JP6981723B1

JP6981723B1 - 揺動装置

Info

Publication number: JP6981723B1
Application number: JP2021154415A
Authority: JP
Inventors: 勝美清水
Original assignee: 勝美清水
Priority date: 2021-09-22
Filing date: 2021-09-22
Publication date: 2021-12-17
Anticipated expiration: 2041-09-22
Also published as: JP2023045827A

Abstract

【課題】磁力というクリーンなエネルギーを運動エネルギーとして高効率で獲得すること、そして装置のオンオフを容易なものとすることである。【解決手段】本発明の揺動装置は、左右一対のペダルを交互に上下運動させることによって、ペダル下面の磁性体と入力受皿上面の磁性体とが連続的に反発および吸着して、ペダルへの入力よりも大きな力が振子に加わり、枢着部分を中心に振子が左右に揺動して振子前端から出力を得ることができる。すなわち、本発明の揺動装置は、磁力および振子の揺動により、入力よりも大きな出力を得ることができるのである。【選択図】図１

Description

本発明は、磁性体を備えた振子を利用した揺動装置に関する。

磁力から運動エネルギーを取り出す仕組みは種々発明されてきた。例えば特許文献１（特開２０１７−１３３４９２号公報）は、磁石の反発力により円盤を回転させて運動エネルギー獲得する装置について開示する。特許文献２（特開２０１２−４１９０９号公報）は、磁力を利用した回転維持装置を開示する。特許文献３（特開２０１２−８７７６９号公報）は、磁石の反発力によりピストンを動かして運動エネルギーを獲得する装置について開示する。

特開２０１７−１３３４９２号公報特開２０１２−４１９０９号公報特開２０１２−８７７６９号公報

解決しようとする問題点は、磁力というクリーンなエネルギーを運動エネルギーとして高効率で獲得すること、そして装置のオンオフを容易なものとすることである。

本発明は、上記問題点を解決すべく、磁性体を備えた振子を利用した揺動装置を提供する。具体的には、本発明は、棒状の振子、前記振子後側の左右に配された一対の上下移動可能なペダル、前記振子の後側から左右に突出する入力受皿および基盤を備え、前記一対のペダルは交互に上下動するように連結されているとともに各々その下面において１個の磁性体を備え、前記振子は入力受皿より前側で基盤に枢着して左右に揺動可能となっており、前記入力受皿はその上面において左右各２個の磁性体を備え、前記ペダル下面の磁性体と前記入力受皿上面の外側の磁性体が吸着し、前記ペダル下面の磁性体と前記入力受皿上面の内側の磁性体が反発することを特徴とする、揺動装置を提供する。

より好ましい態様において、本発明の揺動装置は、さらに、上記入力受皿が中央後部側においてさらに１個または２個の補助磁性体を備え、当該１個の補助磁性体が上記ペダル下面の磁性体と吸着するか、または前方側の当該補助磁性体が前記ペダル下面の磁性体と吸着し、後方側の当該補助磁性体が前記ペダル下面の磁性体と反発することを特徴とする。補助磁性体が２個の場合には、上記ペダル下面の磁性体と吸着する補助磁性体は前方側の補助磁性体であり、後方側に配された他方の補助磁性体は、上記ペダル下面の磁性体と反発する。かかる補助磁性体は、ペダル下面の磁性体と入力受皿上面の外側の磁性体との吸着および反発に合力して、ペダル入力による振子の揺動をより大きなものとする。

より好ましい態様において、本発明の揺動装置は、さらに、上記左右一対のペダルの外側端部に軸が固着するとともに、当該軸を挿通する軸受けが上記基盤に固着することを特徴とする。かかる軸と軸受けによって、ペダルの上下移動が可能となる。さらに好ましい態様において、当該左右いずれか一方の軸に入力レバーを取り付けることで、入力レバーとペダルとを連結してもよい。

より好ましい態様において、本発明の揺動装置は、さらに、上記振子の揺動範囲を画定するための振子止めを備えることを特徴とする。典型的には当該振子止めは基盤に固着されており、上記振子の枢着よりも前方側であっても、後方側であってもよいが、前方側が取り付けおよび位置調節の簡便さから好ましい。

本発明の揺動装置は、左右一対のペダルを交互に上下運動させることによって、ペダル下面の磁性体と入力受皿上面の磁性体とが連続的に反発および吸着して、ペダルへの入力よりも大きな力が振子に加わり、枢着部分を中心に振子が左右に揺動して振子前端から出力を得ることができる。すなわち、本発明の揺動装置は、磁力および振子の揺動により、入力よりも大きな出力を得ることができるのである。

図１は本発明の揺動装置の実施方法を示した平面図である。（実施例１）図２は本発明の揺動装置の実施方法を示した背面図である。図３は本発明の揺動装置の実施方法を示した斜視図である。

