(57)【要約】【課題】ハブダイナモをホイールに圧入する構成を廃し、メンテナンス費用の低減を図る。【解決手段】ハブダイナモ付き車輪１０は、ホイール１１に設けられてハブダイナモ２０を収容し、ハブ軸２５の中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側からのみハブダイナモ２０が挿抜可能とされたハブ挿入部１５と、ハブ挿入部１５の内周面１５ｆに形成された凹部１８、及びハブシェル２１の外周面２１ｆに形成された凸部２８を有し、凹部１８と凸部２８とが係合することでハブ挿入部１５とハブシェル２１とをハブ軸２５周りの周方向に回転不能に係合する周方向係合部４１と、ハブ挿入部１５に挿入されたハブシェル２１のハブ軸２５の中心軸Ｏ方向における位置を規定する位置決め部４２と、ハブ挿入部１５に挿入されたハブシェル２１が中心軸Ｏ方向の他方Ｑ側に移動するのを拘束する拘束部４３と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に固定されるハブ軸周りに回転自在に設けられるホイールと、
前記ホイールの中心部に設けられ、前記ホイールの回転にともなって電力を発生するハブダイナモと、を備え、
前記ホイールに設けられて前記ハブダイナモを収容し、前記ハブ軸の中心軸方向の一方側からのみ前記ハブダイナモが挿抜可能とされたハブ挿入部と、
前記ハブ挿入部の内周面及び前記ハブダイナモのハブシェルの外周面の一方に形成された凹部、及び前記ハブ挿入部の内周面及び前記ハブシェルの外周面の他方に形成された凸部を有し、前記凹部と前記凸部とが係合することで前記ハブ挿入部と前記ハブシェルとを前記ハブ軸周りの周方向に回転不能に係合する周方向係合部と、
前記ハブ挿入部に挿入された前記ハブシェルの前記ハブ軸の中心軸方向における位置を規定する位置決め部と、
前記ハブ挿入部に挿入された前記ハブシェルが前記中心軸方向に移動するのを拘束する拘束部と、
を備えることを特徴とするハブダイナモ付き車輪。
【請求項２】
前記凹部及び前記凸部は、それぞれ前記ハブ軸周りの周方向に等間隔で複数組が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項３】
前記凹部及び前記凸部は、前記ハブ軸の中心軸方向に沿って延びている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項４】
前記凹部及び前記凸部は、前記中心軸に対して傾斜して延びている
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項５】
前記車体が前進する方向に前記ホイールが回転した場合に、前記ホイールと前記ハブダイナモとの間に生じる相対回転力によって、前記ハブダイナモが前記ハブ挿入部に対して前記中心軸方向の他方の側に変位する方向に、前記凹部及び前記凸部が傾斜している
ことを特徴とする請求項４に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項６】
前記ハブシェルの外径寸法は、前記ハブ挿入部の内径寸法よりも小さい
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項７】
前記ハブ挿入部は、前記位置決め部として、前記ハブ挿入部に挿入された前記ハブシェルの一部が突き当たる突き当たり面を有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項８】
前記ハブシェルは、前記中心軸方向の一方側に、径方向外側に延び、前記ハブ挿入部の前記突き当たり面に突き当たるフランジ部を有する
ことを特徴とする請求項７に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項９】
前記拘束部は、前記ハブシェルと前記ハブ挿入部とを、前記中心軸方向の一方側から締結固定するボルトを有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項１０】
前記ボルトは、周方向で隣り合う前記凹部の間、及び前記凸部の間のいずれかの間に配置されている
ことを特徴とする請求項９に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項１１】
前記ハブダイナモは、前記中心軸方向において、前記車体に設けられた前照灯が設けられた側と同じ側から、前記ハブ挿入部に対して挿抜される
ことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項１２】
前記ハブダイナモは、前記ホイールの回転にともなって発生した電力を外部に出力する出力端子を備え、
前記出力端子は、前記中心軸方向において、前記車体に設けられた前照灯が設けられた側と同じ側に設けられている
ことを特徴とする請求項１１に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項１３】
前記ハブ挿入部と前記ハブダイナモの前記ハブシェルとが、樹脂材料により形成されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項１４】
車体に回転自在に設けられるホイールの中心部に設けられるハブダイナモであって、
前記ホイールの中心部に設けられた筒状のハブ挿入部に対し、前記ハブ挿入部の中心軸方向に沿って挿抜可能なハブシェルと、
前記ハブシェルの内周部に設けられ、永久磁石を有するロータと、
前記永久磁石に対して径方向内側に設けられ、前記ロータの回転により交番電流を出力するコイルを有したステータと、
前記ハブシェルの外周面に形成され、前記ハブ挿入部の内周面に形成されるホイール側被係合部に係合し、前記ハブシェルを前記ハブ挿入部に対して前記ハブ軸周りの周方向に回転不能に係合するダイナモ側係合部と、
を備えることを特徴とするハブダイナモ。
【請求項１５】
請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載のハブダイナモ付き車輪の組立方法であって、
ホイールの中心部に設けられた筒状のハブ挿入部に対し、前記ハブ挿入部の内周面及び前記ハブダイナモの外周面の一方に設けられた凸部と前記ハブ挿入部の内周面及び前記ハブダイナモの外周面の他方に設けられた凹部とを係合させながら、前記ホイールの回転軸方向の一方の側からハブダイナモを挿入する工程と、
前記ハブダイナモのハブシェルに設けられて径方向外側に広がるフランジ部を、前記ハブ挿入部に設けられた突き当たり面に対し、前記回転軸方向から突き当てる工程と、
前記ハブダイナモの前記フランジ部と、前記ハブ挿入部の突き当たり面とを締結ボルトで締結する工程と、
を備えることを特徴とするハブダイナモ付き車輪の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自転車等の車輪に用いられる、ハブダイナモ付き車輪、ハブダイナモ、ハブダイナモ付き車輪の組立方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自転車の車輪は、自転車の車体に回転自在に設けられたホイールと、ホイールの外周部に装着されたタイヤとを備えている。ホイールは、その外周部に設けられてタイヤが装着されるリムと、中心部に配置されるハブと、リムとハブとを連結する複数本のスポークと、を備えている。ハブは、筒状のハブ筒体と、ハブ筒体の内側に設けられ、車体に取り付けられるハブ軸と、ハブ筒体をハブ軸周りに回転自在に支持する軸受とを有する。ハブ筒体の外周面には、径方向外側に突出するフランジが設けられ、このフランジに複数本のスポークの端部が連結されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
