專利名稱：自行車直流發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
自行車直流發(fā)電裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自行車直流發(fā)電裝置，特別是涉及一種利用無刷直 流馬達(dá)作為發(fā)電元件而產(chǎn)生電力，并透過一電源轉(zhuǎn)換的電路將產(chǎn)生的電力轉(zhuǎn)換 為 一直流電以供應(yīng)小型電子元件與自行車照明的自行車直流發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
一般自行車發(fā)電裝置是安裝于自行車上，將車輪轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械動(dòng)能 轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電能，以此電能作為自行車上照明燈具的工作電源。
圖1所示為一種安裝于自行車的一車輪80輪軸801上的發(fā)電裝置，該發(fā)電 裝置包含一具有一中空軸孔82的外蓋81、一安裝于外蓋81中并可隨所述自行車 車輪80轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤83、 一固定套設(shè)于該轉(zhuǎn)盤83上的環(huán)形磁鐵84、 二固定于外蓋 81內(nèi)的鐵爪座85，與一夾設(shè)于所述鐵爪座85間的線圈86。當(dāng)自行車轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將 帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤83及環(huán)形磁鐵84產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，所述鐵爪座85及所夾設(shè)的線圈86是固 定于外蓋81內(nèi)而維持不動(dòng)，因此，轉(zhuǎn)盤83轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，環(huán)形磁鐵84相對(duì)于線圈86 轉(zhuǎn)動(dòng)而在線圈86上感應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。
但是，所述自行車發(fā)電裝置在組裝方面相當(dāng)不便，由于發(fā)電裝置是套設(shè) 在輪軸801上，且必須設(shè)于自行車的一叉桿802內(nèi)側(cè)并以一螺帽803鎖迫固定， 因此該發(fā)電裝置只能應(yīng)用于特定構(gòu)造的自行車，如果輪軸801的長(zhǎng)度不足以安 裝發(fā)電裝置時(shí)，必須整根抽換，因此難以廣泛適用在各種款式的車輛上。而且 所述發(fā)電裝置的發(fā)電效率相當(dāng)有限，由于發(fā)電裝置是直接套設(shè)于自行車的輪軸 801上，該轉(zhuǎn)盤83及環(huán)形磁鐵84相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)是等同于車輪80的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)， 因此使用者必須花費(fèi)較多力氣踩踏自行車才能產(chǎn)生足夠所需的電力。
又所述自行車發(fā)電裝置所產(chǎn)生的電力是屬于交流電，需要透過該線圈86 中的導(dǎo)線傳遞至外部并經(jīng)電力轉(zhuǎn)換及調(diào)整準(zhǔn)位后，才能提供給警示燈或照明燈等元件應(yīng)用。也就是說，在同一自行車體上必須同時(shí)安裝有發(fā)電裝置及另一電 力轉(zhuǎn)換的設(shè)備，不只設(shè)置成本高，且組裝、接線方面也變得更為復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種可有效提高發(fā)電效率，且整合發(fā)電、電 力轉(zhuǎn)換功能以易于安裝于自行車上的自行車直流發(fā)電裝置。
