分割型保持器和用于风力发电设备的接头部件的制作方法
【专利摘要】在分割型保持器中，在周向方向上形成多个凹口，用于容纳在单向离合器的内环和外环之间的接合元件。分割型保持器包括：在轴向方向上彼此对置且设置在内环和外环之间的一对环形部；和与一对环形部分离的多个支柱部，支柱部在轴向端处连接到环形部。在两个环形部的轴向对置的侧面上执行耐磨性处理。
【专利说明】
分割型保持器和用于风力发电设备的接头部件
技术领域
[0001]本发明的一个方面涉及一种用于在单向离合器中使用的分割型保持器和一种用于配备有该分割型保持器的风力发电设备的接头部件。
【背景技术】
[0002]作为风力发电设备，如下设备是已知的，其中叶片接收风力，连接到叶片的主轴旋转，并且增速器增加主轴的旋转以驱动发电机。这种风力发电设备具有如下问题，即，因为经由主轴、增速器等从叶片传递到发电机的旋转速度由于风速和风向的改变而改变，所以发电效率降低。
[0003]因此，该申请的
【申请人】已经提出一种风力发电设备，其中单向离合器被设置在增速器和发电机之间以改进发电效率(参考专利文献I)。在该风力发电设备中，即便通过例如风速的改变，主轴的旋转降低，但发电机的输入轴的旋转速度仍然不被突然地降低，而是通过使用单向离合器切断在增速器的输出轴和发电机的输入轴之间的连接，输入轴能够利用惯性连续地旋转，由此输入轴的平均旋转速度能够增加并且发电效率能够改进。
[0004]如在图8中所示，上述单向离合器配备有内环101、外环102、多个滚子(接合元件)103、用于在周向方向上成间隔地保持该多个滚子103的环形保持器104和朝向在周向方向上的一侧弹性地推压滚子103的弹簧105。在保持器104中，在轴向方向上彼此对置的一对环形部106和用于连接两个环形部106的多个支柱部107被一体地形成，并且在两个环形部106之间和在周向方向上彼此相邻的支柱部107之间形成用于容纳一个滚子103和一个弹簧105的凹口 108。另外，支柱部107设有在周向方向上突出以支撑凹口 108内侧的弹簧105的突出部109。
[0005]然而，因为在通过使用加工方法制造这种保持器104的情形中，凹口108在被环形部106和支柱部107包围的空间中形成，并且因为支柱部107具有突出部109并且形成为复杂形状，所以该方法不理想，因为制造成本增加。进而，可设想其中注射模制合成树脂材料从而一体地形成具有上述构造的保持器104的方法;然而，用于在发电设备中使用的保持器104具有大的尺寸，并且难以通过注射模制形成这种大型保持器104。
[0006]因此，该申请的
【申请人】已经提出一种分割型保持器从而用于上述单向离合器的保持器能够容易制造(参考专利文献2)。换言之，如在图9中所示，分割型保持器90具有在轴向方向上彼此对置的一对环形部91和是从环形部91分离的部件的多个支柱部92，并且保持器90被构造为通过将支柱部92在轴向方向上的两个端部装配到两个环形部91中而被组装。
[0007]相关技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献l:JP-A-2013-060825
[0010]专利文献2:JP-A-2013-231448
【发明内容】
[0011]本发明所要解决的问题
[0012]利用图9所示分割型保持器90，因为环形部91是从支柱部92分离的部件，所以它们能够被单独制造，并且保持器90能够容易制造。特别地，在保持器具有大的尺寸从而用于在发电设备中使用的单向离合器的情形中，通过将保持器制造为分割类型，保持器90能够容易制造。
[0013]关于上述分割型保持器，在本
【申请人】已经更加认真地进行研究时，已经发现了新的问题。更具体地，设想到单向离合器的滚子103由于歪斜等可以相对于与滚子103的端面对置的环形部91的侧面91a(见图9)滑动，并且该滑动可以在侧面91a上引起磨损并且可能导致保持器90断裂，由此作为新的问题被发现。
[0014]相应地，本发明的一个方面意图提供一种能够解决上述问题的分割型保持器并且提供一种用于配备有具有该分割型保持器的单向离合器的发电设备的接头部件。
[0015]解决问题的手段
[0016](I)本发明的第一方面提供一种分割型保持器，在所述分割型保持器中，在周向方向上形成多个凹口，所述多个凹口用于容纳在单向离合器的内环和外环之间的接合元件，所述分割型保持器包括:一对环形部，所述一对环形部在轴向方向上彼此对置，并且所述一对环形部被设置在所述内环和所述外环之间；和多个支柱部，所述多个支柱部是与所述一对环形部分离的部件，并且所述多个支柱部包括在所述轴向方向上的端部，所述端部被连接到所述环形部，其中两个所述环形部的在所述轴向方向上彼此对置的侧面经受抗磨性处理。
