(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車の回転部による回転に基づき発電する自転車用発電機であって、
周方向において交互に異極性となるように配置された複数の磁極を含む第１磁極群を有し、中心軸線周りに回転可能である第１部材と、
前記周方向において交互に異極性となるように配置された複数の磁極を含む第２磁極群を有する第２部材であって、前記第２磁極群の磁極数は前記第１磁極群の磁極数よりも多い、前記第２部材と、
前記周方向に間隔をあけて配置される複数の磁性体を有し、径方向において前記第１部材と前記第２部材との間に配置される第３部材と、
前記第１部材の回転によって誘導電流が流れるように構成されたコイル部材と、
を備え、
前記回転部の回転によって、前記第２部材と前記第３部材とは、前記中心軸線周りに相対的に回転するように構成される、
自転車用発電機。
【請求項２】
前記各磁性体は、径方向において前記第１磁極群と前記第２磁極群との間に配置される、請求項１に記載の自転車用発電機。
【請求項３】
前記磁性体の数は、前記第１磁極群における磁極数をＮ１とし、前記第２磁極群の磁極数をＮ２としたとき、
Ｎ３＝Ｎ２／２±Ｎ１／２
で表される整数Ｎ３である、
請求項１または２に記載の自転車用発電機。
【請求項４】
前記第２部材及び前記第３部材の一方は、前記回転部の回転によって前記中心軸線周りに回転可能であり、
前記第２部材及び前記第３部材の他方は、前記中心軸線周りに回転不能である、
請求項１から３のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項５】
前記第３部材は、前記中心軸線に沿った方向に延びる複数の爪部を含むヨーク部を有し、
前記各爪部は、前記磁性体を含む、
請求項１から４のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項６】
前記コイル部材は、前記第１部材から軸方向外側に間隔をあけて配置され、
前記ヨーク部は、少なくとも１つの第１ヨーク部と、少なくとも１つの第２ヨーク部とを有し、
前記第１及び第２ヨーク部は、周方向において交互に配置され、
前記第１ヨーク部は、前記第１部材と前記第２部材との間において前記軸方向に延びる複数の第１爪部と、前記コイル部材の径方向内側に配置された複数の第１ベース部と、前記コイル部材よりも軸方向外側に配置され前記各第１爪部と前記各第１ベース部とを連結する複数の第１連結部と、を含み、
前記第２ヨーク部は、前記第１部材と前記第２部材との間において前記軸方向に延びる複数の第２爪部と、前記コイル部材よりも径方向内側に配置された複数の第２ベース部と、軸方向において前記コイル部材と前記第１部材との間に配置され前記第２爪部と前記第２ベース部とを連結する複数の第２連結部と、を含む、
請求項５に記載の自転車用発電機。
【請求項７】
前記ヨーク部は、
前記中心軸線に沿った第１方向に延びる複数の第１爪部を含む少なくとも１つの第１ヨーク部と、
前記第１方向と反対方向であり前記中心軸線に沿った第２方向に延びる複数の第２爪部を含む少なくとも１つの第２ヨーク部と、
を有し、
前記各第１ヨーク部と前記各第２ヨーク部とは、前記周方向において交互に配置される、
請求項５に記載の自転車用発電機。
【請求項８】
前記各第１ヨーク部と前記各第２ヨーク部とは、前記周方向において互いに干渉し合うことなく交互に隣り合って配置される、
請求項６又は７に記載の自転車用発電機。
【請求項９】
前記第１爪部と第２爪部との合計数N３は、前記各第１ヨーク部が有する前記第１爪部及び前記各第２ヨーク部が有する前記第２爪部のそれぞれの数をｎとし、前記第１磁極群における磁極数をＮ１としたとき、
Ｎ３＝ｎＮ１
である、
請求項６から８のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項１０】
前記各爪部は、前記周方向において互いに等間隔に配置される、
請求項５から９のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項１１】
前記コイル部材は、前記各磁性体の内側に配置された前記第１部材または前記第２部材と軸方向において並ぶように配置される、
請求項５から１０のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項１２】
前記コイル部材は、前記各磁性体の内側に配置された前記第１部材または前記第２部材の軸方向の両端部に対向して配置される、
請求項１１に記載の自転車用発電機。
【請求項１３】
前記各磁性体は、前記第１磁極群よりも前記径方向外側且つ前記第２磁極群よりも前記径方向内側に配置される、
請求項１から１２のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項１４】
前記第２部材は、前記回転部の回転によって前記中心軸線周りに回転可能であり、
前記第３部材は、前記中心軸線周りに回転不能である、
請求項１から１３のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項１５】
前記第２部材は、前記中心軸線周りに回転不能であり、
前記第３部材は、前記回転部の回転によって前記中心軸線周りに回転可能である、
請求項１から４のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項１６】
前記第２部材は、前記中心軸線周りに回転不能であり、
前記第３部材は、前記回転部の回転によって前記中心軸線周りに回転可能であり、
前記Ｎ１および前記Ｎ２は、Ｎ３／（Ｎ１／２）の絶対値が１よりも大きくなるように設定されている、
請求項３に記載の自転車用発電機。
【請求項１７】
前記第２部材は、
前記中心軸線に沿った方向に延びる複数の爪部を含むヨーク部と、
複数の磁石と、
を有し、
前記各磁石は、前記周方向において前記複数の各爪部の間に配置され、
前記第２磁極群は、前記複数の爪部及び前記複数の磁石によって構成される
請求項１５に記載の自転車用発電機。
【請求項１８】
前記ヨーク部は、
前記中心軸線に沿った第１方向に延びる複数の第１爪部を含む第１ヨーク部と、
前記第１方向と反対方向であり前記中心軸線に沿った第２方向に延びる複数の第２爪部を含む第２ヨーク部と、
を含み、
前記各磁石は、前記各第１爪部と、前記各第２爪部との間に前記周方向において配置され、
前記第２磁極群は、前記複数の第１爪部、前記複数の第２爪部及び前記複数の磁石によって構成される
請求項１７に記載の自転車用発電機。
【請求項１９】
前記第１磁極群の磁極数は、前記複数の爪部の数と同じである、
請求項１５または１８に記載の自転車用発電機。
【請求項２０】
前記コイル部材は、前記中心軸線周りに巻かれている、
請求項１から１９のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項２１】
前記第２磁極群は、前記コイル部材よりも前記径方向外側に配置され、
前記磁性体は、前記第２磁極群よりも前記径方向外側に配置され、
