(57)【要約】  【課題】  自転車に固定した状態で発電コイルと磁石との距離を一定に保つことができる自転車用ランプ装置を提供する。  【解決手段】  自転車の車輪に固定する磁石と、自転車のシートステーに取り付けるホルダー４と、ホルダー４に連結されるランプ本体１０とを有し、ランプ本体１０は、発電コイルと、発電コイルに接続される発光体とを備え、自転車の車輪が回転して磁石が発電コイルに磁束変化させると発電コイルに起電力が生じて発光体が発光するように構成された自転車用のランプ装置２０であって、ホルダー４とランプ本体１０との連結箇所にスペーサー６を介在させ、スペーサー６によってランプ本体１０と磁石との距離を調節するようにした。【選択図】図７
2020131881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車の車輪に固定する磁石と、
自転車のシートステーに取り付けるホルダーと、
前記ホルダーに連結されるランプ本体と、を有し、
前記ランプ本体は、発電コイルと、該発電コイルに接続される発光体とを備え、
自転車の車輪が回転して前記磁石が前記発電コイルに磁束変化させると前記発電コイルに起電力が生じて前記発光体が発光するように構成された自転車用のランプ装置であって、
前記ホルダーと前記ランプ本体との連結箇所にスペーサーを介在させ、該スペーサーによって前記ランプ本体と前記磁石との距離を調節するようにしたことを特徴とする自転車用ランプ装置。
【請求項２】
ランプ本体側の連結部に第１のギアが形成され、
ホルダー側の連結部に前記第１のギアに歯合する第２のギアが形成され、
スペーサーは略円柱形状であって、前記スペーサーの一方の端面に前記第１のギアに歯合する第３のギアが形成され、前記スペーサーの他方の端面に前記第２のギアに歯合する第４のギアが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の自転車用ランプ装置。
【請求項３】
スペーサーの第３のギアと第４のギアとは、中心軸を含む前記スペーサーの両端面に平行な面に対して非対称に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の自転車用ランプ装置。
【請求項４】
自転車に取り付けた状態では、ホルダーの第２のギアの歯合面は、シートステーの長手方向に対して傾斜角を有するように形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の自転車用ランプ装置。
【請求項５】
ランプ本体は、前面が曲面にて形成されている発光部と、
前記発光部の後方に位置し、発電コイルを収容する略直方体形状の収容部と、
自転車に取り付けた状態で車輪に固定された磁石との距離が離れている側の前記収容部の一方の側面の後方に位置する連結部とから構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自転車用ランプ装置。
【請求項６】
ランプ本体の発光体は、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の自転車用ランプ装置。
【請求項７】
発光体と発電コイルの間の回路に蓄電池又は電気二重層コンデンサを接続したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の自転車用ランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車に取り付けられると共に、自転車の車輪の回転によって発電を行って発光体を発光させる方式の自転車用ランプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られている自転車用ランプ装置は、回転する車輪に固定する磁石と、車輪が回転するときに、磁石の回転軌跡に接触しないが接近する車体位置に配設される発電コイルと、この発電コイルに接続される発光体とからなり、車輪が回転して磁石が発電コイルに磁束変化させると発電コイルに起電力が生じ、この起電力で発光体が発光されるように構成されている（特許文献１）。
【０００３】
この特許文献１に記載の自転車用ランプ装置は、発光体が発光ダイオードで、磁石が車輪の回転方向に非連続に固定されると共に、車輪が回転することによって、磁石が発電コイルを励磁、非励磁を繰り返すように固定されており、非連続の磁石が発電コイルの近傍を通過して励磁するときに発光ダイオードを点灯させ、磁石が発電コイルから離れて励磁しなくなると発光ダイオードが消灯し、車輪が回転することによって発光ダイオードが点滅されるようになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２６０７０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の自転車用ランプ装置は、発電コイル及び発光体が通常、自転車のシートステーに取り付けられるものであり、シートステーと車輪との距離が常に一定とは限らないことから、シートステーに固定される発電コイルと車輪に固定される磁石との間の距離が大きすぎる場合には、発電コイルの磁束変化が小さくなり起電力が小さくなることから発光体の光が弱くになってしまうという課題を有していた。