JP2010523868A - A machine that works on the principle of centrifugal force utilization - Google Patents
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Abstract
【課題】遠心力の利用の原理及び典型的には力学的エネルギーを発生させるためのポテンシャルエネルギー利得の原理に基づいて機能する機械を提供する。
【解決手段】力学的エネルギーを発生させ、循環路(12)の少なくとも曲線部にわたって閉力学的循環路(12)に沿って動かされている質量体(M)の遠心力の利用の原理に基づいて機能する機械(10)を提供する。この機械はまた、任意選択で、外部エネルギー(W0,Wmag)の連続または不連続な入力を用いて動不釣合いの状態に永久に維持される閉循環路(12)において、重力の影響下で落下している質量体(M)によって発生させられるエネルギー利得の原理に基づいて機能する。
【選択図】図12A machine that operates on the principle of utilizing centrifugal force and typically on the principle of potential energy gain for generating mechanical energy.
Based on the principle of utilizing the centrifugal force of a mass (M) that generates mechanical energy and is moved along a closed dynamic circuit (12) over at least a curved portion of the circuit (12). Provided is a machine (10) that functions. This machine is also optionally under the influence of gravity in a closed circuit (12) that is permanently maintained in dynamic unbalance using a continuous or discontinuous input of external energy (W0, Wmag). It functions on the principle of energy gain generated by the falling mass (M).
[Selection] Figure 12
Description
本発明は、閉じた力学的な循環路(閉力学的循環路)において質量体の遠心力から力学的エネルギーを発生させる機械の機能原理に関し、この閉循環路は、任意選択で、地球の重力場の影響下で質量体の落下を利用して永久的な動不釣合いの状態が維持される。 The present invention relates to the functional principle of a machine that generates mechanical energy from the centrifugal force of a mass in a closed dynamic circuit (closed mechanical circuit), which optionally includes the earth's gravity. Under the influence of the field, the state of permanent imbalance is maintained using the fall of the mass body.
よく知られているように、所与の高さ(h)に位置する質量体(M)(質量Mなる物体)は、蓄えられたポテンシャルエネルギー(PE):PE=M*g*h(PE=M×g×h)を有する。質量体(M)が自由落下の状態にあるとき、ポテンシャルエネルギー(PE)は運動エネルギーに変換され、エネルギー保存則により次式が得られる。
しかし、質量体(M)の落下運動を持続させるためには、質量体(M)が落下した後に再び質量体(M)の落下運動の始点、すなわち高さ(h)まで質量体(M)を持ち上げることが必要である。この持ち上げは、質量体(M)へのエネルギー(すなわち抵抗を考慮しないで[M*g*h])の供給を必要とするので、M、g、hが全て同じ値であるときにはエネルギーの利得がない。すなわちM*g*h=M*g*hである。 However, in order to maintain the falling motion of the mass body (M), after the mass body (M) falls, the mass body (M) again reaches the start point of the falling motion of the mass body (M), that is, the height (h). It is necessary to lift up. This lifting requires the supply of energy (ie, [M * g * h] without considering resistance) to the mass (M), so that when M, g and h are all the same value, the gain of energy There is no. That is, M * g * h = M * g * h.
地球の重力場における任意の質量体の落下は動不釣合いの状態にある(落下中に質量体(M)に作用する外力の合計がヌル(空白)ではない、すなわち0ではない)と考えられ、これは今日存在するどの機械とも異なることに留意されたい。 The fall of any mass in the Earth's gravitational field is considered to be in a state of dynamic imbalance (the sum of external forces acting on the mass (M) during the fall is not null (ie, not 0)). Note that this is different from any machine that exists today.
今までのところ、外部(例えば人間)から入力されるエネルギーの量より多くの力学的エネルギー(正の利得、1より大きいエネルギー効率比)を連続的に発生させることができる機械はない。 To date, no machine can continuously generate more mechanical energy (positive gain, greater than 1 energy efficiency ratio) than the amount of energy input from the outside (eg, a human).
従って、遠心力の利用の原理に基づいて、典型的には力学的エネルギーを発生させるためのポテンシャルエネルギー利得の原理に基づいて機能する機械が必要である。 Accordingly, there is a need for a machine that functions based on the principle of potential energy gain for generating mechanical energy, based on the principle of utilizing centrifugal force.
従って、本発明の目的は、遠心力の利用の原理及び典型的には力学的エネルギーを発生させるためのポテンシャルエネルギー利得の原理に基づいて機能する機械を提供することである。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a machine that functions on the principle of utilizing centrifugal force and typically on the principle of potential energy gain for generating mechanical energy.
本発明の利点は、遠心力の利用の原理に基づいて機能する機械を、少なくとも1つの曲線部上で遠心力を利用しながら、異なる方法で、異なる出力利得に対して異なる大きさのものを実現することができることである。 The advantage of the present invention is that a machine functioning on the principle of centrifugal force utilization can be used in different ways and with different magnitudes for different output gains while utilizing centrifugal force on at least one curve. It can be realized.
本発明の別の利点は、1より大きい機械に供給される全ての外部エネルギー入力の合計(人間からのエネルギー入力を含む)と機械によって発生する力学的エネルギーとの比によって定義されるエネルギー効率比を有するようにポテンシャルエネルギー利得の原理に基づいても機能する機械が、遠心力を利用するためのシステムを有すると同時に、永久的な動不釣合いの状態まで維持されることである。 Another advantage of the present invention is the energy efficiency ratio defined by the ratio of the sum of all external energy inputs (including energy input from humans) supplied to a machine greater than 1 to the mechanical energy generated by the machine. A machine that also functions on the basis of the principle of potential energy gain to have a system that utilizes centrifugal force, while maintaining a permanent dynamic imbalance.
本発明の別の利点は、多数の異なる方法で、異なる出力利得に対して異なる大きさの、ポテンシャルエネルギー利得の原理に基づいて機能する機械を実現することができることである。 Another advantage of the present invention is that a machine functioning on the principle of potential energy gain, in different magnitudes for different output gains, can be realized in a number of different ways.
本発明の一態様に従って、力学的エネルギーを発生させるための機械が提供され、上記機械は、外部エネルギーの入力によって、少なくとも1つの回転フリーホイールの周りを少なくとも一時的に回転駆動されるような閉循環路であって、複数個の質量体が閉循環路にそれに沿って移動するように選択的に装着される該閉循環路と、質量体が循環路に沿って移動できるように質量体を循環路に沿って案内するためのシステムと、質量体の遠心力からの、上記外部エネルギーの入力とは異なるエネルギーを循環路に加えるための、閉循環路の少なくとも1つの曲線部に位置する質量体の遠心力を利用するためのシステムとを含む。 In accordance with one aspect of the present invention, a machine for generating mechanical energy is provided that is closed at least temporarily around an at least one rotating freewheel by the input of external energy. A closed circuit that is selectively mounted so that a plurality of mass bodies move along the closed circuit, and the mass body is moved so that the mass can move along the circuit. Mass located in at least one curvilinear section of the closed circuit for applying energy to the circuit different from the external energy input from the system for guiding along the circuit and the centrifugal force of the mass And a system for utilizing the centrifugal force of the body.
一実施形態では、質量体の遠心力を利用するためのシステムは、質量体が、上記少なくとも1つの曲線部上にあるときに、典型的には概ね自由に、実質的に半径方向に移動できるようにする。 In one embodiment, a system for utilizing the centrifugal force of a mass is typically substantially free and substantially radially movable when the mass is on the at least one curve. Like that.
