(57)【要約】  本願は、エネルギー生成装置に関し、それは、フレームと、ボディと、ボディの２つの互いに反対側の面から突き出す、位置合わせされた第１及び第２の入力シャフトと、出力シャフトと位置合わせされた第３の入力シャフトであって、第１及び第２の入力シャフトの方向が、第３の入力シャフト及び出力シャフトの方向に対して垂直である、第３の入力シャフトと、シャフトのそれぞれの近位部分でボディ内に在る機械的接続手段であって、入力シャフトのいずれの回転運動も出力シャフトの一方向回転運動に変換されるように、ボディ内の伝達システムとともに動作する、機械的接続手段と、フレームに固定される、第３の入力シャフトの遠位端部と、前記フレーム上に固定され、内部で出力シャフトの遠位端部が惰性で回るベアリングと、第１の入力シャフトの遠位端部でベアリング上に取り付けられて、第１の入力シャフトのまわりを枢動する第１の振り子と、第２の入力シャフトの遠位端部でベアリング上に取り付けられて、第２の入力シャフトのまわりを枢動する第２の振り子とを含む。
2016533453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー生成装置であって、
フレームと、
ボディと、
前記ボディの２つの互いに反対側の面から突き出す、位置合わせされた第１及び第２の入力シャフトと、
出力シャフトと位置合わせされた第３の入力シャフトであって、前記第３の入力シャフト及び前記出力シャフトの方向が、前記第１及び第２の入力シャフトの方向に対して垂直である、第３の入力シャフトと、
前記シャフトのそれぞれの近位端部で前記ボディ内に在る機械的接続手段であって、前記入力シャフトのいずれの回転運動も前記出力シャフトの一方向回転運動に変換されるように、前記ボディ内の伝達システムとともに動作する、機械的接続手段と、
前記フレームに固定される前記第３の入力シャフトの遠位端部と、
前記フレーム上に固定され、内部で前記出力シャフトの遠位端部が惰性で回るベアリングと、
前記第１の入力シャフトの遠位端部でベアリング上に取り付けられて、前記第１の入力シャフトのまわりを枢動する第１の振り子と、
前記第２の入力シャフトの遠位端部でベアリング上に取り付けられて、前記第２の入力シャフトのまわりを枢動する第２の振り子とを含むことを特徴とする、エネルギー生成装置。
【請求項２】
前記出力シャフトの前記一方向運動を電気に変換するために、前記出力シャフトに接続される交流発電機をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー生成装置。
【請求項３】
前記交流発電機によって生成された電気エネルギーを蓄えるために、前記交流発電機に接続されるバッテリをさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載のエネルギー生成装置。
【請求項４】
前記ボディは球状に形作られ、
前記第１及び第２の入力シャフトは、前記球体の直径の１つに実質的に沿っており、
前記ボディに面する前記振り子のそれぞれのウェイトの端部が、前記ボディのまわりを枢動することができるように、前記ボディの前記形状に都合良く湾曲していることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載のエネルギー生成装置。
【請求項５】
各振り子は、前記振り子の前記ウェイトを支持する前記端部と反対側の、前記振り子のアームの端部上に釣合いウェイトをさらに含むことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載のエネルギー生成装置。
【請求項６】
前記振り子が互いに独立に枢動することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載のエネルギー生成装置。
【請求項７】
前記振り子の前記ウェイトは、前記振り子それぞれのシャフトのそれぞれのまわりを同期して枢動することができるように、堅固に連結されることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載のエネルギー生成装置。
【請求項８】
前記シャフトの前記伝達システムへの機械的接続手段は、歯車、チェーン及び歯、ベルト及び滑車輪、並びにそのいずれかの組合せのいずれかであることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項に記載のエネルギー生成装置。
【請求項９】
前記入力シャフトの前記機械的接続手段と前記出力シャフトの前記機械的接続手段の間の前記伝達システムは、歯車、チェーン及び歯、ベルト及び滑車輪、並びにそのいずれかの組合せのいずれかを含むことを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項に記載のエネルギー生成装置。
【請求項１０】
前記出力シャフトの前記一方向運動を電気に変換するために、好ましくは、ただし排他的でなく前記フレーム内に在って前記出力シャフトに接続される交流発電機と、
