一般来说，自行车的车轴的轮毂备有：装卸自如且不能旋转地安 装在自行车的叉架(车架)上的轮毂轴、旋转自如地安装在轮毂轴上 的筒状的轮毂壳、相对于轮毂轴而旋转自如地支承轮毂壳的轴承。
在这样构成的自行车用轮毂中，在轮毂壳内部装入了例如作为前 照灯用的电源的发电机构的装置已被公知(参照特许文献1)。在这样 将发电机构装入轮毂壳内部时，与接触车轮的轮圈(固定轮胎的金属 制的环状部分)类型的发电装置所得的发电相比，提高发电效率，减 少车轮的旋转损耗。
在前述现有技术的公报所记载的自行车用轮毂中，前照灯安装在 设于前叉的车灯座上。因此，从车轮的轮毂轴取出配线，连接到安装 于前叉的前照灯上。
特许文献1
特开2000-69731号公报
在前述现有技术的自行车用轮毂中，在组装自行车的工厂有必要 从装入了自行车用轮毂内的发电机构向车灯进行配线，配线作业很烦 杂。而且，因为朝向车灯的配线在外部露出，担心配线会挂到物体上 或配线断开。此外，在更换车轮时，在卸下车轮时必须将配线从自行 车用轮毂或车灯取下，进而在安装车轮时必须将配线连接到自行车用 轮毂或车灯上，因为配线而使车轮的更换成为烦杂的作业。在这样的 现有技术的自行车用轮毂中，因为必须从自行车用轮毂向车灯进行配 线，并且配线在外部露出，所以担心产生与配线相关的问题。

本发明的课题在于：在具有发电机构的自行车用轮毂中，难于产 生与向车灯的配线相关的问题。
方案1涉及的自行车用轮毂，用于旋转自如地将自行车的车轮安 装到车架上，其包括：轮毂轴、轮毂壳、轴承、发电机构、1或多个 车灯。轮毂轴是不能旋转地安装在车架上的轴。轮毂壳配置在轮毂轴 的外周侧并相对于轮毂轴可自由旋转。轴承配置在轮毂壳与轮毂轴之 间。发电机构配置在轮毂壳内部，且通过轮毂轴与轮毂壳的相对旋转 来进行发电。1或多个车灯配置在轮毂壳的至少一端侧并通过来自发 电机构的电力而点亮，前述车灯为2个并分别配置在前述轮毂壳的两 端。
在该自行车用轮毂中，车轮旋转而使轮毂壳相对于轮毂轴相对旋 转时，发电机构进行发电。该电力被供给到配置于轮毂壳的至少一端 侧的车灯上并使车灯点亮。在这里，因为车灯配置在轮毂壳的至少一 端侧，所以从发电机构出来到车灯的配线难于露出轮毂外。因此，能 够消除配线的露出导致的问题。此外，因为配线可以不在自行车的组 装工厂进行，而在自行车用轮毂的制造工厂进行，所以在自行车的组 装工厂仅仅使用自行车用轮毂并组装车轮即可而不需要向车灯进行配 线的作业。因此，能够消除与配线作业相关的问题。进而，在更换车 轮时也能够一起更换车灯。因此，能够消除车轮更换中的与配线相关 的问题。而且，因为仅将自行车用轮毂装入到自行车的车架上就能够 也安装车灯，所以不需要车灯向自行车的安装作业。上述的轮毂中， 车灯为2个并分别配置在轮毂壳的两端。在这种情况下，能够消除用 车灯照射前方时由车轮的轮圈所产生的阴影。
方案2涉及的自行车用轮毂，在方案1所述的轮毂中，车灯不能 旋转地安装在轮毂轴上。在这种情况下，因为车灯不能旋转地安装在 轮毂轴上，所以若使轮毂轴相对车架止转就不需要车灯的照射角度的 调整。
方案3涉及的自行车用轮毂，在方案2所述的轮毂中，2个车灯 配置在轮毂壳的两端与车架之间。在这种情况下，因为在车灯与轮毂 壳之间没有配置车架的例如前叉，所以轮毂壳与车灯易于一体化。
方案4涉及的自行车用轮毂，在方案3所述的轮毂中，2个车灯 相对于发电机构而串联连接。在这种情况下，因为用1个开关就可以 使2个灯接通或断开，所以开关回路变得简洁，并且开关操作变得容 易。
