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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】P2024098723
(43)【公開日】2024-07-24
(54)【発明の名称】回転伝達機構
(51)【国際特許分類】
F16H 35/00 20060101AFI20240717BHJP
F16H 19/04 20060101ALI20240717BHJP
F16H 31/00 20060101ALI20240717BHJP
F16D 41/12 20060101ALI20240717BHJP
【ＦＩ】
F16H35/00 G
F16H19/04 A
F16H31/00 A
F16D41/12 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023002374
(22)【出願日】2023-01-11
(71)【出願人】
【識別番号】500308705
【氏名又は名称】平良 徳弘
(72)【発明者】
【氏名】平良 徳弘
【テーマコード（参考）】
3J062
【Ｆターム（参考）】
3J062AA60
3J062AB05
3J062AB36
3J062AC09
3J062CA36
(57)【要約】
【課題】正逆回転運動を一方向の連続的な回転運動に変換する回転伝達機構を提供する。
【解決手段】回転伝達機構１７は、ループベルト１６により正転方向及び正転方向と反対の逆転方向へ交互に回転する第１回転体４１と、外周部に突爪部４７およびラックギア４３が設けられた第２回転体４８と、第１回転体４１と同期的に移動して第２回転体４８の突爪部４７に引っ掛かり可能なレバー４２と、レバー４２に回転自在に設けられたピニオンギア４４とを備える。第１回転体４１の正転方向の回転時には、レバー４２が突爪部４７に引っ掛かることで、第２回転体４８が第１回転体４１と同じ正転方向へ強制的に回転する。第１回転体４１の逆転方向の回転時には、ラックギア４３に噛み合ったピニオンギア４４が回転することで、第２回転体４８が正転方向へ積極的に回転する。
【選択図】図１
【解決手段】回転伝達機構１７は、ループベルト１６により正転方向及び正転方向と反対の逆転方向へ交互に回転する第１回転体４１と、外周部に突爪部４７およびラックギア４３が設けられた第２回転体４８と、第１回転体４１と同期的に移動して第２回転体４８の突爪部４７に引っ掛かり可能なレバー４２と、レバー４２に回転自在に設けられたピニオンギア４４とを備える。第１回転体４１の正転方向の回転時には、レバー４２が突爪部４７に引っ掛かることで、第２回転体４８が第１回転体４１と同じ正転方向へ強制的に回転する。第１回転体４１の逆転方向の回転時には、ラックギア４３に噛み合ったピニオンギア４４が回転することで、第２回転体４８が正転方向へ積極的に回転する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転軸(23)に回転可能に設けられ、駆動手段(16)により正転方向及び正転方向と反対の逆転方向へ交互に回転する第１回転体(41)と、
第１回転体(41)と並んで回転軸(23)に固定され、外周部に突爪部(47)および第１係合部(43)が設けられた第２回転体(48)と、
回転軸(23)を中心として第１回転体(41)が回転する方向へ同期して移動する支点軸(49)に揺動可能に設けられ、第２回転体(48)の突爪部(47)に引っ掛かり可能なレバー(42)と、
レバー(42)に回転自在に設けられ、第１係合部(43)に係合可能な第２係合部(44)を備え、
第１回転体(41)の正転方向の回転時には、レバー(42)が突爪部(47)に引っ掛かることで、第２回転体(48)及び回転軸(23)を第１回転体(41)と同じ正転方向へ回転させ、
第１回転体(41)の逆転方向の回転時には、突爪部(47)に対するレバー(42)の引っ掛かりが解消されると共に、第１係合部(43)に係合した第２係合部(44)が回転し、この第２係合部(44)の回転により第２回転体(48)及び回転軸(23)を正転方向へ回転させるよう構成した
ことを特徴とする回転伝達機構。
第１回転体(41)と並んで回転軸(23)に固定され、外周部に突爪部(47)および第１係合部(43)が設けられた第２回転体(48)と、
回転軸(23)を中心として第１回転体(41)が回転する方向へ同期して移動する支点軸(49)に揺動可能に設けられ、第２回転体(48)の突爪部(47)に引っ掛かり可能なレバー(42)と、
レバー(42)に回転自在に設けられ、第１係合部(43)に係合可能な第２係合部(44)を備え、
第１回転体(41)の正転方向の回転時には、レバー(42)が突爪部(47)に引っ掛かることで、第２回転体(48)及び回転軸(23)を第１回転体(41)と同じ正転方向へ回転させ、
第１回転体(41)の逆転方向の回転時には、突爪部(47)に対するレバー(42)の引っ掛かりが解消されると共に、第１係合部(43)に係合した第２係合部(44)が回転し、この第２係合部(44)の回転により第２回転体(48)及び回転軸(23)を正転方向へ回転させるよう構成した
ことを特徴とする回転伝達機構。
【請求項2】
レバー(42)を、常に第２回転体(48)に向けて押す付勢手段(50)を備え、
第１回転体(41)が正転方向へ回転する際には、レバー(42)に設けた第２係合部(44)が突爪部４７に引っ掛かり、第１回転体(41)が逆転方向へ回転する際には、レバー(42)に設けた第２係合部(44)が第１係合部(43)と係合するよう構成した請求項１記載の回転伝達機構。
第１回転体(41)が正転方向へ回転する際には、レバー(42)に設けた第２係合部(44)が突爪部４７に引っ掛かり、第１回転体(41)が逆転方向へ回転する際には、レバー(42)に設けた第２係合部(44)が第１係合部(43)と係合するよう構成した請求項１記載の回転伝達機構。
【請求項3】
第１係合部(43)はラックギアであり、第２係合部(44)は、ラックギア(43)に噛み合い可能なピニオンギアであり、
突爪部(47)には、逆転方向へ向けて開口して、ピニオンギア(44)が嵌り得る凹部(51)が設けられ、
第１回転体(41)が正転方向へ回転する際には、ピニオンギア(44)が凹部(51)に嵌ることで、第１回転体(41)の回転と同期するよう第２回転体(48)を正転方向へ強制的に駆動回転させ、
第１回転体(41)が逆転方向へ回転する際には、ピニオンギア(44)が凹部(51)に嵌らずにラックギア(43)と噛み合いながら回転することで、このピニオンギア(44)の回転慣性力により第２回転体(48)を正転方向へ積極的に駆動回転させるよう構成した請求項１または２に記載の回転伝達機構。
突爪部(47)には、逆転方向へ向けて開口して、ピニオンギア(44)が嵌り得る凹部(51)が設けられ、
第１回転体(41)が正転方向へ回転する際には、ピニオンギア(44)が凹部(51)に嵌ることで、第１回転体(41)の回転と同期するよう第２回転体(48)を正転方向へ強制的に駆動回転させ、
第１回転体(41)が逆転方向へ回転する際には、ピニオンギア(44)が凹部(51)に嵌らずにラックギア(43)と噛み合いながら回転することで、このピニオンギア(44)の回転慣性力により第２回転体(48)を正転方向へ積極的に駆動回転させるよう構成した請求項１または２に記載の回転伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回転伝達機構に関するものである。
【背景技術】
【0002】
第１回転体及び第２回転体が同一の回転軸に並んで設けられて、第１回転体は、回転軸に回転自在に設けられ、回転軸を中心として正転方向及び逆転方向へ回転する駆動力が付与され、第２回転体は回転軸に対し回転不能に固定され、第１回転体が正転方向へ回転する際には、第２回転体は第１回転体に同期して同一の正転方向へ回転し、第１回転体が正転方向と反対の逆転方向へ回転する際には、第２回転体がフリーとなって回転しないよう構成した回転伝達機構がある。このような回転伝達機構は、いわゆるラチェット機構を採用したものであり、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実開昭５５－７４９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前述したラチェット機構を備えた従来の回転伝達機構は、第１回転体が正転方向へ駆動回転する際は、第１回転体の駆動力が第２回転体に付与されて第２回転体が正転方向へ強制的に回転するが、第１回転体が逆転方向へ駆動回転する際は、第１回転体の駆動力が第２回転体に付与されず、第２回転体がフリーになるものである。すなわち、従来の回転伝達機構は、第１回転体が正転方向へ回転する際だけ第２回転体が正転方向へ回転するだけであり、第１回転体が正転方向及び逆転方向へ交互に回転する場合には、第２回転体は断続的に正転方向へ回転するだけである。すなわち、第１回転体が逆転方向へ回転する時には、第２回転体を正転方向へ積極的に回転させ得るように構成されていなかった。
【0005】
本発明は、一方の第１回転体が正転方向及び逆転方向の両方向へ交互に回転しても、第２回転体が常に正転方向へ積極的に連続回転するよう構成した回転伝達機構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】
【0006】
本願の請求項１の発明は、回転軸(23)に回転可能に設けられ、駆動手段(16)により正転方向及び正転方向と反対の逆転方向へ交互に回転する第１回転体(41)と、
第１回転体(41)と並んで回転軸(23)に固定され、外周部に突爪部(47)および第１係合部(43)が設けられた第２回転体(48)と、
回転軸(23)を中心として第１回転体(41)が回転する方向へ同期して移動する支点軸(49)に揺動可能に設けられ、第２回転体(48)の突爪部(47)に引っ掛かり可能なレバー(42)と、
レバー(42)に回転自在に設けられ、第１係合部(43)に係合可能な第２係合部(44)を備え、
第１回転体(41)の正転方向の回転時には、レバー(42)が突爪部(47)に引っ掛かることで、第２回転体(48)及び回転軸(23)を第１回転体(41)と同じ正転方向へ回転させ、
第１回転体(41)の逆転方向の回転時には、突爪部(47)に対するレバー(42)の引っ掛かりが解消されると共に、第１係合部(43)に係合した第２係合部(44)が回転し、この第２係合部(44)の回転により第２回転体(48)及び回転軸(23)を正転方向へ回転させるよう構成したことを特徴とする。
請求項１の発明によれば、第１回転体が正転方向へ回転する際は、第２回転体は正転方向へ回転し、第１回転体が逆転方向へ回転する際も、第２回転体は正転方向へ積極的に回転するため、第１回転体が正転方向及び逆転方向へ交互に回転しても、第２回転体を正転方向へ連続的に回転させることができる。
第１回転体(41)と並んで回転軸(23)に固定され、外周部に突爪部(47)および第１係合部(43)が設けられた第２回転体(48)と、
回転軸(23)を中心として第１回転体(41)が回転する方向へ同期して移動する支点軸(49)に揺動可能に設けられ、第２回転体(48)の突爪部(47)に引っ掛かり可能なレバー(42)と、
レバー(42)に回転自在に設けられ、第１係合部(43)に係合可能な第２係合部(44)を備え、
第１回転体(41)の正転方向の回転時には、レバー(42)が突爪部(47)に引っ掛かることで、第２回転体(48)及び回転軸(23)を第１回転体(41)と同じ正転方向へ回転させ、
第１回転体(41)の逆転方向の回転時には、突爪部(47)に対するレバー(42)の引っ掛かりが解消されると共に、第１係合部(43)に係合した第２係合部(44)が回転し、この第２係合部(44)の回転により第２回転体(48)及び回転軸(23)を正転方向へ回転させるよう構成したことを特徴とする。
請求項１の発明によれば、第１回転体が正転方向へ回転する際は、第２回転体は正転方向へ回転し、第１回転体が逆転方向へ回転する際も、第２回転体は正転方向へ積極的に回転するため、第１回転体が正転方向及び逆転方向へ交互に回転しても、第２回転体を正転方向へ連続的に回転させることができる。
【0007】
本願の請求項２の発明は、レバー(42)を、常に第２回転体(48)に向けて押す付勢手段(50)を備え、
第１回転体(41)が正転方向へ回転する際には、レバー(42)に設けた第２係合部(44)が突爪部４７に引っ掛かり、第１回転体(41)が逆転方向へ回転する際には、レバー(42)に設けた第２係合部(44)が第１係合部(43)と係合するよう構成したことを特徴とする。
