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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024139629
(43)【公開日】2024-10-09
(54)【発明の名称】回転体およびそれを用いた重力発電機
(51)【国際特許分類】
F03G 3/00 20060101AFI20241002BHJP
F03B 17/06 20060101ALI20241002BHJP
F03G 3/08 20060101ALI20241002BHJP
【ＦＩ】
F03G3/00 A
F03B17/06
F03G3/08 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023050669
(22)【出願日】2023-03-27
(71)【出願人】
【識別番号】523109828
【氏名又は名称】清水 麻実
(71)【出願人】
【識別番号】523113386
【氏名又は名称】清水 三鈴
(74)【代理人】
【識別番号】100207251
【弁理士】
【氏名又は名称】矢島 弘文
(72)【発明者】
【氏名】清水 秀昭
【テーマコード（参考）】
3H074
【Ｆターム（参考）】
3H074AA10
3H074AA18
3H074BB19
3H074CC11
(57)【要約】 （修正有）
【課題】自力で回転を続けられる回転体およびその様な回転体を用いた発電機を提供する。
【解決手段】複数個の重り部が均等間隔に外周に付けられた環状の履帯部と、略円柱状の基部と、からなる回転体。基部は、一方の環状の半円部分である第１の半円部上にある履帯部の重り部の数Ｎが、もう一方の環状の半円部分である第２の半円部上にある履帯部の重り部の数Ｍよりも常に多くなるように、左右で異なる曲率を有する略円形の断面形状を有しており、回転体は、基部の断面形状と基部に取り付けられた履帯部によって、第１の半円部上にある履帯部のＮ個の重り部によるトルクが、第２の半円部上にある履帯部のＭ個の重り部によるトルクよりも常に大きくなっていることで、基部の側面上で履帯部が第１の半円部の最高部から最底部の方向に回転を続ける。
【選択図】図５
【解決手段】複数個の重り部が均等間隔に外周に付けられた環状の履帯部と、略円柱状の基部と、からなる回転体。基部は、一方の環状の半円部分である第１の半円部上にある履帯部の重り部の数Ｎが、もう一方の環状の半円部分である第２の半円部上にある履帯部の重り部の数Ｍよりも常に多くなるように、左右で異なる曲率を有する略円形の断面形状を有しており、回転体は、基部の断面形状と基部に取り付けられた履帯部によって、第１の半円部上にある履帯部のＮ個の重り部によるトルクが、第２の半円部上にある履帯部のＭ個の重り部によるトルクよりも常に大きくなっていることで、基部の側面上で履帯部が第１の半円部の最高部から最底部の方向に回転を続ける。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数個の重り部が均等間隔に外周に付けられた環状の履帯部と、略円柱状の基部と、からなる回転体であって、
前記基部は、前記基部の底面が垂直になるように固定して配置され、
前記履帯部は、前記履帯部の環状の辺から構成される面が垂直になる様に、前記基部の側面上に回転可能に取り付けられ、
前記履帯部が取り付けられた前記基部は、
一方の環状の半円部分である第１の半円部上にある前記履帯部の前記重り部の数Ｎが、もう一方の環状の半円部分である第２の半円部上にある前記履帯部の前記重り部の数Ｍよりも常に多くなるように、左右で異なる曲率を有する略円形の断面形状を有しており、
前記回転体は、前記基部の前記断面形状と前記基部に取り付けられた前記履帯部によって、前記第１の半円部上にある前記履帯部のＮ個の前記重り部によるトルクが、前記第２の半円部上にある前記履帯部のＭ個の重り部によるトルクよりも常に大きくなっていることにより、前記基部の側面上で前記履帯部が前記第１の半円部上の最高部から最底部の方向に回転を続けるようになっているものである、
ことを特徴とする回転体。
前記基部は、前記基部の底面が垂直になるように固定して配置され、
前記履帯部は、前記履帯部の環状の辺から構成される面が垂直になる様に、前記基部の側面上に回転可能に取り付けられ、
前記履帯部が取り付けられた前記基部は、
