JPH02306888A - 自転車用太陽電池照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、太陽電池を用いた自転車用太陽電池照明装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来、自転車用照明装置としては、自転車用回転式発電
機を用いたものが一般的であり、点灯時には、この発電
機の回転軸を自転車の車輪に押し付けて、走行時に回転
する車輪との摩擦力により、連動して回転させて発電す
る。これにより発生する電力は、直接前照灯等の照明手
段に供給されて、照明が行なわれる。

また、乾電池を用いる携帯ランプを装着する装置もある
。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例においては、以下のような欠
点がある。

すなわち、発電機が自転車の車輪の回転に対して、大き
な負荷として働くため、運転者の負担が大きくなり、こ
の負担を避けるため、無灯火運転をするものが多くなり
、自転車事故の原因の一つとなっている。

また、発電機の発生する電力は、車輪の回転数に比例す
るため、徐行すべき場所等で、自転車の速度が落ち、車
輪の回転数が落ちると、発電機の回転数も落ち、前照灯
等の照度が低下して（る。

また、一時停止した場合などは、完全に消灯してしまう
ため、安全確保の点で大きな問題となっている。

また、乾電池を用いた装置の場合、上記のような欠点は
改善されるが、別の欠点として、電池交換を頻繁に行な
わねばならないため、手間と出費が大きくなってしまう
ことや、また、電池の消耗により、必要なときに点灯し
ないといったことが発生する。

更にまた、自転車用照明装置の電源として、太陽電池を
使用して、例えば、後部の荷台上、もしくはハンドル上
部等に設置した場合、太陽電池の受光部分の面積を十分
に大きくとることが困難であり、また、太陽電池を設置
することによって、空気抵抗が増加して、運転者の負担
になるといった問題がある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上述した課題を解決するための手段として、 自転車の車輪に取り付けられた太陽電池と、該太陽電池
によって発電される電力を蓄λる二次電池と、該二次電
池からの給電により点灯する照明手段とを有することを
特徴とする、自転車用太陽電池照明装置を提供するもの
である。

また、前記太陽電池が自転車の車輪の側面の外部または
内部に取り付けられていることを特徴とする自転車用太
陽電池照明装置により、また、前記太陽電池が自転車の
車輪の中心軸と直交、または略直交する回転面に取り付
けられたことを特徴とする自転車用太陽電池照明装置に
より、前記課題を解決しようとするものである。

［作用］ 本発明によれば、発電手段として、太陽電池を用い、そ
れによって得られる電力を、充電可能な電池に充電して
おくことにより、夜間等の必要な時に、照明装置の電源
として、給電することが可能である。

また、太陽電池を自転車の前後の車輪の側面にあるスポ
ーク部分に取り付けるか、あるいは強度を持たせて、ス
ポークの代わりに車輪の側面構成部分の一部として用い
ることにより、自転車の空気抵抗を増大することなく、
十分な受光面積を確保することが可能となる。

また、車輪のスポークにより構成される側面から内部に
入った中心軸と直交、または略直交する回転面に太陽電
池を設けることにより、自転車の転倒時にも壊れにくい
太陽電池とすることができる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面を参照して説明する。

（実施例１） 第１図は本発明の第１の実施例を示す側面図であり、第
２図は電気回路図である。

第１図において、１００は自転車の前輪であり、１０５
は前輪を支えるフロントフォークである。また、１０８
はスポークを表わし、１．０１はスポークを覆って設置
された太陽電池用の基板であり、１０２は基板１０１上
に形成された太陽電池である。また、１０３はフロント
フォーク１゜５に固定された前照灯であり、１０４は前
照灯のスイッチ、１０７は太陽電池１０２の起電力取り
出し用の電極である。また、前照灯１０３には、二次電
池１０９が搭載されている。

本実施例の装置では、昼間太陽光等の光エネルギーを太
陽電池１０２に受光すると、発生された起電力は、電極
１０７を介して、前照灯１０３の内部の二次電池１０９
に充電される。夜間、前照灯のスイッチ１０４をオンと
すると、二次電池１０９から前照灯１０３に電気エネル
ギーが供給されて点灯する。

第２図は第１図に用いられる電気回路の一例であり、１
０２は太陽電池、１０７は回転ブラシからなる電極であ
り、２０４は太陽電池１０２から二次電池１０９への過
充電防止用のツェナーダイオード、２０５は二次電池１
０９から太陽電池１０２への逆電流を防止するためのダ
イオード、１０４はスイッチ、１０３は前照灯である。

