JP2015063986A - 継手構造及び風力発電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、風力発電装置の組立の際、出力軸111と入力軸113との間には、偏心や偏角等のミスアライメントが生じることがあるため、両軸111,113の間に撓み軸継手が設けられているものがある(例えば、特許文献1参照)。
本発明によれば、スメアリングの発生を抑制するための一方向クラッチを有しているクラッチユニットが、増速機の出力軸と前記軸継手との間、又は、前記軸継手と発電機の入力軸との間に介在することから、当該軸継手の範囲内に一方向クラッチを設ける程のスペースが無くても、前記のようなスメアリングの発生を抑制することが可能となる継手構造が得られる。
この場合、既設の風力発電装置が有する既設の軸継手をそのまま残して継手構造を組み入れることが可能となる。
この場合、出力軸から入力軸までの間において熱伸縮によって軸方向長さが変化しても、その変化を挿入軸部と孔との関係によって吸収することができ、かつ、出力軸から入力軸へのトルクの伝達が可能となる構成が得られる。
(4)また、前記(3)の前記孔はスプライン孔であり、前記挿入軸部はスプライン軸であるのが好ましい。これにより、前記(3)の構成を得ることができる。
この場合、係合子が軸連結部と継手連結部とに噛み込むことでこれら軸連結部と継手連結部とを一体回転可能に接続することができ、この噛み込みが解除されることで前記接続も解除される。そして、係合子の噛み込みが解除された場合であっても、転がり軸受によって軸連結部と継手連結部とを同心円状にして支持することができる。
この場合、出力軸から入力軸までの間において熱伸縮によって軸方向長さが変化しても、その変化を軸連結部と継手連結部との構成及び支持部によって吸収することができる。
(8)また、前記(7)の継手構造において、前記支持部は、前記軸連結部と前記継手連結部との間に介在する複数の玉と、この複数の玉を周方向に間隔をあけて保持する保持器と、を有しているのが好ましい。この構成によって、前記支持部を簡単な構成によって実現することができる。
この場合、風力発電装置が有する固定物に、支持部材及び転がり軸受を介して、継手連結部を回転可能として取り付けることができる。このため、継手連結部を介して作用する前記軸継手の重力(重量)、この継手連結部と軸連結部との間に設けられている一方向クラッチの重力(重量)、及び、この継手連結部自身の重力(重量)に起因する荷重を前記固定物に伝達させ、この荷重を固定物は支持することが可能となる。
この場合、継手連結部の回転円筒部の内周側に一方向クラッチが設けられ、この回転円筒部の外周側に転がり軸受が設けられた構成となる。つまり、一方向クラッチと転がり軸受とが径方向に並んだ配置となり、継手構造の軸方向寸法を小さくすることができる。
(12)また、前記(10)又は(11)の継手構造において、前記回転円筒部の外周面に前記転がり軸受が有する転動体の軌道が設けられ、当該回転円筒部が当該転がり軸受の内輪を兼ねている場合、部品数の削減が可能となり、また部品数が減ることで組み立てが容易となる。
この場合、クラッチユニットが有する各構成部材等の重力(重量)に起因する荷重を、増速機のハウジングに伝達させ、この荷重を増速機のハウジングは支持することが可能となる。なお、増速機のハウジングは、例えば風力発電装置が設けられている床上に設置されており、この床によって支持されている。
この場合、クラッチユニットが有する各構成部材等の重力(重量)に起因する荷重を、発電機のハウジングに伝達させ、この荷重を発電機のハウジングは支持することが可能となる。なお、発電機のハウジングは、例えば風力発電装置が設けられている床上に設置されており、この床によって支持されている。
〔全体構成〕
図1は、本発明の継手構造を備えている風力発電装置1の概略側面図である。風力発電装置1は、増速機3の出力軸35からのトルクによって発電機4の入力軸41を回転させて発電する構成であり、このような風力発電装置1に本発明の継手構造は用いられる。
