(57)【要約】      （修正有）【課題】最初に動力としての慣性モーメントを与えると、その後は、小さな力を当該動力発生装置に継続的に与えるだけで最初に発生した動力を維持することができる動力発生装置を提供する。【解決手段】動力発生装置１は、亜鈴状の回転体２と、発電機３に連結する亜鈴状回転体２の回転軸に連結された推進軸と、亜鈴状の回転体２に揺動自在に連結された往復動力供給機構とからなる。回転体２は、棒状体４ｂと棒状体４ｂの両端に取り付けられた錘４ａから構成されている。棒状体４ｂの重心が回転体２の回転中心となり、当該回転中心には、連結部が設けられ、棒状体４ｂと推進軸とを連結している。上記の往復運動供給機構は、紐状弾性体５ａと、往復運動伝達機構５ｂと変換機構５ｃよりなる。変換機構５ｃは、往復運動伝達機構５ｂの往復運動を、紐状弾性体５ａが回転体２の回転方向に引っ張る力に変換する。【選択図】図１
0003152397.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）棒状体と、当該棒状体の両端に取り付けられた錘から構成され、当該棒状体の重心を回転中心として、軸受けに支持された亜鈴状の回転体と、（ｂ）前記回転体の回転軸と同軸状に連結された推進軸と、（ｃ）前記回転体に揺動自在に連結された往復動力供給機構とから構成された亜鈴状の回転体を用いた動力発生装置。
【請求項２】
前記往復動力供給機構が、一端が前記回転体に取り付けられた紐状弾性体と、該紐状弾性体に取り付けられ、前記紐状弾性体に往復運動を伝える往復運動伝達機構と、前記紐状弾性体と往復運動伝達機構との間に設けられ、前記往復運動伝達機構による往復運動を、紐状弾性体の回転運動に変換する変換機構とからなることを特徴とする請求項１記載の動力発生装置。
【請求項３】
前記推進軸に、発電機が取り付けられてなることを特徴とする請求項１または２記載の動力発生装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、動力発生装置に関する。さらに詳しくは、回転している亜鈴状の回転体により発生した回転トルクに対して無視できる程度の外力を継続的に加えて動力を継続して発生させる動力発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、動力発生装置として、風力を用いたものや波の振動を用いたものや、水力や火力さらには原子力を用いて得られるものが知られている。しかしながら、いずれも初期入力に対する出力が極めて低く、地球上のエコが叫ばれている今日の社会情勢に鑑みれば、満足のいくものは存在しない。そこで、かかる社会情勢に鑑みて、本考案者は、鋭意検討した結果、日本の寺院の鐘楼やヨーロッパの中世に建造された寺院の大時計に着想の原点を求めることに想い到った。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本考案は、一旦、人力または電力にて投入した位置エネルギーおよび／または運動エネルギーを減衰させることなく、投入した位置エネルギーおよび／または運動エネルギーに対して微小なエネルギーを継続的に付与せしめることによって、産業用に利用できるエネルギーを発生させる装置を提供することを目的とするものである。本考案の動力発生装置は、初期に与えた運動エネルギーにより、回転する物体に回り続けようとする慣性モーメントが働き、この慣性モーメントは、回転中心から質点までの距離の２乗に比例し、かつ質点の質量に比例する。したがって、回転中心から質点までの距離が、たとえば１０倍になれば慣性モーメントは１００倍に、回転中心からの距離が１００倍になれば、慣性モーメントは１００００倍になる。本考案は、このような慣性モーメントの物理的性質を利用して、長さを長くすればするほど慣性モーメントが２乗に比例して増大し、初期の運動エネルギーを維持し、摩擦や空気抵抗などによる慣性の減衰を、往復動力供給機構により、小さな力で維持し、動力を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本考案の動力発生装置は、（ａ）棒状体と、当該棒状体の両端に取り付けられた錘から構成され、当該棒状体の重心を回転中心として、軸受けに支持された亜鈴状の回転体と、（ｂ）前記回転体の回転軸と同軸状に連結された推進軸と、（ｃ）前記回転体に揺動自在に連結された往復動力供給機構とから構成された亜鈴状の回転体を用いることを特徴とする。
