JP5906151B2 - Energy storage device that stores energy by the torsional force of the spring - Google Patents
Energy storage device that stores energy by the torsional force of the spring Download PDFInfo
- Publication number
- JP5906151B2 JP5906151B2 JP2012159239A JP2012159239A JP5906151B2 JP 5906151 B2 JP5906151 B2 JP 5906151B2 JP 2012159239 A JP2012159239 A JP 2012159239A JP 2012159239 A JP2012159239 A JP 2012159239A JP 5906151 B2 JP5906151 B2 JP 5906151B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- energy
- torsional force
- energy storage
- spring
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
本発明は、スプリングのねじり力によってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置に係り、特に、各種エネルギーを接収し、スプリング圧縮エネルギーとして変換貯蔵し、必要な時に、弾力を放出してエネルギー出力を取得できるエネルギー貯蔵装置に関する。 The present invention relates to an energy storage device that stores energy by a torsional force of a spring. In particular, the energy can be acquired, converted and stored as spring compression energy, and released when necessary to obtain an energy output. It relates to a storage device.
地球の石化エネルギーの貯蔵量には限界があり、いつかは尽きる時が来る。しかも石化エネルギーは、その多くが少数国家の手に掌握されており、他国の経済に対する影響は甚だ大きく、加えて石化エネルギーの環境に対する汚染はかなりひどい。従って、いかにして新しいエネルギー源を開発するかが全世界で相当重視されている課題となっている。 There is a limit to the amount of Earth's petrochemical energy storage, and it will eventually run out. Moreover, most of petrochemical energy is in the hands of a few nations, and the impact on the economy of other countries is extremely large. In addition, the pollution of petrochemical energy to the environment is quite severe. Therefore, how to develop a new energy source has become an issue that is highly valued worldwide.
事実上では、地球のクリーンエネルギー源はたくさんある。太陽エネルギー・風力・水力など、その源は尽きることがなく、ただいかにそれらを有効に使用するかにかかっている。問題は、これらのエネルギーは直接人類の使用に対して提供することができず、変換プロセスを経なければならない。しかも、これらのエネルギー源は不安定であり、たとえば、太陽エネルギーは暗夜では使えない。風力源はあったりなかったり、大きかったり小さかったりで、有効に予測できない。水力源は、渇水期のために効能が低下し、場合によっては使用できないこともある。従って、いかにしてエネルギー源が充足しているときにエネルギーを貯蔵し、エネルギーが減少した時に放出して有効なエネルギー出力を維持するかが、クリーンエネルギーを掌握するキーポイントとなる。 In fact, there are many clean energy sources on Earth. The sources of solar energy, wind power, and hydropower are endless, and it depends on how effectively they are used. The problem is that these energies cannot be provided directly for human use and must go through a conversion process. Moreover, these energy sources are unstable, for example, solar energy cannot be used in the dark. There are no wind sources, large or small, and cannot be predicted effectively. Hydropower sources are less effective due to drought and may not be used in some cases. Therefore, how to store energy when the energy source is sufficient and release when energy is reduced to maintain an effective energy output is a key point for grasping clean energy.
エネルギーの貯蔵は容易ではない。その方法は不安定なエネルギー源をコントロール可能なエネルギー形式に変換することで、その一つが本発明者による特許文献１の「スプリング式エネルギー貯蔵ユニットの構造」である。前記先行特許は、主として殻体、エネルギー貯蔵ユニット及び変速ボックスにより構成され、前記エネルギー貯蔵ユニット及び変速ボックスは、殻体の内部に設置されている。前記エネルギー貯蔵ユニットは、一本の軸棒で複数の回転盤及び複数の渦巻きスプリングを貫通してなり、前記回転盤の両側面にそれぞれ外縁止め具及び内縁止め具を凸設し、二つの回転盤の間に前記渦巻きスプリングを一個設置することによって、前記外縁止め具及び内縁止め具をそれぞれ前記渦巻きスプリングの両端縁に係着させ、前記殻体外側にワンウェイ伝導を行う動力輸送軸を設けることによって、エネルギー貯蔵ユニットの第一回転盤を回転させることができる。前記変速ボックスには、入力軸及び出力軸があり、前記出力軸側は前記殻体の外側に突出しており、前記変速ボックスの中には相互にかみ合ったギア入力軸をいくつか設け、最内側の回転盤とかみ合わすことができ、最内側の前記回転盤が入力軸側を動かして回転させる。このように、一個以上の渦巻きスプリングを利用してエネルギーを同時に貯蔵し、且つ安定して前記エネルギーを放出・出力することができる。 Energy storage is not easy. The method is to convert an unstable energy source into a controllable energy form, one of which is the “structure of a spring-type energy storage unit” of Patent Document 1 by the present inventor. The prior patent mainly includes a shell, an energy storage unit, and a transmission box, and the energy storage unit and the transmission box are installed inside the shell. The energy storage unit is formed by penetrating a plurality of rotating disks and a plurality of spiral springs with a single shaft rod, and projecting an outer edge stopper and an inner edge stopper on both side surfaces of the rotating disk, respectively. By installing one spiral spring between the panels, the outer edge stopper and the inner edge stopper are respectively engaged with both ends of the spiral spring, and a power transport shaft for conducting one-way conduction is provided outside the shell. Thus, the first turntable of the energy storage unit can be rotated. The transmission box has an input shaft and an output shaft, the output shaft side protrudes to the outside of the shell, and the gearbox has several gear input shafts that mesh with each other. The innermost rotating disk moves and rotates the input shaft side. In this manner, energy can be stored simultaneously using one or more spiral springs, and the energy can be released and output stably.
