(57)【要約】  本発明は、風力発電所(1)の搭載部品のための転がり軸受(5)であって、前記風力発電所の相対回転可能な部品への接続のための、互いに同心状に且つ互いに部分的に内側に配置された３つの相対回転可能な環状要素(6〜8)を備え、２つの相対回転可能な接続要素(6〜8)は、間隙(9,10)によって互いに分離されているとともに、半径方向の範囲内で互いに少なくとも部分的にオーバーラップし、さらに、前記環状接続要素の半径方向オーバーラップ領域の間隙の領域に、半径方向に少なくとも部分的に互いにオーバーラップする２つの軌道(32,33)に沿って転がる転がり要素(34,35)の少なくとも２つの列と、軌道が半径方向にオーバーラップしない、転がり要素(42)の少なくとも一つの追加の列と、が設けられ、半径方向最内側の接続要素及び半径方向最外側の接続要素が一方の機械部品に接続され、半径方向中間接続要素が他方の機械部品に接続されている。  【選択図】        図１
2015508868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
好ましくは風力発電所（１）の搭載部品、特に風力発電所（１）のブレードベアリング（５；５´；５″；５（３）；５（４））のような搭載部品のための、好ましくは、０．５ｍ以上の直径を有する大型転がり軸受であって、
好ましくは風力発電所（１）の相対回転可能な部品への接続のための、互いに同心状に且つ互いに部分的に内側に配置された少なくとも２つの相対回転可能な環状要素（６〜８）を備え、
２つの相対回転可能な接続要素（６〜８）は、間隙（９，１０）によって互いに分離されているとともに、半径方向の範囲内で互いに少なくとも部分的にオーバーラップし、
前記環状接続要素（６〜８）の半径方向オーバーラップ領域の間隙（９，１０）の領域に、半径方向に少なくとも部分的に互いにオーバーラップする２つの軌道（３２，３３）に沿って転がる転がり要素（３４，３５）の少なくとも２つの列と、軌道が半径方向にオーバーラップしない、転がり要素（４２）の少なくとも一つの追加の列と、が設けられ、
少なくとも３つの相対回転可能な環状接続要素（６〜８）の各々が、全部で２つの異なる機械又はシステムの部品に接続するための好ましくは平坦な接続面（１５〜１７）を有し、
３つの前記環状接続要素（６〜８）が、互いに内側で半径方向にオーバーラップして配置されるとともに、其々の間隙（９，１０）によって互いに分離され、半径方向最内側の接続要素（６）及び半径方向最外側の接続要素（７）が一方の機械部品又はシステム部品に接続され、半径方向中間接続要素（８）が他方の機械部品又はシステム部品に接続されている、ことを特徴とする転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項２】
２つの接続要素（６〜８）の半径方向のオーバーラップは、前記半径方向オーバーラップ領域内で転がる転がり要素（３４，３５）の半径に等しいかそれより大きいことを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））
【請求項３】
相互にオーバーラップする前記軌道（３２，３３）は、前記転がり要素（３４，３５）の半径の大きさに等しいかそれより大きい半径方向範囲に沿ってオーバーラップすることを特徴とする請求項２に記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項４】
前記環状接続要素（６〜８）の前記半径方向オーバーラップ領域の前記２つの間隙（９，１０）の各々の領域に、転がり要素（３４，３５）の其々の少なくとも２つの列が設けられ、該転がり要素の各々は、半径方向に部分的に互いにオーバーラップする其々２つの軌道（３２，３３）に沿って転がることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項５】
前記中間接続要素（８）は、アキシアル方向において少なくとも３つの部分に分けられ、特に、接続面（１６）に隣接配置された第１領域；その反対側に隣接する第２領域；及び、それらの間で、先の２つに対して半径方向に等しい範囲に突出するか凹む第３の領域に分けられることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項６】
半径方向に少なくも部分的に互いにオーバーラップする２つの軌道に沿って転がる転がり要素（３４，３５）は、好ましくはボール状とされていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項７】
半径方向に少なくとも部分的に互いにオーバーラップする其々２つの軌道の間で転がる球状の転がり要素（３４，３５）の少なくとも全部で４つの列によって特徴づけられる請求項６に記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項８】
転がり要素の前記４つの列内の前記球状の転がり要素（３４，３５）の中心点間を仮想的に直接接続する線が、多角形、好ましくは矩形又は正方形を形成することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項９】
相互に対応する半径方向位置で異なる列の球状の前記転がり要素（３４，３５）が同じ寸法であることを特徴とする請求項８に記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項１０】
全４列の球状転がり要素（３４，３５）が同じ寸法であることを特徴とする請求項８又は９に記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項１１】
ボールの２つの列、好ましくは全４列が、前記中間接続要素（８）の固定要素（１３）の環状配置の中心半径から同じ距離（Ａ、Ａ´、Ｂ、Ｂ´）であることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項１２】
転がり要素の列の軌道断面が、転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））の主面（ＭＰ）に関し、軸方向にずらされたボール列の軌道断面に対して、鏡対称であることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項１３】
転がり要素の列の前記軌道断面が、断面内に配置されるとともに前記軸受の回転軸に平行に延びる中心軸（２７；ＣＡ）に関し、半径方向にずらされたボール列の軌道断面に対して、鏡対象であることを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項１４】
断面内の点の転がり要素の列の軌道断面が、斜めに、即ち、軸方向及び半径方向にずらされたボール列の軌道断面に点対称であり、特に、平行な中心軸（２７；ＣＡ）を有する主面（ＭＰ）の交差点で点対称であることを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項１５】
半径方向において少なくとも部分的に互いにオーバーラップする其々２つの軌道間で転がる前記球状転がり要素の接触角が、４５°以上、好ましくは５０°以上、特に６０°以上、好ましくは９０°以上であることを特徴とする請求項１〜１４の何れかに記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項１６】
少なくとも一つの追加の軸受位置（４１）は、その接触角が４５°より小さく、例えば４０°以下、好ましくは３０°以下、特にほぼ０°であり、前記追加の軸受位置（４１）が好ましくは転がり軸受として与えられていることを特徴とする請求項１〜１５の何れかに記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項１７】
４５°未満の接触角を持つ転がり要素（４２）が、前記特定の接続要素（６〜８）の半径方向オーバーラップ領域に隣接して半径方向に配置されていた２つの軌道（４３，４４）間を転がることを特徴とする請求項１〜１６の何れかに記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項１８】