[0017]通过这种构造，接合元件在分割型保持器的两个环形部的在轴向方向上彼此对置的侧面上滑动。然而，因为侧面经受抗磨性处理，所以侧面上的磨损能够被抑制。
[0018](2)环形部可以由金属制成，并且抗磨性处理可以是软氮化处理。
[0019]通过这种软氮化处理，不仅能够使得两个环形部的在轴向方向上彼此对置的侧面的硬度更高，而且还能够使得侧面的摩擦系数更小。因此，接合元件容易在侧面上滑动，由此能够减少单向离合器的动力传递损失。
[0020]进而，在如上所述允许接合元件容易在两个环形部的在轴向方向上彼此对置的侧面上滑动的情形中，能够进一步抑制侧面的磨损。而且，因为软氮化处理是在不高于^转变点的处理温度执行的，所以由于软氮化处理引起的环形部的尺寸改变和扭曲是小的。因此，在软氮化处理之后不对环形部执行二次加工的情况下，环形部能够容易被连接到支柱部，并且分割型保持器能够容易被组装。
[0021]在软氮化处理中，能够使得在经受处理的表面的附近的部分的硬度更高，但是能够执行硬化的深度(硬度深度)是浅的。然而，不象单向离合器的内环和外环的情形，大的剪切力和大的接触表面压力不被施加到两个环形部的在轴向方向上彼此对置的侧面，由此即使侧面经受软氮化处理，仍然不发生任何问题。
[0022](3)设置在每一个所述凹口中的弹簧可以朝向在所述周向方向上的一侧推压所述接合元件，由此朝向在所述周向方向上的另一侧的反作用力被施加到所述支柱部，在每一个所述环形部的内周侧上，在所述周向方向上可以成间隔地形成多个凹进部，每一个凹进部可以具有楔面，所述楔面在所述楔面和所述内环的外周面之间形成楔形空间，所述楔形空间朝向在所述周向方向上的所述另一侧沿径向变窄，在所述支柱部的在所述轴向方向上的两侧上，所述支柱部可以具有支柱端部，以便被装配在所述凹进部中，并且支柱端部可以具有楔形状，在所述楔形状中，所述楔形状的径向尺寸朝向在所述周向方向上的所述另一侧变小，并且所述支柱端部包括径向外侧面和径向内侧面，所述径向外侧面接触所述楔面，所述径向内侧面接触所述内环的所述外周面。
[0023]通过这种构造，在环形部的凹进部的楔面和内环的外周面之间形成且朝向在周向方向上的另一侧沿径向变窄的楔形空间中，装配具有径向尺寸朝向在周向方向上的另一侧变小的楔形状的支柱端部。进而，支柱端部的径向外侧面接触凹进部的楔面，并且支柱端部的径向内侧面接触内环的外周面。因此，当弹簧朝向在周向方向上的一侧推压接合元件时，弹簧的反作用力(朝向在周向方向上的另一侧的反作用力)被施加到支柱部；因为楔形支柱端部被装配到楔形空间中，所以反作用力分别被从支柱端部的径向外侧面和径向内侧面传递到环形部和内环。而且，支柱端部的形状被简化，并且装配支柱端部的环形部的凹进部的形状也被简化，由此获得了由具有简化的构造的构件构成的分割型保持器。
[0024](4)本发明的第二方面提供一种接头部件，所述接头部件用于发电设备，所述发电设备包括:通过外力旋转的主轴;增速器，所述增速器包括旋转传递机构和输出轴，所述旋转传递机构增加所述主轴的旋转，所述输出轴输出由所述旋转传递机构增加的旋转;和发电机，所述发电机包括输入轴，当所述输出轴的旋转被输入时，旋转所述输入轴，并且通过与所述输入轴一体地旋转的转子的旋转，所述发电机产生电力，所述接头部件包括:第一转子，所述第一转子与所述增速器的所述输出轴一体地旋转;第二转子，所述第二转子与所述发电机的所述输入轴一体地旋转;和单向离合器，所述单向离合器被设置在所述第一转子和所述第二转子之间，其中所述单向离合器包括:内环;与所述内环同心的外环;被设置在所述内环和所述外环之间的多个接合元件;将被用于接合元件且在上述条目(I)至(3)中的任一个中描述的分割型保持器;和弹簧，所述弹簧被设置在所述分割型保持器的所述凹口中，以朝向在所述周向方向上的一侧推压所述接合元件。
[0025]通过这种构造，接头部件配备有在上述条目(I)至(3)中的任一个中描述的分割型保持器，由此分割型保持器的两个环形部的在轴向方向上彼此对置的侧面上的磨损能够被抑制。
[0026]本发明的优点
[0027]通过根据本发明的方面的分割型保持器，在分割型保持器的两个环形部的在轴向方向上彼此对置的侧面上的磨损能够被抑制。进而，通过根据本发明的方面的用于发电设备的接头部件，其单向离合器配备有上述分割型保持器，由此分割型保持器的两个环形部的在轴向方向上彼此对置的侧面上的磨损能够被抑制。
