(57)【要約】【課題】従来にはない新規な方式で重力を利用して電力を発生させる重力発電装置を提供する。【解決手段】制御部２００は、第１移動部１２１が第１揺動部１１１の第１端１８１に到達し、且つ、第２移動部１２２が第２揺動部１１２の第２端１８２に到達したとき、発電機で発電された一部の電力を用いてモータ４０１、４０２を駆動させて、保持部１３１、１３２を回転させ、第１移動部１２１、第２移動部１２２を最下位置Ｌ９から最上位置Ｈ９に復帰させる。第１緩和部１４１、１４２は、第１移動部１２１及び第２移動部１２２が第１端１８１に到達したときの衝撃を吸収する。第２緩和部１５１、１５２、第１移動部１２１及び第２移動部１２２が第２端１８２に到達したときの衝撃を吸収する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２揺動部と、
前記第１、第２揺動部の長手方向に沿って重力により移動可能に取り付けられた第１、第２移動部と、
前記第１、第２移動部の運動エネルギーで発電する発電機と、
前記第１、第２揺動部を中央で交差させて両端から保持する保持部と、
前記第１移動部が前記第１揺動部の第１端に到達し、且つ、前記第２移動部が前記第２揺動部の第２端に到達したとき、前記発電機で発電された一部の電力を用いて前記保持部を回転させて前記第１、第２移動部を最上位置に復帰させ、前記第１移動部が前記第１揺動部の第２端に到達し、且つ、前記第２移動部が前記第２揺動部の第１端に到達したとき、前記発電機で発電された一部の電力を用いて前記保持部を回転させて前記第１、第２移動部を最上位置に復帰させる復帰部と、
前記第１移動部が前記第１揺動部の第１端に衝突する際の衝撃を液体を用いて緩和し、且つ、前記第２移動部が前記第２揺動部の第１端に衝突する際の衝撃を液体を用いて緩和する第１緩和部と、
前記第１移動部が前記第１揺動部の第２端に衝突する際の衝撃を液体を用いて緩和し、且つ、前記第２移動部が前記第２揺動部の第２端に衝突する際の衝撃を液体を用いて緩和する第２緩和部とを含む重力発電装置。
【請求項２】
前記第１緩和部は、前記第１、第２揺動部の第１端に設けられた一対の第１緩和部を含み、
前記第２緩和部は、前記第１、第２揺動部の第２端に設けられた一対の第２緩和部を含み、
前記一対の第１緩和部を連通させる第１流路と、
前記一対の第２緩和部を連通させる第２流路とを更に含む請求項１記載の重力発電装置。
【請求項３】
前記第１流路は、前記第１移動部が一方の第１緩和部に衝突したときの衝突力により前記一方の第１緩和部内の液体を他方の第１緩和部に移動させ、且つ、前記第２移動部が前記他方の第１緩和部に衝突したときの衝突力により前記他方の第１緩和部内の液体を前記一方の第１緩和部に移動させ、
前記第２流路は、前記第１移動部が一方の第２緩和部に衝突したときの衝突力により前記一方の第２緩和部内の液体を他方の第２緩和部に移動させ、且つ、前記第２移動部が前記他方の第２緩和部に衝突したときの衝突力により前記他方の第２緩和部内の液体を前記一方の第２緩和部に移動させる請求項２記載の重力発電装置。
【請求項４】
前記一対の第１緩和部は、前記保持部の回転軸から、それぞれ、距離Ｌ１離れて配置され、
前記第１揺動部の前記第１端及び前記第２揺動部の前記第１端は、それぞれ、前記回転軸から距離Ｌ２離れて配置され、
前記第１緩和部内の液体の重量をＭ１、前記第２移動体の重量をＭ２とすると、Ｌ１、Ｌ２、Ｍ１、及びＭ２は、Ｌ１・Ｍ１＞Ｌ２・Ｍ２の関係を持つ請求項２又は３記載の重力発電装置。
【請求項５】
前記一対の第２緩和部は、前記保持部の回転軸から、それぞれ、距離Ｌ１離れて配置され、
前記第１揺動部の前記第２端及び前記第２揺動部の前記第２端は、それぞれ、前記回転軸から距離Ｌ２離れて配置され、
前記第２緩和部内の液体の重量をＭ１、前記第１移動部の重量をＭ２とすると、Ｌ１、Ｌ２、Ｍ１、及びＭ２は、Ｌ１・Ｍ１＞Ｌ２・Ｍ２の関係を持つ請求項２〜４のいずれかに記載の重力発電装置。
【請求項６】
前記第１緩和部に収容される液体の重量は、第２移動部の重量よりも大きい請求項１〜５のいずれかに記載の重力発電装置。
【請求項７】
前記第２緩和部に収容される液体の重量は、前記第１移動部の重量よりも大きい請求項１〜６のいずれかに記載の重力発電装置。
【請求項８】
前記第１、第２緩和部は、布により構成される請求項１〜７のいずれかに記載の重力発電装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重力を利用して電力を発電する重力発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、石油等のエネルギー資源の枯渇、及び二酸化炭素の排出による地球温暖化の防止の観点から再生可能エネルギーが注目されている。再生可能エネルギーとしては、近年、太陽光発電のように光を利用したもの、風力発電のように風を利用したもの等の研究が盛んに行われているが、重力を利用したものはそれほど盛んに研究が行われていない。但し、重力は無尽蔵に存在するため、これを利用して発電することができれば、人類に多大なる恩恵をもたらすことができる。
【０００３】
