(57)【要約】【課題】増速機を有する発電装置において、この増速機によって増速されて回転する高速軸を支持する転がり軸受にスメアリングが発生するのを抑制する。【解決手段】風力により回転する主軸の回転を増速し、増速した回転を出力する出力ギヤ４０を有する増速機と、出力ギヤ４０の回転力を受けて回転可能となる高速軸３５と、高速軸３５を回転自在に支持している転がり軸受３８，３９と、高速軸３５の回転を入力として発電する発電機とを備えている。出力ギヤ４０と高速軸３５との間に設けられ、主軸２が正方向に回転している状態で、出力ギヤ４０の回転速度が高速軸３５の回転速度を上回ると、出力ギヤ４０と高速軸３５とを一体回転可能に接続し、出力ギヤ４０の回転速度が高速軸３５の回転速度を下回ると、出力ギヤ４０と高速軸３５との接続を遮断する一方向クラッチ７を備えている。【選択図】図４
2014238073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外力により回転する主軸と、
前記主軸の回転を増速する回転伝達機構、及びこの回転伝達機構により増速された回転を出力する出力ギヤを有する増速機と、
前記出力ギヤの回転力を受けて回転可能となる高速軸と、
前記高速軸を回転自在に支持している転がり軸受と、
前記高速軸の回転を入力として回転する駆動軸、及びこの駆動軸と一体回転するロータを有し、このロータの回転に伴って発電する発電機と、
を備えた発電装置であって、
前記出力ギヤと前記高速軸との間に設けられ、前記主軸が正方向に回転している状態で、当該出力ギヤの回転速度が当該高速軸の回転速度を上回ると、当該出力ギヤと当該高速軸とを一体回転可能に接続し、当該出力ギヤの回転速度が当該高速軸の回転速度を下回ると、当該出力ギヤと当該高速軸との接続を遮断する一方向クラッチを、更に備えていることを特徴とする発電装置。
【請求項２】
前記出力ギヤは、前記高速軸と同心上で当該高速軸の外周側に設けられ当該高速軸との間に前記一方向クラッチを介在させている円環状のギヤであり、
前記一方向クラッチは、前記出力ギヤの内周側に設けられ当該出力ギヤと一体回転する第１クラッチ部と、前記高速軸と一体回転する第２クラッチ部と、これら一対のクラッチ部の間に介在する係合子とを有している請求項１に記載の発電装置。
【請求項３】
外力により回転する主軸と、
前記主軸の回転を増速する回転伝達機構、及びこの回転伝達機構により増速された回転を出力する出力ギヤを有する増速機と、
前記出力ギヤの回転力を受けて回転可能となる高速軸と、
前記高速軸を回転自在に支持している転がり軸受と、
前記高速軸の回転を入力として回転する駆動軸、及びこの駆動軸と一体回転するロータを有し、このロータの回転に伴って発電する発電機と、
を備えた発電装置であって、
前記高速軸は、前記出力ギヤと一体回転する第１軸部と、前記転がり軸受によって支持されている第２軸部と、前記第１軸部と前記第２軸との間に設けられている継手部と、を有し、
前記継手部は、前記主軸が正方向に回転している状態で、前記第１軸部の回転速度が前記第２軸部の回転速度を上回ると、当該第１軸部と当該第２軸部とを一体回転可能に接続し、前記第１軸部の回転速度が前記第２軸部の回転速度を下回ると、当該第１軸部と当該第２軸部との接続を遮断する一方向クラッチであることを特徴とする発電装置。
【請求項４】
前記第１軸部と前記第２軸部との内の一方は、円筒部を軸端部に有し、他方が、この円筒部の径方向内側に位置する中央軸部を軸端部に有し、
前記一方向クラッチは、前記円筒部の内周側に設けられ当該円筒部と一体回転する第１クラッチ部と、前記中央軸部と一体回転する第２クラッチ部と、これら一対のクラッチ部の間に介在する係合子とを有している請求項３に記載の発電装置。
【請求項５】
前記一方向クラッチは、前記第１クラッチ部と前記第２クラッチ部とを相対回転自在に支持するクラッチ用転がり軸受部を更に有している請求項２又は４に記載の発電装置。
【請求項６】
前記クラッチ用転がり軸受部は、外輪部と、内輪部と、これら外輪部と内輪部との間に介在し当該外輪部の内周面及び当該内輪部の外周面を転動する円筒ころと、を有し、
前記第１クラッチ部と前記第２クラッチ部とは、軸方向に相対移動可能である請求項５に記載の発電装置。
【請求項７】
前記第１クラッチ部と前記第２クラッチ部との軸方向の相対移動が許容され、当該相対移動の最大許容量が、前記第１軸部と前記第２軸部との軸方向移動量よりも大きく設定されている請求項４に記載の発電装置。
【請求項８】
外力により回転する主軸の回転を増速する回転伝達機構、及びこの回転伝達機構により増速された回転を出力する出力ギヤを有する増速機と、
前記増速機からの出力により回転する駆動軸、及びこの駆動軸と一体回転するロータを有し、このロータの回転に伴って発電する発電機と、
を備えている発電装置のための、回転部支持構造体であって、
前記出力ギヤの回転力を受けて回転可能であって、当該回転力を前記駆動軸に伝達可能である高速軸と、
前記高速軸を回転自在に支持している転がり軸受と、
前記出力ギヤと前記高速軸との間に設けられ、前記主軸が正方向に回転している状態で、当該出力ギヤの回転速度が当該高速軸の回転速度を上回ると、当該出力ギヤと当該高速軸とを一体回転可能に接続し、当該出力ギヤの回転速度が当該高速軸の回転速度を下回ると、当該出力ギヤと当該高速軸との接続を遮断する一方向クラッチと、備えていることを特徴とする回転部支持構造体。
【請求項９】
外力により回転する主軸の回転を増速する回転伝達機構、及びこの回転伝達機構により増速された回転を出力する出力ギヤを有する増速機と、
前記増速機からの出力により回転する駆動軸、及びこの駆動軸と一体回転するロータを有し、このロータの回転に伴って発電する発電機と、
を備えている発電装置のための、回転部支持構造体であって、
前記出力ギヤの回転力を受けて回転可能であって、当該回転力を前記駆動軸に伝達可能である高速軸と、
前記高速軸を回転自在に支持している転がり軸受と、
を備え、
前記高速軸は、前記出力ギヤと一体回転する第１軸部と、前記転がり軸受によって支持されている第２軸部と、前記第１軸部と前記第２軸との間に設けられている継手部と、を有し、
前記継手部は、前記主軸が正方向に回転している状態で、前記第１軸部の回転速度が前記第２軸部の回転速度を上回ると、当該第１軸部と当該第２軸部とを一体回転可能に接続し、前記第１軸部の回転速度が前記第２軸部の回転速度を下回ると、当該第１軸部と当該第２軸部との接続を遮断する一方向クラッチであることを特徴とする回転部支持構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外力による主軸の回転を増速機により増速させて発電機を駆動する発電装置、及びこの発電装置に用いられる回転部支持構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレードが風を受けることにより主軸を回転させて発電を行う風力発電装置として、増速機を備えているものがある。この増速機は主軸の回転を増速させて発電機を駆動させる。
図９に示すように、増速機２０２は、主軸２００の回転を入力して増速する遊星歯車機構２０３と、この遊星歯車機構２０３により増速させた回転を入力として、さらに回転を増速する高速段歯車機構２０４とを備えている。そして、高速段歯車機構２０４により増速された回転を出力する高速軸２０５が設けられており、この高速軸２０５に、発電機の駆動軸（図示せず）が連結され、この駆動軸に発電機のロータが取り付けられている。
【０００３】
