(57)【要約】      （修正有）【課題】軽車両の車軸を駆動する力を補助する増力機構を設けることにより、人力による駆動力に不足を生じた時にこれを補助して、軽車両の快適な走行を実現する。【解決手段】乾電池を電源とする小形直流電動機９と、その回転に応じて回転する流動体の放射流路１４を設けることによりコリオリの力を生成する回転体６と、からなる増力機構を補助動力装置として搭載する。ゆえに、ショッピングカ−トのような軽車両の手による駆動が不能となった場合、補助動力装置を並行利用することで駆動を可能とする。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
一回転軸を中心として回転運動する円板に持続可能な駆動トルクを発生し得る駆動トルク発生機構で、乾電池を電源とする直流電動機の回転に連動して回転運動する回転体、この回転体に正反両方向自在に回転するように連動する従動回転体、この従動回転体と一体に形成される回転円筒体、この回転円筒体の両平面の円板に回転中心から放射状に対称的に設けられる任意本数の流体もしくは微粒子固体からなる流動体の流路、これら両平面の対称する各流路ごとに回転円筒体の円筒面で連結した閉じた循環流路の形成、および同循環流路内の流動体を循環流路内で流動循環させるポンプ機構から構成されることを特徴とする増力機構。
【請求項２】
請求項１記載の増力機構において、ポンプ機構は、変形自在な流路を力学的に押圧して同流路内の流動体に流動を与える構成であることを特徴とするポンプ機構。
【請求項３】
請求項１記載の増力機構において、流動体は鉄材からなる微粒子固体で、ポンプ機構は、流動体を磁気的に吸引流動させる構成であることを特徴とする流動体とポンプ機構。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】この考案は、ショッピングカ−トのような軽車両が多量の荷重を負った時や坂道を登る時に遭遇する走行抵抗を克服し、軽く快適な走行を維持し得るように、機械的および流体的手段により同軽車両の駆動する力を増大する増力機構に関する。
【背景技術】
【０００２】従来の軽車両は、走行抵抗が人力を越えるほど増大した時は駆動が不能となるために、積載する荷重の量が制約され、きわめて不便であった。
【特許文献１】登録実用新案公報：第３１１９２７８号
【特許文献２】公開特許公報：特開２００６−１９３１３０
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】軽車両が平坦な路面を走行するばあいは、軽い力で引いたり押したりすることで快適な走行が可能であるが、多量の荷重を負った時に急な坂道を登る場合は、走行抵抗が大きくなって人力を越えるようになり、駆動が不能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】この考案はこのような課題に着目し、軽車両の車軸を駆動する力を補助する増力機構を設けることにより、人力による駆動力に不足を生じた時にこれを補助して、軽車両の快適な走行を実現することを目的とする。同増力機構は、乾電池を電源とする小形の直流電動機の回転に連動する回転体に正反両方向に回転自在の従動回転体が係合し、同従動回転体と一体に形成される回転円筒体に設けられた放射状流路を流れる流動体が前記回転体の回転に応じてコリオリの力を生成し、この力が不足を生じた駆動力を補助する。補助された駆動力は係合する車軸に伝達され、この考案の目的が達せられる。
【考案の効果】
【０００５】この考案によれば、乾電池を電源とする小形の直流電動機の回転に応じて、回転円筒体の放射状流路を流れる流動体に自動的に発生するコリオリの力を利用する構成なので、従来にみられない簡便で経済的な補助動力装置を搭載した新規の高性能な軽車両が得られるばかりでなく、従来以上の積載容量を持つショッピングカ−トなどの軽車両が利用できるという特徴がある。さらに、この特徴を活かした他分野での補助動力装置としての活用が可能である。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００６】この増力機構の中枢をなす回転円筒体に複数の放射流路を設ける。一流路に流れる流動体の質量流量をｍ、回転円筒体の回転速度をωと置き、放射流路の本数をｎとすれば、回転円筒体の中心から放射流路の任意の距離ｒにある放射流路上での任意の質量流量に関する角運動量Ｌについて、ｄＬ＝ｄ（ｎｍωｒ２）と表すことができる。流動体の密度をρ、放射流路の横断面積をＡと置けば、ｄＬ＝ｎ（ρＡ・ｄｒ）ωｒ２と変形できるから、回転円筒体の回転によりその回転軸心に発生するトルクＴは、次のように表現される。
0003134885.tif 000003
ここに、Ｒは回転円筒体上の放射流路の長さである。いま、流動体の流速をＶとおけば、Ｖ＝ｄｒ／ｄｔであるから、次式が導かれる。
