(57)【要約】【課題】水中回転体と発電機の間を強固に連結できるとともに水中回転体の揺動を効率良く吸収可能であり、しかも簡易な構成のために容易に導入可能なカップリングとそのカップリングに接続される発電機を提供する。【解決手段】水中回転体５０の前端５０ａに設けられる駆動側取付部２と、筐体５４を貫通して延設される発電機５２の回転軸５３の一端に設けられる従動側取付部３と、駆動側取付部２と従動側取付部３を連結する連結部材４と、を備え、駆動側取付部２は、第１の取付部５及び第２の取付部６からなり、従動側取付部３は、第３の取付部７及び第４の取付部８からなり、連結部材４は、第１の取付部５と第３の取付部７を連結する第１の変形部材９と、第２の取付部６と第４の取付部８を連結する第２の変形部材１０と、から構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水流で回転する水中回転体の回転駆動力を、水密に構成された筐体の内部に収容される発電機の回転軸に伝達するためのカップリングであって、
前記水中回転体の前端に設けられる駆動側取付部と、
前記筐体を貫通して延設される前記回転軸の一端に設けられる従動側取付部と、
前記駆動側取付部と前記従動側取付部を連結する連結部材と、を備え、
前記駆動側取付部は、第１及び第２の取付部からなり、
前記従動側取付部は、第３及び第４の取付部からなり、
前記連結部材は、前記第１の取付部と前記第３の取付部を連結する第１の変形部材と、前記第２の取付部と前記第４の取付部を連結する第２の変形部材と、から構成されることを特徴とするカップリング。
【請求項２】
前記第１及び第３の取付部は、それぞれ駆動側フランジ及び従動側フランジであり、
前記駆動側フランジは、その周縁付近に複数の駆動側係止孔が配設され、
前記従動側フランジは、その周縁付近に複数の従動側係止孔が配設され、
前記第１の変形部材は、前記複数の駆動側係止孔と前記複数の従動側係止孔にそれぞれ係止されることを特徴とする請求項１記載のカップリング。
【請求項３】
前記第２及び第４の取付部は、それぞれ前記第１及び第３の取付部に固定され、互いに対向するように突出する駆動側突出部及び従動側突出部であり、
前記駆動側突出部は、前記水中回転体の軸中心と同軸に配置され、
前記従動側突出部は、前記回転軸の軸中心と同軸に配置され、
前記第２の変形部材は、前記駆動側突出部と前記従動側突出部にそれぞれ取り付けられる復元性材料であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のカップリング。
【請求項４】
前記第１の変形部材は、紐状体であることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のいずれか１項に記載のカップリング。
【請求項５】
前記第２の変形部材は、一方の端部が前記駆動側突出部に固定されるとともに、他方の端部が前記従動側突出部に固定されるゴム製の筒状体であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のカップリング。
【請求項６】
水密に構成された筐体の内部に収容され、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のカップリングに接続される回転軸を備え、水流で回転する水中回転体の回転駆動力の伝達を前記回転軸に受けて発電することを特徴とする発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中回転体の駆動を発電機の回転軸に伝達するためのカップリングに係り、特に、複数種類の変形部材を備えるカップリングとそのカップリングに接続される発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水流で回転する回転体と発電機の回転軸を連結する連結部材として、特許第５２４２１３５公報や特開２０１２−５２５１７公報に開示されるように、回転体を回転及び揺動可能に保持するユニバーサルジョイントが使用されていた。
