JP2003129937A

JP2003129937A - 走行体用風車

Info

Publication number: JP2003129937A
Application number: JP2001363462A
Authority: JP
Inventors: Akira Ishida; 昭石田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2003-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】走行体が自走することによる自然発生するエ
ネルギー（相対的風力）を利用して、風車を回すこと
で、空気の抵抗を減らすばかりでなく、空気に噴射流を
生じさせて推進力の補助に役立てるという、優れた省エ
ネルギー効果を有する走行体用風車の提供をする。【解決手段】走行体の走行時、空気の流れを受ける部
位に所定の角度を有して、表裏に夫々風車（３、４）を
設置し、風が直接当たる表風車（３）の回転力を原動力
として、増速回転駆動手段（５）を介して駆動される裏
風車（４）を設ける。また、表風車（３）と、裏風車
（４）を同芯として、増速回転手段（５）を遊星歯車機
構とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、乗物等走行体の
走行中に受ける空気抵抗を低減したり、走行することに
より発生する相対的風力を有効に利用して、動力エネル
ギーの節約を図る走行体用風車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置として、特にトラッ
ク等のルーフやトリイ構造を工夫した物件があるが、い
ずれもその省エネルギー効果は十分なものとは言えず、
また風車を用いた著しい効果を有するものはなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、乗物等の走
行体が自走することによる自然発生するエネルギー（相
対的風力）を利用して、風車を回すことで、空気の抵抗
を減らすばかりでなく、空気に噴射流を生じさせて推進
力の補助に役立てるという、優れた省エネルギー効果を
有する走行体用風車の提供を目的とする。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】上記目的を達成するため
に、この発明における走行体用風車は、乗物の屋根等の
走行体の空気の流れを受ける部位に所定の角度を有し
て、表裏に夫々風車を設置し、風が当たる表風車の回転
力を原動力として，増速回転駆動手段を介して駆動され
る裏風車を表風車の後側に設けて、空気を後方に噴出さ
せることである。

【０００５】そして、表風車と、裏風車を羽根数やピッ
チを異とし、且つ相互に反対の方向に回転させることで
ある。

【０００６】また、各風車の羽根の先端を連結する外周
輪を設けることである。

【０００７】そして、各風車を対称的に対（つい）の組
合せにて並列に設け、且つ隣接する風車を相互に反対の
方向に回転させることである。

【０００８】更に、駆動側の表風車と、従動側の裏風車
を同軸芯として表裏に重ね合わせて設け、増速回転手段
を遊星歯車機構とするとよい。

【０００９】上記のように構成された風車を車両等の走
行体に装着して走行すると、所定の角度を有する風車に
て走行中に受ける空気抵抗を低減したり、一定以上の速
度に達すると表風車は回転を始め、速度が増すにしたが
って大きな慣性モーメントを持つため、増速手段を介し
て裏風車を強い力で高速に回転せしめ、大量な空気を勢
い良く後方に押しやって噴出するので、その反動による
大きな推力を発生して、走行体を前に推し進めようとす
る。従って、走行エネルギーが低減できる。

【００１０】そして、表風車と、裏風車の羽根数やピッ
チを異なるようにし、且つ相互に反対の方向に回転させ
ることによって、各風車への空気の流れが円滑になって
通風抵抗の減少が図れたり、送風騒音を低減するように
作用する。

【００１１】また、各風車の羽根の先端を連結する外周
輪は、羽根の先端を保護するばかりでなく、風車の補強
や回転安定性を向上するように作用する。

【００１２】そして、風車を対称的に対の組合せにて並
列に設けることによって、左右の風車をバランスよく作
動させることができ、風車の回転慣性力による被装着走
行体の傾きを防止して、安定した走行ができる。

【００１３】更に、裏風車の増速回転手段を遊星歯車機
構にすることによって、スリップロスのない、動力の確
実な伝達が行なわれるばかりでなく、高い増速比の増速
装置を極めて小型化することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例に
よる走行体用風車の横断面図である。図２は図１のＡ矢
視の斜視図である。図１および図２に示すように、トラ
ックの運転席屋根ａの上に、後方の荷台壁ｂにかけて４
５度の傾斜で、風の当たる面に対する表裏に二重、且つ
並列する表風車３と裏風車４を内側に設置できるよう
に、風車部を円形に開放した前枠板１１と中枠板１２を
４５度に傾斜且つ平行にして取り付ける架台１を設け
る。当該架台１の前下部には同様に４５度傾斜した風受
け導入用の風案内板１３と、後部には空気室ｃを介し
て、同じく４５度傾斜して風車部の上方７０％を覆う背
面板１４を設け、更に両外側には風車部の側方全てを覆
うように、夫々側面板１５を設ける。そして、前枠板１
１と中枠板１２の円形開放口の中央になるようにして、
夫々上下に対面して軸受支柱１６を設け、その中央位置
に相互に対面して上下に夫々軸受２を取付け、両軸受２
間に固定軸５１を保持する。この固定軸５１を同軸芯と
して、前側（風表）には表風車３を、後側（風裏）には
裏風車４を中間に増速装置５を介して設けている。

