发电设备及旋转部分支承结构的制作方法_3

文档序号:9552980阅读:来源:国知局
定有第一离合器构件23的输出齿轮40与固定有第二离合器构件24的高速轴35彼此连接以便一体地旋转。
[0076]此外,如果输出齿轮40在以增大的速度旋转之后以恒定的速度旋转、且因而输出齿轮40的旋转速度变得与高速轴35的旋转速度相同,滚子25保持处于其接合在第一离合器构件23与第二离合器构件24之间这样的状态。因此,第一离合器构件23与第二离合器构件24的一体地旋转,即,输出齿轮40与高速轴35的一体地旋转得以保持。
[0077]另一方面,如果主轴2的旋转频率例如由于风力减小而减小,输出齿轮40以减小的速度旋转。在输出齿轮40以减小的速度旋转且因而输出齿轮40的旋转速度变得低于高速轴35的旋转速度的情况下,与输出齿轮40 —体地旋转的第一离合器构件23会相对于第二离合器构件24沿另一方向(与图5中的箭头R1相反的方向)旋转。
[0078]在该情况下,滚子25克服由弹性构件28施加的挤压力而沿楔形空间S变大的方向略微移动,因而,滚子25与第一离合器构件23和第二离合器构件24之间的接合被释放。由于滚子25的接合被这样释放,因此固定有第一离合器构件23的输出齿轮与固定有第二离合器构件24的高速轴35之间的连接被释放。
[0079]这样,根据包括单向离合器7的(第一示例的)旋转部分支承结构17,如果输出齿轮40的旋转速度超过高速轴35的旋转速度,则输出齿轮40与高速轴35以能够一体地旋转的方式彼此连接,而如果输出齿轮40的旋转速度变得低于高速轴35的旋转速度,则输出齿轮40与高速轴35之间的连接被断开(即,输出齿轮40与高速轴35之间的动力传递被断开)。
[0080]因此,如果输出齿轮40的旋转速度超过高速轴35的旋转速度并且输出齿轮40与高速轴35以能够一体地旋转的方式彼此连接,则动力从输出齿轮40传递至高速轴35和驱动轴41 (见图2)。因而,驱动轴41和转子42旋转而产生电力。
[0081]相反,如果输出齿轮40的旋转速度变得低于高速轴35的旋转速度,则输出齿轮40与高速轴35之间的连接(动力传递)被断开。因此,即使主轴2的旋转速度由于风力降低而突然降低且因而输出齿轮40的旋转速度突然降低,高速轴35也会由于惯性而与发电机4的转子42和驱动轴41 一起旋转,因此,防止突然的扭矩损失,并且能够抑制对高速轴35进行支承的滚子轴承38和39的滚子38c和39c的旋转延迟。
[0082]因而,即使当主轴2的旋转速度由于风力改变而从该状态突然增大、并且输出齿轮40与高速轴35彼此再次连接以使得高速轴35通过接受自输出齿轮40的旋转力而旋转时,在与对高速轴35进行支承的滚子轴承38和39中,滚子38c和39c难以在与内圈38a和外圈38b的接触表面(图3中的38al和38bl)上滑动,因而,能够抑制滚子轴承38和39中出现卡伤。
[0083]此外,由于在该实施方式中单向离合器7设置在输出齿轮40的沿径向方向的内侦牝因此旋转部分支承结构17能够被制造得紧凑。
[0084]此外,由于圆柱滚子轴承8a和8b设置为邻近于滚子25 (对应于接合元件)排的离合器滚子轴承部段,因此即使滚子25与第一离合器构件23和第二离合器构件24的接合被释放,与第一离合器构件23 —体地旋转的输出齿轮40和与第二离合器构件24 —体地旋转的高速轴35也能够被以可相对旋转的方式支承。因此,输出齿轮40能够相对于高速轴35旋转,同时保持其与高速轴35的同轴对准。
[0085]此外,如上所述,用作接合元件的圆柱滚子25的外周表面(接触表面25a)形成为沿轴向方向直线延伸。此外,离合器滚子轴承部段由圆柱滚子轴承8a(和8b)形成,所述轴承中的每个轴承的滚动元件是圆柱滚子8a2(或8b2),并且所述滚子的外周表面形成为沿轴向方向直线延伸。因此,由于圆柱滚子25和圆柱滚子8a2(或8b2)能够在第一离合器构件23上沿轴向方向滑动,因此第一离合器构件23和第二离合器构件24能够沿轴向方向相对移动(即,第一离合器构件23和第二离合器构件24形成为允许沿轴向方向相对移动)。
