JP2016041591A - コネクタハウジング、電気コネクタ、および自転車用の照明装置 - Google Patents

コネクタハウジング、電気コネクタ、および自転車用の照明装置 Download PDF

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Abstract

【課題】電気コネクタの部品コストの低減および電気コネクタの組み立て作業の容易化を図る。【解決手段】電気コネクタ12は、第1電線24および第2電線26を有する導電部材20と、コネクタハウジング22と、を有する。コネクタハウジング22は、第1ハウジング部40と、第1ハウジング部40との間で導電部材20を挟持するために第1ハウジング40と一体的に成型されている第2ハウジング部42と、を備える。【選択図】図5

Description

本発明は、自転車のハブダイナモの給電端子に導電部材を着脱可能に接続するためのコネクタハウジング、電気コネクタ、および照明装置に関する。
ハブダイナモから給電される自転車用の照明装置には、照明装置に電気的に接続された電気コネクタが設けられる(たとえば、特許文献1参照)。従来の電気コネクタは、のコネクタハウジングは、外側ハウジングと、内側ハウジングと、二つの電気接点と、を有する。内側ハウジングは、外側ハウジングに弾性的に係止される。電気接点は、内側ハウジングと外側ハウジングの境界部分で内側ハウジングに保持される。電気接点には、照明装置に接続される2芯の導電部材(電気配線)が電気的に接続される。
従来の電気コネクタを組み立てる場合、内側ハウジングに電気接点を保持させる。次に、保持された電気接点に外側ハウジングを通して導電部材を挿入する。続いて、挿入した導電部材の先端の芯線を、半田付けなどの適宜の接続手段によって電気接点に電気的に接続する。最後に、内側ハウジングに外側ハウジングを被せて、内側ハウジングを外側ハウジングに弾性係合する。
特開2005−59843号公報
従来の電気コネクタでは、コネクタハウジングが二つの部品で構成され、さらに電気接点が必要であるので、部品点数が多くなり部品コストが高くなる。
また、従来のコネクタでは、導電部材を半田付け等の接続手段によって電気接点に電気的に接続してから、内側ハウジングに外側ハウジングを被せて、内側ハウジングを外側ハウジングに弾性係合させる。このため、電気コネクタの組み立て作業が繁雑となる。
本発明の課題は、電気コネクタの部品コストの低減および電気コネクタの組み立て作業の容易化を図ることにある。
本発明に係るコネクタハウジングは、第1ハウジング部と、第1ハウジング部との間で導電部材を挟持するために第1ハウジングと一体的に成型されている第2ハウジング部と、を備える。
このコネクタハウジングでは、第1ハウジングと第2ハウジングとが一体的に成型される。また、導電部材を第1ハウジング部と第2ハウジング部とによって挟持できる。ここでは、コネクタハウジングが一つの部品で構成できる。また、導電部材を第1ハウジング部と第2ハウジング部とで挟持できるので、電気接点を導電部材によって実現でき、電気接点が不要になる。これらによって、電気コネクタの部品コストの低減を図ることができる。また、導電部材自体を電気接点として用いることができるので、電気接点を保持する作業および導電部材を電気接点に電気的に接続する作業が不要になる。このため、電気コネクタの組み立て作業の容易化を図ることができる。
コネクタハウジングは、第1ハウジング部と第2ハウジング部とを接続する接続部をさらに備え、接続部を折り曲げて、第2ハウジング部を第1ハウジング部に取付け可能であってもよい。この場合には、第1ハウジング部と第2ハウジング部を接続する接続部を折り曲げて、第2ハウジング部を第1ハウジング部に取付け可能である。このため、電気コネクタの組み立てをさらに容易化できる。
第2ハウジング部は、第1ハウジング部に取り付けられた状態で、第1ハウジング部の外側に配置されてもよい。この場合には、第1ハウジング部と第2ハウジング部との間に重なる部分ができるため、その部分で両者を固定することができる。
第1ハウジング部および第2ハウジング部の一方は、係合部を含み、第1ハウジング部および第2ハウジング部の他方は、係合部と着脱可能に弾性係合する被係合部を含んでもよい。この場合には、係合部と被係合部とを弾性係合するだけで、第1ハウジング部および第2ハウジング部を固定できる。このため、電気コネクタの組み立てをさらに容易化できる。