一実施形態では、質量体は、閉循環路に、その相対的上方点とその相対的下方点の間で選択的に装着し、地球の重力場内で上方点から下方点へ落下している間に質量体のポテンシャルエネルギーの変換に起因する運動エネルギーを閉循環路に供給し、誘導システムは、下方点で少なくともそれら自身の運動エネルギーを用いて閉循環路から脱着される一方で質量体が下方点から上方点へ移動できるように適合された質量体トラック(軌道)を含み、上記機械は、選択的に閉循環路を永久的な動不釣合いの状態まで維持するために下方点に隣接する位置で質量体を閉循環路から脱着するためのシステムと、閉循環路を永久的な動不釣合いの状態まで選択的に維持するために上方点に隣接する位置で質量体を閉循環路に装着するためのシステムと、少なくとも部分的に上方点と下方点の間に位置する閉循環路の上記少なくとも1つの曲線部とを含む。 In one embodiment, the mass is selectively mounted in a closed circuit between its relative upper point and its lower point, while falling from an upper point to a lower point in the Earth's gravitational field. The kinetic energy resulting from the transformation of the mass energy of the mass is supplied to the closed circuit, and the guidance system is desorbed from the closed circuit using at least its own kinetic energy at the lower point while the mass is Including a mass track adapted to move from point to upper point, the machine being adjacent to the lower point to selectively maintain the closed circuit in a permanent dynamic unbalanced state A system for detaching the mass from the closed circuit at a position, and the mass at the position adjacent to the upper point to selectively maintain the closed circuit to a permanent dynamic imbalance. System for wearing and And a said at least one curved section of the closed circuit which is located between the at least partially the upper point and the lower point.
好都合なことには、質量体トラックは、上方点と下方点の間に延在する実質的に円弧部分を含む。 Conveniently, the mass track includes a substantially arcuate portion extending between the upper and lower points.
典型的には、質量体トラックは、下方点と上方点の間に延在する概ね半円形部分を含む。 Typically, the mass track includes a generally semi-circular portion that extends between a lower point and an upper point.
好都合なことには、閉循環路は、下方点で終わる下部を含み、質量体トラックは、下方点に到達する前にそれに沿って質量体を選択的にかつ移動可能に支持する下方トラック部分を含む。 Conveniently, the closed circuit includes a lower portion ending at the lower point, and the mass track has a lower track portion that selectively and movably supports the mass along it before reaching the lower point. Including.
一実施形態では、質量体トラックは、質量体の遠心力を利用するためのシステムの直後にあり、遠心力を利用するためのシステムから出る質量体の軌道に対して実質的に接線方向に方向付けられている。 In one embodiment, the mass track is immediately after the system for utilizing the centrifugal force of the mass and is oriented substantially tangential to the trajectory of the mass exiting the system for utilizing the centrifugal force. It is attached.
一実施形態では、誘導システムは、少なくとも上方点と下方点の間で閉循環路に沿って質量体を選択的に保持するためのサブシステムを含む。 In one embodiment, the guidance system includes a subsystem for selectively holding a mass along a closed circuit at least between an upper point and a lower point.
好都合なことには、誘導システムは、上方点と下方点の間で閉循環路に沿って質量体を内部に選択的に受容するための、少なくとも1つのホイールの周りで動かすことができる複数個の質量体台車を含み、保持サブシステムは、上方点と下方点の間でそれぞれの上記台車の中に質量体を維持する。 Conveniently, the guidance system can be moved around at least one wheel for selectively receiving a mass body internally along a closed circuit between an upper point and a lower point. The holding subsystem maintains a mass in each of the carts between an upper point and a lower point.
好都合なことには、各台車は、上方点と下方点の間で閉循環路に沿って少なくとも1つのホイールに沿って移動可能な固定部と、可動部とを含み、可動部は、固定部及び可動部が互いに近接している閉じた形態と可動部が固定部から離れている展開された形態の間で固定部に対して半径方向に移動可能である。 Conveniently, each carriage includes a fixed part movable along at least one wheel along a closed circuit between an upper point and a lower point, and a movable part, the movable part being a fixed part The movable part is movable in the radial direction with respect to the fixed part between a closed form in which the movable parts are close to each other and a deployed form in which the movable part is separated from the fixed part.
典型的には、台車の可動部は、台車が上記少なくとも1つの曲線部上にあるとき、閉じた形態から展開された形態へと、選択的にかつ自由に半径方向に移動可能である。 Typically, the movable part of the carriage is selectively and freely radially movable from a closed configuration to a deployed configuration when the carriage is on the at least one curved section.
好都合なことには、脱着システムは、下方点付近で上記台車のそれぞれから質量体を選択的に脱着するための解除機構を含む。 Conveniently, the desorption system includes a release mechanism for selectively desorbing masses from each of the carriages near the lower point.
好都合なことには、閉循環路は、上方点から始まり上部終点で終わる上部を含み、装着システムは、上方点Aと上部終点の間の位置で質量体を閉循環路に装着する。 Conveniently, the closed circuit includes an upper portion starting from an upper point and ending at the upper end point, and the mounting system mounts the mass in the closed circuit at a position between the upper point A and the upper end point.
典型的には、装着システムは、上方点付近で下方点から脱着された質量体を受容するための質量体格納部(マガジン)を含み、質量体格納部は、上方点と上部終点の間で、少なくとも1つの上記脱着された質量体を内部に一時的に含みかつ上記少なくとも1つの上記脱着された質量体を、脱着された質量体の各質量体が上方点に到達するように、上記複数個の台車のうちの空の台車に装着する。 Typically, the mounting system includes a mass storage (magazine) for receiving mass desorbed from the lower point near the upper point, the mass storage between the upper point and the upper endpoint. The at least one desorbed mass body temporarily including the at least one desorbed mass body so that each mass body of the desorbed mass body reaches an upper point. Attach to an empty cart of individual carts.
好都合なことには、質量体を装着するためのシステムは、上記格納部内へ到達した時点で下方点から脱着された質量体の運動エネルギーの少なくとも一部を取り戻す。 Conveniently, the system for mounting the mass recovers at least a portion of the kinetic energy of the mass that has been desorbed from the lower point upon reaching the containment.
あるいは、質量体を装着するためのシステムは、循環路の外部の仕事の入力を用いて、各質量体が装着時に少なくとも上記循環路の速度を有することを可能にする。 Alternatively, a system for mounting mass bodies uses a work input outside the circuit to allow each mass to have at least the speed of the circuit when mounted.
あるいは、装着システムは、上方点付近で下方点から脱着された質量体を受容しかつ脱着された質量体のうちの受容された質量体を上方点と上部終点の間で脱着された質量体の各質量体が上方点に到達するように複数個の台車のうちの空の台車に装着する質量体搬送機構を含む。 Alternatively, the mounting system accepts a mass that has been desorbed from a lower point near the upper point and of the desorbed masses, the mass of the mass that has been desorbed between the upper point and the upper end point. It includes a mass transport mechanism that is mounted on an empty cart among the plurality of carts so that each mass reaches the upper point.
好都合なことには、解除機構は、下方点での質量体の速度が所定の値に等しいかまたはそれ以上であるときに選択的に作動し、それによって、質量体が上方点に到達するのに十分な運動エネルギーを有することを確実にする。 Conveniently, the release mechanism is selectively activated when the velocity of the mass at the lower point is greater than or equal to a predetermined value, so that the mass reaches the upper point. Ensure that you have sufficient kinetic energy.
一実施形態では、質量体は、閉循環路に沿って互いから等間隔に離れている。 In one embodiment, the masses are equally spaced from each other along the closed circuit.
好都合なことには、閉循環路に供給される運動エネルギーは、それに沿った相対的なそれぞれの変位において複数個の質量体の摩擦力によって消費され、かつ上方点付近でそれぞれの質量体を装着するための質量体装着システムによって消費される仕事を含む抵抗仕事(抵抗に抗する仕事)より大きい。 Conveniently, the kinetic energy supplied to the closed circuit is consumed by the frictional forces of the masses at each relative displacement along it, and each mass is mounted near the upper point. Is greater than resistance work (work that resists resistance), including work consumed by the mass mounting system.
好都合なことには、質量体を装着するためのシステムは、上方点に到達したときに外部エネルギーの入力を用いて上記循環路の速度に概ね等しい速度まで質量体を加速する。 Conveniently, the system for mounting the mass accelerates the mass to a speed approximately equal to the speed of the circuit using external energy input when the upper point is reached.
