(57)【要約】軸受の内輪および外輪が相対的に静止している状態で高荷重がかかる場合であっても潤滑状態の悪化を防止しうる風力発電装置の転がり軸受および風力発電装置を提供することが課題である。風力発電装置（１）は、第１部材（４）及び第２部材（２）を備える。転がり軸受は、第１部材が固定された内輪（４０）と、第２部材が固定された外輪（４２）と、内輪及び外輪間に設けられ、内輪及び外輪とは独立して回転可能な中輪（５０）と、これらの軌道輪間に転動自在に設けられた転動体（４４）と、中輪（５０）を回転駆動するための中輪駆動手段とを備える。
2011151876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材及び該第１部材に対して相対的に回転する第２部材を備える風力発電装置の転がり軸受であって、
前記第１部材が取り付けられた内輪と、
前記第２部材が取り付けられた外輪と、
前記内輪及び前記外輪の間に設けられ、前記内輪と前記外輪とは独立して回転可能な中輪と、
前記内輪及び前記中輪間、並びに前記中輪及び前記外輪間に転動自在に設けられた転動体と、
前記中輪を回転駆動する中輪駆動手段とを備えることを特徴とする風力発電装置の転がり軸受。
【請求項２】
前記第１部材が前記第２部材に対して静止した状態が所定の期間続く場合に、前記中輪が回転するように前記中輪駆動手段を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置の転がり軸受。
【請求項３】
前記中輪駆動手段は、駆動軸に対し動力を供給する動力源と、前記駆動軸から出力された動力を前記中輪に伝えるギヤ機構とを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の風力発電装置の転がり軸受。
【請求項４】
前記中輪は、前記内輪及び前記外輪に対して軸方向に突出しており、
前記ギヤ機構は、前記中輪駆動手段の前記駆動軸に取り付けられた第１歯車と、前記中輪の軸方向に突出した部分の内周面又は外周面に形成され、前記第１歯車に噛み合う第２歯車とを含むことを特徴とする請求項３に記載の風力発電装置の転がり軸受。
【請求項５】
前記ギヤ機構は、前記駆動軸に取り付けられたウォームギヤと、前記中輪の軸方向端面に形成され、前記ウォームギヤと噛み合う歯車とを含むことを特徴とする請求項３に記載の風力発電装置の転がり軸受。
【請求項６】
前記第１部材及び第２部材の一方が回転翼であり、他方がロータハブであることを特徴とする請求項１、２、４のいずれか一項に記載の風力発電装置の転がり軸受。
【請求項７】
前記第１部材及び第２部材の一方が基礎に立設した支柱であり、他方がナセルであることを特徴とする請求項１、２、４のいずれか一項に記載の風力発電装置の転がり軸受。
【請求項８】
請求項１、２、４、５のいずれか一項に記載の転がり軸受と、
前記転がり軸受の内輪に取り付けられる第１部材と、
前記転がり軸受の外輪に取り付けられ、前記第１部材に対して相対的に回転する第２部材とを備えることを特徴とする風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置の静止高荷重を受ける転がり軸受と、この転がり軸受を用いた風力発電装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電装置は、風を受ける回転翼が取り付けられたロータハブと、ロータハブの回転を発電機側に伝える回転軸と、支柱上に設けられ、回転軸、発電機などを収納するナセルとを有するのが一般的である。【０００３】
風力発電装置では、ナセル台座を支柱に対し旋回支持する軸受や、回転翼をピッチ角が変更できるようにロータハブに旋回支持する軸受等が用いられている。【０００４】
風力発電装置は、強風下などの自然環境に曝されるので、転がり軸受に大きな荷重がかかる場合がある。また、発電を効率的に行う観点から風力発電装置の大型化が推し進められており、風力発電装置の転がり軸受にかかる荷重はますます大きくなる傾向にある。【０００５】
