JP7353795B2 - 人力駆動車用ペダリング装置および人力駆動車用ペダリングシステム - Google Patents

Description

本願に開示される技術は、人力駆動車用ペダリング装置および人力駆動車用ペダリングシステムに関する。

特許文献１には、機械式リングアンプを有するクランクアームが記載される。

米国特許第８５８４５２９号公報

本願に開示される技術の課題は、例えば、人力の利用効率を高めることができる人力駆動車用ペダリングシステムを提供することにある。

第１の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置は、回転体と、発電装置と、蓄電装置と、を備える。回転体は少なくとも人力を含む駆動力に応じて回転軸心回りに回転可能である。発電装置は回転体に作用する駆動力に応じて発電する。蓄電装置は発電装置からの電力を蓄電する。

第１の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置では、発電装置が駆動力を利用して発電するので、回転体に入力される人力の利用効率を高めることができる。

第２の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置は、第１の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置において、回転体は、回転軸心に沿って延びるクランク軸と、クランク軸から回転軸心に対して径方向に延びるクランクアームを含む。発電装置はクランクアームに設けられる。

第２の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置では、クランクアームに作用する駆動力を利用して発電装置が発電するので、回転体に入力される人力の利用効率をさらに高めることができる。

第３の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置は、第２の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置において、クランクアームは、ペダルを取付可能な第１端部と、クランク軸に取り付けられる第２端部と、第１端部に設けられる第１孔と、第２端部に設けられる第２孔と、を有する。発電装置は第１孔および第２孔の間に設けられる。

第３の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置では、クランクアームに作用する駆動力を効率よく利用できる。

第４の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置は、第２または第３の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置において、発電装置はクランクアームに作用する駆動力に応じて発電する。

第４の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置では、クランクアームに作用する駆動力を効率よく利用できる。

第５の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置は、第１から第４のいずれか１つの側面に係る人力駆動車用ペダリング装置において、回転体に作用する駆動力を発電装置に伝達するように回転体に設けられる伝達部材をさらに備える。伝達部材における駆動力の伝達効率は回転体における駆動力の伝達効率よりも大きい。

第５の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置では、駆動力による回転体の変形を伝達部材によって効率よく発電装置に伝達することができる。したがって、伝達部材によって回転体に入力される人力の利用効率をさらに高めることができる。

第６の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置は、第５の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置において、伝達部材は回転体の材質とは異なる材質で形成される。

第６の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置では、伝達部材によって回転体に入力される人力の利用効率をさらに高めることができる。

第７の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置は、第５または第６の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置において、回転体は、回転軸心に沿って延びるクランク軸と、クランク軸から回転軸心に対して径方向に延びるクランクアームを含む。クランクアームは、ペダルを取付可能な第１端部と、クランク軸に取り付けられる第２端部と、第１端部に設けられる第１孔と、第２端部に設けられる第２孔と、を有する。伝達部材は第２端部よりも第１端部の近くに配置される、
第７の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置では、伝達部材によって回転体に入力される人力の利用効率をより効果的に高めることができる。

第８の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置は、第１から第７のいずれか１つの側面に係る人力駆動車用ペダリング装置において、発電装置は圧電素子を含む。

第８の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置では、圧電素子によって回転体に入力される人力の利用効率をさらに高めることができる。

第９の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置は、第１から第８のいずれか１つの側面に係る人力駆動車用ペダリング装置において、蓄電装置は回転体に設けられる。

第９の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置では、回転体の一部を蓄電装置の配置場所として利用することができる。

第１０の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置は、第１から第８のいずれか１つの側面に係る人力駆動車用ペダリング装置において、蓄電装置は回転体とは別個に設けられる。

第１０の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置では、蓄電装置の配置が回転体の制約を受けない。

第１１の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置は、第１から第１０のいずれか１つの側面に係る人力駆動車用ペダリング装置において、発電装置は第１端子を含む。蓄電装置は第１端子に電気的に接続される第２端子を含む。

第１１の側面に係る人力駆動車用ペダリング装置では、発電装置を蓄電装置に確実に接続することができる。

第１２の側面に係る人力駆動車用ペダリングシステムは、第１から第１１のいずれか１つの側面に係る人力駆動車用ペダリング装置と、蓄電装置に蓄電される電気を利用する電子コンポーネントを制御するコントローラと、を備える。

第１２の側面に係る人力駆動車用ペダリングシステムでは、電子コンポーネントで消費される電力の少なくとも一部を人力駆動車用ペダリング装置で発生する電力で賄うことができる。

