JP2013078986A - 自転車用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自転車の低速走行時より高速走行時にランプへの供給電流を大幅に増大させる。
【解決手段】自転車の照明装置は、発電コイルＬＣと、発電コイルの両端に接続された第１および第２のコイル端子ＴＣ１、ＴＣ２と、発電コイルの中間部分に接続された第３のコイル端子ＴＣ３と、発電コイルに磁界を付与する永久磁石の回転子とを有する発電機を備える。照明装置は、第１および第２の蓄電端子を有する蓄電コンデンサＣＮと、第１および第２のコイル端子と第１の蓄電端子との間にそれぞれ接続された２つのダイオードＤ１、Ｄ２と、第３のコイル端子と第２の蓄電端子とを接続する接続回路と、蓄電コンデンサから電流を発光ダイオードＤＬに供給する供給回路とを備える。第１および第３のコイル端子の間の第１のコイル部分と、第３および第２のコイル端子の間の第２のコイル部分とが同じ巻き方向となるように構成される。
【選択図】図５

Description

本発明は、自転車の車輪の回転に伴い、前照灯を点灯させる自転車用照明装置に関する。詳細には、自転車の車輪の回転に伴って発電機が発生する交流の逆起電圧を全波整流して蓄電器を充電し、蓄電器から供給される電流によりランプを点灯させる自転車用照明装置に関する。

従来、自転車用照明装置として、種々の回路構成の照明装置が提案されている。たとえば、特許文献１に記載された自転車用照明装置は、自転車の発電機が発生する交流の逆起電圧を整流するために、ダイオードブリッジ接続の全波整流回路を有し、全波整流された電圧によりコンデンサを充電する構成を備える。特許文献１に記載された自転車用照明装置は、全波整流回路を有することから、半波整流回路を有する照明装置に比べ、前照灯に供給される電流を大きくすることができる。

また、特許文献２に記載された自転車用照明装置は、自転車の発電機が発生する交流の逆起電圧の正サイクルの期間に充電されるコンデンサと、負サイクルの期間に充電されるコンデンサとを直列に接続した全波倍電圧整流回路を有する。特許文献２に記載された自転車用照明装置は、発電機が発生する逆起電圧の２倍の電圧を前照灯に印加することができる。

特開２００４−２８４５６３号公報 特開２００９−１２６４７５号公報

少なくとも自転車の走行中は、ランプの照度が大きいほど、安全上好ましい。このため、自転車の走行中においてランプに供給される電流を大きくする回路構成が自転車用照明装置に求められる。特に、ランプに供給される電流が、自転車の低速走行時に比べ、自転車の高速走行時に、大幅に増大する回路構成が求められる。一般的に、自転車の低速走行時の速度は、時速５ｋｍ程度の人間が歩く速度であり、自転車の高速走行時の速度は、時速１０ｋｍ〜時速１５ｋｍ程度の自転車が一般道を走行する平均的な速度である。

上記の事情に鑑みて、本件特許出願の発明者は、自転車の高速走行時において前照灯などのランプに供給される電流を大幅に増大される回路構成を種々研究した結果、自転車の発電機としてセンタータップ型のコイルを備えた発電機を使用することにより、特許文献１、２に記載の従来の照明装置に比べ、ランプに供給される電流を大幅に増大させることができる自転車用照明装置を開発した。

よって、本発明は、ランプに供給される電流が、自転車の低速走行時に比べ、自転車の高速走行時に大幅に増大する回路構成を備えた自転車用照明装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の第１の発明態様は、自転車のランプを点灯させる自転車用照明装置であって、少なくとも１つの発電コイルと、各発電コイルの両端にそれぞれ接続された第１および第２のコイル端子と、各発電コイルの中間部分に接続された第３のコイル端子と、各発電コイルに磁界を付与する永久磁石からなる回転子とを有する発電機と、第１の蓄電端子および第２の蓄電端子を有する蓄電器と、前記第１および第２のコイル端子と前記第１の蓄電端子との間にそれぞれ接続された第１および第２の整流器と、前記第３のコイル端子と前記第２の蓄電端子とを接続する接続回路と、前記蓄電器に蓄電された電流を前記ランプに供給する供給回路と、を備え、前記各発電コイルが、前記第１のコイル端子と前記第３のコイル端子との間に巻かれた第１のコイル部分と、前記第３のコイル端子と前記第２のコイル端子との間に巻かれた第２のコイル部分とが同じ巻き方向となるように構成される。

本発明態様では、発電機が複数の発電コイルを有する構成である場合、複数の発電コイルが単一の蓄電器に接続回路により接続される構成でも、複数の発電コイルが複数の蓄電器に接続回路によりそれぞれ接続される構成でも良い。複数の発電コイルが複数の蓄電器に接続回路によりそれぞれ接続される場合、複数の蓄電器は、並列に接続される構成でも、直列に接続される構成でも良い。

本発明態様では、供給回路が、蓄電器に蓄電された電流を単一のランプに供給する構成でも、その蓄電された電流を複数のランプに供給する構成でも良い。

本発明態様では、第１および第２のコイル部分が同じ巻き方向となるように構成されるのであれば、各コイル部分が巻かれる領域が同じ領域でも、異なる領域でも良い。各コイル部分が同じ領域に巻かれる一例としては、両コイル部分が同じボビンに巻かれる構成が挙げられる。

請求項２に記載の具体的態様では、前記発電機が、前記回転子の回転軸線に沿って延び、前記回転子の回転方向に間隔を置いて配列される多数のクローポールを有し、前記各発電コイルが、前記多数のクローポールの周囲に巻かれ、前記回転子が、円周方向に多極磁化され、前記多数のクローポールの配列により形成される内部空間に配置される。

具体的態様では、各発電コイルが多数のクローポールの外周領域に直接に巻かれる構成でも、各発電コイルが、多数のクローポールの外周に配置されたボビンに巻かれる構成でも良い。

請求項３に記載の具体的態様では、前記接続回路が、前記第３のコイル端子と前記第２の蓄電端子とを直接に接続する。

請求項４に記載の具体的態様では、前記発電機が、第１および第２の発電コイルを有し、前記第１および第２の整流器が、前記第１の発電コイルの前記第１および第２のコイル端子と前記第１の蓄電端子との間にそれぞれ接続され、前記第２の発電コイルの前記第１および第２のコイル端子にそれぞれ接続された第３および第４の整流器を備え、前記接続回路が、前記第１の発電コイルの前記第３のコイル端子と、前記第３および第４の整流器が共通に接続される部分とを接続するとともに、前記第２の発電コイルの前記第３のコイル端子と前記第２の蓄電端子とを接続する。

請求項５に記載の具体的態様では、前記供給回路が、前記ランプに供給される電流を所定の値に制御する定電流制御回路を有する。

請求項６に記載の具体的態様は、少なくとも１つの発光ダイオードからなる前記ランプを備える。

請求項１に記載の発明態様では、第１および第２のコイル端子が第１および第２の整流器を介して第１の蓄電端子にそれぞれ接続され、第３のコイル端子が第２の蓄電端子と接続される。また、第１のコイル端子と第３のコイル端子との間に巻かれた第１のコイル部分と、第３のコイル端子と前記第２のコイル端子との間に巻かれた第２のコイル部分とが同じ巻き方向となるように、各発電コイルが構成される。この構成により、自転車の低速走行時に比べ、自転車の高速走行時にランプに供給される電流を大幅に増大させることができる。

