專利名稱：發(fā)電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電設(shè)備，在該發(fā)電設(shè)備中，主軸在外力作用下的旋轉(zhuǎn)的速度通過加速裝置增大以驅(qū)動發(fā)電機。
背景技術(shù)：
加速裝置用于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備以使風(fēng)力由葉片接收以使連接至葉片的主軸旋轉(zhuǎn)，并且使主軸的旋轉(zhuǎn)的速度增大以驅(qū)動發(fā)電機。如圖16中示出的，加速裝置22包括行星齒輪機構(gòu)203、高速齒輪機構(gòu)204和輸出軸205，行星齒輪機構(gòu)203接收主軸200的旋轉(zhuǎn)以增大速度，高速齒輪機構(gòu)204接收通過行星齒輪機構(gòu)203增大了速度的旋轉(zhuǎn)并且進一步增大旋轉(zhuǎn)的速度，輸出軸205輸出高速齒輪機構(gòu)204的運行扭矩。行星齒輪機構(gòu)203構(gòu)造成使得當聯(lián)接至主軸200而能夠一起旋轉(zhuǎn)的輸入軸203a旋轉(zhuǎn)時，行星架203b也旋轉(zhuǎn)，因而通過行星齒輪203c使太陽輪203d以增大的速度旋轉(zhuǎn)，并且使旋轉(zhuǎn)被傳輸至高速齒輪機構(gòu)204的低速軸204a。高速齒輪機構(gòu)204構(gòu)造成當?shù)退佥S204a旋轉(zhuǎn)時，通過低速齒輪204b和第一中間齒輪204c使中間軸204d以增大的速度旋轉(zhuǎn)，并且進一步通過第二中間齒輪204e和高速齒輪204f使輸出軸205以增大的速度旋轉(zhuǎn)。作為用于以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐加速裝置202的低速軸204a、中間軸204d和輸出軸205的相應(yīng)的軸承，常常使用滾子軸承206至211 (例如，見日本專利申請公開No. 2007-232186 (JP2007-232186A))。此外，如下風(fēng)力發(fā)電設(shè)備是已知的該風(fēng)力發(fā)電設(shè)備通過葉片接收風(fēng)力以使連接至葉片的主軸旋轉(zhuǎn)，并且增大主軸的轉(zhuǎn)速以驅(qū)動發(fā)電機。例如如圖16中示出的，用于增大主軸的旋轉(zhuǎn)的速度的加速裝置包括行星齒輪機構(gòu)203、高速齒輪機構(gòu)204和輸出軸205，行星齒輪機構(gòu)203增大從主軸200接收的旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，高速齒輪機構(gòu)204進一步增大從行星齒輪機構(gòu)203接收的旋轉(zhuǎn)的速度，輸出軸205輸出高速齒輪機構(gòu)204的運行扭矩。輸出軸205聯(lián)接至發(fā)電機的驅(qū)動軸(未示出)從而能夠傳輸驅(qū)動力。行星齒輪機構(gòu)203構(gòu)造成使得當主軸200的旋轉(zhuǎn)被傳輸至輸入軸203a時，行星架203b旋轉(zhuǎn)，因而通過行星齒輪203c使太陽輪203d以增大的速度旋轉(zhuǎn)，并且該旋轉(zhuǎn)被傳輸至高速齒輪機構(gòu)204的低速軸204a。此外，高速齒輪機構(gòu)204構(gòu)造成當旋轉(zhuǎn)從行星齒輪機構(gòu)203傳輸至低速軸204a時通過低速齒輪204b和第一中間齒輪204c使中間軸204d以增大的速度旋轉(zhuǎn)，并且進一步通過第二中間齒輪204e和高速齒輪204f使輸出軸205以增大的速度旋轉(zhuǎn)。作為用于以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐加速裝置202的低速軸204a、中間軸204d和輸出軸205的相應(yīng)的軸承，常常使用滾子軸承206至211 (例如，見JP 2007-232186A)。

發(fā)明內(nèi)容
在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中，在支撐以高速旋轉(zhuǎn)的輸出軸的滾子軸承中產(chǎn)生滾子的滾動接觸面或者轉(zhuǎn)動輪(turning wheel)的滾道面上的涂污效應(yīng)(產(chǎn)生表面層咬粘的現(xiàn)象)，因而可能減少滾動軸承的壽命。本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)電設(shè)備，其能夠有效地防止在支撐加速裝置的輸出軸的滾動軸承中產(chǎn)生涂污效應(yīng)(smearing)。本申請的發(fā)明人熱切地研究了涂污現(xiàn)象的產(chǎn)生機理。結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當主軸的轉(zhuǎn)速由于風(fēng)力的減小而快速減小時，發(fā)電機的驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速在具有較重的重量的發(fā)電機的轉(zhuǎn)子的慣性的作用下超過輸出軸的轉(zhuǎn)速，因而產(chǎn)生所謂的扭矩損失(載荷損失)，施加于支撐輸出軸的滾子軸承的徑向載荷通過扭矩損失而降低，滾子與保持滾子的保持器之間的滑動摩擦阻力超過滾子軸承的滾子與轉(zhuǎn)動輪之間的滾動摩擦阻力，因此滾子的旋轉(zhuǎn)被延遲。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，當主軸的轉(zhuǎn)速由于風(fēng)能的增大而從上述狀態(tài)快速增大時，加入了來自于增大的轉(zhuǎn)速的慣性矩，從而增大了施加于支撐輸出軸的滾子軸承的徑向載荷，因而在高載荷在此時施加于滾子的狀態(tài)下，滾子在與轉(zhuǎn)動輪的接觸面上滑移，接觸面的溫度升高，由此產(chǎn)生涂污效應(yīng)。本發(fā)明人基于這些發(fā)現(xiàn)完成本申請的發(fā)明。本發(fā)明的方面涉及一種發(fā)電設(shè)備。該發(fā)電設(shè)備包括加速裝置，加速裝置包括主軸、旋轉(zhuǎn)傳輸機構(gòu)以及滾子軸承，主軸通過外力而旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)傳輸機構(gòu)接收主軸的旋轉(zhuǎn)以增大主軸的轉(zhuǎn)速，滾子軸承以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐輸出軸，輸出軸輸出旋轉(zhuǎn)傳輸機構(gòu)的運行扭矩；發(fā)電機，發(fā)電機包括驅(qū)動軸，驅(qū)動軸通過接收輸出軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，并且發(fā)電機構(gòu)造成與隨驅(qū)動軸一起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)地發(fā)電；輸入轉(zhuǎn)子，輸入轉(zhuǎn)子設(shè)置于輸出軸以能夠與輸出軸一起旋轉(zhuǎn)；輸出轉(zhuǎn)子，輸出轉(zhuǎn)子設(shè)置于驅(qū)動軸以能夠與驅(qū)動軸一起旋轉(zhuǎn)，并且輸出轉(zhuǎn)子同心地布置在輸入轉(zhuǎn)子的徑向內(nèi)側(cè)或徑向外側(cè)；以及單向離合器，單向離合器設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間，單向離合器構(gòu)造成當輸入轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速時，將輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子連接以與輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，并且單向離合器構(gòu)造成當輸入轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速下降到輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速以下時，解除輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的連接。根據(jù)如上所述進行構(gòu)造的發(fā)電設(shè)備，當輸入轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速時，單向離合器能夠?qū)⑤斎朕D(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子連接以能夠一起旋轉(zhuǎn)，并且當輸入轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速下降到輸出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度以下時，單向離合器能夠解除輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的連接。也就是說，即使當輸出軸的轉(zhuǎn)速由于外力的降低而通過主軸快速地下降時，也能夠防止發(fā)電機的轉(zhuǎn)子的在慣性作用下的旋轉(zhuǎn)通過驅(qū)動軸傳輸至輸出軸。因此，能夠抑制施加于支撐輸出軸的滾子軸承的徑向載荷的減小以及與徑向載荷的減小相關(guān)聯(lián)的滾子的旋轉(zhuǎn)延遲。因此，當主軸的轉(zhuǎn)速由于外力的變化而從上述狀態(tài)快速地增大并且高載荷施加于滾子時，滾子幾乎不在與轉(zhuǎn)動輪的接觸面上滑移，因而能夠有效地防止產(chǎn)生滾子軸承上的涂污效應(yīng)。發(fā)電設(shè)備可以包括滾動軸承，滾動軸承設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間并且構(gòu)造成支撐輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子，使得輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子彼此相對旋轉(zhuǎn)。單向離合器可以包括內(nèi)圈的外周面、外圈的內(nèi)周面、以及布置在多個楔形空間中的每一個中的滾子，所述多個楔形空間形成在所述內(nèi)圈的外周面與所述外圈的內(nèi)周面之間。單向離合器可以構(gòu)造成通過使?jié)L子與內(nèi)圈的外周面和外圈的內(nèi)周面接合而將輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子連接，以與輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，并且單向離合器可以構(gòu)造成通過斷開滾子與內(nèi)圈的外周面和外圈的內(nèi)周面的接合而解除輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的連接。在此情況下，由于當單向離合器的滾子與內(nèi)圈外周面和外圈內(nèi)周面的接合被斷開時在內(nèi)圈外周面與外圈內(nèi)周面之間產(chǎn)生間隔，故而能夠通過滾動軸承防止輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子沿徑向方向彼此相對運動。因此，能夠防止在發(fā)電設(shè)備的工作期間輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子沿徑向方向振抖(rattle)。單向離合器可以包括環(huán)形保持器，環(huán)形保持器構(gòu)造成沿圓周方向以指定的間隔保持多個滾子，一對滾動軸承可以設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間，并且所述一對滾動軸承可以布置在單向離合器的相應(yīng)的軸向側(cè)，使得所述一對滾動軸承中的每一個均與單向離合器相鄰，并且所述一對滾動軸承中的每一個的軸向端均能夠與單向離合器的環(huán)形保持器的軸向端面中相應(yīng)的一個接觸。在此情況下，單向離合器的保持器的軸向端面與一對滾動軸承的軸向端接觸，因而能夠限制保持器向軸向側(cè)移動。所述一對滾動軸承可以是一對圓柱滾子軸承，所述一對圓柱滾子軸承包括多個圓柱滾子以及與所述多個圓柱滾子的在軸向方向上的端面滑動接觸的部分，并且環(huán)形保持器的軸向端面可以與所述一對圓柱滾子軸承中的所述部分接觸。在此情況下，能夠?qū)L動軸承的內(nèi)圈肋用作限制保持器的軸向移動的構(gòu)件，因此能夠簡化滾動軸承的結(jié)構(gòu)。單向離合器的外圈的內(nèi)周面可以是圓柱面，圓柱滾子軸承可以包括圓柱滾子軸承的外圈的滾道面，圓柱滾子軸承在滾道面處滾動，輸出轉(zhuǎn)子可以布置在輸入轉(zhuǎn)子的徑向外偵牝并且單向離合器的外圈的內(nèi)周面和滾道面可以形成在輸出轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面中。在此情況下，輸出轉(zhuǎn)子能夠用作具有單向離合器的外圈內(nèi)周面的外圈和具有相應(yīng)的圓柱滾子軸承的外圈滾道面的外圈，因而能夠簡化整個風(fēng)力設(shè)備的結(jié)構(gòu)。輸出轉(zhuǎn)子可以以可移除的方式固定于驅(qū)動軸并且布置成能夠相對于輸入轉(zhuǎn)子在軸向方向上移動。在此情況下，當輸出轉(zhuǎn)子從驅(qū)動軸移除并且相對于輸入轉(zhuǎn)子沿軸向方向移動時，能夠從輸入轉(zhuǎn)子移除輸出轉(zhuǎn)子。因此，單向離合器的外圈和圓柱滾子軸承的外圈能夠同時移除，因此能夠容易地完成單向離合器和圓柱滾子軸承的維護任務(wù)。在此情況下，無需移動發(fā)電機，因而能夠更容易地完成維護任務(wù)。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電設(shè)備，能夠有效地防止在支撐加速裝置的輸出軸的滾子軸承中產(chǎn)生涂污效應(yīng)。在發(fā)電設(shè)備中，當發(fā)電機發(fā)生燒蝕時，驅(qū)動軸變得難以旋轉(zhuǎn)，從輸出軸到驅(qū)動軸的傳輸扭矩變得過高，并且加速裝置接收過載荷，因而存在可能損壞加速裝置的可能性。本發(fā)明提供了一種發(fā)電設(shè)備，其能夠有效地防止在支撐加速裝置的輸出軸的滾子軸承中產(chǎn)生涂污效應(yīng)，以及在從輸出軸到發(fā)電機的驅(qū)動軸的傳輸扭矩變得過高的情況下降低施加于加速裝置的載荷。