(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸部と、回転軸部から回転半径方向外側へ向け張り出しピッチ角を変更可能な翼を有する風車において、
前記翼の基端部を前記回転軸部に対して、初期状態においてピッチ角の中心まわりにねじり状態で支持し、かつねじりがほどける方向に対して弾性力で抗う弾性支持部材を有し、
前記回転軸部は前記翼が支持される位置よりも風上側の部分を有し、該風上側部分と前記翼とをワイヤで結合し、
前記弾性支持部材は複数の弾性棒部材で形成されており、前記回転軸とピッチ角中心軸を含む平面に対し、一本の前記弾性棒部材は一端が前記翼の基端部の前縁寄り箇所に結合されると共に他端が前記平面上又はその反対側の前記回転軸部位置に結合し、他の前記弾性棒部材は一端が前記翼の基端部の後縁寄り箇所に結合されると共に他端が前記平面上又はその反対側の前記回転軸部位置に結合されていることを有することを特徴とする風車。

【請求項２】
前記翼側のワイヤの接続位置は、ピッチ角の中心軸線上よりも翼の前縁側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の風車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電に使用される風車に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピッチ角が変更可能な翼を有する風車は、例えば特許文献１〜４において知られている。
【０００３】
従来の風車においては翼のピッチ角を変更するには、風車の回転軸内に電気や油圧などによる制御機構を内蔵させて、風向きに対する翼の面の角度を回転させている。回転軸内の部品点数が多くなることから、風に運ばれてきた塵芥などが、回転軸内に進入し機能を劣化させることがある。また、そのような塵芥の進入を防ぐために、シール構造を持つなどして構造をさらに複雑化している。
【０００４】
【特許文献１】特公昭６３−３７０００号公報
【特許文献２】特開２００３−６５２０５号公報
【特許文献３】特開２００３−２５４２２１号公報
【特許文献４】特開２００７−９８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みて創案されたものであり、即ち、簡易且つ安価な機構を介して翼ピッチの自動的な制御を可能とした風車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、回転軸部と、回転軸部から回転半径方向外側へ向け張り出しピッチ角を変更可能な翼を有する風車において、前記翼の基端部を前記回転軸部に対して、初期状態においてピッチ角の中心まわりにねじり状態で支持し、かつねじりがほどける方向に対して弾性力で抗う弾性支持部材を有し、前記回転軸部は前記翼が支持される位置よりも風上側の部分を有し、該風上側部分と前記翼とをワイヤで結合し、前記弾性支持部材は複数の弾性棒部材で形成されており、前記回転軸とピッチ角中心軸を含む平面に対し、一本の前記弾性棒部材は一端が前記翼の基端部の前縁寄り箇所に結合されると共に他端が前記平面上又はその反対側の前記回転軸部位置に結合し、他の前記弾性棒部材は一端が前記翼の基端部の後縁寄り箇所に結合されると共に他端が前記平面上又はその反対側の前記回転軸部位置に結合されていることを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ねじりがほどける方向に対して弾性力で抗うねじり状態の２本の弾性棒部材が回転軸外部に置かれ、かつそのねじりがほどけることにより翼のピッチ角は変更できるものであるため、回転軸内には塵芥の進入により、ピッチ角の変更が阻害される機構を設置する必要がなく、軽量化や製造コストの低減化を実現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図１は本実施の形態に係る翼を備えた発電用の水平軸式風車を示す斜視図である。