請求項２に記載の具体的態様では、各発電コイルが、多数のクローポールの周囲に巻かれ、回転子が、円周方向に多極磁化され、多数のクローポールの配列により形成される内部空間に配置される。この構成により、永久磁石からなる回転子の回転に伴い変化する磁束が、多数のクローポールを通して各発電コイルに効率的に付与され、大きな逆起電力を各発電コイルに発生させることができる。

請求項３に記載の具体的態様では、接続回路が、第３のコイル端子と第２の蓄電端子とを直接に接続する。この構成により、自転車用照明装置を簡易な回路構成とすることができる。

請求項４に記載の具体的態様では、第１および第２の整流器が、第１の発電コイルの第１および第２のコイル端子と第１の蓄電端子との間にそれぞれ接続され、第３および第４の整流器が、第２の発電コイルの第１および第２のコイル端子にそれぞれ接続される。接続回路が、第１の発電コイルの第３のコイル端子と、第３および第４の整流器が共通に接続される部分とを接続するとともに、第２の発電コイルの第３のコイル端子と第２の蓄電端子とを接続する。この構成により、蓄電器は、第１および第２の発電コイルに発生された逆起電力により蓄電されるので、ランプに供給される電流を一層大幅に増大させることができる。

請求項５に記載の具体的態様では、定電流制御回路が、ランプに供給される電流を所定の値に制御する。この定電流制御により、ランプへの過電流の供給を防止するとともに、ランプの照度を比較的長い時間一定に維持することができる。

請求項６に記載の具体的態様では、ランプが発光ダイオードからなることから、蓄電器から供給される電流の消費量を低く抑えることができる。

本発明の第１の実施形態に係る照明装置１の全体構成を示す斜視図である。 照明装置１における発電機３０の構成を示す分解斜視図である。 発電機３０の発電コイルの巻き方を説明するための説明図である。 第１の実施形態における２つの発電コイルＬ１、Ｌ２を備える電気的構成を示す回路図である。 本発明の第２の実施形態における１つの発電コイルＬＣを備える電気的構成を示す回路図である。 本発明の第３の実施形態における２つの発電コイルＬ１、Ｌ２を備える電気的構成を示す回路図である。 第１の比較例における１つの発電コイルを備える電気的構成を示す回路図である。 第２の比較例における１つの発電コイルを備える電気的構成を示す回路図である。 第３の比較例における２つの発電コイルＬ１、Ｌ２を備える電気的構成を示す回路図である。 第１の実施形態、第２の実施形態、および、第１〜第３の比較例において、発光ダイオードの電流値と、発電機の回転数との間の特性を説明するグラフである。

＜第１の実施形態＞
［照明装置１の全体構成］
以下に、本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。第１の実施形態は、自転車の前照灯を点灯させる照明装置１である。図１は、自転車のフレームから取り外された照明装置１の全体構成を示す。図１に矢印で示す３つの方向を、上下方向、前後方向、および左右方向とし、他の図面でも同様に、各方向を示す。

図１において、照明装置１は、自転車のフレームに固定される取付本体１０と、発電機ホルダ１２と、ランプケース１４とから主に構成される。発電機ホルダ１２は、取付本体１０に対して所定角度だけ傾動可能なように弾性体により付勢される。ランプケース１４は、連結部材１６により取付本体１０に連結される。ランプケース１４は、ケース本体部１８と、ランプカバー２０とから構成される。ケース本体部１８は、照明装置１の電気回路基板を収容する。ランプカバー２０は、ケース本体部１８に固定され、透明な照射窓２２を有する。

発電機ホルダ１２は、発電機３０を保持する。発電機３０は、回転軸３２を有し、回転体３４が回転軸３２の先端に固定される。回転体３４は、自転車のタイヤに圧接してタイヤの回転に伴い回転する構成であり、公知のものである。

［発電機３０の詳細な構成］
図２は、発電機３０を分解して示す斜視図である。第１の実施形態における発電機３０は、第１の発電コイルＬ１と、第２の発電コイルＬ２とを有する。図２において、回転子３６は、回転軸３２に固定され、多極着磁された永久磁石から構成される。具体的には、回転子３６は、その円周方向にＮ極およびＳ極に交互に着磁された多数の磁極を有する永久磁石から構成される。

上軸受け板３８および下軸受け板４０は、回転軸３２を回転可能に支持するために設けられる。上ケース本体４２は、磁性材料から構成され、円筒形に形成される。第１の上磁極体４４は、磁性材料から構成され、上ケース本体４２の内部に収容された状態で上ケース本体４２に固定される。第１の上磁極体４４は、円周方向に間隔をおいて配列された多数のクローポール４４Ａを有する。多数のクローポール４４Ａは、上下方向に延びる。上ケース本体４２および第１の上磁極体４４は、上軸受け板３８に固定される。

第１の下磁極体４６は、磁性材料から構成され、上ケース本体４２の内部に収容可能に形成される。第１の下磁極体４６は、円周方向に間隔をおいて配列された多数のクローポール４６Ａを有する。多数のクローポール４６Ａは、上下方向に延び、多数のクローポール４４Ａと向き合った状態で配置される。具体的には、隣り合う２つのクローポール４４Ａの間に各クローポール４６Ａが隙間をあけて位置するように、両クローポール４４Ａ、４６Ａが配置される。

第１の発電コイルＬ１は、円環形状の第１のボビン４８の周囲に巻かれる。第１のボビン４８は、合成樹脂材料から構成され、３つのコイル端子を有する。３つのコイル端子は、導電性材料から構成され、第１のコイル端子Ｔ１１と、第２のコイル端子Ｔ１２と、両コイル端子Ｔ１１、Ｔ１２の間に位置する第３のコイル端子Ｔ１３とからなる。第１のボビン４８は、両磁極体４４、４６により挟まれた状態で、多数のクローポール４４Ａ、４６Ａが第１のボビン４８の内部空間に配置されるように、両磁極体４４、４６に組み付けられる。

下ケース本体５０は、磁性材料から構成され、円筒形に形成される。第２の下磁極体５２は、磁性材料から構成され、下ケース本体５０の内部に収容された状態で下ケース本体５０に固定される。第２の下磁極体５２は、円周方向に間隔をおいて配列された多数のクローポ５２Ａを有する。多数のクローポール５２Ａは、上下方向に延びる。下ケース本体５０および第２の下磁極体５２は、下軸受け板４０に固定される。

第２の上磁極体５４は、磁性材料から構成され、下ケース本体５０の内部に収容可能に形成される。第２の上磁極体５４は、円周方向に間隔をおいて配列された多数のクローポール５４Ａを有する。多数のクローポール５４Ａは、上下方向に延び、多数のクローポール５２Ａと向き合った状態で配置される。具体的には、隣り合う２つのクローポール５２Ａの間に各クローポール５４Ａが隙間をあけて位置するように、両クローポール５２Ａ、５４Ａが配置される。

第２の発電コイルＬ２は、円環形状の第２のボビン５６の周囲に巻かれる。第２のボビン５６は、合成樹脂材料から構成され、３つのコイル端子を有する。３つのコイル端子は、導電性材料から構成され、第１のコイル端子Ｔ２１と、第２のコイル端子Ｔ２２と、両コイル端子Ｔ２１、Ｔ２２の間に位置する第３のコイル端子Ｔ２３とからなる。第２のボビン５６は、両磁極体５２、５４により挟まれた状態で、多数のクローポール５２Ａ、５４Ａが第２のボビン５６の内部空間に配置されるように、両磁極体５２、５４に組み付けられる。

