JPH1052017A - Generator device for bicycle - Google Patents
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- JPH1052017A JPH1052017A JP21548896A JP21548896A JPH1052017A JP H1052017 A JPH1052017 A JP H1052017A JP 21548896 A JP21548896 A JP 21548896A JP 21548896 A JP21548896 A JP 21548896A JP H1052017 A JPH1052017 A JP H1052017A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【０００１】[0001]
【０００２】[0002]
【発明の属する技術分野】この発明は自転車用発電装置
に関する。The present invention relates to a bicycle power generator.
【０００３】[0003]
【０００２】[0002]
【０００４】[0004]
【従来の技術】従来、最も一般的な自転車用発電装置と
しては図６（ａ）に示すようなブロックダイナモ８１が
使用されている。図６（ａ）において、２１は自転車の
車輪に取り付けられたタイヤ（断面）面、２２は車輪に
固定されたハブ（車軸）、２３はスポーク、８３は自転
車の所定箇所に取り付けられるランプを示す。このブロ
ックダイナモ８１は、タイヤ２１の近傍の自転車フレー
ム（図示せず）に取り付けられ、一端に備えられた回転
子８４がタイヤ２１に図示しないバネで付勢され得るよ
うに配置されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a block dynamo 81 as shown in FIG. In FIG. 6A, reference numeral 21 denotes a tire (cross-section) surface attached to a bicycle wheel, reference numeral 22 denotes a hub (axle) fixed to the wheel, reference numeral 23 denotes a spoke, and reference numeral 83 denotes a ramp attached to a predetermined portion of the bicycle. . The block dynamo 81 is attached to a bicycle frame (not shown) near the tire 21, and is arranged such that a rotor 84 provided at one end can be urged by the tire 21 by a spring (not shown).
【０００５】[0005]
【０００３】ブロックダイナモ８１は、回転子８４に直
結された磁石（図示せず）と、磁石の周囲に囲設された
発電コイル（図示せず）を有し、タイヤ２１との摩擦で
回転子８４を回転させ、回転子８４に直結された磁石が
回転することにより、前記発電用コイルとの電磁作用に
よって電気出力を得る。回転子８４は直径約２ｃｍ前後
の金属製円筒型で、円周にローレットが施され、例え
ば、２６インチの自転車であれば、タイヤ２１の直径が
約６６ｃｍであるから、回転子８４に直結した磁石は、
タイヤの回転数の約３３倍の高速回転を生ずる。The block dynamo 81 has a magnet (not shown) directly connected to the rotor 84 and a power generating coil (not shown) surrounded by the magnet. By rotating the magnet 84 and rotating the magnet directly connected to the rotor 84, an electric output is obtained by an electromagnetic action with the power generating coil. The rotor 84 is a metal cylindrical type having a diameter of about 2 cm, and has a knurled circumference. For example, in the case of a 26-inch bicycle, the diameter of the tire 21 is about 66 cm. The magnet is
This produces a high speed rotation of about 33 times the tire speed.
【０００６】[0006]
【０００４】上記ブロックダイナモ８１は、ユニット化
されており、車体のフレームに外部から取り付けること
で容易に使用することができるため、ブロックダイナモ
自身の設計の自由度が大きく、広く一般に使用されてい
る。[0004] The block dynamo 81 is unitized and can be easily used by being externally attached to a frame of a vehicle body. Therefore, the block dynamo itself has a large degree of freedom in design and is widely used in general. .
【０００７】[0007]
【０００５】また、近年図６（ｂ）に示すタイプの自転
車用発電装置が知られている。この装置はハブダイナモ
と呼ばれ、ダイナモを車軸２２ａに同心状に配したもの
で、車輪のスポーク２３に結合され、且つ車軸２２ａに
対して回転自在に支持されたリング状の磁石Ｍｇ（ロー
タＲ）と、磁石Ｍｇの内側に同心的に配され且つ車軸２
２ａに固定されたコイルＣ（ステータＳ）とから構成さ
れる。このハブダイナモは、前記ブロックダイナモが車
輪の回転数に比して、ダイナモの回転子８４の回転数を
約３３倍にまで増大させることにより、所定の電力を得
ているのに対し、磁石Ｍｇの径を大きくとることにより
発電効率を上げて所定の電力を得るものであって、ダイ
ナモの回転子の回転数が車輪の回転数に比して低く抑え
られることにより、駆動力（使用者の負荷）を小さく設
定できる利点がある。Recently, a bicycle power generator of the type shown in FIG. 6 (b) has been known. This device is called a hub dynamo, in which the dynamo is arranged concentrically on the axle 22a, is connected to the spokes 23 of the wheel, and is rotatably supported on the axle 22a. ) And an axle 2 arranged concentrically inside the magnet Mg.
2a. The hub dynamo obtains a predetermined electric power by increasing the rotation speed of the dynamo rotor 84 to about 33 times as compared with the rotation speed of the wheel, while the block dynamo obtains a predetermined power. By increasing the diameter of the wheel, the power generation efficiency is increased to obtain a predetermined power, and the rotational speed of the dynamo rotor is suppressed to be lower than the rotational speed of the wheels, so that the driving force (user's Load) can be set small.
【０００８】[0008]
【０００６】[0006]
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記い
ずれのダイナモであっても、磁気効率を上げるためにコ
イルを鉄心に巻き回したタイプを採用したものであるた
め、鉄心と磁石との間の吸引力が作用して、磁石（ロー
タ）の回転駆動力（使用者の負荷）はこの分大きくなっ
ているのが現状である。However, in any of the above dynamos, a type in which a coil is wound around an iron core in order to increase magnetic efficiency is employed, and therefore, the attraction between the iron core and the magnet is disadvantageous. At present, the force acts to increase the rotational driving force (user load) of the magnet (rotor) by this amount.
【００１０】[0010]
【０００７】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、駆動力負荷（使用者の負荷）を軽減した自転車用発
電装置の提供を目的としている。[0007] The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a bicycle power generation device with reduced driving force load (user load).
【００１１】[0011]
【０００８】[0008]
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、自転車の車輪の回転によ
って駆動されるロータと、自転車の固定部に取り付けら
れるステータとを備え、ロータとステータとの間に生じ
る電磁力によって発電するようにした自転車用発電装置
であって、ロータは、相異なる磁極を対面するように配
置して磁気ギャップを形成する少なくとも一対の磁石を
有し、ステータは、磁気ギャップを横切るように配置さ
れた少なくとも１つの空心コイルを有することを特徴と
するものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 comprises a rotor driven by rotation of a bicycle wheel, and a stator mounted on a fixed portion of the bicycle. A bicycle power generator configured to generate electric power by an electromagnetic force generated between the stator and the stator, wherein the rotor has at least one pair of magnets arranged to face different magnetic poles to form a magnetic gap, The stator has at least one air-core coil disposed across the magnetic gap.
