主动式风车结构的制作方法

本发明是有关主动式风车结构，尤指一种可在公转的过程中自转叶片，使叶片承接不同风向而都可以产生主动性最佳受风效果的风车结构。

背景技术：

目前一般传统发电用的风车结构，大多是在一主驱动轴的周侧设有向外放射状排列的叶片，利用各叶片接受风力而可连动所述主驱动轴，并利用所述主驱动轴转动而可输出动力或带动相关的发电机构；然而，上述传统的风车结构其叶片皆为固定而无法改变迎风的角度及位置，因此当风力的方向与主驱动轴的轴心方向有斜切风向或横向风时，风力作用在各叶片的效果即随减低，如此一来，动力输出或发电的效率也跟着下降，形成应用上的缺点。

有鉴于常见的风车结构有上述缺点，发明人乃针对该些缺点研究改进之道，终于有本发明的产生。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种主动式风车结构，是在一传动座上沿水平轴向设置多组相同间隔角度的叶片组，各叶片组分别在传动座二侧设有相互垂直延伸的相同叶片，且在各叶片围绕传动座公转的过程中，各叶片也可借自体重量比例(自重比)、或电控而产生自转，借以达到使水平轴向对应的叶片承接不同风向受力差，而产生最佳受风效果。

本发明的另一目的在于提供一种主动式风车结构，其中前述叶片组具有多种叶片形状及组合形态，可因应不同的需求而提供相对合适的选择，主动或被动式的增广应用风力发电的效能，且适用各种大小风力的场合而提升产品竞争力。

为达到上述目的，本发明一种主动式风车结构，至少包括一传动座、及多个叶片组；其特征在于：

传动座，直立地枢设在一底座上；以及

多个叶片组，是以相同角度的间隔设置在前述传动座周缘，各叶片组分别设有分布在传动座二旁侧的至少一叶片，且所述位于传动座二旁侧的叶片是相互垂直延伸且能同步同方向枢转，该叶片组分别具有至少一个以上横向贯穿前述传动座的驱动轴，利用各叶片受风时能产生自转，配合各叶片组接力受风，使叶片组在各种不同风向下形成最佳受风状态，连动所述传动座枢转。

本发明的主要功效在于：利用传动座上与多组叶片组结合，各叶片组在传动座围绕传动座公转的过程中，各叶片也可藉自体重量比例、或电控而产生自转，借以达到使水平轴向对应的叶片承接不同风向受力差，产生最佳受风效果。

为使本发明的上述目的、功效及特征可获得更具体的了解，依各附图说明如下：

附图说明

图1是本发明第一实施例的组合示意图。

图2是本发明第一实施例的分解结构图。

图3是本发明第一实施例各叶片的枢转动作图(一)。

图4是本发明第一实施例各叶片的枢转动作图(二)。

图5是本发明第一实施例各叶片的枢转动作图(三)。

图6是本发明第一实施例各叶片的枢转动作图(四)。

图7是本发明第一实施例各叶片的枢转动作图(五)。

图8是本发明第二实施例的组合示意图。

图9是本发明第二实施例的局部分解结构图。

图10是本发明第三实施例的局部结构示意图。

具体实施方式

请参图1、图2所示，可知本发明第一实施例的结构包括：传动座1、叶片组2、3部份；其中，所述传动座1可直立地枢设在一底座10上；在一个可行的实施例中，该传动座1可结合一传动轴11，传动轴11可伸入底座10内另连结一发电机12，且在前述传动座1与传动轴11之间设有可降低摩擦力的轴承111。

所述叶片组2、3具有相同的结构，并以相同角度的间隔设置在前述传动座1周缘；在本实施例中，所述叶片组2、3分别具有至少一个以上横向贯穿前述传动座1的驱动轴21、31，且该驱动轴21、31呈相互垂直排列，在前述驱动轴21二端部各设有一相同形状且相互垂直延伸的叶片22、23，此叶片22、23呈偏心的结合在前述驱动轴21二端部，在驱动轴31二端部各设有一相同形状且相互垂直延伸的叶片32、33，该叶片32、33呈偏心的结合在前述驱动轴31二端部，且在所述传动座1与驱动轴21、31之间分别设有可降低摩擦力的轴承13、14。

