JPH05294273A - 自転車用発電装置 - Google Patents

自転車用発電装置

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JPH05294273A
JPH05294273A JP4101501A JP10150192A JPH05294273A JP H05294273 A JPH05294273 A JP H05294273A JP 4101501 A JP4101501 A JP 4101501A JP 10150192 A JP10150192 A JP 10150192A JP H05294273 A JPH05294273 A JP H05294273A
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    • H02K7/1085—Magnetically influenced friction clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電力の要、不要に応じての切り換え手間を要
することなく、発電機を駆動しながら走行したり、労力
ロスを回避して楽に走行するができるようにする。 【構成】 前照灯の点灯必要時には、電磁ソレノイド２
３が発電制御機構による自動操作のために切り状態にな
り、操作部材２２がロック付勢ばね２５による操作力に
よってロック具２１を支持部材１１に係合するロック側
に操作する。このために磁石Ｍとハブ胴８が連結して磁
石ＭとコイルＣの相対回動が可能になり、発電機１がハ
ブ胴８の回動に伴って発電作動するように駆動入りにな
る。前照灯の点灯不要時には、電磁ソレノイド２３が発
電制御機構による自動操作のために入り状態になり、操
作部材２２が電磁ソレノイド２３による操作力によって
ロック具２１を支持部材１１から抜け外れるロック解除
側に操作する。このために磁石Ｍとハブ胴８の連結が解
除して磁石ＭとコイルＣの相対回動が不能になり、発電
機１がハブ胴８の回動にかかわらず発電作動しないよう
に駆動切りになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発電機を乗り手により
駆動し、前照灯などの電気機器に電力供給するように構
成した自転車用発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記発電装置において、従来、たとえば
実公昭５６−２１６６４号公報に示されるように、発電
機のコイルを車体側に固定したり、この固定を解除した
りできる切り換え機構を設け、この切り換え機構の切り
換え操作をすることにより、発電しながら走行する状態
と、発電機駆動を不要にしながら走行する状態とに切り
換えできるようになったものがあった。すなわち、コイ
ルとマグネットが車輪回動に伴って相対回動して発電作
動するように、発電機が駆動入りになったり、コイルと
マグネットが共回りして車輪回動にかかわらず発電作動
しないように、発電機が駆動切りになったりするのであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、発電機駆動の入
り切り切り換えが人為操作によって行うものであること
から、電力が不要になると、その都度、発電機を駆動状
態にしたままで走行する場合に生じる発電機駆動による
労力ロスの回避ができるように、発電機駆動を入りから
切りに切り換える煩わしい手間が必要になっていた。ま
た、照明用の場合、発電機の駆動には比較的大労力が必
要であることから、夜になっても発電機を駆動状態に切
り換えず、無灯状態で走行されることが多くなってい
た。本発明の目的は、煩わしい切り換え手間を不要にし
ながら、発電機に起因する労力ロスを無くしたり、少な
くして走行でき、さらには、無灯走行の防止が可能とな
る自転車用発電装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による自転車用発
電装置にあっては、目的達成のために、自転車用発電機
を駆動入り状態と、駆動が切りになるか、または、駆動
負荷が電力必要時に比して低下する負荷減少状態とに切
