JPH10324277A - 自転車の発光表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自転車に設ける発光表示装置として、車体側
の適所と車輪とに対して、それぞれコイルと磁石とを各
別に設け、これらが車輪の回転ですれ違うときに起きる
電磁誘導により、電球を光らせるようにしたものがあ
る。この装置では、コイルと磁石との位置関係を厳密に
する必要があり、そのために成形精度や組み付け精度を
高精度にする必要があった。また、装置が大型化し、車
輪の心振れ等に繋がっていた。これらを解消する。 【解決手段】 車輪２のボス１５にコイル４を設け、フ
ォーク８側に磁石１２を設ける。そして、これらコイル
４と磁石１２とが、車軸方向で対向するように設ける。
これにより、両者の位置調節が簡単に行えるようにな
る。また、装置の小型化が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自転車の発光表示
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自転車の前照灯や尾灯等を点灯させるの
に自転車用発電機を用いるものでは、発電機を車輪へ押
し付けることでペダルが重くなるという欠点がある。ま
た、蓄電池を用いるものでは、蓄電池の交換が面倒であ
り且つ高コストになるということがある。従って、いず
れも結果的に、前照灯等が十分に活用されないというこ
とがあった。

【０００３】そこで、これらを解消するためのものとし
て、車輪を保持するフォークと車輪とに対して各別にコ
イルと磁石とを設け、車輪の回転に伴ってこれらコイル
と磁石とがすれ違うようにし、このすれ違い時にコイル
側で電磁誘導を起こさせ、発電させるものが提案されて
いる（特開昭５２−１５５７４３号公報等参照）。この
従来技術によれば、コイルが外周側となり磁石が内周側
となるように、両者が二重のリング構造を形成してお
り、このうちコイルが車輪側へ、また磁石がフォーク側
へ、それぞれ車軸を中心とするように固定されている。
そして、車輪のスポークに取り付けられた発光体に対し
て、コイルから引き出された導線が接続される構造とな
っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】コイルと磁石とは、こ
れらの両者間にできる周方向の隙間を介して相対移動す
るものであるため、この周隙間を所定寸法関係に正確に
保持させるためには、コイルや磁石を車輪又はフォーク
に対して取り付けるときの組み付け精度だけでなく、コ
イルの成形精度及び磁石の成形精度を、相当に高精度に
する必要があった。

【０００５】すなわち、コイルや磁石として高精度の成
形寸法を有していないものは、その後において両者間寸
法を調節することが非常に困難又は不可能になるという
ことにもなる。そのため、コイル及び磁石において製造
コストが共に高騰化するだけでなく、それらの組立作業
が面倒になり、自転車全体として、かなり高価になる欠
点があった。

【０００６】また、コイルと磁石が二重のリング構造で
組み合わされているので、それら全体として径方向に大
型化し、車軸の一端側に偏荷重を作用させるものとなっ
て、その結果、車輪に対して回転時の心振れを誘発させ
ることになっていた。更に、コイルと発光体とを接続す
る導線は、車輪のスポーク相互間で剥き出し状態で配線
されていたため、車輪の回転時に遠心力を受けて延びた
り切れたりすることがあり、また停車中でも錆びたり、
或いはイタズラによって引っ張られて断線したりすると
いうことがあった。

【０００７】一方、発光体（図面的には電球である）
は、車輪のスポークに対して取付板を介して横向きに取
り付けられているため、空気抵抗になると共に、自転車
の転倒時や駐輪時等に破損し易いという欠点もあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、起
電側部材（コイル等）と誘導側部材（磁石等）との位置
調節が容易且つ柔軟に行えると共に、車輪に対して心振
れが生じないようにし、更に配線部分や発光器等が空気
抵抗を悪化させる原因となったり損傷したりすることを
防止できるようにした自転車の発光表示装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本発
明に係る発光表示装置では、車輪に対して車軸まわりで
一体回転可能に設けられる起電側部材と、該起電側部材
に導通接続されて車輪の適所に設けられる発光器と、車
輪保持用フォークの車軸受部分で上記起電側部材の回転
によりこれと電磁誘導可能に設けられる誘導側部材とを
有しており、起電側部材と発光器とを導通接続する配線
部が車輪のフォークに沿接状に保持されていると共に、
誘導側部材と起電側部材とが車軸方向に沿って対向する
配置とされている。

