JPH0633804B2 - Energy storage device - Google Patents

Energy storage device

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Publication number
JPH0633804B2
JPH0633804B2 JP16803386A JP16803386A JPH0633804B2 JP H0633804 B2 JPH0633804 B2 JP H0633804B2 JP 16803386 A JP16803386 A JP 16803386A JP 16803386 A JP16803386 A JP 16803386A JP H0633804 B2 JPH0633804 B2 JP H0633804B2
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JP
Japan
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drum
elastic body
outer peripheral
energy storage
storage device
Prior art date
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JP16803386A
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Japanese (ja)
Other versions
JPS6326455A (en
Inventor
正宏 小川
昭夫 福井
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Priority to US07/072,736 priority patent/US4762202A/en
Priority to DE19873723748 priority patent/DE3723748A1/en
Publication of JPS6326455A publication Critical patent/JPS6326455A/en
Publication of JPH0633804B2 publication Critical patent/JPH0633804B2/en
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  • Friction Gearing (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は弾性体の弾性変形を利用してエネルギーを蓄積
するエネルギー蓄積装置に関し、とくに、弾性体の一部
を大きく一定量歪ませ、その歪領域を順次拡大させてい
くエネルギー蓄積装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an energy storage device that stores energy by utilizing elastic deformation of an elastic body, and in particular, a part of the elastic body is largely distorted by a certain amount, and The present invention relates to an energy storage device that sequentially expands a strain region.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

弾性体の弾性変形を利用しエネルギーを蓄積するエネル
ギー蓄積装置は、特開昭49-96144号公報に開示されてい
る。該公報の装置は2つのドラムを有し、該2つのドラ
ムに弾性体が掛け渡された装置から成り、2つのドラム
は同方向に回転する。第4図は、特開昭49-96144号公報
に開示された装置ではないが、後述する3つ以上のドラ
ムを有する本発明との比較において、互いに径の異なる
2つのドラム10、12を並置し、それに紐状の弾性体14を
たすき掛けしたエネルギー蓄積装置を示している。
An energy storage device that stores energy by utilizing elastic deformation of an elastic body is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 49-96144. The device of the publication has two drums, and the two drums are covered with an elastic body, and the two drums rotate in the same direction. Although FIG. 4 is not the device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 49-96144, two drums 10 and 12 having different diameters are juxtaposed in comparison with the present invention having three or more drums described later. However, an energy storage device is shown in which a string-shaped elastic body 14 is struck on it.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

特開昭49-96144号公報に示されるエネルギー蓄積装置及
び第4図に示される2つのドラムを有するエネルギー蓄
積装置において、小径ドラムを巻きつけられた弾性体の
初期歪ηを0とすると、出力時のエネルギーは0とな
り、効率は0%となる。(理由は後述する。)したがっ
て弾性体としてその弾性伸度の少ないものを用いた場合
には、十分な初期歪を付与できないため、出力時のエネ
ルギーはほとんど0となってしまうという問題があっ
た。
In the energy storage device shown in Japanese Unexamined Patent Publication No. 49-96144 and the energy storage device having two drums shown in FIG. 4, assuming that the initial strain η of the elastic body wound with the small diameter drum is 0, the output The energy at time becomes 0 and the efficiency becomes 0%. (The reason will be described later.) Therefore, when an elastic body having a small elastic elongation is used, a sufficient initial strain cannot be imparted, so that there is a problem that the energy at the time of output becomes almost zero. .

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、弾性体の一部を大きく一定量歪ませその領域
を順次拡大していく方法であり、同時に弾性伸度が小さ
い弾性体において小径ドラムに巻き付ける初期歪が0の
状態でも効率良くエネルギーを入、出力可能なエネルギ
ー蓄積装置を提供することを目的とする。
The present invention is a method in which a part of an elastic body is largely distorted by a certain amount and its region is sequentially expanded. It is an object of the present invention to provide an energy storage device capable of inputting and outputting.