第1ハウジング部および第2ハウジング部の一方は、第1ハウジング部および第2ハウジング部の他方との間で導電部材の第1電線および第2電線をそれぞれ挟持する第1挟持部および第2挟持部を含んでもよい。第1ハウジング部および第2ハウジング部の一方は、第1挟持部および第2挟持部の間から突起する突起部を有する。この場合には、第1ハウジング部および第2ハウジング部で第1電線および第2電線を挟持できるとともに、挟持された第1電線および第2電線が突起部によって隔離され、第1電線と第2電線とが短絡しにくくなる。
突起部は、第1ハウジング部および第2ハウジング部を取り付けた状態において、接続部に対して突出して配置されてもよい。この場合には、挟持された第1電線と第2電線とがさらに隔離され、第1電線と第2電線とがさらに短絡しにくくなる。
第1ハウジング部および第2ハウジング部の他方は、突起部を収容する収容部を有してのよい。この場合には、突起部が第1ハウジング部および第2ハウジング部の他方に収容されるので、突起部によって第1電線と第2電線とを確実に隔離でき、第1電線と第2電線とがさらに短絡しにくくなる。
第1ハウジング部および第2ハウジング部の一方は、第1電線および第2電線を外部から挿入するための挿入孔を有してもよい。この場合には、第1電線および第2電線を挿入孔から挿入して第1電線および第2電線を第1挟持部および第2挟持部に配置して接続部で折り曲げるだけで、第1電線と第2電線を挟持できる。このため、電気コネクタの組み立てをさらに容易化できる。
挿入孔は、第1ハウジング部および第2ハウジング部の一方における接続部側端部に設けられてもよい。第1ハウジング部および第2ハウジング部の一方は、挿入孔と対向する面に、開口部を有する。第1ハウジング部および第2ハウジング部の他方は、挿入孔と対向する面の少なくとも一部を切り欠いて形成された切欠部を有する。この場合には、作業者が、挿入孔から挿入された第1電線および第2電線を、切欠部および開口部を通して目視可能になるので誤配線を容易に認識できる。
本発明に係る電気コネクタは、第1電線および第2電線を有する導電部材と、上記に記載のコネクタハウジングと、を備える。導電部材は、第1電線および第2電線の少なくとも一方によって、自転車用の照明器具に電気的に接続可能である。
この電気コネクタでは、第1ハウジング部と第2ハウジング部とが一体的に成型される。また、導電部材を第1ハウジング部と第2ハウジング部とによって挟持できる。このため、電気コネクタの部品コストの低減を図ることができるとともに、電気コネクタの組み立て作業の容易化を図ることができる。
電気コネクタは、自転車のハブダイナモの給電端子と着脱可能に接続されてもよい。この場合には、ハブダイナモと照明器具とを電気的に接続する電気コネクタの部品コストの低減を図ることができるとともに、組み立て作業の容易化を図ることができる。
本発明に係る自転車の照明装置は、上記の電気コネクタと、電気コネクタを介して電力が供給される照明器具と、を備える。
この照明装置では、電気コネクタの部品コストの低減を図ることができるとともに、電気コネクタの組み立て作業の容易化を図ることができる。
本発明によれば、コネクタハウジングおよび電気コネクタの部品コストの低減および組み立て作業の容易化を図ることができる。
本発明の一実施形態による照明装置が搭載された自転車のフロントフォーク部分の側面図。 電気コネクタを取り外した状態のフロントフォークの先端部の部分斜視図。 電気コネクタの正面斜視図。 電気コネクタの背面図。 図4の切断線V−Vによって切断した断面図。 図4の切断線VI−VIによって切断した断面図。 折り曲げ前のコネクタハウジングの正面斜視図。 折り曲げ前のコネクタハウジングの背面斜視図。
図1および図2において、本発明の一実施形態による照明装置10は、電気コネクタ12と、電気コネクタ12を介してハブダイナモ8で発生する電力が供給される照明器具14と、を備える。ハブダイナモ8は、たとえば、自転車の車輪のハブに設けられ、自転車の車輪の回転によって電力を発生する。ハブダイナモ8は、図2に示すように、照明器具14に電力を供給するための給電端子8aを軸方向の一端に有する。給電端子8aは、雄コネクタの形態であり、第1電気接点8bと、第1電気接点8bと間隔をあけて配置された第2電気接点8cと、を有する。
