(57)【要約】【課題】  自転車の回転部例えば前輪のリールスポークに取付けたマグネット配列板等の回転子と自転車本体側に取付けられる発電コイルを含む固定子とを定められた間隔をおいて互いに垂直で且つ重合する位置に設置することは難しかった。【解決手段】  取付枠の円筒部に設けたガイドレールに発電コイルを含むコイルケースを回転自在に設け、このコイルケースを固定子とすると共に、この固定子の向きを車輪側に設けた回転子の取り付け状態に合わせ相互が垂直で、且つ重合するよう固定子を外部操作で移動させることが出来るようにした自転車用前照灯及びこれを備えた自転車。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付枠の円筒部に設けたガイドレ−ルに発電コイルを含むコイルケースを回動自在に設け、このコイルケースを固定子とすると共に、この固定子の向きを車輪側に設けた回転子の取り付け状態に合わせ相互が垂直で、且つ重合するよう外部操作で補正することが出来るようにした自転車用前照灯及びこれを備えた自転車。
【請求項２】
取付枠の矩形状平面部に長孔を設け、車輪側回転子と固定子との間のギャップ調整が出来るよう、取付枠の矩形状平面部を取付用ネジと座金とで挟持するようにしたことを特徴とする請求項１記載の自転車用前照灯及びこれを備えた自転車。
【請求項３】
取付枠の円筒部を膨出して短形状平面部を形成すると共に円筒部の内周で幅方向中央に案内部となるガイドレールを設け、このガイドレールにコイルケース側の案内溝若しくは爪を係合させ取付枠にコイルケースを回動自在に設けたことを特徴とする請求項１記載の自転車用前照灯及びこれを備えた自転車。
【請求項４】
コイルケースはケースと蓋ケースとで構成し、蓋ケースはケースにネジ止め等で固定すると共にケース内にコイル、鉄心を内蔵させ、電気接続線の引出しは、蓋ケース側に設けられた逃げ溝を通してコイルケース外に導出するようにしたことを特徴とする請求項１記載の自転車用前照灯及びこれを備えた自転車。
【請求項５】
ケース内に取付けられたコイル及び鉄心の位置を目印マークで確認することが出来るように蓋ケ−ス正面に設け、回転子との位置合せに上記目印マークを利用したことを特徴とする請求項１記載の自転車用前照灯及びこれを備えた自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、自転車の回転部例えば前輪のリールスポークに取付けたマグネット配列板等の回転子と自転車本体側に取り付けられる発電コイルを備えた固定子とを定められた間隔をおいて外部操作で互いに垂直で且つ重合する位置に調整設置することが出来るようにした発明に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来市販されている自転車の前照灯は白熱灯のため夜間走行する場合、回転式の発電機を使用している。この為必要な照度の電力を得る時には上記回転式の発電機のローラーをタイヤ側面に圧接する方法がとられている。この方法だと回転運動に対して大きな摩擦抵抗が生じ無駄な労力を消費していた。
更に、前記ローラーをタイヤ側面に圧接するものにあっては、発電機をセットすることが面倒である等の課題があった。、これらの課題を解決するのが非接触型の自転車用前照灯である。【０００３】  このものは従来タイヤ側面にローラーを圧接することに依って生じる次の課題  即ち、
第一点として、夜間点灯走行の場合にタイヤの側面をローラーで圧接すると、回転運動に対し摩擦抵抗が生じペダルが重くなる。
第二点として、路面が悪く泥濘（ぬかるみ）状態時タイヤとローラー間に、泥、土等が入り込みスリップし照度を落す。
第三点として、夜間走行の際の発電機セットのオン．オフが手作業のために面倒である。
等であった。
