JP2012067704A

JP2012067704A - 発電装置及び自動車

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Publication number: JP2012067704A
Application number: JP2010214604A
Authority: JP
Inventors: Teruo Hayatsu; 輝雄早津
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-25
Filing date: 2010-09-25
Publication date: 2012-04-05
Anticipated expiration: 2030-09-25
Also published as: JP5462755B2

Abstract

【課題】本発明は、極めて商品価値の高い画期的な発電装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】車両１の走行により生じる空気流を利用して発電する発電装置であって、前記車両１に設けられ該車両１の走行により生じる空気流を受けて左右若しくは上下に往復揺動する揺動体２と、この揺動体２に殴打されることで可動する可動部３と、この可動部３の可動により発電する発電部４とを具備するものである。
【選択図】図４

Description

本発明は、発電装置及び自動車に関するものである。

近年、環境への関心が益々高まる中、自動車業界においては、電気自動車やハイブリッドカーなどの開発が盛んに進められており、例えば特開２０１０−１０１２７５号に開示されるような発電装置（以下、従来例）が種々提案されている。

これら従来例は、車両のダクト内に設けられる回転体と、この回転体の回転力により発電する発電機とから成るものである。

従って、従来例は、車両の走行により生じる空気流により回転体を回転させて発電機で発電し、車両に装備される蓄電池に電気を充電することができる。

特開２０１０−１０１２７５公報

しかしながら、従来例は、ダクト内に回転体及び発電機が配置される構造であり、よって、空気抵抗が大きくて走行に支障を来し（パワーロスが生じる）、しかも、空気流とともに運ばれる水や汚れが付着し故障し易いという問題点がある。

本発明者は、前述した問題点に着目し、種々の実験・研究を繰り返し行った結果、従来にない構造から極めて商品価値の高い画期的な発電装置及び自動車を開発した。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

車両１の走行により生じる空気流を利用して発電する発電装置であって、前記車両１に設けられ該車両１の走行により生じる空気流を受けて左右若しくは上下に往復揺動する揺動体２と、この揺動体２に殴打されることで可動する可動部３と、この可動部３の可動により発電する発電部４とを具備することを特徴とする発電装置に係るものである。

また、請求項１記載の発電装置において、前記揺動体２は、先端部に空気導入口部５ａを有する空気通過管５の内部に設けられ、前記発電部４は、前記空気通過管５の外部に設けられていることを特徴とする発電装置に係るものである。

また、請求項２記載の発電装置において、前記揺動体２は、前記空気通過管５に着脱自在に設けられていることを特徴とする発電装置に係るものである。

また、請求項２，３いずれか１項に記載の発電装置において、前記空気通過管５は基端側程径小となるように構成されていることを特徴とする発電装置に係るものである。

また、請求項１〜４いずれか１項に記載の発電装置において、前記空気通過管５の内部には突体10が設けられていることを特徴とする発電装置に係るものである。

また、請求項１〜５いずれか１項に記載の発電装置において、前記揺動体２は、可撓性を有し適度な硬さの板材で構成され、前記車両１の走行により生じる空気流の通過方向へ長さを有し、前記空気流を受けて左右若しくは上下になびき揺動するように構成されていることを特徴とする発電装置に係るものである。

また、請求項１〜６いずれか１項に記載の発電装置において、前記発電部４は、前記可動部３が可動して接触することにより発電する圧電素子を具備するものであることを特徴とする発電装置に係るものである。

また、請求項１〜７いずれか１項に記載の発電装置において、前記発電部４は、前記可動部３における往復直線動を回転動に変換する変換機構６を有し、この変換機構６にはタービンが連設されていることを特徴とする発電装置に係るものである。

また、請求項１〜８いずれか１項に記載の発電装置を具備したことを特徴とする自動車に係るものである。

本発明は上述のように、左右若しくは上下に揺動する揺動体を利用して発電させる構造としたから、効率的な発電を簡易構成により達成でき、更に、例えば発電部を車両の走行により生じる空気流が通過する部位と異なる部位（空気流を避ける部位）に簡易に配置することができ、よって、空気抵抗を可及的に低減することができ、しかも、水や汚れの付着も防止でき、発電部の故障も低減することができる。

実施例１の使用状態説明図である。実施例１に係る要部の説明斜視図である。実施例１に係る要部の説明断面図である。実施例１に係る要部の説明断面図である。実施例１に係る要部の動作説明図である。実施例１に係る要部の動作説明図である。実施例１の別例に係る要部の説明断面図である。実施例１の別例に係る要部の動作説明図である。実施例１の別例に係る要部の動作説明図である。実施例２に係る要部の動作説明図である。実施例２の別例に係る要部の動作説明図である。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

車両１の走行により生じる空気流を受けて揺動体２は左右若しくは上下に揺動し、この揺動体２に殴打されることで可動部３が可動し、この可動部３の可動により発電部４で発電が行われる。