在上述發(fā)電設(shè)備中，單向離合器可以設(shè)置有扭矩限制器，扭矩限制器構(gòu)造成當從輸入轉(zhuǎn)子到輸出轉(zhuǎn)子的傳輸扭矩超過上限時解除輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的連接。根據(jù)如上所述進行構(gòu)造的發(fā)電設(shè)備，當輸入轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速時，單向離合器能夠使輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子連接以能夠一起旋轉(zhuǎn)，并且當輸入轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速下降到輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速以下時，單向離合器能夠解除輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的連接。也就是說，即使當輸出軸的轉(zhuǎn)速由于外力的降低而通過主軸快速地下降時，也能夠防止發(fā)電機的轉(zhuǎn)子在慣性作用下的旋轉(zhuǎn)通過驅(qū)動軸傳輸至輸出軸。因此，能夠抑制施加于支撐輸出軸的滾子軸承的徑向載荷的減小以及與徑向載荷的減小相關(guān)聯(lián)的滾子的旋轉(zhuǎn)延遲。因此，當主軸的轉(zhuǎn)速由于外力的變化而從上述狀態(tài)快速地增大并且高載荷施加于滾子時，滾子幾乎不在與轉(zhuǎn)動輪的接觸面上滑移，因而能夠有效地防止產(chǎn)生滾子軸承上的涂污效應(yīng)。此外，單向離合器設(shè)置有扭矩限制器，因而當由于發(fā)電機的燒結(jié)而使驅(qū)動軸變得難以旋轉(zhuǎn)并且從輸出軸側(cè)的輸入轉(zhuǎn)子到驅(qū)動軸側(cè)的輸出轉(zhuǎn)子的傳輸扭矩超過上限時(輸入轉(zhuǎn)子連接至輸出轉(zhuǎn)子而被置于鎖定狀態(tài))，扭矩限制器能夠解除輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的連接。因此，能夠減小施加于加速裝置的載荷，并且能夠防止加速裝置損壞。此外，因為單向離合器設(shè)置有扭矩限制器，因而與單向離合器和扭矩限制器單獨地設(shè)置情況相比較，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡化和尺寸減小。單向離合器可以包括設(shè)置于輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子中的一個的外圈的內(nèi)周面；設(shè)置于輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子中的另一個的內(nèi)圈的外周面，內(nèi)圈的外周面構(gòu)造成與外圈的內(nèi)周面在圓周方向上形成多個楔形空間；以及布置在所述多個楔形空間中的每一個中的滾子；單向離合器可以構(gòu)造成通過使?jié)L子與內(nèi)圈的外周面和外圈的內(nèi)周面接合而將輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子連接，以與輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，單向離合器可以構(gòu)造成通過斷開滾子與內(nèi)圈的外周面和外圈的內(nèi)周面的接合而解除輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的連接；并且扭矩限制器可以設(shè)置有容置凹部，容置凹部形成在內(nèi)圈的外周面中，并且當傳輸扭矩超過上限時，容置凹部容置與楔形空間分離的滾子，以斷開滾子與內(nèi)圈的外周面和外圈的內(nèi)周面的接合。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當從輸入轉(zhuǎn)子到輸出轉(zhuǎn)子的傳輸扭矩超過上限時，與楔形空間分離的滾子容置在容置凹部中，并且滾子與內(nèi)圈外周面和外圈內(nèi)周面的接合被斷開。因而，能夠適當?shù)亟獬龔妮斎朕D(zhuǎn)子到輸出轉(zhuǎn)子的連接。內(nèi)圈的外周面可以設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子中，并且扭矩限制器可以設(shè)置有防止分離裝置，防止分離裝置防止容置凹部中的滾子在由于輸入轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)造成的離心力的作用下與容置凹部分離。當輸入轉(zhuǎn)子在滾子容置在容置凹部中的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)并且滾子在離心力的作用下移動到容置凹部之外時，存在滾子與內(nèi)圈外周面和外圈內(nèi)周面再次接合的可能性。然而，本發(fā)明的扭矩限制器包括防止分離裝置，防止分離裝置防止?jié)L子與容置凹部分離，因而能夠解決這種問題。防止分離裝置可以構(gòu)造成使得限制部在容置凹部的在圓周方向上的邊緣中伸出，限制部限制容置在容置凹部中的滾子向徑向外側(cè)的移動。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，如果滾子在由于輸入轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)造成的離心力的作用下向徑向外側(cè)與容置凹部分離，控制部變?yōu)榉乐狗蛛x的障礙物。因此，能夠適當?shù)胤乐節(jié)L子與內(nèi)圈外周面和外圈內(nèi)周面再次接合。在內(nèi)圈的外周面與外圈的內(nèi)周面之間可以設(shè)置有構(gòu)造成能夠容置滾子的凹穴；在內(nèi)圈的外周面與外圈的內(nèi)周面之間可以設(shè)置有保持器和彈性構(gòu)件，保持器構(gòu)造成沿圓周方向以指定的間隔保持滾子，彈性構(gòu)件構(gòu)造成將凹穴中的滾子朝向楔形空間的變窄方向偏壓；并且容置凹部可以形成為具有將滾子相對于彈性構(gòu)件定位在徑向內(nèi)側(cè)的深度。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當滾子與保持器的凹穴分離而進入容置凹部時，彈性構(gòu)件延伸成定位在滾子的徑向外側(cè)。因此，如果滾子在與輸入轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的離心力的作用下向徑向外側(cè)與容置凹部分離，彈性構(gòu)件則變?yōu)檎系K物，并且能夠防止分離。彈性構(gòu)件可以設(shè)置有阻擋構(gòu)件，阻擋構(gòu)件阻擋容置滾子的容置凹部的至少一部分。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當彈性構(gòu)件設(shè)置在如上所述進入容置凹部中的滾子的徑向外側(cè)時，阻擋構(gòu)件能夠阻擋容置凹部的至少一部分，并且牢靠地防止?jié)L子的分離。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電設(shè)備，能夠有效地防止在支撐加速裝置的輸出軸的滾子軸承中產(chǎn)生涂污效應(yīng)，并且在從輸出軸到發(fā)電機的驅(qū)動軸的傳輸扭矩變得過高的狀態(tài)下，能夠減小施加于加速裝置的載荷。此外，根據(jù)本發(fā)明的單向離合器，當從輸入軸到發(fā)電機的輸出軸的傳輸扭矩變得過高時，能夠優(yōu)選地解除輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的連接，另外能夠防止?jié)L子在由于輸入轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的作用下與容置凹部分離以及滾子與內(nèi)圈外周面和外圈內(nèi)周面的接合。在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中，在支撐高速旋轉(zhuǎn)的滾子軸承中產(chǎn)生滾子的滾動接觸面或者轉(zhuǎn)動輪的滾道面上的涂污效應(yīng)(產(chǎn)生表面層咬粘的現(xiàn)象)，因而可能減少滾動軸承的壽命。本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)電設(shè)備，其能夠有效地防止在支撐加速裝置的輸出軸的滾動軸承中產(chǎn)生涂污效應(yīng)。發(fā)電設(shè)備可以包括慣性質(zhì)量體，慣性質(zhì)量體設(shè)置成能夠與輸出轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。根據(jù)如上所述進行構(gòu)造的發(fā)電設(shè)備，當輸入轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速時，單向離合器能夠?qū)⑤斎朕D(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子連接以能夠一起旋轉(zhuǎn)，并且當輸入轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速下降到輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速以下時，單向離合器能夠解除輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的連接。也就是說，即使當輸出軸的轉(zhuǎn)速由于外力的降低而通過主軸快速地下降時，也能夠防止發(fā)電機的轉(zhuǎn)子的在慣性作用下的旋轉(zhuǎn)通過驅(qū)動軸傳輸至輸出軸。因此，能夠抑制施加于支撐輸出軸的滾子軸承的徑向載荷的減小以及與徑向載荷的減小相關(guān)聯(lián)的滾子的旋轉(zhuǎn)延遲。因此，當主軸的轉(zhuǎn)速由于外力的變化而從上述狀態(tài)快速地增大并且高載荷施加于滾子時，滾子幾乎不在與轉(zhuǎn)動輪的接觸面上滑移，因而能夠有效地防止產(chǎn)生滾子軸承上的涂污效應(yīng)。此外，輸出轉(zhuǎn)子設(shè)置有慣性質(zhì)量體以能夠一起旋轉(zhuǎn)，因而能夠增大輸出轉(zhuǎn)子的慣性矩。因此，單向離合器解除輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的連接，并且當輸出轉(zhuǎn)子由于轉(zhuǎn)子的慣性而以減小的速度旋轉(zhuǎn)時，由減速造成的角加速度變小。因此，能夠防止輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速快速地減小。也就是說，即使當主軸的轉(zhuǎn)速由于外力的減低而快速地下降時，發(fā)電機的轉(zhuǎn)子也不會快速地減小與輸出轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)速，而是在慣性的作用下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，因而能夠增大轉(zhuǎn)子的平均轉(zhuǎn)速。因此，能夠提高發(fā)電機的發(fā)電效率。發(fā)電設(shè)備可以包括滾動軸承，滾動軸承設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間并且構(gòu)造成支撐輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子，使得輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子彼此相對旋轉(zhuǎn)。單向離合器可以包括內(nèi)圈的外周面、外圈的內(nèi)周面、以及布置在多個楔形空間中的每一個中的滾子，所述多個楔形空間形成在內(nèi)圈的外周面與外圈的內(nèi)周面之間。單向離合器可以構(gòu)造成通過使?jié)L子與內(nèi)圈的外周面和外圈的內(nèi)周面接合而將輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子連接，以與輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。單向離合器可以構(gòu)造成通過斷開滾子與內(nèi)圈的外周面和外圈的內(nèi)周面的接合而解除輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的連接。在此情況下，由于當單向離合器的滾子與內(nèi)圈外周面和外圈內(nèi)周面的接合斷開時在內(nèi)圈外周面與外圈內(nèi)周面之間產(chǎn)生間隔，因而能夠通過滾動軸承防止輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子沿徑向方向的彼此相對移動。因此，能夠防止在發(fā)電設(shè)備的工作期間輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子沿徑向方向振抖。單向離合器可以包括環(huán)形保持器，環(huán)形保持器構(gòu)造成沿圓周方向以指定的間隔保持多個滾子，并且一對滾動軸承可以設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間。所述一對滾動軸承可以布置在單向離合器的相應(yīng)的軸向側(cè)，使得所述一對滾動軸承中的每一個均與單向離合器相鄰，并且所述一對滾動軸承中的每一個的軸向端均能夠與單向離合器的環(huán)形保持器的軸向端面中相應(yīng)的一個接觸。在此情況下，單向離合器的保持器的軸向端面與一對滾動軸承的軸向端接觸，因而能夠限制保持器向軸向側(cè)的移動。
