特許 7406986 人力駆動車用のクラッチ機構および人力駆動車用のクラッチシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-20

(45)【発行日】2023-12-28

(54)【発明の名称】人力駆動車用のクラッチ機構および人力駆動車用のクラッチシステム

(51)【国際特許分類】

   F16D 41/36 20060101AFI20231221BHJP

   F16D 41/22 20060101ALI20231221BHJP

   B62M 6/55 20100101ALN20231221BHJP

【ＦＩ】

F16D41/36

F16D41/22

B62M6/55

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2019238271

(22)【出願日】2019-12-27

(65)【公開番号】P2021105442

(43)【公開日】2021-07-26

【審査請求日】2022-12-12

(73)【特許権者】

【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】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】増田 慎子

【審査官】糟谷 瑛

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１２２５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２７０７０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ １１／００－１３／７６

Ｆ１６Ｄ ２１／００－２３／１４

Ｆ１６Ｄ ４１／００－４７／０６

Ｂ６２Ｍ １／００－２９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

人力駆動車用のクラッチ機構であって、
少なくとも１つの第１当接部を含み、予め定める軸線まわりに回転可能な第１回転体と、
少なくとも１つの第２当接部を含み、前記予め定める軸線まわりに回転可能な第２回転体と、
前記予め定める軸線まわりに回転可能な第３回転体と、を備え、
前記少なくとも１つの第１当接部は、第１動力伝達面と、第２動力伝達面と、を含み、
前記第１回転体が前記予め定める軸線まわりの第１回転方向に回転すると、前記少なくとも１つの第１当接部の前記第１動力伝達面が前記少なくとも１つの第２当接部に当接することによって、前記第２回転体が前記予め定める軸線に平行な方向に移動して、前記第２回転体と前記第３回転体とが接続されるように構成され、
前記少なくとも１つの第１当接部の前記第１動力伝達面が前記少なくとも１つの第２当接部に当接し、かつ、前記第２回転体と前記第３回転体とが接続された状態において、前記第１回転体が前記第１回転方向に回転すると、前記第１回転体の前記第１回転方向の回転力が前記第２回転体を介して前記第３回転体に伝達されるように構成され、
前記第１回転体が前記第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転すると、前記少なくとも１つの第１当接部の前記第２動力伝達面が前記少なくとも１つの第２当接部に当接することによって、前記第２回転体が前記予め定める軸線に平行な方向に移動して、前記第２回転体と前記第３回転体とが接続されるように構成され、
前記少なくとも１つの第１当接部の前記第２動力伝達面が前記少なくとも１つの第２当接部に当接し、かつ、前記第２回転体と前記第３回転体とが接続された状態において、前記第３回転体が前記第１回転方向に回転すると、前記第３回転体の前記第１回転方向への回転力が前記第２回転体を介して前記第１回転体に伝達されるように構成される、クラッチ機構。

【請求項2】

前記第１回転体が前記第１回転方向に回転し、前記第１回転体の前記第１回転方向の回転力が前記第２回転体を介して前記第３回転体に伝達されている状態において、前記第１回転方向への前記第２回転体の回転速度が、前記第１回転体の回転速度よりも高くなると、前記第１回転体から前記第２回転体への動力伝達を切断する、請求項１に記載のクラッチ機構。

【請求項3】

前記第１回転体が前記第１回転方向に回転し、前記第１回転体の前記第１回転方向の回転力が前記第２回転体を介して前記第３回転体に伝達されている状態において、前記第１回転方向への前記第２回転体の回転速度が、前記第１回転体の回転速度よりも高くなると、前記第２回転体は、前記予め定める軸線に平行な方向において、前記第３回転体から離れる方向に移動して、前記少なくとも１つの第１当接部の前記第１動力伝達面が少なくとも１つの第２当接部から離れることによって、前記第２回転体と前記第３回転体とが離れる、請求項２に記載のクラッチ機構。

【請求項4】

前記第３回転体の前記第１回転方向への回転力が前記第２回転体を介して前記第１回転体に伝達されている状態において、前記第１回転方向への前記第１回転体の回転速度が、前記第２回転体の回転速度よりも高くなると、前記第３回転体から前記第２回転体への動力伝達が切断される、請求項１から３のいずれか一項に記載のクラッチ機構。

【請求項5】

前記第３回転体の前記第１回転方向への回転力が前記第２回転体を介して前記第１回転体に伝達されている状態において、前記第１回転方向への前記第１回転体の回転速度が、前記第２回転体の回転速度よりも高くなると、前記第２回転体は、前記予め定める軸線に平行な方向において、前記第３回転体から離れる方向に移動して、前記少なくとも１つの第１当接部の前記第２動力伝達面が少なくとも１つの第２当接部から離れることによって、前記第２回転体と前記第３回転体とが離れる、請求項４に記載のクラッチ機構。

【請求項6】

前記第１回転体および前記第２回転体の一方は、前記予め定める軸線に関して径方向に突出する第１凸部を含み、
前記第１回転体および前記第２回転体の他方は、前記予め定める軸線に関して径方向に凹み、前記第１凸部を収容する第１凹部を含み、
前記第１凸部は、前記第１回転体および前記第２回転体の前記他方に近づくにつれて、前記予め定める軸線まわりの幅が細くなるテーパ形状を含み、
前記第１凹部は、前記第１回転体および前記第２回転体の前記一方に近づくにつれて、前記予め定める軸線まわりの幅が広がるテーパ形状を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のクラッチ機構。

【請求項7】

前記少なくとも１つの第１当接部は、前記第１凸部に設けられ、
前記少なくとも１つの第２当接部は、前記第１凹部に設けられ、
前記第１動力伝達面は、前記予め定める軸線まわりにおける前記第１凸部の第１側面に設けられ、
前記第２動力伝達面は、前記予め定める軸線まわりにおける前記第１凸部の第２側面に設けられる、請求項６に記載のクラッチ機構。

【請求項8】

前記第１回転体は、前記第１側面または前記第２側面が前記第１凹部の内壁部と接触した状態で回転することによって、前記第２回転体を前記予め定める軸線に平行な方向に移動させるように構成される、請求項７に記載のクラッチ機構。

【請求項9】

前記予め定める軸線に平行な方向において、前記第２回転体を前記第１回転体に向かって付勢する付勢部材をさらに備える、請求項８に記載のクラッチ機構。

【請求項10】

前記第２回転体および前記第３回転体の少なくとも１つは、前記第２回転体と前記第３回転体とが接続された場合に、前記第２回転体と前記第３回転体との相対回転を規制する第１規制部を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載のクラッチ機構。

【請求項11】

前記第１規制部は、前記第２回転体に設けられる少なくとも１つの第３当接部と、前記第３回転体に設けられる少なくとも１つの第４当接部と、を含む、請求項１０に記載のクラッチ機構。

【請求項12】

前記第２回転体と前記第３回転体とが接続されていない状態において、前記第１回転体が前記第１回転方向に回転する場合に、前記第２回転体の前記予め定める軸線まわりの回転を規制する第２規制部、をさらに備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載のクラッチ機構。

【請求項13】

前記第２規制部は、前記予め定める軸線に平行な方向に突出する少なくとも１つの第２凸部、および、前記予め定める軸線に平行な方向に凹む少なくとも１つの第２凹部の少なくとも１つを含み、
前記第２回転体は、前記予め定める軸線まわりに回転すると、前記第２規制部に当接するように構成される少なくとも１つの第５当接部を含む、請求項１２に記載のクラッチ機構。

【請求項14】

軸部材をさらに含み、
前記第１回転体、前記第２回転体および前記第３回転体は、前記予め定める軸線が貫通し、かつ、前記軸部材が配置される貫通孔をそれぞれ有し、
前記少なくとも１つの第２凸部および前記少なくとも１つの第２凹部は、前記軸部材に設けられる、請求項１３に記載のクラッチ機構。

【請求項15】

前記第１回転体、前記第２回転体および前記第３回転体は、前記軸部材に対して回転可能に、前記軸部材に直接または間接的に支持される、請求項１４に記載のクラッチ機構。

【請求項16】

前記第１回転体および前記第３回転体は、それぞれ前記軸部材にベアリングを介して支持される、請求項１５に記載のクラッチ機構。

【請求項17】

前記少なくとも１つの第５当接部は、前記予め定める軸線に関して、前記少なくとも１つの第２当接部よりも径方向の内側に配置される、請求項１６に記載のクラッチ機構。

【請求項18】

人力駆動車用のクラッチシステムであって、
請求項１から１７のいずれか一項に記載のクラッチ機構と、
第３回転方向および前記第３回転方向とは反対の第４回転方向に回転可能な出力部を有するモータと、
前記モータを制御するように構成される制御部と、を備え、
前記制御部が前記出力部を前記第３回転方向に回転するように前記モータを制御することによって、前記第１回転体が前記第１回転方向に回転し、前記第２回転体と前記第３回転体とが接続されて、前記モータの回転力が前記第３回転体に伝達され、
前記制御部が前記出力部を前記第４回転方向に回転するように前記モータを制御することによって、前記第１回転体が前記第２回転方向に回転して、前記第２回転体と前記第３回転体とが接続されるように構成される、クラッチシステム。

【請求項19】

人力駆動車用のクラッチシステムであって、
第３回転方向および前記第３回転方向とは反対の第４回転方向に回転可能な出力部を有するモータと、
予め定める軸線まわりに回転可能な第１回転体と、
前記予め定める軸線まわりに回転可能な第２回転体と、
前記モータを制御するように構成される制御部と、
前記制御部が前記出力部を前記第３回転方向に回転するように前記モータを制御することによって前記第１回転体が回転することにともなって、前記第１回転体が前記予め定める軸線に平行な方向に前記第２回転体に対して相対移動して、前記第１回転体と前記第２回転体とが接続されて、前記モータの回転力が前記第１回転体から前記第２回転体に伝達されるように構成され、
かつ、前記制御部が前記出力部を前記第４回転方向に回転するように前記モータを制御することによって前記第１回転体が回転することにともなって、前記第１回転体が前記予め定める軸線に平行な方向に前記第２回転体に対して相対移動して、前記第１回転体と前記第２回転体とが接続されて、前記第２回転体の前記第３回転方向への回転力が前記第１回転体を介して前記モータに伝達されるように構成されるクラッチ機構と、を備える、クラッチシステム。

【請求項20】

前記クラッチ機構は、前記第１回転体が前記第１回転方向に回転している状態において、前記第１回転方向への前記第２回転体の回転速度が、前記第１回転体の回転速度よりも高くなると、前記第１回転体から前記第２回転体への動力伝達を切断する、請求項１８に記載のクラッチシステム。

【請求項21】

前記モータは、前記モータの前記第３回転方向への回転力が前記第１回転体から前記第２回転体に伝達される場合、前記人力駆動車に推進力を付与するように構成される、請求項１８から２０のいずれか一項に記載のクラッチシステム。

