(57)【要約】【課題】環境に優しく、低コストで乗員の労力負担を軽減できる車両用発光装置を提供すること。【解決手段】カンチレバー、発光ランプ、発電設備を備え、カンチレバーは自転車のフレームに固定され、発電設備が自転車の車輪に常に押し付けられるように保持し、発電設備は誘導コイル巻線、磁気ローター、とローラーを備え、誘導コイル巻線は巻軸の周りに巻き付けられ、磁気ローターの回転軸は巻軸に対して垂直である。【選択図】図２
0003140089.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも車輪とフレームとを持つ車両に搭載される車両用照明装置であって、
発光ランプと、
第１と第２の端部を持ち、第１の端部はフレームに固定され、第２の端部は車輪の方向に伸びるカンチレバーと、
カンチレバーの第２の端部に取り付けられる発電設備を備え、
前記発電設備は本体と、
本体の表面上で巻軸の周囲に巻き付けられ、発光ランプと電気的に接続された少なくとも一つの誘導コイル巻線と、
本体内部に設けられ、回転軸を中心に本体に対して回転し、回転軸と巻軸との間においてある角度を有する磁気ローターと、
磁気ローターと結合し、カンチレバーの支持材を通じて常に車輪の外周に押しつけられるローラーであって、車輪が回転するとき磁気ローターが誘導コイル巻線に対して回転駆動され、磁場の変化により誘導コイル巻線が誘起されて誘導電力を生じ、発光ランプに供給されて発光し、車輪が回転するときカンチレバーが相対変位を吸収するローラーを備えることを特徴とする車両用照明装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用照明装置であって、発光ランプが車両に搭載されていることを特徴とする車両用照明装置。
【請求項３】
請求項１記載の車両用照明装置であって、さらにフレームに留められる治具を含み、カンチレバーが治具から延びていることを特徴とする車両用照明装置。
【請求項４】
請求項３記載の車両用照明装置であって、さらに、発光ランプを取り付けるために治具上に配置された組み立て部を含むことを特徴とする車両用照明装置。
【請求項５】
請求項１記載の車両用照明装置であって、さらにカンチレバーの第２の端部に固定される箱を含み、発電設備本体が箱の内部に配置されることを特徴とする車両用照明装置。
【請求項６】
請求項１記載の車両用照明装置であって、さらに、誘導コイル巻線と発光ランプとにそれぞれが電気的に接続される二本の電線を含み、誘導電力を発光ランプに供給することを特徴とする車両用照明装置。
【請求項７】
請求項１記載の車両用照明装置であって、さらに、磁気ローターとローラーを接続する回転軸が本体に取り付けられていることを特徴とする車両用照明装置。
【請求項８】
請求項１記載の車両用照明装置であって、磁気ローターは少なくとも一対の相反する磁極により構成されていることを特徴とする車両用照明装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、車輪の回転により電力が供給される照明器具に関し、特に、自転車に適用され、自転車に乗るときの抵抗を増大させることなく、そして部品費用を軽減しつつ十分な照明を提供する車両用照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車や自動車と違って、従来の自転車は車両用電池や発電機などの電力供給装置を含んでいないため、発光ランプや警報装置を搭載することができない。
したがって、夜間や照明が不十分な地域を従来の自転車で移動するとき、乗員の視界が不明瞭であったり、強い光の警報標識が自転車に備えられていないことにより、交通事故が発生することが少なくない。
そこで、安全性確保の必要性から、光の反射により警告を発することができるように、反射板や反射ステッカーなどの受動的な警報装置を自転車に付加している。
しかし、受動的な警報装置は、それに光が投射された時のみ正常に作用するものであって、乗員の視野を照らすことはできない。
