JP2991705B1 - クローポール形発電機及び自転車 - Google Patents

クローポール形発電機及び自転車

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JP2991705B1
JP2991705B1 JP10235058A JP23505898A JP2991705B1 JP 2991705 B1 JP2991705 B1 JP 2991705B1 JP 10235058 A JP10235058 A JP 10235058A JP 23505898 A JP23505898 A JP 23505898A JP 2991705 B1 JP2991705 B1 JP 2991705B1
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    • B62J6/00Arrangement of optical signalling or lighting devices on cycles; Mounting or supporting thereof; Circuits therefor
    • B62J6/06Arrangement of lighting dynamos or drives therefor
    • B62J6/12Dynamos arranged in the wheel hub
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
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    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • H02K1/145Stator cores with salient poles having an annular coil, e.g. of the claw-pole type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/22Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
    • H02K21/227Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos having an annular armature coil
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Abstract

【要約】 【課題】 クローポール形発電機において、発電時に発
生する渦電流を抑え、発電効率を向上させる。 【解決手段】 ハブダイナモは、外側回転子組立体と、
ステータヨーク31,32と、両ステータヨーク31,
32を磁気的に結合する筒状コアヨークと、コイルとを
備える。外側回転子組立体は、永久磁石を有する。ステ
ータヨーク31/32は、円孔31c/32cから径方
向外方に延びる複数のスリット31d/32d,31e
32eが形成される円盤部31a/32aと、複数のク
ロー31b/32bとを有する。クロー31b/32b
は、円盤部31a/32aから軸方向に延び、永久磁石
と対向する。また、2つのステータヨーク31,32
は、互いのクロー31b,32bが隣接するように配置
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、クローポール形発
電機及び自転車、特に自転車用のクローポール形発電機
及びこの発電機を備えた自転車に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のクローポール形発電機の一例が、
特開平8−192784号公報に記載されている。ここ
に記載されている発電機10では、2つの鉄芯部材15
同士が、それぞれの外周部の磁極片15a,15bが隣
接するように組み合わされている。これらの鉄芯部材1
5は、この公報の図2に示されているように中心部が絞
り加工されており、組み合わされる両鉄芯部材15の内
周端同士が接触している。これにより、リング状のコイ
ル14の内部に位置する鉄芯部材の内周部に磁束が通
り、ここに発生する交番磁束によりコイル14に電流が
流れる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、2つの
鉄芯部材の内周部を絞って両鉄芯部材を接触させ両鉄芯
部材を磁気的に連結する場合、鉄芯部材の中には軸方向
の交番磁束によって大きな渦電流が発生する。このた
め、せっかく発電した電力の多くは鉄損として消費さ
れ、外部に取り出される電力が減少している。
【0004】この鉄損を減らすための構造として、両鉄
芯部材の内周部同士を別部材で連結することが考えられ
る。しかしながら、このような構造としても、各鉄芯部
材内及び別部材内において渦電流が発生し、発電の効率
はなお低いものとなる。特に、自転車のランプ用の電源
や家庭用の風力発電機のように入力される回転が低速回
転である発電機においては、発電効率が悪ければ、発電
機が大型化したり発電に要する回転力が大きくなったり
する不具合が出る。
【0005】本発明の課題は、クローポール形発電機に
おいて、発電時に発生する渦電流を抑え、発電効率を向
上させることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】発明1に係るクローポー
ル形発電機は、筒体と、2つのステータヨークと、コア
ヨークと、リング状のコイルとを備えている。筒体は、
永久磁石を有している。ステータヨークは、それぞれ、
円盤部と、複数の磁極片とを有している。磁極片は、円
盤部から軸方向に延びており、筒体の永久磁石と対向す
る。また、2つのステータヨークは、筒体と同軸に、互
いの磁極片が隣接するように配置される。コアヨーク
は、両ステータヨークを磁気的に結合しており、軸方向
に磁束を通す。コイルは、コアヨークの周囲に配置され
る。また、ステータヨークの円盤部には、中央に開けら
れる孔と、孔から径方向外方に延びる複数のスリット
が形成されている。
【0007】本発電機では、筒体の永久磁石とステータ
ヨークの磁極片とが対向しており、筒体とステータヨー
クとが相対回転することによって、両ステータヨークを
結合しているコアヨークに軸方向の交番磁束が発生す
る。これによりコイルに電流が流れて発電される。具体