第１３の側面に係る人力駆動車用ペダリングシステムは、第１２の側面に係る人力駆動車用ペダリングシステムにおいて、電子コンポーネントは、変速機、サスペンション、アジャスタブルシートポスト、ブレーキ装置、ライト、表示装置、およびアシスト駆動装置の少なくとも１つを含む。

第１３の側面に係る人力駆動車用ペダリングシステムでは、人力駆動車用ペダリング装置で発生する電力を様々な電子コンポーネントにおいて利用することができる。

本願に開示される技術であれば、例えば、人力の利用効率を高めることができる。

第１実施形態に係る人力駆動車用ペダリングシステムの人力駆動車用ペダリング装置の斜視図 図１のラインII－IIにおける人力駆動車用ペダリング装置の断面図 図２のラインIII－IIIにおける人力駆動車用ペダリング装置の断面図 図２のラインIV－IVにおける人力駆動車用ペダリング装置の断面図 図１の人力駆動車用ペダリングシステムの概略ブロック図 第２実施形態に係る人力駆動車用ペダリングシステムの概略ブロック図 変形例に係る人力駆動車用ペダリングシステムの概略ブロック図

以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。図中において同じ符号は、対応するまたは同一の構成を示す。
〔第１実施形態〕
図１に示すように、人力駆動車用ペダリングシステム１０は人力駆動車用ペダリング装置１２を備える。人力駆動車用ペダリング装置１２は回転体１４を備える。回転体１４は少なくとも人力を含む駆動力Ｆ１に応じて回転軸心Ａ１回りに回転可能である。例えば、回転体１４は人力駆動車両のフレームに回転可能に取り付けられる。回転体１４は人力を受けるように構成される。本実施形態では、回転体１４はクランク軸１６を含む。クランク軸１６は回転軸心Ａ１に沿って延びる。回転体１４はクランクアーム１８を含む。クランクアーム１８はクランク軸１６から回転軸心Ａ１に対して径方向に延びる。回転体１４はクランクアーム２０を含む。クランクアーム２０はクランク軸１６から回転軸心Ａ１に対して径方向に延びる。クランクアーム１８は第１クランクアーム１８と称することもできる。クランクアーム２０は第２クランクアーム２０と称することもできる。

本実施形態では、クランクアーム１８および２０は人力を受けるように構成される。ここでいう「人力」とは、人力駆動車の推進力を得るためにライダーから回転体に付与される力をいう。人力は、人力駆動車用ペダリング装置１２に入力されるペダリング力と言い換えることもできる。「駆動力」とは、回転体１４の回転に寄与する力をいい、人力を含む。駆動力Ｆ１は、人力に加えてアシスト駆動装置から入力されるアシスト駆動力も含み得る。本実施形態では、駆動力Ｆ１は駆動力Ｆ１１および駆動力Ｆ１２を含む。クランクアーム１８は駆動力Ｆ１１を受けるように構成される。クランクアーム２０は駆動力Ｆ１２を受けるように構成される。しかし、クランクアーム１８および２０のうち一方が回転体１４から省略されてもよい。

回転体１４はスプロケット２２をさらに含む。スプロケット２２はクランクアーム１８に連結される。回転体１４はスプロケット２６をさらに含む。スプロケット２６はスプロケット２２に連結される。スプロケット２２および２６はチェーン２４と係合するように構成される。スプロケット２２または２６はチェーン２４を介して駆動力Ｆ１を他のスプロケットに伝達するように構成される。

図２に示すように、クランクアーム１８は、ペダルＰ１を取付可能な第１端部１８Ａと、クランク軸１６に取り付けられる第２端部１８Ｂと、を有する。クランクアーム１８は第１孔１８Ｃおよび第２孔１８Ｄを有する。第１孔１８Ｃは第１端部１８Ａに設けられる。第２孔１８Ｄは第２端部１８Ｂに設けられる。ペダルＰ１は第１孔１８Ｃに取り付けられる。クランク軸１６は第２孔１８Ｄに取り付けられる。

同様に、クランクアーム２０は、ペダルＰ２を取付可能な第１端部２０Ａと、クランク軸１６に取り付けられる第２端部２０Ｂと、を有する。クランクアーム２０は第１孔２０Ｃおよび第２孔２０Ｄを有する。第１孔２０Ｃは第１端部２０Ａに設けられる。第２孔２０Ｄは第２端部２０Ｂに設けられる。ペダルＰ２は第１孔２０Ｃに取り付けられる。クランク軸１６は第２孔２０Ｄに取り付けられる。

