JP3199726U - 偏心回転式発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハズミ錘による水平回転駆動軸への回転モーメントをマイナスにすることなく常に回転方向へのプラス軸力を維持する新規な偏心回転式発電装置を提供する。【解決手段】自然エネルギーによる回転駆動装置と電力発生装置に連結した水平回転駆動軸３に所定の回転角度間隔で錘支持シャフト４−１〜４−６を配置し、各錘支持シャフトにハズミ錘５−１，５−２を装着し、ハズミ錘にガイドロールを設け、錘支持シャフトの両側方に竪型ガイド軌条を設ける。ハズミ錘の先部の回転方向側に第一ガイドロール６−１を張り出し、ハズミ錘の後部の反回転方向側に第二ガイドロール６−２を張り出す。竪型ガイド軌条は、第一ガイドロールを案内する第一軌条と第二ガイドロールを案内する第二軌条に分割して設ける。第一軌条は、第一ガイドロールの転動軌跡に沿って配置し、第二軌条は、第二ガイドロールの転動軌跡に沿って配置した。【選択図】図１

Description

本考案は、大宅式の偏心回転式発電装置に関するものである。

発電装置は、従来公知のものとして大別して風力発電装置、蒸気力発電装置、水力発電装置、波力発電装置、太陽光発電装置など大掛かりな様々な発電装置が開発されている。
近年、地球温暖化問題が表面化し、二酸化炭素排出規制が声高に叫ばれている。この対策とするクリーンエネルギー技術として、前記の太陽光電池、風力発電等が注目され開発され現在稼動しているが、コスト及びメンテナンス等の問題でなかなか普及していないのが現状である。

そこで本考案者等は地球上の重力を活用し、それを効率よく発電用の回転エネルギーに転換する新規な装置の開発を進めてきた。
この開発の過程で考案したのが、特許文献１から特許文献３に紹介する偏心回転式発電装置である。
この偏心回転式発電装置は、発電回転用の回転駆動軸を駆動エネルギーとして風力、蒸気力、水力、波力などの自然原動力を用いて回転駆動させるもので電気エネルギー変換効率を大幅に高めた偏心回転式発電装置である。

この偏心回転式発電装置は、特許文献１〜特許文献３で紹介のように竪型の真円の磁石リング軌条と、真円の磁石リング軌条の円心位置から水平方向に所定量変位させた位置に直交して水平に配置した回転駆動軸と、回転駆動軸に偏心回転ガイドシャフト機構を介して装着し且つ磁石リング軌条に沿って非接触状態で周回可能に設けた永久磁石式ガイドと、永久磁石式ガイドに装着したはずみウエイトとを主構成とする。
縦型の真円の磁石リング軌条は、外周面側と内周面側に同一磁極を揃えたガイド用の永久磁石を固定配列し、永久磁石式ガイドの永久磁石とは反発関係に磁極を対面させる。

これで永久磁石式ガイドは、非接触状態で磁石リング軌条の内外周側に沿って倣い周回走行可能にしてある。偏心回転シャフト機構は、回転駆動軸の回転半径方向線に沿ってスライド自在にし且つ１８０度の回転角度の間隔で永久磁石式ガイドを支持する。回転駆動軸により偏心回転シャフト機構を回転させて、永久磁石式ガイドに装着したはずみウエイトを偏心回転させることにより回転駆動軸に回転モーメントを付与して、軽負荷で回転させて発電させるものである。

この偏心回転式発電装置は、水力、風力、波力、その他の自然エネルギー、あるいはこれ等から得た微電力等を用いて前記回転駆動軸を微力で一旦回転駆動すれば、エネルギーロスを少なくした効率の良い発電力を確保することが最大の目標である。
しかし、磁石リング軌条に沿って周回する永久磁石式ガイドとの回転抵抗の低減、およびはずみウエイトと共動する永久磁石式ガイドと偏心回転シャフト機構との摺動抵抗の低減、さらに偏心回転シャフト機構にかかる回転中の軸力分布を均等化させる工夫をした接触型及び非接触型であるが、そのいずれもが回転抵抗と軸力分布の均一化の問題があり、この問題を解決のために次の開発ステージ１へと進む結果となった。

図９は、従来の偏心回転式発電装置において、固定永久磁石０３ｍを配列した磁石リング軌条０３にガイドされて回転する偏心回転シャフト機構０１と永久磁石式ガイド０５とはずみウエイト０６の回転角度位置において、目的とする左回転方向（→正回転方向）に回転するための回転駆動軸に掛かる回転モーメント発生領域と、その逆回転方向に回転モーメントが発生する領域を示す概略説明図である。

