(57)【要約】  回転軸２の回転数が所定値以下の場合、クラッチ７によりギア機構６とギア機構８を接続する。すると、回転軸２の回転がギア機構６、クラッチ７及びギア機構８を介してその回転数が増速されて回転軸４に伝達される。このとき、フリーホイールクラッチ５により回転軸２と回転軸４との接続は切断されている。一方、回転軸２の回転数が所定値よりも大きい場合、クラッチ７によりギア機構６とギア機構８との接続を切断する。すると、回転軸４の回転数が減少し、回転軸２と回転軸４の回転数が同じになると、フリーホイールクラッチ５により回転軸２と回転軸４とが接続され、回転軸２の回転がフリーホイールクラッチ５を介してその回転数が変化されることなく回転軸４に伝達される。
2007043554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの回転力を受けて回転する第１回転軸と、
前記第１回転軸の回転により回転する第２回転軸と、
前記第２回転軸の回転により回転し、発電を行う発電機と、
前記第１回転軸の回転をその回転数を変化させることなく前記第２回転軸に伝達する第１伝達手段と、
前記第１回転軸の回転をその回転数を増加させて前記第２回転軸に伝達する第２伝達手段とを備え、
前記第１伝達手段が、
前記第１回転軸の回転数が所定値以下のときには前記第１回転軸と前記第２回転軸との接続を切断し、前記第１回転軸の回転数が前記所定値よりも大きいときには前記第１回転軸と前記第２回転軸とを接続する第１接続手段を有しており、
前記第２伝達手段が、
複数の歯車を有し、前記第１回転軸の回転をその回転数を増加させて前記第２回転軸に伝達する増速歯車機構と、
前記第１回転軸の回転数が前記所定値以下のときには前記増速歯車機構を介して前記第１回転軸と前記第２回転軸とを接続し、前記第１回転軸の回転数が前記所定値よりも大きいときには前記前記増速歯車を介した前記第１回転軸と前記第２回転軸との接続を切断する第２接続手段とを有していることを特徴とする発電装置。
【請求項２】
前記第１接続手段が、
前記第１回転軸とともに回転する第１回転部材と、
前記第２回転軸とともに回転する第２回転部材と、
前記第１回転部材の回転数が前記第２回転部材の回転数以上のときには前記第１回転部材と前記第２回転部材とを接続し、前記第１回転部材の回転数が前記第２回転部材の回転数よりも小さいときには、前記第１回転部材と前記第２回転部材との接続を切断する接続部材とを有するフリーホイールクラッチであることを特徴とする請求項１に記載の発電装置。
【請求項３】
前記第１回転軸と前記第２回転軸とが一直線上にあり、前記第２伝達手段の前記増速歯車機構及び前記第２接続手段の重心が、前記直線上に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発電装置。
【請求項４】
外部からの回転力を受けて回転する第１回転部材と、
前記外部からの回転力を受けて前記第１回転部材とは逆方向に回転する第２回転部材と、
前記第１回転部材とともに回転するロータ、及び、前記ロータを取り囲むように配置され、前記第２回転部材とともに前記ロータと逆方向に回転するステータを有する発電機と、
前記第２回転部材の回転を停止させる停止部材とを備え、
前記停止部材は、前記第１回転部材の回転速度が所定値よりも大きくなったときに、前記第２回転部材の回転を停止させることを特徴とする発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から与えられた回転力により発電を行う発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンなどの回転をその回転数を増速させて発電機に伝達し、発電を行う発電装置がある。このような発電装置においては、エンジンの回転数が大きくなると、発電機の回転数も大きくなるため、発電機には大きな遠心力がかかり、発電機が破損してしまう虞がある。あるいは、このような遠心力に耐えるため発電機を大型化する必要がある。