JP6957408B2

JP6957408B2 - 人力駆動車用の発電機

Info

Publication number: JP6957408B2
Application number: JP2018096389A
Authority: JP
Inventors: 栄治三島; 村上　洋介; 祐一郎日▲高▼
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2018-05-18
Filing date: 2018-05-18
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2038-05-18
Also published as: CN110504791B; DE102019112506A1; CN110504791A; TW202003309A; JP2019201525A; TWI814825B

Description

本願に開示される技術は、人力駆動車用の発電機に関する。

特許文献１には、自転車のハブ軸に取り付けられるハブダイナモが開示される。

特開２０１４−２０９８３２号公報

本願に開示される技術の課題は、例えば、コストアップが抑制されつつ出力が上がる人力駆動車用の発電機を提供することにある。

本発明の第１の側面によれば、人力駆動車用の発電機は、第１支持体と、第１支持体に対して回転軸心回りに相対回転可能に設けられる第２支持体と、第１支持体に設けられるコイルと、第２支持体に設けられる磁石と、を備える。磁石は、回転軸心に対して規定される周方向に並べて配置される第１部分および第２部分を有する。第１部分の磁力は、第２部分の磁力とは異なる。

第１の側面によれば、第１部分の磁力または第２部分の磁力は大きい。これにより、第１の側面によれば、人力駆動車用の発電機の出力は、上がる。また、すべての部分の磁力を大きくする場合に比べて、人力駆動車用の発電機のコストアップは抑制される。

本発明の第２の側面によれば、第１の側面に係る人力駆動車用発電機において、第１部分の磁力は、第２部分の磁力よりも大きい。

第２の側面に係る発電機のコストアップは抑制されつつ、発電機の出力は上がる。

本発明の第３の側面によれば、第１の側面又は第２の側面に係る発電機において、第１部分は、コイルに面する第１面を有する。第２部分は、コイルに面する第２面を有する。第１面の面積は、第２面の面積とは異なる。

第３の側面に係る発電機によれば、第１面の面積と第２面の面積とを異ならせることで、第１部分の磁力と第２部分の磁力とを異ならせる。例えば、第１部分の材質と第２部分の材質とを同じにできるので、磁石の材質に関するコストアップは抑制される。

本発明の第４の側面によれば、第３の側面に係る発電機において、第１面の面積は、第２面の面積よりも小さい。

第４の側面に係る発電機によれば、磁石の材質に関するコストアップは抑制される。

本発明の第５の側面によれば、第１から第４の側面のいずれかに係る発電機よれば、磁石は、回転軸心回りに配置される円筒形状を有する。

第５の側面に係る発電機は、円筒形状の１つの磁石を備えるので、発電機の設計および構造は簡素化される。

本発明の第６の側面によれば、第１から第５の側面のいずれかに係る発電機において、磁石は、第１部分を有する第１磁石片と、第２部分を有する第２磁石片とを含む。

第６の側面に係る発電機では、円筒形状の磁石が用いられなくてもよいので、磁石のコストアップが抑制される。

本発明の第７の側面によれば、第６の側面に係る発電機において、第２磁石片は、複数の磁石片によって構成される。

第７の側面に係る発電機では、周方向に沿った形状の磁石が用いられなくてもよいので、磁石のコストアップが抑制される。

本発明の第８の側面によれば、第７の側面に係る発電機において、第１磁石片の材質は、第２磁石片の材質とは異なる。

第８の側面に係る発電機では、例えば、第１磁石片の形状と第２磁石片の形状とを変えなくてもよいので、磁石の設計及び構造は簡素化される。

本発明の第９の側面によれば、第８の側面に係る発電機において、第１磁石片は、ネオジウム系磁石およびサマリウムコバルト系磁石のいずれかである。第２磁石片は、フェライト系磁石である。

第９の側面に係る発電機において、比較的安価なフェライト系形磁石を用いるので、磁石のコストアップは抑制される。また、比較的に磁力が大きいネオジウム系磁石およびサマリウムコバルト系磁石のいずれかを用いるので、発電機の出力は上がる。

本発明の第１０の側面によれば、第７の側面に係る発電機において、第１磁石片の材質は、第２磁石片の材質と同じである。

第１０の側面に係る発電機では、磁石片の材質に関するコストアップは抑制される。

本発明の第１１の側面によれば、第１０の側面に係る発電機では、第１磁石片は、第１形状を有する。第２磁石片は、第２形状を有する。第１形状は、第２形状とは異なる。

第１１の側面に係る発電機では、磁石片の材質に関するコストアップは抑制される。

本発明の第１２の側面によれば、第１０又は１１の側面に係る発電機において、第１磁石片は、第１体積を有する。第２磁石片は、第２体積を有する。第１体積は、第２体積とは異なる。

