自行车用过电压防止装置

申请号 CN200610152495.5 申请日 2006-10-09 公开(公告)号 CN101062697A 公开(公告)日 2007-10-31
申请人 株式会社岛野; 发明人 北村智;
摘要 本 发明 公开了一种即使前照灯不能被点亮,也可以抑制他人对 自行车 的辨认度降低的自行车用过 电压 防止装置。其中,自行车用过电压防止 电路 (43),包括电压钳位电路(50)、 开关 电路(51)、以及辅助灯(52)。电压钳位电路(50)是将由 轮毂 发 电机 (40)发电的电压钳位为第一电压的电路,该轮毂发电机(40)用于向自行车的前照灯(41)供电。开关电路(51)是向电压钳位电路(50)提供大于等于第一电压的电压时导通的电路。辅助灯(52)与电压钳位电路(50)并联,并且当开关电路(51)导通时被点亮。
权利要求

1.一种自行车用过电压防止装置,包括:
电压钳位电路,用于将由自行车用发电机发电的电压钳位 为第一电压,其中,所述自行车用发电机用于向所述自行车的 前照灯供电;
开关电路,当向所述电压钳位电路提供大于等于所述第一 电压的电压时导通;以及
照明部,与所述电压钳位电路并联,在所述开关电路导通 时被点亮。
2.根据权利要求1所述的自行车用过电压防止装置,其中,所述 照明部为发光二极管
3.根据权利要求1或2所述的自行车用过电压防止装置,其中,
所述第一电压为7至12伏。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的自行车用过电压防止装 置,其中,
所述电压钳位电路具有:
整流电路,用于对来自所述发电机的交流电进行整流;以 及
多个二极管,与所述整流电路的正极侧端子和负极侧端子 串联
5.根据权利要求4所述的自行车用过电压防止装置,其中,所述 开关电路连接于所述多个二极管的特定节点
6.根据权利要求5所述的自行车用过电压防止装置,其中,
所述开关电路具有晶体管,
其中,所述晶体管具有:
连接于所述特定节点的基极;
连接于所述照明元件的发射极;以及
连接于所述整流电路的负极侧端子的集电极

说明书全文

技术领域

发明涉及一种自行车用过电压防止装置。

背景技术

在自行车上,作为照明装置安装有前照灯和尾灯。前照灯多数 是利用来自现有发电机的电被点亮。发电机是通常根据自行车的 速度(车轮的转速)增大其发电电压的设备,一旦处于高速度,则 照明装置熄灭时发电机端子之间的发电电压可能超过100V。因此, 当通过发电机的发电电压而使照明装置被点亮时,需要一种能承受 上述高电压方式的装置。但是,能承受高电压的部件等缺乏通用性, 并且成本高。
因此,为了能够使用具有通用性的灯泡,并且为了在超高电压 下保护灯泡,需要一种用于钳位电压的电路等的过电压防止装置。 为了防止发电机的过电压损坏前照灯的灯泡等不良情况发生,公知 在现有技术中设置具有电流调制器和电压钳位电路等的过电压防 止装置(参照非专利文献1)。这种现有的过电压防止装置设置在连 接于轮毂发电机的开关单元上。通过具有现有的过电压防止装置的 开关单元,除前照灯外,还并联尾灯以及其他电气设备,当利用来 自轮毂发电机的电力操作时,即使前照灯的灯泡损坏,提供给剩余 的尾灯以及其他电气设备的电压也不会上升到规定值以上,从而可 防止尾灯以及其他电气设备的破损和寿命降低。
在通常的现有过电压防止电路中,使用包括与发电机并联的两 个齐纳二极管的双向电压钳位电路。在双向电压钳位电路中,发电 机正极侧的二极管作为齐纳二极管本身的功能起到使电压钳位至 小于等于规定电压的作用,同时负极侧的二极管作为整流用的二极 管发挥作用。
非专利文献1:日本平成8年9月发行SHIMANO BYCYCLE COMPONENTS販売店様用セ一ルスマニユアル75ペ一ジ(贩卖 店用销售手册,第75页)
在上述现有结构中,当前照灯的灯泡损坏时,可防止施加给尾 灯以及其他电气设备的过电压。但是,当前照灯的灯泡损坏时,如 果不上更换前照灯,则必须在前照灯未被点亮的状态下行驶,从 而存在他人对行驶中的自行车的辨认度下降的问题。

