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JP2003269316A - Wind force power generation device - Google Patents

Wind force power generation device

Info

Publication number
JP2003269316A
JP2003269316A JP2002074485A JP2002074485A JP2003269316A JP 2003269316 A JP2003269316 A JP 2003269316A JP 2002074485 A JP2002074485 A JP 2002074485A JP 2002074485 A JP2002074485 A JP 2002074485A JP 2003269316 A JP2003269316 A JP 2003269316A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wind turbine
generator
wind
rotating shaft
shaft means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP2002074485A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisaomi Kubota
久臣 久保田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Denki KK
Original Assignee
Kubota Denki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Denki KK filed Critical Kubota Denki KK
Priority to JP2002074485A priority Critical patent/JP2003269316A/en
Publication of JP2003269316A publication Critical patent/JP2003269316A/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wind force power generation device efficiently utilizing the wind force. <P>SOLUTION: Two wind mills 1 and 3 rotating upon receiving the force of natural winds for driving a generator 11 are installed coaxially overlapping in the direction to the front and rear. When both wind mills 1 and 3 in front and in the rear receive the wind and rotate, the rear wind mill 3 rotates in receiving not only the wind from the front but also the wind generated by rotation of the front wind mill 1. Particularly, the tip of each blade 12a of the front wind mill 1 rotates at a large peripheral speed, and the wind sent out backward from this part has a large wind speed, which the rear wind mill 3 will receive, and the rotations of the two wind mills 1 and 3 are performed efficiently. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自然の風の力を利
用して電気を作り出す風力発電装置、特に風力を効率良
く利用することができる風力発電装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wind turbine generator that produces electricity by utilizing the force of natural wind, and more particularly to a wind turbine generator capable of efficiently utilizing wind power.

【0002】[0002]

【従来の技術】自然の風力を利用することにより発電を
行う風力発電装置は、半永久的に存在すると考えられる
自然の風の力を利用しており、石油や石炭等の有限資源
を利用して発電を行う発電装置に代わる発電装置として
注目され、研究、開発が盛んに行われ、実用化も図られ
ている。
2. Description of the Related Art Wind power generators that generate electricity by utilizing natural wind force use the force of natural wind, which is considered to exist semipermanently, and utilize limited resources such as oil and coal. It has attracted attention as a power generation device that can replace the power generation device that generates power, and has been actively researched and developed, and is being put into practical use.

【0003】図15は、従来より知られる風力発電装置
の概略外観正面図である。図15に示す風力発電装置
は、支持搭aの先端部に発電機等が内蔵されている風力
発電タービンとしての取付体bが設置され、水平方向に
回転自在である。この取付体bの先端部には、自然の風
力を受けて回転するように、回転軸cにブレードdが固
定されている。ブレードdは、例えばアルミ合金板等の
軽量材で作られ、2〜3枚以上の数で構成されている。
すなわち、本例での風力発電装置では、正面から見ると
120度の等間隔で回転軸cに固定されている3枚のブ
レードdを設けた風車eを備える構造となっている。回
転軸cには動力伝達機構が連結されており、その先方に
は、回転比を変換するためのギアボックスと、発電機が
接続されている。風車eと回転軸cは直結構造になって
おり、風車eが回転すれば発電機に動力が伝えられる
(逆に風車が止まれば発電機も止まることになる)。こ
の風車eが風を受けて回転すると、これに直結された発
電機に動力が伝えられて発電が行なわれる。
FIG. 15 is a schematic external front view of a conventionally known wind turbine generator. The wind power generator shown in FIG. 15 has a mounting body b as a wind power turbine having a built-in generator and the like installed at the tip of a support tower a and is rotatable in the horizontal direction. A blade d is fixed to the rotary shaft c at the tip of the mounting body b so as to rotate by receiving natural wind force. The blade d is made of, for example, a lightweight material such as an aluminum alloy plate, and is composed of two or more blades.
That is, the wind turbine generator of this example has a structure including a wind turbine e provided with three blades d fixed to the rotating shaft c at equal intervals of 120 degrees when viewed from the front. A power transmission mechanism is connected to the rotation shaft c, and a gear box for converting the rotation ratio and a generator are connected to the other end of the power transmission mechanism. The wind turbine e and the rotating shaft c have a direct connection structure, and when the wind turbine e rotates, power is transmitted to the generator (on the contrary, when the wind turbine stops, the generator also stops). When the wind turbine e receives wind and rotates, power is transmitted to a generator directly connected to the wind turbine e to generate power.

【0004】図6は、このような操作による場合の風速
と風車が発生するトルクとの関係を示す特性図であり、
図6の(a)は従来である本例の場合を示している。こ
の特性図では、風速[メートル/秒:(m/s・)]が0か
ら次第に増えていくと風車の回転が増加し、トルクも増
加する。そして、風速が14(メートル/秒)あたりに
なると風力発電装置の定格トルク(2100Kg/m位とい
われる)に達し、それ以上は風速が増えてもトルクは上
昇しない。ただし、台風のような極めて強い風に対して
は風車の向きそのものを、風が吹いて来る方向に対して
90度変更するように、構造上、別の安全対策が施され
ている。これは風車自体や動力伝達機構等の損傷を防ぐ
ためである。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the wind speed and the torque generated by the wind turbine in the case of such an operation.
FIG. 6A shows the case of the conventional example. In this characteristic diagram, when the wind speed [meter / sec: (m / s ·)] gradually increases from 0, the rotation of the wind turbine increases and the torque also increases. Then, when the wind speed reaches around 14 (m / sec), it reaches the rated torque of the wind power generator (which is said to be about 2100 Kg / m), and the torque does not rise even if the wind speed increases beyond that. However, in view of extremely strong wind such as a typhoon, another safety measure is structurally provided so that the direction of the windmill itself is changed by 90 degrees with respect to the direction in which the wind blows. This is to prevent damage to the wind turbine itself and the power transmission mechanism.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な従来の風力発電装置では、単一の風車eから動力を受
けて発電が行なわれるため、風力のうちその風車eが風
から受けた分だけが発電機に伝達されて発電に寄与する
に過ぎない。
However, in the conventional wind turbine generator as described above, power is generated from a single wind turbine e, and therefore power is generated from the wind turbine e. Only is transmitted to the generator and contributes to power generation.

【0006】また、風車eと回転軸cとは直結構造であ
るから、風車eが一旦回転し始めた後、風が止むと(風
は強く吹いたり、弱く吹いたり、止まったり、気まぐれ
である)、今度は発電機の側は慣性力で回転を続けよう
とするのに対し、風車eは風による動力を受けていない
ので、発電機の回転を妨げようとする作用を及ぼす。さ
らに、ブレードdの長さは10メートル程度或いはそれ
以上あるのでこの抵抗(モーメント)もかなり大きい。
したがって、風が止むと風車e及び発電機の回転数は次
第に減少していく。その後、再び風が吹けば風車eが回
転して発電機に動力を伝える。
Further, since the wind turbine e and the rotating shaft c are directly connected to each other, once the wind turbine e starts to rotate, the wind stops (the wind blows strongly, weakly, stops, or is capricious). ) This time, the generator side tries to continue rotation by inertial force, while the windmill e receives no power from the wind and thus acts to prevent rotation of the generator. Further, since the length of the blade d is about 10 meters or more, this resistance (moment) is considerably large.
Therefore, when the wind stops, the rotational speeds of the wind turbine e and the generator gradually decrease. Then, when the wind blows again, the windmill e rotates to transmit power to the generator.

【0007】以上、上記従来例の動作を繰り返すことに
よって所定のエネルギー効率で発電を行なっているのが
現状であるが、図6の(a)に示す従来のような風速−
トルク特性では、風のエネルギーを効率良く発電に振り
向けているとは言えない。すなわち、効率は十分ではな
く、もっと改良ができる余地があると考えられる。
As described above, at present, power is generated with a predetermined energy efficiency by repeating the operation of the above-mentioned conventional example. However, the conventional wind speed shown in FIG.
In terms of torque characteristics, it cannot be said that wind energy is efficiently directed to power generation. In other words, the efficiency is not sufficient and there is room for further improvement.

【0008】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、その目的は風力を効率良く利用することができる
風力発電装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a wind turbine generator capable of efficiently utilizing wind power.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の風力発電装置は、自然の風力を受けて回転して発電機
を駆動させる風車を、同軸上に2つ、前後方向でオーバ
ーラップさせて設けた構成を有している。この構成によ
り、前側と後側の風車が共に風を受けて回転するとき、
後側の風車は正面から来る風に加えて、前側の風車の回
転によって起こされた風も受けて回転する。とりわけ、
前側の風車のブレードの先端は大きな周速で回転してお
り、この部分から後方へ送り出された風は大きな風速を
有し、この大きな風速の風を後側の風車が受けることに
なり、風車の回転が効率良く行われることとなる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided two wind turbines coaxially rotating in response to natural wind force to drive a generator. It has a configuration provided by being wrapped. With this configuration, when the front and rear wind turbines both receive wind and rotate,
In addition to the wind coming from the front, the wind turbine on the rear side receives and rotates the wind caused by the rotation of the wind turbine on the front side. Above all,
The tip of the blade of the wind turbine on the front side rotates at a large peripheral speed, and the wind sent backward from this part has a large wind speed, and the wind turbine on the rear side receives the wind with this large wind speed. Will be efficiently rotated.

【0010】また、本発明の請求項2に記載の風力発電
装置は、請求項1に記載の風力発電装置において、風が
吹いて来る方向に対して前側となる前記風車のブレード
の長さを後側となる前記風車のブレードの長さよりも短
く形成した構成を有している。この構成により、前側の
風車のブレードの長さを後側の風車のブレードの長さよ
りも幾分短く設定しておくと、前側の風車のブレードの
先端から後方へ送り出された風は、その殆ど全部が後側
の風車に当たることになり、後側の風車はより強いトル
クを発生して回転することになる。これにより、風車の
回転が効率良く行われることとなる。
The wind power generator according to a second aspect of the present invention is the wind power generator according to the first aspect, in which the length of the blade of the wind turbine that is on the front side with respect to the direction in which the wind blows is It has a configuration in which it is formed shorter than the length of the blade of the wind turbine on the rear side. With this configuration, if the length of the blade of the front wind turbine is set to be slightly shorter than the length of the blade of the rear wind turbine, most of the wind sent backward from the tip of the blade of the front wind turbine is The whole will hit the rear windmill, and the rear windmill will generate stronger torque and rotate. Thereby, the rotation of the wind turbine is efficiently performed.

【0011】また、本発明の請求項3に記載の風力発電
装置は、発電機と、自然の風力を受けて回転して前記発
電機を駆動させる第1風車と、前記第1風車にオーバー
ラップさせて前記第1風車の後側に設けられ、自然の風
力を受けて回転して前記発電機を駆動させる第2風車
と、前記第1風車及び前記第2風車と前記発電機との間
に介在され、前記第1風車及び前記第2風車側に負荷が
加わると、前記発電機と前記第1風車及び/または第2
風車との間の連結を断って、前記発電機側の回転負荷を
減少させるためのクラッチ手段とを備える構成としたも
のである。この構成により、第1風車と第2風車が共に
風を受けて回転するとき、後側となる第2風車は正面か
ら来る風に加えて、前側となる第1風車の回転によって
起こされた風も受けて回転することになり、風車の回転
が効率良く行われる。また、風速が弱まって風車の回転
速度が低下すると、風車と発電機との間の動力伝達を断
ち、発電機側だけを回転負荷の少ない状態で長い時間回
転させることができる。そのうち、風速が強まって風車
の回転速度が上がると、クラッチがロックされて風車と
発電機との間の動力伝達が再び形成されて、風車側から
発電機を加速し、また強いトルクを与えて回転させるこ
とができる。これにより、発電機を効率良く駆動させる
ことができる。
A wind power generator according to a third aspect of the present invention includes a generator, a first wind turbine that rotates by receiving natural wind power to drive the generator, and an overlap with the first wind turbine. And a second windmill that is provided on the rear side of the first windmill and that receives natural wind to rotate to drive the generator, and between the first windmill and the second windmill and the generator. When the load is applied to the first wind turbine and the second wind turbine, the generator and the first wind turbine and / or the second wind turbine are interposed.
And a clutch means for reducing the rotational load on the generator side by disconnecting the connection with the wind turbine. With this configuration, when the first wind turbine and the second wind turbine both receive wind and rotate, the second wind turbine on the rear side is caused by the rotation of the first wind turbine on the front side in addition to the wind coming from the front. It will also receive and rotate, and the windmill will rotate efficiently. Further, when the wind speed weakens and the rotation speed of the wind turbine decreases, the power transmission between the wind turbine and the generator can be cut off, and only the generator side can be rotated for a long time in a state where the rotation load is small. When the wind speed increases and the rotation speed of the wind turbine increases, the clutch is locked and power transmission between the wind turbine and the generator is re-established, accelerating the generator from the wind turbine side and applying a strong torque. It can be rotated. Thereby, the generator can be efficiently driven.

【0012】また、本発明の請求項4に記載の風力発電
装置は、請求項3に記載の風力発電装置において、前記
発電機として第1風車用の発電機と第2風車用の発電機
と備える構成としたものである。この構成により、風車
毎に、その風車と対応している発電機の駆動を制御する
ことができる。
A wind power generator according to a fourth aspect of the present invention is the wind power generator according to the third aspect, wherein the generator is a generator for the first wind turbine and a generator for the second wind turbine. It is configured to be provided. With this configuration, it is possible to control, for each wind turbine, the drive of the generator corresponding to the wind turbine.

【0013】また、本発明の請求項5に記載の風力発電
装置は、請求項3または4の何れかに記載の風力発電装
置において、クラッチ手段として、前記発電機の回転よ
りも前記第1風車及び/または第2風車が早く回転しよ
うとするときクラッチが接続されるワンウェイクラッチ
を用いた構成としたものである。この構成により、風車
の回転を自動的に検出してクラッチ手段を制御すること
ができる。
A wind power generator according to a fifth aspect of the present invention is the wind power generator according to the third or fourth aspect, wherein the first wind turbine is used as a clutch means rather than the rotation of the generator. And / or a one-way clutch is used to which the clutch is connected when the second wind turbine is about to rotate quickly. With this configuration, it is possible to automatically detect the rotation of the wind turbine and control the clutch means.

