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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023001966
(43)【公開日】2023-01-10
(54)【発明の名称】車両及び回転翼
(51)【国際特許分類】
F03D 3/06 20060101AFI20221227BHJP
F03D 9/32 20160101ALI20221227BHJP
B62D 35/00 20060101ALI20221227BHJP
【ＦＩ】
F03D3/06 Z
F03D9/32
B62D35/00 G
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021102908
(22)【出願日】2021-06-22
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2021-11-02
(71)【出願人】
【識別番号】309025199
【氏名又は名称】株式会社エコ・テクノロジー
(74)【代理人】
【識別番号】100131048
【弁理士】
【氏名又は名称】張川 隆司
(74)【代理人】
【識別番号】100174377
【弁理士】
【氏名又は名称】山内 健吾
(74)【代理人】
【識別番号】100215038
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 友子
(72)【発明者】
【氏名】加藤 政春
【テーマコード（参考）】
3H178
【Ｆターム（参考）】
3H178AA03
3H178AA33
3H178AA43
3H178BB31
3H178CC03
3H178DD26X
(57)【要約】
【課題】車両に搭載される風力発電用の回転翼を効率よく回転させること。
【解決手段】車両のフロントウィンドウより前側の外面を形成する前側カバー１０２には、前方の外側空間を臨む前方開口１０７と、前方開口１０７よりも後方かつ上方の位置にて上方の外側空間を臨む上方開口１０８とが形成される。前側カバー１０２の内側には、前方開口１０７から入った風を上方開口１０８まで案内する通路１１３を形成する内側カバー１１２が設けられる。内側カバー１１２内に風力発電用の回転翼９が配置される。上方開口１０８の前端１０８ａは後端１０８ｂよりも上方に位置する。通路１１３の出口１１３ｂの面積は入口１１３ａの面積より大きい。内側カバー１１２は、前方開口１０７から見て、回転翼９の回転軸線より上方の領域を隠す円弧部１１４ｃを有する。円弧部１１４ｃの中心角は９０度以上１８０度以下に定められる。
【選択図】図１２
【解決手段】車両のフロントウィンドウより前側の外面を形成する前側カバー１０２には、前方の外側空間を臨む前方開口１０７と、前方開口１０７よりも後方かつ上方の位置にて上方の外側空間を臨む上方開口１０８とが形成される。前側カバー１０２の内側には、前方開口１０７から入った風を上方開口１０８まで案内する通路１１３を形成する内側カバー１１２が設けられる。内側カバー１１２内に風力発電用の回転翼９が配置される。上方開口１０８の前端１０８ａは後端１０８ｂよりも上方に位置する。通路１１３の出口１１３ｂの面積は入口１１３ａの面積より大きい。内側カバー１１２は、前方開口１０７から見て、回転翼９の回転軸線より上方の領域を隠す円弧部１１４ｃを有する。円弧部１１４ｃの中心角は９０度以上１８０度以下に定められる。
【選択図】図１２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の外側空間に露出するように設けられ、前方の外側空間を臨む前方開口と、前記前方開口よりも後方かつ上方の位置にて上方の外側空間を臨む上方開口とを形成する外側カバーと、
前記外側カバーの内側の前記前方開口と前記上方開口の間の位置において、前記車両の左右方向に向いた回転軸線の周りに回転可能に設けられる風力発電用の回転翼とを備え、
前記回転翼は、
前記回転軸線と平行かつ回転方向の前方に突出するように湾曲する前方翼面と、
前記前方翼面の背面側に配置され、前記回転軸線と平行かつ前記回転方向の前方に凹むように湾曲し、前記前方翼面よりも湾曲深さが小さい後方翼面とを備え、
前記回転軸線に直交する平面視において、前記前方翼面の、前記回転軸線に遠い側の端部を外側端部、前記回転軸線に近い側の端部を内側端部として、
前記前方翼面は、
前記回転軸線から離れた部分を構成し、前記外側端部から前記回転方向の前方に向かって形成される第１湾曲面と、
前記回転軸線に近い部分を構成し、前記第１湾曲面の前記外側端部の反対側から前記回転方向の後方に向かって前記内側端部に繋がるように形成され、前記平面視における面長が前記第１湾曲面よりも短い第２湾曲面とを備える、
車両。
前記外側カバーの内側の前記前方開口と前記上方開口の間の位置において、前記車両の左右方向に向いた回転軸線の周りに回転可能に設けられる風力発電用の回転翼とを備え、
前記回転翼は、
前記回転軸線と平行かつ回転方向の前方に突出するように湾曲する前方翼面と、
前記前方翼面の背面側に配置され、前記回転軸線と平行かつ前記回転方向の前方に凹むように湾曲し、前記前方翼面よりも湾曲深さが小さい後方翼面とを備え、
前記回転軸線に直交する平面視において、前記前方翼面の、前記回転軸線に遠い側の端部を外側端部、前記回転軸線に近い側の端部を内側端部として、
前記前方翼面は、
前記回転軸線から離れた部分を構成し、前記外側端部から前記回転方向の前方に向かって形成される第１湾曲面と、
前記回転軸線に近い部分を構成し、前記第１湾曲面の前記外側端部の反対側から前記回転方向の後方に向かって前記内側端部に繋がるように形成され、前記平面視における面長が前記第１湾曲面よりも短い第２湾曲面とを備える、
車両。
【請求項2】
前記外側カバーの内側において前記前方開口から入った風を前記上方開口まで案内する通路を形成する通路形成部を備え、
前記回転翼は前記通路内に設けられる請求項１に記載の車両。
前記回転翼は前記通路内に設けられる請求項１に記載の車両。
【請求項3】
前記回転翼は、前記車両の左側面側から見て反時計回りに回転するように設けられ、
前記通路形成部は、前記回転軸線に直角な断面で見て、前記回転軸線よりも上側かつ前記回転翼の外側において前記回転軸線周りの円周に沿って円弧状に形成された円弧部を有する請求項２に記載の車両。
前記通路形成部は、前記回転軸線に直角な断面で見て、前記回転軸線よりも上側かつ前記回転翼の外側において前記回転軸線周りの円周に沿って円弧状に形成された円弧部を有する請求項２に記載の車両。
【請求項4】
前記円弧部の中心角が９０度以上１８０度以下である請求項３に記載の車両。
【請求項5】
前記通路形成部の出口は前記通路形成部の入口よりも大きい請求項２～４のいずれか１項に記載の車両。
【請求項6】
前記上方開口の前端が後端よりも上方に位置する請求項１～５のいずれか１項に記載の車両。
【請求項7】
前記前方開口から前記回転翼への風の流通を許可した状態と遮断した状態との間で切り替える流通制御部を備える請求項１～６のいずれか１項に記載の車両。
【請求項8】
前記外側カバーは、前記車両のフロントウィンドウよりも前側かつ下側の位置において、前記車両の前端面を形成するとともに前記前方開口を形成する前面部と、前記前面部から後方に延びるように設けられて、前記上方開口を形成する上面部とを有する請求項１～７のいずれか１項に記載の車両。
【請求項9】
前記車両は、乗員室を形成する車両本体とその車両本体の後ろに接続される貨物収容部とを含む貨物車両であり、
前記外側カバーは、前記乗員室の天井部の上に設けられる請求項１～７のいずれか１項に記載の車両。
前記外側カバーは、前記乗員室の天井部の上に設けられる請求項１～７のいずれか１項に記載の車両。
【請求項10】
前記外側端部には、前記第１湾曲面と前記後方翼面との間を貫通させる凹部が、前記外側端部が延びた方向に沿って複数形成される請求項１～９のいずれか１項に記載の車両。
【請求項11】
前記車両は、内燃機関を備えておらず、電動機により走行する電気自動車である請求項１～１０のいずれか１項に記載の車両。
【請求項12】
回転軸線周りに回転可能に設けられる風力発電用かつ車載用の回転翼であって、
前記回転軸線と平行かつ回転方向の前方に突出するように湾曲する前方翼面と、
前記前方翼面の背面側に配置され、前記回転軸線と平行かつ前記回転方向の前方に凹むように湾曲し、前記前方翼面よりも湾曲深さが小さい後方翼面とを備え、
前記回転軸線に直交する平面視において、前記前方翼面の、前記回転軸線に遠い側の端部を外側端部、前記回転軸線に近い側の端部を内側端部として、
前記前方翼面は、
前記回転軸線から離れた部分を構成し、前記外側端部から前記回転方向の前方に向かって形成される第１湾曲面と、
前記回転軸線に近い部分を構成し、前記第１湾曲面の前記外側端部の反対側から前記回転方向の後方に向かって前記内側端部に繋がるように形成され、前記平面視における面長が前記第１湾曲面よりも短い第２湾曲面とを備え、
前記外側端部には、前記第１湾曲面と前記後方翼面との間を貫通させる凹部が、前記外側端部が延びた方向に沿って複数形成される回転翼。
前記回転軸線と平行かつ回転方向の前方に突出するように湾曲する前方翼面と、
前記前方翼面の背面側に配置され、前記回転軸線と平行かつ前記回転方向の前方に凹むように湾曲し、前記前方翼面よりも湾曲深さが小さい後方翼面とを備え、
前記回転軸線に直交する平面視において、前記前方翼面の、前記回転軸線に遠い側の端部を外側端部、前記回転軸線に近い側の端部を内側端部として、
前記前方翼面は、
前記回転軸線から離れた部分を構成し、前記外側端部から前記回転方向の前方に向かって形成される第１湾曲面と、
前記回転軸線に近い部分を構成し、前記第１湾曲面の前記外側端部の反対側から前記回転方向の後方に向かって前記内側端部に繋がるように形成され、前記平面視における面長が前記第１湾曲面よりも短い第２湾曲面とを備え、
前記外側端部には、前記第１湾曲面と前記後方翼面との間を貫通させる凹部が、前記外側端部が延びた方向に沿って複数形成される回転翼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、風力発電用の回転翼が搭載された車両及びその回転翼に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献１には風力発電装置を搭載した車両が開示されている。特許文献１の風力発電装置の回転翼は、回転軸線と平行かつ回転方向の前方に突出するように湾曲する前方翼面と、前方翼面の背面側に配置され、回転軸線と平行かつ回転方向の前方に凹むように湾曲し、前方翼面よりも湾曲深さが小さい後方翼面とを備える。前方翼面は、回転軸線から離れた部分を構成する第１湾曲面（高速気流通過面、第一面）と、回転軸線に近い部分を構成し、平面視における面長が第１湾曲面よりも短い第２湾曲面（低速気流通過面、第二面）とを備える。この回転翼によれば、後方翼面で風を受けたときに生じる抗力と、前方翼面の第１湾曲面と第２湾曲面とに沿って流れる気流の速度差により生じる揚力とにより、回転翼を回転させることができる。
