(57)【要約】  車軸等を短縮することなく発電機の収容スペースを確保すると共に、発電機を容易に取り付けることができるようにする。  車輪の回転に伴って回転する回転子（１１）と、前記回転子（１１）の周りに配置された固定子（１０）を備えた車軸発電機であって、車輪のタイヤホイール（４）の車外側に開放した凹部（４ａ）に固着された前記回転子（１１）と、車軸ハウジング（１）又は操向ナックル（２２）に一端が取り付けられ、車輪を跨いで延在しかつ車輪の外面側において前記車輪外面と平行に車輪の中央部まで延在するアーム部材（７）と、を有し、前記アーム部材（７）の他端側には、前記回転子（１１）を囲むように環状に配置された固定子（１０）が備えられている。
2013100113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の回転に伴って回転する回転子と、前記回転子の周りに配置された固定子を備えた車軸発電機であって、
車輪のタイヤホイールの車外側に開放した凹部に固着された前記回転子と、車軸ハウジング又は操向ナックルに一端が取り付けられ、車輪を跨いで延在しかつ車輪の外面側において前記車輪外面と平行に車輪の中央部まで延在するアーム部材と、を有し、
前記アーム部材の他端側には、前記回転子を囲むように環状に配置された固定子が備えられていることを特徴とする車軸発電機。
【請求項２】
請求項１に記載された車軸発電機において、
前記アーム部材の他端側に、前記回転子を回転可能に連結する軸受を備えたことを特徴とする車軸発電機。
【請求項３】
車輪の回転に伴って回転する回転子と、前記車輪の車軸に対して同心状に連結したスピンドルに取り付けられた固定子を備えた車軸発電機であって、
車輪のタイヤホイールの車外側に開放した凹部に固着された回転子と、
前記スピンドルに取り付けられ、前記回転子を囲むように環状に配置された固定子と、を有することを特徴とする車軸発電機。
【請求項４】
請求項３に記載された車軸発電機において、
前記固定子は、前記スピンドルに一体に連結された柱状の延長材の端部に設けられた板状の固定子支持部材に配置されていることを特徴とする車軸発電機。
【請求項５】
車輪の回転に伴って回転する回転子と、前記車輪の車軸に対して同心状に連結したスピンドルに取り付けられた固定子を備えた車軸発電機であって、
車輪のタイヤホイールの車外側に開放した凹部に固着され、前記固定子を囲むように環状に配置された回転子と、
前記スピンドルに取り付けられ前記回転子に囲まれて配置された固定子と、を有することを特徴とする車軸発電機。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれかに記載された車軸発電機において、
前記固定子と前記回転子が、軸受を介して前記回転子が前記固定子に対して回転可能に連結されていることを特徴とする車軸発電機。
【請求項７】
請求項２に記載された車軸発電機において、
前記アーム部材の前記車輪に対向する面に補助発電機を備え、
前記タイヤホイールに固着した回転子と一体にプーリを設け、前記プーリと、前記補助発電機の回転子駆動用プーリにベルトを掛け渡したことを特徴とする車軸発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車輪の回転を利用して発電を行う車軸発電機（以下、単に発電機という）に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なガソリンエンジン自動車又はディーゼルエンジン自動車は、エンジンのクランク機構による回転運動に連動してプーリとベルトにより発電機を回して発電し、発電した電気をバッテリーに蓄電している。
また、鉄道車両においては、機関車に牽引されて走行する鉄道の客車の電力を賄うために、従来から、車輪の回転をプーリとベルト又はギアとユニバーサルジョイントを介して発電機に伝え、発電機を回して発電し、発電した電気をそのまま使い又は余剰分は蓄電池に蓄電している。【０００３】
ところで、自動車は、特殊な電気自動車を除き、一つの原動力で四輪車であれば四つの車輪で、三輪車で有れば三つの車輪で、二輪車であれば二つの車輪で走行する。この車輪の回転を利用すれば発電できるが、従来は自動車の車輪に発電機を装着することは、スペース上の制約があり一般には行われていない。【０００４】
図１３は、車両、ここでは自動車の車輪（後輪）の従来の取付部分の構造を説明する断面図である。