前記偏心回転式発電装置において、前記磁石リング軌条０３は、図９から明らかなように真円にし、前記偏心回転シャフト機構０１の回転中心０２位置を、真円の磁石リング軌条０３の水平直径線０４の３分の１の位置に偏位してあるため、例えば図に示すように、偏心回転シャフト機構０１を直線状にし、その両側にすなわち１８０°の回転角度間隔をおいた位置に、永久磁石式ガイド０５を含んで等重量Ｗのはずみウエイト０６を配置して偏心回転シャフト機構０１の回転駆動軸を回転させた場合は、一対の永久磁石式ガイド０５とそのはずみウエイト０６が、磁石リング軌条０３の円心０３ｃを通る鉛直線０７から前記偏心回転シャフト機構０１の回転中心
に目的とする左回転方向に回転するための回転モーメントが掛かる発生領域である。前記領
挟まれる領域であり、この領域に一対の永久磁石式ガイド０５とそのはずみウエイト０６が位置する間は、回転駆動軸の芯０２に常に図の右回転方向への逆回転負荷が掛かりエネルギーロスを生じ減速状態となり大きな回転変動を起こし安定しない。

そこで本考案者は、この問題を解決のために次の開発ステージ２へと進む結果となった。
開発ステージ２では、特許文献４及び特許文献５の装置を開発して、前述の逆回転負荷が
また特許文献４に紹介の偏心回転式発電装置は、はずみウエイトの上昇回転ゾーンの磁石リング軌条を長軸を回転駆動軸芯を通る沿直線上においた楕円の長軸を中心に二分割した竪型の第一半楕型とし、はずみウエイトの下降回転ゾーンの磁石リング軌条を、短軸を回転駆動軸芯を通る沿直線上においた楕円の短軸を中心に二分割した第二半楕円型にし、この第一半楕円型と第二半楕円型の磁石リング軌条の各上頂部と下頂部を連結して合成エンドレスリングにしたものである。
特許文献５に紹介の偏心回転式発電装置は、はずみウエイトの上昇回転ゾーンの磁石リング軌条を半真円型にし、はずみウエイトの下降回転ゾーンの磁石リング軌条を半楕円にし、この半真円型と半楕円型の磁石リング軌条の各上頂部と下頂部を連結して卵型の合成エンドレスリングにしたものである。

特開２０１０−３５３９３号公報 特開２０１０−６８６８１号公報 特開２０１０−９６１７０号公報 特開２０１２−２０７６５３号公報 特開２０１２−２０７６５４号公報

しかしながら、この二件の考案はいずれの磁石リング軌条も楕円弧部を有するため、この楕円弧部では回転角度に対するウエイトの転動距離が大きく変動するため、ウエイトの転動抵抗が一回転中に楕円弧部の個数分大きく変動し、円滑な発電回転が得難いものであった。
本考案は、前記の楕円弧部を皆無にして、且つ偏心回転シャフト機構で支持したはずみウエイトが鉛直直径線上にある時の回転モーメントが０になる以外は、常に回転方向へのプラス軸力を維持して逆回転負荷による減速状態とそれによるエネルギーロスを皆無にするとともに、回転慣性力による回転むらを僅少にして、ウエイトの円滑な連続回転状態を安定して得られる新規な偏心回転式発電装置を提供するものである。