【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の自転車用発電装置であって、車輪とロータとの間に
は、ロータの回転数を下げるための増速手段が設けられ
ていることを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided the bicycle power generator according to the first aspect, wherein a speed increasing means for reducing the rotation speed of the rotor is provided between the wheel and the rotor. It is characterized by having.
【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の自転車用発電装置であって、増速手段は、車輪に同軸
的に固定されるとともにロータの回転子に係合し、ロー
タの外径より大きく且つ車輪の外径より小なるリング状
のガイド部材で構成されていることを特徴とするもので
ある。According to a third aspect of the present invention, there is provided the bicycle power generator according to the second aspect, wherein the speed increasing means is coaxially fixed to the wheel and is engaged with the rotor of the rotor. And a ring-shaped guide member smaller than the outer diameter of the wheel.
【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の自転車用発電装置であって、ガイド部材は、車輪のス
ポークに対して着脱可能に取り付けられていることを特
徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the bicycle power generator according to the third aspect, wherein the guide member is detachably attached to a spoke of the wheel. is there.
【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の自転車用発電装置であって、ガイド部材は、互いに係
脱自在な複数のガイド片から構成されていることを特徴
とするものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the power generator for a bicycle according to the fourth aspect, wherein the guide member is constituted by a plurality of guide pieces which can be freely disengaged from each other. It is.
【００１７】さらに上記目的を達成するため、請求項６
に記載の発明は、自転車の車輪の回転によって駆動され
るロータと、自転車の固定部に取り付けられるステータ
とを備え、ロータとステータとの間に生じる電磁力によ
って発電するようにした自転車用発電装置であって、ロ
ータは、円周方向に多極着磁され、隣接する異極近傍に
磁気ギャップを形成するリング状の磁石を有し、ステー
タは、磁気ギャップを横切るように磁石に対面して配置
された少なくとも２つの空心コイルを有することを特徴
とするものである。According to another aspect of the present invention, the above object is achieved.
The invention described in the paragraph (1) includes a rotor driven by rotation of a wheel of the bicycle, and a stator attached to a fixed portion of the bicycle, and generates electric power by an electromagnetic force generated between the rotor and the stator. Wherein the rotor is ring-polarized in the circumferential direction and has a ring-shaped magnet forming a magnetic gap in the vicinity of the adjacent different pole, and the stator faces the magnet so as to cross the magnetic gap. It has at least two air core coils arranged.
【００１８】[0018]
【０００９】[0009]
【００１９】[0019]
【作用】上記本発明では、車輪の回転により、磁石が回
転し、自転車の固定部分に取り付けられた空心コイル
が、この磁石間に設定された高磁束密度の磁気ギャップ
間を横切ることにより、この空心コイルに電流が流れて
発電され、コイルに接続されたランプ等が点灯する。According to the present invention, the rotation of the wheel causes the rotation of the magnet, and the air-cored coil attached to the fixed part of the bicycle crosses between the magnetic gaps having a high magnetic flux density set between the magnets. A current flows through the air-core coil to generate power, and a lamp or the like connected to the coil is turned on.
【００２０】この際、磁気ギャップは回転する一対の磁
極間に存在し、コイルはヨーク等を持たないため、磁石
間の吸引力はコイルには作用しない。At this time, since the magnetic gap exists between the pair of rotating magnetic poles and the coil has no yoke or the like, the attractive force between the magnets does not act on the coil.
【００２１】[0021]
【００１０】[0010]
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は自転車用発電装置本
体の構造を示す断面図である。図１において、１は空心
コイル、２はコイルホルダ、３及び４はケース、５は磁
石、６はヨーク、７は回転軸、８は回転子、９はガイド
部材、１０は取り付け金具、１１はベアリングである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the structure of the bicycle power generator main body. In FIG. 1, 1 is an air-core coil, 2 is a coil holder, 3 and 4 are cases, 5 is a magnet, 6 is a yoke, 7 is a rotating shaft, 8 is a rotor, 9 is a guide member, 10 is a mounting bracket, and 11 is a mounting member. Bearings.
【００２３】[0023]
【００１１】ケース３は円筒形のケースであり、ケース
４がケース３の蓋に相当する。ケース３及びケース４の
中心部には一対のベアリング１１によってケース３、４
に支持される回転軸７が嵌合し、回転軸７の一端にはリ
ング状のガイド部材９と係合する回転子８が固定されて
いる。ケース３及び４は取り付け金具１０で自転車の固
定部であるフレームに固定される。The case 3 is a cylindrical case, and the case 4 corresponds to a lid of the case 3. Cases 3 and 4 are provided at the center of the cases 3 and 4 by a pair of bearings 11.
The rotating shaft 7 supported by the rotary shaft 7 is fitted, and a rotor 8 that engages with a ring-shaped guide member 9 is fixed to one end of the rotating shaft 7. The cases 3 and 4 are fixed to a frame, which is a fixing portion of the bicycle, with a mounting bracket 10.
【００２４】[0024]
【００１２】ケース３の円筒状内壁には、コイルホルダ
２が固定されており、このコイルホルダ２には、その円
周方向に沿って４個、等間隔に空心コイル１が支持され
ている。磁石５は、前記回転軸７に固定された一対のヨ
ーク６の外縁部に固定され、前記空心コイル１を挟んで
その異なる磁極が対面するように、片側に各々４個ずつ
等間隔に配置されている。よって前記空心コイル１がス
テータＳを構成し、前記磁石５とヨーク６とでロータＲ
を構成する。A coil holder 2 is fixed to the cylindrical inner wall of the case 3, and the coil holder 2 supports four air-core coils 1 at equal intervals along the circumferential direction. The magnets 5 are fixed to outer edges of a pair of yokes 6 fixed to the rotating shaft 7, and are arranged at equal intervals of four on each side so that different magnetic poles face each other with the air-core coil 1 interposed therebetween. ing. Therefore, the air-core coil 1 forms a stator S, and the magnet 5 and the yoke 6
Is configured.
