JP2010119178A - クローポール形発電機及び自転車用発電ハブ - Google Patents

Abstract

【課題】 折り曲げられたヨーク外周部を有するクローポール形発電機及びそれを用いた発電ハブにおいて、ヨーク外周部が磁石に接触しないようにする。
【解決手段】 クローポール形発電機構２０のヨーク４６は、コイル４４と永久磁石との間に配置されるステータヨーク４７を有し、ステータヨークは、第１及び第２積層ヨーク６０，６１を有している。第１及び第２積層ヨークは、コイルの片側に配置される連結部６２ａと、連結部の外周面から折れ曲がってコイルと永久磁石との間に周方向に間隔を隔てて配置される複数のヨーク外周部６２ｂと、を有する少なくとも２枚の板状片６２を有し、第１及び第２積層ヨークは、連結部がコイルの軸芯方向に沿って積層されヨーク外周部がコイルの径方向に沿って積層されており、永久磁石に近いヨーク外周部が長い。
【選択図】 図３

Description

本発明は、クローポール形発電機及びそれを用いた自転車用発電ハブに関する。

自転車の発電ハブには、クローポール形発電機を用いたものが知られている。従来のクローポール形発電機において、板状片を積層した複数組の第１及び第２積層ヨークでヨークを構成したものが知られている。積層ヨークで構成された従来のクローポール形発電機には、板状片が、円板部と円板部の周縁から放射状に形成されかつ円板部と交差するする方向に折り曲げられたヨーク外周部とを有しているもの（たとえば、特許文献１参照）が知られている。複数の板状片のヨーク外周部の長さは内側に行くほど長くなり、その先端の径方向位置が揃うようにしている。

従来の発電機では、第１及び第２積層ヨークは、積層された板状片の円板部がコイルの両端でハブ軸に軸方向に並べて取り付けられ、第１及び第２積層ヨークは、積層された板状片のヨーク外周部の先端が逆向きになるように交互に配置される。

従来の発電機では、積層ヨークの板状片のヨーク外周部は、発電効率を高めるためにハブシェルに固定された永久磁石と僅かな隙間をあけて配置されている。このような交互に配置された第１及び第２積層ヨークでヨークを構成すると、渦電流による損出が低減して出力特性を改善できる。
特開２００４−２２９４０３号公報 実開平３−１１７３５７号公報 実公昭３２−８０２６号公報

従来の発電機では、ヨーク外周部の折り曲げ角度が僅かでも異なると、ヨークの外周面が不揃いになるおそれがある。従来の発電機では、積層ヨークの外周部が磁石と僅かな隙間をあけて配置されるため、ヨークの外周面が不揃いであると、突出した板状片の外周部が磁石に接触するおそれがある。

本発明の課題は、折り曲げられたヨーク外周部を有するクローポール形発電機及びそれを用いた発電ハブにおいて、ヨーク外周部が磁石に接触しないようにすることにある。

発明１に係るクローポール形発電機は、永久磁石と、内側固定ユニットと、を備えている。永久磁石は、円周上に配置されている。内側固定ユニットは、永久磁石の内周側に配置されたリング状のコイル及びコイルの周囲を囲むように配置されたヨークを有し永久磁石と相対回転可能に配置されている。ヨークは、コイルと永久磁石との間に配置されるステータヨークと、ステータヨークと磁気的に結合されコイル内周に配置されるコアヨークとを有している。ステータヨークは、コイルを挟んで配置される第１及び第２積層ヨークを有している。第１及び第２積層ヨークは、コイルの片側に配置される実質的に円板状の連結部と、連結部の外周面から折れ曲がってコイルと永久磁石との間に周方向に間隔を隔てて配置される複数のヨーク外周部と、を有する少なくとも２枚の板状片を有し、第１及び第２積層ヨークは、連結部がコイルの軸芯方向に沿って積層されヨーク外周部がコイルの径方向に沿って積層されており、永久磁石に近いヨーク外周部の長さが長い。

