專利名稱：自行車用發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電裝置，特別涉及能連接到具有發(fā)光二極管的照明裝 置上的自行車用發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
在自行車的前燈或尾燈等的自行車用照明裝置中，公知有為了減少 燈泡燒毀的故障等而使用發(fā)光二極管的照明裝置(例如，參照專利文獻 1)。在以往的照明裝置中，通過由配置在車輪中的輪轂發(fā)電機發(fā)出的電 力來點亮發(fā)光二極管。發(fā)光二極管設(shè)置有兩個，以相互成為反向的方式 并聯(lián)連接。由此，無需對從輪轂發(fā)電機輸出的交流電力進行整流就可使 用。
輪穀發(fā)電機具有發(fā)電部，該發(fā)電部包括具有設(shè)置在輪轂軸上的線 圏的定子、和固定在輪轂殼上且具有磁體的轉(zhuǎn)子。在該定子的線圏的兩 端產(chǎn)生具有與自行車的速度(輪轂殼的轉(zhuǎn)速)對應的電壓的交流電力，并將其供給到照明裝置。
專利文獻1:特開2005-329737號公報
若將輪轂發(fā)電機用作電源并將發(fā)光二極管用作光源，則與燈泡相比 只能得到非常低的輸出。其原因認為是由于燈泡和發(fā)光二極管這兩者作 為負載的特性不同。在燈泡這樣的電阻負載時， 一般而言，按照歐姆定 律，燈泡中流過的電流與電壓成比例。但是，在發(fā)光二極管負載時，在 2~4伏特左右的電壓下電流急劇地流出。由于負載的不同而使電流-電 壓特性不同，與燈泡相比，發(fā)光二極管若以輪轂發(fā)電機為電源則只能得 到較低的輸出。
在以作為電阻負載的燈泡為光源時，通過與電阻負載對應地設(shè)定線 圍的匝數(shù)，可得到相對于發(fā)電部的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)來說接近于理想的輸出。因 此，考慮應用這一點而與發(fā)光二極管的特性對應地設(shè)定線團的匝數(shù)。但 是，即便這樣設(shè)定線圈的匝數(shù)，在發(fā)光二極管的情況下，也無法滿足發(fā) 電部的低旋轉(zhuǎn)時的輸出和中高速旋轉(zhuǎn)時的輸出這兩種情況。例如，若設(shè) 定為重視低速時的輸出的匝數(shù)，則中高速時的輸出減少，若設(shè)定為重視高速時的輸出的匝數(shù)，則低速時的輸出減少。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，在自行車用發(fā)電裝置中，即便與發(fā)光二極管 連接，也可在低速區(qū)域和中高速區(qū)域這兩種情況下改善發(fā)光二極管的 輸出。
技術(shù)方案1的自行車用發(fā)電裝置，是能連接到具有發(fā)光二極管的 照明裝置上的裝置，具有發(fā)電部和控制部。發(fā)電部，具有根據(jù)自行車 的行進而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、和包括能借助轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而以匝數(shù)不同的多個 輸出狀態(tài)進行輸出的線團的定子。控制部，根據(jù)發(fā)電部的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)， 切換控制發(fā)電部的多個輸出狀態(tài)而進行輸出。
在該發(fā)電裝置中，若發(fā)電部的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，則控制部根據(jù)發(fā)電部的 旋轉(zhuǎn)狀態(tài)而切換為線團的匝數(shù)不同的多個輸出狀態(tài)中的某一個，并以 切換后的輸出狀態(tài)輸出電力。在此，由于可切換多個輸出狀態(tài)，所以 可與發(fā)電部的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)和發(fā)光二極管的輸出特性對應而選擇最佳的匝 數(shù)的輸出狀態(tài)。因此，即便與發(fā)光二極管連接，也可在低速區(qū)域和中 高速區(qū)域這兩種情況下改善發(fā)光二極管的輸出。
