JP6698080B2 - Bicycle lighting device - Google Patents

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Description

本発明は、自転車用照明装置に関する。
本願は、2015年6月12日に、日本に出願された特願2015−119217号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present invention relates to a bicycle lighting device.
The present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2015-119217 filed in Japan on June 12, 2015, and the content thereof is incorporated herein.

従来の自転車用照明装置は、図9に示すように、ダイナモ800と自転車のフレームの前部(走行方向に対して)に設けた前照灯900とを有する。前照灯900は、ダイナモ800により発電した電力を整流する整流回路910と整流回路910で整流した電圧により点灯する発光体920を備えている。
ダイナモ800の一方の出力端子801は、ケーブルを介して整流回路910のダイオードD1のアノードに接続されている。ダイナモ800の他方の出力端子802は、自転車のフレームに接続されている。また、発光体920の負極端子(カソード)も同様に自転車のフレームに接続されている。したがって、ダイナモ800と前照灯900との接続は、1本のケーブル(1線式)と自転車のフレームとにより電気的に接続されている。
As shown in FIG. 9, a conventional bicycle lighting device includes a dynamo 800 and a headlight 900 provided at a front portion (with respect to a traveling direction) of a bicycle frame. The headlight 900 includes a rectifier circuit 910 that rectifies the electric power generated by the dynamo 800, and a light emitter 920 that is turned on by the voltage rectified by the rectifier circuit 910.
One output terminal 801 of the dynamo 800 is connected to the anode of the diode D1 of the rectifier circuit 910 via a cable. The other output terminal 802 of the dynamo 800 is connected to the bicycle frame. Further, the negative electrode terminal (cathode) of the light emitting body 920 is similarly connected to the frame of the bicycle. Therefore, the connection between the dynamo 800 and the headlight 900 is electrically connected by one cable (1-wire type) and the bicycle frame.

上記従来の自転車用照明装置において、自転車の低速走行時ではダイナモ800の出力電圧が低いため、発光体920の照度(明るさ)が十分でない場合があった。したがって、従来の自転車用照明装置に倍電圧整流回路を備えることでダイナモの出力電圧を昇圧することが提案されている(特許文献1参照)。   In the conventional bicycle lighting device described above, the output voltage of the dynamo 800 is low when the bicycle is traveling at a low speed, and thus the illuminance (brightness) of the light emitter 920 may not be sufficient. Therefore, it has been proposed to increase the output voltage of the dynamo by providing the conventional bicycle lighting device with a voltage doubler rectifier circuit (see Patent Document 1).

特開2003−212172号公報JP, 2003-212172, A

しかしながら、従来の自転車用照明装置では、倍電圧整流回路を用いる場合、ダイナモの出力端子802と発光体920の負極端子との電圧が一致しない。そのため、従来のように自転車のフレームに発光体920の負極端子を接続すると、ダイナモの出力端子802を上記倍電圧整流回路に対して接続させるために新たにケーブルが必要となり、従来と比べて高コストとなる。   However, in the conventional bicycle lighting device, when the voltage doubler rectifier circuit is used, the voltage between the output terminal 802 of the dynamo and the negative terminal of the light emitter 920 does not match. Therefore, if the negative terminal of the light emitting body 920 is connected to the bicycle frame as in the conventional case, a new cable is required to connect the output terminal 802 of the dynamo to the voltage doubler rectifier circuit, which is higher than the conventional case. It becomes a cost.

本発明は、倍電圧整流回路を備えた場合においても、ダイナモと前照灯とを1線式で接続する自転車用照明装置を提供する。   The present invention provides a bicycle lighting device in which a dynamo and a headlight are connected by a one-wire system even when a voltage doubler rectifier circuit is provided.

本発明の一態様は、自転車の走行に応じて発電する電源部と、前記電源部の発電により発光する発光体と、前記電源部の一方の出力端子に電気的に接続され、前記電源部により発電される交流電圧をN倍にするとともに整流する倍電圧整流回路と、前記電源部の他方の出力端子に電気的に接続される、前記倍電圧整流回路の中間電圧点と、を有し、前記倍電圧整流回路と前記電源部の一方の出力端子との電気的接続及び前記倍電圧整流回路の中間電圧点と前記電源部の他方の出力端子との電気的接続のうち、何れかが前記自転車のフレームを介して電気的に接続される自転車用照明装置である。 According to one embodiment of the present invention, a power source portion that generates power in response to running of a bicycle, a light-emitting body that emits light by power generation of the power source portion, and one output terminal of the power source portion that is electrically connected to the power source portion A voltage doubler rectifier circuit that rectifies the AC voltage that is generated N times and rectifies it, and an intermediate voltage point of the voltage doubler rectifier circuit that is electrically connected to the other output terminal of the power supply unit, Any one of the electrical connection between the voltage doubler rectifier circuit and one output terminal of the power source unit and the electrical connection between the intermediate voltage point of the voltage doubler rectifier circuit and the other output terminal of the power source unit is either The lighting device for a bicycle is electrically connected via a frame of the bicycle.

また、本発明の一態様は、上述の自転車用照明装置であって、前記倍電圧整流回路の中間電圧点と前記電源部の他方の出力端子との電気的に接続することで前記フレームの電位を前記中間電圧点の電位にするFurther, one embodiment of the present invention is the bicycle lighting device described above, in which the potential of the frame is obtained by electrically connecting the intermediate voltage point of the voltage doubler rectifier circuit and the other output terminal of the power supply unit. To the potential of the intermediate voltage point .

また、本発明の一態様は、上述の自転車用照明装置であって、前記倍電圧整流回路は、アノードが前記電源部の一方の出力端子に接続された第1ダイオードと、カソードが前記第1ダイオードのアノードに接続された第2ダイオードと、一端が前記第1ダイオードのカソードに接続された第1コンデンサと、一端が前記第1コンデンサの他端に接続され、他端が前記第2ダイオードのアノードに接続された第2コンデンサと、を有し、前記発光体は、正端子が前記第1コンデンサの一端に接続され、負端子が第2コンデンサの他端に接続され、前記中間電圧点は、前記第1コンデンサの他端と前記第2コンデンサの一端との接続点であるOne aspect of the present invention is the bicycle lighting device described above, wherein the voltage doubler rectifier circuit has a first diode whose anode is connected to one output terminal of the power supply unit and a cathode which is the first diode. A second diode connected to the anode of the diode, a first capacitor having one end connected to the cathode of the first diode, one end connected to the other end of the first capacitor, and the other end of the second diode A second capacitor connected to the anode, and the light emitter has a positive terminal connected to one end of the first capacitor, a negative terminal connected to the other end of the second capacitor, and the intermediate voltage point is , A connection point between the other end of the first capacitor and one end of the second capacitor .

また、本発明の一態様は、上述の自転車用照明装置であって、前記電源部は、ハブダイナモであり、前記ハブダイナモは、車輪と共に回転するロータと、前記車輪を回転自在に支持する車輪軸に回転不能に固定され、前記ロータの内周側に配置されたステータと、を有し、前記ロータの回転により、前記ステータのコイルから出力される交番電流を整流して前記発光体に供給するように構成され、前記ステータに、位相のずれた交番電流を出力する2相のコイルが設けられている。 Moreover, 1 aspect of this invention is the above-mentioned bicycle lighting device, Comprising: The said power supply part is a hub dynamo, The said hub dynamo is a rotor which rotates with a wheel, and the wheel which supports the said wheel rotatably. A stator that is non-rotatably fixed to a shaft and that is disposed on the inner peripheral side of the rotor, and that rotates the rotor to rectify an alternating current output from a coil of the stator and supply the alternating current to the light emitter. The stator is provided with a two-phase coil that outputs an alternating current having a phase shift.

上記の自転車用照明装置は、倍電圧整流回路を備えた場合においても、ダイナモと発光体とを1線式で接続することができる。   In the bicycle lighting device described above, the dynamo and the light emitter can be connected in a one-wire system even when the double lighting rectifier circuit is provided.

