(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動体と、
前記揺動体を揺動可能に支持する支持部と、
前記揺動体の長手方向に移動可能に取り付けられた移動体と、
前記揺動体の一端が最下揺動位置にある初期状態において、外部電力を用いて前記揺動体に復元力を加え、前記一端を最上揺動位置に引き上げ、かつ、前記揺動体の他端が最下揺動位置に到達したとき、前記揺動体に復元力を加え、前記揺動体の他端を上方向に引き上げる復元部とを備え、
前記移動体は、
前記揺動体が傾斜したときに前記揺動体の長手方向に加わる重力成分に基づいて回転し、前記移動体を前記揺動体の長手方向に移動させる回転体と、
前記回転体の回転力によって発電する発電機とを備え、
前記復元部は、前記他端が前記最下揺動位置に到達したとき、前記発電機により発電された電力の一部を用いて前記揺動体に前記復元力を加え、
前記支持部は、
前記揺動体の一端が前記最上揺動位置に位置するとき、前記揺動体の他端が前記最下揺動位置に位置するように、前記揺動体の両端に取り付けられた一対の支持板と、
前記一対の支持板を回転可能に軸支する一対の支持棒とを備え、
前記復元部は、前記初期状態において、前記外部電力を用いて、前記一対の支持板を回転させて前記揺動体に前記復元力を加え、かつ、前記揺動体の他端が前記最下揺動位置に位置するとき、前記一対の支持板を回転させて前記揺動体に前記復元力を加え、
前記揺動体は、前記一端及び前記他端のそれぞれにおいて、前記移動体の進行方向と直交する方向に設けられ、前記移動体と当接した際に撓むことで、移動体の力を吸収する吸収体を備える重力発電装置。
【請求項２】
前記揺動体は、複数存在する請求項１記載の重力発電装置。
【請求項３】
前記複数の揺動体は、第１、第２揺動体を含み、
前記一対の支持板は、前記第１揺動体の一端が前記最上揺動位置に位置するとき、前記第２揺動体の他端が前記最上揺動位置に位置するように前記第１、第２揺動体の両端に取り付けられている請求項２記載の重力発電装置。
【請求項４】
前記複数の揺動体は、長手方向が平行になるように前記一対の支持板に取り付けられている請求項２記載の重力発電装置。
【請求項５】
前記揺動体は、前記支持板の回転動作中に前記回転体の移動通路に出没し、前記回転体に当接して前記移動体の移動を規制するストッパーを備える請求項１〜４のいずれかに記載の重力発電装置。
【請求項６】
前記回転体は、円盤形状を持ち、
前記揺動体は、前記回転体の円周面の方向から前記回転体を挟持する上下一対のレール部を含む請求項１〜５のいずれかに記載の重力発電装置。
【請求項７】
揺動体と、
前記揺動体を揺動可能に支持する支持部と、
前記揺動体の長手方向に移動可能に取り付けられた移動体と、
前記揺動体の一端が最下揺動位置にある初期状態において、外部電力を用いて前記揺動体に復元力を加え、前記一端を最上揺動位置に引き上げ、かつ、前記揺動体の他端が最下揺動位置に到達したとき、前記揺動体に復元力を加え、前記揺動体の他端を上方向に引き上げる復元部とを備え、
前記移動体は、
前記揺動体が傾斜したときに前記揺動体の長手方向に加わる重力成分に基づいて回転し、前記移動体を前記揺動体の長手方向に移動させる回転体と、
前記回転体の回転力によって発電する発電機とを備え、
前記復元部は、前記他端が前記最下揺動位置に到達したとき、前記発電機により発電された電力の一部を用いて前記揺動体に前記復元力を加え、
前記支持部は、前記揺動体の長手方向の中心において前記揺動体を揺動可能に軸支する支持棒と、
前記揺動体の両端に接続された一対の梃子棒とを備え、
前記復元部は、前記他端に接続された梃子部を介して前記揺動体に前記復元力を加え、
前記支持部は、前記揺動体の一端及び他端と当接することで、前記揺動体の揺動を規制する一対の規制棒を備え、
前記規制棒は、前記揺動体が当接したときの揺動体の力を吸収する弾性体を備える重力発電装置。
【請求項８】
前記発電機の角速度を、前記回転体の角速度よりも増大させて、前記回転体の回転力を前記発電機に伝達する動力伝達部を更に備える請求項１〜７のいずれかに記載の重力発電装置。
【請求項９】
前記動力伝達部は、複数の発電機に前記回転体の回転力を伝達する請求項８記載の重力発電装置。
【請求項１０】
前記揺動体は、前記移動体の前記長手方向への移動を案内するためのガイド部を備え、
前記移動体は、前記ガイド部に沿って移動する滑車を備える請求項１〜９のいずれかに記載の重力発電装置。
【請求項１１】
前記発電機により発電された電力を蓄電する蓄電池を更に備える請求項１〜１０のいずれかに記載の重力発電装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の重力発電装置を複数備え、
各揺動体の位相がずれるように各揺動体の復元部を駆動させる復元制御部を備える重力発電システム。
【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、重力を利用して電力を発生させる重力発電装置及び重力発電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明による重力発電装置は、揺動体と、前記揺動体を揺動可能に支持する支持部と、前記揺動体の長手方向に移動可能に取り付けられた移動体と、前記揺動体の一端が最下揺動位置に到達したとき、前記揺動体に復元力を加え、前記一端を最上揺動位置に戻し、かつ、前記揺動体の他端が最下揺動位置に到達したとき、前記揺動体に復元力を加え、前記揺動体の他端を最上揺動位置に戻す復元部とを備え、前記移動体は、前記揺動体が傾斜したときに前記揺動体の長手方向に加わる重力成分に基づいて回転し、前記移動体を前記揺動体の長手方向に移動させる回転体と、前記回転体の回転力によって発電する発電機とを備え、前記復元部は、前記発電機により発電された電力の一部を用いて前記揺動体に前記復元力を加える。
【０００８】
この構成によれば、揺動体は、支持部により揺動可能に支持されている。移動体は揺動体の長手方向に移動可能に取り付けられている。よって、揺動体の他端が一端よりも低くなり揺動体が傾斜すると、移動体は揺動体の一端から他端に向けて移動する。そして、移動体の移動に伴って回転体が回転し、発電機は回転体の回転力を受けて発電する。
【０００９】
そして、揺動体の他端が最下揺動位置に到達すると、復元部からの復元力により揺動体の他端は、再度、最上揺動位置に向けて移動し始める。このとき、復元部は発電機で発電された電力の一部を用いて駆動される。そして、揺動体の一端が他端よりも低くなり、揺動体が傾斜すると、移動体は揺動体の他端から一端に向けて移動する。そして、移動体の移動に伴って回転体が回転し、発電機は回転体の回転力を受けて発電する。
【００１０】
そして、揺動体の一端が最下揺動位置に到達すると、揺動体の一端は復元部から復元力を受け、再度、最上揺動位置に向けて移動する。つまり、揺動体は、復元部から復元力を受けてシーソーのように揺動し、この揺動に伴って移動体が揺動体に沿った移動を繰り返し、移動体が移動する度に発電機により電力が発生する。その結果、重力を利用して電力を発生させることができる。また、復元部は発電機が発電した電力の一部を用いて駆動されるため、外部から電力が供給されなくても、揺動体は揺動を持続することができる。
【００１１】
（２）前記支持部は、前記揺動体の一端が前記最上揺動位置に位置するとき、前記揺動体の他端が前記最下揺動位置に位置するように、前記揺動体の両端に取り付けられた一対の支持板と、前記一対の支持板を回転可能に軸支する一対の支持棒とを備え、前記復元部は、前記揺動体の一端が前記最下揺動位置に到達したとき、前記一対の支持板を回転させて前記揺動体に前記復元力を加え、かつ、前記揺動体の他端が前記最下揺動位置に位置するとき、前記一対の支持板を回転させて前記揺動体に前記復元力を加えることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、移動体が最下揺動位置に到達すると支持板の回転動作によって、移動体が最上揺動位置まで持ち上げられる。そのため、支持板を回転動作させる際の復元部の消費電力をより低くすることができ、効率の良い発電を実現することができる。
【００１３】
（３）前記揺動体は、複数存在することが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、複数の揺動体を用いてより多くの電力を発電させることができる。
【００１５】
（４）前記揺動体は、第１、第２揺動体を含み、前記一対の支持板は、前記第１揺動体の一端が前記最上揺動位置に位置するとき、前記第２揺動体の他端が前記最上揺動位置に位置するように前記第１、第２揺動体の両端に取り付けられていることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、第１揺動体と第２揺動体とが交差するように設けられ、支持板は、第１、第２揺動体をバランスよく回転させることができる。なお、第１、第２揺動体はそれぞれ、複数であってもよいし、１本であってもよい。