自転車の前照灯や尾灯等に電力を供給するため、車輪の回転によって発電する発電機が広く普及している。このような発電機には様々な構造のものが存在するが、ハブに設けられる、いわゆるハブダイナモが知られている。一般に、ハブダイナモは、ハブ筒体側に永久磁石を備えたロータを配設し、そのロータが、ハブ軸側に設けたステータの周囲にて回転することで、ステータに備わるコイルで発電する。このようなハブダイナモは、ステータやロータを収容するハブシェルが、ハブ筒体を兼ね、ハブシェルの外周面にスポークの端部が連結されるフランジが一体に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１５９１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えば子供用自転車等において、ホイールを樹脂製としたものがある。さらに、従来一般的なホイールだけでなく、タイヤを樹脂製のエアレスタイヤとすることも、提案がなされている。
樹脂製のホイールは、リムと、スポークと、リムの中心部のハブ筒体とが一体成形されている。樹脂製のホイールにハブダイナモを備える場合、ハブダイナモをハブ筒体に内蔵することになる。この場合、ハブダイナモは、ハブシェルがハブ筒体に圧入されて、ホイールのハブ筒体とハブダイナモのハブシェルとが相対回転不能に嵌合される。
【０００６】
しかしながら、ホイールにハブダイナモを内蔵している場合、圧入されているハブダイナモをホイールのハブ筒体から取り外すのは困難である。このため、何らかの原因によりホイールを交換する場合、ホイールとハブダイナモとを一体に交換することになるため、交換費用が高くなる。さらに、樹脂製のエアレスタイヤを備えるホイールの場合、エアレスタイヤが摩耗してタイヤ交換を行う際には、ホイールに加えてハブダイナモの費用も加わるため、交換費用が特に高くなる。
このような事情から、樹脂製のホイールの場合、ハブダイナモを採用するのは現実的ではなく、前照灯や尾灯等に電力を供給するには、タイヤに押し当てるローラを備えたローラ式のダイナモや、バッテリを用いるのが現状である。
【０００７】
そこで、本発明は、ハブダイナモをホイールに圧入する構成を廃し、メンテナンス費用の低減を図ることのできるハブダイナモ付き車輪、ハブダイナモ、ハブダイナモ付き車輪の組立方法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、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明のハブダイナモ付き車輪は、車体に固定されるハブ軸周りに回転自在に設けられるホイールと、前記ホイールの中心部に設けられ、前記ホイールの回転にともなって電力を発生するハブダイナモと、を備え、前記ホイールに設けられて前記ハブダイナモを収容し、前記ハブ軸の中心軸方向の一方側からのみ前記ハブダイナモが挿抜可能とされたハブ挿入部と、前記ハブ挿入部の内周面及び前記ハブダイナモのハブシェルの外周面の一方に形成された凹部、及び前記ハブ挿入部の内周面及び前記ハブシェルの外周面の他方に形成された凸部を有し、前記凹部と前記凸部とが係合することで前記ハブ挿入部と前記ハブシェルとを前記ハブ軸周りの周方向に回転不能に係合する周方向係合部と、前記ハブ挿入部に挿入された前記ハブシェルの前記ハブ軸の中心軸方向における位置を規定する位置決め部と、前記ハブ挿入部に挿入された前記ハブシェルが前記中心軸方向に移動するのを拘束する拘束部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、ホイールに設けられたハブ挿入部にハブダイナモを挿入し、周方向係合部によってハブ挿入部とハブダイナモのハブシェルとを係合させることで、ハブ挿入部とハブダイナモのハブシェルとを周方向に回転不能に係合させることができる。さらに、位置決め部により、ハブ挿入部に挿入されたハブシェルの中心軸方向における位置を規定した状態で、拘束部によりハブシェルがハブ挿入部内で中心軸方向に移動するのを拘束することで、ハブダイナモをホイールのハブ挿入部に装着することができる。
ハブダイナモは、ハブ挿入部に対してハブ軸の中心軸方向の一方から挿抜可能であるので、ハブダイナモをハブ挿入部に圧入する必要が無い。したがって、ホイールに対してハブダイナモを容易に着脱することができる。これにより、ホイールやタイヤを交換する際には、ハブダイナモを同時に交換する必要が無く、交換対象のホイールから取り外したハブダイナモを、新たに装着するホイールに装着すれば良い。このようにして、ハブダイナモをホイールに圧入する構成を廃し、メンテナンス費用の低減を図ることができる。したがって、ホイールが樹脂製の場合であっても、ハブダイナモを採用することが可能となる。
【００１０】
また、本発明のハブダイナモ付き車輪は、前記凹部及び前記凸部が、それぞれ前記ハブ軸周りの周方向に等間隔で複数組が設けられていてもよい。
【００１１】
このような構成によれば、ハブ挿入部とハブダイナモのハブシェルに対し、凹部及び凸部を周方向に等間隔で設けることで、ハブ挿入部にハブダイナモを挿入して装着する際、ハブ挿入部に対するハブダイナモの周方向における向きが限定されることがない。これにより、ハブ挿入部に対するハブダイナモの組み付けを容易に行うことができる。
【００１２】
また、本発明のハブダイナモ付き車輪は、前記凹部及び前記凸部が、前記ハブ軸の中心軸方向に沿って延びていてもよい。
【００１３】
このような構成によれば、互いに係合する凹部及び凸部に沿って、ハブダイナモをハブ軸の中心軸方向に移動させることで、ハブ挿入部に対してハブダイナモを着脱することができる。ハブ挿入部にハブダイナモを装着した状態で互いに係合する凹部及び凸部は、ホイールの回転方向に直交して延びているので、ハブ挿入部とハブダイナモのハブシェルとが周方向において強固に係合される。
【００１４】
また、本発明のハブダイナモ付き車輪は、前記凹部及び前記凸部が、前記中心軸に対して傾斜して延びていてもよい。
【００１５】
このような構成によれば、凹部及び凸部を互いに係合させることで、ハブ挿入部とハブダイナモのハブシェルとをハブ軸周りに回転不能に係合することができる。凹部及び凸部は、ハブ軸の中心軸に対して傾斜したスキュー構造とされている。これにより、特定の方向にホイールが回転したときに、ホイールとハブダイナモとの相対回転力によって、ハブダイナモがハブ挿入部から抜ける方向に回転するのを防ぐことができる。
【００１６】
また、本発明のハブダイナモ付き車輪は、前記車体が前進する方向に前記ホイールが回転した場合に、前記ホイールと前記ハブダイナモとの間に生じる相対回転力によって、前記ハブダイナモが前記ハブ挿入部に対して前記中心軸方向の他方の側に変位する方向に、前記凹部及び前記凸部が傾斜していてもよい。
【００１７】
このような構成によれば、車体が前進する方向にホイールが回転した場合に、ホイールとハブダイナモとの間に生じる相対回転力によって、ハブダイナモがハブ挿入部から抜ける方向に回転するのを防ぐことができる。
【００１８】
また、本発明のハブダイナモ付き車輪は、前記ハブシェルの外径寸法が前記ハブ挿入部の内径寸法よりも小さくてもよい。
【００１９】
このような構成によれば、ハブダイナモのハブシェルを、ハブ挿入部に圧入することなくハブ挿入部に挿抜することができる。これにより、ハブダイナモをハブ挿入部に対して容易に着脱することが可能となる。
【００２０】
また、本発明のハブダイナモ付き車輪は、前記ハブ挿入部が、前記位置決め部として、前記ハブ挿入部に挿入された前記ハブシェルの一部が突き当たる突き当たり面を有してもよい。
【００２１】
このような構成によれば、ハブダイナモをホイールに装着する際、ハブダイナモをハブ挿入部に挿入し、ハブシェルの一部をハブ挿入部の突き当たり面に突き当てれば、ハブシェルのハブ軸の中心軸方向における位置を容易に規定することができる。
【００２２】