遊星歯車機構２０３では、図外のブレードが取り付けられている主軸２００と一体回転可能に連結された入力軸２０３ａが回転すると、遊星キャリア２０３ｂが回転し、これにより、遊星歯車２０３ｃを介して太陽歯車２０３ｄを増速回転させる。そして、この回転を高速段歯車機構２０４の低速軸２０４ａに伝達させる。
高速段歯車機構２０４では、低速軸２０４ａが回転すると、低速ギヤ２０４ｂ及び第１中間ギヤ２０４ｃを介して中間軸２０４ｄを増速回転させ、さらに第２中間ギヤ２０４ｅ及び出力ギヤ２０４ｆを介して高速軸２０５を増速回転させる。
そして、この増速機２０２では、低速軸２０４ａ、中間軸２０４ｄ、及び高速軸２０５をそれぞれ回転自在に支持する軸受として、転がり軸受（ころ軸受）２０６〜２１１が多用されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３２１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の風力発電装置では、高速回転する高速軸２０５を支持する転がり軸受（ころ軸受）２１０，２１１において、転動体（ころ）の転動面や回転輪の軌道面にスメアリング（表層焼付きが起こる現象）が発生し、転がり軸受２１０，２１１の寿命が低下するという問題があった。
なお、このようなスメアリングは、風力発電装置に限らず、主軸の回転を増速機により増速させて発電機を駆動する他の型式の発電装置に設けられている転がり軸受（ころ軸受）においても、同様に発生することが考えられる。
【０００６】
そこで、本発明は、増速機によって増速されて回転する高速軸を支持する転がり軸受にスメアリングが発生するのを抑制することができる発電装置、及び発電装置に用いられる回転部支持構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者は、スメアリングの発生メカニズムについて鋭意研究を重ねた。その結果、外力（風力）の低下により主軸の回転速度が急激に低下すると、重量の大きい発電機のロータの慣性により、増速機によって増速されて回転する高速軸の回転速度よりも、ロータと一体回転する発電機の駆動軸の回転速度の方が上回ろうとすることによって、いわゆるトルク抜け（荷重抜け）が高速軸に発生し、このトルク抜けによって、高速軸を支持する転がり軸受において、転動体と回転輪との転がり摩擦抵抗よりも、転動体とそれを保持する保持器との摺動摩擦抵抗等が上回ることにより、転動体の自転が遅れることを見出した。そして、この状態から外力（風力）の増加により主軸の回転速度が急激に増加すると、ロータの慣性トルクが高速軸に加わって、この高速軸を支持する転がり軸受に作用するラジアル荷重が急激に増加する。このため、その瞬間（過渡状態）では、転動体に高荷重が作用した状態で、転動体と回転輪との間で滑りが生じ、転動体と回転輪との間の接触面が昇温することにより、スメアリングが発生するという知見を得、かかる知見に基づいて本発明を完成させた。
【０００８】
（１）すなわち、本発明は、外力により回転する主軸と、前記主軸の回転を増速する回転伝達機構、及びこの回転伝達機構により増速された回転を出力する出力ギヤを有する増速機と、前記出力ギヤの回転力を受けて回転可能となる高速軸と、前記高速軸を回転自在に支持している転がり軸受と、前記高速軸の回転を入力として回転する駆動軸、及びこの駆動軸と一体回転するロータを有し、このロータの回転に伴って発電する発電機とを備えた発電装置であって、前記出力ギヤと前記高速軸との間に設けられ、前記主軸が正方向に回転している状態で、当該出力ギヤの回転速度が当該高速軸の回転速度を上回ると、当該出力ギヤと当該高速軸とを一体回転可能に接続し、当該出力ギヤの回転速度が当該高速軸の回転速度を下回ると、当該出力ギヤと当該高速軸との接続を遮断する一方向クラッチを、更に備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、増速機の出力ギヤと高速軸との間に設けられている一方向クラッチによって、出力ギヤの回転速度が高速軸の回転速度を上回ると、出力ギヤと高速軸とは一体回転可能に接続され、出力ギヤから、高速軸及び駆動軸へ動力伝達される。これにより、駆動軸及びロータを回転させて発電が行われる。
これに対して、出力ギヤの回転速度が高速軸の回転速度を下回ると、出力ギヤと高速軸との接続（動力伝達）が遮断される。したがって、外力の低下により主軸の回転速度が急激に低下し、これに伴って出力ギヤの回転速度が急激に低下しても、高速軸は、発電機のロータ及び駆動軸と共に慣性回転を行うことから、急激なトルク抜けが防止され、この高速軸を支持する転がり軸受の転動体の自転遅れを抑制することができる。このため、この状態から外力の変化により主軸の回転速度が急激に増加して、出力ギヤと高速軸とが接続され、出力ギヤから高速軸が回転力を受けて回転しても、この高速軸を支持している転がり軸受において、転動体が回転輪との接触面で滑りにくくなり、転がり軸受にスメアリングが発生するのを抑制することができる。
【００１０】
（２）また、前記（１）の発電装置において、前記出力ギヤは、前記高速軸と同心上で当該高速軸の外周側に設けられ当該高速軸との間に前記一方向クラッチを介在させている円環状のギヤであり、前記一方向クラッチは、前記出力ギヤの内周側に設けられ当該出力ギヤと一体回転する第１クラッチ部と、前記高速軸と一体回転する第２クラッチ部と、これら一対のクラッチ部の間に介在する係合子とを有しているのが好ましい。
この場合、出力ギヤの径方向内側に一方向クラッチを構成することができる。
【００１１】
（３）また、本発明は、外力により回転する主軸と、前記主軸の回転を増速する回転伝達機構、及びこの回転伝達機構により増速された回転を出力する出力ギヤを有する増速機と、前記出力ギヤの回転力を受けて回転可能となる高速軸と、前記高速軸を回転自在に支持している転がり軸受と、前記高速軸の回転を入力として回転する駆動軸、及びこの駆動軸と一体回転するロータを有し、このロータの回転に伴って発電する発電機とを備えた発電装置であって、前記高速軸は、前記出力ギヤと一体回転する第１軸部と、前記転がり軸受によって支持されている第２軸部と、前記第１軸部と前記第２軸との間に設けられている継手部とを有し、前記継手部は、前記主軸が正方向に回転している状態で、前記第１軸部の回転速度が前記第２軸部の回転速度を上回ると、当該第１軸部と当該第２軸部とを一体回転可能に接続し、前記第１軸部の回転速度が前記第２軸部の回転速度を下回ると、当該第１軸部と当該第２軸部との接続を遮断する一方向クラッチであることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、高速軸において、増速機の出力ギヤと一体回転する第１軸部の回転速度が、第２軸部の回転速度を下回ると、一方向クラッチによって、第１軸部と第２軸部との接続（動力伝達）が遮断される。したがって、外力の低下により主軸の回転速度が急激に低下し、これに伴って出力ギヤ及び第１軸部の回転速度が急激に低下しても、第２軸部は慣性回転を行うことから、急激なトルク抜けが防止され、この高速軸（第２軸部）を支持する転がり軸受の転動体の自転遅れを抑制することができる。このため、この状態から外力の変化により主軸の回転速度が急激に増加して、第１軸部と第２軸部とが接続され、第１軸部から第２軸部が回転力を受けて回転しても、この第２軸部を支持している転がり軸受において、転動体が回転輪との接触面で滑りにくくなり、転がり軸受にスメアリングが発生するのを抑制することができる。
【００１３】
