(57)【要約】  本発明は、相互に隣接して位置した複数の回転可能に取り付けられたアキュムレータ部材（１００、１９８）と、複数のアキュムレータ部材のうち第１のアキュムレータ部材に回転駆動を与えるように配置された入力駆動機構（１１６）と、複数のアキュムレータ部材のそれぞれが順次所定の速度以上の角速度で回転せしめられると、複数のアキュムレータ部材のうち連続する前後のアキュムレータ部材を磁気結合するように配置された速度応答結合部材（１０６、１９２）とを備えた運動エネルギーアキュムレータに関する。本アキュムレータは運動エネルギーを貯えることで、回転駆動源として作用する。  また、運動エネルギーアキュムレータ（１１８）と、運動エネルギー源からエネルギーアキュムレータの入力駆動機構（１１６）に駆動を与えるように配置されたエネルギートランスミッタ機構と、アキュムレータ部材の各々が所定の速度以上の角速度で回転すると、エネルギーアキュムレータに接続され且つ駆動されるように配置された負荷装置とを備えた運動エネルギー伝達システムも提供される。負荷装置は発電機あるいはその他の装置とし得る。【選択図】  図１６
2010537142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）  相互に隣接して位置した複数の回転可能に取り付けられたアキュムレータ部材、
（ｂ）  前記複数のアキュムレータ部材のうち第１のアキュムレータ部材に回転駆動を与えるように配置された入力駆動機構、及び
（ｃ）  前記複数のアキュムレータ部材のそれぞれが順次所定の速度以上の角速度で回転せしめられると、前記複数のアキュムレータ部材のうち連続する前後のアキュムレータ部材を磁気結合するように配置された速度応答結合部材、
を備えた運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項２】
前記複数のアキュムレータ部材は共通の軸を中心として回転自在に装着されている請求の範囲第１項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項３】
前記複数のアキュムレータ部材は共通の固定軸に装着され、各アキュムレータ部材が前記軸に対して回転可能である請求の範囲第１または２項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項４】
前記入力駆動機構は、前記複数のアキュムレータ部材のうち第１のアキュムレータ部材に回転駆動を与える一方向クラッチを含む請求の範囲第１から３項のいずれか一項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項５】
各前記結合部材は、前記所定の速度以上の角速度での対応した前記アキュムレータ部材の回転に応じた遠心力の作用により、初期のニュートラル位置から機能位置へと移動するように配置され、前記複数の結合部材はそれぞれの機能位置にあるとき磁気結合を行う請求の範囲第１から４項のいずれか一項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項６】
各前記結合部材は、対応した前記アキュムレータ部材の回転に応じて、ニュートラル位置から機能位置へそれぞれの枢支軸を中心として旋回するように配置されている請求の範囲第５項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項７】
前記結合部材の各々は半径方向外端と反対側の半径方向内端とを有し、該外端は、前記複数のアキュムレータ部材のうちそれぞれ後続するアキュムレータ部材の半径方向外周領域と磁気的に結合する請求の範囲第５または６項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項８】
各前記結合部材の半径方向内端がそれぞれ後続する前記アキュムレータ部材の半径方向内側中心領域から磁気的に反発されることによって、前記結合部材は機能位置をとらないように抑制され、各結合部材は、前記所定の速度以上の角速度での各前記アキュムレータ部材の回転に伴い機能位置に移動するように重さが設定されている請求の範囲第７項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項９】
各前記結合部材とそれぞれ後続する前記アキュムレータ部材の半径方向内側中心領域との間の磁気的反発は、対応した前記アキュムレータ部材の各速度が前記所定の速度を下回ると、前記結合部材をニュートラル位置に復帰させる大きさである請求の範囲第８項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項１０】
前記結合部材それぞれの外周領域に、各前記結合部材と後続する前記アキュムレータ部材のそれぞれとの磁気的結合を行う永久磁石あるいは磁気的に引き付けられる物質が設けられている請求の範囲第７から９項のいずれか一項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項１１】
前記永久磁石は前記結合部材の各々の外周領域に設けられ、それぞれ後続の前記アキュムレータ部材の外周領域に沿って配置された磁気的に引き付けられる物質と磁気結合するように配置されている請求の範囲第１０項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項１２】
前記磁気的に引き付けられる物質は強磁性物質である請求の範囲第１０または１１項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項１３】
前記永久磁石は前記結合部材の各々の外周領域に設けられ、それぞれ後続の前記アキュムレータ部材の外周領域に沿って配置された永久磁石と磁気結合するように配置されている請求の範囲第１０項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項１４】
前記磁石は希土類永久磁石である請求の範囲第１０から１３項のいずれか一項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項１５】
前記結合部材はそれぞれ相互に実質上同じ慣性モーメントを呈するように形成されている請求の範囲第１から１４項のいずれか一項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項１６】
前記結合部材は次々に順次増加する慣性モーメントを呈するように形成されている請求の範囲第１から１４項のいずれか一項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項１７】
前記結合部材は（ｎ―１）個の前記アキュムレータ部材に取り付けされており、ｎは２またはそれより大きい整数である請求の範囲第１から１６項のいずれか一項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項１８】
ｎ≧３個のアキュムレータ部材を有する請求の範囲第１から１７項のいずれか一項に記載の運動エネルギーアキュムレータ。
【請求項１９】
（ａ）  相互に隣接して位置した複数の回転可能に取り付けられたアキュムレータ部材と、前記複数のアキュムレータ部材のうち第１のアキュムレータ部材に回転駆動を与えるように配置された入力駆動機構と、前記複数のアキュムレータ部材のそれぞれが順次所定の速度以上の角速度で回転せしめられると、前記複数のアキュムレータ部材のうち連続する前後のアキュムレータ部材を磁気結合するように配置された速度応答結合部材とを備えたエネルギーアキュムレータ、
（ｂ）  運動エネルギー源から前記エネルギーアキュムレータの前記入力駆動機構に駆動を与えるように配置されたエネルギートランスミッタ機構、及び
（ｃ）  前記アキュムレータ部材の各々が前記所定の速度以上の角速度で回転すると、前記エネルギーアキュムレータに接続され且つ駆動されるように配置された負荷装置、
を備えた運動エネルギー伝達システム。
【請求項２０】
前記入力駆動機構は、