この構成を更に説明すると、風力発電装置1は、ブレード(受風部材)11、支柱12、及びナセル13を備えている。ブレード11は、主軸2の先端に設けられた複数枚の羽根により構成され、風を受けることによって主軸2を回転させる。ナセル13は、主軸2と、この主軸2を支持するための支持機構15と、主軸2の回転を増速する増速機3と、増速機3によって増速された回転動力によって発電する発電機4と、これらを収容するケーシング18等を備えている。支柱12は、上下方向の軸心回りに水平旋回可能にナセル13を支持している。
遊星歯車機構31は、内歯車(リングギヤ)31aと、主軸2に一体回転可能として連結された遊星キャリア(図示省略)に保持された複数の遊星歯車31bと、遊星歯車31bに噛み合う太陽歯車31cとを有している。これにより、主軸2とともに遊星キャリアが回転すると、遊星歯車31bを介して太陽歯車31cが回転し、その回転が高速段歯車機構32の低速軸33に伝達される。
低速軸33は、その直径が例えば約1mの大型の回転軸からなり、主軸2と同心上に配置されている。低速軸33の軸方向両端部はころ軸受36a,36bにより回転自在に支持されている。
出力軸35は、中間軸34と平行に配置されており、回転トルクを出力する。出力軸35の軸方向の一端部35b及び他端部(出力端部)35c側は、それぞれころ軸受38,39により回転自在に支持されている。
図3は、増速機3が有しているころ軸受38を示す断面図である。ころ軸受38は、円筒ころ軸受からなり、出力軸35に外嵌固定された内輪38aと、増速機3のハウジング14に固定された外輪38bと、内輪38aと外輪38bとの間に転動可能に配置された複数の円筒ころ38cと、各円筒ころ38c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38dとを備えている。内輪38a、外輪38b、円筒ころ38cは例えば軸受鋼によって形成されており、保持器38dは例えば銅合金によって形成されている。
保持器38dは、軸方向に離れて配置された一対の円環部38d1と、この円環部38d1の周方向に沿って等間隔おきに配置されて両円環部38d1同士を連結する複数の柱部38d2とを有している。一対の円環部38d1と隣接する柱部38d2との間にはポケット38d3が形成されており、このポケット38d3内に各円筒ころ38cが配置されている。なお、大型の風力発電装置1においては、増速機3の出力軸35を支持する転がり軸受には、大きな負荷が付与されるため、剛性が高く、かつ出力軸35の熱による軸方向の伸縮を好適に吸収することができるころ軸受38を用いるのが好ましい。ただし、転がり軸受として玉軸受や円錐ころ軸受を用いてもよい。
図2において、風力発電装置1は、増速機3の出力軸35と発電機4の入力軸41との間に設けられ、これら出力軸35と入力軸41との間でトルク伝達可能とするための軸継手9を備えている。そして、本実施形態では、軸継手9と出力軸35との間にクラッチユニット20が介在している。クラッチユニット20は、入力軸41用のブレーキ44よりも増速機3側に設けられている。
本実施形態では、軸連結部21は、出力軸35と別体であってこの出力軸35と連結される軸状の部材からなり、また、継手連結部22は、軸継手9と別体であってこの軸継手9と連結される部材からなる。
なお、孔35dと挿入軸部21cとを設ける部材は反対であってもよい。つまり、図示しないが、軸連結部21にスプライン孔を形成し、出力軸35にスプライン軸を形成した構成としてもよい。
一方向クラッチ7は、出力軸35の回転を、軸連結部21及び継手連結部22を介して入力軸41に伝達可能とするために設けられている。この一方向クラッチ7の機能については後に説明する。転がり軸受8は軸連結部21と継手連結部22とを互いに支持するために設けられている。つまり、転がり軸受8は、連結部支持用の転がり軸受である。
軸連結部21と継手連結部22との間には、その内部に配置された一方向クラッチ7及び転がり軸受8を潤滑するためのグリース(潤滑剤)が充填される。クラッチユニット20には、一方向クラッチ7及び転がり軸受8の収容領域である軸本体部21aと筒状本体部22bとの間にグリースを充填するための密封空間を形成する密封手段10を備えている。本実施形態では、軸連結部21は、軸本体部21aの外周側に取り付けられている内輪71を更に有している。この内輪71は一方向クラッチ7の内輪部としても機能する。そこで、前記密封空間は、この内輪71と筒状本体部22bとの間に形成される。密封手段10は出力軸35側に設けられており、また、図4では省略しているが、他の密封手段が軸継手9側に設けられていてもよい。これにより、筒状本体部22bと軸本体部21aとの間にグリースを封入し、一方向クラッチ7及び転がり軸受8を好適に潤滑することができる。なお、前記密封空間における一方向クラッチ7の配置箇所と転がり軸受8の配置箇所とは軸方向に連通しており、グリースが一方向クラッチ7と転がり軸受8との間で行き渡るようになっている。
