(57)【要約】【課題】  比較的簡単な構造をもって、長期に亘って安定して機能し、かつ高い効率で流体力と機械的回転力とを変換し得る流体装置、特に発電用風車に好適な流体装置を提供する。【解決手段】  主回転軸Ｏを中心とした回転部材に、回転軸８を中心に回転自在に多数の翼９を設ける。翼９に回転軸８から等間隔Ｌ／２にカムフォロアー１３を設け、該カムフォロアーは、ターンテーブル２に形成されたカム１２に当接する。該当接により、各翼は、風向きａに対して一側で半径方向に、他端に平行方向に変更される。【選択図】      図２
2005180346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に、主回転軸を中心に回転自在に支持される回転部材と、
該回転部材に、前記主回転軸を中心とする同芯円上に配置された回転軸により回転自在に支持される多数の翼と、
前記基台に設けられたカム及び前記各翼にそれぞれ設けられ前記カムに当接するカムフォロアーを有するカム装置と、を備え、
前記カムは、前記回転軸が描く円に対して近づく部分及び離れる部分を有し、これら近づく部分又は離れる部分に前記カムフォロアーが当接することにより、前記各翼が、前記主回転軸を中心に回転しつつ前記回転軸を中心に回転してなる、
ことを特徴とする流体装置。
【請求項２】
前記翼は、前記回転軸から左右等距離にカムフォロアーを有し、前記主回転軸を中心にして１回転する毎に前記回転軸を中心にし１回転し、前記左右のカムフォロアーが、前記主回転軸を中心として回転する毎に交互に同じ前記近づく部分及び離れる部分に当接してなる、
請求項１記載の流体装置。
【請求項３】
前記カムは、略々同芯円状の内側半円部及び外側半円部と、前記内側半円部の一端と前記外側半円部の他端とをそれぞれ略々半円で結ぶ２個の偏心半円部と、からなる、
請求項１又は２記載の流体装置。
【請求項４】
前記主回転軸を中心に回転して、前記左右カムフォロアーの内の内径側に位置するカムフォロアーと一体に回転する案内回転板を有する、
請求項１ないし３のいずれか記載の流体装置。
【請求項５】
前記流体装置を風車として用いると共に、風向を検出する風向検出手段を有し、
風向に対して、前記主回転軸を通る平面の一方に位置する前記各翼と他方に位置する各翼との総受圧面が異なるように、前記風向検出手段により前記基台を回転してなる、
請求項１ないし５のいずれか記載の流体装置。
【請求項６】
前記各翼は、枠と、該枠に可撓自在に取付けられた可撓部材と、を有し、
前記風向に対して、多くの前記翼が前記主回転軸を中心とする回転方向後側の背面から風圧を受けて、前記可撓部材を回転方向前方に膨出して、前記各翼に揚力が作用するように、前記カムを設定してなる、
請求項５記載の流体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流れと機械的回転力とを変換する流体装置、例えば風車、ＶＴＯＬ用リフトファン、送風機に係り、特に風力発電用風車に用いて好適であり、詳しくは流体流れ方向に直交する主回転軸を有する流体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体流れ方向と直交する主回転軸を有する風車として、縦軸からなる主回転軸から同芯円上に多数の翼（ブレード）を立設し、かつこれら各翼の向きを各回転位置に対応して変更して主回転軸を回転するバーチカルタイプ風車がある。従来、該バーチカルタイプ風車として、例えば後記特許文献１及び２に示すものが提案されている。
【０００３】