４５°未満の接触角を持つ前記転がり要素が、該軸受装置の回転軸に平行に向く長手軸を有する、ローラ状又は筒状に形成されていることを特徴とする請求項１〜１７の何れかに記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項１９】
前記中間接続要素（８）に及び／又は前記他の接続要素（６，７）の一方又は双方に、環状に分配された固定要素、例えば固定孔（１２，１３）、好ましくは、長手軸が該軸受装置の回転軸に平行な、特に雌螺子を有しない、通孔を備えていることを特徴とする請求項１〜１８の何れかに記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項２０】
前記中間接続要素（８）又は一方又は双方の他の其々の接続要素（６，７）が、前記軸受（５；５´；５″；５（３）；５（４））の主面に沿って分割されることを特徴とする請求項１〜１９の何れかに記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項２１】
一つの外側の接続要素又は双方の外側の接続要素が、一端側で、特に転がり要素を含むロック構造を形成するように、その一端側で前記中間接続要素を囲むことを特徴とする請求項１〜２０の何れかに記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項２２】
前記２つの外側の接続要素が互いに隣接していることを特徴とする請求項１〜２１の何れかに記載の転がり軸受装置（５；５´；５″；５（３）；５（４））。
【請求項２３】
風の方向にほぼ平行な軸上で回転する風車（２）を有し、
一つ又は好ましくは複数の長尺のローターブレード（４）が、ローターのハブ（３；３´；３″；３（３）；３（４））からほぼ半径方向に突出するとともに、それぞれのブレードベアリング（５；５´；５″；５（３）；５（４））によってその長手軸回りに回転するように配設され、
一つ以上又は全てのブレードベアリング（５；５´；５″；５（３）；５（４））が、転がり軸受装置として、好ましくは０．５ｍ以上の直径を有する大型転がり軸受として構成され、
好ましくは風力発電所（１）の相対回転可能な部品への接続のための、互いに同心状に且つ少なくとも部分的に互いに内側に配置された少なくとも２つの相対回転可能な環状要素を備え、
２つの相対回転可能な接続要素（６〜８）は、間隙（９，１０）によって互いに分離されているとともに、半径方向において互いに全体的に又は部分的にオーバーラップし、
前記環状接続要素（６〜８）の半径方向オーバーラップ領域の間隙（９，１０）の領域に、半径方向に少なくとも部分的に互いにオーバーラップする２つの軌道（３２，３３）の其々に沿って転がる転がり要素（３４，３５）の少なくとも２つの列が設けられ、
少なくとも一つのブレードベアリング（５；５´；５″；５（３）；５（４））が、少なくとも３つの相対回転可能な環状接続要素（６〜８）を有し、
該３つの相対回転可能な環状接続要素（６〜８）が、前記ハブ（３）又は前記ローターブレード（４）に接続するための平坦な接続面（１５〜１７）を有し、
前記３つの前記環状接続要素（６〜８）が、互いに内側で半径方向にオーバーラップして配置されるとともに、半径方向中間接続要素（８）が前記ハブ（３）又は前記ローターブレード（４）に接続され、半径方向最内側の接続要素（６）及び半径方向最外側の接続要素（７）が其々他の要素（４，３）に接続されていることを特徴とする、風力発電所（１）。
【請求項２４】
請求項１〜２５からの一つ以上の特徴によって特徴づけられる請求項２６に記載の風力発電所（１）。
【請求項２５】
前記中間接続要素（８）を貫通する螺子又はボルトが、前記ローターブレード（４）の後端に螺入されるか、特には前記ローターブレード（４）に埋設された各アンカー体、好ましくは雌螺子を有するアンカー体（５０）によってそこに接続されることを特徴とする請求項２６又は２７に記載の風力発電所（１）。
【請求項２６】
半径方向最内側及び半径方向最外側の接続要素（６，７）を貫通する螺子又はボルトが、前記ハブ（３；３´；３″；３（３）；３（４））又はローターブレード（４）の後端に螺入されるか、そこに接続されることを特徴とする請求項２６〜２８の何れかに記載の風力発電所（１）。
【請求項２７】
前記ハブ（３；３´；３″；３（３）；３（４））又はローターブレード（４）に、接続領域が設けられ、ブレードベアリング（５；５´；５″；５（３）；５（４））の半径方向最内側及び半径方向最外側の接続要素（６，７）に接続するための、例えば、一方が他方の内側にある同軸状に配置された２つのエプロン（５５，５６）を備えることを特徴とする請求項２６〜２９の何れかに記載の風力発電所（１）。
【請求項２８】
少なくとも好ましくはフォーク状接続領域に、中間接続要素（８）の固定螺子、固定ボルト、又は同様な固定手段（２２）を通す、検査孔によって特徴づけられている請求項３０に記載の風力発電所（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方で、転がり軸受け装置、好ましくは、風力発電所の搭載部品のための、直径０．５ｍ以上の大きな転がり軸受け、特に風力発電所のブレードベアリングに向けられ、風力発電所の相対回転可能な部品への接続のために、互いに同心状に配置されるともに、互いの少なくとも局所的な内側に配置された、少なくとも２つの相対回転可能な環状の接続要素を備え、そこでは、２つの相対回転可能な接続要素が、隙間を介して、半径方向に互いに全体的又は部分的なオーバーラップして、互いに分離され、そこではさらに、前記環状の接続要素の半径方向オーバーラップ領域における隙間の領域に、少なくとも２つの転がり要素が設けられ、その各々が、半径方向に少なくとも局所的に互いにオーバーラップする各々の軌道に沿って転がるとともに、その軌道が半径方向にオーバーラップしない転がり要素の少なくとも一つの追加の列が設けられ；他方で、風の方向にほぼ平行な軸の回りに回転する風車を有する風力発電所のブレードベアリングのようなこの種の転がり軸受けに向けられ、そこでは、一つ又は好ましくは複数の長い回転ブレードがハブからほぼ半径方向に突き出して配置されるとともに、それぞれが、各々のブレードベアリングによって長手軸回りに回転させられ得る。
【背景技術】
【０００２】
風力発電所の風車のハブのローターブレードを搭載する直径０．５ｍ以上の大きな転がり軸受けは、極限の機械的負荷を受ける。
【０００３】
ローターブレードの付け根は、その先端とは対照的に、風に押されても撓まず、従って、従って支点として作用するため、安定した風の負荷でさえ、風圧は、半径方向の力だけでなく、非常に強い捻れモーメントをも生じさせる。ローターブレードは、ハブモータによって駆動している時に、ハブの周囲の接線方向に向けられたモーメント部品を避けることができるが、ローター軸に平行なモーメント部品を避けることができない。ローターベアリングは、常に、屈することなくハブに実質的負荷を伝達しなければならない。
【０００４】
ローターブレードの重さから生じる負荷もこれに加わる。これは、ハブの回りのローターブレードの一回転毎に変化する。ローターブレードが垂直なとき、ブレードベアリングの回転軸の方に向けられたその重さの負荷は、大きな当たり障りのない軸方向のテンションの形態か又は圧縮力の形態をとる。ローターブレードが水平方向にあるときは、しかしながら、半径方向の力と捻れモーメントの組合せが生じ、後者は、転がり軸受けに対してより大きな負荷を構成する。力及びモーメントの方向の絶え間ない変化にともなう変わりやすい負荷は、制御を特に困難にする。
【０００５】
これに、例えば、異なる高さで異なる風速のために、他の実質的に変化する負荷が加えられ、それに、ローターブレードは、それがその環状経路を介して移動する際に常にさらされ、その結果、とりわけ、駆動トルクが一定でなく、連続的に変動する。
【０００６】
これに関して、風の流れは均一でなく、常にそして予測不能に変化する風の方向及び強さで頻繁に突風がふき、それらのためのコンピュータモデルがないため、どんなに優れていても、いかなる調整スキームによっても矯正され得ないということに留意すべきである。
