JP2002276535A - 可変翼機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転抵抗が低減できる風車の可変翼機構を提
供する。 【解決手段】 ブレード２のピッチ角を変更可能な油圧
シリンダ１１と、前記油圧シリンダ１１に両吐出ポート
を接続し、回転方向に応じて油圧シリンダ１１を正方向
若しくは逆方向に作動させる双方向ポンプ３０と、前記
双方向ポンプ３０を正方向若しくは逆方向へ駆動可能な
正逆転モータ１４と、前記油圧シリンダ１１の作動位置
を検出してフィードバック信号を出力するストロークセ
ンサ２７と、外部よりの指令値４１と前記フィードバッ
ク信号４２とを比較し、油圧シリンダ１１の作動位置を
指令値４１に一致するよう正逆転モータ１４を駆動する
コントローラ１６とからサーボアクチュエータ１０を構
成し、風車のロータヘッド１に装備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、風力発電等に適用
される風車の翼ピッチ角を可変とする可変翼機構に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から風力発電等には複数の翼を持つ
風車が適用され、風力や風向等の種々の気象条件におい
ても最大の発電効率を発揮させるために、翼ピッチ角を
変更可能な可変翼機構が知られており、例えば、特許第
２８２４３２１号公報（従来例１）、特許第２５８７５
０９号公報（従来例２）、実公平４−１４６５０号公報
（従来例３）に開示されたものがある。

【０００３】従来例１における可変翼は、回転するロー
タヘッドに回動可能に装着された翼の軸と、ロータヘッ
ドおよび主軸により駆動される発電機を内蔵する回転し
ないナセル内に設置した油圧シリンダとを、リンク、可
動軸、可動環、および、可動軸受等からなる駆動機構に
より連結し、油圧シリンダにより操作して翼のピッチ角
を変更している。

【０００４】また、前記従来例２における可変翼は、回
転するロータヘッド上に可変翼の回転軸のピッチ角をリ
ンク機構により相互に連動させて設け、同じく回転する
ロータヘッド上に設置した２本の油圧シリンダでリンク
機構を操作して翼のピッチ角を変更するように構成さ
れ、図示されていないが、油圧シリンダを駆動する制御
弁、および、油圧源は回転しないナセル内に装備され、
例えば、従来例３に示すように制御される。

【０００５】従来例３における可変翼は、可変翼のピッ
チ角を変更する油圧シリンダを油圧源からの作動油をサ
ーボ弁により流量制御して翼のピッチ角を変更してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例１では、回転するロータヘッド、および、主軸と回
転しないナセルとの間に跨って駆動機構を配置するた
め、両者間を可動軸受で連結するも摩擦抵抗を生じてロ
ータ回転に対する抵抗となり、発電効率を低下させ、し
かも、複雑な構造となり故障しやすいものであった。

【０００７】上記従来例２、３においては、回転するロ
ータヘッドに油圧シリンダによる可動部分が全て配置さ
れて従来例１における不具合は解消される。

【０００８】しかしながら、シリンダ、制御弁、およ
び、油圧源からなる油圧装置が回転するロータヘッドと
回転しないナセルとの間に跨って配置されているため、
相対回転する部材間で作動油を給排できるスィーベルジ
ョイントを必要とし、ジョイント部よりの油漏れが懸念
され、ジョイント部の密封度を向上させると摩擦抵抗を
高めてロータ回転に対する抵抗となり、やはり発電効率
を低下させるものであった。

【０００９】しかも、制御弁として従来例３に示すサー
ボ弁を用いるものにあっては、油圧源で発生したエネル
ギの大半がサーボ弁での絞り効果により消費されるた
め、可変翼の駆動に大きな外部動力を必要とする不具合
があった。

【００１０】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、回転抵抗が低減でき多くの外部動力を必要
としない風車の可変翼機構を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、風車のロ
ータヘッドに配設されるブレードのピッチ角を変更可能
な可変翼機構において、前記ブレードのピッチ角を変化
させるように駆動する油圧アクチュエータと、前記油圧
アクチュエータに両吐出ポートを接続し、その回転方向
に応じて油圧アクチュエータを正方向若しくは逆方向に
作動させる双方向ポンプと、前記双方向ポンプを正方向
若しくは逆方向へ駆動可能な正逆転モータとからサーボ
アクチュエータを構成し、前記サーボアクチュエータを
風車のロータヘッドに装備したことを特徴とする。

