(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向の中心部において水平方向の軸線上に軸支され、且つ、前記中心部を中心に設定角度まで上下方向に揺動させられる螺旋軌道と、
前記螺旋軌道が揺動して設定角度まで達した時に、螺旋軌道の上端部側から螺旋軌道に導かれて回転しながら前記螺旋軌道の下端部側まで移動する移動体と、
前記移動体の回転によって回転させられる回転軸と、
前記回転軸に発生する回転エネルギーを発電用のエネルギーとして発電する発電機とから構成したことを特徴とするシーソー式発電装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の前記螺旋軌道、前記移動体、前記回転軸及び前記発電機からなるシーソー式発電装置を二つ以上組み合わせて構成したことを特徴とするシーソー式発電装置。
【請求項３】
表面に軸方向に延びる螺旋軌道が形成され、且つ、長さ方向の中心部において水平方向の軸線上に軸支されて前記中心部を中心に設定角度まで上下方向に揺動させられる回転軸と、
前記回転軸上を軸方向に直線移動しながら前記回転軸を回転させる移動体と、
前記移動体の移動により回転軸に発生する回転エネルギーを発電用のエネルギーとして発電する発電機とから構成したことを特徴とするシーソー式発電装置。
【請求項４】
前記請求項３に記載の前記回転軸、前記移動体及び前記発電機からなるシーソー式発電装置を二つ以上組み合わせて構成したことを特徴とするシーソー式発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はシーソー式発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、発電方式として、水力発電、火力発電、原子力発電、風力発電、太陽光発電、地熱発電、波力発電、潮流等種々の方式が実施されている。水力発電については、設置場所の条件が極めて厳しく、渇水、大地震によるダムの崩壊等のリスクがある。火力発電については、発電機の発電動作のために、外部からエネルギー源が供給されなければならないが、その枯渇の問題等の供給の確実性、安定性等に不安があり、また、その取り扱いについても、危険防止のため、厳重な注意が必要である。また、発電装置にそのようなエネルギー源としての資材を供給して運転する場面においても、爆発等の事故の発生、使用後の廃棄物の取り扱い、環境への有害物質の放出、自然環境への悪影響等の問題が多々ある。原子力発電については、放射性物質を使用することから生じる安全性の問題がある。また、太陽光、風力、波力を発電装置の駆動源として使用する発電方式においては、このようなエネルギーの量が天候、気候等の自然条件の変動に大きく左右されるため、発電効率が低くなりがちであり、結局コスト高になる等の問題がある。また、風力発電については、ファンの回転により生じる空気の振動等によって、人畜に対する悪影響が指摘されている。更に、地熱発電においては、環境への悪影響等の問題がある。このように、従来行われている発電方式には、今後の新規建設を進めるうえで、多くの問題を含んでいる。近時における喫緊の課題は、エネルギー源としての燃料の輸入価格が高騰し、毎年数兆円の財政赤字を生み出しているため、国家財政上緊急に解決しなければならないということであるが、目下のところ、その解決法は、少なくとも従来の発電方式においては、何ら提案されていないのが最重要な問題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】    本発明は、前述のような従来の発電方式における種々の問題点に鑑みて、外部エネルギーの供給を必要とせず、経済性が良く、安全性が高く、環境への悪影響もなく、設置場所の自由度が高く、自然条件の変動にも影響されない等種々のメリットを有する、新規で画期的な発電装置を提供して、前述の国家レベルのエネルギー問題の解決に貢献することを目的とするものである。【０００４】  本発明の第二の目的は、前記第一の目的に加えて、より連続した発電動作が行われるようにした発電装置を提供することを目的とする。【０００５】  本発明の第三の目的は、第一の目的と同様な目的のもとで、特に、小規模な発電設備を構成するのに適した発電装置を提供することを目的とする。【０００６】  本発明の第四の目的は、第三の目的に加えて、より連続した発電動作が行われるようにした発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明において、前記目的を達成するための第一の課題解決手段は、発電装置を、長さ方向の中心部において水平方向の軸線上に軸支され、且つ、前記中心部を中心に設定角度まで上下方向にシーソーのように揺動させられる螺旋軌道と、前記螺旋軌道が揺動して設定角度まで達した時に、螺旋軌道の上端部側から螺旋軌道に導かれて回転しながら前記螺旋軌道の下端部側まで移動する移動体と、前記移動体の回転によって回転させられる回転軸と、前記回転軸に発生する回転エネルギーを発電用のエネルギーとして発電する発電機とから構成したことである。【０００８】  また、第二の課題解決手段は、発電装置を、第一の解決手段としての構成を具えたシーソー式発電装置を二つ以上組み合わせて構成したことである。【０００９】  第三の課題解決手段は、発電装置を、表面に軸方向に延びる螺旋軌道が形成され、且つ、長さ方向の中心部において水平方向の軸線上に軸支されて前記中心部を中心に設定角度まで上下方向にシーソーのように揺動させられる回転軸と、前記回転軸上を軸方向に直線移動しながら前記回転軸を回転させる移動体と、前記移動体の移動により回転軸に発生する回転エネルギーを発電用のエネルギーとして発電する発電機とから構成したことである。
また、第四の課題解決手段は、発電装置を、第三の解決手段としての構成を具えたシーソー式発電装置を二つ以上組み合わせて構成したことである。
【発明の効果】
【００１０】  本発明は、前述したような課題解決手段により、次のような効果を奏する。即ち、第一の課題解決手段によれば、外部エネルギーの供給を必要とせず、経済性が良く、安全性が高く、環境への悪影響もなく、設置場所の自由度が高く、自然条件の変動にも影響されずに、連続的に発電をして電力を供給でき、特に、外部エネルギー特に自然エネルギー以外の、外部から購入しなければならないようなエネルギー源を全く必要としない点で、資源なきわが国にとって最適、至上である、という極めて優れた、画期的な効果を奏するものである。【００１１】  第二の課題解決手段によれば、前記第一の課題解決手段による効果に加えて、発電量を倍以上に上げて電力を供給できる、という更に優れた効果を奏する。【００１２】  第三の課題解決手段によれば、外部エネルギーの供給を必要とせず、経済性が良く、安全性が高く、環境への悪影響もなく、自然条件の変動にも影響されずに、連続的に発電をして電力を供給できる発電設備であって、大きな規模を必要としないものを、例えば、緊急時等の避難場所のように比較的設置条件の厳しい場所に設置するのに適している、という極めて優れた効果を奏する。【００１３】  第四の課題解決手段によれば、前記第三の課題解決手段による効果に加えて、発電量を倍以上に上げて電力を供給できる、という更に優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】  本発明の第一の実施の形態に係る発電装置を概念的に示す正面図
