JP7240693B1 - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】張力調整機構を備えないにも拘わらず、第１部材と第２部材が相対移動したときに、環状部材と回転部材群との間で力が伝わり易い動力伝達装置を提供する。【解決手段】第１部材１７と、直線方向に沿って第１部材に対して相対移動可能な第２部材７０と、複数の回転部材３７Ａ、３７Ｂ、４１Ａ、４１Ｂを有し且つ第１部材に回転可能に支持された回転部材群と、一部が第２部材に固定され、第２部材が第１部材に対して相対移動したときに回転部材群に対して接触しながら相対移動するように回転部材群に掛けまわされた環状部材４５Ａ、４５Ｂと、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、環状部材及び回転部材群を備える動力伝達装置に関する。

特許文献１には、第１部材と、直線方向に沿って第１部材に対して相対移動可能な第２部材と、第１部材に回転可能に支持された第１スプロケット群と、第１スプロケット群に掛けまわされた環状のチェーンと、チェーンが掛けまわされ且つ第２部材に回転可能に支持された第２スプロケットと、を備える動力伝達装置が開示されている。

特開２０１４－１１４８９９号公報

この動力伝達装置の第１部材と第２部材の相対位置が所定位置になると、チェーンがたるみ易い。仮にチェーンがたるむと、第１スプロケット群及び第２スプロケットとチェーンとの間で力が伝わり難くなる。そのため、この動力伝達装置は、チェーンのたるみを除去するための張力調整機構を備える。そのため、この動力伝達装置は構造が複雑である。

本発明は、張力調整機構を備えないにも拘わらず、第１部材と第２部材が相対移動したときに、環状部材と回転部材群との間で力が伝わり易い動力伝達装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の動力伝達装置は、第１部材と、直線方向に沿って前記第１部材に対して相対移動可能な第２部材と、複数の回転部材を有し且つ前記第１部材に回転可能に支持された回転部材群と、一部が前記第２部材に固定され、前記第２部材が前記第１部材に対して相対移動したときに前記回転部材群に対して接触しながら相対移動するように前記回転部材群に掛けまわされた環状部材と、を備える動力伝達装置であり、前記第２部材が、前記直線方向の一方である第１方向及び他方である第２方向に沿って往復移動可能であり、前記回転部材群が、前記第２部材が前記第１方向及び前記第２方向の一方に移動したときに正方向に回転し前記第２部材が前記第１方向及び前記第２方向の他方に移動したときに逆方向に回転する駆動部材を備え、さらに前記動力伝達装置は、前記駆動部材に対して相対回転可能な従動部材と、前記駆動部材が前記正方向と前記逆方向の一方に回転したときのみ、前記駆動部材の回転力を前記従動部材に伝達して、前記従動部材を一方向に回転させるワンウェイ伝達機構と、を備え、前記環状部材が、第１環状部材及び第２環状部材を有し、前記回転部材群が、前記第１環状部材が掛けまわされた第１回転部材群、及び、前記第２環状部材が掛けまわされた第２回転部材群を有し、前記駆動部材が、前記第１回転部材群に含まれる第１駆動部材、及び、前記第２回転部材群に含まれる第２駆動部材を有し、前記従動部材が、前記第１駆動部材に対して相対回転可能な第１従動部材、及び、前記第２駆動部材に対して相対回転可能な第２従動部材を有し、前記ワンウェイ伝達機構が、前記第１駆動部材が前記正方向と前記逆方向の一方である第１回転方向に回転したときのみ、前記第１駆動部材の回転力を前記第１従動部材に伝達する第１ワンウェイ伝達機構、及び、前記第２駆動部材が前記正方向と前記逆方向の一方である第２回転方向に回転したときのみ、前記第２駆動部材の回転力を前記第２従動部材に伝達する第２ワンウェイ伝達機構を有し、前記第１駆動部材は、前記第２部材が前記第１方向に移動したときに前記第１回転方向に回転し、前記第２部材が前記第２方向に移動したときに前記第１回転方向と反対側に回転し、前記第２駆動部材は、前記第２部材が前記第２方向に移動したときに前記第２回転方向に回転し、前記第２部材が前記第１方向に移動したときに前記第２回転方向と反対側に回転し、前記第１従動部材が前記第１回転方向に回転したとき及び前記第２従動部材が前記第２回転方向に回転したときに、前記第１従動部材及び前記第２従動部材と連係する出力部材が所定方向に回転し、前記第１環状部材、前記第２環状部材、前記第１回転部材群及び前記第２回転部材群が同一平面上に位置する。

例えば、第２部材に回転可能に支持された回転部材に環状部材が掛けまわされ、且つ、環状部材がたるんだ状態にある場合を想定する。この場合に、第１部材と第２部材が直線方向に沿って相対移動すると、第２部材に支持された回転部材から環状部材へ力が伝わり難く、さらに環状部材が第１部材に回転可能に支持された回転部材群に対して接触しながら相対移動し難い。そのため、環状部材から回転部材群へ力が伝わり難い。

これに対して請求項１に記載の動力伝達装置では、第１部材と第２部材が直線方向に沿って相対移動すると、環状部材がたるんだ状態にあるか否かに拘わらず、第２部材に固定された環状部材が第１部材と一緒に移動する。従って、第２部材に回転可能に支持された回転部材に環状部材が掛けまわされている場合と比べて、請求項１に記載の動力伝達装置の環状部材は回転部材群に対して接触しながら相対移動し易い。そのため、請求項１に記載の動力伝達装置の環状部材は回転部材群へ力を伝え易い。即ち、張力調整機構を備えないにも拘わらず、請求項１に記載の動力伝達装置の環状部材と回転部材群との間で力が伝わり易い。