的には、一方のステータヨークがN極となり他方のステ
ータヨークがS極となる状態と、一方のステータヨーク
がS極となり他方のステータヨークがN極となる状態と
を交互に入れ替えて交番磁束を発生させている。この発
電時には、交番磁束に加えて、渦電流も発生する。
【0008】この渦電流は発電効率を低下させるもので
あるが、本発電機においてはステータヨークの円盤部に
スリットを形成しているため、これを抑えることができ
る。すなわち、ステータヨークの円盤部に円周方向に沿
って渦電流が発生するが、中央の孔から径方向外方に延
びるスリットが存在するため、円盤部内を渦電流が円周
方向に沿って流れ難くなる。このため、渦電流が小さく
なり発電効率が向上する。特に、ここでは、渦電流が多
く流れる円盤部の内周部分に孔から径方向外方へと延び
スリットを形成しているため、スリットによる渦電流
低減の効果が高い。さらに、スリットを複数形成してい
るため、円盤部に発生する渦電流がより効果的に低減さ
れる。
【0009】発明2に係るクローポール形発電機は、請
求項1に記載の発電機において、筒体は、内側に永久磁
石を有する外側回転子である。また、ステータヨークと
コアヨークとコイルとは、内側固定子を構成しており、
筒体と同軸に筒体の内部に配置されている。ステータヨ
ークの磁極片は、円盤部の外周端から軸方向に延びてい
る。コアヨークは、両ステータヨークの円盤部の内周部
分を磁気的に結合している。
【0010】本発電機では、内側固定子の回りを外側回
転子が回ることによって、両ステータヨークの円盤部の
内周部分を結ぶコアヨークに軸方向の交番磁束が発生
し、コイルに電流が流れ発電がされる。このときに、磁
束はステータヨークの磁極片から円盤部の外周部分を通
り円盤部の内周部分からコアヨークに流れる。コアヨー
クに交番磁束が発生することによってステータヨークの
円盤部に渦電流が流れるが、この渦電流は複数のスリッ
トの存在により小さく抑えられる。
【0011】発明3に係るクローポール形発電機は、請
求項2に記載の発電機であって、自転車用の発電機であ
る。内側固定子は、自転車の車輪のハブ軸に固定され
る。外側回転子は、自転車の車輪の回転部分に連結され
る。
【0012】ここでは発明2に係る発電機を自転車に装
着しているが、この発電機はステータヨークに設けた複
数のスリットにより渦電流が抑えられ発電効率が向上し
ている。このため、発電機の小型化あるいは軽量化を図
った場合にも、自転車の車輪の小さな回転数で発電機に
所定の出力を出させることができる。
【0013】発明4に係るクローポール形発電機は、請
求項1から3のいずれかに記載の発電機において、ステ
ータヨークの円盤部に形成される複数のスリットのう
ち、1つが円盤部の外周端に達しており、残りが孔と円
盤部の外周端との中間部分まで延びている。
【0014】ここでは、ステータヨークの円盤部に1本
のスリットがから外周端まで通っているため、円盤部
に発生する渦電流の流れの多くを遮断することができ
る。これにより、発生する渦電流がより抑えられ、発電
効率が向上する。
【0015】発明5に係るクローポール形発電機は、請
求項1から4のいずれかに記載の発電機において、ステ
ータヨークは純鉄系の電磁鋼板で製作されている。ここ
では、ステータヨークを珪素系に較べて加工性の良い純
鉄系の電磁鋼板で製作しているため、円盤部と磁極片と
の曲がり部を成形し易く、発電機の製作費が抑えられ
る。このようにステータヨークを純鉄系電磁鋼板で製作
すると、純鉄系電磁鋼板は珪素系電磁鋼板の較べて電気
抵抗が小さく渦電流による鉄損が大きくなるが、ここで
は円盤部に複数のスリットを設けているため、渦電流が
抑えられ所定の発電効率を確保することができる。
【0016】発明6に係るクローポール形発電機は、筒
体と、2つのステータヨークと、コアヨークと、リング
状のコイルと、隔離板とを備えている。筒体は、永久磁
石を有している。ステータヨークは、それぞれ、円盤部
と、複数の磁極片とを有している。磁極片は、円盤部か
ら軸方向に延びており、筒体の永久磁石と対向する。ま
た、2つのステータヨークは、筒体と同軸に、互いの磁
極片が隣接するように配置される。コアヨークは、両ス
テータヨークを磁気的に結合しており、軸方向に磁束を
通す。コイルは、コアヨークの周囲に配置される。隔離
板は、珪素系電磁鋼板から成るものであり、ステータヨ
ークとコアヨークとの間に配置される。
【0017】本発電機では、筒体の永久磁石とステータ
ヨークの磁極片とが対向しており、筒体とステータヨー
クとが相対回転することによって、両ステータヨークを
結合しているコアヨークに軸方向の交番磁束が発生す
る。これによりコイルに電流が流れて発電される。具体
的には、一方のステータヨークがN極となり他方のステ
ータヨークがS極となる状態と、一方のステータヨーク
がS極となり他方のステータヨークがN極となる状態と
を交互に入れ替えて交番磁束を発生させている。この発
電時には、交番磁束に加えて、渦電流も発生する。
【0018】この渦電流は発電効率を低下させるもので
あるが、本発電機においてはステータヨークとコアヨー
クとの間に珪素系電磁鋼板から成る隔離板を配置してい
るため、これを抑えることができる。すなわち、ステー
タヨーク及びコアヨークに渦電流が発生するが、これら
の間に珪素系電磁鋼板から成る隔離板を挿入しているた
め、発生する渦電流が小さくなり発電効率が向上する。
【0019】発明7に係るクローポール形発電機は、筒
体と、2つのステータヨークと、コアヨークと、リング
状のコイルと、隔離板とを備えている。筒体は、永久磁
石を有している。ステータヨークは、それぞれ、円盤部
と、複数の磁極片とを有している。磁極片は、円盤部か
ら軸方向に延びており、筒体の永久磁石と対向する。ま
た、2つのステータヨークは、筒体と同軸に、互いの磁
極片が隣接するように配置される。コアヨークは、両ス
テータヨークを磁気的に結合しており、軸方向に磁束を
通す。コイルは、コアヨークの周囲に配置される。隔離
板は、ステータヨークとコアヨークとの間に配置され
る。また、隔離板には、中央に開けられる孔と、孔から
径方向外方に延びるスリットとが形成されている。
【0020】ここでは、発電時においてステータヨーク
及びコアヨーク間に渦電流が発生するが、これらの間に
中央の孔から外方に延びるスリットが形成された隔離板
を挿入しているため、発生する渦電流が小さくなり発電
効率が向上する。
【0021】発明に係るクローポール形発電機は、請