技術(shù)方案2的自行車用發(fā)電裝置，在技術(shù)方案1所述的裝置中， 線團具有第l線團和與笫1線團連接的第2線圏。此時，可借助笫1 線圈和第2線圈簡單地得到匝數(shù)不同的兩個輸出狀態(tài)。例如，若串聯(lián) 連接兩個線團，則可得到某一個線圏的匝數(shù)和兩個線圈的合計匝數(shù)這 兩個輸出狀態(tài)，若并聯(lián)連接兩個線團，則可得到與兩個線圏的匝數(shù)對 應的輸出狀態(tài)。
技術(shù)方案3的自行車用發(fā)電裝置，在技術(shù)方案2所述的裝置中， 第2線團與第1線團串聯(lián)連接。此時，可得到某一個線圏的匝數(shù)和兩 個線圈的合計匝數(shù)這兩個輸出狀態(tài)。因此，與并聯(lián)連接兩個線圏的情 況相比可減少線圏的總匝數(shù)。
技術(shù)方案4的自行車用發(fā)電裝置，在技術(shù)方案2或3所述的裝置 中，第2線圈的匝數(shù)與第1線圏的匝數(shù)不同。此時，可通過兩個線圈 設(shè)定對于與旋轉(zhuǎn)狀態(tài)對應的發(fā)光二極管的輸出而言最佳的匝數(shù)。
技術(shù)方案5的自行車用發(fā)電裝置，在技術(shù)方案2至4中的任一項 所述的裝置中，還包括分別與第1線圈和第2線圏連接的第1開關(guān)以及第2開關(guān)、檢測發(fā)電部的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部，控制部，根 據(jù)由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部檢測出的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)而接通第1開關(guān)以及第2開關(guān) 中的某一個。此時，由于根據(jù)檢測到的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)而切換兩個線圏，所 以可實時地進行輸出的改善。
技術(shù)方案6的自行車用發(fā)電裝置，在技術(shù)方案1所述的裝置中， 線圈具有固定端子和使匝數(shù)可變化的可變端子，控制部，根據(jù)轉(zhuǎn)子的 旋轉(zhuǎn)狀態(tài)而控制線圈的可變端子，切換控制多個的輸出狀態(tài)而進行輸 出。此時，通過控制可變端子，可與發(fā)光二極管的輸出特性對應而選 擇最佳的輸出狀態(tài)。
技術(shù)方案7的自行車用發(fā)電裝置，在技術(shù)方案1至6中的任一項 中所述的裝置中，旋轉(zhuǎn)狀態(tài)是轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度。此時，可根據(jù)轉(zhuǎn)子的 旋轉(zhuǎn)速度切換輸出狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明，由于可切換線圈的多個輸出狀態(tài)，所以可與發(fā)電部 的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)和發(fā)光二極管的輸出特性對應而選擇最佳匝數(shù)的輸出狀 態(tài)。因此，即便與發(fā)光二極管連接，也可在低速區(qū)域和中高速區(qū)域這 兩種情況下改善發(fā)光二極管的輸出。
圖l是采用本發(fā)明的第1實施方式的自行車的側(cè)視圖。
圖2是作為本發(fā)明的第1實施方式的自行車用發(fā)電裝置的輪轂發(fā)電 機的半剖視圖。
圖3是其控制框圖。
圖4是其控制流程圖。
圖5是第1實施方式的變形例的相當于圖3的圖。
圖6是第2實施方式的相當于圖3的圖。
圖7是第2實施方式的相當于圖4的圖。
圖8是表示雙方向連接發(fā)光二極管情況下的令線圈的匝數(shù)變化時的 發(fā)光二極管的輸出和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的關(guān)系的圖表。
圖9是使用整流電路時的相當于圖8的圖表。
圖IO是表示本發(fā)明的發(fā)光二極管的輸出曲線的圖表。
附圖標記說明
10、 210輪轂發(fā)電機(自行車用發(fā)電裝置的一例)
14、 114 前燈(照明裝置的一例)
19、 219 發(fā)電部
41轉(zhuǎn)子
42定子
44 線圏
44a 第l線圏
44b第2線圏
50控制部
51第l開關(guān)
52 笫2開關(guān)
53旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部
61發(fā)光二極管
61a、 61b 第1發(fā)光二極管以及第2發(fā)光二極管