[0086]根据上述内容,由于集成有第一离合器构件23的输出齿轮40和集成有第二离合器构件24的高速轴35能够沿轴向方向相对移动,因此即使高速轴35由于温度改变而膨胀/收缩,该膨胀/收缩也能够被释放,并且因此能够防止高速轴35中出现大的热应力。
[0087][(第二示例的)旋转部分支承结构]
[0088]图6是示出(第二示例的)旋转部分支承结构17的截面图。在图2和图6中,如上述那样,该旋转部分支承结构17包括能够通过接受输出齿轮40的旋转力而旋转并且将该旋转力传递至驱动轴41的高速轴35、以及以可旋转的方式支承高速轴35的滚子轴承38和39。
[0089]如图6中所示出的,在该实施方式中,高速轴35包括第一轴部段51、第二轴部段52和设置在第一轴部段51与第二轴部段52之间的连接部段53,其中,第一轴部段51与输出齿轮40 —体地旋转,第二轴部段52由滚子轴承38支承。换言之,高速轴35包括彼此分开的第一轴部段51和第二轴部段52。然而,第一轴部段51和第二轴部段52布置在同一轴向线上。
[0090]输出齿轮40装配且固定在第一轴部段51的外部上。顺便指出的是,滚子轴承39(见图2)设置在第一轴部段51的一侧上,以便以可旋转的方式支承第一轴部段51。
[0091]第一轴部段51在其轴端处具有圆筒形部分54,第二轴部段52在其轴端处具有中央轴部分55。中央轴部分55定位在圆筒形部分54沿径向方向的内侧,并且中央轴部分55与圆筒形部分54同轴地布置。此外,中央轴部分55与圆筒形部分54之间形成有环形空间,连接部段53设置在该空间中。
[0092]此外,圆筒形部分54的端表面54a与第二轴部段52的端表面52a之间设置有沿轴向方向的间隙el,并且中央轴部分55的端表面55a与第一轴部段51的端表面51a之间设置有沿轴向方向的间隙e2。
[0093]连接部段53由单向离合器7形成,其将第一轴部段51与第二轴部段52以能够一体地旋转的方式彼此连接或者断开(释放)该连接。单向离合器7包括第一离合器部段和第二离合器部段,其中,第一离合器部段设置在圆筒形部分54的内周侧上并且与圆筒形部分54 —体地旋转,第二离合器部段设置在中央轴部分55的外周侧上并且与中央轴部分55一体地旋转。在该实施方式中,第一离合器部段由与形成圆筒形部分54的构件不同的第一离合器构件56形成,第二离合器部段由与形成中央轴部分55的构件不同的第二离合器构件57形成。第一离合器构件56由固定在圆筒形部分54上的圆筒形构件形成,第二离合器构件57由固定在中央轴部分55上的圆筒形构件形成。顺便指出的是,第一离合器部段可以由圆筒形部分54的内周部分的一部分形成,第二离合器部段可以由中央轴部分55的外周部分的一部分形成。
[0094]此外,单向离合器7包括布置在第一离合器构件56与第二离合器构件57之间的接合元件。在该实施方式中,接合构件由滚子(圆柱滚子)58形成。
[0095]该单向离合器7的侧视截面与前述实施方式(图4)的单向离合器7的侧视截面相同,将参照图5对图6的单向离合器7进行描述。该单向离合器7还包括环形保持架59和弹性构件(施压构件)60,其中,环形保持架59用于将各滚子58保持成沿周向方向成规定间隔,弹性构件(施压构件)60各自在沿周向方向的一个方向上弹性地挤压滚子58。
[0096]此外,第一离合器构件56的内周表面56a形成为圆筒形表面,并且第二离合器构件57的外周表面57a上形成有与滚子58的数量相同的(即,八个)平坦的凸轮面57al。因此,凸轮面57al与第一离合器构件56的内周表面56a之间形成有与滚子58的数量相同的(即,八个)楔形空间S。每个楔形空间S中布置有一个滚子58。
[0097]顺便指出的是,形成各楔形空间S的第一离合器构件56的内周表面56a由沿周向方向连续的圆筒形表面形成,但内周表面56a可以由沿周向方向并不连续的弧形表面形成,比如下述独立的弧形表面:在周向方向上在所述独立的弧形表面之间布置有平坦表面或拐点。
