JP2019082229A - ブレーキシステム - Google Patents

Abstract

【課題】人力駆動車の駆動に伴うエネルギーを効率よく利用できるブレーキシステムを提供する。【解決手段】ブレーキシステムは、人力駆動車の回転体を制動するブレーキシステムであって、前記回転体の動力を伝達する伝達部、前記回転体および前記伝達部の一方に設けられる摩擦部材、ならびに、前記摩擦部材を前記回転体および前記伝達部の他方に接触させる駆動部、を含む制動機構と、前記伝達部の動作に応じて発電する発電機構とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、ブレーキシステムに関する。

人力駆動車に適用されるブレーキシステムとして、例えば、特許文献１に記載のブレーキシステムが知られている。このブレーキシステムは、人力駆動車の回転体を制動するように電力によって駆動される駆動部、および、駆動部を制御する制御部を備える。

特開２０１７−３０３９５号公報

大型電源等の搭載が困難な人力駆動車において、人力駆動車の駆動に伴うエネルギーを効率よく利用できることが好ましい。

本発明の第１側面に従うブレーキシステムの一形態は、人力駆動車の回転体を制動するブレーキシステムであって、前記回転体の動力を伝達する伝達部、前記回転体および前記伝達部の一方に設けられる摩擦部材、ならびに、前記摩擦部材を前記回転体および前記伝達部の他方に接触させる駆動部、を含む制動機構と、前記伝達部の動作に応じて発電する発電機構と、を備える。
前記第１側面のブレーキシステムによれば、回転体の制動に伴う運動エネルギーを電気エネルギーに変換して利用でき、人力駆動車の駆動に伴うエネルギーを効率よく利用できる。

前記第１側面に従う第２側面のブレーキシステムにおいて、前記摩擦部材を前記回転体および前記伝達部の他方に接触させるための操作部をさらに備える。
前記第２側面のブレーキシステムによれば、摩擦部材を回転体および伝達部の他方に容易に接触させることができる。

前記第１または第２側面に従う第３側面のブレーキシステムにおいて、前記伝達部は、フライホイールを含み、前記フライホイールと前記回転体との相対速度を検出する検出部をさらに備える。
前記第３側面のブレーキシステムによれば、フライホイールと回転体との相対速度に基づいて、効率よく発電できる。

前記第３側面に従う第４側面のブレーキシステムにおいて、前記検出部の検出結果に基づいて、前記回転体および前記フライホイールの他方から前記摩擦部材を離間させるように前記駆動部を制御する第１制御部をさらに備える。
前記第４側面のブレーキシステムによれば、より効率よく発電できる。

前記第４側面に従う第５側面のブレーキシステムにおいて、前記第１制御部は、前記フライホイールと前記回転体との相対速度がゼロになる以前に、前記回転体および前記フライホイールの他方から前記摩擦部材を離間させるように前記駆動部を制御する。
前記第５側面のブレーキシステムによれば、より効率よく発電できる。

前記第３〜第５側面のいずれか１つに従う第６側面のブレーキシステムにおいて、前記フライホイールと前記発電機構との接続状態を切り替えるクラッチをさらに備える。
前記第６側面のブレーキシステムによれば、フライホイールと発電機構との接続状態を容易に切り替えることができる。

前記第６側面に従う第７側面のブレーキシステムにおいて、前記検出部の検出結果に基づいて、前記フライホイールと前記発電機構とを接続するように前記クラッチを制御する第２制御部をさらに備える。
前記第７側面のブレーキシステムによれば、より効率よく発電できる。

前記第７側面に従う第８側面のブレーキシステムにおいて、前記第２制御部は、前記フライホイールと前記回転体との相対速度がゼロになる以前に、前記フライホイールを前記発電機構に接続する。
前記第８側面のブレーキシステムによれば、より効率よく発電できる。

前記第１〜第８側面のいずれか１つに従う第９側面のブレーキシステムにおいて、前記伝達部は、ゼンマイモータを含む。
前記第９側面のブレーキシステムによれば、伝達部を簡素に構成できる。

前記第１〜第９側面のいずれか１つに従う第１０側面のブレーキシステムにおいて、前記発電機構は、ダイナモを含む。
前記第１０側面のブレーキシステムによれば、発電機構を簡素に構成できる。