照明器具14は、たとえば前照灯の形態であり、自転車に取り付けられる。本実施の形態では、自転車のフレームを構成するフロントフォーク6に取り付けられる。照明器具14は、たとえば、周囲の環境の明るさを検出可能な照度センサを有し、周囲の明るさに応じて点灯および消灯する。
電気コネクタ12は、自転車のハブダイナモ8の給電端子8aと着脱可能に接続される。電気コネクタ12は、導電部材20と、コネクタハウジング22と、を備える。導電部材20はたとえば2線の電気コードである。導電部材20は、図1に示すように、一端が照明器具14に電気的に接続され、他端がコネクタハウジング22内に挿入される。なお、本実施の形態では、導電部材20は、照明器具14からフロントフォーク6の内部を通って、フロントフォーク6の先端部から取り出されるように配置される。しかし、導電部材20は、フロントフォーク6の外周部に巻き付けられて配置されてもよい。導電部材20は、図2に示すように、コネクタハウジング22に挿入される他端が、給電端子8aの第1電気接点8bおよび第2電気接点8cと電気的に接続される電気接点として機能する。導電部材20は、第1電線24と、第2電線26と、第1電線24と第2電線26とをまとめて被覆する絶縁性を有する合成樹脂製の第1被覆部28を有する。導電部材20は、第1電線24および第2電線26の少なくとも一方によって、自転車用の照明器具14に電気的に接続可能である。本実施の形態では、導電部材20は、第1電線24および第2電線26によって、自転車用の照明器具14に電気的に接続可能である。図3に示すように、第1電線24および第2電線26は、複数の導電金属線材を縒り合わせた芯線30と、芯線30を被覆する絶縁性を有する合成樹脂製の第2被覆部32と、をそれぞれ有する。なお、芯線30は1本の導電金属線材でもよい。また、第1被覆部28を設けずに、第1電線24と第2電線26とを別々にしてもよい。この場合、第1電線24と第2電線26とを縒り合わせてもよい。
図3から図8に示すように、コネクタハウジング22は、第1ハウジング部40と、第1ハウジング部40との間で導電部材20を挟持するために第1ハウジング部40と一体的に成型されている第2ハウジング部42と、を備える。また、コネクタハウジング22は、第1ハウジング部40と第2ハウジング部42とを接続する接続部44をさらに備える。コネクタハウジング22は、接続部44を90度程度折り曲げて、第2ハウジング部42を第1ハウジング部40に取付け可能である。
第1ハウジング部40および第2ハウジング部42は、外形が概ね直方体形状の箱体である。第1ハウジング部40は、図7および図8に示すように、長手方向D1を有する第1面40aと、第1面40aの長手方向D1の両側に互いに対向して配置される第2面40bおよび第3面40cと、第1面40aの長手方向D1と直交する方向の両側に対向して配置される第4面40dおよび第5面40eと、第1面40aと対向する第6面40fと、を有する。電気コネクタ12は、第1ハウジング部40の第1面40aと対向する位置から給電端子8aに装着される。このため、第1ハウジング部40は、第6面40fに給電端子8aを挿入して電気コネクタ12と電気的に接続するための開口部66を有する。
第2ハウジング部42は、長手方向D2を有する第7面42aと、第7面42aの長手方向D2の両側に互いに対向して配置される第8面42bおよび第9面42cと、第7面42aの長手方向D2と直交する方向の第1ハウジング部40から離れて配置される第10面42dと、を有する。第7面42aは、接続部44を挟んで第1ハウジング部40の第1面40aに連結される。第2ハウジング部42は、第7面42aと対向する面および第10面42dと対向する面に開口面を有する。コネクタハウジング22は、図8の上下方向に分割された金型を用いて射出成形によって形成される。したがって、コネクタハウジング22の外側面および内側面には抜きテーパがそれぞれ形成される。
図3に示すように、第2ハウジング部42は、第1ハウジング部40に取り付けられた状態で、第1ハウジング部40の外側に配置される。具体的には、第2ハウジング部42の第8面42bが第1ハウジング部40の第2面40bの外側に、第2ハウジング部42の第9面42cが第1ハウジング部40の第3面40cの外側にそれぞれ配置される。