【請求項22】

前記モータは、前記第２回転体から前記第１回転体を介して前記モータに前記第３回転方向の回転力が伝達される場合、発電するように構成される、請求項１８から２１のいずれか一項に記載のクラッチシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、人力駆動車用のクラッチ機構および人力駆動車用のクラッチシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１に開示されている人力駆動車は、クラッチ機構と、クラッチ機構を切り替えるための切替用モータを含む。
特許文献１のクラッチ機構は、クラッチ機構を切り替えるために、クラッチ機構によって伝達される動力とは異なる動力が必要になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１５８６９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的の１つは、クラッチ機構によって伝達される動力を用いて伝達状態を切り替え可能な人力駆動車用のクラッチ機構および人力駆動車用のクラッチシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の第１側面に従うクラッチ機構は、人力駆動車用のクラッチ機構であって、少なくとも１つの第１当接部を含み、予め定める軸線まわりに回転可能な第１回転体と、少なくとも１つの第２当接部を含み、前記予め定める軸線まわりに回転可能な第２回転体と、前記予め定める軸線まわりに回転可能な第３回転体と、を備え、前記少なくとも１つの第１当接部は、第１動力伝達面と、第２動力伝達面と、を含み、前記第１回転体が前記予め定める軸線まわりの第１回転方向に回転すると、前記少なくとも１つの第１当接部の前記第１動力伝達面が前記少なくとも１つの第２当接部に当接することによって、前記第２回転体が前記予め定める軸線に平行な方向に移動して、前記第２回転体と前記第３回転体とが接続されるように構成され、前記少なくとも１つの第１当接部の前記第１動力伝達面が前記少なくとも１つの第２当接部に当接し、かつ、前記第２回転体と前記第３回転体とが接続された状態において、前記第１回転体が前記第１回転方向に回転すると、前記第１回転体の前記第１回転方向の回転力が前記第２回転体を介して前記第３回転体に伝達されるように構成され、前記第１回転体が前記第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転すると、前記少なくとも１つの第１当接部の前記第２動力伝達面が前記少なくとも１つの第２当接部に当接することによって、前記第２回転体が前記予め定める軸線に平行な方向に移動して、前記第２回転体と前記第３回転体とが接続されるように構成され、前記少なくとも１つの第１当接部の前記第２動力伝達面が前記少なくとも１つの第２当接部に当接し、かつ、前記第２回転体と前記第３回転体とが接続された状態において、前記第３回転体が前記第１回転方向に回転すると、前記第３回転体の前記第１回転方向への回転力が前記第２回転体を介して前記第１回転体に伝達されるように構成される。
第１側面のクラッチ機構によれば、第１回転体と第２回転体との接続状態、および、第２回転体と第３回転体との接続状態と、動力が伝達されるように構成される第１回転体または第３回転体の回転方向と、に応じて第１回転体と第３回転体との間の回転力の伝達方向を切り替えられる。このため、クラッチ機構によって伝達される動力を用いて伝達状態を切り替えできる。

【0006】

本開示の第１側面に従う第２側面のクラッチ機構において、前記第１回転体が前記第１回転方向に回転し、前記第１回転体の前記第１回転方向の回転力が前記第２回転体を介して前記第３回転体に伝達されている状態において、前記第１回転方向への前記第２回転体の回転速度が、前記第１回転体の回転速度よりも高くなると、前記第１回転体から前記第２回転体への動力伝達を切断する。
第２側面のクラッチ機構によれば、第１回転体の第１回転方向の回転力が第２回転体を介して第３回転体に伝達されている状態において、第１回転方向への第２回転体の回転速度に応じて、第１回転体から第２回転体への動力伝達を切断できる。

【0007】

本開示の第２側面に従う第３側面のクラッチ機構において、前記第１回転体が前記第１回転方向に回転し、前記第１回転体の前記第１回転方向の回転力が前記第２回転体を介して前記第３回転体に伝達されている状態において、前記第１回転方向への前記第２回転体の回転速度が、前記第１回転体の回転速度よりも高くなると、前記第２回転体は、前記予め定める軸線に平行な方向において、前記第３回転体から離れる方向に移動して、前記少なくとも１つの第１当接部の前記第１動力伝達面が少なくとも１つの第２当接部から離れることによって、前記第２回転体と前記第３回転体とが離れる。
第３側面のクラッチ機構によれば、少なくとも１つの第１当接部の第１動力伝達面が少なくとも１つの第２当接部から離れることによって、第２回転体と前記第３回転体とが離れるため、第１回転体から第２回転体への動力伝達を切断できる。

【0008】

本開示の第１から第３側面のいずれか１つに従う第４側面のクラッチ機構において、前記第３回転体の前記第１回転方向への回転力が前記第２回転体を介して前記第１回転体に伝達されている状態において、前記第１回転方向への前記第１回転体の回転速度が、前記第２回転体の回転速度よりも高くなると、前記第３回転体から前記第２回転体への動力伝達が切断される。
第４側面のクラッチ機構によれば、第３回転体の第１回転方向への回転力が第２回転体を介して第１回転体に伝達されている状態において、第１回転方向への第１回転体の回転速度に応じて、第３回転体から第２回転体への動力伝達を切断できる。

【0009】

本開示の第４側面に従う第５側面のクラッチ機構において、前記第３回転体の前記第１回転方向への回転力が前記第２回転体を介して前記第１回転体に伝達されている状態において、前記第１回転方向への前記第１回転体の回転速度が、前記第２回転体の回転速度よりも高くなると、前記第２回転体は、前記予め定める軸線に平行な方向において、前記第３回転体から離れる方向に移動して、前記少なくとも１つの第１当接部の前記第２動力伝達面が少なくとも１つの第２当接部から離れることによって、前記第２回転体と前記第３回転体とが離れる。
第５側面のクラッチ機構によれば、少なくとも１つの第１当接部の第２動力伝達面が少なくとも１つの第２当接部から離れることによって、第２回転体と第３回転体とが離れるため、第３回転体から第２回転体への動力伝達を切断できる。

【0010】

本開示の第１から第５側面のいずれか１つに従う第６側面のクラッチ機構において、前記第１回転体および前記第２回転体の一方は、前記予め定める軸線に関して径方向に突出する第１凸部を含み、前記第１回転体および前記第２回転体の他方は、前記予め定める軸線に関して径方向に凹み、前記第１凸部を収容する第１凹部を含み、前記第１凸部は、前記第１回転体および前記第２回転体の前記他方に近づくにつれて、前記予め定める軸線まわりの幅が細くなるテーパ形状を含み、前記第１凹部は、前記第１回転体および前記第２回転体の前記一方に近づくにつれて、前記予め定める軸線まわりの幅が広がるテーパ形状を含む。
第６側面のクラッチ機構によれば、第１回転体が予め定める軸線まわりに回転すると、第１凸部に含まれるテーパ形状と第１凹部に含まれるテーパ形状とによって、第１回転体から第２回転体に予め定める軸線まわりの力と、予め定める軸に平行な方向への力と、を伝達できる。

【0011】

本開示の第６側面に従う第７側面のクラッチ機構において、前記少なくとも１つの第１当接部は、前記第１凸部に設けられ、前記少なくとも１つの第２当接部は、前記第１凹部に設けられ、前記第１動力伝達面は、前記予め定める軸線まわりにおける前記第１凸部の第１側面に設けられ、前記第２動力伝達面は、前記予め定める軸線まわりにおける前記第１凸部の第２側面に設けられる。
第７側面のクラッチ機構によれば、第１回転体が予め定める軸線まわりに回転すると、テーパ形状を含む第１凸部に設けられる第１動力伝達面とテーパ形状を含む第１凹部に設けられる第２動力伝達面とが当接することによって、第１回転体から第２回転体に予め定める軸線まわりの力と、予め定める軸に平行な方向への力と、を伝達できる。

【0012】

本開示の第７側面に従う第８側面のクラッチ機構において、前記第１回転体は、前記第１側面または前記第２側面が前記第１凹部の内壁部と接触した状態で回転することによって、前記第２回転体を前記予め定める軸線に平行な方向に移動させるように構成される。
第８側面のクラッチ機構によれば、第１回転体の第１側面または第２側面が第１凹部の内壁部と接触した状態で回転することによって、第１凹部のテーパ形状に沿って第２回転体を予め定める軸線に平行な方向に移動できる。

【0013】

本開示の第８側面に従う第９側面のクラッチ機構において、前記予め定める軸線に平行な方向において、前記第２回転体を前記第１回転体に向かって付勢する付勢部材をさらに備える。
第９側面のクラッチ機構によれば、付勢部材によって予め定める軸線に平行な方向において、第２回転体を第１回転体に向かって付勢できる。

【0014】

本開示の第１から第９側面のいずれか１つに従う第１０側面のクラッチ機構において、前記第２回転体および前記第３回転体の少なくとも１つは、前記第２回転体と前記第３回転体とが接続された場合に、前記第２回転体と前記第３回転体との相対回転を規制する第１規制部を含む。
第１０側面のクラッチ機構によれば、第１規制部によって第２回転体と第３回転体との間において回転力が好適に伝達される。

【0015】

本開示の第１０側面に従う第１１側面のクラッチ機構において、前記第１規制部は、前記第２回転体に設けられる少なくとも１つの第３当接部と、前記第３回転体に設けられる少なくとも１つの第４当接部と、を含む。
第１１側面のクラッチ機構によれば、少なくとも１つの第３当接部と少なくとも１つの第４当接部とが当接することによって第２回転体と第３回転体との間において回転力が好適に伝達される。

【0016】

本開示の第１から第１１側面のいずれか１つに従う第１２側面のクラッチ機構において、前記第２回転体と前記第３回転体とが接続されていない状態において、前記第１回転体が前記第１回転方向に回転する場合に、前記第２回転体の前記予め定める軸線まわりの回転を規制する第２規制部、をさらに備える。
第１２側面のクラッチ機構によれば、第２規制部が第２回転体の予め定める軸線まわりの回転を規制することによって、第１回転体が第１回転方向に回転する場合に、第２回転体の第１回転方向への回転が抑制されるので、第２回転体が予め定める軸線に平行な方向に移動しやすくなり、第２回転体と第３回転体とが接続されやすくなる。

【0017】

本開示の第１２側面に従う第１３側面のクラッチ機構において、前記第２規制部は、前記予め定める軸線に平行な方向に突出する少なくとも１つの第２凸部、および、前記予め定める軸線に平行な方向に凹む少なくとも１つの第２凹部の少なくとも１つを含み、前記第２回転体は、前記予め定める軸線まわりに回転すると、前記第２規制部に当接するように構成される少なくとも１つの第５当接部を含む。
第１３側面のクラッチ機構によれば、第５当接部が第２規制部に当接することによって、第２回転体の予め定める軸線まわりの回転が規制される。このため、第１回転体が第１回転方向に回転する場合に、第２回転体の第１回転方向への回転を抑制できる。

【0018】

本開示の第１３側面に従う第１４側面のクラッチ機構において、軸部材をさらに含み、前記第１回転体、前記第２回転体および前記第３回転体は、前記予め定める軸線が貫通し、かつ、前記軸部材が配置される貫通孔をそれぞれ有し、前記少なくとも１つの第２凸部および前記少なくとも１つの第２凹部の少なくとも１つは、前記軸部材に設けられる。
第１４側面のクラッチ機構によれば、第５当接部が、軸部材に設けられる少なくとも１つの第２凸部および少なくとも１つの第２凹部の少なくとも１つに当接することによって、第２回転体の予め定める軸線まわりの回転が規制される。

