JP2012085388A - Rotary electric machine and wind power generation apparatus - Google Patents

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宏 津曲
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine that enables easy replacement of a rotary shaft support part.SOLUTION: A generator 1 (rotary electric machine) includes: a rotary shaft part 7b; a rotor 31 including a rotor core 32 and separably attached to the rotary shaft part 7b; a stator 21 including a stator core 22 disposed in radial opposition to the rotor core 32; and a bearing part 51 rotatably supporting the rotary shaft part 7b. The separation of the rotary shaft part 7b from the rotor 31 enables replacement of the bearing part 51 with the rotor core 32 and the stator core 22 kept opposed to each other.

Description

本発明は、回転電機および風力発電装置に関し、特に、回転軸部を有する回転電機および風力発電装置に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine and a wind power generator, and more particularly to a rotating electrical machine and a wind power generator having a rotating shaft portion.

従来、回転軸部を有する回転電機が知られている(たとえば、特許文献1参照)。上記特許文献1には、回転軸部を有する発電機(回転電機)を備える風力発電装置が開示されている。この風力発電装置の発電機は、ブレードが設けられる側とは反対側の回転軸部の一方端部に設けられている。ここで、上記特許文献1に記載されたような従来の発電機は、回転軸部に取り付けられるロータと、ロータに対向するように配置されるステータと、回転軸部を回転可能に支持する軸受(回転軸支持部)とを備えている。   Conventionally, a rotating electrical machine having a rotating shaft portion is known (for example, see Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a wind power generator provided with a generator (rotating electric machine) having a rotating shaft portion. The generator of this wind power generator is provided at one end of the rotating shaft on the side opposite to the side where the blades are provided. Here, the conventional generator as described in Patent Document 1 includes a rotor attached to the rotating shaft portion, a stator arranged to face the rotor, and a bearing that rotatably supports the rotating shaft portion. (Rotating shaft support part).

特開2005−320891号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-382091

しかしながら、上記したような従来の発電機(回転電機)では、軸受(回転軸支持部)を交換する際に、軸受とともに、軸受に支持される回転軸部、および、回転軸部に取り付けられた大きい外径を有するロータも合わせて発電機から取り外す必要があるという不都合がある。このため、上記したような従来の発電機(回転電機)では、軸受(回転軸支持部)の交換を容易に行うことができないという問題点がある。   However, in the conventional generator (rotating electric machine) as described above, when the bearing (rotating shaft support portion) is replaced, the rotating shaft portion supported by the bearing and the rotating shaft portion are attached together with the bearing. There is an inconvenience that a rotor having a large outer diameter needs to be removed from the generator. For this reason, in the conventional generator (rotating electrical machine) as described above, there is a problem that the bearing (rotating shaft support portion) cannot be easily replaced.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、回転軸支持部の交換を容易に行うことが可能な回転電機および風力発電装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a rotating electrical machine and a wind power generator capable of easily exchanging a rotating shaft support. It is to be.

課題を解決するための手段および発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記目的を達成するために、この発明の第1の局面における回転電機は、回転軸部と、ロータコアを含み、回転軸部に分離可能に取り付けられるロータと、ロータコアと半径方向に対向するように配置されるステータコアを含むステータと、回転軸部を回転可能に支持する回転軸支持部とを備え、ロータから回転軸部を分離することによって、ロータコアおよびステータコアが互いに対向した状態で回転軸支持部を交換することが可能に構成されている。   To achieve the above object, a rotating electric machine according to a first aspect of the present invention includes a rotating shaft portion, a rotor core, a rotor that is separably attached to the rotating shaft portion, and a rotor core that faces the rotor core in a radial direction. A stator including a stator core to be disposed, and a rotation shaft support portion that rotatably supports the rotation shaft portion. The rotation shaft support portion is separated from the rotor so that the rotor core and the stator core face each other. Can be replaced.

この発明の第1の局面による回転電機では、上記のように、ロータから回転軸部を分離することにより、ロータコアおよびステータコアが互いに対向した状態で回転軸支持部を交換可能に構成することによって、回転軸支持部を交換する際に、回転軸部をロータから分離してロータコアおよびステータコアが互いに対向した状態のままで回転軸支持部を交換することができるので、大きい外径を有するロータを回転電機から取り外すことなく回転軸支持部を交換することができる。これにより、回転軸支持部を交換する際に、回転軸支持部とともに大きい外径を有するロータも合わせて回転電機から取り外す必要がある場合に比べて、回転軸支持部の交換を容易に行うことができる。   In the rotating electrical machine according to the first aspect of the present invention, as described above, by separating the rotating shaft portion from the rotor, the rotating shaft support portion is configured to be replaceable with the rotor core and the stator core facing each other. When replacing the rotating shaft support, the rotating shaft support can be replaced while the rotor core and the stator core are opposed to each other by separating the rotating shaft from the rotor. The rotating shaft support can be exchanged without being removed from the electric machine. Thereby, when exchanging the rotating shaft support, it is easier to replace the rotating shaft support compared to the case where it is necessary to remove the rotor having a large outer diameter together with the rotating shaft support from the rotating electrical machine. Can do.

この発明の第2の局面における風力発電装置は、回転軸部を含む発電機と、発電機の回転軸部に対して連結されるブレードとを備え、発電機は、ロータコアを有し、回転軸部に分離可能に取り付けられるロータと、ロータコアと半径方向に対向するように配置されるステータコアを有するステータと、回転軸部を回転可能に支持する回転軸支持部とをさらに含み、ロータから回転軸部を分離することによって、ロータコアおよびステータコアが互いに対向した状態で回転軸支持部を交換することが可能に構成されている。   A wind turbine generator according to a second aspect of the present invention includes a generator including a rotating shaft portion and a blade connected to the rotating shaft portion of the generator. The generator includes a rotor core, and the rotating shaft. And a rotor having a stator core disposed so as to be opposed to the rotor core in a radial direction, and a rotating shaft support portion that rotatably supports the rotating shaft portion. By separating the parts, the rotary shaft support part can be exchanged in a state where the rotor core and the stator core face each other.

この発明の第2の局面による風力発電装置では、上記のように、ロータから回転軸部を分離することにより、ロータコアおよびステータコアが互いに対向した状態で回転軸支持部を交換可能に構成することによって、回転軸支持部を交換する際に、回転軸部をロータから分離してロータコアおよびステータコアが互いに対向した状態のままで回転軸支持部を交換することができるので、大きい外径を有するロータを発電機から取り外すことなく回転軸支持部を交換することができる。これにより、回転軸支持部を交換する際に、回転軸支持部とともに大きい外径を有するロータも合わせて発電機から取り外す必要がある場合に比べて、回転軸支持部の交換を容易に行うことが可能な発電機を備えた風力発電装置を得ることができる。特に、風力発電装置に用いられる発電機は、ロータの重量が大きいので、回転軸支持部の交換時にロータを発電機から取り外す必要のない本発明は有効である。   In the wind turbine generator according to the second aspect of the present invention, as described above, by separating the rotating shaft portion from the rotor, the rotating shaft support portion is configured to be replaceable with the rotor core and the stator core facing each other. When replacing the rotating shaft support portion, the rotating shaft portion can be replaced with the rotor core and the stator core facing each other by separating the rotating shaft portion from the rotor. The rotating shaft support can be replaced without being removed from the generator. Thereby, when exchanging the rotating shaft support, it is easier to replace the rotating shaft support than when it is necessary to remove the rotor having a large outer diameter together with the rotating shaft support from the generator. It is possible to obtain a wind power generator equipped with a generator that can In particular, since the generator used in the wind turbine generator has a large rotor weight, the present invention is effective in that it is not necessary to remove the rotor from the generator when replacing the rotating shaft support.

