JP2008057338A - 原動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 螺旋羽根に対して作用する勢力を回転軸に対して効率よく伝達する。
【解決手段】 勢力を集束する集束部８と、勢力を減衰する減衰部９を備えた受面体６と、勢力を逃がすスリット７を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、軸線方向を鉛直方向とする縦型螺旋羽根式の原動力伝達装置に関し、特に、風力や水力等の勢力を発電機の原動力として伝達するのに好適な原動力伝達装置に関する。

本発明の原動力伝達装置に関連する先行技術文献情報として、例えば、下記の特許文献１がある。
特開平９−６８１５２号公報

例示した特許文献１には、勢力（風力）が作用する受面部を有する螺旋羽根（螺旋状回転羽根）を、軸線方向を鉛直方向とする縦式の回転軸の外周に対して、螺旋方向が回転軸の軸線方向に沿い、受面部が回転軸の径方向に突出するように配設してなる回転体を備えた縦型螺旋羽根式の原動力伝達装置（風力原動装置）が開示されている。
そして、この構成により、風力の方向にかかわらず、常に全方向からの風に即応して回転可能であることが開示されている。

ところで、螺旋羽根に対して作用する勢力を回転軸に対して効率よく伝達するには、勢力の全部又はその大半を回転軸の軸線を境とする一方向側面と他方向側面のいずれか一方に作用させることが好ましい。
しかしながら、前記螺旋羽根は、その構造により、側面視（勢力が作用する方向）において、螺旋羽根の受面部の一方向側面（表面）と他方向側面（裏面）とが、回転軸の軸線を境に左右に分かれて同一方向に向き、螺旋羽根に対する勢力が前記受面部における一方向面側と他方向面側の双方に同じ力で作用することにより、一方向面側と他方向面側とに作用する勢力が拮抗し、回転軸に対して勢力を効率的に伝達できないということがあった。

本発明は、螺旋羽根に対して作用する勢力を回転軸に対して効率よく伝達することを課題とし、この課題を解決した原動力伝達装置の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明が採用した技術的手段は、勢力が作用する受面部を有する螺旋羽根を、軸線方向を鉛直方向とする回転軸の外周に対して、螺旋方向が回転軸の軸線方向に沿い、受面部が回転軸の径方向に突出するように配設してなる回転体を含む原動力伝達装置において、前記受面部は、勢力が作用する受面体と勢力を逃がすスリットを螺旋方向に沿って交互に設けてなり、前記受面体は、その一方面が勢力を集束する集束部であり、他方面が勢力を減衰させる減衰部であること特徴とする原動力伝達装置にしたことである。

本発明でいう勢力とは、自然の風や人工的に作った気流で生じる風力、自然の川の流れ又は潮流や水流で生じる水力が含まれる。

前記集束部の好ましい形態としては、回転軸の径方向に亘って減衰部側へ凹ませた凹状とした形態であり、又、回転軸の径方向に亘って勢力と正対する平面状としてもよい。
前記減衰部の好ましい形態として、前記減衰部が回転軸の径方向に亘って集束部側を基部とし、減衰部側を頂部として突出させた凸状であり、当該減衰部はその頂部から基部へ向かい、回転軸の軸線方向に拡がる傾斜面又は円弧面とした形態である。

勢力をより効率的に集束部に作用させるということから、風力又は水力を集束部方向へ案内する案内板が、案内方向を調整可能として備えることが好ましい。

本発明によれば、螺旋羽根に対して作用する勢力を回転軸に対して効率よく伝達することができる。

以下、本発明に係る原動力伝達装置を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明すると、本形態の原動力伝達装置１は、軸線方向を鉛直方向として設置され、勢力である風力や水力により発電する発電機を作動させるための原動力を伝達するものとして例示する。

本形態の原動力伝達装置１は、図１乃至図３に示すように、回転軸２と、当該回転軸２の外周に周設された複数枚（本形態では２枚）の螺旋羽根３と、前記回転軸２の上下端部を回転可能に支持する枠体４と、当該枠体４に配設された案内板５とから構成されている。
前記回転軸２の回転は、例えば、周知の歯車列やベルトやチェーン等による回転伝達機構Ａを介して発電機Ｂに伝達されるようにしている。

回転軸２は、螺旋羽根２を配設した軸部２１と、当該軸部２１の上端と下端とに軸線方向に沿って立設された支軸部２２Ａ，２２Ｂを有し、この支軸部２２Ａ，２２Ｂを枠体４における上枠４１と下枠４２に亘って軸受４３を介して支持することにより、枠体４に対して周方向に回転可能に支持されている。
又、前記軸部２２は、下枠４２から枠体２の外側へ突出し、その突出した部位が前記回転伝達機構Ａに連結されている。

２枚の螺旋羽根３は、夫々、前記軸部２１の上端部から下端部に亘って螺旋方向に周設されている。
具体的には、平面視において、夫々径方向に、且つ、軸部２１の周方向に沿って隣り合う螺旋羽根３間の角度を夫々１８０度として突設されている。
又、螺旋羽根３は、勢力が作用する受面部３Ａの形態が、勢力が作用する受面体６と勢力を逃がすスリット７を螺旋方向に沿って交互に設けて構成されている。
前記受面体６は、その一方面が勢力を集束する集束部８とし、他方面が勢力を減衰させる減衰部９としている（図３（ａ）参照）。