（ａ）  第１及び第２の駆動手段で、第２の駆動手段は前記エネルギーアキュムレータの第１の前記アキュムレータ部材を回転駆動するように配置されている第１及び第２の駆動手段、
（ｂ）  一方向クラッチ、及び
（ｃ）  前記エネルギートランスミッタによって駆動されると共に、前記第１の駆動手段を回転駆動する第１の要素と前記第２の駆動手段を回転駆動する第２の要素とを含む駆動システムで、前記第２の要素は前記第１の要素によって回転可能に駆動され且つ前記第１の要素に対し相対的に回転可能であり、前記第１の要素と前記第１の駆動手段は前記第２の要素と前記第２の駆動手段と比較し高い駆動比を有し、前記第１の駆動手段は前記第２の駆動手段を前記一方向クラッチを介して回転駆動する駆動システム、
を備えた請求の範囲第１９項に記載のシステム。
【請求項２１】
前記入力駆動機構は、前記第２の要素から前記エネルギーアキュムレータに回転駆動を与える磁気結合を含む請求の範囲第２０項に記載の運動エネルギー伝達システム。
【請求項２２】
前記エネルギーアキュムレータによって駆動され、前記エネルギーアキュムレータから前記負荷装置に回転駆動を伝達する遠心クラッチを更に備えた請求の範囲第２０または２１項に記載の運動エネルギー伝達システム。
【請求項２３】
負荷に回転駆動を与える駆動機構であって、
（ａ）  第１及び第２の駆動手段で、第２の駆動手段は前記負荷装置を回転駆動するように配置されている第１及び第２の駆動手段、
（ｂ）  一方向クラッチ、及び
（ｃ）  前記エネルギートランスミッタによって駆動されると共に、前記第１の駆動手段を回転駆動する第１の要素と前記第２の駆動手段を回転駆動する第２の要素とを含む駆動システムで、前記第２の要素は前記第１の要素によって回転可能に駆動され且つ前記第１の要素に対し相対的に回転可能であり、前記第１の要素と前記第１の駆動手段は前記第２の要素と前記第２の駆動手段と比較し高い駆動比を有し、前記第１の駆動手段は前記第２の駆動手段を前記一方向クラッチを介して回転駆動する駆動システム、
を備えた駆動機構。
【請求項２４】
前記駆動システムは、前記第１及び第２の要素間に配設された別の一方向クラッチを含み、前記第１の要素が前記第２の要素を前記別のクラッチを介して回転駆動するように配置された請求の範囲第２３項に記載の駆動機構。
【請求項２５】
前記駆動システムは、
前記第１の要素と前記第１の駆動手段の周囲に架け渡され、前記第１の駆動手段を回転させる駆動バンド；
前記駆動バンドに張力を加え続けると共に、前記駆動バンドが前記第１の要素によって駆動されると前記第１の駆動手段の回転軸を中心に初期位置から最終位置へ旋回するダンパー手段で、最終位置へ旋回することによって前記駆動バンドから前記第１の駆動手段に加わる回転駆動を減衰するダンパー手段；及び
前記ダンパー手段を初期位置にバイアスすると共に、前記駆動バンドが前記第１の要素で駆動されていないときは前記ダンパー手段を、前記最終位置から前記初期位置へ前記枢支軸を中心に旋回復帰させる戻し手段で、少なくとも前記第２の要素が初期角速度を得るまでの間前記ダンパー手段は前記初期位置と前記最終位置の間で前後に往復旋回すること、
を備えている請求の範囲第２３または２４項に記載の駆動機構。
【請求項２６】
前記ダンパー手段は前記枢支軸を中心に相対的に旋回可能な一対の引っ張りアームを備え、該アームの一方が前記駆動バンドの片側を押圧し、該アームの他方が前記駆動バンドの反対側を押圧し、該両アームが相互に離れるようにバイアスされている請求の範囲第２５項に記載の駆動機構。
【請求項２７】
前記戻し手段は複数の永久磁石を備え、該磁石の少なくとも１つが前記ダンパー手段のアームのうち第１のアームに取り付けられて、第１の前記アームと一緒に前記枢支軸を中心に旋回可能であり、前記磁石のうち別の磁石が第１のアームと別個の固定位置に取り付けられ、前記第１のアーム上の磁石と前記固定位置の磁石は相互に引き合うように逆の極性を対向して配置されている請求の範囲第２６項に記載の駆動機構。
【請求項２８】
前記ダンパー手段の一対の引っ張りアームは、相互に反発し合うように反発極性の向きで両アームに配置された永久磁石によって相互に離れるようにバイアスされている請求の範囲第２６または２７項に記載の駆動機構。
【請求項２９】
前記第１及び第２の要素は別の共通の回転軸を中心に回転可能なプーリであり、前記第１及び第２の駆動手段は共通の回転軸を有する更なるプーリである請求の範囲第２３から２８項のいずれか一項に記載の駆動機構。
【請求項３０】
前記第１及び第２のプーリは同一のサイズである請求の範囲第２９項に記載の駆動機構。
【請求項３１】
負荷に回転駆動を与える駆動機構であって、
回転軸を中心に前後に往復回転される回転駆動手段、
一方向クラッチ、
第１及び第２のローラ、
前記回転駆動手段に一端が連結された第１のレバーで、前記第１のローラは該レバーの他端に回転可能に取り付けられ、前記回転駆動手段の回転に伴い枢支軸を中心に旋回するようにピボット取り付けされた第１のレバー、
一端に弧状の第１ローラ用レースを備えた第２のレバーで、前記第２のローラは該第２のレバーの他端に回転可能に取り付けられ、前記第１のローラは前記ローラ用レースに配設され、前記第１のローラが前記第１のレバーにより前記第１ローラ用レースに沿って駆動されると別の枢支軸を中心に旋回するようにピボット取り付けされた第２のレバー、及び
前記第２のローラを受け入れると共に、前記第２のローラが前記第２のレバーにより前記第２ローラ用レースに沿って駆動されると前記第２のレバーと反対の方向に回転軸を中心に旋回するようにピボット取り付けられた駆動アームで、回転軸を中心とした前記反対の方向における前記駆動アームの回転に伴い、回転駆動を前記負荷に前記一方向クラッチを介して与えるように配置された駆動アーム、
を備えた駆動機構。
【請求項３２】
前記第２のレバー及び前記第２のローラは、前記回転駆動手段による前記第１のレバーの回転度よりも大きい回転度で前記駆動アームを回転するように寸法決めされている請求の範囲第３１項に記載の駆動機構。
【請求項３３】
運動エネルギー源の運動を回転駆動に変換するエネルギートランスミッタであって、
前記運動エネルギー源によって、ニュートラル位置から変位した位置に実質上直線の方向に駆動されるアクチュエータ、
相互に離間して配置され、それぞれの先端が前記アクチュエータに回転可能に接続された少なくとも一対の半径方向アームで、各半径方向アームの反対の基端が回転可能に取り付けられ、前記アクチュエータが前記運動エネルギー源によって直線方向に駆動されると前記一対のアームの少なくとも１つがそれぞれの回転軸を中心に駆動シャフトを回転して回転駆動を与えるように配置された半径方向アーム、及び
磁石の配列であって、該配列の磁石が反発し合う極性の向きで位置され、前記アクチュエータを前記変位した位置から前記ニュートラル位置へ復帰させる磁石の配列、
を備えたエネルギートランスミッタ。
【請求項３４】
前記一対の半径方向アーム間に配設され、複数の磁石を保持した支持体をさらに備え、別の磁石が前記半径方向アームに取り付けられ、前記支持体上の前記磁石が前記半径方向アーム上の磁石と反発し合うように配置されている請求の範囲第３３項に記載のエネルギートランスミッタ。
【請求項３５】
前記アクチュエータはアクチュエータプレートであり、前記運動エネルギー源は自動車であり、前記自動車が前記アクチュエータプレート上を通って駆動されると前記アクチュエータプレートが前記自動車と接触するように配置されている請求の範囲第３３または３４項に記載のエネルギートランスミッタ。
【請求項３６】
前記磁石のそれぞれは永久磁石である請求の範囲第３３から３５項のいずれか一項に記載のエネルギートランスミッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は運動エネルギーアキュムレータ（蓄積器）、及びその実施形態の１つとして、かかるアキュムレータを備えたエネルギー伝達システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
