JP6960163B2 - Energy saving mobile - Google Patents
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Description
本発明は、ローコスト、軽量、安価、故障のない、コンパクトな省エネ車に関する。 The present invention relates to a low-cost, lightweight, inexpensive, trouble-free, compact energy-saving vehicle.
ガソリンと電池のハイブリッド車は公知である。
又、従来から、自転車や荷物台車や車椅子やカバンなどの移動体が知られている。
例えば、自転車は、人が足でペダルをこぐことで前方に移動(推進)することができる。また、荷物台車や車椅子、カバンは、人が押すことで進行方向に移動(推進)することができる。
Gasoline and battery hybrid vehicles are known.
In addition, mobile objects such as bicycles, luggage carts, wheelchairs, and bags have been conventionally known.
For example, a bicycle can be moved (promoted) forward by a person pedaling with his or her foot. In addition, luggage carts, wheelchairs, and bags can be moved (promoted) in the direction of travel by being pushed by a person.
公知のハイブリッド車は、ガソリン等の燃料と電池が必要である。
また、自転車や荷物台車、車椅子、カバンは、人の労力を必要とするため疲れ易く、特に、上り坂や長距離では、過度の負担を強いることとなり、問題となっていた。
このような問題に対し、例えば、電動モータを設け車輪を電動駆動させる自動車や自転車が開発されている。
しかしながら、この場合、バッテリなどの電源やエネルギ切替回路が必要で、機構も複雑になることから、全体のサイズや重さがかさばり、高コストで高価になるといった別の問題が生じる。
Known hybrid vehicles require fuel such as gasoline and batteries.
In addition, bicycles, luggage carts, wheelchairs, and bags are liable to get tired because they require human labor, and in particular, they impose an excessive burden on uphills and long distances, which has been a problem.
In response to such problems, for example, automobiles and bicycles have been developed in which an electric motor is provided and wheels are electrically driven.
However, in this case, a power source such as a battery and an energy switching circuit are required, and the mechanism is complicated, which causes another problem that the overall size and weight are bulky, and the cost is high and the price is high.
本発明は、以上のような事情に鑑みなされたものであり電池やモータを使用せずローコスト、軽量、安価、故障のない、コンパクトな省エネ移動体の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a compact energy-saving mobile body that is low-cost, lightweight, inexpensive, trouble-free, and does not use a battery or a motor.
上記目的を達成するため、本発明の省エネ移動体は、坂下りや停止ブレーキなどのエネルギで変形復帰体を変形させ、変形復帰体にエネルギを貯え、前記変形復帰体のエネルギで推進させるようにしてある。 In order to achieve the above object, the energy-saving moving body of the present invention deforms the deformed return body with energy such as a slope descent or a stop brake, stores energy in the deformed return body, and propels it with the energy of the deformed return body. be.
本発明によれば、電池やモータを使用せずローコスト、軽量、安価、故障のない、コンパクトで、省エネ効果もある省エネ移動体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an energy-saving mobile body that is low-cost, lightweight, inexpensive, trouble-free, compact, and has an energy-saving effect without using a battery or a motor.
以下、本発明の省エネ移動体の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the energy-saving mobile body of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1は、本発明の省エネ移動体の第1実施形態に係る自転車の外観側面図である。
図2は、図1のX−X部における自転車の断面の模式図であり、本発明の要部である省エネ機構Aの説明図である。
図2(a)は通常時、図2(b)はエネルギのチャージ時、図2(c)はエネルギのディスチャージ時を示す図である。
図3は、図1の自転車の前輪を前方から見た図であり、図4は、図1の自転車の前輪を側方から見た拡大図であり、図5は、図1の自転車の前輪を後方から見た図である。
これらの図に示すように、本発明の省エネ移動体は、省エネ機構Aを自転車の前輪部に設けて構成する。ただし、省エネ機構Aを後輪に設けることもできる。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an external side view of a bicycle according to the first embodiment of the energy-saving mobile body of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a cross section of the bicycle in the part XX of FIG. 1, and is an explanatory view of the energy saving mechanism A which is a main part of the present invention.
FIG. 2 (a) is a diagram showing a normal time, FIG. 2 (b) is a diagram showing an energy charge, and FIG. 2 (c) is a diagram showing an energy discharge time.
FIG. 3 is a front view of the front wheel of the bicycle of FIG. 1, FIG. 4 is an enlarged view of the front wheel of the bicycle of FIG. 1 viewed from the side, and FIG. 5 is an enlarged view of the front wheel of the bicycle of FIG. Is a view from the rear.
As shown in these figures, the energy-saving mobile body of the present invention is configured by providing the energy-saving mechanism A on the front wheel portion of the bicycle. However, the energy saving mechanism A can also be provided on the rear wheels.