請求項２の発明によれば、第１回転体が正転方向へ回転する際は、第２係合部が突爪部に引っ掛かるので、第２回転体を正転方向へ確実に回転させることができる。また、第１回転体が逆転方向へ回転する際は、第２係合部の回転が第２回転体に伝達されるので、第２回転体を正転方向へ積極的に回転させることができる。
第１回転体(41)が正転方向へ回転する際には、レバー(42)に設けた第２係合部(44)が突爪部４７に引っ掛かり、第１回転体(41)が逆転方向へ回転する際には、レバー(42)に設けた第２係合部(44)が第１係合部(43)と係合するよう構成したことを特徴とする。
請求項２の発明によれば、第１回転体が正転方向へ回転する際は、第２係合部が突爪部に引っ掛かるので、第２回転体を正転方向へ確実に回転させることができる。また、第１回転体が逆転方向へ回転する際は、第２係合部の回転が第２回転体に伝達されるので、第２回転体を正転方向へ積極的に回転させることができる。
【0008】
本願の請求項３の発明は、第１係合部(43)はラックギアであり、第２係合部(44)は、ラックギア(43)に噛み合い可能なピニオンギアであり、
突爪部(47)には、逆転方向へ向けて開口して、ピニオンギア(44)が嵌り得る凹部(51)が設けられ、
第１回転体(41)が正転方向へ回転する際には、ピニオンギア(44)が凹部(51)に嵌ることで、第１回転体(41)の回転と同期するよう第２回転体(48)を正転方向へ強制的に駆動回転させ、
第１回転体(41)が逆転方向へ回転する際には、ピニオンギア(44)が凹部(51)に嵌らずにラックギア(43)と噛み合いながら回転することで、このピニオンギア(44)の回転慣性力により第２回転体(48)を正転方向へ積極的に駆動回転させるよう構成したことを特徴とする。
請求項３の発明によれば、第１回転体が正転方向へ回転する際は、第２回転体が正転方向へ強制的に回転し、第１回転体が逆転方向へ回転する際は、第２回転体が正転方向へ積極的に回転するため、第１回転体が正転方向及び逆転方向へ交互に回転しても、第２回転体を正転方向へ連続的かつ積極的に駆動回転させることができる。
突爪部(47)には、逆転方向へ向けて開口して、ピニオンギア(44)が嵌り得る凹部(51)が設けられ、
第１回転体(41)が正転方向へ回転する際には、ピニオンギア(44)が凹部(51)に嵌ることで、第１回転体(41)の回転と同期するよう第２回転体(48)を正転方向へ強制的に駆動回転させ、
第１回転体(41)が逆転方向へ回転する際には、ピニオンギア(44)が凹部(51)に嵌らずにラックギア(43)と噛み合いながら回転することで、このピニオンギア(44)の回転慣性力により第２回転体(48)を正転方向へ積極的に駆動回転させるよう構成したことを特徴とする。
請求項３の発明によれば、第１回転体が正転方向へ回転する際は、第２回転体が正転方向へ強制的に回転し、第１回転体が逆転方向へ回転する際は、第２回転体が正転方向へ積極的に回転するため、第１回転体が正転方向及び逆転方向へ交互に回転しても、第２回転体を正転方向へ連続的かつ積極的に駆動回転させることができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明の回転伝達機構によれば、第１回転体が正転方向及び逆転方向へ交互に回転しても、第２回転体及び回転軸を、常に正転方向へ連続して駆動回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の一実施例の回転伝達機構の斜視図である。
【図3】(ａ)は、回転伝達機構を後方から見た背面図であり、(ｂ)は、回転伝達機構を、ローター回転軸の軸心方向と直行する方向から見た図面である。
【図4】実施例の回転伝達機構を実施した発電装置の全体構成図である。
【図5】実施例の回転伝達機構を実施した発電装置について、 (ａ)は、第２コイルばねが伸び変形すると共に第１コイルばねが弱体化して第２コイルばねによって圧縮されて縮められた状態を示す説明図であり、(ｂ)は、第１コイルばねが伸び変形すると共に第２コイルばねが弱体化して第１コイルばねによって圧縮されて縮められた状態を示す説明図である。
【図6】実施例の回転伝達機構を実施した発電装置について、第１～第３仕切壁が密閉槽の前壁及び後壁の溝に嵌り込んで可動する形態を示す断面図である。
【図7】実施例の回転伝達機構を実施した発電装置について、(ａ)は、密閉槽を第１仕切壁の右側位置で破断した部分平断面図であり、(ｂ)は、(ａ)のＸ―Ｘ線位置で破断した部分断面図である。
【図8】変更例の回転伝達機構の構成を示す図であり、(ａ)は、第２回転体側から見た図面であり、(ｂ)は、第１回転体側から見た図面であり、(ｃ)は、左側方から見た図面である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
次に、本発明の回転伝達機構について、図面を参照しながら説明する。なお、実施例では、回転伝達機構を発電装置に実施した場合について例示して説明する。なお、以下の実施例では、図４における左右方向を発電装置ＣＵの「左右方向」、この左右方向と水平に直交する方向を「前後方向」、左右方向及び前後方向とそれぞれ直交する方向を「上下方向」とする。また、以下の説明において例示した各部材のサイズ・寸法は、あくまで一例であって、これに限定されるものではない。
【実施例0012】
図４は、本発明の発電装置ＣＵの全体構成を示した図面である。発電装置ＣＵは、内部に空間が形成された密閉槽１内に往復移動可能に設けられた第１仕切壁４と、一端が密閉槽１の内壁に固定されると共に他端が第１仕切壁４に連結され、所定の閾温度Ｔ以上に加熱すると伸び変形し、閾温度Ｔ未満に冷却すると弱体化する形状記憶合金からなる第１コイルばね２と、第１仕切壁４を挟んで第１コイルばね２と反対側に位置して、一端が密閉槽１の内壁に固定されると共に他端が第１仕切壁４に連結され、所定の閾温度Ｔ以上に加熱すると伸び変形し、閾温度Ｔ未満に冷却すると弱体化する形状記憶合金からなる第２コイルばね３と、第１仕切壁４に連結され、この第１仕切壁４の往復移動に伴って往復移動するループベルト(駆動手段)１６と、ループベルト１６とローター回転軸(回転軸)２３が連係され、ループベルト１６の往復移動をローター回転軸２３の一方向への回転に変換する回転伝達機構１７とを備える。これにより発電装置ＣＵは、第１コイルばね２の伸び変形及び第２コイルばね３の弱体化と、第１コイルばね２の弱体化及び第２コイルばね３の伸び変形とを交互に実行することで、第１仕切壁４が往復移動すると共に該第１仕切壁４の往復移動に連動してループベルト１６が往復移動し、回転伝達機構１７によりローター回転軸２３を同一方向へ継続的に回転させて発電機２０による発電が実行されるよう構成されている。
【0013】
すなわち、図４の発電装置ＣＵは、密閉槽１の内部で、一つの壁である第１仕切壁４を境界として、この壁の左側及び右側のそれぞれに、形状記憶合金製の第１コイルばね２及び第２コイルばね３が取り付けられている。これら第１コイルばね２及び第２コイルばね３は、密閉槽１の上壁の上面に設置された蓄電池(バッテリー)２７から電気を得た小型高性能の電熱ヒーター(第２温度調整手段)８、超小型高性能の冷却機(第１温度調整手段)９、及び床上ファン２８、天井ファン２９により、伸び変形および弱体化が交互に発生するようになる。例えば、左側の縮まった第１コイルばね２が温められて右に伸びる際には、伸びていた右側の第２コイルばね３は、冷やされて弱体化しているので、伸びる第１形状記憶合金コイルばね２に圧縮されて縮まる。また、右側の縮まった第２コイルばね３が温められて左に伸びる際には、伸びていた左側の第１コイルばね２は、冷やされて弱体化しているので、伸びる第２コイルばね３に圧縮されて縮まる。これら各コイルばね２、３が一連の伸縮稼働を繰り返すことにより、最終的にローター回転軸２３を連続的に回転させて発電機２０による発電に至るよう構成されている。
【0014】
(密閉槽１について)
まず、図４の密閉槽１の直方体の箱から説明する。密閉槽１は、密閉槽１内にスライド移動可能に設けられた第１仕切壁４と、その第１仕切壁４に固定されスライド移動可能に設けられた第２仕切壁５と、密閉槽１内にスライド移動可能に設けられ第１仕切壁４と接触している第３仕切壁６とにより、内部が第１空間Ｒ１及び第２空間Ｒ２に区画されるようになっている。密閉槽１は、前壁、後壁、左壁、右壁、上壁及び下壁からなる直方体で断熱構造の中空箱であり、大きさも材質も任意に選択できるが、さし当りここでは、各壁が、超強力合成樹脂でできた厚さ３センチの箱とする。その容積は、形状記憶合金ばねのマックスに伸びる長さに合わせて説明の都合上、例えば縦(上下幅)２５ｃｍ、横(左右幅)４１.６ｃｍ、奥行(前後幅)２４ｃｍ、とする。密閉槽１の内部には、密閉槽１の内部を左右二つの領域に分ける第１仕切壁４（例えば、縦３ｃｍ、横３ｃｍ、奥行き２４ｃｍ）を設ける。この第１仕切壁４を境界として、第１コイルばね２及び第２コイルばね３が左右に伸び縮みする領域が生ずる。これら第１コイルばね２及び第２コイルばね３は、第１仕切壁４の左右に同じ水平位置で同じ数のコイルばねの片方ずつを取り付け、もう片方は、先に取り付けたそれぞれのコイルばねと対面するように同じ水平位置で密閉槽１の内部において左壁または右壁に取り付ける。
まず、図４の密閉槽１の直方体の箱から説明する。密閉槽１は、密閉槽１内にスライド移動可能に設けられた第１仕切壁４と、その第１仕切壁４に固定されスライド移動可能に設けられた第２仕切壁５と、密閉槽１内にスライド移動可能に設けられ第１仕切壁４と接触している第３仕切壁６とにより、内部が第１空間Ｒ１及び第２空間Ｒ２に区画されるようになっている。密閉槽１は、前壁、後壁、左壁、右壁、上壁及び下壁からなる直方体で断熱構造の中空箱であり、大きさも材質も任意に選択できるが、さし当りここでは、各壁が、超強力合成樹脂でできた厚さ３センチの箱とする。その容積は、形状記憶合金ばねのマックスに伸びる長さに合わせて説明の都合上、例えば縦(上下幅)２５ｃｍ、横(左右幅)４１.６ｃｍ、奥行(前後幅)２４ｃｍ、とする。密閉槽１の内部には、密閉槽１の内部を左右二つの領域に分ける第１仕切壁４（例えば、縦３ｃｍ、横３ｃｍ、奥行き２４ｃｍ）を設ける。この第１仕切壁４を境界として、第１コイルばね２及び第２コイルばね３が左右に伸び縮みする領域が生ずる。これら第１コイルばね２及び第２コイルばね３は、第１仕切壁４の左右に同じ水平位置で同じ数のコイルばねの片方ずつを取り付け、もう片方は、先に取り付けたそれぞれのコイルばねと対面するように同じ水平位置で密閉槽１の内部において左壁または右壁に取り付ける。
【0015】
(各ガイド溝６０、６１、６２について)
密閉槽１には、図６に示すように、前後方向で向かい合う前壁および後壁の内壁面に、第１～第３のガイド溝６０、６１、６２が、左右方向へ水平に延びた状態に形成されている。前壁に形成された第１ガイド溝６０には、第１仕切壁４の前端に形成された突起４ａがほぼ隙間なく嵌り、後壁に形成された第１ガイド溝６０には、第１仕切壁４の後端に形成された突起４ａがほぼ隙間なく嵌る。すなわち第１ガイド溝６０、６０は、前端及び後端の各突起４ａ、４ａが嵌った第１仕切壁４の左右方向への安定した往復スライド移動を実現する。前壁に形成された第２ガイド溝６１には、第２仕切壁５の前端がほぼ隙間なく嵌り、後壁に形成された第２ガイド溝６１には、第２仕切壁５の後端がほぼ隙間なく嵌る。すなわち第２ガイド溝６１、６１は、前端及び後端が嵌った第２仕切壁５の左右方向への安定した往復スライド移動を実現する。前壁に形成された第３ガイド溝６２には、第３仕切壁６の前端がほぼ隙間なく嵌り、後壁に形成された第２ガイド溝６２には、第３仕切壁６の後端がほぼ隙間なく嵌る。すなわち第３ガイド溝６２、６２は、前端及び後端が嵌った第３仕切壁６の左右方向への安定した往復スライド移動を実現する。なお、第１～第３のガイド溝６０、６１、６２は、前壁または後壁の内面からの深さが、１.０ｃｍとなっている。
密閉槽１には、図６に示すように、前後方向で向かい合う前壁および後壁の内壁面に、第１～第３のガイド溝６０、６１、６２が、左右方向へ水平に延びた状態に形成されている。前壁に形成された第１ガイド溝６０には、第１仕切壁４の前端に形成された突起４ａがほぼ隙間なく嵌り、後壁に形成された第１ガイド溝６０には、第１仕切壁４の後端に形成された突起４ａがほぼ隙間なく嵌る。すなわち第１ガイド溝６０、６０は、前端及び後端の各突起４ａ、４ａが嵌った第１仕切壁４の左右方向への安定した往復スライド移動を実現する。前壁に形成された第２ガイド溝６１には、第２仕切壁５の前端がほぼ隙間なく嵌り、後壁に形成された第２ガイド溝６１には、第２仕切壁５の後端がほぼ隙間なく嵌る。すなわち第２ガイド溝６１、６１は、前端及び後端が嵌った第２仕切壁５の左右方向への安定した往復スライド移動を実現する。前壁に形成された第３ガイド溝６２には、第３仕切壁６の前端がほぼ隙間なく嵌り、後壁に形成された第２ガイド溝６２には、第３仕切壁６の後端がほぼ隙間なく嵌る。すなわち第３ガイド溝６２、６２は、前端及び後端が嵌った第３仕切壁６の左右方向への安定した往復スライド移動を実現する。なお、第１～第３のガイド溝６０、６１、６２は、前壁または後壁の内面からの深さが、１.０ｃｍとなっている。