大きな荷重に対応するため、回転翼をピッチ角が変更できるようにロータハブに旋回支持するための転がり軸受として、内輪、中輪および外輪を有するものが提案されている（特許文献１参照）。この転がり軸受では、回転翼が取り付けられた中輪を、内輪および外輪によって両側から支えることで、転がり軸受にかかる高い荷重を分散させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０１９９３１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、転がり軸受では、通常、回転しながら荷重を受けるため、軌道輪と転動体との間の潤滑状態を常に維持することができる。しかし、風力発電装置の転がり軸受では、次のような理由で、軌道輪と転動体との間の潤滑状態が悪化してしまうことがある。【０００８】
風力発電装置では、風の状態によっては旋回やピッチ制御が長期間行われず、軸受の内輪および外輪が相対的に静止した状態が長期にわたって続く場合がある。このように内輪および外輪が相対的に静止した状態において、軸受に大きな荷重がかかると、軸受の軌道輪（内輪・外輪）と転動体との間からグリースが荷重によって押し出されてしまい、軸受の潤滑状態が悪化してしまう。【０００９】
この点、特許文献１に記載の転がり軸受では、回転翼が取り付けられた中輪を、内輪および外輪によって両側から支えることで荷重を分散するので耐久性がある程度改善されるものの、回転翼のピッチ角が一定である状態（回転翼のピッチ角がロータハブに対して静止した状態）で高荷重を受けることによる潤滑状態の悪化についての対策が講じられていない。【００１０】
なお、軸受の潤滑状態を維持するために、ナセルの旋回や回転翼のピッチ角変更を定期的に行うことも考えられるが、本来なら不要なタイミングでナセルの旋回や回転翼のピッチ角変更を行うと、発電効率が低下してしまう場合がある。【００１１】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、軸受の内輪および外輪が相対的に静止している状態で高荷重がかかる場合であっても潤滑状態の悪化を防止しうる風力発電装置の転がり軸受および風力発電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】
【００１２】
本発明に係る風力発電装置の転がり軸受は、第１部材及び該第１部材に対して相対的に回転する第２部材を備える風力発電装置の転がり軸受であって、前記第１部材が取り付けられた内輪と、前記第２部材が取り付けられた外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に設けられ、前記内輪と前記外輪とは独立して回転可能な中輪と、前記内輪及び前記中輪間、並びに前記中輪及び前記外輪間に転動自在に設けられた転動体と、前記中輪を回転駆動する中輪駆動手段とを備えることを特徴とする。【００１３】
この転がり軸受では、内輪と外輪とは独立して回転可能な中輪を、内輪および外輪の間に設けるとともに、中輪駆動手段によって中輪を回転駆動するようにしたので、内輪及び中輪、並びに中輪及び外輪間に設けられた転動体が中輪の回転駆動時に転動する。したがって、軸受の内輪および外輪が相対的に静止している状態で高荷重がかかる場合であっても、中輪を回転することで軌道輪と転動体との間の潤滑状態の悪化を防止することができる。【００１４】
また、内輪及び外輪間に設けられた中輪は、第１部材が取り付けられた内輪と、第２部材が取り付けられた外輪とは独立して回転可能であるため、中輪駆動手段によって中輪を回転させても、内輪及び外輪、並びにこれらに取り付けられた第１部材及び第２部材は影響を受けない。このため、本来なら不要なタイミングで、ナセルの旋回や回転翼のピッチ角変更を行って、発電効率を低下させてしまうようなことがない。【００１５】
上記風力発電装置の転がり軸受において、前記第１部材が前記第２部材に対して静止した状態が所定の期間続く場合に、常時中輪を駆動するのではなく、必要なタイミングで前記中輪が回転するように前記中輪駆動手段を制御する制御手段を備えることが好ましい。【００１６】
このように、第１部材が第２部材に対して静止した状態が所定の期間続く場合に、中輪駆動手段による中輪の回転駆動を行うことで、中輪を駆動するために要するエネルギーを低減することができる。【００１７】
上記風力発電装置の転がり軸受において、前記中輪駆動手段は、駆動軸に対し動力を供給する動力源と、前記駆動軸から出力された動力を前記中輪に伝えるギヤ機構などが考えられる。【００１８】