本発明の第１１側面に従うブレーキシステムの一形態は、人力駆動車の回転体を制動するブレーキシステムであって、前記回転体に接触可能に設けられる摩擦部材を含む制動機構と、前記回転体と前記摩擦部材との摩擦によって発生する熱を利用して発電する発電機構と、を備える。
前記第１１側面のブレーキシステムによれば、回転体の制動に伴う熱エネルギーを電気エネルギーに変換して利用でき、人力駆動車の駆動に伴うエネルギーを効率よく利用できる。

前記第１１側面に従う第１２側面のブレーキシステムにおいて、前記摩擦部材を前記回転体に接触させるための操作部をさらに備える。
前記第１２側面のブレーキシステムによれば、摩擦部材を回転体に容易に接触させることができる。

前記第１１または第１２側面に従う第１３側面のブレーキシステムにおいて、前記発電機構は、熱電素子を含む。
前記第１３側面のブレーキシステムによれば、発電機構を簡素に構成できる。

前記第１１または第１２側面に従う第１４側面のブレーキシステムにおいて、前記発電機構は、スターリングエンジンを含む。
前記第１４側面のブレーキシステムによれば、発電機構を簡素に構成できる。

前記第１〜第１４側面のいずれか１つに従う第１５側面のブレーキシステムにおいて、前記制動機構は、前記発電機構からの電力によって駆動される。
前記第１５側面のブレーキシステムによれば、制動機構を駆動するための電力をシステム内で賄うことができるため、ブレーキシステムを簡素に構成できる。

前記第１〜第１５側面のいずれか１つに従う第１６側面のブレーキシステムにおいて、前記発電機構からの電力を蓄える蓄電部をさらに備える。
前記第１６側面のブレーキシステムによれば、発電機構が発電した電力を必要に応じて利用できる。

本発明に関するブレーキシステムは、人力駆動車の駆動に伴うエネルギーを効率よく利用できる。

第１実施形態のブレーキシステムが適用される人力駆動車の側面図。 図１のブレーキシステムを示すブロック図。 図１のブレーキシステムの模式図。 図２の制動機構の正面図。 発電制御の処理手順の一例を示すフローチャート。 第２実施形態のブレーキシステムを示すブロック図。

(第１実施形態)
図１を参照して、第１実施形態のブレーキシステム１０を含む、人力駆動車Ａについて説明する。ここで、人力駆動車は、走行のための原動力に関して、少なくとも部分的に人力を用いる車両を意味し、電動で人力を補助する車両を含む。人力以外の原動力のみを用いる車両は、人力駆動車には含まれない。特に、内燃機関のみを原動力に用いる車両は、人力駆動車には含まれない。通常、人力駆動車には、小型軽車両が想定され、公道での運転に免許を要しない車両が想定される。図示される人力駆動車Ａは、電気エネルギーを用いて人力駆動車Ａの推進を補助する補助装置Ｃを含む自転車（ｅ−ｂｉｋｅ）である。より具体的には、図示される人力駆動車Ａは、シティサイクルである。人力駆動車Ａの構成は、任意に変更可能である。人力駆動車Ａは、補助装置Ｃを省いて構成できる。言い換えれば、人力駆動車Ａは人力駆動力によってのみ駆動される通常の自転車であってもよい。人力駆動車Ａの種類は、ロードバイク、マウンテンバイク、または、クロスバイクであってもよい。人力駆動車Ａは、本体Ａ１、ハンドルバーＡ２、フロントホイールＡ３、リアホイールＡ４、駆動機構Ｂ、補助装置Ｃ、および、ブレーキシステム１０を備える。本体Ａ１はフレームＡ７を備える。

駆動機構Ｂは、人力駆動力をリアホイールＡ４に伝達する。駆動機構Ｂは、チェーンドライブタイプに構成され、フロントスプロケットＢ１、リアスプロケットＢ２、チェーンＢ３、クランク機構Ｅ、および、一対のペダルＢ４を含む。なお、駆動機構Ｂは、任意のタイプから選択でき、ベルトドライブタイプ、または、シャフトドライブタイプであってもよい。

クランク機構Ｅは、クランクＥ１、右クランクＥ２、および、左クランクＥ３を含む。クランクＥ１は、フレームＡ７に設けられるボトムブラケットに回転可能に支持される。右クランクＥ２および左クランクＥ３は、それぞれクランクＥ１に連結される。一対のペダルＢ４の一方は右クランクＥ２に回転可能に支持される。一対のペダルＢ４の他方(図示略)は左クランクＥ３に回転可能に支持される。