[0028]附图简要说明
[0029]图1是示出发电设备的构造的概略视图；
[0030]图2是示出为发电设备及它的周边设置的接头部件的垂直截面视图；
[0031 ]图3是示出单向离合器的横向截面视图；
[0032]图4是示出单向离合器的保持器的透视图；
[0033]图5是示出保持器的环形部的透视图；
[0034]图6是示出保持器的支柱部的透视图；
[0035]图7是示出如在轴向方向上观察的支柱端部它的周边的解释性视图；
[0036]图8是示出传统单向离合器的横向截面视图；
[0037]图9是示出传统分割型保持器的透视图；并且
[0038]图10是示出如在轴向方向上观察的传统分割型保持器的支柱端部它的周边的解释性视图。
【具体实施方式】
[0039]图1是示出发电设备的构造的概略视图。该发电设备是风力发电设备I并且配备有通过接收风力(外力)旋转的主轴2、连接到该主轴2的增速器3和连接到该增速器3的发电机4，其中主轴2的旋转被增速器3增加并且利用该轴的增加的旋转驱动发电机4，由此产生电力。
[0040]发电机4是例如使用感应发电机构造的，并且具有:输入轴41，由增速器3增加的旋转被输入到该输入轴41，从而使输入轴41旋转;被结合在发电机4中的转子42 ；未示出的定子等。转子42被连接到输入轴41，从而能够与其一体地旋转，并且发电机4被构造使得输入轴41旋转以驱动转子42，由此产生电力。
[0041]增速器3配备有齿轮机构(旋转传递机构)30，主轴2的旋转被输入到齿轮机构30并且在其中增加旋转。该齿轮机构30配备有行星齿轮机构31和高速级齿轮机构32，利用行星齿轮机构31增加的旋转被输入到高速级齿轮机构32并且其中进一步增加旋转。
[0042]行星齿轮机构31具有:内部齿轮(环形齿轮)31a;多个行星齿轮31b，所述多个行星齿轮31b被行星齿轮架(未示出)保持，该行星齿轮架被连接到主轴2，从而能够与主轴2—体地旋转;和与行星齿轮31b接合的太阳齿轮31c。利用这种构造，当行星齿轮架与主轴2—起地旋转时，太阳齿轮31 c经由行星齿轮3 Ib旋转，并且该旋转被传递到高速级齿轮机构32的低速轴33。
[0043]高速级齿轮机构32配备有具有低速齿轮33a的低速轴33、具有第一中间齿轮34a和第二中间齿轮34b的中间轴34以及具有高速齿轮35a的输出轴35。
[0044]低速轴33由例如具有大致Im的直径的大的旋转轴形成，并且与主轴2共轴地设置。低速轴33在轴向方向上的两个端部可旋转地受滚子轴承36a和36b支撑。
[0045]中间轴34被与低速轴33并行地设置，并且其在轴向方向上的两个端部可旋转地受滚子轴承37a和37b支撑。中间轴34的第一中间齿轮34a与低速齿轮33a接合，并且第二中间齿轮34b与高速齿轮35a接合。
[0046]输出轴35被与中间轴34并行地设置并且输出旋转扭矩。输出轴35在轴向方向上的一个端部35b侧和另一个端部(输出端部)35c侧分别可旋转地受滚子轴承38和39支撑。
[0047]利用上述构造，主轴2的旋转根据行星齿轮机构31的齿数比、低速齿轮33a和第一中间齿轮34a之间的齿数比以及第二中间齿轮34b和高速齿轮35a之间的齿数比三级增加，并且从输出轴35输出旋转。换言之，风力引起的主轴2的旋转被增速器3三级增加并且被从输出轴35输出，由此发电机4由输出轴35的旋转扭矩驱动。
[0048]进而，风力发电设备I配备有用于将增速器3的输出轴35连接到发电机4的输入轴41的接头部件9。图2是示出接头部件9它的周边的垂直截面视图。接头部件9被设置在输出轴35和输入轴41之间的区域中从而能够在输出轴35和输入轴41之间传递扭矩。接头部件9具有第一转子5、第二转子6、单向离合器7和滚动轴承8 ο单向离合器7和滚动轴承8被设置在第一转子5和第二转子6之间。
[0049]第一转子5是与输出轴35共轴地设置的轴部件并且在从第一转子的一个端部(图2中的左端部)到其在轴向方向上的另一端部(图2中的右端部)的方向上依次具有凸缘部51、大直径部52和小直径部53。凸缘部51被可拆卸地固定到输出轴35的端部凸缘35d并且第一转子5与输出轴35—体地旋转。
[0050]第二转子6被设置在第一转子5在径向方向上的外侧上从而与其共轴，并且第二转子6具有圆筒部61和设置在圆筒部61在轴向方向上的另一端部上的凸缘部62。虽然在该实施例中第二转子6被设置在第一转子5在径向方向上的外侧上，但是第一转子5可以形成为筒形状，并且第一转子5可以被设置在第一转子5在径向方向上的内侧上。凸缘部62被可拆卸地固定到输入轴41的端部凸缘41a，并且第二转子6与输入轴41 一体地旋转。