フライホイールの原理を実施したものを含め、発生源から負荷に至るまでの伝達中における(規則的または不規則的な)振動もしくは脈動エネルギーの蓄積を必要とするシステムで用いるための、各種の運動エネルギーアキュムレータが知られている。同じく、一部はアキュムレータを具備した各種のエネルギー伝達システムが、移動する車両から発電機や流体圧発生器へ運動エネルギーを伝達するために提案されている。この点については、１９７９年４月３０日付け出願の米国特許 No. 4,239,975 (Chiappetti) 及び２００２年１２月２日付け出願の米国特許No. 6,767,161 (Calvo et al) の開示を参照のこと。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許No.4,239,975
【特許文献２】米国特許No.6,767,161
【特許文献３】米国特許No.5,590,568
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１９９７年１月７日付けで付与された米国特許 No. 5,590,568 (Takara) は、低出力電動モータで駆動され、上下に配置され共通の回転軸を有する回転可能な板の形状を成す複数の離間したフライホイールを備えたフライホイールエネルギー貯蔵システムを記述している。永久磁石が、回転可能な板のうち隣接するものの上に、反対の向き (つまり反発極性の向き)となるように芯合わせされて取り付けられている。モータは複数のフライホイールのうち最初のフライホイールの回転を駆動し、さらに連続するフライホイールに取り付けられ芯合わせされた永久磁石間の磁気的反発力によってそれぞれ後続のフライホイールの回転を駆動する。しかし、フライホイールの全てが同時にモータにより駆動されて運動エネルギーをシステム内に蓄積するため、システムが非効率となる。  
【０００５】
（以下に定義するような）本発明のアキュムレータを、移動する車両から運動エネルギーが得られる種類のエネルギー伝達システムに関連して説明し、以下においてはその観点からの例示として本発明を説明する。但し、アキュムレータ自体だけでなく、移動する人やその他の動物、波、海のうねりや潮夕、道路走行車両、及び反復運動を行う機械的な装置やシステムを含め、運動エネルギーを有する多数の発生源のうち任意のものを利用したエネルギー伝達システムなど、本発明は幅広い応用分野を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
広義において、本発明の一つの観点によれば、回転駆動を与える運動エネルギーアキュムレータであって、
（ａ）  相互に隣接して位置した複数の回転可能に取り付けられたアキュムレータ部材、
（ｂ）  前記複数のアキュムレータ部材のうち第１のアキュムレータ部材に回転駆動を与えるように配置された入力駆動機構、及び
（ｃ）  前記複数のアキュムレータ部材のそれぞれが順次所定の速度以上の角速度で回転せしめられると、前記複数のアキュムレータ部材のうち連続する前後のアキュムレータ部材を磁気結合するように配置された速度応答結合部材、
を備えた運動エネルギーアキュムレータが提供される。
【０００７】
前記のように定義されたアキュムレータの動作時、複数のアキュムレータ部材のうち第１のアキュムレータ部材に回転駆動が（例えば増分的に）与えられると、第１のアキュムレータ部材が回転せしめられ、その角速度が所定のレベルにまで次第に増加する。所定レベルの角速度に達すると、第１のアキュムレータ部材と次の後続する（隣接する）アキュムレータ部材との間で磁気結合が確立され、それにより次のアキュムレータ部材も回転せしめられ、その角速度が所定のレベルにまで次第に増加する。安定した状態の条件に到達し、両方（２つより多い場合は全て）のアキュムレータ部材が所定の角速度で回転すると、例えば運動エネルギーが第１のアキュムレータ部材に与えられているときに、（回転駆動という形態の）運動エネルギーを、アキュムレータから負荷に伝達し得る。つまりアキュムレータは、低慣性のエネルギー源あるいはトランスミッタを比較的高い慣性モーメントを有する負荷に連結するのを容易とするのに使用可能である。さらに運動エネルギーがアキュムレータに与えられていない時間に、回転するアキュムレータ部材に基づき、アキュムレータから負荷へ回転駆動を継続的に与えることもできる。
【０００８】
従って、本発明の別の観点によれば、
（ａ）  相互に隣接して位置した複数の回転可能に取り付けられたアキュムレータ部材と、前記複数のアキュムレータ部材のうち第１のアキュムレータ部材に回転駆動を与えるように配置された入力駆動機構と、前記複数のアキュムレータ部材のそれぞれが順次所定の速度以上の角速度で回転せしめられると、前記複数のアキュムレータ部材のうち連続する前後のアキュムレータ部材を磁気結合するように配置された速度応答結合部材とを備えたエネルギーアキュムレータ、
（ｂ）  運動エネルギー源から前記エネルギーアキュムレータの前記入力駆動機構に駆動を与えるように配置されたエネルギートランスミッタ機構、及び
（ｃ）  前記アキュムレータ部材の各々が前記所定の速度以上の角速度で回転すると、前記エネルギーアキュムレータに接続され且つ駆動されるように配置された負荷装置、
を備えた運動エネルギー伝達システムが提供される。
【０００９】
エネルギーアキュムレータは、負荷を運動エネルギー源と適合させるために、（与えられた応用分野で）必要なだけの数のアキュムレータ部材を備えることができる。エネルギーアキュムレータは２つだけのアキュムレータ部材で構成されてもよく、その場合には少なくとも１つの速度応答結合部材をアキュムレータ部材のうちの１つに装着可能である。しかし、エネルギーアキュムレータはｎ個（但しｎ≧３）のアキュムレータ部材を備えるのが望ましく、この場合には速度応答結合部材が（ｎ−１）個のアキュムレータ部材に装着されるのが望ましい。
【００１０】
複数のアキュムレータ部材は随意（任意選択として）それぞれの軸を中心として回転自在に装着可能であるが、共通の軸を中心として回転自在に装着されるのが望ましい。少なくとも一部の実施形態において、アキュムレータ部材は共通の固定軸に軸受け装着される。
【００１１】
アキュムレータ部材は、多角形の外周を含め、任意の形状をとり得るが、円形のディスク形状を有するのが望ましい。また、アキュムレータ要素は（それぞれの回転軸に対して）ほぼ同じ慣性モーメントを呈するように形成してもよいし、あるいは（第１から第ｎ番目へと）順次増加する慣性モーメントを呈するように形成してもよい。
【００１２】
アキュムレータの入力駆動機構は、アキュムレータに入力すべき駆動源に応じて随意決められるが、一方向クラッチを含むのが望ましい。
【００１３】
速度応答結合部材は、アキュムレータ部材の各々が所定の速度に等しい角速度で回転せしめられると、１つのアキュムレータ部材を別のアキュムレータ部材に磁気結合するように機能する任意の装置あるいは機構を備えることができる。しかし各結合部材は、所定の速度に等しい角速度での対応したアキュムレータ部材の回転に応じた遠心力の作用により、その機能位置へと移動するように配置されるのが望ましい。後者の場合、各結合部材は随意対応したアキュムレータ部材に対し線形移動自在に、あるいは最も望ましくは旋回移動自在に取り付け得る。
【００１４】
１つのアキュムレータ部材の別のアキュムレータ部材に対する磁気結合は、随意各種の方法で達成可能である。例えば、永久磁石を結合部材の各々に取り付け、アキュムレータ部材の少なくとも一部を、磁気的に引き付けられる（例えば強磁性の）物質で形成してもよい。あるいは、永久磁石をアキュムレータ部材に取り付け、結合部材の少なくとも一部を、磁気的に引き付けられる物質で形成してもよい。さらに別の代替例として、永久磁石を結合部材とアキュムレータ部材の両方に取り付け、結合部材とアキュムレータ部材との間の（引き合いあるいは反発のいずれかにおける）磁気結合を可能とするような極性の関係で配置してもよい。
【００１５】
永久磁石は、希土類磁石からなるのが望ましい。磁気結合は相互間のすべりを容易とするため、隣接するアキュムレータ部材間における滑らから動的結合を容易とする。