【００１２】第２の発明は、第１の発明において、前記
サーボアクチュエータは、油圧アクチュエータの作動位
置を検出してフィードバック信号を出力する位置検出手
段と、 外部よりの指令値と前記フィードバック信号と
を比較し、油圧アクチュエータの作動位置が指令値と一
致するよう正逆転モータを駆動するコントローラとをロ
ータヘッド上に具備するものであることを特徴とする。

【００１３】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記サーボアクチュエータは、ブレード個々に装
備されていることを特徴とする。

【００１４】第４の発明は、第１ないし第３の発明のい
ずれか一つにおいて、前記双方向ポンプの吐出ポート
は、低圧側が選択的にアキュムレータに接続されること
を特徴とする。

【００１５】第５の発明は、第１ないし第４の発明のい
ずれか一つにおいて、前記ブレードは、複数に分割さ
れ、夫々独立してピッチ角を変更可能であり、夫々の回
動軸には、サーボアクチュエータが装備されていること
を特徴とする。

【００１６】第６の発明は、第１ないし第４の発明のい
ずれか一つにおいて、前前記ブレードは、弾性部材で形
成され、前記ブレードの先端と基端のピッチ角を各々サ
ーボアクチュエータにより変更でき、先端から基端に亙
る中途部をねじれ変形可能としたことを特徴とする。

【００１７】

【発明の効果】したがって、第１の発明では、ブレード
のピッチ角を変更可能な油圧アクチュエータと正逆転モ
ータで駆動される双方向ポンプとを組合わせたサーボア
クチュエータを回転するロータヘッドに装備したため、
駆動機構がロータヘッドに纏められ、ロータヘッドとナ
セル内とに跨らず、ロータ回転時の摩擦抵抗（高密封に
よるスィーベルジョイント部の摩擦抵抗も含めて）が削
減され、発電効率を向上できる。

【００１８】また、油圧アクチュエータと正逆転モータ
で駆動される双方向ポンプとを組合わせているため、油
圧配管も不要で、油漏れも無く、作動油の圧縮性に起因
する剛性低下も抑制され、可変翼のピッチ角制御を高応
答にできる。

【００１９】しかも、油圧アクチュエータと双方向ポン
プ間は、作動油の絞り効果によるエネルギ喪失が無く少
ない外部エネルギで可変翼が駆動できる。

【００２０】第２の発明では、第１の発明の効果に加え
て、油圧アクチュエータの作動位置が指令値と一致する
よう正逆転モータを制御するサーボコントローラをロー
タヘッド上に設置したため、ロータヘッド上に複数のサ
ーボアクチュエータを設置する際に、ナセル内との信号
授受のための構成を簡素化できる。

【００２１】第３の発明では、第１または第２の発明の
効果に加えて、ブレード個々にサーボアクチュエータが
装備されるため、駆動機構が簡素化され、故障発生の頻
度が少なく、しかも、口ーターヘツド内に一体型サーボ
アクチュエ一夕を偏心荷重なく配置でき、ロータに回転
ムラを生ずることもない。

【００２２】第４の発明では、第１ないし第３の発明の
いずれか一つの効果に加えて、アキュムレータにより系
統内の最低圧を補償しているため、キャビテーションを
生ずることが防止でき、また、ピストンロッドの伸縮に
起因する系統内容積変化を吸収できる。

【００２３】第５の発明では、ブレードを先端側と基端
側とで分割してピッチ角を独立して変更できるため、ロ
ータ回転時に速度（周速度）差がある先端ブレードと基
端ブレードとの風への接触角を変更して、より一層効率
的に風力エネルギを補足できる。

