[发明专利]无接触式发电装置、自行车发电机、车辆照明装置和自行车

说明书

技术领域

本发明涉及一种无接触式发电装置，特别是自行车发电机，该装置设置在能够旋转的对应件上，特别是轮辋上，该装置具有至少一个可运动支承、具有至少一个磁铁的转子和至少一个线圈，在其至少一个绕组内通过随同转子运动的磁铁能够感应用于使耗电器运行的电流，其中，转子能够通过与对应件的磁性相互作用运动。所述装置的特征在于，转子和对应件具有不同的轴分布和转子在有效位置上为产生至少一个涡流基磁场在构成不间断的环形轨迹和导电的对应件内这样构成，使其通过对应件与转子转子之间的连续相对运动，在对应件内感应具有彼此反极性的连续彼此反向的涡流场并这样使转子在构成涡流传动的情况下随同对应件运动。此外，本发明涉及一种车辆照明装置和一种自行车，其各自具有相应的发电装置。

背景技术

对于用于自行车车灯的发电，存在各种各样不同的自行车发电机类型。该自行车发电机类型可能是，例如，侧壁发电机或滚轮发电机，其摩擦轮在轮胎的侧板和/或支承面上运转。这些发电机类型的缺点不仅在于效率低下以及由轮胎处必然的高接触压力所导致的显著制动效应，而且在于泥泞、潮湿以及下雪期间的天气依赖性，还在于通常令人不安的噪音。

除此之外，例如，轮毂发电机也是众所周知的。

轮毂发电机直接与轮毂成为一体，通常具有传动装置。它们不受天气影响，并提供足够的电能，但是缺点在于较高的重量，特别对于运动车轮，这是一个排斥准则，并且只有以更换轮毂的巨大代价才能对其进行升级。

典型的无接触式发电机需要在辐条中有额外的磁铁或磁环，其在固定安装的线圈中感应电压。

它们非接触地运行，因此没有噪音，并且仅仅具有很小的制动效应。为了实现充足的功率，必须手动地将许多额外的磁铁固定在辐条中，这对于运动车轮又是一个排斥准则。

此外，已研发出这样的发电机，其中附着于车架或轮叉的组件内的一个或多个磁铁被设置成处于运转状态，当安装在轮辋（或辐条）上的磁铁或金属件通过所述组件时，产生定向的磁相互作用。固定组件内的处于运转状态的多个磁铁在相邻的线圈中感应电流。所有的这些装置具有如下缺点，即需要在车轮上额外地安装磁性或金属组件（例如，WO2001/033700A1）。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特别用于自行车的发电装置，其制造简单且廉价，并且不需要在车轮内或车轮上安装额外的磁铁或金属元件。

通过技术方案1记载的主题以及技术方案12和17记载的主题实现该目的。参照这些技术方案的从属技术方案和以下附图给出了优点和进一步的发展。

本发明的特征在于：转子和对应件具有不同的轴分布和转子在有效位置上为产生至少一个涡流基磁场在构成不间断的环形轨迹和导电的对应件内这样构成，使其通过对应件与转子转子之间的连续相对运动，在对应件内感应具有彼此反极性的连续彼此反向的涡流场并这样使转子在构成涡流传动的情况下随同对应件运动。

因此，本发明仅包括一个传导性对应件，特别是作为齿轮的车辆轮辋，该传导性对应件被立刻磁化且与包含永磁铁或电磁铁的转子磁性耦合。这里，不得不将有效位置，即转子与充当大齿轮的对应件之间的距离，选择得如此小，以致于在对应件（例如，形成金属车轮）的圆周运动下，转子的磁铁的磁场于对应件中感应足够大的涡流。若使用下文所描述的磁铁，则能够容易地保持与对应件超过4mm的距离。

特别在顺磁性选择的对应件中所感应的涡流创建两个元件，即对应件和转子的磁性传动所需要的临时磁场，作为涡流传动装置。每一次，对应件中所感应的涡流仅仅引起选择性地发热，从而导致微不足道的发热，这是因为当旋转时，对应件冷却下来。由于伴随着临时磁性传动的无接触式电力传输的优势占主导地位（与其它系统的复杂的磁性改型相比），从而将由于涡流而出现的热损耗考虑进来。根据本发明的装置无接触式地运行，因此很安静。电磁耦合在下雪、结冰、灰尘或下雨方面没有问题，因为不需要摩擦力。将转子封装到外壳中是容易可行的，从而能够完全不管下雪、泥泞等而进行发电。

优选地，所述转子具有多个磁铁，特别具有至少六个磁铁。优选地，在转子的圆周方向上，环绕转子对称地形成由转子的多个磁铁生成的磁场，其中所述磁场在某种程度上与以对应件的磁场为基础的涡流相一致。