所述一對滾動軸承可以是一對圓柱滾子軸承，所述一對圓柱滾子軸承包括多個圓柱滾子以及與所述多個圓柱滾子的在軸向方向上的端面滑動接觸的部分，并且環(huán)形保持器的軸向端面可以與所述一對圓柱滾子軸承中的所述部分接觸。在此情況下，滾動軸承的內(nèi)圈肋能夠用作限制保持器的軸向移動的構(gòu)件，因而能夠簡化滾動軸承的結(jié)構(gòu)。單向離合器的外圈的內(nèi)周面可以是圓柱面，圓柱滾子軸承可以包括圓柱滾子軸承的外圈的滾道面，圓柱滾子軸承在滾道面處滾動，輸出轉(zhuǎn)子可以布置在輸入轉(zhuǎn)子的徑向外偵牝并且單向離合器的外圈的內(nèi)周面和滾道面可以形成在輸出轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面中。在此情況下，輸出轉(zhuǎn)子能夠用作具有單向離合器的外圈內(nèi)周面的外圈和具有相應(yīng)的圓柱滾子軸承的外圈滾道面的外圈，因而能夠簡化整個風(fēng)力設(shè)備的結(jié)構(gòu)。輸出轉(zhuǎn)子可以以可移除的方式固定于驅(qū)動軸并且布置成能夠相對于輸入轉(zhuǎn)子在軸向方向上移動。在此情況下，當輸出轉(zhuǎn)子從驅(qū)動軸上移除并且相對于輸入轉(zhuǎn)子在軸向方向上移動時，能夠從輸入轉(zhuǎn)子移除輸出轉(zhuǎn)子。因此，能夠同時移除單向離合器的外圈和圓柱滾子軸承的外圈，因此能夠容易地完成單向離合器和圓柱滾子軸承的維護任務(wù)。在此情況下，無需移動發(fā)電機，因而能夠更容易地完成維護任務(wù)。發(fā)電設(shè)備可以包括電磁離合器，電磁離合器構(gòu)造成在通電期間將輸出轉(zhuǎn)子與慣性質(zhì)量體連接，使得輸出轉(zhuǎn)子與慣性質(zhì)量體一起旋轉(zhuǎn)，并且電磁離合器構(gòu)造成在非通電期間解除輸出轉(zhuǎn)子與慣性質(zhì)量體之間的連接；檢測裝置，檢測裝置構(gòu)造成檢測輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；以及控制裝置，控制裝置構(gòu)造成進行控制以在輸出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)起動時將電磁離合器置于非通電狀態(tài)，并且控制裝置構(gòu)造成進行控制以在輸出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)起動之后當檢測裝置檢測到輸出轉(zhuǎn)子達到指定轉(zhuǎn)速時向電磁離合器通電。在此情況下，在旋轉(zhuǎn)起動時在輸出轉(zhuǎn)子達到指定轉(zhuǎn)速之前，電磁離合器不通電并且輸出轉(zhuǎn)子和慣性質(zhì)量體之間的連接是解除的，因而能夠減小使輸出轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)直至指定轉(zhuǎn)速所需的運行扭矩。因此，能夠減小通過輸出轉(zhuǎn)子和驅(qū)動軸使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)直至指定轉(zhuǎn)速所需的時間，因而能夠更多地提高發(fā)電機的發(fā)電效率。當在輸出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)起動之后檢測裝置檢測到輸出轉(zhuǎn)子達到指定轉(zhuǎn)速時，電磁離合器通電，并且輸出轉(zhuǎn)子和慣性質(zhì)量體連接從而能夠一起旋轉(zhuǎn)，因而能夠增大輸出轉(zhuǎn)子的慣性矩。因此，當單向離合器解除輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的連接時，發(fā)電機的轉(zhuǎn)子不會快速地減小與輸出轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)速而是繼續(xù)在慣性的作用下旋轉(zhuǎn)，因而能夠增大轉(zhuǎn)子的平均轉(zhuǎn)速。因此，能夠更多地提高發(fā)電機的發(fā)電效率。發(fā)電設(shè)備可以包括設(shè)置在輸出轉(zhuǎn)子與慣性質(zhì)量體之間的粘性流體聯(lián)接裝置。粘性流體聯(lián)接裝置可以包括i)粘性流體，粘性流體在輸出轉(zhuǎn)子的低速旋轉(zhuǎn)期間，通過粘性阻力將輸出轉(zhuǎn)子的運行扭矩傳輸至慣性質(zhì)量體，以及ii)離心式離合機構(gòu)，離心式離合機構(gòu)通過在輸出轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)期間利用與輸出轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的離心力而將輸出轉(zhuǎn)子的運行扭矩傳輸至慣性質(zhì)量體。在此情況下，當輸出轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)的起動過程中以低速旋轉(zhuǎn)時，輸出轉(zhuǎn)子的運行扭矩通過粘性流體的粘性阻力傳輸至慣性質(zhì)量體，因此慣性質(zhì)量體以低于輸出轉(zhuǎn)子的角加速度的角加速度增大速度。換言之，能夠減小在輸出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)起動時施加于輸出轉(zhuǎn)子的由慣性質(zhì)量體產(chǎn)生的慣性扭矩，因此能夠減小將輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速增大直至指定轉(zhuǎn)速所需的運行扭矩。因此，能夠減小通過輸出轉(zhuǎn)子和驅(qū)動軸使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速增大直至指定轉(zhuǎn)速所需的時間，因而能夠提高發(fā)電機的發(fā)電效率。此外，當輸出轉(zhuǎn)子達到指定轉(zhuǎn)速從而高速旋轉(zhuǎn)時，輸出轉(zhuǎn)子的運行扭矩通過離心式離合器機構(gòu)傳輸至慣性質(zhì)量體。因此，輸出轉(zhuǎn)子和慣性質(zhì)量體連接從而能夠一起旋轉(zhuǎn)，因而能夠增大輸出轉(zhuǎn)子的慣性矩。因此，當單向離合器解除輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的連接時，發(fā)電機的轉(zhuǎn)子不會快速地減小與輸出轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)速，而是在慣性的作用下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，因而能夠增大轉(zhuǎn)子的平均轉(zhuǎn)速，并且能夠更多地提高發(fā)電機的發(fā)電效率。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電設(shè)備，能夠有效地防止在支撐加速裝置的輸出軸的滾子軸承中產(chǎn)生涂污效應(yīng)。


本發(fā)明的特征、優(yōu)點和工業(yè)重要性將在下文參照附圖對本發(fā)明的示例性實施方式的詳細描述中描述，其中相同的附圖標記指示相同的元件，在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一和第二實施方式的發(fā)電設(shè)備的示意性側(cè)視圖；圖2是示出了圖1中示出的發(fā)電設(shè)備中的加速裝置的滾子軸承的截面圖；圖3是示出了根據(jù)第一實施方式并且在圖1中示出的發(fā)電設(shè)備中的加速裝置的輸出軸與發(fā)電機的驅(qū)動軸之間的連接部的截面圖；圖4是示出了根據(jù)第一和第三實施方式的發(fā)電設(shè)備中的單向離合器的截面圖；圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施方式并且在圖1中示出的發(fā)電設(shè)備中的加速裝置的輸出軸與發(fā)電機的驅(qū)動軸之間的連接部的截面圖；圖6是示出了根據(jù)第二實施方式并且在圖1中示出的發(fā)電設(shè)備中的單向離合器的截面圖；圖7是以放大比例示出了根據(jù)第二實施方式的單向離合器的一部分的截面圖；圖8是以放大比例示出了在滾子容置在容置凹部中的狀態(tài)下根據(jù)第二實施方式的單向離合器的一部分的截面圖；圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的發(fā)電設(shè)備的示意性側(cè)視圖；圖10是示出了根據(jù)第三實施方式并且在圖9中示出的發(fā)電設(shè)備中的加速裝置的輸出軸與發(fā)電機的驅(qū)動軸之間的連接部的截面圖；圖11是示出了根據(jù)第三實施方式的發(fā)電設(shè)備中的輸出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)波動的曲線圖；圖12是示出了在圖10中示出的輸出軸和發(fā)電機的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)波動的曲線圖；圖13是示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中的加速裝置的輸出軸與發(fā)電機的驅(qū)動軸之間的連接部的截面圖；圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中的加速裝置的輸出軸與發(fā)電機的驅(qū)動軸之間的連接部的截面圖；圖15是示出了圖14中的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中的輸出轉(zhuǎn)子和慣性質(zhì)量體的旋轉(zhuǎn)波動的曲線圖；以及圖16是示出了加速裝置的截面圖。
具體實施例方式下面，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施方式。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一和第二實施方式的發(fā)電設(shè)備的示意性側(cè)視圖。本實施方式的發(fā)電設(shè)備為風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I包括主軸2、加速裝置3和發(fā)電機4，主軸2通過接收風(fēng)力(外力)而旋轉(zhuǎn)，力口速裝置3聯(lián)接至主軸2，發(fā)電機4聯(lián)接至加速裝置3。主軸2的旋轉(zhuǎn)由加速裝置3增速，發(fā)電機4由增速的旋轉(zhuǎn)動力驅(qū)動。在主軸2的頂端處，葉片(未示出)例如聯(lián)接為能夠一起旋轉(zhuǎn)，并且葉片構(gòu)造成接收風(fēng)力以隨主軸2—起旋轉(zhuǎn)。發(fā)電機4具有驅(qū)動軸41、轉(zhuǎn)子42和定子(未示出)，驅(qū)動軸41接收由加速裝置3增速的旋轉(zhuǎn)動力以旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子42安裝在發(fā)電機4中。轉(zhuǎn)子42聯(lián)接至驅(qū)動軸41以能夠一起旋轉(zhuǎn)，發(fā)電與驅(qū)動軸41的旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)子42的驅(qū)動相關(guān)聯(lián)地進行。加速裝置3包括齒輪機構(gòu)(旋轉(zhuǎn)傳輸機構(gòu))30，齒輪機構(gòu)30接收主軸20的旋轉(zhuǎn)以增大轉(zhuǎn)速。齒輪機構(gòu)30包括行星齒輪機構(gòu)31和高速齒輪機構(gòu)32，高速齒輪機構(gòu)32接收由行星齒輪機構(gòu)31增速了的旋轉(zhuǎn)并且進一步增大轉(zhuǎn)速。行星齒輪機構(gòu)31具有內(nèi)齒輪(齒圈)31a、多個行星齒輪31b、以及太陽輪31c，所述多個行星齒輪31b由行星架(未示出)保持，行星架聯(lián)接至主軸2以能夠一起旋轉(zhuǎn)，太陽輪31c與行星齒輪31b嚙合。因此，當行星架與主軸2 —起旋轉(zhuǎn)時，太陽輪31c通過行星齒輪31b旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)傳輸至高速齒輪機構(gòu)32的低速軸33。高速齒輪機構(gòu)32包括低速軸33，低速軸33具有低速齒輪33a、中間軸34和輸出軸35，中間軸34具有第一中間齒輪34a和第二中間齒輪34b，輸出軸35具有高速齒輪35a。低速軸33由直徑約為Im并且與主軸2同心地布置的大旋轉(zhuǎn)軸形成。低速軸33的沿軸向方向的兩端由滾子軸承36a和36b支撐以旋轉(zhuǎn)。中間軸34布置在低速軸33上方。中間軸34的沿軸向方向的兩端由滾子軸承37a和37b支撐以旋轉(zhuǎn)。中間軸34上的第一中間齒輪34a與低速齒輪33a嚙合，第二中間齒輪34a與高速齒輪35a嚙合。輸出軸35布置在中間軸34上方并且適于輸出運行扭矩。輸出軸35的一端35b和另一端(輸出端)35c的沿軸向方向的側(cè)部分別由滾子軸承38和39支撐以旋轉(zhuǎn)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，主軸2的旋轉(zhuǎn)通過的行星齒輪機構(gòu)31的齒數(shù)比、低速齒輪33a和第一中間齒輪34a之間的齒數(shù)比、以及第二中間齒輪34b和高速齒輪35a之間的齒數(shù)比分三個階段增速。運行扭矩從輸出軸35的輸出端35c輸出。因此，主軸2的在風(fēng)力作用下的旋轉(zhuǎn)由加速裝置3分三個階段增速并且適于驅(qū)動發(fā)電機4。圖2是示出了支撐輸出軸35的一端35b的滾子軸承38的截面圖。在圖2中，滾子軸承38由圓柱滾子軸承形成，并且包括內(nèi)圈38a、外圈38b、多個圓柱滾子38c、以及環(huán)形保持器38d,內(nèi)圈38a配合并且固定在輸出軸35上,外圈38b固定至殼體(未不出)，所述多個圓柱滾子38c放置在內(nèi)圈38a和外圈38b之間以能夠滾動,環(huán)形保持器38d沿圓周方向以指定的間隔保持相應(yīng)的圓柱滾子38c。內(nèi)圈38a、外圈38b和圓柱滾子38c由例如軸承鋼制成。保持器38d由例如銅合金制成。內(nèi)圈38a具有形成在外周的軸向中心處的內(nèi)圈滾道面38al。外圈38b與內(nèi)圈38a同心地布置并且具有外圈滾道面38bl和一對外圈肋38b2，外圈滾道面38bl形成在內(nèi)周的軸向中心處，所述一對外圈肋38b2形成在外圈滾道面38bI的軸向側(cè)。外圈滾道面38bI布置成面對內(nèi)圈滾道面38al。外圈肋38b2形成為從外圈38b的內(nèi)周的沿軸向方向的兩端延伸至沿徑向方向的內(nèi)側(cè)。圓柱滾子38c的端面與外圈肋38b2滑動接觸。圓柱滾子38c放置在內(nèi)圈38a的內(nèi)圈滾道面38al與外圈38b的外圈滾道面38bl之間以能夠滾動。