図１３に示すように、自動車の車輪は、タイヤホイール４と、その外周面に一体に設けたリムＬと、リムＬに装着されたタイヤＴと、タイヤホイール４に例えばボルトナット（ハブボルト２９とハブナット３０）で止着したタイヤドラム３と、タイヤドラム３に対向配置された車軸フランジ１ａで構成されている。【０００５】
ここで、例えば後輪のタイヤホイール４は、後車軸２ａに一体に連結され、後車軸２ａの回転により、タイヤドラム３、タイヤホイール４、タイヤＴが回転する。このような自動車の車軸（後車軸２ａ）の回転を利用して発電を行うには、回転する車輪（後輪）側と、車輪を支える固定側（総称して車軸部分いい、車輪と車軸部分を総称して車輪の取付部分という）に、それぞれ発電機の回転子と固定子を対向して取り付ければよい。【０００６】
例えば、車両の後車輪の車軸２ａ部分に発電機を取り付ける場合、車軸ハウジング１と後車軸２ａ又はサスペンションの長さを縮めて取り付けることで、発電機が後車輪からはみ出さないで発電機を装着することができる。この場合、車軸ハウジング１と後車軸２ａ又はサスペンションの長さを縮めると車両の走行が不安定になる問題が生じる。そこで、これらの長さを縮めないで発電機を取り付けると、発電機は車体からはみ出すことになる。しかし、車体からはみ出した部分には、タイヤハウス（フェンダー）を取り付け、サイドミラーを左右にその分出せばよい。
しかし、従来、車両の車軸に取り付けて発電しようとしても、これに適合した発電機は見当たらない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、車両の車輪の取付部分に容易に取り付けでき、かつ車輪の回転を利用して発電を行うことができる発電機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車輪の回転に伴って回転する回転子と、前記回転子の周りに配置された固定子を備えた車軸発電機であって、車輪のタイヤホイールの車外側に開放した凹部に固着された前記回転子と、車軸ハウジング又は操向ナックルに一端が取り付けられ、車輪を跨いで延在しかつ車輪の外面側において前記車輪外面と平行に車輪の中央部まで延在するアーム部材と、を有し、前記アーム部材の他端側には、前記回転子を囲むように環状に配置された固定子が備えられていることを特徴とする車軸発電機である。
本発明は、車輪の回転に伴って回転する回転子と、前記車輪の車軸に対して同心状に連結したスピンドルに取り付けられた固定子を備えた車軸発電機であって、車輪のタイヤホイールの車外側に開放した凹部に固着された回転子と、前記スピンドルに取り付けられ、前記回転子を囲むように環状に配置された固定子と、を有することを特徴とする車軸発電機である。
本発明は、車輪の回転に伴って回転する回転子と、前記車輪の車軸に対して同心状に連結したスピンドルに取り付けられた固定子を備えた車軸発電機であって、車輪のタイヤホイールの車外側に開放した凹部に固着され、前記固定子を囲むように環状に配置された回転子と、前記スピンドルに取り付けられ前記回転子に囲まれて配置された固定子と、を有することを特徴とする車軸発電機である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の発電機は、車両の車輪の取付部分に容易に取り付けでき、かつ車輪の回転を利用して発電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る後輪に取り付けた発電機を示す部分断面図である。
【図２】比較のために示す、発電機を装着していない前輪の要部を断面で示した図である。
【図３】前輪に取り付けた他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図である。
【図４】前輪に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図である。
【図５】前輪に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図である。
【図６】後輪に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図である。
【図７】前輪に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図である。
