JP2008232155A

JP2008232155A - 油圧装置

Info

Publication number: JP2008232155A
Application number: JP2007068025A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Fujisaka; 昌廣藤坂; Kunio Yamaguchi; 邦夫山口
Original assignee: Toyooki Kogyo Co Ltd
Current assignee: Toyooki Kogyo Co Ltd
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2027-03-16
Also published as: JP4866274B2

Abstract

【課題】所定値を超える風速の風が吹いた場合又は停電時において、アキュムレータからブレーキキャリパに供給する作動油を低圧側に排出することなく、アキュムレータからの作動油の圧力を減少して設定し、小容量のアキュムレータで適切なヨーブレーキの制動力を発生し得る油圧装置を提供する。
【解決手段】油圧ポンプ９の停止時にアキュムレータ１２から導入する作動油を減圧してブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に供給する減圧器１３を備え、減圧器１３はアキュムレータ１２からの作動油の圧力が作用する小受圧面１４Ａを有する小ピストン１４と小受圧面１４Ａより大きい面積の大受圧面１５Ａを有する大ピストン１５とを一体的に移動自在に設け、小受圧面１４Ａと大受圧面１５Ａとの面積比に基いて小受圧面１４Ａに作用するアキュムレータ１２からの作動油の圧力を減圧して大受圧面１５Ａから減圧圧力としてブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する。
【選択図】図３

Description

本発明は、水平軸風車に用い、停電時に適切なヨーブレーキの制動力を発生させる油圧装置に関する。

水平軸風車に設けられるヨーブレーキは、所定値を超える風速の風が吹いた場合又は停電が発生した場合に、タワーの頂部に取り付けたナセルの風下側への回動を許容する一方、ナセルの風下側でのヨー運動（略水平面内における回動運動）を安定させる特定の制動力を発生させるものである。
ヨーブレーキには、複数のブレーキキャリパを作動する油圧装置を備え、各ブレーキキャリパは油圧装置から供給される作動油によって作動され、ヨーディスクの周縁の一部を上下から挟むことで制動力を発生させてナセルのヨー運動を制動する。
この油圧装置は、作動油を貯蔵する油タンクと、油タンクの作動油を吸入吐出して各ブレーキキャリパに供給する油圧ポンプと、油圧ポンプとブレーキキャリパとの間を接続する流路に分岐接続したアキュムレータと、このアキュムレータの分岐接続箇所よりブレーキキャリパ側の流路に配設した２位置３ポート電磁弁と、この２位置３ポート電磁弁とアキュムレータの分岐接続箇所との間に分岐接続する２位置２ポート電磁弁と、この２位置２ポート電磁弁の下流に直列に接続する第２のリリーフ弁と、２位置３ポート電磁弁の通電によりブレーキキャリパと連通する第１のリリーフ弁とを備えている。
そして、所定値を超える風速の風が吹いた場合又は停電時には、両電磁弁がともに非通電になって、アキュムレータから２位置３ポート電磁弁を介してブレーキキャリパに供給される作動油の圧力が、２位置２ポート電磁弁を介して第２のリリーフ弁で最大圧力の約５０％に低減して設定され、この圧力に応じたヨーブレーキの制動力をブレーキキャリパが発生する。
特開２００６−３０７６５３号公報（段落番号００２１、００２２、００２８、図３）

ところが、かかる従来の油圧装置では、所定値を超える風速の風が吹いた場合又は停電時において、アキュムレータからブレーキキャリパに供給される作動油の圧力を、第２のリリーフ弁で最大圧力の約５０％に低減して設定しているため、アキュムレータに蓄圧される作動油の大部分を第２のリリーフ弁より低圧側に排出することになり、特に、強風又は停電が数日間続く長期にわたり設定圧力を維持するには、第２のリリーフ弁から排出する作動油量より多量の作動油を蓄えることが可能な非常に大容量のアキュムレータが必要となって現実的でない問題があった。

本発明の課題は、所定値を超える風速の風が吹いた場合又は停電時において、アキュムレータからブレーキキャリパに供給する作動油を低圧側に排出することなく、アキュムレータからの作動油の圧力を減少して設定し、小容量のアキュムレータで適切なヨーブレーキの制動力を発生し得る油圧装置を提供するものである。

かかる課題を達成すべく、本発明は次の手段をとった。即ち、
作動油を貯蔵する油タンクと、油タンクに貯蔵した作動油を吸入して吐出する油圧ポンプと、供給される作動油の圧力に応じたヨーブレーキの制動力を発生するブレーキキャリパと、油圧ポンプから吐出する作動油をブレーキキャリパに供給するよう油圧ポンプとブレーキキャリパとの間を接続する流路と、この流路に分岐接続して油圧ポンプから吐出する作動油を加圧状態で蓄えるアキュムレータと、アキュムレータの分岐接続箇所よりブレーキキャリパ側の流路に配設し、油圧ポンプの停止時にアキュムレータから導入する作動油を減圧してブレーキキャリパに供給する減圧器とを備え、減圧器はアキュムレータからの作動油の圧力が作用する小受圧面を有する小ピストンと小ピストンの小受圧面より大きい面積の大受圧面を有する大ピストンとを一体的に移動自在に設け、小受圧面と大受圧面との面積比に基いて小ピストンの小受圧面に作用するアキュムレータからの作動油の圧力を減圧して大ピストンの大受圧面から減圧圧力としてブレーキキャリパに出力することを特徴とする油圧装置がそれである。

