(57)【要約】【課題】確実にアースを取ることができ、確実な電力供給を行うことができる自転車用ハブダイナモを提供することを課題とする。【解決手段】発電コイル２１を設けた車軸１４の周囲に、磁石１２が固定され前輪４とともに回転するハブケース６を設け、前輪４の回転によって発電する自転車用ハブダイナモにおいて、発電コイル２１からの電力を供給するための給電線２３と、発電コイル２１のアースとを、ハブケース６外に一つの給電用ソケット１８として設け、自転車用電装品に給電するために、給電用リード線２５とアース用リード線２６とを給電用ソケット１８に接続して電装品に電力供給し、自転車のフレームに傷を付けることがなく、確実な導通ができるようにした。【選択図】        図６
2005022476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石が固定された車輪のハブケースと、両端が前記ハブケースから突出し、ハブケースを回転自在に支持する車軸と、前記ハブケース内に位置して車軸に固定される発電コイルと、前記ハブケース外に位置して前記発電コイルから給電線により給電される給電端子とを備え、前記発電コイルのアースを給電線によって供給するためのアース端子を前記ハブケース外に設けたことを特徴とする自転車用ハブダイナモ。
【請求項２】
前記ハブケース外に前記給電端子と前記アース端子を保持するための給電用ソケットを設けたことを特徴とする請求項１記載の自転車用ハブダイナモ。
【請求項３】
前記給電用ソケットは、前記車軸に前記ハブケースを取り付けるためのナットによって挟持して取り付けられることを特徴とする請求項２記載の自転車用ハブダイナモ。
【請求項４】
導電性を有し前記車軸と同心円状に設けられたスリーブを設け、前記スリーブは、前記発電コイルのアースと前記アース端子とを電気的に接続することを特徴とする請求項１記載の自転車用ハブダイナモ。
【請求項５】
絶縁性で前記スリーブの外周に取り付けられ前記給電端子を設けたターミナルプレートを設け、該ターミナルプレートには、前記スリーブと絶縁するための絶縁壁を形成し、該絶縁壁に形成した切り欠きに給電線を通して前記ターミナルプレートと電気的接続をしたことを特徴とする請求項４記載の自転車用ハブダイナモ。
【請求項６】
前記ターミナルプレートを施蓋して前記給電端子を覆う絶縁性の蓋体を設け、前記蓋体の外に前記スリーブと前記アース端子とを電気的に接続する導電性のリングを設けたことを特徴とする請求項５記載の自転車用ダイナモ。
【請求項７】
前記給電端子は、前記車軸と同心円状に形成された円周部と、該円周部から一部延設した給電片を形成し、前記アース端子は、前記車軸と同心円状に形成された円周部と、該円周部から一部延設したアース片を形成し、前記ターミナルプレートには、前記給電片と前記アース片が夫々嵌合する切り欠きを形成したことを特徴とする請求項５又は請求項６記載の自転車用ハブダイナモ。
【請求項８】
前記ターミナルプレートには、前記給電端子の給電片と前記アース端子のアース片とを包囲した枠体を一体形成したことを特徴とする請求項７記載の自転車用ハブダイナモ。
【請求項９】
前記給電片とアース片とに夫々接続される給電用リード線とアース用リード線とを一つの給電キャップに設け、該給電キャップが前記枠体に嵌合したときに夫々のリード線が電気的に接続されることを特徴とする請求項８記載の自転車用ハブダイナモ。
【請求項１０】
前記給電端子とアース端子とに夫々接続される給電用リード線とアース用リード線とを一つの給電キャップに設け、該給電キャップを前記給電用ソケットに接続したときに前記給電用リード線とアース用リード線とが電気的に接続されることを特徴とする請求項２記載の自転車用ハブダイナモ。
【請求項１１】
