專利名稱：自行車的前照燈以及前照燈電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及至少具備安裝在自行車旋轉(zhuǎn)部的輪盤輻條(リ一ルスポ一ク)上的由磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子、安裝在其對(duì)面的包括發(fā)電線圈的定子、前照燈電路、發(fā)光二級(jí)管以及聚光透鏡，通過自行車行駛來發(fā)電從而將前述發(fā)光二級(jí)管點(diǎn)亮的自行車前照燈及其電路。
背景技術(shù)：
由于以往的自行車的前照燈是白熾燈，因此在夜間行駛的情況下，為了得到必要的照度的電力而使用發(fā)電機(jī)，并采用在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳遞上使?jié)L子壓接在輪箍側(cè)面的方法。這種方法，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了較大的摩擦阻力，踏板變重。在夜間，在利用自行車的情況下消耗了無謂的勞力。在前述以往的方式的輪箍側(cè)面滾子壓接方法中，在安置發(fā)電機(jī)之際，由于是手工操作所以很復(fù)雜，因而希望開發(fā)出簡單的裝置。
在前述以往的技術(shù)中，由于是在輪箍側(cè)面壓接滾子的方法，因此具有以下的缺點(diǎn)。第一點(diǎn)，在夜間點(diǎn)亮行駛的情況下，當(dāng)用滾子壓接輪箍的側(cè)面時(shí)，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦阻力，踏板變重。第二點(diǎn)，當(dāng)路面為泥濘(會(huì)粘連車輪的)狀態(tài)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)在輪箍與滾子之間因泥土而產(chǎn)生的滑動(dòng)(打滑)從而導(dǎo)致照度降低的缺點(diǎn)。
第三點(diǎn)，由于在夜間行駛之際的發(fā)電機(jī)安置的開、關(guān)是手動(dòng)操作的，因此很麻煩。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于去除上述技術(shù)的問題點(diǎn)，根據(jù)新技術(shù)，提供非接觸型輕負(fù)載的自行車的前照燈以及前照燈電路。
為了達(dá)成上述目的，本申請(qǐng)的第1方案所述的發(fā)明的自行車的前照燈，其特征在于，具備有轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子是在自行車旋轉(zhuǎn)部的輪盤輻條的圓周上安裝多個(gè)磁鐵配列板而成的，其中該磁鐵配列板是以N極S極相互交錯(cuò)的方式等間隔地呈扇形地配列有多個(gè)磁鐵的、具有規(guī)定圓的一段圓弧部分的形狀的磁鐵配列板；定子，具備由被固定在與該轉(zhuǎn)子的磁鐵配列板的磁極面相面對(duì)的位置上的鐵心及線圈構(gòu)成的發(fā)電線圈；以及外殼本體，該外殼本體至少收納前照燈電路、由從前述前照燈電路提供的電力點(diǎn)亮的發(fā)光二級(jí)管、將前述發(fā)光二級(jí)管的光向自行車前面聚集而照射路面的聚光透鏡；其中所述的前照燈電路，是可通過前述定子的發(fā)電線圈以及串聯(lián)連接在該發(fā)電線圈上的電容器而按與前述各磁鐵的規(guī)定的相對(duì)速度同步的頻率諧振，并將從該發(fā)電線圈取出的電力整流平滑然后輸出的前照燈電路。
在本申請(qǐng)的第2方案所述的發(fā)明中，是如本申請(qǐng)的第1方案所述的自行車的前照燈，其特征在于，前述定子是在自行車旋轉(zhuǎn)部的輪盤輻條的圓周上將前述磁鐵配列板呈環(huán)狀地配置或分割狀地配置而成的。
在本申請(qǐng)的第3方案所述的發(fā)明中，是如本申請(qǐng)的第1方案所述的自行車的前照燈，其特征在于，前述發(fā)光二級(jí)管采用至少具有2坎或其以上的光度的白色發(fā)光二級(jí)管；前述透鏡設(shè)定成可在規(guī)定的距離處確保一定的照度的焦距。
在本申請(qǐng)的第4方案所述的發(fā)明中，是如本申請(qǐng)的第3方案所述的自行車的前照燈，其特征在于，使用多個(gè)前述發(fā)光二級(jí)管，前述透鏡相對(duì)于各發(fā)光二級(jí)管分別配置半球面狀透鏡，將前述各半球面狀透鏡的結(jié)構(gòu)設(shè)為，為了使光聚集在規(guī)定距離的規(guī)定圓內(nèi)而得到規(guī)定的照度，計(jì)算出球面的R、直徑φ以及厚度t，并且對(duì)前述透鏡上部的平面板部分實(shí)施漫反射加工而構(gòu)成漫反射板，從而能夠確認(rèn)存在來自于前方的自行車。
在本申請(qǐng)的第5方案所述的發(fā)明中，是如本申請(qǐng)的第1、2、3或4方案所述的自行車的前照燈，其特征在于，將包括前述發(fā)電線圈的定子、前述前照燈電路、前述發(fā)光二級(jí)管和前述聚光透鏡內(nèi)置于外殼本體內(nèi)而使之一體化。
在本申請(qǐng)的第6方案所述的發(fā)明中，是如本申請(qǐng)的第1、2、3或4方案所述的自行車的前照燈，其特征在于，將前照燈電路、前述發(fā)光二級(jí)管和前述聚光透鏡內(nèi)置于前述外殼本體內(nèi)，將包括前述發(fā)電線圈的定子分離地設(shè)在外殼本體的外部。
為了達(dá)成上述目的，本申請(qǐng)的第7方案所述的發(fā)明的前照燈電路，其特征在于，具備諧振電路，該諧振電路是由前述定子的發(fā)電線圈以及與該發(fā)電線圈串聯(lián)連接的電容器構(gòu)成的、按與前述各磁鐵的規(guī)定的相對(duì)速度同步的頻率諧振的諧振電路；和整流平滑電路，該整流平滑電路是能夠?qū)那笆鲋C振電路的前述發(fā)電線圈取出的電力整流平滑然后提供給前述發(fā)光二級(jí)管的整流平滑電路。
在本申請(qǐng)的第8方案所述的發(fā)明中，是如本申請(qǐng)的第7方案所述的前照燈電路，其特征在于，前述整流平滑電路具備將從前述諧振電路的前述發(fā)電線圈取出的電力用二極管整流并用平滑電容器使之平滑的直流變換電路；以及至少由兩個(gè)晶體管、兩個(gè)電阻以及電容器構(gòu)成的、將來自于前述直流變換電路的直流電流變?yōu)橐欢娏髦翟偬峁┙o前述發(fā)光二級(jí)管的恒流電路。
在本申請(qǐng)的第9方案所述的發(fā)明中，是如本申請(qǐng)的第7方案所述的前照燈電路，其特征在于，在前述恒流電路上連接有光檢測傳感器及/或手動(dòng)開關(guān)，并且，將前述恒流電路，設(shè)為根據(jù)由前述光檢測傳感器所檢測到的檢測信號(hào)進(jìn)行向前述發(fā)光二級(jí)管提供或不提供電流的控制的電路結(jié)構(gòu)；或者設(shè)為根據(jù)來自于前述手動(dòng)開關(guān)的開、關(guān)信號(hào)進(jìn)行向前述發(fā)光二級(jí)管提供或不提供電流的控制電路結(jié)構(gòu)；或者設(shè)為根據(jù)前述光檢測傳感器以及手動(dòng)開關(guān)的一方或雙方的信號(hào)進(jìn)行向前述發(fā)光二級(jí)管提供或不提供電流的控制電路結(jié)構(gòu)。