244可變線圈(具有可變端子和固定端子的線圏的一例)
具體實施例方式
<笫1實施方式>
在圖1中，采用本發(fā)明的第1實施方式的自行車101包括具有前 叉102a的車架102、把手104、由鏈條和踏板等構(gòu)成的驅(qū)動部105、具 有輻條99的前輪(車輪)106、后輪107。在該自行車101的前輪106 上組裝入在內(nèi)部具有交流輸出的發(fā)電部19 (圖2)的輪^JL電機(自行 車用發(fā)電裝置的一例)10，發(fā)電后的電力經(jīng)由電源線13供給到前燈(照 明裝置的一例)14。
本發(fā)明的第1實施方式的輪轂發(fā)電機10，如圖2所示，是與自行車 的前輪106 —起安裝在前叉102a的末端的部件。該輪轂發(fā)電機10具有 兩端部固定在前叉102a上的輪轂軸12、配置在輪轂軸12的外周側(cè)且借 助一對的軸承16、 17旋轉(zhuǎn)自如地支承在輪轂軸12上的輪轂殼18、配置 在輪轂軸12和輪轂殼18之間的發(fā)電部19、用于控制發(fā)電部19的控制 組件20、用于將由發(fā)電部19產(chǎn)生的電力供給到外部的例如前燈14中的 連接器22。在該連接器22上連接有電源線13。
在輪轂軸12的外周面上，形成有在兩端形成的笫1陽螺玟部12a、
612b、和形成在第1陽螺紋部12a、 12b之間且比第1陽螺紋部12a、 12b 直徑大的第2陽螺紋部12c。此外，從發(fā)電部19的安裝部分到第1陽螺 紋部12b的端部，在輪轂軸12的外周面上，形成用于令連接發(fā)電部19、 控制組件20和連接器22的內(nèi)部配線30通過的配線插通槽12d。輪轂軸 12，借助螺紋結(jié)合在笫1陽螺紋部12a、 12b上的固定螺母24、 25而不 能旋轉(zhuǎn)地固定在前叉102a上。
輪轂殼18,具有帶階梯的筒狀的殼體主體31、和^X并固定在殼體 主體31的右端的蓋部件32。殼體主體31，是在輪轂軸12的軸方向上延 伸而形成的金屬制部件，在軸方向的一端側(cè)(圖2右側(cè))具有與另一端 部相比向外周側(cè)鼓出的鼓出部31a。在殼體主體31的兩端設(shè)置有一對輪 轂凸緣33、 34。 一對輪轂凸緣33、 34 —體地形成在殼體主體31的軸方 向兩端部的外周面上，在這些輪轂凸緣33、 34上，分別在圓周方向上以 相等的角度間隔形成用于安裝輻條99的內(nèi)側(cè)端部的多個安裝孔33a、 34a。輪轂殼18，借助分別螺紋結(jié)合在輪轂軸12的第1陽螺紋部12a、 12b 上的軸承16、 17的內(nèi)圈即滾珠推壓件16a、 17a而固定在輪轂軸12上。 這些滾珠推壓件16a、 17a被鎖定螺母35、 36定位并鎖定。右側(cè)的鎖定 螺母36鎖定滾珠推壓件17a，并且將連接器22固定在輪轂軸12上。
發(fā)電部19是爪極式的發(fā)電機，具有由固定在輪轂殼18的內(nèi)周面上 的永久磁體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子41、和與轉(zhuǎn)子41的內(nèi)周部對置地配置且固定在 輪轂軸12上的定子42。轉(zhuǎn)子41，固定在輪轂殼18的殼體主體31的鼓 出部31a的內(nèi)表面上，由圓周方向上等間隔地分開的例如4個永久磁體 構(gòu)成。該轉(zhuǎn)子41的4個永久磁體，等間隔且交替地磁化為N極和S極， 分別與后述的第1磁軛46a以及第2磁軛46b的外周部對置。
定子42，具有可借助轉(zhuǎn)子41的旋轉(zhuǎn)而以匝數(shù)不同的多個(例如兩 個)輸出狀態(tài)進行輸出的環(huán)狀的線圏44。線圏44，具有環(huán)狀的第1線圏 44a和與笫1線圈44a串聯(lián)連接的第2線團44b。第1線圏的匝數(shù)為例如 200，第2線團44b的匪數(shù)為例如350。因此，作為線圈44的整體的匪 數(shù)為550。在第1以及第2線圏44a、 44b上以包圍其周圍的方式設(shè)置有 第1磁輒46a以及第2磁扼46b。而且，這些線圈44a、 44b以及磁輒46a、 46b被螺紋結(jié)合在笫2陽螺紋部12c上的一對安裝螺母48a、 48b夾持而 不能旋轉(zhuǎn)地固定在輪轂軸12上，并且被定位成在軸方向上收納在鼓出部 31a內(nèi)的位置關(guān)系。另外，控制組件20也被一對安裝螺母48a、 48b夾
持而被固定。
