(57)【要約】【課題】揺動する重錘振子体が揺動復帰するときの、揺動エネルギーの減衰分を重錘振子体の４分の１復帰周期時のみで駆動する牽引補助駆動源１３によって補い、揺動作動ひいては回転出力を連続的に得られるようにする。【解決手段】円弧軌道Ｐ上で重量可変な重錘振子体３が往復揺動するとき、これの揺動作用を回転エネルギーとして出力アーム部材１２を介して出力させる回転出力部２を配置する。また重錘振子体３を最大位置エネルギー側へ強制的に牽引復帰させる牽引用回転入力部１１を設け、この牽引用回転入力部１１に折曲形成したクランク軸部４Ａに一端を、重錘振子体３に他端を夫々連繋した牽引部材４Ｂを備えたクランク機構４と、重錘振子体３の原位置に復帰する４分の１周期においてのみ駆動され、牽引用回転入力部１１、クランク機構４を介して重錘振子体３を原位置側へ強制的に牽引復帰させて重錘振子体３に継続揺動エネルギーを付与させる牽引補助駆動源１３とを設ける。【選択図】　　　　　図１
2004132184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の揺動周期によって円弧軌道上で、揺動支点を中心とする揺動角度範囲を６０°とした正三角形の中で往復揺動する重量可変な重錘振子体と、この重錘振子体の往復揺動による揺動作用を回転エネルギーとして出力アーム部材を介して出力させる回転出力部と、重錘振子体の円弧軌道上に沿った往復揺動運動における重錘振子体の最小位置エネルギー状態から最大位置エネルギー状態へ向かう復帰時の４分の１周期において重錘振子体を最大位置エネルギー側へ強制的に牽引復帰させる牽引用回転入力部と、この牽引用回転入力部の中心から延設した回転軸の一部をコ字枠形に折曲形成したクランク軸部のコ字枠中央に一端が回動可能に連結され、他端が重錘振子体に連繋された牽引部材を備えたクランク機構と、重錘振子体の最小位置エネルギー状態から最大位置エネルギー状態へ向かう４分の１周期においてのみ駆動され、牽引用回転入力部、クランク機構を介して重錘振子体を最大位置エネルギー側へ強制的に牽引復帰させて重錘振子体に継続揺動エネルギーとして付与させる牽引補助駆動源とを備えて成ることを特徴とする振子式動力発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振子による揺動運動を回転運動に変換することで例えば発電機の駆動、船舶駆動部等に利用されるようにした振子式動力発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば発電機、船舶駆動部等の如き例えば１トン〜５００トン範囲の重量性のある機構を作動させるための動力発生装置としては、その殆どの機構が回転する駆動源を回転出力部に繋いで回転駆動させるのであり、駆動源の出力トルクの１００％を回転出力部の駆動に費やすものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来提案の動力発生装置では、回転する駆動源を回転出力部に繋いで回転駆動させることで駆動源の出力トルクの１００％を回転出力部の駆動に費やすため、例えば１トン〜５００トン範囲の重量性のある機構を作動させる場合には駆動源としての回転出力には莫大な出力エネルギーが必要となり、このためエネルギー効率の非常に劣った動力発生装置となるものである。しかも、駆動源を直接に回転させるにもそれに要する回転駆動源の原動力は膨大であり、その原動力の取得のために例えば発電のための火力、原子力等を使用するとする場合には、複雑、多岐な設備が必要であり、また安全を確保しなければならないから、経済的にも高価なものとなるざるを得ないものであった。
【０００４】
こうした現状から、本発明者は、振子式の適当な重量がある重錘であれば、その揺動作用によって所定の運動エネルギーが得られることに着目し、その揺動作用を継続させることができれば、それを連続する回転エネルギーとして取得できるように鋭意研究したものである。すなわち動力源としての回転力のみによらずに、揺動する所定重量の重錘の振子運動を利用することとして、動力源としての多様性が得られるようにしたのである。
【０００５】
