(57)【要約】【課題】  乗用に注目し、簡易な構成にして駆動力を増加させることができ、それでいて、小プーリを加熱するための加熱装置が大掛かりとならない画期的な形状記憶合金熱エンジン並びに形状記憶合金熱エンジンを用いた車両。【解決手段】  小プーリ２を介して大プーリ１を複数配置し、前記大プーリ１と小プーリ２との間にエンドレスの形状記憶合金ワイヤ３を架けて小プーリ２を加熱することにより全プーリ１，２を回転させるように構成した形状記憶合金熱エンジン。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
小プーリを介して大プーリを複数配置し、前記各大プーリと小プーリとの間にエンドレスの形状記憶合金ワイヤを架設して小プーリを加熱することにより全プーリを回転させるように構成したことを特徴とする形状記憶合金熱エンジン。
【請求項２】
１個の小プーリを介して２個の大プーリを配置し、前記２個の大プーリと１個の小プーリとの間に夫々エンドレスの形状記憶合金ワイヤを架設して小プーリを加熱することにより、小径な小プーリの円周に沿って変形される前記形状記憶合金ワイヤの変形量は大きく、よって前記加熱による前記形状記憶合金ワイヤの回復量が大きくなることで駆動力が増加する構成とし、且つ、前記小プーリには２個の大プーリが前記形状記憶合金ワイヤを介して配置されることで前記１個の小プーリの加熱により、２個の大プーリの回転力を得られるように構成したことを特徴とする形状記憶合金熱エンジン。
【請求項３】
前記小プーリの加熱は、この小プーリの中央部を介した左右両側所定箇所を加熱して行われることを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の形状記憶合金熱エンジン。
【請求項４】
前記大プーリ及び前記小プーリ間に前記形状記憶合金ワイヤを複数架設したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の形状記憶合金熱エンジン。
【請求項５】
前記大プーリに車輪を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の形状記憶合金熱エンジン。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の形状記憶合金熱エンジンを用いた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状記憶合金ワイヤを用い、小プーリを加熱することで複数の大プーリを回転させることができる形状記憶合金熱エンジンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動装置として一対の大小プーリ間に形状記憶合金ワイヤを架設し、小プーリを加熱することで大小プーリを回転させて装置本体を移動させるものは、これまで提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特願２００２−３２６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記移動装置は、駆動力（プーリの回転力）の増加に関する構成には触れられていない。即ち、形状記憶合金熱エンジンが乗用に応用されているものがないのが現状である。
【０００５】
本発明は、乗用に注目し、簡易な構成にして駆動力を増加させることができ、それでいて、小プーリを加熱するための加熱装置が大掛かりとならない画期的な形状記憶合金熱エンジン並びに形状記憶合金熱エンジンを用いた車両を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００７】
小プーリ２を介して大プーリ１を複数配置し、前記各大プーリ１と小プーリ２との間にエンドレスの形状記憶合金ワイヤ３を架設して小プーリ２を加熱することにより全プーリ１，２を回転させるように構成したことを特徴とする形状記憶合金熱エンジンに係るものである。
【０００８】
また、１個の小プーリ２を介して２個の大プーリ１を配置し、前記２個の大プーリ１と１個の小プーリ２との間に夫々エンドレスの形状記憶合金ワイヤ３を架設して小プーリ２を加熱することにより、小径な小プーリ２の円周に沿って変形される前記形状記憶合金ワイヤ３の変形量は大きく、よって前記加熱による前記形状記憶合金ワイヤ３の回復量が大きくなることで駆動力が増加する構成とし、且つ、前記小プーリ２には２個の大プーリ１が前記形状記憶合金ワイヤ３を介して配置されることで前記１個の小プーリ２の加熱により、２個の大プーリ１の回転力を得られるように構成したことを特徴とする形状記憶合金熱エンジンに係るものである。
【０００９】
また、前記小プーリ２の加熱は、この小プーリ２の中央部を介した左右両側所定箇所を加熱して行われることを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の形状記憶合金熱エンジンに係るものである。
【００１０】
