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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025021758
(43)【公開日】2025-02-14
(54)【発明の名称】発電装置
(51)【国際特許分類】
H02N 2/18 20060101AFI20250206BHJP
B62J 6/06 20060101ALI20250206BHJP
【ＦＩ】
H02N2/18
B62J6/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023125702
(22)【出願日】2023-08-01
(71)【出願人】
【識別番号】000002439
【氏名又は名称】株式会社シマノ
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100161506
【弁理士】
【氏名又は名称】川渕 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(72)【発明者】
【氏名】加治木 孝一
(72)【発明者】
【氏名】内川 慎一
(72)【発明者】
【氏名】東原 圭一
【テーマコード（参考）】
5H681
【Ｆターム（参考）】
5H681AA06
5H681BB08
5H681DD30
5H681EE10
5H681EE20
(57)【要約】
【課題】発電量を増加させる。
【解決手段】中空部材を有する人力駆動車に用いられる発電装置を提供する。発電装置は、中空部材内を移動可能な可動部と、可動部を中空部材の内部に移動可能に支持する第１支持部と、コイル及び第１磁歪材を含み、第１支持部に対する可動部の相対的移動に応じて、第１磁歪材を変形させることによってコイルに電力を発生する第１発電部とを備える。
【選択図】図２
【解決手段】中空部材を有する人力駆動車に用いられる発電装置を提供する。発電装置は、中空部材内を移動可能な可動部と、可動部を中空部材の内部に移動可能に支持する第１支持部と、コイル及び第１磁歪材を含み、第１支持部に対する可動部の相対的移動に応じて、第１磁歪材を変形させることによってコイルに電力を発生する第１発電部とを備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
中空部材を有する人力駆動車に用いられる発電装置であって、
前記中空部材内を移動可能な可動部と、
前記可動部を前記中空部材の内部に移動可能に支持する第１支持部と、
コイル及び第１磁歪材を含み、前記第１支持部に対する前記可動部の相対的移動に応じて、前記第１磁歪材を変形させることによってコイルに電力を発生する第１発電部と、
を備える、
発電装置。
前記中空部材内を移動可能な可動部と、
前記可動部を前記中空部材の内部に移動可能に支持する第１支持部と、
コイル及び第１磁歪材を含み、前記第１支持部に対する前記可動部の相対的移動に応じて、前記第１磁歪材を変形させることによってコイルに電力を発生する第１発電部と、
を備える、
発電装置。
【請求項2】
前記可動部を、前記第１支持部に対して移動可能に弾性支持する第１弾性部を、さらに備える、
請求項１に記載の発電装置。
請求項１に記載の発電装置。
【請求項3】
前記可動部を、前記第１支持部に対して摺動可能に摺動支持する第１摺動部を、さらに備える、
請求項１又は請求項２に記載の発電装置。
請求項１又は請求項２に記載の発電装置。
【請求項4】
前記第１支持部と離れて配置され、前記可動部を前記第１支持部との間で前記中空部材の内部に移動可能に支持する第２支持部と、
第２磁歪材を備え、前記第２支持部に対する前記可動部の相対的移動により、前記第２磁歪材における磁束を変化させることで電力を発生する第２発電部と、をさらに有する、
請求項１又は請求項２に記載の発電装置。
第２磁歪材を備え、前記第２支持部に対する前記可動部の相対的移動により、前記第２磁歪材における磁束を変化させることで電力を発生する第２発電部と、をさらに有する、
請求項１又は請求項２に記載の発電装置。
【請求項5】
前記可動部を、前記第２支持部に対して移動可能に弾性支持する第２弾性部を、さらに備える、
請求項４に記載の発電装置。
請求項４に記載の発電装置。
【請求項6】
前記中空部材は、
サドルが装着可能なシートチューブを有し、
前記可動部、前記第１支持部、及び、前記第１発電部の少なくとも１つが、前記シートチューブ内に配置される、
請求項１に記載の発電装置。
サドルが装着可能なシートチューブを有し、
前記可動部、前記第１支持部、及び、前記第１発電部の少なくとも１つが、前記シートチューブ内に配置される、
請求項１に記載の発電装置。
【請求項7】
前記中空部材は、
車体枠に装着可能な装着ポスト、及び、前記装着ポストに対し伸縮自在に摺動する可動ポストを有するサスペンションポストを有し、
前記サスペンションポスト内に、前記可動部、前記第１支持部、及び、前記第１発電部の少なくとも１つが配置した、
請求項１に記載の発電装置。
車体枠に装着可能な装着ポスト、及び、前記装着ポストに対し伸縮自在に摺動する可動ポストを有するサスペンションポストを有し、
前記サスペンションポスト内に、前記可動部、前記第１支持部、及び、前記第１発電部の少なくとも１つが配置した、
請求項１に記載の発電装置。
【請求項8】
前記第１発電部は、
前記第１磁歪材が取り付けられ、非磁性材料を含むように形成される第１フレームと、
前記第１フレームを前記第１磁歪材とともに第１方向に揺動可能に支持する第１部、および、前記第１部に繋がり、前記第１方向とは異なる第２方向に前記第１磁歪材と並んで配置される第２部を有し、磁性材料を含むように形成される第１ヨークと、を有し、
前記コイルは、前記第１ヨークおよび前記第１磁歪材の少なくとも１つに巻かれる、
請求項１に記載の発電装置。
前記第１磁歪材が取り付けられ、非磁性材料を含むように形成される第１フレームと、
前記第１フレームを前記第１磁歪材とともに第１方向に揺動可能に支持する第１部、および、前記第１部に繋がり、前記第１方向とは異なる第２方向に前記第１磁歪材と並んで配置される第２部を有し、磁性材料を含むように形成される第１ヨークと、を有し、
前記コイルは、前記第１ヨークおよび前記第１磁歪材の少なくとも１つに巻かれる、
請求項１に記載の発電装置。
【請求項9】
前記第１フレームは、
前記可動部又は前記第１支持部のいずれか一方に第１幅で支持される第１固定端と、
前記第１固定端と離れて設けられ、前記第１幅よりも小さい第２幅の第１揺動端と、を有する、
請求項８に記載の発電装置。
前記可動部又は前記第１支持部のいずれか一方に第１幅で支持される第１固定端と、
前記第１固定端と離れて設けられ、前記第１幅よりも小さい第２幅の第１揺動端と、を有する、
請求項８に記載の発電装置。
【請求項10】
前記第１フレームは、
前記第１固定端と前記第１揺動端の間に、折り返し状の湾曲部を有する、
請求項９に記載の発電装置。
前記第１固定端と前記第１揺動端の間に、折り返し状の湾曲部を有する、
請求項９に記載の発電装置。
【請求項11】
前記第１磁歪材は、前記湾曲部と前記第１揺動端との間に取り付けられている、
請求項１０に記載の発電装置。
請求項１０に記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発電装置に関する。特に、自転車等の車両に用いられ、振動によって発電する発電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来として、例えば、特許文献１には、車両用発光装置が開示されており、その車両用発電装置には、振動発電装置が設けられていることが開示されている。
また、その振動発電装置によって得られた電力をＬＥＤ等の発光部に供給し、車両用発光装置として利用する実施形態が開示されている。
また、その振動発電装置によって得られた電力をＬＥＤ等の発光部に供給し、車両用発光装置として利用する実施形態が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第６１９５２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の振動発電装置においては、発電量が小さく、開示された実施形態のように、ＬＥＤ等の発光部を点灯させる程度しかなく、実用性に問題があった。
【0005】
本発明は、上記した課題を考慮して、発電量を増加できる発電装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
（１）上述した課題を解決する本発明の一態様は、中空部材を有する人力駆動車に用いられる発電装置であって、前記中空部材内を移動可能な可動部と、前記可動部を前記中空部材の内部に移動可能に支持する第１支持部と、コイル及び第１磁歪材を含み、前記第１支持部に対する前記可動部の相対的移動に応じて、前記第１磁歪材を変形させることによってコイルに電力を発生する第１発電部と、を備える、発電装置である。
【0007】
上記構成によれば、人力駆動車の走行時に発生する振動により、中空部材内において可動部が第１支持部に対して移動し、第１磁歪材が変形し、コイルに電力を発生することができる。これにより、従来の発電装置よりも、大きな電力量で発電することができる。
【0008】
（２）本発明の一態様は、（１）に記載の発電装置であって、前記可動部を、前記第１支持部に対して移動可能に弾性支持する第１弾性部を、さらに備えてよい。
【0009】
上記構成によれば、第１弾性部の復元力の作用により、中空部材内において可動部を往復移動させることができる。これにより、第１磁歪材が変形する回数が増加し、コイルにおける電力発生の回数を増加させることができる。したがって、電力発生の回数の増加によって、より大きな電力量で発電することができる。
【0010】
（３）本発明の一態様は、（１）又は（２）に記載の発電装置であって、前記可動部を、前記第１支持部に対して摺動可能に摺動支持する第１摺動部を、さらに備えてよい。
【0011】
上記構成によれば、第１摺動部は、中空部材の内部において可動部を円滑に移動させることができる。可動部の円滑な移動によって第１磁歪材が変形するので、コイルにおける電力発生の効率を向上させることができる。
【0012】
（４）本発明の一態様は、（１）又は（２）に記載の発電装置であって、前記第１支持部と離れて配置され、前記可動部を前記第１支持部との間で前記中空部材の内部に移動可能に支持する第２支持部と、第２磁歪材を備え、前記第２支持部に対する前記可動部の相対的移動により、前記第２磁歪材における磁束を変化させることで電力を発生する第２発電部と、をさらに有してよい。
【0013】
上記構成によれば、人力駆動車の走行時に発生する振動により、中空部材内において可動部が第１支持部及び第２支持部に対して移動し、第１磁歪材及び第２磁歪材が変形し、コイルに電力を発生することができる。したがって、２つの磁歪材を用いるので、より大きな電力量で発電することができる。