【図８】前輪に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図である。
【図９】前輪に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図である。
【図１０】図１０Ａは後輪に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図であり、図１０Ｂはその一部拡大図である。
【図１１】図１１Ａは後輪に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図であり、図１１Ｂはその一部拡大図である。
【図１２】二輪車の車軸に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図である。
【図１３】従来の後輪の取付部分の構造を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る後輪に取り付けた車軸発電機（以下、単に発電機という）を示す部分断面図である。
まず、本実施形態で使用する発電機について簡単に説明する。
発電機は、それ自体は、従来周知のものであり磁石とコイルを備え、車両（ここでは自動車）の例えば、後輪の車軸ハウジングと、その中で動力を伝えて回転する車軸（後車軸）を利用して発電を行う。
【００１２】
この構造は、仮に、車輪を扇風機に置き換えた場合、扇風機のモーターの軸に発電機の回転子の磁石を組み付け、他方、扇風機のモーターが収容された本体に連設した扇風機のファンの防護網に、発電機の固定子のコイルを組み付け、扇風機を回転させて発電することに類似している。つまり、本実施形態に係る発電機は、これと同様に、例えば、回転する車軸に回転子を配置し、他方、回転する車軸の周りで車軸を支える固定部に固定子を配置することで、車輪の回転によって発電を行う。
【００１３】
本実施形態に係る後輪の部分は、図１３に示した従来の後輪の部分と基本構造は変わらない。即ち、後輪の車軸ハウジング１には、タイヤＴを取り付ける環状のリムＬと、リムＬの内周側に固定され、回転中心部に後車軸２ａに固定するタイヤドラム３に連結されたタイヤホイール４が取り付けられている。
【００１４】
次に、発電機の固定子１０と回転子１１の取り付けについて具体的に説明する。
図１において、車軸（後車軸）２ａは、車軸ハウジング１から図中、左側に延在しており、その先端部は、タイヤドラム３に一体に取り付けられている。タイヤドラム３は、図１に関連して説明したように、タイヤホイール４と一体に連結され、タイヤホイール４の外周部に取り付けたリムＬにはタイヤＴが取り付けられている。
【００１５】
ここで、車軸ハウジング１の図中左端にはめ込んだ円盤状の車軸フランジ１ａと車軸ハウジング１との間において車軸ハウジング１に一端が取り付けられ、タイヤＴに干渉しないように湾曲して外側に向かって延び、つまり車輪を跨いで延在し、かつ車輪の外面側において、前記車輪外面と平行に車輪の中央部まで延在するアーム部材７が固定されている。
【００１６】
このアーム部材７は、車軸ハウジング１からタイヤＴに干渉しないように湾曲して車外側に至る内側アーム７ａと、内側アーム７ａに例えばボルト・ナット８で一体に連結され、車輪面に沿ってそれと平行にタイヤホイール４の中央部まで延在する金属製の枠材で構成された直線状の外側アーム７ｂ、とから成っている。
外側アーム７ｂのタイヤホイール４に対向した端部側には、図示しないコイルを組み付けて構成した固定子１０が、後述する磁石から成る回転子１１を環状に囲むように配置されている。
【００１７】
回転子１１は、タイヤホイール４の車外側に開放した凹部４ａ内に、例えばハブボルト２９とハブナット３０により一体に固定されている。つまり、本実施形態では、タイヤホイール４の凹部４ａを回転子１１の配置スペースとして活用している。このタイヤホイール４自体は、従来のものでよく、ただ、その凹部４ａは通常は、車内側に向くように配置されるところ、本実施形態では、これを従来と逆にして、凹部４ａが車外側を向くように配置し、凹部４ａの底の部分で後車軸２ａに連結されたタイヤドラム３に連結されている。
【００１８】
また、発電機の固定子１０を、アーム部材７を介して車軸ハウジング１に、また回転子１１をタイヤホイール４と一体に取り付けることにより、後輪の回転に伴って固定子１０の内側で回転子１１が回転して発電が行われる。