本発明の実施形態における自転車用照明装置150を取り付けた自転車の側面図である。1 is a side view of a bicycle equipped with a bicycle lighting device 150 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるハブダイナモ10の側面図である。It is a side view of hub dynamo 10 in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるハブダイナモ10の断面図である。It is a sectional view of hub dynamo 10 in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるハブダイナモ10を構成するステータの斜視図である。It is a perspective view of a stator which constitutes hub dynamo 10 in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるハブダイナモ10の出力する電圧波形を示す図である。It is a figure which shows the voltage waveform which the hub dynamo 10 in embodiment of this invention outputs. 本発明の実施形態における前照灯の平面図を示す図である。It is a figure which shows the top view of the headlamp in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における自転車用照明装置150の概略構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a schematic structure of the bicycle lighting apparatus 150 in embodiment of this invention. 本変形例の自転車用照明装置150の概略構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a schematic structure of the illuminating device 150 for bicycles of this modification. 従来の自転車用照明装置の回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a circuit structure of the conventional bicycle illuminating device.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施形態における自転車用照明装置150を用いた自転車の側面図である。自転車用照明装置150は、自転車の走行に応じて発電する電源として例えばハブダイナモ10と、前照灯4とを備えている。以下の説明では、ハブダイナモ10を自転車1の車輪軸11に取り付け、自転車1の前照灯4に電力を供給する場合について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of a bicycle using a bicycle lighting device 150 according to an embodiment of the present invention. The bicycle lighting device 150 includes, for example, a hub dynamo 10 and a headlight 4 as a power source that generates power according to the running of the bicycle. In the following description, a case where the hub dynamo 10 is attached to the wheel shaft 11 of the bicycle 1 and electric power is supplied to the headlight 4 of the bicycle 1 will be described.

(自転車用照明装置150の取付態様)
自転車1の前輪5は、フレームの一部を構成するフロントフォーク3により車輪軸11を介して回転可能に軸支されている。車輪軸11は、両側がフロントフォーク3にナット(不図示)等により回転不能に締結固定されている。車輪軸11の軸方向中央の大部分には、ハブダイナモ10が車輪軸11と同軸に取り付けられている。このハブダイナモ10は、前輪5の側方に配置された前照灯4に電力を供給している。
前照灯4は、ライトステー6を有し、そのライトステー6がフロントフォーク3に取り付けられている固定具7にねじで固定されている。なお、フロントフォーク3、固定具7及びライトステー6は、金属で構成されており、互いに電気的に接続されている。
(Attachment Mode of Bicycle Lighting Device 150)
A front wheel 5 of the bicycle 1 is rotatably supported by a front fork 3 forming a part of a frame via a wheel shaft 11. Both sides of the wheel shaft 11 are non-rotatably fastened and fixed to the front fork 3 by nuts (not shown) or the like. The hub dynamo 10 is mounted coaxially with the wheel shaft 11 on most of the axial center of the wheel shaft 11. The hub dynamo 10 supplies electric power to the headlamp 4 arranged on the side of the front wheel 5.
The headlamp 4 has a light stay 6, and the light stay 6 is fixed to a fixture 7 attached to the front fork 3 with a screw. The front fork 3, the fixture 7 and the light stay 6 are made of metal and are electrically connected to each other.

ハブダイナモ10は、前輪5のスポーク2に接続されて前輪5と共に車輪軸11の周囲を回転するロータ12と、ロータ12の内周側に位置する状態で車輪軸11に回転不能に取り付けられたステータ13と、を備えている。   The hub dynamo 10 is non-rotatably attached to the wheel shaft 11 while being connected to the spokes 2 of the front wheel 5 and rotating around the wheel shaft 11 together with the front wheel 5, while being located on the inner peripheral side of the rotor 12. And a stator 13.

以下、車輪軸11の中心軸Oの軸方向を単に軸方向といい、軸方向に直交する方向を径方向といい、中心軸O周りに沿った方向を周方向という。なお、車輪軸11のうち、少なくともステータ13が取り付けられた部分よりも軸方向外側に位置する部分には、雄ねじ部が形成されている。   Hereinafter, the axial direction of the central axis O of the wheel shaft 11 will be simply referred to as the axial direction, the direction orthogonal to the axial direction will be referred to as the radial direction, and the direction along the central axis O will be referred to as the circumferential direction. A male screw portion is formed on at least a portion of the wheel shaft 11 located axially outside of a portion to which the stator 13 is attached.

(ロータ)
図2はハブダイナモ10の側面図であり、図3はハブダイナモ10の断面図である。
図2及び図3に示すように、ロータ12は、ハブシェル100を主体に構成されている。ハブシェル100は、円筒状の胴部61と、胴部61の軸方向両端開口を塞ぐ第1のエンドプレート70及び第2のエンドプレート80と、を備えている。
(Rotor)
FIG. 2 is a side view of the hub dynamo 10, and FIG. 3 is a sectional view of the hub dynamo 10.
As shown in FIGS. 2 and 3, the rotor 12 is mainly composed of the hub shell 100. The hub shell 100 includes a cylindrical body portion 61, and a first end plate 70 and a second end plate 80 that close the axial end openings of the body portion 61.

図2に示すように、胴部61の軸方向一方P側(図2における左側)の開口は、製作時には開放されており、その開口を塞ぐように、胴部61と別体に製作された第2のエンドプレート80が、所定の組立工程後に胴部61の軸方向一方P側の端部に圧入固定されている。   As shown in FIG. 2, the opening on the one side P side (the left side in FIG. 2) in the axial direction of the body portion 61 is open at the time of manufacturing, and is manufactured separately from the body portion 61 so as to close the opening. The second end plate 80 is press-fitted and fixed to the end portion of the body portion 61 on the one side P side in the axial direction after a predetermined assembly process.

胴部61の軸方向他方Q側(図2における右側)の開口は、胴部61と一体に形成された第1のエンドプレート70により製作時から閉塞されている。円筒状の胴部61と、胴部61の軸方向Q側の開口を塞ぐ第1のエンドプレート70とは、一体部品のハブシェル本体60として製作されている。ハブシェル本体60と、それと別体の第2のエンドプレート80は、それぞれに一定厚の磁性金属板(主に鉄板)をプレス成形することで製作されている。   An opening on the other axial Q side (right side in FIG. 2) of the body portion 61 is closed from the time of manufacture by a first end plate 70 formed integrally with the body portion 61. The cylindrical body portion 61 and the first end plate 70 that closes the opening on the axial direction Q side of the body portion 61 are manufactured as a hub shell body 60 that is an integral part. The hub shell body 60 and the second end plate 80, which is separate from the hub shell body 60, are manufactured by press-molding a magnetic metal plate (mainly an iron plate) having a constant thickness.

ハブシェル本体60の胴部61の軸方向両端部外周には、径方向外側に向かって張り出す左右一対のフランジ部62が形成されている。各フランジ部62は、プレス成形の際に素材である金属板をU字形に折り返し、軸方向内側のフランジ板62aと軸方向外側のフランジ板62bとを互いに密着状態で重ね合わせることで形成されている。各フランジ部62には、軸方向に貫通する支持孔63が周方向に等間隔で複数形成されている。   A pair of left and right flange portions 62 protruding outward in the radial direction are formed on the outer circumference of both axial ends of the body portion 61 of the hub shell body 60. Each of the flange portions 62 is formed by folding a metal plate, which is a raw material, into a U shape at the time of press molding, and stacking the axially inner flange plate 62a and the axially outer flange plate 62b in close contact with each other. There is. A plurality of support holes 63 penetrating in the axial direction is formed in each flange portion 62 at equal intervals in the circumferential direction.

支持孔63には、図1に示すように、前輪5のリム5aから内径側に延在する複数のスポーク2の内側端部が係合されている。なお、左右のフランジ部62の支持孔63は、半ピッチ分だけ位相がずれて配置されている。   As shown in FIG. 1, the support holes 63 are engaged with the inner ends of the plurality of spokes 2 extending from the rim 5a of the front wheel 5 toward the inner diameter side. In addition, the support holes 63 of the left and right flange portions 62 are arranged with a phase shift of a half pitch.

