(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所要面積と厚みとを有し、一端を走行路面、鉄道レール等の下面所要箇所に枢着され、他端を車両等の走行に応じて上下動自在とした踏板と；
所要面積と厚みとを有し、該踏板に連結される第１水平板と、該第１水平板の４隅近くに穿設された貫通孔に夫々上端を遊嵌され、周囲に第１圧縮弾性体を巻き付けられ、且つ、該第１水平板に対応する第２水平板の対応箇所の貫通孔に下端を貫通固定し、所要長さと直径とを有する複数本の第１連結押圧ロッドと；
該第１水平板の中心下面に垂直に設けられた二股状垂直支持板と、該二股状垂直支持板内に上端を枢支し、戻り板羽根により戻り方向に附勢されるカム板と、該第２水平板上で該カム板の枢支点から該カム板の揺動方向と反対側よりに突設され、周囲に強い第２圧縮弾性体を巻き付けられた垂直軸と、該垂直軸の上端に回転自在に設けられたローラと、該カム板の揺動方向箇所周囲を切り欠き、底板中心に該垂直軸が遊嵌する貫通孔を形成し、且つ、該垂直軸に嵌合されたシリンダとを有する圧力反転カム駆動部と；
該第２水平板の４隅近くで該第１連結押圧ロッドの外側に穿設された貫通孔に夫々上端を遊嵌され、上端から該遊嵌部よりやや下部まで小径とし、該小径部から下端部までやや大径とし、該第２水平板の下側に導かれる周囲にブッシングを遊嵌させ、該大径部の周囲に巻き付けられた第３圧縮弾性体を有し、該第２連結押圧ロッドの下端に一体に設けられた第３水平板と、該第２水平板の下面に一体に設けられたハウジングと、該ハウジングの中心に設けられ、戻り板羽根により戻り方向に附勢されるラチェット・ホイールと、該天井板の一端近くに垂直に基部を枢支し、長さを調節自在とし、戻り板羽根により戻り方向に附勢され、先端のラチェットを該ラチェット・ホイールに噛合した第１ラチェットと、該ハウジングの底板で該第１ラチェットとの反対側の位置に垂直に基部を枢支し、長さを調節自在とし、戻り板羽根により戻り方向に附勢され、先端のラチェットを該ラチェット・ホイールに噛合した第２ラチェットと、且つ、該ラチェット・ホイールの駆動軸に一体に設けられたフライ・ホイール及び所要発電機とを有する回転部と；
から成る車両等の走行エネルギーを利用する発電装置。
【請求項２】
該第１水平板の中心下面に設けられる該圧力反転カム駆動部は、該二股状垂直支持板の該カム板の下端で該カム板の揺動方向とやや反対側に係合段部を形成し、該第２水平板上で該第１水平板の中心下面に垂直に設けられた該二股状垂直支持板の枢支点から該カム板の揺動方向とやや反対側によりに穿設した透孔内にブッシングを貫通し、該ブッシングに垂直軸を下側から摺動自在に嵌合し、該ブッシングからの突出部に圧縮弾性体を巻き付け、且つ、該圧縮弾性体の上部で該垂直軸にブッシングを外側から摺動自在に嵌合して該カム板の該係合段部に該ブッシングを係合自在とするカム駆動部と、上端を該カム板の揺動方向に傾斜面としたストッパーを垂直に突設させ、同じく該第２水平板上で該ストッパーに隣接して下端に圧縮弾性体を有するシリンダを有し、該第１水平板の降下動に応じて該カム板を該係合段部から離脱させる事を特徴とする請求項１記載の車両等の走行エネルギーを利用する発電装置。
【請求項３】
複数の該発電装置と該踏板とを鉄道レールの下に連続して設けて成る請求項１記載の車両等の走行エネルギーを利用する発電装置。
【請求項４】
該踏板を可撓性として成る請求項１記載の車両等の走行エネルギーを利用する発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、車両等の走行エネルギーを利用する発電装置に関し、更に詳しくは道路・鉄道レール等を走行する自動車・鉄道車両等の輸送機器から発生する重力・振動等の位置エネルギーを回転運動に変換して発電する車両等の走行エネルギーを利用する発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両等の走行エネルギーを利用する発電装置（例えば実開平２−１３９３７２号）が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、公知の車両等の走行エネルギーを利用する発電装置においては、自動車走行中のタイヤの押圧力及び推進力による降下運動或いは回転運動を上下運動とし、更に回転運動に変換させて発電するものである。