このクローポール形発電機では、永久磁石とステータヨークとが対向しており、これらが相対回転することによって、コアヨークに交番磁束が発生する。これによりコイルに電流が流れて発電される。具体的には、第１積層ヨークのヨーク外周部がＮ極となり第２積層ヨークのヨーク外周部がＳ極となる状態と、第１積層ヨークのヨーク外周部がＳ極となり第２積層ヨークのヨーク外周部がＮ極となる状態とを交互に入れ替えて交番磁束を発生させている。この発電時には、交番磁束に加えて、渦電流も発生するが、板状片を積層することによりヨークを形成しているので、渦電流の発生を抑えることができる。ここでは、渦電流の発生が少ないクローポール形のステータヨークの少なくとも２枚の板状片において、永久磁石に近いヨーク外周部の長さが最も長くなっている。したがって、永久磁石に近いヨーク外周部と永久磁石の内周部との隙間を一定に維持すれば、永久磁石との隙間を確保できる。このため、少なくとも２枚の板状片を積層させた第１及び第２積層ヨークのヨーク外周部と永久磁石の隙間を狭くしてもヨークが永久磁石に接触しにくくなる。

発明２に係るクローポール発電機は、発明１に記載の発電機において、永久磁石に近いヨーク外周部とその内側に配置されるヨーク外周部とは、長さが同じである。この場合には、ヨーク外周部を構成する板状片として１ｍｍ以下の厚みの薄板材を使用しても、永久磁石に近いヨーク外周部をその内側のヨーク外周部で補強できる。このため、板状片に薄板材を使用してもヨーク外周部の強度を維持できる。

発明３に係るクローポール発電機は、発明１又は２に記載の発電機において、ヨーク外周部は、連結部から実質的に９０度の角度で折り曲げられている。この場合には、ヨーク外周部が連結部から実質的に９０度の角度で折り曲げられているので、最外周のヨーク外周部が確実に永久磁石の外周部に対向するようになり、ヨーク外周部が永久磁石にさらに接触しにくくなる。

発明４に係るクローポール発電機は、発明１から３のいずれかに記載の発電機において、コアヨークは、第１積層ヨーク及び第２積層ヨークと別体で形成され、連結部は、コアヨークと磁気的に連結される。この場合には、コアヨークが別体であるので、板状片の製造が容易になる。

発明５に係るクローポール発電機は、発明１から４のいずれかに記載の発電機において、軸方向に延びる筒状部と、筒状部の軸方向両端に設けられた１対のフランジ部とを有し、筒状部の外周にコイルが巻かれたボビンをさらに備えている。この場合には、コイルがボビンに巻かれるので、コイルの巻線を整列しやすくなる。また、ボビンを利用して第１及び第２積層ヨークを位置決めしやすくなる。

発明６に係る発電ハブは、自転車のフレームに装着される車輪の中心部に設けられる発電ハブであって、ハブ軸と、ハブシェルと、軸受と、クローポール形発電機とを備えている。ハブ軸は、フレームに装着される軸である。ハブシェルは、ハブ軸の外周側に配置された筒状のものである。軸受は、ハブシェルをハブ軸に対して回転自在に支持するためのものである。クローポール形発電機は、軸受の間に配置され、ハブシェルの内周面に円周状に設けられた永久磁石と、永久磁石の内周側に配置され、ハブ軸に固定された内側固定ユニットとを有する、発明１から５のいずれかに記載のものである。

この発電ハブでは、車輪が回転して永久磁石と内側固定ユニットとが相対回転すると、
永久磁石とヨーク外周部とが対向しているので、コアヨークに交番磁束が発生する。具体的には、第１積層ヨークのヨーク外周部がＮ極となり第２積層ヨークのヨーク外周部がＳ極となる状態と、第１積層ヨークのヨーク外周部がＳ極となり第２積層ヨークのヨーク外周部がＮ極となる状態とを交互に入れ替えて交番磁束を発生させている。この発電時には、交番磁束に加えて、渦電流も発生するが、板状片を積層することによりヨークを形成しているので、渦電流の発生を抑えることができる。ここでは、渦電流の発生が少ないクローポール形のステータヨークの板状片のヨーク外周部の長さが、永久磁石に接近する側から離反する側に向かって段階的に短くなっている。このため、最外周側のヨーク外周部が永久磁石に対向するだけになるので、最外周側のヨーク外周部と永久磁石の内周部との隙間をいっていに維持しやすくなる。このため、複数の板状片を積層させた第１及び第２積層ヨークのヨーク外周部と永久磁石の隙間を狭くしてもヨークが永久磁石に接触しにくくなる。