１は地面に形成された基礎構造体から上方へ延出された起立支持軸体であり、２は起立支持軸体１の上端に外嵌された筒部材３を介して起立支持軸体１回りの回動自在に装着された本体台である。本体台２は前部の基板部２ａとこれから後方へ延出された尾部２ｂとを備えている。そして、ハウジング基部２ａの上面には前後一対の軸受４ａ、４ｂと左右一対の発電機５ａ、５ｂが固設されており、尾部２ｂの後部には平板状の風向板６が前後方向ｆ１に沿って起立状に固定されている。
【００１０】
７は前後一対の軸受４ａ、４ｂを介して回転自在に支持された回転軸であり、該回転軸７の長さ方向上で前後一対の軸受４ａ、４ｂ間の中央位置には駆動プーリ８が固定されており、該駆動プーリ８とこれの一側に位置した発電機５ａの入力軸に固定された従動プーリ９ａとの間に伝動ベルト１０ａが掛け回されると共に、該駆動プーリ８とこれの他側に位置した発電機５ｂの入力軸に固定された従動プーリ９ｂとの間にも伝動ベルト１０ｂが掛け回されている。発電機５ａ、５ｂ及び従動プーリ９ａ、９ｂ及び伝動ベルト１０ａ、１０ｂの配置形態は前方から見て駆動プーリ８に対し正対称配置されると共に従動プーリ９ａ、９ｂ及び駆動プーリ８のそれぞれの回転中心は前方から見て一線状に配置されている。１２は基板部２ａ上の各部４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、７、８、９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂを覆うためのナセルで、基板部２ａ上に仮想線ａ０で示すように固定される。
【００１１】
１３は本体台２の前方に配置された風車であって、図２に示すように、回転軸部１４と複数（図示例では３枚）の大形の翼１５のほか、翼１５よりも小さい複数（図示例では３枚）の小型翼１６を備えている。回転軸部１４は回転軸７よりも大きな径を持ち直円筒状の外周面を有する中央部１４ａと、中央部１４ａの前端面から前方へ向け先細り状の前部１４ｂと、中央部１４ａの後端面から後方へ向け先細り状の後部１４ｃとを具備し、回転軸７と同心状に固定されている。
【００１２】
３枚の翼１５は回転軸部１４の外周面にその回転中心ａ１回りの等角配置状に放射状に位置決めされている。各翼１５は回転軸７の半径方向に直状であって、翼巾は回転軸７から外側へ離れるに従って漸減されている。翼１５はピッチ角を変更できるものであり、ピッチ角の回転中心軸を「ピッチ角中心ａ２」とすると、翼１５の巾中心ａ２は、ピッチ角中心ａ２の位置と一致している。翼１５は、均等厚の金属板又は合成樹脂板を翼展開形状に切断した後に必要に応じて翼巾方向へ屈曲させて製作される。または、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）を用いることができる。或いは、翼の長さが略、２ｍ〜２．５ｍの小さなものではフローリング合板などで製作しても良い。均等厚の板を用いることにより、翼厚を調整したものよりも低価格化に製作できる。
【００１３】
各翼１５と回転軸部１４とは分離されていて、これら両者は回転軸部１４の回転半径方向へ離間されている。各翼１５の基端部とこれに対向した回転軸部１４箇所とは弾性支持部材１７を介して結合されている。弾性支持部材１７は、翼１５のピッチ角中心ａ２を含む面を中心として弾性棒部材１７ａ、ｂが初期状態としてねじれた状態で、その対応する翼１５を支持すると共に、翼１５に方向ａ２外側へ向かう遠心力が付与されたときにその遠心力により、弾性支持部材１７のねじりがほどかれ、翼１５がそのピッチ角中心ａ２の軸方向外側へ変位し、ねじりがほどかれることにより、翼１５のピッチ角（図７中のθ）を増大させるように機能する。ここに、ピッチ角θとは回転軸部１２の回転半径面に対する翼１５の回転方向上の傾斜角をいうものである。
