(57)【要約】【課題】自転車用ライトが過電圧状態となるのを抑制するとともに、運転者に対する負荷の増加を抑制する自転車用照明装置を提供する。【解決手段】自転車用照明装置１は、ハブダイナモ２とライト３とを備える。ハブダイナモ２は、出力電圧の基準となる接地線７を有し車輪の回転により各相において正負電圧を交互に出力する交流発電機４からの出力電圧を整流し、正電圧のみを出力する正電圧出力端子５と負電圧のみを出力する負電圧出力端子６とを有する。  ライト３は、正電圧出力端子５と接続する正端子９および負電圧出力端子６と接続する負端子１０とを有する。そして、車両速度が所定の速度を上回ると、正端子９または負端子１０いずれか一方の接続を解き、接続の解かれた正端子９または負端子１０を接地する切り替え手段１２を有する。  このため、ライト３が過電圧状態となるのを抑制するとともに、運転者に対する走行負荷の増加を抑制することができる。【選択図】図１
2016002820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力電圧の基準となる接地線（７）を有し車輪の回転により各相において正負電圧を交互に出力する交流発電機（４）からの出力電圧を整流し、正電圧のみを出力する正電圧出力端子（５）と負電圧のみを出力する負電圧出力端子（６）とを有する自転車用ハブダイナモ（２）と、
前記正電圧出力端子（５）と接続する正端子（９）および前記負電圧出力端子（６）と接続する負端子（１０）とを有する自転車用ライト（３）とを備える自転車用照明装置（１）において、
車両速度が所定の速度を上回ると、前記正端子（９）または前記負端子（１０）いずれか一方の接続を解き、接続の解かれた前記正端子（９）または前記負端子（１０）を接地する切り替え手段（１２）を有することを特徴とする自転車用照明装置（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の自転車用照明装置（１）において、
前記自転車用ハブダイナモ（２）は、前記交流発電機（４）において出力される正電圧と負電圧の大きさが異なることにより、前記正電圧出力端子（５）から出力される時間平均出力電圧の絶対値である正電圧値と前記負電圧出力端子（６）から出力される時間平均出力電圧の絶対値である負電圧値とが異なり、
前記切り替え手段（１２）は、前記正電圧値と前記負電圧値のうち値の大きい方との接続を解くことを特徴とする自転車用照明装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用照明装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車輪の回転により交流発電機からの交流出力を整流し直流電力を出力する自転車用ハブダイナモが周知である（特許文献１参照。）。このような自転車用ハブダイナモに自転車用ライトを接続した自転車用照明装置においては、車両の速度が所定の速度を上回った際には、自転車用ハブダイナモから出力される電圧が自転車用ライトの許容電圧を超える過電圧状態となってしまい、自転車用ライトが破損してしまう虞があった。そこで自転車用ハブダイナモと自転車用ライトの間に保護回路を並列に設け過電圧状態を防ぐ構成が考えられるが、この場合、交流発電機における余分な電力の創生、保護回路において消費される電力等は運転者に対する走行負荷となってしまう問題があった。
【０００３】
なお、交流発電機として、図３に示すような構成が公知となっている（特許文献２参照。）。この交流発電機では、簡素な構成で、図４に示すように各相（Ａ相、Ｂ相）において正電圧と負電圧の大きさが異なる（正電圧値の大きさ：負電圧値の大きさ＝１：２）正負電圧を交互に出力する。
なお、Ａ相、Ｂ相の出力電圧は電気角において位相がそれぞれ１８０°ずれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１８２９６１号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１９９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、自転車用ライトが過電圧状態となるのを抑制するとともに、運転者に対する走行負荷の増加を抑制する自転車用照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願第１発明によれば、自転車用照明装置は、以下に詳述する自転車用ハブダイナモと自転車用ライトとを備える。