この目的を達成するための本発明に係るエネルギー蓄積
装置は、(a)互いに並置された、軸芯まわりに回転可能
な、第1のドラムおよび第2のドラム並びに第1のドラ
ムと第2のドラムとの間に配置された中間ドラムからな
る第3のドラムと、(b)第1のドラムに巻きつけられる
第1の部分と、第2のドラムに巻きつけられる第2の部
分と、第3のドラムに巻きつけられる第3の部分と、各
ドラム間を連結する第4の部分を有し、第1の部分の端
部が第1のドラムに固定され、第2の部分の端部が第2
のドラムに固定された、紐状の弾性体と、(c)第1のド
ラムと第2のドラム及び第3のドラムとを、第2のドラ
ムの外周回転量が第3のドラムの外周回転量より大であ
り、第3のドラムの外周回転量が第1のドラムの外周回
転量より大となるように連結する手段と、から構成され
る。
The energy storage device according to the present invention for achieving this object comprises (a) a first drum and a second drum which are juxtaposed to each other and rotatable about an axis, and a first drum and a second drum. A third drum consisting of an intermediate drum arranged between the drum, (b) a first part wound around the first drum, a second part wound around the second drum, 3 has a third part wound around the drum and a fourth part connecting between the drums, the end of the first part is fixed to the first drum, and the end of the second part. Is the second
(C) the first drum, the second drum, and the third drum, the outer peripheral rotation amount of the second drum being the outer peripheral rotation of the third drum, And a means for connecting the third drum so that the outer peripheral rotation amount of the third drum is larger than the outer peripheral rotation amount of the first drum.

〔作用〕[Action]

上記本発明のエネルギー蓄積装置においては、エネルギ
ー蓄積時には弾性体の第1の部分の第1のドラムへの巻
き付け量が減少するとともに弾性体の第2の部分の第2
のドラムへの巻き付け量が増大する。エネルギー放出時
には弾性体の第2の部分の第2のドラムへの巻き付け量
が減少するとともに弾性体の第1の部分の第1のドラム
への巻きつけ量が増大する。第3のドラムへの巻き付け
量は変化せず巻き付け位置のみがエネルギーの蓄積、放
出に合せドラム上を移動する。
In the energy storage device of the present invention, the amount of winding of the first portion of the elastic body around the first drum is reduced and the second portion of the second portion of the elastic body is reduced during energy storage.
The amount of winding around the drum increases. At the time of energy release, the winding amount of the second portion of the elastic body around the second drum decreases and the winding amount of the first portion of the elastic body around the first drum increases. The winding amount around the third drum does not change, and only the winding position moves on the drum according to the accumulation and release of energy.

エネルギー蓄積時、弾性体が第1のドラムより第3のド
ラムを介して第2のドラムに巻きつけられるときに、第
3のドラムの外周回転量は第1のドラムの外周回転量よ
り大であり、第2のドラムの外周回転量は第3のドラム
の外周回転量より大のため、弾性体のドラムを連結して
いる第4の部分が伸ばされ、この第4の部分に引張りが
生じてエネルギーが蓄積され、引張り歪が生じた状態で
第3のドラムへ巻きつけられていく。次に第3のドラム
と第2のドラムを連結している第4の部分がさらに伸ば
されこの部分の歪が増大し、エネルギーが大きくなった
状態で第2のドラムへ巻きつけられていく。弾性体と第
1のドラム、第2のドラム及び第3のドラムとの巻には
ほとんどすべりがないので、ドラム回転による引張り歪
を生じさせる部分はほとんど弾性体のドラムを連結して
いる第4の部分のみであり、引張り歪が生じた後その状
態を維持して第3のドラムを介して第2のドラムへと巻
きつけられてエネルギーが蓄積される。
When the elastic body is wound around the second drum from the first drum through the third drum during energy storage, the outer peripheral rotation amount of the third drum is larger than the outer peripheral rotation amount of the first drum. Yes, since the outer peripheral rotation amount of the second drum is larger than the outer peripheral rotation amount of the third drum, the fourth portion connecting the elastic drums is stretched, and tension is generated in the fourth portion. The energy is accumulated and wound around the third drum in a state where tensile strain is generated. Next, the fourth portion connecting the third drum and the second drum is further stretched, the distortion in this portion increases, and the second portion is wound around the second drum in a state where the energy is increased. Since there is almost no slippage between the elastic body and the first drum, the second drum, and the third drum, the portion that causes tensile strain due to rotation of the drum is almost connected to the elastic drum. After the tensile strain is generated, the state is maintained and is wound around the second drum through the third drum to accumulate energy.

