(57)【要約】【課題】  竪型回転風車において、風力を最大限に効率よく回転翼の回転エネルギーに変換するため、回転翼の方向角度を常に風向に平行に保持することができる風車機構を提供する。【解決手段】  回転翼の上方域に、変速別働歯車の組み合わせによる回転翼の変速回転を生む独自の機構を設け、回転翼の回転力の一部を利用して、回転翼の方向角度を常に風向に平行に保ち、飛行機翼が揚力を得るのと同様の原理で、風力を最大限に回転翼の回転エネルギーに変換できることを特徴とする変速別働歯車機構による竪型回転風車。【選択図】図２
2017110625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大きくは、台座の上に設置された支柱と、支柱の上部及び下部に直交的に取付けられ、支柱を軸として回転するアーム・即ち上部アーム及び下部アームと、上部アーム−下部アーム間において、其々のアーム末端の上下間を貫いて取付けられた主軸を回転軸とする２つの回転翼と、上部アームの上に設置される歯車機構とから成るのであるが、立て板型の回転翼は、片面が平坦面で他面が浅く円弧上に膨らむ形であり、アーム両端の主軸に、双方の平坦面側が相互逆対称的になる形で、共に平坦面側において接合されるのであり、上部アームから上に突き出た支柱の頂端の手前に、歯面を下方にしたカサ歯車５ａが設置され、上部アームと平行方向においてカサ歯車５ａを両側から挟む形で噛み合う２つのカサ歯車５ｂが設置されるのであって、主軸は、アームの上下間においては回転翼の回転軸となり、上部アームを上方に突き抜けてすぐの位置に直交的（即ちアームと平行）に平歯車６ｃを設け、そこから更に少し昇った上端部にカサ歯車５ｅを水平に設け、このカサ歯車５ｅの支柱方面側においてＬ字状に直立して噛み合うカサ歯車５ｄを設け、このカサ歯車５ｄには、アームの回転可動角度域１２０°範囲の対向する二領域ｙに限定して担当する歯だけしか形設されていないのであり、カサ歯車５ｄの面中央に直交的に発して支柱方向へ水平に伸びる連結棒が、カサ歯車５ｂ面中央に直交的に結合され、また、先述の平歯車６ｃから内側・即ち支柱方向へ直列的に隣接して連続的に噛み合う２つの同じ平歯車６ｂ・６ａが、それぞれ上部アームから立ち上がっている支軸に軸止される形で設けられ、内側（支柱側）から外側（主軸側）へ順に並ぶ３つの平歯車（６ａ−６ｂ−６ｃ）の内、平歯車６ａの支軸は更に少し上方・即ち平歯車６ｃの上方にあるカサ歯車５ｅの高さ位置との中間まで延び、その上端にカサ歯車５ｆが水平に設けられ、このカサ歯車５ｆにおける内側・即ち支柱方面側に噛み合う形でＬ字状に直立するカサ歯車５ｃが設けられるが、このカサ歯車５ｃは、同様の形でカサ歯車５ｅの支柱方面側に設けられたカサ歯車５ｄよりも頭一つ上に突き出て、上端が支柱上端とほぼ肩を並べる程の高さ径を有し、アームの回転可動角度域１２０°範囲の対向する二領域ｙ以外の６０°範囲の対向する二領域ｘに限定して担当する歯だけしか形設されていないのであって、このような形で配置形成された諸種の歯車の組合わせは、支柱を挟む両側に対称的に設置され、独特の歯車機構・即ち変速別動歯車機構を成して、支柱−上部アーム−主軸を介して回転翼と連動し、斯くして一つの全体として機能する風車構造が形成されることを特徴とする変速別動歯車機構による竪型回転風車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、竪型風車における翼の向きを風の方向に常に平行させるように連動させ、風力を風車の回転力に効率よく変換する工夫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、竪型風車は、普段に変化するは風の方向に対し、より効率的な風力の捕捉とそれの風車回転力への転換を目途する工夫は様々になされてきたが、それぞれの翼自体の角度は固定されていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  従来の竪型風車は、常に変化して止まない風の向きに対して、翼の角度は固定的で、風向きに対し平行を保てないため、風力を効率よく風車の回転運動に変換できなかった。
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  大きくは、台座の上に設置された支柱と、支柱の上部及び下部に直交的に取付けられ、支柱を軸として回転するアーム・即ち上部アーム及び下部アームと、上部アーム−下部アーム間において、其々のアーム末端の上下間を貫いて取付けられた主軸を回転軸とする２つの回転翼と、上部アームの上に設置される歯車機構とから成る。
立て板型の回転翼は、片面が平坦面で他面が浅く円弧上に膨らむ形であり、アーム両端の主軸に、双方の平坦面側が相互逆対称的になる形で、共に平坦面側において接合される。
上部アームから上に突き出た支柱の頂端の手前に、歯面を下方にしたカサ歯車５ａが設置され、上部アームと平行方向においてカサ歯車５ａを両側から挟む形で噛み合う２つのカサ歯車５ｂが設置される。
主軸は、アームの上下間においては回転翼の回転軸となり、上部アームを上方に突き抜けてすぐの位置に直交的（即ちアームと平行）に平歯車６ｃを設け、そこから更に少し昇った上端部にカサ歯車５ｅを水平に設ける。このカサ歯車５ｅの支柱方面側においてＬ字状に直立して噛み合うカサ歯車５ｄを設ける。このカサ歯車５ｄには、アームの回転可動角度域１２０°範囲の対向する二領域ｙに限定して担当する歯だけしか形設されていない。
カサ歯車５ｄの面中央に直交的に発して支柱方向へ水平に伸びる連結棒が、カサ歯車５ｂ面中央に直交的に結合される。また、先述の平歯車６ｃから内側・即ち支柱方向へ直列的に隣接して連続的に噛み合う２つの同じ平歯車６ｂ・６ａが、それぞれ上部アームから立ち上がっている支軸に軸止される形で設けられる。内側（支柱側）から外側（主軸側）へ順に並ぶ３つの平歯車（６ａ−６ｂ−６ｃ）の内、平歯車６ａの支軸は更に少し上方・即ち平歯車６ｃの上方にあるカサ歯車５ｅの高さ位置との中間まで延び、その上端にカサ歯車５ｆが水平に設けられる。このカサ歯車５ｆにおける内側・即ち支柱方面側に噛み合う形でＬ字状に直立するカサ歯車５ｃが設けられる。このカサ歯車５ｃは、同様の形でカサ歯車５ｅの支柱方面側に設けられたカサ歯車５ｄよりも頭一つ上に突き出て、上端が支柱上端とほぼ肩を並べる程の高さ径を有し、アームの回転可動角度域１２０°範囲の対向する二領域ｙ以外の６０°範囲の対向する二領域ｘに限定して担当する歯だけしか形設されていない。
このような形で配置形成された諸種の歯車の組合わせは、支柱を挟む両側に対称的に設置され、独特の歯車機構・即ち変速別動歯車機構を成して、支柱−上部アーム−主軸を介して回転翼と連動し、斯くして一つの全体として機能する風車構造が形成される。
以上を特徴とする変速別動歯車機構による竪型回転風車である。
【発明の効果】
【０００５】  竪型風車において、風の方向に対応し、回転翼は、変速別動歯車機構を介して、常に風向に対して平行に保持され、強い揚力を受け続けて、風力は最大限に回転翼の回転エネルギーに変換される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】  本発明の一部である支柱、アーム、回転翼とアームの回転可動域を示す平面図
【図２】  本発明の側面図
【図３】  本発明の一部である歯車機構の一部分を示す側面図
【図４】  本発明の部分矢視詳細図（Ａ−Ａ）
【発明を実施するための形態】
【０００７】  以下本発明の実施の形態を説明する。
大きくは、台座（１）の上に設置された支柱（２）と、支柱（２）の上部及び下部に直交的に取付けられ、支柱（２）を軸として回転するアーム（３）・即ち上部アーム（３ａ）及び下部アーム（３ｂ）と、上部アーム（３ａ）−下部アーム（３ｂ）間において、其々のアーム（３ａ，３ｂ）末端の上下間を貫いて取付けられた主軸（７）を回転軸とする２つの回転翼（８）と、上部アーム（３ａ）の上に設置される歯車機構（９）とから成る。
立て板型の回転翼（８）は、片面が平坦面で他面が浅く円弧上に膨らむ形であり、アーム（３）両端の主軸に、双方の平坦面側が相互逆対称的になる形で、共に平坦面側において接合される。
上部アーム（３ａ）から上に突き出た支柱（２）の頂端の手前に、歯面を下方にしたカサ歯車（５ａ）が設置され、上部アーム（３ａ）と平行方向においてカサ歯車（５ａ）を両側から挟む形で噛み合う２つのカサ歯車（５ｂ）が設置される。