また、給油孔61aが、一方向クラッチ7と転がり軸受8との間に対応した位置に設けられている場合、両者に対するグリースの供給を確実に行うことができる。グリースは、基油にエステル、増ちょう剤にウレア系のもの等を用いた温度変化に影響を受けにくいものを用いることが好ましいが、これに限定されるものではない。
図4において、転がり軸受8は、軸連結部21の軸本体部21aと継手連結部22の筒状本体部22bとの間に介在しており、軸連結部21及び継手連結部22を互いに相対回転可能に支持している。転がり軸受8は、軌道輪としての内輪81及び外輪82と、内輪81と外輪82との間に転動可能に配置された複数の玉(転動体)83と、複数の玉83を周方向に間隔をあけて保持する保持器84とを備えた深溝玉軸受からなる。
図6は、一方向クラッチ7の保持器74を示す斜視図である。保持器74は、軸方向に対向する一対の円環部76と、これら円環部76とは別体であって、両円環部76に軸方向両端部がそれぞれ嵌合する複数の柱部77とを有している。両円環部76と周方向に隣接する柱部77とに囲まれた空間によってポケット78が形成されており、各ポケット78に各ころ73が個別に収容されている(図5参照)。
柱部77は、本体部77aと、本体部77aの周方向の一端面に突設された突起部77bと、本体部77aの軸方向両端部にそれぞれ形成された一対の嵌合部77cとを有している。そして、本体部77a、突起部77b、及び嵌合部77cは、合成樹脂材料を射出成形することにより一体成形されている。
突起部77bは、図5に示すように、ポケット78内に収容された弾性部材75を案内(位置決め)するためのものである。突起部77bは、先端に向かうに従って徐々に細くなるように形成されている。そして、弾性部材75が、突起部77bの先端側から遊嵌されるようになっている。なお、弾性部材75は、軸方向に細長く形成された圧縮コイルバネからなる。なお、弾性部材75は、板バネ等の他の形式のバネであってもよい。
軸連結部21において、内輪71は、軸本体部21aに対して所定の締め代をもって締まり嵌めによって嵌合されている。したがって、軸本体部21aに対する内輪71の締め付け力によって両者が一体回転可能となる。また、軸本体部21aに対する内輪71の締め付け力は、ころ73と内外輪71,72との噛み合いによって増大する。以下、この作用について説明する。
T1max>T2 ・・・(1)
の関係に設定することができる。
T1<T2+T3 ・・・(2)
特に、負荷トルクが最大となったときの追加の締め付け力で、軸本体部21aから内輪71に伝達可能な伝達トルクT3maxは、以下の条件を満たしている。
T1max<T2+T3max ・・・(3)
上記の式(1)〜(3)の関係が満たされることによって、軸本体部21aと内輪71との嵌め合いによる初期の締め付け力を可及的に小さくすることができ、両者の嵌め合いに必要な締め代を小さくし、当該嵌め合いによって内輪71に生じる内部応力(特に円周方向の応力)を小さくすることができる。内輪71の内部応力を小さくすることで内輪71の耐久性を高め、一方向クラッチ7、ひいてはクラッチユニット20の寿命を高めることができる。なお、軸本体部21aと内輪71の間の締め代は、最小で10μmとすることができる。
一方、負荷トルクの増大に伴って、ころ73と内外輪71,72との噛み合いによる締め付け力が過度に大きくなると、内輪71の負担が大きくなり、却って耐久性が低下してしまうおそれがある。そのため、本実施形態では、負荷トルクが大きくなるほど、負荷トルクの増分に対する、ころ73から内輪71(カム面71a1)に付与される垂直成分荷重の増分を小さくし、内輪71への負担を可及的に小さくできるようにしている。
図8(a)は、くさび状空間Sが比較的広く、くさび角θaが小さい領域にころ73が位置している状態を示し、図8(b)は、くさび状空間Sが比較的狭く、くさび角θbが大きい領域にころ73が位置している状態を示している。
