JP2023183336A - バックラッシの測定方法、風車の診断方法及びバックラッシの測定装置 - Google Patents

バックラッシの測定方法、風車の診断方法及びバックラッシの測定装置 Download PDF

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Abstract

【課題】異なる複数の時刻におけるバックラッシのデータを収集できるバックラッシの測定方法を提供する。【解決手段】バックラッシの測定方法は、接触ステップにおける対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を維持した状態でリングギヤを第２部分に対して制動し、リングギヤを第２部分に対して制動する制動力よりも弱い駆動力で、対象歯が回転方向第１側とは反対側である回転方向第２側においてリングギヤに接触するまで、対象ピニオン４ａを回転方向第２側に回転させて、対象ピニオンの回転量を算出する回転量算出ステップと、回転量算出ステップにおいて算出された対象ピニオンの回転量に基づいて、リングギヤと対象ピニオンとの間のバックラッシを測定する測定ステップと、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、バックラッシの測定方法、風車の診断方法及びバックラッシの測定装置に関する。
従来、駆動装置が可動部を駆動する駆動機構が知られている。特に、複数の駆動装置が協働して可動部を駆動する駆動機構が知られている。例えば、特許文献１に記載された風力発電装置は、地上又は洋上に設置され、発電機の支柱となるタワーと、タワー上に設けられ、発電機を内蔵するナセルと、ナセルの一端に設けられ、風を受けて回転エネルギーへ変換するハブ及びブレードからなるロータと、を有している。この風力発電装置はさらに、タワーに設けられたヨーベアリングギアを有するとともに、複数の駆動装置として、ナセルに設けられた複数のヨーアクチュエータを有している。この風力発電装置は、ヨーベアリングギアとヨーアクチュエータのピニオンギヤとを噛み合わせてヨーアクチュエータから回転を出力することにより、タワーに対してナセルをヨー方向に回転させる。
特開２０１５－１４０７７７号公報
リングギヤと、リングギヤに噛み合うピニオンを有する駆動装置と、を備えた風車において、リングギヤとピニオンとの間のバックラッシを測定することが求められる場合があった。特に、異なる複数の時刻におけるバックラッシのデータを容易に収集できるバックラッシの測定方法が求められていた。
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、異なる複数の時刻におけるバックラッシのデータを収集できるバックラッシの測定方法を提供することを目的とする。
本発明によるバックラッシの測定装置は、
風車の第１部分に固定されたリングギヤと、風車の第２部分に固定され、前記リングギヤに噛み合うピニオンを有する駆動装置を有し、前記リングギヤの周方向に沿って回転することで前記第１部分に対して前記第２部分を駆動する駆動機構と、を備えた風車の、前記リングギヤと、前記駆動装置の前記ピニオンである対象ピニオンとの間のバックラッシを測定するバックラッシの測定装置であって、
前記対象ピニオンの歯の一つである対象歯が前記対象ピニオンの回転方向第１側において前記リングギヤに接触した状態から、前記対象歯が前記回転方向第１側とは反対側である回転方向第２側において前記リングギヤに接触するまで前記回転方向第２側に回転する、前記対象ピニオンの回転量を算出する回転量算出部と、
前記回転量算出部が算出した前記対象ピニオンの回転量に基づいて、前記リングギヤと前記対象ピニオンとの間のバックラッシを測定する測定部と、を備える。
本発明によるバックラッシの測定装置は、
風車の第１部分に固定されたリングギヤと、風車の第２部分に固定され、前記リングギヤに噛み合うピニオンを有する駆動装置を有し、前記リングギヤの周方向に沿って回転することで前記第１部分に対して前記第２部分を駆動する駆動機構と、を備えた風車の、前記リングギヤと、前記駆動装置の前記ピニオンである対象ピニオンとの間のバックラッシを測定するバックラッシの測定装置であって、
前記対象ピニオンの歯の一つである対象歯が前記対象ピニオンの周方向第１側において前記リングギヤに接触した状態から、前記対象歯が前記周方向第１側とは反対側である周方向第２側において前記リングギヤに接触するまで前記周方向第２側に回転する、前記駆動機構の回転量を算出する駆動機構回転量算出部と、
前記駆動機構回転量算出部が算出した前記駆動機構の回転量に基づいて、前記リングギヤと前記対象ピニオンとの間のバックラッシを測定する測定部と、を備える。
本発明によるバックラッシの測定装置において、
前記対象ピニオンに前記リングギヤから加わる負荷を測定する負荷センサをさらに備えてもよい。
本発明によるバックラッシの測定方法は、
風車の第１部分に固定されたリングギヤと、風車の第２部分に固定され、前記リングギヤに噛み合うピニオンを有する駆動装置を有し、前記リングギヤの周方向に沿って回転することで前記第１部分に対して前記第２部分を駆動する駆動機構と、を備えた風車の、前記リングギヤと、前記駆動装置の前記ピニオンである対象ピニオンとの間のバックラッシの測定方法であって、
前記対象ピニオンの歯の一つである対象歯を、前記対象ピニオンの回転方向第１側において前記リングギヤに接触させる接触ステップと、
前記接触ステップにおける前記対象歯の前記リングギヤへの接触を維持した状態で前記リングギヤを前記第２部分に対して制動し、前記リングギヤを前記第２部分に対して制動する制動力よりも弱い駆動力で、前記対象歯が前記回転方向第１側とは反対側である回転方向第２側において前記リングギヤに接触するまで、前記対象ピニオンを前記回転方向第２側に回転させて、前記対象ピニオンの回転量を算出する回転量算出ステップと、
前記回転量算出ステップにおいて算出された前記対象ピニオンの回転量に基づいて、前記リングギヤと前記対象ピニオンとの間のバックラッシを測定する測定ステップと、を備える。
本発明によるバックラッシの測定方法において、
前記駆動機構は、前記リングギヤに噛み合うピニオンをそれぞれ有する複数の駆動装置を有し、
前記リングギヤと、前記複数の駆動装置の前記ピニオンの一つである対象ピニオンとの間のバックラッシを測定してもよい。
本発明によるバックラッシの測定方法において、
前記駆動装置は、前記ピニオンに回転を入力するアクチュエータと、前記アクチュエータから伝達される入力回転を減速して前記ピニオンに伝達する減速機と、を有し、
前記回転量算出ステップにおいて、前記アクチュエータから前記減速機に伝達される入力回転量の測定値から、前記対象ピニオンの回転量を算出してもよい。
本発明によるバックラッシの測定方法において、
前記接触ステップ及び前記回転量算出ステップの少なくともいずれか一方において、前記対象歯の前記リングギヤへの接触を、前記対象ピニオンに前記リングギヤから加わる負荷を測定する負荷センサによって測定される負荷の変化として検出してもよい。
本発明によるバックラッシの測定方法において、
前記駆動装置は、前記ピニオンに回転を入力するアクチュエータを有し、
前記接触ステップは、前記対象歯の前記リングギヤへの接触を、前記負荷センサが測定する負荷の上昇として検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて前記負荷センサが前記対象歯の前記リングギヤへの接触を検出した場合に、前記アクチュエータから前記対象ピニオンに前記対象ピニオンの回転方向のいずれか一側への回転を入力する入力ステップと、
前記入力ステップにおける回転の入力によって前記負荷センサが測定する負荷が上昇した場合に、前記入力ステップにおいて回転が入力された一側を、前記対象歯が前記リングギヤに接触する前記回転方向第１側として特定する、特定ステップと、を有してもよい。
本発明によるバックラッシの測定方法において、
前記駆動装置は、前記ピニオンの回転を制動する制動部を有し、
前記接触ステップにおいては、前記対象ピニオンを前記制動部によって制動し、且つ前記対象ピニオン以外の前記ピニオンを前記制動部の制動から解放した状態で、前記第２部分を前記第１部分に対して回転させる外力によって、前記対象歯を前記リングギヤに接触させてもよい。
本発明によるバックラッシの測定方法において、
前記駆動装置は、前記ピニオンに回転を入力するアクチュエータと、前記ピニオンの回転を制動する制動部と、を有し、
前記接触ステップにおいては、前記リングギヤを前記第２部分に対して制動した状態で、前記アクチュエータによって前記対象ピニオンを回転させることで、前記対象歯を前記リングギヤに接触させてもよい。
本発明によるバックラッシの測定方法において、
前記駆動装置は、前記ピニオンに回転を入力するアクチュエータを有し、
前記回転量算出ステップにおいては、前記アクチュエータによって、前記対象ピニオンを前記回転方向第２側に回転させてもよい。
本発明によるバックラッシの測定方法において、
前記駆動装置は、前記ピニオンの回転を制動する制動部を有し、
前記接触ステップにおいては、前記対象ピニオンが前記リングギヤに押圧されるように前記対象歯を前記リングギヤに接触させ、前記対象ピニオンを前記制動部によって制動することで前記対象歯の前記リングギヤへの接触を維持し、
前記回転量算出ステップにおいては、前記対象ピニオンを前記制動部の制動から解放し、前記対象ピニオンが前記リングギヤへの押圧から解放されることで生じる復元力によって、前記対象ピニオンを前記回転方向第２側に回転させてもよい。
本発明によるバックラッシの測定方法において、
前記風車は、前記第２部分の前記リングギヤに対する回転を制動する回転ブレーキをさらに備え、
前記回転量算出ステップにおいては、前記回転ブレーキによって前記第２部分の前記リングギヤに対する回転を制動することで、前記リングギヤを前記第２部分に対して制動してもよい。
本発明によるバックラッシの測定方法において、
前記駆動装置は、前記ピニオンの回転を制動する制動部を有し、
前記回転量算出ステップにおいては、前記対象ピニオン以外の前記ピニオンの少なくとも一つを制動部によって制動することで、前記リングギヤを前記第２部分に対して制動してもよい。
本発明によるバックラッシの測定方法は、
風車の第１部分に固定されたリングギヤと、風車の第２部分に固定され、前記リングギヤに噛み合うピニオンを有する駆動装置を有し、前記リングギヤの周方向に沿って回転することで前記第１部分に対して前記第２部分を駆動する駆動機構と、を備えた風車の、前記リングギヤと、前記駆動装置の前記ピニオンである対象ピニオンとの間のバックラッシの測定方法であって、
前記対象ピニオンの歯の一つである対象歯を、前記リングギヤの周方向第１側において前記リングギヤに接触させる接触ステップと、
前記接触ステップにおける前記対象歯の前記リングギヤへの接触を維持した状態で前記対象ピニオンの回転を制動し、前記対象ピニオンを制動する制動力よりも弱い駆動力で、前記対象歯が前記周方向第１側とは反対側である周方向第２側において前記リングギヤに接触するまで、前記駆動機構を前記周方向第２側に回転させて、前記駆動機構の回転量を算出する駆動機構回転量算出ステップと、
前記駆動機構回転量算出ステップにおいて算出された前記駆動機構の回転量に基づいて、前記リングギヤと前記対象ピニオンとの間のバックラッシを測定する測定ステップと、を備える。
本発明による風車の診断方法は、
上記記載のバックラッシの測定方法を、第１の時刻において実行して、前記第１の時刻におけるバックラッシを測定する第１測定ステップと、
前記バックラッシの測定方法を、前記第１の時刻より後の第２の時刻において実行して、前記第２の時刻におけるバックラッシを測定する第２測定ステップと、
前記第１の時刻におけるバックラッシと前記第２の時刻におけるバックラッシとに基づいて前記風車の状態を診断する診断ステップと、を備える。
本発明による風車の診断方法において、
前記診断ステップにおいては、前記第１の時刻におけるバックラッシから前記第２の時刻におけるバックラッシを引いた差を、前記第１の時刻から前記第２の時刻までに前記リングギヤ及び前記対象ピニオンが摩耗した摩耗幅の合計値として算出し、前記摩耗幅の合計値に基づいて前記風車の状態を診断してもよい。
本発明による風車の診断方法は、
上記記載のバックラッシの測定方法を異なる複数の時刻において実行して、バックラッシの時系列データを収集する収集ステップと、
前記収集ステップにおいて収集されたバックラッシの時系列データに基づいて前記風車の状態を診断する診断ステップと、を備えてもよい。
本発明による風車の診断方法は、
風車の第１部分に固定されたリングギヤと、風車の第２部分に固定され、前記リングギヤに噛み合うピニオンを有する駆動装置を有し、前記リングギヤの周方向に沿って回転することで前記第１部分に対して前記第２部分を駆動する駆動機構と、を備えた風車の診断方法であって、
