JP2012182961A - Hub dynamo for bicycle - Google Patents

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Hitoshi Fukuda
斉 福田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hub dynamo which easily takes out the output current while generating a three phase alternating current.SOLUTION: A hub dynamo 10 includes: a stator unit 20 fixed to a hub shaft 11; and a rotor unit 30 fixed to a dynamo case 12. The stator unit 20 is used for generating a three phase alternating current. A circuit board 40 including a rectification circuit 42, which converts a three phase alternating current output of the stator unit 20 into a direct current output, is disposed in the dynamo case 12. The circuit board 40 is supported on the hub shaft 11 by a holder 41 made of a conductive material. The holder 41 electrically connects one of a pair of output lines 42a taking out the direct current output with the hub shaft 11.

Description

本発明は自転車用ハブダイナモに関する。   The present invention relates to a bicycle hub dynamo.

日常使用する自転車には、ヘッドランプなどで消費する電力を供給するためのダイナモが装備されているものが多い。そのダイナモも、近年では車輪のハブに組み込まれるハブダイナモが一般的になっている。   Many bicycles used daily are equipped with a dynamo to supply power consumed by headlamps. In recent years, a hub dynamo incorporated into a wheel hub has become common.

通常のハブダイナモは単相交流で発電している。発電効率を向上させるため、三相交流で発電することも技術的な選択肢として存在する。三相交流で発電を行うハブダイナモの例が特許文献1、2に記載されている。   A normal hub dynamo generates electricity with a single-phase alternating current. In order to improve power generation efficiency, power generation with three-phase alternating current also exists as a technical option. Examples of a hub dynamo that generates power with three-phase alternating current are described in Patent Documents 1 and 2.

特開2004−112965号公報(国際特許分類:H02K21/22、B62J6/12、H02K5/22、H02K7/116、H02K7/18)JP-A-2004-112965 (International Patent Classification: H02K21 / 22, B62J6 / 12, H02K5 / 22, H02K7 / 116, H02K7 / 18) 特開2004−15909号公報(国際特許分類:H02K21/22、B60Q1/02、B62J6/02、B62J6/12、H02K7/10)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-15909 (International Patent Classification: H02K21 / 22, B60Q1 / 02, B62J6 / 02, B62J6 / 12, H02K7 / 10)

三相交流の場合、出力線が3本になり、そのすべてをハブダイナモから導出させるのは、設計の面でも組立の面でも困難を伴う。   In the case of three-phase alternating current, there are three output lines, and it is difficult to derive all of them from the hub dynamo both in terms of design and assembly.

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、三相交流の発電を行いつつ、出力電流を容易に取り出せるハブダイナモを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a hub dynamo capable of easily taking out an output current while performing three-phase AC power generation.

本発明の好ましい実施形態によれば、ハブ軸及び当該ハブ軸に回転自在に保持されたダイナモケースを有する自転車用ハブダイナモは、前記ハブ軸に固定されるステータユニットと、前記ダイナモケースに固定されるロータユニットを備え、前記ステータユニットは三相交流発電用であり、前記ステータユニットの三相交流出力を直流出力に変換する整流回路を備えた回路基板が前記ダイナモケース内に配置される。   According to a preferred embodiment of the present invention, a bicycle hub dynamo having a hub shaft and a dynamo case rotatably held on the hub shaft is fixed to the stator unit fixed to the hub shaft and the dynamo case. The stator unit is for three-phase AC power generation, and a circuit board including a rectifier circuit that converts the three-phase AC output of the stator unit into a DC output is disposed in the dynamo case.

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の自転車用ハブダイナモにおいて、前記回路基板は導電性物質製のホルダで前記ハブ軸に支持され、前記ホルダは前記直流出力を取り出す一対の出力線の一方を前記ハブ軸に電気的に接続する役割を担う。   According to a preferred embodiment of the present invention, in the bicycle hub dynamo having the above-described configuration, the circuit board is supported on the hub shaft by a holder made of a conductive material, and the holder has a pair of output lines for taking out the DC output. It plays a role of electrically connecting one to the hub shaft.

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の自転車用ハブダイナモにおいて、前記ステータユニットに含まれる鉄芯は積層鉄芯である。   According to a preferred embodiment of the present invention, in the bicycle hub dynamo configured as described above, the iron core included in the stator unit is a laminated iron core.

