(57)【要約】【課題】既存の天秤使用の重力発電装置の流体伝達から、本発明は、剛体伝達の電動シリンダ、及び流体圧併用シリンダのものとした。【解決手段】既存の技術は、支点から左右の閉回路油圧の両ロッドシリンダ上下室で天秤比で大きくする荷重を受け結合する下部クランク機構の発電機に入力する装置であり、本発明の電動シリンダ装備の使用は、油圧ポンプユニットが必要なくなり、又直動の複合ベアリング軸受で剛体伝達のネジシャフト回転の電動機への負荷は、僅かなものとなり、ロッド係合の往復動発電シリンダのリニア発電機にし、下部ボールネジ回転は、ギア方向変更装備とワンウエイクラッチで一方向回転にし、フライホイル、各種原動機、回転発電機と共用発電のハイブリットと成る電動シリンダーによる天秤使用の発電シリンダ装置。【選択図】図1
2014037803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電シリンダ装置は、支点から左右一体にする負荷天秤の先端部の負荷装備と、支点近くで負荷天秤と自在結合する往復動シリンダ伝達装備と、この下部地面の固定フレームと自在結合の往復動発電シリンダ装備とは、上下のロッドを係合し、外部よりの動力及び電力の何れかで作動させる前記往復動シリンダ伝達装備と、前記負荷装備とは、天秤の長さの比で流体及び剛体の何れかによる負荷荷重を左右交互に伝達する往復動シリンダ伝達装備にし、始動時には前記往復動発電シリンダ装備の発電機は、外部電源からの電動機に切り換え作動の構成にし、制御機器を具備し、この大きくした荷重を前記往復動発電シリンダ装備の発電機又は各種の原動機関に入力し出力増と成す発電シリンダ装置。
【請求項２】
前記往復動シリンダ伝達装備は、剛体伝達の各種ボールネジ形式の電動シリンダ及び電動リニアシリンダと、外部動力のポンプから閉回路構成の流体伝達の流体圧両ロッドシリンダと、台形ネジ電動シリンダのロッド室を外部動力の流体圧ポンプによる電動と流体圧の併用シリンダ（2a）とにし、制御機器を具備し、この何れかの往復動シリンダ伝達装備からなる請求項1に記載の発電シリンダ装置。
【請求項３】
前記往復動シリンダ伝達装備の電動と流体圧との併用シリンダ（2a）は、台形ネジと送りナット係合の雌雄ネジの摺動シールと、ネジシャフトと電動室の軸受部のメカニカルシールと、送りナットのピストンをピストンシールにし、シリンダ出入部をロッドシールにし、この送りナットをピストンにし上下室を閉回路構成のピストンポンプ室（3a）にし、又台形ネジシャフト先端を回転と往復動対応の複合シール材の樹脂ピストンと、この複合シール材を雌雄ネジ接合のピストンと、の何れかにし、上下を流体圧室（13）のシリンダ及びピストンポンプ室にし、この二つの流体圧室（4a）の何れかと負荷シリンダを連通する負荷装備にし、電動シリンダと連動する制御機器を具備し、請求項1に記載の発電シリンダ装置。
【請求項４】
前記負荷天秤上の負荷装備は、外部よりの各種流体圧とヘッド室を連通する負荷シリンダと、各種剛体負荷シリンダと、電動シリンダと電動リニアシリンダと、の何れかを使用の負荷装備と、前記併用シリンダ（2a）の流体圧ピストンポンプ室（3a）と前記負荷シリンダのヘッド室とを流体タンクから閉回路構成で連通し前記外部動力で電動シリンダの作動は左右交互の吸引と圧縮で負荷と無負荷となる自動負荷シリンダとなり、併用シリンダと、発電シリンダとは、連動となって、前記何れかの負荷装備を単独と共用のものとし、制御機器を具備し、請求項1に記載の発電シリンダ装置。
【請求項５】
前記往復動発電シリンダ装備は、負荷天秤の往復動シリンダ装備とロッド係合の送りナットを可動子にし外筒を固定子にするリニア発電装備と、このボールネジシャフトを方向変更と一方向回転装備からの回転発電機装備と、リニア発電と回転発電の共用発電シリンダ（1a）と、の何れかの発電装備にし、支点を挟み又左右にする複数のリニア発電装備は、一方向回転装備で一つのフライホイルに結合し、発電量はパワーコンデェショナに纏めて、前記回転発電装備と共用発電装備は、一つの回転発電機に纏めて、各種の制御機器を具備し、この何れかの発電機装備及び原動機関とのハイブリット装備にし、又単独の原動機関にする請求項1に記載の発電シリンダ装置。
【請求項６】
前記発電シリンダ装置は、船舶の推進原動機と結合と、又は外部よりの動力及び電力での単独の船体推進機関にして、負荷シリンダに船速水流圧を取入れて、結合する制御機器を具備するハイブリット原動機及び発電装備にする請求項1に記載の発電シリンダ装置。