【0003】
また、特許文献１では、風力発電装置が車両のエンジンルーム内又は天井部の上に設けられることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第３９８６５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
言うまでもなく、車両に搭載される回転翼はより効率良く回転させるのが望ましい。
【0006】
そこで、本開示は、車両に搭載される回転翼を効率よく回転させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため、本開示の車両は、
車両の外側空間に露出するように設けられ、前方の外側空間を臨む前方開口と、前記前方開口よりも後方かつ上方の位置にて上方の外側空間を臨む上方開口とを形成する外側カバーと、
前記外側カバーの内側の前記前方開口と前記上方開口の間の位置において、前記車両の左右方向に向いた回転軸線の周りに回転可能に設けられる風力発電用の回転翼とを備え、
前記回転翼は、
前記回転軸線と平行かつ回転方向の前方に突出するように湾曲する前方翼面と、
前記前方翼面の背面側に配置され、前記回転軸線と平行かつ前記回転方向の前方に凹むように湾曲し、前記前方翼面よりも湾曲深さが小さい後方翼面とを備え、
前記回転軸線に直交する平面視において、前記前方翼面の、前記回転軸線に遠い側の端部を外側端部、前記回転軸線に近い側の端部を内側端部として、
前記前方翼面は、
前記回転軸線から離れた部分を構成し、前記外側端部から前記回転方向の前方に向かって形成される第１湾曲面と、
前記回転軸線に近い部分を構成し、前記第１湾曲面の前記外側端部の反対側から前記回転方向の後方に向かって前記内側端部に繋がるように形成され、前記平面視における面長が前記第１湾曲面よりも短い第２湾曲面とを備える。
車両の外側空間に露出するように設けられ、前方の外側空間を臨む前方開口と、前記前方開口よりも後方かつ上方の位置にて上方の外側空間を臨む上方開口とを形成する外側カバーと、
前記外側カバーの内側の前記前方開口と前記上方開口の間の位置において、前記車両の左右方向に向いた回転軸線の周りに回転可能に設けられる風力発電用の回転翼とを備え、
前記回転翼は、
前記回転軸線と平行かつ回転方向の前方に突出するように湾曲する前方翼面と、
前記前方翼面の背面側に配置され、前記回転軸線と平行かつ前記回転方向の前方に凹むように湾曲し、前記前方翼面よりも湾曲深さが小さい後方翼面とを備え、
前記回転軸線に直交する平面視において、前記前方翼面の、前記回転軸線に遠い側の端部を外側端部、前記回転軸線に近い側の端部を内側端部として、
前記前方翼面は、
前記回転軸線から離れた部分を構成し、前記外側端部から前記回転方向の前方に向かって形成される第１湾曲面と、
前記回転軸線に近い部分を構成し、前記第１湾曲面の前記外側端部の反対側から前記回転方向の後方に向かって前記内側端部に繋がるように形成され、前記平面視における面長が前記第１湾曲面よりも短い第２湾曲面とを備える。
【0008】
これによれば、後方翼面で風を受けることで、回転翼を回転させる抗力を発生させることができる。また、前方翼面の第１湾曲面に沿って後方に流れる風と第２湾曲面に沿って後方に流れる風の流速差により揚力を生じさせることができる。これら抗力及び揚力により回転翼を効率よく回転させることができる。
【0009】
また、外側カバーの前方開口は車両前方の外側空間を臨んでいるので、前方からの風を効率的に外側カバー内に取り込むことができる。また、外側カバーの上方開口は、前方開口よりも後方かつ上方の位置にて上方の外側空間を臨んでいる。ここで、車両走行時の前方からの走行風が外側カバーに沿って上方開口の方に流れる場合に、上方開口の位置において周囲の気圧よりも小さい陰圧（換言すれば負圧）が生じやすい。この陰圧により、外側カバー内において回転翼まで導かれた風を効率よく上方開口の方に流すことができる。これにより、回転翼を効率よく回転させることができる。
【0010】
本開示の回転翼は、
回転軸線周りに回転可能に設けられる風力発電用かつ車載用の回転翼であって、
前記回転軸線と平行かつ回転方向の前方に突出するように湾曲する前方翼面と、
前記前方翼面の背面側に配置され、前記回転軸線と平行かつ前記回転方向の前方に凹むように湾曲し、前記前方翼面よりも湾曲深さが小さい後方翼面とを備え、
前記回転軸線に直交する平面視において、前記前方翼面の、前記回転軸線に遠い側の端部を外側端部、前記回転軸線に近い側の端部を内側端部として、
前記前方翼面は、
前記回転軸線から離れた部分を構成し、前記外側端部から前記回転方向の前方に向かって形成される第１湾曲面と、
前記回転軸線に近い部分を構成し、前記第１湾曲面の前記外側端部の反対側から前記回転方向の後方に向かって前記内側端部に繋がるように形成され、前記平面視における面長が前記第１湾曲面よりも短い第２湾曲面とを備え、
前記外側端部には、前記第１湾曲面と前記後方翼面との間を貫通させる凹部が、前記外側端部が延びた方向に沿って複数形成される。
回転軸線周りに回転可能に設けられる風力発電用かつ車載用の回転翼であって、
前記回転軸線と平行かつ回転方向の前方に突出するように湾曲する前方翼面と、
前記前方翼面の背面側に配置され、前記回転軸線と平行かつ前記回転方向の前方に凹むように湾曲し、前記前方翼面よりも湾曲深さが小さい後方翼面とを備え、
前記回転軸線に直交する平面視において、前記前方翼面の、前記回転軸線に遠い側の端部を外側端部、前記回転軸線に近い側の端部を内側端部として、
前記前方翼面は、
前記回転軸線から離れた部分を構成し、前記外側端部から前記回転方向の前方に向かって形成される第１湾曲面と、
前記回転軸線に近い部分を構成し、前記第１湾曲面の前記外側端部の反対側から前記回転方向の後方に向かって前記内側端部に繋がるように形成され、前記平面視における面長が前記第１湾曲面よりも短い第２湾曲面とを備え、
前記外側端部には、前記第１湾曲面と前記後方翼面との間を貫通させる凹部が、前記外側端部が延びた方向に沿って複数形成される。
【0011】
これによれば、後方翼面で生じる抗力と前方翼面で生じる揚力とにより回転翼を効率よく回転させることができる。また、前方翼面と後方翼面の境界に位置する外側端部に形成される複数の凹部により、回転翼を逆方向に回転させようとする気流を、速やかに前方翼面の第１湾曲面側から後方翼面側へと通すことができる。これにより、外側端部にて生じる、回転翼を逆方向に回転させる圧力を小さくでき、回転翼を効率よく回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】風力発電装置の概略図である。
【図2】回転装置の第１回転部の斜視図である。
【図3】第１回転部の上面図である。
【図4】回転翼の平面図である。
【図5】第１湾曲面に形成される凹部の拡大断面図である。
【図7】第１回転部の回転翼と第２回転部の回転翼との回転方向における位置関係を示す平面図である。
【図8】発電部のロータにおける界磁用磁石の配置を示す平面図である。
【図9】発電部のステータにおける発電用コイルの配置を示す平面図である。
【図10】第１実施形態の車両の側面図である。
【図11】第１実施形態の車両の正面図である。
【図12】第１実施形態における車両のフロントウィンドウよりも前側の部分の断面図であり、外側カバー、内側カバー及び回転翼を車両の左側面側から見た断面図である。
【図13】第１実施形態における外側カバー、内側カバー及び回転翼を模式的に示した斜視図である。
【図14】風力発電装置の発電部から車両の走行駆動モータまでの車両の電気的構成を示したブロック図である。
【図15】内側カバーの通路の開閉制御に関する車両の電気的構成を示したブロック図である。
【図16】第１実施形態における外側カバー、内側カバー及び回転翼を車両の左側面側から見た断面図であり、車両走行時の空気（風）の流れを示した図である。
【図17】内側カバーの通路の中間部（回転翼が配置される部分）が回転翼により絞られることを模式的に示した図である。
【図18】第２実施形態の車両の左側面図である。
【図19】第２実施形態の外側カバー、内側カバー及び回転翼を車両の左側面側から見た断面図である。
【図20】第２実施形態の外側カバー及びその内側に配置される風力発電装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
（第１実施形態）
以下、本開示の第１実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態の風力発電装置１の概略図である。風量発電装置１は、図１０、図１１に示す車両１００内において回転軸線Ｌが車両２の車幅方向（左右方向）に向いた状態に設けられる。風力発電装置１は、回転軸線Ｌ周りに回転する回転装置２と、回転装置２の回転に伴い発電する発電部３とを備える。
以下、本開示の第１実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態の風力発電装置１の概略図である。風量発電装置１は、図１０、図１１に示す車両１００内において回転軸線Ｌが車両２の車幅方向（左右方向）に向いた状態に設けられる。風力発電装置１は、回転軸線Ｌ周りに回転する回転装置２と、回転装置２の回転に伴い発電する発電部３とを備える。
【0014】
回転装置２は、第１回転部４と第２回転部５とスペーサ６と回転軸７、８とを備える。第１回転部４及び第２回転部５は回転軸線Ｌを共通にして回転軸線Ｌの方向にスペーサ６を介して左右に並ぶように設けられる。第１回転部４は図２、図３に示すように、４枚の回転翼９を備えている。なお、図２では、回転軸線Ｌが上下方向を向いているが、実際は上述のように車幅方向に回転軸線Ｌを向けた状態で第１回転部４は設けられる。また、図２では、後述の凹部２０（図３参照）の図示を省略している。また、図３では、後述の蓋プレート３１（図２参照）の図示を省略している。
【0015】
４枚の回転翼９は、各々同一形状とされ、取付位置のみ異なる。４枚の回転翼９は、回転軸線Ｌを中心とした円周方向に等間隔（すなわち回転角が９０度の間隔）に、かつ、回転軸線Ｌから径方向への距離が互いに同じ距離となる位置に配置されている。回転翼９の材質としては、アルミニウム、ジュラルミン、チタン、などの軽合金、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の合成樹脂などを用いることができる。
【0016】
