(57)【要約】【課題】適度な速さでブレーキをかけることができて破損の心配や過剰設計の必要がなく、しかも、動作の信頼性が高い液圧式ブレーキ装置を提供する。【解決手段】油収容部３の油を使用し、動力源駆動型ポンプ４の駆動によって摩擦ブレーキ２側に油圧が伝えられるようになされている。ポンプ４とブレーキ２とをつなぐ主油路５に、油収容部３に開放された分岐油路５が設けられ、該分岐油路５に絞り弁７が設けられ、ポンプ４の駆動によって油が分岐油路６を通じて循環しながらブレーキ２側に油圧が伝えられるようになっている。循環用の分岐油路６の分岐部よりもブレーキ２側の主油路５には、ポンプ４でブレーキ２側に伝えられる油圧値よりも高い油圧値の油圧を、絞り弁７の絞りを大きくすることで蓄える最終ロック用の蓄圧アキュムレータ８が設けられている。【選択図】      図１
2006105173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧の力で作動する摩擦ブレーキと、
液収容部と、
液収容部の液を使用してブレーキ側に前記液圧を伝える動力源駆動型ポンプと
を備え、
前記ポンプの駆動によってブレーキが作動するようになされていることを特徴とする液圧式ブレーキ装置。
【請求項２】
前記ポンプと摩擦ブレーキとをつなぐ主液路から分岐し、液収容部に開放された分岐液路と、
分岐液路に設けられ、ブレーキ側に伝えられる液圧値を調節する絞り弁と
が備えられ、
前記ポンプの駆動によって液を分岐液路を通じて循環させながらブレーキ側に液圧を伝えることができるようになされている請求項１に記載の液圧式ブレーキ装置。
【請求項３】
前記分岐液路の分岐部よりもブレーキ側の主液路に、ポンプと分岐液路と絞り弁とでブレーキ側に伝えられる液圧値よりも高い液圧値の液圧を、前記絞り弁の絞りを大きくすることで蓄える最終ロック用の蓄圧アキュムレータが設けられている請求項２に記載の液圧式ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電用の風車などに用いられる液圧式ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電用の風車に用いられるブレーキ装置として、従来より、蓄圧アキュムレータを組み込んだ油圧式ブレーキ装置が提供されているが、このブレーキ装置では、液圧が最大値に達するまでの時間が非常に短く、ほぼ瞬間的に最大値に達するため、破損を起こしたり、過剰な設計を必要とするなどの問題がある。
【０００３】
また、ブレーキのかかる方向に付勢する機械式バネと、バネ付勢力に抗してブレーキを解除状態に保持する油圧装置とを備え、油圧をゆっくりと抜いていくことにより、バネ力が最大値に達するまでの時間を遅らせるようにしたブレーキ装置も提供されているが、このブレーキ装置では、油圧装置の油路が油を抜くためのものであるため、油路は狭く、絞りもそのような狭い油路に設けられることになるため、油路に目詰まりを生じやすく、動作の信頼性にいくらかの不安がある。
【特許文献１】特開２００２−０４８０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、適度な速さでブレーキをかけることができて破損の心配や過剰設計の必要がなく、しかも、動作の信頼性が高い液圧式ブレーキ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題は、液圧の力で作動する摩擦ブレーキと、
液収容部と、
液収容部の液を使用してブレーキ側に前記液圧を伝える動力源駆動型ポンプと
を備え、
前記ポンプの駆動によってブレーキが作動するようになされていることを特徴とする液圧式ブレーキ装置によって解決される。なお、「動力源駆動型ポンプ」とは、電動機や内燃機関等の動力源によって駆動されるポンプをいう。
【０００６】
上記のブレーキ装置では、動力源駆動型ポンプの駆動によって発生した液圧をブレーキ側に伝えてブレーキをかけるものであるので、ブレーキ側に伝えられる液圧が最大値に達するまでの時間を蓄圧アキュムレータによるブレーキの場合に比べて長くすることができて、適度な速さでブレーキがかかっていき、破損の心配や過剰設計の必要がない。
【０００７】
しかも、ポンプによって発生する液圧をブレーキ側に伝え、液圧でブレーキをかけるものであるから、ポンプとブレーキとを結ぶ液路を太くすることができ、液路に目詰まりを生じず、ブレーキの作動信頼性を高いものにすることができる。
【０００８】
上記のブレーキ装置において、ポンプと摩擦ブレーキとをつなぐ主液路から分岐し、液収容部に開放された分岐液路と、
分岐液路に設けられ、ブレーキ側に伝えられる液圧値を調節する絞り弁と
が備えられ、
前記ポンプの駆動によって液を分岐液路を通じて循環させながらブレーキ側に液圧を伝えることができるようになされているとよい。
【０００９】