この課題を解決すべく提案されてきたのが、先の非接触型軽負荷自転車の前照灯である。【０００４】このものは図９、図１０、にも示す如く自転車の例えば前輪３１のリールスポーク３２にＮ極Ｓ極交互にしかも扇状に等間隔に配列したマグネット配列板３３（回転子３４）を複数個（図では３個）取り付け、この回転子３４に対面する位置に鉄心３５及び発電コイル３６から構成される固定子３７を取り付け、当該発電コイルから取り出した電力を整流平滑する前照灯電気回路（図示せず）、前照灯電気回路から供給される電力により点灯する発光ダイオード３８、前記発光ダイオード３８の光を自転車前面に集光して路面を照射させる集光レンズ３９を介しケース本体４０で自転車の前方の路面を照射するものであった。
【特許文献】  特開平９〜２３３７９３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  上記従来の自転車用前照灯及びこれを備えた自転車であった場合、回転子３４となるマグネット配列板３３は、前輪３１のリールスポーク３２に取付ける関係上、取付け上のバラツキは大きく出ないが、本体のフォーク４１側に取付ける固定子３７の取付けに関しては板金等で作った取付金具４２をフォークにネジ４３止め等して取付けられる。従って、このネジ４３の締め付け時固定子３７が斜むいて取付けられてしまうことが応々にしてある。若し、斜むいたまま取付けられてしまうことがあると図１０に示す如く固定子側のコイル３６、鉄心３５と回転子３４のマグネット配列板３３との重合関係がズレてしまい所定の電力を作ることが出来ず点灯する発光ダイオード３８が暗くなってしまうと云う課題があった。【０００６】  勿論このようなことが起らぬよう固定子を取付ける時には細心の注意を払うものであるが、自転車の種類或いは一度使用し、変形のある自転車等に先の自転車用前照灯を取付ける場合、多少のズレは覚悟しなければならない。
従来提案されている自転車用前照灯にはこの調整機能がなかった為に、位置合せが自転車用前照灯を取付ける人の負担となっていた。  又、上記従来の自転車用前照灯の取付けに関しては、回転子３４と固定子３７間のギップ管理も重要となる訳であるが、提案されている取付金具或いは固定子３７を構成するケース本体４０ではこれを調整する事は出来なかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明は上記課題を解決すべくなされたものである。
即ち、取付枠の円筒部に設けたガイドレ−ルに発電コイルを含むコイルケースを回動自在に設け、このコイルケースを固定子とすると共に、この固定子の向きを車輪側に設けた回転子の取り付け状態に合わせ相互が垂直で、且つ重合するよう外部操作で補正することが出来るようにしたものであるから回転子と固定子を非接触式に取り付けるタイプの自転車用前照灯に於いて回転子、固定子のそれぞれに多少の取り付け誤差が出来、回転子と固定子の重合関係がズレたとしても外部操作により組立後にこれを調整することが出来るので常に効率の良い発電が出来ると共に組み立て作業を大幅に短縮出来るものである【０００８】  また、取付枠の矩形状平面部に長孔を設け、車輪側回転子と固定子との間のギャップ調整が出来るよう、取付枠の矩形状平面部を取付用ネジと座金とで挟持するようにしたものであるから回転子と固定子間は長孔を利用してネジの締め変えだけで容易に調整することが出来、先に説明した位置ズレ調整と組み合わせ、常に効率の良い発電が出来ると共に組み立て作業を大幅に短縮出来るものである【０００９】  また、取付枠の円筒部を膨出して矩形状平面部を形成すると共に円筒部の内周で幅方向中央に案内部となるガイドレールを設け、このガイドレールにコイルケース側の案内溝若しくは爪を係合させ取付枠にコイルケースを回動自在に設けたものであるから、コイルケース本体を構成するケ−ス、蓋ケ−スの取付枠への位置決め及び組み付けが容易となる上、取付枠に対してコイルケースは安定して回動するものである。更に、回転子と固定子の位置決めが容易となるものである。