この場合、前記減圧器は、前記大ピストンに前記大受圧面と対向して前記小ピストンの小受圧面より大きい面積の対向面を備え、この対向面に、前記減圧圧力より高圧の作動油の圧力と、前記減圧圧力より低圧の作動油の圧力とを切換自在に作用して設け、前記大受圧面から前記ブレーキキャリパに出力する作動油の圧力を、前記減圧圧力に替えて、前記減圧圧力より高圧の圧力と、前記減圧圧力より低圧の圧力とに切換自在にしても良い。また、前記減圧器は、作動油の圧力が作用する面積を前記小受圧面よりさらに小さい第２小受圧面を備える第２小ピストンを前記小ピストンと前記大ピストンと一体的に移動自在に設け、前記大ピストンに前記大受圧面と対向して前記小受圧面より面積の大きい対向面を備え、前記アキュムレータからの作動油の圧力を前記小受圧面に作用する第１状態と、前記油圧ポンプ又は前記アキュムレータからの作動油の圧力を前記対向面に作用する第２状態と、前記油圧ポンプ又は前記アキュムレータからの作動油の圧力を前記第２小受圧面に作用する第３状態とに切換自在に設け、前記大受圧面から前記ブレーキキャリパに出力する作動油の圧力を、前記第１状態で前記減圧圧力にし、前記第２状態で前記減圧圧力より高圧の圧力にし、前記第３状態で前記減圧圧力より低圧の圧力としても良い。さらにまた、前記対向面の面積を前記大受圧面の面積と略同一にしても良い。

以上詳述したように、請求項１に記載の発明は、所定値を超える風速の風が吹いた場合又は停電時である油圧ポンプの停止時に、アキュムレータから減圧器に作動油を導入し、この導入した作動油の圧力が小ピストンの小受圧面に作用し、減圧器は小受圧面と大受圧面との面積比に基いてアキュムレータからの作動油の圧力を減圧して大ピストンの大受圧面から減圧圧力としてブレーキキャリパに出力する。このため、アキュムレータからの作動油を減圧器に導入して低圧側に排出することなく、アキュムレータからの作動油の圧力を減少して設定できるから、小容量のアキュムレータで適切なヨーブレーキの制動力を発生することができる。また、減圧器の小受圧面と大受圧面との面積比に基いて小ピストンの小受圧面に作用するアキュムレータからの作動油の圧力を減圧して大ピストンの大受圧面から減圧圧力としてブレーキキャリパに出力するため、減圧する圧力を小受圧面と大受圧面との面積比に基いて画一的に精度良く設定することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の効果に加え、減圧器の大ピストンに大受圧面と対向して小ピストンの小受圧面より大きい面積の対向面を備え、この対向面に、大ピストンの大受圧面からブレーキキャリパに出力する減圧圧力より高圧の作動油の圧力と低圧の作動油の圧力とを切換自在に作用し、大受圧面からブレーキキャリパに出力する作動油の圧力を、減圧圧力より高圧の圧力と、減圧圧力より低圧の圧力とに切換自在にするため、この切換でヨーブレーキの制動力を、減圧圧力による中間制動力と、減圧圧力より高圧の圧力による最大制動力と、減圧圧力より低圧の圧力による最小制動力とに容易に変更することができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明の効果に加え、減圧器には、作動油の圧力が作用する面積を小受圧面よりさらに小さい第２小受圧面を備える第２小ピストンを小ピストンと大ピストンと一体的に移動自在に設け、大ピストンに大受圧面と対向して小受圧面より面積の大きい対向面を備え、アキュムレータからの作動油の圧力を小受圧面に作用する第１状態と、油圧ポンプ又はアキュムレータからの作動油の圧力を対向面に作用する第２状態と、油圧ポンプ又はアキュムレータからの作動油の圧力を第２小受圧面に作用する第３状態とに切換自在に設け、大受圧面からブレーキキャリパに出力する作動油の圧力を、第１状態で減圧圧力にし、第２状態で減圧圧力より高圧の圧力にし、第３状態で減圧圧力より低圧の圧力とするため、第１状態と第２状態と第３状態との切換で、ヨーブレーキの制動力を、減圧圧力による中間制動力と、減圧圧力より高圧の圧力による最大制動力と、減圧圧力より低圧の圧力による最小制動力とに容易に変更することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態の油圧装置を適用する水平軸風車を示し、１は地面に立設した略円柱形状のタワーである。２はタワー１の頂部に取り付けたナセルで、一端側より水平方向に回転軸３を突出し、回転軸３にはロータ４を取り付けている。ロータ４は回転軸３の先端に取り付けたハブ５と、ハブ５に取り付けた３枚のブレード６とから構成している。ブレード６は断面形状を翼型に形成し、平常時には翼の前縁が風上側に向けて配置されている。