【００１５】以上の如く組み立てられた風車のセットを
図２で示すように左右に併設し、表風車３は左右夫々下
から外側に向けて（矢印の方向に）回転できるように
し、反対に裏風車４は左右夫々上から外側に向けて（矢
印の方向に）回転させるようにする。また、各風車
（３、４）は、できるだけ軽量に製作するのが良く、い
ずれもアルミニウムの厚さ１〜２ｍｍ程度の板を用い、
各羽根（３１、４１）の根元に補強用の羽根リブ（３
２、４２）を設け、一枚板から各羽根（３１、４１）の
形状に切り抜いて形成した。そして各羽根（３１、４
１）の先端には全ての羽根に連結する外周輪（３３、４
３）を同様に一体成形として設けておく。また、表風車
３の羽根３１は１２枚とし、裏風車４の羽根４１は１０
枚として、傾斜角度はいずれも２５度から３５度が好ま
しい。

【００１６】尚、ここで言うところの表風車３と裏風車
４は羽根の形状等によっては、羽根の数が表裏風車にて
反対を成すこともあり得る。

【００１７】更に、詳しく説明すると、図３は本発明の
実施例における一部羽根部を削除した増速装置５を中心
とした断面図で、図４は図３のカバーを外したＢ−Ｂ矢
視図である。図３および図４で示すように、裏風車４を
駆動する増速装置５として遊星歯車機構を用いる。表風
車３の裏側に一体化してボルト６にて取り付けられた、
駆動歯車である大きな内歯歯車５４で囲まれた内側は、
油で満たされたオイル室ｄになっていて、ボールベアリ
ング２１とオイルシール２４を介して固定軸５１がカバ
ー５７を貫通した状態で密閉されている。また、図４で
示すように固定軸５１と一体化されている角が丸い三角
形状の遊星歯車台５２と、そこに植え込まれた遊星歯車
軸５３に嵌合して遊星歯車５５が内歯歯車５４に噛み合
うとともに従動歯車５６にも噛み合って回転するように
なっている。この従動歯車５６はロックボルト６１によ
って裏風車４に一体化固定されている。そして、走行中
の風によって受けるスラスト荷重に対して、表風車３の
裏側と従動歯車５６の前後には、夫々の荷重に対応する
スラストベアリング２３を三カ所に設ける。

【００１８】本実施例では、かどが丸い三角形状の遊星
歯車台５２と、そこに植え込まれた遊星歯車軸５３を３
本にしているが、円盤の台に１本の遊星歯車軸５３を設
けて、そこに嵌合する１個の遊星歯車５５とすることも
できる。しかしながら回転の円滑と安定性向上と歯車の
耐久上、均等間隔にした３個ないし４個の遊星歯車５５
とするのが好ましい。

【００１９】前述の構造により、本発明の作動を図１、
図３および図４によって説明すると以下の通りである。
トラック等の走行体が仮に時速６０ｋｍで走行すること
によっての相対的な風速は秒速１７ｍとなり、時速８０
ｋｍで走行すると相対的な風速は秒速２２ｍとなり、時
速１００ｋｍの走行では相対的な風速は秒速２８ｍにも
なる。こうした一定以上の速度の風が表風車３の全面に
当たり、更に前面の風案内板１３から入って、表風車３
を強力に回転する。

【００２０】この表風車３の裏に一体化してボルト６で
取り付けられた内歯歯車５４が同じ数だけ回転し、図４
で示すように内歯歯車５４に噛み合っている遊星歯車５
２は遊星歯車軸５３が固定されているので同じ方向に回
転され、遊星歯車５２を介することで、反対方向に噛み
合っている従動歯車５６を反対の回転方向に内歯歯車５
４と従動歯車５６の歯数の割合で増速回転させる。従動
歯車５６と裏風車４はロックボルト６１で一体に固定さ
れているので、増速比（実施例では約３倍）に応じた回
転数で反対方向に回転されることとなる。この結果、裏
風車４から後の空気室ｃに大量の空気が噴出され、下方
の一部分を切り欠いた背面板１４によって上方向に７
割、後方向に３割の割合で勢い良く吐出される。従っ
て、噴出した空気の反力によって走行体を前方に推し進
めることになる。