【0016】
(コイルばねについて)
第１コイルばね２及び第２コイルばね３は、形状記憶合金から形成されたコイルばねである。第１コイルばね２及び第２コイルばね３は、例えば、線径が１.２ｍｍ、コイルばねの外径は２０ｍｍ、総巻数は３０巻とし、せん断歪は１.０％とする。第１コイルばね２及び第２コイルばね３は、最も縮まった状態（この状態の第１コイルばね２及び第２コイルばね３の長さは、例えば３.６ｃｍとする。）から、温められて発生力が強まる所定の温度(閾温度Ｔ)に達すると急激に最も伸びた状態（この状態の第１コイルばね２及び第２コイルばね３の長さは、例えば３５ｃｍとする。）になり、また冷やされて所定の温度(閾温度Ｔ)未満まで冷やされると、発生力が極端に弱まって弱体化する特性に設定する。本願で定義する「弱体化」とは、第１コイルばね２及び第２コイルばね３を構成する形状記憶合金が、所定の閾温度Ｔ未満の温度(閾温度Ｔより低い温度)に冷えている場合に、この形状記憶合金の特性として、自体では積極的な縮み変形をせず、かつ、ばねに軸方向から力が加わった場合には殆ど抵抗なく押し縮められることを意味する。
第１コイルばね２及び第２コイルばね３は、形状記憶合金から形成されたコイルばねである。第１コイルばね２及び第２コイルばね３は、例えば、線径が１.２ｍｍ、コイルばねの外径は２０ｍｍ、総巻数は３０巻とし、せん断歪は１.０％とする。第１コイルばね２及び第２コイルばね３は、最も縮まった状態（この状態の第１コイルばね２及び第２コイルばね３の長さは、例えば３.６ｃｍとする。）から、温められて発生力が強まる所定の温度(閾温度Ｔ)に達すると急激に最も伸びた状態（この状態の第１コイルばね２及び第２コイルばね３の長さは、例えば３５ｃｍとする。）になり、また冷やされて所定の温度(閾温度Ｔ)未満まで冷やされると、発生力が極端に弱まって弱体化する特性に設定する。本願で定義する「弱体化」とは、第１コイルばね２及び第２コイルばね３を構成する形状記憶合金が、所定の閾温度Ｔ未満の温度(閾温度Ｔより低い温度)に冷えている場合に、この形状記憶合金の特性として、自体では積極的な縮み変形をせず、かつ、ばねに軸方向から力が加わった場合には殆ど抵抗なく押し縮められることを意味する。
【0017】
実施例では、図４に示すように、発電装置ＣＵの左右方向へ延びて、左右方向に直列に配置した第１コイルばね２及び第２コイルばね３を１対とした場合に、前後方向に間隔をおいて２対の第１コイルばね２及び第２コイルばね３を備えた場合を示している。但し、第１コイルばね２及び第２コイルばね３の対の数は、１対であってもよいし、３対以上であってもよい。
【0018】
（形状記憶合金について）
実施例の第１コイルばね２及び第２コイルばね３をなす形状記憶合金は、次のような物性及び特性となっている。この形状記憶合金は、Ｔi(チタン)、Ｎi(ニッケル)からなる形状記憶合金で、温められて伸び、冷やされて弱体化する物性をもっている。そして、実施例の形状記憶合金は、昇温時動作完了温度(Af点)は３５℃以上、降温時動作完了温度(Mf点)は３５℃未満に設定されている。よって実施例では、閾温度Ｔが３５℃となっている。なお、形状記憶合金のＴi(チタン)、Ｎi(ニッケル)などの配合比率を調整することにより、閾温度Ｔを調節することが可能である。なお、第１コイルばね２および第２コイルばね３の原形サイズは、図５に示す伸びた状態よりも更に長い形状である。
実施例の第１コイルばね２及び第２コイルばね３をなす形状記憶合金は、次のような物性及び特性となっている。この形状記憶合金は、Ｔi(チタン)、Ｎi(ニッケル)からなる形状記憶合金で、温められて伸び、冷やされて弱体化する物性をもっている。そして、実施例の形状記憶合金は、昇温時動作完了温度(Af点)は３５℃以上、降温時動作完了温度(Mf点)は３５℃未満に設定されている。よって実施例では、閾温度Ｔが３５℃となっている。なお、形状記憶合金のＴi(チタン)、Ｎi(ニッケル)などの配合比率を調整することにより、閾温度Ｔを調節することが可能である。なお、第１コイルばね２および第２コイルばね３の原形サイズは、図５に示す伸びた状態よりも更に長い形状である。
【0019】
このような形状記憶合金から構成された第１コイルばね２及び第２コイルばね３は、閾温度Ｔ以上の温度に形状記憶合金が温まると、ばねの軸方向へ積極的に伸びて、軸方向から力が加わっても伸びる。一方、閾温度Ｔ未満の温度に形状記憶合金が冷えると弱体化し、ばねの軸方向へ積極的に伸び変形及び縮み変形が生じず、かつ軸方向から力が加わると縮むようになる。従って、左右方向へ直列に対をなす第１コイルばね２及び第２コイルばね３において、第１コイルばね２が閾温度Ｔ以上に温まると共に第２コイルばね３が閾温度Ｔ未満に冷えた場合には、第１コイルばね２が伸びると共に第２コイルばね３が第１コイルばね２に押されて縮むようになる。一方、第２コイルばね３が閾温度Ｔ以上に温まると共に第１コイルばね２が閾温度Ｔ未満に冷えた場合には、第２コイルばね３が伸びると共に第１コイルばね２が第２コイルばね３に押されて縮むようになる。
【0020】
ここで、形状記憶合金製のばねにおける最大の課題は、その伸縮において歪みが生じ、それによってばねの利用効果が下がることである。すなわち、形状記憶合金製のばねにおいて歪みが生ずる主な原因は、その伸び縮みにおいて余計に伸びてしまったり縮んでしまったりすることである。これを（１）の歪みとする。次に、形状記憶合金製のばねが伸びるときの撓みである。それはその長さが長くなればなるほどばねの撓みが生じやすく、この撓みで起こる歪みを（２）の歪みとする。３番目に形状記憶合金製のばねが温度の関係でタイミングよく伸び縮みしないことで起こる歪みを(３)の歪みとする。
【0021】
これに対し、実施例の発電装置ではＣＵは、第１コイルばね２及び第２コイルばね３が直方体をなす密閉槽１の内部空間に配置されていることから、前述した（１）～（３）の歪が第１コイルばね２及び第２コイルばね３に生じることを防ぐことが可能である。
まず、（１）の歪については、第１コイルばね２及び第２コイルばね３の伸び縮みは密閉槽１の内部空間で行われることから、その伸び縮みにおいても密閉槽１の左右の壁と第１仕切壁４に阻まれて余計に伸びたり縮んだりしないということである。例えば、伸びた時の長さが３５ｃｍ、縮んだ時の長さが１５ｃｍだとすると横５０ｃｍとなるが、第１コイルばね２及び第２コイルばね３を取り付ける第１仕切壁４の厚さを３ｃｍだとすると横(内壁の左右の壁の距離が)５３ｃｍの密閉槽にするということである。
次に、（２）の歪みについては、第１コイルばね２及び第２コイルばね３が温められて伸びるとき、第３仕切壁６が、第１コイルばね２及び第２コイルばね３が伸びるのに合わせて軽く下から擦り動しながら可動し下から支える形になっているばかりでなく、第３仕切壁６の上面に形成されたばね歪防止部としてのばね歪防止溝６３(図６、図７の半円形の溝６３)に第１コイルばね２又は第２コイルばね３が嵌って伸び縮みする状況となるため、下に撓みが生じないばかりでなく左右にも撓みが生じない。
更に、（３）の歪みについては、第１コイルばね２及び第２コイルばね３が密閉槽１の内部空間で伸び縮みするとき、第２空間Ｒ２の暖気と第１空間Ｒ１の冷気が第１～第３の仕切壁４、５、６によって遮断されるため、密閉槽１内で暖気と冷気が混じりあうことが極端に少ない。そして、天井ファン２９が第１空間Ｒ１で勢いよく回り、床上ファン２８が第２空間Ｒ２で勢いよく回るため、第１空間Ｒ１内の冷気及び第２空間Ｒ２内の暖気は温度管理がほぼ完璧になされる(第１空間Ｒ１内の冷気は閾温度Ｔ以下の温度に保たれ、第２空間Ｒ２内の暖気は閾温度Ｔ以上の温度に保たれる)ため、第１コイルばね２及び第２コイルばね３がタイミングよく伸び縮みするということである。
前に述べた点については、密閉槽１の第１～第３の仕切壁４、５、６の範囲に収まる数の第１コイルばね２及び第２コイルばね３について可能なので、数多くの第１コイルばね２及び第２コイルばね３を、(１)～(３）の歪なく同時に使用することが可能ということである。
まず、（１）の歪については、第１コイルばね２及び第２コイルばね３の伸び縮みは密閉槽１の内部空間で行われることから、その伸び縮みにおいても密閉槽１の左右の壁と第１仕切壁４に阻まれて余計に伸びたり縮んだりしないということである。例えば、伸びた時の長さが３５ｃｍ、縮んだ時の長さが１５ｃｍだとすると横５０ｃｍとなるが、第１コイルばね２及び第２コイルばね３を取り付ける第１仕切壁４の厚さを３ｃｍだとすると横(内壁の左右の壁の距離が)５３ｃｍの密閉槽にするということである。
次に、（２）の歪みについては、第１コイルばね２及び第２コイルばね３が温められて伸びるとき、第３仕切壁６が、第１コイルばね２及び第２コイルばね３が伸びるのに合わせて軽く下から擦り動しながら可動し下から支える形になっているばかりでなく、第３仕切壁６の上面に形成されたばね歪防止部としてのばね歪防止溝６３(図６、図７の半円形の溝６３)に第１コイルばね２又は第２コイルばね３が嵌って伸び縮みする状況となるため、下に撓みが生じないばかりでなく左右にも撓みが生じない。
更に、（３）の歪みについては、第１コイルばね２及び第２コイルばね３が密閉槽１の内部空間で伸び縮みするとき、第２空間Ｒ２の暖気と第１空間Ｒ１の冷気が第１～第３の仕切壁４、５、６によって遮断されるため、密閉槽１内で暖気と冷気が混じりあうことが極端に少ない。そして、天井ファン２９が第１空間Ｒ１で勢いよく回り、床上ファン２８が第２空間Ｒ２で勢いよく回るため、第１空間Ｒ１内の冷気及び第２空間Ｒ２内の暖気は温度管理がほぼ完璧になされる(第１空間Ｒ１内の冷気は閾温度Ｔ以下の温度に保たれ、第２空間Ｒ２内の暖気は閾温度Ｔ以上の温度に保たれる)ため、第１コイルばね２及び第２コイルばね３がタイミングよく伸び縮みするということである。
前に述べた点については、密閉槽１の第１～第３の仕切壁４、５、６の範囲に収まる数の第１コイルばね２及び第２コイルばね３について可能なので、数多くの第１コイルばね２及び第２コイルばね３を、(１)～(３）の歪なく同時に使用することが可能ということである。
【0022】
(仕切壁について)
実施例の密閉槽１は、密閉槽１の内部を第１空間Ｒ１及び第２空間Ｒ２に区画するため、前述した第１仕切壁４、第２仕切壁５、および第３仕切壁６を備えている。第１仕切壁４は、先に述べた密閉槽１の中の領域を左右に分ける。この第１仕切壁４は、密閉槽１の内部で上下の内壁からの距離が例えば１１ｃｍの等位置で垂直に立ち、上下中間に、例えば縦２ｃｍ横１ｃｍ、奥行き３ｃｍで前壁後壁の内壁の第１ガイド溝６０に嵌り込んでスライドする突起４ａが設けられ、第１コイルばね２及び第２コイルばね３の伸び変形及び弱体化に応じて左右に可動する。
実施例の密閉槽１は、密閉槽１の内部を第１空間Ｒ１及び第２空間Ｒ２に区画するため、前述した第１仕切壁４、第２仕切壁５、および第３仕切壁６を備えている。第１仕切壁４は、先に述べた密閉槽１の中の領域を左右に分ける。この第１仕切壁４は、密閉槽１の内部で上下の内壁からの距離が例えば１１ｃｍの等位置で垂直に立ち、上下中間に、例えば縦２ｃｍ横１ｃｍ、奥行き３ｃｍで前壁後壁の内壁の第１ガイド溝６０に嵌り込んでスライドする突起４ａが設けられ、第１コイルばね２及び第２コイルばね３の伸び変形及び弱体化に応じて左右に可動する。
【0023】
第２仕切壁５は、垂直に立った第１仕切壁４の真上を、第１仕切壁４と一体となって左右に隙間なく水平にスライドしながら動く(この時、密閉槽１に接する面は、前壁及び後壁の内壁の第２ガイド溝６１に、例えば１ｃｍ以上入り込んでスライドする)。第２仕切壁５は、例えば、縦（厚さ）３ｃｍ、横１２.２ｃｍ、奥行き２６ｃｍの板状の壁である。第２仕切壁５は、左の縮まった第１コイルばね２が右に伸びるときは左側から右側に例えば３１.４ｃｍ移動して、圧縮されて縮まった右側の第２コイルばね３を上から覆うと共に、左側の伸びた第１コイルばね２の上に、例えば３０.４ｃｍの隙間を作る。反対に右側の縮まった第２コイルばね３が左に伸びるとき、今度は右側から左側に例えば３１.４ｃｍ移動し、圧縮されて縮まった左側の第１コイルばね２を上から覆うと共に、伸びた右側の第２コイルばね３の上に例えば３０.４ｃｍの隙間を作る。この第２仕切壁５は、第１仕切壁４と一体となって動く必要があることから、第１仕切壁４と固定する必要がある。その位置は、第１仕切壁４の上部横３ｃｍを真ん中に挟んで左右等距離の長さに固定する。
【0024】