このような問題を解決する手段として、特許文献１に記載の発電装置では、エンジンの回転により回転する第１回転軸、第１回転軸の回転により回転する第２回転軸、及び、第２回転軸の回転により回転する発電機を有しており、第１回転軸は電磁クラッチにより第１回転軸ととともに回転するか否かを選択的に切り替え可能な２つのプーリを有しており、第２回転軸はこれら２つのプーリに接続された回転する径の異なる２つのプーリを有している。そして、エンジンの回転数が小さい場合には、第２回転軸の径の小さいほうのプーリに接続されている第１回転軸のプーリを第１回転軸とともに回転させ、エンジンの回転数が大きい場合には、第２回転軸の径の大きいほうのプーリに接続されている第１回転軸のプーリを第１回転軸とともに回転させる。これにより、エンジンの回転数が小さい場合に効率よく発電を行うことができるとともに、エンジンの回転数が大きい場合に発電機が破損するのを防止することができる。【０００３】
【特許文献１】実登３０９７５４９号公報（図２）
【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、特許文献１の発電装置は、エンジンと発電機との間に第１回転軸と第２回転軸とを配置し、第１回転軸に、第１回転軸とともに回転するか否かを電磁クラッチにより切り替えることができる複数のプーリを設けるとともに、第２回転軸に、第２回転軸とともに回転し、第１回転軸に設けられた各プーリの回転によって回転する複数のプーリを設けた複雑な構造となってしまう。【０００５】
本発明の目的は、エンジンの回転数が小さいときにも効率よく発電を行うことができ、エンジンの回転数が大きい場合にも発電機の破損を防止することが可能であり、且つ、構造が簡単な発電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
本発明の発電装置は、外部からの回転力を受けて回転する第１回転軸と、第１回転軸の回転により回転する第２回転軸と、第２回転軸の回転により回転し、発電を行う発電機と、第１回転軸の回転をその回転数を変化させることなく第２回転軸に伝達する第１伝達手段と、第１回転軸の回転をその回転数を増加させて第２回転軸に伝達する第２伝達手段とを備えている。そして、第１伝達手段が、第１回転軸の回転数が所定値以下のときには第１回転軸と第２回転軸との接続を切断し、第１回転軸の回転数が所定値よりも大きいときには第１回転軸と第２回転軸とを接続する第１接続手段を有している。さらに、第２伝達手段が、複数の歯車を有し、第１回転軸の回転をその回転数を増加させて第２回転軸に伝達する増速歯車機構と、第１回転軸の回転数が所定値以下のときには増速歯車機構を介して第１回転軸と第２回転軸とを接続し、第１回転軸の回転数が所定値よりも大きいときには前記増速歯車を介した第１回転軸と第２回転軸との接続を切断する第２接続手段とを有している。
【０００７】
これによると、第１回転軸の回転数が所定値以下のときには、第１接続手段により第１回転軸と第２回転軸との接続が切断され、第２接続手段により増速歯車機構を介して第１回転軸と第２回転軸とが接続されることによって、第１回転軸の回転をその回転数を増加させて第２回転軸に伝達することができる。したがって、第１回転軸の回転数が小さい場合にも、第２回転軸とともに回転する発電機の回転数が小さくなりすぎず、確実に発電を行うことができる。一方、第１回転軸の回転数が所定値よりも大きいときには、第１接続手段により第１回転軸と第２回転軸とが接続され、第２接続手段により増速歯車機構を介した第１回転軸と第２回転軸との接続が切断されることによって、第１回転軸の回転をその回転数を増加させることなく第２回転軸に伝達することができる。したがって、第１回転軸の回転数が大きくなったときにも第２回転軸とともに回転する発電機に大きな遠心力がかかって遠心力により発電機が破損したり、あるいは、大きな遠心力に耐えられるように発電機を大型化したりする必要がなく、装置全体を小型化することができる。さらに、第２伝達手段の増幅歯車機構が複数の歯車により構成されているので装置の構造が簡単になるとともに、メンテナンスも容易になる。
【０００８】