また、本発明のハブダイナモ付き車輪は、前記ハブシェルが、前記中心軸方向の一方側に、径方向外側に延び、前記ハブ挿入部の前記突き当たり面に突き当たるフランジ部を有してもよい。
【００２３】
このような構成によれば、ハブシェルに設けられたフランジ部をハブ挿入部の突き当たり面に突き当てれば、ハブシェルのハブ軸の中心軸方向における位置を容易に規定することができる。
【００２４】
また、本発明のハブダイナモ付き車輪は、前記拘束部が、前記ハブシェルと前記ハブ挿入部とを、前記中心軸方向の一方側から締結固定するボルトを有してもよい。
【００２５】
このような構成によれば、ハブ挿入部に挿入したハブダイナモのハブシェルを、ハブ軸の中心軸方向の一方の側からボルトを締め付けることで固定することができる。ハブ挿入部に対するハブダイナモの挿抜作業も、ハブ軸の中心軸方向の一方の側から行われる。このため、ハブ挿入部に対するハブシェルの挿抜作業、及びボルト締付作業は、ハブ挿入部に対して中心軸方向の同じ側でから行うことができ、作業性に優れる。
【００２６】
また、本発明のハブダイナモ付き車輪において、前記ボルトは、周方向で隣り合う前記凹部の間、及び前記凸部の間のいずれかの間に配置されていてもよい。
【００２７】
このような構成によれば、凹部の間、及び凸部の間のいずれかの間を締結固定のためのスペースとして有効活用できる。また、凹部や凸部とボルトとが径方向で並ぶ場合と比較して、ボルトの位置を径方向内側に寄せることができるので、この分、ハブダイナモ付き車輪を小型化できる。
【００２８】
また、本発明のハブダイナモ付き車輪は、前記ハブダイナモが、前記中心軸方向において、前記車体に設けられた前照灯が設けられた側と同じ側から、前記ハブ挿入部に対して挿抜されてもよい。
【００２９】
前記ハブダイナモは、前記ホイールの回転にともなって発生した電力を外部に出力する出力端子を備え、前記出力端子は、前記中心軸方向において、前記車体に設けられた前照灯が設けられた側と同じ側に設けられていてもよい。
【００３０】
このような構成によれば、出力端子と前照灯とを接続するための接続配線を、出力端子及び前照灯に対して接続する作業を、車体に対してハブ軸の中心軸方向の同じ側から行うことができ、作業性に優れる。
【００３１】
また、本発明のハブダイナモ付き車輪は、前記ハブ挿入部と前記ハブダイナモの前記ハブシェルとが、樹脂材料により形成されている。
【００３２】
このような構成によれば、ハブ挿入部とハブシェルとの膨張係数が近くなり、温度変化等によってハブ挿入部に対するハブシェルの挿抜作業がしにくくなるのを抑えることができる。
【００３３】
また、本発明のハブダイナモは、車体に回転自在に設けられるホイールの中心部に設けられるハブダイナモであって、前記ホイールの中心部に設けられた筒状のハブ挿入部に対し、前記ハブ挿入部の中心軸方向に沿って挿抜可能なハブシェルと、前記ハブシェルの内周部に設けられ、永久磁石を有するロータと、前記永久磁石に対して径方向内側に設けられ、前記ロータの回転により交番電流を出力するコイルを有したステータと、前記ハブシェルの外周面に形成され、前記ハブ挿入部の内周面に形成されるホイール側被係合部に係合し、前記ハブシェルを前記ハブ挿入部に対して前記ハブ軸周りの周方向に回転不能に係合するダイナモ側係合部と、を備えることを特徴とする。
【００３４】
このような構成によれば、ハブダイナモは、ハブ挿入部に対してハブ軸の中心軸方向に沿って挿抜可能であるので、ハブダイナモをハブ挿入部に圧入する必要が無い。したがって、ホイールに対してハブダイナモを容易に着脱することができる。これにより、ホイールやタイヤを交換する際には、ハブダイナモを同時に交換する必要が無く、交換対象のホイールから取り外したハブダイナモを、新たに装着するホイールに装着すれば良い。このようにして、ハブダイナモをホイールに圧入する構成を廃し、メンテナンス費用の低減を図ることができる。したがって、ホイールが樹脂製の場合であっても、ハブダイナモを採用することが可能となる。
【００３５】
また、本発明のハブダイナモ付き車輪の組立方法は、上記したようなハブダイナモ付き車輪の組立方法であって、ホイールの中心部に設けられた筒状のハブ挿入部に対し、前記ハブ挿入部の内周面及び前記ハブダイナモの外周面の一方に設けられた凸部と前記ハブ挿入部の内周面及び前記ハブダイナモの外周面の他方に設けられた凹部とを係合させながら、前記ホイールの回転軸方向の一方の側からハブダイナモを挿入する工程と、前記ハブダイナモのハブシェルに設けられて径方向外側に広がるフランジ部を、前記ハブ挿入部に設けられた突き当たり面に対し、前記回転軸方向から突き当てる工程と、前記ハブダイナモの前記フランジ部と前記ハブ挿入部の突き当たり面とを締結ボルトで締結する工程と、を備えることを特徴とする。
【００３６】
このような構成によれば、ホイールに対してハブダイナモを容易に着脱することができる。これにより、ホイールやタイヤを交換する際には、ハブダイナモを同時に交換する必要が無く、交換対象のホイールから取り外したハブダイナモを、新たに装着するホイールに装着すれば良い。このようにして、ハブダイナモをホイールに圧入する構成を廃し、メンテナンス費用の低減を図ることができるハブダイナモ付き車輪を提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、ハブダイナモをホイールに圧入する構成を廃し、メンテナンス費用の低減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本本発明の第１の実施形態におけるハブダイナモ付き車輪、ハブダイナモを用いた自転車の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるハブダイナモ付き車輪の要部の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるハブダイナモを収容するハブ挿入部を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるハブダイナモの外観を示す側面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるハブダイナモをハブ軸の中心軸方向の一方の側から見た側面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態におけるハブダイナモ付き車輪の組立方法の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態におけるハブダイナモの外観を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
次に、本発明の実施形態に係るハブダイナモ付き車輪、ハブダイナモ、ハブダイナモ付き車輪の組立方法について、図面を参照して説明をする。
【００４０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態におけるハブダイナモ付き車輪、ハブダイナモを用いた自転車の外観を示す斜視図である。
【００４１】
図１に示すように、自転車１は、車体２と、車体２の前部に設けられた前輪３と、車体２の後部に設けられた後輪４と、を主に備えている。なお、以下の説明において、自転車１の進行方向において前方を向く側を「前方」、進行方向と反対側を「後方」、進行方向右側を「右側」、その反対側を「左側」と称する。
車体２は、前輪３を所定の操舵軸周りに回動自在に支持する軸支部２ａと、軸支部２ａから後方に向かって斜め下方に延びるメインフレーム２ｂと、メインフレーム２ｂの後端部から後方に向かって斜め上方に延び、シート５を支持するシートポスト２ｃと、シートポスト２ｃの上下端部から後方に延びる二本一対のサブフレーム２ｄ，２ｅと、を備える。
【００４２】