【００１４】
該弾性支持部材１７による各翼１５の基端部とこれに対向した回転軸部１４箇所との間のねじり結合の構造を図３を用いて説明する。図３において、１８ａは回転軸部１４の中央部１４ａの前部に仮想した仮想円であって回転軸部１４の一部を形成すると共に回転軸７の回転中心をその回転中心としているものであり、また１８ｂは回転軸部１４の中央部１４ａの後部に仮想した仮想円であって回転軸部１４の一部を形成すると共に回転軸７の回転中心をその回転中心としているものである。図３中、ｄ１は翼１５の半径方向最外方箇所の回転軌跡円を示しており、ｄ２は翼１５の基端の回転軌跡円を示している。
【００１５】
図４に１枚の翼１５を取り付ける位置関係を示す。図中回転中心ａ１及びピッチ角中心ａ２を含む面Ｃを仮想的に定義し、面Ｃよりも左側を「前」、右側を「後」と称して説明する。弾性支持部材１７は、弾性棒部材１７ａ、１７ｂを有している。弾性棒部材１７ａは、その一端１７ａ−１を翼１５の基端部の前縁寄の箇所１５ａに結合されており、他端
１７ａ−２を回転軸部１４の周壁をなす前側の仮想円１８ａの後側箇所１５ｃに結合されている。また、弾性棒部材１７ｂは、その一端１７ｂ−１を翼１５の基端部の後縁寄の箇所１５ｄに結合されており、他端１７ｂ−2は回転軸部１４の周壁をなす後側の仮想円１８ｂの前側箇所１５ｆに結合されている。この結果、弾性棒部材１７ａ、１７ｂは、面Ｃに対して夫々、一端、他端を前後（表裏）にクロスするように結合されることになる。
【００１６】
尚、図中、翼１５の前縁あるいは後縁の延長線が仮想円１８ａ、１８ｂを含む円筒面に突き当たる位置を夫々１５ｂ、１５ｅとで示してある。翼１５の前縁寄り箇所１５ａは、１５ｂへ延長して回転軸部１４に接続するのではなく、位置１５ｃへ「イ」に示す矢印のようにねじった接続となっている。基端部の後縁寄り箇所１５ｄも同様にねじった接続状態で１５ｆに接続している。両者のねじりの回転中心が、ピッチ角中心ａ２となっている。この「ねじった状態」とは、弾性棒部材１７ａ、１７ｂの結合した形状が結果として「ねじられた状態に見える」として観察できることを意味している。弾性棒部材１７ａ、１７ｂに対して内部応力を持たせた状態でねじった上で、翼１５と回転軸部１４の周壁に取り付けなければならないということは意図していない。
【００１７】
各弾性棒部材１７ａ、１７ｂは、ピアノ線、硬鋼線、りん青銅線などの断面円又はパイプ状のバネ用線状材若しくは類似材料で形成する。弾性棒部材１７ａ、１７ｂの各端部の結合は翼１５の基端部や回転軸部１４に固定する。回転軸部１４の静止状態における各弾性棒部材１７ａ、１７ｂが仮想円１８ａ、１８ｂからの翼１５へ向かう角度φ（図６）は、回転軸部１４が回転し翼１５に遠心力ｇ１が加わったときにも、仮想円１８ａ、１８ｂへの付け根部分においては変化しない。弾性棒部材１７ａ、１７ｂの変形は、弾性棒部材１７ａ、１７ｂの長さ範囲で生じることになるため、弾性棒部材１７ａ、１７ｂの線上での弾性の不連続箇所が形成されないようにするのがよい。弾性棒部材１７ａ、１７ｂが、面Ｃを挟んで翼１５の基端を支えており、この状態がねじられた初期状態である。そして、弾性棒部材１７ａ、１７ｂによるねじり中心は、ピッチ角中心ａ２の位置に設定されている。また、弾性棒部材１７ａ、１７ｂは、初期状態からねじりをほどく方向に抗うように弾性力が付与されることになる。