第１２の側面に係る発電機では、磁石片の材質に関するコストアップは抑制される。

本発明の第１３の側面によれば、第１２の側面に係る発電機において、第１体積は、第２体積よりも小さい。

第１３の側面に係る発電機では、磁石片の材質に関するコストアップは抑制される。

本発明の第１４の側面によれば、第１０から第１３の側面のいずれかに係る発電機において、第１磁石片は、回転軸心に対して規定される径方向に第１径方向長さを有する。第２磁石片は、径方向に第２径方向長さを有する。第１径方向長さは、第２径方向長さよりも大きい。

第１４の側面に係る発電機では、磁石片の材質に関するコストアップは抑制される。

本発明の第１５の側面によれば、第１０〜第１４の側面のいずれかに係る発電機において、第１磁石片は、回転軸心に対して規定される軸方向に第１軸方向長さを有する。第２磁石片は、軸方向に第２軸方向長さを有する。第１軸方向長さは、第２軸方向長さよりも大きい。

第１５の側面に係る発電機では、磁石片の材質に関するコストアップは抑制される。

本願に開示される技術によれば、例えば、人力駆動車用の発電機のコストアップが抑制されつつ人力駆動車用の発電機の出力が上がる。

実施形態に係る人力駆動車用の発電機の斜視図図１のラインII−IIにおける発電機の断面図磁石、第１ヨーク、コイル、および第２ヨークの組付けを示す分解斜視図回転軸心に直交する平面で発電機を断面した断面図コイルに生じる誘導起電力を示す模式図磁石の変形例１に係る磁石を説明するための図磁石の変形例２に係る磁石を説明するための図磁石の変形例３に係る磁石を説明するための図磁石の変形例４に係る磁石を説明するための図

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。

図１および図２に示すように、実施形態に係る人力駆動車用の発電機１は、例えば、人力駆動車のフレームＦ１、フレームＦ２と、人力駆動車の車輪のスポークＳＰ１、スポークＳＰ２と、に組付けられる。発電機１は、人力駆動車の車輪が回転すると、発電する。

発電機１は、第１支持体１０と、第２支持体２０と、コイル３０と、磁石４０と、を備える。図２に示すように、第１支持体１０は、ハブ軸１２と、第１ヨーク支持部１４Ｙ１と、第２ヨーク支持部１４Ｙ２と、第１フレーム支持部１６Ｆ１と、第２フレーム支持部１６Ｆ２とを備える。ハブ軸１２は、回転軸心ＡＸに規定される軸方向ＡＤに沿って延びる棒形状を有する。第１ヨーク支持部１４Ｙ１と第２ヨーク支持部１４Ｙ２は、回転軸心ＡＸに規定される径方向ＲＤにおいて、ハブ軸１２の外側に配置される。第１ヨーク支持部１４Ｙ１と第２ヨーク支持部１４Ｙ２は、ハブ軸１２に接続される。第１ヨーク支持部１４Ｙ１と第２ヨーク支持部１４Ｙ２は、軸方向ＡＤにおいて間隔を空けて配置される。第１ヨーク支持部１４Ｙ１と第２ヨーク支持部１４Ｙ２は、ハブ軸１２に対して回転軸心ＡＸ回りに相対回転不能である。

第１フレーム支持部１６Ｆ１と第２フレーム支持部１６Ｆ２は、ハブ軸１２に接続される。第１フレーム支持部１６Ｆ１と第２フレーム支持部１６Ｆ２は、軸方向ＡＤにおいて間隔を空けて配置される。第１ヨーク支持部１４Ｙ１と第２ヨーク支持部１４Ｙ２は、軸方向ＡＤにおいて、第１フレーム支持部１６Ｆ１と第２フレーム支持部１６Ｆ２の間に配置される。第１フレーム支持部１６Ｆ１は、回転軸心ＡＸ回りに回転不能にフレームＦ１を支持する。第２フレーム支持部１６Ｆ２は、回転軸心ＡＸ回りに回転不能にフレームＦ２を支持する。

