(57)【要約】      （修正有）【課題】小型且つ軽量で、高電圧及びハイパワーを発生することができる自転車用発電機を提供する。【解決手段】ボスケース１０と、シャフト２０と、発電機３０と、を含み、ボスケース１０は、内部には一側が開口されている収容空間１１が設けられ、収容空間１１には軸心貫通孔１２が開設され、シャフト２０は、中段には結合段２１が設けられ、一端が軸心貫通孔１２から外部に突き出しており、発電機３０は、シャフト２０の結合段に固定され、コイルユニット３１と、磁石ユニット３２と、二つのヨークユニット３３と、ボス蓋４０と、を含み、コイルユニット３１の周面にはコイルが巻き付けられ、磁石ユニット３２は、リング形状を呈し、相違する磁極の磁石が交錯に配列されており、二つのヨークユニット３３は、数量が前記磁石と同じヨークから構成され、ボス蓋４０の円心には軸心貫通孔４１が開設されていることを特徴とする。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ボスケースと、シャフトと、発電機と、を含む自転車用発電機において、
前記ボスケースは、内部には一側が開口されている収容空間が設けられており、前記収容空間には軸心貫通孔が開設されており、
前記シャフトは、中段には結合段が設けられており、前記ボスケース内に設けられており、一端が前記軸心貫通孔から外部に突き出しており、
前記発電機は、前記シャフトの結合段に固定されており、コイルユニットと、磁石ユニットと、二つのヨークユニットと、ボス蓋と、を含み、
前記コイルユニットは、その周面にはコイルが巻き付けられており、
前記磁石ユニットは、リング形状を呈し、相違する磁極の磁石が交錯に配列されており、前記磁石は、ネオジム・鉄・ホウ素の焼結体であり、一側がN極であり、他側がS極であり、隣接している磁石の磁極が互いに相違しており、前記磁石ユニットは、前記コイルユニットの周面に設けられており、前記コイルユニットと連動しなく、前記ボスケースの内周面に結合されており、
前記二つのヨークユニットは、数量が前記磁石と同じのヨークから構成され、前記ヨークの外端部には爪が設けられており、前記二つのヨークユニットは、前記コイルユニットの両側から前記コイルユニットを押付け、前記コイルユニットを覆っており、且つ前記爪は、前記コイルユニットの円心から遠ざかった円周に設けられており、前記磁石とそれぞれ対応しており、
前記ボス蓋は、その円心には軸心貫通孔が開設されており、前記ボスケースの収容空間の開口に締め付けられており、前記シャフトの他端が前記軸心貫通孔から外部に突き出しており、前記ボス蓋により、前記磁石組は、宙に浮んでいるように、前記コイルユニットの外周面の前記ボスケースに固定されていることを特徴とする、自転車用発電機。
【請求項２】
前記シャフトは、その両端にはナット締付段がそれぞれ設けられており、更に、二つの軸受と、二つの防水ゴムリングと、継手押付と、コネクタと、二つのナットと、を含み、
前記二つの軸受は、前記ボスケースと、前記ボス蓋の軸心貫通孔と、にそれぞれ設けられており、
前記二つの防水ゴムリングは、前記ボスケースと、前記ボス蓋の軸心貫通孔と、の外側にそれぞれ設けられており、
前記継手押付は、前記二つの軸受のうちの一つの外側に設けられており、
前記コネクタは、前記継手押付の外側に設けられており、且つ前記発電機のコイルユニットのコイルと電気的に連接しており、
前記二つのナットは、前記シャフトの両端のナット締付段に締め付けられており、
前記発電機は、更に、二つの発電機押え板と、固定子ナットと、を含み、前記シャフトの結合段は、一辺には係止縁が凸設されており、他辺には固定子締付段が設けられており、前記発電機押え板は、前記二つのヨークユニットの外側から前記二つのヨークユニットを押え、前記発電機のコイルユニットと前記二つのヨークユニットとは、前記シャフトの結合段に設けられており、一辺が前記係止縁に定位されており、前記固定子ナットにより他辺が前記固定子締付段に締付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の自転車用発電機。
【請求項３】
前記磁石ユニットにある複数の磁石は、リング体に一体成形され、そのN極とS極とがそれぞれ前記磁石ユニットのリング体の左側と右側とに対応していることを特徴とする、請求項１に記載の自転車用発電機。
【請求項４】
前記磁石ユニットにある複数の磁石は、それぞれ別体であり、リング形状を呈する磁石取付枠に固定されており、前記磁石取付枠の外周面には若干の磁石溝が等距離を置いて設けられており、前記磁石溝には磁石を設け可能であり、前記磁石のN極とS極とがそれぞれ前記磁石ユニット及び前記磁石取付枠の左側と右側とに対応していることを特徴とする、請求項１に記載の自転車用発電機。
