(57)【要約】【課題】サポニウス型風車３１を含む車載風力発電装置を車両に搭載する場合に、その風車３１を、車両を大型化することなくかつ車両走行風を十分に供給することが可能な位置に配置する。【解決手段】サポニウス型風車３１を、該風車３１の回転軸３１ａが車幅方向に略水平状に延びかつ車両正面視で該風車３１の羽根３１ｂの回転スペースが、バンパフェイシャ９の下側導風開口部９ａと重複するように、バンパレインフォースメント６に支持する。【選択図】図２
2008075600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のフロントサイドフレームと、該両フロントサイドフレームに結合されたバンパレインフォースメントと、該バンパレインフォースメントの後方に配置され、熱交換器を支持するシュラウドと、上記バンパレインフォースメントの前方に配置された外観構成部材に設けられ、走行風を少なくとも上記熱交換器に導くための導風開口部とを備えた車両に搭載され、該車両走行風によって回転するサポニウス型風車と該風車の回転により駆動される発電機とを含む車載風力発電装置であって、
上記風車は、上記バンパレインフォースメントとシュラウドとの間に位置しかつ上記車両正面視で該風車の羽根の回転スペースが上記導風開口部と重複するように、該シュラウドに支持されていることを特徴とする車載風力発電装置。
【請求項２】
請求項１記載の車載風力発電装置において、
上記シュラウドは、上記熱交換器の車幅方向両端部をそれぞれ支持する左右一対の縦枠部を有し、
上記風車は、該風車の回転軸が上記縦枠部に略沿って上下方向に延びていることを特徴とする車載風力発電装置。
【請求項３】
請求項２記載の車載風力発電装置において、
上記風車は、上記車両正面視で、該風車の羽根の回転スペースにおける回転軸よりも車幅方向中央側部分が上記導風開口部と重複しかつ車幅方向外側部分が該導風開口部と重複しないように配設されており、
上記風車は、該風車の羽根の回転スペースにおける回転軸よりも車幅方向中央側部分に位置した羽根が、車両走行風によって車両後方に移動することで回転するように構成されていることを特徴とする車載風力発電装置。
【請求項４】
請求項１記載の車載風力発電装置において、
上記シュラウドは、上記熱交換器の下端部を支持する下枠部を有し、
上記風車は、該風車の回転軸が上記下枠部に略沿って車幅方向に略水平状に延びていることを特徴とする車載風力発電装置。
【請求項５】
請求項４記載の車載風力発電装置において、
上記風車は、上記車両正面視で、該風車の羽根の回転スペースにおける回転軸よりも上側部分が、上記導風開口部と重複しかつ下側部分が該導風開口部と重複しないように配設されており、
上記風車は、該風車の羽根の回転スペースにおける回転軸よりも上側部分に位置した羽根が、車両走行風によって車両後方に移動することで回転するように構成されていることを特徴とする車載風力発電装置。
【請求項６】
左右一対のフロントサイドフレームと、該両フロントサイドフレームに結合されたバンパレインフォースメントと、該バンパレインフォースメントの後方に配置され、熱交換器を支持するシュラウドと、上記バンパレインフォースメントの前方に配置された外観構成部材に設けられ、走行風を少なくとも上記熱交換器に導くための導風開口部とを備えた車両に搭載され、該車両走行風によって回転するサポニウス型風車と該風車の回転により駆動される発電機とを含む車載風力発電装置であって、
上記風車は、該風車の回転軸が車幅方向に略水平状に延びかつ上記車両正面視で該風車の羽根の回転スペースが上記導風開口部と重複するように、上記バンパレインフォースメントに支持されていることを特徴とする車載風力発電装置。
【請求項７】
請求項６記載の車載風力発電装置において、
上記風車は、上記車両正面視で、該風車の羽根の回転スペースにおける回転軸よりも上側部分及び下側部分のうち一方が上記導風開口部を通して見えかつ他方が上記バンパレインフォースメントによって隠蔽されるように配設されており、
上記風車は、該風車の羽根の回転スペースにおける上記導風開口部を通して見える側に位置した羽根が、車両走行風によって車両後方に移動することで回転するように構成されていることを特徴とする車載風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両走行風によって回転するサポニウス型風車と該風車の回転により駆動される発電機とを含む車載風力発電装置に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば特許文献１〜３に示されているように、車両走行風を利用して風車を回転させ、この風車の回転力を発電機に伝達して該発電機を作動させ、この発電機の作動により車両のバッテリーを充電するようにすることが知られている。ここで、特許文献１，２の風車はプロペラ型風車であり、特許文献３の風車は、回転軸に沿って延びる複数の羽根を有するサポニウス型風車である。
【０００３】
尚、サポニウス型風車とは、厳密には、中空円筒を縦半分に切って、これら半分割された円筒をその分割面に沿って左右互い違いにずらしかつ該分割面と垂直な方向から視て一部同士が重なり合うように組み合わせた形で相対させ、半分割された円筒（羽根）の間を風が通り抜けるようにしたものであるが、本発明では、特許文献３のように回転軸に沿って延びる複数の羽根を有しかつ該複数の羽根の回転内側端が回転軸に取り付けられてなる風車もサポニウス型風車という。
