JP2002005004A - エネルギ変換装置 - Google Patents
エネルギ変換装置Info
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- JP2002005004A JP2002005004A JP2000181370A JP2000181370A JP2002005004A JP 2002005004 A JP2002005004 A JP 2002005004A JP 2000181370 A JP2000181370 A JP 2000181370A JP 2000181370 A JP2000181370 A JP 2000181370A JP 2002005004 A JP2002005004 A JP 2002005004A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flywheel
- shaft
- main shaft
- eccentric shaft
- energy
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- Pending
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- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
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】 外部からの動力で回転する主軸４にはず
み車９が固定される。はずみ車９には、その回転の腕ｒ
より短い寸法の偏倚量ｄをもって偏心軸１０が立設され
る。偏心軸１０に係合し、偏心軸１０の回動に従動して
付勢される出力軸１１を設ける。はずみ車９は主軸４に
対して質量が平衡しているので、主軸４は小さい力で回
転させられる。偏心軸１０の偏倚量ｄははずみ車９の回
転の腕ｒより寸法が小さいので、はずみ車９の回転エネ
ルギが回転の腕ｒと偏倚量ｄとの比に対応して増大され
て効率よく出力軸１１に伝達される。
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】 外部からの動力で回転する主軸４にはず
み車９が固定される。はずみ車９には、その回転の腕ｒ
より短い寸法の偏倚量ｄをもって偏心軸１０が立設され
る。偏心軸１０に係合し、偏心軸１０の回動に従動して
付勢される出力軸１１を設ける。はずみ車９は主軸４に
対して質量が平衡しているので、主軸４は小さい力で回
転させられる。偏心軸１０の偏倚量ｄははずみ車９の回
転の腕ｒより寸法が小さいので、はずみ車９の回転エネ
ルギが回転の腕ｒと偏倚量ｄとの比に対応して増大され
て効率よく出力軸１１に伝達される。
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、はずみ車の慣性力を利用したエネルギ変
換装置に関する。
に関し、特に、はずみ車の慣性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、微風下
でも風力エネルギを電気エネルギに変換することができ
る風力発電機が記載されている。
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、微風下
でも風力エネルギを電気エネルギに変換することができ
る風力発電機が記載されている。
【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
主軸に固定されたはずみ車と、前記はずみ車の回転の腕
より短い寸法の偏倚量をもって該はずみ車に立設された
偏心軸と、前記偏心軸に係合して、該偏心軸の回動に従
動して付勢される出力取り出し部材とを具備した点に第
１の特徴がある。また、本発明は、前記出力取り出し部
材に連接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
主軸に固定されたはずみ車と、前記はずみ車の回転の腕
より短い寸法の偏倚量をもって該はずみ車に立設された
偏心軸と、前記偏心軸に係合して、該偏心軸の回動に従
動して付勢される出力取り出し部材とを具備した点に第
１の特徴がある。また、本発明は、前記出力取り出し部
材に連接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、はずみ車は主軸に対
して質量が平衡しているので、主軸は小さい力で回転さ
せられる。出力取り出し部材ははずみ車に立設された偏
