ゼンマイ式エネルギ保存装置

【課題】走行中の車の運動エネルギを効率良く蓄え、それを又元の運動エネルギとして効率良く簡単に取り出す。
【解決手段】走行中の運動エネルギをゼンマイに蓄えることで効率を良くし、ゼンマイの内端と外端に爪車装置を設けるだけの簡単な構造で、内端の爪車から運動エネルギを入力して蓄え、外端の爪車の爪を外す事により外端の爪車からゼンマイに蓄えられたエネルギを取り出すことにより、入力した方向と同方向の運動エネルギを取り出す事ができる。又入力軸に定力伝達継ぎ手を設けてゼンマイ式エネルギ保存装置の安全を図る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
走行している車が停車する場合は、ほとんどの場合ブレーキをかける操作により、回転する円盤に摩擦力を加えて運動エネルギを捨てている。その運動エネルギを少しでも蓄える方法として発電機を回して電気エネルギとして蓄電池に蓄える方法も実施されているが、効率が悪い、はずみ車に蓄える方法も考えられているが、車両が重くなる欠点がある。本発明は、車が走行時の運動エネルギを弾性体に保存することにより、その欠点を改善した装置である。
【背景技術】
【０００２】
一般的にゼンマイはエネルギ保存装置として利用されているが、利用方法としてはゼンマイの外径側を固定し、内形側から回転力を入力して、又内径側から取り出す方法である、この場合入力した回転力と反対方向のエネルギが取り出される、そのため入力した回転方向と同方向の回転が必要な場合は、歯車等を設けて回転方向を変えなければならなかった。
【０００３】
しかし、車の走行エネルギを保存して取り出す場合、入力した方向と同方向の回転力を取り出せた方が便利である、そのための方法としてゼンマイの内径側からエネルギを入力して保存し、外形側からエネルギを取り出す事により可能になる、又、その逆にゼンマイの外形側からエネルギを入力して保存し、内径側からエネルギを取り出しても、入力した方向と同方向の回転力を取り出せる、この原理を応用したのが本発明である。
【０００４】
ゼンマイを利用した車の走行エネルギ保存装置として下記に表示した様な特許文献があるが、いずれも入力方向と同一方向の回転エネルギを取り出す為に歯車等を設けて回転方向を変える様にしてある、これは構造も複雑になり、エネルギロスもある、これはエネルギを効率良く使う為の装置において大きな障害である。
【０００５】
入力した方向と同方向のエネルギ（回転力）を取り出すには、ゼンマイの内外両端において、エネルギを入力する端と出力する端を同じにしない事で可能になる。具体的な動作を図１の原理図で説明すると、ゼンマイ５の内端に繋がった爪車２に右方向の回転を加えると、二つの爪３，爪４によりエネルギがゼンマイ５に蓄えられる、次にゼンマイ５の外端に繋がった爪車１から爪４を外すと右方向の回転エネルギが爪車１から取り出せる、この時の入出力の継ぎ手には一方向伝達継ぎ手を使用するとより滑らかな動作を実現できる。
【特許文献１】特開２００７−１１２４０４号公報
【特許文献２】特開２０００−２２９５９５号公報
【特許文献３】特開平１１−１０５７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、ゼンマイを用いたエネルギ保存装置において、入力方向と同一方向のエネルギを簡単に取り出す方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ゼンマイの内外両端において、エネルギを入力する端と出力する端を同じにしない事で、入力した方向と同方向のエネルギ（回転力）を取り出すことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のゼンマイ式エネルギ保存装置は、ゼンマイ一つと爪車二つで成り立つという簡単な構造にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
爪車の形を、通常の様に外形を鋸刃状の形にせず、図２の回転板２の様に両側を鋸刃状の形にする事により、スプライン軸受１６の両側も鋸刃状にしてあり、スプライン軸１上を滑らせてエネルギ（回転力）の出力を行うことにより、最小の部品点数で、運動エネルギの保存及び出力を実現した。
【実施例１】
【００１０】
図２は、本発明装置の実施例の断面図で、運動エネルギを持った入出力板８の爪１２を出すことにより運動エネルギをゼンマイの内径側に繋がった回転板２に伝えて逆転防止用爪３により蓄える、ゼンマイ５の能力まで蓄えたら爪１２を入れる、次に蓄えたエネルギを出す場合は、ゼンマイの外形側に繋がったスプライン軸１と繋がったスプライン軸受１６を滑らせて回転を止めていた爪４から外すと同時に入出力板８の爪１３に繋げて、蓄えた運動エネルギを取り出す。
【００１１】
図１の爪車１と爪車２をゼンマイの中心点６を中心に回転可能な様に支持している部材７と、爪３と爪４を支持している部材７は同一である、又、爪車装置には、無音爪車装置を用いても可能である。
【００１２】
図２で装置の動きを説明すると、スライド材１５を矢印２１の方向に動かすと爪１２が出て、運動エネルギ（回転力）を持った軸９から定力伝達板１０を通じて入出力板８の回転がゼンマイバネ５の内側に繋がった回転板２からゼンマイバネ５に蓄えられる、ゼンマイバネ５の能力限界に達すると定力伝達板１０により装置の安全を保つ、スライド材１５を矢印２０の方向に動かし、運動エネルギ(回転力)を持った軸９からの入力を断つ、次にスライド材１７を矢印２２の方向に動かすと、ゼンマイバネ５の外側に繋がったスプライン軸１の回転力を受け止めるスプライン軸受１６が矢印２２の方向に動き、爪４から外れると同時に爪１３に繋がり爪１３を通じて、入出力板８から定力伝達板１０から入力軸９と伝わり、蓄えた運動エネルギ（回転力）を元の入力軸９に戻す、蓄えた運動エネルギ(回転力)を出し切ったら、スライド材１７を矢印２３の方向に動かし元の状態に戻って、運動エネルギ（回転力）を蓄える準備をする。
【００１３】
本発明はゼンマイの性能が最も重要でそのために、ゼンマイに使用する板の断面を図３の様な三日月の形にすることで、ゼンマイを巻き込むトルクを一定に近づけられるのではないかと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
ゼンマイの性能しだいで、自転車や自動車から電車まで車輪で動く物ならすべてに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ゼンマイ式エネルギ保存装置の原理を示した説明図である。
【図２】ゼンマイ式エネルギ保存装置の実施方法を示した説明図である。（実施例１）
【図３】ゼンマイ５の部材の断面図
【符号の説明】
【００１６】
１ゼンマイの外端に繋がった爪車（スプライン軸）
２ゼンマイの内端に繋がった爪車
３爪
４爪
５ゼンマイ
６ゼンマイの中心
７本体
８入出力板（一方向伝達継ぎ手）
９入力軸
１０定力伝達板
１１板バネ
１２爪
１３爪
１４爪の案内板
１５スライド材
１６スプライン軸受
１７スライド材
１８Ｃ形リング
１９バネ
２０矢印
２１矢印
２２矢印
２３矢印

【特許請求の範囲】
【請求項１】
うず巻状の弾性体（ゼンマイ）を、うず巻の中心を中心として回転可能な状態に支持し、内外両端に爪車を設け、爪車の爪を掛け外し可能な状態にした、ゼンマイ式エネルギ保存装置。
【請求項２】
請求項１の入力部に定力伝達装置を設け、出力部には一方向伝達継ぎ手を設けた、ゼンマイ式エネルギ保存装置。

【図１】