專利名稱：自行車用前叉、自行車用輪轂及自行車用電力供給系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自行車用前叉，特別是連接在設(shè)置有具有第1及第2電極的發(fā)電機(jī)構(gòu)的自行車用輪轂的軸向兩端部的自行車用前叉。
又，本發(fā)明涉及自行車用輪轂，特別是安裝在具有第1及第2叉腿的自行車用前叉上的自行車用輪轂。
并且，本發(fā)明涉及具有這些自行車用前叉以及自行車用輪轂的自行車用電力供給系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
自行車，一般具有構(gòu)成車體骨架的架子、可自由轉(zhuǎn)動地連接在架子的前端部的前叉。前叉，具有一對叉腿、叉冠、叉立管。一對叉腿配置在前輪的兩側(cè)，各頂端部連接在配置于前輪的轉(zhuǎn)動中心的前輪轂上。叉冠，連接叉腿的與頂端部相反側(cè)的始端部，并且連接向上方延伸地配置的叉立管。叉立管，可自由轉(zhuǎn)動地支撐在架子的前端部。
作為這樣傳統(tǒng)的自行車，有在前叉上安裝前照燈等電氣安裝件同時將向電氣安裝件提供電力的發(fā)電機(jī)構(gòu)設(shè)置在前輪轂上的形式。在這種自行車上，通常從發(fā)電機(jī)構(gòu)到電氣安裝件沿前叉延伸地配置內(nèi)裝導(dǎo)線的電纜。在這樣的自行車上，當(dāng)發(fā)電機(jī)構(gòu)利用前輪的轉(zhuǎn)動發(fā)電時，通過導(dǎo)線向電氣安裝件提供電力(例如參照特許文獻(xiàn)1)。
又，在這種自行車上，發(fā)電機(jī)構(gòu)，具有2個電極，導(dǎo)線從一方的電極延伸連接在電氣安裝件的一方的電極上，另一方的電極，通過前輪轂以及前叉連接在電氣安裝件的另一方的電極上，發(fā)揮地線的功能。
特許文獻(xiàn)1特開2001-213104號公報在上述過去的自行車上，導(dǎo)線，越過從發(fā)電機(jī)構(gòu)到電氣安裝件的比較長的距離并以暴露在外的狀態(tài)配置。因此，例如，很可能由于什么物體的拉扯而斷線，或由于進(jìn)水而產(chǎn)生接觸不良，從而不能向電氣安裝件提供電力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，減少連接自行車的前部分上配置的電氣安裝件與發(fā)電機(jī)構(gòu)的導(dǎo)線的接觸不良的危險，確保向電氣安裝件提供電力。
發(fā)明1的自行車用前叉，是連接在設(shè)置有具有第1及第2電極的發(fā)電機(jī)構(gòu)的自行車用輪轂的軸向兩端部上的形式，具有第1及第2叉腿、叉冠、叉立管。第1及第2叉腿，頂端部分別固定在自行車用輪轂的軸向兩端部，可分別與第1及第2電極導(dǎo)通。叉冠，可安裝自行車用電氣安裝件，具有分別連接第1及第2叉腿的與各頂端部相反側(cè)的始端部的第1及第2連接部，并且可使第1叉腿與第2叉腿絕緣。叉立管，連接在叉冠上，且可自由轉(zhuǎn)動地支撐在自行車的架子上。又，第1叉腿，具有可安裝從叉冠上裝備的自行車用電氣安裝件延伸的導(dǎo)線的頂端部的安裝部。
在該自行車用前叉上，第1電極，通過第1叉腿以及叉立管與自行車用電氣安裝件導(dǎo)通；第2電極，通過第2叉腿以及導(dǎo)線與自行車用電氣安裝件導(dǎo)通。而且，2根叉腿，利用叉立管絕緣。因此，當(dāng)利用發(fā)電機(jī)構(gòu)發(fā)電時，來自第1及第2電極的電力，通過相互絕緣的2根叉腿提供給自行車用電氣安裝件。