前記第１磁極群は、前記磁性体よりも前記径方向外側に配置される、
請求項１から４のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項２２】
前記自転車の回転部によって前記中心軸線周りに回転可能であり、前記各磁性体を支持する支持部材をさらに備える、
請求項１から４のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項２３】
前記支持部材は、前記軸方向に間隔をおいて配置され且つ前記各磁性体の両端部を支持する第１支持部材及び第２支持部材によって構成される、
請求項２２に記載の自転車用発電機。
【請求項２４】
前記支持部材は、非磁性材料製である、
請求項２２又は２３に記載の自転車用発電機。
【請求項２５】
前記第１部材と前記支持部材の間に配置され、前記第１部材を前記支持部材に対して回転可能に支持する軸受部材をさらに備える、
請求項２２から２４のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項２６】
前記回転部は自転車の車輪であり、
前記支持部材は、前記車輪のスポークが接続されるように構成される、
請求項２２から２５のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項２７】
前記第１部材の前記径方向外側に、前記第１部材に対し間隔を設けて配置されたカバー部材をさらに備える、
請求項２２から２６のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項２８】
前記カバー部材は、前記軸方向の両端部で前記支持部材と連結されている、
請求項２７に記載の自転車用発電機。
【請求項２９】
前記回転部は自転車のクランク軸であり、
前記支持部材は、前記クランク軸に連結される、
請求項２２または２３に記載の自転車用発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用発電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前照灯などの電装品を駆動するための電力を生成する自転車用発電機が種々提案されている（特許文献１参照）。この自転車用発電機は、自転車の回転部の回転、例えば、車輪の回転を利用して電力を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５９２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自転車用発電機がより高い電力を生成するため、又は、自転車用発電機のサイズをより小さくするために、より効率的に電力を生成することが望まれている。
【０００５】
本発明の課題は、効率的に電力を生成することができる自転車用発電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある側面に係る自転車用発電機は、自転車の回転部による回転に基づき発電する自転車用発電機である。自転車用発電機は、第１部材と、第２部材と、第３部材と、コイル部材とを備える。第１部材は、第１磁極群を有する。第１磁極群は、周方向において交互に異極性となるように配置された複数の磁極を含む。また、第１部材は、中心軸線周りに回転可能である。第２部材は、第２磁極群を有する。第２磁極群は、周方向において交互に異極性となるように配置された複数の磁極を含む。第２磁極群の磁極数は、第１磁極群の磁極数よりも多い。第３部材は、複数の磁性体を有する。各磁性体は、周方向に互いに間隔をあけて配置される。第３部材は、径方向において第１部材と第２部材との間に配置される。コイル部材は、第１部材の回転によって誘導電流が流れるように構成される。回転部の回転によって、第２部材と第３部材とは、中心軸線周りに相対的に回転するように構成される。
【０００７】
本発明に係る自転車用発電機は上述したように構成されているため、第１部材が、自転車の回転部の回転速度よりも速く回転することができる。この結果、自転車用発電機は、効率的に電力を生成することができる。
【０００８】
好ましくは、各磁性体は、径方向において第１磁極群と第２磁極群との間に配置される。
【０００９】
好ましくは、磁性体の数は、第１磁極群における磁極数をＮ１とし、第２磁極群の磁極数をＮ２としたとき、Ｎ３＝Ｎ２／２±Ｎ１／２で表される整数Ｎ３である。この構成によれば、確実に第１回転部材は、自転車の回転部よりも速い回転速度で回転することができる。
【００１０】
好ましくは、第２部材及び第３部材の一方は、回転部の回転によって中心軸線周りに回転可能である。そして、第２部材及び第３部材の他方は、中心軸線周りに回転不能である。この構成によれば、第２部材と第３部材とがともに回転するのではなく、第２部材及び第３部材の一方が回転する。この結果、回転する部材の数を減らすことができ、ひいては、自転車用発電機の耐久性を向上させることができる。
【００１１】
好ましくは、第３部材は、複数の爪部を含むヨーク部を有する。各爪部は、中心軸線に沿った方向に延びる。各爪部は、磁性体を含む。この構成によれば、高速に回転する第１部材がヨーク部と対向しているため、より効率的に電力を生成することができる。
【００１２】
好ましくは、コイル部材は、間隔をあけて第１部材の軸方向外側に配置される。ヨーク部は、少なくとも１つの第１ヨーク部と、少なくとも１つの第２ヨーク部とを有する。第１及び第２ヨーク部は、周方向において交互に配置される。第１ヨーク部は、複数の第１爪部と、複数の第１ベース部と、複数の第１連結部とを含む。各第１爪部は、第１部材と第２部材との間において軸方向に延びる。各第１ベース部は、コイル部材の径方向内側に配置される。各第１連結部は、コイル部材よりも軸方向外側に配置される。各第１連結部は、各第１爪部と各第１ベース部とを連結する。第２ヨーク部は、複数の第２爪部と、複数の第２ベース部と、複数の第２連結部とを含む。各第２爪部は、第１部材と第２部材との間において軸方向に延びる。各第２ベース部は、コイル部材よりも径方向内側に配置される。各第２連結部は、軸方向においてコイル部材と第１部材との間に配置される。各第２連結部は、第２爪部と第２ベース部とを連結する。
【００１３】
好ましくは、ヨーク部は、少なくとも1つの第１ヨーク部と、少なくとも1つの第２ヨーク部とを有する。少なくとも１つの第１ヨーク部は、中心軸線に沿った第１方向に延びる複数の第１爪部を含む。少なくとも１つの第２ヨーク部は、中心軸線に沿った第２方向に延びる複数の第２爪部を含む。なお、第２方向は、第１方向と反対方向である。各第１ヨーク部と各第２ヨーク部とは、周方向において交互に配置される。
【００１４】
好ましくは、各第１ヨーク部と各第２ヨーク部とは、周方向において互いに干渉し合うことなく交互に隣り合って配置される。
【００１５】
好ましくは、第１爪部と第２爪部との合計数N３は、各第１ヨーク部が有する第１爪部及び各第２ヨーク部が有する第２爪部のそれぞれの数をｎとし、第１磁極群における磁極数をＮ１としたとき、Ｎ３＝ｎＮ１である。
