JP2011047307A - 風車用減速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハブにおける座面の陥没の発生を抑制して締め付け力の低下を抑制し、部品点数を低減するとともに風車への取り付けの際の取り付け工数を低減する。
【解決手段】ケース１２は、筒状に形成されるとともに外周においてハブ１８がフランジ状に一体に形成され、減速機構１１が内側に配置される。座金１４は、ハブ１８よりも硬度が高い材料で形成されるとともにハブ１８に当接するように配置され、ハブ１８を貫通してケース１２を風車１０１に対して固定するボルト１０８における頭部１０８ａと当接する。座金１４は、ケース１２の周方向に沿って配置される複数の座金部材２０として設けられ、座金部材２０には、複数のボルト１０８がそれぞれ貫通する複数のボルト貫通孔２０ａが形成されるとともに複数のボルト１０８が当接する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、風車に設けられ、風車における機器を駆動する減速装置として用いられる風車用減速装置に関する。

風車においては、風車のタワーの上部に設けられるナセルを旋回させるヨー駆動用の減速装置や、ナセルに取り付けられるブレードのピッチ角を変更するピッチ駆動用の減速装置のように、風車における機器を駆動する減速装置として用いられる風車用減速装置が設けられている。特許文献１では、このような風車用減速装置として、ヨー駆動用の減速装置が開示されている。この特許文献１に開示された風車用減速装置は、電動機（３１）からの回転駆動力が伝達される減速機（５０）として構成され、電動機（３１）とともに旋回駆動装置（３０Ａ）に設けられている。そして、この風車用減速装置は、電動機（３１）から入力された回転駆動力を減速して伝達する減速機構と、この減速機構が内側に配置されるケースとを備えて構成されている。減速機構は、風車のタワー（２）の上部のリングギア（内歯ギア１３ａ）と噛み合うピニオン（５３）が取り付けられた出力軸（５２）から回転駆動力を出力するように構成されている。ケースは、筒状に形成されるとともに外周において風車への取り付け用のハブがフランジ状に一体に形成されている。そして、このハブを貫通するボルトのそれぞれが、ナセル（３）の床板（８）に螺合するとともにハブに対してその頭部が各座金を介して当接することで、ケースを風車に対して固定している。

特開２００４−２３２５００号公報（第６−７頁、第１図、第４図）

特許文献１に開示された風車用減速装置においては、ケースを風車に対して固定するための各ボルトにおける頭部が各座金を介してハブに当接している。この座金は、一般的な丸座金として構成されており、ボルトが貫通する孔が形成された環状に形成されている。このように、座金を介してボルトがハブに当接することで、ハブにおいてボルトからの締め付け力が作用する領域である座面を確保することが意図されている。しかし、風車用減速装置の場合、ケースが風車に対して強固に固定されるため、ボルトに対して相当に大きな締め付け力が付与されることになる。このため、特許文献１に開示されたような丸座金を介してボルトがハブに当接する場合、座面の面積が小さく、更に座金の剛性が小さくて変形し易いことから、座面の陥没が発生してしまい易い虞がある。そして、座面の陥没が発生すると、十分な締め付け力を確保することも困難となる。また、個々のボルトに対応させて座金を準備して取り付ける必要があるため、部品点数の増大を招いてしまうとともに、風車への取り付けの際の取り付け工数の増大を招いてしまうことになる。このため、コストの増大も招くことになる。

本発明は、上記実情に鑑みることにより、座金を介してハブを貫通するボルトによりケースが風車に固定される風車用減速装置において、ハブにおける座面の陥没の発生を抑制して締め付け力の低下を抑制でき、部品点数を低減することができるとともに風車への取り付けの際の取り付け工数を低減することができる風車用減速装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための第１発明に係る風車用減速装置は、風車に設けられ、風車における機器を駆動する減速装置として用いられる風車用減速装置であって、電動機から入力された回転駆動力を減速して伝達するとともに、ピニオンが取り付けられた出力軸から出力する減速機構と、筒状に形成されるとともに外周において風車への取り付け用のハブがフランジ状に一体に形成され、前記減速機構が内側に配置されるケースと、前記ハブよりも硬度が高い材料で形成されるとともに前記ハブに当接するように配置され、前記ハブを貫通して前記ケースを風車に対して固定するボルトにおける頭部と当接する座金と、を備えている。そして、第１発明に係る風車用減速装置は、前記座金は、前記ケースの周方向に沿って配置される１つ又は複数の座金部材として設けられ、当該座金部材には、複数の前記ボルトがそれぞれ貫通する複数のボルト貫通孔が形成されるとともに複数の当該ボルトが当接することを特徴とする。