尚、この種の振子式重錘の揺動運動を利用した出力装置として、従来は例えば実開昭５２−６０５３１号公報、特開平９−２２２０７２号公報、特開平１１−２２６２８号公報、特開２０００−３２７３８号公報、特開２００１−４１１４５号公報等がある。ただ、実開昭５２−６０５３１号公報のものはわん曲面上で揺動する振子体自体が動力を備えるものであり、特開平９−２２２０７２号公報のものは振子磁石の反発力の利用で回転板を回転付勢させるものであり、特開平１１−２２６２８号公報は重錘の揺動による振動で振り子を回転させるものであり、特開２０００−３２７３８号公報のものは翼状振り子の揺動で正逆転するローターを介して上下動するバラストトレイによる水の供給でタービンを回転させるものであり、特開２００１−４１１４５号公報のものは揺動される槽内の浮力を利用したフロートの振子運動でシリンダに対して出力させるものである。こうした従来の揺動運動を利用した出力装置は、無動力の振子体を揺動させるために円弧軌道を利用するものではなく、また可変する重量的に嵩張る振子体を使用するとする場合にはこれに対応できるものではなかった。
【０００６】
すなわち本発明は叙上のような観点から創出されたもので、動力源としての振子式の重錘振子体による揺動エネルギーを回転出力部の回転出力エネルギーとして変換できるようにしたのであり、しかもその変換に際し、重錘振子体の揺動に伴う摩擦抵抗等によって原位置に揺動復帰するときに減衰する自由揺動エネルギーを牽引用回転入力部によって継続揺動エネルギーとして補助的に付与させることによって重錘振子体の揺動作用を継続させることに成功したのである。こうすることで、牽引用回転入力部に対する動力源となる牽引補助駆動源の出力エネルギーを、自由揺動する重錘振子体に対して揺動復帰時のみに付与するものとして、自由揺動する重錘揺動体によって生じる揺動エネルギーを回転出力部における従動回転として連続的に発生する出力エネルギーに効率的に変換利用できるようにしたのであり、しかも例えば１トン〜５００トン範囲の重量性のある発電機その他の各種の機構を作動させる場合においてもエネルギー効率の非常に大きな駆動機構とすることができる振子式動力発生装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明にあっては、所定の揺動周期によって円弧軌道Ｐ上で、揺動支点Ｑを中心とする揺動角度範囲を６０°とした正三角形の中で往復揺動する重量可変な重錘振子体３と、この重錘振子体３の往復揺動による揺動作用を回転エネルギーとして出力アーム部材１２を介して出力させる回転出力部２と、重錘振子体３の円弧軌道Ｐ上に沿った往復揺動運動における重錘振子体３の最小位置エネルギー状態から最大位置エネルギー状態へ向かう復帰時の４分の１周期において重錘振子体３を最大位置エネルギー側へ強制的に牽引復帰させる牽引用回転入力部１１と、この牽引用回転入力部１１の中心から延設した回転軸の一部をコ字枠形に折曲形成したクランク軸部４Ａのコ字枠中央に一端が回動可能に連結され、他端が重錘振子体３に連繋された牽引部材４Ｂを備えたクランク機構４と、重錘振子体３の最小位置エネルギー状態から最大位置エネルギー状態へ向かう４分の１周期においてのみ駆動され、牽引用回転入力部１１、クランク機構４を介して重錘振子体３を最大位置エネルギー側へ強制的に牽引復帰させて重錘振子体３に継続揺動エネルギーとして付与させる牽引補助駆動源１３とを備えて成ることで、振子式動力発生装置１を構成してある。
【０００８】
以上のように構成された本発明に係る振子式動力発生装置１にあって、円弧軌道Ｐ上で揺動支点Ｑを中心とする揺動角度範囲を６０°とした正三角形の中において重錘振子体３が往復揺動するとき、出力アーム部材１２を介して回転出力部２から所定の回転エネルギーを生じさせる。そして重錘振子体３自体は揺動反転して原位置に復帰するとき、その復帰途中における最小位置エネルギー状態から最大位置エネルギー状態へ向かう４分の１周期において、牽引補助駆動源１３によって駆動される牽引用回転入力部１１、クランク機構４を介して継続揺動エネルギーが付与されることで、重錘振子体３は揺動開始時の最大位置エネルギー位置に復帰し、再び揺動が開始させられるのであり、重錘振子体３は揺動を繰り返すものとなって回転出力部２を連続回転させ、発電機の如き所定の各種機構を駆動させる。
また、重錘振子体３の重量を適宜調節することにより、回転出力部２の出力エネルギーを変更可能にさせ、回転出力エネルギーを制御させる。