クランク軸１６は、円筒形状を有し、第１軸端１６Ａおよび第２軸端１６Ｂを含む。クランク軸１６は第１軸端１６Ａから第２軸端１６Ｂまで回転軸心Ａ１に沿って延びる。クランクアーム１８は第１軸端１６Ａに連結される。クランクアーム２０は第２軸端１６Ｂに連結される。クランク軸１６はフレーム２に取り付けられたボトムブラケット４に回転可能に支持される。

図２に示すように、人力駆動車用ペダリング装置１２は発電装置２８を備える。発電装置２８は回転体１４に作用する駆動力Ｆ１に応じて発電する。駆動力Ｆ１は余剰力Ｆ２を含む。例えば、発電装置２８は回転体１４に作用する駆動力Ｆ１のうち余剰力Ｆ２に応じて発電する。ここでいう「余剰力」とは、回転体１４に入力される人力のうち回転体１４の回転に寄与しない力をいう。余剰力Ｆ２は、回転体１４に作用する人力のうち回転軸心Ａ１に直交する方向Ｄ２および平行な方向Ｄ３のうち少なくとも一方において回転体１４に作用する力をいう。しかし、発電装置２８が、余剰力Ｆ２に加えて、周方向Ｄ１において回転体１４に作用する力（例えば、駆動力Ｆ１１およびＦ１２）に応じて発電してもよい。

発電装置２８はクランクアーム１８および／または２０に作用する駆動力Ｆ１に応じて発電する。本実施形態では、発電装置２８は第１発電素子２９および第２発電素子３０を含む。余剰力Ｆ２はクランクアーム１８に作用する余剰力Ｆ２１とクランクアーム２０に作用する余剰力Ｆ２２とを含む。第１発電素子２９はクランクアーム１８に作用する余剰力Ｆ２１に応じて発電する。第２発電素子３０はクランクアーム２０に作用する余剰力Ｆ２２に応じて発電する。

余剰力Ｆ２１は、クランクアーム１８に作用する人力のうち、周方向Ｄ１とは異なる方向の成分をいう。余剰力Ｆ２２とは、クランクアーム２０に作用する人力のうち、周方向Ｄ１とは異なる方向の成分をいう。余剰力Ｆ２１は、クランクアーム１８に作用する人力のうち、回転軸心Ａ１に直交する方向Ｄ２の成分および平行な方向Ｄ３の成分うち少なくとも一方を含む。余剰力Ｆ２２は、クランクアーム２０に作用する人力のうち、回転軸心Ａ１に直交する方向Ｄ２の成分および平行な方向Ｄ３の成分うち少なくとも一方を含む。

本実施形態は、発電装置２８はクランクアーム１８および／または２０に設けられる。第１発電素子２９はクランクアーム１８に設けられる。第２発電素子３０はクランクアーム２０に設けられる。

例えば、発電装置２８は第１孔１８Ｃおよび第２孔１８Ｄの間に設けられる。本実施形態では、第１発電素子２９は第１孔１８Ｃおよび第２孔１８Ｄの間に設けられる。第１発電素子２９は第１端部１８Ａおよび第２端部１８Ｂの間に配置される。クランクアーム１８は中空構造を有する。クランクアーム１８は、第１壁１８Ｅ、第２壁１８Ｆ、および内部空間１８Ｇを含む。第１壁１８Ｅは第１端部１８Ａから第２端部１８Ｂまで延びる。第２壁１８Ｆは第１端部１８Ａから第２端部１８Ｂまで延びる。第２壁１８Ｆは第１壁１８Ｅと方向Ｄ３に間隔を空けて配置される。内部空間１８Ｇは第１壁１８Ｅおよび第２壁１８Ｆの間に設けられる。第１発電素子２９は、クランクアーム１８の内部空間１８Ｇ内に配置され、第１壁１８Ｅに取り付けられる。

図３に示すように、クランクアーム１８は第３壁１８Ｈおよび第４壁Ｋを含む。第３壁１８Ｈは第４壁１８Ｋと周方向Ｄ１に間隔を空けて配置される。内部空間１８Ｇは第１壁１８Ｅ、第２壁１８Ｆ、第３壁１８Ｈ、および第４壁１８Ｋの間に設けられる。第１発電素子２９は周方向Ｄ１において第３壁１８Ｈおよび第４壁１８Ｋの間に配置される。しかし、第１発電素子２９の配置は本実施形態に限定されない。例えば、第１発電素子２９はクランクアーム１８のどの部分（例えば、第１壁１８Ｅ、第２壁１８Ｆ、第３壁１８Ｈ、および第４壁１８Ｋのうち少なくとも１つ）に配置されていてもよい。また、第１発電素子２９は回転体１４においてクランクアーム１８以外の部分に配置されていてもよい。

