(57)【要約】ロータハブ内でのリンクピンの交換作業を効率的に行いうる風力発電装置用のリンクピン交換装置およびリンクピン交換方法を提供する。リンクピン交換装置５０は、リンクピン４６がリンク機構４０から外れるようにリンクピン４６を動かすアクチュエータ５２と、アクチュエータ５２の動作方向と交わるロータハブ６Ａの壁面７とは独立して、アクチュエータ５２に作用する反力を受ける反力受け部５４とを備える。
2011099121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力発電装置のロータハブ内のリンク機構のリンクピンの交換装置であって、
前記リンクピンが前記リンク機構から外れるように、前記リンクピンを動かすアクチュエータと、
前記アクチュエータの動作方向と交わる前記ロータハブの壁面とは独立して前記アクチュエータに作用する反力を受ける反力受けとを備えることを特徴とする風力発電装置用のリンクピン交換装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは、前記リンクピンを前記リンク機構から押し出すジャッキであり、
前記反力受けは、前記アクチュエータの背面を支持する第１部材と、前記アクチュエータ及び前記リンク機構を挟んで前記第１部材とは反対側に設けられ、前記リンク機構から押し出される前記リンクピンが通過する貫通穴を有する第２部材と、前記第１部材および前記第２部材を連結する連結部材とを含むことを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置用のリンクピン交換装置。
【請求項３】
前記反力受けは、前記第１部材、前記第２部材および前記連結部材がそれぞれ別体であり、
前記連結部材は、前記アクチュエータの前記動作方向に沿って配置され、前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方を貫通する一対のタイボルトと、前記タイボルトに螺着され、前記タイボルトが貫通する前記第１部材および／または前記第２部材の前記タイボルトからの抜け出しを規制するナットとを含むことを特徴とする請求項２に記載の風力発電装置用のリンクピン交換装置。
【請求項４】
前記反力受けは、前記第１部材、前記第２部材および前記連結部材が溶接によって一体化されていることを特徴とする請求項２に記載の風力発電装置用のリンクピン交換装置。
【請求項５】
前記アクチュエータは、前記リンクピンを前記リンク機構から引き抜くジャッキであり、
前記反力受けは、前記アクチュエータと前記リンク機構との間に配置されるスペーサであることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置用のリンクピン交換装置。
【請求項６】
前記アクチュエータは、ケーシングと、前記ケーシング内に配置される円筒状のインナーシリンダと、前記ケーシングと前記インナーシリンダとの間に摺動自在に設けられるピストンロッドと、前記インナーシリンダの内側に配置されるとともに、一端が前記ピストンロッドに固定され、他端が前記リンクピンに螺着されるテンションバーとを含むセンターホールジャッキであることを特徴とする請求項５に記載の風力発電装置のリンクピン交換装置。
【請求項７】
請求項１に記載のリンクピン交換装置を用いて、前記リンク機構から前記リンクピンを取り外す工程と、
前記リンク機構に新たなリンクピンを挿入する工程とを備えることを特徴とする風力発電装置のリンクピン交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置用のリンクピン交換装置およびリンクピン交換方法に係り、特に、風力発電装置のロータハブ内のリンク機構のリンクピンを交換するためのリンクピン交換装置およびリンクピン交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境の保全の観点から、再生可能エネルギーの一つである風力を利用した風力発電装置の普及が進んでいる。【０００３】
風力発電装置は、一般的に、回転翼が取り付けられたロータヘッドと、ドライブトレイン及び発電機を収納するナセルと、ナセルを支持する支柱とで構成されている。ドライブトレインは、ロータヘッド側から発電機側にトルクを伝達するためのものであり、通常は増速機が組み込まれており、ロータヘッドの回転を増速して発電機に入力するようになっている。このような風力発電装置では、通常、強風時の安全対策やメンテナンス時に回転軸を停止させる目的で、回転翼のピッチ角を変更するためのピッチ制御機構がロータヘッド内に設けられている。【０００４】
ここで、各回転翼に取り付けられるピッチ制御機構は、各回転翼のピッチ角を連動して調節するために、互いにリンク機構によって連結される場合がある。例えば、特許文献１には、ロータヘッドのロータハブ内に設けられ、各回転翼のピッチ角を連動して調節するリンク機構が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１８９３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載されているようなリンク機構では、リンクレバーが、平軸受（滑り軸受）を介して、リンクピンを支点として回転自在に支点ブラケットに支持されている。このリンクピンは、潤滑用のグリースがリンクピンと平軸受との間に十分に供給されなかった場合や、リンクピン又は平軸受の摩耗粉が経年的に蓄積した場合などに、支点ブラケットまたはリンクレバーに固着してしまうことがあり、何らかの手法によりリンクピンを定期的に交換する必要がある。【０００７】
リンクピンの交換手法としては、油圧ジャッキを用いてリンクピンをリンク機構から押出すことが考えられる。【０００８】
図１２は、ロータハブ内のリンク機構のリンクピンを油圧ジャッキで押出す様子を示す図である。同図に示すように、リンク機構４０は、支点ブラケット４２、リンクレバー４４、リンクピン４６からなり、支点ブラケット４２はロータハブ６Ａの床面に固定されており、リンクレバー４４はリンクピン４６を介して支点ブラケット４２に支持されている。このリンク機構４０からリンクピン４６を押出すには、リンクピン４６の押出し方向の延長線と交わるロータハブの壁面７とリンク機構４０のリンクピン４６との間に油圧ジャッキ９０を取り付け、油圧ジャッキ９０によりリンクピン４６を矢印方向に押出す。ここで、油圧ジャッキ９０をロータハブ６Ａの壁面７に突き当てているのは、油圧ジャッキ９０に作用する反力をロータハブ６Ａの壁面７で受けるためである。なお、油圧ジャッキ９０の押出し力による支点ブラケット４２の倒れを防止するために、リンク機構４０の反対側には反力受けジャッキ９２がロータハブ６Ａの壁面７との間に設けられている。【０００９】
しかしながら、このような手法では、リンク機構４０とロータハブ６Ａの壁面７との間の距離が長く、またリンクピン４６の軸心の延長線上における壁面７（すなわち油圧ジャッキ９０の突き当て位置における壁面７）が平坦でないことがあり、リンクピン４６の交換作業中に油圧ジャッキ９０又は反力受けジャッキ９２が外れてしまったり、油圧ジャッキ９０の押出し力の作用線がリンクピン４６の軸心とずれ、本来よりも大きな押出し力が必要となってしまう場合がある。【００１０】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、ロータハブ内でのリンクピンの交換作業を効率的に行いうる風力発電装置用のリンクピン交換装置およびリンクピン交換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】
【００１１】
本発明に係る風力発電装置用のリンクピン交換装置は、風力発電装置のロータハブ内のリンク機構のリンクピンの交換装置であって、前記リンクピンが前記リンク機構から外れるように、前記リンクピンを動かすアクチュエータと、前記アクチュエータの動作方向と交わる前記ロータハブの壁面とは独立して前記アクチュエータに作用する反力を受ける反力受けとを備えることを特徴とする。【００１２】
ここで、リンク機構の「リンクピン」とは、リンク機構に用いられるロングピンやブシュ等の部材を指し、例えば、リンク機構のリンクレバーを支点ブラケットに支持するためのロングピンが挙げられる。また、「アクチュエータ」は、リンクピンを動かすことが可能な構成であれば特に限定されず、例えば、油圧ジャッキ、スクリュージャッキ、ラックジャッキ、エアシリンダ、油圧シリンダ等を用いることができる。【００１３】
