JP2005002960A - Power generation device - Google Patents

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Junji Yamato
淳司 大和
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Nidec Sankyo Corp
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Nidec Sankyo Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power generation device capable of effectively performing power generation even when being applied with external force such as vibration having a component in either of two orthogonal directions. <P>SOLUTION: The power generation device 1 comprises a piezoelectric element 9, an impact applicator 8 striking the piezoelectric element 9 and making the element perform power generation, and a drive mechanism 2 for driving the impact applying body 8. The drive mechanism 2 has a first weight 3 rotatable about a first axis L<SB>1</SB>by the external force, a second weight 4 rotatable about a second axis L<SB>2</SB>orthogonal to the first direction L<SB>1</SB>, and a power transmission mechanism 2 transmitting rotary motion of the two weights 3, 4 to the impact applicator 8. This allows power generation even when such external force as rotating only one of the two weights 3, 4 is applied. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電素子を利用した発電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
振動などの外力を利用して発電を行う発電装置としては、例えば、上下に延びたラックに対してケース内のピニオンを噛み合わせ、外部振動などよるケースの上下動を歯車列によって回転エネルギーに変換し、この回転エネルギーで圧電素子に対して衝撃を付与するものが案出されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、ここに開示の発電装置では、ケースが上下いずれの方向に振動した場合も発電を行うように、ケースを上下方向の中立位置に保持するコイルばねが用いられている。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−164865号公報(第3頁−第4頁、図1−図5)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、振動などの外力を利用した発電装置は、従来、上下動などのように一定方向の振動しか利用できないため、用途の制約が多く、かつ、発電効率が低いという問題点がある。例えば、自動車等の移動手段や人為的な外力には鉛直方向の成分の他に水平方向の成分も含まれているにもかかわらず、上記の特許文献1に記載の発電装置では、ケースとラックの上下方向への差動のみを利用して発電を行っているため、用途の制約が多く、かつ、発電効率が低い。
【0006】
以上の問題を鑑みて、本発明の課題は、直交する2方向のいずれの成分をもった振動などの外力が加わった場合でも、効率良く発電を行うことができる発電装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の発電装置では、圧電素子と、該圧電素子を打撃して発電を行わせる衝撃付与体と、前記衝撃付与体を駆動する駆動機構とを有する発電装置において、前記駆動機構は、外力により第1の軸線周りに回転可能な第1の錘体と、前記第1の軸線と交差する方向に延びた第2の軸線周りに回転可能な第2の錘体と、前記第1の錘体の回転運動、および前記第2の錘体の回転運動を前記衝撃付与体に伝達する動力伝達機構とを有することを特徴とする。
【0008】
本発明では、互いに交差する方向に延びた軸線周りに回転可能な2つの錘体を有し、これらのいずれの錘体の回転運動についても、衝撃付与体に伝達し発電を行う。このため、2つの錘体の一方のみが回転するような外力が加わっても発電することができ、かつ、2つの錘体の双方が回転するような外力が加わったときには、双方の回転を合成して衝撃付与体に伝達して発電を行う。従って、直交する2方向のいずれの成分をもった振動などの外力が加わった場合でも、効率良く発電を行うことができ、各種用途に用いることができる。
【0009】
本発明において、前記動力伝達機構は、前記第1の錘体の回転運動を共通出力部材に伝達する第1の伝達機構と、前記第2の錘体の回転運動を前記共通出力部材に伝達する第2の伝達機構とを有し、前記第1の伝達機構は、前記第1の錘体の双方向の回転のうち、前記共通出力部材を一方方向に駆動する回転運動のみを伝達し、逆方向の回転運動の伝達を遮断する第1のクラッチ機構を備え、前記第2の伝達機構は、前記第2の錘体の双方向の回転のうち、前記共通出力部材を前記一方方向に駆動する回転運動のみを伝達し、逆方向の回転運動の伝達を遮断する第2のクラッチ機構を備えていることが好ましい。このように構成すると、錘体が回転運動のなかでも、所定の角度範囲を往復回転するような揺動を行った場合でも、共通出力部材は一方方向のみに駆動される。従って、衝撃付与体は、圧電素子を打撃しようと移動中に反転してしまうことがないので、簡素な構成でありながら、効率のよい発電を行うことができる。
【0010】
本発明において、前記第1のクラッチ機構は、前記共通出力部材の前記一方方向への運動については当該共通出力部材から前記第1の錘体への伝達を遮断し、前記第2のクラッチ機構は、前記共通出力部材の前記一方方向への運動については当該共通出力部材から前記第2の錘体への伝達を遮断することが好ましい。このように構成した場合、2つの錘体のうちの一方のみが回転した場合、あるいは2つの錘体の回転速度に差があった場合でも、共通出力部材の運動は、停止している方の錘体、あるいは低速回転中の錘体に伝達されないので、減衰せず、高い発電効率を得ることができる。
【0011】
本発明において、前記第2の軸線は、前記第1の軸線に対して直交する向きに前記第1の錘体に対して回転可能に支持された回転軸によって規定され、前記第2の錘体は、前記回転軸と一体に回転可能に構成されていることが好ましい。このように構成すると、第1の錘体と第2の錘体とを一つのユニットとして構成することができるので、駆動機構の小型化を図ることができる。
【0012】
本発明において、前記第2の伝達機構は、前記第1の軸線に同軸状に配置された動力伝達軸と、前記回転軸の回転を前記動力伝達軸に伝達する回転方向変換機構とを備えていることにより、前記第2の錘体の回転運動を前記動力伝達軸に伝達可能に構成され、前記第1の錘体は、前記動力伝達軸に回転可能に支持され、前記第1の伝達機構は、前記第1の錘体と一体に回転可能な動力伝達体を備えるとともに、当該動力伝達体は、前記動力伝達軸と同軸状に配置されていることが好ましい。このように構成すると、第1の錘体および第2の錘体の回転運動の双方を共通の軸線(第1の軸線)周りの回転運動として伝達することができる。それ故、動力伝達機構を狭いスペース内に配置することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明を適用した発電装置の一例を説明する。