在此，可將2根叉腿代替導(dǎo)線使用，可縮短從自行車用電氣安裝件起的導(dǎo)線的長度。因此，在此，可減少導(dǎo)線的接觸不良的危險，確保向電氣安裝件提供電力。
發(fā)明2的自行車用前叉，是在方案1的自行車用前叉上，還具有間隔件。間隔件，在叉冠上，配置在第1叉腿與第1連接部之間且由具有絕緣性的材質(zhì)構(gòu)成。
在該自行車用前叉上，具體地，利用具有絕緣性的間隔件使2根叉腿絕緣。
發(fā)明3的自行車用輪轂，是安裝在具有第1及第2叉腿的自行車用前叉上的，具有輪轂軸、筒狀部件、發(fā)電機(jī)構(gòu)。輪轂軸，軸向兩端部分別固定在第1及第2叉腿的頂端部。筒狀部件，與自行車的前輪連接并且可自由轉(zhuǎn)動地繞輪轂軸安裝。發(fā)電機(jī)構(gòu)，配置在輪轂軸與筒狀部件之間，具有第1及第2電極，第1電極可導(dǎo)通第1叉腿。又，輪轂軸，具有軸部和絕緣部。軸部，從第1叉腿延伸到第2叉腿地配置，可與第2電極導(dǎo)通。絕緣部，安裝在軸部上，使軸部與第1叉腿絕緣。
在該自行車用輪轂上，通過筒狀部件與前輪一體轉(zhuǎn)動，筒狀部件與輪轂軸相對轉(zhuǎn)動從而利用發(fā)電機(jī)構(gòu)發(fā)電。這時，第1電極與第1叉腿導(dǎo)通，第2電極通過軸部與第2叉腿導(dǎo)通。而且，利用絕緣部使第1叉腿與軸部絕緣。因此，利用發(fā)電機(jī)構(gòu)發(fā)出的電力，通過相互絕緣的2根叉腿提供給前叉上安裝的電氣安裝件等。
在此，因為可利用叉腿電氣連接發(fā)電機(jī)構(gòu)與電氣安裝件，所以，可縮短自電氣安裝件起的導(dǎo)線的長度。
發(fā)明4的自行車用輪轂，是在方案3的自行車用輪轂上，筒狀部件具有第1法蘭部和第2法蘭部。第1法蘭部，在第1叉腿側(cè)的端部形成。第2法蘭部，在第2叉腿側(cè)的端部形成。又，輪轂軸的絕緣部，配置在第1法蘭部與第1叉腿之間，軸部可沿軸向貫通地穿過，并且具有凸緣部和主體部。凸緣部，是在第2叉腿側(cè)的端部向外周側(cè)突出的部分。主體部，是從凸緣部延伸到第1叉腿側(cè)的端部的部分。并且，該自行車用輪轂，還具有導(dǎo)通部件。導(dǎo)通部件，是穿過絕緣部的主體部而通過導(dǎo)線連接發(fā)電機(jī)構(gòu)的第1電極并可與第1叉腿相接的環(huán)狀的部件。
在該自行車用輪轂上，具體地，雖然第1電極通過導(dǎo)通部件與第1叉腿導(dǎo)通，但因為通過該導(dǎo)通部件與絕緣部的凸緣部相接而切斷與軸部的接觸，所以，第1及第2電極被絕緣。
發(fā)明5的自行車用電力供給系統(tǒng)，具有自行車用輪轂和自行車用前叉。自行車用前叉，是方案1或2所述的形式。自行車用輪轂，是方案3或4所述的形式。而且，發(fā)電機(jī)構(gòu)的第1電極，通過第1叉腿以及從自行車用電氣安裝件延伸的導(dǎo)線與自行車用電氣安裝件導(dǎo)通。又，發(fā)電機(jī)構(gòu)的第2電極，通過軸部、第2叉腿以及叉冠與前述自行車用電氣安裝件導(dǎo)通。
在該自行車用電力供給系統(tǒng)上，利用發(fā)電機(jī)構(gòu)發(fā)出的電力，通過相互絕緣的2根叉腿提供給自行車用電氣安裝件。
在此，2根叉腿可代替導(dǎo)線使用，這樣，可縮短導(dǎo)線的長度。因此，在此，可減少發(fā)生接觸不良等的危險，確保向電氣安裝件提供電力。
