(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生可能エネルギーから電力を生成する再生エネルギー型発電装置であって、
ブレードと、
前記ブレードを介して受け取った前記再生可能エネルギーによって前記ブレードとともに回転するハブと、
前記ハブに連結された回転シャフトと、
前記回転シャフトの前記ハブから遠い端部に連結されるポンプシャフト、および、該ポンプシャフトに取り付けられて前記ポンプシャフトの回転によって圧油を生成する圧油生成機構を含む油圧ポンプと、
前記油圧ポンプからの前記圧油によって駆動される油圧モータと、
前記油圧モータによって駆動される発電機とを備え、
前記ポンプシャフトは、前記圧油生成機構を外周側に保持するとともに内周側に内部空間を有する円筒部と、該円筒部よりも前記回転シャフト側に設けられる内向きフランジとを含み、
前記内部空間から前記回転シャフトに向かう締結方向に延在する少なくとも一つの締結部材によって、前記回転シャフトと前記ポンプシャフトとが連結され、前記締結部材は前記内向きフランジを貫通して前記回転シャフトの前記端部に部分的に挿入されており、
前記油圧ポンプは、円筒シェルおよび該円筒シェルの両端に設けられる一対のエンドプレートを有するポンプハウジングをさらに含み、
前記圧油生成機構は、前記ポンプハウジングに収納されるとともに、
前記一対のエンドプレートのうち前記ハブに近い第１エンドプレートは第１ポンプ軸受を介して前記内向きフランジに形成された軸受保持用の円筒周面に支持され、前記一対のエンドプレートのうち前記ハブから遠い第２エンドプレートは第２ポンプ軸受を介して前記円筒部の外周面に支持されることを特徴とする再生エネルギー型発電装置。
【請求項２】
前記回転シャフトを軸支する少なくとも一つの軸受をさらに備え、
前記少なくとも一つの軸受のうち前記ポンプシャフトに最も近い軸受と前記ポンプシャフトとの間において、前記回転シャフトの外径は略一定であることを特徴とする請求項１に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項３】
前記締結部材が貫通する穴を少なくとも一つ有し、前記回転シャフトの端面と前記内向きフランジとの間に設けられる摩擦シムとをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項４】
再生可能エネルギーから電力を生成する再生エネルギー型発電装置であって、
ブレードと、
前記ブレードを介して受け取った前記再生可能エネルギーによって前記ブレードとともに回転するハブと、
前記ハブに連結された回転シャフトと、
前記回転シャフトの前記ハブから遠い端部に連結されるポンプシャフト、および、該ポンプシャフトに取り付けられて前記ポンプシャフトの回転によって圧油を生成する圧油生成機構を含む油圧ポンプと、
前記油圧ポンプからの前記圧油によって駆動される油圧モータと、
前記油圧モータによって駆動される発電機とを備え、
前記ポンプシャフトは、前記圧油生成機構を外周側に保持するとともに内周側に内部空間を有する円筒部と、該円筒部よりも前記回転シャフト側に設けられる内向きフランジとを含み、
前記内部空間から前記回転シャフトに向かう締結方向に延在する少なくとも一つの締結部材によって、前記回転シャフトと前記ポンプシャフトとが連結され、前記締結部材は前記内向きフランジを貫通して前記回転シャフトの前記端部に部分的に挿入されており、
前記締結部材が貫通する穴を少なくとも一つ有し、前記回転シャフトの端面と前記内向きフランジとの間に設けられる摩擦シムとをさらに備え、
少なくとも一つの前記締結部材は、前記内向きフランジと前記回転シャフトの前記端面との締結エリアにおいて千鳥状に配列された複数の締結部材を含み、
少なくとも一つの前記穴は、前記締結部材に対応して千鳥状に配列された前記穴を含み、前記摩擦シムは、前記複数の穴を避けるように半径方向に対して傾斜した分割線にて分割された複数のセグメントによって構成される環状部材であることを特徴とする再生エネルギー型発電装置。
【請求項５】
前記摩擦シムは、外径が１ｍ以上であり、内径が０．５ｍ以上であることを特徴とする請求項３に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項６】
前記摩擦シムは、両面にダイヤモンド粒子が担持されていることを特徴とする請求項３に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項７】
前記圧油生成機構は、前記円筒部の外周に取り付けられるリングカムと、該リングカムの周りに放射状に配置されて前記リングカムによって往復運動せしめられる複数のピストンと、前記圧油を生成するための作動室を各ピストンとともに形成するシリンダが設けられたシリンダブロックとを含み、
前記シリンダブロックの外周面は、前記ポンプハウジングの前記円筒シェルによって覆われていることを特徴とする請求項１に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項８】
前記第１エンドプレートは、内周側に位置して前記第１ポンプ軸受の外輪が固定される内周部と、前記内周部から前記円筒シェルに向かって径方向外方に延在する外周部とを含み、
前記内周部は、前記作動室で生成された前記圧油が流れる内部流路を有し、前記外周部よりも厚肉に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項９】
少なくとも前記回転シャフト及び前記油圧ポンプを収納するナセルをさらに備え、
前記第１エンドプレートのうち少なくとも前記内周部に接続されたアーム部を介して、前記ポンプハウジングが前記ナセル側に支持されることを特徴とする請求項８に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項１０】
前記ポンプシャフトの軸に直交する方向における前記ポンプハウジングの変位を許容しつつ前記ポンプシャフトとの前記ポンプハウジングの共回りを防ぐように、前記アーム部を介して前記ポンプハウジングを前記ナセル側に支持するポンプサポートをさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項１１】
前記油圧ポンプの出口部と前記油圧モータの入口部を接続し、前記油圧ポンプから前記油圧モータに供給される前記圧油が流れる圧油配管をさらに備え、
前記圧油配管は、少なくとも一部がフレキシブルな配管で形成されることを特徴とする請求項１０に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項１２】
前記第１ポンプ軸受及び前記第２ポンプ軸受は、それぞれ、スラスト軸受であることを特徴とする請求項７に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項１３】
少なくとも前記回転シャフト、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータを収納するナセルと、
弾性部材およびダンパ機構の少なくとも一方を介して前記ナセルに支持され、前記油圧モータが載置される設置台とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項１４】
再生可能エネルギーから電力を生成する再生エネルギー型発電装置であって、
ブレードと、
