風力発電のピッチ駆動用の減速装置
【課題】潤滑剤の漏れを抑制しつつ、駆動源側の軸と減速機構部の入力軸の連結部におけるフレッチング摩耗を防止する。
【解決手段】風力発電のピッチ駆動用の減速装置Ｇ１において、減速装置Ｇ１の駆動源１６と、駆動源１６の回転を減速する減速機構部１８と、を有し、減速機構部１８が、グリースで潤滑されており、駆動源側の軸３０と減速機構部１８の入力軸３２とが相対的に径方向にがたを有しながら互いに連結するフロート連結によって締結され、且つ、フロート連結がなされている部分３６が密閉された空間に封入されたオイルで潤滑されている。
【解決手段】風力発電のピッチ駆動用の減速装置Ｇ１において、減速装置Ｇ１の駆動源１６と、駆動源１６の回転を減速する減速機構部１８と、を有し、減速機構部１８が、グリースで潤滑されており、駆動源側の軸３０と減速機構部１８の入力軸３２とが相対的に径方向にがたを有しながら互いに連結するフロート連結によって締結され、且つ、フロート連結がなされている部分３６が密閉された空間に封入されたオイルで潤滑されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電のピッチ駆動用の減速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１によれば、図９に示すような風力発電のピッチ駆動用の減速装置１が示されている。風車の中空状ロータヘッド２は、図示せぬ風車本体に回転可能に支持されている。また、ピッチ風車ブレード３は、ロータヘッド２に回転可能に連結されている。ピッチ風車ブレード３の半径方向内端部には、ピッチ駆動用の減速装置１が連結されている。この減速装置１は、駆動源４の回転が、減速機構部５で減速し、該減速機構部５の出力軸（図示略）に連結される出力ピニオン６から出力する構成とされている。風車ブレード３の半径方向内端部内周には、減速装置１の出力ピニオン６と噛み合う内歯歯車７が形成されている。この減速装置１内には、自身の部品の摩耗を防止するため、潤滑剤が充填されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９３７３号公報（請求項１、段落[００１３]、[００１４]、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、風力発電のピッチ駆動用の減速装置の場合、突風、台風等の風力により、減速装置の出力側から予期せぬ大荷重が加わり、この大荷重が結果として減速装置にまで及ぶことがある。この対策の１つとして、駆動源の出力軸と減速機構の入力軸との間にがたをもたせ、大加重による衝撃を吸収すると共に、これに伴う両軸間のずれを柔軟に許容するフロート連結が採用されている。ピッチ駆動用の減速装置はさまざまな方向に向くので、潤滑剤漏れの防止という観点から、減速装置はグリースにより潤滑が行われていた。しかしながら、風車の回転運動が行われる際に、フロート連結部のがたが両軸の間に微小摺動を生じさせ、フレッチング摩耗を引き起こす恐れがある。
【０００５】
本発明は、かかる恐れに鑑みてなされたものであって、潤滑剤の漏れを抑制しつつ、駆動源側の軸と減速機構部の入力軸の連結部におけるフレッチング摩耗を防止できる風力発電のピッチ駆動用の減速装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、風力発電のピッチ駆動用の減速装置において、該減速装置の駆動源と、該駆動源の回転を減速する減速機構部と、を有し、該減速機構部が、グリースで潤滑されており、前記駆動源側の軸と減速機構部の入力軸とが相対的に径方向にがたを有しながら互いに連結するフロート連結によって締結され、且つ、該フロート連結がなされている部分が密閉された空間に封入されたオイルで潤滑されている構造とすることにより、上記課題を解決したものである。
【０００７】
本発明では、「駆動源側の軸と減速機構部の入力軸とが相対的に径方向にがたを有しながら互いに連結するフロート連結」によって締結されており、「このフロート連結される部分は密閉された空間に封入されたオイルで潤滑」されている。本発明は、その用途（風力発電のピッチ駆動）から、「フロート連結された部分」以外の高トルクを伝達する減速機構部等にはグリース潤滑を採用すると共に、（それ程高いトルクを伝達する必要のない）「フロート連結部」には「密閉された空間に封入されたオイル潤滑」を採用している。これにより、用途との関係からトレードオフの関係にあった「潤滑剤の漏れの抑制」と「フレッチング摩耗の防止」を効果的に同時に実現している。つまり、「オイル」は、グリースよりも柔らかく、ほぼ液状であるため、「フロート連結された部分」の狭いがたの部分に十分に入り込み、両軸間の潤滑性を向上させることができ、結果として、両軸間で生じるフレッチング摩耗を防止することができる。また、オイルは、（容積の狭い）フロート連結された部分に使用しているにすぎないため、密閉が容易であり、オイル漏れが生じる可能性は極めて低い。また、たとえ全てのオイルが漏れたとしても、大した量ではなく、その上、フロート連結された部分は、機械的な連結によって動力自体は減速機構部に支障なく伝達し続けることができ、また減速機構部は（もれる恐れの小さな）グリースで確実に潤滑されるため、十分に安全且つ円滑な連続運転を維持できる。これにより、潤滑剤の漏れを最小限に抑制しつつ、また、安全性を維持しつつ、フロート連結された部分のフレッチングを防止することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、潤滑剤の漏れを抑制しつつ、駆動源側の軸と減速機構部の入力軸の連結部におけるフレッチング摩耗を防止できる風力発電のピッチ駆動用の減速装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態の一例にかかる風力発電のピッチ駆動用の減速装置の縦断面図
【図２】図１における矢示II部の拡大図
【図３】本発明の第２実施形態の一例にかかる風力発電のピッチ駆動用の減速装置の縦断面図
【図４】本発明の第３実施形態の一例にかかる風力発電のピッチ駆動用の減速装置の縦断面図
【図５】本発明の他の実施形態の一例にかかる風力発電のピッチ駆動用の減速装置の縦断面図
【図６】風力発電システムにおける発電ユニットの概略を示す斜視図
【図７】風力発電システムにおける発電ユニットのロータヘッド部の縦断面図
【図８】図７における矢示VIII部の拡大図
【図９】従来の風力発電装置のピッチ駆動装置に用いる減速装置
【発明を実施するための形態】
【００１０】
減速装置Ｇ１の用途を明確にするため、便宜上、風力発電機のピッチ駆動装置４０１について説明する。
【００１１】
風力発電システムにおける発電ユニット４０２の概略を示す斜視図を図６に示す。上記実施形態に係る減速装置Ｇ１が組み込まれている風力発電システムの概略側面図を図７に示し、また、図８には、図７の矢示VIII部の拡大図を示す。
【００１２】
本実施形態では、ピッチ駆動装置４０１の減速装置Ｇ１に本発明が適用されている。風力発電に使用される中空状のロータヘッド４０４は、発電ユニット４０２（ナセル）にほぼ水平な回転軸回りに回転できるよう支持されている。このロータヘッド４０４は、図示せぬ増速機及び発電機に連結されているため、このロータヘッド４０４が回転することにより、（風力）発電がなされる。
【００１３】
