JP2003294064A - ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転軸の過回転に応じて制動を行うブレーキ
装置を提供すること。 【解決手段】 回転軸に連動して回転するように該回転
軸に結合される入力軸３と、出力軸４と、粘性流体Ｏを
密封収納したオイル室１と、前記オイル室内に収納され
たカプラ手段であって、前記入力軸に結合する第１のカ
プラ部材５Ｂと、前記出力軸に結合する第２のカプラ部
材４Ｂとを含み、前記第１および第２のカプラ部材の少
なくとも一方がスプライン式羽根部材５からなるもの
と、前記第１および第２のカプラ部材を結合させる方向
に付勢力を与える付勢手段６とを備える。スプライン式
羽根部材は回転に応じて所定方向に粘性流体を送り出
す。回転軸の過回転時において所定方向に過剰に送り出
された粘性流体の圧力によりスプライン式羽根部材が付
勢手段の付勢力に抗して軸方向に移動することで第１お
よび第２のカプラ部材の結合が解かれ、出力軸が制動さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回転軸に所定以
上の過回転が生じたときに自動的に制動作用を発揮する
ことのできるブレーキ装置に係り、例えば、風車の回転
軸の過回転を抑止するための装置として適用できるもの
に関する。

【０００２】

【従来の技術】風車として、従来、回転軸を垂直方向に
備える垂直軸型風車や、回転軸を水平方向に備えるプロ
ペラ型の水平軸型風車などが知られている。この種の風
車は、例えば、風力発電機を駆動するための動力源とし
て利用されている。また、冷凍機や冷凍倉庫などに適用
される冷凍システムにおける冷媒圧縮用の圧縮機を駆動
するための動力源として利用することも考えられてい
る。このような風車では、自然の風力をエネルギー源と
して利用するので、使用環境下での予測し得ない強風や
突風などにより回転軸が過回転することがある。この場
合、回転軸の回転出力が上記風力発電機あるいは圧縮機
などの駆動対象装置の定格出力を超えることがあるの
で、その対策として回転軸にブレーキ装置を設ける必要
がある。この種のブレーキ装置は、風車等が無人環境で
運用されることに鑑み、所定以上の過回転に応じて自動
的にブレーキ作用が働くものであることが望ましい。

【０００３】上記風車に設けられるブレーキ装置として
は、従来、風車の回転軸から必要設定回転以上の過回転
が入力軸側に発生した時、該回転軸の回転を止めずに必
要設定回転トルクを出力軸を介して駆動対象装置の駆動
軸に機械的に伝達する装置が知られている。この装置
は、入力軸を備える摩擦盤と出力軸を備える摩擦盤との
間にスプリング若しくは磁性材料からなるパウダーを具
備させ、通常の風力による回転軸の回転時には、両摩擦
盤にスプリングの反力、若しくはパウダーを磁気的に固
化させて圧力を加えることで発生する摩擦力によってト
ルク伝達を行う。回転軸の過回転トルクの発生時には、
両摩擦盤をスリップさせ、所定の設定トルク（スリップ
トルク）を取り出して回転軸に伝達するようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようと課題】上記従来のブレーキ装置で
は、回転軸の過回転トルク発生時に両摩擦盤をスリップ
させるので、摩擦盤同士のスリップによる発熱と摩耗な
どの問題がある。このため、例えば上記ブレーキ装置を
風力発電機に適用した場合、強風時などに必要な長時間
にわたるスリップトルクの伝達に適していないという問
題があった。また、摩擦盤の摩耗などにより定期的なメ
ンテナンスを必要とするという問題があった。