本實(shí)用新型自行車直流發(fā)電裝置的特征在于自行車直流發(fā)電裝置包含 : 一外殼，及組裝于該外殼內(nèi)的一轉(zhuǎn)盤、 一定子單元、 一整流電路板與一底座
該外殼具有一中空本體，及一位于該本體底部的開口。該轉(zhuǎn)盤設(shè)于該外 殼內(nèi)部而相對(duì)外殼轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)盤具有一圓形片體、 一由片體周緣彎折而成的側(cè) 壁、 一固設(shè)該側(cè)壁的內(nèi)周面的環(huán)形磁鐵，及一設(shè)于該片體表面且延伸凸出所述 外殼外的軸心。
該定子單元設(shè)置于所述外殼內(nèi)部，該定子單元具有多個(gè)線圈，且各線圈 環(huán)繞于所述環(huán)形磁鐵內(nèi)側(cè)。該整流電路板設(shè)于所述外殼內(nèi)部并與所述定子單元 電連接，且將定子單元產(chǎn)生的電力轉(zhuǎn)換為一直流電壓。
該底座固設(shè)于所述外殼的開口，該底座的底面具有至少一與所述整流電 路板電連接的供電插頭。
本實(shí)用新型的有益效果在于將發(fā)電的元件及電力轉(zhuǎn)換的元件共同設(shè)置 于外殼內(nèi)，且借由整體構(gòu)造的設(shè)計(jì)使本實(shí)用新型發(fā)電裝置易于組裝于任何一種 型式的自行車上，不只可有效提高發(fā)電效率，也可降低發(fā)電裝置裝配在自行車 上時(shí)的作業(yè)復(fù)雜程度。


圖l是一般自行車發(fā)電裝置的剖視圖2本實(shí)用新型自行車直流發(fā)電裝置的較佳實(shí)施例的一立體分解圖； 圖3是該較佳實(shí)施例的一組合剖視圖； 圖4是該較佳實(shí)施例的一定子單元的俯視4圖5是該較佳實(shí)施例的 一 電源轉(zhuǎn)換的電路圖6是該較佳實(shí)施例的直流輸出電壓的波形圖； 圖7是該較佳實(shí)施例連接的自行車前、后燈的電路示意圖； 圖8是該較佳實(shí)施例的連接電子裝置一外部蓄電池的電路示意圖；及 圖9是該較佳實(shí)施例安裝于自行車上的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明-
參閱圖2、圖3與圖4，本實(shí)用新型直流發(fā)電裝置包含一外殼IO，及組裝于 外殼10內(nèi)的一轉(zhuǎn)盤20、 一定子單元30、 一整流電路板40與一底座50。
該外殼10具有一中空?qǐng)A筒狀的本體15，及一自本體15頂緣一體成型地向 上延伸的中空套管ll，該套管11的外徑是小于本體15外徑，該本體15底部具有 一開口，于套管11末端具有一滾子12。
該轉(zhuǎn)盤20設(shè)于所述外殼10內(nèi)部，且該轉(zhuǎn)盤20具有一圓形片體、 一由片體 周緣向下彎折的環(huán)狀側(cè)壁21、 一固設(shè)于該側(cè)壁21內(nèi)周面的環(huán)形磁鐵22，及一設(shè) 于轉(zhuǎn)盤20頂面的軸心23。當(dāng)轉(zhuǎn)盤20容置于外殼10內(nèi)部時(shí)，軸心23是延伸出該套 管ll頂端外部，并進(jìn)一步貫穿所述滾子12后，以螺帽13配合一滑環(huán)14將滾子12 螺固于軸心23的頂端，且滾子12是與轉(zhuǎn)盤20—體轉(zhuǎn)動(dòng)。
該定子單元30受轉(zhuǎn)盤20所罩覆，該定子單元30具有有一固定座31與多個(gè) 圓狀排列于該固定座31上的線圈32。本實(shí)施例中采用可提供三相電力的線圈32 并自線圈32中延伸出三條導(dǎo)線33。
該整流電路板40設(shè)置于所述定子單元30的下方，整流電路板40上設(shè)有多 個(gè)電子零件以構(gòu)成一電源轉(zhuǎn)換的電路，提供電力轉(zhuǎn)換、整流、輸出等功能。參 閱圖4與圖5，其中圖5所示為該整流電路板40上的電源轉(zhuǎn)換的電路圖，該整流 電路板40上具有 一三相全波整流電路41、多個(gè)輸出電容42,及二條輸出電源 的導(dǎo)線43,三相全波整流電路41是以六顆二極管所構(gòu)成，每?jī)深w二極管是串接 為一組，每組二極管的串接節(jié)點(diǎn)為一輸入端411，因此該三相全波整流電路41 的三個(gè)輸入端411電連接定子單元30的三條導(dǎo)線33，以電連接當(dāng)中不同的線圈
