JP2002005003A - エネルギ変換装置 - Google Patents
エネルギ変換装置Info
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- JP2002005003A JP2002005003A JP2000181369A JP2000181369A JP2002005003A JP 2002005003 A JP2002005003 A JP 2002005003A JP 2000181369 A JP2000181369 A JP 2000181369A JP 2000181369 A JP2000181369 A JP 2000181369A JP 2002005003 A JP2002005003 A JP 2002005003A
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- gear
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小さい入力で大きい出力を得ること、特に、
重力を電力等実用可能なエネルギに変換できるようにす
ること。 【解決手段】 ギヤ７，８が固定された旋回アーム５，
６を主軸４に固定する。ギヤ７，８上の枢軸９，１０に
は重錘１３，１４を有するアーム１１，１２が回動自在
に設けられる。アーム１１，１２には、ギヤ７，８と噛
み合う出力ギヤ１７，１８が設けられ、この出力ギヤは
発電機１９，２０の軸に結合される。ギヤ７，８並びに
アーム５，６は主軸４に対して対称に配置されており、
主軸４は小さい力で回転させられる。主軸４の回動によ
り、主軸４の周りでアーム１１，１２がギヤ７，８とと
もに回動されようとするが、重錘１３，１４によるモー
メントの作用で、アーム１１，１２は枢軸９，１０を中
心にギヤ７，８に対して相対的に回転する。その結果、
ギヤ７，８に噛み合っている出力ギヤ１７，１８が回転
して出力が得られる。
重力を電力等実用可能なエネルギに変換できるようにす
ること。 【解決手段】 ギヤ７，８が固定された旋回アーム５，
６を主軸４に固定する。ギヤ７，８上の枢軸９，１０に
は重錘１３，１４を有するアーム１１，１２が回動自在
に設けられる。アーム１１，１２には、ギヤ７，８と噛
み合う出力ギヤ１７，１８が設けられ、この出力ギヤは
発電機１９，２０の軸に結合される。ギヤ７，８並びに
アーム５，６は主軸４に対して対称に配置されており、
主軸４は小さい力で回転させられる。主軸４の回動によ
り、主軸４の周りでアーム１１，１２がギヤ７，８とと
もに回動されようとするが、重錘１３，１４によるモー
メントの作用で、アーム１１，１２は枢軸９，１０を中
心にギヤ７，８に対して相対的に回転する。その結果、
ギヤ７，８に噛み合っている出力ギヤ１７，１８が回転
して出力が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エネルギ変換装置
に関し、特に、重力を利用したエネルギ変換装置に関す
る。
に関し、特に、重力を利用したエネルギ変換装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】化石燃料の枯渇が予想されることから、
近年、風力や太陽光など、化石燃料の代替エネルギを利
用した発電装置や省エネルギ装置の開発が盛んである。
例えば、特開平１１−２９９２０２号公報には、微風で
も発電可能な風力発電装置が開示されている。
近年、風力や太陽光など、化石燃料の代替エネルギを利
用した発電装置や省エネルギ装置の開発が盛んである。
例えば、特開平１１−２９９２０２号公報には、微風で
も発電可能な風力発電装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の発電装
置や省エネルギ装置では、エネルギ変換装置が大型であ
ったり、高効率のものは高価であったり、天候等の不安
定要素に影響されたりして実用のための要求を十分に満
たしているとはいえない。本発明は、上述の問題点を解
消し、簡単な構造により、安定的に得られるエネルギを
投入して電力等の実用エネルギを効率的に取り出すこと
ができるエネルギ変換装置を提供することを目的とす
る。
置や省エネルギ装置では、エネルギ変換装置が大型であ
ったり、高効率のものは高価であったり、天候等の不安
定要素に影響されたりして実用のための要求を十分に満
たしているとはいえない。本発明は、上述の問題点を解
消し、簡単な構造により、安定的に得られるエネルギを
投入して電力等の実用エネルギを効率的に取り出すこと
ができるエネルギ変換装置を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、外部からの動力で回転する主軸と、前記