上記課題を満足させる本考案の基本的な技術構成は、次の（１）〜（３）の通りである。
（１）、自然エネルギーにより回転駆動する回転駆動装置（１）と電力発生装置（２）に連結した水平回転駆動軸（３）と、前記水平回転駆動軸（３）にその半径方向線とその延長線上に移動可能に装着し所定の回転角度間隔で配置した複数の錘支持シャフト（４−１〜４−６）、（４−１−１，４−１−２）、と、前記各錘支持シャフトに装着したハズミ錘と、前記ハズミ錘の転動を支持するガイドロールと、前記錘支持シャフトの転動面の両側方に平行に設けられ前記ハズミ錘（５−１、５−２）、（５−１−１、５−２−１）の重心位置（５Ｃ）を前記ガイドロールを介して真円軌跡（５ＣＴ）で案内する竪型ガイド軌条とからなり、前記ハズミ錘の重心位置（５Ｃ）の真円軌跡（５ＣＴ）は、円心を前記回転駆動軸（３）の回転軸心から水平に所定距離変位させた真円であり下降回転ゾーン（５Ｄ）と上昇回転ゾーン（５Ｕ）を有する偏心回転式発電装置において、
前記ハズミ錘を転動支持するガイドロールは、前記ハズミ錘の先部から回転方向（ＣＴ）側にアーム（１０−１）で張り出した第一ガイドロール（６−１）と前記ハズミ錘の後部の反回転方向側にアーム（１０−２）で張り出した第二ガイドロール（６−２）とを設け、
前記竪型ガイド軌条は、前記第一ガイドロール（６−１）を案内する第一軌条（７−１）と第二ガイドロール（６−２）を案内する第二軌条（７−２）に分割して設け、
前記第一ガイドロール（７−１）用の第一軌条（７−１）は、前記ハズミ錘の重心が、少なくても前記真円軌跡の上昇回転ゾーン（５Ｕ）の開始点（５ＵＳから下降回転ゾーン（５Ｄ）の開始点（５ＤＳ）を経由し下降回転ゾーン（５Ｄ）の前記回転駆動軸（３）の軸心を通る水平線（５ＤＨ）までの間を回転する際の前記第一ガイドロールの転動軌跡（６−１Ｔ）に沿って配置し、前記第二ガイドロール用の第二軌条（７−２）は、前記ハズミ錘が、少なくても前記真円軌跡の下降回転ゾーン（５Ｄ）の前記回転駆動軸（３）を通る水平線（５ＤＨ）から終点迄の間を回転する際の前記第二ガイドロールの転動軌跡（６−２Ｔ）に沿って配置したことを特徴とする偏心回転式発電装置。

本考案の前記特徴とする前記構成の偏心回転式発電装置は、前記ハズミ錘を転動支持するガイドロールと竪型ガイド軌条とを、第一ガイドロールと第一軌条の組と、第二ガイドロールと第二軌条の組に分割することにより、軌条に楕円弧状部を形成することなく、前記ハズミ錘の重心の真円軌跡を維持しながら、ハズミ錘による回転駆動軸への回転モーメントをマイナスにすることなく常に回転方向へのプラス軸力を維持してエネルギーロスを低減するとともに、前記ハズミ錘の回転慣性力による回転むらを僅少にして、ハズミ錘の円滑な連続カム回転状態を安定して得られるものである。

即ち、第一ガイドロールと第一軌条の組による作用効果は、前記ハズミ錘がその重心位置の真円軌跡で、上昇回転ゾーンの初期から下降回転ゾーンの開始点を経由し下降ゾーンの前記回転駆動軸の軸心を通る水平線までの間を回転する際に、ハズミ錘の遠心力をハズミ錘の前方にある第一ガイドロールに作用させてハズミ錘を常に牽引作用して、ハズミ錘による回転駆動軸への回転モーメントをマイナスにすることなく常に回転方向（図１、図４、図６の向かって左側に回転する）へのプラス軸力を維持するのである。

一方第二ガイドロールと第二軌条の組による作用効果は、前記ハズミ錘がその重心位置の真円軌跡で、下降回転ゾーンの前記回転駆動軸を通る水平線から終点位置を過ぎても第二ガイドロールは下降回転を継続してハズミ錘に押上作用して上昇回転力を付与すると共に、点対称側にあるハズミ錘の第一ガイドロールが下降開始側に押上移動させて上昇牽引力を付与
第一ガイドロールは、下降移動終点に向かう途中であり、第二ガイドロールも下降移動開始を始めているため、回転駆動軸への回転モーメントをマイナスにすることなく常に回転方向へのプラス軸力を維持するのである。

ハズミ錘を両側に設けた６組の錘支持シャフトを３０度の回転角度間隔で回転駆動軸に並列配置した実施例１を示し、図２の矢視Ａ−Ａから見た側面説明図であり、各組の第一軌条及び第二軌条は、曲線で表わしており詳細断面を に示す。 図１の矢視Ａ１−Ａ２〜Ａ１１−Ａ１２から見た各組の錘支持シャフト部の各平面説明図で第一軌条及び第二軌条は横断面で併記してある。 図１の矢視ａ３−ａ４から見た一部断面の説明図（１）と、図１の矢視ａ１−ａ２から見た平面説明図（２）、図１の矢視ａ５−ａ６から見た縦断面説明図（３）である。実施例２〜３の構造も同一構成のため同一箇所には同一符号を付してある。 ハズミ錘を両側に設けた６組の錘支持シャフトを２グループに分け、各グループ単位で回転駆動軸に並列配置し、グループ内錘支持シャフトの回転角度間隔を６０度にグループ間の錘支持シャフトの回転角度間隔を３０度にした実施例２を示し、図４の矢視Ｂ−Ｂから見た側面説明図であり、各グループの第一軌条及び第二軌条は当該グループ内で共有し、曲線で表わしており詳細断面を に示す。 図３の矢視Ｂ１−Ｂ２から見た側面説明図である。 回転駆動軸に放射状に錘支持シャフトを固定し、これにフライホイールを連結した実施例３を示し、図６の矢視Ｃ−Ｃから見た側面説明図である。 図５の矢視Ｃ１−Ｃ２から見た縦断面説明図である。 実施例１に紹介の錘支持シャフト４−１とそのハズミ錘５−１、５−２の例の変形例を示す側面説明図である。 従来の真円の磁石リング軌条において回転駆動軸にかかる回転モーメントの状態を示す簡略説明図である