【０００５】本発明は、上記の点に鑑みて為されたもの
で、発熱や摩耗などの不都合を生じることなく、回転軸
に所定以上の過回転が生じたときに自動的に制動作用を
発揮することのできるブレーキ装置を提供しようとする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るブレーキ装
置は、回転軸の過回転に応じて制動を行うブレーキ装置
であって、前記回転軸に連動して回転するように該回転
軸に結合される入力軸と、出力軸と、粘性流体を密封収
納したオイル室と、前記オイル室内に収納されたカプラ
手段であって、前記入力軸に結合する第１のカプラ部材
と、前記出力軸に結合する第２のカプラ部材とを含み、
前記第１および第２のカプラ部材の少なくとも一方がス
プライン式羽根部材からなるものと、前記第１および第
２のカプラ部材を結合させる方向に付勢力を与える付勢
手段とを備え、前記スプライン式羽根部材は回転に応じ
て所定方向に前記粘性流体を送り出し、通常時は送り出
された前記粘性流体の圧力よりも勝る前記付勢手段の付
勢力により前記第１および第２のカプラ部材が前記粘性
流体を介して結合されることで前記入力軸の回転が前記
出力軸に伝達され、過回転時において過剰に送り出され
た前記粘性流体の圧力により前記スプライン式羽根部材
が前記付勢力に抗して軸方向に移動することで前記第１
および第２のカプラ部材の結合が解かれ、前記出力軸が
制動されることを特徴とするものである。これによれ
ば、回転軸の過回転時に、スプライン式羽根部材が過剰
に送り出す粘性流体の圧力により付勢手段の付勢力に抗
して軸方向に移動することにより、粘性流体による第１
および第２のカプラ部材の結合が解かれる。これによっ
て、入力軸の回転を粘性流体を介して出力軸に伝達する
回転トルクが減少し、出力軸を制動できる。

【０００７】また、本発明に係るブレーキ装置は、回転
軸の過回転に応じて制動を行うブレーキ装置であって、
前記回転軸に連動して回転するように該回転軸に結合さ
れる入力軸と、粘性流体を密封収納したオイル室と、前
記オイル室内に収納されたカプラ手段であって、前記入
力軸に結合して回転する羽根部材からなる第１のカプラ
部材と、回転不能な第２のカプラ部材とを含み、前記第
１および第２のカプラ部材の少なくとも一方が軸方向に
移動可能であるものと、前記第１および第２のカプラ部
材を離す方向に付勢力を与える付勢手段とを備え、前記
第１のカプラ部材の羽根部材は回転に応じて所定方向に
前記粘性流体を送り出し、通常時は送り出された前記粘
性流体の圧力よりも勝る前記付勢手段の付勢力により前
記第１および第２のカプラ部材が離されていることで前
記入力軸に制動がかからず、過回転時において過剰に送
り出された前記粘性流体の圧力により前記第１および第
２のカプラ部材の前記少なくとも一方が前記付勢力に抗
して軸方向に移動することで前記第１および第２のカプ
ラ部材が近接結合し、前記入力軸が制動されることを特
徴とするものである。これによれば、回転軸の過回転時
に、第１のカプラ部材が過剰に送り出す粘性流体の圧力
により第１および第２のカプラ部材の少なくとも一方が
付勢手段の付勢力に抗して軸方向に移動することによ
り、第１および第２のカプラ部材が粘性流体を介して近
接結合する。これによって、第１のカプラ部材による粘
性流体の攪拌抵抗が増大し、入力軸を制動できる。

【０００８】また、本発明に係るブレーキ装置は、回転
軸の過回転に応じて制動を行うブレーキ装置であって、
前記回転軸に連動して回転するように該回転軸に結合さ
れる入力軸と、粘性流体を密封収納したオイル室と、前
記オイル室内に収納されたカプラ手段であって、前記入
力軸に結合して回転する第１のカプラ部材と、前記第１
のカプラ部材とは逆向きに回転するよう前記入力軸に結
合した第２のカプラ部材とを含み、前記第１および第２
のカプラ部材の少なくとも一方がスプライン式羽根部材
からなるものと、前記第１および第２のカプラ部材を離
す方向に付勢力を与える付勢手段とを備え、前記スプラ
イン式羽根部材は回転に応じて所定方向に前記粘性流体
を送り出し、通常時は送り出された前記粘性流体の圧力
よりも勝る前記付勢手段の付勢力により前記第１および
第２のカプラ部材が離されていることで前記入力軸に制
動がかからず、過回転時において過剰に送り出された前
記粘性流体の圧力により前記第１および第２のカプラ部
材の前記少なくとも一方が前記付勢力に抗して軸方向に
移動することで前記第１および第２のカプラ部材が近接
結合し、前記入力軸が制動されることを特徴とするもの
である。これによれば、回転軸の過回転時に、スプライ
ン式羽根部材が過剰に送り出す粘性流体の圧力により、
入力軸と同方向に回転する第１のカプラ部材および該カ
プラ部材とは逆向きに回転する第２のカプラ部材の少な
くとも一方が付勢手段の付勢力に抗して軸方向に移動す
ることにより、第１および第２のカプラ部材が粘性流体
を介して近接結合する。これによって、第１のカプラ部
材による粘性流体の攪拌抵抗が増大し、入力軸を制動で
きる。この装置では、第１のカプラ部材が第２のカプラ
部材の回転方向とは逆向きに回転して粘性流体を攪拌す
るので、上述の装置に比べより大きな攪拌抵抗を得るこ
とができ、入力軸の制動能力をより向上できる。