回転翼９は、回転軸線Ｌと直交する方向で気流（風力）を受けて、受けた気流により回転力を生じさせるための部材である。回転翼９は、軸線Ｌの方向（軸線Ｌが直交する平面視）から見て、図４に示すように、翼形状ＷＩを想定し、その前方部分を用いた形状とされている。翼形状ＷＩは、前方からの風（ＷＩＮＤ）に対して揚力を発生させることの可能な、一般的な飛行機の翼の断面と同様の形状であり、翼弦ＷＧに対して一方側（後述の第１湾曲面１２の側）が他方側（後述の第２湾曲面１３の側）よりも大きく膨らんだ形状とされている。回転に伴う相対風の向きをＡＫ、自然風をＡＳとすると、回転翼９には揚力Ｆが作用して、回転軸線Ｌの周りをＸ方向に回転する。
【0017】
回転翼９の、軸線Ｌ方向からみた断面は、どの水平断面位置でも同様の形状とされている。回転翼９は、図３に示すように、軸線Ｌ方向からみて、進行方向（回転方向）Ｘの前側は、前側プレート１０で構成され、進行方向Ｘの後側は、後側プレート１１で構成され、それらプレート１０、１１の間は空間となっており、つまり中空形状となっている。
【0018】
前側プレート１０の外面である前方翼面は、回転軸線Ｌと平行かつ回転方向Ｘの前方に突出するように湾曲する凸湾曲面として構成されている。前方翼面１０は、後側プレート１１（後方翼面）よりも湾曲深さが大きな形状に形成されている。詳細には、前方翼面１０は、回転翼９の回転半径方向における中間位置に曲率が極大となる頂点部１４を有する。前方翼面１０は、その頂点部１４よりも回転中心（回転軸線Ｌ）から離れた側に位置して回転半径方向の外側を向く第１湾曲面１２と、頂点部１４よりも回転中心側に位置して回転方向Ｘを向く第２湾曲面１３とで構成されている。頂点部１４は、第１湾曲面１２と第２湾曲面１３との境界に位置する部分（境界部）である。
【0019】
第１湾曲面１２は、回転軸線Ｌから遠い側に配置されており、頂点部１４から回転方向Ｘの後方に向かって連続形成されている。換言すれば、第１湾曲面１２は、頂点部１４の反対側の端部である外側端部１５から回転方向Ｘの前方に向かって連続形成されている。第１湾曲面１２は例えば頂点部１４付近を除いて一定の曲率の円弧形状に形成されている。第１湾曲面１２は、軸線Ｌ方向からみて、図４に示すように、翼型ＷＩの翼弦ＷＧを考えた場合、第２湾曲面１３よりも翼弦ＷＧから離れる方向に大きく膨らむ曲面形状とされている。また、図３、図４の平面視での第１湾曲面１２の面長は、第２湾曲面１３よりも長く、換言すれば第２湾曲面１３よりも回転方向Ｘの後方に延びている。第１湾曲面１２の回転方向後端部（頂点部１４と反対側の端部）である外側端部１５は、回転翼９のなかで最も回転軸線Ｌから遠い位置に配置され、第２湾曲面１３の後端部である内側端部１６よりも回転方向Ｘの後方に配置されている。第１湾曲面１２は、頂点部１４から外側端部１５に向けて第１湾曲面１２に沿って生ずる相対気流の速度が、頂点部１４から内側端部１６に向けて第２湾曲面１３に沿って生ずる相対気流の速度よりも大きくなるよう、高速気流通過面として機能する。
【0020】
さらに、第１湾曲面１２には部分的に凹部２０が形成されている。図３、図４、１つの回転翼９当たりに４つの凹部２０が形成された例を示しているが、５つ以上でもよいし、３つ以下でもよい。複数の凹部２０は、図３、図４の平面視で見て、第１湾曲面１２の全体に分布するように形成されている。換言すれば、図３、図４の平面視で見て、第１湾曲面１２の領域を、第１湾曲面１２の中間の位置を境に２つに分けたときに、凹部２０は外側端部１５側の領域と、頂点部１４側の領域の双方に形成されている。さらには、図３、図４の平面視で見て、第１湾曲面１２の領域を３等分又は４等分したときに、３等分した各領域又は４等分した各領域に凹部２０が形成されている。なお、凹部２０は、第２湾曲面１３及び後方翼面１１には形成されていない。
【0021】
以下の説明では、第１湾曲面１２の、凹部２０が形成されていない部分を主面という。凹部２０は、回転軸線Ｌに直角な断面で見て楔形に形成されている。具体的には、凹部２０は、回転軸線Ｌに直角な断面で見て、図５に示すように、主面２３に対して回転方向Ｘの後方を臨む段差を形成する第１内側面２１と、第１内側面２１の凹み方向における端部２７から回転方向Ｘの後方に向かって形成されて、主面２３に繋がる第２内側面２２とを含んで構成される。第１内側面２１は、凹部２０の内面のうち、回転方向Ｘの前方に位置する内面を構成する。第１内側面２１の、主面２３に対する傾斜角θ１（図５参照）は、例えば６０度以上１５０度以下であり、好ましくは９０度以上１５０度以下である。なお、傾斜角θ１は、主面２３と第１内側面２１との境界部２５での主面２３の接線を境界部２５から外側（凹部２０側）に延長した第１接線延長線２６と、上記境界部２５での第１内側面２１の接線との成す角度である。換言すれば、傾斜角θ１は、境界部２５での主面２３の法線Ｎ１と、境界部２５での第１内側面２１の法線Ｎ２との成す角度である。なお、境界部２５がＲ形状の場合には、Ｒ形状が開始又は終了する点での主面２３の接線又は法線Ｎ１と第１内側面２１の接線又は法線Ｎ２とに基づいて傾斜角θ１が定められる。第１内側面２１は、図５の断面でみて、主面２３との境界部２５から第２内側面２２に向かって直線状又は一定の曲率の曲線状に延びている。
【0022】
第２内側面２２の、第１内側面２１に対する傾斜角θ２（図５参照）は例えば９０度以上１５０度以下である。なお、傾斜角θ２は、第１内側面２１と第２内側面２２との境界部２７での第１内側面２１の接線を境界部２７から外側に延長した第２接線延長線２８と、上記境界部２７での第２内側面２２の接線との成す角度である。換言すれば、傾斜角θ２は、境界部２７での第１内側面２１の法線Ｎ３と、境界部２７での第２内側面２２の法線Ｎ４との成す角度である。なお、境界部２７がＲ形状の場合には、Ｒ形状が開始又は終了する点での第１内側面２１の接線又は法線Ｎ３と第２内側面２２の接線又は法線Ｎ４とに基づいて傾斜角θ２が定められる。
【0023】
ここで、主面２３と第１内側面２１との境界部２５から凹部２０側に、境界部２５での主面２３の曲率と同一曲率の面を延長した面２４（図５参照）を仮想曲面と定義する。第２内側面２２は、仮想曲面２４から凹んだ位置に形成されている。第２内側面２２は、図５の断面でみて、第１内側面２１との境界部２７から仮想曲面２４に向かって直線状に又は一定の曲率の曲線状に延びている。
【0024】
また、第２内側面２２の、主面２３に対する傾斜角θ３（図５参照）は、上記傾斜角θ１、θ２より小さい角度であり、具体的には例えば１０度以上９０度未満である。なお、傾斜角θ３は、第２内側面２２と主面２３との境界部２９での第２内側面２２の接線を境界部２９から外側に延長した第３接線延長線３０と、境界部２９での主面２３の接線との成す角度である。換言すれば、傾斜角θ３は、上記境界部２９での第２内側面２２の法線Ｎ５と、境界部２９での主面２３の法線Ｎ６との成す角度である。なお、境界部２９がＲ形状の場合には、Ｒ形状が開始又は終了する点での第２内側面２２の接線又は法線Ｎ５と主面２３の接線又は法線Ｎ６とに基づいて傾斜角θ３が定められる。また例えば図５の断面における第２内側面２２の面長は第１内側面２１よりも長い。これにより、傾斜角θ３が傾斜角θ１よりも小さい角度であることを満たしやすくなる。
【0025】
なお、上記傾斜角θ１は上記仮想曲面２４に対する第１内側面２１の傾斜角と同じ意味であり、すなわち仮想曲面２４と第１内側面２４との境界部２５での仮想曲面２４の接線又は法線と、境界部２５での第１内側面２１の接線又は法線との成す角度を意味する。また、上記傾斜角θ３は上記仮想曲面２４に対する第２内側面２２の傾斜角と同じ意味であり、すなわち仮想曲面２４と第２内側面２２との境界部２９での仮想曲面２４の接線又は法線と、境界部２９での第２内側面２２の接線又は法線との成す角度を意味する。
【0026】
また、複数の凹部２０は、間に主面２３を介在させた形で形成されてもよいし、主面２３を介在させずに連続して形成されてもよい。
【0027】
また、各凹部２０は、前方翼面１０の、回転軸線Ｌに平行な方向における一方の端部から他方の端部までを貫通するように（換言すれば連続するように）形成されている。凹部２０の、回転軸線Ｌに直角な断面形状は、回転軸線Ｌ上のいずれの位置においても同一形状（図５に示す形状）に形成されている。
【0028】
なお、複数の凹部２０は互いに同一形状に形成されていてもよいし、異なる形状に形成されてもよい。具体的には、第１内側面２１の長さ、第２内側面２２の長さ、又は上記傾斜角θ１～θ３が、複数の凹部２０間で同じでもよいし異なっていてもよい。
【0029】
第２湾曲面１３は、回転軸線Ｌに近い側に配置されており、頂点部１４から回転方向Ｘの後方に向かって連続形成されている。第２湾曲面１３は、例えば頂点部１４付近を除いて一定の曲率の円弧形状に形成されている。第２湾曲面１３の、頂点部１４と反対側の端部である内側端部１６は、回転翼９のなかで最も回転軸線Ｌに近い位置に配置されている。また、第２湾曲面１３は、回転方向Ｘで前隣りに位置する回転翼９の後方翼面１１と対向している（図３参照）。また、図３、図４の平面視における第２湾曲面１３の面長は第１湾曲面１２よりも短い。
【0030】
後側プレート１１は、前側プレート１０（前方翼面）の背面側に配置され、前側プレート１０の外側端部１５と内側端部１６とを結び、回転方向Ｘの前方に向かって凹状に湾曲されている。つまり、後側プレート１１の外面である後方翼面は、回転軸線Ｌと平行かつ回転方向Ｘの前方に凹むように湾曲した凹湾曲面として構成されている。後方翼面１１は、回転軸線Ｌを面内に含む円筒面の一部になっている。換言すれば、図３、図４の平面視でみて、後方翼面１１の形状である円弧を回転軸線Ｌ側へ延長した位置に、回転軸線Ｌが配置されている。これにより、回転翼９は、後方翼面１１に当たった風（気流）を後述の風洞部３４（図２参照）へ向けて流し、その風を風洞部３４を挟んで反対側の回転翼９に当てることができる。また、後方翼面１１は前方翼面１０よりも湾曲深さが小さい。したがって、前方翼面１０と後方翼面１１との間には中空の空間Ｒ（図４参照）が構成される。
【0031】
なお、前方翼面１０の外側端部１５は、後方翼面１１の、回転軸線Ｌに遠い側の端部（外側端部）でもある。また、前方翼面１０の内側端部１６は、後方翼面１１の、回転軸線Ｌに近い側の端部（内側端部）でもある。外側端部１５及び内側端部１６は、回転軸線Ｌに平行な方向に延びている。
【0032】
図２に示すように、外側端部１５には、第１湾曲面１２と後方翼面１１との間を貫通させる凹部３２が、外側端部１５が延びた方向（軸線Ｌに平行な方向）に沿って複数形成されている。各凹部３２はＶ字状に形成されている。具体的には、図６に示すように、後方翼面１１側の凹部３２の縁線３２ａと、第１湾曲面１２側の凹部３２の縁線３２ｂとが同一形状のＶ字状に形成されている。これら縁線３２ａ、３２ｂ間には凹部３２の内面３２ｃが形成されている。この内面３２ｃにより、回転翼９の内側空間が凹部３２から露出しないように閉塞されている。内面３２ｃは、軸線Ｌに平行な方向に進むにしたがって次第に内側（軸線Ｌに近づく側）に変位する第１内面３２ｄと、その第１内面３２の底部３２ｆから軸線Ｌの方向に進むにしたがって次第に外側（軸線Ｌから離れる側）に変位する第２内面３２ｅとを含む。これら内面３２ｄ、３２ｅは、軸線Ｌに対して傾斜した傾斜平面として構成される。第１内面３２ｄの軸線Ｌに対する傾斜角と、第２内面３２ｅの軸線Ｌに対する傾斜角は同じである。