本発明の第1実施形態による発電機を備えた風力発電装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the wind power generator provided with the generator by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による発電機のカバーを取り外した状態を後方側(Z2方向側)から見た平面図である。It is the top view which looked at the state which removed the cover of the generator by 1st Embodiment of this invention from the back side (Z2 direction side). 図2の400−400線に沿った部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view taken along line 400-400 in FIG. 2. 本発明の第1実施形態による発電機のロータおよび回転軸部が互いに分離可能な状態を示した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which showed the state from which the rotor and rotating shaft part of the generator by 1st Embodiment of this invention were mutually separable. 本発明の第1実施形態による発電機のロータがロータ固定部に固定された状態を示した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which showed the state by which the rotor of the generator by 1st Embodiment of this invention was fixed to the rotor fixing | fixed part. 本発明の第1実施形態による発電機の回転軸部がロータから抜き取られた状態を示した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which showed the state by which the rotating shaft part of the generator by 1st Embodiment of this invention was extracted from the rotor. 本発明の第2実施形態による発電機を示した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which showed the generator by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による発電機のロータおよび回転軸部が互いに分離可能な状態を示した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which showed the state from which the rotor and rotating shaft part of the generator by 2nd Embodiment of this invention were mutually separable. 本発明の第2実施形態による発電機の回転軸部がロータから抜き取られた状態を示した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which showed the state by which the rotating shaft part of the generator by 2nd Embodiment of this invention was extracted from the rotor. 本発明の第1実施形態の変形例による発電機を示した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which showed the generator by the modification of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の変形例による発電機の回転軸部がロータから抜き取られた状態を示した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which showed the state by which the rotating shaft part of the generator by the modification of 1st Embodiment of this invention was extracted from the rotor.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
まず、図1〜図3を参照して、本発明の第1実施形態による風力発電装置100の構成について説明する。なお、第1実施形態では、風力発電装置100に用いる本発明の回転電機を発電機1に適用する例について説明する。
(First embodiment)
First, with reference to FIGS. 1-3, the structure of the wind power generator 100 by 1st Embodiment of this invention is demonstrated. In addition, 1st Embodiment demonstrates the example which applies the rotary electric machine of this invention used for the wind power generator 100 to the generator 1. FIG.

図1に示すように、風力発電装置100は、発電機1と、発電機1が取り付けられる増速機2と、発電機1および増速機2を収納するためのナセル3と、ロータハブ4と、ブレード5と、タワー(支持柱)6とによって構成されている。また、ロータハブ4は、回転軸部7に取り付けられている。また、ロータハブ4には、複数のブレード5が取り付けられている。また、ナセル3は、タワー6に取り付けられている。また、回転軸部7は、カップリング部8により2本の回転軸部7aおよび7bが軸方向に繋がれることによって構成されている。   As shown in FIG. 1, the wind turbine generator 100 includes a generator 1, a speed increaser 2 to which the power generator 1 is attached, a nacelle 3 for housing the power generator 1 and the speed increaser 2, a rotor hub 4, The blade 5 and the tower (support column) 6 are configured. Further, the rotor hub 4 is attached to the rotary shaft portion 7. A plurality of blades 5 are attached to the rotor hub 4. The nacelle 3 is attached to the tower 6. The rotating shaft portion 7 is configured by connecting two rotating shaft portions 7 a and 7 b in the axial direction by the coupling portion 8.

図2および図3に示すように、発電機1は、フレーム11と、ステータ21と、ロータ31と、カバー41(図3参照)と、回転軸部7bと、回転軸部7bを回転可能に支持する軸受部51(図3参照)とにより主として構成されている。なお、軸受部51は、本発明の「回転軸支持部」の一例である。また、フレーム11は、図3に示すように、円筒形状に形成された側面部12と、側面部12のカップリング部8が配置される側(Z1方向側、前方側)の端部に一体的に形成された前面部13とを含んでいる。側面部12のカップリング部8が配置される側とは反対側(Z2方向側、後方側)の端部表面には、図2および図3に示すように、複数のネジ穴121が形成されている。複数のネジ穴121は、図3に示すように、フレーム11に対してカバー41を取り付けるためのボルト61が螺合されるように構成されている。また、複数のネジ穴121は、図2に示すように、周方向に略等角度間隔で配置されている。また、前面部13は、図3に示すように、側面部12の端部から半径方向の内側に延びるように形成されているとともに、中央部に開口を有する円盤状に形成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the generator 1 is capable of rotating the frame 11, the stator 21, the rotor 31, the cover 41 (see FIG. 3), the rotating shaft portion 7 b, and the rotating shaft portion 7 b. It is mainly comprised by the bearing part 51 (refer FIG. 3) to support. The bearing portion 51 is an example of the “rotary shaft support portion” in the present invention. Further, as shown in FIG. 3, the frame 11 is integrated with the side surface portion 12 formed in a cylindrical shape and the end portion on the side (Z1 direction side, front side) where the coupling portion 8 of the side surface portion 12 is disposed. And a front surface portion 13 that is formed as an example. As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of screw holes 121 are formed on the end surface of the side surface portion 12 opposite to the side where the coupling portion 8 is disposed (Z2 direction side, rear side). ing. As shown in FIG. 3, the plurality of screw holes 121 are configured such that bolts 61 for attaching the cover 41 to the frame 11 are screwed together. Further, as shown in FIG. 2, the plurality of screw holes 121 are arranged at substantially equal angular intervals in the circumferential direction. Further, as shown in FIG. 3, the front surface portion 13 is formed so as to extend inward in the radial direction from the end portion of the side surface portion 12, and is formed in a disk shape having an opening in the center portion.

また、前面部13の半径方向の内側端部には、円筒形状のブラケット14が前面部13に一体的に形成されている。ブラケット14は、前面部13に対してカップリング部8が配置される側(Z1方向側、前方側)およびその反対側(Z2方向側、後方側)の両方に突出するように形成されている。また、ブラケット14には、回転軸部7bの軸方向(Z方向)に延びる複数の貫通孔141が形成されている。貫通孔141は、軸受部51をブラケット14に取り付けるためのスタットボルト63を挿入可能に構成されている。また、複数の貫通孔141に挿入されるスタットボルト63は、図2に示すように、周方向に略等角度間隔で配置されている。   A cylindrical bracket 14 is integrally formed with the front surface portion 13 at the radially inner end of the front surface portion 13. The bracket 14 is formed so as to protrude on both the side (Z1 direction side, front side) on which the coupling portion 8 is disposed and the opposite side (Z2 direction side, rear side) with respect to the front surface part 13. . Further, the bracket 14 is formed with a plurality of through holes 141 extending in the axial direction (Z direction) of the rotary shaft portion 7b. The through hole 141 is configured such that a stat bolt 63 for attaching the bearing portion 51 to the bracket 14 can be inserted. Further, as shown in FIG. 2, the stat bolts 63 inserted into the plurality of through holes 141 are arranged at substantially equal angular intervals in the circumferential direction.

また、前面部13およびブラケット14の間の角部には、軸受部51を交換する際にロータ31を固定するためのロータ固定部15が設けられている。ロータ固定部15は、円環状に形成されている。また、ロータ固定部15は、発電機1の内側において前面部13およびブラケット14に対して溶接により固定的に取り付けられている。また、ロータ固定部15のロータ31に対向する側(Z2方向側)の表面には、複数のネジ穴151が形成されている。複数のネジ穴151は、周方向に略等角度間隔で配置されており、ロータ31の後述のネジ挿入孔331に対応する位置に配置されている。また、ネジ穴151は、ロータ固定部15にロータ31を固定する際に用いられる後述のボルト65が螺合可能に構成されている。   Further, a rotor fixing portion 15 for fixing the rotor 31 when the bearing portion 51 is replaced is provided at a corner portion between the front surface portion 13 and the bracket 14. The rotor fixing portion 15 is formed in an annular shape. Further, the rotor fixing portion 15 is fixedly attached to the front surface portion 13 and the bracket 14 by welding inside the generator 1. A plurality of screw holes 151 are formed on the surface of the rotor fixing portion 15 on the side facing the rotor 31 (Z2 direction side). The plurality of screw holes 151 are arranged at substantially equal angular intervals in the circumferential direction, and are arranged at positions corresponding to later-described screw insertion holes 331 of the rotor 31. Further, the screw hole 151 is configured so that a bolt 65 described later used when the rotor 31 is fixed to the rotor fixing portion 15 can be screwed.

