特許 6445350 自転車用発電機

(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】6445350

(24)【登録日】2018年12月7日

(45)【発行日】2018年12月26日

(54)【発明の名称】自転車用発電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 16/02 20060101AFI20181217BHJP

【ＦＩ】

   H02K16/02

【請求項の数】22

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-35403(P2015-35403)

(22)【出願日】2015年2月25日

(65)【公開番号】特開2016-158421(P2016-158421A)

(43)【公開日】2016年9月1日

【審査請求日】2017年2月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002439

【氏名又は名称】株式会社シマノ

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】藤原 岳志

【審査官】 津久井 道夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１６９８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０７８１２５００（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２００６−０１４５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−０６４１８２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−２４０１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４３３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０４６５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２０９８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１１３４８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ１６／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持体と、
前記支持体に対して回転軸心回りに回転可能に設けられ、外部から回転が入力される回転体と、
前記支持体に支持されるコイルと、
前記支持体に支持されるヨークと、
前記回転体とともに前記回転軸心回りに回転可能な第１の磁石および第２の磁石とを備え、
前記ヨークは、前記第１の磁石と前記第２の磁石との間に配置される磁石対向部を含み、
前記第１の磁石は前記磁石対向部に対して径方向外側に配置され、
前記第２の磁石は前記磁石対向部に対して径方向内側に配置され、
前記第１の磁石と前記第２の磁石とは相対回転不能であり、
前記ヨークは、第１のヨークおよび第２のヨークを含み、
前記第１のヨークは、第１の磁石対向部を含み、
前記第２のヨークは、第２の磁石対向部を含み、
前記第１の磁石対向部および前記第２の磁石対向部は、前記磁石対向部を構成し、
前記第１のヨークは、複数の第１のヨーク片から構成され、
前記第２のヨークは、複数の第２のヨーク片から構成され、
前記第１のヨーク片は、Ｕ字形状の第１の本体部と、前記第１の本体部の前記Ｕ字形状の一端から前記Ｕ字形状の開口側に延出される部分である前記第１の磁石対向部とを備え、
前記第２のヨーク片は、Ｕ字形状の第２の本体部と、前記第２の本体部の前記Ｕ字形状の底部から前記Ｕ字形状の開口とは反対側に延出される部分である前記第２の磁石対向部とを備える、自転車用発電機。

【請求項2】

支持体と、
前記支持体に対して回転軸心回りに回転可能に設けられ、外部から回転が入力される回転体と、
前記支持体に支持されるコイルと、
前記支持体に支持されるヨークと、
前記回転体とともに前記回転軸心回りに回転可能な第１の磁石および第２の磁石とを備え、
前記ヨークは、前記第１の磁石と前記第２の磁石との間に配置される磁石対向部を含み、
前記第１の磁石は前記磁石対向部に対して径方向外側に配置され、
前記第２の磁石は前記磁石対向部に対して径方向内側に配置され、
前記第１の磁石と前記第２の磁石とは相対回転不能であり、
前記ヨークは、第１のヨークおよび第２のヨークを含み、
前記第１のヨークは、第１の磁石対向部を含み、
前記第２のヨークは、第２の磁石対向部を含み、
前記第１の磁石対向部および前記第２の磁石対向部は、前記磁石対向部を構成し、
前記第１のヨークは、複数の第１のヨーク片から構成され、
前記第２のヨークは、複数の第２のヨーク片から構成され、
前記第１のヨーク片および前記第２のヨーク片は、前記第１の磁石に対向する面と前記第２の磁石に対向する面とが前記支持体の周方向においてずれている、自転車用発電機。

【請求項3】

前記第１のヨーク片は、Ｕ字形状の第１の本体部と、前記第１の本体部の前記Ｕ字形状の一端から前記Ｕ字形状の開口側に延出される部分である前記第１の磁石対向部とを備え、
前記第２のヨーク片は、Ｕ字形状の第２の本体部と、前記第２の本体部の前記Ｕ字形状の底部から前記Ｕ字形状の開口とは反対側に延出される部分である前記第２の磁石対向部とを備える、請求項２に記載の自転車用発電機。

【請求項4】

前記回転軸心方向において、前記第１の磁石は前記第２の磁石よりも長い、請求項１〜３のいずれか一項に記載の自転車用発電機。

【請求項5】

前記回転体は、前記支持体の外周に設けられる外周部分と、前記第２の磁石よりも前記回転軸心方向の外側に配置される壁部とを備え、
前記第１の磁石は、前記外周部分の内面に設けられ、
前記第２の磁石は、前記回転体の前記壁部から前記回転軸心方向の内側に向かって延びる支持部に設けられる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の自転車用発電機。

【請求項6】

前記ヨークは、前記第１の磁石と前記コイルとの間に部分的に配置される本体部をさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の自転車用発電機。