【００１６】
好ましくは、各爪部は、周方向において互いに等間隔に配置される。
【００１７】
好ましくは、コイル部材は、各磁性体の内側に配置された第１部材または第２部材と軸方向において並ぶように配置される。この構成によれば、自転車用発電機の径方向の寸法を小さくすることができる。
【００１８】
好ましくは、コイル部材は、各磁性体の内側に配置された第１部材または第２部材の軸方向の両端部に対向して配置される。
【００１９】
好ましくは、各磁性体は、第１磁極群よりも径方向外側且つ第２磁極群よりも径方向内側に配置される。この構成によれば、第２磁極群が第１磁極群よりも径方向外側に配置されているため、第２磁極群の各磁極を配置するためのスペースが大きい。このため、第２磁極群は、第１磁極群よりも多くの磁極を容易に配置することができる。この結果、増速比を大きくすることができる。
【００２０】
好ましくは、第２部材は、回転部の回転によって中心軸線周りに回転可能であり、第３部材は、中心軸線周りに回転不能である。
【００２１】
好ましくは、第２部材は、中心軸線周りに回転不能である。そして、第３部材は、回転部の回転によって中心軸線周りに回転可能である。
【００２２】
好ましくは、第２部材は、中心軸線周りに回転不能である。第３部材は、回転部の回転によって前記中心軸線周りに回転可能である。Ｎ１およびＮ２は、Ｎ３／（Ｎ１／２）の絶対値が１よりも大きくなるように設定されている。この構成によれば、第１部材は、第３部材よりも確実に速い回転速度で回転することができる。
【００２３】
好ましくは、第２部材は、ヨーク部と、複数の磁石とを有する。ヨーク部は、中心軸線に沿った方向に延びる複数の爪部を含む。各磁石は、周方向において複数の各爪部の間に配置される。第２磁極群は、複数の爪部及び複数の磁石によって構成される。このように、各磁石を各爪部の間に配置することによって、第２部材のサイズを小さくすることができる。また、各爪部の間に各磁石を配置することによって、各爪部を磁極として機能させることができる。
【００２４】
好ましくは、ヨーク部は、第１ヨーク部と第２ヨーク部とを含む。第１ヨーク部は、複数の第１爪部を含む。各第１爪部は、中心軸線に沿った第１方向に延びる。第２ヨーク部は、複数の第２爪部を含む。各第２爪部は、第１方向と反対方向であり中心軸線に沿った第２方向に延びる。各磁石は、各第１爪部と、各第２爪部との間に周方向において配置される。第２磁極群は、複数の第１爪部、複数の第２爪部、及び複数の磁石によって構成される。
【００２５】
好ましくは、第１磁極群の磁極数は、複数の爪部の数と同じである。この構成によれば、より効率的に電力を生成することができる。
【００２６】
好ましくは、コイル部材は、中心軸線周りに巻かれている。
【００２７】
好ましくは、第２磁極群は、コイル部材よりも径方向外側に配置される。磁性体は、第２磁極群よりも径方向外側に配置される。第１磁極群は、磁性体よりも径方向外側に配置される。
【００２８】
好ましくは、自転車用発電機は、各磁性体を支持する支持部材をさらに備える。支持部材は、自転車の回転部によって中心軸線周りに回転可能である。
【００２９】
好ましくは、支持部材は、第１支持部材及び第２支持部材によって構成される。第１支持部材及び第２支持部材は、軸方向に間隔をおいて配置され、各磁性体の両端部を支持する。
【００３０】
好ましくは、支持部材は、非磁性材料製である。
【００３１】
好ましくは、自転車用発電機は、軸受部材をさらに備える。軸受部材は、第１部材と支持部材の間に配置され、第１部材を支持部材に対して回転可能に支持する。
【００３２】
好ましくは、回転部は自転車の車輪である。支持部材は、車輪のスポークが接続されるように構成される。
【００３３】
自転車用発電機は、カバー部材をさらに備えていてもよい。カバー部材は、第１部材の径方向外側に、第１部材に対し間隔を設けて配置される。この構成によれば、カバー部材によって、第１部材をカバーすることができる。
【００３４】
カバー部材は、軸方向の両端部で支持部材と連結されていてもよい。
【００３５】
回転部は自転車のクランク軸であってもよい。この場合、支持部材はクランク軸に連結される。
【発明の効果】
【００３６】
本発明にかかる自転車用発電機は、効率的に電力を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１実施形態に係る自転車の側面図。
【図２】第１実施形態に係る自転車用発電機の正面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】第１実施形態に係る第２部材の斜視図。
【図５】第１実施形態に係るヨーク片の正面図。
【図６】図４の分解図。
【図７】第１実施形態に係る第１部材、第３部材、及び支持部材の断面斜視図。
【図８】第１実施形態に係る第１部材の斜視図。
【図９】図２のＢ−Ｂ線断面図。
【図１０】第２実施形態に係る自転車用発電機の斜視図。
【図１１】第２実施形態に係る自転車用発電機の概略断面図。
【図１２】第２実施形態に係る自転車用発電機の概略断面図。
【図１３】第２実施形態に係る自転車用発電機の概略断面図。
【図１４】第２実施形態に係る自転車用発電機の概略断面図。
【図１５】第２実施形態に係る自転車用発電機の概略断面図。
【図１６】変形例２に係る自転車用発電機の概略図。
【図１７】変形例４に係る自転車用発電機の断面図。
【図１８】変形例５に係る支持部材の断面斜視図。
【図１９】変形例７に係る自転車用発電機の断面図。
【図２０】変形例７に係る自転車用発電機の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
［第１実施形態］
以下、本発明に係る自転車用発電機の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は自転車用発電機１０が装着された自転車１０１の側面図である。図１に示すように、自転車１０１は、フレーム１０２と、前輪１０３と、後輪１０４と、自転車用発電機１０と、を備えている。また、自転車１０１は、チェーン１０５と、ペダル１０６が装着されたクランク１０７と、をさらに備えている。なお、クランク１０７は、クランク軸１０７ａと、一対のクランクアーム１０７ｂとを含む。各クランクアーム１０７ｂは、クランク軸１０７ａの両端部に設けられる。
【００３９】
図２は自転車用発電機１０の正面図である。図２に示すように、自転車用発電機１０は、自転車の一対のフロントフォーク１０８に装着され、自転車の車輪としての前輪１０３（回転部の一例）による回転に基づき発電する発電機である。
【００４０】
図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。図３に示すように、自転車用発電機１０は、第１部材１、第２部材２、第３部材３、及びコイル部材４を備えている。これらの部材は、径方向内側から、コイル部材４、第２部材２、第３部材３、第１部材１の順で配置されている。また、自転車用発電機１０は、ハブ軸５、及び支持部材６をさらに備える。ハブ軸５の中心軸線５１が、本発明の中心軸線に相当する。なお、以下の説明において、径方向とは、中心軸線５１を中心とした円の径方向を意味する。また、周方向とは、中心軸線５１を中心とした円の円周方向を意味する。また、軸方向とは、中心軸線５１が延びる方向を意味する。
