JPH11150928A

JPH11150928A - 自転車用発電機

Info

Publication number: JPH11150928A
Application number: JP9315318A
Authority: JP
Inventors: Hideo Niikura; 英生新倉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-11-17
Filing date: 1997-11-17
Publication date: 1999-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】既存の自転車に後付けで取り付けることが可
能であると共に組立が容易で車軸に溝を形成するなどの
加工を必要としない自転車用発電機を提供することと課
題とする。【解決手段】車輪１７の車軸２２と同軸上に配置され
る発電用コイル８を有するステータ部２と、車輪と一緒
に回転するマグネット１４を有するロータ部３とから成
る自転車用発電機１であって、ステータ部は自転車のホ
ーク１９又はフレームに取付可能とされ、ロータ部は自
転車のハブ１８に上記ステータ部と対向するように取付
可能とされた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は新規な自転車用発電
機に関する。詳しくは、既存の自転車に後付けで取り付
けることが可能であると共に組立が容易で車軸に溝を形
成するなどの加工を必要としない技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車軸と同軸上に設けられ、車輪が
回転されることによって発電が行われる自転車用発電機
がある。

【０００３】すなわち、図９び図１０に示すように、自
転車ａの前輪ｂの車軸ｃの外周面に発電用コイルｄ、
ｄ、・・・が配設され、該車軸ｃに軸受ｅ、ｅを介して
回転自在に支持されたハブｆの内周面にマグネットｇ、
ｇ、・・・を上記発電用コイルｄ、ｄ、・・・と対向す
るように配設して成るものｈである。

【０００４】このような自転車用発電機ｈは、車輪の回
転力によって発電を行うものであり、図９に示すタイヤ
ｉから回転力を得て発電するものｊに比べて、力のロス
が少なくて発電効率が良く、さらに、発電のＯＮ／ＯＦ
Ｆを電気的に行うことができる等の利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の自転車用発電機ｈは、ハブｆに内蔵された特別なも
のであるので、既存の自転車に取り付けることはでき
ず、車輪毎交換する必要がある。

【０００６】また、発電機ｈが軸受ｅ、ｅに挟まれた構
造になっているため、車軸ｃに溝ｋを形成して、該溝ｋ
に引出用のコードｌを通さなければならない。そして、
車軸ｃに溝ｋを形成することは、コストアップの原因と
なるし、また、車軸ｃの機械的強度が低下するという問
題がある。

【０００７】そこで、本発明は、既存の自転車に後付け
で取り付けることが可能であると共に組立が容易で車軸
に溝を形成するなどの加工を必要としない自転車用発電
機を提供することと課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明自転車用発電機
は、上記した課題を解決するために、ステータ部は自転
車のホーク又はフレームに取付可能とされ、ロータ部は
自転車のハブに上記ステータ部と対向するように取付可
能とされたものである。

【０００９】従って、本発明自転車用発電機にあって
は、既存の自転車に後付けで取り付けることができると
共に、コードの引き出しのために車軸に溝を形成する必
要が無い。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明自転車用発電機の
実施の形態を添付図面を参照して説明する。

【００１１】自転車用発電機１はステータ部２とロータ
部３とから成る。

【００１２】ステータ部２は、ほぼ円形の側面形状をし
たハウジング４を有し、該ハウジング４の中心部には取
付孔５が形成されている。ハウジング４のほぼ上方寄り
の部分にはには、中心寄りの部分から側縁に至る切欠６
が形成されている。また、ハウジング４の内側面（マグ
ネット３に対向する面）の周縁部には切欠６の部分の除
いて周壁７が形成されている。

【００１３】そして、ハウジング４の内側面には発電用
コイル８、８、・・・が上記取付孔５を中心として円弧
状に配列されるように取着されている。

【００１４】ロータ部３は２分割可能に、２つの構成要
素９ｕ、９ｄによって構成されている。

【００１５】各構成要素９ｕ、９ｄは、半円形の板状を
した基板１０を有し、該基板１０の直線状の縁部の中央
には半円形の切欠１１が形成されている。そして、該切
欠１１の縁の外面、即ちステータ部２と対向する面と反
対側の面、側の縁から環部形成部１２が突設され、該環
部形成部１２の両端からは上記直線状の縁部に沿う共締
め部１３、１３が突設されている。

