(57)【要約】【課題】  強風下における破損の防止と発電効率の向上とを図った風力発電機を提供する。【解決手段】  主軸２と、主軸を中心として回転する翼４と、翼の迎角を回転角度に応じて変化させる迎角制御機構５，６、１１、１２とを備え、迎角制御機構は、主軸に対して偏心した状態で配置された偏心軸５を有し、偏心軸が主軸を中心として回転することによって翼に生じる空気力の合力の方向が変化するように構成したものであり、風の流れ方向に対して所定方向に配置された場合には静止した状態を維持しようとすると共に所定方向と異なる方向に配置された場合には所定方向に配置された状態になるように変位する風向検知部材１３と、風向検知部材に取り付けられ、風を受けることによって上向きの揚力を発生させる揚力発生部材１４と、風向検知部材を上下方向に移動自在に支持すると共に風向検知部材の上昇を偏心軸の回転に変換する変換部材１６とを備えている。【選択図】      図１
2007239695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力を回転翼機構によって回転力に変換し、この回転力を電力に変換するようにした風力発電機であって、
前記回転翼機構は、上下に延びる主軸と、この主軸を中心として回転する翼と、この翼の迎角を回転角度に応じて変化させる迎角制御機構と、を備え、この迎角制御機構は、上下に延びると共に前記主軸に対して偏心した状態で配置され、前記主軸を中心として回転可能な偏心軸を有し、この偏心軸が前記主軸を中心として回転することによって前記翼に生じる空気力の合力の方向が変化するように構成したものであり、
更に、
風の流れ方向に対して所定方向に配置された場合には静止した状態を維持しようとすると共に前記所定方向と異なる方向に配置された場合には前記所定方向に配置された状態になるように変位しようとする風向検知部材と、
前記風向検知部材に取り付けられ、風を受けることによって上向きの揚力を発生させる揚力発生部材と、
前記風向検知部材を上下方向に移動自在に支持すると共に前記風向検知部材の上昇を前記偏心軸の前記主軸を中心とする回転に変換する変換部材と、
を備え、
風力が所定値以上の場合には、前記風向検知部材が上昇すると共に前記偏心軸が前記主軸を中心として回転して前記回転翼機構の回転数が最大定格回転数を大幅に越えないように構成したことを特徴とする風力発電機。
【請求項２】
前記風向検知部材を前記変換部材に対して下向きに付勢する弾性体を設けたことを特徴とする請求項１記載の風力発電機。
【請求項３】
前記回転翼機構は、前記主軸を中心として回転自在の回転体と、複数のリンク部材をパンタグラフ状に組み合わせて成り、前記回転体に対して前記主軸の径方向に伸縮自在に取り付けられたパンタグラフリンクと、前記回転体の回転に伴って前記パンタグラフリンクを伸縮させるパンタグラフリンク駆動手段と、を備え、前記翼は、前記主軸に対して平行かつ翼弦が前記リンク部材の長手方向となるように前記リンク部材に取り付けられており、前記パンタグラフリンク及び前記パンタグラフリンク駆動手段を前記迎角制御機構としたことを特徴とする請求項１記載の風力発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力を回転翼機構によって回転力に変換し、この回転力を電力に変換するようにした風力発電機に関し、より詳しくは、強風下における破損の防止と発電効率の向上を図った風力発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
上下に延びる主軸を中心として回転する翼を有する回転翼機構を備え、風力をこの回転翼機構によって回転力に変換し、この回転力を電力に変換するようにした風力発電機は公知である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種の風力発電機は、風力が大きくなるほど回転翼機構の回転数が上がるため、風が非常に強いと回転数が最大定格回転数を大幅に越えて破損する恐れがある。
【０００４】
そこで、センサによって風力を検知し、風力が所定値以上になると回転翼機構の回転を阻止するように構成した風力発電機が提案されている。
