特許 6385300 ハブダイナモおよびハブダイナモを備えた自転車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6385300

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】ハブダイナモおよびハブダイナモを備えた自転車

(51)【国際特許分類】

   H02K 23/58 20060101AFI20180827BHJP

【ＦＩ】

   H02K23/58 Z

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-51485(P2015-51485)

(22)【出願日】2015年3月13日

(65)【公開番号】特開2016-171723(P2016-171723A)

(43)【公開日】2016年9月23日

【審査請求日】2017年7月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001225

【氏名又は名称】日本電産コパル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100175019

【弁理士】

【氏名又は名称】白井 健朗

(74)【代理人】

【識別番号】100180817

【弁理士】

【氏名又は名称】平瀬 実

(72)【発明者】

【氏名】吉川 英邦

(72)【発明者】

【氏名】舩山 崇博

(72)【発明者】

【氏名】和田 勝

【審査官】 池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５４−０７２４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３４７５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１３６２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０２８７１５１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１００６１５３２（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ２３／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車軸に固定された柱状のステータと、
前記車軸を中心とする筒状をなし、前記ステータの外周面を囲むロータと、
前記ステータに対して前記ロータを前記車軸を中心として回転させるように、車輪のハブの回転を前記ロータに伝達するそれぞれ複数の歯車体からなる複数の伝達機構とを備え、
前記複数の歯車体は互いに噛み合うように前記ロータの回転方向に沿って並べられ、
前記複数の伝達機構は前記回転方向に沿って等角度間隔で配置され、
前記ステータと前記ロータとの一方は、筒状を形成するように配置された磁石部であり、
前記ステータと前記ロータとの他方は、筒状を形成するように導線が巻かれたコアレスコイルを含むコイル部であるハブダイナモ。

【請求項2】

前記ステータが、前記磁石部であり、
前記ロータが、前記コイル部である
請求項１に記載のハブダイナモ。

【請求項3】

車軸方向から見て均一な円弧状をなす複数の第１電極を含み、前記車軸を中心とする円筒形状を形成するように前記複数の第１電極を保持し、前記コイル部とともに回転する整流子部と、
前記ロータの回転の中心軸を含む平面に関して対称に配置された一対の第２電極を含み、当該一対の第２電極を前記車軸に対して固定するブラシ部とを備え、
前記複数の第１電極は、それぞれ、前記導線に電気的に接続されており、
前記一対の第２電極は、前記平面に関して対称な位置で前記複数の第１電極に当接する位置に設けられている
請求項２に記載のハブダイナモ。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載のハブダイナモを備えた自転車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ハブダイナモおよびそれを備えた自転車に関する。

【背景技術】

【0002】

自転車に取り付けられる発電機としてハブダイナモが知られている。例えば、特許文献１に記載のハブダイナモは、三相交流電力を発電するダイナモであって、自転車のフロントフォークに固定される車軸（特許文献１では「ハブ軸」）と、車軸に回転自在に保持される回転体（特許文献１では「ダイナモケース」）と、回転体の内周面に接着剤で固定されるロータ（特許文献１では「ロータユニット」）と、ハブ軸に固定されるステータ（特許文献１では「ステータユニット」）と、交流電流を直流電流に換える整流回路とを備える。特許文献１に記載のハブダイナモでは、ステータは積層鉄心の鉄辺に巻かれたコイルを有し、ロータは磁石を有する。

【0003】

特許文献１に記載のハブダイナモは、自転車の走行時などに車輪が回転すると、回転体とロータとが一体的にハブ軸を中心にステータに対して回転するように自転車に取り付けられる。これにより、自転車の車輪の回転に伴って、ステータに含まれるコイルに三相交流電流が流れる。この三相交流電流は、整流回路によって直流電流に変換されて、自転車のヘッドランプ等の負荷へ流れる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−１８２９６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１の構成では、ステータが有する鉄芯によって、ロータが有する磁石からの磁束が集磁されるため、ロータを動かすと、ロータが有する磁石によって形成される磁界が変化する。これにより、ロータを動かした際に、磁石と鉄芯との間に働く磁気吸引力に起因するコギングトルクが生じる。このコギングトルクにより、ロータの円滑な回転が阻害されるおそれがある。

