阅读说明：本技术 一种轮毂显示装置、轮毂充电显示装置、发电机装置 (Wheel hub display device, wheel hub charging display device and generator device ) 是由 周鸣 刘远 周玥榕 于 2019-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种轮毂显示装置、轮毂充电显示装置、发电机装置,包括：连接组件、发电机组件、感应组件、控制板、显示单元；感应组件产生感应信号；发电机组件提供电源；控制板控制显示单元显示。本发明利用轮毂的转动,带发电机组件产生感应电流,并根据轮毂旋转控制显示单元显示,为良好功能而设计的,且各部件简单易制造,实现了一种低成本且环保高效的发电显示机制。(The invention provides a hub display device, a hub charging display device and a generator device, comprising: the device comprises a connecting assembly, a generator assembly, an induction assembly, a control panel and a display unit; the sensing component generates a sensing signal; the generator assembly provides power; the control panel controls the display unit to display. The invention utilizes the rotation of the hub to generate induced current by the generator component, controls the display unit to display according to the rotation of the hub, is designed for good function, and is simple and easy to manufacture, thereby realizing a low-cost, environment-friendly and efficient generation display mechanism.)

一种轮毂显示装置、轮毂充电显示装置、发电机装置

技术领域

本发明涉及电机领域，具体涉及一种轮毂显示装置、轮毂充电显示装置、发电机装置。

背景技术

随着技术的发展，生活水平的提供，人们对机动车的驱动力的认识在不断提高，对机动车的安全或个性要求也在不断提高。目前机动车的车轮一般不自带发光装置，这样使机动车在行驶过程中，特别是在光线昏暗的环境下，轮廓不清晰，不易识别，有时会造成交通事故。另一种，针对车轮个性美观的需求，车轮上不自带发光装置，不易引人注目。

通常车轮毂外侧若设置发光装置，需要线路连接到机动车电源，机动车电源量有限，且将显示装置通过线路连接到机动车电源，连接复杂，不易操作，且容易线路外漏，引发故障。

现有技术中，比如，申请号201820783298.1的实用新型专利“一种汽车轮毂发光装置”，该实用新型专利包括环形磁性体和感应线圈，且环形磁性体穿设在汽车轮毂的轴承座的主轴上，感应线圈沿轴承座的外套设置，可以看出，不管是环形磁性体还是感应线圈都是以轴承座为支点，由常见的汽车轮毂轴承座可以知道，环形磁性体和感应线圈的体积比较小，感应线圈相对环形磁性体圆周旋转时，产生的电功率也比较小，另外，配重块与环形磁性体横向排版，那么可以看出，装置整体结构比较厚，不符合工业设计的审美且结构不利于安装。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供一种轮毂显示装置，利用轮毂转动产生感应电流，从而给安装在轮毂上的灯组供电，同时根据轮毂转动控制灯组显示的发光图案。

为实现上述目的，本发明的技术方案是这样的：

一种轮毂显示装置，包括：连接组件、发电机组件、感应组件、控制板、显示单元；

所述发电机组件、所述控制板、所述显示单元通过连接组件安装在轮毂上；

所述发电机组件包括定子、转子和配重块；所述配重块固定设于所述定子上，且所述配重块由于重力沿所述定子竖直方向的下方设置，所述定子上环设有若干环磁钢组成的环磁钢部，所述转子设置在所述定子的内中心，在所述转子的外周部分别设置若干线圈组成的线圈部，所述线圈部位于所述环磁钢部的内部，所述转子直接或间接通过连接组件固定安装在轮毂上，所述转子随着轮毂转动带动所述线圈部由于切割环磁钢部的磁场而产生感应电流；

所述控制板分别电连接所述感应组件、所述显示单元以及所述发电机组件，以使所述控制板根据感应信号控制所述显示单元显示。

进一步地，所述定子包括定子本体；所述定子本体呈中空环状结构；所述定子本体沿着环内侧分别设置有若干磁钢组成的所述环磁钢部。

进一步地，所述转子包括固定座，所述固定座沿着的周向外缘分别设置有若干线圈组成的所述线圈部，固定座随着轮毂转动，带动线圈部转动，以此切割环磁钢部的磁场产生感应电流。