【図２】  前記発電装置の中央部の概略側面図
【図３】  前記発電装置の一方の側部の概略側面図
【図４】  前記発電装置のパイプ引き上げ機構を示す斜視図
【図５】  前記発電装置の螺旋レールを示す（Ａ）正面図及び（Ｂ）（Ａ）中のＡ−Ａ断面図
【図６】  前記発電装置におけるパイプ内部を示す縦断面図
【図７】  図６中Ｂ−Ｂ断面図
【図８】  前記発電装置における（Ａ）回転移動体の正面図、（Ｂ）第一の回転軸の拡大正面図
【図９】  前記発電装置の要部を一部破断して示す拡大正面図
【図１０】  前記発電装置における第一の伝導機構の側面図
【図１１】  第二の実施の形態におけるパイプ引き上げ機構を示す斜視図
【図１２】  第三の実施の形態における中央歯車部分の平面図
【図１３】  第四の実施の形態における中央歯車部分の平面図
【図１４】  第五の実施の形態における主要部を示す縦断面図
【図１５】  図１４中Ｃ−Ｃ断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】  本発明の発電装置は、基本的には、請求項１又は３に記載の各要素を一つずつ具えて構成した一基の発電装置として構成されるが、以下に述べる実施の形態においては、前記要素を各二つずつ具えて構成した、二基の発電装置を一体化した形の一つの設備とした例を示している。
【００１６】  以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。原則として前記設備のうちの一組の発電装置について説明し、必要に応じて他の一組の発電装置又はその要素についても触れることとする。
【００１７】  以下の説明において、同一の要素については、同一の符号を付し、且つ、前側（「前」とは、発電装置を図１の紙面に向かって見た場合の前後方向における手前側の位置をいう。従って、「後」とは、前記前後方向における向こう側の位置をいう。また、「右」、「左」についても図１の紙面に向かって見た場合の左右を指す）の要素については数字のみの符号を付し、後側の要素については符号Ｒを付加する。また、右側の要素については数字のみの符号を付し、左側の要素については符号Ｌを付加する。以下においては原則として前側又は右側の要素についてのみ説明し、必要に応じて、その他の側の要素についても触れることとする。また、前側の要素についてのみ説明する際に、他の側に存在する同一の要素については、例えば、「パイプ１（Ｒ）」のように表して、「パイプ１と同一のパイプが後側Ｒにも設けられている」ことを意味するようにする。また、右側の要素についてのみ説明する際に、同一の要素がこれらの他方の側にも同様に存在するときは、例えば、「発電機５６（Ｌ）」のように表して、「発電機５６と同一の発電機が左側Ｌにも設けられている」ことを意味するようにする。
【００１８】  図１から図１０は、本発明の第一の実施の形態を概念的に示すものである。後述する別の実施形態においても同様であるが、各要素の寸法、寸法比率、形状等は、実際に製作される場合のそれらを示すものでなく、あくまでも便宜的な説明に資するためのものである。また、そのような寸法比率は必ずしも各図間で統一されている訳ではない。図１に示す、パイプから発電機に至る前側の一連の要素群と同じものが、後側にあり、同図の背面図は、図１の正面図と同一なものである。
【００１９】  図１は発電装置を含めた設備を示す正面図である。同図に示す、パイプから発電機に至る前側の一連の要素群と同じものが、後側にあり、同図の背面図を図示するならば、図１の正面図と同一なものとなる。
【００２０】  図中、符号１は発電装置の設置場所に設けられる装置躯体で、必要な強度、耐久性等が得られるように鉄骨、コンクリート等を用いて基礎工事のされた地盤２に建てられており、下部構造体３、中間部構造体４及び上部構造体５からなっている。これらの構造体はいずれも例えばＨ型鋼などの型鋼を利用して十分な強度が得られるように組み立てられている。
【００２１】  下部構造体３は、いわば床部として本発明装置全体を支えるものである。中間部構造体４は、その上下部分を上部構造体５及び下部構造体３にそれぞれ結合して立設したもので、図中左右方向の中心部に配置された中心部フレーム４Ａと、左右両側方に立てられる側方フレーム４Ｂとからなっている。
【００２２】  この実施の形態における発電装置は、同一の要素を備えた二つの発電装置を、後述する二つのパイプの長さ方向の中心部を同軸線上で合わせるようにして一体化した構造になっている。即ち、以下に説明する一方のパイプのついての構成要素、一方のパイプに取り付けられる諸要素等は、同一のものが他の一方のパイプについても設けられている。
【００２３】  前述の装置躯体１の中心部フレーム４Ａには、二つの同一仕様のパイプ８，８Ｒが、それぞれその長さ方向の中心で、図１において紙面に向かって前後方向に並列して同軸線上に揺動可能に軸支されているが、軸支されている部分は各パイプ８，８Ｒの側部であって、各パイプ８，８Ｒの内部に軸は貫通してはいない。二つのパイプ８，８Ｒは、その内部構造及び外部に設置した諸要素も同一である
【００２４】  パイプ８には、後述するように、その内部及び外部に、螺旋軌道、移動体、回転軸等の、本発明の発電装置における必須の要素たる機構、部材等及び関連要素が設けられている。
【００２５】  本発電装置においては、このようなパイプ８，８Ｒを前記中心部を中心にして最大設定角度まで互いに反対方向に揺動即ち上昇、下降させる、パイプ駆動機構が設けられている。このパイプ駆動機構は、次に述べるパイプの引き上げ機構と、その構成要素としてのチェーン（例えばローラーチェーン）を駆動するモーターとパイプ押上機構からなっている。
【００２６】  パイプは、パイプ引き上げ機構を構成するチェーン９によって、一方の端部が上方に引き上げられるようになっている。このパイプ引き上げ機構は、前記チェーン９を後述する油圧モーター１４によって駆動して、パイプ８を揺動させる、即ち、シーソーのように、パイプ８の一方の端部（図１中の前側のパイプ８に即して言えば、右下方に位置する端部）を引き上げる即ち上昇させると同時に他の一方の端部（図１中の前側のパイプ８に即して言えば、左上方に位置する端部）を下降させるためのものである。
【００２７】  詳述すると、図に示すように、パイプ８の両端部に取り付けられたスプロケット１０，１０Ｌと、上部構造体５に取り付けられたスプロケット１１．１１との間にチェーン９が架けられている。チェーン９は、この実施の形態のように二つのパイプ８，８Ｒを連動させずに揺動させる場合には、図に示すように、一方のパイプ（図１における前側のパイプ８）の両端部間に架けられるチェーン９と、他の一方のパイプ（図１における後側のパイプ８Ｒ）の両端部間に架けられる別のチェーンの、二系統からなっており、従って、両チェーン同士は連動せずに別々に駆動され、走行するようになっている。両チェーンともその各終端部は上部構造体に連結されている。