この発明によると、ケースを風車に固定するボルトの頭部が当接するとともにハブよりも高硬度でこのハブに当接する座金が、ケースの周方向に沿って配置される１つ又は複数の座金部材として設けられる。そして、この座金部材は、複数のボルトがそれぞれ貫通する複数のボルト貫通孔が形成され、複数のボルトが当接するように構成される。このため、座金とハブとの接触面積を大幅に増大させることができるとともに、座金自体の剛性を大幅に向上させることができる。これにより、ハブにおける座面の陥没の発生を抑制でき、ケースに損傷が生じることを抑制できるとともに、ボルトによる座金を介した締め付け力が低下してしまうことを抑制することができる。また、本発明における座金の座金部材は、複数のボルトが当接するように構成されるため、個々のボルトに対応させて座金を準備して取り付ける必要がない。このため、本発明の風車用減速装置によると、部品点数を低減することができるとともに、風車への取り付けの際の取り付け工数を低減することができ、コストを削減することができる。

従って、本発明によると、座金を介してハブを貫通するボルトによりケースが風車に固定される風車用減速装置において、ハブにおける座面の陥没の発生を抑制して締め付け力の低下を抑制でき、部品点数を低減することができるとともに風車への取り付けの際の取り付け工数を低減することができる。

第２発明に係る風車用減速装置は、第１発明の風車用減速装置において、前記座金は、前記ケースの周方向に沿って全周に亘って配置される１つのリング状の前記座金部材として設けられていることを特徴とする。

この発明によると、座金が、ケースの全周に亘って配置される１つのリング状の座金部材として設けられる。このため、座金を１つの座金部材だけで構成でき、大幅な部品点数の低減を図ることができる。そして、１つの座金部材をハブに配置するだけで座金のハブへの設置作業が終了することになり、その後は順次ボルトをボルト貫通孔とハブとに挿通してケースを風車に固定する作業が行われることになる。このため、取り付け工数の大幅な低減を図ることができる。

第３発明に係る風車用減速装置は、第１発明の風車用減速装置において、前記座金は、前記ケースの周方向に沿って順番にリング状に並んで配置される複数の円弧状の前記座金部材として設けられていることを特徴とする。

この発明によると、座金が、ケースの周方向に沿ってリング状に並んで配置される複数の円弧状の座金部材として設けられる。このため、１つのリング状に形成された座金部材をケースの端部からハブに当接する位置まで挿通させることが困難な外形を有するケースに対しても、複数の円弧状の座金部材をケースの外方から周方向に並べて配置することで、座金のハブへの設置作業を容易に行うことができる。また、複数の円弧状の座金部材をプレス加工やレーザ加工などによって、平板部材から抜き出して形成する場合には、抜き出させられる複数の円弧状の座金部材となる材料部分を効率よく密集して配置させた状態で抜き出す金型を用いることができる。このため、プレス加工などの際に、座金を形成するための材料の無駄が生じることを抑制でき、歩留まりを向上させることができる。

第４発明に係る風車用減速装置は、第１発明乃至第３発明のいずれかの風車用減速装置において、前記ボルトとは別部材として設けられ、前記座金を前記ハブに対して固定する補助ボルトが更に備えられていることを特徴とする。

この発明によると、ケースを風車に固定するボルトとは別部材として設けられて、座金をハブに対して固定する補助ボルトが更に備えられる。このため、ボルトによってケースを風車に固定する作業を行うに際して、まず、補助ボルトによって締め付けることで座金をハブに対して一体化することができる。これにより、座金がハブに対してずれることがないように安定して設置された状態で、順次ボルトを座金とハブとに挿通させてケースを風車に固定する作業を容易に行うことができる。また、座金とハブとの間に圧縮荷重を生じさせて座金とハブとを確実に密着させた状態で、ボルトの締め付け力を作用させることになるため、締め付け力の偏りが発生してしまうことを効率よく抑制することができる。また、風車用減速装置を風車に取り付ける際に、座金が固定されているから、作業性が向上できる。