【００２５】[0025]
【００１３】回転子８は、ダイナモ外に設けられたガイ
ド部材９（後述する）に係合し、ガイド部材９が回転駆
動されることにより回転し、回転を磁石５（ロータ）に
伝達する。ガイド部材９と回転子８との係合構造は、例
えば、ガイド部材９の回転を回転子８に効率よく伝達す
るため、歯車の構造にしたり、又ガイド部材９は樹脂製
の部材で回転子８は周囲がゴム等の摩擦係数が大きい材
料からなるローラー等を用いたりすることができる。ま
た、両方の係合関係をさらに確実にするため、回転子８
をガイド部材９に圧接するためのスプリング機構を持た
しても良い。The rotor 8 is engaged with a guide member 9 (described later) provided outside the dynamo, rotates by driving the guide member 9 to rotate, and transmits the rotation to the magnet 5 (rotor). The engagement structure between the guide member 9 and the rotor 8 may be, for example, a gear structure in order to efficiently transmit the rotation of the guide member 9 to the rotor 8, or the guide member 9 may be a resin member. For the roller 8, a roller or the like made of a material having a large friction coefficient such as rubber can be used. Further, in order to further ensure the engagement relationship between the two, the rotor 8
May be provided with a spring mechanism for pressing the guide member 9 against the guide member 9.
【００２６】[0026]
【００１４】次に、図２（ａ）及び図２（ｂ）に図１の
装置本体２５を自転車に装着した状態を示す。図におい
て、装置本体２５は取り付け金具１０により、自転車の
固定部であるフレーム２４に取り付けられている。一
方、ガイド部材９は車軸と同心的に固定されたハブ２２
を中心とするように自転車のスポーク２３に取り付け金
具９１、９２で固定されている。Next, FIGS. 2A and 2B show a state in which the apparatus main body 25 of FIG. 1 is mounted on a bicycle. In the figure, an apparatus main body 25 is attached to a frame 24 which is a fixed portion of a bicycle by an attachment fitting 10. On the other hand, the guide member 9 is a hub 22 concentrically fixed to the axle.
Are fixed to the spokes 23 of the bicycle so as to be centered by mounting brackets 91 and 92.
【００２７】[0027]
【００１５】図３（ａ）、（ｂ）はガイド部材９の詳細
を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部側面
図である。ガイド部材９は、リング状部材を２分したガ
イド片９ａ、９ｂからなり、その両端に形成した突起９
ｃ、及び孔部９ｄで互いに嵌合して１つのリング状部材
を構成され、２つの片に分解可能となっている。図示は
しないが、ガイド片９ａ、９ｂの一端は回転可能に接合
し、他端のみを分離可能とすることもできる。FIGS. 3A and 3B are views showing details of the guide member 9, in which FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a partial side view. The guide member 9 comprises guide pieces 9a and 9b obtained by dividing the ring-shaped member into two parts, and protrusions 9 formed on both ends thereof.
c and the hole 9d fit together to form one ring-shaped member, which can be disassembled into two pieces. Although not shown, one end of each of the guide pieces 9a and 9b can be rotatably joined, and only the other end can be separated.
【００２８】[0028]
【００１６】このガイド片９ａ、９ｂには図に示すよ
う、円周方向に沿って所定の間隔にて取り付け孔９ｅが
形成されている。この取り付け孔９ｅは、図３（ｂ）に
示すように取り付け金具のビス９２が挿入されるための
もので、スポーク２３を取り付け金具の折曲片９１とガ
イド部材９とで挟み、ビス９２を締め付けることによ
り、ガイド部材９をスポーク２３（車輪）上に固定する
のである。As shown in the figure, mounting holes 9e are formed in the guide pieces 9a and 9b at predetermined intervals along the circumferential direction. As shown in FIG. 3 (b), the mounting holes 9e are for inserting screws 92 of the mounting bracket, and the spokes 23 are sandwiched between the bent pieces 91 of the mounting bracket and the guide member 9, and the screws 92 are inserted. By tightening, the guide member 9 is fixed on the spokes 23 (wheels).
【００２９】[0029]
【００１７】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、装置本体の
空心コイル１及び磁石５の配置及び発電波形を示す図で
ある。４個の空心コイル１は、先に述べたように回転軸
７を中心とした円周上に互いに略９０゜の位置関係でケ
ースに固定配置されている。FIGS. 4 (a) and 4 (b) are diagrams showing the arrangement of the air-core coil 1 and the magnet 5 of the apparatus main body and the power generation waveform. As described above, the four air-core coils 1 are fixedly arranged on the case in a positional relationship of about 90 ° with each other on the circumference around the rotation shaft 7.
【００３０】８個の磁石５は、空心コイル１を２個の磁
石対で挟むようにヨークに固着されており、回転軸７と
共に回転する。The eight magnets 5 are fixed to the yoke so as to sandwich the air-core coil 1 between the two magnet pairs, and rotate together with the rotating shaft 7.
【００３１】[0031]
【００１８】図４では、丁度磁石５が空心コイル１と重
なった位置にある場合を示しており、磁石５の回転軸７
に対する半径方向の長さが略有効鎖交長Ｌとなってい
る。FIG. 4 shows a case where the magnet 5 is located exactly at the position where the magnet 5 overlaps with the air-core coil 1.
Is approximately the effective interlinkage length L.
【００３２】従って有効鎖交長Ｌにおける磁石対の間の
磁束密度をＢ（ガウス）とし、また、回転時の磁石５の
平均線速度をｖ、１個の空心コイル１の巻き数をＮとす
ると、発電電圧Ｅは、Ｅ＝８・Ｂ・ｖ・Ｌ・Ｎとなり、
図（ｂ）に示す出力波形で言えば、最大値と最小値の差
が発電電圧である。Accordingly, the magnetic flux density between the magnet pairs at the effective linkage length L is B (Gauss), the average linear velocity of the magnet 5 during rotation is v, and the number of turns of one air-core coil 1 is N. Then, the generated voltage E becomes E = 8 · B · v · L · N,
In the output waveform shown in FIG. 2B, the difference between the maximum value and the minimum value is the power generation voltage.
【００３３】[0033]
【００１９】次に本実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【００３４】自転車の車輪が回転すると、ガイド部材９
が車輪と共に回転し、その回転は回転子８に伝達され回
転子８の回転軸７を経て、磁石を装着されたヨーク６が
回転する。この際、ガイド部材９の直径は装着する自転
車にもよるが、少なくとも回転子８の直径より大きくし
て、増速されて磁石（ロータ）に伝達されることが望ま
しい。When the wheel of the bicycle rotates, the guide member 9
Rotates with the wheel, and the rotation is transmitted to the rotor 8, and the yoke 6 on which the magnet is mounted rotates via the rotation shaft 7 of the rotor 8. At this time, although the diameter of the guide member 9 depends on the bicycle to be worn, it is desirable that the diameter of the guide member 9 be at least larger than the diameter of the rotor 8 to be transmitted to the magnet (rotor) at an increased speed.