【請求項５】
前記磁石組は前記コイルユニットの中段に設けられており、前記二つのヨークユニットのヨークは、その数量は前記磁石の数量の半分であり、対称な形状にされており、前記コイルユニットの両側から前記コイルユニットを覆い可能であり、その一端には爪が設けられており、前記二つのヨークユニットの爪は、互いに対向しており、前記磁石の左右側にそれぞれ設けられており、同じ磁石のN極とS極とに対応しており、前記磁石ユニットの外周面が前記ボスケースの収容空間の周面に固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の自転車用発電機。
【請求項６】
前記磁石ユニットは前記コイルユニットの一側にずらされており、前記二つのヨークユニットは、そのヨークの数量が前記磁石の数量の半分であり、一つのヨークユニットが他のヨークユニットよりも長く、前記コイルユニットの両側から前記コイルユニットを覆い可能であり、その一端には爪が設けられており、前記二つのヨークユニットの爪は、互いに対向しており、前記磁石の内外周面にそれぞれ設けられており、同じ磁石のN極とS極とに対応しており、前記磁石ユニットの一側は、前記ボスケースの収容空間の底部、又は前記ボス蓋の端面に固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の自転車用発電機。
【請求項７】
前記磁石ユニットにある複数の磁石は、リング体に一体成形され、そのN極とS極とがそれぞれ前記磁石ユニットの内外周面に対向しており、前記磁石ユニットが前記コイルユニットの外周面の一側にずらされており、前記二つのヨークユニットのヨークは、その数量が前記磁石の数量の半分であり、それぞれ前記コイルユニットを覆っており、前記ヨークの両端には爪がそれぞれ設けられており、前記二つの爪は、それぞれ前記磁石の左右側に対向しており、互いにずらされており、前記磁石ユニットの外周面が前記ボスケースの収容空間の周面に固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の自転車用発電機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、自転車用発電機に係り、特に、自転車が運転しているときに発電することができる自転車用発電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自転車の発電機はボスの内部に設けられ、自転車のホイルの動力により、発電機の回転子が固定子に対して回転し、電流が発生され、なお、上記発電機の回転子と固定子とは、何れかの一つが永久磁石であり、他がヨークであり、永久磁石がネオジム・鉄・ホウ素の焼結体であり、円筒形状を呈し、ヨークに永久磁石を合わせると、電流が発生され、このような発電機によれば、磁気エネルギーは僅か3〜12MGoeであり、発生される電圧及びパワーが小さく、電圧とパワーとを増加したい場合には、上記発電機の寸法を増大することが必要であり、そうすると、ボスを増大することも必要になり、ひいては自転車が更に重くなる。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
本考案の主な目的は、小型且つ軽量で、高電圧及びハイパワーを発生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】
【０００４】
本考案の請求項１に記載の自転車用発電機によると、ボスケースと、シャフトと、発電機と、を含む自転車用発電機において、前記ボスケースは、内部には一側が開口されている収容空間が設けられており、前記収容空間には軸心貫通孔が開設されており、前記シャフトは、中段には結合段が設けられており、前記ボスケース内に設けられており、一端が前記軸心貫通孔から外部に突き出しており、前記発電機は、前記シャフトの結合段に固定されており、コイルユニットと、磁石ユニットと、二つのヨークユニットと、ボス蓋と、を含み、前記コイルユニットは、その周面にはコイルが巻き付けられており、前記磁石ユニットは、リング形状を呈し、相違する磁極の磁石が交錯に配列されており、前記磁石は、ネオジム・鉄・ホウ素の焼結体であり、一側がN極であり、他側がS極であり、隣接している磁石の磁極が互いに相違しており、前記磁石ユニットは、前記コイルユニットの周面に設けられており、前記コイルユニットと連動しなく、前記ボスケースの内周面に結合されており、前記二つのヨークユニットは、数量が前記磁石と同じのヨークから構成され、前記ヨークの外端部には爪が設けられており、前記二つのヨークユニットは、前記コイルユニットの両側から前記コイルユニットを押付け、前記コイルユニットを覆っており、且つ前記爪は、前記コイルユニットの円心から遠ざかった円周に設けられており、前記磁石とそれぞれ対応しており、前記ボス蓋は、その円心には軸心貫通孔が開設されており、前記ボスケースの収容空間の開口に締め付けられており、前記シャフトの他端が前記軸心貫通孔から外部に突き出しており、前記ボス蓋により、前記磁石組は、宙に浮んでいるように、前記コイルユニットの外周面の前記ボスケースに固定されていることを特徴とする自転車用発電機である。