本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の自転車用ハブダイナモにおいて、前記鉄芯の極片の極数と、前記ロータユニットに含まれるマグネットの極数が異なる。   According to a preferred embodiment of the present invention, in the bicycle hub dynamo having the above-described configuration, the number of poles of the iron core and the number of magnets included in the rotor unit are different.

本発明によると、三相交流電流をダイナモケース内で直流電流に変換してから出力するものであるから、出力線の数が少なくて済み、三相交流の利用が容易になる。   According to the present invention, since the three-phase alternating current is converted into the direct current in the dynamo case and then output, the number of output lines can be reduced and the use of the three-phase alternating current becomes easy.

本発明の実施形態に係るハブダイナモを備えた自転車の部分側面図である。It is a partial side view of a bicycle provided with a hub dynamo according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るハブダイナモの正面断面図である。It is front sectional drawing of the hub dynamo which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るハブダイナモに含まれるステータユニットの正面図である。It is a front view of the stator unit contained in the hub dynamo concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るハブダイナモに含まれるステータユニットを図3の矢印A方向に見た側面図である。It is the side view which looked at the stator unit contained in the hub dynamo which concerns on embodiment of this invention in the arrow A direction of FIG. 本発明の実施形態に係るハブダイナモに含まれるステータユニットと回路基板を図3の矢印B方向に見た側面図である。It is the side view which looked at the stator unit and circuit board contained in the hub dynamo which concern on embodiment of this invention in the arrow B direction of FIG. 本発明の実施形態に係るハブダイナモにおけるステータユニットとロータユニットの組み合わせを示す図である。It is a figure which shows the combination of the stator unit and rotor unit in the hub dynamo which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るハブダイナモにおけるステータユニットとロータユニットの組み合わせを図6の矢印C方向に見た側面図である。It is the side view which looked at the combination of the stator unit and rotor unit in the hub dynamo which concerns on embodiment of this invention in the arrow C direction of FIG. 整流回路の回路図である。It is a circuit diagram of a rectifier circuit. ヘッドランプの側面図である。It is a side view of a headlamp. 図9のヘッドランプの水平断面図である。FIG. 10 is a horizontal sectional view of the headlamp of FIG. 9. 図9のヘッドランプの部分正面図である。FIG. 10 is a partial front view of the headlamp of FIG. 9. 図9のヘッドランプの点灯回路図である。FIG. 10 is a lighting circuit diagram of the headlamp of FIG. 9. 従来のヘッドランプの側面図である。It is a side view of the conventional headlamp. 図13のヘッドランプの水平断面図である。FIG. 14 is a horizontal sectional view of the headlamp of FIG. 13.

図1には自転車1の前輪2にハブダイナモ10が配備された状況が描かれている。ハブダイナモ10はハンドル3に連結したフロントフォーク4に支持され、複数のスポーク5で前輪2のリム2aに支持されている。フロントフォーク4にはハブダイナモ10から電力の供給を受けるヘッドランプ6が取り付けられている。   FIG. 1 illustrates a situation in which a hub dynamo 10 is provided on the front wheel 2 of the bicycle 1. The hub dynamo 10 is supported by a front fork 4 connected to the handle 3, and is supported by the rim 2 a of the front wheel 2 by a plurality of spokes 5. A headlamp 6 that receives power supply from the hub dynamo 10 is attached to the front fork 4.

図2に示す通り、ハブダイナモ10はハブ軸11とダイナモケース12を有する。ハブ軸11は、両端の雄ねじ部13に螺合するナット14でワッシャー70を介してフロントフォーク4を締め付けることにより、フロントフォーク4から脱落しないように、またフロントフォーク4に対し回転しないように固定される。   As shown in FIG. 2, the hub dynamo 10 has a hub shaft 11 and a dynamo case 12. The hub shaft 11 is fixed so that it does not fall off from the front fork 4 and does not rotate with respect to the front fork 4 by tightening the front fork 4 with the nuts 14 screwed into the male screw portions 13 at both ends via the washer 70. Is done.