典型的には、質量体を脱着するためのシステム、質量体を装着するためのシステム、質量体の遠心力を利用するためのシステムは、循環路が所定の速度に到達した時点でのみ作動される。 Typically, a system for desorbing a mass, a system for mounting a mass, and a system for utilizing the centrifugal force of a mass are only activated when the circuit reaches a predetermined speed. The
本発明の別の態様に従って、力学的エネルギーを発生させるための機械が提供され、この機械は、1若しくは複数個の回転フリーホイールの周りに位置する閉循環路であって、それに沿って動かされる複数個の質量体を有し、外部初期エネルギーの少なくとも一時的に維持される入力を用いて最低速度に等しいかまたはそれ以上である所定の速度に到達するまで移動可能に駆動されるような該閉循環路と、質量体が閉循環路に沿ってそれらの変位に沿って案内されるようにするシステムと、質量体の遠心力からの、上記外部初期エネルギーの入力とは異なるエネルギーを循環路に加えるための、閉循環路の少なくとも1つの曲線部に位置する質量体の遠心力の利用を可能にするシステムとを含む。 In accordance with another aspect of the present invention, a machine for generating mechanical energy is provided, which is a closed circuit located around one or more rotating freewheels and is moved along therewith. Having a plurality of masses and movably driven until a predetermined speed is reached that is equal to or greater than the minimum speed using at least temporarily maintained input of external initial energy. A closed circuit, a system that guides the mass body along their displacement along the closed circuit, and an energy different from the external initial energy input from the centrifugal force of the mass body. A system enabling the use of the centrifugal force of the mass located in at least one curved section of the closed circuit.
一実施形態では、質量体は、地球の重力場内で落下している間に質量体のポテンシャルエネルギーの変換に起因する運動エネルギーを閉循環路に供給し、上記機械は、閉循環路を永久的な動不釣合いの状態まで維持するために質量体が閉循環路からその下方点で脱着させるシステムと、質量体を閉循環路にその上方点で装着させるシステムと、下方点で閉循環路から脱着された時点で、上記閉循環路から脱着されるときの質量体の自身の速度からの運動エネルギーを用いて、上方点で質量体を閉循環路に加えるシステムとを含む。 In one embodiment, the mass body supplies kinetic energy due to the transformation of the mass energy of the mass body to the closed circuit while falling in the earth's gravitational field, and the machine makes the closed circuit permanent. A system that allows the mass body to be desorbed from the closed circuit at its lower point in order to maintain a dynamic unbalanced state, a system that attaches the mass body to the closed circuit at its upper point, and a lower point from the closed circuit And a system for adding the mass body to the closed circuit at an upper point using kinetic energy from its own velocity when desorbed from the closed circuit when desorbed.
好都合なことには、質量体を閉循環路に装着させるシステムは、外部エネルギーの入力を用いて、質量体が装着時に循環路の速度に到達することを可能にする。 Conveniently, a system for attaching a mass to a closed circuit uses an external energy input to allow the mass to reach the speed of the circuit when installed.
典型的には、質量体が閉循環路に装着することを可能にするシステムには、上方点に到達した時点で質量体の運動エネルギーの循環による回復を可能にするシステムが含まれる。 Typically, a system that allows a mass to be mounted in a closed circuit includes a system that allows recovery by circulation of the mass's kinetic energy when the upper point is reached.
一実施形態では、循環路の形状は、動いている成分に正の仕事を加えるために遠心力に起因する接線方向の反作用を生じさせる。 In one embodiment, the shape of the circulation path causes a tangential reaction due to centrifugal force to add positive work to the moving component.
あるいは、循環路の形状は、質量体が、上記循環路の速度によって発生する運動エネルギーに加えて、下方点で上記循環路から脱着するときの遠心力に起因して多量のエネルギーを有することができるようにする。 Alternatively, the shape of the circulation path may have a large amount of energy due to the centrifugal force when the mass body desorbs from the circulation path at a lower point in addition to the kinetic energy generated by the speed of the circulation path. It can be so.
本発明の他の目的及び利点は、適切な添付図面を参照しながら本明細書の詳細な説明を注意深く読めば明らかになるであろう。 Other objects and advantages of the present invention will become apparent upon careful reading of the detailed description herein with reference to the appropriate accompanying drawings.
以下の段落では、本発明の機能原理、目的を説明するために、以下の対応する機械の例を検討する。 In the following paragraphs, the following corresponding machine examples are considered to explain the functional principle and purpose of the present invention.
以下の説明は、本発明の機械が、摩擦力のみが考慮されることになる概ね水平な面でも動作することができるのだが、質量体のポテンシャルエネルギーを利用するために垂直方向に向いた構成部品を有する場合があることを示していることに留意されたい。 In the following description, the machine of the present invention is able to operate on a generally horizontal surface where only frictional forces will be considered, but in a configuration oriented vertically to take advantage of the potential energy of the mass. Note that this indicates that it may have parts.
機能原理は、地球の重力場に起因して落下している質量体(M)が発生させる運動下で、エネルギー保存則と矛盾せずに、閉力学的循環路を、遠心力の利用及び外部エネルギーの選択的入力との永久的な動不釣合いの状態に維持することにある。 The functional principle is that the moving mass generated by the falling mass body (M) due to the earth's gravitational field generates a closed dynamic circuit without using the law of conservation of energy. The goal is to maintain a permanent dynamic imbalance with the selective input of energy.
本発明について、容易に理解できるように以下の段落で段階的に説明する。 The present invention is described step by step in the following paragraphs so that it can be easily understood.
A−基本システム(遠心力を利用しない) A-Basic system (not using centrifugal force)
図1ないし図4を参照すると、動不釣合いの状態に永久に維持されている閉力学的循環路12において重力の影響下で落下している質量体Mによってもたらされるエネルギー利得の原理に基づいて機能する機械10が示されている。
Referring to FIGS. 1-4, based on the principle of energy gain provided by a mass M falling under the influence of gravity in a closed
閉力学的循環路12は、初期外部エネルギーW0と、実質的に矩形の構成の隅に配置された図1ないし図4に4つ示されている回転フリーホイールR1、R2、R3、R4の少なくとも1つの周りの質量体Mのポテンシャルエネルギーとによって駆動される。ホイールR1、R2、R3、R4のうちの任意のものを用いて、獲得した力学的エネルギーを取り戻し、この力学的エネルギーを、例えば電気エネルギーに変換するために、他の機械(図示せず)に伝達することができる。典型的には、循環路12は質量体誘導システムを含み、質量体誘導システムには図面に見られるような複数個の台車14が反時計回り方向に移動可能な内部レールRiまたはトラックを含む台車案内サブシステムが含まれる。
The closing
好適には、質量体(M)を有する各台車は、任意の他の摩擦軽減機構も考えられるが典型的にはベアリング16により、内部レールRi上を転がる。台車14は、図1に示すように、等距離にあり、鎖などの柔軟性のある機械的連結部18によって互いに連結されるのが好ましい。
Preferably, each carriage having a mass (M) rolls on the inner rail Ri, typically by a
図1に示す循環路12は動釣合いがとれており、各台車14には質量体Mが加えられる。好都合なことには、質量体Mは、少なくとも上方点Aと下方点Fの間で、ベアリング20または同様の摩擦軽減機構上を外部レールReまたは閉循環路12に沿って質量体Mを選択的に保持するための質量体誘導システムの別のサブシステムの一部を形成するトラックに沿って摺動する。
The
質量体Mを加えても、図2に示すように循環路12は動釣合いがとれたままである(外力の合計がゼロになる)。
Even if the mass body M is added, the
循環路12は典型的には、循環路の相対的に上方点Aと上部終点Bの間に延在する実質的に水平な上部22と、下部始点Eと循環路の相対的に下方点Fの間に延在する類似の実質的に水平な下部24とを画定する。循環路12はまた、点Bと点Eの間の下降部分26及び点Fと点Aの間の上昇部分28を画定する。部分22、24、26、28の全てが実質的に真っ直ぐなものとして示されているが、任意の他の形状も本発明の範囲から逸脱しないと考えられることは当業者であれば理解されよう。
The
次の条件に従って循環路12に動不釣合いが導入される。
Dynamic imbalance is introduced into the
1−循環路12は、外部から供給される入力エネルギーW0を用いて、初期速度V0でホイールR1、R2、R3、R4の周りを回動(運転)される。
1-
2−質量体Mが、質量体脱着システムの解除機構(台車14または任意の他の機構の質量体容器の形状など)によって下方点F付近でその対応する台車14(そして従って循環路12)から脱着され、引き離され、あるいは解放される。
2- Mass M is removed from its corresponding carriage 14 (and thus circuit 12) near lower point F by the release mechanism of the mass detachment system (such as the shape of the mass container of the
3−追加質量体Mは、空の台車14が上方点Aに隣接して置かれるたびに質量体装着システムによって上方点Aで循環路12(または空の台車14)に装着されるかまたは取り付けられる。典型的には、質量体Mは、外部エネルギーWmagを用いて循環路の速度または速さVcirに等しい速さまで質量体装着システムレベルで加速される(追加質量体Mの影響及び追加質量体Mの出所については以下で説明する)。
3—Additional mass M is mounted or attached to circuit 12 (or empty cart 14) at upper point A by the mass mounting system each time an
誘導システム、装着システム及び脱着システムは、少なくとも部分的に電気的、電子的などにすることも容易にできるが、典型的には機械的システムである。 The guidance system, mounting system and desorption system are typically mechanical systems, although they can be easily made at least partially electrical, electronic, etc.