【0014】
（５）本発明の一態様は、（４）に記載の発電装置であって、前記可動部を、前記第２支持部に対して移動可能に弾性支持する第２弾性部を、さらに備えてよい。
【0015】
上記構成によれば、第１弾性部及び第２弾性部の復元力の作用により、中空部材内において可動部を往復移動させることができる。これにより、第１磁歪材及び第２磁歪材が変形する回数が増加し、コイルにおける電力発生の回数を増加させることができる。したがって、電力発生の回数の増加によって、より大きな電力量で発電することができる。
【0016】
（６）本発明の一態様は、（１）に記載の発電装置であって、前記中空部材は、サドルが装着可能なシートチューブを有し、前記可動部、前記第１支持部、及び、前記第１発電部の少なくとも１つが、前記シートチューブ内に配置されてよい。
【0017】
上記構成によれば、人力駆動車の走行時に発生する振動により、シートチューブにおいて、発電することができる。
【0018】
（７）本発明の一態様は、（１）に記載の発電装置であって、前記中空部材は、車体枠に装着可能な装着ポスト、及び、前記装着ポストに対し伸縮自在に摺動する可動ポストを有するサスペンションポストを有し、前記サスペンションポスト内に、前記可動部、前記第１支持部、及び、前記第１発電部の少なくとも１つが配置されてよい。
【0019】
上記構成によれば、人力駆動車の走行時に発生する振動により、サスペンションポストにおいて、発電することができる。
【0020】
（８）本発明の一態様は、（１）に記載の発電装置であって、前記第１発電部は、前記第１磁歪材が取り付けられ、非磁性材料を含むように形成される第１フレームと、前記第１フレームを前記第１磁歪材とともに第１方向に揺動可能に支持する第１部、および、前記第１部に繋がり、前記第１方向とは異なる第２方向に前記第１磁歪材と並んで配置される第２部を有し、磁性材料を含むように形成される第１ヨークと、を有し、前記コイルは、前記第１ヨークおよび前記第１磁歪材の少なくとも１つに巻かれてよい。
【0021】
上記構成によれば、第１磁歪材および第１フレームが揺動する第１方向に第１ヨークが配置される場合と比較して、第１方向における発電装置の大型化を抑制することができる。したがって、発電装置を狭い空間に組み込み易くなるため、発電装置の利便性の向上を図ることができる。
【0022】
（９）本発明の一態様は、（８）に記載の発電装置であって、前記第１フレームは、前記可動部又は前記第１支持部のいずれか一方に第１幅で支持される第１固定端と、前記第１固定端と離れて設けられ、前記第１幅よりも小さい第２幅の第１揺動端と、を有してよい。
【0023】
上記構成によれば、大きな電力量で発電することができる。
【0024】
（１０）本発明の一態様は、（９）に記載の発電装置であって、前記第１フレームは、前記第１固定端と前記第１揺動端の間に、折り返し状の湾曲部を有してよい。
【0025】
上記構成によれば、大きな電力量で発電することができる。
【0026】
（１１）本発明の一態様は、（１０）に記載の発電装置であって、前記第１磁歪材は、前記湾曲部と前記第１揺動端との間に取り付けられてよい。
【0027】
上記構成によれば、大きな電力量で発電することができる。
【発明の効果】
【0028】
本発明によれば、発電量を増加できるとの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の第１実施形態に係る発電装置を備える人力駆動車を示す側面図である。
【図2】本発明の第１実施形態に係る発電装置を備える人力駆動車の車体枠の一部を示す断面斜視図であって、発電装置が中空部材に内蔵された構成例を示す図である。
【図3】本発明の第２実施形態に係る発電装置を備える人力駆動車の車体枠の一部を示す断面図であって、発電装置が中空部材に内蔵された構成例を示す図である。
【図4】本発明の第２実施形態に係る発電装置を備える発電部の構成を示す斜視図である。
【図5】本発明の第２実施形態の変形例に係る発電装置を備える人力駆動車の車体枠の一部を示す断面図であって、発電装置が中空部材に内蔵された構成例を示す図である。
【図6】本発明の第２実施形態の変形例に係る発電装置を備える人力駆動車の車体枠の一部を示す断面図であって、発電装置が中空部材に内蔵された構成例を示す図である。
【図7】本発明の第３実施形態に係る発電装置を備える人力駆動車の車体枠の一部を示す断面図であって、発電装置が中空部材に内蔵された構成例を示す図である。
【図8】本発明の第４実施形態に係る発電装置を備える人力駆動車を示す側面図である。
【図9】本発明の第５実施形態に係る発電装置を示す模式図である。
【図10】本発明の第５実施形態の変形例に係る発電装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
本発明の実施形態に係る発電装置について図面を参照して説明する。
実施形態に係る説明では、同一又は類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。図面は模式的又は概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率等は、必ずしも現実のものと同一とは限らない。
実施形態に係る説明では、同一又は類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。図面は模式的又は概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率等は、必ずしも現実のものと同一とは限らない。
【0031】
実施形態に係る説明では、「第１」「第２」「第３」といった序数詞を用いる場合がある。この序数詞は、序数詞で記載された部材の個数を示していない。複数の部材の各々が別個の部材であることを示すために序数詞を用いる場合がある。
方向の用語として、文言「長手方向ＬＤ」、「径方向ＲＤ」、及び「周方向ＣＤ」が用いられる。長手方向ＬＤとは、発電装置を構成する中空部材が延在する方向に対応する。径方向ＲＤは、長手方向ＬＤと直交する方向である。周方向ＣＤとは、長手方向ＬＤと直交する断において発電装置を構成する部材の外周に沿う方向である。
方向の用語として、文言「長手方向ＬＤ」、「径方向ＲＤ」、及び「周方向ＣＤ」が用いられる。長手方向ＬＤとは、発電装置を構成する中空部材が延在する方向に対応する。径方向ＲＤは、長手方向ＬＤと直交する方向である。周方向ＣＤとは、長手方向ＬＤと直交する断において発電装置を構成する部材の外周に沿う方向である。
【0032】
長手方向ＬＤに関し、第２支持部から第１支持部に向かう方向を＋ＬＤ方向と称し、かつ、第１支持部から第２支持部に向かう方向を－ＬＤ方向と称する。言い換えると、－ＬＤ方向は、＋ＬＤ方向とは反対方向である。
また、径方向ＲＤは、長手方向ＬＤに平行な軸線から放射する方向に対応する。軸線とは、例えば、長手方向ＬＤに延びる中空部材の中心を通る線を意味する。
文言「長手方向ＬＤ」、「径方向ＲＤ」、及び「周方向ＣＤ」は、人力駆動車及び発電装置の各々を構成する複数の部材の相互の位置関係、又は、複数の部材の各々の形状や構造を説明するために用いる文言であり、人力駆動車及び発電装置の各々の姿勢を定義しない。
また、径方向ＲＤは、長手方向ＬＤに平行な軸線から放射する方向に対応する。軸線とは、例えば、長手方向ＬＤに延びる中空部材の中心を通る線を意味する。
文言「長手方向ＬＤ」、「径方向ＲＤ」、及び「周方向ＣＤ」は、人力駆動車及び発電装置の各々を構成する複数の部材の相互の位置関係、又は、複数の部材の各々の形状や構造を説明するために用いる文言であり、人力駆動車及び発電装置の各々の姿勢を定義しない。
【0033】
形状の用語として、「断面形状」を用いる場合がある。別途の定義がない限り、断面形状とは、長手方向ＬＤに直交する断面における形状を意味する。
文言「接続」は、２つの部材の位置関係を示す文言である。この位置関係においては、２つの部材が直接的に接続されていることを意味するだけでなく、２つの部材の間に他の部材が介在されていることも意味する。同様の解釈は、文言「設け」、「配置」、「対向」にも適用される。
文言「接続」は、２つの部材の位置関係を示す文言である。この位置関係においては、２つの部材が直接的に接続されていることを意味するだけでなく、２つの部材の間に他の部材が介在されていることも意味する。同様の解釈は、文言「設け」、「配置」、「対向」にも適用される。
【0034】
＜第１実施形態＞
＜人力駆動車１０＞
図１に示すように、人力駆動車１０は、車体枠１２と、フロントフォーク１４と、ハンドルバー１６と、ドライブユニット１８と、フロントホイール２０Ｆと、リアホイール２０Ｒと、フロントブレーキ２２Ｆと、リアブレーキ２２Ｒと、サドル２４と、シートポスト２５とを有する。
車体枠１２は、ヘッドチューブ１２Ａと、トップチューブ１２Ｂと、ダウンチューブ１２Ｃと、シートチューブ１２Ｄと、シートステー１２Ｅと、チェーンステステー１２Ｆとを有する。シートチューブ１２Ｄには、人力駆動車１０の上方に延伸されたシートポスト２５が接続されている。シートポスト２５の上部には、サドル２４が装着されている。
＜人力駆動車１０＞
図１に示すように、人力駆動車１０は、車体枠１２と、フロントフォーク１４と、ハンドルバー１６と、ドライブユニット１８と、フロントホイール２０Ｆと、リアホイール２０Ｒと、フロントブレーキ２２Ｆと、リアブレーキ２２Ｒと、サドル２４と、シートポスト２５とを有する。
車体枠１２は、ヘッドチューブ１２Ａと、トップチューブ１２Ｂと、ダウンチューブ１２Ｃと、シートチューブ１２Ｄと、シートステー１２Ｅと、チェーンステステー１２Ｆとを有する。シートチューブ１２Ｄには、人力駆動車１０の上方に延伸されたシートポスト２５が接続されている。シートポスト２５の上部には、サドル２４が装着されている。
【0035】
人力駆動車１０は、中空部材を有する。ヘッドチューブ１２Ａ、トップチューブ１２Ｂ、ダウンチューブ１２Ｃ、シートチューブ１２Ｄ、シートステー１２Ｅ、及びチェーンステステー１２Ｆの各々は、中空部材の一例である。このような中空部材の材質は、例えば、金属や炭素繊維強化プラスチック等である。
【0036】
車体枠１２を構成する各部位の断面形状は、例えば、円形である。なお、車体枠１２を構成する各部位の断面形状は、円形に限らず、楕円形、角部が面取りされた三角形等であってもよい。また、車体枠１２を構成する各部位の断面形状は、長手方向ＬＤに沿って断面形状が変化するような３次元形状を有してもよい。
【0037】
フロントフォーク１４は、ヘッドチューブ１２Ａに支持されている。フロントフォーク１４は、中空部材の一例である。
ハンドルバー１６は、フロントフォーク１４に支持されている。ハンドルバー１６は、中空部材の一例である。
ハンドルバー１６は、フロントフォーク１４に支持されている。ハンドルバー１６は、中空部材の一例である。
【0038】