前記先行特許は確かに安定したエネルギー貯蔵やエネルギー出力を行うスプリング式エネルギー貯蔵構造を提供できるが、まだ完ぺきではなく、効果的な解決が待たれていた。そのもっとも顕著な問題点は、前記先行特許は普通の渦巻きスプリングの設計を採用していることである。前記渦巻きスプリングのねじり力が不足なため、有限スペースに大量のエネルギーを貯蔵しがたい。なお、前記先行特許はわずか簡単なワンウェイベアリングによってねじり力の入力方向を制限している。ところがワンウェイベアリングの負荷には限界があり、ねじり力入力が大きすぎる場合は、損壊して機能を失いやすい。そのため、前記先行特許は小型のエネルギー貯蔵装置にのみ応用でき、発電など大型のエネルギー貯蔵装置として大規模に応用することはできない。 The prior patents can certainly provide a spring-type energy storage structure that performs stable energy storage and energy output, but is not yet perfect and an effective solution has been awaited. The most notable problem is that the prior patent employs a conventional spiral spring design. Since the torsional force of the spiral spring is insufficient, it is difficult to store a large amount of energy in a finite space. The prior patent restricts the input direction of torsional force by a simple one-way bearing. However, there is a limit to the load of the one-way bearing, and if the torsional force input is too large, it is likely to break and lose its function. Therefore, the prior patent can be applied only to a small energy storage device, and cannot be applied on a large scale as a large energy storage device such as power generation.
本発明者は、上述従来装置に派生する欠点に鑑み、極力新規改善を試み、且つ長年苦心研鑽の末、ついに本件スプリングのねじり力によってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置の研究開発に成功した。 The present inventor tried new improvements as much as possible in view of the drawbacks derived from the above-mentioned conventional device, and after many years of hard work, finally succeeded in research and development of an energy storage device that stores energy by the torsional force of the present spring.
そこで、 本発明の主要目的は、各種エネルギー源を接収し、スプリング圧縮エネルギーに変換し、必要な時にエネルギーを放出・供給することのできるスプリングのねじり力によってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置を提供することにある。 Therefore, a main object of the present invention is to provide an energy storage device for storing energy by a torsional force of a spring that can confiscate various energy sources, convert them into spring compression energy, and release and supply energy when necessary. There is.
本発明のもう一つの目的は、エネルギーの出力を安定させ、エネルギー出力が大小不定のために使用面に影響することを避けることのできるスプリングのねじり力によってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an energy storage device that stores energy by a torsional force of a spring that can stabilize the output of energy and avoid the influence of the energy output on the use surface due to indefinite size. There is.
本発明の更にもう一つの目的は、大幅にエネルギー貯蔵効率を向上させ、限りあるスペースに大量のエネルギーを貯蔵して需要者の使用に供給できるスプリングのねじり力によってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an energy storage device that stores energy by a torsional force of a spring that can greatly improve energy storage efficiency, store a large amount of energy in a limited space, and supply it to consumers. It is to provide.
上記課題を解決するために、本発明に係るスプリングのねじり力によってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置は、エネルギー生成装置から生成された動力をスプリング式エネルギー形式に変換して貯蔵し、弾力を放出してエネルギー使用装置を駆動して作動させ、このようにして、各種エネルギーを変換貯蔵することによって、エネルギーを持続的に安定出力する機械機構に使用されるものである。 In order to solve the above problems, an energy storage device for storing energy by the torsional force of a spring according to the present invention converts the power generated from the energy generation device into a spring-type energy form, stores it, and releases elasticity. Thus, it is used for a mechanical mechanism that drives and operates an energy using device, and thus converts and stores various kinds of energy in a continuous and stable manner.
前記スプリングのねじり力によってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置は、ねじり力伝達ギアを含み、その入力側はエネルギー源に接続され、前記エネルギー源は回転方式で入力され、前記ねじり力伝達ギアによってねじり力として出力される。前記ねじり力伝達ギアの出力側には、ねじり力制限器を接続し、前記ねじり力伝達ギアの伝達するねじり力が前記ねじり力制限器の限定値を超えた場合、前記ねじり力伝達ギアは滑ってねじり力の後述構造への入力を遮断し、損壊を招くことを避ける。前記ねじり力制限器の出力側にはワンウェイ入力ベアリングを接続し、ねじり力を後述構造へワンウェイ伝達し、且つ出力後のねじり力が逆方向出力して前面の構造を破壊することを防止する。前記ワンウェイ入力ベアリングの出力側は、エネルギー貯蔵ユニットに接続され、前記エネルギー貯蔵ユニットは、少なくとも二つの回転盤を同軸連結して形成され、前記隣接した二つの回転盤の間にねじり力スプリングを巻き付け、且つ前記ねじり力スプリングの末端は巻き付け方向とは逆に折れ曲がって設置され、前記回転盤が回転するとき、前記ねじり力スプリングが二回折れ曲がって巻き付けられ、回転ねじり力を増加させる。又、前記エネルギー貯蔵ユニットのねじり力出力側の回転盤には増速伝達ギアが接続され、回転ねじり力を増速してエネルギーの出力を進行させる。前記エネルギー貯蔵ユニットは、直列・並列方式で設置し、エネルギー貯蔵及び使用効率を増加してよい。 An energy storage device that stores energy by a torsional force of the spring includes a torsional force transmission gear, an input side of which is connected to an energy source, the energy source is input in a rotational manner, and a torsional force is transmitted by the torsional force transmission gear. Is output as The output side of the torsion force transmission gears connects the torsional force limiter, if twisting force transmitted of the torsional force transmission gear exceeds a limit value of the torsional force limiter, the torsion force transmission gears slipped Therefore, the input of torsional force to the structure to be described later is cut off to avoid damage. A one-way input bearing is connected to the output side of the torsional force limiter to transmit the torsional force one-way to the structure to be described later, and torsional force after output is prevented from being output in the reverse direction and destroying the front structure. The output side of the one-way input bearing is connected to an energy storage unit, and the energy storage unit is formed by coaxially connecting at least two rotating disks, and a torsional force spring is wound between the two adjacent rotating disks. The end of the torsion force spring is bent in the direction opposite to the winding direction, and when the rotating disk rotates, the torsion force spring is bent twice to increase the rotational torsion force. A speed increasing transmission gear is connected to the rotating disk on the torsional force output side of the energy storage unit, and the rotational torsional force is increased to advance the output of energy. The energy storage unit may be installed in a series / parallel manner to increase energy storage and usage efficiency.