（４）また、前記（３）の発電装置において、前記第１軸部と前記第２軸部との内の一方は、円筒部を軸端部に有し、他方が、この円筒部の径方向内側に位置する中央軸部を軸端部に有し、前記一方向クラッチは、前記円筒部の内周側に設けられ当該円筒部と一体回転する第１クラッチ部と、前記中央軸部と一体回転する第２クラッチ部と、これら一対のクラッチ部の間に介在する係合子とを有しているのが好ましい。
この場合、高速軸の一部に一方向クラッチを構成することができる。
【００１４】
（５）また、前記（２）又は（４）の発電装置において、前記一方向クラッチは、前記第１クラッチ部と前記第２クラッチ部とを相対回転自在に支持するクラッチ用転がり軸受部を更に有しているのが好ましい。
この場合、クラッチ用転がり軸受部によって、第１クラッチ部と第２クラッチ部との径方向についての位置決めが行われる。
【００１５】
（６）また、前記（５）の発電装置において、前記クラッチ用転がり軸受部は、外輪部と、内輪部と、これら外輪部と内輪部との間に介在し当該外輪部の内周面及び当該内輪部の外周面を転動する円筒ころとを有し、前記第１クラッチ部と前記第２クラッチ部とは、軸方向に相対移動可能であるのが好ましい。
この場合、第１クラッチ部と第２クラッチ部とは、軸方向に相対移動可能であるため、温度変化に起因して高速軸が伸縮しても、その伸縮を逃がすことができ、高速軸等に大きな熱応力が発生するのを防ぐことができる。
【００１６】
（７）また、前記（４）に記載の発電装置において、前記第１クラッチ部と前記第２クラッチ部との軸方向の相対移動が許容され、当該相対移動の最大許容量が、前記第１軸部と前記第２軸部との軸方向移動量よりも大きく設定されているのが好ましい。
この場合、第１クラッチ部と第２クラッチ部とは、軸方向に相対移動可能であるため、温度変化に起因して高速軸が伸縮しても、その伸縮を逃がすことができ、高速軸に大きな熱応力が発生するのを防ぐことができる。
【００１７】
（８）また、本発明は、外力により回転する主軸の回転を増速する回転伝達機構、及びこの回転伝達機構により増速された回転を出力する出力ギヤを有する増速機と、前記増速機からの出力により回転する駆動軸、及びこの駆動軸と一体回転するロータを有し、このロータの回転に伴って発電する発電機と、を備えている発電装置のための、回転部支持構造体であって、前記出力ギヤの回転力を受けて回転可能であって、当該回転力を前記駆動軸に伝達可能である高速軸と、前記高速軸を回転自在に支持している転がり軸受と、前記出力ギヤと前記高速軸との間に設けられ、前記主軸が正方向に回転している状態で、当該出力ギヤの回転速度が当該高速軸の回転速度を上回ると、当該出力ギヤと当該高速軸とを一体回転可能に接続し、当該出力ギヤの回転速度が当該高速軸の回転速度を下回ると、当該出力ギヤと当該高速軸との接続を遮断する一方向クラッチと備えていることを特徴とする。
本発明によれば、前記（１）の発電装置と同様の作用効果を奏することができる。
【００１８】
（９）また、本発明は、外力により回転する主軸の回転を増速する回転伝達機構、及びこの回転伝達機構により増速された回転を出力する出力ギヤを有する増速機と、前記増速機からの出力により回転する駆動軸、及びこの駆動軸と一体回転するロータを有し、このロータの回転に伴って発電する発電機とを備えている発電装置のための、回転部支持構造体であって、前記出力ギヤの回転力を受けて回転可能であって、当該回転力を前記駆動軸に伝達可能である高速軸と、前記高速軸を回転自在に支持している転がり軸受とを備え、前記高速軸は、前記出力ギヤと一体回転する第１軸部と、前記転がり軸受によって支持されている第２軸部と、前記第１軸部と前記第２軸との間に設けられている継手部とを有し、前記継手部は、前記主軸が正方向に回転している状態で、前記第１軸部の回転速度が前記第２軸部の回転速度を上回ると、当該第１軸部と当該第２軸部とを一体回転可能に接続し、前記第１軸部の回転速度が前記第２軸部の回転速度を下回ると、当該第１軸部と当該第２軸部との接続を遮断する一方向クラッチであることを特徴とする。
本発明によれば、前記（３）の発電装置と同様の作用効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の発電装置、及び回転部支持構造体によれば、増速機によって増速されて回転する高速軸を支持する転がり軸受にスメアリングが発生するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の発電装置の実施の一形態を示す概略側面図である。
【図２】増速機、回転部支持構造体、及び発電機を示す概略側面図である。
【図３】高速軸を回転自在に支持する転がり軸受を示す断面図である。
【図４】回転部支持構造体（その１）を説明する断面図である。
【図５】一方向クラッチの横断面図である。
【図６】回転部支持構造体（その２）を説明する断面図である。
【図７】回転部支持構造体（その３）を説明する断面図である。
【図８】一方向クラッチの変形例を説明する説明図である。
【図９】従来の増速機を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の発電装置の実施の一形態を示す概略側面図である。本実施形態の発電装置は、風力（外力）により回転する主軸２を有している風力発電装置である。この風力発電装置１は、ブレード（受風部材）１１、支柱１２、及びナセル１３を備えている。ブレード１１は、主軸２の先端に設けられた複数枚の羽根により構成され、風を受けることによって主軸２を回転させる。ナセル１３は、主軸２と、この主軸２を支持するための支持機構１５と、主軸２の回転を増速する増速機３と、増速機３の出力により高速回転する高速軸３５及びこの高速軸３５を支持する軸受等を有する回転部支持構造体１７と、高速軸３５からの回転動力によって発電する発電機４と、これらを収容するケーシング１８等を備えている。支柱１２は、上下方向の軸心回りに水平旋回可能にナセル１３を支持している。
【００２２】
図２は、増速機３、回転部支持構造体１７、及び発電機４を示す概略側面図である。発電機４は、例えば誘導発電機により構成され、増速機３により増速された高速軸３５の回転を入力して回転する駆動軸４１と、発電機４に内蔵されたロータ４２と、図示しないステータ等とを有する。ロータ４２は駆動軸４１に一体回転可能に連結されており、駆動軸４１が回転してロータ４２が駆動することに伴って発電機４は発電を行う。また、この発電機４は、駆動軸４１を制動するブレーキ４４を有している。ブレーキ４４は駆動軸４１の回転を拘束することができる。
【００２３】
増速機３は、主軸２の回転を入力としてその回転を増速する歯車機構（回転伝達機構）３０を備えている。この歯車機構３０は、遊星歯車機構３１と、この遊星歯車機構３１により増速された回転を入力して、さらにその回転を増速する高速段歯車機構３２とを備えている。
【００２４】
遊星歯車機構３１は、内歯車（リングギヤ）３１ａと、主軸２に一体回転可能に連結された遊星キャリア（図示省略）に保持された複数の遊星歯車３１ｂと、遊星歯車３１ｂに噛み合う太陽歯車３１ｃとを有している。これにより、主軸２とともに遊星キャリアが回転すると、遊星歯車３１ｂを介して太陽歯車３１ｃが回転し、その回転が高速段歯車機構３２の低速軸３３に伝達される。
【００２５】
高速段歯車機構３２は、低速ギヤ３３ａを有する前記低速軸３３と、第１中間ギヤ３４ａ及び第２中間ギヤ３４ｂを有する中間軸３４と、出力ギヤ４０とを備えている。
低速軸３３は、その直径が例えば約１ｍの大型の回転軸からなり、主軸２と同心上に配置されている。低速軸３３の軸方向両端部は、転がり軸受（ころ軸受）３６ａ，３６ｂにより回転自在に支持されている。