その際、車軸発電機を以上のように構成したことにより、既存の自動車の後車軸２ａ及び車軸ハウジング１又はサスペンションを短縮することなく、発電機を車体から外部に飛び出させることがなく、即ち、発電機を車輪の取付部分内に配置することができる。
【００１９】
ここで、アーム部材７の強度が十分でない場合は、車両の走行中アーム部材７の先端に取り付けた発電機の固定子１０が回転子１１と接触することが起こり得る。そこで、接触しないように、アーム部材７を、例えば車軸ハウジング１との取り付け位置を中心に放射状に複数配置することでその全体の強度を高めることができる。
また、車輪が横に並んで配置された、いわゆるダブルタイヤにおいては、発電機を設置する場所は確保可能であるので、とくに大型の発電機でない限り、左右の車軸ハウジングと車軸又はサスペンションを縮める必要はない。ダブルタイヤにおける車軸ハウジング１に連設するアーム部材７は、シングルタイヤと同じであるが、タイヤの幅が２つ分であるので走行時の振動で、その先端に取り付けた固定子１０が回転子１１と接触することがないようにとくに配慮する必要がある。そのため、シングルタイヤの場合に比べてアーム部材７を補強するのが好ましい。
【００２０】
次に、発電機を自動車の前輪に装着する場合について説明する。
図２は、比較のために示す、発電機を装着していない前輪の要部を断面で示した図である。
図示のように、前車軸２ｂには操向ナックル２２が取り付けられている。前車軸２ｂの端部には、操向ナックル２２と一体にスピンドル２３が設けられており、スピンドル２３は、ハブ（軸受部）２８を支承している。ハブ２８は、その外周に設けたハブフランジ２８ａを介してタイヤドラム３及びタイヤホイール４に、例えばボルト・ナットにより一体に連結されている。
【００２１】
図３は、前輪に取り付けた他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図であり、図２に示す自動車の前輪に、発電機を配置したときの要部を断面で示した図である。但し、この実施形態では、タイヤホイール４は、その凹部４ａが車外側を向くように、図２のそれとは反対向きに取り付けられている。
前輪の車軸２ｂの端部（図示せず）は、ハブ（軸受部）２８を介してタイヤドラム３とタイヤホイール４とに連結されている。また、前車軸２ｂに取り付けた操向ナックル２２と車軸フランジ１ａの間で、操向ナックル２２に既に図１に関連して説明した構造のアーム部材７の内側アーム７ａが一体に取り付けられている。
【００２２】
回転子１１は、タイヤホイール４の車外側に開放した凹部４ａ内で、一定間隔で、スピンドル２３を収容したハブ２８の周りに円周状に配置された、例えば複数組のハブボルト２９とハブナット３０によりタイヤホイール４に一体に、かつスピンドル２３と同心状に固定されている。また、外側アーム７ｂのタイヤホイール４に対向した端部には、固定子１０が、回転子１１を囲むように車体内側に向けて環状に配置されている。
発電機の固定子１０と回転子１１をこのように配置することで、走行時の前輪の回転により安定して発電が行われる。
【００２３】
図４は、前輪に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図である。
この実施形態では、例えば図３に示したアーム部材７は用いられていない。即ち、ここでは、前車軸２ｂの端部には前輪操向ナックル２２と一体にスピンドル２３を設け、これに車軸フランジ１ａがはめ込まれている。スピンドル２３には、さらにこれと同心状に柱状の延長材１２が取り付けられている。この延長材１２には車外側に円盤状プレート１２ａが一体に形成されており、円盤状プレート１２ａの内面（車内側面）には、回転子１１を囲むように固定子１０が環状に配置されている。
【００２４】
回転子１１は、図３に示すものと同様に、タイヤホイール４の車外側に開放した凹部４ａ内で、一定間隔で、スピンドル２３を収容したハブ２８を囲むように円周状に配置された、例えば複数組のハブボルト２９とハブナット３０によりタイヤホイール４に一体に、かつスピンドル２３と同心状に固定されている。なお、この回転子１１は、その内側に、固定子取付用の延長材１２が貫通する開口部が中心に形成されるように配置されており、その周りに固定子１０が環状に配置されている。その他の構造は、図３に示した構造と同様である。
【００２５】