前記集束部８は、回転軸２の径方向に亘って減衰部９側へ断面略三角形状となるように凹ませた凹状として構成されている（図３（ｃ）参照）。
前記減衰部９は、回転軸２の径方向に亘って集束部８側から前記集束部８の凹み方向側へ沿って、断面略三角形状となるように突出させた凸状として構成されている（図３（ｂ）参照）。

すなわち、この螺旋羽根２は、側面視において、回転軸２の軸線を境に、図面上右側に集束部８が現れるとともに、左側に減衰部９が現れ、この集束部８と減衰部９に対して勢力が作用した際には、この勢力が集束部８に集束される一方、減衰部９の斜面によりスリット７案内されることで減衰され、この勢力の集束部８による集束と減衰部９による減衰によって、勢力の大半を回転軸２の軸線を境とする一方向側面である集束部８に作用させることができる。

枠体４は、前記上枠４１と、下枠４２と、両枠を連結する４本の縦枠４３とから構成されている。
具体的には、上枠４１及び下枠４２を平面視において略四角形状に形成し、このような形状の上枠４１と下枠４２の四方のコーナー部位に亘って縦枠４３を連結することで、略立方体を呈する枠体４に形成している。

案内板５は、勢力を前記集束部８方向に案内するものであり、長手方向を前記縦枠４３と略同等の長さとする長方形状の板材を用いてなるものである。
このような案内板５は、４本の縦枠４３に対し、その長手側面を縦枠４３の長手方向に沿わせ、平面視において短手側が夫々回転軸２の回転方向と同方向に回動するように軸支され、案内板５を回動することにより勢力の案内角度を調節可能にしている。
又、案内板５の軸支位置は、案内板５の角度を減衰部９と正対する角度にした際において、軸支位置を境にして螺旋羽根２と正対する側が、少なくとも減衰部９の突出長さと略同等となる位置である。
すなわち、案内板５の角度を減衰部９と正対する角度に調節することにより、勢力を減衰部９に作用させないようにすることができるので、勢力をより効率的に集束部８に集中させることができる。

前記構成の原動力伝達装置１によれば、勢力が螺旋羽根３における受面部５に作用したとき、この勢力の集束部８による集束と減衰部９による減衰によって、勢力の大半を回転軸２の軸線を境とする一方向側面である集束部８に作用させることができるので、螺旋羽根に対して作用する勢力を回転軸２に対して効率よく伝達し、回転軸２を効率よく回転させることができる。
又、受面部５に作用する勢力の一部を、前記スリット７を通過させることにより、集束部８にあっては、集束部８に作用して反射しようとする勢力の、集束部８に連続して作用する勢力に対する干渉を弱めて勢力を効率よく集束部８に作用させることができ、減衰部９にあっては、減衰部９に作用する勢力を効率よく減衰させることができる。
又、案内板５の角度を勢力が集束部８に集中して向かうように調節したり、減衰部９と正対する角度にしてこの減衰部９に対して勢力が作用しないようにしたりすることによって、受面部５に作用する勢力を集束部８に効率よく作用させることができる。
したがって、螺旋羽根に対して作用する勢力を回転軸に対して効率よく伝達する。

尚、本発明は、例示した実施の形態に限定するものでは無く、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。
例えば、集束部８の形状を図４（ａ）に示すように断面略円弧状としてもよいし、図４（ｂ）に示すように、断面略四角形状としてもよく、又、減衰部９の形状を図４（ａ）に示すように断面略円弧状としてもよい。
又、例示した形態の原動力伝達装置は、螺旋羽根を２枚備えた形態としたものであるが、螺旋羽根の枚数は、１枚でもよいし、３枚以上とする枚数でもよい。
又、螺旋羽根を複数枚とする場合には、周方向に隣り合う螺旋羽根間の角度を夫々同角度にする。

本発明に係る原動力伝達装置の側面図。 図１の（２）−（２）線断面図。 （ａ）は図１の要部拡大図、（ｂ）は（ａ）の（ｂ）−（ｂ）線断面図、（ｃ）は（ａ）の（ｃ）−（ｃ）線断面図。 （ａ）は集束部及び減衰部の他の形態を示す断面図、（ｂ）は集束部の他の形態を示す断面図。

符号の説明

１：原動力伝達装置
２：回転軸
３：螺旋羽根
３Ａ：受面部
５：案内板
６：受面体
７：スリット
８：集束部
９：減衰部

Claims (4)

1. 勢力が作用する受面部を有する螺旋羽根を、軸線方向を鉛直方向とする回転軸の外周に対して、螺旋方向が回転軸の軸線方向に沿い、受面部が回転軸の径方向に突出するように配設してなる回転体を含む原動力伝達装置において、
   前記受面部は、勢力が作用する受面体と勢力を逃がすスリットを螺旋方向に沿って交互に設けてなり、
   前記受面体は、その一方面が勢力を集束する集束部であり、他方面が勢力を減衰させる減衰部であること特徴とする原動力伝達装置。
2. 前記集束部が回転軸の径方向に亘って減衰部側へ凹ませた凹状を呈するものであることを特徴とする請求項１に記載の原動力伝達装置。
3. 前記減衰部が回転軸の径方向に亘って集束部側を基部とし、減衰部側を頂部として突出させた凸状を呈し、当該減衰部は、その頂部から基部へ向かい、回転軸の軸線方向に拡がる傾斜面又は円弧面としていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の原動力伝達装置。
4. 風力又は水力を集束部方向へ案内する案内板が、案内方向を調整可能として備えられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか１項に記載の原動力伝達装置。

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