特許文献１のものは、主回転軸と同軸位置に固定ギヤを設置し、該固定ギヤと１個のブレード（翼）の回転中心に設けたギヤとの間をタイミングベルトで連結すると共に、各ブレードのギヤをタイミングベルトで連結して、各ブレード（翼）を、一方側にあっては風向に対して平行する方向に位置決めし、他方向にあっては風向に対して直交する方向に位置決めして、一方及び他方において翼が受ける風圧の差に基づき回転するものである。
【０００４】
特許文献２のものは、同芯円上に配置された各翼を、前翼、中翼、後翼にて構成し、中翼に対して前翼及び後翼を、直線整列位置から同方向に屈曲自在とする共に、上記同芯円から外れた位置を通る制御レールにて、前記各翼を、風向に対して風（流体）圧及び揚力が同じ方向に回転力を作用するように制御して、回転するものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２４２８１５号公報
【特許文献２】特開２００３−１５５９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１のものは、比較的簡単な構成からなるが、各翼（ブレード）の向きが、固定ギヤ及び各翼のギヤとのギヤ比により定まり、各回転変化量（各回転角）において一定となり、風向に対して各翼を効率的な位置に制御することはできない。更に、各翼に、風圧以外に揚力を利用しようとしても、上述したように各翼の向きが制限されており、不可能である。
【０００７】
一方、上記特許文献２のものは、各翼が一方向回転力を発生するように、それぞれの回転位置にて風圧及び揚力を受けて、風力を効率よく利用することが可能であるが、各翼が、前翼、中翼、後翼にて構成され、かつこれら前翼、中翼、後翼をリンク構成によりそれぞれ制御する必要があり、構成が複雑になっている。発電装置は、風雨に晒される自然環境の中に置かれて、かつ大きな風力変化に耐えて、常に安定した状態を長期に亘って維持することが求められているが、上記特許文献２のものは、耐久性等において充分でないことが予測される。
【０００８】
そこで、本発明は、比較的簡単な構造をもって、長期に亘って安定して機能し、かつ高い効率で流体力と機械的回転力とを変換し得る流体装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る本発明は（例えば図１，図２参照）、基台（２）に、主回転軸（５）を中心に回転自在に支持される回転部材（７，７）と、
該回転部材に、前記主回転軸を中心（Ｏ）とする同芯円上に配置された回転軸（８）により回転自在に支持される多数の翼（９）と、
前記基台に設けられたカム（１２）及び前記各翼（９）にそれぞれ設けられ前記カムに当接するカムフォロアー（１３）を有するカム装置（１０）と、を備え、
前記カム（１２）は、前記回転軸（８）が描く円（Ｒ）に対して近づく部分（ｐ）及び離れる部分（ｑ）を有し、これら近づく部分又は離れる部分に前記カムフォロアー（１３）が当接することにより、前記各翼（９）が、前記主回転軸（５）を中心に回転（公転）しつつ前記回転軸（８）を中心に回転（自転）してなる、
ことを特徴とする流体装置にある。
【００１０】
請求項２に係る本発明は（例えば図２参照）、前記翼（９）は、前記回転軸（８）から左右等距離（Ｌ／２）にカムフォロアー（１３，１３）を有し、前記主回転軸（５）を中心にして１回転（公転）する毎に前記回転軸を中心にし１回転（自転）し、前記左右のカムフォロアー（１３，１３）が、前記主回転軸を中心として回転（公転）する毎に交互に同じ前記近づく部分（ｐ１）及び離れる部分（ｑ１）に当接してなる、
請求項１記載の流体装置にある。
【００１１】
請求項３に係る本発明は（例えば図２，図５参照）、前記カム（１２）は、略々同芯円状の内側半円部（Ｒ１）及び外側半円部（Ｒ２又はＲ６，Ｒ７）と、前記内側半円部の一端と前記外側半円部の他端とをそれぞれ略々半円で結ぶ２個の偏心半円部（Ｒ４，Ｒ３）と、からなる、
