JPS61287876A - ２輪車用電力供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の技術分野」 この発明は、電気的な負荷に対して電力を供給する装置
に係わり、ここでは特に、補助モータを備えた自転車を
も含む自転車用の電力供給装置に関する。個の電力供給
装置は、ジェネレータ、このジェネレータの駆動手段、
蓄電池手段、蓄電池手段及び／又はジェネレータを操作
するためゐスイッチ手段とを含み、上記駆動手段は、自
転車の場合、車輪と協働する。

「従来技術及びその問題点」 自転車に郁ける、特にライト等の電力供給装置は、非常
に種々のものが知られている。従来、使用されていた自
転車用のライトの古典的電力供給装置は、前輪により、
駆動ピニオンを介して駆動されるダイナモを備えている
。フロントライト及びリアライトへの適切な電気的リー
ドは、電気的な接続部を表している。ダイナモがスイッ
チオンされた状態にあり、そして、自転車が走行してい
る間、電流が生起され、これにより、フロントライト及
びリアライトに適切な電力を供給することができる。し
かしながら、非常に自転車の速度が遅いと、ダイナモに
よって生起される電力は、急激に低下し、これにより、
自転車の照焼は暗くなる。自転車が停止していると、一
般的には上記照焼が全く点灯しないことは勿論である。

それ故、非常に速度が遅いとき、又は、自転車が停止さ
れているとき、もし辺りが暗いと、自転車の乗り手にと
っては、非常に危険なものとなる。なぜなら、乗り手に
とって辺りを視認することが困難もしくは不可能になる
からである。

自転車の点灯システムは、また公知であり、このシステ
ムにおいて、前輪によって駆動されるダイナモに付は加
え、自転車には、フロンデンベルグ（Ｆｒｏｎｄｅｎｂ
ｅｒｇ）のユニオンによって製造されたコラニ電子駐車
ライトバッテリーシステム等の充電可能なバッテリーに
ッケル力ドニウム電池）が取り付けられている。駐車ラ
イトを最初に使用する前に、公知のシステムのバッテリ
ーは、充電しなければならない。もし、スイッチオンの
後、自転車が使用されないか、又は、点灯器が再びスイ
ッチオフされるならば、バッテリーからフロントライト
及びテールライトへの適切な電流の供給は、１時間のみ
である。この後、バッテリーは、再び充電しなければな
らない。自転車が使用されていると、電子回路は、走行
速度に応じ、ダイナモ、又は、バッテリーからフロント
ライト及びリアライトへの電流の供給を制御する。８　
ｋｍ／ｈ以上の速度では、バッテリーはスイッチオフと
なっており、ダイナモのみが点灯のための電流源として
働く。速度が１５ｋｍ／ｈを越えると、ダイナモはフロ
ントライト及びテールライトに必要な電力以上の電力を
発生し、これにより、バッテリーは充電される。この公
知の点灯システムに使用されるバッテリー即ち蓄電池は
、結果的に少なくとも１度最初に通常の汎用充電装置に
よって充電しなければならず、この充電時間は、約１５
時閉にも達する。自転車を比較的まれに、また、比較的
低速で使用し、あるいは、しばしば停車しなければなら
ない自転車の乗り手にとって、蓄電池は、非常にしばし
ば完全に空となり、この結果、比較的しばしばバッテリ
ーの再充電が必要となる。

「発明の目的」 この発明の目的は、２輪車が走行しているとき、蓄電池
手段の再充電を永久的に行うことができ、そして、コン
パクトな構造をもたらすことのできる２輪車用電力供給
装置を提供することにある。

「発明の概要及び効果」 上述の目的は、ジェネレータと、このジェネレータの駆
動手段と、蓄電池手段と、ジェネレータ及び蓄電池手段
を操作するためのスイッチ手段とを備え、ジェネレータ
、蓄電池手段及びスイッチ手段が共通の閉じたハウジン
グ内に配置されており、このハウジング内にジェネレー
タの前に接続された伝導ギア手段が設けられ、この伝導
ギア手段が可撓軸を介して駆動手段に接続されてなるこ
の発明の２輪車用電力供給装置によって達成される。