発電機１は、第１ヨーク６０と、第２ヨーク６２とを備える。第１ヨーク６０は、回転軸心ＡＸ回りに回転不能に第１ヨーク支持部１４Ｙ１に支持される。第２ヨーク６２は、回転軸心ＡＸ回りに回転不能に第２ヨーク支持部１４Ｙ２に支持される。

第１ヨーク６０は、第１ヨーク本体部６００と、複数の第１ヨーク片６０２とを備える。複数の第１ヨーク片６０２は、軸方向ＡＤに沿う一方向ＡＤ１において第１ヨーク本体部６００から延伸する。第２ヨーク６２は、第２ヨーク本体部６２０と、複数の第２ヨーク片６２２とを備える。複数の第２ヨーク片６２２は、軸方向ＡＤに沿う他方向ＡＤ２において第２ヨーク本体部６２０から延伸する。ただし、他方向ＡＤ２は、一方向ＡＤ１の反対方向である。複数の第１ヨーク片６０２と複数の第２ヨーク片６２２は、軸方向ＡＤにおいて噛み合うように、配置される。複数の第１ヨーク片６０２と複数の第２ヨーク片６２２は、回転軸心ＡＸに規定される周方向ＰＤにおいて、交互に並べられる。ただし、複数の第１ヨーク片６０２と複数の第２ヨーク片６２２は、軸方向ＡＤにおいて噛み合うように配置されなくてもよい。複数の第１ヨーク片６０２および複数の第２ヨーク片６２２は、後述する磁石４０に対向さえすれば、どのように配置されてもよい。

図３に示すように、コイル３０は、ボビン３２と、導線３４と、を備える。ボビン３２は、周方向ＰＤに沿う外周面３２Ｓを有する。コイル３０は、ボビン３２の外周面３２Ｓにおいて周方向ＰＤに沿って導線３４が巻回されることで、構成される。外周面３２Ｓは、径方向ＲＤにおいて、複数の第１ヨーク片６０２と複数の第２ヨーク片６２２に対向する。ただし、導線３４の巻回方向は、図３に示す例に限らない。コイル３０は、第１支持体１０に設けられる。コイル３０は、ハブ軸１２に対して回転軸心ＡＸ回りに相対回転不能に、ハブ軸１２に支持される。本実施形態では、コイル３０は、軸方向ＡＤにおいて第１ヨーク本体部６００と第２ヨーク本体部６２０の間に挟まれることで、第１ヨーク６０と第２ヨーク６２に支持される。しかし、コイル３０がハブ軸１２に支持される態様は、これに限らない。

図２に示すように、第２支持体２０は、磁石支持部２２を備える。磁石支持部２２は、周方向ＰＤに沿う内周面２２Ｓを有する円筒形状を有する。磁石支持部２２は、軸方向ＡＤにおいて、第２支持体２０の第１端２０Ｅ１と、第２端２０Ｅ２との間に設けられる。

径方向ＲＤにおいて第２支持体２０の第１端２０Ｅ１とハブ軸１２との間には、第１ベアリング５０が配置される。径方向ＲＤにおいて第２支持体２０の第２端２０Ｅ２とハブ軸１２との間には、第２ベアリング５２が配置される。第２支持体２０は、回転軸心ＡＸ回りに回転可能である。すなわち、第２支持体２０は、第１支持体１０に対して回転軸心ＡＸ回りに相対回転可能である。従って、磁石支持部２２は、コイル３０、第１ヨーク６０、および第２ヨーク６２に対して、回転軸心ＡＸ回りに相対回転可能である。

第２支持体２０は、第１フランジ２４と、第２フランジ２６とを備える。第１フランジ２４は、径方向ＲＤにおいて第１端２０Ｅ１から外側に延伸する。第２フランジ２６は、径方向ＲＤにおいて第２端２０Ｅ２から外側に延伸する。第１フランジ２４および第２フランジ２６には、人力駆動車の車輪のスポークＳＰ１とスポークＳＰ２とがそれぞれ組付けられる。

本実施形態では、第１支持体１０が回転軸心ＡＸ回りに回転不能な固定子（ステータ）であり、第２支持体２０が回転軸心ＡＸ回りに回転可能な回転子（ロテータ）である。しかし、第１支持体１０が回転子（ロテータ）であり、第２支持体２０が固定子（ステータ）であってもよい。すなわち、コイル３０、第１ヨーク６０、および第２ヨーク６２が回転軸心ＡＸ回りに回転可能であり、磁石４０が回転軸心ＡＸ回りに回転不能であってもよい。