ダイナモケース12は略円筒形の中空部品であって、一端が開口部となっている。この開口部に円盤状のリッド15がはめ込まれ、固定されることにより、外界から隔離された内部空間16が形成される。ダイナモケース12は、開口部でない側の端とハブ軸11との間に介在するボールベアリング17と、リッド15とハブ軸11との間に介在するボールベアリング18により、ハブ軸11に回転自在に保持される。それぞれのボールベアリング17、18とハブ軸11の間には、ハブ軸11に固定されるスリーブ71、72が介在している。73はスリーブ71を覆うカバーである。   The dynamo case 12 is a substantially cylindrical hollow part, and one end is an opening. A disk-shaped lid 15 is fitted into the opening and is fixed to form an internal space 16 isolated from the outside. The dynamo case 12 is rotatable about the hub shaft 11 by a ball bearing 17 interposed between the end on the non-opening side and the hub shaft 11 and a ball bearing 18 interposed between the lid 15 and the hub shaft 11. Retained. Between the ball bearings 17 and 18 and the hub shaft 11, sleeves 71 and 72 fixed to the hub shaft 11 are interposed. A cover 73 covers the sleeve 71.

ダイナモケース12は、左右の端部近傍に外フランジ19を有する。外フランジ19には複数のスポーク取付穴19aが所定の角度間隔で形成されており、このスポーク取付穴19aにスポーク5の根元部が取り付けられる。   The dynamo case 12 has an outer flange 19 in the vicinity of the left and right ends. A plurality of spoke attachment holes 19a are formed in the outer flange 19 at a predetermined angular interval, and the root portions of the spokes 5 are attached to the spoke attachment holes 19a.

ダイナモケース12の内部空間16にはステータユニット20とロータユニット30が収納される。以下、図3から図8を参照しつつステータユニット20とロータユニット30の構造を説明する。   A stator unit 20 and a rotor unit 30 are accommodated in the internal space 16 of the dynamo case 12. Hereinafter, the structure of the stator unit 20 and the rotor unit 30 will be described with reference to FIGS. 3 to 8.

ステータユニット20は積層鉄芯からなる鉄芯21を備える。図4に示す通り、鉄芯21には合計9個の極片21aが形成されている。この極片21aにコイル22が巻かれる。コイル22は、図8に示す通り、三相スター結線とされている。   The stator unit 20 includes an iron core 21 made of a laminated iron core. As shown in FIG. 4, a total of nine pole pieces 21 a are formed on the iron core 21. A coil 22 is wound around the pole piece 21a. The coil 22 is a three-phase star connection as shown in FIG.

鉄芯21は中心に貫通穴を有し、この貫通穴にハブ軸11が通される。ステータユニット20は、ダイナモケース12の内部空間16でワッシャー74、スプリングワッシャー75を介してハブ軸11に螺合するナット23により、ハブ軸11の軸線方向にずれないように、またハブ軸11に対し回転しないように固定される。   The iron core 21 has a through hole in the center, and the hub shaft 11 is passed through the through hole. The stator unit 20 is not displaced in the axial direction of the hub shaft 11 by the nut 23 screwed into the hub shaft 11 via the washer 74 and the spring washer 75 in the inner space 16 of the dynamo case 12, and is attached to the hub shaft 11. It is fixed so as not to rotate.

ダイナモケース12の内部には、コイル22で発生した三相交流を直流に整流する整流回路を備えた回路基板40が配置される。回路基板40はドーナツ形であり、ハブ軸11の軸線方向においてステータユニット20に整列する形に配置される。回路基板40は円板形のホルダ41によってハブ軸11に取り付けられる。ホルダ41は導電物質製である。金属板のプレス成型でホルダ41を形成するのがよい。ホルダ41はハブ軸11を通す貫通穴を中心に有し、ナット23の締め付けでステータユニット20と共にハブ軸11に固定される。   Arranged inside the dynamo case 12 is a circuit board 40 provided with a rectifier circuit that rectifies the three-phase alternating current generated in the coil 22 into direct current. The circuit board 40 has a donut shape and is arranged so as to align with the stator unit 20 in the axial direction of the hub shaft 11. The circuit board 40 is attached to the hub shaft 11 by a disk-shaped holder 41. The holder 41 is made of a conductive material. The holder 41 may be formed by press molding of a metal plate. The holder 41 has a through hole through which the hub shaft 11 passes, and is fixed to the hub shaft 11 together with the stator unit 20 by tightening the nut 23.

回路基板40には、図8に示す整流回路42が形成されている。整流回路42は6個のダイオード43を含む。この整流回路42にコイル22の3本の出力線22aが接続される。整流回路42からは直流出力を取り出す2本の出力線42aが導出される。   A rectifier circuit 42 shown in FIG. 8 is formed on the circuit board 40. The rectifier circuit 42 includes six diodes 43. Three output lines 22 a of the coil 22 are connected to the rectifier circuit 42. From the rectifier circuit 42, two output lines 42a for extracting a DC output are derived.

