本發(fā)明涉及水中連接接頭、水流發(fā)電機(jī)。

本申請(qǐng)基于2015年2月17日在日本申請(qǐng)的特愿2015－028495號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，并在此引用其內(nèi)容。

背景技術(shù)：

利用海或河流等中的海流或水流進(jìn)行發(fā)電的水流發(fā)電機(jī)具備葉輪和發(fā)電機(jī)。葉輪具有朝向外周側(cè)延伸的多個(gè)翼片(葉片)。發(fā)電機(jī)中，旋轉(zhuǎn)軸的端部與葉輪連接，旋轉(zhuǎn)軸與利用海流或水流進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的葉輪一起旋轉(zhuǎn)，由此進(jìn)行發(fā)電。

在水中，海流或水流對(duì)葉輪的葉片作用有大力。于是，對(duì)與葉輪的中心連接的旋轉(zhuǎn)軸作用有軸向或徑向的力或力矩。

為了提高發(fā)電效率，可舉出增大葉輪直徑，即，增大葉片長(zhǎng)度的方法。但若是這樣，從葉輪作用于旋轉(zhuǎn)軸的力或力矩將會(huì)非常大。

為了防止上述力或力矩產(chǎn)生的影響從葉輪傳遞到發(fā)電機(jī)，有時(shí)在葉輪與發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸之間使用例如專利文獻(xiàn)1記載的連接裝置。這種連接裝置允許接近葉輪側(cè)和接近發(fā)電機(jī)側(cè)的軸向、徑向、傾斜方向的相對(duì)位移，且在葉輪與發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸之間進(jìn)行旋轉(zhuǎn)力的傳遞。

該連接裝置中，在旋轉(zhuǎn)力的傳遞中使用齒輪，因此，齒輪的嚙合部需要用于抑制磨損的潤(rùn)滑劑。

為了防止來自外部的具有高壓的流體進(jìn)入，專利文獻(xiàn)1記載的連接裝置具備密封部件。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：(日本)特開2011-21619號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

在將水中發(fā)電機(jī)沉沒設(shè)置于海中深處的情況下，將會(huì)作用著例如30個(gè)大氣壓(約3mpa)的高水壓。因此，海水有可能通過由密封部件構(gòu)成的密封部而從水中發(fā)電機(jī)的外部向內(nèi)部流入。在該情況下，齒輪嚙合部的潤(rùn)滑劑有可能會(huì)流出來。如果潤(rùn)滑劑流出，嚙合部的摩擦增大會(huì)產(chǎn)生齒輪損傷等，可能導(dǎo)致無法利用水中發(fā)電機(jī)。

相比之下，為了維持密封部的密封性，可以考慮定期更換密封部件或供給潤(rùn)滑劑等。但是，在該情況下，維護(hù)負(fù)擔(dān)將會(huì)增大。另外，潤(rùn)滑劑流出而導(dǎo)致的海洋污染也令人擔(dān)心。

本發(fā)明的目的在于，提供一種可抑制維護(hù)負(fù)擔(dān)的水中連接接頭、水流發(fā)電機(jī)。

用于解決課題的方案

根據(jù)本發(fā)明的第一方式，水中連接接頭具備具有第一齒輪齒的第一軸部件。水中連接接頭進(jìn)一步具備第二軸部件，所述第二軸部件具有與所述第一齒輪齒嚙合的第二齒輪齒，經(jīng)由所述第一齒輪齒和所述第二齒輪齒在所述第二軸部件與所述第一軸部件之間傳遞旋轉(zhuǎn)力。水中連接接頭還具備密封部件，所述密封部件在所述第一軸部件與所述第二軸部件之間，從外部封閉包含所述第一齒輪齒與所述第二齒輪齒的嚙合部的空間。水中連接接頭還具備填充于所述空間的潤(rùn)滑劑。水中連接接頭還具備均壓機(jī)構(gòu)，所述均壓機(jī)構(gòu)面向所述空間的一部分設(shè)置，根據(jù)所述外部的壓力變形而改變所述空間的體積，由此使所述潤(rùn)滑劑的壓力和所述外部的壓力均等化。

通過這樣構(gòu)成，在將水中連接接頭沉沒于水中時(shí)，可根據(jù)水連接裝置的外部(即，周圍)的壓力，使均壓機(jī)構(gòu)變形。

通過該均壓機(jī)構(gòu)的變形，可改變填充有潤(rùn)滑劑的空間體積，使空間內(nèi)的潤(rùn)滑劑壓力和外部壓力均等化。由此，可抑制在密封部件與第一軸部件、第二軸部件各自之間產(chǎn)生較大的差壓。其結(jié)果，可抑制水從外部浸入填充有潤(rùn)滑劑的空間或潤(rùn)滑劑從空間向外部漏出。