このロータヘッド４０４は、自身の周方向に風車ブレード４１４を有している（図７参照）。これら風車ブレード４１４の半径方向内端部は、軸受４０８を介してロータヘッド４０４に回転可能に連結されている。また、風車ブレード４１４には、内周に多数の内歯４１０が形成され、旋回内歯歯車４１２を構成し、軸受４０８の内輪と兼用されている。
【００１４】
ロータヘッド４０４には、風車ブレード４１４と同数のピッチ駆動装置４０１が取り付けられている。このピッチ駆動装置４０１は、駆動源（モータ）１６、減速機構部１８及び該出力ピニオン２０と噛合する旋回内歯歯車４１２から主に構成される。このピッチ駆動装置４０１は、モータ１６を駆動することにより、その回転動力を減速機構部１８により減速しながら出力ピニオン２０を回転させる。この出力ピニオン２０は、旋回内歯歯車４１２と噛み合い回転動力を風車ブレード４１４に伝達することができる。これにより、ロータヘッド４０４に対する風車ブレード４１４のピッチ角を変更し、風車ブレード４１４を所望の方向に向けることができ、効率的に風圧を受けることができる。
【００１５】
しかしながら、前述の風車ブレード４１４は風圧を受け易くしているため、強風時等に大きな負荷を受けることがある。このような過大負荷は旋回内歯歯車４１２及び出力ピニオン２０を介して、減速装置Ｇ１内部に伝達され、回転軸（モータ側の軸（駆動源側の軸）３０や減速機構部１８の入力軸３２等）に大きな撓み・変形を与え、減速装置Ｇ１を損傷させたりする恐れがある。
【００１６】
この変形に対応するため、モータ側の軸３０と減速機構部１８の入力軸３２を強固に連結せず、両軸３０、３２間に「相対的に径方向に移動を許容する若干のがたを設け」連結している（以下、「フロート連結」という。）。これにより、両軸３０、３２間に生じる芯ずれ等を吸収し、継続して減速装置Ｇ１を使用することができる。
【００１７】
しかしながら、このフロート連結を採用したことに伴い、両軸３０、３２は風車の回転に伴って軸方向の往復動や振動等を繰り返すことになる。この結果、両軸３０、３２間にフレッチング摩耗が生じる恐れが発生する。
【００１８】
ここで、用途（風車の回転運動）との関係から、ピッチ駆動用の減速装置Ｇ１に用いる潤滑剤の特有の問題点を整理すると、減速装置Ｇ１をグリース潤滑とすると、オイル潤滑に比べ漏れが生じにくくできる代わりに、フレッチング摩耗が生じ易くなる。一方、減速装置Ｇ１をオイル潤滑とすると、フレッチング摩耗は防止できるようになるが、オイル漏れが生じ易くなる。即ち、ピッチ駆動用の減速装置Ｇ１において、潤滑剤の漏れの抑制とフレッチング摩耗の防止の関係は、一方を追求すれば他方を犠牲にせざるを得ない二律背反の関係（トレードオフの関係）となっている。
【００１９】
そこで、この実施形態では、減速装置Ｇ１及び潤滑剤について、フロート連結がなされている部分を密閉された空間に封入されたオイルで潤滑し、それ以外の部分をグリースで潤滑するように構成している。以下詳述する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態にかかる減速装置Ｇ１の縦断面図を示している。また、図２は図１の矢示IIで示す拡大図を示している。
【００２１】
まず、減速装置Ｇ１の構造について説明する。
【００２２】
減速装置Ｇ１に備えられたモータ１６の回転は、減速装置Ｇ１の減速機構部１８で減速され、減速機構部１８の出力軸４８に連結されている出力ピニオン２０から出力される。
【００２３】
上述したように、モータ側の軸３０と減速機構部１８の入力軸３２はフロート連結されている。このフロート連結部３６はスプライン構造となっている。モータ１６の負荷側には、モータ軸（図示略）に対してブレーキ８５が備えられている。本実施形態では、モータ１６の負荷側にブレーキ８５を有しているため、ブレーキ８５の出力軸が、駆動源側の軸に相当する。なお、このブレーキ８５は、後述するブレーキ２８５と同じ構造のブレーキである（図１では図示略：詳細については図４を用いて後述する。）。
【００２４】
フロート連結部３６及び減速機構部１８は、カバー４６の内部に配置されている。カバー４６は、上部カバー３８、下部カバー４４、第１ケーシング４０及び第２ケーシング４２から構成されている。
【００２５】
減速機構部１８の構成について説明する。
【００２６】
減速機構部１８は、いわゆる振分タイプの内接噛合遊星歯車式の減速機構を備えている。
【００２７】
減速機構部１８の入力軸３２は、上述したようにモータ側の軸３０にフロート連結されている。減速機構部１８の入力軸３２にはスパーピニオン４１が固定され、このスパーピニオン４１には３個（１個のみ図示）のスパーギヤ３９が噛み合っている。３本の（１本のみ表示）偏心体軸５０は、この３個のスパーギヤ３９によってそれぞれ回転される。偏心体５２、５４は、それぞれの偏心体軸５０に対して偏心した状態で組み込まれている。偏心体５２、５４は、互いに１８０度の偏心位相を有している。外歯歯車５６、５８は、ころ６１、６２を介して偏心体５２、５４に嵌入されている。外歯歯車５６、５８は内歯歯車６０と内接噛合している。内歯歯車６０の内歯は、第１、第２ケーシング４０、４２に取り付けられた円筒状の外ピンによって構成されている。内歯歯車６０の内歯の数（外ピンの数）は、外歯歯車５６、５８の外歯の数より１だけ多い。
【００２８】
前記偏心体軸５０は、ころ軸受６４、６６を介して第１、第２フランジ体６８、７０に回転自在に支持されている。この第１、第２フランジ体６８、７０は、ボルト７２によって連結されている。第１フランジ６８は、自身と第１ケーシング４０の間に設けられた軸受７４により回転自在に支持されている。減速機構部１８の入力軸３２は軸受９５（９５Ａ、９５Ｂ）により回転支持されており、出力軸４８は軸受７１により回転支持されている。
【００２９】
ここで、潤滑剤とこの潤滑剤の漏れを防止する機構について説明する。
【００３０】
フロート連結部３６はオイルで潤滑されている。
【００３１】
上部カバー３８、第１ケーシング４０、及びオイルシール９６Ａ、９６Ｂ、９９によってオイル溜り部９７となる密閉空間が形成され、オイルはこのオイル溜り部９７に封入されている。
【００３２】
より具体的には、一対のオイルシール９６Ａ、９６Ｂは、オイル溜り部９７の負荷側（減速機構部１８側）で、且つ軸受９５の反負荷側に設けられるオイルシール配置部９６において、第１ケーシング４０と減速機構部１８の入力軸３２上に設けられたブッシュ３３との間に配置されている。一方、オイルシール９９は、オイル溜り部９７の反負荷側（モータ１６側）において、モータ側の軸３０と上部カバー３８の間に配置されている。これにより、上部カバー３８、第１ケーシング４０、及びオイルシール９６Ａ、９６Ｂ、９９は、オイル溜り部９７のオイルを密閉する空間を形成することができる。
【００３３】
オイル溜り部９７の容積は、入力軸３２のフロート連結部３６の容積以上の大きさで、且つ３倍未満であることが好ましい。
【００３４】
本実施形態では、減速機構部１８の入力軸３２の直径（スプラインの場合はピッチ円径）をＤとし、両軸３０、３２が締結されている長さをＹとした場合、フロート連結部３６の容積は、πＤ２Ｙ／４となる（図２参照）。
【００３５】
本実施形態において、オイル溜り部９７の容積は、フロート連結部３６の容積の約１．３倍程度とされている。
【００３６】
オイルは、第１ケーシング４０の側面に取り付けられているオイル供給口９３から供給される。このオイル供給口９３は、キャップ付の貫通穴である。
【００３７】