主軸に直交する面内で該主軸に対して対称位置に配置さ
れた少なくとも１対の旋回アームと、前記主軸から等距
離で前記旋回アームにそれぞれ固定されたギヤと、前記
ギヤの中心に前記主軸と平行に立設された枢軸と、前記
枢軸に回転自在に支持され、先端に重錘を有する垂下ア
ームと、前記垂下アームに回転自在に支持され、前記ギ
ヤに噛み合うよう設けられた出力ギヤとを具備した点に
第１の特徴がある。また、本発明は、前記出力ギヤの回
転が伝達される発電装置をさらに具備した点に第２の特
徴がある。
め、本発明は、外部からの動力で回転する主軸と、前記
主軸に直交する面内で該主軸に対して対称位置に配置さ
れた少なくとも１対の旋回アームと、前記主軸から等距
離で前記旋回アームにそれぞれ固定されたギヤと、前記
ギヤの中心に前記主軸と平行に立設された枢軸と、前記
枢軸に回転自在に支持され、先端に重錘を有する垂下ア
ームと、前記垂下アームに回転自在に支持され、前記ギ
ヤに噛み合うよう設けられた出力ギヤとを具備した点に
第１の特徴がある。また、本発明は、前記出力ギヤの回
転が伝達される発電装置をさらに具備した点に第２の特
徴がある。
【０００５】第１の特徴によれば、主軸から等距離に配
置されたギヤを有する旋回アームが主軸に対して対称に
配置されているので、主軸は小さい力で回転させられ
る。前記ギヤに出力ギヤが噛み合っているので、主軸の
回動により、垂下アームが前記主軸の周りに、前記ギヤ
とともに回動されようとする。しかし、垂下アームには
重錘によるモーメントが作用するので、垂下アームは枢
軸を中心に前記ギヤに対して相対的に回転し、これによ
って、前記ギヤに噛み合っている出力ギヤが回転して出
力が得られる。
置されたギヤを有する旋回アームが主軸に対して対称に
配置されているので、主軸は小さい力で回転させられ
る。前記ギヤに出力ギヤが噛み合っているので、主軸の
回動により、垂下アームが前記主軸の周りに、前記ギヤ
とともに回動されようとする。しかし、垂下アームには
重錘によるモーメントが作用するので、垂下アームは枢
軸を中心に前記ギヤに対して相対的に回転し、これによ
って、前記ギヤに噛み合っている出力ギヤが回転して出
力が得られる。
【０００６】特に、第２の特徴によれば、出力ギヤが回
転することにより、発電装置が付勢されて電力が得られ
る。出力ギヤで駆動し得る負荷は前記モーメントに対応
する。
転することにより、発電装置が付勢されて電力が得られ
る。出力ギヤで駆動し得る負荷は前記モーメントに対応
する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係るエネル
ギ変換装置の斜視図、図２は同正面図、図３は同側面図
である。なお、図１は理解の容易のため、要部を分解し
て示す。これらの図において、支持台１を構成する２本
の支柱１ａ，１ｂの上には２台の軸受２，３がそれぞれ
固定され、これら軸受２，３は水平に設置される主軸４
を回転自在に支持する。主軸４の両端には旋回アーム
５，６が固定され、これら旋回アーム５，６の端部には
ギヤ７，８がそれぞれ固定されている。旋回アーム５，
６は主軸４に直交する面内で互いに反対の方向に伸びて
いる。また、ギヤ７，８は主軸４からそれぞれ等距離に
設けられる。つまり、主軸４に作用する旋回アーム５お
よびギヤ７のモーメントと、旋回アーム６およびギヤ８
のモーメントとが、互いに同じ大きさであって、反対方
向に作用するよう設定される。
細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係るエネル
ギ変換装置の斜視図、図２は同正面図、図３は同側面図
である。なお、図１は理解の容易のため、要部を分解し
て示す。これらの図において、支持台１を構成する２本
の支柱１ａ，１ｂの上には２台の軸受２，３がそれぞれ
固定され、これら軸受２，３は水平に設置される主軸４
を回転自在に支持する。主軸４の両端には旋回アーム
５，６が固定され、これら旋回アーム５，６の端部には
ギヤ７，８がそれぞれ固定されている。旋回アーム５，
６は主軸４に直交する面内で互いに反対の方向に伸びて
いる。また、ギヤ７，８は主軸４からそれぞれ等距離に
設けられる。つまり、主軸４に作用する旋回アーム５お
よびギヤ７のモーメントと、旋回アーム６およびギヤ８
のモーメントとが、互いに同じ大きさであって、反対方
向に作用するよう設定される。
【０００８】前記ギヤ７，８の中心には、枢軸９，１０
がそれぞれ立設され、垂下アーム１１，１２が枢軸９，
１０を中心に回転自在に設けられる。垂下アーム１１，
１２の下端には重錘１３，１４がそれぞれ取り付けられ
る。枢軸９，１０と重錘１３，１４との間には出力軸１
