(57)【要約】【課題】この発明は、自転車の車輪のリム側周またはタイヤ周側にブロックダイナモのローラーが接触し、その回転抵抗が小さく、ペタリングが楽な自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置の提供にある。【解決手段】ブロックダイナモを支持リンクにより取付けプレートの軸支点を中心にバネの作用で、ブロックダイナモのローラーを対面する自転車の前進方向に回転する車輪の周側面に、車軸方向の横から回動して連接し、その連接により発生する摩擦力によりローラーを車輪の周側面に巻き込み、巻き込み加圧する押付力によって車輪に対してローラーを滑動することがなく、車輪と同じ前進方向に回転させる自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置。【選択図】図１
2006007811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロックダイナモを支持リンクにより取付けプレートの軸支点を中心にバネの作用で、ブロックダイナモのローラーを対面する自転車の前進方向に回転する車輪の周側面に、車軸方向の横から回動して連接し、その連接により発生する摩擦力によりローラーを車輪の周側面に巻き込み、巻き込み加圧する押付力によって車輪に対してローラーを滑動することがなく、車輪と同じ前進方向に回転させる自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置。
【請求項２】
ブロックダイナモに支持リンクを取付け、この支持リンクの軸受孔を、自転車のフレームに固着する取付けプレートの先端に配備した縦向き支軸に、前記ブロックダイナモのローラーが、自転車のフレームに軸支される車輪が前進方向の回転時、その車輪の周側面に車軸方向の横から対面して回動するように支持リンクを軸受けし、支持リンクの回動によりブロックダイナモのローラーを車輪の周側面に巻き込み接触圧を得るように、支持リンクをバネにより付勢してなる自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置。
【請求項３】
前記支持リンクと取付けプレートにはロック解除機構を備え、ブロックダイナモのローラーを連接する車輪の周側面より手前に回動して離隔し、車輪の回転を受けないフリー状態にブロックダイナモを起立維持できるように設けている請求項１または請求項２の自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自転車の車輪のリム周側またはタイヤ周側にダイナモのローラーが接触し、その回転抵抗が小さく、ペタリングが楽な自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車用ランプへの電力供給に用いられる発電ダイナモには、前車輪のハブ内部にダイナモを組み込んだハブダイナモ（例えば、特開平６−１９１４５０号公報）と、自転車の車輪にバネ力でローラーを押し付け回転させるブロックダイナモ（特開２０００−３１３２７６号公報）およびその他のもの（例えば、特開昭５８−９５９５６号公報）がある。そして、従来のブロックダイナモの支持装置１７の一例を図７により説明すると、前車輪１８に対して横向き支軸１９を中心に前車輪１８の周側面２０に対して起伏自在に配備し、ブロックダイナモ２１のローラー２２をバネ２３の作用で圧接し、前車輪１８の前進回転を回転駆動力として伝動するものである。
【特許文献１】特開平６−１９１４５０号公報
【特許文献２】特開２０００−３１３２７６号公報
【特許文献３】特開昭５８−９５９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記ハブダイナモは、車輪の中央部に配置されるため、ダイナモを駆動させるための車輪回転負荷が小さく、走行時に乗員が踏み込むペダルの負荷を軽減する効果が非常に大きい特長がある。しかし、ダイナモの構造が複雑になるため、一般的なブロックダイナモに比べコストが４〜５倍となる欠点がある。
【０００４】
前記ブロックダイナモは構造が簡単なことから安価であるという長所があるが、車輪の外周部付近でダイナモのローラーを駆動するため、車輪の回転数に対してダイナモローラーの回転が増速となり、ブロックダイナモを駆動するための車輪回転負荷および乗員が踏み込むペダル負荷が著しく大きくなるという欠点があった。
【０００５】
前記ハブダイナモは、前述のように優れた効果を持っているが高価であるため普及率が低く、その普及率は自転車全体の１０％程度にとどまっている。一般的な自転車の大多数が安価なブロックダイナモを採用しているが、走行時のペダル負荷が著しく大きいためダイナモを使用しないユーザーが非常に多く、夜間、ランプの不点灯走行が原因の交通事故も多発している。よって、安価でペダル負荷の小さいブロックダイナモの発明が望まれている。
【０００６】
そこで、ブロックダイナモの駆動負荷の原因について、考察すると次のものがある。
１．発電にともなうコギング抵抗、
２．ローラーや軸部の回転抵抗、
３．車輪径に対するローラー径の増速抵抗、
４．車輪に対してローラーの滑りを抑制するための、バネによるローラー押し付け抵抗、
