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公開番号2025068831
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-30
出願番号2023178863
出願日2023-10-17
発明の名称流体機械
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人R&C
主分類F03D 3/06 20060101AFI20250422BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】流体の流動方向によらず、流体のエネルギと回転体の回転エネルギとの変換効率を高め易い流体機械を提供する。
【解決手段】流体機械100は、支持体1と、第1軸心X1回りに支持体1に対して回転自在となるように支持体1に支持された回転体2と、それぞれが第1軸心X1に平行な第2軸心X2回りに回転体2に対して回転自在となるように回転体2に支持され、流体の圧力により回転する複数の羽根体3と、を備えている。羽根体3の第1軸心X1回りの位相を公転位相とし、回転体2に対する羽根体3の第2軸心X2回りの位相を自転位相として、流体機械100は、回転体2の第1軸心X1回りの回転と、複数の羽根体3のそれぞれの回転体2に対する第2軸心X2回りの回転とを連動させる連動機構4と、複数の羽根体3のそれぞれの公転位相に対する自転位相を変更する位相変更装置5と、を更に備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
支持体と、
第１軸心回りに前記支持体に対して回転自在となるように前記支持体に支持された回転体と、
それぞれが前記第１軸心に平行な第２軸心回りに前記回転体に対して回転自在となるように前記回転体に支持され、流体の圧力により回転する複数の羽根体と、を備えた流体機械であって、
前記羽根体の前記第１軸心回りの位相を公転位相とし、前記回転体に対する前記羽根体の前記第２軸心回りの位相を自転位相として、
前記回転体の前記第１軸心回りの回転と、複数の前記羽根体のそれぞれの前記回転体に対する前記第２軸心回りの回転とを連動させる連動機構と、
複数の前記羽根体のそれぞれの前記公転位相に対する前記自転位相を変更する位相変更装置と、を更に備える、流体機械。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記第１軸心に直交する方向のうちの特定の方向を基準方向として、
前記連動機構は、前記流体が前記基準方向に沿って流れる場合に前記回転体が一方向に回転するように、複数の前記羽根体の相互の前記自転位相の関係を拘束し、
前記位相変更装置は、前記基準方向が前記流体の流動方向に近づくように、複数の前記羽根体の前記公転位相に対する前記自転位相を調整する調整処理を実行する、請求項１に記載の流体機械。
【請求項３】
前記連動機構は、前記支持体に支持された反力要素と、複数の前記羽根体のそれぞれと一体的に回転する回転要素と、複数の前記回転要素のそれぞれと前記反力要素とを駆動連結する連結要素と、を備え、
前記位相変更装置は、前記反力要素と前記支持体との前記第１軸心回りの位置関係を固定するロック機構と、前記反力要素と前記支持体との前記第１軸心回りの位置関係を変更する駆動源と、を備える、請求項１又は２に記載の流体機械。
【請求項４】
前記駆動源は、前記回転体に連動して回転するロータを備えた発電機であり、
前記ロック機構は、前記反力要素と前記支持体との間に設けられたワンウェイクラッチであり、
前記ワンウェイクラッチは、前記発電機の発電中のトルクの伝達状態では前記反力要素と前記支持体との相対回転を規制し、前記発電機の力行中のトルクの伝達状態では前記反力要素と前記支持体との相対回転を許容するように構成されている、請求項３に記載の流体機械。
【請求項５】
前記駆動源は、調整用のアクチュエータであり、
前記ロック機構は、前記アクチュエータから前記反力要素へ伝達されるトルクによる前記反力要素と前記支持体との相対回転を許容し、前記回転要素から前記連結要素を介して前記反力要素へ伝達されるトルクによる前記反力要素と前記支持体との相対回転を規制するように構成されている、請求項３に記載の流体機械。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持体と、第１軸心回りに支持体に対して回転自在となるように支持体に支持された回転体と、それぞれが第１軸心に平行な第２軸心回りに回転体に対して回転自在となるように回転体に支持され、流体の圧力により回転する複数の羽根体と、を備えた流体機械に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
このような流体機械の一例が、下記の特許文献１に開示されている。以下、背景技術の説明では、特許文献１における符号を括弧内に引用する。
【０００３】
特許文献１の流体機械（１）では、複数の羽根体（４００）のそれぞれは、所定の範囲内で揺動自在となるように、揺動装置（６００）により揺動範囲が規制されている。こうして、複数の羽根体（４００）のそれぞれは、回転体（７００）の回転軸心回りの位相に応じて、流体を受け止める姿勢、又は、流体を受け流す姿勢となる。その結果、流体の流動方向によらず、回転体（７００）を回転させることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０１３－５４５０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の流体機械（１）では、流体の流動方向によっては、羽根体（４００）の姿勢が流体の流動方向に対して適切なものとならず、流体のエネルギと回転体（７００）の回転エネルギとの変換効率が悪くなるという課題があった。
【０００６】
そこで、流体の流動方向によらず、流体のエネルギと回転体の回転エネルギとの変換効率を高め易い流体機械の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記に鑑みた、流体機械の特徴構成は、
支持体と、
第１軸心回りに前記支持体に対して回転自在となるように前記支持体に支持された回転体と、
それぞれが前記第１軸心に平行な第２軸心回りに前記回転体に対して回転自在となるように前記回転体に支持され、流体の圧力により回転する複数の羽根体と、を備えた流体機械であって、
前記羽根体の前記第１軸心回りの位相を公転位相とし、前記回転体に対する前記羽根体の前記第２軸心回りの位相を自転位相として、
前記回転体の前記第１軸心回りの回転と、複数の前記羽根体のそれぞれの前記回転体に対する前記第２軸心回りの回転とを連動させる連動機構と、
複数の前記羽根体のそれぞれの前記公転位相に対する前記自転位相を変更する位相変更装置と、を更に備える点にある。
【０００８】
この特徴構成によれば、連動機構により、複数の羽根体のそれぞれの回転体に対する第２軸心回りの回転に連動して、回転体が第１軸心回りに回転する。そして、位相変更装置により、複数の羽根体のそれぞれの公転位相に対する自転位相が変更可能となっている。これにより、回転体の回転中に流体の流動方向が変化した場合であっても、当該流体の流動方向の変化に応じて複数の羽根体を適切な向きに変更することができる。したがって、流体の流動方向によらず、流体のエネルギと回転体の回転エネルギとの変換効率を高め易い。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１の実施形態に係る流体機械の主要部分を示す断面図
羽根体の公転位相及び自転位相の一例を示す図
発電機、増速機、及び係合装置を示す断面図
位相変更装置による調整処理の一例を示す図
位相変更装置による調整処理の一例を示す図
第２の実施形態に係る流体機械の主要部分を示す断面図
第２の実施形態に係る流体機械の主要部分を示す断面図の一部拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１．第１の実施形態
以下では、第１の実施形態に係る流体機械１００について、図１から図５を参照して説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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