第３仕切壁６は、第２仕切壁５に下から対面して、第１仕切壁４の真下を左右に隙間なく水平にスライドしながら動く(この時、密閉槽１に接する面は、前壁及び後壁の内壁の第３ガイド溝６２に１ｃｍ以上嵌り入り込んでスライドする)。第３仕切壁６は、例えば、縦（厚さ）３ｃｍ、横３９ｃｍ、奥行き２６ｃｍの板状の壁である。第１仕切壁４の左側の縮まった第１コイルばね２が右に伸びるとき、第３仕切壁６は右に伸びる第１コイルばね２の下を擦り動きながら４.６ｃｍ右から左に移動して伸びた左側の第１コイルばね２を下から覆うと共に、右側の縮まった(弱体化した) 第２コイルばね３の下に例えば３.６ｃｍの隙間を作る。反対に右側の縮まった第２コイルばね３が左に伸びるとき、第３仕切壁６は、今度は左側から右側に例えば４.６ｃｍ移動し、右側の伸びた第２コイルばね３を前記と全く同様に下から覆うと共に、左側の縮まった(弱体化した) 第１コイルばね２の下に、例えば３.６ｃｍの隙間を作る。
【0025】
(ばね歪防止溝６３について)
第３仕切壁６の上面には、図７に示すように、各第１コイルばね２及び各第２コイルばね３に向かい合う位置に、ばね歪防止溝６３が設けられている。このばね歪防止溝６３は、第１コイルばね２及び第２コイルばね３の長手方向に延びると共に下方へ半円状に凹んだ溝状に形成されている。そしてばね歪防止溝６３は、第１コイルばね２および第２コイルばね３が伸びた状態(図７(ａ)の状態)において、らせん状の第１コイルばね２および第２コイルばね３の伸び方向と交差する下方から摺り動くよう設けられている。そして、第１コイルばね２が伸びた状態では、第１コイルばね２の下側部分の一部がばね歪防止溝６３に嵌るようになり、第２コイルばね３が伸びた状態では、第２コイルばね３の下側部分の一部がばね歪防止溝６３に嵌るようになっている。これにより、段落〔００２０〕で説明した（２）の歪が生じることを防止し得る。なお、ばね歪防止溝６３の凹面上には、アルミニウム合金製の薄板６４が設けられており、第１コイルばね２及び第２コイルばね３はこの薄板６４に接触しながら伸縮する。
第３仕切壁６の上面には、図７に示すように、各第１コイルばね２及び各第２コイルばね３に向かい合う位置に、ばね歪防止溝６３が設けられている。このばね歪防止溝６３は、第１コイルばね２及び第２コイルばね３の長手方向に延びると共に下方へ半円状に凹んだ溝状に形成されている。そしてばね歪防止溝６３は、第１コイルばね２および第２コイルばね３が伸びた状態(図７(ａ)の状態)において、らせん状の第１コイルばね２および第２コイルばね３の伸び方向と交差する下方から摺り動くよう設けられている。そして、第１コイルばね２が伸びた状態では、第１コイルばね２の下側部分の一部がばね歪防止溝６３に嵌るようになり、第２コイルばね３が伸びた状態では、第２コイルばね３の下側部分の一部がばね歪防止溝６３に嵌るようになっている。これにより、段落〔００２０〕で説明した（２）の歪が生じることを防止し得る。なお、ばね歪防止溝６３の凹面上には、アルミニウム合金製の薄板６４が設けられており、第１コイルばね２及び第２コイルばね３はこの薄板６４に接触しながら伸縮する。
【0026】
第１仕切壁４、第２仕切壁５、第３仕切壁６は、いずれも第１コイルばね２及び第２コイルばね３が伸び縮みする際に発生する動力をもとに同時に動く仕切壁であるが、これが正確に可動するためには図５に示す仕組みが必要である。図５の上段(ａ)の図面は、第１仕切壁４が左から右に移動する状態であり、ループを形成する紐Ｉのたるみは第１仕切壁４が左から右に３１.４ｃｍ動く時に第２仕切壁５も左から右に３１.４ｃｍ動くが、第３仕切壁６は右から左に４.６ｃｍしか動けない。その差は２６.８ｃｍの差がある。そのためループを形成する紐Ｉは、２６.８ｃｍのたるみを持たせる必要がある。これは、図５の下段(ｂ)にも示すように、第２コイルばね３が右から左に伸びようとする状態の場合も全く同様な方法である。
【0027】
次に、第１仕切壁４及び第２仕切壁５と第３仕切壁６が反対方向に動く仕組みについて説明する。ここでは、第１仕切壁４と第２仕切壁５はくっついて同時に同方向に動くので、第２仕切壁５の説明図は省いた。図５の上段(ａ)の図面は、第１仕切壁４の奥行の中点を壁の左面の底面からの高さ１ｃｍのところにA、それと反対側の位置にD(底面から例えば１ｃｍの高さ)にとり、第３仕切壁６も奥行の中点を壁の底面から例えば高さ１ｃｍのところを壁の左右にとり、それをB、CとしてA、B、C、Dの４点を結ぶループ紐を形成する。この時、A とDは点で固定、BとCにはミニローラーを設置する。そうすると、第１仕切壁４が左から右に３１.４ｃｍ動こうとするとき、第３仕切壁６は紐Ｉの固定点Aの移動に引っ張られて、右から左へ逆方向へと４.６ｃｍ動こうとすることを、図５(ａ)で示している。
【0028】
次に、図５の下段(ｂ)の図面は、第１仕切壁４が右から左へ動こうとするときの状態を示す図で、今度は第１仕切壁４が右から左へ３１.４ｃｍ動こうとするとき、第３仕切壁６は、紐Ｉの固定点Dの移動に引っ張られ左から右へと逆方向へ４.６ｃｍ動こうとすることを示している。第２コイルばね３が右から左に３１.４ｃｍ伸びる時、第１仕切壁４、第２仕切壁５も３１.４ｃｍ右から左に移動する。この時、第３仕切壁６の横の長さは３９ｃｍで、左から右に４.６ｃｍしか移動できない。これは、第３仕切壁６の大きさに原因がある。第３仕切壁６は、第２コイルばね３がマックスに伸びるとき、これを下からの熱を遮断する必要がある為、その伸びの長さに合わせて下から覆いつくす必要があるためその大きさになったわけである。このことは第１コイルばね２がマックスに伸びるときも同様である。
【0029】
第１コイルばね２及び第２コイルばね３が伸び縮みするとき、直方体の密閉槽１の内部の第２空間Ｒ２の空気温度は、常に所定の閾温度Ｔ以上の温度になるように、また密閉槽１の内部の第１空間Ｒ１の空気温度は、常に所定の閾温度Ｔより低い温度になるように保つ必要があることから、この密閉槽１は密閉する必要がある。また、第１空間Ｒ１の空気と第２空間Ｒ２の空気は、他方の空間に漏れていかないことが望ましいから、両空間Ｒ１、Ｒ２の間を分ける壁もまた密閉性を確保する必要がある。また、第１仕切壁４及び第２仕切壁５と第３仕切壁６は、第１コイルばね２及び第２コイルばね３の伸び縮みに応じて可動し、第１コイルばね２及び第２コイルばね３を効率よく温めたり冷やしたりする必要があることから三つの壁が必要である。すなわち、実施例の発電装置ＣＵは、密閉槽１の第１空間Ｒ１が、超小型高性能な冷却機(第１温度調整手段)９及び天井ファン２９により閾温度Ｔ未満の温度に保持されており、第２空間Ｒ２は、小型高性能な電熱ヒーター(第２温度調整手段)８及び床上ファン２８により閾温度Ｔ以上の温度に保持されている。そして、第１仕切壁４が密閉槽１内の一方側(左側)へ移動した状態(図５上段(ａ)の状態)では、伸び変形した第２コイルばね３が第１空間Ｒ１内に位置すると共に、弱体化し圧縮されて縮んだ第１コイルばね２が第２空間Ｒ２内に位置する。これにより、閾温度Ｔ以上の温度になって伸び変形した第２コイルばね３は、冷えた第１空間Ｒ１内に位置することで閾温度Ｔ未満に即座に冷やされ、これにより弱体化し圧縮されて縮むことが可能な状態となる。一方、閾温度Ｔ未満に冷やされて弱体化し圧縮されて縮んだ第１コイルばね２は、温かい第２空間Ｒ２内に位置することで閾温度Ｔ以上に即座に温められ、これにより伸び変形するようになる。
【0030】
また、第１仕切壁４が密閉槽１の他方側(右側)へ移動した状態(図５下段(ｂ)の状態)では、伸び変形した第１コイルばね２が第１空間Ｒ１に位置する。これにより、閾温度Ｔ以上の温度になって伸び変形した第１コイルばね２は、冷えた第１空間Ｒ１内に位置することで閾温度Ｔ未満に即座に冷やされ、これにより弱体化し圧縮されて縮むことが可能な状態となる。一方、閾温度Ｔ未満に冷やされて弱体化し圧縮されて縮んだ第２コイルばね３は、温かい第２空間Ｒ２内に位置することで閾温度Ｔ以上に即座に温められ、これにより伸び変形するようになる。
【0031】
従って、第１コイルばね２の伸び変形状態から弱体化状態への切り替え及び弱体化状態から伸び変形状態への切り替えが連続的に繰り返され、第２コイルばね３の弱体化状態から伸び変形状態の切り替え及び伸び変形状態から弱体化状態への切り替えが連続的に繰り返される。これにより、第１仕切壁４は、図５の上段(ａ)の位置及び図５の下段(ｂ)の位置の間を往復移動するようになる。
【0032】
（温度調整について）
次に、密閉槽１の第２空間Ｒ２内の空気を温める電熱ヒーター(第２温度調整手段)８と、第１空間Ｒ１内の空気を冷やす冷却機(第１温度調整手段)９について説明する。まず、電熱ヒーター８は、密閉槽１の下壁上面(内面)の中央部分に取り付けられ、第２空間Ｒ２内に位置する。電熱ヒーター８は、温度設定をしたら自動的にその設定温度を保つヒーターである。電熱ヒーター８は、第２空間Ｒ２(密閉槽１の底の内壁と第１～第３の仕切壁４、５、６の三つの壁とで形成された密閉空間)を常に温めるようにする。そして、床上ファン２８と電熱ヒーター８のスイッチは常に入った状態にしておく(これは、常に温風が第２空間Ｒ２内に吹き荒れている状態である)。なお、密閉槽１には、第２空間Ｒ２内の温度を検知する温度センサー(図示しない)が設置されており、この温度センサーの検知温度に基づいて電熱ヒーター８の作動が制御される。
次に、密閉槽１の第２空間Ｒ２内の空気を温める電熱ヒーター(第２温度調整手段)８と、第１空間Ｒ１内の空気を冷やす冷却機(第１温度調整手段)９について説明する。まず、電熱ヒーター８は、密閉槽１の下壁上面(内面)の中央部分に取り付けられ、第２空間Ｒ２内に位置する。電熱ヒーター８は、温度設定をしたら自動的にその設定温度を保つヒーターである。電熱ヒーター８は、第２空間Ｒ２(密閉槽１の底の内壁と第１～第３の仕切壁４、５、６の三つの壁とで形成された密閉空間)を常に温めるようにする。そして、床上ファン２８と電熱ヒーター８のスイッチは常に入った状態にしておく(これは、常に温風が第２空間Ｒ２内に吹き荒れている状態である)。なお、密閉槽１には、第２空間Ｒ２内の温度を検知する温度センサー(図示しない)が設置されており、この温度センサーの検知温度に基づいて電熱ヒーター８の作動が制御される。
【0033】
冷却機９は、密閉槽１の上壁下面(内面)の中央部分に取り付けられ、第１空間Ｒ１内に位置する。冷却機９は、温度設定をしたら自動的にその設定温度を保つクーラーである。冷却機９は、第１空間Ｒ１(密閉槽１の天井の内壁と第１～第３の仕切壁４、５、６の三つの壁とで形成された密閉空間)を常に冷やすようにする。そして、天井ファン２９と冷却機９のスイッチは常に入った状態にしておく(これは、常に冷風が第１空間Ｒ１内に吹き荒れている状態である)。なお、密閉槽１には、第１空間Ｒ１内の温度を検知する温度センサー(図示しない)が設置されており、この温度センサーの検知温度に基づいて冷却機９の作動が制御される。
【0034】
(往復移動手段について)
次に、往復移動手段であるループベルト１６について説明する。図４からもわかるように、このループベルト１６は、チェーン状ベルト１５と、このチェーン状ベルト１５の両端にそれぞれ接続された普通ベルト１４(１４Ａ、１４Ｂ)とが一体になったベルトである。ループベルト１６は、各普通ベルト１４Ａ、１４Ｂが、ループローラー１１、１３に巻き掛けられていて、一方(左側)の普通ベルト１４Ａが密閉槽１の左壁に設けた穴を通って密閉槽１内に入って第１仕切壁４の左側に連結され、他方(右側)の普通ベルト１４Ｂが密閉槽１の右壁に設けた穴を通って密閉槽１内に入って第１仕切壁４の右側に連結され、ループを形成している。このループベルト１６の各普通ベルト１４Ａ、１４Ｂは、第１仕切壁４を挟んで第１及び第２コイルばね２、３と並んだ同じ水平位置で、第１仕切壁４の左右の壁の前後中央に取り付ける。このように第１仕切壁４に取り付けられたループベルト１６は、第１コイルばね２及び第２コイルばね３の伸び縮み変形による第１仕切壁４の左右方向への継続的な往復移動に合わせて、左方移動及び右方移動を継続することになる。
次に、往復移動手段であるループベルト１６について説明する。図４からもわかるように、このループベルト１６は、チェーン状ベルト１５と、このチェーン状ベルト１５の両端にそれぞれ接続された普通ベルト１４(１４Ａ、１４Ｂ)とが一体になったベルトである。ループベルト１６は、各普通ベルト１４Ａ、１４Ｂが、ループローラー１１、１３に巻き掛けられていて、一方(左側)の普通ベルト１４Ａが密閉槽１の左壁に設けた穴を通って密閉槽１内に入って第１仕切壁４の左側に連結され、他方(右側)の普通ベルト１４Ｂが密閉槽１の右壁に設けた穴を通って密閉槽１内に入って第１仕切壁４の右側に連結され、ループを形成している。このループベルト１６の各普通ベルト１４Ａ、１４Ｂは、第１仕切壁４を挟んで第１及び第２コイルばね２、３と並んだ同じ水平位置で、第１仕切壁４の左右の壁の前後中央に取り付ける。このように第１仕切壁４に取り付けられたループベルト１６は、第１コイルばね２及び第２コイルばね３の伸び縮み変形による第１仕切壁４の左右方向への継続的な往復移動に合わせて、左方移動及び右方移動を継続することになる。
