JP2008223747A - Energy conservation device - Google Patents

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Masahiro Matsunaga
全央 松永
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device capable of storing excess energy in a small size portable device once without using fossil fuel which is limited resource and using the stored energy at a place where the same is necessary when the same is necessary. <P>SOLUTION: This device is provided with an input side rotary shaft 6, gears 5-1, 5-2, 5-3 transmitting rotary force of the shaft, and a spring 2 extended and contracted by movement of a rack, and an energy discharge side rotary shaft 8 is arranged on the gear 5-3. Energy obtained by the input side rotary shaft 6 is stored in the spring 4 via the gears 5-1, 5-2, 5-3 and is taken out from the energy discharge side rotary shaft 8 when the same is necessary. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、日常の生活行動の中で発生する小さなエネルギーを見出しこれを有効に貯蓄し出来るだけ公害を出さない且つエントロピーの増大には影響しない利用法を見出し、化石燃料などを使用しないエネルギーの開発に関するものである。The present invention finds a small energy generated in daily living activities, finds a usage that does not cause pollution and does not affect the increase in entropy as much as it can be stored effectively, and uses energy that does not use fossil fuel etc. It is about development.

昨今における日常の生活空間で利用するエネルギー源としては、いずれは必ずや枯渇する有限資源である化石燃料や電力に、そのほとんどを頼っております。しかしクリーンなイメージの電力でさえもその数割の熱源は化石燃料が占め、よりクリーンなイメージの原子力は核問題やその核燃料廃棄物問題でも、未だに沢山の未解決の問題を抱えております。そこで本発明は日常の生活の中で発生する、クリーンなエネルギーを見出しそれを移動可能な状態で保存し、必要な時に必要な場所に出前し、その保存エネルギーを取り出して利用する持ち運び可能なエネルギーシステムを提供することであり、本発明は地球温暖化に大きな影響を及ぼすと云われておりますCO2問題でも少なからずや影響をあたえる発明であります。先願の特許文献の特許公開2003−161359号は非常に良い案であり目的とするところは同様であるものの、利用度が非常に限定的で一定の範囲内に限定されたものであり、又特許公開2004−76713号に開示されている発明は本件発明とは、違った観点からのエネルギー回収案であり、本件発明はこれらの発明とは、基本発想を根本的に異にするエネルギー利用に関する技術を提供するものである。
特許公開2004−76713号公報 特許公開2003−161359号公報
As energy sources to be used in daily living space in recent years, most of them rely on fossil fuels and electric power, which are finite resources that will surely be exhausted. However, even with a clean image of electricity, fossil fuels account for a few percent of the heat source, and the clean image of nuclear power still has many unsolved problems, whether it is a nuclear problem or a nuclear fuel waste problem. Therefore, the present invention finds clean energy that is generated in daily life, stores it in a movable state, travels to a necessary place when necessary, and takes out the stored energy for portable use. This is to provide a system, and the present invention is said to have a considerable impact on the CO2 problem, which is said to have a major impact on global warming. Patent Publication No. 2003-161359 of the prior patent application is a very good idea, and the purpose is the same, but the utilization is very limited and limited to a certain range, and The invention disclosed in Japanese Patent Publication No. 2004-76713 is an energy recovery plan from a different point of view from the present invention, and the present invention relates to energy utilization that fundamentally differs from these inventions. Provide technology.
Patent Publication No. 2004-76713 Patent Publication No. 2003-161359

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、一切の化石燃料を使うことなく小型で持ち運び可能で、必要な時に必要な場所に出前し、貯蓄したエネルギーを利用する、または直接対象物に常設若しくは取り付けることにより常時使用可能とするものであり、又余剰エネルギーを無駄に捨てることなく保存し、いささかでも化石燃料の使用を低減できるよう鑑みてなされた発明でありその装置を提供することである。The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to be small and portable without using any fossil fuel, and to travel to the necessary place when necessary and use the stored energy. Or it is an invention which is made in view of being able to be used at all times by being permanently installed or attached directly to an object, and to save the excess energy without wasting it, and to reduce the use of fossil fuel at all. Is to provide.