ステータ21は、フレーム11の側面部12の内側面に固定的に取り付けられている。また、ステータ21は、扁平な円筒形状を有するステータコア22と、巻線23とから構成されている。ステータコア22は、たとえば、積層されたケイ素鋼板からなる。また、ステータコア22の内周面には、複数のスロット(図示せず)が設けられている。また、巻線23は、ステータコア22のスロット内に収納されている。また、巻線23は、たとえばU相、V相およびW相の3相電流を通電可能な複数の巻線から構成されている。   The stator 21 is fixedly attached to the inner side surface of the side surface portion 12 of the frame 11. The stator 21 is composed of a stator core 22 having a flat cylindrical shape and a winding 23. Stator core 22 is made of, for example, laminated silicon steel plates. A plurality of slots (not shown) are provided on the inner peripheral surface of the stator core 22. The winding 23 is housed in a slot of the stator core 22. Further, the winding 23 is constituted by a plurality of windings capable of energizing, for example, a U-phase, V-phase, and W-phase three-phase current.

ロータ31は、ロータコア32と、ロータコア32の半径方向の内側に配置された円盤状のロータ本体部33と、ロータコア32の外周部に配置された永久磁石34とを含んでいる。ロータコア32は、扁平な円筒形状に形成されており、ステータコア22に対して半径方向(X方向)に対向するように配置されている。また、ロータコア32は、たとえば積層されたケイ素鋼板からなる。また、永久磁石34は、ロータコア32のステータコア22に対向する部分に配置されている。   The rotor 31 includes a rotor core 32, a disk-shaped rotor main body portion 33 disposed inside the rotor core 32 in the radial direction, and a permanent magnet 34 disposed on the outer peripheral portion of the rotor core 32. The rotor core 32 is formed in a flat cylindrical shape, and is disposed so as to face the stator core 22 in the radial direction (X direction). The rotor core 32 is made of, for example, laminated silicon steel plates. Further, the permanent magnet 34 is disposed in a portion of the rotor core 32 that faces the stator core 22.

また、ロータ本体部33は、回転軸部7bの軸方向(Z方向)に延びる複数のネジ挿入孔331を有している。複数のネジ挿入孔331は、図2に示すように、周方向に略等角度間隔で配置されている。また、ネジ挿入孔331は、ロータ固定部15にロータ31を固定する際に用いられる後述のボルト65が挿入可能に構成されている。また、円盤状のロータ本体部33は、中央部に円形形状の開口部332を有している。開口部332には、回転軸部7bが挿入されている。また、開口部332は、図2および図3に示すように、内径D1を有している。   Further, the rotor body 33 has a plurality of screw insertion holes 331 extending in the axial direction (Z direction) of the rotating shaft 7b. As shown in FIG. 2, the plurality of screw insertion holes 331 are arranged at substantially equal angular intervals in the circumferential direction. The screw insertion hole 331 is configured such that a bolt 65 (described later) used when the rotor 31 is fixed to the rotor fixing portion 15 can be inserted. The disk-shaped rotor main body 33 has a circular opening 332 at the center. The rotation shaft 7b is inserted into the opening 332. Moreover, the opening part 332 has the internal diameter D1, as shown to FIG. 2 and FIG.

また、図3に示すように、ロータ本体部33の開口部332とネジ挿入孔331との間には段差部333が形成されており、ロータ本体部33は段差部333において回転軸部7bに取り付けられている。詳細には、段差部333は、前方方向(Z1方向)に窪む凹形状に形成されている。また、段差部333の凹形状の底面(Z2方向側の表面)には、ボルト62が螺合可能なネジ穴333aが形成されている。また、回転軸部7bは、カップリング部8が配置される側とは反対側(Z2方向側)の後方端部に半径方向に延びるフランジ部7cを有している。フランジ部7cには、回転軸部7bの軸方向(Z方向)に延びる複数のネジ挿入孔7dが形成されている。そして、ロータ31は、回転軸部7bのフランジ部7cが段差部333に嵌め込まれた状態でネジ挿入孔7dに挿入されたボルト62がネジ穴333aに螺合されることによって、回転軸部7bに分離可能に取り付けられる。   As shown in FIG. 3, a step 333 is formed between the opening 332 of the rotor body 33 and the screw insertion hole 331. It is attached. Specifically, the stepped portion 333 is formed in a concave shape that is recessed in the forward direction (Z1 direction). A screw hole 333a into which the bolt 62 can be screwed is formed on the concave bottom surface (surface on the Z2 direction side) of the stepped portion 333. Moreover, the rotating shaft part 7b has the flange part 7c extended in a radial direction at the rear-end part on the opposite side (Z2 direction side) from the side by which the coupling part 8 is arrange | positioned. The flange portion 7c is formed with a plurality of screw insertion holes 7d extending in the axial direction (Z direction) of the rotating shaft portion 7b. The rotor 31 is configured such that the bolt 62 inserted into the screw insertion hole 7d is screwed into the screw hole 333a in a state where the flange portion 7c of the rotation shaft portion 7b is fitted in the stepped portion 333, whereby the rotation shaft portion 7b. It is attached to separably.

カバー41は、円盤状を有し、発電機1の後方側(Z2方向側)を覆うように構成されている。また、カバー41は、図3に示すように、フレーム11の側面部12にネジ止めされるように構成されている。具体的には、カバー41は、回転軸部7bの軸方向(Z方向)に延びる複数のネジ挿入孔411を有し、ネジ挿入孔411に挿入されるボルト61によりフレーム11の側面部12に固定的に取り付けられるように構成されている。   The cover 41 has a disk shape and is configured to cover the rear side (Z2 direction side) of the generator 1. Further, as shown in FIG. 3, the cover 41 is configured to be screwed to the side surface portion 12 of the frame 11. Specifically, the cover 41 has a plurality of screw insertion holes 411 extending in the axial direction (Z direction) of the rotary shaft portion 7 b, and is formed on the side surface portion 12 of the frame 11 by bolts 61 inserted into the screw insertion holes 411. It is configured to be fixedly attached.

軸受部51は、回転軸部7bを片持ち状で回転可能に支持するように構成されている。また、軸受部51は、回転軸部7bを取り囲むように円筒形状に形成されている。また、軸受部51は、回転軸部7bに対して強固に嵌め付けられている。また、図3に示すように、円筒形状の軸受部51は、フレーム11の円筒形状のブラケット14の内側に配置されている。また、軸受部51の前方側(Z1方向側)および後方側(Z2方向側)には、それぞれ、前側軸受カバー511および後ろ側軸受カバー512が設けられている。   The bearing portion 51 is configured to rotatably support the rotary shaft portion 7b in a cantilever manner. Moreover, the bearing part 51 is formed in the cylindrical shape so that the rotating shaft part 7b may be surrounded. Further, the bearing portion 51 is firmly fitted to the rotating shaft portion 7b. Further, as shown in FIG. 3, the cylindrical bearing portion 51 is disposed inside the cylindrical bracket 14 of the frame 11. A front bearing cover 511 and a rear bearing cover 512 are provided on the front side (Z1 direction side) and the rear side (Z2 direction side) of the bearing portion 51, respectively.