したがって、図8において、外輪72の内周面72aからころ73に付与される荷重Faと荷重Fbは、
Fa<Fb ・・・(4)
の関係がある。
1.0°<θb−θa<1.5° ・・・(5)
の関係に設定されている。
くさび角θaは、4°〜9°の範囲にあることが好ましく、くさび角θbは、5.5°〜10°の範囲にあることが好ましい。くさび角θaが4°よりも小さいと、ころ73からカム面71a1に付与される垂直成分荷重Fa1が必要以上に大きくなる可能性があり、くさび角θaが9°を超えると、他方のくさび角θbが大きくなりすぎ、ころと両周面との噛み合いが不十分となる可能性があるからである。また、くさび角θbが、5.5°よりも小さいと、他方のくさび角θaが小さくなりすぎ、ころ73からカム面71a1に付与される垂直成分荷重Fa1が必要以上に高まる可能性があり、くさび角θbが10°を超えると、ころ73と内外輪71,72との噛み合いが不十分となる可能性があるからである。
1.1<θb/θa<1.4 ・・・(6)
(より好ましくは、1.11<θb/θa<1.38)
に設定されている。
くさび角θa,θbが以上のような関係に設定されることによって、ころ73と内輪71及び外輪72との噛み合いの初期から負荷トルクが最大となるまでの間、軸本体部21aと内輪71とのトルク伝達を確実に行うことができるとともに内輪71の負担も軽減することができる。
本実施形態の一方向クラッチ7には、軸連結部21から継手連結部22への伝達トルクが所定値(上限値)を超えたときにこれら軸連結部21と継手連結部22との接続を遮断するトルクリミッタ24が設けられていてもよい。図10はトルクリミッタ24を備えている一方向クラッチ7の一部を示す断面図である。
弾性部材75にはカバー部材26が設けられている。このカバー部材26は、弾性部材75の周方向一端面(ころ73側の端面)、径方向外側面、径方向内側面、及び軸方向両側面を取り囲むように有底筒形状に形成されており、周方向一端面を覆う部分26aがころ73に当接する。また、弾性部材75の径方向外側面を覆う部分26bは、外輪72の内周面72aに沿って円弧状に形成されており、この部分26bは、外輪72の内周面72aに接触しても円滑に滑ることができるように、フッ素樹脂や二硫化モリブデン等によるコーティングが施され、摩擦抵抗が低減されている。
図12は、軸継手9、クラッチユニット20及びその周囲を示す縦側面図である。図12に示すクラッチユニット20も、図4に示すクラッチユニット20と同様に、出力軸35に連結される軸連結部21と、軸継手9に連結される継手連結部22と、これら軸連結部21と継手連結部22との間に設けられている一方向クラッチ7とを有している。なお、図4と図12とに示す各形態において、同じ構成要素に対しては同じ符号を付している。
そして、ねじ46,47の締め付けの方向は、発電機4による発電時の出力軸35及び入力軸41の回転方向と同方向に設定されている。これにより、発電のために出力軸35と軸連結部21との間に回転トルクが作用しても、ねじ46,47が外れることがない。
以上の連結構造によれば、出力軸35と軸連結部21との連結が容易に行われる。
支持部56は、複数の玉列(図12では3つの玉列)を有しており、各玉列は周方向に沿って複数配置した玉57を有している。更に、支持部56は、環状の保持器58を有しており、保持器58は、各玉列を軸方向に間隔をあけて保持すると共に、各玉列に含まれる複数の玉57を周方向に間隔をあけて保持することができる。
以上より、支持部56は、軸連結部21の外周面21eと継手連結部22の内周面22cとの間に介在する複数の玉57と、この複数の玉57を周方向に間隔をあけて保持する保持器58とを有しており、軸連結部21と継手連結部22とを相対的に軸方向移動可能でかつ相対回転可能として支持することができる。
なお、図示しないが、軸連結部21を筒状の部材とし、継手連結部22をこの筒状の部材の径方向内側に位置する軸状の部材とし、これらの間に支持部56を設けた構成としてもよい。