しかし、水流の速度が速い場合や、回転体が一定以上の直径を有する浮体である場合に、強い水圧や複雑な水流の変化に対応しきれずユニバーサルジョイントが破損し、回転体が切り離されて行方不明になることがあった。
そこで、このような課題を解決する目的で、近年、二つの物体の間を強固に連結するカップリングに関する技術が開発されており、それに関して既にいくつかの発明が開示されている。
【０００３】
特許文献１には「押航方法、押船及び押航用船体連結具」という名称で、船体の接触部の摺動を抑え、波浪に対する耐性を高める押航用船体連結具等に関する発明が開示されている。
以下、特許文献１に開示された発明について説明する。特許文献１に開示された押航用船体連結具に関する発明は、摩擦材を配置した前面にて一方の船体に面接触して係止する当接板と、他方の船体に取り付けられる台付部材と、当接板の背面及び台付部材間を少なくとも上下方向回転自在に支持する支持部材とを有することを特徴とする。
このような特徴を備えた押航用船体連結具によれば、押船船首と被押航物件との間の係止力を大幅に高めることができ、しかも船体揺動に対するロバスト性の高い係止状態を実現できる。したがって押船と被押航物件の係止部分における擦れを防止して同部分の磨耗損傷を低減できる。また船体揺動自体を相殺低減して船体を安定させるので、ロープ等の船体締結手段の負荷を軽減できる。
【０００４】
次に、特許文献２には「物体間の連結構造」という名称で、浮体と岸壁間等物体間等の連結構造に関する発明が開示されている。
以下、特許文献２に開示された発明について説明する。特許文献２に開示された物体間の連結構造に関する発明は、少なくとも一方が動く物体である２つの物体間の連結構造であって、ユニバーサルジョイントを用いて２端間を３軸方向に揺動可能に連結する連結装置の一端を一方の物体の周縁に枢着し、同連結装置の他端にアームを取付け、同アームの先端に係止孔を設け、同アームの係止孔と他の浮体の周縁に設けた係止孔とを重ねる位置にして係止ピンを２つの係止孔を貫通させて係止することを特徴とする。
このような特徴を備えた物体間の連結構造によれば、軸方向に対して揺動できる連結装置を用いることで、連結する物体間の３軸方向の揺動を許容してモーメントの伝達を遮断して連結し、連結部の負荷を軽減して耐久性が長期に渡って維持できるとともに、連結装置の一方物体への取付けを容易且つ迅速にできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−８５６８０号公報
【特許文献２】特許第３９８９９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された発明においては、剛体である支持ロッドがバンドによって甲板状に固定されるため、支持ロッド自体を捩じる方向に力が加えられた場合に、ロープで船体の揺動を吸収できず支持ロッドが破断するおそれがある。
【０００７】
また、特許文献２に開示された発明においては、実施例６に示されるように、連結装置の３軸周りの回転自由度が増すとともに浮体間の回動をワイヤロープが抑制する。そのため、特許文献２に記載された発明のように、連結装置が破損するおそれは減少するものと考えられる。しかしながら、特許文献２に開示された発明は構造がやや複雑であり、製造価格やメンテナンスの面から容易に導入できない可能性がある。
【０００８】
本発明は、このような従来の事情に対処してなされたものであり、水中回転体と発電機の間を強固に連結できるとともに水中回転体の揺動を効率良く吸収可能であり、しかも簡易な構成のために容易に導入可能なカップリングとそのカップリングに接続される発電機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】
【０００９】