【請求項７】
前記発電シリンダ装置は、水力発電装備、火力発電装備のタービンと、太陽光発電装備と風力発電装備の電力と、電車等の回生電力と、結合する発電装備にし、高所の水圧と、各種蒸気圧を負荷シリンダと連通し、制御機器を具備し、ハイブリット発電装備にする請求項1に記載の発電シリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
天秤使用の発電シリンダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動シリンダと、天秤使用の重力発電装置と、原動機とのハイブリット発電装置。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第4480051号    圧力負荷装置を有する天秤使用の重力発電装置と連結するハイブリット発電装置      上記する特許文献1の天秤使用の重力発電装置は、下部の負荷天秤と、上部の往復動天秤からクランク機構の発電機に大きくした荷重を入力し出力増と成す閉回路の油圧シリンダ装備からのハイブリット発電装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現況の直接的な位置エネルギー利用の発電装置は、雨水のダム水力発電と河川水流、潮汐、潮流等の水量と水圧を利用の自然エネルギーのもので、前記特許文献1は、流体伝達装置のもので、本発明は、各種の負荷装備で天秤の長さから大きな荷重にし、この荷重は、外部電力により駆動の電動シリンダの複合ベアリング軸受で受けて、ギア係合のネジシャフト回転から送りナットと一体のロッドに伝達し、下部ボールネジ発電シリンダとロッド係合し、送りナット係合とボールネジ回転は、往復動のリニア発電機と、一方向回転装備からの回転発電機に入力となり、リニアと回転の単独と、両用する発電装備とは、選択とし、複合ベアリング軸受を介して荷重の位置エネルギーを取入れる発電シリンダ装置のものとした。
【０００５】
本発明のネジシャフトの複合ベアリング軸受は、クレン装備の旋回軸受の自在回転装備と同じ構成のもので、クレン重量と吊り上げ重量は、旋回台のベアリング軸受を介し地面で受けて、旋回の負荷は、ベアリング軸受で荷重を受けるものから旋回機器の出力は僅かなもので済む。本発明は、外部動力と結合する原動機関と、固定発電所、船舶の推進機関等に応用のものとした。
【０００６】
前記天秤使用の重力発電装置には、閉回路油圧ポンプと負荷天秤とトラニオン結合の閉回路の両ロッドシリンダと連通し、負荷シリンダは、高所の水源と左右ヘッド室を連通し、水圧を交互に切り換えて、天秤の長さの比で大きくした荷重を支点から左右の両ロッドシリンダ上下室に伝達の装置で、本発明は、油圧を使用せず、前記台形ネジ、及びボールネジの何れかの剛体伝達の電動シリンダを使用し、クランクの変わりに伝達入力用のワンウェイクラッチの組合わせで一方向回転の発電機のものと、正逆の往復動は、リニア発電機と、フライホイルは、スムーズな切換え動作となり、単独と共用の発電装備のものとした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項1の送りネジナットで剛体伝達の発電シリンダ装置は、外部動力及び電力の何れかで作動させる支点から左右対称で一体にする負荷天秤（A）の先端部の負荷装備（D）と、支点近くで負荷天秤とシリンダ先端部を自在結合（9）する往復動シリンダ伝達装備（B）（電動シリンダ、電動リニアシリンダ、流体圧シリンダ、併用シリンダの何れか）に天秤の長さの比で大きくした荷重を左右交互に伝達し、地面に固定するフレーム（E）とシリンダ先端部を自在結合（9）の往復動発電シリンダ装備(C)(往復動リニア発電装備、一方向回転発電装備、共用発電装備、発電及び原動機装備の何れか)とボールネジと係合の送りナットの上下ロッドで係合し、荷重は、発電機に入力され、負荷装備(D)には、前記往復動の電動シリンダのロッド室を閉回路流体圧ピストンポンプ室（3a）にし、負荷シリンダヘッド室と連通する吸引と圧縮の自動ピストン負荷装備にし、又は外部流体圧による各種流体圧シリンダと、剛体荷重を入力する剛体用シリンダと、電動シリンダ及び電動リニアシリンダと、の各種負荷シリンダの何れかと単独と共用にし、始動時には前記発電シリンダ装備の発電機は、外部電源からの電動機に切り換えて、平常運転には発電機に戻し、制御機器を具備し、この大きくした荷重を発電機及び原動機装備に入力し出力増と成す発電シリンダ装置を構成した。即ち本発明は、天秤比で大きくした荷重を電動シリンダのボールネジ（10）及び台形ネジシャフト（10a）の何れかと、複合ベアリング軸受でスラスト、ラジアル荷重を受ける剛体伝達のネジナットの発電シリンダ装置のものとし、二つの電動シリンダのロッドを結合し、伝達から入力するシリンダをリニア発電と回転と共用の発電装備とした。