端子ホルダ５８が、合成樹脂材料から構成され、６つのコイル端子Ｔ１１〜Ｔ１３、Ｔ２１〜Ｔ２３を保持する。端子ホルダ５８は、上ケース本体４２および下ケース本体５０にそれぞれ形成された切欠部４２Ａ、５０Ａに嵌められて取り付けられる。

回転子３６が、多数のクローポール４４Ａ、４６Ａの配列により形成される内部空間と、多数のクローポール５２Ａ、５４Ａの配列により形成される内部空間とに配置された状態で、上ケース本体４２および下ケース本体５０は互いに固着される。

［発電コイルの巻き方］
発電機３０の発電コイルＬ１、Ｌ２の巻き方について、説明する。両発電コイルＬ１、Ｌ２の巻き方は、同じ方法であるので、第１の発電コイルＬ１を一例として、図３を参照して説明する。

第１の発電コイルＬ１は、第１のコイル部分ＰＬ１１と、第２のコイル部分ＰＬ１２とからなる。図３において、第１のコイル部分ＰＬ１１の巻き始端ＷＳ１は、第１のコイル端子Ｔ１１に接続され、第１のコイル部分ＰＬ１１の巻き終端ＷＥ１は、第３のコイル端子Ｔ１３に接続される。また、第２のコイル部分ＰＬ１２の巻き始端ＷＳ２は、第３のコイル端子Ｔ１３に接続され、第２のコイル部分ＰＬ１２の巻き終端ＷＥ２は、第２のコイル端子Ｔ１２に接続される。

図３において、第１および第２のコイル部分ＰＬ１１、ＰＬ１２は共に、第１のボビン４８に、右回りに多数回巻き付けられる。本実施形態では、第１および第２のコイル部分ＰＬ１１、ＰＬ１２は、同じ線径で同じ長さの銅線を、同じ回数巻いて構成される。

第２の発電コイルＬ２も、第１の発電コイルＬ１と同様に、第１のコイル部分ＰＬ２１と、第２のコイル部分ＰＬ２２とからなる。第１のコイル部分ＰＬ２１の巻き始端ＷＳ１および巻き終端ＷＥ１は、第１のコイル端子Ｔ２１および第３のコイル端子Ｔ２３にそれぞれ接続される。また、第２のコイル部分ＰＬ２２の巻き始端ＷＳ２および巻き終端ＷＥ２は、第３のコイル端子Ｔ２３および第２のコイル端子Ｔ２２にそれぞれ接続される。

［照明装置１の電気的構成］
第１の実施形態に係る照明装置１の電気的構成について、図４を参照して説明する。図４は、２つの発電コイルＬ１、Ｌ２に発生される逆起電力により発光ダイオードＤＬを点灯させる回路構成を示す。

図４において、第１のダイオードＤ１のアノードは、第１の発電コイルＬ１の第１のコイル端子Ｔ１１に接続され、第２のダイオードＤ２のアノードは、第１の発電コイルＬ１の第２のコイル端子Ｔ１２に接続される。第３のダイオードＤ３のアノードは、第２の発電コイルＬ２の第１のコイル端子Ｔ２１に接続され、第４のダイオードＤ４のアノードは、第２の発電コイルＬ２の第２のコイル端子Ｔ２２に接続される。

第１の発電コイルＬ１は、中間部分に第３のコイル端子Ｔ１３を有する。第１のコイル端子Ｔ１１と第３のコイル端子Ｔ１３との間のコイル巻き数およびコイル長さが、第２のコイル端子Ｔ１２と第３のコイル端子Ｔ１３との間のコイル巻き数およびコイル長さとほぼ同じになるように、第３のコイル端子Ｔ１３が第１の発電コイルＬ１に配設される。同様に、第２の発電コイルＬ２も、中間部分に第３のコイル端子Ｔ２３を有する。第１のコイル端子Ｔ２１と第３のコイル端子Ｔ２３との間のコイル巻き数およびコイル長さが、第２のコイル端子Ｔ２２と第３のコイル端子Ｔ２３との間のコイル巻き数およびコイル長さとほぼ同じになるように、第３のコイル端子Ｔ２３が第２の発電コイルＬ２に配設される。

第１および第２のダイオードＤ１、Ｄ２のカソードは共通に接続され、第３および第４のダイオードＤ３、Ｄ４のカソードも共通に接続される。両ダイオードＤ３、Ｄ４のカソードの共通接続部は、第１の発電コイルＬ１の第３のコイル端子Ｔ１３に接続される。

蓄電コンデンサＣＮのプラス端子とマイナス端子とが、両ダイオードＤ１、Ｄ２のカソードの共通接続部と、第２の発電コイルＬ２の第３のコイル端子Ｔ２３とにそれぞれ接続される。発光ダイオードＤＬのアノードが、両ダイオードＤ１、Ｄ２のカソードの共通接続部に接続される。

定電流制御回路ＣＣが、発光ダイオードＤＬへの供給電流量を所定値に制御するために設けられる。定電流制御回路ＣＣは、第１および第２のトランジスタＴＲ１、ＴＲ２と、第１および第２の抵抗Ｒ１、Ｒ２とを備える。第１のトランジスタＴＲ１のコレクタは、発光ダイオードＤＬのカソードに接続され、そのベースおよびエミッタは、第２のトランジスタＴＲ２のコレクタおよびベースにそれぞれ接続される。第１の抵抗Ｒ１は、発光ダイオードＤＬのアノードと、第１のトランジスタＴＲ１のベースとの間に接続される。第２の抵抗Ｒ２は、第２のトランジスタＴＲ２のベースとエミッタとの間に接続される。第２のトランジスタＴＲ２のエミッタは、第２の発電コイルＬ２の第３のコイル端子Ｔ２３に接続される。第２の抵抗Ｒ２は、発光ダイオードＤＬへの供給電流量を所定値に設定するために可変抵抗として構成される。

［第１の実施形態の動作および作用］
自転車のタイヤの回転に伴い回転子３６が回転すると、多数のクローポール４４Ａ、５４Ａは、回転子３６のＮ極およびＳ極の一方の磁極に対向して磁化され、多数のクローポール４６Ａ、５２Ａは、回転子３６のＮ極およびＳ極の他方の磁極に対向して磁化される。このように磁化されたクローポールから発生する磁界により、交流の逆起電力が第１および第２の発電コイルＬ１、Ｌ２にそれぞれ発生する。第１の発電コイルＬ１に発生する交流の逆起電力は、第２の発電コイルＬ２に発生する逆起電力と同じ位相である。

両発電コイルＬ１、Ｌ２に発生した交流の逆起電力の正サイクルにおいて、各発電コイルの第１のコイル端子Ｔ１１、Ｔ２１の電位Ｖ１は、第２のコイル端子Ｔ１２、Ｔ２２の電位Ｖ２より高くなる。また、各発電コイルの第３のコイル端子Ｔ１３、Ｔ２３の電位Ｖ３は、第２のコイル端子Ｔ１２、Ｔ２２の電位Ｖ２より、［（Ｖ１−Ｖ２）／２］だけ高くなる。

