JP2005329737A - 自転車用ランプ、及び自転車照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】 発光ダイオードを光源とし、自転車の照明システムを簡易且つ低コストに構成できる自転車用ランプを提供する。
【解決手段】 本自転車用ランプは、少なくとも一対の発光ダイオードＬ１，Ｌ２が相互に逆方向となるように並列接続された光源１を具備する。本自転車用ランプに交流電流が通電されることにより一対の発光ダイオードＬ１，Ｌ２が交互に発光するので、整流回路等を設けずに光源１をちらつきなく点灯できる。また、新たに蓄電池や整流回路を装備する必要がないので、自転車の照明システムを簡易且つ低コストで構成することができ、また、白熱電球を用いた従来の照明システムと互換性を持たせることが可能である。また、各発光ダイオードＬ１，Ｌ２の逆電圧を低くすることができ、素子寿命を更に長くすることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光ダイオードを光源とした自転車用ランプ、及び自転車照明システムに関する。

自転車の夜間走行では、衝突事故防止等の安全のためにヘッドランプやテールランプ等の自転車用ランプが点灯されることが望ましく、該自転車用ランプに電力を供給する電源として電池やダイナモが用いられた自転車照明システムが装備されている。従来より、自転車用ランプとしてフィラメントをガラス球に封入した白熱電球等が多用されており、また、電源として車輪に接触可能に配設されるブロックダイナモや、車輪のハブ軸として配設されるハブダイナモ等が多用されている。

一方、光源の寿命や発光効率等が白熱電球より優れていることから、発光ダイオードを光源とする自転車用ランプも使用されている。光源の寿命が長くなることにより、走行中に所謂球切れが起こる頻度が少なくなり、また、発光効率がよいことからダイナモを発電するために車輪に加わる負荷が小さくなる。これにより、夜間走行中の自転車ランプの灯火が推進されて、自転車走行中における安全確保の向上が期待できるという利点がある。このような発光ダイオードを点灯させる電源にも、前述したようなダイナモや電池が利用されて自転車照明システムが構成されている（例えば特許文献１，２等）。

特開２００４−４２８７１号公報 特開２００３−２９１８７１号公報

発光ダイオードの電源としては数ボルトから数十ボルトの直流電源が好適であるが、自転車に装備されるブロックダイナモやハブダイナモは数ボルトの交流電流を発電するので、発光ダイオードをちらつきなく点灯させるには自転車用ランプ等に整流回路を設ける必要がある。一方、例えば電源を１次電池にすれば整流回路が不要であり、自転車用ランプ等の回路構成を比較的簡易にできるが、発光ダイオードの長寿命を生かそうとすれば１次電池の容量を大きくする必要があり重量が増す。また、１次電池の容量を大きくしたとしても電池の交換は必須であり、その使用済み電池の廃棄は地球環境に対して負荷が大きいことが懸念されている。また、走行中に電池切れを起こす場合があるが、自転車運転中に常に交換電池を携帯することは面倒である。他方、ダイナモと２次電池を組み合わせる構成も考案されており、これによれば電池切れはなくなるが、ダイナモ及び２次電池を備えると自転車照明システムの重量が増える。

また、白熱電球を用いた自転車用ランプから発光ダイオードを光源とする自転車用ランプへ転換するために、自転車用ランプ及びダイナモ等で構成される自転車照明システムに、新たに蓄電池や整流回路を装備したり、照明システム全体の取換えが必要であれば、部品や工賃等の費用が高くなり、発光ダイオードを光源とする自転車用ランプの普及が図れない。

本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、発光ダイオードを光源とし、自転車照明システムを簡易且つ低コストに構成できる自転車用ランプを提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、白熱電球を用いた従来の照明システムと互換性のある前記自転車用ランプ及び自転車照明システムを提供することにある。また、本発明の他の目的は、前記自転車用ランプにおいて、発光ダイオードの素子寿命を更に長くする手段を提供することにある。

本発明は、自転車に取り付けられて交流電流により発光する自転車用ランプであって、少なくとも一対の発光ダイオードが相互に逆方向となるように並列接続された光源を具備したことを特徴とする。