第５発明に係る風車用減速装置は、第１発明乃至第４発明のいずれかの風車用減速装置において、前記座金部材の厚みは、複数の前記ボルトによる締め付け力が作用したときに、当該締め付け力による当該座金部材の弾性変形が当該座金部材の圧縮変形として吸収されて、当該座金部材における前記ハブに対向するハブ対向面の全体が当該ハブに当接したままの状態に維持される厚みが確保されるように、設定されていることを特徴とする。

この発明によると、座金部材の厚みは、複数のボルトの締め付け力が作用したときに座金部材の弾性変形が圧縮変形として吸収されてハブ対向面の全体がハブに当接したままの状態に維持される十分な厚みが確保されるように設定されている。このため、複数のボルトの締め付け力が作用したときに座金部材が反り返るように変形してしまうことが防止される。そして、座金部材とハブとの間において、締め付け力の偏りが発生してしまうことが抑制され、より平準化された状態の面圧を発生させることができる。

本発明によると、座金を介してハブを貫通するボルトによりケースが風車に固定される風車用減速装置において、ハブにおける座面の陥没の発生を抑制して締め付け力の低下を抑制でき、部品点数を低減することができるとともに風車への取り付けの際の取り付け工数を低減することができる。

本発明の一実施の形態に係る風車用減速装置が適用される風車を示す斜視図である。 図１に示す風車におけるタワーに対するナセルの取り付け部分を拡大して示す断面図である。 本発明の一実施の形態に係る風車用減速装置を示す正面図である。 図３に示す風車用減速装置の断面図である。 図４のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図３に示す風車用減速装置における座金の平面図である。 図３に示す風車用減速装置をナセルに取り付けた状態における取り付け部分の一部断面を拡大して示す拡大断面図である。 図６に示す座金における複数の座金部材がプレス加工によって１枚の鋼材から打ち抜かれる際における複数の座金部材となる材料部分の配置を示す平面図である。 変形例に係る座金を示す平面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態に係る風車用減速装置は、風車に設けられ、風車における機器を駆動する減速装置として広く用いることができ、とくに、ヨー駆動用の減速装置及びピッチ駆動用の減速装置として用いることができる。尚、本実施形態では、ヨー駆動用の減速装置として用いられる場合を例にとって説明するが、この例に限らず、ピッチ駆動用の減速装置を含む他の風車用減速装置に関して、広く適用することができるものである。

図１は、本発明の一実施の形態に係る風車用減速装置１が適用される風車１０１を示す斜視図である。図１に示すように、風車１０１は、タワー１０２、ナセル１０３、主軸部１０４、ブレード１０５等を備えている。タワー１０２は、地上から鉛直上方に向かって延びるように設置され、ナセル１０３は、タワー１０２に対して回転自在に支持されている。また、ナセル１０３は、後述する風車用減速装置１によって水平面内で旋回するように設置され、その内部には、図示しない動力伝達軸や発電機等が配置されている。主軸部１０４は、上記の動力伝達軸に連結され、ナセル１０３に対して回転可能に設けられている。そして、ブレード１０５は、複数枚（本実施形態では、３枚）設けられ、主軸部１０４に対して均等角度に放射状に延びるように取り付けられている。尚、ブレード１０５は、主軸部１０４に取り付けられている軸部分において、その軸心を中心として主軸部１０４に対して回転自在に支持されている。そして、ブレード１０５は、図示しないピッチ駆動用の減速装置によって回転駆動されることで、そのピッチ角の変更が行われるように構成されている。

また、図２は、タワー１０２に対するナセル１０３の取り付け部分を拡大して示す断面図を風車用減速装置１及びその駆動用の電動機１００とともに示す図である。ナセル１０３は、その底部１０３ａにおいて、タワー１０２の上部に対して軸受１０６を介して回転自在に支持されている。そして、タワー１０２の上部には、内周に内歯が形成されたリングギア１０７が設けられている（尚、図２では、リングギア１０７の内歯の各歯の図示を省略している）。ナセル１０３内においては、回転駆動力を入力する電動機１００に連結された風車用減速装置１が、底部１０３ａに対して取り付けられている。また、風車用減速装置１は、その出力用のピニオン１０がナセル１０３の底部１０３ａに形成された孔から下方に突出してリングギア１０７に噛み合うように配置されている。そして、風車用減速装置１は、リングギア１０７の内側の周方向に沿って複数個所（例えば、４箇所）に配置されている。

