(57)【要約】【課題】回転軸部と歯車との結合部における格別の仕上げ加工が不要で、同時に簡易に且つ強固に固定でき、回転軸部と歯車との噛合精度と、回転軸部と歯車との心合わせ精度とを同時に達成することができると共に、回転軸部と歯車の分解、組立てを安価に且つ容易に行うことが可能な回転軸部と歯車の固定構造を提供する。【解決手段】増速機（６）  の回転軸部（１６）の外周面とはすば歯車（１９）の内周面との間のスプライン結合部（２０）を介してはすば歯車（１９）に回転軸部（１６）の回転力が伝達され、スプライン結合部（２０）のラジアル方向にかかる荷重はスプライン結合部（２０）の両側部に配された環状のインロー部（２１，２２）  により受ける。回転軸部（１６）の外周面にはすば歯車（１９）の内周面を嵌挿することにより回転軸部（１６）及びはすば歯車（１９）の心決めが円滑に行われる。インロー部（２１，２２）  によって回転軸部（１６）とはすば歯車（１９）とを支持することができるため、スプライン結合部（２０）に対して内部磨耗によるガタつきを防止することができ、はすば歯車（１９）の倒れを防止することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸部と歯車の固定構造であって、
前記回転軸部（１５，１６）  の外周面と前記歯車（１８，１９）  の内周面との間にスプライン結合部（２０）とインロー部（２１，２２）  とを有してなることを特徴とする回転軸部と歯車の固定構造。
【請求項２】
前記スプライン結合部（２０）が前記回転軸部（１５，１６）  の外周面と前記歯車（１８，１９）  の内周面との間の中間部に配され、前記インロー部（２１，２２）  が前記スプライン結合部（２０）の両端部に配されてなることを特徴とする請求項１記載の固定構造。
【請求項３】
前記スプライン結合部（２０）の両側部に形成された環状のスプライン加工逃げ部（２３，２４）  の少なくとも一方にスペーサ（２５，２９）  を介装させてなり、
前記回転軸部（１５，１６）  の外周面と前記歯車（１８，１９）  の内周面との間の前記スペーサ（２５，２９）  と対応する部位に前記インロー部（２１，２２）  が構成されてなることを特徴とする請求項２記載の固定構造。
【請求項４】
前記回転軸部（１５，１６）  の軸心に沿った潤滑油路（２６）と同潤滑油路（２６）から径方向に延びる供給油路（２７）とを有してなり、
同供給油路（２７）のポート部（２７ａ）  を前記スプライン加工逃げ部（２３，２４）  に開口して配されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の固定構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば一般機械類の動力伝達装置に使用される回転軸部と歯車の固定構造に係わり、特に、回転軸部と歯車を簡易に且つ強固に固定でき、回転軸部と歯車の分解、組立てを安価に且つ容易に行うことが可能な回転軸部と歯車の固定構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
動力伝達軸である回転軸部の外周面に歯車の内周面をスプライン結合により支持する固定構造は、例えば土木建設機械、各種車両、一般の産業機械、果ては風力発電装置など大型機に採用されている。この回転軸部と歯車は、互いが相対回転しない噛み合った状態で動力伝達部に配設される。このため、回転軸部の外周面と歯車の内周面との間のスプライン結合部に微小な振動を生じると、各スプライン噛合面に磨耗を発生し、その磨耗によりガタつきが増大するようになる。そのスプライン結合部のガタつきが増大すると、大きな振動や騒音を発生するため、動力伝達部の性能を著しく低下させる原因につながるばかりでなく、耐用期間を短くする。
【０００３】
かかる不具合を解消すべく、スプライン結合による固定構造の一例として、例えば実公平６−３２０４号公報によれば、歯車変速機の回転軸部にクラッチハブを嵌着固定すると共に、ボス部の肩部に外スプラインを有する歯車を回転自在に支承し、同歯車の外スプラインとクラッチハブ外周にスプライン結合したスリーブの内スプラインとを係合させることにより動力を伝達する同期噛合装置が開示さている。この同期噛合装置は、回転軸部の回転に伴い潤滑油が前記回転軸部の軸心に沿って潤滑油を注入する注入油路から径方向に延びる供給油路を介して、前記歯車のボス部外周と前記スリーブの内周面との間のスプライン噛合面に導かれて薄い油膜を形成するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