【００２８】  チェーン９のうち上部構造体５側の左右のスプロケット１１，１１Ｒ間に沿って延びる部分は、上部構造体５に固着された、例えばＨ型鋼のような硬質フレーム１２に載置されており、これにより、たるみが防止されて水平方向に安定して直線走行するようになっている。
【００２９】  チェーン９の長さは、パイプ８が揺動する際の最大の揺動角度を規制することとなる。この実施の形態におけるように、二つのパイプ８，８Ｒが設けられる場合には、後述する二つの油圧モーターの回転方向が逆になるようにすると、各チェーンは互いに逆方向に駆動されて走行するので、二つのパイプ８，８Ｒを互いに反対方向に揺動させることができ、その結果、両パイプ同士８，８Ｒは、図１に示すように、交叉する状態となる。その場合の最大の揺動角度Ａ即ち最大交叉角度は、チェーン９の長さによって調節し設定することができる。パイプ８，８Ｒの揺動容易な範囲、チェーン９，９Ｒの走行容易性等を考慮すると、最大交叉角度は例えば約９０度から約１１０度即ち水平面を基準にして上下の各方向に約４５度から約５５度に揺動するように設定することが望ましいが、この角度の範囲外であっても、チェーン９の長さに応じてパイプ８を揺動させることができることは言うまでもない。
【００３０】  前述のパイプ引き上げ機構と共にパイプ駆動機構を構成するモーター例えば油圧モーター１４，１４Ｒが前記の二つのチェーン９，９Ｒをそれぞれ駆動するために上部構造体５に二つ取り付けられている。油圧モーター１４の各軸にはそれぞれスプロケット１５が取り付けられている。各スプロケット１５は、それぞれ、前述の二系統のチェーン９，９Ｒに係合されているので、油圧モーター１４が回転すると、スプロケット１５を介してチェーン９が駆動され、所定の方向に走行してパイプ８を揺動させる。
【００３１】  このようにパイプ引き上げ機構によって上方に引き上げられる動作によって二つのパイプ８，８Ｒは、互いに反対方向に揺動させられるが、その場合の揺動速度を調整して均一にし且つ揺動動作を安定させるために、二つのパイプ８，８Ｒに、それぞれを上昇方向に駆動する油圧シリンダー装置が各四つずつ連結されている。油圧シリンダー装置は、各パイプ８，８Ｒについて、そのシリンダー部が装置躯体例えば中間部フレーム４に揺動可能に連結され、可動ロッド部がパイプ８の例えば下側中間部に補強材を使用して揺動可能に連結されている。四つの油圧シリンダー装置１７，１７Ｌ，１８，１８Ｌは、パイプ８の中心部に対して対称に左右に二つずつ、即ち、二つ１７，１７Ｌはパイプの中心部側に近い位置に、もう二つ１８，１８Ｌは前記位置とパイプ８の端部との間の位置にそれぞれ配置されている。
【００３２】  このように一つのパイプ８に四つの油圧シリンダー装置が連結されるのは、パイプ８内に設けられた、後述の回転移動体がパイプ８の揺動即ち上昇、下降に応じてパイプ８の両端部間を移動し、そのため、パイプ８の両端が交互に上昇、下降した際に、下降した側の端部が回転移動体によって重量が増えたときに、この端部を押し上げる必要があるからである。この油圧シリンダー装置１７，１７Ｌ，１８，１８Ｌによってパイプ８に加えられる下側からの押圧動作は、前記パイプ引き上げ機構によって前記二つのパイプ８，８Ｒが揺動する時に、パイプ８，８Ｒの左右のうち上昇することとなる側を押し上げるように作用する。
【００３３】  パイプ８の両端部と装置躯体１の下部構造体３との間には、図に示すように、パイプ８が揺動して端部が最下点まで下降した時に衝撃を吸収し且つパイプ８を押し上げるための緩衝機構１９が設けられている。この緩衝機構１９は、油圧、空気圧（エア）又はバネの一つ又は適宜の組み合わせによって構成されている。
【００３４】  二つのパイプ８，８Ｒには、揺動時に両端部が前後方向に振動した場合に備えて、図１及び図３に示すように、左右の側部フレーム４Ｂが、パイプ８．８Ｒの左右の両端部に当接してその振動を抑止するようになっている。側部フレーム４Ｂは三つの部材即ち、二つのパイプ８，８Ｒの相対向する内側に配置されるフレーム４ｂと、各パイプ８，８Ｒの外側の双方に配置されるフレーム４ｃとからなっている。側部フレーム４Ｂのうち中間部のフレーム４ｂは、各パイプ８，８Ｒの内側面に、また、外側のフレーム４ｃは、後述する第二の回転軸及びその関連構造物を保護するために設けられたカバー２０の外側面２０Ａに、それぞれ、軽く当接しており、パイプ８，８Ｒの振動を抑えることにより揺動動作を安定させると共に、発電装置全体の揺れをも防止する。
【００３５】  パイプ８の内周面には、その長さ方向に沿って、螺旋軌道としての螺旋レール２１が設けられている（図１，５）。螺旋レール２１の長さ方向の中心はパイプ８のそれと合致させてある。螺旋レール２１は、例えば、図に示すように、縦断面がコ字状に形成された長尺の部材が所定の螺旋角度でコイル状に巻回されたものであり、コ字状の開放部（凹部）２１Ａは内側に向けられている。螺旋レール２１がパイプ８の内周面にねじ止め又はその他の手段により固着されることにより、パイプ８の内周面に螺旋軌道が形成されることになる。
【００３６】  パイプ８内には、螺旋レール２１に導かれて回転しながら前記螺旋レール２１上を移動する回転移動体２３（通称を「マシーン」とする）が設けられている。回転移動体２３は、図７に示すように、外周面２３Ａが円形で、内周面２３Ｂが後述する第一の回転軸を取り囲むように軸直角方向断面が略八角形の貫通孔として形成され、且つ、第一の回転軸２６と同軸に嵌め合わされるようになっている。
【００３７】  また、回転移動体２３の外周面２３Ａには、螺旋レール２１の開放部（凹部）２１Ａに緩く嵌まり合って回転するローラー２３Ｃが設けられている。このローラー２３Ｃは、中心に対して等角度の垂直線上に且つ螺旋レール２１の開放部の延伸方向に合わせて複数個螺旋状に配設されている。更に、回転移動体２３の軸方向の両端部２３Ｄは、パイプ８の内部を滑らかに移動するように、先端に向かって漸次外径が小さくなるように即ち流線形を描いてすぼまる形状に形成されている。
【００３８】  回転移動体２３は、後述するようにパイプ８内を移動する際、移動終端側に接近するに従って、その移動距離、移動速度及び加速度等を感知するセンサー（図示せず）の動作に基づいて、後述の回転調整軸を駆動する油圧モーターに制御されて自動的に徐々に移動速度を下げて、次に述べるダンパーに当たって停止するようになっている。
【００３９】  パイプ８の両端部の内部には、回転移動体２３に対するダンパー（衝撃吸収体）２４が設けられている。これは、油圧、エア及びバネのうちいずれか一つから又はこれらを適宜組み合わせて、構成されたもので、回転移動体２３がパイプ８内を移動してその端部に直接当たって衝撃を与えないようするためのものである。油圧とバネを組み合わせたものが好適である。ダンパー２４には、後述する第一の回転軸が貫通している。
【００４０】  前記パイプ８には、更に、その揺動時における回転移動体２３をその動作上必要な位置に確実に保持するような、回転移動体２３の移動規制機構が設けられている。これは、パイプ８が最大角度にまで揺動して回転移動体２３がそのパイプ８の下方側の移動終点にまで下降移動した状態の後、そのパイプ８が反対方向に最大角度まで揺動した時に回転移動体２３がそのパイプ８の前記下方側の移動終点にとどまっている状態を保持するためのものである。