【特許文献１】特開平１１−１５５２０３号公報
【特許文献２】特開２００３−２９９２０７号公報
【特許文献３】特開２００２−３５９９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記サポニウス型風車は、プロペラ型風車よりも発電効率が低いものの、弱風でも起動性が良く大きなトルクを発生するので、特許文献３のようにサポニウス型風車を車両に搭載することが考えられる。
【０００５】
しかし、特許文献３のものでは、車両構成部品のレイアウトを考慮して風車を配置しておらず、そのようなレイアウトを考慮すると、風車の配置位置によっては、車両の大型化を招く可能性がある。また、風車に対し車両走行風を十分に供給するようにしなければ、十分な発電性能が得られなくなる。
【０００６】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、サポニウス型風車を含む車載風力発電装置を車両に搭載する場合に、その風車を、車両を大型化することなくかつ車両走行風を十分に供給することが可能な位置に配置しようとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明では、サポニウス型風車を、バンパレインフォースメントとシュラウドとの間に位置しかつ車両正面視で該風車の羽根の回転スペースが、車両外観構成部材に設けた導風開口部と重複するように、該シュラウドに支持するか、又は、該風車の回転軸が車幅方向に略水平状に延びかつ車両正面視で該風車の羽根の回転スペースが上記導風開口部と重複するように、バンパレインフォースメントに支持するようにした。
【０００８】
具体的には、請求項１の発明では、左右一対のフロントサイドフレームと、該両フロントサイドフレームに結合されたバンパレインフォースメントと、該バンパレインフォースメントの後方に配置され、熱交換器を支持するシュラウドと、上記バンパレインフォースメントの前方に配置された外観構成部材に設けられ、走行風を少なくとも上記熱交換器に導くための導風開口部とを備えた車両に搭載され、該車両走行風によって回転するサポニウス型風車と該風車の回転により駆動される発電機とを含む車載風力発電装置を対象とする。
【０００９】
そして、上記風車は、上記バンパレインフォースメントとシュラウドとの間に位置しかつ上記車両正面視で該風車の羽根の回転スペースが上記導風開口部と重複するように、該シュラウドに支持されているものとする。
【００１０】
上記の構成により、バンパレインフォースメントとシュラウドとの間のデッドスペースを利用して、車両を大型化することなく風車を配置することができる。すなわち、バンパフェイシャ及びバンパレインフォースメントは、通常、平面視で車幅方向中央部が両端部に対して車両前方へ突出するように湾曲した形状を有しており、このため、バンパレインフォースメントとシュラウドとの間の車幅方向中央部ないしその近傍部には、デッドスペースが生じている。このデッドスペースに風車を配置することで、車両を大型化することなく風車をスペース効率良く配置することが可能になる。また、上記デッドスペースの車両前方におけるバンパフェイシャ又はグリル等の車両外観構成部材には、車両走行風を熱交換器等に導くための比較的大きな導風開口部が設けられているので、この導風開口部に対して風車の羽根の回転スペースが車両正面視で重複するようにすることが容易にでき、風車の羽根に対して車両走行風を十分に供給することが可能になる。
【００１１】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記シュラウドは、上記熱交換器の車幅方向両端部をそれぞれ支持する左右一対の縦枠部を有し、上記風車は、該風車の回転軸が上記縦枠部に略沿って上下方向に延びているものとする。
【００１２】
このことにより、車両走行風の熱交換器への供給を殆ど阻害することなく、風車を配置することができる。尚、２つの風車を、左右の縦枠部にそれぞれ沿って配置してもよく、１つの風車のみを、左右いずれか１つの縦枠部に沿って配置してもよい。
【００１３】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、上記風車は、上記車両正面視で、該風車の羽根の回転スペースにおける回転軸よりも車幅方向中央側部分が上記導風開口部と重複しかつ車幅方向外側部分が該導風開口部と重複しないように配設されており、上記風車は、該風車の羽根の回転スペースにおける回転軸よりも車幅方向中央側部分に位置した羽根が、車両走行風によって車両後方に移動することで回転するように構成されているものとする。
【００１４】
すなわち、風車の羽根の回転スペースにおける回転軸よりも車幅方向中央側部分に位置した羽根は、車両走行風を受けて車両後方に移動することで回転するが、回転軸よりも車幅方向外側に位置した羽根は、該回転によって車両前方へ移動するため、車両走行風を受けると該回転の抵抗となる。しかし、この発明では、上記回転スペースにおける回転軸よりも車幅方向外側部分が導風開口部と重複しないようになされているので、回転軸よりも車幅方向外側部分に位置した羽根には、車両走行風が当たり難くなり、効率良く発電することが可能になる。また、風車における導風開口部から見える部分を少なくすることができ、見映えを向上させることができる。
【００１５】
請求項４の発明では、請求項１の発明において、上記シュラウドは、上記熱交換器の下端部を支持する下枠部を有し、上記風車は、該風車の回転軸が上記下枠部に略沿って車幅方向に略水平状に延びているものとする。