【００４１】
図２に示すように、ハブ軸５は、一対のフロントフォーク１０８間に亘って延びている。ハブ軸５は中空状となっている（図３参照）。ハブ軸５は、クイックレリーズ機構（図示省略）によってフロントフォーク１０８に固定される。ハブ軸５の第１端部（図２の左側端部）には、コネクタ１１１が取り付けられている。コネクタ１１１は、コイル部材４からの電力を前照灯１１０等の電装品に供給するための部材である。
【００４２】
図３に示すように、第２部材２は、ハブ軸５に対して回転不能に取り付けられている。すなわち、第２部材２は、中心軸線５１周りに回転不能である。第２部材２は、複数の磁極を含む第２磁極群を有する。以下、第２部材２の詳細を説明する。
【００４３】
図４は、ハブ軸５に取り付けられた第２部材２を示す斜視図である。図４に示すように、第２部材２は、ヨーク部２２と、複数の磁石２３と、を有する。ヨーク部２２は、中心軸線５１に沿った方向に延びる複数の爪部２２１を含む。各爪部２２１は、周方向に間隔をおいて配置されている。
【００４４】
各磁石２３は、各爪部２２１の間に配置される。各磁石２３は、中心軸５１に沿った方向に延びている。各磁石２３は、一方の磁極が径方向外側に配置され、他方の磁極が径方向内側に配置される。なお、各磁石２３において、磁極の向きは同じとなっている。
【００４５】
例えば、各磁石２３は、Ｎ極が径方向外側を向くように配置され、Ｓ極が径方向内側を向くように配置される。この場合、各爪部２２１の径方向の外側面がＳ極となるように各爪部２２１は磁化される。なお、各磁石２３は、Ｓ極が径方向外側を向くように配置され、Ｎ極が径方向内側を向くように配置されてもよい。この場合、各爪部２２１の径方向の外側面がＮ極となるように各爪部２２１は磁化される。このように、第２部材２における第２磁極群は、複数の爪部２２１及び複数の磁石２３によって構成される。そして、第２磁極群の各磁極は、周方向において交互に異極性となるように配置されている。第２磁極群は、コイル部材４よりも径方向外側に配置される。
【００４６】
詳細には、ヨーク部２２は、複数のヨーク片２２０を有する。図５はハブ軸５に取り付けられた１つのヨーク片２２０の正面図である。図５に示すように、ヨーク片２２０は、爪部２２１と、ベース部２２２と、連結部２２３とを有する。例えば、ヨーク片２２０は、電磁鋼などによって形成することができる。
【００４７】
ベース部２２２は、中心軸線５１に沿って延びており、ハブ軸５と接触している。爪部２２１は、中心軸線５１に沿って延びており、ベース部２２２と径方向に間隔をあけて配置されている。各ベース部２２２は、周方向において隣接する各ベース部２２２と接触している。爪部２２１は、ベース部２２２とほぼ同じ長さであり、詳細にはベース部２２２よりも短い。連結部２２３は、径方向に延び、爪部２２１とベース部２２２とを軸方向の端部（図５の左端部）で連結する。このように構成された複数のヨーク片２２０が中心軸線５１周りに放射状に配置されている。
【００４８】
図６は図４の分解図である。なお、図６において、磁石２３は図示されていない。上述した第２部材２について、図６を参照しつつさらに詳細に説明する。図６に示すように、ヨーク部２２は、第１ヨーク部２２ａと、第２ヨーク部２２ｂとから構成されている。
【００４９】
第１ヨーク部２２ａは、上述した複数のヨーク片２２０に相当する第１ヨーク片２２０ａを有する。各第１ヨーク片２２０ａは、第１爪部２２１ａ、第１ベース部２２２ａ、及び第１連結部２２３ａを有する。第１爪部２２１ａは上述した爪部２２１に相当し、第１ベース部２２２ａは上述したベース部２２２に相当し、第１連結部２２３ａは上述した連結部２２３に相当する。各第１爪部２２１ａは、中心軸線５１に沿った第１方向（図６の右方向）に延びている。また、各第１ベース部２２２ａも中心軸線５１に沿った第１方向に延びている。
【００５０】
第２ヨーク部２２ｂは、上述した複数のヨーク片２２０に相当する第２ヨーク片２２０ｂを有する。各第２ヨーク片２２０ｂは、第２爪部２２１ｂ、第２ベース部２２２ｂ、及び第２連結部２２３ｂを有する。第２爪部２２１ｂは上述した爪部２２１に相当し、第２ベース部２２２ｂは上述したベース部２２２に相当し、第２連結部２２３ｂは上述した連結部２２３に相当する。なお、第２ヨーク片２２０ｂは、上述した第１ヨーク片２２０ａとは軸方向の向きが反対となっている。すなわち、各第２爪部２２１ｂは、中心軸線５１に沿った第１方向と反対方向の第２方向（図６の左方向）に延びている。また、各第２ベース部２２２ｂも中心軸線５１に沿った第２方向に延びている。そして、第２連結部２２３ｂは、径方向に延び、第２爪部２２１ｂと第２ベース部２２２ｂとを軸方向の端部（図６の右端部）で連結する。
【００５１】
第１ヨーク部２２ａと第２ヨーク部２２ｂとは、各第１爪部２２１ａと各第２爪部２２１ｂとが周方向において交互となるように、配置されている。各磁石２３は、各第１爪部２２１ａと、各第２爪部２２１ｂとの間に周方向において配置されている。第２磁極群は、複数の第１爪部２２１ａ、複数の第２爪部２２１ｂ、及び複数の磁石２３によって構成される。また、第２磁極群における磁極数Ｎ２は、後述する第１磁極群の磁極数Ｎ１よりも多い。すなわち、複数の第１爪部２２１ａ、複数の第２爪部２２１ｂ、及び複数の磁石２３を合計した数Ｎ２は、後述する第１磁極群の磁極数Ｎ１よりも多い。
【００５２】
図６に示すように、コイル部材４は、中心軸線５１周りに巻かれている。詳細には、コイル部材４は、ヨーク部２２の各爪部２２１とベース部２２２との間を延びるような状態で、中心軸線５１周りに巻かれている。すなわち、第２部材２において、各爪部２２１及び各磁石２３がコイル部材４の径方向外側に配置されているが、各ベース部２２２は、コイル部材４の径方向内側に配置されている。つまり、コイル部材４は各ベース部２２２の周囲に巻かれている。コイル部材４は、第１部材１の回転によって誘導電流が流れるように構成されている。コイル部材４は全体として円筒形状となっている。
【００５３】
図７は、第１部材１、第３部材３、及び支持部材６の詳細を示す断面斜視図である。図７に示すように、第３部材３は、複数の磁性体３１を有している。各磁性体３１は、互いに周方向に間隔をあけて配置されている。第３部材３は、径方向において第１部材１と第２部材２との間に配置されている。詳細には、各磁性体３１は、径方向において、第１磁極群と第２磁極群との間に配置されている。また、各磁性体３１は、第２磁極群よりも径方向外側に配置される。第３部材３は、前輪１０３の回転によって、中心軸線５１周りに回転可能である。各磁性体３１は、直方体状に形成された棒状の部材であり、軸方向に延びている。各磁性体３１は、例えば、電磁鋼などによって形成されている。
【００５４】