【0019】

本開示の第１４側面に従う第１５側面のクラッチ機構において、前記第１回転体、前記第２回転体および前記第３回転体は、前記軸部材に対して回転可能に、前記軸部材に直接または間接的に支持される。
第１５側面のクラッチ機構によれば、軸部材によって第１回転体、第２回転体および第３回転体を好適に支持できる。

【0020】

本開示の第１５側面に従う第１６側面のクラッチ機構において、前記第１回転体および前記第３回転体は、それぞれ前記軸部材にベアリングを介して支持される。
第１６側面のクラッチ機構によれば、ベアリングによって第１回転体および第３回転体を軸部材に対して回転可能に安定して支持できる。

【0021】

本開示の第１６側面に従う第１７側面のクラッチ機構において、前記少なくとも１つの第５当接部は、前記予め定める軸線に関して、前記少なくとも１つの第２当接部よりも径方向の内側に配置される。
第１７側面のクラッチ機構によれば、予め定める軸線に関して、予め定める第５当接部を少なくとも１つの第２当接部材よりも径方向の内側に配置できる。

【0022】

本開示の第１８側面に従うクラッチシステムは、人力駆動車用のクラッチシステムであって、第１から第１７側面のいずれか１つに記載のクラッチ機構と、第３回転方向および前記第３回転方向とは反対の第４回転方向に回転可能な出力部を有するモータと、前記モータを制御するように構成される制御部と、を備え、前記制御部が前記出力部を前記第３回転方向に回転するように前記モータを制御することによって、前記第１回転体が前記第１回転方向に回転し、前記第２回転体と前記第３回転体とが接続されて、前記モータの回転力が前記第３回転体に伝達され、前記制御部が前記出力部を前記第４回転方向に回転するように前記モータを制御することによって、前記第１回転体が前記第２回転方向に回転して、前記第２回転体と前記第３回転体とが接続されるように構成される。
第１８側面のクラッチシステムによれば、モータを制御することによって、クラッチ機構によって伝達される動力を用いて伝達状態を切り替えできる。

【0023】

本開示の第１９側面に従うクラッチシステムは、人力駆動車用のクラッチシステムであって、第３回転方向および前記第３回転方向とは反対の第４回転方向に回転可能な出力部を有するモータと、予め定める軸線まわりに回転可能な第１回転体と、前記予め定める軸線まわりに回転可能な第２回転体と、前記モータを制御するように構成される制御部と、前記制御部が前記出力部を前記第３回転方向に回転するように前記モータを制御することによって前記第１回転体が回転することにともなって、前記第１回転体が前記予め定める軸線に平行な方向に前記第２回転体に対して相対移動して、前記第１回転体と前記第２回転体とが接続されて、前記モータの回転力が前記第１回転体から前記第２回転体に伝達されるように構成され、かつ、前記制御部が前記出力部を前記第４回転方向に回転するように前記モータを制御することによって前記第１回転体が回転することにともなって、前記第１回転体が前記予め定める軸線に平行な方向に前記第２回転体に対して相対移動して、前記第１回転体と前記第２回転体とが接続されて、前記第２回転体の前記第３回転方向への回転力が前記第１回転体を介して前記モータに伝達されるように構成されるクラッチ機構と、を備える。
第１９側面のクラッチシステムによれば、モータを制御することによって、クラッチ機構によって伝達される動力を用いて伝達状態を切り替えできる。

【0024】

本開示の第１８側面に従う第２０側面のクラッチシステムにおいて、前記クラッチ機構は、前記第１回転体が前記第１回転方向に回転している状態において、前記第１回転方向への前記第２回転体の回転速度が、前記第１回転体の回転速度よりも高くなると、前記第１回転体から前記第２回転体への動力伝達を切断する。
第２０側面のクラッチシステムによれば、第１回転方向への第１回転体の回転速度と、第１回転方向へ第２回転体との回転速度との相対回転の速度に応じて、第１回転体から第２回転体への動力伝達を切断できる。

【0025】

本開示の第１８から第２０側面のいずれか１つに従う第２１側面のクラッチシステムにおいて、前記モータは、前記モータの前記第３回転方向への回転力が前記第１回転体から前記第２回転体に伝達される場合、前記人力駆動車に推進力を付与するように構成される。
第２１側面のクラッチシステムによれば、モータによって人力駆動車に推進力を付与できる。

【0026】

本開示の第１８から第２１側面のいずれか１つに従う第２２側面のクラッチシステムにおいて、前記モータは、前記第２回転体から前記第１回転体を介して前記モータに前記第３回転方向の回転力が伝達される場合、発電するように構成される。
第２２側面のクラッチシステムによれば、第２回転体から第１回転体を介してモータに第３回転方向の回転力が伝達される場合、発電できる。

【発明の効果】

【0027】

本開示の人力駆動車用のクラッチ機構および人力駆動車用のクラッチシステムは、クラッチ機構によって伝達される動力を用いて伝達状態を切り替えできる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】実施形態の人力駆動車用のクラッチ機構を含む人力駆動車のハブを含む人力駆動車の一部を示す図。

【図2】図１の人力駆動車用のクラッチ機構の斜視図。

【図3】 伝達状態において、図２のＤ２－Ｄ２線に沿う断面図。

【図4】第１伝達状態または第２伝達状態において、図２のＤ２－Ｄ２線に沿う断面図。

【図5】図２のクラッチ機構の分解斜視図。

【図6】図２の第１回転体を第２方向の下流側から見た斜視図。

【図7】図３の第２回転体を第１方向の下流側から見た斜視図。

【図8】図３の第２回転体を第２方向の下流側から見た斜視図。

【図9】図２の第３回転体を第１方向の下流側から見た斜視図。

【図10】実施形態の人力駆動車用のクラッチシステムを含む人力駆動車の電気的な構成を示すブロック図。

【図11】図１０の制御部によって実行され、クラッチ機構の伝達状態を切り替える処理のフローチャート。

【図12】図２のクラッチ機構の動力の伝達状態を切り替える場合の各回転体を示す第１模式図。

【図13】図２のクラッチ機構の動力の伝達状態を切り替える場合の各回転体を示す第２模式図。

【図14】図２のクラッチ機構の動力の伝達状態を切り替える場合の各回転体を示す第３模式図。

【図15】図２のクラッチ機構の動力の伝達状態を切り替える場合の各回転体を示す第４模式図。

【図16】図２のクラッチ機構の動力の伝達状態を切り替える場合の各回転体を示す第５模式図。

【発明を実施するための形態】

【0029】

＜実施形態＞
図１から図１６を参照して、実施形態の人力駆動車用のクラッチシステム１０および人力駆動車用のクラッチ機構３０について説明する。人力駆動車は、少なくとも１つの車輪を有し、少なくとも人力駆動力によって駆動できる乗り物である。人力駆動車は、例えばマウンテンバイク、ロードバイク、シティバイク、カーゴバイク、ハンドバイク、および、リカンベントなど種々の種類の自転車を含む。人力駆動車が有する車輪の数は限定されない。人力駆動車は、例えば１輪車および３輪以上の車輪を有する乗り物も含む。人力駆動車は、人力駆動力のみによって駆動できる乗り物に限定されない。人力駆動車は、人力駆動力だけではなく、電気モータの駆動力を推進に利用するイーバイク（Ｅ－ｂｉｋｅ）を含む。イーバイクは、電気モータによって推進が補助される電動アシスト自転車を含む。以下、実施形態において、人力駆動車を、電動アシスト自転車として説明する。

【0030】

クラッチシステム１０は、クラッチ機構３０と、モータ１２と、制御部１４と、を備える。

【0031】

好ましくは、モータ１２は、モータ１２の第３回転方向Ｒ３への回転力が第１回転体３２から第２回転体３４に伝達される場合、人力駆動車に推進力を付与するように構成される。モータ１２は、電気モータを含む。モータ１２は、ペダルから後輪までの人力駆動力の動力伝達経路、および、前輪の少なくとも１つに回転を伝達するように構成される。ペダルから後輪までの人力駆動力の動力伝達経路には、後輪も含まれる。後輪および前輪の少なくとも１つにモータ１２を設ける場合、モータ１２は、ハブモータの一部を構成してもよい。本実施形態では、モータ１２は、後輪に回転を伝達するように構成される。モータ１２およびモータ１２が設けられるハウジング１２Ａを含んで、ドライブユニット１２Ｂが構成される。本実施形態では、ドライブユニット１２Ｂは、ハブモータ７０Ａであり、ハウジング１２Ａは、後輪のハブ体７０Ｂである。モータ１２は、ハブモータ７０Ａの一部を構成する。ハブモータ７０Ａは、ハブ軸７０Ｃと、回転体取付部７０Ｄと、をさらに備える。ハブ軸７０Ｃは、人力駆動車のフレーム７２に着脱可能に支持される。ハブ軸７０Ｃの軸方向の両端部のそれぞれは、それぞれフレーム７２にファスナ７４によって固定される。ファスナ７４は、例えば、ナットを含む。ハブ軸７０Ｃの軸方向の両端部の外周部には、例えば、ファスナ７４が結合される雄ねじが形成される。回転体取付部７０Ｄには、第１駆動回転体７６が取付可能に構成される。回転体取付部７０Ｄは、ハブ軸７０Ｃの中心軸心まわりに、ハブ軸７０Ｃに回転可能に支持される。ハブ体７０Ｂは、ハブ軸７０Ｃの中心軸心まわりに、ハブ軸７０Ｃ回転可能に支持される。回転体取付部７０Ｄは、好ましくは、ワンウェイクラッチを介して、ハブ体７０Ｂに接続される。ワンウェイクラッチは、ローラクラッチ、スプラグ式クラッチ、または、爪ラチェット式クラッチを含む。回転体取付部７０Ｄは、ハブ体７０Ｂと一体回転するようにハブ体７０Ｂに相対回転不能に接続されてもよい。ハブ軸７０Ｃの中心軸心まわりにおける回転体取付部７０Ｄの外周部には、第１駆動回転体７６が連結される連結部を含む。連結部は、ハブ軸７０Ｃの中心軸心に平行に延びる１または複数のスプラインを含む。第１駆動回転体７６は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを形成する。第１駆動回転体７６は、環状に形成され、内周部が連結部のスプラインに結合される。第１駆動回転体７６は、回転体取付部７０Ｄに取り付けられた状態において、ハブ軸７０Ｃの軸方向に移動しないようにロック部材７８によって回転体取付部７０Ｄに固定される。ハブ軸７０Ｃの中心軸心まわりにおいて、ハブ体７０Ｂの外周部には、スポークが取り付けられる。モータ１２は、第３回転方向Ｒ３および第３回転方向Ｒ３とは反対の第４回転方向Ｒ４に回転可能な出力部１２Ｃを有する。出力部１２Ｃは、例えば、モータ１２の出力軸を含む。モータ１２は、例えば、ブラシレスモータである。モータ１２は、出力部１２Ｃに連結されるロータと、ステータと、をさらに含む。モータ１２は、インナーロータ型のモータ、および、アウターロータ型のモータのいずれであってもよい。例えば、モータ１２のステータは、例えば、ハブ軸７０Ｃに設けられる。モータ１２は、モータ１２の回転軸心がハブ軸７０Ｃの中心軸心に実質的に一致するように、ハブ体７０Ｂに設けられる。モータ１２は、モータ１２の回転軸心がハブ軸７０Ｃ中心軸心とは異なるように、ハブ体７０Ｂに設けられてもよい。