【0014】また、本発明の請求項6に記載の風力発電
装置は、発電機と、第1の回転軸手段と、前記第1の回
転軸手段と中心を略一致させて配置されている第2の回
転軸手段と、前記第1の回転軸手段に一体回転可能に取
り付けられ、自然の風力を受けて回転する第1風車と、
前記第1風車にオーバーラップさせて前記第1風車の後
側に設けられた状態にして前記第2の回転軸手段に一体
回転可能に取り付けられ、自然の風力を受けて回転する
第2風車と、動力伝達を断つためのクラッチ手段を中間
に設けて前記第1の回転軸手段と前記発電機との間に介
在された第1風車用動力伝達手段と、動力伝達を断つた
めのクラッチ手段を中間に設けて前記第2の回転軸手段
と前記発電機との間に介在された第2風車用動力伝達手
段とを備えるとともに、前記各クラッチ手段を対応する
前記発電機の回転よりも対応する前記風車の方が早く回
転しようとするときクラッチが接続されるワンウェイク
ラッチとして構成した構成したものである。この構成に
より、第1風車と第2風車が共に風を受けて回転すると
き、後側となる第2風車は正面から来る風に加えて、前
側となる第1風車の回転によって起こされた風も受けて
回転することになり、風車の回転が効率良く行われるこ
ととなる。また、風速が弱まって風車の回転速度が低下
すると、第1及び第2風車と発電機との間の動力伝達を
断ち、発電機側だけを回転負荷の少ない状態で長い時間
回転させることができる。そのうち、風速が強まって風
車の回転速度が上がると、その速度が上がった側の風車
と対応している動力伝達手段側のクラッチがロックされ
て、その速度の上がった風車と発電機との間の動力伝達
が再び形成されて発電機を加速し、また強いトルクを与
えて回転させることができる。すなわち、発電機を効率
良く駆動させることができる2軸方式の風力発電装置が
得られる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a wind power generator, wherein the generator, the first rotating shaft means, and the first rotating shaft means are arranged such that their centers are substantially aligned with each other. Two rotary shaft means, and a first wind turbine that is integrally rotatably attached to the first rotary shaft means and that rotates by receiving natural wind force;
A second wind turbine which is overlapped with the first wind turbine and is provided on the rear side of the first wind turbine, is integrally rotatably attached to the second rotating shaft means, and rotates by receiving a natural wind force; A first wind turbine power transmission means interposed between the first rotating shaft means and the generator by providing a clutch means for cutting off power transmission, and a clutch means for cutting off power transmission. A second wind turbine power transmission means provided in the middle and interposed between the second rotating shaft means and the generator is provided, and each of the clutch means corresponds to rotation of the corresponding generator. It is configured as a one-way clutch to which the clutch is connected when the wind turbine tries to rotate faster. With this configuration, when the first wind turbine and the second wind turbine both receive wind and rotate, the second wind turbine on the rear side is caused by the rotation of the first wind turbine on the front side in addition to the wind coming from the front. It will also receive and rotate, and the wind turbine will rotate efficiently. Further, when the wind speed weakens and the rotation speed of the wind turbine decreases, power transmission between the first and second wind turbines and the generator is cut off, and only the generator side can be rotated for a long time in a state where the rotation load is small. . Among them, when the wind speed increases and the rotation speed of the wind turbine increases, the clutch on the power transmission means side corresponding to the wind turbine on the speed increasing side is locked, and the wind turbine and the generator are increased between the speed increasing speed. Power transmission is re-established to accelerate the generator and also to apply a strong torque to rotate it. That is, a two-axis type wind turbine generator capable of efficiently driving a generator can be obtained.

【0015】また、本発明の請求項7に記載の風力発電
装置は、請求項6に記載の風力発電装置において、前記
発電機として、前記第1風車用動力伝達手段と連結させ
て設けた第1風車用の発電機と、前記第2風車用動力伝
達手段と連結させて設けた第2風車用の発電機を設けた
構成としたものである。この構成により、風車毎に、そ
の風車と対応している発電機の駆動を制御することがで
きる。
Further, a wind power generator according to a seventh aspect of the present invention is the wind power generator according to the sixth aspect, wherein the generator is provided as a generator connected to the power transmission means for the first wind turbine. The first wind turbine generator and the second wind turbine generator connected to the second wind turbine power transmission means are provided. With this configuration, it is possible to control, for each wind turbine, the drive of the generator corresponding to the wind turbine.

【0016】また、本発明の請求項8に記載の風力発電
装置は、発電機と、第1の回転軸手段と、前記第1の回
転軸手段と中心を略一致させて同芯的に配置されている
第2の回転軸手段と、前記第1の回転軸手段に一体回転
可能に取り付けられ、自然の風力を受けて回転する第1
風車と、前記第1風車にオーバーラップさせて前記第1
風車の後側に設けられた状態にして前記第2の回転軸手
段に一体回転可能に取り付けられ、自然の風力を受けて
回転する第2風車と、前記第1の回転軸手段と前記発電
機との間に介在された第1風車用動力伝達手段と、前記
第2の回転軸手段と前記発電機との間に介在された第2
風車用動力伝達手段とを備えるとともに、前記第1の回
転軸手段と前記第2の回転軸手段との間に配設されて、
前記第1の回転軸手段の回転よりも前記第2の回転軸手
段の方が早く回転しようとするときクラッチが接続され
るワンウェイクラッチ手段とを備える構成としたもので
ある。この構成により、第1風車と第2風車が共に風を
受けて回転するとき、後側となる第2風車は正面から来
る風に加えて、前側となる第1風車の回転によって起こ
された風も受けて回転することになり、風車の回転が効
率良く行われることとなる。また、風速が弱まって風車
の回転速度が低下すると、ワンウェイクラッチ手段によ
り第1及び第2風車と発電機との間の動力伝達を断ち、
発電機側だけを回転負荷の少ない状態で長い時間回転さ
せることができる。そのうち、風速が強まって風車の回
転速度が上がると、その速度が上がった側の風車と対応
している動力伝達手段側のクラッチがロックされて、そ
の速度の上がった風車と発電機との間の動力伝達が再び
形成されて発電機を加速し、また強いトルクを与えて回
転させることができる。すなわち、発電機を効率良く駆
動させることができる2軸方式の風力発電装置が得られ
る。
Further, in the wind power generator according to claim 8 of the present invention, the generator, the first rotating shaft means, and the first rotating shaft means are arranged concentrically with their centers substantially aligned with each other. A second rotating shaft means and a first rotating shaft means which are integrally rotatably attached to the first rotating shaft means and rotate by receiving natural wind force.
The first windmill overlaps the first windmill and the first windmill.
A second wind turbine that is integrally rotatably attached to the second rotating shaft means in a state of being provided on the rear side of the wind turbine and that rotates by receiving natural wind force, the first rotating shaft means, and the generator. A first wind turbine power transmission means interposed between the first wind turbine power transmission means and a second wind turbine power transmission means disposed between the second rotation shaft means and the generator.
A wind turbine power transmission means, and is arranged between the first rotation shaft means and the second rotation shaft means,
One-way clutch means to which a clutch is connected when the second rotating shaft means tries to rotate faster than the rotation of the first rotating shaft means. With this configuration, when the first wind turbine and the second wind turbine both receive wind and rotate, the second wind turbine on the rear side is caused by the rotation of the first wind turbine on the front side in addition to the wind coming from the front. It will also receive and rotate, and the wind turbine will rotate efficiently. When the wind speed weakens and the rotation speed of the wind turbine decreases, the one-way clutch means cuts off power transmission between the first and second wind turbines and the generator.
Only the generator side can be rotated for a long time with a small rotation load. Among them, when the wind speed increases and the rotation speed of the wind turbine increases, the clutch on the power transmission means side corresponding to the wind turbine on the speed increasing side is locked, and the wind turbine and the generator are increased between the speed increasing speed. Power transmission is re-established to accelerate the generator and also to apply a strong torque to rotate it. That is, a two-axis type wind turbine generator capable of efficiently driving a generator can be obtained.

【0017】また、本発明の請求項9に記載の風力発電
装置は、発電機と、第1の回転軸手段と、前記第1の回
転軸手段と中心を略一致させて配置されている第2の回
転軸手段と、前記第1の回転軸手段に一体回転可能に取
り付けられ、自然の風力を受けて回転する第1風車と、
前記第1風車にオーバーラップさせて前記第1風車の後
側に設けられた状態にして前記第2の回転軸手段に一体
回転可能に取り付けられ、自然の風力を受けて回転する
第2風車と、前記第2の回転軸手段と前記発電機との間
に介在された動力伝達手段と、前記第1の回転軸手段と
前記第2の回転軸手段との間に配設されて、前記第1の
回転軸手段の回転よりも前記第2の回転軸手段の方が早
く回転しようとするときクラッチが接続されるワンウェ
イクラッチ手段とを備える構成としたものである。この
構成により、第1風車と第2風車が共に風を受けて回転
するとき、後側となる第2風車は正面から来る風に加え
て、前側となる第1風車の回転によって起こされた風も
受けて回転することになり、風車の回転が効率良く行わ
れることになる。また、風速が弱まって風車の回転速度
が低下すると、ワンウェイクラッチ手段により第1及び
第2風車と発電機との間の動力伝達を断ち、発電機側だ
けを回転負荷の少ない状態で長い時間回転させることが
できる。そのうち、風速が強まって風車の回転速度が上
がると、その速度が上がった側の風車と対応している動
力伝達手段側のクラッチがロックされて、その速度の上
がった風車と発電機との間の動力伝達が再び形成されて
発電機を加速し、また強いトルクを与えて回転させるこ
とができる。すなわち、発電機を効率良く駆動させるこ
とができる1軸方式の風力発電装置が得られる。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a wind turbine generator, wherein the generator, the first rotating shaft means, and the first rotating shaft means are arranged such that their centers are substantially aligned with each other. Two rotary shaft means, and a first wind turbine that is integrally rotatably attached to the first rotary shaft means and that rotates by receiving natural wind force;
A second wind turbine which is overlapped with the first wind turbine and is provided on the rear side of the first wind turbine, is integrally rotatably attached to the second rotating shaft means, and rotates by receiving a natural wind force; A power transmission unit interposed between the second rotating shaft unit and the generator, and arranged between the first rotating shaft unit and the second rotating shaft unit, The one-way clutch means is connected to the clutch when the second rotary shaft means rotates faster than the first rotary shaft means rotates. With this configuration, when the first wind turbine and the second wind turbine both receive wind and rotate, the second wind turbine on the rear side is caused by the rotation of the first wind turbine on the front side in addition to the wind coming from the front. It will also receive and rotate, and the wind turbine will rotate efficiently. Further, when the wind speed is weakened and the rotation speed of the wind turbine is reduced, the power transmission between the first and second wind turbines and the generator is cut off by the one-way clutch means, and only the generator side is rotated for a long time in a state where the rotation load is small. Can be made. Among them, when the wind speed increases and the rotation speed of the wind turbine increases, the clutch on the power transmission means side corresponding to the wind turbine on the speed increasing side is locked, and the wind turbine and the generator are increased between the speed increasing speed. Power transmission is re-established to accelerate the generator and also to apply a strong torque to rotate it. That is, it is possible to obtain a single-axis wind turbine generator that can efficiently drive the generator.

【0018】また、本発明の請求項10に記載の風力発
電装置は、発電機と、第1の回転軸手段と、前記第1の
回転軸手段と中心を略一致させて配置されている第2の
回転軸手段と、前記第1の回転軸手段に一体回転可能に
取り付けられ、自然の風力を受けて回転する第1風車
と、前記第1風車にオーバーラップさせて前記第1風車
の後側に設けられた状態にして前記第2の回転軸手段に
一体回転可能に取り付けられ、自然の風力を受けて回転
する第2風車と、前記第1の回転軸手段と前記発電機と
の間に介在された動力伝達手段と、前記第1の回転軸手
段と前記第2の回転軸手段との間に配設されて、前記第
1の回転軸手段の回転よりも前記第2の回転軸手段の方
が早く回転しようとするときクラッチが接続されるワン
ウェイクラッチ手段とを備える構成としたものである。
この構成により、第1風車と第2風車が共に風を受けて
回転するとき、後側となる第2風車は正面から来る風に
加えて、前側となる第1風車の回転によって起こされた
風も受けて回転することになり、風車の回転が効率良く
行われることになる。また、風速が弱まって風車の回転
速度が低下すると、ワンウェイクラッチ手段により第1
及び第2風車と発電機との間の動力伝達を断ち、発電機
側だけを回転負荷の少ない状態で長い時間回転させるこ
とができる。そのうち、風速が強まって風車の回転速度
が上がると、その速度が上がった側の風車と対応してい
る動力伝達手段側のクラッチがロックされて、その速度
の上がった風車と発電機との間の動力伝達が再び形成さ
れて発電機を加速し、また強いトルクを与えて回転させ
ることができる。すなわち、発電機を効率良く駆動させ
ることができる1軸方式の風力発電装置が得られる。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a wind power generator, wherein the generator, the first rotating shaft means, and the first rotating shaft means are arranged such that their centers are substantially aligned with each other. A second wind turbine, which is integrally rotatably attached to the second rotary shaft means and the first rotary shaft means and rotates by receiving a natural wind force; and a first wind turbine that overlaps with the first wind turbine and is located behind the first wind turbine. Between the second wind turbine, which is installed on the second rotary shaft means so as to rotate integrally with the second rotary shaft means, and which rotates by receiving natural wind force, and the first rotary shaft means and the generator. Is disposed between the power transmission means interposed between the first rotation shaft means and the second rotation shaft means, and the second rotation shaft is rotated more than the rotation of the first rotation shaft means. One-way clutch means in which the clutch is engaged when the means tries to rotate faster It is obtained by a structure comprising a.
With this configuration, when the first wind turbine and the second wind turbine both receive wind and rotate, the second wind turbine on the rear side is caused by the rotation of the first wind turbine on the front side in addition to the wind coming from the front. It will also receive and rotate, and the wind turbine will rotate efficiently. Further, when the wind speed weakens and the rotation speed of the wind turbine decreases, the one-way clutch means causes the first
Also, the power transmission between the second wind turbine and the generator can be cut off, and only the generator side can be rotated for a long period of time with a small rotational load. Among them, when the wind speed increases and the rotation speed of the wind turbine increases, the clutch on the power transmission means side corresponding to the wind turbine on the speed increasing side is locked, and the wind turbine and the generator are increased between the speed increasing speed. Power transmission is re-established to accelerate the generator and also to apply a strong torque to rotate it. That is, it is possible to obtain a single-axis wind turbine generator that can efficiently drive the generator.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の風力発電装置にお
ける実施の形態を図面を参照しながら説明する。図5
は、本発明における風力発電装置の概略構成図であり、
この部分は図5で説明した取付体bに相当する風力発電
タービン部分である。そして、本発明の風力発電装置
は、同じ中心軸上に第1風車1と第1プーリ2、及び第
2風車3と第2プーリ4を有している。また、第1プー
リ2と第2プーリ4にそれぞれ対応している従動プーリ
5及び6を有する動力伝達部7が設けられ、第1プーリ
2と従動プーリ5、及び第2プーリ4と従動プーリ6と
の間がそれぞれエンドレスベルト8及び9により動力伝
達ができるよう作動連結されている。さらに、動力伝達
部7の出力側には、回転比を変換するためのギアボック
ス10と、変換後の動力を受けて回転駆動される発電機
11が接続されている。第1風車1と第1プーリ2、ま
たは/及び第2風車3と第2プーリ4との間には、後述
するワンウェイクラッチが配設されていて、そのワンウ
ェイクラッチの切り替えにより、第1風車1と第2風車
3が一体に回転したり、独立で回転したりすることがで
きる。また、通常は、第1風車1及び第2風車3は一体
に回転するようになっており、回転されるとその回転は
第1と第2プーリ2,4、エンドレスベルト8,9、従
動プーリ5,6を介して動力伝達部7に伝えられ、さら
に動力伝達部7からギアボックス10を介して発電機1
1を回転させて発電を行うことができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a wind turbine generator of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 5
Is a schematic configuration diagram of a wind turbine generator according to the present invention,
This portion is a wind turbine generator portion corresponding to the mounting body b described in FIG. The wind turbine generator of the present invention has the first wind turbine 1 and the first pulley 2, and the second wind turbine 3 and the second pulley 4 on the same central axis. A power transmission unit 7 having driven pulleys 5 and 6 respectively corresponding to the first pulley 2 and the second pulley 4 is provided, and the first pulley 2 and the driven pulley 5 and the second pulley 4 and the driven pulley 6 are provided. Are operatively connected to each other by endless belts 8 and 9 so that power can be transmitted. Further, the output side of the power transmission unit 7 is connected to a gear box 10 for converting the rotation ratio and a generator 11 that is rotationally driven by receiving the converted power. A one-way clutch, which will be described later, is provided between the first wind turbine 1 and the first pulley 2, and / or the second wind turbine 3 and the second pulley 4, and the first wind turbine 1 is switched by switching the one-way clutch. And the 2nd windmill 3 can rotate integrally, or can rotate independently. Further, normally, the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 are designed to rotate integrally, and when they are rotated, the rotation thereof is the first and second pulleys 2 and 4, the endless belts 8 and 9, and the driven pulleys. The power is transmitted to the power transmission unit 7 via the power transmission units 5 and 6, and further from the power transmission unit 7 via the gearbox 10 to the generator 1.
1 can be rotated to generate power.