胴部61の軸方向Q側の開口を閉塞する第1のエンドプレート70は、軸方向外側(Q側)に円錐形に膨らんだ環状の側壁71と、この側壁71の内周縁で軸方向内側(P側)に折れ曲がった円筒状のベアリング嵌合壁73と、このベアリング嵌合壁73の軸方向内側(P側)端で径方向内側に折れ曲がったベアリング押え壁74と、前記側壁71の外周縁から径方向外側に向けて連設されたフランジ部75と、を有している。
このフランジ部75が、胴部61の軸方向Q側のフランジ部62の外側のフランジ板62bと一体に連続していることで、胴部61と第1のエンドプレート70とが一体化されている。これにより、一体部品としてのハブシェル本体60が構成される。
The first end plate 70 that closes the opening of the body portion 61 on the axial Q side includes an annular side wall 71 that bulges in a conical shape on the axially outer side (Q side), and an axially inner side at the inner peripheral edge of the side wall 71. A cylindrical bearing fitting wall 73 bent to the (P side), a bearing pressing wall 74 bent radially inward at the axially inner (P side) end of the bearing fitting wall 73, and an outer side of the side wall 71. And a flange portion 75 continuously provided from the peripheral edge toward the outside in the radial direction.
Since the flange portion 75 is integrally continuous with the outer flange plate 62b of the flange portion 62 on the axial Q side of the body portion 61, the body portion 61 and the first end plate 70 are integrated. There is. As a result, the hub shell body 60 as an integral part is constructed.

また、胴部61の軸方向P側の開口を閉塞する第2のエンドプレート80は、環状の側壁81と、この側壁81の内周縁で軸方向内側(Q側)に折れ曲がった円筒状のベアリング嵌合壁83と、このベアリング嵌合壁83の軸方向内側(Q側)端で径方向内方に折れ曲がったベアリング押え壁84と、前記側壁81の外周縁で軸方向内側(Q側)に折れ曲がった円筒状の圧入嵌合壁85と、を有している。
第2のエンドプレート80は、この円筒状の圧入嵌合壁85を、ハブシェル本体60の胴部61の軸方向P側の開口の内周に圧入嵌合させることで、胴部61に固定されている。
The second end plate 80 that closes the opening of the body portion 61 on the axial direction P side has an annular side wall 81 and a cylindrical bearing that is bent inward in the axial direction (Q side) at the inner peripheral edge of the side wall 81. The fitting wall 83, the bearing pressing wall 84 bent inward in the radial direction at the axially inner side (Q side) end of the bearing fitting wall 83, and the axially inner side (Q side) at the outer peripheral edge of the side wall 81. It has a bent cylindrical press-fitting fitting wall 85.
The second end plate 80 is fixed to the body portion 61 by press-fitting the cylindrical press-fitting fitting wall 85 into the inner periphery of the opening of the body portion 61 of the hub shell body 60 on the axial direction P side. ing.

第1のエンドプレート70及び第2のエンドプレート80のベアリング嵌合壁73、83の径方向内側は、同軸上に位置する貫通孔72、82として開口しており、これら貫通孔72、82を画成するベアリング嵌合壁73、83の内周に、ベアリング(軸受)21、22がそれぞれ嵌合されている。そして、ハブシェル100を主体として構成されるロータ12は、ベアリング21、22を介して車輪軸11に回転可能に支持されることで、前輪5の回転と共に車輪軸11を中心に回転するようになっている。すなわち、ロータ12は、前輪5を回転可能に支持するハブとして機能している。   Radial inner sides of the bearing fitting walls 73 and 83 of the first end plate 70 and the second end plate 80 are opened as through holes 72 and 82 which are coaxially positioned. Bearings 21 and 22 are fitted to the inner peripheries of the defined bearing fitting walls 73 and 83, respectively. The rotor 12, which mainly includes the hub shell 100, is rotatably supported by the wheel shaft 11 via bearings 21 and 22, so that the rotor 12 rotates about the wheel shaft 11 as the front wheel 5 rotates. ing. That is, the rotor 12 functions as a hub that rotatably supports the front wheels 5.

ハブシェル本体60の胴部61の内周には、例えばフェライト等により形成された永久磁石19が配置されている。永久磁石19の外周面の曲率半径は、胴部61の内周面の半径と同等に設定されており、永久磁石19は、ヨークを介さずに磁性材料製の胴部61の内周に直接密着した状態で配置され、例えば接着剤等により貼付されている。永久磁石19を、胴部61の内周面に沿って円筒状に配置することで、永久磁石19はステータ13の外周面全体を覆っている。なお、永久磁石19は、周方向に複数に分割された状態で胴部61の内周に組み込まれている。   A permanent magnet 19 made of, for example, ferrite is arranged on the inner circumference of the body portion 61 of the hub shell body 60. The radius of curvature of the outer peripheral surface of the permanent magnet 19 is set to be equal to the radius of the inner peripheral surface of the body 61, and the permanent magnet 19 is directly attached to the inner periphery of the body 61 made of a magnetic material without a yoke. They are arranged in close contact with each other, and are attached by, for example, an adhesive. By disposing the permanent magnet 19 in a cylindrical shape along the inner peripheral surface of the body portion 61, the permanent magnet 19 covers the entire outer peripheral surface of the stator 13. The permanent magnet 19 is incorporated in the inner circumference of the body 61 in a state of being divided into a plurality of pieces in the circumferential direction.

この円筒状に配置された永久磁石19の内周面には、N極及びS極の磁極が周方向に沿って交互に着磁されている。具体的には、N極及びS極がそれぞれ14極ずつ、合計28極の磁極が交互にN極及びS極が並ぶように着磁されている。   Magnetic poles of N and S poles are alternately magnetized along the circumferential direction on the inner peripheral surface of the cylindrically arranged permanent magnet 19. Specifically, 14 N poles and 14 S poles in total are magnetized so that a total of 28 magnetic poles are alternately arranged.

(ステータ)
図4はハブダイナモ10を構成するステータの斜視図である。
図4に示すように、ステータ13は、クローポール型の第1のステータユニット20Aと第2のステータユニット20Bとを車輪軸11の軸方向に組み合わせることで構成されており、第1のステータユニット20AはA相の交番電流・電圧を出力し、第2のステータユニット20BはB相の交番電流・電圧を出力するようになっている。
(Stator)
FIG. 4 is a perspective view of a stator forming the hub dynamo 10.
As shown in FIG. 4, the stator 13 is configured by combining a claw pole type first stator unit 20A and a second stator unit 20B in the axial direction of the wheel shaft 11, and the first stator unit 20A outputs the A-phase alternating current/voltage, and the second stator unit 20B outputs the B-phase alternating current/voltage.

図3に示すように、各ステータユニット20A、20Bは、車輪軸11の周りにボビン(図示略)を介して環状に巻かれたコイル24と、コイル24を包囲すると共に外周部に永久磁石19と対向し且つ磁極の数に対応した極数のティース22(22−1、22−2)を有したステータコア26と、をそれぞれ備えている。   As shown in FIG. 3, each stator unit 20A, 20B includes a coil 24 wound around a wheel shaft 11 in an annular shape via a bobbin (not shown), a coil 24 surrounding the coil 24, and a permanent magnet 19 on the outer peripheral portion. And a stator core 26 having teeth 22 (22-1, 22-2) facing each other and having the number of poles corresponding to the number of magnetic poles.

ステータコア26は、環状のコイル24の内周に配置された中心部ヨーク25と、環状のコイル24の軸方向の一方側(Q側)及び他方側(P側)に互いに対向して配置されて内周部が中心部ヨーク25の一端及び他端に磁気的に結合された一対の円板状の側部ヨーク21(21−1、21−2)と、ステータコア26の外周部に配されてロータ12の永久磁石19の内周側に空隙を介して対向し、各側部ヨーク21−1、21−2の外周部に磁気的に結合されて円周方向に交互に配置されたティース22(22−1、22−2)と、からなる。   The stator core 26 is disposed so as to face the central portion yoke 25 arranged on the inner circumference of the annular coil 24 and one side (Q side) and the other side (P side) in the axial direction of the annular coil 24. A pair of disc-shaped side yokes 21 (21-1, 21-2) whose inner peripheral portions are magnetically coupled to one end and the other end of the central yoke 25 and an outer peripheral portion of the stator core 26 are arranged. Teeth 22 that face the inner peripheral side of the permanent magnet 19 of the rotor 12 via a gap, are magnetically coupled to the outer peripheral portions of the side yokes 21-1 and 21-2, and are arranged alternately in the circumferential direction. (22-1, 22-2).

