JP3214659U - 風力発電機 - Google Patents
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Abstract
【課題】自動車の走行時の風力を利用して効率的に発電を行う風力発電機を提供する。【解決手段】自動車の屋根に着脱可能に設置される風力発電機100であって、前記自動車の走行に伴い生じる風力により回転する風車300と、前記風車の回転数を変化させて伝達するギア機構と、前記ギア機構により伝達された回転力を直流電流に変換するダイナモ400と、前記風車の回転軸の周りに複数の球体を配して回転可能に保持する軸受500と、前記軸受の外枠周面に複数の溝が形成された回転しない固定歯車、及び前記固定歯車より外側に逆回転方向に延びる爪が回動可能に留められ前記風車の回転軸に連設されたストッパーを有するラチェット機構と、を備える。【選択図】図1
Description
本考案は、自動車の屋根に搭載する風力発電機に関する。
自動車は、ガソリン等で動作する原動機(エンジン)を動力源として走行する。エンジン始動時の電力や、ライト、エアコン、オーディオ機器などの電力は、バッテリー(蓄電池)から供給されるが、自動車の走行時にダイナモ(発電機)からバッテリーに充電している。
また、電気自動車は、電気をエネルギー源とし、電動機(モーター)を動力源として走行する。車載電池から電力を得る電池式電気自動車の場合、充電スタンドなど外部からの電力供給によって蓄電池に充電し、蓄電池から電動機に電力を供給する。
蓄電池に充電する手段として、ダイナモや充電スタンドの他に、太陽光発電や風力発電などを補助的に利用するものもある。例えば、バッテリーが上がってしまった時など緊急時に電力を補給することも可能となる。
特許文献1に記載されているように、自動車の屋根に取り付けた風力発電機の考案も開示されている。また、特許文献2に記載されているように、狭い場所への取り付けと自動車の走行を妨げないことを考慮した風力発電機の考案も開示されている。また、特許文献3に記載されているように、動翼を回転軸沿いに回転軸と平行に配列した風力発電機の発明も開示されている。
しかしながら、従来の風力発電機においては、自動車を走行させることで風車を回転させ、発電機を動作させているが、風速や自動車の速度などの条件により風車が適切に回転しない場合がある。
そこで、本考案は、自動車の走行時の風力を利用して効率的に発電を行う風力発電機を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本考案である風力発電機は、自動車の屋根に着脱可能に設置される風力発電機であって、前記自動車の走行に伴い生じる風力により回転する風車と、前記風車の回転数を変化させて伝達するギア機構と、前記ギア機構により伝達された回転力を直流電流に変換するダイナモと、前記風車の回転軸の周りに複数の球体を配して回転可能に保持する軸受と、前記軸受の外枠周面に複数の溝が形成された回転しない固定歯車、及び前記固定歯車より外側に逆回転方向に延びる爪が回動可能に留められ前記風車の回転軸に連設されたストッパーを有するラチェット機構と、を備え、前記軸受は、前記風車が所定の回転数を超えたときに前記ダイナモに回転力が伝達されないように前記ギア機構をずらし、前記ラチェット機構は、前記風車が順方向に回転したときに前記ストッパーの爪が前記固定歯車の溝から離れるように回動し、前記風車が逆方向に回転したときに前記ストッパーの爪が前記固定歯車の溝に向かって回動することにより係止される、ことを特徴とする。
本考案によれば、自動車の走行時の風力を利用して効率的に発電を行うことができる。
以下に、本考案の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
まず、本考案である風力発電機の構造について説明する。図1は、風力発電機の斜視図である。図2は、風力発電機の正面図である。図3は、風力発電機の平面図である。風力発電機100は、自動車の屋根に着脱可能に設置される。
図1〜3に示すように、風力発電機100は、フレーム200、風車300、ダイナモ400、及び軸受500等を備える。
フレーム200は、風力発電機100を自動車に取り付けるための台座であり、ダイナモ400が搭載される。また、支持枠210を立てることにより、風車300が軸受500を介して回転可能に支持される。なお、風の流路を調整して風車300に当たりやすくしても良い。
風車300は、支持枠210に支持された回転軸320の周りに複数のブレード310が取り付けられ、ブレード310が自動車の走行に伴い生じる風を受け、回転軸320を軸として風力により回転する。
ダイナモ400は、風車300の回転力を直流電流に変換する発電機である。回転力は、風車300の回転軸320をダイナモ400の回転軸410に直接伝達しても良いし、ギア機構を介して伝達しても良い。
ギア機構は、風車300の回転軸320に取り付けたギア330と、ダイナモ400の回転軸410に取り付けたギア420とを噛み合わせたものである。なお、風車300のギア330とダイナモ400のギア420の間に別のギアを介在させても良い。
次に、本考案である風力発電機の風車の構造について説明する。図4は、風力発電機の風車を示す図である。図5は、風力発電機の軸受を示す(a)側面図、及び(b)断面図である。図6は、風力発電機のラチェット機構における(a)順回転時、及び(b)逆回転時の動作を示す図である。
図4に示すように、風車300は、ブレード310、回転軸320、ギア330、軸受500、及びラチェット600等を備える。
ブレード310は、風車300の羽(翼)である。例えば、回転軸320の周りに等間隔で4本のブレード310aを取り付ければ良い。また、ブレード310aの後方に等間隔で4本のブレード310bを取り付けて、8本にしても良い。なお、ブレード310bの角度をブレード310a間の真中となるようにずらしても良い。
また、ブレード310は、矩形状の板材でも良いし、プロペラ状など他の形状にしても良い。また、ブレード310は、螺旋状に角度をずらしても良いし、板材を捻るように湾曲等させても良い。なお、ブレード310a同士、ブレード310b同士は、同じ形状にするが、ブレード310aとブレード310bとは別の形状でも良い。
回転軸320は、例えば、断面が丸い棒状の部材である。回転軸320には、ブレード310の他、ギア330やラチェット600等が取り付けられ、両端をそれぞれ軸受500に通すことで支持枠210に支持される。なお、ブレード310を着脱により交換可能にしても良い。
ギア330は、回転軸320に固定されて、風車300の回転数を変化させてダイナモ400の回転軸410に伝達する。なお、径や歯のピッチが異なる複数のギア330を切替可能に回転軸320に取り付けても良い。