夜間に自転車に乗るときに、充分な照明や警告灯を備えて事故や危険性を防止するために、能動的な照明装置や警報装置、たとえば、電球やＬＥＤによる照明を装備した自転車がある。現状ではそのほとんどが電池からの電力を使用している。
しかしながら、電池はある有効期間内で消費されるものである。電力を使い果たしたときには、そのたびに電池を交換しなければならない。
したがって、このような装置は、電池の交換が間に合わないことにより、しばしば動作しないことがある。さらに、多くの電池は回収しなければならない重金属を含むため、このような装置を利用することは不都合で環境にやさしいことではない。
【０００３】
科学技術の進歩に伴い、動力を電力に変換する簡単な発電器具が多数開発されてきた。
このような発電器具は環境汚染を引き起こすことがなく、また同時に電力を節約できることから、今ではますます広範囲に利用されている。
自転車の能動的な照明装置や警報装置に電力を供給する電磁力による発電機はそのような器具のひとつである。
しかし、従来の自転車用発電機の構造では、発電機の駆動要素は自転車のタイヤの表面から直接的に力を受けており、自転車に乗るために乗員が非常に多くの労力を要する。
【０００４】
例えば、台湾特許Ｉ２４１９７１号では、自転車の照明装置に電力を供給するために、自転車の車輪の回転により発電するハブ型の発電機が提供される。
台湾特許第Ｉ２４１９７１号では発電と照明という目的は達成されるが、発電機構が車輪のハブに装着されるため、発電機構の収容スペースと電線の配置を車輪のハブの設計時に考慮しなければならず、製品の開発と製造がより面倒なものになる。
その上、ハブと発電機構が、複雑に入り組んだ多数の小さな部品を含むことから、組み立て作業が複雑で時間のかかるものになる。
これらの要因により、最終的には製品費用が増加する。
さらに、ハブ型の発電機は従来の通常型自転車に取り付けることができないため、特別な専用自転車と一緒に販売するか、自らが取り付けるという消費者に対しては個別に販売しなければならない。
そのため、消費者にとってそのような製品を購入する意欲が抑制されるかもしれない。
さらに、ユーザがハブ型発電機の自転車に乗るとき、電流の負荷により発電機の中の磁石が鉄製の部品を引きつけるため、自転車に乗る際の抵抗が増大し、自転車が乗りにくくなる。
【０００５】
例えば、台湾実用新案特許Ｍ３０８５６３号では、自転車の車輪の回転を利用して発電する別のタイプの自転車用外付け発電機が開示されている。
この発電機では、磁石に対して回転するように車輪が誘導コイル巻線を駆動することにより誘導電力を発生させ、必要な電力を供給するものである。
実用新案特許Ｍ３０８５６３号は自転車の発電機の構造を修正したもので、ローター、磁石、２個の鉄製爪座、コイル巻線、ベアリング、カバーを含む。
自転車の車輪のスポークを止める複数の留め金がローターの片側に配置され、ローターの反対側の中央には円筒が配置されている。磁石は環状をなし、固定するためローターの円筒の外周にはめ込んで固定される。２個の鉄製爪座は向き合って配置され、磁石の外側にはめ込まれる。コイル巻線は２個の鉄製爪座の間に固定される。ベアリングは２個の鉄製爪座にはめ込まれ、磁石に取り付けられる。コイル巻線の移動を限定するため、カバーはローターの上に取り付けられ、２個の鉄製爪座により固定される。
これにより、自転車にじの移動の際、コイル巻線は照明、警報、二次電池の充電などのための電力を発生する。
しかしながら、実用新案特許第Ｍ３０８５６３号の誘導コイル巻線は磁石の外部に巻き付けられるため、磁石が回転するとき誘導コイル巻線に対する磁気変化は誘導コイル巻線で囲まれた範囲を通過することができず(磁束の点で)、ごく小さな範囲の磁気変化だけがその領域を通過することができるだけである。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
電池を使用する従来の自転車発光ランプでは電池を定期的に交換する必要があり、面倒で、かつ、環境にやさしいものではない。
さらに、発光ランプに電力を供給する発電機を使用する現在の自転車では、製品コストが高くなり、発電性能は乏しい。
したがって、本考案の目的は、現在の自転車の発光ランプの問題を解決できる車両用発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記題を解決するために、本考案は、車両に取り付ける車両用照明装置を提供する。車両とは自転車であってよいが、それに限定するものではない。
車両用照明装置とは、発光ランプ、固定基盤、発電設備を含む。車両は、少なくとも車輪と車輪の旋回を支えるフレームを含む。車輪は回転するときにフレームに対して相対変位している。発光ランプは固定基盤に取り付けられるか、あるいは車両に直接固定されて照明となる。固定基盤は、治具、カンチレバー、と箱を含む。治具は車両のフレームをはさみ付け、固定基盤を車両に取り付ける。カンチレバーの第１の端部は治具から外に延びて、カンチレバーの第２の端部は車輪方向に延びている。箱はカンチレバーの第２の端部に配置され、車輪の側面に設置されている。発電設備は、カンチレバーの第２の端部に取り付けられ、本体、少なくとも一本の誘導コイル巻線、磁気ローター、ローラーを含む。本体は固定基盤の箱の内部に配置される。誘導コイル巻線は本体の表面上で巻軸の周りに巻きつけられ、発光ランプと電気的に接続されている。磁気ローターは本体の内部で旋回するもので、回転軸を中心として本体に対して相対的に回転する。磁気ローターの回転軸と誘導コイル巻線の巻軸はある角度を形成する。ローラーは磁気ローターと結合し、車輪の外周から常に力を受ける。車輪が回転するとき、磁気ローターは誘導コイル巻線に対して相対的に回転駆動され、誘導コイル巻線は磁気変化により誘起され誘導電力が発生し、発光ランプに供給されて発光する。カンチレバーは車輪が回転するとき相対変位を吸収する。
【考案の効果】
【０００８】
本考案は以下の効果を得ることができる。
固定基盤によって自転車（車両）に発電設備を取り付けることで、回転する車輪を通じてカンチレバーにより連続的に発電設備を駆動して発光ランプに供給するための電力を生成することができる。
このように本考案は、従来のような電池交換の煩わしさがなくなり、環境保護を実現でき、電源供給装置の製品コストを低減することができる。
従って、ユーザは照明装置を低価格で購入することができ、現在使用中の自転車（車両）に取り付けることができる。
さらに、発電設備の構成部品である磁気ローターは電流の負荷により周囲の部品を引きつけることがないため、乗員の労力を低減することができる。
【０００９】
本考案は以下に示す図における詳細な記述によって、より完全に理解することができるが、本考案はそれに限定されるものではない。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１と２は本考案の第１の実施例の車両用照明装置を示す。
図１と２において、車両用照明装置は固定基盤２０、発電設備３０、発光ランプ５０を含む。
車両用照明装置は車両１０に取り付けられる。車両とは自転車である。
自転車１０は車輪１３、フレーム１１を含み、フレーム１１はフォーク１１１とハンドルバー１１２を含む。
車輪１３はフレーム１１のフォーク１１１上で旋回し、発電設備３０を駆動して発電する。発電設備３０は発光ランプ５０に電力を供給する。
車輪１３は衝撃吸収のためのタイヤ部１４とそれを支持するための車輪部１５を含む。
車輪１３が回転するとき、車輪部１５は完全な円形ではないため、車輪部分の外周１５１はフレーム１１に対して相対変位する。
ここで、この相対変位とは、車輪部１５の外周１５１における、車輪１３の半径方向または軸方向の変位である。
【００１１】
図２,３,４Ａ,４Ｂ,５,６において、固定基盤２０はフォーク１１１に取り付けられた不規則な基盤であり、治具２１、カンチレバー２２、箱２３、取り付け部２４を含む。
治具２１はフレーム１１のフォーク１１１を取り付けネジではさみ、車両２０のフレーム１１に固定基盤２０を固定する。
ただし、固定基盤２０とフォーク１１１との固定方法はこれに限定するものではない。
カンチレバー２２は第１の端部と第２の端部を有する。カンチレバー２２の第１の端部は、治具２１の下側の端部から延びて車輪１３の中央方向に延びており、治具２１によりフレーム１１に固定されている。
そして、カンチレバー２２は曲げられて、さらに車輪１３の半径方向に沿って外側に伸び、治具２１の側に伸縮可能な支持構造を形成する。
箱２３はカンチレバー２２の第２の端部に固定され、車輪１３の車輪部１５の側に配置される。箱２３の内部は中空である。取り付け部２４は発光ランプ５０を取り付けるために治具２１の面に配置される。
【００１２】
発電設備３０は箱２３の内部に設置され、箱２３を介してカンチレバー２２の第２の端部に取り付けられる。
さらに発電設備３０はフレーム１１のフォーク１１１に固定される。
発電設備３０は本体３１、磁気ローター３３、軸３４、ローラー３５、誘導コイル巻線３６、電線３７、ベアリング３８を含む。
誘導コイル巻線３６、電線３７、ベアリング３８の個数は実際の必要条件に応じて増加させることも可能である。
本実施例では、誘導コイル巻線３６を２本、電線３７を２本、ベアリング３８を２個使用して本考案を実施している。本体３１は中空で、長方形の骨組みであるがそれに限定するものではない。
本体３１の両端には外側に向かう開口部３１１が形成されており、本体３１の外面に複数の間隙リブ３１２が形成される。
本体３１は固定基盤２０の箱２３の中に設置され、発電設備３０が固定基盤２０に対して固定され、車輪１３の車輪部１５側に配置される。
磁気ローター３３は１対の円盤形の磁石で、それぞれが相反する磁極となっている。
隣り合う磁極は異なっている。
さらに、磁気ローター３３は１対の相反する磁極のみか、または２対またはそれ以上の対の相反する磁極を持つことができる。
ベアリング３８は本体３１の相対する二つの側面の中央に配置される。軸３４は摩擦抵抗を軽減するためにベアリング３８を介して本体３１上で旋回するため、軸３４は本体３１に対してなめらかに動くことができる。
軸３４の一つの端部はローラー３５と結合し、別の端部は磁気ローター３３を貫通し、結合している。
これにより軸３４はローラー３５と磁気ローター３３が同期して回転することを可能にする。
すなわち、ローラー３５と磁気ローター３３が本体３１に対して同時に回転することを可能としている。
誘導コイル巻線３６は本体３１の表面で、間隙リブ３１２の幅の軸方向に垂直な巻軸Ｌの周囲に巻き付けられている。
各誘導コイル巻線３６は、間隙リブ３１２により決まる二つの領域の一つにおいて本体３１の表面に巻き付けられている。誘導コイル巻線３６を本体３１に巻き付けたのち、絶縁と保護のために、誘導コイル巻線３６の外側に保護層３９が塗られる。
【００１３】
磁気ローター３３の回転軸と巻軸Ｌにある角度が形成される。
それにより磁気ローター３３は巻軸Ｌに対してある角度をもって回転し、磁気ローター３３は誘導コイル巻線３６に囲まれる領域に配置される。
本実施例では、磁気ローター３３の回転軸は巻軸Ｌと直交する。
ローラー３５は、軸３４により磁気ローター３３と結合し、外周１５１から常に力を受けるように、カンチレバー２２によって車輪１３の車輪部１５の外周１５１に対して常に押しつけられている。
電線３７は誘導コイル巻線３６と発光ランプ５０とにそれぞれ電気的に接続し、誘導コイル巻線３６によって生成された誘導電力を発光ランプ５０に出力し、発光ランプ５０が発光するために必要な電力を供給する。
【００１４】
車両１０が動いて車輪１３を回転駆動させるとき、ローラー３５は車輪１３の外周１５１に連続的に接触し、それにより、車輪１３はローラー３５を回転駆動することができる。
