201111218 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係、關於，使具有發電機構的回轉部與自行車麵 胎的頂部接觸並發電的自行車 丁早用的外部回轉型發電機。 【先前技術】 此種發電機為，將具有發带 赞包機構的回轉部以能夠從正 面壓到自行車輪胎的頂面（接 、鞍地面、胎面亦同）的方式举 設在自行車之車架上。 v 具體言之，將發電機固定考 巧㈡疋态固叱在罪近自行車之車架
的後下叉上的主轴的位罟卜，M 糟由設於該發電機固定器的 2支臂而支撐的支持軸，而以 j 口轉的方式支撐回轉部（專 利文獻1 )。 為了防止和輪胎的滑動，而在回轉部表面以顆粒加工 等方式形成凹凸，並施以防鏽用的電鍍。 但沙或小石頭夾入輪胎_，使得回轉部表面 的電鐘提早耗損，或者使並 主工 H、凹凸功失。因此’造成回轉部 表面生鑛、對輪胎滑動而使發電不穩定的問題。 本案發明人’在回轉部的表面袭設筒狀的橡膠 ’以嘗試要達成防止回轉部表面的損耗及滑動。/ 專利文獻 專利文獻1 :實公昭57_151〇2 【發明内容】 發明欲解決的課題 在回轉部的表面裝設橡膠套的效果高於預期，但是， 201111218 在，統的發電機固定器’用於在兩端支撐回轉部的支持軸 之煮&成麻煩，無法容易地更換橡膠套，而造成新的問題。 本發明揭路忐夠容易地更換裝設在回轉部的橡膠套之 自行車用的外部回轉型發電器（以下僅稱之為「發電器」）。 解決課題之手段 申請專利範圍第1項的人力發電機（4)係為：使以能 夠回轉的方式固持於固定於自行車的車架⑴的發電機固 定器⑷的回轉部⑴，抵著自行車的輪胎（2)的頂部 (20)回轉’藉此’以包含於回轉部（5)的發電機構（⑺ 進行發電的自行車用的外部回轉型人力發電機（4)中，藉 由兩端固持於發電機固定器（6)上的2支臂（7) (7〇) 之間的支持轴（41) ’以能夠回轉的方式固持回轉部⑴， 回轉部（5)的外周面設有筒狀的橡膠套（5g) 支臂（7) (70)之中，一方的# 方的# (7)可對發電機固定养 ⑷及支持軸"U裝卸，將該臂⑺卸除即可進行回 轉部（5)的橡膠套（5〇)的更換。 申月專利範圍第2項為’在申請專利範圍第^項的人 力發電機中，發電機以器⑷包含··具有2支臂⑺ (70)的基部（6〇)和壓 … ，以基部（6〇)和壓板
Cbd)攸上下方向夾住自 ,單的車木（1)的2支後下叉（14) (1 4 )的主軸（1 3 )側部分 刀以螺栓（65)固定裝設兩者。 申請專利範圍第3項為，在中& 所述之人力發電機中，上过㈣乾圍第1或2項 电獨^上迷2支臂（7) (7〇)中 一方的臂（70)的基端的頭 ； 碩邛（71 )，精由軸（72)以能 201111218 在接近離開輪胎⑴的方向上轉動的方式固持在基部（6。) 上’在一方的臂⑺的基端形成和該軸（72)嵌合的卡合 部，在該臂⑺的自由端，設置承受回轉部⑴ 的支持軸（41)的承受部（74)。 申明專利範圍第4項為’在申請專利範圍第1至3項 所述之人力發電機中，發電機固定器⑷的基部"〇)係 為’由具有臂⑺（70)的主基部（61)、能夠相對該主 基部於接近離開輪胎（21 , 彻的方向上滑動的輔助基部（62 ) 所構成，在辅助基部（62) ±，靠近滑動方向的一端設置 長孔（62a)，另一端側開設螺孔（62c)，壓板（63)上 開設螺检插入孔（63c)，將插入穿過辅助基部（62)的長 孔（62a)的螺栓（64)和主基部（61)的螺孔（6ic)螺 合以定位固定輔助基部（62)，將插入壓板（63)的螺栓 插入孔（63c)的螺栓（65)和輔助基部（62)的螺孔（62c) 螺合，將發電機固定器（6)固定於後下叉（14)(")， 輔助基部（62)係為’能夠在對主基部（61 ) &滑動方向 拔除’而且在滑動面内18〇度反轉的狀態中也能夠嵌入主 基部（61 )。 