JP5352036B1 - 踏圧発電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】自動車が走行するとき以外は、踏圧受け片が道路面から突出しないようにするすること。
【解決手段】上面が路面部1aである箱状道路部材1に、その路面部1aに昇降出没すべく連設した複数の踏圧受け片2と、各踏圧受け片2を上昇方向に付勢する付勢手段3と、踏圧受け片2の自動車の通過時の昇降出没動作によって動作する昇降回転変換機構4と、その出力によって駆動される発電機構と、踏圧受け片2が路面部1a以下に下降した場合にこれを保持する下降状態保持手段10と、踏圧が加わると最後部の踏圧受け片2の下降状態保持手段10の保持作用を解除する起動手段11と、順次隣接する後方の踏圧受け片2の上昇動作でその前方の踏圧受け片2の下降状態保持手段10の保持作用を解除し、踏圧受け片2を上昇させるように動作する補助起動手段12と、で構成する。
【選択図】 図5
【解決手段】上面が路面部1aである箱状道路部材1に、その路面部1aに昇降出没すべく連設した複数の踏圧受け片2と、各踏圧受け片2を上昇方向に付勢する付勢手段3と、踏圧受け片2の自動車の通過時の昇降出没動作によって動作する昇降回転変換機構4と、その出力によって駆動される発電機構と、踏圧受け片2が路面部1a以下に下降した場合にこれを保持する下降状態保持手段10と、踏圧が加わると最後部の踏圧受け片2の下降状態保持手段10の保持作用を解除する起動手段11と、順次隣接する後方の踏圧受け片2の上昇動作でその前方の踏圧受け片2の下降状態保持手段10の保持作用を解除し、踏圧受け片2を上昇させるように動作する補助起動手段12と、で構成する。
【選択図】 図5
Description
本発明は、道路を走行する自動車の踏圧力を利用して動力を得、この動力によって発電を行う踏圧発電装置に関する。
道路を走行する自動車の踏圧力を利用して発電用の動力を確保しようとする技術としては、特許文献1〜5の技術が見出されたが、いずれも基本的に、路面上に突出して自動車の踏圧によって下降又は下向き回動動作する踏圧受け片と、該踏圧受け片を上昇又は上向き回動動作をすべく付勢する不勢手段と、路面を走行する自動車の踏圧力で生じる踏圧受け片の動作を発電機の駆動用の動作に変換する変換手段と、該変換手段で変換された駆動用の動作で駆動される発電機とで構成されるものである。
これらの特許文献1〜5の技術のそれぞれは、その道路への設置に多大な費用を要したり、厄介であったり、また設置後のメンテナンスが厄介又は困難である等の問題があり、本件出願人は、これらの問題を解決する踏圧発電装置を開発し、その出願を行い、特許を得た。これが特許文献6に示す踏圧発電装置である。該特許文献6の踏圧発電装置は、特許文献1〜5の技術の問題点を解決した優れたものであるが、該特許文献6の踏圧発電装置も、それ以前の装置と同様に、その踏圧受け片は、自動車の踏圧力を受けているとき以外は路面上に突出しており、それが非常に低いものではあっても、自動車以外の、例えば、二輪車、自動二輪車、軽車両又は歩行者等がそこを移動する場合には、障害になる可能性があるのではないかとの問題意識が生じるに到った。
本発明は、路面上に昇降自在に突出した踏圧受け片と、道路を走行する自動車の踏圧力で下降させられる該踏圧受け片の下降動作を発電機駆動用の運動に変換する変換手段と、該変換手段で変換された駆動用の運動で発電機を駆動して発電する踏圧発電装置において、前記踏圧受け片を、常態では、路面下に下降状態にしておき、走行する自動車が近づいて来た場合にのみ路面から突出状態となるようにし、自動車が近づいてきた場合以外は、無用に突出状態を維持しないようにしておくことにより、自転車や自動二輪車若しくは歩行者等の走行や歩行に支障を生じないようにした踏圧発電装置を提供することを解決の課題とする。
本発明の1は、路面に、各々通行方向に直交する向きに向け、かつ通行方向に沿って連設した昇降出没可能な複数の踏圧受け片と、該踏圧受け片を上昇方向に弾力的に付勢する付勢手段と、該踏圧受け片の自動車の通過時の下降動作を回転運動に変換する動作変換機構と、該動作変換機構の出力する回転運動によって駆動される発電機構とで構成した踏圧発電装置において、
前記踏圧受け片が路面から突出しない一定高さまで下降させられると、自ずとその下降状態を保持すべく保持動作を行い、その状態を維持する各踏圧受け片ごとに付設された下降状態保持手段と、
連設された踏圧受け片の最後部の踏圧受け片の後方に位置する起動手段であって、道路を走行する自動車がこれを踏むことによって生じる動作で前記最後部の踏圧受け片に付設された下降状態保持手段の保持作用を解除し、前記付勢手段による前記踏圧受け片の上昇動作を許容させるように動作する起動手段と、
順次隣接する後方の踏圧受け片の上昇動作で隣接する前方の踏圧受け片に付設された下降状態保持手段の保持作用を解除し、前記付勢手段による前記踏圧受け片の上昇動作を許容させるように動作する補助起動手段と、
を配設した踏圧発電装置である。
前記踏圧受け片が路面から突出しない一定高さまで下降させられると、自ずとその下降状態を保持すべく保持動作を行い、その状態を維持する各踏圧受け片ごとに付設された下降状態保持手段と、
連設された踏圧受け片の最後部の踏圧受け片の後方に位置する起動手段であって、道路を走行する自動車がこれを踏むことによって生じる動作で前記最後部の踏圧受け片に付設された下降状態保持手段の保持作用を解除し、前記付勢手段による前記踏圧受け片の上昇動作を許容させるように動作する起動手段と、
順次隣接する後方の踏圧受け片の上昇動作で隣接する前方の踏圧受け片に付設された下降状態保持手段の保持作用を解除し、前記付勢手段による前記踏圧受け片の上昇動作を許容させるように動作する補助起動手段と、
を配設した踏圧発電装置である。
本発明の2は、本発明の1の踏圧発電装置において、
前記下降状態保持手段を、
前記踏圧受け片の後部側の側面に突設した横長の係止突条であって、頂稜部の下側が該踏圧受け片の側面から頂稜部に向かう斜面となっており、頂稜部の上側が該踏圧受け片の側面との間に形成する角度が90度以下であるように構成した係止面である係止突条と、
前記踏圧受け片の上端が路面以下の高さに下降したときに、該踏圧受け片の側面に突設した係止突条の係止面に爪先端を係止すべく、該踏圧受け片の後方に軸部材により回動自在に配した係止爪片であって、前記起動手段又は前記補助起動手段の起動動作時には、それらの起動動作により該係止面から該爪先端を離脱させ、該起動手段又は該補助起動手段の起動動作時以外には、該踏圧受け片の側面側に該爪先端が圧接状態になるように、付勢手段を配した係止爪片と、
で構成したものである。
前記下降状態保持手段を、
前記踏圧受け片の後部側の側面に突設した横長の係止突条であって、頂稜部の下側が該踏圧受け片の側面から頂稜部に向かう斜面となっており、頂稜部の上側が該踏圧受け片の側面との間に形成する角度が90度以下であるように構成した係止面である係止突条と、
前記踏圧受け片の上端が路面以下の高さに下降したときに、該踏圧受け片の側面に突設した係止突条の係止面に爪先端を係止すべく、該踏圧受け片の後方に軸部材により回動自在に配した係止爪片であって、前記起動手段又は前記補助起動手段の起動動作時には、それらの起動動作により該係止面から該爪先端を離脱させ、該起動手段又は該補助起動手段の起動動作時以外には、該踏圧受け片の側面側に該爪先端が圧接状態になるように、付勢手段を配した係止爪片と、
で構成したものである。
本発明の3は、本発明の2の踏圧発電装置において、
前記起動手段を、