心軸の回動に従って付勢され、偏心軸の偏倚量ははずみ
車の回転の腕より寸法が小さいので、はずみ車の回転エ
ネルギが前記回転の腕と前記偏倚量との比に対応して増
大されて前記出力取り出し部材に伝達される。また、第
２の特徴によれば、出力取り出し部材が付勢されること
により、発電装置が付勢されて電力が得られる。
して質量が平衡しているので、主軸は小さい力で回転さ
せられる。出力取り出し部材ははずみ車に立設された偏
心軸の回動に従って付勢され、偏心軸の偏倚量ははずみ
車の回転の腕より寸法が小さいので、はずみ車の回転エ
ネルギが前記回転の腕と前記偏倚量との比に対応して増
大されて前記出力取り出し部材に伝達される。また、第
２の特徴によれば、出力取り出し部材が付勢されること
により、発電装置が付勢されて電力が得られる。
【０００６】
【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
ギ変換装置の正面断面図、図２はＡ−Ａ位置での断面図
である。図において、支持台１に設けられた軸受２，３
によって、垂直に立てられた主軸４が回転自在に支持さ
れる。主軸４にはプーリ５が固着される。支持台１に
は、主軸４と平行な軸を有するモータ６が固定され、こ
のモータ６の軸に固定されたプーリ７と前記主軸４側の
プーリ５とにベルト８が掛けられる。したがって、モー
タ６の回転はプーリ５，７やベルト８を介して主軸４に
伝達される。
細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係るエネル
ギ変換装置の正面断面図、図２はＡ−Ａ位置での断面図
である。図において、支持台１に設けられた軸受２，３
によって、垂直に立てられた主軸４が回転自在に支持さ
れる。主軸４にはプーリ５が固着される。支持台１に
は、主軸４と平行な軸を有するモータ６が固定され、こ
のモータ６の軸に固定されたプーリ７と前記主軸４側の
プーリ５とにベルト８が掛けられる。したがって、モー
タ６の回転はプーリ５，７やベルト８を介して主軸４に
伝達される。
【０００７】主軸４の上端にははずみ車９が固着され
る。はずみ車９は、質量を外周部つまりリムに集中させ
ることにより回転の腕を長くしてその運動エネルギが大
となるよう設計される。はずみ車９の回転中心つまり主
軸４から距離ｄだけ偏倚した位置に偏心軸１０が立設さ
れる。はずみ車９と同軸で配置された出力軸１１は下端
部に円板１２を有し、軸受１３，１４によって支持台１
に回転自在に支持される。
る。はずみ車９は、質量を外周部つまりリムに集中させ
ることにより回転の腕を長くしてその運動エネルギが大
となるよう設計される。はずみ車９の回転中心つまり主
軸４から距離ｄだけ偏倚した位置に偏心軸１０が立設さ
れる。はずみ車９と同軸で配置された出力軸１１は下端
部に円板１２を有し、軸受１３，１４によって支持台１
に回転自在に支持される。
【０００８】円板１２には、前記偏心軸１０が遊合可能
なよう、出力軸１１から距離ｄだけ偏倚した位置に孔を
設ける。この孔に偏心軸１０が遊合されることにより、
主軸４を中心とする偏心軸１０の回転に伴って円板１２
が回転し、出力軸１１に偏心軸１０の回転が伝達され
る。出力軸１１には負荷として発電機１５を連結するこ
とができる。
なよう、出力軸１１から距離ｄだけ偏倚した位置に孔を
設ける。この孔に偏心軸１０が遊合されることにより、
主軸４を中心とする偏心軸１０の回転に伴って円板１２
が回転し、出力軸１１に偏心軸１０の回転が伝達され
る。出力軸１１には負荷として発電機１５を連結するこ
とができる。
【０００９】上記構成の装置において、モータ６を付勢
すると主軸４は回転する。はずみ車９の質量は主軸４に
対して軸対称であるので、主軸４はきわめて小さい力で
回動可能である。すなわち、モータ６としては小さい出
力のものを採用することができる。
すると主軸４は回転する。はずみ車９の質量は主軸４に
対して軸対称であるので、主軸４はきわめて小さい力で
回動可能である。すなわち、モータ６としては小さい出
力のものを採用することができる。
【００１０】主軸４が駆動されると、はずみ車９は回転
し、その回転は偏心軸１０および円板１２を介して出力
軸１１に伝達される。このときの、はずみ車９の運動エ
ネルギＷは、次式(f1)で表される。Ｗ＝１／２（ｍｒ2
ω2 ）…(f1)。すなわち、運動エネルギＷは、はずみ車
９の質量ｍ、回転の腕ｒ、および回転角速度ωの関数で
ある。上述のように、質量ｍはリムに集中するよう設計
され、回転の腕ｒは前記偏心軸１０の偏心量ｄより大き
く設定される。
し、その回転は偏心軸１０および円板１２を介して出力