実公平６−３２０４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
通常、回転軸部や歯車は鍛造成形により構成される。それらの鍛造成形後に、回転軸部の外周面に形成された外スプラインと歯車の内周面に形成された内スプラインとに加熱処理が施される。その熱処理後に、各スプラインに研磨などによる仕上げ加工がなされ、双方の同軸精度を確保している。しかしながら、歯車の内スプラインの谷部を高い寸法精度で仕上げ加工することは極めて困難であり、各製品ごとにバラツキが生じやすく不良品の発生も少なくないという諸々の課題がある。そのために厳格な品質管理を行わなければならないという問題点があった。
【０００６】
また、歯車の内スプラインに仕上げ加工を施したのち、その内外径を計測しておき、その計測値に基づき回転軸部の外スプラインに仕上げ加工を施すことによって、回転軸部と歯車との中心位置合わせを行う方法がある。しかしながら、このような方法は、製作工程が極めて煩雑となり、多量生産するにあたり製作コストの高騰につながる。
【０００７】
また、回転軸部や歯車の鍛造成形後に熱処理を行うと、熱処理による変形を生じるため、スプラインの仕上げ加工後に熱処理を行うことはできず、スプラインの歯面部の許容応力を増大させたり、その表面強度を高めることができないという諸々の課題が発生する。
【０００８】
一方、回転軸部に歯車をキー結合により支持する固定構造は、回転軸部の強度の低下を防止するために、通常、数個のキー部材が回転軸部の周方向に所要の位相差をもって配される。従って、スプライン結合による固定構造と比べると、回転軸部と歯車とを部分的に噛合状態にすることとなり、許容応力が小さくなり、取付強度が弱くなる。このため、回転軸部の外周面に歯車の内周面を圧密に外嵌して密嵌固定する必要がある。しかしながら、この場合には交換、修理や点検時の分解、組立てが極めて困難となる。
【０００９】
ところで、スプライン結合により支持する固定構造の他の一例として、風力発電装置に使用される増速機がある。この風力発電装置は、塔（支柱）の上端に水平に旋回可能なナセルが設けられ、このナセルの一端部に風力により水平軸を中心に回転するブレード（プロペラ）が支持されている。このナセル内には前記水平軸の回転を増速する増速機と、同増速機に連結された発電機とが載置されている。前記塔の高さは３０〜６０ｍもあり、その塔上に載るナセルに設けられるブレードの長さも３０ｍにおよぶ巨大なものである。
【００１０】
前記ブレードは、塔の上端で風を受けて前記水平軸を中心に回転する。この回転は、ブレードが巨大であることと、大重量であることとから、例えば１分間に２０回転という低速で回転する。その回転は、前記水平軸を介して増速機に伝達され、同増速機を介して回転速度を約２０００回転に大きく増速させて発電機に伝え、同発電機を駆動して発電する。前記増速機の回転軸部には大型のはすば歯車がスプライン結合により取り付けられている。
【００１１】
台風や強風などの格別な事由がない限り、この風力発電装置は稼働し続ける。この種の風力発電装置を構成する主要な構成部品は、適度な耐用年数、例えば約３０年間は、可能な限り交換しないようにすることが望ましい。このような事情において、高所にある塔の上端で旋回するナセル内に配される増速機の構成部品として、例えば前記はすば歯車は、かなり広い歯幅をもって形成されており、耐久性を高めている。
【００１２】
前記はすば歯車は歯スジが軸に対して傾いているため、一方の歯面端で点接触が始まり、次に歯の接触幅が次第に増大して最大になり、そして次第に減少して歯面の終わりで歯幅の反対側の点接触で噛み合いが終わる。その構造上、各歯面にはラジアル方向に過大な荷重がかかる。このため、回転軸部の外周面と歯車の内周面との間のスプライン結合部にへたりや変形を生じると、はすば歯車が倒れ、その歯面が偏って噛合した状態で動力を伝達することとなる。従って、はすば歯車の倒れを防止するためには、前記スプライン結合部に複雑な機械加工及び製品に高い寸法精度等が必要であり、回転軸部の外径と歯車の内径との位置合わせを正確に行う必要があり、設備費や製造コスト等が増加することに加えて、厳格な品質管理をも行わなければならない。
【００１３】