路面に、通行方向に直交する向きに向けて配した起動板と、該起動板の後端から垂下させた作動腕片と、該起動板と該作動腕片との境界近傍に固設した回動軸と、該回動軸を回動自在に支持するブラケットと、該起動板の上面が路面の高さとなるように該起動板を押し上げる付勢手段と、前記作動腕片と前記係止爪片の爪先端との間を結合するワイヤ部材と、で構成したものである。
前記起動手段を、
路面に、通行方向に直交する向きに向けて配した起動板と、該起動板の後端から垂下させた作動腕片と、該起動板と該作動腕片との境界近傍に固設した回動軸と、該回動軸を回動自在に支持するブラケットと、該起動板の上面が路面の高さとなるように該起動板を押し上げる付勢手段と、前記作動腕片と前記係止爪片の爪先端との間を結合するワイヤ部材と、で構成したものである。
本発明の4は、本発明の2又は3の踏圧発電装置において、
前記補助起動手段を、
前記踏圧受け片の前部側の側面の前方に軸部材を介して回動自在に配した車部材と、該踏圧受け片の前部側の側面の一部に一端を結合したワイヤ部材であって、該車部材に下側から掛け渡して、他端を前方の踏圧受け片の後方に配した前記係止爪片の爪先端側に結合したワイヤ部材と、で構成したものである。
前記補助起動手段を、
前記踏圧受け片の前部側の側面の前方に軸部材を介して回動自在に配した車部材と、該踏圧受け片の前部側の側面の一部に一端を結合したワイヤ部材であって、該車部材に下側から掛け渡して、他端を前方の踏圧受け片の後方に配した前記係止爪片の爪先端側に結合したワイヤ部材と、で構成したものである。
本発明の5は、本発明の3の踏圧発電装置において、
前記起動板を、その上面が路面と同一高さになるまで押し上げる付勢手段を、歩行者、軽車両又は自動二輪車が、該起動板を踏んでも、起動手段が起動動作をするほどに該起動板を下降させることがない程度のばね定数のバネ部材を用いて構成したものである。
前記起動板を、その上面が路面と同一高さになるまで押し上げる付勢手段を、歩行者、軽車両又は自動二輪車が、該起動板を踏んでも、起動手段が起動動作をするほどに該起動板を下降させることがない程度のばね定数のバネ部材を用いて構成したものである。
本発明の6は、本発明の1、2、3、4又は5の踏圧発電装置において、
前記踏圧受け片の上端に、該上端から通行方向の前方又は後方の路面上まで延びる、自動車がその上を通行するための渡り部材であって、該踏圧受け片が最下降した場合に水平状態になるように構成した渡り部材を取り付けたものである。
前記踏圧受け片の上端に、該上端から通行方向の前方又は後方の路面上まで延びる、自動車がその上を通行するための渡り部材であって、該踏圧受け片が最下降した場合に水平状態になるように構成した渡り部材を取り付けたものである。
本発明の1の踏圧発電装置によれば、これを設置した道路上を自動車が走行してきた場合に、該自動車は、まず初めに最も後方に位置する起動手段を踏むこととなり、これによって生じる起動手段の起動動作で、隣接する前方の踏圧受け片の前記下降状態保持手段の保持作用が解除され、該踏圧受け片がこれに付設されている付勢手段によって上昇動作し、その上端が路面から突出することになる。この踏圧受け片の動作に伴って前記補助起動手段が起動動作し、隣接する前方の踏圧受け片の下降状態保持手段の保持作用が解除され、該踏圧受け片がこれに付設された付勢手段の作用で上昇動作し、その上端が路面から突出することになる。隣接する前方の踏圧受け片は、順次、以上のように動作し、それらの上端が順次路面から突出することになる。
走行する前記自動車は、そこで、以上のように路面から突出した踏圧受け片を踏みながら走行することになる。踏圧受け片が下降すると、その下降動作が前記動作変換機構で回転運動に変換され、その回転運動によって前記発電機構が駆動され発電動作が行われることになる。この発電機構で発電された電力は、直接に又はバッテリー等に保管された上で、種々の用途に用いることができる。
走行する前記自動車の踏圧力で下降された踏圧受け片は、それが路面から突出しない一定高さまで下降させられると、その下降状態が前記下降状態保持手段で保持され、踏圧受け片の上端は路面から突出しない状態に保持されることになる。こうして路面上を歩く歩行者や走行する軽車両等の通行に全く支障を与えないようにすることができる。一方で、前記のように、自動車が走行してきた場合には、その自動車によって前記起動手段が踏まれることにより、順次、前方の踏圧受け片が上昇し、前記発電のための動作を行うことができることになる。
本発明の2の踏圧発電装置によれば、踏圧受け片が自動車に踏まれて下降した場合に、当然に、その後部側側面に形成した係止突条も該踏圧受け片と同時に下降し、かつ該係止突条はその頂稜部の下側が側面から頂稜部に向かう斜面となっているため、該踏圧受け片の後部側面に圧接状態になっている前記係止爪片の爪先端は相対的にその斜面をスライド上昇し、該踏圧受け片が所定の下降状態になった時点で、該爪先端は、該頂稜部を越え、その上側の係止面に係止状態になる。すなわち、該踏圧受け片は、その下降状態が確実に保持されることになる訳である。
本発明の3の踏圧発電装置によれば、走行する自動車が前記起動手段の起動板を踏むと、直ちに下降回動し、前記爪先端を後方に引き、該爪先端を前記係止突条の係止面から外すことになる。それ故、前記踏圧受け片の付勢手段の作用による上昇を直ちに許容することができることになる。
本発明の4の踏圧発電装置によれば、後方の踏圧受け片が上昇すると、その動作により、ワイヤ部材が後方に引かれ、これによって隣接する前方の踏圧受け片の後方に配した係止爪片の爪先端が後方に引かれ、該爪先端を前記係止突条の係止面から外すことになる。それ故、前記踏圧受け片の付勢手段の作用による上昇を直ちに許容することができることになる。
本発明の5の踏圧発電装置によれば、走行又は歩行する歩行者、自転車又は自動二輪車が起動板を踏んでもこれが起動動作しないので、その前方の踏圧受け片は下降状態を保持し、歩行者、自転車又は自動二輪車の歩行や走行に支障を与えることがない。
本発明の6の踏圧発電装置によれば、自動車が、路面から突出した踏圧受け片を踏んだ場合に、ガタツキを少なくし、滑らかな走行感を失わずに走行可能とすることができる。
発明を実施するための形態を、実施例に基づき、図面を参照しながら詳細に説明する。
<実施例1>
実施例1の踏圧発電装置は、図1、図2、図3及び図4に示すように、上面が路面部1aである箱状道路部材1と、該箱状道路部材1に、その路面部1aに昇降出没すべく、通行方向に沿って連設した複数の踏圧受け片2、2…と、該各踏圧受け片2、2…を上昇方向に弾力的に付勢する付勢手段3、3、3と、該踏圧受け片2、2…の自動車の通過時に生じる昇降出没動作によって動作する昇降回転変換機構(動作変換機構)4と、該昇降回転変換機構4の回転動作によって駆動される圧縮空気発生用のポンプ装置5と、該ポンプ装置5によって発生される圧縮空気を充填保管する圧縮空気の保管用タンク6と、該保管用タンク6に充填保管された圧縮空気を利用して駆動する空気圧モータ7と、該空気圧モータ7の回転駆動力で発電動作を行う発電機8と、該発電機8の生成した電力を充電するバッテリー9と、前記踏圧受け片2、2…の上端が路面部1aと同一高さ以下まで下降した場合にその下降状態を保持する下降状態保持手段10、10…と、連設された踏圧受け片2、2…の最後部の踏圧受け片2の後方に位置し、これに踏圧が加わると最後部の踏圧受け片2の下降状態保持手段10の保持作用を解除すべく動作する起動手段11と、順次隣接する後方の踏圧受け片2、2…の上昇動作で隣接する前方の踏圧受け片2の下降状態保持手段10の保持作用を解除し、付勢手段3、3、3による該踏圧受け片2、2…の上昇動作を許容させるように動作する補助起動手段12と、で構成したものである。
