JP3205885U

JP3205885U - 発電装置

Info

Publication number: JP3205885U
Application number: JP2016002627U
Authority: JP
Inventors: 與助河東
Original assignee: 有限会社河東産業
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-06-07
Publication date: 2016-08-18
Anticipated expiration: 2026-06-07

Abstract

【課題】自動車との連結を解除しても安定して発電を継続できる発電装置を提供する。【解決手段】自動車の駆動輪又は駆動輪を回転駆動させる駆動軸からなる主回転駆動部１０に装着され、主回転駆動部とともに回転する回転装着部２０と、回転装着部の回転を発電機３０の回転軸３１に伝達する伝達状態と、回転装着部の回転を発電機の回転軸に伝達しない遮断状態とに切替できる回転伝達部４０と、発電機の回転軸に装着され、回転軸とともに回転するフライホイール５０と、発電機の回転軸に回転力を加える直流モータ６１を含む補助回転駆動部６０とを備える。【選択図】図１

Description

本考案は、自動車の駆動輪又は駆動輪を回転駆動させる駆動軸の回転力を利用して発電する発電装置に関する。

かかる発電装置として本願出願人は、特許文献１において「自動車のデファレンシャルギヤを通じて動力が伝達された左右の駆動輪の片側の回転力を利用して発電機を作動させて発電する発電装置であって、その片側の駆動輪に装着するためのベース板の内面に駆動輪のホイールナットと嵌合できる凹部を複数形成し、ベース板の周部に駆動輪のタイヤに掛止してベース板を駆動輪に圧接するための複数のクランプを設け、ベース板の外面中央に出力軸を突設し、その出力軸の軸端を自在継手の一方と接続し、その自在継手の他方を減速機又は増速機を介して発電機の回転軸と接続した、自動車の車輪の回転力で発電する発電装置」を提案した。この発電装置によれば、発電中は自動車が動くことなく安全で、しかも発電効率に優れる低コストの発電が可能である（特許文献１の段落０００７〜段落０００９参照）。

ところが、特許文献１の発電装置は、発電中終始、自動車の駆動輪に連結しておく必要がある。自動車との連結を解除すると安定した発電を継続できないからである。そのため、特許文献１の発電装置では、発電中終始、その自動車が拘束され自動車として使用できなくなる問題がある。また、発電中終始、自動車のエンジンを駆動させておく必要があることから、騒音の問題や、化石燃料であるガソリンを多く消費する問題もある。

特開２０１４−３４２６７号公報

本考案が解決しようとする課題は、自動車との連結を解除しても安定して発電を継続できる発電装置を提供することにある。

本考の発電装置は、自動車の駆動輪又は駆動輪を回転駆動させる駆動軸からなる主回転駆動部に装着され、当該主回転駆動部とともに回転する回転装着部と、前記回転装着部の回転を発電機の回転軸に伝達する伝達状態と、前記回転装着部の回転を発電機の回転軸に伝達しない遮断状態とに切替できる回転伝達部と、前記発電機の回転軸に装着され、当該回転軸とともに回転するフライホイールと、前記発電機の回転軸に回転力を加える補助回転駆動部とを備えることを特徴とするものである。

本考案の発電装置よれば、概ね以下の手順によって発電が行なわれる。
（１）自動車の駆動輪又は駆動輪を回転駆動させる駆動軸からなる主回転駆動部によって回転装着部を回転させ、その回転力（運動エネルギ）をフライホイールに蓄積する。なお、このとき回転伝達部は、回転装着部の回転を発電機の回転軸に伝達する伝達状態としておく。
（２）回転伝達部の切替により、回転装着部の回転を発電機の回転軸に伝達しない遮断状態とする。これにより、発電装置と自動車との連結が解除可能となる。
（３）フライホイールに蓄積した回転力と補助回転駆動部による回転力とにより、発電を継続する。
このように、本考案の発電装置によれば、フライホイールに蓄積した回転力と補助回転駆動部による回転力との組合せにより、自動車との連結を解除しても安定して発電を継続できる。

本考案の一実施例による発電装置の構成を概念的に示す装置構成図（側面図）である。図１の発電装置における回転装着部の構成例を示す断面図である。

以下、図面に示す実施例に基づき本考案の実施の形態を説明する。

図１は、本考案の一実施例による発電装置の構成を概念的に示す装置構成図（側面図）である。同図に発電装置は、自動車の駆動輪又は駆動輪を回転駆動させる駆動軸からなる主回転駆動部１０に装着される回転装着部２０と、回転装着部２０の回転を発電機３０の回転軸３１に伝達する伝達状態と回転装着部２０の回転を発電機３０の回転軸３１に伝達しない遮断状態とに切替できる回転伝達部４０と、発電機３０の回転軸３１に装着されたフライホイール５０と、発電機３０の回転軸３１に回転力を加える補助回転駆動部６０とを備える。なお、図１中、符号３１ａ，３１ｂは、発電機３０の回転軸３１を途中で分離可能に連結する連結フランジである。

