■自転車とオルタネータの固定方法

　自転車には実際に人が乗車して力一杯漕ぎまくります。そのために、しっかりと台座に固定し、オルタネータと確実に接触できるようにします。

　作例では、市販のLアングルを使用して、ボルトを使って固定しています。台座の底面には10mm厚のコンパネを貼り付け、安定させています。加工は、電子機械科S先生指導により機械加工班が担当しました。

　がっちりと製作したおかげで、飯工祭開催中の2日間の使用でも破損することなく、発電を継続することができました。

　タイヤとオルタネータの接触をきっちりと合わせると、タイヤはかなり削れます。要領がわからない初期の頃は、タイヤが削れる黒い粉が吹き出す勢いでしたが、調整を重ねて、許容範囲内に収めました。それでも、わずかずつ削れるため、交換用タイヤを用意しています。

　慣れないタイヤ交換は大変なので、今後はベルト・ドライブ方式にするなどの改善する予定です。

■発電が確認できないときは・・・

　なかなか発電が確認できない原因のほとんどが「回転不足」です。

　筆者の軽自動車の場合、アイドリング回転数はメータ読みで1200rpm=rotate per minutes=回転/分が標準です。この回転数を基準にするとオルタネータの回転数も1000rpm以上にする必要があると判断しました。

■必要な回転数の計算

　自転車のペダルを1回転することによって、タイヤの回転数=自転車の進む距離は次の式により計算することができます。

　　　ペダル1回転で進む距離=3．14×タイヤのインチ数×2．54×ギア比

使用する自転車に当てはめると・・・

　　　タイヤのインチ数：27インチ
　　　ギア比：2(簡易変速装置を装備しているので、代表的ギア比とする)

　　　3．14×27インチ×2．54×2=430cm=4．3m
　　　オルタネータに取り付けたプーリの直径：8cm=0．08m

　　　オルタネータの円周=3．14×0．8=0．251m

　　　自転車のタイヤの回転数：オルタネータの回転数=4．3/0．251=17．1倍

よって、オルタネータを毎分1000回転するためには・・・

　　　1000/17．1=58回転

したがって、1分間に58回転程度で漕げば良いことになります。人間が漕ぐペダルの回転数にはムラがあるので、余裕を持って考えると、

　　　27インチ自転車発電の標準ペダル回転数=70rpm

と判断しました。毎秒1回転ちょっとなので、それほどの高速回転ではありません。

　高速回転ではありませんが、この回転数を長時間維持する必要があります。生徒の普段の自転車の漕ぎ方にも随分差があるようで、3分でばててしまうかと思えば、1時間以上平気で漕ぎ続ける生徒もいてびっくりさせられました。

■今後のために・・・

　より安定した自転車発電のためには、自転車の固定方法とオルタネータへの接続方法を工夫する必要があると感じました。今後の改良の参考にしたいと思います。

長野県飯田工業高校 竹内浩一