JP3099875U - 発電装置及び回転発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　自動車に適用され、装着作業が簡易な発電装置を提供する。
【解決手段】　自動車ホイールに取り付けられ、自動車ホイールの回転による風力を利用して電力を発生する発電装置であって、ホイールカバー上に取り付られ、中心軸管５１８が突出形成された底壁５１１と、底壁５１１から中心軸管５１８の突出方向に延伸してなり、その壁面に気流出入り用の通孔５１６、５１７が形成された周壁５１２とを有するハウジング５１内に、中心軸管５１８により、通孔５１６、５１７から導入された気流に押し動かされて回転するように軸支されている回転軸付き羽根車５２１と、中心軸管５１８に外嵌されている固定子コイル５２２と、固定子コイル５２２を囲むように羽根車５２１の回転軸５２５の周りに環装され、羽根車５２１と共に回転すると、磁界を発生させて、固定子コイル５２２に電流を生じさせるマグネットリング５２３とを備えている。
【選択図】　図１

Description

　本考案は、発電装置及び回転発光装置に関し、特に、自動車ホイールに取り付けられ、自動車ホイールの回転による風力を利用して電力を発生する発電装置及びそれを用いた回転発光装置に関する。

　従来から、自転車ホイールの車軸に取り付けられ、該自転車ホイールの回転によって電力を発生する発電装置が知られている。このような発電装置は、自転車フレームに取り付けられた反射板やライトなどの発光装置と電気的に接続されており、電力を前記発光装置へ供給し、前記発光装置を発光させることができる。

　しかしながら、上記従来の発電装置では、自転車ホイールの車軸に取り付ける場合、先ず自転車ホイールを取り外してから、始めて自転車ホイールの車軸に取り付けることができるため、このような発電装置を自動車に使用しようとする場合、その装着作業が困難であるという欠点がある。

　本考案は上記のような点に鑑みてなされたものであり、自動車に適用され、装着作業が簡易な発電装置を提供することを目的とし、更には、発電装置により発光させ、警告効果などを有する回転発光装置を提供することを目的とする。

　本考案の発電装置は、自動車ホイールに取り付けられ、自動車ホイールの回転による風力を利用して電力を発生する発電装置であって、ホイールカバー上に取り付られ、中心軸管が突出形成された底壁と、前記底壁から前記中心軸管の突出方向に延伸してなり、その壁面に気流出入り用の通孔が形成された周壁とを有するハウジング内に、前記中心軸管により、前記通孔から導入された気流に押し動かされて回転するように軸支されている回転軸付き羽根車と、前記中心軸管に外嵌されている固定子コイルと、前記固定子コイルを囲むように前記羽根車の前記回転軸の周りに環装され、前記羽根車と共に回転して磁界を発生させて、前記固定子コイルに電流を生じさせるマグネットリングとを備える点に特徴を有する。

　また、本考案の発電装置の他の特徴とするところは、前記ハウジングの周壁の端縁に回路板が設けられており、該回路板には、前記固定子コイルに電気的に接続され、該固定子コイルに生じた電流を蓄えたり、調節したりする電流蓄積・調節ユニットが設けられている点にある。

　本考案の回転発光装置は、上記本考案の発電装置における前記回路板に、前記電流蓄積・調節ユニットに電気的に接続された発光ユニットが設けられている点に特徴を有する。

　また、本考案の回転発光装置の他の特徴とするところは、前記回路板に、前記電流蓄積・調節ユニットと前記発光ユニットとに電気的に接続され、外界の光の強さに応じて前記発光ユニットを発光状態と非発光状態との間で切り替えるように制御する光学センサが更に設けられている点にある。

　また、本考案の発電装置の他の特徴とするところは、前記底壁の周縁に複数のラグが突出形成されており、前記複数のラグにそれぞれ締付部材を挿通させるための通孔が形成され、前記締付部材により、前記ホイールカバーに設けられたボルト穴に締め付けられる点にある。

　また、本考案の発電装置の他の特徴とするところは、前記複数のラグにそれぞれ前記ホイールカバーのボルト穴に挿入される固定手段が締め付けられており、前記各固定手段は、前記ホイールカバーのボルト穴に挿入され、一端が前記ボルト穴から突出する固定管と、前記固定管の突出端から径方向に張出し、更に一部が他の固定手段の方へ延伸してなるフランジ部とを有し、前記フランジ部の延伸部分には複数の締付孔が形成されており、そのうちの任意の締付孔が連結部材を介して前記ラグの通孔に締め付けられる点にある。