一方の環状の半円部分である第１の半円部上にある前記履帯部の前記重り部の数Ｎが、もう一方の環状の半円部分である第２の半円部上にある前記履帯部の前記重り部の数Ｍよりも常に多くなるように、左右で異なる曲率を有する略円形の断面形状を有しており、
前記回転体は、前記基部の前記断面形状と前記基部に取り付けられた前記履帯部によって、前記第１の半円部上にある前記履帯部のＮ個の前記重り部によるトルクが、前記第２の半円部上にある前記履帯部のＭ個の重り部によるトルクよりも常に大きくなっていることにより、前記基部の側面上で前記履帯部が前記第１の半円部上の最高部から最底部の方向に回転を続けるようになっているものである、
ことを特徴とする回転体。
【請求項2】
請求項１に記載の回転体を用いた重力発電機であって、さらに、中心位置に軸部が取り付けられ前記軸部を軸に回転可能な内歯歯車部を有し、かつ、前記基部に取り付けられた前記履帯部の各前記重り部の外側に外歯が取り付けられ、
前記内歯歯車部は、前記第１の半円部上にある前記履帯部の前記外歯を外歯歯車として対で回転するための、複数の内歯を有し、
前記重力発電機は、前記回転体が回転を続けることで回転する、前記内歯歯車部の前記軸部に取り付けられた発電機により、発電を続けるようになっているものである、
ことを特徴とする重力発電機。
前記内歯歯車部は、前記第１の半円部上にある前記履帯部の前記外歯を外歯歯車として対で回転するための、複数の内歯を有し、
前記重力発電機は、前記回転体が回転を続けることで回転する、前記内歯歯車部の前記軸部に取り付けられた発電機により、発電を続けるようになっているものである、
ことを特徴とする重力発電機。
【請求項3】
請求項２に記載の重力発電機であって、さらに、前記内歯歯車部の外周には複数個の羽根部が放射線状に均等間隔に取り付けられており、かつ、前記回転体の回転を助力する方向に作動流体が前記羽根部を通過する羽根部作動流体通過構造を有し、
前記動力発電機は、前記重力発電機が摩擦エネルギーによって失われた回転エネルギー分を、前記羽根部作動流体通過構造によって作動流体が有する運動エネルギーを回転エネルギーに変えることで賄い、発電を続けるようになっているものである、
ことを特徴とする重力発電機。
前記動力発電機は、前記重力発電機が摩擦エネルギーによって失われた回転エネルギー分を、前記羽根部作動流体通過構造によって作動流体が有する運動エネルギーを回転エネルギーに変えることで賄い、発電を続けるようになっているものである、
ことを特徴とする重力発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
回転体およびそれを用いた重力発電機に関する。
【背景技術】
【0002】
今までは、自力で回転を続けられる回転体およびその様な回転体を用いた発電機が無かった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明はそのような状況に鑑み、自力で回転を続けられる回転体およびその様な回転体を用いた発電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
第１の発明による回転体は、複数個の重り部が均等間隔に外周に付けられた環状の履帯部と、略円柱状の基部と、からなる回転体であって、基部は、基部の底面が垂直になるように固定して配置され、履帯部は、履帯部の環状の辺から構成される面が垂直になる様に、基部の側面上に回転可能に取り付けられ、履帯部が取り付けられた基部は、一方の環状の半円部分である第１の半円部上にある履帯部の重り部の数Ｎが、もう一方の環状の半円部分である第２の半円部上にある履帯部の重り部の数Ｍよりも常に多くなるように、左右で異なる曲率を有する略円形の断面形状を有しており、回転体は、基部の断面形状と基部に取り付けられた履帯部によって、第１の半円部上にある履帯部のＮ個の重り部によるトルクが、第２の半円部上にある履帯部のＭ個の重り部によるトルクよりも常に大きくなっていることにより、基部の側面上で履帯部が第１の半円部の最高部から最底部の方向に回転を続けるようになっているものである、ことを特徴とする。
第２の発明による重力発電機は、第１の発明による回転体を用いた重力発電機であって、さらに、中心位置に軸部が取り付けられ軸部を軸に回転可能な内歯歯車部を有し、かつ、基部に取り付けられた履帯部の各重り部の外側に外歯が取り付けられ、内歯歯車部は、第１の半円部上にある履帯部の外歯を外歯歯車として対で回転するための、複数の内歯を有し、重力発電機は、回転体が回転を続けることで回転する、内歯歯車部の軸部に取り付けられた発電機により、発電を続けるようになっているものである、ことを特徴とする。