フロントホイール２０Ｆは、フロントフォーク１４によって回動可能に支持されている。リアホイール２０Ｒは、シートステー１２Ｅ及びチェーンステステー１２Ｆによって回動可能に支持されている。
ドライブユニット１８は、クランク、チェーン、フロントスプロケット、リアスプロケット等によって構成されている。ドライブユニット１８は、人力駆動車１０に乗るライダの脚力をリアホイール２０Ｒに伝達するように構成されている。
フロントブレーキ２２Ｆは、フロントフォーク１４に装着されている。フロントブレーキ２２Ｆは、フロントホイール２０Ｆに制動力を与えるように構成されている。
リアブレーキ２２Ｒは、シートステー１２Ｅに装着されている。リアブレーキ２２Ｒは、リアホイール２０Ｒに制動力を与えるように構成されている。
ドライブユニット１８は、クランク、チェーン、フロントスプロケット、リアスプロケット等によって構成されている。ドライブユニット１８は、人力駆動車１０に乗るライダの脚力をリアホイール２０Ｒに伝達するように構成されている。
フロントブレーキ２２Ｆは、フロントフォーク１４に装着されている。フロントブレーキ２２Ｆは、フロントホイール２０Ｆに制動力を与えるように構成されている。
リアブレーキ２２Ｒは、シートステー１２Ｅに装着されている。リアブレーキ２２Ｒは、リアホイール２０Ｒに制動力を与えるように構成されている。
【0039】
＜発電装置３０Ａ＞
図２に示すように、第１実施形態に係る発電装置３０Ａは、可動部３２と、第１支持部３４Ｆと、第１発電部３６Ｆとを備える。発電装置３０Ａは、人力駆動車１０に用いられる。
図２に示すように、第１実施形態に係る発電装置３０Ａは、可動部３２と、第１支持部３４Ｆと、第１発電部３６Ｆとを備える。発電装置３０Ａは、人力駆動車１０に用いられる。
【0040】
可動部３２、第１支持部３４Ｆ、及び、第１発電部３６Ｆの少なくとも１つは、シートチューブ１２Ｄ内に配置されている。本実施形態においては、可動部３２、第１支持部３４Ｆ、及び、第１発電部３６Ｆの全てがシートチューブ１２Ｄ内に配置されている。
【0041】
さらに、発電装置３０Ａは、第１弾性部３８Ｆを備える。
さらに、発電装置３０Ａは、第１摺動部４０Ｆを備える。
さらに、発電装置３０Ａは、第２支持部３４Ｓと、第２発電部３６Ｓとを備える。
さらに、発電装置３０Ａは、第２弾性部３８Ｓを備える。
さらに、発電装置３０Ａは、第２摺動部４０Ｓを備える。
さらに、発電装置３０Ａは、充電回路部４２を備える。
さらに、発電装置３０Ａは、第１摺動部４０Ｆを備える。
さらに、発電装置３０Ａは、第２支持部３４Ｓと、第２発電部３６Ｓとを備える。
さらに、発電装置３０Ａは、第２弾性部３８Ｓを備える。
さらに、発電装置３０Ａは、第２摺動部４０Ｓを備える。
さらに、発電装置３０Ａは、充電回路部４２を備える。
【0042】
＜可動部３２＞
可動部３２は、第１実施形態においては、シートチューブ１２Ｄ内を移動するように構成されている。
なお、可動部３２は、シートチューブ１２Ｄ以外の筒状部内を移動してもよい。例えば、可動部３２は、ヘッドチューブ１２Ａ、トップチューブ１２Ｂ、ダウンチューブ１２Ｃ、シートチューブ１２Ｄ、シートステー１２Ｅ、チェーンステステー１２Ｆ、フロントフォーク１４、シートポスト２５、ハンドルバー１６内を移動するように構成されもよい。
可動部３２は、例えば、長手方向ＬＤに沿って伸びるロッド形状を有する。可動部３２は、シートチューブ１２Ｄ内に配置されている。可動部３２の断面形状は、例えば、円形である。可動部３２がシートチューブ１２Ｄ内を円滑に移動することが可能であれば、可動部３２の形状は、特に限定されない。可動部３２の材料は、例えば、ステンレスである。なお、可動部３２は、磁性材料を含んでいてもよい。この場合、可動部３２は、全体として非磁性の特性を有していればよい。
可動部３２は、第１実施形態においては、シートチューブ１２Ｄ内を移動するように構成されている。
なお、可動部３２は、シートチューブ１２Ｄ以外の筒状部内を移動してもよい。例えば、可動部３２は、ヘッドチューブ１２Ａ、トップチューブ１２Ｂ、ダウンチューブ１２Ｃ、シートチューブ１２Ｄ、シートステー１２Ｅ、チェーンステステー１２Ｆ、フロントフォーク１４、シートポスト２５、ハンドルバー１６内を移動するように構成されもよい。
可動部３２は、例えば、長手方向ＬＤに沿って伸びるロッド形状を有する。可動部３２は、シートチューブ１２Ｄ内に配置されている。可動部３２の断面形状は、例えば、円形である。可動部３２がシートチューブ１２Ｄ内を円滑に移動することが可能であれば、可動部３２の形状は、特に限定されない。可動部３２の材料は、例えば、ステンレスである。なお、可動部３２は、磁性材料を含んでいてもよい。この場合、可動部３２は、全体として非磁性の特性を有していればよい。
【0043】
可動部３２は、第１可動磁石３２Ａと第２可動磁石３２Ｂとを有する。第１可動磁石３２Ａ及び第２可動磁石３２Ｂの各々は、公知の永久磁石である。第１可動磁石３２Ａは、可動部３２の長手方向ＬＤにおける一方の端部に設けられている。第２可動磁石３２Ｂは、可動部３２の長手方向ＬＤにおける他方の端部に設けられている。第１可動磁石３２Ａは、第１支持部３４Ｆに対する反発力が得られれば、第１可動磁石３２Ａの磁極は、Ｎ極であってもよいし、Ｓ極であってもよい。同様に、第２可動磁石３２Ｂは、第２支持部３４Ｓに対する反発力が得られれば、第２可動磁石３２Ｂの磁極は、Ｎ極であってもよいし、Ｓ極であってもよい。本実施形態では、第１可動磁石３２Ａ及び第２可動磁石３２Ｂの各々の磁極は、Ｓ極である。
【0044】
＜第１支持部３４Ｆ＞
第１支持部３４Ｆは、可動部３２をシートチューブ１２Ｄの内部に移動可能に支持するように構成されている。
第１支持部３４Ｆの断面形状は、シートチューブ１２Ｄの断面形状と同じく、円形である。第１支持部３４Ｆは、シートチューブ１２Ｄの内部に配置されている。第１支持部３４Ｆは、シートチューブ１２Ｄに固定されている。第１支持部３４Ｆは、発電装置３０Ａの長手方向ＬＤにおける一方の端部に位置する。言い換えると、第１支持部３４Ｆは、＋ＬＤ方向における発電装置３０Ａの端部に位置する。
第１支持部３４Ｆは、可動部３２をシートチューブ１２Ｄの内部に移動可能に支持するように構成されている。
第１支持部３４Ｆの断面形状は、シートチューブ１２Ｄの断面形状と同じく、円形である。第１支持部３４Ｆは、シートチューブ１２Ｄの内部に配置されている。第１支持部３４Ｆは、シートチューブ１２Ｄに固定されている。第１支持部３４Ｆは、発電装置３０Ａの長手方向ＬＤにおける一方の端部に位置する。言い換えると、第１支持部３４Ｆは、＋ＬＤ方向における発電装置３０Ａの端部に位置する。
【0045】
第１支持部３４Ｆは、第１支持磁石３４Ａを有する。第１支持磁石３４Ａは、第１支持部３４Ｆの－ＬＤ方向に向く面に設けられている。第１支持磁石３４Ａは、第１可動磁石３２Ａに対向している。第１支持磁石３４Ａは、第１可動磁石３２Ａに対する反発力が得られれば、第１支持磁石３４Ａの磁極は、Ｎ極であってもよいし、Ｓ極であってもよい。本実施形態では、第１支持磁石３４Ａの磁極は、Ｓ極である。
【0046】
＜第１発電部３６Ｆ＞
第１発電部３６Ｆは、コイル４４Ａ及び第１磁歪材４６Ｆを含む。第１発電部３６Ｆは、第１支持部３４Ｆに対する可動部３２の相対的移動に応じて、第１磁歪材４６Ｆを変形させるように構成されている。第１発電部３６Ｆは、第１磁歪材４６Ｆの変形によってコイル４４Ａに電力を発生させるように構成されている。また、第１発電部３６Ｆは、第１発電部３６Ｆで磁束が変化することで、コイル４４Ａに電力を発生させるように構成されている。
第１発電部３６Ｆは、コイル４４Ａ及び第１磁歪材４６Ｆを含む。第１発電部３６Ｆは、第１支持部３４Ｆに対する可動部３２の相対的移動に応じて、第１磁歪材４６Ｆを変形させるように構成されている。第１発電部３６Ｆは、第１磁歪材４６Ｆの変形によってコイル４４Ａに電力を発生させるように構成されている。また、第１発電部３６Ｆは、第１発電部３６Ｆで磁束が変化することで、コイル４４Ａに電力を発生させるように構成されている。
【0047】
＜コイル４４Ａ＞
コイル４４Ａは、径方向ＲＤにおけるシートチューブ１２Ｄの内側に設けられている。コイル４４Ａは、シートチューブ１２Ｄの周方向ＣＤに沿って設けられている。コイル４４Ａの断面形状は、円環状である。コイル４４Ａは、例えば、コイル配線が複数の巻数で環状のボビンに巻かれた構造を有する。
コイル４４Ａは、径方向ＲＤにおけるシートチューブ１２Ｄの内側に設けられている。コイル４４Ａは、シートチューブ１２Ｄの周方向ＣＤに沿って設けられている。コイル４４Ａの断面形状は、円環状である。コイル４４Ａは、例えば、コイル配線が複数の巻数で環状のボビンに巻かれた構造を有する。
【0048】
＜第１磁歪材４６Ｆ＞
第１磁歪材４６Ｆは、径方向ＲＤにおける可動部３２の外側に設けられている。第１磁歪材４６Ｆは、可動部３２の周方向ＣＤに沿って設けられている。第１磁歪材４６Ｆの断面形状は、円環状である。第１磁歪材４６Ｆは、隙間を介してコイル４４Ａから離間している。
第１磁歪材４６Ｆは、磁歪材料によって形成される。第１磁歪材４６Ｆは、例えば、Ｆｅ－Ｇａ合金によって形成される。第１磁歪材４６Ｆは、機械的歪みによって透磁率が変化する。また、第１磁歪材４６Ｆは、機械的歪みによって磁化方向が変化する。
第１磁歪材４６Ｆは、径方向ＲＤにおける可動部３２の外側に設けられている。第１磁歪材４６Ｆは、可動部３２の周方向ＣＤに沿って設けられている。第１磁歪材４６Ｆの断面形状は、円環状である。第１磁歪材４６Ｆは、隙間を介してコイル４４Ａから離間している。
第１磁歪材４６Ｆは、磁歪材料によって形成される。第１磁歪材４６Ｆは、例えば、Ｆｅ－Ｇａ合金によって形成される。第１磁歪材４６Ｆは、機械的歪みによって透磁率が変化する。また、第１磁歪材４６Ｆは、機械的歪みによって磁化方向が変化する。
【0049】
＜第１弾性部３８Ｆ＞
第１弾性部３８Ｆは、可動部３２を、第１支持部３４Ｆに対して移動可能に弾性支持するように構成されている。
第１弾性部３８Ｆは、長手方向ＬＤにおいて、第１支持部３４Ｆと可動部３２との間に配置されている。第１弾性部３８Ｆは、例えば、コイルばねである。本実施形態においては、＋ＬＤ方向における第１弾性部３８Ｆの第１端は、第１支持磁石３４Ａに接触している。－ＬＤ方向における第１弾性部３８Ｆの第２端は、第１可動磁石３２Ａに接触している。第１弾性部３８Ｆにおいては、第１支持部３４Ｆから第１可動磁石３２Ａを離間させようする復元力が生じる。第１支持部３４Ｆから第１可動磁石３２Ａを離間させる復元力を生じさせることが可能であれば、第１弾性部３８Ｆの種類は、コイルばねに限定されない。例えば、板バネ等が第１弾性部３８Ｆに用いられてもよい。
第１弾性部３８Ｆは、可動部３２を、第１支持部３４Ｆに対して移動可能に弾性支持するように構成されている。