上記１．〜４．のうち１．〜３．は、ランプを定格値で点灯する発電力を得るために必要な負荷であるから、除くことができないので、発電量とは無関係の負荷である４．について考察したところ、従来の一般的なブロックダイナモでは、車輪の回転をブロックに回転が伝達されなくなるのを防止するため、バネの戻り力によりダイナモローラーを約１．２ｋｇｆの力で車輪に押し付けており、この押し付け力が車輪の回転に対しブレーキとなり、車輪の回転を阻害する抵抗となっていることが解ったのである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ブロックダイナモを支持リンクにより取付けプレートの軸支点を中心にバネの作用で、ブロックダイナモのローラーを対面する自転車の前進方向に回転する車輪の周側面に、車軸方向の横から回動して連接し、その連接により発生する摩擦力によりローラーを車輪の周側面に巻き込み、巻き込み加圧する押付力によって車輪に対してローラーを滑動することがなく、車輪と同じ前進方向に回転させる自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置にある。
【０００８】
ブロックダイナモに支持リンクを取付け、この支持リンクの軸受孔を、自転車のフレームに固着する取付けプレートの先端に配備した縦向き支軸に、前記ブロックダイナモのローラーが、自転車のフレームに軸支される車輪が前進方向の回転時、その車輪の周側面に車軸方向の横から対面して回動するように支持リンクを軸受けし、支持リンクの回動によりブロックダイナモのローラーを車輪の周側面に巻き込み接触圧を得るように、支持リンクをバネにより付勢してなる自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置としてもよいものである。
【０００９】
前記支持リンクと取付けプレートにはロック解除機構を備え、ブロックダイナモのローラーを連接する車輪の周側面より手前に回動して離隔し、車輪の回転を受けないフリー状態にブロックダイナモを起立維持できるように設けている。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置は、以上のようになるから、第１に、当該発明により、一般的なブロックダイナモと比較して部品点数を大きく増加させることなく、また構造もほぼ同等のまま複雑にすることもなく、安価でペダル負荷の極めて小さいブロックダイナモを市場へ提供することが可能になる。
第２に、この発明の自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置の効果により自転車ユーザーのダイナモ使用時の負担が軽減され、結果的にランプの不点灯を防止し交通事故の減少に貢献ができる。
第３に、従来の一般的なブロックダイナモのローラーの外径はφ１９ｍｍであるが、φ３０ｍｍやφ４０ｍｍのようにローラー径を大きくすることにより更にペダル負荷を小さくすることも可能である。
第４に、従来の一般的なダイナモと同様に、ダイナモ本体取付け部に設けられたレバーでブロックダイナモを可動することはいうまでもないが、ワイヤーによりリンク部を可動しハンドル部にレバーを設ければ手元でのブロックダイナモ可動も可能となる。そして、ペダル負荷を極限まで小さくした場合には、常時（昼間）車輪でダイナモを駆動することも可能である。
第５に、ブロックダイナモの発電電力により点灯される光源は、一般的なフィラメント電球に限らずＬＥＤとすることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
ブロックダイナモに支持リンクを取付け、この支持リンクの軸受孔を、自転車のフレームに固着する取付けプレートの先端に配備した縦向き支軸に、前記ブロックダイナモのローラーが、自転車のフレームに軸支される車輪が前進方向の回転時、その車輪の周側面に車軸方向の横から対面して回動するように支持リンクを軸受けし、支持リンクの回動によりブロックダイナモのローラーを車輪の周側面に巻き込み接触圧を得るように、支持リンクをバネにより付勢し、前記支持リンクと取付けプレートにはロック解除機構を備え、ブロックダイナモのローラーを連接する車輪の周側面より手前に回動して離隔し、車輪の回転を受けないフリー状態にブロックダイナモを起立維持できるように設けてなる自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置。
【実施例】
【００１２】
以下、この発明の自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置を、図面に示す実施例により説明すると、自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置１は、ブロックダイナモ２に支持リンク３を取付け、この支持リンク３の軸受孔４を、自転車における前ホーク５のブラケット６に固着する取付けプレート７の先端に配備した縦向き支軸８に、前記ブロックダイナモ２のローラー９が、前ホーク５に軸支される前車輪１０が前進方向の回転時、その前車輪１０の周側面１１に車軸方向の横から対面して回動するように支持リンク３を軸受けし、支持リンク３の回動によりブロックダイナモ２のローラー９を前車輪１０の周側面１１（タイヤ周側面１１ａ又はリム周側面１１ｂ）と接触圧を得るように、支持リンク３と取付けプレート７には、バネ１２により付勢してなるものである。
【００１３】
前記支持リンク３と取付けプレート７には、図示しないが、ロック解除機構を備え、ブロックダイナモ２のローラー９を前車輪１０の周側面１１と反対方面に回動して離隔し、前車輪１０の回転を受けないフリー状態にブロックダイナモ２を起立維持できるように設けている。
【００１４】