2つの隣接する台車14を隔てる周期的距離Pは、周期(i)、すなわち台車14がその直前の台車の位置に到着するまでに移動した距離を表す。
The periodic distance P separating two
そのとき、各周期(i)にわたるエネルギーの釣合いは次の通りである。 At that time, the balance of energy over each period (i) is as follows.
1−ポテンシャル仕事
2−抵抗仕事(点と点の間の摩擦;台車14は点Cから点Dまで及び点Gから点Hまで内部レールRiがないと仮定して(そうはなり得ないが)、点Hから点Cまで及び点Dから点Gまでの摩擦;その後、次式に加えられる)。
この簡略化された式(正確な予測のために考慮されるべき遠心力に起因する積分学を考慮していない)は、抵抗仕事の計算内に入ることができる異なるパラメータ(M、m、Cf、Pなど)を示すために例として与えられている。実際には、抵抗仕事のための計算式は循環路形態によって異なり、例えば、全ての点A、B、C、D、E、F、G、Hの間で閉循環路が内部レールRiによって支持されるか、例えば点Hから点Cまでの部分に沿ってのみか、質量体の重さ(M+m)が点C、D、E、Fの間で外部レールReによって支持されるか、またはh及びLの実際の値によって決まる閉循環路の形状(図5を参照)に従うか、で異なる。上記の抵抗仕事Wresの式の目標は、式中で用いられるパラメータ(M、m、Cf、Pなど)を、抵抗仕事を最小にするように選択できるということを示すことである。 This simplified formula (without considering the integrals due to centrifugal forces to be considered for accurate prediction) is a different parameter (M, m, Cf) that can fall within the resistance work calculation. , P, etc.) are given as examples. Actually, the calculation formula for resistance work varies depending on the circuit configuration, for example, the closed circuit is supported by the inner rail Ri between all points A, B, C, D, E, F, G, and H. Or only along the part from point H to point C, the weight of the mass (M + m) is supported by the external rail Re between points C, D, E, F, or h And according to the shape of the closed circuit (see FIG. 5) determined by the actual value of L. The goal of the resistance work Wres equation above is to show that the parameters used in the equation (M, m, Cf, P, etc.) can be selected to minimize the resistance work.
このとき、
Lは、質量体(及び台車)が移動するホイール間(R1、R2及びR3、R4;すなわち点Aと点Bの間(循環路上部22)及び点Eと点Fの間(循環路下部24))の水平距離であり、rはホイール(R1、R2、R3、R4)の半径である。
L is between wheels (R1, R2 and R3, R4; that is, between point A and point B (circulation path upper part 22) and between point E and point F (circulation path
3−各周期(i)の始めに、循環路12は、上方点Aでの循環路12への質量体Mの装着とともに下方点F付近での質量体Mの脱着のせいで、[(1/2)*M*Vcir(i−1)^2]に等しい多量のエネルギーを失い、循環路は、周期(i)中に[(1/2)*M*Vcir(i)^2]に等しい多量のエネルギーを質量体に供給する。質量体Mは、空の台車14に装着されるようにその自身の運動エネルギー(WMA(i):周期(i)の間の点Aでの質量体Mのエネルギー)を有して上方点Aに到達する。質量体エネルギーWMA(i)は、循環路12によって供給されるエネルギーから差し引かれることになる。
3-At the beginning of each cycle (i), the
質量体Mは、循環路12の速度と同じ速度Vcirを維持しながら図3に示すような下方点Fで台車14から離れる。図4に示すように、循環路12外の上向き変位のために、質量体誘導システムの質量体トラック30を有することによって、質量体Mを、質量体Mを上方点Aに戻すような、典型的には半径Rの実質的に円形の弧、好適には半円形の曲線に従わせる。
The mass body M leaves the
質量体Mは、下方点Fからの離脱時の質量体Mの速度の関数において、すなわち質量体Mが台車14から脱着されるときの循環路の速度Vcirの関数において、質量体トラック30をとることによって循環路12の上方点Aまでの高さを獲得することができる。従って、質量体Mが脱着されるときに、質量体Mが[√(g*R)]([SQUARE ROOT(g*R)])より大きな速度VMAで上方点Aに到達することを可能にするのに必要な所定値を循環路の速度Vcirが超える必要がある。
The mass body M takes the
実際には、質量体Mが上方点Aに到達するために、下方点Fでの質量体Mの速度は、質量体Mが上方点Aで少なくとも質量体Mの重力重さ(地球の重力)に等しい遠心力を有することを許容しなければならない。
これが意味することは、(2*R)に等しい高さ、すなわちそのポテンシャルエネルギーの増加として[2*M*g*R]だけ質量体Mを上昇させるために、そして質量体トラック30の曲線Rに沿った摩擦(質量体の重さと遠心力とに起因する摩擦)に対抗するのに必要なエネルギーの量WfMを含むために、それゆえに、
従って、下方点Fからの質量体Mの離脱の速度、すなわち、質量体Mが下方点Fで循環路12から脱着するときの質量体Mの速度VMFは、少なくとも
そこから、一般的に、
質量体Mが上方点Aに戻る間、質量体Mは循環路12の挙動に影響しない。すなわち、質量体Mが下方点Fで循環路12から脱着された時点で、質量体M及び循環路は互いから完全に独立する。
While the mass body M returns to the upper point A, the mass body M does not affect the behavior of the
4−循環路への外部エネルギーの入力:
5−(別の実施形態)周期(i)中に上方点Aで循環路に装着されるとき、格納部40(詳細は後述)の高さでの質量体Mへの外部エネルギーWmag(i)の入力を用いる。
循環路のエネルギー釣合いの式は、
註:上方点Aでの台車14への装着のとき質量体Mに供給されるWmag(i)に等しい多量のエネルギーがあるときにこの式は真である。
Note: This equation is true when there is a large amount of energy equal to Wmag (i) supplied to the mass M when mounted on the
(周期による)循環路のエネルギー釣合いの式は、
実際には、循環路12が、W0によって、質量体Mが下方点Fで循環路から脱着されて上方点Aで循環路に戻るため及びこれらの質量体Mが質量体トラック30(図6を参照)に従い始めるために必要な最低速度Vcir(min)を超える速度V0に到達した時点で、W(+)が正である(0より大きい)限りもはや仕事W0は循環路に供給されない。
Actually, because the
W(+)=Wpot−Wresであり、Wpotは、第1の質量体Mが脱着されるときには[M*g*RM]に等しく、第2の質量体Mが脱着されるときには[M*g*(RM+P)]に等しく、第3の質量体Mが脱着されるときには[M*g*(RM+(2*P))]に等しく、Wpotが最大値に到達するまではWpot=M*g*(h+(2*RM))[h=Nh*P]であることを思い出していただきたい。 W (+) = Wpot−Wres, and Wpot is equal to [M * g * RM] when the first mass body M is desorbed, and [M * g when the second mass body M is desorbed. * (RM + P)], equal to [M * g * (RM + (2 * P))] when the third mass M is desorbed, and Wpot = M * g until Wpot reaches the maximum value. Recall that * (h + (2 * RM)) [h = Nh * P].