[0051 ]圆筒部61的内周面形成为圆筒面，并且环形密封部件10被设置在圆筒部61在轴向方向上的一个端部和第一转子5的大直径部52之间。
[0052]滚动轴承8被设置在第一转子5的小直径部53和第二转子6的圆筒部61之间，由此支撑第一转子5和第二转子6从而转子能够彼此相对旋转。每一个滚动轴承8是圆柱滚子轴承并且配备有内环81、外环82以及可旋转地设置在内环81和外环82之间的多个圆柱滚子83。第二转子6的圆筒部61在轴向方向上的两个端部的区域A和区域C具有用作滚动轴承8的外环82的功能，并且外环82的外环滚道面82a在区域A和C的内周面上形成。圆柱滚子83被可旋转地设置在外环滚道面82a和在内环81的外周上形成的内环滚道面81a之间。
[0053]图3是示出单向离合器7的横向截面视图。如在图2和3中所示，单向离合器7配备有:内环71;与该内环71共轴的外环72;设置在内环71的外周面71a和外环72的内周面72a之间的多个滚子(接合元件)73;保持器74，在该保持器74中，在周向方向上形成用于分别容纳滚子73的多个凹口 78;和弹簧75，朝向在周向方向上的一侧(图3中顺时针)弹性地推压被设置在各个凹口 78中的滚子73。
[0054]内环71被装配在第一转子5的小直径部53的轴向中央部上并且固定于此，从而与第一转子5—体地旋转(见图2)。在第二转子6的圆筒部61的轴向中央部处的区域B具有用作单向离合器7的外环72的功能。在该实施例中，在周向方向上设置形状为圆柱形且数目为八个的滚子73。在该实施例中滚子73由SUJ2(—种轴承钢)制成。弹簧75是压缩螺旋弹簧，并且被单独容纳在保持器74的每一个凹口 78中。
[0055]进而，虽然在该实施例中第二转子6被用作单向离合器7的外环72和滚动轴承8的外环82，但是这些外环72和82可以是从第二转子6分离的部件。
[0056]在图3中，在内环71的外周面71a上形成平坦(平面)的并且与滚子73同样多(八个)的凸轮面71al，并且外环72的内周面72a是圆筒面。因此，在凸轮面71al和内周面72a之间，在周向方向上形成多个(八个)楔形空间S。而且，滚子73和弹簧75被单独设置在每一个楔形空间S中，并且弹簧75在使得楔形空间S更窄的方向(在周向方向上的一侧)上推压滚子73。滚子73的外周面用作接触凸轮面71al和内周面72a的接触面，并且该接触面在宽度方向(轴向方向)上笔直地形成。
[0057]在如上所述构造的单向离合器7中，在当第一转子5的旋转增加时第一转子5的旋转速度变得高于第二转子6的旋转速度的情形中，内环71趋向于在一个侧向(图3中的逆时针方向)上相对于外环72相对地旋转。在此情形中，利用弹簧75的推压力，滚子73稍微在使得楔形空间S更窄的方向上移动，并且滚子73的接触面(外周面)压力接触内环71的外周面71a(凸轮面71al)和外环72的内周面72a，由此滚子73在内环71和外环72之间接合。因此，内环71和外环72能够在一个侧向上一体地旋转，由此第一转子5和第二转子6被连接从而能够一体地旋转。结果，输出轴35和输入轴41能够一体地旋转。
[0058]进而，在第一转子5的旋转速度增加并且然后变得恒定之后，第一转子5的旋转速度变得恒定并且等于第二转子6的旋转速度的情形中，滚子73被保持在内环71和外环72之间接合的状态下。因此，单向离合器7被维持在内环71和外环72在一个侧向上一体地旋转的状态下，并且第一转子5和第二转子6(输出轴35和输入轴41)继续一体地旋转。
[0059]另一方面，在第一转子5的旋转降低并且第一转子5的旋转速度变得低于第二转子6的旋转速度的情形中，内环71趋向于在另一个侧向(图3中的顺时针方向)上相对于外环72相对地旋转。在此情形中，滚子73在弹簧75的推压力的作用下稍微沿着使得楔形空间S更宽的方向移动，由此在滚子73与内环和外环71和72之间的接合被解除。因为滚子73的接合被以此方式解除，所以允许内环和外环71和72在另一侧向上相对地旋转，并且在第一转子5和第二转子6之间的连接被切断。结果，输出轴35和输入轴41能够彼此相对地旋转(空转)。
[0060]图4是示出单向离合器7的保持器74的透视图。保持器74是分割型保持器，并且具有:在轴向方向上彼此对置的一对环形部76;和是从环形部76分离的部件的多个支柱部77。每一个支柱部77的轴向方向的两个端部(支柱端部64)被装配在后述凹进部84中并且被设置在所述两个环形部76中，由此支柱部77连接该一对环形部76。在所述两个环形部76之间并且在周向方向上彼此相邻的支柱部77之间形成凹口 78，并且滚子73被容纳在每一个凹口78中(见图3)。因此，保持器74能够在周向方向上成间隔地保持该多个滚子73。