【０００８】
請求項2の発明は、前記往復動シリンダ伝達装備に各種ネジ方式の電動シリンダ（1）及び電動リニアシリンダ（5a）と、外部動力のポンプから閉回路構成の流体圧両ロッドシリンダ（4）と、台形ネジ電動シリンダのロッド室を外部動力の流体圧ポンプによる電動と流体圧との併用シリンダ（2a）と、の何れかを使用し、又このロッド室を流体タンクと連通の閉回路構成のピストンポンプ室（3a）にし、係合ナットをピストンにし、ネジシャフト先端部をピストンにする二つの流体圧室（4a）の何れかにし、制御機器を具備し、請求項1に記載の発電シリンダ装置を構成した。即ち本発明は、前記特許文献1の天秤使用の重力発電装置は、閉回路流体圧ピストンポンプと両ロッドシリンダで荷重を受けクランク機構からの発電機のもで、電動シリンダのボールネジ係合ナットのピストンロッドで剛体伝達し発電機に入力するものとの違いである。
【０００９】
請求項3の発明は、前記往復動シリンダ伝達装備の電動と流体圧の併用シリンダ（2a）にし、台形ネジと送りナット係合の雌雄ネジの摺動シール性と、ネジ回転部の電動室のメカニカルシールと、ナットピストンのピストンシールと、シリンダ出入部をロッドシールにし、又前記流体圧室（4a）内のネジシャフト先端をピストン部にし、回転と往復動対応の複合シール材(27)の樹脂ピストンにし、又はこの複合シール材を雌雄ネジ接合のピストンにし、ロッド内筒チューブ面をピストン複合シール材面にし、ネジシャフトヘッド室と内部穴（25）と外部圧出入口（25）のネジシャフト中心穴とロッドネジ室を連通し、二つのロッド室内シリンダにし、この二つの流体圧シリンダは、四つのピストンポンプ室（13）となり、この二つの流体圧室（4a）の何れかと負荷シリンダを連通する負荷装備にし、電動シリンダと連動する制御機器を具備し請求項1に記載の発電シリンダ装置を構成した。即ち本発明は、電動シリンダと流体圧シリンダを一体にすることでより伝達力が増すことになり、又負荷シリンダヘッド室との容量を合わすピストン容量ポンプにすることで一挙両得の負荷装備となる。
【００１０】
請求項4の発明は、前記負荷天秤先端上の負荷装備には、外部よりの高所、船速、潮流、河川の各水流圧シリンダと、空気、蒸気、各気体圧シリンダと、重し、電気マグネット、電動シリンダ、電動リニアシリンダの剛体シリンダと、の何れかを使用の負荷装備と、前記併用シリンダ(2a)のロッド室と前記負荷流体シリンダのヘッド室と閉回路構成で連通し、前記外部動力で電動シリンダの作動は、左右交互の吸引と圧縮で負荷と無負荷となる自動ピストンポンプとなって、負荷シリンダの作動とこの併用シリンダは、同時作動となり、発電シリンダも同時連動となり、天秤比で大きな荷重となり、又外部流体圧ポンプで作動する電動と流体圧の併用シリンダは、両用の往復動シリンダ伝達装備となり、この何れかの負荷装備は、単独と共用のものとし、制御機器を具備し、請求項1に記載の発電シリンダ装置を構成した。即ち本発明は、一例の外部エネルギーによる身近な高所ビル屋上と水道水圧の小水量と水圧を使用する負荷水圧シリンダヘッド室に0.1MPaを導通し、受圧面積に比例し、交互の電磁弁負荷制御の構成にし、60cmのシリンダ径では、2.7tの水圧と天秤比1対5で13tの荷重の伝達から入力となる。
【００１１】
請求項5の発明は、前記往復動発電シリンダ装備の往復動リニア発電装備（5）と、ボールネジ発電シリンダの一方向回転発電装備（6）と、の単独発電装備と、二つを一体にする共用発電シリンダ装備（1a）であり、前記負荷天秤の往復動シリンダ伝達装備と上下ロッド係合送りナットの可動子（19）と外筒を固定子（20）にするリニア発電装備（5）と、この下部ボールネジシャフトを方向変更ギア（14）と一方向回転装備（ワンウェイクラッチ（7））から一つの回転発電機及び各種原動機に纏めて結合する何れか単独の装備と、又は各種原動機と結合する共用発電シリンダ（1a）と、の何れかにし、この各発電装備は、支点を挟み左右にする一方向回転装備で一つのフライホイル（8）に結合させ、各発電装備は、一つのコントローラ（21）に纏め、制御機器を具備し、この大きくした荷重を夫々の発電機及び原動機に入力し出力増と成す請求項1に記載の発電シリンダ装置を構成した。