しかしながら、上記特許文献１は、回転軸部と歯車との間のスプライン結合部の嵌合精度（歯面当たり）、回転軸部と歯車との中心位置合わせを具体的に明示するものではなかった。上記風力発電装置の場合もそうであるが、従来の技術においては、スプラインの噛合精度と、回転軸部の中心と歯車の中心との心合わせ精度とが同時に満足されるものではなかった。
【００１４】
本発明は、かかる従来の課題を解消すべくなされたものであり、その具体的な目的は、回転軸部と歯車との結合部における格別の仕上げ加工が不要で、同時に簡易に且つ強固に固定でき、回転軸部と歯車との噛合精度と、回転軸部と歯車との心合わせ精度とを同時に達成することができると共に、回転軸部と歯車の分解、組立てを安価に且つ容易に行うことが可能な回転軸部と歯車の固定構造を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
本件請求項１に係る発明は、回転軸部と歯車の固定構造であって、前記回転軸部の外周面と前記歯車の内周面との間にスプライン結合部とインロー部とを有してなることを特徴とする回転軸部と歯車の固定構造にある。
【００１６】
本発明の固定構造は、前記回転軸部の外周面に形成された外スプラインと前記歯車の内周面に形成された内スプラインとが噛み合わされると共に、前記回転軸部の外周面と前記歯車の内周面とに鏡面加工が施されて周方向にわたり延在する環状のインロー部に嵌め合わされることにより支持するように構成されている。
【００１７】
本発明は、従来のようにスプライン結合部には回転軸部の回転力が前記歯車に作用するものの、そのラジアル方向の荷重はインロー部により受けさせるためスプライン結合部の山部及び谷部には差ほど強力なラジアル方向の荷重を受けさせる必要がなくなる。つまり、本発明の回転軸部と歯車の固定構造は、前記回転軸部の回転力が前記スプライン結合部を介して前記歯車に直接に伝達するが、スプライン結合部のラジアル方向にかかる荷重の殆どは前記インロー部で受ける。
【００１８】
前記インロー部は、前記回転軸部の外周面と前記歯車の内周面とを周方向にわたり全面接触させて支持する機能と、前記回転軸部の中心位置が前記歯車の中心に合致する心決め機能とを有している。従って、前記回転軸部の外周面に前記歯車の内周面を嵌挿することにより、前記回転軸部及び前記歯車の中心が同一直線上に自動的に一致することになり、前記回転軸部及び前記歯車の心決めが無理なく円滑に行われる。
【００１９】
前記インロー部によって前記回転軸部と前記歯車との嵌着部周面を全面で支持することができるため、従来のようにスプライン結合部、特に従来から加工が難しいとされている谷部の仕上げ加工や、スプライン結合部の歯当たりの厳密な加工精度を高める必要がなくなる。その結果、浸炭、高周波などによる焼き入れ・焼き戻しを行うことにより前記スプライン結合部の表面硬さを大幅に増大することができるようになる。
【００２０】
従って、前記スプライン結合部に対して内部磨耗によるガタつきを防止することができるようになり、前記歯車の倒れを完全に防止することができる。このため、初期設定された良好な歯当たりを長期間にわたり確保することができるようになり、許容応力を極めて高めることができる。その結果、振動や騒音を発生することなく、前記回転軸部と前記歯車との耐久性を大幅に向上することができるようになる。
【００２１】
また、上述のように前記インロー部により前記回転軸部と前記歯車とを支持することができるため、前記スプライン結合部に通常許容される適度なクリアランス程度の隙間をもって嵌着固定することができるようになり、交換、修理や点検時の回転軸部と歯車の分解、組立てを容易に且つ安価に行うことができるようになる。
【００２２】
請求項２に係る発明は、前記スプライン結合部が前記回転軸部の外周面と前記歯車の内周面との間の中間部に配され、前記インロー部が前記スプライン結合部の両端部に配されていることを特徴としている。
【００２３】
この発明によれば、前記歯車は、前記スプライン結合部の両側部に配された前後一対のインロー部を介して前記回転軸部に支持されることとなる。従って、かなり広い歯幅をもつ歯車を安定して確実に支持することができるようになり、前記スプライン結合部にかかるラジアル荷重を比較的に小さくすることができる。この発明は、通常の平歯車に対しても有効であるが、一方の歯すじの一端から噛み合いが始まるはすば歯車に特に好適に適用できる。前記スプライン結合部の両側部を前記インロー部にて支持することにより、はすば歯車のスラスト荷重による倒れが小さくなる。従って、はすば歯車の噛合面のミスアライメント低減によって、同歯車の片当たりを防止することができると共に、同歯車の耐久性が極めて向上する。