請求項２に記載の動力伝達装置は、請求項１において、前記第２部材が、本体部と、前記本体部に固定された固定部材と、を備え、前記固定部材に前記環状部材の前記一部が固定された。

請求項３に記載の動力伝達装置は、請求項１又は請求項２において、前記第１部材と前記第２部材が、前記直線方向を中心とする周方向に相対回転不能である。

本発明の動力伝達装置は、張力調整機構を備えないにも拘わらず、第１部材と第２部材が相対移動したときに、環状部材と回転部材群との間で力が伝わり易い。

実施形態に係る動力伝達装置を備える波力発電装置の正面図である。 波力発電装置の前方から見た斜視図である。 動力伝達装置の前方から見た分解斜視図である。 動力伝達装置の後方から見た斜視図である。 図２の５－５矢線に沿う断面図である。 第２部材の本体部の右側部、第１環状ベルトの一部、及び固定部材の斜視図である。 第２部材の本体部の右側部、第１環状ベルトの一部、及び固定部材の分解斜視図である。 第１部材及び第２部材が初期位置に位置するときの第１プーリ、第２プーリ、第１環状ベルト、第２環状ベルト及び固定部材の模式的な正面図である。 波によって第２部材が第１部材に対して初期位置から上方へ相対移動したときの図８と同様の正面図である。 波によって第２部材が第１部材に対して初期位置から下方へ相対移動したときの図８と同様の正面図である。 比較例の第２部材の本体部の右側部、第１プーリ、第２プーリ及び第１環状ベルトの模式的な正面図である。 比較例の第２部材が第１部材に対して図１１の位置から下方へ相対移動したときの図１１と同様の正面図である。

以下、実施形態に係る動力伝達装置１５を備える波力発電装置１０について添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、図中に適宜示された矢印ＦＲを前方とし、矢印ＵＰを上方とし、矢印ＬＨを左方とする。

図１及び図２に示されるように波力発電装置１０は、動力伝達装置１５、カバー部材８４、フロート８６、連結部材８８及び錘９０を備える。

図３～図７に示されたように動力伝達装置１５は、第１部材１７、第１回転軸３５Ａ、３５Ｂ、ワンウェイギヤ（ワンウェイ伝達機構）（第１ワンウェイ伝達機構）３６Ａ、ワンウェイギヤ（ワンウェイ伝達機構）（第２ワンウェイ伝達機構）３６Ｂ、第１プーリ（駆動部材）（第１駆動部材）（回転部材）（回転部材群）（第１回転部材群）３７Ａ、第１プーリ（駆動部材）（第２駆動部材）（回転部材）（回転部材群）（第２回転部材群）３７Ｂ、第２回転軸３９Ａ、３９Ｂ、軸受け４０Ａ、４０Ｂ、第２プーリ（回転部材）（回転部材群）（第１回転部材群）４１Ａ、第２プーリ（回転部材）（回転部材群）（第２回転部材群）４１Ｂ、第１環状ベルト（環状部材）（第１環状部材）４５Ａ、第２環状ベルト（環状部材）（第２環状部材）４５Ｂ、前板４８、発電機５２、第３プーリ（従動部材）（第１従動部材）５７Ａ、第３プーリ（従動部材）（第２従動部材）５７Ｂ、第４プーリ（出力部材）６２、第３環状ベルト６７、及び第２部材７０を備える。

第１部材１７は、基部（第１筒状部）１９、支柱部２５、及びギヤ支持部材３０を備える。

基部１９は、円盤部２０と、円盤部２０の下面に接続されたフロート支持部２１と、を有する。図１に示されたように、円盤部２０はフロート支持部２１より大径である。さらに基部１９には、円盤部２０及びフロート支持部２１の中心部を基部１９の軸線に沿って貫通する案内孔２２が形成されている。図５に示されたように案内孔２２の断面形状は略長方形である。即ち、案内孔２２の断面形状は非円形である。

円盤部２０の上面には、上下方向に延びる一対の支柱部２５の下端部が固定されている。支柱部２５の上端部は、当該上端部より下方に位置する部位より左右寸法が大きい支持部２６によって構成されている。左側の支持部２６は右側に突出するストッパ２７を有し、右側の支持部２６は左側に突出するストッパ２７を有する。さらに左右の支持部２６の上面には支持溝２８が形成されている。

図３及び図４に示されたように、ギヤ支持部材３０は、被支持部３１、下方延長部３２、及びスペーサ３３を有する。被支持部３１の正面形状は略三角形であり、下方延長部３２の正面形状は略長方形である。下方延長部３２は被支持部３１の下端から下方に延びている。下方延長部３２の左右寸法は、被支持部３１の下端部の左右寸法より小さい。被支持部３１の下端部の左右両端部が、左右の支持溝２８にそれぞれ挿入されている。さらに固定手段（図示省略）によって、被支持部３１の下端部の左右両端部が、左右の支持部２６に固定されている。下方延長部３２は左右の支柱部２５の間に位置している。さらに図３に示されたように、下方延長部３２の前面には直方体形状のスペーサ３３の後端が固定されている。さらに被支持部３１には、被支持部３１を前後方向に貫通する断面形状が円形の貫通孔３４が形成されている。

図３に示されたように、被支持部３１を左右一対の第１回転軸３５Ａ、３５Ｂが前後方向に貫通しており、下方延長部３２の下端部を左右一対の第２回転軸３９Ａ、３９Ｂが前後方向に貫通している。第１回転軸３５Ａ、３５Ｂは被支持部３１に対して、自身の軸線回りに回転可能である。第２回転軸３９Ａ、３９Ｂは下方延長部３２に固定されている。さらに右側の第２回転軸３９Ａは右側の第１回転軸３５Ａの直下に位置し、左側の第２回転軸３９Ｂは左側の第１回転軸３５Ｂの直下に位置する。