前側軸受カバー511および後ろ側軸受カバー512は、共に回転軸部7bを取り囲むように円環状に形成されている。また、前側軸受カバー511は、軸受部51の前面(Z1方向の表面)の略全体を覆うように配置され、軸受部51が前方(Z1方向)に移動するのを規制するように構成されている。また、後ろ側軸受カバー512は、軸受部51の後ろ面(Z2方向の表面)の略全体を覆うように配置され、軸受部51が後方(Z2方向)に移動するのを規制するように構成されている。また、後ろ側軸受カバー512は、図2および図3に示すように、ロータ31の開口部332の内径D1よりも小さい外径D2を有している。また、前側軸受カバー511には、ブラケット14の貫通孔141に対応する位置にネジ挿入孔511aが形成されている。ネジ挿入孔511aは、軸受部51をフレーム11に対して固定するためのスタットボルト63を挿入可能に構成されている。また、後ろ側軸受カバー512は、スタットボルト63に固着されている。また、前側軸受カバー511および後ろ側軸受カバー512は、前側軸受カバー511の前方側(Z1方向側)からナット64により締め付けられることによって、互いに軸受部51を前後方向から強固に挟み込むように構成されている。これにより、軸受部51は、フレーム11に対して固定的に取り付けられる。なお、後ろ側軸受カバー512は、本発明の「取付部材」の一例である。   Both the front bearing cover 511 and the rear bearing cover 512 are formed in an annular shape so as to surround the rotating shaft portion 7b. The front bearing cover 511 is arranged so as to cover substantially the entire front surface (surface in the Z1 direction) of the bearing portion 51, and is configured to restrict the bearing portion 51 from moving forward (Z1 direction). Yes. The rear bearing cover 512 is disposed so as to cover substantially the entire rear surface (surface in the Z2 direction) of the bearing portion 51, and is configured to restrict the bearing portion 51 from moving rearward (Z2 direction). Has been. Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the rear bearing cover 512 has an outer diameter D <b> 2 that is smaller than the inner diameter D <b> 1 of the opening 332 of the rotor 31. Further, a screw insertion hole 511 a is formed in the front bearing cover 511 at a position corresponding to the through hole 141 of the bracket 14. The screw insertion hole 511a is configured such that a stat bolt 63 for fixing the bearing portion 51 to the frame 11 can be inserted. Further, the rear bearing cover 512 is fixed to the stat bolt 63. Further, the front bearing cover 511 and the rear bearing cover 512 are configured so as to firmly sandwich the bearing portion 51 from the front and rear directions by being tightened by the nut 64 from the front side (Z1 direction side) of the front bearing cover 511. ing. Thereby, the bearing portion 51 is fixedly attached to the frame 11. The rear bearing cover 512 is an example of the “mounting member” in the present invention.

上記のような構成により、第1実施形態による発電機1では、軸受部51により回転可能に支持された回転軸部7bが回転する際に、ロータ31が回転軸部7bと共にステータ21に対して回転されるように構成されている。   With the configuration as described above, in the generator 1 according to the first embodiment, when the rotating shaft portion 7b that is rotatably supported by the bearing portion 51 rotates, the rotor 31 together with the rotating shaft portion 7b is relative to the stator 21. It is configured to be rotated.

次に、図3〜図6を参照して、第1実施形態による発電機1の軸受部51の交換手順について説明する。   Next, with reference to FIGS. 3-6, the replacement | exchange procedure of the bearing part 51 of the generator 1 by 1st Embodiment is demonstrated.

まず、図3に示すように、軸受部51がフレーム11に取り付けられた発電機1の完成状態から、図4に示すように、ボルト61を取り外してカバー41を取り除いた後、スタットボルト63に締め込まれたナット64を取り外すとともに、回転軸部7bおよびロータ31を互いに連結するボルト62を取り外す。この状態では、ロータ31は、段差部333に回転軸部7bのフランジ部7cが嵌め込まれているので、半径方向(X方向)への移動が規制されている。一方、ロータ31は、回転軸部7bから分離して軸方向(Z方向)に移動可能になっている。また、ナット64が取り外されたことによって前側軸受カバー511および後ろ側軸受カバー512による軸受部51に対する前後方向からの締め付けが解除されているので、軸受部51は、軸方向(Z方向)への移動が可能な状態になっている。また、回転軸部7bも、ロータ31から分離して軸方向に移動可能である。   First, as shown in FIG. 3, from the completed state of the generator 1 with the bearing portion 51 attached to the frame 11, the bolt 61 is removed and the cover 41 is removed as shown in FIG. While removing the tightened nut 64, the bolt 62 that connects the rotating shaft portion 7b and the rotor 31 to each other is removed. In this state, the rotor 31 is restricted from moving in the radial direction (X direction) because the flange portion 7c of the rotating shaft portion 7b is fitted into the stepped portion 333. On the other hand, the rotor 31 is separated from the rotating shaft portion 7b and is movable in the axial direction (Z direction). Further, since the nut 64 is removed, the front-side bearing cover 511 and the rear-side bearing cover 512 are released from tightening in the front-rear direction with respect to the bearing portion 51, so that the bearing portion 51 extends in the axial direction (Z direction). It can move. Further, the rotary shaft portion 7b can also be moved in the axial direction while being separated from the rotor 31.

次に、図5に示すように、ボルト65をロータ31のネジ挿入孔331を介してロータ固定部15のネジ穴151に螺合させる。そして、ボルト65を締め付けることによって、フレーム11に対してロータ31の移動を規制するようにロータ31をロータ固定部15に固定する。これにより、ステータコア22およびロータコア32が互いに対向した状態でロータ31がフレーム11に対して固定される。なお、ボルト65は、本発明の「締結部材」の一例である。   Next, as shown in FIG. 5, the bolt 65 is screwed into the screw hole 151 of the rotor fixing portion 15 through the screw insertion hole 331 of the rotor 31. Then, by tightening the bolt 65, the rotor 31 is fixed to the rotor fixing portion 15 so as to restrict the movement of the rotor 31 with respect to the frame 11. As a result, the rotor 31 is fixed to the frame 11 with the stator core 22 and the rotor core 32 facing each other. The bolt 65 is an example of the “fastening member” in the present invention.

その後、図6に示すように、回転軸部7bをロータ31の開口部332からカップリング部8が配置される側とは反対側(Z2方向側、後方側)に抜き取る。この際、回転軸部7bに対して強固に嵌め付けられた軸受部51は、回転軸部7bと共にロータ31の開口部332を介して後方(Z2方向)に移動される。また、軸受部51が移動する際に軸受部51に押圧される後ろ側軸受カバー512および後ろ側軸受カバー512に固着されたスタットボルト63も、回転軸部7bおよび軸受部51と共に開口部332を介して後方(Z2方向)に移動される。これにより、ステータコア22およびロータコア32が互いに対向した状態で、軸受部51を、回転軸部7b、後ろ側軸受カバー512およびスタットボルト63と共にロータ31の開口部332を介して抜き取って交換することが可能である。   Then, as shown in FIG. 6, the rotating shaft part 7b is extracted from the opening part 332 of the rotor 31 on the opposite side (Z2 direction side, rear side) from the side where the coupling part 8 is disposed. At this time, the bearing portion 51 firmly fitted to the rotating shaft portion 7b is moved rearward (Z2 direction) through the opening 332 of the rotor 31 together with the rotating shaft portion 7b. Further, the rear bearing cover 512 pressed against the bearing 51 when the bearing 51 moves and the stat bolt 63 fixed to the rear bearing cover 512 also have the opening 332 together with the rotating shaft 7 b and the bearing 51. To move backward (Z2 direction). Thus, the bearing 51 can be extracted and replaced together with the rotating shaft 7b, the rear bearing cover 512 and the stat bolt 63 through the opening 332 of the rotor 31 in a state where the stator core 22 and the rotor core 32 face each other. Is possible.

