(57)【要約】      （修正有）【課題】従来のリムダイナモやハブダイナモのように自転車に組み込む前提の発電機と違い、自転車への着脱が可能であり、より簡易な構成であり、かつ幅広い車輪サイズに対して固定することのできる自転車用発電機、および自転車を提供すること。【解決手段】自転車用発電機１０は、車軸Ａ端部に取り付けられるステータ部１と、ステータ部１に対向して設けられるロータ部５を備えてなり、ステータ部１は、フレームパイプＦの外側に取り付けられるブラケット２と、ブラケット２の内側に固定されるステータ３とからなり、ロータ部５は、ハブＨ端部の内側に取り付けられるステー６と、ステー６の外側に固定されるロータ７とからなり、車軸Ａと同軸上に着脱自在に取り付けられる発電機である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸と同軸上に着脱自在に取り付けられる自転車用発電機であって、該車軸端部に取り付けられるステータ部と、該ステータ部に対向して設けられるロータ部を備えてなり、該ステータ部は、フレームパイプの外側に取り付けられるブラケットと、該ブラケットの内側に固定されるステータとからなり、該ロータ部は、ハブ端部の内側に取り付けられるステーと、該ステーの外側に固定されるロータとからなることを特徴とする、自転車用発電機。
【請求項２】
前記ステータ部と前記ロータ部はそれぞれ別体として取り付けられ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】
前記ロータは前記ステーに複数のシャフトを介して固定されることを特徴とする、請求項１または２に記載の自転車用発電機。
【請求項４】
前記ロータはスポークの外側に位置することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項５】
前記ロータには磁石が設けられ、前記ステータにはコイルが設けられることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項６】
前記ステータは前記フレームパイプと干渉しない形態に形成されていることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項７】
前記ステータは前記車軸を挿通せしめない形態に形成されていることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項８】
整流回路を内蔵していることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項９】
照明の他、２次電池の充電または直流駆動の機器の電力供給の少なくともいずれかに用いられることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の自転車用発電機が取り付けられた自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自転車用発電機および自転車に係り、特に、従来のリムダイナモやハブダイナモのように自転車に組み込む前提の発電機と違い、自転車への着脱が可能な自転車用発電機、および自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車用発電機については、従来から多くの技術的提案がなされている。このうちたとえば後掲特許文献１には、設置スペースを拡大することなく既存の構造のフォークをそのまま用いて後付可能な自転車用発電機として、車軸と垂直なコイル面を有する複数の扁平状コイルが車輪の回転方向において所定間隔で設けられているステータと、コイル面と対向して平行する面を有し回転方向において極性が交互に異ならせて配置された多極性磁石が設けられている回転可能なロータとを備え、ステータには扁平状のコイルの間隙に切り欠き部が形成された構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２６３２５９号公報「自転車用発電機」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、より簡易な構成で、かつ幅広い車輪サイズに対して固定することのできる発電機があれば便利である。
【０００５】
そこで本発明の課題は、これら従来技術の問題点を踏まえ、特に、従来のリムダイナモやハブダイナモのように自転車に組み込む前提の発電機と違い、自転車への着脱が可能であり、より簡易な構成であり、かつ幅広い車輪サイズに対して固定することのできる自転車用発電機、および自転車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題について検討した結果、本願発明者は、車軸端部に取り付けられるステータ部と、ハブ端部の内側に取り付けられるステーおよびその外側に固定されるロータとからなるロータ部を備えた構成とすることによって課題解決できることに想到し、これを基礎として本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は以下の通りである。