【００２４】第６の発明では、ブレードを基端から先端
に向かってねじれ可能に構成して、先端と基端のピッチ
角を変更するため、高効率な可変翼ピッチを得ることが
できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２６】図１は、本発明を適用した風車における可
変翼機構の一例の概要図であり、ロータヘッド１には回
転中心Ｓから３方向に向けて等間隔に配置されるブレー
ド２が装着されており、このブレード２のピッチ角を変
えるためにブレード２はそれぞれの回動軸３がロータヘ
ッド１の軸受部４に回動可能に装備される。

【００２７】前記ブレード２の回動軸３には、夫々、電
動機、ポンプ、アキュムレータ、および、シリンダ等を
一体化したサーボアクチュエータ１０が連結装備され、
これらサーボアクチュエータ１０も回転中心Ｓ回りに等
間隔に配置される。なお、図中、符号１６はサーボアク
チュエータ１０に含まれるサーボコントローラである。

【００２８】そして、ブレード２のピッチ角を変える場
合には、夫々のサーボアクチュエータ１０を同じ量だけ
作動させて回動軸３を矢印で示す方向に回転させる。

【００２９】図２は前記サーボアクチュエータ１０を示
し、ロータヘッド１に固定された油圧シリンダ１１（油
圧アクュエータであればよく、油圧モータであってもよ
い）と、油圧シリンダ１１の図示しないシリンダ室への
作動油を分配するバルブボデー１２と、図示しないポン
プを内蔵するポンプボデー１３とを一体に結合して備
え、ポンプボデー１３にはポンプを駆動する正逆転モー
タ１４とアキュムレータ１５とが連結され、正逆転モー
タ１４はロータヘッド１上に配置されたサーボコントロ
ーラ１６により回転位置が制御される。

【００３０】前記油圧シリンダ１１は、ロータヘッド１
に設けたブラケット２０にピン２１を介して回動可能に
結合され、油圧シリンダ１１内には図示しないピストン
が摺動自在に内蔵され、ピストンに連結されたピストン
ロッド２４が、ピストンにより区画された図示しないロ
ッド室、ボトム室のいずれか一方に油圧が供給されるこ
とで油圧シリンダ１１端から前進若しくは後退される。

【００３１】前記ピストンロッド２４の先端はブレード
２の回動軸３に固定したレバー５にピン６を介して連結
され、伸縮位置に応じてブレード２のピッチ角を変更
し、ピストンロッド２４の伸縮位置は位置検出手段とし
てのストロークセンサ２７により検出され、ストローク
センサ２７の位置信号は前記サーボコントローラ１６に
入力される。

【００３２】なお、前記ロッド室は配管２８を介して、
また、前記ボトム室は直接バルブボデー１２と連結され
る。

【００３３】前記バルブボデー１２は、図示しない双方
向ポンプの一方の吐出ポートを前記配管２８に連通させ
るロッド側通路と双方向ポンプの他方の吐出ポートをボ
トム室に連通させるボトム側通路が設けられる。

【００３４】前記ポンプボデー１３には、前記ロッド側
通路とボトム側通路に連通する吐出ポートを備え、正逆
転モータ１４で正逆転駆動され回転方向（吐出方向）が
切換わることで吸込み／吐出ポートが反転する図示しな
い双方向ポンプを内蔵している。

【００３５】また、ポンプボデー１３には、図示しない
が、前記両通路は油圧シリンダ１１のピストンロッド２
４の伸縮に伴う油圧系統内の容積変化を補償するよう選
択的にアキュムレータ１５と連通される。

【００３６】前記サーボコントローラ１６は、図示しな
いナセル内に配置された上位コントローラにスリップリ
ング等を介して接続され、指令信号の授受および電力の
供給を行う。

【００３７】なお、前記サーボコントローラ１６をロー
タヘッド１上に設置できない場合には回転しないナセル
内にサーボコントローラを設置して、スリップリング等
を介してストロークセンサ２７よりのフィードバック信
号と正逆転モータの制御電流とが授受される。

【００３８】図３は、可変翼機構におけるサーボアクチ
ュエータ１０のシステム構成図を示し、更に詳細に説明
する。なお、図示例では、コントローラ１６が回転しな
いナセル内に配置されるものについて記載されている。