省エネ機構Aは、図2に示すように、前輪の車輪1の両側部(図の上側を右側、図の下側を左側という)にそれぞれほぼ同様の機構を備えている。
車輪1の右側には、車輪1(タイヤ部分をいう)の右側面に対向するように配置されるピンチローラ4が設けられている。
ピンチローラ4は、図2(a)に示すように、通常時はゴム製のローラー面が車輪1と当接しておらず、図2(b)に示すように、右レバー20aの操作によってローラー面が車輪1の右側面に当接(押圧)した状態になる。ピンチローラ4は、この状態において車輪1の回転に伴った従動回転を行う。
このほか、ピンチローラ4とフック6の間に設けられ、一方の回転を他方に伝達/遮断可能なクラッチ部5、クラッチ部5とフック6の間に設けられたフレキシブルジョイント28、本発明の変形復帰体の一例であり、対向するフック6とフック8との間に架けられたゴムひも(以下、ゴム7という)、軸中心部にフック8が固定された右側のギヤ9が設けられている。
As shown in FIG. 2, the energy saving mechanism A is provided with substantially the same mechanism on both side portions of the front wheel 1 (the upper side in the drawing is referred to as the right side and the lower side in the drawing is referred to as the left side).
On the right side of the
As shown in FIG. 2A, the rubber roller surface of the
In addition, a clutch portion 5 provided between the
なお、本発明の変形復帰体としてゴム(ゴムひも)を例示するが、これに限らず、形状を変形させた場合に元に戻そうとする力(復帰力又は復元力)が生じる部材(シリコンや他の形態のゴムなど)を用いることもできる。 In addition, although rubber (rubber string) is exemplified as the deformation recovery body of the present invention, it is not limited to this, and a member (silicon) in which a force (restoring force or restoring force) to restore the original shape is generated when the shape is deformed. And other forms of rubber, etc.) can also be used.
右側のギヤ9には、中央のギヤ17が噛み合わされ、この中央のギヤ17には、左側のギヤ10が噛み合わされている。
車輪1の左側には、左側のギヤ10、ギヤ10の軸中心部に固定されたフック11、対向するフック11とフック13との間に架けられたゴムひも(以下、ゴム12という)、フック11とピンチローラ15の間に設けられ、一方の回転を他方に伝達/遮断可能なクラッチ部14が設けられている。
ピンチローラ15は、車輪1の左側面に対向するように配置される。
ピンチローラ15は、図2(a)に示すように、通常時はローラー面が車輪1と当接しておらず、図2(c)に示すように、左レバー20bの操作によってローラー面が車輪1の左側面に当接(押圧)した状態になる。
The
On the left side of the
The
As shown in FIG. 2A, the roller surface of the
クラッチ部14は、図4に示すように、クラッチ板141をゴム側回転体142とピンチローラ側回転体143とで挟むように構成される。
「クラッチをつなげた」状態では、ゴム側回転体142とピンチローラ側回転体のうちの一方の回転がクラッチ板141を介して他方に伝達可能な状態であり、「クラッチを切った」状態では、ゴム側回転体142又はピンチローラ側回転体143がクラッチ板141と接続されておらず、一方の回転が他方に伝達されない、いわゆる「空転」状態となる。
As shown in FIG. 4, the
In the "clutch engaged" state, the rotation of one of the rubber
なお、省エネ機構Aにおいて、クラッチ部5,14は、常に「クラッチをつなげた」状態にある。
また、クラッチ部5,14は、一方向のみ回転を許容し、それとは反対の方向の回転はできないよう、逆回転防止機構を備えている。
右側のクラッチ部5は、時計回り(進行方向に対して右回り。以下、同様)の回転が許容され、反時計回り(進行方向に対して左回り。以下、同様)の回転はできないようになっている。
左側のクラッチ部14は、反時計回りの回転が許容され、時計回りの回転はできないようになっている。
フレキシブルジョイント28は、回転軸の角度を自在に変更できる部材である。
In the energy saving mechanism A, the
Further, the
The clutch portion 5 on the right side is allowed to rotate clockwise (clockwise with respect to the traveling direction; the same applies hereinafter), and cannot rotate counterclockwise (counterclockwise with respect to the traveling direction; the same applies hereinafter). It has become.
The
The flexible joint 28 is a member capable of freely changing the angle of the rotation axis.