フロントスプロケットＢ１は、クランクＥ１に連結される。クランクＥ１およびフロントスプロケットＢ１は、同軸を有する。クランクＥ１とフロントスプロケットＢ１との連結に関する構造は、任意に選択可能である。クランクＥ１とフロントスプロケットＢ１との間にワンウェイクラッチ(図示略)が設けられる。ワンウェイクラッチは、前転するクランクＥ１の回転速度がフロントスプロケットＢ１の回転速度よりも速い場合にクランクＥ１の回転をフロントスプロケットＢ１に伝達する。なお、フロントスプロケットＢ１とクランクＥ１とは、相対回転不能に連結されていてもよい。

リアスプロケットＢ２は、リアホイールＡ４に回転可能に支持される。チェーンＢ３は、フロントスプロケットＢ１およびリアスプロケットＢ２に巻き掛けられる。一対のペダルＢ４に加えられる人力駆動力によってクランクＥ１およびフロントスプロケットＢ１が前転する場合、チェーンＢ３およびリアスプロケットＢ２を介して伝達される人力駆動力によってリアホイールＡ４が前転する。

補助装置Ｃは、補助モータＣ１、駆動回路Ｃ２、減速機Ｃ３、および、ワンウェイクラッチ(図示略)を含む。補助装置Ｃは、フロントスプロケットＢ１にトルクを伝達することによって人力駆動車Ａの推進をアシストする。

図２に示されるブレーキシステム１０は、人力駆動車Ａ(図１参照)の回転体Ｆを制動するブレーキシステムである。回転体Ｆは、人力駆動車Ａの走行に伴って回転する物体である。この実施形態において、回転体Ｆは、フロントホイールＡ３(図１参照)およびリアホイールＡ４(図１参照)である。ブレーキシステム１０は、制動機構１２および発電機構１４を備える。ブレーキシステム１０は、好ましくは、操作部１６、検出部１８、第１制御部２０、クラッチ２２、第２制御部２４、蓄電機構２６、および、リムブレーキ２８をさらに備える。なお、リムブレーキ２８に代えて、フロントホイールＡ３およびリアホイールＡ４にそれぞれディスクロータを設け、これらを制動するディスクブレーキキャリパーをフレームＡ７に設けてもよい。

制動機構１２は、フロントホイールＡ３およびリアホイールＡ４の少なくともいずれか一方に設けられる。この実施形態では、制動機構１２は、フロントホイールＡ３のみに設けられる。詳しくは、図３に示されるように、制動機構１２は、フロントホイールＡ３の車軸Ａ５回りに設けられる。車軸Ａ５は、いわゆるハブ軸であり、フレームＡ７(図１参照)に固定される。なお、フロントホイールＡ３およびリアホイールＡ４の双方に制動機構１２を設けてもよいし、リアホイールＡ４のみに制動機構１２を設けてもよい。この場合、制動機構１２は、リアホイールＡ４においてフレームＡ７に固定される車軸Ａ６(図１参照)回りに設けられる。

制動機構１２は、ドラムブレーキを含む。ドラムブレーキの種類は、サーボブレーキ、ローラーブレーキ、および、バンドブレーキである。サーボブレーキの種類は、例えば、リーディングトレーリング式、ツーリーディングシュー式、および、デュオサーポ式である。図４に示される制動機構１２は、リーディングトレーリング式のサーボブレーキである。制動機構１２は、発電機構１４からの電力によって駆動される。制動機構１２を駆動するための電力をシステム内で賄うことができるため、ブレーキシステム１０を簡素に構成できる。制動機構１２は、伝達部３０、摩擦部材３２、および、駆動部３４を備える。制動機構１２は、好ましくは、シューリターンスプリング３６(図４参照)、および、アンカーピン３８(図４参照)をさらに備える。