重力発電に関する従来技術として、例えば、特許文献１が知られている。特許文献１には、重力の下降行動を回転力に変換することで電力を発生させる重力発電装置が開示されている。具体的には下記のことが開示されている。回転軸のない無垢の長方形スライド体４の両端にローラー２をつけ、筒状の直方体５に収める。そして、回転軸シャフトＡに複数の直方体５を接続させる。そして、直方体５の片側のローラー２だけを凹形タッチ壁１に接地させる。これにより、長方形スライド体４の反対側の端が下降行動をし、この下降行動を利用して、直方体５を回転させ、回転軸シャフトＡを回転させ、発電機を起動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９９６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、回転軸シャフトＡに複数の直方体５を設け、直方体５に収容された長方形スライド体４の下降行動を利用して、直方体５を回転させていると記述されているが、この下降行動から回転運動がどのように発生するかについての詳細な記載がない。そのため、回転軸シャフトＡを継続的に回転させ、電力を発生させることができるか否かが不明である。
【０００６】
本発明の目的は、従来にはない新規な方式で重力を利用して電力を発生させる重力発電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の一態様による重力発電装置は、第１、第２揺動部と、前記第１、第２揺動部の長手方向に移動可能に取り付けられた第１、第２移動部と、前記第１、第２移動部の運動エネルギーで発電する発電機と、前記第１、第２揺動部を中央で交差させて両端から保持する保持部と、前記第１移動部が前記第１揺動部の第１端に到達し、且つ、前記第２移動部が前記第２揺動部の第２端に到達したとき、前記発電機で発電された一部の電力を用いて前記保持部を回転させて前記第１、第２移動部を最上位置に復帰させ、前記第１移動部が前記第１揺動部の第２端に到達し、且つ、前記第２移動部が前記第２揺動部の第１端に到達したとき、前記発電機で発電された一部の電力を用いて前記保持部を回転させて前記第１、第２移動部を最上位置に復帰させる復帰部と、前記第１移動部が前記第１揺動部の第１端に衝突する際の衝撃を液体を用いて緩和し、且つ、前記第２移動部が前記第２揺動部の第１端に衝突する際の衝撃を液体を用いて緩和する第１緩和部と、前記第１移動部が前記第１揺動部の第２端に衝突する際の衝撃を液体を用いて緩和し、且つ、前記第２移動部が前記第２揺動部の第２端に衝突する際の衝撃を液体を用いて緩和する第２緩和部とを含む。
【０００８】
この構成によれば、第１、第２揺動部の長手方向に沿って第１、第２移動部が移動したときの運動エネルギーを用いて電力が発電される。そして、第１移動部が最下位置にある第１揺動部の第１端に到達し、第２移動部が最下位置にある第２揺動部の第２端に到達すると、発電された一部の電力を用いて保持部が回転され、第１、第２移動部が最上位置に復帰される。そして、第１、第２移動部が第１、第２揺動部の長手方向に移動を開始し、運動エネルギーにより電力が発電される。そして、第１移動部が最下位置にある第１揺動部の第２端に到達し、第２移動部が最下位置にある第２揺動部の第１端に到達すると、発電された一部の電力を用いて保持部が回転され、第１、第２移動部が最上位置に復帰される。以上のシーケンスが繰り返され、重力を用いた発電が行われる。そのため、従来にはない新規な方式で重力発電を行うことができる。
【０００９】
また、第１、第２移動部が第１、第２揺動部の第１端に衝突する際の衝撃を液体を用いて緩和する第１緩和部と、第１、第２移動部が第１、第２揺動部の第２端に衝突する際の衝撃を液体を用いて緩和する第２緩和部が設けられている。そのため、第１、第２移動部が第１、第２端に衝突することによる第１、第２移動部と第１、第２揺動部との破損を防止することができる。
【００１０】
（２）前記第１緩和部は、前記第１、第２揺動部の第１端に設けられた一対の第１緩和部を含み、前記第２緩和部は、前記第１、第２揺動部の第２端に設けられた一対の第２緩和部を含み、前記一対の第１緩和部を連通させる第１流路と、前記一対の第２緩和部を連通させる第２流路とを更に含むことが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、第１流路を介して一対の第１緩和部内の液体を移動させ、第２流路を介して一対の第２緩和部内の液体を移動させることができる。
【００１２】
（３）前記第１流路は、前記第１移動部が一方の第１緩和部に衝突したときの衝突力により前記一方の第１緩和部内の液体を他方の第１緩和部に移動させ、且つ、前記第２移動部が前記他方の第１緩和部に衝突したときの衝突力により前記他方の第１緩和部内の液体を前記一方の第１緩和部に移動させ、前記第２流路は、前記第１移動部が一方の第２緩和部に衝突したときの衝突力により前記一方の第２緩和部内の液体を他方の第２緩和部に移動させ、且つ、前記第２移動部が前記他方の第２緩和部に衝突したときの衝突力により前記他方の第２緩和部内の液体を前記一方の第２緩和部に移動させることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第１移動部が最下位置にある一方の第１緩和部に衝突すると内部の液体が第１流路を介して最上位置にある他方の第１緩和部に移動する。同時に、第２移動部が最下位置にある一方の第２緩和部に衝突すると内部の液体が第２流路を介して最上位置にある他方の第２緩和部に移動する。そのため、保持部の回転負荷が減少し、復帰部はより少ないエネルギーで第１、第２移動部を最上位置に復帰させることができる。
【００１４】
また、第１移動部が最下位置にある一方の第２緩和部に衝突すると内部の液体が第２流路を介して最上位置にある他方の第２緩和部に移動する。同時に、第２移動部が最下位置にある一方の第１緩和部に衝突すると内部の液体が第１流路を介して最上位置にある他方の第１緩和部に移動する。そのため、保持部の回転負荷が減少し、復帰部はより少ないエネルギーで第１、第２移動部を最上位置に復帰させることができる。
【００１５】