圖1是展示本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈的圖，是展示在自行車的輪盤輻條上間歇式地配置有磁鐵配列板的一例的側(cè)視圖。
圖2是展示本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的非接觸型輕負(fù)載自行車的前照燈的立體圖。
圖3是將本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈的轉(zhuǎn)子以及定子的部分放大展示的立體圖。
圖4是將本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈的轉(zhuǎn)子部分放大展示的圖，圖4(a)是將該轉(zhuǎn)子的磁鐵配列板放大展示的正視圖，圖4(b)是將該轉(zhuǎn)子的磁鐵配列板放大展示的側(cè)視圖。
圖5是將安裝在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈的轉(zhuǎn)子的磁鐵配列板上的磁鐵放大展示的圖，圖5(a)是展示安裝在該轉(zhuǎn)子的磁鐵配列板上的磁鐵的立體圖，圖5(b)是展示安裝在該轉(zhuǎn)子的磁鐵配列板上的磁鐵的正視圖，圖5(c)是將安裝在該轉(zhuǎn)子的磁鐵配列板上的磁鐵放大展示的正視圖。
圖6是將本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈的定子的發(fā)電線圈放大展示的圖，圖6(a)是展示該定子的發(fā)電線圈的正視圖，圖6(b)是展示該定子的發(fā)電線圈的側(cè)視圖。
圖7是展示本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈的定子的發(fā)電線圈的齒與前述轉(zhuǎn)子的磁鐵配列板的各磁鐵的位置關(guān)系的說明圖。
圖8是用于說明在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈中，安裝在前述自行車的輪盤輻條上的轉(zhuǎn)子位置、自行車速度與發(fā)電頻率的關(guān)系的圖。
圖9是為了說明在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈中，前照燈的構(gòu)造以及光照射的狀態(tài)而展示的立體圖。
圖10是展示在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈中，發(fā)光二級(jí)管與聚光透鏡的配置關(guān)系的圖。
圖11是用于說明使用在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈上的聚光透鏡的構(gòu)成的圖，圖11(a)展示了聚光透鏡的側(cè)視圖，圖11(b)展示了聚光透鏡的背面圖，圖11(c)展示了聚光透鏡的前面圖。
圖12是展示包括在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈1上采用的諧振型整流電路的試驗(yàn)電路的圖。
圖13是分別展示用由本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈1中所采用的諧振型整流電路構(gòu)成的試驗(yàn)電路所得到的結(jié)果、用由以往的倍壓整流電路構(gòu)成的試驗(yàn)電路所得到的結(jié)果和用由以往的全波整流電路構(gòu)成的試驗(yàn)電路所得到的結(jié)果的特性圖，圖13(a)展示了用由諧振型整流電路構(gòu)成的試驗(yàn)電路所得到的特性，圖13(b)展示了用由倍壓整流電路構(gòu)成的試驗(yàn)電路所得到的特性，圖13(c)展示了用由以往的全波整流電路構(gòu)成的試驗(yàn)電路所得到的特性。
圖14是展示與在圖13中所得到的電流相對(duì)的與自行車的速度的關(guān)系的速度電流特性圖。
圖15是展示本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的前照燈電路的電路圖。
圖16是展示本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的前照燈電路的諧振電路以及整流平滑電路的直流變換電路的電路圖。
圖17是展示本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的前照燈電路的恒流電路的電路圖。
圖18是將在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈及其第2實(shí)施形態(tài)的前照燈電路中采用的，進(jìn)行了諧振型發(fā)電特性與以往的非諧振型發(fā)電特性的比較的發(fā)電特性圖，橫軸表示轉(zhuǎn)速，縱軸表示電動(dòng)勢(shì)。
圖19是展示使用在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈上的第2實(shí)施形態(tài)的前照燈電路的各部分的電壓波形的波形圖，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示各部分的電壓。
圖20是用于說明本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈的有效線的圖。
圖21是展示在本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)的前照燈電路中，能夠通過附加光檢測傳感器或手動(dòng)開關(guān)來控制點(diǎn)亮和熄滅的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖22是展示在本發(fā)明的第4實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈中，將磁鐵配列板安裝成環(huán)狀的狀態(tài)以及前照燈的安裝狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖23是展示本發(fā)明的第5實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈的立體圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。
圖1至圖17是用于說明本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈以及前照燈電路的圖。
在此，圖1是展示本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈的圖，是展示在自行車的輪盤輻條上間歇地配置有磁鐵配列板的一例的側(cè)視圖。