本考案の磁石式発電装置を実施するための形態は以下に紹介する実施例により詳細に説明する。

本考案の実施例を図１〜図３に示す。
図１〜図３に示す実施例１において、偏心回転式発電装置は、自然エネルギーの水力により回転駆動する竪型水車１（回転駆動装置）の水平回転駆動軸２に減速機或いは増速機：３Ｇを介して電力発生装置３を連結し、電力発生装置３は一般周知の蓄電装置Ｂと分電盤を有する売電・賃電電力量計ＧＰ５を接続させてある。
これで電力発生装置３からの電力は売電できる他、他の電気機器への電力供給にも有効活用される。水平回転駆動軸２には、その半径方向線とその延長線上に摺動移動自在に貫通装着した６組の錘支持シャフト４−１〜４−６を３０度の回転角度間隔で並列配置する。

前記各錘支持シャフト４−１〜４−６各々の両側部にはそのシャフト方向に移動自在にハズミ錘５−１、５−２を装着し、前記各ハズミ錘５−１、５−２には、その転動支持をする第一ガイドロール６−１と第二ガイドロール６−２を設け、前記ハズミ錘５−１、５−２の重心位置５Ｃを前記第一ガイドロール６−１と第二ガイドロール６−２を介して真円軌跡５ＣＴで案内する第一軌条７−１と第二軌条７−２からなる竪型ガイド軌条を前記錘支持シャフトの転動面の両側方に平行に設ける。

錘支持シャフト４−１〜４−６は、各々本例のように単数に又は図８に示すように一対のシャフトから構成し、図２に示すように中央部でスライド自在にした二重管連結構造にしてあり、１回転中のシャフト伸縮を吸収可能にしてある。これでハズミ錘をシャフトに沿って円滑に案内し、下降回転ゾーン５Ｄにおいて水平回転駆動軸２に回転モーメントを円滑に順次付与する。

前記各組のハズミ錘５−１、５−２の重心５Ｃの真円軌跡５ＣＴは、円心５００Ｃを前記回転駆動軸３の回転軸心３Ｃから水平に所定距離を変位させた所謂偏心３Ｃ−５００Ｃさせた真円であり下降回転ゾーン５Ｄと上昇回転ゾーン５Ｕを有する．

前記ハズミ錘５−１、５−２を転動支持する第一ガイドロール６−１は、当該ハズミ錘５−１、５−２の先部から回転方向側に張り出したアーム１０−１の先端の両側に設けてあり対面一対の第一軌条７−１により転がり接触して案内される。
同じく前記ハズミ錘５−１、５−２を転動支持する第二ガイドロール６−２は、当該ハズミ錘５−１、５−２の後部から反回転方向側に張り出したアーム１０−２の先端の両側に設けてあり対面一対の第二軌条７−２により転がり接触して案内される。

前記竪型ガイド軌条において、第一ガイドロール６−１を案内する第一軌条７−１は、図３の（１）に示すように横断面形状がコ字状の湾曲ロングレール状にして、前記ハズミ錘の重心５Ｃが、前記真円軌跡５ＣＴの上昇回転ゾーンの開始点５ＵＳから下降回転ゾーン５Ｄの開始点５ＤＳを経由し下降ゾーン５Ｄの前記回転駆動軸２の軸心２Ｃを通る水平線５ＤＨまでの間を回転する際の前記第一ガイドロール６−１の転動軌跡６−１Ｔ（図１）に沿って左右一対が対面して固定配置してある。

第二ガイドロール６−２を案内する第二軌条７−２は、図３の（１）に示すように横断面形状がコ字状の湾曲ロングレール状にして、前記ハズミ錘の重心５Ｃが、前記真円軌跡５ＣＴの下降回転ゾーン５Ｄの前記回転駆動軸２を通る水平線５ＤＨから終点５ＤＥ迄の間を回転する際の前記第二ガイドロール６−２の転動軌跡６−２Ｔ（図１）に沿って左右一対が対面して固定配置する。