タワー１とナセル２との連結部には、ナセル２の略水平面内における回動運動であるヨー運動を行う図示しないヨー機構及びヨー駆動装置と、ヨー運動を制動するヨーブレーキとを設け、ヨー運動によりロータ４の回転面を風に対して正対可能としている。ナセル２の内部には、図示しない増速機、発電機、制御装置等の各種機器を搭載する。また、ナセル２の外部には、水平軸風車に作用する風速を検出する風速計７を設けている。そして、風速計７で検出した風速が所定値としてのカットアウト風速値を超える場合や、停電が発生した場合には、ヨーブレーキによる特定の制動力が発生するようになっている。

水平軸風車に設けるヨーブレーキは、所定値としてのカットアウト風速値を超える風速の風が吹いた場合又は停電時に、ナセル２の風下側への回動を許容すると共に、ナセル２の風下側でのヨー運動を安定させる特定の制動力を発生するものである。ヨーブレーキは図２に示す６つのブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６を作動するための、図３に示す本発明の一実施形態の油圧装置を備えている。各ブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６は油圧装置から供給される作動油により作動し、図示しないヨーデスクの周縁の一部を上下から挟むことにより制動力を発生させてナセル２のヨー運動を制動する。

本発明の一実施形態の油圧装置を、図３に基いて説明する。
８は作動油を貯蔵する油タンクである。９は電動機１０により回転駆動される油圧ポンプで、回転駆動により油タンク８に貯蔵した作動油を吸入して吐出する。１１は油圧ポンプ９から吐出する作動油をブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に供給するための流路で、油圧ポンプ９とブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６との間を接続する。１２は油圧ポンプ９から吐出する作動油を加圧状態で蓄えるアキュムレータで、流路１１に分岐接続する。１３は所定値としてのカットアウト風速値を超える風速の風が吹いた場合又は停電時である油圧ポンプ９の停止時に、アキュムレータ１２から導入する作動油を減圧してブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に供給する減圧器で、流路１１におけるアキュムレータ１２の分岐接続箇所よりブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６側に配設する。

減圧器１３は、小ピストン１４と大ピストン１５とを当接自在にして一体的に移動自在に設け、小ピストン１４にはアキュムレータ１２からの作動油の圧力が作用する小受圧面１４Ａを有すると共に、大ピストン１５には小受圧面１４Ａより約２倍大きい面積の大受圧面１５Ａを有し、小受圧面１４Ａと大受圧面１５Ａとの面積比に基いて小ピストン１４の小受圧面１４Ａに作用するアキュムレータ１２からの作動油の圧力を減圧して大ピストン１５の大受圧面１５Ａから減圧圧力としてブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する。そして、減圧器１３は、小受圧面１４Ａが面する小室１６を小ピストン１４の軸方向一方側に区画形成すると共に、大受圧面１５Ａが面する大室１７を大ピストン１５の軸方向他方側に区画形成する。また、減圧器１３は、大ピストン１５に大受圧面１５と対向して対向面１５Ｂを備え、対向面１５Ｂは小受圧面１４Ａより大きく、かつ大受圧面１５Ａと略同一の面積とし、対向面１５Ｂが面する中間室１８を小ピストン１４と大ピストン１５との間に区画形成している。

油圧ポンプ９とブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６との間を接続する流路１１は、油圧ポンプ９と減圧器１３の小室１６との間を接続する第１流路１１Ａと、減圧器１３の大室１７とブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６との間を接続する第２流路１１Ｂとから構成している。第１流路１１Ａには、油圧ポンプ９側から順次直列に逆止め弁１９と２位置２ポート電磁弁２０と２位置３ポート電磁弁２１とを配設している。逆止め弁１９は油圧ポンプ９側から減圧器１３側に向けて自由流れとする。２位置２ポート電磁弁２０は、通電により流路１１Ａを開き、非通電により油圧ポンプ９側からアキュムレータ１２側への流れを許容してその逆方向への流れを阻止する。２位置３ポート電磁弁２１は、通電により減圧器１３の小室１６をアキュムレータ１２と遮断して低圧側としての油タンク８に切換連通し、非通電により減圧器１３の小室１６を油タンク８と遮断してアキュムレータ１２に切換連通する。

２２は油圧ポンプ９から吐出する作動油の最高圧力を設定するリリーフ弁で、第１流路１１Ａの逆止め弁１９と２位置２ポート電磁弁２０との間に分岐接続している。２３はアキュムレータ１２に蓄える作動油の圧力を設定する圧力スイッチで、第１流路１１Ａのアキュムレータ１２の分岐接続箇所に分岐接続し、アキュムレータ１２に蓄える作動油の圧力が設定値の上限を上回ると油圧ポンプ９を回転駆動する電動機１０を非通電にし、アキュムレータ１２に蓄える作動油の圧力が設定値の下限を下回ると電動機１０を通電する。２４は第１流路１１Ａを流れる作動油の圧力を表示する圧力計で、第１流路１１Ａのアキュムレータ１２の分岐接続箇所と減圧器１３との間に分岐接続している。２２Ａは第１流路１１Ａを流れる作動油の圧力がリリーフ弁２２で設定する最高圧力以上になる異常時に開作動する安全弁で、アキュムレータ１２の分岐接続箇所と減圧器１３との間に分岐接続し、リリーフ弁２２より高い設定圧力に設定して常時は閉じている。２４Ａは保守点検時にアキュムレータ１２の作動油を油タンク８に排出する手動操作の止め弁で、安全弁２２Ａと並列に配設し、常時は閉じている。