申清專利I巳圍第5項為，在申請專利範圍第丄至4項 所述之人力發電機中，回轉部（5)$，從裝有橡膠套（5〇; 的部分到橡膠套（50 )的拔出側無階差，橡膠套（50 )為， 在與輪胎（2)相接寬度方向的中央部形成跨越全周的隆起 部（5 0 a )。 發明之效果 201111218 申請專利範圍第1及3項的人力發電機（4),因為聿 設於回轉部（5 )的橡膠套（50 )和輪胎（2 )的頂部（2〇 ) 接觸而使回轉部（5)回轉，而能夠解決回轉部（5)和輪 胎（2)直接接觸而造成的問題。再者，橡膠套（5〇)和輪 胎（2 )的接觸’即是橡膠之間的接觸，所以接觸音也很小。 以兩端支持回轉部（5)的支持軸（41)之2支臂（？） (70)之中，把可裝卸的臂（7)卸下時，回轉部（5)的 一端側就鬆開了，因此，使得裝在回轉部（5 )的圓周表面 的圓筒狀的橡膠套（50)在回轉部（5)的軸方向滑動而能 夠容易地將其卸下，而且，也能夠容易地裝上新的橡膠套 (50)。 一般的自行車的車架（1)的後下叉（14) (14)之間 的打開距離，尤其是主軸（13)側的打開距離，並沒有這 樣的差異。因此，藉由如申請專利範圍第2項的發電機的 發電機固定器（6)般，用基部（60)和壓板（63)從上下 方向夾住自行車的車架（1)的2支後下叉（14) (14)， 將兩者以螺栓（65)固定裝設的方式，具有廣泛使用性， 亦可以簡單地裝設。 申請專利範圍第4項的發電機，可以在其長孔（62a) 的餘裕範圍内調節輔助基部（62 )使其對於輪胎（2 )接近 或通離。再者，將輔助基部（62)的方向反轉18〇度而裝 在主基部（61)上時，會改變長孔（62a)位置，因此，延 伸了輔助基部（62)相對於輪胎（2)的位置（亦即以輔助 基部（62)和壓板（63)夾住後下叉（⑷（⑷的位置） 201111218 • 之範圍，因此，發電機固定器（6)位於τα 、不會與中營广 或輪胎（2)的擋泥板互相干擾的位 設發電機固定器（6)。 吏侍此夠容易裝 在申請專利範圍第5項的發電機中， 膠套（50)和輪胎（2)相接寬产 D ()的橡 接見度方向#中央部跨 因此，即使橡膠套（50)不緊緊嵌入回 周 (5(0也不會脫離回轉部（5)的轴方向，橡膠套 較高部分也不會從輪胎⑺脫離。此係與㈣ 周皮帶的皮帶輪，為了防止皮帶鬆脫，寬度中央二： 鼓狀的原理相同。 驭％马太 因為也可以不緊緊安裝與 ,衣” 口轉邛（5)相接的橡膠套 (50)，所以橡膠套（5〇) Τ 口轉°卩（5 )裝卸的操作性良 好0 【實施方式】 第1圖顯示裝有發電機（4) $自行車。 在下文之說明中，「前」係指自行車前進的方向，「左 右」係為對於自行車前進方向之左右。 發電機（4)，传你+ 係從則方以可接觸遠離的方式裝在後輪 胎（2 )的頂部（2〇 )。 古、之發電機（4)係藉由發電機固定器（6)，裝 設在從位於自行車的車靼 平幻半系（1)的下管（11)和中管（12) 的交點的主軸（13)命你‘ 後方延伸的左右一對的後下叉（1 4 ) (14)的主軸（13)的附近。 第3及4圖所不之習知技術一般，發電機（4)由轉 r r* ί 7 201111218 子（48)和定子（49)構成。 轉子（48)係包括，將s極和N極在周方向等間隔配 置在兼作為磁軛的中空回轉部（5)的内周面之永久磁鐵群 (46)。 