JP2023030487A - Power generation device - Google Patents

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JP2023030487A JP2021135646A JP2021135646A JP2023030487A JP 2023030487 A JP2023030487 A JP 2023030487A JP 2021135646 A JP2021135646 A JP 2021135646A JP 2021135646 A JP2021135646 A JP 2021135646A JP 2023030487 A JP2023030487 A JP 2023030487A
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徳弘 平良
Norihiro Taira
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Abstract

To stably and continuously generate power by the deformation of expansion and contraction of coil springs made of shape memory alloy.SOLUTION: A power generation device is provided with first partition walls 4 which can perform reciprocal movement within a sealed tank 1. First coil springs 2 and second coil springs 3 are provided across the first partition walls 4 in the sealed tank 1. Each coil spring 2, 3 is deformed to extend when heated to a threshold temperature T or more and is weakened when cooled to a level less than the threshold temperature T. A loop-shaped belt 16 is connected to the first partition walls 4, and a rotation transmission mechanism 17 provided in a rotor rotation shaft 23 of a power generator 20 is connected to the loop-shaped belt 16. The power generator 20 continuously executes power generation by converting reciprocal movement of the loop-shaped belt 16 generated by alternately executing extension deformation and weakening of the first coil springs 2 and the second coil springs 3 into rotation of the rotation shaft 23 in one direction by the rotation transmission mechanism 17.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、発電装置に関するものであり、箱型の空間内に設けられた仕切壁の一つの壁を境に壁の左右に形状記憶合金から形成されたコイルばねを取り付け、そのコイルばねの伸縮と他の部材との組み合わせにより発電を可能にした発電装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power generation device, in which coil springs made of a shape memory alloy are attached to the left and right sides of one partition wall provided in a box-shaped space, and the coil spring expands and contracts. The present invention relates to a power generator capable of generating power by combining with other members.

地球温暖化の防止は今や全人類共通の課題である。この課題解決のため全世界が取り組んでいるのが温室効果ガスの排出量削減の問題である。日本政府も2050年までに温室効果ガスの排出量実質0を目指すという宣言をした。そのため当面の課題として、まずCOを排出している化石燃料の消費から削減していこうという目標を立てた。その解決策として提示されてきたのが風力や太陽光、地熱、水力、海流等の自然エネルギーを利用した発電装置である。その中でも太陽光利用によるソーラー発電は勢いを増している。それらの自然エネルギー利用の発電装置に対して、ささやかながらばねの伸縮等による人為的発電として提示されてきたのが、形状記憶合金ばねを使用した発電装置である。例えば、特開2009-243456(特許文献1)は、外気温を利用した形状記憶合金ばねの伸縮による発電装置である。 Prevention of global warming is now a common issue for all mankind. To solve this problem, the whole world is working on the problem of reducing greenhouse gas emissions. The Japanese government has also declared that it will aim for net zero greenhouse gas emissions by 2050. Therefore, as an immediate task, we set a target to reduce the consumption of fossil fuels that emit CO2 . Power generators using natural energy such as wind power, solar power, geothermal power, hydraulic power, and ocean currents have been proposed as solutions to this problem. Among them, solar power generation using sunlight is gaining momentum. Power generators using shape memory alloy springs have been proposed as artificial power generation by extension and contraction of springs. For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-243456 (Patent Document 1) discloses a power generation device that utilizes the expansion and contraction of a shape memory alloy spring using outside air temperature.

特開2009-243456号公報JP 2009-243456 A

上記特許文献1は、形状記憶合金ばねの伸縮を利用した発電装置に関するものであるが、その伸縮は太陽熱や家屋内外の温度差、地下熱や自然界に存在する熱エネルギーや排ガスを元とした利用の伸縮で、いわゆる外気温利用の伸縮方法である。これは温度管理については外部の成り行き任せの方法であり、そこには温度のコントロールという考えは見当たらない。形状記憶合金ばねの伸縮要因が温度差にあるとするならば、上記の温度利用が成り行き任せの温度利用であることからその利用において温度の不安定性という歪が生じ形状記憶合金ばねの伸縮における安定性に欠けるという根本的な欠陥が生じる恐れが出てくる。 The above Patent Document 1 relates to a power generation device using expansion and contraction of a shape memory alloy spring, but the expansion and contraction is based on solar heat, temperature difference between inside and outside the house, underground heat, thermal energy existing in the natural world, and exhaust gas. This is a so-called expansion and contraction method using the outside temperature. This is an external method for temperature control, and the idea of temperature control is not found there. If the expansion and contraction factor of the shape memory alloy spring is due to the temperature difference, the temperature utilization described above is a haphazard use of temperature. There is a danger that the fundamental flaw of lack of sexuality will arise.

更に、特許文献1の発電装置は、内心棒に装着された1つの形状記憶合金ばねが伸び変形に伴ってピニオンギアが回転し、発電するようになっている。特許文献1の発電装置は、形状記憶合金ばねが1つしか装備されていないため、ばねが伸び変形する際にはピニオンギアを積極的に回転させて発電することはできるとしても、伸び変形したばねが閾温度未満に冷やされても自身が積極的に縮み変形しないため、ピニオンギアを積極的に回転調整させることができない。すなわち、形状記憶合金ばねの伸び変形時にのみ発電することが可能であり、安定的かつ連続的に発電機を駆動させることができない欠点がある。また、形状記憶合金ばねの温度調整が外気温などに依存しているため、このばねの変形を適切に調整できず、よって安定的かつ連続的な発電ができない欠点がある。 Furthermore, in the power generating device of Patent Document 1, one shape memory alloy spring attached to the inner shaft is elongated and deformed, thereby rotating the pinion gear and generating power. Since the power generation device of Patent Document 1 is equipped with only one shape memory alloy spring, when the spring is stretched and deformed, the pinion gear can be actively rotated to generate power, but the stretched deformation occurs. Even if the spring is cooled below the threshold temperature, the pinion gear cannot be actively rotated and adjusted because it does not actively shrink and deform itself. In other words, power can be generated only when the shape memory alloy spring is elongated and deformed, and there is a drawback that the generator cannot be stably and continuously driven. In addition, since the temperature adjustment of the shape memory alloy spring depends on the outside air temperature, etc., the deformation of the spring cannot be adjusted appropriately, so there is a drawback that stable and continuous power generation cannot be performed.

また、形状記憶合金ばねを利用することにおいて最大の課題は、その伸縮において歪みが生じそれによって形状記憶合金ばねの利用効果が下がるので、その歪みの発生を抑制するのが最大の課題である。形状記憶合金ばねにおいて歪みが生ずる主な原因は、その伸び縮みにおいて余計に伸びてしまったり縮んでしまったりすることである。これを(1)の歪みとする。次に、形状記憶合金ばねが伸びるときの撓みである。それはその長さが長くなればなるほどばねの撓みが生じやすく、この撓みで起こる歪みを(2)の歪みとする。3番目に形状記憶合金ばねが温度の関係でタイミングよく伸び縮みしないことで起こる歪みを(3)の歪みとする。特許文献1の発電装置は、上記(1)~(3)の歪みの発生を抑制する対策が何ら講じられておらず、よって形状記憶合金ばねの特性を効率よく利用できない欠点がある。また、形状記憶合金からなる各コイルばねの繰り返し寿命が短くなることも指摘される。 In addition, the biggest problem in using a shape memory alloy spring is that the expansion and contraction of the shape memory alloy spring causes strain, which reduces the effectiveness of using the shape memory alloy spring. The main cause of distortion in shape memory alloy springs is excessive expansion and contraction during expansion and contraction. This is the distortion of (1). Next is the deflection when the shape memory alloy spring is extended. The longer the length of the spring, the easier it is for the spring to flex, and the strain caused by this flexion is the strain (2). Thirdly, the strain (3) is the strain that occurs when the shape memory alloy spring does not expand and contract in a timely manner due to the temperature relationship. The power generating device of Patent Document 1 does not take any measures to suppress the occurrence of strains (1) to (3) above, and therefore has the drawback that the characteristics of the shape memory alloy spring cannot be efficiently used. It is also pointed out that the repeated life of each coil spring made of shape memory alloy is shortened.

本願の請求項1の発明は、発電機の回転軸を駆動させることにより発電が可能な発電装置であって、
内部に空間が形成された密閉槽内に往復移動可能に設けられた第1仕切壁と、一端が密閉槽の内壁に固定されると共に他端が第1仕切壁に連結され、所定の閾温度以上に加熱すると伸び変形し、閾温度未満に冷却すると弱体化する形状記憶合金からなる第1コイルばねと、
第1仕切壁を挟んで第1コイルばねと反対側に位置して、一端が密閉槽の内壁に固定されると共に他端が第1仕切壁に連結され、所定の閾温度以上に加熱すると伸び変形し、閾温度未満に冷却すると弱体化する形状記憶合金からなる第2コイルばねと、
第1仕切壁に連結され、この第1仕切壁の往復移動に伴って往復移動する往復移動手段と、
往復移動手段と回転軸がそれぞれ連係され、往復移動手段の往復移動を回転軸の一方向の回転に変換する回転伝達機構とを備え、
第1コイルばねの伸び変形及び第2コイルばねの弱体化と、第1コイルばねの弱体化及び第2コイルばねの伸び変形とを交互に実行することで、第1仕切壁が往復移動すると共にこれに連動して往復移動手段が往復移動し、往復移動手段の往復移動により回転伝達機構の回転軸が同一方向へ継続的に回転して発電機による発電が実行されるよう構成したことを特徴とする。
請求項1の発明によれば、形状記憶合金からなる第1コイルばねを閾温度以上に加熱すると共に形状記憶合金からなる第2コイルばねを閾温度未満に冷却する一方、第2コイルばねを閾温度以上に加熱すると共に第1コイルばねを閾温度未満に冷却することで、往復移動する第1仕切壁により往復移動手段が往復移動し、往復移動手段の往復移動が回転伝達機構により一方向への連続回転に変換されることで、発電機を連続回転させることができるので、安定的かつ連続的な発電が可能である。
The invention of claim 1 of the present application is a power generator capable of generating power by driving a rotating shaft of a generator,
A first partition wall reciprocatingly provided in a closed vessel having a space formed therein, one end fixed to the inner wall of the closed vessel and the other end connected to the first partition wall, and a predetermined threshold temperature a first coil spring made of a shape memory alloy that elongates and deforms when heated above a threshold temperature and weakens when cooled below a threshold temperature;
Positioned opposite to the first coil spring across the first partition wall, one end is fixed to the inner wall of the closed vessel and the other end is connected to the first partition wall, and expands when heated to a predetermined threshold temperature or higher. a second coil spring made of a shape memory alloy that deforms and weakens when cooled below a threshold temperature;
reciprocating means connected to the first partition wall and reciprocating along with the reciprocating movement of the first partition wall;
a rotation transmission mechanism in which the reciprocating means and the rotating shaft are respectively linked, and which converts the reciprocating movement of the reciprocating means into unidirectional rotation of the rotating shaft;
By alternately executing the elongation deformation of the first coil spring and the weakening of the second coil spring, and the weakening of the first coil spring and the elongation deformation of the second coil spring, the first partition wall reciprocates and In conjunction with this, the reciprocating means reciprocates, and the reciprocating movement of the reciprocating means continuously rotates the rotating shaft of the rotation transmission mechanism in the same direction to generate power by the generator. and
According to the first aspect of the invention, the first coil spring made of a shape memory alloy is heated to a temperature equal to or higher than the threshold temperature, and the second coil spring made of a shape memory alloy is cooled to a temperature lower than the threshold temperature. By heating above the temperature and cooling the first coil spring below the threshold temperature, the reciprocating means is reciprocated by the reciprocating first partition wall, and the reciprocating movement of the reciprocating means is unidirectionally caused by the rotation transmission mechanism. Since the generator can be rotated continuously by converting to continuous rotation of , stable and continuous power generation is possible.

本願の請求項2の発明は、密閉槽内にスライド移動可能に設けられた第1仕切壁と、スライド移動可能に設けられ第1仕切壁に固定された第2仕切壁と、密閉槽内にスライド移動可能に設けられ第1仕切壁と摺接する第3仕切壁とにより、密閉槽の内部が第1空間及び第2空間に区画されており、
第1空間は、第1温度調整手段により閾温度未満の温度に保持されており、
第2空間は、第2温度調整手段により閾温度以上の温度に保持されており、
第1コイルばねが伸び変形し第1仕切壁が密閉槽内の一方側へ移動した状態では、伸び変形した第1コイルばねが第1空間に位置すると共に、弱体化し第1コイルばねにより圧縮された第2コイルばねが第2空間に位置し、 第2コイルばねが伸び変形し第1仕切壁が密閉槽の他方側へ移動した状態では、伸び変形した第2コイルばねが第1空間に位置すると共に、弱体化し第2コイルばねにより圧縮された第1コイルばねが第2空間に位置するよう構成されたことを特徴とする。
請求項2の発明によれば、第1温度調整手段および第2温度調整手段により、形状記憶合金からなる第1コイルばねおよび第2コイルばねの温度調整を適切に行うことができ、第1仕切壁および往復移動手段を適切に往復移動させることができ、これによって発電機を安定的かつ連続的に駆動させることができる。
The invention of claim 2 of the present application provides a first partition wall slidably provided in the closed tank, a second partition wall slidably provided and fixed to the first partition wall, and a The interior of the closed tank is partitioned into a first space and a second space by a slidably provided first partition wall and a third partition wall in sliding contact with each other,
The first space is maintained at a temperature below the threshold temperature by the first temperature adjustment means,
The second space is maintained at a temperature equal to or higher than the threshold temperature by the second temperature control means,
When the first coil spring is stretched and deformed and the first partition wall moves to one side in the closed tank, the stretched and deformed first coil spring is located in the first space and is weakened and compressed by the first coil spring. The second coil spring is positioned in the second space, and in a state in which the second coil spring is stretched and deformed and the first partition wall is moved to the other side of the closed vessel, the stretched and deformed second coil spring is positioned in the first space. In addition, the first coil spring weakened and compressed by the second coil spring is configured to be positioned in the second space.
According to the invention of claim 2, the temperature of the first coil spring and the second coil spring made of a shape memory alloy can be appropriately adjusted by the first temperature adjusting means and the second temperature adjusting means, and the first partition The wall and the reciprocating means can be appropriately reciprocated, thereby stably and continuously driving the generator.

本願の請求項3の発明の、回転伝達機構は、往復移動手段に連係された第1回転体と、第2回転体を備え、
第1回転体は、回転軸に対して回転が自在に取り付けられ、
第2回転体は、第1回転体に隣接した位置で回転軸に直接固定され、
往復移動手段が第1方向へ移動する際に回転軸を一方向へ回転させる第1伝達手段と、往復移動手段が第1方向と反対の第2方向へ移動する際に回転軸を第1方向と同じ一方向へ回転させる第2伝達手段とを備えることを特徴とする。
請求項3の発明によれば、往復移動手段が回転伝達機構と連係して往復移動する時、回転伝達機構により回転軸の回転を同一方向への継続的な回転に適切に変換することができる。
The rotation transmission mechanism of the invention of claim 3 of the present application comprises a first rotor linked to reciprocating means and a second rotor,
The first rotating body is rotatably attached to the rotating shaft,
the second rotating body is directly fixed to the rotating shaft at a position adjacent to the first rotating body;
a first transmission means for rotating the rotating shaft in one direction when the reciprocating means moves in the first direction; and a rotating shaft in the first direction when the reciprocating means moves in a second direction opposite to the first direction. and a second transmission means for rotating in the same direction as.
According to the third aspect of the invention, when the reciprocating means reciprocates in conjunction with the rotation transmission mechanism, the rotation of the rotary shaft can be appropriately converted into continuous rotation in the same direction by the rotation transmission mechanism. .

本発明の発電装置によれば、形状記憶合金からなるコイルばねの伸縮により安定的かつ連続的に発電することができ、効率的な発電を行うことができる。また、形状記憶合金からなる各コイルばねの繰り返し寿命が長くなることも期待される。 According to the power generator of the present invention, it is possible to stably and continuously generate power by expanding and contracting the coil spring made of a shape memory alloy, and to efficiently generate power. In addition, it is expected that the repeated life of each coil spring made of a shape memory alloy will be extended.