【０００７】
最後に、ローターブレードは、何年も続いて全てのタイプの天候に晒されるため、たとえ出来るだけ風から外れたとしても、嵐やハリケーンでさえ避けることができないということが分かるであろう。
【０００８】
明らかに、従って、ローターベアリングは、全てのこられの逆境にあって、何年もの間、ローターブレードを安定させるために、驚くほど効果をもたらさなければならない。
【０００９】
この理由のため、たとえば国際公開第ＷＯ２００８／０５２７７８Ａ１では、適切な安定性を得るために用いられるボールを６列迄、ブレードベアリングとして、複数列ボールベアリングを用いることが提案されている。捻れモーメントを吸収するために、特別に強いアキシアルベアリングの列（これらの最大５列が設けられ、好ましくは、ラジアルに作用するボールを一つだけ備える。）が用いられる。この従来発明は、同心状に互いの内側にあるように、同じ面内に最大３列のアキシアルボールベアリングを配列することを提供する。しかしながら、そのように多くの転がり要素の列を持つことは、ベアリングの組立が非常に複雑であるだけでなく、一方ではローターブレードに、他方では風車のハブに、其々のベアリングリングを接続するにも問題を引き起こす。これは、転がり要素の３つの同心状に配列された列のための軌道が、転がり軸受けの全幅を占めるとともに、隣接する全端面に沿って、又は、互いの内側に同心状に、延びているからである。結果として、この端面を接続面として利用することもできないし、そこに何らかの固定手段を配置することもできない。この困難を回避するため、反対側の端面が接続面として形成され、螺子を受け入れるために、冠状に配置された、雌螺子付きの有底孔を備えている。しかしながら、この取付方法は、近年のローターブレード及び／又は風車のハブにとって、特に後者はそれら自身が螺子を受け入れる雌螺子有底孔だけを備える場合に、必ずしも適しているとは限らない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００８／０５２７７８Ａ１パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特に捩じりモーメント及び／又は変化する負荷に対して、高い安定性あるいは最大の安定性にもかかわらず、特定の装置又はシステム部品、特に、一方で風車のローターブレードへの接続に関して許容され、他方で風力発電のハブへの接続に関して許容される、制限を必要としないような方法で、上述の種類の転がり軸受け装置及びそれとともに装備された風力発電所を更に発展させるため、上記従来技術の欠点から本発明を引き起こす問題点が生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この問題は、この種の転がり軸受装置が、全部で少なくとも３つの相対回転可能な環状接続要素の各々が全部で２つの異なる機械部品又はシステム部品への効果的な接続のための平坦な環状平面を有し、前記３つの環状接続要素が半径方向に互いの内側に配置され、その半径方向最内側の接続要素と半径方向最外側の接続要素とが、一方の機械部品又はシステム部品に接続されるとともに、半径方向中間接続要素が他方の機械部品又はシステム部品に接続される、という事実によって解決される。
【００１３】
従って、本発明によれば、前記中間接続要素が、２側方、即ち、その半径方向内側及び半径方向外側のみで他の２つの環状接続要素によって囲まれる。国際公開第ＷＯ２００８／０５２７７８号パンフレットにある環状接続要素は３側方で囲まれているが、本発明によれば、前記中間接続要素が、内側と外側の各側の付加的な各接続要素によって実際にその内側と外側の側面に置かれているが、これらは前記中間接続要素の２端面へのアクセスを阻止しない。特に、前記中間接続要素の前記２端面の何れも、どの種類の転がり要素のための軌道として機能しない。代わりに、該中間接続要素の端面を、機械部品又はシステム部品の取付のための、接続面として用いることを可能にするととともに、オプション的にそこに貫通孔を配置することにより該孔を通して挿入されるとともに接続された構造物へ螺入された螺子による取付も許容する。螺子ヘッドの底面は、接続面の反対側に載るために十分なスペースを有しており、それにより、前記接続要素をその接続された構造物に対して堅く押し付ける。過小評価されてはいけない付加的な効果は、厳密に言うと、２つの相互に同心状の軸受が現に存在し、それが例えばリングの分解及び／又は軸受の組立部品のような転がり要素の交換を可能にし、其々の他の軸受の組立部分が、それに自信によってローターブレードの安定化作業を一時的に負担することである。
【００１４】
前記環状接続要素の半径方向オーバーラップ領域内の２つの間隙の各々の領域に、半径方向の少なくとも部分的に互いにオーバーラップする２つの軌道の其々に沿って転がる転がり要素の少なくとも２つの各列を、備えることが有利であると分かっている。軸受軌道は、それら自身が、特定の接続要素の半径方向オーバーラップ領域に配置されるので、それらは、部分的に又は主としてアキシアル方向の力を伝達することができる。これは、より多くの傾動を吸収または制御できるように、発電所用の大型軸受、特に風力発電のローターブレードの場合に特に重要である。間隙内にある転がり要素の前記２つの列の一方は、アキシアル（軸方向の）圧縮力を吸収し、他方がアキシアル（軸方向の）引張力を吸収する。各間隙に少なくとも２つのそのような軌道を備える、これら２つの列の２つの部分からなる配置のため、発生する軸方向の力（アキシアル力）は、前記中間リングによって、その半径方向内側及びその半径方向外側に伝えられるので、例えば、前記中間リングの楕円変形のリスクがない。軸方向の力の半分だけが其々に生じているため、２つの外側リングに何ら変形のリスクが生じない。転がり要素そられ自信が保護されるのは、従来の軸受の２倍の転がり要素があるからである。
【００１５】
本発明の好ましい具現では、前記中間接続要素が少なくとも３つの部分（接続面に隣接配置された第１領域；その反対側に隣接する第２領域；及び、それらの間で、先の２つに対して半径方向に等しい範囲に突出するか凹む第３の領域）に軸方向に分けられる。前記第１及び第２の領域の間、及び、前記第２及び第３の領域の間の移行部分に、オーバーラップ領域が軌道として形成されるステップ（段）が形成される。第３の領域、即ち中間の領域は、前記他の２つの領域に比べて、半径方向に前記中間リングの中心の方へ延びるか、または該中心から後退するため、この種の少なくとも２つのステップ（段）が間隙毎に形成される。
【００１６】
もし２つの半径方向に集まるステップ状をした間隙毎の偏倚が、即ち中間領域と他の外側領域−上部領域と下部領域−との間に設けられれば、該中間領域は、周囲のノーズ又はフランジの形態か、周囲の溝又は凹部の形態の何れかをとる。前記中間接続要素の其々の軌道は、これらの要素の其々のフランク（側面）に配置される。これらの２つの軌道は、従って、周囲の溝又は凹部の場合に互いに向かい合うか、あるいは、周囲のノーズ又は凸部の場合に互いに外方を向く。それにもかかわらず、同じ間隙に割り当てられ前記中間接続要素の一部を形成するこれらの２つの軌道は反対の軸方向を向き、その上を転がる転がり要素は、従って、異なる軸方向に軸方向の力（アキシアル力）を伝達することができる。
【００１７】
半径方向に少なくとも部分的に互いにオーバーラップする２つの軌道に沿って転がる前記転がり要素は、好ましくはボールのような形状である。球状の転がり要素は、軌道の配置によって、０°と９０°の間の任意の接触角をとることができ、従って、半径方向の力（ラジアル力）と軸方向の力（アキシアル力）を同時に伝達することができる。この種の配置では、従って、半径方向の列は必要でないか、または、そのような列は、ずっと小さい寸法とされ得る。
【００１８】
本発明の更に好ましい発展が、半径方向に少なくとも部分的に互いにオーバーラップする其々の２つの軌道の間で転がる球状の転がり要素の全部で少なくとも４列に提供される。上で指摘したように、そのような配置は、間隙毎に２つの転がり要素の列があり、その列が半径方向に互いに偏倚しており、その２つの間隙が半径方向に互いに偏倚している場合に、得られる。