第1以及第2線圏44a、 44b分別巻繞在第1以及第2繞線管49a、 49b上。笫1以及第2繞線管49a、 49b是帶凸緣的筒狀部件，具有在外 周巻繞第1以及第2線團44a、 44b的筒部、和形成在筒部的兩端的一對 凸緣部。第1線圈44a的第1端與輪轂軸12電氣地連接，第1線團44a 的第2端經(jīng)由內(nèi)部配線30而與第2線圈44b的第1端和控制組件20電 氣地連接。第2線圈44的第2端經(jīng)由內(nèi)部配線30與控制組件20電氣地 連接。
笫1磁軛46a以及第2磁輒46b是層疊爪極式的磁扼，具有對置地 配置且在周方向上隔開間隔地配置的多組(例如14組)的層疊磁軛。
控制組件20，設(shè)置在不能旋轉(zhuǎn)地安裝于輪轂軸12的例如墊圈狀的 電路基板21上?？刂平M件20如圖3所示，具有根據(jù)發(fā)電部19的旋轉(zhuǎn) 狀態(tài)而切換控制發(fā)電部19的多個輸出狀態(tài)并進行輸出的控制部50、分 別連接在第1線團44a和第2線圈44b上的第1開關(guān)51以及第2開關(guān)52、 檢測發(fā)電部19的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部53、向控制部50供給直流 的定電壓的電路電源部54。
控制部50，包括具有例如CPU、 RAM、 ROM或輸入輸出I/F的微型計 算機，根據(jù)由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部53檢測出的發(fā)電部19的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)來接通 斷開第1以及第2開關(guān)51、 52，由此切換發(fā)電部19的輸出狀態(tài)。
笫1開關(guān)51與第1線圏44a的第2端連接，是用于接通斷開第1線 圏44a的開關(guān)。第2開關(guān)52，與笫2線團44b的第2端連接，是用于接 通斷開第2線圏44b的開關(guān)。這些開關(guān)51、 52，如上所述那樣由控制部 50進行接通斷開控制。笫1以及笫2開關(guān)51、 52的輸出統(tǒng)一經(jīng)由內(nèi)部 配線30與連接器22連接。
旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部53，連接在笫2開關(guān)52和笫2線團44b的笫2端 之間，根據(jù)發(fā)電部19的輸出，在發(fā)電部19的轉(zhuǎn)子41每旋轉(zhuǎn)1圈時，生 成例如14個的脈沖信號并輸出到控制部50。在控制部50中，在既定的 時機讀取脈沖信號，計算出轉(zhuǎn)子41的旋轉(zhuǎn)速度V (rpm)。
電路電源部54，連接在第2開關(guān)52和第2線圈44b的第2端之間， 將發(fā)電部19的輸出整流為直流，并定電壓化為例如3~5伏特左右的既 定直流電壓而供給到控制部50。
作為自行車用照明裝置的前燈14，如圖1所示，固定在設(shè)置于前叉102a的燈架102b上。前燈14在前部具有透鏡15a，且具有固定在燈架 102b上的燈殼15。
在燈殼15的內(nèi)部，如圖3所示，設(shè)置照度控制部60、和作為根據(jù) 照度控制部60進行接通斷開控制的光源的第1以及第2發(fā)光二極管61a、 61b。照度控制部60，統(tǒng)一地接通斷開笫1以及第2發(fā)光二極管61a、 61b。 照度控制部60，配置在笫1以及第2開關(guān)51、 52和第1以及第2發(fā)光 二極管61a、 61b之間，在周圍亮的例如白天這樣的亮狀態(tài)時，斷開第1 以及第2發(fā)光二極管61a、 61b，在周圍暗的例如夜間這樣的暗狀態(tài)時， 接通第1以及第2發(fā)光二極管61a、 61b。
第1以及第2發(fā)光二極管61a、 61b是例如3W、 700邁A左右的高亮度 型的白色發(fā)光二極管。第1以及第2發(fā)光二極管61a、 61b以極性不同的 方式并聯(lián)連接。即，第1發(fā)光二極管61a的陽極與第2發(fā)光二極管61b 的陰極連接，第1發(fā)光二極管61a的陰極與笫2發(fā)光二極管61b的陽極 連接，第1以及第2發(fā)光二極管61a、 61b以相互成為反向的方式配置(以 下，稱該配置為雙方向連接)。由此，無需將來自發(fā)電部19的交流輸出 整流為直流就可進行使用。
<變形例的結(jié)構(gòu)>