【００３５】[0035]
【００２０】磁石５と空心コイル１とによる発電の原理
は、周知のところである。本実施例にあっては、互いに
対向する極が異極となるように磁石が装着されているの
で、磁束は空心コイル１を通過するように形成され、ヨ
ーク６を経由してループ状に形成される。従って、例で
は４個の固定空心コイル１と４対の回転磁石５で空心コ
イル１に交差する磁束が変化することにより空心コイル
１に起電力が発生する。４個の空心コイル１は互いに直
列に接続され外部に接続されたランプ等に電力を供給す
る。この際、空心コイル１は、磁石５による吸引力を受
けないから、磁石５の回転負荷は極めて小である。The principle of power generation by the magnet 5 and the air-core coil 1 is well known. In this embodiment, since the magnets are mounted so that the poles facing each other are different poles, the magnetic flux is formed so as to pass through the air-core coil 1 and is formed in a loop through the yoke 6. Is done. Therefore, in the example, an electromotive force is generated in the air-core coil 1 by changing the magnetic flux crossing the air-core coil 1 by the four fixed air-core coils 1 and the four pairs of rotating magnets 5. The four air-core coils 1 are connected in series with each other and supply power to a lamp or the like connected to the outside. At this time, since the air-core coil 1 does not receive the attractive force of the magnet 5, the rotational load of the magnet 5 is extremely small.
【００３６】[0036]
【００２１】図５は、上記実施例における磁石５と空心
コイルとの関係の変形例である。図５においては、周方
向に多極磁化した１枚のリング状磁石５を利用し、分割
された磁石の数を周方向に沿って８個用意し、これに対
向して扇型の空心コイル１を等間隔に４個配したもので
ある。FIG. 5 shows a modification of the relationship between the magnet 5 and the air-core coil in the above embodiment. In FIG. 5, one ring-shaped magnet 5 multipolarized in the circumferential direction is used, and eight divided magnets are prepared along the circumferential direction. 4 are arranged at equal intervals.
【００３７】この例にあっては、磁束は隣接する分割磁
極間に生じ、この磁束を空心コイル１の２側辺部分が、
磁石５の回転により相対的に横切るようにしたものであ
る。In this example, a magnetic flux is generated between adjacent divided magnetic poles, and the magnetic flux is generated by two side portions of the air-core coil 1.
The crossing is made relatively by the rotation of the magnet 5.
【００３８】磁束密度は先の実施例に比較し、低下する
が構成は簡単となり、装置の小型軽量化に好適である。Although the magnetic flux density is lower than that of the previous embodiment, the structure becomes simpler, which is suitable for reducing the size and weight of the apparatus.
【００３９】[0039]
【００２２】なお、上記実施例において、ベアリング１
１として単なるボールベアリングを示しているが、自転
車のスピード減速時に、磁石（ロータ）のフライホイー
ル効果を利用するために、ラッチ機構を備えたベアリン
グ１１とすることもできる。In the above embodiment, the bearing 1
Although a simple ball bearing is shown as 1, the bearing 11 may be provided with a latch mechanism in order to utilize the flywheel effect of a magnet (rotor) when the bicycle speed is reduced.
【００４０】これによって、自転車に急ブレーキをかけ
た場合など、磁石は慣性で回転し続け、発電電力が急激
に低下するを避け、照明効果をしばらく維持することも
可能となる。Thus, for example, when the bicycle is suddenly braked, the magnet keeps rotating due to inertia, avoiding a sudden drop in the generated power, and maintaining the lighting effect for a while.
【００４１】[0041]
【００２３】[0023]
【００４２】[0042]
【発明の効果】本発明の自転車用発電装置によれば、固
定子であるコイルとロータである磁石との間に磁気吸引
力が発生しないため、駆動力を小さくでき、使用者のペ
ダル操作への負荷が軽減できる。According to the power generator for a bicycle of the present invention, no magnetic attraction force is generated between the coil as the stator and the magnet as the rotor, so that the driving force can be reduced and the operation of the pedal by the user can be reduced. Load can be reduced.
【００４３】また、ガイドリング等を外部から、スポー
クに固定するなどして取り付けることができるため、使
用者による取り付け作業が極めて容易である。Further, since the guide ring and the like can be attached to the spokes from the outside by fixing them to the spokes, the attachment work by the user is extremely easy.
【図１】本発明の発電装置の構造を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a structure of a power generation device of the present invention.
【図２】本発明の発電装置の装着状態を示す図である。FIG. 2 is a view showing a mounted state of a power generation device of the present invention.
【図３】本発明の発電装置のガイド部材の詳細を示す図
である。FIG. 3 is a view showing details of a guide member of the power generation device of the present invention.
【図４】本発明の発電装置のコイルと磁石の配置及び発
電波形を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an arrangement of coils and magnets and a power generation waveform of the power generation device of the present invention.
【図５】本発明の発電装置のコイルと磁石の他の実施の
形態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the coil and the magnet of the power generation device of the present invention.
【図６】従来の発電装置の概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a conventional power generator.
１、５１ ・・・・・ 空心コイル ２ ・・・・・ コイルホルダ ３、４ ・・・・・ ケース ５、５５ ・・・・・ 磁石 ６ ・・・・・ ヨーク ７ ・・・・・ 回転軸 ８ ・・・・・ 回転子 ９ ・・・・・ ガイド部材 ９ａ、９ｂ ・・・・・ ガイド片 ９ｃ、９ｄ ・・・・・ 接合部 ９ｅ ・・・・・ 取り付け用孔 １０ ・・・・・ 取り付け金具 １１ ・・・・・ ベアリング ２１ ・・・・・ タイヤ ２２ ・・・・・ ハブ ２３ ・・・・・ スポーク ２４ ・・・・・ フレーム ２５ ・・・・・ 発電機本体 ２６ ・・・・・ リム ８１ ・・・・・ ブロックダイナモ ８２ ・・・・・ ハブダイナモ ８３ ・・・・・ ランプケース及びランプ ８４ ・・・・・ 回転子 ９１、９２ ・・・・・ 取り付け金具 1, 51 ······················································································· Magnet 6 ················ Rotation Shaft 8 Rotor 9 Guide member 9a, 9b Guide piece 9c, 9d Joint 9e Mounting hole 10 ··· Mounting bracket 11 ···· Bearing 21 ····· Tire 22 ···· Hub 23 ····· Spoke 24 ···· Frame 25 ···· Generator body 26 ··· ··· Rim 81 ····· Block dynamo 82 ···· Hub dynamo 83 ···· Lamp case and lamp 84 ··· Rotor 91, 92 ···· Mounting bracket
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成９年４月２４日[Submission date] April 24, 1997
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】発明の詳細な説明[Correction target item name] Detailed description of the invention
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は自転車用発電装置
に関する。The present invention relates to a bicycle power generator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、最も一般的な自転車用発電装置と
しては図６（ａ）に示すようなブロックダイナモ８１が
使用されている。図６（ａ）において、２１は自転車の
車輪に取り付けられたタイヤ（断面）面、２２は車輪に
固定されたハブ（車軸）、２３はスポーク、８３は自転
車の所定箇所に取り付けられるランプを示す。このブロ
ックダイナモ８１は、タイヤ２１の近傍の自転車フレー
ム（図示せず）に取り付けられ、一端に備えられた回転
子８４がタイヤ２１に図示しないバネで付勢され得るよ
うに配置されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a block dynamo 81 as shown in FIG. In FIG. 6A, reference numeral 21 denotes a tire (cross-section) surface attached to a bicycle wheel, reference numeral 22 denotes a hub (axle) fixed to the wheel, reference numeral 23 denotes a spoke, and reference numeral 83 denotes a ramp attached to a predetermined portion of the bicycle. . The block dynamo 81 is attached to a bicycle frame (not shown) near the tire 21, and is arranged such that a rotor 84 provided at one end can be urged by the tire 21 by a spring (not shown).