【００１９】
ボールの前記４つの列内の前記球状の転がり要素の中心点が、転がり要素の回転軸の周りの４つの周囲経路に沿って移動し、それらの経路が転がり軸受け横断面によって回転軸に半径方向に横切られる点が、四角形の角、好ましくは、矩形又は正方形の角にあることは、本発明の範囲内である。言い換えると、軸受の回転軸に沿うとともにボールの各列内の球状の転がり要素の大円を含む半径方向断面内に、軸方向の力を伝達する球状の転がり要素の中心点間を仮想的に直接接続する線が、好ましくは直方体、特に矩形又は正方形を形成する。各間隙内の転がり要素の列の前述の軸方向偏位と、２つの間隙の間の半径方向偏倚が、このように、転がり軸受の四角の断面に、又は、軸受の回転軸回りの円内に曲げられる仮想の４つの縁のバーの縁に沿って、転がり要素を配列させる。もし環状に曲げられたこの仮想的な４つの縁のバーが直角の縁を持つと、転がり要素の列は、互いに対称的に配置されるとともに、発生する力は、従って、互いに対称的に分配され、その結果、過度な軸方向の負荷（軸方向の力及び／又は傾斜モーメント）の下で、前記中間リングは、半径方向の曲げを受けず、即ち、極めて堅く対抗する。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態は、前記中心点の環状経路によって形成される四角形の２つの正反対の角の間を接続する線が、特定の軌道断面の全てを、各軌道のフィット領域の中心又はその近くの何れかで、通過するか、又は、ボールの２つの各列を伴う２つの軌道断面のフィット領域の中心間を接続する其々の線が、ボールの列をほぼ直角に横切るということを、更なる特徴とする。最初のケースでは、結合された軸方向と半径方向の力の存在下で、含まれる転がり要素の４つの列によって伝達される力は、Ｘ形状の手方で共通の中心へと向けられるか、共通の中心から離れる方へ向けられるのに対し、次のケースで伝達されるべき力のフォースラインは、菱形の辺、又は、一つの頂点に立つ四角の辺のように、リングの断面の中心にほぼ接線方向に走る。もちろん、最初のケースでは、前記中間リングは、圧縮状態に断面的に荷重を受けるとともに、２つの外側リングの間で、いわば“クランプされる”ことができ、ねじり力がより低い程度に対抗される一方、後者のケースでは、その状況が正確に逆になる。それにもかかわらず、両方のケースで、其々の４つの潜在的な圧縮力の方向が、デカルト座標の４象限内で、もとの方向に依拠して、４つの異なる方向を向く。従って、全ての考えられる負荷は、本発明による軸受によって操作され得る。
【００２１】
もし、ボール列の両方の軌道断面のフィット領域の中心間を接続する線が、一方では特定のボール列の中心点の環状経路間を接続する線と一致し、他方では、前記中心点の環状経路によって形成される四角形内に正反対に配置されたボール列の中心点の環状経路の間を接続する線と一致する場合、若しくは、それが最初のボール列の中心でそれとともに横切る場合、ボールは、２つの軌道のフィット領域によって特定の接触点に対称的に囲まれ、それにより、最適に案内される。特に、ボールに潜在的にダメージを与えている軌道のエッジとの接触がこのようにして避けられ得る。
【００２２】
本発明は更に、ボール列の軌道断面が、転がり軸受けの主面に関して、ボール列の軸方向偏位の軌道断面に、鏡対称であることを提供する。この結果、一方で、対称の最大限では、他方で、この種の配置を伴い、伝播性の軸方向の引張力及び圧縮力が、ほぼ等しく、そして、その大きさは、作動方向に拘わらず、単一の最大値に基づくことができる。
【００２３】
加えて、ボール列の軌道断面は、軸受の回転軸に平行に延び前記断面内に配置される中心軸に関し、半径方向に偏倚するボール列の軌道断面に、鏡対称であるべきである。そのような場合、伝播性半径方向の力は、その方向が外向きか内向きかに拘わらず、方向に拘わらず、ほぼ等しい。
【００２４】
加えて、もし、前記断面内の点のボール列の軌道断面が、対角線的に、即ち、軸方向および半径方向に、偏倚したボール列の軌道断面に点対称であれば、傾斜モーメントに応答する前記中間接続要素の振る舞いは、理想的に調整され、一方側にもたらすいかなる傾向も最大限可能な範囲に支持される。
【００２５】
本発明は更に、半径方向に少なくとも部分的に互いにオーバーラップする２つの軌道の間を転がる球状の転がり要素の接触角が、４５°以上、好ましくは５０°以上、特には６０°以上であることにより、発展させられる。これは、転がり要素の３つの列が軸方向の力及び／又は傾斜モーメントを主として受け得るように設計されていることを意味する。これは、特に風力発電のハブのローターブレードの搭載における、最も頻繁な荷重のケースを示す
本発明は、接触角が４５°未満、例えば４０°以下、好ましくは３０°以下、特にほぼ０°である転がり要素の少なくとも一つの列を、前記２つの間隙の一つに配置することによって更に発展させられる。少なくとも一つのそのような転がり要素の列は、本来、適切な場合には、半径方向の中間接続要素の、追加のセンタリング機能を担う。この方向への負荷は通常、風力発電所のハブにローターブレードを搭載する場合の軸方向の負荷よりずっと小さいので、これらの転がり要素は、軸方向に主としてクランプされる既述の転がり要素より小さく実装することができる。少なくとも一つの滑り軸受又は他のタイプの軸受が、転がり軸受の代わりに、ここで任意に使用され得る。同様に、そのようなラジアル軸受が、もちろん、両方の間隙に設けられ得る。
【００２６】
特定の接続要素の半径方向オーバーラップ領域を越えて半径方向に配置される２つの軌道の間で４０°未満の接触角で転がることが、転がり要素にとって効果的であることが分かっている。共通の断面内で、転がり要素の３つの列内の転がり要素の中心点は、好ましくは正三角形の角にあり、三角形の頂点は、ボールの半径方向列に一致し、そのベースの両側の頂点は、ボールの其々の軸方向列に一致する。極限の対称は、このようにして得られ、本発明軸受は、従って、容易に計算し、必要な寸法に形作ることができる。
【００２７】
４５°未満の接触角を持つ転がり要素は、軸受の回転軸に平行に向けられた長手軸を持つローラ状に形成することができる。そのような場合、比較的小さい転がり要素でさえ、発生する制限された半径方向負荷を吸収するのに十分である。本発明による転がり軸受けの設計寸法は、少なくとも軸方向で、最小に削減され得る。
【００２８】
本発明によれば、前記中間接続要素及び／又は其々の他の接続要素の一方又は双方に、冠状に其々配置された固定要素、例えば固定孔、好ましくは長手軸が回転軸に平行で特に雌螺子を有しない通孔を備えることができる。そのような通孔は、特に、それらを貫通して係合し、特定の接続された構造物、例えばローターブレード又はハブに螺入され、それによって固定される、螺子の手段によって、効果的なロッキングに用いられ得る。
【００２９】
本発明は、前記中間接続要素及び／又は他の其々の接続要素の一方又は両方が、軸受の主面に沿って分割されることで更に発展させられる。これは、その周囲のノーズの両方のフランク上に把持されるノーズリングへの取付又は該ノーズリングの搭載を容易にする。
【００３０】
一方又は両方の軸受ギャップが少なくとも一つの開口領域でシールされることが効果的であることが分かっている。半径方向外側の接続要素と中間接続要素の間に少なくとも一つの外向きに配置され開口が、天候の影響からその後の間隙を守るためにシールされるべきである。中間接続要素の接続面を越えて隣接する間隙開口が装置の内側だとしても、未だ、ローターブレードの内部空間に晒されている。この開口領域は、より大きな水分がその空間に溜まる可能性に対してシールされるべきである。最後に、他の２つの間隙開口は、ハブ本体の内側に配置されているが、ここで再度、水分の浸入の可能であるので、ここも同じようにシールすることが賢明である。
【００３１】
好ましいデザインルールは、潤滑剤を導入するための手段、例えば潤滑ニップルが、最内側又は最外側の接続要素に、好ましくは、最内側と最外側の接続要素に設けられることを提供する。使用される潤滑剤は、好ましくはグリスである。潤滑オイルの使用が原理的に考えられるが、これは、シールが液体の潤滑剤の液漏れを防止するため、実質的な支出増を必要とする。