図７に示すように、支持部材６は、各磁性体３１を支持する部材である。支持部材６は、自転車の前輪１０３の回転によって中心軸線５１周りに回転可能である。支持部材６は、非磁性材料製である。例えば、支持部材６は、ステンレスなどによって形成することができるが、自転車の前輪１０３に支持させた状態で十分な強度を有するものであれば樹脂製やセラミックス製であってもよい。支持部材６は、第１支持部材６ａと第２支持部材６ｂとから構成されている。第１支持部材６ａと第２支持部材６ｂとは、軸方向において互いに間隔をおいて配置されている。各磁性体３１の両端部は、第１支持部材６ａと第２支持部材６ｂとによって支持されている。
【００５５】
第１支持部材６ａは、第１円筒部６１ａと第１フランジ部６２ａとを有している。第１円筒部６１ａは、円筒状に形成されている。第１円筒部６１ａの第１端部（図７の右側端部）には、複数の第１溝部６１１ａが形成されている。各第１溝部６１１ａは、周方向において互いに間隔をあけて形成されている。各第１溝部６１１ａに、各磁性体３１の第１端部（図７の左側端部）が係合している。詳細には、各磁性体３１の第１端部は、各第１溝部６１１ａに嵌合している。
【００５６】
第１フランジ部６２ａは、第１円筒部６１ａの第２端部（図７の左側端部）から径方向外側に延びている。第１フランジ部６２ａは、第１円筒部６１ａと一体的に形成されている。第１フランジ部６２ａは、複数の第１スポーク穴６２１ａを有している。各第１スポーク穴６２１ａは、周方向において間隔をあけて形成されている。各第１スポーク穴６２１ａには、前輪１０３の各スポーク１０９が接続される。
【００５７】
第２支持部材６ｂは、第２円筒部６１ｂと第２フランジ部６２ｂとを有している。第２円筒部６１ｂは、円筒状に形成されており、第１端部（図７の左側端部）に複数の第２溝部６１１ｂが形成されている。各第２溝部６１１ｂは、周方向において互いに間隔をあけて形成されている。この各第２溝部６１１ｂに、各磁性体３１の第２端部（図７の右側端部）が係合している。詳細には、各磁性体３１の第２端部は、各第２溝部６１１ｂに嵌合している。各磁性体３１は、周方向に互いに間隔を空けた状態で第１支持部材６ａ及び第２支持部材６ｂに支持されている。これにより各磁性体３１の間に第３部材３を径方向に貫通する矩形の開口が形成される。
【００５８】
第２フランジ部６２ｂは、円板状に形成されており、中央部に開口部６２２が形成されている。この第２フランジ部６２ｂの開口部６２２に、第２円筒部６１ｂが嵌合している。これにより第２フランジ部６２ｂと第２円筒部６１ｂは一体的に形成される。第２フランジ部６２ｂは、複数の第２スポーク穴６２１ｂを有している。各第２スポーク穴６２１ｂは、周方向において間隔をあけて形成されている。各第２スポーク穴６２１ｂには、前輪１０３の各スポーク１０９が接続される。
【００５９】
図３に示すように、第１支持部材６ａは、第１軸受部材７ａを介してハブ軸５に取り付けられている。詳細には、第１支持部材６ａと第１軸部材７ａとの間には、蓋部材８が配置されている。また、ハブ軸５と第１軸受部材７ａとの間には、位置決め部材９が配置されている。第２支持部材６ｂは、第２軸受部材７ｂを介してハブ軸５に取り付けられている。第１軸受部材７ａおよび第２軸受部材７ｂによって、支持部材６に嵌合された第３部材３は、ハブ軸５および第２部材２に対して相対回転が可能となる。
【００６０】
蓋部材８は、第１支持部材６ａ内に嵌合しており、第１支持部材６ａと一体的に回転する。位置決め部材９は、第２部材２が軸方向に移動することを防止するための部材である。詳細には、位置決め部材９は、ハブ軸５に固定されており、端面が第２部材２の第１端面（図３の左側端面）に接触している。なお、第２部材２の第２端面（図３の右側端面）は、ハブ軸５の肩部５２と接触している。この肩部５２は、第２部材２の軸方向の移動を規制する。
【００６１】
図７に示すように、第１部材１は、第３部材３よりも径方向外側に配置される。第１部材１は、第３軸受部材７ｃを介して第１支持部材６ａに支持されている。また、第１部材１は、第４軸受部材７ｄを介して第２支持部材６ｂに支持されている。この第３及び第４軸受部材７ｃ、７ｄによって、第１部材１は、支持部材６に対して回転可能に支持される。すなわち、第１部材１は、第３部材３に対し中心軸線５１周りに回転可能である。第１部材１が、前輪１０３の動力が伝わる第３部材３の外周部で支持部材６に支持されることで、第１部材１が第３部材３の剛性を補強することができる。
【００６２】
図８は第１部材１の斜視図である。図８に示すように、第１部材１は、ケース部１１と、第１磁極群とを有している。ケース部１１は、円筒状に形成されている。第１磁極群は、ケース部１１の内周面に取り付けられている。第１磁極群は、全体として円筒形状となっている。第１磁極群は、各磁性体３１よりも径方向外側に配置される。第１磁極群は、複数の磁極１２から構成されている。各磁極１２は、周方向において交互に異極性となるように配置されている。詳細には、第１磁極群は、１つ又は複数の磁石から構成されている。各磁石の各磁極１２は周方向に交互に異極性となるように配置されている。各磁極１２は、軸方向に延びている。なお、第１磁極群の磁極数は、ヨーク部２２が有する複数の爪部２２１の数と同じである。すなわち、磁極１２の数は、第１爪部２２１ａの数と第２爪部２２１ｂの数とを合計した数と同じである。
【００６３】
図９は図２のＢ−Ｂ線断面図である。図９に示すように、第３部材３が有する磁性体３１の数は、Ｎ３＝Ｎ２／２±Ｎ１／２で表される整数Ｎ３である。なお、Ｎ１は、第１磁極群における磁極数、すなわち磁極１２の数を表す。また、Ｎ２は、第２磁極群における磁極数、すなわち、第１爪部２２１ａの数と第２爪部２２１ｂの数と磁石２３の数とを合計した数を表す。すなわち、図９に示す例の場合、第１磁極群は、磁極数Ｎ１が２８であり、１４の磁極対からなる。また、第２磁極群の磁極数Ｎ２は５６である。したがって、Ｎ３は４２に設定される。なお、Ｎ３／（Ｎ１／２）が１よりも大きくなるように、Ｎ１およびＮ２は設定されている。
【００６４】
以上のように構成された自転車用発電機１０は、前輪１０３が回転することによって、前輪１０３の各スポーク１０９に接続された第１及び第２支持部材６ａ、６ｂが回転する。そして、第１及び第２支持部材６ａ、６ｂに支持される第３部材３が回転する。すなわち、前輪１０３が回転することによって、第３部材３が回転する。第３部材３の回転速度は、前輪１０３の回転速度と同じである。
【００６５】
ここで、上記Ｎ３／（Ｎ１／２）で表される値は、第３部材３の回転速度に対する第１部材１の回転速度の増速比を表している。Ｎ３／（Ｎ１／２）の値が１よりも大きくなるようにＮ１およびＮ２の値を設定することで、第１部材１の回転速度を第３部材３の回転速度よりも大きくすることができる。すなわち、回転部である前輪１０３の回転速度よりも第１部材１の回転を増速させることができる。たとえば、Ｎ１を２８、Ｎ２を５６、Ｎ３を４２としたとき、増速比Ｎ３／（Ｎ１／２）の値は３となる。すなわち、第３部材３の回転速度に対し、第１部材１の回転速度を３倍にすることができる。