【0014】
(全体構成)
図1および図2は、本発明に係る発電装置の概略斜視図、およびその分解斜視図である。なお、図面において、直交する2つの軸線を第1の軸線および第2の軸線としたとき、図面に向かって、第1の軸線あるいはそれに平行な軸線を中心にした時計回りの回転を矢印CWで示し、反時計回りの回転を矢印CCWで示してある。また、第2の軸線あるいはそれに平行な軸線を中心にした時計回りの回転を矢印CWで示し、反時計回りの回転を矢印CCWで示してある。
【0015】
図1および図2に示すように、本形態の発電装置1は、圧電素子9と、圧電素子9を打撃して発電を行わせる衝撃付与体8と、衝撃付与体8を駆動する駆動機構2とを有している。
【0016】
駆動機構2は、外力により第1の軸線L周りに回転可能な第1の錘体3と、第1の軸線Lと直交する第2の軸線L周りに回転可能な第2の錘体4と、第1の錘体3の回転運動、および第2の錘体4の回転運動を第1の軸線Lに対して同軸状に配置された共通出力歯車20(共通出力部材)に伝達する動力伝達機構5とを有している。
【0017】
第1の錘体3は、円環部分31と、この円環部分31に掛け渡された円弧部分32とを備えており、円弧部分32の中央から下側へは錘部分33が突き出ている。この第1の錘体3は、後述する第2の伝達機構7の動力伝達軸77に対して回転可能に支持され、この動力伝達軸77によって、第1の錘体3の回転中心軸線(第1の軸線L)が規定されている。
【0018】
第2の錘体4は、円弧状に形成され、その中央部分は錘部分41になっている。この第2の錘体4は、第1の錘体3に対して回転可能に支持された回転軸40と一体に回転可能であり、回転軸40によって、第2の錘体4の回転中心軸線(第2の軸線L)が規定されている。ここで、第1の錘体3の回転中心軸線としての動力伝達軸77と、第2の錘体4の回転中心軸線としての回転軸40とは直交するように配置されている。
【0019】
本形態では、第1の錘体3および第2の錘体4の回転運動を共通出力歯車20に伝達するために、動力伝達機構5は、第1の錘体3の回転運動を共通出力歯車20に伝達する第1の伝達機構6と、第2の錘体4の回転運動を共通出力歯車20に伝達する第2の伝達機構7とを有している。
【0020】
まず、第1の伝達機構6は、第1の錘体3と一体に第1の軸線L回りに回転可能な連結歯車67を備えており、この連結歯車67は、動力伝達軸77と同軸状に配置されている。また、第1の伝達機構6は、連結歯車67の側方に第1の軸線Lに沿うように配置された第1のクラッチ機構60を有しており、この第1のクラッチ機構60は、連結歯車67と噛み合う第1の歯車61と、共通出力歯車20と噛み合う第2の歯車62とを備え、第1の歯車61と第2の歯車62との間には、ワンウエイクラッチ63を備えている。
【0021】
第1のクラッチ機構60において、ワンウエイクラッチ63は、図3を参照して後述するように、第1の錘体3の第1の軸線L回りの双方向の回転のうち、共通出力歯車20を一方方向(反時計周りCCWの方向)に駆動する回転運動のみを伝達し、逆方向の回転運動の伝達を遮断する。すなわち、ワンウエイクラッチ63は、第1の錘体3が反時計回りCCWに回転して連結歯車67も反時計周りCCWに回転し、その結果、第1の歯車61が時計周りCWに回転したとき、その回転を第2の歯車62に伝達して共通出力歯車20を反時計周りCCWに回転させるが、第1の錘体3が時計回りCWに回転して連結歯車67も時計周りCWに回転し、その結果、第1の歯車61が反時計周りCCWに回転したとき、その回転を第2の歯車62に伝達しないので、共通出力歯車20が時計周りCWに回転することはない。
【0022】
また、第1のクラッチ機構60において、ワンウエイクラッチ63は、共通出力歯車20の一方方向への運動(反時計回りCCWの回転)ついては共通出力歯車20から第1の錘体3への伝達を遮断する。
【0023】
第2の伝達機構7は、動力伝達軸77と、回転軸40の回転運動を動力伝達軸77に伝達する回転方向変換機構76と、動力伝達軸77に同軸状に取り付けられた歯車78と、共通出力歯車20と一体に回転可能に構成された歯車79とを備えている。回転方向変換機構76は、回転軸40に取り付けられた第1の傘歯車74と、この第1の傘歯車74に噛み合うように動力伝達軸77に取り付けられた第2の傘歯車75とによって構成されている。
【0024】
また、第2の伝達機構7は、第1のクラッチ機構60と反対側に第2のクラッチ機構70を有しており、この第2のクラッチ機構70は、動力伝達軸77に取り付けられた歯車78と噛み合う第1の歯車71と、共通出力歯車20と一体に形成された歯車79と噛み合う第2の歯車72とを備え、第1の歯車71と第2の歯車72との間にはワンウエイクラッチ73を備えている。
【0025】
第2のクラッチ機構70において、ワンウエイクラッチ73は、図4を参照して後述するように、第2の錘体4の第2の軸線L回りの双方向の回転のうち、共通出力歯車20を一方方向(反時計周りCCWの方向)に駆動する回転運動のみを伝達し、逆方向の回転運動の伝達を遮断する。すなわち、ワンウエイクラッチ73は、第2の錘体4が時計回りCWに回転して動力伝達軸77および歯車78が反時計周りCCWに回転し、その結果、第1の歯車71が時計周りCWに回転したとき、その回転を第2の歯車72に伝達して、共通出力歯車20を反時計周りCCWに回転させるが、第2の錘体4が反時計回りCCWに回転して動力伝達軸77および歯車78が時計周りCWに回転し、その結果、第1の歯車71が反時計周りCCWに回転したとき、その回転を第2の歯車72に伝達しないので、共通出力歯車20が時計周りCWに回転することはない。
【0026】
また、第2のクラッチ機構70において、ワンウエイクラッチ73は、共通出力歯車20の一方方向への運動(反時計回りCCWの回転)ついては共通出力歯車20から第2の錘体4への伝達を遮断する。
【0027】
さらに本形態では、共通出力歯車20には、連結用回転軸85を介して衝撃付与体8が同軸状に連結されている。ここで、衝撃付与体8は、例えば、円盤状の回転部材81と、この回転部材81の外周面の相対向する位置から半径方向外側に延びた弾性材料からなる2本の連結棒82と、2本の連結棒82の先端部分の各々に取り付けられた球形の衝撃子83とを備えている。また、圧電素子9は、衝撃付与体8が第1の軸線L周りに回転した際の衝撃子83の回転軌跡のやや内側位置に被打撃面91が位置するように、衝撃付与体8を挟み込むように左右に2枚、対向配置されている。
【0028】
(発電動作)
図3および図4は、図1に示す発電装置1において、第1の錘体3が外力により回転した際、その回転運動が衝撃付与体8に伝達される様子を示す説明図、および第2の錘体4が外力により回転した際、その回転運動が衝撃付与体8に伝達される様子を示す説明図である。
【0029】
本形態の発電装置1において、待機状態では、第1の錘体3、および第2の錘体4は、いずれも自重により垂直に垂れ下がった状態にある。
【0030】
この状態で、例えば、発電装置1に外力が加わって、その外力によって、第1の錘体3が、図3に示すように、第1の軸線L(動力伝達軸77回り)を中心に反時計回りCCWに回転すると、動力伝達機構5の第1の伝達機構6では、
連結歯車67の反時計回りCCWの回転
第1の歯車61の時計回りCWの回転
第2の歯車62の時計回りCWの回転
共通出力歯車20の反時計回りCCWの回転
衝撃付与体8の反時計回りCCWの回転
が起こり、圧電素子9は、衝撃付与体8の衝撃子83によって打撃され、発電が行われる。
【0031】
これに対して、外力によって第1の錘体3が時計回りCWに回転すると、動力伝達機構5の第1の伝達機構6では、
連結歯車67の時計回りCWの回転
第1のクラッチ機構60の第1の歯車61の反時計回りCCWの回転
が起こるが、第1の歯車61の反時計回りCCWの回転は、ワンウエイクラッチ63で遮断され、共通出力歯車20および衝撃付与体8には伝達されない。
【0032】
一方、図4に示すように、外力によって第2の錘体4が第2の軸線L(回転軸40回り)を中心に時計回りCWに回転すると、動力伝達機構5の第2の伝達機構7では、
回転軸40の時計回りCWの回転
第1の傘歯車74の時計回りCWの回転
第2の傘歯車75の反時計回りCCWの回転
動力伝達軸77の反時計回りCCWの回転
歯車78の反時計回りCCWの回転
第1の歯車71の時計回りCWの回転