図３および図４に示すように、磁石４０は、第１磁石片４２と、第２磁石片４４とを備える。第２磁石片４４は、磁石片４４Ａと、磁石片４４Ｂと、磁石片４４Ｃで構成される。第１磁石片４２、磁石片４４Ａ、磁石片４４Ｂ、および磁石片４４Ｃは、周方向ＰＤに沿って配置される。第１磁石片４２、磁石片４４Ａ、磁石片４４Ｂ、および磁石片４４Ｃの全体形状は、全体で周方向ＰＤに沿った周面を有する円筒形状を呈する。磁石片４４Ａ、磁石片４４Ｂ、および磁石片４４Ｃは、配置のみが異なり、形状および材質が同じである。

第１磁石片４２の第１形状と、第２磁石片４４の第２形状は異なる。第１磁石片４２の第１形状と、磁石片４４Ａの形状と、磁石片４４Ｂの形状と、磁石片４４Ｃの形状は同じである。第１磁石片４２の第１体積と、第２磁石片４４の第２体積は異なる。第１磁石片４２の第１体積と、磁石片４４Ａの体積と、磁石片４４Ｂの体積と、磁石片４４Ｃの体積は同じである。従って、本実施形態では、第１磁石片４２の第１体積は、第２磁石片４４の第２体積より小さい。

第１磁石片４２、磁石片４４Ａ、磁石片４４Ｂ、および磁石片４４Ｃは、第２支持体２０に設けられる。第１磁石片４２、磁石片４４Ａ、磁石片４４Ｂ、および磁石片４４Ｃは、第２支持体２０の磁石支持部２２に支持される。第１磁石片４２、磁石片４４Ａ、磁石片４４Ｂ、および磁石片４４Ｃは、磁石支持部２２の内周面２２Ｓに配置される。径方向ＲＤにおいて、複数の第１ヨーク片６０２と複数の第２ヨーク片６２２のそれぞれは、第１磁石片４２、磁石片４４Ａ、磁石片４４Ｂ、および磁石片４４Ｃのいずれかと、コイル３０と、の間に配置される。すなわち、径方向ＲＤにおいて、複数の第１ヨーク片６０２と複数の第２ヨーク片６２２のそれぞれは、第１磁石片４２、磁石片４４Ａ、磁石片４４Ｂ、および磁石片４４Ｃのいずれかと対向する。

図４に示すように、磁石４０は、周方向ＰＤに沿って並べて配置される第１部分４６と第２部分４８とを有する。第１部分４６は、第１磁石片４２で構成される。第２部分４８は、第２磁石片４４の磁石片４４Ａ、磁石片４４Ｂ、および磁石片４４Ｃで構成される。第１磁石片４２で構成される第１部分４６は、径方向ＲＤにおいてコイル３０のボビン３２の外周面３２Ｓに面する第１面４６Ｓを有する。第１面４６Ｓは、周方向ＰＤに沿う第１磁石片４２の内周面で構成される。第２磁石片４４の磁石片４４Ａ、磁石片４４Ｂ、および磁石片４４Ｃで構成される第２部分４８は、径方向ＲＤにおいてコイル３０のボビン３２の外周面３２Ｓに面する第２面４８Ｓを有する。第２面４８Ｓは、周方向ＰＤに沿う磁石片４４Ａ、磁石片４４Ｂ、および磁石片４４Ｃのそれぞれの内周面で構成される。すなわち、第２面４８Ｓは、第２磁石片４４の内周面で構成される。第１面４６Ｓの面積は、第２面４８Ｓの面積と異なる。本実施形態では、第１面４６Ｓの面積は、第２面４８Ｓの面積より小さい。より具体的には、周方向ＰＤにおける第１面４６Ｓの周方向長さＬ１は、周方向ＰＤにおける第２面４８Ｓの周方向長さＬ２より小さい。軸方向ＡＤにおける第１面４６Ｓの軸方向長さは、軸方向ＡＤにおける第２面４８Ｓの軸方向長さと同じである。