【０００９】よって、上述した各装置は、発熱や摩耗な
どを生じることなく、回転軸に所定以上の過回転が生じ
たときに自動的に制動作用を発揮する。

【００１０】

【発明の実施の形態】添付図面を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。本実施の形態では、本発明に
係るブレーキ装置を風車に適用した例を説明する。図１
は、本発明に係るブレーキ装置の一実施例の概略構成を
示す略断面図である。図１において、ブレーキ装置は、
円筒状に形成されたオイル室１を具備し、該オイル室１
の上面に軸受２Ａを介して入力軸３を回転可能に保持
し、該オイル室１の下面に軸受２Ｂを介して出力軸４を
回動可能に保持してなる。オイル室１内にはオイルＯが
密封して収納されており、入力軸３と出力軸４が液密に
入り込んでいる。入力軸３には、プーリＰ１が固定取り
付けされ、該プーリＰ１に巻回されたベルトＶ１を介し
て図示しない風車の回転軸の回転が伝達される。出力軸
４には、プーリＰ２が固定取り付けされており、該プー
リＰ２に巻回されたベルトＶ２を介して駆動対象装置の
駆動軸、例えば風力発電機の駆動軸あるいは冷凍システ
ムにおける冷媒圧縮用の圧縮機の駆動軸等に該出力軸４
の回転が伝達される。

【００１１】オイル室１内において、入力軸３の先端部
が出力軸４に対して軸受２Ｃを介して回転可能に保持さ
れており、該入力軸３には、スプライン外筒５Ａと羽根
部材５Ｂとを備えた回転体５がスプライン結合されてい
る。回転体５の上部とオイル室１の天井面との間にはス
プリング（コイルばね）６が設けられている。スプライ
ン外筒５Ａの内周には、入力軸３の外周のスプライン係
合部３Ａにスプライン結合するスプライン係合部５Ａ１
が設けられている。羽根部材５Ｂは、スプライン外筒５
Ａの径方向に放射状に配置された複数の羽根からなり、
オイルＯを攪拌して出力軸４側に送り出せるような任意
の傾斜角度をもって配設されている。風車の回転軸の一
定方向の回転に応じて入力軸３が一定方向（時計方向Ｃ
Ｗとする）に回転し、これに応じて回転体５が回転して
羽根部材５ＢでオイルＯを攪拌しオイル渦を発生させて
出力軸４側に送り出す。このとき、回転体５には、オイ
ル渦の送り出し力（圧力）に応じた浮力が発生する。

【００１２】出力軸４の軸保持部４Ａは、羽根部材４Ｂ
を具備する。羽根部材４Ｂは、軸保持部４Ａの径方向に
放射状に配置された複数の羽根からなり、オイル渦を受
けて回転トルクを生成できるような任意の傾斜角度をも
って配設されている。各羽根部は、オイル渦を大きな面
域で受けることができるように、回転体５の羽根よりも
オイル室１の内周側面に向けて延出している。なお、オ
イル室１内における入力軸３側の羽根部材５Ｂ、出力軸
４側の羽根部材４ＢおよびオイルＯは流体カプラとして
機能し、羽根部材５Ｂは第１のカプラ部材に相当し、羽
根部材４Ｂは第２のカプラ部材に相当する。

【００１３】スプリング６は、所定のバネ定数によって
定まる所定の付勢力Ｓｆをもって回転体５を出力軸４側
に付勢している。このスプリング６の付勢力Ｓｆは、風
車の回転軸が突風又は強風以外の通常の風力で回転する
通常回転時において回転体５に発生する浮力Ｆ１よりも
大きく、同回転軸が突風又は強風などにより過回転する
過回転時において回転体５に発生する浮上Ｆ２よりも小
さくなるように設定されている（Ｆ１＜Ｓｆ＜Ｆ２）。
したがって、スプリング６は、回転軸の通常回転時にお
いて、回転体５を出力軸４側に付勢力Ｓｆで付勢して入
力軸３の所定位置（スプライン溝部３Ａの下端位置）に
位置させる。しかし、回転軸の過回転時においては、入
力軸３の軸方向への回転体５の上昇を可能にする。

【００１４】同図を参照して、本例に示すブレーキ装置
の動作を説明する。回転軸の通常回転時では、回転体５
は、入力軸３と共に時計方向ＣＷに回転してオイルＯを
攪拌することによりオイル渦を出力軸４側に送り出す。
このとき、回転体５に発生する浮力Ｆ１はスプリング６
の付勢力Ｓｆよりも小さいので、回転体５は、上記入力
軸３の所定位置に位置し、その位置で羽根部材５Ａが出
力軸４の羽根部材４ＡにオイルＯを介して結合してい
る。出力軸４では、回転体５から送り出されたオイル渦
を羽根部材４Ｂで受けることにより回転軸の通常回転に
応じた回転トルクＴ１を得る。これにより、出力軸４が
回転され、該出力軸４の回転がベルトＶ２を介して駆動
軸に伝達される。回転軸の過回転時では、回転体５は、
回転軸の通常回転時よりも高速に回転してオイルＯを攪
拌する。このとき、出力軸４側に通常回転時よりもオイ
ルＯが過剰に送り出され、これによって、回転体５には
スプリング６の付勢力Ｓｆよりも大きい浮力Ｆ２が発生
する。回転体５は、その浮力Ｆ２で入力軸３の軸方向に
上昇する。これにより、回転体５と出力軸４との間の空
間が広がり、オイルＯによる回転体５の羽根部材５Ａと
出力軸４の羽根部材４Ａとの結合が解かれる。これによ
って、出力軸４の羽根部材４Ｂでオイル渦を受ける受け
圧力が小さくなり、これに応じて出力軸４の回転トルク
が減少し、出力軸４が制動される。これにより、出力軸
４の回転が減速され、該出力軸４の回転がベルトＶ２を
介して駆動軸に伝達される。

【００１５】図２は、本発明に係るブレーキ装置の他の
実施例の概略構成を示す略断面図である。図２におい
て、ブレーキ装置は、オイル室１の上面に軸受１１Ａを
介して入力軸１２を回転可能に保持し、該オイル室１の
下面に軸保持部１３を固定保持してなる。オイル室１内
には密封して収納されており、入力軸１２が液密に入り
込んでいる。入力軸１２には、風車の回転軸Ｓに連動し
て回転するよう直結されている。また、入力軸１２に
は、出力プーリＰ１１が固定取り付けされており、該プ
ーリＰ１１に巻回されたベルトＶ１１を介して駆動対象
装置の駆動軸に該入力軸１２の回転が伝達される。

【００１６】オイル室１内において、入力軸１２の先端
部が軸保持部１３に軸受１１Ｂを介して回転可能に保持
されてなり、該入力軸１２には、スプライン外筒５Ａと
羽根部材５Ｂとを備えた回転体５がスプライン結合され
ている。回転体５と軸保持部１３との間にはスプリング
（コイルばね）１４が設けられている。スプライン外筒
５Ａの内周には、入力軸１２の外周のスプライン係合部
１２Ａにスプライン結合するスプライン係合部５Ａ１が
設けられている。本例に示す羽根部材５Ｂは、図１に示
す羽根部材５Ｂと同じ構成であるので、その説明を援用
する。風車の回転軸の一定方向の回転に応じて入力軸１
２が一定方向（反時計方向ＣＣＷとする）に回転し、こ
れに応じて回転体５が回転して羽根部材５ＢでオイルＯ
を攪拌しオイル渦を発生させてオイル室１内の天井面側
に送り出す。このとき、回転体５には、天井面からオイ
ル渦の送り出し力（圧力）応じた下向きの押圧力が作用
する。

【００１７】軸保持部１３は、羽根部材４Ｂを具備す
る。羽根部材４Ｂは、軸保持部１３の径方向に放射状に
配置された複数の羽根からなる。各羽根は、オイル室１
の下面に固定取り付けされており、オイル室１内の発生
するオイル渦を受けてオイルＯに乱流を発生させること
により回転体５によるオイルＯの攪拌抵抗を増大させ
る。この各羽根は、オイル渦を大きな面域で受けること
ができるように、回転体５の羽根よりもオイル室１の内
周側面に向けて延出している。

【００１８】スプリング１４は、所定のバネ定数によっ
て定まる所定の付勢力Ｓｆ１をもって回転体５を羽根部
材４Ｂから離す方向に付勢している。このスプリング１
４の付勢力Ｓｆ１は、風車の回転軸が突風又は強風以外
の通常の風力で回転する通常回転時において回転体５に
作用する押圧力Ｆ１１よりも小さく、同回転軸が突風又
は強風などにより過回転する過回転時において回転体５
に作用する押圧力Ｆ１２よりも大きい（Ｆ１２＜Ｓｆ１
＜Ｆ１１）。したがって、スプリング１４は、回転軸の
通常回転時において、回転体５を天井面側に付勢力Ｓｆ
１で付勢して入力軸１２の所定位置（スプライン結合部
１２Ａの上端位置）に位置させる。しかし、回転軸の過
回転時においては、入力軸１２の軸方向への回転体５の
下降を可能にする。

【００１９】同図を参照して、本例に示すブレーキ装置
の動作を説明する。回転軸の通常回転時では、回転体５
は、入力軸１２と共に反時計方向ＣＣＷに回転してオイ
ルＯを攪拌することによりオイル渦を軸保持部１３側に
送り出す。このとき、回転体５に作用する押圧力Ｆ１１
はスプリング６の付勢力Ｓｆ１よりも小さいので、回転
体５は、上記入力軸３の所定位置で回転することにな
る。すなわち、回転体５の羽根部材５Ｂと羽根部材４Ｂ
とはスプリング６の付勢力Ｓｆ１によって離されている
ので入力軸１２が制動されず、該入力軸１２の回転がベ
ルトＶ１１を介して駆動軸に伝達される。回転軸の過回
転時では、回転体５は、回転軸の通常回転時よりも高速
に回転してオイルＯを攪拌する。このとき、軸保持部１
３側に通常回転時よりもオイルＯが過剰に送り出され、
これによって、回転体５にはスプリング６の付勢力Ｓｆ
１よりも大きい押圧力Ｆ１２が作用する。回転体５は、
その押圧力Ｆ１２で入力軸１２の軸方向に下降する。こ
れにより、回転体５の羽根部材５Ａと羽根部材４Ｂとの
間の空間が狭まり、該羽根部材５Ａと羽根部材４Ｂとが
オイルＯを介して近接結合する。このとき、回転体５
は、羽根部材５Ａで羽根部材４Ｂ側にオイル渦を勢いよ
く送り出すので、該羽根部材４Ｂがそのオイル渦を受け
てオイルＯに乱流を発生させる。そのオイルＯを羽根部
材５Ａが攪拌することにより該羽根部材５Ａの攪拌抵抗
が増大し、入力軸１２が制動される。これにより、入力
軸１２の回転が減速され、該入力軸１２の回転がベルト
Ｖ１１を介して駆動軸に伝達される。

【００２０】図３は、本発明に係るブレーキ装置の他の
実施例の概略構成を示す略断面図である。図３におい
て、ブレーキ装置は、オイル室１の上方で軸受２１Ａを
介して入力軸２２を回転可能に保持し、入力軸２２に回
転自在に貫入された筒状の反転軸２３をオイル室１の上
面で軸受２１Ｃを介して回転可能に保持する。オイル室
１内にはオイルＯが密封して収納されており、入力軸２
２と反転軸２３が液密に入り込んでいる。入力軸２２に
は、風車の回転軸Ｓに連動して回転するよう直結されて
いる。また、入力軸２２には、出力プーリＰ１１が固定
取り付けされており、該プーリＰ１１に巻回されたベル
トＶ１１を介して駆動対象装置の駆動軸に該入力軸２２
の回転が伝達される。また、入力軸２２には、回転変換
機構を構成する３つの傘歯車２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃの
うち、１つの傘歯車２４Ａがキーなどにより固定取り付
けされている。他の１つの傘歯車２４Ｃは、反転軸２３
にキーなどにより固定取り付けされている。残りの１つ
の傘歯車２４Ｂは、歯車２４Ａ及び２４Ｃにそれぞれ結
合されている。回転変換機構において、例えば傘歯車２
４Ａが入力軸２２と共に時計回り方向ＣＷに回転する
と、該傘歯車２４Ａは傘歯車２４Ｂを支軸に対して反時
計回り方向に回転し、該傘歯車２４Ｂは傘歯車２４Ｃを
入力軸２２に対して反時計回り方向ＣＣＷに回転する。
したがって、傘歯車２４Ｃは反転軸２３を入力軸２２に
対して反時計回り方向ＣＣＷに回転する。

【００２１】オイル室１内において、入力軸２２の先端
部がオイル室１内の下面に軸受２１Ｂを介して回転可能
に保持されおり、該入力軸２２の軸保持部２２Ａには、
反転軸２３の先端部が軸受２１Ｄを介して回転可能に保
持されている。反転軸２３には、スプライン外筒５Ａと
羽根部材５Ｂとを備えた回転体５がスプライン結合され
ている。回転体５と軸保持部２２Ａとの間にはスプリン
グ（コイルばね）２５が設けられている。スプライン外
筒５Ａの内周には、反転軸２３の外周のスプライン係合
部２３Ａにスプライン結合するスプライン係合部５Ａ１
が設けられている。本例に示す羽根部材５Ｂは、図１に
示す羽根部材５Ｂと同じ構成であるので、その説明を援
用する。風車の回転軸の一定方向の回転に応じて入力軸
２２が一定方向（時計方向ＣＷとする）に回転し、これ
応じて軸保持部２２Ａの羽根部材２２Ｂが回転してオイ
ルＯを攪拌する。入力軸２２の一定方向の回転に応じて
反転軸２３が逆向き方向（反時計方向ＣＣＷとする）に
回転し、これに応じて回転体５が回転して羽根部材５Ｂ
でオイルＯを攪拌しオイル渦を発生させてオイル室１内
の天井面側に送り出す。このとき、回転体５には、天井
面からオイル渦の送り出し力（圧力）応じた下向きの押
圧力が作用する。

【００２２】入力軸２２の軸保持部２２Ａは、羽根部材
４Ｂを具備する。羽根部材４Ｂは、軸保持部２２Ａの径
方向に放射状に配置された複数の羽根からなり、オイル
渦を確実に受けることのできる任意の傾斜角度をもって
配設されている。各羽根は、オイル渦を大きな面域で受
けることができるように、回転体５の羽根よりもオイル
室１の内周側面に向けて延出している。

【００２３】スプリング２５は、所定のバネ定数によっ
て定まる所定の付勢力Ｓｆ２をもって回転体５を軸保持
部２２Ａから離す方向に付勢している。このスプリング
２５の付勢力Ｓｆ２は、風車の回転軸が突風又は強風以
外の通常の風力で回転する通常回転時において回転体５
に作用する押圧力Ｆ２１よりも小さく、同回転軸が突風
又は強風などにより過回転する過回転時において回転体
５に作用する押圧力Ｆ２２よりも大きい（Ｆ２２＜Ｓｆ
２＜Ｆ２１）。したがって、スプリング２５は、回転軸
の通常回転時において、回転体５を天井面側に付勢力Ｓ
ｆ２で付勢して反転軸２３の所定位置（スプライン結合
部２３Ａの上端位置）に位置させる。しかし、回転軸の
過回転時においては、反転軸２２の軸方向への回転体５
の下降を可能にする。

【００２４】同図を参照して、本例に示すブレーキ装置
の動作を説明する。回転軸の通常回転時では、回転体５
は、反転軸２３と共に反時計方向ＣＣＷに回転してオイ
ルＯを攪拌することによりオイル渦を入力軸２２の軸保
持部２２Ａ側に送り出す。このとき、回転体５に作用す
る押圧力Ｆ２１はスプリング２５の付勢力Ｓｆ２よりも
小さいので、回転体５は、上記反転軸２３の所定位置で
回転することになる。すなわち、回転体５の羽根部材５
Ｂと入力軸２２の羽根部材４Ｂとはスプリング２５の付
勢力Ｓｆによって離されているので入力軸２２が制動さ
れず、該入力軸２２の回転がベルトＶ１１を介して駆動
軸に伝達される。回転軸の過回転時では、回転体５は、
回転軸の通常回転時よりも高速に回転してオイルＯを攪
拌する。このとき、軸保持部２２Ａ側に通常回転時より
もオイルＯが過剰に送り出され、これによって、回転体
５にはスプリング２５の付勢力Ｓｆ２よりも大きい押圧
力Ｆ２２が作用する。回転体５は、その押圧力Ｆ２２で
入反転軸２３の軸方向に下降する。これにより、回転体
５の羽根部材５Ａと入力軸２２の羽根部材４Ｂとの間の
空間が狭まり、該羽根部材５Ａと羽根部材４Ｂとがオイ
ルＯを介して結合する。このとき、回転体５は、羽根部
材５Ａで羽根部材４Ｂ側にオイル渦を勢いよく送り出す
ので、該羽根部材４Ｂがそのオイル渦を受けて攪拌す
る。回転体５の回転方向とは逆向きに回転する入力軸２
２の羽根部材４ＢでそのオイルＯを攪拌することにより
該羽根部材４Ｂの攪拌抵抗が増大し、入力軸２２が制動
される。この場合、羽根部材４Ｂは回転体５とは逆向き
に回転してオイルＯを攪拌するので、図２に示される装
置に比べより大きな攪拌抵抗を得ることができ、入力軸
２２の制動能力をより向上できる。したがって、本例に
示すブレーキ装置は、特に、大型の風車に適用できる。

【００２５】本実施の形態において、図１に示すブレー
キ装置では、羽根部材５Ｂを入力軸３の軸方向に移動可
能な回転体５に具備させ、羽根部材４Ｂを出力軸４に固
定して具備させたが、同図に係わる本発明のブレーキ装
置は、これに限られるものでなく、一変形例として、出
力軸に羽根部材を具備させた回転体を移動可能に取り付
けると共に、入力軸に羽根部材を固定して具備させるよ
うに構成しても同様な効果を得ることができる。また、
他の変形例として、出力軸と入力軸との双方に羽根部材
を具備させた回転体を移動可能に取り付けるように構成
しても同様な効果を得ることができる。また、図２に示
すブレーキ装置では、羽根部材５Ｂを入力軸１２の軸方
向に移動可能な回転体５に具備させ、羽根部材４Ｂを軸
保持部１３に固定して具備させたが、同図に係わる本発
明のブレーキ装置は、これに限られるものでなく、一変
形例として、軸保持部に羽根部材を具備させた回転体を
移動可能に取り付けると共に、入力軸に羽根部材を固定
して具備させるように構成しても同様な効果を得ること
ができる。また、他の変形例として、入力軸と軸保持部
との双方に羽根部材を具備させた回転体を移動可能に取
り付けるように構成しても同様を効果を得ることができ
る。また、図３に示すブレーキ装置では、羽根部材５Ｂ
を反転軸２３の軸方向に移動可能な回転体５に具備さ
せ、羽根部材４Ｂを入力軸２２に固定して具備させた
が、同図に係わる本発明のブレーキ装置は、これに限ら
れるものでなく、一変形例として、入力軸に羽根部材を
具備させた回転体を移動可能に取り付けると共に、反転
軸に羽根部材を固定して具備させるように構成しても同
様な効果を得ることができる。また、他の変形例とし
て、反転軸と入力軸との双方に羽根部材を具備させた回
転体を移動可能に取り付けるように構成しても同様な効
果を得ることができる。また、各実施例において、スプ
リング６，１４，２５は、必要に応じてオイル室１の外
部に配置してよい。また、本発明に係るブレーキ装置
は、風車だけに適用されるものでなく、回転軸の過回転
に応じて制動を必要とする各種装置、機械等にも適用で
きるものである。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るブレ
ーキ装置は、発熱や摩耗などを生じることなく、回転軸
に所定以上の過回転が生じたときに自動的に制動作用を
発揮する、という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るブレーキ装置の一実施例の概略
構成を示す略断面図。

【図２】 同ブレーキ装置の他の実施例の概略構成を示
す略断面図。

【図３】 同ブレーキ装置の他の実施例の概略構成を示
す略断面図。

【符号の説明】

１ オイル室 ３，１２，２２ 入力軸 ４ 出力軸 ４Ａ，１３，２２Ａ 軸保持部 ４Ｂ 羽根部材 ５ 回転体 ５Ｂ 羽根部材 ６，１４，２５ スプリング ２３ 反転軸 ２４Ａ〜２４Ｃ 傘歯車 Ｏ オイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 久男 大阪府大阪市中央区南本町４丁目２番10号 株式会社イーアンドイー内 (72)発明者 長尾 利夫 大阪府大阪市中央区南本町４丁目２番10号 株式会社イーアンドイー内 (72)発明者 村上 道男 京都府京都市伏見区醍醐上山口町30−14 Ｆターム(参考） 3H078 BB07 CC15 3J058 AB29 BA31 BA41 CC03 DD10 EA01 FA50

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸の過回転に応じて制動を行うブレ
   ーキ装置であって、 前記回転軸に連動して回転するように該回転軸に結合さ
   れる入力軸と、 出力軸と、 粘性流体を密封収納したオイル室と、 前記オイル室内に収納されたカプラ手段であって、前記
   入力軸に結合する第１のカプラ部材と、前記出力軸に結
   合する第２のカプラ部材とを含み、前記第１および第２
   のカプラ部材の少なくとも一方がスプライン式羽根部材
   からなるものと、 前記第１および第２のカプラ部材を結合させる方向に付
   勢力を与える付勢手段とを備え、前記スプライン式羽根
   部材は回転に応じて所定方向に前記粘性流体を送り出
   し、通常時は送り出された前記粘性流体の圧力よりも勝
   る前記付勢手段の付勢力により前記第１および第２のカ
   プラ部材が前記粘性流体を介して結合されることで前記
   入力軸の回転が前記出力軸に伝達され、過回転時におい
   て過剰に送り出された前記粘性流体の圧力により前記ス
   プライン式羽根部材が前記付勢力に抗して軸方向に移動
   することで前記第１および第２のカプラ部材の結合が解
   かれ、前記出力軸が制動されることを特徴とするブレー
   キ装置。
2. 【請求項２】 回転軸の過回転に応じて制動を行うブレ
   ーキ装置であって、 前記回転軸に連動して回転するように該回転軸に結合さ
   れる入力軸と、 粘性流体を密封収納したオイル室と、 前記オイル室内に収納されたカプラ手段であって、前記
   入力軸に結合して回転する羽根部材からなる第１のカプ
   ラ部材と、回転不能な第２のカプラ部材とを含み、前記
   第１および第２のカプラ部材の少なくとも一方が軸方向
   に移動可能であるものと、 前記第１および第２のカプラ部材を離す方向に付勢力を
   与える付勢手段とを備え、前記第１のカプラ部材の羽根
   部材は回転に応じて所定方向に前記粘性流体を送り出
   し、通常時は送り出された前記粘性流体の圧力よりも勝
   る前記付勢手段の付勢力により前記第１および第２のカ
   プラ部材が離されていることで前記入力軸に制動がかか
   らず、過回転時において過剰に送り出された前記粘性流
   体の圧力により前記第１および第２のカプラ部材の前記
   少なくとも一方が前記付勢力に抗して軸方向に移動する
   ことで前記第１および第２のカプラ部材が近接結合し、
   前記入力軸が制動されることを特徴とするブレーキ装
   置。
3. 【請求項３】 回転軸の過回転に応じて制動を行うブレ
   ーキ装置であって、 前記回転軸に連動して回転するように該回転軸に結合さ
   れる入力軸と、 粘性流体を密封収納したオイル室と、 前記オイル室内に収納されたカプラ手段であって、前記
   入力軸に結合して回転する第１のカプラ部材と、前記第
   １のカプラ部材とは逆向きに回転するよう前記入力軸に
   結合した第２のカプラ部材とを含み、前記第１および第
   ２のカプラ部材の少なくとも一方がスプライン式羽根部
   材からなるものと、 前記第１および第２のカプラ部材を離す方向に付勢力を
   与える付勢手段とを備え、前記スプライン式羽根部材は
   回転に応じて所定方向に前記粘性流体を送り出し、通常
   時は送り出された前記粘性流体の圧力よりも勝る前記付
   勢手段の付勢力により前記第１および第２のカプラ部材
   が離されていることで前記入力軸に制動がかからず、過
   回転時において過剰に送り出された前記粘性流体の圧力
   により前記第１および第２のカプラ部材の前記少なくと
   も一方が前記付勢力に抗して軸方向に移動することで前
   記第１および第２のカプラ部材が近接結合し、前記入力
   軸が制動されることを特徴とするブレーキ装置。
4. 【請求項４】 前記付勢手段は、所定のバネ定数からな
   るスプリングである請求項１乃至３のいずれかに記載の
   ブレーキ装置。
5. 【請求項５】 前記回転軸は、風車の回転軸である請求
   項１乃至４のいずれかに記載のブレーキ装置。