[0061]图5是示出保持器74的环形部76的透视图。环形部76由金属诸如碳钢或者铝制成，并且是例如具有300mm的外径和在轴向方向上15mm的厚度的环形部件。在该实施例中，环形部76由冷乳钢板(SPCC)制成。进而，该一对环形部76被设置在单向离合器7的内环71和外环72之间(见图3)，从而在轴向方向上彼此对置。
[0062]在图5中，该多个凹进部84在每一个环形部76的内周侧上在周向方向上成间隔地形成。每一个凹进部84具有设置在周向方向上的两侧上的第一侧面85和第二侧面86，并且还具有设置在这些侧面85和86之间并且在径向方向上面向内的楔面87。
[0063]利用上述构造，设想到滚子73可以由于歪斜等而相对于两个环形部76的在轴向方向上彼此对置的内侧面76a(在凹口 78—侧上的侧面)滑动，并且该滑动可以在内侧面76a上引起磨损并且可能导致保持器74断裂。
[0064]因此，在该实施例中，内侧面76a经受用于抗磨性的表面处理(磨损抑制)，并且内侧面76a的硬度被设定为400HV或更大，优选地500HV或更大，并且内侧面76a的摩擦系数被设定为0.24或更低。在摩擦系数如上所述被设定为0.24或更低的情形中，允许滚子73容易相对于内侧面76a滑动，并且能够降低单向离合器7的动力传递损失。而且，在如上所述允许滚子73容易相对于内侧面76a滑动并且如上所述升高内侧面76a的硬度的情形中，内侧面76a的磨损能够被抑制。因为内侦_76a如上所述经受抗磨性处理，所以使得内侦_76&的硬度高于支柱部77 (未经受抗磨性处理)的表面硬度。
[0065]作为用于实现关于上述硬度和摩擦系数的要求的抗磨性处理，例如使用软氮化处理(NV氮化处理)。通过软氮化处理，由铁、铬等的复合氮化物层形成的稠密氮化层(外侧氮化层、化合物层和白层)和氮仅固溶在其中的层或者由复合层形成的扩散层(内侧氮化层)从已被经受处理的表面到内侧按照上述次序形成，在该复合层，添加元素的氮化物被分散并沉积在氮被固溶在其中的母相中。
[0066]通过软氮化处理，不仅能够使得两个环形部76的内侧面76a的硬度更高，而且还能够使得内侧面76a的摩擦系数更小。进而，因为以不高于^转变点的处理温度执行软氮化处理，所以由于软氮化处理引起的环形部76的尺寸改变和扭曲是小的。因此，在软氮化处理之后没有对环形部76执行二次加工的情况下，环形部76能够容易连接到支柱部77并且能够容易组装分割型保持器74。
[0067]在软氮化处理中，能够使得靠近经受处理的表面的部分的硬度更高，但是其中能够执行硬化的深度(硬化深度)是浅的。然而，不象内环71和外环72的情形，大的剪切力和大的接触表面压力不被施加到环形部76的内侧面76a，由此即便内侧面76a经受软氮化处理，仍然不发生任何问题。
[0068]上述抗磨性处理包括用于抑制内侧面76a的磨损的各种处理。作为磨损抑制处理的另一个实例，可以在内侧面76a上形成例如用作高硬度低摩擦膜的DLC膜(类金刚石碳膜)。进而，所要形成的膜不限于DLC膜而是可以是其它类型的膜，假如具有抗磨性的膜。
[0069]进而，如上所述(见图4)，保持器74是分割型保持器并且具有一对环形部76和是从环形部76分离的部件的该多个支柱部77。而且，每一个支柱部77的支柱端部64被装配在设置在环形部76中的凹进部84中，由此组装保持器74。因此，优选的是应该在支柱端部64被装配到凹进部84中之前执行用于环形部76的内侧面76a的上述抗磨性处理。换言之，优选的是:应该为是从支柱部77分离的部件的环形部76执行抗磨性处理，诸如软氮化处理，并且在该处理之后，环形部76应该与支柱部77—体化以完成保持器74。这是因为，在根据该实施例的风力发电设备I的情形中，其各个构件是大的并且沉重的并且难以操控。换言之，在环形部76已经暂时地与支柱部77—体化之后，环形部76的某些部分经受抗磨性处理的情形中，因为保持器74是大的并且沉重的，所以关于抗磨性处理的可操作性是低的并且用于该处理的时间可能变长。然而，在如上所述支柱端部64被装配在凹进部84中并且该一对环形部76与该多个支柱部77—体化之前执行抗磨性处理的情形中，改进了可操作性。