【００１６】
あるアキュムレータ部材の角速度が所定の速度を下回ったとき、隣接するアキュムレータ部材の磁気結合を切断するように結合部材をバイアス（偏倚）するのに二次の磁石系を用いることもできる。
【００１７】
駆動機構は、回転駆動を運動エネルギーアキュムレータに与えるのに適切な任意の機構で構成できる。
【００１８】
特に、本発明の別の観点によれば、負荷に回転駆動を与える駆動機構であって、
（ａ）  第１及び第２の駆動手段で、第２の駆動手段は前記負荷装置を回転駆動するように配置されている第１及び第２の駆動手段、
（ｂ）  一方向クラッチ、及び
（ｃ）  前記エネルギートランスミッタによって駆動されると共に、前記第１の駆動手段を回転駆動する第１の要素と前記第２の駆動手段を回転駆動する第２の要素とを含む駆動システムで、前記第２の要素は前記第１の要素によって回転可能に駆動され且つ前記第１の要素に対し相対的に回転可能であり、前記第１の要素と前記第１の駆動手段は前記第２の要素と前記第２の駆動手段と比較し高い駆動比を有し、前記第１の駆動手段は前記第２の駆動手段を前記一方向クラッチを介して回転駆動する駆動システム、
を備えた駆動機構が提供される。
【００１９】
前記駆動システムは、第１及び第２の要素間に配設された別の一方向クラッチを含み、第１の要素が第２の要素をその別のクラッチを介して回転駆動するように配置されてもよい。
【００２０】
少なくとも一部の実施形態において、前記駆動システムは、
前記第１の要素と前記第１の駆動手段の周囲に架け渡され、前記第１の駆動手段を回転させる駆動バンド；
前記駆動バンドに張力を加え続けると共に、前記駆動バンドが前記第１の要素によって駆動されると、前記第１の駆動手段の回転軸を中心に初期位置から最終位置へ旋回するダンパー手段で、最終位置へ旋回することによって前記駆動バンドから前記第１の駆動手段に加わる回転駆動を減衰するダンパー手段；及び
前記ダンパー手段を初期位置にバイアスすると共に、前記駆動バンドが前記第１の要素で駆動されていないときは前記ダンパー手段を、前記最終位置から前記初期位置へ前記枢支軸を中心に旋回復帰させる戻し手段で、少なくとも前記第２の要素が初期角速度を得るまでの間前記ダンパー手段は前記初期位置と前記最終位置の間で前後に往復旋回すること、
を備えることも可能である。
【００２１】
前記ダンパー手段は前記第１の駆動手段の前記枢支軸を中心に相対的に旋回可能な一対の引っ張りアームを備え、該アームの一方が前記駆動バンドの片側を押圧し、該アームの他方が前記駆動バンドの反対側を押圧し、該両アームが相互に離れるようにバイアスされるようにしてもよい。
【００２２】
前記戻し手段は複数の永久磁石を備え、該磁石の少なくとも１つが前記ダンパー手段のアームのうち第１のアームに取り付けられて、第１の前記アームと一緒に前記枢支軸を中心に旋回可能であり、前記磁石のうち別の磁石が第１のアームと別個の固定位置に取り付けられ、前記第１のアーム上の磁石と前記固定位置の磁石は相互に引き合うように逆の極性を対向して配置されてもよい。
【００２３】
さらに、前記ダンパー手段の一対の引っ張りアームは、相互に反発し合うように反対の向き（つまり反発極性の向き）で両アームに配置された永久磁石によって相互に離れるようにバイアスされるようにしてもよい。あるいは、ダンパー手段の一対のアームをバイアスするのに、例えばバネ装置を用いることもできる。
【００２４】
典型例として、前記第１及び第２の要素は共通の回転軸を中心に回転可能なプーリであり、前記第１及び第２の駆動手段は別の共通の回転軸を有する更なるプーリである。また一般的に、前記第１及び第２のプーリは同一のサイズである。
【００２５】
但し自明として理解されるように、ギアやその他の駆動要素を第１及び第２の要素として用いてもよく、あるいは例えば、ギアとプーリまたはその他の適切な駆動要素との組み合わせを用いることもできる。プーリは例えば、歯付きまたはキー溝（スプライン）付きプーリとし得る。駆動バンドは、プーリを用いる場合には駆動ベルト、またギア及び／又は歯付きプーリを用いる場合には駆動チェーンとし得る。
【００２６】
本発明によって実施される運動エネルギー伝達システムのエネルギートランスミッタは、運動エネルギー源の直線運動を回転運動に変換するように機能するものを備えるのが望ましい。直線運動は、道路を走行する車両の前進移動によって得られるようなほぼ水平の方向、もしくはほぼ垂直の方向でよい。運動エネルギー源からの運動エネルギーは随意、アキュムレータから、回転ポンプを含む任意の形態の負荷に送出し得るが、発電機に送出されるのが望ましい。アキュムレータの動作原理を実施したものを含むクラッチ機構を、アキュムレータと負荷との間に随意介在してもよい。
【００２７】
従って、本発明の別の観点によれば、運動エネルギー源の運動を回転駆動に変換するエネルギートランスミッタであって、
前記運動エネルギー源によって、ニュートラル位置から変位した位置に実質上直線の方向に駆動されるアクチュエータ、
相互に離間して配置され、それぞれの先端が前記アクチュエータに回転可能に接続された少なくとも一対の半径方向アームで、各半径方向アームの反対の基端が回転可能に取り付けられ、前記アクチュエータが前記運動エネルギー源によって直線方向に駆動されると前記一対のアームの少なくとも１つがそれぞれの回転軸を中心に駆動シャフトを回転して回転駆動を与えるように配置された半径方向アーム、及び
磁石の配列であって、該配列の磁石が反発し合う極性の向きで位置され、前記アクチュエータを前記変位した位置から前記ニュートラル位置へ復帰させる磁石の配列、
を備えたエネルギートランスミッタが提供される。
【００２８】
前記エネルギートランスミッタは、前記一対の半径方向アーム間に配設され複数の磁石を保持した支持体をさらに備え、別の磁石が前記半径方向アームに取り付けられ、前記支持体上の前記磁石が前記半径方向アーム上の磁石と反発し合うように配置されてもよい。
【００２９】
自明として理解されるように、前記エネルギートランスミッタの磁石のそれぞれは希土類永久磁石などの永久磁石とし得るが、任意の適切な永久磁石を使用可能である。
【００３０】
本発明の説明中、本発明によって実施される駆動機構の第１の駆動要素及び第１の駆動手段に関して用いられる用語「駆動比」は、第１の駆動手段の回転速度に対する第１の要素の回転速度の比を意味する。同様に、第２の駆動手段に対する第２の要素の「駆動比」とは、第２の駆動手段の回転速度に対する第１の要素の回転速度の比を意味する。
【００３１】
本明細書全体を通じて、単語「備える (comprise)」あるいはその変形である「備えている (comprises)」や「備えた (comprising)」は、記載された単数の要素、完全体 (integer) またはステップ、もしくは複数の要素、完全体 (integers) またはステップを含むことを意味するが、その他の単数の要素、完全体 (integer) またはステップ、もしくは複数の要素、完全体 (integers) またはステップを除外するものではないことが理解されるべきである。
【００３２】
本明細書に含まれる文書、行為、素材、装置、物品などに関する議論はいずれも単に、本発明の説明を与えることを目的とする。上記事項のいずれかあるいは全ては、本出願の優先日より以前にいずれかに存在していたとしても、従来技術のベースの一部を形成するもの、あるいは本発明に関連した分野における共通の一般的知見であったと認められるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、運動エネルギー伝達システム全体の概略図を示す；
【図２】図２は、本システムのエネルギートランスミッタ部の概略図；
【図３】図３は、本システムに含まれる第１の種類のエネルギーアキュムレータの概略正面図を示す；
【図４】図４は、図３に示したアキュムレータの分解正面図を示す；
【図５】図５は、図４に示す断面５−５の方向に沿って見たアキュムレータ部材の底面図；
【図６】図６は、図１に示した本システムに含まれる別の種類のエネルギーアキュムレータの概略正面図を示す；
