CN1576154A - 自行车用前叉、自行车用轮毂及自行车用电力供给系统 - Google Patents

Abstract

目的在于减少连接配置在自行车的前部分的电气安装件与发电机构的导线的接触不良，切实向电气安装件提供电力。该前叉(11)，具有第1及第2叉腿(13、15)、叉冠(17)、叉立管(19)。第1及第2叉腿(13、15)，可分别与第1及第2电极导通。叉冠(17)，可安装前照灯(109)，具有可使第1叉腿(13)与第2叉腿(15)绝缘的间隔件(21)。叉立管(19)，可自由转动地支撑在自行车(1)的架子(102)上。又，第1叉腿(13)，具有可安装从叉冠(17)上装的自行车用电气安装件延伸的电缆(110)的顶端部(110a)的安装孔(13c)。

Description

自行车用前叉、自行车用轮毂及 自行车用电力供给系统

技术领域

本发明涉及自行车用前叉，特别是连接在设置有具有第1及第2电极的发电机构的自行车用轮毂的轴向两端部的自行车用前叉。

又，本发明涉及自行车用轮毂，特别是安装在具有第1及第2叉腿的自行车用前叉上的自行车用轮毂。

并且，本发明涉及具有这些自行车用前叉以及自行车用轮毂的自行车用电力供给系统。

技术背景

自行车，一般具有构成车体骨架的架子、可自由转动地连接在架子的前端部的前叉。前叉，具有一对叉腿、叉冠、叉立管。一对叉腿配置在前轮的两侧，各顶端部连接在配置于前轮的转动中心的前轮毂上。叉冠，连接叉腿的与顶端部相反侧的始端部，并且连接向上方延伸地配置的叉立管。叉立管，可自由转动地支撑在架子的前端部。

作为这样传统的自行车，有在前叉上安装前照灯等电气安装件同时将向电气安装件提供电力的发电机构设置在前轮毂上的形式。在这种自行车上，通常从发电机构到电气安装件沿前叉延伸地配置内装导线的电缆。在这样的自行车上，当发电机构利用前轮的转动发电时，通过导线向电气安装件提供电力(例如参照特许文献1)。

又，在这种自行车上，发电机构，具有2个电极，导线从一方的电极延伸连接在电气安装件的一方的电极上，另一方的电极，通过前轮毂以及前叉连接在电气安装件的另一方的电极上，发挥地线的功能。

特许文献1

特开2001-213104号公报

在上述过去的自行车上，导线，越过从发电机构到电气安装件的比较长的距离并以暴露在外的状态配置。因此，例如，很可能由于什么物体的拉扯而断线，或由于进水而产生接触不良，从而不能向电气安装件提供电力。

发明内容

本发明的目的在于，减少连接自行车的前部分上配置的电气安装件与发电机构的导线的接触不良的危险，确保向电气安装件提供电力。

发明1的自行车用前叉，是连接在设置有具有第1及第2电极的发电机构的自行车用轮毂的轴向两端部上的形式，具有第1及第2叉腿、叉冠、叉立管。第1及第2叉腿，顶端部分别固定在自行车用轮毂的轴向两端部，可分别与第1及第2电极导通。叉冠，可安装自行车用电气安装件，具有分别连接第1及第2叉腿的与各顶端部相反侧的始端部的第1及第2连接部，并且可使第1叉腿与第2叉腿绝缘。叉立管，连接在叉冠上，且可自由转动地支撑在自行车的架子上。又，第1叉腿，具有可安装从叉冠上装备的自行车用电气安装件延伸的导线的顶端部的安装部。

在该自行车用前叉上，第1电极，通过第1叉腿以及叉立管与自行车用电气安装件导通；第2电极，通过第2叉腿以及导线与自行车用电气安装件导通。而且，2根叉腿，利用叉立管绝缘。因此，当利用发电机构发电时，来自第1及第2电极的电力，通过相互绝缘的2根叉腿提供给自行车用电气安装件。