【００１６】そして、基板１０の内面、即ち、ステータ
部２と対向する側の面には、マグネット１４、１４、・
・・が円弧状に並ぶように配設されている。そして、各
マグネット１４、１４、・・・の間には、基板１０の半
径方向に延びるスポーク用のギャップ１５、１５、・・
・が形成されている。そして、各マグネット１４、１
４、・・・はスポーク用ギャップ１５、１５、・・・を
境にしてその極性が反転するように配列されている（図
５に極性を示す。）。

【００１７】そして、ロータ部３は自転車１６の前部車
輪１７のハブ１８に外嵌状に取り付けられ、また、ステ
ータ部２はホーク１９に取り付けられる。

【００１８】ロータ部３のハブ１８への取付は、以下の
ように為される。

【００１９】２つの構成要素９ｕ、９ｄでハブ１８をそ
の軸に直交する方向から挟むようにして、その環部形成
部１２、１２によって包み込むようにして、２つの構成
要素９ｕ、９ｄを付き合わせる。このとき、互いの共締
め部１３と１３及び１３と１３同士が重ね合わせられ
る。また、各マグネット１４、１４、・・・の間のスポ
ーク用ギャップ１５、１５、・・・にスポーク２０、２
０、・・・を位置させる。そこで、２つの構成要素９
ｕ、９ｄの共締め部１３と１３及び１３と１３同士をネ
ジ２１、２１（図では一方のもののみ示す。）で結合す
る。このようにして、環部形成部１２、１２によってハ
ブ１８を締め付けた状態でロータ部３がハブ１８に外嵌
状に取り付けられる。

【００２０】また、ステータ部２のホーク１９への取付
は、以下のようにして為される。

【００２１】先ず、車軸２２をホーク１９に取り付ける
ための車軸取付ナットの一方２３を取り外し、車軸２２
の螺軸部２２ａのうちホーク１９の切欠１９ａから外方
へ突出した部分をステータ部２の取付孔５に挿通し、該
螺軸部２２ａの取付孔５から突出した部分に上記車軸取
付ナット２３を締め付け、これによって、ステータ部２
がホーク１９に取り付けられる。このとき、ホーク１９
の切欠１９ａが形成された先端部との境にある下向きの
段差部１９ｂがステータ部２のハウジング４に形成され
た切欠６の奥縁６ａに当接し、ホーク１９のうち該段差
部１９ｂから上の部分が切欠６に沿って位置する。

【００２２】以上のようにして、ステータ部２がホーク
１９に取り付けられ、また、ロータ部３がハブ１７に取
り付けられることによって、ステータ部２の発電用コイ
ル８、８、・・・とロータ部３のマグネット１４、１
４、・・・とが対向される。

【００２３】しかして、車輪１７が回転すると、発電用
コイル８、８、・・・に電流が生じる。そこで、例え
ば、ランプ２４の電源として使用する場合、図７に示す
ように、各発電用コイル８、８、・・・を直列に接続
し、これをスイッチ２５を介してランプに接続しておけ
ば、スイッチ２５をＯＮとした状態で車輪１７を回転さ
せれば、ランプ２４が点灯することとなる。なお、発電
用コイル８、８、・・・は図７に示すような直列接続で
はなく、並列に接続してもかまわない。

【００２４】上記自転車用発電機１にあっては、ステー
タ部２をホーク１９に取り付け、ロータ部３をハブ１８
に外嵌状に取り付けることによって、自転車１６に装着
することができるので、既存の自転車にいわゆる後付で
取り付けることができる。

【００２５】また、ステータ部２はホーク１９に取着さ
れるので、給電用のコード２６はホークに沿って引き出
すことができ、給電用コードの引出のために車軸に溝を
形成する必要がない。