エネルギー出力時には、蓄積時と逆の作用が起り、引張
り歪大の状態で第2のドラムに巻き付けられた弾性体は
第3のドラムに巻き付けられる時に第2のドラムと第3
のドラムの外周回転量の差に応じた分だけ引張歪は減少
した状態で第3のドラムに巻き付く。続いて第3のドラ
ムを出た弾性体は第3のドラムと第1のドラムの外周回
転量の差に応じた分だけ引張歪は減少し、初期歪と同一
の大きさになって第1のドラムに巻き取られる。この時
第3のドラムがないと仮定すると、第2のドラムと第1
のドラムを連結する弾性体の歪は初期歪と等しくなり、
初期歪が0もしくは0に近い場合はエネルギーの出力は
0あるいはほとんど0の状態となる。しかしながらこの
第3のドラムが第2のドラムと第1のドラムの間にある
ことによって第3のドラムと第2のドラムの間の弾性体
の歪は初期歪より大の状態であり、このため弾性体の初
期歪を0としても、つまり弾性伸度の小さい弾性体を使
用した場合においても、エネルギーを効率よく取り出す
ことができる。
At the time of energy output, an action opposite to that at the time of accumulation occurs, and the elastic body wound around the second drum in the state of large tensile strain causes the second drum and the third drum to rotate when wound around the third drum.
It is wound around the third drum in a state in which the tensile strain is reduced by the amount corresponding to the difference in the outer peripheral rotation amount of the drum. Subsequently, the elastic body exiting the third drum has the tensile strain reduced by an amount corresponding to the difference in the outer peripheral rotation amount between the third drum and the first drum, and has the same magnitude as the initial strain. Is wound up on a drum. Assuming that there is no third drum at this time, the second drum and the first drum
The strain of the elastic body that connects the drums of is equal to the initial strain,
When the initial strain is 0 or close to 0, the energy output is 0 or almost 0. However, since the third drum is between the second drum and the first drum, the strain of the elastic body between the third drum and the second drum is larger than the initial strain, and Energy can be efficiently extracted even when the initial strain of the elastic body is set to 0, that is, even when an elastic body having a small elastic elongation is used.

〔実施例〕〔Example〕

以下に本発明に係るエネルギー蓄積装置の望ましい実施
例を図面を参照して説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of an energy storage device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図および第2図は本発明の実施例を示しており、第
3図はその特性を示している。図中エネルギー蓄積装置
20は、互いに並置された、それぞれの軸心まわりに回転
可能な、互いに径の異なる第1のドラム22と第2のドラ
ム24及び第1ドラム22と第2のドラム24の間に2つのド
ラムの径の中間の径を持つ第3のドラム(中間ドラム)
23を有する。第1のドラム22と第2のドラム24には第3
のドラム23を介して紐状の弾性体25がスパイラル状に巻
きつけらている。
1 and 2 show an embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows its characteristics. Energy storage device in the figure
Reference numeral 20 denotes a pair of juxtaposed, rotatable first drums 22 and second drums 24 having different diameters, and two drums between the first drum 22 and the second drum 24. 3rd drum (intermediate drum) with a diameter in between
With 23. The first drum 22 and the second drum 24 have a third
A string-shaped elastic body 25 is spirally wound around the drum 23.

弾性体25は、第1のドラム22に密着させてスパイラル状
に巻きつけられる第1の部分25aと、第2のドラム24に
装着させてスパイラル状に巻きつけられる第2の部分25
eと、第1のドラム22と第2のドラム24の間の第3のド
ラム23に1〜2回り巻きつけられる第3の部分25cと、
各ドラム間に連結する第4の部分25bと25dとから成
る。第1の部分25aと、第4の部分25bと、第3の部分
25cと、第4の部分25dと、第2の部分25eとは、順に
すなわち25a、25b、25c、25d、25eの順に直列状に
連続している。第1の部分25aの端部25a′は、第1の
ドラム22に固定され、第2の部分25eの端部25e′は、
第2のドラム24に固定されている。
The elastic body 25 has a first portion 25a which is closely attached to the first drum 22 and is wound in a spiral shape, and a second portion 25 which is attached to the second drum 24 and is wound in a spiral shape.
e, a third portion 25c that is wound around the third drum 23 between the first drum 22 and the second drum 24 by one or two turns,
It consists of a fourth part 25b and 25d which is connected between each drum. 1st part 25a, 4th part 25b, and 3rd part
25c, the 4th part 25d, and the 2nd part 25e are connected in series in order, that is, 25a, 25b, 25c, 25d, and 25e. The end 25a 'of the first portion 25a is fixed to the first drum 22, and the end 25e' of the second portion 25e is
It is fixed to the second drum 24.