上記目的を達成するため、第１の発明は、水流で回転する水中回転体の回転駆動力を、水密に構成された筐体の内部に収容される発電機の回転軸に伝達するためのカップリングであって、水中回転体の前端に設けられる駆動側取付部と、筐体を貫通して延設される回転軸の一端に設けられる従動側取付部と、駆動側取付部と従動側取付部を連結する連結部材と、を備え、駆動側取付部は、第１及び第２の取付部からなり、従動側取付部は、第３及び第４の取付部からなり、連結部材は、第１の取付部と第３の取付部を連結する第１の変形部材と、第２の取付部と第４の取付部を連結する第２の変形部材と、から構成されることを特徴とする。
【００１０】
このような構成の第１の発明において、水中回転体としては、例えば、前端から後端にかけて流線形状とした胴部と、この胴部の周囲から放射状に突出する複数枚の翼を有しているものが考えられる。また、水中回転体の前端とは、発電機の回転軸に対向して配置される側の端部を指す。なお、発電機が水密に構成された筐体の内部に収容されるのは、発電機を水中回転体とともに水中に浸漬された状態で稼働させるためである。また、第１及び第２の変形部材とは、例えば、柔軟性を有する合成樹脂製又は炭素繊維製のロープやゴム部材、材質自体は柔軟性を有しないが屈曲可能なチェーンやワイヤー等が考えられる。
上記構成の第１の発明においては、例えば、複数枚の翼へ水流による力が加えられると、駆動側取付部が回転する。この回転駆動力が、連結部材を介して従動側取付部に伝達され、発電機による発電が開始される。また、連結部材は、第１及び第２の変形部材から構成されるため、駆動側取付部が回転した後、少し時間を空けて従動側取付部が回転することとなる。さらに、水流の速度に対応し、水中回転体は発電機の回転軸に対して様々な方向に傾斜するが、第１及び第２の変形部材がそれぞれ可能な限り変形してこの傾斜に対応しようとするため、回転軸の回転数が低下したり、水中回転体が発電機の回転軸から分離したりすることが防止される。
【００１１】
次に、第２の発明は、第１の発明において、第１及び第３の取付部は、それぞれ駆動側フランジ及び従動側フランジであり、駆動側フランジは、その周縁付近に複数の駆動側係止孔が配設され、従動側フランジは、その周縁付近に複数の従動側係止孔が配設され、第１の変形部材は、複数の駆動側係止孔と複数の従動側係止孔にそれぞれ係止されることを特徴とする。
このような構成の第２の発明においては、複数の駆動側係止孔は、例えば、駆動側フランジの周縁付近にその中心部を中心として一体角度毎に穿設される。複数の従動側係止孔も同様である。
上記構成の第２の発明においては、第１の発明の作用に加え、第１の変形部材を介して駆動側フランジの回転駆動力が従動側フランジに伝達される。また、第１の変形部材は、駆動側フランジ及び従動側フランジの周縁付近同士に係止されることから、トルクが大になり駆動側フランジの回転駆動力が効率良く伝達される。
【００１２】
さらに、第３の発明は、第１又は第２の発明において、第２及び第４の取付部は、それぞれ第１及び第３の取付部に固定され、互いに対向するように突出する駆動側突出部及び従動側突出部であり、駆動側突出部は、水中回転体の軸中心と同軸に配置され、従動側突出部は、回転軸の軸中心と同軸に配置され、第２の変形部材は、駆動側突出部と従動側突出部にそれぞれ取り付けられる復元性材料であることを特徴とする。
このような構成の第３の発明においては、第１又は第２の発明の作用に加え、第２の変形部材は、水中回転体の軸中心と同軸に配置される駆動側突出部と回転軸の軸中心と同軸に配置される従動側突出部に取り付けられることから、例えば、駆動側突出部が従動側突出部に対して傾斜した場合に、第２の変形部材は駆動側突出部が従動側突出部と同軸上に配置されるように作用する。なお、復元性材料とは、ねじれや圧縮が加えられた場合に、何ら力を加えなくても元の形状に復元させる機能を有する材料をいい、例えば、ゴム材料や合成樹脂材料が考えられる。
【００１３】
そして、第４の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、第１の変形部材は、紐状体であることを特徴とする。