【０００９】このように、誘導側部材と起電側部材とを
車軸方向で対向させる構造であると、これら両者の相互
間隔及び起電側部材に対する誘導側部材の径方向位置付
けを調節することが簡単に行える。従って、これら誘導
側部材や起電側部材の成形寸法としてそれほど高精度に
しなくてもよい。また、このような配置は、径方向の大
型化を防止できるため、車輪に心振れが生じることもな
いという利点がある。

【００１０】更に、起電側部材と発光器とを導通接続す
る配線部が車輪のスポークに対して沿接状に保持されて
いるため、車輪の回転時に、この配線部が延びたり切れ
たりすることがない。殊に、車輪のスポークをある程度
太く形成しておいてこのスポーク内部へ配線部を通すよ
うにするのが好適であり、この場合には、配線部が見え
ないために外観が良好となるばかりでなく、配線部が錆
びたりイタズラ等によって引っ張られて断線するのを防
止できる利点がある。

【００１１】発光器を、車輪のスポークに対してその外
周面と面一となるように埋め込んで設けると、空気抵抗
にならず、また転倒時や駐輪時等にも破損することがな
いという利点がある。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１乃至図３に示すように、本発
明に係る発光表示装置１は、車輪２に対して車軸３まわ
りで一体回転可能に設けられる起電側部材４と、この起
電側部材４に導通接続されて車輪２の適所に設けられる
発光器７と、車輪２を保持するためのフォーク８の車軸
受部分９に設けられて、車輪２の回転により起電側部材
４に接離（電磁誘導）可能となる誘導側部材１２とを有
している。

【００１３】本実施形態において、車輪２は、車軸３を
保持可能なハブ１５と、このハブ１５まわりに放射状に
設けられたスポーク１６と、これらスポーク１６によっ
て保持されたリム１７とが樹脂によって一体的に形成さ
れ、このリム１７まわりにタイヤ（図示略）が嵌め込ま
れるものとしてある。スポーク１６は周方向にある程度
の幅を有するように太めに形成されており、その内部が
中空とされている。

【００１４】また、ハブ１５の両側面には、車軸３が設
けられる中心位置まわりを取り囲むように複数の円弧状
開口凹部１８が形成されており、これら円弧状開口凹部
１８のうちの幾つかに、上記した起電側部材４が嵌め込
まれている。このようなハブ１５に対して、車軸３は両
側面間を貫通して設けられ、このハブ１５の内部で軸受
具（図示略）を介して相対回転自在に保持されている。
そして、車軸３においてハブ１５の両側へ突出する部分
には、雄ねじ部２０が設けられている。

【００１５】これに対し、上記フォーク８の軸受部分９
は下向きに開口する長孔２２を有して二股の扁平体状に
形成されており、長孔２２内へ車軸３の雄ねじ部２０を
挟み込んでこれにナット２３を締め込むことにより、車
軸３を回転不能に固定し、また車輪２を回転自在に保持
するようになっている。上記起電側部材４は、印刷成形
によって形成させたコイルとしてある。すなわち、抵抗
率の低いペイントにより渦巻き状の電極を基板（図示
略）に対して形成させたものである。そして、基板の形
状を、車輪２の上記円弧状開口凹部１８へ嵌め込み可能
な形状にして、これを円弧状開口凹部１８へ嵌合後に接
着等によって固定してある。