【0020】次に、風力発電装置の風力発電タービン周
辺部分における詳細な構造を、各実施の形態毎に説明す
る。なお、この明細書の中では説明を簡略化するため
に、各実施の形態の中において、風力発電装置の図面に
示していない部分は図5と同じ構成として作られている
ものとして以下説明し、また対応する部材にはそれぞれ
同じ符号を付して説明する。
Next, the detailed structure in the peripheral portion of the wind turbine of the wind power generator will be described for each embodiment. In this specification, in order to simplify the description, in each of the embodiments, a part of the wind turbine generator which is not shown in the drawing will be described below as having the same configuration as that of FIG. The corresponding members will be described with the same reference numerals.

【0021】(実施の形態1)図1から図3は本発明の
第1の実施の形態における風力発電装置を示すものであ
る。この風力発電装置は2軸方式の風力発電装置であ
る。この明細書において2軸方式とは、2つの風車(第
1風車1と第2風車3)のそれぞれが独立に回転し、ま
たそれぞれが独立した動力伝達系統を有していて、基本
的には別々の発電機を駆動することができる方式をい
う。ただし、各風車1,3が同じ一つの発電機を駆動す
る場合もある(図5の例)。
(Embodiment 1) FIGS. 1 to 3 show a wind turbine generator according to a first embodiment of the present invention. This wind turbine generator is a two-axis wind turbine generator. In this specification, the two-axis system means that two wind turbines (first wind turbine 1 and second wind turbine 3) rotate independently and each has an independent power transmission system. A system that can drive separate generators. However, each windmill 1 and 3 may drive the same one generator (example of Drawing 5).

【0022】本第1の実施の形態における風力発電装置
は、中心を略一致、すなわち同軸上で、前後方向でオー
バーラップさせてなる2つの風車(第1風車1と第2風
車3のタンデム構造をいう)を有している。これらの各
風車1及び3は、正面からみると120度の等角度間隔
で回転軸部に結合された3枚のブレード12a,12b
をそれぞれ備えている。また、第1風車1のブレード1
2aの長さは第2風車3のブレード12bの長さより幾
分(数%〜10%位)短く設定してある。
The wind turbine generator according to the first embodiment of the present invention has two wind turbines (the tandem structure of the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3) whose centers are substantially coincident with each other, that is, they are coaxial and overlap each other in the front-rear direction. Have). Each of these wind turbines 1 and 3 has three blades 12a, 12b connected to the rotating shaft portion at an equal angular interval of 120 degrees when viewed from the front.
It has each. Also, the blade 1 of the first wind turbine 1
The length of 2a is set to be somewhat shorter (several% to 10%) than the length of the blade 12b of the second wind turbine 3.

【0023】さらに詳述すると、第1風車1はハブ13
aを介して回転軸14に結合されている。回転軸14の
最後尾部分には出力軸部材15が一体回転可能に取り付
けられ、この出力軸部材15上に第1プーリ2が配設さ
れている。出力軸部材15と第1プーリ2との間には、
ベアリングとしても機能するワンウェイクラッチ16a
が介装されている。第1プーリ2には、第1ディスクブ
レーキ17aが取り付けられている。第1ディスクブレ
ーキ17aは、風向の関係で第1風車1が逆回転しよう
としたときに制動作用を与えるためのものである。すな
わち、風車(第1も第2も)はいずれかの回転方向を正
転とし、それとは逆の回転方向を逆転として止めるよう
になっている。
More specifically, the first wind turbine 1 has a hub 13
It is connected to the rotary shaft 14 via a. An output shaft member 15 is integrally rotatably attached to the rearmost portion of the rotary shaft 14, and the first pulley 2 is disposed on the output shaft member 15. Between the output shaft member 15 and the first pulley 2,
One-way clutch 16a that also functions as a bearing
Is installed. A first disc brake 17a is attached to the first pulley 2. The first disc brake 17a is for giving a braking action when the first wind turbine 1 tries to rotate in the reverse direction due to the wind direction. That is, the wind turbine (both first and second) is configured to stop in either direction of rotation as normal rotation and reverse as the reverse direction.

【0024】次に、第2風車3はハブ13bに取り付け
られているとともに、このハブ13bに、フランジ1
8、19で結合されたスリーブ部材20が連結されてい
る。ハブ13b及びスリーブ部材20は、その中心にそ
れぞれ回転軸14よりも大径の貫通孔を有している。そ
して、その貫通孔内に回転軸14を配置し、さらにハブ
13b及びスリーブ部材20と回転軸14との間にそれ
ぞれベアリング21を介在させた状態にして、ハブ13
b及びスリーブ部材20を回転軸14に連結させてい
る。すなわち、ベアリング21を介在させることによっ
て、ハブ13b及びスリーブ部材20と回転軸14と
は、互いに独立して回転可能である。スリーブ部材20
の最後尾部分にはリング部材25が設けられ、そのリン
グ部材25上に第2プーリ4が配設されている。リング
部材25と第2プーリ4との間にはベアリングとしても
機能するワンウェイクラッチ16bが介装されている。
また、スリーブ部材20のフランジ19には、第2ディ
スクブレーキ17bが取り付けられている。第2ディス
クブレーキ17bは、上記第1ディスクブレーキ17a
と同じように、風向きの関係で第2風車3が逆回転しよ
うとしたときに、制動作用を与える機能を有する。
Next, the second wind turbine 3 is attached to the hub 13b, and the flange 1 is attached to the hub 13b.
The sleeve members 20 joined by 8 and 19 are connected. The hub 13b and the sleeve member 20 have through holes each having a diameter larger than that of the rotating shaft 14 at the centers thereof. Then, the rotary shaft 14 is disposed in the through hole, and the bearings 21 are respectively interposed between the hub 13b and the sleeve member 20 and the rotary shaft 14, so that the hub 13
b and the sleeve member 20 are connected to the rotary shaft 14. That is, by interposing the bearing 21, the hub 13b, the sleeve member 20, and the rotary shaft 14 can rotate independently of each other. Sleeve member 20
A ring member 25 is provided at the rearmost portion of the above, and the second pulley 4 is arranged on the ring member 25. A one-way clutch 16b, which also functions as a bearing, is interposed between the ring member 25 and the second pulley 4.
A second disc brake 17b is attached to the flange 19 of the sleeve member 20. The second disc brake 17b is the first disc brake 17a.
Similarly, when the second wind turbine 3 tries to rotate in the reverse direction due to the wind direction, it has a function of giving a braking action.

【0025】第1風車1側に取り付けられたワンウェイ
クラッチ16aと第1風車2側に取り付けられたワンウ
ェイクラッチ16bとは、その取り付けられている場所
が、ワンウェイクラッチ16aでは出力軸部材15と第
1プーリ2との間で、ワンウェイクラッチ16bではリ
ング部材25と第2プーリ4との間であるだけの違い
で、その他の構造は同じである。そのワンウェイクラッ
チ16a、16bの構造を図2及び図3に示す。図2は
そのワンウェイクラッチ16a、16bを軸中心と直角
に交叉する状態にして切断して見た断面図で、図3はワ
ンウェイクラッチ16a、16bを軸中心に沿って水平
方向に切断して見た断面図である。図2及び図3におい
て、ワンウェイクラッチ16a,16bは、断面が円筒
構造を有する外軸26と、外軸26の筒内側に配置され
た同じく断面が円筒形状をしたセンター軸27と、外軸
26とセンター軸27との間に介装されているローラ2
8,29及び付勢バネ30で構成されている。外軸26
の外周には、その中心軸に沿う方向(同じ方向)に連続
して延びる状態にしてキー溝26aが形成されている。
外軸26と第1プーリ2及び第2プーリ4とは、その各
プーリ2及び4にそれぞれ形成されているキー31と外
軸26のキー溝26aとの結合により一体に回転する。
センター軸27は基本断面構造が略円形で、その外周に
は円周方向に等間隔に複数の鋸歯状をした爪部27aを
備え、内周には軸中心と沿う方向に連続して延びる状態
にしてキー溝27bが形成されている。爪部27aは、
センター軸27の半径方向内側に向かって略直角に切り
欠き成形された段部33と、その段部33の頂部から隣
り側の段部33の谷部に向かって連続して下る斜面34
とを有して形成されている。付勢バネ30は、コイルバ
ネであり、一端側が爪部27aに取り付けられていると
ともに、他端側が斜面34の頂部に向かって突き出され
た状態にして斜面34上に配置されている。ローラ28
及び29は、センター軸27の軸中心に沿った状態にし
て斜面34上に配置されているとともに、付勢バネ30
で斜面34の頂部に向かって押し上げられ、斜面34と
外軸26との間に緩く挟まれた状態にして保持されてい
る。
The one-way clutch 16a attached to the side of the first wind turbine 1 and the one-way clutch 16b attached to the side of the first wind turbine 2 are attached at positions where the one-way clutch 16a and the output shaft member 15 are the first. With respect to the pulley 2, the one-way clutch 16b has the same structure except for the difference between the ring member 25 and the second pulley 4. The structures of the one-way clutches 16a and 16b are shown in FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view of the one-way clutches 16a and 16b cut at a right angle to the shaft center, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the one-way clutches 16a and 16b horizontally cut along the shaft center. FIG. 2 and 3, the one-way clutches 16a and 16b include an outer shaft 26 having a cylindrical cross-section, a center shaft 27 having a cylindrical cross-section disposed inside the outer shaft 26, and the outer shaft 26. 2 interposed between the center shaft 27 and the center shaft 27
8 and 29 and a biasing spring 30. Outer shaft 26
A key groove 26a is formed on the outer circumference of the key groove 26a so as to extend continuously in the direction along the center axis (the same direction).
The outer shaft 26 and the first pulley 2 and the second pulley 4 rotate integrally by coupling the keys 31 formed on the respective pulleys 2 and 4 and the key groove 26a of the outer shaft 26.
The center shaft 27 has a substantially circular basic cross-sectional structure, is provided with a plurality of serrated claw portions 27a on the outer circumference at equal intervals in the circumferential direction, and continuously extends in the inner circumference in a direction along the axis center. The key groove 27b is formed. The claw portion 27a is
A step portion 33 formed by cutting out at a substantially right angle toward the inner side in the radial direction of the center shaft 27, and a slope 34 that continuously descends from the top of the step portion 33 toward the valley of the adjacent step portion 33.
And are formed. The biasing spring 30 is a coil spring, one end side of which is attached to the claw portion 27 a, and the other end side of which is arranged on the slope 34 so as to project toward the top of the slope 34. Laura 28
And 29 are arranged on the inclined surface 34 along the axial center of the center shaft 27, and the biasing spring 30
Is pushed up toward the top of the slope 34, and is held in a state of being loosely sandwiched between the slope 34 and the outer shaft 26.

【0026】図4はワンウェイクラッチ16a,16b
の動作説明図である。図4を用いてワンウェイクラッチ
16a、16bの動作を次に説明する。今、外軸26が
駆動側でセンター軸27が従動側であるとすると、外軸
26が図2中の矢印S1方向に回転すると、ローラ28
及び29が外軸26との間の摩擦に連れられて矢印S1
方向に移動し、斜面34と外軸26との狭い隙間に食い
込まれて行く。また、食い込み状態となると、ワンウェ
イクラッチ16a,16bにロックがかかり、外軸26
とセンター軸27とは一体となって矢印S1方向に回転
する。図4の・・(a)は、このロック状態を示してい
る。これとは逆に、外軸26が図2中の矢印S2方向に
逆回転すると、外軸26が逆回転する直前の状態では、
ローラ28及び29が外軸26と斜面34との間に食い
込まれている。しかし、外軸26の回転が開始される
と、ローラ28及び29が外軸26との間の摩擦に連れ
られて矢印S2方向に移動し、図4の(b)に示すよう
に斜面34と外軸26との広い隙間に押し出され、ロー
ラ28及び29と外軸26との間の動力結合が断たれ
る。すなわち、ワンウェイクラッチ16a,16bのロ
ックが外れ、外軸26とセンター軸27との結合が外れ
て空回り動作をする。次に、センター軸27が駆動側で
外軸26が従動側である場合は、センター軸27が図2
中の矢印S3方向に回転すると、ローラ28及び29が
センター軸27(斜面34)との間の摩擦に連れられて
矢印S3方向に移動し、斜面34と外軸26との狭い隙
間に食い込まれて行く。また、食い込み状態になると、
ワンウェイクラッチにロックがかかり、外軸26とセン
ター軸27とは一体となって矢印S3方向に回転する。
図4の(c)は、このロック状態を示している。これと
は逆に、センター軸27が図2中の矢印S4方向に逆回
転すると、センター軸27が逆回転する直前の状態で
は、ローラ28及び29が外軸26と斜面34との間に
食い込まれている。しかし、センター軸27の回転が開
始されると、ローラ28及び29がセンター軸27(斜
面34)との間の摩擦に連れられて矢印S4方向に移動
し、図4の(b)に示すように斜面34と外軸26との
広い隙間に押し出されて、ローラ28及び29と斜面3
4との間の動力結合が断たれる。すなわち、ワンウェイ
クラッチ16a,16bのロックが外れ、外軸26とセ
ンター軸27との結合が外れて空回り動作をする。
FIG. 4 shows one-way clutches 16a and 16b.
FIG. 7 is an operation explanatory diagram of The operation of the one-way clutches 16a and 16b will be described below with reference to FIG. Now, assuming that the outer shaft 26 is on the driving side and the center shaft 27 is on the driven side, when the outer shaft 26 rotates in the direction of arrow S1 in FIG.
And 29 are attracted by the friction between the outer shaft 26 and the arrow S1.
And moves into the narrow gap between the slope 34 and the outer shaft 26. Further, in the bite state, the one-way clutches 16a and 16b are locked and the outer shaft 26
And the center shaft 27 integrally rotate in the direction of arrow S1. .. (a) of FIG. 4 shows this locked state. On the contrary, when the outer shaft 26 reversely rotates in the direction of arrow S2 in FIG. 2, in the state immediately before the outer shaft 26 reversely rotates,
Rollers 28 and 29 are digged between the outer shaft 26 and the slope 34. However, when the rotation of the outer shaft 26 is started, the rollers 28 and 29 move in the direction of the arrow S2 due to the friction between the rollers 28 and 29, and as shown in (b) of FIG. It is pushed into a wide gap with the outer shaft 26, and the power connection between the rollers 28 and 29 and the outer shaft 26 is broken. That is, the locks of the one-way clutches 16a and 16b are released, and the outer shaft 26 and the center shaft 27 are disengaged from each other to perform idling operation. Next, when the center shaft 27 is on the drive side and the outer shaft 26 is on the driven side,
When rotating in the direction of the arrow S3, the rollers 28 and 29 move in the direction of the arrow S3 due to the friction between the rollers 28 and 29 and the center shaft 27 (slope 34), and bite into the narrow gap between the slope 34 and the outer shaft 26. Go. Also, when it comes to bite,
The one-way clutch is locked, and the outer shaft 26 and the center shaft 27 integrally rotate in the direction of arrow S3.
FIG. 4C shows this locked state. On the contrary, when the center shaft 27 reversely rotates in the direction of the arrow S4 in FIG. 2, the rollers 28 and 29 bite between the outer shaft 26 and the slope 34 in the state immediately before the center shaft 27 reversely rotates. Has been. However, when the rotation of the center shaft 27 is started, the rollers 28 and 29 move in the direction of the arrow S4 due to the friction between the rollers 28 and 29 and the slope 34, and as shown in FIG. Is pushed into a wide gap between the slope 34 and the outer shaft 26, and the rollers 28 and 29 and the slope 3
The power connection with 4 is broken. That is, the locks of the one-way clutches 16a and 16b are released, and the outer shaft 26 and the center shaft 27 are disengaged from each other to perform idling operation.