本発明によれば、渦電流の発生が少ないクローポール形のステータヨークの少なくとも２枚の板状片において、永久磁石に近いヨーク外周部の長さが最も長くなっている。このため、永久磁石に近いヨーク外周部と永久磁石の内周部との隙間を一定に維持すれば、永久磁石との隙間を確保できる。このため、少なくとも２枚の板状片を積層させた第１及び第２積層ヨークのヨーク外周部と永久磁石の隙間を狭くしてもヨークが永久磁石に接触しにくくなる。

＜自転車の構成＞
図１において、本発明の一実施形態を採用した自転車１０１は、フロントフォーク１０２ａを有するフレーム１０２と、ハンドル１０４と、チェーンやペダル等から成る駆動部１０５と、スポーク９９を有する前輪（車輪）１０６と、後輪１０７とを備えている。この自転車１０１の前輪１０６の中心部に発電ハブ１０が設けられ、光センサ付きの前照灯１４に発電した電力が電源線１３を介して供給されている。

＜発電ハブの構成＞
図２に示す発電ハブ１０は、自転車の前輪１０６とともに、フロントフォーク１０２ａの先端に装着されるものである。この発電ハブ１０は、フロントフォーク１０２ａに両端部が固定されたハブ軸１５と、ハブ軸１５の外周側に配置され１対の軸受１６，１７によってハブ軸１５に回転自在に支持されたハブシェル１８と、ハブ軸１５とハブシェル１８との間に配置された発電機構（クローポール形発電機の一例）２０と、発電機構２０で発生した電力を外部のたとえば前照灯１４などの電気機器に供給するためのコネクタ２２とを備えている。コネクタ２２には、電源線１３が接続されている。

ハブ軸１５の外周面には、図２及び図４に示すように、両端に形成された第１雄ねじ部１５ａ，１５ｂと、第１雄ねじ部１５ａ，１５ｂの間に形成され第１雄ねじ部１５ａ，１５ｂより大径の第２雄ねじ部１５ｃが形成されている。また、発電機構２０の装着部分から第１雄ねじ部１５ｂの端部にかけて、ハブ軸１５の外周面には、発電機構２０とコネクタ２２とを接続する内部配線３０を通すための配線挿通溝１５ｄが形成されている。ハブ軸１５は、第１雄ねじ部１５ａ，１５ｂに螺合する固定ナット２４，２５によりフロントフォーク１０２ａに回転不能に固定される。

ハブシェル１８は、ケース本体３１と、ケース本体の一端（図２右端）を覆う蓋部材３２とを有している。ケース本体３１は、ハブ軸１５の軸方向に延びて形成された筒状の部材であり、軸方向の一端側（図２右側）に、他端部に比較して外周側に膨らんだ膨出部３１ａを有している。ケース本体３１の両端部外周面には、１対のハブフランジ部３３ａ，３３ｂが形成されている。ハブフランジ部３３ａ，３３ｂには、それぞれスポーク９９の内側端部を装着するための複数の装着孔３４ａ，３４ｂが円周方向に等間隔で位相を半分ずらして形成されている。蓋部材３２は、ケース本体３１の膨出部３１ａの内周面に螺合するねじ筒部３２ａと、ハブ軸１５に回転自在に装着される円板状の回転支持部３２ｂとを有している。蓋部材３２は、ねじ筒部３２ａによりケース本体３１にねじ込み固定されている。

ケース本体３１及び蓋部材３２を有するハブシェル１８は、ハブ軸１５の第１雄ねじ部１５ａ，１５ｂにそれぞれ螺合する軸受１６，１７の内輪である玉押し１６ａ，１７ａによりハブ軸１５に固定されている。これらの玉押し１６ａ，１７ａは、ロックナット３５，３６により位置決めされロックされている。右側のロックナット３６は、玉押し１７ａをロックするとともにコネクタ２２をハブ軸１５に固定している。