このような構成の第３の発明においては、第１乃至第３のいずれかの発明の作用に加え、第１の変形部材は紐状体であることから、水流による第３の取付部の配置に対する第１の取付部の配置の変化を一定範囲内で許容する。この一定範囲とは、紐状体の伸縮性や第１及び第３の取付部間における紐状体の長さによって決定される。
【００１４】
続いて、第５の発明は、第３又は第４の発明において、第２の変形部材は、一方の端部が駆動側突出部に固定されるとともに、他方の端部が従動側突出部に固定されるゴム製の筒状体であることを特徴とする。
このような構成の第５の発明においては、第３又は第４の発明の作用に加え、第２の変形部材が適度な硬さを有する場合には、駆動側突出部が従動側突出部へ衝突することが防止される。また、ゴム材料の柔軟性や伸縮性又は筒状体の壁厚を選択することで、回転軸の軸中心に対する水中回転体の軸中心の傾斜やねじれが調節される。なお、一方の端部が駆動側突出部に固定されるとは、例えば、一方の端部が駆動側突出部の外周に嵌合されることで、摩擦によって互いに分離不能に固定される場合が考えられる。これは他方の端部においても同様である。
【００１５】
続いて、第６の発明は、水密に構成された筐体の内部に収容され、第１乃至第５のいずれかの発明に記載のカップリングに接続される回転軸を備え、水流で回転する水中回転体の回転駆動力の伝達を回転軸に受けて発電することを特徴とする。
このような構成の第６の発明においては、発電機がカップリングとともに水中に設置されるため、水中回転体と発電機は、接近して保持される。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、第１及び第２の変形部材がそれぞれ可能な限り変形して水中回転体が発電機の回転軸から分離することが防止されるため、水中回転体の揺動を効率良く吸収しつつ発電が可能である。また、第１の発明は、駆動側取付部と、従動側取付部と、連結部材と、からなる簡易な構成のため、製造コストやメンテナンスの負担が少なく、容易に導入することができる。
【００１７】
第２の発明によれば、第１の発明の効果に加え、駆動側フランジの回転駆動力が効率良く従動側フランジへ伝達されるので、発電効率を良好にすることができる。
【００１８】
第３の発明によれば、第１又は第２の発明の効果に加え、例えば、第２の変形部材によって駆動側突出部と従動側突出部が同軸上に配置されることとなるので、発電を安定的に持続させることができる。
【００１９】
第４の発明によれば、第１乃至第３のいずれかの発明の効果に加え、第３の取付部の配置に対する第１の取付部の配置の変化を一定範囲内で許容するから、水流の方向等が常に変化する環境で使用される水中回転体のカップリングとして最適である。
【００２０】
第５の発明によれば、第３又は第４の発明の効果に加え、駆動側突出部が従動側突出部へ衝突することが防止されるため、発電の停止や水中回転体等の破損を防止することができる。
【００２１】
第６の発明によれば、水中回転体と発電機は、接近して保持されるため、これらを全体的にコンパクトに設置可能であり、水中回転体からの動力の伝達と発電機による発電が円滑かつ効率的に実施される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例に係るカップリングの側面図である。
【図２】第１の変形部材の図示を省略した場合における実施例に係るカップリングの側面図である。
【図３】（ａ）は図２におけるＡ−Ａ線矢視断面図であり、（ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図４】実施例に係るカップリングを備えた水中回転体の使用状態図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例に係るカップリングの作用を説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２３】
本発明の実施の形態に係る実施例のカップリングについて、図１乃至図５を用いて詳細に説明する。図１は、実施例に係るカップリングの側面図である。