（４）前記一対の第１緩和部は、前記保持部の回転軸から、それぞれ、距離Ｌ１離れて配置され、前記第１揺動部の前記第１端及び前記第２揺動部の前記第１端は、それぞれ、前記回転軸から距離Ｌ２離れて配置され、前記第１緩和部内の液体の重量をＭ１、前記第２移動体の重量をＭ２とすると、Ｌ１、Ｌ２、Ｍ１、及びＭ２は、Ｌ１・Ｍ１＞Ｌ２・Ｍ２の関係を持つことが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、保持部の回転負荷を削減することができる。
【００１７】
（５）前記一対の第２緩和部は、前記保持部の回転軸から、それぞれ、距離Ｌ１離れて配置され、前記第１揺動部の前記第２端及び前記第２揺動部の前記第２端は、それぞれ、前記回転軸から距離Ｌ２離れて配置され、前記第２緩和部内の液体の重量をＭ１、前記第１移動部の重量をＭ２とすると、Ｌ１、Ｌ２、Ｍ１、及びＭ２は、Ｌ１・Ｍ１＞Ｌ２・Ｍ２の関係を持つことが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、保持部の回転負荷を削減することができる。
【００１９】
（６）前記第１緩和部に収容される液体の重量は、前記第２移動部の重量よりも大きいことが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、最下位置にいる第２揺動部の第１端に第２移動部が到達したときの衝撃により最上位置に押し上げられた第１緩和部内の液体の重量が、第２移動部の重量よりも重くなるため、保持部の回転付加が更に減少し、復帰部は、第１、第２移動部を容易に最上位置に復帰させることができる。
【００２１】
（７）前記第２緩和部に収容される液体の重量は、前記第１移動部の重量よりも大きいことが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、最下位置にいる第１揺動部の第２端に第１移動部が到達したときの衝撃により最上位置に押し上げられた第２緩和部内の液体の重量が、第１移動部の重量よりも重くなるため、保持部の回転付加が更に減少し、復帰部は、第１、第２移動体を容易に最上位置に復帰させることができる。
【００２３】
（８）前記第１、第２緩和部は、布により構成されることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、第１、第２緩和部が布で構成されているため、第１、第２緩和部がダンパーとして機能し、第１、第２移動部が衝突した際の衝撃を確実に緩和させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、従来にはない方式で重力を用いて電力を発電する重力発電装置を提供することができる。また、第１、第２移動部が第１、第２揺動部の端に衝突する際の衝撃を緩和し、第１、第２移動部と第１、第２揺動部との破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態による重力発電装置の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態による重力発電装置のシーケンス図である。
【図３】保持部と、第１、第２揺動部との接続関係を示す模式図である。
【図４】保持部側から重力発電装置を見たときの第１、第２移動部の移動を示すシーケンス図である。
【図５】第２緩和部の作用の説明図である。
【図６】第１移動部の内部の詳細な構成を示した図である。
【図７】（Ａ）は第１移動部の正面視からの断面図であり、（Ｂ）は第１移動部の側面視からの断面図である。
【図８】第１揺動部と回転体との接続関係を詳細に示した図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ断面図であり、（Ｂ）は第１揺動部と回転体との接続関係を示す断面図である。
【図９】第２緩和部を第２端からずらして配置した場合の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態による重力発電装置の正面図である。図１に示すように、重力発電装置は、第１揺動部１１１、第２揺動部１１２、第１移動部１２１、第２移動部１２２、一対の保持部１３１，１３２、一対の第１緩和部１４１、１４２、一対の第２緩和部１５１、１５２、一対の支持部１７１、１７２、一対のモータ（Ｍ：復帰部の一例）４０１、４０２、制御部２００（復帰部の一例）、及び蓄電部３００を含む。
【００２８】
第１、第２揺動部１１１、１１２は、同一長の長さを持つ細長状の部材により構成されている。第１移動部１２１は、第１揺動部１１１の長手方向に沿って、重力により移動可能に取り付けられている。第２移動部１２２は、第２揺動部１１２の長手方向に沿って重力により移動可能に取り付けられている。
【００２９】
保持部１３１、１３２は、平板状の部材で構成され、第１揺動部１１１及び第２揺動部１１２を中央で交差させて両端から保持する。制御部２００は、第１移動部１２１が第１揺動部１１１の第１端１８１に到達し、且つ、第２移動部１２２が第２揺動部１１２の第２端１８２に到達したとき、発電機で発電された一部の電力を用いてモータ４０１、４０２を駆動させて、保持部１３１、１３２を回転させ、第１移動部１２１、第２移動部１２２を最下位置Ｌ９から最上位置Ｈ９に復帰させる。
【００３０】
また、制御部２００は、第１移動部１２１が第１揺動部１１１の第２端１８２に到達し、且つ、第２移動部１２２が第２揺動部１１２の第１端１８１に到達したとき、発電機で発電された一部の電力を用いてモータ４０１、４０２を駆動させて保持部１３１、１３２を回転させ、第１移動部１２１、第２移動部１２２を最下位置Ｌ９から最上位置Ｈ９に復帰させる。
【００３１】