実施例1の踏圧発電装置は、図1、図2、図3及び図4に示すように、上面が路面部1aである箱状道路部材1と、該箱状道路部材1に、その路面部1aに昇降出没すべく、通行方向に沿って連設した複数の踏圧受け片2、2…と、該各踏圧受け片2、2…を上昇方向に弾力的に付勢する付勢手段3、3、3と、該踏圧受け片2、2…の自動車の通過時に生じる昇降出没動作によって動作する昇降回転変換機構(動作変換機構)4と、該昇降回転変換機構4の回転動作によって駆動される圧縮空気発生用のポンプ装置5と、該ポンプ装置5によって発生される圧縮空気を充填保管する圧縮空気の保管用タンク6と、該保管用タンク6に充填保管された圧縮空気を利用して駆動する空気圧モータ7と、該空気圧モータ7の回転駆動力で発電動作を行う発電機8と、該発電機8の生成した電力を充電するバッテリー9と、前記踏圧受け片2、2…の上端が路面部1aと同一高さ以下まで下降した場合にその下降状態を保持する下降状態保持手段10、10…と、連設された踏圧受け片2、2…の最後部の踏圧受け片2の後方に位置し、これに踏圧が加わると最後部の踏圧受け片2の下降状態保持手段10の保持作用を解除すべく動作する起動手段11と、順次隣接する後方の踏圧受け片2、2…の上昇動作で隣接する前方の踏圧受け片2の下降状態保持手段10の保持作用を解除し、付勢手段3、3、3による該踏圧受け片2、2…の上昇動作を許容させるように動作する補助起動手段12と、で構成したものである。
以上のポンプ装置5、保管用タンク6、空気圧モータ7及び発電機8は、前記発電機構を構成する。
前記箱状道路部材1は、道路の一車線程度の幅で、長さはその2〜3倍程度、高さはその内部に前記昇降回転変換機構4を設置できるそれとする。勿論、これと異なる長さ及び幅でも不都合ではない。ただし、幅は道路の一車線の幅の倍数に設定するのが適当である。上面は、前記のように、通行路面である路面部1aを構成するものであり、該路面部1aには、図1(a)、図2、図3(a)及び図4(a)、(b)に示すように、前記踏圧受け片2、2…を昇降出没させるスリット1b、1b…を定間隔で通行方向に連設開口させる。該スリット1b、1b…は、図1(a)及び図2に示すように、通行方向に交差する方向に長く構成する。その長さは、少なくとも自動車の両側の車輪の間隔を越えるそれとする。この実施例1では、車線の幅の70%程度の長さとした。また通行方向のスリット1b、1b相互間の間隔はこの実施例1では2.5mとした。勿論これに限定される訳ではない。自由に設定することができる。
前記路面部1aには、この実施例1では、図1(a)に示すように、前記スリット1b、1b…の間に突条を交差させた形状の滑り止め1a1、1a1…を作成する。
また該路面部1aは、前記箱状道路部材1の下部側を構成する道路部材本体1cの上部を閉じる蓋状に構成する。該路面部1aは、その四辺に垂下側板1a2を構成し、該路面部1aを該道路部材本体1c上に載せた場合に、図1(a)及び図3(a)に示すように、該垂下側板1a2が該道路部材本体1cの側板の上端部付近を被覆し、外装状態になるようにしたものである。該路面部1aは、該垂下側板1a2と道路部材本体1cの側板とを図示しないネジで固定することで、道路部材本体1cに固設する。
また該路面部1aは、前記箱状道路部材1の下部側を構成する道路部材本体1cの上部を閉じる蓋状に構成する。該路面部1aは、その四辺に垂下側板1a2を構成し、該路面部1aを該道路部材本体1c上に載せた場合に、図1(a)及び図3(a)に示すように、該垂下側板1a2が該道路部材本体1cの側板の上端部付近を被覆し、外装状態になるようにしたものである。該路面部1aは、該垂下側板1a2と道路部材本体1cの側板とを図示しないネジで固定することで、道路部材本体1cに固設する。
また該路面部1aの下面には、図3(a)、(b)及び図4に示すように、個々の昇降回転変換機構4、4…の間で、道路部材本体1cの底部から立ち上げた耐力板1a3、1a3…の上端が当接するようにしておく。なお、該耐力板1a3、1a3…は、該路面部1aを道路部材本体1c上に設置固定した状態で、以上のように、その上端が該路面部1aの下面に当接状態となり、該路面部1aにかかる自動車等の荷重を道路部材本体1cの底面に分散して伝えるようにしてあるものである。道路部材本体1cの底面にかかる荷重はその下方の地盤にかかることになるのは云うまでもない。
前記道路部材本体1cは、その底部のうち、内部に配する部材の設置の都合上その他で必要な部位を除いては、広く削除しても不都合ではない。そのように底部に形成する切欠は、例えば、後述するドレン穴等として利用する。雨水を排出する他、この中に砂等が進入した場合には、これを外部に流出させるためにも利用することができる。
前記踏圧受け片2、2…は、図3(a)、図4(a)及び図5(b)〜(d)に示すように、起動状態で、前記スリット1b、1b…からその上端部が突出するように配置した部材であり、前記路面部1a上を走行する自動車の車輪がこれを踏むことで下降し、その下降状態は、各々前記下降状態保持手段10、10…で保持され、その後、次の自動車が来るまで、その下降状態が維持され、次の自動車が来た場合に、該自動車が最後部の起動手段11に至り、これに踏圧を加えると、その起動動作によって最後部の踏圧受け片2の下降状態保持手段10の保持作用が解除され、該最後部の踏圧受け片2が付勢手段3、3、3の作用でまた路面部1a上に突出するに至ると、その突出動作で、順次、その前方の補助起動手段12が起動動作し、順次、前方の踏圧受け片2、2…の各下降状態保持手段10、10…の下降保持作用を解除し、順次前方の踏圧受け片2、2…を各々の付勢手段3、3、3の作用で路面部1a上に突出動作させるべくその動作を許容するように構成されている。
また前記各踏圧受け片2、2…は、前記スリット1b、1b…の長さ及び幅を僅かに下回る寸法の板状の部材である。更にこの踏圧受け片2、2…は、図3〜図5に示すように、前記付勢手段3、3、3による上昇を規制する鍔体2a、2aがその両側に張り出してあり、これがスリット1bの両側の縁に当接することで、それ以上の上昇を規制するようになっている。なお、この実施例1では、該踏圧受け片2、2…は、路面部1aから上方に2cm程度が突出できるようになっている。勿論、この突出高さは、2cmに限定されるわけではない。その上を自動車が安全に走行可能な適当な高さに設定すべできある。
前記昇降回転変換機構4は、図3に示すように、この実施例1では、前記踏圧受け片2の下部側を昇降自在に収容し、該踏圧受け片2の下端面より下方に作動流体を充填した案内容器4aと、該案内容器4aに配管4bを介して接続した、ピストン4c1及びピストンロッド4c2を備えたシリンダ装置4cと、該シリンダ装置4cのピストンロッド4c2の先端に固設したラック手段4dと、該ラック手段4dと噛み合うギヤ手段4eとで構成したものである。
前記案内容器4aは、図3(a)及び図4(a)、(b)に示すように、板状の踏圧受け片2の下部側をその中に昇降自在に収容する上部開口の平面視で長方形の容器状部材であり、その底部は前記箱状道路部材1の底部に固設してある。当然、その位置は、前記スリット1bに上部を昇降突出可能に配した踏圧受け片2の下方であり、前記したように、該踏圧受け片2の下部側を昇降自在に収容するものである。この案内容器4aの内部、すなわち、その底部、両側部及び前後端部と前記踏圧受け片2の下端面とで囲まれた空間には、作動流体を充填してある。またこの空間には、図3(a)及び図4(a)、(b)に示すように、三箇所に前記付勢手段3、3、3を構成するバネ部材が配してある。該付勢手段3、3、3を構成するバネ部材は、同図に示すように、それらの下端を該案内容器4aの底面に、上端を踏圧受け片2の下端面に、それぞれ固設してある。前記したように、前記下降状態保持手段10の下降保持作用が解除された場合に該踏圧受け片2を上昇させ、その上端を前記スリット1bの上部に突出させるためである。