【００１７】
（５）前記複数の揺動体は、長手方向が平行になるように前記一対の支持板に取り付けられていることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、複数の揺動体は長手方向が平行になるように支持板に取り付けられているため、各揺動体に設けられた移動体は並んで移動することになる。
【００１９】
（６）前記揺動体は、前記支持板の回転動作中に前記回転体の移動通路に出没し、前記回転体に当接して前記移動体の移動を規制するストッパーを備えることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、支持板の回転動作中に、移動体の移動通路にストッパーが出没し、回転体に当接することで、移動体の移動が規制される。そのため、移動体は最上揺動位置に持ち上げられてから、最下揺動位置に向けて移動することができる。その結果、最上揺動位置に到達する前に回転体が移動を開始することが防止され、移動体をより高い位置から落下させることができ、より多くの電力を発電させることができる。
【００２１】
（７）前記揺動体は、前記一端及び前記他端のそれぞれにおいて、前記移動体の進行方向と直交する方向に設けられ、前記移動体と当接した際に撓むことで、移動体の力を吸収する吸収体を備えることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、移動体が最下揺動位置に到達した際に、移動体と支持板との衝突が回避され、両部材の破損を防止することができる。
【００２３】
（８）前記回転体は、円盤形状を持ち、前記揺動体は、前記回転体の円周面の方向から前記回転体を挟持する上下一対のレール部を含むことが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、回転体は円周面の方向から一対のレール部により挟持されて、揺動体に実装される。そのため、支持板の回転によって揺動体の上下が反転したとしても、移動体が揺動体から脱落することを防止することができる。
【００２５】
（９）前記支持部は、前記揺動体の長手方向の中心において前記揺動体を揺動可能に軸支する支持棒と、前記揺動体の両端に接続された一対の梃子棒とを備え、前記復元部は、前記他端に接続された梃子部を介して前記揺動体に前記復元力を加えることが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、揺動体の両端に接続された一対の梃子棒を用いて揺動体に復元力が加えられるため、より小さな復元力で移動体を最上揺動位置に持ち上げることができる。
【００２７】
（１０）前記支持部は、前記揺動体の一端及び他端と当接することで、前記揺動体の揺動を規制する一対の規制棒を備え、前記規制棒は、前記揺動体が当接したときの揺動体の力を吸収する弾性体を備えることが好ましい。
【００２８】
この構成によれば、規制体は揺動体が当接したときの衝撃を吸収することができ、規制体及び揺動体の破損を防止することができる。
【００２９】
（１１）前記発電機の角速度を、前記回転体の角速度よりも増大させて、前記回転体の回転力を前記発電機に伝達する動力伝達部を更に備えることが好ましい。
【００３０】
この構成によれば、回転体よりも角速度が増大されて発電機が回転されるため、発電効率をより高めることができる。
【００３１】
（１２）前記動力伝達部は、複数の発電機に前記回転体の回転力を伝達することが好ましい。
【００３２】
この構成によれば、１つの回転軸に複数の発電機が設けられているため、より多くの電力を効率良く発電させることができる。
【００３３】
（１３）前記揺動体は、前記移動体の前記長手方向への移動を案内するためのガイド部を備え、前記移動体は、前記ガイド部に沿って移動する滑車を備えることが好ましい。
【００３４】
この構成によれば、移動体は、揺動体に対してスムーズに移動することができる。
【００３５】
（１４）前記発電機により発電された電力を蓄電する蓄電池を更に備えることが好ましい。
【００３６】
この構成によれば、発電機により発電された電力を蓄電する蓄電池を備えているため、発電された電力を必要なときに使用することができる。
【００３７】
（１５）本発明による重力発電システムは、上記重力発電装置を複数備え、各揺動体の位相がずれるように各揺動体の復元部を駆動させる復元制御部を備える。
【００３８】
この構成によれば、ある重力発電装置が発電していなくても、別の重力発電装置が発電することになり、重力発電システムを常に発電状態にすることができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、揺動体は、モータから復元力を受けてシーソーのように揺動し、この揺動に伴って移動体が揺動体の上での移動を繰り返し、移動体が移動する度に発電機により電力が発生する。その結果、重力を利用して電力を発電させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態による重力発電装置の全体構成図である。
【図２】図１に示す移動体の幅方向の断面図である。
【図３】図２に示す移動体を−ｙ方向から見たときの構成図である。
【図４】規制棒の幅方向の断面図である。
【図５】図２に示す発電機の詳細な構造を示した断面図である。
【図６】揺動体の左端を幅方向の中央で切ったときの断面図である。
【図７】図１に示す重力発電装置を複数備える重力発電システムの全体構成図である。
【図８】本発明の実施の形態２による重力発電装置の側面図である。
【図９】本発明の実施の形態２による重力発電装置の側面視における移動体の移動の様子を示したシーケンス図である。
【図１０】長手方向に向けて支持板を見たときの移動体の移動の様子を示したシーケンス図である。
【図１１】移動体の内部の詳細な構成を示した図である。
【図１２】支持板と、揺動体との配置関係を示す模式図である。
【図１３】ストッパーの詳細な構造を示した図である。
【図１４】（Ａ）は移動体の側面視からの断面図であり、（Ｂ）は移動体の正面視からの断面図である。
【図１５】揺動体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）は揺動体と移動体との接続関係を示す断面図である。
【図１６】図１６は、揺動体の個数を４個とし、４個の揺動体のそれぞれに設けられた移動体の移動の様子を示したシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１は、本発明の実施の形態による重力発電装置の全体構成図である。この重力発電装置は、揺動体１１、移動体１２，支持部１３、一対の梃子部１４，１５、一対のモータ１８，１９、制御部１０１、及び蓄電部１０２を備えている。
【００４２】
図１において、＋ｚは上方向を示し、−ｚは下方向を示し、＋ｘは右方向を示し、−ｘは左方向を示し、＋ｙは手前方向を示し、−ｙは奥方向を示している。また、上方向と下方向とを合わせて上下方向と記述し、左方向と右方向とを合わせて左右方向と記述し、手前方向と奥方向とを合わせて幅方向と記述する。
【００４３】
揺動体１１は、左右方向を長手方向とする細長い形状を持ち、下面１１１の中心位置にヒンジ１３１が取り付けられている。そして、揺動体１１は、ヒンジ１３１を中心として、ｘ−ｚ平面内においてピッチ方向に揺動する。
【００４４】
移動体１２は、揺動体１１の長手方向に移動可能に取り付けられている。支持部１３は、ヒンジ１３１、支持棒１３２、一対の規制棒１３３，１３４を備えている。そして、支持部１３は、揺動体１１を所定の角度θの範囲内でシーソーのように揺動させる。支持棒１３２は、地面Ｅに載置され、上下方向を長手方向とする棒により構成され、上面１３５に幅方向を長手方向とするヒンジ１３１が取り付けられている。これにより、支持棒１３２は、ヒンジ１３１を中心として揺動体１１をピッチ方向に揺動させる。
【００４５】
以下、揺動体１１が地面Ｅと平行に位置する状態を水平状態と呼ぶ。また、揺動体１１が水平状態にあるときの揺動体の揺動角が０度、揺動体１１の左端１１２が水平状態よりも下側に位置するときの揺動角が正、揺動体１１の左端１１２が水平状態よりも上側に位置するときの揺動角が負というように揺動角を定義する。また、揺動体１１の揺動角が＋θ／２のとき、揺動体１１の左端１１２が最下揺動位置に位置すると記述する。また、揺動体１１の揺動角が−θ／２のとき、揺動体１１の右端１１３が最上揺動位置に位置すると記述する。
【００４６】