【０００７】
〔１〕  車軸と同軸上に着脱自在に取り付けられる自転車用発電機であって、該車軸端部に取り付けられるステータ部と、該ステータ部に対向して設けられるロータ部を備えてなり、該ステータ部は、フレームパイプの外側に取り付けられるブラケットと、該ブラケットの内側に固定されるステータとからなり、該ロータ部は、ハブ端部の内側に取り付けられるステーと、該ステーの外側に固定されるロータとからなることを特徴とする、自転車用発電機。
〔２〕  前記ステータ部と前記ロータ部はそれぞれ別体として取り付けられることを特徴とする、〔１〕に記載の自転車用発電機。
【０００８】
〔３〕  前記ロータは前記ステーに複数のシャフトを介して固定されることを特徴とする、〔１〕または〔２〕に記載の自転車用発電機。
〔４〕  前記ロータはスポークの外側に位置することを特徴とする、〔１〕ないし〔３〕のいずれかに記載の自転車用発電機。
〔５〕  前記ロータには磁石が設けられ、前記ステータにはコイルが設けられることを特徴とする、〔１〕ないし〔４〕のいずれかに記載の自転車用発電機。
〔６〕  前記ステータは前記フレームパイプと干渉しない形態に形成されていることを特徴とする、〔１〕ないし〔５〕のいずれかに記載の自転車用発電機。
【０００９】
〔７〕  前記ステータは前記車軸を挿通せしめない形態に形成されていることを特徴とする、〔１〕ないし〔６〕のいずれかに記載の自転車用発電機。
〔８〕  整流回路を内蔵していることを特徴とする、〔１〕ないし〔７〕のいずれかに記載の自転車用発電機。
〔９〕  照明の他、２次電池の充電または直流駆動の機器の電力供給の少なくともいずれかに用いられることを特徴とする、〔１〕ないし〔８〕のいずれかに記載の自転車用発電機。
〔１０〕  〔１〕ないし〔９〕のいずれかに記載の自転車用発電機が取り付けられた自転車。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の自転車用発電機、および自転車はこのように構成されるため、これによれば、簡易な構成で、自転車への着脱が可能であり、かつ幅広い車輪サイズに対して固定することができる。また本発明発電機では、ロータ部とステータ部とを完全に分離したものとして構成できるため、リムダイナモのように発電機をタイヤに直接接触させることがない上、回転抵抗も少なくすることができる。
【００１１】
本発明は簡易な構成であるため、製造技術、製造コストの点でも実施により適している。また、整流回路を内蔵する構成の本発明発電機では、照明以外にも２次電池の充電や直流駆動の電子機器の電力供給等も容易に可能となり、さらに便利である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の自転車用発電機の構成例を示す要部断面図である。
【図１−２】図１の自転車用発電機が取り付けられた自転車の背面図（後方からの図）である。
【図２】図１の自転車用発電機の各要素の分解図である。
【図２−２】図１の自転車用発電機の分解図の要素組み立て説明図である。
【図３】図１の自転車用発電機のロータ部側構成を示す右方からの斜視図である。
【図４】図１の自転車用発電機のステータ部側構成を示す左方からの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明について、図面を用いてさらに詳細に説明する。
図１は、本発明の自転車用発電機の構成例を示す要部断面図である。また、
図１−２は、図１の自転車用発電機が取り付けられた自転車の背面図（後方からの図）である。さらに、
図２は、図１の自転車用発電機の各要素の分解図、
図２−２は、図１の自転車用発電機の分解図の要素組み立て説明図、
図３は、図１の自転車用発電機のロータ部側構成を示す右方からの斜視図、そして
図４は、図１の自転車用発電機のステータ部側構成を示す左方からの側面図である。
【００１４】
これらに示すように本自転車用発電機１０は、車軸Ａ端部に取り付けられるステータ部１と、ステータ部１に対向して設けられるロータ部５を備えてなり、ステータ部１は、フレームパイプＦの外側に取り付けられるブラケット２と、ブラケット２の内側に固定されるステータ３とからなり、ロータ部５は、ハブＨ端部の内側に取り付けられるステー６と、ステー６の外側に固定されるロータ７とからなり、車軸Ａと同軸上に着脱自在に取り付けられる発電機であることを、基本的構成とする。
【００１５】
なお図では、フレームパイプＦは具体的にはシートステーであるが、これは本発明の自転車用発電機１０が、主として自転車の後輪に取り付けることを想定しているからである。もっとも、本発明がかかる構成に限定されるものではない。