第2の歯車72の時計回りCWの回転
共通出力歯車20の反時計回りCCWの回転
衝撃付与体8の反時計回りCCWの回転
が起こり、圧電素子9は、衝撃付与体8の衝撃子83によって打撃され、発電が行われる。
【0033】
これに対して、外力によって第2の錘体4が反時計回りCCWに回転すると、動力伝達機構5の第2の伝達機構7では、
回転軸40の時計回りCCWの反回転
第1の傘歯車74の反時計回りCCWの回転
第2の傘歯車75の時計回りCWの回転
動力伝達軸77の時計回りCWの回転
歯車78の時計回りCWの回転
第2のクラッチ機構70の第1の歯車71の反時計回りCCWの回転
が起こるが、第1の歯車71の反時計回りCCWの回転は、ワンウエイクラッチ73で遮断され、共通出力歯車20および衝撃付与体8には伝達されない。
【0034】
従って、外力によって第1の錘体3が反時計回りCCWに回転したとき発電が行われる。また、外力によって第2の錘体4が時計回りCWに回転したときも発電が行われる。さらに、外力によって、第1の錘体3が反時計回りCCWに回転するとともに、第2の錘体4が時計回りCWに回転したときには、双方の回転が合成されて共通出力歯車20が反時計回りCCWに回転し、発電が行われる。さらにまた、外力によって第1の錘体3が反時計回りCCWの回転と、時計回りCWの回転とを繰り返したときには、第1の錘体3が反時計回りCCWに回転する期間、発電が行われ、第1の錘体3が時計回りCWに回転する期間、動力伝達部5の持つ慣性力分は発電を継続させるが、その後停止する。同様に、外力によって第2の錘体4が時計回りCWの回転と、反時計回りCCWの回転とを繰り返したときには、第2の錘体4が時計回りCWに回転する期間、発電が行われ、第2の錘体4が反時計回りCCWに回転する期間、動力伝達部5の持つ慣性力分は発電を継続させるが、その後停止する。
【0035】
そして、衝撃付与体8の衝撃子83が圧電素子9を打撃することにより発生した電力は、出力端子(図示せず)を介して制御用基板(図示せず)に供給され、制御用基板で調整が行われた後、発電装置11の外側に配置されている外部装置(図示せず)に出力される。
【0036】
ここで、第1のクラッチ機構60のワンウエイクラッチ63は、共通出力歯車20の反時計回りCCWの回転については共通出力歯車20から第1の錘体3への伝達を遮断する。また、第2のクラッチ機構70において、ワンウエイクラッチ73は、共通出力歯車20の反時計回りCCWの回転については共通出力歯車20から第2の錘体4への伝達を遮断する。従って、第1の錘体3および第2の錘体4のうちの一方のみが回転し、他方が回転していないとき、さらには、第1の錘体3および第2の錘体4の双方が回転しているが、回転速度が相違する場合でも、停止している錘体あるいは低速で回転している錘体によって、共通出力歯車20の回転が減衰することはない。なお、前述の通り、共通出力歯車20は時計方向CWに回転することがないため、一方向クラッチのみで十分である。
【0037】
例えば、第1の錘体3が回転して共通出力歯車20を反時計回りCCWに回転させているとき、その回転は、第2のクラッチ機構70の第2の歯車72に時計回りCWの回転として伝達されるが、第2の歯車72の時計回りCWの回転についてはワンウエイクラッチ72で遮断されるので、共通出力歯車20の回転エネルギーは、第2の錘体4を回転させることにより消費されることがない。
【0038】
(本形態の効果)
以上説明したように、本形態の発電装置1では、互いに直交する第1および第2の軸線L、L周りに回転可能な第1および第2の錘体3、4を有し、これらのいずれの錘体3、4の回転運動についても、動力伝達機構2および共通出力歯車20を介して衝撃付与体8に伝達し、発電を行う。このため、2つの錘体3、4の一方のみが回転するような外力が加わっても発電することができ、かつ、2つの錘体3、4の双方が回転するような外力が加わったときには、双方の回転を合成して衝撃付与体8に伝達して発電を行う。従って、直交する2方向のいずれの成分をもった振動などの外力が加わった場合でも、効率良く発電を行うことができる。それ故、振動などの外力が発生する方向に対して発電装置1の設置姿勢を厳密に規定する必要がない。また、本形態の発電装置1は発電効率が高いので、各種用途に用いることができる。例えば、本形態の発電装置1を各種移動体に搭載すれば電源として用いることができる。また、本形態の発電装置1を監視システムに用いた場合、何らかの異常が外力として印加されることで、発電装置1が発電を開始することで異常の発生を検出できるので、本形態の発電装置1は、電源をもたない発信機器として使用することができる。
【0039】
また、本形態において、動力伝達機構2は、錘体3、4の双方向の回転のうち、共通出力歯車20を反時計回りCCWに駆動する回転運動のみを伝達し、逆方向の回転運動の伝達を遮断するクラッチ機構60、70を備えているため、錘体3、4が回転運動のなかでも、所定の角度範囲を往復回転するような揺動を行った場合でも、共通出力部材20は反時計回りCCWのみに駆動される。従って、衝撃付与体8は、圧電素子9を打撃しようとする回転中に反転してしまうことがないので、簡素な構成でありながら、効率のよい発電を行うことができる。
【0040】
しかも、第1および第2のクラッチ機構60、70のワンウエイクラッチ63、73は、共通出力歯車20の反時計回りCCWの回転については共通出力歯車20から錘体3、4への伝達を遮断する。従って、2つの錘体3、4のうちの一方のみが回転し、他方が回転していないとき、さらには、錘体3、4の双方が回転しているが回転速度が相違する場合でも、停止している錘体あるいは低速で回転している錘体によって、共通出力歯車20の回転が減衰することはない。
【0041】
さらに、本形態において、第2の軸線Lは、第1の軸線Lに対して直交する向きに第1の錘体3に対して回転可能に支持された回転軸40によって規定され、かつ、第2の錘体4は、回転軸40と一体に回転可能に構成されているため、2つの錘体3、4を一つのユニットとして構成することができるので、駆動機構2の小型化を図ることができる。
【0042】
さらにまた、第2の錘体4の回転を傘歯車74、75によって動力伝達軸77に伝達し、かつ、この動力伝達軸77を第1の錘体3の回転中心軸として用いているため、第1の錘体3および第2の錘体4の回転運動の双方を共通の軸線(第1の軸線L)周りの回転運動として伝達することができる。それ故、動力伝達機構2を狭いスペース内に配置することができる。
【0043】
(その他の実施の形態)
上記の実施の形態において、回転方向変換機構76を傘歯車74、75によって構成されていたが、例えば、ベルトとプーリによって回転方向変換機構を構成してもよい。
【0044】
また、上記の実施の形態では、ワンウエイクラッチ63、73を介して2つの錘体3、4の回転駆動力を衝撃付与体8に伝達していたが、衝撃付与体8の回転駆動を妨げる方向の回転駆動力を防ぐことができれば、ワンウエイクラッチ63、73の代わりにトルクリミッタなどを用いてもよい。
【0045】
また、上記の実施の形態では、2つの錘体3、4の回転運動を同一の増速比で衝撃付与体8に伝達していたが、一方に増速歯車を設けて増速比を変更させてもよい。
【0046】
さらに、衝撃付与体87に対して慣性盤を取り付ければ、外力の印加が停止した以降も衝撃付与体8は回転し続けることができる。
【0047】
さらにまた、上記の実施の形態では、第1の錘体3の回転中心軸線(第1の軸線L)としての動力伝達軸77と、第2の錘体4の回転中心軸線(第2の軸線L)としての回転軸40とは直交するように配置されていたが、外力の成分の方向に応じて、動力伝達軸77、および回転軸40がなす角度を、45°(あるいは135°)から90°の範囲で変更することが可能である。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、互いに交差する方向に延びた軸線周りに回転可能な2つの錘体を有し、これらのいずれの錘体の回転運動についても、衝撃付与体に伝達し発電を行う。このため、2つの錘体の一方のみが回転するような外力が加わっても発電することができ、かつ、2つの錘体の双方が回転するような外力が加わったときには、双方の回転を合成して衝撃付与体に伝達して発電を行う。従って、直交する2方向のいずれの成分をもった振動などの外力が加わった場合でも、効率良く発電を行うことができ、各種用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る発電装置の概略斜視図である。