一方、減速機構部１８の内部及びモータ側の軸３０を支持する軸受９２（９２Ａ、９２Ｂ）は、グリースで潤滑されている。軸受９２を潤滑するグリースとして、ちょう度番号が２番（ちょう度：２６５〜２９５）のものが用いられている。このグリースは減速機構部１８と軸受９２（９２Ａ、９２Ｂ）に充填される。
【００３８】
第１ケーシング４０、第２ケーシング４２、及びオイルシール９６、９４（９４Ａ、９４Ｂ）によりグリース溜り部９８となる密閉空間が形成されており、グリースはこのグリース溜り部９８に封入される。
【００３９】
オイルシール９４及びグリース溜り部９８は、減速機構部１８の負荷側に備えられている。
【００４０】
次に、減速装置Ｇ１の作用について説明する。
【００４１】
減速機構部１８では、３本の偏心体軸５０に同位相で組み込まれた偏心体５２、５４が同時に同一の回転速度で回転することによって、外歯歯車５６、５８が揺動回転する。
【００４２】
この実施形態では内歯歯車６０が第１、第２ケーシング４０、４２に固定されているため、減速機構部１８の入力軸３２の回転がスパーピニオン４１とスパーギヤ３９を介して偏心体軸５０に伝達され、偏心体軸５０が１回回転すると、外歯歯車５６、５８は１回揺動して内歯歯車６０との噛合位置が１歯だけ（歯数差分だけ）ずれる。この結果、外歯歯車５６、５８は、該内歯歯車６０に対して該歯数差に相当する角度だけ相対回転する。外歯歯車５６、５８と内歯歯車６０との相対回転は、３本の偏心体軸５０の軸心周りの公転成分として第２フランジ７０から取り出される。第２フランジ７０は出力軸４８と回転方向に一体化されているため、出力軸４８を介して、出力ピニオン２０を回転させ、動力を減速装置Ｇ１から出力することができる。これにより、この回転動力にて風車ブレード４１４のピッチ角を変更し、風車ブレード４１４を所望の方向（角度）に向けることができる。
【００４３】
過大荷重が加わっても、フロート連結部３６が、モータ側の軸３０と減速機構部１８の入力軸３２の軸心のずれを良好に吸収することができる。
【００４４】
次に、潤滑剤と潤滑剤の漏れを防止する機構の作用について説明する。
【００４５】
フロート連結部３６は、オイルで潤滑されている。オイルは、グリースと比較して粘度が低いため、より細かな隙間に入り込むことができ、むらなく噛み合い部分（モータ側の軸３０と減速機構１８の入力軸３２の噛み合う面）を覆うことができる。具体的には、オイルがモータ側の軸３０の雌スプライン部と、減速機構１８の入力軸３２の雄スプライン部と、の間のがたに入り込み、両軸３０、３２間に油膜を形成し、フレッチング摩耗を防止することができる（詳細については上述）。
【００４６】
オイルは、上部カバー３８、第１ケーシング４０、オイルシール９６Ａ、９６Ｂ、９９によって形成されたオイル溜り部９７に封入されている。
【００４７】
オイル溜り部９７の負荷側（オイル溜り部９７の減速機構部１８側）については、一対のオイルシール９６Ａ、９６Ｂが対向して（それぞれのリップ部を逆方向に向けて）配置されているため、結果として、オイル溜り部９７から減速機構部１８内部へ生じるオイルの漏れ及び減速機構部１８内部からオイル溜り部９７へ生じるグリースの漏れを防止することができる。
【００４８】
また、オイル溜り部９７の反負荷側（モータ１６側）については、オイルシール９９が配置されているとともに、軸受９２がグリースで潤滑されているため、オイル溜り部９７とブレーキ８５内部の空間を仕切ることができる。よって、オイル溜り部９７からブレーキ８５側へオイルが漏れることを防止することができる。
【００４９】
軸受９２はグリースで潤滑されているため、オイルシール９９の効果と相俟って、オイルがオイル溜り部９７からブレーキ８５側へ漏れる危険性を一層低減することができる。
【００５０】
このオイル溜り部９７の容積が、フロート連結部３６の容積以上で、且つ３倍未満であり、信頼性の高い密閉空間を形成するに大き過ぎず、且つ小さ過ぎない量であるため、フロート連結部３６が十分に潤滑され劣化を極小に維持できるだけでなく、オイルの早期劣化も防止することができる。
【００５１】
万が一、オイルが全てフロート連結部３６から流出したとしても、その量は、フロート連結部３６の容積の３倍未満であり減速装置Ｇ１の連続運転の安全性に影響を与えるような量ではなく、またスプライン連結構造での動力伝達が直ちに不能となるわけではない（フレッチングが生じやすくなるだけである）ため、減速装置Ｇ１の運転自体は問題なく続けることができる。
【００５２】
一般に、オイルはグリースより密閉空間から外部へ漏れやすいため、オイルをシールするためのシールコスト代はグリースをシールするときに比べ高くなってしまう。このため、オイルによる潤滑部分が増えると、その分装置全体のシールコスト代が上昇してしまう。この点、減速装置Ｇ１はフロート連結部３６のみをオイル潤滑としているため、シールのコスト代を抑制し安価にオイル漏れを防止することができる。
【００５３】
一方、フロート連結部３６以外の部分は、減速機構部１８を含め、オイルと比較して粘性の高いグリースで潤滑されており、且つ長期使用にともなう劣化により粘性が低くなったグリースはグリース溜り部９８に蓄えられる。このため、減速装置Ｇ１がロータヘッド４０４の回転に伴い色々な方向を向いたとしても、グリースは減速機構部１８からオイル溜り部９７または外部空間へ漏れにくくなっている。
【００５４】
即ち、減速装置Ｇ１内部の潤滑剤（オイル、グリース）は、全体として減速装置Ｇ１から外部空間へ漏れにくくなっている。
【００５５】
なお、本実施形態においてブレーキ８５をモータ１６の負荷側に設けているため、モータ側の軸３０がブレーキトルクを負担しなくてよく、トルク伝達上好ましい。
【００５６】
以上のことから、安価にオイルの漏れを抑制しつつ、モータ側の軸３０と減速機構部１８の入力軸３２のフレッチング摩耗を防止できる安全な風力発電のピッチ駆動用の減速装置Ｇ１を提供できる。
【００５７】
次に、他の実施形態について説明する。
【００５８】
図３に他の実施形態にかかる減速装置Ｇ２の断面図を示す。
【００５９】
本実施形態にかかる減速装置Ｇ２も、上述した減速装置Ｇ１（図１）とほぼ同様であるため、同一又は類似する機能を有する部材に減速装置Ｇ１と下二桁が同一の符号を付すにとどめ、重複説明を省略する。
【００６０】
本実施形態においても、オイルが上部カバー１３８、第１ケーシング１４０、及びオイルシール１９６（１９６Ａ、１９６Ｂ）、１９９によって形成されたオイル溜り部１９７に充填されており、フロート連結部１３６はオイルにより潤滑されている。一方、フロート連結部１３６以外の減速機構部１１８等はグリースにより潤滑されている。これにより、上記実施形態と同様に安価で且つ安全に潤滑剤の漏れを抑制しつつ、モータ側の軸１３０と減速機構部１１８の入力軸１３２のフレッチング摩耗を防止できる風力発電のピッチ駆動用の減速装置Ｇ２を提供することができる。
【００６１】
本実施形態では第１ケーシング１４０の入力軸１３２が挿入される穴の内周と入力軸１３２との間には、オイルシール１９６だけでなく、軸受１９５が配置されているため、この分、第１ケーシング１４０のモータ１１６側の肉厚Ｔが厚くなり、深いオイル溜り部１９７を構成している。これにより、減速装置Ｇ１のオイル溜り部（９７）よりも充填するオイル量を多くすることができ、フロート連結部１３６はオイルによって十分に潤滑がなされる。
【００６２】
本実施形態では、減速装置Ｇ１の出力軸（４８）よりも長い減速機構部１１８の出力軸１４８を２つの軸受１７１、１７３により両持ち支持しているため、軸受１７１、１７３間の距離が長くなり、グリース溜り部１９８Ｂを軸受１７１と軸受１７３との間に設けることができる。結果として、減速機構部１１８の負荷側に収容できるグリースの量を大幅に多くすることができる。
