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公開番号2025110870
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-29
出願番号2024191707
出願日2024-10-31
発明の名称風力発電装置
出願人日本精工株式会社
代理人弁理士法人貴和特許事務所
主分類F03D 80/70 20160101AFI20250722BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】組立作業を容易に行い、かつ、複数のブレードをハウジングに対して支持する軸受装置の転動体に付与する予圧の調整を容易に行う。
【解決手段】軸受装置5は、内周面に複列の外輪軌道16a、16bを有し、ハウジング2に対し支持された外輪17と、それぞれが外周面に単列の内輪軌道18a、18bを有する2つの内輪素子19a、19bを含み、複数のブレード3、および、主軸6または主軸6にトルク伝達可能に接続された回転部材に対し支持された内方部材20と、複列の外輪軌道16a、16bと2つの内輪素子19a、19bのそれぞれの内輪軌道18a、18bとの間に複列に配置され、かつ、予圧が付与された複数個の転動体21a、21bとを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ハウジングと、
複数のブレードと、
主軸を有する発電機と、
前記複数のブレード、および、前記主軸または前記主軸にトルク伝達可能に接続された回転部材を前記ハウジングに対し回転可能に支持する軸受装置と、
を備え、
前記軸受装置は、
内周面に複列の外輪軌道を有し、前記ハウジングに対し支持された外輪と、
それぞれが外周面に単列の内輪軌道を有する２つの内輪素子を含み、前記複数のブレード、および、前記主軸または前記回転部材に対し支持された内方部材と、
前記複列の外輪軌道と前記２つの内輪素子の前記単列の内輪軌道との間に複列に配置され、かつ、予圧が付与された複数個の転動体と、
を備える、
風力発電装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記複数のブレードが、前記主軸または前記回転部材に対して支持固定されており、
前記２つの内輪素子が、前記主軸または前記回転部材に外嵌されている、
請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項３】
前記複数のブレードが支持固定されたロータハブをさらに備え、
前記主軸または前記回転部材は、係合軸部を有し、
前記内方部材は、外周面に備えられ、かつ、前記２つの内輪素子が外嵌された内輪嵌合面部と、径方向外側に向けて突出し、かつ、前記ロータハブがトルク伝達可能に結合固定された回転フランジと、前記係合軸部がトルク伝達可能に係合された係合孔とを有するハブスピンドルをさらに備える、
請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項４】
前記複数のブレードが支持固定されたロータハブをさらに備え、
前記主軸または前記回転部材は、係合軸部を有し、
前記２つの内輪素子のうちの一方の内輪素子は、前記単列の内輪軌道と、外周面に備えられ、かつ、前記２つの内輪素子のうちの他方の内輪素子が外嵌された内輪嵌合面部と、径方向外側に向けて突出し、かつ、前記ロータハブがトルク伝達可能に結合固定された回転フランジと、前記係合軸部がトルク伝達可能に係合された係合孔とを有する、
請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項５】
前記外輪が、前記ハウジングにがたつきなく内嵌されている、
請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項６】
前記外輪が、径方向外側に向けて突出する固定フランジを有し、前記固定フランジと前記ハウジングとに掛け渡すように配置された外輪固定部材により、前記ハウジングに対して支持固定されている、
請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項７】
磁気特性を円周方向に関して交互かつ等間隔に変化させてなる被検出部を有し、前記内方部材に支持固定されたエンコーダと、前記被検出部に対向する検出部を有し、前記ハウジングに支持固定されたセンサとを含む回転速度検出装置をさらに備える、
請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項８】
入力部材と、前記主軸にトルク伝達可能に接続された出力部材とを有する変速機をさらに備え、
前記回転部材が、前記入力部材により構成されている、