【図2】図1に示す発電装置の分解斜視図である。
【図3】図1に示す発電装置において、第1の錘体が外力により回転した際、その回転運動が衝撃付与体に伝達される様子を示す説明図である。
【図4】図1に示す発電装置において、第2の錘体が外力により回転した際、その回転運動が衝撃付与体に伝達される様子を示す説明図である。
【符号の説明】
1 発電装置
2 駆動機構
3 第1の錘体
4 第2の錘体
5 動力伝達機構
6 第1の伝達機構
7 第2の伝達機構
8 衝撃付与体
9 圧電素子
20 共通出力歯車(共通出力部材)
60 第1のクラッチ機構
67 連結歯車(動力伝達部材)
70 第2のクラッチ機構
74、75 傘歯車
76 回転方向変換機構
77 動力伝達軸
第1の軸線
第2の軸線
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power generation device using a piezoelectric element.
[0002]
[Prior art]
As a power generation device that generates power using external force such as vibration, for example, a pinion in the case is meshed with a vertically extending rack, and the vertical movement of the case due to external vibration is converted into rotational energy by a gear train. However, a device that gives an impact to the piezoelectric element with this rotational energy has been devised (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
In addition, in the power generation device disclosed herein, a coil spring that holds the case in a neutral position in the vertical direction is used so that power generation is performed even when the case vibrates in any direction.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-164865 (page 3 to page 4, FIGS. 1 to 5)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, a power generation device using external force such as vibration has conventionally had a problem that there are many application restrictions and power generation efficiency is low because only a certain direction of vibration such as vertical movement can be used. For example, in the power generation apparatus described in Patent Document 1, a case and a rack are included, although a moving component such as an automobile and an artificial external force include a horizontal component in addition to a vertical component. Since power generation is performed using only the differential in the vertical direction, there are many application restrictions and power generation efficiency is low.
[0006]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a power generator that can efficiently generate power even when an external force such as vibration having components in two orthogonal directions is applied. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, in the power generation device of the present invention, a power generation device including a piezoelectric element, an impact applying body that strikes the piezoelectric element to generate electric power, and a drive mechanism that drives the impact applying body. The drive mechanism includes: a first weight body that can rotate around a first axis by an external force; and a second weight body that can rotate around a second axis extending in a direction intersecting the first axis. And a power transmission mechanism for transmitting the rotational motion of the first weight body and the rotational motion of the second weight body to the impact imparting body.
[0008]
In the present invention, there are two weight bodies that can rotate around an axis extending in a direction intersecting each other, and the rotational motion of any of these weight bodies is transmitted to the impact imparting body to generate power. For this reason, power can be generated even when an external force that only rotates one of the two weights is applied, and when an external force that rotates both of the two weights is applied, both rotations are combined. Then, it is transmitted to the impact imparting body to generate power. Therefore, even when an external force such as vibration having any component in two orthogonal directions is applied, power can be generated efficiently and can be used for various applications.