【0006】

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロータを円滑に回転させることが可能なハブダイナモやこのハブダイナモを備えた自転車を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るハブダイナモは、
車軸に固定された柱状のステータと、
前記車軸を中心とする筒状をなし、前記ステータの外周面を囲むロータと、
前記ステータに対して前記ロータを前記車軸を中心として回転させるように、車輪のハブの回転を前記ロータに伝達するそれぞれ複数の歯車体からなる複数の伝達機構とを備え、
前記複数の歯車体は互いに噛み合うように前記ロータの回転方向に沿って並べられ、
前記複数の伝達機構は前記回転方向に沿って等角度間隔で配置され、
前記ステータと前記ロータとの一方は、筒状を形成するように配置された磁石部であり、
前記ステータと前記ロータとの他方は、筒状を形成するように導線が巻かれたコアレスコイルを含むコイル部である。

【0008】

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る自転車は、本発明の第１の観点に係るハブダイナモを備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ロータを円滑に回転させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係るハブダイナモの断面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るハブダイナモの分解正面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るハブダイナモの分解斜視図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るハブダイナモの分解斜視図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る伝達機構の斜視図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る整流部およびコイル部の斜視図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る整流部およびコイル部の分解斜視図である。

【図8】本発明の一実施形態に係るブラシ部の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の一実施形態に係るハブダイナモについて図を参照して説明する。

【0012】

ハブダイナモ１０は、概ね円柱状の部材であって、断面図である図１に示すように、例えば、自転車の前輪のハブ１５に組み込まれる。ハブ１５は、概ね、両端に開口を有する概ね円筒状の胴部と、胴部の各両端に延設されたリブとを有する。このリブには、前輪のスポークを固定するための孔が複数設けられている。

【0013】

＜構成＞
図１〜図４に示すように、ハブダイナモ１０は、自転車の前輪の車軸１８と、車軸１８の概ね中央に固定された略円柱状の磁石部２０と、磁石部２０の外周面を囲むように設けられた円筒状のコイル部１７と、コイル部１７の一端部の近傍に設けられる歯車機構３０と、コイル部１７の他端部の近傍に設けられる整流機構４０と、ハブ１５に固定される第１のハブキャップ３１及び第２のハブキャップ５０とを備える。以下に説明するハブダイナモ１０の全部品は、車軸１８が挿通可能に構成されている。

【0014】

車軸１８の両端近傍は、自転車のハンドル（図示略）から延びるフォーク（図示略）に固定されている。例えば、車軸１８の両端近傍は、ねじ山を有し、ナットなどを締め付けることでフォークに固定される。

【0015】

コイル部１７は、ロータの一例であって、磁石部２０の外周面を囲むように設けられる円筒状の部材である。コイル部１７は、ステータの一例である磁石部２０に対して車軸１８を中心に回転可能に設けられている。磁石部２０およびコイル部１７は、外部ケース１６に収容されている。磁石部２０及びコイル部１７と、歯車機構３０と、整流機構４０とは、車軸１８に沿って並べて、ハブ１５の貫通孔に収容されている。第１のハブキャップ３１は、歯車機構３０の近傍に位置するハブ１５の開口を塞ぐように設けられる。第２のハブキャップ５０は、整流機構４０の近傍に位置するハブ１５の開口を塞ぐように設けられる。第１および第２のハブキャップ３１，５０は回転体の一例である。

【0016】

コイル部１７は、複数の導線を巻いたコアレスコイルを樹脂などで固めることによって形成されている。コアレスコイルを形成するための導線の巻き方には、従来の方法が採用されてよく、例えば、亀甲巻き（Ｋ巻き）などと称される米国特許第３４４１７６１号に開示された巻き方が好適に採用される。本実施形態では、コアレスコイルは、６本の導線を巻いて形成されており、そのため、コイル部１７からは計６本の接続線１７ａが延出している。

【0017】

磁石部２０は、車軸１８に固定された略円柱状の部材の外周面に、例えば柱状の複数の磁石が接着剤などで固定されている。複数の磁石は、車軸方向から見て、概ね環状をなすように組み合わされている。本実施の形態では、磁石部２０は、４つの磁石からなるものを例示している。具体的には、磁石部２０は、磁石部２０の周方向に沿って、Ｎ極とＳ極とが交互になるように、４つの磁石が着磁されている構成である。磁石部２０に含まれる複数の磁石によって、コイル部１７に含まれるコアレスコイルが配置される空間に磁界が形成される。そのため、車軸方向から見て、磁石部２０の周囲でコイル部１７が回転すると、コイル部１７に含まれるコアレスコイルの各部における鎖交磁束が変化し、逆起電力がコアレスコイルに発生する。逆起電力の発生の結果、コアレスコイルを形成する導線の各々に電流が流れる。なお、磁石部２０の態様は、コイル部１７の回転に伴いコイル部１７に逆起電力が生じれば良く、上記態様に限定されない。