蓄電コンデンサＣＮは、正サイクルにおいて、第１の発電コイルＬ１の第１のコイル部分ＰＬ１１に発生した逆起電力と、第２の発電コイルＬ２の第１のコイル部分ＰＬ２１に発生した逆起電力との合計の逆起電力により、ダイオードＤ１、Ｄ３を介して充電される。２つの第１のコイル部分ＰＬ１１、ＰＬ２１に発生した逆起電力の合計は、各発電コイルの第１および第２のコイル端子の間に発生する逆起電力（Ｖ１−Ｖ２）の値とほぼ同じである。

両発電コイルＬ１、Ｌ２に発生した交流の逆起電力の負サイクルにおいて、各発電コイルの第２のコイル端子Ｔ１２、Ｔ２２の電位Ｖ２は、第１のコイル端子Ｔ１１、Ｔ２１の電位Ｖ１より高くなる。また、各発電コイルの第３のコイル端子Ｔ１３、Ｔ２３の電位Ｖ３は、第１のコイル端子Ｔ１１、Ｔ２１の電位Ｖ１より、［（Ｖ２−Ｖ１）／２］だけ高くなる。

蓄電コンデンサＣＮは、負サイクルにおいて、第１の発電コイルＬ１の第２のコイル部分ＰＬ１２に発生した逆起電力と、第２の発電コイルＬ２の第２のコイル部分ＰＬ２２に発生した逆起電力との合計の逆起電力により、ダイオードＤ２、Ｄ４を介して充電される。２つの第２のコイル部分ＰＬ１２、ＰＬ２２に発生した逆起電力の合計は、各発電コイルの第１および第２のコイル端子の間に発生する逆起電力（Ｖ２−Ｖ１）の値とほぼ同じである。

蓄電コンデンサＣＮは、両発電コイルＬ１、Ｌ２に発生した交流の逆起電力の全サイクルにおいて、（Ｖ１−Ｖ２）の絶対値の電圧まで充電される。蓄電コンデンサＣＮに充電された電荷は、第１の抵抗Ｒ１、第１のトランジスタＴＲ１のベース・エミッタ間、および、第２の抵抗Ｒ２を通って放電される。この電荷の放電により、第１のトランジスタＴＲ１が遮断状態から導通状態へ変化すると、蓄電コンデンサＣＮに充電された電荷は、発光ダイオードＤＬ、第１のトランジスタＴＲ１のコレクタ・エミッタ間、第２の抵抗Ｒ２を通って放電し、この放電により、発光ダイオードＤＬを発光させる電流が供給される。

自転車の走行速度が速くなって回転子３６の回転速度が速くなると、蓄電コンデンサＣＮの充電電圧は高くなる。この結果、蓄電コンデンサＣＮは、より大きな電流を発光ダイオードＤＬに供給し、発光ダイオードＤＬの発光量が大きくなる。

発光ダイオードＤＬへの供給電流が大き過ぎると、発光ダイオードＤＬを劣化、または損傷させるおそれがある。このため、発光ダイオードＤＬへの供給電流の値が所定値に達したとき、定電流制御回路ＣＣにより供給電流が所定値以下になるように制御される。具体的には、第２の抵抗Ｒ２に流れる電流が所定値まで増加すると、第２の抵抗による電圧降下が大きくなり、第２のトランジスタＴＲ２のベース・エミッタ間にベース電流が流れ、第２のトランジスタＴＲ２は遮断状態から導通状態へ変化する。

第１のトランジスタＴＲ１のベース・エミッタ間のベース電流は、第２のトランジスタＴＲ２の導通により減少し、第１のトランジスタＴＲ１は、発光ダイオードＤＬへの供給電流を減少させる。反対に、発光ダイオードＤＬへの供給電流が小さくなると、第２の抵抗による電圧降下が小さくなり、第２のトランジスタＴＲ２が導通状態から遮断状態へ変化する。第１のトランジスタＴＲ１のベース・エミッタ間のベース電流は、第２のトランジスタＴＲ２の遮断により増加し、第１のトランジスタＴＲ１は、発光ダイオードＤＬへの供給電流を増加させる。

［第１の実施形態の効果］
第１の実施形態の効果について、第１〜第３の比較例と比較して説明する。図７〜図９は、第１〜第３の比較例の電気的構成をそれぞれ示す。

（第１の比較例の構成）
第１の比較例における発電機は、１つの発電コイルと、永久磁石からなる回転子とを有する。第１の比較例の発電コイルＬＡのコイル巻き数およびコイル長さが、第１の実施形態における両発電コイルＬ１、Ｌ２の各々のコイル巻き数およびコイル長さとほぼ同じになるように、発電コイルＬＡは構成される。発電コイルＬＡは、第１および第２のコイル端子ＴＡ１、ＴＡ２を有するが、第１の実施形態における各発電コイルと異なり、第３のコイル端子を有しない。

図７において、発電コイルＬＡの第１のコイル端子ＴＡ１は、ダイオードＤＡのアノードに接続される。蓄電コンデンサＣＡは、ダイオードＤＡのカソードと、発電コイルＬＡの第２のコイル端子ＴＡ２との間に接続される。

第１の比較例は、発光ダイオードＤＬと、定電流制御回路ＣＣとを有する。第１の比較例の定電流制御回路ＣＣは、第１の実施形態と同じ構成である。第１の比較例の蓄電コンデンサＣＡの容量は、第１の実施形態の蓄電コンデンサＣＮの容量と同じである。

回転子の回転に伴い発電コイルＬＡに発生した交流の逆起電力は、ダイオードＤＡにより半波整流される。半波整流された電流は、蓄電コンデンサＣＡを充電する。発光ダイオードＤＬが、蓄電コンデンサＣＡからの供給電流により発光する動作は、第１の実施形態の動作と同様である。

（第２の比較例の構成）
第２の比較例における発電機も、第１の比較例と同じ構成の発電コイルＬＡを有する。図８において、第２の比較例の発電コイルＬＡの第１のコイル端子ＴＡ１は、第１のダイオードＤＡ１のアノードに接続されるとともに、第２のダイオードＤＡ２のカソードに接続される。第１の蓄電コンデンサＣＡ１は、第１のダイオードＤＡ１のカソードと、発電コイルＬＡの第２のコイル端子ＴＡ２との間に接続される。第２の蓄電コンデンサＣＡ２は、発電コイルＬＡの第２のコイル端子ＴＡ２と、第２のダイオードＤＡ２のアノードとの間に接続される。

第２の比較例は、発光ダイオードＤＬと、定電流制御回路ＣＣとを有する。第２の比較例の定電流制御回路ＣＣは、第１の実施形態と同じ構成である。第２の比較例の第１および第２の蓄電コンデンサＣＡ１、ＣＡ２の各々の容量は、第１の実施形態の蓄電コンデンサＣＮの容量と同じである。

回転子の回転に伴い、交流の逆起電力が発電コイルＬＡに発生する。交流の逆起電力の正サイクルにおいて、ダイオードＤＡ１により半波整流された電流は、蓄電コンデンサＣＡ１を充電する。交流の逆起電力の負サイクルにおいて、ダイオードＤＡ２により半波整流された電流は、蓄電コンデンサＣＡ２を充電する。発光ダイオードＤＬが、蓄電コンデンサＣＡ１および蓄電コンデンサＣＡ２からの供給電流により発光する。発光ダイオードＤＬの発光動作は、第１の実施形態の動作とほぼ同様である。