５，１６が配置される。出力軸１５，１６は垂下アーム
１１，１２に回動自在に支持され、一端には出力ギヤ１
７，１８が取り付けられ、他端には発電機１９，２０の
入力軸が連結される。出力軸１５，１６は、出力ギヤ１
７，１８が前記ギヤ７，８とそれぞれ噛み合うよう位置
決めされて垂下アーム１１，１２に支持される。発電機
１９、２０は図示しない電気負荷または蓄電池に接続さ
れる。
がそれぞれ立設され、垂下アーム１１，１２が枢軸９，
１０を中心に回転自在に設けられる。垂下アーム１１，
１２の下端には重錘１３，１４がそれぞれ取り付けられ
る。枢軸９，１０と重錘１３，１４との間には出力軸１
５，１６が配置される。出力軸１５，１６は垂下アーム
１１，１２に回動自在に支持され、一端には出力ギヤ１
７，１８が取り付けられ、他端には発電機１９，２０の
入力軸が連結される。出力軸１５，１６は、出力ギヤ１
７，１８が前記ギヤ７，８とそれぞれ噛み合うよう位置
決めされて垂下アーム１１，１２に支持される。発電機
１９、２０は図示しない電気負荷または蓄電池に接続さ
れる。
【０００９】なお、前記枢軸９，１０に回動自在にそれ
ぞれ支持される部分、つまり垂下アーム１１，１２、重
錘１３，１４、発電機１９，２０等は、それぞれ同一名
称の部材は互いに同重量であり、同位置関係で支持され
る。
ぞれ支持される部分、つまり垂下アーム１１，１２、重
錘１３，１４、発電機１９，２０等は、それぞれ同一名
称の部材は互いに同重量であり、同位置関係で支持され
る。
【００１０】主軸４には従動スプロケット２１が固定さ
れ、この従動スプロケット２１を回転させるためのモー
タ２２が支持台１に設置されている。モータ２２の出力
軸に固定された駆動スプロケット２３と従動スプロケッ
ト２１との間にはチェーン２４が掛けられ、モータ２２
の回転はチェーン２４を介して従動スプロケット２１に
伝達され、主軸４が駆動される。
れ、この従動スプロケット２１を回転させるためのモー
タ２２が支持台１に設置されている。モータ２２の出力
軸に固定された駆動スプロケット２３と従動スプロケッ
ト２１との間にはチェーン２４が掛けられ、モータ２２
の回転はチェーン２４を介して従動スプロケット２１に
伝達され、主軸４が駆動される。
【００１１】上記構成の装置において、モータ２２を付
勢すると主軸４は回転する。上述のように、枢軸９，１
０に支持される部分はそれぞれ同重量および同位置関係
であり、主軸４に対する旋回アーム５およびギヤ７と、
旋回アーム６およびギヤ８とのモーメントは同じ大きさ
であって、互いに反対方向に作用するよう設定されてい
る。したがって、主軸４はきわめて小さい力で回動可能
である。
勢すると主軸４は回転する。上述のように、枢軸９，１
０に支持される部分はそれぞれ同重量および同位置関係
であり、主軸４に対する旋回アーム５およびギヤ７と、
旋回アーム６およびギヤ８とのモーメントは同じ大きさ
であって、互いに反対方向に作用するよう設定されてい
る。したがって、主軸４はきわめて小さい力で回動可能
である。
【００１２】主軸４が駆動されると、旋回アーム５，６
およびギヤ７，８が主軸４の周りに回転し、ギヤ７，８
に噛み合っている出力ギヤ１７，１８を有する垂下アー
ム１１、１２も連れて回動されようとする。例えば、図
３の状態から、主軸４が時計方向に回動すると垂下アー
ム１１、１２も同方向に回動されようとする。しかし、
垂下アーム１１、１２が回動しようとすると、枢軸９，
１０に対して重錘１３，１４によるモーメントが垂下ア
ーム１１、１２の回動方向と反対の方向つまり反時計方
向に作用する。その結果、ギヤ７，８と噛み合っている
出力ギヤ１７，１８が回動せられ、発電機１９，２０は
付勢される。
およびギヤ７，８が主軸４の周りに回転し、ギヤ７，８
に噛み合っている出力ギヤ１７，１８を有する垂下アー
ム１１、１２も連れて回動されようとする。例えば、図
３の状態から、主軸４が時計方向に回動すると垂下アー
ム１１、１２も同方向に回動されようとする。しかし、
垂下アーム１１、１２が回動しようとすると、枢軸９，
１０に対して重錘１３，１４によるモーメントが垂下ア
ーム１１、１２の回動方向と反対の方向つまり反時計方
向に作用する。その結果、ギヤ７，８と噛み合っている
出力ギヤ１７，１８が回動せられ、発電機１９，２０は
付勢される。
【００１３】ここで、出力ギヤ１７，１８の回転を妨げ
る力つまり負荷（発電機では磁気的フリクション）が大
きいと出力ギヤ１７，１８はギヤ７，８に連れて主軸４
の周りで旋回してしまい、発電機１９，２０は付勢され
ない。そこで、前記負荷よりも大きいモーメントが出力
ギヤ１７，１８に作用するよう、重錘１３，１４の大き
さと、重錘１３，１４および出力ギヤ１７，１８間の距