また、本発明に係る自転車照明システムは、少なくとも一対の発光ダイオードが相互に逆方向となるように並列接続された光源を有する自転車用ランプと、交流電流を発電するダイナモとを具備し、該ダイナモにより供給される交流電流により前記一対の発光ダイオードが交互に発光されるものであることを特徴とする。

本発明に係る自転車用ランプによれば、少なくとも一対の発光ダイオードが相互に逆方向となるように並列接続された光源を具備するので、交流電流が通電されることにより一対の発光ダイオードが交互に発光する。したがって、整流回路等を設けずに光源をちらつきなく点灯できる。また、一対の発光ダイオードが逆方向に並列接続されることにより、各発光ダイオードに逆方向へ印加される所謂逆電圧を低くすることができ、素子寿命を更に長くすることが可能となる。

また、本発明に係る自転車照明システムによれば、ダイナモにより供給される交流電流により自転車用ランプの一対の発光ダイオードが交互に発光されるので、新たに蓄電池や整流回路を装備する必要がなく、自転車照明システムを簡易且つ低コストで構成することができる。また、白熱電球を用いた従来の照明システムと互換性を持たせることが可能なので、発光ダイオードを光源とする自転車用ランプの普及を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
本自転車照明システムが装備される自転車は特に限定されるものではなく、人力でペダルを踏んで車輪を回転させる自転車や補助の電動機を装備する自転車等の公知且つ任意の自転車に取り付けることができる。また、本自転車照明システムは、自転車用ランプをヘッドランプ又はテールランプのいずれとしても用いることができ、ヘッドランプとして用いる場合には、例えば自転車の前輪のフォークに自転車用ランプを取り付け、テールランプとして用いる場合には、例えば後輪の泥除けやサドルの後側に取り付ければよい。

自転車用ランプに供給する交流電流はダイナモによって発電される。ペダル駆動の補助のために電動機を装備した自転車では、該電動機から本自転車用ランプへ交流電流を供給するようにして自転車照明システムを構成することもできるが、該電動機の充電１回当りの走行可能距離が短くなるので、別途ダイナモを設けることが好適である。前記ダイナモは、車輪の回転を利用して発電するものが一般的であり、例えば、タイヤの側方に接触させてタイヤ回転により回転子を回転させるブロックダイナモや、車輪のハブとダイナモを一体にして車輪の回転により回転子を回転させるハブダイナモを用いることができる。ブロックダイナモであれば、タイヤとの接離により自転車用ランプへの電力供給を制御することができ、ハブダイナモであれば、ハンドルに自転車用ランプのスイッチを設けたり、周囲の明るさを検知して電力供給を制御する自動点灯回路を設ければよい。

自転車用ランプは、光の出射方向に開口し、前フォーク等の自転車フレームへの取付部を有する筐体と、光源を保持して出射方向に光を反射する反射板と、接続端子等により外部と電気的に接続可能に配設された光源と、筐体の開口に配設されて所定範囲に光を集光する集光レンズとから構成されるのが一般的であるが、その他の公知且つ任意の構成をとり得る。光源として用いられる発光ダイオードは、ヘッドランプであれば白色発光ダイオードが好適であるが、リアランプとして用いる場合は他の色であってもよい。光源１は、図１に示すように、相互に逆方向となるように並列接続された一対の発光ダイオードＬ１，Ｌ２からなる。詳細には、発光ダイオードが発光する電流方向を順方向、発光しない電流方向を逆方向とすれば、図に示すように、電流Ｉ１に対して、発光ダイオードＬ１が順方向、発光ダイオードＬ２が逆方向となるように並列に接続されている。したがって、電流Ｉ１が流れている場合には発光ダイオードＬ１のみが点灯し、発光ダイオードＬ２は点灯しない。一方、電流Ｉ２が流れている場合には発光ダイオードＬ１は点灯せず、発光ダイオードＬ２のみが点灯する。したがって、電流Ｉ１，Ｉ２が交互に流れる交流電流が供給されることにより、発光ダイオードＬ１，Ｌ２のいずれか一方が点灯するので、光源１をちらつき少なく点灯できる。さらに、発光ダイオードＬ１，Ｌ２全体や反射板の一部に蓄光塗料を塗布しておくと、ちらつきが一層抑えられるので好ましい。また、発光ダイオードＬ１，Ｌ２を逆方向に並列接続することにより、発光ダイオードＬ１，Ｌ２に印加される逆方向の電圧が低くなり、素子寿命が長くなるという利点がある。このように一対の発光ダイオードＬ１，Ｌ２からなる光源１が、例えばヘッドランプに必要な照度となるような所定個数で自転車用ランプに設けられる。