機械10の機能原理(本発明の対象)において、W(+)は正でなければならず、エネルギーの利得を増加させるためにW0の値を保持または変更することが可能である。 In the functional principle of the machine 10 (the subject of the present invention), W (+) must be positive and it is possible to hold or change the value of W0 in order to increase the energy gain.
以下、
従って、各周期(i)で、W(+)に等しい多量のエネルギーが循環路12に加えられるが、この条件を適用するために、周期(i)の始めに、上方点Aでの装着時に
Wmag(i)はこのとき、下方点Fで質量体Mが脱着されるとき循環路12によって失われるエネルギーに等しく、それは、周期(i−Nh−2)で上記循環路から脱着された後、格納部40に到達する質量体Mから循環路12の上方点Aで質量体を装着するためのシステムによって取り戻される運動エネルギーWMA(i)より小さい[(1/2)*M*Vcir(i−1)^2]に等しい。
Wmag (i) is then equal to the energy lost by
従って、循環路12が質量体Mからのポテンシャルエネルギーに起因して各周期(i)を獲得できるように、各周期(i)でWmagに等しい多量のエネルギーを循環路に入力しなければならない。しかし、一定数の周期の後、供給されたエネルギーWmagの総量は、循環路12に蓄えられるエネルギーの量を超える。このことは、各周期(i)の間に循環路12に加えられるエネルギーW(+)の量(それは循環路の速度Vcirを増加させる)が一定である一方で、各周期(i)の間に循環路12に供給されるエネルギーWmagの量はその速度とともに増加するという事実によって説明される。さらに、Wmagは、質量体Mが質量体トラック30に沿ってずっと走行するのに必要な最小値に循環路12の速度が到達した時点で、自身の運動エネルギーによりWpotの値に到達する。そこから、存在する遠心力(その値は循環路の速度によって決まる)を、上記循環路にエネルギーの追加を与えるように介入させることが要求され、それは次につながる。
Therefore, a large amount of energy equal to Wmag must be input to the circuit in each period (i) so that the
B−遠心力を利用するためのシステム B-System for utilizing centrifugal force
図8aを参照すると、円形軌道に従う質量体Mはitが描く円の接線である直線軌道に従う自然な傾向があり、質量体Mはそのとき、質量体Mと回転中心(o)との間の物理的リンクに起因する求心力のせいで、円形軌道に従うことを強いられることがよく知られている。 Referring to FIG. 8a, the mass M following the circular trajectory tends to naturally follow a linear trajectory that is the tangent of the circle it describes, and the mass M is then between the mass M and the center of rotation (o). It is well known that due to the centripetal force due to physical links, it is forced to follow a circular orbit.
このリンクが壊れると、求心力がなくなり、質量体Mはもはや円形軌道に従うことを強いられなくなる。このことは、質量体は、自由になった時点で、自身の蓄えられたエネルギーのせいで、円の接線である直線軌道に従うという事実によって説明される。 When this link breaks, there is no centripetal force and the mass M is no longer forced to follow a circular trajectory. This is explained by the fact that the mass, when free, follows a straight orbit that is tangent to the circle because of its stored energy.
ここで、フレームo−x−yがロッド(a−b)に連結されている図8bを参照すると、質量体Mが、一定の角速度[Vy(M(a))/r]で、角度Ψによって示される自転しているロッド(o−b)(第1の位置が点線で、第2の位置が実線で示されている)に沿って自由にスライドする事例が示されている。従って、点(a)と点(b)の間に、回転中心(o)に対し求心力を排除するように回転中心に対して半径方向に保持されるようにするための物理的連結なしに、質量体Mがある。反対に、質量体Mは、ロッド(o−b)へのそのスライディング装着のために、その回転に従わなければならないことになり、それはこの質量体Mに点(a)から点(b)に向かってロッド(o−b)に沿ってそれを引っ張る遠心力を受けさせることになる。この遠心力は、軸線(o−x)(x=o−Mは中心(o)から質量体Mまでの離間距離)であるような、それに沿った質量体Mの位置と、その直線(接線)速度Vy(M(x))とによって決まるので、可変であり、2つのパラメータは点(a)と点(b)の間で変化する。 Here, referring to FIG. 8b in which the frame ox-y is connected to the rod (ab), the mass M has an angular velocity [Vy (M (a)) / r] and an angle Ψ. An example of free-sliding is shown along a rotating rod (ob) indicated by, where the first position is indicated by a dotted line and the second position is indicated by a solid line. Thus, between points (a) and (b), without physical connection to be held radially with respect to the center of rotation so as to eliminate centripetal force with respect to the center of rotation (o), There is a mass M. Conversely, the mass M will have to follow its rotation for its sliding attachment to the rod (ob), which moves from point (a) to point (b). It will be subjected to a centrifugal force pulling it along the rod (ob). This centrifugal force is the axis (o-x) (x = o-M is the distance from the center (o) to the mass M), and the position of the mass M along the straight line (tangent line). ) Because it depends on the velocity Vy (M (x)), it is variable and the two parameters vary between point (a) and point (b).
うまく説明するために、より具体的な場合には、図8bの概略図から次の計算が得られる。 To better explain, in the more specific case, the following calculation is obtained from the schematic of FIG.
Ψ=0の場合、質量体Mの直線(接線)速度はVy(M(a))に等しい。従って、質量体Mは[Ecy(M(a))=(M*Vy(M(a))^2)/2]の接線運動エネルギーを有する。質量体Mはまた、1自由度(ロッド(o−b)に沿った平行移動)しかないので、点(A)で[Ecx(M(a))=(M*Vy(M(a))^2)/r]に等しい遠心力を受け、ここで、(r)は軸線(o−x)に沿った距離(o−a)である。 When Ψ = 0, the straight line (tangential) velocity of the mass M is equal to Vy (M (a)). Accordingly, the mass M has a tangential kinetic energy of [Ecy (M (a)) = (M * Vy (M (a)) ^ 2) / 2]. The mass M also has only one degree of freedom (translation along the rod (ob)), so at the point (A) [Ecx (M (a)) = (M * Vy (M (a)) ^ 2) / r], where (r) is the distance (oa) along the axis (ox).
ΔΨ(delta(Ψ))の回転増分に対して、遠心力Fcx(M(a))の影響下での質量体Mは、点(b)に向かってΔx(delta(x))移動することになり、そのときその回転半径は
これは、質量体Mがその後、
このとき、
接線速度Vy(M(a))は一定であるので、ΔΨの回転増分を生じさせるのに必要な時間分を得ることができる。 Since the tangential velocity Vy (M (a)) is constant, it is possible to obtain the amount of time necessary to produce a rotational increment of ΔΨ.
一般には[V=L/t]なので[t=L/V]であり、
そして、質量体Mの位置x(M(x))及び軸線(o−x)に沿ったその速度Vx(M(x))は、ΔΨの関数として得られる。
(角度Ψ=0における)点(a)での質量体Mの動径速度Vx(M(a))はヌル[Vx(M(a))=0]なので、ΔΨの第1の角度増分に対して
そして次の角度増分に対して、
これら2つの式を用いて、決められた回転角度に対する質量体Mの軌道、ロッド(o−b)の長手方向の先端でのその速度及び上記ロッドから脱着された時点で質量体Mに従うことになる方向を、一つ一つ計算することができる。質量体の速度は、従って、その接線速度Vy(M(b))及び法線速度または動径速度Vx(M(b))のベクトル和:
そして、質量体の運動エネルギーは、
角速度を一定に保つために、多量の接線エネルギーが、
このエネルギーの量は、点(b)では質量体エネルギーの一部であることになり、軸線(y)に沿った質量体Mの運動エネルギーEcx(M)であることになり[エネルギー保存則]、さらに、遠心力に起因する運動エネルギーEcx(M)がある。 This amount of energy is part of the mass energy at point (b), and is the kinetic energy Ecx (M) of the mass M along the axis (y) [Energy conservation law] Furthermore, there is kinetic energy Ecx (M) due to centrifugal force.
