(57)【要約】【課題】ハブダイナモに電子部品が収容され、かつ、故障が抑制された無線機を提供する。【解決手段】無線機は電子部品５４を搭載した基板４８を備え、この基板４８が自転車に用いられるハブダイナモ１のハブ軸２に取り付けられている。ハブ軸２は、自転車が走行したときにも回転しない。そのため、自転車が走行した場合に基板４８が回転してしまうことが防止されるので、通信機が故障しにくくなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信回路を構成する電子部品（５４）を搭載した基板（４８、１４８）を備え、
前記基板が、自転車に用いられるハブダイナモ（１）内のハブ軸（２）、または、前記ハブダイナモ内の部品のうち前記ハブ軸に対して相対回転しない部品（２８）に取り付けられていることを特徴とする無線機。
【請求項２】
請求項１において、
前記基板（４８）は貫通穴（４８ａ）を備えており、
前記ハブ軸が前記貫通穴を貫通することにより、前記基板が前記ハブ軸に取り付けられていることを特徴とする無線機。
【請求項３】
請求項１において、
前記基板（１４８）は、前記ハブ軸と嵌り合う嵌合凹部（１４８ａ）を備え、
前記ハブ軸が前記嵌合凹部と嵌まり合った状態で、前記ハブ軸に嵌め合わせられた締め付け部材により前記基板が挟圧されることにより、前記基板が前記ハブ軸に取り付けられていることを特徴とする無線機。
【請求項４】
請求項２において、
前記基板は、
前記貫通穴に前記ハブ軸が貫通した状態で、前記ハブ軸に嵌め合わせられた締め付け部材（５０、５２）により、前記ハブ軸の軸方向から挟圧されるようになっており、
前記貫通穴の周囲に、前記締め付け部材が当接するために、部品が搭載されていない当接領域（４８ｂ）を備えることを特徴とする無線機。
【請求項５】
請求項３において、
前記基板は、
前記嵌合凹部に前記ハブ軸が嵌合した状態で、前記ハブ軸に嵌め合わせられた締め付け部材（５０、５２）により、前記ハブ軸の軸方向から挟圧されるようになっており、
前記嵌合凹部の周囲に、前記締め付け部材が当接するために、部品が搭載されていない当接領域（１４８ｂ）を備えることを特徴とする無線機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、
前記ハブダイナモは、
前記ハブ軸に固定された固定子（２８）と、
前記固定子を収容し、かつ、前記ハブダイナモが取り付けられた車輪とともに回転する円筒状のホイールケース（３）と、
前記ホイールケースの内面に固定され、前記ホイールケースの回転により、前記固定子に対して相対回転する永久磁石（６２）と、
前記ホイールケースの外部において前記ハブ軸に固定され、前記ハブダイナモが発電した電力で作動する電気機器から延びるコードが接続される端子（３６）と、
前記固定子から延びる導線（３４）を前記端子に導くために、少なくとも前記固定子の前記端子側の端から、前記端子の方向に前記ホイールケースの外部まで、前記ハブ軸の軸方向に形成された軸方向溝（２６）と、
前記ハブダイナモの外部に配置されたアンテナ（３８）と、を備えており、
前記基板は、前記固定子と前記ホイールケースの前記端子側の側壁との間に配置され、
前記軸方向溝を通り、前記アンテナと前記基板とを接続するためのアンテナ配線（６４）をさらに備えることを特徴とする無線機。
【請求項７】
電子部品（５４）を搭載した基板（４８、１４８）を備えたハブダイナモであって、
前記基板が、前記ハブダイナモ内のハブ軸（２）、または、前記ハブダイナモ内の部品のうち前記ハブ軸に対して相対回転しない部品（２８）に取り付けられていることを特徴とするハブダイナモ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハブダイナモに基板が内蔵される無線機、その基板を内蔵したハブダイナモに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハブダイナモを備えた自転車に通信機を搭載し、ハブダイナモで発電した電力でその通信機を作動させる技術が知られている（たとえば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１０６１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通信機のうち、電子部品を搭載した基板をハブダイナモに内蔵することが考えられる。ハブダイナモを開けることは困難であることから、ハブダイナモ内に基板を内蔵すれば、通信機が盗難される恐れが低減する。しかし、ハブダイナモは回転部分があるので、ハブダイナモに内蔵した基板の故障が懸念される。