圖2是本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈，是展示在本發(fā)明的第7方案的實(shí)施例中，將包括發(fā)電線圈的定子與外殼本體部分分離之后的狀態(tài)的立體圖。
圖3是在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈中，展示定子以及轉(zhuǎn)子的實(shí)施形態(tài)的放大立體圖。
圖4是將本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈的轉(zhuǎn)子部分放大展示的圖，圖4(a)是將該轉(zhuǎn)子的磁鐵配列板放大展示的正視圖，圖4(b)是將該轉(zhuǎn)子的磁鐵配列板放大展示的側(cè)視圖。
圖5是將安裝在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈的轉(zhuǎn)子的磁鐵配列板上的磁鐵放大展示的圖，圖5(a)是展示安裝在該轉(zhuǎn)子的磁鐵配列板上的磁鐵的立體圖，圖5(b)是展示安裝在該轉(zhuǎn)子的磁鐵配列板上的磁鐵的正視圖，圖5(c)是將安裝在該轉(zhuǎn)子的磁鐵配列板上的磁鐵放大展示的正視圖。
圖6是將本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈的定子的發(fā)電線圈放大展示的圖，圖6(a)是展示該定子的發(fā)電線圈的正視圖，圖6(b)是展示該定子的發(fā)電線圈的側(cè)視圖。
圖7是展示本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈的定子的發(fā)電線圈的齒與前述轉(zhuǎn)子的磁鐵配列板的各磁鐵的位置關(guān)系的說明圖。
圖8是用于說明在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈中，安裝在前述自行車的輪盤輻條上的轉(zhuǎn)子位置、自行車速度與發(fā)電頻率的關(guān)系的圖。
圖9是為了說明在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈中，前照燈的透鏡部分的構(gòu)造以及光照射的狀態(tài)而展示的立體圖。
圖10是展示在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈中，發(fā)光二級(jí)管與聚光透鏡的配置關(guān)系的圖。
圖11是用于說明使用在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈上的聚光透鏡的構(gòu)成的圖，圖11(a)展示了聚光透鏡的側(cè)視圖，圖11(b)展示了聚光透鏡的背面圖，圖11(c)展示了聚光透鏡的前面圖。
本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈1，如圖1以及圖2所示，從大體上來說，由轉(zhuǎn)子3、定子5與外殼本體7構(gòu)成。另外，雖然詳細(xì)內(nèi)容后述，但在前述外殼本體7上，至少還內(nèi)置有前照燈電路71、發(fā)光二級(jí)管73、聚光透鏡75和反射板77。
進(jìn)一步說明，前述轉(zhuǎn)子3，如圖1以及圖3所示，是將多個(gè)磁鐵配列板33間歇式地配置在自行車9的旋轉(zhuǎn)部的輪盤輻條91的圓周上而構(gòu)成的，其中所述的磁鐵配列板33，是以N極S極相互交錯(cuò)的方式等間隔地呈扇形地配列有多個(gè)磁鐵31、31、...的、具有規(guī)定圓的一段圓弧部分的形狀。
前述磁鐵配列板33，如圖4(a)以及圖4(b)所示，用鐵等高導(dǎo)磁率材料，最好是用高導(dǎo)磁率的硅鋼，并由具有規(guī)定的半徑r的圓的圓弧的一部分的形狀的基平板33a、在該基平板33a上以N極S極相互交錯(cuò)的方式等間隔p地配置成扇狀的磁鐵31、31、...、和設(shè)在前述基平板33a的末端側(cè)的安裝孔33b、33b構(gòu)成。另外，安裝在前述磁鐵配列板33上的磁鐵31，如圖5(a)至圖5(c)所示，例如由長度為15(mm)、寬度例如為6(mm)、厚度例如為4(mm)的尺寸來構(gòu)成，NS極性則形成在厚度方向上。在本實(shí)施形態(tài)中，作為磁鐵31，使用具有3200～3500(G(Gauss))的頑磁力的釹40。
這些磁鐵配列板33、33、...，如圖1所示，由于在前述自行車9的輪盤輻條91上間歇式地安裝配置有多個(gè)，因而能夠用轉(zhuǎn)子3與定子5間歇性地發(fā)電。
前述定子5，如圖2所示，由具有安裝部51a的發(fā)電部外殼51和設(shè)在該發(fā)電部外殼51的內(nèi)部的發(fā)電線圈53構(gòu)成。前述定子5，如圖1所示，通過將發(fā)電部外殼51的安裝部51a固定在前述自行車9的前輪輪叉93的固定片93a上，從而將前述定子5的發(fā)電線圈53如圖3所示的那樣固定在與前述轉(zhuǎn)子3的磁鐵配列板33的磁鐵31、31、...的磁極面相對(duì)的位置上。
前述定子5的發(fā)電線圈53，如圖2、圖3、圖6(a)以及圖6(b)所示，由用無結(jié)晶或硅鋼板等材料構(gòu)成為大體E字形狀的鐵心53a和纏繞在前述鐵心53a的大體E字形狀的正中的鐵心部上的線圈53b構(gòu)成。
另外，上述轉(zhuǎn)子3的磁鐵配列板33上的磁鐵31、31、...、與前述定子5的發(fā)電線圈53的鐵心53a的齒的位置關(guān)系，如圖7所示，各磁鐵31、31、...的間隔與各鐵心53a的齒的間隔被形成為大體相同。另外，前述轉(zhuǎn)子3的磁鐵配列板33的磁鐵31、31、...的表面與前述定子5的發(fā)電線圈53的鐵心53a的齒的表面的間隔，如圖7所示，保持為例如5(mm)。
進(jìn)而，在設(shè)定為前述轉(zhuǎn)子3的磁鐵配列板33的磁鐵31、31、...與前述定子5的發(fā)電線圈53的鐵心53a的齒存在有位置關(guān)系的情況下，對(duì)以規(guī)定的位置關(guān)系將前述轉(zhuǎn)子3的磁鐵配列板33安裝在前述自行車9的輪盤輻條91上時(shí)的發(fā)電頻率進(jìn)行研究。
首先，當(dāng)將自行車9的型式(用英寸數(shù)表示)設(shè)為X(英寸)時(shí)，該自行車9的車輪的半徑r1(mm)就由下式來賦予。
