(57)【要約】【課題】 自転車の振動や衝撃及び低速においても、最良の発電を行い、確実に発光ダイオードを点灯できる自転車の認識装置を提供する。【解決手段】 スポークに２つの吸引マグネットを有する吸引マグネット組立体を固定し、一方でコイル組立体と発電マグネット組立体をコイル保持板に設け、発電マグネットの位置が吸引マグネットの回転軌道上になるように保持バンドにより、フレームに固定し、吸引マグネットと発電マグネットの極性を互いに引き合う極性にする。車輪が回転すると、吸引マグネットの磁力と発電マグネットの磁力が互いに引き合い、パイプ内を発電マグネットが瞬時に移動し、コイルに電流が流れ、終端の発光ダイオードを点灯する。更に吸引マグネットが離れていくと、引っ張りバネの引き戻しにより、瞬時に発電マグネットは引き戻され、コイルには逆向きの電流が流れ、ブリッジダイオードの整流により、終端の発光ダイオードを再点灯する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電マグネットを内部に入れたコイル組立体と保持バンドを有する保持バンド移動板をコイル保持板に取り付け、コイル保持板を保持バンドにより、フレームに固定し、発電マグネットとコイルの取り付け場所を同一にし、発電マグネットがコイル組立体のパイプの内部を移動できるようにすることで、外部のエネルギーにより発電マグネットをコイルの両端に移動させ、発光ダイオードを点灯させるようにした事を特徴とした自転車の認識装置。
【請求項２】
車輪側に吸引マグネット又は磁性体金属を有する吸引マグネット組立体を取り付け、発電マグネット組立体とコイル組立体と保持バンドを有する保持バンド移動板をコイル保持板に取り付け、コイル保持板を保持バンドにより、フレームに固定し、発電マグネットと吸引マグネット又は磁性体金属の引き合いにより、非接触で発電マグネットを移動させ、発電マグネットとコイルの移動開始位置、移動時の軌道を常に同じ状態にし、発電マグネットとコイルの間隔を狭くすることで発電効率を高めて、発光ダイオードを点灯させるようにした事を特徴とした自転車の認識装置。
【請求項３】
コイルの両端を発電マグネットが引っ張りバネの引き戻しや圧縮バネの反発等により瞬時に元の位置へ移動し、低速でも発光ダイオードを点灯するようにした事を特徴とした請求項１〜２の何れかに記載の自転車の認識装置。
【請求項４】
スポークに各々極性が別の吸引マグネット組立体を取り付けて、最初の吸引マグネット組立体で発電マグネットを吸引し、次の吸引マグネット組立体で発電マグネットを反発させ、又は最初の吸引マグネット組立体で発電マグネットを反発させ、次の吸引マグネット組立体で発電マグネットを吸引し、発電マグネットを移動させて発光ダイオードを点灯するようにした事を特徴とした請求項１〜請求項３の何れかに記載の自転車の認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車のサドル付近、前輪フェンダー後部、後輪フェンダー後部に発光装置を取り付け、自転車の側面、及び後方向に向けて点滅する認識装置に関する物である。
【背景技術】
【０００２】
夜間、自転車の側面或は後方に対して自転車の存在を知らせて安全を保つ為に、側面反射板や後部反射板、又はＬＥＤ（発光ダイオード）を点灯、点滅させる物がある。
【０００３】
反射式は側面や後方からライトで照射されないと存在を確認できない。ＬＥＤの点滅を電池駆動で行う物は、電池の交換が必要だけではなく、ＬＥＤを点滅させる為の制御回路が必要になる。
【０００４】
ＬＥＤを内蔵した尾灯で、自転車に取り付けた発電機により点滅させることによって、駆動用電池を不要にした物が提案されている。
【０００５】
１つは前照灯用の発電機を利用して前照灯と尾灯の両方を駆動する物である。
前照灯用の発電機を利用するものでは、発電機から尾灯に電力を直接供給して走行中にのみ点滅させる物である。前照灯用の発電機を利用する物の他の形態は、自転車が停止している時も尾灯が点灯するようにしたものである（特許文献１参照）。その中では、前照灯と尾灯を分離し、発電機からの出力を整流してコンデンサー又は２次電池に充電して尾灯を点灯させ、又その一部を利用して方向指示機等にも利用している。
【０００６】
前照灯用の発電機は、通常、前輪側に設けられているので、自転車の前方から後方まで配線しなければならない為、ハンドルの操作により、又は使用時に配線が引っかかる等の事故によって、配線が切断されるようなことがあるので、長い年月の使用には不向きである。
【０００７】
後輪側に尾灯専用の発電機を設けたものもある。アーチ状の金具に左右２個の発電コイルを取り付け、後輪のリムにクリップ金具を介してマグネットを取り付けて、後輪の回転により、マグネットが２個のコイルの間を通過する際の発電を利用しようとする物である（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２５６６８号公報
【特許文献２】特開平１０−６７３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
自転車フレーム側に点灯専用の発電機を設け、発電機から電力を直接発光ダイオードに供給して点滅させるようにすれば、発光ダイオードは発電機の発電周期で点滅するので点滅させる為の制御回路は不要になってコスト低下を図ることができる。しかし、特許文献２で提案されているように、２個のコイル間をマグネットが通過するだけの物はマグネットとコイル間の磁界が閉磁路を構成しないか、又は閉磁路を構成しにくい構造で、マグネットとコイル間の距離、隙間を自転車の振動や車輪の回転ブレを考慮する為、数ミリあける必要があり発電効率が悪い。
【００１０】