即ち本発明は、電動シリンダネジシャフトの複合ベアリング軸受(18)から伝達する荷重は、下部発電シリンダロッドと一体の送りナットに伝達され、ボールネジの回転に入力され、下部シャフトは、複合ベアリング軸受部にし、荷重は、二つのまがり歯かさ歯車（14）の方向変更装備と二つのワンウエイクラッチ（7）をギア係合の一方向回転にし、支点から左右二つ又は複数のシリンダネジ回転を一つの発電機に纏める発電シリンダ装置であり、又大型船推進エンジン等と結合のハイブリット装置のものとした。
【００１２】
請求項6の発明は、前記発電シリンダ装置を船舶の推進原動機と結合と、又は外部よりの動力及び電力での単独の船体推進機関にして、負荷シリンダに船速水流圧を取入れて、結合する制御機器を具備するハイブリット原動機及び発電装備にする請求項1に記載の発電シリンダ装置を構成した。即ち本発明は、スピードを要求しない船舶は、この発電シリンダ装置を推進機関に使用し、外部よりの各種動力、水力、電力とハイブリットとする推進機関とした。
【００１３】
請求項7の発明は、前記発電シリンダ装置を水力発電タービンと、火力発電タービンと、太陽光、風力発電の電力と、電車等の回生電力と、結合する発電装備にし、制御機器を具備し、ハイブリット発電装備にする請求項1に記載の発電シリンダ装置を構成した。即ち本発明は、タービン熱は、蒸気圧となり、この高圧を負荷シリンダと導通し、又現況の自然エネルギーの大型の水力発電は、大水量と、水圧との気まぐれな自然の天気まかせのもので発電時間と発電量は、短時間の計画のものであり、小中の水力発電においても水量の確保は、天気まかせのもので、発電シリンダ装置は、水量を僅かなものにし、水圧を負荷シリンダで高荷重にし、負荷天秤の長さでより大きな荷重にし、電動シリンダの剛体力で伝達から回転力に変換のものとした。
【発明の効果】
【００１４】
既存技術の閉回路の油圧伝達の流体圧シリンダから、本発明の電動シリンダの剛体伝達は、抵抗損失は少なくなり、ネジ回転をナット係合から上下ロッドの往復動伝達から入力のものとし、この電動シリンダ内のロッド室を液体圧のメカトロシリンダに併用と、吸引と圧縮のピストンポンプとにし、液体圧ポンプの電動シリンダとなって、より確実に荷重の両用伝達から入力となる。そして、電動機とネジシャフトは、ギア係合のものからネジシャフトは、必要分の長さのストロークロッドに製作出来、ネジ間隔は、適宜幅に出来、各種液体用電磁弁、各種センサーからのスイッチ、連係する制御機器のコントローラを設けて、ボールネジ及び台形ネジにする発電シリンダ内の作動液体（水、作動油）は、潤滑と冷却を兼ねて、閉回路油圧シリンダの併用シリンダは、小型の200Wから100,000KW程の発電装置が可能なものとなる。
【００１５】
前記する複合ベアリング軸受で荷重を剛体ネジシャフト伝達し、サーボモータによるネジシャフトの回転力は、僅かな電力ですみ、係合のナットと一対のロッドの伸縮に荷重は伝達されて、天秤比での荷重が損失無く下部の発電、原動機に位置エネルギーとして入力されることは、必然に既存発電機、原動機は出力増と成す。
【００１６】
家庭用から業務用の発電装備と、現況の各種の原動機と結合と、外部電力の使用により単独の原動機関にすることが出来ることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】発電シリンダ装置の全体図。（a図）上記の簡易な平面図。（b図）上記の船舶の推進機関と水力、火力タービンに結合する簡易な構成図。（c図）上記の発電シリンダの部分透視図。
【図２】上記のリニア発電シリンダ装備の概略図。（d図）上記の簡易な平面図。
【図３】上記のリニア発電と回転発電のハイブリット発電装備の概略図。（e図）上記の簡易な平面図。（f図）上記のリニアシリンダの平面の簡易な構成図。
【図４】上記の閉回路流体圧ポンプと、左右の閉回路両ロッドシリンダとの構成図。
【図５】上記の電動シリンダロッド室と連通する負荷シリンダヘッド室の構成図。
【図６】上記の太陽光、風力発電、回生電力との簡易な発電回路図。
【図７】上記の発電シリンダ内部の二つのピストン部を構成と、負荷シリンダの構成図。（g図）トラニオン型結合のリングボールジョイントの簡略図。（h図） ネジシャフト先端ピストンの回転、往復動対応の複合シール材の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面と符号に基づいて説明する。