牽引補助駆動源１３による牽引用回転入力部１１に対する回転力の付与は、重錘振子体３が揺動するときの揺動復帰時である４分の１復帰周期時に行われることで重錘振子体３が揺動中に減衰される揺動エネルギーを補い、再度の揺動作用を繰り返させる。
揺動支点Ｑを中心とする揺動角度範囲を６０°とした正三角形の中で往復揺動される重錘振子体３は、重錘振子体３の最小位置エネルギー状態（Ａ位置）から最大位置エネルギー状態（Ｂ，Ｃ位置）へ向かう４分の１周期分の揺動角度範囲３０°以内において重錘振子体３を最大位置エネルギー側へ強制的に復帰牽引させ、その原位置への復帰のためのエネルギーが牽引補助駆動源１３によって補わさせる。
牽引用回転入力部１１と重錘振子体３との間に介在させたクランク機構４は、重錘振子体３の揺動時ではその揺動に伴いフリーで回転されるも、重錘振子体３の４分の１復帰周期時で駆動される牽引補助駆動部１３によつて、重錘振子体３に対して原位置に復帰させるよう継続揺動エネルギーを確実に付与させる。また円弧軌道Ｐ上で移行する重錘振子体３に対する牽引用回転入力部１１の回転軸中心との間隔を一定調整させ、クランク機構４のクランク軸部４Ａを円滑に回転させる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を説明すると、図において示される符号１は、例えば１トン〜５００トン範囲の重量性のある機構を作動させるための振子式動力発生装置である。この振子式動力発生装置１は、図に示すように概略的には、所定の揺動周期でもって円弧軌道Ｐ上で往復揺動する重量可変な重錘振子体３と、この重錘振子体３の往復揺動を回転エネルギーとして出力させる回転出力部２と、重錘振子体３が揺動するときに揺動開始前の原位置に重錘振子体３を復帰させるように重錘振子体３の復帰周期時にのみ駆動して重錘振子体３を補助・強制的に牽引させることによって重錘振子体３の揺動作用が継続されるようにする牽引用回転入力部１１とを備えて成る。
【００１０】
具体的には、例えば櫓状の架台５の左側に回転可能に枢着された牽引用回転入力部１１の右側である架台５中央に円弧レール部３Ａが配置されることで円弧軌道Ｐが形成されており、円弧レール部３Ａによる揺動範囲が揺動支点Ｑを中心とする中心角を６０°とした正三角形の中における円弧軌道Ｐ上で重力による自由振子運動を行なう台車状の重錘振子体３が離脱不可能な状態で左右に往復揺動可能となるように円弧軌道Ｐ上に配してある。尚、重錘振子体３は、これに適宜重量を有する複数の重錘体を任意数で積載することが可能であって、これにより重錘振子体３全体の荷重を任意に調整変更できるものとしてある。
【００１１】
また、牽引用回転入力部１１は、重錘振子体３の最小位置エネルギー状態すなわち円弧レール部３Ａの最下部位置Ａから最大位置エネルギー状態である両端側が上方へ向けて反り上がっている円弧レール部３Ａの最上端位置Ｂ，Ｃへ復帰するとき、図示にあっては揺動するときに原位置に復帰する側の最上端位置、すなわちＢ位置を始点としてＡ位置を経てＣ位置に至り、再びＡ位置を経てＢ位置に復帰する４分の１周期時に後述するクランク機構４を介して牽引するようにしているのである。尚、重錘振子体３が揺動するに際し、この４分の１周期分の揺動角度範囲３０°以内において重錘振子体３を最大位置エネルギー側へ強制的に復帰牽引させるも、Ｂ位置からＡ位置を経てＣ位置に至る揺動移行時、Ｃ位置からＡ位置に至る復帰揺動時では、牽引用回転入力部１１はフリーな状態としてあり、この間は特に自ら駆動するものではなく、重錘振子体３の揺動に追随回転あるいは従動回転が遮断されることでの停止状態にしてあるものである。
【００１２】
そしてこの牽引用回転入力部１１を、上記の４分の１復帰周期時に対応して重錘振子体３を牽引するように、この４分の１復帰周期時のみで少なくとも駆動させるように間欠的に駆動する回転モーター等の牽引補助駆動源１３を備えている。この牽引補助駆動源１３による駆動は、重錘振子体３の揺動周期に同期して、その４分の１復帰周期時のみで駆動し、後述するクランク機構４を介して重錘振子体３を原位置に復帰させ、揺動作用を継続させるように継続揺動エネルギーを重錘振子体３に付与させるのである。尚、この牽引補助駆動源１３の駆動は、重錘振子体３が４分の１復帰周期時にあることを検出する検出制御手段１４によって適宜に制御されるものとしてある。
【００１３】