伝達部３０は、回転体Ｆの動力を伝達する。図３に示されるように、伝達部３０は、フライホイール３０Ａを含む。フライホイール３０Ａは、フロントホイールＡ３の車軸Ａ５(図１参照)回りに回転可能に設けられる。摩擦部材３２は、回転体Ｆおよび伝達部３０の一方に設けられる。この実施形態では、摩擦部材３２は、回転体Ｆに設けられる。つまり、この実施形態では、伝達部３０（フライホイール３０Ａ）がブレーキドラムとしても機能する。ドラムブレーキシューである摩擦部材３２は、フライホイール３０Ａの内部に配置される。摩擦部材３２は、第１摩擦部材３２Ａおよび第２摩擦部材３２Ｂを備える。第１摩擦部材３２Ａは、例えば、リーディングシューである。第２摩擦部材３２Ｂは、例えば、トレーリングシューである。第１摩擦部材３２Ａおよび第２摩擦部材３２Ｂは、２つのシューリターンスプリング３６によって、フライホイール３０Ａの内周面から離間する方向に付勢される。第１摩擦部材３２Ａおよび第２摩擦部材３２Ｂは、フライホイール３０Ａの内面と接触することによって、フライホイール３０Ａおよび回転体Ｆを制動する。第１摩擦部材３２Ａおよび第２摩擦部材３２Ｂの基端はアンカーピン３８によって連結される。

駆動部３４は、第１摩擦部材３２Ａおよび第２摩擦部材３２Ｂの先端と連結されている。駆動部３４は、シリンダーおよびピストンを備える。駆動部３４は、発電機構１４から供給される電力によって、ピストンが第１摩擦部材３２Ａおよび第２摩擦部材３２Ｂをシューリターンスプリング３６の付勢力に抗してフライホイール３０Ａの内面に接触させるように動作する。フロントホイールＡ３は、フライホイール３０Ａと摩擦部材３２とが非接触の状態で、フライホイール３０Ａに対して相対回転する。この状態のフロントホイールＡ３とフライホイール３０Ａとの相対回転速度は、フロントホイールＡ３の回転速度と一致する。

操作部１６は、摩擦部材３２を回転体Ｆおよび伝達部３０の他方に接触させる。このため、摩擦部材３２を回転体Ｆおよび伝達部３０の他方に容易に接触させることができる。操作部１６は、例えば、人手によって操作されるレバーである。操作部１６は、操作に応じた信号を第１制御部２０に送信できるように、第１制御部２０と通信可能に接続される。操作部１６は、ＰＬＣ(Power Line Communication)が可能な電線、または、通信線によって、第１制御部２０と通信可能に接続される。なお、操作部１６は、無線通信が可能な無線通信ユニットによって第１制御部２０と通信可能に接続されてもよい。操作部１６が操作された場合、フロントホイールＡ３、および、リアホイールＡ４の少なくとも一方を制動するための信号が第１制御部２０に送信され、その信号に応じて駆動部３４が動作する。

検出部１８は、フライホイール３０Ａと回転体Ｆ（フロントホイールＡ３）との相対速度を検出する。このため、フライホイール３０Ａと回転体Ｆ（フロントホイールＡ３）との相対速度に基づいて、効率よく発電できる。検出部１８は、第１検出部１８Ａおよび第２検出部１８Ｂを備える。第１検出部１８Ａは、フライホイール３０Ａの回転速度を検出する。第２検出部１８Ｂは、回転体Ｆ（フロントホイール３０Ａ）の回転速度を検出する。第１検出部１８Ａおよび第２検出部１８Ｂは、有線または無線によって第１制御部２０と通信可能に接続される。第１検出部１８Ａおよび第２検出部１８Ｂは、例えば、フレームＡ７のフロントフォークＡ８(図１参照)に取り付けられる。第１検出部１８Ａは、フライホイール３０Ａに取り付けられる磁石と第１検出部１８Ａとの相対位置の変化に応じた信号を第１制御部２０に送信する。第２検出部１８Ｂは、回転体Ｆ（フロントホイールＡ３）に取り付けられる磁石と第２検出部１８Ｂとの相対位置の変化に応じた信号を第１制御部２０に送信する。