前記エネルギー生成装置によって発生させた電気を使用できるようにするために、前記フレームの外側表面上に在って前記発電機に電気的に接続される外部電気接続手段とをさらに含むことを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項に記載のエネルギー生成装置。
【請求項１１】
エネルギー生成装置であって、
フレームと、
ボディと、
少なくとも１つの第１の入力シャフトと、
出力シャフトと位置合わせされた追加の入力シャフトと、
前記シャフトのそれぞれの近位端部で前記ボディ内に在る機械的接続手段であって、前記入力シャフトのいずれの回転運動も前記出力シャフトの一方向回転運動に変換されるように、前記ボディ内の伝達システムとともに動作する、機械的接続手段と、
前記フレームに固定される前記追加の入力シャフトと、
前記フレーム上に固定され、内部に前記出力シャフトの遠位端部が取り付けられて惰性で回るベアリングと、
前記第１の入力シャフト上に取り付けられて、前記第１の入力シャフトとともに枢動する少なくとも１つの第１の振り子と、
前記出力シャフトの前記一方向運動を電気に変換するために、好ましくは、ただし排他的でなく前記フレーム内に在って前記出力シャフトに接続される交流発電機と、
前記エネルギー生成装置によって発生させた電気を使用できるようにするために、前記フレームの外側表面上に在って前記発電機に電気的に接続される外部電気接続手段とを含むことを特徴とする、エネルギー生成装置。
【請求項１２】
電荷を蓄えるために、電気エネルギー蓄積手段を含むことを特徴とする、請求項１０又は請求項１１に記載のエネルギー生成装置。
【請求項１３】
発生した交流電力を前記電気エネルギー蓄積手段中に蓄えることができる直流に変換するために、電力変換手段が含められることを特徴とする、請求項１０から１２までのいずれか一項に記載のエネルギー生成装置。
【請求項１４】
前記外部電気接続手段は、直流であることを特徴とする、請求項１０から１３までのいずれか一項に記載のエネルギー生成装置。
【請求項１５】
前記電気エネルギー蓄積手段又はその一部分が前記振り子中に位置決められ、
前記電気エネルギー蓄積手段中に発生した電力を蓄え、且つ前記電気エネルギー蓄積手段から蓄積された電荷を取り出す目的で、前記フレーム及び前記振り子の相対的に回転する構造体それぞれの間で電力を伝達するために、ダイナミック電力伝達手段が前記交流発電機と前記振り子の間に設けられることを特徴とする、請求項１０から１４までのいずれか一項に記載のエネルギー生成装置。
【請求項１６】
前記フレームが内部に固定される、又は請求項１から１５までのいずれか一項に記載のエネルギー生成装置のフレームを構成する筐体と、
前記エネルギー生成装置の交流発電機に電気的に接続される電気エネルギー蓄積装置とを含むことを特徴とする、エネルギー生成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー生成の領域に関し、具体的にはエネルギー生成装置及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー需要は、技術開発と、より容易にアクセスできる人々のシェアが増加したことによって絶えず増加している。
【０００３】
石炭や石油などの化石エネルギーは、かつてはむしろ安いエネルギーであった。これらの化石エネルギーの開発が重要となっていることから、化石エネルギーの資源は減少しつつあり、現在、これらの化石エネルギーを使用することには、ますます費用がかさむようになっている。さらに、使用の際、化石エネルギーは、抽出されるエネルギーを消費し、使用時にガス及び粒子を発生させ、エネルギーのグローバル資源の減少の一因になっているという点で環境を汚染している。
【０００４】
エネルギー需要がますます増えることに対応し、さらに化石エネルギー資源の消費量を減少させようとする試みから、太陽エネルギー、風力エネルギー又は潮汐エネルギーなど、他のエネルギー資源が開発された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】英国特許出願公開第２４４４６５６号明細書
【特許文献２】英国特許出願公開第２４４４６５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在、太陽エネルギーには、半導体素子が必要であり、半導体素子は、設計が複雑であって、寿命が短い。実際、太陽エネルギーは主に光起電性パネルの形態であるが、現状、光起電性パネルには半導体素子が必要であり、半導体素子の製造には大量のエネルギーが必要である。さらにまた、太陽電気発電は、日光が利用できる期間に限定されてしまい、夜間は全く利用できず、曇りの天候の間は著しく低下する。
【０００７】
風力エネルギーは、十分にエネルギーを供給するために大型の機械システムが必要であり、この機械システムは、設計し設置するのに費用がかかり、使用の際に回転ノイズを発生させる（風力タービンが騒音公害を発生する）。