【０００５】
しかしながら、この場合、強風下においては発電が行われないため、発電効率が低下するという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、風力を回転翼機構によって回転力に変換し、この回転力を電力に変換するようにした風力発電機であって、強風下における破損の防止と発電効率の向上とを図ったものを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る風力発電機は、
風力を回転翼機構によって回転力に変換し、この回転力を電力に変換するようにした風力発電機であって、
前記回転翼機構は、上下に延びる主軸と、この主軸を中心として回転する翼と、この翼の迎角を回転角度に応じて変化させる迎角制御機構と、を備え、この迎角制御機構は、上下に延びると共に前記主軸に対して偏心した状態で配置され、前記主軸を中心として回転可能な偏心軸を有し、この偏心軸が前記主軸を中心として回転することによって前記翼に生じる空気力の合力の方向が変化するように構成したものであり、
更に、
風の流れ方向に対して所定方向に配置された場合には静止した状態を維持しようとすると共に前記所定方向と異なる方向に配置された場合には前記所定方向に配置された状態になるように変位しようとする風向検知部材と、
前記風向検知部材に取り付けられ、風を受けることによって上向きの揚力を発生させる揚力発生部材と、
前記風向検知部材を上下方向に移動自在に支持すると共に前記風向検知部材の上昇を前記偏心軸の前記主軸を中心とする回転に変換する変換部材と、
を備え、
風力が所定値以上の場合には、前記風向検知部材が上昇すると共に前記偏心軸が前記主軸を中心として回転して前記回転翼機構の回転数が最大定格回転数を大幅に越えないように構成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の風力発電機によれば、強風下においても回転翼機構の回転数が最大定格回転数を大幅に越えることがないため、破損を防止することができる。また、風力が所定値以上になった場合でも直ちに回転翼機構が停止することがないため、発電効率の向上を図ることができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態の斜視図、図２は図１の要部の内部構造を示す斜視図、図３は第１の実施形態の一実施例の要部の斜視図である。
【００１０】
図１に示す風力発電機は、回転翼機構１によって風力を回転力に変換し、この回転力を電力に変換するようにしたものである。
【００１１】
この回転翼機構１は、上下に延びる主軸２と、この主軸２を中心として回転自在の複数本の第１のリンク３と、各第１のリンク３の先端部に水平方向に回動自在に軸支された板状の翼４と、上下に延びると共に主軸２に対して偏心した状態で配置された従節軸（偏心軸）５と、この従節軸５を中心として回転自在で、先端部が翼４に回動自在に軸支された複数本の第２のリンク６とを備えている。
【００１２】
主軸２の下端は軸受け７を介して基台８に回転自在に取り付けられている。主軸２には、第１のリンク３を支持する二個の取付部材９が軸方向に間隔をおいて固着されており、主軸２の回転に伴って各第１のリンク３が回転するようになっている。また、主軸２の上端には、軸受け１０を介して、連結部材１１が回転自在に取り付けられている。
【００１３】
本実施形態では、第１のリンク３は８本となっており、各取付部材９に４本ずつ取り付けられている。これら第１のリンク３は多少の変形は許容されるものの、実質的に剛体となっている。そして、各第１のリンク３同士は等長で、主軸２から放射状に延びる方向に延伸し、主軸２の周りに等しい角度間隔をおいて配置されている。
【００１４】
なお、第１のリンク３の本数は４本に限られるものではなく、偶数でも奇数でもよい。また、第１のリンク３同士は互いに異なる長さであってもよく、異なる角度間隔で配置するようにしてもよい。
【００１５】
翼４は本実施形態では矩形の板状であるが、その他の形状、例えばほぼ矩形で、断面形状が飛行機用翼の形状やプロペラの形状等の流線型であってもよい。
【００１６】