【００２６】
中間軸３４は、低速軸３３の近傍に配置されており、その軸方向両端部は、転がり軸受（ころ軸受）３７ａ，３７ｂにより回転自在に支持されている。中間軸３４の第１中間ギヤ３４ａは低速ギヤ３３ａと噛み合い、第２中間ギヤ３４ｂは出力ギヤ４０と噛み合っている。出力ギヤ４０は、前記のような歯車機構（回転伝達機構）３０により増速された回転を出力する。
【００２７】
高速軸３５は、中間軸３４の近傍に配置されており、出力ギヤ４０の出力を受けて回転可能であり、回転トルクを出力可能である。高速軸３５は、その軸方向の一端部３５ｂ側及び他端部３５ｃ側において、それぞれ転がり軸受（３８，３９）により回転自在に支持されている。高速軸３５と駆動軸４１とはジョイント１９によって連結されており、相互間で動力伝達可能である。
【００２８】
以上の構成により、主軸２の回転は、遊星歯車機構３１のギヤ比、低速ギヤ３３ａと第１中間ギヤ３４ａとのギヤ比、及び第２中間ギヤ３４ｂと出力ギヤ４０とのギヤ比により３段階に増速されて、高速軸３５の出力端部３５ｃから回転トルクが出力される。すなわち、風力による主軸２の回転は、増速機３により３段階に増速されて、発電機４を駆動することができる。
【００２９】
図３は、高速軸３５を回転自在に支持する転がり軸受（３８，３９）を示す断面図である。本実施形態では、これら転がり軸受（３８，３９）それぞれは、ころ軸受であり、特に円筒ころ軸受からなる。一方のころ軸受３８と、他方のころ軸受３９とは同じ構成であり、ここでは、代表してころ軸受３８について説明する。
ころ軸受３８は、高速軸３５に外嵌固定された内輪３８ａと、増速機３のハウジング３ａに固定された外輪３８ｂと、内輪３８ａと外輪３８ｂとの間に転動可能に配置された複数のころ３８ｃと、各ころ３８ｃを円周方向に沿って所定間隔毎に保持する環状の保持器３８ｄとを備えている。内輪３８ａ、外輪３８ｂ、ころ３８ｃは例えば軸受鋼によって形成されており、保持器３８ｄは例えば銅合金によって形成されている。
【００３０】
内輪３８ａの外周の軸方向中央部には内輪軌道面３８ａ１が形成されている。また、内輪３８ａは、軸方向両側に形成された一対の外輪鍔部３８ａ２を有している。外輪３８ｂは、内輪３８ａと同心上に配置されており、その内周の軸方向中央部に外輪軌道面３８ｂ１が形成されている。外輪軌道面３８ｂ１は、内輪軌道面３８ａ１に対向して配置されている。ころ３８ｃは、内輪軌道面３８ａ１と外輪軌道面３８ｂ１との間に配置されており、これら軌道面３８ａ１，３８ｂ１を転動する。
【００３１】
そして、図２において、前記回転部支持構造体１７は、前記出力ギヤ４０の回転力を受けて回転可能であってその回転力を駆動軸４１に伝達可能である高速軸３５と、この高速軸３５を回転自在に支持しているころ軸受３８，３９とを有している。以下、この回転部支持構造体１７について主に説明する。
【００３２】
〔回転部支持構造体（その１）〕
図４は、回転部支持構造体１７（その１）を説明する断面図である。この回転部支持構造体１７は、前記のとおり、出力ギヤ４０の回転力を受けて回転可能となる高速軸３５と、この高速軸３５を回転自在に支持しているころ軸受３８，３９とを有している他に、出力ギヤ４０と高速軸３５との間に設けられている一方向クラッチ７を更に備えている。
【００３３】
出力ギヤ４０は、高速軸３５と同心上でかつこの高速軸３５の外周側に設けられている円環状のギヤである。そして、この環状である出力ギヤ４０と高速軸３５との間に一方向クラッチ７が介在している。出力ギヤ４０の外周面に、中間ギヤ３４ｂ（図２参照）と噛み合う複数の歯が形成されている。
【００３４】
一方向クラッチ７は、出力ギヤ４０の内周側に設けられこの出力ギヤ４０と一体回転する第１クラッチ部と、高速軸３５と一体回転する第２クラッチ部とを有している。本実施形態では、第１クラッチ部は、出力ギヤ４０とは別部材からなる第１クラッチ部材２３からなり、第２クラッチ部は、高速軸３５と別部材からなる第２クラッチ部材２４からなる。さらに、本実施形態では、高速軸３５の外周面に、筒状の取り付け部材５０が固定されており、この取り付け部材５０の軸方向中央部に、前記第２クラッチ部材２４が固定されている。
【００３５】
第１クラッチ部材２３は、出力ギヤ４０の内周面に固定されている筒状の部材からなり、第２クラッチ部材２４は、高速軸３５の外周側に、取り付け部材５０を介して固定されている筒状の部材からなる。なお、前記第１クラッチ部は、出力ギヤ４０の内周側の一部によって構成されていてもよく、また、前記第２クラッチ部は、高速軸３５（又は取り付け部材５０）の外周側の一部によって構成されていてもよい。
そして、一方向クラッチ７は、第１クラッチ部材２３と第２クラッチ部材２４との間に介在する係合子を有している。本実施形態では、前記係合子はころ（円筒ころ）２５からなる。
【００３６】
図５は、一方向クラッチ７の横断面図である。一方向クラッチ７は、各ころ２５を円周方向に沿って所定間隔毎に保持する環状の保持器２６と、各ころ２５を周方向一方側に向かって弾性的に付勢する弾性部材（付勢部材）２８とを更に備えている。
【００３７】
第１クラッチ部材２３の内周面２３ａは、円筒面に形成されているが、第２クラッチ部材２４の外周面２４ａには、ころ２５と同数（８つ）の平坦なカム面２４ａ１が形成されている。このため、各カム面２４ａ１と第１クラッチ部材２３の内周面２３ａとの間には、くさび状空間Ｓが形成されており、ころ２５と同数（８つ）のくさび状空間Ｓが形成されている。そして、一つのくさび状空間Ｓに一つのころ２５が配置されている。
なお、各くさび状空間Ｓを形成する第１クラッチ部材２３の内周面２３ａは、周方向に連続する円筒面によって構成されているが、周方向に連続しない円弧面、例えば、周方向の途中に平坦面や変曲点が介在するような独立した円弧面であってもよい。
【００３８】
また、各ころ２５は、弾性部材２８によってくさび状空間Ｓが狭くなる方向に付勢されている。ころ２５の外周面は、第２クラッチ部材２４のカム面２４ａ１及び第１クラッチ部材２３の内周面２３ａに接触する接触面２５ａとなっており、この接触面２５ａは幅方向（軸方向）に真っ直ぐに形成されている。
【００３９】
さらに、図４において、一方向クラッチ７は、出力ギヤ４０と高速軸３５との間に設けられているクラッチ用転がり軸受部を更に有している。本実施形態では、前記クラッチ用転がり軸受は、円筒ころ軸受８ａ，８ｂからなり、複数のころ２５からなるころ列（係合子列）の軸方向両側に設けられている。円筒ころ軸受８ａと、円筒ころ軸受８ｂとは同じ構成であり、それぞれ外輪部と、内輪部と、これら外輪部と内輪部との間に介在し外輪部の内周面及び内輪部の外周面を転動する円筒ころ８ａ２（８ｂ２）とを有している。
【００４０】
本実施形態では、前記内輪部は、取り付け部材５０に固定されている内輪８ａ１（８ｂ１）であるが、前記外輪部は、円筒状である第１クラッチ部材２３の一部（軸方向両側部）からなる。つまり、円筒状である第１クラッチ部材２３の一部（軸方向両側部）を、円筒ころ軸受８ａ（８ｂ）のための外輪として、兼用している。
これら円筒ころ軸受８ａ，８ｂによれば、後に説明するが、一方向クラッチ７の係合子である円筒ころ２５と、第１クラッチ部材２３及び第２クラッチ部材２４との噛み合いが解除された状態になっても、第１クラッチ部材２３と第２クラッチ部材２４とを相対回転自在に支持することができる。
【００４１】
以上のように構成された回転部支持構造体１７（その１）の機能について説明する。
