(57)【要約】【課題】  ロータを複数層状に配設した縦軸装置の支持枠体に使用して、ロータの回転に伴う震動を抑止する風車の免震装置を提供する。【解決手段】  風車の主軸を支持する軸受を嵌装してなり、平面視外枠の内側に弾性体を介して内枠を支持し、その中央部に、主軸を支持するベアリングを嵌装してあることを特徴とする風車の免震装置。【選択図】  図１
2016169705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風車の主軸を支持する軸受を嵌装してなり、平面視外枠の内側に弾性体を介して内枠を支持し、その中央部に、主軸を支持するベアリングを嵌装してあることを特徴とする風車の免震装置。
【請求項２】
前記ベアリング部分が、上下２段に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の風車の免震装置。
【請求項３】
前記外枠、弾性体、内枠を共通として、ベアリングが上下１対で装着されていることを特徴とする請求項１または２に記載の風車の免震装置。
【請求項４】
前記弾性体は、外枠と内枠の間で、上下に一対として、個別に伸縮するようになっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の風車の免震装置。
【請求項５】
前記弾性体は、外枠と内枠の間で、内層と外層の２重に形成され、内層は外層よりも高反発性である前記（4）に記載の風車の免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風車の免震装置に係り、例えば縦軸風車の回転時に生じる、支持枠体の震動を抑止して、ロータの回転効率を高めるようにした、風車の免震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高層の支持枠体に、ロータを多層状に配設した縦軸風車は、例えば特許文献１及び２に開示されている。    
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１８３８４号公報
【特許文献２】特開２００６−０１７０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記、特許文献１に記載の発明は、支持枠体に支持された１本の縦主軸に、複数のロータを、多層状に配設したものである。
特許文献２に記載の発明も、支持枠体に支持された１本の縦主軸に、複数のロータを多層状に配設し、縦主軸に撓み防止手段を施したものである。
これらの発明においては、微風時においても、ロータの回転効率が高く優れており、支持枠体をワイヤロープ等で四方から緊張して固定保持すれば、ロータの回転に伴う遠心力によって、支持枠体全体が震動しても、ワイヤロープの弛みを防止することができる。しかし、支持枠体全体の震動を抑制する方法が切望されているところである。
本発明は、この問題を解決することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の具体的な内容は、次の通りである。
【０００６】
（１）    風車の主軸を支持する軸受を嵌装してなり、平面視外枠の内側に弾性体を介して内枠を支持し、その中央部に、主軸を支持するベアリングを嵌装してある風車の免震装置。
【０００７】
（２）  前記ベアリング部分が、上下２段に配設されている前記（1）に記載の風車の免震装置。
【０００８】
（３）  前記外枠、弾性体、内枠を共通として、ベアリングが上下１対で装着されている前記（1）または（2）に記載の風車の免震装置。
【０００９】
（４）  前記弾性体は、外枠と内枠の間で、上下に一対として、個別に伸縮するようになっている前記（1）〜（3）のいずれかに記載の風車の免震装置。
【００１０】
（５）  前記弾性体は、外枠と内枠の間で、内層と外層の２重に形成され、内層は外層よりも高反発性である前記（4）に記載の風車の免震装置。      
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、次のような効果が奏せられる。
【００１２】
前記（1）に記載の発明においては、外枠体の内側に弾性体を介して、内枠体が支持され、その中に、主軸を支持するベアリングが嵌装されているので、これで支持されている縦軸のロータが高速回転して震動しても、弾性体が震動を吸収し、免震装置を支持する風車の支持枠体が震動して、牽引索が切断されたり、低周波が生じるなどの虞はなく、安定したロータの回転が維持される。
