(57)【要約】      （修正有）【課題】発電機の負荷でペダルが重くなり、つい無灯火で走行したり低速走行では照度が不足することを無くする。【解決手段】電力照明変換効率の高い白色発光ダイオードを、従来の電球ソケットに合わせた同一規格の口金を使用し、この口金内部空間と従来電球のあったスペースを使用して、交流から直流に変換する為のダイオードブリッジ整流回路及び平滑回路と直流電圧安定化回路を口金内及び開口部上方スペースに組み込み、複数個の白色発光ダイオードを点灯するようにして、前照灯ライトのソケットに合致でき、従来型電球からの交換使用を可能にして、夜間のペダル負担を軽くし、更に低速走行でも安全に必要な照度が得られるようにした。【選択図】図１
2004284563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車の交流発電照明装置用フィラメント型電球に使用する口金と同一の口金部材内部空間および口金開口部から電気発光部材取り付けに至るスペースに、ダイオード整流回路、平滑回路、定電圧安定回路を設けて接続構成した回路の交流入力側を該同一の口金部材の接続部分Ａ、Ｂに接続し、これらの回路から得られた直流出力により円形プリント基板１１に取り付けた複数個の白色ＬＥＤを点灯するように構成して、該自転車の交流発電照明装置用フィラメント型電球から交換使用を可能にした、自転車発電ライト光源用ＬＥＤユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車の夜間照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自転車用発電照明装置に使用する電球はフィラメント型を使用。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記のフィラメント型電球は長年使用されており価格は安価であるが自転車走行に必要な照度確保のため最低でも数ワットを必要とし、点灯するためのマグネットとコイルによる交流発電機の回転負荷は直接乗車している人への駆動負担増加に直結する。従って昼間に比べ夜間走行は発電機の負荷でペダルが重くなり、つい無灯火で走行したり低速走行では照度が不足するという課題を持っていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の問題を解決するため、電力を多く消費するフィラメント型電球から電力照明変換効率の高い、白色発光ダイオードを点灯させる為従来の電球ソケットに合わせて同一規格の口金を使用し、この口金内部空間と従来電球のあったスペースを使用して、交流から直流に変換する為のダイオードブリッジ整流回路及び平滑回路、直流電圧安定化回路を口金内及び開口部上方スペースに組み込み、複数の白色発光ダイオードが点灯するようにして従来電球と置き換えを可能にした。
【０００５】
【発明の実施の形態】
前記に概要を記した各回路構成部品についての詳細を述べる。白色ＬＥＤを点灯させる為には約３．５Ｖの安定直流電圧が必要で逆電圧は５Ｖ以上かけられない。自転車の発電機はマグネットとコイルにより走行速度に従い約０〜１４ボルトの交流が出力される為、整流して直流化する必要があり交流を効率よく使用するためダイオードブリッジ接続の両波整流回路とし、整流後リップル除去のため平滑用コンデンサーを接続した後、直流出力を直流電圧安定化回路に接続する。この回路はトランジスター１個とツェナーダイオード、抵抗器、コンデンサーにより構成可能であるが、既製の３端子型レギュレータが入出力間電位差も少なく小型化されているので適している。白色ＬＥＤは３．５Ｖ前後で点灯させ１個当たり２０−２５ｍＡで点灯するように、定電圧安定化出力に抵抗器介して接続する。従来のフィラメント型電球のガラス部直径は約１４〜１５ミリで取り付け周辺スペースが確保されているので５ミリ径規格の白色ＬＥＤは４個が取り付け可能で、夜間走行に必要な照度も確保できる。リップル除去用の平滑コンデンサーは容量耐電圧とも高く、比較的大型になるため口金内部に入る半導体回路と共に収めるのは窮屈になるため、円周状に配したＬＥＤ中心部の空いているスペースに取り付ける事で部品収納スペース問題を解決する。
【０００６】
【実施例】