前記シリンダ装置4cは、前記し、図3に示すように、前記案内容器4aに配管4bを通じて連通させてあり、前記踏圧受け片2が通過する自動車の踏圧により下降し、その下方の作動流体が案内容器4aから押し出され、配管4bを通じてシリンダ装置4c中に圧入されると、該シリンダ装置4cに配してあるピストン4c1が前方に押し出されるようになっている。またこのシリンダ装置4cでは、該ピストン4c1の前部とシリンダ装置4cの前端との間に復帰バネ4c3が装入してあり、前回の自動車の通過時に下降させられ、前記下降状態保持手段10でその下降状態が保持されている前記踏圧受け片2が、前記したように、引き続く他の自動車の到来による前記起動手段11又は補助起動手段12の起動動作で、その下降状態保持手段10の下降状態保持作用が解除されることになると、直ちに、前記付勢手段3、3、3の作用で上昇し、作動流体が案内容器4a中に復帰するに至り、前記ピストン4c1も前記復帰バネ4c3の作用でスムーズに復帰後退するようになっている。
前記ラック手段4dは、前記し、図3に示すように、前記ピストンロッド4c2の先端に結合したものであり、前記したように、路面部1a上を自動車が走行し、踏圧受け片2がその踏圧を受けて下降すると、前記のような動作過程を経てシリンダ装置4cのピストンロッド4c2が進出動作し、ラック手段4dがこれに伴って進出動作するようになっている。前記のように、踏圧受け片2は、この後、次の自動車が到来して前記起動手段11を動作させるまでは下降状態保持手段10の保持作用で下降状態を維持するが、次の自動車が来て、起動手段11が起動動作し、該下降状態保持手段10の下降状態保持作用を解除すると、前記のように、当然、該踏圧受け片2は、上昇動作し、前記のように、これに伴ってピストンロッド4c2は後退動作することになり、前記ラック手段4dをも後退動作させることになる。こうして、ラック手段4dは、進退動作することになる。このラック手段4dには、図示しないガイド部材が付設してあり、該ラック手段4dの以上の進退動作がスムーズに行われるように案内している。
前記ギヤ手段4eは、図3に示すように、出力回転軸(回転軸)4fに取り付けてあるものであり、前記したように、前記ラック手段4dと噛み合っており、前記のようなラック手段4dの進退動作によって正逆回転動作させられるようになっている。また該ギヤ手段4eは、その正回転動作、すなわち、該ラック手段4dの進出動作によって生じる回転動作のみをその軸心に取り付けた出力回転軸4fに伝えるワンウェイクラッチを備えているものである。
該出力回転軸4fは、複数箇所で道路部材本体1cの底部に立設固定してある耐力板1a3で回転自在に支持されている。また該出力回転軸4fは、図3(b)に示すように、その一端の連結雄部4fmを箱状道路部材1の後端側に突出させてある。他端の連結雌部4ffは、該箱状道路部材1の前端側内部に位置させてあり、他の箱状道路部材1の後端側から突出する連結雄部4fmを挿入して連結できるようになっている。連結雄部4fmは、直接に又は他の連結軸を介して前記ポンプ装置5に連結する。
なお、以上の昇降回転変換機構4は、図3(b)に示すように、箱状道路部材1の内部に、踏圧受け片2の数だけ、またそれらの各々に対応する位置に構成してあり、いずれも前記出力回転軸4fに接続している。
前記ポンプ装置5は、この実施例1では、図1(b)に示すように、保管用タンク6、空気圧モータ7、発電機8及びバッテリー9と共に、路側に設置する箱形の収納箱13の中に配する。なお、該ポンプ装置5、保管用タンク6、空気圧モータ7及び発電機8は、前記したように、発電機構を構成する。該ポンプ装置5は、圧縮空気を生成する公知の手段であり、前記昇降回転変換機構4の出力回転軸4fから図示しない連結軸を介して回転駆動力の伝達を受け、これによって回転動作し、圧縮空気を生成して出力する。
前記保管用タンク6は、図1(b)に示すように、配管を介して前記ポンプ装置5に接続しており、該ポンプ装置5の生成する圧縮空気を保管するものであって、公知のタンク手段である。また前記空気圧モータ7は、該保管用タンク6に保管してある圧縮空気を利用して回転動作する作動器であり、これも公知の手段である。前記発電機8は、以上の空気圧モータ7の回転駆動力で発電動作を行う発電手段であり、これもまた公知の手段である。更に前記バッテリー9も公知の蓄電手段であり、以上の発電機8の出力する電力を充電保管するものである。
前記下降状態保持手段10は、図3〜図5に示すように、前記踏圧受け片2が路面部1aから突出しない一定高さ、この実施例1では、該踏圧受け片2の上端が路面部1aと同一高さ以下になるまで下降させられると、自ずとその下降状態を保持すべく保持動作を行い、その状態を維持するように構成した手段であり、具体的には、同図に示すように、該下降状態保持手段10は、前記踏圧受け片2の後部側の側面に突設した横長の係止突条10aとその後方に配した係止爪片10bとで構成したものである。
前記係止突条10aは、図3〜図5に示すように、前記踏圧受け片2の後部側側面から突出する側面視で三角形の構成要素であり、その上側の面が、該踏圧受け片2の後部側面から後方に水平に延びる係止面10a1を構成し、下側の面が、その先端稜線から該踏圧受け片2の下側の後部側面に斜めに延びて結合する斜面を構成するようになっている。該踏圧受け片2の後部側面と前記係止面10a1との間の角度は90度以下に構成するべきであるが、この実施例1では、90度に構成したものである。
前記係止爪片10bは、同様に図3〜図5に示すように、踏圧受け片2の後方に該踏圧受け片2の後部側の側面と平行かつ回転自在に配した軸部材10b1にその中央部より若干上部側の部位で取り付け、該係止爪片10bの上部側と、更にその後方に該軸部材10b1と平行に配した固定用軸部材10b2との間に、二カ所で引っ張りバネ(付勢手段)10b3、10b3を介在させたものである。こうして該係止爪片10bは、常時、その上部側が後方に引かれた状態となり、原則として、その下部側の爪先端10b4が、該踏圧受け片2の後部側面に圧接状態になるようになっている。
前記係止爪片10bは、特に図4(b)及び図5(a)、(d)に示すように、前記踏圧受け片2の上端が自動車の踏圧等により、路面部1aの高さ以下に下降したときに、その下端である爪先端10b4が、該踏圧受け片2の後部側面に構成した係止突条10aの係止面10a1に係止し得るようにその高さ位置及び該踏圧受け片2との距離等を設定しておく。
前記係止爪片10bは、その中央部より若干上部に、前記軸部材10b1が貫通した状態で該軸部材10b1に固設してあり、該軸部材10b1は、その両端付近で道路部材本体1cの底部から立ち上げたブラケット10b5、10b5に回転自在に支持されている。また前記固定用軸部材10b2も該ブラケット10b5、10b5にその両端付近が固設されている。
前記起動手段11は、図1(a)、図2、図3(b)、図4(c)及び図5(a)〜(d)に示すように、前記路面部1aの長方形開口部1ahに配した上部に膨出部11a1を有する起動板11aと、該起動板11aの後端から垂下させた作動腕片11bと、該起動板11aと該作動腕片11bとの境界より若干該作動腕片11b側付近に固設した回動軸11cと、該回動軸11cを回動自在に支持する二つのブラケット11d、11dと、該起動板11aの膨出部11a1が路面部1aから突出するように該起動板11aを押し上げる圧縮バネ(付勢手段)11eと、該作動腕片11bと前記係止爪片10bの爪先端11b4との間を結合する二本のワイヤ部材11f、11fとで構成したものである。