この牽引用回転入力部１１には、櫓状の架台５の例えば左側に配置したクランク機構４を連繋してあることで、重錘振子体３による揺動に伴う牽引用回転入力部１１の自由回転、あるいは牽引用回転入力部１１による重錘振子体３への復帰作動の自動調整を行えるようにしてある。すなわち、このクランク機構４は、牽引用回転入力部１１の回転軸を回転可能に枢着し、回転軸の中央部には、これを横方向に略コ字枠形となるように折曲してクランク軸部４Ａを形成すると共に、このクランク軸部４Ａのコ字枠中央に一端が回動可能に連結され、重錘振子体３に他端が揺動自在に連繋されたフレキシブルワイヤー等の如き牽引部材４Ｂを備えて成るものである。
【００１４】
このときクランク機構４におけるクランク軸部４Ａの回転直径は、円弧レール部３Ａ上の重錘振子体３が一方の最大位置エネルギー状態から他方の最大位置エネルギー状態である円弧レール部３Ａの最上端位置Ｂ，Ｃである左右両端側に位置することのできる長さに設定してある。しかも牽引部材４Ｂたるフレキシブルワイヤーの全長は、重錘振子体３の揺動移行に伴い牽引用回転入力部１１のクランク機構４におけるクランク軸部４Ａのコ字枠中央が牽引用回転入力部１１の回転軸に対して円弧軌道Ｐ側への略右側１８０°位置に回転した際に、円弧レール部３Ａ上の重錘振子体３が一方の最大位置エネルギー状態である円弧レール部３Ａの右端側Ｃに位置し、逆に、コ字枠中央が牽引用回転入力部１１の回転軸に対して、円弧軌道Ｐ側と反対側への略左側１８０°位置に回転した際には、円弧レール部３Ａ上の重錘振子体３が他方の最大位置エネルギー状態である円弧レール部３Ａの左端側Ｂに位置することができる長さに設定してある。
【００１５】
このクランク機構４においては、重錘振子体３が牽引回転入力部１１から離れるように円弧軌道Ｐの後端側（図において右側のＣ位置）に移動した際には、クランク軸部４Ａのコ字枠箇所は牽引用回転入力部１１の回転軸に対して右側位置に回転される。また、重錘振子体３が円弧軌道Ｐの後端側に到達した後に、逆に前端側（図において左側のＢ位置）に揺動復帰する際には、その揺動復帰の後半である４分の１復帰周期時で、牽引補助駆動源１３の駆動で牽引用回転入力部１１を介してクランク機構４が回転されると、クランク軸部４Ａのコ字枠箇所が回転軸に対して左側位置に回転されるものとなって、クランク軸部４Ａに連繋されている牽引部材４Ｂを介して重錘振子体３を揺動前である原位置のＢ位置に牽引復帰させるのであり、Ｂ位置への復帰後は牽引補助駆動源１３は停止し、牽引補助駆動源１３の駆動がなくても重錘振子体３は再度揺動を開始するものとしてある。
【００１６】
尚、場合によってはこのクランク機構４は、伸縮式もしくは二股状のピストンクランク機構としたり、クランク揺動梃連動機構としたりすることも可能であり、要は、重錘振子体３が円弧軌道Ｐ上で前後に往復するときの揺動力を回転出力部２の回転動に効率的に変換可能とするものであれば足りるものである。
【００１７】
また、重錘振子体３の円弧軌道Ｐ上に沿った周期的な往復揺動を回転出力部２の回転動に変換するために、架台５の右側に回転可能に枢着された回転出力部２の円周部に一端が回動可能に連繋され、他端が重錘振子体３に回動可能に連繋されて成る出力アーム部材１２を備えている。
【００１８】
尚、回転出力部２において回転する回転盤体の直径、円弧軌道Ｐにおける重錘振子体３が揺動するときの反転位置である最大エネルギー位置相互の距離間隔（Ｂ位置、Ｃ位置相互間の距離）、クランク機構４におけるクランク軸部４Ａの回転直径等はほぼ同一のものとしてあり、重錘振子体３の揺動する範囲内の移行によって回転出力部２からの回転出力の取得、重錘振子体３に対する４分の１復帰周期時のクランク機構４からの補助牽引力の付与等が円滑に行えるようにしてある。
【００１９】
こうして牽引用回転入力部１１による４分の１復帰周期牽引動作に伴って円弧軌道Ｐ上で重量可変な重錘振子体３を往復揺動させることにより、当該重錘振子体３に出力アーム部材１２を介して連繋されている回転出力部２に回転エネルギーを出力させるものとしてあり、回転出力部２によって、例えば発電機、船舶におけるエンジン等の駆動体Ｍを駆動させるようにしてある。
【００２０】