本発明は、以下のような効果がある。
１）本発明は、各種エネルギーユニットに合わせて、前記エネルギーユニットのエネルギーをスプリング圧縮エネルギーに変換して貯蔵し、エネルギー源が充足時には、余分のエネルギーを蓄積し、エネルギー源が不足した時に、放出して補充することによって、長期的に有効なエネルギー出力を維持することができる。
The present invention has the following effects.
1) According to the present invention, the energy of the energy unit is converted into spring compression energy and stored in accordance with various energy units. When the energy source is sufficient, excess energy is accumulated and released when the energy source is insufficient. By replenishing in this way, it is possible to maintain an effective energy output in the long term.
２）本発明は、エネルギー出力の安定性を維持できる、前記エネルギーユニットで生成したエネルギーはまず本発明の装置に入り、適当な回転速度に調整してエネルギーを出力することができる。 2) The present invention can maintain the stability of energy output. The energy generated by the energy unit first enters the apparatus of the present invention, and can be adjusted to an appropriate rotation speed and output.
３）本発明は、エネルギー貯蔵効率を向上させ、限られたスペースに最大のエネルギー貯蔵を提供し、製品の実用性を増進することができる。 3) The present invention can improve energy storage efficiency, provide maximum energy storage in a limited space, and enhance the practicality of the product.
４）本発明は、小型化して多様な場所に応用できる、たとえば、自動車などの交通道具に装着する、或いは扇風機・回転式髭そり、おもちゃ自動車など回転エネルギーを必要とする装置や、更には小型発電機を配置して在宅、外出時の非常用エネルギーとすることができる。 4) The present invention can be miniaturized and applied to various places. For example, it is mounted on a traffic tool such as an automobile, or a device that requires rotational energy, such as a fan, a rotary shaver, a toy car, or the like. A generator can be arranged for emergency energy at home or when going out.
５）本発明のエネルギー入力は、人工入力を採用、或いは自転車など運動機材に接続し、ユーザーが運動過程中にエネルギーを蓄積することもできる。 5) The energy input of the present invention adopts an artificial input or is connected to an exercise equipment such as a bicycle so that the user can accumulate energy during the exercise process.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１〜図３には、本発明に係るスプリングのねじり力によってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置１を示す。前記エネルギー貯蔵装置１は、ねじり力伝達ギア１１と、ねじり力制限器１２と、ワンウェイ入力ベアリング１３と、エネルギー貯蔵ユニット１４と、増速伝達ギア１５などの構造によって構成される。前記ねじり力伝達ギア１１は、エネルギー源に接続し、前記ねじり力制限器１２と、ワンウェイ入力ベアリング１３によってエネルギー入力の大小、方向を制限することによって、順調にスプリング圧縮エネルギーとして変換し、前記エネルギー貯蔵ユニット１４の中に蓄積し、増速伝達ギア１５を経由してエネルギーを放出し、後端の使用に備えることができる。 1 to 3 show an energy storage device 1 for storing energy by the torsional force of a spring according to the present invention. The energy storage device 1 includes a torsional force transmission gear 11, a torsional force limiter 12, a one-way input bearing 13, an energy storage unit 14, a speed increasing transmission gear 15, and the like. The torsional force transmission gear 11 is connected to an energy source, and is smoothly converted as spring compression energy by restricting the magnitude and direction of the energy input by the torsional force limiter 12 and the one-way input bearing 13. It can accumulate in the storage unit 14 and release energy via the speed increasing transmission gear 15 to prepare for use at the rear end.