また、本発明の発電装置においては、第１接続手段が、第１回転軸とともに回転する第１回転部材と、第２回転軸とともに回転する第２回転部材と、第１回転部材の回転数が第２回転部材の回転数以上のときには第１回転部材と第２回転部材とを接続し、第１回転部材の回転数が第２回転部材の回転数よりも小さいときには、第１回転部材と第２回転部材との接続を切断する接続部材とを有するフリーホイールクラッチであってもよい。これによると、第１接続手段をフリーホイールクラッチにすると、第１回転軸の回転数が所定値以下の場合には、第２接続手段により増速歯車機構を介して第１回転軸と第２回転軸とが接続されており、第１回転軸の回転がその回転数が増加されて第２回転軸に伝達されているため、第１回転軸の回転数が第２回転軸の回転数よりも小さく、接続部材により第１回転部材と第２回転部材との接続は切断される。一方、第１回転軸の回転数が所定値よりも大きい場合には、第２接続手段により増速歯車機構を介した第１回転軸と第２回転軸との接続は切断され、第２回転軸の回転数は減少するため、第２回転軸の回転数が第１回転軸の回転数と同じになったときに接続部材により第１回転部材と第２回転部材とが接続される。したがって、第１回転軸と第２回転軸との接続及びその切断をフリーホイールクラッチにより行う簡単な構造とすることができ、装置全体の構造が簡単になる。
【０００９】
また、本発明の発電装置においては、第１回転軸と第２回転軸とが一直線上にあり、第２伝達手段の増速歯車機構及び第２接続手段の重心が前記直線上に位置するように配置されていてもよい。これによると、第１回転軸の回転を第２回転軸に伝達する際に装置に振動が発生しにくくなる。
【００１０】
本発明の発電装置は、外部からの回転力を受けて回転する第１回転部材と、外部からの回転力を受けて第１回転部材とは逆方向に回転する第２回転部材と、第１回転部材とともに回転するロータ、及び、ロータを取り囲むように配置され、第２回転部材とともにロータと逆方向に回転するステータを有する発電機と、第２回転部材の回転を停止させる停止機構とを備え、停止機構は、第１回転部材の回転速度が所定値よりも大きくなったときに、第２回転部材の回転を停止させる。
【００１１】
これによると、第１回転部材の回転数が所定値以下のときには、第１回転部材が回転するとともに、第２回転部材が第１回転部材とは逆方向に回転するので、ロータがステータに対して、ロータの回転数とステータの回転数とを加えた回転数で回転することになり、第１回転部材の回転数が小さいときでも確実に発電を行うことができる。一方、第１回転部材の回転数が所定値よりも大きいときには、第１回転部材が回転することによってロータが回転するとともに、停止機構により第２回転部材の回転が停止されることによってステータの回転が停止しており、ロータがステータに対してロータ自身の回転数で回転することによって発電が行われる。このように、例えば、第１回転部材の回転数を増速させてロータに伝達するなどロータ自身の回転数を増加させるのではなく、ステータをロータと逆方向に回転させることにより、ロータのステータに対する回転数を増加させているので、第１回転部材の回転数が大きくなったときに、ロータの回転数が大きくなりすぎず、発電機に大きな遠心力が発生しない。これにより、発電機を大きな遠心力に耐えることができるように大型化する必要がない。また、装置全体の構成も簡単なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。【００１３】
図１は、本実施の形態に係る発電装置の概略構成図である。図１に示すように、発電装置１００は、回転板１、回転軸（第１回転軸）２、発電機３、回転軸（第２回転軸）４、フリーホイールクラッチ（第１接続手段）５、ギア機構６、８（増速歯車機構）及びクラッチ（第２接続手段）７を有する。回転板１は、外部からの回転力を受けて回転するものであり、例えば、図示しないエンジンに接続されており、エンジンの回転とともにエンジンの回転数を所定の割合で増速させた回転数で回転する。回転軸２は回転板１とともに回転する。【００１４】
発電機３は、回転子３ａと回転子３ａを挟むように配置された２つの永久磁石３ｂとを有する。そして、発電機３においては、２つの永久磁石３ｂの間で回転子３ａが回転することによって交流電力を発生することができる。回転軸４は、発電機３の回転子３ａに接続されており、回転軸４の回転により回転子３ａが回転する。【００１５】