【0032】

好ましくは、クラッチ機構３０は、モータ１２と人力駆動力の動力伝達経路との間のモータ駆動力伝達経路に設けられる。好ましくは、クラッチ機構３０は、モータ１２と人力駆動力の動力伝達経路との間における回転力の伝達状態を切り替えるように構成される。人力駆動力の動力伝達経路は、ハブ体７０Ｂを含み、本実施形態では、クラッチ機構３０は、モータ１２とハブ体７０Ｂとの間のモータ駆動力伝達経路に設けられる。

【0033】

好ましくは、クラッチ機構３０は、ハウジング１２Ａの内部空間に設けられる。本実施形態では、クラッチ機構３０は、ハブ体７０Ｂの内部空間に設けられる。クラッチ機構３０は、第１回転体３２と、第２回転体３４と、を備える。第１回転体３２は、予め定める軸線Ｃ１まわりに回転可能である。第２回転体３４は、予め定める軸線Ｃ１まわりに回転可能である。クラッチ機構３０は、第１回転体３２と、第２回転体３４と、第３回転体３６と、を備える。第３回転体３６は、予め定める軸線Ｃ１まわりに回転可能である。本実施形態では、第１回転体３２はモータ１２の出力部１２Ｃに接続され、第３回転体３６はハブ体７０Ｂに接続される。第１回転体３２と、モータ１２の出力部１２Ｃとは、第１回転体３２の両回転方向への回転力が第１回転体３２に伝達されるように接続され、モータ１２の出力部１２Ｃの両回転方向への回転力が第１回転体３２に伝達されるように接続される。第３回転体３６と、ハブ体７０Ｂとは、第３回転体３６の両回転方向への回転力がハブ体７０Ｂに伝達され、ハブ体７０Ｂの両回転方向への回転力が第３回転体３６に伝達されるように接続される。第１回転体３２とモータ１２の出力部１２Ｃとは、直接的に接続されていてもよく、第１減速機を介して間接的に接続されていてもよい。ドライブユニット１２Ｂは、第１減速機をさらに含んでいてもよい。第１減速機の入力部は、例えば、モータ１２の出力部１２Ｃに連結され、第１減速機の出力部は第１回転体３２に接続される。第３回転体３６とハブ体７０Ｂとは、直接的に接続されていてもよく、第２減速機または増速機を介して間接的に接続されていてもよい。第２減速機の入力部または増速機の入力部は、例えば、第３回転体３６に連結され、第２減速機の出力部または増速機の出力部はハブ体７０Ｂに接続される。第１減速機、第２減速機および増速機は、少なくとも１対の歯車を含んでいてもよく、少なくとも一対のプーリとベルトとを含んでいてもよく、少なくとも一対のスプロケットとチェーンとを含んでいてもよい。第１減速機、第２減速機および増速機の少なくとも１つは、遊星歯車機構を含んでいてもよい。第１回転体３２は、第１減速機の一部を構成してもよい。第３回転体３６は、第２減速機の一部、または、増速機の一部を構成してもよい。第１回転体３２は、単一部材としてモータ１２の出力軸と一体に形成されてもよい。第３回転体３６は、単一部材としてハブ体７０Ｂと一体に形成されてもよい。

【0034】

好ましくは、第１回転体３２は、第１回転体３２と接続される部材から回転力が伝達するように構成される。クラッチ機構３０は、第１回転体３２と接続される部材から第１回転体３２に伝達される回転力を、第３回転体３６と接続される部材側へ伝達する第１伝達状態を形成するように構成される。

【0035】

好ましくは、第３回転体３６は、第３回転体３６と接続される部材から回転力が伝達されるように構成される。クラッチ機構３０は、第３回転体３６と接続される部材から第３回転体３６に伝達される回転力を、第１回転体３２と接続される部材側へ伝達する第２伝達状態を形成するように構成される。

【0036】

好ましくは、クラッチ機構３０は、第１回転体３２と接続される部材および第３回転体３６と接続される部材の一方からクラッチ機構３０に伝達される回転力を、第１回転体３２と接続される部材および第３回転体３６と接続される部材の他方側へ伝達しない非伝達状態を形成するように構成される。

【0037】

好ましくは、クラッチ機構３０は、軸部材３８をさらに含む。好ましくは、軸部材３８は、軸部材３８の中心軸心が、ハブ軸７０Ｃの中心軸心に平行になるようにハブ体７０Ｂの内部空間に配置される。本実施形態では、軸部材３８の中心軸心は、ハブ軸７０Ｃの中心軸心と等しい。本実施形態では、軸部材３８は、単一部材として、ハブ軸７０Ｃと一体に形成される。軸部材３８は、実質的に円柱形状または円筒形を有する。第１回転体３２、第２回転体３４および第３回転体３６は、予め定める軸線Ｃ１が貫通し、かつ、軸部材３８が配置される貫通孔３２Ａ，３４Ａ，３６Ａをそれぞれ有する。予め定める軸線Ｃ１は、軸部材３８の中心軸心と等しい。好ましくは、第１回転体３２、第２回転体３４および第３回転体３６は、軸部材３８に対して回転可能に、軸部材３８に直接または間接的に支持される。好ましくは、第１回転体３２および第３回転体３６は、それぞれ軸部材３８にベアリング４０，４２を介して支持される。第１回転体３２を支持するベアリング４０は、玉軸受であってもよく、ころ軸受であってもよく、すべり軸受であってもよい。第３回転体３６を支持するベアリング４２は、玉軸受であってもよく、ころ軸受であってもよく、すべり軸受であってもよい。

【0038】

好ましくは、第１回転体３２および第２回転体３４は、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘから見て、少なくとも一部が重なるように配置される。好ましくは、第２回転体３４および第３回転体３６は、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘから見て、少なくとも一部が重なるように配置される。好ましくは、第１回転体３２および第３回転体３６は、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘから見て、少なくとも一部が重複するように配置される。予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘの一方を、第１方向Ｘ１とし、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘの他方を、第２方向Ｘ２とする。予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて、第２回転体３４は、少なくとも一部が第１回転体３２と第３回転体３６との間に配置される。

【0039】

第１回転体３２は、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて第１端部３２Ｘと、第２端部３２Ｙとを有する。第１回転体３２は、貫通孔３２Ａを定義する第１部分３２Ｂおよび第２部分３２Ｃを有する。第１部分３２Ｂは、第１回転体３２のうちの第１端部３２Ｘ側に設けられる。第２部分３２Ｃは、第１回転体３２のうちの第２端部３２Ｙ側に設けられる。第１部分３２Ｂと第２部分３２Ｃとは、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて隣り合う。第１部分３２Ｂの内周面は、実質的に円筒形に形成される。第２部分３２Ｃの内周面は、実質的に円筒形に形成される。好ましくは、第１部分３２Ｂの内径は、第２部分３２Ｃの内径よりも小さい。第１部分３２Ｂの内径は、第２部分３２Ｃの内径以上であってもよい。第１部分３２Ｂの内周部と第２部分３２Ｃの内周部との間に、第１段差部３２Ｄが形成される。第１段差部３２Ｄは、予め定める軸線Ｃ１に関して径方向に延びる。ベアリング４０は、第２部分３２Ｃに囲まれる空間に配置される。ベアリング４０は、第１段差部３２Ｄに隣接して配置され、第１段差部３２Ｄよって第１方向Ｘ１への移動が規制される。例えば、ベアリング４０が、内輪体、外輪体および内輪体と外輪体との間に配置される転動体とを含む場合、外輪体が、第２部分３２Ｃおよび第１段差部３２Ｄに接触し、内輪体が軸部材３８に接触する。ベアリング４０がすべり軸受の場合、ベアリング４０は、第２部分３２Ｃに囲まれる空間ではなく、第１部分３２Ｂの内周部と軸部材３８との間に配置されてもよい。

【0040】

第２回転体３４は、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて第１端部３４Ｘと、第２端部３４Ｙとを有する。第２回転体３４は、貫通孔３４Ａを定義する第１部分３４Ｂおよび第２部分３４Ｃを有する。第１部分３４Ｂは、第２回転体３４のうちの第１端部３４Ｘ側に設けられ、第２部分３４Ｃは、第２回転体３４のうちの第２端部３４Ｙ側に設けられる。第１部分３４Ｂと第２部分３４Ｃとは、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて隣り合う。第２部分３４Ｃの内周面は、実質的に円筒形に形成される。好ましくは、第１部分３４Ｂの内径は、第２部分３４Ｃの内径よりも大きい。第１部分３４Ｂの内径は、第２部分３４Ｃの内径以下であってもよい。第１部分３２Ｂの内周部と第２部分３４Ｃの内周部とによって、第２段差部３４Ｄが形成される。第２段差部３４Ｄは、予め定める軸線Ｃ１に関して径方向に延びる。好ましくは、第１部分３４Ｂに囲まれる空間に、第１回転体３２の第２部分３２Ｃの少なくとも一部が配置される。

【0041】

第３回転体３６は、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて第１端部３６Ｘと、第２端部３６Ｙとを有する。第３回転体３６は、貫通孔３６Ａを定義する第１部分３６Ｂ、第２部分３６Ｃ、および、第３部分３６Ｄを有する。第１部分３６Ｂは、第３回転体３６のうちの第１端部３６Ｘ側に設けられ、第２部分３６Ｃは、第３回転体３６のうちの第２端部３６Ｙ側に設けられる。第３部分３６Ｄは、第１部分３６Ｂと第２部分３６Ｃとの間に設けられる。第１部分３６Ｂと第３部分３６Ｄとは、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて隣り合う。第２部分３６Ｃと第３部分３６Ｄとは、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて隣り合う。第１部分３６Ｂの内周面は、実質的に円筒形に形成される。第２部分３６Ｃの内周面は、実質的に円筒形に形成される。第３部分３６Ｄの内周面は、実質的に円筒形に形成される。好ましくは、第１部分３６Ｂの内径は、第３部分３６Ｄの内径よりも大きい。第１部分３６Ｂの内周部と第３部分３６Ｄの内周部の間に、第３段差部３６Ｅが形成される。第３段差部３６Ｅは、予め定める軸線Ｃ１に関して径方向に延びる。第３部分３６Ｄの内径は、第２部分３６Ｃの内径よりも大きい。第２部分３６Ｃの内周部と第３部分３６Ｄの内周部との間に、第４段差部３６Ｆが形成される。第４段差部３６Ｆは、予め定める軸線Ｃ１に関して径方向に延びる。