ただし、第１面４６Ｓの面積、磁石片４４Ａの面積、磁石片４４Ｂの面積、および磁石片４４Ｃの面積は同じである。周方向ＰＤにおける第１面４６Ｓの周方向長さＬ１、周方向ＰＤにおける磁石片４４Ａの内周面の長さ、周方向ＰＤにおける磁石片４４Ｂの内周面の長さ、および周方向ＰＤにおける磁石片４４Ｃの内周面の長さは、同じである。軸方向ＡＤにおける第１面４６Ｓの軸方向長さ、軸方向ＡＤにおける磁石片４４Ａの内周面の長さ、軸方向ＡＤにおける磁石片４４Ｂの内周面の長さ、および軸方向ＡＤにおける磁石片４４Ｃの内周面の長さは、同じである。

第１部分４６では、周方向ＰＤに沿って、Ｓ極とＮ極が間隔を空けて交互に設けられる。第２部分４８では、周方向ＰＤに沿って、Ｓ極とＮ極が間隔を空けて交互に設けられる。第１部分４６に設けられる複数の磁極と、第２部分４８に設けられる複数の磁極の総数は、複数の第１ヨーク片６０２と複数の第２ヨーク片６２２の総数と同じである。複数の磁極は、それぞれ、径方向ＲＤにおいて、複数の第１ヨーク片６０２と複数の第２ヨーク片６２２のいずれかと対向するように、第１部分４６と第２部分４８に設けられる。

第２支持体２０が回転軸心ＡＸ回りに回転すると、軸方向ＡＤにコイル３０を貫通する磁束が変動する。すると、コイル３０の両端の間に誘導起電力（V）が発生する。図５の実線に示すように、コイル３０の両端の間に発生する誘導起電力（V）の波形は、正弦波の波形となる。

ここで、第１部分４６の磁力は、第２部分４８の磁力と異なる。本実施形態では、第１部分４６の磁力は、第２部分４８の磁力より大きい。本実施形態では、第１部分４６を構成する第１磁石片４２の最大エネルギー積（J/m³）は、第２部分４８を構成する第２磁石片４４の最大エネルギー積（J/m³）より大きい。従って、第１部分４６の磁束密度（T）は、第２部分４８の磁束密度（T）より大きい。本実施形態では、第１部分４６を構成する第１磁石片４２の材質は、第２部分４８を構成する第２磁石片４４の材質と異なる。例えば、第１磁石片４２は、ネオジウム系磁石又はサマリウムコバルト系磁石で構成される。第２磁石片４４は、フェライト系磁石で構成される。すなわち、磁石片４４Ａ、磁石片４４Ｂ、および磁石片４４Ｃは、フェライト系磁石で構成される。ただし、これら磁石の素材は、単なる例示である。従って、第１磁石片４２の最大エネルギー積が第２磁石片４４の最大エネルギー積より大きければ、ネオジウム系磁石、サマリウムコバルト系磁石、およびフェライト系磁石は、他の素材の磁石であってもかまわない。

第１部分４６の磁力が第２部分４８の磁力よりも大きいので、コイル３０に生じる誘導起電力の振幅Ｖ１は、図５の一点鎖線に示す比較例に係る発電機のコイルに生じる誘導起電力の振幅Ｖ２よりも大きい。ただし、比較例に係る発電機のコイルは、第２部分４８の磁力を有する円筒形状の磁石に回転軸ＡＸ回りに囲まれる。換言すれば、比較例に係る発電機の磁石は、第１磁石片４２を磁石片４４Ａに置き換えた磁石である。

上述の実施形態では、１個の第１磁石片４２が第１部分４６を構成し、３個の磁石片４４Ａ、磁石片４４Ｂ、および磁石片４４Ｃが第２部分４８を構成した。しかし、磁石片の個数は、これに限らない。第２次部分４８を構成する第２磁石４４は、複数の磁石片で構成されずに、１個の磁石片で構成されてもよい。

また、上述の実施形態では、第１磁石片４２の材質と第２磁石片４４の材質とが異なるので、第１部分４６の磁力と第２部分４８の磁力は異なった。すなわち、第１磁石片４２の最大エネルギー積と第２磁石片４４の最大エネルギー積とが異なるので、第１部分４６の磁力と第２部分４８の磁力は異なった。しかし、以下の変形例１および変形例２に示されるように、第１磁石片の材質と第２磁石片の材質とが同じであっても、第１部分の磁力と第２部分の磁力とは異なる。

