JP2014213657A - Dynamo for bicycle and bicycle - Google Patents

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    • B62J6/06Arrangement of lighting dynamos or drives therefor
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dynamo for a bicycle capable of downsizing an outer diameter, reducing in thickness and reducing in weight.SOLUTION: In a dynamo for a bicycle; a magnet holding part 20 is provided on a wheel 3 side; an iron core holding part 22 is provided on a fork 2 side; a plurality of magnets 19 are arranged at the magnet holding part 20; a plurality of cores 21 wound with a coil 46 are arranged at the iron core holding part 22; the magnet 19 has an N pole and an S pole in a hub axial direction A; a first pole piece 31 comes into contact with one of the N pole and the S pole, and a second pole piece 32 comes into contact with the other pole; the first pole piece 31 has a first expansion part 31b expanded inwardly in a radial direction B of the wheel 3; the second pole piece 32 has a second expansion part 32b expanded outwardly in the radial direction B; and in the hub axial direction A, the core 21 and the first and the second expansion parts 31b and 32b face with each other.

Description

本発明は、ライトに電力を供給する自転車用ダイナモ、および、自転車用ダイナモを備えた自転車に関する。   The present invention relates to a bicycle dynamo that supplies power to a light, and a bicycle including the bicycle dynamo.

従来、この種の自転車用ダイナモとしては、例えば、図12に示すように、自転車の前車輪101と前ホーク102との間に設けられるダイナモ103がある。このダイナモ103では、固定側ハウジング104がロックナット105により車軸106に固定され、固定側ハウジング104の内側にコイル107が配設されている。また、前車輪101のスポーク108には回転側ハウジング109が取付けられ、回転側ハウジング109の内部に磁石110が設けられている。   Conventionally, as this type of bicycle dynamo, for example, there is a dynamo 103 provided between a front wheel 101 and a front fork 102 of a bicycle as shown in FIG. In this dynamo 103, a fixed side housing 104 is fixed to an axle 106 by a lock nut 105, and a coil 107 is disposed inside the fixed side housing 104. Further, a rotation side housing 109 is attached to the spoke 108 of the front wheel 101, and a magnet 110 is provided inside the rotation side housing 109.

コイル107は車軸106を取り囲むように円環状に形成されている。また、磁石110は、N極とS極とが分極着磁された複数の磁石片を、隣接する磁石片との極性が互いに異なるように円環状に固着した多極構造を有しており、コイル107の外周側を取り囲むように配置されている。   The coil 107 is formed in an annular shape so as to surround the axle 106. In addition, the magnet 110 has a multipolar structure in which a plurality of magnet pieces in which the N pole and the S pole are polarized and magnetized are fixed in an annular shape so that the polarities of adjacent magnet pieces are different from each other. It arrange | positions so that the outer peripheral side of the coil 107 may be surrounded.

これによると、前車輪101が回転すると、前車輪101と共に磁石110が固定されたコイル107の周囲を回転し、コイル107に作用する磁束が変化するので、コイル107に電磁誘導による起電力が発生して電流が流れる。   According to this, when the front wheel 101 rotates, it rotates around the coil 107 with the magnet 110 fixed together with the front wheel 101, and the magnetic flux acting on the coil 107 changes, so that an electromotive force is generated in the coil 107 due to electromagnetic induction. Current flows.

尚、上記のような構成のダイナモ103については下記特許文献1に記載されている。   The dynamo 103 configured as described above is described in Patent Document 1 below.

特開平10−108428JP-A-10-108428

上記の従来形式では、コイル107は、車輪101の径方向Bにおいて、磁石110とハブ111の円筒部111aとの間に配置されている。このため、磁石110とハブ111の円筒部111aとの間のスペース113を径方向Bにおいて大きく確保する必要があり、磁石110の内径115が増大し、その分、ダイナモ103の外径116が増大し、重量軽減が困難になるといった問題がある。   In the conventional type, the coil 107 is disposed between the magnet 110 and the cylindrical portion 111 a of the hub 111 in the radial direction B of the wheel 101. For this reason, it is necessary to ensure a large space 113 between the magnet 110 and the cylindrical portion 111a of the hub 111 in the radial direction B, and the inner diameter 115 of the magnet 110 increases, and the outer diameter 116 of the dynamo 103 increases accordingly. However, there is a problem that weight reduction becomes difficult.

本発明は、外径を小型化して、軽量化することが可能な自転車用ダイナモおよび自転車を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a bicycle dynamo and a bicycle that can be reduced in weight by reducing the outer diameter.