根據(jù)本發(fā)明的第二方式，水中連接接頭也可以是，第一方式中的均壓機(jī)構(gòu)是第一端部開口且另一端封閉的筒狀，是沿所述第一端部和所述另一端接觸分離的方向可伸縮的波紋管。

通過使用這種波紋管，可使外部壓力作用于封閉的另一端。由此，可使波紋管沿另一端接近其開口的第一端部的方向縮短。另外，可使波紋管沿著另一端遠(yuǎn)離其第一端部的方向伸長(zhǎng)。由此，能夠使空間體積變動(dòng)，實(shí)現(xiàn)外部的水與空間內(nèi)的潤(rùn)滑劑的各壓力均等化。

根據(jù)本發(fā)明的第三方式，水中連接接頭可以是，第二方式中的波紋管在內(nèi)周面具有螺旋狀的槽。

通過這樣構(gòu)成，在向空間內(nèi)填充潤(rùn)滑劑時(shí)，通過使波紋管繞中心軸旋轉(zhuǎn)，可使殘存于槽的內(nèi)側(cè)的氣泡沿著螺旋狀的槽進(jìn)行移動(dòng)。因此，可以使殘存于槽的內(nèi)側(cè)的氣泡從開口的波紋管的第一端部排出。

根據(jù)本發(fā)明的第四方式，水中連接接頭也可以是，在第一～第三方式中的任一方式中，在所述第一軸部件及所述第二軸部件中的一方設(shè)置有導(dǎo)入所述外部的壓力的外壓導(dǎo)入部。進(jìn)而，所述均壓機(jī)構(gòu)可以設(shè)置于所述外壓導(dǎo)入部。

通過這樣構(gòu)成，可使外部的壓力經(jīng)由外壓導(dǎo)入部作用于均壓機(jī)構(gòu)。因此，可實(shí)現(xiàn)外部的水與空間內(nèi)的潤(rùn)滑劑的壓力均等化。

通過將外壓導(dǎo)入部設(shè)于第一軸部件及第二軸部件中的一方內(nèi)部，可實(shí)現(xiàn)空間的有效利用。另外，通過將均壓機(jī)構(gòu)設(shè)于外壓導(dǎo)入部，均壓機(jī)構(gòu)不會(huì)露出于外部，因此，可抑制不經(jīng)意的接觸等導(dǎo)致均壓機(jī)構(gòu)受損。

根據(jù)本發(fā)明的第五方式，水中連接接頭也可以是，在第一～第三方式中任一方式中，在所述第一軸部件及所述第二軸部件中的一方設(shè)置有從所述外部向所述空間注入潤(rùn)滑劑的注入口。所述均壓機(jī)構(gòu)可設(shè)置于所述注入口。

通過這樣構(gòu)成，如果均壓機(jī)構(gòu)設(shè)于潤(rùn)滑劑的注入口，外部的壓力將會(huì)經(jīng)由注入口作用于均壓機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)外部的水與空間內(nèi)的潤(rùn)滑劑的壓力均等化。由此，不需要額外設(shè)置用于設(shè)置均壓機(jī)構(gòu)的部位。

根據(jù)本發(fā)明的第六方式，水中連接接頭也可以是，在第一～第三方式中任一方式中，所述密封部件根據(jù)所述外部的壓力可變形地形成，兼作為所述均壓機(jī)構(gòu)。

這樣，通過使密封部件兼作為均壓機(jī)構(gòu)，可抑制部件數(shù)量。

根據(jù)本發(fā)明的第七方式，水中連接接頭也可以是，在第一～第六方式中任一方式中，所述密封部件與所述第一軸部件及所述第二軸部件接合。

這樣，通過使密封部件與第一軸部件、第二軸部件接合，可抑制水從外部浸入填充有潤(rùn)滑劑的空間或潤(rùn)滑劑從空間向外部漏出。

根據(jù)本發(fā)明的第八方式，水流發(fā)電機(jī)具備具有多個(gè)葉片的葉輪、被所述葉輪驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)、將所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸與所述發(fā)電機(jī)的輸入軸連接的上述水中連接接頭。

通過這樣構(gòu)成，在水中連接接頭中，可抑制水從外部浸入填充有潤(rùn)滑劑的空間或潤(rùn)滑劑從空間向外部漏出。

發(fā)明效果

根據(jù)上述的水中連接接頭、水流發(fā)電機(jī)，可維持水中連接接頭中的潤(rùn)滑狀態(tài)，抑制對(duì)維護(hù)造成的負(fù)擔(dān)。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的水流發(fā)電機(jī)的立體圖。