在一个可行的实施例中，前述的叶片32或叶片33是朝向叶片22、23之间(以45度斜切设置为最佳)延伸；且所述传动座1沿轴向在各驱动轴21、31旁侧分别设有一挡杆24、34，利用各挡杆24、34能挡止各叶片22、23、32、33保持在沿传动座1轴向的直立状态；而该些叶片22、23、32、33的形状可为方形、长方形、橹形、或椭圆形等，且为单片或二片以上等效结构设置，以因应不同的设计需求。

在一个可行的实施例中，若以前述驱动轴31的轴心为中心，且该中心至叶片33的一边侧具有较长距离a，该中心至叶片33的另一相对边侧具有较短距离b，则以a：b＝4：1～3：1为偏心设计较佳，令叶面33较长距离a产生一水平轴向的自重比(即：自体重量比例)，有助于叶片33在受风时的水平轴向旋角因自体重量关系，使叶片33更加快速向地面垂直方向更轻易、快速旋转运动，发挥更佳化的风阻受力差；同理，叶片22、23及32也有相同的结构特征，都是利用各叶片22、23、32、33受风时能产生自重比转动，配合各叶片组2、3接力受风，使叶片组2、3在各种不同风向下形成最佳风阻受力差的状态，以连续传动所述传动座1的枢转。

请参图3至图7所示，可知本发明上述第一实施例的结构在实际应用时，当风力方向A作用时，叶片22、32、33具有最小受风面积(即最小风力的受力差)，而叶片23受风力作用(配合挡杆24阻挡)而呈现与地面垂直方向的状态，以产生最佳迎风面积(即最大风阻的受力差)，此时，距离驱动轴21轴心较远的第一边侧231朝下，而距离驱动轴21轴心较近的第二边侧232朝上，如图3所示。

然后，受风力作用的叶片23驱动传动座1朝B方向转动，当叶片23转至与风力方向A平行位置(最小受风面积的风阻受力差)时，前述叶片22同时与风力方向A平行，此时，借由叶片22带动叶片23会使第一、二边侧231、232朝C方向转动并形成平衡，如图4所示。

当传动座1的惯性持续转动后，叶片22受风力方向A作用而与地面方向垂直时，使另一侧的叶片23持续朝D方向转动至水平位置，如图5所示。

然后，叶片22继续驱动传动座1转动，使叶片23转至与图4相反的位置，此时叶片22、23具有最小迎风面积的风阻受力差，叶片23利用自体重量比例(自重比)的重心变化，会使第一边侧231、第二边侧232朝E方向转动并形成平衡，如图6所示。

最后，随着传动座1惯性转动，使叶片23逐渐因为受风面积增加而使第一边侧231、第二边侧232朝F方向转动，如图7所示，而可回复至原图3的初始位置，借以形成一叶片23的循环旋转运动。

同理，当叶片22、32、33随着所述传动座1转动一圈时，也具有前述相同的动作变化；如此一来，无论风力的方向为何，至少皆有一组叶片具有最大的迎风面积的风阻受力差，使传动座1沿轴向的一端部另结合一传动轴11，利用所述传动轴11随传动座1同步枢转而能输出动力，可有效地提升传动座1的动力输出效率，并使发电机12产生最佳发电效率。

请再参图8所示，为本发明第二实施例的结构包括：传动座4、叶片组5、6等部份，其中所述传动座4可直立地枢设在一个与前述第一实施例相同的底座10上；在实际应用时，该底座10中可设置一经由传动轴11与传动座4连结的发电机12。

多个叶片组5是沿传动座4的轴向间隔设置，而多个叶片组6具有与叶片组5相同的结构，且各叶片组6是沿传动座4的轴向间隔设置，且与叶片组5具有相同角度间隔。

在本实施例中，至少一组以上所述橹形(或如前述的其它形状)的叶片组5、6分别具有至少二个以上相互平行、且横向贯穿所述传动座4的驱动轴51、54、61、64，在传动座4二旁侧的叶片52、53、55、56、62、63、65、66是偏心地分别结合于所述各驱动轴51、54、61、64的二端部，各相邻二叶片52、53(或是叶片55、56；或是叶片62、63；或是叶片65、66)是同步同方向枢转，且所述驱动轴51、54与驱动轴61、64相互水平垂直延伸，在所述驱动轴51、54二端部各设有相同形状且相互垂直延伸的至少一以上的叶片52、53，该些叶片52、53是偏心的结合在所述驱动轴51、54二端部，且相邻二叶片52、53的枢转路径是相互干涉，在驱动轴51、54二端部设有相同形状、且相互垂直延伸的叶片55、56，所述叶片55、56呈偏心结合在所述驱动轴51、54另二端部，且二叶片55、56的枢转路径是相互干涉；在驱动轴61、64二端部设有相同形状、且相互垂直延伸的叶片62、63，所述叶片62、63也是呈偏心结合在所述驱动轴61、64二端部，且二叶片62、63的枢转路径也是呈相互干涉；在驱动轴61、64另二端部设有相同形状、且相互垂直延伸的叶片65、66，此叶片65、66呈偏心结合在所述驱动轴61、64另二端部，且二叶片65、66的枢转路径是相互干涉。

在此一个等效、且可行的实施例中，所述驱动轴61、64分别在中段设有一被连动件611、641(也可以是一齿轮)，并以一驱动件60(可以是一电控马达)连结各被连动件611、641，可使二驱动轴61、64形成同步枢转，相同地，驱动轴51、54也可经由驱动件50以相同机制形成同步枢转；借此，使相邻二叶片52、55可保持同步同方向枢转，而另端二叶片55、56也可保持同步同方向枢转，前述二叶片62、65可保持同步同方向枢转，而二叶片63、66也可保持同步同方向枢转。

本发明上述第二实施例实际应用时，各叶片52、53、55、56及叶片62、63、65、66的转动方式，是与前述第一实施例的各叶片22、23、32、33相同，都可因自重比、或受电控转动的方式，自动受风阻受力差、或受电控转动的方式而转动，其差异仅在于：第二实施例中是利用叶片52、53及叶片55、56之间转动时的干涉，而产生类似于第一实施例中挡杆24挡止叶片22、23的效果，而叶片62、63及叶片65、66之间转动时的干涉而产生类似于第一实施例中挡杆34挡止叶片32、33的效果。

请参图9、图10所示，可知本发明第三实施例的结构包括：传动座7及多个对称设置在传动座7周侧相同的叶片组8，此叶片组8的各瓣片81是呈偏心、且枢转路径也是呈相互干涉的结合在所述支架框80内，其中所述传动座7在周侧设有多个对称且向外呈放射状凸伸的支架71，该传动座7二旁侧的叶片组8是对称地分别结合在所述支架71外端部，且各叶片组8是分别由多个平行延伸、且可因自重比、或在传动座7内预设的动力源70的电控旋转，枢转的瓣片81在支架框80内所组成，各相邻二瓣片81是同步同方向枢转，且相邻二瓣片81的枢转路径是相互干涉，以供固定各叶片组8设具的支架框80组合，且固定各叶片组8设具的支架框80并保持与地面垂直样态。

在一个可行的实施例中，各支架71可为中空管体，且于内部设有一同轴、且贯通设具的连动杆701，所述连动杆701枢结有齿轮702及轴承703后、其一端结合在设置在传动座7内预设的前述动力源70(可为一电控马达)上，在前述各瓣片81的一端部可设置齿轮702经由一连结件82(可为一链条、或等效的传动杆……等各整构件)连结在连动杆701另一端，利用所述动力源70经由连动杆701、齿轮702使与连结件82，以驱动各瓣片81形成同步同方向枢转。

本发明上述第三实施例实际应用时，是利用动力源70经由连动杆701、连结件82而驱动各瓣片81枢转，使该叶片组8的整体迎风面积产生改变，借以达到类似于前述第一、二实施例的风阻受力差的驱动效果。

综合以上所述，本发明的主动式风车结构确可达成利用叶片自动的机制而可承接不同风向，并产生最佳受风效果的功效，实为一具新颖性及创造性的发明，依法提出申请发明专利的申请；惟上述说明的内容，仅为本发明较佳的实施例说明，举凡依本发明的技术手段与范畴所延伸的变化、修饰、改变或等效置换者，都应落入本发明权利要求项范围内。