　また、本考案の発電装置の他の特徴とするところは、前記固定管は、前記ホイールカバーのボルト穴に挿入される外管と、前記外管内に軸方向に摺動可能に嵌入され、前記外管から突出させることのできる内管とからなり、前記フランジ部が前記外管の一端に形成されている点にある。

　また、本考案の発電装置の他の特徴とするところは、前記通孔の孔径が前記周壁の外面から内面へ段々小さくなる点にある。

　本考案によれば、自動車の車軸に取り付ける必要がなく、簡単にホイールカバー上に取り付けるだけで、自動車ホイールの回転による気流が気流出入り用の通孔を経由してハウジング内に導入・導出され、羽根車を押し動かして回転させ、電流を発生することができるので、装着作業が非常に簡易である。

　また、電流蓄積・調節ユニットにより、固定子コイルに生じた電流を蓄えたり、調節したりすることができるようにすれば、例えば回路板に発光ダイオードなどの発光ユニットを設け、電流蓄積・調節ユニットに蓄えた電流を前記発光ユニットに与え、随時に発光ユニットを発光させ、警告効果を有効に果たすことができる。

　以下、図面を参照して、本考案の好適な実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
　まず、図１乃至図４を参照して、本考案の第１の実施形態を説明する。図１に示すように、本実施形態の発電装置５は、自動車ホイール４に取り付けられ、自動車ホイール４の回転による風力を利用して電力を発生するものであり、発光ダイオードと合わせて飾り効果や警告効果を果たす回転発光装置を構成することもできる。

　図２に示すように、前記発電装置５は、前記自動車ホイール４のホイールカバー４１上に取り付けられるハウジング５１と、回転軸付き羽根車５２１と、固定子コイル５２２と、マグネットリング５２３とを備えている。

　また、ホイールカバー４１には、もともとボルトと合わせてホイールカバー４１を自動車ホイール４のハブに取り付けるための複数のボルト穴４２が形成されている。

　前記ハウジング５１は、中心軸管５１８が突出形成された底壁５１１と、前記底壁５１１から前記中心軸管５１８の突出方向に延伸してなり、その壁面に気流出入り用の通孔５１６、５１７が形成された周壁５１２とを有する。また、前記底壁５１１の周縁には、一対のラグ５１４が対称的に突出形成されている。各ラグ５１４にはボルトなどの締付部材４３を挿通させるための通孔５１５が形成されており、前記締付部材４３により、ホイールカバー４１のボルト穴４２に締め付けられる。

　前記回転軸付き羽根車５２１は、図３に示すように、前記ハウジング５１内において、その回転軸５２５が前記中心軸管５１８に回転可能に嵌入されており、前記通孔５１６、５１７から導入された気流に押し動かされて回転するように軸支されている。なお、前記通孔５１６、５１７の孔径が前記周壁５５１２の外面から内面へ段々小さくなるようにして、前記気流出入り用の通孔５１６、５１７から導入される気流を集中させ、前記羽根車５２１を強く押し動かすことができるようにしている。

　前記固定子コイル５２２は、前記中心軸管５１８に外嵌されている。また、前記マグネットリング５２３は、前記固定子コイル５２２を囲むように前記羽根車５２１の前記回転軸５２５の周りに環装されている。かかる構成により、前記マグネットリング５２３が前記羽根車５２１と共に回転すると、磁界が発生し、前記固定子コイル５２２に電流を生じさせることができる。

　また、前記ハウジング５１の周壁５１２の端縁に回路板５３が設けられている。図４には回路板５３の回路構成を示す。該回路板５３には、前記固定子コイル５２２に電気的に接続され、該固定子コイル５２２に生じた電流を蓄えたり、調節したりする電流蓄積・調節ユニット５３１が設けられている。

　さらに、前記回路板５３には、前記電流蓄積・調節ユニット５３１に電気的に接続された発光ダイオード（発光ユニット）５３２が設けられている。このようにして回転発光装置が構成されている。そして、前記回路板５３に、前記電流蓄積・調節ユニット５３１と前記発光ダイオード５３２とに電気的に接続され、外界の光の強さに応じて前記発光ダイオード５３２を発光状態と非発光状態との間で切り替えるように制御する光学センサ５３３が設けられている。前記光学センサ５３３は、例えば昼間であれば強い光を検知して、前記電流蓄積・調節ユニット５３１から前記発光ダイオード５３２への電流を切り離して前記発光ダイオード５３２を非発光状態にするように制御する一方、夜間であれば弱い光しか検知せず、前記電流蓄積・調節ユニット５３１から前記発光ダイオード５３２への電流を導通して前記発光ダイオード５３２を発光状態にするように制御することができる。