圖2是表示上述水流發(fā)電機(jī)的實(shí)施方式中的葉輪和機(jī)艙的連接部分的結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖3是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式中的水中連接接頭的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖4是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式中的水中連接接頭的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖5是表示本發(fā)明第三實(shí)施方式中的水中連接接頭的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖6是表示本發(fā)明第四實(shí)施方式中的水中連接接頭的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖7是表示水中連接接頭所具備的密封部件的變形例的剖視圖。

圖8是表示將密封部件、均壓部件的波紋設(shè)為螺旋狀的變形例的剖視圖。

圖9是表示將嚙合部設(shè)為錐狀的變形例的剖視圖。

具體實(shí)施方式

(第一實(shí)施方式)

圖1是表示該實(shí)施方式的水流發(fā)電機(jī)的立體圖。圖2是表示上述水流發(fā)電機(jī)的實(shí)施方式中的葉輪與機(jī)艙的連接部分的結(jié)構(gòu)剖視圖。

如圖1所示，該實(shí)施方式中的水流發(fā)電機(jī)10經(jīng)由系留索(未圖示)系留于海底或水中構(gòu)造物等，由此，設(shè)置于深度大的海水中。

該水流發(fā)電機(jī)10具備葉輪20和機(jī)艙30。

葉輪20具備輪轂21和葉片22。

如圖1、圖2所示，輪轂21配置于葉輪20的中央部。輪轂21形成外徑朝向前端21a逐漸縮小的炮彈狀。輪轂21在前端21a的相反側(cè)具有端面21b。端面21b與葉輪20的旋轉(zhuǎn)中心軸c(以下，簡(jiǎn)稱為軸線c)正交。在輪轂21的端面21b的外周部一體地設(shè)有筒狀部21c。筒狀部21c形成為在軸線c延伸的方向(以下，簡(jiǎn)稱為軸線c方向)上向前端21a的相反側(cè)延伸的圓筒狀。在輪轂21的端面21b一體地安裝有軸(旋轉(zhuǎn)軸)23。該軸23在軸線c方向上向前端21a的相反側(cè)突出。

葉片22在輪轂21的外周部沿周向隔開間隔設(shè)置有多個(gè)。

本實(shí)施方式中，設(shè)有兩個(gè)葉片22。這兩個(gè)葉片22分別配置于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱位置。各葉片22將基端部22a一體固定于輪轂21的筒狀部21c。各葉片22向其前端部22b從輪轂21朝放射方向外側(cè)延伸。

機(jī)艙30具備殼體31、發(fā)電機(jī)32和主軸33。

殼體31形成沿軸線c方向延伸的圓筒狀。該殼體31在其第一端部31a設(shè)有葉輪支承部34。葉輪支承部34旋轉(zhuǎn)自如地支承葉輪20。在葉輪支承部34的外周面，沿軸線c方向隔開間隔設(shè)有一對(duì)外部軸承35。葉輪20經(jīng)由這些外部軸承35被旋轉(zhuǎn)自如地支承于葉輪支承部34。各外部軸承35例如由樹脂形成，以周圍的海水作為潤(rùn)滑劑旋轉(zhuǎn)自如地支承葉輪20，起到滑動(dòng)軸承的作用。

在殼體31內(nèi)設(shè)有隔壁36。該隔壁36具有與軸線c正交且朝向軸線c方向的與第一端部31a相反的一側(cè)(以下，簡(jiǎn)稱為第二端部側(cè))的平面。在殼體31內(nèi)，在軸線c方向上比隔壁36更靠第二端部側(cè)形成有密閉的發(fā)電機(jī)室37。該發(fā)電機(jī)室37內(nèi)為空氣氛圍。在發(fā)電機(jī)室37收容有發(fā)電機(jī)32。

發(fā)電機(jī)32具備輸入軸32a。輸入軸32a沿著軸線c向靠近隔壁36的一側(cè)突出。該發(fā)電機(jī)32具備與輸入軸32a一體設(shè)置的轉(zhuǎn)子(未圖示)和與轉(zhuǎn)子對(duì)置的定子(未圖示)。發(fā)電機(jī)32通過使轉(zhuǎn)子與輸入軸32a一起相對(duì)于定子進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)而發(fā)電。由該發(fā)電機(jī)32發(fā)電的電力經(jīng)由輸電線(未圖示)向外部供給。

經(jīng)由增速器(未圖示)、制動(dòng)器(未圖示)等將主軸33與發(fā)電機(jī)32的輸入軸32a連接。

主軸33通過形成于隔壁36的軸孔36h向葉輪支承部34內(nèi)延伸。在這些主軸33和軸孔36h之間設(shè)有環(huán)狀的密封部件38。密封部件38防止從主軸33周圍向發(fā)電機(jī)室37內(nèi)的浸水。