【００４１】  即ち、このような機構を設けないと、下方の移動終点に位置していた回転移動体２３が、パイプ８が揺動して前記の下方側の端部が水平位置を超えて斜めになり更に上昇する途中で重力作用によって逆戻りして、パイプ８の上端部側から下降する次の体勢がとれなくなってしまい、本発明の発電装置の動作として不都合が生じてしまうからである。
【００４２】  この移動規制機構は、図に示すように、パイプ８の両端部近傍にそれぞれ設けたストッパー部材２６からなっている。ストッパー部材（既知の手段により構成可能なため詳細な図示省略）２６は、常時螺旋レール２１内方向に押圧されるよう、図示しないバネに付勢されており、回転移動体２３が最下降位置に到達した時に回転移動体２３のパイプ８中心側に向かう先端面に当接するように突出して回転移動体２３の逆方向への移動を抑止し、次の段階で、パイプ８が揺動して、回転移動体２３がそのパイプ８の上端部側に到達した時には、図示しない解除機構によってバネの付勢力に抗してストッパー部材２６が反対方向に押し戻されて、回転移動体２３がその位置から動く（下降する）ことができるようになっている。このようなストッパー部材２６の動作は、図示しないが、自動制御によって行わせることができる。
【００４３】  そして、パイプ８の内部には更にこの螺旋レール２１と同軸に回転軸（以下、「第一の回転軸」と言う）２６が、次に述べるように、パイプ８の両端部に設けられた軸受けによって回転可能に支持された形で設けられている。この第一の回転軸２６は、本発明の発電装置全体の大きさ即ちパイプの大きさによって構造及び寸法等を設定することができるが、ここでは、例えば、パイプとして約２ｍ径で全体の長さが３０ｍの丸パイプを使用した場合を想定して、重量及び強度等の観点から、丸棒状ではなくトラス構造で組み立てられている。
【００４４】  図に示すように、この第一の回転軸２６は、その軸本体部２６Ａが、前記回転移動体２３の貫通孔と嵌まり合うように、軸直角方向の断面が角取りをして略八角形となるように組み立てられている。この角取りの部分は、長手方向の全長にわたる垂直面２６Ｂになっており、その垂直面２６Ｂの長手方向の複数の個所から突出させた腕の先端部にそれぞれローラー２７が取り付けられている。ローラー２７は、軸本体部２６Ａの軸に対して平行な軸によって支持されており、回転移動体２３の内周面２３Ｂに軽く接触するようになっている。
【００４５】  また、この第一の回転軸２６は軸本体部２６Ａの全長が長いものである場合、例えば前述の３０ｍのパイプに設けられるような場合には、パイプ８は、後述するように揺動して斜めに立った姿勢の時に第一の回転軸２６が自己の重力作用によって中央部その他の部分がたるむことがあり得る。そうすると、そのたるんだ状態の部分では回転移動体２３が円滑に通過できなくなる。これを防止するために、図示しないが、軸本体部２６Ａの外側に押圧力を作用させて前記のたるみを補正して直線状に保つことができるローラー等を設けることが望ましい。
【００４６】  このような軸本体部２６Ａの長さ方向の両端部の中心部には、軸本体部２６Ａと同軸線上にあり且つパイプ８の軸受けで回転可能に支持される、丸軸２６Ｃが突設されている。この丸軸２６Ｃの両端には、第一の回転軸２６の回転を後述する第二の回転軸に伝える伝導機構を構成する要素の一つである同一の歯車２８がそれぞれ取り付けられている。
【００４７】パイプ８には、回転移動体２３の移動と共に回転する第一の回転軸２６の回転速度を一定に保つための回転調整機構が設けられている。この機構は、図に示すように、パイプの外側且つ上側に（垂直線上に）パイプ８と平行に配置され軸支された回転調整用軸２９と、パイプ８の外側に取り付けられた油圧モーター３０と、回転調整用軸２９の中央部に取付けられた、油圧モーター３０からの回転伝導歯車３１と、回転調整用軸２９の両端部にそれぞれ取付けられ且つ前述の丸軸２６Ｃに取り付けられた歯車２８と噛み合う歯車３４とからなっている。この油圧モーター３０は、パイプ８が揺動して回転移動体２３が上端部位置から下降し始めるときに第一の回転軸２６に回転力を与えて回転移動体２３の回転開始を容易にする役割をも有している。
【００４８】この回転調整に関わる歯車は、後述する第一の回転軸２６から第二の回転軸３７への伝導機構における歯車と共に、パイプの両端部の外側にそれぞれ設けられたギヤボックス内に収容されている。
【００４９】  パイプ８には、また、その水平側側面にパイプ８と平行に延びる第二の回転軸３９が、パイプ８の両端部その他に設けられた軸受けによって回転可能に軸支されている。この第二の回転軸３７は、次に述べる第一の伝導機構によって、第一の回転軸２６の回転を伝導されて回転するようになっている。即ち、この伝導機構は、図に示すように、第一の回転軸２６の端部に設けられた、前述の丸軸２６Ｃに取り付けられた主歯車３４と、主歯車３４と噛み合う従歯車３５と、従歯車３５と同軸に設けられたスプロケット３５Ａと、第二の回転軸３７に取り付けられたスプロケット３６と、両スプロケット３５Ａ，３６間に架けられたチェーン３７とからなっている。
【００５０】  第一の回転軸２６から前記伝導機構を経て第二の回転軸３９に導かれた回転エネルギーは、次のようにして、発電機に発電部の駆動源として供給される。即ち、第二の回転軸３９の長さ方向の中央部近くに同軸に取り付けられた歯車４３に、その歯車４３の軸方向に対して直角の方向を軸とする歯車（以下、「中央歯車」という）４４が噛み合っている。
【００５１】  中央歯車４４は、パイプ８に取り付けられたフレーム４７に軸支されている。中央歯車４４の回転中心と前記パイプ８の長さ方向の中心と第二の回転軸３９の長さ方向の中心は合致させてあるため、パイプ８が揺動して姿勢が変わっても、中央歯車４４は、左右方向に円弧を描いてぶれることなく、常に同一の軸線上に保たれる。パイプ８の揺動に伴って回転移動体２３の走行方向が反転すると、第二の回転軸３９の回転方向も変化し、従って、中央歯車４４もまたその回転方向が変化する。言い換えれば、回転移動体２３の往き、帰りの移動に対応して中央歯車４４も回転方向が交互に変わる。前記の第二の回転軸３９の中央部分に取り付けられた歯車４３及び中央歯車４４を含む第二伝導機構は、全体をボックス（図中想像線にて示す）状に被って内に収容して異物等の接触、侵入を防止するようになっている。
【００５２】  この第二の回転軸３９は、その両端部間がパイプ８に取り付けられたカバー４６によって覆われて、その両端部が前述の振れ止め部材に当接した時に、振れ止めによって第二の回転軸３９が損傷したりしないようになっている。
【００５３】  そして、第二の回転軸３９に伝えられた回転エネルギーは、この中央歯車４４と同軸に設けられたスプロケット４９に架けられて下方に垂直に延びるチェーン５０から、図中想像線で示す伝導調整機構５２に伝えられる。伝導調整機構５２は、第二の回転軸３９の中央部の下方に設けられており、歯車、スプロケット、チェーン、クラッチ等の既知の伝導要素を適宜組み合わせて構成され、例えば、中央歯車から伝えられる回転の速度の増減、回転の方向転換等を切り替える機構を含んでいる。