【００１６】
このことで、請求項２の発明と同様に、車両走行風の熱交換器への供給を殆ど阻害することなく、風車を配置することができる。また、請求項２の発明に比べて、羽根の回転軸に沿った長さを長くすることができ、大きな発電電力が得られる。
【００１７】
請求項５の発明では、請求項４の発明において、上記風車は、上記車両正面視で、該風車の羽根の回転スペースにおける回転軸よりも上側部分が、上記導風開口部と重複しかつ下側部分が該導風開口部と重複しないように配設されており、上記風車は、該風車の羽根の回転スペースにおける回転軸よりも上側部分に位置した羽根が、車両走行風によって車両後方に移動することで回転するように構成されているものとする。
【００１８】
このことにより、請求項３の発明と同様の作用効果が得られる。
【００１９】
請求項６の発明では、左右一対のフロントサイドフレームと、該両フロントサイドフレームに結合されたバンパレインフォースメントと、該バンパレインフォースメントの後方に配置され、熱交換器を支持するシュラウドと、上記バンパレインフォースメントの前方に配置された外観構成部材に設けられ、走行風を少なくとも上記熱交換器に導くための横長形状の導風開口部とを備えた車両に搭載され、該車両走行風によって回転するサポニウス型風車と該風車の回転により駆動される発電機とを含む車載風力発電装置を対象として、上記風車は、該風車の回転軸が車幅方向に略水平状に延びかつ上記車両正面視で該風車の羽根の回転スペースが上記導風開口部と重複するように、上記バンパレインフォースメントに支持されているものとする。
【００２０】
この発明により、請求項１の発明と同様に、車両を大型化することなく風車を配置することができる。すなわち、バンパレインフォースメントの上方及び下方には、細長形状のサポニウス型風車を配置可能なデッドスペースが存在するとともに、上記湾曲した形状を有するバンパレインフォースメントの車両後方（つまりバンパレインフォースメントとシュラウドとの間）にも、上述の如く、デッドスペースが存在する。このデッドスペースに風車をバンパレインフォースメントに略沿うように配置することで、車両を大型化することなく風車をスペース効率良く配置することが可能になる。また、上記デッドスペースの車両前方部分におけるバンパフェイシャ又はグリル等の車両外観構成部材には、車両走行風を熱交換器等に導くための導風開口部が設けられているので、この導風開口部と車両正面視で風車を容易に重複させることができ、風車の羽根に対して車両走行風を十分に供給することが可能になる。
【００２１】
請求項７の発明では、請求項６の発明において、上記風車は、上記車両正面視で、該風車の羽根の回転スペースにおける回転軸よりも上側部分及び下側部分のうち一方が上記導風開口部を通して見えかつ他方が上記バンパレインフォースメントによって隠蔽されるように配設されており、上記風車は、該風車の羽根の回転スペースにおける上記導風開口部を通して見える側に位置した羽根が、車両走行風によって車両後方に移動することで回転するように構成されているものとする。
【００２２】
すなわち、導風開口部を通して見える側に位置した羽根は、車両走行風を受けて車両後方に移動することで回転するが、バンパレインフォースメントによって隠蔽される側に位置した羽根は、該回転によって車両前方へ移動するため、車両走行風を受けると該回転の抵抗となる。しかし、この発明では、その回転の抵抗となる羽根は、バンパレインフォースメントによって隠蔽されているので、車両走行風が当たり難くなり、効率良く発電することが可能になる。また、風車の導風開口部から見える部分を少なくすることができ、見映えを向上させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明の車載風力発電装置によると、サポニウス型風車を、バンパレインフォースメントとシュラウドとの間に位置しかつ車両正面視で該風車の羽根の回転スペースが、車両外観構成部材に設けた導風開口部と重複するように、該シュラウドに支持するか、又は、該風車の回転軸が車幅方向に略水平状に延びかつ車両正面視で該風車の羽根の回転スペースが上記導風開口部と重複するように、バンパレインフォースメントに支持するようにしたことにより、サポニウス型風車を、車両を大型化することなくスペース効率良く配置することができるとともに、風車の羽根に対して車両走行風を十分に供給することができ、発電性能を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
（実施形態１）
図１〜図４は、本発明の実施形態１に係る車載風力発電装置が搭載された車両の前部を示す。この車両の前部における左右両側部には、車両前後方向に延びかつ閉断面構造をなす左右一対のフロントサイドフレーム１，１がそれぞれ設けられている（尚、図１では、車両右側のフロントサイドフレーム１は見えていない）。これら両フロントサイドフレーム１，１間におけるエンジンルーム内には、上側をトップカバー５１ａで覆われたエンジン５１、トランスミッション５２（図３参照）、オルタネータ５３（図３参照）、エンジン補機５４（図１参照）等が配設されている。
【００２６】
上記各フロントサイドフレーム１の上方には、該フロントサイドフレーム１の車両前側端よりも後方位置から車両後方へ延びるエプロンレインフォースメント２が設けられている。
【００２７】