この発明の一実施例の発電装置の全体構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall configuration diagram of a power generator according to one embodiment of the present invention; 回転伝達機構の斜視図である。It is a perspective view of a rotation transmission mechanism. 図2の回転伝達機構の作動状態を説明する図であり、(a)は第1回転体が第1方向へ回転する状況を示し、(b)は第1回転体が第1方向と反対の第2方向へ回転する状況を示す図である。3(a) shows a state in which the first rotor rotates in the first direction, and (b) shows a state in which the first rotor rotates in the opposite direction to the first direction. FIG. FIG. 10 is a diagram showing a situation of rotating in a second direction; (a)は、回転伝達機構を後方から見た背面図であり、(b)は、回転伝達機構を、ローター回転軸の軸心方向と直行する方向から見た図面である。(a) is a rear view of the rotation transmission mechanism as seen from the rear, and (b) is a drawing of the rotation transmission mechanism as seen from a direction perpendicular to the axial direction of the rotor rotating shaft. (a)は、第2コイルばねが伸び変形すると共に第1コイルばねが弱体化して第2コイルばねによって圧縮されて縮められた状態を示す説明図であり、(b)は、第1コイルばねが伸び変形すると共に第2コイルばねが弱体化して第1コイルばねによって圧縮されて縮められた状態を示す説明図である。(a) is an explanatory diagram showing a state in which the second coil spring is stretched and deformed, and the first coil spring is weakened and compressed by the second coil spring to be contracted; (b) is an explanatory view showing the first coil spring; is elongated and deformed, the second coil spring is weakened, and is compressed and contracted by the first coil spring. 第1~第3仕切壁が密閉槽の前壁及び後壁の溝に嵌り込んで可動する形態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a form in which the first to third partition walls are fitted into grooves on the front wall and the rear wall of the closed tank to move. (a)は、密閉槽を第1仕切壁の右側位置で破断した部分平断面図であり、(b)は、(a)のX―X線位置で破断した部分断面図である。(a) is a partial plan cross-sectional view of the closed vessel taken along the right side of the first partition wall, and (b) is a partial cross-sectional view taken along line XX of (a).

次に、本発明の発電装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施例では、図1における左右方向を発電装置CUの「左右方向」、この左右方向と水平に直交する方向を「前後方向」、左右方向及び前後方向とそれぞれ直交する方向を「上下方向」とする。また、以下の説明において例示した各部材のサイズ・寸法は、あくまで一例であって、これに限定されるものではない。 Next, the power generator of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the left-right direction in FIG. up-down direction”. In addition, the size and dimensions of each member illustrated in the following description are only examples, and are not limited to these.

図1は、本発明の発電装置CUの全体構成を示した図面である。発電装置CUは、内部に空間が形成された密閉槽1内に往復移動可能に設けられた第1仕切壁4と、一端が密閉槽1の内壁に固定されると共に他端が第1仕切壁4に連結され、所定の閾温度T以上に加熱すると伸び変形し、閾温度T未満に冷却すると弱体化する形状記憶合金からなる第1コイルばね2と、第1仕切壁4を挟んで第1コイルばね2と反対側に位置して、一端が密閉槽1の内壁に固定されると共に他端が第1仕切壁4に連結され、所定の閾温度T以上に加熱すると伸び変形し、閾温度T未満に冷却すると弱体化する形状記憶合金からなる第2コイルばね3と、第1仕切壁4に連結され、この第1仕切壁4の往復移動に伴って往復移動するループベルト(往復移動手段)16と、ループベルト16とローター回転軸(回転軸)23が連係され、ループベルト16の往復移動をローター回転軸23の一方向への回転に変換する回転伝達機構17とを備える。これにより発電装置CUは、第1コイルばね2の伸び変形及び第2コイルばね3の弱体化と、第1コイルばね2の弱体化及び第2コイルばね3の伸び変形とを交互に実行することで、第1仕切壁4が往復移動すると共に該第1仕切壁4の往復移動に連動してループベルト16が往復移動し、回転伝達機構17によりローター回転軸23を同一方向へ継続的に回転させて発電機20による発電が実行されるよう構成されている。 FIG. 1 is a drawing showing the overall configuration of a power generator CU of the present invention. The power generation device CU includes a first partition wall 4 provided reciprocally within a closed tank 1 having a space formed therein, and one end fixed to the inner wall of the closed tank 1 and the other end the first partition wall. 4 and is elongated and deformed when heated to a predetermined threshold temperature T or more, and made of a shape memory alloy that is weakened when cooled to less than the threshold temperature T, and a first partition wall 4 is sandwiched between the first coil spring 2 and the first coil spring 2. Positioned on the opposite side of the coil spring 2, one end is fixed to the inner wall of the closed tank 1 and the other end is connected to the first partition wall 4, and when heated to a predetermined threshold temperature T or higher, it is stretched and deformed to reach the threshold temperature. A loop belt (reciprocating means ) 16, and a rotation transmission mechanism 17 in which the loop belt 16 and the rotor rotation shaft (rotation shaft) 23 are linked, and which converts reciprocating movement of the loop belt 16 into rotation of the rotor rotation shaft 23 in one direction. As a result, the power generator CU alternately performs the stretching deformation of the first coil spring 2 and the weakening of the second coil spring 3 and the weakening of the first coil spring 2 and the stretching deformation of the second coil spring 3. As the first partition wall 4 reciprocates, the loop belt 16 reciprocates in conjunction with the reciprocation of the first partition wall 4, and the rotation transmission mechanism 17 continuously rotates the rotor rotating shaft 23 in the same direction. power generation by the generator 20 is executed.

すなわち、図1の発電装置CUは、密閉槽1の内部で、一つの壁である第1仕切壁4を境界として、この壁の左側及び右側のそれぞれに、形状記憶合金製の第1コイルばね2及び第2コイルばね3が取り付けられている。これら第1コイルばね2及び第2コイルばね3は、密閉槽1の上壁の上面に設置された蓄電池(バッテリー)27から電気を得た小型高性能の電熱ヒーター(第2温度調整手段)8、超小型高性能の冷却機(第1温度調整手段)9、及び床上ファン28、天井ファン29により、伸び変形および弱体化が交互に発生するようになる。例えば、左側の縮まった第1コイルばね2が温められて右に伸びる際には、伸びていた右側の第2コイルばね3は、冷やされて弱体化しているので、伸びる第1形状記憶合金コイルばね2に圧縮されて縮まる。また、右側の縮まった第2コイルばね3が温められて左に伸びる際には、伸びていた左側の第1コイルばね2は、冷やされて弱体化しているので、伸びる第2コイルばね3に圧縮されて縮まる。これら各コイルばね2、3が一連の伸縮稼働を繰り返すことにより、最終的にローター回転軸23を連続的に回転させて発電機20による発電に至るよう構成されている。 That is, the power generator CU of FIG. 1 has a first partition wall 4 as a boundary inside the closed tank 1, and a first coil spring made of a shape memory alloy is provided on each of the left and right sides of this wall. 2 and a second coil spring 3 are attached. These first coil springs 2 and second coil springs 3 are small high-performance electric heaters (second temperature control means) 8 that obtain electricity from a storage battery (battery) 27 installed on the upper surface of the upper wall of the closed tank 1. , ultra-small high-performance cooling device (first temperature control means) 9, floor fan 28, and ceiling fan 29 alternately cause elongation deformation and weakening. For example, when the contracted first coil spring 2 on the left side is warmed and expands to the right, the expanded second coil spring 3 on the right side is cooled and weakened. It is compressed by the spring 2 and contracts. Further, when the contracted second coil spring 3 on the right side is warmed and expands to the left, the expanded first coil spring 2 on the left side is cooled and weakened. compressed and shortened. The coil springs 2 and 3 are configured to repeat a series of expansion and contraction operations to finally rotate the rotor rotating shaft 23 continuously, leading to power generation by the generator 20 .

(密閉槽1について)
まず、図1の密閉槽1の直方体の箱から説明する。密閉槽1は、密閉槽1内にスライド移動可能に設けられた第1仕切壁4と、その第1仕切壁4に固定されスライド移動可能に設けられた第2仕切壁5と、密閉槽1内にスライド移動可能に設けられ第1仕切壁4と接触している第3仕切壁6とにより、内部が第1空間R1及び第2空間R2に区画されるようになっている。密閉槽1は、前壁、後壁、左壁、右壁、上壁及び下壁からなる直方体で断熱構造の中空箱であり、大きさも材質も任意に選択できるが、さし当りここでは、各壁が、超強力合成樹脂でできた厚さ3センチの箱とする。その容積は、形状記憶合金ばねのマックスに伸びる長さに合わせて説明の都合上、例えば縦(上下幅)25cm、横(左右幅)41.6cm、奥行(前後幅)24cm、とする。密閉槽1の内部には、密閉槽1の内部を左右二つの領域に分ける第1仕切壁4(例えば、縦3cm、横3cm、奥行き24cm)を設ける。この第1仕切壁4を境界として、第1コイルばね2及び第2コイルばね3が左右に伸び縮みする領域が生ずる。これら第1コイルばね2及び第2コイルばね3は、第1仕切壁4の左右に同じ水平位置で同じ数のコイルばねの片方ずつを取り付け、もう片方は、先に取り付けたそれぞれのコイルばねと対面するように同じ水平位置で密閉槽1の内部において左壁または右壁に取り付ける。
(About closed tank 1)
First, the rectangular parallelepiped box of the sealed tank 1 in FIG. 1 will be described. The closed tank 1 comprises a first partition wall 4 slidably provided in the closed tank 1, a second partition wall 5 fixed to the first partition wall 4 and slidably provided, and the closed tank 1. The interior is partitioned into a first space R1 and a second space R2 by a third partition wall 6 which is slidably provided inside and is in contact with the first partition wall 4 . The sealed tank 1 is a hollow box with a rectangular parallelepiped heat-insulating structure consisting of a front wall, a rear wall, a left wall, a right wall, an upper wall and a lower wall, and the size and material can be selected arbitrarily. Each wall is a box with a thickness of 3 centimeters made of super-strong synthetic resin. For convenience of explanation, the volume is assumed to be 25 cm in length (up and down width), 41.6 cm in width (left and right width), and 24 cm in depth (front and rear width) in accordance with the maximum length of the shape memory alloy spring. Inside the closed tank 1, a first partition wall 4 (for example, 3 cm long, 3 cm wide, and 24 cm deep) is provided to divide the inside of the closed tank 1 into two left and right areas. With this first partition wall 4 as a boundary, a region is generated in which the first coil spring 2 and the second coil spring 3 expand and contract in the left and right directions. The first coil springs 2 and the second coil springs 3 are attached at the same horizontal positions on the left and right sides of the first partition wall 4. One of the same number of coil springs is attached to each side, and the other is attached to each of the previously attached coil springs. They are attached to the left wall or right wall inside the closed tank 1 at the same horizontal position so as to face each other.

(各ガイド溝60、61、62について)
密閉槽1には、図6に示すように、前後方向で向かい合う前壁および後壁の内壁面に、第1~第3のガイド溝60、61、62が、左右方向へ水平に延びた状態に形成されている。前壁に形成された第1ガイド溝60には、第1仕切壁4の前端に形成された突起4aがほぼ隙間なく嵌り、後壁に形成された第1ガイド溝60には、第1仕切壁4の後端に形成された突起4aがほぼ隙間なく嵌る。すなわち第1ガイド溝60、60は、前端及び後端の各突起4a、4aが嵌った第1仕切壁4の左右方向への安定した往復スライド移動を実現する。前壁に形成された第2ガイド溝61には、第2仕切壁5の前端がほぼ隙間なく嵌り、後壁に形成された第2ガイド溝61には、第2仕切壁5の後端がほぼ隙間なく嵌る。すなわち第2ガイド溝61、61は、前端及び後端が嵌った第2仕切壁5の左右方向への安定した往復スライド移動を実現する。前壁に形成された第3ガイド溝62には、第3仕切壁6の前端がほぼ隙間なく嵌り、後壁に形成された第2ガイド溝62には、第3仕切壁6の後端がほぼ隙間なく嵌る。すなわち第3ガイド溝62、62は、前端及び後端が嵌った第3仕切壁6の左右方向への安定した往復スライド移動を実現する。なお、第1~第3のガイド溝60、61、62は、前壁または後壁の内面からの深さが、1.0cmとなっている。
(Regarding each guide groove 60, 61, 62)
As shown in FIG. 6, in the closed tank 1, first to third guide grooves 60, 61, 62 extend horizontally in the left-right direction on the inner wall surfaces of the front wall and the rear wall facing each other in the front-rear direction. is formed in The protrusion 4a formed at the front end of the first partition wall 4 is fitted into the first guide groove 60 formed in the front wall with almost no clearance, and the first guide groove 60 formed in the rear wall is fitted with the first partition wall. A protrusion 4a formed at the rear end of the wall 4 is fitted almost without any gap. That is, the first guide grooves 60, 60 realize stable reciprocating sliding movement in the horizontal direction of the first partition wall 4 in which the projections 4a, 4a at the front and rear ends are fitted. The front end of the second partition wall 5 fits into the second guide groove 61 formed in the front wall with almost no clearance, and the rear end of the second partition wall 5 fits in the second guide groove 61 formed in the rear wall. Fits almost seamlessly. That is, the second guide grooves 61, 61 realize stable reciprocating sliding movement in the left-right direction of the second partition wall 5 in which the front and rear ends are fitted. The front end of the third partition wall 6 fits into the third guide groove 62 formed in the front wall with almost no clearance, and the rear end of the third partition wall 6 fits into the second guide groove 62 formed in the rear wall. Fits almost seamlessly. That is, the third guide grooves 62, 62 realize stable reciprocating sliding movement in the left-right direction of the third partition wall 6 with the front and rear ends fitted therein. The first to third guide grooves 60, 61, 62 have a depth of 1.0 cm from the inner surface of the front wall or rear wall.

(コイルばねについて)
第1コイルばね2及び第2コイルばね3は、形状記憶合金から形成されたコイルばねである。第1コイルばね2及び第2コイルばね3は、例えば、線径が1.2mm、コイルばねの外径は20mm、総巻数は30巻とし、せん断歪は1.0%とする。第1コイルばね2及び第2コイルばね3は、最も縮まった状態(この状態の第1コイルばね2及び第2コイルばね3の長さは、例えば3.6cmとする。)から、温められて発生力が強まる所定の温度(閾温度T)に達すると急激に最も伸びた状態(この状態の第1コイルばね2及び第2コイルばね3の長さは、例えば35cmとする。)になり、また冷やされて所定の温度(閾温度T)未満まで冷やされると、発生力が極端に弱まって弱体化する特性に設定する。本願で定義する「弱体化」とは、第1コイルばね2及び第2コイルばね3を構成する形状記憶合金が、所定の閾温度T未満の温度(閾温度Tより低い温度)に冷えている場合に、この形状記憶合金の特性として、自体では積極的な縮み変形をせず、かつ、ばねに軸方向から力が加わった場合には殆ど抵抗なく押し縮められることを意味する。
(About coil springs)
The first coil spring 2 and the second coil spring 3 are coil springs made of shape memory alloy. For example, the wire diameter of the first coil spring 2 and the second coil spring 3 is 1.2 mm, the outer diameter of the coil spring is 20 mm, the total number of turns is 30, and the shear strain is 1.0%. The first coil spring 2 and the second coil spring 3 are warmed from the most contracted state (the length of the first coil spring 2 and the second coil spring 3 in this state is, for example, 3.6 cm). When it reaches a predetermined temperature (threshold temperature T) at which the generated force increases, it suddenly becomes the most stretched state (the length of the first coil spring 2 and the second coil spring 3 in this state is, for example, 35 cm), In addition, when it is cooled down to below a predetermined temperature (threshold temperature T), the generated force is extremely weakened and weakened. The term “weakening” defined in the present application means that the shape memory alloy forming the first coil spring 2 and the second coil spring 3 is cooled to a temperature below a predetermined threshold temperature T (a temperature lower than the threshold temperature T). In this case, the characteristic of the shape memory alloy is that it does not undergo positive contraction deformation by itself, and that when a force is applied to the spring from the axial direction, it can be compressed with little resistance.

実施例では、図1に示すように、発電装置CUの左右方向へ延びて、左右方向に直列に配置した第1コイルばね2及び第2コイルばね3を1対とした場合に、前後方向に間隔をおいて2対の第1コイルばね2及び第2コイルばね3を備えた場合を示している。但し、第1コイルばね2及び第2コイルばね3の対の数は、1対であってもよいし、3対以上であってもよい。 In the embodiment, as shown in FIG. 1 , when the first coil spring 2 and the second coil spring 3 extending in the left-right direction of the power generation device CU and arranged in series in the left-right direction are paired as a pair, they extend in the front-rear direction. A case is shown in which two pairs of the first coil spring 2 and the second coil spring 3 are provided at intervals. However, the number of pairs of the first coil spring 2 and the second coil spring 3 may be one, or three or more.