【図７】図７は、図６に示す断面７−７の方向に沿って見たアキュムレータ部材の概略底面図；
【図８】図８は、エネルギートランスミッタからアキュムレータへ増分的（インクリメンタル）な回転駆動を与えるように配置された入力駆動機構の概略図で、駆動機構は動作行程（ストローク）の初期位置にある状態で示してある；
【図９】図９は、動作行程のニュートラル（中間）位置にある、図８の駆動機構を示す；
【図１０】図１０は、動作行程の終端位置にある、図８の駆動機構を示す；
【図１１】図１１は、本発明によって実施される別のアキュムレータ部材の概略底面図；
【図１２】図１２は、本発明によって実施される運動エネルギーアキュムレータに回転駆動を与える別の入力駆動機構の概略平面図；
【図１３】図１３は、使用時における図１２の入力駆動機構の概略平面図；
【図１４】図１４は、図１２に示した入力駆動機構を含む、本発明によって実施される運動エネルギー伝達システムの概略側面図；
【図１５】図１５は、図１４の運動エネルギー伝達システムの概略端面図；
【図１６】図１６は、図１１に示した種類の複数のアキュムレータ部材と図１２に示した入力駆動機構とを含む、本発明によって実施される運動エネルギー伝達システムの概略部分断面図；
【図１７】図１７は、本発明によって実施される運動エネルギー伝達システムの概略平面図；
【図１８】図１８は、図１７の運動エネルギー伝達システムの概略端面図；
【図１９】図１９は、図１７の運動エネルギー伝達システムのエネルギートランスミッタ部の概略端面図；及び
【図２０】図２０は、図１９のエネルギートランスミッタ部の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明は、運動エネルギー伝達システム及びそのシステム内に含まれるエネルギーアキュムレータに関する例示的な実施形態の、図面を参照した以下の説明からより充分に理解されるであろう。
【００３５】
図１に示すように、エネルギー伝達システムは、システムの動作中に、運動エネルギーをエネルギートランスミッタ２１に供給する運動エネルギー源２０を備えている。エネルギー源２０は典型的には、連続した移動する複数の車両で、各車両がトランスミッタ２１と係合し、トランスミッタ２１に動きを与えることによってトランスミッタ２１に作用を及ぼす。但し前述したように、エネルギー源は上記の典型例の他、動きをトランスミッタ２１へ与えることができる任意の移動する物体とし得る。
【００３６】
トランスミッタ２１に入力されたエネルギーは、入力駆動機構２３により増分された機械的な動きとしてアキュムレータ２２に伝えられる。負荷２４の静的慣性を越える充分な運動エネルギーがアキュムレータ２２に蓄積されると、例えばエネルギーがエネルギー源２０からアキュムレータへ増分的に入力された際に、アキュムレータから負荷に対する駆動が（遠心型クラッチなどのクラッチ２５を介して）行われる。
【００３７】
負荷２４は典型的には発電機からなるが、同じく回転あるいは往復駆動が与えられる流体ポンプやその他任意の種類の機械であってもよい。
【００３８】
トランスミッタ装置２１は、図２に車道２７に設けた窪み２６内に配置されるものとして示してあり、アクチュエータプレート２８を備え、アクチュエータプレート２８はその上を通過しそれと係合する車両（図示せず）の前方への移動によってほぼ直線方向に駆動されるように配置されている。アクチュエータプレート２８は、２対の希土類製永久磁石２９及び３０によって（図２に示す）ニュートラル（中間）位置にバイアス（偏倚）されており、各対の磁石は反対の向き（つまり反発極性の向き）で配置されている。
【００３９】
アクチュエータプレート２８は図示のように２つのラジアル（半径方向）アーム３１及び３２によって保持され、これら両方のラジアルアームは、前進移動する車両によってアクチュエータプレート２８がほぼ直線的に前方へ移動すると回転せしめられ（例えば時計回り方向）、車両の通過後は２対の磁石２９及び３０によってニュートラル位置に戻される。ラジアルアーム３１はアイドラシャフト３３によって保持され、ラジアルアーム３２は駆動シャフト３４に接続され、駆動シャフト３４はアクチュエータプレート２８のほぼ直線的な移動によって回転せしめられる。考えられる替りの配置（図示せず）においては、ラジアルアーム３１とアイドラシャフト３３を省き、アクチュエータプレート２８をラジアルアーム３１によって直接駆動シャフト３４に接続してもよい。
【００４０】
駆動シャフト３４の増分的な回転動は、入力駆動機構２３によってアキュムレータ２２に伝えられ、入力駆動機構２３の一実施形態は図８乃至図１０を参照して後述する。
【００４１】
図３乃至図５に概略的に示したアキュムレータ２２は３つのアキュムレータ部材３５、３６及び３７を備え、各アキュムレータ部材はほぼディスク形状で、非磁性材料から形成され、フライホイールとして効果的に機能する。それらのアキュムレータ部材は共通の固定軸３８を中心に独立に回転自在に取り付けられ、従って共通軸を中心に独立に回転可能である。第１及び第２のアキュムレータ部材３５及び３６は共に、少なくとも１個、望ましくは図示のように４個の旋回式の速度応答結合部材３９を保持する。つまり、それぞれの実施形態で、それより少ない（例えば３個）または多い数の結合部材を備えることができる。図示の実施形態においては、第２及び３のアキュムレータ部材３６及び３７の各々がその外周に沿って、希土類製永久磁石４０の外側リングを備え、永久磁石４０は（必ずしもではなく）典型的には磁極が交互に位置する（Ｎ−Ｓ−Ｎ−Ｓ---）ように配置されている。また、第２及び第３のアキュムレータ部材３６及び３７の各々は、共通に（Ｎ−Ｎ−Ｎ---またはＳ−Ｓ−Ｓ---）磁極化された希土類製永久磁石４１の内側リングを備えている。
【００４２】
図５から最も明瞭に分かるように、各結合部材３９はほぼＬ字状で、枢支ピン４２によりそれぞれのアキュムレータ部材３５及び３６に旋回自在に取り付けられている。各結合部材３９は主に非磁性材料から形成されるが、ほぼ弧状の外側強磁性足部４３を備えている。各結合部材の半径方向内端４４は、アキュムレータ部材３６及び３７のうちそれぞれの（後続する）対応部材上の永久磁石４１からなる内側リングから反発されるように、共通に（Ｎ−Ｎ−Ｎ---またはＳ−Ｓ−Ｓ---）磁極化された永久磁石４５の弧状配列を備えている。
【００４３】
アキュムレータ２２が静止状態にあるとき、内側磁石リング４１と弧状の磁石配列４５との間に生じる（反発）磁場の強度は、結合部材３９をニュートラル位置に維持するように予め決められる。すなわち、結合部材３９の強磁性足部４３は、アキュムレータ部材３６及び３７のうちそれぞれの（後続する）対応部材上の磁石からなる外側リング４０の各磁石をつないだ磁場から効果的に離間している。但し各結合部材３９の重量は、アキュムレータ部材３６及び３７が所定の角速度で回転させられると、内側磁石リング４１と弧状の磁石配列４５との間の磁気的反発に打ち克つのに充分で、尚且つ各結合部材の半径方向外側部分を外側に旋回させるのに充分な遠心力が結合部材３９に加わるように設定されている。その状態になると、各結合部材３９はそれぞれのニュートラル位置から機能位置に移動し、結合部材３９の強磁性足部４３とアキュムレータ部材３６及び３７のうちそれぞれの（後続する）対応部材上の磁石からなる外側リング４０との間で磁気結合が確立される。
【００４４】