＜発電機構の構成＞
発電機構２０は、クローポール形の発電機構であり、ハブシェル１８の蓋部材３２のねじ筒部３２ａの内周面に固定された永久磁石４１と、永久磁石４１の内周部に対向して配置されハブ軸１５に固定され永久磁石４１と相対回転可能に配置された内側固定ユニット４２とを有している。永久磁石４１は、ハブシェル１８のケース本体３１の膨出部３１ａ内面に固定されており、円周方向に等間隔に分割された複数（たとえば４個）の磁石体からなる。この永久磁石４１には、等間隔で交互にＮ極とＳ極とが着磁されており、それぞれが後述するヨーク４６の外周部と対向している。

＜内側固定ユニットの構成＞
内側固定ユニット４２は、図２及び図３に示すように、永久磁石４１の内周側に配置されたリング状のコイル４４と、コイル４４の周囲を囲むように設けられたヨーク４６と、を有している。これらのコイル４４及びヨーク４６は、第２雄ねじ部１５ｃに螺合する１対の装着ナット３８ａ，３８ｂにより挟まれるようにしてハブ軸１５に回転不能に固定され、かつ軸方向において膨出部３１ａ内に収納されるような位置関係に位置決めされている。

コイル４４は、図３、図５及び図６に示すようなボビン５５に巻かれている。ボビン５５は、外周にコイル４４が巻かれた筒状の胴部５６と、胴部５６の軸方向両端部に形成された第１フランジ部５７及び第２フランジ部５８とを有している。第１及び第２フランジ部５７，５８において、軸方向外側の側面には、円柱形状の複数（例えば４つ）の位置決め突起５７ａ，５８ａが周方向に間隔を隔てて形成されている。位置決め突起５７ａ，５８ａは、ヨーク４６の周方向に位置決めするために設けられている。

図２及び図４に示すように、コイル４４の一端（図２右端）は、配線挿通溝１５ｄを通る内部配線３０を介してコネクタ２２に電気的に接続され、コイル４４の他端（図２左端）は装着ナット３８ａ等を介してハブ軸１５と電気的に接続されている。

＜ヨークの構成＞
ヨーク４６は、図２に示すように、永久磁石４１とコイル４４との間に配置されたステータヨーク４７と、ステータヨーク４７と磁気的に結合され、コイル４４の内周部とハブ軸１５との間に配置されるコアヨーク４８とを有している。なお、この実施形態では、ステータヨーク４７とコアヨーク４８とは別体で形成されている。

図５及び図６にボビン５５に装着されたヨーク４６を示し、図７から図９にヨーク４６のみを取り出して示す。このヨーク４６は、図５から図９に示すように、ボビン５５の第１フランジ部５７の外側面に装着された第１積層ヨーク６０と、ボビン５５の第２フランジ部５８の外側面に装着された複数の第２積層ヨーク６１とを有している。複数の両積層ヨーク６０，６１は、コイル４４を挟んで軸方向反対側に配置されている。

各積層ヨーク６０，６１は、図７から図９に示すように、複数枚（例えば、６枚）の板状片６２を積層することにより構成されている。各板状片６２は、表面に酸化被膜が形成されている珪素鋼板（より詳しくは無方向性珪素鋼板）で形成されている。各板状片６２の基本的な形状は同じである。板状片６２は、コイル４４の外側に配置される連結部６２ａと、ステータヨーク４７として機能する複数（例えば１４個）のヨーク外周部６２ｂと、を有している。

連結部６２ａは、コアヨーク４８と磁気的に連結される実質的に円板状のものである。連結部６２ａは、コイル４４の軸芯方向に沿って積層されている。連結部６２ａには、位置決め突起５７ａ，５８ａに嵌合して位置決めされる複数（例えば１３個）の位置決め孔６２ｃが形成されている。この実施形態では、位置決め孔６２ｃは、ヨーク外周部６２ｂの間の内周側に形成されている。なお、１４個のヨーク外周部６２ｂのうち２個のヨーク外周部６２ｂの間の１カ所には位置決め孔６２ｃが形成されていない。この位置決め孔６２ｃのうち、例えば４つの位置決め孔６２ｃが位置決め突起５７ａ，５８ａに嵌合している。