り換える切換え機構、および、電力の必要有無を検出す
る検出機構を備えるとともに、この検出機構が電力必要
の有りを検出すると、前記検出機構からの情報に基いて
前記切り換え機構を駆動入り側に自動的に操作し、か
つ、前記検出機構が電力必要の無しを検出すると、前記
検出機構からの情報に基いて前記切り換え機構を負荷減
少側に自動的に操作する発電制御機構を備えてあること
を特徴とする。
【０００５】
【作用】電力の必要時には、検出機構からの情報に基く
発電制御機構の自動操作のために切り換え機構が駆動入
り側に自動的に切り換わり、発電機が自動的に駆動状態
に切り換わって走行に伴って発電作動する。電力の不要
時には、検出機構からの情報に基く発電制御機構の自動
操作のために切り換え機構が自動的に負荷減少側に切り
換わり、発電機が自動的に非駆動状態に切り換わって走
行にかかわらず発電作動しなくなるか、または、負荷減
少状態に切り換わって本来の電力必要時より駆動負荷の
減少した状態で作動する。
【０００６】
【発明の効果】電力が不要な時には、発電機を全く駆動
する労力を要しないで、あるいは、駆動するとしても電
力必要時ほどは大きな労力を要しないで楽に、快適に走
行したり、駆動力ロスがないとか少なくて効率よく走行
駆動できる。しかも、電力の必要、不要に応じて発電機
駆動を入りや切りに切り換える手間を掛けなくとも、発
電機が自動的に駆動状態や負荷減少状態に切り換わり、
この面からも楽になる。また、例えば発電機が照明用の
場合、発電機駆動の入り切りを照明スイッチに兼用して
夜間には照明灯が確実に点灯して安全であるなど優れた
ものになる。
【０００７】
【実施例】図１に示すように、自転車用発電機１、この
発電機１に連係させた発電制御機構２、この発電制御機
構２に連係させた太陽電池３および電源装置４により、
自転車用発電装置を構成してある。この発電装置は、ラ
イトスイッチ５を備えるライト回路６を介して前照灯７
に電力供給する照明用発電装置であり、詳しくはつぎの
如く構成してある。発電機１は、図２に示す如くハブ胴
８の内部に設けたコイルＣおよび永久磁石Ｍなどでな
り、ハブの車体フレーム（図示せず）への組付け操作を
することによってハブとともに車体に組付くように、か
つ、車輪の車体フレームに対する回動に伴って発電する
ことが可能になるように、ハブ内装式に構成してある。
すなわち、図２に明示するように、コイルＣは、支持部
材９を介してハブ軸１０により回動不能に支持させ、磁
石Ｍは、コイルＣの周囲に位置するように環状に形成す
るとともにハブ軸１０の軸芯回りで回動可能に構成した
支持部材１１によって支持させてある。ハブ胴８の側壁
部にハブ軸１０の軸芯方向に摺動可能に取り付けてある
ロック具２１を、一端側が支持部材１１に係合するロッ
ク状態にすると、ロック具２１の連結作用のために磁石
Ｍとハブ胴８とが一体に回動するように連結することに
より、そして、ハブ軸１０は車体フレームに回動不能に
締付固定されて車体がコイルＣを回動不能に支持するこ
とを可能にすることにより、車輪が車体に対して回動す
るに伴い、磁石ＭとコイルＣが相対回動してコイルＣに
電流が発生するように発電作動する。
【０００８】図２に示すように発電機１の駆動を入り切
りする切り換え機構２０をハブ胴８に付設し、この切り
換え機構２０、ならびに、前記発電制御機構２、太陽電
池３および電源装置４の作用により、照明の要、不要に
応じての前照灯７の点灯や消灯を自動的に行わせること
が可能なように、かつ、照明不要時おける走行駆動が楽
にできるように配慮してある。すなわち、切り換え機構
２０は、図２に示す如くハブ胴８に付設した前記ロック
具２１、操作部材２２および電磁ソレノイド２３などで
なり、電磁ソレノイド２３の入り切り操作をすることに
よって、発電機１の駆動を入りと切りに切り換えるよう
に構成してある。つまり、電磁ソレノイド２３を入りに
操作すると、電磁ソレノイド２３が操作部材２２をハブ
胴８による枢支軸芯２４の回りで切り側に揺動するよう
に押圧操作し、操作部材２２がロック具２１を磁石Ｍ側
とは反対側に摺動操作する。すると、ロック具２１の一
端側が支持部材１１の凹入部１１ａから抜け出てロック
具２１がロック解除位置になり、ハブ胴８の回動に伴う
磁石Ｍとハブ胴８の相対回動が可能になるとともに磁石
