JP2007221982A

JP2007221982A - 発電機の発電力を低下させない為にギァーの加速：減速を一装置に行わせ、発電機の必要回転を維持させ負荷による電力低下を防ぐ発電装置。

Info

Publication number: JP2007221982A
Application number: JP2006068327A
Authority: JP
Inventors: Shogo Tsunoda; 正吾角田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-02-15
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2007-08-30

Abstract

【課題】スターターバッテリーを電源にした駆動モーターを回転させて加減装置が一体化したギャーボックスで発電機が負荷を受けにくい状態をつくり出し、負荷を少なくして安定電圧を維持させる装置により、スタート時以外は電気やガソリン等の燃料類を必要と発電装置を得る。
【解決手段】加速、減速特殊ギァー装置に対して発電機の発電よる負荷で発電機の回転数が低下するのを防ぐために、ギァーボックス歯車（５）の最高回転数と、減速最低回転数歯車（７）との比率を最大限大きくして、発電機歯車の回転数降下に対しての抵抗力を強くし減速を防ぎ、結果として発電機の回転数降下を少なくさせて、安定した電力を発電させる。
【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は、スターターバッテリーを電源にした駆動モーターを回転させて加減装置が一体化したギァーボックスで発電機が負荷を受けにくい状態をつくり出し、負荷を少なくして安定電圧を維持させる装置の製造方法に関する。

従来のギァーボックスの加速装置と減速装置は、加速をする装置と減速をする装置に限られていた。勿論加速するか減速するかで装置の目的は叶えられている。

発明が解決しようとする課題

当該の開発した一装置による加速：減速を行うギァーボックスは、その必要性からして現在開発されていない。当該開発した加速：減速一体ギァー装置は最高に加速した回転軸を減速させ、その回転軸に発電軸を取り付けているので発電機の発電に伴う負荷をギァー比の抵抗で軽減する。この場合装置の最高回転数に対して１０倍以上の回転数ダウンでないと、ギァー比の抵抗力が強く生まれない。

問題を解決するための手段

負荷による回転数の低下を防ぎ、発電に必要な回転数を維持するには少ない回転数で発電を行う発電機を開発するか、発電機の負荷を軽減するしかないが、回転数の比率が最高２０：最低１ぐらいの割合であれば発電機に対する負荷の割合が小さく、装置に対する電源として充分活用でき最低一ヵ月に一回以上の運転駆動をすれば、電源も必要としないし他の燃料関係も必要としない。

本発明は、加速と減速を一装置内で行うギァーボックスを開発、その低速ギァー軸に発電機を取り付け発電を行わせ、その発生電力をＤＣ：ＤＣコンバーターに入力してバッテリー充電を行わせる。又、同時に駆動モーターにも発生電力を送電し継続した回転を行わせる。

ギァーボックスのギァーの配列は駆動モーター（約３，０００回転）ギァーから始まり、５枚ほどの連結するギァーで最速３０，０００回転ぐらいまで回転を上げる。最高速に成ったギァーには一転して減速ギァーを組み合わせ、２個又は３個ぐらいのギァーで最終ギァーを３，０００回転ぐらいに降下させ、その軸に発電機を取り付ける。このような構造にギァーボックスを構成すると、発電機の出力増大による負荷で発電機が回転降下することを防ぐことが出来る。

勿論、発電力に限界のある発電機を補助するために発電機が発電した電力を消耗させず維持するためにＤＣ：ＤＣコンバーターは安定化電源の働きと電圧維持の働きをしている。なほ、電圧安定器（１７）はＤＣ：ＤＣコンバーターから送られてきた電力をバッテリー充電に合う電圧に調整、バッテリー充電を行う。

実施例について図面を参照して説明すると、図１において、ギァー１，２，３，４，５，を一列方向に並べ噛み合わせ、ギァーボックス台座８，に固定させる。ギァー６，７，は減速ギァーで、同じくギァーボックス台座８，に固定させる。最高速に到達したギァー５は、この減速ギァー６，７、の働きで１０／１以下の速度に降下させられる。又、ギァー１の軸には駆動モーター１０，が取り付けられていて、ギァー７，の軸には発電機１１，が取り付けられている。この加減速装置により発電機１１，の出力負荷による必要発電回数の低下を防いでいる。