【0042】

好ましくは、第１部分３６Ｂの内径は、第２回転体３４の第１部分３４Ｂおよび第２部分３４Ｃの外径よりも大きい。好ましくは、第３部分３６Ｄの内径は、第２回転体３４の第２部分３４Ｃの外径よりも大きい。好ましくは、第２部分３６Ｃの内径は、第１回転体３２の第１部分３２Ｂの内径と等しい。

【0043】

好ましくは、第１部分３６Ｂに囲まれる空間に、第１回転体３２の第２部分３２Ｃの少なくとも一部と、第２回転体３４の第１部分３４Ｂの少なくとも一部とが配置される。第１部分３６Ｂは、第２回転体３４を予め定める軸線Ｃ１と平行な方向Ｘにガイドするように構成される。第１部分３６Ｂの内周面によって、第２回転体３４の第１部分３４Ｂがガイドされる。第３部分３６Ｄに囲まれる空間に、第２回転体３４の第２部分３４Ｃの少なくとも一部が配置されてもよい。

【0044】

ベアリング４２は、第４段差部３６Ｆに隣接して配置され、第４段差部３６Ｆよって第２方向Ｘ２への移動が規制される。第４段差部３６Ｆには、ベアリング４２の予め定める軸線Ｃ１まわりの外周部を支持する支持部３６Ｇが設けられる。支持部３６Ｇは、第４段差部３６Ｆから第１方向Ｘ１に突出する。支持部３６Ｇは、第２部分３６Ｃの内周部に形成されてもよい。ベアリング４２が、内輪体、外輪体および内輪体と外輪体との間に配置される転動体とを含む場合、外輪体が、支持部３６Ｇおよび第４段差部３６Ｆに接触し、内輪体が軸部材３８に接触する。

【0045】

本実施形態では、第１回転体３２の第２端部３２Ｙは、第２回転体３４の第１部分３４Ｂによって囲まれる空間に配置される。本実施形態では、第２回転体３４の第１端部３４Ｘの少なくとも一部は、第３回転体３６の第１部分３６Ｂによって囲まれる空間に配置される。本実施形態では、第２回転体３４の第２端部３４Ｙの少なくとも一部は、第３回転体３６の第３部分３６Ｄによって囲まれる空間に配置される。

【0046】

好ましくは、クラッチ機構３０は、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて、第２回転体３４を第１回転体３２に向かって付勢する付勢部材４４をさらに備える。付勢部材４４は、例えば、コイルばねを含む。付勢部材４４は、板ばねを含んでいてもよく、ゴム部材を含んでいてもよい。付勢部材４４は、例えば、第３回転体３６の第１部分３６Ｂに囲まれる空間に配置される。付勢部材４４は、例えば、第３回転体３６の第３段差部３６Ｅと、第２回転体３４の第１部分３４Ｂの外周部との間に配置される。付勢部材４４は、例えば、第３回転体３６の第３段差部３６Ｅと、第２回転体３４の第１部分３４Ｂの外周部とに接触して、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて、第２回転体３４と第３回転体３６とを互いに離反する方向に付勢する。付勢部材４４は、第２回転体３４および第３回転体３６の少なくとも１つに対して相対回転可能に設けられる。本実施形態では、付勢部材４４は、コイルばねによって形成され、予め定める軸線Ｃ１まわりにおいて、第２回転体３４の少なくとも一部を囲むように配置される。第２回転体３４が第３回転体３６から第１方向Ｘ１に最も離れる状態において、第２回転体３４の予め定める軸線Ｃ１に平行な方向における第１端部３４Ｘは、第１回転体３２の外周部に接触して、第２回転体３４の第１方向Ｘ１への移動が規制される。

【0047】

第１回転体３２は、少なくとも１つの第１当接部４６を含む。第２回転体３４は、少なくとも１つの第２当接部４８を含む。第１回転体３２および第２回転体３４は、第１当接部４６および第２当接部４８が互いに接触できるように配置される。

【0048】

第１回転体３２および第２回転体３４の一方は、予め定める軸線Ｃ１に関して径方向Ｙに突出する第１凸部５０を含む。第１回転体３２および第２回転体３４の他方は、予め定める軸線Ｃ１に関して径方向Ｙに凹み、第１凸部５０を収容する第１凹部５２を含む。本実施形態では、第１回転体３２は第１凸部５０を含み、第２回転体３４は第１凹部５２を含む。第１凸部５０は、例えば、予め定める軸線Ｃ１まわりにおいて、第１回転体３２の第２部分３２Ｃの外周部に設けられる。本実施形態では、第１回転体３２に、複数の第１凸部５０が設けられるが、第１凸部５０は、１つのみ設けられてもよい。第１回転体３２に、複数の第１凸部５０が設けられる場合、好ましくは、予め定める軸線Ｃ１まわりに複数の第１凸部５０が等間隔に配置される。本実施形態では、第１回転体３２に、４つの第１凸部５０が設けられ、予め定める軸線Ｃ１まわりに４つの第１凸部５０が等間隔に配置される。第１凹部５２は、例えば、予め定める軸線Ｃ１まわりにおいて、第２回転体３４の第１部分３４Ｂの内周部に設けられる。本実施形態では、第２回転体３４に、複数の第１凹部５２が設けられるが、第１凹部５２は、１つのみ設けられてもよい。第２回転体３４に、複数の第１凹部５２が設けられる場合、好ましくは、予め定める軸線Ｃ１まわりに複数の第１凹部５２が等間隔に配置される。本実施形態では、第２回転体３４に、４つの第１凹部５２が設けられ、予め定める軸線Ｃ１まわりに４つの第１凹部５２が等間隔に配置される。

【0049】

第１凸部５０は、第１回転体３２および第２回転体３４の他方に近づくにつれて、予め定める軸線Ｃ１まわりの幅が細くなるテーパ形状を含む。第１凹部５２は、第１回転体３２および第２回転体３４の一方に近づくにつれて、予め定める軸線Ｃ１まわりの幅が広がるテーパ形状を含む。

【0050】

少なくとも１つの第１当接部４６は、第１凸部５０に設けられる。少なくとも１つの第２当接部４８は、第１凹部５２に設けられる。少なくとも１つの第１当接部４６は、第１動力伝達面４６Ａと、第２動力伝達面４６Ｂと、を含む。第１動力伝達面４６Ａは、予め定める軸線Ｃ１まわりにおける第１凸部５０の第１側面５０Ａに設けられる。第２動力伝達面４６Ｂは、予め定める軸線Ｃ１まわりにおける第１凸部５０の第２側面５０Ｂに設けられる。第１回転体３２は、第１側面５０Ａまたは第２側面５０Ｂが第１凹部５２の内壁部と接触した状態で回転することによって、第２回転体３４を予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘに移動させるように構成される。少なくとも１つの第２当接部４８は、第３動力伝達面４８Ａと、第４動力伝達面４８Ｂとを含む。好ましくは、第１側面５０Ａおよび第２側面５０Ｂとは、予め定める軸線Ｃ１まわりにおいて、間隔をあけて配置される。第１側面５０Ａおよび第２側面５０Ｂは、例えば、曲面を含む。予め定める軸線Ｃ１に関する径方向の外側から見て、第１側面５０Ａは、予め定める軸線Ｃ１における第１側面５０Ａの一端と他端とを結ぶ直線に対して凹む曲面を含んでいてもよい。予め定める軸線Ｃ１に関する径方向の外側から見て、第２側面５０Ｂは、予め定める軸線Ｃ１における第２側面５０Ｂの一端と他端とを結ぶ直線に対して凹む曲面を含んでいてもよい。第１側面５０Ａおよび第２側面５０Ｂの少なくとも１つは、平面に形成されてもよい。

【0051】

第２回転体３４および第３回転体３６の少なくとも１つは、第２回転体３４と第３回転体３６とが接続された場合に、第２回転体３４と第３回転体３６との相対回転を規制する第１規制部５４を含む。第１規制部５４は、第２回転体３４に設けられる少なくとも１つの第３当接部５６と、第３回転体３６に設けられる少なくとも１つの第４当接部５８と、を含む。例えば、少なくとも１つの第３当接部５６は、第２回転体３４の外周部に設けられる。好ましくは、少なくとも１つの第３当接部５６は、複数の第３当接部５６を含む。複数の第３当接部５６は、予め定める軸線Ｃ１まわりにおいて、第２回転体３４の周方向に間隔をあけて、第２回転体３４に設けられる。各第３当接部５６は、例えば、第２回転体３４の第２段差部３４Ｄに設けられる。各第３当接部５６は、第２方向Ｘ２に向かって第２段差部３４Ｄから突出する凸部を含む。例えば、第４当接部５８は、第３回転体３６の内周部に設けられる。好ましくは、少なくとも１つの第４当接部５８は、複数の第４当接部５８を含む。複数の第４当接部５８は、予め定める軸線Ｃ１まわりにおいて、第３回転体３６の周方向に間隔をあけて、第３回転体３６に設けられる。各第４当接部５８は、例えば、第３回転体３６の第３段差部３６Ｅに設けられる。各第４当接部５８は、第１方向Ｘ１に向かって第３段差部３６Ｅから突出する凸部を含む。複数の第３当接部５６は、好ましくは、予め定める軸線Ｃ１まわりに等間隔に配置される。複数の第４当接部５８は、好ましくは、予め定める軸線Ｃ１まわりに等間隔に配置される。好ましくは、複数の第３当接部５６の個数と、複数の第４当接部５８の個数とは、等しい。本実施形態では、少なくとも１つの第３当接部５６は、６個の第３当接部５６を含み、少なくとも１つの第４当接部５８は、６個の第４当接部５８を含む。予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて、例えば、各第３当接部５６の寸法は、各第４当接部５８の寸法と実質的に等しい。予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて、各第３当接部５６の寸法は、各第４当接部５８の寸法よりも大きくてもよく、小さくてもよい。予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて、第２回転体３４と第３回転体３６とが近づくと、各第３当接部５６は、第３回転体３６の周方向において、隣り合う２つの第４当接部５８の間に配置される。予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて、第２回転体３４と第３回転体３６とが近づき、各第３当接部５６が、第３回転体３６の周方向において、隣り合う２つの第４当接部５８の間に配置される状態において、第３当接部５６は、隣り合う２つの第４当接部５８の間の予め定める範囲内において移動可能に構成される。予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて、第２回転体３４と第３回転体３６とが近づき、各第３当接部５６が、第３回転体３６の周方向において、隣り合う２つの第４当接部５８の間に配置される状態において、第２回転体３４と、第３回転体３６とは、予め定める角度範囲内において相対回転可能である。複数の第３当接部５６および複数の第４当接部５８は、それぞれローレットによって構成されてもよい。複数の第３当接部５６および複数の第４当接部５８は、例えば、予め定める軸線Ｃ１に関して、実質的に垂直な面に設けられる。複数の第３当接部５６および複数の第４当接部５８は、予め定める軸線Ｃ１に関して径方向の内側に向かうにつれて、第１方向Ｘ１側に傾斜するように構成されてもよい。

【0052】

好ましくは、クラッチ機構３０は、第２規制部６０、をさらに備える。第２規制部６０は、第２回転体３４と第３回転体３６とが接続されていない状態において、第１回転体３２が第１回転方向Ｒ１に回転する場合に、第２回転体３４の予め定める軸線Ｃ１まわりの回転を規制する。