【００２１】図５は本発明の使用状態を示す斜視図であ
る。図示のように、これを使用するときはトラックの運
転席屋根ａに、荷台壁ｂに向けて空気の流れが円滑にな
るような位置に表風車３の角度を合わせて取付け具１８
にて装着固定する。そして前面には鳥や異物が吸い込ま
れないように格子１７を設けておく。また、両外側には
夫々側面板１５があるので、走行中に対向車に影響する
ことがない。

【００２２】尚、本発明の実施例は一組の風車（３、
４）を二基併設したものであるが、小型の走行体では一
基でもよく、反対に大型のものは二基併設したものを複
数設置することも考えられる。この場合、設置する場所
は風ができるだけ均等に当たるように注意する。

【００２３】また、表風車３の前に風を清流して、効果
的に導入するための円筒フード等を設けると、さらに強
力なエネルギーを得ることができる。

【００２４】更に、増速装置５を安価に製作する方法と
して、並列に設けた表風車の裏側に一体化した大プーリ
ーを設け、隣接する裏風車に一体化した小プーリーに相
互にベルト駆動する方法も考えられる。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、以上説明の通りに構成されて
いるので、この走行体用風車によれば、以下に記載され
るような効果を奏する。

【００２６】走行体が自走することによる自然発生する
エネルギー（相対的風力）を利用して、風車を回すこと
で、空気の抵抗を減らすばかりでなく、空気に噴射流を
生じさせて推進力の補助に役立てるという、優れた省エ
ネルギー効果を有する。その結果、燃料消費量が少なく
なる。

【００２７】そして、表風車と、裏風車の羽根数やピッ
チを異なるようにし、且つ相互に反対の方向に回転させ
ているため、風車への空気の流れが円滑になって通風抵
抗の減少が図れたり、送風騒音を低減できる。

【００２８】また、各風車の羽根の先端を連結する外周
輪を設けることによって、風車の羽根の先端を保護する
ばかりでなく、各羽根の補強となって風車全体を薄くて
軽いものとして製作でき、しかも回転安定性を向上する
ことができる。

【００２９】そして、風車を対称的に対の組合せにて並
列に設けることによって、左右の風車をバランスよく作
動させることができ、風車の回転慣性力の反作用による
被装着走行体が走行中に傾くのを防止して、安定した走
行ができる。

【００３０】更に、裏風車の増速回転手段を遊星歯車機
構にすることによって、スリップロスのない、動力の確
実な伝達が行なわれるばかりでなく、高い増速比の増速
装置を極めて小型化することができる。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明の実施例における斜視図である。

【図２】は図１のＡ矢視の斜視図である。

【図３】は本発明の実施例における一部を削除した断面
図である。

【図４】は本発明の図３のＢ−Ｂ矢視図である。

【図５】は本発明の使用状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１架台１１前枠板１２中枠板１３風案内板１４背面板１５側面板１６軸受支柱１７格子１８取付け具２軸受２１ボールベアリング２２ニードルベアリン２３スラストベアリング２４オイルシール３表風車４裏風車３１、４１羽根３２、４２羽根リブ３３、４３外周輪５増速装置５１固定軸５２遊星歯車台５３遊星歯車軸５４内歯歯車（駆動歯車）５５遊星歯車５６従動歯車５７カバー６ボルト６１ロックボルトａ運転席屋根ｂ荷台壁ｃ空気室ｄオイル室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行体の走行時、空気の流れを受ける部
位に所定の角度を有して、表裏に夫々風車（３、４）を
設置し、風が直接当たる表風車（３）の回転力を原動力
として、増速回転駆動手段（５）を介して駆動される裏
風車（４）を設けたことを特徴とする走行体用風車。
【請求項２】表風車（３）と、裏風車（４）を羽根数
やピッチを異とし、且つ相互に反対の方向に回転させる
手段を設けた請求項１記載の走行体用風車。
【請求項３】各風車（３、４）の羽根（３１、４１）
の先端を連結する外周輪（３３、４３）を設けた請求項
１または請求項２記載の走行体用風車。
【請求項４】各風車（３、４）を対称的に対（つい）
の組合せにて並列に設け、且つ隣接する風車を相互に反
対の方向に回転させるようにした請求項１、請求項２ま
たは請求項３記載の走行体用風車。
【請求項５】表風車（３）と、裏風車（４）を同軸芯
として、増速回転手段（５）を遊星歯車機構（５２、５
３、５４、５５、５６）とした請求項１、請求項２、請
求３項または請求項４記載の走行体用風車。