求項6又は7に記載の発電機において、筒体は、内側に
永久磁石を有する外側回転子である。また、ステータヨ
ークとコアヨークとコイルと隔離板とは、内側固定子を
構成しており、筒体と同軸に筒体の内部に配置されてい
る。ステータヨークの磁極片は、円盤部の外周端から軸
方向に延びている。コアヨークは、両ステータヨークの
円盤部の内周部分を磁気的に結合している。
【0022】本発電機では、内側固定子の回りを外側回
転子が回ることによって、両ステータヨークの円盤部の
内周部分を結ぶコアヨークに軸方向の交番磁束が発生
し、コイルに電流が流れ発電がされる。このときに、磁
束はステータヨークの磁極片から円盤部の外周部分を通
り円盤部の内周部分からコアヨークに流れる。コアヨー
クに交番磁束が発生することによってステータヨークや
コアヨークに渦電流が流れるが、この渦電流は隔離板の
存在により小さく抑えられる。
【0023】発明に係るクローポール形発電機は、請
求項に記載の発電機であって、自転車用の発電機であ
る。内側固定子は、自転車の車輪のハブ軸に固定され
る。外側回転子は、自転車の車輪の回転部分に連結され
る。
【0024】ここでは発明に係る発電機を自転車に装
着しているが、この発電機は隔離板により渦電流が抑え
られ発電効率が向上している。このため、発電機の小型
化あるいは軽量化を図った場合にも、自転車の車輪の小
さな回転数で発電機に所定の出力を出させることができ
る。
【0025】発明10に係るクローポール形発電機は、
請求項9に記載の発電機において、隔離板は、円盤状の
ものであって、内周部分から外周端に達するスリットを
有している。
【0026】ここでは、内周部分から外周端まで通って
いるスリットが隔離板に存在するため、隔離板内の円周
方向に沿った渦電流の流れの多くが遮断される。これに
より、渦電流がより抑えられ、発電効率が向上する。
【0027】発明11に係るクローポール形発電機は、
筒体と、2つのステータヨークと、コアヨークと、リン
グ状のコイルとを備えている。筒体は、永久磁石を有し
ている。ステータヨークは、それぞれ、円盤部と、複数
の磁極片とを有している。磁極片は、円盤部から軸方向
に延びており、筒体の永久磁石と対向する。また、2つ
のステータヨークは、筒体と同軸に、互いの磁極片が隣
接するように配置される。コアヨークは、両ステータヨ
ークを磁気的に結合しており、軸方向に磁束を通す。ま
た、コアヨークは、複数の分割片から構成されている。
これらの分割片は、円周方向に異なった位置に配置され
ている。コイルは、コアヨークの周囲に配置される。
【0028】本発電機では、筒体の永久磁石とステータ
ヨークの磁極片とが対向しており、筒体とステータヨー
クとが相対回転することによって、両ステータヨークを
結合しているコアヨークに軸方向の交番磁束が発生す
る。これによりコイルに電流が流れて発電される。具体
的には、一方のステータヨークがN極となり他方のステ
ータヨークがS極となる状態と、一方のステータヨーク
がS極となり他方のステータヨークがN極となる状態と
を交互に入れ替えて交番磁束を発生させている。この発
電時には、交番磁束に加えて、渦電流も発生する。
【0029】この渦電流は発電効率を低下させるもので
あるが、本発電機においてはコアヨークを複数の分割片
から構成しているため、これを抑えることができる。す
なわち、コアヨーク内に渦電流が発生するが、分割片が
円周方向に異なった位置に配置されているため、渦電流
が円周方向に沿って流れ難くい。このため、渦電流が小
さくなり発電効率が向上する。
【0030】発明12に係るクローポール形発電機は、
請求項11に記載の発電機において、筒体は、内側に永
久磁石を有する外側回転子である。また、ステータヨー
クとコアヨークとコイルとは、内側固定子を構成してお
り、筒体と同軸に筒体の内部に配置されている。ステー
タヨークの磁極片は、円盤部の外周端から軸方向に延び
ている。コアヨークは、両ステータヨークの円盤部の内
周部分を磁気的に結合している。
【0031】本発電機では、内側固定子の回りを外側回
転子が回ることによって、両ステータヨークの円盤部の
内周部分を結ぶコアヨークに軸方向の交番磁束が発生
し、コイルに電流が流れ発電がされる。このときに、磁
束はステータヨークの磁極片から円盤部の外周部分を通
り円盤部の内周部分からコアヨークに流れる。コアヨー
クに交番磁束が発生することによってコアヨークに渦電
流が流れるが、コアヨークが複数の分割片によって構成
されていることから、この渦電流が小さく抑えられる。
【0032】発明13に係るクローポール形発電機は、
請求項12に記載の発電機であって、自転車用の発電機
である。内側固定子は、自転車の車輪のハブ軸に固定さ
れる。外側回転子は、自転車の車輪の回転部分に連結さ
れる。
【0033】ここでは発明12に係る発電機を自転車に
装着しているが、この発電機は、コアヨークが複数の分
割片によって構成されていることから、渦電流が抑えら
れ発電効率が向上している。このため、発電機の小型化
あるいは軽量化を図った場合にも、自転車の車輪の小さ
な回転数で発電機に所定の出力を出させることができ
る。
【0034】発明14に係るクローポール形発電機は、
請求項11から13のいずれかに記載の発電機におい
て、コアヨークを構成する複数の分割片は、珪素系の電
磁鋼板により製作されている。
【0035】ここでは、コアヨークを構成する各分割片
を、珪素系の電磁鋼板により製作している。珪素系の電
磁鋼板は、磁束を通しながら、珪素が含有されているこ
とから電気抵抗が大きいという特徴を有している。この
ため、交番磁束によりコアヨークに発生する渦電流がよ
り抑えられ、発電効率が向上する。
【0036】発明15に係るクローポール形発電機は、
請求項11から14のいずれかに記載の発電機におい
て、コアヨークを構成する複数の分割片は、軸方向に平
行に積層される板状部材である。
【0037】ここでは、加工の容易な板状部材を積層す
ることによってコアヨークを構成している。このため、
特に加工性に難のある珪素系の電磁鋼板により分割片を
製作する場合には、加工費等の製作費を抑えることがで
きる。
【0038】発明16に係るクローポール形発電機は、
請求項15に記載の発電機において、コアヨークは、複
数の分割片組立体から構成されている。これらの分割片
組立体は、それぞれ、分割片が複数重ねられ一体化され
ているものである。
【0039】ここでは、予め板状部材の分割片を複数重