ティース22(22−1、22−2)は、円板状の側部ヨーク21(21−1、21−2)にそれぞれ一体に形成されている。そして、軸方向の一方側(Q側)の側部ヨーク21−1に一体に形成されたティース22−1と、軸方向の他方側(P側)の側部ヨーク21−2に一体に形成されたティース22−2とが、円周方向に微小間隔を開けて交互に配列されている。なお、各側部ヨーク21−1、21−2は、それぞれ14個のティース22−1、22−2を有し、全ティース22(22−1、22−2)の極数が永久磁石19の磁極数に対応している。   The teeth 22 (22-1, 22-2) are integrally formed with the disk-shaped side yokes 21 (21-1, 21-2), respectively. Then, the teeth 22-1 are integrally formed on the side yoke 21-1 on one side (Q side) in the axial direction and the teeth 22-1 are integrally formed on the side yoke 21-2 on the other side (P side) in the axial direction. The formed teeth 22-2 are arranged alternately with a minute interval in the circumferential direction. Each side yoke 21-1 and 21-2 has 14 teeth 22-1 and 22-2, respectively, and the number of poles of all teeth 22 (22-1, 22-2) is the permanent magnet 19. It corresponds to the number of magnetic poles.

ティース22(22−1、22−2)を一体に有した軸方向Q側及び軸方向P側の側部ヨーク21(21−1、21−2)は同形状のものである。そして、軸方向Q側の側部ヨーク21−1は、ティース22−1を軸方向P側に向け、軸方向P側の側部ヨーク21−2は、ティース22−2を軸方向Q側に向けて、両者は車輪軸11上で互いに組み合わせられている。円板状の側部ヨーク21(21−1、21−2)の中央には、車輪軸11の外周に嵌合する中心孔23が形成されており、この中心孔23によりステータ13は車輪軸11に固定されている。   The side yokes 21 (21-1, 21-2) on the axial direction Q side and the axial direction P side that integrally have the teeth 22 (22-1, 22-2) have the same shape. The side yoke 21-1 on the axial Q side faces the teeth 22-1 toward the axial direction P side, and the side yoke 21-2 on the axial direction P side moves the teeth 22-2 toward the axial direction Q side. Both are combined with one another on the wheel axle 11. At the center of the disk-shaped side yoke 21 (21-1, 21-2), a center hole 23 that fits around the outer circumference of the wheel shaft 11 is formed. It is fixed at 11.

(第1のステータユニットと第2のステータユニット組み合わせ)
図4に示すように、第1のステータユニット20Aと第2のステータユニット20Bは、各ステータユニット20A、20Bのティース22の位置を所定角度αだけ円周方向に相互にずらして組み合わせられており、これにより、各ステータユニット20A、20Bの各コイル24から、位相のずれたA相とB相の2相の交番電流・電圧が出力されるようになっている。
(A combination of the first stator unit and the second stator unit)
As shown in FIG. 4, the first stator unit 20A and the second stator unit 20B are combined by shifting the positions of the teeth 22 of each of the stator units 20A and 20B by a predetermined angle α in the circumferential direction. As a result, the alternating currents and voltages of the two phases, the A phase and the B phase, which are out of phase with each other, are output from the coils 24 of the stator units 20A and 20B.

本実施形態では、第1及び第2の各ステータユニット20A(A相)、20B(B相)におけるティース22(22−1、22−2)の極数をP、ティース22(22−1、22−2)のピッチ角をθ、第1のステータユニット20Aのティース22(22−1、22−2)と第2のステータユニット20Bのティース(22−1、22−2)の円周方向のずれ角度をαとしたとき、角度αは、以下の式を満たすように設定されている。
α=θ/2=(360°/P)/2・・・(1)
In the present embodiment, the number of poles of the teeth 22 (22-1, 22-2) in the first and second stator units 20A (A phase), 20B (B phase) is P, and the teeth 22 (22-1, 22-2) is the pitch angle, and the teeth 22 (22-1, 22-2) of the first stator unit 20A and the teeth (22-1, 22-2) of the second stator unit 20B are in the circumferential direction. The angle α is set to satisfy the following equation, where α is the deviation angle of.
α=θ/2=(360°/P)/2 (1)

図5に示すように、角度αが式(1)を満たすことにより、第1のステータユニット20Aのコイル24と、第2のステータユニット20Bのコイル24とが、ロータ12の回転に応じて、相互に電気角で90°位相のずれた交番電流・電圧を出力する。   As shown in FIG. 5, when the angle α satisfies the expression (1), the coil 24 of the first stator unit 20A and the coil 24 of the second stator unit 20B move in accordance with the rotation of the rotor 12. Outputs alternating current and voltage that are 90° out of phase with each other in electrical angle.

なお、第1のステータユニット20Aと第2のステータユニット20Bとを、ずれ角αだけ周方向に位相ずれした関係に組み合わせるために、図示しない周方向位置決め手段が設けられている。また、図3に示すように互いに隣接する、第1のステータユニット20Aの軸方向P側の側部ヨーク21−2と第2のステータユニット20Bの軸方向Q側の側部ヨーク21−1とは、背中合わせに配置されている。   In addition, in order to combine the first stator unit 20A and the second stator unit 20B in a relationship in which the phase is shifted in the circumferential direction by the shift angle α, circumferential positioning means (not shown) is provided. Further, as shown in FIG. 3, a side yoke 21-2 on the axial direction P side of the first stator unit 20A and a side yoke 21-1 on the axial direction Q side of the second stator unit 20B that are adjacent to each other. Are placed back to back.

(規制部)
図3に示すように、車輪軸11のうち、ステータ13の軸方向両側に位置する部分には、ステータ13の軸方向の移動を規制する規制部が設けられている。本実施形態の規制部は、車輪軸11のうち、ステータ13の軸方向P側に設けられたスペシャルナット30と、軸方向Q側に設けられたステータ固定部材37と、を備えている。ステータ13は、車輪軸11の外周に固定されたこれらスペシャルナット30とステータ固定部材37とで、軸方向の定位置に挟持固定されている。
(Regulatory Department)
As shown in FIG. 3, the wheel shaft 11 is provided with restriction portions that restrict axial movement of the stator 13 at portions of the wheel shaft 11 that are located on both sides of the stator 13 in the axial direction. The restricting portion of the present embodiment includes a special nut 30 provided on the wheel shaft 11 on the axial direction P side of the stator 13 and a stator fixing member 37 provided on the axial direction Q side. The stator 13 is sandwiched and fixed at a fixed position in the axial direction by the special nut 30 fixed to the outer periphery of the wheel shaft 11 and the stator fixing member 37.

スペシャルナット30は、軸方向P側に形成されたスリーブ部30aと、軸方向P側に形成されてスリーブ部30aに対して外径が拡大されたフランジ部30bとを備えている。そして、内周に形成されている雌ネジ部を車輪軸11の雄ねじ部に螺着することで、車輪軸11の外周に固定されている。   The special nut 30 includes a sleeve portion 30a formed on the axial direction P side and a flange portion 30b formed on the axial direction P side and having an outer diameter enlarged with respect to the sleeve portion 30a. Then, the female screw portion formed on the inner periphery is fixed to the outer periphery of the wheel shaft 11 by screwing onto the male screw portion of the wheel shaft 11.