２５はリリーフ弁２２で最高圧力に設定した作動油の圧力を減圧器１３の大ピストン１５の対向面１５Ｂに作用する最高圧力作用流路で、第１流路１１Ａのアキュムレータ１２の分岐接続箇所と２位置３ポート電磁弁２１との間から分岐して減圧器１３の中間室１８に接続し、通電により開き非通電により閉じる電磁開閉弁２６を配設している。２７は減圧器１３の大ピストン１５の大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する減圧圧力より低圧の作動油の圧力を減圧器１３の大ピストン１５の対向面１５Ｂに作用する最低圧力作用流路で、第１流路１１Ａの逆止め弁１９と２位置２ポート電磁弁２０との間から分岐して減圧器１３の中間室１８に接続し、第１流路１１Ａの分岐側から順次直列に減圧弁２８と第２の２位置３ポート電磁弁２９と第２の２位置２ポート弁３０とを配設している。

減圧弁２８は、リリーフ弁２２で最高圧力に設定した一次側の作動油の圧力を、減圧器１３の大ピストン１５の大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する減圧圧力より低圧になるよう二次側圧力を設定する。第２の２位置３ポート電磁弁２９は、通電により減圧器１３の中間室１８を油タンク８と遮断して減圧弁２８の二次側に切換連通し、非通電により減圧器１３の中間室１８を減圧弁２８の二次側と遮断して油タンク８に切換連通する。第２の２位置２ポート電磁弁３０は、通電により中間室１８側から第２の２位置３ポート電磁弁２９側への流れを阻止してその逆方向への流れを許容し、非通電により最低圧力作用流路２７を開く。３１は油圧装置を設置した当初に減圧器１３の大室１７と第２流路１１ＢとブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６とに作動油を充填する充填流路で、第１流路１１Ａのアキュムレータ１２の分岐接続箇所と２位置３ポート電磁弁２１との間から分岐して第２流路１１Ｂに接続し、常時は閉じている手動操作の止め弁３２を配設している。３３は減圧器１３からブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する作動油の圧力を検知する圧力センサで、第２流路１１Ｂに分岐接続している。

減圧器１３は、対向面１５Ｂに、電磁開閉弁２６を通電により開いてリリーフ弁２２で最高圧力に設定した油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２からの作動油の圧力と、第２の２位置３ポート弁２９を通電して減圧弁２８で減圧器１３の大ピストン１５の大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する減圧圧力より低圧に設定した二次側圧力とを、電磁開閉弁２６、第２の２位置３ポート電磁弁２９、第２の２位置２ポート電磁弁３０の通電・非通電により切換自在に作用して設ける。そして、大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する作動油の圧力を、小受圧面１４Ａと大受圧面１５Ａとの面積比に基く減圧圧力に替えて、リリーフ弁２２で最高圧力に設定した油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２からの作動油の圧力が対向面１５Ｂに作用することで生じる減圧圧力より高圧の圧力と、減圧圧力より低圧に設定した減圧弁２８の二次側圧力を対向面１５Ｂに作用することで生じる減圧圧力より低圧の圧力とに切換自在にする。

詳述するに、減圧器１３は、電動機１０と２位置２ポート電磁弁２０と２位置３ポート電磁弁２１と電磁開閉弁２６と第２の２位置３ポート弁２９と第２の２位置２ポート弁３０とを全て非通電にし、アキュムレータ１２からの作動油の圧力を小受圧面１４Ａに作用する第１状態と、電動機１０と２位置２ポート電磁弁２０と２位置３ポート電磁弁２１と電磁開閉弁２６と第２の２位置２ポート弁３０とを通電して第２の２位置３ポート弁２９を非通電にし、リリーフ弁２２で最高圧力に設定した油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２からの作動油の圧力を対向面１５Ｂに作用する第２状態と、電動機１０と２位置２ポート電磁弁２０と２位置３ポート電磁弁２１と第２の２位置３ポート弁２９とを通電して電磁開閉弁２６と第２の２位置２ポート弁３０とを非通電にし、リリーフ弁２２で最高圧力に設定した油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２からの作動油の圧力を減圧弁２８で減圧した二次側圧力を対向面１５Ｂに作用する第３状態とを有する。そして、減圧器１３の大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する作動油の圧力を、第１状態で小受圧面１４Ａと大受圧面１５Ａとの１：２の面積比に基きアキュムレータ１２から小受圧面１４Ａに作用する圧力の約半分に相当する減圧圧力とし、第２状態で対向面１５Ｂに作用するリリーフ弁２２で最高圧力に設定した油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２の圧力に相当する減圧圧力より高圧の圧力とし、第３状態で対向面１５Ｂに作用する減圧弁２８で減圧した二次側圧力に相当する減圧圧力より低圧の圧力とする。

