JP3612236B2

JP3612236B2 - 自転車用ハブダイナモ

Info

Publication number: JP3612236B2
Application number: JP11229499A
Authority: JP
Inventors: 晃市白砂; 憲治糸井; 誠内田; 功鈴木
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1999-04-20
Filing date: 1999-04-20
Publication date: 2005-01-19
Anticipated expiration: 2019-04-20
Also published as: JP2000302073A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前照灯等の電源供給源となる自転車用ハブダイナモの技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来技術】
一般に、自転車の前照灯等の電源供給源としてダイナモが一般に採用され、この様なダイナモとして、車輪の車軸ハブ部に設けられるハブダイナモが知られている。そしてこの様なハブダイナモは、車輪スポーク（図示せず）に固定される車軸に、スペーサを介してコイルボビンを支持し、該コイルボビンにステータコイルを巻装し、その外周側にクローポール型のヨーク（磁極片）を左右両側から設ける一方、車輪側にはマグネットが止着されたリングヨークを固定し、車輪回転に基づくマグネットのステータコイルに対する相対回転で発電するようにしている。ところでこの様なハブダイナモにおいて、前記左右のヨークを固定する必要があり、そのため従来は、次ぎのようなものがあった。まず図５（Ａ）に示す第一のものは、前記クローポール型をした左右各ヨーク（磁極片）１１の基端部（軸芯側部）を左右方向対向面側に向けてそれぞれ絞り加工してスペーサ片１２を形成し、そして該左右のスペーサ片１２同志を互いに接当固定したものがある。また、同図（Ｂ）に示す第二のものは、左右ヨーク１３の基端部間に肉厚円筒状のスペーサ部材１４を介装し、該スペーサ部材１４にヨーク１３の基端部を固定したものがある。さらに同図（Ｃ）に示す第三のものは、左右ヨーク１５の基端部間に介装されるスペーサ１６を四角筒形状とし、該四角筒形状の各辺を平板１６ａを複数枚積層して形成したものがある。尚、これらの図面において１７はリングヨーク、１８はマグネット、１９はステータコイル、２０はコイルボビン、Ｃは車軸センターである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来のものは次ぎの様な問題がある。まず第一のものは、スペーサ片１２が絞り加工により形成されている結果、該絞り部の面積が磁束を受ける面積より小さくなってしまうため、この絞り部で磁束が飽和することになって効率の良い発電ができなくなるという問題がある。次ぎの第二のものは、第一のもののように面積が小さくなるため飽和するという問題はないが、高速時においてスペーサ部材１４の内部に発生する渦電流損が大となって高速時の出力電圧が低下するという問題がある。最後に第三のものであるが、スペーサ部材１６を積層板１６ａで形成しているため、第二のものに比して渦電流損を低減することができるが、スペーサ部材１６が平板を積層して四角筒形状にしている結果、スペーサ部材１６とコイルボビン２０とは、スペーサ部材１６のコーナー部では当接するが、隣接コーナー部のあいだでは離間し、しかもこの離間する距離が変化することになり、この結果、コイルボビンが大径となってステータコイル１９の巻きスペースが狭くなってしまうという問題がある。しかも、コイル巻きスペースを広くしようとすると、ハブダイナモが大型化することになる。そのうえ、スペーサ部材１６とステータコイル１９との距離が離間することで特性が低下するという問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、車輪ハブ部に取付けられる自転車用のハブダイナモであって、該ハブダイナモを構成すべくステータコイルの外側に設けられるヨークの基端部間にスペーサ部材を介装するにあたり、該スペーサ部材は、薄板材を円筒状に積層組み込みして形成されていることを特徴とするもので、このようにすることにより、磁束が飽和することを回避し、かつ渦電流損を低減できるものでありながら、スペーサ部材とコイルボビンとのあいだに無駄なスペースが形成されてしまうことを回避して、スペース効率を向上すると共に、スペーサ部材とステータコイルとの距離関係を一定にして高速出力時の特性を改善することができる。
またこのものにおいて、スペーサ部材は、順次径の異なった薄板円筒部材を積層して形成したもの、あるいは薄板材を渦巻き状に積層して形成したものにすることができる。
さらに、スペーサ部材については、各径に設定された半円筒状のものを突き合わせて形成されているもの、各対応する円周寸法に形成された薄板材を円筒状に湾曲したものを積層して形成されているものにすることができる。