次に、本発明の一実施の形態に係る風車用減速装置１について詳しく説明する。図３は、本実施形態に係る風車用減速装置１を示す正面図であり、図４は、風車用減速装置１を示す断面図である。図２乃至図４に示す風車用減速装置１は、上述のようにナセル１０３の底部１０３ａに配置され、ナセル１０３をタワー１０２に対して旋回させるヨー駆動用の減速装置として用いられる。この風車用減速装置１は、減速機構１１、ケース１２、モータフランジ１３、座金１４、補助ボルト１５等を備えて構成されている。

風車用減速装置１は、下側に配置された一端側においてケース１２から突出するように位置する出力軸１６にピニオン１０が取り付けられ、上側に配置された他端側においてモータフランジ１３に対して電動機１００が取り付けられる。尚、図２及び図３では、ピニオン１０を模式的に示している。そして、風車用減速装置１は、上側に配置された電動機１００から入力された回転駆動力をピニオン１０に出力し、リングギア１０７に噛み合うこのピニオン１０を回転させることで、ナセル１０３を旋回させる。尚、以下の説明においては、風車用減速装置１にて、出力軸１６が配置される側である出力側を一端側として、電動機１００が取り付けられる側である入力側を他端側として説明する。

図４に示す減速機構１１は、電動機１００から入力された回転駆動力を減速して伝達するとともに、ピニオン１０が取り付けられた出力軸１６から出力するように構成されている。減速機構１１は、平歯車を備えて構成された平歯車減速機、太陽ギアと遊星ギアと遊星枠とを備えて構成された遊星歯車減速機、クランク軸と外歯歯車とキャリアとを備えて構成された偏心型減速機、又は、これらの任意の組み合わせによる減速機等を備えて構成される。図４では、出力軸１６以外の部分については破線で示し、詳細な図示を省略している。

減速機構１１としては、例えば、電動機１００の出力軸１００ａに連結される入力軸１７、入力軸１７に連結される遊星歯車機構、遊星歯車機構に連結されるスパーギア、スパーギアに連結される偏心型減速機、偏心型減速機に連結される出力軸１６、を備えた機構として構成することができる。

図２乃至図４に示すケース１２は、両端部が開口した筒状に形成されており、一端側の開口部からは出力軸１６が突出し、他端側の開口部はモータフランジ１３により覆われている。そして、ケース１２の内側には減速機構１１が配置されている。また、ケース１２の一端側の端部の内周には軸受１９が嵌め込まれており、この軸受１９を介して出力軸１６がケース１２に対して回転自在に保持されている。このケース１２は、例えば、鋳鉄鋳物により形成され、種々の鉄系又は鋼系の材料を用いて形成することができる。

また、ケース１２は、その外周において、風車１０１におけるナセル１０３の底部１０３ａへの取り付け用のハブ１８が形成されている。このハブ１８は、一定の厚みでフランジ状に突出した部分としてケース１２の周方向の全周に亘ってケース１２に一体に形成されており、ケース１２における一端側に配置されている。ハブ１８において周方向に延びる一端側の端面及び他端側の端面は、平坦な面として形成されている。風車用減速装置１がナセル１０３に取り付けられる際には、図２によく示すように、底部１０３ａに形成された孔の縁部に対して上方からハブ１８が当接するように、風車用減速装置１がナセル１０３に配置されることになる。

また、ケース１２における周方向に延びるハブ１８には、その周方向に沿って順番に並ぶように配置されるとともに、後述するボルト１０８が挿通される複数のボルト用孔１８ａがそれぞれ貫通形成されている。これらの複数のボルト用孔１８ａは、ケース１２の軸方向と平行に（即ち、風車用減速装置１の回転中心線方向と平行に）延びるようにそれぞれ貫通形成されている。また、ハブ１８における所定のボルト用孔１８ａ間の複数個所には、後述する補助ボルト１５が螺合する雌ネジ部分が内周に設けられた複数の補助ボルト用孔１８ｂがそれぞれ形成されている。これらの補助ボルト用孔１８ｂも、ボルト用孔１８ａと同様に、ケース１２の軸方向と平行に延びるようにそれぞれ形成されている。尚、本実施形態では、補助ボルト用孔１８ｂがハブ１８において貫通形成されているものを例示しているが、この通りでなくてもよく、貫通形成されておらずに底部を有する穴として補助ボルト用孔１８ｂが設けられていてもよい。