次に、かかる構成の作動を説明する。
所定値としてのカットアウト風速値を超える風速の風が吹いた場合又は停電時には、電動機１０と２位置２ポート電磁弁２０と２位置３ポート電磁弁２１と電磁開閉弁２６と第２の２位置３ポート弁２９と第２の２位置２ポート弁３０との全てが非通電で、アキュムレータ１２からの作動油が、２位置２ポート電磁弁２０で油圧ポンプ９側への流れを阻止されると共に、電磁開閉弁２６で中間室１８側への流れを阻止され、第１流路１１Ａより２位置３ポート弁２１を介して減圧器１３の小室１６に導入される。減圧器１３は第１状態となり、小受圧面１４Ａに作用するアキュムレータ１２からの作動油の圧力に基く作用力で小ピストン１４が図３の右方向に移動して大ピストン１５と当接して押圧し、小受圧面１４Ａと大受圧面１５Ａとの１：２の面積比に基き、アキュムレータ１２から小受圧面１４Ａに作用する圧力の約半分に相当する減圧圧力を大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力し、ブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６は減圧圧力に応じたヨーブレーキの中間制動力を発生させる。

次に、ロータ５が風に正対し発電を行っている状態では、電動機１０と２位置２ポート電磁弁２０と２位置３ポート電磁弁２１と電磁開閉弁２６と第２の２位置２ポート弁３０とを通電して第２の２位置３ポート弁２９を非通電にし、リリーフ弁２２で最高圧力に設定した油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２からの作動油が、２位置３ポート電磁弁２１で小室１６への流れを阻止され、第１流路１１Ａより最高圧力作用流路２５を流れて電磁開閉弁２６を介して中間室１８に導入され、第２の２位置２ポート弁３０で油タンク８側への流出を阻止される。減圧器１３は第２状態となり、対向面１５Ｂに作用するリリーフ弁２２で最高圧力に設定した油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２からの作動油の圧力に基く作用力で大ピストン１５を押圧し、対向面１５Ｂと大受圧面１５Ａとが略同一の面積であることに基き、リリーフ弁２２で最高圧力に設定した圧力に相当する減圧圧力より高圧の圧力を大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力し、ブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６は減圧圧力より高圧の圧力に応じたヨーブレーキの最大制動力を発生させる。

また、ナセル２がヨー運動を行っている状態では、電動機１０と２位置２ポート電磁弁２０と２位置３ポート電磁弁２１と第２の２位置３ポート弁２９とを通電して電磁開閉弁２６と第２の２位置２ポート弁３０とを非通電にし、リリーフ弁２２で最高圧力に設定した油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２からの作動油が、２位置３ポート電磁弁２１で小室１６への流れを阻止されると共に、電磁開閉弁２６で中間室１８への流れを阻止され、第１流路１１Ａより最低圧力作用流路２７を流れて減圧弁２８で減圧されて第２の２位置３ポート弁２９、第２の２位置２ポート弁３０を介して中間室１８に導入される。減圧器１３は第３状態となり、対向面１５Ｂに作用する減圧弁２８で減圧した二次側圧力に基く作用力で大ピストン１５を押圧し、対向面１５Ｂと大受圧面１５Ａとが略同一の面積であることに基き、減圧弁２８の二次側圧力に相当する減圧圧力より低圧の圧力を大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力し、ブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６は減圧圧力より低圧の圧力に応じたヨーブレーキの最小制動力を発生させる。

かかる作動で、所定値を超える風速の風が吹いた場合又は停電時である油圧ポンプ９の停止時に、アキュムレータ１２から減圧器１３に作動油を導入し、この導入した作動油の圧力が小ピストン１４の小受圧面１４Ａに作用し、減圧器１３は小受圧面１４Ａと大受圧面１５Ａとの面積比に基いてアキュムレータ１２からの作動油の圧力を減圧して大ピストン１５の大受圧面１５Ａから減圧圧力としてブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する。このため、アキュムレータ１２からの作動油を減圧器１３に導入して低圧側に排出することなく、アキュムレータ１２からの作動油の圧力を減少して設定できるから、小容量のアキュムレータ１２で適切なヨーブレーキの制動力を発生することができる。また、減圧器１３の小受圧面１４Ａと大受圧面１５Ａとの面積比に基いて小受圧面１４Ａに作用するアキュムレータ１２からの作動油の圧力を減圧して大受圧面１５Ａから減圧圧力としてブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力するため、減圧する圧力を小受圧面１４Ａと大受圧面１５Ａとの面積比に基いて画一的に精度良く設定することができる。

また、減圧器１３の大ピストン１５に大受圧面１５Ａと対向して小ピストン１４の小受圧面１４Ａより大きい面積の対向面１５Ｂを備え、この対向面１５Ｂに、大ピストン１５の大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する減圧圧力より高圧の油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２からの作動油の圧力と、減圧圧力より低圧の減圧弁２８の二次側圧力とを切換自在に作用し、大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する作動油の圧力を、減圧圧力より高圧の圧力と、減圧圧力より低圧の圧力とに切換自在にするため、この切換でヨーブレーキの制動力を、減圧圧力による中間制動力と、減圧圧力より高圧の圧力による最大制動力と、減圧圧力より低圧の圧力による最小制動力とに容易に変更することができる。