【請求項7】

前記磁石対向部は、前記回転軸心方向と直交する方向から見て、前記コイルと重複していない、請求項１〜６のいずれか一項に記載の自転車用発電機。

【請求項8】

前記磁石対向部は、前記コイルよりも前記回転軸心方向外側に位置する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の自転車用発電機。

【請求項9】

前記第１の磁石は、周方向に並ぶ複数の磁極を備え、
前記第２の磁石は、周方向に並ぶ複数の磁極を備え、
前記第１の磁石の磁極数と前記第２の磁石の磁極数とは同一であり、
前記第１の磁石の磁極の位相と前記第２の磁石の磁極の位相とは所定角度ずれている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の自転車用発電機。

【請求項10】

前記所定角度は、前記第１の磁石および前記第２の磁石の１つの磁極の位相幅に対して１５％〜３０％の範囲内である、請求項９に記載の自転車用発電機。

【請求項11】

前記所定角度は、前記第１の磁石および前記第２の磁石の１つの磁極の位相幅に対して１８％〜２０％の範囲内である、請求項１０に記載の自転車用発電機。

【請求項12】

前記第１の磁石は、周方向に並ぶ複数の磁極を備え、
前記第２の磁石は、周方向に並ぶ複数の磁極を備え、
前記第１の磁石の磁極数と前記第２の磁石の磁極数とは同一であり、
前記第１の磁石の磁極の位相と前記第２の磁石の磁極の位相とはほぼ一致している、請求項１〜８のいずれか一項に記載の自転車用発電機。

【請求項13】

前記第１の磁石および前記第２の磁石の前記回転体に対する位相を位置決めする位置決め機構をさらに備える、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の自転車用発電機。

【請求項14】

支持体と、
前記支持体に対して回転軸心回りに回転可能に設けられ、外部から回転が入力される回転体と、
前記支持体に支持されるコイルと、
前記支持体に支持されるヨークと、
前記回転体とともに前記回転軸心回りに回転可能な第１の磁石および第２の磁石とを備え、
前記ヨークは、前記第１の磁石と前記第２の磁石との間に配置される磁石対向部を含み、
前記第１の磁石と前記第２の磁石とは相対回転不能であり、
前記ヨークは、第１のヨークおよび第２のヨークを含み、
前記第１のヨークは、第１の磁石対向部を含み、
前記第２のヨークは、第２の磁石対向部を含み、
前記第１の磁石対向部および前記第２の磁石対向部は、前記磁石対向部を構成し、
前記第１のヨークは、複数の第１のヨーク片から構成され、
前記第２のヨークは、複数の第２のヨーク片から構成され、
前記第１のヨーク片は、Ｕ字形状の第１の本体部と、前記第１の本体部の前記Ｕ字形状の一端から前記Ｕ字形状の開口側に延出される部分である前記第１の磁石対向部とを備え、
前記第２のヨーク片は、Ｕ字形状の第２の本体部と、前記第２の本体部の前記Ｕ字形状の底部から前記Ｕ字形状の開口とは反対側に延出される部分である前記第２の磁石対向部とを備える、自転車用発電機。

【請求項15】

支持体と、
前記支持体に対して回転軸心回りに回転可能に設けられ、外部から回転が入力される回転体と、
前記支持体に支持されるコイルと、
前記支持体に支持されるヨークと、
前記回転体とともに前記回転軸心回りに回転可能な第１の磁石および第２の磁石とを備え、
前記ヨークは、前記第１の磁石と前記第２の磁石との間に配置される磁石対向部を含み、
前記第１の磁石と前記第２の磁石とは相対回転不能であり、
前記ヨークは、第１のヨークおよび第２のヨークを含み、
前記第１のヨークは、第１の磁石対向部を含み、
前記第２のヨークは、第２の磁石対向部を含み、
前記第１の磁石対向部および前記第２の磁石対向部は、前記磁石対向部を構成し、
前記第１のヨークは、複数の第１のヨーク片から構成され、
前記第２のヨークは、複数の第２のヨーク片から構成され、
前記第１のヨーク片および前記第２のヨーク片は、前記第１の磁石に対向する面と前記第２の磁石に対向する面とが前記支持体の周方向においてずれている、自転車用発電機。

【請求項16】

前記第１のヨーク片は、Ｕ字形状の第１の本体部と、前記第１の本体部の前記Ｕ字形状の一端から前記Ｕ字形状の開口側に延出される部分である前記第１の磁石対向部とを備え、
前記第２のヨーク片は、Ｕ字形状の第２の本体部と、前記第２の本体部の前記Ｕ字形状の底部から前記Ｕ字形状の開口とは反対側に延出される部分である前記第２の磁石対向部とを備える、請求項１５に記載の自転車用発電機。