第１弾性部３８Ｆは、長手方向ＬＤにおいて、第１支持部３４Ｆと可動部３２との間に配置されている。第１弾性部３８Ｆは、例えば、コイルばねである。本実施形態においては、＋ＬＤ方向における第１弾性部３８Ｆの第１端は、第１支持磁石３４Ａに接触している。－ＬＤ方向における第１弾性部３８Ｆの第２端は、第１可動磁石３２Ａに接触している。第１弾性部３８Ｆにおいては、第１支持部３４Ｆから第１可動磁石３２Ａを離間させようする復元力が生じる。第１支持部３４Ｆから第１可動磁石３２Ａを離間させる復元力を生じさせることが可能であれば、第１弾性部３８Ｆの種類は、コイルばねに限定されない。例えば、板バネ等が第１弾性部３８Ｆに用いられてもよい。
【0050】
＜第１摺動部４０Ｆ＞
第１摺動部４０Ｆは、可動部３２を、第１支持部３４Ｆに対して摺動可能に摺動支持するように構成されている。
第１摺動部４０Ｆは、長手方向ＬＤにおいて、第１発電部３６Ｆと第１支持部３４Ｆとの間に配置されている。第１摺動部４０Ｆは、第１可動摺動部４０ＦＡと、第２可動摺動部４０ＦＢとを有する。
第１摺動部４０Ｆは、可動部３２を、第１支持部３４Ｆに対して摺動可能に摺動支持するように構成されている。
第１摺動部４０Ｆは、長手方向ＬＤにおいて、第１発電部３６Ｆと第１支持部３４Ｆとの間に配置されている。第１摺動部４０Ｆは、第１可動摺動部４０ＦＡと、第２可動摺動部４０ＦＢとを有する。
【0051】
＜第１可動摺動部４０ＦＡ＞
第１可動摺動部４０ＦＡは、径方向ＲＤにおける可動部３２の外側に設けられている。第１可動摺動部４０ＦＡは、可動部３２の周方向ＣＤに沿って設けられている。第１可動摺動部４０ＦＡの断面形状は、円環状である。第１可動摺動部４０ＦＡは、第２可動摺動部４０ＦＢに対向する曲面を有する。
第１可動摺動部４０ＦＡは、径方向ＲＤにおける可動部３２の外側に設けられている。第１可動摺動部４０ＦＡは、可動部３２の周方向ＣＤに沿って設けられている。第１可動摺動部４０ＦＡの断面形状は、円環状である。第１可動摺動部４０ＦＡは、第２可動摺動部４０ＦＢに対向する曲面を有する。
【0052】
＜第２可動摺動部４０ＦＢ＞
第２可動摺動部４０ＦＢは、径方向ＲＤにおけるシートチューブ１２Ｄの内側に設けられている。第２可動摺動部４０ＦＢは、シートチューブ１２Ｄの周方向ＣＤに沿って設けられている。第２可動摺動部４０ＦＢの断面形状は、円環状である。第２可動摺動部４０ＦＢは、第１可動摺動部４０ＦＡに対向する曲面を有する。
第２可動摺動部４０ＦＢは、径方向ＲＤにおけるシートチューブ１２Ｄの内側に設けられている。第２可動摺動部４０ＦＢは、シートチューブ１２Ｄの周方向ＣＤに沿って設けられている。第２可動摺動部４０ＦＢの断面形状は、円環状である。第２可動摺動部４０ＦＢは、第１可動摺動部４０ＦＡに対向する曲面を有する。
【0053】
図２に示す例では、第１可動摺動部４０ＦＡと第２可動摺動部４０ＦＢとは、径方向ＲＤにおいて離間している。可動部３２が長手方向ＬＤにおいて振動した場合、第１可動摺動部４０ＦＡと第２可動摺動部４０ＦＢとは互いに摺動するように構成されている。
図２に示す例では、第１可動摺動部４０ＦＡ及び第２可動摺動部４０ＦＢの各々は、曲面を有している。変形例として、長手方向ＬＤに延びる凸部が第１可動摺動部４０ＦＡ及び第２可動摺動部４０ＦＢの一方の曲面に設けられ、かつ、長手方向ＬＤに延びる凹部が第１可動摺動部４０ＦＡ及び第２可動摺動部４０ＦＢの他方の曲面に設けられてもよい。この構造では、凹部に凸部が配置された状態で、第１可動摺動部４０ＦＡと第２可動摺動部４０ＦＢとが互いに摺動するように構成されている。言い換えると、凹部及び凸部をレール、溝、ガイドと称することができる。
図２に示す例では、第１可動摺動部４０ＦＡ及び第２可動摺動部４０ＦＢの各々は、曲面を有している。変形例として、長手方向ＬＤに延びる凸部が第１可動摺動部４０ＦＡ及び第２可動摺動部４０ＦＢの一方の曲面に設けられ、かつ、長手方向ＬＤに延びる凹部が第１可動摺動部４０ＦＡ及び第２可動摺動部４０ＦＢの他方の曲面に設けられてもよい。この構造では、凹部に凸部が配置された状態で、第１可動摺動部４０ＦＡと第２可動摺動部４０ＦＢとが互いに摺動するように構成されている。言い換えると、凹部及び凸部をレール、溝、ガイドと称することができる。
【0054】
＜第２支持部３４Ｓ＞
第２支持部３４Ｓは、第１支持部３４Ｆと離れて配置されている。第２支持部３４Ｓは、第１支持部３４Ｆと第２支持部３４Ｓとの間で、可動部３２を、シートチューブ１２Ｄの内部に移動可能に支持するように構成されている。
第２支持部３４Ｓの断面形状は、シートチューブ１２Ｄの断面形状と同じく、円形である。第２支持部３４Ｓは、シートチューブ１２Ｄの内部に配置されている。第２支持部３４Ｓは、シートチューブ１２Ｄに固定されている。第２支持部３４Ｓは、発電装置３０Ａの長手方向ＬＤにおける他方の端部に位置する。言い換えると、第２支持部３４Ｓは、－ＬＤ方向における発電装置３０Ａの端部に位置する。
第２支持部３４Ｓは、第１支持部３４Ｆと離れて配置されている。第２支持部３４Ｓは、第１支持部３４Ｆと第２支持部３４Ｓとの間で、可動部３２を、シートチューブ１２Ｄの内部に移動可能に支持するように構成されている。
第２支持部３４Ｓの断面形状は、シートチューブ１２Ｄの断面形状と同じく、円形である。第２支持部３４Ｓは、シートチューブ１２Ｄの内部に配置されている。第２支持部３４Ｓは、シートチューブ１２Ｄに固定されている。第２支持部３４Ｓは、発電装置３０Ａの長手方向ＬＤにおける他方の端部に位置する。言い換えると、第２支持部３４Ｓは、－ＬＤ方向における発電装置３０Ａの端部に位置する。
【0055】
第２支持部３４Ｓは、第２支持磁石３４Ｂを有する。第２支持磁石３４Ｂは、第２支持部３４Ｓの＋ＬＤ方向に向く面に設けられている。第２支持磁石３４Ｂは、第２可動磁石３２Ｂに対向している。第２支持磁石３４Ｂは、第２可動磁石３２Ｂに対する反発力が得られれば、第２支持磁石３４Ｂの磁極は、Ｎ極であってもよいし、Ｓ極であってもよい。本実施形態では、第２支持磁石３４Ｂの磁極は、Ｓ極である。
【0056】
＜第２発電部３６Ｓ＞
第２発電部３６Ｓは、第２磁歪材４６Ｓを備える。第２発電部３６Ｓは、第２支持部３４Ｓに対する可動部３２の相対的移動に応じて、第２磁歪材４６Ｓにおける磁束を変化させるように構成されている。第２発電部３６Ｓは、第２磁歪材４６Ｓにおける磁束を変化によって、電力を発生するように構成されている。
第２発電部３６Ｓは、第２磁歪材４６Ｓを備える。第２発電部３６Ｓは、第２支持部３４Ｓに対する可動部３２の相対的移動に応じて、第２磁歪材４６Ｓにおける磁束を変化させるように構成されている。第２発電部３６Ｓは、第２磁歪材４６Ｓにおける磁束を変化によって、電力を発生するように構成されている。
【0057】
＜第２磁歪材４６Ｓ＞
第２磁歪材４６Ｓは、径方向ＲＤにおける可動部３２の外側に設けられている。第２磁歪材４６Ｓは、可動部３２の周方向ＣＤに沿って設けられている。第２磁歪材４６Ｓの断面形状は、円環状である。第２磁歪材４６Ｓは、－ＬＤ方向において、第１磁歪材４６Ｆの隣りに配置されている。
第２磁歪材４６Ｓは、径方向ＲＤにおける可動部３２の外側に設けられている。第２磁歪材４６Ｓは、可動部３２の周方向ＣＤに沿って設けられている。第２磁歪材４６Ｓの断面形状は、円環状である。第２磁歪材４６Ｓは、－ＬＤ方向において、第１磁歪材４６Ｆの隣りに配置されている。
【0058】
＜第２弾性部３８Ｓ＞
第２弾性部３８Ｓは、可動部３２を、第２支持部３４Ｓに対して移動可能に弾性支持するように構成されている。
第２弾性部３８Ｓは、長手方向ＬＤにおいて、第２支持部３４Ｓと可動部３２との間に配置されている。第２弾性部３８Ｓは、例えば、コイルばねである。本実施形態においては、－ＬＤ方向における第２弾性部３８Ｓの第１端は、第２支持磁石３４Ｂに接触している。＋ＬＤ方向における第２弾性部３８Ｓの第２端は、第２可動磁石３２Ｂに接触している。第２弾性部３８Ｓにおいては、第２支持部３４Ｓから第２可動磁石３２Ｂを離間させようする復元力が生じる。第２支持部３４Ｓから第２可動磁石３２Ｂを離間させる復元力を生じさせることが可能であれば、第２弾性部３８Ｓの種類は、コイルばねに限定されない。例えば、板バネ等が第２弾性部３８Ｓに用いられてもよい。
第２弾性部３８Ｓは、可動部３２を、第２支持部３４Ｓに対して移動可能に弾性支持するように構成されている。
第２弾性部３８Ｓは、長手方向ＬＤにおいて、第２支持部３４Ｓと可動部３２との間に配置されている。第２弾性部３８Ｓは、例えば、コイルばねである。本実施形態においては、－ＬＤ方向における第２弾性部３８Ｓの第１端は、第２支持磁石３４Ｂに接触している。＋ＬＤ方向における第２弾性部３８Ｓの第２端は、第２可動磁石３２Ｂに接触している。第２弾性部３８Ｓにおいては、第２支持部３４Ｓから第２可動磁石３２Ｂを離間させようする復元力が生じる。第２支持部３４Ｓから第２可動磁石３２Ｂを離間させる復元力を生じさせることが可能であれば、第２弾性部３８Ｓの種類は、コイルばねに限定されない。例えば、板バネ等が第２弾性部３８Ｓに用いられてもよい。
【0059】
＜第２摺動部４０Ｓ＞
第２摺動部４０Ｓは、可動部３２を、第２支持部３４Ｓに対して摺動可能に摺動支持するように構成されている。
第２摺動部４０Ｓは、長手方向ＬＤにおいて、第２発電部３６Ｓと第２支持部３４Ｓとの間に配置されている。第２摺動部４０Ｓは、第２可動摺動部４０ＳＡと、第２可動摺動部４０ＳＢとを有する。
第２摺動部４０Ｓは、可動部３２を、第２支持部３４Ｓに対して摺動可能に摺動支持するように構成されている。
第２摺動部４０Ｓは、長手方向ＬＤにおいて、第２発電部３６Ｓと第２支持部３４Ｓとの間に配置されている。第２摺動部４０Ｓは、第２可動摺動部４０ＳＡと、第２可動摺動部４０ＳＢとを有する。
【0060】
第２可動摺動部４０ＳＡは、径方向ＲＤにおける可動部３２の外側に設けられている。第２可動摺動部４０ＳＡは、可動部３２の周方向ＣＤに沿って設けられている。第２可動摺動部４０ＳＡの断面形状は、円環状である。第２可動摺動部４０ＳＡは、第２可動摺動部４０ＳＢに対向する曲面を有する。
【0061】
第２可動摺動部４０ＳＢは、径方向ＲＤにおけるシートチューブ１２Ｄの内側に設けられている。第２可動摺動部４０ＳＢは、シートチューブ１２Ｄの周方向ＣＤに沿って設けられている。第２可動摺動部４０ＳＢの断面形状は、円環状である。第２可動摺動部４０ＳＢは、第２可動摺動部４０ＳＡに対向する曲面を有する。
【0062】
第２可動摺動部４０ＳＡの具体的な構造は、上述した第１可動摺動部４０ＦＡと同様である。第２可動摺動部４０ＳＢの具体的な構造は、上述した第２可動摺動部４０ＦＢと同様である。
【0063】
＜充電回路部４２＞
充電回路部４２は、コネクタ４２Ａと、配線４２Ｂとを有する。配線４２Ｂは、コイル４４Ａに電気的に接続されている。コネクタ４２Ａは、不図示の充電器に接続するように構成されている。充電回路部４２は、例えば、シートチューブ１２Ｄ内に配置されている。充電回路部４２が設置される位置は、特に限定されない。例えば、充電回路部４２は、＋ＬＤ方向における第１支持部３４Ｆの面上に配置されてもよいし、第１支持部３４Ｆから離れた位置に配置されてもよい。