動力源は、駆動軸に対し動力を供給する構成要素であって、動力エネルギーの種類、動力の供給態様及び駆動軸の構成等、その物理的、機械的又は電気的構成を問わず各種の態様を採り得る。動力源は、例えば外部又は発電機から取得した電力によって動作する電動モータが考えられる。  【００１９】
前記中輪駆動手段に用いられるギヤ機構は、動力を伝達可能な歯車機構であって、その物理的又は機械的構成を問わず各種の態様を採り得る。ギヤ機構に用いられる歯車は、例えば、ピニオンギヤ又は、はすば歯車、やまば歯車、ラックギヤ、かさ歯車、冠歯車、ウォームギヤ又はハイポイドギヤであってもよい。【００２０】
例えば、前記中輪は、前記内輪及び前記外輪に対して軸方向に突出しており、前記ギヤ機構は、前記中輪駆動手段の駆動軸に取り付けられた第１歯車と、前記中輪の軸方向に突出した部分の内周面又は外周面に形成され、前記第１歯車に噛み合う第２歯車とで駆動することが考えられる。【００２１】
あるいは、前記ギヤ機構は、前記駆動軸に取り付けられたウォームギヤと、前記中輪の軸方向端面に形成されたギヤが、噛み合う歯車装置としてもよい。【００２２】
上記風力発電装置の転がり軸受をピッチ旋回支持に用いる場合は、前記第１部材及び第２部材の一方が回転翼であり、他方がロータハブとなる。【００２３】
上記風力発電装置の転がり軸受をナセル旋回部に用いる場合において、前記第１部材及び第２部材の一方が基礎に立設した支柱であり、他方がナセルとなる。【００２４】
また本発明に係る風力発電装置では、上述のように、内輪と外輪とは独立して回転可能な中輪を、内輪および外輪の間に設けるとともに、中輪駆動手段によって中輪を回転駆動するように転がり軸受を構成したので、内輪及び中輪、並びに中輪及び外輪間に設けられた転動体が中輪の回転駆動時に転動する。したがって、軸受の内輪および外輪が相対的に静止している状態で高荷重がかかる場合であっても、軌道輪と転動体との間の潤滑状態の悪化を防止することができる。【００２５】
また、内輪及び外輪間に設けられた中輪は、第１部材が取り付けられた内輪と、第２部材が取り付けられた外輪とは独立して回転可能であるため、中輪駆動手段によって中輪を回転させても、内輪及び外輪、並びにこれらに取り付けられた第１部材及び第２部材は影響を受けない。このため、本来なら不要なタイミングで、ナセルの旋回や回転翼のピッチ角変更を行って、発電効率を低下させてしまうようなことがない。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、内輪と外輪とは独立して回転可能な中輪を、内輪および外輪の間に設けるとともに、中輪駆動手段によって中輪を回転駆動するようにしたので、内輪及び中輪、並びに中輪及び外輪間に設けられた転動体が中輪の回転駆動時に転動する。したがって、軸受の内輪および外輪が相対的に静止している状態で高荷重がかかる場合であっても、軌道輪と転動体との間の潤滑状態の悪化を防止することができる。
また、内輪及び外輪間に設けられた中輪は、第１部材が取り付けられた内輪と、第２部材が取り付けられた外輪とは独立して回転可能であるため、中輪駆動手段によって中輪を回転させても、内輪及び外輪、並びにこれらに取り付けられた第１部材及び第２部材は影響を受けない。このため、本来なら不要なタイミングで、ナセルの旋回や回転翼のピッチ角変更を行って、発電効率を低下させてしまうようなことがない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】風力発電装置の全体構成例を示す図である。
【図２】ナセル内の回転軸および発電機を示す横面図である。
【図３】本発明の軸受と中輪駆動装置の構成例をナセル旋回部で示す断面図である。
【図４】中輪駆動装置をウォームギヤ機構とする場合の上面図である。
【図５】ピッチ駆動機構の転がり軸受の構成例を示す断面図である。
【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】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。風力発電装置１では、回転翼８が風を受けると、ロータハブ６Ａとともに主軸１２が回転し、主軸１２の回転が増速機１４によって増速された後、カップリング１６を介して発電機１８に入力されるようになっている。また、ナセル４の下部には、ナセル４を支柱２に対して相対的に旋回させるためのナセル旋回機構２０が設けられている。
【００３３】