第１の時刻において、前記リングギヤと、前記駆動装置の前記ピニオンである第１の対象ピニオンとの間のバックラッシを測定する第１測定ステップと、
前記第１の時刻より後の第２の時刻において、前記リングギヤと、前記駆動装置の前記ピニオンである第２の対象ピニオンとの間のバックラッシを測定する第２測定ステップと、
前記第１の時刻におけるバックラッシと前記第２の時刻におけるバックラッシとに基づいて前記風車の状態を診断する診断ステップと、を備える。
本発明によれば、異なる複数の時刻におけるバックラッシのデータを収集できるバックラッシの測定方法を提供することができる。
第１実施形態における、風車の構成例を示す斜視図である。 第１実施形態における、駆動機構を示す上面図である。 第１実施形態における、駆動装置の構成例を示す図である。 第１実施形態における、リングギヤに対する複数の駆動装置の位置の一例を示す上面図である。 第１実施形態における、対象駆動装置の制動部及びアクチュエータ、並びに回転ブレーキの動作制御方法を示す図である。 第１実施形態における、対象駆動装置以外の駆動装置の制動部及びアクチュエータの動作制御方法を示す図である。 変形例１における、対象駆動装置の制動部及びアクチュエータ、並びに回転ブレーキの動作制御方法を示す図である。 変形例１における、対象駆動装置以外の駆動装置の制動部及びアクチュエータの動作制御方法を示す図である。 変形例２における、対象駆動装置の制動部及びアクチュエータ、並びに回転ブレーキの動作制御方法を示す図である。 変形例２における、対象駆動装置以外の駆動装置の制動部及びアクチュエータの動作制御方法を示す図である。 変形例３における、対象駆動装置の制動部及びアクチュエータ、並びに回転ブレーキの動作制御方法を示す図である。 変形例３における、対象駆動装置以外の駆動装置の制動部及びアクチュエータの動作制御方法を示す図である。 変形例４における、接触ステップの様子を示す上面図である。 変形例４における、駆動機構回転量算出ステップの様子を示す上面図である。 変形例５における、収集ステップにおいて収集されたバックラッシの時系列データを表示するグラフの一例を示す図である。
（第１実施形態）
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明の第１実施形態に係るバックラッシの測定方法が適用される駆動機構１を備える風車１０について説明する。図１は、風車１０の構成例を示す斜視図である。風車１０は、風車本体１０１を備える。風車本体１０１は、タワー１０２と、ナセル１０３と、ロータ１０４（主軸部）と、複数のブレード１０５（羽根）とを備える。タワー１０２は、陸上又は海上において、鉛直方向の上向きに延びる。
風車１０は、第１部分５と、第１部分５に対して駆動される第２部分６と、を備える。第１実施形態においては、風車本体１０１のタワー１０２が第１部分５に相当する。また、風車本体１０１のナセル１０３が第２部分６に相当する。また、風車１０は、風車本体１０１に加えて駆動機構１を備える。駆動機構１は、風車１０の第２部分６に固定されて、第１部分５に対して第２部分６を駆動する。第１実施形態においては、ナセル１０３が、タワー１０２の上部に対して回転可能なように、タワー１０２に取り付けられている。すなわち、タワー１０２とナセル１０３との接続部が、タワー１０２に対してナセル１０３を回転可能な可動部となっている。そして、駆動機構１は、ナセル１０３に固定されて、タワー１０２に対してナセル１０３を駆動する。駆動機構１は、ナセル１０３を、タワー１０２の長手方向を回転軸として回転させるように駆動する。これによって、ナセル１０３は、タワー１０２に対してヨー方向（YAW）に回転する。
ロータ１０４は、ナセル１０３においてロール方向（ROLL）に回転する。複数枚（例えば、３枚）のブレード１０５は、ロール方向の回転軸から放射方向に延びるように、互いに等角度でロータ１０４に備えられる。
駆動機構１について、より詳細に説明する。図２は、第１実施形態における駆動機構１を示す上面図である。風車１０は、第１部分５（タワー１０２）に固定されたリングギヤ１０６をさらに備えている。リングギヤ１０６は、複数の歯１０７を有する。図２に示す例において、リングギヤ１０６は、複数の歯１０７を有する環状のギヤである。また、駆動機構１は、駆動装置２を有する。駆動装置２は、リングギヤ１０６に噛み合うピニオン４を有する。第１実施形態における駆動機構１は、複数の駆動装置２を有している。複数の駆動装置２は、リングギヤ１０６に噛み合うピニオン４をそれぞれ有する。図２に示す例において、複数の駆動装置２のピニオン４はそれぞれ複数の歯４１を有し、リングギヤ１０６の歯１０７とピニオン４の歯４１とが噛み合っている。また、複数の駆動装置２は、図２には現れないが後述するように、それぞれピニオン４を駆動する駆動部３を有する。
第１実施形態において、駆動装置２は、第２部分６（ナセル１０３）に固定されて、ヨー駆動力を発生させる。第１実施形態においては、４台の駆動装置２が第２部分６（ナセル１０３）に固定されている。駆動装置２がナセル１０３に取り付けられる場合、駆動部３は、ナセル１０３の内部に収容されていてもよい。以下、駆動装置を総称する場合には単に「駆動装置２」と記載する。第１実施形態において、駆動装置２は、ナセル１０３に、複数のボルト３５で固定される。複数のボルト３５は、円周状に配置される。この場合、ピニオン４の歯４１がリングギヤ１０６に接触すると、リングギヤ１０６からピニオン４に負荷が加わることで、ボルト３５には歪が生じる。
駆動機構１は、リングギヤ１０６の周方向Ｄ１に沿って回転することで、第１部分５（タワー１０２）に対して第２部分６（ナセル１０３）を駆動する。図２に示す例では、タワー１０２の内壁にリングギヤ１０６が形成されている。この場合、図２に示すように、リングギヤ１０６は、複数の歯１０７として、内周に設けられた複数の内歯を有する。そして、駆動装置２のピニオン４が、タワー１０２の内壁に形成されたリングギヤ１０６に噛み合う。図示はしないが、タワー１０２の外壁にリングギヤ１０６が形成されていてもよい。この場合、リングギヤ１０６は、複数の歯１０７として、外周に設けられた複数の外歯を有する。そして、駆動装置２のピニオン４は、タワー１０２の外壁に形成されたリングギヤ１０６に噛み合う。
各駆動装置２において、駆動部３はピニオン４を駆動し、回転軸線Ｃ１を中心として回転させる。ピニオン４の回転によって、各駆動装置２はリングギヤ１０６の周方向Ｄ１に沿って移動する。複数の駆動装置２がともに周方向Ｄ１に移動することによって、駆動機構１が固定されている第２部分６（ナセル１０３）が、回転中心Ｃ２を中心として、リングギヤ１０６が固定されている第１部分５（タワー１０２）に対してヨー方向に回転する。リングギヤ１０６の周方向Ｄ１の一側を、周方向第１側Ｄ１１と称する。また、周方向Ｄ１の周方向第１側Ｄ１１とは反対側を、周方向第２側Ｄ１２と称する。
また、風車１０は、第２部分６（ナセル１０３）のリングギヤ１０６に対する回転を制動する回転ブレーキをさらに備える。第１実施形態において、回転ブレーキは、第２部分６（ナセル１０３）に取り付けられてリングギヤ１０６に対して制動力を与える油圧ブレーキである。油圧ブレーキは、例えば、キャリパーブレーキ機構である。油圧ブレーキは、図示しない油圧ブレーキ駆動部と、図２に示す摩擦体５０とを有する。油圧ブレーキ駆動部は、外部から供給された制御信号に応じて摩擦体５０を図２中のピニオン４の回転軸線Ｃ１が延びる方向に平行な方向（図２の紙面に垂直な方向）に移動させる。油圧ブレーキ駆動部は、摩擦体５０をリングギヤ１０６に押し当てることでリングギヤ１０６に制動力を印加する。回転ブレーキは、リングギヤ１０６に付与する制動力を調整できることが好ましい。
図３は、駆動装置２の一つの構成例を示す図である。なお、図３は、リングギヤ１０６の歯１０７及びピニオン４の歯４１については記載を省略した概略図である。図３に示す例では、リングギヤ１０６はタワー１０２の上部に備えられている。
駆動装置２は、ピニオン４に回転を入力するアクチュエータ３０を有する。また、駆動装置２は、アクチュエータ３０から伝達される入力回転を減速してピニオン４に伝達する減速機３２を有する。第１実施形態においては、複数の駆動装置２が、アクチュエータ３０と減速機３２とをそれぞれ有する。第１実施形態においては、駆動装置２のうち駆動部３が、アクチュエータ３０と減速機３２とを有している。また、駆動装置２は、ピニオン４の回転を制動する制動部３１を有する。第１実施形態においては、複数の駆動装置２が、制動部３１をそれぞれ有する。第１実施形態においては、駆動装置２のうち駆動部３が、制動部３１を有している。また、駆動部３は、さらに軸３３を備える。軸３３は、減速機３２よりもピニオン４側に位置する第１軸部３３ａと、減速機３２よりもアクチュエータ３０側に位置する第２軸部３３ｂと、を有する。
アクチュエータ３０は、例えばモータである。アクチュエータ３０は、アクチュエータ３０に供給された電流に応じて、軸３３の長手方向を回転軸として軸３３を回転させる。アクチュエータ３０は、軸３３の第２軸部３３ｂを回転させる。
また、第１実施形態において、制動部３１は、電磁ブレーキを用いて、軸３３の回転速度を抑える。制動部３１は、電磁ブレーキを用いて、軸３３の回転の停止状態を維持してもよい。
減速機３２は、軸３３の第２軸部３３ｂの回転を、減速しつつ軸３３の第１軸部３３ａに伝達する。減速機３２は、減速機構としてのギヤを備える。減速機３２は、減速機３２に備えられたギヤを用いて、軸３３の第１軸部３３ａの回転速度を定める。軸３３の第１軸部３３ａは、アクチュエータ３０に駆動されることによって、減速機３２によって定められた回転速度で回転する。軸３３は、アクチュエータ３０に駆動されることによって、所定のトルク（軸トルク）で回転する。ピニオン４は、軸３３の第１軸部３３ａの回転量に応じて、リングギヤ１０６の歯１０７と噛み合いながら回転する。また、ピニオン４は、駆動部３のうち軸３３の第１軸部３３ａの端部に設けられている。このため、ピニオン４は軸３３の第１軸部３３ａの回転に伴って回転する。アクチュエータ３０が軸３３を介してピニオン４を回転させることによって、上述のように駆動機構１がリングギヤ１０６の周方向Ｄ１に沿って回転し、第２部分６（ナセル１０３）が第１部分５（タワー１０２）に対して駆動される。
続いて、上述した風車１０の、リングギヤ１０６と駆動装置２のピニオン４との間のバックラッシの測定方法について説明する。また、リングギヤ１０６と駆動装置２のピニオン４との間のバックラッシを測定するバックラッシの測定装置７について説明する。駆動装置２のピニオン４のうち、バックラッシを測定する対象とするピニオン４を、対象ピニオン４ａと称する。また、駆動装置２のうち、対象ピニオン４ａを有する駆動装置２を、対象駆動装置２ａと称する。
まず、バックラッシについて説明する。バックラッシとは、噛み合う２つの歯車において、第１の歯車の歯が、第１の歯車の回転方向の一側の歯面において第２の歯車の歯に接触しているときの、第１の歯車の当該歯の当該回転方向の一側とは反対側の歯面と、当該歯面に向かい合う第２の歯車の歯との間の隙間の寸法である。図４は、図２に示す風車１０のうち、対象ピニオン４ａの歯４１とリングギヤ１０６の歯１０７とが噛み合っている部分を拡大して示す図である。図４に示す例では、対象ピニオン４ａの歯４１の一つである対象歯４１ａが、対象ピニオン４ａの回転方向Ｄ２の一側の歯面において、リングギヤ１０６の第１の歯１０７ａに接触している。バックラッシは、対象ピニオン４ａの対象歯４１ａの回転方向Ｄ２の一側とは反対側の歯面と、当該歯面に向かい合うリングギヤ１０６の第２の歯１０７ｂとの間の隙間Ｈの寸法である。特に、第１実施形態において測定されるバックラッシは、法線方向バックラッシである。図４に示す例において、法線方向バックラッシは、対象ピニオン４ａの対象歯４１ａの回転方向Ｄ２の一側とは反対側の歯面と、当該歯面に向かい合うリングギヤ１０６の第２の歯１０７ｂとの間の隙間Ｈの、最小幅ｗ１である。
次に、リングギヤ１０６と対象ピニオン４ａとの間のバックラッシを測定することの意義について説明する。
風車１０が使用され、駆動機構１によって第１部分５に対して第２部分６が駆動されると、リングギヤ１０６の歯１０７及びピニオン４の歯４１の摩耗が進むと考えられる。リングギヤ１０６の歯１０７及びピニオン４の歯４１の摩耗量が大きくなるにつれて、駆動機構１が第２部分６を駆動する際に、駆動機構１及び第２部分６の動きのがたつきが大きくなる。これに対して、リングギヤ１０６の歯１０７及びピニオン４の歯４１の摩耗量を計測することによって、駆動機構１及び第２部分６の動きのがたつきの大きさを把握できる。また、リングギヤ１０６の歯１０７及びピニオン４の歯４１の摩耗量が大きくなるにつれて、リングギヤ１０６及びピニオン４において疲労破壊が生じ易くなる。これに対して、リングギヤ１０６の歯１０７及びピニオン４の歯４１の摩耗量を計測することによって、リングギヤ１０６及びピニオン４における疲労破壊の生じ易さを把握できる。また、リングギヤ１０６及びピニオン４の表面は、リングギヤ１０６の歯１０７及びピニオン４の歯４１の摩耗を抑制するために、硬化層で形成されている場合がある。この場合に、リングギヤ１０６の歯１０７及びピニオン４の歯４１の摩耗が一定以上進むと、リングギヤ１０６の歯１０７及びピニオン４の歯４１において硬化層が摩耗し尽くして、リングギヤ１０６及びピニオン４の強度が低下するおそれがある。これに対して、リングギヤ１０６の歯１０７及びピニオン４の歯４１の摩耗量を計測することによって、硬化層の摩耗量を計測できる。以上より、リングギヤ１０６の歯１０７及びピニオン４の歯４１の摩耗量を計測することが望まれている。
