JP2002310060A - エネルギー変換システム - Google Patents
エネルギー変換システムInfo
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- JP2002310060A JP2002310060A JP2001116953A JP2001116953A JP2002310060A JP 2002310060 A JP2002310060 A JP 2002310060A JP 2001116953 A JP2001116953 A JP 2001116953A JP 2001116953 A JP2001116953 A JP 2001116953A JP 2002310060 A JP2002310060 A JP 2002310060A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】自動車の走行時の振動を、各種の装置を作動さ
せる動力に変換するエネルギー変換システムの提供を目
的とする。 【解決手段】本発明のエネルギー変換システムは、車輪
に対する車体の相対移動に連動してピストンがシリンダ
内を往復運動するピストン機構と、ピストンの往復運動
により圧縮された空気の圧力を動力に変換する動力変換
装置とを備えたものである。
せる動力に変換するエネルギー変換システムの提供を目
的とする。 【解決手段】本発明のエネルギー変換システムは、車輪
に対する車体の相対移動に連動してピストンがシリンダ
内を往復運動するピストン機構と、ピストンの往復運動
により圧縮された空気の圧力を動力に変換する動力変換
装置とを備えたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の走行時に
発生する振動を動力に変換するエネルギー変換システム
に関するものである。
発生する振動を動力に変換するエネルギー変換システム
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車に搭載される各種の装置を
作動させるために、エンジンの動力の一部が動力源とし
て使用されている。例えば、自動車に必要な電気は、エ
ンジンの動力の一部を、車体に搭載された発電機を作動
させる動力として使用することにより発電されており、
一旦バッテリーに蓄電されたのち、各電気装置に供給さ
れている。
作動させるために、エンジンの動力の一部が動力源とし
て使用されている。例えば、自動車に必要な電気は、エ
ンジンの動力の一部を、車体に搭載された発電機を作動
させる動力として使用することにより発電されており、
一旦バッテリーに蓄電されたのち、各電気装置に供給さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
発電機をはじめとする各種の装置を作動させるには、エ
ンジンの動力の一部が取り出されるため、自動車の燃費
が悪くなるという不具合がある。
発電機をはじめとする各種の装置を作動させるには、エ
ンジンの動力の一部が取り出されるため、自動車の燃費
が悪くなるという不具合がある。
【０００４】本発明は上記問題点に鑑みて提案されたも
のであって、自動車の走行時の振動を、各種の装置を作
動させる動力に変換するエネルギー変換システムの提供
を目的とする。
のであって、自動車の走行時の振動を、各種の装置を作
動させる動力に変換するエネルギー変換システムの提供
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明のエネルギー変換システムは、車輪に対す
る車体の相対移動に連動してピストンがシリンダ内を往
復運動するピストン機構と、ピストンの往復運動により
圧縮された空気の圧力を動力に変換する動力変換装置と
を備えたものである。また、ピストンの往復運動により
圧縮された空気を貯留する貯留装置を備えていてもよ
い。
めに、本発明のエネルギー変換システムは、車輪に対す
る車体の相対移動に連動してピストンがシリンダ内を往
復運動するピストン機構と、ピストンの往復運動により
圧縮された空気の圧力を動力に変換する動力変換装置と
を備えたものである。また、ピストンの往復運動により
圧縮された空気を貯留する貯留装置を備えていてもよ