この余剰の遠心力に起因する運動エネルギーEcx(M)は、後述する2つの異なる方法で本発明の循環路12内で利用されることになり、従って、図9a及び図9bに概略的に示すような台車14が考慮されることになる。
The kinetic energy Ecx (M) resulting from this excess centrifugal force will be utilized in the
図9a及び図9bは、2つの主要部分すなわち固定部14f及び可動部14mでできている台車14の、それぞれ閉じた形態及び展開された形態にある(可能な多くの他の実施形態のうちの)或る実施形態である。固定部14fには、典型的には、内部レールRiの軌道に従うことができるようにするベアリング16が設けられ、可動部14mは、典型的には(入れ子状に)伸縮自在に、または同様に、唯1つの自由度として台車の固定部14fのベアリング16fの回転中心を貫通する軸線16aに概ね垂直かつ内部レールRiの特定の場所の軌道に概ね垂直な平行移動により、それぞれの固定部14fに連結される。可動部14mは、機械的システムまたは同様のもの(図示せず)によってそれに装着する質量体Mを選択的に受容する部分である。外部レールRe(説明のためだけに図9a及び図9bに示す)などの機械的装着システムまたは同様のものであって、その上を台車の可動部14mのベアリング16m及び/または質量体Mのベアリング20(循環路12に沿って、台車または可動ユニット(台車+質量体M)の位置によって決まる)が転がるものは、台車の2つの部分14f、14mを互いに近接して閉じた形態に維持し、さらに、循環路12の所定の曲線部において、固定部14fに対して、質量体M及び/または可動部14mの計算によって予め決定される軌道に沿って、自由な半径方向の展開を可能にする。
Figures 9a and 9b are in a closed and unfolded form, respectively (of many possible other embodiments) of a
遠心力を利用するためのシステムの実施形態の例 Example embodiments of a system for utilizing centrifugal force
次の段落では、循環路の異なる点A、B、C、D、E、F、G、Hの各々は、「i」及び「e」のしるしを付して、これらのそれぞれの点(点Ai及びAeなどを含む点A)で内部レールRiと外部レールReの対応高さ(レベル)を識別できるようにする。 In the next paragraph, each of the different points A, B, C, D, E, F, G, H of the circuit is marked with “i” and “e”, respectively. The corresponding height (level) of the inner rail Ri and the outer rail Re can be identified at a point A) including Ai and Ae.
図10は、図6の循環路上に組み込まれた本発明に従って遠心力を利用するためのシステムの実施形態の例を示す。循環路12の上部22の直後、終点Bにおける上位ゾーンZsでは、遠心力を利用するためのシステムが、システムの一部である典型的な角度180°(πラジアン)(任意の他の角度も可能である)の循環路12の曲線部上の質量体Mの遠心力を利用する円形部分の中に置かれている。従って、外部レールReは、軌道への接線である遠心力Fcに起因する質量体M上の反作用Rの成分Rtができるだけ最大であるように形状Be−Ce(その軌道は一つ一つ計算されることができる)を有するように変更される。遠心力Fcは、半径方向に移動可能な質量体ユニット(Mcm+M)(台車14の可動部14mの質量体+質量体M)、回転中心から質量体までの離間距離及び循環路の速度Vcirによるものである。唯一要求されることは、この軌道が、半径方向(法線)の障害物が何もない状態のまま、質量体ユニット(可動部14m+質量体M)が従うことができるような軌道内にあることである。この条件は、外部レールReとの永久的な接触を保証し、それは質量体ユニットに作用するそこからの反作用Rcを生じさせる。この反作用Rは、対応する固定部14fに対する台車の可動部14mの展開に対抗する法線(半径)方向の力Rnと、別の接線方向の力Rtとに分解することができ、接線方向の力Rtは、循環路12の下降部分26に沿って質量体Mの重さによる力(weight force)からの仕事に加えて仕事を発生させることになる循環路12の動きの方向と同じ方向にある。
FIG. 10 shows an example embodiment of a system for utilizing centrifugal force according to the present invention incorporated on the circuit of FIG. Immediately after the
註: 註:
−遠心力は、それが発生させる仕事、同じ台車14の固定部14fに対する質量体ユニット(可動部14m+質量体M)の変位に起因する仕事と同様に、(内部レールRiの)部分Bi−Ciに沿って循環路12の内部レールRiの軌道に常に垂直であるので、この仕事を循環路12の仕事から完全に独立させる。
-The centrifugal force is the part Bi-Ci (of the inner rail Ri) as well as the work it generates and the work caused by the displacement of the mass unit (
−ホイールR2の回転中心から質量体ユニットが離れることで、質量体ユニット接線速度が増加し、従ってその運動エネルギーが増加する。このエネルギーは、循環路エネルギーから取られるが、エネルギー保存則から、点Ciから点Ceまでで下降部分26の始めから循環路に戻されることになる。
-The separation of the mass unit from the center of rotation of the wheel R2 increases the mass unit tangential speed and thus its kinetic energy. This energy is taken from the circuit energy, but from the law of conservation of energy, it is returned to the circuit from the beginning of the descending
−点Bと点Cの間では、発生する仕事がヌルであるので、質量体ユニットの重さによる力は考慮されていない。 -Since the generated work is null between the points B and C, the force due to the weight of the mass unit is not taken into consideration.
−下降部分26に沿って、外部レールReは、質量体ユニットをもう一度台車の固定部14fと接触させる一方で、台車の可動部14mの質量体に、質量体Mを加え、地球の重力加速度定数(g)を掛け、摩擦係数Cfを掛け、点Ceと点Deの間の水平距離を掛けたものに等しい摩擦に起因する多量のエネルギーを吸収する。
Along the descending
遠心力を利用するためのシステムの実施形態の他の例 Other examples of embodiments of systems for utilizing centrifugal force
図11は、図6の循環路上に組み込まれたた本発明に従って遠心力を利用するためのシステムの実施形態の別の例を示す。循環路12の下部24の直後、下方点Fにおける下位ゾーンZiでは、遠心力を利用するためのシステムが、下方点Fを点Gまで延長するような方法で、システムの一部である典型的な角度180°(πラジアン)(任意の他の角度も可能である)の循環路12の曲線部上の質量体Mの遠心力を利用する円形部分の中に置かれている。従って、遠心力に起因して加速される質量体ユニットを解放するために、外部レールReは点Feで終わり(点Fは外部レールReの高さにある)、ホイールR4の回転中心からそれを遠ざける。この変位は、点Fiと点Giの間の内部レールRiの軌道に概ね垂直なままであり、従ってこの変位により生じる仕事は循環路12の仕事に依存せず、これらの条件では、質量体ユニットは、2つの速度、すなわち接線速度V’cir[V’cir=Vcir*r(Mmc+M)/r]及び遠心力に起因する法線速度または動径速度Vcの作用下で点Feと点Geの間の軌道に沿って動く。質量体トラック30の始まりで点Geの近くの点Ge’では、質量体ユニットは、質量体の変位への制約のない台車の可動部14mから質量体Mを脱着する質量体脱着システム(質量体脱着システムは、機械ベースまたは他のものであり得る)を通過する。
FIG. 11 shows another example of an embodiment of a system for utilizing centrifugal force according to the present invention incorporated on the circuit of FIG. Immediately after the
質量体Mが脱着された時点で、その入口部分が常に、典型的には自動的に、質量体Mの運動方向に対する接線方向に維持されていたのは質量体トラック30の始めである。質量体Mの運動方向は、可動部14mから脱着された時点で、点Ge’でのその速度VMGe’の方向の関数であり、すなわち常に互いに垂直である2つの速度V’cir及びVcのベクトル和である。
質量体Mはこのとき、
質量体Mが台車の可動部14mから脱着された時点で、可動部14mは、点Geでそのベアリング16mによって外部レールReと接触している(この接触は質量体Mがそこから外れた後に生じなければならない)。点Geと点Heの間で循環路12の上昇部分28に沿って上昇する際、外部レールReは、可動部14mを対応する固定部14fと再び接触させ、外部レールReは、1周期(i)当たり、可動部14mの質量体に、地球の重力加速度定数(g)を掛け、摩擦係数Cfを掛け、点Geと点He間の水平距離を掛けたものに等しい摩擦に起因するエネルギーを吸収する。
When the mass body M is detached from the
本明細書に記載の遠心力を利用するためのシステムの両実施形態を図12に概略的に示したのと同じ循環路上で用いることもでき、そのとき機械10の仕事の釣合いは、
図10、図11及び図12に示される全ての場合に、[Wcir(i)−Wcir(i−1)]が正になりかつ正のままになったらすぐに、外部エネルギーW0の入力を一時的に止めることができる。 In all cases shown in FIGS. 10, 11 and 12, as soon as [Wcir (i) −Wcir (i−1)] becomes positive and remains positive, the external energy W0 is temporarily input. Can be stopped.