前輪３は、フロントフォーク６に回動自在に支持されている。フロントフォーク６は、車体２の軸支部２ａに回動自在に支持されたステアリングシャフト６ａと、ステアリングシャフト６ａの下端から二股に分岐し、前輪３を回動自在に支持する二本一対のフォークアーム６ｂと、を備える。また、ステアリングシャフト６ａ上には、前輪を操舵するためのハンドル８が設けられている。
【００４３】
後輪４は、車体２のサブフレーム２ｄ，２ｅの後端に回動自在に設けられている。後輪４は、車体２に設けられたペダル９の回転がチェーン駆動機構９ｄを介して伝達されることで回転駆動される。
【００４４】
このような自転車１の前部には、前照灯７が設けられている。前照灯７は、車体２の進行方向右側に設けられている。
【００４５】
図２は、本発明の第１の実施形態におけるハブダイナモ付き車輪の要部の構成を示す断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態におけるハブダイナモを収容するハブ挿入部を示す断面図である。図４は、本発明の第１の実施形態におけるハブダイナモの外観を示す側面図である。図５は、本発明の第１の実施形態におけるハブダイナモをハブ軸の中心軸方向の一方の側から見た側面図である。
【００４６】
図１、図２に示すように、前輪３は、以下に示すようなハブダイナモ付き車輪１０によって構成されている。
ハブダイナモ付き車輪１０は、ホイール１１と、ホイール１１の外周部に設けられるタイヤ１２と、ホイール１１の中心部に設けられるハブダイナモ２０と、を備えている。
ホイール１１は、樹脂製で、円環状でタイヤ１２が装着されるリム１３と、リム１３の中心部に設けられるハブ挿入部１５と、リム１３とハブ挿入部１５とを連結する複数本のスポーク１４と、を一体に備えている。
【００４７】
図２に示すように、ハブ挿入部１５は、車体２の右側と左側とを結ぶ幅方向に延びてホイール１１の幅方向両側に貫通し、その内側にハブダイナモ２０が収容される。ハブ挿入部１５は、円筒状の内周面１５ｆと、内周面１５ｆに対してハブ挿入部１５の中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側に設けられた拡径部１５ａと、内周面１５ｆに対して中心軸Ｏ方向の他方Ｑ側に設けられた縮径部１５ｂと、を有する。
【００４８】
内周面１５ｆは、中心軸Ｏ方向において所定の長さにわたって一定の内径で形成されている。拡径部１５ａは、内周面１５ｆよりも内径が大きく設定されている。拡径部１５ａと内周面１５ｆとの間には、中心軸Ｏに交差する直交面が、突き当たり面１７Ａとして形成されている。縮径部１５ｂは、内周面１５ｆよりも内径が小さく設定されている。縮径部１５ｂと内周面１５ｆとの間には、中心軸Ｏに交差する直交面が、突き当たり面１７Ｂとして形成されている。
【００４９】
図２、図３に示すように、このようなハブ挿入部１５の内周面１５ｆには、中心軸Ｏ方向に延びる溝状の凹部（ホイール側被係合部）１８が形成されている。凹部１８は、ハブ挿入部１５の内周面１５ｆから径方向外側に向かって窪んでいる。凹部１８は、中心軸Ｏ周りの周方向において、等間隔に複数設けられている。各凹部１８は、中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側（右側）で、突き当たり面１７Ａに開口している。
【００５０】
図２に示すように、ハブダイナモ２０は、ホイール１１の中心部のハブ挿入部１５内に設けられ、ホイール１１の回転にともなって電力を発生する。本実施形態において、ハブダイナモ２０で発生した電力は、前照灯７の点灯用に用いられる。
ハブダイナモ２０は、ハブダイナモ２０の外殻をなすハブシェル２１と、ハブシェル２１の内周部に設けられたロータ２２と、ロータ２２の径方向内側に設けられたステータ２３と、ハブ軸２５と、を備えている。
【００５１】
ハブシェル２１は、樹脂材料により形成され、略有底円筒状に一体成形された円筒状の胴部２１ａおよび胴部２１ａの中心軸Ｏ方向の他方Ｑ側のエンドプレート２１ｂと、胴部２１ａの中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側の開口を塞ぐエンドプレート２１ｃと、からなる。エンドプレート２１ｃは、胴部２１ａに圧入固定されている。
【００５２】
図２、図４、図５に示すように、ハブシェル２１の外周面２１ｆには、中心軸Ｏ方向に延びる凸部（ハブ側係合部）２８が形成されている。凸部２８は、ハブシェル２１の外周面２１ｆから径方向外側に突出している。このような凸部２８は、中心軸Ｏ周りの周方向において、等間隔に、凹部１８と同数が設けられている。
【００５３】
ハブシェル２１の胴部２１ａの中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側には、径方向外側に向かって張り出すフランジ部２７が形成されている。各フランジ部２７には、中心軸Ｏ方向に貫通する挿通孔２７ｈ（図２参照）が複数形成されている。各挿通孔２７ｈは、周方向に隣り合う凸部２８の間で、かつ周方向に等間隔となるように配置されている。
ここで、ハブシェル２１の胴部２１ａの外周面２１ｆの外径寸法は、ハブ挿入部１５の内周面１５ｆの内径寸法よりも小さい。また、ハブシェル２１に設けられた凸部２８の先端における外径寸法は、ハブ挿入部１５の内周面１５ｆに形成された凹部１８の底部における内径寸法よりも小さい。
【００５４】
図２に示すように、エンドプレート２１ｂ、エンドプレート２１ｃの中央部には、それぞれベアリング２４Ａ、２４Ｂの外輪が嵌合されている。ベアリング２４Ａ、２４Ｂの内輪には、中心軸Ｏ方向に延びるハブ軸２５が嵌合されている。ハブ軸２５の中心軸Ｏ方向の両端部は、ハブシェル２１から中心軸Ｏ方向の両側に突出し、車体２のフロントフォーク６（図１参照）に、図示しないナット等によって固定される。
このように、ハブシェル２１は、ベアリング２４Ａ、２４Ｂを介してハブ軸２５に回転可能に支持されることで、前輪３の回転と共にハブ軸２５の中心軸Ｏ周りに回転する。すなわち、ハブダイナモ２０は、前輪３を回転可能に支持するハブとして機能している。
【００５５】
ロータ２２は、円筒状のリングヨーク２２ｙと、永久磁石２２ｍと、を備えている。リングヨーク２２ｙは、磁性金属材料（例えば、鉄）からなり、ハブシェル２１の胴部２１ａの内周に設けられている。永久磁石２２ｍは、例えばフェライト等により形成され、リングヨーク２２ｙの内周に、接着剤等により貼付されている。永久磁石２２ｍは、周方向に複数に分割された状態でハブシェル２１の胴部２１ａの内周に組み込まれている。この円筒状に配置された永久磁石２２ｍの内周面には、等間隔でＮ極およびＳ極の磁極が周方向に沿って交互に着磁されている。
【００５６】
ステータ２３は、永久磁石２２ｍに対して径方向内側に設けられている。ステータ２３は、ハブ軸２５の外周部に取り付けられている。ステータ２３は、その中心軸Ｏ方向両端部に配したプレート部材３１、３２を介してスリーブナット３３および締付ナット３４によりハブ軸２５に位置決め固定されている。
【００５７】
中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側に配置されたスリーブナット３３の外周には、一方のベアリング２４Ａの内輪が嵌合されている。また、ハブ軸２５の中心軸Ｏ方向の他方Ｑ側には、別のスリーブナット３５が配置されており、このスリーブナット３５の外周には、他方のベアリング２４Ｂの内輪が嵌合されている。
【００５８】
ベアリング２４Ｂより中心軸Ｏ方向外側にはカバー３６が設けられ、カバー３６の内周部にはナット３７が配置されている。このナット３７がハブ軸２５に螺合されることで、カバー３６がハブ軸２５に固定されると共に、ベアリング２４Ｂを介してハブ軸２５にハブシェル２１の他端側が回転自在に支持されている。
【００５９】