【００３９】前記双方向ポンプ３０と油圧シリンダ（ア
クチュエータ、油圧モータ）１１のロッド室２５，ボト
ム室２６を結ぶロッド側通路３１、ボトム側通路３２に
よってアキュムレータ１５との間で閉回路が構成され、
正逆転モータ１４で駆動される双方向ポンプ３０の回転
方向（吐出方向）を切換えることによって油圧シリンダ
１１の伸縮作動方向が切換わるようになっている。

【００４０】ロッド側通路３１、ボトム側通路３２を結
ぶ通路には第一、第二リリーフ弁３３，３４がそれぞれ
介装され、ロッド側通路３１、ボトム側通路３２の圧力
が過度に上昇することが回避される。

【００４１】このパワーパッケージの閉回路は双方向ポ
ンプ３０のドレン側に連通する低圧通路３６を備え、こ
の低圧通路３６にアキュムレータ１５が接続される。ラ
ダータイプのアキュムレータ１５はこれに封入されたガ
スの圧力により作動油が加圧され、パワーパッケージの
最低圧を補償する。

【００４２】低圧通路３６は第一、第二チェック弁３
７，３８を介してロッド側通路３１、ボトム側通路３２
に選択的に接続される。第一、第二チェック弁３７，３
８は互いに連動して開閉作動するもので、一方が閉弁す
ると他方が開弁される。

【００４３】そして、ピストンロッド２４が伸長すると
き、第１チェック弁３７が開弁し、パワーパッケージの
増加する全容積を補償してアキュムレータ１５の作動油
をロッド側通路３１に導き、ピストンロッド２４が収縮
するとき、第２チェック弁３８が開弁し、パワーパッケ
ージの減少する全容積を補償してボトム側通路３２から
アキュムレータ１５へ作動油を導く。

【００４４】もちろん、パワーパッケージの閉回路から
若干の油洩れが生じた場合にも、アキュムレータ１５に
貯留された作動油を低圧通路３６から第一、第二チェッ
ク弁３７，３８を介してロッド側通路３１、ボトム側通
路３２に補充する。

【００４５】前記油圧シリンダ１１には、ピストンロッ
ド２４のストローク位置を検出するストロークセンサ２
７が設けられ、ストロークセンサ２７よりのストローク
位置信号はサーボコントローラ１６に入力され、また、
正逆転モータ１４はサーボコントローラ１６によりその
回転が制御される。

【００４６】前記ストローク位置信号、および、正逆転
モータ１４の制御電流は、図示しない回転する主軸と回
転しないナセルとの間で授受させるために、スリップリ
ング４８が介在されている。

【００４７】前記サーボコントローラ１６は、上位コン
トローラ４０よりの指令値４１を受けストロークセンサ
２７よりのフィードバック信号４２との偏差信号４３に
基づきサーボアクチュエータ１０の正逆転モータ１４を
駆動するもので、指令値４１とフィードバック信号４２
との偏差信号４３を出力する比較器４４、サーボ補償器
４５、正逆転モータ１４を駆動するアンプ４６から構成
され、比較器４４で得られる偏差信号４３はサーボ補償
器４５を経由してアンプ４６により偏差信号４３に対応
して正逆転モータ１４を駆動する。

【００４８】また、このサーボコントローラ１６は、ア
ンプ４６等で消費される電力を供給するための電力線４
７が接続され、指令値４１の信号線と共に、ナセル内に
配置される上位コントローラ４０に接続される。

【００４９】なお、電力線、および、信号線の分岐され
た各線は、他のサーボアクチュエータへの電力線、信号
線であリ、他のサーボアクチュエータも同様の構成とな
っている。

【００５０】以上のように構成される本発明の実施の形
態につき、次に作用を説明する。

【００５１】上位のコントローラ４０には、図示しない
風力、風向に関する情報が入力され、これらの気象条件
に好適なピッチ角を演算し、指令値４１として出力す
る。

【００５２】上記指令値４１は、スリップリング４８を
介して各サーボアクチュエータ１０のサーボコントロー
ラ１６において、フィードバック信号４２と比較され、
指令値４１とフィードバック値４２との偏差信号４３に
基づきアンプ４６が正逆転モータ１４を駆動する。