上記目的を達成するために、本第1発明における自転車用ダイナモは、車輪側とホーク側とのいずれか一方に磁石保持部が設けられると共に他方に鉄芯保持部が設けられ、
磁石保持部に、複数の磁石がハブを取り囲むようにして車輪の周方向に配置され、
鉄芯保持部に、コイルを巻き付けた複数のコアがハブを取り囲むようにして車輪の周方向に配置され、
磁石は、ハブ軸心方向における一側面がN極とS極のいずれか一方の極で、反対の他側面が他方の極であり、
磁石の一側面に第1極片が当接し、
磁石の他側面に第2極片が当接し、
第1極片は磁石との当接部から車輪の径方向における内向きに拡張された第1拡張部を有し、
第2極片は磁石との当接部から車輪の径方向における外向きに拡張された第2拡張部を有し、
第1および第2拡張部はハブ軸心方向における磁石保持部の側面に面し、
ハブ軸心方向において、コアと、第1および第2拡張部とが対向するものである。
In order to achieve the above object, the dynamo for bicycles according to the first invention is provided with a magnet holding part on one of the wheel side and the hawk side and an iron core holding part on the other side,
In the magnet holding part, a plurality of magnets are arranged in the circumferential direction of the wheel so as to surround the hub,
The iron core holding part is arranged in the circumferential direction of the wheel so that a plurality of cores wound with coils surround the hub,
In the magnet, one side surface in the hub axial direction is one of the north and south poles, and the other side opposite is the other pole.
The first pole piece contacts one side of the magnet,
The second pole piece contacts the other side of the magnet,
The first pole piece has a first extension portion extended inward in the radial direction of the wheel from the contact portion with the magnet,
The second pole piece has a second extension portion extended outward in the radial direction of the wheel from the contact portion with the magnet,
The first and second extension portions face the side surfaces of the magnet holding portion in the hub axis direction,
In the hub axial direction, the core and the first and second extension portions face each other.

これによると、車輪が回転すると、車輪と共に磁石保持部と鉄芯保持部とのいずれか一方が他方に対して回転し、磁石保持部の磁石と鉄芯保持部のコアとのいずれか一方が他方に対して回転する。回転方向において、磁石の位置とコアの位置とが重複した際、第1および第2拡張部とコアとがハブ軸心方向において対向し、磁石の磁束が、N極から第1極片を通り、第1極片の第1拡張部からコアを通り、コアから第2極片の第2拡張部を通り、第2極片から磁石のS極へ到達する。   According to this, when the wheel rotates, either the magnet holding part or the iron core holding part rotates with the wheel, and either the magnet of the magnet holding part or the core of the iron core holding part rotates. Rotates relative to the other. When the position of the magnet and the position of the core overlap in the rotation direction, the first and second extension portions and the core face each other in the hub axial direction, and the magnetic flux of the magnet passes from the N pole to the first pole piece. The first pole piece passes through the core, passes from the core through the second pole piece second extension part, and reaches the S pole of the magnet from the second pole piece.

また、回転方向において、磁石の位置とコアの位置とがずれた際、磁石の磁束はコアを通らない。このように、車輪の回転に応じて、磁石の磁束がコアを通る状態と通らない状態とが交互に繰り返し発生し、交番磁束となって、コイルに電流が流れ、発電される。   Further, when the position of the magnet and the position of the core are shifted in the rotation direction, the magnetic flux of the magnet does not pass through the core. Thus, according to the rotation of the wheel, a state in which the magnetic flux of the magnet passes through the core and a state in which the magnetic flux does not pass through are repeatedly generated alternately to become an alternating magnetic flux, and a current flows through the coil to generate power.

また、第1および第2極片を磁石に当接することにより、コアと磁石とをハブ軸心方向において対向させることができる。これにより、車輪の径方向において、磁石とハブとの間に、コアを配置するためのスペースを確保する必要は無く、ダイナモの外径を小型化して、ダイナモを軽量化することができる。   Further, the core and the magnet can be opposed to each other in the hub axial direction by bringing the first and second pole pieces into contact with the magnet. Thereby, it is not necessary to secure a space for disposing the core between the magnet and the hub in the radial direction of the wheel, and the outer diameter of the dynamo can be reduced and the dynamo can be reduced in weight.

本第2発明における自転車用ダイナモは、第1極片の第1拡張部と第2極片の第2拡張部とは、ハブ軸心に直交する平面内に配置されているものである。
これによると、ハブ軸心方向における磁石の厚みを薄くすることができるため、磁石保持部の厚さを薄くすることができ、ダイナモをさらに軽量化することができる。
In the bicycle dynamo of the second invention, the first extension portion of the first pole piece and the second extension portion of the second pole piece are arranged in a plane perpendicular to the hub axis.
According to this, since the thickness of the magnet in the hub axis direction can be reduced, the thickness of the magnet holding portion can be reduced, and the dynamo can be further reduced in weight.

本第3発明における自転車用ダイナモは、磁石保持部は車輪に設けられ、
鉄芯保持部はホーク側に固定され、
第1および第2拡張部はハブ軸心方向における磁石保持部の外側面に面し、
コアは、ハブ軸心方向において、外側方から第1および第2拡張部に対向するものである。
In the dynamo for bicycles according to the third invention, the magnet holding portion is provided on the wheel,
The iron core holding part is fixed to the hawk side,
The first and second expansion portions face the outer surface of the magnet holding portion in the hub axis direction,
The core faces the first and second expansion portions from the outside in the hub axis direction.

これによると、車輪が回転すると、車輪と共に磁石保持部が鉄芯保持部に対して回転し、磁石がコアに対して回転する。回転方向において、磁石の位置がコアの位置に重複した際、ハブ軸心方向において第1および第2拡張部がコアに対向し、磁石の磁束が、N極から第1極片を通り、第1極片の第1拡張部からコアを通り、コアから第2極片の第2拡張部を通り、第2極片から磁石のS極へ到達する。   According to this, when a wheel rotates, a magnet holding part rotates with respect to an iron core holding part with a wheel, and a magnet rotates with respect to a core. When the position of the magnet overlaps the position of the core in the rotational direction, the first and second extension portions face the core in the hub axial direction, and the magnetic flux of the magnet passes from the N pole through the first pole piece, The first pole piece passes through the core, passes from the core through the second pole piece second extension part, and reaches the S pole of the magnet from the second pole piece.