ベアリング２４Ａよりも中心軸Ｏ方向外側には、出力端子２９が設けられたコネクタプレート３８が設けられ、コネクタプレート３８の中心軸Ｏ方向外側にはナット３９が配置されている。このナット３９がハブ軸２５に螺合されることで、コネクタプレート３８がハブ軸２５に固定されると共に、ベアリング２４Ａを介してハブ軸２５にハブシェル２１の一端側が回転自在に支持されている。
ここで、出力端子２９が、設けられたコネクタプレート３８は、中心軸Ｏ方向において、車体２に設けられた前照灯７が設けられた側と同じ側、すなわち中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側に設けられている。
【００６０】
ステータ２３は、ハブ軸２５が挿通される合成樹脂製（非磁性材料製）の筒状のコイルボビン２３ａと、コイルボビン２３ａに巻かれたリング状のコイル２３ｃと、コイル２３ｃを内側に包囲するように組み立てられたクローポール型のステータコア２３ｓと、により構成されている。ステータコア２３ｓの外周部が、若干の間隙（エアギャップ）をあけて、永久磁石２２ｍの内周面と径方向で対向するように構成されている。また、コイル２３ｃは、ロータ２２と一体に中心軸Ｏ周りに回転する永久磁石２２ｍとの相互作用により、交番電流を出力する。コイル２３ｃには、図示しない配線が接続されており、配線はハブ軸２５に沿って外部へと引き出され、コネクタプレート３８に設けられた出力端子２９に接続されている。
【００６１】
このようなハブダイナモ２０は、ホイール１１のハブ挿入部１５に対し、以下のように組み付けられる。
ハブダイナモ２０は、ハブ挿入部１５に対し、中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側から着脱される。ハブダイナモ２０は、中心軸Ｏ方向において、車体２に設けられた前照灯７が設けられた側と同じ側（中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側）から、ハブ挿入部１５に対して挿抜される。ハブダイナモ２０は、ハブ挿入部１５の内周面１５ｆに形成された凹部１８に、ハブシェル２１の外周面２１ｆに形成された凸部２８を係合させてハブ挿入部１５内に挿入される。凹部１８と凸部２８とが係合することで、ハブ挿入部１５とハブシェル２１とが中心軸Ｏ周りの周方向に回転不能に係合される。このような凹部１８と凸部２８とにより、ハブ挿入部１５とハブシェル２１とを中心軸Ｏ周りの周方向に回転不能に係合する周方向係合部４１が構成される。
【００６２】
また、ハブダイナモ２０は、ハブシェル２１の中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側に設けられたフランジ部２７が、突き当たり面１７Ａに突き当たることで、ハブ挿入部１５に挿入されたハブシェル２１のハブ軸２５の中心軸Ｏ方向における位置が規定される。
さらに、ハブダイナモ２０は、ハブシェル２１のエンドプレート２１ｂが、ハブ挿入部１５の突き当たり面１７Ｂに突き当たることで、ハブ挿入部１５に挿入されたハブシェル２１のハブ軸２５の中心軸Ｏ方向における位置が規定される。このようなフランジ部２７及び突き当たり面１７Ａ、エンドプレート２１ｂと突き当たり面１７Ｂとにより、ハブ挿入部１５に挿入されたハブシェル２１のハブ軸２５の中心軸Ｏ方向における位置を規定する位置決め部４２が構成される。
【００６３】
また、ハブシェル２１とハブ挿入部１５とは、ボルト１０１、１０２により締結される。ボルト（締結ボルト）１０１は、ハブシェル２１のフランジ部２７と、ハブ挿入部１５の突き当たり面１７Ａとを、中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側から締結固定する。また、ボルト１０２は、ハブシェル２１のエンドプレート２１ｂと、ハブ挿入部１５とを、中心軸Ｏ方向の他方Ｑ側から締結固定する。これらのボルト１０１、１０２により、ハブ挿入部１５に挿入されたハブシェル２１が中心軸Ｏ方向に移動するのが拘束される。このようなボルト１０１、１０２は、ハブ挿入部１５に挿入されたハブシェル２１が中心軸Ｏ方向に移動するのを拘束する拘束部４３を構成する。
【００６４】
また、ハブシェル２１のコネクタプレート３８に設けられた出力端子２９と、前照灯７（図１参照）とは、接続配線（図示無し）により接続される。
【００６５】
このようなハブダイナモ付き車輪１０、ハブダイナモ２０では、自転車１の走行によってホイール１１が中心軸Ｏ周りに回転すると、ハブダイナモ２０のロータ２２が、ハブシェル２１とともに、ホイール１１と一体に回転する。すると、ロータ２２と一体に中心軸Ｏ周りに回転する永久磁石２２ｍとの相互作用により、ステータ２３のコイル２３ｃが交番電流を出力する。コイル２３ｃから出力された交番電流は、出力端子２９、接続配線（図示無し）を介して前照灯７に供給され、これによって前照灯７が点灯する。
【００６６】
次に、上記のようなハブダイナモ付き車輪１０の組立方法について説明する。
図６は、本発明の第１の実施形態におけるハブダイナモ付き車輪の組立方法の流れを示すフローチャートである。
図６に示すように、ハブダイナモ付き車輪１０を組み立てるには、まず、ハブダイナモ２０をハブ挿入部１５に挿入する（工程Ｓ１）。これには、ホイール１１の中心部に設けられた筒状のハブ挿入部１５に対し、ハブダイナモ２０の外周面２１ｆに設けられた凸部２８と、ハブ挿入部１５の内周面１５ｆに設けられた凹部１８とを係合させながら、ホイール１１の中心軸Ｏ（回転軸）方向の一方の側からハブダイナモ２０をハブ挿入部１５に挿入する。このとき、ハブシェル２１の胴部２１ａの外周面２１ｆの外径寸法は、ハブ挿入部１５の内周面１５ｆの内径寸法よりも小さい。また、ハブシェル２１に設けられた凸部２８の先端における外径寸法は、ハブ挿入部１５の内周面１５ｆに形成された凹部１８の底部における内径寸法よりも小さい。したがって、ハブダイナモ２０は、凸部２８と凹部１８とを係合させながら、ハブ挿入部１５に対して容易に挿入される。
【００６７】
次に、ハブダイナモ２０のフランジ部２７を、ハブ挿入部１５に設けられた突き当たり面１７Ａに対し、中心軸Ｏ方向から突き当てる（工程Ｓ２）。このとき、フランジ部２７が突き当たり面１７Ａに突き当たると同時に、ハブダイナモ２０のハブシェル２１のエンドプレート２１ｂが突き当たり面１７Ｂに突き当たる。これにより、ハブ挿入部１５に挿入されたハブダイナモ２０の中心軸Ｏ方向の位置が規定される。
【００６８】
この後、ハブダイナモ２０とハブ挿入部１５とを、ボルト１０１、１０２で締結する（工程Ｓ３）。これには、中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側から、ボルト１０１を、ハブシェル２１のフランジ部２７に形成された挿通孔２７ｈを通して、ハブ挿入部１５の突き当たり面１７Ａに形成された雌ネジ孔（図示無し）に締結する。また、中心軸Ｏ方向の他方Ｑ側から、ボルト１０２を、ハブ挿入部１５の縮径部１５ｂを通して、ハブシェル２１のエンドプレート２１ｂに形成された雌ネジ孔（図示無し）に締結する。これにより、ハブ挿入部１５に挿入されたハブシェル２１が中心軸Ｏ方向に移動するのが拘束される。
【００６９】
また、ハブダイナモ２０をハブ挿入部１５から取り外すときには、上記一連の作業を、逆の順序で行えばよい。すなわち、ボルト１０１、１０２を緩めて取り外した後、ハブダイナモ２０をハブ挿入部１５から中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側に移動させて抜き出せばよい。
【００７０】
