JPH0835482A - 風車の可変ピッチ機構 - Google Patents
風車の可変ピッチ機構Info
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- JPH0835482A JPH0835482A JP6193742A JP19374294A JPH0835482A JP H0835482 A JPH0835482 A JP H0835482A JP 6193742 A JP6193742 A JP 6193742A JP 19374294 A JP19374294 A JP 19374294A JP H0835482 A JPH0835482 A JP H0835482A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Y02B10/30—Wind power
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- 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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Abstract
(57)【要約】
【目的】 油圧シリンダー取付端から案内ロッド先端ま
での可変ピッチ機構長さが短くなり、ロータヘッド内に
容易に収納することができる風車の可変ピッチ機構を提
供する。 【構成】 ロータヘッド４内のほぼ回転中心線上に配設
された油圧シリンダー９と、油圧シリンダー９のシリン
ダーロッド１１の先端に取付けられ自動調心スラスト軸
受１５，直動軸受１６及びリンク継手部１７から成るロ
ッドヘッド１４とを具えている。更にシリンダーロッド
１１の周囲にロータヘッド４に固定されて配備され直動
軸受１６が軸方向滑動可能に外嵌した複数の案内ロッド
１９と、ロッドヘッド１４のリンク継手部１７と翼１の
ドライブアーム３のリンク継手部２０に接続されたリン
ク１８とを具えている。しかして油圧シリンダー９の直
線運動を翼１ピッチ角の回転運動に変換する。
での可変ピッチ機構長さが短くなり、ロータヘッド内に
容易に収納することができる風車の可変ピッチ機構を提
供する。 【構成】 ロータヘッド４内のほぼ回転中心線上に配設
された油圧シリンダー９と、油圧シリンダー９のシリン
ダーロッド１１の先端に取付けられ自動調心スラスト軸
受１５，直動軸受１６及びリンク継手部１７から成るロ
ッドヘッド１４とを具えている。更にシリンダーロッド
１１の周囲にロータヘッド４に固定されて配備され直動
軸受１６が軸方向滑動可能に外嵌した複数の案内ロッド
１９と、ロッドヘッド１４のリンク継手部１７と翼１の
ドライブアーム３のリンク継手部２０に接続されたリン
ク１８とを具えている。しかして油圧シリンダー９の直
線運動を翼１ピッチ角の回転運動に変換する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は風車の可変ピッチ機構に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】発電などに用いられる産業用風車は、回
転数及び出力を制御するために可変ピッチ翼を備え、翼
角度調整は油圧シリンダーで駆動しており、例えば図５
縦断面図に示すように、可変ピッチ翼３１はロータヘッ
ド３２に取付けられて、その中空の回転軸３３は軸受３
４で支承されるとともに、増速歯車装置３５を介して発
電機３６及び油圧ポンプ３７を駆動しており、一方回転
軸３３内のほぼ回転中心線上に案内ロッド３８が軸受３
９で支承され、この案内ロッド３８と可変ピッチ翼３１
の一端はカム又はリンク４０で連結されて案内ロッド３
８の直線運動を翼３１のピッチ角回転運動に変えるよう
になっているとともに、案内ロッド３８は回転継手４１
を介して油圧シリンダー４２で駆動されている。なおシ
リンダーロッド４３には翼３１のピッチ角を検出するた
めの変位計が取付けられている。
転数及び出力を制御するために可変ピッチ翼を備え、翼
角度調整は油圧シリンダーで駆動しており、例えば図５
縦断面図に示すように、可変ピッチ翼３１はロータヘッ
ド３２に取付けられて、その中空の回転軸３３は軸受３
４で支承されるとともに、増速歯車装置３５を介して発
電機３６及び油圧ポンプ３７を駆動しており、一方回転
軸３３内のほぼ回転中心線上に案内ロッド３８が軸受３