このフレキシブルジョイント28により、ピンチローラ4,15を、その軸方向の角度を左右に変更することができ、これにより、ピンチローラ4,15を、車輪1と当接させたり離したりすることができる
ゴム7,12及びフック6,8,11,13は筒状のケース16の内部に収納されており、外部からアクセスできないようにしている。これにより、ケース16の内部が汚れないようにすることができる。
With this flexible joint 28, the angle of the
図6は、レバー20の操作に応じたピンチローラ4,15の動作を説明するための図である。
図6に示すように、ピンチローラ4,15は、ハンドル等に取り付けられたレバー20a,20bと、車輪カバー1aに取り付けられた「くの字状」のアーム25a,25bとによって左右方向に移動できるようにしている。
具体的には、アーム25a,25bの上端部22a,22bは、車輪カバー1aに対し上下方向に移動可能に取り付けられている。
アーム25a,25bの中央部には、ピンチローラ4,15のシャフト27が、車輪カバー1aに対し左右方向に移動可能に取り付けられている。
これにより、ピンチローラ4,15は、シャフト27を介してアーム25a,25bによっても支持されている。
アーム25a,25bの下端部24は、車輪カバー1aに対し回動可能に固定されている。
アーム25a,25bの上端部22a,22bには、ワイヤ21a,21bの一端が取り付けられ、他端はレバー20a,20bに取り付けられている。
アーム25a,25bには、バネ26a,26bが、その付勢力が車輪1の外側に向かって作用するように設けられている。
これにより、通常時(レバー非操作時)は、ピンチローラ4,15を車輪1から離し、レバー20が操作されたときに、ピンチローラ4,15を車輪1に当接させることができる。
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the
As shown in FIG. 6, the
Specifically, the
The
As a result, the
The lower end portions 24 of the
One ends of the
The
As a result, the
例えば、右側レバー20aを、回転支点201aを中心に右側に回転させると、レバー先端に取り付けたワイヤ21aがレバー方向(図6の上側)に引かれ、これによってアーム25aの上端部22aがワイヤ21aにより上方に引き上げられ、この結果、アーム25aに支持されているピンチローラ15の周面を車輪1の右側に当接させることができる。
また、左側レバー20bを、回転支点201bを中心に左側に回転操作すると、レバー端部に取り付けたワイヤ21bがレバー方向に引かれ、これによってアーム25bの上端部22bがワイヤ21bにより上方に引き上げられ、この結果、アーム25bに支持されているピンチローラ4の周面を車輪1の左側に当接させることができる。
For example, when the
Further, when the
又、図示していないが前記のフレキシブルジョイント28を設けず、ピン40からを常にタイヤ1に接触させておき、クラッチ43,62を接離して動作をさせるものも本発明に含まれる。
Further, although not shown, the present invention also includes a device in which the flexible joint 28 is not provided, the
次に、本実施形態の省エネ移動体の動作について、エネルギをチャージ(蓄積)するときの動作(エネルギ蓄積動作)と、エネルギをディスチャージ(開放)するときの動作(エネルギ開放動作)に分けて説明する。 Next, the operation of the energy-saving mobile body of the present embodiment will be described separately for an operation for charging (accumulating) energy (energy storage operation) and an operation for discharging (release) energy (energy release operation). do.
<エネルギ蓄積動作>
エネルギ蓄積時は、まず、利用者が、右レバー20aを操作して右側のピンチローラ4を車輪1に当接させた状態にする(図2(b)参照)。
なお、このとき、左レバー20bは操作しない。つまり、左側のピンチローラ15は車輪1から離れた状態のままである(図2(b)参照)。
これは利用者が走行を停止しようとしたり、下り坂を下りるなどした時に行う。省エネ機構Aでは、以下の(1)〜(11)の動作が行われる。
(1)自転車の前進により車輪1が回転する(図1の矢印参照)。
(2)車輪1の回転を受けて、ピンチローラ4が時計回りに従動回転する(図2(b)矢印参照)。
(3)ピンチローラ4の回転を受けて、クラッチ部5及びフレキシブルジョイント28を介してフック6が時計回りに回転する。
(4)フック6の回転を受けて、ゴム7に対し時計回りの回転力が加わる。これにより、ゴム7は時計回りに回転する。
(5)ゴム7の回転を受けて、フック8が時計回りに回転する。
(6)フック6の回転を受けて、ギヤ9が時計回りに回転する(図2(b)矢印参照)。
(7)ギヤ9の回転を受けて、ギヤ17が反時計回りに回転する(図2(b)矢印参照)。
(8)ギヤ17の回転を受けて、ギヤ10が時計回りに回転する(図2(b)矢印参照)。
(9)ギヤ10の回転を受けて、フック11が時計回りに回転する。
(10)フック11の回転を受けて、ゴム12に対し時計回りに回転力が加わる。
(11)ゴム12は、フック13とともに時計回りに回転しようとするが、フック13は、逆回転防止機構により時計回りの回転ができないクラッチ部14に固定されているため、時計回りに「ねじり」(巻き)の変形を生じる。
なお、このとき、ゴム12には、反時計回りに「ねじり」を戻す回転力も生じるが、自転車を前進させている限りにおいては、「ねじり」を生じさせる力の方が大きいため「ねじり」は緩むことなく強まる一方となる。
(12)(11)に伴い、ゴム7において時計回りに「ねじり」変形が生じる。
なお、ゴム7は、反時計回りに「ねじり」を戻す回転力も生じるが、フック6は、逆回転防止機構により反時計回りの回転ができないクラッチ部5に固定されているため、「ねじり」(巻き)は緩むことなく強まる一方となる。
自転車の前進を進めることで、上記(1)〜(12)が繰り返し行われる。
これにより、ゴム7とゴム12の「ねじり」が増大し、「ねじり」のエネルギを蓄積させることができる。
<Energy storage operation>
At the time of energy storage, the user first operates the
At this time, the
This is done when the user tries to stop running or goes downhill. In the energy saving mechanism A, the following operations (1) to (11) are performed.