主軸２（図１参照）が正方向に回転している状態で、例えば、風力が強くなって主軸２の回転数が増えると、これにより増速機３が出力する回転速度が大きくなって、出力ギヤ４０（図４参照）の回転速度が増す。このように、出力ギヤ４０が増速回転することにより、出力ギヤ４０の回転速度が高速軸３５の回転速度を上回る場合には、この出力ギヤ４０と一体回転する第１クラッチ部材２３が、第２クラッチ部材２４に対して一方向（図５の矢印Ｒ１方向）に回転しようとする。
この場合、弾性部材２８の付勢力（復元力）により、ころ２５はくさび状空間Ｓが狭くなる方向（図５の場合、時計回り方向）へ僅かに移動して、ころ２５の接触面２５ａが第１クラッチ部材２３の内周面２３ａ及び第２クラッチ部材２４の外周面２４ａ（カム面２４ａ１）に圧接し、ころ２５が第１及び第２クラッチ部材２３，２４の間に噛み合った状態となる。これにより、第１クラッチ部材２３と共に第２クラッチ部材２４は、前記一方向（Ｒ１）に一体回転する。つまり、第１クラッチ部材２３が固定されている出力ギヤ４０と、第２クラッチ部材２４が固定されている高速軸３５とが、一体回転する接続状態となる。
【００４２】
また、出力ギヤ４０が増速回転後に一定速回転となり、出力ギヤ４０の回転速度が高速軸３５の回転速度と同一になった場合、ころ２５が第１及び第２クラッチ部材２３，２４の間に噛み合った状態で保持される。このため、第１及び第２クラッチ部材２３，２４の一体回転、つまり、出力ギヤ４０と高速軸３５との一体回転が維持される。
【００４３】
一方、例えば、風力が弱くなって主軸２の回転数が減ると、出力ギヤ４０が減速回転する。このように、出力ギヤ４０が減速回転することにより、出力ギヤ４０の回転速度が高速軸３５の回転速度を下回る場合、この出力ギヤ４０と一体回転する第１クラッチ部材２３が、第２クラッチ部材２４に対して他方向（図５の矢印Ｒ１と反対の方向）に回転しようとする。
この場合、弾性部材２８の付勢力に抗して、ころ２５は、くさび状空間Ｓが広くなる方向へ僅かに移動することにより、ころ２５と、第１及び第２クラッチ部材２３，２４との噛み合いが解除される。このころ２５の噛み合いが解除されることで、第１クラッチ部材２３が固定されている出力ギヤ４０と、第２クラッチ部材２４が固定されている高速軸３５との接続が解除される。
【００４４】
以上のように、前記一方向クラッチ７を備えている回転部支持構造体１７（その１）によれば、出力ギヤ４０の回転速度が高速軸３５の回転速度を上回ると、出力ギヤ４０と高速軸３５とを一体回転可能に接続し、出力ギヤ４０の回転速度が高速軸３５の回転速度を下回ると、出力ギヤ４０と高速軸３５との接続を遮断する（つまり、出力ギヤ４０と高速軸３５との間の動力伝達を遮断する）。
【００４５】
したがって、出力ギヤ４０の回転速度が高速軸３５の回転速度を上回り、出力ギヤ４０と高速軸３５とが一体回転可能に接続されることで、出力ギヤ４０から、高速軸３５及び駆動軸４１（図２参照）へ動力伝達される。これにより、駆動軸４１及びロータ４２を回転させて発電が行われる。
これに対して、出力ギヤ４０の回転速度が高速軸３５の回転速度を下回ると、出力ギヤ４０と高速軸３５との接続（動力伝達）が遮断される。このため、風力の低下により主軸２の回転速度が急激に低下し、これに伴って出力ギヤ４０の回転速度が急激に低下しても、高速軸３５は、発電機４のロータ４２及び駆動軸４１と共に慣性回転を行うことから、急激なトルク抜けが防止され、この高速軸３５を支持するころ軸受３８，３９のころ３８ｃ，３９ｃそれぞれの自転遅れを抑制することができる。
この結果、この状態から風力の変化により主軸２の回転速度が急激に増加して、出力ギヤ４０と高速軸３５とが再び接続され、出力ギヤ４０から高速軸３５が回転力を受けて回転しても、この高速軸３５を支持しているころ軸受３８，３９において、ころ３８ｃ，３９ｃが内外輪３８ａ，３８ｂとの接触面（図３の場合、３８ａ１，３８ｂ１）で滑りにくくなり、ころ軸受３８，３９にスメアリングが発生するのを抑制することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、出力ギヤ４０の径方向内側に、一方向クラッチ７を構成することにより、回転部支持構造体１７のコンパクト化が可能となる。
また、クラッチ用転がり軸受部として、円筒ころ軸受８ａ，８ｂが、係合子であるころ２５の列に隣接して設けられていることから、これらころ２５と、第１クラッチ部材２３及び第２クラッチ部材２４との噛み合いが解除された状態になっても、第１クラッチ部材２３と一体回転する出力ギヤ４０と、第２クラッチ部材２４と一体回転する高速軸３５とを相対回転自在に支持することができる。このため、出力ギヤ４０は、高速軸３５と同心上の配置を維持したまま相対回転することができる。
【００４７】
また、前記のとおり、係合子となる円筒ころ２５の外周面（接触面２５ａ）は軸方向に真っ直ぐに形成されている。そして、クラッチ用転がり軸受部は円筒ころ軸受８ａ（８ｂ）からなり、その転動体は、円筒ころ８ａ２（８ｂ２）であり、その外周面は軸方向に真っ直ぐに形成されている。このため、円筒ころ２５及び円筒ころ８ａ２（８ｂ２）は、第１クラッチ部材２３との間で軸方向の滑りが許容されることから、第１クラッチ部材２３と第２クラッチ部材２４とは、軸方向に相対移動可能となる（軸方向の相対移動が許容された構成となっている）。
以上より、第１クラッチ部材２３と一体である出力ギヤ４０と、第２クラッチ部材２４と一体である高速軸３５とは、軸方向に相対移動可能であるため、温度変化に起因して高速軸３５が伸縮しても、前記伸縮を逃がすことができ、高速軸３５に大きな熱応力が発生するのを防ぐことができる。
【００４８】
〔回転部支持構造体（その２）〕
図６は、回転部支持構造体１７（その２）を説明する断面図である。図２と図６とにおいて、この回転部支持構造体１７は、前記のとおり、出力ギヤ４０の回転力を受けて回転可能であって、この回転力を駆動軸４１に伝達可能である高速軸３５と、この高速軸３５を回転自在に支持しているころ軸受３８，３９とを有している。
【００４９】
本実施形態では、図６に示すように、高速軸３５は、出力ギヤ４０と一体回転する第１軸部５１と、ころ軸受３８によって支持されている第２軸部５２と、これら第１軸部５１と第２軸５２との間に設けられている継手部５３とを有している。つまり、高速軸３５は、分割されている第１軸部５１と第２軸部５２とからなる。ただし、これら第１軸部５１と第２軸部５２とは、同一軸線上に配置されている。
出力ギヤ４０は、第１軸部５１に外嵌して固定されている。なお、ころ軸受３９（図２参照）は、第１軸部５１側に設けられており、この第１軸部５１を回転可能に支持している。
【００５０】
第１軸部５１は、その軸端部に円筒部５４を有しており、第２軸部５２は、その軸端部に中央軸部５５を有している。中央軸部５５は、円筒部５４の径方向内側に位置しており、中央軸部５５と円筒部５４とは、同心上に配置されている。そして、これら中央軸部５５と円筒部５４との間に環状の空間が形成されており、この空間に継手部５３が設けられている。
また、円筒部５４の端面５４ａと第２軸部５２の端面５２ａとの間には、軸方向の隙間ｅ１が設けられており、中央軸部５５の端面５５ａと第１軸部５１の端面５１ａとの間には、軸方向の隙間ｅ２が設けられている。
【００５１】