【0035】
さらに図４の説明を進めると、第１仕切壁４の左側に固定されたループベルト１６の普通ベルト１４Ａは、密閉槽１の左壁の穴(その位置は、対面する第１仕切壁４への取り付け位置と同じ水平位置にする)を通り抜け、密閉槽１の左壁外側に設置されたループローラー１３に巻き掛けられる。また、第１仕切壁４の右側に固定されたループベルト１６の普通ベルト１４Ｂは、密閉槽１の右壁の穴(その位置は、対面する第１仕切壁４への取り付け位置と同じ水平位置にする)を通り抜け、密閉槽１の右壁外側に設置されたループローラー１１に巻き掛けられる。そして、密閉槽１の外側へ引き出されたそれぞれの普通ベルト１４Ａ、１４Ｂに連結されたチェーン状ベルト１５が、ローター回転軸２３に連結して設置された回転伝達機構１７の第１回転体４１の外周部の歯にカーブするようにかみ合っている。
【0036】
つまり、第１コイルばね２が伸びるよう変形して第２コイルばね３が弱体化し圧縮されて縮むことで、第１仕切壁４が右方へ移動するときは、ループベルト１６の普通ベルト１４Ａが右に引っ張られて、図４においてチェーン状ベルト１５が左回りに移動(左方移動)するようになる。また、第２コイルばね３が伸びるよう変形して第１コイルばね２が弱体化し圧縮されて縮むことで、第１仕切壁４が左方へ移動するときは、ループベルト１６の普通ベルト１４Ｂが左に引っ張られて、図４においてチェーン状ベルト１５が右回りに移動(右方移動)するようになる。よって、第１コイルばね２の伸び変形及び第２コイルばね３の弱体化と、第１コイルばね２の弱体化及び第２コイルばね３の伸び変形とを交互に実行することで、第１仕切壁４が継続的に往復移動してループベルト１６が左方移動及び右方移動を交互に継続的に繰り返す。
【0037】
(回転伝達機構について)
次に、本発明の一実施例の回転伝達機構１７について説明する。実施例の回転伝達機構１７は、図１～図３に示すように、ローター回転軸(回転軸)２３に回転可能に設けられ、駆動手段として機能するループベルト１６により正転方向及び正転方向と反対の逆転方向へ交互に回転する第１回転体４１と、第１回転体４１と並んでローター回転軸２３に固定され、外周部に突爪部４７およびラックギア４３が設けられた第２回転体４８と、ローター回転軸２３を中心として第１回転体４１が回転する方向へ同期して移動する支点軸４９に揺動可能に設けられ、第２回転体４８の突爪部４７に引っ掛かり可能なレバー４２と、レバー４２に回転自在に設けられ、ラックギア(第１係合部)４３に噛み合って係合が可能なピニオンギア(第２係合部)４４を備える。実施例では、支店軸４９は第１回転体４１に固定されており、ローター回転軸２３を中心として第１回転体４１が回転する方向へ同期して移動する。レバー４２は、ピニオンギア４４が突爪部４７に引っ掛かるか、またはピニオンギア４４がラックギア４３と噛み合うようにねじりばね(付勢手段)５０により常に押されている。第１回転体４１の正転方向の回転時には、ピニオンギア４４が突爪部４７に引っ掛かることで、第２回転体４８及びローター回転軸２３が第１回転体４１と同じ正転方向へ強制的に回転する。一方、第１回転体４１の逆転方向の回転時には、ラックギア４３に噛み合ったピニオンギア４４が回転し、このピニオンギア４４の回転により第２回転体４８及びローター回転軸２３が正転方向へ積極的に回転する。すなわち、第１回転体４１は正転方向及び逆転方向へ交互に回転するが、第２回転体４８及びローター回転軸２３は常に正転方向の一方向へ継続的かつ積極的に回転するよう構成されている。
次に、本発明の一実施例の回転伝達機構１７について説明する。実施例の回転伝達機構１７は、図１～図３に示すように、ローター回転軸(回転軸)２３に回転可能に設けられ、駆動手段として機能するループベルト１６により正転方向及び正転方向と反対の逆転方向へ交互に回転する第１回転体４１と、第１回転体４１と並んでローター回転軸２３に固定され、外周部に突爪部４７およびラックギア４３が設けられた第２回転体４８と、ローター回転軸２３を中心として第１回転体４１が回転する方向へ同期して移動する支点軸４９に揺動可能に設けられ、第２回転体４８の突爪部４７に引っ掛かり可能なレバー４２と、レバー４２に回転自在に設けられ、ラックギア(第１係合部)４３に噛み合って係合が可能なピニオンギア(第２係合部)４４を備える。実施例では、支店軸４９は第１回転体４１に固定されており、ローター回転軸２３を中心として第１回転体４１が回転する方向へ同期して移動する。レバー４２は、ピニオンギア４４が突爪部４７に引っ掛かるか、またはピニオンギア４４がラックギア４３と噛み合うようにねじりばね(付勢手段)５０により常に押されている。第１回転体４１の正転方向の回転時には、ピニオンギア４４が突爪部４７に引っ掛かることで、第２回転体４８及びローター回転軸２３が第１回転体４１と同じ正転方向へ強制的に回転する。一方、第１回転体４１の逆転方向の回転時には、ラックギア４３に噛み合ったピニオンギア４４が回転し、このピニオンギア４４の回転により第２回転体４８及びローター回転軸２３が正転方向へ積極的に回転する。すなわち、第１回転体４１は正転方向及び逆転方向へ交互に回転するが、第２回転体４８及びローター回転軸２３は常に正転方向の一方向へ継続的かつ積極的に回転するよう構成されている。
【0038】
回転伝達機構１７は、図２に示すように、往復移動手段１６が第１方向へ移動する際(図２(ａ))にローター回転軸(回転軸)２３を一方向へ回転させる第１回転伝達手段４２と、往復移動手段１６が第１方向と反対の第２方向へ移動する際(図２(ｂ))に回転軸２３を前記と同一方向へ回転させる第２回転伝達手段４４とを備える。なお、回転伝達機構１７に関する以降の説明では、図２において、第１回転体４１及び第２回転体４８の左回転を正転方向の回転とし、右回転を逆転方向の回転とする。
【0039】
突爪部４７は、第２回転体４８の外周部において、ローター回転軸２３を中心とした周方向へ所定の間隔で複数設けられると共に、各突爪部４７の間にラックギア４３が設けられている。ピニオンギア４４が設けられたレバー４２は、第２回転体４８を囲むように第１回転体４１に複数設けられている。従って、第１回転体４１の正転回転時には、各ピニオンギア４４が突爪部４７に引っ掛かるようになり、第１回転体４１の逆転回転時には、各ピニオンギア４４が各ラックギア４３に順次噛み合って同時かつ連続的に回転し、各ピニオンギア４４が回転する時に発生する回転慣性力により第２回転体４８を正転方向へ回転させるようになっている。以降に具体的に説明する。
【0040】
(第１回転体４１について)
第１回転体４１は、図３（ａ）に示すように、円板状に形成されており、その中央には、ローター回転軸２３が挿通する穴４６が、その厚み方向に貫通して形成されている。第１回転体４１は、ローター回転軸２３が穴４６に挿通することでこのローター回転軸２３に取り付けられるが、その第１回転体４１を取り付ける前に図３（ｂ）に示すように、前記ローター回転軸２３に固定された第２回転体４８に接する形で前記ローター回転軸２３に軸受ベアリング７０を取り付け固定しその軸受ベアリング７０の上に第１回転体４１を取り付けることで、ローター回転軸２３に対し自在回転が可能となっている。すなわち、第１回転体４１は、ローター回転軸２３の回転方向に関係なく正転方向または逆転方向へスムーズに回転可能である。また、第１回転体４１の外周部には、ループベルト１６のチェーン状ベルト１５が噛み合う歯４０が全周に亘って形成されており、第１回転体４１はいわゆるスプロケットとなっている。また、第１回転体４１の端面には、穴４６を中心とする所定直径の円周上の側面に、周方向へ所要間隔をおいて複数(実施例では３つ)の支点軸４９が設けられている。支点軸４９は、第１回転体４１が正転方向へ回転する際はローター回転軸２３を中心として正転方向へ同期して移動し、第１回転体４１が逆転方向へ回転する際はローター回転軸２３を中心として逆転方向へ同期して移動する。支点軸４９には、レバー４２が揺動可能に取り付けられている。
第１回転体４１は、図３（ａ）に示すように、円板状に形成されており、その中央には、ローター回転軸２３が挿通する穴４６が、その厚み方向に貫通して形成されている。第１回転体４１は、ローター回転軸２３が穴４６に挿通することでこのローター回転軸２３に取り付けられるが、その第１回転体４１を取り付ける前に図３（ｂ）に示すように、前記ローター回転軸２３に固定された第２回転体４８に接する形で前記ローター回転軸２３に軸受ベアリング７０を取り付け固定しその軸受ベアリング７０の上に第１回転体４１を取り付けることで、ローター回転軸２３に対し自在回転が可能となっている。すなわち、第１回転体４１は、ローター回転軸２３の回転方向に関係なく正転方向または逆転方向へスムーズに回転可能である。また、第１回転体４１の外周部には、ループベルト１６のチェーン状ベルト１５が噛み合う歯４０が全周に亘って形成されており、第１回転体４１はいわゆるスプロケットとなっている。また、第１回転体４１の端面には、穴４６を中心とする所定直径の円周上の側面に、周方向へ所要間隔をおいて複数(実施例では３つ)の支点軸４９が設けられている。支点軸４９は、第１回転体４１が正転方向へ回転する際はローター回転軸２３を中心として正転方向へ同期して移動し、第１回転体４１が逆転方向へ回転する際はローター回転軸２３を中心として逆転方向へ同期して移動する。支点軸４９には、レバー４２が揺動可能に取り付けられている。
【0041】
(レバー４２について)
第１回転体４１の端面に設けられた３つの支点軸４９に揺動可能に取り付けられた各レバー４２は、図１に示すように、ほぼ「へ」の字形に形成されたシーソータイプであり、長手方向の中間部に位置する屈曲部分に、支点軸４９が挿通する穴が、その厚み方向に貫通して形成されている。レバー４２は、支点軸４９が穴に挿通することでこの支点軸４９に取り付けられ、一方の先端部４２ａ及び他方の先端部４２ｂが、第２回転体４８の外縁部に近づいたり離れたりするように姿勢が変位する。すなわちレバー４２は、一方の先端部４２ａが第２回転体４８の外縁部に近づいた場合には他方の先端部４２ｂが第２回転体４８の外縁部から離れ、他方の先端部４２ｂが第２回転体４８の外縁部に近づいた場合には一方の先端部４２ａが第２回転体４８の外縁部から離れるように揺動する。そして、レバー４２の一方の先端部４２ａ及び他方の先端部４２ｂのそれぞれには、ピニオンギア４４、４４が回転自在に取り付けられている。すなわち、１つのレバー４２には、２つのピニオンギア４４、４４が取り付けられている。
第１回転体４１の端面に設けられた３つの支点軸４９に揺動可能に取り付けられた各レバー４２は、図１に示すように、ほぼ「へ」の字形に形成されたシーソータイプであり、長手方向の中間部に位置する屈曲部分に、支点軸４９が挿通する穴が、その厚み方向に貫通して形成されている。レバー４２は、支点軸４９が穴に挿通することでこの支点軸４９に取り付けられ、一方の先端部４２ａ及び他方の先端部４２ｂが、第２回転体４８の外縁部に近づいたり離れたりするように姿勢が変位する。すなわちレバー４２は、一方の先端部４２ａが第２回転体４８の外縁部に近づいた場合には他方の先端部４２ｂが第２回転体４８の外縁部から離れ、他方の先端部４２ｂが第２回転体４８の外縁部に近づいた場合には一方の先端部４２ａが第２回転体４８の外縁部から離れるように揺動する。そして、レバー４２の一方の先端部４２ａ及び他方の先端部４２ｂのそれぞれには、ピニオンギア４４、４４が回転自在に取り付けられている。すなわち、１つのレバー４２には、２つのピニオンギア４４、４４が取り付けられている。
【0042】
(ねじりばね５０について)
各支点軸４９には、付勢手段としてのねじりばね５０が取り付けられている。ねじりばね５０は、支点軸４９に装着される環状部と、この環状部から伸びた２つの脚部とを備え、一方の脚部の先端は第１回転体４１の端面に固定され、他方の脚部の先端はレバー４２に固定されている。そして、ねじりばね５０は、レバー４２に固定された他方の脚部が、レバー４２の一方の先端部４２ａが、第２回転体４８の外縁部へ近づく方向へレバー４２を常に押すようになっている。従って、レバー４２の揺動により、レバー４２に取り付けられたピニオンギア４４、４４のうち少なくとも１つのピニオンギア４４が、第２回転体４８の突爪部４７またはラックギア４３に接触するようになっている。ここで、ねじりばね５０の押す力は、第２回転体４８の外縁部に設けられた突爪部４７にレバー４２のピニオンギア４４が位置するようになる場合には、レバー４２の一方の先端部４２ａ側が第２回転体４８の外縁部から離れ、他方の先端部４２ｂ側が第２回転体４８の外縁部に近づくようにレバー４２の姿勢が変位することを許容する強さに設定されている。