方案5涉及的自行车用轮毂，在方案3所述的轮毂中，2个车灯 相对于发电机构而并联连接。在这种情况下，因为能够单独地使2个 灯接通或断开，所以能够对应明亮度而2级变更照度。此外，即使任 一个的灯坏掉也能够使另一个灯继续点亮。
方案6涉及的自行车用轮毂，在方案1～5的任一项所述的轮毂 中，还具有至少一个的开关，该开关配置在从发电机构到车灯的回路 上并用于点亮或关闭车灯。在这种情况下，能够通过开关来使车灯接 通或断开。
方案7涉及的自行车用轮毂，在方案6所述的轮毂中，通过手动 操作来使开关接通或断开。在这种情况下，因为通过手动操作来使开 关接通或断开，开关回路比较廉价。
方案8涉及的自行车用轮毂，在方案6所述的轮毂中，还具有检 测自行车的周围的明亮度的照度传感器，开关对应照度传感器的输出 而接通或断开。在这种情况下，因为能够对应周围的照度而使车灯自 动地接通或断开，所以不需要烦杂的点灯·关灯操作。
根据本发明，因为车灯设在轮毂壳至少一端，所以从发电机构出 来朝向车灯的配线难于露出到轮毂外。因此，能够消除配线的露出导 致的问题。此外，因为配线可以不在自行车的组装工厂进行，而在自 行车用轮毂的制造工厂进行，所以在自行车的组装工厂仅仅使用自行 车用轮毂并组装车轮即可而不需要向车灯进行配线的作业。因此，能 够消除与配线作业相关的问题。进而，在更换车轮时也能够更换每个 车灯。因此，能够消除车轮更换中的与配线相关的问题。而且，因为 仅将自行车用轮毂装入到自行车的车架上就能够也安装车灯，所以不 需要车灯的安装作业。
附图说明
图1是安装有与本发明的一实施方式相关的前轮毂的自行车的概 略图。
图2是前轮毂的剖视图。
图3是第1车灯组件的分解立体图。
图4是第1车灯组件的侧视图。
图5是第2车灯组件的侧视图。
图6是两车灯组件的配线图。
图7是其它实施方式的相当于图6的图。
图8是其它实施方式的相当于图6的图。
图9是其它实施方式的相当于图6的图。
图10是其它实施方式的相当于图6的图。
图11是其它实施方式的相当于图6的图。
图12是其它实施方式的相当于图6的图。

〔整体构成〕
在图1中，采用了本发明的一实施方式的自行车101备有：含有 前轮用的前叉98的车架102、手柄104、链及踏板等构成的驱动部105、 具有辐条99的前轮106及后轮107。
在前叉98的前端安装有本发明的一实施方式所得的前轮毂(自 行车用轮毂的一例)1。如图2所示，该前轮毂1是兼有发电功能及 前照灯功能的轮毂。在自行车101的前轮106及前叉98上装入前轮 毂1时，能够以不在外部配线的方式将发电的电力供给前照灯。
如图2所示，前轮毂1的轮毂轴10的两端部固定在左右两侧的 前叉9上，辐条99固定在两毂缘12a、13a上。另外，图2所示的 轴X是自行车的前轮106的旋转轴。
如图2所示，前轮毂1备有：轮毂轴10、具有第1及第2筒状部 件12，13的轮毂壳11、2个轴承14，15、发电机(发电机构)30、 第1及第2车灯组件40，41。
轮毂轴10的两端通过调整螺母2或凸轮杆3而固定在前叉98的 前端部上。在该轮毂轴10上固定有后述的发电机30的定子轭铁33a、 33b或筒状心轭铁35。此外，在轮毂轴10的外周面上沿着轴方向配 置有配线槽10a、10b，该配线槽10a、10b用于使连接来自发电机30 的配线39及两车灯组件40、41用的配线70(图3)穿过。配线槽10a 是用于使来自发电机30的配线39穿过的槽，在该实施方式中，以从 发电机30的安装部分朝向轮毂轴10的图2右端的方式形成。配线槽 10b是用于使连接两车灯组件40、41的配线70穿过的槽，在该实施 方式中，遍及轮毂轴10的全长地形成。在除了安装发电机30的部分 以外的外周面上形成有阳螺纹部10c。