第３の発明による重力発電機は、第２の発明による重力発電機に対し、さらに、内歯歯車部の外周には複数個の羽根部が放射線状に均等間隔に取り付けられており、かつ、回転体の回転を助力する方向に作動流体が羽根部を通過する羽根部作動流体通過構造を有し、動力発電機は、重力発電機が摩擦エネルギーによって失われた回転エネルギー分を、羽根部作動流体通過構造によって作動流体が有する運動エネルギーを回転エネルギーに変えることで賄い、発電を続けるようになっているものである、ことを特徴とする。
第２の発明による重力発電機は、第１の発明による回転体を用いた重力発電機であって、さらに、中心位置に軸部が取り付けられ軸部を軸に回転可能な内歯歯車部を有し、かつ、基部に取り付けられた履帯部の各重り部の外側に外歯が取り付けられ、内歯歯車部は、第１の半円部上にある履帯部の外歯を外歯歯車として対で回転するための、複数の内歯を有し、重力発電機は、回転体が回転を続けることで回転する、内歯歯車部の軸部に取り付けられた発電機により、発電を続けるようになっているものである、ことを特徴とする。
第３の発明による重力発電機は、第２の発明による重力発電機に対し、さらに、内歯歯車部の外周には複数個の羽根部が放射線状に均等間隔に取り付けられており、かつ、回転体の回転を助力する方向に作動流体が羽根部を通過する羽根部作動流体通過構造を有し、動力発電機は、重力発電機が摩擦エネルギーによって失われた回転エネルギー分を、羽根部作動流体通過構造によって作動流体が有する運動エネルギーを回転エネルギーに変えることで賄い、発電を続けるようになっているものである、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0005】
本発明の回転体は、自力で回転を続けられる回転体およびその様な回転体を用いた自力で発電を続けられる発電機を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】本願の第１実施形態に係る回転体の構成であって、ある一例の形状である場合の断面図である。
【図2】本願の第１実施形態に係る回転体の構成であって、別例の形状である場合の断面図である。
【図4】本願の第２実施形態に係る重力発電機の動作時の構成の一例を示す斜視図である。
【図5】本願の第２実施形態に係る重力発電機の停止時およびメンテナンス時の構成の一例を示す斜視図である。
【図6】本願の第３実施形態に係る重力発電機の動作時の構成の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、図面を参照して本発明による回転体およびそれを用いた重力発電機の実施例を説明する。
本発明において垂直とは、重力の方向のことであると定義する。
底面が垂直とは、面が垂直に立っている、すなわち面の法線が水平であることを意味する。
履帯部の環状の辺から構成される面とは、履帯部が環状になっていることにより閉じた環状の辺が内側に形成されるが、その閉じた辺から構成される面のことであると定義する。
左右とは、図１や図２の断面図で見た場合において、基部の断面形状の左右（ｘ軸のプラスマイナス方向）のことであると定義する。
発電機とは、外力によりコイルを回転させ誘導起電力を発生させることによる発電機のことであると定義する。
作動流体とは、ある機械を作動させるために用いられる流体のことであって、この流体には流水、蒸気、ガス、空気などが含まれるものとする。
本発明において垂直とは、重力の方向のことであると定義する。
底面が垂直とは、面が垂直に立っている、すなわち面の法線が水平であることを意味する。
履帯部の環状の辺から構成される面とは、履帯部が環状になっていることにより閉じた環状の辺が内側に形成されるが、その閉じた辺から構成される面のことであると定義する。
左右とは、図１や図２の断面図で見た場合において、基部の断面形状の左右（ｘ軸のプラスマイナス方向）のことであると定義する。
発電機とは、外力によりコイルを回転させ誘導起電力を発生させることによる発電機のことであると定義する。
作動流体とは、ある機械を作動させるために用いられる流体のことであって、この流体には流水、蒸気、ガス、空気などが含まれるものとする。
【実施例0008】
図１から図３を用いて、本実施例に係る回転体について説明する。