図3および図6から図8に示すように、第1ハウジング部40および第2ハウジング部42の一方は、一対の係合部46を含む。第1ハウジング部40および第2ハウジング部42の他方は、一対の係合部46と着脱可能に弾性係合する一対の被係合部48を含む。本実施の形態では、内側に配置される第1ハウジング部40が一対の係合部46を含み、外側に配置される第2ハウジング部42が一対の被係合部48を含む。一対の係合部46は、第1ハウジング部40の第2面40bおよび第3面40cに概ね直角三角形状に外側に突出して設けられる爪部である。一対の被係合部48は、第2ハウジング部42の第8面42bおよび第9面42cに概ね矩形に開口して設けられる。被係合部48は開口に限らず、係合部46が係合可能な凹部や切欠きであってもよい。
図5および図8に示すように、第1ハウジング部40および第2ハウジング部42の一方は、第1ハウジング部40および第2ハウジング部42の他方との間で導電部材20の第1電線24および第2電線26をそれぞれ挟持する第1挟持部50および第2挟持部52を含む。本実施の形態では、第1ハウジング部40が第1挟持部50および第2挟持部52を含む。第1挟持部50および第2挟持部52は、180度折り曲げられた芯線30の先端部30a(図5参照)を第2ハウジング部42とで挟持する。第1挟持部50および第2挟持部52は、第1ハウジング部40の第5面40eに長手方向D1に間隔を隔てて配置される。第1挟持部50および第2挟持部52の間隔は、給電端子8aの第1電気接点8bと第2電気接点8cとの間隔と実質的に同じである。第1挟持部50は、第1電線24の芯線30の先端部30aを長手方向D1に位置決め可能に配置するために第5面40eに凹んで形成された第1保持溝50aを有する。第2挟持部52は、第2電線26の芯線30の先端部30aを長手方向D1に位置決め可能に配置するために第5面40eに凹んで形成された第2保持溝52aを有する。
第1挟持部50および第2挟持部52に対向可能に第2ハウジング部42の第7面42aの裏面には、芯線30の先端部30aを押圧して抜け止めする第1抜け止め部54および第2抜け止め部56が設けられる。第1抜け止め部54および第2抜け止め部56は、第1挟持部50および第2挟持部52に、芯線30の直径よりも小さい隙間で対向する。第1抜け止め部54は、芯線30の先端部30aの配置方向に間隔を隔てて形成された複数の第1凹部54aを有する。第2抜け止め部56は、芯線30の先端部30aの配置方向に間隔を隔てて形成された複数の第2凹部56aを有する。第1凹部54aおよび第2凹部56aの周囲の縁部によって、芯線30の先端部30aは、第1挟持部50および第2挟持部52に間隔を隔てて挟持される。このため、芯線30の先端部30aが第1挟持部50および第2挟持部52から抜けにくくなる。また、第1電線24および第2電線26を後述する挿入孔60から挿入して第1電線24および第2電線26の芯線30の先端部30aを第1挟持部50および第2挟持部52に配置して接続部44で折り曲げるだけで、第1電線24と第2電線26を第1ハウジング部40および第2ハウジング部42で挟持できる。第1電線24および第2電線26の芯線30の挿入孔60に挿入された挿入部30b(図5参照)は、給電端子8aの第1電気接点8bおよび第2電気接点8cと電気的に接続される電気接点として機能する。
第1ハウジング部40および第2ハウジング部42の一方は、第1挟持部50および第2挟持部52の間から突出する突起部58を有する。第1ハウジング部40および第2ハウジング部42の他方は、突起部58を収容する収容部64を有する。突起部58は、第1ハウジング部40および第2ハウジング部42を取り付けた状態において、接続部44に対して突出して配置される。本実施の形態では、第1ハウジング部40が突起部58を有し、第2ハウジング部42が収容部64を有する。突起部58は、第1ハウジング部40が第2ハウジング部42に取り付けられた状態において、第1ハウジング部40の第5面40eの第1挟持部50と第2挟持部52の間から突出し、第2ハウジング部42の第7面42aを貫通して接続部44および第7面42aよりも外側に突出して配置される。これによって、第1挟持部50および第2挟持部に挟持された第1電線24および第2電線26の芯線30を確実に分離でき、組み立て作業時に第1電線24と第2電線26とが交差することを防止できる。