このように、上述のハブダイナモ付き車輪１０は、車体２に固定されるハブ軸２５周りに回転自在に設けられるホイール１１と、ホイール１１の中心部に設けられ、ホイール１１の回転にともなって電力を発生するハブダイナモ２０と、を備える。さらに、ハブダイナモ付き車輪１０は、ホイール１１に設けられてハブダイナモ２０を収容し、ハブ軸２５の中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側からのみハブダイナモ２０が挿抜可能とされたハブ挿入部１５と、ハブ挿入部１５の内周面１５ｆに形成された凹部１８、及びハブシェル２１の外周面２１ｆに形成された凸部２８を有している。また、凹部１８と凸部２８とが係合することでハブ挿入部１５とハブシェル２１とをハブ軸２５周りの周方向に回転不能に係合する周方向係合部４１と、ハブ挿入部１５に挿入されたハブシェル２１のハブ軸２５の中心軸Ｏ方向における位置を規定する位置決め部４２と、ハブ挿入部１５に挿入されたハブシェル２１が中心軸Ｏ方向の他方Ｑ側に移動するのを拘束する拘束部４３と、を備える。
【００７１】
このような構成によれば、ホイール１１に設けられたハブ挿入部１５にハブダイナモ２０を挿入し、周方向係合部４１によってハブ挿入部１５とハブダイナモ２０のハブシェル２１とを係合させることで、ハブ挿入部１５とハブダイナモ２０のハブシェル２１とを周方向に回転不能に係合させることができる。さらに、位置決め部４２により、ハブ挿入部１５に挿入されたハブシェル２１の中心軸Ｏ方向における位置を規定した状態で、拘束部４３によりハブシェル２１がハブ挿入部１５内で中心軸Ｏ方向に移動するのを拘束することで、ハブダイナモ２０をホイール１１のハブ挿入部１５に固定して装着することができる。
【００７２】
ハブダイナモ２０は、ハブ挿入部１５に対してハブ軸２５の中心軸Ｏ方向の一方から挿抜可能であるので、ハブダイナモ２０をハブ挿入部１５に圧入する必要が無い。したがって、ホイール１１に対してハブダイナモ２０を容易に着脱することができる。これにより、ホイール１１やタイヤ１２を交換する際には、ハブダイナモ２０を同時に交換する必要が無く、交換対象のホイール１１から取り外したハブダイナモ２０を、新たに装着するホイール１１に装着すれば良い。このようにして、ハブダイナモ２０をホイール１１に圧入する構成を廃し、メンテナンス費用の低減を図ることができる。したがって、ホイール１１が樹脂製の場合であっても、ハブダイナモ２０を採用することが可能となる。
【００７３】
また、凹部１８及び凸部２８が、それぞれハブ軸２５周りの周方向に等間隔で複数組が設けられている。このような構成によれば、ハブ挿入部１５にハブダイナモ２０を挿入して装着する際、ハブ挿入部１５に対するハブダイナモ２０の周方向における向きが限定されることがない。これに対し、凹部１８及び凸部２８を、ハブ軸２５周りの周方向に不等間隔で設けた場合や、周方向に１組のみ設けた場合は、ハブ挿入部１５にハブダイナモ２０を挿入して装着する際、凹部１８と凸部２８とが係合するようにハブ挿入部１５に対するハブダイナモ２０の周方向における向きを調整する必要がある。このようにして、本実施形態の構成によれば、ハブ挿入部１５に対するハブダイナモ２０の組み付けを容易に行うことができる。
【００７４】
また、凹部１８及び凸部２８は、ハブ軸２５の中心軸Ｏ方向に沿って延びている。このような構成によれば、互いに係合する凹部１８及び凸部２８に沿って、ハブダイナモ２０をハブ軸２５の中心軸Ｏ方向に移動させることで、ハブ挿入部１５に対してハブダイナモ２０を着脱することができる。ハブ挿入部１５にハブダイナモ２０を装着した状態で互いに係合する凹部１８及び凸部２８は、ホイール１１の回転方向に直交して延びているので、ハブ挿入部１５とハブダイナモ２０のハブシェル２１とがハブ軸２５の中心軸Ｏ周りの周方向で、強固に係合される。
【００７５】
また、ハブシェル２１の外径寸法は、ハブ挿入部１５の内径寸法よりも小さい。このような構成によれば、ハブダイナモ２０のハブシェル２１を、ハブ挿入部１５に圧入することなくハブ挿入部１５に挿抜することができる。これにより、ハブダイナモ２０をハブ挿入部１５に対して容易に着脱することが可能となる。
【００７６】
また、ハブ挿入部１５は、位置決め部４２として、ハブ挿入部１５に挿入されたハブシェル２１の一部が突き当たる突き当たり面１７Ａを有する。このような構成によれば、ハブダイナモ２０をホイール１１に装着する際、ハブダイナモ２０をハブ挿入部１５に挿入し、ハブシェル２１の一部をハブ挿入部１５の突き当たり面１７Ａに突き当てれば、ハブシェル２１のハブ軸２５の中心軸Ｏ方向における位置を容易に規定することができる。
【００７７】
また、ハブシェル２１は、中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側に、径方向外側に延び、ハブ挿入部１５の突き当たり面１７Ａに突き当たるフランジ部２７を有する。このような構成によれば、ハブシェル２１に設けられたフランジ部２７をハブ挿入部１５の突き当たり面１７Ａに突き当てれば、ハブシェル２１のハブ軸２５の中心軸Ｏ方向における位置を容易に規定することができる。
【００７８】
また、拘束部４３は、ハブシェル２１とハブ挿入部１５とを、中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側から締結固定するボルト１０１を有する。このような構成によれば、ハブ挿入部１５に挿入したハブダイナモ２０のハブシェル２１を、ハブ軸２５の中心軸Ｏ方向の一方の側からボルト１０１を締め付けることで固定することができる。ハブ挿入部１５に対するハブダイナモ２０の挿抜作業も、ハブ軸２５の中心軸Ｏ方向の一方の側から行われる。このため、ハブ挿入部１５に対するハブシェル２１の挿抜作業、及びボルト１０１締付作業は、ハブ挿入部１５に対して中心軸Ｏ方向の同じ側でから行うことができ、作業性に優れる。
【００７９】
また、ハブダイナモ２０は、中心軸Ｏ方向において、車体２に設けられた前照灯７が設けられた側と同じ側から、ハブ挿入部１５に対して挿抜される。さらに、ハブダイナモ２０は、ホイール１１の回転にともなって発生した電力を外部に出力する出力端子２９を備え、出力端子２９は、中心軸Ｏ方向において、車体２に設けられた前照灯７が設けられた側と同じ側に設けられている。このような構成によれば、出力端子２９と前照灯７とを接続する接続配線（図示無し）を、出力端子２９及び前照灯７のそれぞれに接続する作業を、車体２に対してハブ軸２５の中心軸Ｏ方向の同じ側から行うことができ、作業性に優れる。
【００８０】
また、ハブ挿入部１５とハブダイナモ２０のハブシェル２１とが、樹脂材料により形成されている。このような構成によれば、ハブ挿入部１５とハブシェル２１との膨張係数が近いので、温度変化等によってハブ挿入部１５に対するハブシェル２１の挿抜作業がしにくくなるのを抑えることができる。
【００８１】
また、上述したようなハブダイナモ２０は、車体２に回転自在に設けられるホイール１１の中心部に設けられるハブダイナモ２０であって、ホイール１１の中心部に設けられた筒状のハブ挿入部１５に対し、ハブ挿入部１５の中心軸Ｏ方向に沿って挿抜可能なハブシェル２１を備えている。また、ハブシェル２１の内周部に設けられ、永久磁石２２ｍを有するロータ２２と、永久磁石２２ｍに対して径方向内側に設けられ、ロータ２２の回転により交番電流を出力するコイルを有したステータ２３と、ハブシェル２１の外周面２１ｆに形成され、ハブ挿入部１５の内周面１５ｆに形成される凹部１８（ホイール側被係合部）に係合し、ハブシェル２１をハブ挿入部１５に対してハブ軸２５周りの周方向に回転不能に係合する凸部２８（ダイナモ側係合部）と、を備える。
【００８２】
このような構成によれば、ハブダイナモ２０は、ハブ挿入部１５に対してハブ軸２５の中心軸Ｏ方向に沿って挿抜可能であるので、ハブダイナモ２０をハブ挿入部１５に圧入する必要が無い。したがって、ホイール１１に対してハブダイナモ２０を容易に着脱することができる。これにより、ホイール１１やタイヤ１２を交換する際には、ハブダイナモ２０を同時に交換する必要が無く、交換対象のホイール１１から取り外したハブダイナモ２０を、新たに装着するホイール１１に装着すれば良い。このようにして、ハブダイナモ２０をホイール１１に圧入する構成を廃し、メンテナンス費用の低減を図ることができる。したがって、ホイール１１が樹脂製の場合であっても、ハブダイナモ２０を採用することが可能となる。