【0033】
複数の凹部３２は、外側端部１５の、軸線Ｌの方向における一端から他端までの全範囲に分布するよう形成される。また、複数の凹部３２は連続して形成されている。すなわち、各凹部３２は、軸線Ｌに平行に延びた区間を介在させずに隣の凹部３２に繋がる。なお、隣り合う２つの凹部３２における一方の凹部３２の第２内側面３２ｅと、他方の凹部３２の第１内側面３２ｄとで三角形状（山形）の凸部３３が形成される。この凸部３３が、外側端部１５が延びた方向に沿って連続して複数形成される。
【0034】
なお、凹部３２の形状はＶ字以外の形状でもよい。また、複数の凹部３２は間隔をあけて形成されてよい。すなわち、凹部３２間に、軸線Ｌに平行な区間が介在してもよい。
【0035】
図２に示すように、回転翼９は、上記前側プレート１０及び後側プレート１１の他に蓋プレート３１を備えている。蓋プレート３１は、回転翼９毎に２枚設けられる。２枚の蓋プレート３１は互いに同一形状に形成され、かつ、図４で示される平面視における中空空間Ｒの形状と同様の形状の板状に形成されている。２枚の蓋プレート３１のうちの一方は、前側プレート１０及び後側プレート１１の、回転軸線Ｌに平行な方向における一方の端部に固定されており、空間Ｒ（図４参照）を閉鎖している。他方の蓋プレート３１は、前側プレート１０及び後側プレート１１の、回転軸線Ｌに平行な方向における他方の端部に固定されており、空間Ｒ（図４参照）を閉鎖している。
【0036】
また、図２、図３に示すように、回転翼９は、軸線Ｌの方向で対峙した１対の翼支持部１７を備えている。前側プレート１０、後側プレート１１及び蓋プレート３１は翼支持部１７により支持されている。言い換えれば、前方翼面１０及び後方翼面１１の、回転軸線Ｌに平行な方向における端部が、蓋プレート３１を介して間接的に翼支持部１７に接続（支持）されている。翼支持部１７は４枚の回転翼９を支持する。翼支持部１７の材質としては、アルミニウム、ジュラルミン、チタン、などの軽合金、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の合成樹脂などを用いることができる。
【0037】
翼支持部１７は、板状に形成され、後述の中央部１８の法線が回転軸線Ｌに平行な方向を向くように設けられる。翼支持部１７は、図３に示すように、回転軸線Ｌの位置に設けられる円形の中央部１８と、中央部１８の外周縁から径方向外向きに放射状に延びた４つのアーム部１９とを備えている。中央部１８の中心が回転軸線Ｌ上に位置している。
【0038】
４つのアーム部１９は、互いに同一形状であり、中央部１８の中心（換言すれば回転軸線Ｌ）の周りの円周方向に等間隔に設けられている。アーム部１９は、中央部３１から遠ざかるに従って回転方向Ｘと逆方向を向くように湾曲した形状（円弧状）に形成されている。アーム部１９の、回転方向Ｘの前側の端部（前端部）と、蓋プレート３１の後端部とが重ねられており、それらがビス等により固定されることで、各回転翼９（前方翼面１０、後方翼面１１及び蓋プレート３１）は各アーム部１９に接続されている。
【0039】
一対の翼支持部１７における一方である第１翼支持部１７Ａ（図２参照）は、回転翼９の、回転軸線Ｌの方向における一方の端部を支持する。一対の翼支持部１７における他方である第２翼支持部１７Ｂ（図２参照）は、回転翼９の、回転軸線Ｌの方向における他方の端部を支持する。第１翼支持部１７Ａの中央部１８の中心には第１回転軸７（図１参照）が固定されている。第２翼支持部１７Ｂの中央部１８の中心にはスペーサ６（図１参照）がネジ等で固定されている。
【0040】
図２に示すように、一対の翼支持部１７Ａ、１７Ｂと４枚の回転翼９とに囲まれた部分に、回転軸線Ｌを中心とし、隣り合う回転翼９、９の間が気流の出入口となる空洞部である風洞部３４が形成されている。風洞部３４には実体の回転軸は設けられていない。
【0041】
図１に示す第２回転部５は、第１回転部４と共通の回転軸線Ｌ周りの方向において第１回転部４に対して所定角度だけずれた位置に配置されており、それ以外は第１回転部４の構成と同じである。具体的には、第２回転部５は、第１回転部４の回転翼９と同一形状の回転翼９を備えている。以下、第１回転部４の回転翼の符号を「９Ａ」とし、第２回転部５の回転翼の符号を「９Ｂ」として説明する。図７に示すように、第２回転部５は、第１回転部４の回転翼９Ａと同じ枚数（つまり４枚）の回転翼９Ｂを備えている。回転翼９Ｂは互いに同一形状である。これら回転翼９Ｂは、回転軸線Ｌの方向に等間隔に配置されている。また回転翼９Ｂは、第１回転部４の回転翼９Ａと同じ方向Ｘに回転するように設けられ、すなわち回転翼９Ｂの前方翼面（凸湾曲面）は方向Ｘを向き、後方翼面（凹湾曲面）は方向Ｘと逆向きとなるように設けられる。上記所定角度は、第１回転部４の回転翼９Ａの、回転軸線Ｌの周りの方向における配置間隔を示す角度（具体的には９０度）の半分の角度つまり４５度である。したがって、第２回転部５の各回転翼９Ｂは、図７の平面視でみて、第１回転部４の隣り合う回転翼９Ａ、９Ａの間の中間の位置に設けられる。
【0042】
【0043】
第１回転部４及び第２回転部５は、スペーサ６によって、回転軸線Ｌの方向に間隔をあけて設けられ、かつ、互いに同一の回転方向かつ同一の回転速度で一体回転するように連結されている。そのため、第１回転部４の回転翼９Ａと第２回転部５の回転翼９Ｂとは４５度の回転角度差を維持しながら回転方向Ｘに回転する。
【0044】
スペーサ６は、その軸線が回転軸線Ｌに一致するように設けられて、軸線周りの回転が可能に設けられる。
【0045】
回転装置２の軸線Ｌ方向の両端に接続された第１回転軸７及び第２回転軸８は回転軸線Ｌを規定する部材であって、それぞれ軸支持部（図示外）によって軸線Ｌ周りに回転可能に支持されている。これにより、回転装置２（第１回転部４及び第２回転部５）は軸線Ｌ周りに回転可能となる。
【0046】
図１に示す発電部３は、第１回転軸７と第２回転軸８の両方に取り付けられている。ただし、これに限定されず、発電部３は、第１回転軸７と第２回転軸８のいずれか一方のみに取り付けられてもよい。発電部３は、例えばアキシャルギャップ型の発電部として構成される。具体的には、発電部３は、ロータ（回転子）３５とステータ（固定子）３６とを備える。ロータ３５は、第１回転軸７又は第２回転軸８に接続されており、第１回転軸７又は第２回転軸８の回転に伴い軸線Ｌ周りに回転するように設けられる。図８に示すように、ロータ３５には、複数の界磁用磁石３８が、着磁された状態で回転軸線Ｌの周りに等間隔に設けられている。これら界磁用磁石３８は、中空構造の扁平なロータ本体３７の内側に備えられる。ロータ本体３７の中心に第２回転軸８が一体回転可能に結合されている。なお、界磁用磁石３８は、厚さ方向（上下方向）に着磁された扁平な永久磁石であって、隣接する磁石同士の極性が互いに反転するように配置されている。
【0047】
ロータ本体３７は、ステータ３６を間に挟んで軸線Ｌの方向に対峙する一対のロータ部品で構成される。各ロータ部品に、同数の界磁用磁石３８が備えられている。一方のロータ部品に取り付けられた界磁用磁石３８Ａは、他方のロータ部品に取り付けられた界磁用磁石３８Ｂに対応する位置に配置され、界磁用磁石３８Ａと界磁用磁石３８Ｂとは、互いに逆向きに着磁されている。
【0048】
図９に示すように、ステータ３６には、界磁用磁石３８によって励磁される発電用コイル４０が複数備えられている。発電用コイル４０は、中心軸が回転軸線Ｌと平行となるように配置され、界磁用磁石３８と同じ数だけ回転軸線Ｌの周りに等間隔に設けられている。そして、界磁用磁石３８と発電用コイル４０とが、回転軸線Ｌの方向に隙間を介して対向配置されている。各発電用コイル４０には、スリップリング（図示外）が嵌合され、このスリップリングと摺接するブラシ（図示外）を介して、交流電流が出力されるように構成されている。
【0049】
図１０、図１１に示す車両１００は上述の風力発電装置１を搭載する。車両１００は例えば乗用自動車である。また車両１００は、内燃機関（エンジン）を備えておらず、電動機（モータ）によって走行する電気自動車である。すなわち、図１４に示すように、車両１００は、バッテリ５２（蓄電池）と、バッテリ５２の直流電力を交流電力に変換するインバータ５３と、インバータ５３により変換された交流電力により車輪を回転させる電動機としての走行駆動モータ５４とを備える。また、車両１００は、外部電源に接続するためのコネクタ５５を備えている。コネクタ５５に接続された外部電源からの電力がバッテリ５２に充電できるように構成されている。さらに、車両１００は、風力発電装置１で発電された電力も利用して走行するように構成されている。すなわち、車両１００は、図１４に示すように、風力発電装置１の発電部３で発電された交流電力を直流電力に変換するコンバータ５１を備えている。このコンバータ５１で変換された直流電力がバッテリ５２に充電される。なお、図１１において、車両１００の運転者から見て右側を車両１００の右側とし、運転者から見て左側を車両１００の左側としている。
【0050】
車両１００の外面を形成する車体は、フロントウィンドウ１０１より前側かつ下側の外面を形成する外側カバーとしての前側カバー１０２を含む（図１０～図１３参照）。なお、図１２は前側カバー１０２及びその内側の構成を、回転翼９の回転軸線Ｌに直交する平面で切った断面図である。また、図１３では、後述の内側カバー１１２を前側カバー１０２の外側から透視して図示している。前側カバー１０２は車両１００の外側空間に露出するように設けられる。前側カバー１０２は、車両１００の前端面を形成する前面部１０３と、前面部１０３の上端から後方に延びるように設けられ、後端がフロントウィンドウ１０１の下端に繋がる上面部１０４と、車両１００の左右の側面の一部を形成する側面部１０５とを含む。前側カバー１０２の内側に風力発電装置１等を収容するための収容空間が形成されている。
【0051】
前面部１０３は車両１００の前方の外側空間を臨むように設けられる。前面部１０３の左右端には、車両１００の前照灯１０９（ヘッドライト）が設けられる（図１１参照）。また、前面部１０３には、車両１００の外側空間と内側の収容空間とを導通させる前方開口１０７が形成されている（図１１～図１３参照）。前方開口１０７は前方の外側空間を臨むように形成される。図１１の例では、前方開口１０７は、前照灯１０９よりも下側に形成されているが、前照灯１０９と同じ高さ位置における左右の前照灯１０９の間の位置に形成されてもよい。前方開口１０７の面積は例えば後述の上方開口１０８の面積より小さい。
【0052】