継手部５３は、第１軸部５１と第２軸部５２とを一体回転可能に接続したり、この接続を遮断（解除）したりする一方向クラッチ７からなる。この一方向クラッチ７は、円筒部５４の内周側に設けられこの円筒部５４と一体回転する第１クラッチ部と、中央軸部５５の外周側に設けられこの中央軸部５５と一体回転する第２クラッチ部とを有している。本実施形態では、第１クラッチ部は、円筒部５４とは別部材からなる第１クラッチ部材５６からなり、第２クラッチ部は、中央軸部５５と別部材からなる第２クラッチ部材５７からなる。第１クラッチ部材５６は、円筒部５４に固定されている筒状の部材からなり、第２クラッチ部材５７は、中央軸部５５に固定されている筒状の部材からなる。なお、前記第１クラッチ部は、円筒部５４の内周側の一部によって構成されていてもよく、また、前記第２クラッチ部は、中央軸部５５の外周側の一部によって構成されていてもよい。
そして、一方向クラッチ７は、第１クラッチ部材５６と第２クラッチ部材５７との間に介在する係合子を有している。本実施形態では、前記係合子はころ（円筒ころ）５８からなる。
【００５２】
この一方向クラッチ７の横断面は、前記実施形態（図４）の一方向クラッチ７の横断面と同じであり、図５を参考にして図６に示す一方向クラッチ７について説明する。一方向クラッチ７は、各ころ５８を円周方向に沿って所定間隔毎に保持する環状の保持器５９と、各ころ５８を周方向一方側に向かって弾性的に付勢する弾性部材（付勢部材）６０とを更に備えている。
【００５３】
そして、第１クラッチ部材５６の内周面５６ａは、円筒面に形成されているが、第２クラッチ部材５７の外周面５７ａには、ころ５８と同数（８つ）の平坦なカム面５７ａ１が形成されている。このため、各カム面５７ａ１と第１クラッチ部材５６の内周面５６ａとの間には、くさび状空間Ｓが形成されており、ころ５８と同数（８つ）のくさび状空間Ｓが形成されている。そして、一つのくさび状空間Ｓに一つのころ５８が配置されている。  なお、各くさび状空間Ｓを形成する第１クラッチ部材５６の内周面５６ａは、周方向に連続する円筒面によって構成されているが、周方向に連続しない円弧面、例えば、周方向の途中に平坦面や変曲点が介在するような独立した円弧面であってもよい。
【００５４】
また、各ころ５８は、弾性部材６０によってくさび状空間Ｓが狭くなる方向に付勢されている。ころ５８の外周面は、第２クラッチ部材５７のカム面５７ａ１及び第１クラッチ部材５６の内周面５６ａに接触する接触面５８ａとなっており、この接触面５８ａは幅方向（軸方向）に真っ直ぐに形成されている。
【００５５】
さらに、図６に示すように、一方向クラッチ７は、円筒部５４と中央軸部５５との間に設けられるクラッチ用転がり軸受部を更に有している。本実施形態では、前記クラッチ用転がり軸受は、円筒ころ軸受６１からなり、複数のころ５８からなるころ列（係合子列）の軸方向隣りに設けられている。円筒ころ軸受６１は、外輪部と、内輪部と、これら外輪部と内輪部との間に介在し外輪部の内周面及び内輪部の外周面を転動する円筒ころ６１ｂとを有している。
【００５６】
本実施形態では、前記内輪部は、中央軸部５５に固定されている内輪６１ａであるが、前記外輪部は、円筒状である第１クラッチ部材５６の一部からなる。つまり、円筒状である第１クラッチ部材５６の一部を、円筒ころ軸受６１のための外輪として、兼用している。
この円筒ころ軸受６１によれば、後に説明するが、一方向クラッチ７の係合子である円筒ころ５８と、第１クラッチ部材５６及び第２クラッチ部材５７との噛み合いが解除された状態になっても、第１クラッチ部材５６と第２クラッチ部材５７とを相対回転自在に支持することができる。
【００５７】
以上のように構成された回転部支持構造体１７（その２）の機能について説明する。
主軸２（図１参照）が正方向に回転している状態で、例えば、風力が強くなって主軸２の回転数が増えると、これにより増速機３が出力する回転速度が大きくなって、出力ギヤ４０及び高速軸３５の第１軸部５１（図６参照）の回転速度が増す。このように、第１軸部５１が増速回転することにより、第１軸部５１の回転速度が、第２軸部５２の回転速度を上回る場合には、この第１軸部５１と一体回転する第１クラッチ部材５６が、第２クラッチ部材５７に対して一方向（図５の矢印Ｒ１方向）に回転しようとする。
この場合、弾性部材６０の付勢力（復元力）により、ころ５８はくさび状空間Ｓが狭くなる方向（図５の場合、時計回り方向）へ僅かに移動して、ころ５８の接触面５８ａが第１クラッチ部材５６の内周面５６ａ及び第２クラッチ部材５７の外周面５７ａ（カム面５７ａ１）に圧接し、ころ５８が第１及び第２クラッチ部材５６，５７の間に噛み合った状態となる。これにより、第１クラッチ部材５６と共に第２クラッチ部材５７は、前記一方向（Ｒ１）に一体回転する。つまり、第１クラッチ部材５６が固定されている第１軸部５１と、第２クラッチ部材５７が固定されている第２軸部５２とが、一体回転する接続状態となる。
【００５８】
また、高速軸３５の第１軸部５１が増速回転後に一定速回転となり、第１軸部５１の回転速度が第２軸部５２の回転速度と同一になった場合、ころ５８が第１及び第２クラッチ部材５６，５７の間に噛み合った状態で保持される。このため、第１及び第２クラッチ部材５６，５７の一体回転、つまり、第１軸部５１と第２軸部５２との一体回転が維持される。
【００５９】
一方、例えば、風力が弱くなって主軸２の回転数が減ると、高速軸３５の第１軸部５１が減速回転する。このように、第１軸部５１が減速回転することにより、第１軸部５１の回転速度が、第２軸部５２の回転速度を下回る場合、この第１軸部５１と一体回転する第１クラッチ部材５６が、第２クラッチ部材５７に対して他方向（図５の矢印Ｒ１と反対の方向）に回転しようとする。
この場合、弾性部材６０の付勢力に抗して、ころ５８が、くさび状空間Ｓが広くなる方向へ僅かに移動することにより、ころ５８と、第１及び第２クラッチ部材５６，５７との噛み合いが解除される。このころ５８の噛み合いが解除されることで、第１クラッチ部材５６が固定されている第１軸部５１と、第２クラッチ部材５７が固定されている第２軸部５２との接続が解除される。
【００６０】
以上のように、前記一方向クラッチ７を備えている回転部支持構造体１７（その２）によれば、高速軸３５において、第１軸部５１の回転速度が第２軸部５２の回転速度を上回ると、第１軸部５１と第２軸部５２とを一体回転可能に接続し、第１軸部５１の回転速度が第２軸部５２の回転速度を下回ると、第１軸部５１と第２軸部５２との接続を遮断する（つまり、第１軸部５１と第２軸部５２との間の動力伝達を遮断する）。
【００６１】
このように、高速軸３５において、増速機３の出力ギヤ４０と一体回転する第１軸部５１の回転速度が、第２軸部５２の回転速度を下回ると、一方向クラッチ７によって、第１軸部５１と第２軸部５２との接続（動力伝達）が遮断される。したがって、風力の低下により主軸２の回転速度が急激に低下し、これに伴って出力ギヤ４０及び第１軸部５１の回転速度が急激に低下しても、第２軸部５２は慣性回転を行うことから、急激なトルク抜けが防止され、この第２軸部５２を支持するころ軸受３８のころ３８ｃの自転遅れを抑制することができる。この結果、この状態から風力の変化により主軸２の回転速度が急激に増加して、第１軸部５１と第２軸部５２とが再び接続され、第１軸部５１から第２軸部５２が回転力を受けて回転しても、この第２軸部５２を支持しているころ軸受３８において、ころ３８ｃが内外輪３８ａ，３８ｂとの接触面（図３の場合、３８ａ１，３８ｂ１）で滑りにくくなり、ころ軸受３８にスメアリングが発生するのを抑制することができる。さらに、第１軸部５１を支持するころ軸受３９（図２参照）のころにおけるスメアリングの発生についても、抑制することができる。
【００６２】
また、本実施形態では、高速軸３５の一部、つまり、第１軸部５１と第２軸部５２との間に、一方向クラッチ７を構成することにより、回転部支持構造体１７のコンパクト化が可能となる。