図３は、本発明をナセル旋回機構２０で実施する場合の構成例を示す図である。
【００３４】
ナセル旋回機構２０は、例えば図３に示すように、ヨーモータ２２と、ヨーモータ２２の駆動により回転するピニオンギヤ２４と、ピニオンギヤ２４と噛み合う歯車２６とを備えている。ナセル旋回機構２０では、ナセル４の旋回を可能にするため、転がり軸受２９を介して、ナセル４が支柱２に旋回自在に取り付けられている。
【００３５】
転がり軸受２９は、共通する回転軸を有する軌道輪である内輪４０及び外輪４２を含んで構成され、内輪４０の内周にピニオンギヤ２４と噛み合う内歯車２６が形成されるとともに、内輪４０がボルト４７Ａによって支柱２に固定される一方で、外輪４２がボルト４７Ｂによってナセル４に固定されている。
このような転がり軸受２９を介してナセル４を支柱２に取り付けることで、ヨーモータ２２の駆動時に、ピニオンギヤ２４から内歯車２６に動力が伝達され、転がり軸受２９の外輪４２に固定されたナセル４が、転がり軸受２９の内輪４０に固定された支柱２に対して相対的に旋回する。なお、ヨーモータ２２は旋回を制御するコントローラ６０により駆動を制御される。これによりヨーモータ２２が駆動し、ナセル４の旋回を行うようになっている。
【００３６】
ここで、本実施形態では、転がり軸受２９の内輪４０と外輪４２とが相対的に静止している状態で高荷重がかかる場合であっても転がり軸受２９の潤滑状態を維持する観点から、内輪４０及び外輪４２の間に、内輪４０と外輪４２とは独立して回転可能な中輪５０を設け、この中輪５０を「中輪駆動手段」で回転駆動するようにしている。
【００３７】
中輪５０は、内輪４０及び外輪４２と共通する回転軸を有する軌道輪であり、内輪４０及び外輪４２に固定されておらず、内輪４０と外輪４２とは独立して回転するようになっている。
【００３８】
内輪４０及び中輪５０間、並びに中輪５０及び外輪４２間には、溝４５が設けられており、当該溝４５に収まるように玉４４が転動自在に配置されている。玉４４は、各軌道輪の回転に伴って転動する「転動体」の一例であり、玉４４に代えてころを用いてもよい。
【００３９】
各軌道輪間の隙間（即ち、玉４４の周囲）には、潤滑用の潤滑剤４６が充填されている。なお潤滑剤４６は、玉４４の表面に潤滑皮膜を形成し、各軌道輪間の摩擦を軽減可能なものであれば特に限定されず、例えばグリースを示している。潤滑剤は潤滑油を用いることもできる。
【００４０】
転がり軸受２９の中輪駆動手段は、転がり軸受２９の中輪５０を回転駆動させることが可能な構成であれば特に限定されないが、例えば図３に示すように、第１歯車（ピニオンギヤ）５４及び第２歯車５６からなる「ギヤ機構」を介して、中輪５０に駆動力を供給する中輪駆動用モータ５２であってもよい。
【００４１】
ここで、第１歯車５４は中輪駆動用モータ５２の駆動軸に取り付けられている一方で、第２歯車５６は中輪５０の外周に設けられている。
【００４２】
第２歯車５６は、中輪５０の軸方向に突出した突出部（中輪５０のうち内輪４０及び外輪に比べて突出した部分）５８の外周面に形成されている。なお、図３には、第２歯車５６が中輪５０の突出部５８の外周面に形成された外歯車である例を示したが、第２歯車５６は突出部５８の内周面に形成された内歯車であってもよい。このような突出部５８に第２歯車５６を設けることによって、他の軌道輪（即ち、内輪４０及び外輪４２）の回転動作を妨げることなく、効率的なレイアウトでギヤ機構を設けることができる。
【００４３】
このように、中輪駆動用モータ５２によって中輪５０を回転させることで、中輪５０の回転に伴って玉４４が転動し、潤滑剤４６による潤滑状態を回復することができる。上述のように、中輪５０は内輪４０及び外輪４２とは独立して駆動可能であるため、仮に内輪４０及び外輪４２が駆動しない場合（例えば、風力発電装置１が受ける風の状態が不変であり、ナセル４の旋回の必要がない場合など）であっても、中輪５０を駆動させることによって、転がり軸受２９の潤滑状態を維持することができる。
【００４４】
なお、中輪駆動用モータ５２は、常に駆動してもよいが、必要最低限の潤滑状態の維持の観点から、断続的に駆動することが好ましい。例えば、カレンダタイマーを用いて定期的に中輪駆動用モータ５２を駆動するようにしてもよいし、コントローラ（制御手段）６０を用いて、転がり軸受２９の潤滑状態の悪化が予想されるときにのみ中輪駆動用モータ５２を駆動するようにしてもよい。