図３に示されたように、第１回転軸３５Ａ、３５Ｂの前部にはワンウェイギヤ３６Ａ、３６Ｂを介して第１プーリ３７Ａ、３７Ｂがそれぞれ回転可能に支持されている。第１プーリ３７Ａ、３７Ｂの外周面全周には溝３８Ａ、３８Ｂが形成されており、溝３８Ａ、３８Ｂの底面には多数の歯部（図示省略）が周方向に並べて設けられている。図３及び図８～図１０に示されたように波力発電装置１０を前側から見たときに、右側のワンウェイギヤ３６Ａは、第１プーリ３７Ａが第１回転軸３５Ａに対して時計方向（正方向）（第１回転方向）Ｄｃｗに相対回転するのを規制し、第１プーリ３７Ａが第１回転軸３５Ａに対して反時計方向（逆方向）Ｄｃｃに相対回転するのを許容する。即ち、第１プーリ３７Ａが時計方向Ｄｃｗに回転するとき、第１回転軸３５Ａは第１プーリ３７Ａと一緒に時計方向Ｄｃｗに回転する。また、左側のワンウェイギヤ３６Ｂは、第１プーリ３７Ｂが第１回転軸３５Ｂに対して時計方向（正方向）（第２回転方向）Ｄｃｗに相対回転するのを規制し、第１プーリ３７Ｂが第１回転軸３５Ｂに対して反時計方向（逆方向）Ｄｃｃに相対回転するのを許容する。即ち、第１プーリ３７Ｂが時計方向Ｄｃｗに回転するとき、第１回転軸３５Ｂは第１プーリ３７Ｂと一緒に時計方向Ｄｃｗに回転する。

図３に示されたように、第２回転軸３９Ａ、３９Ｂの前部には軸受け４０Ａ、４０Ｂを介して第２プーリ４１Ａ、４１Ｂがそれぞれ回転可能に支持されている。そのため、波力発電装置１０を前側から見たときに、第２プーリ４１Ａは第２回転軸３９Ａに対して時計方向及び反時計方向に回転可能であり、第２プーリ４１Ｂは第２回転軸３９Ｂに対して時計方向及び反時計方向に回転可能である。第２プーリ４１Ａ、４１Ｂの外周面全周には溝４２Ａ、４２Ｂが形成されており、溝４２Ａ、４２Ｂの底面には多数の歯部４３Ａ、４３Ｂが周方向に並べて設けられている。

第１プーリ３７Ａ及び第２プーリ４１Ａにはゴム製の第１環状ベルト４５Ａが掛け回されており、第１プーリ３７Ｂ及び第２プーリ４１Ｂにはゴム製の第２環状ベルト４５Ｂが掛け回されている。第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂの内周面全体には、多数の溝４６が等間隔で形成されている。第１環状ベルト４５Ａの上端部の溝４６に第１プーリ３７Ａの上記歯部が噛み合っており、第１環状ベルト４５Ａの下端部の溝４６に第２プーリ４１Ａの歯部４３Ａが噛み合っている。同様に、第２環状ベルト４５Ｂの上端部の溝４６に第１プーリ３７Ｂの上記歯部が噛み合っており、第２環状ベルト４５Ｂの下端部の溝４６に第２プーリ４１Ｂの歯部４３Ｂが噛み合っている。第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂは常に緊張状態にある。即ち、第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂは常に自由状態から延びた状態にある。さらに図８～図１０に示されたように、第１環状ベルト４５Ａの右側部４５Ａ－１及び左側部４５Ａ－２は実質的に上下方向と平行な直線形状である。同様に、第２環状ベルト４５Ｂの左側部４５Ｂ－１及び右側部４５Ｂ－２は実質的に上下方向と平行な直線形状である。さらに第１プーリ３７Ａ、３７Ｂ、第２プーリ４１Ａ、４１Ｂ、第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂは、前後方向に対して直交する一つの仮想平面であり且つギヤ支持部材３０の前方に位置する第１平面（図示省略）上に位置する。

図３に示された前板４８の正面形状は略長方形である。前板４８の左右寸法は、左右の支持部２６（ストッパ２７）の間隔より小さく、前板４８の上下寸法は第１回転軸３５Ａと第２回転軸３９Ａとの間の上下方向距離と略同一である。前板４８の四隅には軸受孔４９が形成されている。上側の左右の軸受孔４９に第１回転軸３５Ａ、３５Ｂの前部がそれぞれ挿入され、下側の左右の軸受孔４９に第２回転軸３９Ａ、３９Ｂの前部がそれぞれ挿入されている。さらにスペーサ３３の前面に前板４８の後面の中央部が固定されている。スペーサ３３の前面は、第１プーリ３７Ａ、３７Ｂの前面及び第２プーリ４１Ａ、４１Ｂの前面より前方に位置する。そのため前板４８の後面は第１プーリ３７Ａ、３７Ｂの前面及び第２プーリ４１Ａ、４１Ｂの前面から前方に離れる。

図１～図４に示されたように、被支持部３１の貫通孔３４には発電機５２が設けられている。発電機５２は、略円筒形状のケース５３と、ケース５３の後端面から後方に突出する入力軸５４と、入力軸５４と連係し且つケース５３の内部に設けられた発電部（図示省略）と、を備える。ケース５３が貫通孔３４に挿入され、且つ、ケース５３が被支持部３１に固定されている。ケース５３の前部は被支持部３１の前面から前方に突出しており、入力軸５４は被支持部３１の後面から後方に突出している。さらに波力発電装置１０を前側から見た場合に入力軸５４が時計方向Ｄｃｗに回転したときに、上記発電部が発電する。一方、入力軸５４が反時計方向Ｄｃｃに回転したときに、上記発電部は発電しない。