軸１１に伝達される。このときの、はずみ車９の運動エ
ネルギＷは、次式(f1)で表される。Ｗ＝１／２（ｍｒ2
ω2 ）…(f1)。すなわち、運動エネルギＷは、はずみ車
９の質量ｍ、回転の腕ｒ、および回転角速度ωの関数で
ある。上述のように、質量ｍはリムに集中するよう設計
され、回転の腕ｒは前記偏心軸１０の偏心量ｄより大き
く設定される。
【００１１】したがって、偏心軸１０を介して出力軸１
１から取り出される運動エネルギＷ´は、運動エネルギ
Ｗが前記回転の腕ｒと偏心量ｄとの比率で倍力されたも
のになる。すなわちＷ´＝Ｗ・（ｒ／ｄ）…(f2)による
運動エネルギＷ´が得られる。このように、はずみ車９
は主軸４に対して質量がバランスしているので、モータ
６による極めて小さい入力で回転できるうえ、出力軸１
１からは偏心軸１０によって倍力された運動エネルギＷ
´が取り出される。こうして、発電機１５は極めて小さ
い入力にもかかわらず大きい電力を出力できる。
１から取り出される運動エネルギＷ´は、運動エネルギ
Ｗが前記回転の腕ｒと偏心量ｄとの比率で倍力されたも
のになる。すなわちＷ´＝Ｗ・（ｒ／ｄ）…(f2)による
運動エネルギＷ´が得られる。このように、はずみ車９
は主軸４に対して質量がバランスしているので、モータ
６による極めて小さい入力で回転できるうえ、出力軸１
１からは偏心軸１０によって倍力された運動エネルギＷ
´が取り出される。こうして、発電機１５は極めて小さ
い入力にもかかわらず大きい電力を出力できる。
【００１２】なお、はずみ車９は最も円滑に回転させる
上で円板状のものが好ましいが、必ずしも、円板状のも
のに限らず種々変形が可能である。図３は第１の変形例
に係る要部正面図であり、図１と同符号は同等部分を示
す。同図において、主軸４から水平面内で棒状体１６を
放射状に張り出させ、その棒状体１６つまり梁の先端に
重錘１７，１７を固定し、主軸４から偏倚した位置に垂
直に出力用の軸（偏心軸）１０を立設させる。要は、主
軸４に対して質量が平衡するように重錘等、マスの大き
な部分が配置された回転体を形成するとともに、倍力さ
れた出力が取り出せるよう、回転の腕より小さい偏倚量
の偏心軸が設けられていればよい。
上で円板状のものが好ましいが、必ずしも、円板状のも
のに限らず種々変形が可能である。図３は第１の変形例
に係る要部正面図であり、図１と同符号は同等部分を示
す。同図において、主軸４から水平面内で棒状体１６を
放射状に張り出させ、その棒状体１６つまり梁の先端に
重錘１７，１７を固定し、主軸４から偏倚した位置に垂
直に出力用の軸（偏心軸）１０を立設させる。要は、主
軸４に対して質量が平衡するように重錘等、マスの大き
な部分が配置された回転体を形成するとともに、倍力さ
れた出力が取り出せるよう、回転の腕より小さい偏倚量
の偏心軸が設けられていればよい。
【００１３】また、偏心軸１０を介して出力を取り出す
構造は次のように変形してもよい。図４は第２の変形例
に係る要部正面図であり、図１と同符号は同等部分を示
す。同図において、偏心軸１０に対して、揺動自在に連
結アーム１８の一端を連結し、この連結アーム１８の他
端には、摺動軸受１９により水平面内で摺動自在に設け
られた摺動ロッド２０の一端を回動自在に連結する。こ
の構造により、はずみ車９が回転すると、連結アーム１
８は、この連結アーム１８と摺動ロッド２０との連結部
を枢軸にして揺動するとともに、摺動ロッド２０は摺動
軸受１９に案内されて往復動する。こうして、倍力され
たはずみ車９の回転エネルギを摺動ロッド２０の他端を
通じて得ることができる。
構造は次のように変形してもよい。図４は第２の変形例
に係る要部正面図であり、図１と同符号は同等部分を示
す。同図において、偏心軸１０に対して、揺動自在に連
結アーム１８の一端を連結し、この連結アーム１８の他
端には、摺動軸受１９により水平面内で摺動自在に設け
られた摺動ロッド２０の一端を回動自在に連結する。こ
の構造により、はずみ車９が回転すると、連結アーム１
８は、この連結アーム１８と摺動ロッド２０との連結部
を枢軸にして揺動するとともに、摺動ロッド２０は摺動
軸受１９に案内されて往復動する。こうして、倍力され
たはずみ車９の回転エネルギを摺動ロッド２０の他端を
通じて得ることができる。
【００１４】なお、出力軸１１や摺動ロッド２０に接続
される負荷は発電機に限らず、回転または往復動する動
力機械であってもよい。また、はずみ車９の回転の腕の
長さｒや偏心軸１０の偏倚量ｄ、および主軸４の回転速
度等は出力の形態、つまり用途や負荷の大きさによって
種々変更し得るのはもちろんである。