また、シートステーに固定されるランプ本体は夜間の走行時に自転車の後方側から確実に視認される必要があると共に、優れたデザインにより自転車に取り付けた状態で見栄えが良ければ商品価値を高めることができるものでもある。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、自転車に固定した状態で発電コイルと磁石との距離を一定に保つことができ、自転車の後方側から確実に視認することができると共に、優れたデザインによって見栄えを向上させた自転車用ランプ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、自転車の車輪に固定する磁石と、自転車のシートステーに取り付けるホルダーと、前記ホルダーに連結されるランプ本体と、を有し、前記ランプ本体は、発電コイルと、該発電コイルに接続される発光体とを備え、自転車の車輪が回転して前記磁石が前記発電コイルに磁束変化させると前記発電コイルに起電力が生じて前記発光体が発光するように構成された自転車用のランプ装置であって、前記ホルダーと前記ランプ本体との連結箇所にスペーサーを介在させ、該スペーサーによって前記ランプ本体と前記磁石との距離を調節するようにしたことを特徴としている。
【０００８】
本発明に係る自転車用のランプ装置は、スペーサーによってランプ本体と磁石との距離を調節することができるようにしたので、発電コイルの磁束変化が小さくなり発光体の光が弱くなるのを防ぐことができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、ランプ本体側の連結部に第１のギアが形成され、ホルダー側の連結部に前記第１のギアに歯合する第２のギアが形成され、スペーサーは略円柱形状であって、前記スペーサーの一方の端面に前記第１のギアに歯合する第３のギアが形成され、前記スペーサーの他方の端面に前記第２のギアに歯合する第４のギアが形成されていることを特徴としている。したがって、スペーサーを使用しない場合とスペーサーを使用する場合の２種類の場合において、ランプ本体側とホルダー側とを確実に連結させることができる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、スペーサーの第３のギアと第４のギアとは、中心軸を含む前記スペーサーの両端面に平行な面に対して非対称に形成されていることを特徴としている。これにより、スペーサーを使用する場合にもスペーサーを使用しない場合と同様に、ランプ本体側とホルダー側との取り付け角度を一定に保つことができる。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項２又は３の発明において、自転車に取り付けた状態では、ホルダーの第２のギアの歯合面は、シートステーの長手方向に対して傾斜角を有するように形成されていることを特徴としている。したがって、シートステーの傾斜角を補正することにより、ランプ本体を見栄えよく設置することができる。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの発明において、ランプ本体は、前面が曲面にて形成されている発光部と、前記発光部の後方に位置し、発電コイルを収容する略直方体形状の収容部と、自転車に取り付けた状態で車輪に固定された磁石との距離が離れている側の前記収容部の一方の側面の後方に位置する連結部とから構成されていることを特徴としている。したがって、ランプ本体を自転車のシートステーの内側に配置することができ、コンパクトな形状となるので見栄えを良くすることができる。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかの発明において、ランプ本体の発光体は、ＬＥＤであることを特徴としている。したがって、豆電球と比較した場合には、明るくすることができると共に長寿命とすることができる。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかの発明において、発光体と発電コイルの間の回路に蓄電池又は電気二重層コンデンサを接続したことを特徴としている。したがって、発光体が発光している時間を長くすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明では、発電コイルの磁束変化が小さくなり発光体の光が弱くなるのを防ぐことができる。また、請求項２の発明では、スペーサーを使用しない場合とスペーサーを使用する場合の２種類の場合において、ランプ本体側とホルダー側とを確実に連結させることができる。また、請求項３の発明では、スペーサーを使用する場合でもランプ本体側とホルダー側との取り付け角度を一定に保つことができる。また、請求項４の発明では、シートステーの傾斜角を補正することにより、ランプ本体を見栄えよく設置することができる。
【００１６】
請求項５の発明では、ランプ本体を自転車のシートステーの内側に配置することができ、コンパクトな形状となるので見栄えを良くすることができる。また、請求項６の発明では、ＬＥＤは豆電球と比較した場合に、明るくすることができると共に長寿命とすることができる。また、請求項７の発明では、発光体が発光している時間を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の自転車用ランプ装置を構成するランプ本体を示す斜視図