すなわち上記したようにアキュムレータ２２の動作時において、回転駆動がトランスミッタ装置２１から第１のアキュムレータ部材３５に増分的に加えられると、第１のアキュムレータ部材３５が回転させられ、その角速度が所定のレベルまで徐々に増加する。所定レベルの角速度に達すると、第１のアキュムレータ部材３５に取り付けられた結合部材３９が遠心力の作用で外側に旋回し、結合部材３９と第２のアキュムレータ部材３６上の磁石からなる外側リング４０とによって、第１及び第２のアキュムレータ部材３５及び３６間に磁気結合が確立される。それにより第２のアキュムレータ部材３６が回転させられ、その角速度が所定のレベルまで徐々に増加すると、さらに第３のアキュムレータ部材３７との間で磁気結合が確立し、回転駆動が第３のアキュムレータ部材３７に与えられる。定常状態に達し、３個のアキュムレータ部材全てが所定の角速度と等しいかまたはそれより大きい角速度で回転されると、（回転）運動エネルギーをアキュムレータ２２から負荷２４へ伝達可能となる。このように、低慣性のエネルギートランスミッタ（つまりアクチュエータプレート２８）を、相対的に高い慣性モーメントを有する発電機などの負荷２４に連結するのを容易とするように、アキュムレータを用いることができる。さらに、運動エネルギーが運動エネルギートランスミッタ２１さらにはアキュムレータ２２へ供給されなくなった場合でも、各アキュムレータ部材はそれらの回転モーメントによりある期間の間回転を継続する。従って、アキュムレータ部材の角速度が負荷を駆動するのに必要な速度以下に下がるまで、回転駆動はアキュムレータによって負荷に供給され続ける。
【００４５】
（車両交通の中休みで生じる場合など）運動エネルギーの印加が一時的にだけ停止すると、運動エネルギートランスミッタに対する運動エネルギーの再印加により、（回転しているもしくは静止している）アキュムレータ部材の駆動が再開される。
【００４６】
図６及び図７に示したアキュムレータ２２は上記したものと類似しており、同じ構成部品を示すのに同じ参照番号が用いてある。但し、図６及び図７に示したアキュムレータは４個のディスク状アキュムレータ部材３５、４６、４７及び４８を備え、これらアキュムレータ部材は非磁性材料で実質上形成されている。第１、第２及び第３のアキュムレータ部材３５、４６及び４７は各々４個の旋回式の速度応答結合部材４９を保持し、前記結合部材３９と対照的に各結合部材４９は、一連の交互に極性化された希土類製永久磁石５１によって少なくとも一部が形成されたほぼ弧状の外側足部５０を有する。また、第２、第３及び第４のアキュムレータ部材４６、４７及び４８には、磁気的に引き付けられる材料（例えば鋼などの強磁性材料）製の円周リング５２が形成されている。
【００４７】
図６及び図７に示したアキュムレータの動作は図３乃至図５に示したアキュムレータと実質上同じであるが、前者では磁気結合が、結合部材４９に外周に位置した磁石５１と第２〜第４のアキュムレータ部材４６〜４８の各強磁性リング５２とによってアキュムレータ部材間で確立される点が異なる。
【００４８】
増分的な回転駆動は、入力駆動機構２３を介して（上記したアキュムレータ２２のいずれの形態においても）第１のアキュムレータ部材３５に与えられる。この入力駆動機構は、図８乃至図１０に動作の各逐次段階に応じて示した運動変換機構５３と、運動変換機構を第１のアキュムレータ部材３５に接続する一方向クラッチ（例えばカムクラッチやスプラグ（Sprag）クラッチ、図示せず）とを備えている。
【００４９】
運動変換機構５３は、トランスミッタ装置２１の駆動シャフト３４の半径方向延長部を形成するレバーアーム５４（図８乃至図１０）を備えている。レバーアーム５４の外端はリンク５６を介して、Ｌ字状旋回レバー５５の短い方の脚部に枢支され、レバー５５の長い方の脚部の外端に、弧状の第１ローラレース５９と係合することによって別の旋回レバー５８の短い方のアームに作用を及ぼすローラ５７が備わっている。旋回レバー５８は枢支ピン６０を中心に旋回し、その長い方のアーム６１の端部に、弧状の第２ローラレース６４と係合することによって被駆動アーム６３に作用を及ぼすローラ６２が備わっている。
【００５０】
駆動シャフト３４の最初の回転動で、旋回レバー５５が図８に示すその開始位置から図９に示す中間位置へ回転させられる。これによってローラ５７がレース５９内を移動し、その結果旋回レバー５８及び被駆動アーム６３両方が回転される。その際、被駆動アーム６３は、ローラ６２がレース６４内を移動する結果として回転される。引き続き駆動シャフト３４が図１０に示す位置にまで移動すると、両レバー５５及び５８がさらに回転されると共に、被駆動アーム６３が図１０に示すその終端位置にまで回転される。つまり運動変換機構５３は、駆動シャフト３４における少量の回転（例えば１５°から２０°）を、被駆動アーム６３及びひいては第１のアキュムレータ部材３５のほぼ６０°から８０°に増分された回転に増幅する機能を果たす。さらにローラ-イン-レースの配置を用いることで、両レバー５５及び５８に対する回転動が各作動の開始時に最大化され、第１のアキュムレータ部材３５に与えられる角速度が最適化される。
【００５１】
つまり、本発明の別の観点によれば、回転駆動を負荷に与える駆動機構であって、回転軸を中心に前後に往復回転される回転駆動手段と、一方向クラッチと、第１及び第２のローラとを備えた駆動機構が提供される。第１のレバーがその一端で回転駆動手段に連結され、第１のローラが第１のレバーの他端に回転可能に取り付けられ、第１のレバーは回転駆動手段の回転に伴い枢支軸を中心に旋回するようにピボット取り付けされている。一端に弧状の第１のローラレースを備えた第２のレバーも設けられている。第２のローラが第２のレバーの他端に回転可能に取り付けられ、第１のローラが第の１ローラレース内に配置されており、第２のレバーは、第１のローラが第１のレバーで第１のローラレースに沿って駆動されると、枢支軸を中心に旋回するようにピボット取り付けされている。また駆動機構は駆動アームを備え、駆動アームは第２のローラを受け入れる弧状の第２のローラレースを備えると共に、第２のローラが第２のレバーで第２のローラレースに沿って駆動されると第２のレバーと反対方向に回転軸を中心に旋回するようにピボット取り付けされており、さらに駆動アームはその回転軸を中心とした前記反対方向の回転に伴い、一方向クラッチを介して回転駆動を負荷に与えるように配置されている。図８乃至図１０に示した実施形態におけるように、第２のレバー（例えば旋回レバー５８）及び第２のローラレース（例えばローラレース６４）は典型例として、回転駆動手段（例えば駆動シャフト３４）により、第１のレバー（例えばレバー５５）の回転度合いよりも大きい回転度合いで駆動アームを回転させるように寸法決めされている。
【００５２】
アキュムレータ部材１００の別の実施形態の底面図を図１１に示す。このアキュムレータ部材はハブ付きホイールの形状を成し、多数の放射方向に延びたスポーク１０２が中心ハブ１０３を強磁性材料製の外周リング１０４に接続している。外側リング１０４は、スポークより上側に突き出ている。図示した実施形態において、外側リングは鋼製である。３本のスポーク１０２が図示してあるが、この種のアキュムレータ部材は典型的には９本以上の同様のスポークを有する。
【００５３】
図から分かるように、速度応答結合部材１０６は、それぞれのスポーク１０２に枢支ピン１０８を介して旋回自在に取り付けられている。各結合部材１０６の半径方向外端は、使用時に、隣接する（後続する）アキュムレータ部材の強磁性外周リングと磁気結合するように配置された希土類永久磁石１１０の弧状配列を備えている。各結合部材１０６の反対側の内端は、図１６により明瞭に示すごとく、後続するアキュムレータ部材１００（図１１では想像外形線で示す）の希土類永久磁石１１４からなる内側リングから反発されるように、共通に磁極化された（Ｎ−Ｎ−Ｎ---またはＳ−Ｓ−Ｓ---）希土類永久磁石１１２の別の配列を備えている。アキュムレータ部材１００の結合部材１０６は、図１１においてそれぞれの機能位置に示してある。すなわちその機能位置とは、使用時にアキュムレータ部材１００の回転に伴い結合部材に加わる遠心力に応答して、結合部材が枢支ピン１０８を中心に旋回した位置である。
【００５４】
ストッパ１０９（同じく想像外形線で示す）が各結合部材１０６の上側に取り付けられ、対応するスポーク１０２と接触し、それぞれの結合部材が枢支ピンを中心に回転し過ぎて強磁性材料製の外周リング１０４と接触するのを防止する。各ストッパは、結合部材が位置する平面と直交して延びるブラケットと、ストッパピンとを備えている。ストッパピンは、ブラケットに対して直角に配設されスポークと接触すると共に、結合部材上の磁石１１０の半径方向外側の外周配列と強磁性材料製の外周リング１０４との間のギャップを最小限とする距離だけブラケットから突出し、磁石１１０と外周リング１０４との間の磁気結合の効率を最適化している。