【００５３】ここで、何れかのサーボアクチュエータに
おいて、フィードバック値４２が指令値４１にピッチ角
ΔＡだけ満たない場合には、そのサーボアクチュエータ
１０はサーボコントローラ１６のアンプ４６から正逆転
モータ１４に対してボトム側通路３２に吐出させるよう
アンプ４６から制御電流が出力され、正逆転モータ１４
が正転してロッド側通路３１から吸込みボトム側通路３
２に吐出し、ピストンロッド２４は伸長する。

【００５４】このとき、第２チェック弁３８が閉弁し、
第１チェック弁３７が開弁し、アキュムレータ１５の作
動油が低圧通路３６から第１チェック弁３７を介してロ
ッド側通路３１に導かれ、ピストンロッド２４伸長によ
りパッケージ内の容積が増加したことによる不足油量を
補充する。

【００５５】ピストンロッド２４の伸長によりブレード
２が回動され、ピッチ角ΔＡに達した場合には、ストロ
ークセンサ２７によるフィードバック値４２が指令値４
１と一致し、両者の偏差信号４３、および、アンプ４６
からの制御電流は零となり、正逆転モータ１４が停止さ
れ、油圧シリンダ１１、ブレード２は夫々その位置を維
持する。

【００５６】風力が変化して上位コントローラ４０が更
にピッチ角を増加すると判断された場合には、全てのサ
ーボアクチュエータ１０に対して指令値４１を増加させ
る。

【００５７】全てのサーボアクチュエータ１０は、サー
ボコントローラ１６でフィードバック値４２に対する偏
差信号４３が増加し、アンプ４６からの制御電流が正方
向に出力され、正逆転モータ１４は正転して、上記と同
様に油圧シリンダ１１からピストンロッド２４を伸長さ
せる。

【００５８】そして、指令値４１に相当する位置に達し
たとき、偏差信号４３が零となり、制御電流が止めら
れ、正逆転モータ１４が停止され、油圧シリンダ１１、
ブレード２は夫々その位置を維持し、全てのサーボアク
チュエータ１０が作動を完了するとき、全てのブレード
２はその風力に見合ったピッチ角とされる。

【００５９】逆に風力が変化して上位コントローラ４０
がピッチ角を減少すると判断された場合には、指令値４
１を減少させる。全てのサーボアクチュエータ１０は、
サーボコントローラ１６において、フィードバック値４
２に対する偏差信号４３がマイナス側に増加し、制御電
流が逆方向に出力される。

【００６０】そして、正逆転モータ１４は逆転され、ボ
トム室２６の作動油がボトム側通路３２を通って双方向
ポンプ３０に吸込まれ、双方向ポンプ３０から吐出する
作動油がロッド側通路３１を通ってロッド室２５へと送
られる。

【００６１】このとき、第１チェック３７が閉弁し、第
２チェック弁３８が開弁し、ボトム側通路３２の作動油
の一部は低圧通路３６を経由してアキュムレータ１５内
へ導き、ピストンロッド２４が収納されパッケージ内の
容積が減少することによる余剰油量をアキュムレータ１
５内に吸収する。

【００６２】そして、指令値４１に相当する位置に達し
たとき、偏差信号４３が零となり、制御電流が止めら
れ、正逆転モータ１４が停止され、油圧シリンダ１１、
ブレード２は夫々その位置を維持し、全てのサーボアク
チュエータ１０が作動を完了するとき、全てのブレード
２はその風力に見合ったピッチ角とされる。

【００６３】なお、上記実施の態様においては、ブレー
ド２個々にサーボアクチュエータ１０を装備するものに
ついて説明したが、図示はしないが、各ブレード相互に
ピッチ角を連動させるリンク機構を配置し、このリンク
機構を一個のサーボアクチュエータにより駆動するよう
にしてもよく、この場合には、各ブレードは機械的に連
動するため、ブレード間のピッチ角のバラツキは無くな
るものの、サーボアクチュエータをロータヘッド１の回
転バランスの良い部位を選定して装着させる必要があ
る。