また、クラッチ用転がり軸受部として、円筒ころ軸受６１が、係合子であるころ５８の列に隣接して設けられていることから、これらころ５８と、第１クラッチ部材５６及び第２クラッチ部材５７との噛み合いが解除された状態になっても、第１クラッチ部材５６と一体回転する第１軸部５１と、第２クラッチ部材５７と一体回転する第２軸５２とを相対回転自在に支持することができる。このため、第２軸部５２は、第１軸部５１と同心上の配置を維持したまま相対回転することができる。
【００６３】
また、前記のとおり、係合子となる円筒ころ５８の外周面（接触面５８ａ）は軸方向に真っ直ぐに形成されている。そして、クラッチ用転がり軸受部は円筒ころ軸受６１からなり、その転動体は、円筒ころ６１ｂであり、その外周面は軸方向に真っ直ぐに形成されている。このため、円筒ころ５８及び円筒ころ６１ｂは、第１クラッチ部材５６との間で軸方向の滑りが許容されることから、第１クラッチ部材５６と第２クラッチ部材５７とは、軸方向に相対移動可能となる（軸方向の相対移動が許容された構成となっている）。
【００６４】
また、図６に示すように、円筒部５４の端面５４ａと第２軸部５２の端面５２ａとの間には、軸方向の隙間ｅ１が設けられており、中央軸部５５の端面５５ａと第１軸部５１の端面５１ａとの間には、軸方向の隙間ｅ２が設けられている。これら隙間ｅ１及び隙間ｅ２は、それぞれ、第１軸部５１と第２軸部５２との軸方向移動量よりも大きく設定されている。なお、前記「軸方向移動量」とは、第１軸部５１の軸方向の伸張量と第２軸部５２の軸方向の伸張量との和の最大値（設計上の最大値）である。なお、軸方向の伸張は、温度上昇による第１軸部５１及び第２軸部５２の軸方向の膨張に起因する。
【００６５】
つまり、隙間ｅ１及び隙間ｅ２それぞれは、第１軸部５１に固定されている第１クラッチ部材５６と、第２軸部５２に固定されている第２クラッチ部材５７とによる、軸方向の相対移動を許容するために設けられている隙間であり、この相対移動の最大許容量として、隙間ｅ１及び隙間ｅ２がそれぞれ設定されており、これら隙間ｅ１及び隙間ｅ２それぞれが、第１軸部５１と第２軸部５２との軸方向移動量（前記軸方向の伸張量との和）よりも大きく設定されている。
以上より、第１クラッチ部材５６と一体である第１軸部５１と、第２クラッチ部材５７と一体である第２軸部５２とは、軸方向に相対移動可能であるため、温度変化に起因して高速軸３５が伸縮しても、その伸縮を逃がすことができ、高速軸３５に大きな熱応力が発生するのを防ぐことができる。
【００６６】
〔回転部支持構造体（その３）〕
図７は、回転部支持構造体１７（その３）を説明する断面図である。図２と図７とにおいて、この回転部支持構造体１７は、前記のとおり、出力ギヤ４０の回転力を受けて回転可能であって、この回転力を駆動軸４１に伝達可能である高速軸３５と、この高速軸３５を回転自在に支持しているころ軸受３８，３９とを有している。
【００６７】
本実施形態では、図７に示すように、高速軸３５は、出力ギヤ４０と一体回転する第１軸部７１と、ころ軸受３９によって支持されている第２軸部７２と、これら第１軸部７１と第２軸７２との間に設けられている継手部７３とを有している。つまり、高速軸３５は、分割されている第１軸部７１と第２軸部７２とからなる。ただし、これら第１軸部７１と第２軸部７２とは、同一軸線上に配置されている。
出力ギヤ４０は、第１軸部７１に外嵌して固定されている。なお、ころ軸受３８（図２参照）は、第１軸部７１側に設けられており、この第１軸部７１を回転可能に支持している。
【００６８】
第１軸部７１は、その軸端部に円筒部７４を有しており、第２軸部７２は、その軸端部に中央軸部７５を有している。中央軸部７５は、円筒部７４の径方向内側に位置しており、中央軸部７５と円筒部７４とは、同心上に配置されている。そして、これら中央軸部７５と円筒部７４との間に環状の空間が形成されており、この空間に継手部７３が設けられている。
また、円筒部７４の端面７４ａと第２軸部７２の端面７２ａとの間には、軸方向の隙間ｅ１が設けられており、中央軸部７５の端面７５ａと第１軸部７１の端面７１ａとの間には、軸方向の隙間ｅ２が設けられている。
【００６９】
継手部７３は、第１軸部７１と第２軸部７２とを一体回転可能に接続したり、この接続を遮断（解除）したりする一方向クラッチ７からなる。この一方向クラッチ７は、円筒部７４の内周側に設けられこの円筒部７４と一体回転する第１クラッチ部と、中央軸部７５と一体回転する第２クラッチ部とを有している。本実施形態では、第１クラッチ部は、円筒部７４とは別部材からなる第１クラッチ部材５６からなり、第２クラッチ部は、中央軸部７５と別部材からなる第２クラッチ部材５７からなる。第１クラッチ部材５６は、円筒部７４に固定されている筒状の部材からなり、第２クラッチ部材５７は中央軸部７５に固定されている筒状の部材からなる。なお、前記第１クラッチ部は、円筒部７４の内周側の一部によって構成されていてもよく、また、前記第２クラッチ部は、中央軸部７５の外周側の一部によって構成されていてもよい。
そして、一方向クラッチ７は、第１クラッチ部材５６と第２クラッチ部材５７との間に介在する係合子を有している。本実施形態では、前記係合子はころ（円筒ころ）５８からなる。なお、図７に示す一方向クラッチ７と、図６に示す一方向クラッチ７とは同じ構成である。
【００７０】
図７に示す一方向クラッチ７の横断面は、前記実施形態（図６）の一方向クラッチ７の横断面と同じとなり、図５を参考にして図７に示す一方向クラッチ７について説明する。一方向クラッチ７は、各ころ５８を円周方向に沿って所定間隔毎に保持する環状の保持器５９と、各ころ５８を周方向一方側に向かって弾性的に付勢する弾性部材（付勢部材）６０とを更に備えている。
【００７１】
そして、第１クラッチ部材５６の内周面５６ａは、円筒面に形成されているが、第２クラッチ部材５７の外周面５７ａには、ころ５８と同数（８つ）の平坦なカム面５７ａ１が形成されている。このため、各カム面５７ａ１と第１クラッチ部材５６の内周面５６ａとの間には、くさび状空間Ｓが形成されており、ころ５８と同数（８つ）のくさび状空間Ｓが形成されている。そして、一つのくさび状空間Ｓに一つのころ５８が配置されている。  なお、各くさび状空間Ｓを形成する第１クラッチ部材５６の内周面５６ａは、周方向に連続する円筒面によって構成されているが、周方向に連続しない円弧面、例えば、周方向の途中に平坦面や変曲点が介在するような独立した円弧面であってもよい。
【００７２】
また、各ころ５８は、弾性部材６０によってくさび状空間Ｓが狭くなる方向に付勢されている。ころ５８の外周面は、第２クラッチ部材５７のカム面５７ａ１及び第１クラッチ部材５６の内周面５６ａに接触する接触面５８ａとなっており、この接触面５８ａは幅方向（軸方向）に真っ直ぐに形成されている。
【００７３】
さらに、図７に示すように、一方向クラッチ７は、円筒部７４と中央軸部７５との間に設けられるクラッチ用転がり軸受部を更に有している。本実施形態の前記クラッチ用転がり軸受は、図６に示すクラッチ用転がり軸受と同じ構成であり（円筒ころ軸受６１からなり）、複数のころ５８からなるころ列（係合子列）の軸方向隣りに設けられている。円筒ころ軸受６１は、外輪部と、内輪部と、これら外輪部と内輪部との間に介在し外輪部の内周面及び内輪部の外周面を転動する円筒ころ６１ｂとを有している。
【００７４】
本実施形態では、前記内輪部は、中央軸部７５に固定されている内輪６１ａであるが、前記外輪部は、円筒状である第１クラッチ部材５６の一部からなる。つまり、円筒状である第１クラッチ部材５６の一部を、円筒ころ軸受６１のための外輪として、兼用している。