二次電池１０９としてはＮ　１−Ｃｄ電池が軽量でもあ
り、目的に適しているが、鉛蓄電池や、その他の二次電
池でも使用可能である。

また、前照灯１０３は４〜６■、２〜６Ｗ程度の電球を
使用し、太陽電池１０２は自転車の前後車輪（２フイン
チ）の７０％の面積に搭載した。

上記の構成で、自転車を一日中、屋外で使用した時の、
実際の日照時間を５時間位とすると、夜間の前照灯の使
用時間にもよるが、短時間の通勤に使用する程度であれ
ば、約１ｏ日分の夜間照明が可能であった。

また、電気エネルギーを蓄える二次電池に、容量の大き
なものを用いれば２例えばスピードメータ等の照明や、
方向指示器の照明としても有望である。

また、本実施例による空気抵抗の増加は、運転者が気に
ならない程度であった。

（実施例２） 第３図は本発明の第２の実施例を示す図であり、同図に
おいて、第１の実施例と同一部分には同一番号が付けら
れている。

第４図は第３図の車輪を正面から見たときの断面図であ
り、１０６は空気注入口である。

第３図、第４図に示されているように、本実施例では、
スポークの代わりに太陽電池の基板１、０１に強度を持
たせて利用しており、工程を少なくして、コストダウン
と、空気抵抗の小さいデザインを目指している。

この太陽電池基板としては、ガラス繊維強化樹脂等の、
軽量で強度の高い材質のものが好適であり、それにより
車輪のねじれの少ない軽量の自転車が実現できる。

本実施例の照明装置の動作は前述した第１の実施例と同
様であり、また、同様に前後の車輪（２フインチ）の７
０％の面積に太陽電池を設けて、１日５時間の太陽光を
照射した場合、約１０日間の短時間通勤に使用可能な程
度の夜間照明用の電力が得られた。

（実施例３） 第５図は本発明の第３の実施例を示す図であり、第２の
実施例と同一部分には同一番号が付けられている。本実
施例では、ＬＥＤ発光素子５０９を太陽電池１０２の周
囲に設置してあり、二次電池１０９から電力を供給され
て発光させることができる。このため、夜間に自転車の
横から見たときの視認性が高（なる。

ＬＥＤ発光素子の消費電力は前照灯１０３の約１／１０
０であり、日中通電したままにしておいても、太陽電池
や、二次電池に対して、さほどの負担にはならないため
、前照灯スイッチのように専用のスイッチを設けなくて
も良い。また、前照灯スイッチ１０４で兼用しても良い
。

本実施例でも、前後輪の車輪（２フインチ）の７０％の
面積の太陽電池を設けて、第２の実施例と同様の使用実
験をしてみてところ、同様の効果が得られた。

（実施例４） また、車輪のスポークや、スポークの代わりを成す側面
板で構成される側面から、内部に入った位置にも太陽電
池を取り付けることが可能であり、本実施例では、太陽
電池が車輪の外側に位置しないため、自転車の転倒時に
、壊れに（くなるという利点がある。

ただし、この場合、側面板による構造をとる車輪の場合
には、透明な材質の側面板を用いる必要がある。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明においては、自転車の車輪
の側面の外部または内部に太陽電池を装着、または車輪
側面の構成部材とすることにより、発生される電力を自
転車の照明用の電力に利用することができ、そのため、
乾電池等の電池式がかからず、電池交換等の保守の手間
も省くことができる。

また、面積の大きな太陽電池を取り付けても、空気抵抗
を増加させることが少なく、太陽電池の基板をスポーク
の代わりに用いれば、自転車製造工程の省略化と、自転
車の軽量化とを実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の側面図。 第２図は本発明で使用される電気回路の一例。 第３図は本発明の第２の実施例の側面図。 第４図は第２の実施例の正面断面図。 第５図は本発明の第３の実施例の側面図。 １００、車輪 １０１、太陽電池基板 １０２、太陽電池 １０３、前照灯 １０４、前照灯スイッチ １０５、フロントフォーク １０６、空気注入口 １０７、電極 １０８、スポーク １０９、二次電池 ２０４、過充電防止用ツェナーダイオード２０５、逆流
防止用ダイオード

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）自転車の車輪に取り付けられた太陽電池と、該太
   陽電池によって発電される電力を蓄える二次電池と、該
   二次電池からの給電により点灯する照明手段とを有する
   ことを特徴とする、自転車用太陽電池照明装置。
2. （２）前記太陽電池が自転車の車輪の側面の外部、また
   は内部に取り付けられていることを特徴とする請求項１
   に記載の自転車用太陽電池照明装置。
3. （３）前記太陽電池が自転車の車輪の中心軸と直交、ま
   たは略直交する回転面に取り付けられていることを特徴
   とする請求項１に記載の自転車用太陽電池照明装置。