保持器38d具有一對環(huán)形部38dl和多個柱部38d2，環(huán)形部38dl沿軸向方向分開地放置，所述多個柱部38d2沿環(huán)形部38dl的軸向方向以相等的間隔放置以連接兩個環(huán)形部38dl。在所述一對環(huán)形部38dl與相鄰的柱部38d2之間分別形成有凹穴38d3，并且在凹穴38d3中放置有相應(yīng)的圓柱滾子38c。如圖1中示出的，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I進一步包括輸入轉(zhuǎn)子5、輸出轉(zhuǎn)子6、單向離合器7和一對滾動軸承8，輸入轉(zhuǎn)子5設(shè)置成能夠隨加速裝置3的輸出軸35 —起旋轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)子6設(shè)置成能夠隨發(fā)電機4的驅(qū)動軸41 一起旋轉(zhuǎn)，單向離合器7設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子5與輸出轉(zhuǎn)子6之間，所述一對滾動軸承8設(shè)置在單向離合器7的軸向側(cè)。單向離合器7和滾動軸承8構(gòu)造成通過輸入轉(zhuǎn)子5和輸出轉(zhuǎn)子6將輸出軸35的旋轉(zhuǎn)傳輸至驅(qū)動軸41。此處，本實施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I構(gòu)造成使得滾動軸承8被設(shè)置在單向離合器7的軸向側(cè)；然而，滾動軸承8也可以設(shè)置在單向離合器7的僅一個軸向側(cè)。首先，將描述第一實施方式。圖3是不出了加速裝置3的輸出軸35與發(fā)電機4的驅(qū)動軸4之間的連接部的截面圖。在圖3中，輸入轉(zhuǎn)子5與輸出軸35同心地布置，并且從一個軸向端(圖3的左端)至另一軸向端(圖3的右端)依次具有凸緣部51、大直徑部52和小直徑部53。凸緣部51形成為向徑向外側(cè)延伸超過大直徑部52的外周面并且以可移除的方式固定在輸出軸35的輸出端35c中。具體地，凸緣部51通過螺栓和螺母(未示出)以抵靠在凸緣部35cl的狀態(tài)緊固在形成于輸出端35c中的凸緣部35cl上。在小直徑部53的端面與驅(qū)動軸41的凸緣部41a的端面之間形成有間隔SI。輸出轉(zhuǎn)子6同心地布置在輸入轉(zhuǎn)子5的徑向外側(cè)并且具有圓柱部61和形成在圓柱部61的另一個軸向端(圖3的右端)中的凸緣部62。凸緣部62形成為向徑向外側(cè)延伸超過圓柱部61的外周面并且以可移除的方式固定在驅(qū)動軸41的一端中。具體地，凸緣部62通過螺栓和螺母(未示出)以抵靠凸緣部41a的狀態(tài)緊固在形成于驅(qū)動軸41的一端中的凸緣部41a上。圓柱部61的內(nèi)周面形成為圓柱面。用于密封圓柱部61與輸入轉(zhuǎn)子5的小直徑部53之間的環(huán)形空間的環(huán)形密封構(gòu)件10設(shè)置在圓柱部61的一個軸向端(圖3的左端)的內(nèi)周面與輸入轉(zhuǎn)子5的大直徑部52的外周面之間的間隔中。在圓柱部61的一端側(cè)的端面與輸入轉(zhuǎn)子5的凸緣部51的面對圓柱部61的所述端面的端面之間形成有間隔S2。因此，在輸出轉(zhuǎn)子6與驅(qū)動軸41分離的狀態(tài)下，輸出轉(zhuǎn)子6能夠相對于輸入轉(zhuǎn)子5運動至兩個軸向側(cè)。圖4是示出了單向離合器7的截面圖。在圖3和圖4中，單向離合器7包括內(nèi)圈71、外圈72和多個滾子73，滾子73設(shè)置在內(nèi)圈71的外周面71a與外圈72的內(nèi)周面72a之間。內(nèi)圈71配裝并且固定至輸入轉(zhuǎn)子5的小直徑部53的軸向中心,并且構(gòu)造成與小直徑部53—起旋轉(zhuǎn)。輸出轉(zhuǎn)子6的圓柱部61的軸向中心處的區(qū)域B設(shè)定為單向離合器7的外圈72。因此，內(nèi)周面72a在區(qū)域B中形成在圓柱部61的內(nèi)周面中。滾子73形成為圓柱形，在本實施方式中，在圓周方向上設(shè)置有8個滾子。單向離合器7還包括環(huán)形保持器74和多個彈性構(gòu)件75，環(huán)形保持器74沿圓周方向以指定的間隔保持相應(yīng)的滾子73，彈性構(gòu)件75將相應(yīng)的滾子73朝向一個方向彈性地偏壓。保持器74具有在軸向方向上彼此面對的一對環(huán)形部74a和多個柱部74b，柱部74b在軸向方向上在兩個環(huán)形部74a之間延伸，并且在圓周方向上以相等間隔布置以連接兩個環(huán)形部74a。在兩個環(huán)形部74a與相鄰的柱部74b之間形成有多個凹穴74c，相應(yīng)的滾子73單獨地容置在相應(yīng)的凹穴74c中。彈性構(gòu)件75形成有螺旋壓縮彈簧并且單獨地容置在保持器74的相應(yīng)的凹穴74c中以安裝在柱部74b中。在圖4中，在內(nèi)圈71的外周面71a中形成有與滾子73數(shù)量相同(8個)的平的凸輪面71al。外圈72的內(nèi)周面72a形成為圓柱面。在內(nèi)圈71的凸輪面71al與外圈72的圓柱面之間在圓周方向上形成有多個(8個)楔形空間S。滾子73單獨地布置在相應(yīng)的楔形空間S中，彈性構(gòu)件75朝向楔形空間S變窄的方向偏壓滾子73。滾子73的外周面形成為接觸面73a，接觸面73a與內(nèi)圈71的凸輪面71al以及外圈72的圓柱面接觸，接觸面73a形成為沿寬度方向(軸向方向)是直的。單向離合器7放置在內(nèi)圈71與外圈72之間設(shè)置有作為潤滑劑的油脂的環(huán)境中，作為潤滑劑的油脂由酯基油和尿素基增稠劑制成，并且?guī)缀醪皇軠囟茸兓挠绊?。在如上所述進行構(gòu)造的單向離合器7中，在輸入轉(zhuǎn)子5以增大的速度旋轉(zhuǎn)并且因而輸入轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)速度超過輸出轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)速度的情況下，內(nèi)圈71在一個方向(圖4的逆時針方向)上進行相對于外圈72的相對旋轉(zhuǎn)。在此情況下，滾子73在彈性構(gòu)件75的偏壓力作用下向楔形空間S變窄的方向稍稍運動，滾子73的接觸面73a與內(nèi)圈71的外周面71a和外圈72的內(nèi)周面72a接觸(即，滾子73被壓向內(nèi)圈71和外圈72)，單向離合器7變?yōu)闈L子73在內(nèi)圈71與外圈72之間接合的狀態(tài)。因此，內(nèi)圈71和外圈72能夠在一個方向上一起旋轉(zhuǎn)，并且使輸入轉(zhuǎn)子5與輸出轉(zhuǎn)子6連接從而能夠一起旋轉(zhuǎn)。在輸入轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)速在增大之后變?yōu)楹愣ú⑶遗c輸出轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)速相同的速度的情況下，滾子73保持為在內(nèi)圈71與外圈72之間的接合狀態(tài)。因此，單向離合器7沿一個方向保持內(nèi)圈71和外圈72的共同旋轉(zhuǎn)，輸入轉(zhuǎn)子5和輸出轉(zhuǎn)子6繼續(xù)一起旋轉(zhuǎn)。另一方面，在輸入轉(zhuǎn)子5以減小的速度旋轉(zhuǎn)并且因而輸入轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)速下降到輸出轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)速以下的情況下，內(nèi)圈71在另一方向(圖4的順時針方向)與外圈72進行相對旋轉(zhuǎn)。在此情況下，滾子73克服彈性構(gòu)件75的偏壓力在楔形空間S變寬的方向上稍稍運動，因此斷開滾子73與內(nèi)圈71和外圈72的接合。因此，斷開了滾子73的接合，由此解除了輸入轉(zhuǎn)子5與輸出轉(zhuǎn)子6之間的連接。在圖3中，一對滾動軸承8分別設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子5的小直徑部53與輸出轉(zhuǎn)子6的圓柱部61之間，并且將輸入轉(zhuǎn)子5和輸出轉(zhuǎn)子6支撐為彼此相對旋轉(zhuǎn)。滾動軸承8布置在單向離合器7的彼此相鄰的軸向側(cè)，使得滾動軸承8的軸向端能夠與單向離合器7的保持器74的在軸向端中的軸向端面接觸。滾動軸承8設(shè)置有內(nèi)圈81、外圈82和圓柱滾子軸承，圓柱滾子軸承包括多個圓柱滾子83，圓柱滾子83放置在內(nèi)圈81與外圈82之間從而能夠滾動。內(nèi)圈81具有內(nèi)圈滾道面81a和內(nèi)圈肋81b，內(nèi)圈滾道面81a形成在外周中，內(nèi)圈肋81b在內(nèi)滾道面81a的軸向側(cè)形成為朝向徑向外側(cè)伸出。圓柱滾子83的端面分別與內(nèi)圈肋81b的內(nèi)表面進行滑動接觸。此外，內(nèi)圈81b的與單向離合器7相鄰的外表面81bl形成為接觸面，該接觸面與環(huán)形部74a的外表面、即單向離合器7的保持器74的軸向端面進行接觸。輸出轉(zhuǎn)子6的圓柱部61的軸向端面中的區(qū)域A和區(qū)域C設(shè)定為滾動軸承8的外圈82。外圈82的外圈滾道面82a形成在區(qū)域A和區(qū)域C的相應(yīng)的內(nèi)周面中。圓柱滾子83放置在外圈滾道面82a與內(nèi)圈滾道面81a之間從而能夠滾動。根據(jù)如上文所述進行構(gòu)造的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1，當輸入轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)速下降到輸出轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)速以下時，設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子5與輸出轉(zhuǎn)子6之間的單向離合器7能夠解除輸入轉(zhuǎn)子5與輸出轉(zhuǎn)子6之間的連接，其中，輸入轉(zhuǎn)子5與加速裝置3的輸出軸35 —起旋轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)子6與發(fā)電機4的驅(qū)動軸41 一起旋轉(zhuǎn)。也就是說，當輸出軸35的轉(zhuǎn)速由于風(fēng)力下降而通過主軸2迅速下降時，能夠防止發(fā)電機4的轉(zhuǎn)子42的在慣性作用下的旋轉(zhuǎn)通過驅(qū)動軸41傳輸至輸出軸35。因此，能夠抑制施加于支撐輸出軸35的滾子軸承38的徑向載荷的減小以及與所述徑向載荷的減小相關(guān)聯(lián)的圓柱滾子38c的旋轉(zhuǎn)延遲。因此，當主軸2的轉(zhuǎn)速由于風(fēng)力變化而迅速增大并且從上述狀態(tài)而使高載荷施加于圓柱滾子38時，圓柱滾子38c幾乎不在與內(nèi)圈38a的接觸面上滑動，因此能夠有效地抑制在滾子軸承83上產(chǎn)生涂污效應(yīng)。此外，通過防止發(fā)電機4的轉(zhuǎn)子42的在慣性作用下的旋轉(zhuǎn)傳輸至輸出軸35，能夠降低施加于滾子軸承36a、36b、37a、37b、38、39等的載荷。因此，行星齒輪機構(gòu)31的齒輪31b和31c、高速齒輪機構(gòu)32的軸33至35、以及滾動軸承36a、36b、37a、37b、38和39全部能夠?qū)崿F(xiàn)尺寸降低，因此，能夠減輕加速裝置3的重量以及以低成本進行制造。另外，通過解除輸入轉(zhuǎn)子5與輸出轉(zhuǎn)子6之間的連接，發(fā)電機4的轉(zhuǎn)子42在慣性的作用下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)而沒有迅速減速，因此能夠增大轉(zhuǎn)子42的平均轉(zhuǎn)速。因此，能夠提高發(fā)電機4的發(fā)電效率。將轉(zhuǎn)子支撐為能夠彼此相對旋轉(zhuǎn)的滾動軸承8設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子5與輸出轉(zhuǎn)子6之間。因此，通過解除單向離合器7中的滾子73、內(nèi)圈71與外圈72之間的接合，當在楔形間隔S中產(chǎn)生滾子73與內(nèi)圈71以及與外圈72之間的間隔時，滾動軸承8能夠防止輸入轉(zhuǎn)子5與輸出轉(zhuǎn)子6沿徑向方向彼此運動。因此，能夠防止在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I的工作期間輸入轉(zhuǎn)子5和輸出轉(zhuǎn)子6沿徑向方向振抖。因為一對滾動軸承8彼此相鄰地布置在單向離合器7的軸向側(cè)，并且單向離合器7的保持器74的軸向端面形成為能夠與滾動軸承8的軸向端接觸，所以能夠限制保持器74向軸向側(cè)的運動。具體地，因為單向離合器7的保持器74的軸向端面(環(huán)形部74a的外表面)與滾動軸承8的內(nèi)圈肋81b接觸，所以滾動軸承8的內(nèi)圈肋81b也能夠用作限制保持器74的軸向運動的構(gòu)件。因此，能夠簡化滾動軸承8的結(jié)構(gòu)。此外，因為單向離合器7的外圈內(nèi)周面72a和滾動軸承8的外圈滾道面82a形成在輸出轉(zhuǎn)子6的內(nèi)周面中，所以輸出轉(zhuǎn)子6能夠用作單向離合器7的外圈72和滾動軸承8的外圈82。因此，能夠簡化整個風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I的結(jié)構(gòu)。因為，輸出轉(zhuǎn)子6以可移除的方式固定至發(fā)電機4的驅(qū)動軸41并且以能夠相對于輸入轉(zhuǎn)子5沿軸向方向移動的方式布置，所以當將輸出轉(zhuǎn)子6從驅(qū)動軸41移除并且相對于輸入轉(zhuǎn)子5沿軸向方向移動時，能夠從輸入轉(zhuǎn)子5移除輸出轉(zhuǎn)子6。因此，能夠同時移除滾動單向離合器7的外圈72和滾動軸承8的外圈82，從而能夠容易地完成單向離合器7和滾動軸承8的維護任務(wù)。在此情況下，無需移動發(fā)電機4，因此能夠更容易地完成維護任務(wù)。本發(fā)明并不局限于上述第一實施方式，并且能夠適當變化地來實施。例如，在第一實施方式中，輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子作為單獨的構(gòu)件分別設(shè)置于輸出軸和驅(qū)動軸；然而，輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子可以分別與輸出軸和驅(qū)動軸一體地形成。