【００６３】
また、第１フランジ１６８の形状をよりシンプルに形成するとともに、減速装置Ｇ１の軸受（７４）を排除することにより、減速機構部１１８のモータ１１６側にグリース溜り部１９８Ａを設けている。
【００６４】
これにより、減速装置Ｇ１に比べてグリース溜り部１９８（１９８Ａ、１９８Ｂ）の全体的な容量が大きくなるため、グリースの漏れをより低減することができる。
【００６５】
また、上記の構成を採用することにより、以下のような副次的な効果を得ることができる。フロート連結部１３６において、モータ側の軸１３０と減速機構部１１８の入力軸１３２の軸心のずれが許容されていることと相俟って、軸受１７１、１７３間の距離を長くすることにより、出力軸１４８から入力される恐れがあるラジアル荷重に対する耐衝撃性を一層上げることができる。また、先の実施形態での軸受７４を排除することができるため、減速機構部１１８の負荷側の構造をよりシンプルにすることができる。
【００６６】
図４にさらに他の実施形態にかかる減速装置Ｇ３の断面図を示す。
【００６７】
本実施形態においても、フロート連結部２３６がオイル溜り部２９７（オイルシール２９６Ａ、２９６Ｂ、２９９によって形成される密閉空間）に封入されたオイルで潤滑されているとともに、減速機構部２１８がグリースで潤滑されていることにより、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００６８】
このフロート連結部２３６は、カップラー（専用の軸継手）２６５を用いて構成している。カップラー２６５を用いたモータ側の軸２３０と減速機構２１８の入力軸２３２の締結方法により、減速機構部２１８とモータ２１６との間の空間を広げることができ、オイル溜り部２９７の容積をより大きくすることができる。この実施形態では、あえて、オイル溜り部２９７の容積をフロート連結部２３６の容積の３倍以上に拡張して充填できるオイルの量を多くしている。
【００６９】
これは、本実施形態ではブレーキ２８５をモータ２１６の反負荷側に設けているため、たとえオイルの漏れが発生した場合であっても悪影響の発生の度合いが低いためである。この構成によりフレッチング摩耗を一層防止しやすい減速装置Ｇ３を提供することができる。
【００７０】
その他の形態については、図１に示す減速装置Ｇ１と同じである。
【００７１】
本発明は、上述したいわゆる振り分けタイプの減速装置Ｇ１〜Ｇ３以外の単純遊星歯車型減速装置Ｇ４にも適用することができる。
【００７２】
図５に本発明を単純遊星歯車型減速装置Ｇ４に適用した実施形態を示す。
【００７３】
この減速装置Ｇ４は、モータ３１６の回転を計４段の単純遊星歯車減速機構部３１８（３１８Ａ〜３１８Ｄ）にて減速し、最終段のフランジ３７０の回転を、このフランジ３７０と一体化された出力軸３４８に伝達する構成とされている。
【００７４】
この実施形態においても、フロート連結部３３６がオイル溜り部３９７（オイルシール３９６Ａ、３９６Ｂ、３９９によって形成された密閉空間）に封入されたオイルにより潤滑されているとともに、減速機構部３１８がグリースで潤滑されていることにより、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７５】
また、各段の減速機構部３１８の負荷側にグリース溜り部３９８（３９８Ａ〜３９８Ｆ）を設けている。これにより、グリースの漏れを防止する機能をより高めることができる。
【００７６】
なお、本発明を適用できる減速装置の種類は限定されない。
【００７７】
また、駆動源の負荷側に配置するブレーキの出力軸を支持する軸受のグリースは、他のちょう度番号のグリースを用いてもよい。減速機構としての機能と漏れを防止する機能を有する範囲であれば、ちょう度番号について特に限定をしない。
【００７８】
オイル溜り部の形状は、本実施形態に示す形状以外のものであっても、同様の効果を有するのであれば、特に形状の限定をしない。また、オイルシールの個数も、本実施形態での枚数に限定されない。
【００７９】
フロート連結部の締結方法としては、上記実施形態においてスプライン締結、減速装置以外の部品であるカップラーを用いた締結を示しているが、その他の部材を用いてフロート連結部を構成してもよく、例えば、キーを用いてキー連結としてもよい。
【００８０】
また、上記実施形態は、潤滑剤の漏れを防止する観点から最良と考えられるフロート連結部のみにオイル潤滑を用い、それ以外の全ての部分にグリース潤滑を用いる形態とされているが、この実施形態に限らず、多量の潤滑剤が充填される減速機構部にグリース潤滑が用いられるならば、フロート連結部以外の部分でもオイル潤滑とされる部分があってもよい。
【００８１】
なお、実施形態に記載されている構成部品・要素のうち、特に記載されていないものであっても、構成部品の寸法、材質、形状、その他相対配置などは特に特定的な断りがない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００８２】
Ｇ１…減速装置
１６…モータ（駆動源）
１８…減速機構部
３０…駆動源側の軸
３２…入力軸
３６…フロート連結部（フロート連結がなされている部分）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電のピッチ駆動用の減速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１によれば、図９に示すような風力発電のピッチ駆動用の減速装置１が示されている。風車の中空状ロータヘッド２は、図示せぬ風車本体に回転可能に支持されている。また、ピッチ風車ブレード３は、ロータヘッド２に回転可能に連結されている。ピッチ風車ブレード３の半径方向内端部には、ピッチ駆動用の減速装置１が連結されている。この減速装置１は、駆動源４の回転が、減速機構部５で減速し、該減速機構部５の出力軸（図示略）に連結される出力ピニオン６から出力する構成とされている。風車ブレード３の半径方向内端部内周には、減速装置１の出力ピニオン６と噛み合う内歯歯車７が形成されている。この減速装置１内には、自身の部品の摩耗を防止するため、潤滑剤が充填されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９３７３号公報（請求項１、段落[００１３]、[００１４]、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、風力発電のピッチ駆動用の減速装置の場合、突風、台風等の風力により、減速装置の出力側から予期せぬ大荷重が加わり、この大荷重が結果として減速装置にまで及ぶことがある。この対策の１つとして、駆動源の出力軸と減速機構の入力軸との間にがたをもたせ、大加重による衝撃を吸収すると共に、これに伴う両軸間のずれを柔軟に許容するフロート連結が採用されている。ピッチ駆動用の減速装置はさまざまな方向に向くので、潤滑剤漏れの防止という観点から、減速装置はグリースにより潤滑が行われていた。しかしながら、風車の回転運動が行われる際に、フロート連結部のがたが両軸の間に微小摺動を生じさせ、フレッチング摩耗を引き起こす恐れがある。
【０００５】