　前記回転発光装置が図１に示すようにホイールカバー４１に取り付けられた場合、自動車ホイール４が回転すると、気流が前記気流出入り用通孔５１６、５１７を経由して前記ハウジング５１内に導入・導出され、前記羽根車５２１を押し動かして回転させる。したがって、前記マグネットリング５２３が前記羽根車５２１と共に回転して、磁界を発生させて、前記固定子コイル５２２に電流が生じる。そして、前記固定子コイル５２２に生じた電流が前記回路板５３における電流蓄積・調節ユニット５３１に流れ、該電流蓄積・調節ユニット５３１により蓄積したり、調節したりされながら、前記発光ダイオード５３２に出力され、前記発光ダイオード５３２が発光する。この場合に、前記発光ダイオード５３２が前記自動車ホイール４と共に回転するので、残像現象による広い発光域が形成され、飾り効果や警告効果を果たすことができる。

　上記のように、本実施形態において、前記回転発光装置、特にその発電装置５は、前記自動車の車軸に取り付ける必要がなく、ホイールカバー４１上に簡単に取り付けるだけで、自動車ホイール４の回転により気流が前記気流出入り用の通孔５１６、５１７を経由して前記ハウジング５１内に導入・導出され、前記羽根車５２１を押し動かして回転させ、電流を発生させることができるので、装着作業が非常に簡易である。

　また、前記回路板５３に電流蓄積・調節ユニット５３１及び発光ダイオード５３２が備えられているので、該電流蓄積・調節ユニット５３１により、前記固定子コイル５２２に生じた電流を蓄えたり、調節したりしながら、前記発光ダイオード５３２に穏やかな電流を与え、随時に前記発光ダイオード５３２を発光させ、飾り効果や警告効果を有効に果たすことができる。

（第２の実施形態）
　次に、図５及び図６を参照して、本考案の第２の実施形態を説明する。図５、６に示すように、本実施形態の発電装置５ａにおいて前記第１の実施形態と異なる点は、一対のラグ５１４にそれぞれ前記ホイールカバー４１のボルト穴４２に挿入される固定手段５４が締め付けられていることにある。なお、本実施形態において前記第１の実施形態と同様な構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

　前記各固定手段５４は、前記ホイールカバー４１のボルト穴４２に挿入され、一端（開口端）が前記ボルト穴４２から突出する固定管５４１と、前記固定管５４１の突出端（開口端）から径方向に張出し、更に一部が他の固定手段５４の方へ延伸してなるフランジ部５４２とを有する。前記フランジ部５４２の延伸部分には複数の締付孔５４５が形成されており、そのうちの任意の締付孔５４５がボルトなどの連結部材５５を介して前記ラグ５１４の通孔５１５に締め付けられる。

　このようにした前記発電装置５ａは、締付部材４３を前記固定管５４１の底部に形成された貫通孔５４４に挿通させて、ホイールカバー４１のボルト穴４２に締め付けることにより、前記自動車ホイール４に取り付けられる。

　本実施形態においては、自動車ホイール４の径（ボルト穴４２の位置）に応じて前記連結部材５５を締め付ける締付孔５４５を選択することができるので、前記発電装置５ａの取り付けの自由度を高めることができる。

（第３の実施形態）
　次に、図７を参照して、本考案の第３の実施形態を説明する。図７に示すように、本実施形態の発電装置５ｂにおいて前記第２の実施形態と異なる点は、固定管５４１が、前記ホイールカバー４１のボルト穴４２に挿入される外管５４６と、前記外管５４６内に軸方向に摺動可能に嵌入され、外管５４６から突出させることのできる内管５４７とからなり、フランジ部５４２が前記外管５４６の一端に形成されていることにある。なお、本実施形態において前記第２の実施形態と同様な構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

　より詳細に説明すると、前記内管５４７は、２つのボルト５４８を前記外管５４６及び前記内管５４７の周壁に形成された穴にねじつけることにより、前記外管５４６内に軸方向に摺動可能に嵌入されている。

　このようにした前記発電装置５ｂは、締付部材４３を前記内管５４１の底部に形成された貫通孔５４９に挿通させて、ホイールカバー４１のボルト穴４２に締め付けることにより、前記自動車ホイール４に取り付けられる。

　本実施形態においては、自動車ホイール４のボルト穴４２の深さに応じて前記内管５４７を前記外管５４６内で摺動させて、突出高さを調節することができるので、前記発電装置５ａの取り付けの自由度を高めることができる。