进一步地，所述固定座上设有连接孔，所述固定座通过所述连接孔固定连接到所述连接组件上，并通过连接组件连接至所述轮毂

进一步地，所述感应组件包括传感器、与所述传感器配合使用的至少一个标定块；所述标定块设于所述配重块上，所述传感器和所述转子一并转动，以感测所述标定块产生感应信号。

进一步地，所述传感器为霍尔传感器；所述标定块适配为磁体；所述霍尔传感器旋转至所述磁体处时感应相应的磁信号。

进一步地，所述传感器为光电传感器；所述标定块适配为反光片；所述光电传感器旋转至所述反光片处时感应相应的光信号。

进一步地，所述连接组件包括：第一安装板、第二安装板、连接件；

所述第一安装板安装于轮毂上；

所述第二安装板安装所述控制板、所述发电机组件、安所述显示单元，并且通过所述连接件与所述第一安装板固定连接；

所述第一安装板和所述第二安装板之间设置所述控制板和所述发电机组件；所述第二安装板上背向所述第一安装板的一面设置所述显示单元。

进一步地，所述第一安装板为法兰盘，所述法兰盘包括法兰盘本体；所述法兰盘本体端面上设有多个且多种槽孔，通过不同槽孔组合使所述法兰盘安装不同类型的轮毂；所述法兰盘本体中心设有中心孔，所述中心孔的轴心线与轮毂轴的中心线重合。

进一步地，多个不同种类的所述槽孔以所述法兰盘本体的所述中心孔为圆心，分布于直径不同的同心圆上，以使所述法兰盘本体通过直径不同的同心圆上的所述槽孔适配安装于不同类型的轮毂上。

本发明还通过轮毂转动实现另一种技术方案，通过轮毂转动实现充电，从而实现安装在轮毂上的显示单元显示。

具体技术方案如下：

一种轮毂充电显示装置，包括连接组件、发电机组件、控制板、配重电池、显示单元；

所述发电机组件、所述控制板、配重电池、所述显示单元通过连接组件安装在轮毂上；

所述发电机组件包括转子、定子；所述转子上环设有若干磁钢组成的环磁钢部，所述定子设于所述转子的内中心，在所述定子的外周部分别设置若干线圈组成的线圈部，所述转子直接或间接通过连接组件安装在轮毂上，所述转子随着轮毂转动时，使所述定子的线圈部切割环磁钢部的磁场而产生感应电流；

所述控制板分别与所述定子、所述显示单元固定连接，所述配重电池固定设于所述控制板或所述显示单元上，且所述配重电池由于重力沿所述控制板或所述显示单元的下方设置；

所述控制板分别电连接所述配重电池、所述显示单元以及所述定子的线圈部；

所述发电机组件用于给所述配重电池提供充电电源；

所述控制板控制所述显示单元的颜色和亮灭，使所述显示单元根据需求呈现与预设图案相对应的发光图案。

进一步地，所述连接组件包括第一安装板、第二安装板、连接件；

所述第一安装板安装于轮毂上；

所述第二安装板安装所述控制板、所述发电机组件、所述显示单元，并且通过所述连接件与所述第一安装板固定连接；

所述第一安装板和所述第二安装板之间设置所述发电机组件；所述第二安装板背向所述第一安装板的一面依次设置所述控制板以及所述显示单元。

本发明中实现的发电机装置的具体技术方案如下：

一种发电机装置，包括环磁钢部和线圈部；所述线圈部由若干线圈组成，设于由若干磁钢组成的所述环磁钢部的内部；所述线圈部与所述环磁钢部相对旋转，所述线圈部切割所述环磁钢部的磁场而产生感应电流。

进一步地，还包括一壳体，所述壳体呈中空环状结构；所述壳体沿着环内侧分别设置有若干磁钢组成的所述环磁钢部。

进一步地，还包括一线圈座，所述线圈座沿着的周向外缘分别设置有若干线圈组成的所述线圈部。

进一步地，所述壳体随着轮毂转动，带动所述环磁钢部相对所述线圈部转动，从而使得所述环磁钢部的磁场被所述线圈部切割产生感应电流。

进一步地，所述线圈座随着轮毂转动，带动所述线圈部相对所述环磁钢部转动，以此切割所述环磁钢部的磁场产生感应电流。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