【００１８】
図５に示すように、３枚の小型翼１６は回転軸部１４の外周面にこれの回転中心ａ１の回りに等角配置状に固定されている。各小型翼１６の全長は回転軸部１４と翼１５との離間に等しいかやや長いものである。回転半径外方へ向かうに伴って翼巾を漸減している。各小型翼１６は図示例では回転軸部１４の回転方向上で隣接した２枚の翼１５の中間に位置され且つ回転軸部１４の回転中心ａ１方向上で翼１５の回転中心点ｃ１と合致するように位置されている。なお、小型翼１６の回転中心ａ１上の位置は任意に変更して差し支えないのであって、例えば、それぞれの小型翼１６を各翼１５の真後ろに位置させることも可能である。図５中、ｄ３は小型翼１６の半径方向最外方箇所の回転軌跡円を示しており、ｄ４は小型翼１６の基端の回転軌跡円で回転軸部１４の外周面に合致するものである。小型翼１６は、弾性支持部材１７の存在範囲を通過する風を、回転動力に利用するものである。
【００１９】
図２において、支持軸１９は回転軸７を延長するように設けられた風上側部分であり、回転軸部１４と同体状に固定されている。支持軸１９の先端近傍箇所と各翼１５とはナイロン紐やワイヤなどのようなワイヤ２０で結合されている。これらのワイヤ２０は、翼１５が前方からの風を受けたときにワイヤ２０のそれぞれに発生する張力が支持軸１４の中心線上の１点ｐ１近傍で交叉するようにその張り方向を設定される。
【００２０】
各ワイヤ２０の翼１５側の一端部は図１や図２に示すようにその対応する翼１５の基端寄り位置から最外方位置までの範囲内の異なる２つの位置ｐ０１、ｐ０２の翼前面の前縁箇所に止着されている。翼１５側のワイヤの接続位置は、ピッチ角の中心軸線上よりも前縁側（或いは前縁上）である。そして各ワイヤ２０と支持軸１９との挟角θは６０度までの範囲内とするのがよい。ここで挟角θ１の上限を６０度としたのは、これよりも大きくすると、ワイヤ２０の張力が大きくなるにも拘わらず翼１５を有効に前方へ引張することができなくなるからである。
【００２１】
次に上記した水平軸式風車の作動について図６〜図８を参照して説明する。
【００２２】
ここに、図６は翼１５の基端近傍を示す正面図、図７は翼１５の基端近傍を示す側面図、図８は翼１５の基端近傍を示す平面図である。
【００２３】
風向板６が風のエネルギーにより、本体台２を起立支持軸体１の回りで回転させ、風車１３の前面を風上側へ対向させる。これにより、風車１３は風のエネルギーで翼１５や小型翼１６の大きさやピッチ角θに対応した回転力を付与され、回転軸部１４と共に回転中心ａ１の回りで回転される。風車１３の回転は回転軸７を介して発電機５ａ、５ｂの入力軸に伝達され、発電機５ａ、５ｂは電力を発生する。
【００２４】
図６において、風車１３へ向かう風速が大小に変化したり、発電機５ａ、５ｂの発生する電力量が大小に変化すると、風車１３の回転速度もそれらの変化に応じて大小に変化する。いま、風車１３の回転速度が上昇したとすると、翼１５に付与される遠心力ｇ１が増大する。翼１５は、遠心力ｇ１により、その回転半径外方へ引張される。弾性棒部材１７ａ、１７ｂは、翼１５側の一端１７ａ−１、１７ｂ−１が回転中心ａ１と翼１５のピッチ角中心ａ２を含む面Ｃに近づくことにより、弾性棒部材１７ａ、１７ｂのねじり中心（本実施例においては、ねじり中心は、ピッチ角中心ａ２の位置に設定される。）を中心にねじれた状態がほどかれる方向に翼１５を回転させる。当該面Ｃに弾性棒部材１７ａ、１７ｂの一端１７ａ−１、１７ｂ−１が近づくにつれ、ピッチ角θが増大する。ピッチ角θが増大すると翼１５は仮想線ｅ１で示す位置に近づくように変位する。すなわち、遠心力ｇ１によりねじれがほどかれ弾性指示部材１７が伸張し、翼１５が外側に移動する。一方、弾性棒部材１７ａ、１７ｂは、ねじり状態を維持しようとしてバネ力を発現させるため、遠心力ｇ１とバネ力が釣り合った位置において、ピッチ角が定まることになる。ピッチ角θが調整される結果、回転上昇は抑制される。また、ワイヤ２０は翼１５の前縁近傍を前方へ引張し前縁近傍を位置保持しているが、ピッチ角θの増大し翼１５の前縁部が風上側に移動しても、翼１５が回転半径外方に引き伸ばされ、翼１５との結合位置も回転半径外方に移動するため、翼１５を歪めることは少ない。