上面部１０４はいわゆるボンネットと呼ばれる部分である。上面部１０４は、車両１００の上面（車室の天井部を含む）の一部を形成する。また、上面部１０４は、上面部１０４の後端に設定された車幅方向に向いた軸線周りに回動可能に設けられる。つまり、上面部１０４は、図１０～図１３の閉じた状態から、上面部１０４の後端を支点として上方に移動可能に設けられる。上面部１０４が開くと、内側の収容空間が露出する。
【0053】
上面部１０４は、閉じた状態において上方の外側空間を臨むように設けられる。より具体的には、上面部１０４は、後方に向かうにしたがって徐々に上方に変位するよう水平面に対して若干傾斜した面として構成される。また、上面部１０４は流線型に形成される。
【0054】
上面部１０４には、車両１００の外側空間と内側の収容空間とを導通させる上方開口１０８が形成されている（図１１～図１３参照）。上方開口１０８は上方の外側空間を臨むように形成される。また、上方開口１０８は、前方空間１０７よりも後方かつ上方の位置に形成される。また、上方開口１０８の面積は例えば前方開口１０７の面積より大きい。さらに、図１２に示すように、上方開口１０８の前端１０８ａは上方開口１０８の後端１０８ｂよりも上方の位置している。すなわち、前端１０８ａは、後端１０８ｂに対して上方への段差ｄを形成するよう設けられる。この段差ｄは、車両１００の運転者の視界を妨げない程度の高さに設定され、例えば０ｃｍより大きく２０ｃｍ以下に設定される。なお、前端１０８ａと後端１０８ｂとは同一の上下方向位置に形成されてもよい。つまり、段差ｄ＝０ｃｍであってもよい。
【0055】
上面部１０４は、上方開口１０８の前側で上方開口１０８に隣接した位置に段差形成部１１０を有している（図１２参照）。段差形成部１１０は、例えば開口１０８の左右幅の全範囲に亘って設けられるが、該左右幅の一部範囲のみに設けられてもよい。段差形成部１１０は、後方に向かうにしたがって徐々に上方に変位する傾斜上面１１１を有する。この傾斜上面１１１の後端が開口１０８の前端１０８ａとして機能する。
【0056】
車両１００は、前側カバー１０２の内側の収容空間に、通路形成部としての内側カバー１１２を備える（図１０、図１２、図１３参照）。内側カバー１１２は、前方開口１０７から入った風を上方開口１０８まで案内する通路１１３を形成するダクトとして機能する。風力発電装置１は、通路１１３内において回転軸線Ｌが車両１００の左右方向に平行となるように、換言すれば車両１００の上下方向及び前後方向に直角となるように配置される。
【0057】
内側カバー１１２は、通路１１３の上面を形成する上面部１１４と、下面を形成する下面部１１５と、左右側面を形成する側面部１１６とを有する。上面部１１４及び下面部１１５は、例えば、左右方向（車幅方向）に水平に延びた仮想の左右水平線（風力発電装置１の回転軸線Ｌに平行な線）に対して平行な板として構成される。側面部１１６は、例えば上記左右水平線に対して直角な板として構成される。
【0058】
図１２に示すように、通路１１３の入口１１３ａは、前方開口１０７に対峙した位置に設けられる。入口１１３ａが外側カバー１０２の前面部１０３から若干離れた位置に設けられることで、入口１１３ａと前方開口１０７との間に若干の隙間があってよい。この場合、隙間は小さい方が好ましく、例えば５ｃｍ以下が好ましく、２ｃｍ以下がより好ましい。または、入口１１３ａが外側カバー１０２の前面部１０３に接触する位置に設けられることで、入口１１３ａと前方開口１０７との間に隙間がなくてもよい。また、入口１１３ａは前方開口１０７と同じ形状に形成されて、入口１１３ａの位置と前方開口１０７の位置とが完全に一致した状態に入口１１３ａが設けられてもよい。つまり、入口１１３ａと前方開口１０７とは完全一致していてもよい。
【0059】
また、入口１１３ａは、前方開口１０７と同じ形状に形成されてもよいし、異なる形状に形成されてもよい。また、入口１１３ａの面積（大きさ）Ｓ１は前方開口１０７と同じ面積でもよいし、前方開口１０７より小さい面積でもよいし、前方開口１０７より大きい面積でもよい。また、入口１１３ａの面積（大きさ）Ｓ１は、通路１１３の出口１１３ｂの面積Ｓ２よりも小さい。また入口１１３ａの面積（大きさ）Ｓ１は、上方開口１０８の面積よりも小さい。
【0060】
通路１１３の出口１１３ｂは、上方開口１０８に対峙した位置に設けられる。出口１１３ｂと上方開口１０８との間に若干の隙間があってもよいし、隙間がなくてもよい。隙間がある場合は、その隙間は例えば５ｃｍ以下が好ましく、２ｃｍ以下がより好ましい。また、出口１１３ｂは上方開口１０８と同じ形状に形成されて、出口１１３ｂの位置と上方開口１０８の位置とが完全に一致した状態に出口１１３ｂが設けられてもよい。つまり、出口１１３ｂと上方開口１０８とは完全一致していてもよい。
【0061】
また、出口１１３ｂは、上方開口１０８と同じ形状に形成されてもよいし、異なる形状に形成されてもよい。また、出口１１３ｂの面積（大きさ）Ｓ２は上方開口１０８と同じ面積でもよいし、上方開口１０８より小さい面積でもよいし、上方開口１０８より大きい面積でもよい。出口１１３ｂの面積Ｓ２は入口１１３ａの面積Ｓ１よりも大きい。また出口１１３ｂの面積Ｓ２は前方開口１０７の面積よりも小さい。
【0062】
通路１１３は、入口１１３ａ及び出口１１３以外に開口を有しない。図１２に示すように、通路１１３は、入口１１３ａと風力発電装置１が収容される空間１１３ｄとの間に位置する入口側通路１１３ｃと、風力発電装置１が収容される中間通路１１３ｄと、中間通路１１３ｄと出口１１３ｂとの間に位置する出口側通路１１３ｅとを含む。
【0063】
通路１１３の上面部１１４のうち、入口側通路１１３ｃの上面を形成する部分１１４ａ（入口側上面部）は、図１２の断面（左右方向に直角な断面）で見て、後述の円弧部１１４ｃが形成する仮想円３００の中心Ｏとほぼ同じ上下方向位置において、車両１００の前後方向及び左右方向の両方に平行な仮想的な平面である仮想水平面３０１とほぼ平行に設けられる。入口側上面部１１４ａの後端１１４ｂは、仮想円３００の中心Ｏと同じ上下方向位置に設けられてもよいし、中心Ｏより若干上方の位置に設けられてもよいし、中心Ｏより若干下方の位置に設けられてもよい。具体的には、後端１１４ｂと中心Ｏとを結ぶ仮想直線３０２と、中心Ｏを面内に含む仮想水平面３０１との成す角度を「φ１」とし、後端１１４ｂが仮想水平面３０１よりも上方に位置する場合の角度φ１を正の符号とし、後端１１４ｂが仮想水平面３０１よりも下方の位置する場合の角度φ１を負の符号とする。このとき、角度φ１は例えば－１０度以上＋１０度以下に定められ、好ましくは－５度以上＋５度以下に定められ、より好ましくは－２度以上＋２度以下に定められる。
【0064】
通路１１３の下面部１１５のうち、入口側通路１１３ｃの下面を形成する部分１１５ａ（入口側下面部）は、仮想円３００のうちの最も下方に位置する点とほぼ同じ上下方向位置において仮想水平面３０１とほぼ平行に設けられる。また、入口側下面部１１５ａは、入口側上面部１１４ａより下方位置において入口側上面部１１４ａとほぼ平行に設けられる。
【0065】
このように、入口側通路１１３ｃは、仮想円３００で囲まれた領域１１３ｄ（中間通路１１３ｄ）のうち、中心Ｏを面内に含む仮想水平面３０１よりも下側の領域に導通するように形成される。なお、入口側通路１１３ｃの、空気の流れ方向に直角な断面積（例えば、入口側通路１１ｃの上下方向幅又は左右方向幅）は、流れ方向に沿って一定であってもよいし、流れ方向に沿って徐々に小さくなってもよいし、流れ方向に沿って徐々に大きくなってもよい。
【0066】
通路１１３の上面部１１４のうち、中間通路１１３ｄの上面を形成する部分１１４ｃ（中間上面部）は、図１２の断面で見て、車両１００の左右方向に延びた仮想の左右水平線上の点を中心Ｏとした円弧状に形成される。中間上面部としての円弧部１１４ｃは、真円の円弧として形成されてもよいし、楕円の円弧として形成されてもよい。
【0067】
円弧部１１４ｃは、中間通路１１３ｄに配置される回転翼９の外側端部１５の回転軌跡を示した仮想円３０３（以下、回転軌跡円という場合がある）に沿った形状に形成される。また、円弧部１１４ｃは、入口側通路１１３ｃに対して（言い換えれば、前方開口１０７又は入口１１３ａから見て）、回転軌跡円３０３で囲まれた領域のうちの回転軸線Ｌよりも上側の領域を露出しないよう覆う形態に設けられる。より具体的には、円弧部１１４ｃの中心角φ２は例えば９０度以上１８０度以下に定められる。なお、中心角φ２は、円弧部１１４ｃの前端１１４ｂ（入口側上面部１１４ａの後端でもある）と中心Ｏとを結ぶ仮想直線３０２と、円弧部１１４ｃの後端１１４ｄと中心Ｏとを結ぶ仮想直線３０４との成す角度である。円弧部１１４ｃの後端１１４ｄは、中心角φ２が９０度以上１８０度以下であることを満たすのであれば、中心Ｏを面内に含む仮想水平面３０１上に設けられてもよいし、仮想水平面３０１より上方に設けられてもよいし、仮想水平面３０１より若干下方に設けられてもよい。
【0068】
また、円弧部１１４ｃの曲率半径ｒ１（換言すれば仮想円３００の半径）は、回転軌跡円３０３の半径ｒ２より若干大きい値に設定される。具体的には、円弧部１１４ｃの曲率半径ｒ１は、例えば回転軌跡円３０３の半径ｒ２の１００％おり大きく、かつ、１３０％以下に設定される。つまり、１．０×ｒ２＜ｒ１≦＜１．３×ｒ２が成立する。
【0069】
通路１１３の下面部１１５のうち、中間通路１１３ｄの下面を形成する部分１１５ｂ（中間下面部）は、仮想円３００上の点のうち最も下方に位置する点３００ａ（最下点）を通るように、又は最下点３００ａより若干下方の位置（具体的には例えば、最下点３００ａとの差が、仮想円３００の直径の３０％以下となる位置）を通るように設けられる。
【0070】
出口側通路１１３ｅは後方に向かうにしたがって徐々に上方に変位するように湾曲した形状に形成される。なお、出口側通路１１３ｅの、空気の流れ方向に直角な断面積は、流れ方向に沿って一定であってもよいし、流れ方向に沿って徐々に小さくなってもよいし、流れ方向に沿って徐々に大きくなってもよい。
【0071】
風力発電装置１は、中間通路１１３ｄ内において、回転軸線Ｌが車両１００の左右方向を向き、かつ回転軸線Ｌが円弧部１１４ｃの中心Ｏに一致した位置に配置される。より具体的には、図１２の断面（車両１００の左側面側から見た側方断面）で見て、回転翼９が反時計回りに回転するように設けられる。言い換えれば、回転翼９の回転方向は、回転翼９が上方から下方に移動するにしたがい前方に移動し、その後、後方に移動するように定められる。
【0072】
さらに、図１２に示すように、車両１００は、入口側通路１１３ｃを開通させる状態と閉鎖させる状態との間で切り替える開閉部１１７を備える。開閉部１１７は、前方開口１０７の位置又は入口１１３ａの位置又は入口１１３ａよりも下流の入口側通路１１３ｃ内の位置に設けられる。開閉部１１７は、例えば開閉部１１７の下端に車両の左右方向に向いた回転軸１１８を有しており、この回転軸１１８周りに回転可能に設けられる。なお、図１２では、開閉部１１７が入口側通路１１３ｃを閉鎖した状態を示している。また、図１２には、開閉部１１７が開いたときの位置を破線１１７ａで示している。この図１２の状態から、開閉部１１７が回転軸１１８を支点として下方かつ後方に回転することで、入口側通路１１３ｃが開通する。