前記ブレードを介して受け取った前記再生可能エネルギーによって前記ブレードとともに回転するハブと、
前記ハブに連結された回転シャフトと、
前記回転シャフトの前記ハブから遠い端部に連結されるポンプシャフト、および、該ポンプシャフトに取り付けられて前記ポンプシャフトの回転によって圧油を生成する圧油生成機構を含む油圧ポンプと、
前記油圧ポンプからの前記圧油によって駆動される油圧モータと、
前記油圧モータによって駆動される発電機とを備え、
前記ポンプシャフトは、前記圧油生成機構を外周側に保持するとともに内周側に内部空間を有する円筒部と、該円筒部よりも前記回転シャフト側に設けられる内向きフランジとを含み、
前記内部空間から前記回転シャフトに向かう締結方向に延在する少なくとも一つの締結部材によって、前記回転シャフトと前記ポンプシャフトとが連結され、前記締結部材は前記内向きフランジを貫通して前記回転シャフトの前記端部に部分的に挿入されており、
前記圧油生成機構は、前記円筒部の外周に取り付けられるリングカムと、該リングカムの周りに放射状に配置されて前記リングカムによって往復運動せしめられる複数のピストンと、前記圧油を生成するための作動室を各ピストンとともに形成するシリンダが設けられたシリンダブロックとを含み、
前記円筒部の外周面は、少なくとも前記リングカムが設けられた軸方向位置範囲において、前記ポンプシャフトの軸方向と平行であり、
前記円筒部の内周面は、少なくとも前記軸方向位置範囲において前記軸方向に対して傾斜し、前記ハブから遠ざかるにつれて前記円筒部の肉厚が薄くなるようにテーパ状になっていることを特徴とする再生エネルギー型発電装置。
【請求項１５】
前記円筒部の前記内部空間に設けられ、静止側のケーブルと、前記回転シャフトとともに回転する回転側のケーブルとを電気的に接続するスリップリングをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項１６】
前記少なくとも一つの軸受は、前記ハブに近い前方軸受と前記ポンプシャフトに近い後方軸受からなり、
前記前方軸受の軸受箱と前記後方軸受の軸受箱とを筒状連結フレームで互いに連結したことを特徴とする請求項２に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項１７】
前記再生エネルギー型発電装置は、前記再生可能エネルギーとしての風から電力を生成する風力発電装置であることを特徴とする請求項１に記載の再生エネルギー型発電装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７の何れか一項に記載の再生エネルギー型発電装置の油圧ポンプ取付け方法であって、
前記回転シャフトの前記ハブから遠い端部の端面に前記内向きフランジが対向するように前記ポンプシャフトを配置するステップと、
前記内向きフランジを貫通して前記内部空間から前記回転シャフトに向かう締結方向に少なくとも一つの締結部材が延在するように該締結部材を前記回転シャフトの前記端部に部分的に挿入することで、前記回転シャフトに前記ポンプシャフトを連結するステップとを備えることを特徴とする再生エネルギー型発電装置の油圧ポンプ取付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生可能エネルギーから電力を生成する再生エネルギー型発電装置及びその油圧ポンプ取付方法に関する。ここで、再生エネルギー型発電装置は、風、潮流、海流、河流等の再生可能なエネルギーを利用した発電装置であり、例えば、風力発電装置、潮流発電装置、海流発電装置、河流発電装置等を挙げることができる。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境の保全の観点から、風力を利用した風力発電装置や、潮流、海流又は河流を利用した発電装置を含む再生エネルギー型発電装置の普及が進んでいる。再生エネルギー型発電装置では、風、潮流、海流又は河流の運動エネルギーをロータの回転エネルギーに変換し、さらにロータの回転エネルギーを発電機によって電力に変換する。
【０００３】
再生エネルギー型発電装置には、油圧ポンプ及び油圧モータを組み合わせた油圧トランスミッションを採用したものが知られている。
例えば、特許文献１には、ロータの回転により駆動される油圧ポンプと、発電機に接続された油圧モータとを組み合わせた油圧トランスミッションを用いた風力発電装置が記載されている。また特許文献１には、ロータへの油圧ポンプの取付け構造の一例として、ロータの端部に油圧ポンプのポンプシャフトを締結したものが開示されている（Ｆｉｇ．４Ｃ参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／００３２９５９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の再生エネルギー型発電装置では、ロータの軸方向に沿って真っ直ぐに延びるポンプシャフトをその全長に亘って貫通する締結部材（ボルト）を用いて、ポンプシャフトをロータに締結している。そのため、油圧ポンプの取付け時における締結部品の引張力の管理が難しくなる。特に近年の再生エネルギー型発電装置は、発電効率向上の観点から大径化するとともに、ポンプシャフトも長くなる傾向にあるから、特許文献１記載の油圧ポンプの取付け構造では、締結部品の引張力の管理はますます困難になることが予想される。
【０００６】
本発明の少なくとも幾つかの実施形態は、上述の事情に鑑みて、ポンプシャフトの回転シャフトへの取付け時における締結部品の引張力の管理が容易な再生エネルギー型発電装置及びその油圧ポンプ取付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る再生エネルギー型発電装置は、再生可能エネルギーから電力を生成する再生エネルギー型発電装置であって、少なくとも一本のブレードと、前記ブレードを介して受け取った前記再生可能エネルギーによって前記ブレードとともに回転するハブと、前記ハブに連結された回転シャフトと、前記回転シャフトの前記ハブから遠い端部に連結されるポンプシャフト、および、該ポンプシャフトに取り付けられて前記ポンプシャフトの回転によって圧油を生成する圧油生成機構を含む油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの前記圧油によって駆動される油圧モータと、前記油圧モータによって駆動される発電機とを備え、前記ポンプシャフトは、前記圧油生成機構を外周側に保持するとともに内周側に内部空間を有する円筒部と、該円筒部よりも前記回転シャフト側に設けられる内向きフランジとを含み、前記内部空間から前記回転シャフトに向かう締結方向に延在する少なくとも一つの締結部材によって、前記回転シャフトと前記ポンプシャフトとが連結され、前記締結部材は前記内向きフランジを貫通して前記回転シャフトの前記端部に部分的に挿入されていることを特徴とする。
【０００８】
この再生エネルギー型発電装置では、ポンプシャフトには、圧油生成機構を外周側に保持する円筒部よりも回転シャフト側に位置する内向きフランジが設けられている。そして、円筒部の内周側の内部空間から回転シャフトに向かう締結方向に延在する少なくとも一つの締結部材によって、ポンプシャフトが回転シャフトに連結される。そのため、ポンプシャフトを回転シャフトに締結するための締結部材は、ポンプシャフトの内向きフランジを貫通し、回転シャフトの端部内における締結深さに到達するのに十分な長さであれば、可能な限り短くできる。よって、ポンプシャフトの回転シャフトへの取付け時における締結部品の引張力の管理が容易になる。