(形状記憶合金について)
実施例の第1コイルばね2及び第2コイルばね3をなす形状記憶合金は、次のような物性及び特性となっている。この形状記憶合金は、Ti(チタン)、Ni(ニッケル)からなる形状記憶合金で、温められて伸び、冷やされて弱体化する物性をもっている。そして、実施例の形状記憶合金は、昇温時動作完了温度(Af点)は35℃以上、降温時動作完了温度(Mf点)は35℃未満に設定されている。よって実施例では、閾温度Tが35℃となっている。なお、形状記憶合金のTi(チタン)、Ni(ニッケル)などの配合比率を調整することにより、閾温度Tを調節することが可能である。なお、第1コイルばね2および第2コイルばね3の原形サイズは、図5に示す伸びた状態よりも更に長い形状である。
(About shape memory alloy)
The shape memory alloy forming the first coil spring 2 and the second coil spring 3 of the embodiment has the following physical properties and characteristics. This shape memory alloy is a shape memory alloy made of Ti (titanium) and Ni (nickel), and has physical properties such that it expands when heated and weakens when cooled. In the shape memory alloys of the examples, the operation completion temperature during heating (Af point) is set to 35°C or more, and the operation completion temperature during cooling (Mf point) is set to less than 35°C. Therefore, in the embodiment, the threshold temperature T is 35°C. The threshold temperature T can be adjusted by adjusting the compounding ratio of Ti (titanium), Ni (nickel), etc. in the shape memory alloy. The original size of the first coil spring 2 and the second coil spring 3 is longer than the extended state shown in FIG.

このような形状記憶合金から構成された第1コイルばね2及び第2コイルばね3は、閾温度T以上の温度に形状記憶合金が温まると、ばねの軸方向へ積極的に伸びて、軸方向から力が加わっても伸びる。一方、閾温度T未満の温度に形状記憶合金が冷えると弱体化し、ばねの軸方向へ積極的に伸び変形及び縮み変形が生じず、かつ軸方向から力が加わると縮むようになる。従って、左右方向へ直列に対をなす第1コイルばね2及び第2コイルばね3において、第1コイルばね2が閾温度T以上に温まると共に第2コイルばね3が閾温度T未満に冷えた場合には、第1コイルばね2が伸びると共に第2コイルばね3が第1コイルばね2に押されて縮むようになる。一方、第2コイルばね3が閾温度T以上に温まると共に第1コイルばね2が閾温度T未満に冷えた場合には、第2コイルばね3が伸びると共に第1コイルばね2が第2コイルばね3に押されて縮むようになる。 The first coil spring 2 and the second coil spring 3 made of such a shape memory alloy, when the shape memory alloy is heated to a temperature equal to or higher than the threshold temperature T, actively expands in the axial direction of the spring, It stretches even when force is applied from On the other hand, when the shape memory alloy cools to a temperature below the threshold temperature T, it becomes weakened, does not actively expand and contract in the axial direction of the spring, and contracts when a force is applied from the axial direction. Therefore, in the first coil spring 2 and the second coil spring 3 paired in series in the left-right direction, when the first coil spring 2 warms to the threshold temperature T or more and the second coil spring 3 cools to below the threshold temperature T 2, the first coil spring 2 expands and the second coil spring 3 is pushed by the first coil spring 2 and contracts. On the other hand, when the second coil spring 3 warms to the threshold temperature T or higher and the first coil spring 2 cools to below the threshold temperature T, the second coil spring 3 expands and the first coil spring 2 becomes the second coil spring. It will be pushed by 3 and will shrink.

そして、第1コイルばね2及び第2コイルばね3が直方体をなす密閉槽1の内部空間に配置されていることから、段落〔0006〕で説明した(1)~(3)の歪が第1コイルばね2及び第2コイルばね3に生じることを防ぐことが可能である。
まず、段落〔0006〕の(1)の歪については、第1コイルばね2及び第2コイルばね3の伸び縮みは密閉槽1の内部空間で行われることから、その伸び縮みにおいても密閉槽1の左右の壁と第1仕切壁4に阻まれて余計に伸びたり縮んだりしないということである。例えば、伸びた時の長さが35cm、縮んだ時の長さが15cmだとすると横50cmとなるが、第1コイルばね2及び第2コイルばね3を取り付ける第1仕切壁4の厚さを3cmだとすると横(内壁の左右の壁の距離が)53cmの密閉槽にするということである。
次に、段落〔0006〕の(2)の歪みについては、第1コイルばね2及び第2コイルばね3が温められて伸びるとき、第3仕切壁6が、第1コイルばね2及び第2コイルばね3が伸びるのに合わせて軽く下から擦り動しながら可動し下から支える形になっているばかりでなく、第3仕切壁6の上面に形成されたばね歪防止部としてのばね歪防止溝63(図6、図7の半円形の溝63)に第1コイルばね2又は第2コイルばね3が嵌って伸び縮みする状況となるため、下に撓みが生じないばかりでなく左右にも撓みが生じない。
更に、段落〔0006〕の(3)の歪みについては、第1コイルばね2及び第2コイルばね3が密閉槽1の内部空間で伸び縮みするとき、第2空間R2の暖気と第1空間R1の冷気が第1~第3の仕切壁4、5、6によって遮断されるため、密閉槽1内で暖気と冷気が混じりあうことが極端に少ない。そして、天井ファン29が第1空間R1で勢いよく回り、床上ファン28が第2空間R2で勢いよく回るため、第1空間R1内の冷気及び第2空間R2内の暖気は温度管理がほぼ完璧になされる(第1空間R1内の冷気は閾温度T以下の温度に保たれ、第2空間R2内の暖気は閾温度T以上の温度に保たれる)ため、第1コイルばね2及び第2コイルばね3がタイミングよく伸び縮みするということである。
前に述べた点については、密閉槽1の第1~第3の仕切壁4、5、6の範囲に収まる数の第1コイルばね2及び第2コイルばね3について可能なので、数多くの第1コイルばね2及び第2コイルばね3を、(1)~(3)の歪なく同時に使用することが可能ということである。
Since the first coil spring 2 and the second coil spring 3 are arranged in the internal space of the closed tank 1 forming a rectangular parallelepiped, the strains (1) to (3) described in paragraph [0006] are the first It is possible to prevent the occurrence of the coil spring 2 and the second coil spring 3 .
First, regarding the strain in (1) of paragraph [0006], since the expansion and contraction of the first coil spring 2 and the second coil spring 3 are performed in the internal space of the closed tank 1, the expansion and contraction of the closed tank 1 This means that it does not extend or shrink unnecessarily due to being blocked by the left and right walls and the first partition wall 4 . For example, if the length when extended is 35 cm and the length when contracted is 15 cm, the width is 50 cm. It means that the width (the distance between the left and right walls of the inner wall) should be 53 cm.
Next, regarding the strain of (2) in paragraph [0006], when the first coil spring 2 and the second coil spring 3 are warmed and stretched, the third partition wall 6 As the spring 3 is stretched, it is movable while being lightly rubbed from below and is supported from below. Since the first coil spring 2 or the second coil spring 3 is fitted in the (semicircular groove 63 in FIGS. 6 and 7) and expands and contracts, not only does it not bend downward, but it also bends left and right. does not occur.
Furthermore, regarding the distortion in paragraph [0006] (3), when the first coil spring 2 and the second coil spring 3 expand and contract in the internal space of the closed tank 1, the warm air in the second space R2 and the first space R1 Since the cold air is blocked by the first to third partition walls 4, 5 and 6, mixing of hot air and cold air in the closed tank 1 is extremely rare. Since the ceiling fan 29 rotates vigorously in the first space R1 and the floor fan 28 rotates vigorously in the second space R2, the temperature control of the cold air in the first space R1 and the warm air in the second space R2 is almost perfect. (the cold air in the first space R1 is kept at a temperature equal to or lower than the threshold temperature T, and the warm air in the second space R2 is kept at a temperature equal to or higher than the threshold temperature T), so the first coil spring 2 and the second This means that the two-coil spring 3 expands and contracts with good timing.
Regarding the above-mentioned point, since it is possible for the number of first coil springs 2 and second coil springs 3 to fall within the range of the first to third partition walls 4, 5, 6 of the closed vessel 1, a large number of first coil springs 2 and 3 are possible. This means that the coil spring 2 and the second coil spring 3 can be used simultaneously without the strains (1) to (3).

(仕切壁について)
実施例の密閉槽1は、密閉槽1の内部を第1空間R1及び第2空間R2に区画するため、前述した第1仕切壁4、第2仕切壁5、および第3仕切壁6を備えている。第1仕切壁4は、先に述べた密閉槽1の中の領域を左右に分ける。この第1仕切壁4は、密閉槽1の内部で上下の内壁からの距離が例えば11cmの等位置で垂直に立ち、上下中間に、例えば縦2cm横1cm、奥行き3cmで前壁後壁の内壁の第1ガイド溝60に嵌り込んでスライドする突起4aが設けられ、第1コイルばね2及び第2コイルばね3の伸び変形及び弱体化に応じて左右に可動する。
(About partition wall)
The closed tank 1 of the embodiment includes the above-described first partition wall 4, second partition wall 5, and third partition wall 6 in order to divide the inside of the closed tank 1 into the first space R1 and the second space R2. ing. The first partition wall 4 divides the area inside the sealed tank 1 described above into left and right. The first partition wall 4 stands vertically at an equal position, for example, 11 cm from the upper and lower inner walls inside the closed tank 1, and is 2 cm long and 1 cm wide and 3 cm deep. A projection 4a is provided to fit and slide in the first guide groove 60 of the first coil spring 2 and the second coil spring 3, and move left and right according to the extension deformation and weakening of the first coil spring 2 and the second coil spring 3. As shown in FIG.

第2仕切壁5は、垂直に立った第1仕切壁4の真上を、第1仕切壁4と一体となって左右に隙間なく水平にスライドしながら動く(この時、密閉槽1に接する面は、前壁及び後壁の内壁の第2ガイド溝61に、例えば1cm以上入り込んでスライドする)。第2仕切壁5は、例えば、縦(厚さ)3cm、横12.2cm、奥行き26cmの板状の壁である。第2仕切壁5は、左の縮まった第1コイルばね2が右に伸びるときは左側から右側に例えば31.4cm移動して、圧縮されて縮まった右側の第2コイルばね3を上から覆うと共に、左側の伸びた第1コイルばね2の上に、例えば30.4cmの隙間を作る。反対に右側の縮まった第2コイルばね3が左に伸びるとき、今度は右側から左側に例えば31.4cm移動し、圧縮されて縮まった左側の第1コイルばね2を上から覆うと共に、伸びた右側の第2コイルばね3の上に例えば30.4cmの隙間を作る。この第2仕切壁5は、第1仕切壁4と一体となって動く必要があることから、第1仕切壁4と固定する必要がある。その位置は、第1仕切壁4の上部横3cmを真ん中に挟んで左右等距離の長さに固定する。 The second partition wall 5 moves right above the vertical first partition wall 4 while sliding horizontally without gaps left and right together with the first partition wall 4 (at this time, it contacts the closed tank 1). The surface slides into the second guide grooves 61 on the inner walls of the front and rear walls, for example, by 1 cm or more). The second partition wall 5 is, for example, a plate-like wall with a length (thickness) of 3 cm, a width of 12.2 cm, and a depth of 26 cm. The second partition wall 5 moves, for example, 31.4 cm from the left side to the right side when the contracted left first coil spring 2 extends to the right, and covers the compressed and contracted right second coil spring 3 from above. At the same time, a gap of, for example, 30.4 cm is created above the first coil spring 2 that extends on the left side. On the contrary, when the contracted second coil spring 3 on the right side expands to the left, it moves from the right side to the left side, for example, by 31.4 cm, covers the first coil spring 2 on the left side contracted by compression, and expands. A gap of, for example, 30.4 cm is made above the second coil spring 3 on the right side. Since the second partition wall 5 must move together with the first partition wall 4 , it must be fixed to the first partition wall 4 . The position is fixed to the length of the left and right equidistant with the upper side 3 cm of the first partition wall 4 sandwiched in the middle.

第3仕切壁6は、第2仕切壁5に下から対面して、第1仕切壁4の真下を左右に隙間なく水平にスライドしながら動く(この時、密閉槽1に接する面は、前壁及び後壁の内壁の第3ガイド溝62に1cm以上嵌り入り込んでスライドする)。第3仕切壁6は、例えば、縦(厚さ)3cm、横39cm、奥行き26cmの板状の壁である。第1仕切壁4の左側の縮まった第1コイルばね2が右に伸びるとき、第3仕切壁6は右に伸びる第1コイルばね2の下を擦り動きながら4.6cm右から左に移動して伸びた左側の第1コイルばね2を下から覆うと共に、右側の縮まった(弱体化した) 第2コイルばね3の下に例えば3.6cmの隙間を作る。反対に右側の縮まった第2コイルばね3が左に伸びるとき、第3仕切壁6は、今度は左側から右側に例えば4.6cm移動し、右側の伸びた第2コイルばね3を前記と全く同様に下から覆うと共に、左側の縮まった(弱体化した) 第1コイルばね2の下に、例えば3.6cmの隙間を作る。 The third partition wall 6 faces the second partition wall 5 from below, and slides horizontally right and left directly below the first partition wall 4 without gaps (at this time, the surface in contact with the closed tank 1 is the front side). It fits into the third guide groove 62 on the inner wall of the wall and the rear wall by 1 cm or more and slides). The third partition wall 6 is, for example, a plate-like wall with a length (thickness) of 3 cm, a width of 39 cm, and a depth of 26 cm. When the contracted first coil spring 2 on the left side of the first partition wall 4 extends to the right, the third partition wall 6 moves from right to left by 4.6 cm while rubbing under the first coil spring 2 extending to the right. While covering the first coil spring 2 on the left that has been stretched out from below, a gap of, for example, 3.6 cm is made under the second coil spring 3 that has contracted (weakened) on the right. Conversely, when the contracted second coil spring 3 on the right side extends to the left, the third partition wall 6 moves, for example, 4.6 cm from the left side to the right side, and the contracted second coil spring 3 on the right side is completely expanded. Similarly, it is covered from below, and a gap of, for example, 3.6 cm is made under the contracted (weakened) first coil spring 2 on the left side.

(ばね歪防止溝63について)
第3仕切壁6の上面には、図7に示すように、各第1コイルばね2及び各第2コイルばね3に向かい合う位置に、ばね歪防止溝63が設けられている。このばね歪防止溝63は、第1コイルばね2及び第2コイルばね3の長手方向に延びると共に下方へ半円状に凹んだ溝状に形成されている。そしてばね歪防止溝63は、第1コイルばね2および第2コイルばね3が伸びた状態(図7(a)の状態)において、らせん状の第1コイルばね2および第2コイルばね3の伸び方向と交差する下方から摺り動くよう設けられている。そして、第1コイルばね2が伸びた状態では、第1コイルばね2の下側部分の一部がばね歪防止溝63に嵌るようになり、第2コイルばね3が伸びた状態では、第2コイルばね3の下側部分の一部がばね歪防止溝63に嵌るようになっている。これにより、段落〔0006〕で説明した(2)の歪が生じることを防止し得る。なお、ばね歪防止溝63の凹面上には、アルミニウム合金製の薄板64が設けられており、第1コイルばね2及び第2コイルばね3はこの薄板64に接触しながら伸縮する。
(Regarding the spring distortion preventing groove 63)
Spring distortion preventing grooves 63 are provided on the upper surface of the third partition wall 6 at positions facing the first coil springs 2 and the second coil springs 3, as shown in FIG. The spring distortion prevention groove 63 extends in the longitudinal direction of the first coil spring 2 and the second coil spring 3 and is recessed downward in a semicircular shape. The spring distortion prevention groove 63 is formed so that the first coil spring 2 and the second coil spring 3 are stretched when the first coil spring 2 and the second coil spring 3 are stretched (the state shown in FIG. 7A). It is provided so as to be slidable from below intersecting the direction. When the first coil spring 2 is stretched, a part of the lower portion of the first coil spring 2 is fitted in the spring distortion preventing groove 63, and when the second coil spring 3 is stretched, the second A part of the lower portion of the coil spring 3 is fitted in the spring distortion preventing groove 63 . This can prevent the distortion (2) described in paragraph [0006] from occurring. An aluminum alloy thin plate 64 is provided on the concave surface of the spring distortion prevention groove 63 , and the first coil spring 2 and the second coil spring 3 expand and contract while contacting this thin plate 64 .