本発明は、かかる恐れに鑑みてなされたものであって、潤滑剤の漏れを抑制しつつ、駆動源側の軸と減速機構部の入力軸の連結部におけるフレッチング摩耗を防止できる風力発電のピッチ駆動用の減速装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、風力発電のピッチ駆動用の減速装置において、該減速装置の駆動源と、該駆動源の回転を減速する減速機構部と、を有し、該減速機構部が、グリースで潤滑されており、前記駆動源側の軸と減速機構部の入力軸とが相対的に径方向にがたを有しながら互いに連結するフロート連結によって締結され、且つ、該フロート連結がなされている部分が密閉された空間に封入されたオイルで潤滑されている構造とすることにより、上記課題を解決したものである。
【０００７】
本発明では、「駆動源側の軸と減速機構部の入力軸とが相対的に径方向にがたを有しながら互いに連結するフロート連結」によって締結されており、「このフロート連結される部分は密閉された空間に封入されたオイルで潤滑」されている。本発明は、その用途（風力発電のピッチ駆動）から、「フロート連結された部分」以外の高トルクを伝達する減速機構部等にはグリース潤滑を採用すると共に、（それ程高いトルクを伝達する必要のない）「フロート連結部」には「密閉された空間に封入されたオイル潤滑」を採用している。これにより、用途との関係からトレードオフの関係にあった「潤滑剤の漏れの抑制」と「フレッチング摩耗の防止」を効果的に同時に実現している。つまり、「オイル」は、グリースよりも柔らかく、ほぼ液状であるため、「フロート連結された部分」の狭いがたの部分に十分に入り込み、両軸間の潤滑性を向上させることができ、結果として、両軸間で生じるフレッチング摩耗を防止することができる。また、オイルは、（容積の狭い）フロート連結された部分に使用しているにすぎないため、密閉が容易であり、オイル漏れが生じる可能性は極めて低い。また、たとえ全てのオイルが漏れたとしても、大した量ではなく、その上、フロート連結された部分は、機械的な連結によって動力自体は減速機構部に支障なく伝達し続けることができ、また減速機構部は（もれる恐れの小さな）グリースで確実に潤滑されるため、十分に安全且つ円滑な連続運転を維持できる。これにより、潤滑剤の漏れを最小限に抑制しつつ、また、安全性を維持しつつ、フロート連結された部分のフレッチングを防止することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、潤滑剤の漏れを抑制しつつ、駆動源側の軸と減速機構部の入力軸の連結部におけるフレッチング摩耗を防止できる風力発電のピッチ駆動用の減速装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態の一例にかかる風力発電のピッチ駆動用の減速装置の縦断面図
【図２】図１における矢示II部の拡大図
【図３】本発明の第２実施形態の一例にかかる風力発電のピッチ駆動用の減速装置の縦断面図
【図４】本発明の第３実施形態の一例にかかる風力発電のピッチ駆動用の減速装置の縦断面図
【図５】本発明の他の実施形態の一例にかかる風力発電のピッチ駆動用の減速装置の縦断面図
【図６】風力発電システムにおける発電ユニットの概略を示す斜視図
【図７】風力発電システムにおける発電ユニットのロータヘッド部の縦断面図
【図８】図７における矢示VIII部の拡大図
【図９】従来の風力発電装置のピッチ駆動装置に用いる減速装置
【発明を実施するための形態】
【００１０】
減速装置Ｇ１の用途を明確にするため、便宜上、風力発電機のピッチ駆動装置４０１について説明する。
【００１１】
風力発電システムにおける発電ユニット４０２の概略を示す斜視図を図６に示す。上記実施形態に係る減速装置Ｇ１が組み込まれている風力発電システムの概略側面図を図７に示し、また、図８には、図７の矢示VIII部の拡大図を示す。
【００１２】
本実施形態では、ピッチ駆動装置４０１の減速装置Ｇ１に本発明が適用されている。風力発電に使用される中空状のロータヘッド４０４は、発電ユニット４０２（ナセル）にほぼ水平な回転軸回りに回転できるよう支持されている。このロータヘッド４０４は、図示せぬ増速機及び発電機に連結されているため、このロータヘッド４０４が回転することにより、（風力）発電がなされる。
【００１３】
このロータヘッド４０４は、自身の周方向に風車ブレード４１４を有している（図７参照）。これら風車ブレード４１４の半径方向内端部は、軸受４０８を介してロータヘッド４０４に回転可能に連結されている。また、風車ブレード４１４には、内周に多数の内歯４１０が形成され、旋回内歯歯車４１２を構成し、軸受４０８の内輪と兼用されている。
【００１４】
ロータヘッド４０４には、風車ブレード４１４と同数のピッチ駆動装置４０１が取り付けられている。このピッチ駆動装置４０１は、駆動源（モータ）１６、減速機構部１８及び該出力ピニオン２０と噛合する旋回内歯歯車４１２から主に構成される。このピッチ駆動装置４０１は、モータ１６を駆動することにより、その回転動力を減速機構部１８により減速しながら出力ピニオン２０を回転させる。この出力ピニオン２０は、旋回内歯歯車４１２と噛み合い回転動力を風車ブレード４１４に伝達することができる。これにより、ロータヘッド４０４に対する風車ブレード４１４のピッチ角を変更し、風車ブレード４１４を所望の方向に向けることができ、効率的に風圧を受けることができる。
【００１５】
しかしながら、前述の風車ブレード４１４は風圧を受け易くしているため、強風時等に大きな負荷を受けることがある。このような過大負荷は旋回内歯歯車４１２及び出力ピニオン２０を介して、減速装置Ｇ１内部に伝達され、回転軸（モータ側の軸（駆動源側の軸）３０や減速機構部１８の入力軸３２等）に大きな撓み・変形を与え、減速装置Ｇ１を損傷させたりする恐れがある。
【００１６】
この変形に対応するため、モータ側の軸３０と減速機構部１８の入力軸３２を強固に連結せず、両軸３０、３２間に「相対的に径方向に移動を許容する若干のがたを設け」連結している（以下、「フロート連結」という。）。これにより、両軸３０、３２間に生じる芯ずれ等を吸収し、継続して減速装置Ｇ１を使用することができる。
【００１７】
しかしながら、このフロート連結を採用したことに伴い、両軸３０、３２は風車の回転に伴って軸方向の往復動や振動等を繰り返すことになる。この結果、両軸３０、３２間にフレッチング摩耗が生じる恐れが発生する。
【００１８】
ここで、用途（風車の回転運動）との関係から、ピッチ駆動用の減速装置Ｇ１に用いる潤滑剤の特有の問題点を整理すると、減速装置Ｇ１をグリース潤滑とすると、オイル潤滑に比べ漏れが生じにくくできる代わりに、フレッチング摩耗が生じ易くなる。一方、減速装置Ｇ１をオイル潤滑とすると、フレッチング摩耗は防止できるようになるが、オイル漏れが生じ易くなる。即ち、ピッチ駆動用の減速装置Ｇ１において、潤滑剤の漏れの抑制とフレッチング摩耗の防止の関係は、一方を追求すれば他方を犠牲にせざるを得ない二律背反の関係（トレードオフの関係）となっている。
【００１９】
そこで、この実施形態では、減速装置Ｇ１及び潤滑剤について、フロート連結がなされている部分を密閉された空間に封入されたオイルで潤滑し、それ以外の部分をグリースで潤滑するように構成している。以下詳述する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態にかかる減速装置Ｇ１の縦断面図を示している。また、図２は図１の矢示IIで示す拡大図を示している。
【００２１】
まず、減速装置Ｇ１の構造について説明する。
【００２２】
減速装置Ｇ１に備えられたモータ１６の回転は、減速装置Ｇ１の減速機構部１８で減速され、減速機構部１８の出力軸４８に連結されている出力ピニオン２０から出力される。