【0027】次に、このように構成されている本第1の
実施の形態における風力発電装置の動作を説明する。
今、図1の紙面右側方向から風が吹いて来ている場合と
して考える。基本動作としては、それぞれの第1風車1
及び第2風車3が風を受けて正回転する。第1風車1の
回転は、ハブ13a、回転軸14、出力部材15、ワン
ウェイクラッチ16aを介して第1プーリ2に伝達さ
れ、第1プーリ2からエンドレスベルト8を介して従動
プーリ5に伝えられて発電機11を駆動する。第2風車
3の回転は、ハブ13b、スリーブ部材20、リング部
材25、ワンウェイクラッチ16bを介して第2プーリ
4に伝達され、第2プーリ4からエンドレスベルト9を
介して従動プーリ6に伝えられ、発電機11を駆動す
る。この場合において、ワンウェイクラッチ16a及び
16bについてみると、駆動側部材である回転軸14及
びスリーブ部材20は共に、図2中のセンター軸27と
一体に回転するから、これら回転軸14及びスリーブ部
材25と一体のセンター軸27が駆動側である。他方、
ワンウェイクラッチ16a及び16bにおいて、従動側
部材である第1プーリ2および第2プーリ4は共に、図
2中の外軸26と一体に回転するから、これら第1プー
リ2および第2プーリ4と一体の外軸26が従動側であ
る。回転軸14及びスリーブ部材20は、このような駆
動、従動関係により、図2中の矢印S3方向に回転して
発電機11を駆動している。また、回転する第1風車1
及び第2風車3は風速に従って、風速が大きければより
強く回転し、大きなトルクを発生する。
Next, the operation of the wind turbine generator according to the first embodiment configured as described above will be described.
Consider now that the wind is blowing from the right side of the paper surface of FIG. As a basic operation, each first windmill 1
And the 2nd windmill 3 receives a wind and rotates normally. The rotation of the first wind turbine 1 is transmitted to the first pulley 2 via the hub 13a, the rotating shaft 14, the output member 15, and the one-way clutch 16a, and is transmitted from the first pulley 2 to the driven pulley 5 via the endless belt 8. Drive the generator 11. The rotation of the second wind turbine 3 is transmitted to the second pulley 4 via the hub 13b, the sleeve member 20, the ring member 25, and the one-way clutch 16b, and is transmitted from the second pulley 4 to the driven pulley 6 via the endless belt 9. , Drive the generator 11. In this case, regarding the one-way clutches 16a and 16b, both the rotary shaft 14 and the sleeve member 20 which are drive side members rotate integrally with the center shaft 27 in FIG. The center shaft 27 that is integral with is the drive side. On the other hand,
In the one-way clutches 16a and 16b, both the first pulley 2 and the second pulley 4, which are driven side members, rotate integrally with the outer shaft 26 shown in FIG. 2, so that they are integrated with the first pulley 2 and the second pulley 4. The outer shaft 26 is the driven side. The rotating shaft 14 and the sleeve member 20 rotate in the arrow S3 direction in FIG. 2 to drive the generator 11 due to the drive-driven relationship. Also, the rotating first windmill 1
Also, the second wind turbine 3 rotates more strongly according to the wind speed if the wind speed is high, and generates a large torque.

【0028】その後において、風速が弱まった場合(止
んだ場合を含む)の動作現象について説明する。風速が
弱まると、ワンウェイクラッチ16a,16bにおい
て、センター軸27の図2中の矢印S3の方向への力の
供給は停止するが、風車1及び3ともしばらくは慣性力
によって回転を続ける。そのうち第1風車1及び第2風
車3はブレード12a,12bによるトルク制動が大き
いため減速し始める。これにより従動側である外軸26
がセンター軸27よりも相対的に速く回転するようにな
り、ワンウェイクラッチ16a,16bのロックが解除
される。これにより風車1及び3の抵抗が発電機11の
方へ伝達されず、発電機11は従来に比べてより一層長
い時間回転を続けることができる。そのうち、風速が強
まれば再び第1風車1及び第2風車3が回転し始め、多
少減速気味になっている発電機11を再び加速し、また
強いトルクを与える。
After that, the operation phenomenon when the wind speed becomes weak (including when it stops) will be described. When the wind speed weakens, the supply of the force of the center shaft 27 in the direction of arrow S3 in FIG. 2 is stopped in the one-way clutches 16a and 16b, but the wind turbines 1 and 3 continue to rotate due to inertial force for a while. Among them, the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 start decelerating because the torque braking by the blades 12a and 12b is large. As a result, the outer shaft 26 on the driven side
Becomes relatively faster than the center shaft 27, and the one-way clutches 16a and 16b are unlocked. As a result, the resistances of the wind turbines 1 and 3 are not transmitted to the generator 11, and the generator 11 can continue to rotate for a longer time than in the conventional case. When the wind speed increases, the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 start to rotate again, and the generator 11, which is slightly decelerating, is accelerated again and a strong torque is applied.

【0029】次に、第1風車1及び第2風車3が回転中
であるときにおける、第1風車1と第2風車3との相互
作用について説明する。両風車1及び3は共に風を受け
て回転しているが、第2風車3は、正面から来る風に加
えて、第1風車1の回転によって起こされた風をも受け
る。とりわけ、第1風車1のブレード12a(1本が4
0メートル程度ある)の先端は大きな周速で回転してお
り、この部分から後方へ強制的に送り出された風は大き
な風速を有する。ここで、第1風車1のブレード12a
の長さは第2風車3のブレード12aの長さより幾分短
く設定しておくと、第2風車は、自然の風に加えて第1
風車1のブレード12aの先端から後方へ押し出された
強い風も受けることになる。これにより、第2風車3は
より強いトルクを発生する。さらに第1風車1が回転す
ることにより、この第1風車1に向かってきた乱流気味
の風は第1風車1により整流作用を受ける。そして、こ
の整流され、より層流に近づいた風は第1風車1をすり
抜けて第2風車3に当たるから、第2風車3は第1風車
1よりも条件の良い風を受けることになる。この点でも
第2風車3は第1風車よりも力強く回転し、大きなトル
クを発生する。
Next, the interaction between the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 when the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 are rotating will be described. Both wind turbines 1 and 3 are rotated by receiving wind, but the second wind turbine 3 receives not only the wind coming from the front but also the wind caused by the rotation of the first wind turbine 1. In particular, the blade 12a of the first wind turbine 1 (one blade is 4
The tip (about 0 m) rotates at a large peripheral speed, and the wind forcedly sent backward from this portion has a large wind speed. Here, the blade 12a of the first wind turbine 1
Is set to be slightly shorter than the length of the blades 12a of the second wind turbine 3, the second wind turbine will add the first wind in addition to the natural wind.
The strong wind pushed backward from the tip of the blade 12a of the wind turbine 1 is also received. As a result, the second wind turbine 3 generates a stronger torque. Further, as the first windmill 1 rotates, the turbulent wind that has flowed toward the first windmill 1 is rectified by the first windmill 1. The rectified wind that is closer to the laminar flow passes through the first windmill 1 and hits the second windmill 3, so that the second windmill 3 receives better wind conditions than the first windmill 1. In this respect as well, the second wind turbine 3 rotates more strongly than the first wind turbine 3 and generates a large torque.

【0030】したがって、このように構成された第1の
実施の形態における風力発電装置では、上記ワンウェイ
クラッチ16a,16bによる第1風車1及び第2風車
3と発電機11との間の切り離し、及び風車1,3の相
互作用により、発電機11の回転を妨げようとする負荷
を抑え、弱い風が吹いているだけでも、そのエネルギー
を効率よく引き出すことができる。例えば、従来の風力
発電装置においては、風速が5m/s・程度にならないと発
電機11は実効稼働しないが、第1の実施の形態では風
速が3m/s・程度から発電機11は実効稼働する。しかも
風速の減退に対する発電機11の稼働継続時間を長く保
つことができる。
Therefore, in the wind turbine generator according to the first embodiment having such a configuration, the one-way clutches 16a and 16b separate the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 from the generator 11, and By the interaction of the wind turbines 1 and 3, the load that tries to prevent the rotation of the generator 11 is suppressed, and the energy can be efficiently extracted even if only a weak wind is blowing. For example, in the conventional wind power generator, the generator 11 does not operate effectively unless the wind speed reaches about 5 m / s. However, in the first embodiment, the generator 11 operates effectively from the wind speed of about 3 m / s. To do. Moreover, it is possible to keep the operation duration time of the generator 11 long for the wind speed decrease.

【0031】また、本第1の実施の形態における場合で
の、風速と風車が発生するトルクとの関係は、図5の
(b)に示すような特性を呈する。すなわち、図5の
(b)における特性図では、風速が0から次第に増えて
いくと風車1及び風車3の回転が増加し、トルクも増加
する。なお、この点については従来例と同様であるが、
そのトルクの増加割合(増加率)が従来例より大きい。
そして、風速が8m/sあたりで既に風力発電装置の定
格トルクに達する。
In the case of the first embodiment, the relationship between the wind speed and the torque generated by the wind turbine has the characteristic shown in FIG. 5 (b). That is, in the characteristic diagram in FIG. 5B, when the wind speed gradually increases from 0, the rotations of the wind turbine 1 and the wind turbine 3 increase, and the torque also increases. Although this point is the same as the conventional example,
The increase rate (increasing rate) of the torque is larger than that of the conventional example.
Then, the wind speed has already reached the rated torque of the wind turbine generator at around 8 m / s.

【0032】なお、第1の実施の形態における構造で
は、2軸方式において、各風車1及び3が各々異なる発
電機11を駆動させる構造を開示したが、例えば図5に
示したように、各風車1及び3に共通の発電機11を用
意し、各風車1及び3が同じ発電機11を駆動するよう
にしてもよいものである。
In the structure of the first embodiment, the structure in which the wind turbines 1 and 3 drive the different generators 11 in the two-axis system is disclosed. For example, as shown in FIG. A generator 11 common to the wind turbines 1 and 3 may be prepared so that each wind turbine 1 and 3 drives the same generator 11.

【0033】(実施の形態2)次に、本発明の第2の実
施の形態における風力発電装置について図7を参照して
説明する。この第2の実施の形態における風力発電装置
も、第1の実施の形態における風力発電装置と同様に、
2軸方式の風力発電装置となっている。なお、図7にお
いて図1から図4に示した第1の実施の形態における風
力発電装置と対応する部材には同じ符号を付し、重複し
た説明は省略する。図7における風力発電装置では、第
1風車1に結合された回転軸14は、その回転軸14に
固定されたキー35aと第1プーリ2に設けられている
キー溝35bとの結合により第1プーリ2に直結されて
いる。また、第2風車3に結合されたスリーブ部材20
は、そのスリーブ部材20に固定されたキー36a及び
キー溝36bとの結合により第2プーリ4に直結されて
いる。さらに、第1風車1の回転軸14と第2風車3の
ハブ13bとの間にそれぞれワンウェイクラッチ16が
設けられている。このワンウェイクラッチ16は、第1
の実施の形態で説明したワンウェイクラッチ・・(16
a,16b)の構造と同じ構造をしている。そして、こ
の第2の実施の形態における風力発電装置では、回転軸
14とセンター軸27との間がキー32及びキー溝27
bで連結され、外軸26とハブ13bとの間がキー31
及びキー溝27bで連結される。
(Second Embodiment) Next, a wind turbine generator according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The wind turbine generator according to the second embodiment is also similar to the wind turbine generator according to the first embodiment.
It is a 2-axis wind power generator. In addition, in FIG. 7, members corresponding to those of the wind turbine generator according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In the wind turbine generator shown in FIG. 7, the rotary shaft 14 coupled to the first wind turbine 1 has a key 35 a fixed to the rotary shaft 14 and a key groove 35 b provided in the first pulley 2 to couple the first rotary shaft 14 to the first rotary shaft 14. It is directly connected to the pulley 2. In addition, the sleeve member 20 coupled to the second wind turbine 3
Is directly connected to the second pulley 4 by being connected to the key 36a and the key groove 36b fixed to the sleeve member 20. Further, one-way clutches 16 are provided between the rotary shaft 14 of the first wind turbine 1 and the hub 13b of the second wind turbine 3, respectively. This one-way clutch 16 has a first
The one-way clutch described in the embodiment of (16
It has the same structure as that of a, 16b). Then, in the wind turbine generator according to the second embodiment, the key 32 and the key groove 27 are provided between the rotary shaft 14 and the center shaft 27.
key 31 between the outer shaft 26 and the hub 13b.
And the keyway 27b.

【0034】次に、このように構成されている本第2の
実施の形態における風力発電装置の動作を説明する。ま
ず、基本動作としては、図7の紙面右側方向から風が吹
いて来ている場合として考えると、ハブ13aを介して
回転軸14に直結されている第1風車1及びハブ13b
を介して回転軸14に回転可能に取り付けられている第
2風車3が、それぞれ風を受けて正回転する。その正回
転時には、第1風車1の回転は、ハブ13a、回転軸1
4、キー35a及びキー溝35bを介して第1プーリ2
に伝達される。さらに、第1プーリ2からエンドレスベ
ルト8を介して従動プーリ5に伝えられて発電機11を
駆動する。第2風車3の回転は、ハブ13b、スリーブ
部材20、キー36a及びキー溝36bを介して第2プ
ーリ4に伝達され、第2プーリ4からエンドレスベルト
9を介して従動プーリ6に伝えられて発電機11を駆動
する。なお、ここでの発電機11は、第1風車用の発電
機と第2風車用の発電機の2つの発電機を用意し、第1
の風車1と第2の風車3が別々の発電機を駆動させても
よいし、あるいは1つの発電機を用意して、その1つの
発電機を第1風車1と第2風車3の両方で駆動するよう
にしてもよいものである。
Next, the operation of the wind turbine generator according to the second embodiment having the above structure will be described. First, regarding the basic operation, when considering that the wind is blowing from the right side of the paper surface of FIG. 7, the first windmill 1 and the hub 13b directly connected to the rotary shaft 14 via the hub 13a.
The 2nd windmill 3 rotatably attached to the rotating shaft 14 via each receives a wind, and rotates normally. During the normal rotation, the rotation of the first wind turbine 1 is caused by the hub 13a and the rotating shaft 1.
4, the first pulley 2 through the key 35a and the key groove 35b
Be transmitted to. Further, it is transmitted from the first pulley 2 to the driven pulley 5 via the endless belt 8 to drive the generator 11. The rotation of the second wind turbine 3 is transmitted to the second pulley 4 via the hub 13b, the sleeve member 20, the key 36a and the key groove 36b, and is transmitted from the second pulley 4 to the driven pulley 6 via the endless belt 9. The generator 11 is driven. As the generator 11 here, two generators, a generator for the first wind turbine and a generator for the second wind turbine, are prepared.
The wind turbine 1 and the second wind turbine 3 may drive different generators, or one generator may be prepared and one generator may be used for both the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3. It may be driven.