【０００３】ブロックダイナモ８１は、回転子８４に直
結された磁石（図示せず）と、磁石の周囲に囲設された
発電コイル（図示せず）を有し、タイヤ２１との摩擦で
回転子８４を回転させ、回転子８４に直結された磁石が
回転することにより、前記発電用コイルとの電磁作用に
よって電気出力を得る。回転子８４は直径約２ｃｍ前後
の金属製円筒型で、円周にローレットが施され、例え
ば、２６インチの自転車であれば、タイヤ２１の直径が
約６６ｃｍであるから、回転子８４に直結した磁石は、
タイヤの回転数の約３３倍の高速回転を生ずる。The block dynamo 81 has a magnet (not shown) directly connected to the rotor 84 and a power generating coil (not shown) surrounded by the magnet. By rotating the magnet 84 and rotating the magnet directly connected to the rotor 84, an electric output is obtained by an electromagnetic action with the power generating coil. The rotor 84 is a metal cylindrical type having a diameter of about 2 cm, and has a knurled circumference. For example, in the case of a 26-inch bicycle, the diameter of the tire 21 is about 66 cm. The magnet is
This produces a high speed rotation of about 33 times the tire speed.
【０００４】上記ブロックダイナモ８１は、ユニット化
されており、車体のフレームに外部から取り付けること
で容易に使用することができるため、ブロックダイナモ
自身の設計の自由度が大きく、広く一般に使用されてい
る。[0004] The block dynamo 81 is unitized and can be easily used by being externally attached to a frame of a vehicle body. Therefore, the block dynamo itself has a large degree of freedom in design and is widely used in general. .
【０００５】また、近年図６（ｂ）に示すタイプの自転
車用発電装置が知られている。この装置はハブダイナモ
と呼ばれ、ダイナモを車軸２２ａに同心状に配したもの
で、車輪のスポーク２３に結合され、且つ車軸２２ａに
対して回転自在に支持されたリング状の磁石Ｍｇ（ロー
タＲ）と、磁石Ｍｇの内側に同心的に配され且つ車軸２
２ａに固定されたコイルＣ（ステータＳ）とから構成さ
れる。このハブダイナモは、前記ブロックダイナモが車
輪の回転数に比して、ダイナモの回転子８４の回転数を
約３３倍にまで増大させることにより、所定の電力を得
ているのに対し、磁石Ｍｇの径を大きくとることにより
発電効率を上げて所定の電力を得るものであって、ダイ
ナモの回転子の回転数が車輪の回転数に比して低く抑え
られることにより、駆動力（使用者の負荷）を小さく設
定できる利点がある。Recently, a bicycle power generator of the type shown in FIG. 6 (b) has been known. This device is called a hub dynamo, in which the dynamo is arranged concentrically on the axle 22a, is connected to the spokes 23 of the wheel, and is rotatably supported on the axle 22a. ) And an axle 2 arranged concentrically inside the magnet Mg.
2a, and a coil C (stator S) fixed to 2a. The hub dynamo obtains a predetermined electric power by increasing the rotation speed of the dynamo rotor 84 to about 33 times as compared with the rotation speed of the wheel, while the block dynamo obtains a predetermined power. By increasing the diameter of the wheel, the power generation efficiency is increased to obtain a predetermined power, and the rotational speed of the dynamo rotor is suppressed to be lower than the rotational speed of the wheels, so that the driving force (user's Load) can be set small.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記い
ずれのダイナモであっても、磁気効率を上げるためにコ
イルを鉄心に巻き回したタイプを採用したものであるた
め、鉄心と磁石との間の吸引力が作用して、磁石（ロー
タ）の回転駆動力（使用者の負荷）はこの分大きくなっ
ているのが現状である。However, in any of the above dynamos, a type in which a coil is wound around an iron core in order to increase magnetic efficiency is employed, and therefore, the attraction between the iron core and the magnet is disadvantageous. At present, the force acts to increase the rotational driving force (user load) of the magnet (rotor) by this amount.
【０００７】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、駆動力負荷（使用者の負荷）を軽減した自転車用発
電装置の提供を目的としている。[0007] The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a bicycle power generation device with reduced driving force load (user load).
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、自転車の車輪の回転によ
って駆動されるロータと、自転車の固定部に取り付けら
れるステータとを備え、ロータとステータとの間に生じ
る電磁力によって発電するようにした自転車用発電装置
であって、ロータは、相異なる磁極を対面するように配
置して磁気ギャップを形成する少なくとも一対の磁石を
有し、ステータは、磁気ギャップを横切るように配置さ
れた少なくとも１つの空心コイルを有することを特徴と
するものである。請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載の自転車用発電装置であって、車輪とロータとの間
には、ロータの回転数を下げるための増速手段が設けら
れていることを特徴とするものである。請求項３に記載
の発明は、請求項２に記載の自転車用発電装置であっ
て、増速手段は、車輪に同軸的に固定されるとともにロ
ータの回転子に係合し、ロータの外径より大きく且つ車
輪の外径より小なるリング状のガイド部材で構成されて
いることを特徴とするものである。請求項４に記載の発
明は、請求項３に記載の自転車用発電装置であって、ガ
イド部材は、車輪のスポークに対して着脱可能に取り付
けられていることを特徴とするものである。請求項５に
記載の発明は、請求項４に記載の自転車用発電装置であ
って、ガイド部材は、互いに係脱自在な複数のガイド片
から構成されていることを特徴とするものである。さら
に上記目的を達成するため、請求項６に記載の発明は、
自転車の車輪の回転によって駆動されるロータと、自転
車の固定部に取り付けられるステータとを備え、ロータ
とステータとの間に生じる電磁力によって発電するよう
にした自転車用発電装置であって、ロータは、円周方向
に多極着磁され、隣接する異極近傍に磁気ギャップを形
成するリング状の磁石を有し、ステータは、磁気ギャッ
プを横切るように磁石に対面して配置された少なくとも
２つの空心コイルを有することを特徴とするものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 comprises a rotor driven by rotation of a bicycle wheel, and a stator mounted on a fixed portion of the bicycle. A bicycle power generator configured to generate electric power by an electromagnetic force generated between the stator and the stator, wherein the rotor has at least one pair of magnets arranged to face different magnetic poles to form a magnetic gap, The stator has at least one air-core coil disposed across the magnetic gap. According to a second aspect of the present invention, there is provided the bicycle power generator according to the first aspect, wherein a speed increasing means for lowering the rotation speed of the rotor is provided between the wheel and the rotor. It is a feature. The invention according to claim 3 is the bicycle power generator according to claim 2, wherein the speed increasing means is coaxially fixed to the wheel and engages with the rotor of the rotor, so that the outer diameter of the rotor is increased. It is characterized by being constituted by a ring-shaped guide member which is larger and smaller than the outer diameter of the wheel. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the bicycle power generator according to the third aspect, wherein the guide member is detachably attached to a spoke of the wheel. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the bicycle power generator according to the fourth aspect, wherein the guide member is constituted by a plurality of guide pieces that can be detachably engaged with each other. In order to further achieve the above object, the invention described in claim 6 is
A bicycle power generator comprising: a rotor driven by rotation of a bicycle wheel; and a stator attached to a fixed portion of the bicycle, wherein the generator generates electric power by electromagnetic force generated between the rotor and the stator. A ring-shaped magnet that is magnetized in the circumferential direction and forms a magnetic gap in the vicinity of the adjacent opposite pole, and the stator has at least two magnets arranged to face the magnet so as to cross the magnetic gap. It has an air core coil.