一歩進めて言えば、前記ねじり力伝達ギア１１は、回転方式で入力されたエネルギー源を接収してねじり力として出力する。前記ねじり力制限器１２は、前記ねじり力伝達ギア１１の出力側に接続され、前記ねじり力伝達ギア１１の伝達するねじり力が前記ねじり力制限器１２の限定値を超える場合は、前記ねじり力制限器１２は直ちに滑ってねじり力が後述構造に入力されることを遮断し、損壊を招くことを避ける。前記ワンウェイ入力ベアリング１３は前記ねじり力制限器１２の出力側に接続され、ねじり力を前記エネルギー貯蔵ユニット１４へ一方的に伝達し、且つ前記エネルギー貯蔵ユニット１４のねじり力が逆方向へ出力されて前面のねじり力制限器１２、ねじり力伝達ギア１１或いはそのたの構造を破壊することを防止する。 Speaking proceed step, the torsion force transmission gear 11 and outputs a twisting force seized an energy source that is entered by rotating manner. The torsional force limiter 12 is connected to the output side of the torsion force transmission gear 11, when the torsional force transmitted to the torsion force transmission gear 11 exceeds the limit value of the torsional force limiter 12, the torsion force The limiter 12 slips immediately to prevent the torsional force from being input to the structure, which will be described later, and to avoid damage. The one-way input bearing 13 is connected to the output side of the torsional force limiter 12, transmits the torsional force unilaterally to the energy storage unit 14, and the torsional force of the energy storage unit 14 is output in the reverse direction. This prevents the torsional force limiter 12 on the front surface, the torsional force transmission gear 11 or other structures from being destroyed.
前記エネルギー貯蔵ユニット１４は、少なくとも二つの回転盤１４２、１４３を同軸連結して形成され、前記隣接する二つの回転盤１４２、１４３の間には、ねじり力スプリング１４１を巻き付け、且つ前記ねじり力スプリング１４１の末端は巻き付け方向とは逆方
向に折り曲げて設置され、前記回転盤１４２はねじり力入力側として前記ワンウェイ入力ベアリング１３の出力側に連結され、前記回転盤１４３はねじり力出力側として前記増速伝達ギア１５と連結され（図２Ｂを参照）、前記増速伝達ギア１５が静止して動かないときは、前記ねじり力出力側の回転盤１４３も同様に静止して動かない。従って、前記ねじり力入力側回転盤１４２は前記回転盤１４３に対応して回転し、前記ねじり力スプリング１４１を二次的に折りまげて巻き付け、前記ねじり力スプリング１４１が二つの回転盤１４２、１４３の相対的回転に抵抗する回転ねじり力を増加させ、前記ねじり力スプリング１４１に一層大きいエネルギー蓄積効果を獲得させることができる。前記増速伝達ギア１５が起動したときは、前記出力側回転盤１４３の回転ねじり力を増速してエネルギー出力を行うことができる。
The energy storage unit 14 is formed by coaxially connecting at least two turntables 142 and 143, a torsion force spring 141 is wound between the two adjacent turntables 142 and 143, and the torsion force spring is wound. The end of 141 is bent and installed in the direction opposite to the winding direction, the rotary plate 142 is connected to the output side of the one-way input bearing 13 as a torsional force input side, and the rotary plate 143 is connected to the increase side as the torsional force output side. When connected to the speed transmission gear 15 (see FIG. 2B) and the speed increase transmission gear 15 is stationary and does not move, the torsional force output side rotating disk 143 is also stationary and does not move. Accordingly, the torsional force input side rotating disk 142 rotates corresponding to the rotating disk 143, and the torsional force spring 141 is secondarily folded and wound, and the torsional force spring 141 is rotated by the two rotating disks 142 and 143. The torsional force that resists the relative rotation of the torsional force is increased, and the torsional force spring 141 can obtain a larger energy storage effect. When the speed increasing transmission gear 15 is activated, the rotational torsional force of the output side rotating disk 143 can be increased to output energy.
図２Ａを参照して、前記スプリングのねじり力によってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置１は、大型エネルギー供給システムの一部分であり、本実施例では風力発電の例を挙げる。前記システムでは、前記スプリングのねじり力によってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置１のエネルギー入力側１６にエネルギーユニット２を設け、たとえば、風力・水力・人力或いはその他運動エネルギー源で生成される回転エネルギーを接収する。前記エネルギーユニット２のエネルギー出力側にはクラッチ５１が連結され、且つ前記エネルギーユニット２に合わせてエネルギースピードメーター２１を設置してある。前記エネルギースピードメーター２１で検測された回転速度によって、前記クラッチの開閉を自動的に判断し、前記エネルギーユニット２のエネルギーを出力するかどうかを制御する。前記クラッチ５１と前記ねじり力伝達ギア１１の間には、ホイール５３、変速ボックス５２を順次設置し、前記ホイール５３は回転の慣性によって、前記エネルギーユニット２のエネルギー出力の安定性を維持する。 Referring to FIG. 2A, an energy storage device 1 that stores energy by the torsional force of the spring is a part of a large-scale energy supply system, and in this embodiment, an example of wind power generation is given. In the system, an energy unit 2 is provided on the energy input side 16 of the energy storage device 1 that stores energy by the torsional force of the spring, and for example, rotational energy generated by wind power, hydraulic power, human power, or other kinetic energy sources is received. To do. A clutch 51 is connected to the energy output side of the energy unit 2, and an energy speedometer 21 is installed in accordance with the energy unit 2. Based on the rotational speed measured by the energy speedometer 21, whether the clutch is opened or closed is automatically determined, and whether or not the energy of the energy unit 2 is output is controlled. A wheel 53 and a transmission box 52 are sequentially installed between the clutch 51 and the torsional force transmission gear 11, and the wheel 53 maintains the stability of the energy output of the energy unit 2 due to the inertia of rotation.