特に、コントローラ６０を用いて、ナセル４の旋回が行われない状態が所定の期間続く場合に、中輪５０が回転するように中輪駆動用モータ５２を制御するのが好ましい。これにより、ナセル４の旋回が長期間にわたって行われず、潤滑状態の悪化が予想される場合を除けば、中輪駆動用モータ５２は駆動しないので、無駄なエネルギーを消費することもない。
【００４５】
また、第２歯車５６は、中輪５０の外周面に沿って部分的に設けられていてもよい（即ち、第２歯車５６は中輪５０の全周に亘って設けられていなくともよい）。この場合、中輪駆動用モータ５２によって第１歯車５４を、往復駆動することにより、中輪５０が時計回り方向及び反時計回り方向に往復する。
【００４６】
なお、図３では、第２歯車５６が、中輪５０の軸方向に突出した突出部５８に形成された例を示したが、中輪５０の軸方向端面に形成してもよい。
図４は、第２歯車５６が中輪５０の軸方向端面に形成されたギヤ機構の構成例を示す上面図である。図４に示すギヤ機構では、中輪５０の軸方向端面に第２歯車５６が形成されており、この第２歯車５６と噛み合うように、ウォームギヤ５４’を中輪駆動用モータ５２の駆動軸に取り付けている。
【００４７】
また、本実施形態では、内輪４０がボルト４７Ａによって支柱２に固定され、外輪４２がボルト４７Ｂによってナセル４に固定されている例を示したが、これとは逆に、外輪４２がボルトよって支柱２に固定され、内輪４０がボルトによってナセル４に固定される構成としても良いことは、当業者であれば明らかであろう。
【００４８】
このように、本実施形態に係る風力発電装置１では、中輪５０を回転駆動することで、転がり軸受２９の内輪４０と外輪４２とが相対的に静止している状態で高荷重がかかる場合であっても転がり軸受２９の潤滑状態を維持しうるようになっている。
【００４９】
また、風力発電装置１において、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。
【００５０】
またロータハブ６Ａには、図２に示すように、回転翼８をその軸線周り（図２の矢印方向）に回転させて回転翼８のピッチ角を変更するピッチ駆動機構３０が設けられている。
【００５１】
ピッチ駆動機構３０は、図２に示すように、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。また、ピッチ駆動機構３０では、回転軸８のピッチ角の変更を可能にするため、転がり軸受３６を介して、回転軸８がロータハブ６Ａに回転自在に取り付けられている。
【００５２】
図５は、回転翼８をロータハブ６Ａに支持する転がり軸受３６の構成例を示す図である。なお、転がり軸受３６において、上述の転がり軸受２９と共通する構成要素（具体的には玉４４及び潤滑剤４６）については、同一の符号を付し、ここではその説明を省略する。
【００５３】
図５に示すように、転がり軸受３６は、共通する回転軸を有する軌道輪である内輪７０及び外輪７２を含んで構成され、内輪７０がボルト７７によって回転翼８に固定されている一方で、外輪７２がボルト７８によってロータハブ６Ａに固定されている。
このような転がり軸受３６を介して回転軸８をロータハブ６Ａに取り付けることで、シリンダ３２（図２参照）によって軸部３４（図２参照）を回転させると、回転翼８が固定された内輪７０は、ロータハブ６Ａが固定された外輪７２に対して相対的に回転して、回転翼８のピッチ角が変更される。
【００５４】
ここで、本実施形態では、転がり軸受３６の内輪７０と外輪７２とが相対的に静止している状態で高荷重がかかる場合であっても転がり軸受３６の潤滑状態を維持する観点から、内輪７０及び外輪７２の間に、内輪７０と外輪７２とは独立して回転可能な中輪８０と、この中輪８０を回転駆動する中輪駆動手段を設けている。
【００５５】
中輪８０は、内輪７０及び外輪７２と共通する回転軸を有する軌道輪であり、内輪７０及び外輪７２に固定されておらず、内輪７０と外輪７２とは独立して回転するようになっている。
【００５６】
転がり軸受３６の中輪駆動手段は、転がり軸受３６の中輪８０を回転駆動させることが可能な構成であれば特に限定されないが、例えば図５に示すように、第１歯車（ピニオンギヤ）８４及び第２歯車（内歯車）８６からなる「ギヤ機構」を介して、中輪８０に駆動力を供給する中輪駆動用モータ８２であってもよい。
【００５７】