しかもこのように重錘振子体３に対し最小位置エネルギー状態から最大位置エネルギー状態へ向かう４分の１周期において最大位置エネルギー側へ強制的に復帰牽引させることにより、重錘振子体３自体の自由揺動エネルギーに対し強制的に継続揺動エネルギーを付加させることができ、これによって回転出力部２の回転駆動エネルギーが連続して得られるものである。しかも牽引用回転入力部１１を回転させる牽引補助駆動源１３のエネルギーは、重錘振子体３を４分の１周期において復帰牽引する場合のみに使用されるため、３６０°回転に対し４分の１の９０°回転のみにエネルギーを費やすことで済み、例えば回転出力部２の１個に対して２割の容量のモーターを牽引補助駆動源１３として使用することで足りるものとなる。
【００２１】
また、重錘振子体３の台車の重量を適宜調節することにより、回転出力部２の出力エネルギーを変更可能にさせることができ、重錘振子体３の重量で出力エネルギーに対応することができる。このように本実施の形態の振子式動力発生装置１は、例えば台車２０個分で５００トンの重量性のある機構を作動させることができ、しかも発電機、船舶駆動部等の如き例えば１トン〜５００トン範囲の重量性のある機構である駆動体Ｍを作動させるためにも使用することができる。
【００２２】
次に以上のように構成された実施の形態についての動作の一例を説明する。図１に示すように、円弧レール部３Ａ等の円弧軌道Ｐ上で台車等の重錘振子体３が揺動角度範囲を６０°とした正三角形の中において往復揺動されることにより、このときの揺動エネルギーが当該重錘振子体３に出力アーム部材１２を介して連繋されている回転出力部２に回転エネルギーとして出力させるのである。そして、牽引用回転入力部１１は、重錘振子体３の４分の１復帰周期時でのみ牽引補助駆動源１３によって回転駆動されることで、重錘振子体３が円弧軌道Ｐ上で往復揺動して揺動復帰する途中において、すなわち最小位置エネルギー状態の最下部位置Ａから最大位置エネルギー状態の最上端位置Ｂへ向かう４分の１周期において、クランク機構４のクランク軸部４Ａに連結した牽引部材４Ｂによって最大位置エネルギー側の原位置に強制的に牽引復帰させることで、その後の牽引補助駆動源１３の停止、牽引作用の解除で重錘振子体３は再び自重で落下するから、揺動を継続させるのである。
【００２３】
更に詳しく説明すると、自身の重量によって重錘振子体３が牽引回転入力部１１から離れるように円弧軌道Ｐの後端側（図において右側の位置Ｃ）に向かって自由落下作用で移動すると、クランク機構４はこれに追随して、クランク軸部４Ａのコ字枠箇所が回転軸に対して右側に回転され、重錘振子体３が円弧軌道Ｐの後端側に到達した後に前端側（図において左側の位置Ｂ）に自重によって復帰移動しようとするときにはクランク軸部４Ａのコ字枠箇所を回転軸に対して左側に追随回転させる。こうして重錘振子体３に連繋された牽引部材４Ｂを介してのクランク軸部４Ａのクランク回転動作は、クランク機構４をフリー回転させるのであり、逆にクランク機構４のフリー回転は重錘振子体３を自由に揺動させ、円弧軌道Ｐ上で揺動する重錘振子体３と回転するクランク軸部４Ａ位置とを対応させ、重錘振子体３の４分の１復帰周期時のクランク機構４による牽引作動を確実に行なわれる。
【００２４】
そして図に示すように、重錘振子体３が揺動復帰するとき、最小位置エネルギー状態である円弧軌道Ｐの中央位置であるＡ位置に至ると、牽引補助駆動源１３の駆動によって回転従動される牽引用回転入力部１１、クランク機構４を介して牽引部材４Ｂによって重錘振子体３を最大位置エネルギー側である円弧軌道Ｐの前端側（図において左側の位置Ｂ）へ補助的にでも強制的に牽引させる。このとき牽引用回転入力部１１のクランク軸部４Ａのコ字枠中央が回転軸に対して略左側１８０°位置へ回転するのに伴い、牽引補助駆動源１３によって回転駆動される牽引用回転入力部１１により牽引部材４Ｂを介しての牽引作用が重錘振子体３に働く。
【００２５】
図中のＢ位置に示すように、牽引されつつ重錘振子体３が牽引回転入力部１１に最も近づき、最大位置エネルギー状態である円弧軌道Ｐの前端側に復帰するに至ると牽引補助駆動源１３の駆動が停止し、重錘振子体３に対する位置保持力が開放されると、円弧軌道Ｐ上の重錘振子体３は自重に任せて後端側の最大位置エネルギー状態とさせるＣ位置に向けて移動する。このとき牽引部材４Ｂによる牽引作用は解放されたままであり、このような重錘振子体３の自由落下によるＣ位置側への再度の揺動開始に伴い、クランク軸部４Ａのコ字枠箇所は回転軸に対して左側から右側に回転する。
【００２６】