また、回転方向において、磁石の位置がコアの位置からずれた際、磁石の磁束はコアを通らない。このように、車輪の回転に応じて、磁石の磁束がコアを通る状態と通らない状態とが交互に繰り返し発生し、交番磁束となって、コイルに電流が流れ、発電される。   Further, when the position of the magnet deviates from the position of the core in the rotation direction, the magnetic flux of the magnet does not pass through the core. Thus, according to the rotation of the wheel, a state in which the magnetic flux of the magnet passes through the core and a state in which the magnetic flux does not pass through are repeatedly generated alternately to become an alternating magnetic flux, and a current flows through the coil to generate power.

本第4発明における自転車用ダイナモは、鉄芯保持部は、車輪と共に、ハブナットでホーク側に固定されているものである。
これによると、車輪をハブナットでホーク側に取付ける際、鉄芯保持部も車輪と共に固定することができるため、鉄芯保持部を容易に取付けることができる。
In the dynamo for bicycles according to the fourth aspect of the invention, the iron core holding part is fixed to the hawk side with a hub nut together with the wheel.
According to this, when attaching a wheel to a hawk side with a hub nut, since an iron core holding part can also be fixed with a wheel, an iron core holding part can be attached easily.

本第5発明における自転車用ダイナモは、鉄芯保持部は、ハブ軸心方向において、ホークと重複する位置に配置され、車輪の周方向において、ホークの箇所を除いた所定範囲に形成されているものである。   In the bicycle dynamo of the fifth invention, the iron core holding portion is disposed at a position overlapping the fork in the hub axial direction, and is formed in a predetermined range excluding the fork in the circumferential direction of the wheel. Is.

本第6発明は、上記第1発明から第5発明のいずれか1項に記載の自転車用ダイナモが備えられていることを特徴とする自転車である。   A sixth aspect of the present invention is a bicycle comprising the bicycle dynamo according to any one of the first to fifth aspects of the present invention.

以上のように本発明によると、自転車用ダイナモの外径を小型化して、自転車用ダイナモを軽量化することができる。   As described above, according to the present invention, the bicycle dynamo can be reduced in weight by reducing the outer diameter of the bicycle dynamo.

本発明の実施の形態におけるダイナモを備えた自転車の前車輪の側面図である。It is a side view of the front wheel of the bicycle provided with dynamo in an embodiment of the invention. 同、ダイナモの上下方向における断面図である。It is sectional drawing in the up-down direction of dynamo. 図2におけるV−V矢視図である。It is a VV arrow line view in FIG. 図2におけるW−W矢視図である。It is a WW arrow directional view in FIG. 同、ダイナモの磁石保持部の磁石カバーを取り外して磁石保持部の内部を示した側面図である。It is the side view which removed the magnet cover of the magnet holding part of dynamo and showed the inside of a magnet holding part. 図2におけるX−X矢視図である。FIG. 3 is an XX arrow view in FIG. 2. 同、ダイナモの磁石保持部の磁石取付盤と磁石カバーとの取付構造を示す一部拡大断面図である。It is a partially expanded sectional view which shows the attachment structure of the magnet attachment board and magnet cover of the magnet holding | maintenance part of a dynamo. 図2におけるY−Y矢視図である。It is a YY arrow line view in FIG. 図2におけるZ−Z矢視図である。It is a ZZ arrow line view in FIG. 同、車輪の径方向における外側から見たダイナモの磁石とコアとの配置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows arrangement | positioning of the magnet and core of a dynamo seen from the outer side in the radial direction of a wheel. 図10におけるX−X矢視図である。It is a XX arrow line view in FIG. 従来の自転車に備えられたダイナモの上下方向における断面図である。It is sectional drawing in the up-down direction of the dynamo with which the conventional bicycle was equipped.

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
図1に示すように、1は自転車であり、前ホーク2(ホークの一例)と、前車輪3(車輪の一例)と、前ホーク2に取り付けられた前照灯4と、前照灯4に電力を供給するダイナモ5等を有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, reference numeral 1 denotes a bicycle, a front hawk 2 (an example of a hawk), a front wheel 3 (an example of a wheel), a headlamp 4 attached to the front hawk 2, and a headlamp 4. It has a dynamo 5 and the like for supplying electric power.

前照灯4には光センサーと振動センサーが搭載されており、走行時に周囲が暗くなると、光センサーの検知に基づいて、自動的に前照灯4が点灯するように構成されている。前ホーク2は左右一対のホーク足7を有している。前車輪3は、回転中心部に設けられたハブ9と、ハブ9から放射状に設けられた複数本のスポーク10と、スポーク10の外周端に設けられた円環状のリム11と、リム11に外嵌されたタイヤ12とを有している。   The headlamp 4 is equipped with a light sensor and a vibration sensor, and is configured to automatically turn on the headlamp 4 based on the detection of the light sensor when the surroundings become dark during traveling. The front hawk 2 has a pair of left and right hawk legs 7. The front wheel 3 includes a hub 9 provided at the center of rotation, a plurality of spokes 10 provided radially from the hub 9, an annular rim 11 provided at the outer peripheral end of the spoke 10, and a rim 11. The tire 12 is fitted externally.