第1実施形態では、上記のように、ロータ31から回転軸部7bを分離することにより、ロータコア32およびステータコア22が互いに対向した状態で軸受部51を交換可能に構成することによって、軸受部51を交換する際に、回転軸部7bをロータ31から分離してロータコア32およびステータコア22が互いに対向した状態のままで軸受部51を交換することができるので、大きい外径を有するロータ31を発電機1から取り外すことなく軸受部51を交換することができる。これにより、軸受部51を交換する際に、軸受部51とともに大きい外径を有するロータ31も合わせて発電機1から取り外す必要がある場合に比べて、軸受部51の交換を容易に行うことができる。特に、風力発電装置100に用いられる第1実施形態の発電機1は、ロータ31の重量が大きいので、軸受部51の交換時にロータ31を発電機1から取り外す必要のない本発明は有効である。   In the first embodiment, as described above, by separating the rotary shaft portion 7b from the rotor 31, the bearing portion 51 is configured to be replaceable in a state where the rotor core 32 and the stator core 22 face each other. Can be exchanged while the rotor shaft 32 b is separated from the rotor 31 and the rotor core 32 and the stator core 22 face each other, so that the rotor 31 having a large outer diameter can be generated. The bearing 51 can be exchanged without being removed from the machine 1. Thereby, when the bearing part 51 is replaced, the bearing part 51 can be easily replaced as compared with the case where it is necessary to remove the rotor 31 having a large outer diameter together with the bearing part 51 from the generator 1. it can. In particular, the generator 1 according to the first embodiment used in the wind power generator 100 has a large weight of the rotor 31, and therefore the present invention in which the rotor 31 does not need to be removed from the generator 1 when the bearing portion 51 is replaced is effective. .

また、第1実施形態では、上記のように、回転軸部7bが挿入される開口部332をロータ31に設けるとともに、ロータ31から回転軸部7bを分離することによって、ロータコア32およびステータコア22が互いに対向した状態でロータ31の開口部332を介して交換されるように軸受部51を構成する。これによって、ロータコア32およびステータコア22が互いに対向した状態でも、容易に、ロータ31の開口部332を介してロータ31の一方側(Z1方向側)から他方側(Z2方向側)に軸受部51を移動させることができるので、軸受部51の交換をより容易に行うことができる。   Moreover, in 1st Embodiment, while providing the opening part 332 in which the rotating shaft part 7b is inserted in the rotor 31 as mentioned above, the rotor core 32 and the stator core 22 are separated by separating the rotating shaft part 7b from the rotor 31. The bearing portion 51 is configured to be exchanged through the opening 332 of the rotor 31 in a state of facing each other. Thus, even in a state where the rotor core 32 and the stator core 22 face each other, the bearing portion 51 is easily moved from one side (Z1 direction side) to the other side (Z2 direction side) of the rotor 31 through the opening 332 of the rotor 31. Since it can be moved, the bearing part 51 can be replaced more easily.

また、第1実施形態では、上記のように、回転軸部7bがロータ31から分離されてロータ31の開口部332から抜き取られる際に、回転軸部7bと共に移動されることによってロータコア32およびステータコア22が互いに対向した状態でロータ31の開口部332を介して交換されるように軸受部51を構成する。これによって、回転軸部7bをロータ31の開口部332から抜き取るだけで、容易に、回転軸部7bと共に軸受部51がロータ31の一方側(Z1方向側)から他方側(Z2方向側)に移動されるので、軸受部51の交換をさらに容易に行うことができる。   In the first embodiment, as described above, when the rotary shaft portion 7b is separated from the rotor 31 and extracted from the opening 332 of the rotor 31, the rotor core 32 and the stator core are moved together with the rotary shaft portion 7b. The bearing portion 51 is configured such that the bearings 22 are exchanged through the opening portion 332 of the rotor 31 in a state of facing each other. As a result, the bearing portion 51 can be easily moved from the one side (Z1 direction side) of the rotor 31 to the other side (Z2 direction side) together with the rotation shaft portion 7b simply by removing the rotation shaft portion 7b from the opening 332 of the rotor 31. Since it is moved, the bearing part 51 can be replaced more easily.

また、第1実施形態では、上記のように、ステータ21が固定的に取り付けられるフレーム11と、軸受部51をフレーム11に対して固定的に取り付けるための後ろ側軸受カバー512とを設けるとともに、ロータ31の開口部332を、後ろ側軸受カバー512の半径方向の最大長さよりも大きい内径を有するように形成する。これによって、ロータ31の開口部332が後ろ側軸受カバー512を通過可能な形状に形成されるので、軸受部51と共に後ろ側軸受カバー512も合わせて開口部332を介してロータ31の一方側(Z1方向側)から他方側(Z2方向側)に移動させることができ、その結果、軸受部51の交換をより容易に行うことができる。   In the first embodiment, as described above, the frame 11 to which the stator 21 is fixedly mounted and the rear bearing cover 512 for fixing the bearing portion 51 to the frame 11 are provided. The opening 332 of the rotor 31 is formed so as to have an inner diameter larger than the maximum radial length of the rear bearing cover 512. As a result, the opening 332 of the rotor 31 is formed in a shape that can pass through the rear bearing cover 512, so that the rear bearing cover 512 together with the bearing 51 is combined with the one side ( It can be moved from the Z1 direction side to the other side (Z2 direction side), and as a result, the bearing portion 51 can be replaced more easily.

また、第1実施形態では、上記のように、後ろ側軸受カバー512を、回転軸部7bを取り囲むように環状に形成するとともに、ロータ31の開口部332を、後ろ側軸受カバー512の外径D2よりも大きい内径D1を有するように形成する。これによって、環状に形成された後ろ側軸受カバー512でも容易に開口部332を介してロータ31の一方側(Z1方向側)から他方側(Z2方向側)に移動させることができるので、後ろ側軸受カバー512を環状に形成した場合でも、軸受部51の交換をより容易に行うことができる。   In the first embodiment, as described above, the rear bearing cover 512 is formed in an annular shape so as to surround the rotating shaft portion 7b, and the opening 332 of the rotor 31 is formed with the outer diameter of the rear bearing cover 512. The inner diameter D1 is larger than D2. Accordingly, the rear bearing cover 512 formed in an annular shape can be easily moved from one side (Z1 direction side) to the other side (Z2 direction side) of the rotor 31 through the opening 332. Even when the bearing cover 512 is formed in an annular shape, the bearing portion 51 can be replaced more easily.

また、第1実施形態では、上記のように、回転軸部7bを片持ち状に回転可能に支持するように軸受部51を構成する。これによって、軸受部51が回転軸部7bを片持ち状に支持する構成の発電機1であっても、ロータ31を発電機1から取り外すことなく軸受部51を交換することができるので、回転軸部7bが片持ち状に支持される発電機1の軸受部51の交換を容易に行うことができる。   Moreover, in 1st Embodiment, the bearing part 51 is comprised so that the rotating shaft part 7b may be rotatably supported in the cantilever shape as mentioned above. Thus, even if the bearing unit 51 is the generator 1 configured to support the rotating shaft portion 7b in a cantilever manner, the bearing unit 51 can be replaced without removing the rotor 31 from the generator 1. The bearing portion 51 of the generator 1 in which the shaft portion 7b is supported in a cantilever manner can be easily replaced.

また、第1実施形態では、上記のように、ステータ21が固定的に取り付けられるフレーム11を設けるとともに、フレーム11に対してロータ31の移動を規制するようにロータ31を固定した状態でロータ31から回転軸部7bを分離することによって、ロータコア32およびステータコア22が互いに対向した状態で交換されるように軸受部51を構成する。これによって、ロータ31から回転軸部7bを分離する場合でも、フレーム11に対してロータ31の移動を規制するようにロータ31が固定されるので、確実に、ロータコア32およびステータコア22が互いに対向した状態を維持することができる。その結果、回転軸部7bの交換の際に、ロータコア32およびステータコア22が互いに吸着されて衝突してしまうのを抑制することができる。   In the first embodiment, as described above, the frame 11 to which the stator 21 is fixedly provided is provided, and the rotor 31 is fixed in a state where the rotor 31 is fixed so as to restrict the movement of the rotor 31 with respect to the frame 11. By separating the rotary shaft portion 7b from the bearing portion 51, the bearing portion 51 is configured such that the rotor core 32 and the stator core 22 are exchanged in a state of facing each other. Thereby, even when the rotating shaft portion 7b is separated from the rotor 31, the rotor 31 is fixed so as to restrict the movement of the rotor 31 with respect to the frame 11, so that the rotor core 32 and the stator core 22 are reliably opposed to each other. The state can be maintained. As a result, it is possible to suppress the rotor core 32 and the stator core 22 from being attracted to each other and colliding with each other when the rotating shaft portion 7b is replaced.