上記各フロントサイドフレーム１の車両後側部には、上下方向に延びかつ当該車両の前輪（図示せず）のサスペンションを支持するためのサスペンションタワー３の下部が固定され、このサスペンションタワー３の上部が、当該フロントサイドフレーム１の上方に位置する上記エプロンレインフォースメント２に固定されている。
【００２８】
上記両フロントサイドフレーム１，１の車両前側端には、車幅方向に延びるバンパレインフォースメント６の左右両端部が、当該車両の衝突時に長手方向に潰れて衝撃エネルギーを吸収するクラッシュカン５，５（各フロントサイドフレーム１の車両前側端にそれぞれ取付固定されている（実際にはフランジ結合されるが、フランジの図示は省略している））を介してそれぞれ結合されている。このバンパレインフォースメント６は、その長手方向略全体に亘って閉断面構造をなす閉断面部６ａを有しているとともに、後述のバンパフェイシャ９に略沿って、平面視で車幅方向中央部が両端部に対して車両前方へ突出するように湾曲した形状を有している（図３参照）。このバンパレインフォースメント６の車両前側面には、当該車両の歩行者との衝突時に衝撃エネルギーを吸収して該歩行者の脚部を保護するための衝撃吸収材７が取付固定されている。
【００２９】
上記バンパレインフォースメント６の車両後方（上記両フロントサイドフレーム１，１間におけるエンジンルームの車両前側端部）には、例えばガラス繊維で強化したポリプロピレン等の樹脂からなるシュラウド１０が配設されている。このシュラウド１０は、空調装置のコンデンサ１１とエンジン冷却水を冷却するためのラジエータ１２（コンデンサ１１及びラジエータ１２は熱交換器に相当する）とを支持する、車両正面視で矩形枠状をなす支持部１０ａを有している。この支持部１０ａの車両前側部分にコンデンサ１１が支持され、支持部１０ａの車両後側部分にラジエータ１２が支持されて、コンデンサ１１及びラジエータ１２が車両前後方向に並んでいる。
【００３０】
上記支持部１０ａは、略水平状に延びかつ上記コンデンサ１１及びラジエータ１２の上端部を支持する上枠部１０ｂと、略水平状に延びかつコンデンサ１１及びラジエータ１２の下端部を支持する下枠部１０ｃと、略鉛直方向に延びかつコンデンサ１１及びラジエータ１２の車幅方向両端部をそれぞれ支持する左右一対の縦枠部１０ｄ，１０ｅ（車両左側のものを左側縦枠部１０ｄといい、車両右側のものを右側縦枠部１０ｅという）とで構成されている。
【００３１】
上記上枠部１０ｂと左側縦枠部１０ｄとの角部には、該角部から車幅方向外側（車両左側）に向かって車両後方に傾斜して延びる左側取付部１０ｆが形成され、この左側取付部１０ｆの先端部が、車両左側のエプロンレインフォースメント２の車両前側端部に取付固定されている。また、上記上枠部１０ｂと右側縦枠部１０ｅとの角部には、該角部から車幅方向外側（車両右側）に向かって車両後方に傾斜して延びる右側取付部１０ｇが形成され、この右側取付部１０ｇの先端部が、車両右側のエプロンレインフォースメント２の車両前側端部に取付固定されている。
【００３２】
上記左側及び右側縦枠部１０ｄ，１０ｅの車両前側面には、車両前方に延びる側方導風板１５，１５がそれぞれ取付固定されており、これら側方ガイド板１５，１５により、後述のバンパフェイシャ９に設けた導風開口部９ａ，９ｂよりエンジンルーム内に導入された車両走行風を、支持部１０ａの車両前側の空間から車幅方向外側に逃がさないようにしてコンデンサ１１及びラジエータ１２に確実に導くようにしている。
【００３３】
また、上枠部１０ｂの車両前側面には、車両前方に延びる上側導風板１６（図２にのみ示す）が取付固定され、下枠部１０ｃの車両前側面には、当該車両の歩行者との衝突時に歩行者の足を払って歩行者がボンネット６１（図２参照）に倒れるようにするための歩行者足払い部材１７が取付固定されている。この歩行者足払い部材１７は、下側の導風板を兼ねており、上側導風板１６及び歩行者足払い部材１７によって、導風開口部９ａ，９ｂよりエンジンルーム内に導入された車両走行風を上下方向にも逃がさないようにしている。
【００３４】
尚、上記上枠部１０ｂの上面には、ボンネット６１の車両前側端部との間をシールするシール部材１８（図２にのみ示す）が設けられている。
【００３５】
上記シュラウド１０の支持部１０ａの車両後側には、後述の導風開口部９ａ，９ｂを通ってコンデンサ１１の車両前方に導かれた車両走行風を、コンデンサ１１及びラジエータ１２を確実に通過するように吸い込むラジエータファン１３が設けられている。また、支持部１０ａの車両後側におけるラジエータファン１３以外の部分は、ラジエータカバー１４で覆われている。
【００３６】
上記バンパレインフォースメント６の車両前方には、樹脂製のバンパフェイシャ９（車両外観構成部材に相当）が配設されている。このバンパフェイシャ９は、上記バンパレインフォースメント６と同様に、平面視で車幅方向中央部が両端部に対して車両前方へ突出するように湾曲した形状を有している。このバンパフェイシャ９の上縁部における左右両側部は、ヘッドライト５７（上記シュラウド１０に取り付けられる）の形状に沿うように下側に凹んでいる。
【００３７】
上記バンパフェイシャ９の下部における車幅方向略中央部には、車両走行風を上記コンデンサ１１及びラジエータ１２に導くための横長形状の下側導風開口部９ａが設けられている。また、バンパフェイシャ９の上部における上記下側導風開口部９ａの上側には、同じく車両走行風を上記コンデンサ１１及びラジエータ１２に導くための横長形状の上側導風開口部９ｂが設けられており、この上側導風開口部９ｂには、多数の導風開口部が設けられたグリル部材２０（図２参照）が配設される。これら下側導風開口部９ａ及び上側導風開口部９ｂの車幅方向に沿った長さは、上記シュラウド１０の支持部１０ａにおける左側縦枠部１０ｄと右側縦枠部１０ｅとの間の距離に略等しく、上側導風開口部９ｂの上縁と下側導風開口部９ａの下縁との間の上下方向に沿った距離は、上枠部１０ｂと下枠部１０ｃとの間の距離に略等しい（図４参照）。