図2に示すように、ハブ9は、両端部に鍔13を備えた円筒状のハブ体14と、ハブ体14に挿通されたハブ軸15とを有している。ハブ体14は軸受を介して回転自在にハブ軸15に支持されている。ハブ軸15は、両端部に螺合されたハブナット16により、前ホーク2の両ホーク足7の下端部間に取付固定されている。これにより、前車輪3が前ホーク2に回転自在に取付けられる。   As shown in FIG. 2, the hub 9 has a cylindrical hub body 14 provided with flanges 13 at both ends, and a hub shaft 15 inserted through the hub body 14. The hub body 14 is rotatably supported by the hub shaft 15 via a bearing. The hub shaft 15 is attached and fixed between the lower end portions of both fork legs 7 of the front fork 2 by hub nuts 16 screwed to both ends. Thereby, the front wheel 3 is rotatably attached to the front fork 2.

図1,図3に示すように、前車輪3と共に、前かご51を支持するステー52と泥除け53を支持するステー54とが、ハブナット16により、ホーク足7の下端部に取付固定されている。両ステー52,54は、ほぼ鉛直方向と水平方向に設けられて、ほぼ直交している。ホーク足7は両ステー52,54間において斜め方向に設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the stay 52 that supports the front car 51 and the stay 54 that supports the mudguard 53 are attached and fixed to the lower end portion of the fork foot 7 together with the front wheel 3 by the hub nut 16. . Both stays 52 and 54 are provided substantially in the vertical direction and in the horizontal direction, and are substantially orthogonal to each other. The hawk leg 7 is provided in an oblique direction between the stays 52 and 54.

図2に示すように、ダイナモ5は、複数の磁石19を保持する磁石保持部20と、複数のコア21を保持する鉄芯保持部22とを有している。磁石保持部20は前車輪3に設けられている。また、鉄芯保持部22は、前車輪3と共に、ハブナット16で前ホーク2側に固定されている。   As shown in FIG. 2, the dynamo 5 has a magnet holding part 20 that holds a plurality of magnets 19 and an iron core holding part 22 that holds a plurality of cores 21. The magnet holding part 20 is provided on the front wheel 3. Further, the iron core holding part 22 is fixed to the front fork 2 side by the hub nut 16 together with the front wheel 3.

磁石保持部20は、円環状の磁石取付盤25と、磁石取付盤25に着脱自在に取付けられた磁石カバー26と、磁石取付盤25を前車輪3に固定する固定手段27とを有している。磁石取付盤25は、例えば樹脂等の非磁性体材料で作成されており、ハブ軸心方向Aにおける外側方から、前車輪3のスポーク10に当て付けられている。ハブ9の一端部が磁石取付盤25の中央の開口部を貫通している。   The magnet holding unit 20 includes an annular magnet mounting plate 25, a magnet cover 26 that is detachably attached to the magnet mounting plate 25, and a fixing means 27 that fixes the magnet mounting plate 25 to the front wheel 3. Yes. The magnet mounting board 25 is made of, for example, a nonmagnetic material such as resin, and is applied to the spoke 10 of the front wheel 3 from the outer side in the hub axial direction A. One end of the hub 9 passes through the central opening of the magnet mounting board 25.

図2,図6に示すように、磁石取付盤25の内側面には、磁石取付盤25を前車輪3の径方向Bおよび周方向Cに位置決めするための複数の位置決め突部30が設けられている。これら位置決め突部30はハブ9の鍔13を取り囲むようにして一定間隔おきに円周状に配置されており、これにより、磁石取付盤25が前車輪3の径方向Bにおいて位置決めされる。また、位置決め突部30はV字状に交差した2本のスポーク10に当接しており、これにより、磁石取付盤25が前車輪3の周方向Cにおいて位置決めされる。   As shown in FIGS. 2 and 6, a plurality of positioning protrusions 30 for positioning the magnet mounting plate 25 in the radial direction B and the circumferential direction C of the front wheel 3 are provided on the inner surface of the magnet mounting plate 25. ing. These positioning protrusions 30 are circumferentially arranged at regular intervals so as to surround the flange 13 of the hub 9, whereby the magnet mounting plate 25 is positioned in the radial direction B of the front wheel 3. Further, the positioning protrusion 30 is in contact with the two spokes 10 intersecting in a V-shape, whereby the magnet mounting plate 25 is positioned in the circumferential direction C of the front wheel 3.

図2,図5に示すように、磁石19はそれぞれ、磁石取付盤25に形成された凹部29内に嵌め込まれ、ハブ9の周囲を取り囲むようにして、前車輪3の周方向Cに所定間隔おきに円周状に配置されている。また、磁石19は、ハブ軸心方向Aにおける外側面(一側面の一例)がN極であり、反対の内側面(他側面の一例)がS極である。   As shown in FIGS. 2 and 5, each of the magnets 19 is fitted in a recess 29 formed in the magnet mounting plate 25 and surrounds the hub 9 so as to surround the hub 9 at a predetermined interval in the circumferential direction C. It is arranged every other circle. The magnet 19 has an N-pole on the outer side surface (an example of one side surface) in the hub axial direction A, and an S-pole on the opposite inner side surface (an example of the other side surface).