(1)相比现有技术中发电机部件设于轮毂的轴承座上，本申请设于轮毂上，从面积上考虑，本申请的技术方案比现有技术的发电功率大很多；

(2)从横向截面厚度考虑，本申请的配重块设于其他部件的下方，因此在安装便捷以及截面厚度考虑，本申请更符合工业化审美设计以及安装操作；

(3)本申请可实现边发电边显示，也可实现充电后根据需要显示，结构简单，设计比较灵活；

(4)本发明除了简洁的结构外，且是为了良好功能而设计的，且各部件简单易制造，实现一种低成本且环保高效的发电机装置。

附图说明

图1为本发明的一种发电机的结构示意图；

图2为本发明的一种轮毂显示装置的结构示意图；

图3为本发明的一种轮毂显示装置的结构***图；

图4为本发明的一种轮毂发电机装置的结构示意图；

图5为本发明的一种轮毂与连接组件的连接示意图；

图6为本发明的一种轮毂充电显示装置的结构***图。

附图标号：100-发电机组件，200-连接组件，300-轮毂，400-显示单元，600-控制板，110-定子，120-转子，121-线圈部，122-固定座，111-环磁钢部，112-定子本体，130-配重块，500-标定块，210-第一安装板，220-第二安装板，230-连接件，700-密封罩，800-配重电池。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

当一个元件被认为与另一个元件“相连”时，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

实施方式一

参考图1-3，本实施方式中，被供电设备为控制板和显示单元，进一步地，本实施方式中一种轮毂显示装置包括：连接组件200、发电机组件100、感应组件、控制板600、显示单元400；

发电机组件100、控制板600、显示单元400通过连接组件200安装在轮毂上；

发电机组件100包括定子110、转子120和配重块130；配重块130固定设于定子110上，且配重块130由于重力沿定子竖直方向的下方设置，定子110上环设有若干磁钢组成的环磁钢部111，转子120设置在定子110的内中心，在转子120的外周部分别设置若干线圈组成的线圈部121，线圈部121位于环磁钢部111的内部，转子120直接或间接通过连接组件200固定安装在轮毂上，转子120随着轮毂转动带动线圈部121由于切割环磁钢部的磁场而产生感应电流；

感应组件包括传感器、与传感器配合使用的至少一个标定块500；标定块500设于配重块130上，传感器和转子120一并转动，用以感测标定块500，从而在转动过程中感测标定块而产生感应信号。

具体地，标定块500与传感器位于同一腔体内；传感器相对标定块500圆周旋转过程中，传感器旋转至各个标定块500处产生的感应信号与旋转至标定块500之外产生的感应信号不同。而传感器设于控制板600或者任意一感应线圈或者其他旋转机构上，且可以根据标定块500产生相应的感应信号。优选地，传感器设于控制板600上，传感器在相对同一标定块500旋转一周时，到达标定块500处的感应信号与在标定块500之外的感应信号不同。由此，根据传感器旋转的圆心已知，传感器旋转的半径或者直径也已知，那么可通过传感器由于标定块500产生不同的感应信号得出传感器旋转一周的时间，进而可知道轮毂旋转的速度、旋转的角度。从而可根据控制板600中的预设图案以及当前传感器旋转的感应信号，控制显示单元400中各个LED灯的颜色以及亮灭，从而使得显示单元400在旋转空间中呈现与预设图案相对应的发光图案。

转子120的线圈部121与控制板600线路连接，用于提供电源，进一步地，控制板600与显示单元线路连接，那么线圈部121也为显示单元400提供电源。

控制板600信号连接传感器；控制板600与显示单元400线路连接；控制板600根据传感器发出的感应信号控制显示单元400在旋转空间中LED的颜色和亮灭，使显示单元400在旋转空间中呈现与预设图案相对应的发光图案。

其中一标定块500设于配重块130上，配重块130由于重力作用设于定子110的竖直方向的下方，而优选地，将该标定块500设于配重块130上，那么与之配套的传感器旋转至该标定块500处时产生与该标定块500之外不同的感应信号，进而控制板600根据该感应信号测得传感器与标定块500的相对位置，进一步地知道显示单元400与标定块500的相对位置关系，进而控制板600控制显示单元400中发光图案的位置，以使发光图案在显示效果时的图案位置保持不变，即，发光图案不随轮毂旋转而旋转。

进一步地，转子120包括固定座122，固定座122的周向边缘设置有若干线圈组成的线圈部121；固定座122沿着的周向外缘分别设置有若干线圈组成的所述线圈部121，固定座122随着轮毂300转动，带动线圈部121转动，以此切割环磁钢部的磁场产生感应电流。固定座122上设有连接孔，固定座122通过连接孔固定连接到连接组件200上，并通过连接组件200连接至轮毂300。

进一步地，定子110包括定子本体112；定子本体112呈中空环状结构；定子本体112沿着环内侧分别设置有若干磁钢组成的环磁钢部111；定子本体112固定连接所述配重块130。定子本体112为磁吸材料，比如铁，环磁钢部111为若干块状磁钢组成，环磁钢部111中的各个块状磁钢吸附在环状的定子本体112内侧，每个磁钢可首尾相吸，然后再吸附在定子本体112的内侧；或者每个磁钢锁紧到定子本体112的内侧且每个磁钢之间留有间隙。当然留有间隙的情况下可以通过紧固件将每个磁钢锁紧到定子本体112上或者也可以通过胶水将各个磁钢部粘合到定子本体112的内侧上。环磁钢部111根据定子本体112的尺寸调整磁钢的数量，使其内侧形成一个闭合磁场环境。