[0070]图6是示出保持器74的支柱部77的透视图。支柱部77是通过注射模制合成树脂材料而制成的。支柱部77具有本体部77a、设置成从本体部77a在周向方向上的一个端面突出的突出部77b和设置在本体部77a在轴向方向上的两个侧面上的一对支柱端部64。如在图3中所示，突出部77b用于在凹口 78内侧的预定位置处支撑弹簧75，并且具有线圈形状的弹簧75被装配在突出部77b上。
[0071]在图6中，支柱端部64形成为在径向方向(图中的上下方向)上比本体部77a薄，并且在支柱端部64的外周面和本体部77a的外周面之间形成阶梯面77d。通过将支柱端部64装配到设置在环形部76中的凹进部84(见图5)中来组装(见图4)分割型保持器74。
[0072]在如上所述构造的单向离合器7中，因为构成保持器74的环形部76和支柱部77被设置成分离的部件，所以能够单独制造环形部76和支柱部77。因此，能够比整体上一体地制造的保持器更加容易地制造保持器。
[0073]如上所述，在每一个凹口 78(见图3)中，弹簧75位于支柱部77和滚子73之间，并且弹簧75朝向在周向方向上的一侧推压滚子73。因此，推压滚子73的弹簧75的反作用力被施加到支柱部77。反作用力被朝向在周向方向上的另一侧施加。
[0074]图7是如在轴向方向上观察地示出支柱部77的支柱端部64它的周边的解释性视图。图7所示箭头F指示上述反作用力。弹簧75的反作用力F经由支柱端部64被施加到环形部76 ο
[0075]如在图7中所示，在环形部76中形成的凹进部84具有在径向方向上面向内的楔面87，并且在凹进部84中，由楔面87在楔面87和内环71的外周面71a之间形成朝向在周向方向上的另一侧延伸并且在径向方向上变窄的楔形空间88。如上所述，凹进部84具有位于楔面87在周向方向上的两侧上的第一侧面85和第二侧面86，由此凹进部84具有利用这些面在径向方向上向内打开的切口形状。
[0076]另一方面，装配在凹进部84中的支柱端部64具有对应于楔形空间88的楔形状。换言之，支柱端部64具有其中其径向尺寸朝向在周向方向上的另一侧逐渐地变小从而对应于楔形空间88(见图6和7)的楔形状。根据该实施例的支柱端部64如从与保持器74的轴向方向平行的方向观察地具有几乎梯形形状(在角部处具有圆弧部65b)并且具有接触楔面87的径向外侧面65、接触内环71的外周面71a的凸轮面71al的径向内侧面66、在周向方向上的一侧上的第一周侧面67以及在周向方向上的另一侧上的第二周侧面68。侧面67和68是分别在径向方向上延伸的面，并且所述两个面是几乎彼此平行的；然而，径向外侧面65完全地形成为朝向在周向方向上的另一侧变得更加靠近径向内侧面66的倾斜面。
[0077]然而，在图9所示传统分割型保持器90的情形中，环形部91和支柱部92是分离的部件并且能够单独制造，由此保持器90能够容易制造。另外，虽然支柱部92具有用于支撑未示出的弹簧的突出部96，但是能够通过例如执行注射模制而容易制造包括突出部96的支柱部92ο
[0078]虽然能够通过如上所述将保持器90制造成分割型而容易制造保持器90，但是支柱部92的两个端部(支柱端部93)的形状和其中装配支柱端部93的环形部91的凹进部94的形状变得复杂(见图10)。图10是如在轴向方向上观察地示出分割型保持器90的支柱端部93和它的周边的解释性视图。
[0079]因为弹簧105朝向在周向方向上的一侧推压滚子103并且朝向在周向方向上的另一侧的反作用力F被施加到支柱部92，所以支柱端部93的形状变得复杂，由此要求其中环形部91经由支柱端部93支撑反作用力F的构造(用于向环形部91传递反作用力)。换言之，为了环形部91支撑反作用力F，有必要在支柱端部93在周向方向上的另一侧上几乎垂直于周向方向地形成负载接收面95并且允许负载接收面95接触凹进部94的侧面94a。另外，使得负载接收面95的面积是大的以降低在负载接收面95和侧面94a之间的接触表面压力。
[0080]为了如上所述在支柱端部93在周向方向上的另一侧上设置具有大的面积的负载接收面95，要求使得支柱端部93的径向尺寸是大的；结果，如在图10中所示，支柱端部93的轮廓形状(截面形状)具有很多凹部和突起并且是复杂的。进而，为了允许负载接收面95准确地接触侧面94a，要求这两个面(95和94a)具有相同的形状，由此当制造各个部分时要求高精度尺寸控制。因此，支柱端部93和支柱端部93装配到其中的凹进部94具有很多凹部和突起并且形状是复杂的，进而，制造还要求精细的尺寸控制。
