能够被抑制，这是有利的。然而，因为如在本实施例中用于风力发电装置I的单向离合器7具有大的尺寸，所以直接在输入侧传动轴81上形成凸轮表面是困难的并且不实际的。因此，最有效的是像以上(I)至(3)那样设定传递扭矩Tl至Τ3和负荷扭矩之间的关系。
[0077]另一方面，当随着负荷扭矩的增加由于滚子73与内环71和外环72之间的啮合引起的收紧力变得过高时，在内环71上的负担变得沉重，使得耐久性可能反而降低。因此，在本实施例中，随着负荷扭矩增加，相对于负荷扭矩的增量，从滚子73施加到内环71 (凸轮表面71al)的垂直分量负荷的增量降低，使得能够使内环71上的负担最小化。
[0078]具体地，因为如在图6中所示外环内周表面72a形成为圆弧形表面，所以在楔形空间S较小的区域中楔角较大。图8(a)示出其中滚子73处于楔形空间S比较大并且楔角0a小的区域中的情况，并且图8(b)示出其中滚子73处于楔形空间S比较小并且楔角0b大的区域中的情况。
[0079]而且，当滚子73处于楔形空间S大的区域中时的时间是在滚子73与内环71和外环72之间的啮合的早期阶段中，例如，在诸如当从非旋转状态达到切入风速(发电所必需的最小风速)以开始旋转时和当旋转变得在切入风速下恒定并且稳定时负荷扭矩低的情形中，并且当滚子73处于楔形空间S小的区域中时的时间是在诸如当风速变得不小于额定风速并且达到额定输出时负荷扭矩高的情形中。切入风速可以是瞬时风速或者可以是对于预定时间的平均风速。
[0080]因此，在图8(a)和图8(b)中，从外环内周表面72a施加到滚子73的负荷Fa和Fb具有以下关系:
[0081 ] Fa<Fb---(4)0
[0082]在图8(b)中的垂直分量负荷FbI相对于从外环内周表面72a施加到滚子73的负荷Fb的百分比(Fb/Fb I)低于在图8 (a)中的垂直分量负荷Fa I相对于负荷Fa的百分比(Fa/Fal)。因此，即便负荷扭矩增加，垂直分量负荷Fbl仍然不会变得非常高，使得内环71上的负担能够减小。
[0083]当滚子73与内环71和外环72之间的啮合的初始负荷扭矩起作用时的楔角0a和当最大负荷扭矩起作用时的楔角Gb被设定成以下关系:
[0084]l.0°<0b-0a<1.5°...(5)0
[0085]楔角0a优选地在4°到9°的范围中，并且楔角9M尤选地在5.5°到10°的范围中。这是因为，如果楔角Ga小于4°，则存在从滚子73施加到凸轮表面71al的垂直分量负荷Fal高于必要范围的可能性，并且如果楔角0a高于9°，则另一个楔角0b太大从而存在滚子73和周表面之间的啮合不充分的可能性。而且，这是因为，如果楔角Qb小于5.5°，则另一个楔角0a太小从而存在从滚子73施加到凸轮表面71al的垂直分量负荷Fal被增大到超过必要范围的可能性，并且如果楔角9b高于10°，则存在滚子73与内环71和外环72之间的啮合不充分的可能性。
[0086]而且，在楔角0a和0b之间的比被设定为
[0087]l.l<0b/0a<1.4---(6)
[0088](更加优选地，I.ll〈0b/0a〈l.38)。
[0089]通过将楔角0a和0b设定成以上关系，在从在滚子73与内环71和外环72之间的啮合的早期阶段到当负荷扭矩变到最大时的时段期间，能够可靠地执行输出侧传动轴80和内环71之间的扭矩传递并且能够减小内环71上的负担。
[0090]能够通过调节外环72的内径、滚子73的外径和P.C.D、外环内周表面72a和凸轮表面71al之间的距离等设定类似以上(5)和(6)的关系。而且，优选的是将单向离合器7的滚子73的数目设定成四个至八个。这是因为，如果滚子73的数目大于八个，则从外环内周表面72a到滚子73的负荷Fa和Fb被分散，从滚子73到凸轮表面71al的垂直分量负荷Fal和Fbl是低的，并且存在不能充分地获得内环71在输出侧传动轴80上的收紧力的可能性。而且，这是因为，如果滚子73的数目小于四个，则内环71在输出侧传动轴80上的收紧力太高并且内环71上的局部负担是沉重的。