フリーホイールクラッチ５は、図２、図３に示すように、回転軸２とともに回転する内輪（第１回転部材）１１、回転軸４とともに回転する外輪（第２回転部材）１２、及び、内輪１１と外輪１２との間に設けられた複数の接続部材１３を有する。フリーホイールクラッチ５では、内輪１１の回転数（回転軸２の回転数）が外輪１２の回転数（回転軸４の回転数）以上のときには、接続部材１３が内輪１１と外輪１２との接続を行い、内輪１１と外輪１２とが一緒に回転する。一方、内輪１１の回転数が外輪１２の回転数よりも小さいときには、接続部材１３が外輪１２の回転方向に傾いて内輪１１と外輪１２との接続が外れ、内輪１１と外輪１２とはそれぞれ独立して回転する。ここで、内輪１１の回転数が外輪１２の回転数以上となるのは、後述するように回転軸２の回転数が所定値以下の場合であり、内輪１１の回転数が外輪１２の回転数よりも小さくなるのは、後述するように、回転軸２の回転数が所定値よりも大きい場合である。つまり、フリーホイールクラッチ５は、回転軸２の回転数が所定値以下のときに回転軸２と回転軸４との接続を切断し、回転軸２の回転数が所定値よりも大きいときに回転軸２と回転軸４とを接続する。【００１６】
ギア機構６は、複数のギア（歯車）により構成されており、回転軸２とともに回転する。ギア機構８は、複数のギアにより構成されており、回転軸４とともに回転する。クラッチ７は、例えば電磁クラッチなどであり、ギア機構６とギア機構８との接続及びその切断を行う。具体的には、例えば、図示しない回転数計などにより検出された回転軸２の回転数が所定値以下のときには、クラッチ７は回転軸２とギア６とを接続し、検出された回転軸２の回転数が所定値よりも大きいときには、クラッチ７はギア機構６とギア機構８との接続を切断する。そして、クラッチ７によりギア機構６とギア機構８とが接続されているときには、回転軸２の回転が、ギア機構６、クラッチ７及びギア機構８を介して回転軸４にその回転数が増速されて伝達される。このとき、フリーホイールクラッチ５は内輪１１の回転数が外輪１２の回転数よりも小さくなっているため、接続部材１３による内輪１１と外輪１２との接続は切断されている。なお、回転数の所定値は任意に選択することができるが、本実施の形態では、後述するようにエンジンの回転数が１１００ｒｐｍのときの回転軸２の回転数としている。【００１７】
次に、発電装置１００の動作について図１、図４を用いて説明する。図４は、図示しないエンジンの回転数と発電機３の回転数との関係を示した図であり、直線Ｌ１が回転軸２の回転をギア機構６、クラッチ７及びギア機構８を介してその回転数を増速させて回転軸４に伝達した場合の、エンジンの回転数と発電機３の回転数との関係を示しており、直線Ｌ２が回転軸２の回転をフリーホイールクラッチ５を介して回転軸４に伝達した場合のエンジンの回転数と発電機の回転数との関係を示している。【００１８】
エンジンの回転数が１１００ｒｐｍ以下のとき、つまり、回転軸２の回転数が１１００ｒｐｍを所定の割合で増速させた値以下のときには、クラッチ７によりギア機構６とギア機構８とが接続されており、回転軸２の回転は、ギア機構６、クラッチ７及びギア機構８を介してその回転数が増速されて回転軸４に伝達される。このとき、回転軸２の回転数は回転軸４の回転数よりも小さくなっているのでフリーホイールクラッチ５では、接続部材１３による内輪１１と外輪１２との接続が外れており、回転軸２と回転軸４とは独立して回転する。この場合には、図４の直線Ｌ１の関係を満たすように、回転軸２の回転は、その回転数が増速されて回転軸４に伝達される。【００１９】
このような状態からエンジンの回転数が増加し、エンジンの回転数が１１００ｒｐｍよりも大きくなったとき、つまり、回転軸２の回転数が１１００ｒｐｍを所定の割合で増速させた値よりも大きくなったときには、クラッチ７によりギア機構６とギア機構８との接続を切断する。すると、回転軸２の回転はギア機構６、クラッチ７及びギア機構８を介して回転軸４に伝達されなくなるため、回転軸４の回転数は小さくなっていく。そして、回転軸４の回転数が低下して、回転軸２の回転数と同じになると、フリーホイールクラッチ５では、接続部材１３により内輪１１と外輪１２とが接続され、回転軸２と回転軸４とはともに回転する。つまり、図４の直線Ｌ２の関係を満たすように、回転軸２の回転がフリーホイールクラッチ５を介して回転軸４にその回転数が変化されることなく伝達される。【００２０】