即ち、車両１の走行により生じる空気流は乱流であり、また、車両１の走行時の振動も作用して揺動体２は左右方向若しくは上下方向へなびき揺動し、この揺動体２が可動部３を殴打することで発電部４において発電が行われる。よって、効率的な発電が行われる。

また、本発明は、発電部４を空気流が通過する部位と異なる部位、例えば、空気流が通過する部位の脇の部位に配置することが可能となるから、空気抵抗を可及的に低減することができ、しかも、水や汚れの付着も防止できるから発電部の故障も低減することになる。

本発明の具体的な実施例１について図１〜９に基づいて説明する。

本実施例は、車両１の走行により生じる空気流を利用して発電する発電装置であって、前記車両１に設けられ該車両１の走行により生じる空気流を受けて左右若しくは上下に往復揺動する揺動体２と、この揺動体２に殴打されることで可動する可動部３と、この可動部３の可動により発電する発電部４とを具備するものである。

以下、本実施例に係る構成各部について詳細な説明をする。

揺動体２は、図２，３，４に図示したように適度な硬さ及び可撓性を有する合成樹脂製の薄板材（ゴム板）で構成されており、後述する空気通過管５の長さ方向（空気流の通過方向）へ長さを有し、車両１の走行により生じる空気流を受けて左右になびき揺動するように構成されている。尚、本実施例では、揺動体２の板面が縦方向を向く状態で設けているが、板面が水平方向を向く状態で設けても良く、この場合、揺動体２は車両１の走行により生じる空気流を受けて上下になびき揺動する。

車両１の走行により生じる空気流は乱流であり、また、この空気流は空気通過管５の内壁に衝突して更に乱流となり、この乱流が揺動体２をなびき揺動させることになる。特に、例えば後述するように空気通過管５を基端側程径小にすることで空気流がそれだけ内壁に衝突し易くなり、乱流度合いが助長され、また、図７〜９に図示したように内壁に適宜突体10を設ければ、一層この乱流度合いは助長されることになる。

また、揺動体２は、一端部に後述する空気通過管５の被連結部８に連結する連結部７が設けられている。

この連結部７は、適宜な金属製の部材で形成した板状体であり、空気通過管５に設けられる凹条体８Ａから成る被連結部８に着脱自在にスライド連結し得るように構成されている。

空気通過管５は、図２，３，４に図示したように適宜な金属製の部材で形成した管状体であり、先端側開口部は空気導入口部５ａに設定され、基端側開口部は空気導出口部５ｂに設定されており、空気導入口部５ａに比して空気導出口部５ｂが径小となる基端側程径小となる形状に設定されている。

従って、空気通過管５を通過する空気流は乱流度合いが助長され、更に、基端側へ行くに従い流速が早くなり、揺動体２の揺動がそれだけ確実に行われることになる。

また、空気通過管５には揺動体２を連結する被連結部８が設けられている。

この被連結部８は、図２，３，４に図示したように適宜な金属製の部材で一対の凹条体８Ａを設け、この凹条体８Ａを空気通過管５の先端側開口部の内面対向位置に設けて構成されている。

従って、この対向する凹条体８Ａ間に揺動体２に設けた連結部７をスライド挿入させて連結することができる。

また、空気通過管５の周面所定位置には複数（一対）の貫通孔５ｃが設けられており、この貫通孔５ｃが設けられた部位には可動部３が設けられている。

この可動部３は、可動棒体３ａと、この可動棒体３ａを支承する支承部３ｂとで構成されている。

可動棒体３ａは、図４に図示したように適宜な金属製の部材で形成した棒状体であり、先端が円弧状に形成されている。

また、可動棒体３ａは、空気通過管５の貫通孔５ｃに前後移動するようスライド自在に貫通配設され、先端部が空気通過管５内に配されている。

また、可動棒体３ａは、周面所定位置に鍔状の係止部３ａ'を有し、この係止部３ａ'は空気通過管５の貫通孔５ｃの縁部に係止することで可動棒体３ａのスライドを阻止する部位であり、可動棒体３ａにおける空気通過管５内への突出量を制限し得るように構成されている。

また、可動棒体３ａにはコイル状の付勢体９が被嵌されており、この付勢体９は、係止部３ａ'と後述する支承部３ｂの支承板部３ｂ'との間に架設されて可動棒体３ａを前方へ向けて付勢するように構成されている。

従って、可動棒体３ａは、揺動体２に殴打されて押し込まれた際に付勢体９の付勢に抗して後退スライド移動し、揺動体２における押し込みが解除された際には付勢体９の付勢により元の位置に前進スライド移動することになる。

支承部３ｂは、図４に図示したように適宜な金属製の部材で形成した箱状体であり、空気通過管５の貫通孔５ｃを覆うように設けられ、貫通孔５ｃと間隔を介して対向位置に設けられる支承板部３ｂ'には孔３ｂ”が形成され、この孔３ｂ”には可動棒体３ａがスライド自在に貫通するように構成されている。