[0009]
In the present invention, the power transmission mechanism transmits the rotational motion of the first weight body to the common output member, and the rotational motion of the second weight body to the common output member. A first transmission mechanism that transmits only the rotational movement that drives the common output member in one direction out of the two-way rotation of the first weight body; A first clutch mechanism that interrupts transmission of rotational movement in a direction, and the second transmission mechanism drives the common output member in the one direction during bidirectional rotation of the second weight body. It is preferable to include a second clutch mechanism that transmits only rotational motion and blocks transmission of rotational motion in the reverse direction. With this configuration, the common output member is driven only in one direction even when the weight body is in a rotational motion or swings so as to reciprocate within a predetermined angular range. Therefore, since the impact imparting body does not reverse during movement to strike the piezoelectric element, it is possible to perform efficient power generation with a simple configuration.
[0010]
In the present invention, the first clutch mechanism interrupts transmission of the common output member from the common output member to the first weight body with respect to the movement in the one direction, and the second clutch mechanism As for the movement of the common output member in the one direction, it is preferable to block transmission from the common output member to the second weight body. In such a configuration, even when only one of the two weights rotates or when there is a difference in the rotation speed of the two weights, the movement of the common output member is stopped. Since it is not transmitted to the weight body or the weight body rotating at a low speed, it is not attenuated and high power generation efficiency can be obtained.
[0011]
In the present invention, the second axis is defined by a rotation shaft supported so as to be rotatable with respect to the first weight body in a direction orthogonal to the first axis line, and the second weight body Is preferably configured to be rotatable integrally with the rotating shaft. If comprised in this way, since a 1st weight body and a 2nd weight body can be comprised as one unit, size reduction of a drive mechanism can be achieved.
[0012]
In the present invention, the second transmission mechanism includes a power transmission shaft disposed coaxially with the first axis, and a rotation direction conversion mechanism that transmits rotation of the rotation shaft to the power transmission shaft. Accordingly, the rotational movement of the second weight body can be transmitted to the power transmission shaft, and the first weight body is rotatably supported by the power transmission shaft, and the first transmission mechanism Is provided with a power transmission body that can rotate integrally with the first weight body, and the power transmission body is preferably arranged coaxially with the power transmission shaft. If comprised in this way, both the rotational motion of a 1st weight body and a 2nd weight body can be transmitted as a rotational motion around a common axis line (1st axis line). Therefore, the power transmission mechanism can be arranged in a narrow space.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An example of a power generator to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
[0014]
(overall structure)
1 and 2 are a schematic perspective view and an exploded perspective view of a power generator according to the present invention. In the drawing, when two orthogonal axes are defined as a first axis and a second axis, clockwise rotation about the first axis or an axis parallel to the first axis toward the drawing is indicated by an arrow CW 1. indicated, are shown rotating counterclockwise in the arrow CCW 1. Further, the clockwise rotation centered on the axis parallel to the second axis or it indicated by the arrow CW 2, there is shown a counterclockwise rotation by the arrow CCW 2.
[0015]
As shown in FIGS. 1 and 2, the power generation apparatus 1 of this embodiment includes a piezoelectric element 9, an impact applying body 8 that strikes the piezoelectric element 9 to generate electric power, and a drive mechanism 2 that drives the impact applying body 8. And have.
[0016]
The drive mechanism 2 includes a first weight body 3 that can be rotated about the first axis L 1 by an external force, and a second weight that can be rotated about the second axis L 2 orthogonal to the first axis L 1. the body 4, the rotational movement of the first weight body 3, and the rotational movement of the second weight body 4 to the first common output gear 20 is disposed coaxially with the axis L 1 (common output member) And a power transmission mechanism 5 for transmitting.
[0017]
The first weight body 3 includes an annular portion 31 and an arc portion 32 that spans the annular portion 31, and the weight portion 33 projects from the center of the arc portion 32 to the lower side. . The first weight body 3 is rotatably supported with respect to a power transmission shaft 77 of a second transmission mechanism 7 to be described later. By the power transmission shaft 77, the rotation center axis line of the first weight body 3 (first 1 axis L 1 ) is defined.
[0018]
The second weight body 4 is formed in an arc shape, and a central portion thereof is a weight portion 41. The second weight body 4 can rotate integrally with a rotation shaft 40 that is rotatably supported with respect to the first weight body 3, and the rotation center axis of the second weight body 4 is rotated by the rotation shaft 40. (Second axis L 2 ) is defined. Here, the power transmission shaft 77 as the rotation center axis of the first weight body 3 and the rotation shaft 40 as the rotation center axis of the second weight body 4 are arranged to be orthogonal to each other.
[0019]
In this embodiment, the power transmission mechanism 5 transmits the rotational motion of the first weight body 3 to the common output gear 20 in order to transmit the rotational motion of the first weight body 3 and the second weight body 4 to the common output gear 20. 20 includes a first transmission mechanism 6 that transmits to the second transmission mechanism 20 and a second transmission mechanism 7 that transmits the rotational motion of the second weight body 4 to the common output gear 20.
[0020]
First, the first transmission mechanism 6 includes a connection gear 67 that can rotate about the first axis L 1 integrally with the first weight body 3, and the connection gear 67 is coaxial with the power transmission shaft 77. Arranged in a shape. The first transmission mechanism 6 has a first clutch mechanism 60 which is disposed along the first axis L 1 on the side of the connecting gear 67, the first clutch mechanism 60 is The first gear 61 that meshes with the coupling gear 67 and the second gear 62 that meshes with the common output gear 20 are provided, and the one-way clutch 63 is provided between the first gear 61 and the second gear 62. ing.
[0021]
In the first clutch mechanism 60, as will be described later with reference to FIG. 3, the one-way clutch 63 is the common output gear 20 in the bidirectional rotation around the first axis L1 of the first weight body 3. Is transmitted only in one direction (counterclockwise CCW 1 direction), and transmission of rotational motion in the reverse direction is interrupted. That is, the one-way clutch 63 is engaged gear 67 first weight member 3 is rotated counterclockwise CCW 1 also rotates counterclockwise CCW 1, as a result, the first gear 61 in the clockwise CW 1 When rotated, the rotation is transmitted to the second gear 62 to rotate the common output gear 20 counterclockwise CCW 1 , but the first weight body 3 rotates clockwise CW 1 and the connecting gear 67 is also rotated. When the first gear 61 rotates counterclockwise CCW 1 as a result of rotating clockwise CW 1 , the rotation is not transmitted to the second gear 62, so the common output gear 20 rotates clockwise CW 1 . It does not rotate.
[0022]
In the first clutch mechanism 60, the one-way clutch 63 transmits the common output gear 20 from the common output gear 20 to the first weight body 3 in one direction (counterclockwise CCW 1 rotation). Cut off.