前記起動板11aは、平面視で横長の板状部材であり、その上面には、中央部に向かって前後方向から上向きとなる斜面が構成されて僅かに膨らむ膨出部11a1が形成してある。該膨出部11a1も横長の構成である。前記路面部1aに開口してある前記長方形開口部1ahは、路面部1aの最後部に通行方向に直交する向きに長くなるように開口してある開口部であり、前記起動板11aは、その幅及び長さが、該長方形開口部1ahのそれらより僅かに小さく形成してあり、その内部に配置可能で、そのように配置してある。該起動板11aは、図5(a)、(c)、(d)に示すように、このような配置状態でその上面の膨出部11a1が該路面部1aより若干上方に突き出た状態となっている。なお、この実施例1では、膨出部11a1を構成したが、これはなくても、該起動板11aの幅が十分に広ければ、自動車の車輪が通過する際に、その踏圧によって下降され、起動作用を果たすことは可能である。
なお、該起動板11aの先端には、規制板11a2が延長状態に構成してあり、図5に示すように、これが該長方形開口部1ahの前側縁部に係止することで、該起動板11aが必要以上に上昇しないように規制している。
前記圧縮バネ11eは、歩行者、自転車、リヤカー等の軽車両又は自動二輪車が、前記起動板11aを踏んでも、これで作動腕片11bの下部に結合したワイヤ部材11fが係止爪片10bの爪先端10b4を係止突条10aの係止面10a1から離脱させるほどには引っ張らないように、十分にバネ定数の大きなそれを用いる。勿論、軽自動車以上の自動車がこれを踏んだ場合に必要な圧縮状態となり、ワイヤ部材11fが前記爪先端10b4を引いてこれを係止突条10aの係止面10a1から離脱させ、対応する踏圧受け片2を上昇動作させうる程度のバネ定数とする。
前記圧縮バネ11eは、歩行者、自転車、リヤカー等の軽車両又は自動二輪車が、前記起動板11aを踏んでも、これで作動腕片11bの下部に結合したワイヤ部材11fが係止爪片10bの爪先端10b4を係止突条10aの係止面10a1から離脱させるほどには引っ張らないように、十分にバネ定数の大きなそれを用いる。勿論、軽自動車以上の自動車がこれを踏んだ場合に必要な圧縮状態となり、ワイヤ部材11fが前記爪先端10b4を引いてこれを係止突条10aの係止面10a1から離脱させ、対応する踏圧受け片2を上昇動作させうる程度のバネ定数とする。
前記作動腕片11bは、前記のように、前記起動板11aの後端から垂下する板状部材であるが、両者は一体に構成することが可能であり、この実施例1では、そのように構成した。また前記回動軸11cは、図5に示すように、前記長方形開口部1ahの後辺下方に該後辺と平行に位置させた棒状部材であり、前記道路部材本体1cの底部から立ち上げた二つのブラケット11d、11dでその両端付近を回動自在に支持してあるものである。こうして、前記起動板11aは、該回動軸11を回動中心として起伏自在に支持されることになる。
前記圧縮バネ11eは、図5に示すように、前記起動板11aの直下に道路部材本体1cの底部から立ち上げた支持部材11gの上端と該起動板11aの裏面との間に配したバネ部材であり、上端は該起動板11aの裏面に固設し、下端は該支持部材11gの上端に固設してある。該支持部材11gは、該起動板11aと同方向に長い厚板状の部材であり、該圧縮バネ11eは、その二個を適当な間隔で、それらの間に配してある。こうして該起動板11aは、これが自動車の踏圧等を受けない限り、最上昇状態を維持することになる。
前記ワイヤ部材11fは、前記し、図5に示すように、前記作動腕片11bの下部付近と前記係止爪片10bの爪先端10b4との間を結合する線状部材であり、前記起動板11aが、路面部1a上を走行する自動車によって踏まれ、これが下降回動すると、これによって該ワイヤ部材11fが後方に引かれ、前記係止爪片10bの爪先端10b4が、前記踏圧受け片2側から後方に回動移動することになり、該爪先端10b4が、それまで係止突条10aの係止面10a1に係止していた場合には、これから外れ、該踏圧受け片2の付勢手段3、3、3による押し上げ作用による上昇動作が許容されることになる。該踏圧受け片2は、鍔体2a、2aで規制されるまで上昇することになる。
前記ワイヤ部材11fは、以上のように、前記作動腕片11bの下部付近と前記係止爪片10bの爪先端10b4との間を結合する線状部材であり、その間に位置する支持部材11gの貫通孔11gh及び耐力板1a3のスリット1a3sを通過して両者に結合できるようになっている。耐力板1a3のスリット1a3sは上端で開いており、路面部1aを外してメンテナンスをする際に好都合になっている。
前記補助起動手段12は、図3(b)、図4(c)及び図5に示すように、前記踏圧受け片2の前部側の側面の前方に回動自在に配した車部材12aと、一端を該踏圧受け片2の前部側の側面の一部に結合し、該車部材12aの下側に掛け渡して、他端を、前方の踏圧受け片2の後方に配してある係止爪片10bの爪先端10b4に結合したワイヤ部材12bとで構成したものである。
前記車部材12aは、同図に示すように、対応する踏圧受け片2の前側の側面に平行な軸部材12cに回転自在に取り付けたものであり、該軸部材12cは、道路部材本体1cの底部から立ち上げた一対のブラケット12d、12dにその両端を取り付けたものである。該軸部材12cの配置は、踏圧受け片2が上昇した場合に、該軸部材12cに回転自在に取り付けた車部材12aに掛け渡したワイヤ部材12bが、その上昇に伴って引かれ、前記係止爪片10bの爪先端10b4を適切に引いて前方の踏圧受け片2の係止突条10aの係止面10a1から外れ得るように、設定する。
なお、以上において、箱状道路部材1には、最後部に起動手段11を配したものの他に、該起動手段11を設けないものも用意する。複数の箱状道路部材1、1…を道路の通行方向に沿って直列に配する場合には、例えば、最後部の箱状道路部材1にのみ起動手段11を備えた箱状道路部材1を設置し、それより前方のそれには、起動手段11を備えない箱状道路部材1、1…を設置することとする。そして、この場合は、最後部の箱状道路部材11の最前部の補助起動手段12のワイヤ部材12bの先端を、その直前の箱状道路部材1の最後部の踏圧受け片2の後部に配した係止爪片10bの爪先端10b4に結合し、更に順次その箱状道路部材11及びその前方の相互に前後隣接する箱状道路部材11において、同様に後方最前部の補助起動手段12のワイヤ部材12bの先端を前方最後部の踏圧受け片2の後部に配した係止爪片10bの爪先端10b4に結合するようにすればよいことになる。連続して設置する一定数の組毎に、その最後部の箱状道路部材11にのみ起動手段11を備えたものを採用することとし、以上と同様に補助起動手段12のワイヤ部材12bを接続するように構成しても良い。
従ってこの実施例1の踏圧発電装置によれば、複数のそれの箱状道路部材1、1…をそれぞれ、図2に示すように、道路の車線に沿って連続して配置し、その上を自動車が通過すると、初めに該自動車は最も手前(最後部)の起動手段11の起動板11aを踏んで、この装置を起動させ、すなわち、それより前方の隣接する踏圧受け片2を上昇させ、これに伴って順次スピーディに前方の踏圧受け片2、2…を上昇させ、引き続いてその上を通過する自動車の走行時にそれらの踏圧受け片2、2…に加えられる踏圧による下降動作で圧縮空気を生成させ、該圧縮空気を保管用タンク6に充填保管し、該保管用タンク6に充填保管した圧縮空気を利用して発電を行うことにより、安定した発電をおこない、これを直接に利用し、又はバッテリーに充電して使用することができる。またこの装置の各々の箱状道路部材1、1…の設置も容易であり、かつ設置後のメンテナンスも容易に行うことができる。
