(57)【要約】      （修正有）【課題】駆動源に構造的な制約がかかってしまうことを防止することができる回転変動抑制装置を提供する。【解決手段】基体２に回転可能に支持された回転軸３に装着されて、この回転軸３の回転変動を抑制するようにした回転変動抑制装置１であって、回転軸３に、その径方向に摺動自在に装着された複数の可動錘４と、基体２に回転軸３を囲繞し、かつ、この回転軸３と直交する面と平行な面内に設けられ、各可動錘４が摺動自在に係合させられるガイド溝５を備え、複数の可動錘４の摺動方向が、回転軸３の軸線回りに等間隔に設定されており、ガイド溝５が、回転軸３を通る鉛直線に近接して上下方向に形成された第１のガイド部と、この第１のガイド部から回転軸３を挟んだ反対側に延設された第２のガイド部からなり、この第２のガイド部が、下方へ向けて、鉛直線から離間した後に再度鉛直線に近づくように形成された構成となっている。【選択図】図１
0003202256.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基体に回転可能に支持された回転軸に装着されて、この回転軸の回転変動を抑制するようにした回転変動抑制装置であって、前記回転軸に、その径方向に摺動自在に装着された複数の可動錘と、前記基体に前記回転軸を囲繞し、かつ、この回転軸と直交する面と平行な面内に設けられ、前記各可動錘が摺動自在に係合させられるガイド溝を備え、前記複数の可動錘の摺動方向が、前記回転軸の軸線回りに等間隔に設定されており、前記ガイド溝が、前記回転軸を通る鉛直線に近接して上下方向に形成された第１のガイド部と、この第１のガイド部から前記回転軸を挟んだ反対側に延設された第２のガイド部からなり、この第２のガイド部が、下方へ向けて、前記鉛直線から離間した後に再度前記鉛直線に近づくように形成されていることを特徴とする回転変動抑制装置。
【請求項２】
前記回転軸に、この回転軸と同一の軸線を有する回転盤が設けられ、この回転盤に、前記回転軸の径方向に沿った長溝が、前記軸線から放射状に複数形成され、これらの長溝に、前記複数の可動錘がそれぞれ摺動自在に係合させられていることを特徴とする請求項１に記載の回転変動抑制装置。
【請求項３】
前記回転軸に、複数のガイドロッドが放射状に形成され、これらのガイドロッドに、前記複数の可動錘がそれぞれ摺動自在に係合させられていることを特徴とする請求項１に記載の回転変動抑制装置。
【請求項４】
前記複数の可動錘およびガイド溝が、前記回転軸の軸線方向に間隔をおいて複数組み設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の回転変動抑制装置。
【請求項５】
前記複数の可動錘が、各組み間において、前記回転軸回りにずれて配置されていることを特徴とする請求項４に記載の回転変動抑制装置。
【請求項６】
前記回転軸に、この回転軸の軸線と同一の回転軸線を有する円盤状の回転錘が一体に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかに記載の回転変動抑制装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、回転変動抑制装置に係わり、特に、風力発電装置における風車から発電機に与えられる回転を安定させる際に好適に用いられる回転変動抑制装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転軸の回転変動を抑制するために種々の対策が採られている。
たとえば、風力発電装置において採用されている対策が、特許文献１に示されている。
【０００３】
この技術は、風車の上端に設けられているナセル内に発電機を設置するとともに、この発電機の回転軸に円盤状のフライホイールを一体に設けたもので、このフライホイールの回転の慣性力を利用して風車の回転変動を抑えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１５５８５０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述したナセルは、相当な高さを有する支柱の先端に設けられるものであるから、風力発電装置の健全性を考慮すると、装着できるフライホイールの質量が制限され、これに伴い、前記風車の回転変動を抑制する効果も制限される。
【０００６】