【0073】
車両１００は、図１５に示すように、開閉部１１７の開閉を制御する開閉制御部５６と、開閉部１１７の開閉を指示するための開閉指示スイッチ５７とを備えている。開閉制御部５６は、回転軸１１８を回転させるためのモータ等から構成される。開閉指示スイッチ５７は、車両１００の運転席周辺に設けられて、車両１００の運転者によって操作が行われる操作部である。開閉指示スイッチ５７は例えば第１位置と第２位置との間で切り替え可能に構成される。そして、開閉制御部５６は、開閉指示スイッチ５７が第１位置にあるときには開閉部１１７を開いた状態にし、開閉指示スイッチ５７が第２位置にあるときには開閉部１１７を閉じた状態にする。なお、開閉部１７、開閉制御部５６及び開閉指示スイッチ５７が本開示の流通制御部に相当する。
【0074】
なお、図１４、図１５に示すコンバータ５１、バッテリ５２、インバータ５３、モータ５４及び開閉制御部５５は、車両１００のどの位置に設けられてもよく、車両１００の前側（前側カバー１０２内）に設けられてもよいし、後側に設けられてもよい。
【0075】
以下、本実施形態の作用効果を図１６、図１７を参照して説明する。図１６では、図１２と同様の断面において風力発電装置１の第１回転部４又は第２回転部５の４枚の回転翼９を示している。４枚の回転翼９のうち最も前方開口１０７に近い位置にある回転翼の符号を「９Ｘ」とし、回転翼９Ｘから回転方向に並ぶ残りの回転翼の符号を順に「９Ｙ」、「９Ｚ」、「９Ｗ」として、４枚の回転翼９を適宜区別することにする。また、図１６では、前方開口１０７から入った風の流れを、先端に矢印が付いた線で示している。また、図１６では、開閉部１１７が開いた状態を示している。
【0076】
前方開口１０７から通路１１３内に入った風の一部は、回転翼９Ｘの第１湾曲面１２に当たって、その面１２に沿って回転方向Ｘ側に流れた後、回転翼９Ｘの第２湾曲面１３と前隣りの回転翼９Ｙの後方翼面１１との間の空間に回り込む。回り込んだ風の大部分は回転翼９Ｗの後方翼面１１に当たる。これにより、回転翼９Ｗに対して回転方向Ｘへの抗力Ｆ１を生じさせることができる。
【0077】
また、回転翼９Ｘの第１湾曲面１２を経て回転翼９Ｘと回転翼９Ｙとの間の空間に回り込んだ風の一部は、回転翼９Ｙの後方翼面１１に当たる。また、前方開口１０７から通路１１３内に入った風の一部は、直接に（回転翼９Ｘの第１湾曲面１２を経ないで）回転翼９Ｙの後方翼面１１に当たる。これにより、回転翼９Ｙに対して回転方向Ｘへの抗力Ｆ２を生じさせることができる。
【0078】
さらに、回転翼９Ｘの第１湾曲面１２に沿って回転方向Ｘ側に流れる風の一部は、その第１湾曲面１２に形成された凹部２０に当たる。これによって、回転翼９Ｘに対して回転方向Ｘへの抗力Ｆ３を生じさせることができる。特に、複数の凹部２０が第１湾曲面１２の全体に分布するように設けられるので、抗力Ｆ３を大きくできるとともに、抗力Ｆ３の持続時間を長くできる。
【0079】
また、図５に示すように、凹部２０の第１内側面２１は回転方向Ｘの後方に向いており、第２内側面２２の、主面２３又は仮想曲面２４に対する傾斜角θ３は、第１内側面２１の、主面２３又は仮想曲面２４に対する傾斜角θ１よりも小さい角度なので、第１湾曲面１２に沿って流れる風を第２内側面２２から第１内側面２１まで案内して第１内側面２１で効果的に受けることができる。これにより、回転方向Ｘへの抗力Ｆ３を効果的に発生させることができる。
【0080】
また、第１内側面２１の傾斜角θ１（図５参照）は、例えば６０度以上１５０度以下であり、好ましくは９０度以上１５０度以下であるので、方向Ｘに回転するのに伴い凹部２０の向きが変わったとしても、第１湾曲面１２に沿って流れる風を第１内側面２１で、該面２１に直角又は直角に近い角度で受けやすい。これにより、抗力Ｆ３の持続時間を長くできる。
【0081】
また、回転方向Ｘにおいて後方翼面１１の位置に加えて後方翼面１１とは異なる位置（凹部２０）でも抗力が発生することで、回転軸線Ｌ周りの位置（換言すれば回転角度）に対する回転翼９で発生する抗力の変動を抑制できる。
【0082】
また、凹部２０の第１内側面２１は回転方向Ｘの後方を向いており、第２内側面２２の、主面２３又は仮想曲面２４に対する傾斜角θ３（図５参照）は、第１内側面２１の、主面２３又は仮想曲面２４に傾斜角θ１（図５参照）よりも小さい角度なので、仮に、風が第１湾曲面１２に沿って回転方向Ｘの逆側に流れたとしても、回転翼９を回転方向Ｘの逆方向に回転させようとする抗力を抑制できる。
【0083】
また、回転翼９の収容空間１１３ｄ（中間通路）のうち回転軸線Ｌよりも上方の領域は、回転翼９にとって向かい風となる領域である。この領域は、円弧部１１４ｃによって、入口側通路１１３ｃから見て隠されているので、入口側通路１１３ｃからの風が、収容空間１１３ｄの上方に位置する回転翼９（図１６では回転翼９Ｗ）の前方翼面１０に当たるのを抑制できる。これにより、回転翼９に向かい風が当たるのを抑制でき、回転翼９の回転を阻害する空気抵抗を抑制できる。
【0084】
円弧部１１４ｃの前端１１４ｂは回転軸線Ｌと同程度の上下方向位置にあり、なおかつ、円弧部１１４ｃの中心角φ２（図１２参照）は９０度以上なので、入口側通路１１３ｃから見て収容空間１１３ｄの上方領域を効果的に隠すことができる。また、中心角φ２は１８０度以下なので、収容空間１１３ｄと出口側通路１１３ｅとの境界の流路断面積が小さくなってしまうのを抑制できる。これにより、風を、収容空間１１３ｄ（回転翼９）から出口側通路１１３ｅへと流しやすくでき、前方開口１０７から上方開口１０８への風の流通効率を向上でき、ひいては回転翼９の回転効率を向上できる。
【0085】
また、円弧部１１４ｃは、回転翼９の回転軸線Ｌ周りの円周に沿った円弧状に形成されるので、円弧部１１４ｃと回転翼９の前方翼面１０の間の空気１６０（図１６参照）を、回転軸線Ｌ側に回り込ませて、回転翼９の後方翼面１１に当てることができる。つまり、収容空間１１１３ｄの空気を回転翼９の回転に有効利用できる。特に、円弧部１１４ｃの曲率半径ｒ１は、回転軌跡円３０３の半径ｒ２より若干大きい値（具体的には１．０×ｒ２＜ｒ１≦＜１．３×ｒ２）に設定されるので、上記空気１６０を、回転軸線Ｌ側に効果的に回り込ませることができる。また、空気１６０が回転軸線Ｌ側に回り込むことで、円弧部１１４ｃと回転翼９の前方翼面１０の間の気圧（ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を小さくでき、つまり回転翼９の回転を阻害する空気抵抗を小さくでき、回転翼９の回転効率を向上できる。
【0086】
さらに、図２、図６に示すように、回転翼９の外側端部１５には、第１湾曲面１２と後方翼面１１との間を貫通させる凹部３２が、外側端部１５が延びた方向に沿って複数形成されているので、第１湾曲面１２側における外側端部１５付近に存在する空気１６１（図１６参照）を凹部３２を通して後方翼面１１側に抜くことができる。これにより、空気１６１の圧力を小さくでき、つまり回転翼９の回転を阻害する空気抵抗を小さくでき、回転翼９の回転効率を向上できる。特に、外側端部１５付近は、回転軸線Ｌから離れた位置にあるので、空気１６１ｂの抵抗によって回転翼９の回転を阻害する方向に作用するモーメントが大きくなりやすい。しかし、凹部３２があることで、上記モーメントを小さくできる。
【0087】
また、回転翼９の周囲が内側カバー１１２に囲まれることで、回転翼９の外側の空気が回転翼９の回転に伴い内側カバー１１２の内壁に当たって、音が発生する。しかし、凹部３２があることで、回転翼９の外側の空気と内側カバー１１２の内壁との当たりを弱めることができる。これにより、回転翼９の回転に伴い発生する騒音を小さくできる。
【0088】
また、通路１１３の中間下面部１１５ｂは、仮想円３００上の最下点３００ａを通り、又は最下点３００ａより若干下方の位置を通るように設けられるので、回転軌跡円３０３と中間下面部１１５ｂとの間の流路を小さくできる。ここで、図１７は、回転軌跡円３０３と中間下面部１１５ｂとで通路１１３が絞られることを模式的に示している。図１７に示すように、中間下面部１１５ｂが回転軌跡円３０３に近い位置に設けられることで、中間下面部１１５ｂと回転軌跡円３０３との間の流路１１３ｆの断面積が、入口側通路１１３ｃ及び出口側通路１１３ｅの断面積よりも小さくなる。これにより、ベルヌーイの定理により、流路１１３ｆを流れる空気の運動エネルギー（流速）を増加させることができ、回転翼９の回転速度（回転力）を大きくできる。
【0089】
また、回転翼９は、車両１００の左側面側から見て反時計周りに回転するように設けられることで、円弧部１１４ｃを前方開口１０７よりも上方に、言い換えれば、前方開口１０７を円弧部１１４ｃよりも下方に配置させることができる。前方開口１０７が下方に配置されることで、前方開口１０７及びそれに繋がる入口側通路１１３ｃの高さを、回転翼９の収容空間１１３ｄの下半分の高さと同等の高さにでき、風を、収容空間１１３ｄの下側に効率的に供給できる。また、前方開口１０７が形成される前面部１０３の上側には前照灯１０９が設けられるが（図１１参照）、前照灯１０９が設けられない下側に前方開口１０７が形成されることで、前方開口１０７の形状や大きさの自由度を高くできる。
【0090】
これに対して、仮に、回転翼９が、車両１００の左側面側から見て時計周りに回転するように設けられる場合には、前方開口が円弧部より上方に設けられることとなる。この場合、収容空間１１３ｄの上半分の高さＨ（図１６参照）と同程度の高さの前方開口を前面部１０３の上側に設けることは困難である。
【0091】
また、前方開口１０７は車両１００の進行方向（前方）の外側空間を臨んでいるので、走行風を通路１１３内に効率的に取り込むことができる。また、前方開口１０７から取り込まれ走行風の圧力は周囲の気圧に比べて高い陽圧力（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）である。陽圧力の走行風によって、通路１１３内の空気が下流側（上方開口１０８側）に押されることで、通路１１３内の空気の流速を大きくできる。
【0092】
また、図１０に示すように、車両１００の上面は下面に対して凸の形状であるとともに、流線型に形成されるので、その上面（外側カバー１０２の上面部１０４を含む）に沿って流れる走行風（Ｒｕｎｎｉｎｇ ｗｉｎｄ）の圧力は周囲の気圧に比べて低い陰圧力（Ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）になりやすい。この陰圧力によって、通路１１３内の空気を上方開口１０８側に吸引できる（図１０、図１３、図１６参照）。また、車両１００の前面部１０３から上面部１０４へとダクト１１２（内側カバー）を通すことで、前面部１０３に受ける空気抵抗を小さくできる。また、上面部１０４に作用する陰圧力が前面部１０３に作用する陽圧力を上回り、ダクト１１２内の風速を加速させることができる。