【図２】本発明の自転車用ランプ装置を構成するランプ本体を示す正面図
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図
【図４】本発明の自転車用ランプ装置を構成するランプ本体を示す右側面図
【図５】（ａ）本発明の自転車用ランプ装置を構成するホルダーを示す斜視図（ｂ）同正面図（ｃ）同平面図
【図６】（ａ）本発明の自転車用ランプ装置を構成するスペーサーを示す斜視図（ｂ）同正面図
【図７】本発明の自転車用ランプ装置を示す斜視図
【図８】（ａ）本発明の自転車用ランプ装置を構成する磁石を示す斜視図（ｂ）同正面図（ｃ）同平面図
【図９】本発明の自転車用ランプ装置を自転車に取り付けた状態を示す斜視図
【図１０】本発明の自転車用ランプ装置を構成するランプ本体の内部構造を示す斜視図
【図１１】本発明の自転車用ランプ装置を構成するランプ本体の回路の一例を示す回路図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る自転車用ランプ装置を構成するランプ本体を示す斜視図であり、図２は、正面図である。また、図３は図２のＢ−Ｂ断面図であり、図４は、右側面図である。これらの図を用いてランプ本体について以下に説明する。
【００１９】
ランプ本体１０は、前面が曲面で、半透明のプラスチックにて形成されている発光部１と、発光部１の後方に位置し、発電コイルを収容する略直方体形状の収容部２と、自転車に取り付けた状態で車輪に固定された磁石との距離が離れている側の収容部２の一方の側面の後方に位置する連結部３とから構成されており、内部に発電コイルと、発電コイルに接続される発光体とを備えている。
【００２０】
連結部３はランプ本体１０の右側面に形成されている凹部３ａの内部に第１のギア３ｂが形成されている。また、第１のギア３ｂの中心にはボルト貫通孔３ｃが形成されており、ランプ本体１０の右側面とは反対側の連結部３にはボルト貫通孔３ｃと連通するナット収容孔３ｄが形成されている。
【００２１】
連結部３の第１のギア３ｂは、後述するスペーサーを使用しない場合には、後述するホルダー側の連結部に形成された第２のギアに歯合するようになっている。また、スペーサーを使用する場合には、連結部３の第１のギア３ｂは、スペーサーに形成された第３のギアに歯合するようになっている。
【００２２】
図５（ａ）は、本発明に係る自転車用ランプ装置を構成するホルダーを示す斜視図であり、図５（ｂ）は、同正面図、図５（ｃ）は同平面図である。これらの図を用いてホルダーについて以下に説明する。
【００２３】
ホルダー４は、自転車のシートステーに当接するＣ字状の当接部４ａと、この当接部４ａの上方に位置し、前述したランプ本体１０の連結部３と連結する連結部４ｂと、Ｃ字状の当接部４ａの両端部に延設された固定部４ｃ、４ｃとを備えている。
【００２４】
ホルダー４の連結部４ｂには、後述するスペーサーを使用しない場合には、ランプ本体１０の連結部３の第１のギア３ｂに歯合する第２のギア５が形成されている。また、スペーサーを使用する場合には、連結部４ｂの第２のギア５は、スペーサーに形成された第４のギアに歯合するようになっている。また、連結部４ｂの第２のギア５の中心にはボルト貫通孔４ｄが形成されており、連結部４ｂの第２のギア５の面とは反対側の面にはボルト貫通孔４ｄと連通する凹部４ｅ（図７参照）が形成されており、この凹部４ｅにボルトの頭部が収容される。さらに、固定部４ｃには、ボルトの頭部が収容される凹部４ｅ（図７参照）とボルト貫通孔４ｆとナット収容孔４ｇが形成されている。
【００２５】
ホルダー４は、自転車に取り付けた状態では、第２のギア５の歯合面Ｘは、シートステーの長手方向Ｙに対して傾斜角Ｄを有するように形成されている。これにより、シートステーの傾斜角を補正することができ、ランプ本体１０を見栄えよく設置することができる。
【００２６】
図６（ａ）は、本発明の自転車用ランプ装置を構成するスペーサーを示す斜視図であり、図６（ｂ）は、正面図である。これらの図を用いてスペーサーについて以下に説明する。
【００２７】
スペーサー６は、略円柱形状であって、一方の端面に第３のギア６ａが形成され、他方の端面に第４のギア６ｂが形成されている。前述したように第３のギア６ａは、ランプ本体１０の連結部３の第１のギア３ｂに歯合するようになっている。また、第４のギア６ｂは、ホルダー４の連結部４ｂの第２のギア５に歯合するようになっている。
【００２８】
スペーサー６の第３のギア６ａと第４のギア６ｂとは、中心軸を含むスペーサー６の両端面に平行な面Ｅに対して非対称に形成されている。これにより、スペーサー６を使用する場合にもスペーサー６を使用しない場合と同様に、ランプ本体１０側とホルダー４側との取り付け角度を一定に保つことができる。
【００２９】
図７は、本発明の自転車用ランプ装置を示す斜視図である。尚、自転車の車輪に固定する磁石は省略している。この図を用いて本発明に係る自転車用ランプ装置について以下に説明する。
【００３０】
自転車用ランプ装置２０は、ランプ本体１０の第１のギア３ｂにスペーサー６の第３のギア６ａを歯合させ、スペーサー６の第４のギア６ｂにホルダー４の連結部４ｂの第２のギア５を歯合させた後、ボルト７ａ及びナット８ａによって、ランプ本体１０と、スペーサー６とホルダー４は一体化される。
【００３１】
次に、自転車用ランプ装置２０のホルダー４の当接部４ａに自転車のシートステーの側面を当接させた後、ボルト７ｂ及びナット８ｂによって、自転車用ランプ装置２０は自転車のシートステーに固定される。
【００３２】
図８（ａ）は、本発明の自転車用ランプ装置を構成する磁石を示す斜視図であり、図８（ｂ）は、同正面図、図８（ｃ）は、同平面図である。また、図９は、本発明の自転車用ランプ装置を自転車に取り付けた状態を示す斜視図である。これらの図を用いて磁石について以下に説明する。
【００３３】
磁石９は、略円柱状の磁石により形成されている磁石部９ａと、ゴム及びプラスチックにて形成された固定部９ｂとにより構成されている。磁石部９ａの背面の中心部には雄ネジ９ｃが形成されており、固定部９ｂに形成されている雌ネジ（図示せず）に螺合することで一体化される。固定部９ｂの磁石部９ａの背面と対向する側の面には自転車の車輪のスポークに当接する凹部９ｄが形成されており、この凹部９ｄはゴムにて形成されている。
【００３４】
以上の構成によって、磁石部９ａの背面と凹部９ｄによってスポークの側面が挟みつけられて磁石９は、自転車の車輪のスポークに固定される。尚、磁石９は、前述した自転車のシートステーに固定されたランプ本体１０の側面に最も近づくスポークの位置に固定される（図９参照）。
【００３５】
図１０は、本発明の自転車用ランプ装置を構成するランプ本体の内部構造を示す斜視図であり、図１１は、本発明の自転車用ランプ装置を構成するランプ本体の回路の一例を示す回路図である。これらの図を用いて本発明の自転車用ランプ装置の動作について以下に説明する。
【００３６】
前述したランプ本体１０の収容部２には、ドラム式発電コイル１１が収容されている。このドラム式発電コイル１１は、回転軸（図示せず）に軸支されて矢印方向に回動可能なドラム磁石１１ａと、ドラム磁石１１ａの周囲を覆うように巻き回されている発電コイル１１ｂとを備えており、自転車の車輪のスポークに固定された磁石９がランプ本体１０に近接して通過することによってドラム磁石１１ａが回転し、発電コイル１１ｂの磁束を変化させると発電コイル１１ｂに起電力が生じ、発電コイル１１ｂの両端の１２ａ、１２ｂに接続されている発光体である２個のＬＥＤ１３ａ、１３ｂが発光する。発光体をＬＥＤ１３ａ、１３ｂとしたことにより豆電球と比較した場合に明るくすることができると共に長寿命とすることができる。
【００３７】
上述のように、回動可能なドラム磁石１１ａは、その慣性力によって磁石９が通過した後も所定時間回転が持続されることから、発電コイル１１ｂの磁束を変化させ続けることができ、２個のＬＥＤ１３ａ、１３ｂの発光時間を長くすることができる。
【００３８】
また、図１１に示すように、発電コイル１１ｂの両端１２ａ、１２ｂに電気二重層コンデンサ１４を接続する構成とすることもできる。電気二重層コンデンサ１４は充放電を繰り返すことから、自転車が停止して車輪の回転が止まった場合でも所定時間２個のＬＥＤ１３ａ、１３ｂを発光させることができる。したがって、電気二重層コンデンサ１４とドラム式発電コイル１１との相乗効果によって、２個のＬＥＤ１３ａ、１３ｂの発光時間を長くすることができる。尚、上記電気二重層コンデンサ１４に代えて蓄電池を使用しても同様の効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の自転車用ランプ装置は、自転車に取り付けられ、自転車の車輪の回転によって発電を行って発光体を発光させるランプとして使用される。
【符号の説明】
【００４０】
１  発光部
２  収容部
３  連結部
３ａ、４ｅ  凹部
３ｂ  第１のギア
３ｃ  ボルト貫通孔
３ｄ  ナット収容孔
４  ホルダー
４ａ  当接部
４ｂ  連結部
４ｃ  固定部
４ｄ、４ｆ  ボルト貫通孔
４ｇ  ナット収容孔
５  第２のギア
６  スペーサー
６ａ  第３のギア
６ｂ  第４のギア
７ａ、７ｂ  ボルト
８ａ、８ｂ  ナット
９  磁石
９ａ  磁石部
９ｂ  固定部
９ｃ  雄ネジ
９ｄ  凹部
１０  ランプ本体
１１  ドラム式発電コイル
１１ａ  ドラム磁石
１１ｂ  発電コイル
１２ａ、１２ｂ  両端
１３ａ、１３ｂ  ＬＥＤ
１４  電気二重層コンデンサ
２０  自転車用ランプ装置
【図１】
2020131881.tif 000003
【図２】
2020131881.tif 000004
【図３】
2020131881.tif 000005
【図４】
2020131881.tif 000006
【図５】
2020131881.tif 000007
【図６】
2020131881.tif 000008
【図７】
2020131881.tif 000009
【図８】
2020131881.tif 000010
【図９】
2020131881.tif 000011
【図１０】
2020131881.tif 000012
【図１１】
2020131881.tif 000013