【０００９】
少なくとも一実施形態において、再生エネルギー型発電装置は、前記回転シャフトを軸支する少なくとも一つの軸受をさらに備え、前記少なくとも一つの軸受のうち前記ポンプシャフトに最も近い軸受と前記ポンプシャフトとの間において、前記回転シャフトの外径は略一定（回転シャフトがフランジレス）であってもよい。
これにより、後方軸受の大型化を抑制しながら、回転シャフトの端部から後方軸受を挿入するというシンプルな軸受組み付け手法が採用可能になる。
なお、前記少なくとも一つの軸受は、前記ハブに近い前方軸受と前記ポンプシャフトに近い後方軸受からなり、前記前方軸受の軸受箱と前記後方軸受の軸受箱とを筒状連結フレームで互いに連結し、保持してもよい。筒状連結フレームは、各軸受箱内の軸受間の同芯を維持する。よって、再生可能エネルギー源から回転シャフトへの入力の変動に起因した複雑な荷重（曲げ荷重を含む。）が回転シャフトに加わる場合であっても、各軸受の芯がずれて予定しない方向の荷重成分が軸受に加わるような事態を防止し、軸受の長寿命化を実現することができる。
【００１０】
一実施形態において、再生エネルギー型発電装置は、前記締結部材が貫通する穴を少なくとも一つ有し、前記回転シャフトの前記端面と前記内向きフランジとの間に設けられる摩擦シムとをさらに備えてもよい。
これにより、複数の締結部材の締結力によって摩擦シムによる大きな摩擦力が得られ、回転シャフトからの大きなトルクをポンプシャフトに確実に伝達できる。また、回転シャフトとポンプシャフトとの間の滑りが防止される。
【００１１】
また、少なくとも一つの前記締結部材は、前記内向きフランジと前記回転シャフトの前記端面との締結エリアにおいて千鳥状に配列された複数の締結部材を含み、少なくとも一つの前記穴は、前記締結部材に対応して千鳥状に配列された前記穴を含み、前記摩擦シムは、前記複数の穴を避けるように半径方向に対して傾斜した分割線にて分割された複数のセグメントによって構成される環状部材であってもよい。
このように分割線に沿って複数のセグメントに分割可能な環状部材である摩擦シムを用いることで、摩擦シムの製造が容易になる。典型的な実施形態では、大型の風力発電装置（例えば７ＭＷ級）用の摩擦シムは０．５以上の摩擦係数を有する。
また回転シャフトの端面にポンプシャフトの内向きフランジを締結するための締結部材を締結エリアにおいて千鳥状に配列することで、より多くの締結部材を設けることができる。締結部材の個数を多くすることでクランプ力が大きくなり、摩擦シムによる摩擦力を増大させることができる。さらに、摩擦シム（環状部材）の複数のセグメントへの分割線を、千鳥状に配列された穴を避けるように半径方向に対して傾斜させることで、各セグメントにより多くの締結部材を設けることができる。よって、摩擦シムによる摩擦力をより一層増大させることができる。
【００１２】
なお、前記摩擦シムは、外径が１ｍ以上であり、内径が０．５ｍ以上であってもよい。
摩擦シムの外径を１ｍ以上にすれば、締結部材（ボルト）のサイズを大きくするとともに数を増やす事ができる。そのため、例えば３ＭＷ以上の比較的大型の再生エネルギー型発電装置において、再生エネルギー源から受ける大きなトルクに対して十分な締め付け力を発現し、摩擦によるせん断力を上げることができる。同様に、摩擦シムの内径を０．５ｍ以上にすれば、締結部材（ボルト）のサイズを大きくするとともに数を増やす事ができ、再生エネルギー源から受ける大きなトルクに対して十分な締め付け力を発現し、摩擦によるせん断力を上げることができる。また、内径を０．５ｍ以上と比較的大径にすることで、内向きフランジ及び回転シャフトの端部の肉厚を薄くすることで、軸系の軽量化を図ることができる。
【００１３】
前記摩擦シムは、両面にダイヤモンド粒子が担持されていてもよい。これにより、摩擦シムによる摩擦力をより一層増大させることができる。
【００１４】
一実施形態において、前記圧油生成機構は、前記円筒部の外周に取り付けられるリングカムと、該リングカムの周りに放射状に配置されて前記リングカムによって往復運動せしめられる複数のピストンと、前記圧油を生成するための作動室を各ピストンとともに形成するシリンダが設けられたシリンダブロックとを含み、前記圧油生成機構は、前記シリンダブロックの外周面を覆う円筒シェルおよび該円筒シェルの両端に設けられる一対のエンドプレートを含むポンプハウジングに収納されるとともに、前記一対のエンドプレートのうち前記ハブに近い第１エンドプレートは第１ポンプ軸受を介して前記内向きフランジに形成された軸受保持用の円筒周面に支持され、前記一対のエンドプレートのうち前記ハブから遠い第２エンドプレートは第２ポンプ軸受を介して前記円筒部の外周面に支持されていてもよい。
一実施形態において、ポンプシャフトが圧油生成機構を外周側に保持する円筒部と該円筒部よりも回転シャフト側に設けられた内向きフランジとを含み、内向きフランジと回転シャフトの端面とを締結するための少なくとも一つの締結部材によって油圧ポンプが回転シャフトに取り付けられることは上述したとおりである。この場合において、上記構成の圧油生成機構を採用して、比較的大径であるポンプシャフトの円筒部の周りにピストン及びシリンダで構成される作動室を配置すれば、作動室を多く設けることができ、油圧ポンプの押しのけ容積を細やかに調節することができる。一方、回転シャフトの端面に締結される内向きフランジをポンプシャフトの一部として設けることで、回転シャフトをポンプシャフトの円筒部よりも小径にすることができ、回転シャフト及びこれを軸支する軸受をコンパクト化して総重量の軽減を図ることができる。
【００１５】
一実施形態において、前記第１エンドプレートは、内周側に位置して前記第１ポンプ軸受の外輪が固定される内周部と、前記内周部から前記円筒シェルに向かって径方向外方に延在する外周部とを含み、前記内周部は、前記作動室で生成された前記圧油が流れる内部流路を有し、前記外周部よりも軸方向に厚肉に形成されていてもよい。
これにより、第１エンドプレートの外周部に比べて周長が短い第１エンドプレートの内周部に内部流路を配置することで、第１エンドプレートの重量増加を抑制しながら内部流路の周囲の第１エンドプレートを厚くすることができる。よって、第１エンドプレートの重量軽減を図りつつ圧油に対する第１エンドプレートの耐性を向上させることができる。すなわち、圧油の高い圧力に耐えるように内部流路周辺の第１エンドプレートの内周部を軸方向に厚肉に形成しても、内周部の周長は比較的短いため、第１エンドプレート全体の重量をさほど増大させることにはならず、第１エンドプレートの重量抑制と圧油に対する耐性向上とを両立できる。
【００１６】
また、再生エネルギー型発電装置は、少なくとも前記回転シャフト及び前記油圧ポンプを収納するナセルをさらに備え、前記第１エンドプレートのうち少なくとも前記内周部に接続されたアーム部を介して、前記ポンプハウジングが前記ナセル側に支持されていてもよい。第１エンドプレートの内周部だけでなく外周部を含む第１エンドプレートの広い範囲にアーム部を接続してもよい。
このように、アーム部を介してポンプハウジングをナセル側に支持することで、ポンプシャフトとともに回転しようとするポンプハウジングを回転方向に不動とすることができる。また、少なくとも、外周部に比べて厚肉に形成された第１エンドプレートの内周部にアーム部を接続することで、アーム部を介したポンプハウジングのナセル側への支持を確実に行うことができる。
【００１７】