[0023]
The second transmission mechanism 7 includes a power transmission shaft 77, a rotation direction conversion mechanism 76 that transmits the rotational motion of the rotary shaft 40 to the power transmission shaft 77, a gear 78 that is coaxially attached to the power transmission shaft 77, A common output gear 20 and a gear 79 configured to be rotatable together are provided. The rotation direction conversion mechanism 76 includes a first bevel gear 74 attached to the rotary shaft 40 and a second bevel gear 75 attached to the power transmission shaft 77 so as to mesh with the first bevel gear 74. Has been.
[0024]
The second transmission mechanism 7 has a second clutch mechanism 70 on the side opposite to the first clutch mechanism 60, and the second clutch mechanism 70 is a gear attached to the power transmission shaft 77. 78, and a second gear 72 that meshes with a gear 79 that is integrally formed with the common output gear 20, and a one-way between the first gear 71 and the second gear 72. A clutch 73 is provided.
[0025]
In the second clutch mechanism 70, as will be described later with reference to FIG. 4, the one-way clutch 73 is the common output gear 20 in the two-way rotation around the second axis L2 of the second weight body 4. Is transmitted only in one direction (counterclockwise CCW 1 direction), and transmission of rotational motion in the reverse direction is interrupted. That is, in the one-way clutch 73, the second weight body 4 rotates clockwise CW 2 and the power transmission shaft 77 and the gear 78 rotate counterclockwise CCW 1. As a result, the first gear 71 rotates clockwise. When rotated to CW 1 , the rotation is transmitted to the second gear 72 to rotate the common output gear 20 counterclockwise CCW 1 , but the second weight 4 rotates counterclockwise CCW 2. When the power transmission shaft 77 and the gear 78 rotate clockwise CW 1 and, as a result, when the first gear 71 rotates counterclockwise CCW 1 , the rotation is not transmitted to the second gear 72. output gear 20 does not rotate in the clockwise CW 1.
[0026]
Further, in the second clutch mechanism 70, the one-way clutch 73 transmits transmission from the common output gear 20 to the second weight body 4 with respect to the movement of the common output gear 20 in one direction (counterclockwise CCW 1 rotation). Cut off.
[0027]
Further, in this embodiment, the impact applying body 8 is coaxially connected to the common output gear 20 via the connecting rotation shaft 85. Here, the impact imparting body 8 includes, for example, a disk-shaped rotating member 81, two connecting rods 82 made of an elastic material extending radially outward from the opposed positions of the outer peripheral surface of the rotating member 81, and And a spherical impactor 83 attached to each of the tip portions of the two connecting rods 82. The piezoelectric element 9, as the striking surface 91 slightly inside position of the rotation trajectory of the impactor 83 when the impact application member 8 is rotated to the first axis L 1 around is positioned, the impact imparting body 8 Two pieces are arranged facing each other so as to be sandwiched.
[0028]
(Power generation operation)
FIGS. 3 and 4 are explanatory diagrams showing how the rotary motion is transmitted to the impact applying body 8 when the first weight body 3 is rotated by an external force in the power generation apparatus 1 shown in FIG. It is explanatory drawing which shows a mode that the rotational motion is transmitted to the impact imparting body 8, when the weight body 4 of this is rotated by external force.
[0029]
In the power generation device 1 of the present embodiment, in the standby state, the first weight body 3 and the second weight body 4 are both in a state where they hang vertically due to their own weight.
[0030]
In this state, for example, an external force is applied to the power generation apparatus 1, and the first weight 3 is centered about the first axis L 1 (around the power transmission shaft 77) as shown in FIG. 3 by the external force. When rotating counterclockwise CCW 1 , the first transmission mechanism 6 of the power transmission mechanism 5
Counterclockwise CCW 1 rotation of the connecting gear 67 Rotation of the first gear 61 clockwise CW 1 Rotation of the second gear 62 Clockwise CW 1 of the rotation Common output gear 20 Counterclockwise CCW 1 of rotation impact imparting body 8 counterclockwise CCW 1 is rotated, and the piezoelectric element 9 is struck by the impactor 83 of the impact imparting body 8 to generate power.
[0031]
On the other hand, when the first weight body 3 rotates clockwise CW 1 by an external force, the first transmission mechanism 6 of the power transmission mechanism 5
Rotation of the connecting gear 67 clockwise CW 1 Rotation of the first gear 61 of the first clutch mechanism 60 counterclockwise CCW 1 occurs, but rotation of the first gear 61 counterclockwise CCW 1 is one-way. It is disconnected by the clutch 63 and is not transmitted to the common output gear 20 and the impact applying body 8.
[0032]
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the second weight body 4 is rotated clockwise CW 2 around the second axis L 2 (around the rotation axis 40) by an external force, the second transmission of the power transmission mechanism 5 is performed. In mechanism 7,
Rotating shaft 40 rotating clockwise CW 2 Rotating first bevel gear 74 rotating clockwise CW 2 Rotating second bevel gear 75 Counterclockwise CCW 1 Rotating power transmission shaft 77 Counterclockwise CCW 1 rotating gear 78 counterclockwise CCW 1 rotation first gear 71 clockwise CW 1 rotation second gear 72 clockwise CW 1 rotation common output gear 20 counterclockwise CCW 1 rotation impact imparting body 8 Counterclockwise CCW 1 is rotated, and the piezoelectric element 9 is struck by the impactor 83 of the impact imparting body 8 to generate power.
[0033]
On the other hand, when the second weight body 4 rotates counterclockwise CCW 2 by an external force, the second transmission mechanism 7 of the power transmission mechanism 5
Rotation shaft 40 clockwise CCW 2 counter-rotation first bevel gear 74 counter-clockwise CCW 2 rotation second bevel gear 75 clockwise CW 1 rotation power transmission shaft 77 clockwise CW 1 rotation gear Although counterclockwise rotation CCW 1 of the first gear 71 of the 78 rotating the second clutch mechanism 70 clockwise CW 1 occurs, counterclockwise rotation CCW 1 of the first gear 71, one-way clutch 73 And is not transmitted to the common output gear 20 and the impact applying body 8.