ここで、リングギヤ１０６の歯１０７及びピニオン４の歯４１の摩耗が進むと、リングギヤ１０６の歯１０７と対象ピニオン４ａの対象歯４１ａとの間の隙間Ｈの寸法であるバックラッシは大きくなる。このため、リングギヤ１０６と対象ピニオン４ａとの間のバックラッシを測定することで、測定されたバックラッシから、リングギヤ１０６の歯１０７及びピニオン４の歯４１の摩耗量を計測できる。
特に、異なる複数の時刻においてバックラッシを測定して、異なる複数の時刻におけるバックラッシを収集することによって、リングギヤ１０６の歯１０７及びピニオン４の歯４１の摩耗量の経時変化を計測できる。これによって、摩耗量の経時変化から、今後のリングギヤ１０６及びピニオン４の状態を予測して、リングギヤ１０６及びピニオン４のメンテナンス計画に役立てることができる。摩耗量の経時変化から予測できる今後のリングギヤ１０６及びピニオン４の状態は、例えば、バックラッシを測定した時刻よりも後の時刻におけるリングギヤ１０６及びピニオン４の摩耗量である。摩耗量の経時変化から、リングギヤ１０６及びピニオン４の摩耗量が許容可能な上限を超える時刻を予測してもよい。
次に、リングギヤ１０６と駆動装置２のピニオン４である対象ピニオン４ａとの間のバックラッシの測定方法について説明する。一例として、図２に示すリングギヤ１０６と対象ピニオン４ａとの間のバックラッシの測定方法について説明する。また、リングギヤ１０６と駆動装置２のピニオン４である対象ピニオン４ａとの間のバックラッシを測定するバックラッシの測定装置７について説明する。
第１実施形態に係るバックラッシの測定方法は、接触ステップと、回転量算出ステップと、測定ステップと、を備える。接触ステップにおいては、対象ピニオン４ａの歯４１の一つである対象歯４１ａを、対象ピニオン４ａの回転方向第１側Ｄ２１においてリングギヤ１０６に接触させる。回転量算出ステップにおいては、接触ステップにおける対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を維持した状態でリングギヤ１０６を第２部分６に対して制動し、リングギヤ１０６を第２部分６に対して制動する制動力よりも弱い駆動力で、対象歯４１ａが回転方向第１側Ｄ２１とは反対側である回転方向第２側Ｄ２２においてリングギヤ１０６に接触するまで、対象ピニオン４ａを回転方向第２側Ｄ２２に回転させて、対象ピニオン４ａの回転量を算出する。測定ステップにおいては、回転量算出ステップにおいて算出された対象ピニオン４ａの回転量に基づいて、リングギヤ１０６と対象ピニオン４ａとの間のバックラッシを測定する。
第１実施形態に係る駆動機構１は、複数の駆動装置２を有する。そして、第１実施形態に係るバックラッシの測定方法においては、リングギヤ１０６と、複数の駆動装置２のピニオン４の一つである対象ピニオン４ａとの間のバックラッシを測定する。
また、第１実施形態に係るバックラッシの測定装置７は、回転量算出部７１と、測定部７２と、を備える。回転量算出部７１は、対象ピニオン４ａの歯４１の一つである対象歯４１ａが対象ピニオン４ａの回転方向第１側Ｄ２１においてリングギヤ１０６に接触した状態から、対象歯４１ａが回転方向第１側Ｄ２１とは反対側である回転方向第２側Ｄ２２においてリングギヤ１０６に接触するまで回転方向第２側Ｄ２２に回転する、対象ピニオン４ａの回転量を算出する。回転量算出部７１によって、バックラッシの測定方法の回転量算出ステップを行い得る。測定部７２は、回転量算出部７１が算出した対象ピニオン４ａの回転量に基づいて、リングギヤ１０６と対象ピニオン４ａとの間のバックラッシを測定する。測定部７２によって、バックラッシの測定方法の測定ステップを行い得る。
また、第１実施形態に係るバックラッシの測定装置７は、対象ピニオン４ａにリングギヤ１０６から加わる負荷を測定する負荷センサ７３をさらに備える。負荷センサ７３は、対象ピニオン４ａにリングギヤ１０６から加わる負荷を測定できるセンサであれば、特に限られない。
第１実施形態に係る負荷センサ７３は、対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触している場合に、対象歯４１ａが回転方向Ｄ２のいずれの側においてリングギヤ１０６に接触しているかを検出できる。一例として、負荷センサ７３は、対象ピニオン４ａにリングギヤ１０６から加わる負荷の方向を特定することによって、対象歯４１ａが回転方向Ｄ２のいずれの側においてリングギヤ１０６に接触しているかを検出できる。
なお、バックラッシの測定方法においては、対象ピニオン４ａにリングギヤ１０６から加わる負荷を測定する方法として、対象ピニオン４ａにリングギヤ１０６から加わる負荷を測定する負荷センサ７３を用いる方法に代えて、アクチュエータ３０に流れる電流の増減を検出する方法を採用してもよい。この方法では、例えば、アクチュエータ３０によってピニオン４を回転させている場合に、ピニオン４に負荷が加わると、ピニオン４に負荷が加わっていないときよりも、ピニオン４を回転させるためにアクチュエータ３０に流す電流が増加することを利用する。この方法では、例えば、ピニオン４に負荷が加わっていないときよりも、アクチュエータ３０に流れる電流が増加したときに、ピニオン４に負荷が加わったとみなす。
第１実施形態に係る駆動機構１は、ピニオン４をそれぞれ有する複数の駆動装置２を有している。また、第１実施形態に係るバックラッシの測定装置７は、複数の駆動装置２のピニオン４のそれぞれにリングギヤ１０６から加わる負荷を測定する、複数の負荷センサ７３を有している。
第１実施形態に係るバックラッシの測定方法においては、上述した接触ステップ及び回転量算出ステップの少なくともいずれか一方において、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を、負荷センサ７３によって測定される負荷の変化として検出する。
第１実施形態に係るバックラッシの測定方法について、より具体的に説明する。第１実施形態に係るバックラッシの測定方法は、例えば、地上又は洋上などの風力発電を行い得る現地に風車１０が設置されている場合において、ブレード１０５が回転しておらず、ブレード１０５を回転させるのに適した風が吹くのを待っているときに行われる。換言すれば、第１実施形態に係るバックラッシの測定方法は、例えば風車１０の風待ちのときに行われる。
図５Ａは、第１実施形態に係るバックラッシの測定方法における、対象駆動装置２ａの制動部３１及びアクチュエータ３０、並びに回転ブレーキの動作制御方法を示す図である。図５Ａには、第１実施形態に係るバックラッシの測定方法を行う際の、対象ピニオン４ａにリングギヤ１０６から加わる負荷を測定する負荷センサ７３が検出する負荷の一例を併せて示している。図５Ｂは、第１実施形態に係るバックラッシの測定方法における、対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２の制動部３１及びアクチュエータ３０の動作制御方法を示す図である。図５Ｂには、第１実施形態に係るバックラッシの測定方法を行う際の、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４にリングギヤ１０６から加わる負荷を測定する負荷センサ７３が検出する負荷の一例を併せて示している。
図５Ａ及び図５Ｂに示す例では、バックラッシの測定を開始するよりも前の時刻ｔ０において、複数の駆動装置２のいずれの制動部３１もＯＮになっている。換言すれば、時刻ｔ０において、対象ピニオン４ａ及び対象ピニオン４ａ以外のピニオン４は、いずれも制動部３１によって制動されている。また、時刻ｔ０において、回転ブレーキはＯＮになっている。換言すれば、時刻ｔ０において、回転ブレーキは、第２部分６のリングギヤ１０６に対する回転を制動している。また、時刻ｔ０において、複数の駆動装置２のいずれのアクチュエータ３０も、ピニオン４に回転を入力していない。
まず、対象ピニオン４ａの対象歯４１ａをリングギヤ１０６に接触させる接触ステップについて述べる。第１実施形態に係る接触ステップにおいては、対象ピニオン４ａを制動部３１によって制動し、且つ対象ピニオン４ａ以外のピニオン４を制動部３１の制動から解放した状態で、第２部分６を第１部分５に対して回転させる外力によって、対象歯４１ａをリングギヤ１０６に接触させる。外力は、例えば第２部分６であるナセル１０３を第１部分５であるタワー１０２に対して回転させる風である。
第１実施形態に係る駆動機構１において、駆動装置２の制動部３１のそれぞれは、個別に制御できる。このために、接触ステップにおいて、対象ピニオン４ａを制動部３１によって制動し、且つ対象ピニオン４ａ以外のピニオン４を制動部３１の制動から解放することができる。図５Ａ及び図５Ｂに示す例では、時刻ｔ０よりも後の時刻ｔ１において、対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２の制動部３１がＯＦＦにされている。また、時刻ｔ１において、対象駆動装置２ａの制動部３１は、ＯＮ状態を維持している。これによって、対象ピニオン４ａを制動部３１によって制動し、且つ対象ピニオン４ａ以外のピニオン４を制動部３１の制動から解放した状態が形成される。また、時刻ｔ１において、回転ブレーキがＯＦＦにされている。この状態で風車１０を放置することによって、風などによる外力により、第２部分６を第１部分５に対して回転させ得る。
第２部分６が第１部分５に対して回転すると、ピニオン４の歯４１がリングギヤ１０６に接触する。特に、ピニオン４の歯４１は、リングギヤ１０６の歯１０７に接触する。接触ステップにおいて、第２部分６が第１部分５に対して回転することでリングギヤ１０６に接触する対象ピニオン４ａの歯４１を、対象歯４１ａと定めることができる。
また、制動部３１によって制動されている対象ピニオン４ａにおいては、対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触することによって、リングギヤ１０６から対象ピニオン４ａに負荷が加わる。ここで、第１実施形態に係る接触ステップにおいては、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を、負荷センサ７３によって測定される負荷の変化として検出する。図５Ａに示す例では、時刻ｔ１より後の時刻に、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触によって、負荷センサ７３によって測定される負荷が時刻ｔ０以後時刻ｔ１以前よりも上昇している。この場合、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を、負荷センサ７３によって測定される負荷の上昇として検出できる。換言すれば、時刻ｔ１より後の時刻において、負荷センサ７３によって測定される負荷が時刻ｔ０以後時刻ｔ１以前よりも上昇していれば、対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触していると判断できる。
なお、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４は、制動部３１の制動から解放されているために、リングギヤ１０６の歯１０７と接触すると、リングギヤ１０６の歯１０７に押されて回転する。このため、図５Ｂに示すように、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４に加わる負荷は、外力によって第２部分６が第１部分５に対して回転しても、大きな変化を示さない。
また、第１実施形態に係る負荷センサ７３は、対象歯４１ａが回転方向Ｄ２のいずれの側においてリングギヤ１０６に接触しているかを検出する。接触ステップにおいては、負荷センサ７３によって検出された、対象歯４１ａの、回転方向Ｄ２においてリングギヤ１０６に接触している側を、回転方向第１側Ｄ２１と定めることができる。
以上の接触ステップによって、図４に示すように、対象ピニオン４ａの対象歯４１ａを回転方向第１側Ｄ２１においてリングギヤ１０６に接触させることができる。また、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を、負荷センサ７３によって検出できる。