図中のＣ位置に示すように、重錘振子体３が円弧軌道Ｐ上の後端側である最大位置エネルギー位置に達したときには円弧軌道Ｐの中央の最下端位置Ａに向けて反転移動する。そして重錘振子体３は、円弧軌道Ｐの中央の最小エネルギー位置であるＡ位置に達した際には、復帰する反動エネルギーの慣性力、惰性力によってＢ位置側へ上昇しようとしており、この上昇復帰力を補助するように、牽引補助駆動源１３による駆動で回転される牽引用回転入力部１１によって、クランク機構４におけるクランク軸部４Ａに連繋した牽引部材４Ｂによって重錘振子体３を最大位置エネルギー側である円弧軌道Ｐの前端側のＢ位置へ向けて再び牽引するのであり、以後、このような動作が繰り返される。
【００２７】
これにより重錘振子体３自体の摩擦抵抗等によって減衰する自由揺動エネルギーに対して、牽引補助駆動源１３に駆動で間欠的に回転する牽引回転入力部１１によって重錘振子体３に強制揺動エネルギーが付与させられて、回転出力部２に連続的に回転エネルギーを出力させる。すなわち、強制的に揺動運動する重錘振子体３によって、当該重錘振子体３に出力アーム部材１２を介して連繋させてある回転出力部２に回転エネルギーを出力させるのであり、このとき重錘振子体３である台車の重量を適宜調節することにより、回転出力部２の出力エネルギーを適宜変更することができる。
【００２８】
尚、本実施の形態では回転出力部２と重錘振子体３との間に出力アーム部材１２を採用しているが、重錘振子体３の円弧軌道Ｐ上に沿っての往復揺動運動を当該回転出力部２の回転運動に変換することができる機構であればその他の揺動回転変換機構を採用しても良いことは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているために、振子式の重錘振子体３による揺動エネルギーを回転出力部２の回転出力エネルギーとして変換できるのであり、しかもその変換に際し、重錘振子体３の揺動に伴う摩擦抵抗等によって原位置に揺動復帰するときに減衰する自由揺動エネルギーを揺動復帰時の途中で、牽引用回転入力部１１によって継続揺動エネルギーとして補助的に付与させることによって重錘振子体３の揺動作用を継続させることができるものである。その結果、牽引用回転入力部１１における牽引補助駆動源１３の出力エネルギーは自由揺動する重錘振子体３に対して揺動復帰時のみに付与することで足りるから、自由揺動する重錘揺動体３によって生じる揺動エネルギーを回転出力部２における従動回転として発生する出力エネルギーに効率的に変換利用できるのであり、しかも例えば１トン〜５００トン範囲の重量性のある機構を作動させる場合においてもエネルギー効率の非常に大きな駆動機構とすることができるものである。
【００３０】
すなわち、これは本発明が、円弧軌道Ｐ上で往復揺動する重量可変な重錘振子体３と、この重錘振子体３の往復揺動を回転運動として出力させる回転出力部２と、重錘振子体３の円弧軌道Ｐ上に沿った往復揺動運動における復帰時の４分の１周期において重錘振子体３を強制的に牽引復帰させる牽引用回転入力部１１と、この牽引用回転入力部１１を重錘振子体３に連繋させるクランク機構４と、重錘振子体３の復帰時の４分の１周期においてのみ駆動され、牽引用回転入力部１１、クランク機構４を介して重錘振子体３を強制的に牽引復帰させる牽引補助駆動源１３とを備えて成るからであり、これによって、重錘振子体３自体の自由揺動エネルギーに対して牽引用回転入力部１１によって継続揺動エネルギーを付与させて連続的に揺動作用を継続でき、回転出力部２では連続的に回転される回転出力エネルギーを得ることができ、例えば１トン〜５００トン範囲の重量性のある発電機その他の駆動体Ｍ等の各種の機構を作動させる場合においてエネルギー効率が非常に大きなものとした駆動機構とすることができる。
【００３１】
牽引用回転入力部１１は、重錘振子体３の最小位置エネルギー状態（Ａ位置）から最大位置エネルギー状態へ向かう４分の１復帰周期時においてのみ重錘振子体３を最大位置エネルギー（Ｂ位置）側へ強制的に牽引させるから、重錘振子体３自体の摩擦抵抗等によって減衰する自由揺動エネルギーに対して、牽引回転入力部１１によって重錘振子体３に強制揺動エネルギーを付与でき、回転出力部２の回転出力エネルギーを継続して得させる。
【００３２】
重錘振子体３は、この揺動支点Ｑを中心とする揺動角度範囲を６０°とした正三角形の中で往復揺動させるので、重錘振子体３の最小位置エネルギー状態（Ａ位置）から最大位置エネルギー状態（Ｂ，Ｃ位置）へ向かう４分の１周期分の揺動角度範囲３０°以内において重錘振子体３を最大位置エネルギー側へ強制的に復帰牽引させるためのエネルギーだけが必要となり、牽引用回転入力部１１を回転させる牽引補助駆動源１３のエネルギー消費量を低減することができる。