【0035】また、この第2の実施例の構造において、
ワンウェイクラッチ16についてみると、基本動作とし
ては、第1風車1と第2風車3が正方向回転するとき、
ワンウェイクラッチ16はロック状態にあって、回転軸
14及びハブ13bとは一体に回転し、第1風車1と第
2風車3はそれぞれ直結構造の形で発電機11へ動力を
伝達する。回転する第1風車1及び第2風車3は風速に
従って、風速が大きければより強く回転し、大きなトル
クを発生する。第1風車1と第2風車2との間では、相
互に、ある時は第2風車3が第1風車1よりも速く回転
するという動作を繰り返す。すなわち、風速が弱まる
と、ワンウェイクラッチ16において、センター軸27
への力の供給は停止するが、第1風車1及び第2風車3
ともしばらくは慣性力によって回転を続ける。そのうち
第1風車1及び第2風車3はブレード12a,12bに
よるトルク制動が大きいため減速し始める。これにより
外軸26が相対的に速く回転し、ワンウェイクラッチ1
6のロックが解除される。これにより第2風車3の抵抗
(負荷要素)が発電機11の方へ伝達されず、第1風車
1だけが発電機11に接続された状態になり、抵抗を減
らして長い間、発電機11を回転させることができる。
そのうち、風速が強まれば再び第1風車1及び第2風車
3が回転し始め、多少減速気味になっている発電機11
を再び加速し、また強いトルクを与える。
Further, in the structure of the second embodiment,
Looking at the one-way clutch 16, the basic operation is that when the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 rotate in the forward direction,
The one-way clutch 16 is in the locked state, the rotary shaft 14 and the hub 13b rotate integrally, and the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 each transmit power to the generator 11 in the form of a direct connection structure. The rotating first and second windmills 1 and 3 rotate more strongly according to the wind speed if the wind speed is higher, and generate a larger torque. Between the first wind turbine 1 and the second wind turbine 2, the operation in which the second wind turbine 3 rotates faster than the first wind turbine 1 is repeated in some cases. That is, when the wind speed becomes weak, the center shaft 27 in the one-way clutch 16 is reduced.
Supply of power to the first windmill 1 and the second windmill 3 is stopped.
Both of them continue to rotate due to inertial force for a while. Among them, the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 start decelerating because the torque braking by the blades 12a and 12b is large. As a result, the outer shaft 26 rotates relatively quickly, and the one-way clutch 1
The lock of 6 is released. As a result, the resistance (load element) of the second wind turbine 3 is not transmitted to the generator 11, and only the first wind turbine 1 is connected to the generator 11 to reduce the resistance for a long time. Can be rotated.
When the wind speed increases, the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 start to rotate again, and the generator 11 is slightly decelerating.
Accelerate again and give strong torque.

【0036】したがって、このように構成された第2の
実施の形態における風力発電装置では、上記ワンウェイ
クラッチ16による第2風車3と発電機11との間の切
り離し、及び風車1,3の相互作用により、発電機11
の回転を妨げようとする負荷を抑え、弱い風が吹いてい
るだけでも、そのエネルギーを効率よく引き出すことが
できることとなる。
Therefore, in the wind turbine generator according to the second embodiment having such a configuration, the one-way clutch 16 separates the second wind turbine 3 from the generator 11 and the interaction between the wind turbines 1 and 3. By the generator 11
The load that tries to hinder the rotation of is suppressed, and even if a weak wind is blowing, the energy can be efficiently extracted.

【0037】(実施の形態3)次に、本発明の第3の実
施の形態における風力発電装置について図8を参照して
説明する。この第3の実施の形態における風力発電装置
は、1軸方式の風力発電装置となっている。なお、この
明細書において、1軸方式とは2つの風車の出力がいず
れも1つの動力伝達系統に入力され、また1つの駆動側
のプーリ3と従動側のプーリに伝えられて1つの発電機
を駆動する方式をいう。また、図8において図1から図
7に示した第1及び第2の実施の形態における風力発電
装置と対応する部材には同じ符号を付し、重複した説明
は省略する。図7における風力発電装置では、第1風車
1の回転軸14と第2風車3のスリーブ部材20との間
にワンウェイクラッチ16aが設けられ、第2風車3の
スリーブ部材20とプーリ37との間にはワンウェイク
ラッチ16bが設けられている。ワンウェイクラッチ1
6aは、駆動側となるセンター軸27が回転軸14にキ
ー32及びキー溝27bにより一体回転可能に結合さ
れ、従動側となる外軸26がキー32及びキー溝27b
によりハブ13bと一体回転可能に結合されている。ま
た、ワンウェイクラッチ16bは、駆動側となるセンタ
ー軸27がハブ13bにキー32及びキー溝27bによ
り一体回転可能結合され、従動側となる外軸26がキー
32及びキー溝27bによりプーリ37と一体回転可能
に結合されている。
(Third Embodiment) Next, a wind turbine generator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The wind turbine generator according to the third embodiment is a uniaxial wind turbine generator. In this specification, the output of two wind turbines is input to one power transmission system and is transmitted to one driving side pulley 3 and a driven side pulley to form one generator. It refers to the method of driving. Further, in FIG. 8, members corresponding to those of the wind turbine generators according to the first and second embodiments shown in FIGS. 1 to 7 are designated by the same reference numerals, and duplicated description will be omitted. In the wind turbine generator in FIG. 7, a one-way clutch 16 a is provided between the rotary shaft 14 of the first wind turbine 1 and the sleeve member 20 of the second wind turbine 3, and the one-way clutch 16 a is provided between the sleeve member 20 of the second wind turbine 3 and the pulley 37. Is provided with a one-way clutch 16b. One-way clutch 1
6a, the center shaft 27 on the driving side is integrally rotatably coupled to the rotary shaft 14 by the key 32 and the key groove 27b, and the outer shaft 26 on the driven side is the key 32 and the key groove 27b.
Is integrally rotatably coupled to the hub 13b. In the one-way clutch 16b, the center shaft 27 on the drive side is integrally rotatably coupled to the hub 13b by the key 32 and the key groove 27b, and the outer shaft 26 on the driven side is integrated with the pulley 37 by the key 32 and the key groove 27b. It is rotatably connected.

【0038】次に、このように構成されている本第3の
実施の形態における風力発電装置の動作を説明する。ま
ず、基本動作としては、図8の紙面右側方向から風が吹
いて来ている場合として考えると、ハブ13aを介して
回転軸14に直結されている第1風車1及びハブ13b
を介してプーリ37と回転可能に取り付けられている第
2風車3がそれぞれ風を受けて正回転する。その正回転
時には、第1風車1の回転は、ハブ13a、回転軸1
4、ワンウェイクラッチ16a、ハブ13b、第2のワ
ンウェイクラッチ16bを介してプーリ37に伝達さ
れ、プーリ37からエンドレスベルト8を介して従動プ
ーリ38に伝えられて発電機11を駆動する。第2風車
3の回転は、ハブ13b、第2のワンウェイクラッチ1
6bを介してプーリ37に伝達され、プーリ37からエ
ンドレスベルト8を介して従動プーリ38に伝えられて
発電機11を駆動する。すなわち、通常は、第1風車1
及び第2風車3が一体に回転されて、それぞれ直結構造
の形で発電機11へ動力を伝達する。
Next, the operation of the wind turbine generator according to the third embodiment having the above structure will be described. First, as a basic operation, assuming that wind is blowing from the right side of the paper surface of FIG. 8, the first windmill 1 and the hub 13b directly connected to the rotating shaft 14 via the hub 13a.
The second wind turbine 3 rotatably attached to the pulley 37 through the wind receives the wind and rotates forward. During the normal rotation, the rotation of the first wind turbine 1 is caused by the hub 13a and the rotating shaft 1.
4, transmitted to the pulley 37 via the one-way clutch 16a, the hub 13b, and the second one-way clutch 16b, and transmitted from the pulley 37 to the driven pulley 38 via the endless belt 8 to drive the generator 11. The rotation of the second wind turbine 3 is performed by the hub 13b and the second one-way clutch 1
6b to be transmitted to the pulley 37, and from the pulley 37 to the driven pulley 38 via the endless belt 8 to drive the generator 11. That is, normally, the first windmill 1
And the 2nd windmill 3 is integrally rotated, and power is transmitted to the generator 11 in the form of a direct connection structure, respectively.

【0039】その後において、風速が弱まった場合は、
第1風車1及び第2風車3ともしばらくは慣性力によっ
て回転を続ける。そのうち第1風車1及び第2風車3は
ブレード12a,12bによるトルク制動が大きいため
減速し始める。一方、発電機11側では、慣性で回転を
し続けようとするので、風車1,3側との間に負荷が生
じ、ワンウェイクラッチ16bのロックが解除される。
これにより発電機11は負荷の少ない状態で回転を継続
する。また、風車1及び3側では、風車1と風車3との
間に負荷が生じ、ワンウェイクラッチ16aのロックが
解除される。これにより、風車3は負荷の少ない状態で
回転を継続する。すなわち、ワンウェイクラッチ16
a,16bのロックは、ワンウェイクラッチ16b,1
6aの順に解除される。これにより第1の風車1及び第
2の風車3の抵抗が発電機11の方へ伝達されず、発電
機11は従来に比べてより一層長い時間回転を続けるこ
とができる。そのうち風速が強まればワンウェイクラッ
チ16a,16bの順にロックされ、第1風車1及び第
2風車3が再び回転を始め、ワンウェイクラッチ16
a,16bが外されて多少減速気味になっている発電機
11を再び加速し、また強いトルクを与える。
After that, if the wind speed weakens,
Both the first windmill 1 and the second windmill 3 continue to rotate due to inertial force for a while. Among them, the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 start decelerating because the torque braking by the blades 12a and 12b is large. On the other hand, since the generator 11 tries to continue rotating due to inertia, a load is generated between the generator 11 and the wind turbines 1 and 3, and the one-way clutch 16b is unlocked.
As a result, the generator 11 continues to rotate with a light load. Further, on the side of the wind turbines 1 and 3, a load is generated between the wind turbines 1 and 3, and the one-way clutch 16a is unlocked. As a result, the wind turbine 3 continues to rotate with a small load. That is, the one-way clutch 16
The locks a and 16b are the one-way clutches 16b and 1b.
It is canceled in the order of 6a. As a result, the resistances of the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 are not transmitted to the generator 11, and the generator 11 can continue to rotate for a longer time than in the conventional case. When the wind speed increases, the one-way clutches 16a and 16b are locked in this order, the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 start rotating again, and the one-way clutch 16
a and 16b are removed, and the generator 11, which is slightly decelerating, is accelerated again and a strong torque is applied.

【0040】したがって、このように構成された第3の
実施の形態における風力発電装置では、上記ワンウェイ
クラッチ16a,16bによる第1風車1及び第2風車
3と発電機11との間の切り離し、及び風車1,3の相
互作用により、発電機11の回転を妨げようとする負荷
を抑え、弱い風が吹いているだけでも、そのエネルギー
を効率よく引き出すことができることとなる。
Therefore, in the wind turbine generator according to the third embodiment configured as described above, the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 are disconnected from the generator 11 by the one-way clutches 16a and 16b, and By the interaction of the wind turbines 1 and 3, the load that tries to hinder the rotation of the generator 11 is suppressed, and the energy can be efficiently extracted even if only a weak wind is blowing.

【0041】(実施の形態4)次に、本発明の第4の実
施の形態における風力発電装置について図9を参照して
説明する。この第4の実施の形態における風力発電装置
も、1軸方式の風力発電装置となっている。また、図9
において図1から図8に示した第1から第3の実施の形
態における風力発電装置と対応する部材には同じ符号を
付し、重複した説明は省略する。図9における風力発電
装置では、回転軸14の前側端に、この回転軸14に取
り付けたキー39aとハブ13aに設けたキー溝39b
との結合により第1風車1を一体回転可能に取り付け、
後側端に、この回転軸14に取り付けたキー40aとプ
ーリ37に設けたキー溝40bとの結合により、プーリ
37を一体回転可能に取り付けている。また、回転軸1
4とハブ13bとの間にワンウェイクラッチ16が設け
られている。ワンウェイクラッチ16は、駆動側となる
センター軸27が回転軸14にキー32及びキー溝27
bにより一体回転可能結合され、従動側となる外軸26
がキー32及びキー溝27bによりハブ13bと一体回
転可能に結合されている。
(Fourth Embodiment) Next, a wind turbine generator according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The wind turbine generator according to the fourth embodiment is also a uniaxial wind turbine generator. In addition, FIG.
In FIG. 1, members corresponding to those of the wind turbine generators according to the first to third embodiments shown in FIGS. 1 to 8 are designated by the same reference numerals, and duplicated description will be omitted. In the wind turbine generator in FIG. 9, a key 39a attached to the rotary shaft 14 and a key groove 39b provided in the hub 13a are provided at the front end of the rotary shaft 14.
The first windmill 1 is attached so as to be able to rotate integrally by coupling with
The pulley 37 is integrally rotatably attached to the rear end by coupling the key 40a attached to the rotating shaft 14 and the key groove 40b provided in the pulley 37. Also, the rotating shaft 1
A one-way clutch 16 is provided between the No. 4 and the hub 13b. In the one-way clutch 16, the center shaft 27 on the drive side has a key 32 and a key groove 27 on the rotary shaft 14.
The outer shaft 26 that is integrally rotatably connected by b
Are integrally rotatably coupled to the hub 13b by the key 32 and the key groove 27b.

【0042】次に、このように構成されている本第4の
実施の形態における風力発電装置の動作を説明する。ま
ず、基本動作としては、図9の紙面右側方向から風が吹
いて来ている場合を考えると、ハブ13aを介して回転
軸14に直結されている第1風車1及びワンウェイクラ
ッチ16及びハブ13bを介して取り付けられている第
2風車3がそれぞれ風を受けて一体に正回転する。その
正回転時には、第1風車1及び第2風車3の回転は、回
転軸14を介してプーリ37に伝達され、プーリ37か
らエンドレスベルト8を介して従動プーリ38に伝えら
れて発電機11を駆動する。第2風車3の回転は、ハブ
13b、ワンウェイクラッチ16を介してプーリ37に
伝達され、プーリ37からエンドレスベルト8を介して
従動プーリ38に伝えられて発電機11を駆動する。す
なわち、通常は、第1風車1及び第2風車3が回転軸1
4及びプーリ37と一体に回転されて、それぞれ直結構
造の形で発電機11へ動力を伝達する。
Next, the operation of the wind turbine generator according to the fourth embodiment having the above structure will be described. First, as a basic operation, considering a case where wind is blowing from the right side of the paper surface of FIG. 9, the first wind turbine 1 and the one-way clutch 16 and the hub 13b directly connected to the rotating shaft 14 via the hub 13a are considered. Each of the second wind turbines 3 attached via the wind receives the wind and integrally rotates in the forward direction. During the normal rotation, the rotations of the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 are transmitted to the pulley 37 via the rotary shaft 14 and from the pulley 37 to the driven pulley 38 via the endless belt 8 to drive the generator 11. To drive. The rotation of the second wind turbine 3 is transmitted to the pulley 37 via the hub 13b and the one-way clutch 16, and is transmitted from the pulley 37 to the driven pulley 38 via the endless belt 8 to drive the generator 11. That is, normally, the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 have the rotating shaft 1
4 and the pulley 37 are integrally rotated to transmit power to the generator 11 in the form of a direct connection structure.