第1ハウジング部40および第2ハウジング部42の一方は、第1電線24および第2電線26を外部から挿入するための一対の挿入孔60を有する。本実施の形態では、一対の挿入孔60は、第1ハウジング部40における接続部44側端部に設けられる。具体的には、挿入孔60は、第1ハウジング部40の第1面40aを貫通して設けられる。挿入孔60の開口側には、一対のボス部62が第1面40aから突出して形成される。挿入孔60は、第1電線24および第2電線26の第2被覆部32を挿入可能な第1孔部60aと、第1孔部60aよりも小さく第2被覆部32を挿入不能かつ芯線30を挿入可能な第2孔部60bと、を有する。一対の挿入孔60の間隔は、第1挟持部50と第2挟持部52との間隔と実質的に同じである。
第1ハウジング部40および第2ハウジング部42の一方は、挿入孔60と対向する面に、開口部66を有する。第1ハウジング部40および第2ハウジング部42の他方は、挿入孔60と対向する面の少なくとも一部を切り欠いて形成された切欠部68を有する。本実施の形態では、前述したように、開口部66は、第1ハウジング部40の第6面40fに矩形に開口する。切欠部68は、第2ハウジング部42の第10面42dに形成される。第10面42dは、第1ハウジング部40および第2ハウジング部42を取り付けた状態において、挿入孔60と対向する。切欠部68は、概ね矩形に形成されるが、第8面42b側の端部が他の部分よりも深く切り欠かれる。このような開口部66および切欠部68は、電気コネクタ12を給電端子8aに装着するために設けられる。また、組み立ての作業者が、挿入孔60から挿入された第1電線24および第2電線26の芯線30の先端部30aを、切欠部68および開口部66を通して目視可能になるので誤配線を容易に認識できる。
接続部44は、第1ハウジング部40と第2ハウジング部42とを接続する。接続部44は第1ハウジング部40の第1面40aと第2ハウジング部の第7面42aとの間に配置される。接続部44は、可撓性を有し、折り曲げる前の状態において、折り曲げやすくするために溝状に形成される。
電気コネクタ12を組み立てる場合、先端部から芯線30が露出した状態の第1電線24及ぶ第2電線26を挿入孔60に挿入する。次に、挿入した芯線30の先端部30aを180度折り曲げて第1挟持部50および第2挟持部52に配置する。この状態で、第2ハウジング部を第1ハウジング部40に向けて接続部44で90度折り曲げると、係合部46に被係合部48が弾性的に係合し、第2ハウジング部42が第1ハウジング部40に取り付けられる。このとき、同時に第1挟持部50および第2挟持部52に配置された芯線30の先端部30aが、第2ハウジング部42の第1抜け止め部54および第2抜け止め部56によって押圧され、第1挟持部50および第2挟持部52で、第1ハウジング部40と第2ハウジング部42とに挟持される。また、挿入孔60を貫通して第1ハウジング内に配置される芯線30の挿入部30bは電気接点として機能する。ここでは、芯線30の先端部30aを第1挟持部50および第2挟持部52に配置して第2ハウジング部42を第1ハウジング部40に取り付けるだけで電気コネクタ12の組み立て作業が完了する。このため、電気コネクタ12の部品コストの低減、および組み立て作業の容易化を図ることができる。
<他の実施形態>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態および変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。
(a)上記実施形態では、照明器具14を自転車のフレームを構成するフロントフォーク6に取り付けたが、照明器具14の取付位置はフレームに限定されない。たとえば、自転車の泥よけや車輪や前かごに照明器具を取り付けてもよい。
(b)上記実施形態では、照明器具14として前照灯を例示したが本発明はこれに限定されない。照明器具は、尾灯でも側灯であってもよい。
(c)上記実施形態では、照明器具14が、周囲の明るさに応じて自動的に、点灯・消灯する構成を例示したが本発明はこれに限定されない。照明器具は、常時点灯してもよいし、スイッチによって点灯および消灯するようにしてもよい。