図２に示すように、発電装置２８は第１孔２０Ｃおよび第２孔２０Ｄの間に設けられる。本実施形態では、第２発電素子３０は第１孔２０Ｃおよび第２孔２０Ｄの間に設けられる。第２発電素子３０は第１端部２０Ａおよび第２端部２０Ｂの間に配置される。クランクアーム２０は中空構造を有する。クランクアーム２０は、第１壁２０Ｅ、第２壁２０Ｆ、および内部空間２０Ｇを含む。第１壁２０Ｅは第１端部２０Ａから第２端部２０Ｂまで延びる。第２壁２０Ｆは第１端部２０Ａから第２端部２０Ｂまで延びる。第２壁２０Ｆは第１壁２０Ｅと方向Ｄ３に間隔を空けて配置される。内部空間２０Ｇは第１壁２０Ｅおよび第２壁２０Ｆの間に設けられる。第２発電素子３０は、クランクアーム２０の内部空間２０Ｇ内に配置され、第１壁２０Ｅに取り付けられる。

図４に示すように、クランクアーム２０は第３壁２０Ｈおよび第４壁Ｋを含む。第３壁２０Ｈは第４壁２０Ｋと周方向Ｄ１に間隔を空けて配置される。内部空間２０Ｇは第１壁２０Ｅ、第２壁２０Ｆ、第３壁２０Ｈ、および第４壁２０Ｋの間に設けられる。第２発電素子３０は周方向Ｄ１において第３壁２０Ｈおよび第４壁２０Ｋの間に配置される。しかし、第２発電素子３０の配置は本実施形態に限定されない。例えば、第２発電素子３０はクランクアーム２０のどの部分（例えば、第１壁２０Ｅ、第２壁２０Ｆ、第３壁２０Ｈ、および第４壁２０Ｋのうち少なくとも１つ）に配置されていてもよい。また、第２発電素子３０は回転体１４においてクランクアーム２０以外の部分に配置されていてもよい。

発電装置２８は圧電素子を含む。圧電素子は外力によって生じる歪みに応じて電圧を発生する。第１発電素子２９は圧電素子を含む。第２発電素子３０は圧電素子を含む。クランクアーム１８の変形に応じて第１発電素子２９に歪みが生じる。第１発電素子２９はクランクアーム１８の変形に伴う歪みに応じて電圧を発生する。クランクアーム２０の変形に応じて第２発電素子３０に歪みが生じる。第２発電素子３０はクランクアーム２０の変形に伴う歪みに応じて電圧を発生する。発電装置２８は圧電素子以外の構成によって発電してもよい。

人力駆動車用ペダリング装置１２は伝達部材３２をさらに備える。伝達部材３２は回転体１４に作用する駆動力Ｆ１を発電装置２８に伝達するように回転体１４に設けられる。伝達部材３２における駆動力Ｆ１の伝達効率は、回転体１４における駆動力Ｆ１の伝達効率よりも大きい。伝達部材３２は回転体１４に作用する余剰力Ｆ２を発電装置２８に伝達するように回転体１４に設けられる。伝達部材３２における余剰力Ｆ２の伝達効率は、回転体１４における余剰力Ｆ２の伝達効率よりも大きい
伝達部材３２は第１伝達部材３３および第２伝達部材３４を含む。第１伝達部材３３はクランクアーム１８に作用する余剰力Ｆ２１を第１発電素子２９に伝達するようにクランクアーム１８に設けられる。第１伝達部材３３における余剰力Ｆ２１の伝達効率は、クランクアーム１８における余剰力Ｆ２１の伝達効率よりも大きい。第２伝達部材３４はクランクアーム２０に作用する余剰力Ｆ２２を第２発電素子３０に伝達するようにクランクアーム２０に設けられる。第２伝達部材３４における余剰力Ｆ２２の伝達効率は、クランクアーム２０における余剰力Ｆ２２の伝達効率よりも大きい。