轮毂壳11的第1筒状部件12是以覆盖发电机30的周围的方式 配置的部件，例如由铝合金制成。第1筒状部件12由环状的第1毂 缘12a、第1圆筒部12b、环状倾斜部12c、及卡合筒部12d构成。
在第1毂缘12a的圆周方向上以等间隔地形成多个对应辐条99 的直径的辐条卡止孔12e。辐条99卡止在该辐条卡止孔12e上。第1 圆筒部12b是从第1毂缘12a的内周端向图2左侧延伸的圆筒状的部 分。该第1圆筒部12b内周面上安装着发电机30的罩36。环状倾斜 部12c从第1圆筒部12b的背视左侧端朝向内方左侧延伸。圆筒状的 卡合筒部12d从该环状倾斜部12c的内周端朝向左侧延伸。
第2筒状部件13例如由铝合金制成。第2筒状部件13由环状的 第2毂缘13a、从第2毂缘13a的内周端朝向背视右侧延伸的第2圆 筒部13b构成。在第2毂缘13a的外周部的圆周方向上以等间隔地形 成有对应辐条99的直径的辐条卡止孔13c。辐条卡止孔13c与辐条卡 止孔12e错开半个节距地形成。辐条99卡止在该辐条卡止孔13c上。 第2圆筒部13b是从第2毂缘13a的内周端向图2右侧延伸的圆筒状 的部分。第2圆筒部13b的右侧的部分成为卡合筒部13d，该卡合筒 部13d的内周面与第1筒状部件12的卡合筒部12d的外周面通过密 接(カシメ)固定，而使两筒状部件12、13不能旋转地连结。
轴承14由多个滚珠14a、保持这些滚珠14a的推球器14b及受球 器14c构成。推球器14b被螺纹固定在轮毂轴10的阳螺纹部10c上， 受球器14c被固定在后述的发电机30的罩36的内周部上。由此，轴 承14相对轮毂轴10而旋转自如地支承发电机30的罩36及安装于罩 36的第1筒状部件12。
轴承15由多个滚珠15a、保持这些滚珠15a的推球器15b及受球 器15c构成。推球器15b被螺纹固定在轮毂轴10的阳螺纹部10c上， 受球器15c被固定在第2筒状部件的左端内周部上。轴承15相对轮 毂轴10而旋转自如地支承第2筒状部件13。
发电机30主要由内侧定子31、外侧转子32构成。通过该发电机 30而发电的电力利用配线39而供给到车灯组件40、41。此外，也可 取出到外部而作为电源使用。
内侧定子31主要由凸爪型的2个定子轭铁(stator yoke)33a， 33b、卷绕了线圈的线轴(bobbin)34、及筒状心轭铁(core yoke)35 构成。定子轭铁33a，33b、线轴34、及筒状心轭铁35安装时成为一 体来构成内侧定子。该内侧定子31通过被拧入轮毂轴10的阳螺纹部 10c的1对凸缘部件38a、38b夹持而不能旋转地被固定。
外侧转子32主要具有在罩36的圆周方向上等间隔地分割并安装 的永久磁体37。在该永久磁体37上以等间隔交替地使N极与S极被 加磁，合计28极的磁极分别与定子轭铁33a、33b的凸爪对置。
第1及第2车灯组件40、41配置在轮毂壳11的两端。如图3及 图4所示，第1车灯组件40具有：不能旋转地固定在轮毂轴10上的 安装托架50、螺纹止动固定在安装托架50上的第1盒部件51、螺纹 止动固定在第1盒部件51上的第2盒部件52。此外，车灯组件40具 有：在夹于两盒部件51、52的状态下被安装的镜片54、安装在镜片 54上的反射体55、卡止在反射体55上的电灯泡安装部56、装卸自如 地安装在电灯泡56上的电灯泡57。