以上の構成により、水平回転駆動軸３が竪型水車１により回転駆動すると、錘支持シャフト４−１〜４−６は回転方向ＣＤに回転し、ハズミ錘５−１は第一ガイドロール６−１を介して第一軌条７−１により、ハズミ錘５−２は第二ガイドロール６−２を介して第一軌条７−２により、各重心５Ｃが真円軌跡５ＣＴに沿って回転する。これでハズミ錘５−１、５−２は水平回転駆動軸３の軸心３Ｃに対してカム状に偏心回転して、真円軌跡５ＣＴの下降回転ゾーン５Ｄ及び上昇回転ズーン５Ｕの全て水平回転駆動軸３に回転モーメントを付与して回転駆動力を効率よく増大させ発電効率を高めるのである。

本考案の実施例２を図４〜図５に示す。
図４〜図５に示す実施例２において、偏心回転式発電装置は、自然エネルギーの水力により回転駆動する竪型水車１（回転駆動装置）の水平回転駆動軸２に減速機又は増速機３Ｇを介して電力発生装置３を連結し、ハズミ錘を両側に設けた６組の錘支持シャフト４−１〜４−６をグループＧ１（４−１、４−３，４−５）とグループＧ２（４−２、４−４，４−６）の２グループに分け、各グループ単位で水平回転駆動軸２に並列配置し、グループ内の錘支持シャフトの回転角度間隔を６０度にし、グループ間の錘支持シャフトの相対的な回転角度間隔を回転方向に３０度ずらしたものである。

また前記各組の錘支持シャフトの両側部にハズミ錘５−１、５−２を装着し、前記各ハズミ錘５−１、５−２には、その転動支持をする第一ガイドロール６−１と第二ガイドロール６−２を設ける。
前記ハズミ錘５−１、５−２の重心位置５Ｃは、前記第一ガイドロール６−１と第二ガイドロール６−２を介して第一軌条７−１と第二軌条７−２により真円軌跡５ＣＴに沿って転動する。第一軌条７−１と第二軌条７−２は前記錘支持シャフトの転動面の両側方に平行に設けた竪型ガイド軌条である。

また前記各ハズミ錘５−１、５−２は、その重心５Ｃを当該グループ内で同一真円軌跡５ＣＴ上に配置される。
このため各錘支持シャフトは実施例１と同様に中央部の伸縮ゾーンを二重管の連結構造にして、錘支持シャフト４−１と４−４はストレートにし、４−２ａと４−３ａ及び４−５ａと４−６ａは、当該ハズミ錘５−１、５−２の支持部直近部を曲げ成形した後ストレートに伸ばして、水平回転駆動軸２に二重管部を摺動自在に貫通装着する。これでハズミ錘をシャフトに沿って円滑に案内し、回転中のブレを解消する。

各グループＧ１，Ｇ２における前記ハズミ錘５−１、５−２の重心５Ｃの真円軌跡５ＣＴは、円心５００Ｃを前記回転駆動軸３の回転軸心３Ｃから水平に所定距離を変位させた所謂偏心３Ｃ−５００Ｃさせた真円であり下降回転ゾーン５Ｄと上昇回転ゾーン５Ｕを有する．

前記ハズミ錘５−１、５−２をその重心５Ｃの真円軌跡５ＣＴに転動支持する第一ガイドロール６−１は、当該ハズミ錘５−１、５−２の先部から回転方向側に張り出したアーム１０−１の先端両側に設けてあり第一軌条７−１により転がり接触して案内される。
同じく前記ハズミ錘５−１、５−２をその重心５Ｃの真円軌跡５ＣＴに転動支持する第二ガイドロール６−２は、当該ハズミ錘５−１、５−２の後部から反回転方向側に張り出したアーム１０−２の先端両側に設けてあり第二軌条７−２により転がり接触して案内される。

前記竪型ガイド軌条は、各グループＧ１、Ｇ２毎に第一軌条７−１と第二軌条７−２が共有設置され、第一ガイドロール６−１を案内する第一軌条７−１は、図３の（１）に示すように横断面形状がコ字状の湾曲ロングレール状にして、前記ハズミ錘の重心５Ｃが、少なくとも、上昇回転ゾーンの初期から下降回転ゾーン５Ｄの開始点５ＤＳを経由し下降ゾーン５Ｄの前記回転駆動軸２の軸心２Ｃを通る水平線５ＤＨまでの間を回転する際の前記第一ガイドロール６−１の転動軌跡６−１Ｔに沿って左右一対を固定配置してある。