第1のドラム22と第2のドラム24及び第3のドラム23
は、手段28を介して連結されている。手段28は、第1の
ドラム22と第3のドラム23と第2のドラム24とを、第2
のドラム24の外周回転量(外周に位置する任意の点のド
ラム回転時における周方向移動距離を外周回転量と定義
する)が第3のドラム23の外周回転量より大であり、第
3のドラム23の外周回転量が第1のドラム22の外周回転
量より大となるように、互に機械的に連結している。こ
の場合、エネルギー蓄積時には、弾性体25の第2のドラ
ム24上の巻きつけ量が増えるとともに第1のドラム22上
の巻きつけ量は減少し、第3のドラム23の巻きつけ量は
変化せず弾性体25の巻きつけ位置のみが変化する。エネ
ルギー解放時には、弾性体25の第1のドラム22上の巻き
つけ量は増加するとともに第2のドラム24上の巻きつけ
量は減少する。
First drum 22, second drum 24 and third drum 23
Are connected via means 28. The means 28 connects the first drum 22, the third drum 23, and the second drum 24 to the second drum
The outer peripheral rotation amount of the drum 24 (the peripheral movement amount at the time of rotating the drum at an arbitrary point located on the outer periphery is defined as the outer peripheral rotation amount) is larger than the outer peripheral rotation amount of the third drum 23, and The drums 23 are mechanically connected to each other so that the outer peripheral rotation amount of the drum 23 is larger than the outer peripheral rotation amount of the first drum 22. In this case, when the energy is accumulated, the winding amount of the elastic body 25 on the second drum 24 increases, the winding amount of the first drum 22 decreases, and the winding amount of the third drum 23 does not change. Instead, only the winding position of the elastic body 25 changes. When the energy is released, the winding amount of the elastic body 25 on the first drum 22 increases and the winding amount on the second drum 24 decreases.

以上が主要部であるが、さらに構成を技術的に具体的に
説明すると次の通りである。弾性体25の第1の部分25a
は第1のドラム22の外周に直接接触しており、弾性体25
の第2の部分25eは第2のドラム24の外周に直接接触し
ている。また、第3の部分25cも第3のドラム23に直接
接触している。したがって、弾性体25と第1のドラム2
2、第2のドラム24、第3のドラム23の間には周方向相
対ずれを防止する摩擦力が働き、弾性体25の第4の部分
25b、25dに伸びが生じても、その引張り歪は弾性体25
の全長にわたっては伝播せず、ほぼ第4の部分25b、25
dのみにとどめられる。弾性体25の第1の部分25aの第
1のドラム22への巻き付け方向と、弾性体25の第3の部
分25cの第3のドラム23への巻き付け方向とは、第1図
及び第2図に示すように互いに逆である。また、弾性体
25の第3の部分25cの巻き付け方向と、弾性体25の第2
の部分25eの第2のドラム24への巻き付方向とは、互い
に逆である。また、第1のドラム22と第3のドラム23と
第2のドラム24は、手段28によって、互いに順に逆方向
に、一定回転割合で回転するように連結されている。弾
性体25の第4の部分25b、25dは、各ドラム間のスペー
スを通り抜けている。
The above is the main part, and the technical details of the configuration are as follows. First portion 25a of elastic body 25
Is in direct contact with the outer periphery of the first drum 22, and the elastic body 25
The second portion 25e of the first drum 25 is in direct contact with the outer circumference of the second drum 24. The third portion 25c is also in direct contact with the third drum 23. Therefore, the elastic body 25 and the first drum 2
A frictional force that prevents relative displacement in the circumferential direction acts between the second drum 24, the third drum 23, and the fourth portion of the elastic body 25.
Even if elongation occurs in 25b and 25d, the tensile strain is
Of the fourth part 25b, 25
Only d. The winding direction of the first portion 25a of the elastic body 25 around the first drum 22 and the winding direction of the third portion 25c of the elastic body 25 around the third drum 23 are as shown in FIG. 1 and FIG. They are opposite to each other as shown in. Also an elastic body
The winding direction of the third portion 25c of 25 and the second portion of the elastic body 25
The winding direction of the portion 25e of the second portion around the second drum 24 is opposite to each other. Further, the first drum 22, the third drum 23, and the second drum 24 are connected by means 28 so as to rotate in the opposite directions in order in a constant rotation ratio. The fourth portions 25b and 25d of the elastic body 25 pass through the space between the drums.