また、再生エネルギー型発電装置は、前記ポンプシャフトの軸に直交する方向における前記ポンプハウジングの変位を許容しつつ前記ポンプシャフトとの前記ポンプハウジングの共回りを防ぐように、前記アーム部を介して前記ポンプハウジングを前記ナセル側に支持するポンプサポートをさらに備えてもよい。
一般に、再生エネルギー型発電装置の回転シャフトは、再生エネルギーのエネルギー流から大きな荷重（風力発電装置の場合は風荷重）に起因する曲げ力を受ける。このとき、ポンプハウジングがナセルにリジッドに固定されている場合、回転シャフトがナセルに対して不動であるから、回転シャフトの撓みに起因した集中荷重が、回転シャフトをナセルに回転自在に支持するための軸受（主軸軸受）や油圧ポンプのポンプ軸受に加わってしまう。
そこで、ポンプシャフトの軸に直交する方向におけるポンプハウジングの変位を許容しつつポンプシャフトとのポンプハウジングの共回りを防ぐようにポンプサポートを構成することで、回転シャフトの撓みに起因した軸受（主軸軸受やポンプ軸受）への集中荷重を軽減できる。
【００１８】
また、再生エネルギー型発電装置は、前記油圧ポンプの出口部と前記油圧モータの入口部を接続し、前記油圧ポンプから前記油圧モータに供給される前記圧油が流れる圧油配管をさらに備え、前記圧油配管は、少なくとも一部がフレキシブルな配管で形成されていてもよい。
ポンプサポートがポンプシャフトの軸に直交する方向におけるポンプハウジングの変位を許容する場合、回転シャフトに取り付けられた油圧ポンプと、回転シャフトには直接連結されていない油圧モータとの間に相対変位が生じる。そのため、油圧ポンプと油圧モータとを接続する圧油配管の全てをリジットな配管構造にすると、配管に大きな荷重が加わってしまう。
そこで、上述のように、圧油配管の少なくとも一部をフレキシブルな配管とし、油圧ポンプと油圧モータとの相対変位をフレキシブルな配管により吸収し、圧油配管に加わる荷重を軽減できる。さらに、圧油配管内を流れる圧油は高温であるため圧油配管の熱伸びに起因する熱応力が発生するが、圧油配管の少なくとも一部をフレキシブルな配管で構成することで、フレキシブルな配管により圧油配管の熱伸びを吸収し、熱応力の発生を抑制できる。
【００１９】
前記第１ポンプ軸受及び前記第２ポンプ軸受は、それぞれ、スラスト軸受であってもよい。
【００２０】
一実施形態において、再生エネルギー型発電装置は、少なくとも前記回転シャフト、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータを収納するナセルと、弾性部材およびダンパ機構の少なくとも一方を介して前記ナセルに支持され、前記油圧モータが載置される設置台とをさらに備えてもよい。
このように、弾性部材およびダンパ機構の少なくとも一方を介してナセルに支持される設置台に油圧モータを載置することで、油圧モータの駆動時における振動を減衰して、油圧モータを安定してナセルに支持することができる。
【００２１】
一実施形態において、前記円筒部の内表面は、前記ハブから遠ざかるにつれて前記円筒部の肉厚が薄くなるようにテーパ状になっていてもよい。
ポンプシャフトは、回転シャフトから入力される大トルクに耐え得る強度を具備しながら、できるだけ軽量であることが望まれる。そこで、円筒部の内表面を上述のようなテーパ状とすることで、比較的大きな強度が要求される円筒部の回転シャフト寄りの領域を肉厚に形成し、比較的強度は小さくてもよい円筒部の回転シャフトから遠い側の領域を薄肉として、ポンプシャフトの強度と重量軽減とを両立できる。
【００２２】
一実施形態において、再生エネルギー型発電装置は、前記円筒部の前記内部空間に設けられ、静止側のケーブルと、前記回転シャフトとともに回転する回転側のケーブルとを電気的に接続するスリップリングをさらに備えていてもよい。
これにより、ポンプシャフトの円筒部の内周側の内部空間を有効に利用して、スリップリングを配置することができる。なお、スリップリングは、静止側のケーブルと回転側のケーブルとの電気的な接続を可能にする機構であり、例えば、ハブ周辺に設けられた機器（ピッチ駆動装置やブレードの異常監視装置等）と、ナセル内に位置する機器（制御装置や電源装置等）を電気的に接続するために設けられてもよい。
【００２３】
なお、前記再生エネルギー型発電装置は、前記再生可能エネルギーとしての風から電力を生成する風力発電装置であってもよい。あるいは、再生エネルギー型発電装置は、潮流発電装置、海流発電装置、河流発電装置等を含む他の種類の発電装置であってもよい。
【００２４】
本発明の一実施形態に係る再生エネルギー型発電装置の油圧ポンプ取付け方法は、少なくとも一本のブレードを介して受け取った再生可能エネルギーによって前記ブレードとともにハブ及び該ハブに連結された回転シャフトを回転させ、該回転シャフトの回転を油圧ポンプ及び油圧モータを含む油圧トランスミッションにより発電機に入力して発電を行う再生エネルギー型発電装置の油圧ポンプ取付け方法であって、前記油圧ポンプは、圧油を生成する圧油生成機構と、前記圧油生成機構を保持するとともに内周側に内部空間を有する円筒部および該円筒部の一端側に設けられる内向きフランジを含むポンプシャフトとを備え、前記回転シャフトの前記ハブから遠い端部の端面に前記内向きフランジが対向するように前記ポンプシャフトを配置するステップと、前記内向きフランジを貫通して前記内部空間から前記回転シャフトに向かう締結方向に少なくとも一つの締結部材が延在するように該締結部材を前記回転シャフトの前記端部に部分的に挿入することで、前記回転シャフトに前記ポンプシャフトを連結するステップとを備えることを特徴とする。
【００２５】
このように、ポンプシャフトの円筒部の内周側の内部空間から回転シャフトに向かう締結方向に延在する少なくとも一つの締結部材を用いてポンプシャフトを回転シャフトに連結することで、ポンプシャフトを回転シャフトに締結するための締結部材はポンプシャフトの内向きフランジを貫通し、回転シャフトの端部内における締結深さに到達するのに十分な長さであれば、可能な限り短くできる。よって、ポンプシャフトの回転シャフトへの取付け時における締結部品の引張力の管理が容易になる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の少なくとも幾つかの実施形態によれば、ポンプシャフトを回転シャフトに締結するための締結部材はポンプシャフトの内向きフランジを貫通し、回転シャフトの端部内における締結深さに到達するのに十分な長さであれば、可能な限り短くできるようになり、ポンプシャフトの回転シャフトへの取付け時における締結部品の引張力の管理が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施形態に係る風力発電装置の全体構成の概略を示す図である。
【図２】一実施形態に係る風力発電装置のナセル内部の構成例を示す斜視図である。
【図３】一実施形態におけるナセル台板の構成例を示す斜視図である。
【図４】図２におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】一実施形態における、回転シャフトとポンプシャフトとの締結部周辺を示す図である。
【図６】摩擦シムの構成例を示す図である。
【図７】一実施形態における、油圧ポンプの半径方向に沿った圧油生成機構の断面図である。
【図８】一実施形態における、油圧ポンプの軸方向に沿った圧油生成機構の断面図である。
【図９】第１エンドプレートをナセル側に固定した様子を示す図である。