【０００９】[0009]
【作用】上記本発明では、車輪の回転により、磁石が回
転し、自転車の固定部分に取り付けられた空心コイル
が、この磁石間に設定された高磁束密度の磁気ギャップ
間を横切ることにより、この空心コイルに電流が流れて
発電され、コイルに接続されたランプ等が点灯する。こ
の際、磁気ギャップは回転する一対の磁極間に存在し、
コイルはヨーク等を持たないため、磁石間の吸引力はコ
イルには作用しない。According to the present invention, the rotation of the wheel causes the rotation of the magnet, and the air-cored coil attached to the fixed part of the bicycle crosses between the magnetic gaps having a high magnetic flux density set between the magnets. A current flows through the air-core coil to generate power, and a lamp or the like connected to the coil is turned on. At this time, the magnetic gap exists between the pair of rotating magnetic poles,
Since the coil has no yoke or the like, the attractive force between the magnets does not act on the coil.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は自転車用発電装置本
体の構造を示す断面図である。図１において、１は空心
コイル、２はコイルホルダ、３及び４はケース、５は磁
石、６はヨーク、７は回転軸、８は回転子、９はガイド
部材、１０は取り付け金具、１１はベアリングである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the structure of the bicycle power generator main body. In FIG. 1, 1 is an air-core coil, 2 is a coil holder, 3 and 4 are cases, 5 is a magnet, 6 is a yoke, 7 is a rotating shaft, 8 is a rotor, 9 is a guide member, 10 is a mounting bracket, and 11 is a mounting member. Bearings.
【００１１】ケース３は円筒形のケースであり、ケース
４がケース３の蓋に相当する。ケース３及びケース４の
中心部には一対のベアリング１１によってケース３、４
に支持される回転軸７が嵌合し、回転軸７の一端にはリ
ング状のガイド部材９と係合する回転子８が固定されて
いる。ケース３及び４は取り付け金具１０で自転車の固
定部であるフレームに固定される。The case 3 is a cylindrical case, and the case 4 corresponds to a lid of the case 3. Cases 3 and 4 are provided at the center of the cases 3 and 4 by a pair of bearings 11.
The rotating shaft 7 supported by the rotary shaft 7 is fitted, and a rotor 8 that engages with a ring-shaped guide member 9 is fixed to one end of the rotating shaft 7. The cases 3 and 4 are fixed to a frame, which is a fixing portion of the bicycle, with a mounting bracket 10.
【００１２】ケース３の円筒状内壁には、コイルホルダ
２が固定されており、このコイルホルダ２には、その円
周方向に沿って４個、等間隔に空心コイル１が支持され
ている。磁石５は、前記回転軸７に固定された一対のヨ
ーク６の外縁部に固定され、前記空心コイル１を挟んで
その異なる磁極が対面するように、片側に各々４個ずつ
等間隔に配置されている。よって前記空心コイル１がス
テータＳを構成し、前記磁石５とヨーク６とでロータＲ
を構成する。A coil holder 2 is fixed to the cylindrical inner wall of the case 3, and the coil holder 2 supports four air-core coils 1 at equal intervals along the circumferential direction. The magnets 5 are fixed to outer edges of a pair of yokes 6 fixed to the rotating shaft 7, and are arranged at equal intervals of four on each side so that different magnetic poles face each other with the air-core coil 1 interposed therebetween. ing. Therefore, the air-core coil 1 forms a stator S, and the magnet 5 and the yoke 6
Is configured.
【００１３】回転子８は、ダイナモ外に設けられたガイ
ド部材９（後述する）に係合し、ガイド部材９が回転駆
動されることにより回転し、回転を磁石５（ロータ）に
伝達する。ガイド部材９と回転子８との係合構造は、例
えば、ガイド部材９の回転を回転子８に効率よく伝達す
るため、歯車の構造にしたり、又ガイド部材９は樹脂製
の部材で回転子８は周囲がゴム等の摩擦係数が大きい材
料からなるローラー等を用いたりすることができる。ま
た、両方の係合関係をさらに確実にするため、回転子８
をガイド部材９に圧接するためのスプリング機構を持た
しても良い。The rotor 8 is engaged with a guide member 9 (described later) provided outside the dynamo, rotates by driving the guide member 9 to rotate, and transmits the rotation to the magnet 5 (rotor). The engagement structure between the guide member 9 and the rotor 8 may be, for example, a gear structure in order to efficiently transmit the rotation of the guide member 9 to the rotor 8, or the guide member 9 may be a resin member. For the roller 8, a roller or the like made of a material having a large friction coefficient such as rubber can be used. Further, in order to further ensure the engagement relationship between the two, the rotor 8
May be provided with a spring mechanism for pressing the guide member 9 against the guide member 9.