請求項１又は２記載の流体装置にある。
【００１２】
請求項４に係る本発明は（例えば図４参照）、前記主回転軸（５）を中心に回転して、前記左右カムフォロアーの内の内径側に位置するカムフォロアー（１３）と一体に回転する案内回転板（２０）を有する、
請求項１ないし３のいずれか記載の流体装置にある。
【００１３】
請求項５に係る本発明は（例えば図１，図２参照）、前記流体装置を風車として用いると共に、風向を検出する風向検出手段（６）を有し、
風向（ａ）に対して、前記主回転軸（５，０）を通る平面の一方に位置（Ｉ，II，III，IV，Ｖ）する前記各翼（９）と他方に位置（Ｖ，VI，VII，VIII，Ｉ）する各翼との総受圧面が異なるように、前記風向検出手段（６）により前記基台（２）を回転してなる、
請求項１ないし５のいずれか記載の流体装置にある。
【００１４】
請求項６に係る本発明は（例えば図５参照）、前記各翼（９）は、枠（９ｂ）と、該枠に可撓自在に取付けられた可撓部材（９ａ）と、を有し、
前記風向（ａ）に対して、多くの前記翼（９）が前記主回転軸（５）を中心とする回転方向後側の背面から風圧を受けて、前記可撓部材（９ａ）を回転方向前方に膨出して、前記各翼に揚力（Ｆ）が作用するように、前記カム（１２）を設定してなる、
請求項５記載の流体装置にある。
【００１５】
なお、上記カッコ内の符号は図面を対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る本発明によると、簡単なカム装置により各翼をその回転軸を中心に回転（自転）して、各翼を効率のよい向きに容易かつ正確に制御することができ、コンパクトで効率の高いかつ耐久性を有する流体装置を提供することができる。
【００１７】
請求項２に係る本発明によると、各翼に対して左右２個のカムフォロアーが、それぞれ交互に同じカム部分に当接するので、左右のカムフォロアーが各１個の翼に対して機能して、カムは、いずれか一方のカムフォロアーが当接し得る溝カム又は両方のカムフォロアーが当接する板カム等の簡単な構造で足り、カムフォロアーにコジリ等が発生することを防止して、翼の滑らかな自転を維持して、流体装置の効率及び耐久性を向上することができる。
【００１８】
請求項３に係る本発明によると、カムは、半円部の組合せから構成され、簡単な構成で足りると共に、翼の回転軸を中心とする回転（自転）の加速度が少なく、滑らかな自転を保持することができる。
【００１９】
請求項４に係る本発明によると、内側カムフォロアーを案内する案内回転板により、カムフォロアーの移動を滑らかにして、翼を半径方向状態に正確に保持することができると共に、翼の主回転軸廻りの回転（公転）を滑らかにすることができる。
【００２０】
請求項５に係る本発明によると、発電装置等の風車に適用して、コンパクトで耐久性を有する風車を得ることができる。
【００２１】
請求項６に係る本発明によると、風力による風圧を各翼に効率よく受けると共に、各翼に回転方向の揚力も作用して、高い効率で風力を機械的回転力に変換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に沿って、本発明を発電用風車に適用した実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る発電用風車（流体装置）１の概念を示す全体斜視図である。バーチカルタイプ発電用風車１は、ベース（図示せず）に回転自在に支持されているターンテーブル（基台）２、該ターンテーブル上に設置された風車ユニット３を有しており、風車ユニット３は、主回転軸５を中心にターンテーブル２上を風力により回転する。主回転軸５は、縦方向に配置されて風車ユニット３に一体に設けられており、該主回転軸５はベースに設けられた発電装置（図示せず）に連結して発電し得る。なお、ターンテーブル２は下方のみを示して上部を省略しているが、風車ユニット３を挟んでその上下に設置されることが好ましい。