【請求項17】

前記第１のヨーク片と前記第２のヨーク片とは、前記第１の本体部および前記第２の本体部の前記Ｕ字形状の開口の前記回転軸心方向における向きが反対になるように配置される、請求項１、請求項３、請求項１もしくは３を直接的もしくは間接的に引用する請求項４〜１３のいずれか一項、請求項１４、または、請求項１６に記載の自転車用発電機。

【請求項18】

前記コイルは、前記第１の本体部の前記Ｕ字形状の内部、かつ、前記第２の本体部の前記Ｕ字形状の内部に配置され、
前記第１の本体部および前記第２の本体部のうちの前記コイルと前記支持体との間の部分は、互いに磁気的に接続される、請求項１、請求項３、請求項１もしくは３を直接的もしくは間接的に引用する請求項４〜１３のいずれか一項、請求項１４、請求項１６、または、請求項１７に記載の自転車用発電機。

【請求項19】

前記第１のヨーク片と前記第２のヨーク片とが周方向において交互に並べられ、
前記第１の磁石対向部と前記第２の磁石対向部とが周方向において交互に配置される、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の自転車用発電機。

【請求項20】

前記第１の磁石の磁極数は、前記第１のヨーク片および前記第２のヨーク片の総数と等しく、
前記第２の磁石の磁極数は、前記第１のヨーク片および前記第２のヨーク片の総数と等しい、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の自転車用発電機。

【請求項21】

前記第１のヨーク片および前記第２のヨーク片は、前記支持体の周方向に板状の磁性体が積層されて形成されている、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の自転車用発電機。

【請求項22】

前記自転車用発電機は、ハブダイナモである、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の自転車用発電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は自転車用発電機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、自転車に搭載されて自転車の駆動にともなって発電する自転車用発電機が知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５３５７９３７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

自転車用発電機は、自転車の軽量化の要望、または、自転車のコンポーネントの電動化に基づく消費電力の増加のため、発電効率の向上が求められる。
本発明の目的は、発電効率を向上できる自転車用発電機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

〔１〕本発明に従う自転車用発電機の一形態は、支持体と、前記支持体に対して回転軸心回りに回転可能に設けられ、外部から回転が入力される回転体と、前記支持体に支持されるコイルと、前記支持体に支持されるヨークと、前記回転体とともに前記回転軸心回りに回転可能な第１の磁石および第２の磁石とを備え、前記ヨークは、前記第１の磁石と前記第２の磁石との間に配置される磁石対向部を含む。

【0006】

〔２〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記第１の磁石と前記第２の磁石とは相対回転不能である。
〔３〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記ヨークは、前記第１の磁石と前記コイルとの間に部分的に配置される本体部をさらに含む。

【0007】

〔４〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記磁石対向部は、前記回転軸心方向と直交する方向から見て前記コイルと重複していない。
〔５〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記磁石対向部は、前記コイルよりも前記回転軸心方向外側に位置する。

【0008】

〔６〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記第１の磁石は、周方向に並ぶ複数の磁極を備え、前記第２の磁石は、周方向に並ぶ複数の磁極を備え、前記第１の磁石の磁極数と前記第２の磁石の磁極数とは同一であり、前記第１の磁石の磁極の位相と前記第２の磁石の磁極の位相とは所定角度ずれている。

【0009】

〔７〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記所定角度は、前記第１の磁石および前記第２の磁石の１つの磁極の位相幅に対して１５％〜３０％の範囲内である。
〔８〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記所定角度は、前記第１の磁石および前記第２の磁石の１つの磁極の位相幅に対して１８％〜２０％の範囲内である。

【0010】

〔９〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記第１の磁石は、周方向に並ぶ複数の磁極を備え、前記第２の磁石は、周方向に並ぶ複数の磁極を備え、前記第１の磁石の磁極数と前記第２の磁石の磁極数とは同一であり、前記第１の磁石の磁極の位相と前記第２の磁石の磁極の位相とはほぼ一致している。

【0011】

〔１０〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記第１の磁石および前記第２の磁石の前記回転体に対する位相を位置決めする位置決め機構をさらに備える。
〔１１〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記ヨークは、第１のヨークおよび第２のヨークを含み、前記第１のヨークは、第１の磁石対向部を含み、前記第２のヨークは、第２の磁石対向部を含み、前記第１の磁石対向部および前記第２の磁石対向部は、前記磁石対向部を構成する。

【0012】

〔１２〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記第１のヨークは、複数の第１のヨーク片から構成され、前記第２のヨークは、複数の第２のヨーク片から構成される。
〔１３〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記第１のヨーク片と前記第２のヨーク片とが周方向において交互に並べられ、前記第１の磁石対向部と前記第２の磁石対向部とが周方向において交互に配置される。