因此，当转子120随着轮毂圆周转动时，转子120的线圈部121切割环磁钢组111的闭合磁场，产生感应电流。

本实施方式中，连接组件200包括有第一安装板210、第二安装板220、连接件230；第一安装板210安装于轮毂上；第二安装板220上安装控制板600、发电机组件100以及显示单元400；并且通过连接件230与第一安装板210固定连接；第一安装板210和第二安装板220之间设置控制板600和发电机组件100；第二安装板220上背向第一安装板210的一面设置显示单元400。从而使得轮毂在圆周转动时，带动第一安装板210圆周运动，进而带动第二安装板220圆周运动，进一步的，带动转子120圆周运动。

感应组件根据轮毂300旋转产生相应的感应信号；关于感应组件中的传感器和标定块500。

根据一种实施例中，传感器为霍尔传感器，相应的标定块500为磁体。霍尔传感器旋转至磁体处时感应相应的磁信号。进而可以根据霍尔传感器感应到磁体处的感应信号与磁体之外位置的感应信号的不同，得出当前霍尔传感器旋转一周所需时间，从而计算得出霍尔传感器的转速和/或旋转角度。其中，磁体的磁性与环磁钢部111的磁性相反，或者，磁体的磁性强于或弱于环磁钢部111的磁性。霍尔传感器所在的闭合电路中的感应信号随与磁体距离的变化而变化，霍尔传感器与磁体越近，信号越强，距离越远，信号越弱，从而使控制板600根据霍尔传感器感应的最强信号进行测试。

根据一种实施例中，传感器为光电传感器，相应的标定块500为反光片；光电传感器旋转至反光片处时感应相应的光信号，进而可以根据光电传感器感应到反光片的光信号与反光片之外位置的感应的光信号的不同，得出当前光电传感器旋转一周所需的时间，从而计算得出光电传感器的转速和或旋转角度。

本实施方式中，参考图4，还包括一密封罩700，密封罩700设于连接组件内，发电机组件100和控制板600设于密封罩700内，具体地，转子120、定子110、配重块130、控制板600、传感器、标定块500均设于密封罩700内，从而使轮毂300旋转过程中达到防尘、防漏电的作用。

那么，针对一种轮毂显示装置，包括有发电机装置、轮毂、感应组件、控制板600、显示单元400。感应组件中包括传感器，显示单元400、传感器、显示单元400分别与控制板600连接；其中，控制板600与传感器信号连接，与转子120中的线圈部121线路连接，控制板600与转子120一起随轮毂300旋转，显示单元400和控制板600设于第一安装板210的两侧，可以说，显示单元400、控制板、转子一起锁紧固定在第一安装板210上。通过控制板600控制显示单元400中各个LED的颜色和亮灭。

关于显示单元400与控制板600，在第一安装板210上穿孔，先将显示单元400和控制板600锁紧在第一安装板210的端面上，然后将显示单元400和控制板600线路连接。发电机组件给控制板600、显示单元400供电。

当然，还可以补充一点，通过控制板600控制显示单元400中的各个LED的亮灭，并按照预设使LED在亮灭时形成所需图案。其中，关于控制板600具体控制显示单元中的LED的颜色和亮灭的技术不是本申请所要保护的。控制板600主要根据传感器检测到的感应信号，转子的线圈部121提供的电源控制LED的发光图案及其颜色。

参考图3-5，本实施方式中，轮毂发电装置，旋转机制为汽车轮毂，轮毂为纵向放置，那么本实施方式中，在发电机组件100上设计的配重块130，本例中的配重块130呈上小下大的扇形结构，重心下移，便于配重块130位置的稳定，同时上下弧形结构，便于其安装在定子本体111上。同时配重块设置于定子本体111的竖直方向的下方，且转子120设于定子110的中心，那么可以理解，整个发电机组件100呈纵向结构设计，因此从汽车轮毂的角度考虑，本设计更美观，结构更简单，便于安装。如图5所示，第一安装板210为法兰盘，法兰盘端面上设有多个且多种槽孔，通过不同槽孔组合使法兰盘安装于不同类型的轮毂上。