また、第1実施形態では、上記のように、ロータ31を固定するためのロータ固定部15をフレーム11に設けるとともに、ボルト65によりロータ31をロータ固定部15に固定した状態でロータ31から回転軸部7bを分離することによって、ロータコア32およびステータコア22が互いに対向した状態で交換されるように軸受部51を構成する。これによって、ロータ31から回転軸部7bを分離する場合にも、ボルト65によりロータ31をロータ固定部15に固定する簡易な構成で、ロータコア32およびステータコア22が互いに対向した状態を容易に維持することができるので、回転軸部7bの交換の際に、ロータコア32およびステータコア22が互いに吸着されて衝突してしまうのを容易に抑制することができる。また、治具部材などを用いてロータ31をフレーム11に対して固定する場合とは異なり、回転軸部7bの交換の際に専用の治具部材を用意する必要がない。   Further, in the first embodiment, as described above, the rotor fixing portion 15 for fixing the rotor 31 is provided in the frame 11, and the rotor 31 is rotated from the rotor 31 with the bolts 65 fixed to the rotor fixing portion 15. By separating the shaft portion 7b, the bearing portion 51 is configured so that the rotor core 32 and the stator core 22 are exchanged while facing each other. As a result, even when the rotating shaft portion 7b is separated from the rotor 31, the rotor core 32 and the stator core 22 are easily maintained in a state of facing each other with a simple configuration in which the rotor 31 is fixed to the rotor fixing portion 15 with the bolt 65. Therefore, it is possible to easily suppress the rotor core 32 and the stator core 22 from being attracted to each other and colliding with each other when the rotating shaft portion 7b is replaced. Further, unlike the case where the rotor 31 is fixed to the frame 11 using a jig member or the like, it is not necessary to prepare a dedicated jig member when replacing the rotating shaft portion 7b.

(第2実施形態)
次に、図7を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、軸受部51を交換する際に、ボルト65によりロータ31をロータ固定部15に固定する上記第1実施形態とは異なり、軸受部51を交換する際に、ロータ31とフレーム11とを治具部材210により連結してロータ31を固定する構成について説明する。なお、第2実施形態では、上記第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, when the bearing 51 is replaced, unlike the first embodiment in which the rotor 31 is fixed to the rotor fixing portion 15 by the bolt 65, when the bearing 51 is replaced, A configuration in which the rotor 31 is fixed by connecting the frame 11 with the jig member 210 will be described. Note that in the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

第2実施形態による発電機201のロータコア32には、複数のネジ穴321が設けられている。ネジ穴321は、ロータコア32の後方側(Z2方向側)の表面に形成されており、後述のボルト261が螺合可能に構成されている。また、第2実施形態による発電機201には、上記第1実施形態による発電機1とは異なり、ロータ固定部15が設けられていないとともに、ロータ31にネジ挿入孔331が形成されていない。   The rotor core 32 of the generator 201 according to the second embodiment is provided with a plurality of screw holes 321. The screw hole 321 is formed on the rear side (Z2 direction side) surface of the rotor core 32, and is configured to be able to screw a bolt 261 described later. Unlike the generator 1 according to the first embodiment, the generator 201 according to the second embodiment is not provided with the rotor fixing portion 15 and is not formed with the screw insertion hole 331 in the rotor 31.

次に、図7〜図9を参照して、第2実施形態による発電機201の軸受部51の交換手順について説明する。   Next, with reference to FIGS. 7-9, the replacement | exchange procedure of the bearing part 51 of the generator 201 by 2nd Embodiment is demonstrated.

まず、図7に示すように、軸受部51がフレーム11に取り付けられた発電機201の完成状態から、図8に示すように、スタットボルト63に締め込まれたナット64を取り外すとともに、回転軸部7bおよびロータ31を互いに連結するボルト62を取り外す。そして、第2実施形態では、治具部材210によりロータ31とフレーム11とを連結して固定する。詳細には、ボルト261を治具部材210のネジ挿入孔210aを介してロータコア32のネジ穴321に螺合させる。また、ボルト262を治具部材210のネジ挿入孔210bを介してフレーム11の側面部12のネジ穴121に螺合させる。そして、ボルト261および262を締め付けることによって、フレーム11に対してロータ31の移動を規制するようにフレーム11とロータコア32とを連結して固定する。これにより、ステータコア22およびロータコア32が互いに対向した状態でロータ31がフレーム11に対して固定される。   First, as shown in FIG. 7, the nut 64 fastened to the stat bolt 63 is removed from the completed state of the generator 201 with the bearing portion 51 attached to the frame 11 as shown in FIG. The bolt 62 that connects the portion 7b and the rotor 31 to each other is removed. In the second embodiment, the rotor 31 and the frame 11 are connected and fixed by the jig member 210. Specifically, the bolt 261 is screwed into the screw hole 321 of the rotor core 32 through the screw insertion hole 210 a of the jig member 210. Further, the bolt 262 is screwed into the screw hole 121 of the side surface portion 12 of the frame 11 through the screw insertion hole 210 b of the jig member 210. Then, by tightening the bolts 261 and 262, the frame 11 and the rotor core 32 are coupled and fixed so as to restrict the movement of the rotor 31 with respect to the frame 11. As a result, the rotor 31 is fixed to the frame 11 with the stator core 22 and the rotor core 32 facing each other.

その後、図9に示すように、回転軸部7bをロータ31の開口部332からカップリング部8が配置される側とは反対側(Z2方向側、後方側)に抜き取る。この際、回転軸部7bとともに、軸受部51、後ろ側軸受カバー512およびスタットボルト63も、ロータ31の開口部332を介して後方(Z2方向)に移動される。これにより、ステータコア22およびロータコア32が互いに対向した状態で、軸受部51を、回転軸部7b、後ろ側軸受カバー512およびスタットボルト63と共にロータ31の開口部332を介して抜き取って交換することが可能である。   Then, as shown in FIG. 9, the rotating shaft part 7b is extracted from the opening part 332 of the rotor 31 on the opposite side (Z2 direction side, rear side) from the side where the coupling part 8 is disposed. At this time, the bearing 51, the rear bearing cover 512, and the stat bolt 63 are also moved rearward (Z2 direction) through the opening 332 of the rotor 31 together with the rotating shaft 7 b. Thus, the bearing 51 can be extracted and replaced together with the rotating shaft 7b, the rear bearing cover 512 and the stat bolt 63 through the opening 332 of the rotor 31 in a state where the stator core 22 and the rotor core 32 face each other. Is possible.

なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。   In addition, the other structure of 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.