従って、ジェネレータ（ダイナモ）、蓄電池手段（バッ
テリー）、スイッチ手段は、共通の閉じたハウジング内
に配置されている。伝導ギア手段は、同じハウジング内
でジェネレータの前に接続されている。また、伝導ギア
手段は、可撓軸により駆動手段に接続されている。この
ようにすれば、２輪車の点灯システムとっての非常にコ
ンパクトな構造を得ることができる。駆動手段（前輪軸
上のピニオン及び駆動ホイール）を除き、全ての構成部
材は、閉じたハウジング内に配置されており、これによ
り、２輪車に非常に簡単にして取り付けることのできる
単一のユニットを構成することができる。駆動手段及び
伝導ギア手段を共に連結する可撓軸は、駆動、力の伝達
に間して容易となり、また、駆動手段の最適な構造得る
ことができる。

伝導（変速）ギアを設ければ、異なる段階的多速度に＋
ａ／ｈでの上述した電力値を得ることが可能となる。そ
れ故、蓄電池手段の永久的な充電が確保される。非常に
大きな効果は、非常に低速であっても、蓄電池手段が常
に再充電されることであり、これにより、非常にゆっく
りと走行する乗り手であっても常に蓄電池手段を充電す
ることができ、それ故、２輪車の駐車照焼を適切に得る
ことができる。それ故、交通上における乗り手の安全は
、この発明の照焼システムにより、すこぶる向上するこ
とができる。

この発明の好適した実施例によれば、システムの可撓軸
は、カップリングによりギア手段に接続されている。こ
のカップリングがねじ型のジヨイントであれば、この発
明の照焼システムを非常に簡単に出来る利点がある。ま
た、この構成であれば、例えば、故障の場合、コンパク
トユニットから可撓軸を簡単且つ迅速にして取り外し、
これを新品と交換することができる。

また、この発明の好ましい実施例では、駆動手段が前輪
の中心に配置された駆動ギアホイール即ち駆動摩擦ホイ
ールを備えている。このような駆動手段は、比較的頑強
であり、また、路面からの泥の影響を受ける車輪の部位
に配置されている。

このように駆動手段は一方において保護され、他方にお
いて、比較的大きな摩耗を受ける２輪車のタイヤは、タ
イヤをこする駆動ピニオンによる負荷をなくすことによ
って、その摩耗がすこぶる軽減される。

ギアホイール及び／又は摩擦ホイールの効果は、このホ
イールに少なくとも１個の回転止めが設けられていれば
、回転に対するホイールの固定を簡単になすことができ
ることにある。回転止め即ちくさび形状の爪を設けるこ
とにより、スポーク間に駆動ホイールを簡単固定するこ
とが可能となる。

駆動ホイールにおける最大許容負荷荷重容量にとって、
爪の総数は、車輪の片側のスポークによって形成された
交差ポイントの数に相当する。駆動ホイールに透明な合
成樹脂材料を使用すると、視覚的な印象を良好にできる
。また、合成樹脂の使用は、部品の製造を容易にでき、
そして、周囲の影響からの摩耗を軽減することができる
。この発明の駆動手段によれば、一般に異なる径の車輪
にも適用することができる。摩擦ホイールとギアホイー
ルとの組合せは、全ての条件のもとての最適な力の伝達
を保証することができる。

異なる電気的負荷のために、幾つかの端子を設ければ、
この発明の装置の使用範囲を拡大することができる。

駆動ホイールからピニオンを分離する電気的に制御可能
なカップリングは、一方において、使用者の便宜を図れ
、また、交通上の安全を図ることができる。なぜなら、
断接プロセスを自動的になすことができるからである。

ハウジン゛グ内に部品のコンパクトに配置すれば、この
構成は、水、熱、低温に対する耐久性を得ることができ
る。

ハウジングに少なくとも１個の固定クリップが設けられ
れば、好ましいものとなる。このような固定り＋７ツブ
を用いれば、コンパクトユニットは、２輪車のフレーム
に簡単に取り付けれると同時に固定することができる。

可撓軸、又、フロントライト及びリアライトへのリード
は、上記フレームに沿って目立たず且つ安全に引き回す
ことができる。

駆動ホイールの側壁において、爪によって形成されるラ
ッチ凹部は、その形状から爪をスポークに機械的及び摩
擦により掛は止めることができる。

「発明の実施例」 第１ａ図及び第２ａ図から明らかなように、個の発明の
装置は、自転車ｌに取り付けることができる。この自転
車１は、フレーム２と、車輪３．３と、フロントライト
４及びリアライト５を備えている。前側の車輪３には、
駆動ユニット７が設けられており、この駆動ユニット７
は、車輪３のハブ６と係合している。この駆動ユニット
７は、可撓軸８を介してコンパクトユニット１０に接続
されている。このコンパクトユニットｌＯは、取り付は
クリップ９により、フレーム２に取り付けられている。