モータフランジ１３は、ケース１２の他端側の開口部を覆う蓋状の部材として形成されており、一端側に向かって段状に拡径する外形となるように形成された筒状体として設けられている。このモータフランジ１３の内側には入力軸１７が配置されている。また、モータフランジ１３の一端側の端部は、ケース１２の他端側の端部に対してボルトにより固定されている。一方、モータフランジ１３の他端側には、電動機１００が取り付けられている。

図５は、図４のＡ−Ａ線矢視断面図であり、図６は、座金１４の平面図である。尚、図４の断面図は、図５におけるＢ−Ｂ線矢視位置での断面に対応している。図２乃至図６に示す座金１４は、ケース１２の周方向に沿ってハブ１８に配置される複数の座金部材２０として設けられている。各座金部材２０は、その両側の端面が平坦な面として形成されるとともに、その外周側及び内周側の各側面が円弧状の面として周方向に延びるように形成されている。これにより、座金１４は、ケース１２の周方向に沿って順番にリング状に並んで配置される複数の円弧状の座金部材として設けられている（図５参照）。尚、本実施形態では、座金１４として、約９０°の中心角にそれぞれ対応する円弧状の側面を有する４つの座金部材２０を備えて構成されたものを例示している（図６参照）。

図７は、ケース１２をハブ１８においてナセル１０３の底部１０３ａに取り付けた状態におけるハブ１８及びその近傍の一部断面を拡大して示す拡大断面図である。図２乃至図５及び図７に示すように、座金１４は、各座金部材２０における一方の端面がハブ１８における他端側の端面に当接するように配置される。また、座金１４は、各座金部材２０における他方の端面が風車１０１への取り付け用の複数のボルト１０８における各頭部１０８ａと当接するように構成される。各ボルト１０８は、その軸部が座金１４及びハブ１８を貫通し、先端側の外周に形成された雄ネジ部分がナセル１０３の底部１０３ａに螺合するとともに、その頭部１０８ａが座金１４に当接することで、ケース１２を風車１０１のナセル１０３に対して固定する締め付け力を発生させるように構成されている。そして、ハブ１８の他端側の端面が、ハブ１８においてボルト１０８からの締め付け力が作用する領域である座面１８ｃを構成することになる。尚、ボルト１０８については、図２では一部の軸部のみ破線で残りは実線で図示しており、図３では二点鎖線で図示している。また、図７では、１つのボルト１０８の外形を模式的に図示している。

また、図４乃至図７に示すように、座金１４における各座金部材２０は、複数のボルト１０８がそれぞれ貫通する複数（本実施形態の例示では６つ）のボルト貫通孔２０ａが形成されており、各ボルト貫通孔２０ａを貫通した各ボルト１０８の頭部１０８ａが各ボルト貫通孔２０ａの縁部分において当接するように構成されている。これらの複数のボルト貫通孔２０ａは、座金部材２０の周方向に沿って順番に並ぶように配置されるとともに、座金部材２０がハブ１８に配置された状態でケース１２の軸方向と平行に延びるようにそれぞれ貫通形成されている。

また、各座金部材２０には、所定のボルト貫通孔２０ａ間の複数個所（本実施形態の例示では２箇所）において、補助ボルト１５がそれぞれ貫通する複数（本実施形態の例示では２つ）の補助ボルト貫通孔２０ｂが形成されている。これらの複数の補助ボルト貫通孔２０ｂも、ボルト貫通孔２０ａと同様に、座金部材２０がハブ１８に配置された状態でケース１２の軸方向と平行に延びるようにそれぞれ貫通形成されている。