[0081 ]另一方面，在该实施例中，具有楔形状的支柱端部64被装配在楔形空间88中，支柱端部64的径向外侧面65接触凹进部84的楔面87，并且支柱端部64的径向内侧面66接触内环71的外周面71a的凸轮面71al。因此，如上所述，弹簧75的反作用力(朝向在周向方向上的另一侧的反作用力)F被施加到支柱部77，并且因为具有楔形状的支柱端部64被装配到楔形空间88中，所以反作用力F分别被从支柱端部64的径向外侧面65和径向内侧面66传递到环形部76和内环71。进而，通过接触楔面87和凸轮面71al的径向外侧面65和径向内侧面66在周向方向上定位支柱部77。
[0082]因此，根据该实施例的分割型保持器74并不要求在传统保持器(见图10)中设置在支柱端部93在周向方向上的另一侧上的负载接收面95。负载接收面95是几乎正交于周向方向并且接触凹进部94的侧面94a的面，并且也是用于接收弹簧105的反作用力F的面。
[0083]因为如上所述负载接收面95是不必要的，所以支柱端部64的形状简化并且其中装配支柱端部64的环形部76的凹进部84的形状也被简化，由此获得了由具有简化的构造的构件构成的分割型保持器74。
[0084]进而，在该实施例中，支柱端部64的径向外侧面65是平坦面，但是该面可以是具有大的半径并且在径向方向上向外侧突出的圆弧面，并且径向外侧面65接触的楔面87是平坦面，但是该面可以是具有大的半径并且在径向方向上向外侧突出的圆弧面。而且，内环71的凸轮面71al是平坦面，并且接触凸轮面71al的径向内侧面66完全是平坦面。而且，支柱端部64的第一周侧面67和第二周侧面68是平坦面，并且凹进部84的第一侧面85和第二侧面86也是平坦面。
[0085]因此，如在与保持器74的轴向方向平行的方向上观察，根据该实施例的支柱端部64具有几乎梯形形状;特别地，与传统保持器相比，支柱端部64的径向外侧面65的形状，凹进部84的楔面87的形状和支柱端部64的径向内侧面66的形状被简化，由此支柱部77和环形部76能够容易制造。
[0086]在该实施例中，因为在径向方向上向外侧突出的圆弧部65b被设置在径向外侧面65与侧面67和68之间，所以如在与保持器74的轴向方向平行的方向上观察，支柱端部64具有其中圆弧部65b被设置在角部处的几乎梯形形状。
[0087]进而，在该实施例中，凹进部84的周向尺寸Kl被设定为大于支柱端部64的周向尺寸K2(K1>K2)。因此，在凹进部84和支柱端部64之间形成周向间隙Ql和Q2。特别地，如下设定凹进部84和支柱端部64的尺寸，使得即使在支柱端部64被反作用力F朝向在周向方向上的另一侧推动并且向凹进部84内侧(楔形空间88)移动的情形中，在周向方向上的另一侧上形成的间隙Ql仍然保留。因此，当施加反作用力F时，支柱端部64的径向外侧面65能够可靠地表面接触(压力接触)凹进部84的楔面87，并且支柱端部64的径向内侧面66能够可靠地表面接触(压力接触)内环71的外周面71a的凸轮面71al。
[0088]而且，因为在凹进部84和支柱端部64之间在周向方向上形成间隙Ql和Q2，所以当环形部76和支柱部77被组装时支柱端部64容易被装配到环形部76的凹进部84中。进而，支柱端部64可以仅形成为上述楔形状，并且当形成支柱端部64和凹进部84时不要求精细的尺寸控制，由此支柱部77和环形部76能够容易制造。
[0089]如上所述，因为图2所示单向离合器7配备有其中支柱部77和环形部76的构造被简化的分割型保持器74，所以单向离合器7的成本能够降低，并且因为图2所示接头部件9具有配备有分割型保持器74的单向离合器7，所以还能够降低接头部件9的成本。
[0090]在该实施例中，已经描述了其中一个环形部76由单一环形部件形成的情形;然而，可以通过在轴向方向上层叠多个环形部件(未示出)而构造一个环形部76。在此情形中，突出部在单一环形部件上形成，并且凹进部在将层叠在该单一环形部件上的另一个环形部件中形成，由此多个环形部件被彼此固定并且形成一个环形部76。
[0091]进而，在该实施例中(见图6)，已经描述了其中支柱端部64的轮廓形成为具有四个面(65、66、67和68)并且支柱端部64的形状(侧视图形状、截面形状)几乎为梯形的情形;然而，支柱端部64可以仅形成为具有径向外侧面65和径向内侧面66的楔形状;例如，在周向方向上的另一侧上的周侧面(68)可以省略(或者可以使得比另一个面极度地更窄)，由此支柱端部64的形状可以形成为几乎三角形形状，但是该形状未示出。