図１に示すように、本実施例に係るカップリング１は、水流で回転する水中回転体５０（図４参照）の回転駆動力を、水密に構成された筐体５４の内部に収容される発電機５２（図４参照）の回転軸５３に伝達するためのカップリングであって、水中回転体５０の前端５０ａに設けられる駆動側取付部２と、筐体５４を貫通して延設される発電機５２の回転軸５３の一端に設けられる従動側取付部３と、駆動側取付部２と従動側取付部３を連結する連結部材４と、を備える。
駆動側取付部２は、第１の取付部５及び第２の取付部６からなり、従動側取付部３は、第３の取付部７及び第４の取付部８からなる。また、連結部材４は、第１の取付部５と第３の取付部７を連結する第１の変形部材９と、第２の取付部６と第４の取付部８を連結する第２の変形部材１０（後述の図２を参照）と、から構成される。具体的には、第１の変形部材９は合成樹脂製の紐状体１５である。
この合成樹脂の具体例としては、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレンをはじめ、クレモナ（株式会社クラレの登録商標）等のビニロンを用いたものでもよく、強度と耐久性及び価格から総合的に決定されるとよい。さらには、第１の変形部材９として炭素繊維を用いた紐状体１５を採用してもよい。なお、本願において紐状体とは、繊維を撚り合わせた紐を更に撚り合わせて形成されるロープ状体をも含む概念である。
【００２４】
次に、図２及び図３を参照しながら、駆動側取付部及び従動側取付部についてさらに説明する。図２は、第１の変形部材の図示を省略した場合における実施例に係るカップリングの側面図である。また、図３（ａ）は図２におけるＡ−Ａ線矢視断面図であり、図３（ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ線矢視断面図である。なお、図１で示した構成要素については、図２及び図３においても同一の符号を付して、その説明を省略する。
図２に示すように、第１の取付部５及び第３の取付部７は、それぞれ円板状の駆動側フランジ１１及び従動側フランジ１２である。そして、第２の取付部６及び第４の取付部８は、具体的には、それぞれ駆動側フランジ１１及び従動側フランジ１２に固定され、互いに対向するように突出する駆動側突出部１３及び従動側突出部１４である。
【００２５】
また、駆動側突出部１３は、円筒状をなし水中回転体５０（図４参照）の軸中心５１と同軸に配置され、従動側突出部１４は、駆動側突出部１３と同一形状の円筒状をなし回転軸５３の軸中心５３ａと同軸に配置され、第２の変形部材１０は、駆動側突出部１３と従動側突出部１４にそれぞれ取り付けられる復元性材料である。具体的には、第２の変形部材１０は、一方の端部１６ａが駆動側突出部１３に固定されるとともに、他方の端部１６ｂが従動側突出部１４に固定されるゴム製の円筒状体１６である。
より詳細には、円筒状体１６の内径は、駆動側突出部１３及び従動側突出部１４の外径と略同等の大きさである。そのため、端部１６ａ，１６ｂが駆動側突出部１３及び従動側突出部１４の外周に嵌合されることで、摩擦によって端部１６ａ，１６ｂがそれぞれ駆動側突出部１３及び従動側突出部１４に対して空回りすることなく、そして円筒状体１６と、駆動側突出部１３及び従動側突出部１４が互いに分離不能に固定される構造である。また、ゴム製の円筒状体１６は、一定以上の硬さを有しており、合成樹脂製の紐状体１５よりも変形し難いという特徴を有している。
【００２６】
さらに、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、駆動側フランジ１１は、その周縁１１ａ付近に複数の駆動側係止孔１１ｂが配設され、従動側フランジ１２は、その周縁１２ａ付近に複数の従動側係止孔１２ｂが配設され、第１の変形部材９（図１参照）は、複数の駆動側係止孔１１ｂと複数の従動側係止孔１２ｂにそれぞれ係止される。複数の駆動側係止孔１１ｂは、駆動側フランジ１１を貫通して軸中心５１を中心として一定の角度θ１を空けて形成される。複数の従動側係止孔１２ｂも、同様に、従動側フランジ１２を貫通して軸中心５３ａを中心として一定の角度θ２を空けて形成される。なお、本実施例では角度θ１と、角度θ２の大きさは、等しく３０度に構成されているが、これ以外の大きさであっても良い。また、紐状体１５が駆動側係止孔１１ｂ及び従動側係止孔１２ｂへどのように係止されるかについては、紐状体１５の結び方等に特に制限はない。