【図１０】軸受箱を筒状の連結フレームで連結した様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２９】
以下の実施形態では、再生エネルギー型発電装置の一例として風力発電装置について説明する。ただし、本発明は潮流発電装置、海流発電装置、河流発電装置等の他の再生エネルギー型発電装置にも適用できる。
【００３０】
図１は風力発電装置の全体構成の概略を示す図である。図２は風力発電装置のナセル内部の構成例を示す斜視図である。図３は、ナセル台板の構成例を示す斜視図である。
【００３１】
図１に示すように、風力発電装置１は、ブレード２及びハブ４で構成されるロータ３と、ロータ３のハブ４に連結される回転シャフト６と、電力を生成する発電機１６と、回転シャフト６の回転エネルギーを発電機１６に伝えるドライブトレイン１０とを備える。
なお、ハブ４はハブカバー５によって覆われている。また、少なくとも回転シャフト６は、洋上又は地上に立設されたタワー８の上に設置されたナセル３０に収納されていてもよい。
【００３２】
回転シャフト６は、軸受箱２１，２３にそれぞれ収納された一対の軸受（前方軸受２０，後方軸受２２）を介してナセル３０に回転自在に支持されている。各軸受２０，２２の軸受箱２１，２３は、ナセル３０のナセル台板３０Ａによって支持されるとともに、連結フレーム４０によって互いに連結されていてもよい。
なお、ナセル台板３０Ａ及び連結フレーム４０については後で詳述する。
【００３３】
ドライブトレイン１０は、図１に示すように、回転シャフト６に取り付けられた油圧ポンプ１２と、高圧油ライン１３及び低圧油ライン１５を介して油圧ポンプ１２に接続される油圧モータ１４とを含んでいてもよい。油圧ポンプ１２は、回転シャフト６によって駆動されて作動油を昇圧し、高圧の作動油（圧油）を生成する。油圧ポンプ１２の出口は、高圧油ライン１３を介して油圧モータ１４の入口に接続されている。そのため、油圧ポンプ１２で生成された圧油は高圧油ライン１３を介して油圧モータ１４に供給され、この圧油によって油圧モータ１４が駆動される。油圧モータ１４で仕事をした後の低圧の作動油は、油圧モータ１４の出口と油圧ポンプ１２の入口との間に設けられた低圧油ライン１５を経由して、油圧ポンプ１２に再び戻される。また、油圧モータ１４の出力軸は発電機１６の回転シャフトに接続されており、油圧モータ１４の回転が発電機１６に入力されるようになっている。
なお、油圧ポンプ１２、油圧モータ１４及び発電機１６の個数は特に限定されず、それぞれ、少なくとも一つあればよい。
【００３４】
ドライブトレイン１０及び発電機１６は、ナセル３０内に設置されていてもよい。
図２に示す例示的な実施形態では、ナセル３０は、各軸受２０，２２が収容される軸受箱２１，２３を支持するナセル台板３０Ａと、ナセル台板３０Ａ上に載置された各種機器を覆うナセルカバー３０Ｂと、ナセルカバー３０Ｂが固定されるナセルフレーム３０Ｃとを含んでいる。ナセル台板３０Ａは例えば球状黒鉛鋳鉄や強靭鋳鉄等の鋳物（ｃａｓｔｉｎｇ）で構成される。
回転シャフト６の端部には、油圧ポンプ１２が取り付けられている。また回転シャフト６の両側に、一対の機器設置台４６が設けられており（ただし、図２には手前側の機器設置台４６のみ示している。）、各機器設置台４６には一対の油圧モータ１４と一台の発電機１６とが設置されている。機器設置台４６は、ナセル台板３０Ａ及びこれに組み付けたナセルフレーム３０Ｃによって支持されている。
なお、機器設置台４６は、弾性部材およびダンパ機構の少なくとも一方を介してナセル３０側に支持されていてもよい。これにより、油圧モータ１４の駆動時における振動を減衰して、油圧モータ１４を安定してナセル３０側に支持することができる。
【００３５】
ここで、ナセル台板３０Ａの構成について詳細に説明する。ナセル台板３０Ａは、例えば、図３に示すように、水平方向に延在する水平板部３２と、水平板部３２上に設けられた壁部３４と、回転シャフト６の軸方向に直交する方向に沿って延在するリブ３６とを含むナセル台板３０Ａを用いてもよい。なお、壁部３４及びリブ３６には、作業員が通過するためのマンホール５８を設けてもよい。
【００３６】
図３に示す例では、水平板部３２は、回転シャフト６の両側に位置する壁部３４の側壁部分に沿って外側に張り出しており、ヨーモータ５２（図２参照）を保持するための保持穴３３が水平板部３２に設けられている。また、ヨーモータ５２には不図示のピニオンギアが取り付けられており、このピニオンギアに噛み合うリングギアがタワー８に設けられている。そのため、ヨーモータ５２を駆動してピニオンギアを回転させると、ヨー旋回座軸受５０（図１参照）を介してタワー８に支持されたナセル台板３０Ａは旋回するようになっている。
【００３７】
水平板部３２には壁部３４の内周に沿って台板開口３１が設けられており、この台板開口３１はナセルデッキ板３８によって塞がれる。ナセルデッキ板３８は、ナセル内機器のメンテナンスを行う際の作業員の足場として用いられる。ナセルデッキ板３８にはデッキ開口３９が形成されており、このデッキ開口３９を介してナセル３０内とタワー８内とが繋がっている。これにより、クレーンやホイスト等のナセル３０内の部品昇降機構を用いて、デッキ開口３９を介した搬送対象部品の移動が可能になる。デッキ開口３９は必要に応じて開閉自在になっていてもよく、例えばデッキ開口３９を介した搬送対象部品の搬送作業時に限ってデッキ開口３９を開くことも可能である。
【００３８】
図３に示すように、ナセル台板３０Ａの壁部３４のうちハブ４側の部分には凹部３５が設けられており、この凹部３５に前方軸受２０の軸受箱２１の下部が係合するようになっている。同様に、リブ３６には凹部３７が設けられており、この凹部３７に後方軸受２２の軸受箱２３の下部が係合するようになっている。そして、凹部３５，３７に係合した軸受箱２１，２３は、図２に示すように、軸受箱２１，２３の両側において、ナセル台板３０Ａ（壁部３４の上面）に締結される。よって、軸受箱２１は壁部３４によって下方から支持されるとともにナセル台板３０Ａに締結され、軸受箱２３はリブ３６によって下方から支持されるとともにナセル台板３０Ａに締結される。よって、軸受箱２１，２３の下部はナセル台板３０Ａによって拘束される。
一方、各軸受箱２１，２３の上部は連結フレーム４０によって互いに連結され、連結フレーム４０によって拘束される。
こうして、ナセル台板３０Ａ及び連結フレーム４０によって各軸受箱２１，２３が拘束されるので、軸受２０，２２間の同芯を維持することができる。
【００３９】
連結フレーム４０は、図２に示すように、回転シャフト６の上方に設けられて軸受箱２１，２３の上部同士を連結するとともにクレーン等の部品昇降機構の取付部４３を有する連結板部４２と、回転シャフト６の両側において連結板部４２をナセル台板３０Ａに支持する一対のサポート部４４とを含んでいてもよい。これにより、軸受箱２１，２３の上部同士を連結板部４２によって連結して軸受２０，２２間の同芯維持に寄与できるだけでなく、連結板部４２に設けられた取付部４３に部品昇降機構を取り付ける場合においても部品昇降機構の荷重をサポート部４４によって支えることができる。
なお、取付部４３は、部品昇降機構としてのクレーンのジブを任意の締結部材を用いて固定可能に構成されていてもよい。また、サポート部４４は、図２に示すように、作業員が昇降する際の階段としても機能するようになっていてもよい。
【００４０】
図４は、図２におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。図５は、回転シャフト６とポンプシャフト７０との締結部周辺を示す図である。