スリーブ部30aの外周面は、第2のエンドプレート80のベアリング嵌合壁83に外輪を嵌合させたベアリング22の内輪の内周に、圧入等により固定されている。フランジ部30bは外径がベアリング22の内径よりも大径に形成され、軸方向P側に位置する端面がベアリング22の内輪に軸方向で当接している。これにより、ベアリング22は、外輪側が車輪軸11周りに回転自在となるように装着されている。
一方、フランジ部30bにおける軸方向P側に位置する端面は、ステータ13の内周部に軸方向で当接している。なお、図4に示すように、スペシャルナット30の外周面には、コイル24を構成する導線の端部をハブダイナモ10の外部に引き出すための溝30cが形成されている。
The outer peripheral surface of the sleeve portion 30a is fixed to the inner circumference of the inner ring of the bearing 22 in which the outer ring is fitted to the bearing fitting wall 83 of the second end plate 80 by press fitting or the like. The outer diameter of the flange portion 30b is larger than the inner diameter of the bearing 22, and the end surface located on the axial direction P side is in axial contact with the inner ring of the bearing 22. Thereby, the bearing 22 is mounted so that the outer ring side is rotatable around the wheel shaft 11.
On the other hand, the end surface of the flange portion 30b located on the axial direction P side is in axial contact with the inner peripheral portion of the stator 13. As shown in FIG. 4, a groove 30c is formed on the outer peripheral surface of the special nut 30 so as to draw the end portion of the conductive wire forming the coil 24 to the outside of the hub dynamo 10.

図3に示すように、第2のエンドプレート80の外側にはコネクタ40が配設され、このコネクタ40にコイル24の導線(図示略)が導入されている。この導線の端部は、スペシャルナット30の溝30c(図4参照)内を経由してコネクタ40の導線引出部43に導かれ、導線引出部43を通ってハブダイナモ10の外部に引き出されている。コネクタ40の内周部には、スペシャルナット30のスリーブ部30aが挿通され、コネクタ40はワッシャ45を介して、ナット46により車輪軸11に固定されている。   As shown in FIG. 3, a connector 40 is arranged outside the second end plate 80, and a conductor wire (not shown) of the coil 24 is introduced into the connector 40. The end portion of the conductor wire is guided to the conductor wire lead-out portion 43 of the connector 40 through the groove 30c (see FIG. 4) of the special nut 30, and is drawn out of the hub dynamo 10 through the conductor wire lead-out portion 43. There is. The sleeve portion 30a of the special nut 30 is inserted into the inner peripheral portion of the connector 40, and the connector 40 is fixed to the wheel shaft 11 by the nut 46 via the washer 45.

車輪軸11におけるステータ固定部材37よりも軸方向Q側には、スリーブ部材50が設けられている。このスリーブ部材50は、内周面に雌ねじ部が形成された筒状の部材であり、軸方向Q側から車輪軸11の雄ねじ部に煉着されている。具体的に、スリーブ部材50は、軸方向P側に形成されたスリーブ本体50aと、軸方向Q側に形成されてスリーブ本体50aに対して外径が拡大されたフランジ部50bとを備えている。   A sleeve member 50 is provided on the wheel shaft 11 on the axial direction Q side of the stator fixing member 37. The sleeve member 50 is a tubular member having a female screw portion formed on the inner peripheral surface thereof, and is joined to the male screw portion of the wheel shaft 11 from the axial direction Q side. Specifically, the sleeve member 50 includes a sleeve body 50a formed on the axial direction P side and a flange portion 50b formed on the axial direction Q side and having an outer diameter enlarged with respect to the sleeve body 50a. .

このフランジ部50bは、多角筒状に形成されており、軸方向P側の端面が、第1のエンドプレート70側のベアリング21の内輪に軸方向で当接している。スリーブ本体50aは、円筒状に形成されており、第1のエンドプレート70側のベアリング21の内輪の内周に内嵌されている。具体的に、スリーブ本体50aは、外径がベアリング21の内径と同等か若干大径に設定されており、ベアリング21の内輪の内周に圧入等により固定されている。   The flange portion 50b is formed in a polygonal tubular shape, and the end surface on the axial direction P side is in axial contact with the inner ring of the bearing 21 on the first end plate 70 side. The sleeve body 50a is formed in a cylindrical shape, and is fitted into the inner circumference of the inner ring of the bearing 21 on the first end plate 70 side. Specifically, the outer diameter of the sleeve body 50a is set to be equal to or slightly larger than the inner diameter of the bearing 21, and is fixed to the inner circumference of the inner ring of the bearing 21 by press fitting or the like.

第1のエンドプレート70の外側には、ベアリング21及びスリーブ部材50を覆うようにカバー54が装着されている。カバー54は、椀形状に形成された部材であり、外部からロータ12の内部に水や塵浜等が浸入するのを防止している。カバー54の内周部には、スリーブ50を緩み止めするために車輪軸11に螺着されたナット52が配置されている。   A cover 54 is attached to the outside of the first end plate 70 so as to cover the bearing 21 and the sleeve member 50. The cover 54 is a bowl-shaped member and prevents water, dust beach, etc. from entering the inside of the rotor 12 from the outside. A nut 52 screwed to the wheel shaft 11 is provided on the inner peripheral portion of the cover 54 to prevent the sleeve 50 from loosening.

(発電の仕組み)
以下に、ハブダイナモ10の発電方法を説明する。
前輪5が回転すると、スポーク2により前輪5に接続されたロータ12が前輪5と共に車輪軸11周りに回転し、永久磁石19がステータ13周りを回転する。
(Power generation mechanism)
The power generation method of the hub dynamo 10 will be described below.
When the front wheel 5 rotates, the rotor 12 connected to the front wheel 5 by the spokes 2 rotates around the wheel shaft 11 together with the front wheel 5, and the permanent magnet 19 rotates around the stator 13.

回転する永久磁石19の磁束により、軸方向Q側の側部ヨーク21−1に設けられた第1のティース22−1がN極、軸方向P側の側部ヨーク21−2に設けられた第2のティース22−2がS極となる状態と、第1のティ−ス22−1がS極、第2のティース22−2がN極となる状態と、が交互に繰り返される。これにより、A相の第1のステータユニット20Aのステータコア26とB相の第2のステータユニット20Bのステータコア26に交番磁束が発生し、この交番磁束により、第1及び第2のステータユニット20A、20Bの各コイル24に電流が流れて発電が行われる。   Due to the magnetic flux of the rotating permanent magnet 19, the first teeth 22-1 provided on the side yoke 21-1 on the axial direction Q side are provided on the N pole and on the side yoke 21-2 on the axial direction P side. A state in which the second teeth 22-2 are S poles, a state in which the first teeth 22-1 are S poles, and a state in which the second teeth 22-2 are N poles are alternately repeated. As a result, alternating magnetic flux is generated in the stator core 26 of the A-phase first stator unit 20A and the stator core 26 of the B-phase second stator unit 20B, and the alternating magnetic flux causes the first and second stator units 20A, 20A. Electric current is generated by passing a current through each coil 24 of 20B.

この発電動作において、第1のステータユニット20Aのコイル24から出力される交番電流・電圧と、第2のステータユニット20Bのコイル24から出力される交番電流・電圧とは、位相がずれており、同時に交番電圧が0Vに落ちる点がない。   In this power generation operation, the alternating current/voltage output from the coil 24 of the first stator unit 20A and the alternating current/voltage output from the coil 24 of the second stator unit 20B are out of phase, At the same time, there is no point where the alternating voltage drops to 0V.

特に、第1のステータユニット20Aのティース22(22−1、22−2)と第2のステータユニット20Bのティース22(22−1、22−2)の円周方向のずれ角度αがティース22のピッチ角θの1/2に設定されていることにより、図5に示すように、A相とB相の2相のコイル24の電圧波形の位相ずれがちょうど電気角で90°になる。   In particular, the circumferential deviation angle α between the teeth 22 (22-1, 22-2) of the first stator unit 20A and the teeth 22 (22-1, 22-2) of the second stator unit 20B is the teeth 22. As shown in FIG. 5, the phase shift of the voltage waveforms of the two-phase coils 24 of the A phase and the B phase is exactly 90° in electrical angle because the pitch angle θ is set to 1/2.