【００５４】  この実施の形態においては、中央歯車４４は回転移動体２３の往き及び帰りの各移動方向に応じて回転の方向が切り替わることになる。ここで、回転移動体２３の「往き」及び「帰り」とは、回転移動体２３が各パイプ８，８Ｒにおいて図１の紙面に向かって左側の端部から右側の端部へ下降移動する場合を「往き」の移動と呼び、パイプ８，８Ｒが揺動して回転移動体が逆方向に即ち右側の端部から左側の端部に向かって下降移動する場合を「帰り」の移動と呼ぶものとする。その場合、パイプ８の揺動姿勢従って回転移動体２３の移動方向の変化を感知するセンサー（図示せず）によって自動制御された伝導調整機構５２によって、回転方向の切替が行われ、その結果、伝導調整機構５２の出力側回転軸５３は、回転移動体２３の往き、帰りの移動方向のいずれについても同一の方向に回転するようになっている。
【００５５】  この伝導調製機構５２によって所望の回転速度、回転方向等に調整されて回転する出力側回転軸５３は、クラッチ５４を介して、次に述べる発電機５６の回転軸５６Ａに連結されており、これにより、前記回転エネルギーは発電機５６に供給される。クラッチ５４は、回転移動体２３の移動動作に基づいて出力側回転軸５３が回転している時又は停止している時に、それぞれ出力側回転軸５３と発電機５６の回転軸５６Ａとを接続し又は離反させるようになっている。
【００５６】  発電機５６は、回転エネルギーによって回転駆動させられる発電部を有するもので、その発電部への回転速度が定速に保たれるように、発電機５６の回転軸５６Ａには、伝導調製機構５２から発電機５６へ伝えられる回転速度を自動的に定速に調整するための二つの回転体が取り付けられている。二つの回転体のうちの一つは、小径のプーリー５７でモーターによって駆動されてその回転力を発電機５６の回転軸５６Ａに作用させて、回転軸の速度を制御する。他の一つは慣性力の大きなはずみ車（直径及び重量の大きなプーリー、フライホイール）５８であり、発電機５６の回転軸５６Ａの回転時に生じる慣性力によってその回転状態を安定化させる。発電機５６の出力は、変電装置６０、蓄電装置等に供給される。
【００５７】  そして、以上述べた発電装置は、下部構造体から上部構造体までの全体を含めて、後述する付属設備、周辺設備等と共に、図示しない建屋内に収容されて、風雨、屋外の塵埃等によって装置の稼動状態に悪影響が及ばないようになっている。
【００５８】  本発明は、前述したように、請求項に記載の要素を各一つ具えて、一つの発電装置を構成することができ、その作用効果は、次に述べる前記の実施の形態による作用効果のうち、前側のパイプから一方の発電機までの一組の要素によって得られるものと同様であるため、説明を割愛する。
【００５９】  次に、以上のように構成された第一の実施の形態の発電装置の動作について述べる。この装置において、始動前のパイプ及び回転移動体の位置は、適宜設定することができるが、ここでは、図１に示された状態、即ち、二つのパイプ８，８Ｒ同士は設定角度にまで拡開し、回転移動体２３の一つは前側のパイプ８の左上端部に、他の一つは後側のパイプ８Ｒの左下端部に位置している状態、を始動前のものとして説明する。
【００６０】１）前側パイプ８の回転移動体２３の往きの移動
まず、パイプ８，８Ｒが揺動させられずに静止した状態で、前側のパイプ８の左上側にあるストッパー２５が解除されると、その時点で回転調整軸２９の油圧モーター３０が作動して、回転移動体２３の初期回転動作のための回転力を付与する。次いで、回転移動体２３が自己の重量による重力作用によって螺旋レール２１に沿って回転しながら下降し、同時に第一の回転軸２６を回転させながら、螺旋レール２１の右側下端部まで移動する。
【００６１】  ここで、回転移動体２３が各パイプ８，８Ｒにおいて図１の紙面に向かって左側の端部から右側の端部へ下降移動する場合を「往き」の移動と呼び、パイプ８，８Ｒが揺動して回転移動体２３が逆方向に即ち右側の端部から左側の端部に向かって下降移動する場合を「帰り」の移動と呼ぶものとする。
【００６２】２）第一の回転軸の回転の伝導
そうすると、第一の回転軸２６の回転は、その端部に取り付けられた主歯車３３、主歯車３３と噛み合う従歯車３４、従歯車３４と一体に回転するスプロケット３５、スプロケット３５とチェーン３６によって連結されているスプロケット４３を経て、第二の回転軸３７に伝えられる。第一の回転軸２６は、その丸軸２６Ｃに取り付けられた前述の主歯車３３が、これと噛み合っている油圧モーター３０側の歯車３１の回転によって回転速度が回転移動体２３の走行中の全範囲で定速になるように自動的に制御されているので、第二の回転軸３７もまた定速で回転する。
【００６３】３）第二の回転軸３７から発電機５６への回転の伝導
第二の回転軸３７の回転は、第二の回転軸３７に取り付けられた歯車４３を介して中央歯車４４、伝導調製機構５２の出力側回転軸５３から、クラッチ５４を経て、発電機５６に伝えられる。発電機５６の回転軸５６Ａには、回転調整用の回転体５１，５８が設けられているため、その働きによって、発電機５６の回転軸５６Ａもまた、定速で回転し、安定した発電が行われる。
【００６４】４）後側のパイプ８Ｒの揺動、回転移動体２３の往きの移動
このように前側のパイプ８において回転移動体２３が下降を終えた段階で、油圧モーター１４が回転して、後側のチェーン９Ｒを走行させる。同時に、後側のパイプ８Ｒに連結されている油圧シリンダー装置が作動する。そうすると、後側のパイプ８Ｒが、左端部が上昇し右側端部が下降するように揺動させられる。一方、後側のパイプ８Ｒの右側端部が下降し終えた段階で、前側のパイプ８に連結されている油圧シリンダー装置１７，１８が作動して、前側のパイプ８を揺動させて、その右側の端部が上昇する。
【００６５】  そして、後側のパイプ８Ｒにおいては、前述のように揺動する前に、その左端部側に位置している回転移動体２３の端面にはストッパー部材２５が係って回転移動体２３の移動を抑止しているが、後側のパイプ８Ｒが揺動し終えたときに、その動作を感知して動作する自動制御機構（図示せず）によってストッパー部材２５は解除されて、回転移動体２３が下降し始め、右下端部まで移動する。後側パイプ８Ｒにおいてこのように回転移動体２３が下降すると、前側のパイプ８における前述の動作と同じようにして、後側パイプ８Ｒにおける第一の回転軸が回転する。
【００６６】  二つのパイプ８，８Ｒ内に設けた螺旋レール２１の螺旋形成方向は同じであるから、この後側の第一の回転軸２６Ｒの回転は、最初の前側のパイプ８において発生した回転と同じ「往き」の回転であり、図示されていない、後側のパイプ８Ｒに設けられている第二の回転軸、中央歯車、伝導調製機構、出力側回転軸からクラッチを経て左側の発電機に伝えられ、発電が行われる。
【００６７】５）前側のパイプにおける回転移動体の帰りの移動
前記４）のように、後側のパイプ８Ｒにおいて回転移動体２３が下降し終えると、前側のパイプ８は既に前述のように揺動し終えて右側端部が上方に位置しているので、前側のパイプ８における回転移動体２３が回転しながら下降するが、その回転方向は「帰り」の移動の方向であるから、図１の紙面に向かって見た第一の回転軸２６に発生した回転の方向は逆になっており、従って、中央歯車もまた逆に回転する。しかし、この回転は、伝導調整機構５２によって往きの移動の際と同じ方向の回転に切り替えられて、出力側回転軸５３から右側の発電機５６に伝えられ、発電が行われる。
