連結處。
全文摘要
一種配置有電能產生機組的自行車，是在其腳踏板與車體支架相連處裝置一發(fā)電機組，此發(fā)電機組包含一轉子以及一定子部分，利用踩踏腳踏板時軸桿的轉動使其發(fā)電。此外，也可以利用活動腳架或固定腳架將自行車架起固定于地面，使該自行車兼具定點充電及運動健身的功能。
文檔編號B62M23/02GK101386333SQ20071014890
公開日2009年3月18日 申請日期2007年9月12日 優(yōu)先權日2007年9月12日
發(fā)明者張豪中, 楊亮達, 楊良智 申請人:創(chuàng)世超動能科技股份有限公司