また、前記大プーリ１及び前記小プーリ２間に前記形状記憶合金ワイヤ３を複数架設したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の形状記憶合金熱エンジンに係るものである。
【００１１】
また、前記大プーリ１に車輪４を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の形状記憶合金熱エンジンに係るものである。
【００１２】
また、請求項１〜５のいずれか１項に記載の形状記憶合金熱エンジンを用いた車両に係るものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上述のように構成したから、乗用に注目し、簡易な構成にして駆動力を増加させることができ、それでいて、小プーリを加熱するための加熱装置が大掛かりとならない画期的な形状記憶合金熱エンジン並びに形状記憶合金熱エンジンを用いた車両となる。
【００１４】
即ち、例えば、１個の小プーリを介して２個の大プーリを配置し、この大プーリと小プーリとに形状記憶合金ワイヤを架設し、この小プーリを高温蒸気などの所定の加熱手段によって加熱すると、小プーリ側においては、直径が小なるため、この円周に沿って変形させられるワイヤの変形量が大きく、これにより、前記加熱による回復量が大きくなることから駆動力が増加することとなり、しかも、小プーリには２個の大プーリが形状記憶合金ワイヤを介して連結されているために、１個の小プーリを加熱するだけで２個の大プーリを駆動（回転）でき、よって、２対の大小プーリ（合計４つのプーリ）を設けたと同等の駆動力を得ることが可能となる。
【００１５】
また、請求項３記載の発明においては、形状記憶合金ワイヤの複数箇所を加熱により変形させることができることで、より大きなトルクを得ることができる画期的な形状記憶合金熱エンジンとなる。
【００１６】
また、請求項４記載の発明においては、小プーリの回転力をより良好に大プーリに伝えてより良好な駆動力を得ることができる画期的な形状記憶合金熱エンジンとなる。
【００１７】
また、請求項５記載の発明においては、小プーリを加熱して大プーリを回転させることで、大プーリ及び小プーリを所定方向に移動させることができる画期的な形状記憶合金熱エンジンとなる。
【００１８】
また、請求項６記載の発明においては、秀れた駆動力により移動し得る形状記憶合金熱エンジンを用いた車両となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
好適と考える本発明の実施の形態（発明をどのように実施するのが最良か）を、図面に基づいてその作用効果を示して簡単に説明する。
【００２０】
大小プーリ１，２間にエンドレスの形状記憶合金ワイヤ３を架けて小プーリ２を加熱することにより前記大小プーリ１，２を回転させる熱エンジンであり、通常は大小一対のプーリ１，２でも回転する熱エンジンを、回転力（トルク）を上げるために大プーリ１を増やし、この複数の大プーリ１間に小プーリ２を配置し兼用とすることで、大小プーリ１，２を複数対設けたと同じ回転力（トルク）を発揮し得るエンジンとしている。
【００２１】
即ち、例えば、１個の小プーリ２を介して２個の大プーリ１を配置し、この小プーリ２を高温蒸気などの加熱手段によって加熱すると、小プーリ２は、直径が小なるため、この円周に沿って変形させられる形状記憶合金ワイヤ３の変形量が大きくなる。
【００２２】
これにより、前記形状記憶合金ワイヤ３の加熱による回復量が大きくなり、よって、大プーリ１に駆動力が付与されることとなる。
【００２３】
この際、小プーリ２には、２個の大プーリ１が前記形状記憶合金ワイヤ３によって架設されているため、前記小プーリ２の回転によってこの２個の大プーリ１が回転することとなり、よって、大小プーリ１，２を２対、即ち、合計４つのプーリを設けた場合と同じ回転力（トルク）を前記２個の大プーリ１及び前記１個の小プーリ２の合計３つのプーリ１，２で発揮できることとなる。
【００２４】
従って、本発明は、簡易な構成にして駆動力を増加させることができ、それでいて、小プーリ２を加熱するための加熱装置が大掛かりとならない画期的な形状記憶合金熱エンジンとなる。
【００２５】
また、例えば、図１〜図４に示すように、大プーリ１に車輪４を設けて成る車両の小プーリ２を水平真横両側から加熱すると、大小３個のプーリ１，２は左右いずれかに同時に同一方向に回転し、前記車両は以降その方向を維持する。前輪となる一方の大プーリ１が障害物に乗り上げるか、人為的に止めて少し押し戻されると逆方向に回転し、前記車両は逆方向への移動を続ける。よって、例えばある距離を置いて２本の棒状の障害物を配置すると、前記車両はその間をいつまでも往復自動運転を続けることとなる。尚、図１において、小プーリ１の左右両側を指す矢印（符号10）は加熱位置を示している。
【実施例】
【００２６】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２７】