い。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態のエネ
ルギー変換システムＳ１について詳細に説明する。
ルギー変換システムＳ１について詳細に説明する。
【０００７】本実施形態のエネルギー変換システムＳ１
は、基本的には図１に示すように、車輪２４に対する車
体１の相対移動に連動して往復運動するピストン機構３
と、ピストン機構３の往復運動により圧縮された空気を
貯留する貯留装置４と、この貯留装置４に貯留された圧
縮空気の圧力を動力に変換する動力変換装置５とから構
成されている。そして、ピストン機構３は、車体１と、
車輪２４を支持する車軸２との間に介装されており、貯
留装置４と動力変換装置５とは、車体１に搭載されてい
る。
は、基本的には図１に示すように、車輪２４に対する車
体１の相対移動に連動して往復運動するピストン機構３
と、ピストン機構３の往復運動により圧縮された空気を
貯留する貯留装置４と、この貯留装置４に貯留された圧
縮空気の圧力を動力に変換する動力変換装置５とから構
成されている。そして、ピストン機構３は、車体１と、
車輪２４を支持する車軸２との間に介装されており、貯
留装置４と動力変換装置５とは、車体１に搭載されてい
る。
【０００８】ピストン機構３は、シリンダ３１とシリン
ダ３１内を往復運動するピストン３２とを備えており、
シリンダ３１は車体１に支持され、ピストン３２は、車
体１の下方に配置している車軸２に支持されている。な
お、車軸２は、車体１の下部のサイドメンバー８に懸架
装置９を介して組み付けられており、車軸２の両端部に
は車輪２４が組み付けられている。そして、図２に示す
ように、シリンダ３１には、ピストン３２が吸引動作す
る際に外部からシリンダ３１内に空気を供給するための
外気供給管１２が、設けられている。また、この管の途
中には、シリンダ３１内から大気中への圧縮空気の流れ
を阻止する逆止弁１０と、フィルタ１１とが介装されて
いる。
ダ３１内を往復運動するピストン３２とを備えており、
シリンダ３１は車体１に支持され、ピストン３２は、車
体１の下方に配置している車軸２に支持されている。な
お、車軸２は、車体１の下部のサイドメンバー８に懸架
装置９を介して組み付けられており、車軸２の両端部に
は車輪２４が組み付けられている。そして、図２に示す
ように、シリンダ３１には、ピストン３２が吸引動作す
る際に外部からシリンダ３１内に空気を供給するための
外気供給管１２が、設けられている。また、この管の途
中には、シリンダ３１内から大気中への圧縮空気の流れ
を阻止する逆止弁１０と、フィルタ１１とが介装されて
いる。
【０００９】貯留装置４は、安全弁１３とドレンコック
１４とを有する蓄圧タンク１５を備えてなる。安全弁１
３は、一定圧を超えると自動的に開動作してタンク内の
圧縮空気を大気中へ放出するものであり、ドレンコック
１４は、蓄圧タンク１５内が高圧になり水分が発生した
場合に、その水分を外部へ排出するためのものである。
なお、蓄圧タンク１５は、ピストン機構３のシリンダ３
１内と連通管１６により連通しており、連通管１６の途
中には、蓄圧タンク１５からシリンダ３１への圧縮空気
の流れを阻止する逆止弁１７が配備されている。
１４とを有する蓄圧タンク１５を備えてなる。安全弁１
３は、一定圧を超えると自動的に開動作してタンク内の
圧縮空気を大気中へ放出するものであり、ドレンコック
１４は、蓄圧タンク１５内が高圧になり水分が発生した
場合に、その水分を外部へ排出するためのものである。
なお、蓄圧タンク１５は、ピストン機構３のシリンダ３
１内と連通管１６により連通しており、連通管１６の途
中には、蓄圧タンク１５からシリンダ３１への圧縮空気
の流れを阻止する逆止弁１７が配備されている。
【００１０】動力変換装置５は、蓄圧タンク１５内の圧
力を検知して一定圧以上になると開動作する開閉弁１９
と、開閉弁１９の開放時に圧縮空気により回転するエア
タービン２１と、エアタービン２１の回転中心に回転軸
が連結されている発電機２２と、発電機２２により発電
された電気を一旦蓄電するバッテリー２３とを備えた構
成となっている。開閉弁１９は、蓄圧タンク１５と連通
管１８により連通しており、エアタービン２１は、開閉
弁１９と連通管２０により連通している。なお、開閉弁
１９には、開閉動作時に弁体の開度に応じて空気の流量
を調節可能なニードル弁を用いるのが好ましい。