第2図において、エネルギー蓄積時第2のドラム24上に
張力Fを加えると、手段28で連結された第1のドラム22
及び第3のドラム23は矢印の方向に回転する。この時、
第1のドラム22の半径をR1、第3のドラム23の半径を
R2、第2のドラム24の半径をR3とし、手段28の各ギ
ヤの歯数を同じとし、R1<R2<R3なる関係にし、
外周回転量を第1のドラム22、第3のドラム23、第2の
ドラム24の順に多くすると、弾性体25の第4の部分25b
及び25dは、外周回転量の差に応じて引張応力が増大す
る。ここで、弾性体25を第1のドラム22に初期歪ηで巻
きつけたとすると、第4の部分25b及び25dのそれぞれ
の張力F1、F2は、フックの法則に従い弾性体25のヤ
ング率をEとするとそれぞれ、F1={(1+η)R2
−R1}E/R1、F2={(1+η)R3−R1}E
/R1となる。また、第2のドラム24上での力のつり合
いは、F=F1・(R2−R1)/R3+F2・(R3
−R2)/R3であるから、エネルギー蓄積時の力Fin
は Fin=[{(1+η)R2−R1}/R1]・E・
{(R2−R1)/R3}+[{(1+η)R3−R
1}/R1]・E・{(R3−R2)/R3}となる。
この力Fにて、弾性体25は、第1のドラム25から第2の
ドラム24へ順次エネルギーが蓄積されていく。
In FIG. 2, when tension F is applied on the second drum 24 during energy storage, the first drum 22 connected by means 28
And the third drum 23 rotates in the direction of the arrow. At this time,
The radius of the first drum 22 is R1, the radius of the third drum 23 is R2, the radius of the second drum 24 is R3, the number of teeth of each gear of the means 28 is the same, and R1 <R2 <R3. West,
When the outer peripheral rotation amount is increased in the order of the first drum 22, the third drum 23, and the second drum 24, the fourth portion 25b of the elastic body 25
And 25d, the tensile stress increases in accordance with the difference in the amount of rotation of the outer circumference. Assuming that the elastic body 25 is wound around the first drum 22 with the initial strain η, the tensions F1 and F2 of the fourth portions 25b and 25d are the Young's modulus E of the elastic body 25 according to Hooke's law. Then, F1 = {(1 + η) R2
-R1} E / R1, F2 = {(1 + η) R3-R1} E
/ R1. In addition, the balance of forces on the second drum 24 is F = F1 · (R2-R1) / R3 + F2 · (R3
-R2) / R3, the force Fin during energy storage
Is Fin = [{(1 + η) R2-R1} / R1] · E ·
{(R2-R1) / R3} + [{(1 + η) R3-R
1} / R1] · E · {(R3-R2) / R3}.
With this force F, the elastic body 25 sequentially accumulates energy from the first drum 25 to the second drum 24.

中間ドラム23の個数は図示例では1個であるが、複数個
の互いに並置されたドラムの組み合せであってもよい。
また、図中26はドラムを回転自在に支持するベアリング
を示し、27、29はドラムを支持する支持台を示す。
Although the number of the intermediate drums 23 is one in the illustrated example, it may be a combination of a plurality of drums arranged side by side.
Further, in the figure, 26 indicates a bearing that rotatably supports the drum, and 27 and 29 indicate support bases that support the drum.

つぎに、エネルギー解放時には、蓄積時と逆の作用が起
り引張り歪が{(1+η)R3−R1}/R1の状態
で、第2のドラム24に巻き付けられた弾性体25は、第3
のドラムに巻き付けられる時に、第2のドラム24と第3
のドラム23の外周回転量の差に応じた分だけ、引張歪が
減少した状態で第3のドラム23に入る。続いて、第3の
ドラム23から出た弾性体25は、第3のドラム23と第1の
ドラム22の外周回転量の差に応じた分だけ引張歪は減少
して、第1のドラム22に巻き取られる。この時の第4の
部分25b、25dのそれぞれの張力F1及びF2は、 F2=[{(1+η)R2−R1}/R1]・E F1=η・E となり、第2のドラム24を回転させる力Fout は、 Fout =[{(1+η)R2−R1)/R1] ・E・{(R3−R2)/R3}+η ・E・{(R2−R1)/R3} となる。したがって効率はFin/Fout となり、この計
算結果を第3図に示す。
Next, at the time of releasing energy, the action opposite to that at the time of accumulation occurs, and the tensile strain is {(1 + η) R3-R1} / R1 and the elastic body 25 wound around the second drum 24 is
The second drum 24 and the third drum when wound around the drum
In the third drum 23, the tensile strain is reduced by the amount corresponding to the difference in the outer peripheral rotation amount of the drum 23. Subsequently, the elastic body 25 coming out of the third drum 23 has the tensile strain reduced by an amount corresponding to the difference in the outer peripheral rotation amount between the third drum 23 and the first drum 22, and the first drum 22 To be wound up. The respective tensions F1 and F2 of the fourth portions 25b and 25d at this time are F2 = [{(1 + η) R2-R1} / R1] · E F1 = η · E, and the second drum 24 is rotated. The force Fout is Fout = [{(1 + η) R2-R1) / R1] · E · {(R3-R2) / R3} + η · E · {(R2-R1) / R3}. Therefore, the efficiency is Fin / Fout, and the calculation result is shown in FIG.