例えば、後で説明する図５に示されるように、１本の紐状体１５を従動側フランジ１２側から駆動側フランジ１１の駆動側係止孔１１ｂに通し、その後にθ１離れた隣接する駆動側係止孔１１ｂに通し、今度は駆動側フランジ１１から従動側フランジ１２の従動側係止孔１２ｂに通し、その後にθ２離れた隣接する従動側係止孔１２ｂに通す。これを１本の紐状体１５で係止して、その後に別の紐状体１５を用いて他の駆動側係止孔１１ｂと従動側係止孔１２ｂに通して係止し、さらに、別の紐状体１５を用いて係止するというように複数の紐状体１５を用いて係止する結び方や、先の動作を繰り返して１本の紐状体１５で係止する結び方もある。いずれの結び方でもよいが、強度、耐久性、また、単一断裂による交換の要否など交換サイクルやメンテナンスサイクルを考慮しながら決定されるとよい。
なお、図１乃至図３では円筒状体１６の長さが駆動側フランジ１１と従動側フランジ１２間の距離に比較して短尺に記載されているが、これらのフランジ間に紐状体１５が係止された状態あるいは水中で水中回転体５０からの荷重がかかった状態におけるフランジ間距離以内であって、その際の駆動側突出部１３と従動側突出部１４の端部間の距離よりも長く、この円筒状体１６が駆動側突出部１３と従動側突出部１４から外れない長さであればよい。
【００２７】
次に、図４を参照しながら、水中における水中回転体と発電機の配置についてより詳細に説明する。図４は、実施例に係るカップリングを備えた水中回転体の使用状態図である。なお、図１乃至図３で示した構成要素については、図４においても同一の符号を付して、その説明を省略する。
図４に示すように、水中回転体５０は、前端５０ａから後端５０ｂにかけて流線形状とした胴部５０ｃと、この胴部５０ｃの周囲から放射状に突出する複数枚の翼５０ｄを有し、水面５９下で、カップリング１を介して発電機５２の回転軸５３に連結される。また、筐体５４は、水面５９に浮くはしけ５５に接続部材５６を介して接続される。この接続部材５６は、はしけ５５における操作により、筐体５４を昇降させることが可能である。そして、はしけ５５は、さらに曳航用ロープ５７を介してボート５８によって曳航可能に接続される。したがって、ボート５８が矢印Ｆ方向へ前進する場合のように、発電機５２が水中回転体５０の上流側に配置されるとき、発電が可能となる。
この発電機５２は、水密に構成された筐体５４の内部に収容され、カップリング１に接続される回転軸５３を備え、水流で回転する水中回転体５０の回転駆動力の伝達を回転軸５３に受けて発電する。そのため、水中回転体５０と発電機５２は、互いに接近して保持される。従って、水中回転体からの動力の伝達と発電機による発電を円滑かつ効率的に実施することができる。なお、カップリング１と発電機５２は、水中回転体５０の回転速度に応じて増速機あるいは減速機を介して接続されてもよい。
【００２８】
続いて、図５を参照しながら、実施例に係るカップリングの作用について説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ実施例に係るカップリングの作用を説明するための側面図である。なお、図１乃至図４で示した構成要素については、図５においても同一の符号を付して、その説明を省略する。
まず、簡単のため、図５（ａ）に示すように、水中回転体５０（図４参照）の軸中心５１と回転軸５３の軸中心５３ａが同軸上に配置される場合について述べる。この場合、水流を受けて水中回転体５０（図４参照）が回転し始めると、駆動側フランジ１１が軸中心５１を中心として回転し、紐状体１５と円筒状体１６が駆動側フランジ１１と同方向にねじれ始める。そうすると、紐状体１５は駆動側係止孔１１ｂと従動側係止孔１２ｂに係止されており、かつ円筒状体１６が駆動側突出部１３と従動側突出部１４に固定されているため、紐状体１５と円筒状体１６のねじれに引っ張られて従動側フランジ１２が軸中心５３ａを中心として回転し始める。