また、上記リンクピン交換装置の反力受けは、少なくとも、アクチュエータの動作方向と交わるロータハブの壁面から独立してアクチュエータの反力を受けていればよく、必ずしも、ロータハブの全ての壁面から独立してアクチュエータの反力を受けるようになっている必要はない。なお、ここでいう「アクチュエータの動作方向と交わるロータハブの壁面」は、アクチュエータによるリンクピンの押出し方向又は引き抜き方向の延長線と交わるロータハブの壁面を意味する。
例えば、リンクピンがリンク機構のリンクレバーを支点ブラケットに支持するためのロングピンである場合、上記リンクピン交換装置の反力受けは、ロングピンの軸心の延長線と交わるロータハブの壁面から独立して反力を受けるようになっている限り、支点ブラケットに沿ってロータハブの内面（床面）に立設された支柱によって支持されていてもよい。【００１４】
このようなリンクピン交換装置によれば、リンクピンを動かすアクチュエータに作用する反力を受ける反力受けが、アクチュエータの動作方向と交わるロータハブの壁面とは独立して反力を受けるようになっているので、リンクピンの交換作業中にアクチュエータが外れてしまったり、アクチュエータの押出し力又は引き抜き力の作用線がリンクピンの軸心とずれてしまうことを防止できる。したがって、上記リンクピン交換装置によれば、ロータハブ内でのリンクピンの交換作業を効率的に行うことができる。【００１５】
上記風力発電装置用のリンクピン交換装置において、前記アクチュエータは、前記リンクピンを前記リンク機構から押し出すジャッキであり、前記反力受けは、前記アクチュエータの背面を支持する第１部材と、前記アクチュエータ及び前記リンク機構を挟んで前記第１部材とは反対側に設けられ、前記リンク機構から押し出される前記リンクピンが通過する貫通穴を有する第２部材と、前記第１部材および前記第２部材を連結する連結部材とを含んでいてもよい。【００１６】
このように、リンクピン交換装置の反力受けを、ジャッキ及びリンク機構を挟んで両側に配置される第１部材および第２部材を連結部材で連結した構成とすることで、リンクピン交換装置のリンク機構への装着時に、ジャッキの押出し力の作用線をリンクピンの軸心に容易に一致させることができる。また、リンクピン交換装置をコンパクト化することができるので、作業性および安全性をより向上させることが可能となる。【００１７】
この場合、前記反力受けは、前記第１部材、前記第２部材および前記連結部材がそれぞれ別体であり、前記連結部材は、前記アクチュエータの前記動作方向に沿って配置され、前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方を貫通する一対のタイボルトと、前記タイボルトに螺着され、前記タイボルトが貫通する前記第１部材および／または前記第２部材の前記タイボルトからの抜け出しを規制するナットとを含んでいてもよい。【００１８】
このように、第１部材、第２部材および連結部材（タイボルトとナット）をそれぞれ別体とすることで、狭いロータハブ内への搬入を容易に行うことができる。【００１９】
あるいは、前記反力受けは、前記第１部材、前記第２部材および前記連結部材が溶接によって一体化されていてもよい。【００２０】
このように、第１部材、第２部材および連結部材を溶接で一体化することで、リンクピン交換装置のリンク機構への装着をより迅速に行うことができ、作業効率を改善することができる。【００２１】
上記風力発電装置用のリンクピン交換装置において、前記アクチュエータは、前記リンクピンを前記リンク機構から引き抜くジャッキであり、前記反力受けは、前記アクチュエータと前記リンク機構との間に配置されるスペーサであってもよい。【００２２】
このように、リンクピン交換装置の反力受けを、リンクピンを引き抜くジャッキとリンク機構との間に配置されるスペーサとすることで、リンクピン交換装置のリンク機構への装着時に、ジャッキの引き抜き力の作用線をリンクピンの軸心に容易に一致させることができる。また、リンクピン交換装置をコンパクト化することができるので、作業性および安全性をより向上させることが可能となる。【００２３】
この場合、前記アクチュエータは、ケーシングと、前記ケーシング内に配置される円筒状のインナーシリンダと、前記ケーシングと前記インナーシリンダとの間に摺動自在に設けられるピストンロッドと、前記インナーシリンダの内側に配置されるとともに、一端が前記ピストンロッドに固定され、他端が前記リンクピンに螺着されるテンションバーとを含むセンターホールジャッキであってもよい。【００２４】
また本発明に係る風力発電装置のリンクピン交換方法は、上述のリンクピン交換装置を用いて、前記リンク機構から前記リンクピンを取り外す工程と、前記リンク機構に新たなリンクピンを挿入する工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明では、リンクピンを動かすアクチュエータに作用する反力を受ける反力受けが、アクチュエータの動作方向と交わるロータハブの壁面とは独立して反力を受けるようになっているので、リンクピンの交換作業中にアクチュエータが外れてしまったり、アクチュエータの押出し力又は引き抜き力の作用線がリンクピンの軸心とずれてしまうことを防止できる。したがって、本発明によれば、ロータハブ内でのリンクピンの交換作業を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】風力発電装置の全体構成例を示す図である。
【図２】ナセル内のドライブトレインおよび発電機を示す横面図である。
【図３】ピッチ駆動装置の構成例を示す図である。
【図４】図３のピッチ駆動装置をロータヘッドの中心点Ｏから見た展開図である。
【図５】実施形態１に係るリンクピン交換装置の構成例を示す一部断面側面図である。
【図６】図５のリンクピン交換装置をＡ方向から見た上面図である。
【図７】図６のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図８】図５のリンクピン交換装置の変形例を示す一部断面側面図である。
【図９】図５のリンクピン交換装置の他の変形例を示す一部断面側面図である。
【図１０】実施形態２に係るリンクピン交換装置の構成例を示す一部断面側面図である。
【図１１】図１０のリンクピン交換装置の要部拡大図である。
【図１２】リンクピンの交換手法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
以下では、まず、本発明に係るリンクピン交換装置が適用される風力発電装置の一例について説明した後、本発明に係るリンクピン交換装置について詳述する。
【００２８】
図１は、風力発電装置の全体構成例を示す図である。同図に示すように、風力発電装置１は、主として、基礎Ｂ上に立設された支柱２と、支柱２の上端に設置されたナセル４と、ナセル４に取り付けられたロータヘッド６と、ロータヘッド６に取り付けられた複数枚の回転翼８とで構成されている。
【００２９】
支柱２は、図１に示すように、基礎Ｂから上方（図１の上方）に延びる柱状であり、例えば、一本の柱状部材で構成してもよいし、複数のユニットを上下方向に連結して柱状に構成してもよい。支柱２が複数のユニットから構成されている場合には、最上部に設けられたユニットの上にナセル４が設置される。
【００３０】
ナセル４は、ロータヘッド６を支持するとともに、その内部にドライブトレイン１０や発電機１８を収納している。
【００３１】
図２はナセル４の内部のドライブトレイン１０及び発電機１８の詳細を示す図である。同図に示すように、ドライブトレイン１０は、ロータヘッド６のロータハブ６Ａに連結された主軸１２と、主軸１２に連結された増速機１４と、増速機１４を発電機１８に連結するカップリング１６とを有する。
【００３２】
図１及び２に示すように、ロータヘッド６は、略水平な軸線周りに回転可能にナセル４に固定されるとともに、回転翼８が取り付けられたロータハブ６Ａと、このロータハブ６Ａを覆う頭部カプセル６Ｂとを含んで構成される。
【００３３】
またロータハブ６Ａには、図２に示すように、回転翼８の長手方向に沿った軸線周り（図２の矢印方向）に回転翼８を回転させて回転翼８のピッチ角を変更するピッチ駆動装置３０が設けられている。
【００３４】
図３は、ピッチ駆動装置３０の構成例を示す図である。図４は、図３に示すピッチ駆動装置３０のリンク機構をロータヘッドの中心点Ｏから見た展開図である。
【００３５】
図３に示すように、ピッチ駆動装置３０は、シリンダ３２と、回転翼８に連結された軸部３４とで構成される。なお回転翼８は、軸受３６によりピッチ方向に回転可能に支持されている。このため回転翼８は、ピッチ駆動装置３０のシリンダ３２によって軸部３４が回転すると、軸部３４とともにピッチ方向に回転するようになっている。
【００３６】