連結部６２ａの中心部には、ハブ軸１５が貫通する貫通孔６２ｄが形成されている。また、貫通孔６２ｄから位置決め孔６２ｃに向かって放射状にスリット６２ｅが形成されている。このスリット６２ｅは、平板をプレス加工して板状片６２を円形に湾曲して形成するために設けられている。また、スリット６２ｅは、交番磁束に伴い連結部６２ａの周方向に発生する渦電流を流れにくくして渦電流の発生を抑制する機能も果たしている。なお、位置決め孔６２ｃがない部分に延びるスリット６２ｅは、連結部６２ａの外周部分まで延びている。

複数のヨーク外周部６２ｂは、連結部６２ａの外周面から実質的に９０度折れ曲がってコイル４４と永久磁石４１との間に周方向に間隔を隔てて配置されている。ヨーク外周部６２ｂは、コイル４４の径方向に沿って積層されている。ヨーク外周部６２ｂは、この実施形態では実質的に同じ幅で形成されているが、先細りに形成しても良い。ヨーク外周部６２ｂの長さは、永久磁石４１に接近する側から離反する側に向かって段階的に短くなっている。このため、最も外周側のヨーク外周部６２ｂが永久磁石４１の内周面に面している。なお、この実施形態では、図９に示すように、最外周側のヨーク外周部６２ｂ１とその内周側のヨーク外周部６２ｂ２は同じ長さであり、その内周側のヨーク外周部６２ｂ３は、最外周のヨーク外周部６２ｂ１の３／４の長さである。さらにその内周側のヨーク外周部６２ｂ４の長さは最外周のヨーク外周部６２ｂ１の半分の長さであり、その内周側のヨーク外周部６２ｂ５及び最内周のヨーク外周部６２ｂ６は、最外周のヨーク外周部６２ｂ１の長さの１／４の長さである。このようにヨーク外周部６２ｂの長さを決定すると、ヨーク外周部６２ｂの根元側の厚みが全体として厚くなり、交番磁束をヨーク４６内に効率よく導くことができる。

また、各板状片６２の厚みは０．２５〜１mmのものが使用され、０．５mmのものがコスト的にも性能的にも利用価値が高い。なお、以上のような各板状片６２は、第１積層ヨーク６０及び第２積層ヨーク６１に共通で用いることができる。

第１積層ヨーク６１及び第２積層ヨーク６２は、ヨーク外周部６２ｂが円周方向に交互に配置されるように、第１フランジ部５７及び第２フランジ部５８の各位置決め突起５７ａ，５８ａに位置決めされている。

このような板状片６２は積層されて、ボビン５５の各フランジ部５７，５８に形成された位置決め突起５７ａ，５８ａで位置決めされている。また、図５及び図６に示すように、最外周のヨーク外周部６２ｂ１の先端部は、ボビン５５の対向する側のフランジ部５７，５８に形成された凹部５７ｂ，５８ｂに嵌め込まれて保持されている。さらに、ヨーク外周部６２ｂの基端部は、フランジ部５７，５８の外周部に凹部５７ｂ，５８ｂに対向して形成された溝部５７ｃ，５８ｃを通っている。

コアヨーク４８は、複数の矩形の薄板片を積層して構成されている。

＜板状片の作成方法＞
図１０に示すように、板状片６２は、珪素鋼板から薄板材６５をプレス加工により打ち抜いて形成される。図１０において、連結部６２ａとなる基端部分６５ａは、先細りに形成され、基端に貫通孔６２ｄとなる円弧部６５ｂが形成されている。また、基端部分６５ａの先細りの両側部は、スリット６２ｅとなる。基端部分６５ａの間には、位置決め孔６２ｃとなる円形部６５ｃが形成されている。先端部分６５ｄは、等幅で形成されており、破線部分で折り曲げられてヨーク外周部６２ｂとなる。なお、図１０は、最外周のヨーク外周部６２ｂ１となる板状片６２を示している。