进一步地，在定子本体112的外侧上还设置配重块130，配重块130用于使转子120在定子110的内部旋转时，定子本体112由于配重块130的重力作用处于一稳定姿态，进而带动环磁钢部111产生的闭合磁场分布处于稳定姿态。另外，配重块130设于定子本体112外侧，且由于重力作用沿定子本体112竖直方向底部设置；发电机组件100中的转子120与第二安装板220固定连接，轮毂300与第一安装板210固定连接，第一安装板210与第二安装板220通过连接件230固定连接，使得轮毂300转动时带动转子120的线圈部121在环磁钢组111的闭合磁场内转动，从而产生感应电流。

进一步地，关于配重块130根据自身重力沿定子本体112竖直方向底部设置，使定子本体112处于稳定姿态，从而带动环磁钢组111产生的磁场分布处于一稳定姿态。由于是在在定子本体112上设置配重块130，因此可以理解，配重块130和定子本体112纵向排布时，轮毂发电装置整体的侧向横截面显得就比较薄，从而提高轮毂外侧的工业美观性。

实施方式二

参考图6，一种轮毂充电显示装置的***图。在本实施方式中，包括连接组件、发电机组件100、控制板600、配重电池800以及显示单元400。

具体地，发电机组件100、控制板600、配重电池800以及显示单元400通过连接组件安装在轮毂上。

其中，在本实施方式中，发电机组件100包括转子和定子，转子上环设有若干磁钢组成的环磁钢部，定子设置在转子的内中心，在定子的外周部分分别设置若干线圈组成的线圈部，转子直接或间接地通过连接组件安装在轮毂上，因此，转子随着轮毂转动时，使得定子的线圈部切割环磁钢部的磁场而产生感应电流；

控制板600与显示单元400、发电机组件100的定子固定连接，而配重电池800固定设置于显示单元400或者控制板600上，并且配重电池800由于重力作用沿着控制板600或显示单元400的下方设置，从而使得控制板600、显示单元400以及发电机组件100中的定子的线圈部、在相对地面的竖直方向的位置保持不变。

另外，控制板600分别电连接发电机组件100的定子的线圈部、配重电池800以及显示单元400。发电机组件100在轮毂转动时，产生感应电流，为配重电池800提供充电电源。控制板600控制显示单元400的颜色以及亮灭，使显示单元400在需要时呈现与预设图案相对应的发光图案。

在一种实施例中，比如，公交车，在公交车行驶过程中，轮毂转动发电机组件产生的电给配重电池800充电，当公交车停靠站时，控制器600控制显示单元400呈现相应的图案。

在本实施方式中，连接组件包括第一安装板210、第二安装板220以及连接件。第一安装板210固定安装在轮毂上。第二安装板220上设有若干通孔，利用通孔将控制板600、发电机组件100、显示单元400安装在第二安装板220上。其中，第二安装板220与发电机组件100中的转子固定连接，而第二安装板220与控制板600、显示单元400以及发电机组件100中的定子活动连接。并且第二安装板220通过连接件与第一安装板210固定连接，使得第一安装板210、第二安装板220以及发电机组件100中的转子随着轮毂的转动而转动。而控制板600、显示单元400以及发电机组件100中的定子由于配重电池800的重力作用，在相对地面的竖直方向上保持稳定姿态，即，不随轮毂转动而转动。

其中，在本实施方式中，第一安装板210和第二安装板220之间设置发电机组件100，第二安装板220背向第一安装板210的一面依次设置控制板600以及显示单元400。

在本实施方式中，显示单元400可为显示屏。

实施方式三

参考图1所示，一种发电机装置，包括环磁钢部111和线圈部121；线圈部121由若干线圈组成，设于由若干磁钢组成的环磁钢部111的内部；线圈部121与环磁钢部111相对旋转，线圈部121切割环磁钢部111的磁场而产生感应电流。

本例中，还包括一壳体，壳体呈中空环状结构；壳体沿着环内侧设置由若干磁钢组成的环磁钢部111。还包括一线圈座，线圈座沿着的周向外缘设置由若干线圈组成的线圈部121。

在一种实施例中，壳体与轮毂间接或直接固定连接，且随着轮毂转动，而线圈部121不动，从而使壳体带动环磁钢部111相对线圈部121转动，从而实现环磁钢部111的磁场被线圈部121切割产生感应电流。

在另一种实施例中，线圈座与轮毂间接或直接固定连接，且随着轮毂转动，而环磁钢部111不动，从而使线圈座带动线圈部121相对环磁钢部111转动，从而实现线圈部121切割环磁钢部的磁场产生感应电流。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。