本実施形態では、車両が走行して車輪（タイヤＴ）が回転すると、そのタイヤホイール４の凹部４ａにハブボルト２９とハブナット３０にて取り付けた回転子１１が、その回転子１１を外側から囲むように環状に配置された固定子１０の内側で回転して発電が行われる。
本実施形態では、アーム部材７は不要であり、かつ発電機の構成部材が全てタイヤホイール４の中央部に収まるため、見栄えがよいだけではなく、タイヤＴの周囲にアーム部材７がないため、走行中にアーム部材が７振動したり、物に当たったりして発電機が故障する虞がない。
【００２６】
図５は、前輪に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図である。
本実施形態においては、図４の延長材１２は用いられておらず、発電機の固定子１０が前輪操向ナックル２２に一体に設けられたスピンドル２３の先端に直接連結されている。他方、発電機の回転子１１は、本実施形態においても、タイヤホイール４の車外側に開放した凹部４ａ内で、一定間隔で、スピンドル２３を収容したハブ２８を囲むように円周状に配置された、例えば複数組のハブボルト２９とハブナット３０によりタイヤホイール４に一体に、かつスピンドル２３と同心状に固定されている。なお、本実施形態においては、図５の回転子１１は、その中心に、スピンドル２３に連結された固定子１０を収容する空間が形成されるように配置されている。
本実施形態では、車輪（タイヤＴ）の回転に伴って、回転子１１が、固定子１０の周りで回転して安定した状態で発電を行うことができる。
【００２７】
ところで、例えば、トラック等のダブルタイヤにおいては、アーム部材７の長さが長くなる。その場合、アーム部材７の先端に取り付けた固定子１０と回転子１１との間隔を常に一定に維持するためは、アーム部材７の強度及びその剛性を上げる必要がある。ただ、アーム部材７の強度等を上げると、その重量が増大するため軽量化できないという別の問題が生じる。
そこで、次に、この問題に対処した実施形態について説明する。
【００２８】
図６は、後輪に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図である。
図６に示す後輪取り付け構造は、基本的に図１に示したものと同様である。即ち、図６に示す発電機は、アーム部材７（外側アーム７ｂ）の端部に、回転子１１の車外側端部を回転可能に連結する軸受４０を設けた点で図１に示したものと相違しており、その他の点では同じである。
【００２９】
本実施形態では、図示のように、外側アーム７ｂと回転子１１を、軸受４０を介して連携させることで、外側アーム７ｂをタイヤホイール４に固定された回転子１１で支えて、アーム部材７が両持ち支持されるようにしている。したがって、図１に示すように、アーム部材７を車軸ハウジング１で片持ち支持した場合に比べて、アーム部材７は補強され、かつ不動に支持されるため、その強度が向上する。
この実施形態では、アーム部材７による重量の増加を抑制することができる。
【００３０】
図７は、前輪に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図である。
図７に示す発電機は、基本的に図３に示したものと同様である。即ち、図７に示す発電機は、アーム部材７（外側アーム７ｂ）の端部で環状に配置された固定子１０内の位置に、回転子１１の車外側端部を回転可能に連結する軸受４０を設けた点で図３に示したものと相違しており、その他の点では同じである。
また、その作用効果は、図６に示したものと同様である。
【００３１】
図８は、前輪に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図である。
図８に示す発電機は、図４に示すものとは、この軸受４０を介して固定子１０と一体の柱状の延長材１２の端部と、回転子１１を回転可能に連結する点で相違しており、その他の点では同じである。
即ち、本実施形態では、延長材１２の先端側と回転子１１の先端部間には、図８に示すように軸受４０が設けられており、固定子１０に囲まれた回転子１１が延長材１２の周りで回転するように構成されている点で、図４に示したものと相違し、その他の点では同じである。
【００３２】
本実施形態によれば、タイヤホイール４に固定された回転子１１の端部と延長材１２の端部間が軸受４０を介して連結されているため、延長材１２に一体に形成された固定子１０と回転子１１との間隔が常に安定して維持される。