ねて一体化した分割片組立体によって、コアヨークを構
成している。これにより、最終的に発電機を組み立てる
際に、組立が容易になるとともに確実に組み付けること
ができるようになる。
【0040】発明17に係るクローポール形発電機は、
請求項16に記載の発電機において、分割片には、凹部
及び凸部、あるいは凸部に係合する孔が形成されてい
る。そして、分割片組立体は、分割片の凸部が凹部に、
あるいは分割片の凸部が孔にはめられることによって一
体化されている。
【0041】ここでは、分割片に凹部,凸部,孔を形成
し、これを利用して分割片組立体に組み立てているた
め、分割片同士の位置ずれが起こりにくい。発明18に
係るクローポール形発電機は、請求項16又は17に記
載の発電機において、ボビンをさらに備えている。ボビ
ンは、コイルが巻回される部材である。このボビンの内
周部には切欠きが形成されており、これらの切欠きには
分割片組立体が係合する。
【0042】本発電機では、コイルが巻回されるボビン
の内方に分割片組立体から成るコアヨークを係合させて
おり、コアヨークに交番磁束が発生することによりコイ
ルに電流が流れ発電がされる。ここでは、ボビンの内周
部に形成される切欠きに各分割片組立体が係合すること
でコアヨークが形成される。
【0043】発明19に係るクローポール形発電機は、
請求項11から14のいずれかに記載の発電機におい
て、コアヨークを構成する複数の分割片は、放射状に延
びる板状部材あるいはブロック状部材である。
【0044】ここでは、放射状に延びる板状部材あるい
はブロック状部材が集まってコアヨークを構成してお
り、分割片同士の分かれ目が渦電流の円周方向の流れを
阻害するため、コアヨークに流れる渦電流が抑えられ
る。
【0045】発明20に係るクローポール形発電機は、
請求項11から14のいずれかに記載の発電機におい
て、コアヨークを構成する複数の分割片は、軸方向に延
びる棒状部材である。
【0046】ここでは、発電機の軸方向に延びる棒状部
材を束ねてコアヨークを構成している。したがって、軸
方向に磁束は通りやすいが、コアヨークの円周方向には
渦電流が流れ難くなる。
【0047】発明21に係る自転車は、本体と、車輪
と、クローポール形発電機とを備えている。本体は、車
輪用フォークを有している。車輪は、車輪用フォークに
回転可能に支持される。クローポール形発電機は、請求
項1から20のいずれかに記載の発電機であって、車輪
用フォークと車輪との相対回転によって発電する。
【0048】ここでは、上記のように発電効率の良いク
ローポール形発電機を配備しているため、発電機の軽量
化を図ることができるとともに発電に必要なトルクを低
減することもでき、自転車の軽量化や車輪を回転させる
ための踏み力等の力の軽減を図ることができる。
【0049】
【発明の実施の形態】[第1実施形態] <全体構成> 本発明の一実施形態であるハブダイナモ(クローポール
形発電機)を図1及び図2に示す。このハブダイナモ1
は、図15に示すような自転車101に装着することが
できるものである。自転車101は、前輪用フォーク9
8を有するフレーム(本体)102と、ハンドル104
と、チェーンやペダル等から成る駆動部105と、スポ
ーク99を有する前輪(車輪)106と、後輪107と
を備えている。この自転車101に図1に示すようにハ
ブダイナモ1を組み込めば、前照灯や尾灯などに発電し
た電力を供給することができる。
【0050】図1はハブダイナモ1の片側縦断面図であ
り、図2は図1のII−II矢視図である。図1に示すハブ
ダイナモ1は、自転車101の前輪106のハブに発電
機を組み込んだものであって、ハブ軸20の両端部が左
右両方の前輪用フォーク98に固定され、外側回転子組
立体の両フランジ11a,11bにスポーク99が固定
される。なお、図1に示す軸O−Oは自転車の前輪10
6の回転軸であり、外側回転子組立体は軸O−Oを回転
中心として前輪106とともに回転する。
【0051】ハブダイナモ1は、図1に示すように、部
材11,12,13から成る外側回転子組立体と、部材
20,31,32,41,50,61,62等から成る
内側固定子組立体とから構成されている。
【0052】<内側固定子組立体> 内側固定子組立体(内側固定子)は、図1に示すよう
に、ハブ軸20と、2つのステータヨーク31,32
と、コイル40が巻かれたボビン41と、筒状コアヨー
ク50と、2枚の隔離ディスク61,62(図8参照)
とを備えている。ハブ軸20、ステータヨーク31,3
2、ボビン41,筒状コアヨーク50,及び隔離ディス
ク61,62は、組み付けられると一体となって内側固
定子を構成する。この内側固定子は、ハブ軸20により
前輪用フォーク98に固定される。この内側固定子組立
体を構成する各部材については、後に詳述する。
【0053】<外側回転子組立体> 外側回転子組立体(外側回転子)は、第1本体11と、
第2本体12と、キャップ13とから構成される。第1
本体11及びキャップ13が第2本体12に装着される
と、3つの部材11,12,13は図1のように一体化
される。この一体化された外側回転子組立体は、ベアリ
ング21,22により、ハブ軸20に対して回転自在に
固定される。また、第1本体11の外周部に形成されて
いるフランジ11a及び第2本体12の外周部に形成さ
れているフランジ12aには、前輪106の複数のスポ
ーク99が固定される。また、キャップ13には、図1
に示すように、円周方向に等間隔に分割された4個の磁
石体から成る永久磁石14が固着されている。この永久
磁石14には、等間隔で交互にN極とS極とが着磁され
ており、合計28極のそれぞれが後述するステータヨー
ク31,32のクロー(磁極片)31b,32bと対向
している(図11参照)。
【0054】<ハブ軸> ハブ軸20は、その両端が取付ナット2やロックナット
3によって前輪用フォーク98に固定されるもので、こ
のハブ軸20には、後述するステータヨーク31,3
2、筒状コアヨーク50、及び隔離ディスク61,62
が固定される。
【0055】<ステータヨーク> ステータヨーク31/32の平面図を図3に、断面図を
図4に示す。これらに示すように、ステータヨーク31
/32は、円盤部31a/32aと、クロー31b/3
2bとから構成されている。
【0056】クロー31b/32bは、円周方向に等間
隔に14本形成されており、それぞれ円盤部31a/3
2aの外周端から軸O−O方向に沿って延びている。各
クロー31b/32b間の隙間の円周方向に沿った寸法