　なお、上記実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本考案を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本考案の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本考案はその精神、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

　上記実施形態では、本考案の発電装置を用いて発光させる回転発光装置について説明したが、本考案の発電装置は、回転発光装置に限らず、自動車の各種電子装置の電源として適用することも可能である。

第１の実施形態の発電装置が取り付けられた自動車ホイールを示す斜視図である。 第１の実施形態の発電装置を示す分解図である。 第１の実施形態の発電装置が取り付けられた自動車ホイールを示す断面図である。 第１の実施形態における回路板の回路構成を示すブロック図である。 第２の実施形態の発電装置を示す斜視図である。 第２の実施形態発電装置が取り付けられた自動車ホイールを示す断面図である。 第３の実施形態の発電装置が取り付けられた自動車ホイールを示す断面図である。

符号の説明

　４　　　　自動車ホイール
　４１　　　ホイールカバー
　４２　　　ボルト穴
　４３　　　締付部材
　５　　　　発電装置
　５ａ　　　発電装置
　５ｂ　　　発電装置
　５１　　　ハウジング
　５１１　　底壁
　５１２　　周壁
　５１４　　ラグ
　５１５　　通孔
　５１６　　出入り用通孔
　５１７　　出入り用通孔
　５１８　　中心軸管
　５２１　　羽根車
　５２２　　固定子コイル
　５２３　　マグネットリング
　５２５　　回転軸
　５３　　　回路板
　５３１　　電流蓄積・調節ユニット
　５３２　　発光ダイオード
　５３３　　光学センサ
　５４　　　固定手段
　５４１　　固定管
　５４２　　フランジ部
　５４４　　貫通孔
　５４５　　締付孔
　５４６　　外管
　５４７　　内管
　５４８　　ボルト
　５４９　　貫通孔
　５５　　　連結部材

Claims (8)

1. 　自動車ホイールに取り付けられ、自動車ホイールの回転による風力を利用して電力を発生する発電装置であって、
   　ホイールカバー上に取り付られ、中心軸管が突出形成された底壁と、前記底壁から前記中心軸管の突出方向に延伸してなり、その壁面に気流出入り用の通孔が形成された周壁とを有するハウジング内に、
   　前記中心軸管により、前記通孔から導入された気流に押し動かされて回転するように軸支されている回転軸付き羽根車と、
   　前記中心軸管に外嵌されている固定子コイルと、
   　前記固定子コイルを囲むように前記羽根車の前記回転軸の周りに環装され、前記羽根車と共に回転して磁界を発生させて、前記固定子コイルに電流を生じさせるマグネットリングとを備えることを特徴とする発電装置。
2. 　前記ハウジングの周壁の端縁に回路板が設けられており、該回路板には、前記固定子コイルに電気的に接続され、該固定子コイルに生じた電流を蓄えたり、調節したりする電流蓄積・調節ユニットが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の発電装置。
3. 　請求項２に記載の発電装置における前記回路板に、前記電流蓄積・調節ユニットに電気的に接続された発光ユニットが設けられていることを特徴とする回転発光装置。
4. 　前記回路板に、前記電流蓄積・調節ユニットと前記発光ユニットとに電気的に接続され、外界の光の強さに応じて前記発光ユニットを発光状態と非発光状態との間で切り替えるように制御する光学センサが更に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の回転発光装置。
5. 　前記底壁の周縁に複数のラグが突出形成されており、前記複数のラグにそれぞれ締付部材を挿通させるための通孔が形成され、前記締付部材により、前記ホイールカバーに設けられたのボルト穴に締め付けられることを特徴とする請求項１に記載の発電装置。
6. 　前記複数のラグにそれぞれ前記ホイールカバーのボルト穴に挿入される固定手段が締め付けられており、
   　前記各固定手段は、前記ホイールカバーのボルト穴に挿入され、一端が前記ボルト穴から突出する固定管と、前記固定管の突出端から径方向に張出し、更に一部が他の固定手段の方へ延伸してなるフランジ部とを有し、
   　前記フランジ部の延伸部分には複数の締付孔が形成されており、そのうちの任意の締付孔が連結部材を介して前記ラグの通孔に締め付けられることを特徴とする請求項５に記載の発電装置。
7. 　前記固定管は、前記ホイールカバーのボルト穴に挿入される外管と、前記外管内に軸方向に摺動可能に嵌入され、前記外管から突出させることのできる内管とからなり、前記フランジ部が前記外管の一端に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の発電装置。
8. 　前記通孔の孔径が前記周壁の外面から内面へ段々小さくなることを特徴とする請求項１に記載の発電装置。

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