(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
吸引マグネットの移動によって発電マグネットがコイル内を移動して発電する発電装置において、回転する移動部に前記発電マグネットと反発する前記吸引マグネットを有する吸引マグネット組立体を取り付け、
一方で、パイプの一端に前記発電マグネットに反発力を与える極性のマグネットを有する蓋を取り付け、前記パイプ内部に前記吸引マグネットと反発する前記発電マグネットを有し、前記パイプを内部に挿入した前記コイルを有する発電マグネット組立体を、前記発電マグネットの移動方向が、前記移動部の回転軸と平行となるように取り付け、
前記蓋に取り付けた前記マグネットの反発力により、前記発電マグネットを前記コイルの端へ移動させておき、
移動部の前記吸引マグネットを移動して近づけ、前記発電マグネットを反発させて前記コイル内を移動させることにより前記コイルに誘導電流を発生させ、
更に前記吸引マグネットが移動して遠ざかり、前記発電マグネットとの反発する磁力が弱まることで、前記蓋に取り付けた前記マグネットの反発力により、再度前記発電マグネットが前記コイル内を通り、誘導電流を発生させて元の位置へ移動し、電気エネルギーを取得する事を特徴とした発電装置。
吸引マグネットの移動によって発電マグネットがコイル内を移動して発電する発電装置において、移動部に前記発電マグネットと反発する前記吸引マグネットを有する吸引マグネット組立体を取り付け、
一方で、パイプの一端に前記発電マグネットに反発力を与える極性のマグネットを有する蓋を取り付け、前記パイプ内部に前記吸引マグネットと反発する前記発電マグネットを有し、前記パイプを内部に挿入した前記コイルを有する発電マグネット組立体を固定し、
前記蓋に取り付けた前記マグネットの反発力により、前記発電マグネットを前記コイルの端へ移動させておき、
移動部の前記吸引マグネットを移動して近づけ、前記発電マグネットを反発させて前記コイル内を移動させることにより前記コイルに誘導電流を発生させ、
更に前記吸引マグネットが移動して遠ざかり、前記発電マグネットとの反発する磁力が弱まることで、前記蓋に取り付けた前記マグネットの反発力により、再度前記発電マグネットが前記コイル内を通り、誘導電流を発生させて元の位置へ移動し、電気エネルギーを取得する事を特徴とし、
前記発電マグネット組立体に磁性体の吸引板を設け、
前記吸引板を移動可能にすることで、前記パイプ内にある前記発電マグネットに近づけて、前記発電マグネットと前記吸引板の磁力により前記発電マグネットを吸引させて移動を停止し、
又、前記吸引板を遠ざけて前記発電マグネットとの磁力による吸引を開放し、コイル内での移動を可能にすることで、電気エネルギーのオン、オフをできるようにした事を特徴とした発電装置。
【発明を実施するための形態】
【0022】
請求項1〜
7記載の本発明に係る発電方法
と発電装置の好適な実施形態を、以下図面に従って説明する。
【実施例1】
【0023】
図1は本発明による発電方法
と発電装置を示したもので、移動部である自転車車輪6の2本のスポーク4に吸引マグネット16を有する吸引マグネット組立体8を固定し、一方でフレーム3に保持バンド接続板22を有する2つの保持バンド19を取り付け、保持バンド接続板22の片側に、固定部である発電マグネット28を有する発電マグネット組立体10を取り付け、発電マグネット28の位置が吸引マグネット16の回転の最も近い軌道上に成るように保持バンド19により、発電マグネット組立体10をフレーム3に固
定する。
【0024】
この時、吸引マグネット16と発電マグネット28の向き合う極性は互いに反発し合う極性にし、吸引マグネット16の極性がN極の場合、発電マグネット28の極性もN極とする。又発電マグネット組立体
10の固定する位置は相手側となる吸引マグネット16との間隔が最良の状態になるようにして固定する。
【0025】
図2(A)はスポーク4に取り付けた吸引マグネット組立体8の正面図であり、(B)はA−A部分の断面図である。
この吸引マグネット組立体8は
図2(B)に示すように、吸引マグネット16を皿ネジ15とナット51等で取り付けた吸引マグネット保持板11と吸引マグネット保持板14とスペーサー13及び保持管12及び吸引金具9等で形成され、2本のスポーク4を挟んでスペーサー13を中央に入れ2つの穴に皿ネジ15を挿入しナット51等で固定される。
【0026】
スペーサー13の厚みは2本のスポーク4の厚みと同等、又はそれより薄くし、しっかりネジ15で固定されるようにする。
吸引マグネット16の表面上部に吸引金具9を磁気により磁化して吸着させ、この吸引金具9が位置ズレしないように外側に保持管12を取り付ける。この保持管12の内部に接着剤等を塗り吸引マグネット16に接着し、表面高さを吸引マグネット16より少し高くする。
【0027】
これにより、万が一、車輪
6が回転中に発電マグネット組立体10の蓋32や他の物体が吸引金具
9に当たり、吸引マグネット16の吸引力より衝撃力が強い場合、吸引金具9が外れ、車輪