第１緩和部１４１、１４２は、それぞれ、第１揺動部１１１、第２揺動部１１２の第１端１８１に設けられ、液体を収容する。第２緩和部１５１、１５２は、それぞれ、第１揺動部１１１、第２揺動部１１２の第２端１８２に設けられ、液体を収容する。第１緩和部１４１、１４２は、第１移動部１２１及び第２移動部１２２が第１端１８１に到達したときの衝撃を吸収する。また、第２緩和部１５１、１５２は、第１移動部１２１及び第２移動部１２２が第２端１８２に到達したときの衝撃を吸収する。これにより、第１、第２移動部１２１、１２２及び第１、第２揺動部１１１、１１２の破損を防止することができる。
【００３２】
第１緩和部１４１、１４２、第２緩和部１５１、１５２の素材としては、例えばテント地のような強度の高い布を採用すればよい。液体としては、例えば水が採用される。
【００３３】
第１緩和部１４１、１４２は、第１流路１６１により連通されている。第２緩和部１５１、１５２は、第２流路１６２により連通されている。
【００３４】
第１流路１６１は、第１移動部１２１が第１緩和部１４１に衝突したときの衝突力により第１緩和部１４１内の液体を第１緩和部１４２に移動させる。同時に、第２流路１６２は、第２移動部１２２が第２緩和部１５２に衝突したときの衝突力により第２緩和部１５２内の液体を第２緩和部１５１に移動させる。
【００３５】
これにより、第１緩和部１４１の液体が第１流路１６１を介して第１緩和部１４２に移動し、且つ、第２緩和部１５２の液体が第２流路１６２を介して第２緩和部１５１に移動するため、保持部１３１、１３２を少ないエネルギーで回転させることができる。その結果、保持部１３１、１３２が回転する際にモータ４０１、４０２により消費される電力消費量を減少させることができる。
【００３６】
また、第１流路１６１は、第２移動部１２２が第１緩和部１４２に衝突したときの衝突力により第１緩和部１４２内の液体を第１緩和部１４１に移動させる。同時に、第２流路１６２は、第１移動部１２１が第２緩和部１５１に衝突したときの衝突力により第２緩和部１５１内の液体を第２緩和部１５２に移動させる。
【００３７】
これにより、第１緩和部１４２の液体が第１流路１６１を介して第１緩和部１４１に移動し、且つ、第２緩和部１５１の液体が第２流路１６２を介して第２緩和部１５２に移動するため、保持部１３１、１３２を少ないエネルギーで回転させることができる。その結果、保持部１３１、１３２が回転する際にモータ４０１、４０２により消費される電力消費量を減少させることができる。
【００３８】
なお、第１流路１６１及び第２流路１６２のそれぞれに内部の気体を排出するための空気弁を設けてもよい。これにより、第１緩和部１４１、１４２及び第１流路１６１の内部と、第２緩和部１５１、１５２及び第２流路１６２の内部とを真空状態にすることができ、液体の移動をよりスムーズに行うことができる。
【００３９】
支持部１７１、１７２は、地面Ｅから鉛直方向に立設され、保持部１３１、１３２を回転可能に軸支する。具体的には、支持部１７１、１７２は、上端付近に回転軸１９１、１９２が設けられ、回転軸１９１、１９２により保持部１３１、１３２を回転可能に軸支する。
【００４０】
図３は、保持部１３１、１３２と、第１、第２揺動部１１１、１１２との接続関係を示す模式図である。図３では、第１揺動部１１１の第１端１８１が最下位置Ｌ９に位置し、第２揺動部１１２の第１端１８１が最上位置Ｈ９に位置する状態が示されている。第１、第２揺動部１１１、１１２は上面視で平行に配置されている。
【００４１】
保持部１３１、１３２は、図３に示すように例えば正八角形の形状を持つ平板状の部材により構成され、それぞれの中心Ｏ１３１、Ｏ１３２には回転軸１９１、１９２が取り付けられている。なお、保持部１３１、１３２の形状は正八角形に限定されず、例えば円形、四角形、三角形等の種々の形状を採用してもよいが、保持部１３１、１３２が回転動作する際の重量のバランスの観点からすると、対称な形状であることが好ましい。
【００４２】
具体的には、保持部１３１、１３２は、第１揺動部１１１の第１端１８１が最下位置Ｌ９に位置し、第２端１８２が最上位置Ｈ９に位置するとき、第２揺動部１１２の第１端１８１が最上位置Ｈ９に位置し、第２端１８２が最下位置Ｌ９に位置するように、第１、第２揺動部１１１、１１２の両端に取り付けられている。
【００４３】
第１揺動部１１１の第１端１８１及び第２揺動部１１２の第１端１８１は、保持部１３１の中心Ｏ１３１から一定の距離Ｒ９離間し、中心Ｏ１３１を中心として対角方向に配置されている。
【００４４】
第１揺動部１１１の第２端１８２及び第２揺動部１１２の第２端１８２も第１端１８１と同様に、保持部１３２の中心Ｏ１３２から一定の距離Ｒ９離間し、対角方向に配置されている。また、第１揺動部１１１及び第２揺動部１１２は正面視において、所定の角度で交差している。
【００４５】
図１に戻り、第１揺動部１１２は、円盤形状を持つ回転体５０１を上下方向の両側から挟持する第１レール部１００１及び第２レール部１００２を含む。第１レール部１００１は上面がフラットな上に凸の断面形状を持つ。第２レール部１００２は底面がフラットな下に凸の断面形状を持つ。第１レール部１００１の上面と第２レール部１００２の底面とは回転体５０１の円周面と当接している。これにより、回転体５０１は車輪のようになって、重力により第１揺動部１１１の長手方向に沿って移動する。
【００４６】
第１レール部１００１及び第２レール部１００２には、隙間Ｄ１１が設けられている。第１レール部１００１及び第２レール部１００２は、隙間Ｄ１１において、第１移動部１２１のコロ５０２を挟持している。これにより、第１移動部１２１は、第１揺動部１１１の長手方向に沿って安定して移動することができる。つまり、隙間Ｄ１１が第１移動部１２１の長手方向への移動を案内するためのガイド部となり、コロ５０２がガイド部に沿って移動する。