r1＝X/2×25.4…(1)另外，當(dāng)將磁鐵配列板33的自行車9的輪盤輻條91的安裝位置設(shè)為r2(mm)，將從車輪外周到磁鐵配列板33的安裝位置的距離設(shè)為d(mm)時(shí)，則成為r2＝r1-d…(2)因此，當(dāng)設(shè)為d＝135(已知的自行車的滾子式發(fā)電機(jī)安裝孔位置)，將磁鐵31、31、...的間距設(shè)為P(mm)，將自行車9的速度設(shè)為V(km/h)時(shí)，發(fā)電頻率f(Hz)就為f＝(V×106×2π×r2)/(7200π×r1×2p) …(3)用該數(shù)式3，對(duì)于24英寸、26英寸以及28英寸的自行車9在賦予了距離r1、距離r2的值時(shí)的發(fā)電頻率f如下。例如對(duì)于24英寸的自行車9來說，當(dāng)r1是305(mm)、r2是170(mm)，自行車速度為標(biāo)準(zhǔn)速度(15km/h，以下相同)時(shí)，發(fā)電頻率f是66.4(Hz)。另外，例如對(duì)于26英寸的自行車9來說，當(dāng)r1是330(mm)，r2是195(mm)，自行車的速度為標(biāo)準(zhǔn)速度時(shí)，發(fā)電頻率f是70.3(Hz)。進(jìn)而，例如對(duì)于28英寸的自行車9來說，當(dāng)r1是335(mm)，r2是220(mm)，自行車速度為標(biāo)準(zhǔn)速度時(shí)，發(fā)電頻率f是73.9(Hz)。這樣，當(dāng)處于前述轉(zhuǎn)子3的磁鐵配列板33的磁鐵31、31、...與前述定子5的發(fā)電線圈53的鐵心53a的齒的位置關(guān)系時(shí)，自行車9以標(biāo)準(zhǔn)速度，大概得到上述的發(fā)電頻率f。
其次，對(duì)外殼本體7進(jìn)行說明。在前述外殼本體7上，如圖2所示，至少收納前照燈電路71、發(fā)光二級(jí)管73和聚光透鏡75，其中前照燈電路71，可通過前述定子5的發(fā)電線圈53以及與該發(fā)電線圈53串聯(lián)的電容器(后述)而按與前述轉(zhuǎn)子3的各磁鐵31、31、...的規(guī)定的相對(duì)速度同步的頻率諧振，并將從該發(fā)電線圈53取出的電力整流平滑然后輸出；發(fā)光二級(jí)管73可通過從前述前照燈電路71提供的電力而被點(diǎn)亮；聚光透鏡75將前述發(fā)光二級(jí)管73的光向自行車9的前面聚集而照射自行車9的前面的路面。
另外，如圖2所示，前述外殼本體7的前照燈電路71與前述定子5的發(fā)電線圈53用電連接線11相互連接。
另外，在前述外殼本體7中，在通常的使用條件下，最好使用前述發(fā)光二級(jí)管73至少是具有2(坎(cd))或其以上的光度性能(日亞化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社，產(chǎn)品名NSPW312BS、NSPW300BS)的炮彈型白色發(fā)光二級(jí)管，更優(yōu)選為在通常的電壓及電流值的使用條件下使用具有6(坎(cd))或其以上的光度性能(日亞化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社，產(chǎn)品名NSPW500BS)的炮彈型白色發(fā)光二級(jí)管，前述聚光透鏡75設(shè)定為能夠在規(guī)定的距離處確保一定的照度的焦距。
進(jìn)而詳細(xì)地說，如圖10以及圖11所示，前述發(fā)光二級(jí)管73在本實(shí)施形態(tài)中使用了2個(gè)(多個(gè))，前述聚光透鏡75形成為兩個(gè)半球面狀透鏡，前述半球面狀透鏡的聚光透鏡75分別相對(duì)于各發(fā)光二級(jí)管73而配置。
另外，前述各半球面狀透鏡的聚光透鏡75，如圖9所示，為了通過使光聚集在規(guī)定距離的規(guī)定圓內(nèi)而得到規(guī)定的照度，就要算出如圖10以及圖11所示的那樣形成的透鏡的球面的R、直徑φ以及厚度t。進(jìn)而，在前述聚光透鏡75的上部的平面板部分上，如圖9、圖11(a)以及圖11(b)所示，對(duì)透鏡構(gòu)成部件實(shí)施漫反射加工，構(gòu)成漫反射板77，從而成為能夠從前方確認(rèn)自行車的存在的結(jié)構(gòu)。具體的說，使前述聚光透鏡75、75的各半球面狀透鏡的中心軸位于各發(fā)光二級(jí)管73、73的光軸上，從而有效地進(jìn)行聚光。
在本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈1中，在自行車標(biāo)準(zhǔn)速度時(shí)，在自行車的前方5(m)的距離處在半徑30(cm)的圓內(nèi)能夠得到5(勒克斯(LX))或其以上的照度。另外，設(shè)成為在10(m)的距離處能夠清楚地辨認(rèn)出10(cm)左右的物體的透鏡形狀。這也符合對(duì)自行車的前照燈的日本工業(yè)規(guī)格(JIS)的規(guī)定。為了得到這樣的性能，前述聚光透鏡75，設(shè)為厚度t＝例如大體10(mm)，球面的R＝例如大體13.8，直徑φ＝例如24.5(mm)。另外，如圖9所示，將聚光透鏡75的兩個(gè)半球透鏡的中心軸之間的距離w、與從這兩個(gè)半球透鏡投射出的在規(guī)定的距離(例如5(m))處形成的兩個(gè)光圈的中心軸的距離W的關(guān)系，設(shè)為w＝W。
再者，在前述聚光透鏡75的上部，就像已經(jīng)說明的那樣，如圖9、圖11(a)以及圖11(b)所示，在構(gòu)成透鏡的板材上實(shí)施漫反射加工，構(gòu)成漫反射板77。通過該漫反射板77，就能夠從前方向較容易地確認(rèn)該自行車9的存在。
其次，在實(shí)施自行車的前照燈1中，就像已經(jīng)說明的那樣，采用諧振型整流電路。對(duì)于這一點(diǎn)，就與其他的整流電路比較來說明。
圖12是展示包括在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈1中所采用的諧振型整流電路的試驗(yàn)電路的圖。在該圖12中所展示的試驗(yàn)電路以如下的方式構(gòu)成。即，標(biāo)號(hào)3是轉(zhuǎn)子、標(biāo)號(hào)31是磁鐵、標(biāo)號(hào)33是磁鐵配列板。另外，標(biāo)號(hào)53是發(fā)電線圈、標(biāo)號(hào)53a是鐵心、標(biāo)號(hào)53b是線圈。另外，電容器C0，如圖12所示，與二極管D2串聯(lián)，且連接在線圈53b的兩端上。另外，將二極管D1的陽極連接在二極管D2的陰極上，將二極管D1的陰極連接在負(fù)載與平滑電容器C1的并聯(lián)電路的一端上，將該負(fù)載與平滑電容器C1的并聯(lián)電路的另一端連接在二極管D2的陽極上。再者，負(fù)載，是將15(Ω)的電阻與本發(fā)明中所使用的2個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)連接而成的電路作為負(fù)載而以沿順方向連接的狀態(tài)來使用的。
圖13是分別展示在由本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈1中所采用的諧振型整流電路構(gòu)成的試驗(yàn)電路中所得到的結(jié)果、在由以往的倍壓整流電路構(gòu)成的試驗(yàn)電路中所得到的結(jié)果和在由以往的全波整流電路構(gòu)成的試驗(yàn)電路中所得到的結(jié)果的特性圖，圖13(a)展示了在由諧振型整流電路構(gòu)成的試驗(yàn)電路中所得到的特性，圖13(b)展示了在由倍壓整流電路構(gòu)成的試驗(yàn)電路中所得到的特性，圖13(c)展示了在由以往的全波整流電路構(gòu)成的試驗(yàn)電路中所得到的特性。