【００３８】
尚、上記下側導風開口部９ａ及び上側導風開口部９ｂは、車両走行風をコンデンサ１１及びラジエータ１２のみに導くためのものであってもよく、コンデンサ１１及びラジエータ１２に加えて、インタークーラやその他の冷却装置等に車両走行風を導くためのものであってもよい。
【００３９】
上記バンパフェイシャ９の下部における上記下側導風開口部９ａの車幅方向外側（車両前面の左右両側部に相当する部分）には、外側開口部９ｃ，９ｃがそれぞれ設けられている。
【００４０】
上記車両には、車載風力発電装置が搭載されており、この車載風力発電装置は、車両走行風によって回転するサポニウス型風車３１と、該風車３１の回転により駆動される発電機３２とを含んでいて、この発電機３２の作動により、当該車両に搭載された不図示のバッテリーを充電するように構成されている。
【００４１】
上記風車３１は、車幅方向に略水平状に延びる回転軸３１ａと、この回転軸３１ａに沿って延びる３つの羽根３１ｂ，３１ｂ，…とを有し、該各羽根３１ｂの回転内側端が回転軸３１ａの外周面に周方向に略等間隔をあけて取り付けられている。各羽根３１ｂは、回転軸３１ａに垂直な断面において、回転軸３１ａの外周面から径方向外側に向かって略円弧状に延びる形状を有していて、車両走行風が羽根３１ｂの円弧内側に当たることによって、該羽根３１ｂが円弧外側に移動することで回転するようになっている（図２で反時計回り方向に回転する）。
【００４２】
上記風車３１の車幅方向一側（本実施形態では、車両右側）に、上記発電機３２が配設されている。上記風車３１の回転軸３１ａは、発電機３２の回転軸を兼用しており、風車３１及び発電機３２はユニット化されてユニット３０が構成されている。そして、このユニット３０の両端部には、該ユニット３０を取り付けるための取付部材３３，３３が設けられており、これら両取付部材３３，３３を介して、ユニット３０が上記バンパレインフォースメント６の下面に取り付けられて支持されている。尚、上記両取付部材３３，３３は、回転軸３１ａを回転支持する役目をも有している。
【００４３】
上記風車３１は、図４に示すように、車両正面視で該風車３１の羽根３１ｂの回転スペース（正確には、回転スペース（車幅方向から視て円形状をなし、車両正面視で長方形状をなす）の一部）が上記下側導風開口部９ａと重複するように、上記バンパレインフォースメント６に支持されている。すなわち、この風車３１（ユニット３０）は、上記バンパレインフォースメント６とシュラウド１０との間に位置していて、該風車３１の羽根３１ｂの回転スペースにおける回転軸３１ａよりも下側部分が、バンパレインフォースメント６の下面よりも下側に位置し、回転軸３１ａよりも上側部分が、バンパレインフォースメント６の下面よりも上側に位置する。これにより、車両正面視で、風車３１の羽根３１ｂの回転スペースにおける回転軸３１ａよりも下側部分の車幅方向全体が上記下側導風開口部９ａを通して見える一方、上側部分の車幅方向全体がバンパレインフォースメント６によって隠蔽される。尚、本実施形態では、バンパレインフォースメント６の下面が下側導風開口部９ａの上縁よりも上側に位置するため、車両正面視で、バンパレインフォースメント６自体が見えないが、バンパレインフォースメント６の下面が下側導風開口部９ａの上縁よりも下側に位置する場合であっても、車両正面視で、風車３１の羽根３１ｂの回転スペースにおける回転軸３１ａよりも上側部分がバンパレインフォースメント６によって隠蔽されることになる。
【００４４】
そして、上記風車３１は、該風車３１の羽根３１ｂの回転スペースにおける上記下側導風開口部９ａを通して見える側（回転軸３１ａよりも下側）に位置した羽根３１ｂが、車両走行風によって車両後方に移動することで回転するように構成されている。
【００４５】
本実施形態では、上記のようにサポニウス型風車３１（ユニット３０）を、該風車３１の回転軸３１ａが車幅方向に略水平状に延びかつ車両正面視で該風車３１の羽根３１ｂの回転スペースが下側導風開口部９ａと重複するように、バンパレインフォースメント６に支持するようにしたので、車両を大型化することなく風車３１（ユニット３０）を配置することができる。すなわち、バンパレインフォースメント６が、平面視で車幅方向中央部が両端部に対して車両前方へ突出するように湾曲した形状を有していることで、バンパレインフォースメント６とシュラウド１０（コンデンサ１１）との間における車幅方向中央部ないしその近傍部には、デッドスペースが生じる。本実施形態では、このデッドスペースを風車３１の配設位置として有効に利用することができ、車両を大型化することなく風車３１（ユニット３０）をスペース効率良く配置することが可能になる。
【００４６】
また、風車３１を、重量物である発電機３２とユニット化してバンパレインフォースメント６に支持することで、ユニット３０を確実にかつ強固に支持することができるとともに、風車３１及び発電機３２の取付を容易に行うことができる。
【００４７】