第二ガイドロール６−２を案内する第二軌条７−２は、図３の（１）に示すように横断面形状がコ字状の湾曲ロングレール状にして、前記ハズミ錘の重心５Ｃが、少なくとも、前記真円軌跡５ＣＴの下降回転ゾーン５Ｄの前記回転駆動軸２を通る水平線５ＤＨから終点５ＤＥ迄の間を回転する際の前記第二ガイドロール６−２の転動軌跡６−２Ｔに沿って左右一対を固定配置する。

錘支持シャフト４−１〜４−６は、各々単数又は一対のシャフトから構成し、中央部でスライド自在にした二重管連結構造にしてある。本例は単数にしてある。
本例の各グループＧ１，Ｇ２の各第一軌条及び第二軌条は当該グループ内で共有する。

以上の構成により、水平回転駆動軸３が竪型水車１により回転駆動すると、錘支持シャフト４−１〜４−６は回転方向ＣＤに回転し、ハズミ錘５−１は第一ガイドロール６−１を介して第一軌条により、ハズミ錘５−２は第二ガイドロール６−２を介して第一軌条により、各重心５Ｃが真円軌跡５ＣＴに沿って回転する。これでハズミ錘５−１、５−２は水平回転駆動軸３の軸心３Ｃに対してカム状に偏心回転して、真円軌跡５ＣＴの下降回転ゾーン５Ｄ及び上昇回転ズーン５Ｕの全てにおいて、水平回転駆動軸３に回転モーメントを付与するのである。

本考案の実施例３を図６〜図７に示す。
図６は図７の矢視Ｃ−Ｃから見た側面説明図を示し、図７には、図６の矢視Ｃ１−Ｃ２から見た縦断面説明図を示す。
実施例３では、水平回転駆動軸３に同一長さの錘支持シャフト４−１〜４−１２を放射状に固定し、これにフライホイールＦＷを連結したもので設置スペースを実施例１に比し約６分の１にしたものである。

即ち、実施例３において、偏心回転式発電装置は、自然エネルギーの水力により回転駆動する竪型水車１（回転駆動装置）の水平回転駆動軸２に電力発生装置３を連結し、ハズミ錘５−１、５−２を両側に設けた６組の同長の錘支持シャフト４−１〜４−１２を水平回転駆動軸３に放射状に固定配置し、各錘支持シャフトの回転角度間隔を３０度にしたものである。
錘支持シャフト４−１〜４−１２は各々単数又は一対のシャフトから構成し、本例は単数にしてある。

また前記各錘支持シャフト４−１〜４−１２には、そのシャフト方向に移動自在にハズミ錘５−１、５−２を装着し、前記各ハズミ錘５−１、５−２には、その転動支持をする第一ガイドロール６−１と第二ガイドロール６−２を設ける。

前記ハズミ錘５−１、５−２の重心位置５Ｃは、前記第一ガイドロール６−１と第二ガイドロール６−２を介して第一軌条７−１と第二軌条７−２により同一真円軌跡５ＣＴに沿って転動する。第一軌条７−１と第二軌条７−２は、前記錘支持シャフトの転動面の両側方に平行に設けた竪型ガイド軌条である。

また前記各ハズミ錘５−１、５−２は、図６に示すように、その各重心５Ｃの全てが同一の真円軌跡５ＣＴの円周上に配置される。
このため錘支持シャフト４−１〜４−１２は、フライホイールＦＷと水平回転駆動軸２との間でフライホイールＦＷの半径線上に直線的に配置され、ハズミ錘５−１、５−２を、摺動自在に貫通装着しシャフトに沿って円滑に案内する。

前記ハズミ錘５−１、５−２の重心５Ｃの真円軌跡５ＣＴは、円心５００Ｃを前記回転駆動軸３の回転軸心３Ｃから水平に所定距離３Ｃ−５００Ｃ変位させた所謂偏心３Ｃ−５００Ｃさせた真円であり下降回転ゾーン５Ｄと上昇回転ゾーン５Ｕを有する．

前記ハズミ錘５−１、５−２を転動支持する第一ガイドロール６−１は、当該ハズミ錘５−１、５−２の先部から回転方向側に張り出したアーム１０−１の先端両側に設けてあり第一軌条７−１により転がり接触して案内される。
同じく前記ハズミ錘５−１、５−２を転動支持する第二ガイドロール６−２は、当該ハズミ錘５−１、５−２の後部から反回転方向側に張り出したアーム１０−２の先端両側に設けてあり第二軌条７−２により転がり接触して案内される。