在此，可将2根叉腿代替导线使用，可缩短从自行车用电气安装件起的导线的长度。因此，在此，可减少导线的接触不良的危险，确保向电气安装件提供电力。

发明2的自行车用前叉，是在方案1的自行车用前叉上，还具有间隔件。间隔件，在叉冠上，配置在第1叉腿与第1连接部之间且由具有绝缘性的材质构成。

在该自行车用前叉上，具体地，利用具有绝缘性的间隔件使2根叉腿绝缘。

发明3的自行车用轮毂，是安装在具有第1及第2叉腿的自行车用前叉上的，具有轮毂轴、筒状部件、发电机构。轮毂轴，轴向两端部分别固定在第1及第2叉腿的顶端部。筒状部件，与自行车的前轮连接并且可自由转动地绕轮毂轴安装。发电机构，配置在轮毂轴与筒状部件之间，具有第1及第2电极，第1电极可导通第1叉腿。又，轮毂轴，具有轴部和绝缘部。轴部，从第1叉腿延伸到第2叉腿地配置，可与第2电极导通。绝缘部，安装在轴部上，使轴部与第1叉腿绝缘。

在该自行车用轮毂上，通过筒状部件与前轮一体转动，筒状部件与轮毂轴相对转动从而利用发电机构发电。这时，第1电极与第1叉腿导通，第2电极通过轴部与第2叉腿导通。而且，利用绝缘部使第1叉腿与轴部绝缘。因此，利用发电机构发出的电力，通过相互绝缘的2根叉腿提供给前叉上安装的电气安装件等。

在此，因为可利用叉腿电气连接发电机构与电气安装件，所以，可缩短自电气安装件起的导线的长度。

发明4的自行车用轮毂，是在方案3的自行车用轮毂上，筒状部件具有第1法兰部和第2法兰部。第1法兰部，在第1叉腿侧的端部形成。第2法兰部，在第2叉腿侧的端部形成。又，轮毂轴的绝缘部，配置在第1法兰部与第1叉腿之间，轴部可沿轴向贯通地穿过，并且具有凸缘部和主体部。凸缘部，是在第2叉腿侧的端部向外周侧突出的部分。主体部，是从凸缘部延伸到第1叉腿侧的端部的部分。并且，该自行车用轮毂，还具有导通部件。导通部件，是穿过绝缘部的主体部而通过导线连接发电机构的第1电极并可与第1叉腿相接的环状的部件。

在该自行车用轮毂上，具体地，虽然第1电极通过导通部件与第1叉腿导通，但因为通过该导通部件与绝缘部的凸缘部相接而切断与轴部的接触，所以，第1及第2电极被绝缘。

发明5的自行车用电力供给系统，具有自行车用轮毂和自行车用前叉。自行车用前叉，是方案1或2所述的形式。自行车用轮毂，是方案3或4所述的形式。而且，发电机构的第1电极，通过第1叉腿以及从自行车用电气安装件延伸的导线与自行车用电气安装件导通。又，发电机构的第2电极，通过轴部、第2叉腿以及叉冠与前述自行车用电气安装件导通。

在该自行车用电力供给系统上，利用发电机构发出的电力，通过相互绝缘的2根叉腿提供给自行车用电气安装件。

在此，2根叉腿可代替导线使用，这样，可缩短导线的长度。因此，在此，可减少发生接触不良等的危险，确保向电气安装件提供电力。

发明6的自行车用电力供给系统，是在方案5的自行车用电力供给系统上，自行车用电气安装件安装在叉冠上。又，第1叉腿的安装部设置在第1叉腿的始端部。

在该自行车用电力供给系统上，第1叉腿的安装部，因为设置在与叉冠相邻的始端部，所以，可将导线的长度控制在最下限。

发明7的自行车用电力供给系统，是在方案5或6的自行车用电力供给系统上，自行车用电气安装件是自行车用前照灯。又，第1叉腿通过从自行车用电气安装件延伸的导线，第2叉腿通过叉冠，可分别与自行车用前照灯导通。