尚、翼１５に捻りが与えられている場合においては、弾性棒部材１７ａ、１７ｂの一端１７ａ−１、１７ｂ−１が当該面Ｃを通過する場合もある。
【００２５】
一方、風車１３の回転速度が低下すると、翼１５に付与される遠心力ｇ１が減少する。翼１５をその回転半径外方へ引張する力は減少し、弾性棒部材１７ａ、１７ｂはその弾性によりねじり状態に復元させるのであり、この復元により翼１５は仮想線ｅ２で示す位置に近づくように変位する。ねじり状態が復元されるとピッチ角θが減少する。この結果、その回転低下は抑制される。
【００２６】
こうして風速の変化にも拘わらず、風車１３の回転速度変化が抑制されることから、発電機５ａ、５ｂの入力軸の回転速度が安定化され、発電機５ａ、５ｂは安定した電力を発生するようになる。
【００２７】
次に突風などで風速が急激に増大した場合の風車１３の作動について説明すると、この場合は、風車１３の回転速度が増大しないまま、各翼１５に付与される風圧が増大する。該風圧は翼１５に後方へ向かう外力を付与することになり、その外力は翼１５を前方から見たときのその投影形状の中心近傍に集中的に作用する。一方ではワイヤ２０が該翼１５の前縁近傍を引張し該前縁近傍を位置保持する。この結果、ワイヤ２０の張力と該外力とによるピッチ角中心ａ２回りの大きな回転力が発生する。該回転力はこれを減じるように弾性棒部材１７ａ、１７ｂをその弾性力に抗して曲げ変形させるのであり、この曲げ変形により翼１５は仮想線ｅ１で示す位置近傍に変位してピッチ角θを増大される。これにより突風などにより翼１５に付与される大きな外力は瞬時に軽減され、翼１５は過大な荷重が作用するのを遠心力とは無関係に防止される。また風の強さによって、ピッチ角θが遠心力とは無関係に大小に変化されるため、翼１５の回転速度が風力変化で変化する前に、風車１３の回転速度を一定に保持しようとする作用が得られる。
【００２８】
図１に戻り、発電機５ａ、５ｂ及び従動プーリ９ａ、９ｂ及び伝動ベルト１０ａ、１０ｂの配置形態は前方から見て駆動プーリ８に対し正対称配置になされると共に従動プーリ９ａ、９ｂ及び駆動プーリ８のそれぞれの回転中心は前方から見て一線状に配置されている。風車１３が回転駆動されているとき、駆動プーリ８から各発電機５ａ、５ｂに回転が伝達されるが、このさいに各伝動ベルト１０ａ、１０ｂに回転軸７と直交する左右方向の引張力が作用する。これら伝動ベルト１０ａ、１０ｂに付与される引張力は、２つの従動プーリ９ａ、９ｂが駆動プーリ８に対して正対称配置となされ且つ前方視で一線状に配置されているため、互いに打ち消し合うものとなり、回転軸７は伝動ベルト１０ａ、１０ｂによる横荷重を受けない状態で回転するものとなる。
【００２９】
また風力が小さいとき、風車１３の回転速度が低下し、発電機５ａ、５ｂの発生する電圧が低下することがあるが、このようなときは２つの発電機５ａ、５ｂを直列に接続するなどの電気回路制御を行うことで必要な電圧が安定的に確保されるようになる。
【００３０】
さらに小型翼１６は、風により翼１５が発生する回転力を補うように機能するものである。特に本発明では翼１５の基端と回転軸部１４とが離間されているため、風は該離間箇所の回転領域を翼１５で回転エネルギーに変換されることなく通過するが、小型翼１６はこのように通過する風のエネルギーを有効に回転エネルギーに変換するものとなり、この結果、風車１３のエネルギー変換効率が増大され、風車１３の発生する回転駆動力が増大するのである。