ここでいう「伝達効率」とは、部材に作用する力に対するその部材の変形量の割合をいう。例えば、「伝達部材３２における駆動力Ｆ１（または余剰力Ｆ２）の伝達効率」とは、伝達部材３２に作用する駆動力Ｆ１（または余剰力Ｆ２）に対する伝達部材３２の変形量の割合をいう。「回転体１４における駆動力Ｆ１（または余剰力Ｆ２）の伝達効率」とは、回転体１４に作用する駆動力Ｆ１（または余剰力Ｆ２）に対する回転体１４の変形量の割合をいう。「第１伝達部材３３における駆動力Ｆ１（または余剰力Ｆ２１）の伝達効率」とは、第１伝達部材３３に作用する駆動力Ｆ１（または余剰力Ｆ２１）に対する第１伝達部材３３の変形量の割合をいう。「クランクアーム１８における駆動力Ｆ１（または余剰力Ｆ２１）の伝達効率」とは、クランクアーム１８に作用する駆動力Ｆ１（または余剰力Ｆ２１）に対するクランクアーム１８の変形量の割合をいう。「第２伝達部材３４における駆動力Ｆ１（または余剰力Ｆ２２）の伝達効率」とは、第２伝達部材３４に作用する駆動力Ｆ１（または余剰力Ｆ２２）に対する第２伝達部材３４の変形量の割合をいう。「クランクアーム２０における駆動力Ｆ１（または余剰力Ｆ２２）の伝達効率」とは、クランクアーム２０に作用する駆動力Ｆ１（または余剰力Ｆ２２）に対するクランクアーム２０の変形量の割合をいう。

伝達部材３２は回転体１４の材質とは異なる材質で形成される。第１伝達部材３３はクランクアーム１８の材質とは異なる材質で形成される。第２伝達部材３４はクランクアーム２０の材質とは異なる材質で形成される。本実施形態では、回転体１４の材質は金属（例えば、アルミ）および／または樹脂（例えば、繊維強化プラスチック）を含む。伝達部材３２の材質は弾性部材を含む。例えば、伝達部材３２の材質はゴムを含む。第１伝達部材３３の材質はゴムを含む。第２伝達部材３４の材質はゴムを含む。しかし、伝達部材３２の材質は本実施形態に限定されない。

伝達部材３２は第２端部１８Ｂよりも第１端部１８Ａの近くに配置される。本実施形態では、第１伝達部材３３は第２端部１８Ｂよりも第１端部１８Ａの近くに配置される。第１伝達部材３３は、クランクアーム１８の内部空間１８Ｇ内に配置され、第１壁１８Ｅに取り付けられる。第１伝達部材３３は第１壁１８Ｅおよび発電装置２８の間に配置される。第１伝達部材３３は、第１壁１８Ｅの変形を増幅して発電装置２８に伝達する。第１伝達部材３３は人力駆動車用ペダリング装置１２から省略されてもよい。

同様に、伝達部材３２は第２端部２０Ｂよりも第１端部２０Ａの近くに配置される。本実施形態では、第２伝達部材３４は第２端部２０Ｂよりも第１端部２０Ａの近くに配置される。第２伝達部材３４は、クランクアーム２０の内部空間２０Ｇ内に配置され、第１壁２０Ｅに取り付けられる。第２伝達部材３４は第１壁２０Ｅおよび発電装置２８の間に配置される。第２伝達部材３４は、第１壁２０Ｅの変形を増幅して発電装置２８に伝達する。第２伝達部材３４は人力駆動車用ペダリング装置１２から省略されてもよい。

人力駆動車用ペダリング装置１２は蓄電装置３６を備える。蓄電装置３６は発電装置２８からの電力を蓄電する。蓄電装置３６は第１発電素子２９および第２発電素子３０で発生する電力を蓄電するように第１発電素子２９および第２発電素子３０に電気的に接続される。本実施形態では、蓄電装置３６は回転体１４に設けられる。例えば、蓄電装置３６はクランク軸１６の内部に配置される。しかし、蓄電装置３６の配置は本実施形態には限定されない。例えば、蓄電装置３６は、クランク軸１６の代わりに、あるいはクランク軸１６に加えて、クランクアーム１８および２０のうち少なくとも一方に設けられてもよい。また、蓄電装置３６は回転体１４とは別個に設けられてもよい。

発電装置２８は第１端子３８を含む。発電装置２８は第１発電素子２９を第１端子３８に電気的に接続する第１配線３９を含む。蓄電装置３６は第１端子３８に電気的に接続される第２端子４０を含む。第１端子３８は第２端子４０に取り外し可能に接続される。

発電装置２８は第１端子４２を含む。発電装置２８は第２発電素子３０を第１端子４２に電気的に接続する第２配線４３を含む。蓄電装置３６は第１端子４２に電気的に接続される第２端子４４を含む。第１端子４２は第２端子４４に取り外し可能に接続される。

