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公開番号2025068832
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-30
出願番号2023178864
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】簡素な構造で軽量化を図り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回りに回転自在に支持体1に支持された回転体2と、それぞれが第2軸心X2回りに回転自在に回転体2に支持された複数の羽根体3と、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とを備え、複数の羽根体3のそれぞれは、流体の圧力を受ける受圧部31と、当該受圧部31に対して第1側L11に配置された第1軸部32と、受圧部31に対して第2側L12に配置された第2軸部33とを備え、連動機構4は、複数の第2軸部33を互いに駆動連結し、回転体2は、複数の第1軸部32を支持する第1支持部21と、複数の第2軸部33及び連動機構4を支持する第2支持部22と、第1支持部21と第2支持部22とを連結する連結部23とを備える。
【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を更に備え、
前記第１軸心に平行な方向を軸方向とし、前記軸方向の一方側を軸方向第１側とし、前記軸方向の他方側を軸方向第２側として、
複数の前記羽根体のそれぞれは、前記流体の圧力を受ける受圧部と、前記受圧部に対して前記軸方向第１側に配置された第１軸部と、前記受圧部に対して前記軸方向第２側に配置された第２軸部と、を備え、
前記連動機構は、複数の前記第２軸部を互いに駆動連結するように構成され、
前記回転体は、複数の前記第１軸部を支持する第１支持部と、前記第１支持部に対して前記軸方向第２側に離間して配置されて、複数の前記第２軸部及び前記連動機構を支持する第２支持部と、前記第１支持部と前記第２支持部とを連結する連結部と、を備える、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を径方向として、
前記連結部は、複数の前記羽根体に対して前記径方向の内側において、前記第１軸心に沿って延在する筒状に形成され、
前記支持体は、前記連結部に対して前記径方向の内側において、前記第１軸心に沿って延在するように配置され、
前記回転体は、前記軸方向に分散して配置された複数の軸受を介して、前記支持体に支持されている、請求項１に記載の流体機械。
【請求項３】
複数の前記羽根体のそれぞれは、前記受圧部を支持すると共に前記第１軸部と前記第２軸部とを連結する枠部材を更に備え、
前記枠部材は、前記第１軸部に固定されていると共に前記受圧部に対して前記軸方向第１側において前記第２軸心に交差する方向に沿って延在する第１枠部と、前記第２軸部に固定されていると共に前記受圧部に対して前記軸方向第２側において前記第２軸心に交差する方向に沿って延在する第２枠部と、前記第１枠部と前記第２枠部とを前記軸方向に連結する一対の連結枠部と、を備え、
一対の前記連結枠部は、前記第２軸心に対して両側に分かれて配置され、
前記受圧部は、可撓性を有するシート状の部材を用いて構成され、一対の前記連結枠部に取り付けられている、請求項１又は２に記載の流体機械。
【請求項４】
ロータを備えた発電機と、
前記発電機を制御する制御装置と、
複数の前記羽根体の周囲を流れる前記流体の流速を検出する流速検出部と、
前記回転体の回転速度を検出する回転速度検出部と、を更に備え、
前記ロータは、前記回転体に連動して回転するように構成され、
前記制御装置は、前記流速検出部により検出された前記流速よりも、前記回転速度検出部により検出された前記回転速度に応じた前記第１軸心回りの前記第２軸心の周速が低くなるように、前記発電機のトルクを制御する、請求項１又は２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 1,800 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】
特許文献１の流体機械（１）では、複数の羽根体（４００）のそれぞれに揺動装置（６００）が設けられている。その結果、流体機械（１）の構造の複雑化及び重量の増加を招いていた。
【０００６】
そこで、簡素な構造で軽量化を図り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を更に備え、
前記第１軸心に平行な方向を軸方向とし、前記軸方向の一方側を軸方向第１側とし、前記軸方向の他方側を軸方向第２側として、
複数の前記羽根体のそれぞれは、前記流体の圧力を受ける受圧部と、前記受圧部に対して前記軸方向第１側に配置された第１軸部と、前記受圧部に対して前記軸方向第２側に配置された第２軸部と、を備え、
前記連動機構は、複数の前記第２軸部を互いに駆動連結するように構成され、
前記回転体は、複数の前記第１軸部を支持する第１支持部と、前記第１支持部に対して前記軸方向第２側に離間して配置されて、複数の前記第２軸部及び前記連動機構を支持する第２支持部と、前記第１支持部と前記第２支持部とを連結する連結部と、を備える点にある。
【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（自転）に連動して、複数の羽根体のそれぞれが第１軸心回りに回転（公転）する。これにより、複数の羽根体のそれぞれに、当該羽根体の回転を制御する機構を設ける場合に比べて、流体機械の構造の簡素化及び軽量化を図り易い。
また、本構成によれば、連動機構が、複数の第２軸部を互いに駆動連結するように構成されていると共に、複数の第２軸部を支持する第２支持部に支持されている。これにより、連動機構の支持構造を簡素化し易く、この点でも流体機械の軽量化を図り易い。
【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
第１の実施形態に係る流体機械が備える発電機、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
発電機、制御装置、流速検出部、及び回転速度検出部のブロック図
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
第２の実施形態に係る流体機械が備える発電機、増速機、及び係合装置を示す断面図
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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