充電回路部４２は、コネクタ４２Ａと、配線４２Ｂとを有する。配線４２Ｂは、コイル４４Ａに電気的に接続されている。コネクタ４２Ａは、不図示の充電器に接続するように構成されている。充電回路部４２は、例えば、シートチューブ１２Ｄ内に配置されている。充電回路部４２が設置される位置は、特に限定されない。例えば、充電回路部４２は、＋ＬＤ方向における第１支持部３４Ｆの面上に配置されてもよいし、第１支持部３４Ｆから離れた位置に配置されてもよい。
【0064】
＜作用効果＞
上述した構成を有する発電装置３０Ａにおいては、人力駆動車１０の走行時に発生する振動がシートチューブ１２Ｄに伝達する。シートチューブ１２Ｄの内部においては、可動部３２が第１支持部３４Ｆに対して移動し、第１磁歪材４６Ｆで磁束が変化し、コイル４４Ａに電力を発生することができる。これにより、従来の発電装置よりも、大きな電力量で発電することができる。
上述した構成を有する発電装置３０Ａにおいては、人力駆動車１０の走行時に発生する振動がシートチューブ１２Ｄに伝達する。シートチューブ１２Ｄの内部においては、可動部３２が第１支持部３４Ｆに対して移動し、第１磁歪材４６Ｆで磁束が変化し、コイル４４Ａに電力を発生することができる。これにより、従来の発電装置よりも、大きな電力量で発電することができる。
【0065】
さらに、第１弾性部３８Ｆの復元力の作用により、シートチューブ１２Ｄ内において可動部３２を往復移動させることができる。もし、人力駆動車１０が停止したとしても、第１弾性部３８Ｆによって、一定の時間が経過するまで、すなわち、可動部３２の動作が安定するまで、可動部３２の往復移動が繰り返される。これにより、第１磁歪材４６Ｆで磁束が変化する回数が増加し、コイル４４Ａにおける電力発生の回数を増加させることができる。したがって、電力発生の回数の増加によって、より大きな電力量で発電することができる。
【0066】
また、第１摺動部４０Ｆにおいては、第１可動摺動部４０ＦＡと第２可動摺動部４０ＦＢとが摺動し、シートチューブ１２Ｄの内部において可動部３２を円滑に移動させることができる。可動部３２の円滑な移動によって第１磁歪材４６Ｆで磁束が変化するので、コイル４４Ａにおける電力発生の効率を向上させることができる。
【0067】
また、人力駆動車１０の走行時に発生する振動により、シートチューブ１２Ｄ内において可動部３２が第１支持部３４Ｆ及び第２支持部３４Ｓに対して移動する。これにより、第１磁歪材４６Ｆ及び第２磁歪材４６Ｓで磁束が変化し、コイル４４Ａに電力を発生することができる。したがって、２つの磁歪材を用いるので、より大きな電力量で発電することができる。
【0068】
また、第１弾性部３８Ｆ及び第２弾性部３８Ｓの復元力の作用により、シートチューブ１２Ｄ内において可動部３２を往復移動させることができる。これにより、第１磁歪材４６Ｆ及び第２磁歪材４６Ｓで磁束が変化する回数が増加し、コイル４４Ａにおける電力発生の回数を増加させることができる。したがって、電力発生の回数の増加によって、より大きな電力量で発電することができる。
【0069】
＜第２実施形態＞
次に、図３を参照し、第２実施形態に係る発電装置を説明する。
図３において、第１実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
第２実施形態における第１発電部の説明においては、方向の用語として、文言「第１方向Ｄ１」、「第２方向Ｄ２」、及び「第３方向Ｄ３」が用いられる。第１方向Ｄ１は、第１磁歪材が揺動する方向である。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１に直交する方向である。第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に直交する方向である。
次に、図３を参照し、第２実施形態に係る発電装置を説明する。
図３において、第１実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
第２実施形態における第１発電部の説明においては、方向の用語として、文言「第１方向Ｄ１」、「第２方向Ｄ２」、及び「第３方向Ｄ３」が用いられる。第１方向Ｄ１は、第１磁歪材が揺動する方向である。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１に直交する方向である。第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に直交する方向である。
【0070】
第１方向Ｄ１は、径方向ＲＤと平行な方向であってもよいし、径方向ＲＤに傾斜する方向であってもよい。第２方向Ｄ２は、径方向ＲＤと平行な方向であってもよいし、径方向ＲＤに傾斜する方向であってもよい。第３方向Ｄ３は、長手方向ＬＤと平行な方向であってもよいし、長手方向ＬＤに傾斜する方向であってもよい。文言「第１方向Ｄ１」、「第２方向Ｄ２」、及び「第３方向Ｄ３」は、第１発電部を構成する複数の部材の相互の位置関係、又は、複数の部材の各々の形状や構造を説明するために用いる文言であり、第１発電部の姿勢を定義しない。
【0071】
＜発電装置３０Ｂ＞
図３に示すように、第２実施形態に係る発電装置３０Ｂは、可動部３２と、第１支持部３４Ｆと、発電部３６Ａとを備える。発電装置３０Ｂは、人力駆動車１０に用いられる。
図３に示すように、第２実施形態に係る発電装置３０Ｂは、可動部３２と、第１支持部３４Ｆと、発電部３６Ａとを備える。発電装置３０Ｂは、人力駆動車１０に用いられる。
【0072】
＜発電部３６Ａ＞
発電部３６Ａは、第１発電部の一例である。
図３及び図４に示すように、発電部３６Ａは、コイル４４Ｂ、第１磁歪材４６Ａ、第１フレーム４８、第１ヨーク５０を含む。発電部３６Ａは、磁束形成部材４９をさらに有する。
以下では、第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２において第１磁歪材４６Ａが第１ヨーク５０と並んでいる場合を説明する。第１方向Ｄ１は、第１磁歪材４６Ａが揺動する揺動方向に相当する。なお、図４に示すように、第１方向Ｄ１において第１磁歪材４６Ａが第１ヨーク５０と並んでいてもよい。
発電部３６Ａは、第１支持部３４Ｆに対する可動部３２の相対的移動に応じて、第１磁歪材４６Ａを変形させるように構成されている。発電部３６Ａは、第１磁歪材４６Ａの変形によってコイル４４Ｂに電力を発生させるように構成されている。
さらに、発電部３６Ａは、錘５６と、第１固定磁石５８と、第２固定磁石６０とを備える。
発電部３６Ａは、第１発電部の一例である。
図３及び図４に示すように、発電部３６Ａは、コイル４４Ｂ、第１磁歪材４６Ａ、第１フレーム４８、第１ヨーク５０を含む。発電部３６Ａは、磁束形成部材４９をさらに有する。
以下では、第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２において第１磁歪材４６Ａが第１ヨーク５０と並んでいる場合を説明する。第１方向Ｄ１は、第１磁歪材４６Ａが揺動する揺動方向に相当する。なお、図４に示すように、第１方向Ｄ１において第１磁歪材４６Ａが第１ヨーク５０と並んでいてもよい。
発電部３６Ａは、第１支持部３４Ｆに対する可動部３２の相対的移動に応じて、第１磁歪材４６Ａを変形させるように構成されている。発電部３６Ａは、第１磁歪材４６Ａの変形によってコイル４４Ｂに電力を発生させるように構成されている。
さらに、発電部３６Ａは、錘５６と、第１固定磁石５８と、第２固定磁石６０とを備える。
【0073】
＜コイル４４Ｂ＞
コイル４４Ｂは、コイル４４Ｂが設置される箇所の点で、第１実施形態に係るコイル４４Ａとは異なる。コイル４４Ｂは、径方向ＲＤにおける第１磁歪材４６Ａの外側に設けられている。コイル４４Ｂは、第１磁歪材４６Ａの周方向ＣＤに沿って設けられている。コイル４４Ｂは、例えば、第１磁歪材４６Ａの外周にコイル配線が複数の巻数で巻かれた構造を有してもよい。コイル４４Ｂは、第１ヨーク５０及び第１磁歪材４６Ａの少なくとも１つに巻かれている。本実施形態においては、コイル４４Ｂは、第１磁歪材４６Ａに巻かれている。コイル４４Ｂは、配線４２Ｂ（図２参照）を介して、充電回路部４２に電気的に接続されている。
コイル４４Ｂは、コイル４４Ｂが設置される箇所の点で、第１実施形態に係るコイル４４Ａとは異なる。コイル４４Ｂは、径方向ＲＤにおける第１磁歪材４６Ａの外側に設けられている。コイル４４Ｂは、第１磁歪材４６Ａの周方向ＣＤに沿って設けられている。コイル４４Ｂは、例えば、第１磁歪材４６Ａの外周にコイル配線が複数の巻数で巻かれた構造を有してもよい。コイル４４Ｂは、第１ヨーク５０及び第１磁歪材４６Ａの少なくとも１つに巻かれている。本実施形態においては、コイル４４Ｂは、第１磁歪材４６Ａに巻かれている。コイル４４Ｂは、配線４２Ｂ（図２参照）を介して、充電回路部４２に電気的に接続されている。
【0074】
図４に示すように、コイル４４Ｂは、第１フレーム４８及び第１磁歪材４６Ａの両方に巻かれる。なお、コイル４４Ｂは、第１磁歪材４６Ａのみに巻かれてもよい。コイル４４Ｂは、第１ヨーク５０、第１フレーム４８及び第１磁歪材４６Ａの少なくとも１つに巻かれてもよい。コイル４４Ｂは、出力配線４４Ｃ、４４Ｄを有する。出力配線４４Ｃ、４４Ｄは、コイル４４Ｂから引き出された配線である。コイル４４Ｂに発生した電力は、出力配線４４Ｃ、４４Ｄを通じて、充電回路部４２に供給される。
【0075】
＜第１磁歪材４６Ａ＞
第１磁歪材４６Ａは、第１フレーム４８に取り付けられている。
例えば、第１磁歪材４６Ａは、径方向ＲＤにおける第１フレーム４８の外側に設けられている。第１磁歪材４６Ａは、第１フレーム４８の周方向ＣＤに沿って設けられている。
第１磁歪材４６Ａは、第１実施形態に係る第１磁歪材４６Ｆと同様に磁歪材料によって形成される。第１磁歪材４６Ａは、機械的歪みによって透磁率が変化する。また、第１磁歪材４６Ａは、機械的歪みによって磁化方向が変化する。
第１磁歪材４６Ａは、第１フレーム４８に取り付けられている。
例えば、第１磁歪材４６Ａは、径方向ＲＤにおける第１フレーム４８の外側に設けられている。第１磁歪材４６Ａは、第１フレーム４８の周方向ＣＤに沿って設けられている。
第１磁歪材４６Ａは、第１実施形態に係る第１磁歪材４６Ｆと同様に磁歪材料によって形成される。第１磁歪材４６Ａは、機械的歪みによって透磁率が変化する。また、第１磁歪材４６Ａは、機械的歪みによって磁化方向が変化する。
【0076】
図４に示すように、第１磁歪材４６Ａは、第３方向Ｄ３に延びる板状を有する。第１磁歪材４６Ａの板厚方向は、第１方向Ｄ１である。第１方向Ｄ１から見て、第１磁歪材４６Ａは、略矩形状を有する。第１磁歪材４６Ａは、第１フレーム４８に取り付けられる。第２方向Ｄ２から見て、第１磁歪材４６Ａは、第１ヨーク５０と重なる。第１磁歪材４６Ａは、磁歪材料によって形成される。第１磁歪材４６Ａは、例えば、Ｆｅ－Ｇａ合金によって形成される。第１磁歪材４６Ａは、機械的歪みによって透磁率が変化する。また、第１磁歪材４６Ａは、機械的歪みによって磁化方向が変化する。
【0077】