在该自行车用电力供给系统上，特别是在自行车用电气安装件是自行车用前照灯时，可缩短导线的长度，减少接触不良等危险。

如果采用本发明，在自行车的前方部分，因为形成相互绝缘的2根叉腿，所以，可将2根叉腿代替导线使用，可缩短自自行车用电气安装件的导线的长度。因此，在此，可减少发生接触不良等的危险，可更加可靠地进行对电气安装件的电力供给。

图面的简单说明

图1是具有采用本发明的一实施形式的自行车用电力供给系统的自行车的侧视图。

图2是前述自行车用电力供给系统的自行车用前叉的立体图。

图3是前述前叉的分解立体图。

图4是前述自行车用电力供给系统的前轮毂的局部断面图。

符号说明

1        自行车

11       前叉

13       第1叉腿

13a      第1叉腿的顶端部

13b      第1叉腿的始端部

13c      安装孔

15       第2叉腿

15a      第2叉腿的顶端部

15b      第2叉腿的始端部

17       叉冠

17a      第1连接部

17b    第2连接部

19     叉立管

21     间隔件

31     前轮毂

33     轮毂轴

34     轴部

35     绝缘部件

37     筒状部件

37a    第1法兰

37b    第2法兰

39     发电机(发电机构)

41     导通部件

108    电力供给系统

109    前照灯

110    电缆

实施发明的最佳形式

[自行车的整体构成]

图1所示是具有采用本发明一实施形式的电力供给系统108的自行车1。

自行车1，具有架子102、车把104、由链条和踏板等构成的驱动部105、分别具有辐条99的前轮106以及后轮107、前照灯109、用于向前照灯提供电力的电力供给系统108。

前照灯109，安装在电力供给系统108的前叉11(后述)上。又，前照灯109具有2个电极，如图2所示那样，从一方的电极延伸内装用于接收来自发电机39的第1电极的电力的导线的电缆110，其顶端部形成导电性部分露出外部的端子110a。另一方面，前照灯109的另一方的电极，与前叉11的叉冠17(后述)导通而接地。

电力供给系统108，如图2以及图3所示那样，具有可自由转动地连接在架子102的前端部的前叉11、和连接在前叉11上并连接前轮106的辐条99的前轮毂31。

[前叉]

该前叉11，具有第1及第2叉腿13、15、叉冠17、叉立管19。

第1及第2叉腿13、15由金属等导电性材料构成，配置在前轮106的两侧。在两叉腿13、15的顶端部13a、15a上，形成可安装前轮毂31的轮毂轴33(后述)的轴向两端部的安装用开口13d、15d。

在第1叉腿13的安装用开口13d上，安装用于切断前轮毂31的轴部34(后述)与第1叉腿13的导通的绝缘部件14。第1叉腿13的始端部13b，利用粘接剂等通过叉冠17的间隔件21(后述)固定连接在第1连接部17a(后述)上。又，在第1叉腿13的始端部13b上，形成用于利用小螺钉112安装电缆110的端子110c的安装孔13c。

第2叉腿15的始端部15b，利用粘接剂固定连接在叉冠17的第2连接部17b上。

叉冠17，除后述的间隔件21外由金属等导电性材料构成，具有第1到第3连接部17a～17c和安装孔18。

在第1及第2连接部17a、17b上，分别连接第1及第2叉腿13、15的始端部13b、15b。在第3连接部17c上，连接叉立管19。安装孔18，是插入用于将前照灯109安装在叉冠17上的小螺钉113的孔。又，叉冠17，还具有单独一体的间隔件21。间隔件21，是陶瓷等绝缘性材料构成的部件，可嵌在叉冠17的第1连接部17a与第1叉腿13的始端部13b之间。间隔件21，具有向外周侧突出的凸缘部21a，这样，可切断第1叉腿13与叉冠17之间的导通。