【００２３】
上述したように、モータ側の軸３０と減速機構部１８の入力軸３２はフロート連結されている。このフロート連結部３６はスプライン構造となっている。モータ１６の負荷側には、モータ軸（図示略）に対してブレーキ８５が備えられている。本実施形態では、モータ１６の負荷側にブレーキ８５を有しているため、ブレーキ８５の出力軸が、駆動源側の軸に相当する。なお、このブレーキ８５は、後述するブレーキ２８５と同じ構造のブレーキである（図１では図示略：詳細については図４を用いて後述する。）。
【００２４】
フロート連結部３６及び減速機構部１８は、カバー４６の内部に配置されている。カバー４６は、上部カバー３８、下部カバー４４、第１ケーシング４０及び第２ケーシング４２から構成されている。
【００２５】
減速機構部１８の構成について説明する。
【００２６】
減速機構部１８は、いわゆる振分タイプの内接噛合遊星歯車式の減速機構を備えている。
【００２７】
減速機構部１８の入力軸３２は、上述したようにモータ側の軸３０にフロート連結されている。減速機構部１８の入力軸３２にはスパーピニオン４１が固定され、このスパーピニオン４１には３個（１個のみ図示）のスパーギヤ３９が噛み合っている。３本の（１本のみ表示）偏心体軸５０は、この３個のスパーギヤ３９によってそれぞれ回転される。偏心体５２、５４は、それぞれの偏心体軸５０に対して偏心した状態で組み込まれている。偏心体５２、５４は、互いに１８０度の偏心位相を有している。外歯歯車５６、５８は、ころ６１、６２を介して偏心体５２、５４に嵌入されている。外歯歯車５６、５８は内歯歯車６０と内接噛合している。内歯歯車６０の内歯は、第１、第２ケーシング４０、４２に取り付けられた円筒状の外ピンによって構成されている。内歯歯車６０の内歯の数（外ピンの数）は、外歯歯車５６、５８の外歯の数より１だけ多い。
【００２８】
前記偏心体軸５０は、ころ軸受６４、６６を介して第１、第２フランジ体６８、７０に回転自在に支持されている。この第１、第２フランジ体６８、７０は、ボルト７２によって連結されている。第１フランジ６８は、自身と第１ケーシング４０の間に設けられた軸受７４により回転自在に支持されている。減速機構部１８の入力軸３２は軸受９５（９５Ａ、９５Ｂ）により回転支持されており、出力軸４８は軸受７１により回転支持されている。
【００２９】
ここで、潤滑剤とこの潤滑剤の漏れを防止する機構について説明する。
【００３０】
フロート連結部３６はオイルで潤滑されている。
【００３１】
上部カバー３８、第１ケーシング４０、及びオイルシール９６Ａ、９６Ｂ、９９によってオイル溜り部９７となる密閉空間が形成され、オイルはこのオイル溜り部９７に封入されている。
【００３２】
より具体的には、一対のオイルシール９６Ａ、９６Ｂは、オイル溜り部９７の負荷側（減速機構部１８側）で、且つ軸受９５の反負荷側に設けられるオイルシール配置部９６において、第１ケーシング４０と減速機構部１８の入力軸３２上に設けられたブッシュ３３との間に配置されている。一方、オイルシール９９は、オイル溜り部９７の反負荷側（モータ１６側）において、モータ側の軸３０と上部カバー３８の間に配置されている。これにより、上部カバー３８、第１ケーシング４０、及びオイルシール９６Ａ、９６Ｂ、９９は、オイル溜り部９７のオイルを密閉する空間を形成することができる。
【００３３】
オイル溜り部９７の容積は、入力軸３２のフロート連結部３６の容積以上の大きさで、且つ３倍未満であることが好ましい。
【００３４】
本実施形態では、減速機構部１８の入力軸３２の直径（スプラインの場合はピッチ円径）をＤとし、両軸３０、３２が締結されている長さをＹとした場合、フロート連結部３６の容積は、πＤ２Ｙ／４となる（図２参照）。
【００３５】
本実施形態において、オイル溜り部９７の容積は、フロート連結部３６の容積の約１．３倍程度とされている。
【００３６】
オイルは、第１ケーシング４０の側面に取り付けられているオイル供給口９３から供給される。このオイル供給口９３は、キャップ付の貫通穴である。
【００３７】
一方、減速機構部１８の内部及びモータ側の軸３０を支持する軸受９２（９２Ａ、９２Ｂ）は、グリースで潤滑されている。軸受９２を潤滑するグリースとして、ちょう度番号が２番（ちょう度：２６５〜２９５）のものが用いられている。このグリースは減速機構部１８と軸受９２（９２Ａ、９２Ｂ）に充填される。
【００３８】
第１ケーシング４０、第２ケーシング４２、及びオイルシール９６、９４（９４Ａ、９４Ｂ）によりグリース溜り部９８となる密閉空間が形成されており、グリースはこのグリース溜り部９８に封入される。
【００３９】
オイルシール９４及びグリース溜り部９８は、減速機構部１８の負荷側に備えられている。
【００４０】
次に、減速装置Ｇ１の作用について説明する。
【００４１】
減速機構部１８では、３本の偏心体軸５０に同位相で組み込まれた偏心体５２、５４が同時に同一の回転速度で回転することによって、外歯歯車５６、５８が揺動回転する。
【００４２】
この実施形態では内歯歯車６０が第１、第２ケーシング４０、４２に固定されているため、減速機構部１８の入力軸３２の回転がスパーピニオン４１とスパーギヤ３９を介して偏心体軸５０に伝達され、偏心体軸５０が１回回転すると、外歯歯車５６、５８は１回揺動して内歯歯車６０との噛合位置が１歯だけ（歯数差分だけ）ずれる。この結果、外歯歯車５６、５８は、該内歯歯車６０に対して該歯数差に相当する角度だけ相対回転する。外歯歯車５６、５８と内歯歯車６０との相対回転は、３本の偏心体軸５０の軸心周りの公転成分として第２フランジ７０から取り出される。第２フランジ７０は出力軸４８と回転方向に一体化されているため、出力軸４８を介して、出力ピニオン２０を回転させ、動力を減速装置Ｇ１から出力することができる。これにより、この回転動力にて風車ブレード４１４のピッチ角を変更し、風車ブレード４１４を所望の方向（角度）に向けることができる。
【００４３】
過大荷重が加わっても、フロート連結部３６が、モータ側の軸３０と減速機構部１８の入力軸３２の軸心のずれを良好に吸収することができる。
【００４４】
次に、潤滑剤と潤滑剤の漏れを防止する機構の作用について説明する。
【００４５】
フロート連結部３６は、オイルで潤滑されている。オイルは、グリースと比較して粘度が低いため、より細かな隙間に入り込むことができ、むらなく噛み合い部分（モータ側の軸３０と減速機構１８の入力軸３２の噛み合う面）を覆うことができる。具体的には、オイルがモータ側の軸３０の雌スプライン部と、減速機構１８の入力軸３２の雄スプライン部と、の間のがたに入り込み、両軸３０、３２間に油膜を形成し、フレッチング摩耗を防止することができる（詳細については上述）。
【００４６】
オイルは、上部カバー３８、第１ケーシング４０、オイルシール９６Ａ、９６Ｂ、９９によって形成されたオイル溜り部９７に封入されている。
【００４７】
オイル溜り部９７の負荷側（オイル溜り部９７の減速機構部１８側）については、一対のオイルシール９６Ａ、９６Ｂが対向して（それぞれのリップ部を逆方向に向けて）配置されているため、結果として、オイル溜り部９７から減速機構部１８内部へ生じるオイルの漏れ及び減速機構部１８内部からオイル溜り部９７へ生じるグリースの漏れを防止することができる。
【００４８】
また、オイル溜り部９７の反負荷側（モータ１６側）については、オイルシール９９が配置されているとともに、軸受９２がグリースで潤滑されているため、オイル溜り部９７とブレーキ８５内部の空間を仕切ることができる。よって、オイル溜り部９７からブレーキ８５側へオイルが漏れることを防止することができる。