【００２６】そして、ロータ部３は２つの構成要素９
ｕ、９ｄに分割できるように構成されているので、ハブ
１８への取付作業を容易に行うことができる。

【００２７】さらに、ロータ部３の各マグネット１４、
１４、・・・の間にはスポーク２０、２０、・・・を通
すスポーク用ギャップ１５、１５、・・・が形成されて
いるため、該スポーク用ギャップ１５、１５、・・・に
スポーク２０、２０、・・・を位置させることによっ
て、マグネット１４、１４、・・・と発電用コイル８、
８、・・・との間の間隔を小さくして、発電用コイル
８、８、・・・を通る磁束をより強くすることができ
る。

【００２８】図８は本発明自転車用発電機の変形例を示
すものである。

【００２９】該自転車用発電機１Ａは、ロータ部３にス
テータ部２の外周部を覆う覆い部を設けた点で上記自転
車用発電機１と異なり、その他の部分は上記自転車用発
電機１におけると同様であるので、該異なる部分につい
て詳細に説明し、その他の部分については、上記自転車
用発電機１における同様の部分に付した符号と同じ符号
を付して説明を省略する。

【００３０】ロータ部３には環状をした覆い体２７が取
着されている。覆い体２７は環状をした取着部２７ａと
同じく環状をし取着部２７ａより一回り大きな覆い部２
７ｂとが中間部２７ｃを介して一体に形成されて成り、
取着部２７ａが基板１０、１０の外周縁部に取着されて
いる。

【００３１】しかして、上記したようにステータ部２が
ホーク１９に、また、ロータ部３がハブ１８にそれぞれ
取り付けられると、覆い体２７の覆い部２７ｂがステー
タ部２の周壁７の外側に位置するようになり、これによ
って、ステータ部２とロータ部３との間の隙間が覆い部
２７ｂによって覆われることになる。

【００３２】この変形例にかかる自転車用発電機１Ａに
あっては、ステータ部２の周壁７の外側が覆い体２７の
覆い部２７ｂによって覆われ、ステータ部２とロータ部
３との間の隙間が覆われるので、ステータ部２とロータ
部３との間の隙間に異物が入り込んでしまうことを防止
することができる。

【００３３】なお、覆い体２７のうち取着部２７ａの後
端部を除く部分にスポーク２０、２０、・・・を挿通す
るための切欠２８、２８、・・・を形成しておくと良
い。また、該覆い体２７のロータ部３への取付は、ロー
タ部３をハブ１８に取り付けた後に上記切欠２８、２
８、・・・にスポーク２０、２０、・・・を挿入してい
き、そして、取着部２７ａの後端部を図示しないネジに
よって基板１０、１０に固定するようにすればよい。こ
の場合、覆い体２７もロータ部３と同様に２分割可能に
しておくと、ロータ部３への取付の作業を行いやすい。

【００３４】なお、覆い部はステータ部２に設け、該覆
い部がロータ部２の外周部を覆うようにしても同様の効
果を得ることができる。

【００３５】また、上記実施の形態では、ロータ部３を
前部車輪１７のハブ１８に取り付けたものを示したが、
後部車輪のハブに取り付けるようにしても良いことは勿
論である。この場合、ステータ部２はフレームのうちシ
ートステイに取り付けられることになる。

【００３６】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明自転車用発電機は、車輪の車軸と同軸上に配
置される発電用コイルを有するステータ部と、車輪と一
緒に回転するマグネットを有するロータ部とから成る自
転車用発電機であって、ステータ部は自転車のホーク又
はフレームに取付可能とされ、ロータ部は自転車のハブ
に上記ステータ部と対向するように取付可能とされたこ
とを特徴とする。

【００３７】従って、本発明自転車用発電機にあって
は、既存の自転車に後付けで取り付けることができると
共に、コードの引き出しのために車軸に溝を形成する必
要が無い。

【００３８】また、請求項２に記載した発明にあって
は、ロータ部のマグネットが配設された面に車輪のスポ
ークが挿通される溝を形成したので、ロータ部のマグネ
ットをステータ部の発電用コイルに可能な限り近づける
ことができ、発電用コイルを通る磁束を強くすることが
できる。

