JPH107052A - 自転車用テールランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自転車の走行中、後方に向けて発光ダイオー
ドを点滅させて夜間での識別手段とする。 【構成】 リアフォークの前方側に発電コイルを内蔵し
た本体を取付け、一方、後車輪のスポークに磁石を取付
ける。車輪が回転したとき、磁石が本体の近くを接近、
通過するように配置して発電を行い、本体内蔵の発光ダ
イオードを点灯させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は夜間、後方からの自転車
の識別を容易にするために装着する自転車用のテールラ
ンプに関する。特に前照灯とは独立して作動する装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自転車用のテールランプを点灯する手段
としては前照灯用発電機からの給電によって点灯する方
法がすでに実用されている。しかし、この方法は前照灯
の点灯を忘れるとテールランプも点灯しないという欠点
があり、かつ、車体の後方までの配線も行わねばならな
い。一方、電池を使用する方法においても点、消灯用の
スイッチ回路が必要であるし、運用中の電池交換も必要
である。従って、自転車用のテールランプとしては前照
灯とは独立しており、かつ、走行開始によって自動的に
作動する装置であることが望ましい。これに対応して従
来の前照灯用発電機とは異なった簡易な発電方式が提案
されている。すなわち、発電コイルを車体側に、磁石を
車輪側に取り付け、車輪が回転して磁石が発電コイルの
近くを通過するときに発電コイルに発生するパルス状の
電力でランプを点灯させるという発電子分離方式の発想
である。これに関連して次のような構想が開示されてい
る。すなわち、実開昭６０−６２８７２、実開昭６３−
８９８８９、実開昭６３−１０７４４６、実開昭６３−
２７９９８２、特開平２−２９３２２８、特開平４−７
８６７７、特開平５−３１９３３３、実開平５−５５７
７４、特開平７−２５３７２、実開平７−３５２７８な
どに関連の構想を見ることができる。この方式では一般
に発生電力が極めて小さいので白熱電球を点灯するには
適当でないが、自転車用テールランプなどのように所要
電力が発光ダイオードを点滅させる程度でよい場合には
充分、実用可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の発電方式によっ
てテールランプを実用化するには、なお、次の課題を解
決せねばならない。発電コイルを車体側に、磁石を車輪
側に取付け、車輪の回転に伴う両者の接近、通過によっ
て発電しようとする本方式においては、コイルや磁石の
小型化の他に、両者の取付方法や最接近時の両者の間げ
き、すなわち、コイルギャップの設定が極めて重要であ
る。この方式の実際的な装着形態としては発電コイルを
車体のリアフォークに、磁石を後車輪のスポークに取付
けることが望ましく、かつ、コイルギャップは５ミリ程
度以下に保つことが必要となる。すなわち、自転車の走
行中には高速で回転する磁石が５ミリ以下の小さな間げ
きをもって発電コイルの近くを通過せねばならず、当
然、両者が接触するようなことがあってはならない。も
し、何らかの原因で走行中に両者が接触した場合には、
夫々が損傷するだけでなく、場合によっては、接触に誘
発されて発電コイル側の本体が回転するスポークの間に
噛み込まれてしまう事故も起り得る。この場合は後車輪
が急停止する結果、自転車が不意に転倒するので深刻な
人身事故となる可能性が予想される。

【０００４】さらに、この方式のテールランプは現実に
は、装置が自転車の製造工場で装着されて出荷されるの
でなく、ユーザーがキット部品を購入して自身で取付け
を行なうのが普通であるから、ユーザーの作業にミスが
あったり、保守、点検が必ずしも充分でないことも予想
せねばならない。従って、仮にユーザーの作業にミスが
あったとしても、少なくとも、上記の噛み込み事故は起
こらないような対策が必要である。すなわち、本装置を
実用品として完成するためには、このような安全性上の
問題の解決が必要とされる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題に対して、本
装置では次のような手段によって解決を図る。本装置は
発電コイルと、これに接続した発光ダイオードを内蔵す
る本体と、これを車体に取付けるための取付具、および
車輪に取付ける磁石ユニットで構成する。本体は車体の
リアフォークに、磁石ユニットは後車輪のスポークに取
付ける。これらは自転車の構造の中で最も剛性が大きい
部材なので、本体と磁石ユニットを取付け、所要のコイ
ルギャップを保持するための基本部材として最適であ
る。

【０００６】第２の手段として、本体をリアフォークの
前方側、すなわち、後車輪のスポークが前進側に回転
し、リアフォーク位置を通り越して進む側に取付ける。
このような配置によれば、リアフォークに取付けられた
本体が取付けミスやその他の原因で車輪側へ回転してス
ポークに接触したとしても、スポークの回転運動によっ
て外側へ押し返されるので本体がスポークの間に噛み込
まれることはあり得ない。もし、本体がリアフォークの
後方側に取付けられていてスポークとの接触が起きた場
合には、接触したスポークが本体を車輪の内側方向へ押
し進めるから必ず噛み込み事故が発生する。