发明内容

本发明的目的在于,即使前照灯不能被点亮,也可以抑制他人 对自行车的辨认度的降低。
根据本发明第一方面的自行车用过电压防止装置,包括:电压 钳位电路、开关电路、以及照明部。电压钳位电路用于将由自行车 用发电机发电的电压钳位为第一电压,该自行车用发电机用于向自 行车的前照灯供电。开关电路是在向电压钳位电路提供大于等于第 一电压的电压时导通的电路。照明部与电压钳位电路并联,在开关 电路导通时被点亮。
在该过电压防止装置中,即使前照灯的灯泡损坏,自行车以高 速行驶,并从发电机产生过电压,电压钳位电路也可以将电压钳位 为第一电压,并提供给尾灯等负荷。另外,通过电压钳位电路对发 电机的发电电压进行钳位时,开关电路导通,照明部被点亮。在此, 即使前照灯熄灭,但因为来自发电机的电压上升,电压钳位电路运 作,于是照明部被点亮,所以可以抑制他人对自行车的辨认度的降 低。
根据本发明第二方面的自行车用过电压防止装置,在本发明第 一方面所记载的装置中,照明部为发光二极管。此时,因为将使用 灯泡损坏的发光二极管作为照明部,所以即使前照灯的灯泡损坏, 也可以确实地防止对自行车辨认度的降低。
根据本发明第三方面的自行车用过电压防止装置,在本发明第 一方面或第二方面所记载的装置中,第一电压为7至12伏。此时, 因为作为钳位电压的第一电压低,所以不需要将前照灯、尾灯等电 器设备设置成能够承受高电压的方式。因此对于电气设备可以使用 通用品等成本低的装置。
根据本发明第四方面的自行车用过电压防止装置,在本发明第 一方面至第三方面中任一方面所记载的装置中,电压钳位电路具 有:整流电路,用于对来自发电机的交流电进行整流;以及多个二 极管,与整流电路的正极侧端子和负极侧端子串联。此时,因为通 过串联的多个二极管对整流后的电力进行钳位,所以可以根据二极 管的数量、正向电压值等自由设定钳位电压。
根据本发明第五方面的自行车用过电压防止装置,在本发明第 四方面所记载的装置中,开关电路连接于多个二极管的特定节点。 此时,可以对应开关电路的开关操作电压选择合适的节点。
根据本发明第六方面的自行车用过电压防止装置,在本发明第 五方面所记载的装置中,开关电路具有晶体管,且该晶体管具有: 连接于特定节点的基极;连接于照明元件的发射极;以及连接于整 流电路的负极侧端子的集电极。此时,可通过晶体管以简单的结构 构成开关电路。
根据本发明,即使切断前照灯,但因为来自发电机的电压上升, 电压钳位电路运作,于是照明部被点亮,所以可以抑制他人对自行 车的辨认度的降低。
附图说明
图1是示出本发明一实施例采用的自行车用照明系统结构的框 图;
图2是示出根据本发明一实施例的自行车用过电压防止电路结 构的框图;以及
图3是其电路图。