なお、以上のように、自動車の踏圧による起動手段11の起動動作で起動し、すなわち、路面部1a上に突出状態になった踏圧受け片2、2…は、該自動車の踏圧を受けて下降すると、次に自動車が通行するまでは下降状態を保持し、その間にその上を通過する歩行者や軽車両又は自動二輪車等の歩行や走行に一切障害とならないものでもある。
また該箱状道路部材1、1…の路側側には、若干の歩行者用、自転車等の軽車両用又はオートバイ用等のスペースを残しておくのが適当である。この場合は、箱状道路部材1、1…との間に段差が生じるので、路側側にアスファルト等のその道路に適する部材を配して該段差を解消しておくものとする。踏圧受け片2、2…は、起動手段11の起動動作がなければ路面部1a上に突出しないが、何らかの不測の事情により、該起動手段11の起動板11aが押し下げられ、踏圧受け片2、2…が突出してしまうことが全くないとは言えないので、そのような例外的な場合も考慮すると、路側側に、若干の歩行者用、自転車等の軽車両用又はオートバイ用等のスペースを残しておくこととすれば、その走行や歩行により好都合となる。
前記箱状道路部材1、1…は、一定の強度を持った下地を構成し、その上に配設する。前記箱状部材1、1…は、この実施例1では、最後部の箱状道路部材1にのみ起動手段11を備えたそれを採用し、それより前方の箱状道路部材1、1…にはいずれも起動手段を備えないそれを採用した。これらの箱状道路部材1、1…は、以上の新規に構成した下地の他に、既存のアスファルト舗装路面上又はコンクリート舗装路面上に配設することができる。前記し、図2に示すように、箱状道路部材1、1…は、その踏圧受け片2、2…の向きが道路の通行方向と直交する向きとなるように配置する。前後に配置する隣接する箱状道路部材1、1の出力回転軸4fは、一方の連結雄部4fmを他方の箱状道路部材1中に挿入して、他方の箱状道路部材1の出力回転軸4fの連結雌部4ffに挿入嵌合することとする。
また最後部の箱状道路部材1と隣接するその前方の箱状道路部材1間及びこの箱状道路部材1から最前部の箱状道路部材1までの前後隣接する箱状道路部材1、1間については、後方の箱状道路部材1の最前部の踏圧受け片2の前部側面に後端を結合した補助起動手段12を構成するをワイヤ部材12bを、相互の道路部材本体1cの側板に開口した図示しない通過穴を通じて前方の箱状道路部材1中に延長し、その先端を、最後部の踏圧受け片2の後方に配置した下降状態保持手段10を構成する係止爪片10bの爪先端10b4に結合することとする。
更に以上の各々の箱状道路部材1、1…は下地であるアスファルト舗装路面、コンクリート舗装路面又は特別に構成した一定の強度を持った下地にボルト等をねじ込んで固定する。下地には予めナットを埋め込んでおくのがよい。または予め下地にアンカーボルトを適切に配しておき、箱状道路部材1、1…をこれらに固定することとすることもできる。
更に箱状道路部材1、1…の道路部材本体1cの路側側端部の底部には、複数箇所に図示しないドレン穴を開口しておき、該箱状道路部材1、1…を配する下地の該当する部位から側溝まで小溝を形成し、該箱状道路部材1、1…中に雨水等が浸入した場合は、該ドレン穴及び該小溝を通じて側溝に該雨水等の水分を流出させるようにしておく。
またこの箱状道路部材1、1…を設置した領域の両端(前後端)には下地となる道路面との間に段差が生じてしまうので、両端の箱状道路部材1、1の前又は後の下地の上にアスファルト又はコンクリート等のその道路に適する部材を施して緩やかな斜面を構成し、段差を解消しておく。
また路側には、前記ポンプ装置5、保管用タンク6、空気圧モータ7、発電機8及びバッテリー9を収容した箱形の収納箱13を設置する。前記箱状道路部材1、1…のうち、その設置領域の一端の箱状道路部材1から突出する出力回転軸4fの連結雄部4fmに、対応する連結雌部を備えた図示しない軸部材を連結し、同様に図示しない傘歯車等を介して以上の路側の収納箱13に収容したポンプ装置5の入力軸に連結する。
こうして極めて簡単にこの実施例1の踏圧発電装置は設置することができる。
そしてこの実施例1の踏圧発電装置によれば、前記のように、その路面部1aの上を自動車が通過することで、安定的にかつ効率的に発電することができる。
この踏圧発電装置は、以上のように道路に設置し、初めに、一度、自動車を走行させ、図5(a)に示すように、全ての踏圧受け片2、2…を下降させ、かつその下降状態をそれぞれに付設した下降状態保持手段10で保持させた状態にしておくこととする(そのような操作をしなくても通行する自動車が一度走行すれば、全踏圧受け片2、2…は下降状態に保持されることになる。しかし歩行者や自転車若しくは自動二輪車等の走歩行の安全のためにそうしておくのが好ましい。)。
以上のように、この踏圧発電装置を配設し、かつセットした道路上を自動車が通行すると、図5(b)に示すように、該自動車は、初めに最後部に配設してある起動手段11の起動板11aを踏み、これによる該起動板11aの下降回動に伴い、作動腕片11bが後方回動動作し、ワイヤ部材11fが係止爪片10bの爪先端10b4を後方に引き、該爪先端10b4を係止突条10aの係止面10a1から離脱させる。これによって該係止突条10aを配した踏圧受け片2の付勢手段3、3、3による上昇が許容され、該踏圧受け片2は一気に最上部まで上昇することになる。
これに伴い、該踏圧受け片2の前側部に結合したワイヤ部材12bの後端が上昇し、車部材12aで向きを変えられて生じるその先端の後方移動動作により、該踏圧受け片2の一つ前方の踏圧受け片2用の係止爪片10bの爪先端10b4が後方に引かれ、該爪先端10b4が、該踏圧受け片2の後側面の係止突条10aの係止面10a1から離脱し、該踏圧受け片2の付勢手段3、3、3による上昇が許容され、図5(c)に示すように、該踏圧受け片2は一気に最上部まで上昇するに至る。こうして、順次、前方の踏圧受け片2が上昇することになる。
引き続いて、該自動車は、該路面部1aを走行し、図5(d)に示すように、起動板11aに隣接する前方の踏圧受け片2を踏み、これを下降動作させると、下降動作した踏圧受け片2は、その下降状態が保持されることになる。すなわち、この踏圧受け片2の下降動作の直前に、隣接する後方の起動板11aが圧縮バネ11eの作用で復帰上昇し、作動腕片11bも同様に原位置に復帰して前記ワイヤ部材11fが緩むことになり、前記起動板11aに隣接する前方の踏圧受け片2は、これに付設した係止爪片10bの爪先端10b4が、引っ張りバネ10b3の作用でその後側面に圧接状態となるため、前記のように、その直後に通過する自動車に踏まれて下降すると、下降した後側面の係止突条10aの係止面10a1に該係止爪片10bの爪先端10b4が係止し、その下降状態を保持することになる。
該自動車は、更に順次その前方の踏圧受け片2、2…を踏んでは下降動作させつつ進行して行くことになる。このとき下降動作した各踏圧受け片2、2…は、同図に示すように、その下降動作によりその前側面に後端を結合したワイヤ部材12bを緩めることになるため、隣接する前方の踏圧受け片2に付設した係止爪片10bの爪先端10b4が引っ張りバネ10b3の作用で該隣接する前方の踏圧受け片2の後側面に圧接状態となる。従って、引き続いて、該踏圧受け片2が自動車に踏まれて下降すると、該係止爪片10bの爪先端10b4は、下降してきた係止突条10aの係止面10a1に係止し、該踏圧受け片2の下降状態を保持することになる。
こうして、踏圧受け片2、2…は、順次、後方の踏圧受け片2から自動車に踏まれていくと、踏まれて下降したそれは、以上のように、下降状態を保持することになる。