図３及び図４に示されたように、第１回転軸３５Ａ、３５Ｂの後部には第３プーリ５７Ａ、５７Ｂがそれぞれ設けられている。第３プーリ５７Ａ、５７Ｂの中心部には中心孔５８Ａ、５８Ｂが設けられている。第３プーリ５７Ａ、５７Ｂの外周面全周には溝５９Ａ、５９Ｂが形成されており、溝５９Ａ、５９Ｂの底面には多数の歯部６０Ａ、６０Ｂが周方向に並べて設けられている。第３プーリ５７Ａの中心孔５８Ａに第１回転軸３５Ａの後部が挿入され且つ第３プーリ５７Ａが第１回転軸３５Ａに固定されている。同様に、第３プーリ５７Ｂの中心孔５８Ｂに第１回転軸３５Ｂの後部が挿入され且つ第３プーリ５７Ｂが第１回転軸３５Ｂに固定されている。

図４に示されたように、入力軸５４の後部には第４プーリ６２が支持されている。第４プーリ６２の中心部には中心孔６３（図３参照）が設けられている。第４プーリ６２の外周面全周には溝６４が形成されており、溝６４の底面には多数の歯部６５が周方向に並べて設けられている。第４プーリ６２の中心孔６３に入力軸５４の後部が挿入され且つ第４プーリ６２が入力軸５４に固定されている。

第３プーリ５７Ａ、５７Ｂ及び第４プーリ６２にはゴム製の第３環状ベルト６７が掛け回されている。第３環状ベルト６７の内周面全体には、多数の溝６８が等間隔で形成されている。第３環状ベルト６７の溝６８に、第３プーリ５７Ａの歯部６０Ａ、第３プーリ５７Ｂの歯部６０Ｂ、及び第４プーリ６２の歯部６５がそれぞれ噛み合っている。第３環状ベルト６７は常に緊張状態にある。さらに第３プーリ５７Ａ、５７Ｂ、第４プーリ６２及び第３環状ベルト６７は、前後方向に対して直交する一つの仮想平面であり且つギヤ支持部材３０の後方に位置する第２平面（図示省略）上に位置する。

図３に示されたように、第２部材７０は、本体部（第２筒状部）７１及び固定部材７３Ａ、７３Ｂを備える。

本体部７１は、底部が閉塞され且つ上面のみが開放された筒状体である。本体部７１の上下方向に直交する断面で切断した断面形状は、案内孔２２と略同一である。より詳細には、本体部７１の断面形状は案内孔２２の断面形状より僅かに小さい。即ち、本体部７１の断面形状は非円形形状である。

図２に示されたように、本体部７１の上部は、第１部材１７の基部１９の下方から案内孔２２を上方に貫通している。即ち、図３に示されたように、下方延長部３２の一部、第２プーリ４１Ａ、４１Ｂ、並びに、第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂの一部が、常に本体部７１の内部空間に位置する。案内孔２２及び本体部７１の断面形状は共に非円形形状である。そのため、案内孔２２と本体部７１は両者の軸線方向（上下方向）（直線方向）を中心とする周方向に相対回転不能である。一方、案内孔２２と本体部７１は両者の軸線方向に沿って相対移動可能である。

さらに図３、図４、図６及び図７に示されたように、固定部材７３Ａ、７３Ｂ及びボルト８０によって、第１環状ベルト４５Ａの右側部４５Ａ－１及び第２環状ベルト４５Ｂの左側部４５Ｂ－１が本体部７１に固定されている。

図７に示されたように本体部７１の右側部７２Ａの上部には前後一対の貫通孔７２Ａ１が形成されている。固定部材７３Ａは、第１支持板７４Ａ、第２支持板７６Ａ、及びナット７８を有する。第１支持板７４Ａ及び第２支持板７６Ａは共に略直方体状の板材である。第１支持板７４Ａには前後一対の貫通孔７５が形成され、第２支持板７６Ａには前後一対の取付孔７７が形成されている。貫通孔７５の断面形状は円形であり、取付孔７７の断面形状は六角形である。各取付孔７７には断面形状が六角形のナット７８が埋め込まれている。即ち、第２支持板７６Ａにナット７８が固定されている。各貫通孔７２Ａ１と各貫通孔７５が互いに同軸をなすように、第１支持板７４Ａの右側面が右側部７２Ａの内面（左側面）に接触しており、右側部７２Ａの外側（右側）から貫通孔７２Ａ１に挿入されたボルト８０が第１支持板７４Ａの貫通孔７５を左側に貫通する。さらに第１支持板７４Ａと、第１支持板７４Ａの左側に位置する第２支持板７６Ａとによって第１環状ベルト４５Ａの右側部４５Ａ－１の一部が挟まれる。さらに第１支持板７４Ａと第２支持板７６Ａによって右側部４５Ａ－１が強固に挟まれた状態で、各ボルト８０がナット７８に螺合され、且つ、各ボルト８０の頭部８１が右側部７２Ａの外面（右側面）に圧接する。即ち、固定部材７３Ａによって右側部４５Ａ－１の一部が右側部７２Ａに固定されている。

図２～図４に示されたように、第１支持板７４Ｂ、第２支持板７６Ｂ、ナット７８（図２～図４において図示省略）及び一対のボルト８０を有する固定部材７３Ｂが、本体部７１の左側部７２Ｂの上端部に固定されている。即ち、固定部材７３Ｂによって左側部４５Ｂ－１の一部が左側部７２Ｂに固定されている。