【００３９】さらに、請求項３及び請求項４に記載した
発明にあっては、ロータ部を、軸に直交する方向に分割
可能に形成し、ハブにそれを軸に直交する方向から挟持
するようにして取り付けるようにしたので、ハブへの取
付を容易に行うことができる。

【００４０】さらにまた、請求項５乃至請求項８に記載
した発明にあっては、ステータ部及びロータ部の一方の
外周部から他方の側へ突出した覆い部を形成し、該覆い
部が他方の外周部に近接して位置するようにしたので、
ステータ部とロータ部との間の隙間が覆い部によって覆
われ、ステータ部とロータ部との間に異物が入ってしま
うことを防止することができる。

【００４１】なお、上記した実施の形態において示した
各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際し
て行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これ
らによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されるこ
とがあってはならないものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２乃至図７と共に本発明自転車用発電機の実
施の形態を示すものであり、本図は自転車用発電機を取
り付けた自転車を示す側面図である。

【図２】ホークに取り付けられた自転車用発電機を示す
側面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図４】ステータ部のロータ部に対向する面を示す側面
図である。

【図５】ロータ部のステータ部に対向する面を示す側面
図である。

【図６】ロータ部を各構成要素に分割して示す正面図で
ある。

【図７】発電用コイルの接続例を示す図である。

【図８】変形例を示す断面図である。

【図９】図１０と共に従来の自転車用発電機の一例を示
すものであり、本図は自転車用発電機を取り付けた自転
車を示す側面図である。

【図１０】要部の断面図である。

【符号の説明】

１…自転車用発電機、２…ステータ部、３…ロータ部、
８…発電用コイル、１４…マグネット、１５…スポーク
用ギャップ（スポークを挿通する溝）、１７…前部車輪
（車輪）、１８…ハブ、１９…ホーク、２０…スポー
ク、２２…車軸、１Ａ…自転車用発電機、２７ｂ…覆い
部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪の車軸と同軸上に配置される発電用
コイルを有するステータ部と、車輪と一緒に回転するマ
グネットを有するロータ部とから成る自転車用発電機で
あって、ステータ部は自転車のホーク又はフレームに取付可能と
され、ロータ部は自転車のハブに上記ステータ部と対向するよ
うに取付可能とされたことを特徴とする自転車用発電
機。
【請求項２】上記ロータ部のマグネットが配設された
面には車輪のスポークが挿通される溝が形成されたこと
を特徴とする請求項１に記載の自転車用発電機。
【請求項３】ロータ部は、軸に直交する方向に分割可
能に形成され、ハブにそれを軸に直交する方向から挟持するようにして
取り付けられるようにしたことを特徴とする請求項１に
記載の自転車用発電機。
【請求項４】ロータ部は、軸に直交する方向に分割可
能に形成され、ハブにそれを軸に直交する方向から挟持するようにして
取り付けられるようにしたことを特徴とする請求項２に
記載の自転車用発電機。
【請求項５】ステータ部及びロータ部の一方の外周部
から他方の側へ突出した覆い部を形成し、該覆い部が他
方の外周部に近接して位置するようにしたことを特徴と
する請求項１に記載の自転車用発電機。
【請求項６】ステータ部及びロータ部の一方の外周部
から他方の側へ突出した覆い部を形成し、該覆い部が他
方の外周部に近接して位置するようにしたことを特徴と
する請求項２に記載の自転車用発電機。
【請求項７】ステータ部及びロータ部の一方の外周部
から他方の側へ突出した覆い部を形成し、該覆い部が他
方の外周部に近接して位置するようにしたことを特徴と
する請求項３に記載の自転車用発電機。
【請求項８】ステータ部及びロータ部の一方の外周部
から他方の側へ突出した覆い部を形成し、該覆い部が他
方の外周部に近接して位置するようにしたことを特徴と
する請求項４に記載の自転車用発電機。