規制棒１３３，１３４は、地面Ｅに載置され、上下方向を長手方向とする棒により構成され、揺動体１１の左端１１２（一端の一例）及び右端１１３（他端の一例）の下面１１１と当接することで、揺動体１１の揺動を規制する。
【００４７】
図４は、規制棒１３３の幅方向（ｙ−ｚ平面）の断面図である。なお、規制棒１３４は、規制棒１３３と同一構成であるため、説明を省略する。規制棒１３３は、当接部４１、筒部４２、バネ４３、及び基台４４を備えている。当接部４１は、揺動体１１の下面１１１と当接するものであり、揺動体１１を受け止める受部４１１と、受部４１１の下側に取り付けられ、受部４１１を支持する支持棒４１２とを備えている。
【００４８】
受部４１１は、下側にほぼＵ字状に窪んだ形状を持ち、内側４１３に揺動体１１が侵入する。支持棒４１２は、受部４１１の底部４１４の中心に取り付けられ、底部４１４から−ｚ方向に向けて延びた棒である。底部４１４は、揺動体１１の下面１１１と当接する。
【００４９】
筒部４２は、上側が開放され、下側に基台４４が取り付けられ、上下方向を長手方向とする円筒形状を持ち、内部に支持棒４１２とバネ４３とを収納する。
【００５０】
支持棒４１２の下面４１５にはバネ４３の上端が取り付けられている。バネ４３は、下端が基台４４に取り付けられ、揺動体１１を受け止めた際に−ｚ方向に移動する当接部４１のエネルギーを吸収する。これにより、揺動体１１が当接したときに揺動体１１が当接部４１に与える衝撃が緩和され、揺動体１１及び当接部４１の破損を防止することができる。基台４４は、平板形状を持ち、地面Ｅに載置され、筒部４２の下側を封止する。
【００５１】
図１に戻り、規制棒１３３は、揺動体１１が当接していない場合、上下方向の長さがＬｏである。ここで、Ｌｏは、揺動体１１が地面Ｅと平行に位置するときの地面から揺動体１１の下面１１１までの高さＬ１よりも多少短い。そのため、規制棒１３３は、揺動体１１の左端１１２が水平状態よりも多少下側に移動したときに、揺動体１１と当接する。
【００５２】
規制棒１３３は揺動体１１と当接すると、揺動体１１のエネルギーによって当接部４１が下側に移動を開始し、バネ４３が縮み始める。そして、規制棒１３３は、長さがＬ２になるまで縮む。ここで、Ｌ２は、揺動体１１の揺動角が−θ／２となる長さを持つ。
【００５３】
なお、規制棒１３４は、支持棒１３２までの距離が、規制棒１３３から支持棒１３２までの距離と等距離の位置に配置されている。よって、規制棒１３４の長さがＬ２になったとき揺動体１１の揺動角は−θ／２となる。これにより、揺動体１１は、揺動角が−θ／２〜＋θ／２の範囲をとり、角度θの範囲内で揺動する。
【００５４】
梃子部１４は、揺動体１１の左端１１２の左側に設けられ、梃子棒１４１、支持棒１４２、及びヒンジ１４３を備えている。梃子棒１４１は、細長い棒で構成されている。ここで、梃子棒１４１は、中心よりもやや右よりの位置１４４に支持棒１４２が接続されている。これにより梃子棒１４１は、ｘ−ｚ平面において、位置１４４を中心として、ピッチ方向に回転する。
【００５５】
また、梃子棒１４１の右端の上面には、ヒンジ１４３が取り付けられている。そして、梃子棒１４１は、ヒンジ１４３を介して揺動体１１の左端１１２の下面１１１と接続されている。また、梃子棒１４１の左端には、モータ１８が取り付けられている。
【００５６】
したがって、梃子棒１４１は、モータ１８から下方向の力を受けると、位置１４４を支点として、揺動体１１の左端１１２を上方向に引き上げる。
【００５７】
支持棒１４２は、規制棒１３３に対して左側に所定距離離間して地面Ｅに載置され、上下方向を長手方向とする棒である。なお、位置１４４の地面Ｅからの高さは、支持棒１３２の地面Ｅからの高さとほぼ同じである。よって、揺動体１１が平行状態にあるとき、梃子棒１４１も地面Ｅに対して平行状態となる。
【００５８】
梃子部１５は、規制棒１３４の右側に設けられ、梃子部１４と同一構成であり、梃子棒１５１、支持棒１５２、及びヒンジ１５３を備えている。つまり、梃子棒１５１は、右端にモータ１９が取り付けられ、左端がヒンジ１５３を介して揺動体１１の右端１１３と接続されている。そして、モータ１９から下方向の力を受けると、位置１５４を支点として揺動体１１の右端１１３を上側に引き上げる。このように梃子部１４，１５を用いて揺動体１１を引き上げることで、モータ１８，１９による揺動体１１の引き上げ力をより小さくすることができる。その結果、低パワーのモータ１８，１９を採用することができ、消費電力の削減を図ることができる。
【００５９】
図２は、図１に示す移動体１２の幅方向（ｙ−ｚ平面）の断面図である。図３は、図２に示す移動体１２を−ｙ方向から見たときの構成図である。図２に示すように移動体１２は、回転体２１、回転軸２２、ギア２３、発電機２４、回転軸２５、及び筐体２６を備えている。回転体２１は、揺動体１１が傾斜したときに揺動体１１の長手方向に加わる重力成分に基づいて回転し、移動体１２を揺動体１１の長手方向に移動させる。
【００６０】
回転軸２２は、ｙ方向を長手方向とし、回転体２１の中央を貫通して、回転体２１に取り付けられている。また、回転軸２２は、側壁２６１，２６１に対してベアリング（図略）を介して取り付けられている。そのため、回転軸２２は、筐体２６に対して回転可能に取り付けられている。
【００６１】
ギア２３は、ピニオン歯車２３１及びアイドラ歯車２３２を備えている。アイドラ歯車２３２は中心に回転軸２２の＋ｙ方向側の端部が取り付けられている。ピニオン歯車２３１はアイドラ歯車２３２と噛み合っている。ピニオン歯車２３１は、中心を回転軸２５が貫通している。ここで、ピニオン歯車２３１とアイドラ歯車２３２とのギア比は例えば１：１０である。そのため、回転軸２５の角速度は回転軸２２の角速度の１０倍となる。
【００６２】
発電機２４は、円盤形状を持ち、中心に回転軸２５に取り付けられている。図２の例では、発電機２４は、回転軸２５の＋ｙ方向の端側に２個、−ｙ方向の端側に２個、回転軸２５の中心に対して左右対称に設けられている。これにより、回転軸２５は、４個の発電機２４をバランスよく回転させることができる。なお、図２の例では、発電機２４の個数を４個としたが、これに限定されず、４以外の複数個（例えば８個）としてもよい。
【００６３】
回転軸２５は、回転軸２２と平行であり、回転軸２２の上側に取り付けられている。回転軸２５は、左右一対の支持板２７，２７を貫通しており、この左右一対の支持板２７，２７により筐体２６に取り付けられている。支持板２７，２７は、それぞれ、ベアリング２８を備え、このベアリング２８を介して回転軸２５が回転可能に取り付けられている。
【００６４】
また、回転軸２５は、筐体２６の両側の側壁２６１，２６１を貫通している。側壁２６１，２６１は、それぞれベアリング２９を備え、このベアリング２９を介して回転軸２５が回転可能に取り付けられている。
【００６５】
発電機２４は、回転体２１の回転力によって発電する。具体的には、発電機２４は、回転体２１の回転力がギア２３及び回転軸２５を介して伝達され、この回転力を受けて発電する。図５は、図２に示す発電機２４の詳細な構造を示した断面図である。発電機２４は、一対の磁石板２４１及び一対の磁石板２４１に挟まれたコイル板２４２を備えている。
【００６６】
磁石板２４１は、円盤形状を持ち、放射状に複数の領域に区切られ、Ｎ極の磁石が配置された領域とＳ極の磁石が配置された領域とが交互に配置されている。コイル板２４２は、磁石板２４１の各領域と同様に放射状に複数の領域が設けられ、各領域にはコイルが配置されている。磁石板２４１，２４１は回転軸２５と共に回転するが、コイル板２４２は筐体２６に対して固定されている。よって、回転軸２５が回転することにより磁石板２４１が回転する結果、コイル板２４２の各領域を鎖交する磁束密度が変化し、電力が発生する。
【００６７】
図２に戻り、筐体２６は、上下方向のほぼ中央部に幅方向を長手方向とする中板２６２を備えている。支持板２７は中板２６２と天井板２６３との間に取り付けられている。
【００６８】
側壁２６１，２６１のそれぞれの下端には、滑車１１９が取り付けられている。滑車１１９は、上下方向を長手方向とする回転軸１１４と、一対の車輪１１５，１１５とを持ち、回転軸１１４を中心軸として回転可能に側壁２６１，２６１に取り付けられている。
【００６９】
揺動体１１は、ｙ−ｚ平面視において下側に突出した溝部１１６を持つ。溝部１１６は、回転体２１を収納する。揺動体１１の下面１１１には、回転体２１と当接するシート状の凸部１１７が取り付けられている。回転体２１は側面が凸部１１７の上を転がることで、移動体１２を揺動体１１の長手方向に移動させる。
【００７０】