荷重を伝達する電動シリンダの特長は、ネジシャフトを長く、ネジ間隔幅を選択出来て、負荷荷重は、シリンダ外筒をトラニオン型のリングボールジョイント(9)で負荷天秤と雌雄結合にし、電動機及び発電機は、共にシリンダ筒とネジシャフトの結合部の複合ベアリング軸受（18）でスラスト、ラジアル負荷荷重の95％を受けて、ネジシャフト回転から送りナット一体のロッドの往復から回転入力となり、作動は、支点から電動シリンダの左右交互の送りナットの上下死点の僅かに越えた落下する位置で入力することで、無理なく荷重の入力となって、下部ロッド係合する送りナットのリニア往復動とボールネジ回転動の発電シリンダ装備には、機械損失で荷重の80％程が入力となる構成にし、ギア係合の電動機は、荷重の位置エネルギーで荷重に対し5％程の回転トルクで済む剛体伝達のシリンダ装備のものとした。
【実施例１】
【００１９】
［図1］は、支点から左右にする天秤を利用する発電シリンダ装置の全体図であり、電動シリンダ（1）の使用は、ボールネジ回転と、送りネジナットの往復であり、エンドキャップ等各種方式のネジのネジ間隔は、仮に1mのネジシャフト長さで一つのナットがネジ2回転の往復動とするとボールベアリング数が少なくなり、図示しないが二つの組合わせ与圧ナットと、ダブルネジでボール数を増やすことにし、ネジシャフトに伝達された荷重をサーボモータの僅かな回転トルクでネジ回転させ、送りナットに伝達し、サーボモータのギア係合からの負荷は、仮定の、3.75kWのモータ回転数のインバータベクトル制御の60rpmから300rpmの可変速サーボモータのものとし、（c図）の上下ロッドは、自在ピン係合にし、発電シリンダ（2）のナット係合のボールネジ回転から二つの方向変更ギア装備と二つの一方向回転装備で一つの回転発電機（6）に、仮に大きくした荷重1tを入力させて、ロッド係合する7.5kWの発電機には、仮定の0.3m/sの速度の上下ストロークで前記80％程の荷重の入力は、0.8tとなり、加速度と正逆切換え機械損失から位置エネルギーとしての入力は、ほぼ1.5kWから2.4kWの発電量に変換出来、コントローラからフィードバック制御で外部より電力は、この荷重の入力でモータ出力3.75kWから500Wから1kW程のモータ出力に出来、そして、始動時の発電機は、ベクトルインバータ制御のコントローラで出力を減じ3.75kWの電動機駆動から荷重の入力で5kW以上の発電機に変換のできる構成にする。そして、ネジ幅間隔を広げ0.5m/sのスピードアップと負荷シリンダの圧力、負荷荷重を増すことにし、リニア発電と回転発電機の共用発電シリンダ装備(1a)では、簡単に負荷シリンダの圧力を増すことでより大きな荷重の入力が出来て、フライホイルを介して単独と共用の発電装備にし、発電量は倍増の出来ることになる。負荷装備には、無理の無い支点からの天秤の長さの比を1対5程にし、外部よりの水圧等を取入れる流体シリンダと、剛体入力となる重し、電動シリンダと、図示しないが[図2]の電動リニアシリンダを僅かな5mmから10mmストロークのリニアシリンダ負荷装備と、地面に設備する重し等の剛体入力シリンダの何れかのものとし、電動シリンダを外部動力の閉回路ポンプの流体と両用の併用シリンダ（2a）のメカトロシリンダにし、負荷（油、水圧の何れか)シリンダヘッド室と連通は、自動ピストンポンプの負荷装備となって、内外負荷装備の何れかと選択と共用のものとした。図示しないが大型の発電シリンダ装置(10,000kWから100,000kW)では、大型の誘導、同期電動機及び発電機を使用し、制御は既存の確立された装備のものとした。
【００２０】
図示しないが組合わせ方法の一つとして、電動シリンダ（1）と電動リニアシリンダ（5a）と併用シリンダ（2a）の剛体伝達の往復ロッドと、特許文献1のピン係合するクランクの回転発電機、原動機の伝達装備にした。
【００２１】
[図4]の往復動シリンダ伝達装備（B）に外部電力よりの閉回路の油圧可変容量ピストンポンプ（23）と支点から左右にする上下室を等量にする流体圧両ロッドシリンダ（4）を使用は、特許文献1の既存技術のものであり、閉回路油圧伝達の下部ロッドを発電シリンダのロッドと係合のリニア、回転、両用、又原動機との何れかの発電、原動機関装備と結合とした。この方式は、上下の作動油室を等油量としなければならなくて、ロッドの長さで作動油の量が増えて、ポンプの出力は、大きくなり、制御は、上下ロッド室に作動油を充填し剛体を維持する閉回路油圧伝達装置のもので、漏れを無くす精度が必要となり、電動シリンダ（1）と、併用シリンダ（2a）は、簡易な構造で荷重を伝達し、閉回路のピストンポンプにして、0.1MPaから1MPaの低圧、少量の油圧ポンプと電動シリンダを一体のものとした。