また、本実施形態では、翼４を第１のリンク３に対して回動自在に取り付けているが、例えば翼４を弾性変形可能な材料で形成して第１のリンク３に固定するようにしてもよい。要するに、翼４の迎角を変化させることができるように構成されていればよい。
【００１７】
従節軸５の下端は、連結部材１１の穴１１ａに回転しないように取り付けられている。これにより、従節軸５は、主軸２から偏心した位置に配置されている。なお、連結部材１１には穴１１ａが複数個設けられており、主軸２に対する従節軸５の偏心距離や位置を調整できるようになっている。従節軸５の上端には第２のリンク６を支持する軸受け１２が取り付けられており、各第２のリンク６が従節軸５を中心として回転するようになっている。
【００１８】
各第２のリンク６同士は等長で、従節軸５から放射状に延びる方向に延伸している。第２のリンク６は多少の変形は許容されるものの、実質的に剛体となっており、従節軸５と翼４との間の軸間距離を一定に保持している。この第２のリンク６、軸受け１２、従節軸５、連結部材１１により、本発明の迎角制御機構が構成されている。
【００１９】
なお、第２のリンク６は紐の様な変形可能な材料で構成することもできる。但し、この場合には、翼４に元の位置に復帰できる復元力が付与されている必要がある。復元力の付与方法としては、例えば翼４にバネを取り付ける方法や、翼４を弾性部材で構成する等の方法がある。
【００２０】
翼４が風を受けると、各第１のリンク３が主軸２を中心として回転する。この際、翼４は、第２のリンク６によって従節軸５からの距離が一定とされており、かつ従節軸５は主軸２に対して偏心しているため、翼４が水平方向と成す迎角は第１のリンク３の回転角度に応じて変化する。
【００２１】
なお、従節軸５が主軸２を中心として回転すると、翼４が主軸２の周りに一回転する間に翼４に生じる空気力の合力の方向が変化するようになっている。したがって、風の流れ方向が一定の場合には、従節軸５が回転すると、翼４の回転数が変化することになる。
【００２２】
なお、主軸２と従節軸５とが風の流れ方向にほぼ並んだ状態において翼４の回転数が最大となり、この状態から従節軸５が回転するに従って翼４の回転数が次第に小さくなり、略９０°回転した状態で翼４の回転数が略０となるようになっている。
【００２３】
１３は風向検知部材としての風見鶏で、図２に示すように、略水平に配置された環状体１３ａと、その外周面の一箇所から径方向外側に向けて突出した第１のロッド１３ｂと、その先端に取り付けられたバランサ１３ｃと、環状部１３ａの外周面における第１のロッド１３ｂから周方向に１８０°離れた箇所から径方向外側に向けて突出した第２のロッド１３ｄと、その先端に第２のロッド１３ｄと平行になるように取り付けられた複数枚の板状の羽根１３ｅとを有している。
【００２４】
なお、風向検知部材１３は、このような構成のものに限られるものではない。要するに、風の流れ方向に対して所定方向に配置された場合には静止した状態を維持しようとすると共に所定方向と異なる方向に配置された場合には所定方向に配置された状態になるように変位しようとするように構成されたものであれば、どのような構造でもよい。そして、他の動力源を用いずに変位するものであるのが好ましい。
【００２５】
環状体１３ａの外周面における第１のロッド１３ｂから周方向に９０°離れた二箇所には、それぞれ揚力発生部材１４が径方向外側に向けて突出するように取り付けられている。この揚力発生部材１４は、環状体１３ａに接続された棒状の支持部１４ａと、その先端に取り付けられた翼状の本体１４ｂとから成っている。この揚力発生部材１４は、風が当たると上向きの揚力を発生するようになっている。
【００２６】
なお、揚力発生部材１４は、風見鶏１３とは別の環状体に取り付け、これを風見鶏１３の環状体１３ａに取り付けるようにしてもよい。このようにすると、風見鶏１３に対する揚力発生部材１４の取り付け角度を自由に調整することができるという利点がある。
【００２７】
図１に示すように、従節軸５に取り付けられた軸受け１２の上面には変換部材１６が固着されている。この変換部材１６は、環状の底板１６ａ（図２参照）と、その上面に同心状かつ回転自在に取り付けられた環状の回転板１６ｂ（図２参照）と、底板１６ａの外周部に同心状に固着された有頂円筒状の基部１６ｃとから成っている。なお、基部１６ｃの頂壁には穴１６ｄが設けられている。