この円筒ころ軸受６１によれば、後に説明するが、一方向クラッチ７の係合子である円筒ころ５８と、第１クラッチ部材５６及び第２クラッチ部材５７との噛み合いが解除された状態になっても、第１クラッチ部材５６と第２クラッチ部材５７とを相対回転自在に支持することができる。
【００７５】
以上のように構成された回転部支持構造体１７（その３）の機能は、図６に示す回転部支持構造体１７（その２）の機能と同様であり、回転部支持構造体１７（その３）の一方向クラッチ７によれば、高速軸３５において、第１軸部７１の回転速度が第２軸部７２の回転速度を上回ると、第１軸部７１と第２軸部７２とを一体回転可能に接続し、第１軸部７１の回転速度が第２軸部７２の回転速度を下回ると、第１軸部７１と第２軸部７２との接続を遮断する（つまり、第１軸部７１と第２軸部７２との間の動力伝達を遮断する）。
【００７６】
このように、高速軸３５において、増速機３の出力ギヤ４０と一体回転する第１軸部７１の回転速度が、第２軸部７２の回転速度を上回ると、第１軸部７１と第２軸部７２とは一体回転可能に接続され、出力ギヤ４０及び第１軸部７１から、第２軸部７２へ動力伝達される。これにより、駆動軸４１（図２参照）を回転させて発電が行われる。
これに対して、増速機３の出力ギヤ４０と一体回転する第１軸部７１の回転速度が、第２軸部７２の回転速度を下回ると、一方向クラッチ７によって、第１軸部７１と第２軸部７２との接続（動力伝達）が遮断される。したがって、風力の低下により主軸２の回転速度が急激に低下し、これに伴って出力ギヤ４０及び第１軸部７１の回転速度が急激に低下しても、第２軸部７２は慣性回転を行うことから、急激なトルク抜けが防止され、この第２軸部５２を支持するころ軸受３９のころ３９ｃの自転遅れを抑制することができる。この結果、この状態から風力の変化により主軸２の回転速度が急激に増加して、第１軸部７１と第２軸部７２とが再び接続され、第１軸部７１から第２軸部７２が回転力を受けて回転しても、この第２軸部７２を支持しているころ軸受３９において、ころ３９ｃが内外輪３９ａ，３９ｂとの接触面で滑りにくくなり、ころ軸受３９にスメアリングが発生するのを抑制することができる。さらに、第１軸部５１を支持するころ軸受３８（図２参照）のころにおけるスメアリングの発生についても、抑制することができる。
【００７７】
〔その他〕
また、回転部支持構造体１７は、前記（その２）と前記（その３）で説明した構造の双方を備えたものとしてもよい。つまり、高速軸３５を、ころ軸受３８によって支持される第１軸部と、出力ギヤ４０が固定されている第２軸部と、ころ軸受３９によって支持される第３軸部とからなる構成とし、第１軸部と第２軸部との間に前記（その２）で説明した継手部５３（図６参照）を設け、第２軸部と第３軸部との間に前記（その３）で説明した継手部７３（図７参照）を設けた構成としてもよい。
この場合、出力ギヤ４０が増速回転すると、第１軸部と第２軸部と第３軸部とは一体回転し、出力ギヤ４０が減速回転すると、第１軸部と第２軸部との接続が遮断され、かつ、第２軸部と第３軸部との接続が遮断されるようにすればよい。これにより、ころ軸受３８，３９におけるスメアリングの発生を抑制することができる。
【００７８】
なお、図６及び図７に示す各実施形態では、第１軸部に円筒部が設けられ、第２軸部に中央軸部が設けられている場合について説明したが、反対であってもよく、第１軸部と第２軸部との内の一方が、円筒部を軸端部に有しており、他方が、この円筒部の径方向内側に位置する中央軸部を軸端部に有していればよい。
【００７９】
図８は、一方向クラッチ７の変形例を説明する説明図である。前記各実施形態の係合子はころであったが、係合子は図８に示すスプラグ９０であってもよい。また、この場合、第２クラッチ部材２４の外周面２４ａは円筒面からなる。その他の構成は、前記各実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。図４に示す回転部支持構造体１７の係合子を、スプラグ９０とした場合について説明する。
【００８０】
スプラグ９０は、第２クラッチ部材２４の外周面２４ａに当接する第１当接面９０ｂと、第１クラッチ部材２３の内周面２３ａに当接する第２当接面９０ｃとを備えており、第１当接面９０ｂ及び第２当接面９０ｃはそれぞれ凸状かつ略円弧状に形成されている。
そして、外周面２４ａと第１当接面９０ｂとの接触点と、内周面２３ａと第２当接面９０ｃとの接触点との距離（接触点間の距離）は、スプラグ９０の傾きによって変化し、第２クラッチ部材２４が矢印ａ方向に相対回転したときは、スプラグ９０は矢印ｅ方向に傾き、前記接触点間の距離が拡大する。逆に、第２クラッチ部材２４が矢印ｂ方向に回転したときは、スプラグ９０は矢印ｅとは反対方向に傾き、接触点間の距離は縮小する。
【００８１】
前記接触点間の距離が拡大すると、スプラグ９０と、第１クラッチ部材２３及び第２クラッチ部材２４とは噛み合い、逆に、前記接触点間の距離が縮小すると、スプラグ９０と、第１クラッチ部材２３及び第２クラッチ部材２４との噛み合いが解除される。したがって、第２クラッチ部材２４が第１クラッチ部材２３に対して矢印ａ方向に回転しようとしたときに、第１クラッチ部材２３と第２クラッチ部材２４とが一体回転可能に接続され、矢印ｂ方向に相対回転したときに、この接続が遮断されるようになっている。
【００８２】
また、本発明の発電装置等は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。前記実施形態では、高速軸３５を支持する転がり軸受を、ころ軸受として説明したが、他の型式の転がり軸受であってもよく、例えば、玉軸受であってもよい。
また、風力発電装置は、図１に示す水平軸タイプのものに限らず、図示しないが、主軸が垂直となる垂直軸タイプのものであってもよい。また、発電装置は、風力発電装置以外であってもよく、例えば、小中規模の水力発電装置や潮流発電装置であってもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１：風力発電装置（発電装置）    ２：主軸    ３：増速機    ４：発電機
７：一方向クラッチ    ８ａ，８ｂ：円筒ころ軸受（クラッチ用転がり軸受部）
８ａ１：内輪（内輪部）    ８ａ２：円筒ころ    １７：回転部支持構造体
２３：第１クラッチ部材（第１クラッチ部）
２４：第２クラッチ部材（第２クラッチ部）
２５：円筒ころ（係合子）    ３０：歯車機構（回転伝達機構）    ３５：高速軸
３８：ころ軸受（転がり軸受）    ３９：ころ軸受（転がり軸受）
４０：出力ギヤ    ４１：駆動軸    ４２：ロータ    ５１：第１軸部
５２：第２軸部    ５３：継手部    ５４：円筒部    ５５：中央軸部
５６：第１クラッチ部材（第１クラッチ部）
５７：第２クラッチ部材（第２クラッチ部）
５８：ころ（係合子）    ６１：円筒ころ軸受（クラッチ用転がり軸受部）
６１ａ：内輪（内輪部）    ６１ｂ：円筒ころ    ７３：継手部
７４：円筒部    ７５：中央軸部
７６：第１クラッチ部材（第１クラッチ部）
７７：第２クラッチ部材（第２クラッチ部）
７８：ころ（係合子）    ８１：円筒ころ軸受（クラッチ用転がり軸受部）
９０：スプラグ（係合子）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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