【０００５】
本考案の請求項２に記載の自転車用発電機によると、前記シャフトは、その両端にはナット締付段がそれぞれ設けられており、更に、二つの軸受と、二つの防水ゴムリングと、継手押付と、コネクタと、二つのナットと、を含み、前記二つの軸受は、前記ボスケースと、前記ボス蓋の軸心貫通孔と、にそれぞれ設けられており、前記二つの防水ゴムリングは、前記ボスケースと、前記ボス蓋の軸心貫通孔と、の外側にそれぞれ設けられており、前記継手押付は、前記二つの軸受のうちの一つの外側に設けられており、前記コネクタは、前記継手押付の外側に設けられており、且つ前記発電機のコイルユニットのコイルと電気的に連接しており、前記二つのナットは、前記シャフトの両端のナット締付段に締め付けられており、前記発電機は、更に、二つの発電機押え板と、固定子ナットと、を含み、前記シャフトの結合段は、一辺には係止縁が凸設されており、他辺には固定子締付段が設けられており、前記発電機押え板は、前記二つのヨークユニットの外側から前記二つのヨークユニットを押え、前記発電機のコイルユニットと前記二つのヨークユニットとは、前記シャフトの結合段に設けられており、一辺が前記係止縁に定位されており、前記固定子ナットにより他辺が前記固定子締付段に締付けられている。
【０００６】
本考案の請求項３に記載の自転車用発電機によると、前記磁石ユニットにある複数の磁石は、リング体に一体成形され、そのN極とS極とがそれぞれ前記磁石ユニットのリング体の左側と右側とに対応している。
【０００７】
本考案の請求項４に記載の自転車用発電機によると、前記磁石ユニットにある複数の磁石は、それぞれ別体であり、リング形状を呈する磁石取付枠に固定されており、前記磁石取付枠の外周面には若干の磁石溝が等距離を置いて設けられており、前記磁石溝には磁石を設け可能であり、前記磁石のN極とS極とがそれぞれ前記磁石ユニット及び前記磁石取付枠の左側と右側とに対応している。
【０００８】
本考案の請求項５に記載の自転車用発電機によると、前記磁石組は前記コイルユニットの中段に設けられており、前記二つのヨークユニットのヨークは、その数量は前記磁石の数量の半分であり、対称な形状にされており、前記コイルユニットの両側から前記コイルユニットを覆い可能であり、その一端には爪が設けられており、前記二つのヨークユニットの爪は、互いに対向しており、前記磁石の左右側にそれぞれ設けられており、同じ磁石のN極とS極とに対応しており、前記磁石ユニットの外周面が前記ボスケースの収容空間の周面に固定されている。
【０００９】
本考案の請求項６に記載の自転車用発電機によると、前記磁石ユニットは前記コイルユニットの一側にずらされており、前記二つのヨークユニットは、そのヨークの数量が前記磁石の数量の半分であり、一つのヨークユニットが他のヨークユニットよりも長く、前記コイルユニットの両側から前記コイルユニットを覆い可能であり、その一端には爪が設けられており、前記二つのヨークユニットの爪は、互いに対向しており、前記磁石の内外周面にそれぞれ設けられており、同じ磁石のN極とS極とに対応しており、前記磁石ユニットの一側は、前記ボスケースの収容空間の底部、又は前記ボス蓋の端面に固定されている。
【００１０】
本考案の請求項７に記載の自転車用発電機によると、前記磁石ユニットにある複数の磁石は、リング体に一体成形され、そのN極とS極とがそれぞれ前記磁石ユニットの内外周面に対向しており、前記磁石ユニットが前記コイルユニットの外周面の一側にずらされており、前記二つのヨークユニットのヨークは、その数量が前記磁石の数量の半分であり、それぞれ前記コイルユニットを覆っており、前記ヨークの両端には爪がそれぞれ設けられており、前記二つの爪は、それぞれ前記磁石の左右側に対向しており、互いにずらされており、前記磁石ユニットの外周面が前記ボスケースの収容空間の周面に固定されている。
【考案の効果】
【００１１】