【００２８】
基部１６ｃの周壁には、周方向に９０°の角度間隔をおいて４本の溝１６ｅが設けられている。これらの溝１６ｅは、基部１６ｃの上端側から下端側に向けて延びると共に軸方向に対して所定角度傾斜している。各溝１６ｅには、風見鶏１３の第１のロッド１３ｂ、第２のロッド１３ｄ、揚力発生部材１４の支持部１４ａのいずれかが貫通している。
【００２９】
なお、変換部材１６は、風見鶏１３の羽根１３ｅが連結部材１１と平行になるように軸受け１２に取り付けられているが、図１においては、後述するように、風見鶏１３が変換部材１６に対して上昇することによって羽根１３ｅと連結部材１１とが平行でなくなった状態を示している。
【００３０】
図２に示すように、風見鶏１３の環状体１３ａと変換部材１６の回転板１６ｂとの間には一対のコイルバネ１７（弾性体）が張設されており、風見鶏１３を下方に付勢している。また、環状体１３ａと回転板１６ｂとの間には一対のダンパー１８が張設されており、風見鶏１３の急激な上昇や下降を抑制している。
【００３１】
なお、図示しないが、回転翼機構１には、その回転力を電力に変換する変換器が接続されている。
【００３２】
上記のように構成された風力発電機に一方向からの風が吹き付けられると、風見鶏１３の羽根１３ｅが風の流れ方向と平行でない場合には、風見鶏１３に、羽根１３ｅが風の流れ方向と平行な状態になるように変位しようとする力が発生する。その力は、変換部材１６、軸受け１２、及び従節軸５を介して連結部材１１に伝達され、連結部材１１が主軸２を中心として回転し、羽根１３ｅが風の流れ方向と平行となった状態で連結部材１１が停止する。
【００３３】
なお、風向きが変化すると、再び風見鶏１３に変位しようとする力が発生し、連結部材１１が回転して風見鶏１３の羽根１３ｅが風の流れ方向と平行となった状態で停止する。これにより、風力が所定値未満の場合には、常に回転翼機構１の主軸２と従節軸５とが風の流れ方向にほぼ並んだ状態が維持される。
【００３４】
また、翼４が風を受けると、各第１のリンク３が主軸２を中心として回転する。この際、翼４が水平方向と成す迎角は第１のリンク３の回転角度に応じて変化する。回転翼機構１の回転によって生じる回転力は変換器（図示せず）によって電力に変換される。
【００３５】
揚力発生部材１４は、風が当たることにより上向きの揚力が生じるが、風力が所定値未満の場合には風見鶏１３が上昇することはない。そして、風力が所定値以上になると、風見鶏１３がコイルバネ１７の付勢力に抗して上昇しようとする。
【００３６】
これに伴い、その上昇しようとする力が、風見鶏１３の第１、第２のロッド１３ｂ、１３ｃ、及び揚力発生部材１４の各支持部１４ａから変換部材１６の溝１６ｅの側面に作用して風見鶏１３に回転力が発生するが、風見鶏１３は、その羽根１３ｅが風の流れ方向と平行な状態を維持しようとするため、回転することはない。したがって、その反力が変換部材１６から軸受け１２及び従節軸５を介して連結部材１１に伝達されて連結部材１１が主軸２を中心として回転する。
【００３７】
これによって主軸２と従節軸５とが風の流れ方向にほぼ並んだ状態ではなくなり、翼４に生じる空気力の合力の方向が変化するため、強風時でも回転翼機構１の回転数が定格最大回転数以上に上昇しない。第１、第２のロッド１３ｂ、１３ｃ、及び各支持部１４ａが溝１６ｅの上端に達したときには回転翼機構１の回転数が略０となるように溝１６ｅが形成されており、超強風下では回転翼機構１が略停止した状態となるようにしている。
【００３８】
なお、図３に示す如く、溝１６ｅの下端から下方に延びる延長溝１６ｆを設けておくと、風力の大きさが所定値未満の場合には第１、第２のロッド１３ｂ、１３ｃ、及び各支持部１４ａがこの延長部１６ｆに入り込んだ状態となり、風力が所定値以上にならない限りはその状態が維持されるので、回転翼機構１の最大回転数を確保することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、コイルバネ１７を設けていることで、風力の大きさに応じた風見鶏１３の上下方向の変位量が予め想定した値に近い値となる。これによって、風力の大きさに応じた連結部材１１の回転角度が想定値に近い値に精度良く制御されるため、回転翼機構１の回転数も想定値に近い値になるという利点がある。