図２で示している実施例は、ギァーの加減装置を利用した発電装置の実施展開図ですが、ギァーボックス９，にそれぞれ駆動モーター１０，と発電機１１、を取り付ける。まずスライド式スイッチ２７，をスターターバッテリー側２９，３０，の接続端子に接触させる。スターターバッテリー１８，の接続端子１９，２０，はスライド式切り替え装置２７，２８，を介して駆動モーター接続端子２５，２６，に通電する。ギァーボックス１１，より回転を与えられた発電機１１，は発電を開始し、発電した電力を接続端子２３，２４，を通じてＤＣ：ＤＣコンバーター１２，の入力端子１３，１４，に送電する。ＤＣ：ＤＣコンバーター１２，は入力した電力を調整して出力端子１５，１６，に供給する。出力端子１５，１６，は電圧安定調整器１７，に一つの回路を持ち、（＋）の出力端子１５，はダイオード２１を介し駆動モーター接続端子２５，に接続され、又、（−）の出力端子１６，はスライド式切り替えスイッチの接続端子３２，に接続されていて二つ目の回路を持っている。この場合、発電機１１，はバッテリー１８，えの充電用の送電を行うが駆動モーター１０，には切り替えスイッチ２７，の接続が断絶してるために、駆動モーターには電力が通じない。

図３の実施例としては、発電装置が順調に運転したら、スライド式切り替え装置２７，のスライド上段移動台２８，をバッテリー接続端子２９，３０，から接続端子３１，３２，に瞬時に移動させ、バッテリーからの送電を断絶させ、発電機の発生電力のみで装置を継続運転させる。スイッチのＯＦＦ：ＯＮは駆動モーターに意外な負荷を掛けるが、加減装置のギァーボックスが其のギァー減速抵抗力で回転力を維持する。

発明の効果

本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。

加速、減速、を一つの装置で行わせることにより、発電機の自力回転力に強力なトルクを与え、発電力の低下も防ぐことが出来る。

発電機によってややオーバーボルトに発電された電力は、ＤＣ：ＤＣコンバーターによって電圧を調整され１回路はバッテリー充電用に、１回路はダイオードを介してスライド式切り替えスイッチから直接駆動モーターに通電出来るように配線されている。なお、もう１回路は仕事をするための接続端子器３５，で電気の無い過疎地で電灯を点ける、車椅子のモーターに使用する、又は、電気製品、工作機械を作動させるため等々と、利用範囲は広い。

ＤＣ：ＤＣコンバーターから出力した電力は、電圧調整安定器によってバッテリー充電用ボルトに調整され、装置が作動しているときは常時充電が行われているが、充電が完了したときは充電が停止される。従ってバッテリーは発電機が働き出すスタート時だけなので、バッテリーが自然放電する約一ヵ月以内に再使用すれば、電源とする電気もガソリン等の燃料類も一切必要としない。

新規開発のスライド式切り替えスイッチは、（＋）（−）の接点を持つ金属片を備え接続端子の接続位置を、左右のどちらかに変更することによって全く別の電気回路が作れる。

加速、減速を同時に行う特殊ギァー装置ボックスである。加速、減速装置に駆動モーター、発電機を取り付け、関連各機器の展開図とそれに伴う配線図である。スライド式切り替えスイッチの展開図である。