【０００４】
車両等の走行エネルギーにより得られる位置エネルギーを効率的に回転エネルギーに変換して高い発電量を得ることは不可能である。
その具体的理由としては、車両等の走行により得られる上下動の差が少ないので、走行運動エネルギーを効率的に回転エネルギーに変換して高い発電量を得られないからである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前述の公知車両等の走行エネルギーを利用する発電装置の欠陥を格段に改良するものであり、その第１要旨は、走行路面、鉄道レール等に枢着され、車両等の走行に応じて上下動自在とした踏板に連結される第１水平板と、その４隅近くに穿設された貫通孔に夫々上端を遊嵌され、周囲に第１圧縮弾性体を巻き付けられた複数本の第１連結押圧ロッドと、該第１水平板に対応して該第１連結押圧ロッドの下端に固着された第２水平板と、該第１水平板の中心下面に垂直に設けられた二股状垂直支持板と、該二股状垂直支持板内に上端を枢支したカム板と、該第２水平板上で該カム板の枢支点から該カム板の揺動方向と反対側よりに突設された垂直軸に巻き付けられた強い第２圧縮弾性体と、該カム板の揺動方向箇所周囲を切り欠き該垂直軸の上端に突設されたシリンダ内に設けられ、該カム板に接触してそれを揺動方向に附勢されるローラとを有する圧力反転カム駆動部と、該第２水平板の４隅近くで該第１連結押圧ロッドの外側に穿設された貫通孔に夫々上端を遊嵌され、該第２水平板の下側に導かれる周囲にブッシングを遊嵌させ、該大径部の周囲に巻き付けられた第３圧縮弾性体と、該第２連結押圧ロッドの下端に一体に設けられた第３水平板と、該第２水平板の下面に一体に設けられたハウジング内に設けられた板羽根、ラチェットホイール、且つ、第１、２ラチェット、該ラチェット・ホイールの駆動軸に一体に設けられたフライ・ホイール及び所要発電機とを有する回転部とから成る車両等の走行エネルギーを利用する発電装置である。
【０００６】
この発明の第２要旨は、該第１水平板の中心下面に設けられる圧力反転カム駆動部は、該二股状垂直支持板の該カム板の下端で該カム板の揺動方向とやや反対側に係合段部を形成し、該第２水平板上で該第１水平板の中心下面に垂直に設けられた該二股状垂直支持板の枢支点より該カム板の揺動方向とやや反対側に、上端を該カム板の揺動方向に傾斜面としたストッパーを垂直に突設させ、同じく該第２水平板上で該ストッパーに隣接して下端に圧縮弾性体を有するシリンダとを有し、該第１水平板の降下動に応じて該カム板を該係合段部から離脱させる事を特徴とする車両等の走行エネルギーを利用する発電装置である。
【０００７】
この発明の第３要旨は、複数の発電装置と踏板とを鉄道レールの下に連続して設けて成る車両等の走行エネルギーを利用する発電装置である。
【０００８】
この発明の第４要旨は、踏板を可撓性として成る車両等の走行エネルギーを利用する発電装置である。
【０００９】
【発明の実施の態様】
この発明に係る車両等の走行エネルギーを利用する発電装置の態様を車両が道路を走行する実施例について説明するが、鉄道レール等を走行する実施例にも応用可能である。
【００１０】
【実施例】
請求項１記載の車両等の走行エネルギーを利用する発電装置の実施例を図面について説明する。
図１〜３に於いて、所要面積と厚みとを有し、一端１０ａを走行路面Ｒ等の下面所要箇所に枢着され踏板１０の他端１０ｂの脚１０ｃを車両等の走行に応じて上下動する後述の第１水平板１４上の連結板１２に接触自在に設ける。
【００１１】
該踏板１０の下側に設けられ、それに接触される第１水平板１４は、所要面積と厚みとを有し、その４隅近くに貫通孔１４ａ・・・を穿設する。