【００４０】
このように、風力が所定値以上になっても、回転翼機構１の回転数が定格最大回転数以上に上昇することを防止できるため、破損を防ぐことができる。また、風力が大きくなっても第１、第２のロッド１３ｂ、１３ｃ、及び各支持部１４ａが溝１６ｅの上端に達するまでは回転翼機構１が回転し続けるため、従来のようなＯＮ／ＯＦＦ制御と比べて発電効率が向上する。
【００４１】
また、回転翼機構１の翼４の迎角や回転数の制御は、センサ、制御回路、外部電源等を用いず、機構的要素で行うようにしているため、製造コストが安価であると共に、自ら発電した電力を使う必要がないという利点を有する。
【００４２】
さらに、本実施形態の回転翼機構１によれば、翼４を単純な板状としても、風力から回転力を取り出す効率の低下がほとんど無いので、回転翼機構１の製造コストを安価にすることができるという利点を有する。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図４は本発明の第２の実施形態の斜視図、図５は図４の側面断面図である。なお、第１の実施形態と対応する部分には同一の符号を用いており、重複する説明は省略してある。
【００４４】
図４に示すように、本実施形態では、主軸２と、第１のリンク３と、翼４と、第２のリンク６と、基台８と、風見鶏１３と、変換部材１６と、取付部材９とを備えている点は第１の実施形態と同様であるが、連結部材１１を備えていない。
【００４５】
また、下側の取付部材９の下方において、第２のリンク６を支持する軸受け１２が主軸２に対して偏心した状態で取り付けられており、その下面に変換部材１６が同心状に固着されている。図５に示すように、変換部材１６の底板１６ａの下面は、軸受け７との間において主軸２の外周面に同軸状に嵌着されたスリーブ１９によって回転自在に受け止め支持されている。
【００４６】
軸受け１２は、主軸２と連結された内周部１２ａと、その外周に配置された外周部１２ｂとを有し、これらの間にはベアリング１２ｃが設けられている。すなわち、軸受け１２は、主軸２の中心に対して径が小さい部分と径が大きい部分とを有するものであり、外周部１２ｂが主軸２と偏心した位置で内周部１２ａに対してベアリング１２ｃを介して回転する。このような構造により、第２のリンク６は、主軸２を中心として回転する翼４の迎角を変化させる。
【００４７】
主軸２は、変換部材１６の頂壁の穴１６ｄに入り込んだ軸受け１２の内周部１２ａに形成された偏心穴１２ｄ、環状体１３ａの内側、回転板１６ｂ及び底板１６ａの中心孔をそれぞれ貫通しており、その下端を軸受け７によって回転自在に支持されている。
【００４８】
第２のリンク６は、二つのリンク構成部材６ａ、６ｂの一端同士を重ね合わせてボルト６ｃで連結することにより構成されており、第１のリンク構成部材６ａの他端が翼４に回動自在に軸支され、第２のリンク構成部材６ｂの他端が軸受け１２の外周部に固着されている。
【００４９】
上記のような構成によれば、風見鶏１３の羽根１３ｅが風を受けると、風の流れ方向が羽根１３ｅと平行でない場合には、風見鶏１３が回転しようとするため、変換部材１６及びこれに固着された軸受け１２が主軸２を中心として偏心回転する。これにより、軸受け１２の中心軸１２ｅ（偏心軸）と主軸２とが風の流れ方向にほぼ並んだ状態が維持される。
【００５０】
一方、翼４は主軸２を中心として回転し、これによって第２のリンク６が軸受け１２を中心として回転する。ここで、翼４は、第２のリンク６によって軸受け１２の中心軸１２ｅからの距離が一定に保持されており、かつ第１のリンク３と回動自在に連結されているため、翼４の迎角は回転角度に応じて変化する。
【００５１】
このように、風力が所定値未満の場合には、風向きに応じて風見鶏１３及び変換部材１６が主軸２に対して回転して主軸２と中心軸１２ｅとが風の流れ方向にほぼ並んだ状態が維持されるため、回転翼機構１の最大回転数が維持される。そして、風力が所定値以上の場合には、風見鶏１３が上昇して変換部材１６が風見鶏１３に対して回転し、これによって軸受け１２も一体的に回転するため、中心軸１２ｅと主軸２とが風の流れ方向にほぼ並んだ状態ではなくなり、回転翼機構１の回転数が最大定格回転数以上に上昇することはない。したがって、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
なお、回転翼機構は、図６、図７に示すような構造のものとすることもできる。図６は回転翼機構の平面図、図７は図６の側面図である。
【００５３】
図７に示すように、この回転翼機構２１は、水平に配置された支持板２２に垂直かつ回転しないように下端部が支持された主軸２３を備えている。また、支持板２２には、回転力を電力に変換する変換器２４が取り付けられており、その回転軸の先端には第１の歯車２５が固着されている。この第１の歯車２５は、後述するスライダホイール２７に同心状に固着された第２の歯車２６に噛み合っている。
【００５４】
主軸２３の中間部には、環状のスライダホイール２７が、ベアリング等の適宜の機構により、回転自在かつ軸方向に移動しないように支持されている。このスライダホイール２７は大径部と小径部から成り、大径部の外周部には、図６に示すように、主軸２３の周りに所定の角度間隔をおいて設けられ、主軸２３の径方向外側に向けて放射状に延びる複数本の角柱状のスライダクランク２８（回転体）の一端が固着されている。これらのスライダクランク２８は、実質的に変形しない剛性の高い材料で形成されている。
【００５５】
各スライダクランク２８の上面の中間部には主軸２３と平行に延びる第１の支軸２９の一端が固着されている。また、各スライダクランク２８には、第１の支軸２９に近い部位から先端部に向けて長手方向に延びる溝２８ａが刻設されている。この溝２８ａにはスライダ３０（図７参照）が摺動自在に係合しており、その上面には、主軸３と平行に延びる第２の支軸３１の下端部が固着されている。
【００５６】
主軸２３の先端部には、その径方向外側に向けて突出した帯板状の固定節３２の一端が固着されている。そして、この固定節３２の先端部には、主軸２３と平行に延びる従節軸３３（偏心軸）の下端部が固着されている。この従節軸３３の先端部には、環状の従節ホイール３４が、ベアリング等の適宜の機構により、回転自在かつ軸方向に移動しないように支持されている。
【００５７】
従節ホイール３４の外周部には、従節軸３３の周りに所定の角度間隔をおいて設けられ、従節軸３３の径方向外側に向けて放射状に延びる複数本の従節クランク３５の一端が固着されている。また、各従節クランク３５の他端はそれぞれ第２の支軸３１を介してスライダ３０に回動自在に連結されている。これらの従節クランク３５は、実質的に変形しない剛性の高い材料で形成されている。
【００５８】
そして、各スライダクランク２８には、パンタグラフリンク３６が取り付けられている。このパンタグラフリンク３６は、互いに平行に配置された複数本のリンク部材３６ａと、これらのリンク部材３６ａと交差する方向に延びると共に互いに平行に配置された複数本のリンク部材３６ｂとを平行四辺形状に組み合せると共に、リンク部材３６ａと３６ｂの交差点をピン（図示せず）により回動自在に連結したものであり、スライダクランク２８の長手方向（主軸２３の径方向）に伸縮自在となっている。これらのリンク部材３６ａ、３６ｂは実質的に変形しない剛性の高い材料で形成されている。
【００５９】
このパンタグラフリンク３６における主軸２３に最も近いリンク部材３６ａ、３６ｂの主軸２３側の連結点（以下、第１節と記す）は第１の支軸２９により支持されており、これらのリンク部材３６ａ、３６ｂに隣接したリンク部材３６ａ、３６ｂにおける中央部の連結点（以下、第２節と記す）は第２の支軸３１により支持されている。
【００６０】
図７に示すように、リンク部材３６ａには、その上側において、上下に延びる骨３８を介して、矩形板状の翼３９を、主軸２３と平行かつ翼弦がリンク部材３６ａの長手方向となるように取り付けてある。この翼３９は、比較的軽量で強度が高い材質により構成される。
【００６１】