具体实施方式

在图1中,采用本发明一实施例的自行车用照明系统10具有: 设置在自行车的例如轮毂轴上的轮毂发电机40;前照灯41;尾灯 42;以及用于防止该照明系统10中的过电压的过电压防止电路(本 发明的过电压防止装置的一例)43。轮毂发电机40用于向自行车 的前照灯41和尾灯42供电。前照灯41具有灯罩41a,该灯罩41a 例如,可固定在设置于自行车前叉上的灯支撑件上。在灯罩41a内 设置有:构成前照灯的、例如2.4W左右的灯泡41b;以及使用照 明亮度传感器等,对应周围的照明亮度打开、关闭灯泡41b的开/ 关电路41c。
尾灯42具有例如可固定在自行车后部的尾灯罩42a。在尾灯罩 42a内设置有构成尾灯的、例如0.6W左右的灯泡42b。灯泡42b也 通过开/关电路进行开/关。
过电压防止电路43只要配置在前照灯41和尾灯42之间即可, 但优选配置灯罩41a内。如图2所示,过电压防止电路43包括: 电压钳位电路50,将由轮毂发电机40发电的电压钳位为第一电压 V1(例如7~12伏特);开关电路51,当向电压钳位电路50提供 大于等于第一电压V1的电压时导通,当不足第一电压V1时断开; 以及辅助灯(照明部的一例)52,与电压钳位电路50并联,当开 关电路51导通时被点亮。
如图3所示,电压钳位电路50具有对来自轮毂发电机40的交 流电输出进行全波整流的整流电路55、以及与整流电路55并联的 二极管电路56。整流电路55具有桥接的四个二极管D1至D4。二 极管电路56具有与整流电路55并联的多个(例如十二个)二极管 Dc1至Dc12。二极管Dc1至Dc12之间串联,二极管Dc1的阳极与 整流电路55的正极侧端子(二极管Dr1和二极管Dr2的节点)连 接,二极管Dc12的阴极与整流电路55的负极侧端子(二极管Dr3 和二极管Dr4的节点)连接。
在这样构成的电压钳位电路50中,将整流电路55内的各二极 管Dr1至Dr4的正向电压定为Vrd,将二极管电路56内的各二极管 Dc1至Dc12的正向电压定为Vcd,则钳位电压、即第一电压V1如 下式表示。
V1=2×Vrd+12×Vcd
在此,各二极管Dr1至Dr4、二极管Dc1至Dc12的正向电压 例如为0.6伏时,则第一电压V1、即钳位电压为8.4伏。
开关电路51具有:例如NPN型的双极晶体管T1;以及用于调 整使晶体管T1导通用的电压(基极-发射极电压)的电阻R1、R2。 晶体管T1的集电极连接于辅助灯52,发射极连接于整流电路55 的负极侧端子。电阻R1连接于二极管D14和二极管D15的节点、 以及晶体管T1的基极,电阻R2连接于晶体管T1的基极和整流电 路55的负极侧端子。在二极管D15、D16之间的电压为例如大于 等于1.2伏时,开关电路51的晶体管T1导通,辅助灯52被点亮。 即,在各二极管Dc1至Dc12的正向电压为0.6伏时,向过电压防 止电路43施加第一电压V1,即从轮毂发电机40向过电压防止电 路43施加大于等于8.4伏的电压,于是开关电路51导通。
辅助灯52例如配置在灯泡41b附近,起到用于使他人容易辨 认自行车的示廓灯的作用。辅助灯52具有:偏压电阻R3,用于调 整被提供的电压;大功率发光二极管LED1,在偏压电阻R3上连接 有节点,并具有例如大于等于0.5W的输出。
在这样构成的过电压防止电路43中,当轮毂发电机40的发电 电压不足第一电压V1时,照明亮度小于等于规定值,于是开/关电 路41c导通,前照灯41和尾灯42被点亮。但是,在过电压防止电 路43中没有电流流动,辅助灯52不被点亮。
在照明亮度小于等于规定值的状态下高速行驶或者前照灯41 的灯泡41b损坏,且轮毂发电机的发电电压大于等于第一电压V1 时,在过电压防止电路43中有电流流动,发电电压被钳位为第一 电压V1。并且,在过电压防止电路43中有电流流动时,开关电路 51导通,且辅助电路52导通。由此,不会在前照灯41和尾灯42 上施加过大的电压,其使灯泡难以损坏的同时,即使瓦数高的前照 灯41的灯泡损坏,过电压也会流经尾灯42,而且由于可以通过过 电压防止电路43钳位轮毂发电机40的电压,所以保护了尾灯42。 另外,在过电压防止电路43中流经电流时,由于开关电路51导通, 且辅助灯52被点亮,所以即使前照灯41的灯泡损坏,也可以抑制 其他人对自行车的辨认度的降低。
其他实施例
(a)在上述实施例中,在作为照明元件的辅助灯52上使用了 发光二极管,但是照明元件不只限定于发光二极管,也可以使用普 通的灯泡。
(b)在上述实施例中,作为电压钳位电路使用了串联的多个 二极管,但是也可以使用齐纳二极管等元件进行钳位。
(c)在上述实施例中,将辅助等52作为示廓灯配置在设置于 前叉的灯支撑件上的灯罩41a内,但是辅助灯52的配置位置和灯 罩的配置位置不只限定于上述实施例。例如,辅助灯52也可以兼 备用于警告灯泡损坏的警告灯的作用,安装在自行车的车把上。灯 罩也可以配置在自行车的车把或前轮上方。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发 明。在上述实施例中,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明 的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包 含在本发明的保护范围之内。
符号说明
41  前照灯
43  过电压防止电路(过电压防止装置的一例)
50  电压钳位电路
51  开关电路
52  辅助灯(照明部的一例)
55  整流电路
56  二极管电路
D1~D12  二极管
T1  晶体管
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