【００５５】
本発明によって実施される別の入力駆動機構１１６が、図１２乃至図１８に示してある。より詳細には、運動エネルギーアキュムレータ１１８が外側金属枠１２０内に設置されている。駆動シャフト１２２が枠１２０に対し１２４で示すように軸受け取り付けされ、駆動シャフトの入力端が図１７乃至図２０に関連して後で更に説明するエネルギートランスミッタ機構２０２に接続されている。旋回アーム１２８が、リンク１３４によって別の駆動シャフト１３２に取り付けられた一方向クラッチ装置１３０に接続されている。さらに駆動シャフト１３２はその各端で、枠１２０に軸受け取り付けされている（図１４参照）。駆動シャフト１２２がその軸を中心に前後に往復回転すると、旋回アーム１２８が前後に往復旋回し、別の駆動シャフト１３２を反時計回り方向に増分的に回転駆動する。駆動プーリ１３６が別の駆動シャフト１３２の下端に取り付けられ、反時計回り方向に回転されると、駆動ベルト１４０を介して回転伝達プーリ１３８を回転駆動する。伝達プーリ１３８はさらに別の駆動シャフト１４２の下端に取り付けられ、この駆動シャフト１４２もその各端で枠１２０に軸受け取り付けされている。
【００５６】
駆動プーリ１４４の形態を成す第１の要素が駆動シャフト１４２の上端に取り付けられ、一方向クラッチ１５０を介して、第２の駆動プーリ１４８の形態を成す第２の駆動要素を回転駆動するように配置されている（図１５参照）。第２の駆動プーリ１４８は「フリーホイール（自在輪）」として機能し、第１の駆動プーリ１４４と独立に反時計回り方向に回転可能である。図１４に最も明瞭に示すように、第１の駆動プーリ１４４は、上側の駆動ベルト１５４を介して第１の従動プーリ１５２の形態を成す第１の駆動手段を回転するように配置されている。第２の駆動プーリ１４８は、下側の駆動ベルト１５８を介して第２の従動プーリ１５６の形態を成す第２の駆動手段を回転駆動する。第１の従動プーリ１５２は別の一方向クラッチ１６０によって第２の従動プーリ１５６に連結され、第２の従動プーリはフリーホイール（自在輪」として機能し、第１の駆動プーリと独立に反時計回り方向に回転可能である。
【００５７】
第１及び第２の駆動プーリ１４４及び１４８が同一サイズである一方、第１の従動プーリは第１の駆動プーリ１４４及び第２の従動プーリ１５６両方より小さいサイズである。従って、第１の駆動プーリ１４４及び第１の従動プーリ１５２は、第２の駆動プーリ１４８及び第２の従動プーリ１５６より高い駆動比を有する。すなわち、第１の従動プーリ１５２は別の駆動シャフト１３２の回転に伴い、第２の従動プーリ１５６よりも高い角速度で駆動可能である。
【００５８】
ここで図１２に戻ると、入力駆動機構１１６は更に、固定軸１４６を中心に回転するようにピボット取り付けされた上側及び下側引っ張りアーム１６４及び１６６の形態を成すダンパー手段１６２を具備する。アイドラプーリ１６８及び１７０が引っ張りアーム１６４及び１６６の半径方向外端にそれぞれ回転可能に取り付けされ、上側駆動ベルト１５４の対向する走行側部を押圧する。永久磁石１７２の形態を成すバイアス（偏倚）手段が、反対の向き（つまり相互に反発する極性の向き）で引っ張りアーム１６４及び１６６にそれぞれ取り付けられ、相互に反発している（図１３参照）。すなわち、両磁石１７２の磁場が引っ張りアーム１６４及び１６６を互いに離間させることで、上側駆動ベルト１５４を引っ張り状態に維持している。永久磁石の代わりに、両引っ張りアーム間に配設したバネ装置を用いることもできる。
【００５９】
また入力駆動機構１１６は、図１４に最も明瞭に示すように、上側引っ張りアーム１６４の他端に取り付けられた希土類製永久磁石１７３と、金属枠２０の固定位置に取り付けられた別の希土類製永久磁石１７４とを備えた戻し手段を含む。両磁石１７３及び１７４は相互に引き合うように逆の極性を対向して配置されているため、初期の位置に引っ張りアーム１６４及び１６６をバイアスすると共に、以下さらに述べるごとく、両引っ張りアームを固定軸を中心として入力駆動機構１１６の動作位置に戻すように作用する。
【００６０】
より詳細には、使用時、駆動シャフト１３２が間欠的に回転して従動伝達プーリ１３８に回転駆動が与えられると、その回転駆動は第１の駆動プーリ１４４に与えられる。反時計回り方向における第１の駆動プーリ１４４の増分的回転は、一方向クラッチ１５０を介して第２の駆動プーリ１４８を回転駆動する。第２の駆動プーリ１４８の回転は更に第２の従動プーリ１５６を回転駆動し、第２の従動プーリが磁気カップリング（結合器）１７８を介して磁気的に結合された運動エネルギーアキュムレータ１１８の第１のアキュムレータ部材１７６（図１６参照）を、反時計回り方向に回転開始する。
【００６１】
また回転駆動は第１の駆動プーリ１４４によって上側駆動ベルト１５４にも与えられ、上側引っ張りアーム１６４を下側引っ張りアーム１６６の方に向かい、両引っ張りアームに保持された両磁石１７２から加わるバイアスに抗して駆動せしめる。その結果、下側引っ張りアーム１６６が両磁石１７２の磁場を介して駆動され、両引っ張りアーム１６４及び１６６が固定軸１４６を中心に、図１２に示したそれらの初期位置から図１３に示した終端位置へと旋回する。駆動ベルト１５４から加わる間欠的な回転駆動が停止すると、引っ張りアーム１６４及び１６６は固定軸を中心に、相互に引き合う磁石１７３及び１７４の作用で初期位置へと旋回して戻る。
【００６２】
上記の固定軸１４６を中心とした引っ張りアーム１６４及び１６６の往復旋回が、第１の駆動プーリ１４４によって上側駆動ベルト１５４に与えられる間欠的な回転駆動の各サイクルで繰り返される。この作用が上側駆動ベルトから第１の従動プーリ１５２に与えられる回転駆動を減衰し、第２の駆動プーリ１４８の作用の下、第２の従動プーリ１５６が第１のアキュムレータ部材１７６の角速度を漸次増加させるのを可能とする。第２の従動プーリ１５６の角速度が増加すると（ひいては第１のアキュムレータ部材１７６の角速度が増加すると）、第１の従動プーリ１５２に作用する慣性モーメントが減少し、駆動ベルト１５４による第１の従動プーリの回転が容易となる。その結果、上側駆動ベルト１５４に対する回転駆動の印加に伴い引っ張りアーム１６４及び１６６が固定軸１４６を中心に駆動される傾向は、両引っ張りアームが図１２に示したそれらの初期位置に留まるまでに減少する。駆動シャフト１３２に反時計回り方向の増分的な回転駆動がさらに継続して加わると、第１の従動プーリ１５２は第１の駆動プーリ１４４により、第２の駆動プーリ１４６で駆動された場合に第２の従動プーリ１４４によってたっせいかのうな角速度よりも大きい角速度にまで回転される。そのとき、第１の従動プーリ１５６が一方向クラッチ１６０を介して第２の従動プーリ１４８の回転駆動を開始し、それによって第１のアキュムレータ部材１７６の角速度を増加させる。
【００６３】
このように、第２の駆動プーリ１４８と第２の従動プーリ１５６間の相対的に低い駆動比で得られる低速用の「伝動装置（ギアリング）」が、運動エネルギーアキュムレータ１１８の第１のアキュムレータ部材１７６の回転を開始する機能を果たす。また、第１の駆動プーリ１４４と第１の従動プーリ１５２間の相対的に高い駆動比で得られる高速用の「伝動装置（ギアリング）」が、第１のアキュムレータ部材１７６を必要な角速度に至るまで駆動されるようにし、上述したごとく運動エネルギーアキュムレータの隣接するアキュムレータ部材が、対応するそれぞれの速度応答結合部材によって順次磁気結合されるのを可能とする。
【００６４】
更に図１２に示すように、アキュムレータ部材のそれぞれが必要な所定の角速度であるいはそれを超えて回転すると、運動エネルギーアキュムレータ１１８からの回転駆動が遠心クラッチ１８２を介し、番号１８０で示した発電機などの負荷装置に伝達可能となり、遠心クラッチ１８２はアキュムレータ部材のうち最終部材の下面に取り付けられたまたは回転可能に連結された駆動プーリ１８６を周回する別の駆動ベルト１８４によって回転される。
【００６５】