[0098]此外,每个滚子58由弹性构件60朝向楔形空间S变小的方向挤压。滚子58具有与第二离合器构件57的凸轮面57al和第一离合器构件56的内周表面56a接触的接触表面58a,即滚子58的外周表面,并且该接触表面58a形成为沿宽度方向(轴向方向)直线延伸。
[0099]另外参照图6,该单向离合器7还包括设置在圆筒形部分54与中央轴部分55之间的离合器滚动轴承部段。在该实施方式中,离合器滚动轴承包括圆柱滚子轴承61,圆柱滚子轴承61设置成在轴向方向上邻近于由多个滚子58组成的滚子排(接合元件排)。圆柱滚子轴承61具有外圈部分、内圈部分以及圆柱滚子61b,圆柱滚子6 lb布置在外圈部分与内圈部分之间,并且通过在外圈部分的内周表面和内圈部分的外周表面上滚动而移动。
[0100]在该实施方式中,内圈部分对应于固定在中央轴部分55上的内圈61a,而外圈部分由呈圆筒形形状的第一离合器构件56的一部分形成。换言之,呈圆筒形形状的第一离合器构件56的一部分也用作圆柱滚子轴承61的外圈。
[0101]当使用圆柱滚子轴承61时,即使圆柱滚子58 (对应于单向离合器7的接合元件)与第一离合器构件56和第二离合器构件57的接合被释放,第一离合器构件56和第二离合器构件57也能够被以可相对旋转的方式支承,随后将对这种情况进行描述。
[0102]现在将对如上述那样构造的(第二示例的)旋转部分支承结构17的功能进行描述。
[0103]在主轴2 (见图1)沿正方向旋转的状态下,如果主轴2的旋转频率例如由于风力增大而增大,由增速机3输出的旋转速度会增大,这会使输出齿轮40和高速轴35的第一轴部段51 (见图6)的旋转速度增大。在由于第一轴部段51以增大的速度旋转而使得第一轴部段51的旋转速度超过第二轴部段52的旋转速度的情况下,与第一轴部段51 —体地旋转的第一离合器构件56会相对于第二离合器构件57沿一个方向(图5中用箭头R1示出的方向)旋转。
[0104]在该情况下,滚子58由于弹性构件60施加的挤压力(回复力)而沿楔形空间S变小的方向(沿图5中的顺时针方向)略微移动,滚子58的接触表面58a压靠第一离合器构件56的内周表面56a和第二离合器构件57的外周表面57a (凸轮面57al),因此,滚子58接合在第一离合器构件56与第二离合器构件57之间。因而,第一离合器构件56与第二离合器构件57能够沿一个(R1)方向一体地旋转。换言之,固定有第一离合器构件56的第一轴部段51与固定有第二离合器构件57的第二轴部段52彼此连接以便一体地旋转。
[0105]此外,如果高速轴35的第一轴部段51在以增大的速度旋转之后以恒定的速度旋转、且因而第一轴部段51的旋转速度变得与第二轴部段52的旋转速度相同,滚子58保持处于其接合在第一离合器构件56与第二离合器构件57之间这样的状态。因此,第一离合器构件56与第二离合器构件57的一体地旋转,即,第一轴部段51与第二轴部段52的一体地旋转得以保持。
[0106]另一方面,如果主轴2的旋转频率例如由于风力减小而减小,高速轴35的第一轴部段51会以减小的速度旋转。在第一轴部段51由此以减小的速度旋转且因而第一轴部段51的旋转速度变得低于第二轴部段52的旋转速度的情况下,与第一轴部段51 —体地旋转的第一离合器构件56会相对于第二离合器构件57沿另一方向(与图5中的箭头R1相反的方向)旋转。
[0107]在该情况下,滚子58克服由弹性构件60施加的挤压力而沿楔形空间S变大的方向略微移动,因而,滚子58与第一离合器构件56和第二离合器构件57之间的接合被释放。由于滚子58的接合被这样释放,因此固定有第一离合器构件56的第一轴部段51与固定有第二离合器构件57的第二轴部段52之间的连接被释放。
[0108]这样,根据包括该单向离合
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