また、各回転翼８ごとに設けられるピッチ駆動装置３０は、図３及び４に示すように、リンク機構４０で互いに連結されており、各回転翼８のピッチ角制御を連動して行うようになっている。このリンク機構４０は、ロータハブ６Ａの壁面（床面）に固定された支点ブラケット４２と、リンクピン４６によって支点ブラケット４２に支持されるリンクレバー４４とを含んでいる。これにより、リンク機構４０は、リンクレバー４４がリンクピン４６を支点として回転することで、一のピッチ駆動装置３０の動作を他のピッチ駆動装置３０に伝える。
【００３７】
このような構成の風力発電装置１では、リンク機構４０のリンクピン４６が、グリース供給不良や経年的な摩耗粉（リンクピン４６又はこれを支持する不図示の平軸受の摩耗粉）の蓄積などによって、支点ブラケット４２またはリンクレバー４４に固着してしまうことがある。この場合、次のようなリンクピン交換装置を用いて、リンクピン４６をリンク機構４０から取り外し、新たなリンクピンと交換する必要がある。
【００３８】
［実施形態１］
図５は、実施形態１に係るリンクピン交換装置の構成例を示す一部断面側面図である。図６は、図５のリンクピン交換装置を矢印Ａ方向から見た上面図である。図７は、図６におけるＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【００３９】
図５及び６に示すように、リンクピン交換装置５０は、主として、リンクピン４６を押出すアクチュエータ５２と、アクチュエータ５２に作用する反力を受ける反力受け部５４とで構成される。
【００４０】
アクチュエータ５２は、リンクピン４６を押出すことが可能な構成であれば特に限定されず、油圧ジャッキ、スクリュージャッキ、ラックジャッキ、エアシリンダ、油圧シリンダ等を用いることができる。図５及び６には、アクチュエータ５２の一例として、加圧された作動油によって伸縮されるピストン５３を有する油圧ジャッキを示している。
【００４１】
なお図５及び６には、アクチュエータ（油圧ジャッキ）５２のピストン５３で直接リンクピン４６を押出す例を示したが、ピストン５３の可動距離に応じて、リンクピン４６とピストン５３との間にスペーサを介在させてもよい。これにより、長尺のリンクピン４６であっても、リンクピン交換装置５０によってリンク機構４０から完全に押出すことができる。
【００４２】
反力受け部５４は、ロータヘッド６のロータハブ６Ａの全壁面から独立してリンク機構４０に取り付けられる。これにより、反力受け部５４は、アクチュエータ５２の動作方向の延長線と交わるロータハブ６Ａの壁面７とは独立して、アクチュエータ５２に作用する反力を受けるようになっている。反力受け部５４は、例えば図５及び６に示すように、別体として形成された第１部材５６、第２部材５８および連結部材６０で構成してもよい。
【００４３】
第１部材５６は、アクチュエータ５２の背面を支持する部材であり、アクチュエータ５２の背面に当接するように設けられていてもよいし、スペーサを介してアクチュエータ５２の背面を支持するように設けられていてもよい。
【００４４】
第２部材５８は、アクチュエータ５２及びリンク機構４０を挟んで第１部材５６とは反対側に設けられており、中央近傍に貫通穴５９が形成されている。この貫通穴５９は、リンクピン４６よりも大径であり、リンクピン４６が通過可能となっている。
【００４５】
連結部材６０は、第１部材５６および第２部材５８を連結する部材であり、図５及び６に示す例では、リンクピン４６に沿って配置される一対のタイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）と、タイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）に螺着されるナット６４とで構成されている。このタイボルト６２は、少なくとも一部にねじが形成された棒状部材（好ましくは、全体が総ねじ加工された棒状部材）であり、第１部材５６および第２部材５８を貫通しており、ナット６４によって第１部材５６および第２部材５８のタイボルト６２からの抜け出しが規制されている。
【００４６】
このように、反力受け部５４は、第１部材５６がアクチュエータ（油圧ジャッキ）５２の背面を支持するように設けられ、アクチュエータ５２及びリンク機構４０を挟んで第１部材５６とは反対側に第２部材５８が設けられるとともに、第１部材５６および第２部材５８がタイボルト６２とナット６４とからなる連結部材６０で連結されている。したがって、アクチュエータ５２の動作時に発生する反力が第１部材５６、第２部材５８および連結部材６０で受けられるので、アクチュエータ５２の押出し力を確実にリンクピン４６に伝えることができる。また、第２部材５８には貫通穴５９が形成されており、アクチュエータ５２によって押出されるリンクピン４６が貫通穴５９を通過するので、リンクピン４６が第２部材５８と干渉せず、スムーズに取り外される。
【００４７】
また、アクチュエータ５２の動作中におけるずれを防止する観点から、図５及び６に示すように、アクチュエータ５２が貫通する貫通穴を有するアクチュエータ受板５５を設けてもよい。これにより、アクチュエータ５２がアクチュエータ受板５５の貫通穴で保持されるので、アクチュエータ５２の動作中のずれを確実に防止することができる。なお、図５及び６に示す例では、アクチュエータ受板５５はタイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）によって支持されている。
【００４８】
上記構成のリンクピン交換装置５０は、図７に示すように、反力受け部５４の一対のタイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）がリンクレバー４４及びリンクピン４６を挟んだ状態でリンク機構４０に取り付けられる。
【００４９】
そのために、まず、第１部材５６および第２部材５８をリンク機構４０の両側に配置し、リンクレバー４４の両側において第１部材５６および第２部材５８をタイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）及びナット６４で仮固定する。この後、第１部材５６とリンク機構４０との間にアクチュエータ５２を配置し、アクチュエータ（油圧ジャッキ）５２のピストン５３の軸心と、リンクピン４６の軸心と、第２部材５８の貫通穴５９の中心とが一致するように位置合わせを行う。そして、ナット６４を締め付けて、リンクピン交換装置５０をリンク機構４０に完全に固定する。
なお、図７に示すように、タイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）の間隔Ｄをリンクレバー４４の幅Ｗよりも十分に大きくしておけば、支点ブラケット４２とリンクレバー４４が組み付けられた状態でも、アクチュエータ５２のピストン５３の軸心と、リンクピン４６の軸心と第２部材５８の貫通穴５９の中心との位置合わせを高い自由度で行うことができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態では、リンクピン４６を押出すアクチュエータ５２に作用する反力を受ける反力受け部５４が、アクチュエータ５２の動作方向の延長線と交わるロータハブ６Ａの壁面７とは独立して、アクチュエータ５２に作用する反力を受けるようになっているので、リンクピン４６の交換作業中にアクチュエータ５２が外れてしまったり、アクチュエータ５２の押出し力の作用線がリンクピン４６の軸心とずれてしまうことを防止できる。したがって、ロータハブ６Ａ内でのリンクピン４６の交換作業を効率的に行うことができる。
【００５１】
また上述のように、アクチュエータ５２として、リンクピン４６を押出すジャッキを用いるとともに、アクチュエータ５２の背面を支持する第１部材５６と、アクチュエータ５２及びリンク機構４０を挟んで第１部材５６とは反対側に設けられ、リンクピン４６が通過する貫通穴５９を有する第２部材５８と、第１部材５６および第２部材５８を連結する連結部材６０とで反力受け部５４を構成すれば、リンクピン交換装置５０のリンク機構４０への装着時に、アクチュエータ（ジャッキ）５２の押出し力の作用線をリンクピン４６の軸心に容易に一致させることができる。また、リンクピン交換装置５０をコンパクト化することができるので、作業性および安全性をより向上させることが可能となる。
【００５２】
この場合、反力受け部５４は、第１部材５６、第２部材５８および連結部材６０がそれぞれ別体であり、連結部材６０は、アクチュエータ５２の動作方向に沿って配置され、第１部材５６および第２部材５８を貫通する一対のタイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）と、タイボルト６２に螺着され、第１部材５６および第２部材５８のタイボルト６２からの抜け出しを規制するナット６４とを含んでいてもよい。