安装托架50是金属制的部件，通过与轮毂轴10的阳螺纹部10c 螺合的螺母59而在接触推球器14b(图2)的状态下被不能旋转地固 定在轮毂轴10上。安装托架50具有：安装在轮毂轴10上的筒状部60、 紧固在筒状部60上的板状部61。
在筒状部60的内周面上形成有与轮毂轴10的配线槽10b卡合的 卡止突起60a。由此，筒状部60相对于轮毂轴10而不能旋转地被卡 止。
板状部61是小径部分与大径部分形成为大致半圆状的部件。在 板状部61上，用于使连结来自发电机30的配线39及车灯组件40、41 的配线70穿过的配线间隙61a形成在与配线槽10a、10b对置的位置 上。配线间隙61a沿着直径形成在筒状部60的外径的径向外侧，朝 向穿过筒状部60的外周部的配线槽10a、10b，以使配线39、70能够 穿过。在板状部61上形成有用于安装第1盒部件51的2个螺纹孔61b。
另外，在图2中，虽然为了方便说明而用同一剖面来表示配线槽 10a，10b与螺纹孔61b，但如图3所示，实际上两者错开90度地配 置。在该螺纹孔上拧入安装螺栓71并将第1盒部件51固定在安装托 架50上。
第1盒部件51是例如合成树脂制的部件，以覆盖安装托架50的 方式配置。第1盒部件具有：覆盖安装托架50的盖部62、与盖部62 一体形成并在内部形成了收纳镜片54及反射体55的一部分或后述的 开关58的一部分的空间的收纳部63。在盖部62上形成有能够配置螺 母59的贯通孔62a。在贯通孔62a的两侧形成有分别使2根安装螺栓 71贯通的螺栓安装孔62b。螺栓安装孔62b为阶梯孔，安装螺栓71 的头部卡止在台阶部上。防止被收纳的镜片54脱落的第1卡止槽63a 以覆盖镜片54的周围的一部分的方式形成在收纳部63的前部内侧面 上。在收纳部63的外侧面上，用于安装第2盒部件52的安装小螺钉 72所拧入的3个螺纹孔63b形成在收纳空间的周围。
第2盒部件52与第1盒部件51的收纳部63以收纳镜片54及反 射体55的方式构成。第1卡止槽63a也在第2盒部件52的前部内侧 面上连续并在该面上形成有卡止镜片54的周围的第2卡止槽52a。在 第2盒部件52的后部上安装有开关58。开关58是通过例如手动操作 来开关2个位置的搬扭开关，设置用于开关电灯泡57。在第2盒部件 52的周围形成有安装小螺钉72所贯通的3个安装座52b。
镜片54是后部开口且前端稍细的透明树脂制的箱状部件。如图2 所示，在镜片54的前端形成有中心膨胀的凸镜部54a。从其它的部分 突出的带状的防脱突起54b以覆盖周围的方式形成在镜片54的周围。 该防脱突起54b通过卡合在第1及第2卡止槽63a、52a上，而使镜 片54在防止脱落的状态下安装到两盒部件51、52上。
反射体55是例如合成树脂制的部件，为嵌入镜片54的后部的开 口部分的形状。在反射体55的前表面上形成有表面实施了镀处理且 中心凹陷的弯曲面55a。在反射体55的中心形成有电灯泡贯通的电灯 泡安装孔55b。在反射体55的后部外周面上形成有与镜片54的后端 面对接的突起部55c。突起部55c的外周面形成为与镜片54的外周面 在同一平面内。
电灯泡安装部56是电灯泡57被固定的插座。电灯泡安装部56 装卸自如地卡止在反射体55的后表面上。在电灯泡安装部56上设有 与电灯泡电连接的2个端子(未图示)，经由配线39与开关58而连 接到配线70上。
第2车灯组件41除了没有开关58这一点之外实质上是与第1车 灯组件40相同的构成。如图5所示，第2车灯组件41具有：安装托 架80、第1盒部件81、第2盒部件82。此外，第2车灯组件41具有： 镜片84、反射体85、电灯泡安装部86、电灯泡87。安装托架80是 与安装托架50有镜像关系的形状的部件。第1及第2盒部件81、82 除了没有收纳开关58的部分之外实质上与第1盒部件51为相同的形 状。镜片84、反射体85、电灯泡安装部86及电灯泡87与第1车灯 组件40中的同类部件也为相同的形状。