前記給電端子とアース端子とに夫々接続される給電用リード線とアース用リード線とを設け、前記給電用リード線の先端には前記給電端子に接続される給電ターミナルと、前記アース用リード線の先端には前記アース端子に接続されるアースターミナルとを夫々設けたことを特徴とする請求項１記載の自転車用ハブダイナモ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車の前輪等に設けられる自転車用ハブダイナモに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自転車用ハブダイナモとして、Ｎ極、Ｓ極を交互に有する磁石が内面に固定された前輪のハブケースを、両端がハブケースから突出する車軸に回転自在に支持し、ハブケース内に位置して車軸に発電コイルを取り付ける一方、ハブケース外に位置して車軸に発電コイルから給電される出力端子を固定したものが知られている。このハブダイナモは、ハブケースより突出する断面円形の車軸の両端を、自転車の前ホークのＵ字状の取付溝に挿入し、車軸のネジ部にナットをねじ込んで自転車に取り付けている。そして、ホークに取り付ける際、ナットとホークとの間に歯付きの座金を介入し、ナットを締め付けた時に座金の歯によってフレームの塗装を削ってフレーム部分に導通してアースを取るようにしている。
【０００３】
更に、前照灯側のアースとフレームとを電気的に接続することによってアースが取れるようになっている。
【０００４】
しかしながら、このように歯付きの座金で自転車のフレームをアースとする場合、ハブケースを取り付けるためのナットの締め付けが弱かったり、フレームの塗装が厚かったりすると、ナットを締め付けても座金がフレームの塗装を突き破ることができず、アースが確実に取れなくなり、前照灯への電力供給ができなくなるといった問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−８０５５８（図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、確実にアースを取ることができ、確実な電力供給を行うことができる自転車用ハブダイナモを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、磁石が固定された車輪のハブケースと、両端が前記ハブケースから突出し、ハブケースを回転自在に支持する車軸と、前記ハブケース内に位置して車軸に固定される発電コイルと、前記ハブケース外に位置して前記発電コイルから給電線により給電される給電端子とを備え、前記発電コイルのアースを給電線によって供給するためのアース端子を前記ハブケース外に設けたことを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、車輪の回転によるハブケースに固定された磁石の回転で、車軸に固定された発電コイルが発電する。発電コイルから前照灯等の電装品への電力供給は、ハブケース外に設けられた給電端子によって行われ、アースはアース端子によって行われることになる。このように、給電端子とは別にアース端子を設けたので、自転車のフレームに傷を付けることがなく、確実な導通ができる。
【０００９】
更に、ハブケース外に前記給電端子と前記アース端子を保持するための給電用ソケットを設けたことを特徴とする。
【００１０】
上記構成により、電装品に給電する際、リード線への接続が一箇所にまとめられるので、接続しやすいという効果がある。
【００１１】
また、前記給電用ソケットは、自転車のハブ軸に前記ハブケースを取り付けるためのナットによって挟持して取り付けられることを特徴とする。
【００１２】
上記構成により、ハブケースを取り付ける際、ハブケースとナットとの間に給電用ソケットを挟持し、それからナットによって締め付けることにより、簡単に給電用ソケットを取り付けることができる。
【００１３】
更に、導電性を有し前記ハブ軸と同心円状に設けられたスリーブを設け、前記スリーブは、前記発電コイルのアースと前記アース端子とを電気的に接続することを特徴とする。
【００１４】
上記構成により、ハブ軸に沿ってアースを処理できるので、アース線を特に設ける必要が無く、簡単に配線処理ができる。
【００１５】
そして、絶縁性で前記スリーブの外周に取り付けられ前記給電端子を設けたターミナルプレートを設け、該ターミナルプレートには、前記スリーブと絶縁するための絶縁壁を形成し、該絶縁壁に形成した切り欠きに給電線を通して前記ターミナルプレートと電気的接続をしたことを特徴とする。
【００１６】
上記構成により、アースであるスリーブと給電端子とは、絶縁壁によって確実に絶縁されるため、ショートすることなく確実に給電することができる。