在主軸33與設(shè)于葉輪20的輪轂21的軸23之間設(shè)有連接接頭(水中連接接頭)50。經(jīng)由該連接接頭50將主軸33和軸23連接。

圖3是表示第一實(shí)施方式中的水中連接接頭的結(jié)構(gòu)剖視圖。

如圖3所示，連接接頭50具備：中心管(第二軸部件)51、接合部件(第一軸部件)52、密封部60a。接合部件52分別設(shè)于中心管51的兩端。

中心管51形成筒狀。在中心管51的兩端部一體地設(shè)有內(nèi)齒輪54。內(nèi)齒輪54形成沿著中心管51的外周面連續(xù)的圓環(huán)狀。內(nèi)齒輪54在其外周部具備齒輪齒(第二齒輪齒)54g。在此，齒輪齒54g中，形成于外周部的齒面54t的截面形狀以中央部54b相對(duì)于沿著軸線c的齒輪寬度方向的兩端部54a向外周側(cè)鼓出的方式彎曲成凸?fàn)睢?/p>

接合部件52一體具備圓板狀的兩個(gè)接合板55和筒狀的兩個(gè)外套筒56。

兩個(gè)接合板55中的一方與主軸33一體連接。兩個(gè)接合板55中的另一方與軸23一體連接。

外套筒56分別與接合板55一體設(shè)置。外套筒56設(shè)于接合板55中面對(duì)中心管51的一面?zhèn)?。在這些外套筒56的內(nèi)周側(cè)配置有中心管51的內(nèi)齒輪54。外套筒56在其內(nèi)周面具有與內(nèi)齒輪54的齒輪齒54g嚙合的平齒狀的齒輪齒(第一齒輪齒)56g。

通過彎曲成凸?fàn)畹凝X輪齒54g與平齒狀的齒輪齒56g的嚙合，接合部件52相對(duì)于中心管51能夠沿軸線c方向相對(duì)位移。通過上述齒輪齒54g與齒輪齒56g的嚙合，接合部件52可沿相對(duì)于軸線c相互傾斜的方向位移。

即，允許具有軸23的葉輪20相對(duì)于主軸33沿軸線c方向進(jìn)行相對(duì)位移并相互傾斜。

在中心管51兩端的齒輪齒54g分別連接有接合部件52。因此，在另一接合部件52的中心軸相對(duì)于一接合部件52的中心軸保持平行狀態(tài)下，允許軸23相對(duì)于主軸33向徑向上偏心。

密封部60a分別具備密封部件61a、外壓導(dǎo)入部62a和均壓部件(均壓機(jī)構(gòu))63a。

密封部件61a將中心管51的外周面51f與位于中心管51的兩端部的外周側(cè)的外套筒56之間以保持液密性的狀態(tài)進(jìn)行封堵。密封部件61a形成可沿軸線c方向伸縮的波紋狀。這些密封部件61a由金屬制成。密封部件61a的第一端部61a通過密封焊接或摩擦接合等與中心管51的外周面51f接合。同樣地，密封部件61a的第二端部61b通過密封焊接或摩擦接合等與外套筒56接合。這些密封部件61a能夠追隨軸23相對(duì)于主軸33的軸向、徑向及傾斜方向的相對(duì)位移進(jìn)行變形，從而維持密封狀態(tài)。

外壓導(dǎo)入部62a具備海水導(dǎo)入部64a和導(dǎo)壓孔65a。

海水導(dǎo)入部64a是沿著外壓導(dǎo)入部62a的中心軸延伸的圓柱狀的通路。

導(dǎo)壓孔65a以沿厚度方向貫通海水導(dǎo)入部64a的方式形成。

利用該導(dǎo)壓孔65a，中心管51的外部與海水導(dǎo)入部64a連通。由此，在使水流發(fā)電機(jī)10沉沒在水中的狀態(tài)下，海水經(jīng)由導(dǎo)壓孔65a流入海水導(dǎo)入部64a。

均壓部件63a為金屬制，且形成波紋狀。均壓部件63a將第一端部63a封閉，且將第二端部63b開口。均壓部件63a分別配置于軸線c方向上的海水導(dǎo)入部64a的兩端部。這些均壓部件63a的第二端部63b分別以封堵海水導(dǎo)入部64a的兩端部的方式嵌入。均壓部件63a的第一端部63a設(shè)為與中心管51的中心軸正交的平坦面。