532。
該底座50可供所述定子單元30及整流電路板40—并螺固結(jié)合，并封合于 該外殼10的下方開口處，使定子單元30及整流電路板40牢固設(shè)置于外殼10內(nèi)， 于該底座50的底面具有二供電插頭51,該供電插頭51透過導(dǎo)線43與所述整流電 路板40電連接，其型態(tài)可為供電插座、萬用串列匯流排母座或接頭(簡(jiǎn)稱USB 埠)、插頭式連接器等，供電插頭51的型式可依應(yīng)用方式而選擇適合規(guī)格的連 接器，以分別連接不同型態(tài)的負(fù)載，圖2、 3所示的供電插頭51是由兩個(gè)并排的 萬用串列匯流排母座構(gòu)成。
借此，該轉(zhuǎn)盤20與滾子12—體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)環(huán)形磁鐵22相對(duì)于定子單元 30轉(zhuǎn)動(dòng)，并于線圈32上感應(yīng)產(chǎn)生交流電壓，上述交流電壓經(jīng)過整流電路板40 轉(zhuǎn)換成為直流電壓，并經(jīng)所述輸出電容42濾波后輸出。圖6所示的電壓波形為 經(jīng)過整流、濾波后的直流電壓波形，圖中的虛線是原交流三相弦波，經(jīng)過轉(zhuǎn)換 后成為實(shí)線所示的穩(wěn)定直流電壓。
參閱圖3、圖5與圖7，該整流電路板40輸出直流電壓至底座50上的供電插 頭51。且供電插頭51所連接的負(fù)載為自行車上的前燈61、后燈62,并分別透過 設(shè)于前燈61、后燈62回路上的一前燈開關(guān)63及一后燈開關(guān)64控制其點(diǎn)亮或關(guān)閉 。請(qǐng)參考圖3與圖8，該供電插頭51也可連接于手機(jī)其它小型電子裝置的一蓄電 池70，以對(duì)此類電子裝置進(jìn)行充電作業(yè)。
參閱圖2、圖3與圖9，本實(shí)用新型實(shí)際安裝于自行車上時(shí)，直流發(fā)電裝置 是固接于自行車的架體上，而其滾子12是與車輪之胎面直接接觸，當(dāng)使用者騎 乘自行車時(shí)，隨著車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將一并帶動(dòng)滾子12旋轉(zhuǎn)，由于滾子12是與轉(zhuǎn)盤20 的軸心23—體旋轉(zhuǎn)，因此轉(zhuǎn)盤20內(nèi)的環(huán)形磁鐵22是相對(duì)于所述定子單元30作旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使定子單元30產(chǎn)生感應(yīng)電壓，再透過該整流電路板40進(jìn)行轉(zhuǎn)換作 業(yè)而輸出一穩(wěn)定的直流電壓。其中，本實(shí)用新型安裝于自行車架體上的組裝方 式與組裝連結(jié)零件是一般自行車常用的組裝零件，非本實(shí)用新型的特征，以下 就不再多做說明。
利用所述方式，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)
1.當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，所述滾子12與環(huán)形磁鐵22已具有多圈的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，因此得以提供較高的發(fā)電效率。
2. 于自行車上的安裝作業(yè)也是相當(dāng)簡(jiǎn)便，能適用于各種款的車輛，不須 考量自行車的輪軸長(zhǎng)度。
3. 由于發(fā)電裝置將環(huán)形磁鐵22作為轉(zhuǎn)子，以線圈32作為定子，因此，可
以利用較輕微的力量施于踏板上便能輕松驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),對(duì)使用者而言能減輕 其體力負(fù)擔(dān)。