このように構成された回転翼機構２１に一方向からの風が当たると各スライダクランク２８が一方向に回転する。この際、第１の支軸２９はスライダクランク２８に固定されているため、主軸２３を中心とする円形状の第１の軌跡Ｔ１に沿って移動する。一方、第２の支軸３１は従節軸３３の周りに回動自在の従節クランク３５の一端に取り付けられているため、従節軸３３を中心とする円形状の第２の軌跡Ｔ２に沿って移動する。
【００６２】
第２の軌跡Ｔ２は第１の軌跡Ｔ１に対して偏心しているため、スライダクランク２８の回転に伴って第２の支軸３１は第１の支軸２９に対して離間したり接近したりする。したがって、第１の支軸２９と第２の支軸３１によって支持されたパンタグラフリンク３６が主軸３の径方向に伸縮することになる。
【００６３】
スライダ３０、第２の支軸３１、固定節３２、従節軸３３、従節ホイール３４、従節クランク３５等により、本発明のパンタグラフリンク駆動手段が構成されている。また、このパンタグラフ駆動手段及びパンタグラフ３６により、本発明の迎角制御機構が構成されている。なお、パンタグラフリンク駆動手段は他の構造のものとすることもできるのは言うまでもない。
【００６４】
パンタグラフ３６の伸縮により、リンク部材３６ａに支持された翼３９が水平方向と成す迎角が変化して翼３９に生じる空気力が変化するので、スライダクランク２８が一回転する間に翼３９に生じる空気力の合力を特定の方向に向かせることができる。
【００６５】
なお、スライダクランク８が、第１の軌跡Ｔ１上におけるパンタグラフリンク１６が最も伸びる位置から略１８０°回転した位置においてはパンタグラフリンク１６が最も収縮するようになっている。
【００６６】
パンタグラフ１６が最も延びた状態では、翼３９の迎角が最大になると共に翼３９の主軸２３からの回転半径、すなわち回転速度が最大となり、パンタグラフ１６が最も収縮した状態では、翼９の迎角が最小となると共に翼９の回転速度が最小となる。したがって、風の方向に応じて回転翼機構２１を適切な向きに配置することで、翼９に生じる抗力を小さくして大きな回転力を得ることができる。したがって、風力を効率良く電力に変換することができる。
【００６７】
また、回転力の大きさは、パンタグラフリンク３６に支持させる翼３９の翼幅や翼弦長を変更する他に、翼３９の数を変更することによっても可能であり、調整が容易であるという利点を有する。
【００６８】
なお、本発明は上記の各実施形態で示した構造のものに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項を超えない範囲で上記の各実施形態に種々の改変を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施形態の斜視図である。
【図２】図１の要部の内部構造を示す斜視図である。
【図３】第１の実施形態の一実施例の斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の斜視図である。
【図５】図４の側面断面図である。
【図６】回転翼機構の変形例の平面図である。
【図７】図６の側面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１    回転翼機構
２    主軸
４    翼
５    従節軸（偏心軸、迎角制御機構）
６    第２のリンク（迎角制御機構）
１１    連結部材（迎角制御機構）
１２    軸受け（迎角制御機構）
１２ｅ  軸受け１２の中心軸（偏心軸）
１３    風見鶏（風向検知部材）
１４    揚力発生部材
１６    変換部材
１７    コイルバネ（弾性体）
２１    回転翼機構
２８    スライダクランク（回転体）
３０    スライダ
３１    第２の支軸（パンタグラフリンク駆動手段）
３２    固定節（パンタグラフリンク駆動手段）
３３    従節軸（偏心軸、パンタグラフリンク駆動手段）
３４    従節ホイール（パンタグラフリンク駆動手段）
３５    従節クランク（パンタグラフリンク駆動手段）
３６    パンタグラフリンク
３６ａ  リンク部材
３６ｂ  リンク部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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