輸出轉(zhuǎn)子布置在輸入轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)；然而，輸出轉(zhuǎn)子可以布置在輸入轉(zhuǎn)子的徑向內(nèi)側(cè)。在此情況下，單向離合器可以在外圈內(nèi)周面中形成有凸輪面，并且內(nèi)圈外周面可以形成為圓柱面。另外，在此情況下，內(nèi)圈外周面可以形成在輸出轉(zhuǎn)子的外周面中，并且輸出轉(zhuǎn)子可以用作內(nèi)圈。此外，輸出轉(zhuǎn)子形成為單向離合器的外圈和滾動軸承的外圈；然而，這些外圈可以作為單獨的構(gòu)件設(shè)置于輸出轉(zhuǎn)子。設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的滾動軸承構(gòu)造成圓柱滾子軸承以便使輸出轉(zhuǎn)子沿軸向方向運動；然而，在輸出轉(zhuǎn)子不沿軸向方向運動的情況下，滾動軸承可以構(gòu)造成球軸承。單向離合器的保持器與滾動軸承的內(nèi)圈接觸；然而，滾動軸承的外圈可以作為單獨的構(gòu)件設(shè)置于輸出轉(zhuǎn)子，并且外圈可以與單向離合器的保持器接觸。本實施方式的發(fā)電設(shè)備在利用風(fēng)力作為外力的情況下進行了示例；然而，本實施方式的發(fā)電設(shè)備可以應(yīng)用于利用其他外力例如水力或者熱力進行發(fā)電的發(fā)電設(shè)備。接下來，將描述關(guān)于單向離合器的第二實施方式的發(fā)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)。對該結(jié)構(gòu)的描述的與第一實施方式重疊的部分不再重復(fù)。圖5是示出了加速裝置3的輸出軸35與發(fā)電機4的驅(qū)動軸41之間的連接部的截面圖。在圖5中，輸入轉(zhuǎn)子5與輸出軸35同心地布置并且從一個軸向端(圖5的左端)向另一軸向端(圖5的右端)依次具有凸緣部51、大直徑部52a、中等直徑部52b、以及小直徑部52c。凸緣部51形成為向徑向外側(cè)延伸超過大直徑部52a的外周面，并且以可移除的方式固定在輸出軸35的輸出端35c中。具體地，凸緣部51通過螺栓和螺母(未示出)以抵靠在凸緣部35cl上的狀態(tài)緊固在形成于輸出軸35的輸出端35c中的凸緣部35cl上。小直徑部52c的端面與驅(qū)動軸41的凸緣部41a的端面之間形成有間隔SI。輸出轉(zhuǎn)子6同心地布置在輸入轉(zhuǎn)子5的徑向外側(cè)，并且具有圓柱部61和凸緣部62，凸緣部62形成在圓柱部61的另一軸向端(圖5的右端)中。凸緣部62形成為向徑向外側(cè)延伸超過圓柱部61的外周面并且以可移除的方式固定在驅(qū)動軸41的一端(圖5的左端)中。具體地，凸緣部62通過螺栓和螺母(未示出)以抵靠在凸緣部41a上的狀態(tài)緊固在形成于驅(qū)動軸41的一端中的凸緣部41a上。圓柱部61的內(nèi)周面形成為圓柱面。在圓柱部61的在一個軸向端(圖5的左端)中的內(nèi)周面與輸入轉(zhuǎn)子5的大直徑部52a的外周面之間的間隔中設(shè)置有用于密封圓柱部61與中等直徑部52b和小直徑部52c之間的環(huán)形空間的環(huán)形密封構(gòu)件10。在圓柱部61的在一端側(cè)的端面與輸入轉(zhuǎn)子5的凸緣部51的面對圓柱部61的所述端面的端面之間形成有間隔S2。因此，在輸出轉(zhuǎn)子6與驅(qū)動軸41分離的狀態(tài)下，輸出轉(zhuǎn)子6能夠相對于輸入轉(zhuǎn)子5向兩個軸向側(cè)移動。圖6是示出了單向離合器7的截面圖，圖7是以放大比例示出了單向離合器7的一部分的截面圖。在圖5至圖7中，單向離合器7包括內(nèi)圈71、外圈72和多個滾子73，滾子73設(shè)置在內(nèi)圈71的外周面71a與外圈72的內(nèi)周面72a之間。內(nèi)圈71配裝并且固定至輸入轉(zhuǎn)子5的小直徑部52c的左側(cè)，并且構(gòu)造成沿圖6的箭頭A的方向與小直徑部52c —起旋轉(zhuǎn)。輸出轉(zhuǎn)子6的圓柱部61的軸向中心處的區(qū)域B設(shè)定為單向離合器7的外圈72。因此，內(nèi)周面72a在區(qū)域B中形成在圓柱部61的內(nèi)周面中。滾子73形成為圓柱形，在本實施方式中，在圓周方向上設(shè)置有6個滾子。在圖6中，在內(nèi)圈71的外周面71a中形成有與滾子73數(shù)量相同(6個)的平的凸輪面71al。外圈72的內(nèi)周面72a形成為圓柱面。在內(nèi)圈71的凸輪面71al與外圈72的圓柱面72a之間沿圓周方向形成有多個出個)楔形空間S。滾子73單獨地布置在相應(yīng)的楔形空間S中，彈性構(gòu)件75朝向楔形空間S變窄的方向(變窄方向)偏壓滾子73。滾子73的外周面形成為與內(nèi)圈71的凸輪面71al和外圈72的圓柱面72a接觸的接觸面。單向離合器7放置在內(nèi)圈71與外圈72之間設(shè)置有作為潤滑劑的油脂的環(huán)境中，作為潤滑劑的油脂由酯基油和尿素基增稠劑制成，并且?guī)缀醪皇軠囟茸兓挠绊?。在具有上述結(jié)構(gòu)的單向離合器7中，在輸入轉(zhuǎn)子5以增大的速度旋轉(zhuǎn)并且因而輸入轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)速超過輸出轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)速的情況下，內(nèi)圈71沿一個方向(圖6的箭頭A的方向(逆時針方向))進行與外圈72的相對旋轉(zhuǎn)。在此情況下，滾子73在彈性構(gòu)件75的偏壓力作用下向楔形空間S變窄的方向稍稍運動，滾子73的外周面與內(nèi)圈71的外周面71a(凸輪面7Ial)和外圈72的內(nèi)周面72a接觸(即，滾子73被壓向內(nèi)圈71和外圈72)，并且滾子73變?yōu)榻雍显趦?nèi)圈71與外圈72之間的狀態(tài)。因此，內(nèi)圈71和外圈72在箭頭A的方向上一起旋轉(zhuǎn)，并且使輸入轉(zhuǎn)子5與輸出轉(zhuǎn)子6連接從而能夠一起旋轉(zhuǎn)。在輸入轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)速在增大之后變?yōu)楹愣ú⑶遗c輸出轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)速相同的速度的情況下，滾子73保持為在內(nèi)圈71與外圈72之間的接合狀態(tài)。因此，內(nèi)圈71和外圈72在箭頭A的方向上保持共同旋轉(zhuǎn)，并且輸入轉(zhuǎn)子5和輸出轉(zhuǎn)子6繼續(xù)一起旋轉(zhuǎn)。另一方面，在輸入轉(zhuǎn)子5以減小的速度旋轉(zhuǎn)并且因而輸入轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)速下降到輸出轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)速以下的情況下，內(nèi)圈71在另一方向(圖6的箭頭A的反方向(順時針方向))上進行與外圈72的相對旋轉(zhuǎn)。在此情況下，滾子73克服彈性構(gòu)件75的偏壓力在楔形空間S變寬的方向上稍稍運動，因此斷開了滾子73的外周面與內(nèi)圈71和外圈72的接合狀態(tài)。因此，解除了輸入轉(zhuǎn)子5與輸出轉(zhuǎn)子6之間的連接。作為第二實施方式的發(fā)電設(shè)備的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I產(chǎn)生與第一實施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I相似的效果。本實施方式的單向離合器7設(shè)置有扭矩限制器9。扭矩限制器9適于在從輸入轉(zhuǎn)子5傳輸至輸出轉(zhuǎn)子6的運行扭矩超過指定值(上限)的情況下解除輸入轉(zhuǎn)子5與輸出轉(zhuǎn)子6之間的連接。如上所述，單向離合器7構(gòu)造成使得輸入轉(zhuǎn)子5以增大的速度沿箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)，從而使?jié)L子73接合在凸輪面71al與外圈72的內(nèi)周面72a之間并且使輸出轉(zhuǎn)子6在箭頭A的方向上一起旋轉(zhuǎn)。然而，當發(fā)電機4發(fā)生燒蝕并且驅(qū)動軸41變得難以旋轉(zhuǎn)時，聯(lián)接至驅(qū)動軸41的輸出轉(zhuǎn)子6也變得難以旋轉(zhuǎn)，從輸入轉(zhuǎn)子5傳輸至輸出轉(zhuǎn)子6的運行扭矩變得過高。因此，聯(lián)接在輸入轉(zhuǎn)子5的輸出軸35與主軸2之間的加速裝置3接收過載荷，并且存在加速裝置3中的齒輪和軸承可能損壞的可能性。本實施方式的扭矩限制器9設(shè)置成用于解決上述缺點，并且具有容置凹部91，該容置凹部91形成在內(nèi)圈71的外周面71a中并且能夠容置滾子73，如圖6和圖7中所示。容置凹部91形成在圓周方向上彼此相鄰的凸輪面71al之間的相應(yīng)位置。因此，在本實施方式中形成有一共6個容置凹部91。與沿箭頭A的方向相鄰地布置的凸輪面71al接觸的滾子73適于在滾子73經(jīng)過凸輪表面71al的端部71a2時落入并且容置在容置凹部91中。如圖7中示出的，容置凹部91的底部91a形成為具有與滾子73的半徑近似相同的半徑的弧形面。在底部91a的圓周方向上形成的側(cè)壁部91bl和91b2形成為彼此平行，并且形成為相對于沿徑向方向的穿過單向離合器7的軸中心O和底部9Ia的曲率中心的假想線Y傾斜的傾斜面，使得側(cè)壁部的徑向外側(cè)位于箭頭A的方向上。因此，未容置在容置凹部91中并且位于凸輪面71al與外圈72的內(nèi)周面72a之間的滾子73附近的側(cè)壁部91bl形成為在長度上較長，位于滾子73的遠側(cè)的側(cè)壁部91b2形成為在長度上較短。此外，凸輪面71al與側(cè)壁部91bl之間的角度設(shè)定為90°或更大(例如，約90°至120° )。
容置凹部91形成為具有能夠容納整個滾子73的深度。因此,容置在容置凹部91中的滾子73被定位在相對于彈性構(gòu)件75的徑向內(nèi)側(cè)。彈性構(gòu)件75設(shè)置有覆蓋構(gòu)件93。如圖7中示出的，覆蓋構(gòu)件93形成為有底的方形管形狀，從而圍繞彈性構(gòu)件75的一個圓周端面(位于滾子73—側(cè)的端面)、徑向外表面、徑向內(nèi)表面、以及軸向側(cè)表面。覆蓋一個圓周端面的部分93a與滾子73接觸。覆蓋彈性構(gòu)件75的徑向外表面的部分93b沿外圈72的內(nèi)周面72a形成為弧形。氟碳聚合物覆層或者二硫化鑰覆層被涂覆于部分93b，使得部分93b能夠在與外圈72的內(nèi)周面72a接觸時平滑地滑動，因此減小了摩擦阻力。當從輸入轉(zhuǎn)子5傳輸至輸出轉(zhuǎn)子6的運行扭矩超過上限時，滾子73從凸輪面71al經(jīng)過端部71a2，如圖8所示落入容置凹部91中，并且與凸輪面71al與外圈72的內(nèi)周面72a之間的楔形空間S分離。因此，完全解除了輸入轉(zhuǎn)子5與輸出轉(zhuǎn)子6之間的連接，切斷了兩個轉(zhuǎn)子之間的運行扭矩的傳輸。因此，輸入轉(zhuǎn)子5幾乎不受載荷地旋轉(zhuǎn)，能夠降低施加于加速裝置3的載荷，并且能夠防止加速裝置3受損。只要在滾子73落入容置凹部91中之后主軸2旋轉(zhuǎn)，輸入轉(zhuǎn)子5便在加速裝置3的作用下以增大的速度繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。然而，當滾子73在由輸入轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)造成的離心力的作用下朝向徑向外側(cè)與容置凹部91分離并且再次接合在凸輪面71al與外圈72的內(nèi)周面72a之間時，輸入轉(zhuǎn)子5被連接至輸出轉(zhuǎn)子6而被鎖定，并且加速裝置3接收大的載荷。為了防止這種問題，本實施方式的扭矩限制器9設(shè)置有防止分離裝置(防止分離部)，防止分離裝置防止?jié)L子73與容置凹部91分離。具體地，防止分離裝置構(gòu)造成使得容置凹部91的一個側(cè)壁部(即控制部，該控制部為圓周方向上的邊緣)91b2朝向滾子73的徑向外側(cè)伸出。也就是說，如果滾子73在離心力的作用下移動到徑向外側(cè)(沿假想線Y的空心箭頭B的方向)，則容置凹部91的側(cè)壁部91b2變?yōu)闈L子73的移動的障礙物，能夠防止?jié)L子73與容置凹部91分離。因為與箭頭A的方向相反的慣性力通過輸入轉(zhuǎn)子5沿箭頭A的方向的旋轉(zhuǎn)而施加于滾子73，所以滾子73更加不容易與容置凹部91分離。此外，防止分離裝置也構(gòu)造有彈性構(gòu)件75和覆蓋構(gòu)件93。也就是說，當凸輪面71al上的滾子73落入容置凹部91中時，凹穴74c中的彈性構(gòu)件75延伸，將滾子73定位在彈性構(gòu)件75和覆蓋構(gòu)件93的徑向內(nèi)側(cè)，使容置凹部91的至少一部分被覆蓋構(gòu)件93阻擋。因此，如果滾子73在由于輸入轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)造成的離心力作用下向徑向外側(cè)移動，則彈性構(gòu)件75和覆蓋構(gòu)件93變?yōu)閷L子73的移動的障礙物，能夠適當?shù)胤乐節(jié)L子73與容置凹部91分離。特別地，通過將覆蓋構(gòu)件93設(shè)置于彈性構(gòu)件75，能夠牢靠地防止?jié)L子73與容置凹部91分離。在圖5中，一對滾動軸承8分別設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子5的中等直徑部52b與輸出轉(zhuǎn)子6的圓柱部61之間以及圓柱部61與中間環(huán)形本體53之間，中間環(huán)形本體53配裝至輸入轉(zhuǎn)子5的小直徑部52c從而能夠一起旋轉(zhuǎn)。所述一對滾動軸承8支撐輸入轉(zhuǎn)子5和輸出轉(zhuǎn)子6使輸入轉(zhuǎn)子5和輸出轉(zhuǎn)子6彼此相對旋轉(zhuǎn)。滾動軸承8相鄰地布置在單向離合器7的軸向側(cè)，使得滾動軸承8的軸向端能夠與單向離合器7的保持器74的軸向端面接觸。本發(fā)明不局限于上述第二實施方式，并且能夠適當變化地實施。