【0013】

〔１４〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記第１のヨーク片は、Ｕ字形状の第１の本体部と、前記第１の本体部の前記Ｕ字形状の一端から前記Ｕ字形状の開口側に延出される部分である前記第１の磁石対向部とを備え、前記第２のヨーク片は、Ｕ字形状の第２の本体部と、前記第２の本体部の前記Ｕ字形状の底部から前記Ｕ字形状の開口とは反対側に延出される部分である前記第２の磁石対向部とを備える。

【0014】

〔１５〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記第１のヨーク片と前記第２のヨーク片とは、前記第１の本体部および前記第２の本体部の前記Ｕ字形状の開口の前記回転軸心方向における向きが反対になるように配置される。

【0015】

〔１６〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記コイルは、前記第１の本体部の前記Ｕ字形状の内部、かつ、前記第２の本体部の前記Ｕ字形状の内部に配置され、前記第１の本体部および前記第２の本体部のうちの前記コイルと前記支持体との間の部分は、互いに磁気的に接続される。

【0016】

〔１７〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記第１の磁石の磁極数は、前記第１のヨーク片および前記第２のヨーク片の総数と等しく、前記第２の磁石の磁極数は、前記第１のヨーク片および前記第２のヨーク片の総数と等しい。

【0017】

〔１８〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記第１のヨーク片および前記第２のヨーク片は、前記第１の磁石に対向する面と前記第２の磁石に対向する面とが前記支持体の周方向においてずれている。

【0018】

〔１９〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記第１のヨーク片および前記第２のヨーク片は、前記支持体の周方向に板状の磁性体が積層されて形成されている。
〔２０〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記第１の磁石は前記磁石対向部に対して径方向外側に配置され、前記第２の磁石は前記磁石対向部に対して径方向内側に配置される。

【0019】

〔２１〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記回転軸心方向において、前記第１の磁石は前記第２の磁石よりも長い。
〔２２〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記回転体は、前記支持体の外周に設けられる外周部分と、前記第２の磁石よりも前記回転軸心方向の外側に配置される壁部とを備え、前記第１の磁石は、前記外周部分の内面に設けられ、前記第２の磁石は、前記回転体の前記壁部から前記回転軸心方向の内側に向かって延びる支持部に設けられる。

【0020】

〔２３〕前記自転車用発電機の一形態によれば、前記自転車用発電機は、ハブダイナモである。

【発明の効果】

【0021】

上記自転車用発電機は、発電効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】一実施形態の自転車用発電機の部分断面図。

【図2】図１の自転車用発電機の分解斜視図。

【図3】図１の自転車用発電機の断面図。

【図4】図３の４−４線に沿う自転車用発電機の断面図。

【図5】図４の第１の磁石と第２の磁石との関係を示す断面図。

【図6】図１の自転車用発電機のトルクリップルを示すグラフ。

【図7】変形例の自転車用発電機の断面図。

【図8】変形例の自転車用発電機の部分断面図。

【発明を実施するための形態】

【0023】

図１を参照して、自転車用発電機であるハブダイナモについて説明する。
ハブダイナモ１０は、いわゆるクローポール型の発電機であり、支持体１２、回転体１４、コイル１６、第１の磁石１８、第２の磁石２０、および、ヨーク２２を備えている。

【0024】

支持体１２は、前輪のハブ軸を含み、両端部が自転車ＢのフロントフォークＦに回転不能に支持される。
回転体１４は、ハブシェルを含み、支持体１２の外周において支持体１２の中心軸である回転軸心Ｃ回りに回転可能に設けられる。したがって回転体１４は支持体１２に対して回転可能に設けられる。回転体１４は、回転軸心Ｃ方向の一方の端部が開口した本体部２４、および、本体部２４の開口にねじ込まれる蓋部２６を備えている。本体部２４は、円筒形状の外周部分２８、外周部分２８の回転軸心Ｃ方向の開口とは反対側に設けられる壁部３０、および、外周部分２８の軸方向の両端部において外周部分２８よりも回転体１４の径方向の外側に突出するフランジ部３２を備えている。

【0025】

壁部３０の内周および蓋部２６は、ベアリング３４を介して支持体１２に回転可能に支持されている。回転体１４は、支持体１２と外周部分２８との間において、壁部３０から回転軸心Ｃに沿った方向かつ回転軸心Ｃの中央側（以下、「回転軸心Ｃの軸方向の内側」）に延びる円筒状の支持部３０Ａを備えている。フランジ部３２は、図示しない前輪のスポークに取り付けるためのボルト孔３２Ａを備えている。なお、支持部３０Ａは、壁部３０と一体的に形成されているが、壁部３０に対して別体かつ回転不能に固定されていてもよい。また、支持部３０Ａは、蓋部２６から回転軸心Ｃに沿った方向かつ回転軸心Ｃの中央側に延びるように設けてもよい。ただしその場合、第１の磁石１８と第２の磁石２０との周方向の相対位置を位置決めするために蓋部２６と本体部２４との位置決め機構が必要になるので、支持部３０Ａは本体部２４と一体的に形成された壁部３０に設けることが好ましい。