【００４７】
なお、図１の状態では、第１揺動部１１１は、第１端１８１が最下位置Ｌ９に位置し、第２端１８２が最上位置Ｈ９に位置しているため、第１レール部１００１が上側に位置し、第２レール部１００２が下側に位置している。
【００４８】
しかしながら、第１揺動部１１１の第１端１８１が最上位置Ｈ９に位置し、第２端１８２が最下位置Ｌ９に位置する場合は、第１レール部１００１は下側に位置し、第２レール部１００２は上側に位置し、上下が反転する。
【００４９】
これは、図３に示すように、最下位置Ｌ９に位置する第１揺動部１１１の第１端１８１は、保持部１３１が回転することで、最上位置Ｈ９に引き上げられるが、このときに、第１揺動部１１１の上下が反転するからである。
【００５０】
例えば、第１揺動部１１１を第１レール部１００１のみで構成した場合、第１揺動部１１１の上下が反転して下側にあった第１レール部１００１が上側に位置したときに第１移動部１２１が第１レール部１００１から脱落してしまう。
【００５１】
そこで、本実施の形態では、図１に示すように、第１レール部１００１と第２レール部１００２とで回転体５０１を挟持している。これにより、第１揺動部１１１の上下が反転しても、第１揺動部１１１から第１移動部１２１が脱落することを防止することができる。
【００５２】
なお、第２揺動部１１２も第１揺動部１１１と同様、第１レール部１００１及び第２レール部１００２を備え、第２移動部１２２の回転体５０１及びコロ５０２を挟持する。
【００５３】
図１の例では、回転体５０１を中心として左右にコロ５０２が２個ずつ配置されている。左側に配置された２個のコロ５０２のうち一方のコロ５０２は第１レール部１００１に当接し、他方のコロ５０２は第２レール部１００２に当接している。また、回転体５０１の右側に配置された２個のコロ５０２も左側のコロ５０２と同様に配置されている。
【００５４】
これにより、４個のコロ５０２は安定、かつ、スムーズに隙間Ｄ１１内で移動することができ、第１移動部１２１は安定、かつ、スムーズに第１揺動部１１１を移動することができる。第２移動部１２２も、第１移動部１２１と同様にして、第２揺動部１１２に取り付けられている。
【００５５】
発電機７０１は、プーリを介して回転体５０１に取り付けられている。第１移動部１２１が第１揺動部１１１の長手方向に移動すると、回転体５０１が回転し、その回転力がプーリを介して発電機７０１に伝達され、発電機７０１が発電する。
【００５６】
図１の例では、第１移動部１２１には、複数の発電機７０１が取り付けられており、発電効率の向上が図られている。第２移動部１２２も、第１移動部１２１と同様に複数の発電機７０１が取り付けられている。
【００５７】
保持部１３１、１３２の外周には溝が設けられている。この溝にはモータ４０１、４０２からの回転力を保持部１３１、１３２に伝達するためのチェーン８０１、８０２が巻かれている。これにより、保持部１３１、１３２はモータ４０１、４０２からの回転力を受けて回転する。
【００５８】
制御部２００は、例えば、マイコン又は専用の電気回路により構成され、モータ４０１、４０２の動作を制御する。
【００５９】
具体的には、制御部２００は、第１揺動部１１１の第１端１８１及び第２揺動部１１２の第２端１８２が最下位置Ｌ９に位置するとき、モータ４０１、４０２に駆動指令を出力し、モータ４０１、４０２を駆動させる。
【００６０】
これにより、保持部１３１、１３２が共に同一方向に回転し、この回転に伴って、第１、第２揺動部１１１、１１２が共に回転しながら、第１、第２移動部１２１、１２２を最上位置Ｈ９に向けて上昇させる。
【００６１】
そして、第１、第２移動部１２１、１２２が最上位置Ｈ９に到達すると、制御部２００は保持部１３１、１３２の回転を停止させる。そして、第１、第２移動部１２１、１２２は第１、第２揺動部１１１、１１２の長手方向に沿って最下位置Ｌ９に向けて移動する。これにより、回転体５０１が回転し、発電機７０１が発電する。発電した電力は蓄電部３００に蓄電される。
【００６２】
そして、第１、第２移動部１２１、１２２が最下位置Ｌ９に到達すると、再度、制御部２００は、モータ４０１、４０２を駆動させ、保持部１３１、１３２を回転させ、第１、第２移動部１２１、１２２を最上位置Ｈ９に持ち上げる。以上を繰り返すことで、蓄電部３００に電力が蓄電されていく。
【００６３】
第１、第２揺動部１１１、１１２の第１端１８１側には、ストッパー９０１が設けられている。また、第１、第２揺動部１１１、１１２の第２端１８２側にも、ストッパー９０２が設けられている。
【００６４】
ストッパー９０１、９０２は、第１、第２揺動部１１１、１１２の内側に付勢され、内側に出没して回転体５０１に当接して、第１、第２移動部１２１、１２３の移動を規制する。これにより、最下位置Ｌ９に到達した第１、第２移動部１２１、１２２が保持部１３１、１３２により最上位置Ｈ９に持ち上げられる際、第１、第２移動部１２１、１２２の移動が規制される。そして、第１、第２移動部１２１、１２２が最上位置Ｈ９に持ち上げられると、ストッパー９０１、９０２は、回転体５０１の自重により第１、第２揺動部１１１、１１２に埋没される。これにより、第１、第２移動部１２１、１２２は、ストッパー９０１、９０２による規制が解除され、第１、第２揺動部１１１、１１２を移動する。
【００６５】
蓄電部３００は、リチウムイオン電池等の２次電池により構成され、発電機７０１と電気的に接続され、発電機７０１により発電された電力を蓄電する。
【００６６】