図2,図5,図7に示すように、各磁石19の外側面すなわちN極には第1極片31が当接し、各磁石19の内側面すなわちS極には第2極片32が当接している。各第1極片31はそれぞれ、磁石19のN極に面接触する第1当接部31aと、第1当接部31aから前車輪3の径方向Bにおける内向きに拡張された第1拡張部31bとを有している。また、各第2極片32はそれぞれ、磁石19のS極に面接触する第2当接部32aと、第2当接部32aから前車輪3の径方向Bにおける外向きに拡張された第2拡張部32bとを有している。尚、第1および第2極片31,32は、磁気を通す材質、例えば鉄等の金属で作成されている。   As shown in FIGS. 2, 5, and 7, the first pole piece 31 is in contact with the outer side surface of each magnet 19, that is, the north pole, and the second pole piece 32 is placed on the inner side surface of each magnet 19, that is, the south pole. It is in contact. Each first pole piece 31 has a first contact portion 31a in surface contact with the N pole of the magnet 19 and a first extension extended inward in the radial direction B of the front wheel 3 from the first contact portion 31a. Part 31b. Each of the second pole pieces 32 has a second contact portion 32a in surface contact with the S pole of the magnet 19 and a second contact portion 32a extended outward in the radial direction B of the front wheel 3 from the second contact portion 32a. 2 expansion part 32b. The first and second pole pieces 31 and 32 are made of a material that allows magnetism, for example, a metal such as iron.

前車輪3の径方向Bにおける磁石19の外側には、第1極片31と第2極片32とが接触しないように第1極片31と第2極片32とを隔てるためのリング33が嵌め込まれている。このリング33は、例えば銅やアルミニウム或は樹脂等の非磁性体材料で作成され、磁石取付盤25に嵌め込まれている。   A ring 33 for separating the first pole piece 31 and the second pole piece 32 from the outside of the magnet 19 in the radial direction B of the front wheel 3 so that the first pole piece 31 and the second pole piece 32 do not contact each other. Is inserted. The ring 33 is made of, for example, a nonmagnetic material such as copper, aluminum, or resin, and is fitted into the magnet mounting board 25.

磁石カバー26は、例えばステンレス等の非磁性体材料で作成されており、外周縁に複数の爪35を有し、磁石取付盤25の外側面と内周面と外周面と、磁石19とを覆っている。図6,図7に示すように、爪35はハブ軸心方向Aにおいて磁石取付盤25の内側面に係合しており、これにより、磁石カバー26が、磁石取付盤25から離脱することなく、磁石取付盤25に取付けられる。   The magnet cover 26 is made of, for example, a non-magnetic material such as stainless steel, has a plurality of claws 35 on the outer peripheral edge, and connects the outer surface, inner peripheral surface, outer peripheral surface, and magnet 19 of the magnet mounting plate 25. Covering. As shown in FIGS. 6 and 7, the claw 35 is engaged with the inner surface of the magnet mounting plate 25 in the hub axial direction A, so that the magnet cover 26 is not detached from the magnet mounting plate 25. It is attached to the magnet mounting board 25.

図2,図4に示すように、第1および第2拡張部31b,32bは、ハブ軸心方向Aにおける磁石保持部20の外側面に面しており、磁石カバー26に形成された複数の開口窓36から磁石カバー26の外側方に露出している。尚、図2,図11に示すように、第1拡張部31bと第2拡張部32bとは、ハブ9の軸心17に直交する仮想の平面39内に配置されている。   As shown in FIGS. 2 and 4, the first and second expansion portions 31 b and 32 b face the outer surface of the magnet holding portion 20 in the hub axial direction A, and are formed on the magnet cover 26. The opening window 36 is exposed to the outside of the magnet cover 26. As shown in FIGS. 2 and 11, the first extension portion 31 b and the second extension portion 32 b are arranged in a virtual plane 39 orthogonal to the axis 17 of the hub 9.

図2,図6に示すように、固定手段27は、一箇所が切断された円環状の固定ブラケット37と、固定ブラケット37を磁石取付盤25に締結する複数の固定ねじ38とを有している。固定ブラケット37は、磁石取付盤25との間で、複数のスポーク10を挟み付けており、これにより、磁石取付盤25が複数のスポーク10に取付けられて固定される。   As shown in FIGS. 2 and 6, the fixing means 27 includes an annular fixing bracket 37 cut at one place, and a plurality of fixing screws 38 for fastening the fixing bracket 37 to the magnet mounting plate 25. Yes. The fixed bracket 37 sandwiches the plurality of spokes 10 with the magnet mounting plate 25, whereby the magnet mounting plate 25 is attached and fixed to the plurality of spokes 10.

図2,図9に示すように、鉄芯保持部22は、扇状の鉄芯取付部材41と、鉄芯取付部材41に着脱自在に取付けられた鉄芯カバー42とを有している。鉄芯取付部材41は、円弧状の内周板41aと、円弧状の外周板41bと、内周板41aと外周板41bとの間に設けられた扇状の内側板41cとを有している。鉄芯カバー42は、例えばステンレス等の非磁性体材料で作成されており、複数の固定ねじ43により鉄芯取付部材41に取付けられ、鉄芯取付部材41の外側面を覆っている。    As shown in FIGS. 2 and 9, the iron core holding portion 22 includes a fan-shaped iron core mounting member 41 and an iron core cover 42 that is detachably attached to the iron core mounting member 41. The iron core mounting member 41 has an arc-shaped inner peripheral plate 41a, an arc-shaped outer peripheral plate 41b, and a fan-shaped inner plate 41c provided between the inner peripheral plate 41a and the outer peripheral plate 41b. . The iron core cover 42 is made of, for example, a non-magnetic material such as stainless steel, and is attached to the iron core attaching member 41 by a plurality of fixing screws 43 and covers the outer surface of the iron core attaching member 41.