【０００７】第３の安全対策としては、本体の取付ラグ
の底辺部にくさび状の切込みを設けることで大きな衝撃
力に対してのヒューズ機能をもたせる。切込みを設けた
取付ラグは静的な荷重に対しては充分な強度をもつが、
大きな衝撃力が加わると切断される。その結果、本体と
スポークの間で大きな衝撃力を伴う接触が起きた場合に
は本体がリアフォークから切り離されるので噛み込み事
故を積極的に防ぐことができる。

【０００８】

【作用】本装置では後車輪が回転して磁石が発電コイル
の近くを通過する度に発光ダイオードが点滅する。本装
置では車輪が回転する度に、スポークに取付けた磁石ユ
ニットがリアフォークに固定した本体の近くを接近、通
過するが、もし両者が接触しても、本体がスポークの間
に噛み込まれるような重大事故は起こらない。

【０００９】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。本装置は本体（１）、磁石ユニット（２）、および
取付具（３）で構成する。図１は本装置を取付けた自転
車の後輪部の右側面図である。本体（１）はリアフォー
ク（１２）に取付具（３）を使って取付け、磁石ユニッ
ト（２）はスポーク（１１）に取付ける。

【００１０】図２は本体（１）および取付具（３）の斜
視図である。本体（１）は発電コイル（４）、および発
光ダイオード（５）を内蔵し、かつ、外周の上半分側に
取付ラグ（１０）を設ける。取付具（３）はクランプ状
の取付材で、クランプ部をリアフォークにはめ込み 、
取付ねじ（７）で締め込んで固定する。このとき同時
に、本体取付ラグ（１０）にも同じ取付ねじをねじ込む
ことによって本体の取付ラグ、取付具、およびリアフォ
ークを共締めし、これらを一体化する。

【００１１】図３は磁石ユニット（２）の取付部の詳細
である。磁石ユニット（２）は磁石（８）を内蔵し、押
え板（９）とねじによってスポークに取付ける。本体
（１）と磁石ユニット（２）との相対位置は図４に示す
ように、スポークが回転する度にコイルギャップ（１
３）をもって磁石（８）が発電コイル（４）に接近し通
過するように配置する。

【００１２】図４は本体（１）の横断平面図であり、発
電コイル（４）および発光ダイオード（５）の配置を示
す。また、本体に最接近した磁石（８）と発電コイルと
の相対位置も示す。図の矢印Ａ（１５）が自転車の前進
方向である。発電コイルには発生電圧を高めるため、必
要に応じて鉄心を加える。発生電圧は鉄心のほか、コイ
ルの巻数が大きいほど、コイルと磁石の相対速度が大き
いほど、また、コイルギャップが小さいほど大きくな
る。

【００１３】図５は発電コイルと発光ダイオードの接続
回路である。発電コイルの両端に２個の発光ダイオード
を極性を逆にして並列に接続する。発光ダイオードの前
面には必要に応じて、図４のように光源像拡大用のレン
ズ（６）を取付ける。

【００１４】以上のような構成と配置によれば、自転車
が走行して磁石（８）が本体（１）の近くを接近、通過
する度に発電コイル（４）にパルス状電圧が発生し、接
続された発光ダイオードが短時間、点灯する。このパル
ス電圧は磁石が通過する前後に極性が反転するので順方
向側の発光ダイオードが１個ずつ点灯するが、実際には
両方が同時に点灯するように見える。

【００１５】図６は本体取付部の右側面図で、矢印Ａ
（１５）が自転車の前進方向である。本体（１）は取付
ねじ（７）を使い、取付ラグ（１０）と取付具（３）を
共締めすることによってリアフォーク（１２）に固定さ
れる。このとき取付ラグ（１０）は本体外周の上半分側
に設けられているので本体（１）は自動的にリアフォー
クの前方側、すなわち、自転車の前進方向側に取付けら
れる。

【００１６】図７は図６のＡ−Ａ視図であり、あわせて
車輪スポーク部の断面も書き加えている。図の矢印Ａ
（１５）が自転車の前進方向である。本体（１）と磁石
ユニット（２）との間げき、すなわち、コイルギャップ
は取付ラグ（１０）と取付具（３）との間にシムをはさ
むか、本体（１）をリアフォークのまわりに回転させる
かして調節する。コイルギャップは発生電圧を高めるに
は小さい方がよいが、本体と磁石ユニット、あるいはス
ポークとの接触の可能性を減らすため５ミリ程度に設定
する。

【００１７】図８は本体（１）がリアフォークのまわり
に意図せぬ回転を起してスポークに接触した場合のＡ−
Ａ視図である。このような意図せぬ接触事故は取付けミ
スや材質の劣化のために取付具の締付けがゆるんだ場合
や、本体が人体や荷物などで強く押された場合に起り得
る。しかし、このような場合でも、本体（１）はスポー
クの回転運動によって矢印Ｂ（１６）の方向、すなわ
ち、回転面の外側へ押し返されるので接触が解消し、本
体（１）がスポークの間に噛み込まれるようなことは起
り得ない。