另外，作為變形例，如圖5所示，也可例如在控制組件120上設(shè)置 由二極管電橋形成的全波整流電路55，并利用整流后的電力接通斷開前 燈114的發(fā)光二極管61。此時的結(jié)構(gòu)如圖5所示。在圖5中，第1以及 笫2開關(guān)51、 52的輸出統(tǒng)一地連接在全波整流電路55上。而且，全波 整流電路55的輸出與連接器22連接。在這樣的變形例的結(jié)構(gòu)中，作為 前燈114的光源的發(fā)光二極管61為一個即可。因此，前燈的結(jié)構(gòu)簡單。
在此，在使用由二極管電橋形成的全波整流電路55而進行整流的變 形例的情況下，由全波整流電路55的各二極管產(chǎn)生電壓降低而使低速時 的損耗變大，但在不使用全波整流電路55的第1實施方式中，沒有產(chǎn)生 基于全波整流電路55的損耗，與使用全波整流電路的情況相比低速時的 輸出變高，發(fā)光二極管61a、 61b變亮。
在此，說明使用全波整流電路55的情況和雙方向連接發(fā)光二極管的 情況下的、令線圏的匝數(shù)變化時的發(fā)光二極管的輸出(W)和轉(zhuǎn)子41的 轉(zhuǎn)速(rpm)之間的關(guān)系。圖8中表示雙方向連接時的關(guān)系，圖9中表示 使用表示全波整流電路時的關(guān)系。
在圖8以及圖9中，點劃線所示的曲線是表示線圏的匝數(shù)為460匝 時的發(fā)光二極管的輸出和轉(zhuǎn)速之間關(guān)系的輸出曲線。接下來，依次地， 粗虛線、實線、細虛線、雙點劃線表示的曲線是令線圏的匝數(shù)變化為430 匪、400匣、345匪、300臣時的輸出曲線。從圖8以及圖9中可知，在 例如小于60rpm左右的低速區(qū)域中，優(yōu)選增多線圏的匝數(shù)而施加盡可能 高的電壓。此外，在超過低速區(qū)域的中高速區(qū)域中，優(yōu)選減少線圏的匝 數(shù)而施加盡可能大的電流。進而可知，與圖8的雙方向連接的情況相比， 在圖9的使用全波整流電路的情況下，低速時的輸出變小。這是由于上 述那樣的全波整流電路中的損耗所導致的。但是，在中低速區(qū)域中輸出 幾乎沒有變化。因此，可知具有基于匝數(shù)的變化而使輸出曲線交叉的轉(zhuǎn) 速。因此，在本發(fā)明的第1實施方式中，可實現(xiàn)線團的匝數(shù)不同的多個 輸出狀態(tài)，并通過在交叉的旋轉(zhuǎn)速度Vr (例如50~60rpm)附近借助控 制部50切換輸出狀態(tài)而改善發(fā)光二極管的輸出。
<控制部的動作>
接著，基于圖4所示的控制流程圖而對控制部50的切換控制動作進 行說明。
若自行車101行進而使控制部50通電，則在步驟Sl進行初始設(shè)定。 在步驟S1中，設(shè)定切換用的旋轉(zhuǎn)速度Vr等的數(shù)據(jù)。在步驟SZ中，根據(jù) 從旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部53輸出的表示旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的脈沖信號的數(shù)據(jù)，計算出轉(zhuǎn) 子41的旋轉(zhuǎn)速度V。在步驟S3中，判斷速度V是否小于速度Vr、即低 速區(qū)域和中高速區(qū)域中的輸出曲線交叉處的附近的速度。
在速度V小于速度Vr時，從步驟S3轉(zhuǎn)移到步驟S4。在步驟S4中， 接通第2開關(guān)52,并斷開第1開關(guān)51，回到步驟S2。由此，線圈44的 匪數(shù)變?yōu)?50，可從發(fā)電部19輸出盡可能高的電壓的交流電力。在速度 V為速度Vr以上時，從步驟S3轉(zhuǎn)移到步驟S5。在步驟S5中，接通第1 開關(guān)51，并斷開第2開關(guān)52，回到步驟S2。由此，線圏44的匝數(shù)變?yōu)?第l線圈44a的匝數(shù)200匝，從發(fā)電部19輸出盡可能大的電流。
這樣，在第l實施方式中，例如，令笫1線圏44a的匝數(shù)為200匝， 并令第2線圏44b的匝數(shù)為350匝，線圈44的整體的匝數(shù)為550匝。而 且，在控制部50中，在例如到50 60rpm左右為止的低速行進時接通第 2開關(guān)52，以較多的匝數(shù)(例如，作為第1線圏44a以及第2線圏44b 的匝數(shù)的和的550匝)盡可能地提高發(fā)電電壓，在這之上的中高速行進時，接通第1開關(guān)51而以較少的匝數(shù)(例如第1線圏44a的匝數(shù)200匝) 盡可能地增大發(fā)電電流。此時的輸出曲線如圖10所示。在圖10中，通 過實線表示第1實施方式的輸出曲線，通過粗虛線表示使用全波整流電 路55后的變形例的輸出曲線。