（第３の比較例の構成）
第３の比較例における発電機も、第１の比較例と同じ構成の発電コイルＬＡを有する。図９において、第３の比較例の発電コイルＬＡの第１および第２のコイル端子ＴＡ１、ＴＡ２は、ダイオードブリッジ回路ＤＢＣの一対の交流入力端子にそれぞれ接続される。蓄電コンデンサＣＡは、ダイオードブリッジ回路ＤＢＣの一対の直流出力端子の間に接続される。

第３の比較例は、発光ダイオードＤＬと、定電流制御回路ＣＣとを有する。第３の比較例の定電流制御回路ＣＣは、第１の実施形態と同じ構成である。第３の比較例の蓄電コンデンサＣＡの容量は、第１の実施形態の蓄電コンデンサＣＮの容量と同じである。

回転子の回転に伴い発電コイルＬＡに発生した交流の逆起電力は、ダイオードブリッジ回路ＣＣにより全波整流される。全波整流された電流は、蓄電コンデンサＣＡを充電する。発光ダイオードＤＬが、蓄電コンデンサＣＡからの供給電流により発光する動作は、第１の実施形態の動作と同様である。

（発光ダイオードへの供給電流特性）
第１の実施形態、および、第１〜第３の比較例において、発光ダイオードＤＬへの供給電流値と、発電機の回転数との間の特性を、図１０を参照して説明する。図１０において、縦軸は発光ダイオードＤＬへの供給電流値（ｍＡ）を示し、横軸は発電機の回転数（ｒｐｍ）を示す。

使用者が自転車に乗って走行する場合、その自転車の平均走行速度は、毎時１０ｋｍ〜１５ｋｍ程度の速度であり、この平均走行速度における発電機の回転数は、１６００ｒｐｍ〜２８００ｒｐｍである。図１０において、発電機の回転数が１６００ｒｐｍ〜２８００ｒｐｍの範囲内にある場合、第１〜第３の比較例のなかで最も供給電流値が大きい第３の比較例でも、供給電流値は７９．６ｍＡから９６．４ｍＡまで増加するが、その増加量は僅かである。これに対し、発電機の回転数が１６００ｒｐｍ〜２８００ｒｐｍの範囲内にある場合、第１の実施形態では、供給電流値は、第３の比較例に比べ、２倍の電流値であり、１４８．０ｍＡから２３０．０ｍＡまで大幅に増加する。

また、使用者が自転車を手で押して歩行する場合、自転車の進む速度は、毎時５ｋｍ程度の速度であり、その自転車の進む速度における発電機の回転数は、９００ｒｐｍである。図１０において、発電機の回転数が９００ｒｐｍである場合、第１の実施形態での供給電流値は６４．０ｍＡであり、第３の比較例での供給電流値は５６．２ｍＡである。

図１０に示すように、第１の実施形態では、自転車の平均走行速度において発光ダイオードＤＬに供給される電流値が、第１〜第３の比較例に比べ、大幅に増加し、発光ダイオードＤＬの照度を大幅に増加させることができる。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図５を参照して説明する。第２の実施形態は、発電機が１つの発電コイルを有する点で、第１の実施形態と相違する。発電機の構成が相違することから、第２の実施形態の電気的構成も、第１の実施形態の電気的構成と相違する。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成には、同一の記号を付して説明する。

第２の実施形態の発電機は、図２に示す第１の上磁極体４４、第１の下磁極体４６、および第１のボビン４８に相当する部材を備え、１つの発電コイルＬＣが１つのボビンに巻かれる。発電コイルＬＣは、第１のコイル部分ＰＬＣ１と、第２のコイル部分ＰＬＣ２とからなる。図３に示す第１の実施形態の第１の発電コイルＬ１と同様に、第１のコイル部分ＰＬＣ１の巻き始端ＷＳは、第１のコイル端子ＴＣ１に接続され、第１のコイル部分ＰＬＣ１の巻き終端ＷＥは、第３のコイル端子ＴＣ３に接続される。また、第２のコイル部分ＰＬＣ２の巻き始端ＷＳは、第３のコイル端子ＴＣ３に接続され、第２のコイル部分ＰＬＣ２の巻き終端ＷＥは、第２のコイル端子ＴＣ２に接続される。

［照明装置１の電気的構成］
第２の実施形態に係る照明装置１の電気的構成について、図５を参照して説明する。図５は、１つの発電コイルＬＣに発生される逆起電力により発光ダイオードＤＬを点灯させる回路構成を示す。

図５において、第１のダイオードＤ１のアノードは、発電コイルＬＣの第１のコイル端子ＴＣ１に接続され、第２のダイオードＤ２のアノードは、発電コイルＬＣの第２のコイル端子ＴＣ２に接続される。

発電コイルＬＣは、中間部分に第３のコイル端子ＴＣ３を有する。第１のコイル端子ＴＣ１と第３のコイル端子ＴＣ３との間のコイル巻き数およびコイル長さが、第２のコイル端子ＴＣ２と第３のコイル端子ＴＣ３との間のコイル巻き数およびコイル長さとほぼ同じになるように、第３のコイル端子ＴＣ３が発電コイルＬＣに配設される。

第１および第２のダイオードＤ１、Ｄ２のカソードは共通に接続される。蓄電コンデンサＣＮのプラス端子とマイナス端子とが、両ダイオードＤ１、Ｄ２のカソードの共通接続部と、発電コイルＬＣの第３のコイル端子ＴＣ３とにそれぞれ接続される。発光ダイオードＤＬのアノードが、両ダイオードＤ１、Ｄ２のカソードの共通接続部に接続される。

定電流制御回路ＣＣが、発光ダイオードＤＬへの供給電流量を所定値に制御するために設けられる。定電流制御回路ＣＣは、第１および第２のトランジスタＴＲ１、ＴＲ２と、第１および第２の抵抗Ｒ１、Ｒ２とを備える。第２の実施形態における定電流制御回路ＣＣの接続構成は、第２のトランジスタＴＲ２のエミッタが第３のコイル端子ＴＣ３に直接に接続される構成を除き、第１の実施形態における定電流制御回路ＣＣの接続構成と同じである。

［第２の実施形態の動作および作用］
自転車のタイヤの回転に伴い回転子３６が回転すると、多数のクローポール４４Ａに相当する多数のクローポールは、回転子３６のＮ極およびＳ極の一方の磁極に対向して磁化され、多数のクローポール４６Ａに相当する多数のクローポールは、回転子３６のＮ極およびＳ極の他方の磁極に対向して磁化される。このように磁化されたクローポールから発生する磁界により、交流の逆起電力が発電コイルＬＣに発生する。

発電コイルＬＣに発生した交流の逆起電力の正サイクルにおいて、発電コイルＬＣの第１のコイル端子ＴＣ１の電位Ｖ１は、第２のコイル端子ＴＣ２の電位Ｖ２より高くなる。また、発電コイルの第３のコイル端子ＴＣ３の電位Ｖ３は、第２のコイル端子ＴＣ２の電位Ｖ２より、［（Ｖ１−Ｖ２）／２］だけ高くなる。

