JP2002005948A - 電子式風見鶏 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発電機構ならびに発光部を備えた電子式風見
鶏の風向の変化に対する指向応答性を向上する。 【解決手段】 風車の回転に応じて揺動する移動錘ケー
ス３２には、この揺動により往復移動自在な移動錘３４
が備えられる。移動錘３４の往復移動の両端には圧電素
子３６ａ，３６ｂが備えられる。移動錘ケース３２の揺
動に伴い移動錘３４には重力が作用し、移動錘ケース３
２内を往復して圧電素子３６ａ，３６ｂに衝突し、電力
が発生する。発電機構を簡素かつ軽量に構成できるの
で、風見鶏の風向に対する指向応答性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発光部ならびに発電
機構を備える電子式風見鶏に関し、特に発光電力の発生
に関する。

【０００２】

【従来の技術】風見鶏には風向を知らせる機能を備える
だけでなく、形状や色彩に工夫を凝らして建物や庭など
の外観を向上させるなど、付加価値を備えたものがあ
る。

【０００３】このような付加価値を備えた風見鶏とし
て、従来より、特開平１０−３１９０３１号公報に示さ
れる発光部を備えた電子式風見鶏が知られている。この
風見鶏は、風車の回転により発電する回転式発電機また
は太陽電池の生じた電力により発光部を発光させ、夜間
における風向の視認を容易としている。この回転式発電
機は、相対的に回転するコイルと磁石とを備え、回転速
度すなわち風速に応じた電力を発生する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな回転式発電機は、構造が複雑であるとともに重量が
重いため、この回転式発電機を備えた電子式風見鶏は、
風向の変化に対する指向応答性が悪化するという問題が
あった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明の電子式風見鶏
は、支持軸に回動自在に軸支される本体と、前記本体に
備えられ該本体を風向に指向させる風切部と、前記本体
に回転自在に軸支され風を受けて回転する風車と、前記
風車の回転による揺動を自在に前記本体に支持され、内
部にその揺動に伴って往復移動する移動錘を備える移動
錘ケースと、前記移動錘ケース内部の移動錘の移動端に
設けられ、移動錘ケースの揺動に伴って移動する移動錘
との衝突により電力を発生する圧電素子と、前記電力に
より発光する発光部と、を備える。

【０００６】本願発明にかかる電子式風見鶏は、風車の
回転により移動錘ケースを揺動させ、この移動錘ケース
内の移動錘が重力により圧電素子に衝突して電力が発生
するという、簡素かつ軽量な発電機構を備えるため、風
向の変化に対する指向応答性を向上することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第一の実施の形態
について図面を参照しながら説明する。図１は本実施形
態にかかる電子式風見鶏の概略構成図である。

【０００８】電子式風見鶏１は、例えば鉛直方向に延び
る支持軸１２に回転自在に軸支される本体１０を備え
る。本実施形態では、本体１０は鳥の姿に似せて製作さ
れている。また本体１０は風向に指向させる風切部１１
を備え、風見鶏としての機能を果たしている。本実施形
態では、本体１０の外枠１１全体として風切部を構成し
ている。例えば、外枠１１の空力中心が回転中心より後
方（すなわち鳥の尾側）となるよう外枠１１の外形の形
状が調整され、これにより本体１０の前方（すなわち鳥
の頭側）が風上側を指向する。

【０００９】また、この電子式風見鶏１は、本体１０に
回転自在に軸支され風により回転する風車１６を備え
る。本実施形態では、風車１６は本体１０の後方におい
て略鉛直面内で回転するよう構成されている。この風車
１６の回転は、回転シャフト２２を介して本体１０の内
部に備えられる発電機構３０に伝達され、この発電機構
３０で発生した電力により、本体１０の例えば外枠１１
に設けられる発光部１４例えばＬＥＤが発光する。な
お、この発光部１４は、複数例えば外枠１１において左
右対称に二個設けられ、これらはそれぞれ図示しない配
線により発電機構３０に並列接続される。

【００１０】図２は、本体１０の内部構造を示す図であ
る。本体１０の内部には、その一部としての内枠１８が
設けられる。内枠１８は、前後方向に細長い矩形の底板
１８ａと、底板１８ａの前端および後端にそれぞれ立設
される支持板１８ｂ，１８ｃとを備える。これら支持板
１８ｂ，１８ｃには、これらを縦貫して水平方向に伸び
る回転シャフト２２が回転自在に支持され、この回転シ
ャフト２２の後端に風車１６が取り付けられる。

【００１１】また支持板１８ｂ，１８ｃには、回転シャ
フト２２の上方にこれと並行に水平方向に伸びる揺動シ
ャフト２６が回動自在に支持されている。支持板１８ｂ
の前方には、支持版１８ｂを貫通する回転シャフト２２
と揺動シャフト２６との双方に回動自在に接続され、回
転シャフト２２による回転を例えば上下方向の往復動に
変換し、その往復動を揺動シャフト２６の所定角度内で
の往復回動すなわち揺動に変換する運動変換機構として
のリンクアーム２４が備えられる。このリンクアーム２
４は、回転シャフト２２には回転シャフト２２の回転中
心から半径方向に距離ｒ１だけ離間した位置で回動自在
に支持され、また揺動シャフト２６には揺動シャフト２
６の回転中心から半径方向に距離ｒ２だけ離れた位置で
回動自在に支持される。そして距離ｒ２を距離ｒ１に比
して大きな値に設定することにより、回転から揺動への
変換が実現される。なお、この距離ｒ２の距離ｒ１に対
する比を大きくするほど揺動角度は小さくなる。

【００１２】図３は発電機構３０の構成を示す図であ
り、以下この図を参照して本実施形態における発電の原
理について説明する。図３（ａ）は、重力の移動方向分
力が移動錘３４に作用しない中立状態、図３（ｂ）およ
び図３（ｃ）は一方側および他方側に移動錘ケース３２
がそれぞれ最も揺動した最大揺動状態を示す。揺動シャ
フト２６には、内部に移動錘３４例えば鋼球を収容する
例えば円筒状の移動錘ケース３２が固定される。移動錘
ケース３２は、その揺動に伴い移動錘３４が重力により
一方側と他方側とに往復移動する揺動状態となるよう、
揺動シャフト２６に固定される。すなわち、揺動の軸方
向と移動錘３４の移動方向とが交叉（例えば垂直に交
叉）するように固定されるとともに、揺動により両方の
移動端の上下関係が逆転するように（図３（ｂ）と図３
（ｃ））固定される。またこの際、一方側に揺動が最大
となる状態（図３（ｂ））と、他方側に揺動が最大とな
る状態（図３（ｃ））とで、移動端の上下間隔ｄが等し
くなるようにする。例えば本実施形態では、これら二つ
の最大揺動状態における移動錘ケース３２の姿勢が、揺
動中心を通る鉛直方向軸に対して互いに軸対称となるよ
う構成される。

【００１３】移動錘ケース３２には、移動錘３４の例え
ば両方の移動端（本実施形態では円筒の長手方向両端部
すなわち両底部）に圧電素子３６ａ，３６ｂが設けられ
る。そして、図３（ｂ）の揺動状態では移動錘３４は一
端側の圧電素子３６ａに、図３（ｃ）の揺動状態では移
動錘３４は他端側の圧電素子３６ｂに、それぞれ衝突す
る。

【００１４】移動錘３４の衝突により圧電素子３６ａ，
３６ｂは電力を発生し、この電力により圧電素子３６ａ
および３６ｂに図示しない配線により接続された発光部
１４が発光する。衝突一回あたりの発生電力は、風車１
６の回転速度には依存せず、移動錘３４の圧電素子３６
ａ，３６ｂへの衝突速度すなわち移動錘ケース３２の揺
動角度に依存する。この電力は、回転速度に依存せず装
置構成により定まる値であり、移動錘ケース３２が所定
の角度を有する揺動状態になれば、風車１６の回転速度
が低い場合にも、移動錘３４が圧電素子３６ａ，３６ｂ
に衝突して電力が発生し、発光部１４が発光する。

【００１５】移動錘３４の圧電素子３６ａ，３６ｂへの
衝突頻度は、風車１６の回転速度に依存する。本実施形
態では、圧電素子３６ａ，３６ｂを発光部１４に直接接
続するため、発光部１４の発光頻度が風車１６の回転速
度に比例する。ちなみに本実施形態では、この発光頻度
は風車１６一回転あたり二回となる。本実施形態によれ
ば、風車１６の回転速度すなわち風速に応じて発光頻度
が変化するので、発光部１４を見れば、この発光間隔が
短い場合には風速が高い状態、また発光間隔が長い場合
には風速が低い状態であることを容易に認識することが
できる。

【００１６】なお本実施形態では、揺動が最大となる二
つの状態（図３（ｂ）および図３（ｃ））で両移動端の
上下間隔が等しくなるよう構成している。このため、こ
れら二つの状態において移動錘ケース３２の揺動角度が
等しくなり、移動錘３４が圧電素子３６ａに衝突して生
じる電力と、移動錘３４が圧電素子３６ｂに衝突して生
じる電力とは同じ大きさとなり、それぞれの状態に応じ
た発光部１４の発光強度を等しくすることができる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発電機構を簡素かつ軽量に構成することができるため、
風向の変化に対する指向応答性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態にかかる電子式風見鶏の概略構成
図である。

【図２】 本実施形態にかかる電子式風見鶏内部の概略
構成図である。

【図３】 本実施形態にかかる電子式風見鶏の発電機構
による発電を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 電子式風見鶏、１０ 本体、１１ 外枠（風切
部）、１２ 支持軸、１４発光部、１６ 風車、１８
内枠、２２ 回転シャフト、２４ リンクアーム（運動
変換機構）、２６ 揺動シャフト、３０ 発電機構、３
２ 移動錘ケース、３４ 移動錘、３６ａ，３６ｂ 圧
電素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持軸に回動自在に軸支される本体と、 前記本体に備えられ該本体を風向に指向させる風切部
   と、 前記本体に回転自在に軸支され風を受けて回転する風車
   と、 前記風車の回転による揺動を自在に前記本体に支持さ
   れ、内部にその揺動に伴って往復移動する移動錘を備え
   る移動錘ケースと、 前記移動錘ケース内部の移動錘の移動端に設けられ、移
   動錘ケースの揺動に伴って移動する移動錘との衝突によ
   り電力を発生する圧電素子と、 前記電力により発光する発光部と、 を備える電子式風見鶏。