JP4453066B2 - 車輪内発電装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運輸業に関し、特に電気エネルギーの発電に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の走行時において、車輪の回転運動を利用するために車輪内部に発電装置を備え発電を行う従来未利用方法の発電装置である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
車両の走行時に車輪の回転を利用して発電を行う発電装置を提供することにある。
【０００４】
本発明は、上記の課題を解決するために、車輪の接地面の一部に発電機構のための穴を確保したことを特徴とする、車輪の内部に設けた空洞部と、前記空洞部が車輪の周縁にいたる箇所に設けた開口部と、前期空洞部内に車輪の車軸とほぼ直行する方向に動くように配置された凸部および永久磁石の支柱と前記支柱の両側面に配置した両磁極からなることを特徴とする車輪内発電装置を提案する。
【０００５】
上記構成に係る車輪内発電装置によれば、車輪の接地面の一部に発電機構のための穴、すなわち開口部を設けたので、発電装置の一部、すなわち凸部が車輪の外部と内部のあいだを往復運動する仕組みとなり、車輪の外部及び内部に発電機構を人為的に造りだすことができる。車輪の内部に設けた空洞部には前記凸部、支柱および両磁極が配置され、前記凸部は、前記空洞部が車輪の周縁にいたる箇所に設けた前記開口部に位置する。前記凸部は、凸部を支える前記永久磁石の支柱および両磁極により車軸とほぼ直交する方向に上下運動可能であり、車輪の回転に伴って、前記開口部および凸部がレールまたは接地点と接触する際に、前記凸部は車輪の回転軸方向に向かって押し上げられる。これにより、前記支柱は凸部の動きに連動し、支柱の両側面に配置した前記両磁極の間を上下運動することにより磁界を変動させ発電が行われる。
【０００６】
また、本発明では、請求項１記載の凸部を支持する２組の請求項１記載の支柱および両磁極と、前記２組の支柱および両磁極の間に位置し、車軸に直交して取りつけた重量バランスに偏りを生じさせた構成の永久磁石の回転体と、前記回転体の両側面に配置した両磁極および前記回転体を支持するベアリングからなる車輪内発電装置を提案する。
【０００７】
上記構成により、車輪の回転に伴って、前記凸部がレールまたは接地点と接触する際に、前記凸部は、車輪の回転軸方向に向かって押し上げられる。前記凸部の動きは２組の前記支柱に連動し、前記支柱が、支柱の両側面に各々配置した両磁極の間を上下運動することにより磁界を変動させ発電を行うことができる。
【０００８】
また、車輪内部に設けた空洞部内の前記２組の支柱および両磁極の間に、重量バランスに偏りを生じさせた構成の永久磁石の回転体を車軸に直交して取りつけ、前記回転体の両側面に配置した両磁極と前記回転体と車軸の間に前記回転体を支持するベアリングを設けた。これにより、車輪の回転と動きを異にする回転自在の前記回転体が車両の走行時に発生する遠心力によって回転し、前記回転体の両側面に配置した両磁極の間を回転することにより磁界を変動させ発電が行われる。また、前記回転体と車軸との間に前記回転体を支持するベアリングを設けることにより、前記回転体が前記ベアリングに支持された状態で回転できるようにし、前記回転体を車輪の動きとは異なる回転自在の状態にした。これにより、車両の減速時にも前記回転体は回転を持続することが可能となる。
【０００９】
用語の説明として、本発明において、車輪とは、要するに車両に使用されるものであればいかなるものでもよい。具体的には、例えば、電車、汽車等に、取り付けられる車輪を使用することができる。また、戦車車両に取り付けられる車輪を使用することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の第１実施形態を説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態における車輪内発電装置の概略構成を示す平面図であり、図２は、図１における矢視方向に見た第１実施形態における車輪内発電装置の断面図である。
【００１２】
図において、車輪内発電装置は車輪５の内部に設けた空洞部７に設置され、１は凸部で、支柱２によって支持されており、支柱２の両側面に位置するように両磁極３が車軸部４上に固定されている。空洞部７が車輪5の周縁にいたる箇所に開口部６を設け、凸部１は開口部６に位置する。８はレールを示し、１aは、レール８に接触した際の凸部を示す。図１において、車輪内部に第１実施形態の車輪内発電装置を８式設置した。８式各々の符号は同じなため省略する。