(1)
(2) The
(3) In response to the rotation of the
(4) In response to the rotation of the
(5) The
(6) The
(7) In response to the rotation of the
(8) In response to the rotation of the
(9) The
(10) In response to the rotation of the
(11) The
At this time, the
(12) Along with (11), a "twisting" deformation occurs in the rubber 7 clockwise.
The rubber 7 also generates a rotational force that returns the "twist" counterclockwise, but the
By advancing the bicycle forward, the above (1) to (12) are repeated.
As a result, the "twist" of the rubber 7 and the
<エネルギ開放動作>
エネルギ開放時は、上記エネルギ蓄積動作の直後、利用者が、左レバー20bを操作してピンチローラ15を車輪1に当接させた状態にするとともに、右レバー20aを元に戻す操作を行ってピンチローラ4を車輪1から離れた状態にする。
これにより、以下の(1)〜(3)の動作が行われる。
(1)ゴム7,12のねじれを戻す力(変形を元に復帰させることによるエネルギ)がピンチローラ15の回転軸に加わる。
なお、ピンチローラ4にはゴム7,12のねじれを戻す力は加わらない。
これは、クラッチ部5が逆回転防止機構により反時計回りの回転ができないからである。
(2)ピンチローラ15は、反時計回りに対する回転力を生じる。
(3)ピンチローラ15の回転力が車輪1に伝わる。具体的には、図1における車輪1に対し、反時計回り(矢印方向)の回転力が加わる。
これにより、自転車を前進させるための推進力が働く。
すなわち、ゴム7,12に蓄積された「ねじり」のエネルギが開放される。
このため、少ないエネルギで自転車を前進させることができる。
例えば、利用者は、登り坂を自転車で上るときに、軽いペダル操作で前進する(上る)ことができる。
以上のように、本発明の第1実施形態に係る省エネ移動体によれば、推進する車(自転車)のエネルギで変形復帰体(ゴム7,12)を変形させ、変形復帰体にエネルギを与え、この変形復帰体のエネルギで推進させることができる。
<Energy release operation>
When the energy is released, immediately after the energy storage operation, the user operates the
As a result, the following operations (1) to (3) are performed.
(1) A force for untwisting the rubbers 7 and 12 (energy due to restoring the deformation) is applied to the rotation shaft of the
No force is applied to the
This is because the clutch portion 5 cannot rotate counterclockwise due to the reverse rotation prevention mechanism.
(2) The
(3) The rotational force of the
This provides propulsion to move the bicycle forward.
That is, the "twisting" energy stored in the
Therefore, the bicycle can be advanced with less energy.
For example, a user can move forward (climb) with a light pedal operation when climbing an uphill by bicycle.
As described above, according to the energy-saving moving body according to the first embodiment of the present invention, the deformation / recovery body (rubbers 7 and 12) is deformed by the energy of the propelling vehicle (bicycle) to give energy to the deformation / recovery body. , It can be propelled by the energy of this deformation recovery body.
なお、図7に示すように、省エネ機構Aを車輪1の左側(一側方)にまとめて配置することもできる。
このようにすると、例えば、自転車の後輪部に省エネ機構Aを取り付ける場合でも、車輪1の右側に設けられたチェーン、チェーンカバーなどの部品の制限を受けることがない。
As shown in FIG. 7, the energy saving mechanism A can be arranged together on the left side (one side) of the
In this way, for example, even when the energy saving mechanism A is attached to the rear wheel portion of the bicycle, the parts such as the chain and the chain cover provided on the right side of the
[第2実施形態]
次に、本発明の省エネ移動体の第2実施形態に係る荷物台車(以下、台車という)について説明する。
図8は、本発明の省エネ移動体の第2実施形態に係る台車の外観側面図であり、図9は、台車の底面図である。
これらの図に示すように、本発明の省エネ移動体は、省エネ機構Bを台車本体31の底部に設けて構成することができる。
省エネ機構Bは、図8等に示すように、後部のタイヤ30側に設けられている。ただし、省エネ機構Bを前部のタイヤ30側に設けることもできる。
省エネ機構Bは、右側のタイヤ30の車軸40に設けられた傘歯車41、傘歯車41と回転軸を90度変換して噛み合わされた傘歯車42、傘歯車42とフック44の間に設けられ、一方の回転を他方に伝達/遮断可能なクラッチ部43、対向するフック44とフック46との間に架けられたゴム45、軸中心部にフック46が固定されたギヤ47、ギヤ47に噛み合わされたギヤ48、ギヤ48の軸中心部に固定されたフック49、対向するフック49とフック51との間に架けられたゴム50、軸中心部にフック51が固定されたギヤ52、ギヤ52に噛み合わされたギヤ66、ギヤ66に噛み合わされたギヤ53、ギヤ53の軸中心部に固定されたフック54、対向するフック54とフック56との間に架けられたゴム55、軸中心部にフック56が固定されたギヤ57、ギヤ57に噛み合わされたギヤ58、ギヤ58の中心部に固定されたフック59、対向するフック59とフック61との間に架けられたゴム60、軸中心部に固定されたフック61、フック61と傘歯車63の間に設けられ、一方の回転を他方に伝達/遮断可能なクラッチ部62、傘歯車62と回転軸を90度変換して噛み合わされた傘歯車64、傘歯車64の回転軸でもある車軸65に設けられた左側のタイヤ30によって構成されている。
なお、クラッチ部43,62は、公知の方法によって、「クラッチを切った状態」と「クラッチをつなげた状態」に切り替えることができる。
本実施形態のクラッチ部43,62は、通常時は「クラッチを切った状態」にあり、レバー33a,33bの操作があったときにそれぞれクラッチ部43,62を「クラッチをつなげた状態」にすることができる。
また、逆回転防止機構により、右側のクラッチ部43は、反時計回りの回転はできないようになっており、左側のクラッチ部62は、時計回りの回転はできないようになっている。
また、図8,9に示す省エネ機構Bは、筒状のケース16を図示していないが、実際には、省エネ機構Aと同様に取り付けられる(図1,2,4等参照)。
[Second Embodiment]
Next, a luggage carriage (hereinafter referred to as a carriage) according to a second embodiment of the energy-saving mobile body of the present invention will be described.