離を設定する。すなわち、重錘１３，１４を大きくする
か、重錘１３，１４および出力ギヤ１７，１８間の距離
を長くすることによって、大きい負荷（ここでは大出力
の発電機）を駆動させることができる。
る力つまり負荷（発電機では磁気的フリクション）が大
きいと出力ギヤ１７，１８はギヤ７，８に連れて主軸４
の周りで旋回してしまい、発電機１９，２０は付勢され
ない。そこで、前記負荷よりも大きいモーメントが出力
ギヤ１７，１８に作用するよう、重錘１３，１４の大き
さと、重錘１３，１４および出力ギヤ１７，１８間の距
離を設定する。すなわち、重錘１３，１４を大きくする
か、重錘１３，１４および出力ギヤ１７，１８間の距離
を長くすることによって、大きい負荷（ここでは大出力
の発電機）を駆動させることができる。
【００１４】しかも、本実施形態によれば、重錘１３，
１４を大きくしたとしても、主軸４に対するモーメント
は釣り合っているので、主軸４を駆動するための力、す
なわちモータ２２の出力は、チェーン２４とスプロケッ
ト２１，２３との摩擦や、軸受２，３と主軸４との摩擦
を考慮した大きさでよく、きわめて小さいものでよい。
１４を大きくしたとしても、主軸４に対するモーメント
は釣り合っているので、主軸４を駆動するための力、す
なわちモータ２２の出力は、チェーン２４とスプロケッ
ト２１，２３との摩擦や、軸受２，３と主軸４との摩擦
を考慮した大きさでよく、きわめて小さいものでよい。
【００１５】こうして、本実施形態によれば、きわめて
小さい力で主軸４を回転することによって旋回アーム
５，６およびギヤ７，８を回転させる一方で、これらに
連れて出力ギヤ１７，１８が回転しないよう、重錘１
３，１４と垂下アーム１１，１２とによるモーメントを
作用させる。換言すれば、モータ２２を駆動するための
きわめて小さいエネルギを供給するだけで、重錘１３，
１４と垂下アーム１１，１２とによるモーメントを発電
機１９，２０の出力に変換することができる。
小さい力で主軸４を回転することによって旋回アーム
５，６およびギヤ７，８を回転させる一方で、これらに
連れて出力ギヤ１７，１８が回転しないよう、重錘１
３，１４と垂下アーム１１，１２とによるモーメントを
作用させる。換言すれば、モータ２２を駆動するための
きわめて小さいエネルギを供給するだけで、重錘１３，
１４と垂下アーム１１，１２とによるモーメントを発電
機１９，２０の出力に変換することができる。
【００１６】なお、主軸４にモータ２２の動力を伝達す
る手段としてスプロケットとチェーンとを用いるのに限
らず、ギヤ伝達装置を用いてもよい。また、動力源はモ
ータに限らない。例えば、主軸４を風車や水車で駆動す
るようにすれば、上記モーメントを利用して、小さい風
力や水力で効率よく電力等のエネルギを取り出すことが
できる。
る手段としてスプロケットとチェーンとを用いるのに限
らず、ギヤ伝達装置を用いてもよい。また、動力源はモ
ータに限らない。例えば、主軸４を風車や水車で駆動す
るようにすれば、上記モーメントを利用して、小さい風
力や水力で効率よく電力等のエネルギを取り出すことが
できる。
【００１７】また、本実施形態では旋回アーム、ギヤ、
枢軸、垂下アーム、発電機、出力ギヤ、重錘等の組を、
主軸に対して１対設けた、本発明は、これに限らず、主
軸４に対して複数組設けてもよい。要は、小さい入力で
主軸４を回動できるためには、各組を主軸４に対して対
称に配置してあればよい。
枢軸、垂下アーム、発電機、出力ギヤ、重錘等の組を、
主軸に対して１対設けた、本発明は、これに限らず、主
軸４に対して複数組設けてもよい。要は、小さい入力で
主軸４を回動できるためには、各組を主軸４に対して対
称に配置してあればよい。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１，２の発明によれば、主軸が回転させられたとき、重
錘によって作用するモーメントにより、旋回アームを介
して主軸に固定されたギヤと出力ギヤとが相対的に変位
して、出力ギヤが回転せられ、出力が得られる。特に、
主軸に対するモーメントは釣り合っているので、小さい
力で主軸は駆動可能であり、効率的にエネルギ変換を行
うことができる。
１，２の発明によれば、主軸が回転させられたとき、重
錘によって作用するモーメントにより、旋回アームを介
して主軸に固定されたギヤと出力ギヤとが相対的に変位
して、出力ギヤが回転せられ、出力が得られる。特に、
主軸に対するモーメントは釣り合っているので、小さい
力で主軸は駆動可能であり、効率的にエネルギ変換を行
うことができる。
【図１】 本発明の一実施形態に係るエネルギ変換装置
の斜視図である。
の斜視図である。
【図２】 本発明の一実施形態に係るエネルギ変換装置
の正面図である。
の正面図である。