以下、本発明に係る自転車用ランプにより構成される自転車照明システムの実施例を説明するが、本発明は実施例記載の照明システムに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で他の構成に変更できることは当然である。
（実施例１）
図２は、本発明の実施例１において照明システムが装備される自転車Ｍのフロント部分の構成を示すものである、本実施例１では、図に示すように、自転車用ランプ２はヘッドランプとして、前方へ光を出射するように自転車Ｍの前輪のフォークＦに固定されている。本照明システムは、図３に示すように、自転車用ランプ２及びブロックダイナモ３で構成されている。ブロックダイナモ３は、タイヤＴ付近のフォークＦに固定されており、図には詳細に示していないが、手動操作によりタイヤＴに接離可能となっており、タイヤＴに接した状態で自転車Ｍが走行することにより、タイヤＴの回転がブロックダイナモ３の回転子に伝達され、交流電流を発電するようになっている。図に示すように、自転車用ランプ２の接続端子の一方はブロックダイナモ３の端子と接続されており、他方は自転車ＭのフォークＦ等に接地されている。ブロックダイナモ３の他方の端子も、同様に自転車ＭのフォークＦ等に接地されている。このような接地は、例えば自転車用ランプ２及びブロックダイナモ３をフォークＦの所定位置にボルト及びナットにより締結する場合には、該ボルト及びナットによる締結部位に光源１等と接続された爪付きワッシャを介在させてフォークＦと導通することにより行う。自転車用ランプ２の光源１には、図１に示すように、一対の発光ダイオードＬ１，Ｌ２が相互に逆方向となるように並列接続されている。なお、図３では説明の便宜上、光源１を１個のみ表しているが、前述したように光源１の個数は任意である。このように構成された照明システムにおいて、ブロックダイナモ３をタイヤＴに接触させて自転車Ｍが走行すると、ブロックダイナモ３が交流電流Ｉ１，Ｉ２を発電し、該交流電流Ｉ１，Ｉ２が自転車用ランプ２に流れる。これにより、光源１の一対の発光ダイオードＬ１，Ｌ２が交互に点灯する。

（実施例２）
図４は、本発明の実施例２に係る自転車Ｍの照明システムの構成を示すものである。本実施例２でも、実施例１と同様に、自転車用ランプ２はヘッドランプとして前記自転車ＭのフォークＦに固定されている。本実施例では、自転車用ランプ２の電源としてハブダイナモ４を用いている。該ハブダイナモ４は、前輪Ｗのハブ軸としてフォークＦの先端に固定されており、図には詳細に示していないが、自転車Ｍの走行により前輪Ｗが回転することによりハブダイナモ４の回転子が回転して、交流電流を発電するようになっている。また、自転車ＭのハンドルＨには、ハブダイナモ４により発電された交流電流を自転車用ランプ２に供給するためのスイッチ５が設けられている。自転車用ランプ２の接続端子の一方はハブダイナモ４の端子と接続され、他方はスイッチ５を介して自転車のハンドルＨのネジ止め部等に接地されている。ハブダイナモ４の他方の端子も、同様に自転車のフォークＦ等に接地されている。このように配線することにより、ハブダイナモ４から自転車用ランプ２へ電力供給を行い、該自転車用ランプ２の点灯操作をハンドルＨに取り付けられたスイッチ５で行うことができ、運転者の手元で自転車用ランプ２の点灯操作が容易にできるので、夜間走行中におけるヘッドランプの点灯を推進できる。自転車用ランプ２の光源１には、前述と同様に、一対の発光ダイオードＬ１，Ｌ２が相互に逆方向となるように並列接続されている。このように構成された照明システムにおいて、運転者がスイッチ５をオンにすることにより、ハブダイナモ４から交流電流Ｉ１，Ｉ２が自転車用ランプ２に供給され、光源１の一対の発光ダイオードＬ１，Ｌ２が交互に点灯する。