FIG. 8 is an external side view of the trolley according to the second embodiment of the energy-saving mobile body of the present invention, and FIG. 9 is a bottom view of the trolley.
As shown in these figures, the energy-saving mobile body of the present invention can be configured by providing the energy-saving mechanism B at the bottom of the
As shown in FIG. 8 and the like, the energy saving mechanism B is provided on the
The energy saving mechanism B is provided between the
The
The
Further, the reverse rotation prevention mechanism prevents the
Further, although the energy-saving mechanism B shown in FIGS. 8 and 9 does not show the
次に、本実施形態の省エネ移動体の動作について説明する。
<エネルギ蓄積動作>
エネルギ蓄積時は、まず、利用者が、進行中の台車を停止しようとしたり、坂を下る時、右レバー33aを操作して右側のクラッチ部43を「クラッチをつないだ状態」にする。
なお、このとき、左レバー33bは操作しない。つまり、左側のクラッチ部62は「クラッチを切った状態」のままである。
これにより、省エネ機構Bでは、以下の(1)〜(23)の動作が行われる。
Next, the operation of the energy-saving mobile body of the present embodiment will be described.
<Energy storage operation>
At the time of energy storage, first, when the user tries to stop the trolley in progress or goes down a slope, the
At this time, the
As a result, the energy saving mechanism B performs the following operations (1) to (23).
(1)台車の前進によりタイヤ30が回転する(図8,図9矢印参照)。
(2)タイヤ30の回転を受けて、傘歯車41が回転する。
(3)傘歯車41の回転を受けて、傘歯車42が時計回りに従動回転する(図9矢印参照)。
(4)傘歯車42の回転を受けて、クラッチ部5を介してフック44が時計回りに回転する。
(5)フック44の回転を受けて、ゴム45に対し時計回りの回転力が加わる。これにより、ゴム45は時計回りに回転する。
(6)ゴム45の回転を受けて、フック46が時計回りに回転する。
(7)フック46の回転を受けて、ギヤ47が時計回りに回転する(図9矢印参照)。
(8)ギヤ47の回転を受けて、ギヤ48が反時計回りに回転する(図9矢印参照)。
(9)ギヤ48の回転を受けて、フック49が反時計回りに回転する。
(10)フック49の回転を受けて、ゴム50に対し反時計回りに回転力が加わる。これにより、ゴム50は反時計回りに回転する。
(11)ゴム50の回転を受けて、フック51が反時計回りに回転する。
(12)フック51の回転を受けて、ギヤ52が反時計回りに回転する(図9矢印参照)。
(13)ギヤ52の回転を受けて、ギヤ66が時計回りに回転する(図9矢印参照)。
(14)ギヤ66の回転を受けて、ギヤ53が反時計回りに回転する(図9矢印参照)。
(15)ギヤ53の回転を受けて、フック54が反時計回りに回転する。
(16)フック54の回転を受けて、ゴム55に対し反時計回りの回転力が加わる。これにより、ゴム55は反時計回りに回転する。
(17)ゴム55の回転を受けて、フック56が反時計回りに回転する。
(18)フック56の回転を受けて、ギヤ57が反時計回りに回転する(図9矢印参照)。
(19)ギヤ57の回転を受けて、ギヤ58が時計回りに回転する(図9矢印参照)。
(20)ギヤ58の回転を受けて、フック59が時計回りに回転する。
(21)フック59の回転を受けて、ゴム60に対し時計回りに回転力が加わる。これにより、ゴム60は時計回りに回転する。
(22)ゴム60は、フック61とともに時計回りに回転しようとするが、フック61は、逆回転防止機構により時計回りの回転ができないクラッチ部62に固定されているため、時計回りに「ねじり」(巻き)の変形を生じる。
なお、このとき、ゴム60には、反時計回りに「ねじり」を戻す回転力も生じるが、台車を前進させている限りにおいては、「ねじり」を生じさせる力の方が大きいため「ねじり」は緩むことなく強まる一方となる。
(23)(22)に伴い、ゴム45,50,55において「ねじり」変形が生じる。
なお、ゴム45,50,55は、「ねじり」を戻す回転力も生じるが、クラッチ部43の逆回転防止機構によって「ねじり」は緩むことはない。
台車の前進を進めることで、上記(1)〜(23)が繰り返し行われる。
これにより、ゴム45,50,55,60の「ねじり」が増大し、「ねじり」のエネルギを蓄積させることができる。
(1) The
(2) The
(3) In response to the rotation of the
(4) In response to the rotation of the
(5) In response to the rotation of the
(6) The
(7) In response to the rotation of the
(8) In response to the rotation of the
(9) The
(10) In response to the rotation of the
(11) The
(12) In response to the rotation of the
(13) In response to the rotation of the
(14) In response to the rotation of the
(15) The
(16) In response to the rotation of the
(17) The
(18) In response to the rotation of the
(19) In response to the rotation of the
(20) The
(21) In response to the rotation of the
(22) The
At this time, the
(23) Along with (22), "twisting" deformation occurs in the
The
By advancing the dolly forward, the above (1) to (23) are repeated.