このような形状の薄板材６５を基端部側の先細りの両側部が密着するように湾曲させることにより図１１に示すような放射状にヨーク外周部６２ｂが形成された板状片６２が形成される。この板状片６２の放射状の部分を９０度程度折り曲げることにより板状片６２が完成する。各板状片の連結部６２ａの大きさは概略板厚分だけ小さくなるように形成されており、ヨーク外周部６２ｂとなる部分は前述したような長さに形成される。

このようなヨーク４６によって、図２に示すように、コイル４４の内周側に第１及び第２積層ヨーク６０，６１のコアヨーク４８が位置し、コイル４４と永久磁石４１との間にステータヨーク４７としてのヨーク外周部６２ｂが位置することになる。

次に、発電ハブ１０による発電について説明する。

自転車の走行にしたがって、ハブ軸１５に対して前輪すなわちハブシェル１８が回転すると、ハブ軸１５に固定されている内側固定ユニット４２に対して永久磁石４１が回転する。これにより、コイル４４及びヨーク４６のヨーク外周部６２ｂの外周側を永久磁石４１が回転することになる。

ここで、第１積層ヨーク６０のヨーク外周部６２ｂと、第２積層ヨーク６１のヨーク外周部６２ｂとは、一方が永久磁石４１からＮ極の磁束供給を受けるときには他方がＳ極の磁束供給を受け、一方が永久磁石４１からＳ極の磁束供給を受けるときには他方がＮ極の磁束供給を受ける。すなわち、第１及び第２積層ヨーク６０，６１のヨーク外周部６２ｂの外周側を永久磁石４１が回転することにより、第１積層ヨーク６０がＮ極で第２積層ヨーク６１がＳ極である第１状態、及び第１積層ヨーク６０がＳ極で第２積層ヨーク６１がＮ極である第２状態が繰り返されて、両者６０，６１を磁気的に連結している両積層ヨーク６０，６１のコアヨーク４８に交番磁束が発生する。このコイル４４の内側に発生する交番磁束によって、コイル４４に電流が発生し、発電がされる。

このような構成のヨーク４６では、渦電流の発生が少ないクローポール形のステータヨークとなる複数の板状片６２において、永久磁石４１に近いヨーク外周部６２ｂの長さが、長くなっている。このため、最外周側のヨーク外周部６２ｂ１が永久磁石４１に対向するだけになる。したがって、最外周側のヨーク外周部６２ｂ１と永久磁石４１の内周部との隙間を一定に維持すれば、永久磁石４１との隙間を確保できる。このため、複数の板状片６２を積層させた第１及び第２積層ヨーク６０，６１のヨーク外周部６２ｂ１と永久磁石４１の隙間を狭くしてもヨーク外周部６２ｂ１が永久磁石４１に接触しにくくなる。

また、永久磁石４１に近いヨーク外周部６２ｂ１の長さとその内側のヨーク外周部６２ｂ２の長さが同じである。このため、ヨーク外周部６２ｂを構成する板状片６２として１ｍｍ以下の厚みの薄板材を使用しても、永久磁石４１に近いヨーク外周部６２ｂ１をその内側のヨーク外周部６２ｂ２で補強できる。したがって、板状片６２に薄板材を使用してもヨーク外周部６２ｂの強度を維持できる。

また、ヨーク外周部６２ｂが連結部６２ａから実質的に９０度の角度で折り曲げられているので、最外周のヨーク外周部６２ｂ１が確実に永久磁石４１の外周部に対向するようになり、ヨーク外周部６２ｂ１が永久磁石４１にさらに接触しにくくなる。

さらに、コイル４４がボビン５５に巻かれるので、コイル４４の巻線を整列しやすくなる。また、ボビン５５を利用して第１及び第２積層ヨーク６０，６１を位置決めしやすくなる。

＜他の実施形態＞
（ａ）前記実施形態では、連結部６２ａの形状を板厚分小さくしたが、連結部６２ａの大きさを同じにしても良い。この場合、放射状の部分の折り曲げ位置を板厚分変更して折り曲げても良い。この場合も折り曲げ部分から先の長さがヨーク外周部６２ｂの長さとなる。