符号の説明

１、駆動モーターに取り付けられるギァー。
２、直径と歯数が違う２枚歯ギァー。
３、直径と歯数が違う２枚歯ギァー。
４、直径と歯数が違う２枚歯ギァー。
５、歯数は小さいが歯の厚みが２倍あるギァー。
６、減速するための、直径と歯数が違う２枚歯ギァー。
７、発電機の必要回転に合わせるための減速歯数を備え、回転軸に発電機を取り付けられるギァー。
８、ギァーを格納固定するためのギァーボックスの平面図。
９、ギァーボックス。
１０、駆動モーター。
１１，発電機。
１２、ＤＣ：ＤＣコンバーター。
１３、ＤＣ：ＤＣコンバーターの（＋）入力接続端子。
１４、ＤＣ：ＤＣコンバーターの（−）入力接続端子。
１５、ＤＣ：ＤＣコンバーターの（＋）出力接続端子。
１６、ＤＣ：ＤＣコンバーターの（−）出力接続端子。
１７、バッテリー充電用の電圧安定器。
１８、スターター用電源バッテリー。
１９、バッテリー用（＋）充電接続端子。
２０、バッテリー用（−）充電接続端子。
２１、ダイオード。
２２、ダイオード。
２３、発電機の（＋）の接続端子。
２４、発電機の（−）の接続端子。
２５、駆動モーターの（＋）接続端子。
２６、駆動モーターの（−）接続端子。
２７、スライド式電源切り替えスイッチ。
２８、スライド式電源切り替えスイッチの上部移動台装置。
２９、バッテリーから通電されてる（＋）電源接続端子。
３０、バッテリーから通電されてる（−）電源接続端子。
３１、ＤＣ：ＤＣコンバーターから送電され（＋）電源を駆動モーター２５に通電するための接続端子。
３２、ＤＣ：ＤＣコンバーターから送電され（−）電源を駆動モーター２６に通電するための接続端子。
３３、絶縁体のスライド式上部移動台装置に取り付けられた（＋）側金属片。
３４、絶縁体のスライド式上部移動台装置に取り付けられた（−）側金属片。
３５、出力用電源接続端子器。

Claims

ギァー（１，２，３，４．５．）をギァーボックスに並び入れる、この時ギァー（１）に取り付けられた駆動モーターは３０００回転前後に設計されている。従って加速されたギァー（５）は毎分約３０，０００回転に到達する。此処からギァーは減速ギァーになりギァー（６）ギァー（７）でギァー（７）の回転数は約３，０００に減速される。
ギァー装置の（７）の回転軸に取り付けられた発電機（１１）は、３，０００回でＤＣ１８Ｖ〜２０Ｖの発電をするように設計されていて発電出力はＤＣ：ＤＣコンバーターに入力され必要定電圧に制御されている。発電機（１１）は使用電力の質量の増大につれてその負荷のため回転が落ちるが、加速してから減速をしている其のギャー比の抵抗力によって回転の落ちるのを防いでいる。
電圧安定器（１７）には、ＤＣ：ＤＣコンバーター（１５、１６）から出力した電力が入力し、スターターバッテリー（１８）充電の為に安定電圧を供給する。なおバッテリーの充電が完了した場合は充電停止の機能も備えている。
スターター用バッテリー（１８）には、ＤＣ：ＤＣコンバーター（１２）の出力端子（１５：１６）より電圧安定器（１７）を介した必要安定電圧が供給されるのでバッテリー（１８）は、当該装置が稼働している時は常時充電が行われている。
スライド式切り替えスイッチ（２７）には、スターター用バッテリー端子（１９：２０）より切り替えスイッチ端子（２９：３０）に、電力が通電されているが切り替えスイッチ上段（２８）の接続金属片（３３：３４）が切り替えスイッチ端子（２９：３０）に接続されていなければ、駆動モーターは駆動しない。
スライド式切り替えスイッチ（２７）の接続端子（３１：３２）には、ＤＣ：ＤＣコンバーター（１２）の出力接続端子（１５：１６）より電力が供給されて駆動モーター接続端子（２５：２６）に、切り替えスイッチ上段（２８）の接続金属片（３３：３４）を介して駆動モーター（１０）に通電する、この時スライドした切り替えスイッチ（２８）はバッテリーと接続する接続端子（２９：３０）と離れ、バッテリーからの送電は断絶する。
スライド式切り替えスイッチ（２７）は、初動はバッテリーの電力で作動させるため切り替えスイッチをバッテリー側に接続させるが、発電機（１１）が発電を始めＤＣ：ＤＣコンバーター（１２）に調整された電力が出力されたら、スライド式切り替えスイッチ（２７）でバッテリー電力からＤＣ：ＤＣコンバーター（１２）の接続端子（３１：３２）側に切り換える。
この装置の配電配線は重複する部分もあり、ショートを防ぐためにダイオード（２１：２２）を設けてある。又、接続端子器（３５）は、この発電装置で発生した電力を使用するための出力端子である。