図１に仮想線で示されたように、基部１９の円盤部２０の上面には、動力伝達装置１５の円盤部２０より上方に位置する部位の周囲全体を覆うカバー部材８４が着脱可能に設けられている。カバー部材８４は、下面のみが開口した筒状部材である。

図１及び図２に示されるように、基部１９のフロート支持部２１には環状形状のフロート８６が着脱可能に設けられている。フロート８６は中空体であり、フロート８６の内部空間は空気によって満たされている。

図１に示されたように、基部１９の円盤部２０には、複数本（例えば４本）の連結部材８８の上端部がそれぞれ固定され、各連結部材８８の下端部に一つの錘９０が固定されている。連結部材８８は紐やワイヤーのような可撓性を有する材料により構成されている。各連結部材８８が直線状態（緊張状態）にあるときの円盤部２０と錘９０との間の上下方向は距離ＤＬ（図１参照）である。波力発電装置１０が海９２で使用される場合、距離ＤＬは例えば２ｍ～２０ｍに設定される。また錘９０の質量は、例えば１０ｋｇ～５００ｋｇである。

ここで、第１部材１７、第１回転軸３５Ａ、３５Ｂ、ワンウェイギヤ３６Ａ、３６Ｂ、第１プーリ３７Ａ、３７Ｂ、第２回転軸３９Ａ、３９Ｂ、軸受け４０Ａ、４０Ｂ、第２プーリ４１Ａ、４１Ｂ、前板４８、発電機５２、第３プーリ５７Ａ、５７Ｂ、第４プーリ６２、第３環状ベルト６７、カバー部材８４、フロート８６、連結部材８８及び錘９０を備える一体物を第１浮遊体８２と称する。第１浮遊体８２全体の比重は、海水の比重より小さい第１比重である。各連結部材８８が緊張状態（直線状態）にあるときの第１浮遊体８２全体の重心は錘９０の一部に位置する。また、第１環状ベルト４５Ａ、第２環状ベルト４５Ｂ及び第２部材７０を備える一体物を第２浮遊体８３と称する。第２浮遊体８３の比重は、海水の比重より小さく且つ第１比重より小さい第２比重である。

次に、実施形態の作用及び効果を説明する。

例えば波力発電装置１０は、図１に示されたように海９２の岸（図示省略）から遠く離れた所定領域９３に設置される。上述のように第１浮遊体８２の比重は海水の比重より小さい第１比重である。そのため波力発電装置１０を所定領域９３に設置すると、第１浮遊体８２は所定領域９３に対して浮かぶ。より詳細には、フロート８６が発生する浮力によって、第１部材１７、第１回転軸３５Ａ、３５Ｂ、ワンウェイギヤ３６Ａ、３６Ｂ、第１プーリ３７Ａ、３７Ｂ、第２回転軸３９Ａ、３９Ｂ、軸受け４０Ａ、４０Ｂ、第２プーリ４１Ａ、４１Ｂ、前板４８、発電機５２、第３プーリ５７Ａ、５７Ｂ、第４プーリ６２、第３環状ベルト６７及びカバー部材８４が所定領域９３に対して浮かぶ。一方、錘９０は底９２Ｂより上方の海中に位置し、各連結部材８８が緊張状態（直線状態）になる。第１浮遊体８２の重心を含み且つ重量が大きい錘９０が水面９４より下方の流体（海水）の影響を受ける。錘９０の周囲の流体（海水）の動きは、波９５（水面９４）の動きより小さくなり易い。そして海９２の底９２Ｂから上方に離れ且つ動きが小さい流体の影響を受ける錘９０が、緊張状態にある連結部材８８を介して第１部材１７に力を及ぼすため、第１部材１７は実質的に平均水面９４Ａと一緒に上下動する。この錘９０の働きにより、平均水面９４Ａと錘９０の下面との間の上下方向の距離Ｄｐが、波９５の高さに拘わらず略一定に維持される。本明細書において「平均水面」とは、その領域に含まれる全ての波９５の高さの平均値を通る仮想面のことである。

また第２浮遊体８３の比重は海水の比重より小さい第２比重である。そのため第２浮遊体８３も所定領域９３に対して浮かぶ。第２浮遊体８３は水面９４と一緒に上下動する。

ここで所定領域９３に所定の大きさの波９５が発生している場合を想定する。このとき第１部材１７は平均水面９４Ａと一緒に上下動する一方で、第２部材７０は水面９４と一緒に移動する。そのため、波９５の影響により、第１部材１７と第２部材７０が上下方向に相対移動する。

なお、第１部材１７が平均水面９４Ａと一緒に上下動するとは、第１部材１７が平均水面９４Ａと完全に一緒に上下動すること、及び、第１部材１７が平均水面９４Ａと実質的に一緒に上下動すること、の両方の意味を含む。同様に、第２部材７０が水面９４と一緒に上下動するとは、第２部材７０が水面９４と完全に一緒に上下動すること、及び、第２部材７０が水面９４と実質的に一緒に上下動すること、の両方の意味を含む。

図８に示されたように、右側部４５Ａ－１の上下方向の中心部に固定部材７３Ａが位置し且つ左側部４５Ｂ－１の上下方向の中心部に固定部材７３Ｂが位置するときの第１部材１７と第２部材７０の相対位置を初期位置と定義する。ここで、第１部材１７と第２部材７０が初期位置にある場合に、波９５の影響により、第２部材７０が第１部材１７に対して上方（第１方向）に相対移動した場合を想定する。これにより固定部材７３Ａが第１プーリ３７Ａに接近し且つ固定部材７３Ｂが第１プーリ３７Ｂに接近する。第１部材１７の第２部材７０に対する相対位置が図９に示された位置になったときに、本体部７１の上端部が左右の支柱部２５のストッパ２７の下面に接触する。そのため、第２部材７０は第１部材１７に対して、これ以上は上方に相対移動できなくなる。