【0018】

歯車機構３０は、図２に示すように、歯車ユニット３２と、中央歯車３３と、第１のハブキャップ３１とを備える。

【0019】

第１のハブキャップ３１は、図３に示すように、ハブ１５の開口を塞ぐ蓋部と、蓋部に固定されて車軸方向に延びる短い筒状部とを有する。第１のハブキャップ３１の筒状部は、外周面にはハブ１５に設けられた雌ねじと螺合する雄ねじが設けられており、内周面には内歯車３１ａが設けられている。

【0020】

第１のハブキャップ３１の蓋部には、車軸１８が挿設されるベアリング３７がはめ込まれており、これによって、車軸１８を中心に円滑に回転することができる。

【0021】

また、第１のハブキャップ３１の蓋部には、ベアリング３７が抜け落ちること、ベアリング３７の位置がずれることなどを防止するために、抜け止め部３６が外側から嵌め込まれている。

【0022】

第１のハブキャップ３１は抜け止め部３６とともに、車軸１８に螺合するボルト１２ｃ，１２ｄを締め付けることによって歯車ユニット３２へ予め定められた力で押し付けられて車軸１８に沿った位置が固定される。

【0023】

第１のハブキャップ３１は、上述のハブ１５に設けられた雌ねじと螺合することでハブ１５に固定される。そのため、自転車の移動に伴って車輪が回転すると、第１のハブキャップ３１は、車輪とともに回転するハブ１５からの力を受けて回転する。このような第１のハブキャップ３１は、外部からの力を受けて回転する回転体の一例である。

【0024】

歯車ユニット３２は、図５に示すように、第１の伝達機構３２ａと、第２の伝達機構３２ｂと、これらが設置される基板３５とを備える。なお、歯車ユニット３２の歯車は全て平歯車である。

【0025】

基板３５は、中央に車軸１８が挿通される孔が設けられた円盤状の部材である。基板３５は、例えばねじによって、外部ケース１６に固定される。

【0026】

第１の伝達機構３２ａは、第１〜第４の歯車体５１〜５４を備える。第１〜第４の歯車体５１〜５４の各々は、基板３５と外部ケース１６との間に設けられて、車軸１８と平行な回転軸を中心に回転する。

【0027】

第１の歯車体５１は、第１のハブキャップ３１の内歯車３１ａと噛み合って、回転軸を中心に回転する歯車を有する。第１の歯車体５１の歯数は、第１のハブキャップ３１の内歯車３１ａの歯数よりも小さい。そのため、第１のハブキャップ３１が回転すると、第１の歯車体５１は、第１のハブキャップ３１よりも高い回転速度で回転する。

【0028】

第２の歯車体５２は、共通の回転軸を中心に回転する小径歯車５２ａ及び大径歯車５２ｂを有する。小径歯車５２ａは、第１の歯車体５１と噛み合っており、小径歯車５２ａの歯数は、第１の歯車体５１の歯数より少ない。そのため、第１の歯車体５１が回転すると、第２の歯車体５２は、第１の歯車体５１よりも高い回転数で回転する。

【0029】

第３の歯車体５３は、共通の回転軸を中心に回転する小径歯車５３ａ及び大径歯車５３ｂを有する。小径歯車５３ａは、大径歯車５２ｂと噛み合っており、小径歯車５３ａの歯数は、大径歯車５２ｂの歯数より少ない。そのため、第２の歯車体５２が回転すると、第３の歯車体５３は、第２の歯車体５２よりも高い回転数で回転する。

【0030】

第４の歯車体５４は、共通の回転軸を中心に回転する小径歯車５４ａ及び大径歯車５４ｂを有する。小径歯車５４ａは、大径歯車５３ｂと噛み合っており、小径歯車５４ａの歯数は、大径歯車５３ｂの歯数より少ない。そのため、第３の歯車体５３が回転すると、第４の歯車体５４は、第３の歯車体５３よりも高い回転数で回転する。