發(fā)明6的自行車用電力供給系統(tǒng)，是在方案5的自行車用電力供給系統(tǒng)上，自行車用電氣安裝件安裝在叉冠上。又，第1叉腿的安裝部設(shè)置在第1叉腿的始端部。
在該自行車用電力供給系統(tǒng)上，第1叉腿的安裝部，因為設(shè)置在與叉冠相鄰的始端部，所以，可將導(dǎo)線的長度控制在最下限。
發(fā)明7的自行車用電力供給系統(tǒng)，是在方案5或6的自行車用電力供給系統(tǒng)上，自行車用電氣安裝件是自行車用前照燈。又，第1叉腿通過從自行車用電氣安裝件延伸的導(dǎo)線，第2叉腿通過叉冠，可分別與自行車用前照燈導(dǎo)通。
在該自行車用電力供給系統(tǒng)上，特別是在自行車用電氣安裝件是自行車用前照燈時，可縮短導(dǎo)線的長度，減少接觸不良等危險。
如果采用本發(fā)明，在自行車的前方部分，因為形成相互絕緣的2根叉腿，所以，可將2根叉腿代替導(dǎo)線使用，可縮短自自行車用電氣安裝件的導(dǎo)線的長度。因此，在此，可減少發(fā)生接觸不良等的危險，可更加可靠地進(jìn)行對電氣安裝件的電力供給。
圖面的簡單說明

圖1是具有采用本發(fā)明的一實施形式的自行車用電力供給系統(tǒng)的自行車的側(cè)視圖。
圖2是前述自行車用電力供給系統(tǒng)的自行車用前叉的立體圖。
圖3是前述前叉的分解立體圖。
圖4是前述自行車用電力供給系統(tǒng)的前輪轂的局部斷面圖。
符號說明1自行車11 前叉13 第1叉腿13a 第1叉腿的頂端部13b 第1叉腿的始端部13c 安裝孔15 第2叉腿15a 第2叉腿的頂端部15b 第2叉腿的始端部17 叉冠17a 第1連接部
17b第2連接部19 叉立管21 間隔件31 前輪轂33 輪轂軸34 軸部35 絕緣部件37 筒狀部件37a第1法蘭37b第2法蘭39 發(fā)電機(jī)(發(fā)電機(jī)構(gòu))41 導(dǎo)通部件108電力供給系統(tǒng)109前照燈110電纜實施發(fā)明的最佳形式[自行車的整體構(gòu)成]圖1所示是具有采用本發(fā)明一實施形式的電力供給系統(tǒng)108的自行車1。
自行車1，具有架子102、車把104、由鏈條和踏板等構(gòu)成的驅(qū)動部105、分別具有輻條99的前輪106以及后輪107、前照燈109、用于向前照燈提供電力的電力供給系統(tǒng)108。
前照燈109，安裝在電力供給系統(tǒng)108的前叉11(后述)上。又，前照燈109具有2個電極，如圖2所示那樣，從一方的電極延伸內(nèi)裝用于接收來自發(fā)電機(jī)39的第1電極的電力的導(dǎo)線的電纜110，其頂端部形成導(dǎo)電性部分露出外部的端子110a。另一方面，前照燈109的另一方的電極，與前叉11的叉冠17(后述)導(dǎo)通而接地。
電力供給系統(tǒng)108，如圖2以及圖3所示那樣，具有可自由轉(zhuǎn)動地連接在架子102的前端部的前叉11、和連接在前叉11上并連接前輪106的輻條99的前輪轂31。
該前叉11，具有第1及第2叉腿13、15、叉冠17、叉立管19。
第1及第2叉腿13、15由金屬等導(dǎo)電性材料構(gòu)成，配置在前輪106的兩側(cè)。在兩叉腿13、15的頂端部13a、15a上，形成可安裝前輪轂31的輪轂軸33(后述)的軸向兩端部的安裝用開口13d、15d。