本考案の自転車用発電機によれば、小型且つ軽量で、高電圧及びハイパワーを発生することができるという効果を有する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、図１乃至図３を参照する。本考案に係る自転車用発電機は、ボスケース１０と、シャフト２０と、発電機３０と、を含む。
前記ボスケース１０は、内部には一側が開口されている収容空間１１が設けられており、前記収容空間１１には軸心貫通孔１２が開設されている。
【００１３】
前記シャフト２０は、中段には結合段２１が設けられており、結合段２１は、一辺には係止縁２２が凸設されており、他辺には固定子締付段２３が設けられており、また、シャフト２０の両端にはナット締付段２４がそれぞれ設けられており、シャフト２０は、ボスケース１０内に設けられており、一端が軸心貫通孔１２から外部に突き出している。
【００１４】
前記発電機３０は、シャフト２０の結合段２１に固定されており、コイルユニット３１と、磁石ユニット３２と、二つのヨークユニット３３と、ボス蓋３４と、を含む。前記コイルユニット３１は、その周面にはコイルが巻き付けられている。前記磁石ユニット３２は、リング形状を呈し、相違する磁極の磁石３２０が交錯に配列されており、磁石３２は、ネオジム・鉄・ホウ素の焼結体であり、一側がN極３２１であり、他側がS極３２２であり、隣接している磁石３２０の磁極が互いに相違しており、磁石ユニット３２は、コイルユニット３１の周面に設けられており、コイルユニット３１と連動しなく、ボスケース１０の内周面に結合されている。
【００１５】
前記二つのヨークユニット３３は、数量が磁石３２０と同じのヨーク３３０から構成され、ヨーク３３０の外端部には爪３３２が設けられており、二つのヨークユニット３３は、コイルユニット３１の両側から前記コイルユニットを押付け、コイルユニット３１を覆っており、且つ爪３３２は、コイルユニット３１の円心から遠ざかった円周に設けられており、磁石３２０とそれぞれ対応している。
【００１６】
前記ボス蓋４０は、その円心には軸心貫通孔４１が開設されており、ボスケース１０の収容空間の開口に締め付けられており、シャフト２０の他端が軸心貫通孔４１から外部に突き出しており、ボス蓋４０により、磁石組３２は、宙に浮んでいるように、コイルユニット３１の外周面のボスケース１０に固定されている。
【００１７】
前記発電機３０は、更に、二つの発電機押え板３４と、固定子ナット３５と、を含む。二つの発電機押え板３４は、二つのヨークユニット３３の両側から二つのヨークユニット３３を押し付ける。固定子ナット３５は、発電機３０のコイルユニット３１と二つのヨークユニット３３とは、シャフト２０の結合段２１に設けられており、一辺が係止縁２２に定位されており、固定子ナット３５により他辺が固定子締付段２３に締付けられている。
【００１８】
シャフト２０は、更に、二つの軸受５０と、二つの防水ゴムリング６０と、継手押付７０と、コネクタ８０と、二つのナット９０と、を含む。二つの軸受５０は、ボスケース１０と、ボス蓋４０の軸心貫通孔１２、４１と、にそれぞれ設けられている。二つの防水ゴムリング６０は、ボスケース１０と、ボス蓋４０の軸心貫通孔１２、４１と、の外側にそれぞれ設けられている。継手押付７０は、二つの軸受５０のうちの一つの外側に設けられている。コネクタ８０は、継手押付７０の外側に設けられており、且つ発電機３０のコイルユニット３１のコイルと電気的に連接している。二つのナット９０は、シャフト２０の両端のナット締付段２４に締め付けられている。
【００１９】
自転車が運転しているときには、ボスケース１０が自転車のホイルに駆動され、発電機３０の磁石ユニット３２が二つの対向しているヨークユニット３３の間に移動され、二つのヨークユニット３３は、シャフト２０に固定されており回動不能であり、このように、コイルユニット３１には電流が発生される。
【００２０】
磁石ユニット３２の構造は下記の三つの形態がある。
（１）磁石ユニット３２にある複数の磁石３２０は、図６に示すように、リング体に一体成形され、そのN極３２１とS極３２２とがそれぞれ磁石ユニット３２のリング体の左側と右側とに対応している。
【００２１】
（２）磁石ユニット３２にある複数の磁石３２０は、図７に示すように、それぞれ別体であり、リング形状を呈する磁石取付枠３７に固定されており、磁石取付枠３７の外周面には若干の磁石溝３７０が等距離を置いて設けられており、磁石溝３７０には磁石３２０を設け可能であり、磁石３２０のN極３２１とS極３２２とがそれぞれ磁石ユニット３２及び磁石取付枠３７の左側と右側とに対応している。
【００２２】
（３）磁石ユニット３２にある複数の磁石３２０は、図８に示すように、リング体に一体成形され、そのN極３２１とS極３２２とがそれぞれ磁石ユニット３２のリング体の内周面と外周面とに対応している。
