JP2002130109A - 風 車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微風でも回転力を得ると共に、台風や突風等
の過度な風圧による負荷を軽減して、安全で安定した状
態で使用し得る風車を提供する。 【解決手段】 回転軸１の先端部円周に放射状に多数の
軸受パイプ２を等間隔に並べて設け、羽根３を傾斜させ
て取付け固定した羽根軸４の片方を延出して前記軸受パ
イプに回動できるように嵌合装着し、羽根軸４の延出端
に半径方向に設けられたレバープレート５と、回転軸１
の先端部に高さ調整できるようにして設けられた掛け板
６とにコイルバネ７を掛けて引張り支持してなる風車で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、風量を多く受け
て、微風でも回転できるようにすると共に、台風や突風
等の過度な風圧による負荷を軽減して安全で安定した状
態で使用できるようにした風車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】屋外の
自然にさらされて使用される風車は、台風や突風等の過
度な風圧により風車やその支持体が負荷を受けて損傷す
る問題点を有する。又、例えば風力発電に利用される従
来の風車は、風車の羽根の枚数が三枚程度で、風量を受
ける面積が少なく、微風に対しての回転力が得られない
問題点を有する。

【０００３】本発明は、台風や突風等の過度な風圧によ
り風車やその支持体が受ける負荷を小さくして損傷する
のを防止することと、風量を受ける面積を多くして微風
でも効率良く回転力が得られるようにした風車を提供す
ることを課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するべくなされたものであり、以下に記述するような
手段を講ずることにより得られる新規な風車を提供しよ
うとするものである。すなわち、 （１）回転軸の先端部円周に放射状に多数の軸受パイプ
を等間隔に並べて設け、該軸受パイプに、羽根を傾斜さ
せて取付け固定した羽根軸の片方を延出してそれぞれ風
圧に抗するようにコイルバネで支持し、回動可能に嵌合
装着してなることを特徴とする風車である。 （２）羽根軸に傾斜させて取付け固定した羽根の取付け
の反対側に、バランスウエイトを兼ねたプレートを設け
てなることを特徴とする前項１記載の風車である。 （３）羽根軸に傾斜させて取付け固定した羽根をそれぞ
れ右下がりに略４５度の角度に傾斜させてなることを特
徴とする前項（１）又は（２）記載の風車である。 （４）回転軸の先端部に穴をあけて、該穴に、上端部に
掛け板を設けたスタッドボルトを高さ調整可能にして立
て、羽根軸の延出端には半径方向にレバープレートを設
けて、該レバープレートと前記スタッドボルトの上端部
に設けた掛け板とをコイルバネで引張ってなることを特
徴とする前項（１）乃至（３）のいずれか１項に記載の
風車である。 （５）回転軸の先端部に穴をあけて高さ調整可能にして
立てたスタッドボルトに、中心部にねじ穴を設けた逆円
錐台状の調整カムをねじ嵌合させ、該調整カムに、羽根
軸の延出端の半径方向に設けたレバープレートの先端部
を当てて、羽根の傾斜を一斉に調整してなることを特徴
とする前項（１）乃至（４）のいずれか１項に記載の風
車である。 （６）羽根軸の延出端の半径方向に設けたレバープレー
トの先端部に調整ボルトを設けてなることを特徴とする
前項（５）記載の風車である。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例を示
す図面に基づいて説明すると、本発明に係る風車は、図
１に示すように、回転軸１の先端部円周に放射状に多数
（本実施例では６個）の軸受パイプ２を等間隔に並べて
設け、羽根３を傾斜させて取付け固定した羽根軸４の片
方を延出して前記軸受パイプ２に回動できるように嵌合
装着されており、羽根軸４の延出端に半径方向に設けら
れたレバープレート５と、回転軸１の先端部に高さ調整
できるようにして設けられた掛け板６とにコイルバネ７
を掛けて、該コイルバネで引張り支持して構成されてい
る。放射状に等間隔に設けた羽根３の数は本実施例では
６枚にしてなるが少なくとも４枚以上にして、風量を多
く受けるようにしてあり、羽根３の内側内部はカバー８
で被覆されている。

【０００６】上記構成を図２及び図３において更に詳細
に説明すれば、回転軸１の先端部円周には、軸受パイプ
２を支持する支持プレート１Ａが軸受パイプ２の位置に
合わせて放射状に溶接等により付けてあり、支持プレー
ト１Ａと１Ａの間は、外周縁部を折曲げて形成された円
板１Ｂを溶接等により付けて横方向を補強すると共に、
軸受パイプ２の下方部を被覆するようにして設けてあ
り、その外観は図４に示す如くとなる。