2本の出力線42aの一方はホルダ41のホルダ端部41aに電気的に接続される。ホルダ41はハブ軸11に電気的に接続した状態にあり、ホルダ41に電気的に接続された出力線42aの一方は、ホルダ41を介してハブ軸11に電気的に接続されることになる。これにより、ハブ軸11が固定される自転車1全体が整流回路42に対しグラウンドとして機能する。   One of the two output lines 42 a is electrically connected to the holder end 41 a of the holder 41. The holder 41 is in a state of being electrically connected to the hub shaft 11, and one of the output lines 42 a electrically connected to the holder 41 is electrically connected to the hub shaft 11 through the holder 41. . As a result, the entire bicycle 1 to which the hub axle 11 is fixed functions as a ground for the rectifier circuit 42.

他方の出力線42aには絶縁被覆で覆われたリード線44が接続される。リード線44はスリーブ72に設けた通路によりハブ軸11とボールベアリング18の間を通ってハブダイナモ10の外に導出される。   A lead wire 44 covered with an insulating coating is connected to the other output line 42a. The lead wire 44 is led out of the hub dynamo 10 through a passage provided in the sleeve 72 and between the hub shaft 11 and the ball bearing 18.

図2において、76は出力端子で、リード線44と接続されており、ワッシャー77を介し、ナット78によりスリーブ72の外周に取り付けられる。出力端子76の周囲はカバー79で覆われる。   In FIG. 2, an output terminal 76 is connected to the lead wire 44 and is attached to the outer periphery of the sleeve 72 by a nut 78 via a washer 77. The periphery of the output terminal 76 is covered with a cover 79.

尚図5において、太い黒い線47は、回路基板40に印刷されたプリント配線を示す。   In FIG. 5, a thick black line 47 indicates a printed wiring printed on the circuit board 40.

ロータユニット30は、軟鋼からなるリング状のロータヨーク31と、ロータヨーク31の内面に接着剤で固定されたリング状のマグネット32を備える。マグネット32は、図7に示す通り、S極とN極に交互に着磁されている。S極とN極の合計数は10極とされている。すなわちマグネット32の極数は鉄芯21の極片21aより1極多くなっている。   The rotor unit 30 includes a ring-shaped rotor yoke 31 made of mild steel, and a ring-shaped magnet 32 fixed to the inner surface of the rotor yoke 31 with an adhesive. As shown in FIG. 7, the magnet 32 is magnetized alternately in S and N poles. The total number of S poles and N poles is 10 poles. That is, the number of poles of the magnet 32 is one more than that of the pole piece 21 a of the iron core 21.

ロータヨーク31はダイナモケース12の内周面に密着し、ダイナモケース12に接着剤で固定される。   The rotor yoke 31 is in close contact with the inner peripheral surface of the dynamo case 12 and is fixed to the dynamo case 12 with an adhesive.

前輪が回転すると、ハブ軸11とダイナモケース12の間に相対回転が生じ、マグネット32が形成する磁束が鉄芯21の極片21aを次々と横切って行く。これにより、コイル22に三相交流電流が流れる。三相交流電流は整流回路42で直流電流に整流される。その直流電流をリード線44経由で出力端子76より取り出し、ヘッドランプ6の点灯などに利用する。   When the front wheel rotates, relative rotation occurs between the hub axle 11 and the dynamo case 12, and the magnetic flux formed by the magnet 32 crosses the pole pieces 21a of the iron core 21 one after another. As a result, a three-phase alternating current flows through the coil 22. The three-phase alternating current is rectified into a direct current by the rectifier circuit 42. The direct current is taken out from the output terminal 76 via the lead wire 44 and used for lighting the headlamp 6 or the like.