【００１０】  また、コイルケースはケースと蓋ケースとで構成し、蓋ケースはケースにネジ止め等で固定すると共にケース内にコイル、鉄心を内蔵させ、電気接続線の引出しは、蓋ケース側に設けられた逃げ溝を通してコイルケース外に導出するようにしたものであるから発電コイルを取り付けたケ−スを基準に蓋ケ−スをネジ止め等で取り付けることが出来、電気接続線たるリ−ド線の引出が容易となり且つ、上記電気接続線がコイルケース本体の回動を邪魔することがないものである【００１１】  また、ケース内に取付けられたコイル及び鉄心の位置を目印マークで確認することが出来るように蓋ケ−ス正面に設け、回転子との位置合せに上記目印マークを利用するようにしたものであるから目印マ−クを使って回転子の向きを容易に合わせることが出来るものである。
【発明の効果】
【００１２】  本発明はコイルケース本体を取付枠に対し、回動自在に取付けたものであるから、取付枠固着時、回転子と固定子との間に向きのズレが生じたとしても、回転子の向きに合せるべく、コイルケース本体を外部操作により回動し、その向きの違いを調整することが出来るものである。このことにより自転車のペダル駆動の負荷の増大や機械的損失もなく一般市販自転車への後付けも可能とするこが出来るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００１３】  本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１〜図８は本発明の実施の形態に係る自転車用前照灯及びこれを備えた自転車を説明する図である。
先づ、図１は本発明を備えた前照灯を備えた自転車の要部斜視図である。
図に於いて、自転車１の前照灯２は図に示すように大別して回転子３と固定子４ケース本体５とから構成されている。また、前記ケース本体５には図には示していないが前照灯電気回路と発光ダイオード、集光レンズ、反射板等が内蔵されている。さらに説明すると前記回転子３は図１〜図３に示すように自転車１の車輪６のリールスポーク７の円周上に、数個のマグネット８ａ、８ｂ、…  ８ｎをＮ極Ｓ極交互に扇状に等間隔に配列し、円弧形状を有するマグネット配列板９を複数個間欠的に配置して構成したものである。【００１４】  前記マグネット配列板９は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、鉄などの高透磁率素材例えば高透磁率のケイ素鋼によって作られ所定の半径ｒの円の円弧の一部分の形状を有する基材１０と、この基材１０の上にＮ極Ｓ極交互に扇状に等間隔に配置したマグネット８ａ、８ｂ…８ｎと、前記基材１０の末端側に設けた取付孔１０ａとから構成されている。また、前記マグネット配列板９に取付けたマグネット８ａ、８ｂ…８ｎは、例えば長さが１５ｍｍ、幅が６ｍｍ、厚みが４ｍｍからなり、ＮＳ極性が厚み方向に形成されているものである。本実施の形態においては、マグネット８ａ、８ｂ…８ｎとして、３２００〜３５００（Ｇａｕｓｓ）の保磁力を有するネオジウムを使用して作られている。
これらマグネット配列板９は、図１に示すように前記自転車１のリールスポーク７に複数個間欠的に取付けられ回転子３を形成している。そしてこの回転子３と固定子４とで間欠的な発電を行う。【００１５】  前記固定子４は図１及び図２に示すように、取付金具１１を有する発電部ケース１２と、この発電部ケース１２の内部に設けた発電コイル１３とから構成されている。前記固定子４は、図１に示すように発電部ケース１２の取付金具１１を前記自転車１の前輪フォーク１４に固定片１５を介して固定されている。そして固定子４の発電コイル１３が図２に示すように前記回転子３のマグネット配列板９のマグネット８ａ、８ｂ…８ｎの磁極面に垂直にしかも重合するよう固定されている。