【0043】その後において、風速が弱まった場合は、
第1風車1及び第2風車3ともしばらくは慣性力によっ
て回転を続ける。そのうち第1風車1及び第2風車3は
ブレード12a,12bによるトルク制動が大きいため
減速し始める。これによりワンウェイクラッチ16にお
けるセンター軸27が相対的に速く回転し、ワンウェイ
クラッチ16のロックが解除される。これにより第2風
車3が回転軸14から切り離され、第2風車3の抵抗
(負荷)が発電機11側に伝達されない状態となり、負
荷が軽減された発電機11は従来に比べてより一層長い
時間回転を続けることができる。そのうち、風速が強ま
れば第2風車2が急速に回転され、これに伴って外軸2
6がセンター軸27に対して早く回転されてワンウェイ
クラッチ16がロックされ、第1風車1及び第2風車3
が再び一体に回転を始める。これにより、ワンウェイク
ラッチ16が外されて多少減速気味になっている発電機
11を再び加速し、また強いトルクを与える。
After that, if the wind speed weakens,
Both the first windmill 1 and the second windmill 3 continue to rotate due to inertial force for a while. Among them, the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 start decelerating because the torque braking by the blades 12a and 12b is large. As a result, the center shaft 27 of the one-way clutch 16 rotates relatively quickly, and the one-way clutch 16 is unlocked. As a result, the second wind turbine 3 is separated from the rotating shaft 14, the resistance (load) of the second wind turbine 3 is not transmitted to the generator 11 side, and the generator 11 with the reduced load is longer than the conventional one. You can continue spinning for hours. When the wind speed increases, the second wind turbine 2 is rapidly rotated, and the outer shaft 2
6 is rotated faster with respect to the center shaft 27, the one-way clutch 16 is locked, and the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3
Starts to rotate together again. As a result, the one-way clutch 16 is disengaged and the generator 11, which has been slightly decelerated, is accelerated again and a strong torque is applied.

【0044】したがって、このように構成された本第4
の実施の形態における風力発電装置では、上記ワンウェ
イクラッチ16による第2風車3と発電機11との間の
切り離し、及び風車1,3の相互作用により、弱い風が
吹いているだけでも、そのエネルギーを効率よく引き出
すことができることになる。
Therefore, the fourth book constructed as described above is used.
In the wind turbine generator according to the embodiment of the present invention, even if only a weak wind is blowing, the energy of the second wind turbine 3 and the generator 11 is separated by the one-way clutch 16 and the energy of the wind turbine 1 and the generator 11 is reduced. Will be able to be efficiently extracted.

【0045】(実施の形態5)図10から図14は本発
明の第5の実施の形態における風力発電装置を示すもの
である。これらの図のうち図10は本発明の第5の実施
の形態に係る風力発電装置の縦断側面図、図11は第5
の実施の形態におけるロックベアリングを、その中心軸
に対して直角方向へ切断して示す断面図、図12は第5
の実施の形態に係るロックベアリングを、その中心軸に
沿って切断して示す断面図、図13は第5の実施の形態
に係るロックベアリングの動作を風車のブレードの回転
角度位置との関係で説明する図である。
(Embodiment 5) FIGS. 10 to 14 show a wind turbine generator according to a fifth embodiment of the present invention. Of these drawings, FIG. 10 is a vertical sectional side view of a wind turbine generator according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG.
Sectional view of the lock bearing according to the embodiment of the present invention cut in a direction perpendicular to the central axis thereof, and FIG.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing the lock bearing according to the embodiment of the present invention cut along the central axis thereof, and FIG. 13 shows the operation of the lock bearing according to the fifth embodiment in relation to the rotational angle position of the blade of the wind turbine. It is a figure explaining.

【0046】この風力発電装置は、図1から図3に示さ
れた第1の実施の形態に係る風力発電装置と基本的には
同じ構成を有している。ただし第1の実施の形態に係る
風力発電装置と異なるのは、図10に示されているよう
に、第1風車1を取付け支持するハブ13aと第2風車
3を取付け支持するハブ13bとの間にロックベアリン
グ50が介装されており、第1風車1と第2風車3とが
互いに所定の角度関係をもちながら回転するように構成
されている点である。
This wind power generator has basically the same structure as the wind power generator according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3. However, the difference from the wind turbine generator according to the first embodiment is that, as shown in FIG. 10, a hub 13a for mounting and supporting the first wind turbine 1 and a hub 13b for mounting and supporting the second wind turbine 3 are provided. A lock bearing 50 is interposed therebetween, and the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 are configured to rotate while having a predetermined angular relationship with each other.

【0047】ロックベアリング50の構造を図11及び
図12に示す。図11はそのロックベアリング50を軸
中心と直角に交叉する状態にして切断して見た断面図
で、図3はロックベアリング50を軸中心に沿って水平
方向に切断して見た断面図である。これらの図におい
て、ロックベアリング50は、円筒構造を有する外軸5
1と、外軸51の筒体の内側に所定の隙間を開けて配置
された同じく円筒構造を有するセンター軸52と、外軸
51とセンター軸52との間に介装されているローラ5
3により構成されている。外軸51の外周には、その中
心軸に沿う方向(同じ方向)に連続して延びる状態にし
て複数の外周係合歯54が形成されている。この外周係
合歯54は外軸51の外周に沿って等ピッチ間隔で設け
られており、その結果、外軸51はスプライン軸として
の構造になっている。また、外軸51の内周には、その
中心軸に沿う方向に延び、且つ外軸51の内周面から半
径方向内側に突出して成形されたロック山55が複数個
設けられている。
The structure of the lock bearing 50 is shown in FIGS. 11 and 12. FIG. 11 is a sectional view taken by cutting the lock bearing 50 in a state of intersecting the axis center at right angles, and FIG. 3 is a sectional view taken by cutting the lock bearing 50 horizontally along the axis center. is there. In these drawings, the lock bearing 50 is an outer shaft 5 having a cylindrical structure.
1, a center shaft 52 having the same cylindrical structure and arranged inside the tubular body of the outer shaft 51 with a predetermined gap, and a roller 5 interposed between the outer shaft 51 and the center shaft 52.
It is composed of three. A plurality of outer peripheral engagement teeth 54 are formed on the outer periphery of the outer shaft 51 so as to continuously extend in the direction along the center axis (the same direction). The outer peripheral engagement teeth 54 are provided at equal pitch intervals along the outer periphery of the outer shaft 51, and as a result, the outer shaft 51 has a structure as a spline shaft. Further, on the inner circumference of the outer shaft 51, there are provided a plurality of lock ridges 55 extending in the direction along the central axis of the outer shaft 51 and projecting radially inward from the inner circumferential surface of the outer shaft 51.

【0048】センター軸52は基本断面構造が円形をし
ており、その外周には円周方向に等ピッチ間隔に複数の
ベアリング受け56が凹状に形成されているとともに、
内周には当該センター軸52の中心軸に沿う方向に連続
して延びる状態にして複数の内周キー溝57が形成され
ている。この内周キー溝57はセンター軸52の内周に
沿って等ピッチ間隔で設けられている。ローラ53は外
軸51とセンター軸52との間の空間内において、セン
ター軸52のベアリング受け56内に設置されている。
なおこの第5の実施の形態において、ロック山55は外
軸51の内周面上に6個が等間隔に設けられ、またベア
リング受け56およびローラ53もまた外軸51の内周
面およびセンター軸52の外周面に沿って6個が等間隔
に設けられている。なお、外軸51とセンター軸52と
の間は空間のままにしておいてもよいし、或いは潤滑油
のようなシール材を充填してもよい。
The center shaft 52 has a circular basic sectional structure, and a plurality of bearing receivers 56 are formed in a concave shape on the outer periphery of the center shaft 52 at equal pitch intervals in the circumferential direction.
A plurality of inner peripheral keyways 57 are formed on the inner periphery so as to extend continuously in the direction along the center axis of the center shaft 52. The inner peripheral key grooves 57 are provided at equal pitch intervals along the inner periphery of the center shaft 52. The roller 53 is installed in the bearing receiver 56 of the center shaft 52 in the space between the outer shaft 51 and the center shaft 52.
In the fifth embodiment, six lock ridges 55 are provided on the inner peripheral surface of the outer shaft 51 at equal intervals, and the bearing receiver 56 and the roller 53 are also arranged on the inner peripheral surface of the outer shaft 51 and the center. Six pieces are provided at equal intervals along the outer peripheral surface of the shaft 52. The space between the outer shaft 51 and the center shaft 52 may be left as it is, or a sealing material such as lubricating oil may be filled.

【0049】ロックベアリング50が上記のような構成
を有しているため、外軸51とセンター軸52との間で
は、或るときは両部材が互いに干渉することなく独立に
回転動作する場合(遊び運動)と、ロック作用により一
方が他方に動力を与え駆動しながら回転動作する場合
(一体運動)とがある。
Since the lock bearing 50 has the above-described structure, between the outer shaft 51 and the center shaft 52, in some cases, both members independently rotate without interfering with each other ( There is a play motion) and a case where one of them performs a rotational motion while being driven by giving a power to the other by the lock action (integral motion).

【0050】ここで図10に示すように風力発電装置へ
のロックベアリング50の取付けについて説明する。ロ
ックベアリング50の外軸51は第2風車3を取付け支
持するハブ13bの筒内部に取付けられる。そのためハ
ブ13bの筒内部には外軸51に設けられた外周係合歯
54に対応するキー溝が複数列設けられこれらのキー溝
と外周係合歯54との噛合により一体的に結合される。
他方、ロックベアリング50のセンター軸52は第1風
車1を取付け支持するハブ13aの筒外部に取付けられ
る。そのためハブ13aの筒外部にはセンター軸52に
設けられた内周キー溝57に対応する係合歯が複数列設
けられてスプライン軸構造となっており、これらの内周
キー溝27と係合歯との噛合により一体的に結合され
る。このような取付け構造により、第1風車1と第2風
車3とは、ロックベアリング51を仲介として両風車
1、3が互いに干渉することなく独立に同じ方向に回転
動作したり(遊び運動)、また一方が他方に動力を与え
駆動しながら同じ方向に回転動作したりする(一体運
動)。
The attachment of the lock bearing 50 to the wind turbine generator as shown in FIG. 10 will now be described. The outer shaft 51 of the lock bearing 50 is mounted inside the cylinder of the hub 13b that mounts and supports the second wind turbine 3. Therefore, a plurality of rows of key grooves corresponding to the outer peripheral engaging teeth 54 provided on the outer shaft 51 are provided inside the cylinder of the hub 13b, and these key grooves and the outer peripheral engaging teeth 54 mesh with each other to be integrally coupled. .
On the other hand, the center shaft 52 of the lock bearing 50 is attached to the outside of the cylinder of the hub 13a for attaching and supporting the first wind turbine 1. Therefore, a plurality of rows of engaging teeth corresponding to the inner peripheral key groove 57 provided on the center shaft 52 are provided outside the cylinder of the hub 13a to form a spline shaft structure, which engages with the inner peripheral key groove 27. It is integrally connected by meshing with teeth. With such a mounting structure, the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 rotate independently in the same direction without interfering with each other through the lock bearing 51 (play motion). Also, one of them may rotate in the same direction while driving by giving power to the other (integral movement).

【0051】さらに本実施の形態においては、上記ロッ
クベアリング50の取付けと関連して、第1および第2
風車1、3のブレード12a、12bの取付け角度位置
をも規定する。図13は、第1および第2風車1、3の
ブレード12a、12bの取付け角度位置を規定するこ
と、およびそれによる風車の回転中における第1風車1
のブレード12aと第2風車3のブレード12bとの相
対位置情報関係を説明する図である。なお、この図13
ではブレード12a、12bは相対的に大きな縮尺で縮
小して描かれ、ロックベアリング50は相対的に拡大し
て描かれている。これは回転動作中におけるロックベア
リング50の各部位の角度位置とブレード12a、12
bの角度位置との関係をわかりやすく表すためである。
Further, in the present embodiment, in connection with the mounting of the lock bearing 50, the first and second lock bearings are attached.
It also defines the mounting angular positions of the blades 12a, 12b of the wind turbines 1, 3. FIG. 13 defines the mounting angle positions of the blades 12a, 12b of the first and second wind turbines 1, 3 and the first wind turbine 1 during rotation of the wind turbines thereby.
It is a figure explaining the relative positional information relationship between the blade 12a of the above, and the blade 12b of the 2nd windmill 3. In addition, in FIG.
In the figure, the blades 12a and 12b are drawn in a relatively large scale, and the lock bearing 50 is drawn in a relatively enlarged manner. This is because the angular position of each part of the lock bearing 50 and the blades 12a, 12 during the rotating operation.
This is because the relationship between b and the angular position is represented in an easy-to-understand manner.

【0052】図13において、実線で示す3枚のブレー
ドは第1風車のブレード12a、点線で示す3枚のブレ
ードは第2風車のブレード12bとする。図10に示さ
れた風力発電装置の構成から明らかなように、ブレード
12aはセンター軸52に直結されており、ブレード1
2bは外軸51に直結されている。
In FIG. 13, the three blades shown by the solid lines are blades 12a of the first wind turbine, and the three blades shown by the dotted lines are blades 12b of the second wind turbine. As is clear from the configuration of the wind turbine generator shown in FIG. 10, the blade 12a is directly connected to the center shaft 52, and the blade 1
2b is directly connected to the outer shaft 51.

【0053】かかる構成において、ロックベアリング5
0の動作を次に説明する。今、外軸51が駆動側でセン
ター軸52が従動側であるとすると、通常の、第1風車
1と第2風車3とがゆっくりとそれぞれ独立して(おお
よそ同じ回転速度で)回転しているときは、ロックベア
リング51が仲介していても第1風車1および第2風車
3は互いに干渉することなく独立に同じ方向に回転動作
する。その回転方向は図12中の矢印S5方向であると
する。このときはロックベアリング50はとくにロック
がかかることはなく外軸51、センター軸52ともに所
定のほぼ同じ回転速度で遊び運動する。この状態が図1
2および図13に示す状態である。
In such a structure, the lock bearing 5
The operation of 0 will be described below. Now, assuming that the outer shaft 51 is on the drive side and the center shaft 52 is on the driven side, the normal first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 rotate slowly and independently (at approximately the same rotation speed). When the lock bearing 51 is interposed, the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 independently rotate in the same direction without interfering with each other. It is assumed that the rotation direction is the direction of arrow S5 in FIG. At this time, the lock bearing 50 is not particularly locked and both the outer shaft 51 and the center shaft 52 make idle motion at a predetermined substantially same rotational speed. This state is shown in Figure 1.
2 and the state shown in FIG.