このような状態からエンジンの回転数が減少し、エンジンの回転数が１１００ｒｐｍ以下になったときには、クラッチ７により再びギア機構６とギア機構８とを接続する。すると、回転軸２の回転は、ギア機構６、クラッチ７及びギア機構８を介してその回転数が増速されて回転軸４に伝達される。このとき、回転軸４の回転数は回転軸２の回転数よりも大きくなるので、フリーホイールクラッチ５では、接続部材１３による内輪１１と外輪１２との接続は外れ、回転軸２と回転軸４とは独立して回転する。【００２１】
以上のように動作させると、例えば、発電装置１００を正常に動作させることが可能なエンジンの回転数の範囲が５５０ｒｐｍ〜２３００ｒｐｍの場合、図４に示すように、エンジンの回転数が最も小さい５５０ｒｐｍの場合でも、発電機３が４０００ｒｐｍで回転するので効率よく発電を行うことができる。また、エンジンの回転数が最も大きい２３００ｒｐｍの場合でも、発電機３の回転数を８７２７ｒｐｍ程度に抑えることができるため、発電機３に大きな遠心力がかかり発電機３が破損してしまうのを防止することができる。あるいは、大きな遠心力に耐えるために発電機３を大型化する必要もない。【００２２】
以上に説明した実施の形態によると、回転軸２の回転数が所定値（１１００ｒｐｍを所定の割合で増速させた値）以下のときには、クラッチ７によりギア機構６とギア機構８とを接続することによって、回転軸２の回転をその回転数を増速させて回転軸４に伝達するため、回転軸２の回転数が小さい場合にも確実に発電を行うことができる。【００２３】
一方、回転軸２の回転数が所定値よりも大きいときには、クラッチ７によりギア機構６とギア機構８との接続を切断することによって、ギア機構６、クラッチ７及びギア機構８を介して回転軸２の回転が伝達されない回転軸４はその回転数が下がり、回転軸４の回転数が回転軸２の回転数と同じになったときにフリーホイールクラッチ５では、接続部材１３により内輪１１と外輪１２とが接続され、回転軸２と回転軸４とが一緒に回転する。つまり、回転軸２の回転がフリーホイールクラッチ５を介してその回転数が増速されることなく回転軸４に伝達される。したがって、回転軸２の回転数が大きくなったときにも発電機３に大きな遠心力がかかり、遠心力により発電機３が破損したり、あるいは、遠心力に耐えられるように発電機３を大型化したりする必要がなく、装置全体を小型化することができる。【００２４】
さらに、回転軸２と回転軸４との接続及びその切断をフリーホイールクラッチ５により行い、ギア機構６とギア機構８との接続及びその切断をクラッチ７により行っているので、装置全体の構造が簡単になる。【００２５】
また、回転軸２の回転をその回転数を増速させて回転軸４に伝達するのにギア機構６、８を用いているので構成が簡単になるとともにメンテナンスも容易となる。【００２６】
次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。【００２７】
図５のように、回転板２１に接続された回転軸（第１回転軸）２２及び発電機３を回転させる回転軸４が直線Ｃ上にあり、回転軸２２と回転軸２４との間にフリーホイールクラッチ５が設けられている場合、回転軸２２の回転をその回転数を増速させて回転軸４に伝達するためのギア２３、２４及びクラッチ２５の重心が、この直線Ｃ上に位置するように配置されていてもよい。図５の場合には、回転軸２２とともに回転するギア２３は、回転軸２２を中心として回転するように配置され、ギア２３の回転とともに回転する複数のギア２４は、ギア２３の外周に沿って複数のギア２４の重心が直線Ｃ上に位置するように配置されている。また、複数のギア２４と回転軸４との接続及びその切断を行うクラッチ２５は、その重心が直線Ｃ上に位置するように、フリーホイールクラッチ５を取り囲むように配置されている。この場合には、回転軸２２の回転数が所定値以下のときにはクラッチ２５によりギア２４と回転軸４とを接続し、回転軸２２の回転数が所定値よりも大きいときにはクラッチ２５によりギア２４と回転軸４との接続を切断する。【００２８】