【０００５】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、ハブダイナモに電子部品が収容され、かつ、故障が抑制された無線機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
上記目的を達成するための無線機に係る発明は、通信回路を構成する電子部品（５４）を搭載した基板（４８）を備え、基板が、自転車に用いられるハブダイナモ（１）内のハブ軸（２）、または、ハブダイナモ内の部品のうちハブ軸に対して相対回転しない部品（２８）に取り付けられていることを特徴とする。
【０００８】
また、上記目的を達成するためのハブダイナモに係る発明は、無線機に係る発明の基板を備えていることを特徴とする。
【０００９】
これらの発明によれば、ハブ軸またはハブ軸に対して相対回転しない部品は、自転車が走行したときにも回転しない。そのため、自転車が走行した場合に基板が回転してしまうことが防止されるので、通信機が故障しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ハブダイナモ１の断面図である。
【図２】基板４８の電子部品５４を搭載した側の面を示す図である。
【図３】変形例３の基板１４８を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明が適用されたハブダイナモ１を、ハブ軸２の軸心を通る平面で切断した断面図である。
【００１２】
ハブダイナモ１はホイールケース３を備えている。このホイールケース３は、ケース本体部１０とケース蓋１６を備える。
【００１３】
ケース本体部１０は、円筒部１１の両端に、外径が円筒部１１よりも大径の円環状のフランジ部１２、１３が形成されている。このフランジ部１２、１３の周縁部には、図示しないスポークの一端が固定される。
【００１４】
一方のフランジ部１２は、内径が円筒部１１の内径よりも小さく、内周にベアリング２０が嵌め入れられている。他方のフランジ部１３は、内径が円筒部１１のフランジ部１３側の端の内径と同じ長さである。
【００１５】
フランジ部１２、１３は前述したように円環状である。すなわち、フランジ部１２、１３を両端とするケース本体部１０は、軸方向の両端が開口している。一方の開口、すなわち、フランジ部１３の内周側には、ホイールケース３の一方の側壁となるケース蓋１６が嵌め入れられている。このケース蓋１６の内周には、ベアリング２４が嵌め入れられている。
【００１６】
２つのベアリング２０、２４はハブ軸２に取り付けられており、ホイールケース３は、これら２つのベアリング２０、２４を介してハブ軸２に取り付けられているので、図示しない車輪が回転すると、ホイールケース３はハブ軸２に対して相対回転する。
【００１７】
円筒部１１は、フランジ部１３側の端の内周径が他の部分の内周径よりも大きくなっている。これにより、フランジ部１３側の端部にはケース蓋１６の側面と当接する当接面１４が形成されている。
【００１８】
ハブ軸２は、両端がホイールケース３から突き出しており、その突き出した部分が、図示しないフォークに固定される。このハブ軸２には、外周面の全体にねじ溝が形成されている。ただし、ホイールケース３が取り付けられている部分には、一部、軸方向に沿って軸方向溝２６が形成されている。
【００１９】
この軸方向溝２６は、一方の端がホイールケース３の軸方向中央付近にあり、他方の端はホイールケース３の外に位置している。軸方向溝２６の幅方向長さは、ハブ軸２の周方向長さの３分の１以下であり、ハブ軸２の長手方向において軸方向溝２６が形成されている範囲も、軸方向溝２６が形成されている部分以外は、ねじ溝が形成されている。
【００２０】
固定子２８は、円筒形状に巻回されたコイルを備えており、コイルの内周側にハブ軸２が嵌め入れられている。この固定子２８の軸方向両側において、ナット３０、３２がハブ軸２に嵌め合わせられており、これらナット３０、３２により、固定子２８は軸方向両側から挟圧されて、ハブ軸２に対して、相対回転不能、かつ、軸方向に移動不能になっている。
【００２１】
また、固定子２８は、軸方向溝２６が形成されている位置において、ハブ軸２に固定されており、固定子２８から延びる導線３４は、軸方向溝２６を通り、ホイールケース３の外まで延びている。導線３４をホイールケース３の外まで導出する距離を短くするために、固定子２８は、円筒部１１内のケース蓋１６寄りに配置されている。そのため、固定子２８とケース蓋１６との間の空間は、固定子２８とフランジ部１２との間の空間よりも小さくなっている。
【００２２】
固定子２８から延びる導線３４の先端は、ライト側端子３６の基端に接続されている。ライト側端子３６の先端には、ライト側コード３８が接続されており、ライト側コード３８の他端には、電気機器であるライト４０が接続されている。