【００３２】
潤滑装置、特に潤滑ニップルを、転がり要素の列の其々の高さに配置することによって、更なる利点が得られる。これは潤滑剤の作用の主な分野であるので、潤滑剤は、補充時にこれらの位置で特に注油されるべきである。
【００３３】
本発明による風力発電所は、風の方向にほぼ平行な軸周りを回転する風車を有し、一つ又は好ましくは複数の長尺のローターブレードが、ローターのハブからほぼ半径方向に突出するとともに、それぞれのブレードベアリングによってその長手軸回りに回転するように配設され、一つ以上又は全てのブレードベアリングが、転がり軸受装置として、好ましくは０．５ｍ以上の直径を有する大型転がり軸受として構成され、風力発電所の相対回転可能な部品への接続のための、互いに同心状に且つ少なくとも部分的に互いに内側に配置された少なくとも２つの相対回転可能な環状要素を備え、２つの相対回転可能な接続要素は、間隙によって互いに分離されているとともに、半径方向の範囲内で互いに全体的に又は部分的にオーバーラップし、前記環状接続要素の半径方向オーバーラップ領域の間隙の領域に、半径方向に少なくとも部分的にオーバーラップする２つの軌道の其々に沿って転がる転がり要素の少なくとも２つの列が設けられ、少なくとも一つのブレードベアリングが、少なくとも３つの相対回転可能な環状接続要素を有し、それらの各々が、前記ハブ又は前記ローターブレードに接続するための平坦な接続面を有し、前記３つの前記環状接続要素が、互いに内側で半径方向に配置されるとともに、半径方向中間接続要素が前記ハブ又は前記ローターブレードに接続され、半径方向最内側の接続要素及び半径方向最外側の接続要素が其々他の要素に接続されている。そのような風力発電所の風車は、ローターブレードの本発明による搭載によって、より高い安定性を与えられ、とりわけ達成可能な耐用年数への好ましい効果を有する。
【００３４】
そのような風力発電所のブレードベアリングは、一つ以上の上述した転がり軸受けを有することができる。上述の特徴を備えるローターブレード軸受の利点は、風車に転換するだけでなく、それによってこの種の風力発電所の全般的な特性を改善する。
【００３５】
本発明によれば、断面をほぼフォーク状とされている接続領域が、ハブ又はローターブレードに設けられ、ブレードベアリングの半径方向最内側及び半径方向最外側の接続要素への接続のために、一方が他方の内側になる同心状に配置された２つのエプロンを備える。一方の半径方向最内側接続要素と、他方の半径方向最外側の接続要素とは、好ましくは、これら２つのエプロンの互いに平坦な自由端面に、接続され得る。２つのエプロンの距離は、前記中間接続要素の幅にほぼ等しい。
【００３６】
固定螺子、固定ボルト又は類似の固定手段が、前記フォーク状の接続領域の検査孔を通じてアクセス可能である。ローターブレードは、従って、ローターブレード軸受をローターハブに固定した後、ローターブレード軸受に固定され得る。接続される構造物の其々の領域内で必要とされる次の分解も、他の接続された構造物の其々を取り外す必要を無くすことができる。
【００３７】
さらに、前記断面フォーク状領域の２つのエプロン間の距離が、固定螺子のヘッド、固定ナット、又は同様のものの、好ましくは最小径にほぼ等しく、それによって、偶発的な分離に対するこの固定手段を保護することは、本発明の教示の範囲内である。このように、多角形の固定手段、好ましくは六角形のような形状とされた固定手段は、あたかもオープン・ジョウ・レンチにように、その場に回転不能に保持され、従って、例え激振に受けても外れない。特定の固定手段の断面が、外面に螺子のない領域、特にそのヘッドの外側の表面に２つの相互に反対で平行な面を有することが好ましい。これは、例えば、偶数の面を持つ正多角形にも当てはまる。
【００３８】
本発明に基づく更なる特徴、詳細、利点、及び効果は、本発明の幾つかの好ましい実施形態の以下の説明から、図面を参照することによって、明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る風力発電所の正面図である。
【図２】図１の風力発電所のハブとローターブレードとの間に組み込まれた、本発明に係る転がり軸受けの第１実施形態を示す部分断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態であり、図２に対応する図である。
【図４】本発明の第３実施形態であり、図２に対応する図である。
【図５】本発明の他の実施形態であり、図２に対応する図である。
【図６】本発明の更なる変更形態であり、図２に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、タワー、ナセル、及び、ハブ３を備える風車２を備える風力発電所１を示す概略図であり、風車３は、いわゆるローター軸又は主軸の周りに、ローター軸又は主軸のほぼ半径方向にハブ３から突き出して延びる複数のローターブレード４とともに、回転する。
【００４１】
ローター軸又は主軸は、好ましくは、概ね風の方向に向けられ、これは、風力発電所のタワーの垂直軸回りのナセルを回転させることにより、ローター軸又は主軸を再調整することによってなされる。
【００４２】
異なる風力に拘わらず出来るだけ風車の回転速度を一定に保つため、又は、少なくとも所定の回転速度範囲内に保つため、ローターブレード４は、それらの其々の長手軸回りに回転することができ、従って、必要に応じて、風の中にもっと向けられるか、あるいは、風から外される。この機能は、いわゆるブレードベアリング５によって達成され、その各々が其々のローターブレード４をハブ３に接続している。
【００４３】
ローターブレードの傾斜度のアクティブ制御のため、例えばモーター被動歯車と噛み合う、円周リングギアが、この種のブレードベアリング５の近くに設けられる。
【００４４】
図２は、該ベアリングに接続されたハブ３とローターブレード４の領域を含む、ブレードベアリング５の部分断面を示している。この場合、ローター軸又は主軸は、図示された詳細の下で、ほぼ水平に延びる一方、ブレードベアリング５の回転軸、即ち、ローターブレード４のほぼ同軸の長手軸は、図示された詳細の余白のすぐ横に配置され、そこでトップから底へ、即ち、半径方向に、ローター軸又は主軸に垂直に延びる。図２に抜粋されているブレードベアリング５の領域は、ほぼ１０ｃｍと３０ｃｍの間の幅を有し、大型の風力発電所のブレードベアリング５の直径は、典型的にはほぼ０．５ｍと１０ｍの間であり、好ましくは１ｍと８ｍの間、特に２ｍと５ｍの間であり、従って、図面上に描かれ得る範囲の十分に外側である。この大きな寸法のため、ブレードベアリング５は、大型転がり軸受けとして、一般に称される。
【００４５】
ブレードベアリング５は、トータルで３つの環状接続要素を有し、そのリング軸は、全てローターブレードの軸と同軸で延びている。半径方向内側の接続要素６と半径方向内側の接続要素７との間に、中間接続要素８がある。其々の隣り合う接続要素、即ち、一方で半径方向内側の接続要素６と中間接続要素８、他方で
中間接続要素８と半径方向外側の接続要素７は、それぞれの間隙９，１０によってどちらも互いから離されており、取り外された状態で、全ての３つの接続要素６〜８が互いに対して自由に回転され得る。
【００４６】
これは、もはや取り付けられた状態の場合ではない。図２から分かるように、半径方向内側の接続要素６と半径方向最外側の接続要素７とは、同じ連接構造に固定されており、特に、図示例では、風車２のハブ３に固定されている。この取付状態では、従って、こられ２つの接続要素６，７はもはや互いに対して回転することはできないが、ローターブレード４に接続されている中間接続要素８に対してのみ回転することができる。
【００４７】
各接続要素６〜８を固定する機能は、特定のリング上で冠状に配置されるとともにブレードベアリング５の回転軸に平行に延びる孔１１〜１３によって達成される。これらの各々は、特定の接続要素６〜８の接続面１４〜１６に開口し、そこに、ハブ３のジャケット近傍又はローターブレード４の後端部で、平坦面領域が、平面的にあるいは面積的に載る。
【００４８】