【図３】 本発明の一実施形態に係るエネルギ変換装置
の側面図である。
の側面図である。
１…支持台、 ４…主軸、 ５，６…旋回アーム、
７，８…ギヤ、 ９，１０…枢軸、 １１，１２…垂下
アーム、 １３，１４…重錘、 １７，１８…出力ギ
ヤ、 １９，２０…発電機、 ２２…駆動モータ
７，８…ギヤ、 ９，１０…枢軸、 １１，１２…垂下
アーム、 １３，１４…重錘、 １７，１８…出力ギ
ヤ、 １９，２０…発電機、 ２２…駆動モータ
Claims (2)
- 【請求項１】 外部からの動力で回転する主軸と、 前記主軸に直交する面内で該主軸に対して対称位置に配
置された少なくとも１対の旋回アームと、 前記主軸から等距離で前記旋回アームにそれぞれ固定さ
れたギヤと、 前記ギヤの中心に前記主軸と平行に立設された枢軸と、 前記枢軸に回転自在に支持され、先端に重錘を有する垂
下アームと、 前記垂下アームに回転自在に支持され、前記ギヤに噛み
合うよう設けられた出力ギヤとを具備したことを特徴と
するエネルギ変換装置。 - 【請求項２】 前記出力ギヤの回転が伝達される発電装
置をさらに具備したことを特徴とする請求項１記載のエ
ネルギ変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000181369A JP2002005003A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | エネルギ変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000181369A JP2002005003A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | エネルギ変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002005003A true JP2002005003A (ja) | 2002-01-09 |
Family
ID=18682309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000181369A Pending JP2002005003A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | エネルギ変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002005003A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017025804A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 導啓 金濱 | 動力変換装置 |
| JP2017025808A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 導啓 金濱 | 出力発生装置 |
| JP2017025805A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 導啓 金濱 | 動力変換装置 |
| CN115815651A (zh) * | 2022-11-02 | 2023-03-21 | 洛阳广纬精工科技有限公司 | 一种辊套内孔加工专用镗床 |
-
2000
- 2000-06-16 JP JP2000181369A patent/JP2002005003A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017025804A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 導啓 金濱 | 動力変換装置 |
| JP2017025808A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 導啓 金濱 | 出力発生装置 |
| JP2017025805A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 導啓 金濱 | 動力変換装置 |
| CN115815651A (zh) * | 2022-11-02 | 2023-03-21 | 洛阳广纬精工科技有限公司 | 一种辊套内孔加工专用镗床 |
| CN115815651B (zh) * | 2022-11-02 | 2024-04-12 | 洛阳广纬精工科技有限公司 | 一种辊套内孔加工专用镗床 |
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