[0034]
Therefore, power generation is performed when the first weight body 3 rotates counterclockwise CCW 1 by an external force. Further, power generation is also performed when the second weight body 4 is rotated clockwise CW 2 by an external force. Further, when the first weight 3 is rotated counterclockwise CCW 1 by the external force and the second weight 4 is rotated clockwise CW 2 , both rotations are combined to generate the common output gear 20. It rotates counterclockwise CCW 1 to generate electricity. Furthermore, when the first weight body 3 repeats the counterclockwise CCW 1 rotation and the clockwise CW 1 rotation by an external force, a period during which the first weight body 3 rotates counterclockwise CCW 1 ; While power generation is performed and the first weight 3 rotates clockwise CW 1 , the inertial force of the power transmission unit 5 continues to be generated, but then stops. Similarly, when the second weight 4 repeats clockwise CW 2 rotation and counterclockwise CCW 2 rotation due to external force, power generation is performed during the period in which the second weight 4 rotates clockwise CW 2. The inertial force of the power transmission unit 5 continues to be generated during the period in which the second weight body 4 rotates counterclockwise CCW 2 , but stops thereafter.
[0035]
The electric power generated when the impactor 83 of the impact imparting body 8 strikes the piezoelectric element 9 is supplied to a control board (not shown) via an output terminal (not shown). After the adjustment is performed, the power is output to an external device (not shown) arranged outside the power generation device 11.
[0036]
Here, the one-way clutch 63 of the first clutch mechanism 60 blocks transmission of the common output gear 20 from the common output gear 20 to the first weight body 3 with respect to the counterclockwise rotation CCW 1 . Further, in the second clutch mechanism 70, the one-way clutch 73 blocks transmission from the common output gear 20 to the second weight body 4 with respect to the counterclockwise rotation CCW 1 of the common output gear 20. Therefore, when only one of the first weight body 3 and the second weight body 4 is rotated and the other is not rotated, both the first weight body 3 and the second weight body 4 are used. However, even when the rotational speeds are different, the rotation of the common output gear 20 is not attenuated by the stopped weight body or the weight body rotating at a low speed. Incidentally, as described above, the common output gear 20 because there is no rotating clockwise CW 1, it is sufficient only in one-way clutch.
[0037]
For example, when the first weight 3 rotates to rotate the common output gear 20 counterclockwise CCW 1 , the rotation causes the second gear 72 of the second clutch mechanism 70 to rotate clockwise CW 1. However, since the rotation of the second gear 72 in the clockwise direction CW 1 is interrupted by the one-way clutch 72, the rotation energy of the common output gear 20 causes the second weight body 4 to rotate. Is not consumed.
[0038]
(Effect of this embodiment)
As described above, the power generation device 1 of the present embodiment includes the first and second weight bodies 3 and 4 that are rotatable around the first and second axes L 1 and L 2 that are orthogonal to each other. Any of the rotational motions of the weights 3 and 4 is transmitted to the impact applying body 8 through the power transmission mechanism 2 and the common output gear 20 to generate power. Therefore, power can be generated even when an external force is applied such that only one of the two weights 3 and 4 rotates, and when an external force such that both of the two weights 3 and 4 are applied is applied. The two rotations are combined and transmitted to the impact applying body 8 to generate electricity. Therefore, even when an external force such as vibration having any component in two orthogonal directions is applied, power can be generated efficiently. Therefore, it is not necessary to strictly define the installation posture of the power generator 1 with respect to the direction in which an external force such as vibration is generated. Moreover, since the electric power generating apparatus 1 of this form has high electric power generation efficiency, it can be used for various uses. For example, if the power generator 1 of this embodiment is mounted on various mobile objects, it can be used as a power source. In addition, when the power generation device 1 of the present embodiment is used in a monitoring system, the occurrence of an abnormality can be detected when the power generation device 1 starts power generation by applying some abnormality as an external force. 1 can be used as a transmission device having no power source.
[0039]
Further, in this embodiment, the power transmission mechanism 2 transmits only the rotational motion that drives the common output gear 20 counterclockwise CCW 1 out of the bidirectional rotation of the weights 3 and 4, and the rotational motion in the reverse direction. Since the clutch mechanisms 60 and 70 are cut off, the common output member 20 can be used even when the weights 3 and 4 oscillate so as to reciprocate within a predetermined angular range. Is driven counterclockwise CCW 1 only. Therefore, since the impact imparting body 8 is not reversed during rotation for striking the piezoelectric element 9, it is possible to perform efficient power generation with a simple configuration.
[0040]
Moreover, the one-way clutches 63 and 73 of the first and second clutch mechanisms 60 and 70 block the transmission of the common output gear 20 from the common output gear 20 to the weights 3 and 4 with respect to the counterclockwise CCW 1 rotation. To do. Therefore, when only one of the two weight bodies 3 and 4 is rotated and the other is not rotating, and even when both the weight bodies 3 and 4 are rotating but the rotational speeds are different, The rotation of the common output gear 20 is not attenuated by the stopped weight body or the weight body rotating at a low speed.
[0041]
Further, in the present embodiment, the second axis L 2 is defined by the rotation axis 40 supported so as to be rotatable with respect to the first weight body 3 in a direction orthogonal to the first axis L 1 , and Since the second weight body 4 is configured to be rotatable integrally with the rotation shaft 40, the two weight bodies 3 and 4 can be configured as one unit, so that the drive mechanism 2 can be reduced in size. Can be planned.
[0042]
Furthermore, since the rotation of the second weight body 4 is transmitted to the power transmission shaft 77 by the bevel gears 74 and 75, and this power transmission shaft 77 is used as the rotation center axis of the first weight body 3, Both the rotational motions of the first weight body 3 and the second weight body 4 can be transmitted as the rotational motion around the common axis (first axis L 1 ). Therefore, the power transmission mechanism 2 can be arranged in a narrow space.
[0043]
(Other embodiments)
In the above embodiment, the rotation direction conversion mechanism 76 is configured by the bevel gears 74 and 75. However, for example, the rotation direction conversion mechanism may be configured by a belt and a pulley.
[0044]
In the above embodiment, the rotational driving force of the two weight bodies 3 and 4 is transmitted to the impact applying body 8 via the one-way clutch 63 and 73. However, the direction in which the rotational driving of the impact applying body 8 is hindered. If the one-way clutch 63, 73 can be used, a torque limiter or the like may be used.
[0045]
In the above embodiment, the rotational motions of the two weight bodies 3 and 4 are transmitted to the impact applying body 8 at the same speed increasing ratio. However, the speed increasing ratio is changed by providing a speed increasing gear on one side. You may let them.
[0046]
Furthermore, if an inertial board is attached to the impact applying body 87, the impact applying body 8 can continue to rotate even after the application of external force is stopped.