接合部件52的外套筒56具備將其外周面56a和內(nèi)周面56b連通的兩個(gè)注入口66。例如，在組裝水流發(fā)電機(jī)10時(shí)，通過注入口66，從靠近外套筒56的外周面56a的一側(cè)向由接合部件52的接合板55、外套筒56、內(nèi)齒輪54形成的間隙s1注入填充潤(rùn)滑劑j。通過齒輪齒54g與齒輪齒56g的嚙合部s2，該間隙s1與密封部件61a內(nèi)的空間s3連通。間隙s1與均壓部件63a內(nèi)的空間s4連通。利用這些間隙s1、嚙合部s2、空間s3和空間s4構(gòu)成潤(rùn)滑空間(空間)s。潤(rùn)滑劑j填充于該潤(rùn)滑空間s中。在填充潤(rùn)滑劑j后，注入口66通過罩(未圖示)的安裝、焊接等進(jìn)行封閉。

這種結(jié)構(gòu)的密封部60a中，如果將水流發(fā)電機(jī)10的機(jī)艙30沉入水中，海水將從導(dǎo)壓孔65a向海水導(dǎo)入部64a流入。于是，海水導(dǎo)入部64a內(nèi)的海水壓力p1作用于均壓部件63a的第一端部63a。在均壓部件63a中，第一端部63a相對(duì)于第二端部63b朝接近及遠(yuǎn)離的方向伸縮，從而，作用于第一端部63a的海水壓力p1和均壓部件63a內(nèi)的空間s4的潤(rùn)滑劑j的壓力p2平衡。例如，如果機(jī)艙30在水中的深度變大，海水壓力p1變得比潤(rùn)滑劑j的壓力p2大時(shí)，波紋狀的均壓部件63a以其第一端部63a接近第二端部63b的方式收縮。由此，機(jī)艙30周圍的海水壓力p1和填充于潤(rùn)滑空間s的潤(rùn)滑劑j的壓力p2變得均等。

根據(jù)上述第一實(shí)施方式，在將連接接頭50沉沒在水中時(shí)，均壓部件63a根據(jù)自海水作用的壓力而變形。因此，可使?jié)櫥臻gs的壓力與外部的壓力均等。由此，能夠抑制從外部對(duì)密封部件61a作用較大的壓力。因此，可抑制水從外部浸入填充有潤(rùn)滑劑j的潤(rùn)滑空間s或潤(rùn)滑劑j從潤(rùn)滑空間s向外部漏出。

其結(jié)果，能夠維持連接接頭50中的潤(rùn)滑狀態(tài)，抑制對(duì)維護(hù)造成的負(fù)擔(dān)。

另外，通過將外壓導(dǎo)入部62a設(shè)于中心管51的內(nèi)部，可以實(shí)現(xiàn)空間的有效利用。通過將均壓部件63a設(shè)于外壓導(dǎo)入部62a，均壓部件63a不會(huì)露出于外部，可抑制不經(jīng)意的接觸等對(duì)均壓部件63a造成的損傷。

另外，均壓部件63a由金屬制成，因此，可容易確保充分的強(qiáng)度。由此，可抑制由于海水較高的壓力p1引起的均壓部件63a的破損。

另外，均壓部件63a形成波紋狀，因此，可增大第一端部63a相對(duì)于第二端部63b接近及遠(yuǎn)離所產(chǎn)生的內(nèi)部的空間s4的體積變動(dòng)量。

由此，即使在水流發(fā)電機(jī)10的設(shè)置深度較大的情況下，也能夠與根據(jù)其水中深度而變高的海水壓力p1對(duì)應(yīng)地壓縮均壓部件63a。由此，可容易實(shí)現(xiàn)與潤(rùn)滑劑j的壓力p2的均等化。因此，與利用o型圈等進(jìn)行密封的情況相比，能夠確保更大的調(diào)整余量。

另外，密封部件61a與外套筒56及中心管51接合，因此，可降低水從外部浸入填充有潤(rùn)滑劑j的潤(rùn)滑空間s或潤(rùn)滑劑j從潤(rùn)滑空間s向外部漏出的可能性。

(第二實(shí)施方式)

接著，基于附圖說明本發(fā)明第二實(shí)施方式中的水中連接接頭、水流發(fā)電機(jī)。在第二實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式的區(qū)別僅在于外壓導(dǎo)入部62b、均壓部件63b的結(jié)構(gòu)，因此，對(duì)與第一實(shí)施方式相同的部分標(biāo)注相同的符號(hào)進(jìn)行說明，并且省略重復(fù)說明。

圖4是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式中的水中連接接頭的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