第2実施形態では、上記のように、冶具部材210によりロータ31をフレーム11に固定的に連結した状態でロータ31から回転軸部7bを分離することによって、ロータコア32およびステータコア22が互いに対向した状態で交換されるように軸受部51を構成する。このような第2実施形態の構成でも、大きい外径を有するロータ31を発電機1から取り外すことなく軸受部51を交換することができるので、軸受部51の交換を容易に行うことができる。また、上記第1実施形態のようにボルト65によりロータ31をロータ固定部15に固定する場合とは異なり、フレーム11にロータ固定部15を設ける必要がないとともに、ボルト65が挿入されるネジ挿入孔331のためのスペースをロータ31に設ける必要がないので、フレーム11およびロータ31の重量が大きくなってしまうのを抑制することができ、その結果、発電機1全体の軽量化を図ることができる。   In the second embodiment, as described above, the rotor core 32 and the stator core 22 face each other by separating the rotary shaft portion 7b from the rotor 31 in a state where the rotor 31 is fixedly connected to the frame 11 by the jig member 210. The bearing portion 51 is configured to be replaced in a state. Even in the configuration of the second embodiment as described above, since the bearing portion 51 can be replaced without removing the rotor 31 having a large outer diameter from the generator 1, the bearing portion 51 can be easily replaced. Further, unlike the case of fixing the rotor 31 to the rotor fixing portion 15 with the bolt 65 as in the first embodiment, it is not necessary to provide the rotor fixing portion 15 on the frame 11 and screw insertion into which the bolt 65 is inserted. Since it is not necessary to provide a space for the hole 331 in the rotor 31, it is possible to suppress an increase in the weight of the frame 11 and the rotor 31, and as a result, it is possible to reduce the weight of the generator 1 as a whole. it can.

なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。   The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記第1および第2実施形態では、風力発電装置に本発明の回転電機(発電機)を適用する例について説明したが、本発明はこれに限られない。本発明の回転電機(発電機)を、たとえば、水力発電装置など、風力発電装置以外の発電装置に適用してもよい。   For example, in the first and second embodiments, the example in which the rotating electrical machine (generator) of the present invention is applied to a wind power generator has been described, but the present invention is not limited thereto. You may apply the rotary electric machine (generator) of this invention to power generators other than a wind power generator, such as a hydroelectric power generator, for example.

また、上記第1および第2実施形態では、本発明の回転電機を発電機に適用する例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明の回転電機をモータに適用してもよい。   Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example which applies the rotary electric machine of this invention to a generator was shown, this invention is not limited to this. You may apply the rotary electric machine of this invention to a motor.

また、上記第1および第2実施形態では、本発明の取付部材としての後ろ側軸受カバーを円環状に形成する例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、取付部材の半径方向の最大長さがロータの開口部よりも小さければ、取付部材をスタットボルトに対応する位置にだけ部分的に配置してもよい。   Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example which forms the back side bearing cover as an attachment member of this invention in an annular | circular shape was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, if the maximum length in the radial direction of the mounting member is smaller than the opening of the rotor, the mounting member may be partially disposed only at a position corresponding to the stat bolt.

また、上記第1実施形態では、ロータをロータ固定部に固定する際に、ロータおよび回転軸部を互いに連結するボルト62が螺合されるネジ穴333aとは異なるネジ挿入孔331を介してボルト65により固定する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、ロータ31をロータ固定部15に固定する際に、図10および図11に示すように、ロータ31および回転軸部7bを互いに連結するボルト361が螺合されるネジ穴333cを介してボルト362(図11参照)により固定する構成であってもよい。   In the first embodiment, when the rotor is fixed to the rotor fixing portion, the bolt is connected via the screw insertion hole 331 different from the screw hole 333a into which the bolt 62 that connects the rotor and the rotating shaft portion is screwed together. Although the example of the structure fixed by 65 was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, for example, when the rotor 31 is fixed to the rotor fixing portion 15, as shown in FIGS. 10 and 11, a screw hole 333c into which a bolt 361 for connecting the rotor 31 and the rotary shaft portion 7b to each other is screwed. It may be configured to be fixed by a bolt 362 (see FIG. 11) via

詳細には、回転軸部7bのフランジ部7cには、ロータ31をロータ固定部15に固定するためのボルト362が通過可能な大きさの直径を有するネジ挿入孔307dが形成されている。また、ロータ本体部33のネジ挿入孔307dに対応する部分には、ネジ挿入孔307dと略同じ大きさの直径を有する凹形状のザグリ穴333bが形成されている。ザグリ穴333bは、ボルト362の頭部を収納可能な深さを有している。また、ロータ本体部33には、ザグリ穴333bから前方(Z1方向)に延びるようにネジ穴333cが形成されている。ネジ穴333cは、ロータ本体部33を軸方向(Z方向)に貫通しているとともに、ボルト361に螺合可能に構成されている。回転軸部7bは、図10に示すように、ネジ挿入孔307dに挿入されたボルト361がネジ穴333cに螺合されることによってロータ31に分離可能に取り付けられるように構成されている。また、ネジ穴333cは、ボルト362の頭部よりも小さくかつ胴部よりも大きい直径を有している。また、ロータ固定部15のネジ穴333cに対応する部分には、ボルト362に螺合可能なネジ穴152が形成されている。また、ロータ31をロータ固定部15に固定するためのボルト362は、六角穴を頭部に有する六角穴付きボルトからなる。   Specifically, a screw insertion hole 307d having a diameter through which a bolt 362 for fixing the rotor 31 to the rotor fixing portion 15 can be passed is formed in the flange portion 7c of the rotating shaft portion 7b. A concave counterbore hole 333b having a diameter substantially the same as that of the screw insertion hole 307d is formed in a portion corresponding to the screw insertion hole 307d of the rotor body 33. The counterbore hole 333b has a depth capable of accommodating the head of the bolt 362. The rotor body 33 has a screw hole 333c extending forward (Z1 direction) from the counterbore hole 333b. The screw hole 333c penetrates the rotor body 33 in the axial direction (Z direction) and is configured to be screwable with the bolt 361. As shown in FIG. 10, the rotary shaft portion 7b is configured to be separably attached to the rotor 31 by screwing a bolt 361 inserted into the screw insertion hole 307d into the screw hole 333c. The screw hole 333c has a diameter smaller than the head of the bolt 362 and larger than the trunk. A screw hole 152 that can be screwed into the bolt 362 is formed in a portion corresponding to the screw hole 333 c of the rotor fixing portion 15. Moreover, the bolt 362 for fixing the rotor 31 to the rotor fixing | fixed part 15 consists of a hexagon socket head cap screw which has a hexagon socket in a head.

次に、図10および図11を参照して、第1実施形態の変形例による発電機301の軸受部51の交換手順について説明する。まず、上記第1実施形態と同様に、ボルト61を取り外してカバー41を取り除いた後、スタットボルト63に締め込まれたナット64を取り外すとともに、回転軸部7bおよびロータ31を互いに連結するボルト361を取り外す。その後、第1実施形態の変形例では、回転軸部7bのネジ挿入孔307dを通過させてボルト362をロータ31のネジ穴333cに挿入する。そして、図11に示すように、ボルト362をロータ固定部15のネジ穴152に螺合させてボルト362の頭部をザグリ穴333bに収納する。これにより、ロータ31がロータ固定部15に固定される。この状態で、回転軸部7bをロータ31の開口部332からカップリング部8が配置される側とは反対側(Z2方向側、後方側)に抜き取る。この際、回転軸部7bとともに、軸受部51、後ろ側軸受カバー512およびスタットボルト63も、ロータ31の開口部332を介して後方(Z2方向)に移動される。これにより、ステータコア22およびロータコア32が互いに対向した状態で、軸受部51を、回転軸部7b、後ろ側軸受カバー512およびスタットボルト63と共にロータ31の開口部332を介して抜き取って交換することが可能である。   Next, with reference to FIG. 10 and FIG. 11, the exchange procedure of the bearing part 51 of the generator 301 by the modification of 1st Embodiment is demonstrated. First, similarly to the first embodiment, after removing the bolt 61 and removing the cover 41, the nut 64 fastened to the stat bolt 63 is removed, and the bolt 361 for connecting the rotary shaft portion 7b and the rotor 31 to each other. Remove. Thereafter, in the modification of the first embodiment, the bolt 362 is inserted into the screw hole 333 c of the rotor 31 through the screw insertion hole 307 d of the rotating shaft portion 7 b. Then, as shown in FIG. 11, the bolt 362 is screwed into the screw hole 152 of the rotor fixing portion 15, and the head of the bolt 362 is stored in the counterbore hole 333b. Thereby, the rotor 31 is fixed to the rotor fixing portion 15. In this state, the rotating shaft part 7b is extracted from the opening part 332 of the rotor 31 on the side opposite to the side where the coupling part 8 is disposed (Z2 direction side, rear side). At this time, the bearing 51, the rear bearing cover 512, and the stat bolt 63 are also moved rearward (Z2 direction) through the opening 332 of the rotor 31 together with the rotating shaft 7 b. Thus, the bearing 51 can be extracted and replaced together with the rotating shaft 7b, the rear bearing cover 512 and the stat bolt 63 through the opening 332 of the rotor 31 in a state where the stator core 22 and the rotor core 32 face each other. Is possible.