第１制御部２０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)またはＭＰＵ(Micro Processing Unit)等を含む演算部と、半導体メモリーおよびハードディスクドライブ等を含む記憶部と、を有する。第１制御部２０は、車軸Ａ５(図３参照)に配置される。同様に、第２制御部２４は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)またはＭＰＵ(Micro Processing Unit)等を含む演算部と、半導体メモリーおよびハードディスクドライブ等を含む記憶部と、を有する。第２制御部２４は、例えば、車軸Ａ５（図３参照）に配置される。第１制御部２０および第２制御部２４は、ユーザによる操作部１６の操作に応じて、発電機構１４を利用して発電する発電制御を実行する。第１制御部２０は、発電制御において、検出部１８の検出結果に基づいて、フライホイール３０Ａから摩擦部材３２を離間させるように駆動部３４を制御する。詳しくは、第１制御部２０は、発電制御において、フライホイール３０Ａと回転体Ｆ（フロントホイールＡ３）との相対速度がゼロになる以前に、フライホイール３０Ａから摩擦部材３２を離間させるように駆動部３４を制御する。言い換えると、第１制御部２０は、発電制御において、検出部１８の検出結果に基づいて、フライホイール３０Ａと回転体Ｆ（フロントホイールＡ３）との相対速度が所定速度以下になることによってフライホイール３０Ａから摩擦部材３２を離間させるように駆動部３４を制御する。所定速度は、フライホイール３０Ａの回転速度と回転体Ｆ（フロントホイールＡ３）の回転速度との差が十分小さく、フライホイール３０Ａの回転運動の運動エネルギーが十分に高まっていると判定できる速度である。つまり、第１制御部２０は、回転体Ｆ（フロントホイールＡ３）の回転速度の低下に伴って、フライホイール３０Ａの回転速度が低下しないように、駆動部３４を制御する。このような発電制御を実行するためのプログラムは、第１制御部２０の記憶部に格納される。第１制御部２０において、このプログラムを演算部が記憶部で展開および実行することによって、このような発電制御が実行される。なお、駆動部３４が摩擦部材３２を回転体Ｆ(フロントホイールＡ３)に接触させるように構成される場合、第１制御部２０は、発電制御において、フライホイール３０Ａから摩擦部材３２を離間させるように駆動部３４を制御することは言うまでもない。

クラッチ２２は、フライホイール３０Ａと発電機構１４との接続状態を切り替える。クラッチ２２は、フライホイール３０Ａと発電機構１４とを接続する第１状態、および、フライホイール３０Ａと発電機構１４とが切り離される第２状態を形成する。

第２制御部２４は、発電制御において、検出部１８の検出結果に基づいてフライホイール３０Ａと発電機構１４とを接続するようにクラッチ２２を制御する。第２制御部２４は、フライホイール３０Ａと回転体Ｆとの相対速度がゼロになる以前にフライホイール３０Ａを発電機構１４に接続する。このような発電制御を実行するためのプログラムは、第２制御部２４の記憶部に格納される。第２制御部２４において、このプログラムを演算部が記憶部で展開および実行することによって、このような発電制御が実行される。なお、第１制御部２０および第２制御部２４の具体的なハードウェア構成は、任意に選択可能である。例えば、第１制御部２０および第２制御部２４は、それぞれ共通の演算部と記憶部とによって構成されてもよい。

発電機構１４は、伝達部３０（フライホイール３０Ａ）の動作に応じて発電する。発電機構１４は、ダイナモ１５を含む。ダイナモ１５は、車軸Ａ５回りに回転可能に設けられる回転子１５Ａと、車軸Ａ５に固定される固定子１５Ｂと含む。クラッチ２２は、第１状態において、フライホイール３０Ａと回転子１５Ａとを接続する。ダイナモ１５は、第１状態において、回転子１５Ａがフライホイール３０Ａと供に回転することによって発電する。ダイナモ１５は、駆動部３４に電力を供給する。また、ダイナモ１５は、蓄電機構２６（図２参照）に電力を供給する。

蓄電機構２６は、発電機構１４からの電力を蓄える。このため、発電機構１４が発電した電力を必要に応じて利用できる。蓄電機構２６は、例えば、蓄電池またはコンデンサ(キャパシタ)によって構成される。蓄電池は、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、および、リチウムイオン電池である。蓄電機構２６は、図１に示されるように、フレームＡ７の任意の箇所に設けられる。蓄電機構２６は、補助装置Ｃの補助モータＣ１、および、その他の電気的装置にも電力を供給可能に設けられる。

リムブレーキ２８は、人力駆動車ＡのフロントホイールＡ３およびリアホイールＡ４のリムＧ(図１参照)をそれぞれ制動する。リムブレーキ２８は、有線または無線によって第１制御部２０と通信可能に接続される。