溝部１１６の上端１１６ａ，１１６ａはそれぞれ＋ｙ方向側及び−ｙ方向側に延びたガイド部１１８を備えている。ガイド部１１８は、揺動体１１の長手方向のほぼ全域に設けられた平板形状を持つ。滑車１１９は、一対の車輪１１５がガイド部１１８を挟むように取り付けられ、ガイド部１１８に沿って回転する。つまり、移動体１２は、一対の滑車１１９を介してガイド部１１８を両側から挟むようにして揺動体１１に取り付けられている。これにより、移動体１２は、揺動体１１をスムーズに移動することができる。
【００７１】
図６は、揺動体１１の左端１１２を幅方向の中央で切ったときの断面図（ｘ−ｚ平面の断面図）である。左端１１２は、当接部６１、バネ６２、及び基台６３を備えている。基台６３は、左端１１２の側壁６４のほぼ中央から揺動体１１の長手方向に立設された筒体である。基台６３の移動体１２側は開放され、当接部６１が嵌め込まれている。当接部６１は、移動体１２を受け止める受部６１１と、受部６１１の中央から左端１１２に向けて延びる支持棒６１２とを備えている。支持棒６１２は、基台６３の内部に埋設されている。バネ６２は、基台６３及び当接部６１間に取り付けられている。そして、バネ６２は、移動体１２を受け止める際に側壁６４側に移動する当接部６１のエネルギーを吸収する。これにより、移動体１２が当接部６１に与える衝撃が緩和され、移動体１２及び当接部６１の破損を防止することができる。
【００７２】
このように、揺動体１１の左端１１２は、当接部６１、バネ６２、及び基台６３を含み、移動体１２が揺動体１１の左端１１２に到達したときに、移動体１２の衝撃を吸収する吸収機構を備えているため、揺動体１１及び移動体１２の破損を防止することができる。
【００７３】
なお、右端１１３も左端１１２と同じ吸収機構を備えているため、移動体１２が揺動体１１の右端１１３に到達したときの衝撃が吸収され、揺動体１１及び移動体１２の破損を防止することができる。
【００７４】
図１に戻り、モータ１８は、揺動体１１の左端１１２が最下揺動位置に到達したとき、左端に接続された梃子棒１４１を介して揺動体１１に復元力を加え、左端１１２を上方向に引き上げる。モータ１９は、揺動体１１の右端１１３が最下揺動位置に到達したとき、右端１１３に接続された梃子棒１５１を介して揺動体１１に復元力を加え、右端１１３を上方向に引き上げる。ここで、モータ１８，１９は、発電機２４により発電された電力の一部を用いて駆動され、揺動体１１に復元力を加える。
【００７５】
伝達部１８１は、モータ１８と梃子棒１４１の左端との間に接続された細長い部材（例えば針金）により構成され、モータ１８の回転力を梃子棒１４１に伝達する。伝達部１９１は、伝達部１９１と同様、モータ１９の回転力を梃子棒１５１に伝達する。
【００７６】
制御部１０１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１８，１９の動作を制御する。具体的には制御部１０１は、揺動体１１の左端１１２が最下揺動位置に位置する場合、モータ１８に駆動指令を出力し、モータ１８を駆動させる。これにより、左端１１２が上方向に向けて引き上げられる。そして、制御部１０１は、揺動体１１の左端１１２が最上揺動位置に移動すると、モータ１８の駆動を停止させる。
【００７７】
左端１１２が最上揺動位置に到達したとき、右端１１３が最下揺動位置に位置しているため、制御部１０１は、モータ１９に駆動指令を出力し、モータ１９を駆動させる。
【００７８】
これにより、右端１１３が上方向に向けて引き上げられる。そして、制御部１０１は、右端１１３が最上揺動位置まで移動すると、モータ１９の駆動を停止させる。
【００７９】
なお、揺動体１１の左端１１２が最下揺動位置に到達してから最上揺動位置に到達するまでの時間Ｔαは実験により予め算出できるため、制御部１０１は、時間Ｔαを用いてモータ１８，１９の駆動タイミングを決定すればよい。
【００８０】
或いは、揺動体１１の左端１１２が最下揺動位置に到達したことを検出するセンサと、揺動体１１の右端１１３が最下揺動位置に到達したことを検出するセンサとを設け、制御部１０１は、両センサから出力される検出信号にしたがって、モータ１８，１９の駆動タイミングを決定してもよい。
【００８１】
蓄電部１０２は、リチウムイオン電池、電気二重層キャパシタ等の充放電可能な二次電池により構成され、図２に示す４つの発電機２４と接続され、発電機２４で発電された電力を蓄積する。
【００８２】
次に、図１に示す重力発電装置の動作について説明する。まず、初期状態において、左端１１２が最下揺動位置に位置するものとする。制御部１０１は、モータ１８に外部から電力（例えば商用電力）を供給し、モータ１８を駆動させる。
【００８３】
モータ１８の回転力は、伝達部１８１及び梃子棒１４１を介して揺動体１１に伝達される。これにより、揺動体１１の左端１１２は上方向に引き上げられる。そして、揺動体１１の揺動角が負に転じ、揺動体１１が右斜め下側に傾くと、移動体１２は揺動体１１の長手方向に向かう重力成分を受けて移動を開始する。そして、揺動体１１の右斜め下側の傾斜が大きくなるにつれて、移動体１２も速度を上げながら、右端１１３に向けて移動していく。そして、移動体１２が右端１１３に到達し、左端１１２が最上揺動位置に到達したとき、すなわち、モータ１８の駆動を開始してから時間Ｔαが経過したとき、制御部１０１は、モータ１８への電力供給を遮断し、モータ１８の駆動を停止させる。
【００８４】
左端１１２が最上揺動位置に到達すると、制御部１０１は、モータ１９を駆動させる。移動体１２は、左端１１２が最下揺動位置から最上揺動位置まで移動する間に左端１１２から右端１１３まで移動する。ここで、移動体１２は回転体２１を回転させながら移動するため、回転体２１の回転力が図２に示すように、回転軸２２、ギア２３、及び回転軸２５を介して発電機２４に伝達され、４個の発電機２４をそれぞれ発電させる。発電機２４により発電された電力は蓄電部１０２に蓄電される。よって、制御部１０１は、蓄電部１０２により蓄電された電力を用いてモータ１９を駆動させることができる。
【００８５】
モータ１９の回転力は、伝達部１９１及び梃子棒１５１を介して揺動体１１に伝達される。これにより、揺動体１１の右端１１３は上方向に引き上げられる。そして、揺動体１１の揺動角が正に転じ、揺動体１１が左斜め下側に傾くと、移動体１２は揺動体１１の長手方向に向かう重力成分を受けて移動を開始する。そして、揺動体１１の左斜め下側の傾斜が大きくなるにつれて、移動体１２も速度を上げながら、左端１１２に向けて移動していく。そして、移動体１２が左端１１２に到達し、右端１１３が最上揺動位置に到達したとき、すなわち、モータ１９の駆動を開始してから時間Ｔαが経過したとき、制御部１０１は、モータ１９への電力供給を遮断し、モータ１９の駆動を停止させる。
【００８６】
右端１１３が最上揺動位置に到達すると、制御部１０１は、再度、モータ１８を駆動させる。このとき、制御部１０１は、外部電力ではなく、蓄電部１０２により蓄電された電力を用いてモータ１８を駆動させる。
【００８７】
これにより、左端１１２が最下揺動位置から最上揺動位置に向けて移動を開始する。以後、制御部１０１はモータ１８，１９を時間Ｔαずつ交互に駆動させ、揺動体１１の揺動を繰り返させ、移動体１２が揺動体１１を移動することで発生する電力を蓄電部１０２に蓄電させる。
【００８８】
ここで、本発明者は、移動体１２が左端１１２から右端１１３まで移動する間に発生する電力又は右端１１３から左端１１２まで移動する間に発生する電力が、モータ１８又はモータ１９が梃子棒１４１を介して左端１１２を最下揺動位置から最上揺動位置に移動させるのに要する電力よりも小さいことを見出した。
【００８９】
よって、発電機２４が発電した電力を蓄電部１０２に蓄電し、その電力でモータ１８，１９を駆動させれば、モータ１８，１９は、発電機２４が発電した電力の一部を用いて駆動することができ、揺動体１１の揺動を持続することができる。
【００９０】
図７は、図１に示す重力発電装置を複数備える重力発電システムの全体構成図である。重力発電システムは、ｎ個の重力発電装置７１，７２，・・・，７ｎ（ｎは２以上の整数）、制御部７０１、及び蓄電部７０２を備える。重力発電装置７１〜７ｎは、それぞれ、図１に示す重力発電装置において、制御部１０１及び蓄電部１０２以外の機械的構成要素により構成されている。つまり、図７に示す重力発電システムは、図１に示す重力発電装置の機械的構成要素を複数持つ。ここで、重力発電装置７１〜７ｎは一列に配列してもよいし、所定行×所定列でマトリックス状に配列してもよい。
【００９１】
制御部７０１は、重力発電装置７１〜７ｎの揺動体１１が位相をずらして揺動するように、重力発電装置７１〜７ｎのモータ１８，１９を駆動させる。具体的には、制御部７０１は、１つの重力発電装置においてはモータ１８，１９を時間Ｔαで交互に駆動させ、かつ、重力発電装置７１〜７ｎのモータ１８，１９の移動開始時刻をＴα／ｎずつずらして、モータ１８，１９を駆動させる。
【００９２】
