專利名稱：自行車用過電壓防止裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種自行車用過電壓防止裝置。
背景技術：
在自行車上，作為照明裝置安裝有前照燈和尾燈。前照燈多數(shù)是利用來自現(xiàn)有發(fā)電機的電力被點亮。發(fā)電機是通常根據(jù)自行車的速度(車輪的轉(zhuǎn)速)增大其發(fā)電電壓的設備，一旦處于高速度，則照明裝置熄滅時發(fā)電機端子之間的發(fā)電電壓可能超過100V。因此，當通過發(fā)電機的發(fā)電電壓而使照明裝置被點亮時，需要一種能承受上述高電壓方式的裝置。但是，能承受高電壓的部件等缺乏通用性，并且成本高。
因此，為了能夠使用具有通用性的燈泡，并且為了在超高電壓下保護燈泡，需要一種用于鉗位電壓的電路等的過電壓防止裝置。為了防止發(fā)電機的過電壓損壞前照燈的燈泡等不良情況發(fā)生，公知在現(xiàn)有技術中設置具有電流調(diào)制器和電壓鉗位電路等的過電壓防止裝置(參照非專利文獻1)。這種現(xiàn)有的過電壓防止裝置設置在連接于輪轂發(fā)電機的開關單元上。通過具有現(xiàn)有的過電壓防止裝置的開關單元，除前照燈外，還并聯(lián)尾燈以及其他電氣設備，當利用來自輪轂發(fā)電機的電力操作時，即使前照燈的燈泡損壞，提供給剩余的尾燈以及其他電氣設備的電壓也不會上升到規(guī)定值以上，從而可防止尾燈以及其他電氣設備的破損和壽命降低。
在通常的現(xiàn)有過電壓防止電路中，使用包括與發(fā)電機并聯(lián)的兩個齊納二極管的雙向電壓鉗位電路。在雙向電壓鉗位電路中，發(fā)電機正極側的二極管作為齊納二極管本身的功能起到使電壓鉗位至小于等于規(guī)定電壓的作用，同時負極側的二極管作為整流用的二極管發(fā)揮作用。
非專利文獻1日本平成8年9月發(fā)行SHIMANO BYCYCLECOMPONENTS販売店様用セ一ルスマニユアル75ペ一ジ(販賣店用銷售手冊，第75頁)在上述現(xiàn)有結構中，當前照燈的燈泡損壞時，可防止施加給尾燈以及其他電氣設備的過電壓。但是，當前照燈的燈泡損壞時，如果不馬上更換前照燈，則必須在前照燈未被點亮的狀態(tài)下行駛，從而存在他人對行駛中的自行車的辨認度下降的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，即使前照燈不能被點亮，也可以抑制他人對自行車的辨認度的降低。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的自行車用過電壓防止裝置，包括電壓鉗位電路、開關電路、以及照明部。電壓鉗位電路用于將由自行車用發(fā)電機發(fā)電的電壓鉗位為第一電壓，該自行車用發(fā)電機用于向自行車的前照燈供電。開關電路是在向電壓鉗位電路提供大于等于第一電壓的電壓時導通的電路。照明部與電壓鉗位電路并聯(lián)，在開關電路導通時被點亮。
在該過電壓防止裝置中，即使前照燈的燈泡損壞，自行車以高速行駛，并從發(fā)電機產(chǎn)生過電壓，電壓鉗位電路也可以將電壓鉗位為第一電壓，并提供給尾燈等負荷。另外，通過電壓鉗位電路對發(fā)電機的發(fā)電電壓進行鉗位時，開關電路導通，照明部被點亮。在此，即使前照燈熄滅，但因為來自發(fā)電機的電壓上升，電壓鉗位電路運作，于是照明部被點亮，所以可以抑制他人對自行車的辨認度的降低。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的自行車用過電壓防止裝置，在本發(fā)明第一方面所記載的裝置中，照明部為發(fā)光二極管。此時，因為將使用燈泡損壞的發(fā)光二極管作為照明部，所以即使前照燈的燈泡損壞，也可以確實地防止對自行車辨認度的降低。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的自行車用過電壓防止裝置，在本發(fā)明第一方面或第二方面所記載的裝置中，第一電壓為7至12伏。此時，因為作為鉗位電壓的第一電壓低，所以不需要將前照燈、尾燈等電器設備設置成能夠承受高電壓的方式。因此對于電氣設備可以使用通用品等成本低的裝置。
根據(jù)本發(fā)明第四方面的自行車用過電壓防止裝置，在本發(fā)明第一方面至第三方面中任一方面所記載的裝置中，電壓鉗位電路具有整流電路，用于對來自發(fā)電機的交流電進行整流；以及多個二極管，與整流電路的正極側端子和負極側端子串聯(lián)。此時，因為通過串聯(lián)的多個二極管對整流后的電力進行鉗位，所以可以根據(jù)二極管的數(shù)量、正向電壓值等自由設定鉗位電壓。