蓄電コンデンサＣＮは、正サイクルにおいて、発電コイルＬＣの第１のコイル部分ＰＬＣ１に発生した逆起電力により、ダイオードＤ１を介して充電される。

発電コイルＬＣに発生した交流の逆起電力の負サイクルにおいて、発電コイルＬＣの第２のコイル端子ＴＣ２の電位Ｖ２は、第１のコイル端子ＴＣ１の電位Ｖ１より高くなる。また、発電コイルＬＣの第３のコイル端子ＴＣ３の電位Ｖ３は、第１のコイル端子ＴＣ１の電位Ｖ１より、［（Ｖ２−Ｖ１）／２］だけ高くなる。

蓄電コンデンサＣＮは、負サイクルにおいて、発電コイルＬＣの第２のコイル部分ＰＬＣ２に発生した逆起電力により、ダイオードＤ２を介して充電される。

蓄電コンデンサＣＮは、発電コイルＬＣに発生した交流の逆起電力の全サイクルにおいて、［（Ｖ１−Ｖ２）／２］の絶対値の電圧まで充電される。蓄電コンデンサＣＮに充電された電荷は、第１の抵抗Ｒ１、第１のトランジスタＴＲ１のベース・エミッタ間、および、第２の抵抗Ｒ２を通って放電される。この電荷の放電により、第１のトランジスタＴＲ１が遮断状態から導通状態へ変化すると、蓄電コンデンサＣＮに充電された電荷は、発光ダイオードＤＬ、第１のトランジスタＴＲ１のコレクタ・エミッタ間、第２の抵抗Ｒ２を通って放電し、この放電により、発光ダイオードＤＬを発光させる電流が供給される。

自転車の走行速度が速くなって回転子３６の回転速度が速くなると、蓄電コンデンサＣＮの充電電圧は高くなる。この結果、蓄電コンデンサＣＮは、より大きな電流を発光ダイオードＤＬに供給し、発光ダイオードＤＬの発光量が大きくなる。

発光ダイオードＤＬへの供給電流が大き過ぎると、発光ダイオードＤＬを劣化、または損傷させるおそれがある。このため、発光ダイオードＤＬへの供給電流の値が所定値に達したとき、第１の実施形態と同様に、定電流制御回路ＣＣにより供給電流が所定値以下になるように制御される。

［第２の実施形態の効果］
第２の実施形態の効果について、図７〜図９に示す第１〜第３の比較例と比較して説明する。図１０は、第２の実施形態、および、第１〜第３の比較例において、発光ダイオードＤＬへの供給電流値と、発電機の回転数との間の特性を示す。

（発光ダイオードへの供給電流特性）
自転車の平均走行速度は、毎時１０ｋｍ〜１５ｋｍ程度の速度であり、この平均走行速度における発電機の回転数は、１６００ｒｐｍ〜２８００ｒｐｍである。図１０において、発電機の回転数が１６００ｒｐｍ〜２８００ｒｐｍの範囲内にある場合、第１〜第３の比較例のなかで最も供給電流値が大きい第３の比較例でも、供給電流値は７９．６ｍＡから９６．４ｍＡまで増加するが、その増加量は僅かである。これに対し、発電機の回転数が１６００ｒｐｍ〜２８００ｒｐｍの範囲内にある場合、第２の実施形態では、供給電流値は、１１０．５ｍＡから１７０．５ｍＡまで大幅に増加する。

また、使用者が自転車を手で押して歩行する場合、自転車の進む速度は、毎時５ｋｍ程度の速度であり、その自転車の進む速度における発電機の回転数は、９００ｒｐｍである。図１０において、発電機の回転数が９００ｒｐｍである場合、第２の実施形態での供給電流値は、４０．０ｍＡであり、第３の比較例での供給電流値５６．２ｍＡより小さいものの、第１および第２の比較例での供給電流値とほぼ同等の値である。

図１０に示すように、第２の実施形態では、自転車の平均走行速度において発光ダイオードＤＬに供給される電流値が、第１の実施形態よりは小さいものの、第１〜第３の比較例に比べ、大幅に増加し、発光ダイオードＤＬの照度を大幅に増加させることができる。

第２の実施形態の発電機は、第３のコイル端子ＴＣ３を有する点を除き、第３の比較例の発電機と同じ構成である。第２の実施形態の蓄電コンデンサＣＮは、逆起電力の全サイクルにおいて、［（Ｖ１−Ｖ２）／２］の絶対値の電圧まで充電される。これに対し、第３の比較例の蓄電コンデンサＣＮは、逆起電力の全サイクルにおいて、第２の実施形態の蓄電コンデンサＣＮの充電電圧の２倍に相当する（Ｖ１−Ｖ２）の絶対値の電圧まで充電されるように思われる。しかし、図１０に示す特性の実験結果では、第２の実施形態における発光ダイオードＤＬへの供給電流値は、第３の比較例での供給電流値より明らかに大きくなる。

第２の実施形態における発光ダイオードＤＬへの供給電流値が、第３の比較例での供給電流値より大きくなる理由として、以下に説明する理由が考えられる。回転子の回転に伴い磁束が変化すると、その磁束の変化とコイルの巻き数とに比例した逆起電力が、発電コイルＬＣに発生する。発生した逆起電力により発電コイルＬＣに電流が流れると、発電コイルＬＣの自己誘導により、その流れる電流を妨げる向きに、電流の変化と発電コイルＬＣの自己インダクタンスとに比例する電圧が、発電コイルＬＣに発生する。発電コイルＬＣの自己インダクタンスは、発電コイルＬＣの巻き数の２乗に比例する。このため、第３の比較例では、回転子の回転に伴う磁束の変化により、コイルの巻き数に比例した逆起電力が発電コイルＬＣに発生する。しかし、この逆起電力により発電コイルＬＣに流れる電流は、コイルの巻き数の２乗に比例する自己インダクタンスにより妨げられる。

第２の実施形態において、発電コイルＬＣの第１のコイル部分ＰＬＣ１、または第２のコイル部分ＰＬＣ２に発生する逆起電力は、第３の比較例の発電コイルＬＣに発生する逆起電力の１／２であるが、各コイル部分の自己インダクタンスは、第３の比較例の発電コイルＬＣの自己インダクタンスの１／４と小さいことから、各コイル部分に発生する逆起電力により流れる電流は、各コイル部分の自己インダクタンスにより大きく妨げられることがないと考えられる。この結果、第２の実施形態の蓄電コンデンサＣＮは、第３の比較例に比べ、各コイル部分から大きな電流の供給を受けることができると考えられる。

＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について、図６を参照して説明する。第３の実施形態は、発電機が２つの発電コイルを有する点で、第１の実施形態と共通するが、電気的構成において第１の実施形態と大きく相違する。なお、第３の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成には、同一の記号を付して説明する。

第３の実施形態の発電機は、図２および図３に示す第１の実施形態の発電機３０と同じ構成であるので、その説明を省略する。

［照明装置１の電気的構成］
第３の実施形態に係る照明装置１の電気的構成について、図６を参照して説明する。図６は、２つの発電コイルＬ１、Ｌ２に発生される逆起電力により、３つの発光ダイオードＤＬ１〜ＤＬ３を点灯させる回路構成を示す。第３の実施形態は、第１の実施形態が備える定電流制御回路ＣＣを有しない。