【００１６】この起電側部材４は、全ての円弧状開口凹
部１８に設けてもよいし、所定個数おきに点在状に設け
てもよい。これらを適宜選択できるようにするうえで、
上記のような嵌合構造は有益となるものである。なお、
車輪２に対して円弧状開口凹部１８を設ける個数、形
状、大きさ等は、別段、限定されるものではない。ま
た、この円弧状開口凹部１８を設けないようにすること
も可能であり、この場合には、ハブ１５の側面をフラッ
トに形成し、この面に直接的に渦巻き状の電極を印刷成
形することもできる。

【００１７】誘導側部材１２には永久磁石を用いてあ
る。この誘導側部材１２は、フォーク８に対して、取付
ブラケット２５を介し、また車軸３を利用して取り付け
られるようになっている。誘導側部材１２と取付ブラケ
ット２５との取り付けは、接着等による。この取付ブラ
ケット２５には、車軸３を挿通するための取付孔２６が
設けられていると共に、誘導側部材１２の背側へ向けて
突出して、車輪２の回転方向に沿ってフォーク８を挟持
するようになる回り止め片２７が設けられている。取付
孔２６は、車軸３に対する偏心状の位置調節が可能な程
度に、車軸３の直径よりも径大化されている。

【００１８】従って、フォーク８に対して車輪２を組み
付ける際に、車軸３の雄ねじ部２０へ予め取付ブラケッ
ト２５の取付孔２６を差し込んで、誘導側部材１２と起
電側部材４とを対向させるようにする。このとき、取付
ブラケット２５を最も車輪２のハブ１５側へ寄せ付け
て、起電側部材４と誘導側部材１２とにおける車軸方向
に沿った相互間隔が所定寸法に合っているか否かを確か
めておく。もし、この相互間隔が所定寸法よりも小さい
場合には、取付ブラケット２５とハブ１５との間に必要
厚さのスペーサ（図示略）を挟み込むようにすればよ
い。

【００１９】また、起電側部材４に対する誘導側部材１
２の径方向の位置関係は、上記したように取付ブラケッ
ト２５の取付孔２６と車軸３（雄ねじ部２０）との内外
径差により、調節する。発光器７には、ＬＥＤ（発光ダ
イオード）を用いてある。この発光器７は、車輪２のス
ポーク１６に対して、その両側面に形成された嵌合凹部
２９へ埋め込み状に設けられており、その外周面と面一
になされている。

【００２０】なお、この発光器７における発光色や取付
位置等を適宜変更可能であることは言うまでもないが、
発光器７の大きさ（明るさ）や取付個数を変更したり、
発光器７として電球を用いたりすることも可能である。
そのため、この発光器７としての消費電力に応じて発電
容量を変更するという観点から、上記した起電側部材４
の取付個数や大きさ（電極の巻き数や太さ）、誘導側部
材１２の大きさ、或いはこれら起電側部材４及び誘導側
部材１２を車輪２の片側だけにするか両側にするか等
を、適宜変更すればよいものである。

【００２１】この発光器７は、車輪２のスポーク１６内
でその内面に沿接状に保持される配線部３１により、起
電側部材４と導通接続されている。なお、この配線部３
１には、必要に応じてコンデンサ等を具備した電源安定
回路（図示略）を設けておけばよい。このような構成の
発光表示装置１では、車輪２が回転することにより、誘
導側部材１２に対して起電側部材４が通過するたびに電
磁誘導が起こり、発光器７が点滅的に発光するようにな
る。

【００２２】ところで、本発明は上記実施形態に限定さ
れるものではない。例えば、図４に示すように発光器７
は、車輪２におけるスポーク１６の回転方向前後部へ設
けてもよい。また、リム１７に対して設けてもよい。こ
の発光器７において、スポーク１６の外周面と面一にす
る点は、厳密な意味での突出を全く許さないということ
ではなく、要するに電球を剥き出しの状態で取り付ける
場合のように、発光部分が空気抵抗を起こしたり破損し
易かったりするのを防止できればよいものである。従っ
て、極端な場合を除いて、スポーク１６の外周面からあ
る程度、突出することは許容される。