【００４１】
前方軸受２０は、図４に示すように、内輪２０Ａと外輪２０Ｂとの間に転動体２０Ｃが保持された構成を有し、軸受箱２１に収納されている。同様に、後方軸受２２は、内輪２２Ａと外輪２２Ｂとの間に転動体２２Ｃが保持された構成を有し、軸受箱２３に収納されている。なお、同図には、自動調心性を有しないラジアル軸受としての前方軸受２０が複列円筒ころ軸受であり、自動調心性を有しないスラスト軸受としての後方軸受２２が複列円錐ころ軸受である例を示している。
また、同図に示すように、前方軸受２０の軸受箱２１には、回転シャフト６のフランジとの共締めによってハブ４に締結されたブレーキディスク６０を把持することで回転シャフト６を制動するブレーキキャリパ６２が複数取り付けられていてもよい。
【００４２】
ここで、図４及び５を参照して、油圧ポンプ１２の構造例について詳述する。図４及び５に示すように、油圧ポンプ１２は、回転シャフト６のハブ４から遠い端部に連結されるポンプシャフト７０、および、ポンプシャフト７０の回転によって圧油を生成する圧油生成機構８０を含んで構成される。なお、圧油生成機構８０は、ポンプハウジング１００に収納されている。
【００４３】
ポンプシャフト７０は、ポンプシャフト７０との接合部周辺における回転シャフト６よりも大径に形成された円筒部７２と、円筒部７２よりも回転シャフト６側に設けられた内向きフランジ７４とを有する。
【００４４】
円筒部７２の外周側には圧油生成機構８０が保持される。例えば、ポンプシャフト７０の中心軸に略平行な円筒部７２の外周面７２Ａ上に圧油生成機構８０のリングカム８２が取り付けられていてもよい。一方、円筒部７２の内周側には、円筒部７２の内周面７２Ｂによって囲まれた内部空間７３が存在する。この内部空間７３には、静止側のケーブル５６と回転側のケーブル５７とを電気的に接続するスリップリング５４が設けられていてもよい。
【００４５】
なお、円筒部７２の内周面７２Ｂは、図４に示すように、ハブ４から遠ざかるにつれて円筒部７２の肉厚が薄くなるようにテーパ状になっていてもよい。これにより、比較的大きな強度が要求される円筒部７２の回転シャフト６寄りの領域（前方領域）を肉厚に形成し、比較的強度は小さくてもよい円筒部７２の回転シャフト６から遠い側の領域（後方領域）を薄肉として、ポンプシャフト７０の強度と重量軽減とを両立できる。
【００４６】
円筒部７２よりも回転シャフト６寄りに位置する内向きフランジ７４は、円筒部７２から半径方向内方に延在している。言い換えると、内向きフランジ７４は、ポンプシャフト７０の直径が円筒部７２の直径から回転シャフト６の直径に向かって変化する領域である。
【００４７】
内向きフランジ７４は、内向きフランジ７４の表面が回転シャフト６の端面に直接又は間接的に突き合わされた状態で締結部材９０によって回転シャフト６に締結される。締結部材９０は、例えば植込みボルト及びナットの組み合わせを用いることができ、内部空間７３から回転シャフト６に向かう締結方向（図５参照）にて、内向きフランジ７４を回転シャフト６の端面に締結している。締結部材９０は、内部空間７３から回転シャフト６に向かう締結方向に延在し、内向きフランジ７４を貫通して、回転シャフト６に部分的に挿入されている。
なお、締結部材９０は、回転シャフト６の端面と内向きフランジ７４との環状の締結エリアに複数設けられていてもよく、例えば、前記締結エリアに複数の締結部材９０を千鳥状に配置してもよい。複数の締結部材９０を前記締結エリアにおいて千鳥状に配列すれば、より多くの締結部材９０を設けることができる。
【００４８】
また回転シャフト６の端面と内向きフランジ７４の外表面との間には、位置決め用の嵌合部９１（図５参照）が設けられている。嵌合部９１において、回転シャフト６の端面と内向きフランジ７４の外表面とにそれぞれ形成された凹部及び凸部が互いに嵌合するようになっている。この嵌合部９１によって、回転シャフト６に対するポンプシャフト７０の半径方向位置が決まる。よって、回転シャフト６への油圧ポンプ１２の取付け作業が容易になる。
【００４９】
また、軸受箱２３に収納される後方軸受２２とポンプシャフト７０との間において、回転シャフト６の外径は略一定であってもよい。すなわち、後方軸受２２とポンプシャフト７０との間における回転シャフト６には、ポンプシャフト７０と締結するためのフランジが設けられていない。これにより、後方軸受２２の大型化を抑制しながら、回転シャフト６の端部から後方軸受２２を挿入するというシンプルな軸受組み付け手法が採用可能になる。
なお、端部にフランジが設けられていない回転シャフト６へのポンプシャフト７０の締結が可能であるのは、円筒部７２の内周側に位置する内部空間７３を利用して、内部空間７３から回転シャフト６に向かう締結方向にて内向きフランジ７４が回転シャフト６の端面に締結されているためである。
【００５０】
また、回転シャフト６からの大きなトルクをポンプシャフト７０に確実に伝達する観点から、内向きフランジ７４の外表面と回転シャフト６の端面との間には摩擦シム９２（図５参照）を設けてもよい。
図６は摩擦シム９２の構成例を示す図である。同図に示すように、摩擦シム９２には、内向きフランジ７４と回転シャフト６の端面との締結エリアに千鳥状に配置された複数の締結部材９１に対応して、各締結部材９１が貫通する複数個の穴９３が千鳥状に設けられていてもよい。また、摩擦シム９２は複数のセグメント９６に分割可能になっており、各セグメント９６の境界線（セグメント９６への分割線）９４は各穴９３を避けるように半径方向に対して傾斜していてもよい。
このように分割線９４に沿って複数のセグメント９６に分割可能な環状部材である摩擦シム９２を用いることで、摩擦シム９２の製造が容易になる。また、摩擦シム９２の複数のセグメント９６への分割線９４を、千鳥状に配列された穴９３を避けるように半径方向に対して傾斜させることで、各セグメント９６により多くの締結部材９０を設けることができる。よって、摩擦シム９２による摩擦力をより一層増大させることができる。
【００５１】
摩擦シム９２は、例えば、外径が１ｍ以上であり、内径が０．５ｍ以上であってもよい。また、摩擦シム９２による摩擦力をより一層増大させる観点から、摩擦シム９２の両面にダイヤモンド粒子が担持されていてもよい。
【００５２】
図７及び８は、圧油生成機構８０の構成例を示す図である。同図に示すように、圧油生成機構８０は、リングカム８１と、該リングカム８１の周りに放射状に配置される複数のピストン８２と、各ピストン８２とともに作動室８３を形成するシリンダ８４が設けられたシリンダブロック８５とを含んでいてもよい。
リングカム８１は、多数のローブを外周面に有する環状の部材であり、ポンプシャフト７０の円筒部７２の外周面７２Ａ上に固定されている。なお、多数の作動室８３を形成するために、ポンプシャフト７０の軸方向に複数列（図８に示す例では４列）のリングカム８１を設けてもよい。
ピストン８２は、作動室８３側に位置するピストン本体８２Ａと、リングカム８１側に設けられるローラ８２Ｂとで構成される。ローラ８２Ｂは、ピストン本体８２Ａに回転自在に保持されており、リングカム８１からの押圧力をピストン本体８２Ａに伝達する。ローラ８２Ｂを介してリングカム８１からの押圧力を受けるピストン本体８２Ａは、シリンダ８４に案内されながら往復運動し、作動室８３の容積を周期的に変化させる。このように、ピストン本体８２Ａが往復運動することで、低圧油ライン１５（図１参照）から作動室８３に作動油を吸入する吸入工程と、作動室８３内の作動油を圧縮して高圧油ライン１３（図１参照）に圧油を送り出す圧縮工程とが繰り返される。