【００２４】
請求項３に係る発明は、前記スプライン結合部の両側部に形成された環状のスプライン加工逃げ部の少なくとも一方にスペーサを介装させてなり、前記回転軸部の外周面と前記歯車の内周面との間の前記スペーサと対応する部位に前記インロー部が構成されていることを特徴としている。
【００２５】
前記回転軸部の外周面に形成された外スプラインと前記歯車の内周面に形成された内スプラインとの各環状のスプライン加工逃げ部の少なくとも一方にスペーサを介装するときは、たとえスプライン加工逃げ部に直接インロー部を形成できなくとも、同スプライン加工逃げ部に前記スペーサを介してインロー部を配することができる。このため、前記歯車のハブ部をコンパクト化して縮小することができるようになり、同歯車の設置空間を軸方向に大幅に拡大させることなく、極めて有効に使用することができる。また特に、はすば歯車を使用した場合には、歯スジが軸に対して傾いているため、トルクに比例した軸方向のスラストが生じるが、前記スペーサを前記歯車の機械的な抜け止め構造として使用することができ、前記歯車のスラスト方向の位置ずれを防止することができる。
【００２６】
請求項４に係る発明は、前記回転軸部の軸心に沿った潤滑油路と同潤滑油路から径方向に延びる供給油路とを有しており、同供給油路のポート部が前記スプライン加工逃げ部に開口して配されていることを特徴としている。
【００２７】
この発明は、前記スプライン加工逃げ部を潤滑油通路の一部又は油溜部として使用することを特徴としている。前記スプライン加工逃げ部は、上記インロー部と前記スプライン結合部との間に形成されるため、前記インロー部により潤滑油の流れを閉鎖して、潤滑油を前記スプライン結合部に向けて円滑に供給することができるようになる。従って、例えば上記スペーサの一部に流出孔を形成することにより、前記スプライン結合部内に流れる潤滑油を外部に円滑に導出することができるようになり、常時、新たな潤滑油を前記スプライン結合部内に供給することができる。このため、前記スプライン結合部の潤滑性を極めて向上させることができるようになり、同スプライン結合部の内部磨耗や擦過傷などを防止することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を風力発電装置の増速機に適用される回転軸部と歯車の固定構造について図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、本実施形態では風力発電装置の増速機に適用される回転軸部と歯車の固定構造を例に挙げて説明するが、本発明の回転軸部と歯車の固定構造は、風力発電装置の増速機に適用されるだけでなく、例えば大型ブルドーザや油圧ショベルなどの大型の土木建設機械や自動車の歯車変速機などの各種の動力伝達装置にも使用できる。
【００２９】
図１は本発明の代表的な実施形態である回転軸部と歯車の固定構造が適用された風力発電装置の概略構成を示している。同図において、風力発電装置１は細長い塔２の上端に垂直軸線回りに旋回可能なナセル３を設置している。同ナセル３の一端部には風力により略水平な回転軸４を中心として回転する複数のブレード５を備えている。ナセル３内には前記回転軸４の回転を増速する増速機６とその増速機６に連結された発電機７とを備えている。
【００３０】
図２は風力発電装置における増速機の要部の一構成例を概略的に示している。同図において、増速機６のハウジング８には、それぞれベアリング９〜１４を介して平行に配された第１〜第３の回転軸部１５〜１７が回転自在に支承されている。図示例によれば、前記ブレード５からの回転は前記第１回転軸部１５に伝えられ、同第１回転軸部１５の回転は、大径の第１はすば歯車１８を介して前記第２回転軸部１６を増速して回転する。同第２回転軸部１６の回転は、前記第１はすば歯車１８よりも小径の第２はすば歯車１９を介して前記第３回転軸部１７の回転となり、同第３回転軸部１７からの出力は前記発電機７の入力軸に伝えられる。
【００３１】
本発明の特徴とするところは、回転軸部１５，１６の外周面とはすば歯車１８，１９の内周面との間にスプライン結合部２０，２０とインロー部２１，２２とが構成されることと、回転軸部１５，１６とはすば歯車１８，１９とをスプライン結合部２０，２０を介して噛合すると共に、周方向にわたり鏡面加工を施された環状のインロー部２１，２２に嵌合することにより支持されることを主要な構成としている。