図６において、第１のダイオードＤ１のアノードは、第１の発電コイルＬ１の第１のコイル端子Ｔ１１に接続され、第２のダイオードＤ２のアノードは、第１の発電コイルＬ１の第２のコイル端子Ｔ１２に接続される。第３のダイオードＤ３のアノードは、第２の発電コイルＬ２の第１のコイル端子Ｔ２１に接続され、第４のダイオードＤ４のアノードは、第２の発電コイルＬ２の第２のコイル端子Ｔ２２に接続される。

第１の発電コイルＬ１は、中間部分に第３のコイル端子Ｔ１３を有する。第１のコイル端子Ｔ１１と第３のコイル端子Ｔ１３との間のコイル巻き数およびコイル長さが、第２のコイル端子Ｔ１２と第３のコイル端子Ｔ１３との間のコイル巻き数およびコイル長さとほぼ同じになるように、第３のコイル端子Ｔ１３が第１の発電コイルＬ１に配設される。同様に、第２の発電コイルＬ２も、中間部分に第３のコイル端子Ｔ２３を有する。第１のコイル端子Ｔ２１と第３のコイル端子Ｔ２３との間のコイル巻き数およびコイル長さが、第２のコイル端子Ｔ２２と第３のコイル端子Ｔ２３との間のコイル巻き数およびコイル長さとほぼ同じになるように、第３のコイル端子Ｔ２３が第２の発電コイルＬ２に配設される。

第１および第２のダイオードＤ１、Ｄ２のカソードは共通に接続され、第３および第４のダイオードＤ３、Ｄ４のカソードも共通に接続される。

第１の蓄電コンデンサＣＮ１のプラス端子とマイナス端子とが、両ダイオードＤ１、Ｄ２のカソードの共通接続部と、第１の発電コイルＬ１の第３のコイル端子Ｔ１３とにそれぞれ接続される。第２の蓄電コンデンサＣＮ２のプラス端子とマイナス端子とが、両ダイオードＤ３、Ｄ４のカソードの共通接続部と、第２の発電コイルＬ２の第３のコイル端子Ｔ２３とにそれぞれ接続される。

第１のツェナーダイオードＺＤ１が、第１の蓄電コンデンサＣＮ１の両端に接続される。また、第２のツェナーダイオードＺＤ２が、第２の蓄電コンデンサＣＮ２の両端に接続される。

第１の発光ダイオードＤＬ１と電流調整用の抵抗ＲＡ１との直列回路が、両ダイオードＤ１、Ｄ２のカソードの共通接続部と、第２の発電コイルＬ２の第３のコイル端子Ｔ２３との間に接続される。第１の発光ダイオードＤＬ１と抵抗ＲＡ１との直列回路は、第２の発光ダイオードＤＬ２と電流調整用の抵抗ＲＡ２との直列回路と、第３の発光ダイオードＤＬ３と電流調整用の抵抗ＲＡ３との直列回路とに、それぞれ並列に接続される。

［第３の実施形態の動作および作用］
自転車のタイヤの回転に伴い回転子３６が回転すると、第１の実施形態と同様に、交流の逆起電力が第１および第２の発電コイルＬ１、Ｌ２にそれぞれ発生する。第１の発電コイルＬ１に発生する交流の逆起電力は、第２の発電コイルＬ２に発生する逆起電力と同じ位相である。

両発電コイルＬ１、Ｌ２に発生した交流の逆起電力の正サイクルにおいて、蓄電コンデンサＣＮ１は、第１の発電コイルＬ１の第１のコイル部分ＰＬ１１に発生した逆起電力により、ダイオードＤ１を介して充電される。また、正サイクルにおいて、蓄電コンデンサＣＮ２は、第２の発電コイルＬ２の第１のコイル部分ＰＬ２１に発生した逆起電力により、ダイオードＤ３を介して充電される。

両発電コイルＬ１、Ｌ２に発生した交流の逆起電力の負サイクルにおいて、蓄電コンデンサＣＮ１は、第１の発電コイルＬ１の第２のコイル部分ＰＬ１２に発生した逆起電力により、ダイオードＤ２を介して充電される。また、負サイクルにおいて、蓄電コンデンサＣＮ２は、第２の発電コイルＬ２の第２のコイル部分ＰＬ２２に発生した逆起電力により、ダイオードＤ４を介して充電される。

蓄電コンデンサＣＮ１、ＣＮ２の各々は、両発電コイルＬ１、Ｌ２に発生した交流の逆起電力の全サイクルにおいて、［（Ｖ１−Ｖ２）／２］の絶対値の電圧まで充電される。蓄電コンデンサＣＮ１に充電された電圧と、蓄電コンデンサＣＮ２に充電された電圧との合計の電圧が、各発光ダイオードと各抵抗との直列回路に印加される。２つの蓄電コンデンサＣＮ１、ＣＮ２の充電電圧の合計は、各発電コイルの第１および第２のコイル端子の間の電圧である［（Ｖ１−Ｖ２）］の絶対値とほぼ同じである。

自転車の走行速度が速くなって回転子３６の回転速度が速くなると、蓄電コンデンサＣＮ１、ＣＮ２の充電電圧は高くなる。この結果、蓄電コンデンサＣＮ１、ＣＮ２は、より大きな電流を発光ダイオードＤＬ１〜ＤＬ３に供給し、これらの発光ダイオードの発光量が大きくなる。

各発光ダイオードと各抵抗との直列回路に印加する充電電圧が高くなり過ぎると、発光ダイオードを劣化、または損傷させるおそれがある。このため、蓄電コンデンサＣＮ１、ＣＮ２の各充電電圧が所定の電圧まで増加すると、ツェナーダイオードＺＤ１、ＺＤ２の各々が導通して蓄電コンデンサを放電させる。

［第３の実施形態の効果］
第３の実施形態において、蓄電コンデンサＣＮ１の充電電圧と、蓄電コンデンサＣＮ２の充電電圧との合計は、第１の実施形態の蓄電コンデンサＣＮの充電電圧とほぼ同じ電圧である。蓄電コンデンサの充電電圧がほぼ同じであることを考えれば、第３の実施形態の３つの発光ダイオードＤＬ１〜ＤＬ３の発光量の合計は、第１の実施形態の１つの発光ダイオードＤＬの発光量とほぼ同じになると考えられる。従って、第３の実施形態の３つの発光ダイオードＤＬ１〜ＤＬ３への供給電流の合計は、図１０に示す第１の実施形態の特性に類似した特性を示し、第１〜第３の比較例に比べ、大幅に増加すると考えられる。

＜構成の対応関係＞
本実施形態の照明装置１が、本発明の自転車用照明装置の一例である。本実施形態の発電機３０、および回転子３６が、本発明の発電機、および回転子の一例である。本実施形態の第１の発電コイルＬ１、第２の発電コイルＬ２、および発電コイルＬＣが、本発明の発電コイルの一例である。本実施形態の第１のコイル端子Ｔ１１、Ｔ２１、ＴＣ１、第２のコイル端子Ｔ１２、Ｔ２２、ＴＣ２、および第３のコイル端子Ｔ１３、Ｔ２３、ＴＣ３が、本発明の第１のコイル端子、第２のコイル端子、および第３のコイル端子の一例である。本実施形態の蓄電コンデンサＣＮ、ＣＮ１、ＣＮ２が、本発明の蓄電器の一例である。本実施形態のダイオードＤ１、Ｄ３、およびダイオードＤ２、Ｄ４が、本発明の第１および第２の整流器の一例である。本実施形態の発光ダイオードＤＬ、ＤＬ１〜ＤＬ３が、本発明のランプの一例である。本実施形態の第１および第２のコイル部分ＰＬ１１、ＰＬ１２が、本発明の第１および第２のコイル部分の一例である。