（実施例３）
図５は、本発明の実施例３に係る自転車Ｍの照明システムの構成を示すものである。本実施例３でも、実施例２と同様に、自転車用ランプ２はヘッドランプとして自転車ＭのフォークＦに固定され、ハブダイナモ４は、前輪Ｗのハブ軸としてフォークＦの先端に固定されているが、本実施例３では前記スイッチ５に代えて自動点灯回路６が自転車用ランプ２に装備されている。自動点灯回路６は、周囲の明るさを検知して、所定の明るさ以下でハブダイナモ４から自転車用ランプ２へ電力供給を行うように制御するものであり、詳細な回路構成は説明しないが所謂オートセンサと呼ばれる公知且つ任意の自動点灯回路を用いることができる。自転車用ランプ２の接続端子の一方はハブダイナモ４の端子と接続され、他方は自転車のフォークＦ等に接地されている。ハブダイナモ４の他方の端子も、同様に自転車のフォークＦ等に接地されている。このように、自転車用ランプ２の点灯を自動点灯回路６で行うことにより、運転者が操作しなくとも所定の明るさ以下では自転車ランプ２に電力供給されるので、確実に夜間走行中に自転車用ランプ２が点灯される。自転車用ランプ２の光源１には、前述と同様に、一対の発光ダイオードＬ１，Ｌ２が相互に逆方向となるように並列接続されており、ハブダイナモ４から交流電流Ｉ１，Ｉ２が自転車用ランプ２に供給されると、光源１の一対の発光ダイオードＬ１，Ｌ２が交互に点灯する。

このように、各実施例に係る自転車用ランプ２によれば、一対の発光ダイオードＬ１，Ｌ２が相互に逆方向となるように並列接続された光源１に交流電流Ｉ１，Ｉ２が供給されることにより該発光ダイオードＬ１，Ｌ２が交互に発光するので、自転車用ランプ２とブロックダイナモ３やハブダイナモ４等のダイナモとで構成される自転車照明システムに整流回路等を設けずに、光源１をちらつき少なく点灯できる。この際、前述したように蓄光塗料を用いることにより、光源１のちらつきを一層効果的に抑制することができる。また、各発光ダイオードＬ１，Ｌ２の逆電圧を低くすることができ、素子寿命を更に長くすることが可能となる。また、各実施例に示したように、新たに蓄電池や整流回路を装備することなく自転車照明システムを構成することができるので、部品や回路配置が簡易且つ低コストとなる。さらに、従来の白熱電球を用いた自転車照明システムとも互換性があり、白熱電球から発光ダイオードＬ１，Ｌ２による光源１を用いて自転車用ランプ２への転換を低コストで実現できる。

本発明の実施の形態に係る光源１の構成を示す回路図である。 自転車Ｍのフロント部分の概略構成を示す図である。 実施例１に係る自転車照明システムの概略構成を示す図である。 実施例２に係る自転車照明システムの概略構成を示す図である。 実施例３に係る自転車照明システムの概略構成を示す図である。

符号の説明

１ 光源
２ 自転車用ランプ
３ ブロックダイナモ
４ ハブダイナモ
Ｌ１，Ｌ２ 発光ダイオード
Ｍ 自転車

Claims (2)

1. 自転車に取り付けられて交流電流により発光する自転車用ランプであって、少なくとも一対の発光ダイオードが相互に逆方向となるように並列接続された光源を具備したことを特徴とする自転車用ランプ。
2. 少なくとも一対の発光ダイオードが相互に逆方向となるように並列接続された光源を有する自転車用ランプと、交流電流を発電するダイナモとを具備し、該ダイナモにより供給される交流電流により前記一対の発光ダイオードが交互に発光されるものであることを特徴とする自転車照明システム。
   

Images