【０００７】軸受パイプ２の両端部には含油砲金等を用
いた軸受ブッシュ９を圧入して、該軸受ブッシュの穴に
軸１０を回動できるように嵌合挿入してあり、該軸１０
は図５に示すように、片方に羽根軸４と接合するための
穴１０ａと、別方にレバープレート５を嵌入して取付け
固定するためのスリワリ溝１０ｂと穴１０ｃを設けてあ
る。或いは、羽根軸４の片方を延出して軸受ブッシュ９
の穴径に嵌合挿入するようにして加工して、軸１０と羽
根軸４を一体にしても良い。

【０００８】羽根軸４は、図６に示すように、前記軸１
０と接合するため、片方に軸１０を挿入する穴４ａと、
軸１０をノックピン等で止めるための穴４ｂをあけると
共に羽根３を両側から挟むようにして取付けるためのプ
レート４Ｃを設けて穴４ｃをあけ、プレート４Ｃの反対
側にはバランスウエイトを兼ねたプレート４Ｄを設けて
あり、羽根３とのバランスをとるため丸棒４Ｂが付けて
あるが、これに限定するものではなく、プレート４Ｄの
厚さを厚くするなどしてバランスが取れるようにしても
良い。

【０００９】羽根３は、軽くして出来るだけ多くの風量
を受けるようにするため、薄い金属板を用いて広い面積
にするのが好ましく、薄板による強度低下を補うため、
図７に示すように折曲げ重ね合わせ部Ｌを羽根の面積の
１／３〜１／２程度にして、先部を重ね合わせ部とは反
対側へ３０〜４５度の角度で折曲げてあり、前記羽根軸
４のプレート４Ｃに取り付けるための穴３ａをあけてあ
る。

【００１０】以上のようにして、羽根３を羽根軸４の取
付プレート４Ｃの間に挿入してボルト１１により取付け
固定し、羽根軸４の片方に軸１０をテーパーノックピン
１１Ａで止めて接合することにより軸を延出させ、軸受
パイプ２の軸受ブッシュ９に嵌合挿入して装着してあ
る。なお、羽根軸４と軸１０を一体にして製作する場合
は、前記テーパーノックピン１１Ａは不要となる。

【００１１】軸受パイプ２の軸受ブッシュ９に嵌合挿入
した軸１０の端部には、レバープレート５が半径方向に
取付け固定されており、該レバープレート５は軸１０の
端部に設けられたスリワリ溝１０ｂ（図５）に嵌入して
ノックピン（又はボルトでも良い）１２で固定されてい
る。軸受パイプ２と羽根軸４、レバープレート５との間
には間座１３を介在させてスムーズに回動できるように
すると共に隙間をシールするようにしてある。

【００１２】又、回転軸１の先端部には穴１ａをあけて
スタッドボルト１４を立て、該スタッドボルトの上端部
に掛け板６がナット１５で締付けて取付けられており、
掛け板６と前記レバープレート５とにコイルバネ７を掛
けて引張るようにしてあり、止めねじ１６を緩め、調整
ナット１７を回して掛け板６の高さをスタッドボルト１
４により調整することにより、コイルバネ７の引張り強
さを調整できるようにしてある。

【００１３】前記スタッドボルト１４には、調整カム１
８がねじ嵌合させて装着してあり、該調整カム１４はテ
ーパーを付けた逆円錐台状にして装着されていて、前記
レバープレート５の先端部を調整カム１８のテーパー部
１８ａに当てて、調整カム１８を回すことにより、放射
状に多数設けられた羽根３の傾斜を一斉に調整するよう
にしてある。羽根３の傾斜角度Ｋ（図２）は右下がりに
略４５度を基準としているが、これに限定するものでは
ない。そして羽根３の傾斜を調整後はロックナット１９
を締めて、調整カム１８が緩まないようにしてある。

【００１４】又、放射状に多数設けた羽根３の個々の傾
きを調整する必要がある場合のために、レバープレート
５の先端部には調整ボルト２０をねじ立てして設けてあ
り、調整ボルト２０を出没させ、ナット２１で緩まない
ように締めて、調整ボルト２０の先端を調整カム１８の
テーパー部１８ａに当てるようにしてある。

【００１５】羽根３の内側内部を被覆するようにして設
けられたカバー８は、軸受パイプ２の下方部を被覆する
ようにして設けられた円板１Ｂの外周折曲げ部のねじ穴
１ｂにねじ２２（図１）をねじ込んで取付けられてお
り、軸受パイプ２の外周とカバー８はシール部材８Ａで
シールされている。