される負荷は発電機に限らず、回転または往復動する動
力機械であってもよい。また、はずみ車９の回転の腕の
長さｒや偏心軸１０の偏倚量ｄ、および主軸４の回転速
度等は出力の形態、つまり用途や負荷の大きさによって
種々変更し得るのはもちろんである。
【００１５】
【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、はずみ車が固定された主軸は小
さい力で回転させられ、この回転によるはずみ車の回転
エネルギは倍力つまり増大されて出力取り出し部材に伝
達される。すなわち、主軸に対して与えられる小さいエ
ネルギで主軸は駆動可能であり、かつ、その入力エネル
ギは、はずみ車により倍力されて効率的にエネルギ変換
される。
１，２の発明によれば、はずみ車が固定された主軸は小
さい力で回転させられ、この回転によるはずみ車の回転
エネルギは倍力つまり増大されて出力取り出し部材に伝
達される。すなわち、主軸に対して与えられる小さいエ
ネルギで主軸は駆動可能であり、かつ、その入力エネル
ギは、はずみ車により倍力されて効率的にエネルギ変換
される。
【図１】 本発明の一実施形態に係るエネルギ変換装置
の正面断面図である。
の正面断面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ位置での断面図である。
【図３】 第１変形例に係るエネルギ変換装置の要部正
面図である。
面図である。
【図４】 第２変形例に係るエネルギ変換装置の要部正
面図である。
面図である。
１…支持台、 ４…主軸、 ５，７…プーリ、 ６…モ
ータ、 ８…ベルト、９…はずみ車、 １０…偏心軸、
１１…出力軸、 １２…円板、 １５…発電機、 １
６…梁、 １７…重錘、 １９…摺動軸受、 ２０…摺
動ロッド
ータ、 ８…ベルト、９…はずみ車、 １０…偏心軸、
１１…出力軸、 １２…円板、 １５…発電機、 １
６…梁、 １７…重錘、 １９…摺動軸受、 ２０…摺
動ロッド
Claims (2)
- 【請求項１】 外部からの動力で回転する主軸と、 前記主軸に固定されたはずみ車と、 前記はずみ車の回転の腕より短い寸法の偏倚量をもって
該はずみ車に立設された偏心軸と、 前記偏心軸に係合して、該偏心軸の回動に従動して付勢
される出力取り出し部材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】 前記出力取り出し部材に連接される発電
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 |
|---|---|---|---|
| JP2000181370A JP2002005004A (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 |
|---|---|---|---|
| JP2000181370A JP2002005004A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | エネルギ変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002005004A true JP2002005004A (ja) | 2002-01-09 |
Family
ID=18682310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000181370A Pending JP2002005004A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | エネルギ変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002005004A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100805011B1 (ko) | 2005-11-30 | 2008-02-20 | 가부시끼가이샤 브이에스디 | 플라이 휠 발전기 |
-
2000
- 2000-06-16 JP JP2000181370A patent/JP2002005004A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100805011B1 (ko) | 2005-11-30 | 2008-02-20 | 가부시끼가이샤 브이에스디 | 플라이 휠 발전기 |
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