【００１６】
つまり本自転車用発電機１０は、ステータ部１とロータ部５はそれぞれ別体として構成されており、したがって別体としてそれぞれ自転車に取り付けられ得る。すなわち、ステータ部１は車軸Ａ端部に取り付けられるが、まずフレームパイプＦの外側にブラケット２が取り付けられ、ブラケット２の内側にステータ３が固定される。また、ロータ部５はステータ部１に対向して取り付けられるが、まずハブＨ端部の内側にステー６が取り付けられ、ステー６の外側にロータ７が固定される。
【００１７】
なお図２、３等に示すとおり、ロータ７は、ステー６に複数のシャフト８を介し、かつスポークの外側に位置して固定される。また、ロータ７には磁石７Ｍが設けられ、ステータ３にはコイル３Ｃが設けられる。ロータ７内のに磁石７Ｍは、同心円状に複数個配置されるものとすることができる。またステータ３内のコイル３Ｃとしては、たとえば、複数の空芯コイルまたはセンターコア入りのコイルを用い、これを配置するものとすることができる。
【００１８】
かかる構成により本自転車用発電機１０は、自転車の車軸Ａと同軸上に着脱自在に取り付けられる。そして運転者が自転車を漕ぐこと、つまりペダルが回転することにより、ハブＨに取り付けられたステー６およびこれに固定されたロータ７が回転し、磁石７Ｍの磁力変化によってコイル３Ｃに起電力が発生し、発電機能が実現される。
【００１９】
本発明の自転車用発電機１０は、従来のリムダイナモやハブダイナモのように自転車に組み込む前提の発電機と違い、着脱が可能である。しかも、ステータ３はブラケット２を介して車軸Ａに取り付ける構成であり、また、ロータ７はステー６から伸びたシャフト８に固定する構成であるため、一度ブラケット２やステー６およびシャフト８を取り付けておけば、新規取付時、事後の点検・交換時においてはステータ３をブラケット２に、ロータ７をシャフト８に固定すればよいだけであり、着脱容易、取り扱いも簡単、便利である。
【００２０】
またロータ部５は、ハブＨに取り付けたステー６から伸びたシャフト８にロータ７を固定することで構成されるため、自転車の車輪サイズに左右されず、幅広い車輪サイズに対して固定可能である。
【００２１】
また、上述したとおり回転するロータ７と車軸Ａに取り付けられたステータ３は完全に分離した構成とすることができるため、従来のリムダイナモのように発電機をタイヤに直接接触させることがなく、回転抵抗を低減することができる。
【００２２】
図４等に示すとおり本自転車用発電機１０では、ステータ３を、フレームパイプＦと干渉しない形態に形成されるものとすることができる。また、ステータ３を、車軸Ａを挿通せしめない形態に形成されされるものとすることができる。かかる構成により、着脱作業が容易な上、自転車機能に対するよけいな制約もない。
【００２３】
本自転車用発電機１０は、整流回路（図示せず）を内蔵した構成とすることができる。コイル３Ｃ内に流れる電流は交流であるため、整流回路を設けることによって直流に変換することができ、照明の他、２次電池の充電や、直流駆動の電子機器その他の機器への電力供給が可能である。
【００２４】
なお、以上の構成例により説明した自転車用発電機が取り付けられた自転車自体もまた、本発明の範囲内である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の自転車用発電機および自転車によれば、簡易な構成で、自転車への着脱が可能であり、かつ幅広い車輪サイズに対して固定することができる。本発明は特にロードバイク・クロスバイク用途に好適であるが、シティバイクやマウンテンバイク等、自転車全般に使用することも、もちろん可能である。したがって、自転車製造、スポーツ用品製造および関連する全ての産業分野において、利用性の高い発明である。
【符号の説明】
【００２６】
１…ステータ部
２…ブラケット
３…ステータ
３Ｃ…コイル
３Ｖ…ステータカバー
５…ロータ部
６…ステー
６１…ステー部品１
６２…ステー部品２
７…ロータ
７Ｍ…磁石
７Ｖ…ロータカバー
８…シャフト
１０…自転車用発電機
Ａ…車軸
Ｆ…フレームパイプ（図では、シートステー）
Ｈ…ハブ
Ｌ…リム
Ｒ…フレームパイプ（図では、反対側のシートステー）
Ｓ…スポーク
Ｔ…タイヤ
【図１】
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【図１−２】
2015174458.tif 000004
【図２】
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【図２−２】
2015174458.tif 000006
【図３】
2015174458.tif 000007
【図４】
2015174458.tif 000008