第1仕切壁4、第2仕切壁5、第3仕切壁6は、いずれも第1コイルばね2及び第2コイルばね3が伸び縮みする際に発生する動力をもとに同時に動く仕切壁であるが、これが正確に可動するためには図5に示す仕組みが必要である。図5の上段(a)の図面は、第1仕切壁4が左から右に移動する状態であり、ループを形成する紐Iのたるみは第1仕切壁4が左から右に31.4cm動く時に第2仕切壁5も左から右に31.4cm動くが、第3仕切壁6は右から左に4.6cmしか動けない。その差は26.8cmの差がある。そのためループを形成する紐Iは、26.8cmのたるみを持たせる必要がある。これは、図5の下段(b)にも示すように、第2コイルばね3が右から左に伸びようとする状態の場合も全く同様な方法である。 The first partition wall 4, the second partition wall 5, and the third partition wall 6 are all partition walls that move simultaneously based on the power generated when the first coil spring 2 and the second coil spring 3 expand and contract. However, in order for this to move accurately, the mechanism shown in FIG. 5 is required. The drawing in the upper part (a) of FIG. 5 shows the state in which the first partition wall 4 moves from left to right. Sometimes the second partition 5 also moves from left to right by 31.4 cm, but the third partition 6 can only move from right to left by 4.6 cm. The difference is 26.8 cm. Therefore, the string I that forms the loop must have slack of 26.8 cm. As shown in the lower part (b) of FIG. 5, the same method is used when the second coil spring 3 extends from right to left.

次に、第1仕切壁4及び第2仕切壁5と第3仕切壁6が反対方向に動く仕組みについて説明する。ここでは、第1仕切壁4と第2仕切壁5はくっついて同時に同方向に動くので、第2仕切壁5の説明図は省いた。図5の上段(a)の図面は、第1仕切壁4の奥行の中点を壁の左面の底面からの高さ1cmのところにA、それと反対側の位置にD(底面から例えば1cmの高さ)にとり、第3仕切壁6も奥行の中点を壁の底面から例えば高さ1cmのところを壁の左右にとり、それをB、CとしてA、B、C、Dの4点を結ぶループ紐を形成する。この時、A とDは点で固定、BとCにはミニローラーを設置する。そうすると、第1仕切壁4が左から右に31.4cm動こうとするとき、第3仕切壁6は紐Iの固定点Aの移動に引っ張られて、右から左へ逆方向へと4.6cm動こうとすることを、図5(a)で示している。 Next, a mechanism for moving the first partition wall 4, the second partition wall 5, and the third partition wall 6 in opposite directions will be described. Here, since the first partition wall 4 and the second partition wall 5 stick together and move in the same direction at the same time, the illustration of the second partition wall 5 is omitted. In the upper part (a) of FIG. 5, the midpoint of the depth of the first partition wall 4 is A at a height of 1 cm from the bottom of the left side of the wall, and D at the opposite position (for example, 1 cm from the bottom). height), and the middle point of the depth of the third partition wall 6 is also set to the left and right of the wall at a height of, for example, 1 cm from the bottom of the wall. Form a loop string. At this time, A and D are fixed at points, and mini rollers are installed at B and C. Then, when the first partition wall 4 tries to move from left to right by 31.4 cm, the third partition wall 6 is pulled by the movement of the fixed point A of the string I, and moves from right to left in the opposite direction by 4.4 cm. An attempt to move 6 cm is shown in FIG. 5(a).

次に、図5の下段(b)の図面は、第1仕切壁4が右から左へ動こうとするときの状態を示す図で、今度は第1仕切壁4が右から左へ31.4cm動こうとするとき、第3仕切壁6は、紐Iの固定点Dの移動に引っ張られ左から右へと逆方向へ4.6cm動こうとすることを示している。第2コイルばね3が右から左に31.4cm伸びる時、第1仕切壁4、第2仕切壁5も31.4cm右から左に移動する。この時、第3仕切壁6の横の長さは39cmで、左から右に4.6cmしか移動できない。これは、第3仕切壁6の大きさに原因がある。第3仕切壁6は、第2コイルばね3がマックスに伸びるとき、これを下からの熱を遮断する必要がある為、その伸びの長さに合わせて下から覆いつくす必要があるためその大きさになったわけである。このことは第1コイルばね2がマックスに伸びるときも同様である。 Next, the lower part (b) of FIG. 5 shows the state when the first partition wall 4 is about to move from right to left. When trying to move 4 cm, the third partition wall 6 is pulled by the movement of the fixed point D of the string I and tries to move 4.6 cm in the opposite direction from left to right. When the second coil spring 3 extends from right to left by 31.4 cm, the first partition wall 4 and second partition wall 5 also move from right to left by 31.4 cm. At this time, the horizontal length of the third partition wall 6 is 39 cm, and it can move only 4.6 cm from left to right. This is due to the size of the third partition wall 6 . When the second coil spring 3 is stretched to the maximum, the third partition wall 6 needs to block the heat from below, so it is necessary to cover it from below according to the length of the expansion. It has become. This is the same when the first coil spring 2 is stretched to the maximum.

第1コイルばね2及び第2コイルばね3が伸び縮みするとき、直方体の密閉槽1の内部の第2空間R2の空気温度は、常に所定の閾温度T以上の温度になるように、また密閉槽1の内部の第1空間R1の空気温度は、常に所定の閾温度Tより低い温度になるように保つ必要があることから、この密閉槽1は密閉する必要がある。また、第1空間R1の空気と第2空間R2の空気は、他方の空間に漏れていかないことが望ましいから、両空間R1、R2の間を分ける壁もまた密閉性を確保する必要がある。また、第1仕切壁4及び第2仕切壁5と第3仕切壁6は、第1コイルばね2及び第2コイルばね3の伸び縮みに応じて可動し、第1コイルばね2及び第2コイルばね3を効率よく温めたり冷やしたりする必要があることから三つの壁が必要である。すなわち、実施例の発電装置CUは、密閉槽1の第1空間R1が、超小型高性能な冷却機(第1温度調整手段)9及び天井ファン29により閾温度T未満の温度に保持されており、第2空間R2は、小型高性能な電熱ヒーター(第2温度調整手段)8及び床上ファン28により閾温度T以上の温度に保持されている。そして、第1仕切壁4が密閉槽1内の一方側(左側)へ移動した状態(図5上段(a)の状態)では、伸び変形した第2コイルばね3が第1空間R1内に位置すると共に、弱体化し圧縮されて縮んだ第1コイルばね2が第2空間R2内に位置する。これにより、閾温度T以上の温度になって伸び変形した第2コイルばね3は、冷えた第1空間R1内に位置することで閾温度T未満に即座に冷やされ、これにより弱体化し圧縮されて縮むことが可能な状態となる。一方、閾温度T未満に冷やされて弱体化し圧縮されて縮んだ第1コイルばね2は、温かい第2空間R2内に位置することで閾温度T以上に即座に温められ、これにより伸び変形するようになる。 When the first coil spring 2 and the second coil spring 3 expand and contract, the air temperature in the second space R2 inside the rectangular parallelepiped closed tank 1 is always equal to or higher than a predetermined threshold temperature T. Since the air temperature in the first space R1 inside the tank 1 must always be kept lower than the predetermined threshold temperature T, the closed tank 1 must be sealed. Moreover, since it is desirable that the air in the first space R1 and the air in the second space R2 do not leak into the other space, the wall separating the two spaces R1 and R2 must also ensure airtightness. In addition, the first partition wall 4, the second partition wall 5, and the third partition wall 6 move according to the expansion and contraction of the first coil spring 2 and the second coil spring 3, and the first coil spring 2 and the second coil Three walls are required due to the need to heat and cool the spring 3 efficiently. That is, in the power generator CU of the embodiment, the first space R1 of the closed tank 1 is maintained at a temperature below the threshold temperature T by the ultra-small high-performance cooler (first temperature control means) 9 and the ceiling fan 29. The second space R2 is maintained at a temperature equal to or higher than the threshold temperature T by a small high-performance electric heater (second temperature control means) 8 and a floor fan . When the first partition wall 4 is moved to one side (left side) in the closed tank 1 (the state in the upper part (a) of FIG. 5), the stretched and deformed second coil spring 3 is positioned in the first space R1. At the same time, the weakened and compressed first coil spring 2 is positioned in the second space R2. As a result, the second coil spring 3, which has reached a temperature equal to or higher than the threshold temperature T and is stretched and deformed, is immediately cooled to below the threshold temperature T by being positioned in the cold first space R1, thereby being weakened and compressed. It will be in a state where it can be shrunk. On the other hand, the first coil spring 2, which has been weakened by being cooled below the threshold temperature T and contracted by being compressed, is immediately warmed to the threshold temperature T or more by being positioned in the warm second space R2, thereby being stretched and deformed. become.

また、第1仕切壁4が密閉槽1の他方側(右側)へ移動した状態(図5下段(b)の状態)では、伸び変形した第1コイルばね2が第1空間R1に位置する。これにより、閾温度T以上の温度になって伸び変形した第1コイルばね2は、冷えた第1空間R1内に位置することで閾温度T未満に即座に冷やされ、これにより弱体化し圧縮されて縮むことが可能な状態となる。一方、閾温度T未満に冷やされて弱体化し圧縮されて縮んだ第2コイルばね3は、温かい第2空間R2内に位置することで閾温度T以上に即座に温められ、これにより伸び変形するようになる。 When the first partition wall 4 moves to the other side (right side) of the closed tank 1 (the state shown in the lower part (b) of FIG. 5), the stretched and deformed first coil spring 2 is positioned in the first space R1. As a result, the first coil spring 2, which has reached a temperature equal to or higher than the threshold temperature T and is stretched and deformed, is immediately cooled to below the threshold temperature T by being positioned in the cold first space R1, thereby being weakened and compressed. It will be in a state where it can be shrunk. On the other hand, the second coil spring 3, which has been weakened by being cooled below the threshold temperature T and contracted by being compressed, is immediately warmed to the threshold temperature T or more by being positioned in the warm second space R2, thereby being stretched and deformed. become.

従って、第1コイルばね2の伸び変形状態から弱体化状態への切り替え及び弱体化状態から伸び変形状態への切り替えが連続的に繰り返され、第2コイルばね3の弱体化状態から伸び変形状態の切り替え及び伸び変形状態から弱体化状態への切り替えが連続的に繰り返される。これにより、第1仕切壁4は、図5の上段(a)の位置及び図5の下段(b)の位置の間を往復移動するようになる。 Therefore, the switching of the first coil spring 2 from the stretched deformation state to the weakened state and the switching from the weakened state to the stretched deformation state are continuously repeated, and the second coil spring 3 changes from the weakened state to the stretched deformation state. Switching and switching from the elongated deformation state to the weakened state are continuously repeated. As a result, the first partition wall 4 reciprocates between the upper position (a) in FIG. 5 and the lower position (b) in FIG.

(温度調整について)
次に、密閉槽1の第2空間R2内の空気を温める電熱ヒーター(第2温度調整手段)8と、第1空間R1内の空気を冷やす冷却機(第1温度調整手段)9について説明する。まず、電熱ヒーター8は、密閉槽1の下壁上面(内面)の中央部分に取り付けられ、第2空間R2内に位置する。電熱ヒーター8は、温度設定をしたら自動的にその設定温度を保つヒーターである。電熱ヒーター8は、第2空間R2(密閉槽1の底の内壁と第1~第3の仕切壁4、5、6の三つの壁とで形成された密閉空間)を常に温めるようにする。そして、床上ファン28と電熱ヒーター8のスイッチは常に入った状態にしておく(これは、常に温風が第2空間R2内に吹き荒れている状態である)。なお、密閉槽1には、第2空間R2内の温度を検知する温度センサー(図示しない)が設置されており、この温度センサーの検知温度に基づいて電熱ヒーター8の作動が制御される。
(Regarding temperature adjustment)
Next, the electric heater (second temperature adjusting means) 8 that warms the air in the second space R2 of the closed tank 1 and the cooler (first temperature adjusting means) 9 that cools the air in the first space R1 will be described. . First, the electric heater 8 is attached to the central portion of the top surface (inner surface) of the lower wall of the closed tank 1 and positioned within the second space R2. The electric heater 8 is a heater that automatically maintains the set temperature when the temperature is set. The electric heater 8 constantly heats the second space R2 (the closed space formed by the bottom inner wall of the closed tank 1 and the three walls of the first to third partition walls 4, 5 and 6). The switches of the floor fan 28 and the electric heater 8 are always turned on (this is a state in which warm air is always blowing in the second space R2). A temperature sensor (not shown) for detecting the temperature in the second space R2 is installed in the closed tank 1, and the operation of the electric heater 8 is controlled based on the temperature detected by this temperature sensor.

冷却機9は、密閉槽1の上壁下面(内面)の中央部分に取り付けられ、第1空間R1内に位置する。冷却機9は、温度設定をしたら自動的にその設定温度を保つクーラーである。冷却機9は、第1空間R1(密閉槽1の天井の内壁と第1~第3の仕切壁4、5、6の三つの壁とで形成された密閉空間)を常に冷やすようにする。そして、天井ファン29と冷却機9のスイッチは常に入った状態にしておく(これは、常に冷風が第1空間R1内に吹き荒れている状態である)。なお、密閉槽1には、第1空間R1内の温度を検知する温度センサー(図示しない)が設置されており、この温度センサーの検知温度に基づいて冷却機9の作動が制御される。 The cooler 9 is attached to the central portion of the lower surface (inner surface) of the upper wall of the closed tank 1 and positioned within the first space R1. The cooler 9 is a cooler that automatically maintains the set temperature when the temperature is set. The cooler 9 always cools the first space R1 (the closed space formed by the inner wall of the ceiling of the closed tank 1 and the three walls of the first to third partition walls 4, 5 and 6). The switches of the ceiling fan 29 and the cooler 9 are always turned on (this is a state in which cool air is always blowing in the first space R1). A temperature sensor (not shown) for detecting the temperature in the first space R1 is installed in the closed tank 1, and the operation of the cooler 9 is controlled based on the temperature detected by this temperature sensor.

(往復移動手段について)
次に、往復移動手段であるループベルト16について説明する。図1からもわかるように、このループベルト16は、チェーン状ベルト15と、このチェーン状ベルト15の両端にそれぞれ接続された普通ベルト14(14A、14B)とが一体になったベルトである。ループベルト16は、各普通ベルト14A、14Bが、ループローラー11、13に巻き掛けられていて、一方(左側)の普通ベルト14Aが密閉槽1の左壁に設けた穴を通って密閉槽1内に入って第1仕切壁4の左側に連結され、他方(右側)の普通ベルト14Bが密閉槽1の右壁に設けた穴を通って密閉槽1内に入って第1仕切壁4の右側に連結され、ループを形成している。このループベルト16の各普通ベルト14A、14Bは、第1仕切壁4を挟んで第1及び第2コイルばね2、3と並んだ同じ水平位置で、第1仕切壁4の左右の壁の前後中央に取り付ける。このように第1仕切壁4に取り付けられたループベルト16は、第1コイルばね2及び第2コイルばね3の伸び縮み変形による第1仕切壁4の左右方向への継続的な往復移動に合わせて、左方移動及び右方移動を継続することになる。
(Regarding round-trip transportation)
Next, the loop belt 16, which is a reciprocating means, will be described. As can be seen from FIG. 1, the loop belt 16 is a belt in which a chain belt 15 and ordinary belts 14 (14A, 14B) connected to both ends of the chain belt 15 are integrated. In the loop belt 16, the normal belts 14A and 14B are wound around the loop rollers 11 and 13, and the one (left) normal belt 14A passes through a hole provided in the left wall of the closed tank 1 to reach the closed tank 1. The normal belt 14B on the other side (right side) enters the closed chamber 1 through a hole provided in the right wall of the closed chamber 1 and enters the closed chamber 1 to the left side of the first partition wall 4. Connected to the right side to form a loop. The normal belts 14A, 14B of the loop belt 16 are arranged in parallel with the first and second coil springs 2, 3 with the first partition wall 4 interposed therebetween. Install in the center. The loop belt 16 attached to the first partition wall 4 in this way is adapted to the continuous reciprocating movement of the first partition wall 4 in the left-right direction due to the expansion and contraction deformation of the first coil spring 2 and the second coil spring 3. to continue moving left and right.

さらに図1の説明を進めると、第1仕切壁4の左側に固定されたループベルト16の普通ベルト14Aは、密閉槽1の左壁の穴(その位置は、対面する第
1仕切壁4への取り付け位置と同じ水平位置にする)を通り抜け、密閉槽1の左壁外側に設置されたループローラー13に巻き掛けられる。また、第1仕切壁4の右側に固定されたループベルト16の普通ベルト14Bは、密閉槽1の右壁の穴(その位置は、対面する第1仕切壁4への取り付け位置と同じ水平位置にする)を通り抜け、密閉槽1の右壁外側に設置されたループローラー11に巻き掛けられる。そして、密閉槽1の外側へ引き出されたそれぞれの普通ベルト14A、14Bに連結されたチェーン状ベルト15が、ローター回転軸23に連結して設置された回転伝達機構17の第1回転体41の外周部の歯にカーブするようにかみ合っている。
1, the normal belt 14A of the loop belt 16 fixed to the left side of the first partition wall 4 is inserted into the hole in the left wall of the closed tank 1 ) and is wound around the loop roller 13 installed on the outside of the left wall of the closed tank 1 . In addition, the normal belt 14B of the loop belt 16 fixed to the right side of the first partition wall 4 is inserted into the hole in the right wall of the closed tank 1 (the position is the same horizontal position as the attachment position to the facing first partition wall 4). ) and is wound around a loop roller 11 installed on the outside of the right wall of the closed tank 1 . The chain-shaped belt 15 connected to the normal belts 14A and 14B pulled out to the outside of the closed tank 1 is connected to the rotor rotating shaft 23 and connected to the first rotating body 41 of the rotation transmission mechanism 17 installed. It meshes in a curved manner with the teeth on the outer periphery.