【０００８】
潮汐エネルギーは、陸上であっても沖合であっても、大型の機械システムを用いて大量のエネルギーを発生させることができる。これらのシステムの欠点は、動作中に水と接触状態であることが必要であり、このことは保守が頻繁であることを意味し、機械システム中に疲労及び腐食を発生させるということである。その結果として、これらのシステムは、寿命も限られる。
【０００９】
周囲環境からエネルギーを採取する他の装置が開発されており、ヒート・ポンプなどにより熱的にエネルギーを採取したり、或いは他のシステム、たとえば自転車の発電機の付随的運動から、又はより最近では歩行者のジョギング動作や歩行などからエネルギーを採取する機械装置から動力学的にエネルギーを採取している。これらの装置は、今までのところ、非常に効率が低かったり、又は信頼性が不足しており経済的に実現することが難しい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の発明者は、上記に言及した先行技術の問題を解決しようと試みて装置を設計した。この装置は、自立しており、たとえば乱流中などの動きが存在する不安定環境下における装置自体の運動によってエネルギーを発生させたり、又はジョギングする人、歩行者、若しくはサイクリストに取り付けられ、堅固なメカニズムを含み、外部環境から隔離されることにより長寿命化及び保守コストの低減をもたらす。
【００１１】
本発明の発明者は、上記に言及した先行技術の問題を解決しようと試みて装置を設計した。この装置は、自立しており、たとえば流体流れ中などの動きが存在する不安定環境下における装置自体の運動によってエネルギーを発生させ、簡素な機構しか必要とせず、外部環境から隔離されることにより長寿命化及び保守コストの低減をもたらす。
【００１２】
本発明の目的は、エネルギー生成装置であって、本装置は、
フレームと、
ボディと、
少なくとも１つの第１の入力シャフトと、
出力シャフトと位置合わせされた追加の入力シャフトと、
シャフトのそれぞれの近位端部でボディ内に在る機械的接続手段であって、入力シャフトのいずれの回転運動も出力シャフトの一方向回転運動に変換されるように、ボディ内の伝達システムとともに動作する、機械的接続手段と、
フレームに固定される追加の入力シャフトと、
前記フレーム上に固定され、内部に出力シャフトの遠位端部が取り付けられて惰性で回るベアリングと、
第１の入力シャフト上に取り付けられ、第１の入力シャフトとともに枢動する少なくとも１つの第１の振り子と、
出力シャフトの一方向運動を電気に変換するために、好ましくは、ただし排他的でなくフレーム内に在って出力シャフトに接続される交流発電機と、
エネルギー生成装置によって発生させた電気を使用できるようにするために、フレームの外側表面上に在って発電機に電気的に接続される外部電気接続手段とを含むことを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、エネルギー生成装置は、電荷を蓄えるためのバッテリを含む。発電された交流電力を、バッテリ中に蓄えることができる直流に変換するために、電力変換手段が好ましくは含まれる。外部電気接続手段は直流電流とすることができる。
【００１４】
バッテリは、振り子中に位置決めることができ、バッテリ中に発電された電力を蓄え、且つバッテリから蓄えられた電荷を取り出す目的で、フレーム及び振り子の相対的に回転する構造体それぞれの間で電力を伝達するために、ダイナミック電力伝達手段が交流発電機と振り子の間に設けられる。
【００１５】
本発明の目的は、エネルギー生成装置であって、本装置は、
フレームと、
ボディと、
ボディの２つの互いに反対側の面から突き出る、位置合わせされた第１及び第２の入力シャフトと、
出力シャフトと位置合わせされた第３の入力シャフトであって、第３の入力シャフト及び出力シャフトの方向が、第１及び第２の入力シャフトの方向に対して垂直である、第３の入力シャフトと、
シャフトのそれぞれの近位端部でボディ内に在る機械的接続手段であって、入力シャフトのいずれの回転運動も出力シャフトの一方向回転運動に変換されるように、ボディ内の伝達システムとともに動作する、機械的接続手段と、
フレームに固定される、第３の入力シャフトの遠位端部と、
前記フレーム上に固定され、内部で出力シャフトの遠位端部が惰性で回っているベアリングと、
第１の入力シャフトの遠位端部でベアリング上に取り付けられて、第１の入力シャフトのまわりを枢動する第１の振り子と、
第２の入力シャフトの遠位端部でベアリング上に取り付けられて、第２の入力シャフトのまわりを枢動する第２の振り子とを含むことを特徴とする。
【００１６】
本願では、シャフトに関する用語「遠位（distal）」及び「近位（proximal）」は、ボディに対して定義され、シャフトの遠位端部は、ボディからより遠いシャフトの端部であり、シャフトの近位端部は、ボディにより近いシャフトの端部である。
【００１７】
第３の入力シャフト及び出力シャフトは、好ましくは同軸で取り付けられる。