【００６８】６）後側のパイプ８Ｒにおける回転移動体２３の帰りの移動
前記５）の前側のパイプ８における回転移動体２３が下降し終えた段階で、後側のパイプ８Ｒに連結されている油圧シリンダー装置が作動して後側のパイプ８Ｒが揺動してその右側端部が上昇する。その上昇をし終えた段階で、前側のパイプ８に連結されている油圧シリンダー１７，１８が作動して前側のパイプ８を揺動させ、その左側端部が上昇する。そうすると、次に、後側のパイプ８Ｒにおける回転移動体２３が回転しながら下降する。この回転移動体２３の移動は「帰り」の移動であるから、後側の中央歯車は逆方向に回転し、その回転は伝導調製機構によって方向を転換されて、出力側回転軸から左側の発電機に供給されて、発電が行われる。
【００６９】７）前側及び後側のパイプの当初の位置への復帰
このように、前側のパイプ８及び後側のパイプ８Ｒの双方において各回転移動体がそれぞれ「往き」及び「帰り」の移動をし終えると、前側のパイプ８及び後側のパイプ８Ｒにおける各回転移動体２３は、最初の始動時の位置と同じ位置に置かれた状態になる。以後、前記１）から６）に述べた動作、従って、左右の発電機における各発電動作を繰り返すことにより、発電が連続的に行われる。
【００７０】８）蓄電
このようにして発電機５６によって発生した電気は、変電部６０を経て送電経路につながれて外部に送出されたり、発電装置の駆動用電源として使用される。また、蓄電装置に蓄えられ、その蓄電された電力は、発電装置を構成する各要素（例えば、前記油圧装置、モーター類、動作制御等の関連電気装置等）、発電装置の周辺要素等の駆動電源として、或いは、災害、停電時等における非常時の起動用電源等として有効に活用することができる。
【００７１】  ９）この実施の形態においては、発電機は二つ設けられており、前述した動作から明らかなように、各パイプ８，８Ｒの揺動によって、それぞれの内部にある回転移動体が順次回転移動するので、各回転エネルギーによって二つの発電機５６，５６Ｌによって発電が連続して行われる。また、各パイプ８，８Ｒは一つずつ揺動するように動作させることにより、中心部に対してかかる荷重の負荷が半分ずつになり、装置躯体１に対する負担が軽くなる。また、発電機５６を駆動する回転エネルギーは、二つのパイプ８，８Ｒが連動せずに別個に揺動して、各回転移動体２３の回転から相互に独立して得られるから、万一、一方のパイプ以降の動作が不具合を起こして回転エネルギーが得られない状態となっても、他の一方のパイプが正常に動作していれば、発電装置全体が機能不全に陥るという不都合が避けられるという大きな利点がある。
【００７２】  以上の説明から明らかなように、本発明の発電装置によれば、発電機５６を駆動するためのエネルギー源として従来の発電装置におけるように外部からの供給エネルギーは全然必要とせず、パイプ内に組み込まれた回転移動体２３をその自重による重力作用によって回転移動させることを繰り返すだけで、外部供給エネルギーによる電力産生コストがかからず、半永久的に電力を産生でき、しかも、そのように外部から燃料等を供給して使用するものではないから、爆発等の危険な状態を招くことがなく安全であり、外部の資源状況、政治状況等の影響をまったく受けず、発電に伴う廃棄物が排出されることもなく、その結果、大気、河川等の汚染等公害問題を生じて環境を破壊する等の公害問題を起こすこともない。また、太陽光、風力等のように天候、気候等の不安定要因に左右されて発電量に影響が及ぶようなこともなく、常に安定した発電が行われる。このように、本発明の発電装置は、経済面、環境面、運転面の全てにおいて、従来の発電装置に比べて非常に有利なものであり、従って、本発明は、産業経済活動その他のあらゆる分野において比類なき貢献を果たすものであり、日本国家にとって極めて有意義な意味を持つものである。
【００７３】  なお、この発電装置は、前述のように、建屋内に収容する形で設置し、建屋の内外に例えば、次のような付属設備、周辺設備等を設けることが望ましい。列記する事項の冒頭番号は、必ずしも、発電装置に関しての重要度その他についての優先度を示すものではない。
【００７４】１）発電装置、特に発電機に対する冷却装置を設けることにより、発電機が長時間の連続運転により過熱状態になった場合に動作不調になることを防止することができる。
２）ガソリン使用等の自家発電装置を設置しておくことにより、例えば、天災、停電、その他の非常時に蓄電装置が万一稼動不可能の状態に陥った時に、発電装置を再起動させるための駆動用電源を供給することができ、これにより、発電装置の運転を支障なく継続することができる。
３）太陽光利用発電装置を、発電装置を収容した建屋の屋上、壁面、又は近くの地上部分等に設置することにより、その電力を発電装置の運転に関連する装置類、後述する空調機器類の駆動用電源として、又は、その電力を蓄電しておき、何らかの予備電力として、役立てることができる。
４）風力発電装置を、同様に設置しておくことにより、その産生電力を、前述の太陽光利用発電装置と同様に多々利用することができる。
５）排水溝を含む排水設備を建屋の内部（例えば、床部分を含む下部構造体）から外部にわたって設置することにより、例えば、発電装置、建屋等に生じた結露による水分、悪天候により万一屋内に浸入した雨水等を屋外に排出することにより、装置類の誤動作を防ぐことができる。
６）空調装置を建屋の内外の適宜の場所に設けることにより、建屋内の空気の清浄度、温度、湿度等を適正に調整して発電装置の運転が常に正常に行われるようにすることができる。特に、装置の周囲温度は、各部材の伸縮を防止するために十分管理する必要がある。
７）防火（及び消火）装置を建屋の内外の適宜の場所に設けることにより、地震等の天災、運転時の故障等により万一発火した場合に対応することができる。
８）太陽熱利用温水装置を設けることにより、その温熱水を利用して発電装置その他の清掃に役立てることができる。
９）建屋内の空気循環装置を設けて、発電装置の運転により温度が上昇して建屋の上部空間に溜まった空気を建屋の他の部分、例えば、運転等の作業員控え室等に導いて暖房に利用することができる。
１０）予備的空間を建屋内に壁面で仕切り又は仕切らずに設けて、補修部品、工具、予備用未使用蓄電器  自家発電装置用の予備用ガソリン等を収容する倉庫空間として、又は、何らかの非常時に相応の目的に対応するための空間として使用することができるようにする。
１１）本来の操作盤とは別の同一仕様の操作盤を、本来の操作盤とは離れた場所に二ヶ所以上設けて、例えば、緊急非常時に咄嗟に最寄の操作盤を操作して発電装置その他の装置の緊急停止、その後の試運転等を速やかに行えるようにするほか、いずれかの操作盤のスイッチ類が不具合を起こした時でも他の操作盤によって運転を支障なく行えるようにすることが望ましい。
１２）建屋の適宜の場所に防音構造の壁等を設けて、発電装置その他の装置から生じる運転音等の騒音を吸収して、外部空間、建屋内での作業者等への悪影響を防止することも推奨される。