【0026】

コイル１６は、回転体１４の径方向において支持体１２と外周部分２８との間に配置されている。コイル１６は、図２に示すボビン３６に巻き掛けられている。コイル１６は、ボビン３６を介して支持体１２に回転不能に支持されている。なお、図２のボビン３６は、回転軸心Ｃ方向の両端部のティース部分を省略している。

【0027】

図１に示す第１の磁石１８は、回転体１４とともに回転軸心Ｃ回りに回転可能である。第１の磁石１８は、円筒形状を有する第１の保持部材３８の内周面に取り付けられている。図２に示されるように、第１の磁石１８は、周方向に並ぶ複数の磁極１８Ａを備えている。複数の磁極１８Ａの数は、例えば３２である。

【0028】

図３に示されるように、第１の磁石１８は、第１の保持部材３８を介して外周部分２８の内面２８Ａに取り付けられている。第１の保持部材３８および第１の磁石１８は、外周部分２８に対して回転不能に支持されている。したがって、第１の磁石１８は、回転体１４と一体的に回転可能である。第１の保持部材３８は、例えば外周部分２８に圧入されている。第１の保持部材３８の外周には、回転軸心Ｃ方向に延びる凸部３８Ａが形成されている。凸部３８Ａは、内面２８Ａに形成される回転軸心Ｃ方向に延びる凹部２８Ｂに嵌め込まれている。凸部３８Ａおよび凹部２８Ｂは、第１の磁石１８の回転体１４に対して周方向に位置決めする位置決め機構を構成する。なお、第１の保持部材３８に凹部を形成し、内面２８Ａに該凹部と係合する凸部を形成して前記位置決め機構を構成してもよい。

【0029】

第２の磁石２０は、回転体１４とともに回転軸心Ｃ回りに回転可能である。第２の磁石２０は、円筒形状を有する第２の保持部材４０の外周面に取り付けられている。図２に示されるように、第２の磁石２０は、周方向に並ぶ複数の磁極２０Ａを備えている。複数の磁極２０Ａの数は、例えば３２である。複数の磁極２０Ａの数は、第１の磁石１８の磁極１８Ａの数と同一である。

【0030】

図３に示されるように、第２の磁石２０は、第２の保持部材４０を介して支持部３０Ａの外面３０Ｂに取り付けられている。第２の保持部材４０および第２の磁石２０は、支持部３０Ａに対して回転不能に支持されている。したがって、第２の磁石２０は、回転体１４と一体的に回転可能である。第２の保持部材４０は、例えば支持部３０Ａに圧入されている。第２の保持部材４０の外周には、回転軸心Ｃ方向に延びる凹部４０Ａが形成されている。凹部４０Ａは、外面３０Ｂに形成される回転軸心Ｃ方向に延びる凸部３０Ｃに嵌め込まれている。凹部４０Ａおよび凸部３０Ｃは、第２の磁石２０の回転体１４に対して周方向に位置決めする位置決め機構を構成する。なお、第２の保持部材４０に凸部を形成し、外面３０Ｂに該凸部と係合する凹部を形成して前記位置決め機構を構成してもよい。これにより、第１の磁石と第２の磁石の周方向における相対位置を容易に位置決めすることができる。

【0031】

図１に示されるように、回転軸心Ｃ方向において、第１の磁石１８は第２の磁石２０よりも長い。第１の磁石１８の回転軸心Ｃ方向における壁部３０側の端部の位置と、第２の磁石２０の回転軸心Ｃ方向における壁部３０側の端部の位置とは略一致している。第１の磁石１８の回転軸心Ｃ方向における蓋部２６側の端部の位置は、第２の磁石２０の回転軸心Ｃ方向における蓋部２６側の端部の位置よりも蓋部２６側に位置する。

【0032】

第１の磁石１８および第２の磁石２０は、ともに回転体１４に対して回転不能に支持されている。このため、第１の磁石１８と第２の磁石２０とは、相対回転不能である。すなわち、第１の磁石１８と第２の磁石２０とは、回転体１４とともに支持体１２に対して一体的に回転可能に支持されている。図５に示されるように、第１の磁石１８の磁極１８Ａの回転軸心Ｃ周りの位相と、第２の磁石２０の磁極２０Ａの回転軸心Ｃ周りの位相とは所定角度Ｄずれている。所定角度Ｄは、好ましくは第１の磁石１８および第２の磁石２０の１つの磁極１８Ａ，２０Ａの位相幅Ｈに対して１５％〜３０％の範囲内であり、さらに好ましくは１８％〜２０％の範囲内である。