【００１８】
したがって、本発明による装置は、そのボディがフレームに固定されたその入力シャフトのまわりで移動するように配置され、２つの互いに反対側のシャフト上に在る２つの振り子を有し、その振り子は、振り子それぞれの入力シャフトを介して装置のボディのまわりで移動する。
【００１９】
３つの入力シャフトのいずれの回転運動も単一の出力シャフトの一方向回転運動に変換する装置が、同じ発明者による英国特許出願第ＧＢ２４４４６５６号に記載されている。
【００２０】
本発明の装置の利点は、それが動いている環境中でフレームに固定されたとき、ボディがフレームに対して動くことになり、振り子がボディに対して動き、それによって運動が発生され、その運動は、出力シャフトでエネルギーに変換されることである。これは、本発明の装置のフレームが、流体の流れ（たとえば潮汐）など、不安定な環境下に放置されたとき、本発明の装置が、装置自体からエネルギーを発生させることができることを意味する。
【００２１】
実施例によれば、エネルギー生成装置は、出力シャフトの一方向運動を電気に変換するために、好ましくは、ただし排他的でなくフレーム内に在って出力シャフトに接続される交流発電機をさらに含む。
【００２２】
また、交流発電機は、エネルギーを出力するために、好ましくは、ただし排他的でなくフレーム内に在ってバッテリに接続する、又は電力系統に接続することができる。
【００２３】
別の実施例によれば、エネルギー生成装置は、交流発電機によって生成された電気エネルギーを蓄えるために、交流発電機に接続されるバッテリをさらに含む。
【００２４】
別の実施例によれば、ボディは、球状に形作られ、第１及び第２の入力シャフトが、球体の直径の１つに実質的に沿っており、ボディに面する振り子のそれぞれのウェイトの端部が、ボディのまわりを枢動することができるように、ボディの形状に対して都合良く湾曲している。振り子は、３６０°でボディのまわりを回転することができる。
【００２５】
ボディは、振り子がボディのまわりを枢動することができる限り、いずれもの形状を取ることができ、本発明は、ボディの球形の形状に限定されない。振り子は、ボディに対する振り子の位置がどうであっても、振り子のウェイトが、シャフトのいずれとも接触状態に入らず、それによって振り子がボディのまわりで最大に枢動運動し、それゆえエネルギー生成を最大にすることが可能になる。振り子の形状は、振り子が、振り子それぞれのシャフトのまわりを回転するとき、ボディの形状と干渉しないように設計されるので、振り子は、振り子それぞれのシャフトのまわりで３６０°の範囲で回転することができる。
【００２６】
別の実施例によれば、各振り子は、振り子の主ウェイトを支持する端部と反対側の、振り子のアームの端部上に釣合いウェイトをさらに含む。
【００２７】
釣合いウェイトの作用は、重量が同じで釣合いウェイトがない振り子に対して、振り子の運動の周波数を遅らせることである。
【００２８】
また、釣合いウェイトは、湾曲形状に形作ることができる。
【００２９】
別の実施例によれば、振り子は、互いに独立に枢動する。
【００３０】
別の実施例によれば、振り子のウェイトは、振り子それぞれのシャフトのそれぞれのまわりを同期して枢動することができるように、堅固に連結される。
【００３１】
別の実施例によれば、シャフトの伝達システムへの機械的接続手段は、歯車、チェーン及び歯、ベルト及び滑車輪、並びにそのいずれかの組合せのいずれかである。
【００３２】
別の実施例によれば、入力シャフトの機械的接続手段と出力シャフトの機械的接続手段の間の伝達システムは、歯車、チェーン及び歯、ベルト及び滑車輪、並びにそのいずれかの組合せのいずれかを含む。
【００３３】
本発明の別の目的は、エネルギー生成システムであって、それは、フレームが内部に固定される、又は上記で定義されたようなエネルギー生成装置のフレームを構成する筐体と、エネルギー生成装置の交流発電機に電気的に接続される電気エネルギー蓄積装置とを含むことを特徴とする。
【００３４】
本発明の実施例の態様、特徴及び利点は、添付図面を参照して検討したとき、本発明の次の記述から明らかになるはずである。図面では、同様の番号は、同様の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施例によるエネルギー生成装置のボディの部分的な切断平面図である。
【図２】図１のボディの底面図である。
【図３】図１のボディの斜視図である。
【図４】２つの振り子を備える、エネルギー生成装置のボディの図３と同様の斜視図である。
【図５】図１のボディの切断図である。
【図６】本発明による振り子の斜視図である。
【図７】エネルギー生成装置のさらなる実施例の斜視図である。
【図８】図７のエネルギー生成装置のボディの部分的な切断平面図である。
【図９】２つの振り子を備える、図７のエネルギー生成装置のボディの部分的な切断斜視図である。
【図１０】図９のエネルギー生成装置のボディの部分的な切断斜視図である。
【図１１】図９のエネルギー生成装置のボディの中心を通る、遠近法による断面図である。