この場合、ロータ31をロータ固定部15に固定するためのボルト362を、ロータ31および回転軸部7bを互いに連結するボルト361が螺合されていたネジ穴333cを流用して挿入することができるので、ボルト361および362のネジ挿入孔をそれぞれ別個に設ける必要がない。   In this case, a bolt 362 for fixing the rotor 31 to the rotor fixing portion 15 can be inserted by diverting the screw hole 333c into which the bolt 361 for connecting the rotor 31 and the rotating shaft portion 7b to each other is screwed. Therefore, it is not necessary to provide the screw insertion holes for the bolts 361 and 362 separately.

1、201、301 発電機(回転電機)
5 ブレード
7b 回転軸部
11 フレーム
15 ロータ固定部
21 ステータ
22 ステータコア
31 ロータ
32 ロータコア
51 軸受部(回転軸支持部)
65 ボルト(締結部材)
100 風力発電装置
210 治具部材
332 開口部
512 後ろ側軸受カバー(取付部材)
1,201,301 Generator (Rotating electric machine)
5 Blade 7b Rotating shaft portion 11 Frame 15 Rotor fixing portion 21 Stator 22 Stator core 31 Rotor 32 Rotor core 51 Bearing portion (Rotating shaft support portion)
65 bolts (fastening members)
100 Wind Power Generator 210 Jig Member 332 Opening 512 Rear Bearing Cover (Mounting Member)

Claims (10)

回転軸部と、
ロータコアを含み、前記回転軸部に分離可能に取り付けられるロータと、
前記ロータコアと半径方向に対向するように配置されるステータコアを含むステータと、
前記回転軸部を回転可能に支持する回転軸支持部とを備え、
前記ロータから前記回転軸部を分離することによって、前記ロータコアおよび前記ステータコアが互いに対向した状態で前記回転軸支持部を交換することが可能に構成されている、回転電機。
A rotating shaft,
A rotor including a rotor core and separably attached to the rotating shaft;
A stator including a stator core disposed to face the rotor core in the radial direction;
A rotation shaft support portion that rotatably supports the rotation shaft portion,
A rotating electrical machine configured to be able to exchange the rotating shaft support portion in a state where the rotor core and the stator core face each other by separating the rotating shaft portion from the rotor.
前記ロータは、前記回転軸部が挿入される開口部を有し、
前記回転軸支持部は、前記ロータから前記回転軸部を分離することによって、前記ロータコアおよび前記ステータコアが互いに対向した状態で前記ロータの開口部を介して交換されるように構成されている、請求項1に記載の回転電機。
The rotor has an opening into which the rotating shaft is inserted;
The rotary shaft support portion is configured to be exchanged through an opening of the rotor in a state where the rotor core and the stator core face each other by separating the rotary shaft portion from the rotor. Item 2. The rotating electrical machine according to Item 1.
前記回転軸支持部は、前記回転軸部が前記ロータから分離されて前記ロータの開口部から抜き取られる際に、前記回転軸部と共に移動されることによって前記ロータコアおよび前記ステータコアが互いに対向した状態で前記ロータの開口部を介して交換されるように構成されている、請求項2に記載の回転電機。   The rotating shaft support portion is moved with the rotating shaft portion when the rotating shaft portion is separated from the rotor and extracted from the opening of the rotor, so that the rotor core and the stator core face each other. The rotating electrical machine according to claim 2, wherein the rotating electrical machine is configured to be exchanged through an opening of the rotor. 前記ステータが固定的に取り付けられるフレームと、
前記回転軸支持部を前記フレームに対して固定的に取り付けるための取付部材とをさらに備え、
前記ロータの開口部は、前記取付部材の半径方向の最大長さよりも大きい内径を有している、請求項2または3に記載の回転電機。
A frame to which the stator is fixedly attached;
An attachment member for fixedly attaching the rotating shaft support to the frame;
4. The rotating electrical machine according to claim 2, wherein the opening of the rotor has an inner diameter larger than a maximum length in a radial direction of the mounting member.
前記取付部材は、前記回転軸部を取り囲むように環状に形成されており、
前記ロータの開口部は、前記取付部材の外径よりも大きい内径を有している、請求項4に記載の回転電機。
The mounting member is formed in an annular shape so as to surround the rotating shaft portion,
The rotating electrical machine according to claim 4, wherein the opening of the rotor has an inner diameter larger than an outer diameter of the mounting member.
前記回転軸支持部は、前記回転軸部を片持ち状に回転可能に支持するように構成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の回転電機。   The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotary shaft support portion is configured to support the rotary shaft portion in a cantilevered manner. 前記ステータが固定的に取り付けられるフレームをさらに備え、
前記回転軸支持部は、前記フレームに対して前記ロータの移動を規制するように前記ロータを固定した状態で前記ロータから前記回転軸部を分離することによって、前記ロータコアおよび前記ステータコアが互いに対向した状態で交換されるように構成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の回転電機。
A frame to which the stator is fixedly attached;
The rotor shaft and the stator core face each other by separating the rotary shaft portion from the rotor in a state where the rotor is fixed so as to restrict the movement of the rotor with respect to the frame. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the rotating electrical machine is configured to be exchanged in a state.
前記回転軸支持部は、冶具部材により前記ロータを前記フレームに固定的に連結した状態で前記ロータから前記回転軸部を分離することによって、前記ロータコアおよび前記ステータコアが互いに対向した状態で交換されるように構成されている、請求項7に記載の回転電機。   The rotating shaft support portion is replaced with the rotor core and the stator core facing each other by separating the rotating shaft portion from the rotor in a state where the rotor is fixedly connected to the frame by a jig member. The rotating electrical machine according to claim 7, configured as described above. 前記フレームは、前記ロータを固定するためのロータ固定部を含み、
前記回転軸支持部は、締結部材により前記ロータを前記ロータ固定部に固定した状態で前記ロータから前記回転軸部を分離することによって、前記ロータコアおよび前記ステータコアが互いに対向した状態で交換されるように構成されている、請求項7に記載の回転電機。
The frame includes a rotor fixing portion for fixing the rotor;
The rotating shaft support portion is exchanged in a state where the rotor core and the stator core face each other by separating the rotating shaft portion from the rotor in a state where the rotor is fixed to the rotor fixing portion by a fastening member. The rotating electrical machine according to claim 7, which is configured as follows.
回転軸部を含む発電機と、
前記発電機の回転軸部に対して連結されるブレードとを備え、
前記発電機は、
ロータコアを有し、前記回転軸部に分離可能に取り付けられるロータと、
前記ロータコアと半径方向に対向するように配置されるステータコアを有するステータと、
前記回転軸部を回転可能に支持する回転軸支持部とをさらに含み、
前記ロータから前記回転軸部を分離することによって、前記ロータコアおよび前記ステータコアが互いに対向した状態で前記回転軸支持部を交換することが可能に構成されている、風力発電装置。
A generator including a rotating shaft portion;
A blade connected to the rotating shaft portion of the generator,
The generator is
A rotor having a rotor core and separably attached to the rotating shaft;
A stator having a stator core disposed to face the rotor core in the radial direction;
A rotation shaft support portion that rotatably supports the rotation shaft portion;
A wind turbine generator configured to be able to exchange the rotating shaft support portion in a state where the rotor core and the stator core face each other by separating the rotating shaft portion from the rotor.
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