その間、ローラー３５は軸３４を利用して磁気ローター３３を誘導コイル巻線３６に対して回転駆動せしめ、それにより誘導コイル巻線３６の磁気ローター３３の磁極の相対位置が動き、よって誘導コイル巻線３６の周囲の磁界は連続的に変化する。
この磁気変化は、それに対応して誘導コイル巻線３６が磁束を生成するということを意味する。
磁気ローター３３の回転軸は巻軸Ｌと直角であり、また、磁気ローター３３は誘導コイル巻線３６で囲まれた領域内に配置されていることから、磁束は誘導コイル巻線３６で囲まれた領域を通過する。
このようにして、誘導コイル巻線３６は、磁界（磁束）の変化により誘起されて誘導電力を生成する。次に、誘起された電力を電線３７を通じて発光ランプ５０に入力でき、発光ランプ５０により必要な電力が提供される。
【００１５】
図７は、本考案の車両用照明装置の第２の実施例を示し、実質的に大半の構成は第１の実施例と同じである。
第２の実施例は第１の実施例と対比して以下のような相違点がある。
発光ランプ５０は、車両１０に直接取り付けられるように、フレーム１のハンドルバー１１２の上に固定される。
さらに、車両用照明装置はさらに、発電設備３０の電線３７とつながり、また、発光ランプ５０と電気的に接続される電力線１６を含み、発電設備３０により発電された誘導電力を発光ランプ５０に送ることができるようにしている。
ただし、発光ランプ５０の取り付け位置はフレーム１のハンドルバー１１２に限定するものではない。
かわりに、発光ランプ５０は、実際の必要条件にしたがって、車両１０のフレーム１１の別の部品に取り付けても良い。
【００１６】
図８は本考案における車両用照明装置の第３の実施例を示す。
本実施例では車両用照明装置は車両１０の後側に取り付けられており、発光ランプ５０は警報を発する警告ランプである。
固定基盤２０の治具２１は、車両１０の後側のフォーク１１１に留められ、発光ランプ５０は固定基盤２０に取り付けられている。固定基盤２０のカンチレバー２２は、車両１０の後ろ側の車輪１３の一方の側で箱２３を支持し、車輪１３は車両用照明装置を駆動して、連続的に電力を発生する。
【００１７】
要約すると、本考案における発電設備３０は、固定基盤２０を用いて自転車（車両１０）に取り付けられ、車輪１３はカンチレバー２２により連続的に発電設備３０を駆動して、発光ランプ５０に供給する電力を生成する。
これによって、電池交換の煩わしさがなくなり、環境保護の考え方が実現し、電源供給装置の開発費用が低減される。
従って、ユーザは照明装置を低価格で購入することができ、それを使用中の自転車に取り付けることができる。
さらに、発電設備３０の中の磁気ローター３３は電流の負荷によりその周囲の部品を引きつけることがないため、自転車に乗る時の労力を低減することができる
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案の第１の実施例における、自転車の前面に取り付けられた車両用照明装置の概略等角図である。
【図２】本考案における車両用照明装置と車輪の構成の概略図である。
【図３】本考案における車両用照明装置の発光装置の組立分解等角図である。
【図４Ａ】本考案における車両用照明装置の発光装置の概略等角図である。
【図４Ｂ】本考案における車両用照明装置の発光装置の概略等角図である。
【図５】本考案における車両用照明装置の発光装置に巻きつけられた誘導コイル巻線の概略等角図である。
【図６】本考案における車両用照明装置の発光装置と固定フレームの組立分解等角図である。
【図７】本考案の第２の実施例における、自転車の前面に装着された車両用照明装置の概略等角図である。
【図８】本考案の第３の実施例における、自転車の後面に装着された車両用照明装置の概略等角図である。
【図１】
0003140089.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003140089.tif 000010
【図８】
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