これにより、ある重力発電装置が発電していなくても、別の重力発電装置が発電することになり、重力発電システムを常に発電状態にすることができる。そのため、ある重力発電装置のモータ１８，１９を駆動しようとしたときに、蓄電部７０２に十分な電力が蓄電されていないという事態を回避することができ、発電を安定させることができる。
【００９３】
蓄電部７０２は、リチウムイオン電池や電池二重層キャパシタ等の二次電池により構成され、重力発電装置７１〜７ｎが備える発電機２４のそれぞれと接続され、各発電機２４が発電した電力を蓄電する。
【００９４】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２による重力発電装置について説明する。図８は、本発明の実施の形態２による重力発電装置の側面図である。
【００９５】
図８に示すように、重力発電装置は、揺動体９１０（第１揺動体）、揺動体９２０（第２揺動体）、移動体９３０，９７０、支持部９４０，９５０を備えている。
【００９６】
支持部９４０は、支持板９４１、支持棒９４２、及び回転軸９４３を備えている。支持部９５０も、支持部９４０と同様、支持板９５１、支持棒９５２、及び回転軸９５３を備えている。
【００９７】
支持棒９４２，９５２は、地面Ｅから鉛直方向に立設された棒である。支持棒９４２，９５２の上端付近には、それぞれ、支持板９４１，９５１を回転可能に支持するための回転軸９４３，９５３が取り付けられている。
【００９８】
支持板９４１，９５１は、図１２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Ｏ９４１，Ｏ９５１には回転軸９４３，９５３が取り付けられている。なお、支持板９４１，９５１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、支持板９４１，９５１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。
【００９９】
そして、支持板９４１，９５１は、主面に直交する法線方向が支持棒９４２，９５２の長手方向に直交する方向と平行になるように、回転軸９４３，９５３に取り付けられ、揺動体９１０，９２０の両端を挟持している。ここで、支持板９４１の主面に直交する法線方向を重力発電装置の長手方向Ｄ９と記述する。
【０１００】
具体的には、支持板９４１，９５１は、揺動体９１０の左端９１４（一端の一例）が最上揺動位置Ｈ９に位置するとき、揺動体９１０の右端９１５（他端の一例）が最下揺動位置Ｌ９に位置するように、揺動体９１０の両端に取り付けられている。
【０１０１】
また、支持板９４１，９５１は、揺動体９２０の右端９２５（他端の一例）が最上揺動位置Ｈ９に位置するとき、揺動体９２０の左端９２４（一端の一例）が最下揺動位置Ｌ９に位置するように、揺動体９２０の両端に取り付けられている。
【０１０２】
また、支持板９４１，９５１は、揺動体９１０の左端９１４が最上揺動位置Ｈ９に位置するとき、揺動体９２０の右端９２５が最上揺動位置Ｈ９に位置するように揺動体９１０，９２０の両端に取り付けられている。
【０１０３】
図１２は、支持板９４１，９５１と、揺動体９１０，９２０との配置関係を示す模式図である。図１２では、揺動体９１０の左端９１４が最下揺動位置Ｌ９に位置し、揺動体９２０の右端９２５が最下揺動位置Ｌ９に位置する状態を示している。図１２に示すように、支持板９４１，９５１は、長手方向Ｄ９から見た場合、形状が重なるように長手方向Ｄ９に一定の間隔を設けて配置されている。
【０１０４】
揺動体９１０，９２０は上面視において、長手方向Ｄ９と平行になるように、支持板９４１，９５１に取り付けられている。
【０１０５】
具体的には、揺動体９１０は、左端９１４が支持板９４１の辺９４１ａの左側に位置するように支持板９４１に取り付けられている。揺動体９２０は、左端９２４が支持板９４１の辺９４１ｂ（辺９４１ａに対向する辺）の右側に位置するように支持板９４１に取り付けられている。
【０１０６】
左端９１４，９２４は、支持板９４１の中心Ｏ９４１から一定の距離Ｒ９離間し、中心Ｏ９４１を中心として点対称になるように、支持板９４１に取り付けられている。
【０１０７】
また、揺動体９１０は、右端９１５が支持板９５１の辺９５１ｂ（辺９４１ｂと平行な辺）の左側に位置するように支持板９５１に取り付けられている。揺動体９２０は、右端９２５が支持板９５１の辺９５１ａ（辺９５１ｂに対向する辺）の右側に位置するように支持板９５１取り付けられている。
【０１０８】
右端９１５，９２５は、支持板９５１の中心Ｏ９５１から一定の距離Ｒ９離間し、中心Ｏ９５１を中心として点対称になるように、支持板９５１に取り付けられている。
【０１０９】
図８に戻り、揺動体９１０は、円盤形状を持つ回転体９３２を、回転体９３２の円周面の方向から挟持する第１レール部９１１と第２レール部９１２とを備えている。第１レール部９１１は上面がフラットな上に凸の断面形状を持ち、第２レール部９１２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９１１の上面の内壁と第２レール部９１２の底面の内壁とは回転体９３２の円周面と当接している。これにより、回転体９３２は車輪のようになって、第１レール部９１１と第２レール部９１２とに沿って移動することができる。
【０１１０】
第１レール部９１１と第２レール部９１２とは、隙間Ｄ１１が設けられ、この隙間Ｄ１１の部分において、移動体９３０のコロ９３１を挟持している。これにより、移動体９３０は、揺動体９１０の長手方向に沿って移動することができる。つまり、隙間Ｄ１１が移動体９３０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９３１がガイド部に沿って移動する滑車として機能する。また、第１レール部９１１と第２レール部９１２との内部が移動体９３０の移動通路となる。
【０１１１】
なお、図８の状態では、揺動体９１０の左端９１４が最上揺動位置Ｈ９に位置し、揺動体９１０の右端９１５が最下揺動位置Ｌ９に位置しているため、第１レール部９１１が上側に位置し、第２レール部９１２が下側に位置している。
【０１１２】
しかしながら、揺動体９１０の左端９１４が最下揺動位置Ｌ９に位置し、揺動体９１０の右端９１５が最上揺動位置Ｈ９に位置する場合は、第１レール部９１１は下側に位置し、第２レール部９１２は上側に位置し、上下が反転する。
【０１１３】
これは、図１２に示すように、最下揺動位置Ｌ９に位置する揺動体９１０の左端９１４は、支持板９４１が反時計回りに回転することで、最上揺動位置Ｈ９に引き上げられるが、このときに、揺動体９１０の上下が反転するからである。
【０１１４】
したがって、例えば、揺動体９１０を第１レール部９１１又は第２レール部９１２のみで構成した場合、揺動体９１０の上下が反転して下側にあった第１レール部９１１又は第２レール部９１２が上側に位置したときに回転体９３２が第１レール部９１１又は第２レール部９１２から外れて脱落してしまう。
【０１１５】
そこで、本実施の形態では、図８に示すように、第１レール部９１１と第２レール部９１２とが回転体９３２を円周面の側から挟持するように揺動体９１０を構成している。これにより、第１レール部９１１と第２レール部９１２との上下が反転したとしても、第１レール部９１１及び第２レール部９１２から回転体９２３が脱落することを防止することができる。
【０１１６】
なお、揺動体９２０を構成する第１レール部９２１及び第２レール部９２２も揺動体９１０と同様、支持板９４１の回転により、左端９２４が最上揺動位置Ｈ９に位置する場合と、左端９２４が最下揺動位置Ｌ９に位置する場合とで、上下が反転する。しかしながら、揺動体９２０も揺動体９１０と同様、上下一対の第１レール部９２１、第２レール部９２２とが回転体９７２を円周面側から挟持するように構成されている。そのため、揺動体９２０の上下が反転しても、揺動体９２０から回転体９７２が脱落することを防止することができる。
【０１１７】
図８の例では、回転体９３２を中心に左側に２個のコロ９３１が配置され、回転体９３２の右側に２個のコロ９３１が配置されている。左側に配置された２個のコロ９３１のうち上側のコロ９３１は第１レール部９１１と下側のコロ９３１とに当接し、下側のコロ９３１は第２レール部９１２に当接している。また、回転体９３２の右側に配置された２個のコロ９３１も左側に配置されたコロ９３１と同様に隙間Ｄ１１に配置されている。これにより、４個のコロ９３１は安定、かつ、スムーズに隙間Ｄ１１内で移動することができ、移動体９３０は安定、かつ、スムーズに揺動体９１０を移動することができる。
【０１１８】