【0093】
このように、前方開口１０７における陽圧力と、上方開口１０８における陰圧力とによって、通路１１３内の空気の流速を大きくでき、回転翼９の回転速度を大きくできる。仮に陰圧が作用しない場合には、前方開口１０７から通路１１３内に導入された空気のエネルギーが回転翼９の回転に使われる結果、出口側通路１１３ｅでの空気の流速が下がる。また、図１７に示すように、中間下面部１１５ｂと回転軌跡円３０３との間の流路１１３ｆが絞られると、ベルヌーイの定理により、出口側通路１１３ｅでの空気の運動エネルギー（流速）が下がる。しかし、出口側通路１１３ｅに上方開口１０８からの陰圧が作用することで、出口側通路１１３ｅでの空気の流速を上げることができる。
【0094】
また、通路１１３の出口１１３ｂの面積Ｓ２は入口１１３ａの面積Ｓ１よりも大きいので、回転翼９を通過した空気を、出口側通路１１３ｅを通して上方開口１０８から効率的に出すことができる。これにより、通路１１３での空気の流通効率を上げることができ、回転翼の回転効率を向上できる。
【0095】
また、上方開口１０８の前端１０８ａは後端１０８ｂよりも上方に位置するので、外側カバー１０２の上面部１０４に沿って流れる前方からの走行風（Ｒｕｎｎｉｎｇ ｗｉｎｄ）が後端１０８ｂに当たって上方開口１０８付近に乱流が生じるのを抑制できる。これにより、上方開口１０８の陰圧レベルを大きくできる。
【0096】
回転装置２は、同一回転方向に設けられる第１回転部４と第２回転部５とに分割されており、これら第１回転部４及び第２回転部５が回転軸線Ｌを中心とした円周方向において４５度の角度差があるので、回転装置２全体として回転角度に対する抗力（回転トルク）の変動を小さくできる。すなわち、第１回転部４が抗力が生じにくい回転位置にある場合であっても、回転方向に４５度の角度差を持って設けられる第２回転部５により、抗力の落ち込みを抑制できる。これにより、回転装置２の回転効率を向上できる。
【0097】
また、第１回転部４と第２回転部５とは回転軸線Ｌの方向の異なる位置に設けられるので、回転軸線Ｌの方向の同一位置に８枚の回転翼が等間隔に配置される構造に比べて、回転軸線Ｌ周りの方向における回転翼間の空間を大きくできる。これにより、回転翼間に風を流しやすくできる。
【0098】
車両１００の走行時に回転装置２が回転することで発電部３により発電させることができる。その発電電力はバッテリ５２に充電されるので（図１４参照）、電気自動車１００の走行可能距離を長くできる。
【0099】
また、車両１００の走行時に回転翼９が回転することで、マグヌス効果により、車両１００に対して下方への力（ダウンフォース）を作用させることができる。これにより、車両１００の走行を安定させることができる。
【0100】
また、入口側通路１１３ｃには開閉部１１７が設けられるので（図１２参照）、開閉部１１７を閉じることで、通路１１３内に異物が入るのを抑制でき、通路１１３の内壁又は回転翼９に異物が付着するのを抑制できる。例えば、雪が降っているとき、又は砂が舞っているときに開閉部１１７を閉じることで、通路１１３内に雪や砂が入ってしまうのを抑制できる。
【0101】
また、開閉部１１７の開閉を指示するスイッチ５７が設けられるので（図１５参照）、運転者が所望するタイミングで開閉部１１７の開閉を切り替えることができる。
【0102】
また、車両１００は内燃機関を備えない電気自動車として構成されるので、前側カバー１０２内に、内側カバー１１２及び風力発電装置１を配置するスペースを確保しやすい。
【0103】
（第２実施形態）
次に本開示の第２実施形態を第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。図１８は、本実施形態の車両の側面図を示している。図１８の車両２００は、運転者を含む乗員の座席空間（乗員室）を形成する車両本体２０１と、車両本体２０１の後ろに接続される貨物収容部２０２とを含む貨物自動車（いわゆるトラック）である。また、車両２００は第１実施形態と同様に電気自動車として構成されている。車両本体２０１のフロントウィンドウを含む前面２０１ｂは、例えば上方に向かうにつれて徐々に後方に変位する傾斜形状に形成される。ただし、前面２０１ｂは、車両２００の前後方向に延びた水平線にほぼ直角な面に形成されてもよい。車両本体２０１に形成される乗員室の天井部２０１ａは、貨物収容部２０２の上面２０２ａ（天井部）よりも低い位置に設けられる。
次に本開示の第２実施形態を第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。図１８は、本実施形態の車両の側面図を示している。図１８の車両２００は、運転者を含む乗員の座席空間（乗員室）を形成する車両本体２０１と、車両本体２０１の後ろに接続される貨物収容部２０２とを含む貨物自動車（いわゆるトラック）である。また、車両２００は第１実施形態と同様に電気自動車として構成されている。車両本体２０１のフロントウィンドウを含む前面２０１ｂは、例えば上方に向かうにつれて徐々に後方に変位する傾斜形状に形成される。ただし、前面２０１ｂは、車両２００の前後方向に延びた水平線にほぼ直角な面に形成されてもよい。車両本体２０１に形成される乗員室の天井部２０１ａは、貨物収容部２０２の上面２０２ａ（天井部）よりも低い位置に設けられる。
【0104】
貨物収容部２０２は貨物を収容する箱型収容室を形成する。貨物収容部２０２は車両本体２０１と別体の車体で構成されている。貨物収容部２０２の上面２０２ａは、車両本体２０１の乗員室の上方を閉塞する乗員室天井部２０１ａよりも上方に位置する。また、上面２０２ａは接地面に平行な面に形成される。
【0105】
車両２００は、乗員室天井部２０１ａ上に設けられる外側カバー６０と、外側カバー６０内に設けられる通路形成部としての内側カバー７０と、内側カバー７０内に設けられる風力発電装置８０とを備える（図１８～図２０参照）。なお、図１８、図２０では、風力発電装置８０を外側カバー６０の外側から透視して示している。
【0106】
外側カバー６０は車両２００の外側空間に露出するように設けられる。外側カバー６０は、内側に上記内側カバー７０及び風力発電装置８０を収容するための収容空間を形成する。外側カバー６０はその収容空間の前後左右上下のそれぞれを閉塞するように設けられる。外側カバー６０の外面は車両２００の外面の一部を構成する。
【0107】
外側カバー６０は、具体的には、車両２００の前方の外側空間を臨む前面部６０ａと上方の外側空間を臨む上面部６０ｂとを有する。前面部６０ａは例えば上方に向かうにつれて徐々に後方に変位する傾斜形状に形成される。また、車両２００の前後方向に延びた水平線に直角な仮想平面を仮想垂直面としたとき、前面部６０ａの仮想垂直面に対する傾斜角は、車両本体２０１の前面２０１ｂの仮想垂直面に対する傾斜角と同様に設定されてよい。具体的には前面部６０ａの傾斜角と前面２０１ｂの傾斜角との差分の絶対値が例えば１０度以下としてよい。また、前面部６０ａは、車両本体２０１の前面２０１ｂと連続するように設けられてよい。言い換えれば、前面部６０ａと、前面２０１ｂとの境界には、水平面の段差が形成されていない。
【0108】
外側カバー６０には、車両２００の前方の外側空間を臨む前方開口６１と、前方開口６１よりも後方かつ上方の位置にて上方の外側空間を臨む上方開口６２とが形成されている。前方開口６１は前面部６０ａに形成される。上方開口６２は上面部６０ｂに形成される。上方開口６２の前端６２ａは後端６２ｂよりも上方の位置している。すなわち、前端６２ａは、後端６２ｂに対して上方への段差を形成するよう設けられる。この段差は例えば０ｃｍより大きく２０ｃｍｍ以下に設定される。また、前端６２ａは、貨物収容部２０２の上面２０２ａよりも上方に位置してよい。外側カバー６０は、上方開口６２の前側で上方開口６２に隣接した位置に、上記段差を形成する段差形成部６３を有している（図１９参照）。段差形成部６３は第１実施形態の段差形成部１１０（図１２参照）と同様に形成されている。
【0109】
外側カバー６０の、前方開口６１と上方開口６２の間の部分６４（図１９参照）は、流線型に形成され、具体的には、後方に向かうにしたがって徐々に上方に変位する曲面状に形成されている。部分６４の曲率中心は、部分９４よりも下方の位置に設定されている。つまり、部分６４は上方に凸の曲面状に形成されている。
【0110】
内側カバー７０は、第１実施形態の内側カバー１１２と同様に形成されており、前方開口６１から入った風を上方開口６２まで案内する通路７１を形成するダクトとして機能する。通路７１の入口７２は前方開口６１に対峙した位置に設けられる。入口７２は、前方開口６１から若干離れて設けられてもよいし、前方開口６１に接続されて前方開口６１と一致した形で設けられてもよい。
【0111】
通路７２の出口７３は上方開口６２に対峙した位置に設けられる。出口７３は、上方開口６２から離間した位置に設けられてもよいし、上方開口６２に接続されて上方開口６２と一致した形で設けられてもよい。出口７３の面積は入口７２の面積よりも大きい。
【0112】
内側カバー７０の上面部７４には円弧部７５が形成されている。円弧部７５は第１実施形態の円弧部１１４ｃ（図１２参照）と同様に形成されている。すなわち、円弧部７５は、前方開口６１から見て、風力発電装置８０の回転軸線よりも上方の領域（向かい風となる領域）を隠すように形成される。また、円弧部７５の中心角は第１実施形態と同様に、例えば９０度以上１８０度以下に定められる。
【0113】
風力発電装置８０は第１実施形態の風力発電装置１と同様に構成される。風力発電装置８０は、通路７１内の円弧部７５で囲まれた空間において、風力発電装置８０の回転軸線が車両２００の左右方向を向き、かつ、その回転軸線と円弧部７５が形成する仮想円の中心とが一致するように設けられる。また、風力発電装置８０の回転翼８１は、車両２００の左側面側から見て（図１９の方向から見て）、反時計回りに回転するように設けられる。
【0114】
また、車両２００は、図１４と同様の構成を備えており、すなわち、風力発電装置８０で発電された交流電力を直流電力に変換するコンバータと、コンバータで変換された直流電力を充電するバッテリと、バッテリの直流電力を交流電力に変換するインバータと、インバータにより変換された交流電力により車輪を回転させる走行駆動モータと、外部電源に接続するためのコネクタとを備えている。
【0115】
本実施形態においても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、前方開口６１での陽圧（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）の走行風と、上方開口６２での陰圧（Ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）の走行風とにより、通路７１の空気の流通効率を高くでき、ひいては、回転翼８１の回転効率を向上できる。