また、特開昭49-96144号公報に示される装置及び第4図
の比較例のエネルギー蓄積装置においては、第4図のR
2上での力のつり合いはF=F1{1−(R1/R
2)}で与えられ、F1の入力時の大きさは小径ドラム
に巻きつけられた弾性体の初期歪をηとすると、ヤング
率をEとしてF1=E{(1+η)R2/R1−1}で
与えられる。一方、出力時の大きさはF1=Eηとな
り、その効率は {η(1−R1/R2)}/[{(1+η) R2/R1−1}(1−R1/R2)] となる。したがって、例えば小径ドラムに巻きつけられ
た弾性体の初期歪ηを0とすると、出力は0となり、効
率は0%となる。この計算結果を第5図に示す。以上の
ように本発明のエネルギー蓄積装置20は、従来の特開昭
49-96144号公報および第4図に示されるシステムに比
べ、効率が大巾に改善され、弾性体25の初期歪が小さい
状態でも、高い効率が得られる。
Further, in the device shown in JP-A-49-96144 and the energy storage device of the comparative example of FIG. 4, the R of FIG.
The balance of forces on 2 is F = F1 {1- (R1 / R
2)} and the magnitude of F1 at the time of input is F1 = E {(1 + η) R2 / R1-1} where Young's modulus is E, where η is the initial strain of the elastic body wound around the small diameter drum. Given in. On the other hand, the magnitude at the time of output is F1 = Eη, and its efficiency is {η (1-R1 / R2)} / [{(1 + η) R2 / R1-1} (1-R1 / R2)]. Therefore, assuming that the initial strain η of the elastic body wound around the small diameter drum is 0, the output is 0 and the efficiency is 0%. The result of this calculation is shown in FIG. As described above, the energy storage device 20 of the present invention has been developed by
Compared with the system shown in Japanese Patent Publication No. 49-96144 and FIG. 4, the efficiency is greatly improved, and high efficiency can be obtained even when the elastic body 25 has a small initial strain.

以上は各ドラムの外周回転量を各ドラムの回転半径によ
り変えた例であるが、ドラム径を同じにしてギヤー比に
よってドラムの外周回転量を変えてもよく、この選択は
任意である。また、第1のドラムに取付けられたギヤー
と第3のドラムに取付けられたギヤーとの間にさらにも
う1つギヤーを入れることにより、第1のドラムと第3
のドラムが同方向に回転するようにしてもよい。これに
よって、弾性体の第1の部分の第1のドラムへの巻き付
け方向と弾性体の第3の部分の第3のドラムへの巻き付
け方向を同方向にでき、前記第3の部分の第3のドラム
の外周回転量が第1のドラムの外周回転量より大となる
という条件を保持したまま、ドラムの巻き付け方向がギ
ヤーの組合せによるドラムの回転方向によって任意に設
定できる。
The above is an example in which the outer peripheral rotation amount of each drum is changed according to the rotation radius of each drum, but the outer peripheral rotation amount of the drum may be changed according to the gear ratio with the same drum diameter, and this selection is arbitrary. Also, by inserting another gear between the gear attached to the first drum and the gear attached to the third drum, the first drum and the third drum
The drums may be rotated in the same direction. As a result, the winding direction of the first portion of the elastic body around the first drum and the winding direction of the third portion of the elastic body around the third drum can be made the same, and the third portion of the third portion can be wound. While maintaining the condition that the outer peripheral rotation amount of the drum is larger than the outer peripheral rotation amount of the first drum, the winding direction of the drum can be arbitrarily set according to the rotation direction of the drum due to the combination of gears.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によるエネルギー蓄積装置20によるときは次の諸
効果が得られる。
When the energy storage device 20 according to the present invention is used, the following various effects can be obtained.