さらに、風車３１（ユニット３０）は、車両正面視で、該風車３１の羽根３１ｂの回転スペースが、バンパフェイシャ９において車両走行風をコンデンサ１１及びラジエータ１２へと導くための比較的大きな下側導風開口部９ａと重複するように配設されているので、風車３１の羽根に対して車両走行風を十分に供給することができ、発電性能を高めることができる。
【００４８】
また、車両正面視で、風車３１の羽根３１ｂの回転スペースにおける回転軸３１ａよりも下側部分が下側導風開口部９ａを通して見える一方、上側部分がバンパレインフォースメント６によって隠蔽されることで、効率良く発電することが可能になる。すなわち、下側導風開口部９ａを通して見える側（回転軸３１ａよりも下側）に位置した羽根３１ｂは、車両走行風を受けて車両後方に移動することで回転するが、バンパレインフォースメント６によって隠蔽される側（回転軸３１ａよりも上側）に位置した羽根は、該回転によって車両前方へ移動するため、車両走行風を受けると該回転の抵抗となる。しかし、本実施形態では、その回転の抵抗となる羽根３１ｂは、バンパレインフォースメント６によって隠蔽されているので、車両走行風が当たり難くなり、この結果、効率良く発電することができる。また、風車３１の下側導風開口部９ａから見える部分を少なくすることができ、見映えを向上させることができる。
【００４９】
尚、上記実施形態１では、風車３１を、車両正面視で該風車３１の羽根３１ｂの回転スペースが下側導風開口部９ａと重複するように、上記バンパレインフォースメント６に支持したが、風車３１を、車両正面視で該風車３１の羽根３１ｂの回転スペースが上側導風開口部９ｂと重複するように、バンパレインフォースメント６に支持するようにしてもよい。そして、車両正面視で、風車３１の羽根３１ｂの回転スペースにおける回転軸３１ａよりも上側部分が上側導風開口部９ｂを通して見える一方、下側部分がバンパレインフォースメント６によって隠蔽されるようにすればよい。ここで、上側導風開口部９ｂには、多数の導風開口部が設けられたグリル部材２０が配設されるので、車両正面視で、風車３１の羽根３１ｂの回転スペースが、車両外観構成部材としてのグリル部材２０に設けた導風開口部とも重複することになる。
【００５０】
（実施形態２）
図５〜図７は本発明の実施形態２を示し（尚、以下の各実施形態では、図１〜図４と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、風車３１（ユニット３０）の配設位置を、上記実施形態１とは異ならせたものである。
【００５１】
すなわち、本実施形態では、風車３１（ユニット３０）が、バンパレインフォースメント６の下側に配設されていて、その両端部の取付部材３３，３３を介して、バンパレインフォースメント６の下面に取り付けられている。この風車３１の回転軸３１ａも、上記実施形態１と同様に、車幅方向に略水平状に延びている。また、車両正面視で風車３１の羽根３１ｂの回転スペース全体が下側導風開口部９ａと重複している（図７参照）。すなわち、本実施形態では、上記実施形態１とは異なり、車両正面視で、羽根３１ｂの回転スペースにおける回転軸３１ａよりも上側部分及び下側部分の両方が、下側導風開口部９ａを通して見えている。
【００５２】
したがって、本実施形態では、バンパレインフォースメントの下側にあるデッドスペースを有効に利用することで、上記実施形態１と同様に、車両を大型化することなく風車３１（ユニット３０）をスペース効率良く配置することが可能になる。また、風車３１（ユニット３０）は、車両正面視で、該風車３１の羽根３１ｂの回転スペースが、バンパフェイシャ９の下側導風開口部９ａと重複するように配設されているので、風車３１の羽根に対して車両走行風を十分に供給することができ、発電性能を高めることができる。
【００５３】
（実施形態３）
図８〜図１１は本発明の実施形態３を示し、風車３１をシュラウド１０に支持するとともに、風車３１の回転軸３１ａを上下方向に延びるようにしたものである。尚、図８では、側方導風板１５，１５及び上側導風板１６を省略している。
【００５４】
すなわち、本実施形態では、２つの風車３１（ユニット３０）が、それぞれバンパレインフォースメント６とシュラウド１０との間におけるコンデンサ１１の車幅方向両端部の車両前方に位置するようにシュラウド１０に支持されている。車両左側の風車３１の回転軸３１ａは、シュラウド１０の支持部１０ａにおける左側縦枠部１０ｄに略沿って上下方向に延びている。また、車両右側の風車３１の回転軸３１ａは、シュラウド１０の支持部１０ａにおける右側縦枠部１０ｅに略沿って上下方向に延びている。尚、１つの風車３１をコンデンサ１１の車幅方向一端部の車両前方に位置するようにシュラウド１０に支持して、該風車３１の回転軸３１ａが左側縦枠部１０ｄ又は右側縦枠部１０ｅに略沿って上下方向に延びるようにしてもよい。或いは、１つの風車３１を、バンパレインフォースメント６とシュラウド１０との間におけるコンデンサ１１の車幅方向略中央部の車両前方に位置するようにシュラウド１０に支持して、該風車３１の回転軸３１ａが上下方向に延びるようにしてもよい。
【００５５】
図１１に示すように、上記両風車３１，３１は、車両正面視で、該風車３１の羽根３１ｂの回転スペース（正確には、回転スペースの一部）が下側導風開口部９ａ及び上側導風開口部９ｂと重複するように、シュラウド１０に支持されている。すなわち、車両左側の風車３１は、車両正面視で、該風車３１の羽根３１ｂの回転スペースにおける回転軸３１ａよりも車幅方向中央側部分（車両右側部分）が下側導風開口部９ａ及び上側導風開口部９ｂと重複しかつ車幅方向外側部分（車両左側部分）が下側導風開口部９ａ及び上側導風開口部９ｂと重複しないように配設されている。また、車両右側の風車３１は、車両正面視で、該風車３１の羽根３１ｂの回転スペースにおける回転軸３１ａよりも車幅方向中央側部分（車両左側部分）が下側導風開口部９ａ及び上側導風開口部９ｂと重複しかつ車幅方向外側部分（車両右側部分）が下側導風開口部９ａ及び上側導風開口部９ｂと重複しないように配設されている。