図示例は、好ましくは内ねじの無い、通孔１１〜１３を備えるので、これらは、特定の接続要素６〜８のそれぞれに反対側の端面１７〜１９に開口する。ここで、これらの開口１１〜１３を通して挿入された螺子２１のヘッド２０、又は、それらを通じて挿入されたボルト２２に螺着されたナット２３、又は同様の螺子付き要素は、接合のための十分なスペースを持っている。もしこれらの螺子２１又は（スタッド又は螺子切りされた）ボルト２２が、其々の孔１１〜１３と一直線上に配置されたハブ３又はローターブレード４の孔２４〜２６に螺入され、それら又はそれらに螺着されたナット２２が締め付けられると、特定の接続面１４〜１６がハブ３又はローターブレード４の隣り合う面に対して摩擦固定的に押し付けられる。
【００４９】
中間接続要素８の孔１３は、２つの間隙９．１０の間のほぼ中程に設けられている。図１からさらに分かるように、ブレードベアリング５全体の描かれた断面は、ボア１３の長手軸２７に実質的に対称であり、従って、センター軸ＣＡとしても言及されることがある。軸力を伝達するための全ての球状の転がり要素３４は、このセンター軸ＣＡから半径方向に同じ距離にある。
【００５０】
ブレードベアリング５の内部構造は、特に水平な主面ＭＰに対して、さらにもう一つの対称性を有しており、該主面は、孔１３の長手軸２７によって及びセンター軸ＣＡによって直角に横切られ、図２にも示されている。軸力を伝達するための全ての球状の転がり要素３４は、この主面ＭＰから同じ距離はなれている。
【００５１】
転がり要素３４の二重対称性のため、それらの中心は、図２の断面表示では、仮想的な長方形又は正方形の角に位置している。
【００５２】
図２の実施形態では、半径方向最内側のリング６及び半径方向最外側のリング７が、それぞれノーズリングのように形成され、それぞれがフランジを有し、ノーズ２８として技術的専門用語で称され、該ノーズは、特定の隙間９，１０の方、又は、中間接続要素８の方へ突出する。図示例では、これら２つのノーズ２８の断面は、対称軸２７に関して互いに対称である。
【００５３】
これら２つのノーズ２８は、中間接続要素８によって３側面が囲まれ、中間接続要素８は、この目的のために、間隙９，１０の方を向いている２つの湾曲した側面３０，３１の各々に、それぞれの周囲に円周状に延びる溝２９を備えている。図示例では、これらの２つの溝２９は、対称軸２７に対して互いに対称である。
【００５４】
図２からさらに分かるように、ノーズ２８のフランクとそれを囲んでいるそれらの溝２９とは、半径方向において互いにオーバーラップしている。其々のオーバーラップ領域は、転がり要素３４，３５の各々の列のために、それぞれ軌道３２，３３として機能する。転がり要素３４，３５が遊び無しにこれらの軌道３２，３３の其々に沿って転がることができるように、同じ転がり要素３４，３５に割り当てられた２つの軌道３２，３３の間の最大の軸方向の距離が、これらの同じ転がり要素３４，３５の直径に等しい。このことは、一方において、溝２９の互いに対向するフランク３２の軸方向の距離ａがノーズ２８の最小の軸方向の広がりｅと転がり要素３４，３５の直径ｄの２倍を合計に等しいということを意味する。すなわち、ａ＝ｅ+２×ｄであり、転がり要素３４，３５が異なる直径ｄ１、ｄ２を持つ異なるサイズの場合は、ａ＝ｅ+ｄ１+ｄ２である。
【００５５】
図２の実施形態では、転がり要素３４，３５の各々は、球状を有している。これは、軌道３２，３３の断面がそれぞれ、特に円弧に沿って、凹状に湾曲させられていることを意味する。これらの湾曲した軌道領域は、それらが球状の転がり要素３４，３５とほぼ同じ直径を有することによりそれらの表面に対してぴったりとフィットするので、フィット領域とも称するべきである。図２からさらに分かるように、これらの軌道又はフィット領域３２，３３の断面は、何れも、９０°以上１８０℃未満の中心角α１、α２（すなわち、９０°≦α１＜１８０°、９０°≦α２＜１８０°、好ましくはα１＝α２＝α）を持つ円弧に沿って延びている。
【００５６】
分かるように、ノーズ２８のフランク及びそこに配置された軌道３２，３３は、ノーズ２８の自由端の方へ、特に好ましくはブレードベアリング５のほぼ中央主面に対して対称的に、分かれる。
【００５７】
さらに、ノーズ２８のフランク及びそこに配置された軌道３２，３３は、
溝２９から中間接続要素２８の其々の隣り合う湾曲した部分３６，３７；３８，３９へのエッジ状をした移行領域で軸方向（アキシアル方向）に互いに向けて、特に好ましくは、ブレードベアリングのほぼ中央主面に対して対称的に、再び近づく。
【００５８】
部分３６，３８は、このましくは、溝２９上の上に配置されるとともに、溝２９の下の其々の部分３７，３９と各々位置合わせされている。その結果、端面１９は、中間接続要素８の接続面１６と平行なだけでなく、ほぼ同じ広がりを持つ。
【００５９】
図２からさらに分かるように、少なくとも一つ間隙９．１０内（好ましくは、そこに配置されたノーズ２８の自由端側面４０の領域）に、他の軸受４１、特に転がり要素４２の第５の列、がある。これらは、２つの軌道４３，４４に沿って転がるが、特定の接続要素６〜８の半径方向オーバーラップ領域に配置されるのではなく、半径方向に特定の間隙９，１０を埋める。その結果、これらの転がり要素４２の回転軸は、ブレードベアリング５の回転軸にほぼ平行であって、接触角はほぼ０°（全体的に又は独占的に半径方向の力の伝達に相当する。）である。図示例では、このベアリングは、球状の転がり要素３４，３５より小径の、筒状又はローラ状の転がり要素４２を備える転がり軸受けである。しかしながら、これは、必須ではない。その直径は、異なる直径とすることもできるし、及び／又は、ローラ４２に代えて、ボール状、ニードル状、コーン状、又はバレル状の転がり要素、又は、滑り軸受け又は他のタイプの軸受をラジアル軸受４１のために使用できる。さらに、少なくとも一つのそのようなラジアル軸受４１が半径方向内側の間隙９又は半径方向外側の間隙１０又はその両方に配置され得る。ローラ状の転がり要素４２のアキシアル方向の案内のため、少なくとも一つの軌道４３，４４が特定の接続要素６〜８に溝状の凹部として形成され得る。
【００６０】
さらに図２から分かるように、共通の面内にある転がり要素３４，３５の列は、固定孔１３の中心軸２７によって規定される筒状ジャケットから同じ半径方向の中心間の距離Ａ，Ａ’、Ｂ，Ｂ’を有している（Ａ＝Ａ’；Ｂ＝Ｂ’）。転がり要素の全４列に転がり要素３４，３５の中心点が、前述の実質的に筒状のジャケットから半径方向に同じ距離である配列（Ａ＝Ａ’＝Ｂ＝Ｂ’）が、特に好ましい。
【００６１】
接続要素６〜８の軌道３２，３３，４３，４３は、同じ共通のベース本体を加工又は成形することによって、特定の孔１１〜１３とともに形成される。
【００６２】
最内側及び最外側の接続要素６，７の２つのノーズ２８が其々、中間接続要素８の溝２９によって３側方で囲まれているので、ブレードベアリング５の組立は、中間接続要素８が溝２９の領域内で、水平面４５に沿って、上部リング４６と下部リング４７とに分割される場合のみ、可能であり、それは、半径方向最内側及び半径方向最外側の接続要素６，７のノーズ２８の双方の軸方向から同時にスライドされ、特には互いに螺子止めされて、互いに接続される。
【００６３】
貫通孔１１〜１３の存在により、それらに位置合わせされた孔２４〜２６が、雌螺子４８，４９を備える有底螺子として形成され、そこに、螺子２１又はボルト２２が螺入されている。ハブ３及び／又はローターブレード４に用いられる材料の性質により、そのような雌螺子４８，４９は、図２に描かれたハブ３、又はブッシュ５０、あるいは、例えば鋳造され、接着され、及び／又はそこに固定された接続面に同様に埋設された、他の本体のような特定の材料の何れかに刻設される。中間接続要素８の半径方向幅又は接続面１６の半径方向幅は、好ましくは、ローターブレードジャケット５１の後端５２の肉厚にほぼ等しく、それにより、ローターブレードジャケットが接続要素１６に接合され、そこに固定される。
【００６４】