は各クロー31b/32bの円周方向に沿った寸法より
も若干大きく設定されており、図11に示すように、両
ステータヨーク31/32が組み付けられたときのクロ
ー31bとクロー32bとは等しい隙間を開けた状態で
円周方向に等間隔で並ぶ。また、図11に示すように、
各クロー31b,32bの径方向外方には、永久磁石1
4が対向するように配置されている。
【0057】また、円盤部31a/32aには、図3に
示すように、ハブ軸20を通すための円孔31c/32
cと、スリット31d/32d,31e/32eとが形
成されている。円孔31c/32cは、円盤部31a/
32aの中央に開けられている。スリット31d/32
dは、円孔31c/32cから径方向外側に向かって円
盤部31a/32aの外周端と円孔31c/32cとの
中間部分まで延びている。スリット31e/32eは、
円孔31c/32cから径方向外側に向かって延びてお
り、円盤部31a/32aの外周端まで達している。こ
れらの7つのスリット31d/32d及び1つのスリッ
ト31e/32eは、円周方向に等間隔に配置されてい
る。
【0058】なお、ステータヨーク31/32は、加工
性の良い純鉄系の電磁鋼板(電磁軟鉄)により製作され
ている。 <ボビン> コイル40が巻かれ筒状コアヨーク50が装着されるボ
ビン41の正面図を図5に、断面図を図6に示す。ボビ
ン41は、環状の樹脂製部材であって、外周部にはコイ
ル40を巻回して保持する溝41aが形成されており、
内周部には筒状コアヨーク50に係合する段差を有する
切欠き41bが形成されている。溝41aに巻かれたコ
イル40の両端は、図5に示す孔41c及び図5の向こ
う側に配置される図示しない孔から引き出される。
【0059】<筒状コアヨーク> 筒状コアヨーク50は、図5及び図6に示すように、1
2個の分割片組立体51から構成されるものであって、
ボビン41の切欠き41bに係合してボビン41の内側
に装着される。
【0060】各分割片組立体51は、図7及び図8に示
すように、長方形の薄板である分割片を4枚はめ合わせ
たものである。1つの分割片組立体51は、3枚の分割
片52と1枚の分割片53とから成っている。分割片5
2には4つの凹部52a及び凸部52bが形成されてお
り、分割片53には4つの円孔53aが形成されてい
る。そして、凹部52aと凸部52b、円孔53aと凸
部52bとを係合させて、分割片組立体51が組み立て
られる(図8参照)。各分割片52,53は、1mm以
下の薄さの珪素鋼板から製作される。
【0061】このような分割片組立体51を図5に示す
ようにボビン41の切欠き41bにはめると、これらの
12個の分割片組立体51により、中央にハブ軸20が
入る正方形断面の空間を内部に有する筒状コアヨーク5
0が構成される。この筒状コアヨーク50は、軸O−O
方向に平行に分割片52,53が積層されたものとな
る。また、図6に示すように、筒状コアヨーク50の軸
O−O方向の長さがボビン41の軸O−O方向の長さよ
りも長く、筒状コアヨーク50の両端面はボビン41の
両端面から若干はみ出た状態となる。
【0062】<隔離ディスク> 隔離ディスク61/62は、分割片52,53と同様の
厚さの珪素鋼板から製作されるもので、図9に示すよう
な円形のディスクである。この隔離ディスク61/62
には、ハブ軸20を通すための円孔61b/62bと、
スリット61c/62c,61d/62dとが形成され
ている。円孔61b/62bは、中央に開けられてお
り、ステータヨーク31/32の円孔31c/32cと
ほぼ同じ径となっている。スリット61c/62cは、
円孔61b/62bから径方向外側に向かって外周端近
傍まで延びている。スリット61d/62dは、円孔6
1b/62bから径方向外側に向かって延びており、外
周端まで達している。これらの7つのスリット61c/
62c及び1つのスリット61d/62dは、円周方向
に等間隔に配置されている。
【0063】この隔離ディスク61/62は、図10に
示すように、ステータヨーク31/32とボビン41及
び筒状コアヨーク50との間に配置され、これらによっ
て挟持される。そして、図1のように組み立てられた状
態において、隔離ディスク61/62は、ステータヨー
ク31/32の円盤部31a/32aと筒状コアヨーク
50とに接触しながら、両者が直接接触しないように隔
離する。但し、珪素鋼板は磁束を通すため、組み立てら
れると、両ステータヨーク31,32は、互いの内周部
が隔離ディスク61,62及び筒状コアヨーク50を介
して磁気的に連結された状態となる。また、スリット6
1c/62c,61d/62dの幅は、ステータヨーク
31/32のスリット31d/32d,31e/32e
の幅よりも小さく設定されており、ステータヨーク31
/32と筒状コアヨーク50とがより確実に隔離される
ようになっている。なお、図6及び図10に示すように
筒状コアヨーク50の両端面がボビン41の両端面から
若干はみ出ているため、隔離ディスク61,62とボビ
ン41との間には僅かな隙間が存在する。
【0064】<ハブダイナモの発電> 次に、ハブダイナモ1による発電について説明する。自
転車101の走行にしたがって、前輪用フォーク98に
対してスポーク99が回転すると、前輪用フォーク98
に固定されている内側固定子組立体に対して、スポーク
99に固定されベアリング21,22により内側固定子
組立体に対し回転自在である外側回転子組立体が回転す
る。すると、ステータヨーク31,32のクロー31
b,32bの外側を永久磁石14が回転する(図11参
照)。
【0065】これにより、クロー31bとクロー32b
とは、一方が永久磁石14からN極の磁束供給を受ける
ときには他方がS極の磁束供給を受け、一方が永久磁石
14からS極の磁束供給を受けるときには他方がN極の
磁束供給を受ける。すなわち、クロー31b,32bの
外側を永久磁石14が回転することにより、ステータヨ
ーク31がN極でステータヨーク32がS極である第1
状態、及びステータヨーク31がS極でステータヨーク
32がN極である第2状態が繰り返されて、両者31,
32を磁気的に連結している筒状コアヨーク50に軸O
−O方向の交番磁束が発生する。このコイル40の内側
に発生する交番磁束によって、コイル40に電流が発生
し、発電がされる。
【0066】<本ハブダイナモの特徴> (1)本ハブダイナモ1では、両ステータヨーク31,
32を結びコイル40の内側に配置される筒状コアヨー