つまり、第1コイルばね2が伸びるよう変形して第2コイルばね3が弱体化し圧縮されて縮むことで、第1仕切壁4が右方へ移動するときは、ループベルト16の普通ベルト14Aが右に引っ張られて、図1においてチェーン状ベルト15が左回りに移動(左方移動)するようになる。また、第2コイルばね3が伸びるよう変形して第1コイルばね2が弱体化し圧縮されて縮むことで、第1仕切壁4が左方へ移動するときは、ループベルト16の普通ベルト14Bが左に引っ張られて、図1においてチェーン状ベルト15が右回りに移動(右方移動)するようになる。よって、第1コイルばね2の伸び変形及び第2コイルばね3の弱体化と、第1コイルばね2の弱体化及び第2コイルばね3の伸び変形とを交互に実行することで、第1仕切壁4が継続的に往復移動してループベルト16が左方移動及び右方移動を交互に継続的に繰り返す。 That is, when the first coil spring 2 is deformed to extend and the second coil spring 3 is weakened, compressed and contracted, and the first partition wall 4 moves to the right, the ordinary belt 14A of the loop belt 16 is stretched. Pulled to the right, the chain belt 15 moves counterclockwise (leftward movement) in FIG. Further, when the first partition wall 4 moves to the left because the second coil spring 3 is deformed to extend and the first coil spring 2 is weakened, compressed and contracted, the normal belt 14B of the loop belt 16 is Pulled to the left, the chain belt 15 moves clockwise (rightward movement) in FIG. Therefore, by alternately executing the elongation deformation of the first coil spring 2 and the weakening of the second coil spring 3 and the weakening of the first coil spring 2 and the elongation deformation of the second coil spring 3, the first partition The wall 4 continues to reciprocate and the loop belt 16 alternately and continuously repeats leftward movement and rightward movement.

(回転伝達機構について)
回転伝達機構17は、図4及び図3に示すように、ローター回転軸23に回転可能に設けられ、駆動手段として機能するループベルト16により正転方向及び正転方向と反対の逆転方向へ交互に回転する第1回転体41と、第1回転体41と並んでローター回転軸23に固定され、外周部に突爪部47およびラックギア43が設けられた第2回転体48と、第1回転体41に固定された支点軸49に揺動可能に設けられ、第2回転体48の突爪部47に引っ掛かり可能なレバー42と、レバー42に回転自在に設けられ、ラックギア43に噛み合い可能なピニオンギア44を備える。レバー42は、ラックギア43の突爪部47に引っ掛かるか、ラックギア43と噛み合うようにねじりばね(付勢手段)50により常に押されている。第1回転体41の正転方向の回転時には、ピニオンギア44が突爪部47に引っ掛かることで、第2回転体48及びローター回転軸23が第1回転体41と同じ正転方向へ回転する。一方、第1回転体41の逆転方向の回転時には、ラックギア43に噛み合ったピニオンギア44が回転し、このピニオンギア44の回転により第2回転体48及びローター回転軸23が正転方向へ回転する。すなわち、第1回転体41は正転方向及び逆転方向へ交互に回転するが、第2回転体48及びローター回転軸23は常に正転方向の一方向へ継続して回転するよう構成されている。
(Regarding the rotation transmission mechanism)
As shown in FIGS. 4 and 3, the rotation transmission mechanism 17 is rotatably provided on the rotor rotating shaft 23, and alternately rotates in the forward rotation direction and the reverse rotation direction opposite to the forward rotation direction by the loop belt 16 functioning as a driving means. a first rotating body 41 that rotates, a second rotating body 48 fixed to the rotor rotating shaft 23 along with the first rotating body 41 and provided with a protruding claw portion 47 and a rack gear 43 on the outer peripheral portion; A lever 42 which is rotatably provided on a fulcrum shaft 49 fixed to a body 41 and can be hooked on a projecting claw 47 of a second rotating body 48, and which is rotatably provided on the lever 42 and can mesh with a rack gear 43. A pinion gear 44 is provided. The lever 42 is always pushed by a torsion spring (biasing means) 50 so as to be hooked on the projecting claw portion 47 of the rack gear 43 or mesh with the rack gear 43 . When the first rotating body 41 rotates in the forward direction, the pinion gear 44 is caught by the protruding claw portion 47, so that the second rotating body 48 and the rotor rotating shaft 23 rotate in the same forward rotating direction as the first rotating body 41. . On the other hand, when the first rotating body 41 rotates in the reverse direction, the pinion gear 44 meshing with the rack gear 43 rotates, and the rotation of the pinion gear 44 causes the second rotating body 48 and the rotor rotating shaft 23 to rotate in the forward direction. . That is, the first rotating body 41 alternately rotates in the forward rotation direction and the reverse rotation direction, but the second rotating body 48 and the rotor rotating shaft 23 are configured to always rotate continuously in one forward rotation direction. .

回転伝達機構17は、図3に示すように、往復移動手段16が第1方向へ移動する際(図3(a))にローター回転軸(回転軸)23を一方向へ回転させる第1回転伝達手段42と、往復移動手段16が第1方向と反対の第2方向へ移動する際(図3(b))に回転軸23を前記と同一方向へ回転させる第2回転伝達手段44とを備える。なお、回転伝達機構17に関する以降の説明では、図3において、第1回転体41及び第2回転体48の左回転を正転方向の回転とし、右回転を逆転方向の回転とする。 As shown in FIG. 3, the rotation transmission mechanism 17 rotates the rotor rotating shaft (rotating shaft) 23 in one direction when the reciprocating means 16 moves in the first direction (FIG. 3(a)). A transmission means 42 and a second rotation transmission means 44 for rotating the rotating shaft 23 in the same direction when the reciprocating means 16 moves in the second direction opposite to the first direction (FIG. 3(b)). Prepare. In the following description of the rotation transmission mechanism 17, in FIG. 3, left rotation of the first rotating body 41 and the second rotating body 48 is defined as forward rotation, and right rotation is defined as reverse rotation.

突爪部47は、第2回転体48の外周部において、ローター回転軸23を中心とした周方向へ所定の間隔で複数設けられると共に、各突爪部47の間にラックギア43が設けられている。ピニオンギア44が設けられたレバー42は、第2回転体48を囲むように第1回転体41に複数設けられている。従って、第1回転体41の正転回転時には、各ピニオンギア44が突爪部47に引っ掛かるようになり、第1回転体41の逆転回転時には、各ピニオンギア44が各ラックギア43に順次噛み合って同時かつ連続的に回転し、各ピニオンギア44が回転する時に発生する回転慣性力により第2回転体48を正転方向へ回転させるようになっている。以降に具体的に説明する。 A plurality of protruding claws 47 are provided at predetermined intervals in the circumferential direction about the rotor rotating shaft 23 on the outer peripheral portion of the second rotating body 48, and rack gears 43 are provided between the protruding claws 47. there is A plurality of levers 42 provided with pinion gears 44 are provided on the first rotating body 41 so as to surround the second rotating body 48 . Therefore, when the first rotating body 41 rotates forward, each pinion gear 44 is caught by the projecting claw portion 47, and when the first rotating body 41 rotates reversely, each pinion gear 44 meshes with each rack gear 43 sequentially. They rotate simultaneously and continuously, and the rotational inertia force generated when each pinion gear 44 rotates causes the second rotor 48 to rotate in the normal direction. A detailed description will be given below.

(第1回転体41について)
第1回転体41は、図4(a)に示すように、円板状に形成されており、その中央には、ローター回転軸23が挿通する穴46が、その厚み方向に貫通して形成されている。第1回転体41は、ローター回転軸23が穴46に挿通することでこのローター回転軸23に取り付けられるが、その第1回転体41を取り付ける前に図4(b)に示すように、前記ローター回転軸23に固定された第2回転体48に接する形で前記ローター回転軸23に軸受ベアリング70を取り付け固定しその軸受ベアリング70の上に第1回転体41を取り付けることで、ローター回転軸23に対し自在回転が可能となっている。すなわち、第1回転体41は、ローター回転軸23の回転方向に関係なく正転方向または逆転方向へスムーズに回転可能である。また、第1回転体41の外周部には、ループベルト16のチェーン状ベルト15が噛み合う歯40が全周に亘って形成されており、第1回転体41はいわゆるスプロケットとなっている。また、第1回転体41の端面には、穴46を中心とする所定直径の円周上の側面に、周方向へ所要間隔をおいて複数(実施例では3つ)の支点軸49が設けられている。支点軸49には、レバー42が揺動可能に取り付けられている。
(Regarding the first rotor 41)
As shown in FIG. 4(a), the first rotating body 41 is formed in a disc shape, and a hole 46 through which the rotor rotating shaft 23 is inserted is formed through the center in the thickness direction. It is The first rotating body 41 is attached to the rotor rotating shaft 23 by inserting the rotor rotating shaft 23 through the hole 46. Before attaching the first rotating body 41, as shown in FIG. By attaching and fixing a bearing 70 to the rotor rotating shaft 23 in contact with the second rotating body 48 fixed to the rotor rotating shaft 23 and attaching the first rotating body 41 on the bearing bearing 70, the rotor rotating shaft 23 is freely rotatable. That is, the first rotating body 41 can smoothly rotate in the forward or reverse direction regardless of the rotation direction of the rotor rotating shaft 23 . Further, teeth 40 with which the chain belt 15 of the loop belt 16 meshes are formed on the outer periphery of the first rotating body 41 over the entire circumference, and the first rotating body 41 is a so-called sprocket. A plurality of (three in the embodiment) fulcrum shafts 49 are provided on the end surface of the first rotating body 41 at predetermined intervals in the circumferential direction on the side surface of the circumference having a predetermined diameter centered on the hole 46 . It is A lever 42 is attached to the fulcrum shaft 49 so as to be able to swing.

(レバー42について)
第1回転体41の端面に設けられた3つの支点軸49に揺動可能に取り付けられた各レバー42は、図2に示すように、ほぼ「へ」の字形に形成されたシーソータイプであり、長手方向の中間部に位置する屈曲部分に、支点軸49が挿通する穴が、その厚み方向に貫通して形成されている。レバー42は、支点軸49が穴に挿通することでこの支点軸49に取り付けられ、一方の先端部42a及び他方の先端部42bが、第2回転体48の外縁部に近づいたり離れたりするように姿勢が変位する。すなわちレバー42は、一方の先端部42aが第2回転体48の外縁部に近づいた場合には他方の先端部42bが第2回転体48の外縁部から離れ、他方の先端部42bが第2回転体48の外縁部に近づいた場合には一方の先端部42aが第2回転体48の外縁部から離れるように揺動する。そして、レバー42の一方の先端部42a及び他方の先端部42bのそれぞれには、ピニオンギア44、44が回転自在に取り付けられている。すなわち、1つのレバー42には、2つのピニオンギア44、44が取り付けられている。
(About lever 42)
As shown in FIG. 2, each lever 42 swingably attached to three fulcrum shafts 49 provided on the end surface of the first rotating body 41 is of a seesaw type formed substantially in the shape of the letter "F". A hole through which the fulcrum shaft 49 is inserted is formed through the bent portion located in the middle portion in the longitudinal direction in the thickness direction. The lever 42 is attached to the fulcrum shaft 49 by inserting the fulcrum shaft 49 through the hole, and the tip 42a on one side and the tip 42b on the other side are moved toward and away from the outer edge of the second rotating body 48. Posture is displaced to That is, when one tip 42a of the lever 42 approaches the outer edge of the second rotating body 48, the other tip 42b moves away from the outer edge of the second rotating body 48, and the other tip 42b moves to the second tip 42b. When approaching the outer edge of the rotating body 48 , one tip 42 a swings away from the outer edge of the second rotating body 48 . Pinion gears 44, 44 are rotatably attached to one end portion 42a and the other end portion 42b of the lever 42, respectively. That is, two pinion gears 44 , 44 are attached to one lever 42 .

(ねじりばね50について)
各支点軸49には、付勢手段としてのねじりばね50が取り付けられている。ねじりばね50は、支点軸49に装着される環状部と、この環状部から伸びた2つの脚部とを備え、一方の脚部の先端は第1回転体41の端面に固定され、他方の脚部の先端はレバー42に固定されている。そして、ねじりばね50は、レバー42に固定された他方の脚部が、レバー42の一方の先端部42aが、第2回転体48の外縁部へ近づく方向へレバー42を常に押すようになっている。従って、レバー42の揺動により、レバー42に取り付けられたピニオンギア44、44のうち少なくとも1つのピニオンギア44が、第2回転体48の突爪部47またはラックギア43に接触するようになっている。ここで、ねじりばね50の押す力は、第2回転体48の外縁部に設けられた突爪部47にレバー42のピニオンギア44が位置するようになる場合には、レバー42の一方の先端部42a側が第2回転体48の外縁部から離れ、他方の先端部42b側が第2回転体48の外縁部に近づくようにレバー42の姿勢が変位することを許容する強さに設定されている。
(Regarding torsion spring 50)
A torsion spring 50 is attached to each fulcrum shaft 49 as a biasing means. The torsion spring 50 has an annular portion mounted on the fulcrum shaft 49 and two legs extending from the annular portion. The tip of the leg is fixed to the lever 42 . The other leg portion of the torsion spring 50 fixed to the lever 42 always pushes the lever 42 in a direction in which the tip portion 42a of one side of the lever 42 approaches the outer edge portion of the second rotating body 48. there is Therefore, when the lever 42 swings, at least one pinion gear 44 out of the pinion gears 44, 44 attached to the lever 42 comes into contact with the projecting claw portion 47 of the second rotor 48 or the rack gear 43. there is Here, when the pinion gear 44 of the lever 42 is positioned on the projecting claw portion 47 provided on the outer edge of the second rotating body 48, the pushing force of the torsion spring 50 is applied to one tip of the lever 42. The strength is set to allow the position of the lever 42 to be displaced such that the portion 42a side is away from the outer edge of the second rotating body 48 and the other tip portion 42b side approaches the outer edge of the second rotating body 48. .

(ピニオンギア44について)
各レバー42の一方の先端部42a及び他方の先端部42bに取り付けられた各ピニオンギア44、44は、第2回転体48に設けられたラックギア43の歯と同じモジュールの歯が外周面全周に形成されており、このラックギア43と噛み合い得るようになっている。各ピニオンギア44は、高速回転することが望まれるため、例えば、直径が10mm~20mmの小径のものが採用される。また、各ピニオンギア44は、比重が大きい材料から形成されており、回転速度に応じて回転慣性力が高まるようになっている。ここで、各ピニオンギア44は、例えば鋼鉄、合金鋼、炭素鋼、鋳鉄などの鉄金属から形成することが望ましい。
(About pinion gear 44)
Each of the pinion gears 44, 44 attached to one end portion 42a and the other end portion 42b of each lever 42 has teeth of the same module as the teeth of the rack gear 43 provided on the second rotating body 48. , so that it can mesh with the rack gear 43 . Since each pinion gear 44 is desired to rotate at a high speed, a small diameter one having a diameter of, for example, 10 mm to 20 mm is adopted. Further, each pinion gear 44 is made of a material having a large specific gravity, so that the rotational inertia force increases according to the rotational speed. Here, each pinion gear 44 is desirably made of ferrous metal such as steel, alloy steel, carbon steel, or cast iron.