上記のとおり、本発明は、棒状の振子、前記振子後側の左右に配された一対の上下移動可能なペダル、前記振子の後側から左右に突出する入力受皿および基盤を備え、前記一対のペダルは交互に上下動するように連結されているとともに各々その下面において１個の磁性体を備え、前記振子は入力受皿より前側で基盤に枢着して左右に揺動可能となっており、前記入力受皿はその上面において左右各２個の磁性体を備え、前記ペダル下面の磁性体と前記入力受皿上面の外側の磁性体が吸着し、前記ペダル下面の磁性体と前記入力受皿上面の内側の磁性体が反発することを特徴とする、揺動装置を提供する。

本明細書において用いる前後左右と上下は、振子の枢着を中心として、図１の左右を左右と、上下を前後と、手前と奥とを上下と、それぞれ表現しているものであるが、説明のために便宜的に付与された向きに過ぎず、本発明の内容にとって相対的な要素にすぎない。したがって、例えば前後を反転させた本発明の揺動装置もまた、本発明に含まれる。外側、内側についても、同様に、振子の枢着を中心として外にあるか内にあるかを説明するための表現である。

棒状の振子は、本発明の揺動装置における中心的部分である。振子の後側において左右に突出する入力受皿を取り付けることで、左右のペダルからの入力を受け取ることができる。ペダルから入力受皿を介して振子に入力された力は、枢着によって振子の左右への揺動となり、振子の前側において出力として取り出すことができる。かかる揺動を補助するために、振子の前側において、錘を取り付けてもよい。また、揺動範囲を制御するため、振子の前側もしくは後側左右脇に振子止めを設けてもよい。

一対のペダルは、交互に、すなわち左のペダルが上に移動するとき右のペダルは下に移動し、左のペダルが下に移動するとき右のペダルは上に移動するように、連結されている。かかる連結は、典型的には例えばコンロット構造によるが、交互に上下する目的さえ達成されればどのようなものでもよい。また、ペダルの上下移動はどのような手段によって果たされてもよく、例えば各ペダルの外側端部に軸を固着させ、軸受けに当該軸を挿通することによって、軸の回転によりペダル内側が上下移動する。

磁性体は、磁力を帯びたどのようなものであってもよく、例えば、鉄、けい素鉄、パーマロイ、Fe-Si-Al、パーメンジュール、電磁ステンレス、アモルファス、ナノ結晶、アルニコ磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石、サマリウム鉄窒素磁石、ニッケルなどが含まれるがこれらに限定されない。好ましくは、磁性体は、保磁力が大きなもの、例えばアルニコ磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石またはサマリウム鉄窒素磁石、とりわけネオジム磁石から選択される。

ペダルと振子との位置関係については、振子の左右それぞれに一対のペダルが配置されていることを要する。例えば前方に振子止めを設ける場合には、背面図において、振子前方が右側に振り切ったときに、左側の入力受皿上面の２個の磁性体の間の上側に左ペダル下面の磁性体が位置し、振子前方が左側に振り切ったときに、右側の入力受皿上面の２個の磁性体の間の上側に右ペダル下面の磁性体が位置することが好ましい。このように配置することによって、ペダル下面の磁性体と入力受皿上面の２個の磁性体とがそれぞれ反発・吸着するいわば磁力の均衡状態が生まれてペダルと振子の位置が定まる。このようにペダルと入力受皿の磁性体が配置されていることによって、振子前方が左側に移動しても、ペダルを押下することでペダル下面の磁性体は入力受皿左端の磁性体を吸引して、振子が引き戻されて振子前方は右側に振れる。このように磁力の均衡が生じるように、ペダル下面の磁性体の位置は、ペダルを押下したときに入力受皿上面の２個の磁性体の間にくるようにすることが好ましい。

入力は、ペダルの上から直接行ってもよいし、ペダルに取り付けた入力装置、例えばペダルに固着した軸に取り付けたレバーを介して行ってもよい。入力装置は人力や原動機、など、どのような入力であってもペダルに入力が可能でありさえすればよい。

入力受皿上の磁性体は、左右２個ずつであり、この２個の磁性体は、上下に磁極がある磁性体をNS交互に取り付ける。ペダルの磁性体は、ペダル下面に上下に磁極がある磁性体を取り付ける。入力受皿においては上側の、ペダル下面の磁性体においては下側の磁極が、それぞれ吸着・反発に作用する。