化石燃料を使わずに。小型で持ち運び可能なエネルギーを必要な時に必要な場所に出前し、貯蓄したエネルギーを利用する、または直接対象物に常設若しくは取り付けて利用するという上記の思想は、下記構成の本発明によって解決することができる。すなわち、本発明の歯車の外周比率の違いとスプリングの持つ弾性体を利用することにより日常何気なく無駄に放出しているエネルギーを一旦貯蔵し、その放出は瞬間的に放出するのでなく出来るだけ長時間で安定的に放出することにより、貯蔵エネルギーを各種装置に放出利用する技術を提供する・Without using fossil fuel. The above-mentioned idea that small and portable energy is delivered to the necessary place when necessary, and the stored energy is used, or is directly installed or attached to an object, is solved by the present invention having the following configuration. Can do. That is, by using the difference in the outer peripheral ratio of the gear of the present invention and the elastic body of the spring, the energy that is casually released in daily life is temporarily stored, and the release is not instantaneously released but as long as possible. Provides technology to release and use stored energy to various devices by stably releasing

石炭やガソリン、軽油などの化石燃料をその動力源とする動力車は、化石燃料の浪費はもとより地球温暖化問題でも、多大な影響を及ぼしており本発明はこれらの悪影響を少しでも逓減することができるよう鑑みてなされたもので、その目的は、小型で持ち運び可能なエネルギーを必要な時に必要な場所に出前し、或いは既存の装置に部品の一部として取り付け、貯蓄したエネルギーを利用するもので、関係機器の利便性を高め、組み込んだ機器の機能を高性能化し既存機器を格段にグレードアップ化するものである。Power vehicles powered by fossil fuels such as coal, gasoline, and light oil have a great impact on the global warming problem as well as the waste of fossil fuel, and the present invention reduces these adverse effects even a little The purpose of this is to use small energy that can be transported to the place where it is needed, or to be stored as part of a part of an existing device. Therefore, the convenience of related equipment will be improved, the functions of the built-in equipment will be enhanced, and existing equipment will be upgraded dramatically.

本発明のエネルギー貯蓄システムの構造とその作用機能を図面で説明する。
図1は、本発明の全体構造図であり、支点1から最下部まで延びるラックギアは拡大した図2の外側カップリングパイプ9並びに内側カップリングパイプ12の内部を貫通してラックギア4から図1に示す、最下部の回転歯車5−1に繋がる。
図2における内側カップリングパイプ12と外側カップリングパイプと9の間にはスプリング2を挟み込んだ状態で一体化、いわゆる伸縮自在な弾性体としてセット化し、エネルギーの貯蔵必要量の多寡の加減については、セット数の増減で応じることが可能であり、通常の状態は図1のロックギア3のスプリング圧により、ラックギア4から歯車機構5−1に接続され、連結遮断スイッチ7のオンオフによりエネルギーの保存や放出は自在に遮断が可能である。
The structure of the energy saving system of the present invention and its function will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall structural view of the present invention, and a rack gear extending from a fulcrum 1 to the lowermost portion penetrates the inside of the outer coupling pipe 9 and the inner coupling pipe 12 of FIG. It is connected to the lowermost rotary gear 5-1.
2 is integrated with the spring 2 sandwiched between the inner coupling pipe 12 and the outer coupling pipe 9 in FIG. 2, and is set as a so-called elastic elastic body. It is possible to respond by increasing or decreasing the number of sets. In the normal state, the rack gear 4 is connected to the gear mechanism 5-1 by the spring pressure of the lock gear 3 in FIG. And release can be freely blocked.

又、エネルギーの放出に要する必要時間はスプリングの伸縮に要する時間でも有り、同様に歯車の回転スピードの時間とも同じ経過時間となる。いわゆる回転歯車7−1歯車7−2、或いは歯車7−3の組み合わせの多寡、並びに回転歯車数の増減によりエネルギー放出の速度調整が自在に可能であると共に、ラックギアの上下速度も同時に調節が可能であり、長時間の安定的エネルギーの利用が可能となる。Further, the time required for releasing the energy is also the time required for the expansion and contraction of the spring, and similarly, the elapsed time is the same as the rotation speed of the gear. It is possible to freely adjust the energy release speed by adjusting the number of rotating gears 7-1 gear 7-2 or 7-3 and the number of rotating gears, and the vertical speed of the rack gear can be adjusted simultaneously. Thus, stable energy can be used for a long time.

エネルギーの保存については、図1の場合、運動エネルギーとして入力側回転軸6から歯車5−3、5−2、5−1を経由し、そしてラックギア4を通じて各スプリング2に貯蔵されロックギア3により保存される。歯車との遮断は遮断スイッチ7の引っ張りにより遮断される。エネルギー貯蔵の増減対応については、必要に応じたスプリング数の多寡で対応が可能となる。In the case of FIG. 1, the energy is stored as kinetic energy from the input side rotary shaft 6 via the gears 5-3, 5-2, and 5-1, and stored in each spring 2 through the rack gear 4. Saved. The disconnection from the gear is interrupted by pulling the disconnect switch 7. Regarding the increase or decrease of energy storage, it is possible to cope with the number of springs as required.