９で支承され、この案内ロッド３８と可変ピッチ翼３１
の一端はカム又はリンク４０で連結されて案内ロッド３
８の直線運動を翼３１のピッチ角回転運動に変えるよう
になっているとともに、案内ロッド３８は回転継手４１
を介して油圧シリンダー４２で駆動されている。なおシ
リンダーロッド４３には翼３１のピッチ角を検出するた
めの変位計が取付けられている。
【０００３】しかして発電用風車は一基当たりの発電能
力が数百ｋＷと大型化し、これに伴い増速歯車装置や発
電機も大型化してその取付けスペースも広くなってお
り、反面これらの増速歯車装置や発電機はロータヘッド
支持装置とともに地上数十ｍ上にあって、その取付けス
ペースは極限に制約される。このため油圧シリンダーや
リンク装置などで構成する可変ピッチ機構はコンパクト
化が要求され、可能であればロータヘッド内に収納する
ことが望まれている。しかしながら上述の可変ピッチ機
構は、油圧シリンダー４２と案内ロッド３８と案内ロッ
ド軸受３９が同一軸線上に配備しているため全長が長く
なり、油圧シリンダー４２を含めた可変ピッチ機構をロ
ータヘッド３２内に収納することは困難である。
力が数百ｋＷと大型化し、これに伴い増速歯車装置や発
電機も大型化してその取付けスペースも広くなってお
り、反面これらの増速歯車装置や発電機はロータヘッド
支持装置とともに地上数十ｍ上にあって、その取付けス
ペースは極限に制約される。このため油圧シリンダーや
リンク装置などで構成する可変ピッチ機構はコンパクト
化が要求され、可能であればロータヘッド内に収納する
ことが望まれている。しかしながら上述の可変ピッチ機
構は、油圧シリンダー４２と案内ロッド３８と案内ロッ
ド軸受３９が同一軸線上に配備しているため全長が長く
なり、油圧シリンダー４２を含めた可変ピッチ機構をロ
ータヘッド３２内に収納することは困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて提案されたもので、油圧シリンダー取付端
から案内ロッド先端までの可変ピッチ機構長さが短くな
り、ロータヘッド内に容易に収納することができる風車
の可変ピッチ機構を提供することを目的とする。
事情に鑑みて提案されたもので、油圧シリンダー取付端
から案内ロッド先端までの可変ピッチ機構長さが短くな
り、ロータヘッド内に容易に収納することができる風車
の可変ピッチ機構を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、可
変ピッチ軸受で支承された翼内端を収容する中空のロー
タヘッドに中空の回転軸が連結されている風車におい
て、上記ロータヘッド内のほぼ回転中心線上に配設され
た油圧シリンダーと、上記油圧シリンダーのシリンダー
ロッドの先端に取付けられ回転継手部，案内ロッド軸受
部及びリンク継手部から成るロッドヘッドと、上記シリ
ンダーロッドの周囲に上記ロータヘッドに固定されて配
備され上記案内ロッド軸受部が軸方向滑動可能に外嵌し
た複数の案内ロッドと、上記ロッドヘッドのリンク継手
部と翼内端のリンク継手部に接続されたリンクとを具
え、油圧シリンダーの直線運動を翼ピッチ角の回転運動
に変換することを特徴とする。
変ピッチ軸受で支承された翼内端を収容する中空のロー
タヘッドに中空の回転軸が連結されている風車におい
て、上記ロータヘッド内のほぼ回転中心線上に配設され
た油圧シリンダーと、上記油圧シリンダーのシリンダー
ロッドの先端に取付けられ回転継手部，案内ロッド軸受
部及びリンク継手部から成るロッドヘッドと、上記シリ
ンダーロッドの周囲に上記ロータヘッドに固定されて配
備され上記案内ロッド軸受部が軸方向滑動可能に外嵌し
た複数の案内ロッドと、上記ロッドヘッドのリンク継手
部と翼内端のリンク継手部に接続されたリンクとを具
え、油圧シリンダーの直線運動を翼ピッチ角の回転運動
に変換することを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明風車の可変ピッチ機構においては、案内
ロッド及び案内ロッド軸受部がシリンダーロッドの周囲
にあるためにシリンダーストロークに対するシリンダー
取付部から案内ロッド端部までの距離が短くなり、油圧
シリンダーと回転継手部とリンク機構で構成する可変ピ
ッチ機構の長さが短くなり、ほぼロータヘッド内に収納
可能である。また油圧シリンダーの押し力が複数のリン
ク機構で生ずる軸直角方向の力はロータヘッドの回転中