【００２３】
また、ターンテーブル２には風向検出手段６が固定されており、図１に、該風向検出手段６は常に風下もになるように２枚の羽根をターンテーブル２に固定したものを概略的に鎖線にて示してあるが、これに限らず、風速計と一体の風向検出手段を隣接して、これによる風向信号に基づきターンテーブルをモータにて適宜回転するようにしてもよい。
【００２４】
風車ユニット３は、上記主回転軸５を中心位置に固定した上下２枚の円盤（回転部材）７，７を有しており、これら円盤の間に同芯円上かつ等間隔に、例えば６等分（図１では省略して３等分したものを示す）位置に回転軸８にて回転自在いに多数の翼９・・・が配設されている。各回転軸８・・・は、上記２枚の円盤７，７を突出して延びて、それぞれカム装置１０に連結している。なお、カム装置１０は、同一構造のものを上下に設けることが好ましいが、どちらか一方のみでもよく、以降下方のカム装置のみを説明する（図面も同様）。
【００２５】
カム装置１０は、ターンテーブル２に形成された所定形状のカム１２と、上記各回転軸８の突出部に固定されたアーム１１と、これらアーム１１の両端部に取付けられたローラ等の回転部からなる１対のカムフォロアー１３，１３と、からなる。アーム１１は、回転軸８を介して翼９と平行になるように一体に固定されており、従ってカム１２に係合するカムフォロアー１３にて、翼９の向きがその回転（公転）位置に応じて設定される。
【００２６】
上記カム１２は、図２に示すように、交点Ｃを有する一筆書き状の変形２重円の溝カムからなることが好ましい。詳しくは、図２の上半分（Ｘ−Ｘ線上部）は、主回転軸５の中心線Ｏを中心とした２個の同芯半円Ｒ１，Ｒ２からなり、これら半円の差（Ｒ２−Ｒ１）は、各翼９の１対のカムフォロアー１３の間隔Ｌとなっている。なお、各翼９の回転軸８は、上記１対のカムフォロアー１３の中央に位置し、従って回転軸８から１対のカムフォロアー１３までの長さはＬ／２となっている。
【００２７】
図２の下半分（Ｘ−Ｘ線下部）におけるカム１２は、上記Ｘ−Ｘ線における中心点Ｏから同じ距離Ｌ／２で左右に振分けられた点Ａ，Ｂを中心とした半円Ｒ３，Ｒ４からなる。即ち、右側にあっては、点Ａを中心として、上記内半円Ｒ１の左側（一端）と外半円Ｒ２の右側（他端）とを結ぶ偏心半円Ｒ３からなり、左側にあっては、点Ｂを中心として、上記内半円Ｒ１の右側（他端）と外半円Ｒ２の左側（一端）とを結ぶ偏心半円Ｒ４からなる。従って、半径Ｒ３とＲ４とは、中央縦線Ｙ−Ｙ上にて交差（Ｃ）する。
【００２８】
本実施の形態は以上のような構成からなるので、風力により風車ユニット３がターンテーブル２に対して回転すると、風車ユニット３の各翼９は、カム装置１０により各位置に対応した所定角度に制御される。なおこの際、ターンテーブル２は、風向きに対して風向検出手段６により所定状態、具体的には、図２の風向きａに対して図２のように設定される。
【００２９】
カム装置１０は、各翼９が風力によりｂ方向に回転するに伴い、主回転軸５（中心点Ｏ）を中心に回転（公転）する回転軸８と、カム１２により規定されるカムフォロアー１３，１３の位置とにより、各翼９の角度は各位置Ｉ〜VIIIにより設定される。即ち、所定速度で回転（公転）移動する回転軸８に対して、該回転軸８とカムフォロアー１３との間隔Ｌ／２は一定であるため、カムフォロアー１３はカム１２に係合して遅れ又は進み、各翼９は回転軸８を中心とした所定角度に設定される。