図１１に示したようなアキュムレータ部材を含む運動エネルギーアキュムレータの部分外略図を、図１６に示す。図１６に示すように、第１の従動プーリ１５２と第２の従動プーリ１５６が固定軸１４６に対し同軸状且つ回転可能に取り付けられている。更に図から理解されるように、磁気カップリング１７８が、相互に引き合うように逆の極性を対向して配置された希土類製永久磁石からなる上下２つの配列を備えている。それぞれのアキュムレータ部材１７６，１９０の各中心ハブ１８８が、第１の従動プーリ１５２及び磁気カップリング１７８の上下各半体と同様に、固定軸１４６に取り付けられたスラスト軸受けを中心に回転可能である。この実施形態における各速度応答結合部材１９２も、第１及び第２のアキュムレータ部材１７６及び１９０の下面にそれぞれ旋回自在に取り付けられている。さらに、上述した実施形態と同様、各結合部材１９２の希土類製永久磁石１９４からなる外側配列が、それぞれ後続するアキュムレータ部材の外周の強磁性リング１９８と磁気結合する一方、各結合部材１９２の希土類製永久磁石１９６からなる内側配列が、それぞれ対応するアキュムレータ部材の希土類製永久磁石２００からなる内側リングと反発する。
【００６６】
図２に示したようなエネルギートランスミッタ機構２０２が、図１７乃至図２０に詳しく示してある。このトランスミッタ機構は、道路表面２０６の窪み２０４に位置して示されており、自動車によって駆動されるように配置されたほぼフラットなアクチュエータプレート２０８を備えている。車両がアクチュエータプレート２０８に接触すると、プレートは車両の移動方向に沿ってほぼ直線的に移動する。以下更に述べるように、車両がアクチュエータプレート２０８を離れると、プレートをそのニュートラル位置に戻すように永久磁石が配置されている。
【００６７】
トランスミッタ機構２０２は、想像外形線で示した駆動シャフト２１０により、図１６に示したような運動エネルギーアキュムレータの入力駆動機構１１６に回転可能に連結されており、アクチュエータプレート２０８の動きに伴い軸を中心に前後に往復回転される。
【００６８】
アクチュエータプレート２０８は図１９により明瞭に示すように、複数対の回転可能に取り付けられたラジアルアーム２１２及び２１４に回転可能に連結されている。より詳細には、各ラジアルアームがその外端で、軸受けハウジング２１８に取り付けられた軸受け２１６を介してアクチュエータプレート２０８に回転可能に連結されている。ラジアルアーム２１２の半径方向反対側の内端がアイドラシャフト２２０に取り付けられた軸受けに回転可能に連結される一方、アーム２１４の半径方向反対側の内端は駆動シャフト２２２に取り付けられた軸受けに回転可能に連結されている。図１７及び図１８から分かるように、駆動シャフト２２２は更に駆動シャフト２１０に取り付けられている。また図１７に示すように、トランスミッタ機構２０２は複数の支持体２２４を含み、その１つが各対のラジアルアーム間に配設されている。
【００６９】
図１９により明瞭に示されているように、希土類製永久磁石２２６が各支持体２２４の上端に、ラジアルアーム２１２及び２１４にそれぞれ取り付けられた別の希土類製永久磁石２２８と反対の向き（相互に反発する極性の向き）で取り付けられている。
【００７０】
アクチュエータプレート２０８が車両との接触でそのニュートラル位置から駆動されると、プレートはエネルギートランスミッタ機構２０２の縦軸を横断する方向に（すなわち図１９において左側に）ほぼ直線状に移動される。その結果、ラジアルアーム２１２及び２１４はそれぞれの回転軸を中心に回転され、駆動シャフト２２２は反時計回り方向に回転される。ラジアルアーム２１４の移動は、そのアームに取り付けられた磁石２８を支持体２２４に取り付けられた逆極性の磁石２２６と接近するように移動させ、それによってアクチュエータプレート２０８の動きを緩衝すると共に、車両がアクチュエータプレートから離れた際、ラジアルアームさらにはアクチュエータプレートのニュートラル位置への戻りを駆動する。また図から分かるように、ラジアルアーム２１２上の磁石２２８は、支持体２２４の対応する側の磁石２２６と共同して、アクチュエータプレート２０８のそのニュートラル位置への戻りを緩衝する。アクチュエータプレートがそのニュートラル位置へ及びそこから移動するのに伴う駆動シャフトの前後往復回転が、入力駆動機構１１６に間欠的な回転駆動を与える。図２０に示すように、アクチュエータプレート２０８の両側縁部に相互に離間したフィンガー状延出部２３０が備えられ、これらフィンガー状延出部２３０が固定カバープレート２３４の対応するフィンガー状延出部２３２間にスライド可能に配設されることで、屑などがアクチュエータプレート下方の内部領域に侵入するのを防止している。
【００７１】
図１７及び図１８に示すように、運動エネルギートランスミッタ機構はコンクリート製ケーシング２３６内に固定設置され、コンクリート製ケーシング２３６は番号２３８で示した排水系に排水導管２４０を介し配管接続されると共に、コンクリート製ケーシングの底部領域に設けられた出口２４２を介しても配管接続されている。
【００７２】
本実施形態におけるアクチュエータプレート２０８はほぼフラット状であるが、その形状は隆起状にして、例えば駐車場などに出入りする道路上の自動車の交通を減速させる「スピードバンプ（速度を落とさせるための隆起）」としても作用可能である。
【００７３】
上記した実施形態においては、ネオジム（ネオジム、鉄及びホウ素）磁石、サマリウム−コバルト磁石、及びそのような磁石の混合物を含め、任意の適切な希土類製永久磁石を利用できる。
【００７４】
従って当業者にとっては、例示した特定の実施形態について、数多くの変形及び／又は変更が可能であることは自明である。そのような変形及び／又は変更も、本発明の範囲内に含まれると考慮されるべきである。従って、上記の実施形態はあらゆる点において、例示的なものであり、限定を意図するものでないと考慮されるべきである。更なる例として、上記したような運動エネルギーアキュムレータは、風や太陽を動力源としたタービンや、その他のほぼ一定の回転駆動源によっても駆動可能である。そのような場合は、任意の適切な（例えばプーリに基づく）駆動装置またはギア機構を介して、アキュムレータを一定の回転源に連結できる。さらに、車両の通過によって駆動されるように配置されたアクチュエータプレートを備えるエネルギートランスミッタ機構に関連して本発明を説明してきたが、海の波、うねり、または潮の動きを伝達するための従来知られている任意の機構を含め、運動エネルギー源から運動エネルギーアキュムレータへ回転駆動を伝達するための任意のエネルギートランスミッタ機構が利用可能である。
【図１】
2010537142.tif 000003
【図２】
2010537142.tif 000004
【図３】
2010537142.tif 000005
【図４】
2010537142.tif 000006
【図５】
2010537142.tif 000007
【図６】
2010537142.tif 000008
【図７】
2010537142.tif 000009
【図８】
2010537142.tif 000010
【図９】
2010537142.tif 000011
【図１０】
2010537142.tif 000012
【図１１】
2010537142.tif 000013
【図１２】
2010537142.tif 000014
【図１３】
2010537142.tif 000015
【図１４】
2010537142.tif 000016
【図１５】
2010537142.tif 000017
【図１６】
2010537142.tif 000018
【図１７】
2010537142.tif 000019
【図１８】
2010537142.tif 000020
【図１９】
2010537142.tif 000021
【図２０】
2010537142.tif 000022
【国際調査報告】
2010537142.tif 000023
2010537142.tif 000024
2010537142.tif 000025
2010537142.tif 000026