接触ステップの後、対象歯４１ａが回転方向第２側Ｄ２２においてリングギヤ１０６に接触するまで対象ピニオン４ａを回転方向第２側Ｄ２２に回転させて、対象ピニオン４ａの回転量を算出する、回転量算出ステップを行う。第１実施形態に係る回転量算出ステップにおいて、対象ピニオン４ａは、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０から回転が入力されることによって、回転方向第２側Ｄ２２に回転する。
回転量算出ステップにおいては、まず、接触ステップにおける対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を維持した状態でリングギヤ１０６を第２部分６に対して制動する。第１実施形態においては、回転量算出ステップにおいて、回転ブレーキによって第２部分６のリングギヤ１０６に対する回転を制動することで、リングギヤ１０６を第２部分６に対して制動する。図５Ａに示す例では、接触ステップにおける対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を維持した状態で、回転ブレーキがＯＮにされている。これによって、回転ブレーキによって第２部分６のリングギヤ１０６に対する回転が制動されて、リングギヤ１０６が第２部分６に対して制動される。
また、第１実施形態においては、回転量算出ステップにおいて、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４の少なくとも一つを制動部３１によって制動することで、リングギヤ１０６を第２部分６に対して制動する。図５Ｂに示す例では、接触ステップにおける対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を維持した状態で、対象駆動装置２ａ以外の全ての駆動装置２の制動部３１がＯＮにされている。これによって、対象ピニオン４ａ以外の全てのピニオン４が制動部３１によって制動されて、リングギヤ１０６が第２部分６に対して制動される。
図５Ａ及び図５Ｂに示す例では、時刻ｔ１よりも後の時刻であって、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触が検出された後の時刻である、時刻ｔ２において、回転ブレーキ、及び対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２の制動部３１がＯＮにされている。これにより、回転ブレーキによって第２部分６のリングギヤ１０６に対する回転が制動され、且つ対象ピニオン４ａ以外のピニオン４の全てが制動部３１によって制動される。これによって、リングギヤ１０６が第２部分６に対して制動される。図示はしないが、回転量算出ステップにおいて、回転ブレーキによって第２部分６のリングギヤ１０６に対する回転が制動され、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４は制動部３１によって制動されなくてもよい。この場合でも、回転ブレーキによってリングギヤ１０６を第２部分６に対して制動できる。また、回転量算出ステップにおいて、回転ブレーキによってはリングギヤ１０６が第２部分６に対して制動されず、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４の少なくとも一つを制動部３１によって制動することで、リングギヤ１０６が第２部分６に対して制動されてもよい。
また、回転量算出ステップにおいては、対象歯４１ａが回転方向第２側Ｄ２２においてリングギヤ１０６に接触するまで対象ピニオン４ａを回転方向第２側Ｄ２２に回転させて、対象ピニオン４ａの回転量を算出する。図５Ａに示す例では、時刻ｔ２において、対象駆動装置２ａの制動部３１はＯＮ状態を維持している。対象駆動装置２ａの制動部３１がＯＮ状態であっても、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０から、制動部３１の制動力よりも強い力の回転を入力することによって、対象ピニオン４ａを回転方向第２側Ｄ２２に回転させることができる。図示はしないが、時刻ｔ２において、対象駆動装置２ａの制動部３１をＯＦＦにした上で、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０から回転を入力することによって、対象ピニオン４ａを回転方向第２側Ｄ２２に回転させてもよい。対象ピニオン４ａを回転方向第２側Ｄ２２に回転させるときは、リングギヤ１０６を第２部分６に対して制動する制動力よりも弱い駆動力で、対象ピニオン４ａを回転させる。これによって、回転方向第２側Ｄ２２に回転する対象ピニオン４ａは、回転方向第２側Ｄ２２においてリングギヤ１０６に接触すると回転を停止する。図４に示す符号Ｌ１を付した破線は、対象歯４１ａが回転方向第２側Ｄ２２においてリングギヤ１０６に接触するまで回転した対象ピニオン４ａの位置を示す仮想の線である。
図５Ａに示す例では、リングギヤ１０６が第２部分６に対して制動される時刻ｔ２に、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０が、対象ピニオン４ａへの回転方向第２側Ｄ２２への回転の入力を開始している。図示はしないが、リングギヤ１０６が第２部分６に対して制動された後の時刻に、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０が、対象ピニオン４ａへの回転の入力を開始してもよい。
第１実施形態において、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０と、対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２のアクチュエータ３０とは、個別に制御できる。第１実施形態に係るバックラッシの測定方法においては、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２のアクチュエータ３０による回転の入力は停止しつつ、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０による回転の入力を行うことによって、対象ピニオン４ａを回転させる。これよって、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４を回転させずに、対象ピニオン４ａを回転させる。
一例として、回転量算出ステップにおいては、対象ピニオン４ａを回転方向第２側Ｄ２２に回転させて、対象歯４１ａの回転方向第１側Ｄ２１の歯面がリングギヤ１０６から離間してから、対象歯４１ａが回転方向第２側Ｄ２２においてリングギヤ１０６に接触するまでの、対象ピニオン４ａの回転量を算出する。ここで、第１実施形態に係る回転量算出ステップにおいては、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を検出する。対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触は、例えば、負荷センサ７３によって測定される負荷の変化として検出できる。特に、対象歯４１ａが回転方向第２側Ｄ２２においてリングギヤ１０６に接触したことを、負荷センサ７３によって測定される負荷の変化として検出できる。
図５Ａに示す例では、時刻ｔ２より後の時刻に、負荷センサ７３によって測定される負荷が低下している。このため、時刻ｔ２において、対象歯４１ａの回転方向第１側Ｄ２１の歯面がリングギヤ１０６からの離間を開始したとみなすことができる。
図５Ａに示す例では、時刻ｔ２より後の時刻に、負荷センサ７３によって測定される負荷が上昇している。特に、時刻ｔ２より後の時刻ｔ４に、負荷センサ７３によって測定される負荷が上昇を開始している。この場合、時刻ｔ４において、対象歯４１ａが回転方向第２側Ｄ２２においてリングギヤ１０６に接触したとみなし得る。
以上より、図５Ａに示す例では、対象歯４１ａの回転方向第１側Ｄ２１の歯面がリングギヤ１０６から離間してから、対象歯４１ａが回転方向第２側Ｄ２２においてリングギヤ１０６に接触するまでの、対象ピニオン４ａの回転量として、時刻ｔ２から時刻ｔ４までの対象ピニオン４ａの回転量を算出できる。
第１実施形態においては、回転量算出ステップにおいて、アクチュエータ３０から減速機３２に伝達される入力回転量の測定値から、対象ピニオン４ａの回転量を算出する。特に、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０から対象駆動装置２ａの減速機３２に伝達される入力回転量の測定値から、対象ピニオン４ａの回転量を算出する。
図３に示す例において、駆動装置２には、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０から対象駆動装置２ａの減速機３２に伝達される入力回転量を測定する、回転センサ３４が設けられている。回転センサ３４は、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０から対象駆動装置２ａの減速機３２に伝達される入力回転量として、図３に示す軸３３の第２軸部３３ｂの回転量を測定する。図３に示す例において、回転センサ３４は、軸３３の第２軸部３３ｂのうち、アクチュエータ３０と制動部３１との間に位置する部分の回転量を測定する。
対象ピニオン４ａの回転量は、例えば、時刻ｔ２から時刻ｔ４までにアクチュエータ３０から減速機３２に伝達された入力回転量の測定値と、減速機３２の内部のバックラッシと、減速機３２の減速比とから算出できる。
回転センサ３４は、上述したバックラッシの測定装置７の回転量算出部７１に含まれるとみなせる。この場合、回転量算出部７１は、回転センサ３４によって、対象ピニオン４ａの回転量を算出できる。
なお、第１実施形態に係るバックラッシの測定方法のその他の一例として、回転量算出ステップにおいて、対象ピニオン４ａの回転量を直接測定するセンサを用いて、対象ピニオン４ａの回転量を算出してもよい。この場合、対象ピニオン４ａの回転量を直接測定するセンサは、上述したバックラッシの測定装置７の回転量算出部７１に含まれるとみなせる。
回転量算出ステップの後、リングギヤ１０６と対象ピニオン４ａとの間のバックラッシを測定する測定ステップを行う。第１実施形態に係る測定ステップにおいては、回転量算出ステップにおいて算出された対象ピニオン４ａの回転量に基づいてバックラッシを算出することで、バックラッシが測定される。第１実施形態に係る測定ステップにおいては、回転量算出ステップにおいて算出された対象ピニオン４ａの回転量に基づいて、法線方向バックラッシ、すなわち図４に示す幅ｗ１を測定する。測定ステップにおけるバックラッシの測定は、測定装置７の測定部７２によって実行できる。測定部７２は、例えばプログラムを実行することによって、回転量算出ステップにおいて算出された対象ピニオン４ａの回転量に基づいてバックラッシを算出する、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサである。
第１実施形態に係るバックラッシの測定方法は、対象ピニオン４ａの対象歯４１ａを、対象ピニオン４ａの回転方向第１側Ｄ２１においてリングギヤ１０６に接触させる接触ステップと，接触ステップにおける対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を維持した状態でリングギヤ１０６を第２部分６に対して制動し、リングギヤ１０６を第２部分６に対して制動する制動力よりも弱い駆動力で、対象歯４１ａが回転方向第２側Ｄ２２においてリングギヤ１０６に接触するまで、対象ピニオン４ａを回転方向第２側Ｄ２２に回転させて、対象ピニオン４ａの回転量を算出する回転量算出ステップと、回転量算出ステップにおいて算出された対象ピニオン４ａの回転量に基づいて、リングギヤ１０６と対象ピニオン４ａとの間のバックラッシを測定する測定ステップと、を備える。また、第１実施形態に係るバックラッシの測定装置７は、回転量算出部７１と、測定部７２と、を備える。このようなバックラッシの測定方法及び測定装置７によれば、リングギヤ１０６と、リングギヤ１０６に噛み合うピニオン４を有する駆動装置２と、を備えた風車１０において、リングギヤ１０６とピニオン４との間のバックラッシを測定できる。特に、第１実施形態に係るバックラッシの測定方法によれば、風車１０の稼働を停止させて風車１０を分解することなく、リングギヤ１０６とピニオン４との間のバックラッシを測定できる。このため、異なる複数の時刻におけるバックラッシのデータを容易に収集できる。
また、第１実施形態に係るバックラッシの測定方法においては、駆動機構１がリングギヤ１０６に噛み合うピニオン４をそれぞれ有する複数の駆動装置２を有し、リングギヤ１０６と、複数の駆動装置２のピニオン４の一つである対象ピニオン４ａとの間のバックラッシを測定する。第１実施形態に係るバックラッシの測定方法によれば、このように、駆動機構１が複数の駆動装置２を有する場合においても、リングギヤ１０６と、複数の駆動装置２のピニオン４の一つである対象ピニオン４ａとの間のバックラッシを測定できる。