この装置では、ポンプが、ブレーキ作動に必要な液圧を越える液圧を生じさせる能力を備えたものであっても、そのようなポンプでブレーキ装置を構成することができ、装置におけるポンプ選択の幅を広くすることができる。
【００１０】
また、上記のブレーキ装置において、分岐液路の分岐部よりもブレーキ側の主液路に、ポンプと分岐液路と絞り弁とでブレーキ側に伝えられる液圧値よりも高い液圧値の液圧を、前記絞り弁の絞りを大きくすることで蓄える最終ロック用の蓄圧アキュムレータが設けられているのもよい。
【００１１】
この装置では、ポンプと分岐液路と絞り弁とでブレーキをかけた後、それよりも高い液圧を蓄圧アキュムレータでブレーキ側に伝えてブレーキ装置をブレーキのかかったロック状態に保持することができる。のみならず、分岐液路と絞り弁が備えられていることにより、絞り弁の絞りの程度を調節するだけで、ブレーキ用の液圧と、アキュムレータ蓄圧用の液圧とを一つのポンプで発生させることができ、ポンプは一つでよく、簡素な構成でそれを実現することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、以上のとおりのものであるから、適度な速さでブレーキをかけることができて破損の心配や過剰設計の必要がなく、しかも、ブレーキ動作の信頼性を高いものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示す第１実施形態の液圧式ブレーキ装置は、風力発電用の風車に用いられる油圧式のブレーキ装置で、該油圧式ブレーキ装置１において、２は摩擦ブレーキ、３は油収容部、４は電動モーターなどで駆動するポンプである。摩擦ブレーキ２は、風車１５の回転軸１６に取り付けられたローターとしてのディスク１７と、ディスク１７を両側から挟んで摩擦力でディスク１７の回転を停止させるキャリパ、パッドなどを含むブレーキ駆動部１８とを備えており、ブレーキ駆動部１８は油圧の力でディスク１７を挟み込むようになされている。なお、１９は増速機、２０は発電部である。
【００１５】
そして、上記のブレーキ駆動部１８とポンプ４とは主油路５で接続されて、ポンプ４で発生する油圧が主油路５を通じてブレーキ２に伝えられるようになされていると共に、主油路５に分岐油路６が設けられ、該分岐油路６は油収容部３内に開放され、分岐油路６に絞り弁７が設けられて、ポンプ４を駆動することにより、油を分岐油路６を通じて循環させながらブレーキ駆動部１８に油圧を伝えることができるようになされている。
【００１６】
更に、分岐油路６の分岐部よりもブレーキ駆動部１８側の主油路５には、最終ロック用の蓄圧アキュムレータ８が設けられている。該蓄圧アキュムレータ８は、ポンプ４と分岐油路６と絞り弁７とでブレーキ駆動部１８側に伝えられる液圧値よりも高い液圧値の液圧を蓄えるもので、蓄圧アキュムレータ８と主油路５とをつなぐ油路９には開閉弁１０が設けられると共に、蓄圧アキュムレータ８とブレーキ駆動部１８とを結ぶ主油路５には方向切換え弁１１が介設され、方向切換え弁１１から延ばされた油路１２が油収容部３に開放されている。また、蓄圧アキュムレータ８と循環用分岐油路６とをつなぐ主油路５には、チェック弁１３が介設されている。
【００１７】
上記の油圧式ブレーキ装置１では、蓄圧アキュムレータ８への蓄圧は、絞り弁７を閉じ、開閉弁１０を開き、方向切換え弁１１でポンプ４側の主油路５を閉じた状態にし、その状態でポンプ４を駆動し、蓄圧アキュムレータ８にポンプ圧が伝えられた状態で、開閉弁１０を閉じるようにすればよい。これにより、蓄圧アキュムレータ８に最終ロック用の高い圧力が蓄えられる。
【００１８】
回転中の風車１５にブレーキをかけて風車１５を停止させるときは、上記の蓄圧状態において、絞り弁７を所定の絞り量に開き、方向切換え弁１１で主油路５を開いた状態にし、その状態でポンプ４を駆動する。すると、分岐油路６を通じて油が循環し、蓄圧アキュムレータ８に蓄えられた油圧よりも低い油圧がブレーキ駆動部１８に伝えられ、ブレーキ駆動部１８がディスク１７を挟んで風車１５にブレーキがかかる。その過程は、図２（イ）のグラフに示すとおりであり、ブレーキ駆動部１８に伝えられる油圧が最大値に達するまでの時間ｔ１は、従来の蓄圧アキュムレータによるブレーキの場合に比べて長く、適度な速さでブレーキがかかっていき、従って、破損の心配や過剰設計の必要はない。
【００１９】
そして、油圧が最大値に達して風車１５が停止するまでの時間ｔ２が経過した後、開閉弁１０を開く。すると、蓄圧アキュムレータ８に蓄えられた油圧でチェック弁１３が閉じられると共に、蓄圧アキュムレータ８の油圧がブレーキ駆動部１８に伝えられ、風車１５はロック状態になる。蓄圧アキュムレータ８によってブレーキ駆動部１８に伝えられる油圧が最大値ｐ２に達する時間ｔ３は瞬間的であるが、風車１５は既に停止しているので、破損の心配や過剰設計の必要はなく、瞬間的にロック状態にすることができる。
【００２０】