[0092]而且，本发明能够通过作出适当的变型而实施而不受到上述实施例限制。例如，虽然在该实施例中滚子被用作接合元件73，但是还可以使用楔块作为接合元件73。进而，在根据该实施例的单向离合器7中，虽然保持器74的环形部76由金属制成，但是环形部76可以由合成树脂形成。在此情形中，能够通过对合成树脂材料进行注射模制而容易制造环形部76。
[0093]此外，虽然根据该实施例的用于发电设备的接头部件9被示为用于其中风力被用作外部动力的风力发电设备I的接头部件的一个实例，但是接头部件还能够应用于用于通过使用其它外力诸如液压动力和热力产生电力的发电设备。更进一步地，根据本发明的单向离合器能够应用于除了发电设备之外的设备。
[0094]本申请基于在2014年I月23日提交的日本专利申请(特愿2014-010278)，并且其内容在这里通过引用并入。
[0095]附图标记的说明
[0096]1:风力发电设备(发电设备)
[0097]2:主轴
[0098]3:增速器
[0099]4:发电机
[0100]5:第一转子
[0101]6:第二转子
[0102]7:单向离合器
[0103]9:接头部件
[0104]30:齿轮机构(旋转传递机构)
[0105]35:输出轴
[0106]41:输入轴
[0107]42:转子
[0108]64:支柱端部
[0109]65:径向外侧面
[0110]66:径向内侧面
[0111]71:内环
[0112]71a:外周面
[0113]71al:凸轮面
[0114]72:外环
[0115]73:滚子(接合元件)
[0116]74:保持器(分割型保持器)
[0117]75:弹簧
[0118]76:环形部
[0119]76a:内侧面
[0120]77:支柱部
[0121]78:凹口
[0122]84:凹进部
[0123]87:楔面
[0124]88:楔形空间
[0125]F:反作用力
【主权项】
1.一种分割型保持器，在所述分割型保持器中，在周向方向上形成多个凹口，所述多个凹口用于容纳在单向离合器的内环和外环之间的接合元件，所述分割型保持器包括: 一对环形部，所述一对环形部在轴向方向上彼此对置，并且所述一对环形部被设置在所述内环和所述外环之间；和 多个支柱部，所述多个支柱部是与所述一对环形部分离的部件，并且所述多个支柱部包括在所述轴向方向上的端部，所述端部被连接到所述环形部， 其中两个所述环形部的在所述轴向方向上彼此对置的侧面经受抗磨性处理。2.根据权利要求1所述的分割型保持器， 其中所述环形部由金属制成，并且 其中所述抗磨性处理是软氮化处理。3.根据权利要求1或2所述的分割型保持器， 其中设置在每一个所述凹口中的弹簧朝向在所述周向方向上的一侧推压所述接合元件，由此朝向在所述周向方向上的另一侧的反作用力被施加到所述支柱部， 其中在每一个所述环形部的内周侧上，在所述周向方向上成间隔地形成多个凹进部，其中每一个所述凹进部包括楔面，所述楔面在所述楔面和所述内环的外周面之间形成楔形空间，所述楔形空间朝向在所述周向方向上的所述另一侧沿径向变窄， 其中在所述支柱部的在所述轴向方向上的两侧上，所述支柱部包括支柱端部，以便被装配在所述凹进部中，并且 其中所述支柱端部具有楔形状，在所述楔形状中，所述楔形状的径向尺寸朝向在所述周向方向上的所述另一侧变小，并且所述支柱端部包括径向外侧面和径向内侧面，所述径向外侧面接触所述楔面，所述径向内侧面接触所述内环的所述外周面。4.一种接头部件，所述接头部件用于发电设备，所述发电设备包括: 通过外力旋转的主轴； 增速器，所述增速器包括旋转传递机构和输出轴，所述旋转传递机构增加所述主轴的旋转，所述输出轴输出由所述旋转传递机构增加的旋转;和 发电机，所述发电机包括输入轴，当所述输出轴的旋转被输入时，旋转所述输入轴，并且通过与所述输入轴一体地旋转的转子的旋转，所述发电机产生电力， 所述接头部件包括: 第一转子，所述第一转子与所述增速器的所述输出轴一体地旋转； 第二转子，所述第二转子与所述发电机的所述输入轴一体地旋转;和 单向离合器，所述单向离合器被设置在所述第一转子和所述第二转子之间， 其中所述单向离合器包括: 内环； 与所述内环同心的外环； 被设置在所述内环和所述外环之间的多个接合元件； 被用于所述接合元件的根据权利要求1到3中的任一项所述的分割型保持器;和弹簧，所述弹簧被设置在所述分割型保持器的所述凹口中，以朝向在所述周向方向上的一侧推压所述接合元件。
【文档编号】F03D15/00GK105934600SQ201580005472
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年1月22日
【发明人】藤原英树
【申请人】株式会社捷太格特