【００７５】  そして、本発明の発電装置は、前述のような付属設備、周辺設備等を含めて、送電線、変電所、変圧器等の送電設備が既に設置されている場所の近くに設置するのが好都合である。そのような場所は、人の居住が制限されており、畑等に使用されているから、本発明の発電装置のように駆動用のエネルギー燃料を使用せず従って使用後の廃棄物を排出しない設備を設置するのに好適であり、且つ、そのような場所は一般的に地価が低いから、立地、建設上のコストが低くなり、従って、電力コストを大きく下げることができて好都合である。また、そのような既存の送電設備等を利用するならば、独自に多大な送電等の設備を必要としないから、前記の立地コストとあいまって、発電装置からの電力を、更に容易且つ低コストで利用者に供給することができる。
【００７６】  そして、そのような場所を利用して、発電装置を設置する際の態様として、発電装置の大きさに応じて、例えば次の四つがあり、相応する利点が得られる。
ａ）地中に発電装置全体を埋設する
発電装置の全体が大型の場合、地中に配置し、その上方の地表部分は、例えば、作物栽培のための用地として極めて有効に利用することができる。また、そのようにすれば、発電装置全体の周囲が土石によって取り囲まれて支えられて強度が高くなった状態になるので、例えば地震が起きた際に倒れたり、傾いたりせず、安心である。更に、発電装置から発する運転動作音が遮蔽されるので、地域の騒音源とならず快適である。更に、地中に設置することにより、テロその他の悪意のある何らかの破壊活動、攻撃行動にさらされにくいというメリットもある。この設置方法は、本発明を大型の発電装置として構成した場合には、特に好適なものである。なお、このように地下に設置する場合には、予め地下水等を検査しておくことが望ましい。
ｂ）発電装置の下から半分程度の高さくらいまでを地中に配置する
前述のように発電装置全体を地下に配置する場合に比べて、地盤部分の制約が少なくなるから、設置できる場所の自由度が増す、設置コストが低くなる、等のメリットがある。
ｃ）発電装置の全体を地上に設置する
災害等による緊急時、非常時の避難場所に設置しておく場合に好適な方法である。そのような場所では、基礎工事を行った地盤上に小型の規模の発電装置を設置することが有効である。
【００７７】  次に、本発明の第二の実施の形態について、第一の実施の形態と異なる点について説明する。ここでは。二つのパイプ８，８Ｒを引き上げるチェーンは、第一の実施の形態と同じように、二つの系統にてパイプ８，８Ｒと上部構造体とに架けられているが、チェーン同士が交叉する形になっている。即ち、図１１に示すように、チェーン７０，７０Ｒは、その各一端側が第一の実施の形態と同じようにパイプ８，８Ｒの各一方の端部側のスプロケットに架けられるが、他の一端側は、交叉してパイプ８，８Ｒの各他の一方の端部側のスプロケットに架けられている。また、チェーン７０，７０Ｒの一部に、一つの油圧モーター（図示省略）によって回転する一つのスプロケット（図示省略）が係合している。
【００７８】  このような構成によれば、油圧モーターを回転させると、チェーン７０が一方向に走行し、その結果、二つのパイプ８，８Ｒは双方が同時に互いに反対方向に揺動する。そのため、例えば、二つの回転移動体２３の双方がそれぞれ二つのパイプ８，８Ｒの下側にある端部に位置した時に、油圧モーターの回転によって、二つのパイプ８，８Ｒ従って二つの回転移動体２３，２３Ｒが同時に上方に移動して下降の態勢となって、同時に下降させることができる。その結果、第一の実施の形態において二つの回転移動体２３，２３Ｒが段階的に順次移動して回転エネルギーを発生させた場合と異なり、ここでは、回転移動体２３，２３Ｒは同時に下降して、両パイプ８，８Ｒにおける第一の回転軸２６，２６Ｒが同時に回転するから、時間当たりの回転エネルギーの発生効率が良くなる。また、チェーン７０の一ヶ所の動きでパイプ８，８Ｒが同時に連動して揺動するので、第一の実施の形態において述べたパイプ押し上げ機構としての油圧装置を一方のパイプに連結するだけで、両パイプを揺動させることができる。この実施の形態においては、二つのパイプ８，８Ｒを同時に上昇させる時に、その二つ分の荷重が中心部分にかかることになるので、パイプ８，８Ｒの荷重が一つずつ中心部分にかかる第一の実施の形態と比べ、装置躯体の強度をより大きくする必要がある。
【００７９】  第三の実施の形態として、第二の回転軸からの回転エネルギーを発電機側に伝える機構として、第一の実施の形態における一つの中央歯車に空転する歯車（以下、「空転歯車」という）を噛み合わせるようにした例について、図１２を参照しながら、説明する。ここでは、第一の実施の形態において示されている、第二の回転軸３９上の歯車４３と同一の空転歯車８０が第二の回転軸３９に、中央歯車４４に対して反対の左右対称位置に、回転可能に且つ中央歯車４４と噛み合わせて取り付けられている。空転歯車８０は、第二の回転軸３９に固着せずに回転可能にした状態で取り付けられ且つ第二の回転軸３９上を左右に移動できないように第二の回転軸３９に止め輪（図示省略）が固着されている。
【００８０】  このような構成によれば、中央歯車４４は、第二の回転軸３９に取り付けられている歯車４３及び空転歯車８０の双方と噛み合いながら、回転する。従って、中央歯車４４には第二の回転軸３９上の歯車４３と空転歯車８０による負荷が左右対称にかかるから、中央歯車４４の軸及び歯に対する負荷が均等になり、片減り等の不具合が起きず、安定した回転動作が長期間保たれる。
【００８１】  第四の実施の形態として、第二の回転軸からの回転エネルギーを二つに振り分けることのできる機構の構成例を示す。図１３に示すように、この実施の形態においては、第三の実施の形態における機構に、更に、第二の回転軸３９に対して前述の中央歯車（この実施の形態に関して、以下「第一の中央歯車」という）４４と対称の位置に第二の中央歯車９０を付加して取り付けてある。第二の中央歯車９０は第一の中央歯車４４と同一の仕様で、歯車４３及び空転歯車８０の双方と噛み合っている。第二の中央歯車９０も、第一の中央歯車４４と同様にパイプ８，８Ｒの中心と同軸線上にてパイプ８，８Ｒに設けられたフレーム９１に回転可能に軸支されている。また、第二の中央歯車９０にも同軸にスプロケット９３が設けられ、第二の中央歯車９０に伝えられた回転エネルギーは、スプロケット９３に架けられたチェーンを経て、例えば、前述したような伝導調製機構（図示せず）に伝達され、更に、例えば、前述の発電機とは別に用意された発電機（図示せず）に供給される。
【００８２】  このような構成によれば、第二の回転軸３９に伝えられた回転エネルギーは、第一の中央歯車４４と第二の中央歯車９０とに振り分けられるので、両中央歯車４４，９０から各スプロケット４９，９３及びチェーンを経て、回転エネルギーを別々の発電機に供給し、その電力をそれぞれ適宜の目的に利用することができる。また、このような歯車機構においては、第二の回転軸３９に取り付けられている歯車４３と噛み合う二つの中央歯車４４，９０は、いずれも空転歯車８０とも噛み合いながら、回転する。従って、この第一及び第二の中央歯車４４，９００には、いずれも、第二の回転軸３９の歯車４３と空転歯車８０による負荷が対称的にかかるから、両中央歯車４４，９０の軸及び歯に対する負荷が均等になり、片減り等の不具合が起きず、安定した回転動作が長期間保たれる。