本発明の機械の動作 Operation of the machine of the present invention
ステップa: Step a:
外部エネルギーW0の入力を用いて、循環路12の速度は、値[Wcir(i)−Wcir(i−1)]が正になることを可能にする必要最低速度Vcir(min)より大きな所定の速度Vpre(機械10及び閉循環路12の異なる物理パラメータの関数における)まで上昇させられる。
With the input of the external energy W0, the speed of the
ステップb: Step b:
図10に示す実施形態では、循環路12が所定の速度Vpreに到達した時点で、質量体脱着システムが、典型的には自動的に、作動され、上記循環路12の下方点Fで質量体Mをその台車14から脱着し、台車の可動部14mのその固定部14fからの脱着は点Beと点Ceの間のみで生じる。
In the embodiment shown in FIG. 10, when the
図11及び部分的に図12に示す実施形態の場合には、循環路12が所定の速度Vpreに到達した時点で、質量体トラック30の始めに質量体ユニットが点Ge’に到達するたびに、質量体脱着システムが、典型的には自動的に、作動され、台車14の可動部14mから質量体Mを脱着する。典型的には、これらの場合には台車の固定部14f及び可動部14mを互いに連結しかつ互いから連結解除するための特別なシステムは必要なく、それは典型的には外部レールReによって提供される。
In the case of the embodiment shown in FIG. 11 and partly in FIG. 12, every time the mass unit reaches the point Ge ′ at the beginning of the
ステップc: Step c:
第1の空の台車14が循環路12の上方点Aに到達するとすぐに、質量体装着システムが作動され、典型的には自動的に、質量体Mを循環路12の上方点Aに到達する各空の台車に装着する。また、上記質量体装着システムは、質量体トラック30に沿って走行した後に、(示されている(図10または図11またはその他)遠心力を利用するためのシステムに従って)下方点FまたはGe’からその格納部40に到達する各質量体Mの運動エネルギーWMAを取り戻す。図10に示す場合には、質量体装着システムは、必要とされる限り、外部エネルギーWmagの入力を用いて循環路Vcirによって達した同じ速度を質量体Mに与える。
As soon as the first
ステップd: Step d:
できるだけ早く、全ての外部エネルギーの入力を止めるか変更するのが好ましい。 It is preferable to stop or change all external energy inputs as soon as possible.
ステップe: Step e:
目標にしている仕事値に到達した時点で、載荷機械への機械10の選択的結合がある。
When the target work value is reached, there is a selective coupling of the
註: 註:
−同一の載荷機械に複数の機械10を結合することができる。
-
−図5aないし図5dを参照すると、h及びLの値によって、すなわちこれらが0であるか否かによって、循環路12は、図のように異なる形態を有し得る。さらに、h=0のとき、図5c及び図5dに示すように、上方点Aに向かって上昇する前に質量体Mがそれらのそれぞれの台車14から完全に脱着することができるように、質量体トラック30は循環路12の上部及び下部22、24から距離Iだけ水平に離れて僅かに横方向に配置されるのが好ましい。
-Referring to Figs. 5a to 5d, depending on the values of h and L, i.e. whether they are 0, the
代替形態 Alternative form
上記に開示しかつ図面に示した閉循環路12は概ね垂直な平面にあるが、当業者であれば、非水平面に位置するその一部分しか有さない任意の他の閉循環路が本発明の範囲から逸脱しないと考えられることは容易に理解されよう。
Although the
また、多くの技術的解決法が摩擦係数をかなり低下させることができ、それが今度は抵抗仕事(Wres)を減少させることになることは明らかである。例えば、ローラーベアリング16を用いる代わりに、台車14は、オイルまたは圧搾空気上で動かされるかあるいは永久磁石などを用いて内部レールから離れて浮上していることができる。
It is also clear that many technical solutions can significantly reduce the coefficient of friction, which in turn will reduce the resistance work (Wres). For example, instead of using the
異なる方法では、図10の場合のように、質量体Mは、循環路下部24の開始点Eに到達したときにそれらのそれぞれの台車14から部分的に脱着されて質量体トラック30の下部32を転がり始めることができる(図4、図6、図7を参照)。質量体Mは、下方点Fで台車から完全に脱着することができるようにトラック下部32に沿って質量体Mを転がり可能に押すように台車に取り付けられたローラーベアリング(図示せず)により、それらの台車14に部分的に装着されたままであろう。
In a different way, as in the case of FIG. 10, the masses M are partially detached from their
上方点A付近でそれぞれの台車14に質量体Mを装着するための質量体装着システムは、何ら制限するつもりはないが以下の例で説明するように異なる方法sで達成されることができる。
The mass body mounting system for mounting the mass M on each
a−図6に概略的に示すように循環路速度Vcirに実質的に等しい速度で作動するために循環路12自体によって典型的には水平に駆動されるかあるいは循環路12自体に装着されて作動する質量体Mの格納部40を用いることによって。これは、入力外部仕事を有する質量体M(図10の場合のように)に、下方点Fから脱着された質量体Mが格納部40(そこでその運動エネルギーが回復されることになる)内に置かれている状態でそれが循環路12の速度に到達できるようにすることになる多量のエネルギーを供給することによって、上方点Aに到達する各空の台車14に質量体Mを簡単に装着(挿入)することができる。そのような形態に対する唯一の条件は、図6に点線で示される格納部40内の質量体Mの数(完全にその長さに沿って循環路12に装着された質量体Mに加えて)が空の台車14の位置を隔てる距離dに少なくとも等しくなければならないことであろう。そこから、周期(i)の周期的距離Pによって分割された上方点Aにそれぞれの質量体Mが到達したときに、それぞれの質量体Mが下方点Fでそれぞれの質量体Mから脱着される。換言すれば、
この解は、h=L=0またはL=0である場合に特に適切であると証明できる(図5b及び図5dを参照)。 This solution can prove particularly suitable when h = L = 0 or L = 0 (see FIGS. 5b and 5d).