【００３２】
本発明は、従来と同様にスプライン結合部２０，２０には回転軸部１５，１６の回転力が歯車１８，１９に作用するが、スプライン結合部２０，２０にかかるラジアル方向の荷重はインロー部２１，２２により直接に受けることができる。このため、スプライン結合部２０，２０の山部及び谷部には、過大なラジアル方向の荷重を受ることはない。
【００３３】
図３は本発明の第１の実施例に係る回転軸部とはすば歯車の固定部の一構成例を概略的に示している。入力軸である第１回転軸部１５と出力軸である第３回転軸部１７との間に平行に配された第２回転軸部１６の前記ベアリング１１に対する挿入端部（図３の左側）は、挿入方向に向かう環状段部を介して形成されており、その挿入端部よりも大径の軸部には、第２回転軸部１６の外周面と第２はすば歯車１９の内周面との合わせ面の一部がスプライン結合部２０により一体に取り付けられている。このスプライン結合部２０の前後両側部には、第１及び第２スプライン加工逃げ部２３，２４が形成されている。第１スプライン加工逃げ部２３の環状空間には同心上にスペーサ２５が嵌着固定されている。
【００３４】
前記はすば歯車１９のハブ部１９ａの開口端部（図３の左側）の内周面は、環状段部を介して内スプラインを有する中央内部の内径よりも大きい寸法に設定されている。そのハブ部１９ａの開口端部の内周面と回転軸部１６の外周面との間には、前記スペーサ２５を挟んで周方向にわたり延在する環状の第１インロー部２１が設けられると共に、前記第２スプライン加工逃げ部２４に隣接して、同じく第２のインロー部２２が設けられている。前記第１インロー部２１は、前記スペーサ２５を介して回転軸部１６の外周面とはすば歯車１９の内周面とを周方向にわたり全面に接触させて支持している。前記第２インロー部２２は、回転軸部１６の外周面とはすば歯車１９の内周面とを直接に支持している。
【００３５】
前記スプライン結合部２０の前後両側に各インロー部２１，２２が形成されているため、各スプライン加工逃げ部２３，２４を潤滑油留めとして使用することができる。図示例によれば、前記スペーサ２５と反対側の前記第２スプライン加工逃げ部２４には、回転軸部１６の軸心に沿った潤滑油路２６から径方向に延びる供給油路２７のポート部２７ａが回転軸部１６のスプライン加工逃げ用環状溝に開口して配されている。
【００３６】
前記潤滑油路２６と第２スプライン加工逃げ部２４とは、前記供給油路２７を介して連通している。そのスプライン加工逃げ部２４の環状空間内に溜められた潤滑油は、回転軸部１６の回転に伴いスプライン結合部２０に導かれ、各スプライン歯合面間に薄い潤滑膜が形成される。前記スペーサ２５の内部にはスプライン結合部２０に連通した流出孔２５ａが形成されており、スプライン結合部２０からの潤滑油が、外部へ導出されるようになっている。なお、前記潤滑油路２６は、図２に示すように潤滑油用密封栓２８によって封止されている。
【００３７】
このような潤滑構造は、前記スペーサ２５の内部にスプライン結合部２０に連通した流出孔２５ａが形成されているため、スプライン結合部２０内に流れる潤滑油を外部に円滑に導出して、常時、新たな潤滑油をスプライン結合部２０内に供給することができる。このため、前記スプライン結合部２０内の潤滑性を極めて向上させることができ、同スプライン結合部２０の内部磨耗や擦過傷などを防止することができる。
【００３８】
各インロー部２１，２２は、前記回転軸部１６の中心と前記はすば歯車１９の中心とを心決めする機能を有している。回転軸部１６の外周面にはすば歯車１９の内周面を嵌挿すると、はすば歯車１９の中心位置が回転軸部１６の中心と同一直線上に自動的に一致することになり、回転軸部１６及びはすば歯車１９の心決めが無理なく円滑に行われる。
【００３９】
図示例による回転軸部１６とはすば歯車１９の固定構造は、前記スプライン結合部２０を介して回転軸部１６の回転力をはすば歯車１９に直接に伝達する。一方の各インロー部２１，２２は、回転軸部１６の外周面とはすば歯車１９の内周面とを周方向にわたり全面に接触させているため、スプライン結合部２０，２０のラジアル方向にかかる荷重を直接に受ける。
【００４０】