本実施例において主回転駆動部１０は自動車の駆動輪１１であるが、駆動輪を回転駆動させる駆動軸としてもよい。回転装着部２０は、主回転駆動部１０に装着され、主回転駆動部１０とともに回転する。

図２は、回転装着部２０の構成例を示す断面図である。同図に示す回転装着部２０は、前記特許文献１のベース板部分と実質的に同一構成であり、具体的には、ベース板２１の内面に駆動輪１１のホイールナットに嵌合できる凹部２１ａを形成し、ベース板２１の外面の中央には出力軸２２を突設し、その出力軸２２の軸端に後述する回転伝達部４０と脱着可能に連結するためのスプライン軸２３を形成している。また、ベース板２１の外面の周縁部には複数のボルト２４を突設し、その各ボルト２４に駆動輪１１の外形に合せた形状の複数のクランプ２５を掛け、そのクランプ２５を外側に押圧するナット２６をボルト２４に螺合している。ただし、回転装着部２０の構成はこれに限定されない。要するに回転装着部２０は、自動車の駆動輪又は駆動輪を回転駆動させる駆動軸からなる主回転駆動部に装着され、主回転駆動部とともに回転する構成であればよい。

本実施例において回転伝達部４０はクラッチ機構４１を含み、このクラッチ機構４１により、回転装着部２０の回転を発電機３０の回転軸３１に伝達する伝達状態（以下、単に「伝達状態」ともいう。）と、回転装着部２０の回転を発電機３０の回転軸３１に伝達しない遮断状態（以下、単に「遮断状態」ともいう。）とに切替できる。クラッチ機構４１の構成としては周知の構成を採用できるので、詳細な説明は省略する。

本実施例の回転伝達部４０は、クラッチ機構４１のほかにスプライン軸受４２及び増速機４３を含む。スプライン軸受４２は、前述した回転装着部２０のスプライン軸２３に脱着可能に連結される。増速機４３は、回転伝達部４０の本体側に取り付けたプーリ４３ａと、発電機３０の回転軸３１に取り付けたプーリ４３ｂと、これらプーリ４３ａ，４３ｂ間に掛け渡したベルト４３ｃとからなる。すなわち、本実施例の回転伝達部４０は、「伝達状態」ではスプライン軸受４２、クラッチ機構４１及び増速機４３を介して、回転装着部２０の回転を発電機３０の回転軸３１に伝達する。一方、「遮断状態」ではクラッチ機構４１の動作により回転装着部２０の回転を発電機３０の回転軸３１に伝達しない。なお、本実施例では「伝達状態」と「遮断状態」との切替にクラッチ機構４１を用いたが、他の切替機構を採用することもできる。例えば、本実施例ではスプライン軸受４２が回転装着部２０のスプライン軸２３に脱着可能であるため、「伝達状態」ではスプライン軸受４２をスプライン軸２３に連結し、「遮断状態」ではスプライン軸受４２とスプライン軸２３との連結を外すようにしてもよい。

フライホイール５０は発電機３０の回転軸３１とともに回転し、その回転力を蓄積する。フライホイール５０の大きさ、材質、重量等は発電装置の仕様等に応じて適宜決定する。

本実施例の補助回転駆動部６０は、回転駆動源としての直流モータ６１と、直流モータ６１の回転駆動軸に取り付けたプーリ６２ａと、発電機３０の回転軸３１に取り付けたプーリ６２ｂと、プーリ６２ａ，６２ｂ間に掛け渡したベルト６２ｃとからなる。これらプーリ６２ａ，６２ｂ及びベルト６２ｃは増速機又は減速機を構成し、本実施例では減速機を構成する。すなわち、本実施例の補助回転駆動部６０は、直流モータ６１の回転力を減速機を介して発電機３０の回転軸３１に加える。

本実施例の発電装置は前述の各構成に加え、発電機３０の回転軸３１の回転により直流を生成する補助発電機７０と、この補助発電機７０が生成した直流を蓄電する蓄電器８０とを更に備える。補助発電機７０は典型的にはダイナモ（整流子発電機）からなり、発電機３０の回転軸３１に取り付けたプーリ７１及びベルト７２を介して伝達される発電機３０の回転軸３１の回転により直流を生成する。この補助発電機７０が生成した直流は電気配線７３を介して蓄電器８０に蓄電される。そして、蓄電器８０に蓄電された直流は電気配線８１を介して直流モータ６１に供給され、この直流により直流モータ６１が回転駆動する。