【０００５】
また、前記往復動力供給機構が、一端が前記回転体に取り付けられた紐状弾性体と、該紐状弾性体に取り付けられ、前記紐状弾性体に往復運動を伝える往復運動伝達機構と、前記紐状弾性体と往復運動伝達機構との間に設けられ、前記往復運動伝達機構による往復運動を、紐状弾性体の回転運動に変換する変換機構とからなることが好ましい。
【０００６】
また、前記推進軸に、発電機が取り付けられてなることが好ましい。
【考案の効果】
【０００７】
本考案の動力発生装置によれば、最初に動力としての慣性モーメントを与えると、その後は、小さな力を当該動力発生装置に継続的に与えるだけで最初に発生した動力を維持することができる。すなわち、回転体が回転している状態で、当該回転体に回転方向の小さな力を加えることで、回転している回転体にかかる慣性力を維持し、ひいてはより慣性力を増大させ、大きな動力を得ることができる。
【０００８】
したがって、たとえば、子どもが遊びながらゴムを引っ張ったり、大人が運動しながらゴムを引っ張るだけでも発電することができる。すなわち遊び感覚で発電をすることができるので、屋内・屋外を問わず、いかなる場所でも発電を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本考案の動力発生装置の斜視図である。
【図２】本考案の動力発生装置の正面図である。
【図３】本考案の上面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
本考案の動力発生装置を、添付図面に基づいて以下詳細に説明する。図１は本考案の動力発生装置の斜視図であり、図２は本考案の動力発生装置の正面図であり、図３は本考案の上面図である。
【００１１】
図１に示されるように、本実施の形態の動力発生装置１は、亜鈴状の回転体２と、亜鈴状回転体２の回転軸と同軸状に連結された推進軸７と、亜鈴状の回転体（以下、単に回転体という）２に揺動自在に連結された往復動力供給機構５とからなる。
【００１２】
回転体２は、棒状体４ｂと棒状体４ｂの両端に取り付けられた錘４ａから構成されている。棒状体４ｂの重心が回転体２の回転中心となり、当該回転中心には、連結部６が設けられ、棒状体４ｂと推進軸７とを連結している。棒状体４ｂおよび錘４ａの材質は、剛性および重量の観点から、鉄などの金属または木であることが好ましいが、特に限定されるものではない。また、錘４ａは、図１においては、棒状体４ｂの両端に１つずつ設けられているが、重量を増やすために複数設けてもよい。
【００１３】
回転体２は、軸受け（図示せず）により推進軸７を介して支持されており、回転体２が回転することにより、推進軸７も回転し、回転体２の回転により発生した回転トルクが発電機３に伝達される。
【００１４】
回転体２の棒状体の両端に取り付けられた錘の一方には、回転体２に揺動自在に連結された往復動力供給機構５が取り付けられている。往復動力供給機構５は、一端が回転体２に取り付けられ、他方が床面、壁面等に固定される紐状弾性体５ａと、該紐状弾性体５ａに取り付けられ、前記紐状弾性体５ａに往復運動を伝える往復運動伝達機構５ｂと、前記紐状弾性体５ａと往復運動伝達機構５ｂとの間に設けられ、前記往復運動伝達機構５ｂによる往復運動を紐状弾性体５ａの回転運動に変換する変換機構５ｃとからなる。変換機構５ｃは、原理的には、往復運動伝達機構５ｂの往復運動を、紐状弾性体５ａが回転体２の回転方向に引っ張る力に変換することができればよく、特に限定されるものではない。たとえば、固定された円筒状のガイドを設け、当該円筒状のガイド内に紐状弾性体５ａを挿通させ、変換機構５ｃとすることができるし、単に紐状弾性体５ａに、紐やゴム等を結びつけることによっても往復運動を回転方向の力に変換することができる。
【００１５】
紐状弾性体５ａは、紐状のゴムやバネにより構成することができ、紐やロープに部分的にバネやゴムが設けられ、１つの紐状弾性体５ａを構成することもでき、紐状弾性体５ａ全体で、弾性力が得られるものであれば、特に限定されるものではない。
