JPH06100179B2 - 風車の出力取出構造 - Google Patents
風車の出力取出構造Info
- Publication number
- JPH06100179B2 JPH06100179B2 JP60013518A JP1351885A JPH06100179B2 JP H06100179 B2 JPH06100179 B2 JP H06100179B2 JP 60013518 A JP60013518 A JP 60013518A JP 1351885 A JP1351885 A JP 1351885A JP H06100179 B2 JPH06100179 B2 JP H06100179B2
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- JP
- Japan
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- wind turbine
- shaft
- nacelle
- output shaft
- rotary
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
- F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- Wind Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は風力発電機等に利用する風車の出力取出構造に
関するものである。
関するものである。
発電機等を駆動するための風車として、支柱上部にナセ
ルを回動自在に設け、このナセルに横置き支持した回転
軸に、風力により回転するロータを取りつけるようにし
たものがある。このような構造の風車の回転軸の動力
は、上記ナセル内に発電機を設けて直接駆動するように
したものと、上記支柱側に発電機を設け、上下方向に設
けた出力軸を介して駆動するようにしたものとがある。
前者の場合は、発電機が回転運動するナセル内に設けら
れているため、発電機の電力はスリップリングを介して
取り出さなければならないのに対し、後者の場合は、発
電機が静止した支柱に取りつけられているため、スリッ
プリングを介することなく、電力を取り出せるメリット
がある。
ルを回動自在に設け、このナセルに横置き支持した回転
軸に、風力により回転するロータを取りつけるようにし
たものがある。このような構造の風車の回転軸の動力
は、上記ナセル内に発電機を設けて直接駆動するように
したものと、上記支柱側に発電機を設け、上下方向に設
けた出力軸を介して駆動するようにしたものとがある。
前者の場合は、発電機が回転運動するナセル内に設けら
れているため、発電機の電力はスリップリングを介して
取り出さなければならないのに対し、後者の場合は、発
電機が静止した支柱に取りつけられているため、スリッ
プリングを介することなく、電力を取り出せるメリット
がある。
ところが、上記後者の場合、支柱上部において、ナセル
と出力軸とを、その両機能を互に独立させながら回転自
在に支持しなければならないため、機構が大型化する問
題がある。
と出力軸とを、その両機能を互に独立させながら回転自
在に支持しなければならないため、機構が大型化する問
題がある。
本発明の目的は、ロータ回転軸の回転を、上下方向に向
けた出力軸を介して、支柱側の発電機等の被動手段へ取
り出すようにした風車において、ナセルを支持する回動
テーブルと上記出力軸との機能を互いに独立させながら
コンパクトに収納することができる動力取出構造を提供
することにある。
けた出力軸を介して、支柱側の発電機等の被動手段へ取
り出すようにした風車において、ナセルを支持する回動
テーブルと上記出力軸との機能を互いに独立させながら
コンパクトに収納することができる動力取出構造を提供
することにある。
上記目的を達成する本発明は、上下に立設した支柱の上
部に、この支柱回りに回動自在なナセルを介して横方向
に延びる回転軸を設け、この回転軸に風力により回転す
るロータを取付けると共に、この回転軸の回転を前記支
柱上部に上下方向に延びる出力軸へ歯車機構を介して取
り出すようにした風車において、前記ナセルを前記支柱
上部に回動自在に設けた回動テーブルに固定することに