図１は、第１の実施例における回転体１の構成であってある一例の形状である場合の断面図、図２は、当該構成であって別例の形状である場合の断面図、図３は、図２における斜視図である。図３に立体的形状のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を示すが、ｙ軸は回転体１の垂直方向、ｚ軸は回転体１の厚み方向である。図１、図２においては、ｙ軸は紙面の上下方向で、ｚ軸は紙面の厚み方向で表される。
図１は、第１の実施例における回転体１の構成であってある一例の形状である場合の断面図、図２は、当該構成であって別例の形状である場合の断面図、図３は、図２における斜視図である。図３に立体的形状のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を示すが、ｙ軸は回転体１の垂直方向、ｚ軸は回転体１の厚み方向である。図１、図２においては、ｙ軸は紙面の上下方向で、ｚ軸は紙面の厚み方向で表される。
【0009】
［回転体１の構成および構造について］
図１から図３に示す通り、第１の実施例による回転体１は、複数個の重り部１０１１が均等間隔に外周に付けられた環状の履帯部１０１と、略円柱状の基部１０２と、からなる。
図１から図３および同図のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸で示される様に、基部１０２は、基部１０２の底面が垂直になるように固定して配置される。また、履帯部１０１は、履帯部１０１の環状の辺から構成される面が垂直になる様に、基部１０２の側面上に取り付けられている。
履帯部１０１の環状の辺から構成される面とは、履帯部１０１が環状になっていることにより閉じた環状の辺が内側に形成されるが、その閉じた辺から構成される面のことである。すなわち図１や図２に見られるように、履帯部１０１の内側に形成された閉じた環状の辺はｘ－ｙ平面上（紙面上）にあり、この面に相当する面のことを言う。
端的に言えば、上記は回転体１が図３で示されるような構成、構造となっていることを示している。
図１から図３に示す通り、第１の実施例による回転体１は、複数個の重り部１０１１が均等間隔に外周に付けられた環状の履帯部１０１と、略円柱状の基部１０２と、からなる。
図１から図３および同図のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸で示される様に、基部１０２は、基部１０２の底面が垂直になるように固定して配置される。また、履帯部１０１は、履帯部１０１の環状の辺から構成される面が垂直になる様に、基部１０２の側面上に取り付けられている。
履帯部１０１の環状の辺から構成される面とは、履帯部１０１が環状になっていることにより閉じた環状の辺が内側に形成されるが、その閉じた辺から構成される面のことである。すなわち図１や図２に見られるように、履帯部１０１の内側に形成された閉じた環状の辺はｘ－ｙ平面上（紙面上）にあり、この面に相当する面のことを言う。
端的に言えば、上記は回転体１が図３で示されるような構成、構造となっていることを示している。
【0010】
また、履帯部１０１は、基部１０２の側面上において回転可能な様に取り付けられている。上述の通り基部１０２は図３に示す通りの配置で固定されているので、履帯部１０１のみが基部１０２の側面上で回転する。簡単のため図示はしていないが、この回転を可能とする手段としては、例えば基部１０２の履帯部１０１が接触する側面上、または履帯部１０１の内周側にローラなどを設けることで回転可能とする手段としても良い。ここで、回転可能とする手段としては接触抵抗が極力少なくなる様な手段であることが望ましい。また、接触抵抗が極力少なくなる様に履帯部１０１と基部１０２との間に適度な隙間を有することが望ましい。ローラ等の手段と組み合わせ、または単独の手段として、オイル潤滑するものであっても良い。
【0011】
履帯部１０１が取り付けられた基部１０２は、一方の環状の半円部分である第１の半円部１０２１上にある履帯部１０１の重り部１０１１の数Ｎが、もう一方の環状の半円部分である第２の半円部１０２２上にある履帯部１０１の重り部１０１１の数Ｍよりも常に多くなるように、左右で異なる曲率を有する略円形の断面形状１０２３を有している。
図１に示すようなある一例の形状では、基部１０２において、第１の半円部１０２１の半円の曲率は、第２の半円部１０２２の半円の曲率よりも大きくなっている。すなわち、左右で異なる曲率を有する断面形状１０２３である。よって、第１の半円部１０２１上にある履帯部１０１の重り部１０１１の数Ｎは、第２の半円部１０２２上にある履帯部１０１の重り部１０１１の数Ｍよりも常に多くなる。