【００３１】
本実施例においては、遠心力の他にピッチ角が風の強さにより変更できるものであるため、例えば、風車１３の上部と下部では風の強さが異なる場合、上部に位置する翼１５と下部に位置する翼１５との間で、ピッチ角を自動的に異ならせることが可能となる。これによって、上部の翼１５で受ける早い回転力を下部の翼１５が打ち消すように働くことがなく、風の効率的な電力への変換ができるものとなる。
【００３２】
次に上記した実施形態の変形例について説明する。
【００３３】
（１）支持軸１９と翼１５のそれぞれとを１本以上のワイヤ２０で結合し、これらワイヤ２０の翼１５側の一端のそれぞれを翼１５のピッチ角中心ａ２上の異なる箇所に止着した構成にしてもよい。
【００３４】
該変形例において、複数のワイヤ２０の支持軸１９側の一端を、支持軸１９上の２点以上の複数点に止着してもよい。
【００３５】
（２）回転軸部１４に設けられる翼１５や小型翼１６の数は任意に変更して差し支えない。
【００３６】
（３）弾性棒部材１７ａ、１７ｂの一端側（回転軸部１４側）を、回転中心ａ１とピッチ角中心ａ２を含む面Ｃの外側に設けた仮想円１８ａ、１８ｂ上に設けたが、面Ｃ上に設けても良い。ねじりの大きさは、図４おいて矢印「イ」が位置１５ｂから面Ｃの位置までのねじりの大きさとなる。この場合、弾性棒部材１７ａ、１７ｂの他端側（翼１５側）の位置１５ａ、１５ｄは、面Ｃ上には無い。
【００３７】
（４）発電機の数は、２台に限らず１台以上の任意の台数としても良い。
【００３８】
（５）上記実施例では、翼１５は板材を利用した肉厚均等のものであるが、これに変えて断面の肉厚を飛行機のプロペラの如く調整したものを利用しても良い。
【００３９】
（６）上記実施例においては、風上側に風車１３を配して、風下側に本体台２を配置したが、これを逆にしても良い。すなわち、本体台２を風上側に、風車１３を風下側に配置する。この場合において、翼１５はワイヤ２０の接続されるＰ１点よりも風下側に配置される。すなわち、本体台２から風下側に向かって回転軸７、支持軸１９、回転軸部１４及び翼１５という位置関係となり、ワイヤ２０が固定されるＰ１位置は翼１５よりも風上側となる。
【００４０】
（７）上記実施例では、翼１５では板材を利用したため、前縁側と後縁側のバランスをとるためピッチ角中心と翼１５の巾中心とを同一の位置としたが、巾中心にピッチ角中心を一致させなくても良い事は明らかである。
【００４１】
図９は、参考例の風車を示す図である。
【００４２】
先の実施形態の弾性支持部材１７においては、翼１５を弾性的なねじり状態での保持を弾性棒部材１７ａ、１７ｂのバネ力とねじり状態で兼ねるものであるが、参考例においては遠心力の大きさにコイルバネが均衡する位置で、ピッチ角を決めるものである。
【００４３】
参考例において、弾性支持部材１７は 各翼１５の基端部の前縁寄と後縁寄に結合する支持棒部材１７ｃ、１７ｄを有している。各翼１５の基端部の前縁寄り箇所に結合する弾性棒部材１７ｃは前側の仮想円１８ａに固定されており、また各翼１５の基端部の後縁寄り箇所は支持棒部材１７ｄを介して後側の仮想円１８ｂに固定されている。尚、仮想円１８ａ、１８ｂの回転中心ａ１上での位置関係は図３を参照されたい。図９中回転中心ａ１及びピッチ角中心ａ２を含む面を仮想すると、一方の支持棒部材１７ｃは一端が当該面の後側へ導かれた状態で回転軸部１４をなす前側の仮想円１８ａに結合されており、他の支持棒部材１７ｄは当該面の前側に導かれた状態で回転軸部１４をなす後側の仮想円１８ｂに結合されている。さらに一方の弾性棒部材１７ｃはその他端が当該面の前側へ導かれて翼１５の基端部の前縁寄り箇所に結合され、他の支持棒部材１７ｄはその他端が当該面の後側へ導かれて翼１５の基端部の後縁寄り箇所に結合されている。各結合点ｂは、ユニバーサルジョイントである。