移動体９７０は、移動体９３０と同様、回転体９７２を中心に左右２個ずつのコロ９７１を備えている。揺動体９２０は、揺動体９１０と同様、第１レール部９２１と第２レール部９２２との隙間Ｄ１１において、移動体９７０のコロ９７１を挟持している。これにより、移動体９７０は、揺動体９２０の長手方向に沿って移動することができる。
【０１１９】
移動体９３０は、コロ９３１及び回転体９３２の他、発電機９３３、及びプーリ９３４を備えている。回転体９３２は、第１レール部９１１と第２レール部９１２とによって挟持され、筐体９３７により回転可能に軸支されている。つまり、回転体９３２は、図２に示す回転体２１と同様、移動体９３０が揺動体９１０の長手方向の重力成分を受けて移動すると、その移動に伴って回転しながら、揺動体９１０の内部を滑る。この回転体９３２の回転がプーリ９３４を介して発電機９３３に伝達され、発電機９３３が発電する。
【０１２０】
回転体９３２の上側には１機の発電機９３３が設けられ、回転体９３２の下側には２機の発電機９３３が設けられている。このように複数の発電機９３３を設けることで、発電効率の向上が図られている。移動体９７０は、移動体９３０と同様の構成であるため、説明を省く。
【０１２１】
支持板９４１，９５１の外周には溝が設けてあり、この溝にはモータ９９０，９９１からの回転力を支持板９４１，９５１に伝達するためのチェーン９６０，９８０が巻かれている。具体的には、チェーン９６０は、支持板９４１とモータ９９０のプーリ（図略）とによって張架されている無端チェーンである。チェーン９８０も支持板９５１とモータ９９１のプーリとによって張架されている。
【０１２２】
制御部１００１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９９０，９９１の動作を制御する。
【０１２３】
具体的には、制御部１００１は、揺動体９１０の左端９１４及び揺動体９２０の右端９２５が最下揺動位置Ｌ９に位置するとき、モータ９９０，９９１に駆動指令を出力し、モータ９９０，９９１を駆動させる。
【０１２４】
これにより、支持板９４１，９５１が共に同一方向に回転し、この回転に伴って、揺動体９１０，９２０が共に回転しながら、移動体９３０，９７０を最上揺動位置Ｈ９に向けて上昇させる。
【０１２５】
そして、移動体９３０，９７０が最上揺動位置Ｈ９に到達すると、移動体９３０，９７０は揺動体９１０，９２０の長手方向に沿って最下揺動位置Ｌ９に向けて移動する。これにより、回転体９３２，９７２が回転し、発電機９３３，９７３が発電する。発電した電力は蓄電部１００２に蓄電される。
【０１２６】
そして、移動体９３０，９７０が最下揺動位置Ｌ９に到達すると、再度、モータ９９０，９９１が駆動して、支持板９４１，９５１を回転させ、移動体９３０，９７０を最上揺動位置Ｈ９に持ち上げる。以上を繰り返すことで、蓄電部１００２に電力が蓄電されていく。
【０１２７】
図８に戻り、ストッパー９１６，９１７，９２６，９２７は、支持板９４１，９５１の回転中に移動体９３０，９７０が揺動体９１０，９２０に沿って滑り落ちることを防止する。
【０１２８】
図１３は、ストッパー９２７の詳細な構造を示した図である。ストッパー９２７は、フレーム９２７ａ、バネ９２７ｂ（弾性体）、及び突起９２７ｃを備えている。フレーム９２７ａは、揺動体９２０の右端９２５手前の下面において、下側に突出して設けられている。
【０１２９】
フレーム９２７ａの底面９２７ｄには突起９２７ｃの下側に設けられた軸部９２７ｅの下端が接続されている。揺動体９２０の下面には孔が形成され、この孔に突起９２７ｃが出没可能に設けられている。突起９２７ｃの下面９２７ｆと底面９２７ｄとの間には、軸部９２７ｅを取り囲むようにバネ９２７ｂが設けられている。突起９２７ｃは、バネ９２７ｂにより揺動体９２０の下面と直交する方向（方向Ｄ１４）に付勢されている。これにより、突起９２７ｃは、揺動体９２０の下面に出没自在となる。
【０１３０】
バネ９２７ｂの弾性係数は、回転体９７２が最上揺動位置Ｈ９に到達すると、回転体９７２が転がろうとする力によって突起９２７ｃの全域が揺動体９２０の下面に埋没する値を持っている。
【０１３１】
したがって、ストッパー９２７は下記のように動作する。ｉ）回転体９７２が最上揺動位置Ｈ９に到達すると回転体９７２の自重により押し下げられる。ｉｉ）回転体９７２が最下揺動位置Ｌ９に到達すると、揺動体９２０の下面から出没する。ｉｉｉ）支持板９４１が回転を開始してから、回転体９７２が最上揺動位置Ｈ９に到達するまで、揺動体９２０の下面から出没した状態を維持する。ｉｖ）回転体９７２が最上揺動位置Ｈ９に到達すると揺動体９２０の下面に埋没する。
【０１３２】
回転体９７２が最下揺動位置Ｌ９に到達すると、回転体９７２は支持板９５１が回転することにより最上揺動位置Ｈ９へと持ち上げられるが、支持板９５１が９０度以上回転すると、回転体９７２の位置が支持板９５１の中心Ｏ９５１よりも高くなるため、回転体９７２は揺動体９２０に沿って転がろうとする。
【０１３３】
しかしながら、このとき、ストッパー９２７の突起９２７ｃが揺動体９２０の下面から出没して回転体９７２の転がりを防止する。そのため、回転体９７２は最上揺動位置Ｈ９に持ち上げられるのを待ってから、最下揺動位置Ｌ９に向けて移動することができる。その結果、最上揺動位置Ｈ９に到達する前に回転体９７２が移動を開始することが防止され、回転体９７２をより高い位置から落下させることができ、より多くの電力を発電させることができる。
【０１３４】
図８に示すストッパー９１６は、揺動体９１０の左端９１４に設けられている点以外は、ストッパー９２７と同一であるため、説明を省く。ストッパー９１７は、揺動体９１０の右端９１５において、揺動体９２０の上面に出没自在に設けられている点以外はストッパー９２７と同一であるため、説明を省く。ストッパー９２６は、揺動体９２０の左端９２４において、揺動体９１０の上面に出没自在に設けられている点以外はストッパー９２７と同一であるため、説明を省く。
【０１３５】
図８に戻り、クッション９１８は揺動体９１０の両端、クッション９２８は揺動体９２０の両端に設けられ、移動体９３０，９７０が最下揺動位置Ｌ９に到達したときの、回転体９３２，９７２の衝撃を吸収する。クッション９１８，９２８は同一構成であるため、クッション９１８のみ説明する。クッション９１８は、脚部９１８ａ、天井部９１８ｂ、及び吸収体９１８ｃを備えている。脚部９１８ａは支持板９５１から長手方向Ｄ９に向けて、揺動体９１０の側壁に沿って、揺動体９１０を取り囲むように上下に一対ずつ、合計４個設けられている。
【０１３６】
天井部９１８ｂは、上下一対の脚部９１８ａ，９１８ａの先端を繋ぐように設けられた棒状の部材である。なお、図面奥側の上下一対の脚部９１８ａ，９１８ａも手前の脚部９１８ａ，９１８ａと同様、天井部９１８ｂが取り付けられている。
【０１３７】
天井部９１８ｂは揺動体９１０の側壁を挟んで一対存在する。そして、天井部９１８ｂ，９１８ｂの中心付近には、天井部９１８ｂ，９１８ｂを繋ぐように奥行き方向、つまり、移動体９３０の移動通路に直交する方向に吸収体９１８ｃが設けられている。
【０１３８】
吸収体９１８ｃは、例えば、帯状の伸縮性のある弾性部材（例えば、ゴム）により構成されている。そして、吸収体９１８ｃは、揺動体９１０に沿って転がってきた移動体９３０を受け止める。具体的には、吸収体９１８ｃは、移動体９３０を覆う筐体９３７の進行方向側の壁と当接したときに移動体９３０の進行方向に撓むことで、移動体９３０の衝撃を吸収する。ここで、吸収体９１８ｃの強度、長さ、及び幅（太さ）は、移動体９３０の進行方向側の壁が支持板９５１に当接しないような値に調整されている。
【０１３９】
これにより、移動体９３０が最下揺動位置Ｌ９に到達した際に、移動体９３０と支持板９５１との衝突が回避され、両部材の破損を防止することができる。
【０１４０】
図９は、本発明の実施の形態２による重力発電装置の側面視における移動体９３０，９７０の移動の様子を示したシーケンス図である。図９において、（Ａ）〜（Ｄ）に向けて時間が経過している。
【０１４１】
図９（Ａ）において、移動体９３０，９７０は最上揺動位置Ｈ９に位置している。移動体９３０，９７０が最上揺動位置Ｈ９に到達するとストッパー９１６，９２７が埋没し、移動体９３０，９７０は最下揺動位置Ｌ９に向けて移動を開始する。
【０１４２】
図９（Ｂ）において、移動体９３０，９７０は最下揺動位置Ｌ９に位置している。移動体９３０，９７０が最下揺動位置Ｌ９に位置すると、支持板９４１，９５１が回転を開始する。そして、支持板９４１，９５１が１８０度回転すると、移動体９３０，９７０は最上揺動位置Ｈ９に持ち上げられる。支持板９４１，９５１の回転中は、ストッパー９２６，９１７が出没しているため、移動体９３０，９７０の移動が規制されている。
【０１４３】