【図１２】入力及び出力シャフトで使用されるダイナミック電力伝達手段の拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
次に図１〜６を参照すると、本発明によるエネルギー生成装置１の実施例が示されている。
【００３７】
エネルギー生成装置１は、ボディ２を含み、ボディ２は、図をわかりやすくするために図１〜３に示されていないが、一般に球状に形作られ、その内部メカニズムの構成を例示するために部分的に切断された平面図及び部分的に切断された側面図で図４〜５に示されている。
【００３８】
ボディ２は、図４に示すように、ボディ２の２つの反対側において、その前面及び後面で２つの突起部３、４をさらに含み、これら２つの突起部３、４の機能は、以下に述べる。
【００３９】
装置１は、ボディ２から突き出す３つの入力シャフト５、６及び７、並びに１つの出力シャフト８を含む。シャフト７、８は、ボディ２を形成する球体の突起部３、４を貫通する第１の直径に沿って位置合わせされ、シャフト５、６は、ボディ２を形成する球体の第２の直径に沿って位置合わせされ、４つのシャフト５、６、７及び８は、同じ平面上に在り、シャフト５、６の軸が、シャフト７、８の軸に対して垂直である。
【００４０】
以下の説明では、ボディ２の前面は、図で出力シャフト８の最長部分が突き出るボディ２の部分を指し、ボディ２の後面は、出力シャフト８の最短部分が突き出るボディ２の部分を指し、ボディ２の左部分は、入力シャフト５が突き出るボディ２の部分を指し、ボディ２の右部分は、入力シャフト６が突き出るボディ２の部分を指すものとする（図３参照）。
【００４１】
各シャフト５、６、７及び８は、ボディ２の内部のそれらの近位端部によって、全体的に参照番号９で示される歯車メカニズムに接続され、歯車メカニズムの具体的な構造体及びシャフト５、６、７及び８との接続は以下に述べることとするが、歯車メカニズム９を介して、入力シャフト５、６、７のいずれの回転運動も、出力シャフト８の一方向回転運動に変換される。
【００４２】
このような出力シャフト８の一方向回転運動は、たとえば交流発電機（第２の実施例で示す）を用いて使用され、それによって入力シャフト５、６、７のいずれの回転運動からも電気が生成される。
【００４３】
図１〜５に示す実施例では、一方の端部にフランジ１１を備えるサポート１０が、出力シャフト８の最短端部を支持する２つのベアリング１２ａ、１２ｂを有し、サポート１０は、フランジ１１中に形成された貫通穴１１ａ中に導入されるネジによって、フレーム（第２の実施例で示す）に固定される。
【００４４】
同様に、入力シャフト７は、フランジ１３が入力シャフト７と一方端部で一体に形成され、出力シャフト８の最長部分を支持するベアリング１５を備え、また、フランジ１３は、フランジ１３中に形成された貫通穴１４に導入されるネジによって同じフレームに固定される（第２の実施例で示す）。
【００４５】
入力シャフト５、６のそれぞれの遠位部分には、対応する入力シャフト５、６それぞれを回転させる振り子１６が固定される。入力シャフト５、６のそれぞれ上の振り子１６は、同一である。
【００４６】
振り子１６の形は、図６によりよく例示されている。
【００４７】
振り子１６は、アーム１７及びウェイト１８を含む。
【００４８】
アーム１７は、ウェイト１８がボディ２のまわりを動くことができるように十分長い。ウェイト１８の形は、ウェイト１８が、シャフト７、８又はサポート１０に接触せずに、ボディ２のまわりを動くことができるように湾曲している。
【００４９】
ウェイト１８の湾曲形状によって、ウェイトを最大にし、球状に形作られたボディ２のまわりを自由に動くことが可能になる。
【００５０】
溝１９が、使用の際にボディ２に面するウェイト１８の表面の縁部上に形成され、溝１９は、アーム１７に対向し、使用の際にボディ２の前面及び後面に形成された突起部３、４と係合する。溝１９は、振り子１６が伝達のボディ２に確実にぶつからないようにするためのクリアランスのためのものである。
【００５１】
アーム１７の上側部分が、アーム１７の長手方向に沿って伸びるスリット２０によって分離された２つの分岐部１７ａ、１７ｂを有し、その分岐部は、対応する入力シャフト５、６の自由端部を受け入れるために、分岐部１７ａ、１７ｂの底に在ってスリット２０と連通している円筒形の貫通穴２１を伴う。
【００５２】
貫通穴２２が、分岐部１７ａ、１７ｂの自由端部に形成され、対応する入力シャフト５、６の自由端部を締めて固定するためにネジ及びボルト２３を受け入れる。
【００５３】
使用の際、振り子１６は、対応する入力シャフト５、６の自由端部に締めて固定され、それらの運動によって、前記シャフトが駆動されて運動する。
【００５４】
振り子１６及び球状に形作られたボディ２の形状によって、振り子１６がボディ２の形状と干渉せず、装置１が確実にもっともコンパクトになり、このことは、振り子１６の運動を制限し、ボディ２を損傷させ得る。
【００５５】