このように、各インロー部２１，２２により回転軸部１６とはすば歯車１９とを支持することができるため、はすば歯車１９の支持が安定化してスプライン結合部２０，２０にかかるラジアル荷重を小さくすることができる。また、はすば歯車１９のスラスト荷重による倒れを小さくすることができるようになり、はすば歯車１９の噛合面のミスアライメント低減によって、同歯車１９の片当たりが防止できると共に、同歯車１９の耐久性を極めて向上させることができる。更には、前記スプライン結合部２０の仕上げ加工を厳格に行い、その歯当たりの加工精度を高める必要がない。そのため、浸炭、高周波などによる焼き入れ・焼き戻しを行うことにより前記スプライン結合部２０の表面硬さを大幅に増大することができる。
【００４１】
図４は第２の実施例である回転軸部と歯車の固定部の要部を示している。この第２実施例において、上記第１実施例と異なるところは、前記第１及び第２インロー部２１，２２の双方が、前記第２回転軸部１６の外周面と前記第２はすば歯車１９の内周面の間の前記スペーサ２５，２９と対応する部位に配され、第２回転軸部１６と第２はすば歯車１９とを全面に接触させて支持している点にある。
【００４２】
この第２実施例では、第２はすば歯車１９のハブ部１９ａの開口端部前側（図４の左側）は上記第１実施例に係る第２はすば歯車１９と同一構造を有しているが、同ハブ部１９ａの開口端部後側（図４の右側）に前記第２回転軸部１６の外スプラインの外径よりも大径の環状段部が形成されている。その開口端部と前記第２回転軸部１６との間に第２スプライン加工逃げ部２４が形成されている。同第２スプライン加工逃げ部２４の環状空間に同心上にスペーサ２９が介装されている。前記第２回転軸部１６の軸心に沿った潤滑油路２６から径方向に延びる供給油路２７のポート部２７ａが、前記スペーサ２９に面する方向に開口して配されている。
【００４３】
この構造上の変更により、上記第１実施例と同様の作用効果を有することに加えて、第２スプライン加工逃げ部２４内に直接にインロー部を形成できなくとも、同第２スプライン加工逃げ部２４内に前記スペーサ２９を介して第２インロー部２２を形成することができるようになり、はすば歯車１９のハブ部１９ａの軸方向長さが上記第１実施例の歯車ハブ部よりも短く設定することができる。このため、前記はすば歯車１９をコンパクト化することができるようになり、その設置空間を極めて有効に使用することができる。また、はすば歯車１９は歯スジが軸に対して傾いているため、トルクに比例した軸方向のスラストを生じるが、スペーサ２９をはすば歯車１９の機械的な抜け止め構造として使用することができ、第２はすば歯車１９のスラスト方向の位置ずれを防止することができる。
【００４４】
図５は第３の実施例である回転軸部と歯車の固定部の要部を示している。この第３実施例において、上記各実施例と異なるところは、前記第１及び第２インロー部２１，２２の双方が、スペーサ２５，２９を排除して前記第２回転軸部１６の外周面と前記第２はすば歯車１９の内周面とを直接に支持している点にある。従って、はすば歯車１９のハブ部１９ａの軸方向長さが上記各実施例の歯車ハブ部よりも長く設定されることとなる。
【００４５】
図示例にあっては、はすば歯車１９のハブ部１９ａの開口端部後側（図５の右側）は上記第１実施例と同一構造であるが、同ハブ部１９ａの開口端部前側は、環状段部を介して内スプラインを有する中央内部の内径よりも小さい寸法に設定されている。その開口端部の端面は、第２回転軸部１６の外周面に接触されており、その開口端部と第２回転軸部１６との間に第１スプライン加工逃げ部２３が形成されている。同スプライン加工逃げ部２３と前記潤滑油路２６とは、前記スプライン結合部２０を介して連通している。そのスプライン加工逃げ部２３の環状空間内に供給された潤滑油は、外部へ導出されるようになっている。
【００４６】
この構造上の変更により、部品点数を削減することができ、各インロー部２１，２２の双方が、前記回転軸部１６の外周面と前記はすば歯車１９の内周面とを直接に支持するため、かなり広い歯幅をもつ歯車を安定して確実に支持することができる。前記歯車として、一方の歯すじの一端から噛み合いが始まり、他端の点接触で噛み合いが終わるはすば歯車にかかるラジアル荷重を比較的に小さくすることができる。なお、はすば歯車に限らず通常の平歯車に対しても、同様に有効である。
【００４７】
図６はブレードの入力軸である回転軸部と歯車の固定部の一構成例を概略的に示している。なお、同図において上記各実施例と実質的に同じ部材には同一の部材名と符号を付している。図示例による第１インロー部２１は、上記各実施例と同様にスペーサ２５を排除して上記第１回転軸部１５の外周面と第１はすば歯車１８の内周面を直接に支持している。前記第２インロー部２２は、スペーサ２９を介して第１回転軸部１５の外周面と第１はすば歯車１８の内周面とを周方向にわたり全面接触させて支持している。