如圖4所示，本實(shí)施方式中的連接接頭50具備中心管51、接合部件52和密封部60b。

密封部60b具備密封部件61a、外壓導(dǎo)入部62b和均壓部件(均壓機(jī)構(gòu))63b。

密封部件61a將中心管51的外周面51f與位于中心管51兩端部的外周側(cè)的外套筒56之間以保持液密性的方式封堵。

外壓導(dǎo)入部62b具有海水導(dǎo)入部64b和導(dǎo)壓孔65b。

海水導(dǎo)入部64b分別跨著連接接頭50兩側(cè)的接合板55和與各接合板55接合的主軸33及軸23沿軸線c方向連續(xù)形成。

導(dǎo)壓孔65b分別貫通主軸33及軸23而形成。利用該導(dǎo)壓孔65b，將主軸33及軸23的外部與海水導(dǎo)入部64b連通。

均壓部件63b由金屬制成，形成波紋狀。均壓部件63b中，第一端部63a側(cè)封閉，第二端部63b側(cè)開放。均壓部件63b以第二端部63b面向間隙s1的方式設(shè)于海水導(dǎo)入部64b的端部。

這種結(jié)構(gòu)的密封部60b中，如果使水流發(fā)電機(jī)10的機(jī)艙30沉入水中，海水將從導(dǎo)壓孔65b流入海水導(dǎo)入部64b。于是，海水導(dǎo)入部64b內(nèi)的海水壓力將會(huì)作用于均壓部件63b的第一端部63a。當(dāng)機(jī)艙30的水中深度變大而使海水壓力p1變得比潤(rùn)滑劑j的壓力p2大時(shí)，波紋狀的均壓部件63b向第一端部63a接近第二端部63b的方向收縮。由此，機(jī)艙30周圍的海水壓力p1與填充于潤(rùn)滑空間s的潤(rùn)滑劑j的壓力p2均等。

根據(jù)上述第二實(shí)施方式，通過將外部的水導(dǎo)入外壓導(dǎo)入部62b，外部的壓力將作用于均壓部件63b。因此，可實(shí)現(xiàn)外部的水與潤(rùn)滑空間s內(nèi)的潤(rùn)滑劑j的壓力的均等化。

由此，可抑制從外部對(duì)密封部件61a作用較大的壓力。因此，可抑制水從外部浸入填充有潤(rùn)滑劑j的潤(rùn)滑空間s或潤(rùn)滑劑j從潤(rùn)滑空間s向外部漏出。

其結(jié)果，能夠維持連接接頭50中的潤(rùn)滑狀態(tài)，抑制對(duì)維護(hù)造成的負(fù)擔(dān)。

另外，通過將外壓導(dǎo)入部62b分別設(shè)于接合部件52、主軸33及軸23的內(nèi)部，可實(shí)現(xiàn)空間的有效利用。

另外，通過將均壓部件63b設(shè)于外壓導(dǎo)入部62b，均壓部件63b不會(huì)露出于外部，可抑制不經(jīng)意的接觸等引起均壓部件63a的損傷。

(第三實(shí)施方式)

接著，說明本發(fā)明的水中連接接頭、水流發(fā)電機(jī)的第三實(shí)施方式。在第三實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式的區(qū)別僅在于外壓導(dǎo)入部62c及均壓部件63c的結(jié)構(gòu)。因此，對(duì)于與第一、第二實(shí)施方式相同的部分標(biāo)注相同的符號(hào)進(jìn)行說明，并且省略重復(fù)說明。

圖5是表示本發(fā)明第三實(shí)施方式中的水中連接接頭的結(jié)構(gòu)剖視圖。

如圖5所示，本實(shí)施方式的連接接頭50具備中心管51、接合部件52及密封部60c。

密封部60c具備密封部件61a、外壓導(dǎo)入部62c及均壓部件(均壓機(jī)構(gòu))63c。

密封部件61a將中心管51的外周面51f與位于中心管51兩端部的外周側(cè)的外套筒56之間以保持液密性的方式封堵。

本實(shí)施方式中的外壓導(dǎo)入部62c兼作為用于向潤(rùn)滑空間s注入潤(rùn)滑劑j而形成的注入口66。該注入口66形成于接合部件52的外套筒56。

均壓部件63c形成波紋狀。均壓部件63c由金屬制成。在均壓部件63c中，第一端部63a側(cè)封閉，且第二端部63b側(cè)開放。均壓部件63c設(shè)于注入口66。均壓部件63c以開放的第二端部63朝向外套筒56的外周側(cè)的方式設(shè)置。該均壓部件63c還作為在潤(rùn)滑劑j的注入后封閉注入口66的罩發(fā)揮作用。

這種結(jié)構(gòu)的密封部60c中，如果使水流發(fā)電機(jī)10的機(jī)艙30沉入水中，海水將會(huì)流入作為外壓導(dǎo)入部62c的注入口66。于是，海水導(dǎo)入部64c內(nèi)的海水壓力將作用于均壓部件63c的第一端部63a。如果機(jī)艙30的水中深度變大而使海水壓力p1變得比潤(rùn)滑劑j的壓力p2大，波紋狀的均壓部件63c向第一端部63a遠(yuǎn)離第二端部63b的方向伸長(zhǎng)。由此，機(jī)艙30的周圍的海水壓力p1與填充于潤(rùn)滑空間s的潤(rùn)滑劑j的壓力p2變得均等。