【００５３】
このように、第１部材５６、第２部材５８および連結部材６０（タイボルト６２とナット６４）をそれぞれ別体とすることで、狭いロータハブ６Ａ内への搬入を容易に行うことができる。
【００５４】
なお、上述の実施形態では、タイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）が第１部材５６および第２部材５８の両方を貫通している例について説明したが、タイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）は第１部材５６及び第２部材５８のいずれか一方のみを貫通していてもよい。例えば、タイボルト６２Ａが第１部材５６のみを貫通するとともに第２部材５８に設けられた非貫通穴に螺着されている一方で、タイボルト６２Ｂが第２部材５８のみを貫通するとともに第１部材に設けられた非貫通穴に螺着されていてもよい。
【００５５】
また、上述の実施形態では、第１部材５６および第２部材５８の形状が互いに異なる例について説明したが、図８に示すように、第１部材５６および第２部材５８の形状を共通化してもよい。すなわち、第１部材５６および第２部材５８の両方が、貫通穴５９を有するとともに、アクチュエータ５２の背面を支持しうるようになっていてもよい。このように第１部材５６および第２部材５８の形状を共通化することで、リンクピン４６の交換を行う作業者が、第１部材５６および第２部材を使い分ける必要がなくなり、作業効率が向上する。
【００５６】
さらに、上述の実施形態では、反力受け部５４の第１部材５６、第２部材５８および連結部材６０がそれぞれ別体である例について説明したが、これらの部材を互いに溶接で固定してもよい。
【００５７】
図９は、反力受け部５４の各部材を互いに溶接で固定したリンクピン交換装置の構成例を示す一部断面側面図である。なお図９において、上述の実施形態と共通する構成要素については共通する符号を付し、ここではその説明を省略する。
【００５８】
図９に示すように、リンクピン交換装置５０’は、第１部材５６および第２部材５８を連結する連結部材６０’が、側面板６６及び底面板６８により構成されている。側面板６６は、第１部材５６、第２部材５８およびアクチュエータ５２を囲むように、リンクピン４６の両側に配置されている。また底面板６８は、第１部材５６、第２部材５８およびアクチュエータ５２を下方から支持する板状部材であり、リンク機構４０と干渉しないように開口部が形成されている。
【００５９】
リンクピン交換装置５０’は、支持柱６９Ａ，６９Ｂ，６９Ｃによってロータハブ６Ａの床面に固定されるようになっている。ただし、リンクピン交換装置５０’は、反力受け部５４（第１部材５６、第２部材５８および連結部材６０’）が、アクチュエータ５２の動作方向の延長線と交わるロータハブ６Ａの壁面７とは独立して、アクチュエータ５２に作用する反力を受けるようになっている点は上述の実施形態で説明したとおりである。
また、連結部材６０’の底面板６８を支持する支持柱６９Ａ及び６９Ｂは、支点ブラケット４２をロータハブ６Ａの床面に取り付けるための取付孔４３に螺着されている。このため、支持柱６９Ａ及び６９Ｂを固定するための取付孔を新設する必要がない。
【００６０】
このような構成の連結部材６０’は、第１部材５６、第２部材５８および連結部材６０’（側面板６６と底面板６８）が溶接で固定されている。このように、第１部材５６、第２部材５８および連結部材６０’を溶接で一体化することで、リンクピン交換装置５０’のリンク機構４０への装着をより迅速に行うことができ、作業効率を改善することができる。
【００６１】
［実施形態２］
次に実施形態２に係るリンクピン交換装置について説明する。図１０は、実施形態２に係るリンクピン交換装置の構成例を示す一部断面側面図である。図１１は、図１０に示すリンク交換装置の要部拡大図である。
【００６２】
図１０に示すように、リンクピン交換装置７０は、リンクピン４６をリンク機構４０から引き抜くアクチュエータ７２と、アクチュエータ７２の動作方向の延長線と交わるロータハブ６Ａの壁面７とは独立して、アクチュエータ７２に作用する反力を受ける反力受け部７４とで構成される。
【００６３】
アクチュエータ７２は、例えば図１１に示すように、ケーシング７６、インナーシリンダ７８、ピストンロッド８０、テンションバー８２を含んで構成されるセンターホールジャッキであってもよい。
【００６４】
ケーシング７６には、給油孔７７が設けられており、不図示の油圧ポンプから作動油が供給されるようになっている。インナーシリンダ７８は、ケーシング７６内に配置されており円筒形状を有する。ケーシング７６とインナーシリンダ７８との間には、ピストンロッド８０が摺動自在に設けられている。また、ピストンロッド８０には、全ねじボルトからなるテンションバー８２の一端がワッシャ８３を介してナット８４で固定されている。このテンションバー８２の他端は、リンクピン４６に形成されたねじ穴４６Ａに螺着され、ワッシャ８３を介してナット８４で固定されている。
【００６５】
このようなアクチュエータ７２によれば、給油孔７７に作動油が供給されると、この作動油によってピストンロッド８０が図１１の矢印方向に摺動する。このとき、ピストンロッド８０に固定されたテンションバー８２もピストンロッド８０とともに移動するので、テンションバー８２に螺着されたリンクピン４６がリンク機構４０から引き抜かれる。
【００６６】
なお、ケーシング７６にはロッドカバー８６が設けられており、このロッドカバー８６は、ピストンロッド８０が限界まで摺動したときにピストンロッド８０と当接するようになっている。すなわち、ロッドカバー８６によってピストンロッド８０の限界摺動位置が決定される。このため、リンクピン４６が長尺である場合、ピストンロッド８０が限界摺動位置まで摺動しても、リンクピン４６を途中までしか引き抜くことができない。このような場合、長さの異なる複数組のテンションバー８２を用いて、段階的にリンクピン４６の引き抜きを行えば、長尺のリンクピン４６をリンク機構４０から完全に引き抜くことができる。
【００６７】
図１０に示す反力受け部７４は、アクチュエータ７２とリンク機構４０との間に配置されるスペーサであり、アクチュエータ７２に作用する反力を均等に受ける観点から、アクチュエータ７２のテンションバー８２を囲む円筒状であることが好ましい。反力受け部（スペーサ）７４の長さは、リンクピン４６の長さに応じて決定すればよいが、長さの異なる反力受け部（スペーサ）７４をリンクピン４６の引き出し量に応じて適宜交換するようにしてもよい。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態では、リンクピン４６を引き抜くアクチュエータ７２に作用する反力を受ける反力受け部７４が、アクチュエータ７２の動作方向の延長線と交わるロータハブ６Ａの壁面７とは独立して反力を受けるようになっているので、リンクピン４６の交換作業中にアクチュエータ７２が外れてしまったり、アクチュエータ７２の引き抜き力の作用線がリンクピン４６の軸心とずれてしまうことを防止できる。したがって、ロータハブ６Ａ内でのリンクピン４６の交換作業を効率的に行うことができる。
【００６９】
またアクチュエータ７２として、リンクピン４６をリンク機構４０から引き抜くジャッキを用いるとともに、反力受け部７４として、アクチュエータ７２とリンク機構４０との間に配置されるスペーサを用いることで、リンクピン交換装置７０のリンク機構４０への装着時に、アクチュエータ７２の引き抜き力の作用線をリンクピン４６の軸心に容易に一致させることができる。また、リンクピン交換装置７０をコンパクト化することができるので、作業性および安全性をより向上させることが可能となる。
【図１】
2011099121.tif 000003
【図２】
2011099121.tif 000004
【図３】
2011099121.tif 000005
【図４】
2011099121.tif 000006
【図５】
2011099121.tif 000007
【図６】
2011099121.tif 000008
【図７】
2011099121.tif 000009
【図８】
2011099121.tif 000010
【図９】
2011099121.tif 000011
【図１０】
2011099121.tif 000012
【図１１】
2011099121.tif 000013
【図１２】
2011099121.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月27日(2012.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力発電装置のロータハブ内のリンク機構のリンクピンの交換装置であって、