なお、各作動室８３は、シリンダブロック８５の内部に設けられた高圧連通路８６（図７参照）を介して高圧油ライン１３に接続されるとともに、シリンダブロック８５の外周に設けられた環状の低圧連通路８７を介して低圧油ライン１５に接続されている。また、各作動室８３とこれに対応する高圧連通路８６との間には高圧弁８８が設けられており、各作動室８３とこれに対応する低圧連通路８７との間には低圧弁８９が設けられている。これら高圧弁８８及び低圧弁８９を開閉することで、各作動室８３と高圧油ライン１３又は低圧油ライン１５との連通状態が切換え可能になっている。
【００５３】
油圧ポンプ１２の押しのけ容積は高圧弁８８及び低圧弁８９の開閉制御によって調節可能である。例えば、リングカム８１の位相に応じて高圧弁８８及び低圧弁８９を開閉して吸入工程と圧縮工程とを繰り返す作動室８３（加圧が行われるアクティブチャンバ）の数と、リングカム８１の位相にかかわらず高圧弁８８を閉じて低圧弁を開いた状態を維持する作動室８３（加圧が行われないノンアクティブチャンバ）の数との比を変更して油圧ポンプ１２の押しのけ容積を調節してもよい。
なお、油圧ポンプ１２の押しのけ容積とは、ポンプシャフト７０が一回転する間に高圧油ライン１３に送り出される圧油の体積をいう。
【００５４】
上記構成の圧油生成機構８０では、高圧弁８８及び低圧弁８９の開閉制御によって各作動室８３の状態を変化させることで押しのけ容積が調節されるから、油圧ポンプの押しのけ容積の細やかな制御を実現するためには作動室８３の数は多い方が有利である。
ここで、作動室８３を多く設けるための１つのデザインとして、各作動室８３を作るシリンダ８４の直径を小さくして、より多くの作動室８３を周方向に配置したものが考えられる。ところが、このデザインでは、シリンダ８４の直径に対する軸方向長さの比が適切な範囲を逸脱することがあり、採用できない場合がある。
そこで、幾つかの実施形態において、ポンプシャフト７０のうち比較的大径である円筒部７２の周りにピストン８２及びシリンダ８４で構成される作動室８３を配置する。これにより、シリンダ８４の直径に対する軸方向長さの比を適切な範囲内に維持しながら作動室８３を多く設けることができる。多数の作動室８３は、圧油生成機構８０が油圧ポンプ１２の押しのけ容積を細やかに調節することを可能にする。一方、回転シャフト６の端面は、円筒部７２から半径方向内方に延在する内向きフランジ７４に締結されるため、回転シャフト６はポンプシャフト７２よりも小径に形成することができ、回転シャフト６及びこれを軸支する軸受２０，２２をコンパクト化して重量軽減を図ることができる。
こうして、油圧ポンプ１２の押しのけ容積の細やかな制御と、回転シャフト６及び軸受２０，２２の重量軽減とを両立することができる。
【００５５】
圧油生成機構８０は、ポンプハウジング１００に収納されていてもよい。ポンプハウジング１００は、図８に示すように、シリンダブロック８５の外周面を覆う円筒シェル１０２および該円筒シェル１０２の両端に設けられる環状の一対のエンドプレート１０４，１０５を含んで構成される。
ハブ４に近い第１エンドプレート１０４は、第１ポンプ軸受１０６を介して、内向きフランジ７４に形成された円筒周面７４Ａ上に支持されている。一方、ハブ４から遠い第２エンドプレート１０５は、第２ポンプ軸受１０８を介して、円筒部７２の外周面７２Ａに支持されている。第１ポンプ軸受１０６及び第２ポンプ軸受１０８は、それぞれ、スラスト軸受であってもよい。
また第１エンドプレート１０４と第２エンドプレート１０５とは、シリンダブロック８５を貫通するタイボルト１０１によって互いに締結されている。
【００５６】
第１エンドプレート１０４は、内周側に位置して第１ポンプ軸受１０６の外輪が固定される内周部１１０と、内周部１１０から円筒シェル１０２に向かって径方向外方に延在する外周部１１２とを含んでいる。第１エンドプレート１０４は、内周部１１０が外周部１１２よりも厚肉に形成されている。また、第１エンドプレート１０４の内周部１１０には、作動室８３で生成された圧油が高圧油ライン１３に向かって流れる内部流路１１４が設けられている。内部流路１１４は、高圧連通路８６を介して作動室８３に連通している。
このように、外周部１１２に比べて周長が短い内周部１１０に内部流路１１４を配置することで、第１エンドプレート１０４の重量増大を抑制しつつ圧油に対する第１エンドプレート１０４の耐性を向上させることができる。すなわち、圧油の高い圧力に耐えるように内部流路１１４周辺の第１エンドプレート１０４の内周部１１０を厚肉に形成しても、内周部１１０の周長は比較的短いため、第１エンドプレート１０４全体の重量をさほど増大させることにはならず、第１エンドプレート１０４の重量抑制と圧油に対する耐性向上とを両立できる。
【００５７】
第１エンドプレート１０４は、ポンプハウジング１００の回転シャフト６との共回りを防止する観点から、ナセル３０側に固定されていてもよい。
図９は、第１エンドプレート１０４をナセル３０側に固定した様子を示す図である。同図に示すように、第１エンドプレート１０４には、内周部１１０から外周部１１２に亘る広い範囲にて、アーム部１２０が接続されている。アーム部１２０は、回転シャフト６の両側に一対設けられており、各アーム部１２０を介して第１エンドプレート１０４がナセル３０側に固定される。なお、図９にはアーム部１２０が第１エンドプレート１０４の内周部１１０から外周部１１２に亘る半径方向の広い範囲に接続された例を示したが、アーム部１２０は第１エンドプレート１０４の内周部１１０だけに接続されていてもよい。
このように、少なくとも、外周部１１２に比べて厚肉に形成された第１エンドプレート１０４の内周部１１０にアーム部１２０を接続することで、アーム部１２０を介したポンプハウジング１００のナセル３０側への支持を確実に行うことができる。
【００５８】
アーム部１２０とナセル３０との間にポンプサポート１２２を設け、このポンプサポート１２２によって、アーム部１２０を介してポンプハウジング１００をナセル３０側に支持してもよい。
図９に示す例では、ポンプサポート１２２は、ナセル台板３０Ａとアーム部１２０との間に配置される。ポンプサポート１２２は、ポンプシャフト７０の軸に直交する方向におけるポンプハウジング１００の変位を許容しつつポンプハウジング１００を回転方向に不動にするようになっている。幾つかの実施形態では、ポンプサポート１２２は、ナセル台板３０Ａに対するポンプハウジング１００の回転以外のあらゆる自由度の変位を許容する。これにより、回転シャフト６の撓みに起因した軸受２０，２２及びポンプ軸受１０６，１０８への集中荷重を軽減できる。
【００５９】
また、図９に示すように、油圧ポンプ１２の出口部１３０から油圧モータ１４の入口部１３２に至る高圧油ライン（圧油配管）１３の少なくとも一部をフレキシブルな配管１３４で構成してもよい。
このように、フレキシブルな配管１３４によって高圧油ライン１３の少なくとも一部を構成することで、油圧ポンプ１２と油圧モータ１４との相対変位をフレキシブルな配管１３４により吸収し、高圧油ライン１３に加わる荷重を軽減できる。さらに、高圧油ライン１３内を流れる圧油は高温であるため高圧油ライン１３の熱伸びに起因する熱応力が発生するが、フレキシブルな配管１３４によって高圧油ライン１３の少なくとも一部を構成することで、フレキシブルな配管１３４により高圧油ライン１３の熱伸びを吸収し、熱応力の発生を抑制できる。
【００６０】