自転車用ハブダイナモは、出力電圧の基準となる接地線を有し車輪の回転により各相において正負電圧を交互に出力する交流発電機からの出力電圧を整流し、正電圧のみを出力する正電圧出力端子と負電圧のみを出力する負電圧出力端子とを有する。
自転車用ライトは、正電圧出力端子と接続する正端子および負電圧出力端子と接続する負端子とを有する。
【０００７】
そして、自転車用照明装置は、車両速度が所定の速度を上回ると、正端子または負端子いずれか一方の接続を解き、接続の解かれた正端子または負端子を接地する切り替え手段を有する。
【０００８】
これにより、交流発電機における余分な電力の創生を抑制し、保護回路において消費される電力を抑制することができる。
このため、自転車用ライトが過電圧状態となるのを抑制するとともに、運転者に対する走行負荷の増加を抑制することができる。
【０００９】
本願第２発明によれば、自転車用ハブダイナモは、交流発電機において出力される正電圧と負電圧の大きさが異なることにより、正電圧出力端子から出力される時間平均出力電圧の絶対値である正電圧値と負電圧出力端子から出力される時間平均出力電圧の絶対値である負電圧値とが異なり、切り替え手段は、正電圧値と負電圧値のうち値の大きい方との接続を解く。
【００１０】
これにより、正電圧値と負電圧値のうち値の小さい方の端子と自転車用ライトとが接続されるため、交流発電機における余分な電力の創生をより抑制し、保護回路において消費される電力をより抑制することができる。
このため、自転車用ライトが過電圧状態となるのをより抑制するとともに、運転者に対する走行負荷の増加をより抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】自転車用照明装置の全体説明図である（実施例）。
【図２】交流発電機およびハブダイナモの出力電圧特性の説明図である（実施例）。
【図３】交流発電機構成図である（従来例）。
【図４】交流発電機の出力電圧特性図である（従来例）。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００１３】
自転車用照明装置１は、図１に示すように、自転車用ハブダイナモ（以下、ハブダイナモ２と呼ぶ。）と自転車用ライト（以下、ライト３と呼ぶ。）を有する。
ハブダイナモ２は、車輪（図示せず。）の回転により各相において正負電圧を交互に出力する交流発電機４を有し、交流発電機４の出力電圧を整流し、正電圧のみを出力する正電圧出力端子５と負電圧のみを出力する負電圧出力端子６とを有する。
ここで、交流発電機４は出力電圧の基準となる接地線７を有する図３に記載された従来例の２相式インナロータ型交流発電機であり、２相であるＡ相、Ｂ相それぞれ図４に示す従来例の出力特性を有している。
【００１４】
ここで、交流発電機４のＡ相の出力電圧はＡ相コイル４ａの両端の誘起電圧値であり、Ｂ相の出力電圧はＢ相コイル４ｂの両端の誘起電圧値である。
また、Ａ相コイル４ａは一端側が接地線７を介して接地されるとともに、他端側がダイオード８ａｕのアノード側およびダイオード８ａｄのカソード側にそれぞれ接続されている。
同様に、Ｂ相コイル４ｂは一端側が接地線７を介して接地されるとともに、他端側がダイオード８ｂｕのアノード側およびダイオード８ｂｄのカソード側にそれぞれ接続されている。
【００１５】
そして、ダイオード８ａｕとダイオード８ｂｕのカソード側はともに正電圧出力端子５に接続され、ダイオード８ａｄとダイオード８ｂｄのアノード側はともに負電圧出力端子６に接続される。
これにより、Ａ相コイル４ａから出力される正負電圧のうち、正電圧はダイオード８ａｕで半波整流され正電圧出力端子５から出力され、負電圧はダイオード８ａｄで半波整流され負電圧出力端子６から出力される。
同様に、Ｂ相コイル４ｂから出力される正負電圧のうち、正電圧はダイオード８ｂｕで半波整流され正電圧出力端子５から出力され、負電圧はダイオード８ｂｄで半波整流され負電圧出力端子６から出力される。
【００１６】
より具体的には、Ａ相およびＢ相の出力電圧の時間変化は、図２（ａ）に示すようになっている。ここで、正電圧値の大きさと負電圧値の大きさの比はおよそ１対２となっている。
このため、ハブダイナモ２の正電圧出力端子５から出力される電圧および負電圧出力端子６から出力される電圧の時間変化は、それぞれ図２（ｂ）に示すようになっている。
なお、図２（ｂ）において示す点線は正電圧出力端子５と負電圧出力端子６との間の電圧（電位差）の時間変化を表している。
【００１７】
ライト３は、正電圧出力端子５と接続する正端子９および負電圧出力端子６と接続する負端子１０とを有する。