As a result, the "twist" of the
<エネルギ開放動作>
エネルギ開放時は、上記エネルギ蓄積動作の直後、利用者が、左レバー33bを操作して左側のクラッチ部62を「クラッチをつないだ状態」にするとともに、右レバー33aを戻す操作を行うことにより、右側のクラッチ部43を「クラッチを切った状態」にする。
これにより、以下の(1)〜(3)の動作が行われる。
(1)ゴム45,50,55,60のねじれを戻す力(変形を元に復帰させることによるエネルギ)がクラッチ部62を介して傘歯車63に加わる。
なお、傘歯車42にはゴム45,50,55,60のねじれを戻す力は加わらない。
これは、クラッチ部43が逆回転防止機構により反時計回りの回転ができないからである。
(2)傘歯車42に噛み合わされた傘歯車64に、上記「ねじれを戻す力」が加わる。
(3)傘歯車64に対する回転力が左側のタイヤ30に伝わる。具体的には、図8におけるタイヤ30に対し、反時計回り(矢印方向)の回転力が加わる。
これにより、台車を前進させるための推進力が働く。
すなわち、ゴム45,50,55,60に蓄積された「ねじり」のエネルギが開放される。
このため、少ないエネルギで台車を前進させることができる。
例えば、利用者は、登り坂を台車で押して上るときに、押す力が少なくても上ることができたり、平地でも重い荷物を軽く移動できる。
以上のように、本発明の第2実施形態に係る省エネ移動体によれば、推進する車(台車)のエネルギで変形復帰体(ゴム45,50,55,60)を変形させ、変形復帰体にエネルギを与え、この変形復帰体のエネルギで推進させることができる。
<Energy release operation>
When the energy is released, immediately after the energy storage operation, the user operates the
As a result, the following operations (1) to (3) are performed.
(1) A force for untwisting the
No force is applied to the
This is because the
(2) The above-mentioned "force to untwist" is applied to the
(3) The rotational force with respect to the
As a result, a propulsive force for advancing the dolly works.
That is, the "twisting" energy stored in the
Therefore, the dolly can be advanced with less energy.
For example, when a user pushes up an uphill with a dolly, he / she can climb even if the pushing force is small, or he / she can lightly move a heavy load even on a flat ground.
As described above, according to the energy-saving moving body according to the second embodiment of the present invention, the deformation recovery body (
このような省エネ移動体の効果的な使用方法について説明する。
本発明の省エネ移動体は、ゴムのねじりエネルギを駆動力として利用するところ、このエネルギを蓄積する段階では、ゴムのねじれ抵抗をうけるが、利用者の負担が無い。
なぜなら走行している台車を停車させたり、図10(a)に示すように、下り坂70においてハンドル32を保持するだけでその利用者の負担がなくエネルギを蓄積することができる。
An effective method of using such an energy-saving mobile body will be described.
The energy-saving mobile body of the present invention uses the torsional energy of rubber as a driving force, and at the stage of accumulating this energy, it receives the torsional resistance of rubber, but there is no burden on the user.
This is because, as shown in FIG. 10A, it is possible to store energy without burdening the user simply by stopping the traveling trolley or holding the
そして、図10(b)に示すように、登り坂71において蓄積したエネルギを開放することで、利用者は、負担なく台車を押し進めることができる。
なお、登り坂70の傾斜角α及び下り坂71の傾斜角βは、任意の角度であり、例えば、αが大きいほど利用者の負担を抑えつつ効果的にエネルギを蓄積することができる。
なお、登り坂71及び下り坂72における使用方法は、第2実施形態の台車のみならず、第1実施形態の自転車を用いた場合でも同様に適用することができ、同様の効果を得ることができる。
Then, as shown in FIG. 10B, by releasing the energy accumulated on the uphill 71, the user can push the dolly forward without burden.
The inclination angle α of the uphill 70 and the inclination angle β of the
The method of use on the uphill 71 and the
その他、図11に示すように、第1実施形態に係る自転車の省エネ機構Aを、台車に適用することもできる。 In addition, as shown in FIG. 11, the energy saving mechanism A of the bicycle according to the first embodiment can also be applied to the trolley.