また、座金１４の各座金部材２０は、ハブ１８よりも硬度が高い材料で形成されている。例えば、ハブ１８を含むケース１２が鋳鉄のような材料で形成されている場合であれば、鋳鉄よりも硬度の高い鋼材を用いて座金１４の各座金部材２０を形成することができる。また、各座金部材２０の厚みは、座金部材２０におけるハブ１８に対向するハブ対向面２０ｃ（図７参照）の全体がハブ１８に当接したままボルト１０８による締め付けが行われてケース１２のナセル１０３への強固な固定が行われるような厚みとなるように設定されている。このように、風車用減速装置１においては、座金部材２０の厚みは、複数のボルト１０８による締め付け力が作用したときに、この締め付け力による座金部材２０の弾性変形が座金部材２０の圧縮変形として吸収されて、ハブ対向面２０ｃの全体がハブ１８に当接したままの状態に維持される厚みが確保されるように設定されている。

補助ボルト１５は、ボルト１０８とは別部材として設けられ、複数（本実施形態の例示では８つ）備えられている。これらの複数の補助ボルト１５は、座金１４をハブ１８に対して固定する部材として設けられている。補助ボルト１５による座金１４のハブ１８への固定が行われる際には、まず、各座金部材２０が、ハブ１８に対して、各補助ボルト貫通孔２０ｂが各補助ボルト用孔１８ｂにそれぞれ対向して連通する位置に位置するように、配置される。次いで、各補助ボルト１５が、各補助ボルト貫通孔２０ｂに対して貫通するよう挿入され、更に各補助ボルト用孔１８ｂに対して螺合するように挿入される。そして、各補助ボルト１５の頭部が座金部材２０に当接し、補助ボルト１５による締め付け力が生じることで、座金１４のハブ１８への固定が終了することになる。

ここで、風車１０１への風車用減速装置１の取り付けについて説明する。風車用減速装置１は、ボルト１０８によるケース１２のナセル１０３への固定が行われることで、風車１０１に取り付けられる。この場合、まず、補助ボルト１５によって各座金部材２０がハブ１８に固定された状態の風車用減速装置１が、ナセル１０３の底部１０３ａに配置される。尚、各座金部材２０は、補助ボルト１５によって座金部材２０がハブ１８に固定された状態において、各ボルト貫通孔２０ａが各ボルト用孔１８ａにそれぞれ対向して連通する位置に位置するように、形成されている。

そして、風車用減速装置１が底部１０３ａに配置される際には、底部１０３ａに形成された孔に対してピニオン１０及び出力軸１６の先端側が挿入される。このとき、ピニオン１０がリングギア１０７に噛み合うとともに、底部１０３ａにおける上記孔の縁部分に形成されて各ボルト１０８の先端側が螺合する各ボルト取り付け穴（図示せず）にハブ１８の各ボルト用孔１８ａがそれぞれ対向して連通する位置に位置するように、風車用減速装置１が底部１０３ａに配置される。次いで、各ボルト１０８が、各ボルト貫通孔２０ａ及び各ボルト用孔１８ａに対して貫通するよう挿入され、更に底部１０３における上記の各ボルト取り付け穴に対して螺合するように挿入される。そして、各ボルト１０８の頭部１０８ａが座金部材２０に当接し、ボルト１０８による締め付け力が生じることで、ケース１２がナセル１０３へ固定され、風車用減速装置１の風車１０１への取り付けが終了することになる。

次に、上述した風車用減速装置１の作動について説明する。風車用減速装置１は、電動機１００の運転が行われることにより作動する。電動機１００の運転が開始されると、電動機１００の出力軸１００ａから回転駆動力が減速機構１１に入力され、この回転駆動力が減速機構１１において減速して伝達されて出力軸１６から出力される。そして、出力軸１６の回転とともに大きなトルクがリングギア１０７に噛み合うピニオン１０から出力される。これにより、ピニオン１０の回転に伴って、ナセル１０３の底部１０３ａにケース１２において固定された風車用減速装置１とともに、ナセル１０３がタワー１０２に対して旋回することになる。

ここで、座金１４の製造方法の一例について説明する。座金１４は、前述のように、複数の円弧状の座金部材２０として形成される。そして、複数の座金部材２０は、例えば、平板部材として設けられた一枚の鋼材を材料としてこの鋼材からプレス加工によって打ち抜かれることで形成される。図８は、プレス加工によって１枚の鋼材から打ち抜かれる際における複数の座金部材２０となる材料部分の配置を示す平面図である。尚、図８では、材料の鋼材の外形の図示は省略しており、複数の座金部材２０となる材料部分について２０の符号を付した実線で示している。また、図８では、参考のため、リング状に配置された座金１４の大きさについても、１４の符号を付した二点鎖線で図示している。図８に示すように、プレス加工の際には、打ち抜かれる複数の円弧状の座金部材２０となる材料部分をそれらの円弧部分の向きを揃えて効率よく密集させて配置させた状態で打ち抜く金型を用いて、複数の座金部材２０を形成することができる。従って、プレス加工の際には、図８に示すように複数の座金部材２０となる材料部分を密集して配置することで、鋼材の歩留まりの向上を図ることができる。尚、座金１４の加工としては、レーザ加工などでもよい。