また、  前記固定子４の発電コイル１３は、アモルファスや珪素鋼板などの素材で略ヨ字形状に構成した鉄心と、前記鉄心の略ヨ字形状の真ん中の鉄心部に捲回されたコイルとから構成されている。【００１６】  また、上記回転子３のマグネット配列板９上のマグネット８ａ、８ｂ…８ｎと、前記固定子４の発電コイル１３の鉄心の位置関係は、図には示していないが、各マグネット８ａ、８ｂ…８ｎの間隔と、鉄心の歯の間隔とがほぼ同一に形成されている。更に、前記回転子３のマグネット配列板９のマグネット８ａ、８ｂ…８ｎの表面と、前記固定子４の発電コイル１３の鉄心の歯の表面との間隔（ギャップ）は、例えば４ｍｍに保たれるようにしてある。尚、このギャップは２ｍｍ以上６ｍｍ以下に通常設定されている。
また、本発明の自転車用前照灯は上記回転子と固定子とが相互に垂直で、且つ重合するよう配置されているものである。【００１７】  次に、前照灯２を構成するケース本体５について説明する。固定子４の発電コイル１３及びこの発電コイル１３は直列に接続させたコンデンサ（図示せず）等を伴って電力を作る。この電力は各マグネット８ａ、８ｂ…８ｎの所定の相対速度に同期させた周波数に共振させるものである。更に、当該発電コイル１３から取り出した電力を整流平滑して出力されるよう構成されている。
そしてケ−ス本体５は前照灯電気回路から供給される電力により点灯する発光ダイオードと、前記発光ダイオードの光を自転車１の前面に集光して自転車１の前方の路面を照射させる集光レンズ等を収納している。
また、図１に示すように、前記ケース本体７の前照灯電気回路と前記固定子４の発電コイル１３（図２参照）とは、電気接続線１６で相互に接続されている。【００１８】  次に、車輪側に取付けられる回転子３と前輪フォーク１４に取付けられる固定子４の構造に付いて図４〜図７をもって説明する。
１７は取付枠、この取付枠１７は円筒部１７ａの一部を膨出して矩形状平面部１７ｂとしたもので、円筒部１７ａの内周にはガイドレール１７ｃを有し、矩形状平面部１７ｂには取付金具１１を取付けた時、固定子４を回転子３側に近ずけたり、遠ざけたりすることが出来る長孔１７ｄ（図６参照）を有している。【００１９】  換云すると、上記長孔１７ｄは固定子４の回転子３に対する取付け位置を変えて両者の間隔（例えばギャップ４ｍｍ）を変えるものである。従って、この長孔１７ｄは非常に重要なものとなる。
即ち、固定子４は図１に示す如く、取付金具１１を自転車１側の固定片１５にネジ等（図示せず）をもって、固着されるものであるが、固定片１５にしても前輪フォーク１４に固定バンド２１で固定されているもので、多少の取付け誤差（回転子３と固定子４との間隔を広げたり小さくしたりする方向）は出てしまう。
従って、この種、取付金具１１をもって固定子４をネジ等を持って固着するものである以上先の間隔を調整する調整部が必要となる。この時の調整部が長孔１７ｄである。
即ち、この長孔１７ｄをもって間隔を設定する場合には、図５、図６にも示す如く矩形状平面部１７ｂの長孔１７ｄにネジ２２を通し長孔１７ｄの範囲で間隔を調整するものである。
この調整は上記長孔１７ｄを持つ矩形状平面部１７ｂが取付金具１１と座金２６との間にネジ２２止めされることにより行われる
即ち、ネジ２２を緩めれば矩形状平面部１７ｂは長孔１７ｄの範囲で回転子３側若しくは離れる方向に固定子４を動かすことが出来るものである。【００２０】  １８はコイルケース、このコイルケース１８はケース１８ａと蓋ケース１８ｂより構成されている。而してこのコイルケース１８は上記取付枠１７に組み込まれるもので、ケース１８ａと蓋ケース１８ｂの合わせ目に作られた案内溝１９に先のガイドレール１７ｃに設けられた発電部ケース１２を構成している。
即ち、取付枠１７の両開口部（図５の矢印方向）より、ケース１８ａと蓋ケース１８ｂをガイドレール１７ｃに当接する迄組み込み、丁度ケース１８ａと蓋ケース１８ｂの先端に予じめ設けられた段付部を当接し、案内溝１９を作りこの案内溝１９にガイドレール１７ｃを位置させた所でネジ２０をもってケース１８ａと蓋ケース１８ｂを組み付け、取付枠１７のガイドレール１７ｃを位置させ両者を回動自在に結び付けたものである。【００２１】  勿論上記取付枠１７とコイルケース１８との係合関係は上記案内溝１９に限定されるものでなく、例えば、ケース１８ａにガイドレール１７ｃに係合する爪を設けておき、この爪をガイドレール１７ｃに係合させることにより取付枠１７とコイルケース１８とを結び付けても良い。更に、ケース１８ａに蓋ケース１８ｂをネジ２等止めしても良いものである。尚、係合する爪はコイルケース１８の回動を邪魔しない形で当然設けられるものである。又、上記した発電部ケース１２は先の取付枠１７とケース１８ａと蓋ケース１８ｂを組み合せたものを指している。【００２２】１６は電気接続線（リード線）、２３は上記電気接続線１６をコイルケース１８内よりコイルケース１８外に引き出す為の切欠穴で、上記蓋ケース１８ｂに設けられている。勿論、この電気接続線１６を引き出す切欠穴２３はコイルケース１８と取付枠１７との摺動部から外れた位置に設けられており、電気接続線１６が取付枠１７との間で損傷することがないものである。
２４は回転止めネジで取付枠１７とコイルケース１８との回動を規制する。この回転止めネジ２４は回転子３と固定子４を取付け、位置合わせ終了後に固定するものである。【００２３】  次に前輪フォーク側に取付けられる固定子４に取付誤差が出た時の調整の仕方に付いて説明する。
図１に於いて、固定子４は取付金具１１，固定片１５をもって前輪フォーク１４に取付けられる為に多少の取付誤差は当然出る。この時にあって、調整機構がないと、組立者は誤差が出る度に、折角組立てたものを解体してまた誤差が出ないよう組立て直す必要が出てしまう。
本発明はこの組立誤差を簡単に外部操作で修正することが出来るようにしているものである。【００２４】  以下この点に付いて、図８を用いて説明する。
図に於いて、３は回転子であり、４は固定子、６は車輪である。図に於いて、回転子３と固定子４の正規の取付位置は実線で示す位置、即ち回転子３固定子４とが相互に垂直で且つ重合するよう配置された位置である。、先にも記述した如く、取付金具１１と固定片１５等を介して、前輪フォーク側に取付けられる固定子４はその位置が変化する。（尚この時リールスポーク側に取付けられる回転子３も多少変化することがあるが、説明を容易にする為、ここでは一定と考える。）位置が変化すると、固定子４の発電コイル１３の位置を示す目印となる三角記号２５（目印マ−ク）が例えば、図の如く車輪の中心Ｃ点から角度Ｑ１，Ｑ２ズレ中心Ｃを向かなくなる。【００２５】  即ち正規の位置に固定子４が取付けられている時には上記目印となる三角記号２５の先端は中心Ｃ点をさしているのに固定子４の取付け位置がズレると三角記号２５の先端は中心Ｃ点からズレてしまう。若し、このままの状態で固定子４が取付けられてしまった場合には、回転子３との位置がズレ（Ｑ１，Ｑ２）てしまい効率の良い発電を行うことが出来ない。これを固定子４のコイルケース１８を取付枠１７との間で角度Ｑ１或いは角度Ｑ２回転させ、目印の三角記号２５が中心Ｃ点を向くよう調整し、その後回転止めネジ２４をもって先のコイルケース１８と取付枠１７との回動を固定するものである。
このことにより車輪側に取付けられる回転子３と固定子４とは、従来の如く組み立て直すことなく常に発電作用が最高となる重合関係が得られるものである。【００２６】  本発明は以上説明した如く構成したものであるから、次の効果を有するものである。