【００３０】
具体的には、カム１２が同芯円（Ｒ１，Ｒ２）からなる位置Ｉ〜Ｖ（Ｘ−Ｘ線上方半円部分；第１，２象限）までは、翼９は放射状に設定される。回転軸８の移動円Ｒに対して近づく方向となるカム部分ｐ１，ｐ２（位置Ｖ〜VII ，第３象限部分）は、回転軸８の移動に対して、外側円Ｒ４に係合するカムフォロアー１３が遅れかつ内側円Ｒ３に係合するカムフォロアー１３が進み、各翼９は回転軸８に対してｄ方向に回転（自転）し、風向きａに対して略々平行状態となる。回転軸８の移動円Ｒに対して離れる方向のカム部分ｑ１，ｑ２（位置VII 〜Ｉ；第４象限部分）は、回転軸８の移動に対して、外側円Ｒ３に係合するカムフォロアー１３が遅れかつ内側円Ｒ４に係合するカムフォロアー１３が進み、各翼９は回転軸８に対してｅ方向に回転し、風向きａに対して略々平行状態となる。
【００３１】
従って、風車ユニット３の各翼９は、上半位置（Ｉ→III →Ｖ）において風向きａに対して風圧を受ける状態となり（位置III において翼９は最大受圧面積となる）、下半位置（Ｖ→VII →Ｉ）において風向きに対して平行状態となり、これら上半位置と下半位置との各翼９の風向きに対する有効受圧面積の差により、風車ユニット３は矢印ｂ方向に回転する。
【００３２】
ついで、図３に沿って、上記カム装置１０について更に説明する。前記円盤７には、翼９の回転軸８がベアリング１５を介して回転自在にかつスラストワッシャ１６を介して支持されており、該回転軸８の下方突出部８ａにはアーム１１が一体に固定されている。アーム１１の両端部分にはナット等により支持軸１７，１７が固着されており、該支持軸１７には、ニードルベアリング１８等を介してかつカラー１９を介在して２段にローラ１３ａ，１３ｂが回転自在に支持されている。前記ターンテーブル２に形成されている溝カム１２に上記２段のローラ１３ａ，１３ａが係合して、これらローラがカムフォロアー１３を構成している。
【００３３】
そして、カム１２は、上下２段に形成されており、突出部からなる上段カム１２ａは上記上段ローラ１３ａに当接するように、また凹溝からなる下段カム１２ｂは上記下段ローラ１３ｂに当接するように、段差状に構成されている。これにより、上段ローラ１３ａは上段カム１２ａにのみ当接すると共に、下段ローラ１３ｂは下段カム１２ｂにのみに当接して、上下ローラ１３ａ，１３ｂのスムーズな自転を保証して、カム装置１０による滑らかな各翼９の角度移動を維持することができる。なお、上段ローラ１３ａの径を下段ローラ１３ｂより大きくすることにより、カム１２ａの段付きをなくすことができ、カム１２の加工が容易になる。また、ローラ１３の径は可能な限り大きくすることによって回転数を低く抑える。
【００３４】
図４は、カム装置１０による翼９の滑らかな回転のための他の実施例を示す。本実施の形態は、内半径Ｒ１（図４の上半部分）のカム１２部分のカムフォロアーの回転を滑らかにするためのものであり、上記半径Ｒ１のカム内側面１２ｂの半径Ｒ１’より僅かに大きい半径Ｒ５からなる案内円板２０を主回転軸５に回転自在に（又は固定して）支持する。
【００３５】
該構成により、半径Ｒ１のカム１２に係合するカムフォロアー１３は、案内円板２０に当接して、各ローラ１３ｂ（図３参照）は、自転することなく、円板２０と共に一体に回転して上記カムの入口Ｇから出口Ｈまで導かれる。これにより、翼９は、回転軸８とカムフォロアー１３とが略々同一角速度で進行する部分（図４の上半部分）を滑らかに移動することができる。
【００３６】