前記リンクピンが前記リンク機構から外れるように、前記リンクピンを動かすアクチュエータと、
前記アクチュエータの動作方向と交わる前記ロータハブの壁面とは独立して前記アクチュエータに作用する反力を受ける反力受けとを備え、
前記アクチュエータは、前記リンクピンを前記リンク機構から押し出すジャッキであり、
前記反力受けは、前記アクチュエータの背面を支持する第１部材と、前記アクチュエータ及び前記リンク機構を挟んで前記第１部材とは反対側に設けられ、前記リンク機構から押し出される前記リンクピンが通過する貫通穴を有する第２部材と、前記第１部材および前記第２部材を連結する連結部材とを含み、
前記反力受けは、前記第１部材、前記第２部材および前記連結部材がそれぞれ別体であり、
前記連結部材は、前記アクチュエータの前記動作方向に沿って配置され、前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方を貫通する一対のタイボルトと、前記タイボルトに螺着され、前記タイボルトが貫通する前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方の前記タイボルトからの抜け出しを規制するナットとを含むことを特徴とする風力発電装置用のリンクピン交換装置。
【請求項２】
前記リンク機構は、前記リンクピンと、前記リンクピンが挿入される穴が中央部に形成され、該中央部の両側にそれぞれレバー部を有するリンクレバーと、前記リンクピンを介して前記リンクレバーを回動自在に支持する支点ブラケットとを含み、
前記一対のタイボルトは、前記支点ブラケットに前記リンクレバーが組み付けられた状態において、前記一対のタイボルトのうち第１タイボルトが一方の前記レバー部の下方且つ前記支点ブラケットの上方に位置し、前記一対のタイボルトのうち第２タイボルトが他方の前記レバー部の上方に位置して、前記中央部及び前記リンクピンを挟むように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置用のリンクピン交換装置。
【請求項３】
前記一対のタイボルトによって支持され、前記アクチュエータが貫通する貫通穴を有するアクチュエータ受板を設け、
前記アクチュエータ受板の前記貫通穴によって前記アクチュエータを保持するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置用のリンクピン交換装置。
【請求項４】
前記一対のタイボルトの間隔Ｄは、前記レバー部の幅Ｗよりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の風力発電装置用のリンクピン交換装置。
【請求項５】
前記第１部材及び前記第２部材は形状が共通化されており、
前記第１部材及び前記第２部材の両方は、前記リンクピンが通過可能な貫通穴を有するとともに前記アクチュエータの背面を支持可能であることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置用のリンクピン交換装置。
【請求項６】
風力発電装置のロータハブ内のリンク機構のリンクピンの交換装置であって、
前記リンクピンが前記リンク機構から外れるように、前記リンクピンを動かすアクチュエータと、
前記アクチュエータの動作方向と交わる前記ロータハブの壁面とは独立して前記アクチュエータに作用する反力を受ける反力受けとを備え、
前記アクチュエータは、前記リンクピンを前記リンク機構から押し出すジャッキであり、
前記反力受けは、前記アクチュエータの背面を支持する第１部材と、前記アクチュエータ及び前記リンク機構を挟んで前記第１部材とは反対側に設けられ、前記リンク機構から押し出される前記リンクピンが通過する貫通穴を有する第２部材と、前記第１部材および前記第２部材を連結する連結部材とを含み、
前記反力受けは、前記第１部材、前記第２部材および前記連結部材が溶接によって一体化されていることを特徴とする風力発電装置のリンクピン交換装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のリンクピン交換装置を用いて、前記リンク機構から前記リンクピンを取り外す工程と、
前記リンク機構に新たなリンクピンを挿入する工程とを備えることを特徴とする風力発電装置のリンクピン交換方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置用のリンクピン交換装置およびリンクピン交換方法に係り、特に、風力発電装置のロータハブ内のリンク機構のリンクピンを交換するためのリンクピン交換装置およびリンクピン交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境の保全の観点から、再生可能エネルギーの一つである風力を利用した風力発電装置の普及が進んでいる。
【０００３】
風力発電装置は、一般的に、回転翼が取り付けられたロータヘッドと、ドライブトレイン及び発電機を収納するナセルと、ナセルを支持する支柱とで構成されている。ドライブトレインは、ロータヘッド側から発電機側にトルクを伝達するためのものであり、通常は増速機が組み込まれており、ロータヘッドの回転を増速して発電機に入力するようになっている。このような風力発電装置では、通常、強風時の安全対策やメンテナンス時に回転軸を停止させる目的で、回転翼のピッチ角を変更するためのピッチ制御機構がロータヘッド内に設けられている。
【０００４】
ここで、各回転翼に取り付けられるピッチ制御機構は、各回転翼のピッチ角を連動して調節するために、互いにリンク機構によって連結される場合がある。例えば、特許文献１には、ロータヘッドのロータハブ内に設けられ、各回転翼のピッチ角を連動して調節するリンク機構が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１８９３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載されているようなリンク機構では、リンクレバーが、平軸受（滑り軸受）を介して、リンクピンを支点として回転自在に支点ブラケットに支持されている。このリンクピンは、潤滑用のグリースがリンクピンと平軸受との間に十分に供給されなかった場合や、リンクピン又は平軸受の摩耗粉が経年的に蓄積した場合などに、支点ブラケットまたはリンクレバーに固着してしまうことがあり、何らかの手法によりリンクピンを定期的に交換する必要がある。
【０００７】
リンクピンの交換手法としては、油圧ジャッキを用いてリンクピンをリンク機構から押出すことが考えられる。
【０００８】
図１２は、ロータハブ内のリンク機構のリンクピンを油圧ジャッキで押出す様子を示す図である。同図に示すように、リンク機構４０は、支点ブラケット４２、リンクレバー４４、リンクピン４６からなり、支点ブラケット４２はロータハブ６Ａの床面に固定されており、リンクレバー４４はリンクピン４６を介して支点ブラケット４２に支持されている。このリンク機構４０からリンクピン４６を押出すには、リンクピン４６の押出し方向の延長線と交わるロータハブの壁面７とリンク機構４０のリンクピン４６との間に油圧ジャッキ９０を取り付け、油圧ジャッキ９０によりリンクピン４６を矢印方向に押出す。ここで、油圧ジャッキ９０をロータハブ６Ａの壁面７に突き当てているのは、油圧ジャッキ９０に作用する反力をロータハブ６Ａの壁面７で受けるためである。なお、油圧ジャッキ９０の押出し力による支点ブラケット４２の倒れを防止するために、リンク機構４０の反対側には反力受けジャッキ９２がロータハブ６Ａの壁面７との間に設けられている。
【０００９】
しかしながら、このような手法では、リンク機構４０とロータハブ６Ａの壁面７との間の距離が長く、またリンクピン４６の軸心の延長線上における壁面７（すなわち油圧ジャッキ９０の突き当て位置における壁面７）が平坦でないことがあり、リンクピン４６の交換作業中に油圧ジャッキ９０又は反力受けジャッキ９２が外れてしまったり、油圧ジャッキ９０の押出し力の作用線がリンクピン４６の軸心とずれ、本来よりも大きな押出し力が必要となってしまう場合がある。
【００１０】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、ロータハブ内でのリンクピンの交換作業を効率的に行いうる風力発電装置用のリンクピン交換装置およびリンクピン交換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】
【００１１】