本実施例は、形状記憶合金ワイヤ３を用いて４輪の乗用の車両を製作したものである。
【００２８】
図１に試作機の例を示す。
【００２９】
本実施例では、図１〜図３に示すように、所定間隔を置いて設けた２個の大プーリ１間の略中央部に小プーリ２を１個配置し、この２個の大プーリ１と小プーリ２との夫々に形状記憶合金ワイヤ３を複数架設し、前記大プーリ１に車輪４を設けることで車両を構成している。
【００３０】
具体的には、形状記憶合金ワイヤ３として、直線状に記憶させたワイヤ３を採用している。
【００３１】
また、本実施例では、車椅子用の手すりつき車輪を２個組み合わせることで、ドラム型で且つ車輪４を有する大プーリ１を設けた構成としている。
【００３２】
大プーリ１をドラム型に設けることで、車両としての安定した走行を得ることができ、且つ、複数の形状記憶合金ワイヤ３をバランス良く大プーリ１及び小プーリ２間に配設（巻回）することができる。
【００３３】
そして、小プーリ２及び形状記憶合金ワイヤ３を、車両に設けた加熱装置９により加熱することで、加熱により変形する前記形状記憶合金ワイヤ３の回復作用により、大小プーリ１，２を駆動させる構成としている。
【００３４】
また、小プーリ２の加熱には通常の水の沸騰による高温蒸気を利用している。
【００３５】
即ち、加熱装置９は、携帯ガスコンロ６，水を収容するためのフラスコ５及びフラスコ５に突設したノズル７から成る構成としている。
【００３６】
具体的には、高温蒸気は、携帯ガスコンロ６を車体８の下部に設置してその上に載せたフラスコ５内で発生した高温蒸気を、このフラスコ５に突設した２箇所のノズル７に導き、このノズル７から小プーリ２の真横に突き付ける構成としている。
【００３７】
小プーリ２の真横に高温蒸気を吹き付ける構成としたのは、小プーリ２の真横に高温蒸気を吹き付けると大プーリ１のトルクが最も大きくなるためである。
【００３８】
尚、本実施例では、携帯ガスコンロ６により水が入ったフラスコ５を加熱することで高温蒸気を得る構成としたが、小プーリ２及び形状記憶合金５を加熱でき大小プーリ１，２を駆動できる構成であれば適宜採用しても良く、例えば、水蒸気以外の高温となった気体を小プーリ２及び形状記憶合金ワイヤ３に吹き付ける構成としても良い。また、本実施例では、加熱源として携帯ガスコンロ６を採用したが、水を加熱して水蒸気とし得る構成であれば適宜採用しても良く、例えば通電により発熱する電熱器等を採用しても良い。
【００３９】
ワイヤ３の寿命は極めて長く、半日回転しても異常はない。ワイヤ３をループ状にする接続は、その断面が内径１ｍｍの穴が２個アレイ形になった長さが５ｍｍのステンレス継ぎ手（魚釣りの釣り針と糸の接続に使うもの）に左右から前記ワイヤ３の両端を入れて固定した構成となっており、切断しても交換及び修理は容易である。
【００４０】
従って、本実施例は、１個の小プーリ２を加熱するだけで、２個の大プーリ１を回転させることができ、これにより、２対の大小プーリ１，２（即ち合計４個のプーリ）から得られる回転力（トルク）と同等のトルクを合計３つのプーリで得ることができる。
【００４１】
また、１個の小プーリ２を加熱するだけのため、２対の大小プーリ１，２を設けた場合に比して、加熱装置もコンパクト化できるといえる。
【００４２】
故に、本実施例は、秀れた回転力を得ることができる構成でありながら、動力源となる加熱装置をコンパクトな状態にすることが可能な画期的な形状記憶合金熱エンジンを用いた車両となる。
【００４３】
尚、図１は、本実施例の車両がいかにして駆動力を発生するかという基本的な仕組みについて示したものである。最初の回転方向が右か左かは偶然によるか、故意にどちらに手で回せばよい。
【００４４】
また、図２は、本実施例の構造を平面から示したものである。
【００４５】
また、図３は、本実施例の構造を側面から示したものである。
【００４６】
また、図４は、本実施例の小プーリ２を加熱する加熱装置９について示したものである。
【００４７】
また、図中符号10は加熱位置を示している。
【００４８】
以下に試作機の仕様を示す。
【００４９】
形状記憶合金ワイヤ：ＮｉＴｉの市販品、径１．０ｍｍ
小プーリ：アルミ製で径７０ｍｍ
大プーリ：車椅子のプラスティックてすり付き車輪、径５２０ｍｍ、
４個使用
【００５０】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施例の基本的な構造を示す概略構成説明図である。
【図２】本実施例の車両の平面を示す説明図である。
【図３】本実施例の車両の側面を示す説明図である。
【図４】本実施例の小プーリを加熱する加熱装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  大プーリ
２  小プーリ
３  形状記憶合金ワイヤ
４  車輪
【図１】
2005076558.tif 000003
【図２】
2005076558.tif 000004
【図３】
2005076558.tif 000005
【図４】
2005076558.tif 000006