各支点軸４９には、付勢手段としてのねじりばね５０が取り付けられている。ねじりばね５０は、支点軸４９に装着される環状部と、この環状部から伸びた２つの脚部とを備え、一方の脚部の先端は第１回転体４１の端面に固定され、他方の脚部の先端はレバー４２に固定されている。そして、ねじりばね５０は、レバー４２に固定された他方の脚部が、レバー４２の一方の先端部４２ａが、第２回転体４８の外縁部へ近づく方向へレバー４２を常に押すようになっている。従って、レバー４２の揺動により、レバー４２に取り付けられたピニオンギア４４、４４のうち少なくとも１つのピニオンギア４４が、第２回転体４８の突爪部４７またはラックギア４３に接触するようになっている。ここで、ねじりばね５０の押す力は、第２回転体４８の外縁部に設けられた突爪部４７にレバー４２のピニオンギア４４が位置するようになる場合には、レバー４２の一方の先端部４２ａ側が第２回転体４８の外縁部から離れ、他方の先端部４２ｂ側が第２回転体４８の外縁部に近づくようにレバー４２の姿勢が変位することを許容する強さに設定されている。
【0043】
(ピニオンギア４４について)
各レバー４２の一方の先端部４２ａ及び他方の先端部４２ｂに取り付けられた第２係合部としての各ピニオンギア４４、４４は、第２回転体４８に設けられたラックギア４３の歯と同じモジュールの歯が外周面全周に形成されており、このラックギア４３と噛み合い得るようになっている。各ピニオンギア４４は、高速回転することが望まれるため、例えば、直径が１０ｍｍ～２０ｍｍの小径のものが採用される。また、各ピニオンギア４４は、比重が大きい材料から形成されており、回転速度に応じて回転慣性力が高まるようになっている。ここで、各ピニオンギア４４は、例えば鋼鉄、合金鋼、炭素鋼、鋳鉄などの鉄金属から形成することが望ましい。
各レバー４２の一方の先端部４２ａ及び他方の先端部４２ｂに取り付けられた第２係合部としての各ピニオンギア４４、４４は、第２回転体４８に設けられたラックギア４３の歯と同じモジュールの歯が外周面全周に形成されており、このラックギア４３と噛み合い得るようになっている。各ピニオンギア４４は、高速回転することが望まれるため、例えば、直径が１０ｍｍ～２０ｍｍの小径のものが採用される。また、各ピニオンギア４４は、比重が大きい材料から形成されており、回転速度に応じて回転慣性力が高まるようになっている。ここで、各ピニオンギア４４は、例えば鋼鉄、合金鋼、炭素鋼、鋳鉄などの鉄金属から形成することが望ましい。
【0044】
(第２回転体４８について)
第２回転体４８は、図３に示すように、第１回転体４１と同程度の厚みの板状に形成されており、その中央には、ローター回転軸２３が挿通する穴４６が、その厚み方向に貫通して形成されている。第２回転体４８は、ローター回転軸２３が穴４６に挿通することでこのローター回転軸２３に固定するように取り付けられ、かつローター回転軸２３に対して自在回転が不能となっている。すなわち、第２回転体４８は、常にローター回転軸２３と一体となって正転方向へ回転するようになっている。第２回転体４８の外周部には、複数(実施例では９つ)の突爪部４７が周方向へ等間隔に設けられており、各突爪部４７の間の部分は、相対的に径方向へ凹んだ凹湾曲部となっている。各突爪部４７の間に位置する各凹湾曲部は、一方(正転方向)の突爪部４７側に凹部５１が形成されていると共に、他方(逆転方向)の突爪部４７側はなだらかな凹曲線状となっている。
第２回転体４８は、図３に示すように、第１回転体４１と同程度の厚みの板状に形成されており、その中央には、ローター回転軸２３が挿通する穴４６が、その厚み方向に貫通して形成されている。第２回転体４８は、ローター回転軸２３が穴４６に挿通することでこのローター回転軸２３に固定するように取り付けられ、かつローター回転軸２３に対して自在回転が不能となっている。すなわち、第２回転体４８は、常にローター回転軸２３と一体となって正転方向へ回転するようになっている。第２回転体４８の外周部には、複数(実施例では９つ)の突爪部４７が周方向へ等間隔に設けられており、各突爪部４７の間の部分は、相対的に径方向へ凹んだ凹湾曲部となっている。各突爪部４７の間に位置する各凹湾曲部は、一方(正転方向)の突爪部４７側に凹部５１が形成されていると共に、他方(逆転方向)の突爪部４７側はなだらかな凹曲線状となっている。
【0045】
(凹部５１について)
各突爪部４７に設けられた各凹部５１には、レバー４２の一方の先端部４２ａに設けたピニオンギア４４が嵌り得るようになっている。また、各凹部５１には、レバー４２の他方の先端部４２ｂに設けたピニオンギア４４は嵌らないようになっている。各凹部５１は、図１から明らかなように、第２回転体４８の逆転方向側へ開口すると共に、第２回転体４８の正転方向へ凹んだ凹円弧状のアンダーカット形態をなしている。そして、各凹部５１は、第１回転体４１に設けられたレバー４２の一方の先端部４２ａに設けられたピニオンギア４４が嵌り得る形状及びサイズに形成されている。これにより、第２回転体４８に対して第１回転体４１が正転方向へ相対的に回転する際には、レバー４２の一方の先端部４２ａに設けられたピニオンギア４４が、凹部５１に向けて移動してこの凹部５１に嵌るようになる。そして、ピニオンギア４４が凹部５１に嵌った状態(図２(ａ))においては、第１回転体４１の正転方向への回転は、第２回転体４８の正転方向への回転より速くなることが規制され、第２回転体４８と第１回転体４１とが同期して正転方向へ回転することが可能となる。また、ピニオンギア４４が凹部５１に嵌っている状態において、第２回転体４８に対して第１回転体４１が逆転方向へ相対的に回転する際には、ピニオンギア４４が凹部５１から逆転方向へ抜け出るようになり、第１回転体４１の逆転方向の回転が可能となる。
各突爪部４７に設けられた各凹部５１には、レバー４２の一方の先端部４２ａに設けたピニオンギア４４が嵌り得るようになっている。また、各凹部５１には、レバー４２の他方の先端部４２ｂに設けたピニオンギア４４は嵌らないようになっている。各凹部５１は、図１から明らかなように、第２回転体４８の逆転方向側へ開口すると共に、第２回転体４８の正転方向へ凹んだ凹円弧状のアンダーカット形態をなしている。そして、各凹部５１は、第１回転体４１に設けられたレバー４２の一方の先端部４２ａに設けられたピニオンギア４４が嵌り得る形状及びサイズに形成されている。これにより、第２回転体４８に対して第１回転体４１が正転方向へ相対的に回転する際には、レバー４２の一方の先端部４２ａに設けられたピニオンギア４４が、凹部５１に向けて移動してこの凹部５１に嵌るようになる。そして、ピニオンギア４４が凹部５１に嵌った状態(図２(ａ))においては、第１回転体４１の正転方向への回転は、第２回転体４８の正転方向への回転より速くなることが規制され、第２回転体４８と第１回転体４１とが同期して正転方向へ回転することが可能となる。また、ピニオンギア４４が凹部５１に嵌っている状態において、第２回転体４８に対して第１回転体４１が逆転方向へ相対的に回転する際には、ピニオンギア４４が凹部５１から逆転方向へ抜け出るようになり、第１回転体４１の逆転方向の回転が可能となる。
【0046】
(ラックギア４３について)
第１係合部としての各ラックギア４３は、各レバー４２に設けたピニオンギア４４のモジュールと同じ歯列であり、このピニオンギア４４が噛み合い得るようになっている。ラックギア４３は、第２回転体４８の外周面における各突爪部４７の間の凹曲線部に形成されている。従って、図１に示すように、第１回転体４１と第２回転体４８との相対的に位置関係により、レバー４２の一方の先端部４２ａに設けたピニオンギア４４が第２回転体４８のラックギア４３に噛み合っている際には、他方の先端部４２ｂに設けたピニオンギア４４は第２回転体４８から離れるようになる。そして、レバー４２の一方の先端部４２ａに設けたピニオンギア４４が第２回転体４８の突爪部４７に位置する際には、レバー４２の姿勢が変位して、他方の先端部４２ｂに設けたピニオンギア４４が第２回転体４８に近づいてラックギア４３と噛み合うようになる。また、レバー４２の他方の先端部４２ｂに設けたピニオンギア４４が第２回転体４８の突爪部４７に位置する際には、レバー４２の姿勢が変位して、一方の先端部４２ａに設けたピニオンギア４４が第２回転体４８に近づいてラックギア４３と噛み合うようになる。そして、各ピニオンギア４４は、ラックギア４３に噛み合った状態で第１回転体４１が第２回転体４８に対して相対的に逆転方向へ回転(右回転)した場合に、図２(ｂ)において右回転するようになる。
第１係合部としての各ラックギア４３は、各レバー４２に設けたピニオンギア４４のモジュールと同じ歯列であり、このピニオンギア４４が噛み合い得るようになっている。ラックギア４３は、第２回転体４８の外周面における各突爪部４７の間の凹曲線部に形成されている。従って、図１に示すように、第１回転体４１と第２回転体４８との相対的に位置関係により、レバー４２の一方の先端部４２ａに設けたピニオンギア４４が第２回転体４８のラックギア４３に噛み合っている際には、他方の先端部４２ｂに設けたピニオンギア４４は第２回転体４８から離れるようになる。そして、レバー４２の一方の先端部４２ａに設けたピニオンギア４４が第２回転体４８の突爪部４７に位置する際には、レバー４２の姿勢が変位して、他方の先端部４２ｂに設けたピニオンギア４４が第２回転体４８に近づいてラックギア４３と噛み合うようになる。また、レバー４２の他方の先端部４２ｂに設けたピニオンギア４４が第２回転体４８の突爪部４７に位置する際には、レバー４２の姿勢が変位して、一方の先端部４２ａに設けたピニオンギア４４が第２回転体４８に近づいてラックギア４３と噛み合うようになる。そして、各ピニオンギア４４は、ラックギア４３に噛み合った状態で第１回転体４１が第２回転体４８に対して相対的に逆転方向へ回転(右回転)した場合に、図２(ｂ)において右回転するようになる。
【0047】
(ピニオンギア４４による第２回転体４８の正転方向への回転力付与について)
各ピニオンギア４４は、前に述べたように、比重が大きい材料から形成されているため、図２(ｂ)において高速で右回転すると回転慣性力が発生する。高速で右回転することで回転慣性力が発生した各ピニオンギア４４には、噛み合っているラックギア４３の歯を蹴り出すような力が発生する。すなわち、各ピニオンギア４４がラックギア４３を蹴り出すことで、第２回転体４８には正転方向の回転(左回転)が付与されることになる。言い換えると、第１回転体４１が第２回転体４８に対して逆転方向に回転(右回転)する際は、各ピニオンギア４４の歯がラックギア４３の歯を蹴り出す力が各ピニオンギア４４に発生するので、第２回転体４８を正転方向へ回転(左回転)させ得る。
各ピニオンギア４４は、前に述べたように、比重が大きい材料から形成されているため、図２(ｂ)において高速で右回転すると回転慣性力が発生する。高速で右回転することで回転慣性力が発生した各ピニオンギア４４には、噛み合っているラックギア４３の歯を蹴り出すような力が発生する。すなわち、各ピニオンギア４４がラックギア４３を蹴り出すことで、第２回転体４８には正転方向の回転(左回転)が付与されることになる。言い換えると、第１回転体４１が第２回転体４８に対して逆転方向に回転(右回転)する際は、各ピニオンギア４４の歯がラックギア４３の歯を蹴り出す力が各ピニオンギア４４に発生するので、第２回転体４８を正転方向へ回転(左回転)させ得る。
【0048】
以上のように構成された回転伝達機構１７は、ローター回転軸２３に回転自在に設けられた第１回転体４１と、ローター回転軸２３に固定された第２回転体４８とが、ローター回転軸２３の軸心方向に並んで隣接している。そして、第１回転体４１は、ループベルト１６のチェーン状ベルト１５の左方移動及び右方移動に連動して、ローター回転軸２３に対して正転方向及び逆転方向へ交互に継続的に回転する。
【0049】
(第１回転体４１が正転方向へ回転する場合)
このような構成の回転伝達機構１７は、図２(ａ)に示すように、ループベルト１６のチェーン状ベルト１５が左方移動する際には、第１回転体４１が正転方向に回転(左回転)するようになり、ねじりばね５０で押された各レバー４２の一方の先端部４２ａに設けられたピニオンギア４４が、第２回転体４８の凹部５１に嵌り込むようになる。凹部５１に嵌り込んだピニオンギア４４は、第１回転体４１が正転方向へ回転する間は凹部５１から抜け出ることができない。これにより、正転方向へ回転する第１回転体４１に押されて、第２回転体４８が正転方向へ同じ回転速度で同期して強制的に回転させられるようになり、第２回転体４８が固定されているローター回転軸２３が、一方向(正転方向)へ継続的に回転する。