力を検知して一定圧以上になると開動作する開閉弁１９
と、開閉弁１９の開放時に圧縮空気により回転するエア
タービン２１と、エアタービン２１の回転中心に回転軸
が連結されている発電機２２と、発電機２２により発電
された電気を一旦蓄電するバッテリー２３とを備えた構
成となっている。開閉弁１９は、蓄圧タンク１５と連通
管１８により連通しており、エアタービン２１は、開閉
弁１９と連通管２０により連通している。なお、開閉弁
１９には、開閉動作時に弁体の開度に応じて空気の流量
を調節可能なニードル弁を用いるのが好ましい。
【００１１】以上のように構成された本実施の形態の自
動車用発電システムＳ１により、自動車の走行時の振動
を電気的なエネルギーに変換する方法を説明する。
動車用発電システムＳ１により、自動車の走行時の振動
を電気的なエネルギーに変換する方法を説明する。
【００１２】自動車は、車体１が懸架装置９により車輪
２４に懸架されているため、走行中に上下方向の振動や
衝撃を受けると、車体１は車輪２４に対して上下方向に
相対移動する。これに伴い、車軸２に支持されているピ
ストン３２が、車体１に支持されているシリンダ３１内
を上下に移動する。ピストン３２が圧縮動作すると、シ
リンダ３１内の空気が圧縮されて、連通管１６に圧縮空
気が送り込まれる。連通管１６に送り込まれた圧縮空気
は、逆止弁１７を介して蓄圧タンク１５に向かって一方
向に流れ、蓄圧タンク１５内に送り込まれて、貯留され
る。
２４に懸架されているため、走行中に上下方向の振動や
衝撃を受けると、車体１は車輪２４に対して上下方向に
相対移動する。これに伴い、車軸２に支持されているピ
ストン３２が、車体１に支持されているシリンダ３１内
を上下に移動する。ピストン３２が圧縮動作すると、シ
リンダ３１内の空気が圧縮されて、連通管１６に圧縮空
気が送り込まれる。連通管１６に送り込まれた圧縮空気
は、逆止弁１７を介して蓄圧タンク１５に向かって一方
向に流れ、蓄圧タンク１５内に送り込まれて、貯留され
る。
【００１３】一方、ピストン３２が吸引動作する際に
は、外部からフィルタ１１、逆止弁１０を介してシリン
ダ３１内に大気を取り込む。
は、外部からフィルタ１１、逆止弁１０を介してシリン
ダ３１内に大気を取り込む。
【００１４】ピストン３２による以上の圧縮動作と吸引
動作を繰り返すことにより、蓄圧タンク１５内の内圧は
高まり、やがて所定の圧力に達する。開閉弁１９は、蓄
圧タンク１５内の圧力と同圧に保たれている連通管１８
内の圧力を検知して、連通管１８内の圧力が所定の圧力
に達すると開動作する。開閉弁１９の開動作により、蓄
圧タンク１５内に貯留されている高圧の空気が連通管１
８、２０内に流出し、エアタービン２１は一方向に回転
を開始する。開閉弁１９は、蓄圧タンク１５内の圧力が
所定の圧力に低下するまで開放されており、所定の圧力
まで低下すると閉動作して、蓄圧タンク１５内の空気の
流出が停止する。
動作を繰り返すことにより、蓄圧タンク１５内の内圧は
高まり、やがて所定の圧力に達する。開閉弁１９は、蓄
圧タンク１５内の圧力と同圧に保たれている連通管１８
内の圧力を検知して、連通管１８内の圧力が所定の圧力
に達すると開動作する。開閉弁１９の開動作により、蓄
圧タンク１５内に貯留されている高圧の空気が連通管１
８、２０内に流出し、エアタービン２１は一方向に回転
を開始する。開閉弁１９は、蓄圧タンク１５内の圧力が
所定の圧力に低下するまで開放されており、所定の圧力
まで低下すると閉動作して、蓄圧タンク１５内の空気の
流出が停止する。
【００１５】開閉弁１９の開放中は、蓄圧タンク１５内
の空気がエアタービン２１にほぼ一定の圧力で送り込ま
れ、エアタービン２１は、連続的に送り込まれる空気に
より回転しつづける。エアタービン２１の回転力は、発
電機２２の回転軸に伝達され、発電機２２の回転軸が回
転し、発電機２２が作動する。発電機２２により発電さ
れた電気は、一旦バッテリー２３に蓄電され、各電気装
置へと供給される。
の空気がエアタービン２１にほぼ一定の圧力で送り込ま
れ、エアタービン２１は、連続的に送り込まれる空気に
より回転しつづける。エアタービン２１の回転力は、発
電機２２の回転軸に伝達され、発電機２２の回転軸が回
転し、発電機２２が作動する。発電機２２により発電さ
れた電気は、一旦バッテリー２３に蓄電され、各電気装