また各踏圧受け片2、2…は、それぞれ路面部1a上を通過する自動車によって、以上のように、押し下げられることになるが、これらの踏圧受け片2の下降動作で、案内容器4a内の空間が縮小し、その中に充填されている作動流体が配管4bを介してシリンダ装置4cに送り出され、ピストン4c1を進出動作させる。これに伴ってピストンロッド4c2が進出し、その先端のラック手段4dを進出させ、これに噛み合うギヤ手段4eが正回転し、ワンウェイクラッチを介して出力回転軸4fを正回転させる。
次の自動車が通過する際に、また最も後方に位置する起動板11aを踏むことになり、このとき、前記したように、下降していた一連の踏圧受け片2、2…は上昇することになり、これによって前記案内容器4a中の該踏圧受け片2の下面下方の空間が拡大し、前記シリンダ装置4c中に流入していた作動流体が該空間に戻り、該シリンダ装置4cを短縮動作させ、ラック手段4dを復帰後退動作させる。こうして該ラック手段4dに噛み合うギヤ手段4eを逆回転動作させることになるが、この逆回転動作は、前記ワンウェイクラッチの作用で前記出力回転軸4fには伝達されない。
従ってこの踏圧発電装置の路面部1a上を自動車が通過する毎に前記踏圧受け片2は昇降することになり、この動作が昇降回転変換機構4により回転動作に変換され、その最後段のギヤ手段4eは正逆回転することになるが、これに組み込まれたワンウェイクラッチの作用で、正回転のみが前記出力回転軸4fに出力されることになり、前記ポンプ装置5にはこの正回転のみが加えられることになる。こうして踏圧発電装置の路面部1a上を自動車が通過すると、ポンプ装置5には正回転のみが伝えられることになる。
以上のように該出力回転軸4fが正回転すると、これに軸部材を介して接続している路側の収納箱13に配してあるポンプ装置5が回転駆動され、ポンピング動作が行われ、圧縮空気が生成され、これが保管用タンク6に充填される。該保管用タンク6は、これが保管する圧縮空気を前記空気圧モータ7に供給し、該空気圧モータ7を回転動作させる。該空気圧モータ7が回転動作すると、これによって発電機8が回転駆動され、発電動作を行い、その出力電力を該発電機8に備えた整流手段で直流に変換した上でバッテリー9に充電する。前記保管用タンク6の供給口には図示しない流量調整弁を挿入しておき、その圧縮空気の供給量を調整できるようにしておくものとする。この場合は、該保管用タンク6からの圧縮空気の単位時間当たりの供給量を、前記ポンプ装置5による圧縮空気の単位時間当たりの平均発生量と同等に設定しておくことにより、空気圧モータ7を安定して動作可能にし得、従って発電機8を安定して駆動し、安定した電力の発生を確保することができることになる。
前記保管用タンク6には、リーク弁を付設し、その保管容量を越えて圧縮空気の充填が行われようとした場合には、該リーク弁を通じてこれを大気中に放出できるようにしておくこととする。
電力は、直流電力を使用する場合は、バッテリー9を介して又は介さず直接発電機8から受給することができる。該発電機8の出力はこれに備えた整流手段で整流したものではあるが、十分平滑なそれではないので、平滑回路を介して使用するのが適当である。
交流電力を使用する場合は、インバータを介して受給することになる。
こうしてこの実施例1の踏圧発電装置によれば、前記路面部1a上を次々と通過する自動車の踏圧エネルギーを適切に回転力に変換して発電に利用し、安定した電力の発生のために利用することができる。
交流電力を使用する場合は、インバータを介して受給することになる。
こうしてこの実施例1の踏圧発電装置によれば、前記路面部1a上を次々と通過する自動車の踏圧エネルギーを適切に回転力に変換して発電に利用し、安定した電力の発生のために利用することができる。
また箱状道路部材1の内部を点検する必要が生じた場合には、前記路面部1aを道路部材本体1cの上部から取り外して、それを簡単に行うことができる。該路面部1aは、該道路部材本体1cの側板にネジで固定した垂下側板1a2を該ネジを取り外すことで、容易に取り外すことができる。
更にこの実施例1の踏圧発電装置によれば、前記のように、踏圧受け片2、2…は、自動車が通行する際にのみ路面部1a上の所定の高さまで上昇してその踏圧を受けることができるようになっているものであり、路面部1a上に常時突出しているものではない。それ故、歩行者や自転車等の軽車両又は二輪自動車が、該路面部1a上を走歩行したとしても突出している踏圧受け片2、2…による転倒等の悪影響を受けるようなおそれはない。
<実施例2>
この実施例2は踏圧発電装置は、その踏圧受け片2の上端に渡り部材14、14…を配した点を除いては、実施例1と全く同様の構成である。従って以下には異なる点に関してのみ述べる。なお、実施例1のそれと同一の構成要素に関しては同一の符号を用いる。
この実施例2は踏圧発電装置は、その踏圧受け片2の上端に渡り部材14、14…を配した点を除いては、実施例1と全く同様の構成である。従って以下には異なる点に関してのみ述べる。なお、実施例1のそれと同一の構成要素に関しては同一の符号を用いる。
図6及び図7に示すように、踏圧受け片2の上端に定間隔でその長さ方向に交差する向きの取付溝2b、2b…を形成し、該取付溝2b、2b…に、通行方向前方に向けた棒状の渡り部材14aと通行方向後方に向けた同様に棒状の渡り部材14bとを交互に取り付ける。各渡り部材14a、14bの踏圧受け片2への取り付け側の端部には、それぞれその長さ方向に交差する水平方向に貫通し、長さ方向に長い長孔14ah、14bhを開口しておき、それらの端部を踏圧受け片2の各取付溝2b、2b…中に装入した状態で、該踏圧受け片2の一端から他端まで、軸部材2cを、その間の各取付溝2b、2b…に配した渡り部材14a、14a…、14b、14b…の端部の長孔14ah、14ah…、14bh、14bh…の全てに貫通させることで、該渡り部材14a、14a…、14b、14b…を、踏圧受け片2の上端に起伏自在に取り付けるものである。
通行方向前方に延びる渡り部材14a、14a…の前端及び通行方向後方に延びる渡り部材14b、14b…後端は、それぞれ路面部1aに固定する。該渡り部材14a、14a…、14b、14b…の起伏動作は、それ自体を弾性を有する部材で構成することで可能にしてある。
従ってこの実施例2の踏圧発電装置によれば、自動車が、上昇した踏圧受け片2上を通過する際には、自動車は、初めに後方に延びる渡り部材14b、14b…に乗り上げ、緩やかな斜面上を進むことになるが、該渡り部材14b、14b…を通じて該自動車の踏圧力が踏圧受け片2に伝えられ、これが下降することになる。こうして該自動車はほぼ平坦になった該渡り部材14b、14b…上を進み、更に引き続いて、前方に延びる渡り部材14a、14a…上を進んで該踏圧受け片2を乗り越えて行くことになる。それ故、自動車は、上昇した踏圧受け片2上を乗り越えて進行する場合に、ガタツキを少なくし、比較的滑らかに走行することが可能になるものである。
本発明は、発電装置の製造の分野で利用することができる。
1 箱状道路部材
1a 路面部
1a1 滑り止め
1a2 垂下側板
1a3 耐力板
1a3s スリット
1ah 長方形開口部
1b スリット
1c 道路部材本体
2 踏圧受け片
2a 鍔体
2b 取付溝
2c 軸部材
3 付勢手段
4 昇降回転変換機構(動作変換機構)
4a 案内容器
4b 配管
4c シリンダ装置
4c1 ピストン
4c2 ピストンロッド
4c3 復帰バネ
4d ラック手段
4e ギヤ手段
4f 出力回転軸(回転軸)
4ff 連結雌部
4fm 連結雄部
5 ポンプ装置
6 保管用タンク
7 空気圧モータ