心つまり油圧シリンダーの軸線方向に向かうために、摩
擦力の差等を考えなければお互いの軸直角方向力は打消
し合い、案内ロッド及び案内ロッド軸受部に負荷は作用
しないので、構造が小さくなり重量軽減及びコスト軽減
が図れる。
ロッド及び案内ロッド軸受部がシリンダーロッドの周囲
にあるためにシリンダーストロークに対するシリンダー
取付部から案内ロッド端部までの距離が短くなり、油圧
シリンダーと回転継手部とリンク機構で構成する可変ピ
ッチ機構の長さが短くなり、ほぼロータヘッド内に収納
可能である。また油圧シリンダーの押し力が複数のリン
ク機構で生ずる軸直角方向の力はロータヘッドの回転中
心つまり油圧シリンダーの軸線方向に向かうために、摩
擦力の差等を考えなければお互いの軸直角方向力は打消
し合い、案内ロッド及び案内ロッド軸受部に負荷は作用
しないので、構造が小さくなり重量軽減及びコスト軽減
が図れる。
【０００７】
【実施例】本発明風車の可変ピッチ機構の一実施例を図
面について説明すると、図１は本可変ピッチ機構の部分
截断斜視図、図２は本可変ピッチ機構の縦断面図（図３
のII−II）、図３は本可変ピッチ機構を軸方向から見た
側面図（図２の III−III）、図４は本可変ピッチ機構
を翼取付穴から見た平面図（図３のIV−IV）である。
面について説明すると、図１は本可変ピッチ機構の部分
截断斜視図、図２は本可変ピッチ機構の縦断面図（図３
のII−II）、図３は本可変ピッチ機構を軸方向から見た
側面図（図２の III−III）、図４は本可変ピッチ機構
を翼取付穴から見た平面図（図３のIV−IV）である。
【０００８】上図において、複数の翼１は可変ピッチ軸
受２で支承され、内端にドライブアーム３を形成しロー
タヘッド４に一体化固定されている。ロータヘッド４は
中空の回転軸５及び軸受６ａ，６ｂで支承され、図示せ
ざる増速機及び発電機に接続されている。ケーシングの
一部である増速機固定端７に回転軸５内を延在する延長
軸８が接続され、その先にロータヘッド４内のほゞ回転
中心線上に配設される油圧シリンダー９がピン１０で連
結されている。１１は油圧シリンダー９のシリンダーロ
ッドで、回り止め外筒１２及びカムフォロアー１３によ
り回り止めが施工されている。１４はロッドヘッドで、
回転継手部である自動調心スラスト軸受１５，案内ロッ
ド軸受部である直動軸受１６，リンク継手部１７により
構成されており、シリンダーロッド１１の先端は自動調
心スラスト軸受１５と連結し、リンク１８はリンク継手
部１７と連結している。なおシリンダーロッド１１の外
周には複数の案内ロッド１９がロータヘッド４に固定さ
れて配備されており、この案内ロッド１９に上記直動軸
受１６が軸方向滑動自在に外嵌している。リンク１８の
他端はドライブアーム３先端のリンク継手部２０と連結
している。なお２１は翼１のピッチ角検出用の変位計
で、２２は油圧配管である。
受２で支承され、内端にドライブアーム３を形成しロー
タヘッド４に一体化固定されている。ロータヘッド４は
中空の回転軸５及び軸受６ａ，６ｂで支承され、図示せ
ざる増速機及び発電機に接続されている。ケーシングの
一部である増速機固定端７に回転軸５内を延在する延長
軸８が接続され、その先にロータヘッド４内のほゞ回転
中心線上に配設される油圧シリンダー９がピン１０で連
結されている。１１は油圧シリンダー９のシリンダーロ
ッドで、回り止め外筒１２及びカムフォロアー１３によ
り回り止めが施工されている。１４はロッドヘッドで、
回転継手部である自動調心スラスト軸受１５，案内ロッ
ド軸受部である直動軸受１６，リンク継手部１７により
構成されており、シリンダーロッド１１の先端は自動調
心スラスト軸受１５と連結し、リンク１８はリンク継手
部１７と連結している。なおシリンダーロッド１１の外
周には複数の案内ロッド１９がロータヘッド４に固定さ
れて配備されており、この案内ロッド１９に上記直動軸
受１６が軸方向滑動自在に外嵌している。リンク１８の
他端はドライブアーム３先端のリンク継手部２０と連結
している。なお２１は翼１のピッチ角検出用の変位計
で、２２は油圧配管である。
【０００９】このような装置において、案内ロッド１９
に添ってシリンダーロッド１１が直動すると、これに連
結する翼１は可変ピッチ軸受２に添ってピッチ角回転運
動する。しかしてシリンダーロッド１１の外周にロータ
ヘッド４に固定する案内ロッド１９を複数配備し、シリ
ンダーロッド１１の先端に、回転継手部の自動調心スラ