周囲に第１圧縮弾性体１８・・・を巻き付けた４本の第１連結押圧ロッド１６・・・の上端を該貫通孔１４ａ・・・から上方に遊嵌して該第１連結押圧ロッド１６・・・の各突出端にナット１６ａ・・・を夫々嵌合固定する。
【００１２】
該第１水平板１４よりやや広い面積とやや大きい厚みとを有し、その該貫通孔１４ａ・・・に対応する箇所に螺合孔２０ａ・・・を穿設した第２水平板２０の該螺合孔２０ａ・・・に該第１連結押圧ロッド１６・・・の下端を貫通固定し、該第１圧縮弾性体１８・・・を介して該第１水平板１４と該第２水平板２０とを常時上下方向に押圧する。
該第２水平板２０の該螺合孔２０ａ・・・に隣接して外側に後述の第２連結押圧ロッド３６の上端を遊嵌する貫通孔２０ｂ・・・を穿設する。
【００１３】
該第１水平板１４の中心下面に圧力反転カム駆動部２２を垂直に設ける。具体的には、該圧力反転カム駆動部２２は、該第１水平板１４の中心下面に二股状垂直支持板２２ａを垂直に設け、該二股状垂直支持板２２ａの溝２２ｂ内上部にカム板２２ｃの上端をピン２２ｄを介して枢支し、戻り板羽根２４により戻り方向（反時計の回転方向）に附勢される様にする。
【００１４】
該第２水平板２０上で該カム板２２ｃの該枢支点２２ｄから該カム板２２ｃの揺動方向と反対側よりに周囲に強い第２圧縮弾性体２８ａを巻き付けた垂直軸２８を突設する。
該垂直軸２８の上端に軸２８ｂを介してローラ２８ｃを回転自在に設け、シリンダ３０ａで該カム板２２ｃの揺動方向（反時計の回転方向）対応箇所周囲３０ａ’を切り欠き、その底板３０ｂ中心に該垂直軸２８が遊嵌する貫通孔３０ｃを形成し、該貫通孔３０ｃに該垂直軸２８を下側から摺動自在に嵌合して該シリンダ３０ａ内で該垂直軸２８を上下動自在とするカム駆動部３０とする。
従って、該シリンダ３０ａは該第２圧縮弾性体２８ａを介して常時上方に押圧される。
【００１５】
該第２連結押圧ロッド３６の上端から遊嵌部よりやや下部まで小径とし、該小径部３６ａの段部から下端部までをやや大径とし、該第２水平板２０の下側に導かれる周囲にブッシング３８を遊嵌させ、該大径部３６ｂに第３圧縮弾性体４０を巻き付け、該第２連結押圧ロッド３６の上端を該第２水平板２０の４隅近くに穿設された該貫通孔２０ｂ・・・内に遊嵌させ、該第２連結押圧ロッド３６下端を第３水平板４２で該貫通孔２０ｂ・・・の対応箇所に穿設した貫通孔４２ａ・・・に貫通固着する。
従って、該第２水平板２０は、該第３圧縮弾性体４０を介して常時上方に押圧される。
【００１６】
該第２水平板２０の下面と第２連結押圧ロッド３６・・・とにより形成される空間内に、天井板４４ａと側板４４ｂ及び底板４４ｃとから成るハウジング４４の該天井板４４ａを一体に設け、該ハウジング４４内に所要直径と歯数とを有するラチェット・ホィール５２の中心貫通孔５２ａに形成したキー溝５２ｂと、外周囲面の対応箇所にもキー溝５０ａを形成した駆動軸５０を該中心貫通孔５２ａ内に貫通し、該キー溝５０ａ、５２ｂ内にキー５２ｃを嵌合して該駆動軸５０と該ラチェット・ホィール５２とを一体に連結する。
【００１７】
該天井板４４ａの一端近くに垂直に基部を枢支し、長さを調節自在とし、且つ、戻り板羽根５４ｂにより戻り方向に附勢され、先端の爪先５４ａを該ラチェット・ホィール５２に歯合した第１ラチェット５４を設ける。
【００１８】
該ハウジング４４の該底板４４ｂで該第１ラチェット５４の反対側の位置に垂直に基部を枢支し、長さを調節自在とし、且つ、戻り板羽根５６ｂにより戻り方向に附勢され、先端の爪先５６ａを該ラチェット・ホィール５２に歯合した第２ラチェット５６を設ける。
【００１９】
該ラチェット・ホィール５２の該駆動軸５０に一体に設けたフライ・ホイール（図示せず）に発電機５８を設ける。
【００２０】
請求項２記載に係る発明の他の実施例を示す図４、５に於いて、該圧力反転カム駆動部２２は、該第１水平板１４の中心下面に垂直に設けられた該二股状垂直支持板２２ａ内にカム板２２ｃの上端を枢支し、該カム板２２ｃの揺動方向と反対側の下端に係合段部２２ｅを形成する。
【００２１】