本発明に係る風力発電装置用のリンクピン交換装置は、風力発電装置のロータハブ内のリンク機構のリンクピンの交換装置であって、前記リンクピンが前記リンク機構から外れるように、前記リンクピンを動かすアクチュエータと、前記アクチュエータの動作方向と交わる前記ロータハブの壁面とは独立して前記アクチュエータに作用する反力を受ける反力受けとを備えることを特徴とする。
【００１２】
ここで、リンク機構の「リンクピン」とは、リンク機構に用いられるロングピンやブシュ等の部材を指し、例えば、リンク機構のリンクレバーを支点ブラケットに支持するためのロングピンが挙げられる。また、「アクチュエータ」は、リンクピンを動かすことが可能な構成であれば特に限定されず、例えば、油圧ジャッキ、スクリュージャッキ、ラックジャッキ、エアシリンダ、油圧シリンダ等を用いることができる。
【００１３】
また、上記リンクピン交換装置の反力受けは、少なくとも、アクチュエータの動作方向と交わるロータハブの壁面から独立してアクチュエータの反力を受けていればよく、必ずしも、ロータハブの全ての壁面から独立してアクチュエータの反力を受けるようになっている必要はない。なお、ここでいう「アクチュエータの動作方向と交わるロータハブの壁面」は、アクチュエータによるリンクピンの押出し方向又は引き抜き方向の延長線と交わるロータハブの壁面を意味する。
例えば、リンクピンがリンク機構のリンクレバーを支点ブラケットに支持するためのロングピンである場合、上記リンクピン交換装置の反力受けは、ロングピンの軸心の延長線と交わるロータハブの壁面から独立して反力を受けるようになっている限り、支点ブラケットに沿ってロータハブの内面（床面）に立設された支柱によって支持されていてもよい。
【００１４】
このようなリンクピン交換装置によれば、リンクピンを動かすアクチュエータに作用する反力を受ける反力受けが、アクチュエータの動作方向と交わるロータハブの壁面とは独立して反力を受けるようになっているので、リンクピンの交換作業中にアクチュエータが外れてしまったり、アクチュエータの押出し力又は引き抜き力の作用線がリンクピンの軸心とずれてしまうことを防止できる。したがって、上記リンクピン交換装置によれば、ロータハブ内でのリンクピンの交換作業を効率的に行うことができる。
【００１５】
上記風力発電装置用のリンクピン交換装置において、前記アクチュエータは、前記リンクピンを前記リンク機構から押し出すジャッキであり、前記反力受けは、前記アクチュエータの背面を支持する第１部材と、前記アクチュエータ及び前記リンク機構を挟んで前記第１部材とは反対側に設けられ、前記リンク機構から押し出される前記リンクピンが通過する貫通穴を有する第２部材と、前記第１部材および前記第２部材を連結する連結部材とを含んでいてもよい。
【００１６】
このように、リンクピン交換装置の反力受けを、ジャッキ及びリンク機構を挟んで両側に配置される第１部材および第２部材を連結部材で連結した構成とすることで、リンクピン交換装置のリンク機構への装着時に、ジャッキの押出し力の作用線をリンクピンの軸心に容易に一致させることができる。また、リンクピン交換装置をコンパクト化することができるので、作業性および安全性をより向上させることが可能となる。
【００１７】
この場合、前記反力受けは、前記第１部材、前記第２部材および前記連結部材がそれぞれ別体であり、前記連結部材は、前記アクチュエータの前記動作方向に沿って配置され、前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方を貫通する一対のタイボルトと、前記タイボルトに螺着され、前記タイボルトが貫通する前記第１部材および／または前記第２部材の前記タイボルトからの抜け出しを規制するナットとを含んでいてもよい。
【００１８】
このように、第１部材、第２部材および連結部材（タイボルトとナット）をそれぞれ別体とすることで、狭いロータハブ内への搬入を容易に行うことができる。
【００１９】
あるいは、前記反力受けは、前記第１部材、前記第２部材および前記連結部材が溶接によって一体化されていてもよい。
【００２０】
このように、第１部材、第２部材および連結部材を溶接で一体化することで、リンクピン交換装置のリンク機構への装着をより迅速に行うことができ、作業効率を改善することができる。
【００２１】
上記風力発電装置用のリンクピン交換装置において、前記アクチュエータは、前記リンクピンを前記リンク機構から引き抜くジャッキであり、前記反力受けは、前記アクチュエータと前記リンク機構との間に配置されるスペーサであってもよい。
【００２２】
このように、リンクピン交換装置の反力受けを、リンクピンを引き抜くジャッキとリンク機構との間に配置されるスペーサとすることで、リンクピン交換装置のリンク機構への装着時に、ジャッキの引き抜き力の作用線をリンクピンの軸心に容易に一致させることができる。また、リンクピン交換装置をコンパクト化することができるので、作業性および安全性をより向上させることが可能となる。
【００２３】
この場合、前記アクチュエータは、ケーシングと、前記ケーシング内に配置される円筒状のインナーシリンダと、前記ケーシングと前記インナーシリンダとの間に摺動自在に設けられるピストンロッドと、前記インナーシリンダの内側に配置されるとともに、一端が前記ピストンロッドに固定され、他端が前記リンクピンに螺着されるテンションバーとを含むセンターホールジャッキであってもよい。
【００２４】
また本発明に係る風力発電装置のリンクピン交換方法は、上述のリンクピン交換装置を用いて、前記リンク機構から前記リンクピンを取り外す工程と、前記リンク機構に新たなリンクピンを挿入する工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明では、リンクピンを動かすアクチュエータに作用する反力を受ける反力受けが、アクチュエータの動作方向と交わるロータハブの壁面とは独立して反力を受けるようになっているので、リンクピンの交換作業中にアクチュエータが外れてしまったり、アクチュエータの押出し力又は引き抜き力の作用線がリンクピンの軸心とずれてしまうことを防止できる。したがって、本発明によれば、ロータハブ内でのリンクピンの交換作業を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】風力発電装置の全体構成例を示す図である。
【図２】ナセル内のドライブトレインおよび発電機を示す横面図である。
【図３】ピッチ駆動装置の構成例を示す図である。
【図４】図３のピッチ駆動装置をロータヘッドの中心点Ｏから見た展開図である。
【図５】実施形態１に係るリンクピン交換装置の構成例を示す一部断面側面図である。
【図６】図５のリンクピン交換装置をＡ方向から見た上面図である。
【図７】図６のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図８】図５のリンクピン交換装置の変形例を示す一部断面側面図である。
【図９】図５のリンクピン交換装置の他の変形例を示す一部断面側面図である。
【図１０】参考例１に係るリンクピン交換装置の構成例を示す一部断面側面図である。
【図１１】図１０のリンクピン交換装置の要部拡大図である。
【図１２】リンクピンの交換手法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
以下では、まず、本発明に係るリンクピン交換装置が適用される風力発電装置の一例について説明した後、本発明に係るリンクピン交換装置について詳述する。
【００２８】
図１は、風力発電装置の全体構成例を示す図である。同図に示すように、風力発電装置１は、主として、基礎Ｂ上に立設された支柱２と、支柱２の上端に設置されたナセル４と、ナセル４に取り付けられたロータヘッド６と、ロータヘッド６に取り付けられた複数枚の回転翼８とで構成されている。
【００２９】
支柱２は、図１に示すように、基礎Ｂから上方（図１の上方）に延びる柱状であり、例えば、一本の柱状部材で構成してもよいし、複数のユニットを上下方向に連結して柱状に構成してもよい。支柱２が複数のユニットから構成されている場合には、最上部に設けられたユニットの上にナセル４が設置される。
【００３０】
ナセル４は、ロータヘッド６を支持するとともに、その内部にドライブトレイン１０や発電機１８を収納している。
【００３１】
図２はナセル４の内部のドライブトレイン１０及び発電機１８の詳細を示す図である。同図に示すように、ドライブトレイン１０は、ロータヘッド６のロータハブ６Ａに連結された主軸１２と、主軸１２に連結された増速機１４と、増速機１４を発電機１８に連結するカップリング１６とを有する。
【００３２】
図１及び２に示すように、ロータヘッド６は、略水平な軸線周りに回転可能にナセル４に固定されるとともに、回転翼８が取り付けられたロータハブ６Ａと、このロータハブ６Ａを覆う頭部カプセル６Ｂとを含んで構成される。