接着，对于第1及第2车灯组件40、41与发电机30间的配线进 行说明。
如图6所示，在该实施方式中，2个电灯泡57、87通过配置在配 线槽10b的配线70而串联连接，开关58例如配置在发电机30与电 灯泡57之间。另外，开关58的位置设在电灯泡57与电灯泡87之间 也可以，设在电灯泡87与接地之间也可以，进而设在第2车灯组件41 一侧也可以。这样串联连接时，能够用1个开关58来同时地开关2 个车灯组件40、41。
接着，对于前轮毂1内的发电机30所得的发电进行说明。
随着自行车101的行进，在辐条99相对于前叉98旋转时，相对 于固定在前叉98上的内侧定子31，外侧转子32旋转，该外侧转子32 被固定在辐条99上且通过轴承14而相对内侧定子31可自由旋转。 于是，永久磁体(铁)37在定子轭铁33a、33b的外侧旋转。
由此，定子轭铁33a、33b的一方在从永久磁体37接受N极的磁 通量供给时另一方接受S极的磁通量供给，一方从永久磁体37接受S 极的磁通量供给时另一方接受N极的磁通量供给。即，通过永久磁体 37在定子轭铁33a、33b的外侧旋转，反复处于第1状态及第2状态， 在第1状态中，定子轭铁33a为N极且定子轭铁33b为S极，在第2 状态中，定子轭铁33b为N极且定子轭铁33a为S极，在磁连结两定 子轭铁33a、33b的筒状心轭铁35上产生轴X方向的交变磁通量。通 过在该线轴34的内侧产生的交变磁通量，在线轴34的线圈上产生电 流从而进行发电。
在开关58接通的状态下行进并进行发电时，该电力通过配线39 及开关58而供给到电灯泡57，并且通过配线70而供给到电灯泡87， 第1及第2车灯组件40、41接通。
在这里，因为第1及第2车灯组件40、41设在轮毂壳11的两侧， 所以从发电机30出来朝向车灯组件40、41的配线39、70难于露出 到前轮毂1外。因此，能够消除配线的露出导致的问题。此外，因为 配线39、70可以不在自行车的组装工厂进行，而在前轮毂1的制造 工厂进行，所以在自行车的组装工厂中，仅仅使用前轮毂1并组装前 轮106即可而不需要向车灯组件40、41进行配线作业。因此，能够 消除与配线作业相关的问题。进而，在更换前轮106时也能够一起更 换车灯组件40、41。因此，能够消除车轮更换中的与配线相关的问题。 而且，因为仅将前轮毂1装入到自行车的车架上就能够也安装车灯组 件40、41，所以不需要车灯组件40、41的安装作业。
此外，因为车灯组件40、41配置在轮毂壳11的两侧，所以在照 射了前方的情况下，能够消除由前轮106而产生的阴影。
〔其它实施方式〕
(a)例如图7所示，除了前述实施方式之外，也可以并列(联) 地设置第2车灯组件41一侧的电灯泡87与开关120，添加使电灯泡 87短路的回路。在这种情况下，在开关58接通的状态下使开关120 接通或断开时，能够使电灯泡87接通或断开。此外，在开关120断 开的状态下使开关58接通或断开时，能够同时地使电灯泡57、87接 通或断开。此外，即使电灯泡87损坏也能够使电灯泡57接通或断开。
另外，也可以取代使用2个开关58、120，而使用具有2个接通 位置与1个断开位置的3位开关，用一个开关进行与上述相同的切换 动作。即，在图7中使开关120为3位开关，通过进行配线70的接 通、短路回路的接通及两者的断开，能够用一个开关进行与上述相同 的切换动作。