【００２３】
ライト側端子３６は、絶縁体製の保護ケース４２に収容された状態で、ハブ軸２に嵌め合わせられた樹脂リング４４を介して、ハブ軸２に固定されている。保護ケース４２には、ライト側端子３６と絶縁された状態でフレーム側端子４５も収容されている。フレーム側端子４５の基端にはハブ軸２が嵌め入れられており、フレーム側端子４５は、グランドとして機能するハブ軸２と導通する。フレーム側端子４５の先端には、フレーム側コード４６の一端が接続されている。このフレーム側コード４６の他端はライト４０に接続されている。なお、ライト側コード３８、フレーム側コード４６は、ハブダイナモ１とライト４０との間において、図示しないフォークの外面を周回するようにして配置されている。
【００２４】
保護ケース４２のケース蓋１６側とは反対側の側面には、ハブ軸２と嵌め合わせられているナット４７が当接している。このナット４７は保護ケース４２をケース蓋１６の方向に押圧している。
【００２５】
ハブ軸２において、ケース蓋１６と固定子２８との間には、基板４８が固定されている。この基板４８は、中心に貫通穴４８ａを備えており、この貫通穴４８ａにハブ軸２が挿し通されている。そして、基板４８の両側面に、それぞれ、ハブ軸２に嵌め合わせられたナット５０、５２が当接している。ナット５０、５２は締め付け部材に相当しており、基板４８は、ハブ軸２が貫通穴４８ａに挿し通された状態でナット５０、５２により挟圧されることで、ハブ軸２に対して相対回転不能、かつ、ハブ軸２の軸方向に移動不能になっている。
【００２６】
また、基板４８は、両側面がハブ軸２に対して垂直になっており、一方の側面には、通信を行うための電子部品５４が固定されている。また、基板４８には、固定子２８から延びる導線５６が接続されている。
【００２７】
フランジ部１２側のホイールケース３外側となる側面には、座金５８とナット６０がハブ軸２に嵌め入れられており、ナット６０は座金５８を介して、フランジ部１２を円筒部１１側に押圧する。
【００２８】
永久磁石６２は、ケース本体部１０の円筒部１１の内面において、固定子２８と対向する位置に固定されている。ホイールケース３がハブ軸２に対して相対回転すると、ホイールケース３に固定されている永久磁石６２が固定子２８に対して相対回転するので、発電が行われる。発電された電力は、導線５６を介して基板４８に配置された電子部品５４に供給され、また、導線３４、ライト側端子３６、ライト側コード３８を介してライト４０に供給される。
【００２９】
アンテナ配線６４は、一端が基板４８に固定されており、他端がライト側端子３６に固定されている。ライト側端子３６に接続されているライト側コード３８は、ライト４０に電力を供給するだけでなく、アンテナとしても機能する。
【００３０】
アンテナとして機能するこのライト側コード３８、ライト側コード３８と基板４８とを接続するアンテナ配線６４、ライト側端子３６、基板４８、基板４８に搭載された電子部品５４により無線機が構成される。この無線機の使用周波数は、たとえば３００ＭＨｚ帯などのＲＦ帯であり、無線機は、信号の無線送信と無線受信の少なくとも一方を行う。
【００３１】
この無線機は、固定子２８に対する永久磁石６２の回転より発生した電力で作動する。ただし、電子部品５４として蓄電装置を備え、固定子２８に対する永久磁石６２の回転より発生した電力を蓄電装置に蓄電し、蓄電装置に蓄電した電力で無線機が作動するようにしてもよい。
【００３２】
図２に示すように、基板４８には複数の電子部品５４が搭載されているが、基板４８の中心部分、すなわち貫通穴４８ａの周囲には、電子部品５４が搭載されていない当接領域４８ｂが設けられている。この当接領域４８ｂにナット５０が当接する。
【００３３】
なお、図２に示している複数の電子部品５４は、図２に示していない基板４８の裏面において、互いに必要な部品同士が接続されている。また、アンテナ配線６４も基板４８の裏面で所定の電子部品５４と接続されている。
【００３４】
以上、説明した本実施形態のハブダイナモ１は、電子部品５４を搭載した基板４８を備えており、この基板４８がハブ軸２に固定されている。ハブ軸２は、自転車が走行したときにも回転しないので、ハブ軸２に基板４８を固定すること、自転車が走行したときに基板４８が回転してしまうことが抑制できるので、通信機が故障しにくくなる。
【００３５】
また、この通信機のアンテナとして機能するライト側コード３８を、基板４８と接続するライト側端子３６、アンテナ配線６４のうち、ライト側端子３６はハブ軸２に固定されており、アンテナ配線６４は、ライト側端子３６と基板４８とに接続されている。したがって、アンテナとして機能するライト側コード３８、ライト側コード３８と基板４８とを接続する部材であるライト側端子３６、アンテナ配線６４も、自転車が走行しても回転しないので、より通信機の故障が抑制される。