【００６６】
第３部材３が回転することによって、第１部材１が回転する。上述のように、第１部材１の回転速度は、第３部材３の回転速度よりも大きくなる。そして、第１部材１が回転することによって、コイル部材４に誘導電流が流れて電力が生成される。このように、第１実施形態に係る自転車用発電機１０は、前輪１０３よりも第１部材１の方が回転速度が大きいため、効率的に電力を生成することができる。したがって、第１実施形態によれば、従来の自転車用発電機に比較してより小型な自転車用発電機が実現可能となる。
【００６７】
さらに、第１実施形態に係る自転車用発電機１０は、各爪部２２１の間に磁石２３を配置することで、爪部２２１を磁化し、磁石２３および爪部２２１で第２磁極群を構成することができる。つまり、従来の自転車用発電機が備えるヨークとしての爪部２２１の間の空間を磁石２３を配置するための空間として利用し、かつ爪部２２１を磁化して第２磁極群の磁極の一部として利用するので、第２部材２の重量と体積の増大を軽減することができる。したがって、より小型かつ軽量な自転車用発電機の実現が可能となる。
【００６８】
［第２実施形態］
図１０は第２実施形態に係る自転車用発電機の斜視図、図１１は第２実施形態に係る第２部材を取り外した状態の自転車用発電機の斜視図である。第２実施形態に係る自転車用発電機１０は、第１実施形態と同様に自転車１０１に装着される。
【００６９】
第１実施形態では第２部材２がヨーク部２２を有していたが、図１０及び図１１に示すように、第２実施形態では第３部材３がヨーク部３１ａ、３１ｂの少なくとも一部を有している。なお、ヨーク部３１ａ、３１ｂは、中心軸線に沿った方向に延びる複数の爪部３１１ａ、３１１ｂを有している。
【００７０】
各爪部３１１ａ、３１１ｂは、周方向において、互いに等間隔に配置されている。各爪部３１１ａ、３１１ｂは、磁性体を含む、詳細には、第３部材３の磁性体は、ヨーク部３１ａ、３１ｂの各爪部３１１ａ、３１１ｂによって構成される。
【００７１】
ヨーク部３１ａ、３１ｂは、少なくとも１つの第１ヨーク部３１ａと、少なくとも１つの第２ヨーク部３１ｂとを有している。例えば、ヨーク部３１ａ、３１ｂは、３つの第１ヨーク部３１ａと、３つの第２ヨーク部３１ｂとを有している。
【００７２】
各第１ヨーク部３１ａは、中心軸線に沿った第１方向（図１２の右方向）に延びる複数の第１爪部３１１ａを含む。詳細には、各第１ヨーク部３１ａは、複数の第１ヨーク片３１０ａを有する。例えば、各第１ヨーク部３１ａは、ｎ個の第１ヨーク片３１０ａを有する。ｎ個の第１ヨーク片３１０ａは、周方向に並んで配置される。
【００７３】
なお、図１１に示す自転車用発電機１０は、３つの第１ヨーク部３１ａを有しており、各第１ヨーク部３１ａは４つの第１ヨーク片３１０ａを有している。したがって、図１１に示す自転車用発電機１０は、合計１２個の第１ヨーク片３１０ａを有している。
【００７４】
図１２に示すように、各第１ヨーク片３１０ａは、第１爪部３１１ａと、第１ベース部３１２ａと、第１連結部３１３ａとを有する。第１爪部３１１ａは、第１方向に延びる。第１ベース部３１２ａは、第１爪部３１１ａと同じ方向に延びる。すなわち、第１ベース部３１２ａは、第１方向に延びる。第１ベース部３１２ａは、ハブ軸５と接触している。第１爪部３１１ａと第１ベース部３１２ａとは、径方向において互いに間隔をあけて配置される。
【００７５】
第１連結部３１３ａは、径方向に延びる。第１連結部３１３ａは、第１爪部３１１ａと第１ベース部３１２ａとを軸方向の端部で連結する。詳細には、第１連結部３１３ａは、第１爪部３１１ａの基端部と、第１ベース部３１２ａの基端部とを連結する。
【００７６】
図１１に示すように、各第２ヨーク部３１ｂは、第１方向と反対方向であり中心軸線に沿った第２方向（図１２の左方向）に延びる複数の第２爪部３１１ｂを含む。詳細には、各第２ヨーク部３１ｂは、複数の第２ヨーク片３１０ｂを有する。たとえば、各第２ヨーク部３１ｂは、ｎ個の第２ヨーク片３１０ｂを有する。各第２ヨーク部３１ｂが有する第２ヨーク片３１０ｂの数ｎは、各第１ヨーク部３１ａが有する第１ヨーク片３１０ａの数ｎと同じである。
【００７７】
各第２ヨーク部３１ｂは、各第２ヨーク片３１０ｂの向きが異なる以外は、上述した各第１ヨーク部３１ａと同じ構成であるため、詳細な説明を省略する。なお、各第２ヨーク片３１０ｂの第２爪部３１１ｂ及び第２ベース部３１２ｂは、第２方向に延びる。第２ヨーク部３１ｂの数は、第１ヨーク部３１ａの数と同じである。各ベース部３１３ａ、３１３ｂは、隣接するベース部３１２ａ、３１２ｂと周方向において接触する。
【００７８】
第１爪部３１１ａと第２爪部３１１ｂとの合計数N３は、各ヨーク部３１ａ、３１ｂが有する爪部３１１ａ、３１１ｂのそれぞれの数をｎとし、第１磁極群における磁極数をＮ１としたとき、Ｎ３＝ｎＮ１である。
【００７９】
各第１ヨーク部３１ａと各第２ヨーク部３１ｂとは、周方向において交互に配置される。詳細には、各第１ヨーク部３１ａと各第２ヨーク部３１ｂとは、周方向において互いに干渉し合うことなく交互に隣り合って配置される。すなわち、周方向において、ｎ個の第１ヨーク片３１０ａが連続して並び、その隣において、ｎ個の第２ヨーク片３１０ｂが連続して並ぶ。
【００８０】
第３部材３は、中心軸線５１周りに回転不能である。詳細には、第３部材３は、ハブ軸５に回転不能に支持されている。例えば、第３部材３は、ハブ軸５に固定されている。
【００８１】
図１２に示すように、変形例７に係る自転車用発電機１０は、径方向の内側から、第１部材１、第３部材３、第２部材２の順で配置されている。詳細には、各磁性体、すなわち、各第１及び第２爪部３１１ａ、３１１ｂは、第１磁極群よりも径方向外側且つ第２磁極群よりも径方向内側に配置される。
【００８２】
第１部材１は、各第１及び第２ベース部３１２ａ、３１２ｂに、中心軸線５１周りに回転可能に支持されている。詳細には、第１部材１は、軸受部材（図示省略）を介して各第１及び第２ベース部材３１２ａ、３１２ｂに支持されている。
【００８３】
第１部材１は、各第１及び第２ベース部３１２ａ、３１２ｂよりも径方向外側に配置され、各第１及び第２爪部３１１ａ、３１１ｂよりも径方向内側に配置される。すなわち、第１部材１は、径方向において、第１及び第２ベース部３１２ａ、３１２ｂと、第１及び第２爪部３１１ａ、３１１ｂとの間に配置される。
【００８４】
第１部材１は、第３支持部材１４と、複数の磁極１２を含む第１磁極群とを有する。第３支持部材１４は、円筒状であって、各第１及び第２ベース部３１２ａ、３１２ｂに回転可能に支持されている。第１磁極群は、第３支持部材１４の外周面に取り付けられている。
【００８５】
第１磁極群の磁極数は、ヨーク部３１ａ、３１ｂの数と同じである。例えば、図１１に示す自転車用発電機１０は、６つのヨーク部３１ａ、３１ｂ（３つの第１ヨーク部３１ａと３つの第２ヨーク部３１ｂ）を有しているため、第１磁極群の磁極数は６となる。なお、第１部材１のその他の構成は、第１実施形態の第１部材１と実質的に同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００８６】