(前照灯の説明)
図6は前照灯の平面図を示す図である。
図6に示されるように、前照灯4は、ライトステー6、ヘッドケース107、前面レンズ103、反射鏡102、発光体600支持基板104及び制御基板105を備えている。
(Explanation of headlight)
FIG. 6 is a diagram showing a plan view of the headlight.
As shown in FIG. 6, the headlamp 4 includes a light stay 6, a head case 107, a front lens 103, a reflecting mirror 102, a light emitter 600 support substrate 104, and a control substrate 105.

反射鏡102は、ヘッドケース107の内面に設けられている。反射鏡102の中心部には発光体600が配置されている。よって、反射鏡102は、発光体600で発光した光を反射して、前面レンズ103により集光して前方を照明する。   The reflecting mirror 102 is provided on the inner surface of the head case 107. A light emitter 600 is arranged in the center of the reflecting mirror 102. Therefore, the reflecting mirror 102 reflects the light emitted from the light emitting body 600, collects it by the front lens 103, and illuminates the front side.

前面レンズ103は、ヘッドケース107の前面の開口部を封止している。前面レンズ103は、発光体600の光軸Mを軸芯とする円形状に形成され、且つ前方に突出する曲面となって集光レンズとしての機能を備えた構成である。   The front lens 103 seals the front opening of the head case 107. The front lens 103 is formed in a circular shape with the optical axis M of the light emitting body 600 as an axis, and has a curved surface protruding forward to have a function as a condenser lens.

発光体600は、制御基板105から供給される電気により点灯する。発光体600は、例えば、LED(Light Emitting Diode)もしくフィラメント発光体である。
発光体600は、反射鏡102の略中央部に配置され、支持基板104により固定されている。発光体600は、支持基板104を介して制御基板105と電気的に接続されている。制御基板105と発光体600との接続は、例えば、リード線やプリント基板、フレキシブル基板等を介して、電気的に接続されていればよい。
The light emitting body 600 is lit by electricity supplied from the control board 105. The light emitting body 600 is, for example, an LED (Light Emitting Diode) or a filament light emitting body.
The light-emitting body 600 is arranged at a substantially central portion of the reflecting mirror 102, and is fixed by the supporting substrate 104. The light emitter 600 is electrically connected to the control board 105 via the support board 104. The control board 105 and the light emitting body 600 may be electrically connected to each other, for example, via a lead wire, a printed board, a flexible board, or the like.

制御基板105は、ハブダイナモ10の一端の出力端子110とケーブル20を介して接続されている。制御基板105は、ケーブル20を介してハブダイナモ10が発電した電力を取得する。制御基板105は、倍電圧整流回路200(後述する)を有し、その倍電圧整流回路200によりハブダイナモ10から供給された電圧をN倍にして発光体600に出力する。また、倍電圧整流回路200には、ライトステー6が接続されている。   The control board 105 is connected to the output terminal 110 at one end of the hub dynamo 10 via the cable 20. The control board 105 acquires the electric power generated by the hub dynamo 10 via the cable 20. The control board 105 has a voltage doubler rectifier circuit 200 (described later), and the voltage doubler rectifier circuit 200 doubles the voltage supplied from the hub dynamo 10 by N and outputs the voltage to the light emitter 600. Further, the light stay 6 is connected to the voltage doubler rectifier circuit 200.

制御基板105は、ライトステー6に電気的に接続されている。発光体600のカソードとライトステー6との接続方法は、リード線やプリント基板、フレキシブル基板等を介して接続されてもよいし、制御基板105のパターンを介して接続されてよい。
制御基板105は、ケーブル20を介して、電源部となるハブダイナモ10の一方の出力端子110と電気的に接続されている。
The control board 105 is electrically connected to the light stay 6. The cathode of the light emitting body 600 and the light stay 6 may be connected via a lead wire, a printed board, a flexible board or the like, or may be connected via a pattern of the control board 105.
The control board 105 is electrically connected via a cable 20 to one output terminal 110 of the hub dynamo 10 that serves as a power supply unit.

以下に、自転車用照明装置150について、説明する。
図7は、本実施形態における自転車用照明装置150の概略構成の一例を示す図である。
The bicycle lighting device 150 will be described below.
FIG. 7 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the bicycle lighting device 150 according to the present embodiment.

自転車用照明装置150は、ハブダイナモ10、制御部300、発光体600を備えている。制御部300は、制御基板105に設けられ、発光体600は、支持基板104に設けられている。   The bicycle lighting device 150 includes the hub dynamo 10, a control unit 300, and a light emitter 600. The control unit 300 is provided on the control substrate 105, and the light emitting body 600 is provided on the support substrate 104.

図7に示すように、ハブダイナモ10は、一方の出力端子110がケーブル20を介して制御部300に接続されている。また、ハブダイナモ10は、他方の出力端子120が自転車1のフレームの一部であるフロントフォーク3に接続されている。
制御部300は、倍電圧整流回路200、ダイオード205及びダイオード205を備えている。倍電圧整流回路200は、出力端子110に電気的に接続され、ハブダイナモ10により発電される交流電圧を直流に変換する。
倍電圧整流回路200は、ダイオード201、ダイオード202、コンデンサ203及びコンデンサ204を備えている。
ダイオード201は、アノードがダイオード202のカソードに接続されている。また、ダイオード201のアノードとダイオード202のカソードの接続点には、ケーブル20が接続されている。
As shown in FIG. 7, the hub dynamo 10 has one output terminal 110 connected to the control unit 300 via the cable 20. The other output terminal 120 of the hub dynamo 10 is connected to the front fork 3 which is a part of the frame of the bicycle 1.
The control unit 300 includes a voltage doubler rectifier circuit 200, a diode 205, and a diode 205. The voltage doubler rectifier circuit 200 is electrically connected to the output terminal 110 and converts the AC voltage generated by the hub dynamo 10 into DC.
The voltage doubler rectifier circuit 200 includes a diode 201, a diode 202, a capacitor 203, and a capacitor 204.
The anode of the diode 201 is connected to the cathode of the diode 202. The cable 20 is connected to the connection point between the anode of the diode 201 and the cathode of the diode 202.

コンデンサ203は、一端がダイオード201のカソードに接続され、他端がコンデンサ204の一端に接続されている。
コンデンサ204は、他端がダイオード202のアノードに接続されている。コンデンサ203の他端とコンデンサ204の一端との接続点250は、ライトステー6に接続されている。ライトステー6とフロントフォーク3とは、電気的に接続されている。すなわち、ハブダイナモ10の出力端子120と接続点250とは、ライトステー6及びフロントフォーク3を介して電気的に接続されている。すなわち、倍電圧整流回路200の中間電圧点とハブダイナモ10の出力端子120とが自転車1のフレームを介して電気的に接続される。なお、接続点250は、倍電圧整流回路200の出力電圧の中間電圧となる。また、接続点250は、倍電圧整流回路200の中間電圧点となる。
The capacitor 203 has one end connected to the cathode of the diode 201 and the other end connected to one end of the capacitor 204.
The other end of the capacitor 204 is connected to the anode of the diode 202. A connection point 250 between the other end of the capacitor 203 and one end of the capacitor 204 is connected to the light stay 6. The light stay 6 and the front fork 3 are electrically connected. That is, the output terminal 120 of the hub dynamo 10 and the connection point 250 are electrically connected via the light stay 6 and the front fork 3. That is, the intermediate voltage point of the voltage doubler rectifier circuit 200 and the output terminal 120 of the hub dynamo 10 are electrically connected via the frame of the bicycle 1. The connection point 250 is an intermediate voltage of the output voltage of the voltage doubler rectifier circuit 200. Further, the connection point 250 becomes an intermediate voltage point of the voltage doubler rectifier circuit 200.