なお、上述実施の形態は、カムフォロアー１３，１３を各翼９に２個ずつ設けて、各翼９の角度を制御しているが、回転軸８と左右カムフォロアー１３，１３の距離Ｌ／２が一定であるため、左右いずれか１個のカムフォロアー１３を溝カム１２により規定すれば足りる。従って、カムフォロアー１３は、図３に１２ｂで示す溝カムとする場合、翼９に対して１個でも足りるが、１２ａで示す板カムとする場合、左右両カムフォロアー１３が相俟って翼９を規定する。また、回転軸８に対してカムフォロアー１３が速く進む場合、該カムフォロアー１３とカム１２との間にコジリ力が作用し易いので、遅れる側のカムフォロアーのみをカム面に係合し、進む側のカムフォロアーは、カム面との間に遊隙を与えてフリー状態とすることが好ましい。
【００３７】
即ち、図２において、位置Ｉ→Ｖは、各翼左右のカムフォロアー１３，１３が回転軸８と同一角速度で進行するため、両カムフォロアー１３，１３が共にカム１２に当接して、カム１２からの抵抗を左右のカムフォロアー１３，１３に分散して負担することが好ましい。位置Ｖ→VII は、回転軸８に対して、内側のカムフォロアー（図２のVI位置に１３1 と表示）が速く進み、外側のカムフォロアー（同１３2 と表示）が遅れるため、内側のカムフォロアー１３1 は、カムに当接しないフリー状態とし、外側のカムフォロアー１３2 のみをカム１２に係合して、回転軸８に対して遅れつつ、翼９の角度を制御する。位置VII →Ｉは、反対に、回転軸８に対して内側カムフォロアー（図２のVIIIに１３2 と表示）が速く進み、外側カムフォロアー（同１３1 と表示）が遅れるため、内側のカムフォロアー１３2 は、カムに当接しないフリー状態とし、外側のカムフォロアー１３1 のみをカム１２に係合して、回転軸８に対して遅れつつ、翼９の角度を制御する。
【００３８】
従って、図４に斜線で示すように、下半分にあっては、外側の溝カムＫ１，Ｋ２だけで足りる。更に、図４に示すように円板２０を用いると、上半分における内側半円部分Ｒ１は、必要とせず、かつ外側半円部分Ｒ２も、内側又は外側の当接面からなる板カムで足りる。これにより、各翼９の左右カムフォロアー１３，１３がそれぞれカム１２に同時係合するための高い精度並びに回転軸８及び左右カムフォロアー１３，１３の３点規制に伴う干渉を防止して、各翼９の滑らかな回転（自転）並びにそれに基づく風車ユニット３の高い効率での回転（公転）を長期に亘って保持することができる。
【００３９】
ついで、図５に沿って、各翼９に揚力を作用して、それを回転力として利用する実施の形態について説明する。各翼９は、帆布又はポリプロピレン等の可撓性を有しかつ耐久性のある材料９ａにより構成され、該可撓性部材９ａは、翼枠９ｂより水平方向に所定量長くすると共に該枠に回動（可撓）自在に取付けられる。
【００４０】
そして、カム１２は、上半部における内側が先の実施の形態と同様な半径Ｒ１からなり、外側の位置II〜IVの１／４円も、同様に半径Ｒ２からなる。位置Ｉ〜IIは、上記半径Ｒ２の中心Ｏより僅かにＸ−Ｘ線上を左側にオフセットしたＯ１を中心とする半径Ｒ６からなり、同様に位置IV〜Ｖは、右側にオフセットしたＯ２を中心とする半径Ｒ７からなる。更に、下半部は、先の実施の形態と同様に、それぞれ内側と外側とを結ぶ、中心Ａ，Ｂの半径Ｒ３，Ｒ４からなる。なお厳密には、交点Ｃ部分での干渉を防止して滑らかに移行を保証するため、Ｘ−Ｘ線部分に僅かな直線部を形成し、その分中心Ａ，Ｂを僅かに下方にオフセットすることが好ましい。
【００４１】
即ち、本実施の形態にあっては、位置II，III ，IVに比して、位置Ｉ及びＶにおいて回転軸８と各カムフォロアー１３との間隔が僅かに短くなっている。従って、位置II，III 及びIVにあっては、各翼９は、先の実施の形態と同様に半径上に位置するが、位置Ｉ及びＶにあっては、半径上から所定角度ずれる。
【００４２】
