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動力変換装置及び発電装置

国内特許コード P120006923
整理番号 2010000040
掲載日 2012年3月21日
出願番号 特願2010-235648
公開番号 特開2012-087891
登録番号 特許第5660606号
出願日 平成22年10月20日(2010.10.20)
公開日 平成24年5月10日(2012.5.10)
登録日 平成26年12月12日(2014.12.12)
発明者
  • 中里 勝芳
出願人
  • 学校法人日本大学
発明の名称 動力変換装置及び発電装置
発明の概要 【課題】ストローク長が大きく変化するような大規模な往復直線運動を効率良く一定方向の回転運動に変換することができる動力変換装置を提供する。
【解決手段】往復動部材10と、第一の軸11を中心として回動運動を行う第一の回動部材21と、第二の軸12を中心として回動運動を行う第二の回動部材22と、第一の軸11を中心として回転運動を行う第一の回転部材31と、第一の回転部材31と係合し第二の軸12を中心として第一の回転部材31と反対方向の回転運動を行う第二の回転部材32と、を備える動力変換装置3である。往復動部材10の第一の直線運動の動力を第一の回動部材21の第一の回動運動に変換し、この第一の回動運動の動力を第一の回転部材31に伝達する一方、往復動部材10の第二の直線運動の動力を第二の回動部材22の第二の回動運動に変換し、この第二の回動運動の動力を第二の回転部材32に伝達する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来より、往復直線運動を一定方向の回転運動に変換する機構(クランク機構やカム機構)が提案され、実用化されている。また、現在においては、楕円形の環状部材の内周面に歯を設け、環状部材の内部に配置した歯車の歯を環状部材の歯と噛み合せることにより、環状部材の往復運動を歯車の一定方向の回転運動に変換する機構が提案されている(特許文献1参照)。

産業上の利用分野


本発明は、往復直線運動を一定方向の回転運動に変換するための動力変換装置及びこの動力変換装置を備える発電装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
相互に反対方向の第一及び第二の直線運動を行うように構成された往復動部材と、相互に反対方向の回転運動を行うように構成された第一及び第二の回転部材と、前記往復動部材の前記第一及び第二の直線運動を前記第一及び第二の回転部材の連続的な回転運動に変換する動力変換機構と、を備える動力変換装置であって、
前記第一の回転部材は、第一の軸を中心として所定方向への回転運動を行うように構成され、前記第二の回転部材は、前記第一の回転部材と係合し前記第一の軸から所定距離離隔して配置された第二の軸を中心として前記第一の回転部材と反対方向への回転運動を行うように構成され、
前記動力変換機構は、第一の軸を中心として相互に反対方向の第一及び第二の回動運動を行うように構成された第一の回動部材と、前記第二の軸を中心として相互に反対方向の第一及び第二の回動運動を行うように構成された第二の回動部材と、前記往復動部材の前記第一の直線運動の動力を前記第一の回動部材の前記第一の回動運動に変換する一方前記往復動部材の前記第二の直線運動の動力を前記第二の回動部材の前記第二の回動運動に変換する動力変換手段と、前記第一の回動部材の前記第一の回動運動の動力を前記第一の回転部材に伝達して前記第一の回転部材の回転運動を実現させる一方前記第一の回動部材の前記第二の回動運動の動力を前記第一の回転部材に伝達しない第一の動力伝達手段と、前記第二の回動部材の前記第二の回動運動の動力を前記第二の回転部材に伝達して前記第二の回転部材の回転運動を実現させる一方前記第二の回動部材の前記第一の回動運動の動力を前記第二の回転部材に伝達しない第二の動力伝達手段と、を有し、前記第一の回動部材及び前記第二の回動部材の前記第一の回動運動は同方向とされ、 前記第一の回動部材及び前記第二の回動部材の前記第二の回動運動は同方向とされ、
前記第一及び第二の回動部材は、その外周に歯部が形成されて歯車状に構成され、
前記動力変換手段は、前記第一及び第二の回動部材の外周に前記歯部と噛み合うように巻き付けられたチェーンと、前記往復動部材と前記チェーンとを連結する連結部材と、を有し、前記往復動部材の往復直線運動の動力を、前記連結部材及び前記チェーンを介して、前記回動部材の回動運動に変換する、動力変換装置。