【００３３】
図９は、前輪に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図である。
図９に示す発電機は、図５に示すものとは、その固定子１０の外端部と回転子１１の外端部が軸受４０を介して連結されている点で相違しており、その他の点では同じである。
本実施形態においても、固定子１０の外端部とタイヤホイール４に固定された回転子１１の外端部が軸受４０を介して、回転子１１が固定子１０の周りで回転可能に連結されているため、固定子１０と回転子１１との間隔が常に安定して維持される。
【００３４】
図１０Ａは、後輪に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図であり、図１０Ｂは、その一部拡大図である。
図１０Ａに示す発電機は、図６に示す発電機の構造に、さらに、アーム部材７（外側アーム７ｂ）のタイヤホイール４側に、その端部に設けた軸受４０の近傍でアーム部材７との接続部側に補助発電機３３を設けた構造である。
ここで、図１０Ｂに拡大して示す補助発電機３３の構造は、既に述べた発電機と同様に回転子と固定子を備え、かつその回転子を回転させるためにその一端側にプーリ３５が装着されている。また、回転子１１の前車軸側には同様にプーリ３４が装着されており、両プーリ３４、３５間にベルト３６が掛け渡されている。
【００３５】
本実施形態において、車輪が回転すると、それに伴って回転子１１が回転し、それに装着されたプーリ３４が回転する。プーリ３４の回転はベルト３６によりプーリ３５に伝達されて、補助発電機３３の回転子を回転させる。
本実施形態では、補助発電機の発電量が加わる分だけ前記各発電機に比べてその発電量を増大することができる。
【００３６】
なお、本実施形態においては、アーム部材７（外側アーム７ｂ）の端部は軸受４０を介して回転子１１と連結されているため、外側アーム７ｂに補助発電機３３を取り付けても、その重量で走行中に外側アーム７ｂが撓んで、固定子１０と回転子１１との間隔が変化したり、補助発電機３３が車輪の走行中に変動したりすることがない。
【００３７】
図１１Ａは、前輪に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図であり、図１１Ｂは、その一部拡大図である。
図１１Ａに示す発電機は、図７に示す取り付け構造において、さらに、アーム部材７（外側アーム７ｂ）のタイヤホイール４側に、その端部に設けた軸受４０の近傍に補助発電機３３を設けた構造である。
本実施形態においても、図１１Ｂに拡大して示す補助発電機３３の構造は、既に述べた補助発電機３３と同様に回転子と固定子を備え、かつその回転子を回転させるためにその一端側にプーリ３５が装着されている。また、回転子１１の前車軸側には同様にプーリ３４が装着されており、両プーリ３４、３５間にベルト３６が掛け渡されている。
【００３８】
また、本実施形態においても、車輪が回転すると、それに伴って回転子１１が回転し、回転子１１の回転によりプーリ３４が回転し、その回転はベルト３６によりプーリ３５に伝動されて、補助発電機３３の回転子を回転させて発電を行う。
本実施形態では、補助発電機の発電量が加わる分だけ前記各発電機に比べてその発電量を増大することができる。
なお、本実施形態においても、アーム部材７の端部は軸受４０を介して回転子１１と連結しているため、それに外側アーム７ｂに補助発電機３３を取り付けても、その重量で走行中に外側アーム７ｂが撓んで、固定子１０と回転子１１との間隔が変化したり、補助発電機が車輪の走行中に変動したりすることがない。
【００３９】
なお、以上の説明は車両が自動車であるとして行った。しかし、本発明は、自動車に限らず、他の車両にも適用可能である。ただ、三輪自動車の前輪又はオートバイ等の二輪車又は自転車等は、車軸の外周側に配した軸受を介して、車軸を回転軸としてその回りで車輪を回して走行している。そのため、車輪の回転を直接発電につなげることは出来ない。そこで、この点を改良したものについて説明する。
図１２は、二輪車の車軸に取り付けた更に他の実施形態に係る発電機を示す部分断面図である。