図２に示す別例の形状では、第１の半円部１０２１の半円の曲率は図１のものと同一であるが、第２の半円部１０２２の半円の曲率はほぼ０であり、側面はほぼ垂直になっている場合の、曲率が左右で異なる場合の極端な例である。
ここで、履帯部１０１の回転摩擦を極力減らすため、第１の半円部１０２１と第２の半円部１０２２との境界部分は、図１および図２に示す通り、ある程度の丸みをもったものとすることが望ましい。なお、図３および図３以降の図においては、簡単のため、このような丸み部分は示されていない。
図２の別例の形状は、Mの数が図１の形状のものよりも少なくなるため後述する左右のトルク差の関係では望ましいが、左右での曲率の変化が大きくなってしまうために摩擦抵抗が大きくなるという点においては望ましくない。
図１に示すようなある一例の形状では、基部１０２において、第１の半円部１０２１の半円の曲率は、第２の半円部１０２２の半円の曲率よりも大きくなっている。すなわち、左右で異なる曲率を有する断面形状１０２３である。よって、第１の半円部１０２１上にある履帯部１０１の重り部１０１１の数Ｎは、第２の半円部１０２２上にある履帯部１０１の重り部１０１１の数Ｍよりも常に多くなる。
図２に示す別例の形状では、第１の半円部１０２１の半円の曲率は図１のものと同一であるが、第２の半円部１０２２の半円の曲率はほぼ０であり、側面はほぼ垂直になっている場合の、曲率が左右で異なる場合の極端な例である。
ここで、履帯部１０１の回転摩擦を極力減らすため、第１の半円部１０２１と第２の半円部１０２２との境界部分は、図１および図２に示す通り、ある程度の丸みをもったものとすることが望ましい。なお、図３および図３以降の図においては、簡単のため、このような丸み部分は示されていない。
図２の別例の形状は、Mの数が図１の形状のものよりも少なくなるため後述する左右のトルク差の関係では望ましいが、左右での曲率の変化が大きくなってしまうために摩擦抵抗が大きくなるという点においては望ましくない。
【0012】
回転体１は、基部１０２の断面形状１０２３と基部１０２に取り付けられた履帯部１０１によって、第１の半円部１０２１上にある履帯部１０１のＮ個の重り部１０１１によるトルクが、第２の半円部１０２２上にある履帯部１０１のＭ個の重り部１０１１によるトルクよりも常に大きくなっている。それにより、基部１０２の側面上で履帯部１０１が第１の半円部１０２１の最高部から最底部の方向に回転を続けるようになっているものである。
回転動作原理については、下記で述べる。
回転動作原理については、下記で述べる。
【0013】
［回転体１の回転動作原理について］
簡単のため、図２に示す形状（別例の形状）の場合においては第２の半円部１０２２においてトルクは発生しないため、図２の場合のトルクについてのみ示す。
図１において０時位置から右回りのθi位置（ｉ＝１～Ｎ）にある第１の半円部１０２１上の履帯部１０１の重り部１０１１による半円部接線方向にかかる重力による力Ｆｉは、各重り部１０１１の質量をｍ、重力加速度をｇとすると、式１の通りである。
［式１］
また、履帯部１０１と基部１０２との接触部分の摩擦係数をμとすると、θi置の重り部１０１１の摩擦力ｆｉは式２の通りである。
［式２］
よって、第１の半円部１０２２の半径をｒとすると、θi位置の重り部１０１１のトルクＴｉは、式３となる。
［式３］
よって、θ１からθＮ位置までの重り部による総トルクは次式となる。
［式４］
第１の半円部１０２１上の履帯部１０１のＮ個の重り部１０１１によって、履帯部１０１は常にトルクが発生するため、基部１０２の側面上で履帯部１０１が第１の半円部１０２１の最高部から最底部の方向に回転を続ける。
回転体１が回転を始めるエネルギーは、第１の半円部１０２１上にある履帯部１０１のＮ個の重り部１０１１の位置エネルギーと第２の半円部１０２２上にある履帯部１０１のＭ個の重り部１０１１の位置エネルギーとの差であり、これが、基部１０２の側面上で履帯部１０１が第１の半円部１０２１の最高部から最底部の方向への回転エネルギーに変換される。
ただし、回転体１は永久に回転を続けるものではない。すなわち、上述の摩擦エネルギーの発生により回転エネルギーは徐々に弱まるため、永久機関がありないと同様の理由で、回転体１はある程度回転を続けたのち停止する。