また、第１実施形態に係るバックラッシの測定方法の一例においては、回転量算出ステップにおいて、アクチュエータ３０から減速機３２に伝達される入力回転量の測定値から、対象ピニオン４ａの回転量を算出する。これにより、減速機３２によって減速される前の入力回転量を測定するため、入力回転量を測定する回転センサ３４として分解能の低いセンサを用いたとしても、必要な精度を確保しつつ入力回転量を測定できる。特に、第１実施形態においては、回転センサ３４が、入力回転量として、軸３３の第２軸部３３ｂの回転量を測定する。第２軸部３３ｂは、減速機３２よりもアクチュエータ３０側に位置し、減速機３２によって減速される前の回転速度で回転している。このため、第２軸部３３ｂは、減速機３２よりもピニオン４側に位置する第１軸部３３ａよりも、回転量が多い。回転センサ３４が、入力回転量として第２軸部３３ｂの回転量を測定することで、第１軸部３３ａの回転量を測定するよりも、回転センサ３４として分解能の低いセンサを用いたとしても、必要な精度を確保しやすい。
また、第１実施形態に係るバックラッシの測定方法においては、接触ステップ及び回転量算出ステップの少なくともいずれか一方において、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を、対象ピニオン４ａにリングギヤ１０６から加わる負荷を測定する負荷センサ７３によって測定される負荷の変化として検出する。また、第１実施形態に係るバックラッシの測定装置７は、対象ピニオン４ａにリングギヤ１０６から加わる負荷を測定する負荷センサ７３をさらに備える。この特徴の効果について、以下に説明する。対象ピニオン４ａにリングギヤ１０６から加わる負荷を測定する方法としては、アクチュエータ３０に流れる電流の増減を検出する方法も考えられる。しかしながら、アクチュエータ３０に流れる電流の増減を検出する方法は、アクチュエータ３０に電流を流している場合にしか、負荷の変化を検出できない。これに対して、バックラッシの測定装置７が負荷センサ７３を備え、バックラッシの測定方法において、対象ピニオン４ａにリングギヤ１０６から加わる負荷を測定する負荷センサ７３を用いることで、アクチュエータ３０に電流を流していない場合においても、対象ピニオン４ａの対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を検知して、バックラッシの測定を行い得る。
また、第１実施形態に係るバックラッシの測定方法においては、接触ステップにおいて、対象ピニオン４ａを制動部３１によって制動し、且つ対象ピニオン４ａ以外のピニオン４を制動部３１の制動から解放した状態で、第２部分６を第１部分５に対して回転させる外力によって、対象歯４１ａをリングギヤ１０６に接触させる。この特徴の効果について、以下に説明する。接触ステップにおいて対象歯４１ａをリングギヤ１０６に接触させる方法としては、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０によって対象ピニオン４ａを回転させることで、対象歯４１ａをリングギヤ１０６に接触させる方法も考えられる。この方法においては、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４の回転は停止した状態で、対象ピニオン４ａを回転させる必要がある。このため、対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２のアクチュエータ３０による回転の入力は停止しつつ、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０による回転の入力を行う必要が生じる。これによって、アクチュエータ３０のシーケンス制御において、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０のみを個別に駆動することが可能なシーケンスを用意する必要が生じる。これに対して、上記の特徴によれば、風の力などの、風車１０に加わる外力を利用して、ピニオン４の歯４１をリングギヤ１０６に接触させ得る。この場合、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０のみを個別に駆動することが可能なシーケンスを用意せずとも、接触ステップを行える。
また、第１実施形態に係るバックラッシの測定方法においては、回転量算出ステップにおいて、アクチュエータ３０によって、対象ピニオン４ａを回転方向第２側Ｄ２２に回転させる。これにより、回転量算出ステップにおいて、アクチュエータ３０によってピニオン４を駆動することで、風などの風車１０に加わる外力に依存することなく、安定的に対象歯４１ａをリングギヤ１０６に接触させ得る。
また、第１実施形態に係るバックラッシの測定方法の一例においては、回転量算出ステップにおいて、回転ブレーキによって第２部分６のリングギヤ１０６に対する回転を制動することで、リングギヤ１０６を第２部分６に対して制動する。これにより、例えばリングギヤ１０６を第２部分６に対して制動するために、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４の少なくとも一つを制動部３１によって制動することのみを行う場合と比較して、リングギヤ１０６を第２部分に対してより強固にぶれることなく制動し得る。
また、第１実施形態に係るバックラッシの測定方法の一例においては、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４の少なくとも一つを制動部３１によって制動することで、リングギヤ１０６を第２部分６に対して制動する。特に、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４の全てを制動部３１によって制動することで、リングギヤ１０６を第２部分６に対して制動する。これにより、回転ブレーキを必要とすることなく、リングギヤ１０６を第２部分６に対して制動し得る。
第１実施形態を具体例により説明してきたが、これらの具体例は第１実施形態を限定しない。上述した第１実施形態は、その他の様々な具体例で実施されることが可能であり、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、追加を行える。
以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明及び以下の説明で用いる図面では、上述した具体例と同様に構成され得る部分について、上述の具体例における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
（変形例１）
上述の第１実施形態においては、接触ステップにおいて、第２部分６を第１部分５に対して回転させる外力によって、対象歯４１ａをリングギヤ１０６に接触させるバックラッシの測定方法について説明した。しかしながら、接触ステップにおいて対象歯４１ａをリングギヤ１０６に接触させる方法は、これに限られない。図６Ａは、変形例１に係るバックラッシの測定方法における、対象駆動装置２ａの制動部３１及びアクチュエータ３０、並びに回転ブレーキの動作制御方法を示す図である。図６Ａには、変形例１に係るバックラッシの測定方法を行う際の、対象ピニオン４ａにリングギヤ１０６から加わる負荷を測定する負荷センサ７３が検出する負荷の一例を併せて示している。図６Ｂは、変形例１に係るバックラッシの測定方法における、対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２の制動部３１及びアクチュエータ３０の動作制御方法を示す図である。図６Ｂには、変形例１に係るバックラッシの測定方法を行う際の、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４にリングギヤ１０６から加わる負荷を測定する負荷センサ７３が検出する負荷の一例を併せて示している。
変形例１に係る接触ステップにおいては、リングギヤ１０６を第２部分６に対して制動した状態で、アクチュエータ３０によって対象ピニオン４ａを回転させることで、対象歯４１ａをリングギヤ１０６に接触させる。変形例１において、駆動装置２のアクチュエータ３０のそれぞれは、個別に制御できる。このために、接触ステップにおいて、対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２のアクチュエータ３０による回転の入力は停止しつつ、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０による回転の入力を行うことができる。図６Ａ及び図６Ｂに示す例では、時刻ｔ１において、対象駆動装置２ａの制動部３１はＯＮ状態を維持している。対象駆動装置２ａの制動部３１がＯＮ状態であっても、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０から、制動部３１の制動力よりも強い力の回転を入力することによって、対象ピニオン４ａを回転させることができる。図示はしないが、時刻ｔ１において、対象駆動装置２ａの制動部３１をＯＦＦにし、対象ピニオン４ａを制動部３１の制動から解放した上で、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０による回転の入力を行ってもよい。また、時刻ｔ１において、回転ブレーキは、ＯＮ状態を維持している。また、時刻ｔ１において、対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２の制動部３１は、ＯＮ状態を維持している。これによって、時刻ｔ１において、リングギヤ１０６は第２部分６に対して制動されている。なお、変形例１に係る接触ステップにおいてリングギヤ１０６を第２部分６に対して制動する方法は、図６Ａ及び図６Ｂに示す例に限られない。例えば、接触ステップにおいて、回転ブレーキによって第２部分６のリングギヤ１０６に対する回転が制動され、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４は制動部３１によって制動されなくてもよい。この場合でも、回転ブレーキによってリングギヤ１０６を第２部分６に対して制動できる。また、接触ステップにおいて、回転ブレーキによってはリングギヤ１０６が第２部分６に対して制動されず、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４の少なくとも一つを制動部３１によって制動することで、リングギヤ１０６が第２部分６に対して制動されてもよい。
変形例１に係る接触ステップにおいては、上述した状態で、アクチュエータ３０によって対象ピニオン４ａを回転させる。アクチュエータ３０によって対象ピニオン４ａを回転方向第１側Ｄ２１に回転させることによって、対象ピニオン４ａの対象歯４１ａを、対象ピニオン４ａの回転方向第１側Ｄ２１においてリングギヤ１０６に接触させることができる。
変形例１に係る接触ステップにおいても、第１実施形態に係る接触ステップと同様に、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を、負荷センサ７３によって測定される負荷の上昇として検出する。変形例１に係る接触ステップにおいては、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触が検出された後に、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０の、対象ピニオン４ａへの回転方向第１側Ｄ２１への回転の入力を停止させる。図６Ａに示す例では、時刻ｔ１よりも後の時刻ｔ５に、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０の対象ピニオン４ａへの回転の入力を停止させている。変形例１に係るバックラッシの測定方法においては、時刻ｔ５以後に、回転量算出ステップが開始される。
変形例１に係る接触ステップにおいては、アクチュエータ３０によって対象ピニオン４ａを回転させることで、対象歯４１ａをリングギヤ１０６に接触させる。このため、アクチュエータ３０によって対象ピニオン４ａを駆動することで、風などの風車１０に加わる外力に依存することなく、安定的に対象歯４１ａをリングギヤ１０６に接触させ得る。
（変形例２）
上述の第１実施形態においては、負荷センサ７３として、対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触している場合に、対象歯４１ａが回転方向Ｄ２のいずれの側においてリングギヤ１０６に接触しているかを検出できる負荷センサ７３を用いる例について説明した。かしながら、負荷センサ７３は、対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触している場合に、対象歯４１ａが回転方向Ｄ２のいずれの側においてリングギヤ１０６に接触しているかを検出できなくてもよい。変形例２に係るバックラッシの測定方法によれば、負荷センサ７３として、対象歯４１ａが回転方向Ｄ２のいずれの側においてリングギヤ１０６に接触しているかを検出できないものを用いた場合であっても、接触ステップを行うことができる。