4. 發(fā)電元件及電力轉(zhuǎn)換元件均設(shè)置于同一外殼IO，整體構(gòu)成單一裝置， 可降低安裝的復(fù)雜度并降低成本。
綜觀上述，本實(shí)用新型自行車直流發(fā)電裝置將發(fā)電的元件及電力轉(zhuǎn)換的 元件共同設(shè)置于外殼10內(nèi)，且借由整體構(gòu)造的設(shè)計(jì)使本實(shí)用新型發(fā)電裝置易于 組裝在任何一種型式的自行車上，不只可有效提高發(fā)電效率，也可降低發(fā)電裝 置裝配在自行車上時(shí)的作業(yè)復(fù)雜程度，所以的確非常實(shí)用與進(jìn)步。
權(quán)利要求1. 一種自行車直流發(fā)電裝置，其特征在于自行車直流發(fā)電裝置包含一個(gè)外殼，具有一個(gè)中空本體，及一個(gè)位于該本體底部的開口；一個(gè)轉(zhuǎn)盤，設(shè)于該外殼內(nèi)部而相對(duì)外殼轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)盤具有一個(gè)圓形片體、一個(gè)由片體周緣彎折而成的側(cè)壁、一個(gè)固設(shè)該側(cè)壁的內(nèi)周面的環(huán)形磁鐵，及一個(gè)設(shè)于該片體表面并延伸凸出所述外殼外的軸心；一個(gè)定子單元，設(shè)置于所述外殼內(nèi)部，該定子單元具有多個(gè)線圈，且各線圈環(huán)繞于所述環(huán)形磁鐵內(nèi)側(cè)；一塊整流電路板，設(shè)于所述外殼內(nèi)部并與所述定子單元電連接；一個(gè)底座，固設(shè)于所述外殼的開口，該底座的底面具有至少一個(gè)與所述整流電路板電連接的供電插頭。
2. 如權(quán)利要求l所述的自行車直流發(fā)電裝置，其特征在于該外殼的本體呈中空?qǐng)A柱狀，于本體頂面具有一個(gè)供所述軸心穿設(shè)的套管，該套管末 端具有一個(gè)與軸心頂端結(jié)合的滾子。
3. 如權(quán)利要求2所述的自行車直流發(fā)電裝置，其特征在于該定子單元及 整流電路板螺接固定于所述底座上。
4. 如權(quán)利要求3所述的自行車直流發(fā)電裝置，其特征在于該定子單元具 有一個(gè)設(shè)置所述線圈的固定座。
5. 如權(quán)利要求l所述的自行車直流發(fā)電裝置，其特征在于該整流電路板 具有一個(gè)三相全波整流電路，電連接所述線圈，該三相全波整流電路具 有兩輸出直流電壓的輸出端；多個(gè)輸出電容，并聯(lián)于該三相全波整流電路的輸出端間。
6. 如權(quán)利要求5所述的自行車直流發(fā)電裝置，其特征在于該三相全波整 流電路具有六顆二極管，每?jī)啥O管串接為一組，每組二極管的串接節(jié) 點(diǎn)為一個(gè)輸入端。
7. 如權(quán)利要求6所述的自行車直流發(fā)電裝置，其特征在于所述供電插頭 電連接至三相全波整流電路的所述輸出端。
專利摘要一種自行車直流發(fā)電裝置，是于一中空外殼內(nèi)設(shè)置一轉(zhuǎn)盤、一定子單元、一整流電路板及一底座，該定子單元具有多個(gè)線圈且與整流電路板一并結(jié)合設(shè)于該底座上，其中，所述轉(zhuǎn)盤具有一環(huán)形磁鐵并環(huán)設(shè)于該線圈外圍，該轉(zhuǎn)盤另一面設(shè)置有一延伸出外殼的軸心，當(dāng)軸心被自行車輪胎帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，令該環(huán)形磁鐵相對(duì)于所述定子單元旋轉(zhuǎn)進(jìn)而感應(yīng)產(chǎn)生電力，該整流電路板將感應(yīng)產(chǎn)生的電力轉(zhuǎn)換為一直流電，并透過一設(shè)于該底座的供電插頭提供予負(fù)載。本實(shí)用新型發(fā)電裝置易于組裝于任何一種型式的自行車上，不只可有效提高發(fā)電效率，也可降低發(fā)電裝置裝配在自行車上時(shí)的作業(yè)復(fù)雜程度。
文檔編號(hào)B62J6/00GK201272436SQ200820130089
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月23日
發(fā)明者林敬智 申請(qǐng)人:林敬智