さらに、このように第２部材７０が第１部材１７に対して上方に相対移動するとき、第１環状ベルト４５Ａが図８、図９の矢印ＤＡ１方向に移動し且つ第２環状ベルト４５Ｂが矢印ＤＢ１方向に移動する。そのため第１プーリ３７Ａが時計方向Ｄｃｗに回転し且つ第１プーリ３７Ｂが反時計方向Ｄｃｃに回転する。そのためワンウェイギヤ３６Ａの働きにより、第１回転軸３５Ａが第１プーリ３７Ａと一緒に時計方向Ｄｃｗに回転する。その一方で、ワンウェイギヤ３６Ｂの働きにより、第１プーリ３７Ｂの反時計方向Ｄｃｃへの回転力は第１回転軸３５Ｂに伝達されない。そのため第１回転軸３５Ａに固定された第３プーリ５７Ａが時計方向Ｄｃｗ（図４参照）に回転する。そのため第３プーリ５７Ａに掛けまわされている第３環状ベルト６７が矢印Ｄ－１方向に移動する。そのため、第３環状ベルト６７と連係している第４プーリ６２及び第３プーリ５７Ｂが時計方向（一方向）（所定方向）Ｄｃｗに回転する。そのため、第２部材７０が第１部材１７に対して上方に相対移動するとき、入力軸５４が第４プーリ６２と一緒に時計方向Ｄｃｗに回転するので発電機５２が発電する。

次に、第１部材１７と第２部材７０が初期位置にある場合に、波９５の影響により、第２部材７０が第１部材１７に対して下方（第２方向）に相対移動した場合を想定する。これにより固定部材７３Ａが第２プーリ４１Ａに接近し且つ固定部材７３Ｂが第２プーリ４１Ｂに接近する。第１部材１７の第２部材７０に対する相対位置が図１０に示された位置になったときに、固定部材７３Ａ（第１支持板７４Ａ及び第２支持板７６Ａ）が第２プーリ４１Ａの上端に接触し且つ固定部材７３Ｂ（第１支持板７４Ｂ及び第２支持板７６Ｂ）が第２プーリ４１Ｂの上端に接触する。そのため、第２部材７０は第１部材１７に対して、これ以上は下方に相対移動できなくなる。

さらに第２部材７０が第１部材１７に対して下方に相対移動するとき、第１環状ベルト４５Ａが図８、図１０の矢印ＤＡ２方向に移動し且つ第２環状ベルト４５Ｂが矢印ＤＢ２方向に移動する。そのため第１プーリ３７Ａが反時計方向Ｄｃｃに回転し且つ第１プーリ３７Ｂが時計方向Ｄｃｗに回転する。そのためワンウェイギヤ３６Ｂの働きにより、第１回転軸３５Ｂが第１プーリ３７Ｂと一緒に時計方向Ｄｃｗに回転する。その一方で、ワンウェイギヤ３６Ａの働きにより、第１プーリ３７Ａの反時計方向Ｄｃｃへの回転力は第１回転軸３５Ａに伝達されない。そのため第１回転軸３５Ｂに固定された第３プーリ５７Ｂが時計方向Ｄｃｗ（図４参照）に回転する。そのため第３プーリ５７Ｂに掛けまわされている第３環状ベルト６７が矢印Ｄ－１方向に移動する。そのため、第３環状ベルト６７と連係している第４プーリ６２及び第３プーリ５７Ａが時計方向（一方向）（所定方向）Ｄｃｗに回転する。そのため、第２部材７０が第１部材１７に対して下方に相対移動するとき、入力軸５４が第４プーリ６２と一緒に時計方向Ｄｃｗに回転するので発電機５２が発電する。

このように本実施形態では、波９５の力を受けた動力伝達装置１５の第１部材１７と第２部材７０が上下方向に相対移動することにより発電機５２が発電する。

ここで、第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂが第２部材７０（本体部７１）に固定されていない比較例（図示省略）を想定する。この比較例では、第２部材７０（本体部７１）に一対のプーリ（図示省略）が回転可能に支持され、各プーリの歯部に第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂの溝４６がそれぞれ噛み合っている。ここで比較例の第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂがたるんだ状態にある場合を想定する。この場合は第１部材１７と第２部材７０が相対移動したときに、当該プーリと第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂとの間で力が伝わり難い。そのため、第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５ＢがＤＡ１方向及びＤＡ２方向に回転し難くなる。その結果、第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂから第１プーリ３７Ａ、３７Ｂに力が伝わり難くなり、さらに第４プーリ６２が回転し難くなる。そのため、この比較例では、第１部材１７と第２部材７０が相対移動したときに発電機５２が発電し難い。

これに対して本実施形態の波力発電装置１０では、第１部材１７と第２部材７０が上下方向に相対移動すると、第２部材７０（本体部７１）に固定された第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂが第２部材７０と一緒に移動する。従って、第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂが緊張状態にあるか否かに拘わらず、第１部材１７と第２部材７０が相対移動したときに、第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５ＢがＤＡ１方向及びＤＡ２方向に確実に回転する。従って、波力発電装置１０が特許文献１と同様の張力調整機構を備えないにも拘わらず、第１部材１７と第２部材７０が相対移動したときに、本実施形態の発電機５２は比較例の発電機５２よりも発電動作を実行し易い。