ダイオード205は、カソードがコンデンサ203の一端に接続され、アノードがダイオード206のカソードに接続されている。
ダイオード206は、カソードがダイオード205のアノードに接続され、アノードがコンデンサ204の他端に接続されている。ダイオード206のカソードとダイオード205のアノードとの接続点400は、接続点250に接続されている。
発光体600は、正端子(例えば、アノード)がコンデンサ203の一端に接続され、負端子(例えば、カソード)がコンデンサ204の他端に接続されている。
The cathode of the diode 205 is connected to one end of the capacitor 203, and the anode thereof is connected to the cathode of the diode 206.
The diode 206 has a cathode connected to the anode of the diode 205 and an anode connected to the other end of the capacitor 204. The connection point 400 between the cathode of the diode 206 and the anode of the diode 205 is connected to the connection point 250.
The light-emitting body 600 has a positive terminal (for example, an anode) connected to one end of the capacitor 203 and a negative terminal (for example, a cathode) connected to the other end of the capacitor 204.

次に、自転車用照明装置150の動作について説明する。
ハブダイナモ10は、図5に示す交番電圧Aを制御部300に出力する。
ダイオード201は、交番電圧A(又は交番電圧B)の一方の半周期(正極性)を整流し、その整流した出力である正整流出力をコンデンサ203に供給する。コンデンサ203は、ダイオード201から供給された正整流出力により充電される。
ダイオード202は、交番電圧A(又は交番電圧B)の他方の半周期(負極性)を整流し、その整流した出力である負整流出力をコンデンサ204に供給する。コンデンサ204は、ダイオード202から供給された負整流出力により充電される。
Next, the operation of the bicycle lighting device 150 will be described.
The hub dynamo 10 outputs the alternating voltage A shown in FIG. 5 to the control unit 300.
The diode 201 rectifies one half cycle (positive polarity) of the alternating voltage A (or the alternating voltage B), and supplies the positive rectified output which is the rectified output to the capacitor 203. The capacitor 203 is charged by the positive rectified output supplied from the diode 201.
The diode 202 rectifies the other half cycle (negative polarity) of the alternating voltage A (or the alternating voltage B), and supplies the negative rectified output that is the rectified output to the capacitor 204. The capacitor 204 is charged by the negative rectified output supplied from the diode 202.

倍電圧整流回路200の出力電圧は、コンデンサ203及びコンデンサ204が直列接続されているため、交番電圧A(又は交番電圧B)の波高値の約2倍の直流電圧が得られる。すなわち、発光体600は、交番電圧(又は交番電圧B)の波高値の約2倍の直流電圧が印加されることになる。なお、ダイオード205及びダイオード206は、コンデンサ203及びコンデンサ204の逆電圧防止用のダイオードである。   Since the capacitor 203 and the capacitor 204 are connected in series, the output voltage of the voltage doubler rectifier circuit 200 is a DC voltage approximately twice the peak value of the alternating voltage A (or the alternating voltage B). That is, the light-emitting body 600 is applied with a DC voltage that is about twice the peak value of the alternating voltage (or the alternating voltage B). The diodes 205 and 206 are diodes for preventing reverse voltage of the capacitors 203 and 204.

上述したように、本実施形態の自転車用照明装置150は、倍電圧整流回路200を有し、その倍電圧整流回路200の中間電圧点をライトステー6に接続する。また。自転車用照明装置150は、ハブダイナモ10の一方の出力端子110がケーブル20を介して倍電圧整流回路200に接続されるとともに、他方の出力端子120がハブダイナモ10に近傍のフレーム、例えばフロントフォーク3に電気的に接続される。これにより、倍電圧整流回路200を備えた場合においても、ハブダイナモ10と前照灯4とを1線式で接続することができる。また、本実施形態の自転車用照明装置150は、従来と同じ1線式でハブダイナモ10と前照灯4とを接続している。そのため、従来の自転車用照明装置に倍電圧整流回路を追加する場合において、前照灯4の回路変更のみで対応でき、コネクタ部の金型費やケーブル費等が削減できる。   As described above, the bicycle lighting device 150 of the present embodiment has the voltage doubler rectifier circuit 200, and connects the intermediate voltage point of the voltage doubler rectifier circuit 200 to the light stay 6. Also. In the bicycle lighting device 150, one output terminal 110 of the hub dynamo 10 is connected to the voltage doubler rectifier circuit 200 via the cable 20, and the other output terminal 120 is a frame near the hub dynamo 10, for example, a front fork. 3 electrically connected. As a result, even when the voltage doubler rectifier circuit 200 is provided, the hub dynamo 10 and the headlight 4 can be connected by a one-wire system. In addition, the bicycle lighting device 150 of the present embodiment connects the hub dynamo 10 and the headlight 4 in the same one-wire system as the conventional one. Therefore, when a voltage doubler rectifier circuit is added to the conventional bicycle lighting device, it can be dealt with only by changing the circuit of the headlight 4, and the die cost of the connector part and the cable cost can be reduced.

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment described with reference to the drawings, and various modifications can be considered within the technical scope thereof.

以下に、本実施形態の自転車用照明装置150の変形例について、説明する。図8は、本変形例の自転車用照明装置150の概略構成の一例を示す図である。
本変形例の自転車用照明装置150において、ハブダイナモ10は、一方の出力端子110がフロントフォーク3に接続されている。また、ハブダイナモ10は、他方の出力端子120がケーブル20を介して接続点250及び接続点400に接続されている。
また、ダイオード201のアノードとダイオード202のカソードの接続点には、ライトステー6が接続されている。
このように、本変形例の自転車用照明装置150は、倍電圧整流回路200と、電源部であるハブダイナモ10の一方の出力端子110とが、自転車1のフレームを介して電気的に接続される。これにより、倍電圧整流回路200を備えた場合においても、ハブダイナモ10と前照灯4とを1線式で接続することができる。
Hereinafter, a modified example of the bicycle lighting device 150 of the present embodiment will be described. FIG. 8: is a figure which shows an example of a schematic structure of the illuminating device 150 for bicycles of this modification.
In the bicycle lighting device 150 of the present modified example, one output terminal 110 of the hub dynamo 10 is connected to the front fork 3. The other output terminal 120 of the hub dynamo 10 is connected to the connection point 250 and the connection point 400 via the cable 20.
The light stay 6 is connected to a connection point between the anode of the diode 201 and the cathode of the diode 202.
As described above, in the bicycle lighting device 150 of the present modification, the voltage doubler rectifier circuit 200 and one output terminal 110 of the hub dynamo 10, which is the power supply unit, are electrically connected via the frame of the bicycle 1. It As a result, even when the voltage doubler rectifier circuit 200 is provided, the hub dynamo 10 and the headlight 4 can be connected by a one-wire system.

また、上述の実施形態では、倍電圧整流回路200の出力を発光体600に接続したが、これに限定されない。例えば、倍電圧整流回路200の出力と発光体600との間に、倍電圧整流回路200の出力電圧を制限する電圧制御部を設けてもよい。電圧制御部は、例えば、リミッタ回路や過電圧保護回路である。また、例えば、倍電圧整流回路200の出力と発光体600との間に、外部照度検出回路を設けてもよい。外部照度検出回路は、外部の照度を光センサ等で測定し、その照度に基づいて発光体600に電力を供給する。   Further, in the above-described embodiment, the output of the voltage doubler rectifier circuit 200 is connected to the light emitter 600, but the present invention is not limited to this. For example, a voltage controller that limits the output voltage of the voltage doubler rectifier circuit 200 may be provided between the output of the voltage doubler rectifier circuit 200 and the light emitter 600. The voltage control unit is, for example, a limiter circuit or an overvoltage protection circuit. Further, for example, an external illuminance detection circuit may be provided between the output of the voltage doubler rectifier circuit 200 and the light emitter 600. The external illuminance detection circuit measures the external illuminance with an optical sensor or the like, and supplies power to the light emitter 600 based on the illuminance.

また、上述の実施形態では、倍電圧整流回路200の出力をハブダイナモ10の出力の約2倍としたが、これに限定されない。例えば、倍電圧整流回路200のダイオード及びコンデンサをさらに追加し、倍電圧整流回路200の出力をハブダイナモ10の出力のN(Nは、正の整数)倍の電圧に昇圧してもよい。   Further, in the above-described embodiment, the output of the voltage doubler rectifier circuit 200 is approximately twice the output of the hub dynamo 10, but the output is not limited to this. For example, a diode and a capacitor of the voltage doubler rectifier circuit 200 may be further added, and the output of the voltage doubler rectifier circuit 200 may be boosted to a voltage N (N is a positive integer) times the output of the hub dynamo 10.