図２は、本発明の実施の形態による重力発電装置のシーケンス図である。図２において、（Ａ）〜（Ｄ）に向けて時間が経過している。
【００６７】
図２（Ａ）において、第１、第２移動部１２１、１２２は最上位置Ｈ９に位置している。第１移動部１２１、１２２が最上位置Ｈ９に位置するとストッパー９０１、９０２が埋没し、第１、第２移動部１２１、１２２は最下位置Ｌ９に向けて移動を開始する。
【００６８】
図２（Ｂ）において、第１、第２移動部１２１、１２２は最下位置Ｌ９に位置している。第１、第２移動部１２１、１２２が最下位置Ｌ９に位置すると、保持部１３１、１３２が回転を開始する。そして、保持部１３１、１３２が１８０度回転すると、第１、第２移動部１２１、１２２は最上位置Ｈ９に持ち上げられる。保持部１３１、１３２の回転中は、ストッパー９０１、９０２が出没しているため、第１、第２移動部１２１、１２２は移動が規制されている。
【００６９】
図２（Ｃ）において、第１、第２移動部１２１、１２２は最上位置Ｈ９に位置している。第１、第２移動部１２１、１２２が最上位置Ｈ９に到達すると、ストッパー９０１、９０２が埋没し、第１、第２移動部１２１、１２２は第１、第２揺動部１１１、１１２に沿って移動を開始する。
【００７０】
そして、図２（Ｄ）に示すように、第１、第２移動部１２１、１２２は最下位置Ｌ９に到達する。すると、保持部１３１、１３２が回転を開始し、第１、第２移動部１２１、１２２は最上位置Ｈ９まで持ち上げられる。上記の図２（Ａ）〜（Ｄ）のシーケンスが繰り返され、電力の発生が継続される。
【００７１】
図４は、保持部１３１側から重力発電装置を見たときの第１、第２移動部１２１、１２２の移動シーケンスを示す図である。図４において、（Ａ）〜（Ｊ）に向けて時間が経過している。
【００７２】
図４（Ａ）では、第１、第２移動部１２１、１２２は共に最下位置Ｌ９に位置している。また、図４（Ａ）では、第１移動部１２１は保持部１３１側に位置し、第２移動部１２２は保持部１３２側に位置している。そのため、図４（Ａ）では、第１移動部１２１を実線で示し、第２移動部１２２を点線で示している。
【００７３】
図４（Ａ）において、モータ４０１、４０２は保持部１３１、１３２を反時計回りに回転させる。
【００７４】
図４（Ｂ）において、保持部１３１、１３２が反時計回りに４５度回転している。以後、図４（Ｃ）から（Ｅ）まで保持部１３１、１３２が反時計回りに４５度ずつ回転するにつれて、第１、第２移動部１２１、１２２は回転しつつ、位置が徐々に上昇する。
【００７５】
そして、図４（Ｅ）において、第１、第２移動部１２１、１２２が共に最上位置Ｈ９に到達する。このとき、モータ４０１、４０２は保持部１３１、１３２の回転を停止させる。
【００７６】
すると、第１移動部１２１は、第１揺動部１１１の長手方向に沿って、保持部１３２側に移動する。同時に、第２移動部１２２は、第２揺動部１１２の長手方向に沿って、保持部１３１に移動する。
【００７７】
これにより、図４（Ｆ）の状態になる。つまり、第２移動部１２２が保持部１３１側の最下位置Ｌ９に位置し、第１移動部１２１が保持部１３２の最下位置Ｌ９に位置する。そのため、図４（Ｆ）では、第２移動部１２２を実線で示し、第１移動部１２１を点線で示している。
【００７８】
図４（Ｆ）において、モータ４０１、４０２は保持部１３１、１３２を時計回りに回転させる。つまり、図４（Ａ）のときとは逆方向に保持部１３１、１３２は回転される。このように、本実施の形態では、保持部１３１、１３２は反時計回りと時計回りとで交互に回転される。
【００７９】
以後、図４（Ｇ）から（Ｊ）まで保持部１３１、１３２が時計回りに４５度ずつ回転するにつれて、第１、第２移動部１２１、１２２は回転しつつ位置が徐々に上昇する。
【００８０】
そして、図４（Ｊ）において、第１、第２移動部１２１、１２２が共に最上位置Ｈ９に到達する。このとき、モータ４０１、４０２は保持部１３１、１３２の回転を停止させる。
【００８１】
すると、第１移動部１２１は、第１揺動部１１１の長手方向に沿って、保持部１３１側に移動する。同時に、第２移動部１２２は、第２揺動部１１２の長手方向に沿って保持部１３２側に移動する。このような動作を繰り返すことで、蓄電部３００に電力が蓄電されていく。
【００８２】
本実施の形態では、第１、第２移動部１２１、１２２が最上位置Ｈ９から最下位置Ｌ９に移動する際に発生する電力は、第１、第２移動部１２１、１２２を最上位置Ｈ９に移動させるたにモータ４０１，４０２で消費される電力より大きい。
【００８３】
そのため、モータ４０１、４０２は、第１、第２移動部１２１、１２２が移動する際に発電機７０１で発生した電力の一部を用いて、第１、第２移動部１２１、１２２を最上位置Ｈ９に復帰させることができる。その結果、蓄電部３００に蓄電される電力は次第に上昇していく。
【００８４】
図５は、第２緩和部１５１、１５２の作用の説明図である。図５において、（Ａ）から（Ｄ）に向けて時間が経過している。また、図５において、左欄は第２緩和部１５１、１５２と第１、第２揺動部１１１、１１２との第２端１８２付近の正面図を示し、右欄は第２端１８２側からの側面図を示す。また、図５において、ハッチングを示した部分は第２緩和部１５１、１５２が収容する液体を示す。
【００８５】
図５の例では、第２緩和部１５１、１５２のそれぞれには、回転体５０１側に当接部Ｔ５１、Ｔ５２が設けられている。当接部Ｔ５１、Ｔ５２は、第１、第２揺動部１１１、１１２の長手方向に細長い形状を持ち、先端が回転体５０１に当接するロッドと、ロッドの後端に取り付けられ、第２緩和部１５１、１５２を第２端１８２側に押す板部とを含む。
【００８６】
図５（Ａ）では、第２揺動部１１２の第２端１８２が最下位置Ｌ９に位置し、第１揺動部１１１の第２端１８２が最上位置Ｈ９に位置している。そして、回転体５０１が第２揺動部１１２を当接部Ｔ５２に向けて転がっている。