クラッチ２５よりギア２４と回転軸４とが接続されているときには、回転軸２２の回転が、ギア２３、ギア２４、クラッチ２５を介して回転軸４にその回転数が増速されて伝達される。このとき、回転軸２２の回転数は回転軸４の回転数よりも小さいため、フリーホイールクラッチ５では、接続部材１３による内輪１１と外輪１２との接続が外れ（図２、３参照）、回転軸２２と回転軸４とは独立して回転する。一方、クラッチ２５によりギア２４と回転軸４との接続が切断されているときには、実施の形態の場合と同様、フリーホイールクラッチ５において、接続部材１３により内輪１１と外輪１２とが接続されており（図２、３参照）、回転軸２２と回転軸４とが一緒に回転する。つまり、回転軸２２の回転はその回転数が変化されることなく回転軸４に伝達される。【００２９】
この場合も、実施の形態と同様、エンジンの回転数、つまり、回転軸２２の回転数が小さい場合でも、発電機３において効率よく発電を行うことができる。また、回転軸２２の回転数が大きい場合でも、発電機３に大きな遠心力がかかり発電機３が破損してしまうのを防止することができる。あるいは、大きな遠心力に耐えるために発電機３を大型化する必要もない。【００３０】
さらに、ギア２３、複数のギア２４及びクラッチ２５の重心が直線Ｃ上に位置するように配置されているので、回転を伝達する際に装置に振動が発生しにくくなる。【００３１】
実施の形態では、回転軸２と回転軸４との接続にフリーホイールクラッチ５を用いたが、フリーホイールクラッチ５の代わりに、回転軸２の回転数が所定値以下のときには、回転軸２と回転軸４との接続を切断し、回転軸２の回転数が所定値よりも大きいときには、回転軸２と回転軸４とを接続するように動作するクラッチなどを設けていてもよい。【００３２】
別の一変形例では、図６に示すように、発電装置２００は、プーリ（第１回転部材）３１、プーリ（第２回転部材）３２、発電機３３、回転軸３４、３５、クラッチ機構（停止機構）３６、カバー３７及び複数のベアリング３８ａ〜３８ｅを有している。【００３３】
プーリ３１は図示しないエンジンの回転によって（外部からの回転力によって）回転する。プーリ３２は、図６のプーリ３１の右方に配置されており、エンジンの回転によってプーリ３１とは逆方向に回転する。また、プーリ３２の略中央部には回転軸３４、３５を通過させるための貫通孔が形成されている。発電機３３は、回転子（ロータ）３３ａ、永久磁石（ステータ）３３ｂ及び回転枠３３ｃを有している。回転子３１ａは、発電機３３の略中央部に配置されており、回転軸３４を介してプーリ３１の回転が伝達されることによって回転する。永久磁石は、回転子３３ａを取り囲むように配置されており、回転枠３３ｃに固定されている。回転枠３３ｃは、回転軸３５を介してプーリ３２の回転が伝達されることによって永久磁石３３ｂとともに回転子３１ａとは逆方向に回転する。【００３４】
回転軸３４は、一方の端がプーリ３１の略中央部に接続されているとともに、図中左右方向に、プーリ３２、クラッチ機構３６、ケース３７及び回転子３３ａを貫通して発電機３３の反対側まで延びている。回転軸３５は、図中左右方向に延びているとともに、その両端がそれぞれプーリ３２の略中央部、回転枠３３ｃの略中央部に接続されている。さらに回転軸３５は中空状になっており、その内部を回転軸３４が通過している。【００３５】
クラッチ機構３６は、図中プーリ３２の右方に配置されており、基材３６ａ、ツース３６ｂ及び押圧機構３６ｃを有している。基材３６ａは、弾性を有し、略中央部に回転軸３４、３５を通過させるための貫通孔が形成されている。ツース３６ｂは、ゴム材料等からなり、基材３６ａのプーリ３２側の表面における周縁部に固定されている。押圧機構３６ｃは、基材３６ａの発電機側の表面におけるツース３６ｂに対向する部分をプーリ３２に向かって（図中左方に）押圧することができるように構成されており、プーリ３１（エンジン）の回転数が所定値よりも大きくなったときに、基材３６ａのツース３６ｂに対向する部分をプーリ３２に向かって押圧する。そして、クラッチ機構３６においては、押圧機構３６ｃにより基材３６ａのツース３６ｂに対向する部分をプーリ３２に向かって押圧することにより、ツース３６ｂがプーリ３２の表面に接触し、プーリ３２とツース３６ｂとの間の摩擦力によってプーリ３２の回転が停止する。【００３６】