図12は、本発明の省エネ機構Aをカバンに適用した例である。
この例は、省エネ機構Aを、2つの取付部材29を介してカバンの底部に取り付け、後部タイヤを駆動部とした例である。
他の機構・動作等は、自転車の例で説明した内容と同様であるため、詳細な機構の図示及びその説明は省略する。
FIG. 12 shows an example in which the energy saving mechanism A of the present invention is applied to a bag.
In this example, the energy saving mechanism A is attached to the bottom of the bag via two
Since other mechanisms, operations, etc. are the same as those described in the example of the bicycle, detailed illustration of the mechanism and its description will be omitted.
図13は、本発明の省エネ機構Aを車椅子に適用した例である。
この例は、省エネ機構Aを、1つの取付部材29を介して車椅子の側部に取り付け、後部車輪を駆動部とした例である。
他の機構・動作等は、自転車の例で説明した内容と同様であるため、詳細な機構の図示及びその説明は省略する。
FIG. 13 shows an example in which the energy saving mechanism A of the present invention is applied to a wheelchair.
This example is an example in which the energy saving mechanism A is attached to the side portion of the wheelchair via one
Since other mechanisms, operations, etc. are the same as those described in the example of the bicycle, detailed illustration of the mechanism and its description will be omitted.
図14は、本発明の省エネ機構Aの説明図である。
図14(a)は、アタッチメントである取付部材29が取り付けられた状態の省エネ機構Aの平面図であり、(b)は(a)の正面図である。
図14(c)〜(f)に示すように、省エネ機構Aは、このアタッチメントを介して自転車、台車、カバン、車椅子等に取り付けることができる。
アタッチメントは、板状部材を用い、これをボルトナットなどの固定手段により対象製品に固定することができる。
固定手段として、リリースライナ付きの接着材を用いることができ、この場合、使用時にリリースライナを剥がすだけで容易に固定することができる。
また、取付部材29そのもの又は固定手段を強力マグネット部材を用いることもできる。
FIG. 14 is an explanatory diagram of the energy saving mechanism A of the present invention.
FIG. 14A is a plan view of the energy saving mechanism A in a state where the
As shown in FIGS. 14 (c) to 14 (f), the energy saving mechanism A can be attached to a bicycle, a trolley, a bag, a wheelchair, or the like via this attachment.
The attachment uses a plate-shaped member, which can be fixed to the target product by fixing means such as bolts and nuts.
An adhesive with a release liner can be used as the fixing means, and in this case, it can be easily fixed by simply peeling off the release liner at the time of use.
Further, a strong magnet member can be used as the mounting
第15図は本発明装置の第15の実施例を示し、ウォームギアの非可逆性を利用してゴムを巻く装置であって車輪67の回転をクラッチ68を経てウォームギア(69)を回転し、これによりウォームギア(70)が回転し、ゴム筒72の中のゴム71を巻き、ギア73に回転力を伝え、ギア74を回しゴム筒75のゴム76をねじる。
これが傘歯車77に伝わり、77が傘歯車78に伝わる。但し78の軸にクラッチブレーキ79がある。このクラッチブレーキはクラッチをはずしている時は歯車78の軸にブレーキがかかり78の回転を止め、車80は自由に運転するが、逆にクラッチが結合している時は78の軸にブレーキがかからず歯車78が車輪80を回転させる。本発明の構造により通常走行の時はクラッチ68と79は結合しないように運転者は操作し、車輪67、80は自由に回転して走行できる。
下り坂を下がったり、平地でもブレーキを運転者がかけたい時はクラッチ68を結合させ(運転者がクラッチ操作する機構は公知なので図示せず)。ウォームギア69、70でゴム71を巻くが、ウォームギアが不可逆性なのでゴムの反転は車輪67に伝わらずゴム71、76が巻かれエネルギを蓄える。この時クラッチブレーキ79は運転者により結合されず、かつブレーキがかかって歯車77、78の軸が回転しないのでゴム71、76にエネルギが蓄積される。
この際クラッチ79が結合されていないので、車輪80は自由に走行している。坂を登る時や平地でも重い荷物を載せ走行が困難な時、運転者はクラッチブレーキ79を作動させてクラッチでギア78の軸と車輪89の軸を結合し、同時にブレーキを無効にするとゴム71、76のエネルギが即ちゴムの反転力が車輪80に伝わり、本発明移動体は強力に前進する。
FIG. 15 shows a fifteenth embodiment of the device of the present invention, which is a device for winding rubber by utilizing the irreversible nature of the worm gear, in which the
This is transmitted to the
When the driver wants to apply the brake even on a downhill or on flat ground, the clutch 68 is engaged (the mechanism by which the driver operates the clutch is known and is not shown). The
At this time, since the clutch 79 is not engaged, the
以上説明したように、本発明の省エネ移動体は、ゴム等エネルギ蓄積物を用いた軽量簡単な構成を備えることで、走行中の移動体を停止させようとするブレーキエネルギや坂を下る時に与えられるエネルギや通常走行中でも操縦者が本発明装置を作動させる事によりゴムのねじれエネルギ等蓄積エネルギを利用して車両を効果的に推進させることができる。 As described above, the energy-saving moving body of the present invention is provided with a lightweight and simple configuration using energy storage such as rubber, so that it can be applied to the braking energy for stopping the moving body while traveling or when going down a slope. By operating the device of the present invention even during normal driving and the energy to be generated, the vehicle can be effectively propelled by utilizing the stored energy such as the twisting energy of the rubber.
