(57)【要約】【課題】  磁束の漏洩を防止して、発電出力の低下を抑えることのできる自転車用発電機を提供する。【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、ローラと共に回転するマグネット１２と、鉄芯４２と、一端を鉄芯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３９と前記ダイナモケース１とを連結板２７にて連結し、連結板と鉄芯とを電気的に接続して、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、連結板２７と鉄芯４２との間にコイルスプリング５０を介在させ、コイルスプリングを介して連結板と鉄芯とを電気的に接続したものである。【選択図】図１
2012020664.tif 000002
【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、該連結板と前記鉄芯とを電気的に接続して、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、前記連結板と前記鉄芯との間にコイルスプリングを介在させ、コイルスプリングを介して、連結板と鉄芯とを電気的に接続したことを特徴とする自転車用発電機。
【請求項２】
前記連結板の基端には、前記ダイナモホルダーに回転自在に枢支されたホルダー軸を連結すると共に、先端には、前記鉄芯の下方に位置するスプリング受片を一体に形成し、該スプリング受片と前記鉄芯の下面との間に、前記コイルスプリングを介在させてなる請求項１に記載の自転車用発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自転車のホーク等に取り付けられて、タイヤの回転により発電する自転車用発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
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コイルの前記一端側を、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、コイルの一端を容易に車体へ接地を行うことができ、また連結板を鉄製でなく、銅やステンレスなどの非磁性体で構成しているので、鉄芯を通る磁束が連結板へ漏洩せず、発電出力の低下を抑えることができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８２１８３号公報（国際特許分類：Ｂ６２Ｊ６／０８、Ｈ０２Ｋ３／４６、Ｈ０２Ｋ５／２２、Ｈ０２Ｋ５／２６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の自転車用発電機は、連結板を銅やステンレス等の非磁性体で構成しているので、発電出力の低下を抑えることができるが、鉄製に比べて材料費が嵩み、また加工性にも問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、コストや加工性に有利な鉄製の連結板を用いても、連結板への磁束の漏洩を防止して、発電出力の低下を抑えることのできる自転車用発電機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の自転車用発電機は、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、該連結板と前記鉄芯とを電気的に接続して、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、前記連結板と前記鉄芯との間にコイルスプリングを介在させ、コイルスプリングを介して連結板と鉄芯とを電気的に接続したものである。
【０００８】
具体的には、前記連結板の基端には、前記ダイナモホルダーに回転自在に枢支されたホルダー軸を連結すると共に、先端には、前記鉄芯の下方に位置するスプリング受片を一体に形成し、該スプリング受片と前記鉄芯の下面との間に、前記コイルスプリングを介在させたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、連結板と鉄芯とは、コイルスプリングを介して接触しているので、鉄芯から連結板への磁束の漏洩を抑えることができ、安価で加工の容易な鉄製の連結板を用いても、発電出力の低下を抑えることができる。
【００１０】
また、連結板と鉄芯とは、コイルスプリングを介して電気的に接続されているので、鉄芯や連結板の寸法にバラツキがあっても、コイルスプリングで吸収でき、電気的接続を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の自転車用発電機の正面縦断面図である。
【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底面図で、ケースキャップを取り外した状態を示す。
【図４】同自転車用発電機の連結板装着前のダイナモケースの底面図で、ケースキャップを取り外した状態である。
【図５】同自転車用発電機の連結板を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は水平断面図である。
【図６】同自転車用発電機の分解斜視図である。
【図７】同自転車用発電機を自転車へ取り付けた状態の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を図１乃至図７に基づいて説明する。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。
【００１３】
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る。
【００１４】
１０は下部にマグネット１２が固着されたスピンドルで、その上部にネジ部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、ネジ部１３が筒状部２から突出する。
【００１５】
この突出したネジ部１３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。
【００１６】
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。
【００１７】
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の内壁に圧入嵌合される。
【００１８】
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ダイナモケース１の内壁に圧入嵌合され、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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、鉄板にて形成され、錆防止の表面処理が施されている。この連結板２７の基端側は、ホルダー軸２８がかしめにより固着される垂直部２９となっており、垂直部２９の下端からは水平部３０が折曲形成されている。
【００２１】
水平部３０には、ボス６に対応して取付穴３４が形成されていると共に、その先端側には、スプリング受片３１が一体に折曲形成されている。スプリング受片３１は、水平部３０より一段低くなった受面３２と、受面３２の先端から上方向けて折曲されたガイド片３３から構成される。
【００２２】
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、突出部３の下方開口より挿入される。この際、垂直部２９の左右両側部が突出部３の縦溝５に挿入されてガイドされる。そしてボス６に水平部３０の上面が当接した際に、スプリング受片３１が、鉄芯４２の下方（第２鉄芯２２の下方）に位置する。連結板２７の突出部３内への挿入は、ボス６の下端にて受け止められると共に、ボス６と一体に突出部３の内面に形成された段部３ａ（図４参照）によっても受け止められる。
【００２３】
第２鉄芯２２とスプリング受片３１との間には、導電性のコイルスプリング５０が介在されている。コイルスプリング５０は、ガイド片３３の周囲に嵌挿されて水平方向にずれないように保持されており、その下端は受面３２で受け止められ、上端は第２鉄芯２２の下面に当接している。そして、コイルスプリング５０によって、鉄芯４２と連結板２７とが電気的に接続される。
【００２４】
３５はダイナモケース１の下端開放部を塞ぐケースキャップで、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、ケースキャップ３５は、ダイナモケース１に連結板２７と共に取り付けられる。
【００２５】
この時ダイナモケース１の下端とケースキャップ３５の関係は、図１ではケースキャップ３５が外側になるようにダイナモケース１の下端に嵌合しているが、ケースキャップ３５が内側になるようにダイナモケース１の下端に嵌合して、ケースキャップ３５の嵌合部分より第２鉄芯２２の下面に当接するリブを突出させることにより、ダイナモケース１の内壁に圧入嵌合されている鉄芯４２の落下を確実に阻止することもできる。
【００２６】
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の他端側が出力端子３８に電気的に接続される。
【００２７】
出力端子３８は、図７に示すように、自転車車体に適宜取り付けられたヘッドライト６０の電球（図示せず）の一端に接続される。なお図7は、ダイナモケース1に泥除けカバーを被せた状態の図である。
【００２８】
３９は自転車のホーク６５（図７参照）に取り付けられ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。
【００２９】
上述した如く、コイル２０の他端側は鉄芯４２（ここでは第１鉄芯１８）に接続され、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）にコイルスプリング５０を介して電気的に接続したことにより、コイル２０の一端側を鉄芯４２、連結板２７、ホルダー軸２８、ダイナモホルダー３９を介して車体へ容易に電気的に接地することができる。
【００３０】
ワーキングレバー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。
【００３１】
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、車体へ接地するために連結板２７に電気的に接続されているが、上述の如く、コイルスプリング５０を介して電気的に接続されているので、鉄芯４２を通る磁束の連結板２７への漏洩を極力防止することができ、発電出力の低下を阻止できる。
【００３２】
また連結板２７は、先行技術文献の欄で掲げた特許文献１で開示されたように、非磁性体としなくてもコスト面や加工性の面で優れた鉄製のものでよい。因みに実験の結果によると、特許文献１に開示された形状の連結板を鉄製とした場合に比べて、本発明の構成にすれば、発電電圧を４％向上させることができた。
【００３３】
また鉄芯４２と連結板２７とを電気的に接触させるのに、コイルスプリング５０を用いているので、鉄芯４２や連結板２７に寸法のバラツキがあっても、コイルスプリングの弾性でバラツキを吸収でき、電気的接触を安定化させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は発電効率を向上できる自転車用発電機に広く利用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１５  ローラ
１  ダイナモケース
１２  マグネット
４２  鉄芯
３８  出力端子
２０  コイル
３９  ダイナモホルダー
２７  連結板
５０  コイルスプリング
２８  ホルダー軸
３１  スプリング受片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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