スト軸受１５，案内ロッド軸受部の直動軸受１６，リン
ク継手部１７で構成するロッドヘッド１４を配備し、こ
のロッドヘッド１４は上記案内ロッド１９に添って滑動
するので、油圧シリンダー９取付端から案内ロッド１９
先端までの可変ピッチ機構長さが短くなり、ロータヘッ
ド４内に容易に収納可能である。また翼１内端のリンク
継手部２０とロッドヘッド１４一端のリンク継手部１７
の力の作用点の軌跡平面がロータヘッド４の回転中心に
あるために、上記リンク継手部２０，１７に作用する複
数翼の回転中心軸直角分力は回転軸中心に向かい、その
合力は０となり、従って案内ロッド１９には力が作用し
ないので、案内ロッド１９や直動軸受１６の小型軽量化
が図れ、コスト低減となる。
に添ってシリンダーロッド１１が直動すると、これに連
結する翼１は可変ピッチ軸受２に添ってピッチ角回転運
動する。しかしてシリンダーロッド１１の外周にロータ
ヘッド４に固定する案内ロッド１９を複数配備し、シリ
ンダーロッド１１の先端に、回転継手部の自動調心スラ
スト軸受１５，案内ロッド軸受部の直動軸受１６，リン
ク継手部１７で構成するロッドヘッド１４を配備し、こ
のロッドヘッド１４は上記案内ロッド１９に添って滑動
するので、油圧シリンダー９取付端から案内ロッド１９
先端までの可変ピッチ機構長さが短くなり、ロータヘッ
ド４内に容易に収納可能である。また翼１内端のリンク
継手部２０とロッドヘッド１４一端のリンク継手部１７
の力の作用点の軌跡平面がロータヘッド４の回転中心に
あるために、上記リンク継手部２０，１７に作用する複
数翼の回転中心軸直角分力は回転軸中心に向かい、その
合力は０となり、従って案内ロッド１９には力が作用し
ないので、案内ロッド１９や直動軸受１６の小型軽量化
が図れ、コスト低減となる。
【００１０】
【発明の効果】要するに本発明によれば、可変ピッチ軸
受で支承された翼内端を収容する中空のロータヘッドに
中空の回転軸が連結されている風車において、上記ロー
タヘッド内のほぼ回転中心線上に配設された油圧シリン
ダーと、上記油圧シリンダーのシリンダーロッドの先端
に取付けられ回転継手部，案内ロッド軸受部及びリンク
継手部から成るロッドヘッドと、上記シリンダーロッド
の周囲に上記ロータヘッドに固定されて配備され上記案
内ロッド軸受部が軸方向滑動可能に外嵌した複数の案内
ロッドと、上記ロッドヘッドのリンク継手部と翼内端の
リンク継手部に接続されたリンクとを具え、油圧シリン
ダーの直線運動を翼ピッチ角の回転運動に変換すること
により、油圧シリンダー取付端から案内ロッド先端まで
の可変ピッチ機構長さが短くなり、ロータヘッド内に容
易に収納することができる風車の可変ピッチ機構を得る
から、本発明は産業上極めて有益なものである。
受で支承された翼内端を収容する中空のロータヘッドに
中空の回転軸が連結されている風車において、上記ロー
タヘッド内のほぼ回転中心線上に配設された油圧シリン
ダーと、上記油圧シリンダーのシリンダーロッドの先端
に取付けられ回転継手部，案内ロッド軸受部及びリンク
継手部から成るロッドヘッドと、上記シリンダーロッド
の周囲に上記ロータヘッドに固定されて配備され上記案
内ロッド軸受部が軸方向滑動可能に外嵌した複数の案内
ロッドと、上記ロッドヘッドのリンク継手部と翼内端の
リンク継手部に接続されたリンクとを具え、油圧シリン
ダーの直線運動を翼ピッチ角の回転運動に変換すること
により、油圧シリンダー取付端から案内ロッド先端まで
の可変ピッチ機構長さが短くなり、ロータヘッド内に容
易に収納することができる風車の可変ピッチ機構を得る
から、本発明は産業上極めて有益なものである。
【図１】本発明風車の可変ピッチ機構の一実施例の部分
截断斜視図である。
截断斜視図である。
【図２】同上の図３のII−IIに沿った縦断面図である。
【図３】同上の図２の III−III に沿った側面図であ
る。
る。
【図４】同上の図３のIV−IVに沿った平面図である。
【図５】従来の可変ピッチ機構の縦断面図である。
１ 翼 ２ 可変ピッチ軸受 ３ ドライブアーム ４ ロータヘッド ５ 回転軸 ６ａ，６ｂ 軸受 ７ 増速機固定端 ８ 延長軸 ９ 油圧シリンダー 10 ピン 11 シリンダーロッド 12 回り止め外筒 13 カムフォロアー 14 ロッドヘッド 15 自動調心スラスト軸受 16 直動軸受 17 リンク継手部 18 リンク 19 案内ロッド 20 リンク継手部 21 変位計 22 油圧配管
Claims (2)