(第2回転体48について)
第2回転体48は、図4に示すように、第1回転体41と同程度の厚みの板状に形成されており、その中央には、ローター回転軸23が挿通する穴46が、その厚み方向に貫通して形成されている。第2回転体48は、ローター回転軸23が穴46に挿通することでこのローター回転軸23に固定するように取り付けられ、かつローター回転軸23に対して自在回転が不能となっている。すなわち、第2回転体48は、常にローター回転軸23と一体となって正転方向へ回転するようになっている。第2回転体48の外周部には、複数(実施例では9つ)の突爪部47が周方向へ等間隔に設けられており、各突爪部47の間の部分は、相対的に径方向へ凹んだ凹湾曲部となっている。各突爪部47の間に位置する各凹湾曲部は、一方(正転方向)の突爪部47側に凹部51が形成されていると共に、他方(逆転方向)の突爪部47側はなだらかな凹曲線状となっている。
(Regarding the second rotating body 48)
As shown in FIG. 4, the second rotating body 48 is formed in a plate-like shape having approximately the same thickness as the first rotating body 41, and has a hole 46 at its center through which the rotor rotating shaft 23 is inserted. It is formed so as to penetrate in the thickness direction. The second rotating body 48 is fixed to the rotor rotating shaft 23 by inserting the rotor rotating shaft 23 through the hole 46 , and is not freely rotatable with respect to the rotor rotating shaft 23 . That is, the second rotating body 48 always rotates in the normal direction integrally with the rotor rotating shaft 23 . A plurality of (nine in the embodiment) protruding claws 47 are provided at equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the second rotating body 48, and the portions between the protruding claws 47 are relatively It is a concave curved portion that is concave in the radial direction. Each concave curved portion positioned between the protruding claw portions 47 has a concave portion 51 formed on one (forward rotation direction) protruding claw portion 47 side, and the other (reverse rotation direction) protruding claw portion 47 side is formed with a concave portion 51. It has a gentle concave curve.

(凹部51について)
各凹部51には、図3に示すように、レバー42の一方の先端部42aに設けたピニオンギア44が嵌り得るようになっている。また、各凹部51には、レバー42の他方の先端部42bに設けたピニオンギア44は嵌らないようになっている。各凹部51は、図2から明らかなように、第2回転体48の逆転方向側へ開口すると共に、第2回転体48の正転方向へ凹んだ凹円弧状のアンダーカット形態をなしている。そして、各凹部51は、第1回転体41に設けられたレバー42の一方の先端部42aに設けられたピニオンギア44が嵌り得る形状及びサイズに形成されている。これにより、第2回転体48に対して第1回転体41が正転方向へ相対的に回転する際には、レバー42の一方の先端部42aに設けられたピニオンギア44が、凹部51に向けて移動してこの凹部51に嵌るようになる。そして、ピニオンギア44が凹部51に嵌った状態(図3(a))においては、第1回転体41の正転方向への回転は、第2回転体48の正転方向への回転より速くなることが規制され、第2回転体48と第1回転体41とが同期して正転方向へ回転することが可能となる。また、ピニオンギア44が凹部51に嵌っている状態において、第2回転体48に対して第1回転体41が逆転方向へ相対的に回転する際には、ピニオンギア44が凹部51から逆転方向へ抜け出るようになり、第1回転体41の逆転方向の回転が可能となる。
(Regarding the concave portion 51)
A pinion gear 44 provided on one end portion 42a of the lever 42 can be fitted into each recess 51, as shown in FIG. Further, the pinion gear 44 provided on the other tip portion 42b of the lever 42 is not fitted into each recess 51. As shown in FIG. As can be seen from FIG. 2, each recess 51 has an arcuate undercut shape that opens toward the reverse rotation direction of the second rotor 48 and recesses toward the forward rotation direction of the second rotor 48 . . Each concave portion 51 is formed in a shape and size that allows a pinion gear 44 provided on one end portion 42a of a lever 42 provided on the first rotating body 41 to fit therein. As a result, when the first rotating body 41 rotates in the forward direction relative to the second rotating body 48, the pinion gear 44 provided at one end portion 42a of the lever 42 moves into the concave portion 51. It moves toward and comes to fit in this recessed part 51. As shown in FIG. When the pinion gear 44 is fitted in the recess 51 (FIG. 3A), the rotation of the first rotor 41 in the forward direction is faster than the rotation of the second rotor 48 in the forward direction. It is possible to rotate the second rotating body 48 and the first rotating body 41 in the normal rotation direction in synchronization with each other. Further, when the first rotating body 41 rotates in the reverse direction relative to the second rotating body 48 in a state where the pinion gear 44 is fitted in the recess 51, the pinion gear 44 rotates from the recess 51 in the reverse direction. As a result, the first rotating body 41 can be rotated in the reverse direction.

(ラックギア43について)
各ラックギア43は、各レバー42に設けたピニオンギア44のモジュールと同じ歯列であり、このピニオンギア44が噛み合い得るようになっている。ラックギア43は、第2回転体48の外周面における各突爪部47の間の凹曲線部に形成されている。従って、図2に示すように、第1回転体41と第2回転体48との相対的に位置関係により、レバー42の一方の先端部42aに設けたピニオンギア44が第2回転体48のラックギア43に噛み合っている際には、他方の先端部42bに設けたピニオンギア44は第2回転体48から離れるようになる。そして、レバー42の一方の先端部42aに設けたピニオンギア44が第2回転体48の突爪部47に位置する際には、レバー42の姿勢が変位して、他方の先端部42bに設けたピニオンギア44が第2回転体48に近づいてラックギア43と噛み合うようになる。また、レバー42の他方の先端部42bに設けたピニオンギア44が第2回転体48の突爪部47に位置する際には、レバー42の姿勢が変位して、一方の先端部42aに設けたピニオンギア44が第2回転体48に近づいてラックギア43と噛み合うようになる。そして、各ピニオンギア44は、ラックギア43に噛み合った状態で第1回転体41が第2回転体48に対して相対的に逆転方向へ回転(右回転)した場合に、図3(b)において右回転するようになる。
(Regarding the rack gear 43)
Each rack gear 43 has the same tooth row as the module of the pinion gear 44 provided on each lever 42, and the pinion gear 44 can mesh with it. The rack gear 43 is formed in a concave curved portion between the protruding claw portions 47 on the outer peripheral surface of the second rotating body 48 . Therefore, as shown in FIG. 2, the relative positional relationship between the first rotating body 41 and the second rotating body 48 allows the pinion gear 44 provided at one end portion 42a of the lever 42 to move toward the second rotating body 48. When meshing with the rack gear 43 , the pinion gear 44 provided at the other tip portion 42 b is separated from the second rotating body 48 . Then, when the pinion gear 44 provided on one tip portion 42a of the lever 42 is positioned at the projecting claw portion 47 of the second rotating body 48, the posture of the lever 42 is displaced and the pinion gear 44 provided on the other tip portion 42b is displaced. Then, the pinion gear 44 approaches the second rotating body 48 and meshes with the rack gear 43 . Further, when the pinion gear 44 provided on the other tip portion 42b of the lever 42 is positioned at the projecting claw portion 47 of the second rotating body 48, the posture of the lever 42 is displaced and the pinion gear 44 provided on the one tip portion 42a Then, the pinion gear 44 approaches the second rotating body 48 and meshes with the rack gear 43 . When the first rotating body 41 rotates in the reverse direction (right rotation) relative to the second rotating body 48 while meshing with the rack gear 43, each pinion gear 44 rotates to the right in FIG. It will rotate to the right.

(ピニオンギア44による第2回転体48の正転方向への回転力付与について)
各ピニオンギア44は、前に述べたように、比重が大きい材料から形成されているため、図3(b)において高速で右回転すると回転慣性力が発生する。高速で右回転することで回転慣性力が発生した各ピニオンギア44には、噛み合っているラックギア43の歯を蹴り出すような力が発生する。すなわち、各ピニオンギア44がラックギア43を蹴り出すことで、第2回転体48には正転方向の回転(左回転)が付与されることになる。言い換えると、第1回転体41が第2回転体48に対して逆転方向に回転(右回転)する際は、各ピニオンギア44の歯がラックギア43の歯を蹴り出す力が各ピニオンギア44に発生するので、第2回転体48を正転方向へ回転(左回転)させ得る。
(Regarding application of rotational force to the forward rotation direction of the second rotating body 48 by the pinion gear 44)
Since each pinion gear 44 is made of a material having a large specific gravity, as described above, rotational inertia force is generated when the pinion gear 44 rotates clockwise at high speed in FIG. 3(b). Each pinion gear 44, which has generated a rotational inertia force by rotating clockwise at high speed, generates a force that kicks out the teeth of the meshing rack gear 43. - 特許庁That is, each pinion gear 44 kicks out the rack gear 43, so that the second rotating body 48 is imparted with forward rotation (counterclockwise rotation). In other words, when the first rotating body 41 rotates in the reverse direction (right rotation) with respect to the second rotating body 48, each pinion gear 44 receives a force that kicks the tooth of each pinion gear 44 against the tooth of the rack gear 43. Since it is generated, the second rotating body 48 can be rotated in the forward direction (counterclockwise rotation).

以上のように構成された回転伝達機構17は、ローター回転軸23に回転自在に設けられた第1回転体41と、ローター回転軸23に固定された第2回転体48とが、ローター回転軸23の軸心方向に並んで隣接している。そして、第1回転体41は、ループベルト16のチェーン状ベルト15の左方移動及び右方移動に連動して、ローター回転軸23に対して正転方向及び逆転方向へ交互に継続的に回転する。 In the rotation transmission mechanism 17 configured as described above, the first rotating body 41 rotatably provided on the rotor rotating shaft 23 and the second rotating body 48 fixed to the rotor rotating shaft 23 are connected to the rotor rotating shaft. 23 are aligned in the axial direction and adjacent to each other. The first rotating body 41 alternately and continuously rotates forward and backward with respect to the rotor rotating shaft 23 in conjunction with the leftward movement and rightward movement of the chain belt 15 of the loop belt 16 . do.

(第1回転体41が正転方向へ回転する場合)
このような構成の回転伝達機構17は、図3(a)に示すように、ループベルト16のチェーン状ベルト15が左方移動する際には、第1回転体41が正転方向に回転(左回転)するようになり、ねじりばね50で押された各レバー42の一方の先端部42aに設けられたピニオンギア44が、第2回転体48の凹部51に嵌り込むようになる。凹部51に嵌り込んだピニオンギア44は、第1回転体41が正転方向へ回転する間は凹部51から抜け出ることができない。これにより、正転方向へ回転する第1回転体41に押されて、第2回転体48が正転方向へ同じ回転速度で同期して回転するようになり、第2回転体48が固定されているローター回転軸23が、一方向(正転方向)へ継続的に回転する。
(When the first rotating body 41 rotates in the normal direction)
In the rotation transmission mechanism 17 having such a configuration, as shown in FIG. 3A, when the chain-shaped belt 15 of the loop belt 16 moves leftward, the first rotating body 41 rotates in the normal rotation direction ( Leftward rotation), and the pinion gear 44 provided at one end 42 a of each lever 42 pushed by the torsion spring 50 fits into the recess 51 of the second rotating body 48 . The pinion gear 44 fitted in the recess 51 cannot get out of the recess 51 while the first rotating body 41 rotates in the normal direction. As a result, the second rotating body 48 is pushed by the first rotating body 41 rotating in the forward direction, and rotates in the forward rotating direction at the same rotational speed synchronously, and the second rotating body 48 is fixed. The rotor rotating shaft 23, which is in contact, rotates continuously in one direction (forward rotation direction).

(第1回転体41が逆転方向へ回転する場合)
一方、回転伝達機構17は、図3(b)に示すように、ループベルト16のチェーン状ベルト15が右方移動する際には、第1回転体41が逆転方向に回転(右回転)するようになり、ねじりばね50で押された各レバー42の一方の先端部42aに設けられたピニオンギア44が、第2回転体48のラックギア43に噛み合うようになる。そして、第1回転体41が第2回転体48に対し相対的に逆転方向へ回転(右回転)することで、ラックギア43に噛み合っている各ピニオンギア44が高速で右回転するようになり、高速回転する各ピニオンギア44によりラックギア43が蹴り出されるようになる。また第1回転体41が第2回転体48に対して相対的に逆転方向へ回転する過程で、レバー42の一方の先端部42aに設けられたピニオンギア44が突爪部47に位置する際には、レバー42の姿勢が変位することで、他方の先端部42bに設けたピニオンギア44が、ラックギア43に噛み合って高速回転するようになる。これにより、ラックギア43が形成された第2回転体48は、各ピニオンギア44、44の回転慣性力により正転方向へ回転するようになり、この第2回転体48が固定されているローター回転軸23が、一方向(正転方向)へ継続的に回転する。
(When the first rotating body 41 rotates in the reverse direction)
On the other hand, in the rotation transmission mechanism 17, as shown in FIG. 3B, when the chain belt 15 of the loop belt 16 moves rightward, the first rotating body 41 rotates in the reverse direction (rotates rightward). As a result, the pinion gear 44 provided at one end 42 a of each lever 42 pushed by the torsion spring 50 meshes with the rack gear 43 of the second rotor 48 . Then, the first rotating body 41 rotates in the reverse direction (right rotation) relative to the second rotating body 48, so that each pinion gear 44 meshing with the rack gear 43 rotates right at high speed. The rack gear 43 is kicked out by each pinion gear 44 rotating at high speed. Further, when the pinion gear 44 provided at one end portion 42a of the lever 42 is positioned at the projecting claw portion 47 in the process of rotating the first rotating body 41 in the reverse direction relative to the second rotating body 48, As the posture of the lever 42 is displaced, the pinion gear 44 provided at the other tip portion 42b meshes with the rack gear 43 and rotates at high speed. As a result, the second rotating body 48 formed with the rack gear 43 rotates in the normal direction due to the rotational inertia of the pinion gears 44, 44, and rotates the rotor to which the second rotating body 48 is fixed. The shaft 23 continuously rotates in one direction (normal direction).

このように、実施例の回転伝達機構17は、第1回転体41が正転方向へ回転する際には第2回転体48は正転方向へ継続的に回転し、第1回転体41が逆転方向へ回転する際にも第2回転体48は正転方向へ継続的に回転することになり、この第2回転体48が固定されたローター回転軸23が常に正転方向の一方向へ連続的(継続的)に回転するようになる。すなわち、第1回転体41が正転方向及び逆転方向へ交互に回転しても、第2回転体48が常に正転方向の一方向へ継続的に回転するようになり、ローター回転軸23も正転方向の一方向へ連続的に回転することで発電機20の継続的な発電を実現することができる。 Thus, in the rotation transmission mechanism 17 of the embodiment, when the first rotating body 41 rotates in the forward direction, the second rotating body 48 continuously rotates in the forward rotating direction, and the first rotating body 41 rotates in the forward direction. Even when rotating in the reverse direction, the second rotating body 48 continues to rotate in the forward direction, and the rotor rotating shaft 23 to which the second rotating body 48 is fixed always rotates in one direction in the forward direction. Rotate continuously (continuously). That is, even if the first rotating body 41 alternately rotates in the forward and reverse directions, the second rotating body 48 always rotates continuously in one forward direction, and the rotor rotating shaft 23 also rotates. Continuous power generation of the power generator 20 can be achieved by continuously rotating in one forward direction.

(発電機20について)
発電機20は、既に実用化されている公知のものが使用されており、ここでは詳細な説明は省略する。発電機20は、図1に示すように、ローター回転軸23と、このローター回転軸23に固定されたローター21と、このローター21を取り巻く形でローター回転軸23に固定された軸受ベアリング26の上に設置されたコイル層19とから構成されている。この構造は、自転車のマグネット発電機と同じであり、磁石層であるローター21が回転すると、それを取り巻くコイル層19に電気が発生する。
(Regarding the generator 20)
As the generator 20, a known one that has already been put into practical use is used, and detailed description thereof is omitted here. The generator 20, as shown in FIG. and a coil layer 19 placed thereon. This structure is the same as a magneto-generator of a bicycle. When the rotor 21, which is the magnet layer, rotates, electricity is generated in the coil layer 19 surrounding it.

実施例の作用Action of the embodiment

以上のように構成された実施例の発電装置CUについて、実際にどの様に作動して発電が実現されるかについて説明する。 How the power generator CU of the embodiment configured as described above actually operates to realize power generation will be described.

発電装置CUは、初期状態(作動していない状態)では、例えば図5(a)の状態となっている。すなわち、第1コイルばね2は縮んでおり、第2コイルばね3は伸びている。これにより、第1仕切壁4は、密閉槽1の左壁に近づいた位置に停止しており、第2仕切壁5は、左壁に接触した位置で停止している。また、第3仕切壁6は、右壁に接触した位置で停止している。そして、密閉槽1の第1空間R1内に、伸びた第2コイルばね3が位置しており、第2空間R2内に、縮んだ第1コイルばね2が位置している。なお、初期状態においては、第1空間R1内及び第2空間R2内は何れも閾温度T未満の温度に保持されており、第2コイルばね3は伸びたままで弱体化しており、第1コイルばね2は縮んだままで弱体化しており、第1コイルばね2及び第2コイルばね3は伸びる力は発生していない。 The power generator CU is, for example, in the state shown in FIG. 5A in the initial state (non-operating state). That is, the first coil spring 2 is contracted and the second coil spring 3 is expanded. As a result, the first partition wall 4 is stopped at a position close to the left wall of the closed tank 1, and the second partition wall 5 is stopped at a position in contact with the left wall. Also, the third partition wall 6 stops at a position in contact with the right wall. The expanded second coil spring 3 is positioned in the first space R1 of the closed vessel 1, and the contracted first coil spring 2 is positioned in the second space R2. In the initial state, both the interior of the first space R1 and the interior of the second space R2 are maintained at a temperature lower than the threshold temperature T, the second coil spring 3 is weakened while being stretched, and the first coil The spring 2 remains compressed and weakened, and the first coil spring 2 and the second coil spring 3 do not generate a force to extend.

