JP2013060825A5

JP2013060825A5 -

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Publication number: JP2013060825A5
Application number: JP2011198354A
Authority: JP
Filing date: 2011-09-12
Publication date: 2014-10-23
Anticipated expiration: 2031-09-12

Description

すなわち、本発明は、外力により回転する主軸と、前記主軸の回転を入力して増速する回転伝達機構と、前記回転伝達機構の回転トルクを出力する出力軸を回転自在に支持するころ軸受とを有する増速機と、前記出力軸の回転を入力として回転する駆動軸を有するとともに、当該駆動軸と一体回転するロータの回転に伴って発電する発電機と、を備えた発電装置であって、前記出力軸に一体回転可能に設けられた入力回転体と、前記駆動軸に一体回転可能に設けられ、前記入力回転体の径方向内側又は径方向外側に同心上に配置された出力回転体と、前記入力回転体と出力回転体との間に配置され、前記入力回転体の回転速度が前記出力回転体の回転速度を上回る状態で、前記入力回転体と出力回転体とを一体回転可能に接続し、前記入力回転体の回転速度が前記出力回転体の回転速度を下回る状態で、前記入力回転体と出力回転体との接続を遮断する一方向クラッチとを備え、前記一方向クラッチは、内輪外周面及び外輪内周面と、当該内輪外周面と外輪内周面との間に形成された複数のくさび状空間において個別に配置された複数のころと、前記複数のころを円周方向に沿って所定間隔毎に保持する環状の保持器とを有し、前記ころが前記内輪外周面及び外輪内周面に噛み合うことにより前記入力回転体と出力回転体とを一体回転可能に接続し、その噛み合いを解除することにより前記接続を遮断するものであり、前記入力回転体と出力回転体との間に配置され、当該入力回転体及び出力回転体を互いに相対回転可能に支持する転がり軸受をさらに備え、前記転がり軸受は、その軸方向端部に前記一方向クラッチの保持器の軸方向両端面が当接可能に、前記一方向クラッチの軸方向両側にそれぞれ隣接して一対配置されていることを特徴とする。

また、一方向クラッチのころと内輪外周面及び外輪内周面との噛み合いが解除されたときに、これらの間に隙間が生じることに起因して、入力回転体と出力回転体とが互いに径方向に相対移動するのを、転がり軸受によって防止することができる。したがって、発電装置の運転中に、入力回転体及び出力回転体が径方向にがたつくのを防止することができる。

また、一方向クラッチの保持器の軸方向両端面が、一対の転がり軸受の軸方向端部にそれぞれ当接することにより、前記保持器が軸方向両側に移動するのを規制することができる。

図１において、風力発電装置１は、増速機３の出力軸３５に一体回転可能に設けられた入力回転体５と、発電機４の駆動軸４１に一体回転可能に設けられた出力回転体６と、入力回転体５と出力回転体６との間に配置された一方向クラッチ７と、一方向クラッチ７の軸方向両側に配置された一対の転がり軸受８とをさらに備えている。前記一方向クラッチ７及び転がり軸受８は、出力軸３５の回転を入力回転体５及び出力回転体６を介して駆動軸４１に伝達するようになっている。

図３は、増速機３の出力軸３５と発電機４の駆動軸４１との連結部分を示す断面図である。図３において、入力回転体５は、出力軸３５と同心上に配置されており、その軸方向一端部（図３の左端部）から軸方向他端部（図３の右端部）に向けて、フランジ部５１、大径部５２及び小径部５３をこの順に有している。
フランジ部５１は、大径部５２の外周面よりも径方向外側に延びて形成されており、出力軸３５の出力端部３５ｃに着脱可能に固定されている。具体的には、フランジ部５１は、前記出力端部３５ｃに形成されたフランジ部３５ｃ１に当接した状態で、図示しないボルト・ナットにより当該フランジ部３５ｃ１に締結固定されている。小径部５３の端面と駆動軸４１のフランジ部４１ａの端面との間には、隙間Ｓ１が形成されている。