【００２９】
より詳細には、紐状体１５は軸中心５１及び軸中心５３ａからそれぞれ離れた駆動側係止孔１１ｂ等に係止されることでトルクが大きくなり、駆動側フランジ１１の回転駆動力が効率良く従動側フランジ１２へ伝達される。
また、円筒状体１６は、端部１６ａ，１６ｂ（図２参照）がそれぞれ駆動側突出部１３及び従動側突出部１４に対して空回りしない構造であるため、その周方向の復元力によって、水中回転体５０に回転軸５３を追随させるよう作用する。したがって、紐状体１５に加えて円筒状体１６によっても、従動側フランジ１２の回転が促進される。
但し、本実施の形態では、円筒状体１６の端部１６ａ，１６ｂがそれぞれ駆動側突出部１３及び従動側突出部１４に対して接着されたり何らかの固定手段で強固に固定されている他、単に嵌合させている状態を含めており、また、円筒状体１６の強度を紐状体１５と比較勘案すると、あくまでも副次的な作用である。
それ以上に、円筒状体１６を内部に収容するように紐状体１５が形成されるので、紐状体１５は、円筒状体１６が占める空間でねじれることが抑制され、紐状体１５がよじれてしまい元の状態に戻り難くなってしまう状態、いわゆるキンク状態を回避することができる。従って、紐状体１５の耐久性を高めることができるという優れた効果を発揮することができる。
【００３０】
次に、軸中心５１と軸中心５３ａが互いに傾斜して配置される場合について述べる。簡単のため、図５（ａ）に示すような紐状体１５と円筒状体１６のねじれがない場合について述べる。
図５（ｂ）に示すように、軸中心５１が軸中心５３ａに対して傾斜し始めるとき、紐状体１５と円筒状体１６が駆動側取付部２に引っ張られて湾曲し始める。しかし、円筒状体１６自体の中心軸に垂直方向の復元力は、駆動側突出部１３が従動側突出部１４と同軸上に配置されるように作用する。また、紐状体１５のうち、湾曲の内周面に位置することとなった紐状体１５ａが緩められる一方で、湾曲の外周面に位置することとなった紐状体１５ｂが最大に伸展されるため、従動側フランジ１２に対する駆動側フランジ１１の傾斜が抑制される。したがって、円筒状体１６の湾曲は紐状体１５ｂによっても抑制されることとなる。すなわち、紐状体１５及び円筒状体１６がそれぞれ可能な限り変形して軸中心５３ａに対する軸中心５１の傾斜に自動的に対応しようとする。
【００３１】
この他、図示は省略するが、水中回転体５０が発電機５２へ近づいてしまう場合について述べると、円筒状体１６は紐状体１５よりも変形し難いことから、例えば、紐状体１５が複数個所で屈曲し、円筒状体１６自体がその長手方向（中心軸に平行方向）に沿って圧縮されたとしても、駆動側フランジ１１が従動側フランジ１２に接触することが防止される。
なお、実際には、図５（ａ）に示される紐状体１５等のねじれと、図５（ｂ）に示される紐状体１５等の湾曲等がランダムに組み合わされることとなるが、このような場合でも、紐状体１５と円筒状体１６が過度の屈曲や湾曲を互いに抑制するように作用する。
【００３２】
以上説明したように、本実施例のカップリング１によれば、紐状体１５が複数の駆動側係止孔１１ｂと複数の従動側係止孔１２ｂにそれぞれ係止されるとともに、円筒状体１６と、駆動側突出部１３及び従動側突出部１４が互いに分離不能に固定される構造であるから、紐状体１５及び円筒状体１６によって、水中回転体５０と回転軸５３の間を強固に連結可能である。
また、紐状体１５等のねじれと湾曲等がランダムに組み合わされる場合にも、紐状体１５と円筒状体１６が過度の屈曲や湾曲を互いに抑制するように作用するので、複雑な水流の変化等にも対応可能である。したがって、水中回転体５０の揺動を効率良く吸収することができるとともに、ユニバーサルジョイントの破断のような従来技術の課題を解決可能である。