以上説明した風車用減速装置１によると、ケース１２を風車１０１に固定するボルト１０８の頭部１０８ａが当接するとともにハブ１８よりも高硬度でこのハブ１８に当接する座金１４が、ケース１２の周方向に沿って配置される複数の座金部材２０として設けられる。そして、この座金部材２０は、複数のボルト１０８がそれぞれ貫通する複数のボルト貫通孔２０ａが形成され、複数のボルト１０８が当接するように構成される。このため、座金１４とハブ１８との接触面積を大幅に増大させることができるとともに、座金１４自体の剛性を大幅に向上させることができる。これにより、ハブ１８における座面１８ｃの陥没の発生を抑制でき、ケース１２に損傷が生じることを抑制できるとともに、ボルト１０８による座金１４を介した締め付け力が低下してしまうことを抑制することができる。また、座金部材２０は、複数のボルト１０８が当接するように構成されるため、個々のボルト１０８に対応させて座金を準備して取り付ける必要がない。このため、風車用減速装置１によると、部品点数を低減することができるとともに、風車１０１への取り付けの際の取り付け工数を低減することができ、コストを削減することができる。

従って、本実施形態によると、座金１４を介してハブ１８を貫通するボルト１０８によりケース１２が風車１０１に固定される風車用減速装置１において、ハブ１８における座面１８ｃの陥没の発生を抑制して締め付け力の低下を抑制でき、部品点数を低減することができるとともに風車１０１への取り付けの際の取り付け工数を低減することができる。

また、風車用減速装置１によると、座金１４が、ケース１２の周方向に沿ってリング状に並んで配置される複数の円弧状の座金部材２０として設けられる。このため、１つのリング状に形成された座金部材をケース１２の端部からハブ１８に当接する位置まで挿通させることが困難な段状の部分が設けられた外形を有するケース１２に対しても、複数の円弧状の座金部材２０をケース１２の外方から周方向に並べて配置することができる。これにより、座金１４のハブ１８への設置作業を容易に行うことができる。また、複数の円弧状の座金部材２０をプレス加工やレーザ加工などによって、平板部材から抜き出して形成する場合には、抜き出させられる複数の円弧状の座金部材２０となる材料部分を効率よく密集して配置させた状態で抜き出す金型を用いることができる。このため、プレス加工などの際に、座金１４を形成するための材料の無駄が生じることを抑制でき、歩留まりを向上させることができる。

また、風車用減速装置１によると、ケース１２を風車１０１に固定するボルト１０８とは別部材として設けられて、座金１４をハブ１８に対して固定する補助ボルト１５が更に備えられる。このため、ボルト１０８によってケース１２を風車１０１に固定する作業を行うに際して、まず、補助ボルト１５によって締め付けることで座金１４をハブ１８に対して一体化することができる。これにより、座金１４がハブ１８に対してずれることがないように安定して設置された状態で、順次ボルト１０８を座金１４とハブ１８とに挿通させてケース１２を風車１０１に固定する作業を容易に行うことができる。また、座金１４とハブ１８との間に圧縮荷重を生じさせて座金１４とハブ１８とを確実に密着させた状態で、ボルト１０８の締め付け力を作用させることになるため、締め付け力の偏りが発生してしまうことを効率よく抑制することができる。また、風車用減速装置１を風車１０１に取り付ける際に、座金１４が固定されているから、作業性が向上できる。

また、風車用減速装置１によると、座金部材２０の厚みは、複数のボルト１０８の締め付け力が作用したときに座金部材２０の弾性変形が圧縮変形として吸収されてハブ対向面２０ｃの全体がハブ１８に当接したままの状態に維持される十分な厚みが確保されるように設定されている。このため、複数のボルト１０８の締め付け力が作用したときに座金部材２０が反り返るように変形してしまうことが防止される。そして、座金部材２０とハブ１８との間において、締め付け力の偏りが発生してしまうことが抑制され、より平準化された状態の面圧を発生させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。例えば、次のように変更して実施することができる。