【請求項2】
相互に反対方向の第一及び第二の直線運動を行うように構成された往復動部材と、相互に反対方向の回転運動を行うように構成された第一及び第二の回転部材と、前記往復動部材の前記第一及び第二の直線運動を前記第一及び第二の回転部材の連続的な回転運動に変換する動力変換機構と、を備える動力変換装置であって、
前記第一の回転部材は、第一の軸を中心として所定方向への回転運動を行うように構成され、前記第二の回転部材は、前記第一の回転部材と係合し前記第一の軸から所定距離離隔して配置された第二の軸を中心として前記第一の回転部材と反対方向への回転運動を行うように構成され、
前記動力変換機構は、第一の軸を中心として相互に反対方向の第一及び第二の回動運動を行うように構成された第一の回動部材と、前記第二の軸を中心として相互に反対方向の第一及び第二の回動運動を行うように構成された第二の回動部材と、前記往復動部材の前記第一の直線運動の動力を前記第一の回動部材の前記第一の回動運動に変換する一方前記往復動部材の前記第二の直線運動の動力を前記第二の回動部材の前記第二の回動運動に変換する動力変換手段と、前記第一の回動部材の前記第一の回動運動の動力を前記第一の回転部材に伝達して前記第一の回転部材の回転運動を実現させる一方前記第一の回動部材の前記第二の回動運動の動力を前記第一の回転部材に伝達しない第一の動力伝達手段と、前記第二の回動部材の前記第二の回動運動の動力を前記第二の回転部材に伝達して前記第二の回転部材の回転運動を実現させる一方前記第二の回動部材の前記第一の回動運動の動力を前記第二の回転部材に伝達しない第二の動力伝達手段と、を有し、前記第一の回動部材及び前記第二の回動部材の前記第一の回動運動は同方向とされ、 前記第一の回動部材及び前記第二の回動部材の前記第二の回動運動は同方向とされ、
前記第一の軸から前記第二の軸と反対方向に所定距離離隔して配置された第三の軸と、前記第三の軸を中心として相互に反対方向の回動運動を行うように前記第三の軸に剛結合された第三及び第四の回動部材と、をさらに備え、
前記第二及び第三の回動部材は、前記回転部材を含む平面を挟んで前記第一及び第四の回動部材と反対側に配置され、
前記各回動部材は、その外周に歯部が形成されて歯車状に構成され、
前記動力変換手段は、前記第二及び第三の回動部材の外周に前記歯部と噛み合うように巻き付けられた第一のチェーンと、前記往復動部材と前記第一のチェーンとを連結する連結部材と、前記第一及び第四の回動部材の外周に前記歯部と噛み合うように巻き付けられた第二のチェーンと、を有し、前記往復動部材の往復直線運動の動力を、前記連結部材、前記第一のチェーン、前記第三の回動部材、前記第三の軸、前記第四の回動部材及び前記第二のチェーンを介して、前記回動部材の回動運動に変換する、動力変換装置。

【請求項3】
前記第一及び第二の動力伝達手段は、ワンウェイクラッチである、請求項1又は2に記載の動力変換装置。

【請求項4】
前記第一及び第二の回転部材は、外周に歯部が形成された歯車状のフライホイールである、請求項1からの何れか一項に記載の動力変換装置。

【請求項5】
請求項1からの何れか一項に記載の動力変換装置と、
前記動力変換装置の前記回転部材の回転運動により電力を発生させる発電機と、を備える、
発電装置。

【請求項6】
前記動力変換装置の前記往復動部材に取り付けられるとともに海面上に浮かべられて波力により上下往復運動を行う浮き部材を備える、請求項に記載の発電装置。

【請求項7】
用水路又は河川の流水エネルギを前記動力変換装置の前記往復動部材の往復直線運動に変換する翼部材を備える、請求項に記載の発電装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010235648thum.jpg
出願権利状態 登録
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