在第1叉腿13的安裝用開口13d上，安裝用于切斷前輪轂31的軸部34(后述)與第1叉腿13的導(dǎo)通的絕緣部件14。第1叉腿13的始端部13b，利用粘接劑等通過叉冠17的間隔件21(后述)固定連接在第1連接部17a(后述)上。又，在第1叉腿13的始端部13b上，形成用于利用小螺釘112安裝電纜110的端子110c的安裝孔13c。
第2叉腿15的始端部15b，利用粘接劑固定連接在叉冠17的第2連接部17b上。
叉冠17，除后述的間隔件21外由金屬等導(dǎo)電性材料構(gòu)成，具有第1到第3連接部17a～17c和安裝孔18。
在第1及第2連接部17a、17b上，分別連接第1及第2叉腿13、15的始端部13b、15b。在第3連接部17c上，連接叉立管19。安裝孔18，是插入用于將前照燈109安裝在叉冠17上的小螺釘113的孔。又，叉冠17，還具有單獨一體的間隔件21。間隔件21，是陶瓷等絕緣性材料構(gòu)成的部件，可嵌在叉冠17的第1連接部17a與第1叉腿13的始端部13b之間。間隔件21，具有向外周側(cè)突出的凸緣部21a，這樣，可切斷第1叉腿13與叉冠17之間的導(dǎo)通。
叉立管19，由金屬等導(dǎo)電性材料構(gòu)成，向上下方向延伸配置。叉立管19，下端部連接在叉冠17上，上端部連接在車把104上，它們的中間部分可自由轉(zhuǎn)動地連接在架子102的前端部上。
前輪轂31，如圖4所示那樣，具有輪轂軸33、筒狀部件37、發(fā)電機(jī)39、導(dǎo)通部件41。
輪轂軸33，具有軸部34、配置在第1叉腿13側(cè)的絕緣部件35。
軸部34，由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，軸向兩端部分別配置在各叉腿13、15的外側(cè)地延伸，分別利用螺母51、53固定在各安裝用開口13d、15d上。這些螺母51、53由導(dǎo)電性材料構(gòu)成。軸部34，通過電纜43連接在發(fā)電機(jī)39的第2電極上。又，在軸部34上，在2處各安裝1個用于按壓配置在筒狀部件37與輪轂軸33之間的2個軸承38的滾珠38a的滾珠按壓螺母45、墊圈46以及止轉(zhuǎn)螺母47。這些部件45～47，也都由導(dǎo)電性材料構(gòu)成。又，在軸部34上，形成配置發(fā)電機(jī)39的電纜44的電纜引導(dǎo)用孔34a(后述)。
絕緣部件35，由陶瓷等絕緣性材料構(gòu)成。絕緣部件35具有在第1叉腿13側(cè)的端部向外周側(cè)突出形成的凸緣部35a、和從凸緣部35a延伸到第1叉腿13側(cè)的筒狀的主體部35b。凸緣部35a，是用于切斷止轉(zhuǎn)螺母47與導(dǎo)通部件41之間的導(dǎo)通的部分。在主體部35b的內(nèi)部，軸部34可穿過地沿軸向貫通。
筒狀部件37，是可圍繞輪轂軸33自由轉(zhuǎn)動地安裝的部件，在軸向兩端部具有向外周側(cè)突出的第1及第2法蘭部37a、37b。在各法蘭部37a、37b上，形成安裝前輪106的輻條99的內(nèi)周側(cè)端部的多個安裝孔37c。
發(fā)電機(jī)39，配置在筒狀部件37的內(nèi)側(cè)，具有固定在輪轂軸33上的內(nèi)側(cè)定子61、相對內(nèi)側(cè)定子61固定在筒狀部件37上的外側(cè)轉(zhuǎn)子63。內(nèi)側(cè)定子61，具有卷繞線圈(未圖示)的線圈架65，從線圈架65向軸向兩端部側(cè)取出的線圈的2個端部(第1及第2電極)分別連接電纜44、43。外側(cè)轉(zhuǎn)子63，主要由在圓周方向排列配置的多個永久性磁鐵(未圖示)構(gòu)成。