【００１６】以上のように構成してなる風車の回転軸１
を、回転軸ホルダー２３により回転自在に支持して、図
２に示す羽根３に矢印イ方向から風圧を受けると、羽根
３は右下がりに傾斜しているので、風車は右方向（矢印
ロ方向）へ回転し、羽根３を放射状に多数設けて面積を
広くすることにより微風でも回転力を効率良く得ること
ができる。

【００１７】又、台風や突風等の異常な風圧の時、羽根
３は一定以上の風圧を受けると、受ける風圧の大きさに
応じてコイルバネ７の引張力に抗してハ方向に回動し、
羽根３にかかる風圧を軽減させる。因って、回転軸１を
支持している回転軸ホルダー２３や、該回転軸ホルダー
を支持している支柱等の支持体（図示せず）にかかる負
荷が軽減されるので、損傷を防止することができる。そ
して、異常な風圧が緩和されるに従い、羽根３は、コイ
ルバネ３の引張力により、元の状態に復位して正常に作
動する。

【００１８】

【発明の効果】以上記述した如く、本発明に係る風車
は、放射状に多数の羽根を設けて風量を多く受けられる
ようにしたから、微風でも風車の回転力を効率良く得る
のに効果を奏することができる。

【００１９】又、羽根を取付け固定した羽根軸をコイル
バネに抗して支持する構成としたから、台風や突風等の
異常な風圧を受けた時に負荷を軽減でき、風車や風車を
支持した支柱等の損傷を防止することができること、及
びコイルバネの力で自然に羽根を元の状態に復位するの
で、正常な状態に戻すのに手間を要しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る風車の実施例を示す図面で、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。

【図２】本発明に係る風車の実施例を示す要部斜視図で
ある。

【図３】本発明に係る風車の実施例を示す要部断面図で
ある。

【図４】回転軸に軸受パイプを放射状に設けた実施例を
示す斜視図である。

【図５】羽根軸に接合して延出させる軸の実施例を示す
斜視図である。

【図６】羽根を取付ける羽根軸の実施例を示す斜視図で
ある。

【図７】羽根の実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 回転軸 １Ａ 支持プレート １ａ、３ａ、４ａ、４ｂ、４ｃ、１０ａ、１０ｃ 穴 １Ｂ 円板 １ｂ ねじ穴 ２ 軸受パイプ ３ 羽根 ３ａ 取付穴 ４ 羽根軸 ４Ａ 軸 ４Ｂ 丸棒 ４Ｃ、４Ｄ プレート ５ レバープレート ６ 掛け板 ７ コイルバネ ８ カバー ８Ａ シール部材 ９ 軸受ブシュ １０ 軸 １０ｂ スリワリ溝 １１ ボルト １１Ａ テーパーノックピン １２ ノックピン １３ 間座 １４ スタッドボルト １５、２１ ナット １６、２２ ねじ １７ 調整ナット １８ 調整カム １９ ロックナット ２０ 調整ボルト ２３ 回転軸ホルダー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸の先端部円周に放射状に多数の軸
   受パイプを等間隔に並べて設け、該軸受パイプに、羽根
   を傾斜させて取付け固定した羽根軸の片方を延出してそ
   れぞれ風圧に抗するようにコイルバネで支持し、回動可
   能に嵌合装着してなることを特徴とする風車。
2. 【請求項２】 羽根軸に傾斜させて取付け固定した羽根
   の取付けの反対側に、バランスウエイトを兼ねたプレー
   トを設けてなることを特徴とする請求項１記載の風車。
3. 【請求項３】 羽根軸に傾斜させて取付け固定した羽根
   をそれぞれ右下がりに略４５度の角度に傾斜させてなる
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の風車。
4. 【請求項４】 回転軸の先端部に穴をあけて、該穴に、
   上端部に掛け板を設けたスタッドボルトを高さ調整可能
   にして立て、羽根軸の延出端には半径方向にレバープレ
   ートを設けて、該レバープレートと前記スタッドボルト
   の上端部に設けた掛け板とをコイルバネで引張ってなる
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項
   に記載の風車。
5. 【請求項５】 回転軸の先端部に穴をあけて高さ調整可
   能にして立てたスタッドボルトに、中心部にねじ穴を設
   けた逆円錐台状の調整カムをねじ嵌合させ、該調整カム
   に、羽根軸の延出端の半径方向に設けたレバープレート
   の先端部を当てて、羽根の傾斜を一斉に調整してなるこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に
   記載の風車。
6. 【請求項６】 羽根軸の延出端の半径方向に設けたレバ
   ープレートの先端部に調整ボルトを設けてなることを特
   徴とする請求項５記載の風車。