(57)【要約】【課題】容易に車体へ電気的に接地し、磁束の漏洩を抑制する。【解決手段】上端よりローラ１５を突出するダイナモケース１内に、ローラ１５と共に回転するマグネット１２と、鉄芯４２と、一端を鉄芯４２に且つ他端を出力端子３８に接続するコイル２０とを設け、ダイナモケース１を起倒自在に支持してローラ１５を自転車のタイヤに接離させる鉄製のダイナモホルダー３９とダイナモケース１とを非磁性体の連結板２７にて連結し、この連結板２７を鉄芯４２に当接させてコイル２０の一端側を車体へ電気的に接地する。【効果】連結板を非磁性体とすることで、鉄芯と接触する連結板を介して車体へ接地できる上に、鉄芯を通る磁束が連結板へ漏洩するのを防止でき、発電の出力を向上させることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端よりローラを突出するダイナモケース内に、前記ローラと共に回転するマグネットと、鉄芯と、一端を鉄芯に且つ他端を出力端子に接続するコイルとを設け、前記ダイナモケースを起倒自在に支持して前記ローラを自転車のタイヤに接離させるダイナモホルダーと前記ダイナモケースとを連結板にて連結し、該連結板を前記鉄芯に当接させて前記コイルの前記一端側を車体へ電気的に接地する自転車用発電機において、前記連結板を非磁性体としたことを特徴とする自転車用発電機。
【請求項２】
前記連結板の鉄芯への接触面に複数の突部を形成した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】
前記連結板を銅製としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自転車用発電機。
【請求項４】
前記連結板をステンレス製としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自転車用発電機。
【請求項５】
前記鉄芯にて前記コイルのコイルボビンを挟持すると共に、前記鉄芯とコイルボビンとの間に前記コイルの一端側を挟持したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自転車用発電機。
【請求項６】
前記連結板に前記ダイナモケースの内面に嵌合する嵌合部を形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の自転車用発電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車のホーク等に取り付けられて、タイヤの回転から発電するようにした自転車用発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自転車用発電機は、ダイナモケースの上端よりローラを突出させ、ダイナモケース内に、ローラと共に回転するロータとしてのマグネットと、ステータとしての鉄芯及びコイルとを設け、このコイルの一端側を鉄芯に連結し且つ他端側を出力端子に接続する一方、ダイナモケースを起倒自在に支持して前記ローラを自転車のタイヤに接離させるダイナモホルダーと前記ダイナモケースとを連結板にて連結し、この連結板を前記鉄芯に接触させて前記コイルの一端側を、鉄芯、連結板及びダイナモホルダーを介して車体へ電気的に接地したものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この自転車用発電機は、上述の如く構成することで、コイルの一端を車体へ容易に電気的な接地を行うことができる反面、連結板を鉄製としているため、鉄芯を通る磁束が取付板に漏洩し、発電出力が低下するものであった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２０８５５０号公報（第３頁の段落番号００１５から同頁の段落番号００２０及び図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、容易に車体へ電気的に接地でき、磁束の漏洩を抑制できる自転車用発電機を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための手段は、上端よりローラを突出するダイナモケース内に、前記ローラと共に回転するマグネットと、鉄芯と、一端を鉄芯に且つ他端を出力端子に接続するコイルとを設け、前記ダイナモケースを起倒自在に支持して前記ローラを自転車のタイヤに接離させるダイナモホルダーと前記ダイナモケースとを連結板にて連結し、この連結板を前記鉄芯に当接させて前記コイルの前記一端側を車体へ電気的に接地する自転車用発電機において、前記連結板を非磁性体としたものである。
【０００７】
かかる構成により、コイルの一端側を鉄芯及び連結板を介して容易に車体へ電気的に接地できる上に、鉄芯に連結板が当接しても連結板への磁束の漏洩を防止できる。
【０００８】
上記構成において、前記連結板の鉄芯への接触面に複数の突部を形成することで、連結板が鉄芯へ点接触することになり、連結板や鉄芯が成形などの加工時に変形しても確実に連結板を鉄芯に当接させることができる。
【０００９】
また、前記連結板を銅製とすることで、鉄芯を通る磁束の連結板への漏洩を確実に防止できる。
【００１０】