磁石４０の変形例１に係る磁石４０Ａについて、図６を用いて説明する。磁石４０Ａは、第１磁石片４２Ａを備える点において、磁石４０と相違する。第１磁石片４２Ａは、形状および体積が異なる点ならびに材質が異なる点において、第１磁石片４２と相違する。第１磁石片４２Ａの材質と、第２磁石片４４の材質は、同じである。本変形例では、第１磁石片４２Ａの第１体積は、磁石片４４Ａの体積よりも大きい。より具体的には、径方向ＲＤにおける第１磁石片４２Ａの第１径方向長さＬ１１は、径方向ＲＤにおける磁石片４４Ａの第２径方向長さＬ１２よりも大きい。磁力は、磁束密度（T）と、径方向ＲＤにおいて磁石片のコイル３０（ヨーク）に対向する面積との積に、比例する。従って、第１磁石片４２Ａの磁力は、磁石片４４Ａの磁力より大きい。ただし、第２径方向長さＬ１２は、径方向ＲＤにおける第２磁石片４４の径方向長さと同じである。

さらに、本変形例では、径方向ＲＤにおいて、第１部分４６の第１面４６Ｓは、第２部分４８の第２面４８Ｓよりもコイル３０に近い。これにより、第１部分４６の磁力は、第２部分４８の磁力よりもさらに大きくなる。

次に、磁石４０の変形例２に係る磁石４０Ｂについて、図７を用いて説明する。磁石４０Ｂは、第１磁石片４２Ｂを備える点において、磁石４０と相違する。第１磁石片４２Ｂは、形状および体積が異なる点ならびに材質が異なる点において、第１磁石片４２と相違する。第１磁石片４２Ｂの材質と、第２磁石片４４の材質は、同じである。本変形例では、第１磁石片４２Ｂの第１体積は、磁石片４４Ａの体積よりも大きい。より具体的には、軸方向ＡＤにおける第１磁石片４２Ｂの第１軸方向長さＬ２１は、軸方向ＡＤにおける磁石片４４Ａの第２軸方向長さＬ２２よりも大きい。これにより、第１磁石片４２Ｂの磁力は、磁石片４４Ａの磁力より大きい。ただし、第２軸方向長さＬ２２は、軸方向ＡＤにおける第２磁石片４４の軸方向長さと同じである。

なお、上述の変形例１および変形例２に示す特徴を組み合わせることが可能である。すなわち、磁石４０は、径方向長さＬ１１と軸方向長さＬ２１を有する第１磁石片を備えてもよい。

また、第１磁石片４２の体積は磁石片４４Ａの体積より小さく、且つ第１磁石片４２の最大エネルギー積は磁石片４４Ａの最大エネルギー積より大きくてもよい。すなわち、第１部分４６の磁力が第２部分４８の磁力より大きくなるように、第１磁石片４２の材質、体積、および形状、ならびに、磁石片４４Ａの材質、体積、および形状を適宜変更することが可能である。

上述の実施形態、変形例１、および変形例２では、周方向ＰＤにおいて第１磁石片４２（４２Ａ、４２Ｂ）の全体が第１部分４６を構成する。しかし、第１部分４６は、第１磁石片４２（４２Ａ、４２Ｂ）の一部によって構成されてもよい。本実施形態では、第２磁石片４４の磁石片４４Ａ、磁石片４４Ｂ、および磁石片４４Ｃが第２部分４８を構成する。しかし、第２部分４８は、磁石片４４Ａ、磁石片４４Ｂ、および磁石片４４Ｃのいずれか１個の磁石片で構成されてもよいし、磁石片４４Ａ、磁石片４４Ｂ、および磁石片４４Ｃのいずれか１個の磁石片のうちの一部で構成されてもよい。

また、磁石４０は、磁石片なしで構成されてもよい。例えば、図８に示すように、磁石４０の変形例３に係る磁石４０Ｃは、周方向ＰＤに沿う周面を有する円筒形状を有する。第１部分４６と第２部分４８は、周方向ＰＤにおいて、異なる領域に設けられる。ただし、図８では、第１部分４６の領域は、薄墨で示される。

また、第１部分４６を構成する第１磁石片４２Ｄを、複数の磁石片で構成してもよい。例えば、図９に示すように、変形例４に係る磁石４０Ｄの第１磁石片４２Ｄは、磁石片４２Ｄ１と磁石片４２Ｄ２とを備える。磁石片４２Ｄ１と磁石片４２Ｄ２は、軸方向ＡＤにおいて並んでいる。磁石片４２Ｄ１の最大エネルギー積は、第２磁石片４４の磁石片４４Ａの最大エネルギー積より大きい。磁石片４２Ｄ２の最大エネルギー積は、磁石片４４Ａの最大エネルギー積と同じである。