第２部材２は、前輪又は後輪の回転によって、中心軸線周りに回転可能である。例えば、第２部材２は、前輪又は後輪のスポークと接続されており、前輪又は後輪と一体的に回転可能である。図１２に示すように、第２部材２は、第４支持部材２４と、第２磁極群とを有している。
【００８７】
第４支持部材２４は、円筒状である。第２磁極群は、第４支持部材２４の内周面に取り付けられている。第２磁極群は、複数の磁極２３を有している。第２磁極群は、１つ又は複数の磁石から構成されている。なお、第２部材２のその他の構成は、第１実施形態の第２部材２と実質的に同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００８８】
コイル部材４は、第１及び第２ベース部３１２ａ、３１２ｂよりも径方向外側に配置され、第１及び第２爪部３１１ａ、３１１ｂよりも径方向内側に配置される。すなわち、コイル部材４は、径方向において、第１及び第２ベース部３１２ａ、３１２ｂと、第１及び第２爪部３１１ａ、３１１ｂとの間に配置される。
【００８９】
コイル部材４は、第１部材１と軸方向において並ぶように配置されている。詳細には、コイル部材４は、第１部材１の軸方向の両端部に対向して配置される。このように軸方向に２つに分かれて配置されたコイル部材４は、電気的に接続されていてもよいし、別々に発電してもよい。なお、２つのコイル部材４が別々に発電する場合は、発電した後に電力を合算してもよい。なお、コイル部材４は、図１３に示すように、第１部材１の軸方向の一方の端部にのみ対向して配置されていてもよい。
【００９０】
図１４に示すように、コイル部材４は、第３支持部材１４のみと軸方向において並ぶように配置されていてもよい。この場合、第１磁極群を構成する各磁極１２の一部は、コイル部材４よりも径方向外側に配置される。例えば、コイル部材４は、第３支持部材１４の軸方向の両端部に対向して配置される。
【００９１】
図１５に示すように、第１部材１は、軸方向において、２つに分かれていてもよい。この場合、コイル部材４は、軸方向において、各第１部材１の間に配置されている。コイル部材４は、２つの小径部４１と大径部４２とを有する。各小径部４１の間に大径部４２が配置される。各小径部４１と大径部４２とは一体的に形成される。各磁極１２は、各小径部４１の外周面と間隔をあけて対向している。
【００９２】
以上のように構成された第２実施形態に係る自転車用発電機１０は、第１部材１が各ヨーク部３１ａ、３１ｂと対向している。このため、より効率的に発電を行うことができる。
【００９３】
［変形例］
以上、本発明の第１及び第２実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００９４】
変形例１
上記第１及び第２実施形態では、自転車用発電機１０は前輪１０３のハブとして前輪１０３に装着されているが特にこれに限定されない。例えば、自転車用発電機１０は後輪１０４のハブとして後輪１０４に装着されてもよい。
【００９５】
変形例２
図１６は変形例２に係る自転車用発電機１０を示す概略図である。図１０に示すように、自転車用発電機１０は、クランク軸１０７ａ（回転部の一例）の周りに装着されてもよい。詳細には、クランク軸１０７ａは、自転車１０１のフレーム１０２の一部であるボトムブラケットハンガー１０２ａに第５軸受部材７ｅを介して支持されている。
【００９６】
第２部材２は、クランク軸１０７ａよりも径方向外側に配置されている。第２部材２は、中心軸線１０７ｃ周りに回転可能である。なお、変形例２において、中心軸線１０７ｃとは、自転車１０１のクランク軸１０７ａの中心軸線である。第２部材２は、クランク軸１０７ａに取り付けられており、クランク軸１０７ａと一体的に回転する。
【００９７】
第３部材３は、第２部材２よりも径方向外側に配置されている。第３部材３は、中心軸線１０７ｃ周りに回転不能である。詳細には、第３部材３は、ボトムブラケットハンガー１０２ａに固定されている。なお、第３部材３は中心軸線１０７ｃ周りに回転不能に固定されていればよく、第３部材３の固定箇所および固定方法は特に限定されない。
【００９８】
第１部材１は、第３部材３よりも径方向外側に配置されている。第１部材１は、中心軸線１０７ｃ周りに回転可能である。詳細には、第１部材１は、第３及び第４軸受部材７ｃ、７ｄを介して、第３部材３に支持されている。以上のように、変形例２に係る自転車用発電機１０は、第２部材２が中心軸線１０７ｃ周りに回転可能であり、第３部材３が中心軸線１０７ｃ周りに回転不能である。なお、その他の構成については、上記第１実施形態と基本的に同じであるため、説明を省略する。
【００９９】
変形例３
上記第１実施形態では、第３部材３が中心軸線５１周りに回転可能であり、第２部材２が中心軸線５１周りに回転不能であるが、特にこれに限定されない。第２部材２と第３部材３とは、中心軸線５１周りに相対的に回転するように構成されていればよい。例えば、第２部材２が中心軸線５１周りに回転可能に構成され、第３部材３が中心軸線５１周りに回転不能に構成されていてもよい。
【０１００】
変形例４
図１７に示すように、自転車用発電機１０は、カバー部材１３をさらに備えていてもよい。カバー部材１３は、第１部材１の径方向外側に配置されている。カバー部材１３は、第１部材１に対し間隔を設けて配置されている。カバー部材１３は、軸方向の両端部で支持部材６と連結されている。詳細には、カバー部材１３は円筒状に形成されている。カバー部材１３の第１端部は第１支持部材６ａと連結されており、カバー部材１３の第２端部は第２支持部材６ｂと連結されている。カバー１３は、前輪１０３より高速で回転する第１部材１の外周面を安全のために覆うものである。
【０１０１】
変形例５
上記第１実施形態では、支持部材６は、第１支持部材６ａと第２支持部材６ｂとから構成されているが、特にこれに限定されない。例えば、図１８に示すように、支持部材６は、１つの円筒部６１と、一対のフランジ部６２ａ、６２ｂとを有するような構成とすることができる。円筒部６１の内周面には複数の溝部６１１が形成されている。各溝部６１１は、互いに周方向に間隔をあけて配置されており、軸方向に延びている。この各溝部６１１内に、各磁性体３１が収容されている。
【０１０２】
変形例６
上記第１実施形態では、ヨーク部２２は、第１ヨーク部２２ａと第２ヨーク部２２ｂとから構成されているが、特にこれに限定されない。例えば、ヨーク部２２は、第１ヨーク部２２ａ又は第２ヨーク部２２ｂのみから構成されていてもよい。この場合、各磁石２３は、各第１爪部２２１ａの間、又は各第２爪部２２１ｂの間に配置される。
【０１０３】
変形例７
上記第２実施形態では、第１部材１は、各ベース部３１２ａ、３１２ｂに回転可能に支持されているが、特にこれに限定されない。例えば、第１部材１は、ハブ軸５に回転可能に支持されていてもよい。以下、変形例７に係る自転車用発電機について説明する。
【０１０４】