(イ)特開昭49-96144号公報および比較例の第4図に示
されるような2ドラムシステムに比べ、中間ドラム23を
設けることによって、弾性体25の初期歪が0の状態にて
も、出力を得ることができ、高い効率が期待できる。
(A) Compared to the two-drum system as shown in JP-A-49-96144 and FIG. 4 of the comparative example, by providing the intermediate drum 23, even if the initial strain of the elastic body 25 is zero. , Output can be obtained and high efficiency can be expected.

(ロ)中間ドラム23の数を多数個にすると、さらに効率
を上げることができる。
(B) If the number of intermediate drums 23 is increased, the efficiency can be further increased.

(ハ)弾性体25のドラム間の部分25b、25dは、動作の
安定性、スペース等から、一般的には短い方がよい。
(C) Generally, the portions 25b and 25d between the drums of the elastic body 25 are preferably short in view of stability of operation and space.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例に係るエネルギー蓄積装置の
斜視図、第2図は第1図の装置の断面図、第3図は第1
図及び第2図の装置の特性図、第4図は従来の特開昭49
-96144号公報と同一の効果となる2ドラムシステムを有
する比較例の断面図、第5図は第2図の装置の特性図、 である。 20……エネルギー蓄積装置 22……第1のドラム 23……第3のドラム(中間ドラム) 24……第2のドラム 25……弾性体 25a……第1の部分 25b……第4の部分 25c……第3の部分 25d……第4の部分 25e……第2の部分
1 is a perspective view of an energy storage device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the device of FIG. 1, and FIG.
FIG. 4 and FIG. 4 are characteristic diagrams of the apparatus, and FIG.
-96144 is a cross-sectional view of a comparative example having a two-drum system having the same effect as in Japanese Patent Publication No. 96144, and FIG. 5 is a characteristic diagram of the apparatus of FIG. 20 ...... Energy storage device 22 ...... First drum 23 ...... Third drum (intermediate drum) 24 ...... Second drum 25 ...... Elastic body 25a ...... First part 25b ...... Fourth part 25c ... third part 25d ... fourth part 25e ... second part