【００１４】次に、図２（ａ）及び図２（ｂ）に図１の
装置本体２５を自転車に装着した状態を示す。図におい
て、装置本体２５は取り付け金具１０により、自転車の
固定部であるフレーム２４に取り付けられている。一
方、ガイド部材９は車軸と同心的に固定されたハブ２２
を中心とするように自転車のスポーク２３に取り付け金
具９１、９２で固定されている。Next, FIGS. 2A and 2B show a state in which the apparatus main body 25 of FIG. 1 is mounted on a bicycle. In the figure, an apparatus main body 25 is attached to a frame 24 which is a fixed portion of a bicycle by an attachment fitting 10. On the other hand, the guide member 9 is a hub 22 concentrically fixed to the axle.
Are fixed to the spokes 23 of the bicycle so as to be centered by mounting brackets 91 and 92.
【００１５】図３（ａ）、（ｂ）はガイド部材９の詳細
を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部側面
図である。ガイド部材９は、リング状部材を２分したガ
イド片９ａ、９ｂからなり、その両端に形成した突起９
ｃ、及び孔部９ｄで互いに嵌合して１つのリング状部材
を構成され、２つの片に分解可能となっている。図示は
しないが、ガイド片９ａ、９ｂの一端は回転可能に接合
し、他端のみを分離可能とすることもできる。FIGS. 3A and 3B are views showing details of the guide member 9, in which FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a partial side view. The guide member 9 comprises guide pieces 9a and 9b obtained by dividing the ring-shaped member into two parts, and protrusions 9 formed on both ends thereof.
c and the hole 9d fit together to form one ring-shaped member, which can be disassembled into two pieces. Although not shown, one end of each of the guide pieces 9a and 9b can be rotatably joined, and only the other end can be separated.
【００１６】このガイド片９ａ、９ｂには図に示すよ
う、円周方向に沿って所定の間隔にて取り付け孔９ｅが
形成されている。この取り付け孔９ｅは、図３（ｂ）に
示すように取り付け金具のビス９２が挿入されるための
もので、スポーク２３を取り付け金具の折曲片９１とガ
イド部材９とで挟み、ビス９２を締め付けることによ
り、ガイド部材９をスポーク２３（車輪）上に固定する
のである。As shown in the figure, mounting holes 9e are formed in the guide pieces 9a and 9b at predetermined intervals along the circumferential direction. As shown in FIG. 3 (b), the mounting holes 9e are for inserting screws 92 of the mounting bracket, and the spokes 23 are sandwiched between the bent pieces 91 of the mounting bracket and the guide member 9, and the screws 92 are inserted. By tightening, the guide member 9 is fixed on the spokes 23 (wheels).
【００１７】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、装置本体の
空心コイル１及び磁石５の配置及び発電波形を示す図で
ある。４個の空心コイル１は、先に述べたように回転軸
７を中心とした円周上に互いに略９０゜の位置関係でケ
ースに固定配置されている。８個の磁石５は、空心コイ
ル１を２個の磁石対で挟むようにヨークに固着されてお
り、回転軸７と共に回転する。FIGS. 4 (a) and 4 (b) are diagrams showing the arrangement of the air-core coil 1 and the magnet 5 of the apparatus main body and the power generation waveform. As described above, the four air-core coils 1 are fixedly arranged on the case in a positional relationship of about 90 ° with each other on the circumference around the rotation shaft 7. The eight magnets 5 are fixed to the yoke so as to sandwich the air-core coil 1 between the two magnet pairs, and rotate together with the rotating shaft 7.
【００１８】図４では、丁度磁石５が空心コイル１と重
なった位置にある場合を示しており、磁石５の回転軸７
に対する半径方向の長さが略有効鎖交長Ｌとなってい
る。従って有効鎖交長Ｌにおける磁石対の間の磁束密度
をＢ（ガウス）とし、また、回転時の磁石５の平均線速
度をｖ、１個の空心コイル１の巻き数をＮとすると、発
電電圧Ｅは、Ｅ＝８・Ｂ・ｖ・Ｌ・Ｎとなり、図（ｂ）
に示す出力波形で言えば、最大値と最小値の差が発電電
圧である。FIG. 4 shows a case where the magnet 5 is located exactly at the position where the magnet 5 overlaps with the air-core coil 1.
Is approximately the effective interlinkage length L. Therefore, assuming that the magnetic flux density between the magnet pairs at the effective linkage length L is B (Gauss), the average linear velocity of the magnet 5 during rotation is v, and the number of turns of one air-core coil 1 is N, power generation The voltage E becomes E = 8 · B · v · L · N, and FIG.
Speaking of the output waveform shown in FIG. 7, the difference between the maximum value and the minimum value is the generated voltage.
【００１９】次に本実施例の動作を説明する。自転車の
車輪が回転すると、ガイド部材９が車輪と共に回転し、
その回転は回転子８に伝達され回転子８の回転軸７を経
て、磁石を装着されたヨーク６が回転する。この際、ガ
イド部材９の直径は装着する自転車にもよるが、少なく
とも回転子８の直径より大きくして、増速されて磁石
（ロータ）に伝達されることが望ましい。Next, the operation of this embodiment will be described. When the wheel of the bicycle rotates, the guide member 9 rotates with the wheel,
The rotation is transmitted to the rotor 8 and passes through the rotation shaft 7 of the rotor 8 to rotate the yoke 6 on which the magnet is mounted. At this time, although the diameter of the guide member 9 depends on the bicycle to be worn, it is desirable that the diameter of the guide member 9 be at least larger than the diameter of the rotor 8 to be transmitted to the magnet (rotor) at an increased speed.
【００２０】磁石５と空心コイル１とによる発電の原理
は、周知のところである。本実施例にあっては、互いに
対向する極が異極となるように磁石が装着されているの
で、磁束は空心コイル１を通過するように形成され、ヨ
ーク６を経由してループ状に形成される。従って、例で
は４個の固定空心コイル１と４対の回転磁石５で空心コ
イル１に交差する磁束が変化することにより空心コイル
１に起電力が発生する。４個の空心コイル１は互いに直
列に接続され外部に接続されたランプ等に電力を供給す
る。この際、空心コイル１は、磁石５による吸引力を受
けないから、磁石５の回転負荷は極めて小である。The principle of power generation by the magnet 5 and the air-core coil 1 is well known. In this embodiment, since the magnets are mounted so that the poles facing each other are different poles, the magnetic flux is formed so as to pass through the air-core coil 1 and is formed in a loop through the yoke 6. Is done. Therefore, in the example, an electromotive force is generated in the air-core coil 1 by changing the magnetic flux crossing the air-core coil 1 by the four fixed air-core coils 1 and the four pairs of rotating magnets 5. The four air-core coils 1 are connected in series with each other and supply power to a lamp or the like connected to the outside. At this time, since the air-core coil 1 does not receive the attractive force of the magnet 5, the rotational load of the magnet 5 is extremely small.