円筒部６１の内周面は円筒面とされており、円筒部６１の軸方向一端部（図３の左端部）の内周面と、入力回転体５の大径部５２の外周面との隙間には、円筒部６１と入力回転体５の小径部５３との間の環状空間を密封するための環状のシール部材１０が設けられている。円筒部６１の前記一端部側の端面と、この端面に対向する入力回転体５のフランジ部５１の端面との間には、隙間Ｓ２が形成されている。これにより、駆動軸４１から出力回転体６を切り離した状態で、出力回転体６は入力回転体５に対して軸方向両側に移動可能となっている。

また、出力回転体６の内周面に、一方向クラッチ７の外輪内周面７２ａ及び転がり軸受８の外輪軌道面８２ａを形成したので、出力回転体６を、一方向クラッチ７の外輪７２、及び各転がり軸受８の外輪８２として兼用することができる。これにより、風力発電装置１全体の構造を簡略化することができる。
また、出力回転体６は、発電機４の駆動軸４１に着脱可能に固定されるとともに、入力回転体５に対して軸方向に移動可能に配置されているため、出力回転体６を駆動軸４１から取り外して入力回転体５に対して軸方向へ移動させれば、入力回転体５から出力回転体６を取り外すことができる。これにより、一方向クラッチ７の外輪７２及び転がり軸受８の外輪８２を同時に取り外すことができるため、一方向クラッチ７及び転がり軸受８のメンテナンス作業を容易に行うことができる。この際、発電機４を移動させる必要がないため、前記メンテナンス作業をさらに容易に行うことができる。

Claims

外力により回転する主軸と、
前記主軸の回転を入力して増速する回転伝達機構と、前記回転伝達機構の回転トルクを出力する出力軸を回転自在に支持するころ軸受とを有する増速機と、
前記出力軸の回転を入力として回転する駆動軸を有するとともに、当該駆動軸と一体回転するロータの回転に伴って発電する発電機と、を備えた発電装置であって、
前記出力軸に一体回転可能に設けられた入力回転体と、
前記駆動軸に一体回転可能に設けられ、前記入力回転体の径方向内側又は径方向外側に同心上に配置された出力回転体と、
前記入力回転体と出力回転体との間に配置され、前記入力回転体の回転速度が前記出力回転体の回転速度を上回る状態で、前記入力回転体と出力回転体とを一体回転可能に接続し、前記入力回転体の回転速度が前記出力回転体の回転速度を下回る状態で、前記入力回転体と出力回転体との接続を遮断する一方向クラッチとを備え、
前記一方向クラッチは、内輪外周面及び外輪内周面と、当該内輪外周面と外輪内周面との間に形成された複数のくさび状空間において個別に配置された複数のころと、前記複数のころを円周方向に沿って所定間隔毎に保持する環状の保持器とを有し、前記ころが前記内輪外周面及び外輪内周面に噛み合うことにより前記入力回転体と出力回転体とを一体回転可能に接続し、その噛み合いを解除することにより前記接続を遮断するものであり、
前記入力回転体と出力回転体との間に配置され、当該入力回転体及び出力回転体を互いに相対回転可能に支持する転がり軸受をさらに備え、
前記転がり軸受は、その軸方向端部に前記一方向クラッチの保持器の軸方向両端面が当接可能に、前記一方向クラッチの軸方向両側にそれぞれ隣接して一対配置されていることを特徴とする発電装置。
前記転がり軸受は、複数の円筒ころと、この円筒ころの端面が摺接する内輪鍔部とを有する円筒ころ軸受であり、
前記円筒ころ軸受の内輪鍔部に、前記一方向クラッチの保持器の軸方向両端面が当接する請求項１に記載の発電装置。
前記一方向クラッチの外輪内周面は、円筒面とされており、
前記円筒ころ軸受は、前記円筒ころが転動する外輪軌道面を有し、
前記出力回転体は、前記入力回転体の径方向外側に配置され、当該出力回転体の内周面に前記一方向クラッチの外輪内周面及び前記円筒ころ軸受の外輪軌道面が形成されている請求項２に記載の発電装置。
前記出力回転体は、前記駆動軸に着脱可能に固定されているとともに、前記入力回転体に対して軸方向に移動可能に配置されている請求項３に記載の発電装置。