図９（Ｃ）において、移動体９３０，９７０は最上揺動位置Ｈ９に位置している。移動体９３０，９７０が最上揺動位置Ｈ９に到達すると、ストッパー９２６，９１７が埋没し、移動体９３０，９７０は揺動体９１０，９２０に沿って移動を開始する。
【０１４４】
そして、図９（Ｄ）に示すように、移動体９３０，９７０は最下揺動位置Ｌ９に到達する。すると、支持板９４１，９５１が回転を開始し、移動体９３０，９７０は最上揺動位置Ｈ９まで持ち上げられる。上記の図９（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。
【０１４５】
図１０は、支持板９４１から長手方向Ｄ９に向けて支持板９５１を見たときの移動体９３０，９７０の移動の様子を示したシーケンス図である。図１０において、（Ａ）〜（Ｊ）に向けて時間が経過している。
【０１４６】
図１０（Ａ）では、移動体９３０，９７０は共に最下揺動位置Ｌ９に位置している。また、図１０（Ａ）では、移動体９３０は支持板９４１側に位置し、移動体９７０は支持板９５１側に位置している。そのため、図１０（Ａ）では、移動体９３０を実線で示し、移動体９７０を点線で示している。
【０１４７】
図１０（Ａ）において、制御部１００１は、モータ９９０，９９１を駆動させ、支持板９４１，９５１を反時計回りに回転させる。
【０１４８】
図１０（Ｂ）において、支持板９４１，９５１が反時計回りに４５度回転している。以後、図１０（Ｃ）〜（Ｅ）と支持板９４１，９５１が反時計回りに４５度ずつ回転するにつれて、移動体９３０，９７０は回転しつつ、位置が徐々に上昇する。
【０１４９】
そして、図１０（Ｅ）において、移動体９３０，９７０が共に最上揺動位置Ｈ９に到達する。このとき、制御部１００１は、モータ９９０，９９１の駆動を停止させ、支持板９４１，９５１の回転を停止させる。
【０１５０】
すると、移動体９３０は、揺動体９１０の長手方向の重力成分の影響を受けて支持板９５１側に移動する。同時に、移動体９７０は、揺動体９２０の長手方向の重力成分の影響を受けて支持板９４１側に移動する。
【０１５１】
これにより、図１０（Ｆ）の状態になる。つまり、移動体９７０が支持板９４１側の最下揺動位置Ｌ９に位置し、移動体９３０が支持板９５１の最下揺動位置Ｌ９に位置する。そのため、図１０（Ｆ）では、移動体９７０を実線で示し、移動体９３０を点線で示している。
【０１５２】
図１０（Ｆ）において、制御部１００１は、モータ９９０，９９１を駆動させ、支持板９４１，９５１を時計回りに回転させる。つまり、図１０（Ａ）のときとは逆方向に支持板９４１，９５１は回転されている。このように、本実施の形態では、制御部１００１は、反時計回りと時計回りとが交互に繰り返されるように支持板９４１，９５１を回転させる。
【０１５３】
以後、図１０（Ｇ）〜（Ｊ）と支持板９４１，９５１が時計回りに４５度ずつ回転するにつれて、移動体９３０，９７０は回転しつつ位置が徐々に上昇する。
【０１５４】
そして、図１０（Ｊ）において、移動体９３０，９７０が共に最上揺動位置Ｈ９に到達する。このとき、制御部１００１は、モータ９９０，９９１の駆動を停止させ、支持板９４１，９５１の回転を停止させる。
【０１５５】
すると、移動体９３０は、揺動体９１０の長手方向の重力成分の影響を受けて支持板９４１側に移動する。同時に、移動体９７０は、揺動体９２０の長手方向の重力成分の影響を受けて支持板９５１側に移動する。このような動作を繰り返すことで、蓄電部１０２に電力が蓄電されていく。
【０１５６】
本実施の形態では、移動体９３０，９７０が最上揺動位置Ｈ９から最下揺動位置Ｌ９に移動する際に発生する電力は、移動体９３０，９７０を最上揺動位置Ｈ９に移動させるたにモータ９９０，９９１で消費される電力より大きい。
【０１５７】
そのため、モータ９９０，９９１は、移動体９３０，９７０が移動する際に発電機９３３，９７３で発生した電力の一部を用いて、移動体９３０，９７０を最上揺動位置Ｈ９に復帰させることができる。その結果、蓄電部１００２に蓄電される電力は次第に上昇していく。
【０１５８】
図１１は、移動体９３０の内部の詳細な構成を示した図である。回転体９３２は、揺動体９１０の第２レール部９１２の底面に当接している。回転体９３２には回転軸９３２２を中心として同心円状にプーリ９３２１が設けられている。回転体９３２の中心には、回転体９３２の主面と直交する方向（紙面に直交する方向）を長手方向とする回転軸９３２２が取り付けられている。回転軸９３２２は移動体９３０の筐体９３７（図８参照）により回転可能に軸支されている。したがって、回転体９３２は移動体９３０が揺動体９１０の長手方向に移動すると、第２レール部９１２の底面を回転しながら長手方向に移動する。
【０１５９】
プーリ９３４の中心には、プーリ９３４の主面と直交する方向（紙面と直交する方向）を長手方向とする回転軸９３４３が取り付けられている。この回転軸９３４３は、移動体９３０の筐体９３７（図８参照）に回転可能に軸支されている。プーリ９３４には、回転軸９３４３を中心として同心円状にプーリ９３４２が設けられている。プーリ９３４２とプーリ９３２１とには無端ベルト１２０１が張架されている。これにより、回転体９３２の回転力が無端ベルト１２０１を介してプーリ９３４に伝達される。
【０１６０】
発電機９３３の中心には、発電機９３３の主面と直交する方向（紙面と直交する方向）を長手方向とする回転軸９３３２が取り付けられている。回転軸９３３２は、移動体９３０の筐体９３７（図８参照）に回転可能に軸支されている。また、発電機９３３は回転軸９３３２を中心とする同心円状にプーリ９３３１が設けられている。このプーリ９３３１とプーリ９３４の外周とには無端ベルト１２０２が張架されている。これにより、プーリ９３４の回転力が発電機９３３に伝達される。よって、回転体９３２の回転に伴って発電機９３３が回転して発電し、電力が発生するのである。
【０１６１】
この場合、プーリ９３４のプーリ９３４２の半径は回転体９３２のプーリ９３２１よりも小さく、かつ、発電機９３３のプーリ９３３１はプーリ９３４の外周の半径よりも小さく設定されている。そのため、回転体９３２の角速度がプーリ９３４及び無端ベルト１２０１，１２０２の動力伝達部によって増速され、発電機９３３をより効率良く発電させることができる。
【０１６２】
なお、図１１では１機の発電機９３３と回転体９３２との接続関係を示したが、移動体９３０が備える残り２機の発電機９３３と回転体９３２との接続関係も図１１で示したものと同じである。また、図１１では、移動体９３０を示したが移動体９７０も移動体９３０と同じ構成である。
【０１６３】
図１４（Ａ）は移動体９３０の側面視からの断面図であり、図１４（Ｂ）は移動体９３０の正面視からの断面図である。
【０１６４】
図１４（Ｂ）に示すように回転体９３２の中心には幅方向を長手方向とする回転軸９３２２が取り付けられている。回転軸９３２２の両端は筐体９３７の側壁を貫通している。また、回転軸９３２２は、筐体９３７の両側壁の内側に設けられた一対のベアリング９３２３によって軸支されている。回転軸９３２２の左端には、２つのプーリ９３２１ａ，９３２１ｂが取り付けられ、回転軸９３２２の右端にはプーリ９３２１ｃが取り付けられている。
【０１６５】
回転軸９３４３は、回転体９３２に対して上下一対設けられている。上側の回転軸９３４３の両端は、筐体９３７の左右の側壁を貫通している。回転軸９３４３の筐体９３７の両側壁の内側には一対のプーリ９３４ａ，９３４ｂが取り付けられている。回転軸９３４３の両端であって、筐体９３７の両側壁の外側にはプーリ９３４２ａ，９３４２ｂが取り付けられている。
【０１６６】
下側の回転軸９３４３の左端には、プーリ９３４２ｃが取り付けられている。また、下側の回転軸９３４３にはプーリ９３４ｃが取り付けられている。発電機９３３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９３３は前後にずらして配置され、下側の２機の発電機９３３は前後に重ねて配置されている。
【０１６７】
プーリ９３２１ｂは無端ベルト１２０１を介してプーリ９３４２ｃに取り付けられている。プーリ９３２１ａは無端ベルト１２０１を介してプーリ９３４２ａに取り付けられている。プーリ９３２１ｃは無端ベルト１２０１を介してプーリ９３４２ｂに取り付けられている。
【０１６８】
回転軸９３３２は、上下一対の回転軸９３４３，９３４３を挟むように上下一対設けられている。上側の回転軸９３３２の両端には一対の発電機９３３が一定の間隔を設けて取り付けられている。回転軸９３３２の両端のやや内側には一対のプーリ９３３１ａ，９３３１ｂが設けられている。
【０１６９】
プーリ９３３１ａ，９３３１ｂには無端ベルト１２０２を介してプーリ９３４ａ，９３４ｂが取り付けられている。プーリ９３４ｃは無端ベルト１２０２を介してプーリ９３３１ｃが取り付けられている。
【０１７０】
下側の回転軸９３３２には２機の発電機９３３が隣接して配置されている。また、下側の回転軸９３３２にはプーリ９３３１ｃが取り付けられている。プーリ９３３１ｃは無端ベルト１２０２を介してプーリ９３４ｃに取り付けられている。
【０１７１】
図１５は、揺動体９１０と回転体９３２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）は揺動体９１０と回転体９３２との接続関係を示す断面図である。
【０１７２】
図１５（Ａ）に示すように、移動体９３０の筐体９３７の側壁には回転軸９３１１ａ，９３１２ａが回転軸９３２２を挟んで上下に一対設けられている。回転軸９３１１ａ，９３１２ａの両端にはそれぞれ、一対のベアリング９３１１，９３１２が取り付けられている。ベアリング９３１１は、第１レール部９１１の側壁の頂部９１１ｂに当接し、頂部９１１ｂの上を滑る。ベアリング９３１２は、第２レール部９１２の側壁の頂部９１２ｂに当接し、頂部９１２ｂの上を滑る。また、ベアリング９３１１，９３１２同士も当接している。第１レール部９１１の中央には、ガイド９１１ａが設けられている。第２レール部９１１の中央には、ガイド９１２ａが設けられている。回転体９３２の円周面の中央には溝９３２ｋが形成されている。溝９３２ｋはガイド９１１ａ，９１２ａと係合している。よって、回転体９３２は、ガイド９１１ａ，９１２ａに沿って案内される。
【０１７３】
このように、第１レール部９１１の頂部９１１ｂと第２レール部９１２の頂部９１２ｂとでベアリング９３１１，９３１２を挟持することで、発電機９３３が回転体９３２の回転軸９３２２を中心とし、回転体９３２と一緒になって回転することを防止することができる。以上により、移動体９３０は揺動体９１０の長手方向に向けてスムーズに移動することができる。
【０１７４】
なお、揺動体９２０と回転体９７２との接続関係も図１５と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【０１７５】
以上、説明したように実施の形態２による重力発電装置によれば、移動体９３０，９７０が最下揺動位置Ｌ９に到達すると支持板９４１，９５１の回転動作によって、移動体９３０，９７０が最上揺動位置Ｈ９まで持ち上げられる。また、揺動体９１０，９２０が２本設けられているため、支持板９４１，９５１は、揺動体９１０，９２０をバランスよく回転させることができる。そのため、支持板９４１，９５１を回転動作させる際のモータ９９０，９９１の消費電力をより低くすることができ、効率の良い発電を実現することができる。
【０１７６】
なお、実施の形態２では、揺動体９１０，９２０を２個としたが、これに限定されず１、３、４、５・・・個としてもよい。揺動体を１個とした場合は、支持板９４１，９５１の中央に揺動体を設ければよい。
【０１７７】
また、実施の形態２では、移動体９３０，９７０のそれぞれに４機の発電機９３３を設けたが、これに限定されず１機、２機、３機等の適当な数を設けてもよい。
【０１７８】
また、実施の形態２による重力発電装置を複数設け、図７に示す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揺動体の位相をずらせばよい。
【０１７９】
また、実施の形態２では、支持板９４１，９５１は、揺動体９１０，９２０の２つの揺動体を挟持しているが、本発明はこれに限定されず、３つ、４つ、５つ、・・等の任意の個数の揺動体を挟持してもよい。但し、重量バランスの関係から揺動体の個数は偶数個であることが好ましい。
【０１８０】
図１６は、揺動体の個数を４個とし、４個の揺動体のそれぞれに設けられた移動体を移動体１６００と表した場合において、支持板９４１から長手方向Ｄ９に向けて支持板９５１を見たときの移動体１６００の移動の様子を示したシーケンス図である。図１６において、（Ａ）〜（Ｊ）に向けて時間が経過している。また、図１６では、支持板９４１，９５１は正方形の形状を持っている。また、図１６では、図８と同じものは同じ符号を付している。なお、図１６の例では、（Ａ）に示すように、４個の揺動体の手前側の端部は支持板９４１の辺９４１ａ側にまとめて配置され、奥側の端部は支持板９５１の辺９５１ｂ側にまとめて配置されている。但し、これは一例であって、左側２個の揺動体において、手前側の端部を辺９４１ａ側に配置し、奥側の端部を辺９５１ｂ側に配置し、右側２個の揺動体において、手前側の端部を辺９４１ｂ側に配置し、奥側の端部を辺９５１ａ側に配置してもよい。
【０１８１】
また、図１６では、移動体１６００が支持板９４１側に位置している場合、移動体１６００を実線で示し、移動体１６００が支持板９５１側に位置している場合、移動体１６００を点線で示している。
【０１８２】
図１６（Ａ）において、制御部１００１は、モータ９９０，９９１を駆動させ、支持板９４１，９５１を反時計回りに回転させる。
【０１８３】
図１６（Ｂ）において、支持板９４１，９５１が反時計回りに４５度回転している。以後、図１６（Ｃ）〜（Ｅ）と支持板９４１，９５１が反時計回りに４５度ずつ回転するにつれて、４つの移動体１６００は回転しつつ、位置が徐々に上昇する。
【０１８４】
そして、図１６（Ｅ）において、４つの移動体１６００が最上揺動位置Ｈ９に到達する。このとき、制御部１００１は、モータ９９０，９９１の駆動を停止させ、支持板９４１，９５１の回転を停止させる。
【０１８５】
すると、４つの移動体１６００は、揺動体の長手方向の重力成分の影響を受けて支持板９５１側に移動する。
【０１８６】
これにより、図１６（Ｆ）の状態になる。つまり、４つの移動体１６００が支持板９５１側の最下揺動位置Ｌ９に位置する。そのため、図１６（Ｆ）では、移動体１６００を点線で示している。
【０１８７】
図１６（Ｆ）において、制御部１００１は、モータ９９０，９９１を駆動させ、支持板９４１，９５１を時計回りに回転させる。つまり、図１６（Ａ）のときとは逆方向に支持板９４１，９５１は回転されている。
【０１８８】
以後、図１６（Ｇ）〜（Ｊ）と支持板９４１，９５１が時計回りに４５度ずつ回転するにつれて、移動体１６００は回転しつつ位置が徐々に上昇する。
【０１８９】
そして、図１６（Ｊ）において、４つの移動体１６００が共に最上揺動位置Ｈ９に到達する。このとき、制御部１００１は、モータ９９０，９９１の駆動を停止させ、支持板９４１，９５１の回転を停止させる。
【０１９０】
すると、４つの移動体１６００は、揺動体の長手方向の重力成分の影響を受けて支持板９４１側に移動する。このような動作を繰り返すことで、蓄電部１０２に電力が蓄電されていく。
【０１９１】
図１６に示すように支持板９４１，９５１が挟持する揺動体の個数を増大させることで、発電量を増大させることができる。但し、揺動体の個数が増えるとその分、重量も増えるため、モータ９９０、９９１の性能を上げる必要がある。そのため、揺動体の個数は、モータ９９０、９９１の性能と目的とする発電量との兼ね合いから決定することが好ましい。
【符号の説明】
【０１９２】
１１  揺動体
１２  移動体
１３  支持部
１４，１５  梃子部
１８，１９  モータ（復元部）
２１  回転体
２２  回転軸
２３  ギア
２４  発電機
２５  回転軸
２６  筐体
１０１  制御部
１０２  蓄電部
１１２  左端
１１３  右端
θ  角度
９１０，９２０  揺動体
９１４，９２４  左端
９１５，９２５  右端
９１６，９１７，９２６，９２７  ストッパー
９１８，９２８  クッション
９１８ａ  脚部
９１８ｂ  天井部
９１８ｃ  吸収体
９３０，９７０  移動体
９３２，９７２  回転体
９３３，９７３  発電機
９４０，９５０  支持部
９４１，９５１  支持板
９６０，９８０  チェーン
９９０，９９１  モータ（復元部）
１００１  制御部
１００２  蓄電部
Ｈ９  最上揺動位置
Ｌ９  最下揺動位置
【図１】
0005990702.tif 000002
【図２】
0005990702.tif 000003
【図３】
0005990702.tif 000004
【図４】
0005990702.tif 000005
【図５】
0005990702.tif 000006
【図６】
0005990702.tif 000007
【図７】
0005990702.tif 000008
【図８】
0005990702.tif 000009
【図９】
0005990702.tif 000010
【図１０】
0005990702.tif 000011
【図１１】
0005990702.tif 000012
【図１２】
0005990702.tif 000013
【図１３】
0005990702.tif 000014
【図１４】
0005990702.tif 000015
【図１５】
0005990702.tif 000016
【図１６】
0005990702.tif 000017