カバー３７は発電機３３を覆っており、ベアリング３８ａ〜３８ｅは、それぞれ、基材３６ａの貫通孔と回転軸３５との間、回転軸３５とカバー３７との間、回転軸３４と回転軸３５との間、回転枠３３ｃと回転軸３４との間、及び、カバー３７と回転枠３３ｃとの間に配置されている。ベアリング３８ａ〜３８ｅが配置されていることにより、プーリ３１、３２、回転軸３４、３５、回転子３３ａ、回転枠３３ｃの回転がスムーズになる。【００３７】
そして、発電装置２００においては、図示しないエンジンの回転数（プーリ３１の回転数）が所定値以下のときには、押圧機構３６は機材３６ａを押圧しておらず、エンジンの回転によりプーリ３１、３２の両方が回転する。これにより、回転子３３ａと回転枠３３ｃ（永久磁石３３ｂ）とが逆方向に回転し、回転子３３ａは、永久磁石３３ｂに対して、回転子３３ａの回転数と回転枠３３ｃの回転数とを足し合わせた回転数で回転することとなり、発電機３３において発電が行われる。このように、エンジンの回転数が小さいときでも、発電機３３において確実に発電を行うことができる。【００３８】
一方、図示しないエンジンの回転数が所定値よりも大きいときには、押圧機構３６ｃにより基材３６ａのツース３６ｂに対向する部分をプーリ３２に向かって押圧している。これにより、ツース３６ｂがプーリ３２の表面に接触し、ツース３６ｂとプーリ３２との間の摩擦によってプーリ３２の回転が停止するとともに、回転枠３３ｃ（永久磁石３３ｂ）の回転も停止する。このとき、プーリ３１はエンジンの回転によって回転し、これに伴って回転子３３ａも回転している。よって、回転子３３ａは永久磁石３３ｂに対して回転子３３ａ自身の回転数で回転しており、これにより発電機３３において発電が行われる。【００３９】
このように、例えば、プーリ３１の回転数を増速させて回転子３３ａに伝達するなど回転子３３ａ自身の回転数を増加させるのではなく、回転枠３３ｃを回転子３３ａと反対方向に回転させることによって、回転子３３ａの永久磁石３３ｂに対する回転数を増加させているので、エンジンの回転数が大きくなり、プーリ３１の回転数が大きくなったときに回転子３３ａの回転数が大きくなりすぎず、発電機３３に大きな遠心力が作用することがない。したがって、発電機３３を大きな遠心力に耐えることができるように大型化する必要がない。また、発電装置２００を図６に示すような簡単な構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明における実施の形態に係る発電装置の概略構成図である。
【図２】図１のフリーホイールクラッチの断面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】エンジンの回転数と図１の発電機の回転数との関係を示す図である。
【図５】ギアの重心が回転軸を通る直線上にある場合の概略構成図である。
【図６】発電機において回転子及び永久磁石の両方が回転可能となった一変形例における発電装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
２  回転軸
３  発電機
４  回転軸
５  フリーホイールクラッチ
６  ギア機構
７  クラッチ
８  ギア機構
２２  回転軸
２３  ギア
２４  ギア
２５  クラッチ
３１  プーリ
３２  プーリ
３３  発電機
３３ａ  回転子
３３ｂ  永久磁石
３３ｃ  回転枠
３６  クラッチ機構
１００  発電装置
２００  発電装置
【図１】
2007043554.tif 000003
【図２】
2007043554.tif 000004
【図３】
2007043554.tif 000005
【図４】
2007043554.tif 000006
【図５】
2007043554.tif 000007
【図６】
2007043554.tif 000008
【国際調査報告】
2007043554.tif 000009
2007043554.tif 000010
2007043554.tif 000011
2007043554.tif 000012