また、図１１、１２は、上記比較例とは別の比較例を示す。この比較例の波力発電装置は固定部材７３Ａを具備しない。そのため、第１環状ベルト４５Ａの右側部４５Ａ－１の一部である被固定部４５Ａｆが右側部７２Ａに直接固定されている。なお、図示は省略されているが、この波力発電装置は固定部材７３Ｂを具備せず、第２環状ベルト４５Ｂの左側部４５Ｂ－１の一部である被固定部が左側部７２Ｂに直接固定されている。

そのため、第１部材１７及び第２部材７０が初期位置にあるときは、図１１に示されたように、右側部４５Ａ－１の被固定部４５Ａｆより上側に位置する部位４５Ａ－１Ｕと、右側部４５Ａ－１の被固定部４５Ａｆより下側に位置する部位４５Ａ－１Ｄと、がなす角度はθ１となる。さらに、このときの部位４５Ａ－１Ｕ及び部位４５Ａ－１Ｄの長さは共にＬ１である。即ち、このときの右側部４５Ａ－１の長さは２Ｌ１である。

また、図１２に示されたように第２部材７０が第１部材１７に対して初期位置から下方へ移動したとき、部位４５Ａ－１Ｕと部位４５Ａ－１Ｄとがなす角度はθ２となる。さらに、このときの部位４５Ａ－１Ｕの長さはＬ３であり、部位４５Ａ－１Ｄの長さはＬ４である。即ち、このときの右側部４５Ａ－１の長さはＬ３＋Ｌ４であり、且つ、２Ｌ１≠Ｌ３＋Ｌ４である。

このように図１１、１２の比較例では、第１部材１７と第２部材７０の上下方向の相対位置が変化する毎に右側部４５Ａ－１及び左側部４５Ｂ－１の長さが変化する。即ち、第１部材１７と第２部材７０の上下方向の相対位置が変化する毎に第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂの全長及び張力が変化する。換言すると、第１部材１７と第２部材７０の上下方向の相対位置が所定位置になったときに、第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂがたるみ易い。従って、この比較例の動力伝達装置は、特許文献と同様の張力調整機構を備える必要がある。

これに対して本実施形態では、本体部７１に固定された固定部材７３Ａに右側部４５Ａ－１が固定され且つ本体部７１に固定された固定部材７３Ｂに左側部４５Ｂ－１が固定されている。そのため図８～図１０に示されたように、第１部材１７と第２部材７０の相対位置に拘わらず、右側部４５Ａ－１及び左側部４５Ｂ－１は実質的に上下方向と平行な直線形状を維持する。そのため右側部４５Ａ－１及び左側部４５Ｂ－１の長さＬは実質的に変化しない。即ち、第１部材１７と第２部材７０の上下方向の相対位置が変化しても、第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂの全長及び張力は実質的に変化しない。そのため本実施形態の動力伝達装置１５（波力発電装置１０）は、特許文献と同様の張力調整機構を備える必要がない。

なお、図１１に示された角度θ１が１８０°に近づく程、第１部材１７と第２部材７０の上下方向の相対位置が変化したときの第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂの全長（張力）の変化量が小さくなる。そのため、右側部４５Ａ－１及び左側部４５Ｂ－１を本体部７１に直接固定する場合よりも角度θ１が１８０°に近づくのであれば、固定部材７３Ａ、７３Ｂに固定された第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂの角度θ１は１８０°より小さい角度（例えば１７０°）であってもよい。

さらに第１プーリ３７Ａ、３７Ｂ、第２プーリ４１Ａ、４１Ｂ、第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂが、前後方向に対して直交する一つの仮想平面である第１平面上に位置する。そのため、例えば、第１プーリ３７Ａ、第２プーリ４１Ａ及び第１環状ベルト４５Ａが位置する平面と、第１プーリ３７Ｂ、第２プーリ４１Ｂ及び第２環状ベルト４５Ｂが位置する平面と、が前後方向にずれている場合と比べて、波力発電装置１０（動力伝達装置１５）の前後寸法はコンパクトである。

さらに案内孔２２及び本体部７１の断面形状が非円形形状である。そのため、第１部材１７（案内孔２２）と第２部材７０（本体部７１）は、上下方向を中心とする周方向への相対回転が実質的に規制された状態で上下方向に相対移動する。このように第１部材１７と第２部材７０の相対回転が規制されているので、第１部材１７と第２部材７０が上下方向に相対移動する際に、第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂが大きく捻じれるおそれがない。従って、第１部材１７と第２部材７０が相対回転する場合と比べて、第１部材１７と第２部材７０が相対移動したときに、波力発電装置１０の発電機５２は発電動作を実行し易い。

さらに波９５の影響により、第２部材７０が第１部材１７に対して上方に相対移動する場合も下方に相対移動する場合も、第４プーリ６２が時計方向Ｄｃｗに回転し発電機５２が発電する。さらに第１部材１７が平均水面９４Ａと一緒に上下動する一方で第２部材７０が水面９４と一緒に上下動する。そのため、波９５が大きい場合も小さい場合も、波９５の力によって第１部材１７と第２部材７０を確実に上下方向に相対移動させられる。即ち、動力伝達装置１５は、振幅の一定でない第１部材１７及び第２部材７０の往復運動を第４プーリ６２の一方向（時計方向Ｄｃｗ）の回転運動に変える。従って、発電機５２は波９５の力を利用して効率よく発電可能である。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能である。

例えば、動力伝達装置１５が波力発電装置１０とは異なる装置の一部であってもよい。

本体部７１及び第１支持板７４Ａ、７４Ｂが一体成形されてもよい。

第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂの一部が第２部材７０に直接固定されてもよい。

動力伝達装置１５が、第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂの代わりに環状チェーンを備え、且つ、第１プーリ３７Ａ、３７Ｂ及び第２プーリ４１Ａ、４１Ｂの代わりに、環状チェーンと噛み合う複数のスプロケットを備えてもよい。