【0031】

大径歯車５４ｂは、車軸１８が挿通しており、中央歯車３３が有する歯部３２ｂに噛み合っている。

【0032】

このような第１の伝達機構３２ａによれば、第１のハブキャップ３１の回転速度を増速させることができる。そのため、第１のハブキャップ３１よりも高い回転速度で中央歯車３３を回転させることができる。

【0033】

第２の伝達機構３２ｂは、第１の伝達機構３２ａと概ね同様の構成を備えており、車軸方向から見て、第１の伝達機構３２ａと車軸１８に関して対称に配置されている。

【0034】

すなわち、本実施形態では、第１の伝達機構３２ａおよび第２の伝達機構３２ｂは、コイル部１７の回転方向に沿って１８０°間隔、すなわち等角度間隔で配置されている。より具体的には、例えば、第１の伝達機構３２ａの第１の歯車体５１は、第２の伝達機構３２ｂの第１の歯車体５１に対して１８０°離れた位置に設けられている。

【0035】

中央歯車３３は、図２に示すように、車軸１８が挿通されており、車軸１８を中心に回転する部材である。中央歯車３３は、コイルバネ１２ｅおよび一対のワッシャ１２ｆ，１２ｇを介して磁石部２０の側方に設けられており、コイルバネ１２ｅによって、外部ケース１６へ向けて付勢されている。

【0036】

中央歯車３３は、外部ケース１６の中に収容される保持部３３ａと、保持部３３ａから、外部ケース１６に設けられた孔を通って歯車ユニット３２へ向けて突き出すように設けられた平歯車である歯部３３ｂとを有する。

【0037】

保持部３３ａは、図２に示すように、円板状の部分を含み、この部分がコイル部１７の一方の端部に固定される。

【0038】

歯部３２ｂは、第１の伝達機構３２ａおよび第２の伝達機構３２ｂの第４の歯車体５４の大径歯車５４ｂと噛み合っている。

【0039】

整流機構４０は、図２に示すように、磁石部２０を挟んで歯車機構３０の反対側に配置されている。詳しくは、整流機構４０は、ブラシ部４１と、整流部４２とを備える。

【0040】

ブラシ部４１は、図８に示すように、コイル部１７の回転の中心軸を含む平面に関して対称に配置された一対のブラシ４１ａと、外部ケース１６の中に配置するように一対のブラシ４１ａを保持する保持部４１ｂとを備える。

【0041】

一対のブラシ４１ａのそれぞれには、ヘッドライトなどの負荷に電気的に接続する導線（図示省略）が接続される。

【0042】

保持部４１ｂは、車軸１８が挿通する孔を有する円板状の部材である。保持部４１ｂは、外部ケース１６の開口側（図２中の左側端部）を塞ぐように外部ケース１６の中に嵌め込まれている。保持部４１ｂは、外部ケース１６にねじ等で固定されている。保持部４１ｂは、外部ケース１６の中へ向かう面に一対のブラシ４１ａを保持する。

【0043】

整流部４２は、図６および図７に示すように、整流子４２ａと、コイルホルダー４２ｂとを備える。

【0044】

コイルホルダー４２ｂは、中央に車軸１８が挿通する孔が設けられた略円盤状の部材であり、コイル部１７の一端に固定される。コイルホルダー４２ｂは、中央にベアリング４４を有し、車軸１８は、ベアリング４４に挿通されている。

【0045】

このようにコイル部１７の一端はコイルホルダー４２ｂに支持され、コイル部１７の他端は上述したように中央歯車３３に支持されている。このため、コイル部１７は、整流部４２および中央歯車３３とともに車軸１８の周りを回転可能に構成される。

【0046】

コイルホルダー４２ｂは、コイル部１７の外方へ向く面に整流子４２ａを保持する。

【0047】

整流子４２ａは、車軸方向から見て均一な円弧状をなす複数の電極４２ｃを含み、複数の電極４２ｃは、車軸１８を中心とする円筒形状を形成するように、コイルホルダー４２ｂによって保持されている。

【0048】

本実施形態では、電極４２ｃは、６つ設けられており、それぞれが、コイル部１７から延出する６本の接続線１７ａに電気的に接続される。

【0049】

一対のブラシ４１ａは、コイル部１７の回転の中心軸を含む平面に関して対称で複数の第１電極に当接する位置に設けられている。これによって、６つのうちいずれか２つの電極４２ｃがそれぞれ異なるブラシ４１ａに接触する。コイル部１７の回転位置に伴い、各ブラシ４１ａに接触する電極４２ｃの組み合わせが切り替わる。これにより、ブラシ部４１は、コイル部１７に誘起される電流を、直流電流として出力することができる。