このような構成の回転伝達機構１７は、図２(ａ)に示すように、ループベルト１６のチェーン状ベルト１５が左方移動する際には、第１回転体４１が正転方向に回転(左回転)するようになり、ねじりばね５０で押された各レバー４２の一方の先端部４２ａに設けられたピニオンギア４４が、第２回転体４８の凹部５１に嵌り込むようになる。凹部５１に嵌り込んだピニオンギア４４は、第１回転体４１が正転方向へ回転する間は凹部５１から抜け出ることができない。これにより、正転方向へ回転する第１回転体４１に押されて、第２回転体４８が正転方向へ同じ回転速度で同期して強制的に回転させられるようになり、第２回転体４８が固定されているローター回転軸２３が、一方向(正転方向)へ継続的に回転する。
【0050】
(第１回転体４１が逆転方向へ回転する場合)
一方、回転伝達機構１７は、図２(ｂ)に示すように、ループベルト１６のチェーン状ベルト１５が右方移動する際には、第１回転体４１が逆転方向に回転(右回転)するようになり、ねじりばね５０で押された各レバー４２の一方の先端部４２ａに設けられたピニオンギア４４が、第２回転体４８のラックギア４３に噛み合うようになる。そして、第１回転体４１が第２回転体４８に対し相対的に逆転方向へ回転(右回転)することで、ラックギア４３に噛み合っている各ピニオンギア４４が高速で右回転するようになり、高速回転する各ピニオンギア４４によりラックギア４３が蹴り出されるようになる。また第１回転体４１が第２回転体４８に対して相対的に逆転方向へ回転する過程で、レバー４２の一方の先端部４２ａに設けられたピニオンギア４４が突爪部４７に位置する際には、レバー４２の姿勢が変位することで、他方の先端部４２ｂに設けたピニオンギア４４が、ラックギア４３に噛み合って高速回転するようになる。これにより、ラックギア４３が形成された第２回転体４８は、各ピニオンギア４４、４４の回転慣性力により正転方向へ積極的に回転させられるようになり、この第２回転体４８が固定されているローター回転軸２３が、一方向(正転方向)へ継続的に回転する。
一方、回転伝達機構１７は、図２(ｂ)に示すように、ループベルト１６のチェーン状ベルト１５が右方移動する際には、第１回転体４１が逆転方向に回転(右回転)するようになり、ねじりばね５０で押された各レバー４２の一方の先端部４２ａに設けられたピニオンギア４４が、第２回転体４８のラックギア４３に噛み合うようになる。そして、第１回転体４１が第２回転体４８に対し相対的に逆転方向へ回転(右回転)することで、ラックギア４３に噛み合っている各ピニオンギア４４が高速で右回転するようになり、高速回転する各ピニオンギア４４によりラックギア４３が蹴り出されるようになる。また第１回転体４１が第２回転体４８に対して相対的に逆転方向へ回転する過程で、レバー４２の一方の先端部４２ａに設けられたピニオンギア４４が突爪部４７に位置する際には、レバー４２の姿勢が変位することで、他方の先端部４２ｂに設けたピニオンギア４４が、ラックギア４３に噛み合って高速回転するようになる。これにより、ラックギア４３が形成された第２回転体４８は、各ピニオンギア４４、４４の回転慣性力により正転方向へ積極的に回転させられるようになり、この第２回転体４８が固定されているローター回転軸２３が、一方向(正転方向)へ継続的に回転する。
【0051】
このように、実施例の回転伝達機構１７は、第１回転体４１が正転方向へ回転する際には第２回転体４８は正転方向へ継続的に強制的に回転し、第１回転体４１が逆転方向へ回転する際にも第２回転体４８は正転方向へ継続的かつ積極的に回転することになり、この第２回転体４８が固定されたローター回転軸２３が常に正転方向の一方向へ連続的(継続的)に駆動回転するようになる。すなわち、第１回転体４１が正転方向及び逆転方向へ交互に回転しても、第２回転体４８が常に正転方向の一方向へ継続的に回転するようになり、ローター回転軸２３も正転方向の一方向へ連続的に回転することで発電機２０の継続的な発電を実現することができる。
【0052】
(発電機２０について)
発電機２０は、既に実用化されている公知のものが使用されており、ここでは詳細な説明は省略する。発電機２０は、図４に示すように、ローター回転軸２３と、このローター回転軸２３に固定されたローター２１と、このローター２１を取り巻く形でローター回転軸２３に固定された軸受ベアリング２６の上に設置されたコイル層１９とから構成されている。この構造は、自転車のマグネット発電機と同じであり、磁石層であるローター２１が回転すると、それを取り巻くコイル層１９に電気が発生する。
発電機２０は、既に実用化されている公知のものが使用されており、ここでは詳細な説明は省略する。発電機２０は、図４に示すように、ローター回転軸２３と、このローター回転軸２３に固定されたローター２１と、このローター２１を取り巻く形でローター回転軸２３に固定された軸受ベアリング２６の上に設置されたコイル層１９とから構成されている。この構造は、自転車のマグネット発電機と同じであり、磁石層であるローター２１が回転すると、それを取り巻くコイル層１９に電気が発生する。
【実施例の作用】
【0053】
以上のように構成された実施例の回転伝達機構１７を備えた発電装置ＣＵについて、実際にどの様に作動して発電が実現されるかについて説明する。
【0054】
発電装置ＣＵは、初期状態(作動していない状態)では、例えば図５(ａ)の状態となっている。すなわち、第１コイルばね２は縮んでおり、第２コイルばね３は伸びている。これにより、第１仕切壁４は、密閉槽１の左壁に近づいた位置に停止しており、第２仕切壁５は、左壁に接触した位置で停止している。また、第３仕切壁６は、右壁に接触した位置で停止している。そして、密閉槽１の第１空間Ｒ１内に、伸びた第２コイルばね３が位置しており、第２空間Ｒ２内に、縮んだ第１コイルばね２が位置している。なお、初期状態においては、第１空間Ｒ１内及び第２空間Ｒ２内は何れも閾温度Ｔ未満の温度に保持されており、第２コイルばね３は伸びたままで弱体化しており、第１コイルばね２は縮んだままで弱体化しており、第１コイルばね２及び第２コイルばね３は伸びる力は発生していない。
【0055】
初期状態で停止している発電装置ＣＵのメインスイッチ(図示せず)をＯＮとすると、予め充電してあった蓄電池２７から、電熱ヒーター８、冷却機９、床上ファン２８及び天井ファン２９のそれぞれに電気が供給される。これにより、密閉槽１の第１空間Ｒ１内の空気は、天井ファン２９により対流すると共に冷却機９により徐々に冷やされる。そして、第１空間Ｒ１内の空気は、所要時間後に閾温度Ｔ未満の温度に冷却された冷気となり、第１空間Ｒ１内全体が閾温度Ｔ未満に維持される。一方、密閉槽１の第２空間Ｒ２内の空気は、床上ファン２８により対流すると共に電熱ヒーター８により徐々に温められる。そして、第２空間Ｒ２内の空気は、所要時間後に閾温度Ｔ以上の温度に加熱された暖気となり、第２空間Ｒ２内全体が閾温度Ｔの温度以上に維持される。
【0056】
密閉槽１内の第１空間Ｒ１内が閾温度Ｔ未満の温度に冷やされることで、伸びた第１空間Ｒ１内に位置していた第２コイルばね３は、閾温度Ｔ未満の温度に冷やされた状態が維持され、伸びる力が生じずに弱体化した状態に維持される。一方、密閉槽１内の第２空間Ｒ２内が閾温度Ｔ以上の温度に温められることで、縮んで弱体化したまま第２空間Ｒ２内に位置していた第１コイルばね２は、閾温度Ｔ以上の温度に温められるため、伸びる力が発生するようになる。
【0057】
これにより、第２コイルばね３が弱体化して縮められることが可能となるので第１コイルばね２が伸びることが可能となり、第１コイルばね２の伸び変形及びこれに伴う第２コイルばね３の圧縮変形により、第１仕切壁４及び第２仕切壁５が右方向へ押され、第１仕切壁４及び第２仕切壁５が第１及び第２ガイド溝６０、６１に沿って右方向へスライド移動する。
【0058】
第１仕切壁４及び第２仕切壁５がガイド溝６０、６１に沿って右方向へスライド移動するに伴い、ループを形成する前述した紐Ｉが突っ張るまでは第３仕切壁６は密閉槽１の右壁に接触した状態で停止している。そして、第３仕切壁６は、紐Ｉが突っ張った以降では、第３ガイド溝６２に沿って左方へ移動するようになる。そして、第２仕切壁５が密閉槽１の右壁に接触したタイミングで、第１仕切壁４及び第２仕切壁５が停止し、第３仕切壁６は、密閉槽１の左壁に接触したタイミングで停止する。これにより、第１～第３の仕切壁４、５、６による第１空間Ｒ１と第２空間Ｒ２との区画状態がほぼ維持される。
【0059】
第２仕切壁５が密閉槽１の右壁に当たり、第３仕切壁６が密閉槽１の左壁に当たった状態(図５(ｂ))となると、閾温度Ｔ以上の温度に加熱されていた第１コイルばね２は、閾温度Ｔ未満の温度に冷やされている第１空間Ｒ１内に位置するようになるので閾温度Ｔ未満の温度に急速に冷やされ、弱体化する。一方、閾温度Ｔ未満の温度に冷やされていた第２コイルばね３は、閾温度Ｔ以上の温度に温められている第２空間Ｒ２内に位置するようになるので閾温度Ｔ以上の温度に急速に温められ、伸びる力が発生するようになる。
【0060】
これにより、第１コイルばね２が弱体化して縮められることが可能となるので第２コイルばね３が伸びることが可能となり、第２コイルばね３の伸び変形及びこれに伴う第１コイルばね２の圧縮変形により、第１仕切壁４及び第２仕切壁５が左方向へ押され、第１仕切壁４及び第２仕切壁５が第１及び第２ガイド溝６０、６１に沿って左方向へスライド移動する。
【0061】
第１仕切壁４及び第２仕切壁５がガイド溝６０、６１に沿って左方向へスライド移動するに伴い、ループを形成する前述した紐Ｉが突っ張るまでは第３仕切壁６は密閉槽１の左壁に接触した状態で停止している。そして、第３仕切壁６は、紐Ｉが突っ張った以降では、第３ガイド溝６２に沿って右方へ移動するようになる。そして、第２仕切壁５が密閉槽１の左壁に接触したタイミングで、第１仕切壁４及び第２仕切壁５が停止し、第３仕切壁６は、密閉槽１の右壁に接触したタイミングで停止する。これにより、第１～第３の仕切壁４、５、６による第１空間Ｒ１と第２空間Ｒ２との区画状態がほぼ維持される。
【0062】
よって実施例の発電装置ＣＵは、密閉槽１の第１空間Ｒ１内を閾温度Ｔ未満の温度に維持すると共に、第２空間Ｒ２内を閾温度Ｔ以上の温度に維持しておくことにより、第１コイルばね２の伸び変形及び第２コイルばね３の圧縮変形と、第２コイルばね３の伸び変形及び第１コイルばね２の圧縮変形とが、交互に継続的に発生するようになり、これによって第１仕切壁４及び第２仕切壁５を、密閉槽１内で左右方向へ交互に継続的に往復移動させることとなる。
【0063】
なお、第１コイルばね２及び第２コイルばね３は、伸び変形する際及び縮み変形する際に、下側で対応するばね歪防止溝６３、６３に下側部分がほぼ嵌っているため、これらコイルばね２、３の中間部分が、伸縮方向と交差する下方や、前方及び後方へ撓み変形することが規制される。従って、第１コイルばね２及び第２コイルばね３は、段落〔００２０〕で説明した（２）の歪の発生が規制された状態で伸縮変形する。
【0064】
第１コイルばね２及び第２コイルばね３の交互の伸縮変形による第１仕切壁４の左右方向への往復スライド移動に伴い、第１仕切壁４に連結されてループローラー１１、１３に巻き掛けられたループベルト１６が左回り及び右回りに移動し、チェーン状ベルト１５が左方移動及び右方移動を交互に継続的に繰り返す。すなわち、第１仕切壁４が密閉槽１内を右方へスライド移動する際にはループベルト１６は左回りに移動(左方移動)し、第１仕切壁４が密閉槽１内を左方へスライド移動する際にはループベルト１６は右回りに移動(右方移動)する。
【0065】
ループベルト１６のチェーン状ベルト１５の左方移動及び右方移動に伴い、発電機２０のローター回転軸２３に設けられた実施例の回転伝達機構１７において、ループベルト１６が巻き掛けられた第１回転体４１が、ローター回転軸２３を中心として正転方向への回転及び逆転方向への回転を交互に継続的に繰り返す。すなわち、ループベルト１６が左回りに移動する際に第１回転体４１は、図２(ａ)において左回転となる正転方向へ回転し、ループベルト１６が右回りに移動する際に第１回転体４１は、図２(ｂ)において右回転となる逆転方向へ回転する。
【0066】
ここで、実施例の回転伝達機構１７では、ループベルト１６のチェーン状ベルト１５の左方移動に伴って第１回転体４１が正転方向へ回転する際には、第１回転体４１に設けられた各レバー４２の一方の先端部４２ａに設けられたピニオンギア４４が、第２回転体４８に設けられた何れかの凹部５１に嵌り込む。これにより、第２回転体４８は、第１回転体４１に押されて第１回転体４１と同じ回転速度で正転方向へ回転し、第２回転体４８が固定されたローター回転軸２３を正転方向へ強制的に回転させる。
【0067】