例如，在第二實施方式中，輸出轉(zhuǎn)子形成為單向離合器的外圈和滾動軸承的外圈；然而，這些外圈可以作為單獨的構(gòu)件設(shè)置于輸出轉(zhuǎn)子。另一方面，輸入轉(zhuǎn)子能夠形成為單向離合器的內(nèi)圈和滾動軸承的內(nèi)圈。設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的滾動軸承構(gòu)造成圓柱滾子軸承，以便使輸出轉(zhuǎn)子沿軸向方向移動；然而，在輸出轉(zhuǎn)子不沿軸向方向移動的情況下，滾動軸承可以構(gòu)造成球軸承。扭矩限制器的容置凹部可以不必形成為能夠容納整個滾子的深度，而是能夠形成為比至少滾子的半徑深。當容置凹部形成為比滾子的半徑深時，控制部可以形成為不從內(nèi)圈外周面伸出。單向離合器的保持器與滾動軸承的內(nèi)圈接觸；然而，滾動軸承的外圈可以作為單獨的構(gòu)件設(shè)置于輸出轉(zhuǎn)子，外圈可以與單向離合器的保持器接觸。另外，本實施方式示例了利用風(fēng)力作為外力的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備；然而，本發(fā)明可以應(yīng)用于利用其他外力例如水力或者熱力發(fā)電的發(fā)電設(shè)備。本發(fā)明的單向離合器也可應(yīng)用于除發(fā)電設(shè)備以外的應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明的單向離合器的一個示例設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子與同心地布置在輸入轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)的輸出轉(zhuǎn)子之間，該單向離合器在輸入轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下使輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子連接從而能夠一起旋轉(zhuǎn)，以及在輸入轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速下降至輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速以下的狀態(tài)下解除輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的連接。單向離合器包括外圈的內(nèi)周面、內(nèi)圈的外周面、滾子和扭矩限制器。外圈的內(nèi)周面設(shè)置在輸出轉(zhuǎn)子側(cè)。內(nèi)圈的外周面設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子側(cè)，并且在圓周方向上與外圈的內(nèi)周面形成多個楔形空間。滾子設(shè)置在所述多個楔形空間中的每一個中，通過與內(nèi)圈的外周面和外圈的內(nèi)周面接合而使輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子連接從而能夠一起旋轉(zhuǎn)，以及通過斷開接合解除連接。扭矩限制器包括容置凹部，容置凹部形成在內(nèi)圈的外周面中，并且在從輸入轉(zhuǎn)子到輸出轉(zhuǎn)子的傳輸扭矩超過上限時容置與楔形空間分離的滾子，從而斷開滾子與內(nèi)圈的外周和外圈的內(nèi)周面的接合。扭矩限制器設(shè)置有防止分離裝置，防止分離裝置防止容置凹部中的滾子在與輸入轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的離心力的作用下與容置凹部分離。單向離合器包括扭矩限制器，因而當從輸入轉(zhuǎn)子到輸出轉(zhuǎn)子的傳輸扭矩超過上限(輸入轉(zhuǎn)子連接至輸出轉(zhuǎn)子而被置于鎖定狀態(tài))時，扭矩限制器解除輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的連接。在滾子容置在容置凹部中并且滾子在離心力的作用下移動離開容置凹部的狀態(tài)下，當輸入轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，滾子有可能與內(nèi)圈外周面(即，內(nèi)圈的外周面)和外圈內(nèi)周面(即，外圈的內(nèi)周面)再次接合。然而，作為本發(fā)明一個實例的扭矩限制器包括防止分離裝置，該防止分離裝置防止?jié)L子與容置凹部分離，因而能夠解決這種問題。防止分離裝置可以構(gòu)造成使得對容置在容置凹部中的滾子的向徑向外側(cè)的移動進行控制的控制部在容置凹部的在圓周方向上的邊緣中伸出。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，如果滾子在由輸入轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)造成的離心力的作用下與容置凹部分離，則控制部變?yōu)榉乐顾龇蛛x的障礙物。因此，能夠適當?shù)胤乐節(jié)L子與內(nèi)圈外周面和外圈內(nèi)周面接合。在內(nèi)圈外周面與外圈內(nèi)周面之間設(shè)置有保持器和彈性構(gòu)件，保持器具有能夠容置滾子的凹穴并且保持多個滾子的周向間隔，彈性構(gòu)件具有壓縮彈簧，壓縮彈簧將凹穴中的滾子朝向楔形空間的變窄方向偏壓。防止分離裝置可以通過將容置凹部形成在能夠?qū)L子相對于彈性構(gòu)件定位在徑向內(nèi)側(cè)的深度而進行構(gòu)造。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當滾子與保持器的凹穴分離而進入容置凹部中時，彈性構(gòu)件延伸成定位在滾子的徑向外側(cè)。因此，如果滾子在與輸入轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的離心力的作用下與容置凹部分離至徑向外側(cè)，則彈性構(gòu)件變?yōu)檎系K物，并且能夠防止分離。彈性構(gòu)件可以設(shè)置有阻擋構(gòu)件，阻擋構(gòu)件阻擋容置滾子的容置凹部的至少一部分。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當彈性構(gòu)件如上所述設(shè)置在進入容置凹部的滾子的徑向外側(cè)時，附接至彈性構(gòu)件的阻擋構(gòu)件能夠阻擋容置凹部的至少一部分并且牢靠地防止?jié)L子的分離。下面，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的第三至第五實施方式。圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的示意性側(cè)視圖。在圖9中，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I還包括輸入轉(zhuǎn)子5、輸出轉(zhuǎn)子6、單向離合器7、一對滾動軸承8、以及慣性質(zhì)量體9，輸入轉(zhuǎn)子5設(shè)置成能夠與加速裝置3的輸出軸35 —起旋轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)子6設(shè)置成能夠與發(fā)電機4的驅(qū)動軸41 一起旋轉(zhuǎn)，單向離合器7設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子5與輸出轉(zhuǎn)子6之間，所述一對滾動軸承8設(shè)置在單向離合器7的軸向側(cè)，慣性質(zhì)量體9設(shè)置成能夠與輸出轉(zhuǎn)子6 —起旋轉(zhuǎn)。單向離合器7和滾動軸承8構(gòu)造成通過輸入轉(zhuǎn)子5和輸出轉(zhuǎn)子6將輸出軸35的旋轉(zhuǎn)傳輸至驅(qū)動軸41。此處，本實施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I構(gòu)造成使得滾動軸承8設(shè)置在單向離合器7的軸向側(cè)；然而，滾動軸承8可以僅設(shè)置在單向離合器7的一個軸向側(cè)。除了慣性質(zhì)量體9以外，圖10與圖3相同。圖4還示出了根據(jù)第三實施方式的單向離合器7。在圖9和圖10中，慣性質(zhì)量體9形成為圓柱形，配裝并固定至輸出轉(zhuǎn)子6的圓柱部61上。慣性質(zhì)量體9設(shè)計成使得通過以下等式(I)進行計算的由輸出轉(zhuǎn)子6的減速產(chǎn)生的角加速度《dot a變得小于在實際使用環(huán)境下的由輸出轉(zhuǎn)子6的減速產(chǎn)生的角加速度ωdot b0ω dot a = Τ/Ι (I)其中，T是用于發(fā)電的扭矩，I是發(fā)電機和慣性質(zhì)量體的轉(zhuǎn)子的慣性矩。換言之，慣性質(zhì)量體9設(shè)計成使得輸出轉(zhuǎn)子6和發(fā)電機4的轉(zhuǎn)子42的慣性矩I變大以將上述等式
(I)中的角加速度《dot a降低為小于實際使用環(huán)境下的角加速度codot b。當將輸出轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)速codot b的真實測量值繪制在曲線圖上時，該值示出了以小的振幅上下變化的波形，如圖11所示。因此，當將繪制為在振幅的峰值的微微上方通過的線D的斜率設(shè)定為實際使用環(huán)境下的角加速度《dot b時，慣性質(zhì)量體9能夠以優(yōu)選的方式進行設(shè)計。圖12是示出了加速裝置3的輸出軸和發(fā)電機4的轉(zhuǎn)子42的旋轉(zhuǎn)波動的曲線圖。如圖12中示出的，如果風(fēng)力減小并且輸出軸35的轉(zhuǎn)速快速減小，則轉(zhuǎn)子42不通過驅(qū)動軸41快速減小與輸出轉(zhuǎn)子6相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)速，而是以由慣性造成的漸變減速度旋轉(zhuǎn)。因此，在風(fēng)力快速波動的情況下，能夠減小轉(zhuǎn)子42的旋轉(zhuǎn)波動。如上所述進行構(gòu)造的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I產(chǎn)生與第一實施方式和第二實施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I相似的效果。此外，輸出轉(zhuǎn)子6設(shè)置有慣性質(zhì)量體9從而能夠一起旋轉(zhuǎn)，因而能夠增大輸出轉(zhuǎn)子6的慣性矩I。因此，單向離合器7解除輸入轉(zhuǎn)子5與輸出轉(zhuǎn)子6之間的連接，并且當輸出轉(zhuǎn)子6以由轉(zhuǎn)子42的慣性造成的減小的速度旋轉(zhuǎn)時，由減速產(chǎn)生的角加速度odot a變小。因此，能夠防止輸出轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)速快速地減小。也就是說，即使風(fēng)力減小并且主軸2的轉(zhuǎn)速快速地減小，發(fā)電機4的轉(zhuǎn)子42也在慣性的作用下繼續(xù)與輸出轉(zhuǎn)子6 —起旋轉(zhuǎn)，因此能夠有效地提高轉(zhuǎn)子42的平均轉(zhuǎn)速。因此，能夠更多地提高發(fā)電機4的發(fā)電效率。圖13是示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中的加速裝置的輸出軸與發(fā)電機的驅(qū)動軸之間的連接部。在圖13中，本實施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I包括電磁離合器11、檢測裝置(檢測部)12和控制裝置(控制部)13，電磁離合器11將輸出轉(zhuǎn)子6與慣性質(zhì)量體9連接從而能夠在通電期間一起旋轉(zhuǎn)，并且在非通電期間解除所述連接，檢測裝置12檢測輸出轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)速，控制裝置13控制電磁離合器11的通電。電磁離合器11包括離合器殼體14、多盤式離合器15、電磁體16和偏壓構(gòu)件17,離合器殼體14設(shè)置在輸出轉(zhuǎn)子6的圓柱部61與慣性質(zhì)量體9之間，多盤式離合器15設(shè)置在離合器殼體14與圓柱部61之間，電磁體16設(shè)置在多盤式離合器15的一個軸向側(cè),偏壓構(gòu)件17設(shè)置在多盤式離合器15的另一軸向側(cè)。離合器殼體14具有圓柱殼體本體14a和環(huán)形部14b,圓柱殼體本體14a配裝并固定在圓柱部61中，環(huán)形部14b從殼體本體14a的一個軸向端向徑向內(nèi)側(cè)延伸。多盤式離合器15構(gòu)造成使得多個外離合器盤15a和多個內(nèi)離合器盤15b沿軸向方向交替地布置。外離合器盤15a通過花鍵配合在殼體本體14a的內(nèi)周中安裝成能夠沿軸向方向移動。此外，內(nèi)離合器盤15b通過花鍵配合在輸出轉(zhuǎn)子6的圓柱部61的外周上安裝成能夠沿軸向方向移動。電磁體16構(gòu)造有磁軛16a和線圈16b,磁軛16a的橫截面形成為U形,線圈16b保持在軛16a中。磁軛16a固定至圓柱支撐構(gòu)件19的外周,其中，圓柱支撐構(gòu)件19固定至加速裝置3的殼體。支撐構(gòu)件19設(shè)置有滾動軸承20，滾動軸承20支撐慣性質(zhì)量體9以便旋轉(zhuǎn)。滾動軸承20形成為球軸承，其包括內(nèi)圈20a、外圈20b和多個球(滾動元件)20c，內(nèi)圈20a配裝并固定到支撐構(gòu)件19上，外圈20b配裝并固定到慣性質(zhì)量體9中，所述多個球(滾動元件)20c在內(nèi)圈20a與外圈20b之間放置成能夠滾動。滾動軸承20形成為利用球作為滾動元件的球軸承；然而，滾動軸承20可以形成為利用滾子作為滾動元件的滾子軸承。偏壓構(gòu)件17由磁性物質(zhì)形成，并且通過花鍵配合安裝至殼體本體14a的內(nèi)周中的圖13所示的右端側(cè)而能夠沿軸向方向移動。此外，偏壓構(gòu)件17在彈性構(gòu)件(未示出)的偏壓力作用下向輸出轉(zhuǎn)子6的凸緣部62側(cè)偏壓，并且通過抵靠固定在殼體本體14a的內(nèi)周中的止動環(huán)18而保持在圖13中不出的非偏壓位置。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當電磁體16的線圈16b未通電時，偏壓構(gòu)件17在彈性構(gòu)件的偏壓力作用下保持在非偏壓位置。