【0116】
また、外側カバー６０の、前方開口６１と上方開口６２の間の部分６４（図１９参照）は、後方に向かうにしたがって徐々に上方に変位する曲面状に形成されるので、この部分６４に沿って流れる走行風の圧力を陰圧にすることができる。さらに、車両本体２０１の前面２０１ｂは傾斜形状に形成され、外側カバー６０の前面部６０ａは前面２０１ｂと連続した傾斜形状に形成されるので、走行風が、前面２０１ｂ、前面部６０ａ及び上面部６０ｂに沿って流れやすくなり、走行風による空気抵抗を低減できる。
【0117】
（変形例）
なお、本開示は上記実施形態に限定されず種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、回転装置の各回転部（第１回転部、第２回転部）に備えられた回転翼の数がそれぞれ４つであったが、３つであっても、５つ以上であってもよい。
なお、本開示は上記実施形態に限定されず種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、回転装置の各回転部（第１回転部、第２回転部）に備えられた回転翼の数がそれぞれ４つであったが、３つであっても、５つ以上であってもよい。
【0118】
また、上記実施形態では、発電部の界磁用磁石と発電用コイルとが、回転軸線方向に隙間を介して対向配置されたアキシャルギャップ型の発電部を例示したが、界磁用磁石と発電用コイルとが回転軸線に直角な径方向に隙間を介して対向配置されたラジアルギャップ型の発電部でもよい。
【0119】
また、上記実施形態では、回転装置は２つの回転部（第１回転部、第２回転部）に分割された例を示したが、３つ以上に分割されてもよい。この場合であっても、複数の回転部間で回転方向を同一としつつ円周方向における回転翼の配置角度をずらす。例えば、各回転部における回転翼の円周方向における配置間隔角度をＹ、回転部の個数をＮとしたとき、複数の回転部間でＹ／Ｎの角度だけ回転方向における回転翼の配置位置をずらす。例えば、第１回転部、第２回転部及び第３回転部の３つに分割され、各回転部の回転翼の枚数が４枚であり、配置間隔角度Ｙが９０度である場合には、第１回転部と第２回転部との間で９０／３＝３０度だけ回転方向における回転翼の配置位置をずらし、第２回転部と第３回転部との間でも３０度だけ回転方向における回転翼の配置位置をずらす。これによっても、回転角度に対する抗力変動を抑制できる。
【0120】
また上記実施形態では、回転装置の第１回転部と第２回転部との間で上記配置間隔角度Ｙの半分の角度（＝Ｙ／２）だけ回転翼の配置位置をずらす例を示したが、Ｙ／２以外の角度差で第１回転部及び第２回転部が設けられてもよい。この場合であっても、回転角度に対する抗力変動を抑制できる。
【0121】
また、上記実施形態では、風力発電装置の発電電力を、車両の走行駆動モータの駆動に用いる例を示したが、車両駆動以外の用途（例えば車両に備えられる冷房装置の補助電源）に用いられてもよい。
【0122】
また、第１実施形態において、外側カバー１０２の上面部１０４と、内側カバー１１２の上面部１１４とが一体化されて、外側カバー１０２の上面部１０４が開くに伴い、内側カバー１１２の上面部１１４が下面部１１５から離間して、内側の通路１１３及び風力発電装置１が露出するように構成されてもよい。これによれば、内側カバー１１２及び風力発電装置１のメンテナンスや交換が容易となる。
【符号の説明】
【0123】
１、８０ 風力発電装置
２ 回転装置
３ 発電部
４ 第１回転部
５ 第２回転部
９、８１ 回転翼
１０ 前方翼面
１１ 後方翼面
１２ 第１湾曲面
１３ 第２湾曲面
１５ 回転翼の外側端部
３２ 凹部
１００、２００ 車両
１０２、６０ 外側カバー
１０７、６１ 前方開口
１０８、６２ 上方開口
１１２、７０ 内側カバー（通路形成部）
２ 回転装置
３ 発電部
４ 第１回転部
５ 第２回転部
９、８１ 回転翼
１０ 前方翼面
１１ 後方翼面
１２ 第１湾曲面
１３ 第２湾曲面
１５ 回転翼の外側端部
３２ 凹部
１００、２００ 車両
１０２、６０ 外側カバー
１０７、６１ 前方開口
１０８、６２ 上方開口
１１２、７０ 内側カバー（通路形成部）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【手続補正書】
【提出日】2021-07-30
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の外側空間に露出するように設けられ、前方の外側空間を臨む前方開口と、前記前方開口よりも後方かつ上方の位置にて上方の外側空間を臨む上方開口とを形成する外側カバーと、
前記外側カバーの内側の前記前方開口と前記上方開口の間の位置において、前記車両の左右方向に向いた回転軸線の周りに回転可能に設けられる風力発電用の回転翼とを備え、
前記回転翼は、
前記回転軸線と平行かつ回転方向の前方に突出するように湾曲する前方翼面と、
前記前方翼面の背面側に配置され、前記回転軸線と平行かつ前記回転方向の前方に凹むように湾曲し、前記前方翼面よりも湾曲深さが小さい後方翼面とを備え、
前記回転軸線に直交する平面視において、前記前方翼面の、前記回転軸線に遠い側の端部を外側端部、前記回転軸線に近い側の端部を内側端部として、
前記前方翼面は、
前記回転軸線から離れた部分を構成し、前記外側端部から前記回転方向の前方に向かって形成される第１湾曲面と、
前記回転軸線に近い部分を構成し、前記第１湾曲面の前記外側端部の反対側から前記回転方向の後方に向かって前記内側端部に繋がるように形成され、前記平面視における面長が前記第１湾曲面よりも短い第２湾曲面とを備え、
前記外側カバーは、前記車両のフロントウィンドウよりも前側かつ下側の位置において、前記車両の前端面を形成するとともに前記前方開口を形成する前面部と、前記前面部から後方に延びるように設けられて、前記上方開口を形成する上面部とを有する、
車両。
前記外側カバーの内側の前記前方開口と前記上方開口の間の位置において、前記車両の左右方向に向いた回転軸線の周りに回転可能に設けられる風力発電用の回転翼とを備え、
前記回転翼は、
前記回転軸線と平行かつ回転方向の前方に突出するように湾曲する前方翼面と、
前記前方翼面の背面側に配置され、前記回転軸線と平行かつ前記回転方向の前方に凹むように湾曲し、前記前方翼面よりも湾曲深さが小さい後方翼面とを備え、
前記回転軸線に直交する平面視において、前記前方翼面の、前記回転軸線に遠い側の端部を外側端部、前記回転軸線に近い側の端部を内側端部として、
前記前方翼面は、
前記回転軸線から離れた部分を構成し、前記外側端部から前記回転方向の前方に向かって形成される第１湾曲面と、
前記回転軸線に近い部分を構成し、前記第１湾曲面の前記外側端部の反対側から前記回転方向の後方に向かって前記内側端部に繋がるように形成され、前記平面視における面長が前記第１湾曲面よりも短い第２湾曲面とを備え、
前記外側カバーは、前記車両のフロントウィンドウよりも前側かつ下側の位置において、前記車両の前端面を形成するとともに前記前方開口を形成する前面部と、前記前面部から後方に延びるように設けられて、前記上方開口を形成する上面部とを有する、
車両。
【請求項2】
前記外側カバーの内側において前記前方開口から入った風を前記上方開口まで案内する通路を形成する通路形成部を備え、
前記回転翼は前記通路内に設けられる請求項１に記載の車両。
前記回転翼は前記通路内に設けられる請求項１に記載の車両。
【請求項3】
前記回転翼は、前記車両の左側面側から見て反時計回りに回転するように設けられ、
前記通路形成部は、前記回転軸線に直角な断面で見て、前記回転軸線よりも上側かつ前記回転翼の外側において前記回転軸線周りの円周に沿って円弧状に形成された円弧部を有する請求項２に記載の車両。
前記通路形成部は、前記回転軸線に直角な断面で見て、前記回転軸線よりも上側かつ前記回転翼の外側において前記回転軸線周りの円周に沿って円弧状に形成された円弧部を有する請求項２に記載の車両。
【請求項4】
前記円弧部の中心角が９０度以上１８０度以下である請求項３に記載の車両。
【請求項5】
前記通路形成部の出口は前記通路形成部の入口よりも大きい請求項２～４のいずれか１項に記載の車両。
【請求項6】
前記上方開口の前端が後端よりも上方に位置する請求項１～５のいずれか１項に記載の車両。
【請求項7】
前記前方開口から前記回転翼への風の流通を許可した状態と遮断した状態との間で切り替える流通制御部を備える請求項１～６のいずれか１項に記載の車両。
【請求項8】
前記外側端部には、前記第１湾曲面と前記後方翼面との間を貫通させる凹部が、前記外側端部が延びた方向に沿って複数形成される請求項１～７のいずれか１項に記載の車両。
【請求項9】
前記車両は、内燃機関を備えておらず、電動機により走行する電気自動車である請求項１～８のいずれか１項に記載の車両。
【請求項10】
回転軸線周りに回転可能に設けられる風力発電用かつ車載用の回転翼であって、
前記回転軸線と平行かつ回転方向の前方に突出するように湾曲する前方翼面と、
前記前方翼面の背面側に配置され、前記回転軸線と平行かつ前記回転方向の前方に凹むように湾曲し、前記前方翼面よりも湾曲深さが小さい後方翼面とを備え、
前記回転軸線に直交する平面視において、前記前方翼面の、前記回転軸線に遠い側の端部を外側端部、前記回転軸線に近い側の端部を内側端部として、
前記前方翼面は、
前記回転軸線から離れた部分を構成し、前記外側端部から前記回転方向の前方に向かって形成される第１湾曲面と、
前記回転軸線に近い部分を構成し、前記第１湾曲面の前記外側端部の反対側から前記回転方向の後方に向かって前記内側端部に繋がるように形成され、前記平面視における面長が前記第１湾曲面よりも短い第２湾曲面とを備え、
前記外側端部には、前記第１湾曲面と前記後方翼面との間を貫通させる凹部が、前記外側端部が延びた方向に沿って複数形成される回転翼。
前記回転軸線と平行かつ回転方向の前方に突出するように湾曲する前方翼面と、
前記前方翼面の背面側に配置され、前記回転軸線と平行かつ前記回転方向の前方に凹むように湾曲し、前記前方翼面よりも湾曲深さが小さい後方翼面とを備え、
前記回転軸線に直交する平面視において、前記前方翼面の、前記回転軸線に遠い側の端部を外側端部、前記回転軸線に近い側の端部を内側端部として、
前記前方翼面は、
前記回転軸線から離れた部分を構成し、前記外側端部から前記回転方向の前方に向かって形成される第１湾曲面と、
前記回転軸線に近い部分を構成し、前記第１湾曲面の前記外側端部の反対側から前記回転方向の後方に向かって前記内側端部に繋がるように形成され、前記平面視における面長が前記第１湾曲面よりも短い第２湾曲面とを備え、
前記外側端部には、前記第１湾曲面と前記後方翼面との間を貫通させる凹部が、前記外側端部が延びた方向に沿って複数形成される回転翼。