ここでいう「取り外し可能に接続」とは、実質的なダメージなしで、第１要素に対する第２要素の取り外しおよび接続を繰り返し行える構成を包含する。すなわち、第１端子３８は第２端子４０に、実質的なダメージなしで取り外し可能に接続される。第１端子４２は第２端子４４に、実質的なダメージなしで取り外し可能に接続される。

図５に示すように、蓄電装置３６は、キャパシタ３６Ａ、整流回路３６Ｂ、および電圧レギュレータ３６Ｃを含む。整流回路３６Ｂは、発電装置２８に電気的に接続され、発電装置２８で発生する電力を整流する。本実施形態では、整流回路３６Ｂは第１整流回路３６Ｂ１および第２整流回路３６Ｂ２を含む。第１整流回路３６Ｂ１は、第１発電素子２９に電気的に接続され、第１発電素子２９で発生する電力を整流する。第２整流回路３６Ｂ２は、第２発電素子３０に電気的に接続され、第２発電素子３０で発生する電力を整流する。キャパシタ３６Ａは整流回路３６Ｂで整流される電力を蓄電する。キャパシタ３６Ａは第１整流回路３６Ｂ１および第２整流回路３６Ｂ２で整流される電力を蓄電する。電圧レギュレータ３６Ｃはキャパシタ３６Ａから出力される電圧を所定のレベルに調整する。

人力駆動車用ペダリングシステム１０はコントローラ４６を備える。コントローラ４６は、蓄電装置３６に蓄電される電気を利用する電子コンポーネント４８を制御する。コントローラ４６は電子コンポーネント４８と電気的に接続される。電子コンポーネント４８は、変速機、サスペンション、アジャスタブルシートポスト、ブレーキ装置、ライト、表示装置、およびアシスト駆動装置の少なくとも１つを含む。コントローラ４６は電子コンポーネント４８と電気的に接続される。本実施形態では、電子コンポーネント４８は蓄電装置３６に蓄電される電気を利用する変速機５０を含む。コントローラ４６は変速機５０を制御する。変速機５０はチェーン２４をシフトするアクチュエータ５０Ａを含む。コントローラ４６は、操作装置から送信される制御コマンドに基づいてアクチュエータ５０Ａを制御する。変速機５０は従来の構造を含むので、変速機５０の詳細な説明は省略する。

コントローラ４６はプロセッサ４６Ａおよびメモリを含む。プロセッサ４６Ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリコントローラを含む。メモリ４６ＢはＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random-Access Memory）を含む。ＲＯＭは非一時的かつコンピュータが読み込み可能な記憶媒体（Non-Transitory Computer-Readable Storage Medium）を含む。ＲＡＭは一時的かつコンピュータが読み込み可能な記憶媒体（Transitory Computer-Readable Storage Medium）を含む。メモリ４６ＢはＲＯＭおよびＲＡＭの中にアドレスをそれぞれ有する複数の記憶領域を含む。プロセッサ４６Ａはメモリ４６Ｂの記憶領域にデータを記憶するようメモリ４６Ｂを制御したりメモリ４６Ｂに記憶されたデータを読み込んだりする。

コントローラ４６は回路基板４６Ｃおよびバス４６Ｄを含む。プロセッサ４６Ａおよびメモリ４６Ｂは回路基板４６Ｃ上に電気的に搭載される。プロセッサ４６Ａおよびメモリ４６Ｂは回路基板４６Ｃおよびバス４６Ｄを介して電気的に接続される。メモリ４６Ｂ（例えばＲＯＭ）はプログラムを記憶する。プログラムがプロセッサ４６Ａに読み込まれることで、コントローラ４６の構成および／またはアルゴリズムが実現される。

本実施形態では、コントローラ４６は回転体１４とは別個に設けられる。例えば、コントローラ４６は電子コンポーネント４８に設けられる。しかし、コントローラ４６は回転体１４に設けられてもよい。例えば、コントローラ４６は、クランク軸１６の内部、クランクアーム１８の内部、およびクランクアーム２０の内部のうち少なくとも１つに設けられてもよい。

人力駆動車用ペダリング装置１２は電気接点５２を含む。電気接点５２はボトムブラケット４に組み込まれる。クランク軸１６は環状の回転電気接点５４を含む。回転電気接点５４は電気接点５２と接触する。回転体１４が回転していても電気接点５２および回転電気接点５４を介して蓄電装置３６からコントローラ４６および変速機５０に電力が供給される。
〔第２実施形態〕
次に、図６を参照して、第２実施形態に係る人力駆動車用ペダリングシステム２１０を説明する。人力駆動車用ペダリングシステム２１０は、蓄電装置３６の配置以外は人力駆動車用ペダリングシステム１０と同じ構造および／または構成を有する。したがって、本明細書では、説明を簡潔にするために、第１実施形態で説明した機能と実質的に同じ機能を有する要素は同じ番号で示し、それらの説明は省略する、および／あるいは、それらを詳細には図示しない。