＜第１フレーム４８＞
第１フレーム４８は、非磁性材料を含むように形成されている。本実施形態において、第１フレーム４８は、非磁性材料から形成される。本実施形態では、第１フレーム４８の全体が非磁性材料によって形成される。例えば、第１フレーム４８は、ステンレスによって形成される。なお、第１フレーム４８は、磁性材料を含んでいてもよい。この場合、第１フレーム４８は全体として非磁性の特性を有していればよい。
第１フレーム４８は、非磁性材料を含むように形成されている。本実施形態において、第１フレーム４８は、非磁性材料から形成される。本実施形態では、第１フレーム４８の全体が非磁性材料によって形成される。例えば、第１フレーム４８は、ステンレスによって形成される。なお、第１フレーム４８は、磁性材料を含んでいてもよい。この場合、第１フレーム４８は全体として非磁性の特性を有していればよい。
【0078】
第１フレーム４８は、シートチューブ１２Ｄ内に配置されている。第１フレーム４８は、長手方向ＬＤに沿って伸びる板状の部材である。可動部３２の断面形状は、例えば、矩形である。第１フレーム４８は、１枚の板状の部材で構成されてもよいし、複数の板状の部材が積層された積層体で構成されてもよい。
【0079】
図４に示すように、第１フレーム４８には、第１磁歪材４６Ａが取り付けられている。第１磁歪材４６Ａは、第１フレーム４８とは別部材である。第１磁歪材４６Ａは、接着剤を介して、第１フレーム４８に取り付けられてもよい。第１磁歪材４６Ａは、溶接などによって第１フレーム４８に取り付けられてもよい。
第１フレーム４８は、第１方向Ｄ１と直交する方向に広がる板状を有する。第１方向Ｄ１において、第１フレーム４８は、第１ヨーク５０に固定されている。
本実施形態では、第１フレーム４８の全体が非磁性材料によって形成されているが、第１フレーム４８は、少なくとも部分的に非磁性材料によって形成されてもよい。
第１フレーム４８は、第１方向Ｄ１と直交する方向に広がる板状を有する。第１方向Ｄ１において、第１フレーム４８は、第１ヨーク５０に固定されている。
本実施形態では、第１フレーム４８の全体が非磁性材料によって形成されているが、第１フレーム４８は、少なくとも部分的に非磁性材料によって形成されてもよい。
【0080】
第１フレーム４８は、第１固定端４８Ｋと第１揺動端４８Ｙとを有する。
第１固定端４８Ｋは、可動部３２又は第１支持部３４Ｆのいずれか一方を支持するように構成されている。本実施形態においては、第１固定端４８Ｋは、第１支持部３４Ｆを支持している。径方向ＲＤにおいて、第１固定端４８Ｋは、第１幅Ｗ１を有する。
第１揺動端４８Ｙは、第１固定端４８Ｋと離れて設けられている。径方向ＲＤにおいて、第１揺動端４８Ｙは、第２幅Ｗ２を有する。第２幅Ｗ２は、第１幅Ｗ１よりも小さい。
第１固定端４８Ｋは、可動部３２又は第１支持部３４Ｆのいずれか一方を支持するように構成されている。本実施形態においては、第１固定端４８Ｋは、第１支持部３４Ｆを支持している。径方向ＲＤにおいて、第１固定端４８Ｋは、第１幅Ｗ１を有する。
第１揺動端４８Ｙは、第１固定端４８Ｋと離れて設けられている。径方向ＲＤにおいて、第１揺動端４８Ｙは、第２幅Ｗ２を有する。第２幅Ｗ２は、第１幅Ｗ１よりも小さい。
【0081】
さらに、第１フレーム４８は、基部４８Ａ、基部突起４８Ｂ、揺動部４８Ｃ、及び揺動突起４８Ｄを有する。基部４８Ａは、第１固定端４８Ｋを有する。基部突起４８Ｂは、径方向ＲＤにおいて基部４８Ａから突出する部位である。言い換えると、基部４８Ａ及び基部突起４８Ｂは、略Ｌ字形状の部位を形成している。揺動部４８Ｃは、第１揺動端４８Ｙを有する。揺動突起４８Ｄは、径方向ＲＤにおいて揺動部４８Ｃから突出する部位である。言い換えると、揺動部４８Ｃ及び揺動突起４８Ｄは、略Ｌ字形状の部位を形成している。
【0082】
＜第１ヨーク５０＞
第１ヨーク５０は、磁性材料を含むように形成されている。
図４に示すように、第１ヨーク５０は、第１フレーム４８を揺動可能に支持している。
第１方向Ｄ１から見て、第１ヨーク５０は、略Ｌ形状を有する。第１ヨーク５０は、複数のヨーク板５０Ｐが第１方向Ｄ１に積層された構造を有する。複数のヨーク板５０Ｐの各々は、第１部５０Ａと第２部５０Ｂとを有する。
第１部５０Ａは、第１フレーム４８を第１磁歪材４６Ａとともに第１方向に揺動可能に支持するように構成されている。第２部５０Ｂは、第１部５０Ａに繋がっている。第２部５０Ｂは、第１方向とは異なる第２方向に第１磁歪材４６Ａと並んで配置されている。
第１ヨーク５０は、磁性材料を含むように形成されている。
図４に示すように、第１ヨーク５０は、第１フレーム４８を揺動可能に支持している。
第１方向Ｄ１から見て、第１ヨーク５０は、略Ｌ形状を有する。第１ヨーク５０は、複数のヨーク板５０Ｐが第１方向Ｄ１に積層された構造を有する。複数のヨーク板５０Ｐの各々は、第１部５０Ａと第２部５０Ｂとを有する。
第１部５０Ａは、第１フレーム４８を第１磁歪材４６Ａとともに第１方向に揺動可能に支持するように構成されている。第２部５０Ｂは、第１部５０Ａに繋がっている。第２部５０Ｂは、第１方向とは異なる第２方向に第１磁歪材４６Ａと並んで配置されている。
【0083】
複数のヨーク板５０Ｐの各々は、少なくとも部分的に磁性材料によって形成される。本実施形態において、複数のヨーク板５０Ｐの各々は、磁性材料から形成される。本実施形態において、第１ヨーク５０の全体が磁性材料によって形成される。複数のヨーク板５０Ｐの各々の材質は特に限定されず、例えば、軟磁性の鉄鋼によって形成されている。複数のヨーク板５０Ｐの各々は、例えば、軟磁性の鉄鋼の１つであるＳＳ４００によって形成されていてもよい。なお、第１ヨーク５０は、磁性材料と非磁性材料の両方を含んでいてもよい。
【0084】
複数のヨーク板５０Ｐの各々において、第１部５０Ａは、第２方向Ｄ２に延びる略直方体状を有する。第２部５０Ｂは、第３方向Ｄ３に延びる略直方体状を有する。第２部５０Ｂは、第２方向Ｄ２において、間隔をあけて、第１磁歪材４６Ａ及びコイル４４Ｂに対向する。第２部５０Ｂは、第２方向Ｄ２に第１磁歪材４６Ａと並んで配置される。
【0085】
本実施形態において、複数のヨーク板５０Ｐの各々において、第１部５０Ａは、第２部５０Ｂと一体に形成される。第１部５０Ａは、第２部５０Ｂとともに一体の単一部材を形成する。
なお、図４に示す例においては、第１ヨーク５０は、複数のヨーク板５０Ｐが積層された構成を有する。言い換えると、複数のヨーク板５０Ｐの各々は、互いに分離可能である。第１ヨーク５０の構造は、図４に示す構造に限定されない。一体部材により、第１ヨーク５０が構成されてもよい。
なお、図４に示す例においては、第１ヨーク５０は、複数のヨーク板５０Ｐが積層された構成を有する。言い換えると、複数のヨーク板５０Ｐの各々は、互いに分離可能である。第１ヨーク５０の構造は、図４に示す構造に限定されない。一体部材により、第１ヨーク５０が構成されてもよい。
【0086】
＜磁束形成部材４９＞
図４に示すように、磁束形成部材４９は、第２部５０Ｂに固定されている。磁束形成部材４９は、第２方向Ｄ２において、第１磁歪材４６Ａ及び第２部５０Ｂと並んで配置される。磁束形成部材４９は、第２方向Ｄ２において、第１ヨーク５０と第１磁歪材４６Ａとの間に配置される。磁束形成部材４９は、第２方向Ｄ２において、第１磁歪材４６Ａと隙間をあけて対向している。磁束形成部材４９は、一対の磁極を有する。磁束形成部材４９は、例えば、永久磁石である。磁束形成部材４９の第３方向Ｄ３を向く一方の面にはＮ極が形成されている。磁束形成部材４９の第３方向Ｄ３を向く他方の面にはＳ極が形成されている。磁束形成部材４９は、第１磁歪材４６Ａを通る磁束を形成する。
図４に示すように、磁束形成部材４９は、第２部５０Ｂに固定されている。磁束形成部材４９は、第２方向Ｄ２において、第１磁歪材４６Ａ及び第２部５０Ｂと並んで配置される。磁束形成部材４９は、第２方向Ｄ２において、第１ヨーク５０と第１磁歪材４６Ａとの間に配置される。磁束形成部材４９は、第２方向Ｄ２において、第１磁歪材４６Ａと隙間をあけて対向している。磁束形成部材４９は、一対の磁極を有する。磁束形成部材４９は、例えば、永久磁石である。磁束形成部材４９の第３方向Ｄ３を向く一方の面にはＮ極が形成されている。磁束形成部材４９の第３方向Ｄ３を向く他方の面にはＳ極が形成されている。磁束形成部材４９は、第１磁歪材４６Ａを通る磁束を形成する。
【0087】
＜錘５６＞
錘５６は、第１フレーム４８の第１揺動端４８Ｙに設けられている。錘５６の重量は、径方向ＲＤにおいて第１フレーム４８が揺動する揺動量に応じて設定される。また、長手方向ＬＤにおける錘５６と第１支持部３４Ｆとの間の距離は、径方向ＲＤにおいて第１フレーム４８が揺動する揺動量に応じて設定される。
錘５６は、第１フレーム４８の第１揺動端４８Ｙに設けられている。錘５６の重量は、径方向ＲＤにおいて第１フレーム４８が揺動する揺動量に応じて設定される。また、長手方向ＬＤにおける錘５６と第１支持部３４Ｆとの間の距離は、径方向ＲＤにおいて第１フレーム４８が揺動する揺動量に応じて設定される。
【0088】
＜第１固定磁石５８、第２固定磁石６０＞
第１固定磁石５８及び第２固定磁石６０の各々は、公知の永久磁石である。
第１固定磁石５８及び第２固定磁石６０は、長手方向ＬＤにおいて互いに離間している。第１固定磁石５８は、第１磁歪材４６Ａの＋ＬＤ方向側に位置する。第２固定磁石６０は、第１磁歪材４６Ａの－ＬＤ方向側に位置する。
第１固定磁石５８は、Ｎ極部とＳ極部とを有する。第１固定磁石５８のＮ極部は、シートチューブ１２Ｄの内壁に設けられている。第１固定磁石５８のＳ極部は、隙間を介して基部突起４８Ｂに対向している。
第２固定磁石６０は、Ｎ極部とＳ極部とを有する。第２固定磁石６０のＳ極部は、シートチューブ１２Ｄの内壁に設けられている。第２固定磁石６０のＮ極部は、隙間を介して揺動突起４８Ｄに対向している。
第１磁歪材４６Ａ、第１固定磁石５８、及び第２固定磁石６０によって、磁気回路、すなわち、閉磁回路６４が形成されている。
第１固定磁石５８及び第２固定磁石６０の各々は、公知の永久磁石である。
第１固定磁石５８及び第２固定磁石６０は、長手方向ＬＤにおいて互いに離間している。第１固定磁石５８は、第１磁歪材４６Ａの＋ＬＤ方向側に位置する。第２固定磁石６０は、第１磁歪材４６Ａの－ＬＤ方向側に位置する。
第１固定磁石５８は、Ｎ極部とＳ極部とを有する。第１固定磁石５８のＮ極部は、シートチューブ１２Ｄの内壁に設けられている。第１固定磁石５８のＳ極部は、隙間を介して基部突起４８Ｂに対向している。
第２固定磁石６０は、Ｎ極部とＳ極部とを有する。第２固定磁石６０のＳ極部は、シートチューブ１２Ｄの内壁に設けられている。第２固定磁石６０のＮ極部は、隙間を介して揺動突起４８Ｄに対向している。
第１磁歪材４６Ａ、第１固定磁石５８、及び第２固定磁石６０によって、磁気回路、すなわち、閉磁回路６４が形成されている。
【0089】
＜作用効果＞