【００２３】起電側部材４には、鉄心等に導線を巻きつ
けた構造のコイルを用いてもよい。この場合、起電側部
材４は車輪２のハブ１５に対してインサート成形等によ
り設けるようにすればよい。誘導側部材１２において、
取付ブラケット２５の形状や構造等は適宜変更可能であ
り、例えば径方向へ向けて長いストロークで位置調節可
能にする必要がある場合には、取付孔２６を長孔とすれ
ばよい。また、車軸方向に対して誘導側部材１２を移動
可能にすべく、ネジ送り構造やカム移動構造等を設ける
ようにしてもよい。

【００２４】配線部３１は、針金状、棒状、帯板状等の
変形し難い硬質の材料で形成することも可能である。ま
た、この配線部３１は、スポーク１６の内面又は外面に
対して貼り付けてもよいし、インサート成形等によって
スポーク１６に一体的に設けてもよい。スポーク１６を
太く形成させる点、スポーク１６やハブ１５等を樹脂製
とする点、車輪２を全体として一体形成する点等は、何
ら限定されるものではない。

【００２５】車輪２は、前輪でも後輪でもよい。また、
本発明は、３輪以上の車輪を有する自転車や補助電動機
付きの自転車等に対しても実施可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係る発光表示装置では、誘導側部材と起電側部材とが車
軸方向に沿って対向する構造であるため、両者の相互間
隔及び径方向位置付けを調節することが容易且つ柔軟に
行える。その結果、誘導側部材や起電側部材の成形寸法
としてそれほど高精度にしなくてもよく、また組み立て
も容易となるため、自転車全体として製造コストの低廉
化が可能になる。

【００２７】このような構造は、装置としての径方向の
小型化が可能になるため、車輪に心振れが生じることも
ないという利点がある。更に、起電側部材と発光器との
配線部を車輪のスポークに対して沿接状に保持させてい
るので、車輪の回転時に、この配線部が延びたり切れた
りすることがない。殊に、車輪のスポーク内へ配線部を
通すようにすると、外観が良好となるばかりでなく、配
線部が錆びたりイタズラ等によって引っ張られて断線す
るのを防止でき、また空気抵抗が大きくなるおそれもな
いという利点がある。

【００２８】発光器を、車輪のスポークに対してその外
周面と面一となるように埋め込んで設けると、空気抵抗
にならず、また転倒時や駐輪時等にも破損することがな
いという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る発光表示装置を分解して示す斜視
図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】発光器の取付位置及び形状を異ならせた別実施
形態を示した平面断面図である。

【符号の説明】

１ 発光表示装置 ２ 車輪 ３ 車軸 ４ 起電側部材 ７ 発光器 ８ フォーク ９ 車軸受部分 １２ 誘導側部材 １６ スポーク ３１ 配線部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪（２）に対して車軸（３）まわりで
   一体回転可能に設けられる起電側部材（４）と、該起電
   側部材（４）に導通接続されて車輪（２）の適所に設け
   られる発光器（７）と、車輪（２）保持用フォーク
   （８）の車軸受部分（９）で上記起電側部材（４）の回
   転により電磁誘導可能に設けられる誘導側部材（１２）
   とを有しており、起電側部材（４）と発光器（７）とを
   導通接続する配線部（３１）が車輪（２）のフォーク
   （８）に沿接状に保持されていると共に、誘導側部材
   （１２）と起電側部材（４）とが車軸方向に沿って対向
   する配置とされていることを特徴とする自転車の発光表
   示装置。
2. 【請求項２】 起電側部材（４）と発光器（７）とを導
   通接続する配線部（３１）が、車輪（２）のスポーク
   （１６）内部に通されていることを特徴とする請求項１
   記載の自転車の発光表示装置。
3. 【請求項３】 発光器（７）が、車輪（２）のスポーク
   （１６）に対してその外周面と面一となるように埋め込
   み状に設けられていることを特徴とする請求項１又は請
   求項２記載の自転車の発光表示装置。