在圖13(a)中，電流I的平均值較大。在圖13(b)以及圖13(c)中，電流I的平均值較小。
表示與像前述那樣所得到的電流相對(duì)的與自行車9的速度的關(guān)系的，是圖14的電流相對(duì)于速度的特性圖，橫軸表示速度(km/h)，縱軸表示流過負(fù)載的電流值。
在該全波整流型電路中，如圖14的“全波整流型”所示，可以看出，在速度較慢時(shí)，電流值較??；但當(dāng)速度變快時(shí)，就得到了與速度成比例的較大的電流值。
另外，在倍壓整流電路中，如圖14的“倍壓整流型”所示，可以看出在速度較慢時(shí)，取得了比全波整流型和諧振型都大的電流值，但隨著速度變快，與其他的相比，基本上得不到更多電流值。
另一方面，根據(jù)在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈中所采用的諧振型整流電路，如圖14的“諧振型”所示，具有雖然在速度較慢時(shí)比倍壓整流型的電流值小，但當(dāng)超過一定速度(例如，在圖中大約為11km/h)時(shí)電流值隨著速度增加而超過倍壓整流型，并且在超過一定速度(例如，在圖中為大約26km/h)時(shí)電流值不會(huì)到一定值以上的特性。由此，由于即便速度比規(guī)定的值大，發(fā)電電力也不會(huì)變大，因此具有不會(huì)在負(fù)載上通入過大的電流的優(yōu)點(diǎn)。
由此，就可以了解到，在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈1中所采用的諧振型整流電路是有效的。
另外，在采用了這樣的諧振型整流電路的自行車的前照燈及前照燈電路中，如上所述，由于將前述轉(zhuǎn)子3的磁鐵配列板33間歇式地配置在自行車9的輪盤輻條91上，因此很容易想到發(fā)電成為間歇性地發(fā)電。因此，在本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的前照燈電路中，提出了即便是上述的間歇性地發(fā)電，也能夠可靠地使之平滑并提供波動(dòng)明顯減少的直流電的電路。以下，說明其構(gòu)成、作用效果。
圖15至圖19是用于說明本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的前照燈電路的圖。
在此，圖15是展示本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的前照燈電路的電路圖。圖16是展示本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的前照燈電路的諧振電路以及整流平滑電路的直流變換電路的電路圖。圖17是展示本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的前照燈電路的恒流電路的電路圖。
本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的前照燈電路71，大體上說，如圖15、圖16以及圖17所示，具備諧振電路711和整流平滑電路713。前述整流平滑電路713，如圖16以及圖17所示，分為直流變換電路713a和恒流電路713b。
前述諧振電路711，由前述定子5的發(fā)電線圈53以及與該發(fā)電線圈53串聯(lián)的電容器C0構(gòu)成，通過前述發(fā)電線圈53的線圈53b與前述電容器C0，而按與沿前述各磁鐵31、31、...的圖示磁鐵移動(dòng)方向以規(guī)定的相對(duì)速度移動(dòng)之際的移動(dòng)速度(在圖8中已經(jīng)說明過的)同步的頻率諧振。
前述整流平滑電路713，是以能夠?qū)那笆鲋C振電路711的前述發(fā)電線圈53取出的電力整流平滑之后再提供給前述發(fā)光二級(jí)管73的方式構(gòu)成電路的。
若進(jìn)一步說明，前述整流平滑電路713的直流變換電路713a，是將從前述諧振電路711的前述發(fā)電線圈53取出的電力用二極管D1、D2整流并且用平滑電容器C1使之平滑的電路結(jié)構(gòu)。
另外，前述整流平滑電路713的恒流電路713b，至少由兩個(gè)晶體管TR1、TR2、兩個(gè)電阻R1、R2和電容器C2構(gòu)成，是將來自于前述直流變換電路713a的直流電流變?yōu)橐欢娏髦翟偬峁┙o前述發(fā)光二級(jí)管73的電路結(jié)構(gòu)。
若說明前述諧振電路711與直流變換電路713a的具體的電路結(jié)構(gòu)，就是如圖15以及圖16所示，將電容器C0串聯(lián)地連接在發(fā)電線圈53上而構(gòu)成串聯(lián)諧振電路。將二極管D1的陽極A側(cè)連接在該串聯(lián)連接的發(fā)電線圈53的一端上。另一方面，將串聯(lián)連接的電容器C0的一端連接在二極管D2的陽極A側(cè)，將二極管D2的陰極K側(cè)連接在二極管D1的陽極A側(cè)上。將平滑電容器C1的正極(+)側(cè)連接在二極管D1的陰極K側(cè)上，將負(fù)極(-)側(cè)連接在二極管D2的陽極A側(cè)上。
通過該電路結(jié)構(gòu)，當(dāng)轉(zhuǎn)子3的磁鐵配列板33旋轉(zhuǎn)時(shí)，在發(fā)電線圈53上感應(yīng)出交流電動(dòng)勢(shì)，由該發(fā)電線圈53感應(yīng)出的交流電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)預(yù)先使LC的諧振頻率與由磁鐵配列板33的磁鐵間隔與轉(zhuǎn)速而決定的頻率相一致時(shí)，就能夠通過LC的諧振現(xiàn)象得到高效率的輸出。
因而，通過在標(biāo)準(zhǔn)速度附近選定該電容器C0的靜電電容與發(fā)電線圈53的電感的值，就能夠在該速度或其以上的高速時(shí)的速度下抑制過電流。前述技術(shù)構(gòu)成的技術(shù)方案，提供用于提高由發(fā)電線圈所得到的發(fā)電效率的串聯(lián)諧振電路。
其次，說明恒流電路713b的電路構(gòu)成。將前述平滑電容器C1的正極(+)側(cè)經(jīng)由電阻R1連接在NPN型晶體管TR1的集電極(C)、NPN型晶體管TR2的基極(B)和電容器C2的正極(+)端子上。將前述平滑電容器C1的負(fù)極(-)側(cè)連接在電容器C2的負(fù)極(-)端子、晶體管TR1的發(fā)射極(E)和電阻R2的一端上。將前述晶體管TR1的基極(B)與前述晶體管TR2的發(fā)射極(E)連接在電阻R2的另一端上。再者，作為前述恒流電路713b的輸出端子，將一方的輸出端子作為平滑電容器C1的正極(+)側(cè)，將另一方的輸出端子作為晶體管TR2的集電極(C)。
對(duì)這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈1以及其第2實(shí)施形態(tài)的前照燈電路71的作用，根據(jù)圖1至圖11、圖15至圖17，參照?qǐng)D18至圖20進(jìn)行說明。