図６に示すように、人力駆動車用ペダリングシステム２１０は人力駆動車用ペダリング装置２１２を備える。人力駆動車用ペダリング装置２１２は回転体１４を備える。人力駆動車用ペダリング装置１２は、発電装置２８、および蓄電装置３６を備える。本実施形態では、蓄電装置３６は回転体１４とは別個に設けられる。例えば、蓄電装置３６はコントローラ４６に設けられている。

人力駆動車用ペダリング装置２１２は電気接点２５２Ａおよび５２Ｂを含む。電気接点２５２Ａおよび２５２Ｂはボトムブラケット４に組み込まれる。クランク軸１６は環状の回転電気接点２５４Ａおよび２５４Ｂを含む。回転電気接点２５４Ａは電気接点２５２Ａと接触する。回転電気接点２５４Ｂは電気接点２５２Ｂと接触する。第１発電素子２９は回転電気接点２５４Ａおよび電気接点２５２Ａを介して第２整流回路３６Ｂ２に電気的に接続される。第２発電素子３０は回転電気接点２５４Ｂおよび電気接点２５２Ｂを介して第２整流回路３６Ｂ２に電気的に接続される。
〔変形例〕
前述の第１および第２実施形態では、電子コンポーネント４８は変速機５０を含む。しかし、図７に示すように、電子コンポーネント４８は、変速機５０、サスペンション５６、アジャスタブルシートポスト５８、ブレーキ装置６０、ライト６２、表示装置６４、およびアシスト駆動装置６６の少なくとも１つを含んでいてもよい。サスペンション５６、アジャスタブルシートポスト５８、ブレーキ装置６０、ライト６２、表示装置６４、およびアシスト駆動装置６６は、従来の構造を含むので、これらの詳細な説明は省略する。

本願においては、「備える」およびその派生語は、構成要素の存在を説明する非制限用語であり、記載されていない他の構成要素の存在を排除しない。これは、「有する」、「含む」およびそれらの派生語にも適用される。

「～部材」、「～部」、「～要素」、「～体」、および「～構造」という文言は、単一の部分や複数の部分といった複数の意味を有し得る。

「第１」や「第２」などの序数は、単に構成を識別するための用語であって、他の意味（例えば特定の順序など）は有していない。例えば、「第１要素」があるからといって「第２要素」が存在することを暗に意味するわけではなく、また「第２要素」があるからといって「第１要素」が存在することを暗に意味するわけではない。

ここで用いられる「一対の」という用語は、一対の要素が同じ形状や構造を有する場合に加えて、一対の要素が異なる形状や構造を有する場合も包含する。

本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、所望の選択肢の「１つ以上」を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、その選択肢の数が２つであれば「１つの選択肢のみ」または「２つの選択肢の双方」を意味する。他の例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、その選択肢の数が３つ以上であれば「１つの選択肢のみ」または「２つ以上の任意の選択肢の組み合わせ」を意味する。例えば、「ＡおよびＢのうち少なくとも１つ」というフレーズは、（１）Ａのみ、（２）Ｂのみ、および（３）ＡおよびＢの両方、を包含する。「Ａ、Ｂ、およびＣのうち少なくとも１つ」というフレーズは、（１）Ａのみ、（２）Ｂのみ、（３）Ｃのみ、（４）ＡおよびＢの両方、（５）ＢおよびＣの両方、（６）ＡおよびＣの両方、および（７）Ａ、ＢおよびＣ全て、を包含する。言い換えると、本開示では、「ＡおよびＢのうち少なくとも１つ」というフレーズは、「Ａのうち少なくとも１つおよびＢのうち少なくとも１つ」を意味するものではない。

程度を表す「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言は、最終結果が大きく変わらないような合理的なずれ量を意味し得る。本願に記載される全ての数値は、「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言を含むように解釈され得る。

上記の開示内容から考えて、本発明の種々の変更や修正が可能であることは明らかである。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、本願の具体的な開示内容とは別の方法で本発明が実施されてもよい。