またこれらについて、スペーサ部材は、軸に対して径方向に積層されていることを特徴とすることができ、このものでは、磁気抵抗を減らし、効率よく磁束を流すことができると共に、渦電流損を低減できる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次ぎに、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図中、１は自転車の車軸ハブ部に取り付けられるハブダイナモであって、該ハブダイナモ１を構成する筒状のリングヨーク２は内周面にマグネット（永久磁石）３が固着されている。さらにリングヨーク２の外周を被覆内奏するケーシング４には、車輪スポーク（図示せず）を取付けるための取付け孔４ａが形成されていると共に、該ケーシング４の一側部を覆蓋するサイドパネル５の軸芯部がベアリング６を介して車軸７に自由回転自在に軸支されており、そしてリングヨーク２と共にマグネット３が車輪の回転に連動して一体回動するようになっていること等は何れも従来通りである。
【０００６】
一方、前記車軸７には後述するスペーサ部材８が外嵌状に止着され、該スペーサ部材８の外周にコイルボビン９が止着され、さらに該コイルボビン９にステータコイル１０が巻装されている。さらに１１はクローポール型のヨーク（磁極片）であって左右一対が設けられるが、該各ヨーク１１の基端部１１ａは前記スペーサ部材８の左右両側部に止着されている。尚、図中、７ａ、７ｂはヨーク基端部１１ａを車軸７に固定するためのナットである。
【０００７】
さて、前記スペーサ部材８は次ぎのようにして組み込み形成されている。つまり、鉄等の強磁性材料から形成され、略板厚相当分だけ順次径が異なった複数の薄板円筒部材８ａを用意し、これら板厚円筒部材８ａを入れ子状態（年輪状態）で軸方向に円筒積層状態になるよう嵌合組み込みして形成されている。
【０００８】
叙述の如く構成されたものにおいて、車輪の回転に伴い、ステータコイル１０に起電されることになるが、この場合に、左右ヨーク１１の基端部を連結するためスペーサ部材８が介装されているため、ヨーク１１の基端部間が磁束を受ける面積より小さくなることがなくなって磁束の飽和を回避でき、しかもこのスペーサ部材８は、薄板の積層構造になっていて、渦電流損の低減を図ることができながら、薄板積層構造を、従来のように四角筒形状ではなく円筒形状にしているから、四角筒状にしたもののようにスペーサ部材８とコイルボビン９とのあいだに無駄なスペースが形成されてしまうことがなくなって、スペーサ部材８とコイルボビン９の胴部とを隙間のない状態で組込むことができ、この結果、スペーサ部材８とステータコイル１０との距離の関係も均一になって距離の関係にバラツキを生じてしまう四角筒形状のもののように特性の低下を伴うことがなく、高速時出力の特性改善を図ることができる。
【０００９】
尚、本発明は、前記実施の形態のものに限定されないことは勿論であって、スペーサ部材としては図４にそれぞれ示す構成としても実施することができる。まず図４（Ａ）に示す実施の形態のものは、スペーサ部材８を、長尺の薄板材８ｂを渦巻き状に積層して形成したもので、この場合には、長尺薄板材をロール成形することにより形成することができる。また、同図（Ｂ）、（Ｃ）に示す実施の形態のものは、スペーサ部材８を、各径に設定された半円筒状（半円に限らず、１／３半円、１／４半円等、必要において分割した適宜の半円で良いことは勿論である）の薄板材８ｃをそれぞれ突き合わせて積層形成したもの、各対応する円周寸法に形成された薄板材８ｄを円筒状に湾曲したものを積層して形成したもので、これらのものでは、スペーサ部材８に薄板材の区切りライン８ｅがでるものの、薄板材の半円または円筒の湾曲加工で良いため、加工が簡単にできる。勿論、この様な場合に、仕切りライン８ｅを周回り方向に位置ズレさせたものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハブダイナモのケーシング部を断面した側面図である。
【図２】ハブダイナモの全体断面側面図である。
【図３】（Ａ）スペーサ部材の正面図、（Ｂ）スペーサ部材の分解斜視図、（Ｃ）スペーサ部材の斜視図である。
【図４】（Ａ）は長尺薄板材を渦巻き状にして形成したスペーサ部材の正面図、斜視図、（Ｂ）は半円寸法の薄板材を用いて形成したスペーサ部材の正面図、分解斜視図、斜視図、（Ｃ）は円周寸法の薄板材を用いて形成したスペーサ部材の正面図、分解斜視図、斜視図である。
【図５】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は従来のハブダイナモの部分断面図である。
【符号の説明】
１ハブダイナモ
８スペーサ部材
８ａ薄板円筒部材
９コイルボビン
１０ステータコイル

Claims

車輪ハブ部に取付けられる自転車用のハブダイナモであって、該ハブダイナモを構成すべくステータコイルの外側に設けられるヨークの基端部間にスペーサ部材を介装するにあたり、該スペーサ部材は、薄板材を円筒状に積層組み込みして形成されていることを特徴とする自転車用ハブダイナモ。
請求項１において、スペーサ部材は、順次径の異なった薄板円筒部材を積層して形成されることを特徴とする自転車用ハブダイナモ。
請求項１において、スペーサ部材は、薄板材を渦巻き状に積層して形成したことを特徴とする自転車用ハブダイナモ。
請求項１または２において、スペーサ部材は、各径に設定された半円筒状のものを突き合わせて形成されていることを特徴とする自転車用ハブダイナモ。
請求項１または２において、スペーサ部材は、各対応する円周寸法に形成された薄板材を円筒状に湾曲したものを積層して形成されていることを特徴とする自転車用ハブダイナモ。
請求項１、２、３、４または５において、スペーサ部材は、軸に対して径方向に積層されていることを特徴とする自転車用ハブダイナモ。