図７Ａは、変形例２に係るバックラッシの測定方法における、対象駆動装置２ａの制動部３１及びアクチュエータ３０、並びに回転ブレーキの動作制御方法を示す図である。図７Ａには、変形例２に係るバックラッシの測定方法を行う際の、対象ピニオン４ａにリングギヤ１０６から加わる負荷を測定する負荷センサ７３が検出する負荷の一例を併せて示している。図７Ｂは、変形例２に係るバックラッシの測定方法における、対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２の制動部３１及びアクチュエータ３０の動作制御方法を示す図である。図７Ｂには、変形例２に係るバックラッシの測定方法を行う際の、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４にリングギヤ１０６から加わる負荷を測定する負荷センサ７３が検出する負荷の一例を併せて示している。
変形例２に係る接触ステップは、検出ステップと、入力ステップと、特定ステップと、を有する。検出ステップにおいては、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を、負荷センサ７３が測定する負荷の変化として検出する。入力ステップにおいては、検出ステップにおいて負荷センサ７３が対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を検出した場合に、アクチュエータ３０から対象ピニオン４ａに、対象ピニオン４ａの回転方向Ｄ１のいずれか一側への回転を入力する。特定ステップにおいては、入力ステップにおける回転の入力によって負荷センサ７３が測定する負荷が上昇した場合に、入力ステップにおいて回転が入力された一側を、対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触する回転方向第１側Ｄ２１として特定する。
変形例２に係る接触ステップにおいても、第１実施形態に係る接触ステップと同様に、対象ピニオン４ａを制動部３１によって制動し、且つ対象ピニオン４ａ以外のピニオン４を制動部３１の制動から解放した状態で、第２部分６を第１部分５に対して回転させる外力によって、対象歯４１ａをリングギヤ１０６に接触させる。
変形例２に係る接触ステップにおいては、検出ステップにおいて、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を、負荷センサ７３が測定する負荷の変化として検出する。変形例２に係る検出ステップにおいて対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を負荷センサ７３によって検出する方法は、第１実施形態に係る接触ステップにおいて負荷センサ７３を用いて対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を検出する方法と同様である。すなわち、変形例２に係る接触ステップにおいても、第１実施形態に係る接触ステップと同様に、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を、負荷センサ７３によって測定される負荷の上昇として検出できる。
検出ステップにおいて負荷センサ７３が対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を検出した場合に、アクチュエータ３０から対象ピニオン４ａに、対象ピニオン４ａの回転方向Ｄ１のいずれか一側への回転を入力する、入力ステップを行う。図７Ａに示す例では、時刻ｔ１よりも後の時刻ｔ６において、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０から対象ピニオン４ａに、対象ピニオン４ａの回転方向Ｄ１の一側への回転を入力している。図７Ａに示す例では、時刻ｔ６において、対象駆動装置２ａの制動部３１はＯＮ状態を維持している。対象駆動装置２ａの制動部３１がＯＮ状態であっても、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０から、制動部３１の制動力よりも強い力の回転を入力することによって、対象ピニオン４ａを回転させることができる。図示はしないが、時刻ｔ６において、対象駆動装置２ａの制動部３１をＯＦＦにした上で、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０から回転を入力することによって、対象ピニオン４ａを回転させてもよい。
入力ステップにおいては、リングギヤ１０６を第２部分６に対して制動した状態で、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０から対象ピニオン４ａに回転を入力する。図７Ａに示す例では、時刻ｔ６において、回転ブレーキ、及び対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２の制動部３１がＯＮにされている。これにより、回転ブレーキによって第２部分６のリングギヤ１０６に対する回転が制動され、且つ対象ピニオン４ａ以外のピニオン４の全てが制動部３１によって制動される。これによって、時刻ｔ６において、リングギヤ１０６は第２部分６に対して制動される。
特定ステップにおいては、入力ステップにおける回転の入力によって負荷センサ７３が測定する負荷が上昇した場合に、入力ステップにおいて回転が入力された一側を、対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触する回転方向第１側Ｄ２１として特定する。図７Ａに示す例では、時刻ｔ６において、アクチュエータ３０から対象ピニオン４ａに、対象ピニオン４ａの回転方向Ｄ１の一側への回転の入力を開始することによって、時刻ｔ６以後に、対象ピニオン４ａに加わる負荷が上昇している。この場合、対象歯４１ａが、入力ステップにおいて回転が入力された一側においてリングギヤ１０６に接触していたために、対象ピニオン４ａに回転が入力されることで当該接触箇所において対象歯４１ａがリングギヤ１０６に押し付けられて、対象ピニオン４ａに加わる負荷が上昇したと考えられる。このため、図７Ａに示すように対象ピニオン４ａに加わる負荷が上昇した場合、入力ステップにおいて回転が入力された一側を、対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触する回転方向第１側Ｄ２１として特定できる。
変形例２に係るバックラッシの測定方法においては、特定ステップの後に、回転量算出ステップが開始される。回転量算出ステップにおいては、対象歯４１ａが、特定ステップにおいて特定された回転方向第１側Ｄ２１とは反対側である回転方向第２側Ｄ２２においてリングギヤ１０６に接触するまで、対象ピニオン４ａを回転方向第２側Ｄ２２に回転させて、対象ピニオン４ａの回転量を算出する。図７Ａに示す例では、時刻ｔ６よりも後の時刻ｔ７に、アクチュエータ３０から対象ピニオン４ａに入力される回転の回転方向を、回転方向第１側Ｄ２１から回転方向第２側Ｄ２２に切り替えている。これによって、対象ピニオン４ａを回転方向第２側Ｄ２２に回転させて、対象ピニオン４ａの回転量を算出できる。
変形例２に係る接触ステップは、上述した検出ステップと、入力ステップと、特定ステップと、を有する。このため、負荷センサ７３として、対象歯４１ａが、対象ピニオン４ａの回転方向Ｄ２のいずれの側からリングギヤ１０６に接触しているのかまでは検出できないセンサを用いた場合であっても、対象ピニオン４ａが回転方向Ｄ２のいずれの側からリングギヤ１０６に接触しているのかを特定できる。変形例２においては、負荷センサ７３として、例えば対象ピニオン４ａを有する対象駆動装置２ａをナセル１０３に固定するボルト３５の歪量を測定する、ボルトセンサを用いることができる。歪量とは、変形量である。ボルトセンサは、複数のボルト３５の少なくとも一つに備えられる。対象ピニオン４ａの対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触すると、リングギヤ１０６から対象ピニオン４ａに負荷が加わることで、ボルト３５には歪が生じる。このため、負荷センサ７３としてボルトセンサを用いて、ボルト３５の歪量を測定することで、対象ピニオン４ａにリングギヤ１０６から加わる負荷を測定できる。負荷センサ７３としてボルトセンサを用いる場合、既に組み立てられている風車１０に、後付けで負荷センサ７３（ボルトセンサ）を取り付けることが容易となる。
（変形例３）
上述の第１実施形態及び各変形例においては、回転量算出ステップにおいて、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０から回転を入力することによって、対象ピニオン４ａを回転させる例について説明した。しかしながら、回転量算出ステップにおいて対象ピニオン４ａを回転させる方法は、これに限られない。図８Ａは、変形例３に係るバックラッシの測定方法における、対象駆動装置２ａの制動部３１及びアクチュエータ３０、並びに回転ブレーキの動作制御方法を示す図である。図８Ａには、変形例３に係るバックラッシの測定方法を行う際の、対象ピニオン４ａにリングギヤ１０６から加わる負荷を測定する負荷センサ７３が検出する負荷の一例を併せて示している。図８Ｂは、変形例３に係るバックラッシの測定方法における、対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２の制動部３１及びアクチュエータ３０の動作制御方法を示す図である。図８Ｂには、変形例３に係るバックラッシの測定方法を行う際の、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４にリングギヤ１０６から加わる負荷を測定する負荷センサ７３が検出する負荷の一例を併せて示している。
変形例３に係る接触ステップにおいては、対象ピニオン４ａがリングギヤ１０６に押圧されるように対象歯４１ａをリングギヤ１０６に接触させ、対象ピニオン４ａを制動部３１によって制動することで対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を維持する。
図８Ａ及び図８Ｂに示す例においても、第１実施形態と同様に、接触ステップにおいて、対象ピニオン４ａを制動部３１によって制動し、且つ対象ピニオン４ａ以外のピニオン４を制動部３１の制動から解放した状態で、第２部分６を第１部分５に対して回転させる外力によって、対象歯４１ａを回転方向第１側Ｄ２１においてリングギヤ１０６に接触させている。
ここで、変形例３においては、対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触し且つ対象ピニオン４ａがリングギヤ１０６に対して押圧されている状態で、対象ピニオン４ａを制動部３１によって制動する。また、リングギヤ１０６を第２部分６に対して制動する。これによって、対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触し且つ対象ピニオン４ａがリングギヤ１０６に対して押圧されている状態を維持できる。一例として、負荷センサ７３が対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を検出している場合において、負荷センサ７３によって測定される負荷が一定以上大きくなっているときに、対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触し且つ対象ピニオン４ａがリングギヤ１０６に対して押圧されていると判断できる。なお、接触ステップにおいて、対象歯４１ａは回転方向第１側Ｄ２１においてリングギヤ１０６に接触するため、対象ピニオン４ａはリングギヤ１０６に対して回転方向第１側Ｄ２１に向かって押圧される。
図８Ａ及び図８Ｂは、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触が検出された後の時刻である時刻ｔ２に、対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触し且つ対象ピニオン４ａがリングギヤ１０６に対して押圧されていると判断された場合を示している。図８Ａに示すように、時刻ｔ２において、対象ピニオン４ａは制動部３１によって制動されている。そして、時刻ｔ２において、回転ブレーキ、及び対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２の制動部３１がＯＮにされる。これにより、回転ブレーキによって第２部分６のリングギヤ１０６に対する回転が制動され、且つ対象ピニオン４ａ以外のピニオン４の全てが制動部３１によって制動される。これによって、時刻ｔ２において、リングギヤ１０６は第２部分６に対して制動される。以上の方法によって、対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触し且つ対象ピニオン４ａがリングギヤ１０６に対して押圧されている状態で、対象ピニオン４ａを制動部３１によって制動し、リングギヤ１０６を第２部分６に対して制動できる。