貯蔵したエネルギーの放出については図1のロックギア3を外すことにより、エネルギーが貯蔵されたスプリングの力によりラックギア4が下方に押され歯車5−1からエネルギーの貯蔵と逆方向に伝わりエネルギーの放出側回転軸8に回転エネルギーとして伝達且つ放出される為、同軸にエネルギーを必要とする機材を接続すればよい。As for the release of the stored energy, the lock gear 3 in FIG. 1 is removed, and the rack gear 4 is pushed downward by the force of the spring storing the energy, and the energy is transmitted from the gear 5-1 in the opposite direction to the storage of the energy. Since it is transmitted and released as rotational energy to the side rotating shaft 8, equipment that requires energy may be connected coaxially.

図2は本発明のスプリング機構の拡大断面図であり、内側カップリングパイプ12と外側カップリングパイプ9のスライドで上下し、スプリングの伸縮でエネルギーの貯蔵&放出が可能となる。またエネルギーの貯蔵や放出役のスプリングは板バネやゼンマイバネでもよく、機構のサイズ次第ではゴム材その他弾性体機能があればその材質を問わない。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the spring mechanism according to the present invention. The spring mechanism moves up and down by sliding the inner coupling pipe 12 and the outer coupling pipe 9, and energy can be stored and released by expansion and contraction of the spring. The spring for storing and releasing energy may be a leaf spring or a spring, and any material may be used as long as it has a function of an elastic material such as a rubber material depending on the size of the mechanism.

実施例によって本発明を説明する。
自転車の後部座席に積載した本発明の装置と、特注した後輪軸とをチェーンで連結し、本装置のラックギアを下方に押し出す圧力は、スプリング上部に重量物を載せることで対応するように装着した後、上り坂で試験走行した処、載せる重量物に限界がある為、距離は20m足らずでしたが立派に上り坂を、人力を使わず自転車本体の自力で登坂することができ、本発明の実証性が確認された。
The examples illustrate the invention.
The device of the present invention loaded on the rear seat of the bicycle and the custom rear axle were connected by a chain, and the pressure to push down the rack gear of the device was mounted so as to respond by placing a heavy object on the top of the spring Later, the test run on the uphill, because there is a limit on the weight to be loaded, the distance was less than 20m, but it was possible to climb uphill with the power of the bicycle itself without using human power, Demonstration was confirmed.

以上詳記したように、本発明は化石燃料を使わずに。小型で持ち運び可能なエネルギーを、必要な時に必要な場所に出前し、貯蓄したエネルギーを利用する、または直接対象物に常設若しくは取り付けての利用が可能であり、その放出は瞬間的に放出するのでなく出来るだけ安定的且つ時間を要して放出することにより、貯蔵したエネルギーを徐々に利用することが可能であり、本装置を自転車系の足を動力源とする車両などの荷台等に積載し、チェーンやベルトなどの伝動機構を通じて本体回転部と接続すれば、電機自転車と同じように足の不自由な方でも自転車系車両が利用可能となる。As detailed above, the present invention does not use fossil fuels. Since small and portable energy can be delivered to the place where it is needed and stored, or it can be used permanently or attached directly to the object, its release is instantaneous. By releasing it as stably and as timely as possible, it is possible to gradually use the stored energy, and this device can be loaded on a loading platform such as a vehicle powered by a bicycle foot. If it is connected to the main body rotating part through a transmission mechanism such as a chain or a belt, a bicycle-based vehicle can be used even by a person with a disability like an electric bicycle.