【００３６】
また、本実施形態では、基板４８の電子部品５４が搭載されている側の面にも、電子部品５４が搭載されていない当接領域４８ｂを備えている。このように当接領域４８ｂを備えることで、基板４８をナット５０、５２により両側から挟圧してハブ軸２に固定することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、基板４８は貫通穴４８ａを備えており、ハブ軸２がこの貫通穴４８ａを貫通することにより、基板４８がハブ軸２に取り付けられている。このような形状であることから、基板４８は、ハブ軸２の周方向全部に存在する。したがって、当接領域４８ｂを備えていても、基板４８は、電子部品５４を搭載する面積を多くすることができる。
【００３８】
また、本実施形態では、基板４８が、固定子２８とホイールケース３のライト側端子３６側の側壁であるケース蓋１６との間に配置されている。そして、ハブ軸２において、固定子２８とケース蓋１６との間には、固定子２８から延びる導線３４をホイールケース３の外部に導くための軸方向溝２６が形成されている。したがって、ホイールケース３の外部に配置されアンテナとして機能するライト側コード３８と基板４８とを接続するアンテナ配線６４をこの軸方向溝２６に通すことができる。よって、別途、アンテナ配線６４を通すための通路をハブ軸２に形成する必要がない。
【００３９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
【００４０】
＜変形例１、２＞
前述の実施形態では、基板４８はハブ軸２に固定されていたが、これに限られない。基板４８は、ハブ軸２に対して相対回転しない部品である固定子２８のケース蓋１６側の面に固定されていてもよいし（変形例１）、固定子２８のフランジ部１２側の面に固定されていてもよい（変形例２）。
【００４１】
＜変形例３＞
前述の実施形態の基板４８は円環形状であったが、基板の形状は必ずしも円環形状である必要はない。たとえば、図３に示す略Ｕ字型の基板１４８でもよい。この基板１４８は嵌合凹部１４８ａを備えている。この嵌合凹部１４８ａは、ハブ軸２と嵌まり合うものであり、半円形の円弧部１４８ａ１と、その円弧部１４８ａ１の両端から延びる一対の互いに平行な直線部１４８ａ２を備える。
【００４２】
この基板１４８は、ハブ軸２が嵌合凹部１４８ａの円弧部１４８ａ１と嵌り合った状態で、前述の実施形態の基板４８と同様、軸方向の両側からナット５０、５２により挟圧されることにより、ハブ軸２に取り付けられる。
【００４３】
なお、基板１４８には、前述の実施形態の基板４８と同様、電子部品５４が配置されていない当接領域１４８ｂを備え、ナット５０はこの当接領域１４８ｂに当接する。
【００４４】
この変形例３のように嵌合凹部１４８ａがハブ軸２と嵌合する形式の場合、ハブ軸２を基板１４８に挿し通す必要がない。したがって、前述の実施形態の基板４８よりも、容易にハブ軸２に取り付けることができる。
【００４５】
＜変形例４＞
前述の実施形態では、ライト側コード３８をアンテナとして用いていたが、ライト側コード３８をアンテナとして用いずに、別途、アンテナを備え、このアンテナをアンテナ配線６４に接続してもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１：ハブダイナモ、  ２：ハブ軸、  ３：ホイールケース、  １０：ケース本体部、  １１：円筒部、  １２：フランジ部、  １３：フランジ部、  １４：当接面、  １６：ケース蓋、  ２０：ベアリング、  ２４：ベアリング、  ２６：軸方向溝、  ２８：固定子、  ３０：ナット、  ３２：ナット、  ３４：導線、  ３６：ライト側端子、  ３８：ライト側コード、  ４０：ライト、  ４２：保護ケース、  ４４：樹脂リング、  ４５：フレーム側端子、  ４６：フレーム側コード、  ４７：ナット、  ４８：基板、  ４８ａ：貫通穴、  ４８ｂ：当接領域、  ５０：ナット、  ５２：ナット、  ５４：電子部品、  ５６：導線、  ５８：座金、  ６０：ナット、  ６２：永久磁石、  ６４：アンテナ配線、  １４８：基板、  １４８ａ：嵌合凹部、  １４８ａ１：円弧部、  １４８ａ２：直線部、  １４８ｂ：当接領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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