叉立管19，由金属等导电性材料构成，向上下方向延伸配置。叉立管19，下端部连接在叉冠17上，上端部连接在车把104上，它们的中间部分可自由转动地连接在架子102的前端部上。

[前轮毂]

前轮毂31，如图4所示那样，具有轮毂轴33、筒状部件37、发电机39、导通部件41。

轮毂轴33，具有轴部34、配置在第1叉腿13侧的绝缘部件35。

轴部34，由导电性材料构成，轴向两端部分别配置在各叉腿13、15的外侧地延伸，分别利用螺母51、53固定在各安装用开口13d、15d上。这些螺母51、53由导电性材料构成。轴部34，通过电缆43连接在发电机39的第2电极上。又，在轴部34上，在2处各安装1个用于按压配置在筒状部件37与轮毂轴33之间的2个轴承38的滚珠38a的滚珠按压螺母45、垫圈46以及止转螺母47。这些部件45～47，也都由导电性材料构成。又，在轴部34上，形成配置发电机39的电缆44的电缆引导用孔34a(后述)。

绝缘部件35，由陶瓷等绝缘性材料构成。绝缘部件35具有在第1叉腿13侧的端部向外周侧突出形成的凸缘部35a、和从凸缘部35a延伸到第1叉腿13侧的筒状的主体部35b。凸缘部35a，是用于切断止转螺母47与导通部件41之间的导通的部分。在主体部35b的内部，轴部34可穿过地沿轴向贯通。

筒状部件37，是可围绕轮毂轴33自由转动地安装的部件，在轴向两端部具有向外周侧突出的第1及第2法兰部37a、37b。在各法兰部37a、37b上，形成安装前轮106的辐条99的内周侧端部的多个安装孔37c。

发电机39，配置在筒状部件37的内侧，具有固定在轮毂轴33上的内侧定子61、相对内侧定子61固定在筒状部件37上的外侧转子63。内侧定子61，具有卷绕线圈(未图示)的线圈架65，从线圈架65向轴向两端部侧取出的线圈的2个端部(第1及第2电极)分别连接电缆44、43。外侧转子63，主要由在圆周方向排列配置的多个永久性磁铁(未图示)构成。

导通部件41，由导电性材料构成，是绝缘部件35的主体部35b可穿过内部的环状部件。导通部件41，夹持在绝缘部件35与第1叉腿13的外周面之间地配置，相对绝缘部件35的主体部35b，使用粘接剂、或利用压入或螺纹止动、其它众所周知的方法固定。导通部件41，在内周部连接电缆44的一方的端部，通过电缆44与发电机39的第1电极导通。

在这样构成的电力供给系统108上，发电机39的第1电极通过电缆44、导通部件41、第1叉腿13以及电缆110与前照灯109导通，另一方面，第2电极通过电缆43、轴部34、第2叉腿15以及叉冠17与前照灯109导通。而且，2根叉腿13、15，在前叉11上，利用间隔件21切断第1叉腿13与叉冠17的导通。在前轮毂31上，利用绝缘部件14切断第1叉腿13与螺母51的导通，利用绝缘部件35切断止转螺母47与导通部件41的导通。

在这样的系统108上，在前轮毂31上，通过转动前轮106使筒状部件37与前轮106一体转动，而发电机39的外侧转子63与内侧定子61相对转动而发电。然后，从发电机39的第1及第2电极沿着相互绝缘的2根叉腿13、15向前照灯109提供电力。另外，来自第2电极的电力，在此，发挥接地的功能。

因此，在该系统108上，2根叉腿13、15代替导线使用，电缆110的长度缩短。因此，如果利用该系统108，可减少电缆110的接触不良的危险，可更可靠地向前照灯109提供电力。