根據(jù)本發(fā)明第五方面的自行車用過電壓防止裝置，在本發(fā)明第四方面所記載的裝置中，開關電路連接于多個二極管的特定節(jié)點。此時，可以對應開關電路的開關操作電壓選擇合適的節(jié)點。
根據(jù)本發(fā)明第六方面的自行車用過電壓防止裝置，在本發(fā)明第五方面所記載的裝置中，開關電路具有晶體管，且該晶體管具有連接于特定節(jié)點的基極；連接于照明元件的發(fā)射極；以及連接于整流電路的負極側端子的集電極。此時，可通過晶體管以簡單的結構構成開關電路。
根據(jù)本發(fā)明，即使切斷前照燈，但因為來自發(fā)電機的電壓上升，電壓鉗位電路運作，于是照明部被點亮，所以可以抑制他人對自行車的辨認度的降低。


圖1是示出本發(fā)明一實施例采用的自行車用照明系統(tǒng)結構的框圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的自行車用過電壓防止電路結構的框圖；以及圖3是其電路圖。
具體實施例方式
在圖1中，采用本發(fā)明一實施例的自行車用照明系統(tǒng)10具有設置在自行車的例如輪轂軸上的輪轂發(fā)電機40；前照燈41；尾燈42；以及用于防止該照明系統(tǒng)10中的過電壓的過電壓防止電路(本發(fā)明的過電壓防止裝置的一例)43。輪轂發(fā)電機40用于向自行車的前照燈41和尾燈42供電。前照燈41具有燈罩41a，該燈罩41a例如，可固定在設置于自行車前叉上的燈支撐件上。在燈罩41a內(nèi)設置有構成前照燈的、例如2.4W左右的燈泡41b；以及使用照明亮度傳感器等，對應周圍的照明亮度打開、關閉燈泡41b的開/關電路41c。
尾燈42具有例如可固定在自行車后部的尾燈罩42a。在尾燈罩42a內(nèi)設置有構成尾燈的、例如0.6W左右的燈泡42b。燈泡42b也通過開/關電路進行開/關。
過電壓防止電路43只要配置在前照燈41和尾燈42之間即可，但優(yōu)選配置燈罩41a內(nèi)。如圖2所示，過電壓防止電路43包括電壓鉗位電路50，將由輪轂發(fā)電機40發(fā)電的電壓鉗位為第一電壓V1(例如7～12伏特)；開關電路51，當向電壓鉗位電路50提供大于等于第一電壓V1的電壓時導通，當不足第一電壓V1時斷開；以及輔助燈(照明部的一例)52，與電壓鉗位電路50并聯(lián)，當開關電路51導通時被點亮。
如圖3所示，電壓鉗位電路50具有對來自輪轂發(fā)電機40的交流電輸出進行全波整流的整流電路55、以及與整流電路55并聯(lián)的二極管電路56。整流電路55具有橋接的四個二極管D1至D4。二極管電路56具有與整流電路55并聯(lián)的多個(例如十二個)二極管Dc1至Dc12。二極管Dc1至Dc12之間串聯(lián)，二極管Dc1的陽極與整流電路55的正極側端子(二極管Dr1和二極管Dr2的節(jié)點)連接，二極管Dc12的陰極與整流電路55的負極側端子(二極管Dr3和二極管Dr4的節(jié)點)連接。
在這樣構成的電壓鉗位電路50中，將整流電路55內(nèi)的各二極管Dr1至Dr4的正向電壓定為Vrd，將二極管電路56內(nèi)的各二極管Dc1至Dc12的正向電壓定為Vcd，則鉗位電壓、即第一電壓V1如下式表示。
V1＝2×Vrd+12×Vcd在此，各二極管Dr1至Dr4、二極管Dc1至Dc12的正向電壓例如為0.6伏時，則第一電壓V1、即鉗位電壓為8.4伏。
開關電路51具有例如NPN型的雙極晶體管T1；以及用于調(diào)整使晶體管T1導通用的電壓(基極-發(fā)射極電壓)的電阻R1、R2。晶體管T1的集電極連接于輔助燈52，發(fā)射極連接于整流電路55的負極側端子。電阻R1連接于二極管D14和二極管D15的節(jié)點、以及晶體管T1的基極，電阻R2連接于晶體管T1的基極和整流電路55的負極側端子。在二極管D15、D16之間的電壓為例如大于等于1.2伏時，開關電路51的晶體管T1導通，輔助燈52被點亮。即，在各二極管Dc1至Dc12的正向電壓為0.6伏時，向過電壓防止電路43施加第一電壓V1，即從輪轂發(fā)電機40向過電壓防止電路43施加大于等于8.4伏的電壓，于是開關電路51導通。
輔助燈52例如配置在燈泡41b附近，起到用于使他人容易辨認自行車的示廓燈的作用。輔助燈52具有偏壓電阻R3，用于調(diào)整被提供的電壓；大功率發(fā)光二極管LED1，在偏壓電阻R3上連接有節(jié)點，并具有例如大于等于0.5W的輸出。