初期状態で停止している発電装置CUのメインスイッチ(図示せず)をONとすると、予め充電してあった蓄電池27から、電熱ヒーター8、冷却機9、床上ファン28及び天井ファン29のそれぞれに電気が供給される。これにより、密閉槽1の第1空間R1内の空気は、天井ファン29により対流すると共に冷却機9により徐々に冷やされる。そして、第1空間R1内の空気は、所要時間後に閾温度T未満の温度に冷却された冷気となり、第1空間R1内全体が閾温度T未満に維持される。一方、密閉槽1の第2空間R2内の空気は、床上ファン28により対流すると共に電熱ヒーター8により徐々に温められる。そして、第2空間R2内の空気は、所要時間後に閾温度T以上の温度に加熱された暖気となり、第2空間R2内全体が閾温度Tの温度以上に維持される。 When the main switch (not shown) of the generator CU, which is stopped in the initial state, is turned ON, the electric heater 8, the cooler 9, the floor fan 28, and the ceiling fan 29 are powered from the precharged storage battery 27. is supplied with electricity. As a result, the air in the first space R<b>1 of the closed tank 1 is convected by the ceiling fan 29 and gradually cooled by the cooler 9 . Then, the air in the first space R1 becomes cold air cooled to a temperature lower than the threshold temperature T after the required time, and the entire first space R1 is maintained at a temperature lower than the threshold temperature T. On the other hand, the air in the second space R<b>2 of the closed tank 1 is convected by the floor fan 28 and gradually warmed by the electric heater 8 . Then, the air in the second space R2 becomes warm air heated to a temperature equal to or higher than the threshold temperature T after the required time, and the entire second space R2 is maintained at the temperature equal to or higher than the threshold temperature T.

密閉槽1内の第1空間R1内が閾温度T未満の温度に冷やされることで、伸びた第1空間R1内に位置していた第2コイルばね3は、閾温度T未満の温度に冷やされた状態が維持され、伸びる力が生じずに弱体化した状態に維持される。一方、密閉槽1内の第2空間R2内が閾温度T以上の温度に温められることで、縮んで弱体化したまま第2空間R2内に位置していた第1コイルばね2は、閾温度T以上の温度に温められるため、伸びる力が発生するようになる。 By cooling the inside of the first space R1 in the closed tank 1 to a temperature below the threshold temperature T, the second coil spring 3 positioned inside the expanded first space R1 is cooled to a temperature below the threshold temperature T. It remains in a weakened state with no stretching force. On the other hand, since the inside of the second space R2 in the closed chamber 1 is heated to a temperature equal to or higher than the threshold temperature T, the first coil spring 2, which has been contracted and weakened and has been positioned in the second space R2, has reached the threshold temperature. Since it is heated to a temperature of T or higher, an elongating force is generated.

これにより、第2コイルばね3が弱体化して縮められることが可能となるので第1コイルばね2が伸びることが可能となり、第1コイルばね2の伸び変形及びこれに伴う第2コイルばね3の圧縮変形により、第1仕切壁4及び第2仕切壁5が右方向へ押され、第1仕切壁4及び第2仕切壁5が第1及び第2ガイド溝60、61に沿って右方向へスライド移動する。 As a result, the second coil spring 3 is weakened and can be compressed, so that the first coil spring 2 can be extended, and the extension deformation of the first coil spring 2 and the extension deformation of the second coil spring 3 accompanying this can be achieved. The compression deformation pushes the first partition wall 4 and the second partition wall 5 rightward, and the first partition wall 4 and the second partition wall 5 move rightward along the first and second guide grooves 60 and 61. slide to move.

第1仕切壁4及び第2仕切壁5がガイド溝60、61に沿って右方向へスライド移動するに伴い、ループを形成する前述した紐Iが突っ張るまでは第3仕切壁6は密閉槽1の右壁に接触した状態で停止している。そして、第3仕切壁6は、紐Iが突っ張った以降では、第3ガイド溝62に沿って左方へ移動するようになる。そして、第2仕切壁5が密閉槽1の右壁に接触したタイミングで、第1仕切壁4及び第2仕切壁5が停止し、第3仕切壁6は、密閉槽1の左壁に接触したタイミングで停止する。これにより、第1~第3の仕切壁4、5、6による第1空間R1と第2空間R2との区画状態がほぼ維持される。 As the first partition wall 4 and the second partition wall 5 slide rightward along the guide grooves 60 and 61, the third partition wall 6 remains in the sealed tank 1 until the string I described above that forms the loop is stretched. stopped in contact with the right wall of After the string I is stretched, the third partition wall 6 moves leftward along the third guide groove 62 . At the timing when the second partition wall 5 contacts the right wall of the closed tank 1, the first partition wall 4 and the second partition wall 5 stop, and the third partition wall 6 contacts the left wall of the closed tank 1. stop when the time is right. As a result, the state of partitioning the first space R1 and the second space R2 by the first to third partition walls 4, 5, 6 is substantially maintained.

第2仕切壁5が密閉槽1の右壁に当たり、第3仕切壁6が密閉槽1の左壁に当たった状態(図5(b))となると、閾温度T以上の温度に加熱されていた第1コイルばね2は、閾温度T未満の温度に冷やされている第1空間R1内に位置するようになるので閾温度T未満の温度に急速に冷やされ、弱体化する。一方、閾温度T未満の温度に冷やされていた第2コイルばね3は、閾温度T以上の温度に温められている第2空間R2内に位置するようになるので閾温度T以上の温度に急速に温められ、伸びる力が発生するようになる。 When the second partition wall 5 hits the right wall of the closed chamber 1 and the third partition wall 6 hits the left wall of the closed chamber 1 (Fig. 5(b)), it is heated to a temperature equal to or higher than the threshold temperature T. Since the first coil spring 2 is positioned in the first space R1 cooled to a temperature lower than the threshold temperature T, it is rapidly cooled to a temperature lower than the threshold temperature T and weakened. On the other hand, the second coil spring 3, which has been cooled to a temperature lower than the threshold temperature T, is positioned in the second space R2 warmed to a temperature equal to or higher than the threshold temperature T. It heats up quickly and begins to generate stretching forces.

これにより、第1コイルばね2が弱体化して縮められることが可能となるので第2コイルばね3が伸びることが可能となり、第2コイルばね3の伸び変形及びこれに伴う第1コイルばね2の圧縮変形により、第1仕切壁4及び第2仕切壁5が左方向へ押され、第1仕切壁4及び第2仕切壁5が第1及び第2ガイド溝60、61に沿って左方向へスライド移動する。 As a result, the first coil spring 2 is weakened and can be contracted, so that the second coil spring 3 can be extended, and the extension deformation of the second coil spring 3 and the deformation of the first coil spring 2 accompanying this can be achieved. The compression deformation pushes the first partition wall 4 and the second partition wall 5 leftward, and the first partition wall 4 and the second partition wall 5 move leftward along the first and second guide grooves 60 and 61. slide to move.

第1仕切壁4及び第2仕切壁5がガイド溝60、61に沿って左方向へスライド移動するに伴い、ループを形成する前述した紐Iが突っ張るまでは第3仕切壁6は密閉槽1の左壁に接触した状態で停止している。そして、第3仕切壁6は、紐Iが突っ張った以降では、第3ガイド溝62に沿って右方へ移動するようになる。そして、第2仕切壁5が密閉槽1の左壁に接触したタイミングで、第1仕切壁4及び第2仕切壁5が停止し、第3仕切壁6は、密閉槽1の右壁に接触したタイミングで停止する。これにより、第1~第3の仕切壁4、5、6による第1空間R1と第2空間R2との区画状態がほぼ維持される。 As the first partition wall 4 and the second partition wall 5 slide leftward along the guide grooves 60 and 61, the third partition wall 6 remains in the sealed tank 1 until the string I described above that forms the loop is stretched. stopped in contact with the left wall of After the string I is stretched, the third partition wall 6 moves rightward along the third guide groove 62 . Then, at the timing when the second partition wall 5 contacts the left wall of the closed tank 1, the first partition wall 4 and the second partition wall 5 stop, and the third partition wall 6 contacts the right wall of the closed tank 1. stop when the time is right. As a result, the state of partitioning the first space R1 and the second space R2 by the first to third partition walls 4, 5, 6 is substantially maintained.

よって実施例の発電装置CUは、密閉槽1の第1空間R1内を閾温度T未満の温度に維持すると共に、第2空間R2内を閾温度T以上の温度に維持しておくことにより、第1コイルばね2の伸び変形及び第2コイルばね3の圧縮変形と、第2コイルばね3の伸び変形及び第1コイルばね2の圧縮変形とが、交互に継続的に発生するようになり、これによって第1仕切壁4及び第2仕切壁5を、密閉槽1内で左右方向へ交互に継続的に往復移動させることとなる。 Therefore, in the power generator CU of the embodiment, by maintaining the inside of the first space R1 of the closed tank 1 at a temperature lower than the threshold temperature T and the inside of the second space R2 at a temperature equal to or higher than the threshold temperature T, The elongation deformation of the first coil spring 2 and the compression deformation of the second coil spring 3 and the elongation deformation of the second coil spring 3 and the compression deformation of the first coil spring 2 continuously occur alternately, As a result, the first partition wall 4 and the second partition wall 5 are alternately and continuously reciprocated in the lateral direction within the closed tank 1 .

なお、第1コイルばね2及び第2コイルばね3は、伸び変形する際及び縮み変形する際に、下側で対応するばね歪防止溝63、63に下側部分がほぼ嵌っているため、これらコイルばね2、3の中間部分が、伸縮方向と交差する下方や、前方及び後方へ撓み変形することが規制される。従って、第1コイルばね2及び第2コイルばね3は、段落〔0006〕で説明した(2)の歪の発生が規制された状態で伸縮変形する。 In addition, since the lower portions of the first coil spring 2 and the second coil spring 3 are substantially fitted in the corresponding spring strain preventing grooves 63, 63 on the lower side when the first coil spring 2 and the second coil spring 3 are elongated and contracted, these The intermediate portions of the coil springs 2 and 3 are restricted from bending downward, forward, and rearward, which intersects the direction of expansion and contraction. Therefore, the first coil spring 2 and the second coil spring 3 are expanded and contracted while the strain (2) described in paragraph [0006] is restricted.

第1コイルばね2及び第2コイルばね3の交互の伸縮変形による第1仕切壁4の左右方向への往復スライド移動に伴い、第1仕切壁4に連結されてループローラー11、13に巻き掛けられたループベルト16が左回り及び右回りに移動し、チェーン状ベルト15が左方移動及び右方移動を交互に継続的に繰り返す。すなわち、第1仕切壁4が密閉槽1内を右方へスライド移動する際にはループベルト16は左回りに移動(左方移動)し、第1仕切壁4が密閉槽1内を左方へスライド移動する際にはループベルト16は右回りに移動(右方移動)する。 As the first partition wall 4 reciprocates and slides in the horizontal direction due to the alternate expansion and contraction deformation of the first coil spring 2 and the second coil spring 3, it is connected to the first partition wall 4 and wound around the loop rollers 11 and 13. The looped belt 16 moves counterclockwise and clockwise, and the chain-like belt 15 alternately and continuously repeats leftward movement and rightward movement. That is, when the first partition wall 4 slides rightward inside the closed tank 1 , the loop belt 16 moves counterclockwise (leftward movement), and the first partition wall 4 moves leftward inside the closed tank 1 . When sliding to the right, the loop belt 16 moves clockwise (moves to the right).

ループベルト16のチェーン状ベルト15の左方移動及び右方移動に伴い、発電機20のローター回転軸23に設けられた回転伝達機構17において、ループベルト16が巻き掛けられた第1回転体41が、ローター回転軸23を中心として正転方向への回転及び逆転方向への回転を交互に継続的に繰り返す。すなわち、ループベルト16が左回りに移動する際に第1回転体41は、図3(a)において左回転となる正転方向へ回転し、ループベルト16が右回りに移動する際に第1回転体41は、図3(b)において右回転となる逆転方向へ回転する。 As the chain-shaped belt 15 of the loop belt 16 moves leftward and rightward, the first rotating body 41 around which the loop belt 16 is wound in the rotation transmission mechanism 17 provided on the rotor rotating shaft 23 of the generator 20. , alternately and continuously repeats rotation in the forward direction and in the reverse direction around the rotor rotating shaft 23 . That is, when the loop belt 16 moves counterclockwise, the first rotating body 41 rotates in the forward rotation direction, which is counterclockwise rotation in FIG. The rotating body 41 rotates in the reverse direction, which is the right rotation in FIG. 3(b).

ここで、回転伝達機構17では、ループベルト16のチェーン状ベルト15の左方移動に伴って第1回転体41が正転方向へ回転する際には、第1回転体41に設けられた各レバー42の一方の先端部42aに設けられたピニオンギア44が、第2回転体48に設けられた何れかの凹部51に嵌り込む。これにより、第2回転体48は、第1回転体41に押されて第1回転体41と同じ回転速度で正転方向へ回転し、第2回転体48が固定されたローター回転軸23を正転方向へ回転させる。 Here, in the rotation transmission mechanism 17, when the first rotating body 41 rotates in the forward direction with the leftward movement of the chain belt 15 of the loop belt 16, each member provided on the first rotating body 41 rotates. A pinion gear 44 provided at one tip portion 42 a of the lever 42 fits into one of the recesses 51 provided in the second rotating body 48 . As a result, the second rotating body 48 is pushed by the first rotating body 41 and rotates in the normal direction at the same rotational speed as the first rotating body 41, and rotates the rotor rotating shaft 23 to which the second rotating body 48 is fixed. Rotate in the forward direction.

一方、ループベルト16のチェーン状ベルト15の右方移動に伴って第1回転体41が逆転方向へ回転する際には、第1回転体41に設けられた各レバー42の一方の先端部42aに設けられたピニオンギア44又は他方の先端部42bに設けられたピニオンギア44の何れかが、第2回転体48に設けられたラックギア43に噛み合う。そして、第1回転体41が逆転方向に回転することで、第2回転体48は第1回転体41に対して相対的に正転方向へ回転することになり、この際に、ラックギア43に噛み合う各ピニオンギア44が高速で回転して回転慣性力が発生する。これにより、ピニオンギア44に噛み合っている各ラックギア43は、高速で回転することで第2回転体48を正転方向へ押し出すようになり、よって第2回転体48は正転方向の回転が維持されるようになる。 On the other hand, when the first rotating body 41 rotates in the reverse direction as the chain belt 15 of the loop belt 16 moves to the right, one end portion 42a of each lever 42 provided on the first rotating body 41 Either the pinion gear 44 provided on the other end portion 42 b or the pinion gear 44 provided on the other end portion 42 b meshes with the rack gear 43 provided on the second rotating body 48 . As the first rotating body 41 rotates in the reverse direction, the second rotating body 48 rotates in the normal direction relative to the first rotating body 41. The meshing pinion gears 44 rotate at high speed to generate rotational inertia. As a result, each rack gear 43 meshing with the pinion gear 44 rotates at high speed to push the second rotating body 48 in the forward direction, so that the second rotating body 48 keeps rotating in the forward direction. It will be done.

すなわち、回転伝達機構17では、第1回転体41が正転方向へ回転する間及び第1回転体41が逆転方向へ回転する間の何れの場合も、第2回転体48が正転方向へ継続的に回転する(一方向へ連続的に回転)ようになるから、ローター回転軸23が一方向へ継続的に回転するようになる。ローター回転軸23が一方向へ継続的に回転することで、発電機20が継続的に駆動されて連続的な発電が行われる。 That is, in the rotation transmission mechanism 17, the second rotating body 48 rotates in the forward direction both while the first rotating body 41 rotates in the forward direction and while the first rotating body 41 rotates in the reverse direction. Since it continuously rotates (continuously rotates in one direction), the rotor rotating shaft 23 continuously rotates in one direction. Continuous rotation of the rotor rotating shaft 23 in one direction drives the generator 20 continuously to continuously generate power.