【００１８】図９は図６と同じく本体取付部の右側面図
である。しかし、図９は図６とは反対に、本体（１）が
リアフォークの後方側に取付けられた場合である。取付
ラグ（１０）が本体外周の下半分側に設けられていると
本体は必然的にリアフォークの後方に取付けられて、こ
のような形態となる。図１０は図９のＢ−Ｂ視図で、条
件は図７の場合と同じであり、矢印Ａ（１５）は自転車
の前進方向である。

【００１９】図１１は図８と同様に本体（１）が意図せ
ぬ回転を起してスポークに接触した場合のＢ−Ｂ視図で
ある。この場合は図８の場合と違って、回転するスポー
クが本体（１）を矢印Ｂ（１６）の方向、すなわち、車
輪の内側方向へ押し進めるから、必然的に、本体がスポ
ークの間へ噛み込まれてしまう。その結果、後車輪が不
意に急停止し、従って転倒事故をもたらすから、この取
付形態は安全対策上、好ましくない。

【００２０】本体の噛み込み事故を防ぐための、さらに
積極的な手段としては図１２に示すように、取付ラグ
（１０）の底辺部に、くさび状の切込み（１４）を設け
る方法が有効である。図１２は前方から見た本体（１）
の正面図であり、切込み（１４）は取付ラグ底辺部の車
輪側端面に設ける。この手段では、取付ラグの静強度は
充分、もたせるが、切込み部には局部的な応力集中部を
つくっておく。従って、接触による衝撃が大きいと切込
み部の応力が許容限度を超えるので取付ラグが切断され
る。その結果、本体（１）がリアフォークから脱落する
が、その代わり、噛み込みが起らず、また、車輪側の損
傷も防ぐことができる。切込みの大きさは接触時の最大
応力を測定して設定する。

【００２１】

【発明の効果】本装置を取付けた自転車が走行すれば発
光ダイオードが自動的に点滅するので夜間、後方から自
転車の走行を容易に識別することができる。本装置の作
動のための電池や前照灯からの配線は不要である。ま
た、何らかの原因で本体が車輪のスポークと接触するよ
うな事態が起きた場合でも、本体がスポークの間に噛み
込まれるような事故は起り得ないから極めて安全性が高
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本装置を取付けた自転車の後輪部の右側面図で
ある。

【図２】本体（１）および取付具（３）の斜視図であ
る。

【図３】磁石ユニット（２）の取付部の側面図である。

【図４】本体（１）と磁石（８）が最接近した場合の夫
々の横断平面図である。

【図５】本体（１）内部の回路図である。

【図６】本体（１）の取付部の右側面図である。

【図７】図６におけるＡ−Ａ視図である。ただし、車輪
スポーク部の横断面もあわせて示したＡ−Ａ視図であ
る。

【図８】図７において、本体（１）とスポーク（１１）
とが接触した場合の両者の位置関係を示すＡ−Ａ視図で
ある。

【図９】本体（１）の取付部の右側面図である。ただ
し、本体（１）がリアフォークの後方に取付けられた場
合である。

【図１０】図９におけるＢ−Ｂ視図である。かつ、車輪
スポーク部の横断面も示す。

【図１１】図１０において、本体（１）とスポーク（１
１）とが接触した場合の両者の位置関係を示すＢ−Ｂ視
図である。

【図１２】前方から見た本体（１）の正面図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 磁石ユニット ３ 取付具 ４ 発電コイル ５ 発光ダイオード ６ レンズ ７ 取付ねじ ８ 磁石 ９ 押え板 １０ 取付ラグ １１ スポーク １２ リアフォーク １３ コイルギャップ １４ 切込み １５ 矢印Ａ １６ 矢印Ｂ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ア）発電コイル（４）およびこれに接
   続された発光ダイオード（５）を内蔵する本体（１）
   と、（イ）後車輪のスポーク（１１）に取付けられた磁
   石ユニット（２）、および（ウ）車体のリアフォーク
   （１２）にはめ込まれたクランプ状の取付具（３）から
   構成され、本体（１）は外周の取付ラグ（１０）を取付
   具（３）に取付ねじで結合することでリアフォーク（１
   ２）に取付けられ、かつ、本体（１）は、その取付け位
   置として、磁石ユニット（２）が車輪と共に回転する度
   に、所定のコイルギャップ（１３）をもって、本体
   （１）の近くを接近、通過するように取付けられ、さら
   に、取付ラグ（１０）を本体外周の上半分側に設けるこ
   とによって本体（１）がリアフォーク（１２）の前方側
   に取付けられるようにしたことを特徴とする自転車用テ
   ールランプ。
2. 【請求項２】 請求項１に加えて、取付ラグ（１０）の
   車輪側端面の底辺部に所定の大きさのくさび状の切込み
   （１４）を設けることによって、本体（１）が回転中の
   スポークと衝撃を伴う接触を起こした場合には取付ラグ
   が切断されることで、最終的に、後車輪の急停止が起こ
   らないようにしたことを特徴とする自転車用テールラン
   プ。