【0053】

第２規制部６０は、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘに突出する少なくとも１つの第２凸部６０Ａ、および、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘに凹む少なくとも１つの第２凹部の少なくとも１つの少なくとも１つ、を含む。第２回転体３４は、予め定める軸線Ｃ１まわりに回転すると、第２規制部６０に当接するように構成される少なくとも１つの第５当接部６２を含む。少なくとも１つの第２凸部６０Ａおよび少なくとも１つの第２凹部の少なくとも１つは、軸部材３８に設けられる。第２規制部６０は、軸部材３８の外周部に設けられる。第２規制部６０は、軸部材３８とは別体に形成されるが、単一部材として軸部材３８と一体に形成されてもよい。第２規制部６０は、実質的に円筒形を有する。第２規制部６０は、軸部材３８と一体に回転するように軸部材３８に取り付けられる。例えば、第２規制部６０は、軸部材３８に予め定める軸線Ｃ１と直交する方向に延びるファスナ部材３８Ｂによって取り付けられる。ファスナ部材３８Ｂは、ピンまたはボルトを含む。好ましくは、第２規制部６０は、少なくとも一部が第１回転体３２の第２部分３２Ｃに囲まれる空間に配置される。第２規制部６０は、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいてベアリング４０と隣り合うように配置される。第２規制部６０は、ベアリング４０の第２方向Ｘ２への移動を規制する。例えば、ベアリング４０が、内輪体、外輪体および内輪体と外輪体との間に配置される転動体とを含む場合、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて、内輪体が、第２規制部６０に接触する。少なくとも１つの第２凸部６０Ａは、好ましくは、複数の第２凸部６０Ａを含む。複数の第２凸部６０Ａは、予め定める軸線Ｃ１まわりに等間隔に配置される。本実施形態では、少なくとも１つの第２凸部６０Ａは、３つの第２凸部６０Ａを含む。少なくとも１つの第１凸部５０が、複数の第１凸部５０を含む場合、好ましくは、少なくとも１つの第２凸部６０Ａの数は、複数の第１凸部５０の数よりも少ない。

【0054】

少なくとも１つの第５当接部６２は、第２回転体３４の内周部に設けられる。好ましくは、少なくとも１つの第５当接部６２は、第２回転体３４の第２部分３４Ｃの内周部に設けられる。少なくとも１つの第５当接部６２は、第２回転体３４の内周部から、予め定める軸線Ｃ１に関する径方向の内側に突出する凸部６２Ａを含む。少なくとも１つの第５当接部６２は、予め定める軸線Ｃ１に関して、少なくとも１つの第２当接部４８よりも径方向の内側に配置される。少なくとも１つの第５当接部６２は、好ましくは、複数の第５当接部６２を含む。複数の第５当接部６２は、予め定める軸線Ｃ１まわりに等間隔に配置される。少なくとも１つの第２凸部６０Ａが複数の第２凸部６０Ａを含み、少なくとも１つの第５当接部６２が複数の第５当接部６２を含む場合、好ましくは、複数の第２凸部６０Ａの個数は、複数の第５当接部６２の個数と、等しい。

【0055】

クラッチ機構３０は、第１回転体３２が予め定める軸線Ｃ１まわりの第１回転方向Ｒ１に回転すると、少なくとも１つの第１当接部４６の第１動力伝達面４６Ａが少なくとも１つの第２当接部４８に当接することによって、第２回転体３４が予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘに移動して、第２回転体３４と第３回転体３６とが接続されるように構成される。好ましくは、クラッチ機構３０は、第１回転体３２が予め定める軸線Ｃ１まわりの第１回転方向Ｒ１に回転すると、少なくとも１つの第１当接部４６の第１動力伝達面４６Ａが少なくとも１つの第２当接部４８の第３動力伝達面４８Ａに当接することによって、第２回転体３４が予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘに移動して、第２回転体３４と第３回転体３６とが接続されるように構成される。クラッチ機構３０は、少なくとも１つの第１当接部４６の第１動力伝達面４６Ａが少なくとも１つの第２当接部４８に当接し、かつ、第２回転体３４と第３回転体３６とが接続された状態において、第１回転体３２が第１回転方向Ｒ１に回転すると、第１回転体３２の第１回転方向Ｒ１の回転力が第２回転体３４を介して第３回転体３６に伝達されるように構成される。好ましくは、クラッチ機構３０は、少なくとも１つの第１当接部４６の第１動力伝達面４６Ａが少なくとも１つの第２当接部４８の第３動力伝達面４８Ａに当接し、かつ、第２回転体３４と第３回転体３６とが接続された状態において、第１回転体３２が第１回転方向Ｒ１に回転すると、第１回転体３２の第１回転方向Ｒ１の回転力が第２回転体３４を介して第３回転体３６に伝達されるように構成される。第１回転体３２の第１回転方向Ｒ１の回転力が第２回転体３４を介して第３回転体３６に伝達される状態を、第１伝達状態と記載する。

【0056】

クラッチ機構３０は、第１回転体３２が第１回転方向Ｒ１とは反対の第２回転方向Ｒ２に回転すると、少なくとも１つの第１当接部４６の第２動力伝達面４６Ｂが少なくとも１つの第２当接部４８に当接することによって、第２回転体３４が予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘに移動して、第２回転体３４と第３回転体３６とが接続されるように構成される。好ましくは、クラッチ機構３０は、第１回転体３２が第１回転方向Ｒ１とは反対の第２回転方向Ｒ２に回転すると、少なくとも１つの第１当接部４６の第２動力伝達面４６Ｂが少なくとも１つの第２当接部４８の第４動力伝達面４８Ｂに当接することによって、第２回転体３４が予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘに移動して、第２回転体３４と第３回転体３６とが接続されるように構成される。クラッチ機構３０は、少なくとも１つの第１当接部４６の第２動力伝達面４６Ｂが少なくとも１つの第２当接部４８に当接し、かつ、第２回転体３４と第３回転体３６とが接続された状態において、第３回転体３６が第１回転方向Ｒ１に回転すると、第３回転体３６の第１回転方向Ｒ１への回転力が第２回転体３４を介して第１回転体３２に伝達されるように構成される。好ましくは、クラッチ機構３０は、少なくとも１つの第１当接部４６の第２動力伝達面４６Ｂが少なくとも１つの第２当接部４８の第４動力伝達面４８Ｂに当接し、かつ、第２回転体３４と第３回転体３６とが接続された状態において、第３回転体３６が第１回転方向Ｒ１に回転すると、第３回転体３６の第１回転方向Ｒ１への回転力が第２回転体３４を介して第１回転体３２に伝達されるように構成される。第３回転体３６の第１回転方向Ｒ１への回転力が第２回転体３４を介して第１回転体３２に伝達される状態を、第２伝達状態と記載する。

【0057】

クラッチ機構３０は、第１回転体３２が第１回転方向Ｒ１に回転している状態において、第１回転方向Ｒ１への第２回転体３４の回転速度が、第１回転体３２の回転速度よりも高くなると、第１回転体３２から第２回転体３４への動力伝達を切断する。第１回転体３２が第１回転方向Ｒ１に回転し、第１回転体３２の第１回転方向Ｒ１の回転力が第２回転体３４を介して第３回転体３６に伝達されている状態において、第１回転方向Ｒ１への第２回転体３４の回転速度が、第１回転体３２の回転速度よりも高くなると、第１回転体３２から第２回転体３４への動力伝達を切断する。第１回転体３２から第２回転体３４への動力伝達が切断される状態を、非伝達状態と記載する。

【0058】

第１回転体３２が第１回転方向Ｒ１に回転し、第１回転体３２の第１回転方向Ｒ１の回転力が第２回転体３４を介して第３回転体３６に伝達されている状態において、第１回転方向Ｒ１への第２回転体３４の回転速度が、第１回転体３２の回転速度よりも高くなると、第２回転体３４は、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて、第３回転体３６から離れる方向に移動して、少なくとも１つの第１当接部４６の第１動力伝達面４６Ａが少なくとも１つの第２当接部４８から離れることによって、第２回転体３４と第３回転体３６とが離れる。好ましくは、第１回転体３２が第１回転方向Ｒ１に回転し、第１回転体３２の第１回転方向Ｒ１の回転力が第２回転体３４を介して第３回転体３６に伝達されている状態において、第１回転方向Ｒ１への第２回転体３４の回転速度が、第１回転体３２の回転速度よりも高くなると、第２回転体３４は、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて、第３回転体３６から離れる方向に移動して、少なくとも１つの第１当接部４６の第１動力伝達面４６Ａが少なくとも１つの第２当接部４８の第３動力伝達面４８Ａから離れることによって、第２回転体３４と第３回転体３６とが離れる。

【0059】

第３回転体３６の第１回転方向Ｒ１への回転力が第２回転体３４を介して第１回転体３２に伝達されている状態において、第１回転方向Ｒ１への第１回転体３２の回転速度が、第２回転体３４の回転速度よりも高くなると、第３回転体３６から第２回転体３４への動力伝達が切断される。

【0060】

第３回転体３６の第１回転方向Ｒ１への回転力が第２回転体３４を介して第１回転体３２に伝達されている状態において、第１回転方向Ｒ１への第１回転体３２の回転速度が、第２回転体３４の回転速度よりも高くなると、第２回転体３４は、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて、第３回転体３６から離れる方向に移動して、少なくとも１つの第１当接部４６の第２動力伝達面４６Ｂが少なくとも１つの第２当接部４８から離れることによって、第２回転体３４と第３回転体３６とが離れる。好ましくは、第３回転体３６の第１回転方向Ｒ１への回転力が第２回転体３４を介して第１回転体３２に伝達されている状態において、第１回転方向Ｒ１への第１回転体３２の回転速度が、第２回転体３４の回転速度よりも高くなると、第２回転体３４は、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて、第３回転体３６から離れる方向に移動して、少なくとも１つの第１当接部４６の第２動力伝達面４６Ｂが少なくとも１つの第２当接部４８の第４動力伝達面４８Ｂから離れることによって、第２回転体３４と第３回転体３６とが離れる。

【0061】

制御部１４は、予め定める制御プログラムを実行する演算処理装置を含む。演算処理装置は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）を含む。演算処理装置は、相互に離れた複数の場所に設けられてもよい。制御部１４は、１または複数のマイクロコンピュータを含んでいてもよい。好ましくは、ドライブユニット１２Ｂは、記憶部１６をさらに含む。記憶部１６には、各種の制御プログラムおよび各種の制御処理に用いられる情報が記憶される。記憶部１６は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。不揮発性メモリは、例えば、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、および、フラッシュメモリの少なくとも１つを含む。揮発性メモリは、例えば、ＲＡＭ（Random access memory）を含む。

【0062】

クラッチシステム１０は、好ましくは、モータ１２の駆動回路１８をさらに備える。駆動回路１８と、制御部１４とは、好ましくは、モータ１２が設けられるハウジング１２Ａに設けられる。好ましくは、ドライブユニット１２Ｂは、駆動回路１８と、制御部１４とをさらに含む。駆動回路１８と、制御部１４とは、例えば同一の回路基板に設けられてもよい。駆動回路１８は、インバータ回路を含む。駆動回路１８は、バッテリ２０からモータ１２に供給される電力を制御する。駆動回路１８は、制御部１４と有線接続または無線接続される。駆動回路１８は、制御部１４からの制御信号に応じてモータ１２を駆動させる。

【0063】

好ましくは、クラッチシステム１０は、バッテリ２０を含む。バッテリ２０は、１または複数のバッテリ素子を含む。バッテリ素子は、充電池を含む。バッテリ２０は、制御部１４に電力を供給する。バッテリ２０は、好ましくは、制御部１４と通信線または無線通信装置を介して通信可能に接続される。バッテリ２０は、例えば電力線通信（ＰＬＣ；power line communication）、ＣＡＮ（Controller Area Network）、または、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）によって制御部１４と通信可能である。

【0064】

好ましくは、モータ１２は、第２回転体３４から第１回転体３２を介してモータ１２に第３回転方向Ｒ３の回転力が伝達される場合、発電するように構成される。モータ１２は、出力軸を回転させることによって発電する。モータ１２が発電した電力は、例えば、バッテリ２０に充電される。モータ１２が発電した電力は、モータ１２に接続されるキャパシタに蓄電されてもよく、人力駆動車用のコンポーネントに供給されてもよい。人力駆動車用のコンポーネントは、例えば、ランプ、電動変速機、電動サスペンション、および、電動シートポストの少なくとも１つを含む。

【0065】

好ましくは、制御部１４は、人力駆動車の車速、クランクの回転速度、および、クランクに入力される人力駆動力の少なくとも１つに応じてモータ１２を制御するように構成される。好ましくは、制御部１４は、ブレーキの状態に応じてモータ１２を制御するように構成される。好ましくは、クラッチシステム１０は、車速センサ２２、クランク回転センサ２４、および、人力駆動力検出部２６を含む。好ましくは、クラッチシステム１０は、ブレーキセンサ２８を含む。

【0066】

車速センサ２２は、人力駆動車の車輪の回転速度に応じた情報を検出するように構成される。車速センサ２２は、例えば、人力駆動車の車輪に設けられる磁石を検出するように構成される。車速センサ２２は、例えば、車輪が１回転する間に、予め定める回数の検出信号を出力するように構成される。予め定める回数は、例えば、１である。車速センサ２２は、車輪の回転速度に応じた信号を出力する。制御部１４は、車輪の回転速度と、車輪の周長に関する情報とに基づいて人力駆動車の車速を算出できる。記憶部１６には車輪の周長に関する情報が記憶される。車速センサ２２は、例えばリードスイッチを構成する磁性リード、または、ホール素子を含む。車速センサ２２は、人力駆動車のフレームのチェーンステイに取り付けられ、後輪に取り付けられる磁石を検出する構成としてもよく、フロントフォークに設けられ、前輪に取り付けられる磁石を検出する構成としてもよい。本実施形態において、車速センサ２２は、車輪が一回転した場合に、リードスイッチが磁石を１回検出するように構成される。車速センサ２２は、車輪に設けられる磁石を検出する構成に限らず、例えば、光学センサなどを含んで構成されてもよい。車速センサ２２は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部１４に接続される。

【0067】

クランク回転センサ２４は、クランクの回転速度に応じた情報を検出するように構成される。クランク回転センサ２４は、例えば、人力駆動車のフレーム７２に設けられる。クランク回転センサ２４は、磁界の強度に応じた信号を出力する磁気センサを含んで構成される。周方向に磁界の強度が変化する環状の磁石が、クランク軸、クランク軸に連動して回転する部材、または、クランク軸から第２駆動回転体までの間の動力伝達経路に設けられる。第２駆動回転体は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを形成する。クランク軸に連動して回転する部材は、モータ１２の出力軸を含んでもよい。クランク回転センサ２４は、クランク軸の回転速度に応じた信号を出力する。磁石は、クランク軸から第２駆動回転体までの人力駆動力の動力伝達経路において、クランク軸と一体に回転する部材に設けられてもよい。クランク軸と第２駆動回転体とは、相対回転しないように接続されてもよく、第１ワンウェイクラッチを介して接続されてもよい。例えば、磁石は、クランク軸と第２駆動回転体と相対回転しないように接続される場合、第２駆動回転体に設けられてもよい。クランク回転センサ２４は、磁気センサに代えて光学センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、またはトルクセンサなどを含んでいてもよい。クランク回転センサ２４は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部１４に接続される。

【0068】

人力駆動力検出部２６は、トルクセンサ２６Ａを含む。トルクセンサ２６Ａは、人力駆動力によってクランクに与えられるトルクに応じた信号を出力するように構成される。トルクセンサ２６Ａは、例えば、人力駆動力の動力伝達経路に第１ワンウェイクラッチが設けられる場合、好ましくは、第１ワンウェイクラッチよりも動力伝達経路の上流側に設けられる。トルクセンサ２６Ａは、歪センサ、磁歪センサ、または、圧力センサなどを含む。歪センサは、歪ゲージを含む。トルクセンサ２６Ａは、動力伝達経路、または、動力伝達経路に含まれる部材の近傍に含まれる部材に設けられる。動力伝達経路に含まれる部材は、例えば、クランク軸、クランク軸と第１回転体３２との間において人力駆動力を伝達する部材、クランクアーム、または、ペダルである。トルクセンサ２６Ａは、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部１４に接続される。人力駆動力検出部２６は、人力駆動力に関する情報を取得できればどのような構成であってもよく、例えば、ペダルに与えられる圧力を検出するセンサ、または、チェーンの張力を検出するセンサなどを含んでいてもよい。

【0069】

ブレーキセンサ２８は、ブレーキの状態に関する情報を検出するように構成される。ブレーキの状態に関する情報は、ブレーキ装置の状態、ブレーキ操作装置の状態、および、ブレーキ装置とブレーキ操作装置とを接続するケーブルの状態、の少なくとも１つを含む。ブレーキ装置は、例えば、ディスクブレーキ装置、またはキャリパブレーキ装置などを含む。ブレーキセンサ２８は、例えば、ブレーキ操作装置の操作に応じて、制御部１４に信号を出力する。ブレーキセンサ２８は、ブレーキ装置の可動部の移動量を検出するように構成されてもよく、ブレーキ操作装置のブレーキレバーの移動量を検出するように構成されてもよく、ブレーキ装置とブレーキ操作装置とを接続するケーブルの移動量を検出するように構成されてもよい。

【0070】

制御部１４は、モータ１２を制御するように構成される。クラッチ機構３０は、制御部１４が出力部１２Ｃを第３回転方向Ｒ３に回転するようにモータ１２を制御することによって、第１回転体３２が第１回転方向Ｒ１に回転し、第２回転体３４と第３回転体３６とが接続されて、モータ１２の回転力が第３回転体３６に伝達される。クラッチ機構３０は、制御部１４が出力部１２Ｃを第４回転方向Ｒ４に回転するようにモータ１２を制御することによって、第１回転体３２が第２回転方向Ｒ２に回転して、第２回転体３４と第３回転体３６とが接続されるように構成される。例えば、クラッチ機構３０は、第３回転体３６の回転が停止している状態において、制御部１４が出力部１２Ｃを第４回転方向Ｒ４に回転するようにモータ１２を制御することによって、第１回転体３２が第２回転方向Ｒ２に回転して、第２回転体３４と第３回転体３６とが接続される。

【0071】

クラッチ機構３０は、制御部１４が出力部１２Ｃを第３回転方向Ｒ３に回転するようにモータ１２を制御することによって、第１回転体３２が予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘに第２回転体３４に対して相対移動して、第１回転体３２と第２回転体３４とが接続されて、モータ１２の回転力が第１回転体３２から第２回転体３４に伝達されるように構成され、かつ、制御部１４が出力部１２Ｃを第４回転方向Ｒ４に回転するようにモータ１２を制御することによって、第１回転体３２が予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘに第２回転体３４に対して相対移動して、第１回転体３２と第２回転体３４とが接続されて、第２回転体３４の第３回転方向Ｒ３への回転力が第１回転体３２を介してモータ１２に伝達されるように構成される。例えば、クラッチ機構３０は、第３回転体３６の回転が停止している状態において、制御部１４が出力部１２Ｃを第４回転方向Ｒ４に回転するようにモータ１２を制御することによって、第１回転体３２が予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘに第２回転体３４に対して相対移動して、第１回転体３２と第２回転体３４とが接続されて、第２回転体３４の第３回転方向Ｒ３への回転力が第１回転体３２を介してモータ１２に伝達されるように構成される。

【0072】

図１１を参照して、クラッチ機構３０の状態を切り替える処理について説明する。制御部１４は、制御部１４に電力が供給されると、処理を開始して図１１に示すフローチャートのステップＳ１１に移行する。制御部１４は、図１１のフローチャートが終了すると、電力の供給が停止されるまでは、予め定める周期後にステップＳ１１からの処理を繰り返す。

【0073】

制御部１４は、ステップＳ１１において、第１伝達状態が要求されるか否かを判定する。制御部１４は、第１伝達状態が要求される場合、ステップＳ１２に移行する。第１伝達状態は、モータ１２によって人力駆動車に推進力を付与すべき場合に要求される。第１伝達状態は、例えば、人力駆動力が予め定める閾値以上、かつ、人力駆動車の走行速度が予め定める速度以下の場合に要求される。

【0074】

制御部１４は、ステップＳ１２において、モータ１２の出力部１２Ｃを第３回転方向Ｒ３に回転するようにモータ１２を制御し、処理を終了する。制御部１４が、モータ１２の出力部１２Ｃを第３回転方向Ｒ３に回転するようにモータ１２を制御することによって、例えば、クラッチ機構３０が第２伝達状態または非伝達状態の場合、クラッチ機構３０が第２伝達状態または非伝達状態から第１伝達状態に切り替えられる。

【0075】

制御部１４は、ステップＳ１１において、第１伝達状態が要求されない場合、ステップＳ１３に移行する。制御部１４は、ステップＳ１３において、第２伝達状態が要求されるか否かを判定する。制御部１４は、第２伝達状態が要求される場合、ステップＳ１４に移行する。第２伝達状態は、モータ１２によって人力駆動車に制動力を付与すべき場合、および、モータ１２によって回生発電させる場合の少なくとも１つの場合に要求される。第２伝達状態は、例えば、ブレーキセンサ２８がブレーキ操作装置の操作を検出する場合に要求される。

【0076】

制御部１４は、ステップＳ１４において、モータ１２の出力部１２Ｃを第４回転方向Ｒ４に回転するようにモータ１２を制御し、処理を終了する。制御部１４が、モータ１２の出力部１２Ｃを第４回転方向Ｒ４に回転するようにモータ１２を制御することによって、例えば、クラッチ機構３０が第１伝達状態または非伝達状態の場合、クラッチ機構３０が第１伝達状態または非伝達状態から第２伝達状態に切り替えられる。制御部１４は、ステップＳ１４において、例えば、第２回転体と第３回転体とが接続されるために必要な回転量だけ、モータ１２の出力部１２Ｃを第４回転方向Ｒ４に回転するようにモータ１２を制御する。制御部１４は、ステップＳ１４において、例えば、モータ１２の出力部１２Ｃを第４回転方向Ｒ４に回転するようにモータ１２を制御した後、モータ１２に流れる電流を検出し、モータ１２に流れる電流に応じて、モータ１２の駆動を停止するように構成されてもよい。制御部１４は、ステップＳ１４において、例えば、第２回転体と第３回転体とが接続されるために必要な時間だけ、モータ１２の出力部１２Ｃを第４回転方向Ｒ４に回転するようにモータ１２を制御してもよい。

【0077】

制御部１４は、ステップＳ１３において、第２伝達状態が要求されない場合、処理を終了する。制御部１４は、第１伝達状態および第２伝達状態の両方が要求されない場合、モータ１２を第３回転方向Ｒ３および第４回転方向Ｒ４のいずれにも回転させるように制御する。これによって、非伝達状態が形成される。

【0078】

図１２から図１６を参照して、図１１のステップＳ１２において、伝達状態を切り替える場合のクラッチ機構３０の動作について説明する。図１２から図１６において、複数の第３当接部５６と複数の第４当接部５８とは、相補的な形状を有するローレットによって構成される。複数の第３当接部５６と複数の第４当接部５８とが当接した状態では、第２回転体３４と第３回転体３６との予め定める軸線Ｃ１まわりにおける相対回転が阻止される。

【0079】

図１２から図１４を参照して、図１１のステップＳ１２において、非伝達状態から第１伝達状態に切り替えられる場合のクラッチ機構３０の動作について説明する。
図１２に示す非伝達状態の場合、第１規制部５４の第３当接部５６と第４当接部５８とが接触していない。このため、第１回転体３２と第３回転体３６との相対回転が許容され、例えば、コースティング状態では、第３回転体３６は第１回転方向Ｒ１に回転する。

【0080】

図１２の非伝達状態において、制御部１４によってモータ１２が駆動し、第１回転体３２が第１回転方向Ｒ１に回転すると、図１３に示されるように、第１回転体３２の第１動力伝達面４６Ａが第２回転体３４の第３動力伝達面４８Ａを第１回転方向Ｒ１に押す。この場合、第１動力伝達面４６Ａが第３動力伝達面４８Ａを付勢部材４４の付勢力に逆らって第２方向Ｘ２に押す。このため、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて第２回転体３４が第３回転体３６に向かって移動する。図１４に示されるように、第２回転体３４が第３回転体３６に向かって移動し、第１規制部５４の第３当接部５６と第４当接部５８とが接触すると、第２回転体３４と第３回転体３６が一体に回転するようになる。このため、第１回転体３２の第１回転方向Ｒ１の回転力が第２回転体３４を介して第３回転体３６に伝達される。

【0081】

図１２および図１４から図１６を参照して、図１１のステップＳ１４において、第１伝達状態から第２伝達状態に切り替えられる場合のクラッチ機構３０の動作について説明する。
図１４の第１伝達状態において、制御部１４によって、第１回転体３２を第２回転方向Ｒ２に回転させるために、第１回転方向Ｒ１に回転している第１回転体３２の回転速度を低下させ、第１回転体３２の第１回転方向Ｒ１への回転速度が、第３回転体３６の第１回転方向Ｒ１への回転速度よりも低くなると、図１２に示されるように、第１回転体３２の第１動力伝達面４６Ａが第２回転体３４の第３動力伝達面４８Ａから離れ、付勢部材４４の付勢力によって第２回転体３４が第１方向Ｘ１に移動する。このため、クラッチ機構３０は、非伝達状態になる。図１５に示されるように、制御部１４によってモータ１２を制御して、第１回転体３２が第２回転方向Ｒ２に回転すると、第２動力伝達面４６Ｂが第２回転体３４の第４動力伝達面４８Ｂに接触し、第２回転体３４を第２回転方向Ｒ２に押す。この場合、第２動力伝達面４６Ｂが第４動力伝達面４８Ｂを付勢部材４４の付勢力に逆らって第２方向Ｘ２に押す。このため、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて第２回転体３４が第３回転体３６に向かって移動する。図１６に示されるように、第２回転体３４が第３回転体３６に向かって移動し、第１規制部５４の第３当接部５６と第４当接部５８とが接触すると、第２回転体３４と第３回転体３６が一体に回転するようになる。このため、第３回転体３６の第１回転方向Ｒ１の回転力が第２回転体３４を介して第１回転体３２に伝達される。

【0082】

図１２から図１４、および、図１６を参照して、図１１のステップＳ１２において、第２伝達状態から第１伝達状態に切り替えられる場合のクラッチ機構３０の動作について説明する。
図１６の第２伝達状態において、制御部１４によってモータ１２を制御し、第１回転体３２が第１回転方向Ｒ１に回転し、第１回転方向Ｒ１に回転している第１回転体３２の回転速度を増加させ、第１回転体３２の第１回転方向Ｒ１への回転速度が、第３回転体３６の第１回転方向Ｒ１への回転速度よりもわずかに高くなると、図１２に示されるように、第１回転体３２の第２動力伝達面４６Ｂが第２回転体３４の第４動力伝達面４８Ｂから離れ、付勢部材４４の付勢力によって第２回転体３４が第１方向Ｘ１に移動する。このため、クラッチ機構３０は、非伝達状態になる。制御部１４によってモータ１２を制御して、第１回転体３２が第１回転方向Ｒ１に回転し、第１回転体３２の第１回転方向Ｒ１への回転速度が、第３回転体３６の第１回転方向Ｒ１への回転速度よりも高くなると、図１３に示されるように、第１回転体３２の第１動力伝達面４６Ａが第２回転体３４の第３動力伝達面４８Ａを第１回転方向Ｒ１に押す。この場合、第１動力伝達面４６Ａが第３動力伝達面４８Ａを付勢部材４４の付勢力に逆らって第２方向Ｘ２に押す。このため、予め定める軸線Ｃ１に平行な方向Ｘにおいて第２回転体３４が第３回転体３６に向かって移動する。図１４に示されるように、第１規制部５４の第３当接部５６と第４当接部５８とが接触するまで第２回転体３４が第３回転体３６に向かって移動すると、第２回転体３４と第３回転体３６が一体に回転するようになる。このため、第１回転体３２の第１回転方向Ｒ１の回転力が第２回転体３４を介して第３回転体３６に伝達される。

【0083】

図１２、図１４、および、図１５を参照して、図１１のステップＳ１４において、第１伝達状態から非伝達状態に切り替えられる場合のクラッチ機構３０の動作について説明する。
図１４の第１伝達状態において、制御部１４によって、第１回転体３２を第２回転方向Ｒ２に回転させるために、第１回転方向Ｒ１に回転している第１回転体３２の回転速度を低下させ、第１回転体３２の第１回転方向Ｒ１への回転速度が、第３回転体３６の第１回転方向Ｒ１への回転速度よりも低くなると、図１２に示されるように、第１回転体３２の第１動力伝達面４６Ａが第２回転体３４の第３動力伝達面４８Ａから離れ、付勢部材４４の付勢力によって第２回転体３４が第１方向Ｘ１に移動する。このため、クラッチ機構３０は、非伝達状態になる。図１２に示されるように、第３当接部５６と第４当接部５８とが離れると、第１回転体３２と第３回転体３６との相対回転が許容され、コースティング状態において、第１回転体３２の回転が停止しても第３回転体３６は第１回転方向Ｒ１に回転できる。

【0084】

第１回転体３２および第３回転体３６が第１回転方向Ｒ１に回転し、かつ、第３回転体３６から第１回転体３２に回転力が伝達されている場合、クラッチ機構３０は、第３回転体３６の第１回転方向Ｒ１の回転速度が第１回転体３２の第１回転方向Ｒ１の回転速度以上の場合、第３回転体３６の回転力を第１回転体３２に伝達する。第１回転体３２および第３回転体３６が第１回転方向Ｒ１に回転し、かつ、第３回転体３６から第１回転体３２に回転力が伝達されている場合、クラッチ機構３０は、第３回転体３６の第１回転方向Ｒ１の回転速度が第１回転体３２の第１回転方向Ｒ１の回転速度未満になると、第３回転体３６の回転力を第１回転体３２に伝達しない。例えば、図１４の第１伝達状態において、第１回転方向Ｒ１への第２回転体３４の回転速度が、第１回転体３２の回転速度よりも高くなると、図１２に示されるように、第１回転体３２の第１動力伝達面４６Ａが第２回転体３４の第３動力伝達面４８Ａから離れ、付勢部材４４の付勢力によって第２回転体３４が第１方向Ｘ１に移動する。このため、第１回転体３２から第２回転体３４への動力伝達が切断されるため、第１回転体３２の回転力が第３回転体３６へ伝達されない。

【0085】

＜変形例＞
実施形態に関する説明は、本開示に従う人力駆動車用のクラッチ機構および人力駆動車用のクラッチ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。本開示に従う人力駆動車用のクラッチ機構および人力駆動車用のクラッチシステムは、例えば以下に示される実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変形例において、実施形態の形態と共通する部分については、実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

【0086】

・クラッチ機構３０は、人力駆動車の駆動力の伝達経路を含むコンポーネントであれば、いずれのコンポーネントに採用することもできる。例えば、クラッチ機構３０は、人力駆動車のクランク軸を支持するドライブユニットに適用できる。
・軸部材３８は、ハブ軸７０Ｃとは別体に形成されてもよく、軸部材３８の中心軸心は、ハブ軸７０Ｃの中心軸心から離れて配置されてもよい。

【0087】

・第３回転体３６の第１部分３６Ｂに囲まれる空間に、第１回転体３２の少なくとも一部が配置されてもよい。第３回転体３６に、第２回転体３４の第１方向Ｘ１への移動を阻止する規制部を設けてもよい。

【0088】

・第１動力伝達面４６Ａと第２動力伝達面４６Ｂとは、１つの凸部にそれぞれ設けられるが、第１動力伝達面４６Ａが設けられる凸部は、第２動力伝達面４６Ｂが設けられる凸部とは、異なっていてもよい。第３動力伝達面４８Ａと第４動力伝達面４８Ｂとは、１つの凹部にそれぞれ設けられているが、第３動力伝達面４８Ａが設けられる凹部は、第４動力伝達面４８Ｂが設けられる凹部とは、異なっていてもよい。

【0089】

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、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、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。

【符号の説明】

【0090】

１０…クラッチシステム、１２…モータ、１２Ｃ…出力部、１４…制御部、３０…クラッチ機構、３２…第１回転体、３２Ａ…貫通孔、４６…第１当接部、４６Ａ…第１動力伝達面、４６Ｂ…第２動力伝達面、３４…第２回転体、３４Ａ…貫通孔、４８…第２当接部、６２…第５当接部、３６…第３回転体、３６Ａ…貫通孔、３８…軸部材、４０…ベアリング、４２…ベアリング、５０…第１凸部、５２…第１凹部、４４…付勢部材、５４…第１規制部、５６…第３当接部、５８…第４当接部、６０…第２規制部、６０Ａ…第２凸部、６２…第５当接部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】