6の回転をロックするのを防ぐことが出来る。但し、吸引マグネット16の磁力や発電マグネット
28の磁力が大きく、2つの距離間を大きく開けることが出来る場合や、低速でしか利用しない場合等、この吸引金具
9や保持管
12を使用しなくても良く、吸引マグネット
16と吸引金具
9を入れ替えて、逆にしても良い。
【0028】
発電マグネット組立体10の内部を
図3(A)に示し、そのB−B部分の断面図を
図5に示す。
図3(A)に示すように、ケース24に大穴39をあけ、その大穴
39の外輪にコイル33のボビン17を接着剤等で接続し、ケース24に固定する。コイル33より出た線は、電線21により、ブリッジダイオード49、抵抗50を経て発光ダイオード2へ接続される。
コイル33の内部に発電マグネット28を挿入したパイプ23を挿入し、パイプ23の内部を発電マグネット28が自由に移動できるようにする。
【0029】
このコイル33は
図4に示すようにボビン17にポリエステル樹脂等で被われた銅線又はエナメル線等を巻いて形成し、そのコイル33の内部にパイプ23を挿入する。このパイプ23の片側にパイプガイド29を設け、このパイプガイド29と片側のボビン17を接着剤等で組み付け固定する。
【0030】
図3(A)ではパイプガイド29には穴が開いており、パイプ
23の外輪と接続されているが、穴を開けずパイプ
23と接続させても良い。又、パイプ23とボビン17との接続をパイプガイド29を利用して行なっているが、パイプガイド29を利用せずにボビン17の内部とパイプ23の外側に接着剤等を塗り接続しても良い。
【0031】
更に、パイプガイド29とボビン17を接着剤等で固定せず、パイプガイド29がボビン17に当たるまでパイプ
23を挿入し、パイプ
23の片側より蓋32を取り付けて、この蓋とパイプガイド
29でコイル
33のボビン
17をしっかり挟み、パイプ
23が動かないように固定し、パイプ
23の交換等行なえるようにしても良い。又、ここで使用するパイプ
23の先端部分を予め発電マグネット
28が飛び出さないよう閉じておき、蓋32を利用しなくても良い。
【0032】
このコイル33部分の詳細を
図4に示し、発電マグネット28と接続部材27を接着剤等で連結し、更にクッション30を取り付ける。このクッション
30の素材は衝撃や音を吸収できるスポンジやスプリング、エアークッション等のもので形成しても良く、発電マグネット28が移動してケースカバー25にぶつかった時の衝撃を吸収し、又、衝撃音を小さくする為等に取り付けられており、動作上必要ない場合は取り付けなくても良い。
【0033】
更に接続部材27は発電マグネット28がパイプ
23内部をスムーズに移動できるようにする為のガイド的なものであり、クッション30同様非磁性体の物を使用し、これらの周りに動きを良くする潤滑剤等と塗布しても良く、又発電マグネット
28がパイプ
23内部をスムーズに移動できる場合、これらを取り付けなくても良い。
これによりパイプ
23内には発電マグネット28のみを使用し、動作させることもでき、又、ボビンレスコイルを利用して、直接パイプに取り付けても良く、それにより軽量化と簡略化がはかれる。
【0034】
図5は
図3のB−B部分の断面図であり、ケース
24には大穴39が開けられ、この大穴39の外輪の内側に接着剤等でボビン17を取り付け固定し、パイプガイド29を有するパイプ23をボビン
17内に挿入し、ボビン17の片側に接着剤等を利用し、パイプガイド29とでパイプ
23を固定する。パイプ
23内部には発電マグネット28が挿入されており、パイプ
23内部を自由に移動でき、パイプ
23の片側を蓋32で覆いふさぐ。
【0035】
蓋
32の内部にはクッション34を取り付け、前記同様発電マグネット
28の衝撃を吸収し、又衝撃音を小さくする為等に取り付けられており、動作上必要ない場合は取り付けなくても良い。この蓋32はパイプ23との密着性を良くし、簡単に外れないようにゴム系の材質等で形成することが望ましく、蓋32の先端部分に接着剤等を塗り、ボビン17に貼り付け固定しても良く、又、
図9のようにパイプ23と蓋32をネジ加工して、クッション34の交換や発電マグネット28に付着した異物の取り出し等行うことが出来るようにしても良い。
【0036】
図3(A)では、発光ダイオード2は自転車の後方に向け点灯するようにケース24の側面に取り付けられているが、自転車の側面を点灯するように、ケース24やケースカバー25に横向きに穴をあけて取り付けても良い。この場合、ケースカバー
25に取り付けた発光ダイオード2への接続は電線21を長くするか、或はコネクター等のオス、メスを利用し接続する必要がある。(図示せず)
【0037】
ケース24とケースカバー25の外周は共に凹凸になっており、かん合等の嵌めあわせにより強く連結されるが、接着剤等で双方をはり合わせて固定してもよい。又、ケース24の下部には穴37があけられており、外部より水などがケース
24内に流れ込んだ場合この穴
37より排出される。
【0038】