発電機20の作動により発生した電気は、その一部が蓄電池27に供給されるようになっており、発電装置CUの作動中は、蓄電池27が常に充電されるようになっている。これにより、発電装置CUの作動中に、電熱ヒーター8、冷却機9、床上ファン28及び天井ファン29への電気供給が滞ることはなく、密閉槽1の第1空間R1及び第2空間R2の温度管理が適切になされ、第1及び第2のコイルばね2、3が交互に適切に伸縮変形するようになるので、結果として発電機20により適切な発電が連続的に行われる。 A part of the electricity generated by the operation of the generator 20 is supplied to the storage battery 27, and the storage battery 27 is always charged during the operation of the power generator CU. As a result, the electric heater 8, the cooler 9, the floor fan 28, and the ceiling fan 29 are not interrupted in the supply of electricity to the electric heater 8, the cooler 9, the floor fan 28, and the ceiling fan 29 during the operation of the power generator CU. Since the temperature is properly controlled and the first and second coil springs 2 and 3 are alternately and appropriately expanded and deformed, as a result, the generator 20 appropriately generates power continuously.

このように実施例の発電装置CUは、密閉槽1の第1空間R1を閾温度T未満の温度に維持すると共に、第2空間R2を閾温度T以上の温度に維持することで、第1コイルばね2及び第2コイルばね3の継続的な伸び縮み変形が発生し、これによりループ状ベルト16及び回転伝達機構17を介して発電機20を継続的に作動させることができるので、安定的かつ連続的な発電が可能である。特に、第1コイルばね2および第2コイルばね3の温度調整を適切に行うことができるので、第1仕切壁4およびループ状ベルト16を適切に継続的に往復移動させることができ、これによって発電機20を安定的かつ連続的に駆動させることができる。また、回転伝達機構17により、ループ状ベルト16の往復移動を、ローター回転軸23の同一方向への継続的な回転に適切に変換することができる。また、伸び縮みする第1コイルばね2及び第2コイルばね3の変形時の歪みの発生を規制することができるので、各コイルばね2、3の繰り返し寿命が長くなることも期待できる。 As described above, the power generator CU of the embodiment maintains the first space R1 of the closed tank 1 at a temperature lower than the threshold temperature T, and maintains the second space R2 at a temperature equal to or higher than the threshold temperature T. Continuous expansion/contraction deformation of the coil spring 2 and the second coil spring 3 occurs, whereby the generator 20 can be continuously operated via the loop-shaped belt 16 and the rotation transmission mechanism 17, so that stable And continuous power generation is possible. In particular, since the temperature of the first coil spring 2 and the second coil spring 3 can be appropriately adjusted, the first partition wall 4 and the loop belt 16 can be appropriately and continuously reciprocated, thereby The generator 20 can be stably and continuously driven. Further, the rotation transmission mechanism 17 can appropriately convert the reciprocating movement of the loop-shaped belt 16 into continuous rotation of the rotor rotating shaft 23 in the same direction. In addition, since the first coil spring 2 and the second coil spring 3 that expand and contract can be prevented from being distorted when deformed, it can be expected that the repeated life of the coil springs 2 and 3 will be extended.

(変更例)
(1)実施例では、密閉槽1などの具体的な寸法、サイズを示したが、これら寸法、サイズはこれに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
(2)第1コイルばね2及び第2コイルばね3の対数は、実施例で示した2対に限らず、1対または3対以上であってもよい。
(3)各コイルばね2、3を形成する形状記憶合金は、実施例で例示した物性に限定されるものではなく、様々な物性の形状記憶合金を採用することが可能である。
(4) 対をなす第1コイルばね2及び第2コイルばね3の設置態様は、水平に限定されるものではなく、密閉槽1の内部構造を変更することを前提として、垂直であってもよいし、所要角度で斜めに傾いていてもよい。
(5)回転伝達機構17は、実施例で例示した構成に限定されるものではなく、往復移動を一方向の回転移動へ変換可能な構成であればよい。
(6)第3仕切壁6は、作動制御される流体圧アクチュエーターやモーターなどでスライドさせる構造であってもよい。この場合には、紐Iによる連携構造を省略することができる。
(7)往復移動手段16は、実施例で示したチェーン状ベルトを備えたループ状ベルトに限らない。例えば、回転伝達機構17の第1回転体41を、外周全周に歯型を設けた歯付プーリーとすれば、往復移動手段16は、この第1回転体41の歯型に噛み合う歯型が内周に形成された歯付ベルトとすることができる。
(8)往復移動手段16は、弾性変形しない細長のラックギア形態として、長手方向の一端部を第1仕切壁4に固定すると共に、密閉層1の壁部に設けた開口から外方へ延びるように設け、第1仕切壁4の往復移動に連動して往復移動する形態としてもよい。この形態では、回転伝達機構17の第1回転体41を、密閉層1の外側へ延びた往復移動手段16のラックギアに噛み合うスパーギア(平歯車)として、この第1回転体41を往復移動手段16に噛み合った形態とする。このような形態であっても、第1仕切壁4の往復移動に連動して往復移動手段16が往復移動することで、回転伝達機構17の第1回転体41が正転方向及び逆転方向へ往復回転し、実施例と同等の作用が得られる。
(9)第3仕切壁6の上面に設けられるばね歪防止部としてのばね歪防止溝63は、図面及び上記実施例で例示した溝状形態に限定されるものではない。例えば、第3仕切壁6の上面に、ばねに沿う溝部は設けず、第1コイルばね2及び第2コイルばね3の短手方向の両側に、該ばね2、3の長手方向へ延びる2つの突部を設けた形態としてもよい。この変更例のばね歪防止部としてのばね歪防止溝63は、第3仕切壁6の上面と、2つの突部の外面とにより、第1コイルばね2及び第2コイルばね3を囲むようになり、これらばね2、3の歪を防止することができる。
(10)発電機20は、実施例で示した構造のものに限定されず、公知の様々な形態のものが採用可能である。
(11)回転伝達機構17のローター回転軸23と発電機20との間に増速機構を設けて、ローター回転軸23の回転数よりも発電機20の回転速度を増速するようにしてもよい。
(Change example)
(1) Although specific dimensions and sizes of the closed vessel 1 and the like are shown in the examples, these dimensions and sizes are not limited to these and can be changed as appropriate.
(2) The number of pairs of the first coil springs 2 and the second coil springs 3 is not limited to the two pairs shown in the embodiment, and may be one pair or three or more pairs.
(3) The shape memory alloys forming the coil springs 2 and 3 are not limited to the physical properties illustrated in the embodiments, and shape memory alloys having various physical properties can be used.
(4) The installation mode of the paired first coil spring 2 and the second coil spring 3 is not limited to horizontal. Alternatively, it may be inclined at a required angle.
(5) The rotation transmission mechanism 17 is not limited to the configuration exemplified in the embodiment, and may have any configuration as long as it can convert reciprocating movement into unidirectional rotational movement.
(6) The third partition wall 6 may have a structure in which it is slid by a fluid pressure actuator or motor whose operation is controlled. In this case, the linkage structure by the string I can be omitted.
(7) The reciprocating means 16 is not limited to the loop-shaped belt provided with the chain-shaped belt shown in the embodiment. For example, if the first rotating body 41 of the rotation transmission mechanism 17 is a toothed pulley having a tooth profile on the entire outer periphery, the reciprocating means 16 has a tooth profile that meshes with the tooth profile of the first rotating body 41. It can be a toothed belt formed on the inner circumference.
(8) The reciprocating means 16 is in the form of an elongated rack gear that is not elastically deformable. , and may reciprocate in conjunction with the reciprocating movement of the first partition wall 4 . In this embodiment, the first rotating body 41 of the rotation transmission mechanism 17 is used as a spur gear (spur gear) that meshes with the rack gear of the reciprocating means 16 extending to the outside of the sealing layer 1 , and the first rotating body 41 is used as the reciprocating means 16 . in a form that meshes with the Even in such a form, the reciprocating means 16 reciprocates in conjunction with the reciprocating movement of the first partition wall 4, so that the first rotor 41 of the rotation transmission mechanism 17 rotates forward and backward. Reciprocating rotation is achieved, and the same effect as in the embodiment can be obtained.
(9) The spring distortion prevention groove 63 as the spring distortion prevention portion provided on the upper surface of the third partition wall 6 is not limited to the groove-shaped form illustrated in the drawings and the above embodiments. For example, grooves along the springs are not provided on the upper surface of the third partition wall 6, and two grooves extending in the longitudinal direction of the first coil spring 2 and the second coil spring 3 are provided on both sides of the first coil spring 2 and the second coil spring 3 in the longitudinal direction. A form in which a protrusion is provided may be employed. The spring distortion preventing groove 63 as the spring distortion preventing portion of this modification is formed so as to surround the first coil spring 2 and the second coil spring 3 with the upper surface of the third partition wall 6 and the outer surfaces of the two protrusions. As a result, distortion of these springs 2 and 3 can be prevented.
(10) The generator 20 is not limited to the structure shown in the embodiment, and various known forms can be adopted.
(11) A speed increasing mechanism may be provided between the rotor rotating shaft 23 of the rotation transmission mechanism 17 and the generator 20 so that the rotating speed of the generator 20 is increased more than the rotating speed of the rotor rotating shaft 23. good.

発電装置CUを極めてコンパクトに構成して10kw以上の発電ができれば、この発電装置CUを車に搭載して夢の電気自動車が実現する可能性がある。 If the power generation device CU can be configured very compactly and can generate power of 10 kw or more, there is a possibility that a dream electric vehicle can be realized by installing this power generation device CU in a car.

1 密閉槽
2 第1コイルばね
3 第2コイルばね
4 第1仕切壁
5 第2仕切壁
6 第3仕切壁
8 電熱ヒーター(第2温度調整手段)
9 冷却機(第1温度調整手段)
16 ループ状ベルト(往復移動手段)
17 回転伝達機構
20 発電機
23 ローター回転軸(回転軸)
41 第1回転体
48 第2回転体
CU 発電装置
R1 第1空間
R2 第2空間
T 閾温度
1 closed tank 2 first coil spring 3 second coil spring 4 first partition wall 5 second partition wall 6 third partition wall 8 electric heater (second temperature control means)
9 cooler (first temperature control means)
16 loop belt (reciprocating means)
17 rotation transmission mechanism 20 generator 23 rotor rotation shaft (rotation shaft)
41 first rotating body 48 second rotating body CU power generator R1 first space R2 second space T threshold temperature

Claims (3)

発電機(20)の回転軸(23)を駆動させることにより発電が可能な発電装置(CU)であって、
内部に空間が形成された密閉槽(1)内に往復移動可能に設けられた第1仕切壁(4)と、
一端が密閉槽(1)の内壁に固定されると共に他端が第1仕切壁(4)に連結され、所定の閾温度(T)以上に加熱すると伸び変形し、閾温度(T)未満に冷却すると弱体化する形状記憶合金からなる第1コイルばね(2)と、
第1仕切壁(4)を挟んで第1コイルばね(2)と反対側に位置して、一端が密閉槽(1)の内壁に固定されると共に他端が第1仕切壁(4)に連結され、所定の閾温度(T)以上に加熱すると伸び変形し、閾温度(T)未満に冷却すると弱体化する形状記憶合金からなる第2コイルばね(3)と、
第1仕切壁(4)に連結され、この第1仕切壁(4)の往復移動に伴って往復移動する往復移動手段(16)と、
往復移動手段(16)と回転軸(23)が連係され、往復移動手段(16)の往復移動を回転軸(23)の一方向の回転に変換する回転伝達機構(17)とを備え、
第1コイルばね(2)の伸び変形及び第2コイルばね(3)の弱体化と、第1コイルばね(2)の弱体化及び第2コイルばね(3)の伸び変形とを交互に実行することで、第1仕切壁(4)が往復移動すると共にこれに連動して往復移動手段(16)が往復移動し、往復移動手段(16)の往復移動により回転伝達機構(17)の回転軸(23)が同一方向へ継続的に回転して発電機(20)による発電が実行されるよう構成した
ことを特徴とする発電装置。
A power generator (CU) capable of generating power by driving a rotating shaft (23) of a generator (20),
a first partition wall (4) reciprocably provided in a closed tank (1) having a space formed therein;
One end is fixed to the inner wall of the closed tank (1) and the other end is connected to the first partition wall (4). a first coil spring (2) made of a shape memory alloy that weakens when cooled;
Located opposite to the first coil spring (2) across the first partition wall (4), one end is fixed to the inner wall of the closed tank (1) and the other end is attached to the first partition wall (4). a second coil spring (3) made of a shape memory alloy that is connected and elongated when heated to a predetermined threshold temperature (T) or higher and weakened when cooled to a temperature below the threshold temperature (T);
reciprocating means (16) connected to the first partition wall (4) and reciprocating with the reciprocating movement of the first partition wall (4);
a rotation transmission mechanism (17) in which the reciprocating means (16) and the rotating shaft (23) are linked and converts the reciprocating movement of the reciprocating means (16) into unidirectional rotation of the rotating shaft (23);
Elongation deformation of the first coil spring (2) and weakening of the second coil spring (3) and weakening of the first coil spring (2) and elongation deformation of the second coil spring (3) are alternately executed. As a result, the first partition wall (4) reciprocates, and the reciprocating means (16) reciprocates accordingly. A power generating device characterized in that (23) is configured to continuously rotate in the same direction so that power is generated by the generator (20).
密閉槽(1)内にスライド移動可能に設けられた第1仕切壁(4)と、第1仕切壁(4)に固定されスライド移動可能に設けられた第2仕切壁(5)と、密閉槽(1)内にスライド移動可能に設けられた第1仕切壁(4)の底面と摺接する第3仕切壁(6)とにより、密閉槽(1)の内部が第1空間(R1)及び第2空間(R2)に区画されており、
第1空間(R1)は、第1温度調整手段(9)により閾温度(T)未満の温度に保持されており、
第2空間(R2)は、第2温度調整手段(8)により閾温度(T)以上の温度に保持されており、
第1仕切壁(4)が密閉槽(1)内の一方側へ移動した状態では、伸び変形した第1コイルばね(2)が第1空間(R1)に位置すると共に、弱体化し圧縮された第2コイルばね(3)が第2空間(R2)に位置し、
第1仕切壁(4)が密閉槽(1)の他方側へ移動した状態では、伸び変形した第2コイルばね(3)が第1空間(R1)に位置すると共に、弱体化し圧縮された第1コイルばね(2)が第2空間(R2)に位置するよう構成された、請求項1に記載の発電装置。
A first partition wall (4) slidably provided in the closed tank (1), a second partition wall (5) fixed to the first partition wall (4) and slidably provided, and a closed The bottom surface of the first partition wall (4) slidably provided in the tank (1) and the third partition wall (6) in sliding contact with each other form a first space (R1) and a first space (R1) inside the closed tank (1). It is divided into the second space (R2),
The first space (R1) is maintained at a temperature below the threshold temperature (T) by the first temperature adjustment means (9),
The second space (R2) is maintained at a temperature equal to or higher than the threshold temperature (T) by the second temperature control means (8),
When the first partition wall (4) moves to one side in the closed tank (1), the elongated first coil spring (2) is located in the first space (R1) and is weakened and compressed. The second coil spring (3) is located in the second space (R2),
When the first partition wall (4) moves to the other side of the closed tank (1), the stretched and deformed second coil spring (3) is located in the first space (R1), and the weakened and compressed second coil spring (3) is positioned in the first space (R1). The power generator according to claim 1, wherein one coil spring (2) is arranged to be located in the second space (R2).
回転伝達機構(17)は、往復移動手段(16)に連係された第1回転体(41)と、第2回転体(48)を備え、
第1回転体(41)は、回転軸(23)に対して回転が自在に取り付けられ、
第2回転体(48)は、第1回転体(41)に隣接した位置で回転軸(23)に直接固定され、
往復移動手段(16)が第1方向へ移動する際に回転軸(23)を一方向へ回転させる第1伝達手段(42)と、往復移動手段(16)が第1方向と反対の第2方向へ移動する際に回転軸(23)を第1方向と同じ一方向へ回転させる第2伝達手段(44)とを備える、請求項1または2に記載の発電装置。
The rotation transmission mechanism (17) comprises a first rotating body (41) linked to the reciprocating means (16) and a second rotating body (48),
The first rotating body (41) is rotatably attached to the rotating shaft (23),
The second rotating body (48) is directly fixed to the rotating shaft (23) at a position adjacent to the first rotating body (41),
A first transmission means (42) for rotating the rotating shaft (23) in one direction when the reciprocating means (16) moves in the first direction; 3. The power generator according to claim 1 or 2, further comprising a second transmission means (44) for rotating the rotating shaft (23) in the same direction as the first direction when moving in the direction.
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