図１〜３は、本発明装置の１実施例である。図１は平面図、図２は背面図、図３は斜視図である。以下、図に基づいて本発明装置の１実施例を説明する。厚さ６ｍｍのアルミ板を基盤２とし、左右の中央下から９ｃｍの位置に振子３を枢着２１するための穴を設けた。棒状の振子３の後側に長さ１０ｃｍの入力受皿３１を設けて、振子３と入力受皿３１とで十字を形成した。振子３の前方に錘３２を設けて振子３のバランスを取り、前端に出力取出口３３を設けた。基盤２と振子３とは枢着２１させて、振子３が左右に揺動するようにした。入力受皿３１が左右それぞれ１ｃｍ振れるように、振子止め２２を基盤２に取り付けた。左ペダル４の左端に軸４１を固着し、当該軸４１を挿通した軸受け４２を基盤２に取り付けて、軸４１が回動して左ペダル４を上下移動可能に基盤２に取り付けた。右ペダル５についても左ペダル４と同様に基盤２に取り付けた。左ペダル軸４１および右ペダル軸５１にそれぞれコンロット４３，５３を取り付け、左右コンロット４３，５３をペダル連結板６で連結して、左右一対のペダル４，５を交互に上下移動可能とした。右ペダル軸５１の上側に、さらに入力レバー７を固着した。

高さ方向に磁化されている直径２ｃｍ、厚さ６ｍｍの円柱型のネオジム磁石を磁性体８１〜８３として用意した。入力受皿３１の上面には、左からS極、N極、N極、S極が上向きになるように、磁性体８１を取り付けた。ペダル４，５の下面には、それぞれ、S極が下向きとなるように、磁性体８２を取り付けた。振子３の上面後端には、後側からN極、S極が上向きになるように、補助磁性体８３を取り付けた。補助磁性体８３は、入力受皿磁性体８１よりも用意したネオジム磁石1個分高い位置に取り付けた。

振子３の前方を右側に振り切ったときに、左側の２個の入力受皿磁性体８１の間に左ペダル下面磁性体８２が来るようにした。右ペダルでも同様の位置に磁性体８１，８２を取り付けた。ペダルを上下させると、各磁性体の反発・吸着が生じて、振子３が大きく左右に揺動した。具体的には、振子３の後端側が左側に寄せられている状態では、左ペダル４下面の下向きにS極となっている磁性体８２と、入力受皿左側のN極が上向きになっている磁性体８１との間で引力が生じ、入力受皿左側のS極が上向きになっている磁性体８１との間で斥力を生じて均衡がとれている。この均衡は、ペダル４と連動するペダル５を動かしてペダル下面の磁性体８２が入力受皿の磁性体８１に掛かりだしてＳ極どうしの滑りによって、右側へとピストン後端側が押し出される形で崩れる。この押し出される力が、ピストン先端の出力取出口３３の左から右への運動エネルギーとして出力される。

ペダルを採用したことで本発明の装置への入力のオンオフが容易にでき、また、入力した力が磁力と振子で増力されて出力することができる。たとえば自転車や人力飛行機、荷物の簡易リフト、ボートのオール部分など、入力を必要とする機構に採用可能である。

１揺動装置
２基盤
２１枢着
２２振子止め
３振子
３１入力受皿
３２錘
３３出力取出口
４左ペダル
４１左ペダル軸
４２左ペダル軸受
４３左ペダル軸コンロット
５右ペダル
５１右ペダル軸
５２右ペダル軸受
５３右ペダル軸コンロット
６ペダル連結板
７入力レバー
８１入力受皿磁性体
８２ペダル下面磁性体
８３補助磁性体

Claims

棒状の振子、前記振子後側の左右に配された一対の上下移動可能なペダル、前記振子の後側から左右に突出する入力受皿および基盤を備え、前記一対のペダルは交互に上下動するように連結されているとともに各々その下面において１個の磁性体を備え、前記振子は入力受皿より前側で基盤に枢着して左右に揺動可能となっており、前記入力受皿はその上面において左右各２個の磁性体を備え、前記ペダル下面の磁性体と前記入力受皿上面の外側の磁性体が吸着し、前記ペダル下面の磁性体と前記入力受皿上面の内側の磁性体が反発することを特徴とする、揺動装置。
さらに、前記振子が後端側においてさらに１個または２個の補助磁性体を備え、当該１個の補助磁性体が前記ペダル下面の磁性体と吸着するか、または前方側の当該補助磁性体が前記ペダル下面の磁性体と吸着し、後方側の当該補助磁性体が前記ペダル下面の磁性体と反発することを特徴とする、請求項１の揺動装置。
さらに、前記左右一対のペダルの外側端部に軸が固着するとともに、当該軸を挿通する軸受けが上記基盤に固着することを特徴とする、請求項１または２の揺動装置。
さらに、いずれか一方の前記軸に入力レバーを設けた、請求項３の揺動装置。
さらに、前記振子の揺動範囲を画定するための振子止めを備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の揺動装置。