図16は、軸継手9、クラッチユニット20及びその周囲を示す縦断面図である。図16に示すクラッチユニット20は、図4及び図12に示す形態と同様に、軸継手9と増速機3の出力軸35との間に介在している。また、図4及び図12に示すクラッチユニット20と同様に、本実施形態のクラッチユニット20も、出力軸35に連結され出力軸35と一体回転する軸連結部21と、軸継手9に連結され軸継手9と一体回転する継手連結部22と、これら軸連結部21と継手連結部22との間に設けられている一方向クラッチ7とを有している。なお、図4(図12)と図16とに示す各形態において、同じ構成要素に対してはできるだけ同じ符号を付している。
また、一方向クラッチ7は、更に、各ころ73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74と、各ころ73を周方向に向かって一方向に弾性的に付勢する複数の弾性部材(付勢部材)75(図5参照)とを備えている。
なお、この一方向クラッチ7は、前記各実施形態と同じ機能を有している。つまり、この一方向クラッチ7は、出力軸35の回転速度が入力軸41の回転速度を上回る状態で軸連結部21と継手連結部22とを一体回転可能に接続し、出力軸35の回転速度が入力軸41の回転速度を下回る状態で軸連結部21と継手連結部22との接続を解除する。
転がり軸受68は、固定円筒部66eの内周面と、回転円筒部22eの外周面との間に設けられている。これにより、転がり軸受68は、支持部材66に対して継手連結部22を回転可能に支持することができる。
以上より、一方向クラッチ7と転がり軸受68とが径方向に並んだ配置となり、この結果、継手構造(クラッチユニット20)の軸方向寸法Eを小さくすることができる。つまり、軸継手9と増速機3との間の軸方向間隔を、前記各実施形態よりも短くすることが可能となる。なお、転がり軸受68と一方向クラッチ7との軸方向位置は変更可能である。
また、図16に示す実施形態では、転がり軸受68の内輪68bは継手連結部22と別体であるが、図17に示すように、継手連結部22の回転円筒部22eが転がり軸受68の内輪を兼ねていてもよい。この場合、回転円筒部22eの外周面に転がり軸受68の玉(転動体)68cの軌道(軌道溝)68fが設けられている。
このように、固定円筒部66eが転がり軸受68の外輪を兼ねたり、回転円筒部22eが転がり軸受68の内輪を兼ねたりすることで、部品数の削減が可能となり、また部品数が減ることで組み立てが容易となる。
また、軸連結部21に軸方向から継手連結部22を接近させ、図19(C)に示すように、継手連結部22をころ73の径方向外側に取り付ける際、その取り付けを容易とするために、継手連結部22の回転円筒部22eの内周面端部に、テーパ部が設けられている。このテーパ部は、軸方向外側に向かって拡径するテーパ面からなる。
そして、図20(G)に示すように、第1の中間品M1と第2の中間品M2とを相互に軸方向に沿って接近させて組み合わせ、クラッチユニット20を得る。このように、両中間品M1,M2を軸方向に接近させて組み合わせる際、その組み合わせ(取り付け)を容易とするために、継手連結部22の回転円筒部22eの外周面端部に、テーパ部が設けられている。このテーパ部は、軸方向外側に向かって縮径するテーパ面からなる。
そして、このクラッチユニット20と出力軸35とを軸方向に接近させて結合させ、つまり、軸連結部21及び間座69aを出力軸35に外嵌させ、出力軸35の先端に形成されているボルト部にナット部材69cを螺合させ、締め付ける(図20(H)参照)。そして、クラッチユニット20の支持部材66を図外の増速機3のハウジング14に固定し、このクラッチユニット20に図外の軸継手9を取り付ける。
以上より、図16に示すクラッチユニット20が、増速機3と軸継手9との間に設けられた構成となる。
図13は、クラッチユニット20の一部を示す横断面図である。このクラッチユニット20が有する一方向クラッチ7には、係合子としてスプラグ73が用いられている。この場合、内輪71の外周面71aは、図7に示すようなカム面が形成されておらず、円筒面に形成されている。なお、図13に示す実施形態では、一方向クラッチ7の内輪部は、軸本体部21aの一部から構成されており、図4の場合のような別体の内輪71を備えていない。この一方向クラッチ7は、前記各実施形態に適用可能である。