【0033】

図３に示されるように、ヨーク２２は、回転体１４の径方向において支持体１２と外周部分２８との間に配置されている。ヨーク２２は、支持体１２に回転不能に支持されている。ヨーク２２の回転軸心Ｃ方向の両端部には、円環形状の位置決め部材１２Ａが配置されている。位置決め部材１２Ａは、支持体１２の外周に取り付けられている。ヨーク２２は、２つの位置決め部材１２Ａにより回転軸心Ｃ方向の移動が規制されている。ヨーク２２は、支持体１２の径方向においてコイル１６と対向する本体部４２と、磁石１８，２０と対向する磁石対向部４４とを備えている。磁石対向部４４は、回転軸心Ｃ方向と直交する方向（例えば、図３の縦方向）から見てコイル１６と重複しない位置に配置されている。磁石対向部４４は、コイル１６よりも回転軸心Ｃ方向の外側（壁部３０側）に位置している。

【0034】

図２に示されるように、ヨーク２２は、第１のヨーク４６および第２のヨーク４８を含む。
第１のヨーク４６は、複数の第１のヨーク片５０により構成されている。図３に示されるように、第１のヨーク片５０は、Ｕ字形状の第１の本体部５２と、第１の磁石対向部５４とを備えている。第１の磁石対向部５４は、第１の本体部５２の一端からＵ字形状の開口５６側に延出される部分である。第１のヨーク片５０は、支持体１２の周方向に板状の磁性体が積層されて形成されている。

【0035】

第１の本体部５２は、第１の磁石１８とコイル１６との間に部分的に配置される。第１の磁石対向部５４は、第１の磁石１８と第２の磁石２０との間に配置される。第１の磁石対向部５４は、回転軸心Ｃ方向と直交する方向（例えば、図３の縦方向）から見てコイル１６と重複しない位置に配置されている。第１の磁石対向部５４は、コイル１６よりも回転軸心Ｃ方向の外側（壁部３０側）に位置している。

【0036】

図２に示されるように、第２のヨーク４８は、複数の第２のヨーク片５８により構成されている。図３に示されるように、第２のヨーク片５８は、Ｕ字形状の第２の本体部６０と、第２の磁石対向部６２とを備えている。第２の磁石対向部６２は、第２の本体部６０の底部からＵ字形状の開口６４とは反対側に延出される部分である。第２のヨーク片５８は、支持体１２の周方向に板状の磁性体が積層されて形成されている。

【0037】

第２の本体部６０は、第１の磁石１８とコイル１６との間に部分的に配置される。第２の磁石対向部６２は、第１の磁石１８と第２の磁石２０との間に配置される。第２の磁石対向部６２は、回転軸心Ｃ方向と直交する方向から見てコイル１６と重複しない位置に配置されている。第２の磁石対向部６２は、コイル１６よりも回転軸心Ｃ方向の外側（壁部３０側）に位置している。すなわち、第２の磁石対向部６２は、コイル１６に対して、回転軸心Ｃ方向に関して第１の磁石対向部５４と同じ側に配置されている。

【0038】

第１の磁石１８は、磁石対向部５４，６２に対して支持体１２の径方向の外側に配置される。第２の磁石２０は、磁石対向部５４，６２に対して支持体１２の径方向の内側に配置される。

【0039】

第１のヨーク片５０の数と第２のヨーク片５８の数とは等しいことが好ましい。第１のヨーク片５０の数と第２のヨーク片５８の数とは同数である。第１のヨーク片５０および第２のヨーク片５８の総数と第１の磁石１８の磁極１８Ａの数とは等しいことが好ましい。第１のヨーク片５０および第２のヨーク片５８の総数と第２の磁石２０の磁極２０Ａの数とは等しいことが好ましい。

【0040】

図２に示されるように、ヨーク２２は、第１のヨーク片５０と第２のヨーク片５８とが周方向において交互に並べられて構成されている。図３に示されるように、第１のヨーク片５０と第２のヨーク片５８とは、第１の本体部５２および第２の本体部６０のＵ字形状の開口６４の回転軸心Ｃ方向における向きが反対になるように配置される。第１の本体部５２および第２の本体部６０により、本体部４２が構成される。図４に示されるように、第１の磁石対向部５４と第２の磁石対向部６２とは周方向に交互に配置される。第１の磁石対向部５４および第２の磁石対向部６２により、磁石対向部４４が構成される。

【0041】

第１の本体部５２のＵ字形状の内部、かつ、第２の本体部６０のＵ字形状の内部には、コイル１６が配置される。第１の本体部５２および第２の本体部６０のうちのコイル１６と支持体１２との間の部分は、互いに磁気的に接続される。なお、磁気的に接続とは、第１の本体部５２と第２の本体部６０とが直接的に接触している状態、および、第１の本体部５２と第２の本体部６０との間に形成されるエアギャップが十分に小さい状態を含む。