接続された構造（例示されたハブ３）は、２つの同心の接地面５３，５４を有し、それらは２つの相互に同心のエプロン５５，５６の其々の一つの自由端側に設けられている。これら２つのエプロン５５，５６は、全体的にみて、ほぼＵ字状の断面を有する配置を形成するために、半径方向ウェブ５７によってそれらのベースに接続される。ボルト２２又はそられに螺締されたナット２３、又は代わりに用いられる螺子にアクセスするため、Ｗｅｂ５７は多くの孔５８を有し、該孔は中間接続要素８の孔１３の数に等しく、そのアクセス孔が好ましくはナット２３、螺子ヘッド２０、又は同様の固定手段の最大径よりわずかに大きい。ハブ３のジャケット５９は、ウェブ５７の底面に対して、半径方向外側のエプロン５６とほぼ合致して載っている。
【００６５】
もちろん、その配置は、その正反対にすることもできる。すなわち、ローターブレード４が相互に同心の２つのエプロンを備え、それぞれが最内側及び最外側の接続要素６，７のための接続面を備え、ハブが、中間接続要素８のための単一の接続要素を有する。
【００６６】
図３は、異なる配置を示している。ここで、ブレードベアリング５′は、それにもかかわらず、前述のものと同じ設計であり、ローターブレード４への接続方法も前述の技術と同じである。ハブ３′に接続するための接続構造だけがこの場合に相違している。
【００６７】
前述した実施形態のように、ハブ３′は、その接続領域に、２つのエプロン５５′、５６′を有し、それらは、中間接続要素８の最大の半径方向幅にほぼ等しい距離だけ離れている。これらのエプロン５５′、５６′はまた、ウェブ５７′によって互いに接続されている。更に、ハブジャケット５９′は、ウェブ５７′底面に載っており、即ち、エプロン５５′、５６′からみて外方を向く側が、２つのエプロン５５′、５６′の何れかと一致するのではなく、それらの間で半径方向にほぼ正確に中程にある。これは、他の理由にあり、この実施例ではアクセス孔５８が全くないから、可能である。
【００６８】
この実施形態においてアクセス孔５８が無いことは、特別な組立手順をもたらす。ブレードベアリング５′の中間接続要素８は、ローターブレード４に最初にきつく螺子固定され、次いで、他の２つの接続要素６，７がハブ３′に固定され得るだけである。分解は正確に逆順でなされる。
【００６９】
図４の実施形態では、ローターブレード４とハブ３の双方が、図２からの対応する要素と同じ設計である。しかしながら、ここでは、ブレードベアリング５″自身が異なる構造を有している。
【００７０】
それぞれが間隙９″、１０″によって互いに離反され、貫通孔１１″〜１３″の環を有する、３つの相対回転可能な接続要素６″〜８″の原理は、ここに維持されている。
【００７１】
前述のブレードベアリング５との最も重大な相違は、ノーズ２８″が半径方向最内側及び半径方向最外側の接続要素６″、８″に配置されず、中間接続要素８に配置されていることであり、そこでは、３側方で各々のノーズ２８″を囲む接続要素６″、７″がそれぞれ、それらの其々の間隙９″、１０″に面する側面上に環状の溝２９″を有している。
【００７２】
図４からさらに分かるように、ノーズ２８″及びそれを囲む溝２９″のフランクは、半径方向において互いにオーバーラップする。其々のオーバーラップする領域は、転がり要素３４″、３５″の其々の列のための軌道３２″、３３″として機能する。それぞれの転がり要素３４″、３５″がこれらの軌道３２″、３３″上を遊び無しに転がることができるように、同じ転がり要素３４″、３５″に与えられた２つの軌道３２″、３３″の間の最大の軸方向（アキシアル方向）の距離が、それら同じ転がり要素３４″、３５″の直径に等しい。このことは、同様に、溝２９″の相互に向かい合うフランク３２″の間の最大の軸方向（アキシアル方向）の距離ａが、ノーズ２８″の最大の軸方向の広がりｅと転がり要素の直径ｄの２倍とを加算した合計に等しい。すなわち、ａ＝ｅ＋２×ｄ、ここで転がり要素３４″、３５″が直径ｄ１、ｄ２を持つ異なるサイズである場合は、これはａ＝ｅ＋ｄ１＋ｄ２となる。
【００７３】
図４の実施形態では、転がり要素３４″、３５″のそれぞれが、球状を有している。このことは、軌道３２″、３３″の断面が、特に円弧に沿って、其々凹状に湾曲していることを意味する。これらの湾曲した軌道領域は、フィット領域としても言及されるべきであり、それは、それらが球状の転がり要素３４″、３５″とほぼ同じ直径を有していてそれらの表面にフィットするからである。図４から更に分かるように、これらの軌道又はフィット領域３２″、３３″の断面は、９０°以上１８０°未満の中心角α１、α２を持つ円弧に沿って各々延びている。すなわち、９０°≦α１＜１８０°、９０°≦α２＜１８０°であり、好ましくはα１＝α２＝αである。
【００７４】
分かるように、ノーズ２８″のフランクとそこに配置された軌道３２″、３３″は、ノーズ２８″の自由端に向けて分かれ、特に好ましくは、ブレードベアリング５″のほぼ中央主面に関して互いに対称である。
【００７５】
さらに溝２９″のフランク及びそこの軌道３２″、３３″は、溝２９″から、半径方向最内側及び半径方向最外側の接続要素６″、７″の其々隣り合う湾曲部３６″、３７″、３８″、３９″へのエッジ状移行部の領域でアキシアル方向に互いに向けて近付き、特に望ましくは、ブレードベアリング５″のほぼ中央主面に関して対称である。
【００７６】
部分３６″、３８“は、好ましくは溝２９″の上にあり、それぞれ、溝２９″の下の部分３７″、３９″に対して揃えられる。その結果、接続要素６″〜８″の端面１７″〜１９”は、平行であるだけでなく、接続要素６″〜８″の特定の接続面１４″〜１６″とほぼ同じ広がりをもっている。
【００７７】
図４からさらに分かるように、少なくとも一つの間隙９″、１０″には、好ましくは、そこのノーズ２８″の自由端側４０″の領域に、他の軸受４１″、好ましくは転がり要素４２″の第５の列、がある。これらは、また、２つの軌道４３″、４４″に沿って転がるが、特定の接続要素６″〜８″の半径方向オーバーラップ領域に配置されるのではなく、半径方向で特定の間隙９″、１０″を埋める。その結果、これらの転がり要素４２″の回転軸は、ブレードベアリング５″の回転軸にほぼ平行であり、そこでは接触角は、ほぼ０°で、主として又はもっぱら半径方向の力の伝達に相当する。図示例では、この軸受は、球状の転がり要素３４″、３５″より小さい直径を有する、筒状又はローラ状の転がり要素４２″を有する転がり軸受である。これは必須でないが、その直径は、異なる直径を選択することができ、及び／又は、ローラ４２″の代わりに、ボール状、ニードル状、コーン状、又はバレル状の転がり要素、又は滑り軸受、又は他のタイプの軸受が、ラジアル軸受４１″のために使用し得る。さらに、少なくとも一つのそのようなラジアル軸受４１″が半径方向内側の間隙９″又は半径方向外側の間隙１０″又はその両方に配置され得る。ローラ状の転がり要素４２″のアキシアル方向の案内のため、少なくとも一つの軌道４３″，４４″が特定の接続要素６″〜８″に溝状の凹部として形成され得る。
【００７８】
接続要素６″〜８″の軌道３２″，３３″，４３″，４３″は、同じ共通のベース本体を加工又は成形することによって、特定の孔１１″〜１３″とともに形成される。
【００７９】
中間接続要素８″の２つのノーズ２８″が其々、他の２つの接続要素６″〜８″の溝２９″によって３側方で囲まれているので、ブレードベアリング５″の組立は、半径方向最内側及び半径方向最外側の接続要素６″、７″がそれぞれ溝２９″の領域内で、水平面４５に沿って、上部リング４６″と下部リング４７″とに分割される場合のみ、可能であり、それは、中間接続要素８″のノーズ２８″上で軸方向から同時にスライドされ、特には互いに螺子止めされて、互いに接続される。
【００８０】
図５の風力発電所１（３）では、風車２（３）が前述の実施形態１″、２″と少しの詳細部においてのみ相違し、基本構造はほぼ同じである。
【００８１】
最初の相違は、実施形態１（３）、２（３）では、単一のラジアル軸受４１，４２；４２″に代えて、２つのラジアル軸受４２ａ（３）、４２ｂ（３）が備えられ、特に一つは半径方向最内側の接続要素６（３）と中間接続要素８（３）との間の間隙９（３）に、他の一つは中間接続要素８（３）と半径方向最外側の接続要素７（３）との間の間隙１０（３）に、設けられている。この配置では、ラジアル軸受４２ａ（３）、４２ｂ（３）の転がり要素が、其々、接続要素６（３）、７（３）、８（３）、好ましくは中間接続要素８（３）の、トラフ形凹部に受け入れられる。ラジアル軸受４２ａ（３）、４２ｂ（３）の転がり要素は、好ましくは同じ高さに配置される。