したがって、軸本体部21aが筒状本体部22bに対して矢印a方向に相対回転しようとしたときに、軸本体部21aと筒状本体部22bとが一体回転可能に接続され、軸本体部21aが筒状本体部22bに対して矢印b方向に相対回転したときに、軸本体部21aと筒状本体部22bとの接続が遮断されるようになっている。これにより、出力軸35と入力軸41との関係について、前記各実施形態と同様に、一体回転する状態と、相対回転する状態とに切り替えが可能となる。
以上のように、風力発電装置1(図1参照)は、風力により回転する主軸2と、この主軸2の回転を増速して出力軸35から出力する増速機3と、出力軸35の回転を入力として回転する入力軸41を有すると共にこの入力軸41と一体回転するロータの回転に伴って発電する発電機4と、出力軸35と入力軸41との間に設けられこれら出力軸35と入力軸41との間でトルク伝達可能とするための軸継手9と、この軸継手9と出力軸35との間に介在する前記各実施形態に係るクラッチユニット20を備えている継手構造とを備えている。
そして、この発電状態から、例えば風力が低下して、出力軸35の加速回転が止められると出力軸35は減速するが、ロータ42の慣性力によって入力軸41は回転を継続しようとする。この場合、出力軸35とともに一体回転する軸連結部21の回転速度が入力軸41とともに一体回転する継手連結部22の回転速度を下回り、一方向クラッチ7によって出力軸35の軸連結部21と入力軸41側の継手連結部22との接続が解除される。
したがって、出力軸35が減速しても、出力軸35及びこの出力軸35から増速機3側に設けられている他の軸は慣性回転することから急激なトルク抜けが防止され、これら出力軸35及び他の軸を支持する転がり軸受(例えば、図3のころ軸受38)が有する転動体(円筒ころ38c)の自転遅れを抑制することができる。
また、図12に示す空間(隙間)S2、図4に示す空間(隙間)S1,S2によれば、各軸が軸方向に伸張しても、軸方向に隣の部材と干渉するのを防ぐことができる。なお、これら空間S1,S2は、想定される温度変化域の上限(最高温度)における各軸の軸方向の伸張量よりも大きい寸法に設定されることが好ましい。
例えば、前記実施形態(図2参照)では、クラッチユニット20が増速機3の出力軸35と軸継手9との間に設けられている場合について説明したが、他の形態として、図14に示すように、クラッチユニット20が軸継手9と発電機4の入力軸41との間に設けられていてもよい。この場合であっても、クラッチユニット20の構成は同じであるが、軸連結部21は、発電機4の出力軸35と連結される。つまり、クラッチユニット20は、入力軸41又は出力軸35からなる軸体に連結される軸連結部21と、軸継手9に連結される継手連結部22と、これら軸連結部21と継手連結部22との間に設けられている一方向クラッチ7とを有していればよい。
また、風力発電装置は、図1に示す水平軸タイプのものに限らず、図15に示す垂直軸タイプのものであってもよい。
4:発電機 4a:ハウジング(固定物) 7:一方向クラッチ
8:転がり軸受 9:軸継手 14 ハウジング(固定物)
20:クラッチユニット 21:軸連結部 21b:連結用軸部
21c:挿入軸部 22:継手連結部 22d:回転フランジ部
22e:回転円筒部 35:出力軸 35d:孔
35e:端部 41:入力軸 46:雄ねじ
47:雌ねじ 56:支持部 57:玉
58:保持器 66:支持部材 66d:固定フランジ部
66e:固定円筒部 68:転がり軸受 68d,68f:軌道
73:ころ(係合子) 73:スプラグ(係合子)
Claims (15)
- 増速機が有する出力軸からのトルクによって発電機が有する入力軸を回転させて発電する風力発電装置に用いられる継手構造であって、
前記出力軸と前記入力軸との間に設けられ当該出力軸と当該入力軸との間でトルク伝達可能とするための軸継手と、前記出力軸と前記入力軸との内のいずれか一方の軸体との間に介在するクラッチユニットを備え、
前記クラッチユニットは、前記軸体と一体回転する軸連結部と、前記軸継手と一体回転する継手連結部と、前記軸連結部と前記継手連結部との間に設けられている一方向クラッチと、を有し、
前記一方向クラッチは、前記出力軸の回転速度が前記入力軸の回転速度を上回る状態で前記軸連結部と前記継手連結部とを一体回転可能に接続し、前記出力軸の回転速度が前記入力軸の回転速度を下回る状態で前記軸連結部と前記継手連結部との接続を解除することを特徴とする継手構造。 - 前記軸連結部は、前記軸体と別体であって当該軸体と連結される部材からなり、