図４は本発明の他の実施形態を示し、一実施形態と同一箇所については同符号を付して説明を省略し、異なる箇所についてのみ説明する。
一実施形態の減圧弁２８に替えて、二次側圧力を高圧と低圧の二通りに減圧制御できる二圧制御減圧弁３４を用いると共に、一実施形態の最高圧力作用流路２５、電磁開閉弁２６を削除する。二圧制御減圧弁３４はパイロット流路に電磁操作の逆止め弁３４Ａとパイロットリリーフ弁３４Ｂとを直列に配設し、逆止め弁３４Ａの非通電により二次側圧力を高圧に減圧すると共に、逆止め弁３４Ａの通電により二次側圧力をパイロットリリーフ弁３４Ｂの設定圧力に基いて低圧に減圧する。そして、減圧器１３の対向面１５Ｂには、減圧器１３の第１状態で小受圧面１４Ａと大受圧面１５Ａとの面積比に基き大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する減圧圧力より高圧となる二圧制御減圧弁３４の高圧に減圧する二次側圧力と、減圧圧力より低圧となる二圧制御減圧弁３４の低圧に減圧する二次側圧力とを電磁操作の逆止め弁３４Ａの通電・非通電により切換自在に作用して設ける。

作動は、所定値としてのカットアウト風速値を超える風速の風が吹いた場合又は停電時には、一実施形態と同様に、減圧器１３は第１状態となり、アキュムレータ１２から小受圧面１４Ａに作用する圧力の約半分に相当する減圧圧力を大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力し、ブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６は減圧圧力に応じたヨーブレーキの中間制動力を発生させる。

次に、ロータ５が風に正対し発電を行っている状態では、第２の２位置３ポート弁２９を通電して減圧器１３の対向面１５Ｂに二圧制御減圧弁３４で高圧に減圧した二次側圧力を作用し、減圧器１３は第２状態となり、二圧制御減圧弁３４で高圧に減圧した二次側圧力に相当する減圧圧力より高圧の圧力を大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力し、ブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６は減圧圧力より高圧の圧力に応じたヨーブレーキの最大制動力を発生させる。

また、ナセル２がヨー運動を行っている状態では、二圧制御減圧弁３４の電磁操作の逆止め弁３４Ａを通電して減圧器１３の対向面１５Ｂに二圧制御減圧弁３４で低圧に減圧した二次側圧力を作用し、減圧器１３は第３状態となり、二圧制御減圧弁３４で低圧に減圧した二次側圧力に相当する減圧圧力より低圧の圧力を大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力し、ブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６は減圧圧力より低圧の圧力に応じたヨーブレーキの最小制動力を発生させる。

かかる作動で、一実施形態と同様に、小容量のアキュムレータ１２で適切なヨーブレーキの制動力を発生することができる。また、減圧する圧力を小受圧面１４Ａと大受圧面１５Ａとの面積比に基いて画一的に精度良く設定することができる。また、ヨーブレーキの制動力を、減圧圧力による中間制動力と、減圧圧力より高圧の圧力による最大制動力と、減圧圧力より低圧の圧力による最小制動力とに容易に変更することができる。

さらにまた、減圧圧力より高圧の圧力による最大制動力を、二圧制御減圧弁３４の高圧に減圧した二次側圧力により得ており、この高圧に減圧した二次側圧力以上で、油圧ポンプ９からアキュムレータ１２に蓄える作動油の圧力をリリーフ弁２２の設定圧力を調整して変更しても、この圧力変更による影響を高圧に減圧した二次側圧力による最大制動力が受けることなくできる。このため、減圧器１３の小受圧面１４Ａと大受圧面１５Ａとの面積比に基き大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する減圧圧力を、最大制動力を変更せずにリリーフ弁２２により最適値へ容易に微少調整することができる。

図５は本発明のさらに他の実施例を示し、前述の各実施形態と同一箇所には同符号を付して説明を省略し、異なる箇所についてのみ説明する。
減圧器１３Ａは、大ピストン１５と小ピストン１４と第２小ピストン３５とを順次直列にロッドで一体に連結して移動自在に設け、第２小ピストン３５には小ピストン１４と連結する対向側に第２小受圧面３５Ａを備え、第２小受圧面３５Ａは作動油の圧力が作用する面積を小受圧面１４Ａよりさらに小さく形成する。減圧器１３Ａには、第２小受圧面３５Ａが面する第２小室３６を第２小ピストン３５の軸方向一方側に区画形成し、第２小室３６には第１流路１１Ａを接続する。

小ピストン１４の小受圧面１４Ａが面する小室１６に、第１流路１１Ａより分岐する第１分岐流路３７を接続し、第１分岐流路３７には通電により閉じる常時開の第１電磁開閉弁３８を配設する。大ピストン１５の対向面１５Ｂが面する中間室１８に、第１分岐流路３７の第１電磁開閉弁３８より小室１６側から分岐する第２分岐流路３９を接続し、第２分岐流路３９には通電により開く常時閉の第２電磁開閉弁４０を配設する。また、第２分岐流路３９の第２電磁開閉弁４０より中間室１８側から分岐して低圧側としての油タンク８に接続する第３分岐流路４１を設け、第３分岐流路４１には通電により閉じる常時閉の第３電磁開閉弁４２を配設する。