図５を参照して、発電制御の一例について説明する。
発電制御は、ユーザによる操作部１６の操作に応じて開始される。
第１制御部２０は、ステップＳ１１において、摩擦部材３２がフライホイール３０Ａの内周面に接触するように駆動部３４を動作させる。第１制御部２０は、ステップＳ１２において、検出部１８の検出結果に基づいて、フライホイール３０Ａと回転体Ｆとの相対速度が所定速度以下であるか否かを判定する。ステップＳ１２が否定判定の場合、第１制御部２０は、ステップＳ１２の判定処理を繰り返し実行する。ステップＳ１２が肯定判定の場合、第１制御部２０は、ステップＳ１３において、摩擦部材３２をフライホイール３０Ａの内周面から離間させるように駆動部３４を動作させる。ステップＳ１４において、第１制御部２０は、第２制御部２４に発電準備完了信号を送信する。ステップＳ１５において、第２制御部２４は、クラッチ２２を第１状態にする。ステップＳ１６において、第２制御部２４は、クラッチを第１状態にしてから所定時間が経過したか否かを判定する。ステップＳ１６が否定判定の場合、第２制御部２４は、ステップＳ１６の判定処理を繰り返し実行する。ステップＳ１６が肯定判定の場合、第２制御部２４は、ステップＳ１７において、第１制御部２０に発電終了信号を送信する。ステップＳ１８において、第１制御部２０は、必要に応じてリムブレーキ２８を動作させる。上述のように、第１制御部２０および第２制御部２４それぞれにおいて、対応するプログラムを演算部が記憶部で展開および実行することによって、このような発電制御が実行される。

第１実施形態のブレーキシステム１０によれば、回転体Ｆ（フロントホィールＡ３）の制動に伴う運動エネルギーを電気エネルギーに変換して利用でき、人力駆動車Ａの駆動に伴うエネルギーを効率よく利用できる。

(第２実施形態)
図６を参照して、第２実施形態のブレーキシステム１００について説明する。第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。第２実施形態のブレーキシステム１００は、人力駆動車Ａの回転体Ｉを制動する。回転体Ｉは、例えば、人力駆動車ＡのフロントホイールＡ３およびリアホイールＡ４にそれぞれ設けられるロータである。ブレーキシステム１００は、制動機構１４４および発電機構１４６を備える。

制動機構１４４は、人力駆動車Ａの回転体Ｉを制動するディスクブレーキである。制動機構１４４は、摩擦部材１４８を備える。制動機構１４４は、好ましくは、進退機構１５０および電気モータ１５２をさらに備える。制動機構１４４は、人力駆動車ＡのフロントホイールＡ３およびリアホイールＡ４のリムＧ(図１参照)をそれぞれ制動するリムブレーキであってもよい。

摩擦部材１４８は、第１摩擦部材１４８Ａおよび第２摩擦部材１４８Ｂを備える。第１摩擦部材１４８Ａおよび第２摩擦部材１４８Ｂは、例えば、ディスクブレーキパッドである。第１摩擦部材１４８Ａは、回転体Ｉの一方の面と対向するように設けられる。第１摩擦部材１４８Ａは、第１進退機構１５０Ａによって回転体Ｉの一方の面に押圧されることによって、回転体Ｉを制動する。第２摩擦部材１４８Ｂは、回転体Ｉの他方の面と対向するように設けられる。第２摩擦部材１４８Ｂは、回転体Ｉを介して第１摩擦部材１４８Ａと対向するように設けられる。第２摩擦部材１４８Ｂは、第２進退機構１５０Ｂによって回転体Ｉの他方の面に押圧されることによって、回転体Ｉを制動する。第１進退機構１５０Ａは、第１摩擦部材１４８Ａを回転体Ｉに対して進退させる。第２進退機構１５０Ｂは、第２摩擦部材１４８Ｂを回転体Ｉに対して進退させる。電気モータ１５２には、発電機構１４６から電力が供給される。電気モータ１５２は第１進退機構１５０Ａおよび第２進退機構１５０Ｂを動作させる。

発電機構１４６は、回転体Ｉと摩擦部材１４８との摩擦によって発生する熱を利用して発熱する。発電機構１４６は、熱電素子１４６Ａを含む。このため、発電機構１４６を簡素に構成できる。熱電素子１４６Ａは、例えば、ペルチェ素子またはゼーベック素子である。熱電素子１４６Ａは、第１摩擦部材１４８Ａおよび第２摩擦部材１４８Ｂの少なくともいずれか一方に設けられる。発電機構１４６は、スターリングエンジンを含んでもよい。第２実施形態のブレーキシステム１００においても第１実施形態のブレーキシステム１０と同様の効果が得られる。