Ｍの磁力がコイルＣに作用することに起因して磁石Ｍと
コイルＣの相対回動が不能になることにより、発電機１
がハブ胴８の回動にかかわらず発電作動しないように駆
動切りになる。そして、電磁ソレノイド２３を切りに操
作すると、電磁ソレノイド２３が操作部材２２に対する
押圧操作を解除し、操作部材２２がロック付勢ばね２５
のためにロック側に揺動してロック具２１を磁石Ｍ側に
摺動操作する。すると、ロック具２１の一端側が支持部
材１１の凹入部１１ａに入り込んでロック具２１が支持
部材１１に係合するロック位置になり、磁石Ｍとハブ胴
８とが連結状態になってハブ胴８の回動に伴う磁石Ｍと
コイルＣの相対回動が可能になることにより、発電機１
がハブ胴８の回動に伴って発電作動するように駆動入り
になる。
【０００９】電源装置４は、充電回路４ａと充電電池４
ｂとでなり、太陽電池３が受光して発生する電力を充電
回路４ａの作用によって充電電池４ｂに充電するように
構成してある。発電制御機構２は、制御回路２ａと、前
記電磁ソレノイド２３の駆動回路２ｂとでなり、太陽電
池３を検出機構として照明用電力の必要有無を検出する
とともに、この検出結果に基いて切り換え機構２０を自
動的に切り換え操作するように構成してある。すなわ
ち、制御回路２ａは、前記充電電池４ｂからの電力によ
って制御作動し、太陽電池３が電力発生をしていると、
太陽電池３からの情報に基いて前照灯７を点灯する必要
がなくて電力を必要としない状態にあると判断し、太陽
電池３が電力発生をしていないと、太陽電池３からの情
報に基いて前照灯７を点灯する必要があって電力を必要
とする状態にあると判断するように構成してある。制御
回路２ａが電力必要の判断をすると、駆動回路２ｂが制
御回路２ａからの信号入力に基いて自動的に電磁ソレノ
イド２３を切りに操作をすることにより、切り換え機構
２０を駆動入り側に自動的に切り換え操作するように構
成してある。制御回路２ａが電力不要の判断をすると、
駆動回路２ｂが制御回路２ａからの信号入力に基いて自
動的に、充電電池４ｂからの電力を供給して前記電磁ソ
レノイド２３を入りに操作をすることにより、電源装置
４からの電力を駆動用電力として切り換え機構２０を駆
動切り側に自動的に切り換え操作するように構成してあ
る。
【００１０】要するに、ライトスイッチ５を入りに切り
換えておく。昼間は、太陽電池３が受光するために発電
制御機構２が電池４ｂによる電力によって切り換え機構
２０を駆動切り側に自動的に切り換え操作し、発電機１
が駆動切りの状態になって車輪回動にかかわらず発電作
動しないことにより、ライトスイッチ５の入りにもかか
わらず前照灯７が点灯しないのである。しかも、発電機
１を不必要に駆動する労力を要しないで走行駆動でき
る。そして、夜間になると、太陽電池３が非受光状態に
切り換わるために発電制御機構２が切り換え機構２０を
駆動入り側に自動的に切り換え操作し、発電機１が駆動
入りの状態になって車輪回動に伴って発電作動すること
により、そして、ライトスイッチ５が入りになっている
ことにより、前照灯７が自動的に点灯する。
【００１１】〔別実施例〕図３は、別実施例の自転車用
発電装置を示し、図１の発電装置における太陽電池３お
よび電源装置４に替えて、光センサー１２およびバッテ
リー１３を発電制御機構２に備えさせることにより、所
定の自動制御を可能にしてある。すなわち、光センサー
１２が受光に伴って発生する電気信号を制御回路２ａに
出力するように構成し、制御回路２ａがバッテリー１３
からの電力によって制御作動するとともに、光センサー
１２からの信号に基いて照明用電力の必要と不要とを判
断するように構成してある。駆動回路２ｂが制御回路２
ａによる判断結果に基いて、かつ、バッテリー１３によ
る電力を駆動力として電磁ソレノイド２３を自動的に切
りや入りに操作するように構成することにより、発電制
御機構２がバッテリー１３による電力を制御用電力とし
て制御作動して、光センサー１２を検出機構として照明
用電力の必要有無を検出し、バッテリー１３による電力
を切り換え機構２０を駆動するための電力として切り換
え機構２０の自動操作を行うように構成してある。
【００１２】図４は、さらに別実施例の自転車用発電装
置を示し、ハブ胴８に照明用の前記発電機１とともに内