図3(B)に示すように、ケースカバー25にはネジ20により吸引板7が取り付けられており、ストッパー18により矢印36よりの回転移動を止めている。吸引板7は鉄等の磁性体で作られ、発電マグネット28との吸引により、発電マグネット28の移動を止めることができる。これにより、昼間等発光ダイオード2を点灯させたくない時、吸引板7をストッパー18位置まで移動させ、又点灯させたいときは矢印36の反対側へ回転し、保持バンド接続板22まで移動させる。
【0039】
ケースカバー25には保持バンド接続板22を固定する為のネジ穴38が設けられているが、ケースカバー
25内面にネジ加工されたアルミ板等を接着剤等で貼り付け、保持バンド接続板22との締め付けを強くしても良い。又、
図1では発電マグネット組立体10を長さの違う保持バンド接続板22を2個と保持バンド19によりケース24の角度を変化させ、ネジ20によりフレーム3へ固定しているが、フレーム
3との固定がしっかりしている場合、1個で固定しても良く、保持バンド接続板22を利用しないで保持バンド
19と発電マグネット組立体
10を直接接続しても良い。
【0040】
図3(B)では、保持バンド接続板22の途中を、折り曲げて傾斜を作り、ケース
24を傾けて、発電マグネット
28等の重さを利用して、スポーク
4側への戻りをよりスムーズにしているが、戻りが良い場合は、折り曲げを無くしてこの傾斜を省いても良い。又、保持バンド接続板
22の形状を変え、
図1に示すフレーム3と横フレーム68を利用し、保持バンド19で発電マグネット組立体10を取り付けても良い。
【0041】
ネジ20やストッパー18、ケース24、パイプ23、ボビン17、パイプガイド29、蓋32、クッション34、接続部材27等の材質はできる限り、アルミやガラス、プラスチック等の発電マグネット28の移動に影響を与えない非磁性体の物を用いる。パイプ23の内部とそこを移動する発電マグネット
28と、パイプ
23とコイル
33間の隙間は出来る限り小さくし、発電マグネット28がコイル33内を移動することによって発電する効率を高めるようにする。
【0042】
本案による吸引マグネット16と発電マグネット28はネオジウム磁石を用い、その磁力は非常に強い為、通常走行中に於いて使用する場合、2つの間隔を10〜20ミリ程度まで離すことが出来、車輪
6の回転むらで生ずる吸引マグネット16の接近に伴う接触等を回避し、自転車走行での安全な発電を行なうことができる。
【0043】
図4では、パイプ23の内部に挿入する発電マグネット
28の形状は円筒形であるが、パイプ23やボビン17等の形状を多角や他の形状等にし、挿入する発電マグネット
28と接続部材
27等を多角や他の形状にしてもよい。
【0044】
吸引マグネット16の磁力と発電マグネット28の反発しあう磁力は、吸引マグネット16の接近時、発電マグネット28と接続部材27が瞬時にパイプ23内部を移動して、クッション30がケースカバー25まで移動できる強度にする。
図4の接続部材27と発電マグネット28の接続方法は互いにネジ加工、或は接着剤等で接続し、更に収縮チューブ等の保護カバーでクッション30と一緒に被い連結しても良い。
【0045】
図1で移動部の吸引マグネット組立体8はスポーク4に1個取り付いているが、複数個にしても良く、又
自転車の進行方向に対し、左側
に取り付けているが、保持バンド19やケース
24内のコイル
33、発光ダイオード
2等の取り付け位置を変え、右側に取り付けても良い。
【0046】
通常、固定部の発電マグネット28はパイプ23内の自由な位置にあるが、
図1に示すように、自転車の車輪6が回転すると、スポーク4に固定された移動部の吸引マグネット組立体8の吸引マグネット16が発電マグネット28を有する発電マグネット組立体10に近づき、吸引マグネット16の磁力と発電マグネット28の磁力が互いに反発し始める。
【0047】
吸引マグネット組立体8の最接近に対し、パイプ23内を発電マグネット28が瞬時に移動し、
図5のパイプ
23上部より下部へ移動しケースカバー25の内側にクッション30が当って移動が停止する。この時コイル33には電流が流れ、終端の発光ダイオード2を点灯する。
【0048】
通常の自転車に於いては、スポーク4は磁性体物質で形成されている為、車輪
6が回転して更に吸引マグネット16が離れていくと、スポーク4と発電マグネット28の吸引力や走行中の振動、クッション
30の反発、或は低速走行時に於いて吸引マグネット
16が遠ざかる時に発生する両マグネット間の吸引力等により、発電マグネット28はスポーク4側へ移動する。
【0049】
これにより、今度は
図5のコイル33の下端から上端まで発電マグネット28が移動し、コイル33には逆向きの電流が流れ、ブリッジダイオード49の整流により、終端の発光ダイオード2を再点灯する。発電マグネット28は車輪6が回転している間、スポーク4付近にあり、次の吸引マグネット
16の接近で再度ケースカバー25側に移動して発電し、これを繰り返す。
【0050】
本発明では発電マグネット28が吸引マグネット16により、パイプ
23内を左右に正確に移動できる為、発電マグネット28とコイル33の移動開始位置、移動時の軌道が常に同じ状態になり、発電マグネット28とコイル33の間隔を狭くすることで発電効率を高めて、安定した電力を発生することができる。
【0051】
図6のように、ケース24の側面にコンセント42を取り付け、コンセント
42を発光ダイオード2と並列に電線21により接続すると、コンセント42より電力を取り出すことが出来る為、このコンセント42にプラグ等を差込みプラグより電線をつなげて長くし、先端に別の発光ダイオー
ドを接続すると、発光ダイオー
ドをサドル1後方、フレーム3、フェンダー5の後端等へ粘着材やクリップ等を利用して取り付けて、その部分を点灯させることが出来る。
【0052】
又、
図3(B)の保持バンド19の大きさや形を変え、他のフレーム等に取付けても良く、同様に吸引マグネット組立体
8と発電マグネット組立体
10の取り付け位置を逆にして、吸引マグネット組立体
8をフレーム
3側へ取り付け、発電マグネット組立体
10をスポーク
4側へ取り付けて発光させても良い。又、吸引マグネット組立体
8をスポーク
4ではなく、
図1に示すような回転移動するペダルフレーム70に取り付けてその軌道上にある横フレーム68に発電マグネット組立体
10を取り付けても良い。
【0053】
これにより、夜間に自転車の側面や後方より発光ダイオード2の点滅を確認でき、安全性が確保できる。実施例では吸引マグネット組立体8は車輪
6に1個だけ付いているが、車輪
6の中心から同じ軌道上で角度の異なる場所へ複数個取り付けることも可能で、1回転に複数回点滅させることができる。
【0054】
コイル33から発生する電力は
図10に示す回路のように接続され、ケース24内に存在するブリッジダイオード49へ流れてその後抵抗50を経て発光ダイオード2へ出力される。コイル33に発生する電力は、主に発電マグネット28の磁力の強さと、通過するスピード、及びコイル33の巻き線数等によるが、発電マグネット28の磁力の強さと、コイル33の巻き線数は通常回転で発光ダイオード2を点灯させることができる値を決めれば良い為、抵抗50を省いても良く、又発光ダイオード2を複数個取り付けてもよい。
【実施例2】
【0055】
近年の自転車は形状や材質、用途等が様々である為、
図6、
図7のようにコンセント42やL金具43や圧縮バネ31等を利用し、
図3の発電マグネット組立体10の形状や構造を変えて、それらの自転車に対応して発電できるようにした実施例を図面に従って説明する。
【0056】
図6は
図3のパイプ23を長くし内部に圧縮バネ31を挿入したもので、A−A部分の断面図を
図7に示す。長くしたパイプ41の内部にある接続部材26の内部へ圧縮バネ31を挿入し接着剤等で接続部材26と連結する。接続部材
26は同様に発電マグネット28と更に他の接続部材27に接着剤等で連結され、パイプ41内部を自由に移動できるようにする。又、ケースカバー25にもケース24と同等の位置に同様の大きさの大穴39をあけておき、コイル33のボビン17と大穴39の外輪内側に、接着剤等でボビン17を取り付けてコイル33をケース
24へ固定する。
【0057】
図7に示すように
下部の蓋32にクッション34を取り付け、接続部材27や圧縮バネ31の衝突を和らげ、衝撃音を小さくするようにしてあるが、
下部の蓋32自体が
衝突を吸収できる素材の場合等クッション34を使用しなくても良い。
上部側のパイプ41の外側に接着剤等を塗り、更にクッション34を有する
上部の蓋32の内側にパイプ41を挿入し、パイプ41と
上部の蓋32を接着させて固定する。
【0058】
ケース24の大穴39の外輪に固定されているコイル33にパイプ41を挿入し、
上部の蓋32の先端がコイル33のボビン17に当たるまで挿入する。
更にパイプ
41の
一方の外側にパイプカラー40を挿入し、クッション34を有する
下部の蓋32をパイプカラー40がボビン17に接触するまで続けて挿入し、コイル33内でパイプ
41が移動しないようにしっかり固定する。
【0059】
蓋32の材質はパイプ41に密着できるゴム系統の物を利用し、パイプカラー40、パイプ41、蓋32、クッション34等はできる限り発電マグネット28の移動に影響を与えない非磁性体の物を使用する。これにより、パイプ41と発電マグネット28の移動時の摩擦によりパイプ
41内部がすり減った場合等、
下部側の蓋32とパイプカラー40を取り外し、パイプ41の交換を行なうことができる。
【0060】
図6では吸引板7の位置を
図3の場所より移動し、ネジ20等により吸引板7が可動できるようにしており、パイプカラー40又は
下部の蓋32の側面に当たるようになる。これにより、実施例1同様パイプ41内部の発電マグネット28の移動を停止でき、昼間等点灯を避けたいときに利用できる。パイプカラー40は、発電マグネット
28の移動距離と圧縮バネ
31の長さ等、様々な条件によりその長さや有無が決まり、パイプ41が短くなった場合等は使用しなくても良い。
【0061】
動作は上記実施例1と殆ど同様で一部の構造や動作内容の詳細等は省くが、自転車の車輪6が回転すると、スポーク4に固定された吸引マグネット組立体8の吸引マグネット16が発電マグネット28を有する発電マグネット組立体10に近づき、吸引マグネット16の磁力と発電マグネット28の磁力が互いに反発し始め、吸引マグネット組立体8の最接近に対し、パイプ41内を発電マグネット28が瞬時に移動し、