前記竪型ガイド軌条において、第一ガイドロール６−１を案内する第一軌条７−１は、図３の（１）に示すように横断面形状がコ字状の湾曲ロングレール状にして、前記ハズミ錘の重心５Ｃが、少なくとも、前記真円軌跡５ＣＴの上昇回転ゾーン５Ｕの開始点５ＵＳから下降回転ゾーン５Ｄの開始点５ＤＳを経由し下降ゾーン５Ｄの前記回転駆動軸２の軸心２Ｃを通る水平線５ＤＨまでの間を回転する際の、前記第一ガイドロール６−１の転動軌跡６−１Ｔに沿って左右一対が固定配置してある。

第二ガイドロール６−２を案内する第二軌条７−２は、図３の（１）に示すように横断面形状がコ字状の湾曲ロングレール状にして、前記ハズミ錘の重心５Ｃが、少なくとも、前記真円軌跡５ＣＴの下降回転ゾーン５Ｄの前記回転駆動軸２を通る水平線５ＤＨから終点５ＤＥ迄の間を回転する際の、前記第二ガイドロール６−２の転動軌跡６−２Ｔに沿って左右一対が固定配置する。
本例の前記一対の第一軌条７−１は、各第一ガイドロール６−１に対して共有し、前記一対の第二軌条７−２は各第一ガイドロール６−２に対して共有する。

以上の構成により、水平回転駆動軸３が竪型水車１により回転駆動すると、錘支持シャフト４−１〜４−１２は回転方向ＣＤに回転し、ハズミ錘５−１は第一ガイドロール６−１を介して第一軌条７−１により、ハズミ錘５−２は第二ガイドロール６−２を介して第一軌条７−２により、各重心５Ｃが真円軌跡５ＣＴに沿って回転する。これでハズミ錘５−１、５−２は水平回転駆動軸３の軸心３Ｃに対してカム状に偏心回転して、真円軌跡５ＣＴの下降回転ゾーン５Ｄ及び上昇回転ゾーン５Ｕの全てにおいて、水平回転駆動軸３に回転モーメントを付与するのである。

図８には、実施例１に紹介の錘支持シャフト４−１とそのハズミ錘５−１、５−２の例の変形例を示す側面説明図である。
本例は錘支持シャフトを水平回転駆動軸３の直径線に平行に貫通装着した一対４−１−１，４−１−２にし，一方の錘支持シャフト４−１−１は，一端部をハズミ錘５−１−１に固定装着し、他端部をハズミ錘５−２−１に所定長さ摺動可能に貫通装着し、他方の錘支持シャフト４−１−２は，一端部をハズミ錘５−２−１に固定装着し、他端部をハズミ錘５−１−１２に所定長さ摺動可能に貫通装着して１回転中のシャフト伸縮を吸収可能にしてある。
図中ボルトＢ０１、Ｂ０２は、シャフトの伸縮吸収長さの調節具、或いは伸長停止位置決めをするストッパーである。

以上の実施例１〜実施例３の構成により、本考案の偏心回転式発電装置は、前記ハズミ錘を転動支持するガイドロールと竪型ガイド軌条とを第一ガイドロールと第一軌条の組と、第二ガイドロールと第二軌条の組にすることにより、軌条に楕円弧状部の形成を皆無にして、ハズミ錘による水平回転駆動軸への回転モーメントをマイナスにすることなく常に回転方向へのプラス軸力を維持して逆回転負荷とそれによる減速状態によるエネルギーロスを皆無にするとともに、前記ハズミ錘の回転慣性力による回転むらを僅少にして、ハズミ錘の円滑な連続回転状態を安定して得られるものである。

即ち、第一ガイドロールと第一軌条の組による作用効果は、前記ハズミ錘がその重心位置の真円軌跡で、上昇回転ゾーンの初期から下降回転ゾーンの開始点を経由し下降ゾーンの前記水平回転駆動軸３の軸心３Ｃを通る水平線までの間を回転する際に、ハズミ錘の遠心力をハズミ錘の前方にある第一ガイドロールに作用させてハズミ錘を常に牽引作用して、ハズミ錘による回転駆動軸への回転モーメントをマイナスにすることなく常に回転方向へのプラス軸力の付与を維持するのである。

一方、第二ガイドロールと第二軌条の組による作用効果は、前記ハズミ錘がその重心位置の真円軌跡で、下降回転ゾーンの前記水平回転駆動軸を通る水平線から終点位置を過ぎても第二ガイドロールは下降回転を継続してハズミ錘に押上作用して上昇回転力を付与すると共に、点対称側にあるハズミ錘の第一ガイドロールが下降開始側に押上移動させて上昇牽引力
っても、第一ガイドロールは、下降移動終点に向かう途中であり、第二ガイドロールも下降移動開始を始めているため、回転駆動軸への回転モーメントをマイナスにすることなく常に回転方向へのプラス軸力の付与を維持するのである。