【００８３】
また、上述したようなハブダイナモ２０は、各フランジ部２７の周方向に隣り合う凸部２８の間で、かつ周方向に等間隔となるように複数の挿通孔２７ｈが形成されている。この挿通孔２７ｈにボルト１０１を通して、ハブダイナモ２０とハブ挿入部１５とを締結固定する。
このような構成によれば、ボルト１０１の周方向で隣り合う凸部２８の間とすることにより、凸部２８の間の締結固定のためのスペースとして有効活用できる。また、凸部２８とボルト１０１とが径方向で並ぶ場合と比較して、ボルト１０１（挿通孔２７ｈ）の位置を径方向内側に寄せることができるので、この分、フランジ部２７を縮径化でき、ハブダイナモ２０を小型化できる。
【００８４】
また、上述したようなハブダイナモ付き車輪１０の組立方法は、ホイール１１の中心部に設けられた筒状のハブ挿入部１５に対し、ハブダイナモ２０の外周面２１ｆに設けられた凸部２８とハブ挿入部１５の内周面１５ｆに設けられた凹部１８とを係合させながら、ホイール１１の中心軸Ｏ（回転軸）方向の一方の側からハブダイナモ２０を挿入する工程Ｓ１と、ハブダイナモ２０のハブシェル２１に設けられて径方向外側に広がるフランジ部２７を、ハブ挿入部１５に設けられた突き当たり面１７Ａに対し、中心軸Ｏ方向から突き当てる工程Ｓ２と、ハブダイナモ２０とハブ挿入部１５とをボルト１０１で締結する工程Ｓ３と、を備える。
このような構成によれば、ハブダイナモ２０をホイール１１に圧入する構成を廃し、メンテナンス費用の低減を図ることができるハブダイナモ付き車輪１０を提供することが可能となる。
【００８５】
（第２の実施形態）
次に、本発明にかかるハブダイナモ付き車輪、ハブダイナモ、ハブダイナモ付き車輪の組立方法の第２の実施形態について説明する。なお、以下に説明する第２の実施形態においては、上記第１の実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。
図７は、本発明の第２の実施形態におけるハブダイナモの外観を示す正面図である。
【００８６】
図７に示すように、本実施の形態において、ハブダイナモ付き車輪１０Ｂに設けられるハブダイナモ２０Ｂは、ハブシェル２１の外周面２１ｆに、凸部（ハブ側係合部）２８Ｂが設けられている。この凸部２８Ｂは、上記第１の実施形態の凸部２８と同様、ハブシェル２１の外周面２１ｆから径方向外側に突出している。凸部２８Ｂは、中心軸Ｏ周りの周方向において、等間隔に、ハブ挿入部１５の内周面１５ｆに形成される凹部（ホイール側被係合部）１８Ｂ（図２参照）と同数が設けられている。各凸部２８Ｂは、ハブ軸２５の中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側から他方Ｑ側に向かって、中心軸Ｏに対して傾斜して延びたスキュー構造とされている。また、ハブ挿入部１５の内周面１５ｆに形成され、凸部２８Ｂが係合する凹部１８Ｂも、凸部２８Ｂと同様、中心軸Ｏに対して傾斜して延びている。
【００８７】
ここで、凹部１８Ｂ及び凸部２８Ｂは、車体２が前進する方向にホイール１１が回転した場合に、ホイール１１とハブダイナモ２０Ｂとの間に生じる相対回転力によって、ハブダイナモ２０Ｂがハブ挿入部１５に対して中心軸Ｏ方向の他方Ｑ側に変位する方向に傾斜している。本実施形態の場合、凹部１８Ｂ及び凸部２８Ｂは、中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側から他方Ｑ側に向かって、車体２が前進するときのホイール１１の回転方向とは反対方向に捻れるように傾斜している。
【００８８】
このように、上述のハブダイナモ付き車輪１０Ｂは、凹部１８Ｂ及び凸部２８Ｂが、ハブ軸２５の中心軸Ｏ方向の一方Ｐ側から他方Ｑ側に向かって、中心軸Ｏに対して傾斜して延びている。このような構成によれば、凹部１８Ｂ及び凸部２８Ｂを互いに係合させることで、ハブ挿入部１５とハブダイナモ２０のハブシェル２１とをハブ軸２５周りに回転不能に係合することができる。凹部１８Ｂ及び凸部２８Ｂは、ハブ軸２５の中心軸Ｏに対して傾斜したスキュー構造となっている。これにより、特定の方向にホイール１１が回転したときに、ホイール１１とハブダイナモ２０との相対回転力によって、ハブダイナモ２０がハブ挿入部１５から抜ける方向に回転するのを防ぐことができる。
【００８９】
さらに、本実施形態においては、車体２が前進する方向にホイール１１が回転した場合に、ホイール１１とハブダイナモ２０との間に生じる相対回転力によって、ハブダイナモ２０がハブ挿入部１５に対して中心軸Ｏ方向の他方の側に変位する方向に、凹部１８Ｂ及び凸部２８Ｂが傾斜している。このような構成によれば、車体２が前進する方向にホイール１１が回転した場合に、ホイール１１とハブダイナモ２０との間に生じる相対回転力によって、ハブダイナモ２０がハブ挿入部１５から抜ける方向に回転するのを防ぐことができる。
【００９０】
また、このようなハブダイナモ付き車輪１０Ｂにおいても、上記第１の実施形態と同様、ハブダイナモ２０をホイール１１に圧入する構成を廃し、メンテナンス費用の低減を図ることができる。したがって、ホイール１１が樹脂製の場合であっても、ハブダイナモ２０を採用することが可能となる。
【００９１】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上述の各実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上記実施形態において、ハブ挿入部１５の内周面１５ｆに凹部１８を形成し、ハブシェル２１の外周面２１ｆに凸部２８を形成するようにしたが、これに限らない。ハブ挿入部１５の内周面１５ｆに凸部２８を形成し、ハブシェル２１の外周面２１ｆに凹部１８を形成するようにしてもよい。
【００９２】
また、上記実施形態において、拘束部１０３は、ハブダイナモ２０を、ボルト１０１とボルト１０２とで、ハブ挿入部１５に締結固定するようにしたが、これに限らない。例えば、ボルト１０２による締結は、省略することも可能である。
【００９３】
また、上記実施形態において、位置決め部４２は、ハブダイナモ２０のフランジ部２７と、ハブシェル２１のエンドプレート２１ｂとを、ハブ挿入部１５の突き当たり面１７Ａ、１７Ｂに突き当てることで、ハブダイナモ２０の中心軸Ｏ方向の位置を規定するようにしたが、これに限らない。フランジ部２７と突き当たり面１７Ａ、及びエンドプレート２１ｂと突き当たり面１７Ｂのいずれか一方のみを互いに突き当てることで、ハブダイナモ２０の中心軸Ｏ方向の位置を規定するようにしてもよい。
【００９４】
また、ハブダイナモ２０、２０Ｂのロータ２２やステータ２３等の内部構成については、適宜変更してもよい。
さらに、ハブダイナモ２０で発生した電力の供給先については、前照灯７に限らず、他の用途であってもよい。
【００９５】
また、上記実施形態では、ハブダイナモ付き車輪１０、１０Ｂを、自転車１に適用するようにしたが、これに限らない。上記と同様のハブダイナモ付き車輪１０、１０Ｂは、自転車１以外の、三輪車、車椅子、手押し車等の他の車両の車輪にも適用可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１…自転車、２…車体、７…前照灯、１０…ハブダイナモ付き車輪、１０Ｂ…ハブダイナモ付き車輪、１１…ホイール、１２…タイヤ、１３…リム、１４…スポーク、１５…ハブ挿入部、１５ｆ…内周面、１７Ａ、１７Ｂ…突き当たり面、１８、１８Ｂ…凹部（ホイール側被係合部）、２０、２０Ｂ…ハブダイナモ、２１…ハブシェル、２１ｆ…外周面、２２…ロータ、２２ｍ…永久磁石、２３…ステータ、２３ｃ…コイル、２５…ハブ軸、２７…フランジ部、２８、２８Ｂ…凸部（ハブ側係合部）、２９…出力端子、４１…周方向係合部、４２…位置決め部、４３…拘束部、１０１…ボルト（締結ボルト）、１０２…ボルト、Ｏ…中心軸、Ｓ１…工程、Ｓ２…工程、Ｓ３…工程