なお、本実施例では補助回転駆動部６０の回転駆動源として直流モータ６１を使用したが、交流モータやエンジンなどの他の回転駆動源を使用してもよい。ただし、本実施例のように直流を生成する補助発電機７０を備える場合、その直流で駆動する直流モータを使用することが好ましい。また、本実施例では、補助発電機７０で生成した直流を蓄電器８０を介して直流モータ６１に供給するようにしたが、補助発電機７０から直接、直流モータ６１に直流を供給するようにしてもよい。この場合、蓄電器８０は省略可能である。

次に、本実施例の発電装置による発電の手順について説明する。

（１）自動車の駆動輪１１、すなわち主回転駆動部１０に回転装着部２０を装着する。具体的には図２で説明したように、回転装着部２０のベース板２１の凹部２１ａを駆動輪１１のホイールナットに嵌合してクランプ２５を駆動輪１１の外面に掛け、ナット２６を外側へ移動するように回転させてクランプ２５とベース板２１で駆動輪１１を挟むように圧接させる。なお、このとき少なくとも駆動輪１１はジャッキなどを使用して浮かせておく。その後、自動車のエンジンをかけて主回転駆動部１０によって回転装着部２０を回転させる。このとき回転伝達部４０は、回転装着部２０の回転を発電機３０の回転軸３１に伝達する伝達状態としておく。そうすると、回転装着部２０の回転が回転伝達部４０を介して発電機３０の回転軸３１に伝達され、その回転力（運動エネルギ）がフライホイール５０に蓄積する。

（２）フライホイール５０の回転数が所定値（例えば１８００ｒｐｍ）に達したら、回転伝達部４０の切替により、回転装着部２０の回転を発電機３０の回転軸３１に伝達しない遮断状態とする。これにより、発電装置と自動車との連結が解除可能となる。

（３）フライホイール５０に蓄積した回転力と補助回転駆動部６０による回転力とにより、発電を継続する。

このように、本考案の発電装置によれば、負荷の大きい発電開始時は自動車のエンジンによる主回転駆動部１０を使用して回転力（運動エネルギ）をフライホイール５０に蓄積する。そしてフライホイール５０に所定の回転力（運動エネルギ）が蓄積されたら、発電装置と自動車（主回転駆動部１０）との連結を解除する。その後はフライホイール５０に蓄積した回転力と補助回転駆動部６０による回転力との組合せにより発電する。このとき補助回転駆動部６０はフライホイール５０に蓄積した回転力との組合せで発電するので、その回転力は主回転駆動部１０の駆動力より小さくて済む(例えば１/３程度)。

以上のように本考案の発電装置によれば、フライホイールに蓄積した回転力と補助回転駆動部による回転力との組合せにより、自動車との連結を解除しても安定して発電を継続できる。したがって、発電のための自動車の拘束時間を短縮できる。また、発電のための自動車のエンジンの駆動時間も短縮できるから、騒音を低減できるとともに化石燃料（ガソリン）の消費量も低減できる。

１０主回転駆動部
１１駆動輪
２０回転装着部
２１ベース板
２２出力軸
２３スプライン軸
２４ボルト
２５クランプ
２６ナット
３０発電機
３１回転軸
３１ａ，３１ｂ連結フランジ
４０回転伝達部
４１クラッチ機構
４２スプライン軸受
４３増速機
４３ａ，４３ｂプーリ
４３ｃベルト
５０フライホイール
６０補助回転駆動部
６１直流モータ（回転駆動源）
６２ａ，６２ｂプーリ
６２ｃベルト
７０補助発電機
７１プーリ
７２ベルト
７３電気配線
８０蓄電器
８１電気配線

Claims

自動車の駆動輪又は駆動輪を回転駆動させる駆動軸からなる主回転駆動部に装着され、当該主回転駆動部とともに回転する回転装着部と、
前記回転装着部の回転を発電機の回転軸に伝達する伝達状態と、前記回転装着部の回転を発電機の回転軸に伝達しない遮断状態とに切替できる回転伝達部と、
前記発電機の回転軸に装着され、当該回転軸とともに回転するフライホイールと、
前記発電機の回転軸に回転力を加える補助回転駆動部と、
を備える発電装置。
前記補助回転駆動部の回転駆動源が直流モータからなる、請求項１に記載の発電装置。
前記発電機の回転軸の回転により直流を生成する補助発電機を更に備え、前記直流モータが、前記補助発電機が生成した直流により回転駆動する、請求項２に記載の発電装置。
補助発電機が生成した直流を蓄電する蓄電器を更に備え、前記直流モータが、蓄電器に蓄電された直流により回転駆動する、請求項３に記載の発電装置。