したがって、ローコストで、軽量で、安価で、故障のない、コンパクトな省エネ移動体を提供することができる。
また、従来の電動自転車は、こぎ出しがスピードが出やすく、特に、いわゆる「ケンケン乗り」のようにバランスが安定していない状態で急発進することが原因で事故につながり易い問題があったが、本発明によれば、そのような問題は発生せず安全である。
Therefore, it is possible to provide a compact energy-saving mobile body that is low-cost, lightweight, inexpensive, and trouble-free.
In addition, the conventional electric bicycle has a problem that it is easy to start the bicycle at a high speed, and in particular, it is easy to lead to an accident due to a sudden start in a state where the balance is not stable like the so-called "Kenken riding". According to the present invention, such a problem does not occur and it is safe.
本発明は自転車のみならず、宅配便のトラックに載せ、宅配先近くで降ろして宅配物を載せ、宅配物を宅配先に手押しで届ける台車や、空港で旅行カバン等を載せる台車や、旅行カバンやその他のカバン、車椅子などあらゆる移動体に装備出来る。 The present invention is not limited to a bicycle, but a trolley that is placed on a courier truck, unloaded near the courier destination, and the courier is delivered by hand to the courier, a trolley on which a travel bag or the like is placed at the airport, or a travel bag. It can be equipped on any moving object such as a bag or other bag or wheelchair.
又、台車は宅配便や倉庫等に使われて移動が作業者の負担になっており、旅行者はカバンの移動に労力を消費し、車椅子は押す人の労力が大変だったが、本発明はこれらの問題をローコスト、軽量、無エネルギで解決するものである。 In addition, the dolly is used for courier services, warehouses, etc., and the movement is a burden on the worker, the traveler consumes labor for moving the bag, and the labor of the person pushing the wheelchair is difficult. Solves these problems at low cost, light weight, and energy-free.
本発明の省エネ機構を、独立した製品として販売し、既製の自転車、台車、カバン、車椅子など車輪やタイヤを有する他の製品に後付け使用する場合も本発明に含まれるし、予めこれらの移動体を製造する製造過程で本発明エネルギ蓄積部を取り付けて省エネ移動体製品とする場合も本発明に含まれるものである。
又、電池とモータを使用する所謂ハイブリッドと共存させる場合も本発明に含まれるものである。
The case where the energy-saving mechanism of the present invention is sold as an independent product and retrofitted to other products having wheels and tires such as ready-made bicycles, trolleys, bags, and wheelchairs is also included in the present invention, and these moving objects are included in advance. The present invention also includes the case where the energy storage unit of the present invention is attached in the manufacturing process to obtain an energy-saving mobile product.
Further, the case where a so-called hybrid using a battery and a motor coexists is also included in the present invention.
本発明は、ローコスト、軽量、安価、故障のない、コンパクトな車両として用いることができる。 The present invention can be used as a low-cost, lightweight, inexpensive, trouble-free, compact vehicle.
A 第1実施形態の省エネ機構
1 車輪
1a 車輪カバー
2 スポーク
3 ハブ
4、15 ピンチローラ
5、14 クラッチ部
6、8、11、13 フック
7、12 ゴム(ゴムひも)
9、10、17 ギヤ
16 ケース
20 レバー(20a 右レバー、20b 左レバー)
21 ワイヤ
25 アーム
26 バネ
27 シャフト
28 フレキシブルジョイント
29 支持部材(取付部材)
B 第2実施形態の省エネ機構
30 タイヤ
31 台車本体
32 ハンドル
33 レバー(33a 右レバー 33b 左レバー)
40,65 車軸
41 傘歯車
42 傘歯車
43,62 クラッチ部
44,46,49,51,54,56,59 フック
45,50,55,60 ゴム
47,48,52,53,57,58,66 ギヤ
63 傘歯車
64 傘歯車
67 ゴムにねじりエネルギを与える車
68 クラッチ
69 ウォームギアA
70 ウォームギアB
71 ゴムひも
72 ゴムひも保護収納箱
73 ゴムひねり力伝達ギア
74 ギア73の回転力を伝えるギア
75 ゴムひも筒
76 ゴムひも
77 傘葉車
78 傘葉車
79 ブレーキクラッチ(クラッチを外すとブレーキがかかり、クラッチ結
合でブレーキはずれる)
80 ゴムのねじり力で駆動される車
A Energy saving mechanism of the
9, 10, 17
21 Wire 25 Arm 26
B Energy saving mechanism of the
40,65
70 worm gear B
71
80 A car driven by the torsional force of rubber
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Wheelchair to claim 1 Te at, characterized in that the tire and the main wheel.
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