（ｂ）前記実施形態では、薄板材の歩留まりを向上させるために、薄板材６５を湾曲しさらに折り曲げて板状片を作成した。しかし板状片の作成方法は前記実施形態に限定されず、図１１に示したような放射状の部分を有する部材を鋼板から直接打ち抜いてもよい。

（ｃ）前記実施形態では、車輪として前輪を例示し、前輪の装着される発電ハブを例示したが、後輪に装着される発電ハブにも本発明を適用できる。

（ｄ）前記実施携帯では、板状片の枚数を６枚としたが、板状片の枚数は２枚以上であればどのような枚数でも良い。

本発明の一実施形態を採用した自転車の側面図。 本発明の一実施形態である発電ハブの半截断面図。 前記発電ハブの側面図。 内側固定ユニットの斜視図。 ボビンの断面側面図 ボビンの正面図。 第１積層ヨークの正面図。 第２積層ヨークの正面図。 図８のIX-IX断面図。 板状片を作成するための薄板材の平面図。 薄板材を湾曲した状態を示す平面図。

符号の説明

１０ 発電ハブ
１５ ハブ軸
１６，１７ 軸受
１８ ハブシェル
２０ 発電機構（クローポール形発電機の一例）
４１ 永久磁石
４２ 内側固定ユニット
４４ コイル
４６ ヨーク
４７ ステータヨーク
４８ コアヨーク
５５ ボビン
５７，５８ フランジ部
６０，６１ 第１及び第２積層ヨーク
６２，１６２ 板状片
６２ｂ ヨーク外周部
６２ａ 連結部
１０２ａ フロントフォーク（フレームの一例）
１０６ 前輪（車輪の一例）

Claims (6)

1. 円周上に配置された永久磁石と、
   前記永久磁石の内周側に配置されたリング状のコイル及び前記コイルの周囲を囲むように配置されたヨークを有し前記永久磁石と相対回転可能に配置される内側固定ユニットと、を備え
   前記ヨークは、前記コイルと前記永久磁石との間に配置されるステータヨークと、前記ステータヨークと磁気的に結合され前記コイル内周に配置されるコアヨークとを有し、
   前記ステータヨークは、前記コイルを挟んで配置される第１及び第２積層ヨークを有し、
   第１及び第２積層ヨークは、前記コイルの片側に配置される実質的に円板状の連結部と、前記連結部の外周面から折れ曲がって前記コイルと前記永久磁石との間に周方向に間隔を隔てて配置される複数のヨーク外周部と、を有する少なくとも２枚の板状片を有し、
   前記第１及び第２積層ヨークは、前記連結部が前記コイルの軸芯方向に沿って積層され前記ヨーク外周部が前記コイルの径方向に沿って積層されており、前記永久磁石に近い前記ヨーク外周部の長さが長い、
   クローポール形発電機。
2. 前記永久磁石に近い前記ヨーク外周部とその内側に配置される前記ヨーク外周部とは、長さが同じである、請求項１に記載のクローポール発電機。
3. 前記ヨーク外周部は、前記連結部から実質的に９０度の角度で折り曲げられている、請求項１又は２に記載のクローポール形発電機。
4. 前記コアヨークは、前記第１積層ヨーク及び第２積層ヨークと別体で形成され、
   前記連結部は、前記コアヨークと磁気的に連結される、請求項１から３のいずれか１項に記載のクローポール形発電機。
5. 軸方向に延びる筒状部と、前記筒状部の軸方向両端に設けられた１対のフランジ部とを有し、前記筒状部の外周に前記コイルが巻かれたボビンをさらに備えている、請求項１から４のいずれか１項に記載のクローポール形発電機。
6. 自転車のフレームに装着される車輪の中心部に設けられる発電ハブであって、
   前記フレームに装着されるハブ軸と、
   前記ハブ軸の外周側に配置された筒状のハブシェルと、
   前記ハブシェルを前記ハブ軸に対して回転自在に支持するための軸受と、
   前記軸受の間に配置され、前記ハブシェルの内周面に円周状に設けられた前記永久磁石と、前記永久磁石の内周側に配置され、前記ハブ軸に固定された前記内側固定ユニットとを有する、請求項１から５のいずれか１項に記載のクローポール形発電機と、
   を備えた自転車用発電ハブ。

Images