【００１３】
前記（2）に記載の発明においては、免震装置のベアリングを上下２段にはい設してあるので、ロータの回転に伴い主軸が震動しても、上下のベアリングはそれぞれ反対方向に移動するため、弾性体の作用による反作用によって震動を効率良く吸収する。
【００１４】
前記（3）に記載の発明においては、外枠体、弾性体、内枠体を共通としてベアリングが上下２段に配設されているので、上下のベアリングにかかる震動吸収作用と効果が均等になり、大型の主軸に安定した免震機能を保持させることができる。
【００１５】
前記（4）に記載の発明においては、弾性体が、上下２段に配設されているので、主軸の横揺れ震動を、上下のベアリングを支持する弾性体によって、効率よく吸収させることができる。    
【００１６】
前記（5）に記載の発明における弾性体は、外枠と内枠の間で、内層と外層の２重に形成され、内層は外層よりも高反発性であるので、内層で初期的に震動を吸収し、残存する震動を外層で吸収するので、免震効率を高めることができる。 
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明免震装置の実施例１の平面図である。
【図２】本発明免震装置を使用した風車の正面図である。
【図３】本発明免震装置の実施例２の一部縦断の正面図である。
【図４】本発明免震装置の実施例３の一部縦断の正面図である。
【図５】本発明免震装置の実施例４の縦断正面図である。
【図６】本発明免震装置の実施例５の縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下本発明を、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１に示すように、免震装置１は、外枠２の内側に、防震ゴムやコイルスプリング等公知の弾性体３を介して内枠４が支持されているものである。内枠４の中央部にベアリング５が嵌装されている。ベアリング５は、アンギュラ玉軸受（自動調心玉軸受）とすることが好ましい。ベアリング５によって、風車の主軸６が支持されている。
【００２０】
ベアリングは、アンギュラ玉軸受か自動調心玉軸受を用いるのがより好ましい。アンギュラ玉軸受は、縦主軸の震動をにより生じるアキシャル荷重を受けることができ、自動調心玉軸受は、免震手段の内枠体が傾いても、自動的に調整され、縦主軸の軸心のずれを防ぐことができる。
【００２１】
免震軸受１は、風車の支持枠体７における横枠体８の平面視中央部に、複数の支持腕９を介して固定されている。
図２に示すように、風車の支持枠体７は、複数の横枠体８がそれぞれ複数の支柱10によって、層状に立体に組立てられている。
【００２２】
支持枠体７の内下部中央に配設された発電機11に連結された主軸６は、各横枠体８におけるベアリング５で支持されている。このベアリング５が普通に支持されている場合、主軸６がロータ12の高速回転によって震動すると、震動がベアリング５を介して横枠体８を震動させ、支持枠体７全体を大きく震動させることになる。
【００２３】
その点で、図２における下から２番目の免震横枠体８Ａのように、免震可能としておくと、ロータ12が高速回転して主軸６が大きく振動したとしても、図１に示すように、ベアリング５を支持する内枠体４が、外枠体２の内側に配設されている弾性体３によって、振動が吸収されるため、免震横枠体８Ａが妄りに震動することはなく、支持枠体７も震動しない。。
【００２４】
図２に示すように、発電機11は、基盤Ｇ上に弾性体16を設けた支持台14に支持され、発電機11の上部は、基礎横枠体８Ｂの弾性体16に周囲を支持されている。弾性体13は、例えば防震ゴムやコイルスプリング等を配設したもので構成されている。
【００２５】
これによって、主軸６がロータ12の回転によって震動しても、発電機11の上部の震動は、基礎横枠体８Ｂの弾性体16で緩和され、発電機11全体の震動は、下部の弾性体16によって抑制されるので、震動が基盤Ｇや他域に伝わりにくい。    
【００２６】
ロータ12は、上下端部を主軸６方向へ傾斜する傾斜部13Ａとした、縦長の揚力型ブレード13（以下単にブレードという）を、支持腕14を介して、主軸６に装着されている取付板15に、着脱可能に固定して形成されている。
【００２７】
ブレード13は、主軸６を挾んで対称的に配設されている。ブレード13の枚数は限定されないが、枚数が多い場合には、高速回転時に、先行のブレード13によって生じる乱気流を、追行するブレード13が受けて全体として失速する。