置へと供給される。
【００１６】なお、蓄圧タンク１５の内圧が急激に高く
なり、開閉弁１９による調節が間に合わない場合、例え
ば、地面から強い衝撃を受けてピストン機構３の圧縮動
作が頻繁に行われた場合などは、安全弁１３が作動して
安全な圧力に低下するまで、外部に高圧の圧縮空気を放
出する。
なり、開閉弁１９による調節が間に合わない場合、例え
ば、地面から強い衝撃を受けてピストン機構３の圧縮動
作が頻繁に行われた場合などは、安全弁１３が作動して
安全な圧力に低下するまで、外部に高圧の圧縮空気を放
出する。
【００１７】以上のエネルギー変換システムＳ１によれ
ば、車輪２４に対する車体１の相対移動にピストン機構
３を連動させて空気を圧縮し、この圧縮空気によりエア
タービン２１を回転させて発電する構成であるので、自
動車が走行中に受ける振動や衝撃を、発電機を作動させ
る動力として変換することができ、排出されるエネルギ
ーを有効に利用できる。
ば、車輪２４に対する車体１の相対移動にピストン機構
３を連動させて空気を圧縮し、この圧縮空気によりエア
タービン２１を回転させて発電する構成であるので、自
動車が走行中に受ける振動や衝撃を、発電機を作動させ
る動力として変換することができ、排出されるエネルギ
ーを有効に利用できる。
【００１８】したがって、エンジンの動力の一部を、発
電機２２を作動させる動力として充当させる必要がない
ので、自動車の燃費が向上し、その結果、省エネルギー
化を図ることができる。
電機２２を作動させる動力として充当させる必要がない
ので、自動車の燃費が向上し、その結果、省エネルギー
化を図ることができる。
【００１９】さらに、ピストン機構３は小型であるた
め、車体１と車軸２との間隔の広い後輪部分だけでな
く、後輪部分に比べて間隔の狭い前輪部分にも取り付け
ることができる。したがって、全部の車輪部分にピスト
ン機構３を設けて、得られた圧縮空気を蓄圧タンク１５
に貯留すれば、発電機２２を作動させる動力を短時間に
効率よく得ることができる。
め、車体１と車軸２との間隔の広い後輪部分だけでな
く、後輪部分に比べて間隔の狭い前輪部分にも取り付け
ることができる。したがって、全部の車輪部分にピスト
ン機構３を設けて、得られた圧縮空気を蓄圧タンク１５
に貯留すれば、発電機２２を作動させる動力を短時間に
効率よく得ることができる。
【００２０】また、開閉弁１９にニードル弁を用いたの
で、蓄圧タンク１５内の圧縮空気は、開閉弁１９が全開
となるまで開度に応じて流出する。そのため、圧縮空気
のエネルギーは、エアタービン２１の回転開始時の回転
力として効率よく消費され、エネルギーの損失が少な
い。
で、蓄圧タンク１５内の圧縮空気は、開閉弁１９が全開
となるまで開度に応じて流出する。そのため、圧縮空気
のエネルギーは、エアタービン２１の回転開始時の回転
力として効率よく消費され、エネルギーの損失が少な
い。
【００２１】なお、本実施の形態のエネルギー変換シス
テムＳ１は、走行中の車体の振動を利用して圧縮空気に
よりエアタービン２１を回転させて発電するものである
が、圧縮空気のエネルギーの利用方法は発電に限定され
るものではなく、例えば、エアタービン２１の回転力を
車輪の駆動軸に伝達して、補助動力として利用してもよ
い。
テムＳ１は、走行中の車体の振動を利用して圧縮空気に
よりエアタービン２１を回転させて発電するものである
が、圧縮空気のエネルギーの利用方法は発電に限定され
るものではなく、例えば、エアタービン２１の回転力を
車輪の駆動軸に伝達して、補助動力として利用してもよ
い。
【００２２】さらに、動力変換装置５としては、圧縮空
気のエネルギーをエアタービン２１による回転力へ変換
させるものでなくてもよく、圧縮空気を別のピストン機
構のシリンダ内に送り込んで、再度往復運動に変換し、
ワイパーやパワーウインドーを動作させてもよい。
気のエネルギーをエアタービン２１による回転力へ変換
させるものでなくてもよく、圧縮空気を別のピストン機
構のシリンダ内に送り込んで、再度往復運動に変換し、
ワイパーやパワーウインドーを動作させてもよい。
【００２３】また、本実施の形態においては、貯留装置
４として蓄圧タンク１５を設けた構成としたが、必ずし
も貯留装置４は必要ではなく、ピストン機構３により圧
縮された圧縮空気を直接動力変換装置５に送り込んでも
よい。
４として蓄圧タンク１５を設けた構成としたが、必ずし