前記変速ボックス５２は、回転速度を下げてねじり力を増加し、エネルギー貯蔵に適合させる。前記スプリングのねじり力によってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置１のエネルギー出力側１７には、電磁式動力ブレーキ６１、無段変速ボックス６２、速度制御器６３、ホイール６４、発電機クラッチ６５を順次設置し、最後に発電機３に接続する。前記動力ブレーキ６１は、前記増速伝達ギア１５のエネルギー出力を引き下げ或いは停止させるためであり、前記無段変速ボックス６２は、エネルギー出力の回転速度を維持するためであり、前記速度制御器６３は、エネルギー出力の回転速度を維持するためであり、前記ホイール６４は、回転の慣性によってエネルギー出力の安定性を維持し、そして、前記発電機クラッチ６５は、最後に、エネルギーを前記発電機３へ伝送して発電させることを制御する。 The transmission box 52 is adapted to energy storage by reducing the rotational speed and increasing the torsional force. An electromagnetic power brake 61, a continuously variable transmission box 62, a speed controller 63, a wheel 64, and a generator clutch 65 are sequentially installed on the energy output side 17 of the energy storage device 1 that stores energy by the torsional force of the spring. Finally, the generator 3 is connected. The power brake 61 is for lowering or stopping the energy output of the speed increasing transmission gear 15, the continuously variable transmission box 62 is for maintaining the rotational speed of the energy output, and the speed controller 63 is In order to maintain the rotational speed of the energy output, the wheel 64 maintains the stability of the energy output by the inertia of the rotation, and the generator clutch 65 finally passes the energy to the generator 3. Control transmission and power generation.
前述クラッチ５１、エネルギースピードメーター２１、変速ボックス５２、ねじり力制限器１２、エネルギー貯蔵ユニット１４、動力ブレーキ６１、無段変速ボックス６２、速度制御器６３、発電機クラッチ６５、発電機３は、すべてコンピュータ制御ユニット４に接続して統一管理を行い、操作の安定性を維持する。 The clutch 51, the energy speedometer 21, the transmission box 52, the torsional force limiter 12, the energy storage unit 14, the power brake 61, the continuously variable transmission box 62, the speed controller 63, the generator clutch 65, and the generator 3 are all Connected to the computer control unit 4 to perform unified management and maintain operational stability.
図４〜図１１の各図を参照して、エネルギー貯蔵効率を向上させるため、本発明に係るねじり力スプリング１４１の設置は、二次的折れ曲がり巻き付け設計を採用する。まず、前記二つの回転盤１４２、１４３の回転軸心にスリーブ１４４を設置し、前記二つの回転盤１４２、１４３の外縁に外留め具溝１４６を設け、前記スリーブ１４４には内留め具溝１４５を設けることによって、前記ねじり力スプリング１４１の内、外側末端１４７、１４８をそれぞれ隣接する二つの回転盤１４２、１４３の前記内、外留め具溝１４５、１４６の中に係着固定する。 4 to 11, in order to improve energy storage efficiency, the installation of the torsional force spring 141 according to the present invention adopts a secondary bending winding design. First, the sleeve 144 is installed on the rotation axis of the two rotating disk 142 and 143, the outer fastener groove 146 provided on the outer edge of two of the rotating disk 142 and 143, wherein the sleeve 144 inside fastener groove 145 The outer ends 147 and 148 of the torsion force spring 141 are fixedly fixed in the inner and outer fastener grooves 145 and 146 of the two adjacent rotary plates 142 and 143, respectively.
そして、本発明の前記ねじり力スプリング１４１の逆方向折れ曲がりについては二種類の設計がある。第一種類は、前記ねじり力スプリング１４１の内側末端１４７を回転盤の一つである回転盤１４２の内留め具溝１４５に正常に巻き付け、前記ねじり力スプリング１４１の外側末端１４８を内側の巻き付け方向と逆に折り曲げて、もう一つの回転盤１４３の前記外留め具溝１４６に係着固定する。第二種類は、外側末端１４８を正常な巻き付け方向で回転盤１４２の外留め具溝１４６に固定し、前記ねじり力スプリング１４１の内側末端１４７を外側巻き付け方向と逆方向に折り曲げた後もう一方の回転盤143の内留め具溝１４５に固定する。このようにして、一層多くの前記回転盤１４２、１４３を接続することができ、つまりエネルギー貯蔵の効能を増加することができる。なお前記ねじり力スプリング１４１の表面に波紋１４９を設置することによって、前記ねじり力スプリング１４１の抗引張力を増加させ、エネルギー貯蔵の効率を向上させる。 And there are two types of reverse bending of the torsion force spring 141 of the present invention. In the first type, the inner end 147 of the torsion force spring 141 is normally wound around the inner fastener groove 145 of the turntable 142 which is one of the turntables, and the outer end 148 of the torsion force spring 141 is wound in the inner winding direction. And is fixed to the outer fastener groove 146 of the other rotating disk 143. In the second type, the outer end 148 is fixed to the outer fastener groove 146 of the turntable 142 in the normal winding direction, and the inner end 147 of the torsion force spring 141 is bent in the direction opposite to the outer winding direction. It is fixed to the inner fastener groove 145 of the turntable 143. In this way, a larger number of the rotating disks 142 and 143 can be connected, that is, the efficiency of energy storage can be increased. In addition, by installing the ripple 149 on the surface of the torsion force spring 141, the tensile force of the torsion force spring 141 is increased, and the energy storage efficiency is improved.