【0050】

外部ケース１６は、図１に示すように、コイル部１７、整流機構４０および磁石部２０を収容する。この収容された状態で、外部ケース１６の開口部は、第２のハブキャップ５０によって塞がれている。図２に示すように、第２のハブキャップ５０は、ボルト１２ｂおよびワッシャ１３を通じて、ブラシ部４１側に締結されている。第２のハブキャップ５０の内部にはベアリング５７が設けられている。自転車のハブ１５は、第１のハブキャップ３１および第２のハブキャップ５０の間に固定されている。

【0051】

図１に示すように、車軸１８の延出方向における第２のハブキャップ５０の外側（外部ケース１６と反対側）には、コネクタ５５が設けられている。コネクタ５５は、ボルト１２ａを通じて、第２のハブキャップ５０側に締結されている。コネクタ５５には、上記ブラシ４１ａから延びる電気線（図示略）が接続される。また、コネクタ５５はケーブル（図示略）を介してヘッドライト等の負荷に接続される。

【0052】

これまで、本実施形態に係るハブダイナモ１０の構成について説明した。ここから、本実施形態に係るハブダイナモ１０の動作について説明する。

【0053】

＜動作＞
図１に示すように、自転車の車輪の回転に伴いハブ１５が車軸１８を中心として回転する。このハブ１５の回転に伴い第１および第２のハブキャップ３１，５０がともに回転する。第１および第２のハブキャップ３１，５０の回転は、第１の伝達機構３２ａおよび第２の伝達機構３２ｂを介して増速されて中央歯車３３に伝達される。中央歯車３３は、コイル部１７および整流部４２とともに回転する。このとき、コイル部１７が磁石部２０の外周を回転し、これによって生じる磁束の変化に応じてコイル部１７が電流を誘起する。この電流は、整流機構４０を介して直流電流として取り出される。この直流電流がコネクタ５５およびケーブル（図示略）を介して負荷に供給される。

【0054】

＜効果＞
これまで説明した一実施形態に係るハブダイナモ１０によれば、以下の効果を奏する。

【0055】

（１）コイル部１７は、コアレスコイルが樹脂で封止されることで形成される。ここで、従来のように、コイルにコアが設けられた構成においては、コアと磁石との間で作用する磁気吸引力に起因するコギングトルクが生じる。このコギングトルクにより、ロータの円滑な回転が阻害される。この点、本実施形態では、コアレスコイルが採用されているため、コイル部１７に生じるコギングトルクを抑制することができる。従って、ロータであるコイル部１７を円滑に回転させることが可能になる。その結果、ヘッドライト等の負荷をより安定して駆動させることが可能になる。

【0056】

（２）磁石部２０は車軸１８に固定され、コイル部１７は磁石部２０に対して回転する。このように、この固定により磁石部２０の回転を抑制しかつコイル部１７を回転させることで、鉄損の発生を抑制できる。

【0057】

（３）本実施の形態では、コイル部１７は、磁石部２０の外周を囲むように形成されており、ロータとしてコイル部１７を採用し、ステータとして磁石部２０を採用する。これに対してロータとして磁石部２０を採用し、ステータとしてコイル部１７が採用されても、上述のようにコギングトルクを抑制して、ロータである磁石部２０を円滑に回転させることが可能である。しかし、実施の形態によれば、コイル部１７をステータとして磁石部２０の中に収容するよりも、コイル部１７の径を大きくすることができる。そのため、同じ大きさのハブダイナモ１０であっても、大きな電力を発生させることが可能になる。

【0058】

（４）本実施の形態に係るハブダイナモ１０は、ブラシ部４１と整流部４２とを備える。これにより、交流電力を直流電力に変換する回路などを設けなくても、ハブダイナモ１０から直流電流を出力させることができる。従って、負荷へ電力を供給するための構成を簡易かつ小型にすることが可能になる。

【0059】

（５）第１の伝達機構３２ａおよび第２の伝達機構３２ｂは、ハブ１５とともに回転する第１のハブキャップ３１の回転速度を増速してコイル部１７に伝達する。これにより、ライダーが自転車のペダルを漕ぎ始めたときや自転車を手で押しているときなど、自転車が低速で移動しているため第１のハブキャップ３１の回転速度が低い場合であっても、コイル部１７を高速で回転させることができる。従って、第１のハブキャップ３１の回転速度が低い場合であっても、大きな電力を発電することが可能になる。