【００２３】
また、発電機３０の構造は下記の三つの形態がある。
（１）図４及び図５に示すように、磁石組３２はコイルユニット３１の中段に設けられており、二つのヨークユニット３３のヨーク３３０は、その数量は磁石３２０の数量の半分であり、対称な形状にされており、コイルユニット３１の両側からコイルユニット３１を覆い可能であり、その一端には爪３３２が設けられており、二つのヨークユニット３３の爪３３２は、互いに対向しており、磁石３２０の左右側にそれぞれ設けられており、同じ磁石３２０のN極３２１とS極３２２とに対応しており、磁石ユニット３２の外周面がボスケース１０の収容空間１１の周面の中段に固定されてもいいし、図９及び図１０に示すように、磁石ユニット３２の外周面がボスケース１０の収容空間１１の周面の一側にずれされて固定されてもよい。
【００２４】
（２）図８、図１１及び図１２に示すように、磁石ユニット３２はコイルユニット３１の一側にずらされており、二つのヨークユニット３３は、そのヨーク３３０の数量が磁石３２０の数量の半分であり、一つのヨークユニット３３が他のヨークユニット３３よりも長く、コイルユニット３１の両側からコイルユニット３１を覆い可能であり、その一端には爪３３２が設けられており、二つのヨークユニット３３の爪３３２は、互いに対向しており、磁石３２０の内外周面にそれぞれ設けられており、同じ磁石３２０のN極３２１とS極３２２とに対応しており、磁石ユニット３２の一側は、ボスケース１０の収容空間１１の底部、又はボス蓋４０の端面に固定されている。
【００２５】
（３）図１３及び図１４に示すように、磁石ユニット３２がコイルユニット３１の外周面の一側にずらされており、二つのヨークユニット３３のヨーク３３０は、その数量が磁石３２０の数量の半分であり、それぞれコイルユニット３１を覆っており、ヨーク３３０の両端には爪３３２がそれぞれ設けられており、二つの爪３３２は、それぞれ磁石３２０の左右側に対向しており、互いにずらされており、磁石ユニット３２の外周面がボスケース１０の収容空間１１の周面に固定されている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本考案の組合状態の斜視図である。
【図２】本考案の分解斜視図である。
【図３】本考案の組合状態の断面図である。
【図４】本考案の実施例１に係る発電機の組合状態の斜視図である。
【図５】本考案の実施例１に係る発電機の組合状態の断面図である。
【図６】本考案に係る磁石ユニットの実施例の斜視図である。
【図７】本考案に係る磁石ユニットの別の実施例の斜視図である。
【図８】本考案に係る磁石ユニットの更に別の実施例の斜視図である。
【図９】本考案の実施例２に係る発電機の組合状態の斜視図である。
【図１０】本考案の実施例２に係る発電機の組合状態の断面図である。
【図１１】本考案の実施例３に係る発電機の組合状態の斜視図である。
【図１２】本考案の実施例３に係る発電機の組合状態の断面図である。
【図１３】本考案の実施例４に係る発電機の組合状態の斜視図である。
【図１４】本考案の実施例４に係る発電機の組合状態の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０    ボスケース
１１    収容空間
１２    軸心貫通孔
２０    シャフト
２１    結合段
２２    係止縁
２３    固定子締付段
２４    ナット締付段
３０    発電機
３１    コイルユニット
３２    磁石ユニット
３３    ヨークユニット
３４    発電機押え板
３５    固定子ナット
３７    磁石取付枠
４０    ボス蓋
４１    軸心貫通孔
５０    軸受
６０    防水ゴムリング
７０    継手押付
８０    コネクタ
９０    ナット
３２０  磁石
３２１  N極
３２２  S極
３３０  ヨーク
３３２  爪
３７０  磁石溝
【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】
0003148720.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003148720.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
0003148720.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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