第１の実施形態において、第３のコイル端子Ｔ１３と蓄電コンデンサＣＮのマイナス端子とを接続する電気的回路要素、たとえば、第３のコイル端子Ｔ１３とダイオードＤ３のカソードとを接続する接続ライン、ダイオードＤ３自体、第２の発電コイルＬ２の第１のコイル部分ＰＬ２１、および第３のコイル端子Ｔ２３と蓄電コンデンサＣＮのマイナス端子とを接続する接続ラインが、本発明の接続回路の一例である。第２の実施形態において、第３のコイル端子ＴＣ３と蓄電コンデンサＣＮのマイナス端子とを接続する接続ラインが、本発明の接続回路の一例である。第３の実施形態において、第３のコイル端子Ｔ１３と蓄電コンデンサＣＮ１のマイナス端子とを接続する接続ライン、および第３のコイル端子Ｔ２３と蓄電コンデンサＣＮ２のマイナス端子とを接続する接続ラインが、本発明の接続回路の一例である。

第１および第２の実施形態において、蓄電コンデンサＣＮのプラス端子およびマイナス端子を発光ダイオードＤＬのアノードおよびカソードに接続する電気的回路要素、たとえば、定電流制御回路ＣＣを構成する回路要素および接続ラインが、本発明の供給回路の一例である。第３の実施形態において、蓄電コンデンサＣＮ１、ＣＮ２のプラス端子およびマイナス端子を発光ダイオードＤＬ１〜ＤＬ３のアノードおよびカソードに接続する電気的回路要素、たとえば、蓄電コンデンサＣＮ１のプラス端子を発光ダイオードＤＬ１〜ＤＬ３のアノードに接続する接続ライン、蓄電コンデンサＣＮ２のマイナス端子を発光ダイオードＤＬ１〜ＤＬ３のカソードに接続する接続ライン、および、ツェナーダイオードＺＤ１、ＺＤ２自体が、本発明の供給回路の一例である。

＜変形例＞
本発明は、本実施形態に限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。以下にその変形の一例を述べる。

（１）本実施形態の照明装置１は、自転車の前照灯を点灯させる構成であったが、自転車の後側に配置されるランプを点灯させる構成でもよい。また、本実施形態の照明装置１は、取付本体１０と、発電機ホルダ１２と、ランプケース１４とを備える構成であるが、少なくとも、発電機と、その発電機により発電された電圧を蓄電してランプに供給する回路要素とを備える構成であればよいので、自転車への取り付け手段、および発電機の保持手段などを含まなくともよい。

（２）本実施形態の発電機の各発電コイルは、３つのコイル端子を有する構成であったが、各発電コイルが４つ以上のコイル端子を有し、それらのコイル端子のうちの３つのコイル端子を使用する構成でもよい。また、本実施形態の発電機は、クローポールを有し、回転子の永久磁石によりクローポールを磁化させることにより、各発電コイルに磁界を付与する構成であったが、クローポールを備えずに、回転子の永久磁石から各発電コイルに磁界を直接に付与する構成でもよい。

（３）本実施形態の第１のコイル部分、および第２のコイル部分は、同じ線径で同じ長さの銅線を、同じ回数巻いて構成されるが、これに限定されない。各発電コイルの第３のコイル端子は、各発電コイルの中間部分に接続される構成であればよいことから、第１および第２のコイル部分を構成する銅線の長さが、同じ長さでも、異なる長さでもよく、第１および第２のコイル部分の巻き数も、同じ巻く数でも、異なる巻き数でもよい。

（４）本実施形態では、発電機により発電された電圧が蓄電コンデンサに蓄電される構成であったが、蓄電コンデンサに代えて、充電可能な乾電池であってもよい。また、その乾電池は、第１および第２の整流器を含む充電回路に対して、接続および取外しが可能に構成されてもよい。

（５）第１および第２の実施形態では、発光ダイオードへの供給電流がトランジスタにより制御されているが、トランジスタ以外のサイリスタなどの制御可能な整流素子であってもよい。

１ 照明装置
Ｌ１、Ｌ２、ＬＣ 発電コイル
３０ 発電機
３２ 回転軸
３６ 回転子
４４Ａ、４６Ａ、５２Ａ、５４Ａ クローポール
ＰＬ１１ 第１のコイル部分
ＰＬ１２ 第２のコイル部分
Ｔ１１、Ｔ２１、ＴＣ１ 第１のコイル端子
Ｔ１２、Ｔ２２、ＴＣ２ 第２のコイル端子
Ｔ１３、Ｔ２３、ＴＣ３ 第３のコイル端子
Ｄ１〜Ｄ４ ダイオード
ＣＮ、ＣＮ１、ＣＮ２ 蓄電コンデンサ
ＤＬ、ＤＬ１〜ＤＬ３ 発光ダイオード
ＣＣ 定電流制御回路

Claims (6)

1. 自転車のランプを点灯させる自転車用照明装置であって、
   少なくとも１つの発電コイルと、各発電コイルの両端にそれぞれ接続された第１および第２のコイル端子と、各発電コイルの中間部分に接続された第３のコイル端子と、各発電コイルに磁界を付与する永久磁石からなる回転子とを有する発電機と、
   第１の蓄電端子および第２の蓄電端子を有する蓄電器と、
   前記第１および第２のコイル端子と前記第１の蓄電端子との間にそれぞれ接続された第１および第２の整流器と、
   前記第３のコイル端子と前記第２の蓄電端子とを接続する接続回路と、
   前記蓄電器に蓄電された電流を前記ランプに供給する供給回路と、を備え、
   前記各発電コイルは、前記第１のコイル端子と前記第３のコイル端子との間に巻かれた第１のコイル部分と、前記第３のコイル端子と前記第２のコイル端子との間に巻かれた第２のコイル部分とが同じ巻き方向となるように構成されることを特徴とする自転車用照明装置。
2. 前記発電機は、前記回転子の回転軸線に沿って延び、前記回転子の回転方向に間隔を置いて配列される多数のクローポールを有し、
   前記各発電コイルは、前記多数のクローポールの周囲に巻かれ、
   前記回転子は、円周方向に多極磁化され、前記多数のクローポールの配列により形成される内部空間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の自転車用照明装置。
3. 前記接続回路は、前記第３のコイル端子と前記第２の蓄電端子とを直接に接続する請求項１または請求項２に記載の自転車用照明装置。
4. 前記発電機は、第１および第２の発電コイルを有し、
   前記第１および第２の整流器は、前記第１の発電コイルの前記第１および第２のコイル端子と前記第１の蓄電端子との間にそれぞれ接続され、
   前記第２の発電コイルの前記第１および第２のコイル端子にそれぞれ接続された第３および第４の整流器を備え、
   前記接続回路は、前記第１の発電コイルの前記第３のコイル端子と、前記第３および第４の整流器が共通に接続される部分とを接続するとともに、前記第２の発電コイルの前記第３のコイル端子と前記第２の蓄電端子とを接続することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自転車用照明装置。
5. 前記供給回路は、前記ランプに供給される電流を所定の値に制御する定電流制御回路を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自転車用照明装置。
6. 少なくとも１つの発光ダイオードからなる前記ランプを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の自転車用照明装置。

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