根據(jù)上述第三實(shí)施方式，將連接接頭50沉沒在水中時(shí)，均壓部件63c根據(jù)海水壓力p1而變形。由此，潤(rùn)滑空間s內(nèi)的潤(rùn)滑劑j的壓力與外部壓力變得均等。因此，可抑制從外部對(duì)密封部件61a作用較大的壓力。由此，可抑制水從外部浸入填充有潤(rùn)滑劑j的潤(rùn)滑空間s或潤(rùn)滑劑j從潤(rùn)滑空間s向外部漏出。

其結(jié)果，能夠維持連接接頭50中的潤(rùn)滑狀態(tài)，抑制對(duì)維護(hù)造成的負(fù)擔(dān)。

另外，均壓部件63c設(shè)于潤(rùn)滑劑j的注入口66，由此，不需要額外設(shè)置用于設(shè)置均壓部件63c的部位。即，無需如上述第一、第二實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)那樣形成導(dǎo)壓孔65a、65b、海水導(dǎo)入部64a、64b。另外，均壓部件63c兼作為封閉注入口66的罩。

其結(jié)果，可減少構(gòu)成密封部60c的部件數(shù)量，并且減少可能會(huì)產(chǎn)生泄漏的部位而進(jìn)一步降低發(fā)生泄漏的可能性。

上述第一至第三實(shí)施方式中，將密封部件61a設(shè)為可伸縮的波紋狀。但是，密封部件61a也可以被o型圈等其它密封部件代替。

(第四實(shí)施方式)

接著，說明本發(fā)明的水中連接接頭、水流發(fā)電機(jī)的第四實(shí)施方式。以下說明的第四實(shí)施方式中，對(duì)與第一至第三實(shí)施方式相同的部分標(biāo)注相同的符號(hào)進(jìn)行說明，并且省略重復(fù)說明。

圖6是表示本發(fā)明第四實(shí)施方式的水中連接接頭的結(jié)構(gòu)剖視圖。

如圖6所示，本實(shí)施方式中的連接接頭50具備中心管51、接合部件52及密封部60d。

密封部60d具備密封部件61d。

密封部件61d形成沿軸線c方向可伸縮的波紋狀。這些密封部件61d由金屬制成，將中心管51的外周面51f與位于中心管51兩端部的外周側(cè)的外套筒56之間以保持液密性的方式封堵。

密封部件61d形成隨著接近外套筒56而外徑逐漸擴(kuò)大的錐狀。對(duì)于這樣形成錐狀的密封部件61d，海水壓力p1還會(huì)沿中心管51的軸向作用。

該實(shí)施方式中，該密封部件61d兼作為均壓部件(均壓機(jī)構(gòu))63d。即，在使水流發(fā)電機(jī)10的機(jī)艙30沉入水中時(shí)，密封部件61d被作用于密封部件61d的海水壓力p1沿軸向稍微被推壓，例如，向第一端部61a接近第二端部61b的方向收縮。由此，機(jī)艙30周圍的海水壓力p1與密封部件61d內(nèi)的潤(rùn)滑空間s5內(nèi)的潤(rùn)滑劑j的壓力p2變得均等。

根據(jù)上述第四實(shí)施方式，密封部件61d可根據(jù)外部壓力而變形，兼作為均壓部件63d。

由此，不需要如上述第一、第二實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)那樣形成導(dǎo)壓孔65a、65b、海水導(dǎo)入部64a、64b，或設(shè)置均壓部件63a～63c。

其結(jié)果，可減少構(gòu)成密封部60d的部件數(shù)量。另外，可減少可能會(huì)產(chǎn)生泄漏的部位，從而進(jìn)一步降低發(fā)生泄漏的可能性。

與上述第一實(shí)施方式一樣，在將連接接頭50沉沒在水中時(shí)，密封部件61d根據(jù)海水壓力p1而變形。因此，能夠使?jié)櫥臻gs內(nèi)的潤(rùn)滑劑j的壓力p2和外部的壓力p1變得均等。由此，可抑制從外部對(duì)密封部件61d作用較大的壓力。其結(jié)果，可抑制水從外部浸入填充有潤(rùn)滑劑j的潤(rùn)滑空間s或潤(rùn)滑劑j從潤(rùn)滑空間s向外部漏出。

上述第四實(shí)施方式中，將密封部件61d設(shè)為波紋狀，但不限于此。只要能夠根據(jù)海水壓力p1改變密封部件61d的內(nèi)側(cè)體積，則可以使用任何結(jié)構(gòu)的部件。