減圧器１３Ａは、各電磁開閉弁３８、４０、４２を全て非通電で、アキュムレータ１２からの作動油の圧力を小受圧面１４Ａに作用する第１状態（この第１状態では第２小受圧面３５Ａと第２小受圧面３５Ａの裏面にも作動油の圧力が作用している。）と、第１電磁開閉弁３８を非通電にして第２電磁開閉弁４０と第３電磁開閉弁４２とを通電し、油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２からの作動油の圧力を対向面１５Ｂに作用する第２状態（この第２状態では小受圧面１４Ａと小受圧面１４Ａの裏面と第２小受圧面３５Ａと第２小受圧面３５Ａの裏面にも作動油の圧力が作用している。）と、第１電磁開閉弁３８と第２電磁開閉弁４０とを通電して第３電磁開閉弁４２を非通電にし、油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２からの作動油の圧力を第２小受圧面３５Ａに作用する第３状態とに切換自在に設ける。

そして、減圧器１３Ａの第１状態で、大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する作動油の圧力を、ロッドを取り除いた小受圧面１４Ａの面積（第２小ピストン３５の第２小受圧面３５Ａの裏面と、この裏面と対向する小受圧面１４Ａの一部分とは移動方向に圧力平衡するため、小受圧面１４Ａの残余部分に第２小受圧面３５Ａを加えた面積が、ロッドを取り除いた小受圧面１４Ａの面積と実質的に同一となる。）と大受圧面１５Ａの面積との面積比１：２に基き、アキュムレータ１２から小受圧面１４Ａに作用する圧力の約半分に相当する減圧圧力とする。

また、減圧器１３Ａの第２状態で、大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する作動油の圧力を、ロッドを取り除いた対向面１５Ｂの面積（小ピストン１４には小受圧面１４Ａと小受圧面１４Ａの裏面とに圧力が移動方向に平衡作用し、第２小ピストン３５には第２小受圧面３５Ａと第２小受圧面３５Ａの裏面とにロッド分に相当する面積差があり、このロッド分の面積を加えてロッドを取り除いた対向面１５Ｂの面積となる。）と大受圧面１５Ａとの面積比１：１に基づき、油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２から対向面１５Ｂに作用する圧力に相当し、減圧圧力より高圧の圧力にする。

また、減圧器１３Ａの第３状態で、大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する作動油の圧力を、第２小受圧面３５Ａの面積と大受圧面１５Ａとの面積比１：１０に基づき、油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２から小受圧面３５Ａに作用する圧力の約１／１０に相当し、減圧圧力より低圧の圧力にする。

作動は、所定値としてのカットアウト風速値を超える風速の風が吹いた場合又は停電時には、各電磁開閉弁３８、４０、４２が全て非通電で、アキュムレータ１２からの作動油が第１流路１１Ａより第２小室３６に導入されると共に、第１分岐流路３７を流れ第１電磁開閉弁３８を介して小室１６に導入される。減圧器１３Ａは第１状態となり、アキュムレータ１２から小受圧面１４Ａに作用する圧力の約半分に相当する減圧圧力を大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力し、ブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６は減圧圧力に応じたヨーブレーキの中間制動力を発生させる。なお、減圧器１３Ａの第１状態では、第２小受圧面３５Ａとその裏面にもアキュムレータ１２からの作動油の圧力が作用する。

次に、ロータ５が風に正対し発電を行っている状態では、第１電磁開閉弁３８を非通電にして第２電磁開閉弁４０と第３電磁開閉弁４２とを通電し、油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２からの作動油が第１流路１１Ａより第２小室３６に導入されると共に、第１分岐流路３７を流れ第１電磁開閉弁３８を介して小室１６に導入され、さらに第２分岐流路３９を流れ第２電磁開閉弁４０を介して中間室１８に導入され、中間室１８に導入された作動油は第３電磁開閉弁４２で油タンク８側への流出を阻止される。減圧器１３Ａは第２状態となり、油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２から対向面１５Ｂに作用する圧力に相当する減圧圧力より高圧の圧力を大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力し、ブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６は減圧圧力より高圧の圧力に応じたヨーブレーキの最大制動力を発生させる。なお、減圧器１３Ａの第２状態では、小受圧面１４Ａと小受圧面１４Ａの裏面と第２小受圧面３５Ａと第２小受圧面３５Ａの裏面にも油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２からの作動油の圧力が作用する。

また、ナセル２がヨー運動を行っている状態では、第１電磁開閉弁３８と第２電磁開閉弁４０とを通電して第３電磁開閉弁４２を非通電にし、油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２からの作動油が第１電磁開閉弁３８で小室１６側への流れを阻止され、第１流路１１Ａを流れて第２小室３６に導入される。また、小室１６は第２電磁開閉弁４０を介して中間室１８とともに第３電磁開閉弁４２より油タンク８側に連通する。減圧器１３Ａは第３状態となり、油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２から第２小受圧面３５Ａに作用する圧力の約１／１０に相当する減圧圧力より低圧の圧力を大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力し、ブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６は減圧圧力より低圧の圧力に応じたヨーブレーキの最小制動力を発生させる。

かかる作動で、一実施形態と同様に、アキュムレータ１２からの作動油を減圧器１３Ａに導入して低圧側に排出することなく、アキュムレータ１２からの作動油の圧力を減少して設定できるから、小容量のアキュムレータ１２で適切なヨーブレーキの制動力を発生することができる。また、減圧する圧力を小受圧面１４Ａと大受圧面１５Ａとの面積比に基いて画一的に精度良く設定することができる。