よって、ライト３には図２（ｂ）における点線であらわされる電圧が正端子９と負端子１０間に印加されている。
【００１８】
ここで、正電圧出力端子５から出力される時間平均出力電圧の絶対値である正電圧値と負電圧出力端子６から出力される時間平均出力電圧の絶対値である負電圧値を比較すると負電圧値の方が大きくなっている。
そして、車両速度が所定の速度を上回ると、負端子１０の接続を解き、接続の解かれた負端子１０は接地線７と同電位である接地端子１１に切り替え手段１２により接続され接地される。
【００１９】
なお、正電圧出力端子５と接地端子１１の間には平滑用コンデンサ１３が配されている。同様に、負電圧出力端子６と接地端子１１の間にも平滑用コンデンサ１４が配されている。これらの平滑用コンデンサ１３、１４は正電圧出力端子５および負電圧出力端子６から出力される電圧の脈動を抑制する効果がある。
また、正端子９と負端子１０の間には、ライト３に過電圧が印加されるのを防止する周知の保護回路１５がライト３に対して並列に設けられている。
【００２０】
なお、切り替え手段１２は、手動によるものであっても車輪の回転数等を検出し自動で切り替えるものであってもよい。
【００２１】
〔実施例の効果〕
実施例の自転車用照明装置１は、ハブダイナモ２とライト３とを備える。ハブダイナモ２は、出力電圧の基準となる接地線７を有し車輪の回転により各相において正負電圧を交互に出力する交流発電機４からの出力電圧を整流し、正電圧のみを出力する正電圧出力端子５と負電圧のみを出力する負電圧出力端子６とを有する。
【００２２】
ライト３は、正電圧出力端子５と接続する正端子９および負電圧出力端子６と接続する負端子１０とを有する。
そして、自転車用照明装置１は、車両速度が所定の速度を上回ると、正端子９または負端子１０いずれか一方の接続を解き、接続の解かれた正端子９または負端子１０を接地端子１１経由で接地する切り替え手段１２を有する。
【００２３】
これにより、交流発電機４における余分な電力の創生を抑制し、保護回路１５において消費される電力を抑制することができる。
このため、ライト３が過電圧状態となるのを抑制するとともに、運転者に対する走行負荷の増加を抑制することができる。
【００２４】
また、実施例の自転車用照明装置１において、ハブダイナモ２は、交流発電機４において出力される正電圧と負電圧の大きさが異なることにより、正電圧出力端子５から出力される時間平均出力電圧の絶対値である正電圧値と負電圧出力端子６から出力される時間平均出力電圧の絶対値である負電圧値とが異なり、負電圧値が正電圧値より大きくなっており、切り替え手段１２は、負電圧出力端子６との接続を解いている。
【００２５】
これにより、値の小さい方の端子である正電圧出力端子５とライト３とが接続されるため、交流発電機４における余分な電力の創生をより抑制し、保護回路１５において消費される電力をより抑制することができる。
このため、ライト３が過電圧状態となるのをより抑制するとともに、運転者に対する走行負荷の増加をより抑制することができる。
【００２６】
なお、車両の速度が所定の速度を下回る場合、図２（ｂ）における点線で示される電圧がライト３に印加されるため、低速走行時においてもライト３の照射能力をある程度確保できる。
【００２７】
［変形例］
本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形例を考えることができる。
実施例によれば、出力される正電圧と負電圧の大きさが異なる交流発電機４として従来例の交流発電機を用いていたが、この態様にこだわるものではない。例えば、ロータに埋め込まれる永久磁石等の磁力に強弱をつけることによって出力される正電圧と負電圧の大きさを変えるものであってもよい。
実施例によれば、交流発電機４としてＡ相、Ｂ相を有する２相式交流発電機を用いていたが、この態様にこだわるものではなく、単相式または３相式以上の交流発電機を用いる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１  自転車用照明装置  ２  ハブダイナモ（自転車用ハブダイナモ）
３  ライト（自転車用ライト）  ４  交流発電機  ５  正電圧出力端子  
６  負電圧出力端子  ９  正端子  １０  負端子  １２  切り替え手段
【図１】
2016002820.tif 000003
【図２】
2016002820.tif 000004
【図３】
2016002820.tif 000005
【図４】
2016002820.tif 000006