さらに、駆動側係止孔１１ｂ及び従動側係止孔１２ｂがそれぞれ軸中心５１，５３ａからそれぞれ離れて配置され、駆動側フランジ１１の回転駆動力が効率良く従動側フランジ１２へ伝達されるため、発電機５２の発電効率を良好とすることができる。さらに、複数の駆動側係止孔１１ｂ及び従動側係止孔１２ｂは、それぞれ駆動側フランジ１１及び従動側フランジ１２に一定角度を空けて形成されるので、駆動側フランジ１１の従動側フランジ１２に対する傾斜を軸中心５１，５３ａを中心として均等に抑制できる。したがって、従来技術のように、１対のワイヤロープで２つの物体が連結される場合に比較して、軸中心５１，５３ａまわりに強度の偏りがない。
加えて、円筒状体１６によって、駆動側突出部１３が従動側突出部１４と同軸上に配置されるようになることから、発電を安定的に持続させることができる。また、円筒状体１６によって、駆動側フランジ１１が従動側フランジ１２に接触することが防止されるので、水中回転体５０等の破損を防止することができる。その一方で、水中回転体５０と発電機５２は、互いに接近して保持されることから、水中回転体の揺動を吸収可能な限度でカップリング１の長手方向のサイズを短くすることができるため、水中回転体５０と発電機５２を全体的にコンパクトに設置可能である。
そして、カップリング１によれば、簡易な構成であり、かつ安価に製造可能でありながら上記の優れた効果を発揮し得るため、容易に導入可能であるとともに、メンテナンスも容易である。
【００３３】
なお、本発明のカップリングは本実施例に示すものに限定されない。例えば、駆動側フランジ及び従動側フランジは、多角形の板状に形成されても良い。また、複数の駆動側係止孔１１ｂ及び従動側係止孔１２ｂの代わりに、それぞれ複数のリング状をなす係止部が周縁１１ａ，１２ａに設けられても良い。さらに、角度θ１と角度θ２の大きさは、必ずしも同一でなくて良い。
加えて、駆動側突出部１３及び従動側突出部１４は、それぞれ多角形の筒状、円柱状又は多角柱状に形成されても良い。そして、端部１６ａ，１６ｂは、それぞれワイヤーやボルトといった留め部材によって、駆動側突出部１３及び従動側突出部１４に対しより強固に固定されても良い。このほか、紐状体１５の代わりに、筒状に形成された合成樹脂製や金属製あるいは炭素繊維製の網状体が、その両端が駆動側フランジ１１及び従動側フランジ１２の周縁１１ａ，１２ａを被覆するように取り付けられても良く、円筒状体１６の代わりに、１個以上のコイルバネが駆動側突出部１３と従動側突出部１４の間を架け渡すように設けられても良い。さらに、はしけ５５及びボート５８の代わりに、橋脚やブイ等が利用されても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、水流で回転する水中回転体の回転駆動力を、水密に構成された筐体の内部に収容される発電機の回転軸に伝達するためのカップリングとそのカップリングに接続される発電機として利用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１…カップリング  ２…駆動側取付部  ３…従動側取付部  ４…連結部材  ５…第１の取付部  ６…第２の取付部  ７…第３の取付部  ８…第４の取付部  ９…第１の変形部材  １０…第２の変形部材  １１…駆動側フランジ  １１ａ，１２ａ…周縁  １１ｂ…駆動側係止孔  １２…従動側フランジ  １２ｂ…従動側係止孔  １３…駆動側突出部  １４…従動側突出部  １５，１５ａ，１５ｂ…紐状体  １６…円筒状体  １６ａ，１６ｂ…端部  ５０…水中回転体  ５０ａ…前端  ５０ｂ…後端  ５０ｃ…胴部  ５０ｄ…翼  前端５１…軸中心  ５２…発電機  ５３…回転軸  ５３ａ…軸中心  ５４…筐体  ５５…はしけ  ５６…接続部材  ５７…曳航用ロープ  ５８…ボート  ５９…水面
【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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