請求項１に記載の風力発電装置。
【請求項９】
外周面の円周方向複数箇所に内径側係合溝を有するジョイント内輪と、内周面の円周方向複数箇所に外径側係合溝を有するジョイント外輪と、前記内径側係合溝と前記外径側係合溝との間に、該内径側係合溝および該外径側係合溝に沿って転動可能に配置された複数個のボールとを含む等速ジョイントをさらに備え、
前記ジョイント内輪は、前記主軸、または、その出力部材を前記主軸にトルク伝達可能に接続した変速機の入力部材にトルク伝達可能に接続されており、
前記回転部材が、前記ジョイント外輪により構成されている、
請求項１に記載の風力発電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、風力発電装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
風力発電装置は、複数のブレードが支持固定された回転軸を、風の力により回転駆動し、該回転軸の回転を増速機により増速して発電機に伝達し、該発電機により発電する。風力発電装置としては、回転軸が地面に対して平行に配置された水平軸型のものと、回転軸が地面に対して垂直に配置された垂直軸型のものとが知られている。
【０００３】
特開２０１３－２２８０５７号公報には、垂直軸型の風力発電装置の一種である、ジャイロミル式（直線翼式）の風力発電装置が記載されている。ジャイロミル式の風力発電装置は、それぞれが鉛直方向に伸長する略矩形板状の複数のブレードを備える。複数のブレードは、回転軸の周囲の円周方向等間隔複数箇所に配置され、アームを介して回転軸に対し支持されている。
【０００４】
特開２０１３－２２８０５７号公報に記載の風力発電装置では、回転軸は、複列のアンギュラ軸受と１つのラジアル軸受とを介して、ハウジング（ケーシング）の内側に回転可能に支持されている。複列のアンギュラ軸受は、ハウジングに内嵌固定された１対の外輪のそれぞれの内周面に形成された外輪軌道（ボール転走溝）と、回転軸の外周面に形成された１対の内輪軌道（ボール転走溝）との間に、複数個のボールを転動自在に配置することにより構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１３－２２８０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、風力発電装置は、設置現場において組み立てられる。特開２０１３－２２８０５７号公報に記載の風力発電装置では、複列アンギュラ軸受の１対の内輪軌道が、該複列のアンギュラ軸受によりハウジングに対して支持される回転軸の外周面に直接形成されている。このため、風力発電装置の設置現場において、複列アンギュラ軸受を、内部への異物の侵入を防止しつつ組み立てる必要があり、組立作業が面倒になってコストが嵩むことが避けられない。また、複数個のボールに付与する予圧を適切な大きさに調節することが難しくなる。この結果、予圧が適切な大きさよりも小さくなることにより、モーメント剛性が不足して回転軸の振動が生じやすくなったり、予圧が適切な大きさよりも大きくなることにより、回転軸の回転抵抗が徒に大きくなったりしてしまう可能性がある。
【０００７】
本開示は、組立作業を容易に行うことができ、かつ、複数のブレードをハウジングに対して支持する軸受装置の転動体に付与する予圧の調整を容易に行うことができる、風力発電装置を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の第１態様の風力発電装置は、
ハウジングと、
複数のブレードと、
主軸を有する発電機と、
前記複数のブレード、および、前記主軸または前記主軸にトルク伝達可能に接続された回転部材を前記ハウジングに対し回転可能に支持する軸受装置と、
を備える。
【０００９】
特に本開示の第１態様の風力発電装置では、
前記軸受装置は、
内周面に複列の外輪軌道を有し、前記ハウジングに対し支持固定された外輪と、
それぞれが外周面に単列の内輪軌道を有する２つの内輪素子を含み、前記複数のブレード、および、前記主軸または前記回転部材に対し支持固定された内方部材と、
前記複列の外輪軌道と前記２つの内輪素子の前記単列の内輪軌道との間に転動自在に配置され、かつ、予圧が付与された複数個の転動体と、
を備える。
【００１０】
本開示の第２態様の風力発電装置では、本開示の第１態様の風力発電装置において、前記複数のブレードが、前記主軸または前記回転部材に対して支持固定されており、前記２つの内輪素子が、前記主軸または前記回転部材に外嵌固定されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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