一方、ループベルト１６のチェーン状ベルト１５の右方移動に伴って第１回転体４１が逆転方向へ回転する際には、第１回転体４１に設けられた各レバー４２の一方の先端部４２ａに設けられたピニオンギア４４又は他方の先端部４２ｂに設けられたピニオンギア４４の何れかが、第２回転体４８に設けられたラックギア４３に噛み合う。そして、第１回転体４１が逆転方向に回転することで、第２回転体４８は第１回転体４１に対して相対的に正転方向へ回転することになり、この際に、ラックギア４３に噛み合う各ピニオンギア４４が高速で回転して回転慣性力が発生する。これにより、ピニオンギア４４に噛み合っている各ラックギア４３は、高速で回転することで第２回転体４８を正転方向へ押し出すようになり、よって第２回転体４８は正転方向の積極的な回転が維持されるようになる。そして、第２回転体４８が固定されたローター回転軸２３を正転方向へ積極的に回転させる。
【0068】
すなわち、実施例の回転伝達機構１７では、第１回転体４１が正転方向へ回転する間及び第１回転体４１が逆転方向へ回転する間の何れの場合も、第２回転体４８が正転方向へ継続的かつ積極的に回転する(一方向へ連続的に回転)ようになるから、ローター回転軸２３が一方向へ継続的に回転するようになる。ローター回転軸２３が一方向へ継続的に回転することで、発電機２０が連続的に駆動されて連続的な発電が行われる。
【0069】
発電機２０の作動により発生した電気は、その一部が蓄電池２７に供給されるようになっており、発電装置ＣＵの作動中は、蓄電池２７が常に充電されるようになっている。これにより、発電装置ＣＵの作動中に、電熱ヒーター８、冷却機９、床上ファン２８及び天井ファン２９への電気供給が滞ることはなく、密閉槽１の第１空間Ｒ１及び第２空間Ｒ２の温度管理が適切になされ、第１及び第２のコイルばね２、３が交互に適切に伸縮変形するようになるので、結果として発電機２０により適切な発電が連続的に行われる。
【0070】
このように、実施例の回転伝達機構１７を備えた発電装置ＣＵは、密閉槽１の第１空間Ｒ１を閾温度Ｔ未満の温度に維持すると共に、第２空間Ｒ２を閾温度Ｔ以上の温度に維持することで、第１コイルばね２及び第２コイルばね３の継続的な伸び縮み変形が発生し、これによりループ状ベルト１６及び回転伝達機構１７を介して発電機２０を継続的に作動させることができるので、安定的かつ連続的な発電が可能である。特に、第１コイルばね２および第２コイルばね３の温度調整を適切に行うことができるので、第１仕切壁４およびループ状ベルト１６を適切に継続的に往復移動させることができ、これによって発電機２０を安定的かつ連続的に駆動させることができる。また、実施例の回転伝達機構１７により、ループ状ベルト１６の往復移動を、ローター回転軸２３の同一方向への継続的(連続的)な回転に適切に変換することができる。また、伸び縮みする第１コイルばね２及び第２コイルばね３の変形時の歪みの発生を規制することができるので、各コイルばね２、３の繰り返し寿命が長くなることも期待できる。
【0071】
(変更例)
図８は、変更例の回転伝達機構１００を示す図面である。この回転伝達機構１００と実施例の回転伝達機構１７との違いは、第１回転体４１の外径が、第２回転体４８の外径より小径であることと、第１回転体４１と第２回転体４８との間に、第２回転体４８の外径より大径である円形の支持板１０１を設けたことである。そして、レバー４２を揺動可能に支持する支点軸４９を、支持板１０１における第２回転体４８側の側面に固定した形態となっている。支持板１０１は、ローター回転軸２３に回転自在に設けられていると共に、第１回転体４１に固定または一体的に形成されており、第１回転体４１と一体的に正転方向及び反転方向へ回転するようになっている。すなわち、支持板１０１は第１回転体４１と一体的に回転するだけで、第１回転体４１と逆方向へ回転したり異なる回転速度で回転したりすることはない。
図８は、変更例の回転伝達機構１００を示す図面である。この回転伝達機構１００と実施例の回転伝達機構１７との違いは、第１回転体４１の外径が、第２回転体４８の外径より小径であることと、第１回転体４１と第２回転体４８との間に、第２回転体４８の外径より大径である円形の支持板１０１を設けたことである。そして、レバー４２を揺動可能に支持する支点軸４９を、支持板１０１における第２回転体４８側の側面に固定した形態となっている。支持板１０１は、ローター回転軸２３に回転自在に設けられていると共に、第１回転体４１に固定または一体的に形成されており、第１回転体４１と一体的に正転方向及び反転方向へ回転するようになっている。すなわち、支持板１０１は第１回転体４１と一体的に回転するだけで、第１回転体４１と逆方向へ回転したり異なる回転速度で回転したりすることはない。
【0072】
変更例の回転伝達機構１００では、レバー４２を支持する支点軸４９を支持板１０１に固定した構成であるため、第１回転体４１の外径を第２回転体４８の外径より小径化することを可能とする。そして、第１回転体４１の小径化に伴い、ループ状ベルト１６の往復移動に対する第１回転体４１の回転速度を、実施例の回転伝達機構１７よりも高め得るので、第２回転体４８及びローター回転軸２３の回転の高速化が可能である。
【0073】
変更例の回転伝達機構１００においても、第１回転体４１が正転方向へ回転する際は、ピニオンギア４４が突爪部４７に引っ掛かるので、第２回転体４８を正転方向へ確実に回転させることができる。また、第１回転体４１が逆転方向へ回転する際は、ピニオンギア４４の回転が第２回転体４８に伝達されるので、第２回転体４８を正転方向へ積極的に回転させることができる。すなわち、第１回転体４１が正転方向へ回転する間及び第１回転体４１が逆転方向へ回転する間の何れの場合も、第２回転体４８が正転方向へ継続的かつ積極的に回転する(一方向へ連続的に回転)ようになるから、ローター回転軸２３が一方向へ継続的に回転するようになる。ローター回転軸２３が一方向へ継続的に回転することで、発電機２０が連続的に駆動されて連続的な発電が行われる。
【0074】
(１)実施例では、発電装置ＣＵの各構成部分や回転伝達機構１７の各構成部分の具体的な寸法、サイズを示したが、これら寸法、サイズはこれに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
(２)第１コイルばね２及び第２コイルばね３の対数は、実施例で示した２対に限らず、１対または３対以上であってもよい。
(３)各コイルばね２、３を形成する形状記憶合金は、実施例で例示した物性に限定されるものではなく、様々な物性の形状記憶合金を採用することが可能である。
(４) 対をなす第１コイルばね２及び第２コイルばね３の設置態様は、水平に限定されるものではなく、密閉槽１の内部構造を変更することを前提として、垂直であってもよいし、所要角度で斜めに傾いていてもよい。
(５)回転伝達機構１７は、実施例で例示した構成に限定されるものではなく、往復移動を一方向の回転移動へ変換可能な構成であればよい。
(６)第３仕切壁６は、作動制御される流体圧アクチュエーターやモーターなどでスライドさせる構造であってもよい。この場合には、紐Ｉによる連携構造を省略することができる。
(７)往復移動手段１６は、実施例で示したチェーン状ベルトを備えたループ状ベルトに限らない。例えば、回転伝達機構１７の第１回転体４１を、外周全周に歯型を設けた歯付プーリーとすれば、往復移動手段１６は、この第１回転体４１の歯型に噛み合う歯型が内周に形成された歯付ベルトとすることができる。
(８)往復移動手段１６は、弾性変形しない細長のラックギア形態として、長手方向の一端部を第１仕切壁４に固定すると共に、密閉層１の壁部に設けた開口から外方へ延びるように設け、第１仕切壁４の往復移動に連動して往復移動する形態としてもよい。この形態では、回転伝達機構１７の第１回転体４１を、密閉層１の外側へ延びた往復移動手段１６のラックギアに噛み合うスパーギア(平歯車)として、この第１回転体４１を往復移動手段１６に噛み合った形態とする。このような形態であっても、第１仕切壁４の往復移動に連動して往復移動手段１６が往復移動することで、回転伝達機構１７の第１回転体４１が正転方向及び逆転方向へ往復回転し、実施例と同等の作用が得られる。
(９)第３仕切壁６の上面に設けられるばね歪防止部としてのばね歪防止溝６３は、図面及び上記実施例で例示した溝状形態に限定されるものではない。例えば、第３仕切壁６の上面に、ばねに沿う溝部は設けず、第１コイルばね２及び第２コイルばね３の短手方向の両側に、該ばね２、３の長手方向へ延びる２つの突部を設けた形態としてもよい。この変更例のばね歪防止部としてのばね歪防止溝６３は、第３仕切壁６の上面と、２つの突部の外面とにより、第１コイルばね２及び第２コイルばね３を囲むようになり、これらばね２、３の歪を防止することができる。
(10)発電機２０は、実施例で示した構造のものに限定されず、公知の様々な形態のものが採用可能である。
(11)実施例の回転伝達機構１７及び変更例の回転伝達機構１００においては、ローター回転軸２３と発電機２０との間に増速機構を設けて、ローター回転軸２３の回転数よりも発電機２０の回転速度を増速するようにしてもよい。
(２)第１コイルばね２及び第２コイルばね３の対数は、実施例で示した２対に限らず、１対または３対以上であってもよい。
(３)各コイルばね２、３を形成する形状記憶合金は、実施例で例示した物性に限定されるものではなく、様々な物性の形状記憶合金を採用することが可能である。
(４) 対をなす第１コイルばね２及び第２コイルばね３の設置態様は、水平に限定されるものではなく、密閉槽１の内部構造を変更することを前提として、垂直であってもよいし、所要角度で斜めに傾いていてもよい。
(５)回転伝達機構１７は、実施例で例示した構成に限定されるものではなく、往復移動を一方向の回転移動へ変換可能な構成であればよい。
(６)第３仕切壁６は、作動制御される流体圧アクチュエーターやモーターなどでスライドさせる構造であってもよい。この場合には、紐Ｉによる連携構造を省略することができる。
(７)往復移動手段１６は、実施例で示したチェーン状ベルトを備えたループ状ベルトに限らない。例えば、回転伝達機構１７の第１回転体４１を、外周全周に歯型を設けた歯付プーリーとすれば、往復移動手段１６は、この第１回転体４１の歯型に噛み合う歯型が内周に形成された歯付ベルトとすることができる。
(８)往復移動手段１６は、弾性変形しない細長のラックギア形態として、長手方向の一端部を第１仕切壁４に固定すると共に、密閉層１の壁部に設けた開口から外方へ延びるように設け、第１仕切壁４の往復移動に連動して往復移動する形態としてもよい。この形態では、回転伝達機構１７の第１回転体４１を、密閉層１の外側へ延びた往復移動手段１６のラックギアに噛み合うスパーギア(平歯車)として、この第１回転体４１を往復移動手段１６に噛み合った形態とする。このような形態であっても、第１仕切壁４の往復移動に連動して往復移動手段１６が往復移動することで、回転伝達機構１７の第１回転体４１が正転方向及び逆転方向へ往復回転し、実施例と同等の作用が得られる。
(９)第３仕切壁６の上面に設けられるばね歪防止部としてのばね歪防止溝６３は、図面及び上記実施例で例示した溝状形態に限定されるものではない。例えば、第３仕切壁６の上面に、ばねに沿う溝部は設けず、第１コイルばね２及び第２コイルばね３の短手方向の両側に、該ばね２、３の長手方向へ延びる２つの突部を設けた形態としてもよい。この変更例のばね歪防止部としてのばね歪防止溝６３は、第３仕切壁６の上面と、２つの突部の外面とにより、第１コイルばね２及び第２コイルばね３を囲むようになり、これらばね２、３の歪を防止することができる。
(10)発電機２０は、実施例で示した構造のものに限定されず、公知の様々な形態のものが採用可能である。
(11)実施例の回転伝達機構１７及び変更例の回転伝達機構１００においては、ローター回転軸２３と発電機２０との間に増速機構を設けて、ローター回転軸２３の回転数よりも発電機２０の回転速度を増速するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0075】
発電装置ＣＵを極めてコンパクトに構成して１０ｋｗ以上の発電ができれば、この発電装置ＣＵを車に搭載して夢の電気自動車が実現する可能性がある。
【符号の説明】
【0076】
１６ ループベルト(駆動手段)
２３ ローター回転軸(回転軸)
４１ 第１回転体
４２ レバー
４３ ラックギア(第１係合部)
４４ ピニオンギア(第２係合部)
４７ 突爪部
４８ 第２回転体
４９ 支点軸
５０ ねじりばね(付勢手段)
５１ 凹部
２３ ローター回転軸(回転軸)
４１ 第１回転体
４２ レバー
４３ ラックギア(第１係合部)
４４ ピニオンギア(第２係合部)
４７ 突爪部
４８ 第２回転体
４９ 支点軸
５０ ねじりばね(付勢手段)
５１ 凹部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】