本考案は、前述した従来の技術において残されている問題点を解決せんとしてなされたもので、駆動源の回転変動の影響が回転軸に作用することを抑制する際に、前記駆動源に構造的な制約がかかることを極力なくし、高い回転変動抑制効果を実現することのできる回転変動抑制装置を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案に係る回転変動抑制装置は、前述した課題を解決するために、基体に回転可能に支持された回転軸に装着されて、この回転軸の回転変動を抑制するようにした回転変動抑制装置であって、前記回転軸に、その径方向に摺動自在に装着された複数の可動錘と、前記基体に前記回転軸を囲繞し、かつ、この回転軸と直交する面と平行な面内に設けられ、前記各可動錘が摺動自在に係合させられるガイド溝を備え、前記複数の可動錘の摺動方向が、前記回転軸の軸線回りに等間隔に設定されており、前記ガイド溝が、前記回転軸を通る鉛直線に近接して上下方向に形成された第１のガイド部と、この第１のガイド部から前記回転軸を挟んだ反対側に延設された第２のガイド部からなり、この第２のガイド部が、下方へ向けて、前記鉛直線から離間した後に再度前記鉛直線に近づくように形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本考案の回転変動抑制装置は、前記回転軸を駆動源に回転伝達手段を用いて連結することにより使用状態となされる。
【０００９】
ここで、前記各可動錘が、前記回転軸に対してその径方向に摺動自在に支持されていること、また、前記回転軸を囲繞して形成されている前記ガイド溝に係合させられていることから、これらの各可動錘は、前記摺動方向に沿った仮想線と前記ガイド溝との交点に位置させられている。
【００１０】
また、前記ガイド溝の第１のガイド部が、前記回転軸を通る鉛直線に近接して設けられ、かつ、第２のガイド部が前記鉛直線から離間した後に再度前記鉛直線に近づくように形成されていて、この第２のガイド部が前記第１のガイド部よりも長く形成されていること、また、前記可動錘の摺動方向が、前記回転軸の軸線回りに等間隔に設定されていることから、前記複数ある可動錘が、前記第１のガイド部よりも前記第２のガイド部に多く位置させられている。
【００１１】
これより、前記回転軸が前駆駆動源によって回転させられると、前記第２のガイド部に位置させられた可動錘が降下させられるとともに、前記第１のガイド部に位置させられた可動錘が上昇させられる。
【００１２】
このように、前記各可動錘が前記回転軸回り、および、この回転軸の径方向に移動させられて、これらの慣性力が前記回転軸に作用する。
【００１３】
したがって、前記回転軸は、前記複数の可動錘の、前述した軸回りと軸の径方向の慣性力によって回転を維持しようとする。
この結果、前記回転軸に連結された駆動源からの回転にムラが生じた場合にあっても、前記回転軸の回転変動が抑えられる。
【００１４】
ここで、前記回転軸に発電機を接続しておくことにより発電を行なうことができ、かつ、前記発電機を、この発電機を駆動する駆動源に対し、本回転変動抑制装置を介して接続することにより、前記発電機と駆動源とを独立させることができる。
【００１５】
したがって、前記駆動源に重量物を配置することを回避して、十分な慣性力を生じさせつつ、前記駆動源に構造的な制約がかかってしまうことを防止することができ、前記駆動源の設計の自由度を高めることができる。
【００１６】
前記各可動錘の前記回転軸の径方向に沿った摺動をガイドさせる方法として、前記回転軸に、同一の軸線を有する回転盤を取り付け、この回転盤に、前記回転軸の径方向に沿った長溝を形成しておき、これらの長溝に、前記複数の可動錘をそれぞれ摺動自在に係合させた構成が挙げられる。
【００１７】
あるいは、前記回転軸に、複数のガイドロッドを放射状に形成し、これらのガイドロッドに、前記可動錘をそれぞれ摺動自在に係合させる。
【００１８】
そして、前記複数の可動錘およびガイド溝を、前記回転軸の軸線方向に間隔をおいて複数組み設けておくこともできる。
【００１９】
このような構成とすることにより、前記可動錘の質量を増加させて、前記回転軸に作用する慣性力を高めることができる。
【００２０】
そして、前記複数の可動錘を、各組み間において、前記回転軸回りにずらして配置することが好ましい。
【００２１】
さらに、前記回転軸に、この回転軸の軸線と同一の回転軸線を有する円盤状の回転錘を設けるようにしてもよい。
【００２２】
このような構成とすることにより、回転軸にその回転方向の慣性力を作用させるための質量を増加させて、前記慣性力を増加させることができる。
【考案の効果】
【００２３】
本考案の回転変動抑制装置によれば、駆動源の回転変動の影響が回転軸に作用することを抑制する際に、前記駆動源に構造的な制約がかかることを極力なくし、高い回転変動抑制効果を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本考案の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本考案の一実施形態を示すもので、一方の基体構成体を示す側面図である。
【図３】本考案の一実施形態を示すもので、一方の基体構成体を示す裏面図である。
【図４】本考案の一実施形態を示すもので、他方の基体構成体を示す側面図である。
【図５】本考案の一実施形態を示すもので、他方の基体構成体を示す裏面図である。
【図６】本考案の一実施形態を示すもので、回転盤の側面図である。
【図７】本考案の一実施形態を示すもので、回転盤を他方の基体構成体に装着した状態を示す裏面図である。
【図８】本考案の一実施形態を示すもので、回転盤を他方の基体構成体に装着した状態を示す裏面図で、回転盤を回転させた状態を示す。
【図９】本考案の変形例を示す要部の側面図である。
【図１０】本考案の他の変形例を示す縦断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２５】
以下、本考案の一実施形態を図１ないし図８を参照して説明する。
これらの図において、符号１は、本実施形態に係わる回転変動抑制装置を示し、この回転変動抑制装置１は、基体２に回転可能に支持された回転軸３に装着されて、この回転軸３の回転変動を抑制するようにした回転変動抑制装置１であって、前記回転軸３に、その径方向に摺動自在に装着された複数の可動錘４と、前記基体２に前記回転軸３を囲繞し、かつ、この回転軸３と直交する面と平行な面内に設けられ、前記各可動錘４が摺動自在に係合させられるガイド溝５を備え、前記複数の可動錘４の摺動方向が、前記回転軸３の軸線回りに等間隔に設定されており、前記ガイド溝５が、図２ないし図５に示すように、前記回転軸３を通る鉛直線に近接して上下方向に形成された第１のガイド部５ａと、この第１のガイド部５ａから前記回転軸３を挟んだ反対側に延設された第２のガイド部５ｂからなり、この第２のガイド部５ｂが、下方へ向けて、前記鉛直線から離間した後に再度前記鉛直線に近づくように形成された構成となっている。
【００２６】
前記基体２は、前記回転軸３の長さ方向から付き合わされる一対の基体構成体２ａ・２ｂによって構成され、内部に空間部を形成するようになっている。
【００２７】
これらの基体構成体２ａ・２ｂの側面の中央には貫通孔が形成されて、それぞれの貫通孔に、ベアリング６を介して前記回転軸３が回転自在に、かつ、貫通した状態で支持されている。
【００２８】
前記基体２の内部空間には、所定厚みに形成された回転盤７が配置されており、この回転盤７の回転中心部に、前記回転軸３が、相対回転が拘束された状態で連結されている。
【００２９】
前記各基体構成体２ａ・２ｂの内面には、前記ベアリング６を囲繞するように、すなわち、前記回転軸３を囲繞するように前記ガイド溝５がそれぞれ形成されており、前記各基体構成体２ａ・２ｂに形成された前記各ガイド溝５は、前記回転軸３の軸線方向から見て完全に重畳するように形成されている。
【００３０】
前記回転盤７には、図６に示すように、その回転軸線から放射状に３条の長溝７ａが形成されている。
これらの長溝７ａは、前記回転軸３回りに等角度で形成され、それぞれの長溝７ａに前記可動錘４がベアリング８を介して回動自在に装着されている。
【００３１】
前記可動錘４の両端部は、前記両ガイド溝５に転動自在に係合させられるカムフォロア４ａとなされている。
【００３２】
さらに、前記回転軸３の、前記基体２から外部に突出させられた一端部には、ギヤ−等の回転伝達機構９を介して発電機１０が接続され、他端部には、回転入力用のドリブンギヤー１１が装着されている。
【００３３】
そして、前記ドリブンギヤー１１には、駆動源１２としての風車の回転軸が、チェーンやベルト等の動力伝達無端帯１３を介して接続されている。
【００３４】
このように構成された本実施形態の回転変動抑制装置１は、前記各可動錘４が、放射状に形成された前記長溝７ａに摺動自在に支持されていること、また、前記回転軸３を囲繞して形成されている前記ガイド溝５に係合させられていることから、これらの各可動錘４は、図７に示すように、前記長溝７ａと前記ガイド溝５との交点に位置させられている。
【００３５】
これより、駆動源１２としての風車が回転すると、その回転が、前記動力伝達無端帯１３を介して前記ドリブンギヤー１１へ伝わり前記回転軸３が回転させられる。
【００３６】
このような前記回転軸３の回転により、前記回転盤７も同様に回転させられ、これに伴って、図７に示すように、前記第２のガイド部５ｂに位置させられた可動錘４が降下させられるとともに、前記第１のガイド部５ａに位置させられた可動錘４が上昇させられる。
【００３７】
このように、前記各可動錘４が前記回転軸３回り、および、この回転軸３の径方向に移動させられて、これらの慣性力が前記回転盤７を介して前記回転軸３に作用する。
これらの慣性力により、前記回転軸３は一定した回転を維持しようとする。
【００３８】
この結果、前記回転軸３に連結された駆動源１２からの回転にムラが生じた場合にあっても、前記回転軸３の回転変動が抑えられる。
【００３９】
したがって、前記回転軸３に接続されている発電機１０の回転変動も抑制され、安定した発電が行なわれる。
【００４０】
一方、本実施形態の回転変動抑制装置１は、前記駆動する駆動源１２に前記動力伝達無端帯１３によって接続されて、前記駆動源１２から独立して設置されている。
【００４１】
したがって、前記駆動源１２に重量物を配置することなく、前記回転軸３に十分な慣性力を生じさせることができ、これによって、前記駆動源１２に構造的な制約がかかってしまうことを防止することができ、前記駆動源１２の設計の自由度を高めることができる。
【００４２】
なお、前記実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって、適用する駆動源の種類や設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４３】
たとえば、前記駆動源１２として、風力によって回転させられる風車を例示したが、水等の他の流体によって回転させられる羽根車への適用も可能である。
【００４４】
また、前記各可動錘４の前記回転軸３の径方向に沿って摺動させる方法として、図９に示すように、前記回転軸３に複数のガイドロッド１４を放射状に形成し、これらのガイドロッド１４に、前記可動錘４をそれぞれ摺動自在に係合させるようにしてもよい。
【００４５】
さらに、図１０に示すように、前記回転変動抑制装置１を前記回転軸３の軸線方向に間隔をおいて複数組み（図示例では２組み）設けておくこともできる。
【００４６】
このような構成とすることにより、前記可動錘４の質量を増加させて、前記回転軸３に作用する慣性力を高めることができる。
【００４７】
この場合、前記複数の可動錘４を、各組み間において、前記回転軸３回りにずらして配置することが好ましい。
【００４８】
さらに、図１０に示すように、前記回転軸３に、この回転軸３の軸線と同一の回転軸線を有する円盤状の回転錘１５を設けるようにしてもよい。
【００４９】
このような構成とすることにより、前記回転軸３にその回転方向の慣性力を作用させるための質量を増加させて、前記慣性力を増加させることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  回転変動抑制装置
２  基体
２ａ  基体構成体
２ｂ  基体構成体
３  回転軸
４  可動錘
４ａ  カムフォロア
５  ガイド溝
５ａ  第１のガイド部
５ｂ  第２のガイド部
６  ベアリング
７  回転盤
７ａ  長溝
８  ベアリング
９  回転伝達機構
１０  発電機
１１  ドリブンギヤー
１２  駆動源
１３  動力伝達無端帯
１４  ガイドロッド
１５  回転錘
【図１】
0003202256.tif 000003
【図２】
0003202256.tif 000004
【図３】
0003202256.tif 000005
【図４】
0003202256.tif 000006
【図５】
0003202256.tif 000007
【図６】
0003202256.tif 000008
【図７】
0003202256.tif 000009
【図８】
0003202256.tif 000010
【図９】
0003202256.tif 000011
【図１０】
0003202256.tif 000012