實施例的回轉部（5)為一端開口，以鋁製的帽蓋（52) 塞住開口。 定子（49)由下列構成：將不鏽鋼製的支持軸 嵌在袖心的筒狀核c (44);具有包圍該筒狀核心的周面 並和該磁鐵群（46)的磁極相對向的梳齒狀的極片、配置 為使得梳齒狀極片從筒狀核心（44)的左右咬入的一對定 子核心（ 42 ) ( 43 );以及配置於筒狀核心（44)和定子 核心（ 42 ) ( 43 )之間的線圈（45)。 上述轉子（48)的回轉部（5)，以可自由轉動的方式 固持在支持軸（41 )上。 當轉子（48)(亦即磁鐵群（46))回轉時，從該磁 鐵群發出的磁束通過一方的定子核心（42 ) _筒狀核心（44 ) 一另一方的定子核心（43 )，藉此，磁束通過線圈（45 )的 周圍’而在線圈（45 )產生電能。產生的電能，藉由電線 (圖未顯示）傳送到自行車把手（17)上的車燈。 如第3及4圖所示，筒狀的橡膠套（50)裝在上述回 轉部（5 )的外周面。 在回轉部（5)的一端形成跨越全周的隆起條（51)， 除了隆起條（51)之外的回轉部（5)的周面即為橡膠套（5〇) 的有效裝設寬度。 201111218 橡膠套（50)在其寬度方向的中央部形成環繞一周的 和輪胎（2)的頂部（20)相抵接的隆起部（5〇a)，隆起 部（5 0 a)的兩側緩緩傾斜。 橡膠套（50)的全寬度稍微小於回轉部⑴的有效安 裝寬度。 回轉部（5)的隆起條（51)係為，使橡膠套（5〇)的 側面抵住該隆起條（51)，以作為橡膠套（5g)的轴方向 的裝設位置之基準。 如第2及3圖所示，發電機固定器（6)具有：基部（6〇)、 該基部（60)上之左右成對的可搖動臂⑺（7〇)及壓板 (63)。 以基部U0)和壓板（63)從上下方向失住自行車的 車架⑴的2支後下叉。4) (14)，藉由螺栓（65)固 定装設兩者，而將發電機固定器（6)固定在後下叉（iq (14)上。 將該發電機（4)的支持軸（41)的兩端固持於臂（？） (7 0 )的自由端之間。 上述基部（60)係為，由具有臂⑺（7〇)的主基部 (61 )、能夠相對該主基部於接近離開輪胎（2 )的方向上 滑動的輔助基部（62 )所構成。 主基部（61)在輔助基部承載面（61〇的中央部有螺 孔（61 c )。 主基部（61)的左右兩端向外側伸展，而形成用以引 V輔助基部滑動的凸條（6ib) (6lb)。
I 201111218 主基部（61)向下方突出没置左右成對的壁板（6id) (61d)。 在輔助基部（62)的左右寬度的中央，在靠近輔助基 部（62 )的滑動方向的一端的滑動方向上開設有長的長孔 (62a) ’另一端則突出設置凸座（62b)，在該凸座（62b) 開設螺孔（62c)。 輔助基部（62)的下面的左右兩侧突出設置爪片（62d) (62d) ’該爪片（62d) (62d)可以滑動而和上述主基部 (61 )的凸條（61b) ( 61b)卡合。 即使將輔助基部（62 )在滑動面内反轉18〇度，亦即， 前後顛倒，也可以滑動而設置在主基部（6丨）上。 在壓板（63 )的左右寬度的中心，在稍微靠前方的位 置開設了螺栓插入孔（63c)。 在壓板（63)下面之左右寬度的中央，於前後方向上 突出設置膨起條（63a )’該膨起條（63a )的左右兩側作 為對於後下又（14) (14)的壓面（63b) (63b)。 