【００８７】
図５（Ｂ）では、回転体５０１が当接部Ｔ５２に当接している。これにより、当接部Ｔ５２が第２端１８２側にスライドし、第２緩和部１５２内の液体が第２流路１６２を介して第２緩和部１５１に侵入し、当接部Ｔ５１が第１端１８１側にスライドする。そのため、側面視では、第１、第２揺動部１１１、１１２が共にハッチングで示されている。
【００８８】
図５（Ｃ）では、当接部Ｔ５２が第２揺動部１１２の第２端１８２側の最奥部まで侵入している。そのため、第２緩和部１５２内にあった液体の全てが、第２流路１６２及び第２緩和部１５１に侵入し、第２緩和部１５２が空になっている。また、第１緩和部１５１は液体で満たされ、当接部Ｔ５１の第１端１８１側へのスライド量が最大になっている。
【００８９】
図５（Ｄ）では、保持部１３２が回転し、第１揺動部１１１の第２端１８２が最下位置Ｌ９に到達し、第２揺動部１１２の第２端１８２が最上位置Ｈ９に到達する。図５（Ｃ）において、第２緩和部１５１、１５２内の液体の重量は、第２揺動部１１２を移動する回転体５０１の重量よりも重く設定されている。そのため、保持部１３２の回転負荷が減少し、保持部１３２を容易に回転させることができる。この場合、モータ４０１、４０２を用いなくても保持部１３２を回転させることができる。なお、第２緩和部１５１、１５２内の重量を回転体５０１の重量と同じにしてもよい。この場合も、保持部１３２の回転負荷が減少するため、モータ４０１、４０２はより少ないエネルギーで保持部１３２を回転させることができる。
【００９０】
以上のようにして、第２緩和部１５１、１５２による図５（Ａ）〜（Ｄ）のシーケンスが繰り返し実行される。
【００９１】
図５では、第２端１８２側について説明したが、第１端１８１側も第２端１８２側と同様に、第１緩和部１４１、１４２が作用する。つまり、第１緩和部１４１、１４２内の液体の重量は、第１揺動部１１１を移動する回転体５０１の重量より重く設定されている。よって、保持部１３１が回転する際の負荷が減少する。
【００９２】
なお、図５では、当接部Ｔ５１、Ｔ５２を設けたが、これを省いてもよい。この場合、第１、第２移動体１２１、１２２の筐体を、直接、第１緩和部１４１、１４２、第２緩和部１５１、１５２に当接させればよい。
【００９３】
図５の例では、第２緩和部１５１、１５２の位置は、それぞれ、第１揺動部１１１の第２端１８２の位置と第２揺動部１１２の第２端１８２の位置と一致していた。本発明はこれに限定されず、図９に示すように、第２緩和部１５１、１５２を、それぞれ、第１揺動部１１１の第２端１８２の位置と、第２揺動部１１２の第２端１８２の位置からずらしてもよい。
【００９４】
ここで、保持部１３２の回転軸１９１から第２緩和部１５１、１５２までの距離をそれぞれ、Ｌ１、回転軸１９１から第１揺動部１１１の第２端１８２及び第２揺動部１１２の第２端１８２までの距離をそれぞれ、Ｌ２とする。また、第２緩和部１５１、１５２内の液体の重さをＭ１、第２揺動部１１２を移動する回転体５０１の重さをＭ２とする。
【００９５】
この場合、Ｌ１・Ｍ１＞Ｌ２・Ｍ２の関係を持たせればよい。こうすることで、保持部１３２の回転負荷を削減することができる。なお、この関係は、第１端１８１にも第２端１８２と同様に適用可能である。
【００９６】
図６は、第１移動部１２１の内部の詳細な構成を示した図である。回転体５０１は、第１揺動部１１１の底面の上を転がる。回転体５０１には回転軸Ｏ５０１に対して同心円状にプーリ５０１ａが設けられている。回転軸Ｏ５０１は第１移動部１２１の筐体により回転可能に軸支されている。したがって、回転体５０１は第１揺動部１１１の長手方向に第１移動部１２１を移動させる。
【００９７】
プーリ６０２ａの中心には、回転軸Ｏ６０２が取り付けられている。回転軸Ｏ６０２は、第１移動部１２１の筐体に回転可能に軸支されている。プーリ６０２ａには、回転軸Ｏ６０２を中心として同心円状にプーリ６０２が設けられている。プーリ５０１ａとプーリ６０２ａとには無端ベルトＢ６０１が張架されている。これにより、回転体５０１の回転力が無端ベルトＢ６０１を介してプーリ６０２ａに伝達される。
【００９８】
発電機７０１の中心には回転軸Ｏ７０１が取り付けられている。回転軸Ｏ７０１は、第１移動部１２１の筐体に回転可能に軸支されている。また、発電機７０１は回転軸Ｏ７０１を中心として同心円状にプーリ７０１ａが設けられている。プーリ７０１ａとプーリ６０２とには無端ベルトＢ６０２が張架されている。これにより、プーリ６０２の回転力が発電機７０１に伝達される。よって、回転体５０１の回転に伴って発電機７０１が回転して発電し、電力が発生する。
【００９９】
ここで、プーリ６０２ａの半径はプーリ５０１ａよりも小さく、かつ、プーリ７０１ａの半径はプーリ６０２よりも小さく設定されている。そのため、回転体５０１の角速度がプーリ６０２及びプーリ６０２ａによって増速され、発電機７０１をより効率良く発電させることができる。なお、図６では、第１移動部１２１を示したが第２移動部１２２も第１移動部１２１と同じ構成である。
【０１００】
図７（Ａ）は、正面視における第１移動部１２１の断面図であり、図７（Ｂ）は側面視における第１移動部１２１の断面図である。
【０１０１】
図７（Ｂ）に示すように回転体５０１の中心には幅方向を長手方向とする回転軸Ｏ５０１が取り付けられている。回転軸Ｏ５０１の両端は筐体１２１ａの側壁を貫通している。また、回転軸Ｏ５０１は、筐体１２１ａの両側壁の内側に設けられた一対のベアリング５０１ｂによって軸支されている。回転軸Ｏ５０１の左端には、２つのプーリ５０１ａ、５０１ａが取り付けられ、回転軸Ｏ５０１の右端には１つのプーリ５０１ａが取り付けられている。