- 【請求項１】 可変ピッチ軸受で支承された翼内端を収
容する中空のロータヘッドに中空の回転軸が連結されて
いる風車において、上記ロータヘッド内のほぼ回転中心
線上に配設された油圧シリンダーと、上記油圧シリンダ
ーのシリンダーロッドの先端に取付けられ回転継手部，
案内ロッド軸受部及びリンク継手部から成るロッドヘッ
ドと、上記シリンダーロッドの周囲に上記ロータヘッド
に固定されて配備され上記案内ロッド軸受部が軸方向滑
動可能に外嵌した複数の案内ロッドと、上記ロッドヘッ
ドのリンク継手部と翼内端のリンク継手部に接続された
リンクとを具え、油圧シリンダーの直線運動を翼ピッチ
角の回転運動に変換することを特徴とする風車の可変ピ
ッチ機構。 - 【請求項２】 翼内端のリンク継手部とロッドヘッドの
リンク継手部の力の作用点の軌跡平面はロータヘッドの
回転中心軸を通ることを特徴とする請求項１の風車の可
変ピッチ機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6193742A JP2691136B2 (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 風車の可変ピッチ機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6193742A JP2691136B2 (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 風車の可変ピッチ機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0835482A true JPH0835482A (ja) | 1996-02-06 |
| JP2691136B2 JP2691136B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=16313060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6193742A Expired - Fee Related JP2691136B2 (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 風車の可変ピッチ機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2691136B2 (ja) |
Cited By (11)
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|---|---|---|---|---|
| JP2005113823A (ja) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Yanmar Co Ltd | 風力発電装置 |
| WO2009150713A1 (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-17 | 三菱重工業株式会社 | ブレードピッチ角制御装置及び風力発電装置 |
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| AU2008331350B2 (en) * | 2008-12-19 | 2011-08-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Rotor head of wind power generator and wind power generator |
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-
1994
- 1994-07-26 JP JP6193742A patent/JP2691136B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP5211054B2 (ja) * | 2008-12-19 | 2013-06-12 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置のロータヘッド、その製造方法、およびその搬送組立方法、ならびに風力発電装置 |
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