發電機固定器（6) ’將插入穿過辅助基部（62)的長 孔（62a)的螺栓（64)和主基部（μ)的螺孔（6ic)螺 合以定位固定辅助基部（62)，將透過半球面座板（66) (66 )而插入壓板（63)的螺栓插入孔（63c)的螺栓（65 ) 和輔助基部（62 )的螺孔（62c )螺合，能夠將發電機固定 器（6)本身固定於後下叉（η) (14)。 在此，於後下叉（14) (14)的直徑在前後方向為— 定的情況下，螺栓（6 5 )維持於垂直狀態，不過，即使在 10 201111218 前後方向直徑π π ° 、變形後下叉的情況，例如從前側到後 側緩緩變細的情、、卞 1月/凡下，精由半球面座板（66 ) ( 66 )進杆 调整，能夠輕g # 將螺栓（65 )維持在垂直狀態，能夠將 發電機固定 亞穩定地安裝在後下叉（14) (14)上。 挝之對滹（7) (70)，係安裝於發電機固定器（6) 的主基部（61)上。 勺煮（7 )( 7 〇 )之中，自行車的驅動鍊側，亦即， |J勺# ( 70 )的上部基端具有向左側突出的頭部（η )， 乂頭。卩（71)嵌在上述主基部（61)的向下壁板（6H)(6id) 之間’其係藉由跨越兩壁板（61d) (61d)配置之軸（72) 而以可搖動的方式固持。 上述發電機（4)的支持軸（41)以不能回轉的方式裝 設在上述臂（7〇)的自由端上。 頭。卩（71)，更對於發電機（4)的回轉部（5)， 在發電機（4)的前方配置有擋板（4〇)。 擋板（40)係女裝為，其安裝基端可以相對於頭部（^) 之左右方向滑動鬆脫。在實施例中係為從左向右滑動而安 裝在頭部（71)上。 撐板（40)的安裳基端的左端，在即使臂（7〇)搖動 也不會和主基部（61) 板（61d)互相干擾的位置，突 出設置了凸座（75)，在該凸座（75)，開設能讓用以將 另-方的臂⑺固定在頭部（71)的螺栓（77)通過的孔 (76)。 如第3圖所示，另 一方的臂（7)的上部基端，形成卡 201111218 & °卩（73)，其係與貫穿主基部（61)的壁板（61d)的上 述軸（72 )的端部卡合，在該臂（7)的自由端，則設有承 又發電機固定器（6)的支持軸（41)之端部的承受部（74)。 臂（7 )的卡合部（7 3 )可以為，例如圓孔以外的變形 孔，軸（72 )的端部也可以為和該變形孔相對應之形狀。 臂（7)係藉由螺栓Π7)貫穿該凸座（75)的孔（76) 並鎖入頭部（71 )而固定，若將螺栓（77 )鬆開，臂（7 ) 就會從轴（72)和支持軸（41)鬆脫，就能夠解開發電機 (4 )的回轉部（5 )的左側。 身（70)和使發電機（4)和輪胎（2)接觸離開的接 觸離開裝置（8 )相連結。 如瓜所知’接觸離開裝置（8 )配置於發電機固定器 (6)上’其係由下列構成：將臂（7〇)的自由端拉向輪胎 側的扭轉彈簧（81)、以及抵抗該扭轉彈簧（81)而 將臂（7。）的自由端拉向遠離輪胎⑴的方向的張力纜 (82) 。導線（82)係和設於自行車把手㈠7)的操縱桿 (83) 連結。 因此發电機（4 )，以兩端支持回轉部（5 )的支持 轴（41)之2支臂（7) (7。）之中’把可裝卸的臂（？） 卸下時回轉部（5 )的一端側就鬆開了，因此，使得裝在 回轉部（5)的圓周表面的圓筒狀的橡膠套（5G)在回轉部 (5)的軸方向滑動而能夠容易地將其卸下，而 处二 容易地裳上新的橡膠套（5〇)。 -夠 回轉部（5)的橡膠套（5〇)和輪胎（2)相接的寬度 201111218 方向的中央部，其環周整圈都做得 套（50 )、、乃古登替山+ i & 阿’因此，即使橡膠 答又有緊緊肷在相接的回轉 釋( 5)，橡膠奈 也不會脫離回轉部（5)的軸方向， /套（50) χ , 橡膠套（50)的較高部 为也不會從輪胎（2)脫離。此係與— , ^ , Α 叙引導帶狀環周皮帶 的皮V輪，為了防止皮帶鬆脫’寬 原理相同。 Χ度中央鼓起為太鼓狀的 因為也可以不安裝與回轉部（5)緊緊相接的橡勝套 (50 ) ’所以橡膠套（5〇 )對回轉 得砟（5 )裝卸的操作性良 好。 再者，雖然對回轉部（5)的裝卸操作多少會變差，但 是，若藉由雙面勝冑等將橡膠套（5〇)貝占安裝在回轉部 (5)上，則即使輪胎（2)左右搖晃，對橡膠套（5〇)施 以左右方向的力量，橡膠套（5〇 )也不會從回轉部（5)鬆 脫。 除了如公路自行車、登山車那樣使用窄幅或寬幅輪胎 的之外，一般的自行車的車架（1)的後下又（14) (14) 之間的打開距離，尤其是主軸（1 3 )側的打開距離，並沒 有這樣的差異。因此，藉由如上述的發電機的發電機固定 器（6)般’用基部（6〇)和壓板（63)從上下方下夾住自 行車的車架（1 )的2支後下叉（1 4 )( 14 )，將兩者以螺 栓（6 5 )固定裝設的方式’具有廣泛使用性，亦可以簡單 地裝設。 若使發電機固定器（6)的基部（60)如上述一般，由 主基部（61 )和能夠在該主基部（6 1 )上前後滑動的輔助 201111218 基部（62)所構成，則可以在其長孔（62a)的餘裕範圍内 調節輔助基部（62)使其對於輪胎（2)接近或遠離。再者， 將輔助基部（62)的方向反轉18〇度而裝在主基部（61) N·會改變長孔（62a)位置，因此，延伸了輔助基部（62) 相對於輪胎（2 )的位置（亦即以輔助基部（62 )和壓板（63 ) 夾住後下叉（14) (14)的位置）之範圍，因此，發電機 固定器（6)位於不會與中管（12)或輪胎（2)的擋泥板 (未圖不）互相干擾的位置，而使得能夠容易裝設發電機 固定器（6)。 再者，實施例中，連結左右的定子核心（42 ) ( 43 ) 的筒狀核心（44 )，係由能夠降低渦電流損失的粉末燒結 磁性材料形成，將支持軸（41 )及回轉部（5 )的帽蓋（52 ) 形成於不鏽鋼、銘的非磁性材料。 在此情況下，因為支持軸（41 )係以非磁性材料形成， 因此，磁鐵群（46)發出並通過兼作為磁輛的回轉部 之磁束，不通過支持軸（41)，不會使通過核心（44)的 有效磁束衰減，而且，能夠降低在筒狀核心（44 )產生的 渦電流損失而能夠提高發電效率。 例如筒狀核心（44 )為鐵製的情況下，渦電流損失變 大，輸出僅有6V、1W而已，以粉末燒結磁性材料形成筒狀 核心（4 4 )’且帽蓋（5 2 )為非磁性材料的情況下，則輪 出為6V、2. 4W ’若再使支持軸（41 )為非磁性材料，則輪 出為6V、3W，而提高了發電效率。 上述貫把例之說明’係用以§兄明本發明，並非用以阳 201111218 疋專利申請範圍所記載之發 者，本發明…r 申請專利範圍。再 直妥丨丨*姓松 上迷貫轭例，而當然可以為 °月乾圍中記載的技術範圍内各種的變形。 【圖式簡單說明】 第1圖顯示裝有發電機的自行車的正面圖。 第2圖為裝設發電機的說明圖。 第3圖為發電機裝設狀態的斷面圖。 第4圖為卸下回轉部的橡膠套的狀態之斜視圖。 第5圖為發電機的斷面圖。 第6圖為定子的側面圖。 第7圖為定子的正面圖。 第8圖為沿著第3圖A-A線的斷面圖。 第9圖為同上之中’使輔助基部反轉ι8〇度的斷面圖。 【主要元件符號說明】 1 自行車的車架 13主轴 14後下又 2 輪胎 20頂部 4 發電機 5 回轉部 50橡膠套 6 發電機固定器 60基部
15 201111218 63壓板 7、70 臂 8 接觸離開裝置