この発明の実施例の自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置１は、前述のように構成されるから、ブロックダイナモ２は、ロック解除機構を解除すると、支持リンク３の軸受孔４が嵌合する取付けプレート７の先端の支軸８を中心にバネ１２の作用で回動し、ブロックダイナモ２のローラー９を対面する前車輪１０の周側面１１に連接し、その連接により発生する摩擦力によりローラー９を周側面１１に巻き込み、自転車の前進方向に回転する前車輪１０に追従させ、バネ１２による僅かの押付力によって前車輪１０に対してローラー９は滑ることがなく、前車輪１０と同じ前進方向に回転するものである。
【００１５】
かくして、ローラー９を前車輪１０の回転によりその周側面１１に巻き込む構造とすることにより、前車輪１０に対するローラー９の押付力を従来の約１／５〜１／６にまで小さくしても、前車輪１０に対してローラー９の滑りが発生しないことが実験で確認された（１．２ｋｇｆ  →  ０．２ｋｇｆ）。
【００１６】
以上のように、ローラー９の前車輪１０に対する押し付ける力を軽減した結果、前車輪１０を回転させる駆動トルクが、表１に示すように、従来の一般的なブロックダイナモの発電時における駆動トルクの約１／６にまで小さくできることが実験で確認された。
【００１７】
【表１】
2006007811.tif 000003
【００１８】
バネ１２は、図３に示すように、拡張コイルスプリング１３に代え、取付けプレート７にも設けたバネ受け部７ａと支持リンク３のブロックダイナモ２の側の延長端バネ受け部３ａとの間に装備し、取付けプレート７の支軸８を中心に支持リンク３と共にブロックダイナモ２を回動し、ローラー９を前車輪１０の周側面１１に連接させることができる。
【００１９】
バネ１２は、図４に示すように、弾性ゴム１４に代えることができ、前記拡張コイルスプリング１３と同様に装備することができ、同様に支持リンク３を作動させることができる。
【００２０】
バネ１２は、図５に示すように、板バネ１５に代えることができ、前記拡張コイルスプリング１３と同様に装備し、同様に支持リンク３を作動させることができる。
【００２１】
バネ１２は、図６に示すように、牽引コイルスプリング１６に代えることができ、支持リンク３において、支軸８よりブロックダイナモ２とは反対方向に延長されたバネ引掛部３ｂと取付けプレート７に設けたバネ引掛部７ｂに装備し、取付けプレート７の支軸８を中心に支持リンク３と共にブロックダイナモ２を回動し、ローラー９を前車輪１０の周側面１１に連接させることができるようにしてもよいものである。
【００２２】
上記この発明の自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置の実施例の説明は、実施の一例であって、例えば、支軸８をブッロクダイナモ２に設け、取付けプレート７に軸受孔４を設けてもよく、同一作用を達成するために適宜変更選択できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
この発明の自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置は、以上のようになるから、第１に、一般的なブロックダイナモをそのまま利用し、その構造もほぼ同等のまま、コストも安価で、ペダル負荷が極めて小さく、ブロックダイナモ市場を拡大させることができる。
【００２４】
また、この発明の自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置により自転車ユーザーのダイナモ使用が一層普及し、ランプ不点灯の防止を図ることができ、交通事故の減少に貢献できるのである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置の実施例を示す側面図である。
【図２】同じく、その要部を示す平面図である。
【図３】この発明の自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置において、回転接触圧を得るバネが拡張コイルスプリングである実施例を示す平面図である。
【図４】同じく、回転接触圧を得るバネが弾性ゴムである実施例を示す平面図である。
【図５】同じく、回転接触圧を得るバネが板バネである実施例を示す平面図である。
【図６】同じく、回転接触圧を得るバネが牽引コイルスプリングである実施例を示す平面図である。
【図７】従来の自転車用ブロックダイナモの回転支持装置を示す背面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  自転車用ブロックダイナモの低抵抗回転支持装置
２  ブロックダイナモ
３  支持リンク
３ａ  延長端バネ受け部
３ｂ  バネ引掛部
４  軸受孔
５  前ホーク
６  ブラケット
７  取付けプレート
７ａ  バネ受け部
７ｂ  バネ引掛部
８  縦向き支軸
９  ローラー
１０  前車輪
１１  周側面
１１ａ  タイヤ周側面
１１ｂ  リム周側面
１２  バネ
１３  拡張コイルスプリング
１４  弾性ゴム
１５  板バネ
１６  牽引コイルスプリング
【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】
2006007811.tif 000009
【図７】
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