ステータユニット20は三相交流電流を発生するものであるから、発電効率が高い。鉄芯21が積層鉄芯なので、発電効率が一層高まる。そして三相交流電流はそのままの形でハブダイナモ10から出力するのでなく、ハブダイナモ10の内部の整流回路42で直流電流に変換してから出力するので、出力線42aの数が少なくて済む。その上、2本の出力線42aの一方はホルダ41を介して自転車1にグラウンドをとるので、結局、ハブダイナモ10の外に引き出すリード線44は1本で済むことになり、ハブダイナモ10の設計や組立が容易になる。   Since the stator unit 20 generates a three-phase alternating current, the power generation efficiency is high. Since the iron core 21 is a laminated iron core, the power generation efficiency is further increased. The three-phase AC current is not output from the hub dynamo 10 as it is, but is converted into a DC current by the rectifier circuit 42 inside the hub dynamo 10 and output, so the number of output lines 42a can be reduced. In addition, since one of the two output wires 42a is grounded to the bicycle 1 via the holder 41, only one lead wire 44 is required to be pulled out of the hub dynamo 10 in the end. Design and assembly become easy.

また、鉄芯21の極片21aの極数と、マグネット32の極数を異ならせたので、マグネット32の極の全てと極片21aの全てが一斉にすれ違うということがなくなり、コギングトルクが減少する。すなわちハブダイナモ10の回転がスムーズに感じられることになり、使用感が向上する。なお本実施形態ではマグネット32の極数を鉄芯21の極片21aより1極多くするという形で鉄芯21の極数とマグネット32の極数を異ならせているが、この構成に限定されるものではない。鉄芯21の極数の方がマグネット32の極数より多くてもよく、極数の差が2以上であってもよい。   Moreover, since the number of poles of the pole piece 21a of the iron core 21 and the number of poles of the magnet 32 are made different, all the poles of the magnet 32 and all of the pole pieces 21a do not pass at the same time, and the cogging torque is reduced. To do. That is, the rotation of the hub dynamo 10 is felt smoothly, and the usability is improved. In this embodiment, the number of poles of the magnet 32 is different from the number of poles of the iron core 21 and the number of poles of the magnet 32 by increasing the number of poles of the magnet 32 by one more than the pole piece 21a of the iron core 21, but this configuration is limited. It is not something. The number of poles of the iron core 21 may be larger than the number of poles of the magnet 32, and the difference in the number of poles may be two or more.

ヘッドランプ6には、自転車1の搭乗者の安全を確保するための工夫が施されている。それを図9から図13までの図に基づき説明する。   The headlamp 6 is devised to ensure the safety of the rider of the bicycle 1. This will be described with reference to FIGS.

ヘッドランプ6は合成樹脂成型品からなる砲弾型のヘッドランプケース50を備える。ヘッドランプケース50は金属製のステー51を介してフロントフォーク4に取り付けられる。ヘッドランプケース50は前方側が開口しており、そこに透明な合成樹脂からなるヘッドキャップ52が取り付けられる。ヘッドキャップ52はヘッドランプケース50に面する側が開口となっており、そこに反射鏡53が取り付けられる。反射鏡53は合成樹脂成型品であり、メッキまたは金属の蒸着により反射面53aが形成されている。   The headlamp 6 includes a bullet-type headlamp case 50 made of a synthetic resin molded product. The headlamp case 50 is attached to the front fork 4 via a metal stay 51. The head lamp case 50 has an opening on the front side, and a head cap 52 made of a transparent synthetic resin is attached thereto. The head cap 52 has an opening on the side facing the head lamp case 50, and a reflecting mirror 53 is attached thereto. The reflecting mirror 53 is a synthetic resin molded product, and a reflecting surface 53a is formed by plating or metal deposition.

反射鏡53の中心に位置してランプ54が配備されている。ランプ54は白熱電球であってもよく、発光ダイオード(LED)であってもよい。ランプ54の端子部分はヘッドランプケース50の内部に支持された回路基板55に電気的に接続される。回路基板55にはハブダイナモ10が発電した直流電流が供給されるものであり、その直流電流がランプ54に流れ、ランプ54が点灯する。   A lamp 54 is provided at the center of the reflecting mirror 53. The lamp 54 may be an incandescent light bulb or a light emitting diode (LED). A terminal portion of the lamp 54 is electrically connected to a circuit board 55 supported inside the headlamp case 50. The circuit board 55 is supplied with a direct current generated by the hub dynamo 10, and the direct current flows to the lamp 54 and the lamp 54 is lit.