【0054】次に、一般的に言って、本発明のように第
1風車1と第2風車3がタンデム型に並べて配置されて
いる風力発電装置では、すでに上述したように、第2風
車3の方が良い条件で風を受ける。このため、第1風車
1と第2風車3とがおおよそ同じ回転速度で回転してい
た状態から、第2風車3の方が相対的にやや速い回転速
度で回転する状態になる。これは、ロックベアリング5
0でみれば外軸51がセンター軸52よりも速く回転す
ることを意味する。そこで、図13中においてロック山
55(55a,55b,55c,・・・,55fと個々
に符号を付ける)とローラ53(53a,53b,53
c,・・・,53fと個々に符号を付ける)に注目する
と、外軸51が図13中の矢印S5方向に相対的に高速
回転すると、ロック山55aはローラ53aを追いかけ
ながら接近し、ついにはロック山55aがローラ53a
に追いついてロックがかかる。そして、上記ロックがか
かると、外軸51とセンター軸52とは一体となって矢
印S5方向に回転する。この間において、ブレード12
a(12a1,12a2,12a3,と個々に符号を付
ける)とブレード12b(12b1,12b2,12b
3,と個々に符号を付ける)についてみると、ブレード
12a1とブレード12b1との間では、ブレード12
b1がブレード12a1を追いかけながら接近する状態
になる。なお、それぞれのブレード12a1,12a
2,12a3は120度の等角度間隔に設定されてお
り、各ブレード12b1,12b2,12b3は同じく
120度の等角度間隔に設定されているものとする。
Next, generally speaking, in the wind turbine generator in which the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 are arranged side by side in a tandem type as in the present invention, as described above, the second wind turbine 3 is used. Receives better wind conditions. Therefore, from the state where the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 are rotating at approximately the same rotational speed, the second wind turbine 3 is rotated at a relatively slightly higher rotational speed. This is a lock bearing 5
Zero means that the outer shaft 51 rotates faster than the center shaft 52. Therefore, in FIG. 13, lock ridges 55 (55a, 55b, 55c, ..., 55f are individually labeled) and rollers 53 (53a, 53b, 53).
c ...., 53f). When the outer shaft 51 rotates at a relatively high speed in the direction of arrow S5 in FIG. 13, the lock crests 55a approach each other while chasing the rollers 53a, and finally, The lock mountain 55a is the roller 53a
It catches up with and locks. When the lock is applied, the outer shaft 51 and the center shaft 52 integrally rotate in the arrow S5 direction. During this time, the blade 12
a (numbered individually as 12a1, 12a2, 12a3) and blade 12b (12b1, 12b2, 12b)
3, the reference numerals 3 and 4 are individually given), and between the blade 12a1 and the blade 12b1, the blade 12
b1 comes into a state of approaching while chasing the blade 12a1. In addition, each blade 12a1, 12a
2, 12a3 are set at equal angular intervals of 120 degrees, and each blade 12b1, 12b2, 12b3 is also set at equal angular intervals of 120 degrees.

【0055】ここで、上記ロックがかかっている場合に
おけるブレード12a1の回転角度位置とブレード12
b1の回転角度位置との関係について考察する。図13
において、ロック山55aがローラ53aを追いかけて
ロックがかかるまでの間におけるロック山55aの角度
位置とローラ53aの角度位置との差をαとし、同じ状
況下におけるブレード12a1の角度位置とブレード1
2b1の角度位置との差をβとすると、 α<β・・・・(式1) である。
Here, the rotational angle position of the blade 12a1 and the blade 12 when the lock is applied.
Consider the relationship between b1 and the rotational angle position. FIG.
, The difference between the angular position of the lock crest 55a and the angular position of the roller 53a until the lock crest 55a follows the roller 53a and locks is α, and the angular position of the blade 12a1 and the blade 1 under the same conditions
If the difference from the angular position of 2b1 is β, then α <β ... (Equation 1).

【0056】すなわち、このことは、ロック山55aが
ローラ53aを追いかけ、次にロック山55aがローラ
53aに追いついてロックがかかり、外軸51とセンタ
ー軸52とが一体となって矢印S5方向に回転しても、
ブレード12b1はブレード12a1にまだ到達せず、
ブレード12b1とブレード12a1とは重ならないこ
とを意味する。もちろん、他のブレード(例えばブレー
ド12b2とブレード12a2)についても重ならない
ことは同じである。本実施の形態においては、ブレード
12aとブレード12bとの間でこのようなブレードの
追いつき、追い越しが生じないように外軸51へのブレ
ード12bの取付け角度位置(ひいては第2風車3の取
付け)、およびセンター軸52へのブレード12aの取
付け角度位置(ひいては第1風車1の取付け)が設定さ
れている。このようなブレード12a、12bの取付け
角度位置の設定は、上記外軸51とハブ13bとの結合
時における外周係合歯54とこれに噛合するキー溝との
対応関係、および上記センター軸52とハブ13aとの
結合時における内周キー溝57とこれに噛合する係合歯
との対応関係を適切に選択することにより実現される。
That is, this means that the lock crest 55a follows the roller 53a, the lock crest 55a catches up with the roller 53a, and the lock is applied, so that the outer shaft 51 and the center shaft 52 are united in the direction of arrow S5. Even if it rotates
Blade 12b1 has not yet reached blade 12a1,
It means that the blade 12b1 and the blade 12a1 do not overlap. Of course, the other blades (for example, the blade 12b2 and the blade 12a2) do not overlap with each other. In the present embodiment, the mounting angular position of the blade 12b to the outer shaft 51 (and thus the mounting of the second wind turbine 3) so as to prevent such blade catching up and passing between the blades 12a and 12b, Further, the mounting angular position of the blade 12a on the center shaft 52 (and thus the mounting of the first wind turbine 1) is set. The setting of the mounting angular positions of the blades 12a and 12b is performed by setting the corresponding relationship between the outer peripheral engaging teeth 54 and the key groove meshing with the outer peripheral engaging teeth 54 when the outer shaft 51 and the hub 13b are coupled, and the center shaft 52. It is realized by appropriately selecting the corresponding relationship between the inner peripheral key groove 57 and the engaging teeth that mesh with the inner peripheral key groove 57 when the hub 13a is coupled.

【0057】同様の対策は、ロックベアリング50の外
軸51が相対的にバック運動したときに対しても採るこ
とができ、図13において、当該バック運動によりロッ
ク山55aがローラ53fを追いかけてロックがかかる
までの間におけるロック山55aの角度位置とローラ5
3fの角度位置との差をγとし、同じ状況下におけるブ
レード12a3の角度位置とブレード12b1の角度位
置との差をδとした場合、 γ<δ・・・・(式2) とすることができる。
The same measure can be taken even when the outer shaft 51 of the lock bearing 50 makes a relative back movement. In FIG. 13, the lock mountain 55a locks by chasing the roller 53f by the back movement. The angular position of the lock mountain 55a and the roller 5
If the difference from the angular position of 3f is γ and the difference between the angular position of the blade 12a3 and the angular position of the blade 12b1 under the same conditions is δ, then γ <δ ... (Equation 2) it can.

【0058】実験によれば、上記式1においては、 α+20°≦β・・・・(式3) であること、すなわち、ブレード12b1がブレード1
2a1に最も接近したときのブレード12a1の角度位
置とブレード12b1の角度位置との差の最小値を20
度程度に設定することが好ましいことがわかった。また
逆に、ブレード12b1がブレード12a1から最も離
れたときのブレード12a1の角度位置とブレード12
b1の角度位置との差の最大値は30°〜45°に設定
することが好ましいことがわかった。
According to the experiment, in the above formula 1, α + 20 ° ≦ β ... (Formula 3), that is, the blade 12b1 is the blade 1
2a1 is the minimum value of the difference between the angular position of the blade 12a1 and the angular position of the blade 12b1 when it is closest to 20a.
It has been found that it is preferable to set the frequency to about a degree. Conversely, when the blade 12b1 is farthest from the blade 12a1, the angular position of the blade 12a1 and the blade 12a1
It was found that it is preferable to set the maximum value of the difference from the angular position of b1 to 30 ° to 45 °.

【0059】このように、ブレード12aとブレード1
2bとが重ならないようにしながら第1風車1と第2風
車3とを互いに関連性をもたせながら回転運動させるこ
とにより、風車1、3の正面から強い風が吹きつけてい
る場合において、それぞれの風車1、3のブレード12
a、12bが風の力により大きく撓み変形しても、第1
風車1のブレード12aと第2風車3のブレード12b
とが重なって衝突したり、或いは干渉することが回避で
きる。その上、上記第1乃至第4の実施の形態において
説明されている効率の良い風力発電を行なうことが可能
となる。
Thus, the blade 12a and the blade 1
By rotating the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 while making them not to overlap with each other and making the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 related to each other, when strong winds are blowing from the front of the wind turbines 1 and 3, respectively. Blades 12 of windmills 1 and 3
Even if a and 12b are largely bent and deformed by the force of the wind, the first
Blade 12a of the wind turbine 1 and blade 12b of the second wind turbine 3
It is possible to avoid overlapping and colliding with each other or interfering with each other. In addition, it is possible to perform efficient wind power generation as described in the first to fourth embodiments.

【0060】なお、上記式1と式2は、一般的には式1
を優先的に満足するように設定することが望ましい。し
かし、その風力発電装置が設置された地域における風の
状況(風向、風速、乱流の大小、突風の発生頻度など)
に応じて何れかを満足するように設定してもよいし、或
いは両方の式を満足するように設定してもよい。
The above equations 1 and 2 are generally expressed by the equation 1
It is desirable to set the priority so that However, the wind conditions in the area where the wind power generator is installed (wind direction, wind speed, turbulence magnitude, frequency of gusts, etc.)
Either of the two expressions may be satisfied, or both expressions may be satisfied.

【0061】図14は、第5の実施の形態の変形例を示
すもので、この変形例では、外軸51のロック山55は
当該外軸51の内周面上に3個が等間隔に設けられ、ま
た、センター軸52側のベアリング受け56およびロー
ラ53もそれぞれ3個ずつが等間隔に設けられている。
このような構成にすればロックベアリング50における
遊び運動の範囲をより大きくとることができ、第1風車
1と第2風車3との間における自由回転運動をより多く
確保することができる。
FIG. 14 shows a modification of the fifth embodiment. In this modification, three lock ridges 55 of the outer shaft 51 are arranged on the inner peripheral surface of the outer shaft 51 at equal intervals. Further, three bearing receivers 56 and three rollers 53 on the side of the center shaft 52 are provided at equal intervals.
With such a configuration, the range of play motion in the lock bearing 50 can be made larger, and more free rotation motion between the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 can be secured.

【0062】なおこの第5の実施の形態に使用されてい
るロックベアリング50は上記第2乃至第4の実施の形
態に係る風力発電装置においても、適用することがで
き、それぞれの実施の形態において高性能化と安全確保
の両方の利点を得ることが可能となるものである。その
適用の仕方としては、例えば図7、図8、図9に示され
た他の実施の形態に適用する場合は、発電機と、第1の
回転軸手段である回転軸14と、この回転軸14と中心
を略一致させて同芯的に配置されている第2の回転軸手
段であるハブ13bとの間にワンウェイクラッチ16に
代えてロックベアリング50を配設することにより実現
される。また、上記のようにワンウェイクラッチ16に
代えてロックベアリング50を配設してもよいし、ワン
ウェイクラッチ16はそのまま取り付けておき、それに
加えて回転軸14とハブ13bとの間にロックベアリン
グ50を配設してもよい。こうしておけば、基本的に
は、上述したように、ワンウェイクラッチ16による係
合、離脱(切離し)により第1風車1と第2風車3とが
相互に影響しあいながら回転する一方、第2風車3のブ
レード12bが第1風車1のブレード12aに重なる、
或いはこれを追い越そうとする場合はその手前でロック
ベアリング50がロック作動するという動作を行なわせ
ることができる。
The lock bearing 50 used in the fifth embodiment can be applied to the wind turbine generators according to the second to fourth embodiments, and in each of the embodiments. It is possible to obtain the advantages of both high performance and ensuring safety. As for the method of application, for example, when applied to the other embodiments shown in FIGS. 7, 8 and 9, the generator, the rotating shaft 14 as the first rotating shaft means, and the rotating shaft This is realized by disposing the lock bearing 50 in place of the one-way clutch 16 between the shaft 14 and the hub 13b which is the second rotating shaft means arranged concentrically with the center substantially aligned. Further, as described above, the lock bearing 50 may be arranged in place of the one-way clutch 16, or the one-way clutch 16 may be attached as it is, and in addition, the lock bearing 50 may be provided between the rotary shaft 14 and the hub 13b. You may arrange. In this way, basically, as described above, the first wind turbine 1 and the second wind turbine 3 rotate while mutually affecting each other by the engagement and disengagement (disconnection) by the one-way clutch 16, while the second wind turbine 3 is rotated. Blade 12b overlaps with blade 12a of first wind turbine 1,
Alternatively, when overcoming this, the lock bearing 50 may be locked before this.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の風力発電
装置は、上記実施の形態より明らかなように、自然の風
力を受けて回転して発電機を駆動させる風車を、同軸上
に複数個、前後方向にオーバーラップさせて設けること
により、風力からより大きな風車の回転力を得ることが
でき、効率良く発電することができるという、きわめて
優れた効果を有するものである。すなわち、本発明によ
れば、従来の風力発電装置が実効稼働するために必要最
低限と認識されていた風速が5m/s・程度であったのに対
し、本発明では風速が3m/s・程度でも発電装置は実効稼
働する。このことは、或る地点(地域でもよい)におい
て風速5m/s・以上の風が吹く頻度(時間)と風速3m/s・
以上の風が吹く頻度とを比べれば後者の方がはるかに頻
度が高いことを考えると、風力発電装置の実働時間の飛
躍的な向上を意味する。さらにこのことは、本発明の風
力発電装置であれば日本国内さらには世界中のどの地域
においても風さえ吹く(弱い風でよい)場所であれば経
済ベースに見合う風力発電装置を設置できることを意味
する。したがって、例えば日本国内において、風速5m/
s・以上の風が頻繁に吹く地域を求めて、ごく限定された
地域にしか(例としては、青森県の竜飛岬など)風力発
電装置が設置されていない現状を打破して、もし風力発
電をエネルギー供給の手段にしたいと考える地方自治体
があれば、どの地方自治体であっても風力発電装置の設
置を検討することができるという状況変化をもたらすも
のである。
As described above, the wind power generator of the present invention has a plurality of coaxially arranged wind turbines that rotate by natural wind force to drive the generator, as is clear from the above embodiment. By providing the individual and overlapping in the front-rear direction, it is possible to obtain a larger rotating force of the wind turbine from the wind force, and it is possible to efficiently generate electric power, which is an extremely advantageous effect. That is, according to the present invention, the wind speed that was recognized as the minimum necessary for the conventional wind power generator to operate effectively was about 5 m / s ·, whereas in the present invention, the wind speed was 3 m / s ·. Even if the power generator is operating to a certain degree, it will operate effectively. This means that the wind speed (time) and wind speed of 3 m / s
Considering that the latter is far more frequent than the above frequency of wind blowing, it means a dramatic improvement in the actual working time of the wind turbine generator. Further, this means that the wind turbine generator according to the present invention can be installed in any place in Japan or in the world where wind can be blown (a weak wind is acceptable), which can be installed on an economic basis. To do. Therefore, for example, in Japan, the wind speed is 5m /
s ・ In search of areas with frequent winds, break the current situation where wind power generators are installed only in very limited areas (for example, Ryuhi Cape in Aomori Prefecture). If there is a local government that wants to use energy as a means of energy supply, any local government can consider the installation of wind power generators, which will bring about a change in the situation.

【0064】また、本発明によれば、風車と発電機との
間にワンウェイクラッチを設けることにより、風車の回
転力を継続的に発電機に伝えることができ、風力を効率
良く利用することができるという、きわめて優れた効果
を有する風力発電装置を提供することができるものであ
る。
Further, according to the present invention, by providing the one-way clutch between the wind turbine and the generator, the rotational force of the wind turbine can be continuously transmitted to the generator, and the wind force can be efficiently used. It is possible to provide a wind turbine generator having an extremely excellent effect.

【0065】また、本発明によれば、第1風車と第2風
車との間にロックベアリングを設けることにより、第1
風車のブレードと第2風車のブレードの相対角度位置を
所定範囲に規定することができ、これにより、それぞれ
の風車のブレードが風の力により大きく撓み変形して
も、第1風車のブレードと第2風車のブレードとが重な
って衝突したり、或いは干渉することを回避し、安全性
を確保しつつ風力を効率良く利用することができるとい
う、きわめて優れた効果を有する風力発電装置を提供す
ることができるものである。
Further, according to the present invention, by providing the lock bearing between the first wind turbine and the second wind turbine,
The relative angular position of the blades of the wind turbine and the blades of the second wind turbine can be regulated within a predetermined range, whereby even if the blades of the respective wind turbines are largely bent and deformed by the force of the wind, the blades of the first wind turbine and (2) To provide a wind turbine generator having an extremely excellent effect that it is possible to avoid collision and interference with the blades of two wind turbines in an overlapping manner and to efficiently use wind power while ensuring safety. Is something that can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態として示す風力発電
装置の縦断側面図
FIG. 1 is a vertical cross-sectional side view of a wind turbine generator shown as a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施の形態におけるワンウェイクラッチ
を、その中心軸に対して直角方向へ切断して示す断面図
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the one-way clutch according to the first embodiment cut in a direction perpendicular to a central axis thereof.