また、上述の実施形態では、ハブダイナモ10は、出力端子120をフロントフォーク3に接続したが、これに限定されない。すなわち、ハブダイナモ10は、出力端子120がフレームに接続されていればよく、フレームにおける接続箇所は特に限定されない。   Further, in the above-described embodiment, the hub dynamo 10 connects the output terminal 120 to the front fork 3, but the present invention is not limited to this. That is, the hub dynamo 10 only needs to have the output terminal 120 connected to the frame, and the connection location in the frame is not particularly limited.

また、上述の実施形態では、倍電圧整流回路200の中間電圧点(接続点250)をライトステー6に接続したが、これに限定されない。すなわち、ハブダイナモ10は、倍電圧整流回路200の中間電圧点(接続点250)がフレームに接続されていればよい。   Further, in the above-described embodiment, the intermediate voltage point (connection point 250) of the voltage doubler rectifier circuit 200 is connected to the light stay 6, but the invention is not limited to this. That is, in the hub dynamo 10, the intermediate voltage point (connection point 250) of the voltage doubler rectifier circuit 200 may be connected to the frame.

上記の自転車用照明装置は、倍電圧整流回路を備えた場合においても、ダイナモと発光体とを1線式で接続することができる。   In the bicycle lighting device described above, the dynamo and the light emitter can be connected in a one-wire system even when the double lighting rectifier circuit is provided.

1 自転車
2 スポーク
3 フロントフォーク
4 前照灯
5 前輪
6 ライトステー
7 固定具
10 ハブダイナモ
11 車輪軸
12 ロータ
13 ステータ
19 永久磁石
20A 第1のステータユニット
20B 第2のステータユニット
21、22 ベアリング
21−1、21−2 ヨーク
22−1、22−2 ティース
23 中心孔
24 コイル
25 中心部ヨーク
26 ステータコア
30 スペシャルナット
30a、50a スリーブ部
30b、50b、62、75 フランジ部
30c 溝
37 ステータ固定部材
40 コネクタ
43 導線引出部
45 ワッシャ
46、52 ナット
50 スリーブ部材
54 カバー
60 ハブシェル本体
62、75 フランジ部
61 胴部
62a 軸方向内側のフランジ板
62b 軸方向外側のフランジ板
70 第1のエンドプレート
71、81 側壁
72、82 貫通孔
73、83 ベアリング嵌合壁
80 第2のエンドプレート
84 ベアリング押え壁
100 ハブシェル
107 ヘッドケース
103 前面レンズ
102 反射鏡
104 支持基板
105 制御基板
200 倍電圧整流回路
300 制御部
201、202、205、206 ダイオード
203、204 コンデンサ
600 発光体
1 Bicycle 2 Spoke 3 Front Fork 4 Headlight 5 Front Wheel 6 Light Stay 7 Fixture 10 Hub Dynamo 11 Wheel Shaft 12 Rotor 13 Stator 19 Permanent Magnet 20A First Stator Unit 20B Second Stator Unit 21, 22 Bearing 21- 1, 21-2 Yoke 22-1, 22-2 Teeth 23 Center hole 24 Coil 25 Center part yoke 26 Stator core 30 Special nuts 30a, 50a Sleeve parts 30b, 50b, 62, 75 Flange part 30c Groove 37 Stator fixing member 40 Connector 43 Conductor Lead Out Part 45 Washers 46, 52 Nut 50 Sleeve Member 54 Cover 60 Hub Shell Main Body 62, 75 Flange Part 61 Body 62a Axial Inner Flange Plate 62b Axial Outer Flange Plate 70 First End Plates 71, 81 Side Walls 72, 82 through holes 73, 83 bearing fitting wall 80 second end plate 84 bearing retaining wall 100 hub shell 107 head case 103 front lens 102 reflecting mirror 104 supporting substrate 105 control substrate 200 voltage doubler rectifying circuit 300 control units 201, 202 , 205, 206 Diodes 203, 204 Capacitor 600 Light emitter

Claims (4)

自転車の走行に応じて発電する電源部と、
前記電源部の発電により発光する発光体と、
前記電源部の一方の出力端子に電気的に接続され、前記電源部により発電される交流電圧をN倍にするとともに整流する倍電圧整流回路と、
前記電源部の他方の出力端子に電気的に接続される、前記倍電圧整流回路の中間電圧点と、
を有し、
前記倍電圧整流回路と前記電源部の一方の出力端子との電気的接続及び前記倍電圧整流回路の中間電圧点と前記電源部の他方の出力端子との電気的接続のうち、何れかが前記自転車のフレームを介して電気的に接続される自転車用照明装置。
A power supply that generates power according to the running of the bicycle,
A light-emitting body that emits light by power generation of the power supply unit,
A voltage doubler rectifier circuit that is electrically connected to one output terminal of the power supply unit and that multiplexes and rectifies the AC voltage generated by the power supply unit.
An intermediate voltage point of the voltage doubler rectifier circuit, which is electrically connected to the other output terminal of the power supply unit,
Have
Any one of the electrical connection between the voltage doubler rectifier circuit and one output terminal of the power source unit and the electrical connection between the intermediate voltage point of the voltage doubler rectifier circuit and the other output terminal of the power source unit is either A lighting device for a bicycle that is electrically connected through a bicycle frame.
前記倍電圧整流回路の中間電圧点と前記電源部の他方の出力端子との電気的に接続することで前記フレームの電位を前記中間電圧点の電位にする、
請求項1に記載の自転車用照明装置。
The potential of the frame is set to the potential of the intermediate voltage point by electrically connecting the intermediate voltage point of the voltage doubler rectifier circuit and the other output terminal of the power supply unit.
The bicycle lighting device according to claim 1.
前記倍電圧整流回路は、
アノードが前記電源部の一方の出力端子に接続された第1ダイオードと、
カソードが前記第1ダイオードのアノードに接続された第2ダイオードと、
一端が前記第1ダイオードのカソードに接続された第1コンデンサと、
一端が前記第1コンデンサの他端に接続され、他端が前記第2ダイオードのアノードに接続された第2コンデンサと、
を有し、
前記発光体は、正端子が前記第1コンデンサの一端に接続され、負端子が第2コンデンサの他端に接続され、
前記中間電圧点は、前記第1コンデンサの他端と前記第2コンデンサの一端との接続点である、
請求項1又は請求項2に記載の自転車用照明装置。
The voltage doubler rectifier circuit,
A first diode whose anode is connected to one output terminal of the power supply section;
A second diode whose cathode is connected to the anode of said first diode;
A first capacitor whose one end is connected to the cathode of the first diode;
A second capacitor having one end connected to the other end of the first capacitor and the other end connected to the anode of the second diode;
Have
The light emitter has a positive terminal connected to one end of the first capacitor and a negative terminal connected to the other end of the second capacitor,
The intermediate voltage point is a connection point between the other end of the first capacitor and one end of the second capacitor,
The bicycle lighting device according to claim 1 or 2.
前記電源部は、ハブダイナモであり、
前記ハブダイナモは、車輪と共に回転するロータと、
前記車輪を回転自在に支持する車輪軸に回転不能に固定され、前記ロータの内周側に配置されたステータと、を有し、
前記ロータの回転により、前記ステータのコイルから出力される交番電流を整流して前記発光体に供給するように構成され、
前記ステータに、位相のずれた交番電流を出力する2相のコイルが設けられている請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の自転車用照明装置。
The power supply unit is a hub dynamo,
The hub dynamo is a rotor that rotates with wheels,
A non-rotatably fixed to a wheel shaft that rotatably supports the wheel, and a stator disposed on the inner peripheral side of the rotor,
The rotation of the rotor is configured to rectify an alternating current output from the coil of the stator and supply the alternating current to the light emitter,
The bicycle lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the stator is provided with a two-phase coil that outputs an alternating current having a phase shift.
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