ク50に交番磁束を発生させて発電を行っているが、こ
の発電時には、交番磁束に加えて、渦電流も発生する。
【0067】この渦電流は発電効率を低下させるもので
あるが、本ハブダイナモ1においてはステータヨーク3
1/32の円盤部31a/32aにスリット31d/3
2d,31e/32eを形成しているため、これを抑え
ることができる。すなわち、円盤部31a/32aには
円周方向に沿って渦電流が発生するが、円孔61b/6
2bから径方向外方に延びるスリット31d/32d,
31e/32eが存在するため、渦電流の主な通路が遮
断され、円盤部31a/32aを渦電流が円周方向に沿
って流れ難くなる。このため、渦電流が小さくなり発電
効率が向上している。
【0068】特に、ここでは、渦電流が多く流れる円盤
部31a/32aの内周部を中心にスリット31d/3
2d,31e/32eを配置しているため、渦電流低減
の効果が高い。さらに、スリット31d/32dを複数
形成しているため、渦電流がより効果的に低減してい
る。
【0069】なお、自転車101の速度15km/hに
相当する110rpmで外側回転子組立体と内側固定子
組立体とを相対回転させたときに得られる発電出力を実
験により比較すると、本ハブダイナモ1の発電出力は、
スリット31d/32d,31e/32eを設けていな
いものよりも約26%出力が上がっており、スリット3
1e/32eだけを設けスリット31d/32dを設け
ていないものよりも約6%出力が上がっている。 (2)本ハブダイナモ1では、スリット31e/32e
を設けることによって円盤部31a/32aが円周方向
に直接つながらないようにしているため(図3参照)、
円盤部31a,32aに発生する渦電流の流れの多くが
遮断される。これにより、より発電効率が向上してい
る。 (3)本ハブダイナモ1では、ステータヨーク31/3
2を珪素系に較べて加工性の良い純鉄系の電磁鋼板で製
作しているため、円盤部31a/32aとクロー31b
/32bとの湾曲部分が成形し易く、製作費用が抑えら
れている。一方、このようにステータヨーク31/32
を純鉄系電磁鋼板で製作しているため、電気抵抗が小さ
くなり渦電流による鉄損が大きくなるが、円盤部31a
/32aにスリット31d/32d,31e/32eを
設けているため、渦電流を抑え所定の発電効率が確保で
きている。 (4)本ハブダイナモ1では、ステータヨーク31/3
2と筒状コアヨーク50との間に隔離ディスク61/6
2を配置しているため、発電時に発生する渦電流が抑え
られ発電効率が向上している。すなわち、交番磁束の発
生によりステータヨーク31/32及び筒状コアヨーク
50に渦電流が発生するが、これらの間に電気抵抗の大
きな珪素系電磁鋼板製の隔離ディスク61/62を挿入
しているため、ステータヨーク31/32と筒状コアヨ
ーク50との間の部分に発生する渦電流が少なくなって
いる。このため、渦電流が小さくなり発電効率が向上し
ている。
【0070】また、隔離ディスク61/62にスリット
61c/62c,61d/62dを形成しているため、
隔離ディスク61/62に渦電流が流れにくくなってい
る。これにより、より渦電流が小さくなり発電効率が向
上している。
【0071】なお、自転車101の速度15km/hに
相当する120rpmで外側回転子組立体と内側固定子
組立体とを相対回転させたときに得られる発電出力を実
験により比較すると、本ハブダイナモ1の発電出力は、
隔離ディスク61,62を設けていないものよりも約6
%出力が上がっている。 (5)本ハブダイナモ1では、筒状コアヨーク50を複
数の分割片52,53から構成しているため、渦電流が
抑えられ発電効率が向上している。すなわち、交番磁束
の発生によって筒状コアヨーク50に渦電流が発生する
が、分割片52,53が円周方向に異なった位置に配置
され円周方向に流れる渦電流を遮断するようにこれらの
分割片52,53の分かれ目が入っているため、渦電流
の大きさが抑えられている。このため、筒状コアヨーク
50においては渦電流が円周方向に沿って流れ難くな
り、渦電流が小さくなって発電効率が向上している。
【0072】また、筒状コアヨーク50を構成する各分
割片52,53が珪素系の電磁鋼板から製作されている
ため、筒状コアヨーク50の電気抵抗が大きくなり、筒
状コアヨーク50に発生する渦電流がより抑えられてい
る。
【0073】なお、自転車101の速度15km/hに
相当する120rpmで外側回転子組立体と内側固定子
組立体とを相対回転させたときに得られる発電出力を実
験により比較すると、本ハブダイナモ1の発電出力は、
筒状コアヨーク50を分割のない円筒状の電磁軟鉄(純
鉄系の電磁鋼板)で構成したものよりも約33%出力が
上がっている。 (6)本ハブダイナモ1では、予め薄板の分割片52,
53を4枚重ねて一体化した分割片組立体51によって
筒状コアヨーク50を構成している。これにより、最終
的にハブダイナモ1を組み立てる際に、組立が容易にな
るとともに確実に組み付けることができるようになって
いる。
【0074】また、分割片52に凹部52a及び凸部5
2b、分割片53に円孔53aを形成し、これらを利用
して分割片組立体51に組み立てているため、分割片5
2,53同士の位置ずれが起こり難くなっている。
【0075】[第2実施形態] 上記第1実施形態においては複数の分割片52,53か
ら成る分割片組立体51を軸O−O方向に平行に積層し
て筒状コアヨーク50を構成しているが、この筒状コア
ヨーク50に代えて図12に示すような筒状コアヨーク
70を使用しても良い。
【0076】筒状コアヨーク70は、図12に示すよう
に、190枚の珪素鋼板の薄板(分割片)72を円周方
向に並べたものである(図12においては視認し易いよ
うに枚数を減らしたものを記載している)。これらをボ
ビン42の内側に配置すると、中央にはハブ軸20が通
る空間が形成される。
【0077】なお、コイル40が巻かれるボビン42
は、筒状コアヨーク70に係合するように、内周部に円
周面42bで囲まれる円筒状の空間が形成されている。
筒状コアヨーク70の外周面は、このボビン42の内周
面42bに係合する。コイル40は、ボビン42の外周
部に形成されている溝42a内に巻回される。
【0078】本実施形態のハブダイナモでは、薄板72
が放射状に延びているため、薄板72同士の分かれ目が
筒状コアヨーク70内で円周方向に流れる渦電流の円周
方向の流れを阻害する。このため、筒状コアヨーク70
に流れる渦電流が抑えられ、発電効率が向上している。