【００１３】
凸部１は凸部１を支える永久磁石の支柱２および両磁極３により車軸とほぼ直交する方向に上下運動が可能である。また、支柱２は両磁極３との相反する力によって支えられており、支柱２は、凸部１が開口部６においてレール８または接地点と接触可能な位置に凸部１を支持している。
【００１４】
上記の第１実施形態における車輪内発電装置では、次のようにして発電が行われる。すなわち、車輪の回転に伴って、開口部６付近の車輪５および凸部１がレール８または接地点と接触する際に、凸部１は車輪５の回転軸方向に向かって押し上げられる。この状態を図１における凸部１aとして示す。これにより、凸部１を支持する支柱２は、凸部１の動きに連動して、支柱２の両側面に配置した両磁極３の間を上下運動することにより磁界を変動させ、発電が行われる。
【００１５】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
【００１６】
図３は、本発明の第２実施形態における車輪内発電装置の断面図である。図において、前述した第１実施形態と同じ構成の部分には同一符号をもって表す。また、図３における車輪の断面方向は、図２における車輪の断面方向と同じである。
【００１７】
図において、１０は重量バランスに偏りを生じた構成の永久磁石の回転体であり、回転体１０の両側面に位置する両磁極１３を車軸部４上に固定した。また、回転体１０と車軸部４の間に回転体１０の回転を支持するベアリング１１を配置した。
【００１８】
第２実施形態では、前述の第１実施形態における車輪内発電装置の凸部１を、２組の支柱２および支柱２の両側面に配置する両磁極３によって支持する構成にした。また、前記２組の支柱２および両磁極３の間に、永久磁石の回転体１０を配置し、回転体１０の両側面に位置する両磁極１３と回転体１０を支持するベアリング１１を配置する構成にした。上記の構成以外は第１実施形態と同じである。
【００１９】
上記の第２実施形態における車輪内発電装置では次のようにして発電が行われる。すなわち、車輪５の回転に伴って、開口部６付近の車輪５および凸部１がレール８または接地点と接触する際に、凸部１は車輪の回転軸方向に向かって押し上げられる。この状態を図３における凸部１aとして示す。これにより、凸部１を支持する２組の支柱２が、凸部１の動きに連動して、各々の両側面に配置した両磁極３の間を上下運動することにより磁界を変動させ発電を行うことができる。
【００２０】
なお、前述した凸部１を支持する支柱２および両磁極３は２組に限定されることなく、設置する車輪５および空洞部７における配置箇所の容量により２組以上の複数組の支柱２および両磁極３で凸部１を支持してもよい。
【００２１】
また、第２実施形態における車輪内発電装置では、車両の走行時に、車輪５内部の空洞部７において重量バランスに偏りを生じさせた構成の回転体１０が走行時に発生する遠心力により回転し、回転体１０が、回転体１０の両側面に配置した両磁極１３の間を回転することにより磁界を変動させ発電が行われる。また、ベアリング１１により、回転体１０がベアリング１１に支持された状態で回転できるようにし、回転体１０が車輪５の動きとは異なる回転自在の状態となる。これにより、車両の減速時にも回転体１０は回転する力を消失するまで回転を持続することができ、これにより発電が行われる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、車両の走行時に車輪の回転を利用することにより電力を発電する車輪内発電装置を提供することができる。また、請求項２によれば、上記の効果に加えて、車両の走行時に発生する遠心力を利用することにより電力を発電する車輪内発電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における車輪内発電装置の概略構成を示す平面図
【図２】本発明の第１実施形態における車輪内発電装置の断面図
【図３】本発明の第２実施形態における車輪内発電装置の断面図
【符号の説明】
１, １a 凸部
２ 支柱
３ 両磁極
４ 車軸部
５ 車輪
６ 開口部
７ 空洞部
８ レール
１０ 回転体
１１ ベアリング
１３ 両磁極

Claims (1)

1. 車輪の接地面の一部に発電機構のための穴を確保したことを特徴とする、車輪の内部に設けた空洞部と、前記空洞部が車輪の周縁にいたる箇所に設けた開口部と、前期空洞部内に車輪の車軸とほぼ直交する方向に動くように配置された凸部および永久磁石の支柱と前記支柱の両側面に配置した両磁極からなることを特徴とする車輪内発電装置。

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