【００１６】
また、往復運動伝達機構５ｂは、紐状弾性体５ａの他端に取り付けられ、紐状弾性体５ａに往復運動を伝える。往復運動伝達機構５ｂは、紐状弾性体５ａに往復運動を伝えることができれば、特に限定されるものではないが、たとえば、レール上をスライド移動可能なレバーを設け、当該レバーに紐状弾性体５ａが取り付けられ、レバーをレールに沿って前後方向に移動させると、紐状弾性体５ａが往復運動をするもの等があげられる。
【００１７】
発電機３は、推進軸７の回転力を電力に変換するために設けられ、増速機により回転体２の回転数が増速し、発電を行なう。群馬県のホームページ（http://www.pref.gunma.jp/j/05/new_page_23.htm）上には、羽根の直径３０ｍ、総重量５５ｔ、１分あたりの回転数が４３回転という風車を、増速機により１０００回転／分にまで増速し、一般家庭約９０軒分の需要量の電力を発生することが記載されている。後述するように慣性モーメントは半径の二乗に比例するので、この場合の風車の慣性モーメントは１．２３７５×１０7ｋｇ・ｍ2（Ｉ＝ｍｒ2＝２２５×５５×１０3）となる。本考案の動力発生装置における回転体２の半径を上記風車の羽根の半径以上に大きくし、総重量が同じである場合、当該慣性モーメント（１．２３７５×１０7ｋｇ・ｍ2）以上の慣性モーメントが得られる。したがって、従来より公知の増速機構を用いて、十分に電力発生装置としても用いることができ、得られたトルクをほとんど減衰させずに、回転体２の回転力を増速させることができ、一般家庭の電力９０軒分をまかなうことができる。なお、本考案の動力発生装置においては、発電機３を用いて発電することに限られるものではなく、発生した動力を発電、蓄電せずに、たとえば脱穀等などの直接的な機械動力源にも用いることもできる。
【００１８】
つぎに、本考案の動力発生装置の回転動作について以下に示す。図２に示すように、前記回転体２が矢印Ｂの方向に回転する場合について説明する。
【００１９】
最初に、当該回転体２に人力、風や水力などの自然力や電力等により駆動力が加えられると、該回転体２が矢印Ｂの方向に回転する。このとき、動力発生装置１には、物体が回り続けようとする慣性モーメントが働き、この慣性モーメントは、回転中心から質点までの距離の２乗に比例し、かつ質点の質量に比例する。したがって、回転中心から質点までの距離が、たとえば１０倍になれば慣性モーメントは１００倍に、回転中心からの距離が１００倍になれば、慣性モーメントは１００００倍になる。本考案は、このような慣性モーメントの物理的性質を利用して、長さを長くすればするほど慣性モーメントが２乗に比例して増大し、初期の運動エネルギーを維持し、摩擦や空気抵抗などによる慣性の減衰を、往復動力供給機構により、小さな力で維持し、動力を得るものである。
【００２０】
ここで、図２に示されるように、本実施の形態１では、前記回転体２の回転平面において、前記の棒状体４の長手方向に延びるＸ軸と、往復動力供給機構５の駆動力Ａを加える方向が、αの角度をなしている。角度αは、回転体２の回転方向の分力が働けばよく、特に限定されるものではないが、αを適切な値にすることで、より小さな力でより大きな力を得ることが可能になり、効率よく回転を維持することができる。
【００２１】
図３は、本実施の形態１における動力発生装置１の上面図である。βは、前記往復動力供給機構５が、前記回転体２の回転に対して垂直平面上において、Ｘ軸と、駆動力を加える方向とのなす角度を示している。ここで、βは０°または９０°でなければよく、βを適宜選択することで、より小さな力でより大きな動力を得ることができ、効率よく回転を維持することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１  動力発生装置
２  回転体
３  発電機
４  棒状体
４ａ  錘
４ｂ  棒状体
５  往復動力供給機構
６  連結部
７  推進軸
【図１】
0003152397.tif 000003
【図２】
0003152397.tif 000004
【図３】
0003152397.tif 000005