圖18是將在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈以及該第2實(shí)施形態(tài)的前照燈電路中采用的諧振型發(fā)電特性、與以往的非諧振型發(fā)電特性進(jìn)行比較的發(fā)電特性圖，橫軸表示轉(zhuǎn)速，縱軸表示電動(dòng)勢(shì)。
圖19是展示使用在本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈上的第2實(shí)施形態(tài)的前照燈電路的各部分的電壓波形的波形圖，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示各部分的電壓。
圖20是用于說明本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈的有效線的圖。
當(dāng)自行車9移動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，由分割配置在輪盤輻條91上的磁鐵配列板33、33、...構(gòu)成的轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)時(shí)，在前述定子5的發(fā)電線圈53上，產(chǎn)生間歇性的感應(yīng)電力(呈現(xiàn)為當(dāng)前述轉(zhuǎn)子3的磁鐵配列板33位于并通過前述定子5的發(fā)電線圈53部分時(shí)就發(fā)電，當(dāng)沒有前述轉(zhuǎn)子3的磁鐵配列板33的部分通過前述定子5的發(fā)電線圈53部分時(shí)就不發(fā)電的狀態(tài))。
由于在本發(fā)明的自行車的前照燈1以及前照燈電路71中，是以用前述定子5的發(fā)電線圈53和由前述發(fā)電線圈53與前述電容器C0構(gòu)成的諧振電路71，在前述自行車9的標(biāo)準(zhǔn)速度下進(jìn)行串聯(lián)諧振的方式構(gòu)成的，因此由前述發(fā)電線圈53產(chǎn)生的感應(yīng)電力，如圖18的標(biāo)號(hào)a所示的特性那樣，從低速到標(biāo)準(zhǔn)速度急劇上升，當(dāng)超過標(biāo)準(zhǔn)速度時(shí)，變?yōu)槠椒€(wěn)的電動(dòng)勢(shì)。
與此相對(duì)，在以往的自行車的前照燈的情況下，正如眾所周知的，如圖18的標(biāo)號(hào)b所示的那樣，電動(dòng)勢(shì)與速度成比例地一直增加下去。
由這樣的前述定子5的發(fā)電線圈53所感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)，通過二極管D1及電容器C0、二極管D2及平滑電容器C1的作用而被蓄積在平滑電容器C1上。該平滑電容器C1的兩端電壓V1呈現(xiàn)出如圖19的標(biāo)號(hào)V1所示那樣的特性。
這樣的平滑電容器C1的直流輸出，如圖19的標(biāo)號(hào)V1所示，由于是具有很多波動(dòng)的電壓，因此從平滑電容器C1的兩端的直流輸出的(+)側(cè)經(jīng)由電阻R1提供給電容器C2的正極(+)端子、晶體管TR1的集電極(C)和晶體管TR2的基極(B)，并且，從晶體管TR1的發(fā)射極(E)、電容器C2的負(fù)極(-)端子和電阻R2的另一方的端子返回到平滑電容器C2的負(fù)極(-)側(cè)。
然后，在直流輸出中含有很多波動(dòng)的電壓V1，經(jīng)由電阻R1而由小容量的電容器C2使積分相位延遲，通過將逆相位的波動(dòng)電壓V2(參照?qǐng)D19的標(biāo)號(hào)V2)提供給晶體管TR2的基極(B)，來控制流經(jīng)晶體管TR2的集電極(C)與發(fā)射極(E)之間的電流。
由于該電流控制是以與連接在晶體管TR2的集電極(C)上的串聯(lián)連接的發(fā)光二級(jí)管73、73的兩端的波動(dòng)電壓成逆相位的方式來控制電流的，因此流向串聯(lián)的發(fā)光二級(jí)管73、73的電流I就如圖19的標(biāo)號(hào)I所示的那樣大幅度地減輕了波動(dòng)。另外，通過連接在晶體管TR2的發(fā)射極(E)與平滑電容器C1的負(fù)極(-)側(cè)之間的電阻R2進(jìn)行了負(fù)反饋(負(fù)回授)，可以預(yù)計(jì)能夠進(jìn)一步減輕波動(dòng)。
當(dāng)晶體管TR2的電流增加，在電阻R2的兩端產(chǎn)生的電壓V3達(dá)到晶體管TR1的截止電壓或其以上時(shí)，由于電流流向晶體管TR1，通過電阻R1晶體管TR2的基電壓(V3)下降，使晶體管TR2的電流減少，從而限制流向發(fā)光二級(jí)管73、73的電流，因此能夠相對(duì)于過電流保護(hù)串聯(lián)發(fā)光二級(jí)管73、73。
下面試著驗(yàn)證這樣的本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈1是否滿足日本工業(yè)規(guī)格(JIS)的對(duì)自行車的前照燈所要求的規(guī)格。在該試驗(yàn)中所使用的試驗(yàn)裝置，作為符合JIS C 9502的試驗(yàn)機(jī)器，使用了直流恒流電源、照度計(jì)。另外，從試驗(yàn)用直流恒流電源提供與從前照燈電路71提供給該自行車的前照燈1的發(fā)光二級(jí)管73、73的相同的電壓、電流，并且，在圖20所示的位置關(guān)系中用試驗(yàn)用照度計(jì)測定照度。即，在圖20中，位置A在透鏡的中心軸的延長線上，位置B至位置E在以位置A為基點(diǎn)分別偏離30(cm)的位置上，在該位置A至位置E上放置試驗(yàn)用照度計(jì)來測定照度。
其試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)向發(fā)光二級(jí)管73通入25(mA)時(shí)，A點(diǎn)是135(cd)，B點(diǎn)是92.3(cd)，C點(diǎn)是119(cd)，D點(diǎn)是124(cd)，E點(diǎn)是121(cd)。這些B點(diǎn)至E點(diǎn)的平均照度是114(cd)。
另外，當(dāng)向前述發(fā)光二級(jí)管73通入30(mA)時(shí)，A點(diǎn)是155(cd)，B點(diǎn)是104(cd)，C點(diǎn)是136(cd)，D點(diǎn)是141(cd)，E點(diǎn)是138(cd)。這些從B點(diǎn)至E點(diǎn)的平均照度是130(cd)。
再者，在上述位置A至位置E的位置關(guān)系中，在JIS中，A點(diǎn)為400(cd)或其以上，并且，B點(diǎn)至E點(diǎn)的平均值必須在100(cd)或其以上。因而，可知對(duì)于平均值來說是合格的。