【００６４】また、上記の態様においては、サーボコン
トローラ１６が回転しないナセル内に設置されて、サー
ボコントローラ１６と正逆転モータ１４、および、スト
ロークセンサ２７との間の信号授受のためにスリップリ
ング等を用いるものであったが、図１、２に示すよう
に、ロータヘッド１上にサーボコントローラ１６を設置
するものにおいては、サーボコントローラ１６と上位コ
ントローラ４０との間に信号授受のためのスリップリン
グが用いられる。

【００６５】上記した実施の態様においては、以下の効
果を奏する。

【００６６】ブレード２のピッチ角を変更可能な油圧シ
リンダ１１と正逆転モータ１４で駆動される双方向ポン
プ３０とを組合わせ、油圧シリンダ１１の作動位置を外
部からの指令値４１に一致するようコントローラ１６で
正逆転モータ１４を駆動するサーボアクチュエータ１０
を構成してロータヘッド１に装備したため、駆動機構が
ロータヘッド１とナセルに跨らず回転するロータヘッド
１上に纏められ、ロータ回転時の摩擦抵抗（高密封によ
るスィーベルジョイント部の摩擦抵抗も含めて）が削減
され、発電効率を向上できる。

【００６７】また、油圧シリンダ１１と正逆転モータ１
４で駆動される双方向ポンプ３０とを組合わせているた
め、油圧配管も不要で、油漏れも無く、作動油の圧縮性
に起因する剛性低下も抑制され、ブレード（可変翼）２
のピッチ角制御を高応答にできる。

【００６８】しかも、油圧シリンダ１１と双方向ポンプ
３０間は、作動油の絞り効果によるエネルギ喪失が無
く、少ない外部エネルギでブレード（可変翼）２が駆動
できる。

【００６９】更に、ブレード２個々にサーボアクチュエ
ータ１０が装備されるため、駆動機構が簡素化され、故
障発生の頻度が少なく、しかも、口ーターヘツド１内に
一体型サーボアクチュエ一夕１０を偏心荷重なく配置で
き、ロータに回転ムラを生ずることもない。

【００７０】また、アキュムレータ１５により系統内の
最低圧を補償しているため、キャビテーションを生ずる
ことが防止でき、また、ピストンロッド２４の伸縮に起
因する系統内の容積変化を吸収できる。

【００７１】図４は本発明の他の実施の態様による風車
の可変翼機構であり、先端側のブレードを分割し、且
つ、独立させてピッチ角を変更して、ロータ回転時に速
度（周速度）差があるブレードの先端と基端との風への
接触角を変更して、より一層効率的に風力エネルギを補
足させるものである。なお、図４は一箇所のブレードに
ついてのみ表示しているが、他のブレードも同様の構成
となっている。

【００７２】図４において、先端ブレード２Ｂと基端ブ
レード２Ａとでブレード２が構成され、先端ブレード２
Ｂはその回動軸３Ｂが基端ブレード２Ａ内、および、基
端ブレード２Ａの回動軸３Ａを貫通してロータヘッド１
上に延長され、その端部には、図１、２に示すと同様の
第２のサーボアクチュエータ１０Ｂがロータヘッド１上
に配置され、第２のサーボアクチュエータ１０Ｂにより
先端ブレード２Ｂは基端ブレード２Ａと独立してピッチ
角が変更可能としている。

【００７３】もちろん、基端ブレード２Ａの回動軸３Ａ
も同様の第１のサーボアクチュエータ１０Ａによりピッ
チ角が変更可能としている。

【００７４】この構成によれば、ロータ回転時に速度
（周速度）差がある先端ブレード２Ｂと基端ブレード２
Ａとの風への接触角を変更して、より一層効率的に風力
エネルギを補足できる。

【００７５】なお、上記例では先端ブレードと基端ブレ
ードとでブレードを形成しているが、これに限定される
ものでなく、図示しないが、例えば、先端から基端に亙
って３枚以上にブレードを分割して夫々一体型サーボア
クチュエータによりピッチ角を変更可能とするものであ
ってもよい。

【００７６】そして、ブレード２の先端と基端とのピッ
チ角を、上記の態様の如く、段階的に変更できるように
することに加えて、先端から基端まで連続的に変更する
こともでき、さらに、高効率な可変翼ピッチを得ること
ができる。