主軸（７）は、アーム（３）の上下間においては回転翼（８）の回転軸となり、上部アーム（３ａ）を上方に突き抜けてすぐの位置に直交的・即ちアーム（３ａ）と平行に平歯車（６ｃ）を設け、そこから更に少し昇った上端部にカサ歯車（５ｅ）を水平に設ける。このカサ歯車（５ｅ）の支柱（２）方面側においてＬ字状に直立して噛み合うカサ歯車（５ｄ）を設ける。このカサ歯車（５ｄ）には、アーム（３）の回転可動角度域１２０°範囲の対向する二領域（ｙ）に限定して担当する歯だけしか形設されていない。
カサ歯車（５ｄ）の面中央に直交的に発して支柱（２）方向へ水平に伸びる連結棒（４）が、カサ歯車（５ｂ）面中央に直交的に結合される。また、先述の平歯車（６ｃ）から内側・即ち支柱（２）方向へ直列的に隣接して連続的に噛み合う２つの同じ平歯車（６ｂ，６ａ）が、それぞれ上部アーム（３ａ）から立ち上がっている支軸（１０）に軸止される形で設けられる。内側・即ち支柱（２）側から外側・即ち主軸（７）側へ順に並ぶ３つの平歯車（６）の内、平歯車（６ａ）の支軸（１０）は更に少し上方・即ち平歯車（６ｃ）の上方にあるカサ歯車（５ｅ）の高さ位置との中間まで延び、その上端にカサ歯車（５ｆ）が水平に設けられる。このカサ歯車（５ｆ）における内側・即ち支柱（２）方面側に噛み合う形でＬ字状に直立するカサ歯車（５ｃ）が設けられる。このカサ歯車（５ｃ）は、同様の形でカサ歯車（５ｅ）の支柱（２）方面側に設けられたカサ歯車（５ｄ）よりも頭一つ上に突き出て、上端が支柱（２）上端とほぼ肩を並べる程の高さ径を有し、アーム（３）の回転可動角度域１２０°範囲の対向する二領域（ｙ）以外の６０°範囲の対向する二領域（ｘ）に限定して担当する歯だけしか形設されていない。
このような形で配置形成された諸種の歯車の組合わせは、支柱（２）を挟む両側に対称的に設置され、独特の歯車機構（９）・即ち変速別動歯車機構を成して、支柱（２）−上部アーム（３）−主軸（７）を介して回転翼（８）と連動し、斯くして一つの全体として機能する風車構造が形成される。
本発明は、以上の様な構成であり、以下その具体的な使用形態を説明する。
水平に平行する上下二つのアーム（３ａ，３ｂ）は支柱（２）を回転軸として回り、回転翼（８）はアーム（３ａ，３ｂ）両端部を結ぶ主軸（７）を回転軸として回る。風が回転翼（８）に平行に当たると、飛行機翼にかかる揚力と同じ原理で、回転翼（８）は回転し−アーム（３）が回転し−カサ歯車（５ａ）とカサ歯車（５ｂ）が噛み合って連結棒（４）が回転し−カサ歯車（５ｃ）とカサ歯車（５ｄ）も回転する。
カサ歯車（５ｄ）には、アーム（３）の回転可動角度域１２０°範囲の対向する二領域（ｙ）に限定して担当する歯だけが形設してあり、カサ歯車（５ｅ）と噛み合い、主軸（７）を介して、アーム（３）が支柱（２）を回るのと同じ角速度で回転翼（８）を回転させる。これにより、図１におけるｙ領域内で回転翼（８）の向きを風向に対して常に平行に保ち、回転翼（８）は揚力を得て回転する。
カサ歯車（５ｃ）は、カサ歯車（５ｄ）よりも大きな高さ径を有し、図１におけるｘ領域に限定して担当する歯だけが形設してあり、カサ歯車（５ｆ）と噛み合い、平歯車（６ａ，６ｂ，６ｃ）を介し、アーム（３）及び主軸（７）を通して、ｘ領域内において、回転翼（８）をより高速に回転させ・向きを反転させる。このようにして、回転翼（８）の向きを風向に対し常に平行に保ち、図１に示されるように、回転翼（８）にかかる揚力が時計回りに働き、回転翼（８）が回転する。
【符号の説明】
【０００８】１  台座，  ２  支柱，  ３  アーム，  ３ａ  アーム，  ３ｂ  アーム，
４  連結棒，  ５ａ  カサ歯車，  ５ｂ  カサ歯車，  ５ｃ  カサ歯車，
５ｄ  カサ歯車，  ５ｅ  カサ歯車，  ５ｆ  カサ歯車，  ６  平歯，
６ａ  平歯車，  ６ｂ  平歯車，  ６ｃ  平歯車，  ７  主軸，  ８  回転翼，
９  歯車機構，  １０  支軸，
ｙ  回転可動角度域１２０°範囲の対向する二領域
ｘ  ６０°範囲の対向する二領域
【図１】
2017110625.tif 000003
【図２】
2017110625.tif 000004
【図３】
2017110625.tif 000005
【図４】
2017110625.tif 000006