ここで、第１歯車８４は中輪駆動用モータ８２の駆動軸（不図示）に取り付けられている一方で、第２歯車８６は中輪８０の内周に設けられている。
【００５８】
第２歯車（内歯車）８６は、中輪８０の軸方向に突出した突出部（中輪８０のうち内輪７０及び外輪７２に比べて突出した部分）８８の内周面に形成されている。なお、図５には、第２歯車８６が中輪８０の突出部８８の内周面に形成された内歯車である例を示したが、第２歯車８６は突出部８８の外周面に形成された外歯車であってもよい。このような突出部８８に第２歯車８６を設けることによって、他の軌道輪（即ち、内輪７０及び外輪７２）の回転動作を妨げることなく、効率的なレイアウトでギヤ機構を設けることができる。
【００５９】
また中輪駆動用モータ８２は、常に駆動してもよいが、省エネルギーの観点からは、断続的に駆動することが好ましい。例えば、カレンダタイマーを用いて定期的に中輪駆動用モータ８２を駆動するようにしてもよいし、コントローラ（制御手段）６０を用いて、転がり軸受３６の潤滑状態の悪化が予想されるときにのみ中輪駆動用モータ８２を駆動するようにしてもよい。
特に、コントローラ６０を用いて、回転軸８のピッチ角変更が行われない状態が所定の期間続く場合に、中輪８０が回転するように中輪駆動用モータ８２を制御するのが好ましい。これにより、回転軸８のピッチ角変更が長期間にわたって行われず、潤滑状態の悪化が予想される場合を除けば、中輪駆動用モータ８２は駆動しないので、無駄なエネルギーを消費することもない。
【００６０】
また、第２歯車８６は、中輪８０の全周にわたって設けられていてもよいし、中輪８０の外周面又は内周面の一部に設けられていてもよい。この場合、中輪駆動用モータ８２によって第１歯車８４を、往復駆動することにより、中輪８０が時計回り方向及び反時計回り方向に往復する。
【００６１】
尚、本実施形態では中輪８０を駆動させるギヤ機構の態様として、ピニオンギヤからなる第１歯車８４と、内歯車からなる第２歯車８６とを用いた例について説明したが、ギヤ機構の構成はこの例に限定されず、ウォームギヤをはじめとする各種態様のギヤを用いることができる。
【００６２】
また、本実施形態では、内輪７０がボルト７７によって回転翼８に固定され、外輪７２がボルト７８によってロータハブ６Ａに固定されている例を示したが、これとは逆に、外輪７２がボルトによって回転翼８に固定され、内輪７０がボルトによってロータハブ６Ａに固定される構成としても良いことは、当業者であれば明らかであろう。
【００６３】
このように、本実施形態に係る風力発電装置１では、中輪８０を回転駆動することで、転がり軸受３６の内輪７０と外輪７２とが相対的に静止している状態で高荷重がかかる場合であっても転がり軸受３６の潤滑状態を維持しうるようになっている。
【００６４】
以上、本発明の一例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。
【００６５】
例えば、上述の実施形態では、中輪（５０，８０）と、この中輪（５０，８０）を回転駆動する中輪駆動手段とを備える転がり軸受２９及び転がり軸受３６を、それぞれ、ナセル旋回機構２０及びピッチ制御機構３０に適用した例について説明したが、転がり軸受２９及び転がり軸受３６のいずれか一方のみを用いてもよいし、転がり軸受２９及び転がり軸受３６と同様な構成の軸受を、相対的に回転する他の２つの部材（「第１部材」及び「第２部材」）の間に設けてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１            風力発電装置
２            支柱
４            ナセル
６            ロータヘッド
８            回転翼
１０          ドライブトレイン
１２          主軸
１４          増速機
１６          カップリング
１８          発電機
２０          ナセル旋回機構
２２          ヨーモータ
２４          ピニオンギヤ
２６          内歯車
２８          ヨーブレーキ機構
２９          転がり軸受
３０          ピッチ駆動機構
３２          シリンダ
３４          軸部
３６          転がり軸受