また、支承板部３ｂ'は、前述した可動棒体３ａに被嵌された付勢体９の基端部を支承するように構成されている。

また、可動棒体３ａの基端部は空気通過管５の外部に配される後述する発電部４に連設されている。

発電部４は、図４に図示したように可動部３の支承部３ｂに連設するボックス状体内に公知構造の圧電素子４ａを設けて構成されており、揺動体２に殴打されて可動する可動棒体３ａの基端部が衝突接触することにより発電するように構成されている。

また、発電部４は車両１に装備される蓄電池に接続される。

また、本実施例に係る車両用発電装置は、空気通過管５が車両１に複数（一対）設けられている。

具体的には、図１に図示したように空気通過管５の空気導入口部５ａがフロント部分（フロントグリル部）の中央部（ナンバープレート配設位置）の左右位置に配されるよう設けられている。

従って、車両１には２個の車両用発電装置が設けられ、よって、合計４個の発電部４から発電が行われることになる。

また、本実施例の車両１は電気自動車であり、走行時に発電して蓄電池に充電することで電気自動車の走行距離を飛躍的に延ばすことができる。

本実施例は上述のように構成したから、車両１の走行により空気流（風）が生じる。この空気流を受けて揺動体２は左右になびき揺動し、この揺動体２に殴打されることで左右の可動部３に係る可動棒体３ａが後方に移動し、この可動棒体３ａが圧電素子４ａに衝突接触することで発電部４は発電する（図５，６参照）。

よって、本実施例によれば、空気抵抗を可及的に低減することができ（走行に支障を来すことがなく）、しかも、水や汚れの付着も防止できるから発電部４の故障も抑制することができる。

また、本実施例は、揺動体２は、先端部に空気導入口部５ａを有する空気通過管５の内部に設けられ、発電部４は、空気通過管５の外部に設けられているから、空気通過管５を通過する風を揺動体２で確実に受けることができ、しかも、発電部４に水や汚れが付着するのを可及的に抑制することができる。

また、本実施例は、揺動体２は、空気通過管５に着脱自在に設けられているから、揺動体２が破損した場合など簡易に交換することができる。

また、本実施例は、空気通過管５は基端側程径小となるように構成されているから、車両１の走行により生じる空気流の流速を上げて確実且つ良好に揺動体２を揺動させることができる。

また、本実施例は、発電部４は、可動部３が可動して接触することにより発電する圧電素子４ａを具備するものであるから、簡易構造でありながら確実に発電することができる。

本発明の具体的な実施例２について図10，11に基づいて説明する。

本実施例は、発電部４は、可動部３における往復直線動を回転動に変換する変換機構６を有し、この変換機構６にはタービンが連設されたものである。

具体的には、変換機構６は、図10に図示したように可動棒体３ａの基端部とタービン４ｂの回転部４ｂ'との間にクランク機構を設けて構成されている。

従って、可動棒体３ａが前後移動することに伴いクランク機構６を介して回転部４ｂ'は回転しタービン４ｂは発電する。

図11は、空気通過管５の内壁に適宜突体10を設けて、空気通過管５を通過する空気流の乱流度合いを一層助長する場合である。

その余は実施例１と同様である。

尚、本発明は、実施例１，２に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

１車両
２揺動体
３可動部
４発電部
５空気通過管
５ａ空気導入口部
６変換機構

Claims

車両の走行により生じる空気流を利用して発電する発電装置であって、前記車両に設けられ該車両の走行により生じる空気流を受けて左右若しくは上下に往復揺動する揺動体と、この揺動体に殴打されることで可動する可動部と、この可動部の可動により発電する発電部とを具備することを特徴とする発電装置。
請求項１記載の発電装置において、前記揺動体は、先端部に空気導入口部を有する空気通過管の内部に設けられ、前記発電部は、前記空気通過管の外部に設けられていることを特徴とする発電装置。
請求項２記載の発電装置において、前記揺動体は、前記空気通過管に着脱自在に設けられていることを特徴とする発電装置。
請求項２，３いずれか１項に記載の発電装置において、前記空気通過管は基端側程径小となるように構成されていることを特徴とする発電装置。
請求項１〜４いずれか１項に記載の発電装置において、前記空気通過管の内部には突体が設けられていることを特徴とする発電装置。
請求項１〜５いずれか１項に記載の発電装置において、前記揺動体は、可撓性を有し適度な硬さの板材で構成され、前記車両の走行により生じる空気流の通過方向へ長さを有し、前記空気流を受けて左右若しくは上下になびき揺動するように構成されていることを特徴とする発電装置。
請求項１〜６いずれか１項に記載の発電装置において、前記発電部は、前記可動部が可動して接触することにより発電する圧電素子を具備するものであることを特徴とする発電装置。
請求項１〜７いずれか１項に記載の発電装置において、前記発電部は、前記可動部における往復直線動を回転動に変換する変換機構を有し、この変換機構にはタービンが連設されていることを特徴とする発電装置。
請求項１〜８いずれか１項に記載の発電装置を具備したことを特徴とする自動車。