【００５６】
そして、車両左側の風車３１は、該風車３１の羽根３１ｂの回転スペースにおける回転軸３１ａよりも車幅方向中央側部分（車両右側部分）に位置した羽根３１ｂが、車両走行風によって車両後方に移動することで回転するように構成されている。つまり、車両左側の風車３１の羽根３１ｂは、図１０で時計回り方向に回転する。また、車両右側の風車３１は、該風車３１の羽根３１ｂの回転スペースにおける回転軸３１ａよりも車幅方向中央側部分（車両左側部分）に位置した羽根３１ｂが、車両走行風によって車両後方に移動することで回転するように構成されている。つまり、車両右側の風車３１の羽根３１ｂは、図１０で反時計回り方向に回転する。
【００５７】
したがって、本実施形態では、上記実施形態１と同様に、バンパレインフォースメント６とシュラウド１０（コンデンサ１１）との間のデッドスペースを利用することで、車両を大型化することなく２つの風車３１，３１（ユニット３０，３０）をスペース効率良く配置することが可能になる。
【００５８】
また、車両正面視で、各風車３１の羽根３１ｂの回転スペースが下側導風開口部９ａ及び上側導風開口部９ｂと重複しているので、各風車３１の羽根３１ｂに対して車両走行風を十分に供給することが可能になる。しかも、両風車３１，３１が、コンデンサ１１の車幅方向両端部の車両前方にそれぞれ位置するので、車両走行風のコンデンサ１１及びラジエータ１２への供給を殆ど阻害することがない。
【００５９】
さらに、車両正面視で、各風車３１の羽根３１ｂの回転スペースにおける回転軸３１ａよりも車幅方向中央側部分が下側導風開口部９ａ及び上側導風開口部９ｂと重複しかつ車幅方向外側部分が下側導風開口部９ａ及び上側導風開口部９ｂと重複しないようになされているので、上記実施形態１と同様に、回転の抵抗となる羽根３１ｂに車両走行風が当たり難くなり、この結果、効率良く発電することができる。また、各風車３１の下側導風開口部９ａ及び上側導風開口部９ｂから見える部分を少なくすることができ、見映えを向上させることができる。
【００６０】
尚、上記実施形態３では、風車３１を、車両正面視で、該風車３１の羽根３１ｂの回転スペースにおける回転軸３１ａよりも車幅方向外側部分が下側導風開口部９ａ及び上側導風開口部９ｂと重複しないように配設したが、この車幅方向外側部分も、車幅方向中央側と同様に、下側導風開口部９ａ及び上側導風開口部９ｂと重複するようにしてもよい。特に、上述の如く、１つの風車３１を、バンパレインフォースメント６とシュラウド１０との間におけるコンデンサ１１の車幅方向略中央部の車両前方に位置するようにした場合には、車幅方向外側部分も下側導風開口部９ａ及び上側導風開口部９ｂと重複することになる。
【００６１】
（実施形態４）
図１２〜図１５は本発明の実施形態４を示し、風車３１をシュラウド１０に支持するとともに、風車３１の回転軸３１ａを車幅方向に略水平状に延びるようにしたものである。尚、図１２では、上側導風板１６を省略している。
【００６２】
すなわち、本実施形態では、風車３１（ユニット３０）が、バンパレインフォースメント６とシュラウド１０との間におけるコンデンサ１１の下端部の車両前方に位置するようにシュラウド１０に支持されている。この風車３１の回転軸３１ａは、シュラウド１０の支持部１０ａにおける下枠部１０ｃに略沿って車幅方向に略水平状に延びている。
【００６３】
図１５に示すように、上記風車３１は、車両正面視で、該風車３１の羽根３１ｂの回転スペース（正確には、回転スペースの一部）が下側導風開口部９ａと重複するように、シュラウド１０に支持されている。すなわち、風車３１は、車両正面視で、該風車３１の羽根３１ｂの回転スペースにおける回転軸３１ａよりも上側部分が下側導風開口部９ａと重複しかつ下側部分が下側導風開口部９ａと重複しないように配設されている。そして、風車３１は、該風車３１の羽根３１ｂの回転スペースにおける回転軸３１ａよりも上側部分に位置した羽根３１ｂが、車両走行風によって車両後方に移動することで回転するように構成されている。つまり、風車３１の羽根３１ｂは、図１３で時計回り方向に回転する。
【００６４】
したがって、本実施形態では、上記実施形態１と同様に、バンパレインフォースメント６とシュラウド１０（コンデンサ１１）との間のデッドスペースを利用することで、車両を大型化することなく風車３１（ユニット３０）をスペース効率良く配置することが可能になる。
【００６５】
また、車両正面視で、風車３１の羽根３１ｂの回転スペースが下側導風開口部９ａと重複しているので、風車３１の羽根３１ｂに対して車両走行風を十分に供給することが可能になる。しかも、風車３１が、コンデンサ１１の下端部の車両前方に位置するので、車両走行風のコンデンサ１１及びラジエータ１２への供給を殆ど阻害することがない。
【００６６】
さらに、車両正面視で、風車３１の羽根３１ｂの回転スペースにおける回転軸３１ａよりも上側部分が下側導風開口部９ａと重複しかつ下側部分が下側導風開口部９ａと重複しないようになされているので、上記実施形態１と同様に、回転の抵抗となる羽根３１ｂに車両走行風が当たり難くなり、この結果、効率良く発電することができる。また、風車３１の下側導風開口部９ａから見える部分を少なくすることができ、見映えを向上させることができる。