[0091]本发明不限于上述实施例并且当实施时可以被适当地变型。例如，虽然在上述实施例中单向离合器是沿着径向方向面向的类型，但是单向离合器可以是推力型的。而且，风力发电装置不限于图1所示水平轴线型装置而是可以是竖直轴线型装置。
[0092]本申请基于在2013年10月28日提交的日本专利申请(专利申请号2013-223297)，在此通过引用将该日本专利申请的内容并入本文。
[0093]附图标记的说明
[0094]1:风力发电装置;2:主轴;3:增速器;4:发电机;7:单向离合器;9:接头装置(接头结构)；13:机舱;35:输出轴;41:输入轴;71:内环;72:外环;73:滚子(接合元件)；80:输出侧传动轴；81:输入侧传动轴;82:固定壳体;94:输出侧传动轴轴承;95:输入侧传动轴轴承；97:径向延伸部;98:轴向延伸部。
【主权项】
1.一种接头结构，所述接头结构用于风力发电装置，通过由来自增速器的输出轴的扭矩使发电机的输入轴旋转，所述风力发电装置产生电力，所述接头结构包括: 输出侧传动轴，所述输出侧传动轴与所述输出轴一体旋转； 输入侧传动轴，所述输入侧传动轴与所述输入轴一体旋转； 固定壳体，所述固定壳体被固定到放置所述增速器和所述发电机的机械室的结构物；轴承，所述轴承通过所述固定壳体支撑被插入在所述固定壳体中的所述输出侧传动轴和所述输入侧传动轴;和 单向离合器，所述单向离合器被装配在所述固定壳体中，所述单向离合器以可一体旋转的方式连接所述输出侧传动轴和所述输入侧传动轴，并且所述单向离合器解除所述连接， 其中在所述输出轴的旋转速度高于所述输入轴的旋转速度的条件下，所述单向离合器以可一体旋转的方式连接所述输出侧传动轴和所述输入侧传动轴，并且在所述输出轴的旋转速度低于所述输入轴的旋转速度的条件下，所述单向离合器解除在所述输出侧传动轴和所述输入侧传动轴之间的所述连接。2.根据权利要求1所述的接头结构， 其中所述输出侧传动轴和所述输入侧传动轴彼此同心设置，并且其中所述输出侧传动轴和所述输入侧传动轴由所述固定壳体分别通过输出侧传动轴轴承和输入侧传动轴轴承分开支撑。3.根据权利要求1或2所述的接头结构， 其中所述单向离合器包括: 内环部，所述内环部与所述输出侧传动轴和所述输入侧传动轴中的一根传动轴一体旋转； 外环，所述外环被固定到所述输出侧传动轴和所述输入侧传动轴中的另一根传动轴；和 接合元件，所述接合元件被设置在所述内环部和所述外环之间，并且 其中所述外环包括: 径向延伸部，所述径向延伸部从所述另一根传动轴在径向方向上向外延伸;和轴向延伸部，所述轴向延伸部从所述径向延伸部的在所述径向方向上的外侧上的端部在轴向方向上延伸，并且所述轴向延伸部在所述径向方向上面对所述内环部。4.一种风力发电装置，包括: 主轴，所述主轴通过风力旋转； 增速器，所述增速器增加所述主轴的旋转速度，并且所述增速器从输出轴输出旋转； 发电机，所述发电机包括以所述输出轴的旋转作为输入而旋转的输入轴，并且所述发电机通过所述输入轴的旋转产生电力;和 根据权利要求1至3中任一项所述的接头结构，所述接头结构被设置在所述输出轴和所述输入轴之间，用于使得能够在所述输出轴和所述输入轴之间传递扭矩。
【专利摘要】接头结构包括：与增速器的输出轴一体旋转的输出侧传动轴；与发电机的输入轴一体旋转的输入侧传动轴；固定壳体；轴承；和装配在固定壳体中的单向离合器。在输出轴的旋转速度高于输入轴的旋转速度的条件下，单向离合器以可一体旋转的方式连接输出侧传动轴和输入侧传动轴，且在输出轴的旋转速度低于输入轴的旋转速度的条件下，单向离合器解除在输出侧传动轴和输入侧传动轴之间的连接。
【IPC分类】F03D15/00
【公开号】CN105683565
【申请号】
【发明人】藤原英树
【申请人】株式会社捷太格特
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2014年10月23日