また、前記連結板をステンレス製とすることで、表面処理を行う必要がなく、鉄芯を通る磁束の連結板への漏洩を防止でき、製造コストを低減できる。
【００１１】
また、前記鉄芯にて前記コイルのコイルボビンを挟持すると共に、前記鉄芯とコイルボビンとの間に前記コイルの一端側を挟持することで、別途コイルの一端側を鉄芯に接続する手段を設けなくてもコイルボビンを鉄芯にて挟持する際に接続することができ、組立性を向上でき、製造コストを低減できる。
【００１２】
また、前記連結板に前記ダイナモケースの内面に嵌合する嵌合部を形成することにより、連結板がダイナモケース内で水平方向にがたつくのを防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を示す自転車用電動機を図１乃至図３に基づき説明する。
【００１４】
１は下方を開放したダイナモケース（ここでは合成樹脂製でアルミ等他の材料で形成しても良い）で、上部に筒状部２が形成され、側面に下方を開放した中空の突出部３が一体に形成されている。突出部３の側面には後述するホルダー軸２８を突出させるためにＵ字状の開口４が形成されている。そして、突出部３の対向する内側壁には一対の縦溝５が形成され、上部内壁よりボス６が垂設されている。
【００１５】
７は鍔部８が形成された一対の軸受で、一方の軸受７が鍔部８を筒状部２の下端に、他方の軸受７の鍔部８が筒状部２の上端に当接するまで挿入され、この軸受７間にスリーブ９が挿入される。
【００１６】
１０は軸部１１の下部にマグネット１２が固着されたスピンドルで、軸部１１の上部にネジ部１３が形成されている。このスピンドル１０は、ダイナモケース１の下方からマグネット１２の上端が下部の軸受７に当接するまで挿入され、軸部１１の上端が筒状部２から突出する。
【００１７】
この突出した軸部１１の上端にはワッシャ１４を介してローラ１５が挿入される。そして、ネジ部１３にナット１６を螺合することで、ローラ１５とマグネット１２間にワッシャ１４を介して上下の軸受７が挟持され、スピンドル１０がダイナモケース１に回転自在に取り付けられる。
【００１８】
１７はダイナモケース１内に配設されるステータで、第１鉄芯１８と第２鉄芯２２とからなる鉄芯４２と、発電コイル２０を巻回したコイルボビン２１とで構成される。
【００１９】
第１鉄芯１８は、円筒状の基部１９から外方に屈曲された第１磁極片２３が形成されており、この第１磁極片２３がマグネット１２の周囲に位置する状態でダイナモケース１の内壁に嵌合される。
【００２０】
第２鉄芯２２は、上部に形成された第２磁極片２４が第１磁極片２３と交互に位置する状態で、その下部が第１鉄芯１８の基部１９に嵌合され、両鉄芯１８、２２は電気的に接続される。
【００２１】
コイルボビン２１は第１鉄芯１８の基部１９へ挿入され、前記第１鉄芯１８と第２鉄芯２２との間に挟持される。この際、コイル２０の一端側はコイルボビン２１と第１鉄芯１８との間に挟持され、第１鉄芯１８に電気的に接続される。また、コイルボビン２１にはＵ字状に折り返される帯状部２５が一体に形成されている。この帯状部２５には後述する出力端子３８に接続される金属製のリベット２６が取り付けられ、帯状部２５の端部が第１鉄芯１８の基部１９に係着される。そして、リベット２６にコイル２０の他端側が接続される。
【００２２】
２７はダイナモケース１と後述するダイナモホルダー３９とを連結するための連結板で、銅にて形成され、さび防止の表面処理が施されている。この連結板２７は、ホルダー軸２８がかしめにより固着される垂直部２９と、この垂直部２９の下端から屈曲された水平部３０とからなり、水平部３０の外周からダイナモケース１の内側壁と嵌合する嵌合部３１が屈曲形成されている。そして、水平部３０には、その上面から複数の突部３２が突出され、略中央に逃がし穴３３が形成されると共に、垂直部２９寄りにはボス６に対応して取付穴３４が形成されている。
【００２３】
この連結板２７は、突出部３の開口４からホルダー軸２８を突出するようにして、垂直部２９が突出部３の縦溝５に挿入され、ボス６に水平部３０の上面が当接した際に突部３２が第２鉄芯２２に当接する。この際に、嵌合部３１がダイナモケース１の内側壁に嵌合し、連結板２７の水平方向のがたつきが防止される。
【００２４】
３５はダイナモケース１の下端開放部を塞ぐキャップで、ボス６に対応して形成された取付穴３６からネジ３７を挿入し、連結板２７の取付穴３４を介してボス６にねじ込むことで取り付けられる。このキャップ３５には出力端子３８の一端側を外部に突出した状態で出力端子３８が保持される。この出力端子３８の他端側は容易に下方へ撓むように水平方向に延設されてＶ字状に屈曲され、キャップ３５をダイナモケース１に取り付けた際に出力端子３８の他端側がリベット２６に弾圧され、コイル２０の他端が電気的に接続される。
【００２５】
３９は自転車のホーク（図示せず）に取り付ける鉄製のダイナモホルダーで、上部にホルダー軸２８が枢支される。このホルダー軸２８の周囲には、ローラ１５がタイヤに接する方向（倒れる方向）へホルダー軸２８が回動するように常時付勢するばね４０が巻装されている。また、ダイナモホルダー３９には上下に操作されるワーキングレバー４１が設けられている。このワーキングレバー４１を上方へ操作すると、ローラ１５がタイヤから離れた位置でダイナモケース１が保持され、ワーキングレバー４１を下方に操作すると、ばね４０の付勢力にてダイナモケース１が倒れる方向にホルダー軸２８が回転し、ローラ１５がタイヤに圧接される。