另外，從自行車的前照燈1放射出來的光的顏色，在JIS中規(guī)定為白色或淡黃色光，必須與在JIS所給出的表的規(guī)格相符，而從本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈放射出來的光是白色，所以與該規(guī)格一致。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈1以及其第2實(shí)施形態(tài)的前照燈電路71，具有以下的優(yōu)點(diǎn)。
(1)與以往的滾子式直流發(fā)電機(jī)相比，將發(fā)電機(jī)設(shè)為非接觸式，因此能夠沒有摩擦阻力地發(fā)電，能夠大幅度減輕行駛時(shí)的勞力。
(2)與以往的非諧振型的自行車的前照燈相比，通過串聯(lián)地將電容器C0連接在發(fā)電線圈53上，能夠在自行車9的標(biāo)準(zhǔn)行駛速度下串聯(lián)諧振，從而本發(fā)明的自行車的前照燈能夠得到增加50％的發(fā)電效果。
(3)通過按標(biāo)準(zhǔn)速度選定諧振頻率的常數(shù)，能夠與在自行車的過速度時(shí)壓制發(fā)電電力的情況相對(duì)應(yīng)地抑制電流，從而保護(hù)發(fā)光二級(jí)管73。
(4)由于將前述整流平滑電路，以發(fā)揮使電容器C1的容量增加那樣的作用的方式構(gòu)成，因此以大約1/10或其以下的容量就足夠了，并且，由于設(shè)置了負(fù)反饋電路，因此能夠設(shè)定電流的限制。
(5)根據(jù)前述自行車的前照燈1，通過用半球面狀透鏡來構(gòu)成聚光透鏡、并使之位于發(fā)光二級(jí)管的光軸上從而有效地聚集光，從而在自行車標(biāo)準(zhǔn)速度時(shí)，在前方5(m)的距離處在半徑30(cm)的圓內(nèi)，能夠得到5(LX)或其以上的照度。
進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明的自行車的前照燈，除了能夠得到可充分地確認(rèn)10(m)的距離處的10(cm)左右的物體的照度之外，通過對(duì)聚光透鏡75的上部實(shí)施漫反射加工而構(gòu)成漫反射板77，能夠使前方很容易地確認(rèn)自行車9的存在，在謀求交通事故的防止上很有效。
(6)在上述第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈1中，通過將前述定子5與外殼本體7分離，能夠?qū)⑶笆鐾鈿け倔w7安裝在任意的位置，例如手柄位置等上。
圖21是展示在本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)的前照燈電路中，能夠通過附加光檢測傳感器或手動(dòng)開關(guān)來控制點(diǎn)亮和熄滅的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
在圖21中，在前述整流平滑電路713的恒流電路713b上附加光檢測傳感器13及/或手動(dòng)開關(guān)15。
即，在前述恒流電路713b中，在前述晶體管TR2的基極(B)與經(jīng)由前述電阻R2而被連接著的前述晶體管TR1的發(fā)射極(E)之間，即在TR1的集電極(C)與發(fā)射極(E)之間，連接有光檢測傳感器13。由此，前述晶體管TR2根據(jù)由前述光檢測傳感器所檢測到的檢測信號(hào)進(jìn)行開或關(guān)，由此而進(jìn)行向前述發(fā)光二級(jí)管73、73提供或不提供電流的控制。
同樣地，在前述恒流電路713b中，在前述晶體管TR2的基極(B)與經(jīng)由前述電阻R2而被連接著的前述晶體管TR1的發(fā)射極(E)之間，即在TR1的集電極(C)與發(fā)射極(E)之間，連接有手動(dòng)開關(guān)15，根據(jù)來自于前述手動(dòng)開關(guān)的開或關(guān)信號(hào)來開或關(guān)前述晶體管TR2，由此而進(jìn)行向前述發(fā)光二級(jí)管提供或不提供電流的控制。
進(jìn)而，同樣地，在前述恒流電路713b中，在前述晶體管TR2的基極(B)與經(jīng)由前述電阻R2而被連接著的前述晶體管TR1的發(fā)射極(E)之間，即在TR1的集電極(C)與發(fā)射極(E)之間，串聯(lián)連接或并聯(lián)連接光檢測傳感器13和手動(dòng)開關(guān)兩者，根據(jù)前述光檢測傳感器以及手動(dòng)開關(guān)的一方或雙方的信號(hào)開或關(guān)控制前述晶體管TR2，進(jìn)行向前述發(fā)光二級(jí)管73、73提供或不提供電流的控制。
根據(jù)這樣的第3實(shí)施形態(tài)的前照燈電路，可以根據(jù)周圍的明亮度自動(dòng)地進(jìn)行點(diǎn)亮、熄滅，另外，在想點(diǎn)亮、熄滅時(shí)可以通過手動(dòng)開關(guān)15來控制開或關(guān)。由此，就沒必要一概進(jìn)行用于發(fā)電的操作。
圖22是展示在本發(fā)明的第4實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈中，將磁鐵配列板安裝成環(huán)狀的狀態(tài)以及前照燈的安裝狀態(tài)的側(cè)視圖。
在該圖22所示的第4實(shí)施形態(tài)中，對(duì)于與第1至第3實(shí)施形態(tài)相同的部件附加相同的標(biāo)號(hào)來說明。
在本發(fā)明的第4實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈中，前述轉(zhuǎn)子3，是在自行車9的旋轉(zhuǎn)部的輪盤輻條91的圓周上，將前述磁鐵配列板33如圖22所示的那樣配置成環(huán)狀而成的部件。
在該情況下，在前述定子5的發(fā)電線圈53上，就會(huì)呈現(xiàn)為連續(xù)地產(chǎn)生感應(yīng)電力的連續(xù)發(fā)電，根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈1以及第2實(shí)施形態(tài)的前照燈電路71，能夠更可靠地平均化，前述發(fā)光二級(jí)管73、73便能夠連續(xù)點(diǎn)亮。
圖23是展示本發(fā)明的第5實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈的立體圖。
在該圖23中，在本發(fā)明的第5實(shí)施形態(tài)的自行車的前照燈1A中，將前述定子5與外殼本體7設(shè)成為一體構(gòu)造。即，是將包括前述發(fā)電線圈53的定子5、前述前照燈電路71、前述發(fā)光二級(jí)管73、73、前述聚光透鏡75和前述漫反射板77內(nèi)置于外殼本體7內(nèi)而一體化的構(gòu)造。再者，標(biāo)號(hào)7a是向自行車93a安裝用的安裝片。
根據(jù)這樣的一體型的自行車的前照燈1A，通過將前述定子5與前述外殼本體7設(shè)成一體構(gòu)造，能夠安裝在現(xiàn)有的自行車的前照燈位置上，所以替換很簡單。
根據(jù)本發(fā)明，通過上述結(jié)構(gòu)作用，與以往的滾子式直流發(fā)電機(jī)相比，由于將發(fā)電機(jī)設(shè)為非接觸式，因此具有能夠沒有摩擦阻力地發(fā)電，并大幅度減輕行駛時(shí)的勞力的效果。