前記継手連結部は、前記軸継手と別体であって当該軸継手と連結される部材からなる請求項1に記載の継手構造。 - 前記軸連結部は、前記軸体と連結するための連結用軸部を有し、
前記連結用軸部と前記軸体との内の一方の端部に、軸方向に伸びる孔が形成され、他方の端部に、前記孔に挿入されかつ当該孔に対して軸方向移動は可能であるが相対回転は不能である挿入軸部が形成されている請求項2に記載の継手構造。 - 前記孔はスプライン孔であり、前記挿入軸部はスプライン軸である請求項3に記載の継手構造。
- 前記軸連結部と前記継手連結部との内の一方は軸状の部材からなり、他方はこの軸状の部材の径方向外側に位置する筒状の部材からなり、
前記一方向クラッチは、前記軸連結部と前記継手連結部との間に介在し、かつ前記出力軸の回転速度が前記入力軸の回転速度を上回る状態で当該軸連結部と当該継手連結部とに噛み込み可能であると共に前記出力軸の回転速度が前記入力軸の回転速度を下回る状態で前記噛み込みが解除される係合子を有し、
前記クラッチユニットは、更に、前記軸連結部と前記継手連結部との間に介在する転がり軸受を有している請求項1〜4のいずれか一項に記載の継手構造。 - 前記軸体の端部には雄ねじが形成されており、
前記軸連結部には、前記雄ねじと螺合しかつ当該雄ねじとの締め付けが完了した状態で当該締め付けの方向に回り止めがされる雌ねじが形成されており、
前記締め付けの方向は、前記発電機による発電時の前記出力軸及び前記入力軸の回転方向と同方向に設定されている請求項2に記載の継手構造。 - 前記軸連結部と前記継手連結部との内の一方は筒状の部材からなり、他方はこの筒状の部材の径方向内側に位置する軸状の部材からなり、
前記クラッチユニットは、更に、前記軸連結部と前記継手連結部材とを相対的に軸方向移動可能でかつ相対回転可能として支持する支持部を有している請求項6に記載の継手構造。 - 前記支持部は、前記軸連結部と前記継手連結部との間に介在する複数の玉と、この複数の玉を周方向に間隔をあけて保持する保持器と、を有している請求項7に記載の継手構造。
- 前記クラッチユニットは、更に、前記風力発電装置が有する固定物に固定される支持部材と、前記支持部材と前記継手連結部との間に設けられ当該支持部材に対して当該継手連結部を回転可能に支持するための転がり軸受と、を有している請求項1に記載の継手構造。
- 前記継手連結部は、前記軸継手と連結される回転フランジ部と、前記回転フランジ部と一体回転すると共に前記一方向クラッチが内周側に設けられる回転円筒部と、を有し、
前記支持部材は、前記固定物と連結される固定フランジ部と、前記固定フランジ部と一体であると共に前記回転円筒部と同心状でかつ当該回転円筒部の径方向外側に位置する固定円筒部と、を有し、
前記固定円筒部の内周面と前記回転円筒部の外周面との間に前記転がり軸受は設けられている請求項9に記載の継手構造。 - 前記固定円筒部の内周面に前記転がり軸受が有する転動体の軌道が設けられ、当該固定円筒部が当該転がり軸受の外輪を兼ねている請求項10に記載の継手構造。
- 前記回転円筒部の外周面に前記転がり軸受が有する転動体の軌道が設けられ、当該回転円筒部が当該転がり軸受の内輪を兼ねている請求項10又は11に記載の継手構造。
- 前記固定物は、前記増速機のハウジングであり、
前記クラッチユニットは、前記軸継手と前記出力軸との間に介在する請求項9〜12のいずれか一項に記載の継手構造。 - 前記固定物は、前記発電機のハウジングであり、
前記クラッチユニットは、前記軸継手と前記入力軸との間に介在する請求項9〜12のいずれか一項に記載の継手構造。 - 風力により回転する主軸と、
前記主軸の回転を増速して出力軸から出力する増速機と、
前記出力軸の回転を入力として回転する入力軸を有すると共に当該入力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、
前記出力軸と前記入力軸との間に設けられ当該出力軸と当該入力軸との間でトルク伝達可能とするための軸継手と、
前記軸継手と、前記出力軸と前記入力軸との内のいずれか一方の軸体との間に介在する請求項1〜14のいずれか一項に記載の継手構造と、
を備えていることを特徴とする風力発電装置。
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