（１）本実施形態では、座金が複数の座金部材として設けられているものを例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、座金が１つの座金部材として設けられているものであってもよい。図９は、変形例に係る座金２１を示す図であって、１つの座金部材２２によって構成された座金２１を示す平面図である。尚、図９おいては、本実施形態に係る座金１４と同様に構成されるボルト貫通孔２０ａ及び補助ボルト貫通孔２０ｂについては、本実施形態と同一の符号を付している。図９に示す変形例に係る座金２１は、風車用減速装置のケースの周方向に沿って全周に亘って配置される１つのリング状の座金部材２２として設けられている。尚、この座金２１が適用される風車用減速装置においては、ケースは、その端部からハブに当接する位置まで座金２１を挿通させることが可能なように形成される。例えば、このケースは、座金２１が当接するハブから座金２１の挿入が開始される端部にかけて、拡径した部分が設けられておらず、円筒状の外形、或いは縮径するような外形に形成される。

この変形例によると、座金２１が、ケースの全周に亘って配置される１つのリング状の座金部材２２として設けられる。このため、座金２１を１つの座金部材２２だけで構成でき、大幅な部品点数の低減を図ることができる。そして、１つの座金部材２２をハブに配置するだけで座金２１のハブへの設置作業が終了することになり、その後は順次ボルトをボルト貫通孔２０ａとハブとに挿通してケースを風車に固定する作業が行われることになる。このため、取り付け工数の大幅な低減を図ることができる。

（２）本実施形態では、座金が、４つの座金部材として設けられているものを例示したが、この通りでなくてもよく、２つ又は３つ或いは５つ以上の座金部材として座金が設けられているものであってもよい。

本発明は、風車に設けられ、風車における機器を駆動する減速装置として用いられる風車用減速装置として、広く適用することができるものである。

１ 風車用減速装置
１０ ピニオン
１１ 減速機構
１２ ケース
１４ 座金
１６ 出力軸
１８ ハブ
２０ 座金部材
２０ａ ボルト貫通孔
１００ 電動機
１０１ 風車
１０８ ボルト
１０８ａ 頭部

Claims (5)

1. 風車に設けられ、風車における機器を駆動する減速装置として用いられる風車用減速装置であって、
   電動機から入力された回転駆動力を減速して伝達するとともに、ピニオンが取り付けられた出力軸から出力する減速機構と、
   筒状に形成されるとともに外周において風車への取り付け用のハブがフランジ状に一体に形成され、前記減速機構が内側に配置されるケースと、
   前記ハブよりも硬度が高い材料で形成されるとともに前記ハブに当接するように配置され、前記ハブを貫通して前記ケースを風車に対して固定するボルトにおける頭部と当接する座金と、
   を備え、
   前記座金は、前記ケースの周方向に沿って配置される１つ又は複数の座金部材として設けられ、当該座金部材には、複数の前記ボルトがそれぞれ貫通する複数のボルト貫通孔が形成されるとともに複数の当該ボルトが当接することを特徴とする、風車用減速装置。
2. 請求項１に記載の風車用減速装置であって、
   前記座金は、前記ケースの周方向に沿って全周に亘って配置される１つのリング状の前記座金部材として設けられていることを特徴とする、風車用減速装置。
3. 請求項１に記載の風車用減速装置であって、
   前記座金は、前記ケースの周方向に沿って順番にリング状に並んで配置される複数の円弧状の前記座金部材として設けられていることを特徴とする、風車用減速装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の風車用減速装置であって、
   前記ボルトとは別部材として設けられ、前記座金を前記ハブに対して固定する補助ボルトが更に備えられていることを特徴とする、風車用減速装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の風車用減速装置であって、
   前記座金部材の厚みは、複数の前記ボルトによる締め付け力が作用したときに、当該締め付け力による当該座金部材の弾性変形が当該座金部材の圧縮変形として吸収されて、当該座金部材における前記ハブに対向するハブ対向面の全体が当該ハブに当接したままの状態に維持される厚みが確保されるように、設定されていることを特徴とする、風車用減速装置。

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