因此，外離合器盤15a和內(nèi)離合器盤15b不彼此緊密接觸，或者多盤式離合器15處于“斷開(OFF) ”狀態(tài)，因而解除輸出轉(zhuǎn)子6與慣性質(zhì)量體9之間的連接。當電磁體16的線圈16b被通電時，偏壓構(gòu)件17克服彈性構(gòu)件的偏壓力被向電磁體16吸引，因此偏壓構(gòu)件17向離合器殼體14的環(huán)形部14b側(cè)推動外離合器盤15a和內(nèi)離合器盤15b。因此，外離合器盤15a和內(nèi)離合器盤15b彼此緊密接觸，或者多盤式離合器15處于“接通(ON) ”狀態(tài)，因此輸出轉(zhuǎn)子6和慣性質(zhì)量體9連接成能夠一起旋轉(zhuǎn)。檢測裝置12檢測發(fā)電機4的在本實施方式中與輸出轉(zhuǎn)子6 —起旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸41的轉(zhuǎn)速，以檢測輸出轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)速。具體地，檢測裝置12構(gòu)造有傳感器，傳感器設(shè)置向在圖9中示出的發(fā)電機4的轉(zhuǎn)子42的在圖中的右側(cè)伸出的驅(qū)動軸41附近并且檢測驅(qū)動軸41的轉(zhuǎn)速。檢測裝置12可以檢測除驅(qū)動軸41之外的轉(zhuǎn)子42、加速裝置3的輸出軸35、或者輸出轉(zhuǎn)子6本身的轉(zhuǎn)速。此外，檢測裝置12可以使用檢測驅(qū)動軸41或結(jié)合在發(fā)電機4中的轉(zhuǎn)子42的轉(zhuǎn)速的傳感器，以控制發(fā)電機4的驅(qū)動。當輸出轉(zhuǎn)子6開始旋轉(zhuǎn)時，控制裝置13控制電磁體16的線圈16b的通電。具體地，在輸出轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)起動時，控制裝置13控制成不向線圈16b通電，以解除輸出轉(zhuǎn)子6與慣性質(zhì)量體9之間的連接。當檢測裝置12檢測到在輸出轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)起動之后輸出轉(zhuǎn)子6達到指定轉(zhuǎn)速(例如,300rpm至500rpm)時,控制裝置13控制成向線圈16b通電以使輸出轉(zhuǎn)子6與慣性質(zhì)量體9連接成能夠一起旋轉(zhuǎn)。本實施方式的其他結(jié)構(gòu)與第三實施方式的相同，因而不再重復(fù)地進行描述。根據(jù)如上所述進行構(gòu)造的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1，在輸出轉(zhuǎn)子6在旋轉(zhuǎn)起動時達到指定轉(zhuǎn)速之前，電磁離合器11不被通電并且輸出轉(zhuǎn)子6與慣性質(zhì)量體9之間的連接是解除的，因此能夠減小使輸出轉(zhuǎn)子6旋轉(zhuǎn)直至指定轉(zhuǎn)速所需的運行扭矩。因此，能夠減小通過輸出轉(zhuǎn)子6和驅(qū)動軸41使轉(zhuǎn)子42旋轉(zhuǎn)直至指定轉(zhuǎn)速所需的時間，因而能夠更多地提高發(fā)電機4的發(fā)電效率。當檢測裝置12檢測到在輸出轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)起動之后輸出轉(zhuǎn)子6達到指定轉(zhuǎn)速時，電磁離合器11被通電，并且輸出轉(zhuǎn)子6和慣性質(zhì)量體9連接成能夠一起旋轉(zhuǎn)，因而能夠增大輸出轉(zhuǎn)子6的慣性矩。因此，當單向離合器7解除輸入轉(zhuǎn)子5與輸出轉(zhuǎn)子6之間的連接時，發(fā)電機4的轉(zhuǎn)子42不會快速地減小與輸出轉(zhuǎn)子6相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)速，而是在慣性的作用下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，因而能夠增大轉(zhuǎn)子42的平均轉(zhuǎn)速。因而能夠更多地提高發(fā)電機4的發(fā)電效率。圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中的加速裝置的輸出軸與發(fā)電機的驅(qū)動軸之間的連接部的截面圖。在圖14中，本實施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備I包括粘性流體聯(lián)接裝置22作為對第四實施方式的電磁離合器11的替代。粘性流體聯(lián)接裝置22設(shè)置在輸出轉(zhuǎn)子6的圓柱部61與慣性質(zhì)量體9之間，并且包括離合器殼體23、多個外離合器盤24a、多個內(nèi)離合器盤24b、偏壓構(gòu)件25和球26。離合器殼體23具有圓柱殼體本體23a和環(huán)形部23b，圓柱殼體本體23a配裝并固定至圓柱部61中，環(huán)形部23b從殼體本體23a的一個軸向端向徑向內(nèi)側(cè)延伸。殼體本體23a的另一軸向側(cè)由覆蓋構(gòu)件27覆蓋，覆蓋構(gòu)件27由環(huán)形板形成。離合器殼體23的環(huán)形部23b與圓柱部61之間的間隔中以及殼體本體23a與覆蓋構(gòu)件27之間的間隔中分別設(shè)置有環(huán)形密封構(gòu)件28a和28b。在殼體本體23a與圓柱部61之間形成環(huán)形密封空間。該密封空間中填充有諸如硅油的粘性流體，外離合器盤24a和內(nèi)離合器盤24b沿軸向方向交替地布置。外離合器盤24a通過花鍵配合在殼體本體23a的內(nèi)周中安裝成能夠沿軸向方向移動。此外，內(nèi)離合器盤24b通過花鍵配合在輸出轉(zhuǎn)子6的圓柱部61的外周中安裝成能夠沿軸向方向移動。偏壓構(gòu)件25通過花鍵配合安裝至殼體本體23a的內(nèi)周中的圖14的右端側(cè)而能夠沿軸向方向移動。偏壓構(gòu)件25的一個側(cè)表面形成有斜面25a，斜面25a傾斜成使得偏壓構(gòu)件25的沿軸向方向的厚度朝向徑向外側(cè)逐漸增大。因此，在偏壓構(gòu)件25的斜面25a與覆蓋構(gòu)件27之間形成朝向徑向外側(cè)變窄的楔形空間K。多個球26在圓周方向上容置在楔形空間K中。偏壓構(gòu)件25在彈性構(gòu)件(未示出)的偏壓力的作用下總是向輸出轉(zhuǎn)子6的凸緣部62側(cè)偏壓，并且通過抵靠球26保持在非偏壓位置。在本實施方式中，離心式離合機構(gòu)29構(gòu)造有外離合器盤24a、內(nèi)離合器盤24b、偏壓構(gòu)件25和球26。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當在旋轉(zhuǎn)的起動過程中輸出轉(zhuǎn)子6低速旋轉(zhuǎn)時,施加于粘性流體聯(lián)接裝置22的球26的離心力小。因此，如圖4中示出的，球26被定位在楔形空間K的徑向內(nèi)側(cè)，偏壓構(gòu)件25通過彈性構(gòu)件的偏壓力保持在非偏壓位置。因此，外離合器盤24a和內(nèi)離合器盤24b彼此不緊密接觸，或者離心式離合器機構(gòu)29處于“斷開”狀態(tài)，因而輸出轉(zhuǎn)子6的運行扭矩通過粘性流體的粘性阻力傳輸至慣性質(zhì)量體9。在圖14中，當輸出轉(zhuǎn)子6達到指定轉(zhuǎn)速從而以高速旋轉(zhuǎn)時，施加于粘性流體聯(lián)接裝置22的球26的離心力變大。因此，球26在離心力的作用下沿偏壓構(gòu)件25的斜面25a向楔形空間K的徑向外側(cè)移動。在此情況下，偏壓構(gòu)件25被球26向離合器殼體23的環(huán)形部23b側(cè)推動，因此偏壓構(gòu)件25克服彈性構(gòu)件的偏壓力將外離合器盤24a和內(nèi)離合器盤24b向環(huán)形部23b側(cè)推動。因此，外離合器盤24a和內(nèi)離合器盤24b彼此接觸，或者離合器機構(gòu)29處于“接通”狀態(tài)，因而輸出轉(zhuǎn)子6的運行扭矩通過離心式離合機構(gòu)29傳輸至慣性質(zhì)量體9。圖15是示出了本實施方式的輸出轉(zhuǎn)子6和慣性質(zhì)量體9的旋轉(zhuǎn)波動的曲線圖。如圖15中示出的，當輸出轉(zhuǎn)子6在旋轉(zhuǎn)起動過程中以低速旋轉(zhuǎn)時，或者當輸出轉(zhuǎn)子6的運行扭矩通過粘性流體的粘性阻力傳輸至慣性質(zhì)量體9時，慣性質(zhì)量體9以比輸出轉(zhuǎn)子6的角加速度(圖15中示出的實線的斜率)低的角加速度(圖15中示出的虛線的斜率)增大速度。此外，當輸出轉(zhuǎn)子6達到指定速度《C從而以高速旋轉(zhuǎn)時，或者當輸出轉(zhuǎn)子6的運行扭矩通過離心式離合機構(gòu)29傳輸至慣性質(zhì)量體9時，慣性質(zhì)量體9以相同的旋轉(zhuǎn)速度《C與輸出轉(zhuǎn)子6 —起旋轉(zhuǎn)。本實施方式的其他結(jié)構(gòu)與第三和第四實施方式的相同，因此不重復(fù)進行描述。根據(jù)如上所述進行構(gòu)造的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1，當輸出轉(zhuǎn)子6在旋轉(zhuǎn)起動的過程中以低速旋轉(zhuǎn)時，輸出轉(zhuǎn)子6的運行扭矩通過粘性流體的粘性阻力傳輸至慣性質(zhì)量體9，因此慣性質(zhì)量體9以比輸出轉(zhuǎn)子6的角加速度低的角加速度增大速度。換言之，能夠減小在輸出轉(zhuǎn)子6旋轉(zhuǎn)起動時施加于輸出轉(zhuǎn)子6的由慣性質(zhì)量體9產(chǎn)生的慣性扭矩，因而能夠減小將輸出轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)速增大直至指定轉(zhuǎn)速所需的運行扭矩。因此，能夠減小通過輸出轉(zhuǎn)子6和驅(qū)動軸41將轉(zhuǎn)子42轉(zhuǎn)速增大直至指定轉(zhuǎn)速所需的時間，因而能夠提高發(fā)電機4的發(fā)電效率。此外，當輸出轉(zhuǎn)子6達到指定轉(zhuǎn)速從而以高速旋轉(zhuǎn)時，輸出轉(zhuǎn)子6的運行扭矩通過離心式離合機構(gòu)29傳輸至慣性質(zhì)量體9。因此，輸出轉(zhuǎn)子6和慣性質(zhì)量體9連接成能夠一起旋轉(zhuǎn)，因而能夠增大輸出轉(zhuǎn)子6的慣性矩。因此，當單向離合器7解除輸入轉(zhuǎn)子5與輸出轉(zhuǎn)子6之間的連接時，發(fā)電機4的轉(zhuǎn)子42不會快速地減小與輸出轉(zhuǎn)子6相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)速，而是在慣性的作用下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，因而能夠增大轉(zhuǎn)子42的平均轉(zhuǎn)速，并且能夠更多地提高發(fā)電機4的發(fā)電效率。本發(fā)明不局限于上文進行描述的上述實施方式，并且能夠適當變化地來實施。例如，在本實施方式中，輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子作為單獨的構(gòu)件分別設(shè)置于輸出軸和驅(qū)動軸；然而，輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子可以分別與輸出軸和驅(qū)動軸一體地形成。輸出轉(zhuǎn)子布置在輸入轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)；然而，輸出轉(zhuǎn)子可以布置在輸入轉(zhuǎn)子的徑向內(nèi)側(cè)。在此情況下，單向離合器形成為具有作為凸輪面的外圈內(nèi)周面，內(nèi)圈外周面可以形成為圓柱面。另外，在此情況下，內(nèi)圈外周面可以形成在輸出轉(zhuǎn)子的外周面中，并且輸出轉(zhuǎn)子可以用作內(nèi)圈。此外，輸出轉(zhuǎn)子形成為單向離合器的外圈和滾動軸承的外圈；然而，這些外圈可以作為單獨的構(gòu)件設(shè)置于輸出轉(zhuǎn)子。設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間的滾動軸承構(gòu)造成圓柱滾子軸承以便使輸出轉(zhuǎn)子沿軸向方向移動；然而，在輸出轉(zhuǎn)子不沿軸向方向移動的情況下，滾動軸承可以構(gòu)造成球軸承。單向離合器的保持器與滾動軸承的內(nèi)圈接觸；然而，滾動軸承的外圈可以作為單獨的構(gòu)件設(shè)置于輸出轉(zhuǎn)子，該外圈可以與單向離合器的保持器接觸。本實施方式的發(fā)電設(shè)備在利用風(fēng)力作為外力的情況下進行了示例；本實施方式的發(fā)電設(shè)備可以是應(yīng)用于利用其他外力例如水力或者熱力進行發(fā)電的發(fā)電設(shè)備。在第三實施方式中，慣性質(zhì)量體作為單獨的構(gòu)件設(shè)置于輸出轉(zhuǎn)子；然而，慣性質(zhì)量體可以與輸出轉(zhuǎn)子一體地形成。此外，當輸出轉(zhuǎn)子布置在輸入轉(zhuǎn)子的徑向內(nèi)側(cè)時，慣性質(zhì)量體可以設(shè)置在輸出轉(zhuǎn)子的軸向端中，從而不與單向離合器或者滾動軸承干涉。