JP6887348B2 - 垂直軸風車の増速機 - Google Patents
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Description
前記上側軸受と前記下側軸受とが互いに正面組合せの円すいころ軸受であり、前記2つのいずれか一方または両方の軸受蓋内の空間を前記ハウジング内の空間に連通させる連通孔が、前記ハウジングの前記下側壁部に設けられている。
この場合に、ハウジングの下側壁部に連通孔が設けられていると、下側軸受による前記潤滑油送りに伴って、ハウジング内の空間から軸受蓋内の空間へ潤滑油が流れ込み、両空間間で潤滑油の循環が起きる。これにより、軸受蓋内の空間での潤滑油の澱みが解消され、潤滑油の温度上昇や潤滑性能の低下が防止される。
このように、垂直軸風車型の風力発電装置のコンパクト化を図りながら、潤滑油の澱みの課題を解消して潤滑性能を向上させ、発電効率を向上させることができる。
ヘリカルギヤは平歯車に比べて歯当たりが連続し、かつ歯面が滑らかであるため、良好な静音性が得られる。
垂直軸風車の場合、風向に関係せず翼の回転方向は一方向である。よって、入力軸および出力軸の回転方向は常に同じである。このため、上記のように入力軸または出力軸の回転方向に合わせて連通孔を傾斜させて設けることにより、入力軸または出力軸の回転に逆らわずに連通孔を潤滑油が流れることとなり、ハウジング内の空間と軸受蓋内の空間との間の潤滑油の循環が促進される。
漏斗状部品が設置されていると、ハウジング内の空間の潤滑油が連通孔に円滑に集められるため、潤滑油が軸受蓋内の空間に取り込まれ易い。
このように漏斗状部品にフィルタが設けられていると、潤滑油に含まれているギヤの摩耗粉等の異物がフィルタに捕捉される。これにより、潤滑油が清浄化され、軸受の長期に亘る耐久性が得られる。フィルタが漏斗状部品における口径が大きい側の端部に設けられていると、フィルタに捕捉された異物の除去作業やフィルタの交換作業が容易である。
このように漏斗状部品に磁石が設けられていると、潤滑油に含まれているギヤの摩耗粉等の金属粉を磁石によって吸着して、潤滑油を清浄化することができる。これにより、軸受の長期に亘る耐久性が得られる。磁石が漏斗状部品における口径が大きい側の端部に設けられていると、磁石に吸着された金属粉の除去作業が容易である。
潤滑油に含まれる異物の多くは、ギヤの摩耗粉からなる金属粉である。この金属粉がフィルタの外周部を流れる場合、金属粉は磁石によって吸着される。しかし、金属粉がフィルタの中心部を流れる場合、磁石の吸着力が強く及ばないので、金属粉が磁石に吸着されないことがある。フィルタの中心部の網目を細かくしておくことにより、磁石に吸着されなかった金属粉もフィルタで捕捉することができる。
[第1の実施形態]
図1は第1の実施形態に係る垂直軸風車の増速機の縦断面図である。この垂直軸風車の増速機1は、入力軸2および出力軸3が互いに平行に縦向きに配置され、これら入力軸2および出力軸3にそれぞれ設けられた入力側ギヤ4および出力側ギヤ5が互いに噛み合っている。入力側ギヤ4および出力側ギヤ5は、例えばヘリカルギヤである。
なお、以下の説明では、軸受6,8を「上側軸受」と称し、軸受7,9を「下側軸受」と称する場合がある。
この垂直軸風車の増速機1は、入力軸2および出力軸3が縦向きの配置であり、その軸端からなる入力端および出力端がいずれもハウジング10の上面から上向きに突出している。このため、この増速機1を図9のように風力発電装置に用いる場合、発電機42を増速機1の上方に設置することが可能となる。そして、垂直軸風車40の主軸41の下端に入力軸2の入力端が接続され、増速機1の上に配置された発電機42の主軸43に出力軸3の出力端が接続される。これにより、垂直軸風車型の風力発電装置の上下高を低くして全体をコンパクトに構成することができる。また、入力側ギヤ4および出力側ギヤ5として、平歯車に比べて歯当たりが連続し、かつ歯面が滑らかなヘリカルギヤを用いたことにより、良好な静音性が得られる。