この発電効率の向上の度合いは、上記第1実施形態のハ
ブダイナモ1と同等である。
【0079】[第3実施形態] 上記第1実施形態においては複数の分割片52,53か
ら成る分割片組立体51を軸O−O方向に平行に積層し
て筒状コアヨーク50を構成しているが、この筒状コア
ヨーク50に代えて図13に示すような筒状コアヨーク
80を使用しても良い。
【0080】筒状コアヨーク80は、図13に示すよう
に、16個の電磁軟鉄のブロック82を円周方向に並べ
たものである。これらをボビン42の内側に配置する
と、中央にはハブ軸20が通る空間が形成される。
【0081】なお、コイル40が巻かれるボビン42
は、筒状コアヨーク80に係合するように、内周部に円
周面42bで囲まれる円筒状の空間が形成されている。
筒状コアヨーク80の外周面は、このボビン42の内周
面42bに係合する。コイル40は、ボビン42の外周
部に形成されている溝42a内に巻回される。
【0082】本実施形態のハブダイナモでは、図13に
示すようにブロック82同士の分かれ目が放射線状に延
び筒状コアヨーク80内で円周方向に流れる渦電流の円
周方向の流れを阻害する。このため、筒状コアヨーク8
0に流れる渦電流が抑えられ、発電効率が向上してい
る。
【0083】なお、自転車101の速度15km/hに
相当する120rpmで外側回転子組立体と内側固定子
組立体とを相対回転させたときに得られる発電出力を実
験により比較すると、本ハブダイナモの発電出力は、筒
状コアヨーク80を分割のない円筒状の電磁軟鉄(純鉄
系の電磁鋼板)で構成したものよりも約29%出力が上
がっている。
【0084】[第4実施形態] 上記第1実施形態においては複数の分割片52,53か
ら成る分割片組立体51を軸O−O方向に平行に積層し
て筒状コアヨーク50を構成しているが、この筒状コア
ヨーク50に代えて図14に示すような筒状コアヨーク
90を使用しても良い。
【0085】筒状コアヨーク90は、図14に示すよう
に、軸O−O方向に延びる約100本の電磁軟鉄の丸棒
92を円周方向に束ねたものである。これらをボビン4
2の内側に配置すると、中央にはハブ軸20が通る空間
が形成される。
【0086】なお、コイル40が巻かれるボビン42
は、筒状コアヨーク90に係合するように、内周部に円
周面42bで囲まれる円筒状の空間が形成されている。
筒状コアヨーク90の外面は、このボビン42の内周面
42bに係合する。コイル40は、ボビン42の外周部
に形成されている溝42a内に巻回される。
【0087】本実施形態のハブダイナモでは、筒状コア
ヨーク90の構成から、軸O−O方向には磁束が通りや
すいが、円周方向には渦電流が流れ難くなっている。こ
のため、筒状コアヨーク90に流れる渦電流が抑えら
れ、発電効率が向上している。
【0088】なお、自転車101の速度15km/hに
相当する120rpmで外側回転子組立体と内側固定子
組立体とを相対回転させたときに得られる発電出力を実
験により比較すると、本ハブダイナモの発電出力は、筒
状コアヨーク90を分割のない円筒状の電磁軟鉄(純鉄
系の電磁鋼板)で構成したものよりも約18%出力が上
がっている。
【0089】
【発明の効果】本発明の発電機では、ステータヨークの
円盤部に複数のスリットを形成しているため、渦電流を
抑えることができ、発電効率が向上する。
【0090】また、別の本発明の発電機では、ステータ
ヨークとコアヨークとの間に電気抵抗の大きな珪素系電
磁鋼板製の隔離板を配置しているため、渦電流を抑える
ことができ、発電効率が向上する。
【0091】また、別の本発明の発電機では、コアヨー
クを円周方向に異なった位置に配置される複数の分割片
から構成しているため、渦電流を抑えることができ、発
電効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態であるハブダイナモの片側
縦断面図。
【図2】図1のII−II矢視図。
【図3】ステータヨーク31の平面図。
【図4】図3のIV−IV矢視断面図。
【図5】ボビン及び筒状コアヨークの平面図。
【図6】図5のVI−VI矢視断面図。
【図7】分割片組立体の平面図。
【図8】図7のVIII−VIII矢視断面図。
【図9】隔離ディスクの平面図。
【図10】ステータヨーク,筒状コアヨーク,隔離ディ
スクの分解組立図。
【図11】永久磁石及びクローの横断面配置図。
【図12】第2実施形態のボビン及び筒状コアヨークの
平面図。
【図13】第3実施形態のボビン及び筒状コアヨークの
平面図。
【図14】第4実施形態のボビン及び筒状コアヨークの
平面図。
【図15】本発明の一実施形態のハブダイナモを組み込
む自転車の側面図。
【符号の説明】
1 ハブダイナモ(クローポール形発電機) 14 永久磁石 20 ハブ軸 31,32 ステータヨーク 31a,32a 円盤部 31b,32b クロー(磁極片) 31d,32d スリット 31e,32e スリット 40 コイル 41 ボビン 50,60,70,80 筒状コアヨーク(コアヨー
ク) 51 分割片組立体 52,53 分割片 52a 凹部 52b 凸部 53a 円孔(孔) 61,62 隔離ディスク 61c,62c スリット 61d,62d スリット 72 薄板(板状部材) 82 ブロック 92 丸棒(棒状部材) 98 前輪用フォーク(車輪用フォーク) 99 スポーク 101 自転車 102 フレーム(本体) 106 前輪(車輪)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02K 21/00 H02K 29/00 H02K 19/00

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】永久磁石を有する筒体と、 円盤部と前記円盤部から軸方向に延び前記永久磁石と対
    向する複数の磁極片とを有し、前記筒体と同軸に互いの
    前記磁極片が隣接するように配置される2つのステータ
    ヨークと、 前記両ステータヨークを磁気的に結合して軸方向に磁束
    を通すコアヨークと、 前記コアヨークの周囲に配置されるリング状のコイル
    と、 を備え、 前記ステータヨークの円盤部には、中央に開けられる孔
    と、前記孔から径方向外方に延びる複数のスリット
    形成されている、クローポール形発電機。
  2. 【請求項2】前記筒体は、内側に前記永久磁石を有する
    外側回転子であり、 前記ステータヨークと前記コアヨークと前記コイルと