【００３３】
またロータハブ６Ａには、図２に示すように、回転翼８の長手方向に沿った軸線周り（図２の矢印方向）に回転翼８を回転させて回転翼８のピッチ角を変更するピッチ駆動装置３０が設けられている。
【００３４】
図３は、ピッチ駆動装置３０の構成例を示す図である。図４は、図３に示すピッチ駆動装置３０のリンク機構をロータヘッドの中心点Ｏから見た展開図である。
【００３５】
図３に示すように、ピッチ駆動装置３０は、シリンダ３２と、回転翼８に連結された軸部３４とで構成される。なお回転翼８は、軸受３６によりピッチ方向に回転可能に支持されている。このため回転翼８は、ピッチ駆動装置３０のシリンダ３２によって軸部３４が回転すると、軸部３４とともにピッチ方向に回転するようになっている。
【００３６】
また、各回転翼８ごとに設けられるピッチ駆動装置３０は、図３及び４に示すように、リンク機構４０で互いに連結されており、各回転翼８のピッチ角制御を連動して行うようになっている。このリンク機構４０は、ロータハブ６Ａの壁面（床面）に固定された支点ブラケット４２と、リンクピン４６によって支点ブラケット４２に支持されるリンクレバー４４とを含んでいる。これにより、リンク機構４０は、リンクレバー４４がリンクピン４６を支点として回転することで、一のピッチ駆動装置３０の動作を他のピッチ駆動装置３０に伝える。
【００３７】
このような構成の風力発電装置１では、リンク機構４０のリンクピン４６が、グリース供給不良や経年的な摩耗粉（リンクピン４６又はこれを支持する不図示の平軸受の摩耗粉）の蓄積などによって、支点ブラケット４２またはリンクレバー４４に固着してしまうことがある。この場合、次のようなリンクピン交換装置を用いて、リンクピン４６をリンク機構４０から取り外し、新たなリンクピンと交換する必要がある。
【００３８】
［実施形態１］
図５は、実施形態１に係るリンクピン交換装置の構成例を示す一部断面側面図である。図６は、図５のリンクピン交換装置を矢印Ａ方向から見た上面図である。図７は、図６におけるＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【００３９】
図５及び６に示すように、リンクピン交換装置５０は、主として、リンクピン４６を押出すアクチュエータ５２と、アクチュエータ５２に作用する反力を受ける反力受け部５４とで構成される。
【００４０】
アクチュエータ５２は、リンクピン４６を押出すことが可能な構成であれば特に限定されず、油圧ジャッキ、スクリュージャッキ、ラックジャッキ、エアシリンダ、油圧シリンダ等を用いることができる。図５及び６には、アクチュエータ５２の一例として、加圧された作動油によって伸縮されるピストン５３を有する油圧ジャッキを示している。
【００４１】
なお図５及び６には、アクチュエータ（油圧ジャッキ）５２のピストン５３で直接リンクピン４６を押出す例を示したが、ピストン５３の可動距離に応じて、リンクピン４６とピストン５３との間にスペーサを介在させてもよい。これにより、長尺のリンクピン４６であっても、リンクピン交換装置５０によってリンク機構４０から完全に押出すことができる。
【００４２】
反力受け部５４は、ロータヘッド６のロータハブ６Ａの全壁面から独立してリンク機構４０に取り付けられる。これにより、反力受け部５４は、アクチュエータ５２の動作方向の延長線と交わるロータハブ６Ａの壁面７とは独立して、アクチュエータ５２に作用する反力を受けるようになっている。反力受け部５４は、例えば図５及び６に示すように、別体として形成された第１部材５６、第２部材５８および連結部材６０で構成してもよい。
【００４３】
第１部材５６は、アクチュエータ５２の背面を支持する部材であり、アクチュエータ５２の背面に当接するように設けられていてもよいし、スペーサを介してアクチュエータ５２の背面を支持するように設けられていてもよい。
【００４４】
第２部材５８は、アクチュエータ５２及びリンク機構４０を挟んで第１部材５６とは反対側に設けられており、中央近傍に貫通穴５９が形成されている。この貫通穴５９は、リンクピン４６よりも大径であり、リンクピン４６が通過可能となっている。
【００４５】
連結部材６０は、第１部材５６および第２部材５８を連結する部材であり、図５及び６に示す例では、リンクピン４６に沿って配置される一対のタイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）と、タイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）に螺着されるナット６４とで構成されている。このタイボルト６２は、少なくとも一部にねじが形成された棒状部材（好ましくは、全体が総ねじ加工された棒状部材）であり、第１部材５６および第２部材５８を貫通しており、ナット６４によって第１部材５６および第２部材５８のタイボルト６２からの抜け出しが規制されている。
【００４６】
このように、反力受け部５４は、第１部材５６がアクチュエータ（油圧ジャッキ）５２の背面を支持するように設けられ、アクチュエータ５２及びリンク機構４０を挟んで第１部材５６とは反対側に第２部材５８が設けられるとともに、第１部材５６および第２部材５８がタイボルト６２とナット６４とからなる連結部材６０で連結されている。したがって、アクチュエータ５２の動作時に発生する反力が第１部材５６、第２部材５８および連結部材６０で受けられるので、アクチュエータ５２の押出し力を確実にリンクピン４６に伝えることができる。また、第２部材５８には貫通穴５９が形成されており、アクチュエータ５２によって押出されるリンクピン４６が貫通穴５９を通過するので、リンクピン４６が第２部材５８と干渉せず、スムーズに取り外される。
【００４７】
また、アクチュエータ５２の動作中におけるずれを防止する観点から、図５及び６に示すように、アクチュエータ５２が貫通する貫通穴を有するアクチュエータ受板５５を設けてもよい。これにより、アクチュエータ５２がアクチュエータ受板５５の貫通穴で保持されるので、アクチュエータ５２の動作中のずれを確実に防止することができる。なお、図５及び６に示す例では、アクチュエータ受板５５はタイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）によって支持されている。
【００４８】
上記構成のリンクピン交換装置５０は、図７に示すように、反力受け部５４の一対のタイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）がリンクレバー４４及びリンクピン４６を挟んだ状態でリンク機構４０に取り付けられる。
【００４９】
そのために、まず、第１部材５６および第２部材５８をリンク機構４０の両側に配置し、リンクレバー４４の両側において第１部材５６および第２部材５８をタイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）及びナット６４で仮固定する。この後、第１部材５６とリンク機構４０との間にアクチュエータ５２を配置し、アクチュエータ（油圧ジャッキ）５２のピストン５３の軸心と、リンクピン４６の軸心と、第２部材５８の貫通穴５９の中心とが一致するように位置合わせを行う。そして、ナット６４を締め付けて、リンクピン交換装置５０をリンク機構４０に完全に固定する。
なお、図７に示すように、タイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）の間隔Ｄをリンクレバー４４の幅Ｗよりも十分に大きくしておけば、支点ブラケット４２とリンクレバー４４が組み付けられた状態でも、アクチュエータ５２のピストン５３の軸心と、リンクピン４６の軸心と第２部材５８の貫通穴５９の中心との位置合わせを高い自由度で行うことができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態では、リンクピン４６を押出すアクチュエータ５２に作用する反力を受ける反力受け部５４が、アクチュエータ５２の動作方向の延長線と交わるロータハブ６Ａの壁面７とは独立して、アクチュエータ５２に作用する反力を受けるようになっているので、リンクピン４６の交換作業中にアクチュエータ５２が外れてしまったり、アクチュエータ５２の押出し力の作用線がリンクピン４６の軸心とずれてしまうことを防止できる。したがって、ロータハブ６Ａ内でのリンクピン４６の交換作業を効率的に行うことができる。
【００５１】