【００２２】
負荷装備（D）の負荷（流体）シリンダ（3）に外部よりの高所水圧、船速、潮汐水流圧、地熱、ボイラ蒸気圧を導通する流体圧エネルギーと、内部油空水ユニットからの流体圧と、重し、電動リニアシリンダ、電気マグネット、電動シリンダによる各種剛体の負荷シリンダの何れかを使用の負荷装備と、又は[図5と図7]に記載の電動シリンダの台形ネジの雌雄摺動シールとナットをピストンにするピストンシールパッキンと、軸受部の高圧メカニカルシールと、ロッド出入部のロッドシールパッキンにし、前述する電動機のネジ回転からの往復動は、閉回路構成の吸引と圧縮のピストンポンプにし、負荷シリンダヘッド室との連通は、負荷と無負荷となる容量を合わすものとした。そして各種流体電磁弁、剛体用各種センサー、電磁スイッチ、タイマー等でコントローラで電動機、発電機の制御と連係させるものとした。
【実施例２】
【００２３】
[図2、3]の往復動発電シリンダ装備（C）のリニア発電装備（5）の特長は、電動シリンダロッドと係合し、ロッドと一体のナット部を界磁マグネットロータ（19）と、外筒をコイルステータ（20）とにし、正逆の往復動をスムーズにする一方向回転にする二つのワンウェイクラッチ（7）からのフライホイル（8）を設備した。[図6]の複数のリニア装備の発電量は、コントローラ(パワーコンデショナ)に纏め電源に入力のものとした。（d図）は、支点から左右にするリニアシリンダをフライホイルと結合する平面図のものである。
【実施例３】
【００２４】
[図3]の往復動発電シリンダ装備（C）の電動シリンダと係合するリニア発電装備（5）と回転発電装備（6）及び原動機装備の共用発電シリンダ装備（1a）のもので原動機機関では図示しないがトルクコンバータ、各種クラッチと、フライホイル結合のものとした。
【実施例４】
【００２５】
[図5]の電動シリンダのロッド室の台形ネジ（10a）送りナット内を雌雄ネジ面をシール面にし、このナットをピストンにし、上下ロッド室にし、図示しないが外部動力の流体圧ポンプと連通の上下室等量の台形ネジを両ロッドにする出入口（25）を設ける流体圧シリンダに出来て、又ロッド外面とシリンダ内筒面の小量のロッド室にし負荷装備の流体シリンダヘッド室と等量室に連通は、往復動の吸引工程で無負荷になり、圧縮で負荷となる構成にし、電動シリンダの回転動に連動のピストンポンプ（3a）室のものとなる。そして、[図7]の台形ネジ先端をピストンにし、前記送りナットと一体のロッドパイプ内を片ロッド室にし、夫々の室に出入口（25）を設け、（h図）のピストンは、ロッドの往復と、台形ネジのネジ間隔幅の回転に対応し、且つ同時作動に対応となるネジ間隔幅にする複合シール材（27）にし、ピストン一体型の硬質PTFE材、又はネジシャフトとネジ接合の何れかにし、シール面形状は、平面、リップのV形、X形等の各種のもので、本装備は、台形ネジのネジ間隔幅の台形ネジの凸面を複合シールの摺動面にし、このピストン回転とロッド往復動のスピードは、台形ネジ回転とナットの往復動と同じものとなる。
【実施例５】
【００２６】
[図6]は、簡単な商用電源に出入する回路図であり、既存制御技術のものであり、大型若しくは中型の発電装備では、インバータベクトル制御の誘導、同期電動機、発電機のものとし、小型ではブラシレスモータのものとし、太陽光発電風力発電とのハイブリット結合は、可変速のパワーコンデショナ、コントローラ制御のものとした。
【実施例６】
【００２７】
簡易な（b図）の下図に記載の既存大小の水力、火力発電の発電装備（31）のタービン軸と結合し、水圧、蒸気圧を負荷装備に入力することと、既存の船舶エンジンと結合し、又スピードを必要としない船舶においては船速水流圧、外部の動力、電力を入力し単独の推進エンジンにする。[図6]の簡易な回路図に記載の現況の太陽光発電装備（28）、風力発電装備（29）は、自然の天候任せのもので、実態は、日々の予測のものとなり、発電シリンダ装置とのハイブリット結合は、可変速のパワーコンデショナ、コントローラ制御のものとし、互いの発電量を融通することで、予定の出来る発電装備となり、又電車等の回生電力（30）は、確実に消費されてなく、架線内の適位置に発電シリンダ装置を設備し、回生電力と商用電力からの発電設備のものとした。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