該第２水平板２０で該カム板２２ｃの枢支点２２ｄの垂線から該カム板２２ｃの揺動方向とやや反対側（右側）よりに透孔２０ｃを穿設し、該透孔２０ｃ内にブッシング２０ｄを貫通し、該ブッシング２０ｄ内に垂直軸１２８を下側から摺動自在に嵌合し、該ブッシング２０ｄからの突出部に圧縮弾性体１２８ａを巻き付け、且つ、該圧縮弾性体１２８ａの上部で該垂直軸１２８にブッシング１２８ｂを外側から摺動自在に嵌合し、該カム板２２ｃの該係合段部２２ｅに該ブッシング１２８ｂを係合自在として該天井板４４ａで該透孔２０ｃの対応箇所にも透孔４４ａ’を穿設してカム駆動部１３０とする
【００２２】
該第２水平板２０上で該カム駆動部１３０に隣接して頭部を該戻り板羽根２４方向に斜面とし、該カム板２２ｃの傾斜面と接触するストッパー６４とを該垂直軸１２８に隣接して垂直に設ける。
【００２３】
図６に示す通り、請求項３記載の実施例に於いては、複数の発電装置と踏板１０、１０・・・とを鉄道レールＲの下に連続して設けたものである。
【００２４】
図７に於いて、請求項４記載の車両等の走行エネルギーを利用する発電装置の踏板１０を可撓性と、鉄道レール、車両走行道路のいずれにも設置可能であり、該踏板１０の一端１０ａを道路・鉄道レール等の所要箇所に枢支し、その他端に設けた脚１０ｃに圧縮弾性体１０ｃ’を巻き付けたものである。
【００２５】
【発明の動作】
図１〜３に於いて、請求項１記載の発明に於いては、道路・鉄道レール等を走行する自動車・鉄道車両等がない場合は、該圧力反転カム駆動部２２の該カム板２２ｃの下端が該シリンダ３０の上部に接触している。
車両等の走行に応じて該踏板１０に負荷がかかって該第１水平板１４が押圧されると同時に、該シリンダ３０ａと該第１圧縮弾性体１８・・・とを押下げ、該カム板２２ｃの下端が該ローラ２８ｃと接触して回転させ、該第２水平板２０を押下げるので該ハウジング４４も押下げ、該第２ラチェット５６により該ラチェット・ホィール５２を回転し、該駆動軸５０と一体の該発電機５８を回転して発電する。
【００２６】
次に該第２水平板２０が下がると、該カム板２２ｃの下端が該シリンダ３０ａの該切り欠き３０ａ’に接触してそれを押下げるので、該ローラ２８ｃが該カム板２２ｃの下端から開放され、該ローラ２８ｃが該シリンダ３０ａから突出し、該垂直軸２８に巻き付けられた該強い第２圧縮弾性体２８ａにより該第２水平板２０を逆に押上げる。
その結果、該第１ラチェット５４により該ラチェット・ホィール５２を回転し、該駆動軸５０と一体の該発電機５８を回転して発電する。
【００２７】
図４、５に於いて、請求項２記載の発明の該圧力反転カム駆動部２２は、車両等の走行に応じて該踏板１０に負荷がかかって該第１水平板１４が押圧されると、それと一体の該二股状垂直支持板２２ａの該カム板２２ｃが降下し、その下端右側の該係合段部２２ｅが該第２水平板２０の該ブッシング１２８ｂに係合して押圧し、該第１水平板１４が下がり、同時に該第２水平板２０を押圧すると、前述の実施例の通り該発電機５８を回転して発電する。
【００２８】
更に、該第１水平板１４が下がり、該圧縮弾性体１２８ａに抵抗して該ブッシング１２８ｂが降下し、該圧縮弾性体１２８ａがそれ以上圧縮出来なくなり、該ブッシング１２８ｂと共に該垂直軸１２８が該ブッシング２０ｄ内を降下し、該第２水平板２０が該第２連結押圧ロッド３６の該大径部３６ｂに接触して停止する。
【００２９】
該ストッパー６４に該二股状垂直支持板２２ａの下面が接触すると、該枢支点２２ｄを支点として矢印方向に該ストッパー６４により該二股状垂直支持板２２ａが部分的に回転するので、該カム板２２ｃが離脱し、その結果該垂直軸１２８の該強い第２圧縮弾性体１２８ａと、該第２連結押圧ロッド３６の周囲の該第３圧縮弾性体４０とによって該第２水平板２０が上方に導かれるので該第１ラチェット５４が該ラチェット・ホィール５２を回転し、該駆動軸５０と一体の該発電機５８を回転して発電する。
【００３０】
請求項３記載の発明を示す図６於いて、該踏板１０を鉄道レールＲの下に複数の発電装置と踏板とを連続して設けた車両等の走行エネルギーを利用するので、極めて効率的に連続して発電可能となる。