導(dǎo)通部件41，由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，是絕緣部件35的主體部35b可穿過內(nèi)部的環(huán)狀部件。導(dǎo)通部件41，夾持在絕緣部件35與第1叉腿13的外周面之間地配置，相對絕緣部件35的主體部35b，使用粘接劑、或利用壓入或螺紋止動、其它眾所周知的方法固定。導(dǎo)通部件41，在內(nèi)周部連接電纜44的一方的端部，通過電纜44與發(fā)電機(jī)39的第1電極導(dǎo)通。
在這樣構(gòu)成的電力供給系統(tǒng)108上，發(fā)電機(jī)39的第1電極通過電纜44、導(dǎo)通部件41、第1叉腿13以及電纜110與前照燈109導(dǎo)通，另一方面，第2電極通過電纜43、軸部34、第2叉腿15以及叉冠17與前照燈109導(dǎo)通。而且，2根叉腿13、15，在前叉11上，利用間隔件21切斷第1叉腿13與叉冠17的導(dǎo)通。在前輪轂31上，利用絕緣部件14切斷第1叉腿13與螺母51的導(dǎo)通，利用絕緣部件35切斷止轉(zhuǎn)螺母47與導(dǎo)通部件41的導(dǎo)通。
在這樣的系統(tǒng)108上，在前輪轂31上，通過轉(zhuǎn)動前輪106使筒狀部件37與前輪106一體轉(zhuǎn)動，而發(fā)電機(jī)39的外側(cè)轉(zhuǎn)子63與內(nèi)側(cè)定子61相對轉(zhuǎn)動而發(fā)電。然后，從發(fā)電機(jī)39的第1及第2電極沿著相互絕緣的2根叉腿13、15向前照燈109提供電力。另外，來自第2電極的電力，在此，發(fā)揮接地的功能。
因此，在該系統(tǒng)108上，2根叉腿13、15代替導(dǎo)線使用，電纜110的長度縮短。因此，如果利用該系統(tǒng)108，可減少電纜110的接觸不良的危險，可更可靠地向前照燈109提供電力。
特別是，在該系統(tǒng)108上，因為電纜110的安裝孔13c與安裝了前照燈109的叉冠(クラウン)17相鄰設(shè)置，所以，電纜110的長度可控制到最下限。
又，在該系統(tǒng)108上，因為可將已作為自行車1的構(gòu)成部件使用的2根叉腿13、15作為導(dǎo)線使用，所以，不必另外準(zhǔn)備代替導(dǎo)線的新的部件。
(a)本發(fā)明的自行車用電力供給系統(tǒng)，不限于前照燈，例如，也可適用于具有顯示器的齒輪(變速)指示器等其它的電氣安裝件。
(b)叉冠，不限于具有單獨一體的間隔件的形式，也可是具有絕緣性的部分與具有導(dǎo)電性的部分一體形成的形式。
(c)自行車用輪轂，不限于上述那樣的螺母式的形式，也可是快換式的形式。這時，輪轂軸的軸部，也形成可軸向貫通的中空部件。
權(quán)利要求
1.一種自行車用前叉，是連接在設(shè)置有具有第1及第2電極的發(fā)電機(jī)構(gòu)的自行車用輪轂的軸向兩端部上的自行車用前叉，其特征在于具有頂端部分別固定在前述自行車用輪轂的軸向兩端部且可分別與前述第1及第2電極導(dǎo)通的第1及第2叉腿、可安裝自行車用電氣安裝件并具有分別連接前述第1及第2叉腿的與各頂端部相反側(cè)的始端部的第1及第2連接部且可使前述第1叉腿與第2叉腿絕緣的叉冠、連接在前述叉冠上且可自由轉(zhuǎn)動地支撐在前述自行車的架子上的叉立管；前述第1叉腿，具有可安裝從前述叉冠上安裝的自行車用電氣安裝件延伸的導(dǎo)線的頂端部的安裝部。