図１と図２は本発明装置の外観を表しており、図３は点線で囲んだ交流発電機部分を含めた白ＬＥＤ点灯回路の全てを示したもので各図中に記入した番号と符号は図１、図２、図３とも共通使用している。前項で述べたように、４個の白ＬＥＤ７〜１０を丸い基板１１上に円周状に取り付け、中心の空いた部分にリップル除去平滑用電解コンデンサー４を取り付ける。ダイオードブリッジ接続の整流回路２と定電圧用のレギュレータ３はチップタイプを使用し、前述のＬＥＤ７〜１０と電解コンデンサー４を取り付けた丸い基板１１の裏側の口金円周内壁ぎりぎりになるように取り付けて熱伝導シリコーン剤を塗布し、これらの半導体発熱を口金全体に逃がしてヒートシンクする。５はバイパス用セラミックコンデンサーで３端子レギュレータの動作を安定させる。抵抗器６は３端子レギュレータの出力電圧のばらつきにより発生する白ＬＥＤ７〜１０への過剰電流を吸収するためのもので、ばらつき範囲が大きく、使用する白ＬＥＤの許容電流を超える場合使用する。蓄電用電気２重層コンデンサと別回路により停止時のＬＥＤ点滅表示機能を加える事も可能である。更に本ＬＥＤユニット使用の場合、ライトの反射鏡機能はほとんど不要になるので、図１に示す円形絶縁材スペーサー１２の口金側面周辺に逆文字で製品のロゴデザイン文字等を記入しておけば、反射鏡を前方から見た時このデザイン文字や製品名を反射鏡凹面に映し出す事も可能である。
【０００７】
【発明の効果】
従来から長期間にわたり自転車用夜間照明装置に使用されてきたフィラメント型電球口金と同一の口金を使用した本発明の白ＬＥＤユニットは従来のソケットにそのまま取り付け使用が可能であり交換するだけでペダルが軽くなり、自動車に普及し始めた明るく青白い照明光がスタートの低速から前方照射する。電力から光への変換効率が高いＬＥＤは断線などのトラブルもなく半永久に使用できて劣化もほとんどない、安全で新しい自転車ライト用光源を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置１実施例の側面図
【図２】本発明装置１実施例の正面図
【図３】本発明装置１実施例（点線で囲んだ交流発電機部分を含めた）回路図
【符号の説明】
１．自転車夜間照明用交流発電機（点線で囲んだ部分）
２．ダイオードブリッジ接続整流回路部分
３．定電圧安定化（３端子レギュレータ）回路部分
４．リップル除去平滑用電解コンデンサー
５．バイパス用セラミックコンデンサー
６．電流制限用抵抗器
７．８．９．１０．白色発光ダイオード（ＬＥＤ）
１１．円形プリント基板
１２．円形絶縁材スペーサー
Ａ．口金（接続部分Ａ）
Ｂ．口金（接続部分Ｂ）
【図１】
2004284563.tif 000003
【図２】
2004284563.tif 000004
【図３】
2004284563.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成16年3月5日(2004.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車の交流発電照明装置用フィラメント型電球に使用する口金と同一の口金部材内部空間および口金開口部から電気発光部材取り付けに至るスペースに、ダイオード整流回路、平滑回路、定電圧安定回路を設けて接続構成した回路の交流入力側を該同一の口金部材の接続部分Ａ、Ｂに接続し、これらの回路から得られた直流出力により円形プリント基板１１に取り付けた複教個の白色ＬＥＤを点灯するように構成して、該自転車の交流発電照明装置用フィラメント型電球から交換使用を可能にした、自転車発電ライト光源用ＬＥＤユニット。
【請求項２】
請求項１のＬＥＤユニットにレンズ（１３）を加えたもの。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図４
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図４】レンズ（１３）を加えた本発明装置１実施例の側面図


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】
１．自転車夜間照明用交流発電機（点線で囲んだ部分）
２．ダイオードブリッジ接続整流回路部分
３．定電圧安定化（３端子レギュレータ）回路部分
４．リップル除去平滑用電解コンデンサー
５．バイパス用セラミックコンデンサー
６．電流制限用抵抗器
７．８．９．１０．白色発光ダイオード（ＬＥＤ）
１１．円形プリント基板
１２．円形絶縁材スペーサー
Ａ．口金（接続部分Ａ）
Ｂ．口金（接続部分Ｂ）
１３．レンズ


【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図４】
2004284563.tif 000006