(57)【要約】【課題】簡単に組立て可能な自転車発電装置を提供する。【解決手段】発電ユニット２０と固定枠３０と蓄電ユニット４０と発光ユニット５０とを備える。発電ユニット２０は動力伝達チェーン１５に設けられ、ハウジング、小型発電機、駆動歯車、および、歯車セットを有する。固定枠３０は、下端部が位置決めユニットによってフレーム１１に固定され、上端部が駆動歯車と動力伝達チェーン１５とが嵌合するようハウジングの位置を固定する。蓄電ユニット４０は、ケース、小型発電機と電気的接続する第一配線、および、小型発電機から得られた電気エネルギーを蓄える蓄電池を有する。発光ユニット５０、蓄電ユニット４０に電気的に接続する。よって、発電効率を増大させることができ、使用者が便利に操作することができる。【選択図】  図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
フレーム、前輪、後輪、ペダルユニット、および、動力伝達チェーンを有する自転車に用いられる自転車発電装置であって、
前記動力伝達チェーンに設けられ、底部に切欠溝が形成されるハウジング、当該ハウジング内に設けられる小型発電機、前記ハウジング内に設けられる駆動歯車、および、前記駆動歯車によって駆動される歯車セットを含む発電ユニットと、
下端部は位置決めユニットによって前記フレームに固定され、上端部は前記駆動歯車と前記動力伝達チェーンとが嵌合するよう前記ハウジングの位置を固定する固定枠と、
ケース、前記小型発電機と電気的接続する第一配線、および、前記小型発電機から得られた電気エネルギーを蓄える蓄電池を有する蓄電ユニットと、
前記蓄電ユニットに電気的に接続する発光ユニットとを備え、
前記駆動歯車は、一部が切欠溝から突出し、前記動力伝達チェーンの間隔と対応するピッチを有する歯が設けられ、前記動力伝達チェーンと嵌合可能であり、
前記歯車セットは、前記ハウジング内に設けられ、前記小型発電機を駆動することを特徴とする自転車発電装置。
【請求項２】
前記動力伝達チェーンは単一の速度で回転し、前記ハウジングは前記動力伝達チェーンの位置に合わせて前記固定枠に固定されることを特徴とする請求項１に記載の自転車発電装置。
【請求項３】
前記動力伝達チェーンは多段速度で回転し、前記ハウジングは前記動力伝達チェーンの位置変動に合わせて移動可能に前記固定枠に固定され、前記ハウジングには互いに平衡する穴が横方向に設けられ、前記固定枠には前記穴に対応する二つの棒が設けられ、前記動力伝達チェーンの移動によって前記ハウジングが移動するよう、前記駆動歯車と前記動力伝達チェーンとの嵌合を維持することを特徴とする請求項１に記載の自転車発電装置。
【請求項４】
前記蓄電ユニットの前記ケースには、電源出力コネクタが設けられ、他の電器が接続可能であることを特徴とする請求項１に記載の自転車発電装置。
【請求項５】
前記発光ユニットは、ＬＥＤランプを含み、前記フレームの所定位置に配置され、第二配線によって前記蓄電ユニットと電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の自転車発電装置。
【請求項６】
前記発光ユニットは、ＬＥＤランプを含み、前記蓄電ユニットのケース内に設けられ、前記蓄電ユニットとともに前記フレームの所定位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の自転車発電装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は自転車発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化および資源減少という問題を直面している近年、エネルギーの節約および二酸化炭素の削減は全世界の目標となっている。ここで、自転車は、使いやすさ、および、環境へのやさしさというメリットがあり、トレーニング器具としても使えるため、もっとも流行している交通手段となっている。
【０００３】
自転車には、車に必須の照明器具がないため、自転車の夜間走行時に交通事項が多発する。交通部署では、自転車の夜間走行時の事故を防ぐために、自転車には必ず照明設備を着用することを規定している。
【０００４】
従来の自転車用の照明設備について次の通り説明される。