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)電設(shè)備，包括加速裝置，所述加速裝置包括主軸、旋轉(zhuǎn)傳輸機構(gòu)以及滾子軸承，所述主軸通過外力而旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)傳輸機構(gòu)接收所述主軸的旋轉(zhuǎn)以增大所述主軸的轉(zhuǎn)速，所述滾子軸承以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐輸出軸，所述輸出軸輸出所述旋轉(zhuǎn)傳輸機構(gòu)的運行扭矩；發(fā)電機，所述發(fā)電機包括驅(qū)動軸，所述驅(qū)動軸通過接收所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，并且所述發(fā)電機構(gòu)造成與隨所述驅(qū)動軸一起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)地發(fā)電；所述發(fā)電設(shè)備的特征在于還包括輸入轉(zhuǎn)子，所述輸入轉(zhuǎn)子設(shè)置于所述輸出軸以能夠與所述輸出軸一起旋轉(zhuǎn)；輸出轉(zhuǎn)子，所述輸出轉(zhuǎn)子設(shè)置于所述驅(qū)動軸以能夠與所述驅(qū)動軸一起旋轉(zhuǎn)，并且所述輸出轉(zhuǎn)子同心地布置在所述輸入轉(zhuǎn)子的徑向內(nèi)側(cè)或徑向外側(cè)；以及單向離合器，所述單向離合器設(shè)置在所述輸入轉(zhuǎn)子與所述輸出轉(zhuǎn)子之間，所述單向離合器構(gòu)造成當所述輸入轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過所述輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速時，將所述輸入轉(zhuǎn)子與所述輸出轉(zhuǎn)子連接以與所述輸入轉(zhuǎn)子和所述輸出轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，并且所述單向離合器構(gòu)造成當所述輸入轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速下降到所述輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速以下時，解除所述輸入轉(zhuǎn)子與所述輸出轉(zhuǎn)子之間的連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電設(shè)備，還包括滾動軸承，所述滾動軸承設(shè)置在所述輸入轉(zhuǎn)子與所述輸出轉(zhuǎn)子之間并且構(gòu)造成支撐所述輸入轉(zhuǎn)子和所述輸出轉(zhuǎn)子，使得所述輸入轉(zhuǎn)子和所述輸出轉(zhuǎn)子彼此相對旋轉(zhuǎn)；其中，所述單向離合器包括內(nèi)圈的外周面；外圈的內(nèi)周面；以及布置在多個楔形空間中的每一個中的滾子，所述多個楔形空間形成在所述內(nèi)圈的外周面與所述外圈的內(nèi)周面之間，所述單向離合器構(gòu)造成通過使所述滾子與所述內(nèi)圈的外周面和所述外圈的內(nèi)周面接合而將所述輸入轉(zhuǎn)子與所述輸出轉(zhuǎn)子連接，以與所述輸入轉(zhuǎn)子和所述輸出轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)， 并且所述單向離合器構(gòu)造成通過斷開所述滾子與所述內(nèi)圈的外周面和所述外圈的內(nèi)周面的接合而解除所述輸入轉(zhuǎn)子與所述輸出轉(zhuǎn)子之間的連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述單向離合器包括環(huán)形保持器，所述環(huán)形保持器構(gòu)造成沿圓周方向以指定的間隔保持多個所述滾子，一對所述滾動軸承設(shè)置在所述輸入轉(zhuǎn)子與所述輸出轉(zhuǎn)子之間，并且所述一對滾動軸承布置在所述單向離合器的相應(yīng)的軸向側(cè)，使得所述一對滾動軸承中的每一個均與所述單向離合器相鄰，并且所述一對滾動軸承中的每一個的軸向端均能夠與所述單向離合器的所述環(huán)形保持器的軸向端面中相應(yīng)的一個接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述一對滾動軸承是一對圓柱滾子軸承，所述一對圓柱滾子軸承包括多個圓柱滾子以及與所述多個圓柱滾子的在軸向方向上的端面滑動接觸的部分，并且所述環(huán)形保持器的所述軸向端面與所述一對圓柱滾子軸承中的所述部分接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述單向離合器的所述外圈的內(nèi)周面是圓柱面，所述圓柱滾子軸承包括所述圓柱滾子軸承的外圈的滾道面，所述圓柱滾子軸承在所述滾道面處滾動，所述輸出轉(zhuǎn)子布置在所述輸入轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)，并且所述單向離合器的所述外圈的內(nèi)周面和所述滾道面形成在所述輸出轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述輸出轉(zhuǎn)子以可移除的方式固定于所述驅(qū)動軸并且布置成能夠相對于所述輸入轉(zhuǎn)子在軸向方向上移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述單向離合器設(shè)置有扭矩限制器，所述扭矩限制器構(gòu)造成當從所述輸入轉(zhuǎn)子到所述輸出轉(zhuǎn)子的傳輸扭矩超過上限時解除所述輸入轉(zhuǎn)子與所述輸出轉(zhuǎn)子之間的連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述單向離合器包括設(shè)置于所述輸入轉(zhuǎn)子和所述輸出轉(zhuǎn)子中的一個的外圈的內(nèi)周面；設(shè)置于所述輸入轉(zhuǎn)子和所述輸出轉(zhuǎn)子中的另一個的內(nèi)圈的外周面，所述內(nèi)圈的外周面構(gòu)造成與所述外圈的內(nèi)周面在圓周方向上形成多個楔形空間；以及布置在所述多個楔形空間中的每一個中的滾子，所述單向離合器構(gòu)造成通過使所述滾子與所述內(nèi)圈的外周面和所述外圈的內(nèi)周面接合而將所述輸入轉(zhuǎn)子與所述輸出轉(zhuǎn)子連接，以與所述輸入轉(zhuǎn)子和所述輸出轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，所述單向離合器構(gòu)造成通過斷開所述滾子與所述內(nèi)圈的外周面和所述外圈的內(nèi)周面的接合而解除所述輸入轉(zhuǎn)子與所述輸出轉(zhuǎn)子之間的連接，并且所述扭矩限制器設(shè)置有容置凹部，所述容置凹部形成在所述內(nèi)圈的外周面中，并且當所述傳輸扭矩超過所述上限時，所述容置凹部容置與所述楔形空間分離的所述滾子，以斷開所述滾子與所述內(nèi)圈的外周面和所述外圈的內(nèi)周面的接合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述內(nèi)圈的外周面設(shè)置在所述輸入轉(zhuǎn)子中，并且所述扭矩限制器設(shè)置有防止分離裝置，所述防止分離裝置防止所述容置凹部中的所述滾子在由于所述輸入轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)造成的離心力的作用下與所述容置凹部分離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述防止分離裝置構(gòu)造成使得限制部在所述容置凹部的在圓周方向上的邊緣中伸出， 所述限制部限制容置在所述容置凹部中的所述滾子向徑向外側(cè)的移動。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的發(fā)電設(shè)備，其中，在所述內(nèi)圈的外周面與所述外圈的內(nèi)周面之間設(shè)置有構(gòu)造成能夠容置所述滾子的凹穴，在所述內(nèi)圈的外周面與所述外圈的內(nèi)周面之間設(shè)置有保持器和彈性構(gòu)件，所述保持器構(gòu)造成沿圓周方向以指定的間隔保持所述滾子，所述彈性構(gòu)件構(gòu)造成將所述凹穴中的所述滾子朝向所述楔形空間的變窄方向偏壓，并且所述容置凹部形成為具有將所述滾子相對于所述彈性構(gòu)件定位在徑向內(nèi)側(cè)的深度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述彈性構(gòu)件設(shè)置有阻擋構(gòu)件，所述阻擋構(gòu)件阻擋容置所述滾子的所述容置凹部的至少一部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電設(shè)備，還包括慣性質(zhì)量體，所述慣性質(zhì)量體設(shè)置成能夠與所述輸出轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)電設(shè)備，還包括滾動軸承，所述滾動軸承設(shè)置在所述輸入轉(zhuǎn)子與所述輸出轉(zhuǎn)子之間并且構(gòu)造成支撐所述輸入轉(zhuǎn)子和所述輸出轉(zhuǎn)子，使得所述輸入轉(zhuǎn)子和所述輸出轉(zhuǎn)子彼此相對旋轉(zhuǎn)；其中，所述單向離合器包括內(nèi)圈的外周面；外圈的內(nèi)周面；以及布置在多個楔形空間中的每一個中的滾子，所述多個楔形空間形成在所述內(nèi)圈的外周面與所述外圈的內(nèi)周面之間，所述單向離合器構(gòu)造成通過使所述滾子與所述內(nèi)圈的外周面和所述外圈的內(nèi)周面接合而將所述輸入轉(zhuǎn)子與所述輸出轉(zhuǎn)子連接，以與所述輸入轉(zhuǎn)子和所述輸出轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)， 并且所述單向離合器構(gòu)造成通過斷開所述滾子與所述內(nèi)圈的外周面和所述外圈的內(nèi)周面的接合而解除所述輸入轉(zhuǎn)子與所述輸出轉(zhuǎn)子之間的連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述單向離合器包括環(huán)形保持器，所述環(huán)形保持器構(gòu)造成沿圓周方向以指定的間隔保持多個所述滾子，一對所述滾動軸承設(shè)置在所述輸入轉(zhuǎn)子與所述輸出轉(zhuǎn)子之間，并且所述一對滾動軸承布置在所述單向離合器的相應(yīng)的軸向側(cè)，使得所述一對滾動軸承中的每一個均與所述單向離合器相鄰，并且所述一對滾動軸承中的每一個的軸向端均能夠與所述單向離合器的所述環(huán)形保持器的軸向端面中相應(yīng)的一個接觸。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述一對滾動軸承是一對圓柱滾子軸承，所述一對圓柱滾子軸承包括多個圓柱滾子以及與所述多個圓柱滾子的在軸向方向上的端面滑動接觸的部分，并且所述環(huán)形保持器的所述軸向端面與所述一對圓柱滾子軸承中的所述部分接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述單向離合器的所述外圈的內(nèi)周面是圓柱面，所述圓柱滾子軸承包括所述圓柱滾子軸承的外圈的滾道面，所述圓柱滾子軸承在所述滾道面處滾動，所述輸出轉(zhuǎn)子布置在所述輸入轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)，并且所述單向離合器的所述外圈的內(nèi)周面和所述滾道面形成在所述輸出轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述輸出轉(zhuǎn)子以可移除的方式固定于所述驅(qū)動軸并且布置成能夠相對于所述輸入轉(zhuǎn)子在軸向方向上移動。
19.根據(jù)權(quán)利要求13至18中任一項所述的發(fā)電設(shè)備，還包括電磁離合器，所述電磁離合器構(gòu)造成在通電期間將所述輸出轉(zhuǎn)子與所述慣性質(zhì)量體連接，使得所述輸出轉(zhuǎn)子與所述慣性質(zhì)量體一起旋轉(zhuǎn)，并且所述電磁離合器構(gòu)造成在非通電期間解除所述輸出轉(zhuǎn)子與所述慣性質(zhì)量體之間的連接；檢測裝置，所述檢測裝置構(gòu)造成檢測所述輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；以及控制裝置，所述控制裝置構(gòu)造成進行控制以在所述輸出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)起動時將所述電磁離合器置于非通電狀態(tài)，并且所述控制裝置構(gòu)造成進行控制以在所述輸出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)起動之后當所述檢測裝置檢測到所述輸出轉(zhuǎn)子達到指定轉(zhuǎn)速時向所述電磁離合器通電。
20.根據(jù)權(quán)利要求13至18中任一項所述的發(fā)電設(shè)備，還包括設(shè)置在所述輸出轉(zhuǎn)子與所述慣性質(zhì)量體之間的粘性流體聯(lián)接裝置，所述粘性流體聯(lián)接裝置包括i)粘性流體，所述粘性流體在所述輸出轉(zhuǎn)子的低速旋轉(zhuǎn)期間，通過粘性阻力將所述輸出轉(zhuǎn)子的運行扭矩傳輸至所述慣性質(zhì)量體，以及ii)離心式離合機構(gòu)，所述離心式離合機構(gòu)通過在所述輸出轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)期間利用與所述輸出轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的離心力而將所述輸出轉(zhuǎn)子的運行扭矩傳輸至所述慣性質(zhì)量體。
全文摘要
一種發(fā)電設(shè)備，包括輸入轉(zhuǎn)子，輸入轉(zhuǎn)子設(shè)置于加速裝置的輸出軸以能夠與輸出軸一起旋轉(zhuǎn)；輸出轉(zhuǎn)子，輸出轉(zhuǎn)子設(shè)置于發(fā)電機的驅(qū)動軸以能夠與驅(qū)動軸一起旋轉(zhuǎn)；以及單向離合器，單向離合器設(shè)置在輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子之間。當輸入轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速超過輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速時，單向離合器將輸入轉(zhuǎn)子與輸出轉(zhuǎn)子連接以與輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，并且單向離合器構(gòu)造成當輸入轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速下降到輸出轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速以下時，解除輸入轉(zhuǎn)子和輸出轉(zhuǎn)子之間的連接。
文檔編號F16D41/066GK102996366SQ20121033741
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月12日
發(fā)明者藤原英樹, 大槻正章 申請人:株式會社捷太格特