【００２１】図５は、上記実施例における磁石５と空心
コイルとの関係の変形例である。図５においては、周方
向に多極磁化した１枚のリング状磁石５を利用し、分割
された磁石の数を周方向に沿って８個用意し、これに対
向して扇型の空心コイル１を等間隔に４個配したもので
ある。この例にあっては、磁束は隣接する分割磁極間に
生じ、この磁束を空心コイル１の２側辺部分が、磁石５
の回転により相対的に横切るようにしたものである。磁
束密度は先の実施例に比較し、低下するが構成は簡単と
なり、装置の小型軽量化に好適である。FIG. 5 shows a modification of the relationship between the magnet 5 and the air-core coil in the above embodiment. In FIG. 5, one ring-shaped magnet 5 multipolarized in the circumferential direction is used, and eight divided magnets are prepared along the circumferential direction. 4 are arranged at equal intervals. In this example, the magnetic flux is generated between the adjacent divided magnetic poles, and the magnetic flux is generated by the two side portions of the air-core coil 1 by the magnet 5.
Are relatively crossed by the rotation of. The magnetic flux density is lower than that of the previous embodiment, but the configuration is simpler, which is suitable for reducing the size and weight of the apparatus.
【００２２】なお、上記実施例において、ベアリング１
１として単なるボールベアリングを示しているが、自転
車のスピード減速時に、磁石（ロータ）のフライホイー
ル効果を利用するために、ラッチ機構を備えたベアリン
グ１１とすることもできる。これによって、自転車に急
ブレーキをかけた場合など、磁石は慣性で回転し続け、
発電電力が急激に低下するを避け、照明効果をしばらく
維持することも可能となる。In the above embodiment, the bearing 1
Although a simple ball bearing is shown as 1, the bearing 11 may be provided with a latch mechanism in order to utilize the flywheel effect of a magnet (rotor) when the bicycle speed is reduced. This allows the magnet to continue to rotate due to inertia, such as when braking suddenly on a bicycle,
It is also possible to avoid a sudden drop in the generated power and maintain the lighting effect for a while.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明の自転車用発電装置によれば、固
定子であるコイルとロータである磁石との間に磁気吸引
力が発生しないため、駆動力を小さくでき、使用者のペ
ダル操作への負荷が軽減できる。また、ガイドリング等
を外部から、スポークに固定するなどして取り付けるこ
とができるため、使用者による取り付け作業が極めて容
易である。According to the power generator for a bicycle of the present invention, no magnetic attraction force is generated between the coil as the stator and the magnet as the rotor, so that the driving force can be reduced and the operation of the pedal by the user can be reduced. Load can be reduced. Further, since the guide ring and the like can be attached to the spokes from the outside by fixing them to the spokes, the attachment work by the user is extremely easy.
Claims (6)
ロータと、 自転車の固定部に取り付けられるステータとを備え、 前記ロータとステータとの間に生じる電磁力によって発
電するようにした自転車用発電装置であって、 前記ロータは、相異なる磁極を対面するように配置して
磁気ギャップを形成する少なくとも一対の磁石を有し、 前記ステータは、前記磁気ギャップを横切るように配置
された少なくとも１つの空心コイルを有することを特徴
とする自転車用発電装置。1. A bicycle power generator comprising: a rotor driven by rotation of a wheel of a bicycle; and a stator attached to a fixed portion of the bicycle, wherein power is generated by electromagnetic force generated between the rotor and the stator. Wherein the rotor has at least one pair of magnets arranged to face different magnetic poles to form a magnetic gap, and the stator has at least one air core arranged to cross the magnetic gap. A power generator for a bicycle, comprising a coil.
タの回転数を下げるための増速手段が設けられているこ
とを特徴とする請求項１記載の自転車用発電装置。2. The bicycle power generator according to claim 1, wherein a speed increasing means for reducing the rotation speed of the rotor is provided between the wheel and the rotor.
れるとともに前記ロータの回転子に係合し、 前記ロータの外径より大きく且つ車輪の外径より小なる
リング状のガイド部材で構成されていることを特徴とす
る請求項２記載の自転車用発電装置。3. The ring-shaped guide member fixed to the wheel coaxially and engaged with the rotor of the rotor, wherein the speed increasing means is larger than the outer diameter of the rotor and smaller than the outer diameter of the wheel. The bicycle power generator according to claim 2, wherein:
して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請
求項３記載の自転車用発電装置。4. The bicycle power generator according to claim 3, wherein the guide member is detachably attached to a spoke of a wheel.
数のガイド片から構成されていることを特徴とする請求
項４記載の自転車用発電装置。5. The bicycle power generator according to claim 4, wherein said guide member is constituted by a plurality of guide pieces which can be freely disengaged from each other.
ロータと、 自転車の固定部に取り付けられるステータとを備え、 前記ロータとステータとの間に生じる電磁力によって発
電するようにした自転車用発電装置であって、 前記ロータは、円周方向に多極着磁され、隣接する異極
近傍に磁気ギャップを形成するリング状の磁石を有し、 前記ステータは、前記磁気ギャップを横切るように前記
磁石に対面して配置された少なくとも２つの空心コイル
を有することを特徴とする自転車用発電装置。6. A power generator for a bicycle, comprising: a rotor driven by rotation of a wheel of a bicycle; and a stator attached to a fixed portion of the bicycle, wherein power is generated by electromagnetic force generated between the rotor and the stator. Wherein the rotor has a ring-shaped magnet that is multipolar magnetized in a circumferential direction and forms a magnetic gap in the vicinity of an adjacent different pole, and the stator is configured such that the magnet crosses the magnetic gap. A bicycle power generator having at least two air-core coils disposed facing the vehicle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21548896A JPH1052017A (en) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | Generator device for bicycle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21548896A JPH1052017A (en) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | Generator device for bicycle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1052017A true JPH1052017A (en) | 1998-02-20 |
Family
ID=16673223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21548896A Pending JPH1052017A (en) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | Generator device for bicycle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1052017A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320364A (en) * | 2001-04-18 | 2002-10-31 | Kochi Univ Of Technology | Permanent magnet generator |
| US6975044B2 (en) * | 2002-12-20 | 2005-12-13 | Isao Takahashi | Generator |
| KR100947882B1 (en) | 2007-09-20 | 2010-03-17 | 김진섭 | A Generating Device for a Bicycle |
| WO2010104156A1 (en) * | 2009-03-13 | 2010-09-16 | 株式会社ブリヂストン | Power generation device in tire |
| JP2017034836A (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | ヤマウチ株式会社 | Power generator |
| WO2017145416A1 (en) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | スター精密株式会社 | Manual cart |
| JP2022513784A (en) * | 2018-12-24 | 2022-02-09 | 華▲豊▼科技企業股▲分▼有限公司 | Wind power generator |
-
1996
- 1996-07-26 JP JP21548896A patent/JPH1052017A/en active Pending
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