したがって、本発明の目的はコイルとマグネットを分離することなく、コイル内部でマグネットが移動するように形成し、マグネットとコイルの隙間を狭くし、マグネットの移動開始位置や移動時の軌道を常に同じ状態にし、自転車が低速でも回転に負荷をかけないで発電し、点灯回数を多く出来るようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の自転車認識装置は、コイル保持板、発電マグネット組立体、保持バンドを有する保持バンド移動板、コイル組立体、吸引マグネット組立体及び制御箱と発光ダイオードを備えている。
【００１２】
吸引マグネット組立体は自転車車輪の隣接するスポークに取り付けられ、一方で発電マグネットを有する発電マグネット組立体は、支柱保持板を介してコイル保持板に取り付けられ、支柱に取り付けた引っ張りバネと非磁性体物質及び発電マグネットで形成されており、発電マグネットがコイル内部に入るように取り付けられている。コイル組立体は、パイプの外側にコイルを取り付け、そのパイプの内部を発電マグネットが移動できるように形成されており、コイル保持板に固定される。又、このコイル保持板を自転車のフレーム等に固定する為に、保持バンド移動板に保持バンドが取り付けられている。
【００１３】
コイルの発生電力は電線を通し制御箱へ流れ、発電時の周期のまま発光ダイオードに供給される。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明の自転車の認識装置は、自転車車輪のスポーク、自転車フレーム、サドル下、ペダルフレーム等、振動する場所や回転する場所にコイル組立体と発電マグネットを取り付けると、車輪の回転や振動により発光ダイオードを点滅させるので、発光ダイオードを点滅させる為の電池は不要である。コイルの発電波形がパルスなので発光ダイオードの点灯を点滅させる為の制御回路は必要なく、コストを低く抑えることが出来る。又、発電マグネットとコイルが接近しているので、発電効率を高めた発電をすることが出来るようになる。
【００１５】
請求項２記載の発明の自転車の認識装置は、自転車車輪の回転にともなってスポークに固定された吸引マグネット組立体がコイル組立体と発電マグネット組立体を有するコイル保持板に近づくと、吸引マグネットの磁力と発電マグネットの磁力が互いに引き合うような極性にしてある為、コイル組立体内部の発電マグネットが引き寄せられ、更に吸引マグネットが離れていくと、支柱に取り付けられた引張りバネの引き戻しにより、瞬時に発電マグネットは元の位置へ引き戻される。これにより、コイルの両端を発電マグネットが瞬時に移動し、コイルには電気が発生し終端の発光ダイオードを点灯する。
【００１６】
この動作は、車輪側に吸引マグネット又は磁性体金属を設け、フレーム側に発電マグネットを設け、発電マグネットと磁性体金属又は吸引マグネットの引き合いにより、非接触で発電マグネットを移動させ、更に瞬時にスプリングによって引き戻し発電することで、回転に負担をかけず発光ダイオードを点灯することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明の自転車の認識装置は、コイルの両端を発電マグネットが引っ張りバネの引き戻しや圧縮バネの反発等により瞬時に元の位置へ移動し、自転車が低速でも発光ダイオードを点灯させることができる。
【００１８】
請求項４記載の発明の自転車の認識装置は、スポークに各々極性が別の吸引マグネット組立体を取り付けて、最初の吸引マグネット組立体で発電マグネットを吸引し、次の吸引マグネット組立体で発電マグネットを反発させ、又は最初の吸引マグネット組立体で発電マグネットを反発させ、次の吸引マグネット組立体で発電マグネットを吸引し、発電マグネットを移動させ発光ダイオードを点灯することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】自転車車輪に吸引マグネット組立体を取り付け、フレームに発電マグネット組立とコイル組立体を有するコイル保持板を取り付けた正面図である。
【図２】（Ａ）は吸引マグネット組立体をスポークに取り付けた平面図、（Ｂ）はその正面図である。
【図３】（Ａ）はフレームにコイル組立体を取り付けた斜視図であり、（Ｂ）はコイル組立体をコイル保持板に取り付けた斜視図である。
【図４】フレームにコイル組立体と発電マグネット組立体を有するコイル保持板を保持バンドにより取り付け、接近する吸引マグネット組立体を示した斜視図である。
【図５】（Ａ）は図４で示した発電マグネット組立体の斜視図で、（Ｂ）は保持バンドを有する保持バンド移動板の斜視図であり、（Ｃ）はコイル組立体をコイル保持板に取り付けた斜視図である。
【図６】（Ａ）は図３（Ｂ）のＡ−Ａ方向よりの切断断面図であり、（Ｂ）は図５（Ｃ）のＡ−Ａ方向よりの切断断面図である。
【図７】本発明の実施形態における自転車の認識装置の他の実施形態を示したもので、（Ａ）はコイル組立体と発電マグネット組立体と停止板の斜視図であり、（Ｂ）は停止板の斜視図であり、（Ｃ）は発電マグネット組立体の斜視図であり、（Ｄ）はコイル組立体の斜視図である。
【図８】本発明の実施形態における自転車の認識装置の他の実施形態を示したもので、図７（Ａ）のＡ−Ａ方向よりの切断断面図である。
【図９】本発明の実施形態における自転車の認識装置の他の実施形態を示したもので、（Ａ）は発電マグネット組立体の斜視図であり、（Ｂ）はそれを図７（Ａ）の部品と交換して取り付け、Ａ−Ａ方向より切断した切断断面図である。
【図１０】本発明の実施形態における自転車の認識装置の他の実施形態を示したもので、（Ａ）と（Ｂ）は図７（Ａ）の接続部材と圧縮バネ等を交換して取り付け、Ａ−Ａ方向より切断した切断断面図あり、（Ｃ）は接続部材と停止板を取り除き、キャップを取り付け、それを図７（Ａ）の部品と交換して取り付け、Ａ−Ａ方向より切断した切断断面図である。