ヘッドランプケース50の中で外向きになった側面には貫通穴50aが形成され、ここに、内部空間56aを有する箱形の導光レンズ56が取り付けられる。導光レンズ56は正面形状が横長の矩形であり、図10に示す形状の水平断面を備える。すなわち導光レンズ56の内部空間56aには貫通穴50aに向かって突き出す山形突部57が形成されている。山形突部57の中心には、外面より山形の凹部58が形成されている。山形突部57の肉厚部分と凹部58の境界面が第1の反射面57aとなり、山形突部57の肉厚部分と導光レンズ56の内部空間56aの境界面が第2の反射面57bとなる。第2の反射面57bは階段状に形成されている。   A through hole 50a is formed on the side surface facing outward in the headlamp case 50, and a box-shaped light guide lens 56 having an internal space 56a is attached thereto. The light guide lens 56 has a horizontally long front shape and a horizontal cross section having the shape shown in FIG. That is, a mountain-shaped protrusion 57 that protrudes toward the through hole 50 a is formed in the internal space 56 a of the light guide lens 56. A mountain-shaped recess 58 is formed in the center of the mountain-shaped protrusion 57 from the outer surface. The boundary surface between the thick portion of the mountain-shaped protrusion 57 and the concave portion 58 becomes the first reflection surface 57a, and the boundary surface between the thick portion of the mountain-shaped protrusion 57 and the internal space 56a of the light guide lens 56 is the second reflection surface 57b. It becomes. The second reflecting surface 57b is formed in a step shape.

ヘッドランプケース50には、導光レンズ56の前方面に当接する箇所に円形の貫通穴50bが形成されている。反射鏡53にも、貫通穴50bに整列する箇所に円形の貫通穴53bが形成されている。その結果、導光レンズ56からの光が貫通穴50b、53bを通じてヘッドキャップ52から漏れ出すことになる。   A circular through hole 50 b is formed in the headlamp case 50 at a location where it abuts on the front surface of the light guide lens 56. The reflecting mirror 53 is also formed with a circular through hole 53b at a position aligned with the through hole 50b. As a result, light from the light guide lens 56 leaks from the head cap 52 through the through holes 50b and 53b.

導光レンズ56に対し光を供給する光源となるのは、回路基板55に実装されたLED59である。LED59は山形突部57の頂点の平坦部に光を照射するように取り付けられる。LED59に電力を供給するのはハブダイナモ10であるが、ハブダイナモ10が発電をやめた後は回路基板55に実装されたコンデンサ60がLED59に電力を供給する。コンデンサ60としては、ある程度の蓄電量が必要とされることから、電気二重層コンデンサが選択される。   The LED 59 mounted on the circuit board 55 serves as a light source that supplies light to the light guide lens 56. The LED 59 is attached so as to irradiate light to the flat portion at the apex of the mountain-shaped protrusion 57. The hub dynamo 10 supplies power to the LED 59, but after the hub dynamo 10 stops generating power, the capacitor 60 mounted on the circuit board 55 supplies power to the LED 59. As the capacitor 60, an electric double layer capacitor is selected because a certain amount of stored electricity is required.

回路基板55に形成された電気回路は、図12に示す個別回路要素を含む。すなわち整流回路61、定電圧回路62、光センサ回路63、点灯消灯制御回路64、及び定電圧回路65である。光センサ回路63はヘッドランプ6の外界の明るさを検知する光センサ66を含む。点灯消灯制御回路64はランプ54を点灯または消灯させる。   The electric circuit formed on the circuit board 55 includes individual circuit elements shown in FIG. That is, the rectifier circuit 61, the constant voltage circuit 62, the photo sensor circuit 63, the lighting / extinguishing control circuit 64 and the constant voltage circuit 65. The optical sensor circuit 63 includes an optical sensor 66 that detects the brightness of the outside of the headlamp 6. The on / off control circuit 64 turns on or off the lamp 54.

自転車1が走行しハブダイナモ10が発電を行ったとき、夜間等周囲が所定の明るさよりも暗くなっていることを光センサ66が検知したときは、点灯消灯制御回路64がランプ54に電流を流し、ランプ54を点灯させる。これにより、ヘッドキャップ52を通じて自転車1の前方に光が照射され、搭乗者は光で前方を確認しつつ自転車1を走行させることができる。尚図12においては、ハブダイナモ10として単相のものを使用しているが、三相交流発電機を使用しても勿論構わない。   When the bicycle 1 runs and the hub dynamo 10 generates power, when the light sensor 66 detects that the surroundings are darker than the predetermined brightness, such as at night, the lighting / extinguishing control circuit 64 supplies a current to the lamp 54. The lamp 54 is turned on. Thereby, light is irradiated to the front of the bicycle 1 through the head cap 52, and the passenger can drive the bicycle 1 while confirming the front by the light. In FIG. 12, a single-phase hub dynamo 10 is used, but a three-phase AC generator may be used as a matter of course.