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このトルクが、この増力機構に係合する軽車両の車軸に伝動され、手動で車軸を回転するトルクに重ね合わされる。
【実施例】
【０００７】この考案の実施例を図により説明する。乾電池（図示せず）を電源とする一もしくは二以上の小形直流電動機９が支承具１３に収納して配置される（図例では四個）。使用する個数は、増力機構で消費する動力を勘案して随意に決められる。各直流電動機９は、それぞれの回転軸に直結する歯車８にかみ合う歯車７に連動するように構成される。歯車７は、固定された軸棒１と同心に配置される。回転体６は軸棒１の軸心に関して対称の形状で、歯車７と同心に一体に形成され、その両端がスラスト軸受１０によって押圧され、かつ軸棒１に関して回転自在に支承される。図示右側のスラスト軸受１０は、軸棒１に固着される固定具１１に隣接して設けられるばね１２からの押圧力により図示左方に力を及ぼし、回転体６が図示左側のスラスト軸受１０を軸棒１に固着される固定具２に押圧する。回転円筒体５の外周はテ−パ面であり、これに内周が同じテ−パ面の従動回転体５１が係合する。従動回転体５１は、回転体６に従属して軸方向の位置が固定される。それに応じて、従動回転体５１と一体に形成される回転円筒体５の軸方向の位置が固定される。固定具２の外周に送りねじが設けられ、同ねじに案内具３がねじ結合する。案内具３は静止円板４と一体に形成され、案内具３の位置調整で、静止円板４の回転円筒体５との対面距離の調整が可能である。回転円筒体５に任意数量（図例では八本）の閉じた流路１４が設けられて、静止円板４に設けられたポンピングア−ム４１（図２と２ａを参照）が同流路１４を上から押圧する位置に前記対面距離が決められる。【０００８】直流電動機９に、定格電圧３ｖで回転数６６００ｒｐｍ、トルク１．５×１０−３Ｎｍの性能をもつ実機を採用すれば、歯車７と８の歯数を等しくしたばあい、回転体６は、６６００ｒｐｍで回転する。この回転が従動回転体５１に伝動され、同時に回転円筒体５にコリオリの力を生成する。生成される力は、段落０００６に記載の式（１）を数値計算することで得られる。流路について、ｎ＝８、Ｒ＝３×１０−２（ｍ）、Ａ＝３．１４×１０−６（ｍ２）（このばあい流路径２ｍｍ）とする。ω（ｒａｄ／ｓ）は０．１Ｎ（ｒｐｍ）＝６６０にほぼ等しいから実用的に６．６×１０２（ｒａｄ／ｓ）とおける。Ｖ（ｍ／ｓ）は流路長Ｒ（ｍ）に流路を通過するポンピングア−ム４１の単位時間当たりの回数（秒当たり回数）を乗じた数値になるから、次式（２）が流速の計算式として得られる。
Ｖ＝Ｒ（ｍ）〔ｎＮ（ｒｐｍ）／６０（ｓ）〕
＝０．０３〔８×６６００／６０〕＝２６．４（ｍ／ｓ）…  …  …  …  …（２）
これら数値を段落０００６に記載の式（１）に代入して次式（３）が計算式として得られる。
Ｔ＝ｎＡωＶＲ２ρ
＝８×（３．１４×１０−６）（６．６×１０２）×２６．４×（３×１０−２）２ρ
＝３．９４×１０−４  ρ（Ｎｍ）  …  …  …  …  …  …  …  ……  …（３）
次にρを指定してトルクを算出する。【０００９】流動体の種類でρは、水：１×１０３（ｋｇ／ｍ３）、鉄：７．８×１０３（ｋｇ／ｍ３）となる。ゆえに、各流動体につき、式（３）から式（４１）、（４２）が算出される。
水：      Ｔ＝３．９４×１０−４×１×１０３＝０．３９４≒０．４（Ｎｍ）  …  …（４１）
鉄微粒子：Ｔ＝３．９４×１０−４×７．８×１０３＝３．０７３≒３．０（Ｎｍ）…  …（４２）
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】増力装置を説明する軸棒に沿った縦断面図。
【図２】固定円板とその一部を形成するポンピングア−ムを説明する正面図。
【図２ａ】ポンピングア−ムを説明する固定円板の部分断面図。
【図３】流動体流路の構成を説明する回転円筒体の横断面図。
【図４】流動体流路の構成を説明する一方の平面側から見た平面図。
【図５】回転体に同心にはめ合う歯車とこれにかみ合う電動機直結の歯車との配置の関係を説明する歯車配置図。
【符号の説明】
【００１１】    １：軸棒
２：固定具
３：案内具
４：静止円仮
５：回転円筒体
５１：従動回転体
６：回転体
９：小形直流電動機
１４：流路
【図１】
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【図２】
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【図２ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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