【0042】

ハブダイナモ１０の作用について説明する。
図１に示す自転車Ｂが駆動するとき、回転体１４の回転にともなって第１の磁石１８が磁石対向部５４，６２の外周を回転する。また、回転体１４の回転にともなって第２の磁石２０が磁石対向部５４，６２の内周を回転する。第１の磁石１８および第２の磁石２０が磁石対向部５４，６２に対して回転することにより、磁石対向部５４，６２により磁力の高められた磁束がコイル１６を通過し、コイル１６に電流が流れる。ハブダイナモ１０は、第１の磁石１８および第２の磁石２０の両方の磁束が磁石対向部５４，６２に影響するため、一方のみを備える場合と比較してコイル１６を通過する磁力を大きくすることができる。さらに、回転体１４の回転にともなって第１の磁石１８が本体部４２に対して回転することにより、本体部４２を介しても第１の磁石１８からの磁束がコイル１６を通過する。

【0043】

図６の二点鎖線Ｌ１で示すように、第１の磁石１８の磁極１８Ａの位相と第２の磁石２０の磁極２０Ａの位相とを一致させたハブダイナモの場合、第１の磁石１８のみを備える場合（図６の実線Ｌ４）および第２の磁石２０のみを備える場合（図６の一点鎖線Ｌ３）と比較して、トルクリップルが大きくなる。

【0044】

ハブダイナモ１０は、第１の磁石１８の磁極１８Ａの位相と第２の磁石２０の磁極２０Ａの位相とが所定角度Ｄずれている。このため、第１の磁石１８および第２の磁石２０に起因するコギングトルクの波形にずれが生じる。このため、図６の破線Ｌ２で示すように、図６の二点鎖線Ｌ１で示す第１の磁石１８の磁極１８Ａの位相と第２の磁石２０の磁極２０Ａの位相とを一致させたハブダイナモ、および、実線Ｌ４で示す第１の磁石１８のみを備えるハブダイナモと比較して、トルクリップルを小さくすることができる。

【0045】

ハブダイナモ１０は、以下の作用および効果を奏する。
（１）ハブダイナモ１０は、ヨーク２２の磁石対向部５４，６２を挟んで配置される第１の磁石１８と第２の磁石２０とを備えている。このため、２つの磁石１８，２０の磁束をヨーク２２が受けることができるため、発電効率を向上できる。

【0046】

（２）第１の磁石１８の磁極１８Ａの位相と第２の磁石２０の磁極２０Ａの位相とが所定角度Ｄずれている。このため、第１の磁石１８の磁極１８Ａの位相と第２の磁石２０の磁極２０Ａの位相とを一致させたハブダイナモと比較して、トルクリップルを小さくすることができる。

【0047】

（３）ハブダイナモ１０は、第１の磁石１８の回転体１４に対する位相を位置決めする凹部２８Ｂおよび凸部３８Ａと、第２の磁石２０の回転体１４に対する位相を位置決めする凸部３０Ｃおよび凹部４０Ａとを備えている。このため、磁石１８，２０を回転体１４に取り付けるときの位相決めを簡便に行うことができる。また、第１の磁石１８の磁極１８Ａの位相と第２の磁石２０の磁極２０Ａの位相とがずれ難くなる。

【0048】

（４）第１の本体部５２および第２の本体部６０のうちのコイル１６と支持体１２との間の部分は、互いに磁気的に接続される。このため、例えば、第１の本体部５２と第２の本体部６０との間に大きなエアギャップが形成される場合と比較して、コイル１６に与える磁力が大きくなるため、発電効率を高くできる。

【0049】

（５）第１のヨーク片５０および第２のヨーク片５８は、支持体１２の周方向に板状の磁性体が積層されて形成されている。このため、プレス等を用いて単一の材料を成形したヨーク片を用いる場合と比較して、ヨーク片５０，５８内部の渦電流の発生を抑制することができる。このため、渦電流により発電効率が低下することを抑制できる。

【0050】

（６）第１の磁石１８は、第２の磁石２０よりも長い。このため、第１の磁石１８の一部を支持体１２の径方向においてコイル１６と一致する位置に配置することができ、第１の磁石１８とヨーク２２とが対向する部分を大きくできる。このため、第１の磁石１８が第２の磁石２０よりも短い場合と比較して、発電効率を高くできる。

【0051】

（７）蓋部２６は、本体部２４にねじ込まれる。このため、蓋部２６と本体部２４との位相はずれやすい。磁石１８，２０は、回転軸心Ｃ方向において壁部３０側に位置し、外周部分２８と壁部３０から延びる支持部３０Ａに位置決め機構が形成されている。このため、第１の磁石１８と第２の磁石２０との位相のずれが生じにくい。