図に示していないが、また、本発明は、振り子１６に対して釣合いウェイトを予期しており、前記釣合いウェイトは、ウェイト１８を支持する端部と反対側の、アーム１７の端部に在る。
【００５６】
ボディ２が、図に示す実施例でのように球形であるとき、釣合いウェイトは、好ましくはウェイト１８よりわずかに小さくて軽く、また、ボディ２の形状と干渉せずにボディ２のまわりを回転するように、その形状が湾曲している。釣合いウェイトの作用は、図面に示すように、ウェイト１８だけを有する振り子１６に対して、振り子１６の枢動運動の周波数を遅くすることである。
【００５７】
ここで図７〜１２を参照すると、同じ構成要素が、図１〜６の実施例と同様に同じ識別子で示されている、さらなる実施例が示されている。この実施例では、振り子のウェイト１８は、その形状を歪める、又はその回転運動を制限せずに振り子のウェイト１８内に収まる、いくつかの電荷蓄積手段、又はバッテリ・セル４５から構成される。さらにまた、バッテリ・セル４５の重量は、振り子のウェイト１８の機能性を確実にするように特に選択される。一実施例では、バッテリ・セル４５は、前もって作られて、振り子のウェイト１８中の特別に設計された空洞中に収められる。別の実施例では、バッテリ・セル４５は、全体の振り子１６自体を構成するように所望の形状で形成することができるはずである。所望の重量密度、電力密度及びコストに依存して、いずれかの適切なバッテリ技術を使用することができ、それは、省エネ装置が使用されることになる用途に応じたものになるはずである。たとえば、より高い重量特性のためにニッケル鉄バッテリを使用することができるはずである、又は重量がより低いが、電荷量及び電力がより大きいものにはリチウム・イオン・バッテリを使用することができるはずである。
【００５８】
バッテリ・セル４５は、エネルギー生成装置１の出力シャフト８及びボディ２を介してダイナミック電力伝達手段又はスリップ・リング５０によって交流発電機４６に電気的に接続される。出力シャフト８及び左右の振り子のシャフト５及び６は、図１２に示すようにスリップ・リング５０によってボディ２に電気的に接続される。これによって、シャフト６、７及び８の円滑な回転が可能になり、さらに装置が正味エネルギーを生成しているとき、電流がバッテリ・セルを充電するように流れ、また装置が正味エネルギーを消費しているとき、バッテリ・セルから放電するように流れるための電気的な接触がもたらされるはずである。
【００５９】
図８及び９を参照すると、交流発電機４６は、コイル４７及び永久磁石４８から構成される。交流発電機は、図８に示すように、入力シャフト７中に位置決めることができる。交流発電機を形成するための図８に示す実施例では、永久磁石４８は、サポート１０中に埋め込まれ、コイル４７は、出力シャフト８中に位置決めされるので、コイル４７は、静止した永久磁石４８に相対的な出力シャフト８の回転とともに回転する。また、バッテリ・セル中に蓄えるために、発生した交流を直流に変換する整流器手段が設けられる。また、出力シャフトからフレーム４９の外側表面上の外部電気接続手段（図示せず）に電流を伝達するダイナミック電力伝達手段が設けられる（図示せず）。装置は、交流又は直流電力、又はその両方を外部接続手段に供給するように構成することができる。交流発電機は、コイルが、固定されたサポートに位置決められて外部電気接続手段に電気的に接続され、永久磁石が、出力シャフト８中に位置決めされ、且つ回転する電気接続部が、コイルから出力シャフト８中の電気リードに電流を伝達する構成を含む、代替的な方法で配列することができるはずであることが認識されるはずである。
【００６０】
交流発電機４６からバッテリ・セル４５に流れる電流は、図１１に示すように、出力シャフト８とボディ２中の電気リード（図示せず）の間のスリップ・リング５０を通じて流れる。次いで、電流は、ボディ２中の電気リード（図示せず）の間の追加のスリップ・リング５０を通って振り子のアーム５、６中に、それゆえバッテリ・セルに流れる。同様に、電荷がバッテリから引き出されるとき、電流は、その反対方向に流れる。
【００６１】
図１２を参照すると、バッテリ・セルが充電中又は放電中であるのかによって、シャフトが回転している間、スリップ・リング５０のために、コンタクト・リング５３及びブラシ接点５５を介して、ボディ２の固定子リード５１からシャフト５、６及び８の回転子リード５２への電流の伝達が可能になる。このダイナミックな回転する接触によって、接触による摩擦抵抗を最小に保ちながら、シャフト５、６及び８の回転運動の間、電荷の経路が可能になる。この実施例では、ブラシ接点は、高度に導電性の材料であって摩擦係数が低い石墨から作られる。
【００６２】
また、省エネ装置からの発生電力及びフレーム４９上の外部接続手段（図示せず）を通じて装置に対して課される電力要求に依存して、バッテリへの、又はそれからの電荷の流れを制御するために、電子制御手段（図示せず）が設けられる。また、バッテリ・セル中に残された電荷の量及び生成されている、及び／又は消費されている現在電力もユーザに示すために、フレーム４９の外側表面上に表示手段を設けることができる。