(変形例)
上記各実施形態は、本発明に関するブレーキシステムが取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に関するブレーキシステムは、各実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、各実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは、省略した形態、または、各実施形態に新たな構成を付加した形態である。以下に各実施形態の変形例の一例を示す。

・第１実施形態のブレーキシステム１０において、伝達部３０の構成は任意に変更できる。例えば、伝達部３０は、ゼンマイモータを含んでもよい。この場合、発電制御において、摩擦部材３２がゼンマイモータのゼンマイと接触するように駆動されることによって、ゼンマイモータに回転体Ｆの回転運動の運動エネルギーが蓄えられる。発電機構１４はゼンマイモータのゼンマイが開放されることによって発電する。また、伝達部であるフライホイール３０Ａにディスクロータを設け、このディスクロータをディスクキャリパーで制動するようにしてもよい。つまり、この発明は、ドラムブレーキに限らず、ディスクブレーキおよびリムブレーキ等の任意のブレーキシステムに適用できる。

１０…ブレーキシステム、１２、１４４…制動機構、１４、１４６…発電機構、１５…ダイナモ、１６…操作部、１８…検出部、２０…第１制御部、２２…クラッチ、２４…第２制御部、２６…蓄電機構、３０…伝達部、３０Ａ…フライホイール、３２、１４８…摩擦部材、３４…駆動部、１４６Ａ…熱電素子。

Claims (16)

1. 人力駆動車の回転体を制動するブレーキシステムであって、
   前記回転体の動力を伝達する伝達部、前記回転体および前記伝達部の一方に設けられる摩擦部材、ならびに、前記摩擦部材を前記回転体および前記伝達部の他方に接触させる駆動部、を含む制動機構と、
   前記伝達部の動作に応じて発電する発電機構と、を備えるブレーキシステム。
2. 前記摩擦部材を前記回転体および前記伝達部の他方に接触させるための操作部をさらに備える、請求項１に記載のブレーキシステム。
3. 前記伝達部は、フライホイールを含み、
   前記フライホイールと前記回転体との相対速度を検出する検出部をさらに備える、請求項１または２に記載のブレーキシステム。
4. 前記検出部の検出結果に基づいて、前記回転体および前記フライホイールの他方から前記摩擦部材を離間させるように前記駆動部を制御する第１制御部をさらに備える、請求項３に記載のブレーキシステム。
5. 前記第１制御部は、前記フライホイールと前記回転体との相対速度がゼロになる以前に、前記回転体および前記フライホイールの他方から前記摩擦部材を離間させるように前記駆動部を制御する、請求項４に記載のブレーキシステム。
6. 前記フライホイールと前記発電機構との接続状態を切り替えるクラッチをさらに備える、請求項３〜５のいずれか一項に記載のブレーキシステム。
7. 前記検出部の検出結果に基づいて、前記フライホイールと前記発電機構とを接続するように前記クラッチを制御する第２制御部をさらに備える、請求項６に記載のブレーキシステム。
8. 前記第２制御部は、前記フライホイールと前記回転体との相対速度がゼロになる以前に、前記フライホイールを前記発電機構に接続する、請求項７に記載のブレーキシステム。
9. 前記伝達部は、ゼンマイモータを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載のブレーキシステム。
10. 前記発電機構は、ダイナモを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のブレーキシステム。
11. 人力駆動車の回転体を制動するブレーキシステムであって、
    前記回転体に接触可能に設けられる摩擦部材を含む制動機構と、
    前記回転体と前記摩擦部材との摩擦によって発生する熱を利用して発電する発電機構と、を備えるブレーキシステム。
12. 前記摩擦部材を前記回転体に接触させるための操作部をさらに備える、請求項１１に記載のブレーキシステム。
13. 前記発電機構は、熱電素子を含む、請求項１１または１２に記載のブレーキシステム。
14. 前記発電機構は、スターリングエンジンを含む、請求項１１または１２に記載のブレーキシステム。
15. 前記制動機構は、前記発電機構からの電力によって駆動される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のブレーキシステム。
16. 前記発電機構からの電力を蓄える蓄電部をさらに備える、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のブレーキシステム。