又、電気の貯蔵能力を持つバッテリー等を除けば、一般に電気は貯蔵することが出来ない性質を持っております。又揚水発電などは電気の貯蔵というより余剰電力の利用が目的でありこれこそ電気が貯蔵できないからこその知恵であり、基本的には貯蔵できないのが電力であります。本発明の場合、電力をモーターの回転力に変換し、運動エネルギーとしての回転エネルギーを最終的にはスプリングにそのエネルギーを一旦貯蔵し、その貯蔵したエネルギーの放出に際しては、再度回転エネルギーとして、いわゆる直接元の回転動力として、或いは回転力で直接発電機を回し、損失分は別として元の電力そのものに復元することも可能である。これらの技術は地球温暖化対策にも少なからず貢献が可能な技術でありその目的は、小型で持ち運び可能なエネルギーを必要な時に必要な場所に出前し、或いは既存の装置に部品の一部として取り付け、貯蓄したエネルギーを利用するもので、関係機器の利便性を高め、組み込んだ機器の機能性を高性能化し既存機器を格段にグレードアップ化するものであり、それも人力のみでも可能な装置であり、省エネ効果など産業上においても多大の貢献をなし得るものである。In addition, except for batteries that have the ability to store electricity, in general, electricity cannot be stored. Pumped-storage power generation is the purpose of using surplus power rather than storing electricity, and this is wisdom because it cannot store electricity, and basically it is power that cannot be stored. In the case of the present invention, the electric power is converted into the rotational force of the motor, the rotational energy as the kinetic energy is finally stored in the spring, and when the stored energy is released, the rotational energy is again used as the rotational energy. It is possible to restore the original electric power itself, apart from the loss, by turning the generator directly as the original rotational power or directly with the rotational force. These technologies can contribute to global warming countermeasures, and their purpose is to deliver small and portable energy to the necessary place when necessary, or as part of parts in existing equipment. Equipment that uses the energy stored and stored to improve the convenience of related equipment, improve the functionality of the built-in equipment, and upgrade existing equipment to a great extent. Therefore, it can make a great contribution to the industry, such as an energy saving effect.

本発明の全体構造図Overall structure of the present invention 本発明のスプリング機構の拡大断面図Enlarged sectional view of the spring mechanism of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

1 支点
2 スプリング
3 ロックギア
4 ラックギア
5−1 歯車
5−2 歯車
5−3 歯車
6 エネルギー貯蔵側回転軸
7 連結遮断スイッチ
8 エネルギー放出側回転軸
9 外側カップリングパイプ
10 フランジ穴(ボルト用穴)
12 内側カップリングパイプ
13 ラックギア心棒
14 固定ピン
Reference Signs List 1 fulcrum 2 spring 3 lock gear 4 rack gear 5-1 gear 5-2 gear 5-3 gear 6 energy storage side rotary shaft 7 connection cutoff switch 8 energy release side rotary shaft 9 outer coupling pipe 10 flange hole (bolt hole)
12 Inner coupling pipe 13 Rack gear mandrel 14 Fixing pin

Claims (7)

落下の位置エネルギーや回転による運動エネルギーを一旦貯蓄保存し、必要な時、必要な場所で自在に利用できる歯車とラックギアとスプリング機構で構成するエネルギー貯蓄システム。  Energy storage system consisting of gears, rack gears, and spring mechanisms that temporarily store and store fall potential energy and rotational kinetic energy, and can be used freely when needed. エネルギーの伝達機構を歯車若しくは回転伝動ベルト又は回転式伝導装置や摩擦機構で構成する請求項1のエネルギー貯蓄システム。  2. The energy storage system according to claim 1, wherein the energy transmission mechanism is constituted by a gear, a rotary transmission belt, a rotary transmission device, or a friction mechanism. 下り坂で発生する天然加速エネルギーを蓄え、その貯蓄エネルギーを他の場所で利用することを特徴とする請求項1のエネルギー貯蓄システム。  2. The energy saving system according to claim 1, wherein the natural acceleration energy generated on the downhill is stored and the stored energy is used elsewhere. 位置エネルギーや回転エネルギーや運動エネルギーを手動で蓄え若しくは手動で利用する機構を装着したことを特徴とする請求項1のエネルギー貯蓄システム。  2. The energy saving system according to claim 1, further comprising a mechanism for manually storing or manually using potential energy, rotational energy, and kinetic energy. 圧縮空気や、持ち上げた重量物を動力源として利用することを特徴とする請求項1のエネルギー貯蓄システム。  2. The energy saving system according to claim 1, wherein compressed air or a lifted heavy object is used as a power source. 動力車、機械装置、等の運転中若しくは制動中に発生する余剰エネルギー、を取り出し利用することを特徴とする請求項1のエネルギー貯蓄システム。  2. The energy saving system according to claim 1, wherein surplus energy generated during operation or braking of a motor vehicle, a mechanical device, or the like is extracted and used. 回転体に弾み車を取り入れたことを特徴とする請求項1のエネルギー貯蓄システム。2. The energy saving system according to claim 1, wherein a spinning wheel is incorporated in the rotating body.
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