【0052】

自転車用発電機が取り得る具体的な形態は、上記実施形態に例示された形態に限定されない。自転車用発電機は、上記実施形態とは異なる各種の形態を取り得る。以下に示される上記実施形態の変形例は、自転車用発電機が取り得る各種の形態の一例である。

【0053】

・第１の磁石１８の磁極１８Ａの位相と第２の磁石２０の磁極２０Ａの位相とをほぼ一致させることもできる。
・図７に示すように、第１の磁石１８に対向する面６６Ｄ，６８Ｄと第２の磁石２０に対向する面６６Ｅ，６８Ｅとが３０支持体の周方向においてずれる第１のヨーク片６６および第２のヨーク片６８にすることもできる。第１のヨーク片６６および第２のヨーク片６８は、この場合、各ヨーク片６６，６８と磁石１８，２０との位相の関係が異なるため、トルクリップルを抑制することができる。なお、この変形例においては、図７に示すように、第１の磁石１８の磁極１８Ａの位相と第２の磁石２０の磁極２０Ａの位相とをほぼ一致させることが好ましい。

【0054】

・回転軸心Ｃ方向における第１の磁石１８の長さを第２の磁石２０の長さとほぼ一致させることもできる。この場合、図８に示されるように、第１の本体部５２および第２の本体部６０の外周をより回転体１４の内面２８Ａに近付ける形状に変更することもできる。これにより、第１の本体部５２のＵ字形状の内部および第２の本体部６０のＵ字形状の内部を大きくとることができるため、コイル１６の巻数を大きくすることができるようになる。

【0055】

・第１のヨーク片５０および第２のヨーク片５８をプレス加工等により成形することもできる。
・第１の磁石１８の回転体１４に対する位置決め機構を、スプラインにより構成することもできる。要するに、第１の磁石１８の回転体１４に対する位相を位置決めできる機構であれば、いずれの構成を採用することもできる。なお、位置決め機構を省略し、製造時に目視等により第１の磁石１８の回転体１４に対する位相を決定することもできる。

【0056】

・第２の磁石２０の回転体１４に対する位置決め機構を、スプラインにより構成することもできる。要するに、第２の磁石２０の回転体１４に対する位相を位置決めできる機構であれば、いずれの構成を採用することもできる。なお、位置決め機構を省略し、製造時に目視等により第２の磁石２０の回転体１４に対する位相を決定することもできる。

【0057】

・第１の磁石１８および第２の磁石２０の少なくとも一方を、保持部材３８，４０または回転体に着磁することにより構成することもできる。
・第１の磁石１８の磁極１８Ａの数と、第２の磁石２０の磁極２０Ａの数とを異ならせることもできる。

【0058】

・第１のヨーク４６および第２のヨーク４８の一方の磁石対向部５４，６２を省略することもできる。
・第１の磁石１８の回転軸心Ｃ方向における壁部３０側の端部の位置と、第２の磁石２０の回転軸心Ｃ方向における壁部３０側の端部の位置とを異ならせることもできる。この場合、ヨーク２２のうちの径方向において第１の磁石１８と第２の磁石２０との間に配置される部分が磁石対向部４４である。

【0059】

・円筒形状の支持体１２の内周に回転体１４が配置される自転車用発電機に本発明を適用することもできる。この場合、自転車用発電機としては、例えば、タイヤまたは車輪のリムとの接触により回転体１４が回転するローラ発電機が挙げられる。また、クランク軸まわりに取り付けられて、回転体としてのクランク軸の回転により発電する自転車用発電機に本発明を適用することもできる。また、リアディレーラの回転体としてのガイドプーリの回転により発電する自転車用発電機に本発明を適用することもできる。

【符号の説明】

【0060】

Ｂ 自転車
１０ ハブダイナモ
１２ 支持体
１４ 回転体
１６ コイル
１８ 第１の磁石
１８Ａ 磁極
２０ 第２の磁石
２０Ａ 磁極
２２ ヨーク
２８ 外周部分
２８Ａ 内面
２８Ｂ 凹部（位置決め機構）
３０ 壁部
３０Ａ 支持部
３０Ｂ 外面
３０Ｃ 凸部（位置決め機構）
３８Ａ 凸部（位置決め機構）
４０Ａ 凹部（位置決め機構）
４２ 本体部
４４ 磁石対向部
４６ 第１のヨーク
４８ 第２のヨーク
５０ 第１のヨーク片
５２ 第１の本体部
５４ 第１の磁石対向部
５６ 開口
５８ 第２のヨーク片
６０ 第２の本体部
６２ 第２の磁石対向部
６４ 開口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】