特别是，在该系统108上，因为电缆110的安装孔13c与安装了前照灯109的叉冠(クラウン)17相邻设置，所以，电缆110的长度可控制到最下限。

又，在该系统108上，因为可将已作为自行车1的构成部件使用的2根叉腿13、15作为导线使用，所以，不必另外准备代替导线的新的部件。

[另外的实施形式]

(a)本发明的自行车用电力供给系统，不限于前照灯，例如，也可适用于具有显示器的齿轮(变速)指示器等其它的电气安装件。

(b)叉冠，不限于具有单独一体的间隔件的形式，也可是具有绝缘性的部分与具有导电性的部分一体形成的形式。

(c)自行车用轮毂，不限于上述那样的螺母式的形式，也可是快换式的形式。这时，轮毂轴的轴部，也形成可轴向贯通的中空部件。

Claims (7)

1.一种自行车用前叉，是连接在设置有具有第1及第2电极的发电机构的自行车用轮毂的轴向两端部上的自行车用前叉，其特征在于：具有顶端部分别固定在前述自行车用轮毂的轴向两端部且可分别与前述第1及第2电极导通的第1及第2叉腿、可安装自行车用电气安装件并具有分别连接前述第1及第2叉腿的与各顶端部相反侧的始端部的第1及第2连接部且可使前述第1叉腿与第2叉腿绝缘的叉冠、连接在前述叉冠上且可自由转动地支撑在前述自行车的架子上的叉立管；前述第1叉腿，具有可安装从前述叉冠上安装的自行车用电气安装件延伸的导线的顶端部的安装部。

2.如权利要求1所述的自行车用前叉，其特征在于：前述叉冠，还具有配置在前述第1叉腿与前述第1连接部之间且由具有绝缘性的材质构成的间隔件。

3.一种自行车用轮毂，是安装在具有第1及第2叉腿的自行车用前叉上的自行车用轮毂，其特征在于：具有轴向两端部分别固定在前述第1及第2叉腿的顶端部的轮毂轴、连接在自行车的前轮上并且可自由转动地绕前述轮毂轴安装的筒状部件、配置在前述轮毂轴与前述筒状部件之间并具有第1及第2电极且第1电极可与前述第1叉腿导通的发电机构；前述轮毂轴，具有从前述第1叉腿延伸到第2叉腿地配置且可与前述第2电极导通的轴部、和安装在前述轴部上且使前述轴部与前述第1叉腿绝缘的绝缘部。

4.如权利要求3所述的自行车用轮毂，其特征在于：前述筒状部件具有在前述第1叉腿侧的端部形成的第1法兰部、和在前述第2叉腿侧的端部形成的第2法兰部；前述轮毂轴的绝缘部，配置在前述第1法兰部与前述第1叉腿之间，前述轴部可沿轴向贯通地穿过，并且具有在第2叉腿侧的端部向外周侧突出的凸缘部和从前述凸缘部延伸到前述第1叉腿侧的端部的主体部；还具有穿过前述绝缘部的主体部而通过导线连接前述发电机构的第1电极并可与前述第1叉腿相接的环状的导通部件。

5.一种自行车用电力供给系统，其特征在于：具有权利要求1或2所述的自行车用前叉和权利要求3或4所述的自行车用轮毂；前述发电机构的第1电极，通过从前述第1叉腿以及前述自行车用电气安装件延伸的导线与前述自行车用电气安装件导通；前述发电机构的第2电极，通过前述轴部、前述第2叉腿以及前述叉冠与前述自行车用电气安装件导通。

6.如权利要求5所述的自行车用电力供给系统，其特征在于：前述自行车用电气安装件安装在前述叉冠上；前述第1叉腿的安装部设置在前述第1叉腿的始端部。

7.如权利要求5或6所述的自行车用电力供给系统，其特征在于：前述自行车用电气安装件是自行车用前照灯；前述第1叉腿通过从前述自行车用电气安装件延伸的导线、前述第2叉腿通过前述叉冠，可分别与前述自行车用前照灯导通。

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