    は、内側固定子を構成し、前記筒体と同軸に前記筒体の
    内部に配置され、 前記磁極片は、前記円盤部の外周端から軸方向に延び、 前記コアヨークは、前記両ステータヨークの円盤部の内
    周部分を磁気的に結合する、 請求項1に記載のクローポール形発電機。
  3. 【請求項3】前記内側固定子が車輪のハブ軸に固定さ
    れ、 前記外側回転子が車輪の回転部分に連結される、 請求項2に記載の自転車用のクローポール形発電機。
  4. 【請求項4】前記ステータヨークの円盤部に形成される
    複数のスリットのうち、1つが前記円盤部の外周端に達
    しており、残りが前記孔と前記円盤部の外周端との中間
    部分まで延びている、請求項1から3のいずれかに記載
    のクローポール形発電機。
  5. 【請求項5】前記ステータヨークは、純鉄系電磁鋼板で
    製作される、請求項1から4のいずれかに記載のクロー
    ポール形発電機。
  6. 【請求項6】永久磁石を有する筒体と、 円盤部と前記円盤部から軸方向に延び前記永久磁石と対
    向する複数の磁極片とを有し、前記筒体と同軸に互いの
    前記磁極片が隣接するように配置される2つのステータ
    ヨークと、 前記両ステータヨークを磁気的に結合して軸方向に磁束
    を通すコアヨークと、 前記コアヨークの周囲に配置されるリング状のコイル
    と、 前記ステータヨークと前記コアヨークとの間に配置され
    珪素系電磁鋼板から成る隔離板と、 を備えたクローポール形発電機。
  7. 【請求項7】永久磁石を有する筒体と、 円盤部と前記円盤部から軸方向に延び前記永久磁石と対
    向する複数の磁極片とを有し、前記筒体と同軸に互いの
    前記磁極片が隣接するように配置される2つのステータ
    ヨークと、 前記両ステータヨークを磁気的に結合して軸方向に磁束
    を通すコアヨークと、 前記コアヨークの周囲に配置されるリング状のコイル
    と、 前記ステータヨークと前記コアヨークとの間に配置され
    る隔離板と、 を備え、 前記隔離板には、中央に開けられる孔と、前記孔から径
    方向外方に延びるスリットとが形成されている、クロー
    ポール形発電機。
  8. 【請求項8】前記筒体は、内側に前記永久磁石を有する
    外側回転子であり、 前記ステータヨークと前記コアヨークと前記コイルと前
    記隔離板とは、内側固定子を構成し、前記筒体と同軸に
    前記筒体の内部に配置され、 前記磁極片は、前記円盤部の外周端から軸方向に延び、 前記コアヨークは、前記両ステータヨークの円盤部の内
    周部分を磁気的に結合する、 請求項6又は7に記載のクローポール形発電機。
  9. 【請求項9】前記内側固定子が車輪のハブ軸に固定さ
    れ、 前記外側回転子が車輪の回転部分に連結される、 請求項に記載の自転車用のクローポール形発電機。
  10. 【請求項10】前記隔離板は、円盤状であり、内周部分
    から外周端に達するスリットを有している、請求項9に
    記載のクローポール形発電機。
  11. 【請求項11】永久磁石を有する筒体と、 円盤部と前記円盤部から軸方向に延び前記永久磁石と対
    向する複数の磁極片とを有し、前記筒体と同軸に互いの
    前記磁極片が隣接するように配置される2つのステータ
    ヨークと、 前記両ステータヨークを磁気的に結合して軸方向に磁束
    を通すコアヨークと、 前記コアヨークの周囲に配置されるリング状のコイル
    と、 を備え、 前記コアヨークは、円周方向に異なった位置に配置され
    る複数の分割片から構成されている、クローポール形発
    電機。
  12. 【請求項12】前記筒体は、内側に前記永久磁石を有す
    る外側回転子であり、 前記ステータヨークと前記コアヨークと前記コイルと
    は、内側固定子を構成し、前記筒体と同軸に前記筒体の
    内部に配置され、 前記磁極片は、前記円盤部の外周端から軸方向に延び、 前記コアヨークは、前記両ステータヨークの円盤部の内
    周部分を磁気的に結合する、 請求項11に記載のクローポール形発電機。
  13. 【請求項13】前記内側固定子が車輪のハブ軸に固定さ
    れ、 前記外側回転子が車輪の回転部分に連結される、 請求項12に記載の自転車用のクローポール形発電機。
  14. 【請求項14】前記コアヨークを構成する複数の分割片
    は、珪素系電磁鋼板で製作される、請求項11から13
    のいずれかに記載のクローポール形発電機。
  15. 【請求項15】前記コアヨークを構成する複数の分割片
    は、軸方向に平行に積層される板状部材である、請求項
    11から14のいずれかに記載のクローポール形発電
    機。
  16. 【請求項16】前記コアヨークは、それぞれ前記分割片
    が複数重ねられ一体化されている複数の分割片組立体か
    ら構成される、請求項15に記載のクローポール形発電
    機。
  17. 【請求項17】前記分割片には、凹部及び凸部、あるい
    は前記凸部に係合する孔が形成されており、 前記分割片組立体は、前記分割片の前記凸部が前記凹部
    に、あるいは前記凸部が前記孔にはめられることによっ
    て一体化されている、 請求項16に記載のクローポール形発電機。
  18. 【請求項18】前記コイルが巻回されるボビンをさらに
    備え、 前記分割片組立体は、前記ボビンの内周部に形成される
    切欠きに係合する、 請求項16又は17に記載のクローポール形発電機。
  19. 【請求項19】前記コアヨークを構成する複数の分割片
    は、放射状に延びる板状部材あるいはブロック状部材で
    ある、請求項11から14のいずれかに記載のクローポ
    ール形発電機。
  20. 【請求項20】前記コアヨークを構成する複数の分割片
    は、軸方向に延びる棒状部材である、請求項11から1
    4のいずれかに記載のクローポール形発電機。
  21. 【請求項21】車輪用フォークを有する本体と、 前記車輪用フォークに回転可能に支持される車輪と、 前記車輪用フォークと前記車輪との相対回転によって発
    電する請求項1から20のいずれかに記載のクローポー
    ル形発電機と、 を備えた自転車。
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