より回動自在に構成し、前記出力軸を前記回動テーブル
の軸心と同心状に配置すると共に、該回動テーブルに回
転自在に支持したことを特徴とするものである。
部に、この支柱回りに回動自在なナセルを介して横方向
に延びる回転軸を設け、この回転軸に風力により回転す
るロータを取付けると共に、この回転軸の回転を前記支
柱上部に上下方向に延びる出力軸へ歯車機構を介して取
り出すようにした風車において、前記ナセルを前記支柱
上部に回動自在に設けた回動テーブルに固定することに
より回動自在に構成し、前記出力軸を前記回動テーブル
の軸心と同心状に配置すると共に、該回動テーブルに回
転自在に支持したことを特徴とするものである。
以下、本発明を図に示す実施例により説明する。
第3,4図に示すダウンウィンド型の風車において、１は
支柱であり、この支柱１は複数本の張り線２によって垂
直に立設されている。支柱１の上端には、支柱１回りに
回動自在に支持されたナセル３が設けられている。この
ナセル３は支持腕3aを横方向に延ばし、その支持腕3aに
回転軸４を軸支している。この回転軸４の端部には、風
力によって回転するロータ５が支持されている。そのロ
ータ５はハブ６に一対のブレード7,7を互いに対設する
ように設けている。
支柱であり、この支柱１は複数本の張り線２によって垂
直に立設されている。支柱１の上端には、支柱１回りに
回動自在に支持されたナセル３が設けられている。この
ナセル３は支持腕3aを横方向に延ばし、その支持腕3aに
回転軸４を軸支している。この回転軸４の端部には、風
力によって回転するロータ５が支持されている。そのロ
ータ５はハブ６に一対のブレード7,7を互いに対設する
ように設けている。
上記ロータ５は、矢印Ｗ方向の風に対し、ナセル３を支
柱１回りに回転させながら風下側に移動し、かつロータ
５自身の回転によって回転軸４を回転させる。回転軸４
の回転は、後述する傘歯車31,32を介して出力軸33を駆
動し、この出力軸33は支柱１上部に固定した発電機36を
駆動するようにしている（第1,2図参照）。
柱１回りに回転させながら風下側に移動し、かつロータ
５自身の回転によって回転軸４を回転させる。回転軸４
の回転は、後述する傘歯車31,32を介して出力軸33を駆
動し、この出力軸33は支柱１上部に固定した発電機36を
駆動するようにしている（第1,2図参照）。
第１図は、上記ダウンウィンド型風車のロータ支持部の
詳細を示している。
詳細を示している。
回転軸４は前端に二股状のフォーク９を固定し、後端に
伝動用の歯車10を固定している。この回転軸４を支持す
るナセル３は、上下二つ割りの外殻から組立てられてい
る。一方、ロータ５の中心部を構成するハブ６は略十字
形に形成され、ブレード7,7を支持するためのブレード
支持部6a,6aと、ブレード７のピッチ角変換機構11を収
納する制御機構収納部6b,6bとを有している。このハブ
６は、ブレード支持部6a,6aの部分を左右二つ割りにし
て構成されている。
伝動用の歯車10を固定している。この回転軸４を支持す
るナセル３は、上下二つ割りの外殻から組立てられてい
る。一方、ロータ５の中心部を構成するハブ６は略十字
形に形成され、ブレード7,7を支持するためのブレード
支持部6a,6aと、ブレード７のピッチ角変換機構11を収
納する制御機構収納部6b,6bとを有している。このハブ
６は、ブレード支持部6a,6aの部分を左右二つ割りにし
て構成されている。
上記ハブ６のブレード支持部6a,6aは、支持軸12,12を回
動自在に支持し、この支持軸12,12の外端側のフランジ1
2a,12aに、繊維強化樹脂製のブレード7,7を固定してい
る。また、支持軸12,12の内端側には、それぞれ左右両
側方に延びる回転レバー12b,12bが、ボルト16,16によっ
て固定されている。
動自在に支持し、この支持軸12,12の外端側のフランジ1
2a,12aに、繊維強化樹脂製のブレード7,7を固定してい
る。また、支持軸12,12の内端側には、それぞれ左右両
側方に延びる回転レバー12b,12bが、ボルト16,16によっ
て固定されている。
一方、制御機構収納部6b,6bは、外端側に固定磁石13,13
を固定すると共に、内端側に固定磁石13,13と吸引しあ
う関係の可動磁石14,14を摺動自在に収納し、さらに固