【００８２】
半径方向の中間接続要素８（３）は、前述の中間接続要素８″と少し異なり、他の２つの接続要素６（３）、７（３）に対して幾らかの偏りがある。
【００８３】
接続要素６″、７″と対照的に、接続要素６（３）、７（３）は、直接接触している。この接触領域は、中間接続領域８（３）の一端部側に配置され、好ましくは、間隙９（３）、１０（３）、特に半径方向内側の間隙９（３）の軸方向の延長部分に配置される。ここで、半径方向最内側の接続要素６（３）の筒状部形状をした外側面は、半径方向最外側の接続要素７（３）の内側の中空筒状面に載っている。この面接触は、２つの接続要素６（３）、７（３）のセンタリングをもたらす。
【００８４】
直接接触を形成するため、図３の実施形態とは対照的に、ここでは２つの外側接続要素６（３）、７（３）が、中間接続要素８（３）よりアキシアル方向にずっと高さが高く形成されている。アキシアル方向への突出部領域では、２つの接続要素６（３）、７（３）の少なくとも一つが環状のフランジ６０を有している。このフランジ６０は、其々の他の接続要素６（３）、７（３）までずっと延び、そこで接触面６１に沿う接触を形成する。
【００８５】
フランジ６０は、管通孔６２を備えており、その直径は、ナット２３の最大径、又は中間接続要素８（３）を通してローターブレード４に螺入された螺子６４のヘッド６３の最大径より大きい。貫通孔６２の数は、ローターブレード４の螺子ブッシュ５０の数と同じであり、それらの円周上の配置は、ローターブレードの端面の円周上での螺子ブッシュ５０の配置と同じである。ナット２３又は螺子ヘッド６３に比して大きな貫通孔のため、開口又は貫通孔６２を通して、螺子要素、即ち、ナット２３または螺子ヘッド６３にソケットレンチを嵌め、締め付けることが可能である。
【００８６】
ハブ３（３）に向く端面であって其々の接続面６５，６６として機能する２つの外側の接続要素６（３）、７（３）の端部は、好ましくは、該軸受の回転軸によって横切られる共通の面にある。この場合、従って、それらととともに螺子留めされるハブ３（３）の領域６７が、平坦で連続的な、即ち一つ部品として形成され、２つの接続面６５，６６に螺子留めされ得る。これを成すため、螺子２１（３）が環状に配置された孔６８，６９を通してハブ３の領域６７に係合する。従って、それらは、ローターブレード４を向く軸受端側から螺入されず、そこには螺子ヘッド７０の底面が、ハブ領域６７の内側面に対して載る。螺子接続２１（３）、７０は、孔１１（３）、１２（３）が２つの外側接続要素６（３）、７（３）を貫通せずに、有底孔として形成されることで、最適化される。これらの状況下で、有底孔１１（３）、１２（３）の底７１が配置される孔１１（３）、１２（３）の領域のみが、雌螺子を備えるので、螺子２１（３）、７０はここだけで固定される。螺子が取り付けられたハブ領域６７は、フランジ６０の通孔６２と一致する孔７２を有し、そこを通してナット２３又は螺子ヘッド６３がアクセスされ得る。
【００８７】
この配置の一つの利点は、全ての螺子接続２０，２３がハブ３を通して、その内側からアクセス可能であることである。
【００８８】
このケースは、図６による風力発電所１（４）の実施形態にとって類似し、そこでは、ブレードベアリング５（４）は前述の実施形態（３）と異ならないが、風力発電所への組み込み方法が少し異なる。
【００８９】
特に、ここでのハブ３（４）及びローターブレード４（４）は、それらの接続され方が変えられる。これは、ハブ３（４）が中間接続要素８（４）に接続される一方、ローターブレード４（４）が２つの外側の接続要素６（４）、７（４）に接続される。これは、ローターブレード（４）が、その後端領域で、半径方向で互いから離れる２つの相互に同心のエプロン７３，７４に分割され、その各々が環状に分配された有底孔７７を備えるとともにその各々が少なくとも一つの雌螺子ブッシュ７９を備えるという事実により、なされ得る。この場合、２つの外側の接続要素６（３）、７（３）内部でそれと一致する孔１１（４）１２（４）が、螺刻されていない通孔として形成され、それらを通して各螺子がローターブレード（４）を固定するために挿入され得る。
【００９０】
本発明は、種々の変更を許容する。たとえば、フランジ６０は、安定性を更に増すために点状又は面状に、接触表面６１に沿って、其々の他の接続要素６（３）、７（３）又は６（４）、７（４）に接続することができる。しかしながら、一般に、両方の接続要素６，７を共通の機械部品（ハブ３又はローターブレード４）に共同して螺子留めすることは、そのような手段を不要にすべきである。
【符号の説明】
【００９１】
１  風力発電所                      ２６  孔
２  風車                            ２７  長手軸
３  ハブ                            ２８  ノーズ
４  ローターブレード                ２９  溝
５  ブレードベアリング              ３０  側面
６  接続要素                        ３１  側面
７  接続要素                        ３２  軌道
８  接続要素                        ３３  軌道
９  間隙                            ３４  転がり要素
１０  間隙                          ３５  転がり要素
１１  孔                            ３６  部分
１２  孔                            ３７  部分
１３  孔                            ３８  部分
１４  接続面                        ３９  部分
１５  接続面                        ４０  端面
１６  接続面                        ４１  軸受
１７  端面                          ４２  転がり要素
１８  端面                          ４３  軌道
１９  端面                          ４４  軌道
２０  ヘッド                        ４５  表面
２１  螺子                          ４６  上部リング
２２  ボルト                        ４７  下部リング
２３  ナット                        ４８  雌螺子
２４  孔                            ４９  雌螺子
２５  孔                            ５０  ブッシュ
５１  ローラブレードジャケット      ７６  接続面
５２  端部                          ７７  有底孔
５３  載置面                        ７８  有底孔
５４  載置面                        ７９  螺子付きブッシュ
５５  エプロン
５６  エプロン
５７  ウェブ
５８  アクセス孔
５９  ジャケット
６０  フランジ
６１  接触表面
６２  通孔
６３  螺子ヘッド
６４  螺子
６５  接続面
６６  接続面
６７  領域
６８  孔
６９  孔
７０  螺子ヘッド
７１  底
７２  孔
７３  エプロン
７４  エプロン
７５  接続面
【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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【国際調査報告】
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