【００６３】
ここで、歯車メカニズム９をより詳細に述べることにする。
【００６４】
入力シャフト７と出力シャフト８の間の伝達をまず述べ、次いで入力シャフト５、６と出力シャフト８の間の伝達を述べることにする。
【００６５】
上記に示したように、入力シャフト７と位置合わせされた出力シャフト８は、ベアリング１２ａ及び１２ｂによって、サポート１０の一方端部で支持される。
【００６６】
入力シャフト７は、第１の大歯車２５及び第２の大歯車２６を貫通する、入力シャフト７と一体に形成された管２４として延び、第１及び第２の大歯車２５、２６のそれぞれは、一方向クラッチ２５ａ、２６ａにそれぞれ接続される。入力シャフト７は、第１の回転方向では管２４を介してクラッチ２５ａと係合し、第１の方向と反対の回転方向ではクラッチ２６ａと係合する。
【００６７】
第１の回転方向では、入力シャフト７がクラッチ２５ａと係合し、それは、それ自体が出力シャフト８と係合し、それによって出力シャフトが入力シャフト７と同じ回転方向に駆動される。
【００６８】
入力シャフト７の反対の回転方向では、入力シャフト７は、出力シャフト８と係合しない。というのは一方向クラッチ２５ａが出力シャフト８と係合しないからである。
【００６９】
しかし、入力シャフト７は、管２４を通じて、一方向クラッチ２６ａを介して大歯車２６と係合し、したがって大歯車２６が同じ回転方向に駆動される。
【００７０】
次いで、大歯車２６は、大歯車３０と噛み合い、それは、次いで、大歯車３１及び大歯車２７がその上に配列される軸２８上の大歯車２９と噛み合う。
【００７１】
大歯車３１及び２７は軸２８上に係合されている。
【００７２】
大歯車３１は、軸２８を介して駆動されたとき、出力シャフト８に係合されて出力シャフト８を駆動する大歯車３２と噛み合う。
【００７３】
それゆえ、入力シャフト７の回転方向がどうであれ、出力シャフト８の回転方向は、同じ、すなわち一方向である。入力シャフトの回転運動は、次いで振り動かしからの外部運動によって、用途に応じて人が歩く若しくはジョッギングすること、又は他の外部環境の運動によって引き起こされることになるフレームの運動によって、誘起されることになる。
【００７４】
ここで、入力シャフト５、６から出力シャフト８への伝達を述べることにする。
【００７５】
入力シャフト５が大歯車３３と係合する。
【００７６】
大歯車３３は、入力シャフト５の正しい回転方向での回転によって駆動されたとき、大歯車３４と噛み合う。
【００７７】
大歯車３４は、２つの大歯車３６及び３７を担う軸３５に係合され、大歯車３６及び３７それぞれが一方向クラッチ３６ａ及び３７ａそれぞれを介して軸３５と係合するので、大歯車３６は、その回転方向の一方で軸３５と係合し、大歯車３７は、その回転方向の他方で軸３５と係合する。
【００７８】
大歯車３６は、軸３５と係合されたとき、次いで大歯車３９と噛み合う大歯車３８と噛み合う。大歯車３９は、軸４０と係合して、はすば歯車４１がその上に固定された軸４０を駆動して回転させ、そのはすば歯車は、出力シャフト８上のはすば歯車４２と噛み合って、それを駆動して一方向で回転させる。
【００７９】
入力シャフト６では、大歯車４３が、入力シャフト６に係合される。入力シャフト５と同様に、大歯車４３は、入力シャフト６と係合されたとき、軸３５と係合された大歯車（図示していないが大歯車３４と同様）と係合し、それによって軸４０と係合された大歯車４４と噛み合う大歯車３７が回転させられる。大歯車４４の回転は、はすば歯車４１を回転させ、それによってはすば歯車４２が回転させられ、したがって出力シャフト８が回転する。
【００８０】
一方向クラッチは、入力シャフト５、６の遠位端部が堅固に連結された場合、シャフト５、６の一方向の回転が、シャフトの第１のシャフトに関する伝達に係わるが、しかし第２のシャフトに関する伝達には関わらず、シャフト５、６の反対方向の回転が、第２のシャフトの伝達に係わるが、しかし第１のシャフトの伝達には係わらないことになるはずのように、取り付けられる。
【００８１】
そのように、たとえば振り子１６が堅固に連結されたとき、運動がどうであろうと、出力シャフト８に運動エネルギーを伝達することができる、まだ１つのシャフトが存在する。
【００８２】
一方向クラッチによって、入力シャフトの１つだけが出力シャフト８に運動を伝達することが確実になる。
【００８３】
さらに、構造体は、入力シャフト５、６の運動がどうであれ、はすば歯車４１、４２は、常に回転方向が同じであるような構造体である。
【００８４】
はすば歯車を用いて本発明を開示したが、本発明は、それによって限定されず、本発明の範囲から逸脱せずに、運動を出力シャフト８に伝達するために、はすば歯車の代わりにかさ歯車を使用することができるはずである。
【００８５】
出力シャフト８のこの一方向の回転は、入力シャフト７を介して得られる一方向の回転方向に対応するので、入力シャフト５、６及び７のいずれもの回転方向がどうであれ、一方向の回転運動が出力シャフト８で得られる。
【００８６】