図１２は、実際に応用するとき、前記エネルギー貯蔵ユニット１４の入力側回転盤１４２と出力側回転盤１４３の間に、複数の回転盤１４０を同軸直列接続し、即ち前記入力側回転盤１４２を前記ワンウェイ入力ベアリング１３の出力側に接続し、前記出力側回転盤１４３を前記増速伝達ギア１５に接続し、そして隣接する任意の二つの回転盤１４２、１４３、１４０の間に前記ねじり力スプリング１４１を巻き付ける。 In FIG. 12, when actually applied, a plurality of turntables 140 are coaxially connected in series between the input side turntable 142 and the output side turntable 143 of the energy storage unit 14, that is, the input side turntable 142 is connected. Connected to the output side of the one-way input bearing 13, connected the output-side rotating disk 143 to the speed increasing transmission gear 15, and the torsional force spring between any two adjacent rotating disks 142, 143, 140. 141 is wound.
前記増速伝達ギア１５が静止しているときは、同時に前記ねじり力出力側回転盤１４３を固定することによって、前記ねじり力入力側回転盤１４２が回転してエネルギー蓄積を行い、且つ前記ねじり力スプリング１４１の連結によって隣接する回転盤１４０を順次回転させて、飽満してこれ以上入力できないところまでエネルギーを蓄積する。そして、前記増速伝達ギア１５が起動すると、同様に前記ねじり力スプリング１４１の連結によって、出力側回転盤１４３が隣接する回転盤１４０、１４２を順次回転させ、エネルギーを前記増速伝達回転盤１５によって増速し、エネルギー出力を行う。 When the speed increasing transmission gear 15 is stationary, by simultaneously fixing the torsional force output side rotating disk 143, the torsional force input side rotating disk 142 rotates and accumulates energy, and the torsional force output side rotating disk 142 is fixed. The adjacent turntables 140 are sequentially rotated by the connection of the spring 141, and energy is accumulated to the point where it cannot be input any more. Then, when the speed increasing transmission gear 15 is activated, the output side rotating disk 143 sequentially rotates the adjacent rotating disks 140 and 142 sequentially by the connection of the torsion force spring 141, and energy is transferred to the speed increasing transmission rotating disk 15. To increase the speed and output energy.
図１３は、別の応用方式で、前記エネルギー貯蔵ユニット１４は、並列設置してよく、前記ねじり力伝達ギア１１によって、運動エネルギーを各エネルギー貯蔵ユニット１４へ配分してエネルギー蓄積作業を行い、且つ各エネルギー貯蔵ユニット１４のエネルギーを前記増速伝達ギア１５に集中して出力させる。各エネルギー貯蔵ユニット１４には、すべて独立した前記ねじり力制限器１２及び前記ワンウェイ入力ベアリング１３が連結され、エネルギーの入力作業を安定させる。 FIG. 13 shows another application method, in which the energy storage units 14 may be installed in parallel, and the torsional force transmission gear 11 distributes kinetic energy to each energy storage unit 14 to perform energy storage work, and The energy of each energy storage unit 14 is concentrated and output to the speed increasing transmission gear 15. Each energy storage unit 14 is connected to the independent torsional force limiter 12 and the one-way input bearing 13 to stabilize the energy input operation.
上述詳細な説明は、本発明の実行可能な実施例の具体的説明であり、ただし前記実施例は本発明の特許請求範囲を制限するものではなく、およそ本発明の技芸精神を逸脱せずになされる等価実施或いは変更は、すべて本発明の特許請求範囲に含まれるものとする。 The foregoing detailed description is a specific description of possible embodiments of the invention, which are not intended to limit the scope of the claims of the invention and do not depart from the spirit of the invention. All equivalent implementations or modifications made are intended to be within the scope of the claims.
１：スプリングのねじり力によってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置
１１：ねじり力伝達ギア
１２：ねじり力制限器
１３：ワンウェイ入力ベアリング
１４：エネルギー貯蔵ユニット
１４０：回転盤
１４１：ねじり力スプリング
１４２：回転盤
１４３：回転盤
１４４：スリーブ
１４５：内留め具溝
１４６：外留め具溝
１４７：内側末端
１４８：外側末端
１４９：波紋
１５：増速伝達ギア
１６：エネルギー入力側
１７：エネルギー出力側
２：エネルギーユニット
２１：エネルギースピードメーター
３：発電機
４：コンピュータ制御ユニット
５１：クラッチ
５２：変速ボックス
５３：ホイール
６１：動力ブレーキ
６２：無段変速ボックス
６３：速度制御器
６４：ホイール
６５：発電機クラッチ
1: Energy storage device 11 that stores energy by the torsional force of a spring 11: Torsional force transmission gear 12: Torsional force limiter 13: One-way input bearing 14: Energy storage unit 140: Turntable 141: Torsional force spring 142: Turntable 143 : Rotating disk 144: sleeve 145: inner fastener groove 146: outer fastener groove 147: inner end 148: outer end 149: ripple 15: speed increasing transmission gear 16: energy input side 17: energy output side 2: energy unit 21 : Energy speedometer 3: Generator 4: Computer control unit 51: Clutch 52: Shift box 53: Wheel 61: Power brake 62: Continuously variable box 63: Speed controller 64: Wheel 65: Generator clutch
Claims (8)
前記ねじり力伝達ギアは、その入力側をエネルギー源に接続し、前記エネルギー源から入力されたねじり力をその出力側へ伝達し、
前記ねじり力制限器は、前記ねじり力伝達ギアの前記出力側に接続され、前記ねじり力伝達ギアが伝達するねじり力が前記ねじり力制限器の限定値を超える場合は、前記ねじり力制限器が滑ってねじり力を遮断して損壊を招くことを避け、
前記ワンウェイ入力ベアリングは、前記ねじり力制限器の出力側に接続されることによって、ねじり力を一方方向に伝達し、且つ出力後のねじり力が逆出力して前記ねじり力制限器或いはねじり力伝達ギアを破壊することを防止し、
前記エネルギー貯蔵ユニットは、少なくとも二つの隣接する回転盤を同軸連結して形成され、前記二つの回転盤の間にはねじり力スプリングを巻き付け、前記ねじり力スプリング両側の末端は隣接する二つの回転盤外縁と軸心にそれぞれ連結され、且つ前記ねじり力スプリングの末端は巻き付け方向と逆方向に折り曲げて設置され、その回転盤の一つは、ねじり力入力側として前記ワンウェイ入力ベアリングの出力側に連結され、前記回転盤が回転すると、前記ねじり力スプリングが二次的に折れ曲がり巻き付けを行って回転ねじり力を増加させ、もう一つの回転盤へ伝達してねじり力の出力を行い、