図7のコイル33上部より下部へ移動し、圧縮バネ31が
下部の蓋32のクッション34に当り、更に圧縮バネ31が収縮した状態で移動が停止する。
【0062】
この時コイル33には電流が流れ、終端の発光ダイオード2を点灯する。更に車輪
6が回転して吸引マグネット16が離れ、磁力の反発力が弱まると、圧縮バネ31の反発力により接続部材26に連結された発電マグネット28は元の位置のスポーク4側へ移動する。
この動作は自転車が低速で走行中でも瞬時に行なわれ、これにより、今度はコイル33の下端から上端まで発電マグネット28が移動し、コイル33には逆向きの電流が流れ、ブリッジダイオード49の整流により、終端の発光ダイオード2を再点灯する。
【0063】
通常、発電マグネット28は車輪6が回転、又は停止している間、圧縮バネ
31等の影響によりコイル33に対しスポーク4付近にあり、次の吸引マグネット
16の接近で再度コイル
33内部に移動して発電し、これを繰り返す。
【0064】
実施例1で説明したように、通常の自転車に於いては、スポーク4は磁性体物質で形成されている為、自転車走行中はスポーク4と発電マグネット28との吸引力や低速走行中における振動や吸引マグネット
16が遠ざかる時に発生する両マグネット間の吸引力等により、発電マグネット28は移動してスポーク
4側にあるが、スポーク
4が非磁性体物質の場合や発電マグネット
28とスポーク
4との磁力の吸引力が弱い場合、高速回転等の場合、動作が不安定で終端の発光ダイオード
2を確実に点灯することが難しくなる。
【0065】
しかし、圧縮バネ31を取り付けることにより常に発電マグネット
28の位置をスポーク
4側へ移動させることが出来、確実に点灯することができる。
図7では圧縮バネ31を接続部材26内部に挿入しているが、圧縮バネ
31の径を大きくし、フリーな状態で接続部材26と接しても良く、又、
下部の蓋32のクッション34を取り除き、
下部の蓋32にネジ等で圧縮バネ
31を直接固定しても良い。
【0066】
又圧縮バネ
31を利用する代わりに、伸縮するクッションやゴム、板バネ等発電マグネット
28を反発させ、移動できる物を利用しても良く、発電マグネット
28に反発力を与える極性のマグネットを
下部の蓋32に取り付け、発電マグネット
28を反発させて、スポーク
4側へ移動させても良い。
【0067】
図7に於いて、
下部のクッション34と圧縮バネ31の間があいているが、圧縮バネ
31の反発力と、発電マグネット
28と吸引マグネット
16の磁力の反発力とクッション34のバランスが取れ、発電マグネット
28がコイル
33の上下端を移動できる場合、あけなくても良く、更
に下部の蓋32を図9に示すように
、下部の蓋
47とパイプ41をネジ加工し、
圧縮バネ31の伸縮強度を調整できるようにしても良い。但しこの場合、パイプカラー40は取り外し、実施例1のようにパイプガイド29をパイプ41に接着させる必要がある。
【0068】
図7の接続部材27と発電マグネット28と接続部材26の接続方法は互いにネジ加工、或は接着剤等で接続し、更に収縮チューブ等の保護カバーで被い連結しても良く、発電マグネット28がパイプ
41内をスムーズに移動できる場合等、各接続部材は使用しなくても良い。
【0069】
実施例1同様、本発明では発電マグネット28が吸引マグネット16により、パイプ
41内を左右に正確に移動できる為、発電マグネット28とコイル33の移動開始位置、移動時の軌道が常に同じ状態になり、発電マグネット28とコイル33の間隔を狭くすることで発電効率を高めて、安定した電力を発生することができる。
【0070】
図7の場合で圧縮バネ31の長さやパイプ41の長さを変化し、更に発電マグネット28や吸引マグネット16の磁力を大きくし相互の反発力を高め調整した場合、発電マグネット28の移動距離は大きくなり、コイル33の上端から発電マグネット28がコイル33の下端に到達した時1回目の発電が行なわれ、その出力はブリッジダイオード49へ出力される。
【0071】
更に移動を続け、発電マグネット28全体がコイル33の下端を通り過ぎると今度は逆向きの電流がコイル
33に流れる。続いて、圧縮バネ
31の反発により発電マグネット
28がコイル
33の下端より上端を通りぬけると再度同様の発電が行なわれ、共にブリッジダイオード
49で整流され発光ダイオード2を1往復で4回点灯させることができる。
【0072】
図6、
図7において、発電マグネット28と吸引マグネット16の磁力を大きくし、発電マグネット28が吸引マグネット16以外のスポーク4等他の磁性体の影響を受けない距離を取った場合、圧縮バネ31の代わりに伸縮性の引っ張りバネやゴム等を利用して同様の動作を行なってもよい。この場合、引っ張りバネをケースカバー
25側の
下部の蓋32に固定し、引っ張りバネの反対側を接続部材26又は直接発電マグネット
28と連結し、吸引マグネット
16の向き合う極性は発電マグネット
28の極性と異極にし、互いに吸引しあうようにする。
【0073】
これにより車輪
6が回転し、吸引マグネット
16が近づくと発電マグネット
28は吸引され、
図7のコイル
33の下端から上端へ移動しコイル
33に電流が流れ、発光ダイオード
2を点灯する。更に車輪
6が回転し吸引マグネット
16が離れ磁力が弱まると、引っ張りバネの引張りにより、今度はコイル
33の上端より下端へ発電マグネット
28が瞬時に移動し、再度コイル
33に逆向きの電流が流れ、ブリッジダイオード
49で整流され、発光ダイオード
2を再点灯することができる。(図示せず)
【0074】
又、引っ張りバネの
下部の蓋32への取り付け
を、図9のよう
にネジ加工した時の蓋47へ取り付け、引っ張り強度を調整できるようにしても良く、引っ張りバネの代わりに伸縮性のゴム等、発電マグネット
28を引っ張り移動できる物を利用しても良い。(図示せず)
【実施例3】
【0075】
次に、その他の実施例について図面に従って説明する。
図6に示すように、ケースカバー25の側面にL金具43を取り付け、更に長穴44にネジ20を挿入しL型固定板45と連結する。L型固定板45は保持バンド接続板22と連結され、更にその先の保持バンド19に連結される。
【0076】
これにより、吸引マグネット組立体8の吸引金具9と発電マグネット組立体10の
上部の蓋32との間隔をL金具43の長穴44の位置を調整し、又保持バンド19の角度や取り付け位置や大きさ、形状を変えて移動させる事で、様々な形態の自転車に取り付けて最適な距離で動作させることができる。
【0077】
又、L金具43とL型固定板45を利用する代わりに、ケースカバー
25と保持バンド接続板
22とネジ
20との間、又はケースカバー
25とL金具
43の間にスペーサー等を入
れ、上部の蓋32と
吸引マグネット組立体8の吸引金具9との間隔を調整できるようにしても良い。
【0078】
本発明の発電電力は20mA、13,000mcdの発光ダイオード
2数個を瞬間発光させることができる為、
図6のケース24の側面にコンセント42を取り付け、このコンセント
42を発光ダイオード
2と並列に電線
21で接続すると、コンセント42より電力を取り出すことができる。
【0079】
それにより、コンセント
42にプラグを差込み、プラグよりの線を他の発
光ダイオードへ接続し、その発光ダイオードにクリップ等を取り付けておくと、サドル1後方、フレーム3、フェンダー5の後端等へ取り付けることが出来き、その部分を点灯することができる。
【実施例4】
【0080】
図8(A)は、実施例1の
図2(A)の吸引マグネット保持板11を大きくし、吸引マグネット16とそれに付随する部品を追加し、2組装着させたもので、それぞれの極性を反対にし、できる限り双方の距離をあけるようにしてある。
【0081】
車輪
6の回転方向に対し、最初の吸引マグネット16の極性を発電マグネット28と反発しあう極性にし、次の吸引マグネット16の極性を発電マグネット28と吸引しあうようにする。これにより、発電マグネット組立体10の形状を実施例1の場合と同様の形状でこの吸引マグネット組立体
8を使用し、車輪
6が回転すると、最初の発電マグネット
28の発電状況は実施例1で説明した動作で発電し、発光ダイオード2を点灯する。
【0082】
更に車輪
6が回転し次の吸引マグネット
16が近づくと、発電マグネット28は吸引され瞬時にスポーク
4側へ移動する。これにより実施例2の圧縮バネ
31を利用しないでも発電マグネット28を移動させることができ、又車輪
6の高速回転の場合も2つの吸引マグネット
16の距離を離すと更に確実に移動させることができる為、スポーク
4が非磁性体の物にも対応できるようになる。
【0083】
尚、吸引マグネット保持板11に取り付ける吸引マグネット16の極性の順序はどちらでもよく、又実施例1の吸引マグネット組立体8を2組各々別のスポーク4へ取り付け、それぞれの吸引マグネット16の極性を逆にして動作させても良い。
【0084】
図8(B)は吸引マグネット保持板11の形状を縦長にしたもので、これにより吸引マグネット
16の位置をスポーク4のクロス部分に対し上下に移動でき、自転車によりこのクロス部分の位置が違う自転車に対し、発電マグネット
28の取り付け位置を大きく変化でき、様々な形状の車輪
6に対応できるようになる。
【0085】
又、
図8(C)は(B)を横にし、吸引マグネット
16の取り付け位置をスポーク4のクロス部分に対し移動したもので、(B)同様自転車によりこのクロス部分の位置が違う自転車に対し、発電マグネット
28の取り付け位置を大きく変化でき、様々な形状の車輪
6に対応できるようになる。
【0086】
図2と
図8では吸引マグネット
16は吸引マグネット保持板11側に取り付けられているが、スポーク
4とフレーム
3が十分離れており、車輪
6の回転や安全性に支障がない自転車等の場合は、吸引マグネット保持板14と吸引マグネット保持板11の形状を逆にして、吸引マグネット16を吸引マグネット保持板14側に取り付けても良い。
【実施例5】
【0087】
図9は、実施例2の
図7のパイプ41の
上部側の側面に切れ込み46を入れたものである。
この切れ込み
46は、レーザーやカッターを利用しパイプ
41の肉厚の半分近くまで入れ、車輪
6が回転し、スポーク4や吸引マグネット16等に付着した物体が矢印48方向より当たり、外部から力が加わった際この部分より折れるようになる。これにより発電マグネット組立体10とスポーク4等の間で車輪
6がロックし急停止するのを避けることができ、より安全性を高めることができる。
【0088】
図9で切れ込み46は、コイル
33の内部で行なわれているが、より
上部側へ移動しても良く、又この切れ込み
46部分より切断し、パイプ
41を2分割してその部分を接着力の弱い材料で接着し、この部分に外部より衝撃が加わった際折れるようにしても良い。又、このパイプ
41の材料をガラス等、過度の衝撃が加わった際、破損するような物で作成しても良い。
【実施例6】
【0089】
図9は、実施例2の
図7のパイプ41
の下部をネジ加工し、相手側の蓋47の材質もネジ加工できるアルミ又はプラスチック系等に変え、同様にネジ加工し圧縮バネ31の移動距離を調整できるようにしたものであり、パイプカラー40を取り外し、更に実施例1で使用したパイプガイド29をパイプ41の外側に取り付け、接続固定したものである。
【0090】
実施例1同様コイル33をケース24の大穴39の外輪内側に接着剤等で貼り付け固定し、そのコイル33内にパイプ41
を挿入する。パイプ41の
上部先端より
上部の蓋32を被せ、
上部の蓋
32の先端がボビン17に当たりパイプ
41がコイル
33内を移動しないようにする。
【0091】
これにより実施例2同様パイプ41と発電マグネット28の移動時に起こる摩擦によりパイプ
41内部がすり減った場合等、
上部の蓋32を取り外し、ケースカバー25方向よりパイプ41を抜き取り、パイプ41の交換を行なうことができ、又ネジ加工し
た側の蓋47を回すと圧縮バネ31の移動距離を調整できる。
【0092】
尚、この場合実施例1同様パイプ41とボビン17の接続を、パイプガイド29を使用しないで直接パイプ
41とボビン
17を接着剤等で接続して固定し、ネジ加工だけ施行してパイプ
41の交換は行なえないようにしても良い。
【実施例7】
【0093】
次にパイプ
41部分をコイル
33と分離し、パイプ
41の位置や角度の調整、交換等が行なえるようにした実施例について図面に従って説明する。
図11は、
図6のパイプ
41内部の部品はそのままで、外側のパイプカラー40を取り去り、両端に蓋32を取り付けたパイプ41をコイル33と分離し、そのパイプ
41をサドル52で押さえ、そのサドル
52をパイプ保持板53にネジ20で固定して、更にケースカバー25に取り付けた斜視図である。
【0094】
パイプ41と蓋32はサドル52によりネジ20で固定されるので、このネジ
20を緩めるとパイプ
41を移動でき、又角度を変化させることができ、更にパイプ
41を交換できるようになる。
【0095】
これにより、発電マグネット28とコイル33の位置関係を変化させることができ、又角度を下方向きに変えることにより、吸引マグネット
16が遠ざかった場合、発電マグネット
28や接続部材27の重さによって、発電マグネット
28はスポーク
4側へ移動し、発電マグネット
28は元の位置へ移動しやすくなり、圧縮バネ31の大きさや長さを小さくすることが可能となり、又低速走行だけの場合、圧縮バネ
31を省くこともできるようになる。
【0096】
更に、発電マグネット
28の移動に伴う摩擦により、パイプ
41内部の損傷があった場合等、パイプ
41を簡単に交換できるようになる。
【実施例8】
【0097】
次にパイプ
23を削除して、コイル
33内を発電マグネット28が移動できるようにした実施例について図面に従って説明する。
図12は実施例1の
図3(A)の斜視図の発電マグネット組立体10を左側面より見た図であり、
図3(A)のコイル33よりパイプ23や蓋32等を削除した図である。
図
12のように発電マグネット28は、ネジや接着剤等でマグネット保持板57
の一端に固定され、マグネット保持板
57の
一方の端部は兆番54により、ケース24にネジ等で固定される。
【0098】
発電マグネット28の極性に反発する極性の反発マグネット55をケースカバー
25に固定し、この磁力は移動部の吸引マグネット16が最接近時、固定部の発電マグネット
28をコイル
33内に移動させ、更に吸引マグネット
16が離れた際、発電マグネット
28を反発させて元のスポーク
4側の位置へ瞬時に移動できるような大きさにしておく。
【0099】
又、発電マグネット
28の移動幅を調整する為の停止板56をケース
24に固定しておき、この停止板
56は移動幅が調整できるような構造にし、更にマグネット保持板
57と停止板
56とケース
24間にクッション等を取り付け、衝撃を吸収できる構造にしておく。
これにより、移動部の吸引マグネット16が矢印58方向より近づくと、その反発力により、固定部の発電マグネット
28はコイル
33内部へ移動し、コイル
33に電流が流れ、発光ダイオード
2を点灯する。
【0100】
更に車輪
6が回転し吸引マグネット
16が離れ反発力が弱まると、今度は発電マグネット
28と反発マグネット
55の反発力により発電マグネット
28が瞬時にコイル
33内を通って元の位置へ移動し、再度コイル
33に逆向きの電流が流れ、ブリッジダイオード
49で整流され、発光ダイオード
2を再点灯することができる。
【0101】
図12では発電マグネット
28の復帰に反発マグネット
55を利用しているが、実施例2同様ケースカバー
25に穴を開け、圧縮バネ31を取り付けられる構造にして、圧縮バネ
31の反発を利用して発電マグネット
28を元の位置へ移動させても良い。
【0102】
又、
図12では兆番54の支点を利用して発電マグネット
28を移動させているが、マグネット保持板57の下方を加工して中心軸を設け、この中心軸をフレーム3等のケース
24とは別の場所へ移動して取り付けて、この中心軸を支点としてマグネット保持板
57を円弧状に移動させて発電マグネット
28を移動させても良い。
【実施例9】
【0103】
次に固定部の発電マグネット28と移動部の吸引マグネット16間に反発マグネット61を設け、反発マグネット
61の移動により、間接的に発電マグネット
28を移動させた動作について、図面に従って説明する。
上記実施例1〜8までの発電方法では移動部の
吸引マグネット
16の接近により直接固定部の
発電マグネット
28を反発、又は吸引して移動させていたが、
図13に示すように、移動部の吸引マグネット16の接近により回転軸59を支点として反発マグネット61を反発して移動させ、それと連結し離れた場所にある固定部の発電マグネット28を移動させるようにしたものである。
【0104】
反発マグネット61をマグネット保持板66に取り付け、このマグネット保持板
66の下端に回転軸59を設け、この回転軸
59を中心にマグネット保持板
66が円弧状に回転移動できる構造にしておく。
マグネット保持板
66の上端にワイヤー63を接続
し、プーリー62を介して発電マグネット28へ接続させる。又この発電マグネット
28の他方端に引っ張りバネ64を接続し、コイル33内を通って引っ張りバネ
64を固定台65に固定する。
【0105】
動作は、移動部の吸引マグネット16が近づくと、反発マグネット
61は両マグネットの反発力により矢印60方向へ遠ざかり、ワイヤー
63を引っ張ってコイル
33内にある発電マグネット
28が移動し引っ張りバネ
64を引っ張る。この動作は吸引マグネット
16の移動速度にもよるが、通常瞬時に行なわれコイル
33に電流が流れ、発光ダイオード
2を点灯する。
【0106】
更に吸引マグネット
16が離れ反発力が弱まると、今度は引っ張りバネ
64の引力により発電マグネット
28が瞬時にコイル
33内を通って元の位置へ移動し、再度コイル
33に逆向きの電流が流れ、ブリッジダイオード
49で整流され、発光ダイオード
2を再点灯することができる。
【0107】
本案によると、吸引マグネット
16と発電マグネット
28を離すことが可能となる為、
発電マグネット28を移動部の
吸引マグネット
16より離れた場所に設置することが可能となり、移動部の
吸引マグネット
16が存在する別の場所で発電、発光させることができるようになる。
【0108】
図14は、
図13の回転軸59とプーリー62、マグネット保持板66、ワイヤー63の代わりに連結棒67を利用したもので、反発マグネット61と発電マグネット28を連結棒67で連結し、発電マグネット
28の他の端を引っ張りバネ64に繋ぎ、固定台65へ取り付けている。
【0109】
移動部の吸引マグネット16の極性を、固定部の反発マグネット61と吸引する極性にしておき、吸引マグネット16が近づくと反発マグネット
61は吸引され、それと連結された発電マグネット
28を移動させて引っ張りバネ
64を引っ張り、発電マグネット
28はコイル
33内を移動する。
【0110】
この動作は吸引マグネット
16の移動速度にもよるが、通常瞬時に行なわれコイル
33に電流が流れ、発光ダイオード
2を点灯する。
更に吸引マグネット
16が離れ吸引力が弱まると、今度は引っ張りバネ
64の引力により発電マグネット
28が瞬時にコイル
33内を通って元の位置へ移動し、再度コイル
33に逆向きの電流が流れ、ブリッジダイオード
49で整流され、発光ダイオード
2を再点灯することができる。
【0111】
本案によると、前記と同様に吸引マグネット
16と発電マグネット
28を離すことが可能となる為、
発電マグネット28を移動部の
吸引マグネット
16より離れた場所に設置することが可能となり、移動部の
吸引マグネット
16が存在する別の場所で発電、発光させることができるようになる。
【0112】
尚、
図14で、吸引マグネット
16の極性を反対にして、反発マグネット
61を反発させて発電マグネット
28を移動させても良い。但しこの場合、引っ張りバネ
64の代わりに圧縮バネを利用し、発電マグネット
28を元の位置へ移動できる構造にする。