【0060】

（６）第１の伝達機構３２ａおよび第２の伝達機構３２ｂが設けられることで、各伝達機構３２ａ，３２ｂに加わる負荷を低減することができる。よって、ハブダイナモ１０の耐久性を向上させるだけでなく、各伝達機構３２ａ，３２ｂのサイズ、ひいては、ハブダイナモ１０のサイズを小さくすることもできる。さらには、ハブダイナモ１０の小型化を通じて、自転車の意匠性を向上させることができる。

【0061】

（７）第１の伝達機構３２ａおよび第２の伝達機構３２ｂは、コイル部１７の回転方向に沿って、１８０°間隔で配置されている。このため、第１の伝達機構３２ａおよび第２の伝達機構３２ｂは、バランス良く中央歯車３３およびコイル部１７を回転させることができる。従って、コイル部１７の回転中心軸のばらつきが抑制され、安定した発電電力が得られる。

【0062】

（８）コアレスコイル部１７は亀甲巻きで巻かれている。この亀甲巻きは、一定体積に対するコイルの巻き数を大きくできる巻き方である。このため、ハブダイナモ１０の発電効率を維持しつつ、コイル部１７をコンパクトに構成することができる。

【0063】

以下、本発明に含まれる変形例を説明する。

【0064】

（変形例）
実施形態では、コイル部１７のコアレスコイルは亀甲巻き（Ｋ巻き）によって巻かれていたが、コアレスコイルであれば他の巻き方、例えば、菱形巻、ハネカム巻等を採用してもよい。

【0065】

実施形態では、第１の伝達機構３２ａおよび第２の伝達機構３２ｂは、コイル部１７の回転方向に沿って１８０°間隔で配置されていたが、伝達機構の数は適宜変更可能である。伝達機構の数に応じて伝達機構の角度間隔は変更可能である。例えば、ハブダイナモ１０が３つの伝達機構を備える構成においては、コイル部１７の回転方向に沿って１２０°間隔で伝達機構が配置される。すなわち、複数の伝達機構を等角度間隔で配置するためには、３６０°を伝達機構の数で割った角度間隔で、各伝達機構を配置する必要がある。

【0066】

また、各伝達機構が等角度間隔で配置されなくてもよい。この場合であっても、伝達機構を複数設けることで、第１および第２のハブキャップ３１，５０および中央歯車３３の間で回転を伝達する際、各伝達機構に加わる負荷を小さくすることができる。

【0067】

実施形態では、第１の伝達機構３２ａおよび第２の伝達機構３２ｂは複数設けられていたが、伝達機構は１つであってもよい。この場合でも、第１のハブキャップ３１の回転は、その回転速度を増速してコイル部１７に伝達される。従って、上記（５）の効果として記載したように、第１のハブキャップ３１の回転速度が低い場合であっても、大きな電力を発電することが可能になる。

【0068】

実施形態では、ハブダイナモ１０が自転車(二輪自転車や三輪自転車等)に適用される例を挙げたが、ハブダイナモ１０は他の対象（例えば、エルゴメータやエアロバイクのような固定自転車）に適用されてもよい。本明細書等で記載の自転車は、ライダーがペダルを漕ぐことによって進行する通常の自転車だけでなく、固定自転車も含まれる。また、本明細書等で記載の自転車は、二輪の自転車だけでなく、三輪の自転車や四輪の自転車なども含まれる。

【0069】

実施形態では、磁石部２０は車軸１８に固定され、コイル部１７は磁石部２０に対して回転可能に構成されていたが、コイル部１７が車軸１８に固定され、磁石部２０がコイル部１７に対して回転可能に構成されてもよい。
実施形態では、ステータの一例である磁石部２０は円柱状に形成されていたが、角柱状に形成されていてもよい。また、ロータの一例であるコイル部１７は円筒状に形成されていたが、筒状であれば、多角形筒状に形成されてもよい。

【0070】

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

【符号の説明】

【0071】

１０ ハブダイナモ
１６ 外部ケース
１７ コイル部
２０ 磁石部
３０ 歯車機構
３１ 第１のハブキャップ
３２ａ 第１の伝達機構
３２ｂ 第２の伝達機構
４０ 整流機構
４１ ブラシ部
４１ａ ブラシ
４２ 整流部
４２ａ 整流子
５０ 第２のハブキャップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】