前記増速伝達ギアは、前記エネルギー貯蔵ユニットのねじり力出力側回転盤に連結され、前記増速伝達ギアが静止しているときは、同時に前記ねじり力出力側の回転盤をストップさせることによって、前記ねじり力入力側回転盤が回転してエネルギー蓄積を行い、前記増速伝達ギアが起動すると、前記出力側回転盤の回転ねじり力を増速させてエネルギー出力を行うことができることを特徴とする、スプリングのねじり力によってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置。 A torsional force conversion gear, a torsional force limiter, a one-way input bearing, including an energy storage unit, a speed increasing transmission gear, and an energy storage device for storing energy by Re screw spring,
The torsional force transmission gear has its input side connected to an energy source, and transmits the torsional force input from the energy source to its output side ,
The torsional force limiter is connected to the output side of the torsion force transmission gears, when the twisting force which the torsion force transmission gear is transmitted exceeds the limit value of the torsional force limiter, the twisting force limiter is Avoid slipping and blocking the torsional force and causing damage,
The one-way input bearing is connected to the output side of the torsional force limiter to transmit the torsional force in one direction, and the torsional force after output is reversely output to transmit the torsional force limiter or the torsional force transmission. Prevents the gear from being destroyed,
The energy storage unit comprises at least two adjacent rotary disc is formed by a coaxial coupling, wound torsion force spring between the front SL two of the rotating disk, the ends of the torsion force spring both sides rotation of two adjacent It is connected to the outer edge of the panel and the shaft center respectively, and the end of the torsion force spring is installed in the direction opposite to the winding direction, and one of the rotating disks is provided on the output side of the one-way input bearing as the torsion force input side. When the rotating disk is connected, the torsion force spring is secondarily bent and wound to increase the rotating torsional force and transmitted to another rotating disk to output the torsional force,
The speed increasing transmission gear is connected to the torsional force output side rotating disk of the energy storage unit, and when the speed increasing transmission gear is stationary, by simultaneously stopping the rotating disk on the torsional force output side, The torsional force input side rotating disk rotates to accumulate energy, and when the speed increasing transmission gear is activated, the rotational torsional force of the output side rotating disk can be accelerated to output energy. An energy storage device that stores energy by the torsional force of a spring.
前記クラッチと前記ねじり力伝達ギアとの間には、ホイール・変速ボックスを順次設置し、前記クラッチは、前記エネルギーユニットのエネルギーを前記変速ボックスへ出力するかどうかを制御し、前記ホイールは回転慣性によって前記エネルギーユニットのエネルギー出力の安定性を維持し、
前記変速ボックスは、回転速度を下げてねじり力を増加させ、エネルギー貯蔵に適合するようにしたことを特徴とする、請求項１に記載のスプリングのねじり力によってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置。 The energy source to which the torsional force transmission gear is connected is an energy unit, and a clutch is installed on the energy output side of the energy unit,
A wheel / shift box is sequentially installed between the clutch and the torsional force transmission gear, the clutch controls whether energy of the energy unit is output to the shift box, and the wheel is rotational inertia. To maintain the stability of the energy output of the energy unit,
The energy storage device according to claim 1, wherein the transmission box is adapted to energy storage by decreasing a rotational speed and increasing a torsional force.
前記電磁式動力ブレーキは、前記増速伝達ギアのエネルギー出力を引き下げ或いは停止させ、
前記無段変速ボックスは、エネルギー出力の回転速度を維持し、
前記速度制御器は、エネルギー出力の回転速度を制御し、
前記ホイールは回転の慣性によってエネルギー出力の安定性を維持し、
前記発電機のクラッチは、最後にエネルギーを前記発電機へ出力して発電させることを制御することを特徴とする、請求項１に記載のスプリングのねじり力によってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置。 The output side of the speed increasing transmission gear is connected to a generator, and an electromagnetic power brake, a continuously variable transmission box, a speed controller, a wheel, and a generator clutch are sequentially arranged between the speed increasing transmission gear and the generator. Install
The electromagnetic power brake lowers or stops the energy output of the speed increasing transmission gear,
The continuously variable transmission box maintains the rotational speed of the energy output,
The speed controller controls the rotational speed of the energy output;
The wheel maintains the stability of energy output by the inertia of rotation,
The energy storage device according to claim 1, wherein the clutch of the generator controls to finally output energy to the generator to generate electric power.