なお、図１に示すように、主油路５にロボシリンダー等の加圧装置１４を接続することで、図２（ロ）に示すように、ポンプ４による油圧が最大値ｐ１に達してから風車１５が停止するまでの時間ｔ２を短縮するようにしてもよい。
【００２１】
風車１５のロック状態を解除するときは、方向切換え弁１１で主油路５を閉じ、ブレーキ駆動部１８側の主油路５を油収容部３に開放すればよい。
【００２２】
このように、上記のブレーキ装置１では、ポンプ４によって発生する油圧をブレーキ駆動部１８に伝えてブレーキをかけるものであるので、ブレーキ駆動部１８に伝えられる液圧が最大値に達するまでの時間ｔ１を蓄圧アキュムレータによる従来のブレーキの場合に比べて長くすることができて、適度な速さでブレーキがかかっていき、破損の心配や過剰設計の必要がなく、しかも、ポンプ４によって発生する油圧をブレーキ駆動部１８に伝え、油圧でブレーキをかけるものであるから、ポンプ４とブレーキ２とを結ぶ油路５…を太くすることができて、油路５…に目詰まりを生じず、ブレーキの作動信頼性を高いものにすることができる。
【００２３】
また、上記の実施形態では、循環用分岐油路６と絞り弁７を備えさせているので、ポンプ４が、ブレーキ作動に必要な油圧ｐ１を越える油圧を生じさせる能力を備えたものであっても、そのようなポンプ４でブレーキ装置１を構成することができ、装置１におけるポンプ４の選択の幅を広くすることができ、特に中型あるいは小型の風力発電機の風車用のブレーキ装置を、市場に出回っている汎用ポンプを用いて製作することなどが可能になる。
【００２４】
更に、上記の実施形態のブレーキ装置では、ポンプ４でブレーキをかけた後、蓄圧アキュムレータ８でそれよりも高い油圧ｐ２をブレーキ駆動部１８に伝えてブレーキ装置１をブレーキのかかったロック状態に保持することができ、そのなかで、分岐油路６と絞り弁７が備えられていることにより、絞り弁７の絞りの程度を調節するだけで、ブレーキ用の液圧ｐ１と、アキュムレータ蓄圧用の液圧ｐ２とを一つのポンプ４で発生させることができ、ブレーキ装置１においてポンプ４は一つでよく、簡素な構成でそのようなロック状態を形成することができる。
【００２５】
図３に示す第２実施形態の油圧式ブレーキ装置１は、循環用の分岐油路６と絞り弁７とが備えられ、最終ロック用の蓄圧アキュムレータが省略された装置に構成されている。このブレーキ装置１においても、図２（イ）に示すように、ブレーキ駆動部１８に伝えられる液圧が最大値に達するまでの時間ｔ１を長して、適度な速さでブレーキをかけることができて破損の心配や過剰設計の必要がなく、しかも、ポンプ４とブレーキ２とを結ぶ油路５…を太くすることができて、油路５…に目詰まりを生じず、ブレーキの作動信頼性を高いものにすることができる。また、循環用分岐油路６と絞り弁７を備えさせているので、ポンプ４が、ブレーキ作動に必要な油圧ｐ１を越える油圧を生じさせる能力を備えたものであっても、そのようなポンプ４でブレーキ装置１を構成することができ、装置１におけるポンプ４の選択の幅を広くすることができる。なお、第３に示すように、主油路５にロボシリンダー等の加圧装置１４を接続することで、図４（ロ）に示すように、ポンプ４による油圧が最大値ｐ１に達してから風車１５が停止するまでの時間ｔ２を短縮するようにしてもよい。
【００２６】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、最終ロック用の蓄圧アキュムレータを備えさせる場合の弁の種類や配置に制限はない。また、上記の実施形態では、摩擦ブレーキとして、ディスク型のブレーキを用いた場合を示したが、本発明は、ドラム型などの各種摩擦ブレーキに用いることができるし、また、用途についても、風力発電用の風車ブレーキに限らず、各種用途に用いることかできるものであることはいうまでもない。また、循環用の分岐油路と絞り弁は、省略されてもよい。また、循環用の分岐油路を採用しながら絞り弁は省略する構成にしてもよく、その場合であっても、分岐油路の通路面積を設定することで、装置におけるポンプ選択の幅を広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態の油圧式ブレーキ装置を示す構造説明図である。
【図２】図（イ）（ロ）はそれぞれ、ブレーキの作動状態を示すグラフ図である。
【図３】第２実施形態の油圧式ブレーキ装置を示す構造説明図である。
【図４】図（イ）（ロ）はそれぞれ、ブレーキの作動状態を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…油圧式ブレーキ装置（液圧式ブレーキ装置）
２…摩擦ブレーキ
３…油収容部
４…ポンプ
５…主油路
６…循環用分岐油路
７…絞り弁
８…蓄圧アキュムレータ
【図１】
2006105173.tif 000003
【図２】
2006105173.tif 000004
【図３】
2006105173.tif 000005
【図４】
2006105173.tif 000006