【００８３】  更に、本発明の第五の実施の形態について説明する。ここでは、前述した第一の実施の形態とは螺旋軌道、移動体及び回転軸の構成が異なっているので、以下、この点に限定して説明する。図１４，１５に示すように、この実施の形態においては、パイプ１００の内周面１００Ａの両端部間に垂直方向（軸方向に）に形成された複数の突条１００Ｂに、移動体１０１の外周面１０１Ａに形成された垂直方向の複数の溝１０１Ｂを係合させてある。また、移動体１０１の内部垂直方向には、両端部がパイプ１００に軸支された回転軸１０４が貫通させてある。回転軸１０４の外周１０４Ａには螺旋溝１０４Ｂが形成され、移動体１０１の内周面１０１Ｃには、螺旋溝１０４Ｂに係合し且つ螺旋溝１０４Ｂを通過することのできる突起１０１Ｄが設けられている。また、移動体１０１の外周面１０１Ａには、パイプ１００の内周面１００Ａと接するローラー１０１Ｂが設けられている。
【００８４】  このような構成によれば、移動体１０１は、その自重による重力作用によって、パイプ１００内を回転せずに軸方向に直線下降する際に、移動体１０１の突起１０１Ｄも同様に直線下降して、回転軸１０４の螺旋溝１０４Ｂを押してゆくために、回転軸１０４が回転させられることになり、発電機を駆動するための回転エネルギーが発生する。この場合の回転軸１０４は、丸棒状の素材より構成されるため、前述した実施の形態における第一の回転軸より小径のものとなり、従って、寸法、形状の小さなパイプを使用した、小型の発電機を構成するのに適している。なお、この実施の形態においても、前述の別の実施の形態による要素の変形を併用することができる。
【００８５】  以上述べた実施の形態は全て本発明を例示的に示したもので、これらに限定されるものではなく、本発明は以下のように、その他の種々の変形等をも含むものである。
【００８６】  前述の実施の形態においては、二つのパイプを並列させて構成した例について述べたが、本発明においては、言うまでもなく、一つのパイプのみを揺動可能に支持してその内部に一つの螺旋軌道、回転軸及び移動体を配設し、パイプをシーソーのように上昇、下降させることにより、発電のための回転エネルギーを創出できるものである。また、揺動するパイプは三本以上並列させて構成することも勿論可能であるが、パイプの本数は偶数に設定したほうが、全体の力のバランスがよく、揺動動作の駆動制御等をするのにも具合がよい。
【００８７】  二つ以上のパイプを使用する場合、前述の実施の形態においては、各パイプの長さ方向の中心を同軸線上に合わせる構造としたが、同軸線上を外れて配置してもよい。このようにすると、例えば、発電装置の設置場所の敷地形状に関して制約があった場合でも支障なく設置が可能となる。
【００８８】  そして、パイプは、その大きさ、重量によっては、二つ以上の部品として長さ方向で分割し、その対向する端部間をより大径のパイプに挿入して結合することにより、中央部を補強する構造を採用してもよい。製作面では、予め発電装置の設置場所以外の場所でこのようにパイプを分割し、必要な関連要素を組み付けてブロック化しておき、設置現場でこれらを結合するようにすれば、施工上も好都合である。その他の要素、例えば、第二の回転軸、回転調整軸、装置躯体等についても適宜、分割ブロックとして完成させておくと、同様に好都合である。そして、このように各要素を分割しておけば、施工前の保管、運搬等の面で取り扱いやすくなる。
【００８９】  また、各部材を設置現場に運搬したり、或いは輸出する場合には通常コンテナを利用することになるが、その容積、重量等を経済性の面から考慮のうえ、寸法、形状等を設計することが望ましい。例えば、コンテナの最大積載寸法に合致するように、各部材の形状、寸法等を設定することにより、運搬面での経済性を高めることができる。
【００９０】  螺旋軌道としての螺旋レールは、パイプの内周面に螺旋形に延伸する溝を切ることにより形成することもできる。
【００９１】  パイプの振れ止め部材については、地震時に万一傾いたときでも常に水平を保つことのできる構造、例えば震度７程度まで対応できる構造を併用することが望ましい。また、パイプが長い場合には、振れ止め効果を確実にするために、その精度を高いものにしておくことが望ましい。
【００９２】    パイプを引き上げる機構においては、パイプその他の要素の大きさ、重量等に応じて、チェーン及びスプロケット以外の機構部品、例えば、ワイヤー、滑車、ベルト等を適宜用いることができる。
【００９３】  チェーンのうち上部構造体に沿って配置され且つモーターによって駆動された時に上部構造体側のスプロケットにまで達しない中間部分は、ラックを用いて、これに油圧モーターに連結されたギアをかみ合わせる構造とすることもできる。ラックは上部構造体に取り付けられたＨ型鋼のような硬質版に載置すればよい。このようにすれば、ラック部分はまったくたるむことがないので、チェーン走行時の水平方向の直線性がより確実になって、パイプの揺動動作の精度が高くなる。
【００９４】  螺旋レール上を移動する回転移動体の内部には、その移動の動きを利用して発電する発電機及びこれにより駆動されるモーターを内蔵し、その回転力を回転移動体の移動動作をより円滑にするために用いることもできる。また、回転移動体は自身の重量による重力作用によって螺旋レール上を下降するものであるから、相応の重量が必要であり、場合によっては、内部に重量の大きな金属例えば鉛を付加することも有効である。
【００９５】  第二の回転軸は、一本の軸として構成せずに、中央部で分割し、その部分を適宜の部材で補強する構造として構成してもよい。
【００９６】  前述の実施の形態においては、二つのパイプにおける二つの回転移動体の移動により得られる回転エネルギーを最終段階で二つの発電機の駆動用エネルギーとして用いる例を示したが、中央歯車より後段の、伝導調整機構等の構成を適宜設定することにより、一つの発電機を使用する発電装置として構成することもできる。
【符号の説明】
【００９７】    ２１  螺旋レール
２３  回転移動体
２６  第一の回転軸
５６  発電機
１０１  移動体
１０４  回転軸
１０４Ｂ  螺旋溝
【要約】
【課題】  発電部を駆動するための外部燃料、自然エネルギー等を使用せずに、高い経済性で、安定的に稼動でき、且つ安全性にも優れた発電装置を提供する。
【解決手段】  長さ方向の中心部において水平方向の軸線上に軸支され、且つ、前記中心部を中心に設定角度まで上下方向に揺動させられる螺旋軌道と、前記螺旋軌道が揺動して設定角度まで達した時に、螺旋軌道の上端部側から螺旋軌道に導かれて回転しながら前記螺旋軌道の下端部側まで移動する移動体と、前記移動体の回転によって回転させられる回転軸と、前記回転軸に発生する回転エネルギーを発電用のエネルギーとして発電する発電機とからシーソー式発電装置を構成する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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