(d)上記実施形態では、第1電線24と第2電線26とを有する導電部材20を例示したが、本発明はこれに限定されない。導電部材は第1電線だけを有してもよい。この場合、自転車のフレームなどの金属部品をアースとして用いることができる。
(e)上記実施形態では、係合部46を第1ハウジング部40に設け、被係合部48を第2ハウジング部42に設けたが、係合部を第2ハウジング部に設け、被係合部を第1ハウジング部に設けてもよい。
(f)上記実施形態では、第1挟持部50、第2挟持部52、および突起部58を第1ハウジング部40に設けたが、これらを第2ハウジング部に設けてもよい。この場合、収容部を第1ハウジング部に設ければよい。
(g)上記実施形態では、挿入孔60を第1ハウジング部40に設けたが、挿入孔を第2ハウジング部に設けてもよい。この場合、第2ハウジング部に開口部を設け、第1ハウジング部に切欠部を設けてもよい。
10 照明装置
12 電気コネクタ
14 照明器具
20 導電部材
22 コネクタハウジング
24 第1電線
26 第2電線
40 第1ハウジング部
42 第2ハウジング部
44 接続部
46 係合部
48 被係合部
50 第1挟持部
52 第2挟持部
58 突起部
60 挿入孔
64 収容部
66 開口部
68 切欠部

Claims (12)

  1. 第1ハウジング部と、
    前記第1ハウジング部との間で導電部材を挟持するために第1ハウジングと一体的に成型されている第2ハウジング部と、
    を備えるコネクタハウジング。
  2. 前記第1ハウジング部と前記第2ハウジング部とを接続する接続部をさらに備え、
    前記接続部を折り曲げて、前記第2ハウジング部を前記第1ハウジング部に取付け可能である、請求項1に記載のコネクタハウジング。
  3. 前記第2ハウジング部は、前記第1ハウジング部に取り付けられた状態で、前記第1ハウジング部の外側に配置される、請求項2に記載のコネクタハウジング。
  4. 前記第1ハウジング部および前記第2ハウジング部の一方は、係合部を含み、
    前記第1ハウジング部および前記第2ハウジング部の他方は、前記係合部と着脱可能に弾性係合する被係合部を含む、請求項2または3に記載のコネクタハウジング。
  5. 前記第1ハウジング部および前記第2ハウジング部の一方は、前記第1ハウジング部および前記第2ハウジング部の他方との間で前記導電部材の第1電線および第2電線をそれぞれ狭持する第1狭持部および第2狭持部を含み、
    前記第1ハウジング部および前記第2ハウジング部の一方は、前記第1狭持部および前記第2狭持部の間から突出する突起部を有する、請求項2から4のいずれか1項に記載のコネクタハウジング。
  6. 前記突起部は、第1ハウジング部および第2ハウジング部を取り付けた状態において、前記接続部に対して突出して配置される、請求項5に記載のコネクタハウジング。
  7. 前記第1ハウジング部および前記第2ハウジング部の他方は、前記突起部を収容する収容部を有する、請求項5または6に記載のコネクタハウジング。
  8. 前記第1ハウジング部および前記第2ハウジング部の一方は、前記第1電線および前記第2電線を外部から挿入するための挿入孔を有する、請求項5から7のいずれか1項に記載のコネクタハウジング。
  9. 前記挿入孔は、前記第1ハウジング部および前記第2ハウジング部の一方における前記接続部側端部に設けられ、
    前記第1ハウジング部および前記第2ハウジング部の一方は、前記挿入孔と対向する面に、開口部を有し、
    前記第1ハウジング部および前記第2ハウジング部の他方は、前記挿入孔と対向する面の少なくとも一部を切り欠いて形成された切欠部を有する、請求項8に記載のコネクタハウジング。
  10. 第1電線および第2電線を有する導電部材と、
    請求項1から9のいずれか1項に記載のコネクタハウジングと、を備え、
    前記導電部材は、前記第1電線および前記第2電線の少なくとも一方によって、自転車用の照明器具に電気的に接続可能である、電気コネクタ。
  11. 自転車のハブダイナモの給電端子と着脱可能に接続される、請求項10に記載の電気コネクタ。
  12. 請求項10または11に記載の電気コネクタと、
    前記電気コネクタを介して電力が供給される照明器具と、
    を備える自転車用の照明装置。
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