また、アキュムレータ１２からの作動油の圧力を小受圧面１４Ａに作用する第１状態と、油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２からの作動油の圧力を対向面１５Ｂに作用する第２状態と、油圧ポンプ９又はアキュムレータ１２からの作動油の圧力を第２小受圧面３５Ａに作用する第３状態とに各電磁開閉弁３８、４０、４２の通電・非通電により切換自在に設け、大受圧面１５ＡからブレーキキャリパＣ１〜Ｃ６に出力する作動油の圧力を、第１状態で減圧圧力にし、第２状態で減圧圧力より高圧の圧力にし、第３状態で減圧圧力より低圧の圧力とするため、第１状態と第２状態と第３状態との切換で、ヨーブレーキの制動力を、減圧圧力による中間制動力と、減圧圧力より高圧の圧力による最大制動力と、減圧圧力より低圧の圧力による最小制動力とに容易に変更することができる。

なお、一実施形態では、減圧器１３の小ピストン１４と大ピストン１５とを別体としたが、小ピストンと大ピストンとを一体形成しても良い。この構成では、減圧圧力より高圧の圧力に応じたヨーブレーキの最大制動力を発生させる減圧器の第２状態で、対向面と小受圧面とに作動油の圧力を作用するよう設ければ良い。また、さらに他の実施形態では、減圧器１３Ａの小ピストン１４と大ピストン１５と第２小ピストン３５とを一体形成したが、これら各ピストンを別体としても良い。この構成では、減圧器の第１状態で作動油の圧力を小受圧面に作用して対向面と第２小受圧面とを低圧側に連通し、減圧器の第２状態で作動油の圧力を対向面に作用して小受圧面と第２小受圧面とを低圧側に連通し、減圧器の第３状態で作動油の圧力を第２小受圧面に作用して対向面と小受圧面とを低圧側に連通するよう設ければ良い。

本発明の油圧装置を適用する水平軸風車の概略図である。図１に示した水平軸風車のヨーブレーキを構成するブレーキキャリパの概念図である。本発明の一実施形態を示した油圧装置の油圧回路図である。本発明の他の実施形態を示した油圧回路図である。本発明のさらに他の実施形態を示した油圧回路図である。

符号の説明

８：油タンク
９：油圧ポンプ
１１：流路
１２：アキュムレータ
１３、１３Ａ：減圧器
１４：小ピストン
１４Ａ：小受圧面
１５：大ピストン
１５Ａ：大受圧面
１５Ｂ：対向面
３５：第２小ピストン
３５Ａ：第２小受圧面
Ｃ１〜Ｃ６：ブレーキキャリパ

Claims

作動油を貯蔵する油タンクと、油タンクに貯蔵した作動油を吸入して吐出する油圧ポンプと、供給される作動油の圧力に応じたヨーブレーキの制動力を発生するブレーキキャリパと、油圧ポンプから吐出する作動油をブレーキキャリパに供給するよう油圧ポンプとブレーキキャリパとの間を接続する流路と、この流路に分岐接続して油圧ポンプから吐出する作動油を加圧状態で蓄えるアキュムレータと、アキュムレータの分岐接続箇所よりブレーキキャリパ側の流路に配設し、油圧ポンプの停止時にアキュムレータから導入する作動油を減圧してブレーキキャリパに供給する減圧器とを備え、減圧器はアキュムレータからの作動油の圧力が作用する小受圧面を有する小ピストンと小ピストンの小受圧面より大きい面積の大受圧面を有する大ピストンとを一体的に移動自在に設け、小受圧面と大受圧面との面積比に基いて小ピストンの小受圧面に作用するアキュムレータからの作動油の圧力を減圧して大ピストンの大受圧面から減圧圧力としてブレーキキャリパに出力することを特徴とする油圧装置。
前記減圧器は、前記大ピストンに前記大受圧面と対向して前記小ピストンの小受圧面より大きい面積の対向面を備え、この対向面に、前記減圧圧力より高圧の作動油の圧力と、前記減圧圧力より低圧の作動油の圧力とを切換自在に作用して設け、前記大受圧面から前記ブレーキキャリパに出力する作動油の圧力を、前記減圧圧力に替えて、前記減圧圧力より高圧の圧力と、前記減圧圧力より低圧の圧力とに切換自在にすることを特徴とする請求項１に記載の油圧装置。
前記減圧器は、作動油の圧力が作用する面積を前記小受圧面よりさらに小さい第２小受圧面を備える第２小ピストンを前記小ピストンと前記大ピストンと一体的に移動自在に設け、前記大ピストンに前記大受圧面と対向して前記小受圧面より面積の大きい対向面を備え、前記アキュムレータからの作動油の圧力を前記小受圧面に作用する第１状態と、前記油圧ポンプ又は前記アキュムレータからの作動油の圧力を前記対向面に作用する第２状態と、前記油圧ポンプ又は前記アキュムレータからの作動油の圧力を前記第２小受圧面に作用する第３状態とに切換自在に設け、前記大受圧面から前記ブレーキキャリパに出力する作動油の圧力を、前記第１状態で前記減圧圧力にし、前記第２状態で前記減圧圧力より高圧の圧力にし、前記第３状態で前記減圧圧力より低圧の圧力としたことを特徴とする請求項１に記載の油圧装置。
前記対向面の面積を前記大受圧面の面積と略同一にしたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の油圧装置。