【００３３】
牽引用回転入力部１１は、牽引用回転入力部１１の回転運動を重錘振子体３の円弧軌道Ｐ上に沿っての往復揺動運動に変換するクランク機構４を介して重錘振子体３に連繋されているので、牽引用回転入力部１１の入力回転エネルギーを、円弧軌道Ｐ上に沿って往復揺動する錘振子体３に対する揺動エネルギーに容易に還元することができる。
【００３４】
クランク機構４は、牽引用回転入力部１１の中心から延設した回転軸の一部をコ字枠形に折曲形成したクランク軸部４Ａと、クランク軸部４Ａのコ字枠中央に一端が回動可能に連結し、他端が重錘振子体３に連繋された牽引部材４Ｂとを備えて成るので、重錘振子体３の揺動運動時では牽引用回転入力部１１を自由揺動させ、また牽引補助駆動源１３の駆動時における重錘振子体３に対する復帰作動を確実に行なえるのである。そればかりでなく、重錘振子体３の円弧軌道Ｐ上に沿っての往復揺動によって得られる揺動エネルギーを、回転出力部２の回転出力エネルギーとして取り出すから、極めて効率良く変換することができる。
【００３５】
牽引用回転入力部１１を回転させる牽引補助駆動源１３のエネルギーは、重錘振子体３を４分の１復帰周期時において原位置に復帰するときに牽引する場合のみで使用されるため、４分の１の回転のみにエネルギーを費やすことで済み、例えば重錘振子体３の１個に対して２割の容量のモーター使用で足りる等の省エネルギータイプの動力発生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態における振子式動力発生装置の概略を示す構成断面図である。
【符号の説明】
Ａ…最下部位置　　　　　　　　　　　Ｂ，Ｃ…最上部位置
Ｍ…駆動体　　　　　　　　　　　　　Ｐ…円弧軌道
Ｑ…揺動支点
１…振子式動力発生装置　　　　　　　２…回転出力部
３…重錘振子体　　　　　　　　　　　３Ａ…円弧レール部
４…クランク機構　　　　　　　　　　４Ａ…クランク軸部
４Ｂ…牽引部材　　　　　　　　　　　５…架台
１１…牽引用回転入力部　　　　　　　１２…クランクアーム部材
１３…牽引補助駆動源　　　　　　　　１４…検出制御手段
【図１】
2004132184.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成15年3月24日(2003.3.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の揺動周期によって円弧軌道上で、揺動支点を中心とする揺動角度範囲を６０°とした正三角形の中で往復揺動する重量可変な重錘振子体と、この重錘振子体の往復揺動による揺動作用を回転エネルギーとして出力アーム部材を介して回転出力させる回転盤体を備えた回転出力部と、重錘振子体の円弧軌道上に沿った往復揺動運動における重錘振子体の最小位置エネルギー状態から最大位置エネルギー状態へ向かう復帰時の４分の１周期において重錘振子体を最大位置エネルギー側へ強制的に牽引復帰させる牽引用回転入力部と、この牽引用回転入力部の中心から延設した回転軸の一部をコ字枠形に折曲形成したクランク軸部のコ字枠中央に一端が回動可能に連結され、他端が重錘振子体に連繋された牽引部材を備えたクランク機構と、重錘振子体の最小位置エネルギー状態から最大位置エネルギー状態へ向かう４分の１周期においてのみ駆動され、牽引用回転入力部、クランク機構を介して重錘振子体を最大位置エネルギー側へ強制的に牽引復帰させて重錘振子体に継続揺動エネルギーとして付与させる牽引補助駆動源とを備えて成り、前記回転盤体の直径、円弧軌道における重錘振子体が揺動するときの反転位置である最大エネルギー位置相互の距離間隔、クランク機構におけるクランク軸部の回転直径はほぼ同一のものとしてあることを特徴とする振子式動力発生装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明にあっては、所定の揺動周期によって円弧軌道Ｐ上で、揺動支点Ｑを中心とする揺動角度範囲を６０°とした正三角形の中で往復揺動する重量可変な重錘振子体３と、この重錘振子体３の往復揺動による揺動作用を回転エネルギーとして出力アーム部材１２を介して出力させる回転盤体を備えた回転出力部２と、重錘振子体３の円弧軌道Ｐ上に沿った往復揺動運動における重錘振子体３の最小位置エネルギー状態から最大位置エネルギー状態へ向かう復帰時の４分の１周期において重錘振子体３を最大位置エネルギー側へ強制的に牽引復帰させる牽引用回転入力部１１と、この牽引用回転入力部１１の中心から延設した回転軸の一部をコ字枠形に折曲形成したクランク軸部４Ａのコ字枠中央に一端が回動可能に連結され、他端が重錘振子体３に連繋された牽引部材４Ｂを備えたクランク機構４と、重錘振子体３の最小位置エネルギー状態から最大位置エネルギー状態へ向かう４分の１周期においてのみ駆動され、牽引用回転入力部１１、クランク機構４を介して重錘振子体３を最大位置エネルギー側へ強制的に牽引復帰させて重錘振子体３に継続揺動エネルギーとして付与させる牽引補助駆動源１３とを備えて成り、前記回転盤体の直径、円弧軌道Ｐにおける重錘振子体３が揺動するときの反転位置である最大エネルギー位置相互の距離間隔、クランク機構４におけるクランク軸部４Ａの回転直径はほぼ同一のものとしてあることで、振子式動力発生装置１を構成してある。




【手続補正書】
【提出日】平成15年10月14日(2003.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の揺動周期によって円弧軌道上で、揺動支点を中心とする揺動角度範囲を６０°とした正三角形の中で往復揺動する重量可変な重錘振子体と、この重錘振子体の往復揺動による揺動作用を回転エネルギーとして出力アーム部材を介して回転出力させる回転盤体を備えた回転出力部と、重錘振子体の円弧軌道上に沿った往復揺動運動における重錘振子体の最小位置エネルギー状態から最大位置エネルギー状態へ向かう復帰時の４分の１周期において重錘振子体を最大位置エネルギー側へ強制的に牽引復帰させる牽引用回転入力部と、この牽引用回転入力部の中心から延設した回転軸の一部をコ字枠形に折曲形成したクランク軸部のコ字枠中央に一端が回動可能に連結され、他端が重錘振子体に連繋された牽引部材を備えたクランク機構と、重錘振子体の最小位置エネルギー状態から最大位置エネルギー状態へ向かう４分の１周期においてのみ駆動され、牽引用回転入力部、クランク機構を介して重錘振子体を最大位置エネルギー側へ強制的に牽引復帰させて重錘振子体に、最大位置エネルギー位置における継続揺動エネルギーとして付与させる牽引補助駆動源とを備えて成り、重錘振子体の駆動時における４分の３周期での前記牽引用回転入力部はフリー状態とし、また前記回転盤体の直径、円弧軌道における重錘振子体が揺動するときの反転位置である最大エネルギー位置相互の距離間隔、クランク機構におけるクランク軸部の回転直径はほぼ同一のものとしてあることを特徴とする振子式動力発生装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明にあっては、所定の揺動周期によって円弧軌道Ｐ上で、揺動支点Ｑを中心とする揺動角度範囲を６０°とした正三角形の中で往復揺動する重量可変な重錘振子体３と、この重錘振子体３の往復揺動による揺動作用を回転エネルギーとして出力アーム部材１２を介して出力させる回転盤体を備えた回転出力部２と、重錘振子体３の円弧軌道Ｐ上に沿った往復揺動運動における重錘振子体３の最小位置エネルギー状態から最大位置エネルギー状態へ向かう復帰時の４分の１周期において重錘振子体３を最大位置エネルギー側へ強制的に牽引復帰させる牽引用回転入力部１１と、この牽引用回転入力部１１の中心から延設した回転軸の一部をコ字枠形に折曲形成したクランク軸部４Ａのコ字枠中央に一端が回動可能に連結され、他端が重錘振子体３に連繋された牽引部材４Ｂを備えたクランク機構４と、重錘振子体３の最小位置エネルギー状態から最大位置エネルギー状態へ向かう４分の１周期においてのみ駆動され、牽引用回転入力部１１、クランク機構４を介して重錘振子体３を最大位置エネルギー側へ強制的に牽引復帰させて重錘振子体３に、最大位置エネルギー位置における継続揺動エネルギーとして付与させる牽引補助駆動源１３とを備えて成り、重錘振子体３の駆動時における４分の３周期での前記牽引用回転入力部１１はフリー状態とし、また前記回転盤体の直径、円弧軌道Ｐにおける重錘振子体３が揺動するときの反転位置である最大エネルギー位置相互の距離間隔、クランク機構４におけるクランク軸部４Ａの回転直径はほぼ同一のものとしてあることで、振子式動力発生装置１を構成してある。