【図3】第1の実施の形態におけるワンウェイクラッチ
を、その中心軸に沿って切断して示す断面図
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the one-way clutch according to the first embodiment, cut along the central axis thereof.

【図4】第1の実施の形態におけるワンウェイクラッチ
の動作説明図
FIG. 4 is an operation explanatory view of the one-way clutch according to the first embodiment.

【図5】第1の実施の形態における風力発電装置の概略
構成図
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a wind turbine generator according to the first embodiment.

【図6】風力発電装置における風速−発生トルクの関係
を示す特性図
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between wind speed and generated torque in a wind turbine generator.

【図7】第2の実施の形態として示す風力発電装置の縦
断側面図
FIG. 7 is a vertical sectional side view of a wind turbine generator shown as a second embodiment.

【図8】第3の実施の形態として示す風力発電装置の縦
断側面図
FIG. 8 is a vertical sectional side view of a wind turbine generator shown as a third embodiment.

【図9】第4の実施の形態として示す風力発電装置の縦
断側面図
FIG. 9 is a vertical sectional side view of a wind turbine generator shown as a fourth embodiment.

【図10】本発明の第5の実施の形態として示す風力発
電装置の縦断側面図
FIG. 10 is a vertical sectional side view of a wind turbine generator shown as a fifth embodiment of the present invention.

【図11】第5の実施の形態におけるロックベアリング
を、その中心軸に対して直角方向へ切断して示す断面図
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a lock bearing according to a fifth embodiment, taken in a direction perpendicular to a central axis thereof.

【図12】第5の実施の形態に係るロックベアリング
を、その中心軸に沿って切断して示す断面図
FIG. 12 is a sectional view showing a lock bearing according to a fifth embodiment, taken along the central axis thereof.

【図13】第5の実施の形態に係るロックベアリングの
動作を風車のブレードの回転角度位置との関係で説明す
る図
FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the lock bearing according to the fifth embodiment in relation to the rotational angle position of the blade of the wind turbine.

【図14】第5の実施の形態に係るロックベアリングの
変形例を、その中心軸に対して直角方向へ切断して示す
断面図
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a modified example of the lock bearing according to the fifth embodiment, taken in a direction perpendicular to the central axis thereof.

【図15】従来の風力発電装置の外観図FIG. 15 is an external view of a conventional wind turbine generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1風車 2 第1プーリ 3 第2風車 4 第2プーリ 7 動力伝達部 10 ギアボックス 11 発電機 12a 第1風車のブレード 12b 第2風車のブレード 13a ハブ 13b ハブ 14 回転軸 15 出力軸部材 16 ワンウェイクラッチ 16a ワンウェイクラッチ 16b ワンウェイクラッチ 26 外軸 27 センター軸 27a 爪部 27b キー溝 28 ローラ 29 ローラ 30 付勢バネ 50 ロックベアリング 51 外軸 52 センター軸 53 ローラ 54 外周係合歯 55 ロック山 56 ベアリング受け 57 内周キー溝 1st windmill 2 first pulley 3 second windmill 4 second pulley 7 Power transmission section 10 gearbox 11 generator 12a Blade of the first wind turbine 12b Blade of the second wind turbine 13a hub 13b hub 14 rotation axis 15 Output shaft member 16 one-way clutch 16a one-way clutch 16b one-way clutch 26 Outer shaft 27 Center axis 27a Claw 27b keyway 28 Laura 29 Laura 30 bias spring 50 lock bearing 51 outer shaft 52 Center axis 53 Roller 54 outer peripheral engaging teeth 55 Rock Mountain 56 bearing receiver 57 Inner peripheral keyway

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 自然の風力を受けて回転して発電機を駆
動させる風車を、同軸上に複数個、前後方向でオーバー
ラップさせて設けたことを特徴とする風力発電装置。
1. A wind turbine generator comprising a plurality of wind turbines which are rotated by receiving a natural wind force to drive a generator so as to coaxially overlap each other in the front-rear direction.
【請求項2】 風が吹いて来る方向に対して前側となる
前記風車のブレードの長さを後側となる前記風車のブレ
ードの長さよりも短く形成したことを特徴とする請求項
1記載の風力発電装置。
2. The blade of the wind turbine on the front side with respect to the direction in which the wind blows is formed shorter than the blade of the wind turbine on the rear side. Wind power generator.
【請求項3】 発電機と、 自然の風力を受けて回転して前記発電機を駆動させる第
1風車と、 前記第1風車にオーバーラップさせて前記第1風車の後
側に設けられ、自然の風力を受けて回転して前記発電機
を駆動させる第2風車と、 前記第1風車及び前記第2風車と前記発電機との間に介
在され、前記第1風車及び前記第2風車側に負荷が加わ
ると、前記発電機と前記第1風車及び/または第2風車
との間の連結を断って、前記発電機側の回転負荷を減少
させるためのクラッチ手段と、を備えることを特徴とす
る風力発電装置。
3. A generator, a first wind turbine that rotates by receiving natural wind power to drive the generator, and a first wind turbine that overlaps with the first wind turbine and is provided behind the first wind turbine. A second wind turbine that receives the wind force of the rotor and rotates to drive the generator; and a second wind turbine that is interposed between the first wind turbine and the second wind turbine and the generator, and is disposed on the side of the first wind turbine and the second wind turbine. A clutch means for reducing the rotational load on the generator side by disconnecting the generator from the first wind turbine and / or the second wind turbine when a load is applied. Wind power generator.
【請求項4】 前記発電機として第1風車用の発電機と
第2風車用の発電機を備えたことを特徴とする請求項3
記載の風力発電装置。
4. The generator for a first wind turbine and the generator for a second wind turbine are provided as the generators.
The wind power generator described.
【請求項5】 前記クラッチ手段として、前記発電機の
回転よりも前記第1風車及び/または第2風車が早く回
転しようとするときクラッチが接続される構成にしたワ
ンウェイクラッチを用いたことを特徴とする請求項3ま
たは4のいずれかに記載の風力発電装置。
5. A one-way clutch configured to connect the clutch when the first wind turbine and / or the second wind turbine tries to rotate faster than the rotation of the generator is used as the clutch means. The wind turbine generator according to claim 3 or 4.
【請求項6】 発電機と、 第1の回転軸手段と、 前記第1の回転軸手段と中心を略一致させて配置されて
いる第2の回転軸手段と、 前記第1の回転軸手段に一体回転可能に取り付けられ、
自然の風力を受けて回転する第1風車と、 前記第1風車にオーバーラップさせて前記第1風車の後
側に設けられた状態にして前記第2の回転軸手段に一体
回転可能に取り付けられ、自然の風力を受けて回転する
第2風車と、 動力伝達を断つためのクラッチ手段を中間に設けて前記
第1の回転軸手段と前記発電機との間に介在された第1
風車用動力伝達手段と、 動力伝達を断つためのクラッチ手段を中間に設けて前記
第2の回転軸手段と前記発電機との間に介在された第2
風車用動力伝達手段とを備えるとともに、 前記各クラッチ手段を、対応する前記発電機の回転より
も対応する前記風車の方が相対的に早く回転しようとす
るときクラッチが接続されるワンウェイクラッチとして
構成したことを特徴とする風力発電装置。
6. A generator, a first rotating shaft means, a second rotating shaft means arranged so that the center thereof substantially coincides with that of the first rotating shaft means, and the first rotating shaft means. Is attached to the
A first wind turbine that rotates by receiving a natural wind force, and a state in which the first wind turbine overlaps with the first wind turbine and is provided on the rear side of the first wind turbine, and is integrally rotatably attached to the second rotating shaft means. A second wind turbine that rotates by receiving a natural wind force; and a first wind turbine that is interposed between the first rotary shaft means and the generator with a clutch means for disconnecting power transmission provided in the middle.
A wind turbine power transmission means and a clutch means for interrupting the power transmission are provided in the middle, and are interposed between the second rotating shaft means and the generator.
A wind turbine power transmission means, and each clutch means is configured as a one-way clutch to which the clutch is connected when the corresponding wind turbine tries to rotate relatively faster than the rotation of the corresponding generator. A wind power generator characterized in that
【請求項7】 前記発電機として、前記第1風車用動力
伝達手段と連結させて設けた第1風車用の発電機と、前
記第2風車用動力伝達手段と連結させて設けた第2風車
用の発電機を備えたことを特徴とする請求項6記載の風
力発電装置。
7. A power generator for the first wind turbine, which is provided by being connected to the power transmission means for the first wind turbine, and a second wind turbine, which is provided so as to be connected to the power transmission means for the second wind turbine, as the generator. The wind power generator according to claim 6, further comprising:
【請求項8】 発電機と、 第1の回転軸手段と、 前記第1の回転軸手段と中心を略一致させて同芯的に配
置されている第2の回転軸手段と、 前記第1の回転軸手段に一体回転可能に取り付けられ、
自然の風力を受けて回転する第1風車と、 前記第1風車にオーバーラップさせて前記第1風車の後
側に設けられた状態にして前記第2の回転軸手段に一体
回転可能に取り付けられ、自然の風力を受けて回転する
第2風車と、 前記第1の回転軸手段と前記発電機との間に介在された
第1風車用動力伝達手段と、 前記第2の回転軸手段と前記発電機との間に介在された
第2風車用動力伝達手段とを備えるとともに、 前記第1の回転軸手段と前記第2の回転軸手段との間に
配設されて、前記第1の回転軸手段の回転よりも前記第
2の回転軸手段の方が早く回転しようとするときクラッ
チが接続されるワンウェイクラッチ手段、 とを備えることを特徴とする風力発電装置。
8. A generator, a first rotating shaft means, a second rotating shaft means arranged concentrically with the first rotating shaft means at substantially the same center, and the first rotating shaft means. It is attached to the rotating shaft means of
A first wind turbine that rotates by receiving a natural wind force, and a state in which the first wind turbine overlaps with the first wind turbine and is provided on the rear side of the first wind turbine, and is integrally rotatably attached to the second rotating shaft means. A second wind turbine that rotates by receiving a natural wind force; a first wind turbine power transmission means that is interposed between the first rotating shaft means and the generator; the second rotating shaft means and the A second wind turbine power transmission means interposed between the generator and a generator, and the first rotation shaft means is disposed between the first rotation shaft means and the second rotation shaft means. A one-way clutch means to which a clutch is connected when the second rotary shaft means is trying to rotate faster than the rotation of the shaft means.
【請求項9】 発電機と、 第1の回転軸手段と、 前記第1の回転軸手段と中心を略一致させて配置されて
いる第2の回転軸手段と、 前記第1の回転軸手段に一体回転可能に取り付けられ、
自然の風力を受けて回転する第1風車と、 前記第1風車にオーバーラップさせて前記第1風車の後
側に設けられた状態にして前記第2の回転軸手段に一体
回転可能に取り付けられ、自然の風力を受けて回転する
第2風車と、 前記第2の回転軸手段と前記発電機との間に介在された
動力伝達手段と、 前記第1の回転軸手段と前記第2の回転軸手段との間に
配設されて、前記第1の回転軸手段の回転よりも前記第
2の回転軸手段の方が早く回転しようとするときクラッ
チが接続されるワンウェイクラッチ手段、 とを備えることを特徴とする風力発電装置。
9. A generator, a first rotating shaft means, a second rotating shaft means arranged so that the center thereof substantially coincides with that of the first rotating shaft means, and the first rotating shaft means. Is attached to the
A first wind turbine that rotates by receiving a natural wind force; A second wind turbine that rotates by receiving a natural wind force; a power transmission unit interposed between the second rotating shaft unit and the generator; the first rotating shaft unit and the second rotating unit; A one-way clutch means, which is disposed between the first rotating shaft means and the second rotating shaft means and is connected with a clutch when the second rotating shaft means tries to rotate faster than the rotation of the first rotating shaft means. A wind turbine generator characterized in that.
【請求項10】 発電機と、 第1の回転軸手段と、 前記第1の回転軸手段と中心を略一致させて配置されて
いる第2の回転軸手段と、 前記第1の回転軸手段に一体回転可能に取り付けられ、
自然の風力を受けて回転する第1風車と、 前記第1風車にオーバーラップさせて前記第1風車の後
側に設けられた状態にして前記第2の回転軸手段に一体
回転可能に取り付けられ、自然の風力を受けて回転する
第2風車と、 前記第1の回転軸手段と前記発電機との間に介在された
動力伝達手段と、 前記第1の回転軸手段と前記第2の回転軸手段との間に
配設されて、前記第1の回転軸手段の回転よりも前記第
2の回転軸手段の方が早く回転しようとするときクラッ
チが接続されるワンウェイクラッチ手段と、 を備えることを特徴とする風力発電装置。
10. A generator, a first rotary shaft means, a second rotary shaft means arranged so that the center thereof substantially coincides with the first rotary shaft means, and the first rotary shaft means. Is attached to the
A first wind turbine that rotates by receiving a natural wind force; A second wind turbine that rotates by receiving a natural wind force; a power transmission unit interposed between the first rotating shaft unit and the generator; the first rotating shaft unit and the second rotating unit; A one-way clutch means arranged between the shaft means and a clutch connected when the second rotary shaft means tries to rotate faster than the rotation of the first rotary shaft means. A wind turbine generator characterized in that.
【請求項11】 発電機と、自然の風力を受けて回転し
て前記発電機を駆動させる第1風車と、 前記第1風車にオーバーラップさせて前記第1風車の後
側に設けられ、自然の風力を受けて回転して前記発電機
を駆動させる第2風車と、 前記第1風車及び前記第2風車と前記発電機との間に介
在され、前記第1風車及び前記第2風車側に負荷が加わ
ると、前記発電機と前記第1風車及び/または第2風車
との間の連結を断って、前記発電機側の回転負荷を減少
させるためのクラッチ手段と、 前記第1風車と前記第2風車との間に介在され、前記第
1風車のブレードと前記第2風車のブレードの相対角度
位置を所定の角度範囲に規定するロックベアリングと、
を備えることを特徴とする風力発電装置。
11. A generator, a first wind turbine that receives natural wind power and rotates to drive the generator, and a first wind turbine that is overlapped with the first wind turbine and is provided behind the first wind turbine. A second wind turbine that receives the wind force of the rotor and rotates to drive the generator; and a second wind turbine that is interposed between the first wind turbine and the second wind turbine and the generator, and is disposed on the first wind turbine and the second wind turbine When a load is applied, a disconnection between the generator and the first wind turbine and / or the second wind turbine is cut off, and clutch means for reducing the rotational load on the generator side; the first wind turbine and the second wind turbine; A lock bearing interposed between the second wind turbine and the blade of the first wind turbine and defining a relative angular position of the blade of the second wind turbine within a predetermined angular range;
A wind power generator comprising:
【請求項12】 ロックベアリングは、前記第1風車の
ブレードと前記第2風車のブレードの相対角度位置を、
双方の風車のブレードが重ならない所定の角度範囲に規
定することを特徴とする風力発電装置。
12. The lock bearing defines a relative angular position between a blade of the first wind turbine and a blade of the second wind turbine,
A wind turbine generator characterized in that the blades of both wind turbines are defined in a predetermined angle range that does not overlap.
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