另外，在使用全波整流電路55時，上述發(fā)光二極管61為一個也可 以。此外，為了比較，用點劃線表示以往的在輪轂發(fā)電機(例如，具有 匝數(shù)為460匝的線團的輪^JL電機)上連接15Q負載的燈泡時的輸出曲 線，用雙點劃線表示在以往的輪轂發(fā)電機上連接雙方向連接的發(fā)光二極 管時的輸出曲線，用細虛線表示在以往的輪轂發(fā)電機上經(jīng)由全波整流電 路連接發(fā)光二極管時的輸出曲線。
從圖10中可知，通過在低速時和中高速時切換線圈的匝數(shù)，可得到 與燈泡的輸出相差不大的較大輸出。此外，可知與以往的在輪轂發(fā)電機 上連接發(fā)光二極管的情況相比可大幅提高輸出。
<第2實施方式〉
在上述第1實施方式中，構(gòu)成為將兩個線圏串聯(lián)連接而使輪轂發(fā)電機10可以輸出多個輸出狀態(tài)，但在第2實施方式中，能夠使用可變線圈 (電感)輸出多個輸出狀態(tài)。
在圖6中，輪轂發(fā)電機210的發(fā)電部219具有可變線圈244。可變線圈244具有固定端子和可變端子，通過例如使用馬達和螺線管等的致 動器的可變端子驅(qū)動部251驅(qū)動可變端子，由此可令可變線圏244的匝 數(shù)連續(xù)地或者階段地變化。在第2實施方式中，控制組件220具有可令 可變線圏244的臣數(shù)變化的可變端子驅(qū)動部251?？勺兌俗域?qū)動部251 由控制部250控制，與第1實施方式相同，在200匝(N1)和550匝(N2) 之間切換可變線圈244的匝數(shù)。由此，發(fā)電部219，在兩個輸出狀態(tài)下 輸出電力?？刂平M件220的其他構(gòu)成以及前燈14的構(gòu)成與笫1實施方式 相同，所以省略其說明。
在這樣的笫2實施方式中，若使控制部250通電，則在步驟Sll進 行初始設(shè)定。在步驟S11中，設(shè)定切換用的旋轉(zhuǎn)速度Vr等的數(shù)據(jù)。在步 驟S12中，根據(jù)從旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部53輸出的表示旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的脈沖信號的 數(shù)據(jù)，計算出轉(zhuǎn)子41的旋轉(zhuǎn)速度V。在步驟S13中，判斷速度V是否小 于速度Vr、即低速區(qū)域和中高速區(qū)域中的輸出曲線交叉處的附近的速度。
在速度V小于速度Vr時，從步驟S13轉(zhuǎn)移到步驟S14。在步驟S14
中，驅(qū)動可變端子驅(qū)動部251而設(shè)定可變線圈244的匝數(shù)為N2即匝數(shù) 550，回到步驟S12。由此，可從發(fā)電部219輸出盡可能高的電壓的交流 電力。在速度V為速度Vr以上時，從步驟S13轉(zhuǎn)移到步驟S15。在步驟 S15中，驅(qū)動可變端子驅(qū)動部251而設(shè)定可變線圏244的臣數(shù)為Nl即壓 數(shù)200，回到步驟S12。由此，從發(fā)電部219輸出盡可能大的電流。
另外，在使用可變線圈244時，也可根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度V而更精確地進 行控制。當然也可根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度而連續(xù)地進行控制。此外，由于匝數(shù)可 自由地變更，所以可簡單地與發(fā)光二極管的特性的不同相對應，可與發(fā) 光二極管的輸出特性一致地選擇最佳的輸出狀態(tài)。
<其他實施方式>
(a )在上述實施方式中，作為自行車用發(fā)電裝置例示了輪轂發(fā)電機， 但本發(fā)明不限定于此，也可應用在輪緣發(fā)電機、或配置在車輪的輻條和 車架之間的發(fā)電裝置、或配置在車輪的輻條的外側(cè)的發(fā)電裝置中。
(b) 在上述實施方式中，作為能連接在發(fā)電裝置上的照明裝置例示 了前燈，但只要是使用發(fā)光二極管的自行車用照明裝置，則能連接到任 意的照明裝置上。例如，也能連接到閃爍地表示自行車的位置等的指示 燈或尾燈上。
(c) 在上述實施方式中，在速度Vr處在200匝和匝之間切換 輸出狀態(tài)，但這些數(shù)值是一個例子，可根據(jù)發(fā)光二極管的輸出特性變化。
(d) 在上述實施方式中，發(fā)電部的輸出狀態(tài)2在兩個階段之間變化， 但也可在3階段以上變化。