前記入力側回転盤は、前記ワンウェイ入力ベアリングの出力側に連結され、前記出力側回転盤は前記増速伝達ギアに連結され、任意の二つの隣接する回転盤の間に前記ねじり力スプリングが巻き付けられ、
前記増速伝達ギアが静止した時は同時に前記ねじり力出力側回転盤をストップさせることによって、前記ねじり力入力側回転盤が回転してエネルギー蓄積を行い、且つ前記ねじり力スプリングの連結によって、隣接する回転盤を順次回転させてエネルギーを蓄積し、
前記増速伝達ギアが起動すると、同様に前記ねじり力スプリングの連結によって、隣接する回転盤を順次回転させてエネルギーを前記増速伝達ギアを経由して増速し、エネルギー出力を行うことを特徴とする、請求項１に記載のスプリングのねじり力によってエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵装置。 Between the input side turntable and the output turntable of the energy storage unit, a plurality of turntables are coaxially connected in series,
The input-side rotating disk is connected to the output side of the one-way input bearing, the output-side rotating disk is connected to the speed increasing transmission gear, and the torsional force spring is wound between any two adjacent rotating disks. And
When the speed increasing transmission gear is stationary, by simultaneously stopping the torsional force output side rotating disk, the torsional force input side rotating disk rotates and accumulates energy, and by connecting the torsional force spring, it is adjacent. Rotate the rotating disk to sequentially accumulate energy,
When the speed increasing transmission gear is activated, similarly, by connecting the torsional force springs, adjacent rotating disks are sequentially rotated to increase the energy via the speed increasing transmission gear and to output energy. An energy storage device for storing energy by the torsional force of the spring according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012159239A JP5906151B2 (en) | 2012-07-18 | 2012-07-18 | Energy storage device that stores energy by the torsional force of the spring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012159239A JP5906151B2 (en) | 2012-07-18 | 2012-07-18 | Energy storage device that stores energy by the torsional force of the spring |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014020454A JP2014020454A (en) | 2014-02-03 |
| JP5906151B2 true JP5906151B2 (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=50195608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012159239A Expired - Fee Related JP5906151B2 (en) | 2012-07-18 | 2012-07-18 | Energy storage device that stores energy by the torsional force of the spring |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5906151B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6901144B2 (en) * | 2016-04-18 | 2021-07-14 | 株式会社日本電研 | Drive mechanism using regenerative energy |
| CN106949219A (en) * | 2017-05-12 | 2017-07-14 | 山东亿玛扬帆机电有限公司 | A kind of rubber belt type accumulation of energy conversion equipment and its method of work |
| CN113982870A (en) * | 2021-10-25 | 2022-01-28 | 向雨 | Energy storage device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60119385A (en) * | 1983-12-02 | 1985-06-26 | Keisebun:Kk | Spiral-spring chained body |
| JP2004278768A (en) * | 2003-03-19 | 2004-10-07 | Katsuo Ito | Spring-driven generator |
| JP2006349146A (en) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Toyoda Gosei Co Ltd | Driving device |
| JP5116658B2 (en) * | 2008-12-26 | 2013-01-09 | 東洋ゼンマイ株式会社 | Mainspring device capable of continuous input |
-
2012
- 2012-07-18 JP JP2012159239A patent/JP5906151B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014020454A (en) | 2014-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW201351835A (en) | Energy storing device using spring torsion for energy storage | |
| JP5906151B2 (en) | Energy storage device that stores energy by the torsional force of the spring | |
| TWI354731B (en) | Wind-powered generator and assemblies therewith | |
| WO2004094814A1 (en) | Wave-power generation system | |
| WO2018181341A1 (en) | Power generation mechanism and power generation method | |
| JP2012225507A (en) | Differential gear device | |
| CN107387341B (en) | Scroll spring type gravitational potential energy recovery device | |
| US20140049050A1 (en) | Energy storing device in which energy is stored through spring torsion | |
| US20150375029A1 (en) | A body-building power generation apparatus and a method of generating power using the same | |
| CN103306909B (en) | Series connection monomer-type energy-storage box in large-scale spiral spring energy storage device | |
| JP2010151275A (en) | Spring device permitting continuous input | |
| CN201842585U (en) | Electric capstan | |
| AU2015202870A1 (en) | Rotational driving device | |
| CN107110246B (en) | Rotary flywheel mechanism | |
| RU2613014C2 (en) | Energy storage device using springs operating for torsion | |
| RU2722586C1 (en) | Autonomous power supply source | |
| CN101265862A (en) | Mechanical starter | |
| JP2022079027A (en) | Power generation mechanism | |
| CN102635673A (en) | Unidirectional output conversion device | |
| US20190277265A1 (en) | Prime mover | |
| US20110186384A1 (en) | Motor and method of operation | |
| TWI673445B (en) | Rotating apparatus capable of rapid accelerating having high torque | |
| CN108071709A (en) | Bidirectional clutch operates driving device | |
| WO2007036977A1 (en) | Power source device | |
| KR20150130955A (en) | Self-generation device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140826 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20140826 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20140826 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20150620 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150624 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150804 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151028 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160308 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160318 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5906151 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |