JPH07310645A - 風車翼 - Google Patents

風車翼

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JPH07310645A
JPH07310645A JP6099586A JP9958694A JPH07310645A JP H07310645 A JPH07310645 A JP H07310645A JP 6099586 A JP6099586 A JP 6099586A JP 9958694 A JP9958694 A JP 9958694A JP H07310645 A JPH07310645 A JP H07310645A
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blade
rotor head
bearing
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wind turbine
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JP6099586A
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Shuichi Toba
修一 鳥羽
Yuji Matsunami
雄二 松浪
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 重量が軽減するとともに翼部のピッチを変え
る駆動部およびリンケージ機構に掛かる負担が軽減する
ことなどを目的とする。 【構成】 ロータヘッドにより翼部をピッチが可変に支
持して回転させる風車翼における翼部がラジアル荷重と
スラスト荷重とを同時に支持可能な旋回輪軸受を介して
支持されるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、風力発電などに適用さ
れる風車における風車翼に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は風力発電などに使用されている従
来の風車における風車翼の説明図である。図において、
従来の風車翼においては翼部3fとロータヘッド3とが
深溝型の玉軸受3a、連結軸3b、翼ガイド3cなどに
より連結されており、玉軸受3aによる転がりラジアル
スラスト軸受機構及び翼ガイド3cによる滑りラジアル
軸受3d機構により連結軸3bを支えている。通常、風
車翼の連結軸3bにはロータヘッド3の回転により生ず
る遠心力による玉軸受3aスラスト方向の荷重、翼部3
fに作用する空気力(風速及び風向の変化による変動成
分を含む)および翼部3f自重による滑りラジアル軸受
3dラジアル方向の荷重、翼部3fに作用する空気力
(風速及び風向の変化による変動成分を含む)および翼
自重による曲げモーメントなどが作用する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
風車翼においては連結軸3bをラジアル方向の荷重を支
える深溝型2点支持式の玉軸受3aと、翼ガイド3cと
連結軸3bとの間の滑りラジアル軸受3dとの2ヶ所で
支える構造になっており、翼部3fとロータヘッド3と
の連結部における構造が複雑になって重量も増加する。
さらに、翼ガイド3cによる滑りラジアル軸受3d部は
摩擦係数が大きいため、翼部3fを回転させてピッチを
変えるのに必要なリンケージ機構3eに大きな負担が掛
かる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係る風車翼は上
記課題の解決を目的にしており、ロータヘッドにより翼
部をピッチが可変に支持して回転させる風車翼におい
て、ラジアル荷重とスラスト荷重とを同時に支持可能な
旋回輪軸受を介して上記翼部を支持した構成を特徴とす
る。
【0005】
【作用】即ち、本発明に係る風車翼においては、ロータ
ヘッドにより翼部をピッチが可変に支持して回転させる
風車翼における翼部がラジアル荷重とスラスト荷重とを
同時に支持可能な旋回輪軸受を介して支持されるように
なっており、ラジアル荷重とスラスト荷重とを同時に支
持可能な旋回輪軸受を介して翼部を支持することにより
従来の風車翼における翼ガイドを省略することができ
る。従って、翼ガイドによる滑り軸受も廃されることに
より翼部を回転させてピッチを変える際の摩擦係数が小
さくなる。
【0006】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係る風車翼の説明
図である。図において、本実施例に係る風車翼は風力発
電などに使用される風車におけるもので、従来の風車翼
における深溝型の玉軸受に代えてラジアル方向の荷重と
スラスト方向の荷重とを同時に支えることができる4点
支持式の旋回輪軸受1を用い、併せて翼ガイドによる滑
りラジアル軸受を廃しており、重量が軽減されるととも
に翼部6を回転させてピッチを変える際の摩擦係数が小
さくなり、ピッチを変えるのに必要なリンケージ機構部
の負担が軽くなり、小型化が可能になっている。即ち、
図に示すようにロータヘッド3と4点支持式の旋回輪軸
受1の外輪11とをボルトにより結合し、旋回輪軸受1
の内輪12と翼部6の連結軸2及びロータヘッド3側の
プレート5とをボルトにより結合している。ロータヘッ
ド3側のプレート5は駆動部4と結合されており、駆動
部4で発生する回転駆動力が連結軸2、翼部6へ伝達さ
れて翼部6のピッチ変更がスムーズに行われる構造にな
っている。この旋回輪軸受1は翼部6の重量及びロータ
ヘッド3の回転により発生する遠心力やモーメントなど
に対して十分な強度を有する。旋回輪軸受1は潤滑用の
グリースが漏れ出た場合でも十分に滑めらかな旋回が可
能で焼付き防止効果が得られるように玉型を用いている
が、コロ型でもよい。また、旋回輪軸受1内の玉は外輪
11と内輪12に刻設されている溝状の玉ガイドと円弧
11a,11b,12a,12bの4ヶ所でほぼ線接触
をして内輪12に掛かる荷重を支えている。このように
4点支持が可能になるのは、翼部6を回転させてピッチ
を変える際の旋回速度が遅いので、高速回転軸用などの
軸受と比較して摩擦等を考慮する必要が無いからであ
る。
【0007】従来の風車翼においては連結軸をラジアル
方向の荷重を支える深溝型2点支持式の玉軸受と、翼ガ
イドと連結軸との間の滑りラジアル軸受との2ヶ所で支
える構造になっており、翼部とロータヘッドとの連結部
における構造が複雑になって重量も増加する。さらに、
翼ガイドによる滑りラジアル軸受部は摩擦係数が大きい
ため、翼部を回転させてピッチを変えるのに必要なリン
ケージ機構に大きな負担が掛かるが、本風車翼において
はロータヘッド3と翼部6の連結軸2との連結部にラジ
アル方向の荷重とスラスト方向の荷重とを同時に支持す
ることができる4点支持式の旋回輪軸受1を用い、この
旋回輪軸受1の内輪12と翼部6の連結軸2と翼部6ピ
ッチの駆動部4とを一体化し、旋回輪軸受1の外輪11
とロータヘッド3とを一体化してロータヘッド3が回転
中でも自由に翼部6を旋回させて翼部6のピッチを変更
することができる構造をしており、ラジアル方向の荷重
とスラスト方向の荷重とを同時に支えることのできる旋
回輪軸受1を使用することにより翼部6の連結軸2とロ
ータヘッド3との連結部の構造が簡単になって従来の風
車翼における翼ガイドを省略することができ、翼ガイド
を省略した分だけ重量が軽減される。さらに、翼部6の
ピッチを変える際の回転は旋回輪軸受1内の玉の転がり
のみにより、従来の滑りラジアル軸受との併用の場合と
比較すると摩擦係数が小さくなるので、駆動部4におけ
るリンケージ機構の負荷が小さくなっている。また、本
風車翼においては例えば重さ約400kgの翼ガイドを省
略することができ、旋回輪軸受1の使用により強度が増
加するので約30kgの玉軸受から約150kgの旋回輪軸
受1に替わるが、連結部1ヶ所につき約280kgの重量
が軽減する。通常風車は翼部6が3本であるので、全体
で約840kgの重量が軽減される。また、従来の風車翼
における連結軸と軸ガイドとの間の滑りラジアル軸受に
おける摩擦係数は約0.1であるが、玉型の旋回輪軸受
1のみの構造では摩擦係数が約0.01となり、翼部6
を回転させてピッチを変える駆動部4及びそのリンケー
ジ機構の負荷が著しく軽減される。
【0008】
【発明の効果】本発明に係る風車翼は前記のように構成
されており、従来の風車翼における翼ガイドを省略する
ことができるので、翼部とロータヘッドとの連結部にお
ける構造が簡単になって重量が軽減する。また、翼部を
回転させてピッチを変える際の摩擦係数が小さくなるの
で、翼部のピッチを変える駆動部およびリンケージ機構
に掛かる負担が軽減する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は本発明の一実施例に係る風車翼に
おける連結軸の断面図、同図(b)はその旋回輪軸受の
断面図である。
【図2】図2(a)は従来の風車におけるロータヘッド
の断面図、同図(b)はその連結軸の断面図である。
【符号の説明】
1 旋回輪軸受 2 翼部の連結軸 3 ロータヘッド 4 駆動部 5 駆動側のプレート 6 翼部
【手続補正書】
【提出日】平成6年6月13日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロータヘッドにより翼部をピッチが可変
    に支持して回転させる風車翼において、ラジアル荷重と
    スラスト荷重とを同時に支持可能な旋回輪軸受を介して
    上記翼部を支持したことを特徴とする風車翼。
JP09958694A 1994-05-13 1994-05-13 風車翼 Expired - Lifetime JP3706396B2 (ja)

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