簡単のため、図２に示す形状（別例の形状）の場合においては第２の半円部１０２２においてトルクは発生しないため、図２の場合のトルクについてのみ示す。
図１において０時位置から右回りのθi位置（ｉ＝１～Ｎ）にある第１の半円部１０２１上の履帯部１０１の重り部１０１１による半円部接線方向にかかる重力による力Ｆｉは、各重り部１０１１の質量をｍ、重力加速度をｇとすると、式１の通りである。
［式１］
［式２］
［式３］
よって、θ１からθＮ位置までの重り部による総トルクは次式となる。
［式４］
回転体１が回転を始めるエネルギーは、第１の半円部１０２１上にある履帯部１０１のＮ個の重り部１０１１の位置エネルギーと第２の半円部１０２２上にある履帯部１０１のＭ個の重り部１０１１の位置エネルギーとの差であり、これが、基部１０２の側面上で履帯部１０１が第１の半円部１０２１の最高部から最底部の方向への回転エネルギーに変換される。
ただし、回転体１は永久に回転を続けるものではない。すなわち、上述の摩擦エネルギーの発生により回転エネルギーは徐々に弱まるため、永久機関がありないと同様の理由で、回転体１はある程度回転を続けたのち停止する。
【0014】
［回転体１の応用例について］
回転体１は、第２や第３の実施例に示すような発電機に応用する以外に、例えば玩具としての応用例が考えられる。
第３の実施例で示すような作動流体（例えば水流など）が有する運動エネルギーを回転エネルギーに変える仕組みを有するものや、電磁石によって回転エネルギーを補うことで、摩擦エネルギーによる回転エネルギーの損失を賄い、回転体１が回転を続ける玩具などである。
回転体１は、第２や第３の実施例に示すような発電機に応用する以外に、例えば玩具としての応用例が考えられる。
第３の実施例で示すような作動流体（例えば水流など）が有する運動エネルギーを回転エネルギーに変える仕組みを有するものや、電磁石によって回転エネルギーを補うことで、摩擦エネルギーによる回転エネルギーの損失を賄い、回転体１が回転を続ける玩具などである。
【0015】
［回転体１の効果について］
このような第１の実施例により、自力で回転を続けられる回転体を提供できる。
このような第１の実施例により、自力で回転を続けられる回転体を提供できる。
【実施例0016】
【0017】
［重力発電機２の構成および構造について］
図４に示す通り、第２の実施例による重力発電機２は、第１の実施例による回転体１を用いた重力発電機である。回転体１に対し、さらに、中心位置に軸部２０１１が取り付けられ軸部２０１１を軸に回転可能な内歯歯車部２０１を有する。また、基部１０２に取り付けられた履帯部１０１の各重り部１０１１の外側に外歯１０１２が取り付けられている。
内歯歯車部２０１は、第１の半円部１０２１上にある履帯部１０１の外歯１０１２を外歯歯車として対で回転するための、複数の内歯２０１２を有する。
重力発電機２は、回転体１が回転を続けることで回転する、内歯歯車部２０１の軸部２０１１に取り付けられた発電機２０１３により、発電を続けるようになっているものである。
図４に示す通り、第２の実施例による重力発電機２は、第１の実施例による回転体１を用いた重力発電機である。回転体１に対し、さらに、中心位置に軸部２０１１が取り付けられ軸部２０１１を軸に回転可能な内歯歯車部２０１を有する。また、基部１０２に取り付けられた履帯部１０１の各重り部１０１１の外側に外歯１０１２が取り付けられている。
内歯歯車部２０１は、第１の半円部１０２１上にある履帯部１０１の外歯１０１２を外歯歯車として対で回転するための、複数の内歯２０１２を有する。
重力発電機２は、回転体１が回転を続けることで回転する、内歯歯車部２０１の軸部２０１１に取り付けられた発電機２０１３により、発電を続けるようになっているものである。
【0018】
すなわち、回転体１の履帯部１０１の外歯１０１２が回転することで、それと対になった内歯２０１２を有する内歯歯車部２０１が回転し、さらに内歯歯車部２０１の中心位置に取り付けられた軸部２０１１が回転する。軸部２０１１には図４には図示されていない発電機２０１３が取り付けられており、発電機２０１３の回転で発電を続ける。
ここで、軸部２０１１は内歯歯車部２０１の回転中心を与え、かつ、発電機２０１３との接続のためのものである。ただし、発電機２０１３は軸部２０１１に接続されている必要はなく、例えば内歯歯車部２０１の外周にギヤを設置することで発電機のギヤを回すものであっても良い。