定磁石13と可動磁石14の間に、両磁石13,14の相互吸引
力よりも大きな弾性力を有するスプリング15を張設して
いる。各制御機構収納部6b内の可動磁石14は、ロータ５
が回転するときの遠心力によって、スプリング15の張力
とバランスしながら半径方向に移動するようになってい
る。
を固定すると共に、内端側に固定磁石13,13と吸引しあ
う関係の可動磁石14,14を摺動自在に収納し、さらに固
定磁石13と可動磁石14の間に、両磁石13,14の相互吸引
力よりも大きな弾性力を有するスプリング15を張設して
いる。各制御機構収納部6b内の可動磁石14は、ロータ５
が回転するときの遠心力によって、スプリング15の張力
とバランスしながら半径方向に移動するようになってい
る。
この可動磁石14には、直径方向に掛け渡したピン17が固
定され、このピン17に２本のロッド18,18の一端側が共
に連結され、そのロッド18,18の他端側は、一方は片側
の支持軸12内端の回転レバー12bと連結し、他方は他側
の支持軸12内端の回転レバー12bと連結している。上記
可動磁石14と回転レバー12bとの間のリンク機構は、反
対側の制御機構収納部6bに内設した可動磁石14と、回転
レバー12bの他端部との間にも同様に設けられている。
定され、このピン17に２本のロッド18,18の一端側が共
に連結され、そのロッド18,18の他端側は、一方は片側
の支持軸12内端の回転レバー12bと連結し、他方は他側
の支持軸12内端の回転レバー12bと連結している。上記
可動磁石14と回転レバー12bとの間のリンク機構は、反
対側の制御機構収納部6bに内設した可動磁石14と、回転
レバー12bの他端部との間にも同様に設けられている。
上記回転軸４が対面する側と反対側のハブ６の側面に
は、軸受部19がフランジ20を介して、貫通孔20aに挿通
されるボルト21により固定されている。この軸受部19に
は、ピボット軸22が回動自在に軸支されている。このピ
ボット軸22は、上記一対の対設されたブレード7,7の方
向と直交する方向Ｌに対し、角度Δ３で交差するように
斜めに軸支されている（第１図参照）。このような角度
Δ３を以って斜めに軸支されたピボット軸22の両端は、
回転軸４前端の二股状フォーク９の端部9a,9aにボルト2
5,25によって固定されている。この固定のため、二股状
のフォーク９は、ロータハブ６のブレード支持部6aと制
御機構収納部6bの間を対角線状に挟むと共に、前方へ抱
き込むようにフォーク端部9a,9aを延長させている。
は、軸受部19がフランジ20を介して、貫通孔20aに挿通
されるボルト21により固定されている。この軸受部19に
は、ピボット軸22が回動自在に軸支されている。このピ
ボット軸22は、上記一対の対設されたブレード7,7の方
向と直交する方向Ｌに対し、角度Δ３で交差するように
斜めに軸支されている（第１図参照）。このような角度
Δ３を以って斜めに軸支されたピボット軸22の両端は、
回転軸４前端の二股状フォーク９の端部9a,9aにボルト2
5,25によって固定されている。この固定のため、二股状
のフォーク９は、ロータハブ６のブレード支持部6aと制
御機構収納部6bの間を対角線状に挟むと共に、前方へ抱
き込むようにフォーク端部9a,9aを延長させている。
一方、第1,2図に示すように、上記ナセル３はそのフラ
ンジ3bの部分を、支柱１の上端に支持された回動テーブ
ル26に一体に固定されている。この回動テーブル26は、
支柱１上端に固定したケース27に、軸受28,28を介して
回動自在に支持されている。この回動テーブル26の軸心
は、平面視において上記回転軸４の軸心から距離ｅだけ
偏心させて設けられている（第４図参照）。この回動テ
ーブル26の軸心に、出力軸33が軸受34,34を介して同心
状に回転自在に軸支されている。
ンジ3bの部分を、支柱１の上端に支持された回動テーブ
ル26に一体に固定されている。この回動テーブル26は、
支柱１上端に固定したケース27に、軸受28,28を介して
回動自在に支持されている。この回動テーブル26の軸心
は、平面視において上記回転軸４の軸心から距離ｅだけ
偏心させて設けられている（第４図参照）。この回動テ
ーブル26の軸心に、出力軸33が軸受34,34を介して同心
状に回転自在に軸支されている。