４０          内輪
４２          外輪
４４          玉
４６          潤滑剤
５０          中輪
５２          中輪駆動用モータ
５４          第１歯車
５６          第２歯車
５８          突出部
６０          コントローラ
７０          内輪
７２          外輪
８０          中輪
８２          中輪駆動用モータ
８４          第１歯車
８６          第２歯車
８８          突出部
【図１】
2011151876.tif 000003
【図２】
2011151876.tif 000004
【図３】
2011151876.tif 000005
【図４】
2011151876.tif 000006
【図５】
2011151876.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成24年9月28日(2012.9.28)
【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】
第１部材及び該第１部材に対して相対的に回転する第２部材を備える風力発電装置の転がり軸受であって、
前記第１部材が取り付けられた内輪と、
前記第２部材が取り付けられた外輪と、
前記内輪及び前記外輪の間に設けられ、前記内輪と前記外輪とは独立して回転可能な中輪と、
前記内輪及び前記中輪間、並びに前記中輪及び前記外輪間に転動自在に設けられた転動体と、
前記中輪を回転駆動する中輪駆動手段と、
前記第１部材が前記第２部材に対して静止した状態が所定の期間続く場合に、前記中輪が回転するように前記中輪駆動手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする風力発電装置の転がり軸受。
【請求項２】
前記中輪駆動手段は、駆動軸に対し動力を供給する動力源と、前記駆動軸から出力された動力を前記中輪に伝えるギヤ機構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の転がり軸受。
【請求項３】
前記中輪は、前記内輪及び前記外輪に対して軸方向に突出しており、
前記ギヤ機構は、前記中輪駆動手段の前記駆動軸に取り付けられた第１歯車と、前記中輪の軸方向に突出した部分の内周面又は外周面に形成され、前記第１歯車に噛み合う第２歯車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の転がり軸受。
【請求項４】
前記ギヤ機構は、前記駆動軸に取り付けられたウォームギヤと、前記中輪の軸方向端面に形成され、前記ウォームギヤと噛み合う歯車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の転がり軸受。
【請求項５】
前記第１部材及び第２部材の一方が回転翼であり、他方がロータハブであることを特徴とする請求項１又は３に記載の風力発電装置の転がり軸受。
【請求項６】
前記第１部材及び第２部材の一方が基礎に立設した支柱であり、他方がナセルであることを特徴とする請求項１又は３に記載の風力発電装置の転がり軸受。
【請求項７】
請求項１、３、４のいずれか一項に記載の転がり軸受と、
前記転がり軸受の内輪に取り付けられる第１部材と、
前記転がり軸受の外輪に取り付けられ、前記第１部材に対して相対的に回転する第２部材とを備えることを特徴とする風力発電装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
一実施形態では、上記風力発電装置の転がり軸受において、前記第１部材が前記第２部材に対して静止した状態が所定の期間続く場合に、常時中輪を駆動するのではなく、必要なタイミングで前記中輪が回転するように前記中輪駆動手段を制御する制御手段を備える。
他の実施形態では、上記風力発電装置の転がり軸受において、前記中輪が断続的に回転するように前記中輪駆動手段を制御する制御手段を備える。
【国際調査報告】
2011151876.tif 000008
2011151876.tif 000009
2011151876.tif 000010
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