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】互に並置された、軸芯まわりに回転可能
な、第1のドラムおよび第2のドラム並びに第1のドラ
ムと第2のドラムとの間に配設された中間ドラムからな
る第3のドラム;前記第1のドラムに巻きつけられる第
1の部分と、前記第2のドラムに巻きつけられる第2の
部分と、前記第3のドラムに巻きつけられる第3の部分
と、各ドラム間を連結する第4の部分を有し、前記第1
の部分の端部が前記第1のドラムに固定され、前記第2
の部分の端部が前記第2のドラムに固定された紐状の弾
性体と;前記第1のドラムと第2のドラム及び第3のド
ラムとを、前記第2のドラムの外周回転量が第3のドラ
ムの外周回転量より大であり、第3のドラムの外周回転
量が前記第1のドラムの外周回転量より大となるように
連結する手段と;からなるエネルギー蓄積装置。
1. A first drum and a second drum, which are juxtaposed with each other, rotatable about an axis, and an intermediate drum arranged between the first drum and the second drum. A third drum; a first portion wound around the first drum, a second portion wound around the second drum, and a third portion wound around the third drum, A first portion for connecting the drums to each other;
The end of the part of is fixed to the first drum,
A string-like elastic body whose end portion is fixed to the second drum; the first drum, the second drum and the third drum, and the outer peripheral rotation amount of the second drum. And a means for connecting the third drum so that the outer peripheral rotation amount of the third drum is larger than the outer peripheral rotation amount of the first drum.
【請求項2】前記弾性体の前記第1の部分の前記第1の
ドラムへの巻き付け方向と前記弾性体の前記第3の部分
の第3のドラムへの巻き付け方向が互いに逆方向であ
り、前記第3の部分の前記第3のドラムへの巻き付け方
向と前記第2の部分の前記第2のドラムへの巻き付け方
向とが互いに逆方向であり、かつ前記第1のドラムと前
記第3のドラムの回転方向が互いに逆であり、前記第3
のドラムと第2のドラムの回転方向が互いに逆であり、
前記弾性体が前記第1のドラムと第3のドラム及び前記
第3のドラムと第2のドラムの間を通り抜けている特許
請求の範囲第1項記載のエルネギー蓄積装置。
2. The winding direction of the first portion of the elastic body around the first drum and the winding direction of the third portion of the elastic body around the third drum are opposite to each other, The winding direction of the third portion around the third drum and the winding direction of the second portion around the second drum are opposite to each other, and the first drum and the third drum are opposite to each other. The rotation directions of the drums are opposite to each other,
The drum and the second drum rotate in opposite directions,
The energy storage device according to claim 1, wherein the elastic body passes through between the first drum and the third drum and between the third drum and the second drum.
【請求項3】前記弾性体の前記第1の部分の前記第1の
ドラムへの巻き付け方向と前記弾性体の前記第3の部分
の第3のドラムへの巻き付け方向が同方向であり、第1
のドラムに取付けられたギヤーと第3のドラムに取付け
られたギヤーとの間にさらにもう1つのギヤーを入れ第
1のドラムと第3のドラムが同方向に回転することによ
って前記第3の部分の第3のドラムの外周回転量が第1
のドラムの外周回転量より大となり、ドラムへの巻き付
方向がギヤーの組合せによるドラムの回転方向によって
任意に設定できることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のエネルギー蓄積装置。
3. The winding direction of the first portion of the elastic body around the first drum is the same as the winding direction of the third portion of the elastic body around the third drum, and 1
Another gear is inserted between the gear attached to the drum of No. 1 and the gear attached to the third drum, and the first drum and the third drum rotate in the same direction, whereby the third portion The outer peripheral rotation amount of the third drum of the first
3 is larger than the outer peripheral rotation amount of the drum, and the winding direction around the drum can be arbitrarily set according to the rotation direction of the drum due to the combination of gears.
Energy storage device according to the item.
【請求項4】前記第1のドラムと前記第3のドラムと前
記第2のドラムとを連結する手段が前記第1のドラムの
軸に取付けられた第1のギヤーと前記第2のドラムに取
付けられた第2のギヤーと前記第3のドラムの軸に取付
けられた第3のギヤーとからなる特許請求の範囲第1項
記載のエネルギー蓄積装置。
4. A means for connecting the first drum, the third drum and the second drum to the first gear and the second drum mounted on the shaft of the first drum. The energy storage device according to claim 1, comprising a second gear attached to the shaft and a third gear attached to the shaft of the third drum.
【請求項5】前記連結する手段がチェーン、スプロケッ
ト、あるいはベルトである特許請求の範囲第1項記載の
エネルギー蓄積装置。
5. The energy storage device according to claim 1, wherein the connecting means is a chain, a sprocket, or a belt.
【請求項6】前記第1の部分の前記第1のドラムの外周
回転量をL1、前記第2のドラムの外周回転量をL2、
前記第3のドラムの外周回転量をL3とした場合におい
て、第3のドラムの外周回転量L3がL3=(L2−L
1)/2+L1である特許請求の範囲第1項記載のエネ
ルギー蓄積装置。
6. An outer peripheral rotation amount of the first drum of the first portion is L1, and an outer peripheral rotation amount of the second drum is L2.
When the outer peripheral rotation amount of the third drum is L3, the outer peripheral rotation amount L3 of the third drum is L3 = (L2-L
The energy storage device according to claim 1, wherein 1) / 2 + L1.
【請求項7】前記第1のドラムと第3のドラムと第2の
ドラムが、その半径が軸芯に沿う方向に一定のストレー
ト状のドラムからなる特許請求の範囲第1項記載のエネ
ルギー蓄積装置。
7. The energy storage device according to claim 1, wherein the first drum, the third drum and the second drum are straight drums whose radius is constant in the direction along the axis. apparatus.
【請求項8】前記各ドラムを回転させるエネルギー源が
自動車の慣性エネルギーである特許請求の範囲第1項記
載のエネルギー蓄積装置。
8. The energy storage device according to claim 1, wherein the energy source for rotating each of the drums is inertial energy of an automobile.
【請求項9】前記第3のドラムが複数個のドラムの組合
せからなる特許請求の範囲第1項記載のエネルギー蓄積
装置。
9. The energy storage device according to claim 1, wherein the third drum is a combination of a plurality of drums.
JP16803386A 1986-07-18 1986-07-18 Energy storage device Expired - Lifetime JPH0633804B2 (en)

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JP16803386A JPH0633804B2 (en) 1986-07-18 1986-07-18 Energy storage device
US07/072,736 US4762202A (en) 1986-07-18 1987-07-13 Elastic energy storing device
DE19873723748 DE3723748A1 (en) 1986-07-18 1987-07-17 ELASTIC ENERGY STORAGE

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