【図１１】本発明の実施形態における自転車の認識装置の他の実施形態を示したもので、図（Ａ）は、図７（Ａ）で収縮ゴムを利用した場合のＡ−Ａ方向より切断した切断断面図であり、図（Ｂ）は図７（Ａ）で板バネを利用した場合のＡ−Ａ方向より切断した切断断面図である。
【図１２】図（Ａ）のコイル組立体は、図１１（Ｂ）の板バネ４９を取り除き、接続部材やパイプ等を変更し、これら変更した物を図７（Ａ）に取り付けた場合のＡ−Ａ方向より切断した断面図で、吸引マグネット組立体が近づいた時の双方を表した平面図であり、図（Ｂ）はフレーム３にコイル組立体とスポーク４に吸引マグネット組立体２組を取り付けた時の正面図である。
【図１３】本発明の実施形態における自転車の認識装置の他の実施形態を示したもので、図（Ａ）は、横フレーム５６に保持バンド１９を利用してコイル保持板７０を取り付け、ペダルフレーム５５に吸引マグネット組立体５７を取り付けた場合の正面図であり、図（Ｂ）はその平面図である。
【図１４】本発明の実施形態における自転車の認識装置の他の実施形態を示したもので、図７のコイル保持板７の形状を変え、パイプ等の部品の形状を４角にし、吸引マグネット組立体の移動方向に対し、発電マグネット等を平行に取り付けた斜視図である。
【図１５】コイルと制御箱内の配線及び発光ダイオードを示した回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
請求項１〜４記載の本発明に係る自転車の認識装置の好適な実施形態を、以下図面に従って説明する。
【実施例１】
【００２１】
図３（Ａ）に示すように自転車の認識装置は、発電マグネット２８を内部に入れたコイル組立体９と保持バンド１９を有する保持バンド移動板２２をコイル保持板７に設け、保持バンド移動板２２を保持バンド１９により、フレーム３に取り付け、フレーム３とコイル保持板７の角度を調整し、ネジ２０により固定する。図３（Ｂ）は保持バンド移動板２２と保持バンド１９を取り除いた場合の斜視図であり、又、Ａ−Ａ方向より切断した断面図を図６（Ａ）に示す。保持バンド移動板２２は保持バンド移動板２２の長穴にネジを入れ、コイル保持板７に固定される。このコイル保持板７には図６（Ａ）に示すようにコイル組立体９と発電マグネット２８を設けて、コイル組立体９のパイプ２３の内部を発電マグネット２８が移動できるようにする。図３（Ｂ）のＡ−Ａ間の断面図を図６（Ａ）に示し、コイル保持板７の側面垂直部にコイル組立体９を接着剤やネジ等を利用して取り付ける。このコイル組立体９は図７（Ｄ）に示すようにボビン１７にエナメル線を巻き、コイル３３を作り、そのコイル３３の内部に、パイプ２３の内部を発電マグネット２８がスムーズに移動できるパイプ２３を挿入する。このパイプ２３の両端には、クッション３４を設け、発電マグネット２８の衝撃を吸収し、又、衝撃音を小さくするようにする。又、パイプ２３の片側を蓋７２でふさいでいるが、図１０（Ｃ）のようにネジ状に加工して、キャップ４３を取り付け、クッション３４の交換や発電マグネット２８に付着した異物の取り出し等行うことが出来るようにしても良い。コイル３３より出る２本の線の先に制御箱１８を接続し、更にその先に電線２１と発光ダイオード２を接続する。保持バンド移動板２２を保持バンド１９により、フレーム３やサドル１の下、横フレーム５６等に取り付けると、通常自転車の走行中に起こる振動等により、発電マグネット２８がコイル３３内部を移動して発電し、発光ダイオード２を点灯させる。又、保持バンド１９の内部径を変化させ、スポーク４やペダルフレーム５５等の回転部分に取りつけても発電することができる。図６（Ａ）では、パイプ２３の内部に挿入する発電マグネットの形状は円筒形であるが、球状にして小さな振動等で移動させても良く、パイプ２３の形状を４角にし、挿入する発電マグネットを４角柱にしてもよい。又、図１０（Ｃ）のように片側にバネや、ゴム風船状のものを挿入し、発電マグネットが移動できる空間を設けておくと、振動や回転等により、より回数の多い発電を行なうことができ、又、コイル保持板７の側面垂直部を図５（Ｃ）のように穴を開け空気を通るようにし、同じく蓋７２とクッション３４に穴を開け空気が抜けるようにし、空気の流れ等による外部エネルギーにより発電マグネットを移動させ発電を行なうことがでる。コイル３３から発生する電力は図１５に示す回路のように接続され、制御箱１８内に存在するブリッジダイオード６５へ流れてその後抵抗６７を経て発光ダイオード２へ出力される。発光ダイオード２の保護の為、コンデンサー６６に並列にツェナーダイオードを接続し、過大な電圧より発光ダイオード２を保護してもよい（図示せず）。コイル３３に発生する電力は、主に発電マグネット２８の磁力の強さと、通過するスピード、及びコイル３３の巻き線数等によるが、発電マグネット２８の磁力の強さと、コイル３３の巻き線数は通常回転で発光ダイオード２を点灯させることができる値を決めればよい。
【実施例２】
【００２２】
次に、発電マグネット２８の移動に吸引マグネット１６を使用して、発電を行なう方法について説明する。
図４は、保持バンド１９を有する保持バンド移動板２２とコイル組立体９と発電マグネット組立体１０をコイル保持板７に取り付け、保持バンド１９でフレーム３に固定し、吸引マグネット組立体８が車輪の回転により近づいてくる斜視図で、図１はその正面図であり、図５の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はコイル保持板７上にある発電マグネット組立体１０、保持バンド１９を有する保持バンド移動板２２とコイル組立体９とをそれぞれ分割した斜視図である。図１に示すように、自転車車輪６の２本のスポーク４に２つの吸引マグネット１６を有する吸引マグネット組立体８を固定し、一方でコイル組立体９と発電マグネット組立体１０をコイル保持板７に設け、発電マグネット２８の位置が吸引マグネット１６の回転軌道上になるようにコイル保持板７を保持バンド１９により、フレーム３に固定して一組とする。この時、吸引マグネット１６と発電マグネット２８の極性は互いに引き合う極性にする。この吸引マグネット組立体８は図２（Ａ）に示すように、吸引マグネット１６を取り付けた吸引マグネット保持板１４と吸引マグネット保持板１１と中央部材１２及び端部材１３で形成され、２本のスポーク４を挟んで中央部材１２を中央に入れ４つの穴にネジ１５を挿入し固定される。中央部材１２と端部材１３の厚みはスポーク４の厚みより薄くし、しっかり固定されるようにする。又固定する位置は相手側となる発電マグネット２８に最も近い軌道上と成るようする。一方で図１のようにフレーム３に、図５（Ｂ）の保持バンド１９を有する保持バンド移動板２２を取り付け、保持バンド移動板２２の長穴にネジを入れ、吸引マグネット１６と発電マグネット２８の間隔が最良の状態になるようにして、コイル保持板７に保持バンド移動板２２を固定する。このコイル保持板７には図４に示すようにコイル組立体９と発電マグネット組立体１０が設けてあり、発電マグネット組立体１０の支柱保持板２４にある支柱２５に取り付けた引っ張りバネ２６は発電マグネット２８に接する接続部材２７に接続され、コイル組立体９のパイプ２３の内部を発電マグネット２８が移動できるようになる。図４のコイル保持板７上の部品は図５の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に分割され、（Ｃ）に示すコイル組立体９のＡ−Ａ間の断面図を図６（Ｂ）に示し、コイル保持板７の側面垂直部にコイル組立体９を接着剤やネジ等を利用して取り付ける。このコイル組立体９は図７（Ｄ）に示すようにボビン１７にエナメル線を巻いて、コイル３３を作り、そのコイル３３の内部に、パイプ２３の内部を発電マグネット２８がスムーズに移動できるパイプ２３を挿入する。図４に示すように、コイル３３より出る２本の線の先に制御箱１８を接続し、更にその先に電線２１と発光ダイオード２を接続する。図６（Ｂ）のパイプ２３内にクッション３４を入れ、側面垂直部の端に接触させ、発電マグネット２８の衝突による衝撃を吸収し、又、衝撃音を小さくするようにする。側面垂直部の一部に発電マグネット２８の径より小さい穴を開けているが、これは、外部より空気を取り入れ、発電マグネットの戻りをよくする為のものであり、発電マグネット２８と吸引マグネット１６の引き合う力が強くパイプ内の移動がスムーズな場合、より小さな穴にしても良く、又はあけなくてもよい。又、パイプ２３とコイル保持板７の材質はアルミやプラスチック等の非磁性体の物を用いる。図４に示すコイル保持板７には発電マグネット組立体１０が取り付けられ、図５（Ａ）に示すように、支柱保持板２４に支柱２５を固定し、その支柱２５に引っ張りバネ２６を取り付け、接続部材２７を介して発電マグネット２８と連結される。パイプ２３の内部とそこを移動する発電マグネットの隙間を小さくし、発電マグネット２８がコイル３３内を移動することによって発電する効率を高めるようにする。通常、吸引マグネット１６の磁力に対し、発電マグネット２８の磁力を強くして相互の吸引力を高めると、吸引マグネット１６とコイル保持板７の側面垂直部の間隔を３〜５ミリ程度にでき、車輪の回転むらで生ずる吸引マグネット１６の接近に伴う接触等を回避し、自転車走行での安全な発電を行なうことができる。図５（Ａ）では、パイプ２３の内部に挿入する発電マグネットの形状は円筒形であるが、パイプ２３の形状を多角や他の形状等にし、挿入する発電マグネットと接続部材を多角や他の形状にしてもよい。又、接続部材２７を利用しないで、発電マグネット２８を接続部材２７のように加工して穴をあけ、それに引っ張りバネ２６を接続しても良い。引っ張りバネ２６の引っ張り強度と発電マグネット２８の磁力は、吸引マグネット１６の接近時、発電マグネット２８と接続部材２７が瞬時にパイプ２３内部を移動して、パイプ端にあるクッション３４まで移動できる強度にする。発電マグネット組立体１０は２つのボルトを取り外すと、コイル保持板７より分離できるので、パイプ内部の掃除や発電マグネット２８の交換等ができる。接続部材２７と発電マグネット２８の接続方法は互いにネジ加工、或は接着剤等で接続し、更に収縮チューブ等の保護カバーで被い連結しても良い。接続部材２７はアルミやプラスチック等の非磁性体の物を利用し、又、コイル保持板の材質も発電マグネット２８や吸引マグネット１６に影響を与えない非磁性体の物を利用する。図１で吸引マグネット組立体８に取り付けられる吸引マグネット１６の数は２個であるが、１個或は複数個にしてもよく、吸引マグネット１６の代わりに磁性体金属等を利用して、発電マグネット２８を移動させてもよい。図４に示すように、自転車の車輪６が回転すると、矢印７１のようにスポーク４に固定された吸引マグネット組立体８の吸引マグネット１６がコイル組立体９と発電マグネット組立体１０を有するコイル保持板７に近づき、吸引マグネット１６の磁力と発電マグネット２８の磁力が互いに引き合い始め、吸引マグネット組立体８の最接近に対し、パイプ２３内を発電マグネット２８が瞬時に移動し、コイル３３の左端から右端にあるクッション３４に当って移動が停止する。この時コイル３３には電流が流れ、終端の発光ダイオード２を点灯する。更に吸引マグネット１６が離れていくと、支柱２５に取り付けられた引っ張りバネ２６の引き戻しにより、瞬時に発電マグネット２８は引き戻される。これにより、コイル３３の右端から左端まで発電マグネット２８が移動し、コイル３３には逆向きの電流が流れ、ブリッジダイオード６５の整流により、終端の発光ダイオード２を再点灯する。本発明では発電マグネット２８が引っ張りバネ２６により、パイプ内を左右に正確に移動できる為、発電マグネット２８とコイル３３の移動開始位置、移動時の軌道が常に同じ状態になり、発電マグネット２８とコイル３３の間隔を狭くすることで発電効率を高めて、安定した電力を発生することができる。制御箱１８より発光ダイオード２までの電線２１を長くしておけば、発光ダイオード２の取り付け位置はサドル１後方、フレーム３、フェンダー５の後端等へ粘着材やクリップ等を利用し取り付けられる。又、図５（Ｂ）の保持バンド１９の大きさや形を変え、他のフレーム等に取付けても良い。これにより、夜間に自転車の側面、後方より発光ダイオード２の点滅を確認でき、安全性が確保できる。実施例では吸引マグネット組立体８は車輪に１個だけ付いているが、車輪の中心から同じ軌道上で角度の異なる場所へ複数個取り付けることも可能で、１回転に複数回点滅させることができる。コイル３３から発生する電力は図１５に示す回路のように接続され、制御箱１８内に存在するブリッジダイオード６５へ流れてその後抵抗６７を経て発光ダイオード２へ出力される。発光ダイオード２の保護の為、コンデンサー６６に並列にツェナーダイオードを接続し、過大な電圧より発光ダイオード２を保護してもよい（図示せず）。コイル３３に発生する電力は、主に発電マグネット２８の磁力の強さと、通過するスピード、及びコイル３３の巻き線数等によるが、発電マグネット２８の磁力の強さと、コイル３３の巻き線数は通常回転で発光ダイオード２を点灯させることができる値を決めればよく、又発光ダイオード２を複数個取り付けてもよい。
【００２３】
コイル３３と発電マグネット２８の相互間で電力が発生する場合、発電マグネット２８が移動して、コイル３３の左端から近づきはじめ、発電マグネット２８がコイル３３の右端のクッション３４に到達した時１回目の発電が行なわれ、その出力は制御箱１８のブリッジダイオード６５へ出力される。これらの流れは図１５の回路図で示され、コイル３３の出力がブリッジダイオード６５へ流れ、その後抵抗６７を通り発光ダイオード２へ出力される。発電マグネット２８がクッション３４にあたって移動が停止し、更に吸引マグネット１６が離れていくと、引っ張りバネ２６の引き戻しにより、瞬時に発電マグネット２８は引き戻される。この動作は自転車が低速で走行中でも瞬時に行なわれ、前記の場合の逆の移動をし、更に１回発電が行なわれ発光ダイオード２を点灯し、通常回転では車輪１回転につき合計２回発光ダイオード２を点灯させることができる。図４では吸引マグネット組立体８の吸引マグネット１６に対し、発電マグネット組立体１０とコイル組立体９を向き合うように配置しているが、図１４に示すように吸引マグネット６０と平行になるように設置してもかまわなく、パイプ２３の形状を多角や他の形状等にし、挿入する発電マグネットと接続部材を多角や他の形状にしてもよい。この場合、発電マグネットの磁力と吸引マグネット６０の磁力を、より強力にする必要がある。
【実施例３】
【００２４】
次に、引っ張りバネ２６の代わりに、圧縮バネ３１を利用し、発電マグネット２８を移動させたときの動作について説明する。
図７（Ａ）は、図４のコイル保持板７に取り付ける発電マグネット組立体１０とコイル組立体９の代わりに用いる発電マグネット組立体１０とコイル組立体９であり、新たに停止板２９とクッション３０を取り付け、保持バンド１９を有する保持バンド移動板２２を取り除いた場合の斜視図であり、図（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はコイル保持板７より停止板２９、発電マグネット組立体１０、コイル組立体９をそれぞれ分割した斜視図であり、図８は図７のＡ−Ａ方向より切断した断面図である。図４の発電マグネット組立体１０を図７（Ａ）のようにし、引っ張りバネ２６の代わりに、圧縮バネ３１を使用し、Ａ−Ａよりの切断断面図を図８に示す。コイル保持板７には、図７（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）のように分類された各部品が取り付けられており、停止板２９には接続部材３２を停止し、又、衝突による衝撃や音を吸収する為のクッション３０が取り付けられ、２つの穴よりボルトでコイル保持板７に取り付けられる。又、このクッション３０の素材は衝撃や音を吸収できるスポンジやスプリング、エアークッション等のもので形成してもよい。図７（Ｃ）の接続部材３２の外側に圧縮バネ３１を取り付け、又、マグネット２８を接続する。接続部材３２と発電マグネット２８の接続方法は互いにネジ加工、或は接着剤等で接続し、更に収縮チューブ等の保護カバーで被い連結しても良い。接続部材３２はアルミやプラスチック等の非磁性体の物を利用し、又、停止板２９の材質も発電マグネット２８や吸引マグネット１６に影響を与えない非磁性体の物を利用する。図７（Ｄ）に示すコイル組立体９は前記実施例２と同様の物を用い、コイル３３より流れる電流を電線２１を通して、発光ダイオード２へ出力する。パイプ２３の形状を多角や他の形状等にし、挿入する発電マグネットと接続部材を多角や他の形状にしてもよい。圧縮バネ３１の反発強度と発電マグネット２８の磁力は、吸引マグネット１６の接近時、発電マグネット２８と接続部材３２が瞬時にパイプ２３内部を移動して、パイプ端にあるクッション３４まで移動できる強度にする。停止板２９は２つのボルトを取り外すと、コイル保持板７より分離できるので、パイプ内部の掃除や発電マグネット２８の交換等ができる。図４に示すように、自転車の車輪６が回転すると、矢印７１のようにスポーク４に固定された吸引マグネット組立体８の吸引マグネット１６がコイル組立体９と発電マグネット組立体１０を有するコイル保持板７に近づき、吸引マグネット１６の磁力と発電マグネット２８の磁力が互いに引き合い始め、吸引マグネット組立体８の最接近に対し、パイプ２３内を発電マグネット２８が瞬時に移動し、コイル３３の左端から右端にあるクッション３４に当って移動が停止する。この時コイル３３には電流が流れ、終端の発光ダイオード２を点灯する。更に吸引マグネット１６が離れていくと、図８の圧縮バネ３１の反発により、瞬時に発電マグネット２８は停止板のクッション３０まで引き戻される。これにより、コイル３３の右端から左端まで発電マグネット２８が移動し、コイル３３には逆向きの電流が流れ、ブリッジダイオード６５の整流により、終端の発光ダイオード２を再点灯する。図８に示すように本発明では発電マグネット２８が圧縮バネ３１と吸引マグネット１６により、パイプ内を左右に正確に移動できる為、発電マグネット２８の移動開始位置、移動時の軌道が常に同じ状態になり、発電マグネット２８とコイル３３の間隔を狭くすることで発電効率を高めて、安定した電力を発生することができる。取り付け場所や動作等は実施例２と同様なものとなり、コイル３３から発生する電力は図１５に示す回路のように接続され、制御箱１８内に存在するブリッジダイオード６５へ流れてその後抵抗６７を経て発光ダイオード２へ出力され、発行ダイオード２を点灯する。コイル３３に発生する電力は、主に発電マグネット２８の磁力の強さと、通過するスピード、及びコイル３３の巻き線数等によるが、発電マグネット２８の磁力の強さと、コイル３３の巻き線数は通常回転で発光ダイオード２を点灯させることができる値を決めればよく、又発光ダイオード２を複数個取り付けてもよい。
【実施例４】
【００２５】
次に、図７の（Ｃ）の接続部材３２の形状を変化させ、吸着部材３６を利用して発電マグネット２８と接続した例について説明する。
図９（Ａ）は、実施例３の図７（Ｃ）の接続部材３２代わりに接続部材３５を使用し新たな吸着部材３６を接続部材３５に接続し、保護カバー３７で被った斜視図であり、図（Ｂ）は、これら変更した物を図７（Ａ）に取り付け、保持バンド１９を有する保持バンド移動板２２を取り除いた場合のＡ−Ａ方向より切断した断面図である。図９（Ａ）は接続部材３５と吸着部材３６を接続し、外側を収縮チューブ等の保護カバー３７で被い、発電マグネット２８に接続する。吸着部材３６に使用する材質は発電マグネット２８の磁力に引き寄せられる磁性体の物を利用し、接続部材３５と保護カバー３７で被服され、発電マグネット２８と分離できるようにする。これにより、発電マグネット２８の大きさを変えることができ、磁力強度を変化させたり、交換を容易に行なうことができ、吸引マグネット１６と発電マグネット２８の間隔を調整できるようになる。尚、発電マグネット２８を大きくした場合、停止板２９の穴を長穴にし、接続部材３５がより左へ移動できるようにする。動作については実施例３と同じような動作をし、発光ダイオード２を点灯させることができる。
【実施例５】
【００２６】
次に、発電マグネット２８と吸引マグネット１６の向きを同じ極性にし、互いに反発する力により、パイプ内の発電マグネットを移動させ、発光ダイオード２を点灯させるようにした実施例について説明する。
図１０（Ａ）は、実施例３の図７（Ｃ）の接続部材３２代わりに接続部材３９を使用し、圧縮バネ３１の代わりに圧縮バネ３８を利用し、パイプ２３を短くしたパイプ４０を使用し、コイル３３の位置を左へ移し、圧縮バネ３８により、発電マグネット２８をクッション３４まで移動させ、これら変更した物を図７（Ａ）に取り付け、保持バンド１９を有する保持バンド移動板２２を取り除いた場合のＡ−Ａ方向より切断した断面図である。又図１０（Ｂ）は、実施例３の図７（Ｃ）の接続部材３２代わりに接続部材４１を使用し、圧縮バネ３１の代わりに圧縮バネ４２を利用し、パイプ２３を短くしたパイプ４０を使用し、コイル３３の位置を左へ移し、圧縮バネ４２により、発電マグネット２８をクッション３４まで移動させ、これら変更した物を図７（Ａ）に取り付け、保持バンド１９を有する保持バンド移動板２２を取り除いた場合のＡ−Ａ方向より切断した断面図である。発電マグネット２８と各接続部材の接続方法は接着剤やネジ加工等により接続し、各接続部材の材質は停止板２９に影響を与えない非磁性体のものを使用し、吸引マグネット１６の極性を実施例３の場合と逆にする。図１０（Ｃ）は、実施例３の図７（Ａ）の停止板２９を取り外し、接続部材を無くし、パイプ２３を長くした４４を使用して左端をネジ加工し、コイル３３の位置を左へ移し、圧縮バネ４５により、発電マグネット２８をクッション３４まで移動させ、パイプ４４の左ネジ加工部分に、同様に内部をネジ加工したキャップ４３を取り付け、これら変更した物を図７（Ａ）に取り付け、保持バンド１９を有する保持バンド移動板２２を取り除いた場合のＡ−Ａ方向より切断した断面図であり、吸引マグネット１６の極性を実施例３の場合と逆にする。図１０（Ａ）の動作は実施例２とほぼ同じようになり、図４に示すように、自転車の車輪６が回転すると、矢印７１のようにスポーク４に固定された吸引マグネット組立体８の吸引マグネット１６がコイル組立体と接続部材３９と接する発電マグネット２８に近づき、吸引マグネット１６の磁力と発電マグネット２８の磁力が互いに反発し始め、吸引マグネット組立体８の最接近に対し、吸引マグネット１６と発電マグネット２８の反発により、パイプ４０内を発電マグネット２８が瞬時にコイル３３の右端から左端に移動する。この時コイル３３には電流が流れ、終端の発光ダイオード２を点灯する。更に吸引マグネット１６が離れていくと、圧縮バネ３８の反発により、瞬時に発電マグネット２８は元の位置へ戻る。これにより、コイル３３の左端から右端まで発電マグネット２８が移動し、コイル３３には逆向きの電流が流れ、ブリッジダイオード６５の整流により、終端の発光ダイオード２を再点灯する。図１０（Ｂ）の動作も同じようになり、自転車の車輪６が回転すると、矢印７１のようにスポーク４に固定された吸引マグネット組立体８の吸引マグネット１６がコイル組立体と接続部材４１と接する発電マグネット２８に近づき、吸引マグネット１６の磁力と発電マグネット２８の磁力が互いに反発し始め、吸引マグネット組立体８の最接近に対し、吸引マグネット１６と発電マグネット２８の反発により、パイプ４０内を発電マグネット２８が瞬時にコイル３３の右端から左端に移動する。この時コイル３３には電流が流れ、終端の発光ダイオード２を点灯する。更に吸引マグネット１６が離れていくと、圧縮バネ４２の反発により、瞬時に発電マグネット２８は元の位置へ戻る。これにより、コイル３３の左端から右端まで発電マグネット２８が移動し、コイル３３には逆向きの電流が流れ、ブリッジダイオード６５の整流により、終端の発光ダイオード２を再点灯する。停止板２９には接続部材を停止し、又、衝突による衝撃や音を吸収する為のクッション３０が取り付けられ、反対側にも発電マグネット２８の衝撃等を吸収するクッション３４が取り付けられ、このクッションの素材は衝撃や音を吸収できるスポンジやスプリング、エアークッション等のもので形成してもよい。又、停止板は２つの穴よりボルトでコイル保持板７に取り付けられる。図１０（Ｃ）の動作も同様に、自転車の車輪６が回転すると、矢印７１のようにスポーク４に固定された吸引マグネット組立体８の吸引マグネット１６がコイル組立体と発電マグネット２８に近づき、吸引マグネット１６の磁力と発電マグネット２８の磁力が互いに反発し始め、吸引マグネット組立体８の最接近に対し、吸引マグネット１６と発電マグネット２８の反発により、パイプ４４内を発電マグネット２８が瞬時にコイル３３の右端から左端に移動する。この時コイル３３には電流が流れ、終端の発光ダイオード２を点灯する。更に吸引マグネット１６が離れていくと、圧縮バネ４５の反発により、瞬時に発電マグネット２８は元の位置へ戻る。これにより、コイル３３の左端から右端まで発電マグネット２８が移動し、コイル３３には逆向きの電流が流れ、ブリッジダイオード６５の整流により、終端の発光ダイオード２を再点灯する。図１１（Ａ）は、実施例３の図７（Ａ）の接続部材３２の代わりに接続部材４８を使用し、左端にネジ４７を利用して圧縮バネ３１の代わりに収縮するゴム４６を取り付け、そのゴム４６の右端をネジ４７により、コイル保持板７の側面垂直部に接続し、又、コイル３３の位置を左へ移し、ゴム４６の収縮力により、発電マグネット２８をクッション３４まで移動させ、これら変更した物を図７（Ａ）に取り付け、保持バンド１９を有する保持バンド移動板２２を取り除いた場合のＡ−Ａ方向より切断した断面図であり、図１１（Ｂ）は、図１０（Ｃ）の圧縮バネ４５の代わりに板バネ４９を利用し、接続部材５０を発電マグネット２８に接続したもので、板バネ４９により、発電マグネット２８をクッション３４まで移動させ、同様にＡ−Ａ方向より切断した断面図である。発電マグネット２８と接続部材４８との接続方法は接着剤やネジ加工等により接続し、接続部材４８の材質は停止板２９に影響を与えない非磁性体のものを使用し、吸引マグネット１６の極性を実施例３の場合と逆にする。図１１（Ａ）の動作は前記例と同じようになり、吸引マグネット１６が発電マグネット２８に近づき、吸引マグネット１６と発電マグネット２８の反発により、パイプ２３内を発電マグネット２８が瞬時にコイル３３の右端から左端に移動し、更に吸引マグネット１６が離れていくと、ゴム４６の収縮力より、瞬時に発電マグネット２８は元の位置へ戻る。これにより、コイル３３の左端から右端まで発電マグネット２８が移動し、コイル３３には逆向きの電流が流れ、終端の発光ダイオード２を再点灯する。尚、ゴム４６の代わりに引っ張りバネやねじりバネ等を利用し収縮しても良い。図１１（Ｂ）の動作も同じようになり、吸引マグネット１６が発電マグネット２８に近づき、吸引マグネット１６の磁力と発電マグネット２８の反発により、パイプ２３内を発電マグネット２８が瞬時にコイル３３の右端から左端に移動する。更に吸引マグネット１６が離れていくと、板バネ４９の反発により、瞬時に発電マグネット２８は元の位置へ戻る。これにより、コイル３３の左端から右端まで発電マグネット２８が移動し、コイル３３には逆向きの電流が流れ、終端の発光ダイオード２を再点灯する。
【実施例６】
【００２７】
次に、スポーク４に各々極性が別の吸引マグネット組立体を取り付けて、最初の吸引マグネット組立体で発電マグネット２８を吸引し、次の吸引マグネット組立体で発電マグネット２８を反発させ、又は最初の吸引マグネット組立体で発電マグネット２８を反発させ、次の吸引マグネット組立体で発電マグネット２８を吸引し、発電マグネットを移動させて発光ダイオード２を点灯するようにした実施例について説明する。
図１２（Ａ）のコイル組立体は、図１１（Ｂ）の板バネ４９を取り除き、接続部材５０の代わりに接続部材５３を発電マグネット２８に接続し、パイプ４４を短くしたパイプ５２を使用し、これら変更した物を図７（Ａ）に取り付け、保持バンド１９を有する保持バンド移動板２２を取り除いた場合のＡ−Ａ方向より切断した断面図で、スポークに取り付けられた吸引マグネット組立体が近づいた時の双方を表した平面図であり、図１２（Ｂ）はフレーム３にコイル組立体とスポーク４に吸引マグネット組立体２組を取り付けた時の正面図である。スポーク４に取り付けられた２組の吸引マグネット組立体の極性は互いに別で、図１２（Ａ）に示すように、1組目の２個の吸引マグネット１６の極性が発電マグネット２８に対しＮ極の場合、２組目の２個の吸引マグネット１６の極性をＳ極とする。通常、発電マグネット２８はパイプ５２内の自由な位置にあるが、自転車の車輪６が矢印６９のように回転すると、スポーク４に固定された１組目の２個の吸引マグネット１６がコイル組立体とその内部にある発電マグネット２８に近づき、吸引マグネット１６の磁力と発電マグネット２８の磁力が互いに反発し始め、吸引マグネットの最接近に対し、発電マグネット２８の反発により、パイプ５２内を発電マグネット２８が瞬時にコイル３３の右端から左端に移動する。この時コイル３３には電流が流れ、終端の発光ダイオード２を点灯する。更に１組目の２個の吸引マグネット１６が離れて行き、２組目の２個の吸引マグネット１６が発電マグネット２８に近づき、吸引マグネット１６の磁力と発電マグネット２８の磁力が互いに吸引し始め、吸引マグネットの最接近に対し、発電マグネット２８が吸引され、パイプ５２内を発電マグネット２８が瞬時にコイル３３の左端から右端に移動する。これにより、コイル３３には逆向きの電流が流れ、ブリッジダイオード６５の整流により、終端の発光ダイオード２を再点灯する。１組目と２組目に連続して同じ極性の吸引マグネット１６を取り付けたのは、車輪の高速回転でも確実に発電マグネット２８を移動させる為で、更に複数個取り付けてもよく、又、発電マグネット２８と吸引マグネット１６の磁力を増して吸引力を高め、逆に数を減らしてもよい。尚、発電マグネット２８がパイプ５２内をスムーズに移動できる場合、接続部材５３の形状を小さくしたり、取り除いても良く、又、発電マグネット２８の形状を球体にしてパイプ５２内を移動できるようにしてもよい。
【実施例７】
【００２８】
次に、取り付け場所が違う場合の他の実施例について説明する。
図１３（Ａ）は、横フレーム５６に保持バンド１９を利用してコイル保持板７０を取り付け、ペダルフレーム５５に吸引マグネット組立体５７を取り付けた場合の正面図であり、図１３（Ｂ）はその平面図である。図４に示す発電マグネット組立体１０とコイル組立体９と保持バンド移動板２２を有するコイル保持板７と吸引マグネット組立体８の取り付け場所を各々横フレーム５６とペダルフレーム５５に取り付ける。吸引マグネット組立体８の２つの吸引マグネット保持板をペダルフレーム５５に取り付けられるように加工し、これを吸引マグネット組立体５７とし、又、コイル保持板７が保持バンド１９によって横フレーム５６に取り付けられるように加工したものをコイル保持板７０とする。（図示せず）これにより、ペダル５４を踏み込んでペダルフレーム５５を回転させ、吸引マグネット組立体８の吸引マグネット１６がコイル保持板７０の発電マグネット２８に近づくと、実施例２と同様の動きをして発光ダイオード２を点灯させ、吸引マグネット組立体８の吸引マグネット１６が発電マグネット２８より離れると、実施例２と同じような動きをして発光ダイオード２を点灯させる。
【実施例８】
【００２９】
次に図４における吸引マグネット組立体８の移動方向に対し、発電マグネット組立体１０とコイル組立体９を平行に取り付けた場合の発電方法について説明する。
図１４は、図７のコイル保持板７の形状を変え、保持バンド移動板２２の取り付け場所と形状を変え、更にパイプ２３とボビン１７と発電マグネット２８の形状を４角にしたもので、図４の吸引マグネット組立体８の吸引マグネット保持板１４の左端を加工した吸引マグネット保持板５９を吸引マグネット保持板５８でスポーク４に取り付け、吸引マグネット保持板５９の左端に４角柱の吸引マグネット６０を取り付け、吸引マグネット組立体の移動方向に対し、発電マグネット２８とコイル３３を平行に取り付ける。図１４に示すように、形状を変えたコイル保持板７上に、保持バンド１９を有する保持バンド移動板６４を取り付け、更に各々４角形のコイル６３とパイプ６２と接続部材６１をコイル保持板７の側面垂直部に取り付ける。動作は実施例２と同じような動きで、図４のように保持バンド１９をフレーム３へ取り付ける。車輪の回転により、吸引マグネット組立体が矢印６８の方向へ移動し、吸引マグネット６０がコイル保持板の発電マグネットに近づくと、発電マグネットが吸引されて移動し、発光ダイオード２を点灯させ、吸引マグネット組立体８の吸引マグネット１６が発電マグネット２８より離れると、圧縮バネの反発により発電マグネットが元の位置へ戻り、発光ダイオード２を点灯させる。
【符号の説明】
【００３０】
１    サドル
２    発光ダイオード（ＬＥＤ）
３    フレーム
４    スポーク
５    フェンダー
６    車輪
７    コイル保持板
８    吸引マグネット組立体
９    コイル組立体
１０    発電マグネット組立体
１１    吸引マグネット保持板
１２    中央部材
１３    端部材
１４    吸引マグネット保持板
１５    ネジ
１６    吸引マグネット
１７    ボビン
１８    制御箱
１９    保持バンド
２０    ネジ
２１    電線
２２    保持バンド移動板
２３    パイプ
２４    支柱保持板
２５    支柱
２６    引っ張りバネ
２７    接続部材
２８    発電マグネット
２９    停止板
３０    クッション
３１    圧縮バネ
３２    接続部材
３３    コイル
３４    クッション
３５    接続部材
３６    吸着部材
３７    保護カバー
３８    圧縮バネ
３９    接続部材
４０    パイプ
４１    接続部材
４２    圧縮バネ
４３    キャップ
４４    パイプ
４５    圧縮バネ
４６    ゴム
４７    ネジ
４８    接続部材
４９    板バネ
５０    接続部材
５１    クッション
５２    パイプ
５３    接続部材
５４    ペダル
５５    ペダルフレーム
５６    横フレーム
５７    吸引マグネット組立体
５８    吸引マグネット保持板
５９    吸引マグネット保持板
６０    吸引マグネット
６１    接続部材
６２    パイプ
６３    コイル
６４    保持バンド移動板
６５    ブリッジダイオード
６６    コンデンサー
６７    抵抗
６８    矢印
６９    矢印
７０    コイル保持板
７１    矢印
７２    蓋
【図１】
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【図２】
2014091494.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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