上記出力軸33の上端には、傘歯車32が固定され、また下
端には継手35を介して発電機36が接続されている。ま
た、出力軸33の下部には制動ディスク37が固定され、こ
の制動ディスク37はキャリパ38によって挟圧されるよう
になっている。キャリパ38は、ワイヤ39を介して図示し
ない下方の操作レバーにより操作されるようになってい
る。
端には継手35を介して発電機36が接続されている。ま
た、出力軸33の下部には制動ディスク37が固定され、こ
の制動ディスク37はキャリパ38によって挟圧されるよう
になっている。キャリパ38は、ワイヤ39を介して図示し
ない下方の操作レバーにより操作されるようになってい
る。
上記ナセル３には、上記回転軸４が横置き支持されると
共に、中間軸29が回転自在に支持されている。中間軸29
には歯車30と傘歯車31が固定されており、歯車30は上述
した回転軸４上の歯車10は噛合し、また傘歯車31は上記
出力軸33上端の傘歯車32と噛合して、歯車機構を構成し
ている。このため、風力によってロータ５が回転する
と、回転軸４の回転は歯車10,30の噛合により中間軸29
を回転させ、傘歯車31,32の噛合により上下方向の出力
軸33を回転させ、さらに継手35を介して発電機36を駆動
する。
共に、中間軸29が回転自在に支持されている。中間軸29
には歯車30と傘歯車31が固定されており、歯車30は上述
した回転軸４上の歯車10は噛合し、また傘歯車31は上記
出力軸33上端の傘歯車32と噛合して、歯車機構を構成し
ている。このため、風力によってロータ５が回転する
と、回転軸４の回転は歯車10,30の噛合により中間軸29
を回転させ、傘歯車31,32の噛合により上下方向の出力
軸33を回転させ、さらに継手35を介して発電機36を駆動
する。
上述した風車では、支柱１上に回動自在に支持したナセ
ル３支持用の回動テーブル26に、これと同心状に出力軸
33の回転自在に支持した構造になっているため、上記出
力軸33のために別途大きなスペースを設けることなく、
かつ回動テーブル26と機能を独立させながら、コンパク
トに収納することができる。
ル３支持用の回動テーブル26に、これと同心状に出力軸
33の回転自在に支持した構造になっているため、上記出
力軸33のために別途大きなスペースを設けることなく、
かつ回動テーブル26と機能を独立させながら、コンパク
トに収納することができる。
また、上記実施例のように、回動テーブル26の軸心を、
ロータ５の回転軸４に対し距離ｅだけ偏心させるように
すると、ロータ５の風向Ｗに対する方向安定性を高める
ことができる。すなわち、回動テーブル26の軸心を回転
軸４の軸心から偏心させず、同一点に交差させる状態に
すると、ロータ５は回動テーブル26からの反力により風
向Ｗに対し向きを変えやすくなる。
ロータ５の回転軸４に対し距離ｅだけ偏心させるように
すると、ロータ５の風向Ｗに対する方向安定性を高める
ことができる。すなわち、回動テーブル26の軸心を回転
軸４の軸心から偏心させず、同一点に交差させる状態に
すると、ロータ５は回動テーブル26からの反力により風
向Ｗに対し向きを変えやすくなる。
なお、上記実施例では、ロータ５を支柱１に対し風下側
に設ける所謂ダウンウィンド型風車の場合について説明
したが、本発明は、ロータ５を支柱１に対し風上側に設
ける所謂アップウィンド型風車に対しても適用可能であ
る。
に設ける所謂ダウンウィンド型風車の場合について説明
したが、本発明は、ロータ５を支柱１に対し風上側に設
ける所謂アップウィンド型風車に対しても適用可能であ
る。
上述したように、本発明は、上下に立設した支柱の上部
に、この支柱回りに回動自在なナセルを介して横方向に
延びる回転軸を設け、この回転軸に風力により回転する
ロータを取付けると共に、この回転軸の回転を前記支柱
上部に上下方向に延びる出力軸へ歯車機構を介して取り
出すようにした風車において、前記ナセルを前記支柱上
部に回動自在に設けた回動テーブルに固定することによ
り回動自在に構成し、前記出力軸を前記回動テーブルの
軸心と同心状に配置すると共に、該回動テーブルに回転
自在に支持する構成にしたので、出力軸が機能を独立さ
せながら回動テーブル内に収納された状態となり、コン
パクトな構成にすることができる。
に、この支柱回りに回動自在なナセルを介して横方向に