【００２８】
ブレード13が１枚の場合、カウンタウエイトを取り付けても、主軸６に対する回転バランスが良くなく、震動の原因になる。主軸６にロータ12を多層状に配設するときは、上下のブレード13が重ならないように、ブレード13の位相をバランスよく変えて配置する。
【００２９】
ロータ12は、図１においては３層に配設されているが、このように層数が増加すると、気流の速度が上下で異なるため、上下のロータ12間で回転速度に違差が生じやすい。基盤Ｇの位置が高くて、比較的高速の風が吹く場所においては、ロータ12の３層配設により、効率よく高速回転をする。
【００３０】
図２に示す主軸６の上部が固定されていると、主軸６に生じる震動は、下部で生じるため、低い位置において免震装置１を使用している。図１に示すように、主軸６が震動して内枠６が震動しても、外枠５との間に介在されている弾性体３によって震動が吸収される。また発電機11全体も、弾性体16によって震動が吸収されるので、主軸６の震動による支持枠体７の震動が抑止される。
【実施例２】
【００３１】
図３は、免震装置の実施例２を示す一部縦断正面図である。前例と同じ部材には、同じ符号を付して説明を省略する。
この実施例２においては、外枠５を共通として、弾性体３、内枠４、ベアリング５からなる１組が上下１対として形成されている。
【００３２】
この実施例２では、主軸６の一定間隔の上下部分を、上下１対のベアリング５で支持しているので、主軸６が左右に揺れた時に、上下のベアリング５は逆向きに移動するため、それぞれのベアリング５の反作用によって、元の位置に復元する力が大きく、震動緩和に大きな効果を発揮する。
【実施例３】
【００３３】
図４は、免震装置の実施例３を示す一部縦断正面図である。前例と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。
この実施例３は、外枠２、上下一対の弾性体３、３、内枠４を共通として、上下１対のベアリング５、５を支持しているものである。
【００３４】
この実施例３では、図３の免震装置１を使用する風車よりも大型の風車に使用するのに適している。弾性体３が上下にあるため、主軸６が揺動するときに、上下の弾性体３、３が反発し合い、容易に震動を効率よく吸収することができる。
なお、免震装置は、縦軸のみならず、横軸の震動にも対処することができる。
【実施例４】
【００３５】
図５は免震装置の実施例４の縦断正面図である。前例と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。この実施例４では、外枠２、弾性体３、内枠４を共通としてベアリング５、５を１対としたものである。この実施例では共通部分が、上下のベアリングに均等な安定した作用をするので、大型の風車に適する。
【実施例５】
【００３６】
図６は免震装置の実施例５の縦断正面図である。前例と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。この実施例５においては、実施例４における弾性体を外層３と内層３Ａの２重にし、かつ内層３Ａは外層よりも高反発性の素材としたものである。その結果、内層３Ａで初期的な震動吸収をして、残存する震動を外層３で吸収するので、より効果的な免震作用を発揮することがてせきる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明においては、風車の主軸を支持する免震装置を使用することによって、ロータ12の回転に伴う主軸６の撓み震動を、免震装置１で吸収することが出来るので、効率の高い発電を行なう風力発電機を得ることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１．免震装置
２．外枠
３．弾性体
４．内枠
５．ベアリング
６．主軸
７．支持枠体
８．横枠体
８Ａ．免震横枠体
８Ｂ．基礎横枠体
９．支持腕
10．支柱
11．発電機
12．ロータ
13．揚力型ブレード
14．支持腕
15．取付板
16．弾性体
Ｇ．基盤
【図１】
2016169705.tif 000003
【図２】
2016169705.tif 000004
【図３】
2016169705.tif 000005
【図４】
2016169705.tif 000006
【図５】
2016169705.tif 000007
【図６】
2016169705.tif 000008