【００４４】
回転軸部１４からは、軸部１７ｆがピッチ角中心ａ２方向に沿って延びておりその先端にフランジ１７ｇを有している。また、翼１５側には、バネホルダ１７ｅが回転軸部１４に向かって延びており、バネホルダ１７ｅは軸部１７ｆをピッチ角中心ａ２方向に摺動可能となっている。バネホルダ１７ｅ内部には、弾性体からなるコイルバネ１７ｈが内在している。コイルバネ１７ｈは、フランジ１７ｇとバネホルダ１７ｅの底部に当接しており、翼１５を回転軸部１４側に付勢している。
【００４５】
このように形成された水平軸式風車において翼１５の回転が早まると、翼１５に遠心力が働き、回転中心ａ１から離れる方向に翼１５が移動する。このさい、支持棒部材１７ｃ、１７ｄ及びユニバーサルジョイントｂの作用により、翼１５は、ピッチ角中心ａ２周りにピッチ角を変更する。また、遠心力ｇ１の大きさにコイルバネ１７ｈが均衡する位置で、ピッチ角が決まる。このように、本実施形態においては、弾性支持部材１７の弾性力はコイルバネ１７ｈにより、ねじりの作用は支持棒部材１７ｃ、１７ｄにて実現される。本実施形態の場合、部品点数は先の実施形態よりも増えることになる。一方、翼１５と回転軸部１４との間の結合関係はより強固のものとなるため、先の実施態様において利用したワイヤ２０を省略しても良いものとなる。支持棒部材１７ｃ、１７ｄにバネ性を持たせた場合には、ユニバーサルジョイントｂを利用しないで直接、翼１５或いは回転軸部１４に固定することができる。また、支持棒部材１７ｃ、１７ｄの両方を具備する必要はなく、どちらかの支持棒部材を持つ変更も可能である。上記参考例においては、弾性体としてコイルバネ１７ｈを使用したが、ゴムの圧縮伸長を利用した弾性体を使用しても良い。
【００４６】
なお、上記した実施形態の翼は、特にその大きさを限定するものではないが、回転直径が略、５ｍ〜１５ｍの大きさのものに実施することで、安定した強度が得られると共に工場用或いは住宅用の発電機などに使用して有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施形態の発電用の水平軸式風車を示す斜視図である。
【図２】風車の斜視図である。
【図３】翼の取付構造を模式的に示す斜視説明図である。
【図４】１枚の翼についてその取付け位置関係を示す説明図である。
【図５】前記翼の翼及び小型翼の取付構造を模式的に示す側面図である。
【図６】翼の基端近傍を示す正面図である。
【図７】翼の基端近傍を示す側面図である。
【図８】翼の基端近傍を示す平面図である。
【図９】参考例の翼を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１３  風車
１４  回転軸部
１５  翼
１６  小型翼
１７  弾性支持部材
１７ａ  弾性棒部材
１７ｂ  弾性棒部材
１９  支持軸
２０  ワイヤ
ａ１  回転中心
ａ２  ピッチ角中心（翼１５の巾中心）
θ  ピッチ角
【図１】
0005147555.tif 000002
【図２】
0005147555.tif 000003
【図３】
0005147555.tif 000004
【図４】
0005147555.tif 000005
【図５】
0005147555.tif 000006
【図６】
0005147555.tif 000007
【図７】
0005147555.tif 000008
【図８】
0005147555.tif 000009
【図９】
0005147555.tif 000010