上記位置IV→Ｖにおいて、各翼９が左右どちらの回転方向にずれるかは、カム１２（Ｒ１とＲ６及びＲ７）のみでは定まらないが、上述したように、遅れる側のカムフォロアー１３のみをカム面で制御することにより、各翼の回転方向を規制することが可能となる。即ち、位置IV→Vにあっては、内側及び外側の半径Ｒ２，Ｒ７とが徐々に狭くなる方向にあり、回転軸８に対して外側カムフォロアー１３2 が遅れるため、内側カムフォロアー１３1 をフリーとし、外側カムフォロアー１３1 をカム１２により規制して、翼９を時計方向ｆに自転する。
【００４３】
なお、各翼９に作用する風圧等により、上記位置IV→Ｖにおいて翼９が反対方向に自転する虞れがある場合、カム１２の外側に沿って摩擦部材を延設し、該板摩擦部材によるブレーキ力により外側カムフォロアー１３が遅れるように制御すれば、翼９は確実に時計方向ｆに自転する。
【００４４】
上述した構成に基づき、位置Ｉにあっては、外側カムフォロアー１３が内側カムフォロアー１３2 に対して所定量進んだ状態にあり、従って矢印ａ方向からの風は、翼９の背面に作用して可撓部材９ａを枠９ｂに対して前方に膨らませる。これにより、翼９に揚力Ｆが作用し、該揚力は主回転軸０（５）方向分力Ｆ１と回転方向分力Ｆ２に分けられ、翼９は、背面９に作用する風圧力に、上記揚力Ｆに基づく回転方向分力Ｆ２が加えられて、回転方向ｂの所定回転力が得られる。位置IV，Ｖにあっても、同様に翼背面に作用する風圧力に上記揚力に基づく回転方向分力が加えられ、矢印ｂ方向の回転力が得られる。
【００４５】
位置VIにあっては、風向きａに対して、外側カムフォロアー１３2 より内側カムフォロアー１３1 が僅かに進んだ状態となり、翼９の進行方向後方の背面に風が作用して可撓部材９ａを前方に膨らませる。これにより、翼９に揚力Ｆが作用し、該揚力は法線方向分力Ｆ１と回転方向分力Ｆ２に分けられ、翼９は、回転方向分力Ｆ２により矢印ｂ方向の回転力が得られる。位置VIIにあっても、同様に揚力に基づく回転方向分力により、矢印ｂ方向の回転力が得られる。
【００４６】
位置VII にある翼９は、風向きに対して平行に位置するため、揚力は得られないが、翼９は、該位置VII 以外のどの位置にあっても、背面に作用する風圧又は揚力に基づく回転力、又はその両方が作用し、風車ユニット３は、風力を高い効率にて回転力に変換することができる。
【００４７】
なお、上述実施の形態は、発電用風車に用いて説明したが、本発明は、これに限らず、水力を回転力に変換する水車、また逆に機械的な回転力を気体又は流体の流れに変換する送風機，ＶＴＯＬ用リフトファン，流体ポンプ等に適用してもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明を発電用風車に適用した実施の形態の全体を示す概略斜視図。
【図２】そのカム装置部分を示す平面図。
【図３】カム装置部分を示す正面断面図。
【図４】他の実施の形態を示すカムを示す平面図。
【図５】揚力をも作用する実施の形態を示す平面図。
【符号の説明】
【００４９】
１    流体装置（発電用風車）
２    基台（ターンテーブル）
３    風車ユニット
５    主回転軸
６    風向検出手段
７    回転部材（円盤）
９    翼
９ａ  可撓部材
９ｂ  枠
１０    カム装置
１２    カム（溝）
１３    カムフォロアー
２０    （案内）回転板
【図１】
2005180346.tif 000003
【図２】
2005180346.tif 000004
【図３】
2005180346.tif 000005
【図４】
2005180346.tif 000006
【図５】
2005180346.tif 000007