【００４９】
軸受９２はグリースで潤滑されているため、オイルシール９９の効果と相俟って、オイルがオイル溜り部９７からブレーキ８５側へ漏れる危険性を一層低減することができる。
【００５０】
このオイル溜り部９７の容積が、フロート連結部３６の容積以上で、且つ３倍未満であり、信頼性の高い密閉空間を形成するに大き過ぎず、且つ小さ過ぎない量であるため、フロート連結部３６が十分に潤滑され劣化を極小に維持できるだけでなく、オイルの早期劣化も防止することができる。
【００５１】
万が一、オイルが全てフロート連結部３６から流出したとしても、その量は、フロート連結部３６の容積の３倍未満であり減速装置Ｇ１の連続運転の安全性に影響を与えるような量ではなく、またスプライン連結構造での動力伝達が直ちに不能となるわけではない（フレッチングが生じやすくなるだけである）ため、減速装置Ｇ１の運転自体は問題なく続けることができる。
【００５２】
一般に、オイルはグリースより密閉空間から外部へ漏れやすいため、オイルをシールするためのシールコスト代はグリースをシールするときに比べ高くなってしまう。このため、オイルによる潤滑部分が増えると、その分装置全体のシールコスト代が上昇してしまう。この点、減速装置Ｇ１はフロート連結部３６のみをオイル潤滑としているため、シールのコスト代を抑制し安価にオイル漏れを防止することができる。
【００５３】
一方、フロート連結部３６以外の部分は、減速機構部１８を含め、オイルと比較して粘性の高いグリースで潤滑されており、且つ長期使用にともなう劣化により粘性が低くなったグリースはグリース溜り部９８に蓄えられる。このため、減速装置Ｇ１がロータヘッド４０４の回転に伴い色々な方向を向いたとしても、グリースは減速機構部１８からオイル溜り部９７または外部空間へ漏れにくくなっている。
【００５４】
即ち、減速装置Ｇ１内部の潤滑剤（オイル、グリース）は、全体として減速装置Ｇ１から外部空間へ漏れにくくなっている。
【００５５】
なお、本実施形態においてブレーキ８５をモータ１６の負荷側に設けているため、モータ側の軸３０がブレーキトルクを負担しなくてよく、トルク伝達上好ましい。
【００５６】
以上のことから、安価にオイルの漏れを抑制しつつ、モータ側の軸３０と減速機構部１８の入力軸３２のフレッチング摩耗を防止できる安全な風力発電のピッチ駆動用の減速装置Ｇ１を提供できる。
【００５７】
次に、他の実施形態について説明する。
【００５８】
図３に他の実施形態にかかる減速装置Ｇ２の断面図を示す。
【００５９】
本実施形態にかかる減速装置Ｇ２も、上述した減速装置Ｇ１（図１）とほぼ同様であるため、同一又は類似する機能を有する部材に減速装置Ｇ１と下二桁が同一の符号を付すにとどめ、重複説明を省略する。
【００６０】
本実施形態においても、オイルが上部カバー１３８、第１ケーシング１４０、及びオイルシール１９６（１９６Ａ、１９６Ｂ）、１９９によって形成されたオイル溜り部１９７に充填されており、フロート連結部１３６はオイルにより潤滑されている。一方、フロート連結部１３６以外の減速機構部１１８等はグリースにより潤滑されている。これにより、上記実施形態と同様に安価で且つ安全に潤滑剤の漏れを抑制しつつ、モータ側の軸１３０と減速機構部１１８の入力軸１３２のフレッチング摩耗を防止できる風力発電のピッチ駆動用の減速装置Ｇ２を提供することができる。
【００６１】
本実施形態では第１ケーシング１４０の入力軸１３２が挿入される穴の内周と入力軸１３２との間には、オイルシール１９６だけでなく、軸受１９５が配置されているため、この分、第１ケーシング１４０のモータ１１６側の肉厚Ｔが厚くなり、深いオイル溜り部１９７を構成している。これにより、減速装置Ｇ１のオイル溜り部（９７）よりも充填するオイル量を多くすることができ、フロート連結部１３６はオイルによって十分に潤滑がなされる。
【００６２】
本実施形態では、減速装置Ｇ１の出力軸（４８）よりも長い減速機構部１１８の出力軸１４８を２つの軸受１７１、１７３により両持ち支持しているため、軸受１７１、１７３間の距離が長くなり、グリース溜り部１９８Ｂを軸受１７１と軸受１７３との間に設けることができる。結果として、減速機構部１１８の負荷側に収容できるグリースの量を大幅に多くすることができる。
【００６３】
また、第１フランジ１６８の形状をよりシンプルに形成するとともに、減速装置Ｇ１の軸受（７４）を排除することにより、減速機構部１１８のモータ１１６側にグリース溜り部１９８Ａを設けている。
【００６４】
これにより、減速装置Ｇ１に比べてグリース溜り部１９８（１９８Ａ、１９８Ｂ）の全体的な容量が大きくなるため、グリースの漏れをより低減することができる。
【００６５】
また、上記の構成を採用することにより、以下のような副次的な効果を得ることができる。フロート連結部１３６において、モータ側の軸１３０と減速機構部１１８の入力軸１３２の軸心のずれが許容されていることと相俟って、軸受１７１、１７３間の距離を長くすることにより、出力軸１４８から入力される恐れがあるラジアル荷重に対する耐衝撃性を一層上げることができる。また、先の実施形態での軸受７４を排除することができるため、減速機構部１１８の負荷側の構造をよりシンプルにすることができる。
【００６６】
図４にさらに他の実施形態にかかる減速装置Ｇ３の断面図を示す。
【００６７】
本実施形態においても、フロート連結部２３６がオイル溜り部２９７（オイルシール２９６Ａ、２９６Ｂ、２９９によって形成される密閉空間）に封入されたオイルで潤滑されているとともに、減速機構部２１８がグリースで潤滑されていることにより、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００６８】
このフロート連結部２３６は、カップラー（専用の軸継手）２６５を用いて構成している。カップラー２６５を用いたモータ側の軸２３０と減速機構２１８の入力軸２３２の締結方法により、減速機構部２１８とモータ２１６との間の空間を広げることができ、オイル溜り部２９７の容積をより大きくすることができる。この実施形態では、あえて、オイル溜り部２９７の容積をフロート連結部２３６の容積の３倍以上に拡張して充填できるオイルの量を多くしている。
【００６９】
これは、本実施形態ではブレーキ２８５をモータ２１６の反負荷側に設けているため、たとえオイルの漏れが発生した場合であっても悪影響の発生の度合いが低いためである。この構成によりフレッチング摩耗を一層防止しやすい減速装置Ｇ３を提供することができる。
【００７０】
その他の形態については、図１に示す減速装置Ｇ１と同じである。
【００７１】
本発明は、上述したいわゆる振り分けタイプの減速装置Ｇ１〜Ｇ３以外の単純遊星歯車型減速装置Ｇ４にも適用することができる。
【００７２】
図５に本発明を単純遊星歯車型減速装置Ｇ４に適用した実施形態を示す。
【００７３】
この減速装置Ｇ４は、モータ３１６の回転を計４段の単純遊星歯車減速機構部３１８（３１８Ａ〜３１８Ｄ）にて減速し、最終段のフランジ３７０の回転を、このフランジ３７０と一体化された出力軸３４８に伝達する構成とされている。
【００７４】
この実施形態においても、フロート連結部３３６がオイル溜り部３９７（オイルシール３９６Ａ、３９６Ｂ、３９９によって形成された密閉空間）に封入されたオイルにより潤滑されているとともに、減速機構部３１８がグリースで潤滑されていることにより、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７５】