ここでは、図示のように、車軸発電を可能にするために、車軸５０と車輪とを一体に固定して、車輪の回転時に車軸５０が共に回転するように構成されている。この構造において、二輪車（ここでは自転車）の車軸５０を延長してその先端にネジ溝５１を設け、回転子１１をネジ溝５１に螺合して取り付け、それと共に、回転する車軸５０に対して軸受５２を介して支持される車体フォーク５３の一方の適所に、既に説明したアーム部材７と類似のアーム部材７′の一端部を適宜の方法で取り付ける。ここで、アーム部材７′の他端部に環状に配置された固定子１０を、前記回転子１１を囲むように配置し、かつ環状に配置された固定子１０の中央部にネジ溝５１の端部を回転可能に連結する軸受４０を設ける。これにより、二輪車又は自転車の走行時の車軸５０の回転に伴い回転子１１が、その周りに環状に配置された固定子１０に対して回転することで発電を行うことができる。
【００４０】
また、鉄道車輌等の車軸発電も既に述べた自動車の後車軸発電と同じ方法で車軸に発電機の回転子を設置して、自動車であれば車軸ハウジングに相当する所から発電機の固定子を設置するためのアーム部材を設置して組み付けることにより発電することができる。鉄道の車軸発電においてもアーム部材が弱く発電機の回転子と接触することがない様に、アーム部材を複数のアームを放射状に配置することでその強度を高めるのが好ましい。
なお、以上で説明した発電機は、図示しない蓄電器に接続されており発電した電気は、そのまま使用するか蓄電器に一旦蓄電される。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・車軸ハウジング、１ａ・・・車軸フランジ、２ａ・・・後車軸、２ｂ・・・前車軸、３・・・タイヤドラム、４・・・タイヤホイール、４ａ・・・タイヤホイールの凹部、７、７′・・・アーム部材、７ａ・・・内側アーム、７ｂ・・・外側アーム、８・・・（内側アームと外側アームの連結用）ボルト及びナット、１０・・・（発電機の）固定子、１１・・・（発電機の）回転子、１２ａ・・・円盤状プレート、１２・・・スピンドルの延長材、２２・・・操向ナックル、２３・・・スピンドル、２８・・・ハブ、２８ａ・・・ハブフランジ、２９・・・ハブボルト、３０・・・ハブナット、３３・・・補助発電機、３４、３５・・・プーリ、３６・・・ベルト、４０・・・軸受、Ｌ・・・リム、Ｔ・・・タイヤ。
【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】
2013100113.tif 000013
【図１２】
2013100113.tif 000014
【図１３】
2013100113.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月25日(2013.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（削除）
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
車輪の回転に伴って回転する回転子と、前記車輪の車軸に対して同心状に連結したスピンドルに取り付けられた固定子を備えた自動車の車軸発電機であって、
車輪のタイヤホイールの車外側に開放した凹部に固着され、前記固定子を囲むように環状に配置された回転子と、
前記スピンドルに取り付けられ前記回転子に囲まれて配置された固定子と、を有することを特徴とする車軸発電機。
【請求項６】
請求項５に記載された車軸発電機において、
前記固定子と前記回転子が、軸受を介して前記回転子が前記固定子に対して回転可能に連結されていることを特徴とする車軸発電機。
【請求項７】
車輪の回転に伴って回転する回転子と、前記回転子の周りに配置された固定子を備えた車軸発電機であって、
車輪のタイヤホイールの車外側に開放した凹部に固着された前記回転子と、車軸ハウジング又は操向ナックルに一端が取り付けられ、車輪を跨いで延在しかつ車輪の外面側において前記車輪外面と平行に車輪の中央部まで延在するアーム部材と、を有し、
前記アーム部材の他端側には、前記回転子を囲むように環状に配置された固定子が備えられ、
前記アーム部材の他端側に、前記回転子を回転可能に連結する軸受を備え、
前記アーム部材の前記車輪に対向する面に補助発電機を備え、
前記タイヤホイールに固着した回転子と一体にプーリを設け、前記プーリと、前記補助発電機の回転子駆動用プーリにベルトを掛け渡したことを特徴とする車軸発電機。
【国際調査報告】
2013100113.tif 000016
2013100113.tif 000017
2013100113.tif 000018
2013100113.tif 000019