(e) 在上述實施方式中，第1線圈和笫2線圏串聯(lián)連接，但本發(fā)明 不限定于此。也可例如在并聯(lián)連接兩個線團的情況和單獨使用線團的情 況之間切換，也可在串聯(lián)連接和并聯(lián)連接之間切換。
(f )在上述實施方式中，將控制組件20配置在輪轂殼18內(nèi)，但也 可配置在輪轂殼外。
(g)在上述實施方式中，使用兩個線圏，但也可從例如550匝的一 個線圈的550匝的部分和中途的200匝的部分取出輸出。
權(quán)利要求
1.一種自行車用發(fā)電裝置，能連接到具有發(fā)光二極管的照明裝置上，包括發(fā)電部，具有根據(jù)上述自行車的行進而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、和包括能借助上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而以匝數(shù)不同的多個輸出狀態(tài)進行輸出的線圈的定子；控制部，根據(jù)上述發(fā)電部的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，切換控制上述發(fā)電部的多個輸出狀態(tài)而進行輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的自行車用發(fā)電裝置，其特征在于，上述線 圈具有第1線圈和與上述第1線圈連接的笫2線團。
3. 如權(quán)利要求2所述的自行車用發(fā)電裝置，其特征在于，上述第 2線圉與上述第1線圏串聯(lián)連接。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的自行車用發(fā)電裝置，其特征在于，上 述第2線圈的匝數(shù)與上述第1線圏的匝數(shù)不同。
5. 如權(quán)利要求2至4中的任一項所述的自行車用發(fā)電裝置，其特 征在于，還包括分別與上述笫1線圈和上述第2線圈連接的笫1開 關(guān)以及第2開關(guān)、檢測上述發(fā)電部的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部，上述控制部，根據(jù)由上述旋轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測部檢測出的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)而接 通上述第1開關(guān)以及第2開關(guān)中的某一個。
6. 如權(quán)利要求l所述的自行車用發(fā)電裝置，其特征在于， 上述線團具有固定端子和使匝數(shù)可變化的可變端子， 上述控制部，根據(jù)上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)而控制上述線圈的上述可變端子，切換控制上述多個輸出狀態(tài)而進行輸出。
7. 如權(quán)利要求1至6中的任一項所述的自行車用發(fā)電裝置，其特 征在于，上述旋轉(zhuǎn)狀態(tài)是上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度。
全文摘要
在自行車用發(fā)電裝置中，即便與發(fā)光二極管連接，也可在低速區(qū)域和中高速區(qū)域這兩種情況下改善發(fā)光二極管的輸出。輪轂發(fā)電機(10)是能連接到具有發(fā)光二極管(61a、61b)的前燈(14)上的裝置，具有發(fā)電部(19)和控制部(50)。發(fā)電部，具有根據(jù)自行車的行進而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、和包括可借助轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而以匝數(shù)不同的多個輸出狀態(tài)進行輸出的線圈(44)的定子?？刂撇?，根據(jù)發(fā)電部的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)而切換控制發(fā)電部的多個輸出狀態(tài)并進行輸出。
文檔編號B62J6/02GK101172498SQ20071010238
公開日2008年5月7日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月30日
發(fā)明者北村智 申請人:株式會社島野