[0047]
Furthermore, in the above embodiment, the power transmission shaft 77 as the rotation center axis (first axis L 1 ) of the first weight 3 and the rotation center axis (second second axis) of the second weight 4 Although arranged so as to be orthogonal to the rotating shaft 40 as the axis L 2 ), the angle formed by the power transmission shaft 77 and the rotating shaft 40 is 45 ° (or 135 ° depending on the direction of the external force component). ) To 90 °.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, there are two weight bodies that can rotate around an axis extending in a direction intersecting each other, and the rotational motion of any of these weight bodies is transmitted to the impact imparting body to generate power. I do. For this reason, power can be generated even when an external force that only rotates one of the two weights is applied, and when an external force that rotates both of the two weights is applied, both rotations are combined. Then, it is transmitted to the impact imparting body to generate power. Therefore, even when an external force such as vibration having any component in two orthogonal directions is applied, power can be generated efficiently and can be used for various applications.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a power generator according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the power generator shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state in which, when the first weight body is rotated by an external force, the rotational motion is transmitted to the impact imparting body in the power generation device shown in FIG. 1;
4 is an explanatory diagram showing a state in which, when the second weight body is rotated by an external force, the rotational motion is transmitted to the impact imparting body in the power generation device shown in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power generator 2 Drive mechanism 3 1st weight body 4 2nd weight body 5 Power transmission mechanism 6 1st transmission mechanism 7 2nd transmission mechanism 8 Impact imparting body 9 Piezoelectric element 20 Common output gear (common output member)
60 First clutch mechanism 67 Connecting gear (power transmission member)
70 Second clutch mechanism 74, 75 Bevel gear 76 Rotation direction conversion mechanism 77 Power transmission shaft L 1 First axis L 2 Second axis

Claims (5)

圧電素子と、該圧電素子を打撃して発電を行わせる衝撃付与体と、前記衝撃付与体を駆動する駆動機構とを有する発電装置において、
前記駆動機構は、外力により第1の軸線周りに回転可能な第1の錘体と、前記第1の軸線と交差する方向に延びた第2の軸線周りに回転可能な第2の錘体と、前記第1の錘体の回転運動、および前記第2の錘体の回転運動を前記衝撃付与体に伝達する動力伝達機構とを有することを特徴とする発電装置。
In a power generation device having a piezoelectric element, an impact imparting body that strikes the piezoelectric element to generate electric power, and a drive mechanism that drives the impact imparting body,
The drive mechanism includes a first weight body that can rotate around a first axis by an external force, and a second weight body that can rotate around a second axis extending in a direction intersecting the first axis. And a power transmission mechanism for transmitting the rotational motion of the first weight body and the rotational motion of the second weight body to the impact imparting body.
請求項1において、前記動力伝達機構は、前記第1の錘体の回転運動を共通出力部材に伝達する第1の伝達機構と、前記第2の錘体の回転運動を前記共通出力部材に伝達する第2の伝達機構とを有し、
前記第1の伝達機構は、前記第1の錘体の双方向の回転のうち、前記共通出力部材を一方方向に駆動する回転運動のみを伝達し、逆方向の回転運動の伝達を遮断する第1のクラッチ機構を備え、
前記第2の伝達機構は、前記第2の錘体の双方向の回転のうち、前記共通出力部材を前記一方方向に駆動する回転運動のみを伝達し、逆方向の回転運動の伝達を遮断する第2のクラッチ機構を備えていることを特徴とする発電装置。
2. The power transmission mechanism according to claim 1, wherein the power transmission mechanism transmits the rotational motion of the first weight body to the common output member, and the rotational motion of the second weight body to the common output member. A second transmission mechanism that
The first transmission mechanism transmits only the rotational motion that drives the common output member in one direction out of the bidirectional rotation of the first weight body, and blocks transmission of the rotational motion in the reverse direction. 1 clutch mechanism,
The second transmission mechanism transmits only the rotational motion that drives the common output member in the one direction among the bidirectional rotations of the second weight body, and blocks transmission of the rotational motion in the reverse direction. A power generation device comprising a second clutch mechanism.
請求項2において、前記第1のクラッチ機構は、前記共通出力部材の前記一方方向への運動については当該共通出力部材から前記第1の錘体への伝達を遮断し、
前記第2のクラッチ機構は、前記共通出力部材の前記一方方向への運動については当該共通出力部材から前記第2の錘体への伝達を遮断することを特徴とする発電装置。
In claim 2, the first clutch mechanism interrupts the transmission of the common output member from the common output member to the first weight body in the one direction.
The second clutch mechanism is configured to block transmission of the common output member from the common output member to the second weight body with respect to the movement of the common output member in the one direction.
請求項1ないし3のいずれかにおいて、前記第2の軸線は、前記第1の軸線に対して直交する向きに前記第1の錘体に対して回転可能に支持された回転軸によって規定され、
前記第2の錘体は、前記回転軸と一体に回転可能に構成されていることを特徴とする発電装置。
In any one of Claim 1 thru | or 3, The said 2nd axis is prescribed | regulated by the rotating shaft supported rotatably with respect to the said 1st weight body in the direction orthogonal to the said 1st axis,
The second weight body is configured to be rotatable integrally with the rotation shaft.
請求項4において、前記第2の伝達機構は、前記第1の軸線に同軸状に配置された動力伝達軸と、前記回転軸の回転を前記動力伝達軸に伝達する回転方向変換機構とを備えていることにより、前記第2の錘体の回転運動を前記動力伝達軸に伝達可能に構成され、
前記第1の錘体は、前記動力伝達軸に回転可能に支持され、
前記第1の伝達機構は、前記第1の錘体と一体に回転可能な動力伝達体を備えるとともに、当該動力伝達体は、前記動力伝達軸と同軸状に配置されていることを特徴とする発電装置。
5. The power transmission shaft according to claim 4, wherein the second transmission mechanism is arranged coaxially with the first axis, and a rotation direction conversion mechanism that transmits the rotation of the rotation shaft to the power transmission shaft. Is configured to transmit the rotational motion of the second weight body to the power transmission shaft,
The first weight body is rotatably supported by the power transmission shaft,
The first transmission mechanism includes a power transmission body that can rotate integrally with the first weight body, and the power transmission body is disposed coaxially with the power transmission shaft. Power generation device.
JP2003169730A 2003-06-13 2003-06-13 Power generation device Pending JP2005002960A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011511911A (en) * 2008-02-11 2011-04-14 ウィケット,マーティン,ジョン Device for converting bi-directional rotational motion about two rotational axes into unidirectional rotational motion about a single rotational shaft, and power generation system using the device
WO2011105642A1 (en) * 2010-02-25 2011-09-01 (주)사람과 환경 Piezoelectric generator unit using piezoelectric bimorph
CN102878038A (en) * 2011-07-15 2013-01-16 中国绿能股份有限公司 Rocking power generation device
KR101623916B1 (en) * 2014-05-22 2016-05-24 (주)에이치에스지 Planetary gear reducer

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