天秤の長さを利用する荷重を剛体伝達装備となる電動回転のネジシャフト係合ナットの上下動に伝達入力し、この電動シリンダーのロッドと係合する発電シリンダロッドのナットの上下動は、ボールネジの正逆回転の一方向回転装備の回転発電機のものと、リニア発電装備とし、何れかを選択と共用発電機とし、流体圧ユニット装備を必要としない伝達装備であり、又小型の家庭用の発電装備から大型発電所と、船舶等の原動機と、結合のハイブリット装備と、又は単独の推進機関にし、例えば太陽光、風力発電等と結合のハイブリット装備と、電力を共用することで出力を倍増できるハイブリット原動機関となる。
【００２９】
油圧装備を使用しないボールネジの電動シリンダは、メンテナンスが簡単なものとなり、剛体伝達は制御も簡易な確立された電子制御のものとなる。
【符号の説明】
【００３０】
A  負荷天秤    B  往復動シリンダ伝達装備    C  往復動発電シリンダ装備    
D  負荷装備    E  地面固定フレーム  1  電動シリンダ    1a 共用発電シリンダ装備
2 発電シリンダ    2a  併用シリンダ（メカトロシリンダ）    3  負荷シリンダ
3a  ピストンポンプ室    4  油圧両ロッドシリンダ    4a 二つの流体圧室
5  リニア発電装備    5a電動リニアシリンダ    6  回転発電装備      6a  電動機
7  ワンウェイクラッチ    8  フライホイル  9  自在継手（リングボールジョイント）
10ボールネジ    10a 台形ネジ    11  ナット（ピストン）  12  流体タンク
13流体圧室        14  曲がり歯かさ歯車    15  平歯車    16 シールパッキン
17  メカニカルシール    18  複合ベアリング軸受    19  界磁可動子
20  コイル固定子   21 コントローラ（パワーコンデショナ）    22 電源
23 閉回路油圧ポンプ     24 バネ    25 出入口    26  船体推進スクリュウ
27 複合シール材(往復と回転両用シール)28 太陽光発電装備     29 風力発電装備
30  回生電力      31  水力、火力発電の発電装備  
【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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【手続補正書】
【提出日】平成24年11月19日(2012.11.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電シリンダ装置は、中央の支点から同一長さで左右に張り出す負荷天秤（A）の両先端部に設けられた負荷装備（D）と、支点近くの左右位置において負荷天秤（A）と自在結合（9）する荷重伝達用の往復動シリンダ伝達装備（B）と、支点近くの左右位置において下部地面の固定フレーム（E）と自在結合（9）する発電機入力用の往復動発電シリンダ装備（C）と、負荷天秤（A）を上下方向で挟むように配置された前記両往復動シリンダ伝達装備（B、C）は、上下方向においてロッド係合されており、さらに、発電シリンダ装置の運転は、外部から供給される流体圧と電力の少なくとも何れかにより駆動される前記往復動シリンダ装備（B）と負荷シリンダ（3）により駆動されるものであり、それらの駆動源に応じて適宜流体圧と電動の連携機器を装備するとともに、負荷天秤（A）の上記先端部と上記左右位置との長さの比に応じて増大される荷重を左右の荷重伝達用の往復動シリンダ伝達装備（B）の上下支点において入力し、該入力に連動して上下動する左右の発電機入力用の往復動発電シリンダ装備（C）のロッドと対のナット（11）の上下動をボールネジを介してボールネジシャフト（10）の回転力に変換し、ボールネジシャフトに連動するよう上下に並んで配置された方向変更ギア装備（14）と、該二つの方向変更ギア装備（14）から出力される夫々の回転出力を、夫々に対応する一方向回転装備（7）を介して一方向の回転出力として統合して取り出して一方向回転発電機（6）の主軸に伝達させるものであり、一方向回転発電機（6）はフライホイル（8）を装備するとともに、発電シリンダ装置の始動時においては、一方向回転発電機（6）は、電動機運転に切り換えられるとともに、通常運転時においては、交互の負荷荷重と発電機出力をつりあわせてなる、発電シリンダ装置。