【０１０２】
回転軸Ｏ６０２は、回転軸Ｏ５０１に対して上下一対設けられている。上側の回転軸Ｏ６０２の両端は、筐体１２１ａの左右の側壁を貫通している。回転軸Ｏ６０２の筐体１２１ａの両側壁の内側には一対のプーリ６０２が取り付けられている。回転軸Ｏ６０２の両端であって、筐体１２１ａの両側壁の外側には一対のプーリ６０２ａが取り付けられている。
【０１０３】
下側の回転軸Ｏ６０２の左端には、プーリ６０２ａが取り付けられている。また、下側の回転軸Ｏ６０２の右側にはプーリ６０２が取り付けられている。発電機７０１は上側に２機、下側に２機設けられている。上側の２機の発電機７０１は図７（Ａ）に示すように前後にずらして配置され、下側の２機の発電機７０１は重ねて配置されている。
【０１０４】
プーリ６０２ａ及びプーリ５０１ａは無端ベルトＢ６０１により張架されている。プーリ６０２及びプーリ７０１ａは無端ベルトＢ６０２により張架されている。なお、第２移動部１２２は第１移動部１２１と同一構成であるため、説明を省く。
【０１０５】
図８は、第１揺動部１１１と回転体５０１との接続関係を詳細に示した図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ断面図であり、（Ｂ）は第１揺動部１１１と回転体５０１との接続関係を示す断面図である。
【０１０６】
図８（Ａ）に示すように、第１移動部１２１の筐体１２１ａの側壁には回転軸Ｏ５０１＿１、Ｏ５０１＿２が回転軸Ｏ５０１を挟んで上下一対設けられている。回転軸Ｏ５０１＿１、Ｏ５０１＿２の両端にはそれぞれ、一対のベアリング５０１ｂが取り付けられている。上側のベアリング５０１ｂは、第１レール部１００１の側壁の頂部１００１ｂに当接し、頂部１００１ｂに沿って滑る。下側のベアリング５０１ｂは、第２レール部１００２の側壁の頂部１００２ｂに当接し、頂部１００２ｂに沿って滑る。また、上下のベアリング５０１ｂ同士も当接している。第１レール部１００１の中央には、ガイド１００１ａが設けられている。第２レール部１００２の中央にも、ガイド１００２ａが設けられている。回転体５０１の円周面の中央には溝５０１ｋが形成されている。溝５０１ｋはガイド１００１ａと係合している。よって、回転体５０１は、ガイド１００１ａ、１００２ａに沿って案内される。
【０１０７】
このように、第１レール部１００１の頂部１００１ｂと第２レール部１００２の頂部１００２ｂとで上下のベアリング５０１ｂ、５０１ｂを挟持することで、発電機７０１が回転体５０１の回転軸Ｏ５０１を中心とし、回転体５０１と一緒になって回転することが防止される。以上により、第１移動部１２１は第１揺動部１１１の長手方向に沿ってスムーズに移動することができる。なお、第２揺動部１１２と回転体５０１との接続関係も図８と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【０１０８】
以上、説明したように実施の形態による重力発電装置によれば、第１、第２揺動部１１１、１１２の第１端１８１に第１緩和部１４１、１４２が設けられている。そのため、第１、第２移動部１２１、１２２が第１端１８１に衝突するときの衝撃を緩和することができる。
【０１０９】
また、第１、第２揺動部１１１、１１２の第２端１８２に第２緩和部１５１、１５２が設けられている。そのため、第１、第２移動部１２１、１２２が第２端１８２に衝突するときの衝撃を緩和することができる。
【０１１０】
更に、第１緩和部１４１、１４２は第１流路１６１により連通され、第２緩和部１５１、１５２は第２流路１６２により連通されている。そのため、第１、第２移動部１２１、１２２が最下位置Ｌ９に到達したとき、図５（Ｃ）に示すように、第１揺動部１１１と第２揺動部１１２とのバランスがとられ、保持部１３１、１３２の回転負荷を低下することができる。その結果、モータ４０１、４０２によるエネルギー消費量を低下させることができる。
【０１１１】
なお、本実施の形態では、揺動部を２個としたが、これに限定されず３、４、５・・・個としてもよい。但し、第１緩和部１４１、１４２及び第２緩和部１５１、１５２を対角方向に接続することを考慮した場合、揺動部の個数は偶数個であることが好ましい。
【０１１２】
また、第１、第２揺動部１１１、１１２を複数個設ける場合、図３において、中心Ｏ１３１、Ｏ１３２からの距離Ｒ９で示す直線の延長線上に第１端１８１、第２端１８２を並べて配置して、複数の第１、第２揺動部１１１、１１２を保持部１３１、１３２で挟持させればよい。
【０１１３】
また、図７では、第１、第２移動部１２１、１２２のそれぞれに４機の発電機７０１を設けたが、これに限定されず、１機、２機、３機等の適当な数の発電機７０１を設けてもよい。
【０１１４】
また、図１に示す重力発電装置を複数設け、重力発電システムを構成してもよい。この場合、各重力発電装置において第１、第２移動部１２１、１２２を位相をずらして移動させればよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１１１  第１揺動部
１１２  第２揺動部
１２１  第１移動部
１２２  第２移動部
１３１、１３２  保持部
１４１、１４２  第１緩和部
１５１、１５２  第２緩和部
１７１、１７２  支持部
４０１、４０２  モータ（Ｍ：復帰部の一例）
２００  制御部（復帰部の一例）
３００  蓄電部３００
【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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