また、鉄芯カバー42は、その中心部に、内周板41aの内側に嵌め込まれる嵌込部42aを有している。嵌込部42aには貫通孔44が形成され、ハブ軸15が貫通孔44に挿入されている。これにより、鉄芯カバー42がハブナット16でホーク足7に固定される。   Moreover, the iron core cover 42 has the fitting part 42a fitted in the inner peripheral board 41a in the center part. A through hole 44 is formed in the fitting portion 42 a, and the hub shaft 15 is inserted into the through hole 44. Thereby, the iron core cover 42 is fixed to the hawk leg 7 by the hub nut 16.

図2,図8,図9に示すように、複数のコア21はそれぞれ、鉄芯取付部材41の内部に収納され、ハブ9を取り囲むようにして、前車輪3の周方向Cに所定間隔おきに配置されている。各コア21にはそれぞれ、コイルボビン45を介してコイル46が巻き付けられている。尚、各コア21のコイル46同士は直列に接続されている。また、コア21は、鉄損を軽減して発電効率を高めるために、電磁鋼板を積層して構成されている。   As shown in FIGS. 2, 8, and 9, each of the plurality of cores 21 is housed inside the iron core mounting member 41 and surrounds the hub 9, and is spaced at predetermined intervals in the circumferential direction C of the front wheel 3. Is arranged. A coil 46 is wound around each core 21 via a coil bobbin 45. The coils 46 of each core 21 are connected in series. The core 21 is configured by laminating electromagnetic steel plates in order to reduce iron loss and increase power generation efficiency.

コア21は、ハブ軸心方向Aにおいて、外側方から第1および第2拡張部31b,32bに対向している。尚、図2,図9に示すように、前車輪3の径方向Bにおける各コア21の両端部はそれぞれ、鉄芯取付部材41の内側板41cに形成された複数の開口窓49から外部に露出している。コア21の露出部分21a,21bが第1および第2拡張部31b,32bに対向する。   The core 21 faces the first and second expansion portions 31b and 32b from the outside in the hub axial direction A. 2 and 9, both ends of each core 21 in the radial direction B of the front wheel 3 are respectively exposed to the outside from a plurality of opening windows 49 formed in the inner plate 41c of the iron core mounting member 41. Exposed. The exposed portions 21a and 21b of the core 21 are opposed to the first and second extension portions 31b and 32b.

図2に示すように、鉄芯保持部22すなわち鉄芯取付部材41と鉄芯カバー42とは、ハブ軸心方向Aにおいて、前ホーク2の片方のホーク足7と重複する位置に配置され、図3に示すように、前車輪3の周方向Cにおいて、片方のホーク足7とステー52,54との箇所を除いた約270°の所定範囲Dに扇状に形成されている。尚、コア21も、同様に、鉄芯取付部材41内において、所定範囲Dに複数配置されている。   As shown in FIG. 2, the iron core holding portion 22, that is, the iron core mounting member 41 and the iron core cover 42 are arranged in a position overlapping with one of the fork legs 7 of the front fork 2 in the hub axis direction A. As shown in FIG. 3, in the circumferential direction C of the front wheel 3, it is formed in a fan shape in a predetermined range D of about 270 ° excluding the location of one of the fork legs 7 and the stays 52 and 54. Similarly, a plurality of cores 21 are arranged in a predetermined range D within the iron core mounting member 41.

コイル46の一端は出力端子47に接続され、他端は鉄芯カバー42に接触して自転車1の車体にアースされている。出力端子47はコア21のコイルボビン45に取付けられている。出力端子47と前照灯4とはコード48を介して電気的に接続されている。   One end of the coil 46 is connected to the output terminal 47, and the other end is in contact with the iron core cover 42 and grounded to the vehicle body of the bicycle 1. The output terminal 47 is attached to the coil bobbin 45 of the core 21. The output terminal 47 and the headlamp 4 are electrically connected via a cord 48.

以下、上記構成における作用を説明する。
自転車1を走行させて前車輪3が回転すると、前車輪3と共に磁石保持部20が鉄芯保持部22に対して回転し、磁石19がコア21に対して回転する。図10,図11に示すように、前車輪3の回転方向において、磁石19の位置がコア21の位置に重複した際、ハブ軸心方向Aにおいて第1および第2拡張部31b,32bがコア21に対向し、図11の矢印で示すように、磁石19の磁束が、N極から第1極片31を通り、第1極片31の第1拡張部31bからコア21を通り、コア21から第2極片32の第2拡張部32bを通り、第2極片32から磁石19のS極へ到達する。
Hereinafter, the operation of the above configuration will be described.
When the bicycle 1 is run and the front wheel 3 rotates, the magnet holding unit 20 rotates with respect to the iron core holding unit 22 together with the front wheel 3, and the magnet 19 rotates with respect to the core 21. As shown in FIGS. 10 and 11, when the position of the magnet 19 overlaps the position of the core 21 in the rotational direction of the front wheel 3, the first and second expansion portions 31 b and 32 b are the core in the hub axial direction A. 11, the magnetic flux of the magnet 19 passes from the N pole through the first pole piece 31, from the first extension 31 b of the first pole piece 31 through the core 21, and through the core 21. From the second pole piece 32 to the S pole of the magnet 19 through the second extension 32b of the second pole piece 32.