【００１７】
そして、前記ターミナルプレートを施蓋して前記給電端子を覆う絶縁性の蓋体を設け、前記蓋体の外に前記スリーブと前記アース端子とを電気的に接続する導電性のリングを設けたことを特徴とする。
【００１８】
上記構成により、簡単な構成で発電コイルのアースをアース端子に接続でき、また給電端子と確実に絶縁することができる。
【００１９】
更に、前記給電端子は、前記ハブ軸と同心円状に形成された円周部と、該円周部から一部延設した給電片を形成し、前記アース端子は、前記ハブ軸と同心円状に形成された円周部と、該円周部から一部延設したアース片を形成し、前記ターミナルプレートには、前記給電片と前記アース片が夫々嵌合する切り欠きを形成したことを特徴とする。
【００２０】
上記構成により、給電片とアース片はターミナルプレートの切り欠きに夫々嵌合され、ターミナルプレートにて取り付けられる。そして、給電片とターミナル片とに給電用のコネクターを差し込む際、発電用コイルが回転することによってターミナルプレートが回転したとしても、給電端子とアース端子は一体となって回転するので給電用のコネクターを差し込む際に取り付けやすい。
【００２１】
また、前記ターミナルプレートには、前記給電端子の給電片と前記アース端子のアース片とを包囲した枠体を一体形成したことを特徴とする。
【００２２】
更に、前記給電片とアース片とに夫々接続される給電用リード線とアース用リード線とを一つの給電キャップに設け、該給電キャップが前記枠体に嵌合したときに夫々のリード線が電気的に接続されることを特徴とする。
【００２３】
そして、前記給電端子とアース端子とに夫々接続される給電用リード線とアース用リード線とを一つの給電キャップに設け、該給電キャップを前記給電用ソケットに接続したときに前記給電用リード線とアース用リード線とが電気的に接続されることを特徴とする。
【００２４】
上記構成により、給電用のキャップを給電用ソケットに差し込む際に、枠体によってコネクターを包囲する為、差し込む際にガイドとなって差し込みやすくなる。また、簡単な方法によって、電気的な接続が行える。
【００２５】
また、前記給電端子とアース端子とに夫々接続される給電用リード線とアース用リード線とを設け、前記給電用リード線の先端には前記給電端子に接続される給電ターミナルと、前記アース用リード線の先端には前記アース端子に接続されるアースターミナルとを夫々設けたことを特徴とする。
【００２６】
上述の構成により、夫々のリード線が機械的に接続されると電気的にも接続されるので、使用者は前照灯等の電装部品に設けてあるリード線の先端のターミナルを利用してハブダイナモの給電端子とアース端子とに直接接続すれば電気的接続ができるので、取り付けが簡単になるという効果がある。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１乃至図６に本発明の実施の形態を示し、以下、これらの図に基づき説明する。
【００２８】
１は自転車の前ホークで、取付片２を介して前照灯３が取り付けられている。この前ホーク１の下方には図１に示すように下方を開口したＵ字状の取付溝（図示せず）が形成されており、この取付溝にハブダイナモを中心に有する前輪４が自転車ナット５によって取り付けられる。以下、ハブダイナモの構成を説明する。
【００２９】
６は前輪４のタイヤ７のリム８にスポーク９を介して連結されるハブケースで、図１に示すように一端（左側）を開口した円筒状のケース１０と、このケース１０の開口を覆うキャップ１１から構成されている。このハブケース６の内面にはヨークを介してＮ極、Ｓ極を交互に有する磁石１２が固定されており、このハブケース６がローターとなる。このハブケース６の両側面には玉軸受け１３の外輪が挿入される凹部（ケース１０側は図示せず）が形成されており、ハブケース６は玉軸受け１３にて挟持されて左右方向への動きが防止されるようになっている。
【００３０】