ここで、軸部２０１１は内歯歯車部２０１の回転中心を与え、かつ、発電機２０１３との接続のためのものである。ただし、発電機２０１３は軸部２０１１に接続されている必要はなく、例えば内歯歯車部２０１の外周にギヤを設置することで発電機のギヤを回すものであっても良い。
【0019】
また、図４においては内歯歯車部２０１に安定した回転を与えるためのフライホイール２０１４や、内歯歯車部２０１を支える第１の台座２０２と第２の台座２０３が示されているが、これらは必須の構成品ではない。第１の台座２０２と第２の台座２０３を設ける場合には各台座の内歯歯車部２０１に接触部分には部分にローラなどを設けることで極力接触抵抗を減らすことが望ましい。
ここで、内歯２０１２および外歯１０１２の歯車の形状については特に限定しないが、図４で示すような三角形の形状の場合、かみ合わせ時のトラブルを避けるために底辺が長い二等辺三角形とすることが望ましい。
ここで、内歯２０１２および外歯１０１２の歯車の形状については特に限定しないが、図４で示すような三角形の形状の場合、かみ合わせ時のトラブルを避けるために底辺が長い二等辺三角形とすることが望ましい。
【0020】
さらに、第２の台座２０３の位置にある内歯歯車部２０１部分には、さらにもう１セットの回転体と内歯歯車部の組み合わせがあり、２セットの回転体により内歯歯車部を回転させるものであってもよい。この場合には２倍の回転力が与えられる。また、左右２セットの回転体とすることで軸部の片側に荷重が掛からなくなり、安定した軸部の回転が得られる。
【0021】
［重力発電機２の制御（回転の開始や停止）について］
図５は、本願の第２実施形態に係る重力発電機の停止時およびメンテナンス時の構成の一例を示す斜視図である。図５においては、簡単のため台座は示されていない。
図４および図５に示す、基部１０２に取り付けられた制御ホイール１０２４は、内歯歯車部２０１へ、履帯部１０１が取り付けられた基部１０２を入れることで回転を始めさせたり、内歯歯車部２０１から、履帯部１０１が取り付けられた基部１０２を取り出して回転を停止させたりメンテナンスを行うためのものである。
具体的には、回転（発電）の開始時は、図５の状態から、制御ホイール１０２４に取り付けられたジョイント部１０２５を用いて基部１０２をｚ軸方向に動かし、内歯歯車部２０１へ履帯部１０１が取り付けられた基部１０２を入れ、外歯１０１２と内歯２０１２とをかみ合わせる。そして制御ホイール１０２４を用いて履帯部１０１が取り付けられた基部１０２を図４の状態に回転させると、上述の原理により、基部１０２の側面上で履帯部１０１が回転を始め、発電が始まる。
回転（発電）の停止およびメンテナンス時は、図４の状態から、制御ホイール１０２４を用いて履帯部１０１が取り付けられた基部１０２を図５の状態に回転させると回転が停止する。そして、制御ホイール１０２４により基部１０２をｚ軸方向に動かし、内歯歯車部２０１から履帯部１０１が取り付けられた基部１０２を外して、外歯１０１２と内歯２０１２とのかみ合わせを無くし図５の状態とする。
図４においては、制御ホイール１０２４が取り付けられた基部１０２を支える第３の台座２０４が示されているが、これは必須の構成品ではない。第３の台座２０４を設ける場合には制御ホイール１０２４との接触部分には部分にローラなどを設け、制御ホイール１０２４が回転可能とする必要がある。ただし、発電中において基部１０２は固定されており回転しないため、発電能力の点からは接触抵抗についてはそれほど考慮する必要はない。
図５は、本願の第２実施形態に係る重力発電機の停止時およびメンテナンス時の構成の一例を示す斜視図である。図５においては、簡単のため台座は示されていない。
図４および図５に示す、基部１０２に取り付けられた制御ホイール１０２４は、内歯歯車部２０１へ、履帯部１０１が取り付けられた基部１０２を入れることで回転を始めさせたり、内歯歯車部２０１から、履帯部１０１が取り付けられた基部１０２を取り出して回転を停止させたりメンテナンスを行うためのものである。
具体的には、回転（発電）の開始時は、図５の状態から、制御ホイール１０２４に取り付けられたジョイント部１０２５を用いて基部１０２をｚ軸方向に動かし、内歯歯車部２０１へ履帯部１０１が取り付けられた基部１０２を入れ、外歯１０１２と内歯２０１２とをかみ合わせる。そして制御ホイール１０２４を用いて履帯部１０１が取り付けられた基部１０２を図４の状態に回転させると、上述の原理により、基部１０２の側面上で履帯部１０１が回転を始め、発電が始まる。