根據(jù)本發(fā)明，為了提高了發(fā)電效率而將電容器串聯(lián)地連接在發(fā)電線圈上并使之串聯(lián)諧振，由此，與以往的非諧振型的自行車的前照燈相比能夠得到增加50％的發(fā)電效果。
根據(jù)本發(fā)明，通過按標(biāo)準(zhǔn)速度選定諧振頻率的常數(shù)，從而具有能夠抑制自行車的過速度時(shí)的電流、保護(hù)發(fā)光二級(jí)管的效果。
根據(jù)本發(fā)明，由于將恒流電路設(shè)成為能夠增加電容器的靜電電容的電路結(jié)構(gòu)，因此具有即便包含很大的波動(dòng)也能夠可靠地使之平滑，并且能夠設(shè)定電流的限制的一舉兩得的效果。
根據(jù)本發(fā)明，具有能夠根據(jù)周圍的明亮度自動(dòng)地點(diǎn)亮或熄滅，或者，在想點(diǎn)亮或熄滅時(shí)通過簡單的操作就能夠進(jìn)行點(diǎn)亮或熄滅的效果。
根據(jù)本發(fā)明，通過將透鏡設(shè)為半球面狀透鏡，并使之位于各發(fā)光二級(jí)管的光軸上而有效地聚集光，從而在自行車標(biāo)準(zhǔn)速度時(shí)，就能夠在規(guī)定的距離處的圓內(nèi)得到規(guī)定的照度。
權(quán)利要求
1.一種自行車的前照燈，其特征在于，具備有轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子是在自行車旋轉(zhuǎn)部的輪盤輻條的圓周上安裝多個(gè)磁鐵配列板而成的，其中該磁鐵配列板是以N極S極相互交錯(cuò)的方式等間隔地呈扇形地配列有多個(gè)磁鐵的、具有規(guī)定圓的一段圓弧部分的形狀的磁鐵配列板；定子，具備由被固定在與該轉(zhuǎn)子的磁鐵配列板的磁極面相面對(duì)的位置上的鐵心及線圈構(gòu)成的發(fā)電線圈；以及外殼本體，該外殼本體至少收納前照燈電路、由從前述前照燈電路提供的電力點(diǎn)亮的發(fā)光二級(jí)管、以及將前述發(fā)光二級(jí)管的光向自行車前面聚集而照射路面的聚光透鏡；其中所述的前照燈電路，是通過前述定子的發(fā)電線圈以及串聯(lián)連接在該發(fā)電線圈上的電容器而按與前述各磁鐵的規(guī)定的相對(duì)速度同步的頻率諧振，并可將從該發(fā)電線圈取出的電力整流平滑然后輸出的前照燈電路。
2.如權(quán)利要求1所述的自行車的前照燈，其特征在于，前述定子，是在自行車旋轉(zhuǎn)部的輪盤輻條的圓周上將前述磁鐵配列板呈環(huán)狀地配置或分割狀地配置而成的。
3.如權(quán)利要求1所述的自行車的前照燈，其特征在于，前述發(fā)光二級(jí)管采用至少具有2坎或其以上的光度的白色發(fā)光二級(jí)管；前述透鏡設(shè)定成可在規(guī)定的距離處確保一定的照度的焦距。
4.如權(quán)利要求4所述的自行車的前照燈，其特征在于，使用多個(gè)前述發(fā)光二級(jí)管，前述透鏡相對(duì)于各發(fā)光二級(jí)管分別配置半球面狀透鏡，前述各半球面狀透鏡被設(shè)成為，為了使光聚集在規(guī)定距離的規(guī)定圓內(nèi)而得到規(guī)定的照度而計(jì)算出球面的R、直徑φ以及厚度t，并且對(duì)前述透鏡上部的平面板部分實(shí)施漫反射加工而構(gòu)成漫反射板從而能夠確認(rèn)存在來自于前方的自行車的結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的自行車的前照燈，其特征在于，將包括前述發(fā)電線圈的定子、前述前照燈電路、前述發(fā)光二級(jí)管和前述聚光透鏡內(nèi)置于外殼本體內(nèi)而使之一體化。
6.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的自行車的前照燈，其特征在于，將前述前照燈電路、前述發(fā)光二級(jí)管和前述聚光透鏡內(nèi)置于前述外殼本體內(nèi)，將包括前述發(fā)電線圈的定子分離地設(shè)在外殼本體的外部。
7.一種前照燈電路，其特征在于，具備諧振電路，該諧振電路是由前述定子的發(fā)電線圈以及與該發(fā)電線圈串聯(lián)連接的電容器構(gòu)成的、按與前述各磁鐵的規(guī)定的相對(duì)速度同步的頻率諧振的諧振電路；和整流平滑電路，該整流平滑電路是能夠?qū)那笆鲋C振電路的前述發(fā)電線圈取出的電力整流平滑然后提供給前述發(fā)光二級(jí)管的整流平滑電路。
8.如權(quán)利要求7所述的前照燈電路，其特征在于，前述整流平滑電路具備將從前述諧振電路的前述發(fā)電線圈取出的電力用二極管整流并用平滑電容器使之平滑的直流變換電路；以及至少由兩個(gè)晶體管、兩個(gè)電阻以及電容器構(gòu)成的、將來自于前述直流變換電路的直流電流變?yōu)橐欢娏髦翟偬峁┙o前述發(fā)光二級(jí)管的恒流電路。
9.如權(quán)利要求7所述的前照燈電路，其特征在于，在前述恒流電路上連接有光檢測傳感器及/或手動(dòng)開關(guān)，并且，將前述恒流電路，設(shè)為根據(jù)由前述光檢測傳感器所檢測到的檢測信號(hào)進(jìn)行向前述發(fā)光二級(jí)管提供或不提供電流的控制的電路結(jié)構(gòu)；或者設(shè)為根據(jù)來自于前述手動(dòng)開關(guān)的開、關(guān)信號(hào)進(jìn)行向前述發(fā)光二級(jí)管提供或不提供電流的控制電路結(jié)構(gòu)；或者設(shè)為根據(jù)前述光檢測傳感器以及手動(dòng)開關(guān)的一方或雙方的信號(hào)進(jìn)行向前述發(fā)光二級(jí)管提供或不提供電流的控制電路結(jié)構(gòu)。
全文摘要
自行車的前照燈1具備轉(zhuǎn)子3，其是在自行車9旋轉(zhuǎn)部的輪盤輻條91的圓周上安裝多個(gè)磁鐵配列板而成的，該磁鐵配列板以N極S極相交錯(cuò)的方式等間隔地呈扇形地配列有多個(gè)磁鐵31，具有規(guī)定的圓弧形狀；定子5，具備由固定在與轉(zhuǎn)子3的磁鐵配列板33的磁極面相對(duì)的位置上的鐵心及線圈構(gòu)成的發(fā)電線圈53；外殼本體7，至少收納前照燈電路71、由從前照燈電路71提供的電力點(diǎn)亮的發(fā)光二級(jí)管73、將發(fā)光二級(jí)管73的光向自行車前面聚集而照射路面的聚光透鏡75，該前照燈電路71，可通過定子5的發(fā)電線圈53及與發(fā)電線圈53串聯(lián)的電容器而按與前述各磁鐵的規(guī)定的相對(duì)速度同步的頻率諧振，并將從發(fā)電線圈53取出的電力整流平滑然后輸出。
文檔編號(hào)B62J6/06GK1649766SQ0380977
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2003年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月11日
發(fā)明者渡邊正志 申請(qǐng)人:安蕓電器株式會(huì)社