また、前車輪3の回転方向において、磁石19の位置がコア21の位置からずれた際、磁石19の磁束はコア21を通らない。このように、前車輪3の回転に応じて、磁石19の磁束がコア21を通る状態と通らない状態とが交互に繰り返し発生し、交番磁束となって、コイル46に電流が流れ、発電される。このようにしてコイル46に発生した電流は出力端子47からコード48を流れて前照灯4に供給され、周囲の明るさに応じて前照灯4が自動的に点灯する。   Further, when the position of the magnet 19 is shifted from the position of the core 21 in the rotation direction of the front wheel 3, the magnetic flux of the magnet 19 does not pass through the core 21. As described above, according to the rotation of the front wheel 3, the state in which the magnetic flux of the magnet 19 passes through the core 21 and the state in which the magnetic flux does not pass alternately occur repeatedly, and becomes an alternating magnetic flux. The The current generated in the coil 46 in this manner flows from the output terminal 47 through the cord 48 and is supplied to the headlamp 4, and the headlamp 4 is automatically turned on according to the ambient brightness.

また、第1および第2極片31,32を磁石19のN極およびS極に当接することにより、コア21と磁石19とをハブ軸心方向Aにおいて対向させることができる。これにより、図2に示すように、前車輪3の径方向Bにおいて、磁石19とハブ9との間に、コア21を配置するためのスペースを確保する必要は無く、ダイナモ5の外径Eを小型化して、ダイナモ5を軽量化することができる。   Further, the core 21 and the magnet 19 can be opposed to each other in the hub axial direction A by bringing the first and second pole pieces 31 and 32 into contact with the N pole and the S pole of the magnet 19. Thereby, as shown in FIG. 2, it is not necessary to secure a space for disposing the core 21 between the magnet 19 and the hub 9 in the radial direction B of the front wheel 3, and the outer diameter E of the dynamo 5. The dynamo 5 can be reduced in weight.

また、ハブ軸心方向Aにおける磁石19の厚みt(図11参照)を薄くすることができるため、磁石保持部20の厚さT(図2参照)を薄くすることができ、ダイナモ5をさらに軽量化することができる。   Further, since the thickness t (see FIG. 11) of the magnet 19 in the hub axis direction A can be reduced, the thickness T (see FIG. 2) of the magnet holding portion 20 can be reduced, and the dynamo 5 is further reduced. The weight can be reduced.

また、前車輪3をハブナット16で前ホーク2のホーク足7に取付ける際、ハブ軸15を鉄芯カバー42の貫通孔44に挿入することにより、鉄芯カバー42を介して鉄芯保持部22も前車輪3と共にホーク足7に固定することができるため、鉄芯保持部22を容易に取付けることができる。   Further, when the front wheel 3 is attached to the fork foot 7 of the front fork 2 with the hub nut 16, the iron core holding portion 22 is inserted via the iron core cover 42 by inserting the hub shaft 15 into the through hole 44 of the iron core cover 42. Since the front wheel 3 and the fork foot 7 can be fixed together, the iron core holding part 22 can be easily attached.

また、図2,図6に示すように、磁石取付盤25は位置決め突部30によって前車輪3の径方向Bおよび周方向Cに位置決めされるため、磁石取付盤25が前車輪3に対して径方向Bおよび周方向Cに位置ずれするのを防止することができる。   As shown in FIGS. 2 and 6, the magnet mounting plate 25 is positioned in the radial direction B and the circumferential direction C of the front wheel 3 by the positioning protrusion 30, so that the magnet mounting plate 25 is positioned with respect to the front wheel 3. It is possible to prevent displacement in the radial direction B and the circumferential direction C.

上記実施の形態では、図2に示すように、磁石19の外側面をN極とし、磁石19の内側面をS極としたが、N極とS極とを反対にしてもよい。また、隣同士の磁石19のN極とS極とが交互に入れ替わるように配置してもよい。   In the above embodiment, as shown in FIG. 2, the outer surface of the magnet 19 is an N pole and the inner surface of the magnet 19 is an S pole, but the N pole and the S pole may be reversed. Moreover, you may arrange | position so that the N pole and S pole of the adjacent magnet 19 may be replaced | exchanged alternately.

上記実施の形態では、第1極片31の第1拡張部31bを前車輪3の径方向Bにおける内向きに拡張し、第2極片32の第2拡張部32bを前車輪3の径方向Bにおける外向きに拡張したが、第1拡張部31bを外向きに拡張し、第2拡張部32bを内向きに拡張してもよい。   In the above embodiment, the first extended portion 31 b of the first pole piece 31 is expanded inward in the radial direction B of the front wheel 3, and the second extended portion 32 b of the second pole piece 32 is extended in the radial direction of the front wheel 3. Although expanded outward in B, the first expanded portion 31b may be expanded outward and the second expanded portion 32b expanded inward.

上記実施の形態では、磁石保持部20を前車輪3に設け、鉄芯保持部22を前ホーク2のホーク足7に設けたが、磁石保持部20をホーク足7に設け、鉄芯保持部22を前車輪3に設けてもよい。   In the above embodiment, the magnet holding part 20 is provided on the front wheel 3 and the iron core holding part 22 is provided on the fork foot 7 of the front fork 2. However, the magnet holding part 20 is provided on the fork leg 7 and the iron core holding part. 22 may be provided on the front wheel 3.