【００７７】即ち、図示しないが、ブレード全体が基端
から先端に向かってねじれ変形可能な弾性がある構造に
構成し、ブレードの先端と基端とに回動軸を連結して夫
々サーボアクチュエータにより夫々ピッチ角を変更する
ようにすることで構成可能である。

【００７８】この実施の態様においては、図１〜３の実
施の態様における効果に加えて、ブレード２を先端側ブ
レード２Ｂと基端側ブレード２Ａとで分割してピッチ角
を独立して変更できるため、ロータ回転時に速度（周速
度）差がある先端ブレード２Ｂと基端ブレード２Ａとの
風への接触角を変更して、より一層効率的に風力エネル
ギを補足できる。

【００７９】また、ブレード２を基端から先端に向かっ
てねじれ可能に構成するものにあっては、先端と基端の
ピッチ角を変更するため、高効率な可変翼ピッチを得る
ことができる。

【００８０】なお、上記実施形態において、ブレード２
のピッチ角を変更する油圧アクチュエータとして油圧シ
リンダ１１を用いるものについて説明したが、図示はし
ないが、回転作動する油圧アクチュエータであってもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す風車の可変翼機構の
概要図。

【図２】同じくサーボアクチュエータの構成図。

【図３】同じく可変翼機構のシステム構成図。

【図４】本発明の他の実施形態を示す風車の可変翼機構
の概要図。

【符号の説明】

１ ロータヘッド ２ ブレード ３ 回動軸 ４ 軸受部 ５ レバー １０ サーボアクチュエータ １１ 油圧シリンダ（油圧アクチュエータ） １２ バルブボデー １３ ポンプボデー １４ 正逆転モータ １５ アキュムレータ １６ サーボコントローラ ２３ ピストン ２４ ピストンロッド ２５ ロッド室 ２６ ボトム室 ２７ ストロークセンサ（位置検出手段） ３０ 双方向ポンプ ３１ ロッド側通路 ３２ ボトム側通路 ３７、３８ 第１、第２チェック弁 ４０ 上位コントローラ ４１ 指令値 ４２ フィードバック値 ４３ 偏差信号 ４６ アンプ ４８ スリップリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H001 AA03 AA06 AA09 AC03 AD04 AE14 3H078 AA02 AA26 BB04 BB11 BB19 CC65

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 風車のロータヘッドに配設されるブレー
   ドのピッチ角を変更可能な可変翼機構において、 前記ブレードのピッチ角を変化させるように駆動する油
   圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに両吐出
   ポートを接続し、その回転方向に応じて油圧アクチュエ
   ータを正方向若しくは逆方向に作動させる双方向ポンプ
   と、 前記双方向ポンプを正方向若しくは逆方向へ駆動可能な
   正逆転モータとからサーボアクチュエータを構成し、 前記サーボアクチュエータを風車のロータヘッドに装備
   したことを特徴とする可変翼機構。
2. 【請求項２】 前記サーボアクチュエータは、油圧アク
   チュエータの作動位置を検出してフィードバック信号を
   出力する位置検出手段と、 外部よりの指令値と前記フィードバック信号とを比較
   し、油圧アクチュエータの作動位置が指令値と一致する
   よう正逆転モータを駆動するコントローラとをロータヘ
   ッド上に具備するものであることを特徴とする請求項１
   に記載の可変翼機構。
3. 【請求項３】 前記サーボアクチュエータは、ブレード
   個々に装備されていることを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の可変翼機構。
4. 【請求項４】 前記双方向ポンプの吐出ポートは、低圧
   側が選択的にアキュムレータに接続されることを特徴と
   する請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の可
   変翼機構。
5. 【請求項５】 前記ブレードは、複数に分割され、夫々
   独立してピッチ角を変更可能であり、 夫々の回動軸には、サーボアクチュエータが装備されて
   いることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つ
   に記載の可変翼機構。
6. 【請求項６】 前記ブレードは、弾性部材で形成され、 前記ブレードの先端と基端のピッチ角を各々サーボアク
   チュエータにより変更でき、 先端から基端に亙る中途部をねじれ変形可能としたこと
   を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに一つに記載
   の可変翼機構。