上記に示したように、振り子１６は、堅固に連結することができる、又は独立させることができる。いずれの場合も、出力シャフト８に一方向回転運動がやはり存在することになる。
【００８７】
振り子１６が独立している場合、入力シャフト５、６に対して入力シャフト７と同じ伝達を実施することによって、本発明を高めることができるはずである。まさにこれによって、独立しているとき、入力シャフト５、６のいずれかで振り子１６のいずれかの運動からエネルギーを回収することが可能になるはずである。
【００８８】
上記に開示した実施例では、振り子１６が互いに独立である場合、いずれかの回転軸上の振り子１６の１つだけの方向の回転によって、エネルギーが出力シャフト８に伝達されることになるはずである。
【００８９】
使用の際、ボディ２がフランジ１１及び１３を介してフレームに固定される。
【００９０】
次いで、ボディ２は、自由に回転する。次いで、フレームは、筐体、たとえば、球体中に入れることができ、そこでフレームが堅固に固定される。
【００９１】
図において参照番号が過剰とならないように、大歯車及びシャフトを固定することを可能にする、ボディ２内のサポート並びに対応するボルト及びネジは、参照していない。
【００９２】
次いで、球体を不安定な環境下に置くことができる。たとえば、球体は海中に入れることができ、潮汐運動が振り子の運動を生成し、それによって出力シャフト８の回転を生じさせるとともに、その入力シャフト７のまわりのボディ２の回転によっても出力シャフト８の回転が生じ、したがって交流発電機によって電力が生成される。次いで、前記電力は、バッテリ中に蓄える、又は電力系統で送ることができるはずである。
【００９３】
しかし、本発明の装置は、自然発生運動エネルギー（NOME：Natural Occurring Motional Energy）、すなわち水、風、人間や動物又は激しく動く車両の運動のすべての形態からエネルギーを集めることができるはずである。
【００９４】
本発明の装置は、いずれのサイズのものとすることができることに留意することが重要である。
【００９５】
入力シャフトから出力シャフトに運動を変換するための具体的な実施例を述べてきたが、本発明は、そのような実施例に限定されず、３つのシャフトのいずれかの一方向回転運動を出力シャフトの一方向回転運動に変換することを可能にする、いずれかの伝達は、本発明において予期される。たとえば、英国特許出願第ＧＢ２４４４６５号に開示された伝達も、本発明の範囲内に含まれると予期される。
【００９６】
交流発電機及び／又はバッテリは、本発明の範囲から逸脱せずに、フレーム内に、又はフレームの外側に置くことができる。
【００９７】
また、出力シャフトがボディの各側で突き出すように示されているが、これは、入力シャフトのいずれかの回転が出力シャフトに一方向で伝達することができる限り、必要ではない。
【００９８】
また、本発明の範囲から逸脱せずに、いくつかの装置を直列に配置することを予期することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１  エネルギー生成装置
２  ボディ
３  前面突起部
４  後面突起部
５  左側入力シャフト
６  右側入力シャフト
７  前面入力シャフト
８  出力シャフト
９  歯車メカニズム
１０  サポート
１１  フランジ（１１ａ−フランジ中の穴）
１２  ２つのベアリング
１３  前面入力シャフトのフランジ
１４  前面入力シャフトのフランジ中の穴
１５  ベアリング
１６  振り子
１７  振り子のアーム（１７ａ／１７ｂ−アームの分岐部）
１８  振り子のウェイト
１９  溝
２０  スリット
２１  振り子のアーム中の穴
２２  振り子のアームの分岐部中の穴
２３  ネジ／ボルト
２４  管
２５  第１の大歯車（２５ａ−第１のクラッチ）
２６  第２の大歯車（２６ａ−第２のクラッチ）
２７  第３の大歯車
２８  第１の軸
２９  第４の大歯車
３０  第５の大歯車
３１  第６の大歯車
３２  第７の大歯車
３３  第８の大歯車
３４  第９の大歯車
３５  第２の軸
３６  第１０の大歯車
３７  第１１の大歯車
３８  第１２の大歯車
３９  第１３の大歯車
４０  第３の軸
４１  第１のはすば歯車
４２  第２のはすば歯車
４３  第１４の大歯車
４４  第１５の大歯車
４５  バッテリ・セル
４６  交流発電機
４７  コイル
４８  永久磁石
４９  フレーム
５０  スリップ・リング
５１  固定子リード
５２  回転子リード
５３  コンタクト・リング
５４  （使用せず）
５５  ブラシ接点
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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2016533453.tif 000016
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