(b)也可以改变串联连接2个电灯泡57、87的构成而采用并联 连接。在这种情况下，如图8所示，只要使配线39左右分路，经由 开关121、122而连接到电灯泡57、87上即可。在这种情况下，有必 要在两车灯组件40、41上设置开关121、122。在该构成中，因为用 1根的配线39即可，所以只要遍及轮毂轴10的两端来仅形成配线槽 10a即可。此外，通过在车灯组件40、41上分别设置开关121、122， 而能够单个地使车灯组件40、41接通或断开。此外，即使一个车灯 损坏也能够使另一个车灯接通。
另外，在并联连接的情况下也可以通过将开关配置在分路前而以 1个开关来同时地使2个车灯组件40、41接通或断开。在这种情况下， 需要2根配线，即到开关的配线、从开关分路并连接到两电灯泡57、 87的配线，在轮毂轴上需要2个配线槽。
(c)虽然在前述实施方式中，通过手动操作的开关来使2个车 灯组件40、41接通或断开，但也可以为如图9～图12所示的构成： 对应周围的光的照度来自动地使2个车灯组件40、41接通或断开。
在图9中，串联连接车灯组件40、41的电灯泡57、87，在发电 机30与电灯泡57之间配置有自动开关回路124。在自动开关回路124 上连接光传感器125，在根据来自光传感器125的输出而判断小于规 定的照度时，自动开关回路124使内部的开关回路接通，在大于规定 的照度时使内部的开关回路断开。
在图10及图11中，并联连接有2个电灯泡57、87。在图10中， 在自动开关回路124中使2个电灯泡57、87同时地接通或断开。此 外，在图11中，在自动开关回路124内设有2个开关回路，以能够 单个地使各自的电灯泡57、87接通或断开的方式构成。在这种情况 下，可以根据光传感器125的照度而在黄昏等的比较亮的时候使一个 电灯泡接通，在变暗时使2个电灯泡57、87接通。
此外，在自动开关回路124中，也可以使用来自速度传感器的信 号或对应自行车的行进速度而从发电机30提取的信号，按照速度来 控制2个电灯泡57、87的开关。例如，在以小于例如15km/h的低速 行进时，可以使任一个电灯泡接通，在速度增高时可以使两方的电灯 泡57、87接通。
在图12中，设有自动开关回路124，该自动开关回路124具有配 置在配线70上的3位开关126，该配线70连接已串联连接的电灯泡 57、87。该开关126用1个开关来实现由图7所示的2个开关58、120 构成的回路。具体地说，是具有为了开关两电灯泡57，87而使配线70 接通的位置、为了使电灯泡87断开而使将配线70接地的短路回路接 通的位置、用于使两电灯泡57、87断开的中间位置(图12所示位置) 的3位置的开关。对应光传感器125的输出来使该开关接通或断开。 此外，与上述同样地，也可以使用例如来自速度传感器的信号或对应 自行车的行进速度而从发电机30提取的信号，除了照度还对应速度 来控制2个电灯泡57、87的开关。例如，可以在小于规定的照度且 以小于例如15km/h的低速行进时，在使短路回路接通的位置切换开 关126来仅使电灯泡57接通，在速度增高时，将配线70切换到接通 的位置来使两方的电灯泡57、87接通。
(d)在前述实施方式中，虽然作为自行车用轮毂而例举了前轮 毂1，但本发明也适用后轮毂。在这种情况下，能够将车灯组件作为 尾灯或方向指示器来使用。
(e)在前述实施方式中，虽然设置了2个车灯组件，但车灯组 件的数量不限于2个，1个也可以3个以上也可以。