【００４８】
第１はすば歯車１８のハブ部１８ａの開口端部前側（図６の左側）には、流出孔１８ｂが形成されている。同ハブ部１８ａの開口端部後側は、前記第１回転軸部１５の外スプラインの外径よりも大きい内径寸法を有する中央内部よりも大きい寸法に設定されている。その開口端部後側と前記第１回転軸部１５との間に第２スプライン加工逃げ部２４が形成されており、同スプライン加工逃げ部２４の環状空間にスペーサ２９が同心上に介装されている。
【００４９】
前記第１回転軸部１５の軸心に沿った環状の潤滑油路２６から径方向に延びる供給油路２７のポート部２７ａが、前記第２スプライン加工逃げ部２４に開口して配されており、前記潤滑油路２６と前記第２スプライン加工逃げ部２４とは、前記供給油路２７を介して連通している。そのスプライン加工逃げ部２４の環状空間内に溜められた潤滑油は、前記第１回転軸部１５の回転に伴い前記スプライン結合部２０に導かれ、各スプライン歯合面間に薄い潤滑膜が形成される。スプライン結合部２０に供給された潤滑油は、第１スプライン加工逃げ部２３から前記流出孔１８ｂを介して外部へと導出される。この第４実施例にあっても、上記各実施例と同様の作用効果が得られることは勿論である。
【００５０】
以上の説明からも明らかなように、本発明に係る回転軸部と歯車の固定構造は、スプライン結合部に対して内部磨耗によるガタつきを防止することができるようになり、歯幅の広い歯車の倒れを完全に防止することができる。このため、初期設定された良好な歯当たりを長期間にわたり確保することができ、許容応力を極めて高めることができる。その結果、振動や騒音を発生することなく、回転軸部と歯車との耐久性を大幅に向上することができる。
【００５１】
また、各インロー部により回転軸部と歯車とを支持することができるため、スプライン結合部に通常許容される適当量の隙間をもって嵌着固定することができるようになり、交換、修理や点検時の回転軸部と歯車の分解、組立てを安価に且つ容易に行うことができるようになる。なお、上記実施形態及び実施例は本発明の曲型的な例を挙げたに過ぎず、その適用範囲も風力発電装置の増速機以外に、例えば一般機械類の変速機などにも適用可能であり、その構成も請求の範囲に記載した技術的事項の範囲内において多様な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転軸部と歯車の固定構造が適用された代表的な実施形態である風力発電装置の概略構成図である。
【図２】同風力発電装置の増速機の一例を概略的に示す要部の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る回転軸部とはすば歯車の固定部の一構成例を概略的に示す部分拡大断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係る回転軸部とはすば歯車の固定部の一構成例を概略的に示す部分拡大断面図である。
【図５】本発明の第３の実施例に係る回転軸部とはすば歯車の固定部の一構成例を概略的に示す部分拡大断面図である。
【図６】本発明の第４の実施例に係る回転軸部と歯車の固定部の一構成例を概略的に示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１            風力発電装置
２            塔
３            ナセル
４            回転軸
５            ブレード
６            増速機
７            発電機
８            ハウジング
９〜１４      ベアリング
１５〜１７    第１〜第３回転軸部
１８，１９    第１及び第２はすば歯車
１８ａ，１９ａ      ハブ部
２０          スプライン結合部
２１，２２    第１及び第２インロー部
２３，２４    第１及び第２スプライン加工逃げ部
２５，２９    スペーサ
２５ａ，１８ｂ      流出孔
２６          潤滑油路
２７          供給油路
２７ａ        ポート部
２８          潤滑油用密封栓
【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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