装した制御用発電機１４を発電制御機構２に備えさせ、
発電制御機構２の電源としての太陽電池やバッテリーを
不要にしながら、所定の自動制御を行うように構成して
ある。すなわち、制御用発電機１４は、図５に示すよう
に、永久磁石Ｍ１とコイルＣ１とをハブ胴８の回動時に
は常に相対回動するように構成した状態で備え、車輪の
回動時には、それに伴って常に発電作動し、発生する電
力を発電制御機構２に供給するように構成してある。発
電制御機構２の制御回路２ａは、制御用発電機１４から
の電力によって制御作動し、光センサー１２を検出機構
として照明用電力の必要有無を検出するように構成して
ある。駆動回路２ｂは、制御回路２ａによる判断結果に
基いて、かつ、制御用発電機１４からの電力を駆動力と
して電磁ソレノイド２３を自動的に切りや入りに操作す
るように構成することにより、発電制御機構２が制御用
発電機１４が発生する電力を制御用電力として制御作動
して、光センサー１２を検出機構として照明用電力の必
要有無を検出し、制御用発電機１４が発生する電力を切
り換え機構２０を駆動するための電力として切り換え機
構２０の自動操作を行うように構成してある。この発電
装置の場合、照明用電力の要、不要にかかわず制御用発
電機１４を常に駆動しながら走行することになるが、こ
の制御用発電機１４が発生する電力は制御用電力であっ
て、発電機１が発生する照明用電力に比して微弱な電力
で済むことから、照明用発電機１を駆動しながら走行す
るに比し、発電機駆動に起因する走行駆動負荷が小で済
んで楽に走行できる。
【００１３】図６は、さらに別実施例の自転車用発電装
置を示し、発電機１が発生する電力をラジオ回路１５を
介してラジオ１６に供給するように非照明用発電装置に
構成してある。そして、発電制御機構２は、バッテリー
１３による電力を制御用電力として制御作動し、ラジオ
１６に入り切り操作するように備えられているラジオス
イッチ１７を検出機構としてラジオ用電力の必要有無を
検出し、この検出結果に基づいて、バッテリー１３によ
る電力を切り換え機構２０を駆動するための電力とし
て、切り換え機構２０の自動切り換えを行うように構成
してある。すなわち、ラジオスイッチ１７が入りに操作
されると、制御回路２ａがラジオスイッチ１７からの情
報に基いてラジオ用電力が必要であると判断し、駆動回
路２ｂが制御回路２ａからの信号入力のために電磁ソレ
ノイド２３を自動的に切り操作することによって、切り
換え機構２０を駆動入り側に切り換え操作するように構
成してある。つまり、発電機１の駆動が入りになり、発
電機１が発電作動してラジオ１６に電力供給するように
なる。そして、ラジオスイッチ１７が切りに操作される
と、制御回路２ａがラジオスイッチ１７からの情報に基
いてラジオ用電力が不要であると判断し、駆動回路２ｂ
が制御回路２ａからの信号入力のために電磁ソレノイド
２３を自動的に入り操作することによって、切り換え機
構２０を駆動切り側に切り換え操作するように構成して
ある。つまり、発電機１の駆動が切りになり、発電機１
が非駆動状態になって走行駆動負荷が軽くなる。
【００１４】発電機駆動の入り切りを可能にするに、前
記各実施例の如く、磁石Ｍをハブ胴８に対して連結する
状態と、この連結を解除する状態とに切り換えるように
切り換え機構を構成する他、図７または図８または図９
に示す如く切り換え機構を構成してもよい。すなわち、
図７に示す切り換え機構２０は、コイルＣがハブ軸１０
により支持されてハブ胴８とともに回動する磁石Ｍに対
して相対回動するように、コイルＣをハブ軸１０に連結
する駆動入り状態と、コイルＣが磁石Ｍによる磁力のた
めに磁石Ｍとともに回動するように、コイルＣのハブ軸
８に対する連結を解除する駆動切り状態とに切り換わる
ように構成してある。図８に示す切り換え機構２０は、
磁石ＭとコイルＣが相対回動によって発電するように、
磁石ＭとコイルＣの間隔が小となる駆動入り状態と、発
電時に比し、磁石Ｍの磁力によるコイルＣの回動抵抗が
小になって磁石ＭとコイルＣが軽く相対回動するよう
に、磁石ＭとコイルＣの間隔が大となる駆動切り状態と
に切り換わるように構成してある。また、コイルＣの支
持部材９に螺合するねじ軸１９ａを電動モータ１９ｂに