【００６７】
尚、上記実施形態４では、風車３１を、車両正面視で、該風車３１の羽根３１ｂの回転スペースにおける回転軸３１ａよりも下側部分が下側導風開口部９ａと重複しないように配設したが、この下側部分も、上側部分と同様に、下側導風開口部９ａと重複するようにしてもよい。
【００６８】
（実施形態５）
図１６は本発明の実施形態５を示し、上記実施形態１の構成において、風車３１への車両走行風の供給を制限できるようにしたものである。
【００６９】
すなわち、本実施形態では、風車３１の車両前方に、該風車３１への車両走行風の供給を制限する制限状態と該制限を解除した解除状態とを切り換え可能な走行風制限手段が設けられている。この走行風制限手段は、バンパレインフォースメント６の下面に車幅方向に延びるように回動可能に軸支された回動軸４０と、この回動軸４０に基端部が固定された遮風板４１と、回動軸４０を正逆両方向に回転させる不図示のモータとで構成される。そして、上記遮風板４１は、上記モータによって回動軸４０と共に回動して、先端部が基端部に対して略真下に位置して略鉛直方向に延びた状態（図１６に二点鎖線で示す状態）と、先端部が基端部に対して車両前方に位置して略水平状に延びた状態（図１６に実線で示す状態）、つまりバンパレインフォースメント６の下面に略沿った状態とに切り換えられる。遮風板４１が略鉛直方向に延びた状態にあるときには、該遮風板４１が風車３１の車両前方を覆うことで、風車３１への車両走行風の供給が制限される一方、遮風板４１が車両前後方向に略水平状に延びた状態にあるときには、その制限が解除される。
【００７０】
このように風車３１への車両走行風の供給を制限するのは、例えば発電機３２の電気的負荷がなくなったとき（バッテリーがフル充電状態になったとき）である。発電機３２の電気的負荷がなくなると、発電機３２の回転数が高くなり過ぎて、風車３１及び発電機３２の機械的負担が増大したり、高電圧が発生して他の電気機器にダメージを与えたりする可能性があるために、走行風制限手段を制限状態にすることで、発電機３２の過回転を防止することができ、風車３１や発電機３２、電気機器等の損傷を防止することができる。
【００７１】
尚、上記実施形態１〜５では、風車３１及び発電機３２をユニット化してユニット３０を構成したが、発電機３２を風車３１から離れた位置に配置してもよい。こうすれば、風車３１の羽根３１ｂの回転スペースを大きくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、車両走行風によって回転するサポニウス型風車と該風車の回転により駆動される発電機とを含む車載風力発電装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態１に係る車載風力発電装置が搭載された車両の前部を示す斜視図である。
【図２】上記車両の前部を車両前後方向に沿って切断した断面図である。
【図３】上記車両の前部を水平方向に沿って切断した断面図である。
【図４】風車と下側導風開口部との関係を示す車両正面図である。
【図５】実施形態２を示す図２相当図である。
【図６】実施形態２を示す図３相当図である。
【図７】実施形態２を示す図４相当図である。
【図８】実施形態３を示す図１相当図である。
【図９】実施形態３を示す図２相当図である。
【図１０】実施形態３を示す図３相当図である。
【図１１】実施形態３を示す図４相当図である。
【図１２】実施形態４を示す図１相当図である。
【図１３】実施形態４を示す図２相当図である。
【図１４】実施形態４を示す図３相当図である。
【図１５】実施形態４を示す図４相当図である。
【図１６】実施形態５を示す、バンパレインフォースメントを車両前後方向に沿って切断した断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１      フロントサイドフレーム
６      バンパレインフォースメント
９      バンパフェイシャ（車両外観構成部材）
９ａ    下側導風開口部
９ｂ    上側導風開口部
１０    シュラウド
１１    コンデンサ（熱交換器）
１２    ラジエータ（熱交換器）
２０    グリル部材（車両外観構成部材）
３１    風車
３１ａ  回転軸
３１ｂ  羽根
３２    発電機
【図１】
2008075600.tif 000003
【図２】
2008075600.tif 000004
【図３】
2008075600.tif 000005
【図４】
2008075600.tif 000006
【図５】
2008075600.tif 000007
【図６】
2008075600.tif 000008
【図７】
2008075600.tif 000009
【図８】
2008075600.tif 000010
【図９】
2008075600.tif 000011
【図１０】
2008075600.tif 000012
【図１１】
2008075600.tif 000013
【図１２】
2008075600.tif 000014
【図１３】
2008075600.tif 000015
【図１４】
2008075600.tif 000016
【図１５】
2008075600.tif 000017
【図１６】
2008075600.tif 000018