回転（発電）の停止およびメンテナンス時は、図４の状態から、制御ホイール１０２４を用いて履帯部１０１が取り付けられた基部１０２を図５の状態に回転させると回転が停止する。そして、制御ホイール１０２４により基部１０２をｚ軸方向に動かし、内歯歯車部２０１から履帯部１０１が取り付けられた基部１０２を外して、外歯１０１２と内歯２０１２とのかみ合わせを無くし図５の状態とする。
図４においては、制御ホイール１０２４が取り付けられた基部１０２を支える第３の台座２０４が示されているが、これは必須の構成品ではない。第３の台座２０４を設ける場合には制御ホイール１０２４との接触部分には部分にローラなどを設け、制御ホイール１０２４が回転可能とする必要がある。ただし、発電中において基部１０２は固定されており回転しないため、発電能力の点からは接触抵抗についてはそれほど考慮する必要はない。
【0022】
［重力発電機２の効果について］
このような第２の実施例により、自力で発電を続けられる発電機を提供できるという効果を奏する。
このような第２の実施例により、自力で発電を続けられる発電機を提供できるという効果を奏する。
【実施例0023】
図６を用いて、本実施例に係る重力発電機について説明する。
【0024】
［重力発電機２の構成および構造について］
図６は、第３実施形態に係る重力発電機２の動作時の構成の一例を示す斜視図である。
図６に示す重力発電機２は、第３の実施例の重力発電機に対し、さらに、内歯歯車部２０１の外周には複数個の羽根部２０１５が放射線状に均等間隔に取り付けられており、かつ、回転体１の回転を助力する方向に作動流体が羽根部２０１５を通過する羽根部作動流体通過構造２０５を有する。
動力発電機２は、重力発電機２が摩擦エネルギーによって失われた回転エネルギー分を、羽根部作動流体通過構造２０５によって作動流体が有する運動エネルギーを回転エネルギーに変えることで賄い、発電を続けるようになっているものである。
すなわち、流水などの自然の循環力を生かして重力発電機２における摩擦エネルギーによって失われた回転エネルギー分を補うことで、回転体１により発電を永続的に続けられる発電機である。
図６は、第３実施形態に係る重力発電機２の動作時の構成の一例を示す斜視図である。
図６に示す重力発電機２は、第３の実施例の重力発電機に対し、さらに、内歯歯車部２０１の外周には複数個の羽根部２０１５が放射線状に均等間隔に取り付けられており、かつ、回転体１の回転を助力する方向に作動流体が羽根部２０１５を通過する羽根部作動流体通過構造２０５を有する。
動力発電機２は、重力発電機２が摩擦エネルギーによって失われた回転エネルギー分を、羽根部作動流体通過構造２０５によって作動流体が有する運動エネルギーを回転エネルギーに変えることで賄い、発電を続けるようになっているものである。
すなわち、流水などの自然の循環力を生かして重力発電機２における摩擦エネルギーによって失われた回転エネルギー分を補うことで、回転体１により発電を永続的に続けられる発電機である。
【0025】
本実施例による羽根部作動流体通過構造２０５の作動流体は流水であり、流水が図６のｘ軸上のプラス方向からマイナス方向へ流れるような構造となっている。これにより内歯歯車部２０１の外周に取り付けられた羽根部２０１５が図６の右回転方向に運動エネルギーを与えられ、内歯歯車部２０１の回転エネルギーとなって、重力発電機２が摩擦エネルギーによって失われた回転エネルギー分を補うことができる。
図６においては簡単のため、羽根部２０１５はフライホイール２０１４に取り付けられた構造となっている。
図６においては簡単のため、羽根部２０１５はフライホイール２０１４に取り付けられた構造となっている。
【0026】
［重力発電機２の効果について］
このような第３の実施例により、流水などの自然の循環力を生かし、当該重力発電機において摩擦エネルギーによって失われた回転エネルギー分を補うことができ、回転体により発電を永続的に続けられる発電機を提供できる。また、流水や水力等の作動流体を用いた既存の発電所のタービンと当該回転体を組み合わせることで、既存の発電所における発電能力をより高めた発電機を提供できる。
このような第３の実施例により、流水などの自然の循環力を生かし、当該重力発電機において摩擦エネルギーによって失われた回転エネルギー分を補うことができ、回転体により発電を永続的に続けられる発電機を提供できる。また、流水や水力等の作動流体を用いた既存の発電所のタービンと当該回転体を組み合わせることで、既存の発電所における発電能力をより高めた発電機を提供できる。