も貯留装置４は必要ではなく、ピストン機構３により圧
縮された圧縮空気を直接動力変換装置５に送り込んでも
よい。
【００２４】また、本実施の形態においては、ピストン
機構３を、車体１と車輪２４を支持する車軸２との間に
介装させたが、これに限定されることはなく、車体１と
懸架装置９との間に介装させてもよい。
機構３を、車体１と車輪２４を支持する車軸２との間に
介装させたが、これに限定されることはなく、車体１と
懸架装置９との間に介装させてもよい。
【００２５】また、本実施の形態においては、エネルギ
ー変換システムＳ１をリーフスプリング式の懸架装置を
備えた自動車に設けた例を示したが、これに限定される
ことはなく、例えばコイルスプリング式やダブルウイッ
シュボーン式の懸架装置を備えた自動車に設けてもよ
い。
ー変換システムＳ１をリーフスプリング式の懸架装置を
備えた自動車に設けた例を示したが、これに限定される
ことはなく、例えばコイルスプリング式やダブルウイッ
シュボーン式の懸架装置を備えた自動車に設けてもよ
い。
【００２６】
【発明の効果】以上のごとく本発明のエネルギー変換シ
ステムによれば、車軸に対する車体の相対移動に連動し
てピストンがエアシリンダ内を往復運動するピストン機
構と、ピストンの往復運動により圧縮された空気の圧力
を動力に変換する動力変換装置とを備えたものであるの
で、自動車の走行時の振動や衝撃を動力に変換して、各
種の装置を作動させることができる。したがって、排出
されるエネルギーを有効に利用することができる。ま
た、請求項２記載の発明によれば、ピストンの往復運動
により圧縮された空気を貯留する貯留装置を備えている
ので、発生する動力が大きくなるため、大きな動力を必
要とする装置にも使用することができる。
ステムによれば、車軸に対する車体の相対移動に連動し
てピストンがエアシリンダ内を往復運動するピストン機
構と、ピストンの往復運動により圧縮された空気の圧力
を動力に変換する動力変換装置とを備えたものであるの
で、自動車の走行時の振動や衝撃を動力に変換して、各
種の装置を作動させることができる。したがって、排出
されるエネルギーを有効に利用することができる。ま
た、請求項２記載の発明によれば、ピストンの往復運動
により圧縮された空気を貯留する貯留装置を備えている
ので、発生する動力が大きくなるため、大きな動力を必
要とする装置にも使用することができる。
【図１】本発明の実施形態のエネルギー変換システムを
自動車に搭載した状態を示す説明図
自動車に搭載した状態を示す説明図
【図２】本実施形態のエネルギー変換システムの空気回
路を示す説明図
路を示す説明図
【符号の説明】 Ｓ１ エネルギー変換システム １ 車体 ２４ 車輪 ３ ピストン機構 ４ 動力変換装置 ５ 貯留装置
Claims (2)
- 【請求項１】車輪に対する車体の相対移動に連動してピ
ストンがシリンダ内を往復運動するピストン機構と、ピ
ストンの往復運動により圧縮された空気の圧力を動力に
変換する動力変換装置とを備えたエネルギー変換システ
ム。 - 【請求項２】ピストンの往復運動により圧縮された空気
を貯留する貯留装置を備えた請求項１記載のエネルギー
変換システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001116953A JP2002310060A (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | エネルギー変換システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001116953A JP2002310060A (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | エネルギー変換システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002310060A true JP2002310060A (ja) | 2002-10-23 |
Family