【００３１】
図７に於ける請求項４記載の発明は、車両等の走行エネルギーを利用する発電装置に於いては、該踏板１０を可撓性とし、該踏板１０の一端１０ａを道路・鉄道レール等の所要箇所に枢支し、その他端に設けた脚１０ｃに巻き付けた該圧縮弾性体１０ｃ’により道路走行中の車両等により急激な衝撃等がかかってもそれを吸収可能となり、車両等や発電装置を保護する。
【００３２】
【発明の効果】
（１）前述の公知の発電装置に比較して、この発明に於いては、該圧力反転カム駆動部２２を設けたので、車両等の走行に応じて該踏板１０に負荷がかかって、該第１水平板１４、該第２水平板２０の上下動に対応して該ハウジング４４内の該第１ラチェット５４、該第２ラチェット５６により、該ラチェット・ホィール５２を時計方向に回転し、無公害で前述の公知の発電装置に比較して構成が簡単で、製作、取り付けが容易で極めて効率的な発電を実施可能となる。
【００３３】
（２）従って、道路・鉄道レール等を走行する自動車・鉄道車両等の該踏板１０が上下動する高さが低い場合でも、該第１ラチェット５４が該ラチェット・ホィール５２を時計方向に回転させて該駆動軸５０と一体の該発電機５８を回転して発電する構成であるから、車両のタイアが載って該踏板１０が上下動する高さが低い場合でも、該発電機５８を効率的に回転して発電する。
【００３４】
（３）そして長さを調節自在とした該第１ラチェット５４と、該第２ラチェット５６とに該戻り板羽根５４ｂ、５６ｂとを夫々戻り方向に附勢される様に設けたので、該第２水平板２０の上下動に対応する許容範囲（アローアンス）が得られるから車両の走行によるガタツキ等の影響も受けず、安定且つ連続して該発電機５８を回転可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、この発明に係る車両等の走行エネルギーを利用する発電装置に於いて車両のタイアが踏板を踏んでいない実施例の部分略断面図である。
【図２】は、図１の車両のタイアが踏板を踏んで第１水平板が押圧され、圧力反転カム駆動部のカム板がシリンダを押圧して垂直軸上端のローラに接触し、第２水平板も押圧した状態を示す実施例の部分断面略図である。
【図３】は、図２の状態から車両のタイアが踏板を踏み、圧力反転カム駆動部が解放され、第１水平板と第２水平板とが図１の状態に復帰する状態を示す実施例の部分断面略図である。
【図４】は、圧力反転カム駆動部の他の実施例の部分断面略図で、第１水平板と第２水平板等が押圧されない状態を示す実施例の部分断面略図である。
【図５】は、図４の車両のタイアが踏板を踏んで第１水平板が押圧され、圧力反転カム駆動部のカム板の係合段部からブッシングが離脱して第２水平板も押圧された状態を示す実施例の部分断面略図である。
【図６】は、この発明に係る車両等の走行エネルギーを利用する発電装置を鉄道レールの下に連続して設けた実施例の部分概略図である。
【図７】は、この発明に係る圧力反転カム駆動部の道路面の所要箇所に設置される踏板の略斜視図である。
【符号の説明】
１０・・・踏板；
１２・・・連結板；
１４・・・第１水平板；
１６・・・第１連結押圧ロッド；
１８・・・第１圧縮弾性体；
２０・・・第２水平板；
２２・・・圧力反転カム駆動部；
２８・・・垂直軸；
２８ｃ・・・ローラ；
３０・・・カム駆動部；
３０ａ・・・シリンダ；
３０ａ’・・・切り欠き；
３６・・・第２連結押圧ロッド；
３８・・・ブッシング；
４２・・・第３圧縮弾性体；
４４・・・ハウジング；
５０・・・駆動軸；
５２・・・ラチェット・ホィール；
５４・・・第１ラチェット；
５６・・・第２ラチェット：
５８・・・発電機；
６４・・・ストッパー；
１２８・・・垂直軸；
１２８ａ・・・第４圧縮弾性体；
１２８ｂ・・・ブッシング；
１３０・・・カム駆動部；
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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