在這樣構成的過電壓防止電路43中，當輪轂發(fā)電機40的發(fā)電電壓不足第一電壓V1時，照明亮度小于等于規(guī)定值，于是開/關電路41c導通，前照燈41和尾燈42被點亮。但是，在過電壓防止電路43中沒有電流流動，輔助燈52不被點亮。
在照明亮度小于等于規(guī)定值的狀態(tài)下高速行駛或者前照燈41的燈泡41b損壞，且輪轂發(fā)電機的發(fā)電電壓大于等于第一電壓V1時，在過電壓防止電路43中有電流流動，發(fā)電電壓被鉗位為第一電壓V1。并且，在過電壓防止電路43中有電流流動時，開關電路51導通，且輔助電路52導通。由此，不會在前照燈41和尾燈42上施加過大的電壓，其使燈泡難以損壞的同時，即使瓦數(shù)高的前照燈41的燈泡損壞，過電壓也會流經(jīng)尾燈42，而且由于可以通過過電壓防止電路43鉗位輪轂發(fā)電機40的電壓，所以保護了尾燈42。另外，在過電壓防止電路43中流經(jīng)電流時，由于開關電路51導通，且輔助燈52被點亮，所以即使前照燈41的燈泡損壞，也可以抑制其他人對自行車的辨認度的降低。
其他實施例(a)在上述實施例中，在作為照明元件的輔助燈52上使用了發(fā)光二極管，但是照明元件不只限定于發(fā)光二極管，也可以使用普通的燈泡。
(b)在上述實施例中，作為電壓鉗位電路使用了串聯(lián)的多個二極管，但是也可以使用齊納二極管等元件進行鉗位。
(c)在上述實施例中，將輔助等52作為示廓燈配置在設置于前叉的燈支撐件上的燈罩41a內(nèi)，但是輔助燈52的配置位置和燈罩的配置位置不只限定于上述實施例。例如，輔助燈52也可以兼?zhèn)溆糜诰鏌襞輷p壞的警告燈的作用，安裝在自行車的車把上。燈罩也可以配置在自行車的車把或前輪上方。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明。在上述實施例中，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
符號說明41 前照燈43 過電壓防止電路(過電壓防止裝置的一例)50 電壓鉗位電路51 開關電路52 輔助燈(照明部的一例)55 整流電路56 二極管電路D1～D12 二極管T1 晶體管
權利要求
1.一種自行車用過電壓防止裝置，包括電壓鉗位電路，用于將由自行車用發(fā)電機發(fā)電的電壓鉗位為第一電壓，其中，所述自行車用發(fā)電機用于向所述自行車的前照燈供電；開關電路，當向所述電壓鉗位電路提供大于等于所述第一電壓的電壓時導通；以及照明部，與所述電壓鉗位電路并聯(lián)，在所述開關電路導通時被點亮。
2.根據(jù)權利要求1所述的自行車用過電壓防止裝置，其中，所述照明部為發(fā)光二極管。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的自行車用過電壓防止裝置，其中，所述第一電壓為7至12伏。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的自行車用過電壓防止裝置，其中，所述電壓鉗位電路具有整流電路，用于對來自所述發(fā)電機的交流電進行整流；以及多個二極管，與所述整流電路的正極側端子和負極側端子串聯(lián)。
5.根據(jù)權利要求4所述的自行車用過電壓防止裝置，其中，所述開關電路連接于所述多個二極管的特定節(jié)點。
6.根據(jù)權利要求5所述的自行車用過電壓防止裝置，其中，所述開關電路具有晶體管，其中，所述晶體管具有連接于所述特定節(jié)點的基極；連接于所述照明元件的發(fā)射極；以及連接于所述整流電路的負極側端子的集電極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種即使前照燈不能被點亮，也可以抑制他人對自行車的辨認度降低的自行車用過電壓防止裝置。其中，自行車用過電壓防止電路(43)，包括電壓鉗位電路(50)、開關電路(51)、以及輔助燈(52)。電壓鉗位電路(50)是將由輪轂發(fā)電機(40)發(fā)電的電壓鉗位為第一電壓的電路，該輪轂發(fā)電機(40)用于向自行車的前照燈(41)供電。開關電路(51)是向電壓鉗位電路(50)提供大于等于第一電壓的電壓時導通的電路。輔助燈(52)與電壓鉗位電路(50)并聯(lián)，并且當開關電路(51)導通時被點亮。
文檔編號B62J6/00GK101062697SQ20061015249
公開日2007年10月31日 申請日期2006年10月9日 優(yōu)先權日2006年4月28日
發(fā)明者北村智 申請人:株式會社島野