【００２６】
上記構成の自転車用発電機は、上述の如く、コイル２０の一端側を鉄芯４２（ここでは第１鉄芯１８）に接続し、ダイナモホルダー３９に保持された連結板２７を鉄芯４２（ここでは第２鉄芯２２）に当接させたことで、コイル２０の一端側を鉄芯４２、連結板２７及びダイナモホルダー３９を利用して車体へ容易に電気的に接地することができる。
【００２７】
また、コイルボビン２１を第１鉄芯１８と第２鉄芯２２との間に挟持する時に、コイル２０の一端側をコイルボビン２１と第１鉄芯１８との間に挟持したことで、別途コイル２０の一端側を鉄芯４２に電気的に接続する手段を設けなくても接続することができ、組立性を向上でき、しいては製造コストを低減できる。
【００２８】
ところで、ワッキングレバー４１を下方に操作すると、ローラ１５がタイヤに圧接され、前輪が回転するとローラ１５が回転するようになる。ローラ１５が回転するとマグネット１２が回転し、このマグネット１２の磁界とコイル２０との電磁誘導作用により発電が行われる。
【００２９】
この際の磁気回路は、マグネット１２と鉄芯４２とコイル２０で構成され、鉄芯４２とコイル２０の間を磁束が通る。鉄芯４２は、上述の如く、車体へ電気的に接地するために連結板２７に当接しているが、連結板２７を非磁性体である銅製としたことで、鉄芯４２を通る磁束が連結板２７に漏洩するのを防止でき、発電機の出力の低下を阻止できる。特に、連結板２７を銅製としたことで、鉄芯４２を通る磁束の連結板２７への漏洩を確実に防止できると共に、加工性が良く、嵌合部３１のような形状でも容易に形成できる。
【００３０】
図４は本発明の第２の実施の形態の自転車用発電機で、連結板２７以外は第１の実施の形態と同じなので、同一符号を符して説明を省略する。
【００３１】
５０はダイナモケース１とダイナモホルダー３９とを連結する連結板で、ステンレスにて形成している。これにより、表面処理を必要とせず製造コストの低減を図ると共に、鉄芯４２の磁束の連結板５０への漏洩を防止している。この連結板５０はステンレス製とすることで曲げ等の加工性が悪くなることから、第１の実施の形態のような嵌合部３１を設けず、水平部３０の周囲をダイナモケース１の内壁面に当接するようにし、更に、鉄芯４２の基部１９を逃がす逃がし部５１としては垂直部２９と反対側を開口するＵ字状に形成している。これにより、第１の実施の形態に比べて単純な形状とすることができ、容易に加工できるようにしている。
【００３２】
尚、上記第１の実施の形態では連結板２７を銅製とし、第２の実施の形態では連結板５０をステンレス製としたが、導電性を有する非磁性体であれば他の材質で形成しても良い。
【００３３】
また、コイル２０の一端側をコイルボビン２１と第１鉄芯１８との間に挟持するようにしたが、コイルボビン２１と第２鉄芯２２との間に挟持するようにしても良い。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の請求項１によれば、連結板を非磁性体とすることで、コイルの一端側を鉄芯と連結板とダイナモホルダーを介して車体へ接地できる上に、鉄芯を通る磁束が連結板へ漏洩するのを防止でき、発電の出力を向上させることができる。
【００３５】
本発明の請求項２によれば、突部を形成することで、連結板を鉄芯へ点接触させることができ、鉄芯や連結板を形成する際に変形しても連結板と鉄芯とを確実に接触させることができる。
【００３６】
本発明の請求項３によれば、鉄芯を通る磁束の連結板への漏洩を確実に防止することができる。
【００３７】
本発明の請求項４によれば、連結板への磁束の漏洩を防止できると共に、表面処理を行う必要がなく、製造コストを低減できる。
【００３８】
本発明の請求項５によれば、別途コイルの一端側を鉄芯に接続する手段を設けなくてもコイルボビンを鉄芯にて挟持する際に接続でき、組立性を向上でき、製造コストを低減できる。
【００３９】
本発明の請求項６によれば、連結板がダイナモケース内で水平方向にがたつくのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自転車用発電機の正面断面図である。
【図２】同自転車用発電機の平面図である。
【図３】同自転車用発電機の分解斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の自転車用発電機の分解斜視図である。
【符号の説明】
１              ダイナモケース
１２              マグネット
１５              ローラ
２０              コイル
２１              コイルボビン
２７              連結板
３８              出力端子
３９              ダイナモホルダー
３１              嵌合部
４２              鉄芯
５０              連結板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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