産業上の用可能性

本考案の偏心回転式発電装置は、上述のように優れた作用効果を確実に得るものである。このため水力、風力、波力、その他の自然エネルギーにより回転駆動する回転駆動装置により前記水平回転駆動軸を連続的に回転駆動すれば、エネルギーロスを少なくした効率の良い発電力を確実に確保することができる。そしてクリーンエネルギーとして、メンテナンスフリー発電を手軽に低コストで得る事を実現し、各種電力供給産業に広く普及工業界に広く活用される発電装置である。

１：竪型水車（回転駆動装置）
２：電力発生装置
２Ｇ：減速機或いは増速機
３：水平回転駆動軸
３Ｃ：回転軸心
３Ｃ−５００Ｃ：偏心距離
４−１〜４−６：錘支持シャフト
４−１−１，４−１−２：錘支持シャフト
（４−１、４−３ａ、４−５ａ）：グループＧ１の錘支持シャフト
（４−２、４−４ａ、４−６ａ）：グループＧ２の錘支持シャフト
５−１、５−２：ハズミ錘
５−１−１、５−２−１ハズミ錘
５Ｃ：重心位置
５ＣＴ：真円軌跡
５Ｄ：下降回転ゾーン
５Ｕ：上昇回転ゾーン
５ＵＳ：上昇回転ゾーン５Ｕの開始点
５ＤＳ：下降回転ゾーン５Ｄの開始点
５ＤＨ：水平線
５ＤＥ：下降回転ゾーン５Ｄの終点
６−１：第一ガイドロール
６−２：第二ガイドロール
６−１Ｔ：第一ガイドロール６−１の転動軌跡
６−２Ｔ：第二ガイドロール６−２の転動軌跡
７−１：第一軌条
７−２：第二軌条
５００Ｃ：真円軌跡の円心
１０−１、１０−２：アーム
ＦＷ：フライホイール

Claims (1)

1. 自然エネルギーにより回転駆動する回転駆動装置（１）と電力発生装置（２）に連結した水平回転駆動軸（３）と、前記水平回転駆動軸（３）にその半径方向線とその延長線上に移動可能に装着し所定の回転角度間隔で配置した複数の錘支持シャフト（４−１〜４−６）、（４−１−１，４−１−２）、と、前記各錘支持シャフトに装着したハズミ錘と、前記ハズミ錘の転動を支持するガイドロールと、前記錘支持シャフトの転動面の両側方に平行に設けられ前記ハズミ錘（５−１、５−２）、（５−１−１、５−２−１）の重心位置（５Ｃ）を前記ガイドロールを介して真円軌跡（５ＣＴ）で案内する竪型ガイド軌条とからなり、前記ハズミ錘の真円軌跡（５ＣＴ）は、円心を前記回転駆動軸（３）の回転軸心から水平に所定距離変位させた真円であり下降回転ゾーン（５Ｄ）と上昇回転ゾーン（５Ｕ）を有する偏心回転式発電装置において、
   前記ハズミ錘を転動支持するガイドロールは、前記ハズミ錘の先部から回転方向（ＣＴ）側にアーム（１０−１）で張り出した第一ガイドロール（６−１）と前記ハズミ錘の後部の反回転方向側にアーム（１０−２）で張り出した第二ガイドロール（６−２）とを設け、
   前記竪型ガイド軌条は、前記第一ガイドロール（６−１）を案内する第一軌条（７−１）と第二ガイドロール（６−２）を案内する第二軌条（７−２）に分割して設け、
   前記第一ガイドロール（７−１）用の第一軌条（７−１）は、前記ハズミ錘の重心が、少なくても前記真円軌跡の上昇回転ゾーン（５Ｕ）の開始点（５ＵＳ）から下降回転ゾーン（５Ｄ）の開始点（５ＤＳ）を経由し下降回転ゾーン（５Ｄ）の前記回転駆動軸（３）の軸心を通る水平線（５ＤＨ）までの間を回転する際の前記第一ガイドロールの転動軌跡（６−１Ｔ）に沿って配置し、前記第二ガイドロール用の第二軌条（７−２）は、前記ハズミ錘が、少なくても前記真円軌跡の下降回転ゾーン（５Ｄ）の前記回転駆動軸（３）を通る水平線（５ＤＨ）から終点迄の間を回転する際の前記第二ガイドロールの転動軌跡（６−２Ｔ）に沿って配置したことを特徴とする偏心回転式発電装置。