より回動操作してコイルＣをねじ送り操作することによ
り、駆動入り状態と駆動切り状態とに切り換わるように
構成してある。図９に示す切り換え機構２０は、磁石Ｍ
による磁力がコイルＣに作用して磁石ＭとコイルＣが相
対回動によって発電するように、磁力遮断部材１８を磁
石ＭとコイルＣの間から除去する駆動入り状態と、発電
時に比し、磁石Ｍの磁力によるコイルＣの回動抵抗が小
になって磁石ＭとコイルＣが軽く相対回動するように、
磁力遮断部材１８を磁石ＭとコイルＣの間に配置する駆
動切り状態とに切り換わるように構成してある。
【００１５】電力不要時には、電力必要時における発電
機駆動負荷の全てが減少するように構成することが好ま
しいが、たとえば図８および図９に示す構成の切り換え
機構２０を採用し、電力不要時には、電力必要時におけ
る発電機駆動負荷の全てまでは減少させず、一部のみを
減少させるように構成し、図４に示した制御用発電機に
替えて、発電機１を制御用に兼用するように構成して実
施したり、電力不要時の駆動負荷を電力必要時の駆動負
荷の２０％以下に減少させるように構成して実施しても
よい。したがって、切り換え機構２０の駆動切り状態を
負荷減少状態と呼称する。
【００１６】発電機をハブ内に設ける他、ハブの外側に
設けるなど、発電機設置箇所が種々異なる発電装置にも
本発明は適用できる。また、前照灯やラジオに電力供給
する他、尾灯や方向指示灯などの各種ランプ、あるい
は、ラジオ以外の各種非照明用電気機器に電力供給する
発電装置の場合にも本発明は適用できる。
【００１７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】発電装置のブロック図
【図２】発電機の概略図
【図３】別実施発電装置のブロック図
【図４】別実施発電装置のブロック図
【図５】制御用発電機の概略図
【図６】別実施発電装置のブロック図
【図７】別実施切り換え機構の概略図
【図８】別実施切り換え機構の概略図
【図９】別実施切り換え機構の概略図
【符号の説明】
１ 自転車用発電機 ２ 発電制御機構 ３，１２，１７ 検出機構 １４ 制御用発電機 ２０ 切り換え機構

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自転車用発電機（１）を駆動入り状態
    と、駆動が切りになるか、または、駆動負荷が電力必要
    時に比して低下する負荷減少状態とに切り換える切換え
    機構（２０）、および、電力の必要有無を検出する検出
    機構（３),（１２),（１７）を備えるとともに、この検
    出機構（３),（１２),（１７）が電力必要の有りを検出
    すると、前記検出機構（３),（１２),（１７）からの情
    報に基いて前記切り換え機構（２０）を駆動入り側に自
    動的に操作し、かつ、前記検出機構（３),（１２),（１
    ７）が電力必要の無しを検出すると、前記検出機構
    （３),（１２),（１７）からの情報に基いて前記切り換
    え機構（２０）を負荷減少側に自動的に操作する発電制
    御機構（２）を備えてある自転車用発電装置。
  2. 【請求項２】 前記発電制御機構（２）が、前記切り換
    え機構（２０）の駆動用電力を発生する制御用発電機
    （１４）を備えている請求項１記載の自転車用発電装
    置。
JP10150192A 1992-04-22 1992-04-22 自転車用発電装置 Expired - Lifetime JP3378268B2 (ja)

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GB9308235A GB2266418A (en) 1992-04-22 1993-04-21 Control apparatus for an electic generator of a bicycle
DE4313223A DE4313223C2 (de) 1992-04-22 1993-04-22 Steuervorrichtung für einen Dynamo für Fahrräder

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