即ち、取付枠の円筒部に設けられたガイドレ−ルに発電コイルを含むコイルケース本体を回動自在に設け、このコイルケースを固定子とすると共に、この固定子の向きを車輪側に設けた回転子の取り付け状態に合わせ相互が垂直で且つ重合するよう外部操作で補正することが出来るようにしたものであるから回転子と固定子を非接触式に取り付けるタイプの自転車用前照灯に於いて、回転子、固定子のそれぞれに多少の取り付け誤差が出来、回転子と固定子の重合関係がズレたとしても外部操作により組立後にこれを調整することが出来るので常に効率の良い発電が出来ると共に組み立て作業を大幅に短縮出来るものである。【００２７】  また、取付枠の矩形状平面部に長孔を設け、車輪側回転子と固定子との間のギャップ調整が出来るよう、取付枠の矩形状平面部を取付用ネジと座金とで挟持するようにしたものであるから回転子と固定子間は長孔を利用してネジの締め変えだけで容易に調整することが出来、先に説明した位置ズレ調整と組み合わせ、常に効率の良い発電が出来ると共に組み立て作業を大幅に短縮出来るものである【００２８】  また、取付枠の円筒部を膨出して短形状平面部を形成すると共に円筒部の内周で幅方向中央に案内部となるガイドレールを設け、このガイドレールにコイルケース側の案内溝若しくは爪を係合させ取付枠にコイルケースを回動自在に設けたものであるから、コイルケース本体を構成するケ−ス、蓋ケ−スの取付枠への位置決め及び組み付けが容易となる上、取付枠に対してコイルケースは安定して回動するものである。更に、回転子と固定子の位置決めが容易となるものである。【００２９】  また、コイルケースはケースと蓋ケースで構成し、蓋ケースはケースにネジ止め等で固定すると共に、ケース内にコイル、鉄心を内蔵させ、電気接続線の引出しは、蓋ケース側に設けられた逃げ溝を通してコイルケース外に導出するようにしたものであるから発電コイルを取り付けたケ−スを基準に蓋ケ−スをネジ止め等で取り付けることが出来電気接続線たるリ−ド線の引出が容易となり且つ、上記電気接続線がコイルケース本体の回動を邪魔することがないものである【００３０】  また、ケース内に取付けられたコイル及び鉄心の位置を確認出来る目印マークを確認することが出来るように蓋ケ−ス正面に設け、回転子との位置合せに上記目印マークを利用するようにしたものであるから目印マークを使って回転子の向きを容易に合わせることが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明を備えた前照灯を備えた自転車の要部斜視図である。
【図２】図１の要部説明図である。
【図３】図１に用いられている回転子（マグネット配列板）の説明図である。
【図４】図１に用いられている発電装置の正面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図５を矢印Ｐから見た図である。
【図７】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】本発明を備えた回転子と固定子との重合関係を調整する説明図である。
【図９】従来の非接触型自転車用前照灯の取付構造を説明する図である。
【図１０】図９の発電装置の取付けがうまく行かなかった時の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】１．  自転車
２．  前照灯
３．  回転子
４．  固定子
５．  ケース本体
６．  車輪
７．  リールスポー
８．  ８ａ、８ｂ…８ｎ  マグネット
９．  マグネット配列板
１０．基材        １０ａ  取付孔
１１．取付金具
１２．発電部ケース
１３．発電コイル
１４．前輪フォーク
１５．固定片
１６．電気接続線
１７．取付枠  １７ａ  円筒部  １７ｂ矩形状平面部  １７ｃガイドレール  １７ｄ長孔
１８．コイルケース  １８ａケース  １８ｂ蓋ケース
１９．案内溝
２０．ネジ
２１．固定バンド
２２．ネジ
２３．切欠穴
２４．回転止めネジ
２５  三角記号（目印マ−ク）
２６  座金
【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】
2006273300.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2006273300.tif 000012