夜間の走行時、ハブダイナモ10が発電を行うと、LED59も点灯する。LED59から出射された光は図10に示す通り山形突部57の頂点の平坦部より山形突部57の肉厚内に入り、第1の反射面57aに当たり、ヘッドランプ6の前後軸に沿う水平方向に反射される。その光は山形突部57の肉厚内を進んで第2の反射面57bに当たり、ヘッドランプ6の前後軸と直角の方向に、すなわちヘッドランプ6の側方に向かって反射する。この光は、第2の反射面57bが階段状になっていることから、多数のきらめきとなって観察者の目を射る。このため、自転車1の存在を側方から良く認識することができる。   When the hub dynamo 10 generates power during night driving, the LED 59 is also turned on. As shown in FIG. 10, the light emitted from the LED 59 enters the thickness of the mountain-shaped protrusion 57 from the flat portion at the apex of the mountain-shaped protrusion 57, hits the first reflecting surface 57a, and is horizontal along the longitudinal axis of the headlamp 6. Reflected in the direction. The light travels through the thickness of the mountain-shaped protrusion 57 and hits the second reflecting surface 57b, and is reflected in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the headlamp 6, that is, toward the side of the headlamp 6. Since the second reflecting surface 57b is stepped, this light shines on the viewer's eyes as a number of sparkles. For this reason, the existence of the bicycle 1 can be well recognized from the side.

LED59から照射された光は全量が第1の反射面57aで反射される訳ではなく、一部は第1の反射面57aを通り抜ける。この光も側方からの自転車1の認識に役立つ。   The entire amount of light emitted from the LED 59 is not reflected by the first reflecting surface 57a, but a part of the light passes through the first reflecting surface 57a. This light also helps to recognize the bicycle 1 from the side.

第2の反射面57bに当たる光も、全量が第2の反射面57bで反射される訳ではなく、一部は第2の反射面57bを通り抜ける。前方の第2の反射面57bを通り抜けた光はヘッドランプケース50の貫通穴50bと反射鏡53の貫通穴53bを通り、ヘッドキャップ52から前方に漏れ出る。この漏出光により、自転車1の存在を前方から認識することができる。   The total amount of light hitting the second reflecting surface 57b is not reflected by the second reflecting surface 57b, and part of the light passes through the second reflecting surface 57b. The light passing through the front second reflection surface 57 b passes through the through hole 50 b of the headlamp case 50 and the through hole 53 b of the reflecting mirror 53 and leaks forward from the head cap 52. The presence of the bicycle 1 can be recognized from the front by this leaked light.

後方の第2の反射面57bを通り抜けた光は導光レンズ56の後方側面から後方に漏れ出る。この漏出光により、自転車1の存在を後方から認識することができる。   The light that has passed through the rear second reflection surface 57 b leaks backward from the rear side surface of the light guide lens 56. The presence of the bicycle 1 can be recognized from behind by this leaked light.

夜間、ハブダイナモ10が発電を行っている間、コンデンサ60に充電が行われる。自転車1が停止し、ハブダイナモ10が発電を行わなくなっても、コンデンサ60の蓄電量がLED59の発光に十分なものである間は、LED59は点灯を続ける。このため、走行を続けてきた自転車1が信号待ち等で停止したとき、ランプ54は消灯し、ヘッドランプ6の機能は失われるが、LED59は点灯したままで、前方、側方、後方の三方向より視認可能である。このように点灯するLED59が他の自転車や自動車、歩行者などに対し自転車1の存在を主張するので、搭乗者の安全を確保することができる。   During the night, while the hub dynamo 10 is generating power, the capacitor 60 is charged. Even if the bicycle 1 stops and the hub dynamo 10 stops generating power, the LED 59 continues to be lit while the amount of power stored in the capacitor 60 is sufficient for the LED 59 to emit light. For this reason, when the bicycle 1 that has continued to travel has stopped due to a signal or the like, the lamp 54 is extinguished and the function of the headlamp 6 is lost, but the LED 59 remains lit and the front, side, and rear three Visible from the direction. Since the LED 59 that lights up in this way asserts the existence of the bicycle 1 to other bicycles, automobiles, pedestrians, etc., the safety of the passenger can be ensured.