8 発電機
9 バッテリー
10 下降状態保持手段
10a 係止突条
10a1 係止面
10b 係止爪片
10b1 軸部材
10b2 固定用軸部材
10b3 引っ張りバネ
10b4 爪先端
10b5 ブラケット
11 起動手段
11a 起動板
11a1 膨出部
11a2 規制板
11b 作動腕片
11c 回動軸
11d ブラケット
11e 圧縮バネ(付勢手段)
11f ワイヤ部材
11g 支持部材
11gh 貫通孔
12 補助起動手段
12a 車部材
12b ワイヤ部材
12c 軸部材
12d ブラケット
13 収納箱
14a 渡り部材(前方に延長)
14ah 長孔
14b 渡り部材(後方に延長)
14bh 長孔
1a 路面部
1a1 滑り止め
1a2 垂下側板
1a3 耐力板
1a3s スリット
1ah 長方形開口部
1b スリット
1c 道路部材本体
2 踏圧受け片
2a 鍔体
2b 取付溝
2c 軸部材
3 付勢手段
4 昇降回転変換機構(動作変換機構)
4a 案内容器
4b 配管
4c シリンダ装置
4c1 ピストン
4c2 ピストンロッド
4c3 復帰バネ
4d ラック手段
4e ギヤ手段
4f 出力回転軸(回転軸)
4ff 連結雌部
4fm 連結雄部
5 ポンプ装置
6 保管用タンク
7 空気圧モータ
8 発電機
9 バッテリー
10 下降状態保持手段
10a 係止突条
10a1 係止面
10b 係止爪片
10b1 軸部材
10b2 固定用軸部材
10b3 引っ張りバネ
10b4 爪先端
10b5 ブラケット
11 起動手段
11a 起動板
11a1 膨出部
11a2 規制板
11b 作動腕片
11c 回動軸
11d ブラケット
11e 圧縮バネ(付勢手段)
11f ワイヤ部材
11g 支持部材
11gh 貫通孔
12 補助起動手段
12a 車部材
12b ワイヤ部材
12c 軸部材
12d ブラケット
13 収納箱
14a 渡り部材(前方に延長)
14ah 長孔
14b 渡り部材(後方に延長)
14bh 長孔
Claims (6)
- 路面に、各々通行方向に直交する向きに向け、かつ通行方向に沿って連設した昇降出没可能な複数の踏圧受け片と、該踏圧受け片を上昇方向に弾力的に付勢する付勢手段と、該踏圧受け片の自動車の通過時の下降動作を回転運動に変換する動作変換機構と、該動作変換機構の出力する回転運動によって駆動される発電機構とで構成した踏圧発電装置において、
前記踏圧受け片が路面から突出しない一定高さまで下降させられると、自ずとその下降状態を保持すべく保持動作を行い、その状態を維持する各踏圧受け片ごとに付設された下降状態保持手段と、
連設された踏圧受け片の最後部の踏圧受け片の後方に位置する起動手段であって、道路を走行する自動車がこれを踏むことによって生じる動作で前記最後部の踏圧受け片に付設された下降状態保持手段の保持作用を解除し、前記付勢手段による前記踏圧受け片の上昇動作を許容させるように動作する起動手段と、
順次隣接する後方の踏圧受け片の上昇動作で隣接する前方の踏圧受け片に付設された下降状態保持手段の保持作用を解除し、前記付勢手段による前記踏圧受け片の上昇動作を許容させるように動作する補助起動手段と、
を配設した踏圧発電装置。 - 前記下降状態保持手段を、
前記踏圧受け片の後部側の側面に突設した横長の係止突条であって、頂稜部の下側が該踏圧受け片の側面から頂稜部に向かう斜面となっており、頂稜部の上側が該踏圧受け片の側面との間に形成する角度が90度以下であるように構成した係止面である係止突条と、
前記踏圧受け片の上端が路面以下の高さに下降したときに、該踏圧受け片の側面に突設した係止突条の係止面に爪先端を係止すべく、該踏圧受け片の後方に軸部材により回動自在に配した係止爪片であって、前記起動手段又は前記補助起動手段の起動動作時には、それらの起動動作により該係止面から該爪先端を離脱させ、該起動手段又は該補助起動手段の起動動作時以外には、該踏圧受け片の側面側に該爪先端が圧接状態になるように、付勢手段を配した係止爪片と、
で構成した請求項1の踏圧発電装置。 - 前記起動手段を、
路面に、通行方向に直交する向きに向けて配した起動板と、該起動板の後端から垂下させた作動腕片と、該起動板と該作動腕片との境界近傍に固設した回動軸と、該回動軸を回動自在に支持するブラケットと、該起動板の上面が路面の高さとなるように該起動板を押し上げる付勢手段と、前記作動腕片と前記係止爪片の爪先端との間を結合するワイヤ部材と、で構成した請求項2の踏圧発電装置。 - 前記補助起動手段を、
前記踏圧受け片の前部側の側面の前方に軸部材を介して回動自在に配した車部材と、該踏圧受け片の前部側の側面の一部に一端を結合したワイヤ部材であって、該車部材に下側から掛け渡して、他端を前方の踏圧受け片の後方に配した前記係止爪片の爪先端側に結合したワイヤ部材と、で構成した請求項2又は3の踏圧発電装置。 - 前記起動板を、その上面が路面と同一高さになるまで押し上げる付勢手段を、歩行者、軽車両又は自動二輪車が、該起動板を踏んでも、起動手段が起動動作をするほどに該起動板を下降させることがない程度のばね定数のバネ部材を用いて構成した請求項3の踏圧発電装置。
- 前記踏圧受け片の上端に、該上端から通行方向の前方又は後方の路面上まで延びる、自動車がその上を通行するための渡り部材であって、該踏圧受け片が最下降した場合に水平状態になるように構成した渡り部材を取り付けた請求項1、2、3、4又は5の踏圧発電装置。
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JP2013067792A JP5352036B1 (ja) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | 踏圧発電装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013067792A JP5352036B1 (ja) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | 踏圧発電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP5352036B1 true JP5352036B1 (ja) | 2013-11-27 |
JP2014190282A JP2014190282A (ja) | 2014-10-06 |
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Family Applications (1)
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JP2013067792A Expired - Fee Related JP5352036B1 (ja) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | 踏圧発電装置 |
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JP5143298B1 (ja) * | 2012-02-13 | 2013-02-13 | 三郎 浦山 | 踏圧発電装置 |
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2013
- 2013-03-28 JP JP2013067792A patent/JP5352036B1/ja not_active Expired - Fee Related
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