上述した構成を有する発電装置３０Ｂにおいては、人力駆動車１０の走行時に発生する振動がシートチューブ１２Ｄに伝達する。シートチューブ１２Ｄの内部においては、第１フレーム４８の第１固定端４８Ｋが第１支持部３４Ｆに固定された状態で、第１フレーム４８の第１揺動端４８Ｙが径方向ＲＤにおいて振動する。これにより、第１磁歪材４６Ａが変形し、閉磁回路６４における磁束が変化する。したがって、コイル４４Ｂに電力を発生することができる。これにより、従来の発電装置よりも、大きな電力量で発電することができる。
上述した構成を有する発電装置３０Ｂにおいては、人力駆動車１０の走行時に発生する振動がシートチューブ１２Ｄに伝達する。シートチューブ１２Ｄの内部においては、第１フレーム４８の第１固定端４８Ｋが第１支持部３４Ｆに固定された状態で、第１フレーム４８の第１揺動端４８Ｙが径方向ＲＤにおいて振動する。これにより、第１磁歪材４６Ａが変形し、閉磁回路６４における磁束が変化する。したがって、コイル４４Ｂに電力を発生することができる。これにより、従来の発電装置よりも、大きな電力量で発電することができる。
【0090】
さらに、上記構成によれば、発電装置３０Ｂの大型化を抑制することができる。したがって、発電装置３０Ｂを狭い空間に組み込み易くなるため、発電装置３０Ｂの利便性の向上を図ることができる。
【0091】
また、第１揺動端４８Ｙの第２幅Ｗ２は、第１固定端４８Ｋの第１幅Ｗ１よりも小さいので、第１揺動端４８Ｙがより揺動し易くなる。さらに、第１揺動端４８Ｙに錘５６が設けられているので、第１揺動端４８Ｙにおける揺動がさらに促進される。これにより、発電量を増加させることができる。
【0092】
また、第１固定磁石５８及び第２固定磁石６０は第１フレーム４８に設けられておらず、シートチューブ１２Ｄの内壁に設けられている。このため、第１フレーム４８の振動は、第１固定磁石５８及び第２固定磁石６０に伝達されない。つまり、振動伝達の点で、第１フレーム４８から第１固定磁石５８及び第２固定磁石６０を切り離すことができる。このため、第１固定磁石５８及び第２固定磁石６０の各々が摩耗しにくくなり、第１固定磁石５８及び第２固定磁石６０の各々の耐久性を向上させることができる。したがって、閉磁回路６４を安定的に形成することができる。
【0093】
＜第２実施形態の変形例＞
次に、図５及び図６を参照し、第２実施形態の変形例に係る発電装置を説明する。
図５及び図６において、第２実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。本変形例は、複数の第１固定磁石５８及び複数の第２固定磁石６０がシートチューブ１２Ｄ内に配置されている点で、第２実施形態とは異なる。
図６は、－ＬＤ方向に見たシートチューブ１２Ｄの断面図である。図６において、符号４４Ｒは、コイル４４Ｂの外形を示している。また、図６においては、第２固定磁石６０が第１固定磁石５８に重なるように配置されているため、第２固定磁石６０の図示が省略されており、符号６０のみが示されている。また、コイル４４Ｂの内部に配置されている第１磁歪材４６Ａの図示も省略されている。
次に、図５及び図６を参照し、第２実施形態の変形例に係る発電装置を説明する。
図５及び図６において、第２実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。本変形例は、複数の第１固定磁石５８及び複数の第２固定磁石６０がシートチューブ１２Ｄ内に配置されている点で、第２実施形態とは異なる。
図６は、－ＬＤ方向に見たシートチューブ１２Ｄの断面図である。図６において、符号４４Ｒは、コイル４４Ｂの外形を示している。また、図６においては、第２固定磁石６０が第１固定磁石５８に重なるように配置されているため、第２固定磁石６０の図示が省略されており、符号６０のみが示されている。また、コイル４４Ｂの内部に配置されている第１磁歪材４６Ａの図示も省略されている。
【0094】
図６に示す例では、周方向ＣＤにおいて等角度間隔で、４つの第１固定磁石５８及び４つの第２固定磁石６０がシートチューブ１２Ｄの内壁に設けられている。基部突起４８Ｂは、第１固定磁石５８の位置に対応している。同様に、揺動突起４８Ｄは、第２固定磁石６０の位置に対応している。
４つの第１固定磁石５８の各々のＳ極部は、隙間を介して基部突起４８Ｂに対向している。４つの第２固定磁石６０のＮ極部の各々は、隙間を介して揺動突起４８Ｄに対向している。
４つの第１固定磁石５８の各々のＳ極部は、隙間を介して基部突起４８Ｂに対向している。４つの第２固定磁石６０のＮ極部の各々は、隙間を介して揺動突起４８Ｄに対向している。
【0095】
図５及び図６に示す構造においては、４つの閉磁回路６４が形成されている。閉磁回路６４の個数が増えることで、大きな電力量で発電することができる。
なお、図６に示す例では、４つの第１固定磁石５８が９０度の角度ピッチでシートチューブ１２Ｄの内壁に設けられているが、角度ピッチは９０度に限定されず、第１固定磁石５８の個数も限定されない。
なお、図６に示す例では、４つの第１固定磁石５８が９０度の角度ピッチでシートチューブ１２Ｄの内壁に設けられているが、角度ピッチは９０度に限定されず、第１固定磁石５８の個数も限定されない。
【0096】
【0097】
＜発電装置３０Ｃ＞
図７に示すように、第３実施形態に係る発電装置３０Ｃは、可動部３２と、第１支持部３４Ｆと、第２支持部３４Ｓと、発電部３６Ｂとを備える。発電装置３０Ｃは、人力駆動車１０に用いられる。
図７に示すように、第３実施形態に係る発電装置３０Ｃは、可動部３２と、第１支持部３４Ｆと、第２支持部３４Ｓと、発電部３６Ｂとを備える。発電装置３０Ｃは、人力駆動車１０に用いられる。
【0098】
＜発電部３６Ｂ＞
発電部３６Ｂは、第１発電部の一例である。発電部３６Ｂは、コイル４４Ｂ、第１磁歪材４６Ａ、第１フレーム４８、第１ヨーク５０を含む。発電部３６Ｂは、第１支持部３４Ｆに対する可動部３２の相対的移動に応じて、第１磁歪材４６Ａを変形させるように構成されている。発電部３６Ｂは、第１磁歪材４６Ａの変形によってコイル４４Ｂに電力を発生させるように構成されている。
さらに、発電部３６Ｂは、錘５６と、第１固定磁石５８と、第２固定磁石６０とを備える。
発電部３６Ｂは、第１発電部の一例である。発電部３６Ｂは、コイル４４Ｂ、第１磁歪材４６Ａ、第１フレーム４８、第１ヨーク５０を含む。発電部３６Ｂは、第１支持部３４Ｆに対する可動部３２の相対的移動に応じて、第１磁歪材４６Ａを変形させるように構成されている。発電部３６Ｂは、第１磁歪材４６Ａの変形によってコイル４４Ｂに電力を発生させるように構成されている。
さらに、発電部３６Ｂは、錘５６と、第１固定磁石５８と、第２固定磁石６０とを備える。
【0099】
第１固定磁石５８及び第２固定磁石６０は、長手方向ＬＤにおいて互いに離間している。第１固定磁石５８は、第１磁歪材４６Ａの＋ＬＤ方向側に位置する。第１固定磁石５８は、第１支持部３４Ｆの内部に設けられている。第２固定磁石６０は、第１磁歪材４６Ａの－ＬＤ方向側に位置する。第２固定磁石６０は、第２支持部３４Ｓの内部に設けられている。
第１固定磁石５８は、Ｎ極部とＳ極部とを有する。第１固定磁石５８のＳ極部は、第１フレーム４８の第１固定端４８Ｋに位置する。
第２固定磁石６０は、Ｎ極部とＳ極部とを有する。第２固定磁石６０のＮ極部は、隙間を介して、錘５６に対向している。
第１磁歪材４６Ａ、第１固定磁石５８、及び第２固定磁石６０によって、磁気回路、すなわち、閉磁回路６４が形成されている。
第１固定磁石５８は、Ｎ極部とＳ極部とを有する。第１固定磁石５８のＳ極部は、第１フレーム４８の第１固定端４８Ｋに位置する。
第２固定磁石６０は、Ｎ極部とＳ極部とを有する。第２固定磁石６０のＮ極部は、隙間を介して、錘５６に対向している。
第１磁歪材４６Ａ、第１固定磁石５８、及び第２固定磁石６０によって、磁気回路、すなわち、閉磁回路６４が形成されている。
【0100】
＜作用効果＞
上述した構成を有する発電装置３０Ｃにおいては、発電装置３０Ｂと同様又は類似する効果が得られる。さらに、第２固定磁石６０は第１フレーム４８に設けられておらず、第２支持部３４Ｓに設けられている。このため、第１フレーム４８の振動は、第２固定磁石６０に伝達されない。つまり、振動伝達の点で、第１フレーム４８から第２固定磁石６０を切り離すことができる。このため、第２固定磁石６０が摩耗しにくくなり、第２固定磁石６０の各々の耐久性を向上させることができる。したがって、閉磁回路６４を安定的に形成することができる。
上述した構成を有する発電装置３０Ｃにおいては、発電装置３０Ｂと同様又は類似する効果が得られる。さらに、第２固定磁石６０は第１フレーム４８に設けられておらず、第２支持部３４Ｓに設けられている。このため、第１フレーム４８の振動は、第２固定磁石６０に伝達されない。つまり、振動伝達の点で、第１フレーム４８から第２固定磁石６０を切り離すことができる。このため、第２固定磁石６０が摩耗しにくくなり、第２固定磁石６０の各々の耐久性を向上させることができる。したがって、閉磁回路６４を安定的に形成することができる。
【0101】
なお、長手方向ＬＤに対する第１固定磁石５８及び第２固定磁石６０の各々の角度、又は、径方向ＲＤに対する第１固定磁石５８及び第２固定磁石６０の各々の角度は適宜変更可能である。このように磁石の角度を変更することにより、閉磁回路６４を調整することができる。
例えば、第１固定磁石５８のＮ極部及びＳ極部が径方向ＲＤに向くように第１固定磁石５８の配置を調整してもよい。同様に、第２固定磁石６０のＮ極部及びＳ極部が径方向ＲＤに向くように第２固定磁石６０の配置を調整してもよい。
また、第１支持部３４Ｆにおける第１固定磁石５８の個数は、一つに限定されない。複数の第１固定磁石５８が第１支持部３４Ｆに設けられてもよい。同様に、第２支持部３４Ｓにおける第２固定磁石６０の個数は、一つに限定されない。複数の第２固定磁石６０が第２支持部３４Ｓに設けられてもよい。
例えば、第１固定磁石５８のＮ極部及びＳ極部が径方向ＲＤに向くように第１固定磁石５８の配置を調整してもよい。同様に、第２固定磁石６０のＮ極部及びＳ極部が径方向ＲＤに向くように第２固定磁石６０の配置を調整してもよい。
また、第１支持部３４Ｆにおける第１固定磁石５８の個数は、一つに限定されない。複数の第１固定磁石５８が第１支持部３４Ｆに設けられてもよい。同様に、第２支持部３４Ｓにおける第２固定磁石６０の個数は、一つに限定されない。複数の第２固定磁石６０が第２支持部３４Ｓに設けられてもよい。
【0102】
＜第４実施形態＞
次に、図８を参照し、第４実施形態に係る発電装置を説明する。
図８において、上述した実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
＜人力駆動車Ｂ＞
図８に示す人力駆動車Ｂは、いわゆるマウンテンバイクである。人力駆動車Ｂにおいて、車体枠１２は、後方枠ＲＢと、前方枠ＦＢと、リアサスペンションＲＳとを有する。リアサスペンションＲＳは、人力駆動車Ｂに生じる振動を吸収することが可能なように、後方枠ＲＢと前方枠ＦＢとを連結している。フロントフォーク１４は、フロントサスペンションＦＳを有する。
次に、図８を参照し、第４実施形態に係る発電装置を説明する。
図８において、上述した実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
＜人力駆動車Ｂ＞
図８に示す人力駆動車Ｂは、いわゆるマウンテンバイクである。人力駆動車Ｂにおいて、車体枠１２は、後方枠ＲＢと、前方枠ＦＢと、リアサスペンションＲＳとを有する。リアサスペンションＲＳは、人力駆動車Ｂに生じる振動を吸収することが可能なように、後方枠ＲＢと前方枠ＦＢとを連結している。フロントフォーク１４は、フロントサスペンションＦＳを有する。
【0103】
さらに、車体枠１２は、装着ポスト１２Ｇと、サスペンションポスト１２Ｈと、マッドガード１２Ｊとを有する。
装着ポスト１２Ｇは、車体枠１２に装着可能である。サスペンションポスト１２Ｈは、装着ポスト１２Ｇに対し伸縮自在に摺動する可動ポスト１２Ｉを有する。サスペンションポスト１２Ｈ内に、可動部３２、第１支持部３４Ｆ、及び、第１発電部３６Ｆの少なくとも１つが配置されている。
マッドガード１２Ｊは、装着ポスト１２Ｇに設けられている。マッドガード１２Ｊは、隙間をあけてリアホイール２０Ｒの上方に配置され、装着ポスト１２Ｇから人力駆動車Ｂの後方に向けて延在している。
装着ポスト１２Ｇは、車体枠１２に装着可能である。サスペンションポスト１２Ｈは、装着ポスト１２Ｇに対し伸縮自在に摺動する可動ポスト１２Ｉを有する。サスペンションポスト１２Ｈ内に、可動部３２、第１支持部３４Ｆ、及び、第１発電部３６Ｆの少なくとも１つが配置されている。
マッドガード１２Ｊは、装着ポスト１２Ｇに設けられている。マッドガード１２Ｊは、隙間をあけてリアホイール２０Ｒの上方に配置され、装着ポスト１２Ｇから人力駆動車Ｂの後方に向けて延在している。
【0104】
上記構成によれば、人力駆動車１０の走行時に発生する振動により、サスペンションポスト１２Ｈにおいて、発電することができる。
さらに、人力駆動車１０の走行時においては、マッドガード１２Ｊが振動する。マッドガード１２Ｊの振動は、可動部３２に伝達する。したがって、人力駆動車１０の走行時に発生する振動により、マッドガード１２Ｊが振動し、これにより、サスペンションポスト１２Ｈにおいて、発電することができる。
さらに、人力駆動車１０の走行時においては、マッドガード１２Ｊが振動する。マッドガード１２Ｊの振動は、可動部３２に伝達する。したがって、人力駆動車１０の走行時に発生する振動により、マッドガード１２Ｊが振動し、これにより、サスペンションポスト１２Ｈにおいて、発電することができる。
【0105】
人力駆動車１０の後方におけるマッドガード１２Ｊの先端には、人力駆動車１０の走行時に影響を与えない程度の錘を配置することが可能である。このような錘を配置することで、マッドガード１２Ｊの振動における振幅を増幅することができる。したがって、より効果的な発電ができる。
なお、本実施形態においては、装着ポスト１２Ｇにマッドガード１２Ｊを設けるようにしたが、サスペンションポスト１２Ｈにマッドガード１２Ｊを装着してもよい。
さらに、本実施形態では、リアホイール２０Ｒの上方に配置されたマッドガード１２Ｊを例示したが、フロントホイール２０Ｆの上方に配置されたマッドガードの振動を利用して発電を行ってもよい。
なお、本実施形態においては、装着ポスト１２Ｇにマッドガード１２Ｊを設けるようにしたが、サスペンションポスト１２Ｈにマッドガード１２Ｊを装着してもよい。
さらに、本実施形態では、リアホイール２０Ｒの上方に配置されたマッドガード１２Ｊを例示したが、フロントホイール２０Ｆの上方に配置されたマッドガードの振動を利用して発電を行ってもよい。
【0106】
＜第４実施形態の変形例＞
リアサスペンションＲＳ内に、可動部３２、第１支持部３４Ｆ、及び、第１発電部３６Ｆの少なくとも１つが配置されている。この構成によれば、人力駆動車１０の走行時に発生する振動により、リアサスペンションＲＳにおいて、発電することができる。
同様に、フロントサスペンションＦＳ内に、可動部３２、第１支持部３４Ｆ、及び、第１発電部３６Ｆの少なくとも１つが配置されてもよい。この構成によれば、人力駆動車１０の走行時に発生する振動により、フロントサスペンションＦＳにおいて、発電することができる。
リアサスペンションＲＳ内に、可動部３２、第１支持部３４Ｆ、及び、第１発電部３６Ｆの少なくとも１つが配置されている。この構成によれば、人力駆動車１０の走行時に発生する振動により、リアサスペンションＲＳにおいて、発電することができる。
同様に、フロントサスペンションＦＳ内に、可動部３２、第１支持部３４Ｆ、及び、第１発電部３６Ｆの少なくとも１つが配置されてもよい。この構成によれば、人力駆動車１０の走行時に発生する振動により、フロントサスペンションＦＳにおいて、発電することができる。
【0107】
＜第５実施形態＞
次に、図９を参照し、第５実施形態に係る発電装置を説明する。
図９において、上述した実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。特に、第１磁歪材４６Ａ及び第１フレーム４８の構造について説明し８、発電装置を構成するその他の部材については、図示を省略している。
次に、図９を参照し、第５実施形態に係る発電装置を説明する。
図９において、上述した実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。特に、第１磁歪材４６Ａ及び第１フレーム４８の構造について説明し８、発電装置を構成するその他の部材については、図示を省略している。
【0108】
図９に示すように、第１フレーム４８は、第１延在部４８Ｅと、第２延在部４８Ｆとを有する。第１延在部４８Ｅは、第１方向Ｄ１において第２延在部４８Ｆに対向している。さらに、第１フレーム４８は、折り返し状の湾曲部５４を有する。湾曲部５４は、第１固定端４８Ｋと第１揺動端４８Ｙとの間に設けられている。
言い換えると、第１固定端４８Ｋから第１揺動端４８Ｙに向かう方向において、第１フレーム４８においては、第１固定端４８Ｋ、第１延在部４８Ｅ、湾曲部５４、第２延在部４８Ｆ、及び第１揺動端４８Ｙが順に設けられている。
第１磁歪材４６Ａは、湾曲部５４と第１揺動端４８Ｙとの間に取り付けられている。
言い換えると、第１固定端４８Ｋから第１揺動端４８Ｙに向かう方向において、第１フレーム４８においては、第１固定端４８Ｋ、第１延在部４８Ｅ、湾曲部５４、第２延在部４８Ｆ、及び第１揺動端４８Ｙが順に設けられている。
第１磁歪材４６Ａは、湾曲部５４と第１揺動端４８Ｙとの間に取り付けられている。
【0109】
さらに、第２実施形態において説明したように、第１固定端４８Ｋは、第１幅Ｗ１を有する。第２方向Ｄ２において、第１揺動端４８Ｙは、第２幅Ｗ２を有する。第２幅Ｗ２は、第１幅Ｗ１よりも小さい。
【0110】
本実施形態によれば、第１フレーム４８に湾曲部５４が形成されているため、第１揺動端４８Ｙの振幅を増加させることができる。したがって、大きな電力量で発電することができる。
【0111】
【0112】
図１０に示すように、第１延在部４８Ｅは、第２方向Ｄ２において第２延在部４８Ｆに対向している。第１フレーム４８は、折り返し状の湾曲部５４を有する。湾曲部５４は、第１固定端４８Ｋと第１揺動端４８Ｙとの間に設けられている。
第１磁歪材４６Ａは、湾曲部５４と第１揺動端４８Ｙとの間に取り付けられている。
第１磁歪材４６Ａは、湾曲部５４と第１揺動端４８Ｙとの間に取り付けられている。
【0113】
さらに、第２実施形態において説明したように、第１固定端４８Ｋは、第１幅Ｗ１を有する。第１方向Ｄ１において、第１揺動端４８Ｙは、第２幅Ｗ２を有する。第２幅Ｗ２は、第１幅Ｗ１よりも小さい。
本変形例によれば、第１フレーム４８に湾曲部５４が形成されているため、第１揺動端４８Ｙの振幅を増加させることができる。したがって、大きな電力量で発電することができる。
本変形例によれば、第１フレーム４８に湾曲部５４が形成されているため、第１揺動端４８Ｙの振幅を増加させることができる。したがって、大きな電力量で発電することができる。
【0114】
なお、上述した説明では、中空部材の一例であるシートチューブ１２Ｄ内に発電装置３０Ａが配置された構造を説明した。ヘッドチューブ１２Ａ、トップチューブ１２Ｂ、ダウンチューブ１２Ｃ、シートステー１２Ｅ、チェーンステステー１２Ｆ、フロントフォーク１４、及びハンドルバー１６のうち少なくとも１つのに内部に発電装置３０Ａが配置されてもよい。
また、ドライブユニット１８に発電装置が配置されてもよい。特に、クランクの回転軸を支持するボトムブラケットを構成する筒状部材の内部に発電装置が配置されてもよい。また、フロントホイール２０Ｆやリアホイール２０Ｒの回転軸（ホイール軸）を支持するハブの筒状部材の内部に発電装置が配置されてもよい。
また、ドライブユニット１８に発電装置が配置されてもよい。特に、クランクの回転軸を支持するボトムブラケットを構成する筒状部材の内部に発電装置が配置されてもよい。また、フロントホイール２０Ｆやリアホイール２０Ｒの回転軸（ホイール軸）を支持するハブの筒状部材の内部に発電装置が配置されてもよい。
【符号の説明】
【0115】
１０、Ｂ 人力駆動車、１２ 車体枠、１２Ａ ヘッドチューブ、１２Ｂ トップチューブ、１２Ｃ ダウンチューブ、１２Ｄ シートチューブ、１２Ｅ シートステー、１２Ｆ チェーンステステー、１２Ｇ 装着ポスト、１２Ｈ サスペンションポスト、１２Ｉ 可動ポスト、１２Ｊ マッドガード、１４ フロントフォーク、１６ ハンドルバー、１８ ドライブユニット、２０Ｆ フロントホイール、２０Ｒ リアホイール、２２Ｆ フロントブレーキ、２２Ｒ リアブレーキ、２４ サドル、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ 発電装置、３２ 可動部、３２Ａ 第１可動磁石、３２Ｂ 第２可動磁石、３４Ａ 第１支持磁石、３４Ｂ 第２支持磁石、３４Ｆ 第１支持部、３４Ｓ 第２支持部、３６Ａ，３６Ｂ 発電部、３６Ｆ 第１発電部、３６Ｓ 第２発電部、３８Ｆ 第１弾性部、３８Ｓ 第２弾性部、４０Ｆ 第１摺動部、４０ＦＡ 第１可動摺動部、４０ＦＢ 第２可動摺動部、４０Ｓ 第２摺動部、４０ＳＡ 第２可動摺動部、４０ＳＢ 第２可動摺動部、４２ 充電回路部、４２Ａ コネクタ、４２Ｂ 配線、４４Ａ，４４Ｂ コイル、４６Ａ 第１磁歪材、４６Ｆ 第１磁歪材、４６Ｓ 第２磁歪材、４８ 第１フレーム、４８Ａ 基部、４８Ｂ 基部突起、４８Ｃ 揺動部、４８Ｄ 揺動突起、４８Ｅ 第１延在部、４８Ｆ 第２延在部、４８Ｋ 第１固定端、４８Ｙ 第１揺動端、５０ 第１ヨーク、５０Ａ 第１部、５０Ｂ 第２部、５０Ｐ ヨーク板、５４ 湾曲部、５６ 錘、５８ 第１固定磁石、６０ 第２固定磁石、６４ 閉磁回路、ＦＢ 前方枠、ＦＳ フロントサスペンション、ＲＢ 後方枠、ＲＳ リアサスペンション
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】