図13、14に従来のヘッドランプ100を示す。図9から図12に示したヘッドランプ6と機能的に共通する構成要素にはヘッドランプ6と同じ符号を付し、説明は省略する。   A conventional headlamp 100 is shown in FIGS. Components that are functionally common to the headlamp 6 shown in FIGS. 9 to 12 are denoted by the same reference numerals as those of the headlamp 6, and description thereof is omitted.

ヘッドランプ6に存在した構成要素で、ヘッドランプ100に欠けている構成要素の主なものは、導光レンズ56、LED59、及びコンデンサ60である。ランプ54も、反射鏡53に形成された切り欠き部53cを通じて側方に光を放ちはするが、自転車1が走行を停止し、ハブダイナモ10が発電を行わなくなると、発光しなくなってしまう。そのため、自転車1が夜間に走行状態から停止状態になったとき、ヘッドランプ6ほど搭乗者の安全を確保できない。   The main components that are present in the headlamp 6 and are missing from the headlamp 100 are the light guide lens 56, the LED 59, and the capacitor 60. The lamp 54 also emits light laterally through the notch 53c formed in the reflecting mirror 53. However, when the bicycle 1 stops traveling and the hub dynamo 10 does not generate power, the lamp 54 does not emit light. Therefore, when the bicycle 1 is stopped from the running state at night, the safety of the passenger cannot be ensured as much as the headlamp 6.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

本発明は自転車用ハブダイナモに広く利用可能である。   The present invention is widely applicable to a bicycle hub dynamo.

1 自転車
2 前輪
3 ハンドル
4 フロントフォーク
5 スポーク
6 ヘッドランプ
10 ハブダイナモ
11 ハブ軸
12 ダイナモケース
20 ステータユニット
21 鉄芯
21a 極片
22 コイル
30 ロータユニット
31 ロータヨーク
32 マグネット
40 回路基板
41 ホルダ
42 整流回路
42a 出力線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bicycle 2 Front wheel 3 Handle 4 Front fork 5 Spoke 6 Headlamp 10 Hub dynamo 11 Hub shaft 12 Dynamo case 20 Stator unit 21 Iron core 21a Pole piece 22 Coil 30 Rotor unit 31 Rotor yoke 32 Magnet 40 Circuit board 41 Holder 42 Rectifier circuit 42a Output line

Claims (4)

ハブ軸及び当該ハブ軸に回転自在に保持されたダイナモケースを有する自転車用ハブダイナモであって、
前記ハブ軸に固定されるステータユニットと、前記ダイナモケースに固定されるロータユニットを備え、
前記ステータユニットは三相交流発電用であり、
前記ステータユニットの三相交流出力を直流出力に変換する整流回路を備えた回路基板が前記ダイナモケース内に配置されることを特徴とする自転車用ハブダイナモ。
A bicycle hub dynamo having a hub shaft and a dynamo case rotatably held on the hub shaft,
A stator unit fixed to the hub axle, and a rotor unit fixed to the dynamo case,
The stator unit is for three-phase AC power generation,
A bicycle hub dynamo characterized in that a circuit board including a rectifying circuit for converting a three-phase AC output of the stator unit into a DC output is disposed in the dynamo case.
前記回路基板は導電性物質製のホルダで前記ハブ軸に支持され、前記ホルダは前記直流出力を取り出す一対の出力線の一方を前記ハブ軸に電気的に接続する役割を担うことを特徴とする請求項1に記載の自転車用ハブダイナモ。   The circuit board is supported by the hub shaft by a holder made of a conductive material, and the holder plays a role of electrically connecting one of a pair of output lines for taking out the DC output to the hub shaft. The bicycle hub dynamo according to claim 1. 前記ステータユニットに含まれる鉄芯は積層鉄芯であることを特徴とする請求項1または2に記載の自転車用ハブダイナモ。   The bicycle hub dynamo according to claim 1 or 2, wherein the iron core included in the stator unit is a laminated iron core. 前記鉄芯の極片の極数と、前記ロータユニットに含まれるマグネットの極数が異なることを特徴とする請求項3に記載の自転車用ハブダイナモ。   The bicycle hub dynamo according to claim 3, wherein the number of poles of the iron core pole piece is different from the number of magnet poles included in the rotor unit.
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