上記実施の形態では、磁石保持部20を前車輪3に設け、鉄芯保持部22を前ホーク2に設けたが、磁石保持部20を後車輪に設け、鉄芯保持部22を後ホークに設けてもよい。或は、磁石保持部20を後ホークに設け、鉄芯保持部22を後車輪に設けてもよい。   In the above embodiment, the magnet holding part 20 is provided on the front wheel 3 and the iron core holding part 22 is provided on the front fork 2. However, the magnet holding part 20 is provided on the rear wheel and the iron core holding part 22 is provided on the rear fork. It may be provided. Or the magnet holding | maintenance part 20 may be provided in a rear fork, and the iron core holding | maintenance part 22 may be provided in a rear wheel.

本発明は、ダイナモで発電された電気を前照灯に給電しているが、前照灯以外の電気機器(例えば尾灯等)に給電してもよい。   In the present invention, electricity generated by the dynamo is supplied to the headlamp, but may be supplied to an electrical device other than the headlamp (for example, a taillight).

1 自転車
2 前ホーク(ホーク)
3 前車輪(車輪)
5 ダイナモ
9 ハブ
16 ハブナット
17 軸心
19 磁石
20 磁石保持部
21 コア
22 鉄芯保持部
31 第1極片
31b 第1拡張部
32 第2極片
32b 第2拡張部
39 平面
46 コイル
A ハブ軸心方向
B 前車輪の径方向
C 前車輪の周方向
D 所定範囲
1 Bicycle 2 Front Hawk (Hawk)
3 Front wheels
5 Dynamo 9 Hub 16 Hub nut 17 Axis 19 Magnet 20 Magnet holder 21 Core 22 Iron core holder 31 First pole piece 31b First extension part 32 Second pole piece 32b Second extension part 39 Plane 46 Coil A Hub axis Direction B Front wheel radial direction C Front wheel circumferential direction D Predetermined range

Claims (6)

車輪側とホーク側とのいずれか一方に磁石保持部が設けられると共に他方に鉄芯保持部が設けられ、
磁石保持部に、複数の磁石がハブを取り囲むようにして車輪の周方向に配置され、
鉄芯保持部に、コイルを巻き付けた複数のコアがハブを取り囲むようにして車輪の周方向に配置され、
磁石は、ハブ軸心方向における一側面がN極とS極のいずれか一方の極で、反対の他側面が他方の極であり、
磁石の一側面に第1極片が当接し、
磁石の他側面に第2極片が当接し、
第1極片は磁石との当接部から車輪の径方向における内向きに拡張された第1拡張部を有し、
第2極片は磁石との当接部から車輪の径方向における外向きに拡張された第2拡張部を有し、
第1および第2拡張部はハブ軸心方向における磁石保持部の側面に面し、
ハブ軸心方向において、コアと、第1および第2拡張部とが対向することを特徴とする自転車用ダイナモ。
A magnet holding part is provided on either the wheel side or the hawk side and an iron core holding part is provided on the other side,
In the magnet holding part, a plurality of magnets are arranged in the circumferential direction of the wheel so as to surround the hub,
The iron core holding part is arranged in the circumferential direction of the wheel so that a plurality of cores wound with coils surround the hub,
In the magnet, one side surface in the hub axial direction is one of the north and south poles, and the other side opposite is the other pole.
The first pole piece contacts one side of the magnet,
The second pole piece contacts the other side of the magnet,
The first pole piece has a first extension portion extended inward in the radial direction of the wheel from the contact portion with the magnet,
The second pole piece has a second extension portion extended outward in the radial direction of the wheel from the contact portion with the magnet,
The first and second extension portions face the side surfaces of the magnet holding portion in the hub axis direction,
A bicycle dynamo characterized in that the core and the first and second extension portions face each other in the hub axial direction.
第1極片の第1拡張部と第2極片の第2拡張部とは、ハブ軸心に直交する平面内に配置されていることを特徴とする請求項1記載の自転車用ダイナモ。 The bicycle dynamo according to claim 1, wherein the first extension part of the first pole piece and the second extension part of the second pole piece are arranged in a plane perpendicular to the hub axis. 磁石保持部は車輪に設けられ、
鉄芯保持部はホーク側に固定され、
第1および第2拡張部はハブ軸心方向における磁石保持部の外側面に面し、
コアは、ハブ軸心方向において、外側方から第1および第2拡張部に対向することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の自転車用ダイナモ。
The magnet holding part is provided on the wheel,
The iron core holding part is fixed to the hawk side,
The first and second expansion portions face the outer surface of the magnet holding portion in the hub axis direction,
The bicycle dynamo according to claim 1 or 2, wherein the core faces the first and second expansion portions from the outside in the hub axial direction.
鉄芯保持部は、車輪と共に、ハブナットでホーク側に固定されていることを特徴とする請求項3記載の自転車用ダイナモ。 The bicycle dynamo according to claim 3, wherein the iron core holding part is fixed to the hawk side with a hub nut together with the wheel. 鉄芯保持部は、ハブ軸心方向において、ホークと重複する位置に配置され、車輪の周方向において、ホークの箇所を除いた所定範囲に形成されていることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の自転車用ダイナモ。 The iron core holding portion is disposed at a position overlapping the fork in the hub axis direction, and is formed in a predetermined range excluding the fork portion in the circumferential direction of the wheel. Item 5. A bicycle dynamo according to item 4. 上記請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の自転車用ダイナモが備えられていることを特徴とする自転車。 A bicycle comprising the bicycle dynamo according to any one of claims 1 to 5.
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