男性用自転車として図示された自転車１の場合、コンパ
クトユニット１０は、第１ｂ図に示されているように、
フレーム２において、サドルの下側に位置するクロスバ
−の部位に取り付けることができる。婦人用自転車とし
て図示された自転車１の場合、第１ａ図に示されるよう
に、コンパクトユニット１０は、フレーム２における傾
斜した前側の補強チューブに取り付けることができる。

第２図に最も良く示されているように、コンパクトユニ
ット１０は、ハウジング１１を備え、このハウジング１
１内には、ギアボックス１２、ジェネレータ１３及び複
数の蓄電池１４が軸線方向直列に配置されている。蓄電
池１４の近傍におけるハウジング１１内には、電子スイ
ッチ回路１５が取り付けられている。上記可撓軸８は、
カップリング１６を介してギアボックス１２に接続され
ている。付は加えれば、スイッチ１７が設けられており
、このスイッチ１７を使用して、自転車１０点灯及び消
灯を全体的になすことができる。又、ハウジング１１に
は、フロントライト４、リアライト５及びアースのため
の端子がそれぞれ備えられている。

第３図は、回路図を示しており、この回路図において、
この発明の装置には、幾つかの電気的な負荷が接続され
ている。簡略化を図るため、回路図は、直流電源で作動
するものとして示されており、この直流電源には、フロ
ント及びリアライト４．５、左及び右側のフラッシャ−
２４（これらフラッシャ−は、補助モータ付きの自転車
の場合、特に、必要となるものである）、個々のギアの
ための電気的に制御可能なサーボ回路２５、サーボ的に
ブレーキングをなすためのを電気的に制御可能なサーボ
回路２８、及び駆動輪に対する駆動とニオンの断接をな
すための電気的に制御可能なりラッチ２１等の電気的負
荷が接続されている。

第４図及び第５図は、この発明の装置における正面図及
び側面図をそれぞれ示している。第４図及び第５図にお
いて、駆動ホイール２６が示されており、この駆動ホイ
ール２６は、ここでは、歯付きギアホイールとして示さ
れている。駆動ホイール２６は、ピニオン２７に噛合さ
れている。駆動ホイール２６の外周には、９個の回転止
めが形成されており、この回転止めは、くさび状の爪１
８として形成されている。この実施例の場合、冬瓜１８
は、各一対のスポーク１９における交差ポイントよりも
径方向内側に係合されている。駆動ホイール２６の取り
付けにおいて、スポーク１９は、爪１８の挿入によって
僅かに変形される。これにより生じた摩擦力は、駆動ホ
イール２６の外れに対し付加的な阻止力を与える。

一実施例において、駆動ホイール２６は、４４個の歯を
有しており、ピニオン２７は、１１個の歯を有している
。ピニオン２７は、軸２２に対し６角ナツト２３により
固定されている。この６角ナツト２３は、ピニオン２７
が軸２２に対して回転するのを防止する。軸２２は、可
撓軸８を駆動する。更に又、軸２２は、カップリング（
図示しない）に接続されており、このカップリングは、
この実施例の場合、電気的に制御可能である。また、カ
ップリングは、駆動ホイール２６に対してピニオン２７
を噛み合わせるとともに、これらの噛み合いを解除する
。

この発明の装置においては、強力なギアボックス１２が
必要である。なぜなら、種々の電気的な負荷に対して必
要とされる電気的エネルギを得るために強力なジェネレ
ータが使用されるからである。この実施例の場合、作動
電圧は、７．４ボルトである。使用されるギアボックス
１２は、電気的な負荷の数に応じ適切に構成される。