例如，也可以如圖7所示，使波紋狀的密封部件61d的外徑在海水壓力p1作用的方向上階段性地?cái)U(kuò)大，從而設(shè)置承受海水壓力p1的受壓面70。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可高效地進(jìn)行海水壓力p1引起的密封部件61d的伸縮變形。這樣，將外徑階段性地?cái)U(kuò)大的結(jié)構(gòu)同樣可以適用于均壓部件63a～63c。

(其它變形例)

本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，可包含對(duì)上述實(shí)施方式實(shí)施的各種變更。即，實(shí)施方式中舉出的具體形狀及結(jié)構(gòu)等只不過是示例，可以適宜變更。

第一至第三實(shí)施方式中，使用了波紋狀的密封部件61a及均壓部件63a～63c。但是，這些波紋狀的密封部件61a及均壓部件63a～63c的外徑也可以向海水壓力p1作用的方向逐漸擴(kuò)大。

如圖8所示，也可以將密封部件61a、61d、及均壓部件63a～63c設(shè)為波紋狀，且使形成于其內(nèi)周面的槽80形成螺旋狀。通過這種構(gòu)成，使注入潤(rùn)滑劑j時(shí)殘存于槽80內(nèi)的氣泡k在密封部件61a、61d、及均壓部件63a～63c中繞各中心軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由此，能夠容易地進(jìn)行排出。在此，密封部件61a、61d、及均壓部件63a～63c以氣泡k沿著槽80向注入口66側(cè)移動(dòng)的方式旋轉(zhuǎn)。由此，能夠?qū)拿芊獠考?1a、61d、及均壓部件63a～63c排出的氣泡k導(dǎo)入注入口66，從注入口66(參照?qǐng)D3)向外部排出。

假定殘存著氣泡k的情況下，由于海水的壓力p1，即使均壓部件63a～63c、密封部件61d收縮，密度比潤(rùn)滑劑j低的氣泡也會(huì)破掉，因此，潤(rùn)滑劑j的壓力p2不會(huì)高效地上升。但是，通過以上述方式排出氣泡k，可以高效地實(shí)現(xiàn)海水壓力p1和潤(rùn)滑劑j的壓力p2的均等化。

另外，也可以如圖9所示，具有螺旋狀的槽80的密封部件61a、61d安裝于具有錐狀的內(nèi)周面56c的外套筒56。通過這樣，可使從密封部件61a、61d排出的氣泡流暢地穿過嚙合部s2并向注入口66側(cè)移動(dòng)。因此，可進(jìn)一步降低氣泡k的殘存。

上述各實(shí)施方式及各變形例中，說明了將水流發(fā)電機(jī)10設(shè)置于深海的情況，但不限于深海。

只要葉輪20的葉片22的片數(shù)為多片，則不限于上述片數(shù)。

除此以外，也可以對(duì)例如水流發(fā)電機(jī)10的各部分結(jié)構(gòu)等適當(dāng)采用其它結(jié)構(gòu)。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明可適用于水中連接接頭、水流發(fā)電機(jī)。應(yīng)用了本發(fā)明的水中連接接頭、水流發(fā)電機(jī)可維持水中連接接頭中的潤(rùn)滑狀態(tài)，并抑制對(duì)維護(hù)造成的負(fù)擔(dān)。

符號(hào)說明

10水流發(fā)電機(jī)

20葉輪

21輪轂

21a前端

21b端面

21c筒狀部

22葉片

22a基端部

22b前端部

23軸(旋轉(zhuǎn)軸)

30機(jī)艙

31殼體

31a第一端部

31b第二端部

32發(fā)電機(jī)

32a輸入軸

33主軸

33a第一端部

33b第二端部

34葉輪支承部

35外部軸承

36隔壁

36h軸孔

37發(fā)電機(jī)室

38密封部件

50連接接頭(水中連接接頭)

51中心管(第二軸部件)

51f外周面

52接合部件(第一軸部件)

54內(nèi)齒輪

54a端部

54b中央部

54g齒輪齒

54t齒面

55接合板

56外套筒

56a外周面

56b內(nèi)周面

56g齒輪齒(第一齒輪齒)

56v內(nèi)周面

60a、60b、60c、60d密封部

61a、61d密封部件

61a第一端部

61b第二端部

62a、62b、62c外壓導(dǎo)入部

63a、63b、63c、63d均壓部件(均壓機(jī)構(gòu))

63a第一端部

63b第二端部

64a、64b、64c海水導(dǎo)入部

65a、65b導(dǎo)壓孔

65a第一端部

65b第二端部

66注入口

67罩

70受壓面

80槽

j潤(rùn)滑劑

p1海水壓力

p2潤(rùn)滑劑的壓力

s潤(rùn)滑空間(空間)

s1間隙

s2嚙合部

s3空間

s4空間

s5潤(rùn)滑空間