図3は第2の実施形態に係る垂直軸風車の増速機の縦断面図である。この垂直軸風車の増速機1が第1の実施形態と異なる点は、連通孔16におけるハウジング内の空間側の開口部16aに、漏斗状部品20が設置されていることである。他は、第1の実施形態と同じである。
フィルタ21が漏斗状部品20における口径が大きい側の端部に設けられていると、フィルタ21に捕捉された異物の除去作業やフィルタ21の交換作業が容易である。
図5は漏斗状部品の他の形態を示す。この漏斗状部品20Aは、前記フィルタ21に加えて、口径が大きい側の端部の周縁部に磁石22が設けられている。
このように磁石22が設けられていると、潤滑油に含まれている金属粉を吸着により確実に捕捉することができる。これにより、潤滑油をより一層清浄化することが可能になる。
磁石22が漏斗状部品20における口径が大きい側の端部に設けられていると、磁石22に吸着された金属粉の除去作業が容易である。
2…入力軸
3…出力軸
4…入力側ギヤ
5…出力側ギヤ
6…入力軸用の軸受(上側軸受)
7…入力軸用の軸受(下側軸受)
8…出力軸用の軸受(上側軸受)
9…出力軸用の軸受(下側軸受)
11…ハウジング
11a…下側壁部
11b…下側壁部
12…入力軸用軸受蓋
13…出力軸用軸受蓋
14…ハウジング内の空間
15…入力軸用軸受蓋内の空間
16…連通孔
16a…ハウジング内空間側の開口部
16b…軸受蓋内の空間側の開口部
17…出力軸用軸受蓋内の空間
20,20A,20B…漏斗状部品
21…フィルタ
21a…中心部
21b…外周部
22…磁石
Claims (7)
- ハウジングに互いに平行に縦向きに配置されて上端が前記ハウジングから突出する入力軸および出力軸と、これら入力軸および出力軸にそれぞれ設けられ、互いに噛み合う入力側ギヤおよび出力側ギヤと、前記ハウジングの上側壁部および下側壁部に設置されて前記入力軸と前記出力軸をそれぞれ回転自在に支持する入力軸用と出力軸用の上側軸受および下側軸受と、前記各下側軸受の下端を前記入力軸および前記出力軸の下端と共に覆うように前記ハウジングの下面に取り付けられた入力軸用および出力軸用の2つの軸受蓋とを備える垂直軸風車の増速機であって、
前記上側軸受と前記下側軸受とが互いに正面組合せの円すいころ軸受であり、前記2つのいずれか一方または両方の軸受蓋内の空間を前記ハウジング内の空間に連通させる連通孔が、前記ハウジングの前記下側壁部に設けられた垂直軸風車の増速機。 - 請求項1に記載の垂直軸風車の増速機において、前記入力側ギヤおよび前記出力側ギヤがヘリカルギヤからなる垂直軸風車の増速機。
- 請求項1または請求項2に記載の垂直軸風車の増速機において、前記連通孔は、前記ハウジング内の空間側の開口部に対し前記軸受蓋内の空間側の開口部が、前記入力軸および前記出力軸のうちの前記軸受蓋によって下端が覆われている軸の回転方向の前側に位置する垂直軸風車の増速機。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の垂直軸風車の増速機において、前記連通孔における前記ハウジング内の空間側の開口部に、前記ハウジング内の空間の側に先広がりとなる漏斗状部品が設置されている垂直軸風車の増速機。
- 請求項4に記載の垂直軸風車の増速機において、前記漏斗状部品における口径が大きい側の端部にメッシュ状のフィルタが設けられた垂直軸風車用の増速機。
- 請求項4または請求項5に記載の垂直軸風車の増速機において、前記漏斗状部品における口径が大きい側の端部の周縁部に磁石が設けられた垂直軸風車の増速機。
- 請求項4に記載の垂直軸風車の増速機において、前記漏斗状部品における口径が大きい側の端部にメッシュ状のフィルタが設けられ、かつ前記漏斗状部品における口径が大きい側の端部の周縁部に磁石が設けられ、前記メッシュ状のフィルタは、その網目の大きさが中心部では細かく、外周部では粗い垂直軸風車の増速機。
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