なお、周方向ＰＤに沿って第１部分４６と第２部分４８とを配置することで、誘導起電力（V）を、振幅値が異なる複数の波形で変化させることが可能となる。例えば、周方向ＰＤに沿ってヨークを配置しない領域を設ける。これにより、磁石４０の回転軸心ＡＸ回りの回転の角度によっては、磁力が大きい第１部分４６がヨークに対向せず、磁力が小さい第２部分４８がヨークに対向する。すると、比較的に振幅値が小さい誘導起電力が生じる。また、他の回転の角度では、磁力が大きい第１部分４６がヨークに対向し、磁力が小さい第２部分４８がヨークに対向しない。すると、比較的に振幅値が大きい誘導起電力が生じる。このように、周方向ＰＤに沿ってヨークを不均一に配置することで、誘導起電力は、振幅値が異なる複数の波形で変化するようになる。

このように誘導起電力が、振幅値が異なる複数の波形で変化すると、発電機１は、発電機以外の目的で使用されることを防止することできる。例えば、人力駆動車用のスピードセンサは、一般的に、一定の振幅値の誘導起電力を検知することで、人力駆動車の速度を検知する。このような一般的なスピードセンサは、コイル３０の導線３４に電気的に接続されても、誘導起電力が振幅値の異なる複数の波形で変化するので、適切に速度を検知しない。

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。

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。

１人力駆動車用の発電機
１０第１支持体
１２ハブ軸
１４Ｙ１第１ヨーク支持部
１４Ｙ２第２ヨーク支持部
２０第２支持体
２２磁石支持部
３０コイル
３２ボビン
３４導線
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ磁石
４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ第１磁石片
４４第２磁石片
４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ磁石片
４６第１部分
４８第２部分
５０第１ベアリング
５２第２ベアリング
６０第１ヨーク
６２第２ヨーク

Claims

第１支持体と、
前記第１支持体に対して回転軸心回りに相対回転可能に設けられる第２支持体と、
前記第１支持体に設けられるコイルと、
前記第２支持体に設けられる磁石と、を備え、
前記磁石は、前記回転軸心に対して規定される周方向に並べて配置される第１部分および第２部分を有し、
前記第１部分の磁力は、前記第２部分の磁力とは異なり、
前記第１部分は、前記コイルに面する第１面を有し、
前記第２部分は、前記コイルに面する第２面を有し、
前記第１部分の磁力は前記第２部分の磁力よりも大きく、かつ、前記第１面の面積は前記第２面の面積よりも小さい、
人力駆動車用の発電機。
前記磁石は、前記回転軸心回りに配置される円筒形状を有する、
請求項１に記載の発電機。
前記磁石は、前記第１部分を有する第１磁石片と、前記第２部分を有する第２磁石片とを含む、
請求項１または２に記載の発電機。
前記第２磁石片は、複数の磁石片によって構成される、
請求項３に記載の発電機。
前記第１磁石片の材質は、前記第２磁石片の材質とは異なる、
請求項４に記載の発電機。
前記第１磁石片は、ネオジウム系磁石およびサマリウムコバルト系磁石のいずれかであり、
前記第２磁石片は、フェライト系磁石である、
請求項５に記載の発電機。
前記第１磁石片の材質は、前記第２磁石片の材質と同じである、
請求項４に記載の発電機。
前記第１磁石片は、第１形状を有し、
前記第２磁石片は、第２形状を有し、
前記第１形状は、前記第２形状とは異なる、
請求項７に記載の発電機。
前記第１磁石片は、第１体積を有し、
前記第２磁石片は、第２体積を有し、
前記第１体積は、前記第２体積とは異なる、
請求項７または８に記載の発電機。
前記第１体積は、前記第２体積よりも小さい、
請求項９に記載の発電機。
前記第１磁石片は、前記回転軸心に対して規定される径方向に第１径方向長さを有し、
前記第２磁石片は、前記径方向に第２径方向長さを有し、
前記第１径方向長さは、前記第２径方向長さよりも大きい、
請求項７〜１０のいずれか一項に記載の発電機。
前記第１磁石片は、前記回転軸心に対して規定される軸方向に第１軸方向長さを有し、
前記第２磁石片は、前記軸方向に第２軸方向長さを有し、
前記第１軸方向長さは、前記第２軸方向長さよりも大きい、
請求項７〜１１のいずれか一項に記載の発電機。