次に、上記構成の風力発電装置１において、油圧ポンプ１２を回転シャフト６に取り付ける際の手順について説明する。
最初に、前方軸受２０、後方軸受２２の順に、一対の軸受２０，２２を回転シャフト６に組み付ける。具体的には、回転シャフト６のハブ４から遠い側の端部から前方軸受２０を嵌め込んで、前方軸受２０及びその軸受箱２１を回転シャフト６に取り付ける。その後、回転シャフト６のハブ４から遠い側の端部から後方軸受２２を嵌め込んで、後方軸受２２及びその軸受箱２３を回転シャフト６に取り付ける。
そして、回転シャフト６のハブ４から遠い端部の端面にポンプシャフト７０の内向きフランジ７４が対向するようにポンプシャフト７０を回転シャフト６に配置する。この際、嵌合部９１において、回転シャフト６の端面と内向きフランジ７４の外表面とにそれぞれ形成された凹部及び凸部が互いに嵌合させることで、回転シャフト６に対するポンプシャフト７０の半径方向の位置決めを行ってもよい。この後、締結部材９０を用いて、ポンプシャフト７０の内向きフランジ７４を回転シャフト６の端面に締結する。最後に、ポンプシャフト７０に圧油生成機構８０及びポンプハウジング１００を組み付ける。あるいは、回転シャフト６にポンプシャフト７０を連結する前に、圧油生成機構８０及びポンプハウジング１００をポンプシャフト７０に予め組み付けておいてもよい。
【００６１】
以上説明したように、幾つかの実施形態では、ポンプシャフト７０には、圧油生成機構８０を外周側に保持する円筒部７２よりも回転シャフト６側に位置する内向きフランジ７４が設けられている。そして、円筒部７２の内周側の内部空間７３から回転シャフト６に向かう締結方向に延在する締結部材９０によって、ポンプシャフト７０が回転シャフト６に連結されている。そのため、ポンプシャフト７０を回転シャフト６に締結するための締結部材９０は、ポンプシャフト７０の内向きフランジ７４を貫通し、回転シャフト６の端部内における締結深さに到達するのに十分な長さであれば、可能な限り短くできる。よって、ポンプシャフト７０の回転シャフト６への取付け時における締結部品９０の引張力の管理が容易になる。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはいうまでもない。
【００６３】
例えば、上述の実施形態では、前方軸受２０の軸受箱２１の上部と、後方軸受２２の軸受箱２３の上部とを連結板部４２を有する連結フレーム４０により連結する例について説明したが、軸受箱２１，２３は筒状の連結フレームで連結してもよい。
図１０は、軸受箱２１，２３を筒状の連結フレームで連結した様子を示す図である。同図に示すように、軸受箱２１，２３間において回転シャフト６を取り囲むように筒状の連結フレーム１４０が設けられており、各軸受箱２１，２３は連結フレーム１４０の端部に固定されている。これにより、各軸受２０，２２の軸受箱２１，２３を筒状連結フレーム１４０で拘束して、軸受２０，２２間の同芯を維持することができる。よって、ブレード２から回転シャフト６への入力の変動に起因した複雑な荷重（曲げ荷重を含む。）が回転シャフト６に加わる場合であっても、各軸受２０，２２の芯がずれて予定しない方向の荷重成分が軸受２０，２２に加わるような事態を防止し、軸受２０，２２の所期の寿命を実現することができる。
また、各軸受２０，２２の同芯を維持するのに十分な剛性を軸受箱２１，２３が有する場合、連結フレーム４０，１４０を省略し、各軸受箱２１，２３をナセル台板３０Ａのみで拘束してもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１              風力発電装置
２              ブレード
３              ロータ
４              ハブ
５              ハブカバー
６              回転シャフト
８              タワー
１０            ドライブトレイン
１２            油圧ポンプ
１３            高圧油ライン
１４            油圧モータ
１５            低圧油ライン
１６            発電機
２０            前方軸受
２０Ａ          内輪
２０Ｂ          外輪
２０Ｃ          転動体
２１            軸受箱
２２            後方軸受
２２Ａ          内輪
２２Ｂ          外輪
２２Ｃ          転動体
２３            軸受箱
３０            ナセル
３０Ａ          ナセル台板
３０Ｂ          ナセルカバー
３０Ｃ          ナセルフレーム
３１            台板開口
３２            水平板部
３３            保持穴
３４            壁部
３５            凹部
３６            リブ
３７            凹部
３８            ナセルデッキ板
３９            デッキ開口
４０            連結フレーム
４２            連結板部
４４            サポート部
４６            機器設置台
５０            ヨー旋回座軸受
５２            ヨーモータ
５４            スリップリング
５６            静止側ケーブル
５７            回転側ケーブル
５８            マンホール
６０            ブレーキディスク
６２            ブレーキキャリパ
７０            ポンプシャフト
７２            円筒部
７３            内部空間
７４            内向きフランジ
８０            圧油生成機構
８１            リングカム
８２            ピストン
８２Ａ          ピストン本体
８２Ｂ          ローラ
８３            作動室
８４            シリンダ
８５            シリンダブロック
８６            高圧連通路
８７            低圧連通路
８８            高圧弁
８９            低圧弁
９０            締結部材
９１            嵌合部
９２            摩擦シム
９３            穴
９４            分割線
９６            セグメント
１００          ポンプハウジング
１０２          円筒シェル
１０４          第１エンドプレート
１０５          第２エンドプレート
１０６          第１ポンプ軸受
１０８          第２ポンプ軸受
１１０          内周部
１１２          外周部
１１４          内部流路
１２０          アーム部
１２２          ポンプサポート
１３０          出口部
１３２          入口部
１３４          フレキシブルな配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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