2.如權(quán)利要求1所述的自行車用前叉，其特征在于前述叉冠，還具有配置在前述第1叉腿與前述第1連接部之間且由具有絕緣性的材質(zhì)構(gòu)成的間隔件。
3.一種自行車用輪轂，是安裝在具有第1及第2叉腿的自行車用前叉上的自行車用輪轂，其特征在于具有軸向兩端部分別固定在前述第1及第2叉腿的頂端部的輪轂軸、連接在自行車的前輪上并且可自由轉(zhuǎn)動地繞前述輪轂軸安裝的筒狀部件、配置在前述輪轂軸與前述筒狀部件之間并具有第1及第2電極且第1電極可與前述第1叉腿導(dǎo)通的發(fā)電機(jī)構(gòu)；前述輪轂軸，具有從前述第1叉腿延伸到第2叉腿地配置且可與前述第2電極導(dǎo)通的軸部、和安裝在前述軸部上且使前述軸部與前述第1叉腿絕緣的絕緣部。
4.如權(quán)利要求3所述的自行車用輪轂，其特征在于前述筒狀部件具有在前述第1叉腿側(cè)的端部形成的第1法蘭部、和在前述第2叉腿側(cè)的端部形成的第2法蘭部；前述輪轂軸的絕緣部，配置在前述第1法蘭部與前述第1叉腿之間，前述軸部可沿軸向貫通地穿過，并且具有在第2叉腿側(cè)的端部向外周側(cè)突出的凸緣部和從前述凸緣部延伸到前述第1叉腿側(cè)的端部的主體部；還具有穿過前述絕緣部的主體部而通過導(dǎo)線連接前述發(fā)電機(jī)構(gòu)的第1電極并可與前述第1叉腿相接的環(huán)狀的導(dǎo)通部件。
5.一種自行車用電力供給系統(tǒng)，其特征在于具有權(quán)利要求1或2所述的自行車用前叉和權(quán)利要求3或4所述的自行車用輪轂；前述發(fā)電機(jī)構(gòu)的第1電極，通過從前述第1叉腿以及前述自行車用電氣安裝件延伸的導(dǎo)線與前述自行車用電氣安裝件導(dǎo)通；前述發(fā)電機(jī)構(gòu)的第2電極，通過前述軸部、前述第2叉腿以及前述叉冠與前述自行車用電氣安裝件導(dǎo)通。
6.如權(quán)利要求5所述的自行車用電力供給系統(tǒng)，其特征在于前述自行車用電氣安裝件安裝在前述叉冠上；前述第1叉腿的安裝部設(shè)置在前述第1叉腿的始端部。
7.如權(quán)利要求5或6所述的自行車用電力供給系統(tǒng)，其特征在于前述自行車用電氣安裝件是自行車用前照燈；前述第1叉腿通過從前述自行車用電氣安裝件延伸的導(dǎo)線、前述第2叉腿通過前述叉冠，可分別與前述自行車用前照燈導(dǎo)通。
全文摘要
目的在于減少連接配置在自行車的前部分的電氣安裝件與發(fā)電機(jī)構(gòu)的導(dǎo)線的接觸不良，切實向電氣安裝件提供電力。該前叉(11)，具有第1及第2叉腿(13、15)、叉冠(17)、叉立管(19)。第1及第2叉腿(13、15)，可分別與第1及第2電極導(dǎo)通。叉冠(17)，可安裝前照燈(109)，具有可使第1叉腿(13)與第2叉腿(15)絕緣的間隔件(21)。叉立管(19)，可自由轉(zhuǎn)動地支撐在自行車(1)的架子(102)上。又，第1叉腿(13)，具有可安裝從叉冠(17)上裝的自行車用電氣安裝件延伸的電纜(110)的頂端部(110a)的安裝孔(13c)。
文檔編號B62K25/00GK1576154SQ200410061809
公開日2005年2月9日 申請日期2004年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
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