また、各段の減速機構部３１８の負荷側にグリース溜り部３９８（３９８Ａ〜３９８Ｆ）を設けている。これにより、グリースの漏れを防止する機能をより高めることができる。
【００７６】
なお、本発明を適用できる減速装置の種類は限定されない。
【００７７】
また、駆動源の負荷側に配置するブレーキの出力軸を支持する軸受のグリースは、他のちょう度番号のグリースを用いてもよい。減速機構としての機能と漏れを防止する機能を有する範囲であれば、ちょう度番号について特に限定をしない。
【００７８】
オイル溜り部の形状は、本実施形態に示す形状以外のものであっても、同様の効果を有するのであれば、特に形状の限定をしない。また、オイルシールの個数も、本実施形態での枚数に限定されない。
【００７９】
フロート連結部の締結方法としては、上記実施形態においてスプライン締結、減速装置以外の部品であるカップラーを用いた締結を示しているが、その他の部材を用いてフロート連結部を構成してもよく、例えば、キーを用いてキー連結としてもよい。
【００８０】
また、上記実施形態は、潤滑剤の漏れを防止する観点から最良と考えられるフロート連結部のみにオイル潤滑を用い、それ以外の全ての部分にグリース潤滑を用いる形態とされているが、この実施形態に限らず、多量の潤滑剤が充填される減速機構部にグリース潤滑が用いられるならば、フロート連結部以外の部分でもオイル潤滑とされる部分があってもよい。
【００８１】
なお、実施形態に記載されている構成部品・要素のうち、特に記載されていないものであっても、構成部品の寸法、材質、形状、その他相対配置などは特に特定的な断りがない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００８２】
Ｇ１…減速装置
１６…モータ（駆動源）
１８…減速機構部
３０…駆動源側の軸
３２…入力軸
３６…フロート連結部（フロート連結がなされている部分）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力発電のピッチ駆動用の減速装置において、
該減速装置の駆動源と、該駆動源の回転を減速する減速機構部と、を有し、
該減速機構部が、グリースで潤滑されており、
該駆動源側の軸と減速機構部の入力軸とが相対的に径方向にがたを有しながら互いに連結するフロート連結によって締結され、且つ、
該フロート連結がなされている部分が密閉された空間に封入されたオイルで潤滑されている
ことを特徴とする風力発電のピッチ駆動用の減速装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記駆動源側の軸を支持する軸受がグリースで潤滑されている
ことを特徴とする風力発電のピッチ駆動用の減速装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記駆動源側の軸を支持する軸受を潤滑するグリースは、ちょう度が２６５〜２９５である
ことを特徴とする風力発電のピッチ駆動用の減速装置。
【請求項４】
請求項１において、更に、
前記フロート連結がなされている部分に連通して、該フロート連結がなされている部分を潤滑するためのオイルを充填するオイル溜り部が設けられている
ことを特徴とする風力発電のピッチ駆動用の減速装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記オイル溜り部の容積が、前記入力軸の前記フロート連結がなされている部分の容積より大きく、且つ３倍未満である
ことを特徴とする風力発電のピッチ駆動用の減速装置。
【請求項６】
請求項４または５において、更に、
前記減速機構部の外周を覆うカバーを有しており、
該カバーに、前記減速機構部の入力軸を支持する軸受と、該軸受の反負荷側にオイルシールを設けるためのオイルシール配置部と、該オイルシール配置部の反負荷側に設けられる前記オイル溜り部と、が設けられている
ことを特徴とする風力発電のピッチ駆動用の減速装置。
【請求項７】
請求項６において、更に、
前記オイル溜り部と前記減速機構部内部の両方向からの潤滑剤の漏れを防止するために、前記オイルシール配置部に一対のオイルシールを設けると共に、
該オイル溜り部から前記駆動源側へのオイルの漏れを防止するために、該オイル溜り部の該駆動源側にオイルシールを設けている
ことを特徴とする風力発電のピッチ駆動用の減速装置。
【請求項１】
風力発電のピッチ駆動用の減速装置において、
該減速装置の駆動源と、該駆動源の回転を減速する減速機構部と、を有し、
該減速機構部が、グリースで潤滑されており、
該駆動源側の軸と減速機構部の入力軸とが相対的に径方向にがたを有しながら互いに連結するフロート連結によって締結され、且つ、
該フロート連結がなされている部分が密閉された空間に封入されたオイルで潤滑されている
ことを特徴とする風力発電のピッチ駆動用の減速装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記駆動源側の軸を支持する軸受がグリースで潤滑されている
ことを特徴とする風力発電のピッチ駆動用の減速装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記駆動源側の軸を支持する軸受を潤滑するグリースは、ちょう度が２６５〜２９５である
ことを特徴とする風力発電のピッチ駆動用の減速装置。
【請求項４】
請求項１において、更に、
前記フロート連結がなされている部分に連通して、該フロート連結がなされている部分を潤滑するためのオイルを充填するオイル溜り部が設けられている
ことを特徴とする風力発電のピッチ駆動用の減速装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記オイル溜り部の容積が、前記入力軸の前記フロート連結がなされている部分の容積より大きく、且つ３倍未満である
ことを特徴とする風力発電のピッチ駆動用の減速装置。
【請求項６】
請求項４または５において、更に、
前記減速機構部の外周を覆うカバーを有しており、
該カバーに、前記減速機構部の入力軸を支持する軸受と、該軸受の反負荷側にオイルシールを設けるためのオイルシール配置部と、該オイルシール配置部の反負荷側に設けられる前記オイル溜り部と、が設けられている
ことを特徴とする風力発電のピッチ駆動用の減速装置。
【請求項７】
請求項６において、更に、
前記オイル溜り部と前記減速機構部内部の両方向からの潤滑剤の漏れを防止するために、前記オイルシール配置部に一対のオイルシールを設けると共に、
該オイル溜り部から前記駆動源側へのオイルの漏れを防止するために、該オイル溜り部の該駆動源側にオイルシールを設けている
ことを特徴とする風力発電のピッチ駆動用の減速装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１９４１（Ｐ２０１１−１９４１Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４７９６７（Ｐ２００９−１４７９６７）
【出願日】平成２１年６月２２日（２００９．６．２２）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２２日（２００９．６．２２）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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