また上述のように、アクチュエータ５２として、リンクピン４６を押出すジャッキを用いるとともに、アクチュエータ５２の背面を支持する第１部材５６と、アクチュエータ５２及びリンク機構４０を挟んで第１部材５６とは反対側に設けられ、リンクピン４６が通過する貫通穴５９を有する第２部材５８と、第１部材５６および第２部材５８を連結する連結部材６０とで反力受け部５４を構成すれば、リンクピン交換装置５０のリンク機構４０への装着時に、アクチュエータ（ジャッキ）５２の押出し力の作用線をリンクピン４６の軸心に容易に一致させることができる。また、リンクピン交換装置５０をコンパクト化することができるので、作業性および安全性をより向上させることが可能となる。
【００５２】
この場合、反力受け部５４は、第１部材５６、第２部材５８および連結部材６０がそれぞれ別体であり、連結部材６０は、アクチュエータ５２の動作方向に沿って配置され、第１部材５６および第２部材５８を貫通する一対のタイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）と、タイボルト６２に螺着され、第１部材５６および第２部材５８のタイボルト６２からの抜け出しを規制するナット６４とを含んでいてもよい。
【００５３】
このように、第１部材５６、第２部材５８および連結部材６０（タイボルト６２とナット６４）をそれぞれ別体とすることで、狭いロータハブ６Ａ内への搬入を容易に行うことができる。
【００５４】
なお、上述の実施形態では、タイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）が第１部材５６および第２部材５８の両方を貫通している例について説明したが、タイボルト６２（６２Ａ，６２Ｂ）は第１部材５６及び第２部材５８のいずれか一方のみを貫通していてもよい。例えば、タイボルト６２Ａが第１部材５６のみを貫通するとともに第２部材５８に設けられた非貫通穴に螺着されている一方で、タイボルト６２Ｂが第２部材５８のみを貫通するとともに第１部材に設けられた非貫通穴に螺着されていてもよい。
【００５５】
また、上述の実施形態では、第１部材５６および第２部材５８の形状が互いに異なる例について説明したが、図８に示すように、第１部材５６および第２部材５８の形状を共通化してもよい。すなわち、第１部材５６および第２部材５８の両方が、貫通穴５９を有するとともに、アクチュエータ５２の背面を支持しうるようになっていてもよい。このように第１部材５６および第２部材５８の形状を共通化することで、リンクピン４６の交換を行う作業者が、第１部材５６および第２部材を使い分ける必要がなくなり、作業効率が向上する。
【００５６】
さらに、上述の実施形態では、反力受け部５４の第１部材５６、第２部材５８および連結部材６０がそれぞれ別体である例について説明したが、これらの部材を互いに溶接で固定してもよい。
【００５７】
図９は、反力受け部５４の各部材を互いに溶接で固定したリンクピン交換装置の構成例を示す一部断面側面図である。なお図９において、上述の実施形態と共通する構成要素については共通する符号を付し、ここではその説明を省略する。
【００５８】
図９に示すように、リンクピン交換装置５０’は、第１部材５６および第２部材５８を連結する連結部材６０’が、側面板６６及び底面板６８により構成されている。側面板６６は、第１部材５６、第２部材５８およびアクチュエータ５２を囲むように、リンクピン４６の両側に配置されている。また底面板６８は、第１部材５６、第２部材５８およびアクチュエータ５２を下方から支持する板状部材であり、リンク機構４０と干渉しないように開口部が形成されている。
【００５９】
リンクピン交換装置５０’は、支持柱６９Ａ，６９Ｂ，６９Ｃによってロータハブ６Ａの床面に固定されるようになっている。ただし、リンクピン交換装置５０’は、反力受け部５４（第１部材５６、第２部材５８および連結部材６０’）が、アクチュエータ５２の動作方向の延長線と交わるロータハブ６Ａの壁面７とは独立して、アクチュエータ５２に作用する反力を受けるようになっている点は上述の実施形態で説明したとおりである。
また、連結部材６０’の底面板６８を支持する支持柱６９Ａ及び６９Ｂは、支点ブラケット４２をロータハブ６Ａの床面に取り付けるための取付孔４３に螺着されている。このため、支持柱６９Ａ及び６９Ｂを固定するための取付孔を新設する必要がない。
【００６０】
このような構成の連結部材６０’は、第１部材５６、第２部材５８および連結部材６０’（側面板６６と底面板６８）が溶接で固定されている。このように、第１部材５６、第２部材５８および連結部材６０’を溶接で一体化することで、リンクピン交換装置５０’のリンク機構４０への装着をより迅速に行うことができ、作業効率を改善することができる。
【００６１】
［参考例１］
次に参考例１に係るリンクピン交換装置について説明する。図１０は、参考例１に係るリンクピン交換装置の構成例を示す一部断面側面図である。図１１は、図１０に示すリンク交換装置の要部拡大図である。
【００６２】
図１０に示すように、リンクピン交換装置７０は、リンクピン４６をリンク機構４０から引き抜くアクチュエータ７２と、アクチュエータ７２の動作方向の延長線と交わるロータハブ６Ａの壁面７とは独立して、アクチュエータ７２に作用する反力を受ける反力受け部７４とで構成される。
【００６３】
アクチュエータ７２は、例えば図１１に示すように、ケーシング７６、インナーシリンダ７８、ピストンロッド８０、テンションバー８２を含んで構成されるセンターホールジャッキであってもよい。
【００６４】
ケーシング７６には、給油孔７７が設けられており、不図示の油圧ポンプから作動油が供給されるようになっている。インナーシリンダ７８は、ケーシング７６内に配置されており円筒形状を有する。ケーシング７６とインナーシリンダ７８との間には、ピストンロッド８０が摺動自在に設けられている。また、ピストンロッド８０には、全ねじボルトからなるテンションバー８２の一端がワッシャ８３を介してナット８４で固定されている。このテンションバー８２の他端は、リンクピン４６に形成されたねじ穴４６Ａに螺着され、ワッシャ８３を介してナット８４で固定されている。
【００６５】
このようなアクチュエータ７２によれば、給油孔７７に作動油が供給されると、この作動油によってピストンロッド８０が図１１の矢印方向に摺動する。このとき、ピストンロッド８０に固定されたテンションバー８２もピストンロッド８０とともに移動するので、テンションバー８２に螺着されたリンクピン４６がリンク機構４０から引き抜かれる。
【００６６】
なお、ケーシング７６にはロッドカバー８６が設けられており、このロッドカバー８６は、ピストンロッド８０が限界まで摺動したときにピストンロッド８０と当接するようになっている。すなわち、ロッドカバー８６によってピストンロッド８０の限界摺動位置が決定される。このため、リンクピン４６が長尺である場合、ピストンロッド８０が限界摺動位置まで摺動しても、リンクピン４６を途中までしか引き抜くことができない。このような場合、長さの異なる複数組のテンションバー８２を用いて、段階的にリンクピン４６の引き抜きを行えば、長尺のリンクピン４６をリンク機構４０から完全に引き抜くことができる。
【００６７】
図１０に示す反力受け部７４は、アクチュエータ７２とリンク機構４０との間に配置されるスペーサであり、アクチュエータ７２に作用する反力を均等に受ける観点から、アクチュエータ７２のテンションバー８２を囲む円筒状であることが好ましい。反力受け部（スペーサ）７４の長さは、リンクピン４６の長さに応じて決定すればよいが、長さの異なる反力受け部（スペーサ）７４をリンクピン４６の引き出し量に応じて適宜交換するようにしてもよい。
【００６８】
以上説明したように、本参考例では、リンクピン４６を引き抜くアクチュエータ７２に作用する反力を受ける反力受け部７４が、アクチュエータ７２の動作方向の延長線と交わるロータハブ６Ａの壁面７とは独立して反力を受けるようになっているので、リンクピン４６の交換作業中にアクチュエータ７２が外れてしまったり、アクチュエータ７２の引き抜き力の作用線がリンクピン４６の軸心とずれてしまうことを防止できる。したがって、ロータハブ６Ａ内でのリンクピン４６の交換作業を効率的に行うことができる。
【００６９】
またアクチュエータ７２として、リンクピン４６をリンク機構４０から引き抜くジャッキを用いるとともに、反力受け部７４として、アクチュエータ７２とリンク機構４０との間に配置されるスペーサを用いることで、リンクピン交換装置７０のリンク機構４０への装着時に、アクチュエータ７２の引き抜き力の作用線をリンクピン４６の軸心に容易に一致させることができる。また、リンクピン交換装置７０をコンパクト化することができるので、作業性および安全性をより向上させることが可能となる。
【国際調査報告】
2011099121.tif 000015
2011099121.tif 000016