１４はハブケース６より両端を突出させてハブケース６内を貫通した車軸で、全長に亘ってネジが切られたシャフト１５と、シャフト１５にその両端が突出する状態でダイキャスト成形されたスリーブ１６とで形成されている。そして、前記ハブケース６の一端（左側）には、車軸１４に螺合するナット１７によってハブケース６との間に挟持され、前照灯３への電力供給を行うための給電用ソケット１８が取り付けられている。スリーブ１６の両端には玉軸受け１３の内輪が圧入される段部１９が形成されており、車軸１４は玉軸受け１３を介してハブケース６を回転自在に支持する。車軸１４の玉軸受け１３間にはステータとなる鉄芯２０に囲繞された発電コイル２１が前記磁石１２に対向するように固定されている。
【００３１】
また、スリーブ１６には、玉軸受け１３が設けられた端部から発電コイル２１近傍に至る配線溝２２が上記発電コイル２１近傍まで形成され、発電コイル２１から前記配線溝２２を通して給電線２３がハブケース６外に配設されている。そして、給電線２３は発電コイル２１からの電力を給電用ソケット１８に導き出している。
【００３２】
２４は、発電コイル２１に設けられ発電コイル２１のアースとなるアースリードプレートで、アースリードプレート２４は導電性の車軸１４、スリーブ１６を介して給電用ソケット１８と導通している。
【００３３】
２５、２６は、前記給電用ソケット１８から前照灯３に電力を供給するための給電用リード線とアース用リード線で、夫々のリード線２５、２６は、電力供給側とアース側で夫々一本ずつ設けてあり、夫々のリード線２５、２６は銅線に樹脂製の被覆が設けてある。そして、リード線２５、２６の給電用ソケット１８側には、前記給電用ソケット１８に差し込むための樹脂製の端子キャップ２７が設けられており、図４Ｂに示す如く、端子キャップ２７には、給電用ソケット１８からの電力供給を可能にするために、銅線の先端を被覆より露出させて端子キャップ２７外に折り曲げて仮止めしている。
【００３４】
次に、給電用ソケット１８の構成について詳述する。
【００３５】
２８は、スリーブ１６に挿通して設けられ、後述する給電端子３６が収納される樹脂製のターミナルプレートで、該ターミナルプレート２８には、後述する給電用端子３６を収納するための円周状の溝が、ターミナルプレート２８外周に形成された外周壁２９とスリーブ１６外周を囲む絶縁壁３０とによって形成してある。そして、前記絶縁壁３０の一部には、前記給電線３１を挿通するための切り欠き３２が形成してある。また、ターミナルプレート２８上端には前記端子キャップ２７と接続する際、端子キャップ２７を包囲して嵌合するための枠体３３が一体形成してあり、該枠体３３には、後述する給電端子３６の給電片３８とアース端子４１のアース片４３とを夫々嵌合するための切り欠き３４、３５が形成されている。
【００３６】
３６は、前記ターミナルプレート２８に収納される導電性の給電端子で、該給電端子３６は、リング状に形成され前記給電線３１が電気的に接続される円周部３７と、該円周部３７から前記枠体３３側に延設した給電片３８とから形成されている。そして、給電片３８は切り欠き３４に嵌合して、先端が前記枠体３３の内側に位置するように配置してある。
【００３７】
３９は、前記ターミナルプレート２８の給電用端子３６が収納される溝を施蓋する樹脂製でリング状の蓋体で、該蓋体３９は、前記外周壁２９と前記絶縁壁３０との間に嵌合して施蓋される。また、蓋体３９は、前記枠体３３に係合する延設部４０を形成しており、枠体３３に係合して回り止めがされるようになっている。
【００３８】
４１は、前記ターミナルプレート２８に施蓋された蓋体３９と後述するリング４４との間に挟み込まれて収納されるアース端子で、該アース端子４１は導電性を有しリング４４と電気的に接続される。また、アース端子４１は、ターミナルプレート２８内にスリーブ１６を囲むようにリング状に形成された円周部４２と、該円周部４２から前記枠体３３側に延設したアース片４３とから形成されており、該アース片４３は、前記枠体３３内側に前記給電片３８とは接しないように離間して配置されている。
【００３９】
４４は、導電性を有し、前記アース端子４１を蓋体３９との間に挟持する円周状のリングで、該リング４４は、アース片４３を嵌合する切り欠き３５に嵌合する突部４５が形成してある。そして、リング４４は、車軸１４、スリーブ１６、アース端子４１と電気的に導通しており、発電コイル２１のアースリードプレート２４と給電用ソケット１８に配置されたアース片４３とは、電気的に導通した状態になっている。
【００４０】
上記構成のハブダイナモは、図５の如く車軸１４を前ホーク１の取付溝に挿入し、前ホーク１より側方に突出する車軸１４に給電用ソケット１８とナット１７を介して自転車ナット５をねじ込んで取り付けられる。そして、給電用ソケット１８に端子キャップ２７が差しこまれることによって、給電片３８と給電用リード線２５とが接続され、また、アース片４３とアース用リード線２６とが接続されて、ハブダイナモによって発電された電力が前照灯３に供給される。
【００４１】
また、上記実施の形態において、電力が供給されるものを前照灯３としたが、これに限定されるものではなく、尾灯、スピードメータ等の電装部品を接続してもよい。
【００４２】
次に他の実施の形態について、図７に基づいて説明する。
【００４３】
尚、上述する実施例と同一部分に付いては同一符号を付与し、説明を省略する。
【００４４】
４６は、前記アース用リード線２６にかしめて接続されたアースターミナルで、該アースターミナルは、前記アース片４３に接続される部分を略筒状に形成してあり、筒状に形成した内側の部分をアース片４３に嵌合させて機械的に接続されると共に電気的に接続される。
【００４５】
４７は、前記給電用リード線２５にかしめて接続された給電ターミナルで、該給電ターミナルは、前記給電片３８に接続される部分を略筒状に形成してあり、筒状に形成した内側の部分を給電片３８に嵌合させて機械的に接続されると共に電気的に接続される。
【００４６】
このように構成することで、使用者は前照灯３等の電装部品に設けてあるリード線の先端のターミナルを利用してハブダイナモの給電端子３６とアース端子４１とに直接接続すればそれで良く、取付が簡単になるという効果がある。
【００４７】
これらのアースターミナル４６と給電ターミナル４７は、本実施の形態においてはアース片４３、又は給電片３８に夫々嵌合するだけであるが、アース片４３、給電片３８からアースターミナル４６、給電ターミナル３８が抜けないように抜け止めをした構成にしても構わない。例えば、片、ターミナルのいずれかに突起と凹部を形成し、嵌合させたときに夫々が係合するように構成したり、ターミナル側に抜け止めになるように切り起しを形成し、その切り起しが給電用ソケット１８に係止して抜け止めになるように構成しても構わない。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、磁石が固定された車輪のハブケースと、両端が前記ハブケースから突出し、ハブケースを回転自在に支持する車軸と、前記ハブケース内に位置して車軸に固定される発電コイルと、前記ハブケース外に位置して前記発電コイルから給電線により給電される給電端子とを備え、前記発電コイルのアースを給電線によって供給するためのアース端子を前記ハブケース外に設けたので、自転車のフレームに傷を付けることがなく、確実な導通ができるという効果がある。
【００４９】
更に、ハブケース外に前記給電端子と前記アース端子を保持するための給電用ソケットを設けたので、電装品に給電する際、リード線への接続が一箇所にまとめられるので、接続しやすいという効果がある。
【００５０】
また、前記給電用ソケットは、自転車のハブ軸に前記ハブケースを取り付けるためのナットによって挟持して取り付けられるので、ハブケースを取り付ける際に簡単に給電用ソケットも取り付けることができる。
【００５１】
更に、導電性を有し前記ハブ軸と同心円状に設けられたスリーブを設け、前記スリーブは、前記発電コイルのアースと前記アース端子とを電気的に接続するので、ハブ軸に沿ってアースを処理でき、アース線を特に設ける必要が無く、簡単に配線処理ができるという効果がある。
【００５２】
そして、絶縁性で前記スリーブの外周に取り付けられ前記給電端子を設けたターミナルプレートを設け、該ターミナルプレートには、前記スリーブと絶縁するための絶縁壁を形成し、該絶縁壁に形成した切り欠きに給電線を通して前記ターミナルプレートと電気的接続をしたので、アースであるスリーブと給電端子とは、絶縁壁によって確実に絶縁され、ショートすることなく確実に給電することができるという効果がある。
【００５３】
そして、前記ターミナルプレートを施蓋して前記給電端子を覆う絶縁性の蓋体を設け、前記蓋体の外に前記スリーブと前記アース端子とを電気的に接続する導電性のリングを設けたので、簡単な構成で発電コイルのアースをアース端子に接続でき、また給電端子と確実に絶縁することができるという効果がある。
【００５４】
更に、前記給電端子は、前記ハブ軸と同心円状に形成された円周部と、該円周部から一部延設した給電片を形成し、前記アース端子は、前記ハブ軸と同心円状に形成された円周部と、該円周部から一部延設したアース片を形成し、前記ターミナルプレートには、前記給電片と前記アース片が夫々嵌合する切り欠きを形成したので、給電片とターミナル片とに給電用のコネクターを差し込む際、発電用コイルが回転することによってターミナルプレートが回転したとしても、給電端子とアース端子は一体となって回転するので取り付けやすいという効果がある。
【００５５】
また、前記ターミナルプレートには、前記給電端子の給電片と前記アース端子のアース片とを包囲した枠体を一体形成したので、給電用のコネクターを差し込む際に、枠体によってコネクターを包囲する為、差し込む際にガイドとなって差し込みやすくなるという効果がある。
【００５６】
更に、前記給電片とアース片とに夫々接続される給電用リード線とアース用リード線とを一つの給電キャップに設け、該給電キャップが前記枠体に嵌合したときに夫々のリード線が電気的に接続されるので、差し込む際にガイドとなって差し込みやすくなり、また、接続部分の強度が増すという効果がある。
【００５７】
そして、前記給電端子とアース端子とに夫々接続される給電用リード線とアース用リード線とを一つの給電キャップに設け、該給電キャップを前記給電用ソケットに接続したときに前記給電用リード線とアース用リード線とが電気的に接続されるので、給電用のキャップを給電用ソケットに差し込む際に、簡単な方法によって、二本のリード線を電気的に接続することができるという効果がある。
【００５８】
また、前記給電端子とアース端子とに夫々接続される給電用リード線とアース用リード線とを設け、前記給電用リード線の先端には前記給電端子に接続される給電ターミナルと、前記アース用リード線の先端には前記アース端子に接続されるアースターミナルとを夫々設けたので、使用者は前照灯等の電装部品に設けてあるリード線の先端のターミナルを利用してハブダイナモの給電端子とアース端子とに直接接続すれば電気的接続ができるので、取り付けが簡単になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す自転車用ハブダイナモの一部を破断した側面断面図である。
【図２】同端子キャップの平面図である。
【図３】同端子キャップの給電端子部分の平面図である。
【図４】同端子キャップのアース端子部分の平面図である。
【図５】同自転車用ハブダイナモを取り付けた時の自転車の前輪部分の側面図である。
【図６】同自転車用ハブダイナモの分解斜視図である。
【図７】本発明の第二の実施の形態を示す端子キャップのアース端子部分の平面図である。
【符号の説明】
１２        磁石
４          車輪（前輪）
６          ハブケース
１４        車軸
２１        発電コイル
２３        給電線
３６        給電端子
４１        アース端子
１８        給電用ソケット
２５，２６  リード線
５          ナット
１６        スリーブ
２８        ターミナルプレート
３０        絶縁壁
３２        切り欠き
３９        蓋体
４４        リング
３７        給電端子の円周部
３８        給電片
４２        アース端子の円周部
４３        アース片
３４，３５  切り欠き
３３        枠体
２７        給電キャップ
４６        アースターミナル
４７        給電ターミナル
【図１】
2005022476.tif 000003
【図２】
2005022476.tif 000004
【図３】
2005022476.tif 000005
【図４】
2005022476.tif 000006
【図５】
2005022476.tif 000007
【図６】
2005022476.tif 000008
【図７】
2005022476.tif 000009