【図１】
2019166994.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年8月10日(2018.8.10)
【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】
車体に固定されるハブ軸周りに回転自在に設けられるホイールと、
前記ホイールの中心部に設けられ、前記ホイールの回転にともなって電力を発生するハブダイナモと、を備え、
前記ホイールに設けられて前記ハブダイナモを収容し、前記ハブ軸の中心軸方向の一方側からのみ前記ハブダイナモが挿抜可能とされたハブ挿入部と、
前記ハブ挿入部の内周面及び前記ハブダイナモのハブシェルの外周面の一方に形成された凹部、及び前記ハブ挿入部の内周面及び前記ハブシェルの外周面の他方に形成された凸部を有し、前記凹部と前記凸部とが係合することで前記ハブ挿入部と前記ハブシェルとを前記ハブ軸周りの周方向に回転不能に係合する周方向係合部と、
前記ハブ挿入部に挿入された前記ハブシェルの前記ハブ軸の中心軸方向における位置を規定する位置決め部と、
前記ハブ挿入部に挿入された前記ハブシェルが前記中心軸方向に移動するのを拘束する拘束部と、
を備えることを特徴とするハブダイナモ付き車輪。
【請求項２】
前記凹部及び前記凸部は、それぞれ前記ハブ軸周りの周方向に等間隔で複数組が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項３】
前記凹部及び前記凸部は、前記ハブ軸の中心軸方向に沿って延びている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項４】
前記凹部及び前記凸部は、前記中心軸に対して傾斜して延びていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項５】
前記車体が前進する方向に前記ホイールが回転した場合に、前記ホイールと前記ハブダイナモとの間に生じる相対回転力によって、前記ハブダイナモが前記ハブ挿入部に対して前記中心軸方向の他方の側に変位する方向に、前記凹部及び前記凸部が傾斜していることを特徴とする請求項４に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項６】
前記ハブシェルの外径寸法は、前記ハブ挿入部の内径寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項７】
前記ハブ挿入部は、前記位置決め部として、前記ハブ挿入部に挿入された前記ハブシェルの一部が突き当たる突き当たり面を有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項８】
前記ハブシェルは、前記中心軸方向の一方側に、径方向外側に延び、前記ハブ挿入部の前記突き当たり面に突き当たるフランジ部を有する
ことを特徴とする請求項７に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項９】
前記拘束部は、前記ハブシェルと前記ハブ挿入部とを、前記中心軸方向の一方側から締結固定するボルトを有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項１０】
前記ボルトは、周方向で隣り合う前記凹部の間、及び前記凸部の間のいずれかの間に配置されている
ことを特徴とする請求項９に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項１１】
前記ハブダイナモは、前記中心軸方向において、前記車体に設けられた前照灯が設けられた側と同じ側から、前記ハブ挿入部に対して挿抜されることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項１２】
前記ハブダイナモは、前記ホイールの回転にともなって発生した電力を外部に出力する出力端子を備え、
前記出力端子は、前記中心軸方向において、前記車体に設けられた前照灯が設けられた側と同じ側に設けられている
ことを特徴とする請求項１１に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項１３】
前記ハブ挿入部と前記ハブダイナモの前記ハブシェルとが、樹脂材料により形成されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載のハブダイナモ付き車輪。
【請求項１４】
車体に回転自在に設けられるホイールの中心部に設けられるハブダイナモであって、
前記ホイールの中心部に設けられた筒状のハブ挿入部に対し、前記ハブ挿入部の中心軸方向に沿って挿抜可能なハブシェルと、
前記ハブシェルの内周部に設けられ、永久磁石を有するロータと、
前記永久磁石に対して径方向内側に設けられ、前記ロータの回転により交番電流を出力するコイルを有したステータと、
前記ハブシェルの外周面に形成され、前記ハブ挿入部の内周面に形成されるホイール側被係合部に係合し、前記ハブシェルを前記ハブ挿入部に対して前記中心軸周りの周方向に回転不能に係合するハブ側係合部と、
を備えることを特徴とするハブダイナモ。
【請求項１５】
請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載のハブダイナモ付き車輪の組立方法であって、
ホイールの中心部に設けられた筒状のハブ挿入部に対し、前記ハブ挿入部の内周面及び前記ハブダイナモの外周面の一方に設けられた凸部と前記ハブ挿入部の内周面及び前記ハブダイナモの外周面の他方に設けられた凹部とを係合させながら、前記ホイールの回転軸方向の一方の側からハブダイナモを挿入する工程と、
前記ハブダイナモのハブシェルに設けられて径方向外側に広がるフランジ部を、前記ハブ挿入部に設けられた突き当たり面に対し、前記回転軸方向から突き当てる工程と、
前記ハブダイナモの前記フランジ部と、前記ハブ挿入部の突き当たり面とを締結ボルトで締結する工程と、
を備えることを特徴とするハブダイナモ付き車輪の組立方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また、本発明のハブダイナモは、車体に回転自在に設けられるホイールの中心部に設けられるハブダイナモであって、前記ホイールの中心部に設けられた筒状のハブ挿入部に対し、前記ハブ挿入部の中心軸方向に沿って挿抜可能なハブシェルと、前記ハブシェルの内周部に設けられ、永久磁石を有するロータと、前記永久磁石に対して径方向内側に設けられ、前記ロータの回転により交番電流を出力するコイルを有したステータと、前記ハブシェルの外周面に形成され、前記ハブ挿入部の内周面に形成されるホイール側被係合部に係合し、前記ハブシェルを前記ハブ挿入部に対して前記中心軸周りの周方向に回転不能に係合するハブ側係合部と、を備えることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
また、上述したようなハブダイナモ２０は、車体２に回転自在に設けられるホイール１１の中心部に設けられるハブダイナモ２０であって、ホイール１１の中心部に設けられた筒状のハブ挿入部１５に対し、ハブ挿入部１５の中心軸Ｏ方向に沿って挿抜可能なハブシェル２１を備えている。また、ハブシェル２１の内周部に設けられ、永久磁石２２ｍを有するロータ２２と、永久磁石２２ｍに対して径方向内側に設けられ、ロータ２２の回転により交番電流を出力するコイルを有したステータ２３と、ハブシェル２１の外周面２１ｆに形成され、ハブ挿入部１５の内周面１５ｆに形成される凹部１８（ホイール側被係合部）に係合し、ハブシェル２１をハブ挿入部１５に対してハブ軸２５周りの周方向に回転不能に係合する凸部２８（ハブ側係合部）と、を備える。