b−装着システムは、典型的には質量体Mを上方点Aから空の台車14へシステム速度Vsys=Rv*Vcirで動かされるように循環路速度Vcirに対して速度比Rv=(d+P)/Pで外部仕事Wmag(図10の場合のように)によって回転して駆動されるような、距離d+Pだけ隔てられた2つの等距離にあるアーム44を備えた質量体搬送機構42を含む。この場合、図7に概略的に示すように、自身の回転軸46への機構の重さに起因する摩擦力は、合計すると抵抗仕事(Wres)の摩擦になる。この機構が実現されるのに必要な条件は、
異なる実施形態では、図11の場合のように、適用可能な場合に、機械的システム(図示せず)によってそれらの質量体Mが取り付けられている台車14は、内部レールRi上を転がることなくそれに解除可能に取り付けられることによって、4つのホイールR1、R2、R3、R4の周りを回ることができ、それは、ホイールに対して、かつ軸線方向に向けられて、かなりの摩擦及び遠心力を発生させる。このようにして、遠心力によって生じる摩擦が任意の外部レールReに与える影響は取り除かれるので、全てのことはホイールの回転軸に作用する摩擦力の問題に対処するという課題に単純化される。この単純化された問題は、加圧されたオイルの薄膜によって容易に解決できる。そのような解決策によって、閉循環路は、高速及びその高レベルの力を発生させることができる。
In a different embodiment, as applicable in FIG. 11, the
本明細書には示されていないが、複数の類似の閉循環路12が、好適には互いに対して平行に配置されることによって1若しくは複数の載荷機械に連結された共通の出力軸を駆動することができ、それは出力軸で利用可能な力に複数の循環路を掛け合わせたものである。
Although not shown herein, a plurality of similar
説明の始めに述べたように、閉循環路12が、本発明の範囲から逸脱することなく、(質量体のポテンシャルエネルギーの運動エネルギーへの変換を考慮せずに)循環路の少なくとも1つの曲線部上に遠心力を利用するためのシステムを有する一方で、概ね水平面に位置することができることは、当業者には明らかであろう。
As stated at the beginning of the description, the
本発明について幾分か詳細な実施形態を交えて説明してきたが、開示はほんの一例としてなされたものであり、本発明は、本明細書に記載及び図示された実施形態の特徴に限定されるものではなく、全ての変形形態及び変更形態を、以下に請求する本発明の対象であるような、遠心力の利用の原理に基づく、そして任意選択でポテンシャルエネルギーの利得の原理に基づく機械機能原理の範囲及び趣旨内に含むことを理解されたい。 Although the present invention has been described with somewhat detailed embodiments, the disclosure has been made by way of example only and the invention is limited to the features of the embodiments described and illustrated herein. Not all variants and modifications are based on the principle of centrifugal force utilization, and optionally on the principle of gain of potential energy, as the subject of the invention claimed below. It should be understood that it is included within the scope and spirit of the present invention.
Claims (28)
外部エネルギー(W0)の入力によって、少なくとも1つの回転フリーホイール(R1、R2、R3、R4)の周りを少なくとも一時的に回転駆動され、複数個の質量体(M)が自身に沿って移動するように選択的に装着されるような閉循環路(12)と、
前記質量体が前記循環路(12)に沿って移動できるように前記質量体(M)を前記循環路(12)に沿って案内するためのシステムと、
前記質量体(M)の遠心力から、前記外部エネルギー(W0)の入力とは異なるエネルギーを前記循環路(12)に加えるための、前記閉循環路(12)の少なくとも1つの曲線部に位置する前記質量体の遠心力を利用するためのシステムとを含むことを特徴とする機械(10)。 A machine (10) for generating mechanical energy,
By the input of external energy (W0), at least temporarily around the at least one free wheel (R1, R2, R3, R4) is rotationally driven, and a plurality of mass bodies (M) move along themselves. A closed circuit (12) that is selectively mounted as follows:
A system for guiding the mass body (M) along the circulation path (12) so that the mass body can move along the circulation path (12);
Positioned on at least one curved portion of the closed circuit (12) for applying energy different from the input of the external energy (W0) to the circuit (12) from the centrifugal force of the mass (M). And a system for utilizing centrifugal force of the mass body.
前記閉循環路(12)を永久的な動不釣合いの状態まで選択的に維持するために前記下方点(F)に隣接する位置で前記閉循環路(12)から前記質量体(M)を脱着するためのシステムと、
前記閉循環路(12)を永久的な動不釣合いの状態まで選択的に維持するために前記上方点(A)に隣接する位置で前記閉循環路(12)に前記質量体(M)を装着するためのシステムとを含み、
前記閉循環路(12)の前記少なくとも1つの曲線部が、少なくとも一部は前記上方点(A)と前記下方点(F)の間に位置することを特徴とする請求項1の機械(10)。 The mass body (M) is selectively attached to the closed circuit (12) between its relative upper point (A) and its relative lower point (F), and the upper side in the gravity field of the earth. During the fall from the point (A) to the lower point (F), kinetic energy resulting from the conversion of the potential energy of the mass body is supplied to the closed circuit (12), and the guidance system From 12), the mass (M) can move from the lower point (F) to the upper point (A) while being desorbed using at least its own kinetic energy at the lower point (F). A mass track (30) adapted to, the machine (10) comprising:
In order to selectively maintain the closed circuit (12) to a permanent dynamic imbalance, the mass (M) is removed from the closed circuit (12) at a position adjacent to the lower point (F). A system for desorption,
In order to selectively maintain the closed circuit (12) to a permanent dynamic imbalance, the mass (M) is placed in the closed circuit (12) at a position adjacent to the upper point (A). Including a system for wearing,
Machine (10) according to claim 1, characterized in that the at least one curved part of the closed circuit (12) is at least partly located between the upper point (A) and the lower point (F). ).
1若しくは複数個の回転フリーホイール(R1、R2、R3、R4)の周りに位置する閉循環路(12)であって、それに沿って動かされる複数個の質量体(M)を有し、外部初期エネルギー(W0)の少なくとも一時的に維持される入力を用いて最低速度(Vcir(min))に等しいかまたはそれ以上である所定の速度(Vpre)に到達するまで移動可能に駆動されるような該閉循環路(12)と、
質量体(M)が前記閉循環路(12)に沿ってそれらの変位に沿って案内されるようにするシステムと、
前記質量体(M)の遠心力からの、前記外部初期エネルギー(W0)の前記入力とは異なるエネルギーを前記循環路(12)に加えるために、前記閉循環路(12)の少なくとも1つの曲線部に位置する前記質量体(M)の遠心力の利用を可能にするシステムとを含むことを特徴とする機械(10)。 A machine (10) for generating mechanical energy,
A closed circuit (12) located around one or more rotating freewheels (R1, R2, R3, R4), having a plurality of mass bodies (M) moved along it, external Driven movably until a predetermined speed (Vpre) equal to or greater than the minimum speed (Vcir (min)) is reached using at least a temporarily maintained input of initial energy (W0) The closed circuit (12),
A system for allowing mass bodies (M) to be guided along their displacement along said closed circuit (12);
At least one curve of the closed circuit (12) to apply to the circuit (12) an energy different from the input of the external initial energy (W0) from the centrifugal force of the mass (M). A machine (10) comprising a system that enables the use of centrifugal force of the mass body (M) located in a section.
前記閉循環路(12)を永久的な動不釣合いの状態まで維持するために、前記質量体(M)を前記閉循環路(12)からその下方点(F)で脱着させるシステムと、
前記閉循環路(12)にその上方点(A)で前記質量体(M)を装着させるシステムと、
前記下方点(F)で前記閉循環路(12)から脱着された時点で、前記閉循環路(12)から脱着されるときの前記質量体の自身の速度からの運動エネルギーを用いて、前記上方点(A)で前記質量体(M)を前記閉循環路(12)に加えるシステムとを含むことを特徴とする請求項23の機械(10)。 While the mass body (M) is falling in the gravitational field of the earth, kinetic energy resulting from the potential energy conversion of the mass body (M) is supplied to the closed circuit (12), and the machine ( 10)
A system for detaching the mass (M) from the closed circuit (12) at its lower point (F) in order to maintain the closed circuit (12) to a permanent dynamic imbalance;
A system for attaching the mass body (M) to the closed circuit (12) at its upper point (A);
Using the kinetic energy from the speed of the mass body when desorbing from the closed circuit (12) at the time of desorption from the closed circuit (12) at the lower point (F), 24. The machine (10) of claim 23, comprising a system for adding the mass (M) to the closed circuit (12) at an upper point (A).
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