変形例３に係る回転量算出ステップにおいては、対象ピニオン４ａを制動部３１の制動から解放し、対象ピニオン４ａがリングギヤ１０６への押圧から解放されることで生じる復元力によって、対象ピニオン４ａを回転方向第２側Ｄ２２に回転させる。変形例３においては、上述したように、接触ステップにおいて、対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触し且つ対象ピニオン４ａがリングギヤ１０６に対して押圧されている状態で、対象ピニオン４ａを制動部３１によって制動し、リングギヤ１０６を第２部分６に対して制動する。その上で、回転量算出ステップにおいて、対象ピニオン４ａを制動部３１の制動から解放する。図８Ａにおいては、時刻ｔ２よりも後の時刻ｔ８において、対象駆動装置２ａの制動部３１がＯＦＦにされている。これによって、時刻ｔ８において、対象ピニオン４ａを制動部３１の制動から解放されている。
対象ピニオン４ａが制動部３１の制動から解放されると、対象ピニオン４ａがリングギヤ１０６への押圧から解放される。これにより、対象ピニオン４ａがリングギヤ１０６への押圧から解放されることで生じる復元力によって、対象ピニオン４ａを、回転方向第２側Ｄ２２においてリングギヤ１０６に接触するまで、回転させることができる。対象ピニオン４ａを制動部３１の制動から解放する前の時点で、対象ピニオン４ａはリングギヤ１０６に対して回転方向第１側Ｄ２１に向かって押圧されている。このため、対象ピニオン４ａを制動部３１の制動から解放すると、対象ピニオン４ａは回転方向第２側Ｄ２２に回転する。対象ピニオン４ａがリングギヤ１０６への押圧から解放されることで生じる復元力とは、例えば対象ピニオン４ａが押圧されることでねじれていた対象駆動装置２ａの軸３３が、対象ピニオン４ａが押圧から解放されるときにねじれを解消する力である。
変形例３に係る回転量算出ステップにおいては、対象歯４１ａが回転方向第２側Ｄ２２においてリングギヤ１０６に接触したことを検出する。変形例３に係る回転量算出ステップにおいて、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を検出する方法は、第１実施形態に係る回転量算出ステップにおいて対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を検出する方法と同様であってもよい。すなわち、変形例３に係る回転量算出ステップにおいて、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触、及び対象歯４１ａのリングギヤ１０６からの離間を、負荷センサ７３によって測定される負荷の変化として検出してもよい。
変形例３に係る回転量算出ステップにおいて、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触は、対象ピニオン４ａの回転の変化から検出してもよい。具体的には、対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触したことに応じた対象ピニオン４ａの回転の変化を検出することによって、対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触したことを検出してもよい。対象歯４１ａがリングギヤ１０６に接触したことに応じた対象ピニオン４ａの回転の変化としては、例えば回転速度の低下、停止ならびに回転方向の逆転が挙げられる。この場合、対象ピニオン４ａの回転の変化を、回転量算出部７１を用いて検出してもよい。回転量算出部７１が、図３に示すような回転センサ３４を含む場合には、対象ピニオン４ａの回転の変化を、回転センサ３４を用いて検出してもよい。
図８Ａ及び図８Ｂに示す例において、時刻ｔ８よりも後の時刻ｔ４において、対象歯４１ａが回転方向第２側Ｄ２２においてリングギヤ１０６に接触したことが検出されたとする。この場合、回転量算出ステップにおいては、時刻ｔ８から時刻ｔ４までの対象ピニオン４ａの回転量を算出する。
変形例３に係る接触ステップにおいては、対象ピニオン４ａがリングギヤ１０６に押圧されるように対象歯４１ａをリングギヤ１０６に接触させ、対象ピニオン４ａを制動部３１によって制動することで対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を維持する。そして、変形例３に係る回転量算出ステップにおいては、対象ピニオン４ａを制動部３１の制動から解放し、対象ピニオン４ａがリングギヤ１０６への押圧から解放されることで生じる復元力によって、対象ピニオン４ａを回転方向第２側Ｄ２２に回転させる。この特徴によれば、以下の効果が得られる。回転量算出ステップにおいて対象ピニオン４ａを回転方向第２側Ｄ２２に回転させるために、上述した第１実施形態、変形例１及び変形例２のように、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０のみを個別に駆動する必要がない。このため、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０のみを個別に駆動することが可能なシーケンスを用意せずとも、回転量算出ステップを行える。特に、上記の特徴を有し、且つ接触ステップにおいて、第２部分６を第１部分５に対して回転させる外力によって、対象歯４１ａをリングギヤ１０６に接触させるバックラッシの測定方法によれば、以下の効果が得られる。接触ステップ及び回転量算出ステップのいずれにおいても、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０のみを個別に駆動する必要がない。このため、バックラッシの測定方法の全体を通して、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０のみを個別に駆動する必要がない。これによって、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０のみを個別に駆動することが可能なシーケンスを用意する必要なく、バックラッシの測定方法の全体を行い得る。換言すれば、バックラッシの測定方法の全体を、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０と対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２のアクチュエータ３０とが一括して制御され、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０のみを個別に駆動することができない駆動機構１を用いて行うことができる。
（変形例４）
上述の第１実施形態及び各変形例においては、リングギヤ１０６を第２部分６に対して制動して対象ピニオン４ａを回転させ、対象ピニオン４ａの回転量に基づいてバックラッシを測定する、バックラッシの測定方法について説明した。また、上述の第１実施形態及び各変形例においては、対象ピニオン４ａの回転量を算出する回転量算出部７１を備えるバックラッシの測定装置７について説明した。しかしながら、バックラッシの測定方法及びバックラッシの測定装置７は、これに限られない。
変形例４に係るバックラッシの測定方法は、接触ステップと、駆動機構回転量算出ステップと、測定ステップと、を備える。接触ステップにおいては、対象ピニオン４ａの歯４１の一つである対象歯４１ａを、リングギヤ１０６の周方向第１側Ｄ１１においてリングギヤ１０６に接触させる。駆動機構回転量算出ステップにおいては、接触ステップにおける対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を維持した状態で対象ピニオン４ａの回転を制動し、対象ピニオン４ａを制動する制動力よりも弱い駆動力で、対象歯４１ａが周方向第１側Ｄ１１とは反対側である周方向第２側Ｄ１２においてリングギヤ１０６に接触するまで、駆動機構１を周方向第２側Ｄ１２に回転させて、駆動機構１の回転量を算出する。測定ステップにおいては、駆動機構回転量算出ステップにおいて算出された駆動機構１の回転量に基づいて、リングギヤ１０６と対象ピニオン４ａとの間のバックラッシを測定する。
また、変形例４に係るバックラッシの測定装置７は、駆動機構回転量算出部７４と、測定部７２と、を備える。駆動機構回転量算出部７４は、対象ピニオン４ａの歯４１の一つである対象歯４１ａが対象ピニオン４ａの周方向第１側Ｄ１１においてリングギヤ１０６に接触した状態から、対象歯４１ａが周方向第１側Ｄ１１とは反対側である周方向第２側Ｄ１２においてリングギヤ１０６に接触するまで周方向第２側Ｄ１２に回転する、駆動機構１の回転量を算出する。測定部７２は、駆動機構回転量算出部７４が算出した駆動機構１の回転量に基づいて、リングギヤ１０６と対象ピニオン４ａとの間のバックラッシを測定する。
変形例４に係る接触ステップにおいては、対象ピニオン４ａの歯４１の一つである対象歯４１ａを、リングギヤ１０６の周方向第１側Ｄ１１においてリングギヤ１０６に接触させる。図９は、変形例４に係る接触ステップにおいて、対象ピニオン４ａの歯４１の一つである対象歯４１ａを、リングギヤ１０６の周方向第１側Ｄ１１においてリングギヤ１０６に接触させた様子を示す図である。
変形例４に係る接触ステップは、上述の第１実施形態及び各変形例において上述した接触ステップと同様の方法によって行うことができる。図９に示す例においては、対象歯４１ａが回転方向第１側Ｄ２１においてリングギヤ１０６に接触している。これによって、対象歯４１ａは、周方向第１側Ｄ１１においてリングギヤ１０６に接触している。
変形例４においては、接触ステップの後に駆動機構回転量算出ステップを行う。変形例４に係る駆動機構回転量算出ステップでは、まず、接触ステップにおける対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を維持した状態で対象ピニオン４ａの回転を制動する。対象ピニオン４ａの回転は、対象駆動装置２ａの制動部３１をＯＮにすることによって制動できる。
変形例４に係る駆動機構回転量算出ステップでは、対象ピニオン４ａの回転を制動した後に、対象ピニオン４ａの回転を制動した状態で、対象ピニオン４ａを制動する制動力よりも弱い駆動力で、駆動機構１をリングギヤ１０６に対して周方向第２側Ｄ１２に回転させる。駆動機構１の周方向第２側Ｄ１２への回転は、対象歯４１ａが周方向第２側Ｄ１２においてリングギヤ１０６に接触するまで行う。図１０は、図９に示す駆動機構１を周方向第２側Ｄ１２に回転させて、対象歯４１ａを周方向第２側Ｄ１２においてリングギヤ１０６に接触させた様子を示す図である。
対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２のアクチュエータ３０からピニオン４に回転を入力して、対象ピニオン４ａ以外のピニオン４を回転方向第１側Ｄ２１に回転させることによって、駆動機構１をリングギヤ１０６に対して周方向第２側Ｄ１２に回転させることができる。変形例４において、駆動装置２のアクチュエータ３０のそれぞれは、個別に制御できる。駆動機構回転量算出ステップにおいては、対象駆動装置２ａの制動部３１はＯＮにし且つ対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２の制動部３１はＯＦＦにして、対象駆動装置２ａのアクチュエータ３０からは回転を入力せずに、対象駆動装置２ａ以外の駆動装置２のアクチュエータ３０からピニオン４に回転を入力する。これによって、図９及び図１０に示すように、回転軸線Ｃ１を中心として対象ピニオン４ａを回転させることなく、駆動機構１をリングギヤ１０６に対して回転させることができる。