この発明の装置は、また、例えば、３０ｃＷＩ３のハブ
空間を有する補助モータ付きの自転車にも使用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図及び第１ｂ図は、この発明の装置を取り付けた
自転車をそれぞれ示す図、第２図は、コンパクトユニッ
トの縦断面図、第３図は、複数の電気的負荷が接続され
た電気回路図、第４図は、駆動ユニットの正面図、第５
図は、駆動ユニットの側面図である。 １・・・自転車、４・・・フロントライト、５・・・リ
アライト、６・・・ハブ、７・・・駆動ユニット、８・
・・可撓軸、１０・・・コンパクトユニット、１１・・
・ハウジング、１２・・・ギアボックス、１３・・・ジ
ェネレータ、１４・・・蓄電池、１５・・・電子スイッ
チ回路、７１７・・・スイッチ、１８・・・爪、１９・
・・スポーク、２１・・・クラッチ、２２・・・軸、２
４・・・フラッシャ−１２５，２８・・Φサーボ回路、
２６・・・駆動ホイール、２７・°・・ピニオン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ジェネレータと、このジェネレータの駆動手段と、
   蓄電池手段と、ジェネレータ及び蓄電池手段を操作する
   ためのスイッチ手段とを備え、ジェネレータ、蓄電池手
   段及びスイッチ手段は、共通の閉じたハウジング内に配
   置されており、このハウジング内には、ジェネレータの
   前に接続された伝導ギア手段が設けられており、この伝
   導ギア手段は、可撓軸を介して駆動手段に接続されてい
   ることを特徴とする２輪車用電力供給装置。 ２、可撓軸は、カップリングによって伝導ギア手段に接
   続されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
   に記載の２輪車用電力供給装置。 ３、カップリングは、ねじ型のジョイントであることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の２輪車用電力
   供給装置。 ４、駆動手段は、前輪の中心に位置付けて配置された駆
   動ギアホイールを備えてなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の２輪
   車用電力供給装置。 ５、駆動手段は、円形をなし、一方の面に同心的な駆動
   面を有する駆動ギアホイールと、この駆動ギアホイール
   の駆動面に噛合する駆動ピニオンと、駆動ギアホイール
   の一方の面とは反対の面に設けられ、駆動ギアホイール
   とは直交して延びる回転止め手段とからなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１
   項に記載の２輪車用電力供給装置。 ６、回転止め手段は、車輪の一方の側における一対のス
   ポークの交差ポイントの数に等しい数の爪を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の２輪車用電
   力供給装置。 ７、各爪は、駆動ギアホイールの面において両側がくさ
   び形状をなし、この面に対して直交することを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項に記載の２輪車用電力供給装置
   。 ８、各爪は、駆動ギアホイールの面に実質的に直交する
   部位を有し、この部位は、対をなすスポーク間における
   交差ポイントの径方向内側に押し入れられたとき、スポ
   ークを弾性的に変形さすような円周上に配置されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の２輪車
   用電力供給装置。 ９、各爪は、駆動ギアホイールの面に実質的に直交する
   部位を有し、この部位は、対をなすスポーク間における
   交差ポイントの径方向外側に押し入れられたとき、スポ
   ークを弾性的に変形さすような円周上に配置されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の２輪車
   用電力供給装置。 １０、駆動手段は、透明な合成樹脂材料からなる駆動ホ
   イールを備えてなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第９項のいずれか１項に記載の２輪車用電力
   供給装置。 １１、駆動手段は、ベベルギアとして形成された駆動面
   を有する駆動ギアホイールを備えてなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれか１項
   に記載の２輪車用電力供給装置。 １２、駆動手段は、摩擦ホイールを備えてなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれ
   か１項に記載の２輪車用電力供給装置。 １３、駆動手段は、駆動ギアホイールとこの駆動ギアホ
   イールに噛合するピニオンからなることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項ないし第１２項のいずれか１項に記
   載の２輪車用電力供給装置。 １４、ピニオンは、合成樹脂材料からなることを特徴と
   する特許請求の範囲第１４項に記載の２輪車用電力供給
   装置。 １５、ピニオンは、駆動ギアホイールに対し断接手段に
   より断接可能であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １４項に記載の２輪車用電力供給装置。 １６、異なる電気負荷に電力を供給するため、所定の数
   の接続部を備えてなることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第１５項のいずれか１項に記載の２輪車用
   電力供給装置。 １７、伝導ギア手段は、電力が供給される負荷の電流消
   費に応じて構成されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第１６項のいずれか１項に記載の２輪車用
   電力供給装置。 １８、ハウジングには、伝導ギア手段、ジェネレータ、
   蓄電池手段、スイッチ手段及びハウジングを含むユニッ
   トを２輪車のフレームに取り付けるための少なくとも１
   個の固定クリップ手段が設けられていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第１７項のいずれか１項
   に記載の２輪車用電力供給装置。 １９、断接手段は、電気的に制御可能であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１６項に記載の２輪車用電力供
   給装置。