動力伝達装置１５が、ワンウェイギヤ３６Ａ、３６Ｂの代わりに、ワンウェイクラッチ又はワンウェイベアリングを備えてもよい。

支柱部２５、ギヤ支持部材３０、第１回転軸３５Ａ、３５Ｂ、ワンウェイギヤ３６Ａ、３６Ｂ、第１プーリ３７Ａ、３７Ｂ、第２回転軸３９Ａ、３９Ｂ、軸受け４０Ａ、４０Ｂ、第２プーリ４１Ａ、４１Ｂ、前板４８、発電機５２、第３プーリ５７Ａ、５７Ｂ、第４プーリ６２及び第３環状ベルト６７に相当する部材が第２部材７０に設けられ、第１環状ベルト４５Ａ及び第２環状ベルト４５Ｂが第１部材１７に固定されてもよい。この場合、第１部材１７が固定部材７３Ａ、７３Ｂに相当する部材を備えてもよいし、備えなくてもよい。

動力伝達装置１５は、上記のものとは別の構造であってもよい。

１５ 動力伝達装置
１７ 第１部材
１９ 基部（第１筒状部）
３６Ａ ワンウェイギヤ（ワンウェイ伝達機構）（第１ワンウェイ伝達機構）
３６Ｂ ワンウェイギヤ（ワンウェイ伝達機構）（第２ワンウェイ伝達機構）
３７Ａ 第１プーリ（駆動部材）（第１駆動部材）（回転部材）（回転部材群）（第１回転部材群）
３７Ｂ 第１プーリ（駆動部材）（第２駆動部材）（回転部材）（回転部材群）（第２回転部材群）
４１Ａ 第２プーリ（回転部材）（回転部材群）（第１回転部材群）
４１Ｂ 第２プーリ（回転部材）（回転部材群）（第２回転部材群）
４５Ａ 第１環状ベルト（環状部材）（第１環状部材）
４５Ｂ 第２環状ベルト（環状部材）（第２環状部材）
５７Ａ 第３プーリ（従動部材）（第１従動部材）
５７Ｂ 第３プーリ（従動部材）（第２従動部材）
６２ 第４プーリ（出力部材）
７０ 第２部材
７１ 本体部（第２筒状部）
７３Ａ ７３Ｂ 固定部材

Claims (3)

1. 第１部材と、
   直線方向に沿って前記第１部材に対して相対移動可能な第２部材と、
   複数の回転部材を有し且つ前記第１部材に回転可能に支持された回転部材群と、
   一部が前記第２部材に固定され、前記第２部材が前記第１部材に対して相対移動したときに前記回転部材群に対して接触しながら相対移動するように前記回転部材群に掛けまわされた環状部材と、
   を備える動力伝達装置であり、
   前記第２部材が、前記直線方向の一方である第１方向及び他方である第２方向に沿って往復移動可能であり、
   前記回転部材群が、前記第２部材が前記第１方向及び前記第２方向の一方に移動したときに正方向に回転し前記第２部材が前記第１方向及び前記第２方向の他方に移動したときに逆方向に回転する駆動部材を備え、
   さらに前記動力伝達装置は、
   前記駆動部材に対して相対回転可能な従動部材と、
   前記駆動部材が前記正方向と前記逆方向の一方に回転したときのみ、前記駆動部材の回転力を前記従動部材に伝達して、前記従動部材を一方向に回転させるワンウェイ伝達機構と、
   を備え、
   前記環状部材が、第１環状部材及び第２環状部材を有し、
   前記回転部材群が、前記第１環状部材が掛けまわされた第１回転部材群、及び、前記第２環状部材が掛けまわされた第２回転部材群を有し、
   前記駆動部材が、前記第１回転部材群に含まれる第１駆動部材、及び、前記第２回転部材群に含まれる第２駆動部材を有し、
   前記従動部材が、前記第１駆動部材に対して相対回転可能な第１従動部材、及び、前記第２駆動部材に対して相対回転可能な第２従動部材を有し、
   前記ワンウェイ伝達機構が、前記第１駆動部材が前記正方向と前記逆方向の一方である第１回転方向に回転したときのみ、前記第１駆動部材の回転力を前記第１従動部材に伝達する第１ワンウェイ伝達機構、及び、前記第２駆動部材が前記正方向と前記逆方向の一方である第２回転方向に回転したときのみ、前記第２駆動部材の回転力を前記第２従動部材に伝達する第２ワンウェイ伝達機構を有し、
   前記第１駆動部材は、前記第２部材が前記第１方向に移動したときに前記第１回転方向に回転し、前記第２部材が前記第２方向に移動したときに前記第１回転方向と反対側に回転し、
   前記第２駆動部材は、前記第２部材が前記第２方向に移動したときに前記第２回転方向に回転し、前記第２部材が前記第１方向に移動したときに前記第２回転方向と反対側に回転し、
   前記第１従動部材が前記第１回転方向に回転したとき及び前記第２従動部材が前記第２回転方向に回転したときに、前記第１従動部材及び前記第２従動部材と連係する出力部材が所定方向に回転し、
   前記第１環状部材、前記第２環状部材、前記第１回転部材群及び前記第２回転部材群が同一平面上に位置する動力伝達装置。
2. 前記第２部材が、本体部と、前記本体部に固定された固定部材と、を備え、
   前記固定部材に前記環状部材の前記一部が固定された、請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記第１部材と前記第２部材が、前記直線方向を中心とする周方向に相対回転不能である請求項１又は請求項２に記載の動力伝達装置。

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