もっとも使われる種類として、内部に電池を有する発光装置または充電式発光装置を自転車のフレームに設置するタイプのものでは、発光装置のスイッチによってランプのＯＮ／ＯＦＦをコントロールする。電池を使用する場合、常に電池を交換する必要があるため、コストが高くて環境に悪影響を与える。また、充電式発光装置は使用する上に不便が多い。
【０００５】
また、自転車の走行を発電の動力源とする発光装置がある。このような発光装置は、小型の発電機と駆動リングとを有する。小型の発電機とともに回転する駆動リングはタイヤまたはハブの回転によって回転する。駆動リングがタイヤの回転によって駆動される場合、タイヤが磨耗し、タイヤの寿命が短かくなる虞がある。また、駆動リングがハブの回転によって駆動される場合、ハブの近傍に付加部品を増設しなければならないため、組立て工程が複雑となる。ハブの近傍は、スペースが制限されているため、駆動リングの直径が制限され、駆動リングの回転速度および発光装置の効率の向上が制限される虞がある。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の目的は、動力伝達チェーンの線形運動によって駆動歯車の回転を駆動することで発電機を駆動して発電し、発生した電気エネルギーを蓄電池に蓄えるとともに発光ユニットまたは他の電器に使用可能であり、簡単に組立て可能な自転車発電装置を提供することにある。
また、本考案の目的は、発電効率を向上させる自転車発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本考案の自転車発電装置は、フレーム、前輪、後輪、ペダルユニット、および、動力伝達チェーンを有する自転車に用いられる。そして、自転車発電装置は発電ユニットと固定枠と蓄電ユニットと発光ユニットとを備える。発電ユニットは動力伝達チェーンに設けられ、ハウジング、小型発電機、駆動歯車、および、歯車セットを有する。ハウジングは底部に切欠溝が形成される。小型発電機はハウジング内に設けられる。駆動歯車は、ハウジング内に設けられ、一部が切欠溝から突出し、動力伝達チェーンの間隔と対応するピッチを有する歯が設けられ、動力伝達チェーンと嵌合可能である。歯車セットは、ハウジング内に設けられ、駆動歯車によって駆動され、小型発電機を駆動する。固定枠は、下端部が位置決めユニットによってフレームに固定され、上端部が駆動歯車と動力伝達チェーンとが嵌合するようハウジングの位置を固定する。蓄電ユニットは、ケース、小型発電機と電気的接続する第一配線、および、小型発電機から得られた電気エネルギーを蓄える蓄電池を有する。発光ユニット、蓄電ユニットに電気的に接続する。
本考案により、発電効率を増大させることができ、使用者が便利に操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本考案の一実施形態の自転車発電装置を自転車に適用した状態を示す模式図。
【図２】本考案の一実施形態の自転車発電装置の要部拡大図。
【図３】本考案の一実施形態の自転車発電装置の特性を示す斜視図。
【図４】本考案の一実施形態の自転車発電装置の特性を示す斜視図。
【図５】本考案の一実施形態の自転車発電装置の特性を示す模式図。
【図６】本考案の一実施形態の自転車発電装置の特性を示す模式図。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
以下、本考案の実施形態による自転車発電装置を図に基づいて説明する。
（一実施形態）
図１に示すように、本考案の一実施形態の自転車発電装置１は、フレーム１１、前輪１２、後輪１３、ペダルユニット１４、および、動力伝達チェーン１５を有する自転車１０に適用する。自転車発電装置１は、発電ユニット２０、固定枠３０、蓄電ユニット４０、および、発光ユニット５０を備える。
【００１０】
発電ユニット２０は、動力伝達チェーン１５の上に設けられ、ハウジング２１、駆動歯車２３、小型発電機２５、および、歯車セット２４を有する。ハウジング２１は、底部に切欠溝２２が形成され、内部に小型発電機２５を収容する。駆動歯車２３は、ハウジング２１の内部に設けられ、一部が切欠溝２２から突出し、動力伝達チェーン１５の間隔と対応するピッチを有する歯が形成される。また、駆動歯車２３の歯と動力伝達チェーン１５とは嵌合可能であり、駆動歯車２３は動力伝達チェーン１５の線形運動により回転する。
【００１１】
歯車セット２４は、互いに噛み合わせている複数の歯車から構成される。本実施形態では、歯車セット２４の少なくとも一つの歯車が駆動歯車２３と同軸で回転する。歯車セット２４のほかの歯車は、駆動歯車２３と同軸で回転する歯車によって駆動するよう設けられ、小型発電機２５を駆動し電気エネルギーを発生する。
【００１２】
固定枠３０の下端部は、位置決めユニット３１によってフレーム１１に固定される。本実施形態の場合、固定枠３０は、ロックユニット３２によって、ペダルユニット１４と後輪１３との間のフレーム１１の上に固定される。固定枠３０の上端部は、発電ユニット２０のハウジング２１が動力伝達チェーン１５の上に位置するよう発電ユニット２０を固定する。
【００１３】
自転車は変速可能なタイプ、および、変速できないタイプがある。自転車１０が変速できないタイプの場合、図３に示すように、動力伝達チェーン１５の位置にあわせて、ロックユニット３２を用いてハウジング２１を固定枠３０に固定する。本実施形態の場合、固定枠３０は「Ｌ」字状である。
【００１４】
自転車１０が変速可能なタイプの場合、図４、５、および６に示すように、動力伝達チェーン１５の変速位置にあわせて、ハウジング２１を移動可能に固定枠３０に固定する。ハウジング２１には互いに平行になる二つの穴２７が横方向に形成される。また、固定枠３０には互いに平行になり、かつ穴２７と対応する二つの棒３３が形成される。よって、ハウジング２１は動力伝達チェーン１５の変速位置にあわせて左右移動し、駆動歯車２３と動力伝達チェーン１５とが常に嵌合するようにする。
【００１５】
図２に示すように、蓄電ユニット４０は、第１配線２６によって発電ユニット２０の小型発電機２５に電気的に接続する。また、蓄電ユニット４０は、ケース４１および蓄電池４２を備え、蓄電池４２は小型発電機２５が生ずる電気エネルギーを蓄える。発光ユニット５０は、蓄電ユニット４０に電気的に接続する。
【００１６】
蓄電ユニット４０のケース４１には電源出力コネクタ４３が設けられる。本実施形態では、電源出力コネクタ４３はＵＳＢインターフェースとなっており、携帯電話、ＭＰ３、デジタルカメラ等の外部の電器に接続可能である。
【００１７】
発光ユニット５０は、例えばＬＥＤランプが用いられる。発光ユニット５０は、フレーム１１の所定箇所に固定され、第２配線５１によって蓄電ユニット４０に電気的に接続することができる。また、発光ユニット５０を蓄電ユニット４０のケース４１内部に設け、発光ユニット５０と蓄電ユニット４０とを一体にして、フレーム１１の所定箇所に固定することができる。例えば、発光ユニット５０と蓄電ユニット４０とを一体にしてハンドル１６の上に設けることで、装着が便利となる。
【００１８】
本考案の効果を以下の通り説明する。
（１）本考案は、自転車走行時に、動力伝達チェーンの線形運動によって動力伝達チェーンと嵌合する駆動歯車を駆動する。そして、駆動歯車により発電機を駆動して電器エネルギーを生成し、蓄電ユニットに蓄える。電気エネルギーは、発光ユニットまたは外部電器に提供可能であり、電気エネルギーの自給率を高めることができる。
【００１９】
（２）本考案は、組立ての利便性を高めることができる。
【００２０】
（３）本考案は、動力伝達チェーンの線形運動によって発電機を駆動し、使用者がペダルユニットを一回踏むことで、駆動歯車が何十回回転するため、発電効率を高めることができる。
【符号の説明】
【００２１】
１  ・・・自転車発電装置
１０・・・自転車
１１・・・フレーム
１２・・・前輪
１３・・・後輪
１４・・・ペダルユニット
１５・・・動力伝達チェーン
１６・・・ハンドル
２０・・・発電ユニット
２１・・・ハウジング
２２・・・切欠溝
２３・・・駆動歯車
２５・・・小型発電機
２６・・・第１配線
２７・・・穴
３０・・・固定枠
３１・・・位置決めユニット
３２・・・ロックユニット
３３・・・棒
４０・・・蓄電ユニット
４１・・・ケース
４２・・・蓄電池
４３・・・電源出力コネクタ
５０・・・発光ユニット
５１・・・第２配線
【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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