【請求項２】
前記往復動シリンダ伝達装備（B）は、前記外部から供給される流体圧と電力の何れかで作動させる流体伝達用の閉回路構成の油圧両ロッドシリンダ（4）と、機械伝達用の電動シリンダ（1）と、電動リニアシリンダ（5a）を選択装備にし、又併用シリンダ（2a）は、電動シリンダのネジシャフト回転による送りナットをピストンにし、該上下室を外部流体ポンプによる圧出入の流体シリンダ室にし、電動と流体圧の何れか単独と両用の出来る併用シリンダ（2a）にし、連携制御機器を具備し、この何れかの往復動シリンダ伝達装備（B）とロッド結合の往復動発電シリンダ装備（C）からなる請求項1に記載の発電シリンダ装置。
【請求項３】
前記往復動シリンダ伝達装備（B）の流体圧と電動の併用シリンダ（2a）は、電動シリンダの送りナットをピストンにし、該ピストンを挟む上下の流体圧室（13）と流体タンク（12）を連通し、閉回路構成のピストンポンプ室（3a）にし、又ネジシャフト先端を回転と往復動対応の複合シール材（27）のピストンにし、送りナットと一体のパイプロッドの上下動は、ロッド内部がピストンポンプ室（3a）となって、該ピストンヘッド室の外部への出入口（25）は、ネジシャフトに連通穴を設けて、該二つの上下ピストンを挟む流体圧室（13）は、前記外部流体ポンプからのシリンダ室と、前記ピストンポンプ室（3a）にする両用構成にし、二つの流体圧室（4a）の何れかと負荷シリンダ（3）のヘッド室を連通する負荷装備にし、制御機器を具備し、電動シリンダを流体圧の併用シリンダ（2a）にする請求項1に記載の発電シリンダ装置。
【請求項４】
前記支点から左右の負荷天秤先端の負荷装備（D）の負荷シリンダ（3）は、前記往復動シリンダ伝達装備（B）の併用シリンダ（2a）の流体圧ピストンポンプ室（3a）と、負荷シリンダ（3）のヘッド室を流体タンク（12）を介し、閉回路構成で連通し、前記外部から供給される流体圧及び電動の何れかで作動の併用シリンダ（2a）の上下動は、左右交互の圧縮と吸引で天秤に負荷と無負荷となる連動する自動負荷シリンダ（3）となって、又外部よりの各種水流圧、油圧と蒸気、気体圧の負荷シリンダ（3）のヘッド室を連通する負荷装備と、重し等の剛体用の負荷シリンダ（3）と、電動シリンダ（1）と電動リニアシリンダ（5a）と、制御機器を具備し、この何れかの負荷装備（D）を単独と共用の選択装備にし、請求項1に記載する発電シリンダ装置。
【請求項５】
前記往復動発電シリンダ装備（C）は、前記往復動シリンダ伝達装備（B）と上下ロッドをピン係合し、送りナット（11）と一対のロッドを  界磁可動子（19）にし、外筒をコイル固定子（20）にする上下動のリニア発電装備（5）にし、該ナット（11）と係合の可逆回転のボールネジシャフト（10）を前記方向変更ギア装備（14）と対にする一方向回転装備（7）の回転発電機（6）と両用する共用発電シリンダ装備（1a）は、負荷荷重は大きく出来、発電量は増して、上記リニア発電装備（5）と回転発電装備（6）は、両用と単独の切り換え制御機器を設け選択装備に出来て、支点を挟む中央の一つの発電装備に纏め、前記フライホイル装備(8）にし、発電量は、パワーコンデェショナ（21）に纏め、連携する制御機器を具備し、発電機及び各種の原動機関とのハイブリット装備にし、又単独の原動機関と成す請求項1に記載の発電シリンダ装置。
【請求項６】
前記発電シリンダ装置は、既存船舶の推進スクリュウ（26）の原動機関と結合と、又は発電シリンダ単独の船体の推進機関にし、外部から供給される流体動力及び電力で駆動させる前記往復動シリンダ伝達装備（B）と負荷装備（D）とにし、該負荷装備（D）には、前記電動と圧縮流体と重しと船速水流圧の負荷シリンダ（3）と併用シリンダ（2a）を選択装備にし、制御機器を具備し、推進原動機及び発電機関装備にする請求項1に記載の発電シリンダ装置。
【請求項７】
前記発電シリンダ装置は、水力発電装備、火力発電装備のタービン（31）と、太陽光発電装備（28）と風力発電装備（29）の電力と、電車等の回生電力（30）と、結合する発電装備にし、前記往復動シリンダ伝達装備（B）と負荷装備（D）は、前記内部の併用シリンダ（2a）と、外部から供給する流体圧、電動、剛体による負荷シリンダ（3）と、制御機器を具備し、ハイブリット発電装備にする請求項1に記載の発電シリンダ装置。