延びる回転軸を設け、この回転軸に風力により回転する
ロータを取付けると共に、この回転軸の回転を前記支柱
上部に上下方向に延びる出力軸へ歯車機構を介して取り
出すようにした風車において、前記ナセルを前記支柱上
部に回動自在に設けた回動テーブルに固定することによ
り回動自在に構成し、前記出力軸を前記回動テーブルの
軸心と同心状に配置すると共に、該回動テーブルに回転
自在に支持する構成にしたので、出力軸が機能を独立さ
せながら回動テーブル内に収納された状態となり、コン
パクトな構成にすることができる。
第１図は本発明の出力取出構造を設けた風車の要部を、
各部品を分解して示す斜視図、第２図は同風車の回動テ
ーブルと出力軸との支持部分を示す縦断面図、第３図は
上記風車の側面図、第４図は第３図のIV矢視図である。 １……支柱、３……ナセル、４……回転軸、５……ロー
タ、26……回動テーブル、27……ケース、10,30……歯
車、31,32……傘歯車、28,34……軸受、36……発電機。
各部品を分解して示す斜視図、第２図は同風車の回動テ
ーブルと出力軸との支持部分を示す縦断面図、第３図は
上記風車の側面図、第４図は第３図のIV矢視図である。 １……支柱、３……ナセル、４……回転軸、５……ロー
タ、26……回動テーブル、27……ケース、10,30……歯
車、31,32……傘歯車、28,34……軸受、36……発電機。
Claims (1)
- 【請求項１】上下に立設した支柱の上部に、この支柱回
りに回動自在なナセルを介して横方向に延びる回転軸を
設け、この回転軸に風力により回転するロータを取付け
ると共に、この回転軸の回転を前記支柱上部に上下方向
に延びる出力軸へ歯車機構を介して取り出すようにした
風車において、前記ナセルを前記支柱上部に回動自在に
設けた回動テーブルに固定することにより回動自在に構
成し、前記出力軸を前記回動テーブルの軸心と同心状に
配置すると共に、該回動テーブルに回転自在に支持した
ことを特徴とする風車の出力取出構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60013518A JPH06100179B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 風車の出力取出構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60013518A JPH06100179B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 風車の出力取出構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61175275A JPS61175275A (ja) | 1986-08-06 |
| JPH06100179B2 true JPH06100179B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=11835372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60013518A Expired - Fee Related JPH06100179B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 風車の出力取出構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100179B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8203230B2 (en) * | 2010-06-29 | 2012-06-19 | General Electric Company | Yaw bearing system |
-
1985
- 1985-01-29 JP JP60013518A patent/JPH06100179B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61175275A (ja) | 1986-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |