(57)【要約】【課題】本発明は、自動車などの振動エネルギーを効率よく電気エネルギーに変換する振動発電装置を提供する。【解決手段】車両用シートクッションフレーム内側に水平方向に向けて設けられている複数のＳ字状のＳバネの振動と連動する弾性部材と、弾性部材の振動を伝達する可動部材と、可動部材の振幅を回転エネルギーに変換するラックアンドピニオン機構のラックギヤ及びピニオンギヤと、ピニオンギヤの回転エネルギーを増速させる増速機と、増速機の回転エネルギーを電力に変換する発電機と、発電機により発電された電力を蓄える二次電池を備える振動発電装置であって、自動車が振動することによって発電することを技術的特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用シートクッションフレーム内側に水平方向に向けて設けられている複数のＳ字状のバネの振動と連動する弾性部材と、
前記弾性部材の振動を伝達する可動部材と、
前記可動部材の振幅を回転エネルギーに変換するラックアンドピニオン機構のラックギヤ及びピニオンギヤと、
前記ピニオンギヤの回転エネルギーを増速させる増速機と、
前記増速機の回転エネルギーを電力に変換する発電機と、
前記発電機により発電された電力を蓄える二次電池を備えることを特徴とする振動発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動する物体に取付けて、物体の振動エネルギーを電気エネルギーに変換する振動発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの振動を利用して発電する発電装置として、例えば、特許文献１の「振動発電機及び蓄電池を備えた自動車用外部バックミラー」のようなものがあり、自動車用外部バックミラー内に振動発電機と蓄電池を設けた構成となっており、自動車のアイドリング時や走行時に生じる振動を利用して発電する発電装置が提案されている。しかし、この振動発電機は、内蔵した偏心回転体や振り子錘に伝達された振動エネルギーを電気エネルギーに変換しているため、効率的な発電は難しいと予測される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１０５９７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、自動車などの振動エネルギーを効率よく電気エネルギーに変換する振動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】
【０００５】
車両用シートクッションフレーム内側に水平方向に設けられている複数のＳ字状のバネの振動と連動する弾性部材と、弾性部材の振動を伝達する可動部材と、可動部材の振幅を回転エネルギーに変換するラックアンドピニオン機構のラックギヤ及びピニオンギヤと、ピニオンギヤの回転エネルギーを増速させる増速機と、増速機の回転エネルギーを電力に変換する発電機と、発電機により発電された電力を蓄える二次電池を備えた振動発電機を自動車用シートに設けることにより、振動エネルギーを電気エネルギーに変換することを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に記載する振動発電装置を、車両用シートに装着することにより、自動車が走行する際に発生させる振動エネルギーをラックアンドピニオン機構により回転エネルギーに変換し、回転エネルギーを増速することで効率よく電気エネルギーを発電することが可能で、発電した電力を二次電池に蓄える。そして、二次電池に蓄えた電力を電気自動車などに供給することにより走行距離を増大することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ギヤボックスの内面図である。
【図２】自動車用シートに発電機を搭載する例の図である。
【図３】可動部材による振動の振幅を増速させる増速図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明の実施例を示す。
本発明は、自動車の振動を利用して発電する振動発電装置であって、この振動発電装置はギヤボックス１で構成されており、ギヤボックス１は、図１に示すように、自動車用シート２のシートクッションフレームに水平方向に設けられている複数のＳ字状のバネ（以下、Sバネ）の振動と連動する弾性部材３と、弾性部材３の振動を伝達する可動部材４と、可動部材４の振動の振幅を回転エネルギーに変換するラックアンドピニオン機構のラックギヤ５及びピニオンギヤ６と、ピニオンギヤ６の回転エネルギーを増速させる為の増速機７と、増速機７の回転エネルギーを電力に変換する発電機８と、発電機８により発電された電力を蓄える二次電池９から構成されている。
【０００９】
このギヤボックス１を、図２に示すように、Ｓバネの下部に平行になるようシートクッションフレーム内側に固定することにより、Ｓバネの振動を弾性部材３で連動させることにより発電を可能にした。
【００１０】
可動部材４は、弾性部材３の振動の振幅をラックアンドピニオン機構に伝えるもので、支点１０とリンク１１を有し、弾性部材３の上下の振動を、リンク１１を介してラックギヤ５に伝える構造とした。ここで、支点１０は弾性部材の３振動を増速できる位置でギヤボックス１内に固定する。
【００１１】
ラックアンドピニオン機構のピニオンギヤ６は、ラックギヤ５の振動の振幅を効率よく回転エネルギーに変換するためワンウェイ構造とする。ワンウェイ構造とは、一方向にだけ回転力を伝え、逆方向には空転する仕組みである。
【００１２】
増速機７は、複数のギヤで構成されており、ギヤの枚数やギヤの配置は設計によって変更する。
【００１３】
発電機８は、回転軸の先端にピニオンギヤ１２を備えることにより、発電機８の回転軸の回転させ発電する構造とし、増速機７からピニオンギヤ１２に回転エネルギーが伝わり、ピニオンギヤ１２を回転させ発電する。
【００１４】
二次電池９は、発電機８により発電した電気を蓄えるもので、蓄えた電力は自動車の様々な動力として使用される。
【００１５】
次に、本実施例として、発電装置を設けた自動車用シート２が発電し、二次電池９に充電されるまでの手順を説明する。
【００１６】
自動車はアスファルトの平坦な道や砂利道のような凸凹道など、様々な路面状況を走行することによって自動車用シートに振動が伝わる。
【００１７】
自動車用シート２に振動が伝わると、シートのシートクッションフレームに備えた複数のSバネは上下に振動する。複数のSバネの振動の振幅は弾性部材３によって連結されることで１つに集約され、集約された振幅は可動部材4に伝わる。
【００１８】
可動部材４は弾性部材３に接続されているので、弾性部材３が振動することで上下に振動する。可動部材４は、図３に示すように、２つのリンクを介してラックギヤ５に振動の振幅を伝達する。
【００１９】
ラックギヤ５に伝わった振幅はピニオンギヤ６に伝わることにより、回転エネルギーに変換されピニオンギヤ６に伝わる。この時、ピニオンギヤ６はワンウェイ構造となっているため、回転エネルギーは徐々に増速されていく。
【００２０】
ピニオンギヤ６で増速された回転エネルギーは増速機７によって更に増速される。増速機７に伝わった回転エネルギーは発電機８の先端に備えたピニオンギヤ１２を回転させることにより、発電機８の回転軸を回転させ発電し、発電した電力は備えられている二次電池９に充電される。
【００２１】
よって、本発明の発電装置を自動車用シート２に設けることで、自動車の走行時の振動を利用して発電することが可能である。
【符号の説明】
【００２２】
１  ギヤボックス
２  自動車用シート
３  弾性部材
４  可動部材
５  ラックギヤ
６  ピニオンギヤ（ワンウェイ構造）
７  増速機
８  発電機
９  二次電池
１０  支点
１１  リンク
１２  ピニオンギヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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