１０ 人力駆動車用ペダリングシステム、１２ 人力駆動車用ペダリング装置、１４ 回転体、１６ クランク軸、１８ クランクアーム、２０ クランクアーム、２８ 発電装置、３６ 蓄電装置、３８ 第１端子、４０、第２端子、４２ 第１端子、４４ 第２端子、４８ 電子コンポーネント、５０ 変速機、５６ サスペンション、５８ アジャスタブルシートポスト、６０ ブレーキ装置、６２ ライト、６４ 表示装置、６６ アシスト駆動装置

Claims (15)

1. 人力駆動車用のペダリング装置であって、
   少なくとも人力を含む駆動力に応じて回転軸心回りに回転可能な回転体と、
   前記回転体に作用する前記駆動力に応じて発電することで電力を生成する発電装置と、
   前記発電装置からの前記電力を蓄電する蓄電装置と、を備え、
   前記回転体は、第１端部および第２端部を含み、前記第１端部から前記第２端部まで第１方向に沿って延び、
   前記発電装置は、前記回転体に取り付けられる発電素子を含み、
   前記発電素子は、前記第１方向に定義される第１長さと、前記第１方向に垂直な第２方向に定義される第２長さと、前記第１方向および前記第２方向に垂直な第３方向に定義される厚みと、を有し、
   前記第１長さは、前記第２長さよりも長い、
   人力駆動車用ペダリング装置。
2. 前記回転体は、前記回転軸心に沿って延びるクランク軸と、前記クランク軸から前記回転軸心に対して径方向に延びるクランクアームを含み、
   前記発電装置は、前記クランクアームに設けられる、
   請求項１に記載の人力駆動車用ペダリング装置。
3. 前記クランクアームは、ペダルを取付可能な前記第１端部と、前記クランク軸に取り付けられる前記第２端部と、前記第１端部に設けられる第１孔と、前記第２端部に設けられる第２孔と、を有し、
   前記発電装置は、前記第１孔および前記第２孔の間に設けられる、
   請求項２に記載の人力駆動車用ペダリング装置。
4. 前記発電装置は、前記クランクアームに作用する前記駆動力に応じて発電する、
   請求項２または３に記載の人力駆動車用ペダリング装置。
5. 前記回転体に作用する前記駆動力を前記発電装置に伝達するように前記回転体に設けられる伝達部材をさらに備え、
   前記伝達部材に作用する前記駆動力に対する前記伝達部材の変形量の割合は、前記回転体に作用する前記駆動力に対する前記回転体の変形量の割合よりも大きい、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の人力駆動車用ペダリング装置。
6. 前記伝達部材は、前記回転体の材質とは異なる材質で形成される、
   請求項５に記載の人力駆動車用ペダリング装置。
7. 前記回転体は、前記回転軸心に沿って延びるクランク軸と、前記クランク軸から前記回転軸心に対して径方向に延びるクランクアームを含み、
   前記クランクアームは、ペダルを取付可能な前記第１端部と、前記クランク軸に取り付けられる前記第２端部と、前記第１端部に設けられる第１孔と、前記第２端部に設けられる第２孔と、を有し、
   前記伝達部材は、前記第２端部よりも前記第１端部の近くに配置される、
   請求項５または６に記載の人力駆動車用ペダリング装置。
8. 前記発電装置は、圧電素子を含む、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の人力駆動車用ペダリング装置。
9. 前記蓄電装置は、前記回転体に設けられる、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の人力駆動車用ペダリング装置。
10. 前記蓄電装置は、前記回転体とは別個に設けられる、
    請求項１から８のいずれか１項に記載の人力駆動車用ペダリング装置。
11. 前記発電装置は、第１端子を含み、
    前記蓄電装置は、前記第１端子に電気的に接続される第２端子を含む、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の人力駆動車用ペダリング装置。
12. 前記回転体は、クランクアームを含み、
    前記クランクアームは、前記第１端部および前記第２端部を有し、前記第１端部から前記第２端部まで前記第１方向に沿って延びる、
    請求項１に記載の人力駆動車用ペダリング装置。
13. 前記第１長さは、前記厚みよりも長い、
    請求項１または１２に記載の人力駆動車用ペダリング装置。
14. 請求項１から１３のいずれか１項に記載の前記人力駆動車用ペダリング装置と、
    前記蓄電装置に蓄電される電気を利用する電子コンポーネントを制御するコントローラと、
    を備える、人力駆動車用ペダリングシステム。
15. 前記電子コンポーネントは、変速機、サスペンション、アジャスタブルシートポスト、ブレーキ装置、ライト、表示装置、およびアシスト駆動装置の少なくとも１つを含む、
    請求項１４に記載の人力駆動車用ペダリングシステム。

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