図１９に示すように、第１部材１は、ハブ軸５よりも径方向外側に配置されている。第１部材１は、ハブ軸５に対して間隔をあけて配置されている。第１部材１は、ハブ軸５に、中心軸線５１周りに回転可能に支持されている。例えば、第１部材１は、軸受部材を介してハブ軸５に支持されている。
【０１０５】
第２部材２は、第１部材１の径方向外側に配置されている。第２部材２は、第１部材１に対して間隔をあけて配置されている。この第１部材１と第２部材２との間に、後述する各爪部３１１ａ、３１１ｂが配置される。
【０１０６】
コイル部材４は、第１部材１の軸方向外側に配置される。コイル部材４は、軸方向において第１部材１と間隔をあけて配置される。このコイル部材４と第１部材１との間に、後述する各連結部３１３ａ、３１３ｂが配置される。
【０１０７】
図２０に示すように、第３部材３は、ヨーク部３１ａ、３１ｂの少なくとも一部を有している。ヨーク部３１ａ、３１ｂは、少なくとも１つの第１ヨーク部３１ａと、少なくとも１つの第２ヨーク部３１ｂとを有する。例えば、ヨーク部３１ａ、３１ｂは、３つの第１ヨーク部３１ａと、３つの第２ヨーク部３１ｂとを有する。第１ヨーク部３１ａと第２ヨーク部３１ｂとは、周方向において交互に配置されている。
【０１０８】
各第１ヨーク部３１ａは、複数の第１ヨーク片３１０ａを有する。例えば、各第１ヨーク部３１ａは、４つの第１ヨーク片３１０ａを有する。図１９に示すように、各第１ヨーク片３１０ａは、第１爪部３１１ａ、第１ベース部３１２ａ、及び第１連結部３１３ａを有する。
【０１０９】
第１爪部３１１ａは、軸方向に延びる。第１爪部３１１ａは、径方向において、第１部材１と第２部材２との間に配置される。また、第１爪部３１１ａは、コイル部材４の径方向外側に配置される。第１爪部３１１ａの基端部３１１１ａは、コイル部材４よりも軸方向外側に位置する。
【０１１０】
第１ベース部３１２ａは、コイル部材４よりも径方向内側に配置される。すなわち、コイル部材４は、径方向において、第１爪部３１１ａと第１ベース部３１２ａとの間に配置される。第１ベース部材３１２ａの基端部３１２１ａは、コイル部材４よりも径方向外側に位置する。
【０１１１】
第１ベース部３１２ａの先端部３１２２ａは、軸方向において、コイル部材４と第１部材１との間に位置する。すなわち、第１ベース部３１２ａは、軸方向において、第１部材１とは重複しない。第１ベース部３１２ａは、第１部材１の径方向内側には配置されない。
【０１１２】
第１連結部３１３ａは、コイル部材４よりも軸方向外側に配置される。第１連結部３１３ａは、第１爪部３１１ａと第１ベース部３１２ａとを連結する。詳細には、第１連結部３１３ａは、径方向に延びる。第１連結部３１３ａは、第１爪部３１１ａの基端部３１１１ａと、第１ベース部３１２ａの基端部３１２１ａとを連結する。言い換えると、第１爪部３１１ａはおよび第１ベース部３１２ａは第１連結部３１３ａから中心軸線に沿った第１方向に延び、第１爪部３１１ａの軸方向の長さは第１ベース部３１２ａの軸方向の長さよりも長い。
【０１１３】
図２０に示すように、各第２ヨーク部３１ｂは、複数の第２ヨーク片３１０ｂを有する。なお、各第２ヨーク部３１ｂが有する第２ヨーク片３１０ｂの数は、各第１ヨーク部３１ａが有する第１ヨーク片３１０ａの数と同じである。例えば、各第２ヨーク部３１ｂは、４つの第２ヨーク片３１０ｂを有する。
【０１１４】
図１９に示すように、各第２ヨーク片３１０ｂは、第２爪部３１１ｂ、第２ベース部３１２ｂ、及び第２連結部３１３ｂを有する。
【０１１５】
第２爪部３１１ｂは、軸方向に延びる。第２爪部３１１ｂは、径方向において、第１部材１と第２部材２との間に配置される。なお、第２爪部３１１ｂは、コイル部材４の径方向外側には配置されない。すなわち、第２爪部３１１ｂは、軸方向において、コイル部材４とは重複していない。
【０１１６】
詳細には、第２爪部３１１ｂの基端部３１１１ｂは、軸方向において、コイル部材４と第１部材１との間に位置している。すなわち、第２爪部３１１ｂの基端部３１１１ｂは、コイル部材４よりも軸方向内側に位置している。
【０１１７】
第２ベース部３１２ｂは、コイル部材４よりも径方向内側に配置されている。すなわち、第２ベース部３１２ｂは、径方向において、ハブ軸５とコイル部材４との間に配置されている。
【０１１８】
第２ベース部３１２ｂの基端部３１２１ｂは、コイル部材４よりも軸方向内側に位置する。すなわち、第２ベース部３１２ｂの基端部３１２１ｂは、軸方向において、コイル部材４と第１部材１との間に位置する。第２ベース部３１２ｂの先端部３１２２ｂは、コイル部材４よりも軸方向外側に位置している。このように、第２ベース部３１２ｂは、軸方向において、第１部材１とは重複しない。第２ベース部３１２ｂは、第１部材１の径方向内側には配置されない。
【０１１９】
第２連結部３１３ｂは、軸方向においてコイル部材４と第１部材１との間に配置される。第２連結部３１３ｂは、第２爪部３１１ｂと第２ベース部３１２ｂとを連結する。詳細には、第２連結部３１３ｂは、径方向に延びる。第２連結部３１３ｂは、第２爪部３１１ｂの基端部３１１１ｂと、第２ベース部３１２ｂの基端部３１２１ｂとを連結する。言い換えると、第２爪部３１１ｂは第２連結部３１３ｂから中心軸線に沿った第１方向に延び、第２ベース部３１２ｂは第２連結部３１３ｂから中心軸線に沿った第１方向とは反対の第２方向に延びる。
【０１２０】
第１部材１は、ハブ軸５と第１部材１との間に設けられた空間に配置される軸受部材（不図示）により中心軸線５１周りに回転可能にハブ軸５に支持されている。
【０１２１】
以上のように構成された変形例７に係る自転車用発電機１０は、第１部材１の径方向内側に、第１ベース部３１２ａ、及び第２ベース部３１２ｂが配置されていない部分を形成することができる。このため、第１部材１の径方向内側に軸受部材（不図示）を配置するための十分なスペースを確保することができる。また、第１部材１をハブ軸５によって支持することができる。これによって、自転車用発電機１０をより小型化することができる。
【０１２２】
変形例８
上記第２実施形態及び変形例７において、第１部材１と第２部材２との配置関係を逆にしてもよい。すなわち、第１部材１を各爪部３１１ａ、３１１ｂの径方向外側に配置し、第２部材２を各爪部３１１ａ、３１１ｂの径方向内側に配置してもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１    第１部材
１２    磁極
２    第２部材
３    第３部材
３１    磁性体
４    コイル部材
５    ハブ軸
５１    中心軸線
６    支持部材
６ａ    第１支持部材
６ｂ    第２支持部材
【図１】
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【図２】
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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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