図5に示すように、軸受500は、例えば、玉軸受(ボールベアリング)のように、回転軸320の周りに複数のボール510を配し、それらのボール510を外枠520内に収納することにより、回転軸320を回転可能に保持する。
複数のボール510は、それぞれ回転軸320に接しており、外枠520内で回転可能に保持される。なお、隣接するボール510同士も接するように外枠520内に充填されれば良い。
軸受500は、風車300が所定の回転数を超えたときに、ダイナモ400に過度の回転力が伝達されないように、回転軸320をずらす等して、風車300のギア330とダイナモ400のギア420との噛み合わせを外しても良い。
また、回転軸320に複数のギア330が取り付けられている場合に、風速を検知して、風の強さに応じて複数のギア330を切り替えることにより、ダイナモ400の回転軸410に伝達される回転力を同程度に維持しても良い。
図6に示すように、ラチェット600は、固定歯車610、及びストッパー等を備え、風車300が逆回転するのを防止するラチェット機構である。ラチェット600は、少なくとも一方の軸受500に設ければ良い。
固定歯車610は、軸受500の外枠520の外周面に複数の溝620が等間隔で形成された回転しない歯車である。溝620は、少なくとも1つあれば良く、例えば、矩形状に凹凸を形成したものでも良いし、三角形状に切り欠いた形状でも良い。
ストッパーは、回転軸320に連設されたカバー630内に、固定歯車610の溝620に係止可能な爪640を設けたものである。カバー630は、固定歯車610を覆うように配置される。
爪640は、固定歯車610より外側の位置において、カバー630が回転すべき方向とは逆方向に延ばされる。爪640は、湾曲した長孔などが空けられて留具650で所定の範囲内で回動可能に留められる。爪640を固定歯車610の上側に留めた場合、延ばした先端が重力により降りた状態にすれば良い。
図6(a)のようにカバー630が順方向に回転した時は、爪640が固定歯車610の溝620から離れるように回動し、カバー630の回転を阻害しない。なお、爪640が溝620の斜面を滑ってカバー630の回転が阻害されなければ良い。
また、図6(b)のように、カバー630が逆方向に回転した時は、爪640が固定歯車610の溝620に向かって回動することにより係止され、カバー630の回転を抑制する。なお、溝620の斜面を滑らないだけの角度があれば良い。
例えば、カバー630が順回転したときは、爪640の中央付近に留具650が来るように、爪640が移動することで、爪640の先端が上がり、カバー630が逆回転したときは、爪640の根元付近に留具650が来るように、爪640が移動することで、爪640の先端が下がる。
さらに、溝620の左側の傾斜を90度に近くすることで、カバー630が逆回転したときに爪640が引っ掛かりやすくなる。また、溝620の右側の傾斜を緩くすることで、カバー630が順回転したときに爪640が滑りやすくなる。
このように、自動車の走行時の風力を利用して効率的に発電を行うことができる。発電した電気は、バッテリーへの充電に利用したり、外部への電力供給などに利用したりすることができる。
以上、本考案の実施例を述べたが、これらに限定されるものではない。
100:風力発電機
200:フレーム
210:支持枠
300:風車
310:ブレード
320:回転軸
330:ギア
400:ダイナモ
410:回転軸
420:ギア
500:軸受
510:ボール
520:外枠
600:ラチェット
610:固定歯車
620:溝
630:カバー
640:爪
650:留具
200:フレーム
210:支持枠
300:風車
310:ブレード
320:回転軸
330:ギア
400:ダイナモ
410:回転軸
420:ギア
500:軸受
510:ボール
520:外枠
600:ラチェット
610:固定歯車
620:溝
630:カバー
640:爪
650:留具
Claims (1)
- 自動車の屋根に着脱可能に設置される風力発電機であって、
前記自動車の走行に伴い生じる風力により回転する風車と、
前記風車の回転数を変化させて伝達するギア機構と、
前記ギア機構により伝達された回転力を直流電流に変換するダイナモと、
前記風車の回転軸の周りに複数の球体を配して回転可能に保持する軸受と、
前記軸受の外枠周面に複数の溝が形成された回転しない固定歯車、及び前記固定歯車より外側に逆回転方向に延びる爪が回動可能に留められ前記風車の回転軸に連設されたストッパーを有するラチェット機構と、を備え、
前記軸受は、前記風車が所定の回転数を超えたときに前記ダイナモに回転力が伝達されないように前記ギア機構をずらし、
前記ラチェット機構は、前記風車が順方向に回転したときに前記ストッパーの爪が前記固定歯車の溝から離れるように回動し、前記風車が逆方向に回転したときに前記ストッパーの爪が前記固定歯車の溝に向かって回動することにより係止される、
ことを特徴とする風力発電機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017005155U JP3214659U (ja) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | 風力発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017005155U JP3214659U (ja) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | 風力発電機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3214659U true JP3214659U (ja) | 2018-02-01 |
Family
ID=61067058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017005155U Active JP3214659U (ja) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | 風力発電機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3214659U (ja) |
-
2017
- 2017-11-13 JP JP2017005155U patent/JP3214659U/ja active Active
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