ID=18967600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001116953A Pending JP2002310060A (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | エネルギー変換システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002310060A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009070965A1 (fr) * | 2007-11-08 | 2009-06-11 | Jinfeng Li | Dispositif de conversion générant de l'énergie vibratoire pour un véhicule |
| WO2009094861A1 (fr) * | 2008-01-29 | 2009-08-06 | Jianquan Li | Véhicule à air comprimé et dispositif de génération d'air comprimé |
| JP2010112364A (ja) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Haruo Wakabayashi | 車両 |
| KR100971152B1 (ko) * | 2008-06-11 | 2010-07-20 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | 차량의 현가장치를 이용한 발전장치 |
| WO2010124649A1 (zh) * | 2009-05-01 | 2010-11-04 | Cong Yang | 机动车颠簸动能再生利用系统、减震系统及机动车 |
| WO2010134764A2 (ko) * | 2009-05-22 | 2010-11-25 | 주식회사 레오모터스 | 차량의 서스펜션 장치를 이용한 전기발생 유니트 |
| KR200457835Y1 (ko) | 2010-02-01 | 2012-01-05 | 김종인 | 자동차 배터리 충전전원장치 |
| CN103423360A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-12-04 | 江苏大学 | 一种双叶轮式节能减振器 |
| CN105291833A (zh) * | 2015-11-22 | 2016-02-03 | 肖玥 | 尾部折叠式能量吸收系统 |
-
2001
- 2001-04-16 JP JP2001116953A patent/JP2002310060A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2010124649A1 (zh) * | 2009-05-01 | 2010-11-04 | Cong Yang | 机动车颠簸动能再生利用系统、减震系统及机动车 |
| WO2010134764A2 (ko) * | 2009-05-22 | 2010-11-25 | 주식회사 레오모터스 | 차량의 서스펜션 장치를 이용한 전기발생 유니트 |
| WO2010134764A3 (ko) * | 2009-05-22 | 2011-02-24 | 주식회사 레오모터스 | 차량의 서스펜션 장치를 이용한 전기발생 유니트 |
| KR200457835Y1 (ko) | 2010-02-01 | 2012-01-05 | 김종인 | 자동차 배터리 충전전원장치 |
| CN103423360A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-12-04 | 江苏大学 | 一种双叶轮式节能减振器 |
| CN105291833A (zh) * | 2015-11-22 | 2016-02-03 | 肖玥 | 尾部折叠式能量吸收系统 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060207 |
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| A02 | Decision of refusal |
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