変形例４に係る駆動機構回転量算出ステップにおいては、対象歯４１ａの周方向第１側Ｄ１１の歯面がリングギヤ１０６から離間してから、対象歯４１ａが周方向第２側Ｄ１２においてリングギヤ１０６に接触するまでの、駆動機構１の回転量を算出する。ここで、変形例４に係る駆動機構回転量算出ステップにおいては、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を検出する。対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触は、上述した第１実施形態及び各変形例の回転量算出ステップにおいて対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を検出する方法と同様の方法によって、検出できる。例えば、変形例４に係る駆動機構回転量算出ステップにおいては、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触を、負荷センサ７３によって測定される負荷の変化として検出できる。この場合、変形例４に係る駆動機構回転量算出ステップにおいては、駆動機構１の周方向第２側Ｄ１２への回転を開始してから、対象歯４１ａのリングギヤ１０６への接触が検出されるまでの、駆動機構１の回転量を算出する。
図９及び図１０に示す例において、風車１０には、駆動機構１のリングギヤ１０６に対する回転量を算出する、駆動機構回転センサ７５が設けられている。一例として、駆動機構回転センサ７５は、第１部分５（タワー１０２）に固定されて、駆動機構１又は駆動機構１とともにリングギヤ１０６に対して回転する第２部分６（ナセル１０３）の、リングギヤ１０６に対する回転量を測定する。この場合、変形例４に係る駆動機構回転量算出ステップでは、駆動機構回転センサ７５を用いて駆動機構１の回転量を直接測定することで、駆動機構１の回転量を算出する。
駆動機構回転センサ７５は、変形例４に係るバックラッシの測定装置７の駆動機構回転量算出部７４に含まれるとみなせる。この場合、駆動機構回転量算出部７４は、駆動機構回転センサ７５によって、駆動機構１の回転量を算出できる。
駆動機構回転量算出ステップの後、リングギヤ１０６と対象ピニオン４ａとの間のバックラッシを測定する測定ステップを行う。変形例４に係る測定ステップにおいては、駆動機構回転量算出ステップにおいて算出された駆動機構１の回転量に基づいてバックラッシを算出することで、バックラッシが測定される。変形例４に係る測定ステップにおいては、駆動機構回転量算出ステップにおいて算出された対象ピニオン４ａの回転量に基づいて、法線方向バックラッシ、すなわち図４に示す幅ｗ１を測定する。測定ステップにおけるバックラッシの測定は、測定装置７の測定部７２によって実行できる。変形例４に係る測定部７２は、例えば上述した第１実施形態に係る測定装置７の測定部７２と同様である。
変形例４に係るバックラッシの測定方法は、上述した接触ステップと、駆動機構回転量算出ステップと、測定ステップと、を備える。また、変形例４に係るバックラッシの測定装置７は、上述した駆動機構回転量算出部７４と、測定部７２と、を備える。このようなバックラッシの測定方法及び測定装置７によっても、リングギヤ１０６と、リングギヤ１０６に噛み合うピニオン４を有する駆動装置２と、を備えた風車１０において、リングギヤ１０６とピニオン４との間のバックラッシを測定できる。特に、変形例４に係るバックラッシの測定方法によれば、風車１０の稼働を停止させて風車１０を分解することなく、リングギヤ１０６とピニオン４との間のバックラッシを測定できる。このため、異なる複数の時刻におけるバックラッシのデータを容易に収集できる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る風車１０の診断方法について説明する。本発明の第２実施形態は、風車１０の第１部分５に固定されたリングギヤ１０６と、風車１０の第２部分６に固定され、リングギヤ１０６に噛み合うピニオン４を有する駆動装置２を有し、リングギヤ１０６の周方向Ｄ１に沿って回転することで第１部分５に対して第２部分６を駆動する駆動機構１と、を備えた風車１０の診断方法である。第２実施形態に係る風車１０の診断方法は、第１の時刻において、リングギヤ１０６と、駆動装置２のピニオン４である第１の対象ピニオン４ａとの間のバックラッシを測定する第１測定ステップと、第１の時刻より後の第２の時刻において、リングギヤ１０６と、駆動装置２のピニオン４である第２の対象ピニオン４ａとの間のバックラッシを測定する第２測定ステップと、第１の時刻におけるバックラッシと第２の時刻におけるバックラッシとに基づいて風車１０の状態を診断する診断ステップと、を備える。
第１測定ステップ及び第２測定ステップにおけるリングギヤ１０６と対象ピニオン４ａとの間のバックラッシの測定は、それぞれ、第１実施形態及び各変形例において上述したバックラッシの測定方法によって行う。換言すれば、第２実施形態に係る風車１０の診断方法は、第１実施形態及び各変形例において上述したバックラッシの測定方法を、第１の時刻において実行して、第１の時刻におけるバックラッシを測定する第１測定ステップと、当該バックラッシの測定方法を、第１の時刻より後の第２の時刻において実行して、第２の時刻におけるバックラッシを測定する第２測定ステップと、第１の時刻におけるバックラッシと第２の時刻におけるバックラッシとに基づいて風車１０の状態を診断する診断ステップと、を備える。
図４に示すように駆動機構１が複数の駆動装置２を有する場合に、第１測定ステップにおいてバックラッシを測定する第１の対象ピニオン４ａと、第２測定ステップにおいてバックラッシを測定する第２の対象ピニオン４ａとは、同じピニオン４であってもよいし、異なるピニオン４であってもよい。また、第１の対象ピニオン４ａと第２の対象ピニオン４ａとを同じピニオン４とする場合に、第１測定ステップにおける対象歯４１ａと、第２測定ステップにおける対象歯４１ａとは、同じ歯４１であってもよいし、異なる歯４１であってもよい。第１の対象ピニオン４ａと第２の対象ピニオン４ａとを同じピニオン４とするか否か、及び第１測定ステップにおける対象歯４１ａと第２測定ステップにおける対象歯４１ａとを同じ歯４１とするか否かは、後述する診断ステップにおける診断の目的に応じて適宜定めることができる。
診断ステップにおいては、第１の時刻におけるバックラッシと第２の時刻におけるバックラッシとに基づいて風車１０の状態を診断する。一例として、診断ステップにおいては、第１の時刻におけるバックラッシから第２の時刻におけるバックラッシを引いた差を、第１の時刻から第２の時刻までにリングギヤ１０６及び対象ピニオン４ａが摩耗した摩耗幅の合計値として算出する。そして、算出された摩耗幅の合計値に基づいて風車１０の状態を診断する。
一例として、診断ステップにおいては、摩耗幅の合計値の許容可能な上限を設定しておき、算出された摩耗幅の合計値が当該上限を超えるかを判定することによって、風車１０の状態を診断してもよい。この場合、算出された摩耗幅の合計値が当該上限を超えていれば、リングギヤ１０６又はピニオン４を交換又は修理する必要があると診断してもよい。算出された摩耗幅の合計値が当該上限以下であれば、リングギヤ１０６又はピニオン４を交換又は修理する必要がないと診断してもよい。摩耗幅の合計値の上限は、駆動機構１及び第２部分６の動きのがたつきの大きさを許容可能な範囲に収める観点から設定されてもよい。また、摩耗幅の合計値の上限は、リングギヤ１０６及びピニオン４の疲労破壊の生じ易さを許容可能な範囲に収める観点から設定されてもよい。また、摩耗幅の合計値の上限は、リングギヤ１０６及びピニオン４の表面が硬化層で形成されている場合に、硬化層が摩耗し尽くしていないと判断できる範囲に摩耗幅を収める観点から設定されてもよい。
第２実施形態に係る風車１０の診断方法は、第１測定ステップと、第２測定ステップと、診断ステップと、を備える。このような風車１０の診断方法によれば、異なる時刻におけるバックラッシの比較により、風車１０のリングギヤ１０６やピニオン４の状態を診断できる。特に、第１の時刻におけるバックラッシを初期値として、初期値からのバックラッシの増加量を、リングギヤ１０６又はピニオン４の疲労破壊が生じる危険度や、リングギヤ１０６又はピニオン４の表面の硬化層の厚みなどと対応付けて検討することができる。これによって、リングギヤ１０６やピニオン４の健全性を評価できる。
また、第２実施形態に係る風車１０の診断方法においては、診断ステップにおいて、第１の時刻におけるバックラッシから第２の時刻におけるバックラッシを引いた差を、第１の時刻から第２の時刻までにリングギヤ１０６及び対象ピニオン４ａが摩耗した摩耗幅の合計値として算出し、摩耗幅の合計値に基づいて風車１０の状態を診断する。このような風車１０の診断方法によれば、第１の時刻から第２の時刻までにリングギヤ１０６及び対象ピニオン４ａが摩耗した摩耗幅の合計値に基づいて、風車１０の状態を診断できる。
（変形例５）
上述の第２実施形態においては、第１の時刻におけるバックラッシを測定する第１測定ステップ及び第２の時刻におけるバックラッシを測定する第２測定ステップを備える風車１０の診断方法について説明した。しかしながら、風車１０の診断方法においてバックラッシを測定する時刻は、これに限られない。
変形例５に係るバックラッシの測定方法は、リングギヤ１０６と、駆動装置２のピニオン４である対象ピニオン４ａとの間のバックラッシの測定を、異なる複数の時刻において実行して、バックラッシの時系列データを収集する収集ステップと、収集ステップにおいて収集されたバックラッシの時系列データに基づいて風車１０の状態を診断する診断ステップと、を備える。
変形例５に係る収集ステップにおいて、異なる複数の時刻におけるバックラッシの測定は、それぞれ、第１実施形態及び各変形例において上述したバックラッシの測定方法によって行う。換言すれば、収集ステップにおいては、第１実施形態及び各変形例において上述したバックラッシの測定方法を異なる複数の時刻において実行して、バックラッシの時系列データを収集する。上述の第２実施形態の第１測定ステップ及び第２測定ステップにおけるバックラッシの測定方法に関する説明は、矛盾しない限り、変形例５に係る収集ステップにおいて、異なる複数の時刻においてバックラッシを測定するときのバックラッシの測定方法に関しても適用される。
変形例５に係る診断ステップにおいては、収集ステップにおいて収集されたバックラッシの時系列データに基づいて風車１０の状態を診断する。図１１は、収集ステップにおいて収集されたバックラッシの時系列データを表示するグラフの一例である。診断ステップにおいては、一例として、図１１に示すように、収集ステップにおいて収集されたバックラッシの時系列データを、グラフとして表示する。図１１に示すグラフの縦軸は、収集ステップにおいて測定されたバックラッシの大きさを表している。図１１に示すグラフの横軸は、収集ステップにおいてバックラッシが測定された時刻の、基準時刻からの時間経過を表している。
一例として、変形例５に係る診断ステップにおいては、バックラッシの許容可能な上限を設定する。図１１に示す符号Ｌ３を付した破線は、バックラッシの許容可能な上限の一例を示している。バックラッシの上限は、駆動機構１及び第２部分６の動きのがたつきの大きさを許容可能な範囲に収める観点から設定されてもよい。また、バックラッシの上限は、リングギヤ１０６及びピニオン４の疲労破壊の生じ易さを許容可能な範囲に収める観点から設定されてもよい。また、バックラッシの上限は、リングギヤ１０６及びピニオン４の表面が硬化層で形成されている場合に、リングギヤ１０６及びピニオン４の摩耗幅を、硬化層が摩耗し尽くしていないと判断できる範囲に収める観点から設定されてもよい。
バックラッシの許容可能な上限を設定する場合、変形例５に係る診断ステップでは、収集ステップにおいてバックラッシが測定されたある時刻に、バックラッシが当該上限を超えているかを判定することによって、バックラッシが測定された当該時刻における風車１０の状態を診断してもよい。この場合、バックラッシが当該上限を超えていれば、リングギヤ１０６又はピニオン４を交換又は修理する必要があると診断してもよい。バックラッシが当該上限以下であれば、リングギヤ１０６又はピニオン４を交換又は修理する必要がないと診断してもよい。
バックラッシの許容可能な上限を設定する場合、変形例５に係る診断ステップでは、収集ステップにおいて収集されたバックラッシの時系列データから、バックラッシが当該上限を超えると予想される時刻を診断してもよい。バックラッシが当該上限を超えると予想される時刻を診断するために、バックラッシの時系列データに基づいて、基準時刻からの時間経過とバックラッシの大きさとの関係を表す近似式を算出してもよい。図１１に示す符号Ｌ２を付した実線は、基準時刻からの時間経過とバックラッシの大きさとの関係を表す近似式の一例を示している。図１１に示す例においては、バックラッシの許容可能な上限を示す破線Ｌ３と、基準時刻からの時間経過とバックラッシの大きさとの関係を表す近似式を示す実線Ｌ２とが、時刻ｔ３において交差している。この場合、時刻ｔ３において測定されるバックラッシはバックラッシの許容可能な上限と等しくなり、時刻ｔ３よりも後の時刻に測定されるバックラッシは当該上限を超えると予測できる。
変形例５に係る風車１０の診断方法は、収集ステップと、診断ステップと、を備える。このような風車１０の診断方法によれば、異なる時刻におけるバックラッシの比較により、風車１０のリングギヤ１０６やピニオン４の状態を診断できる。特に、収集ステップを開始した時刻からのバックラッシの増加量を、リングギヤ１０６又はピニオン４の疲労破壊が生じる危険度や、リングギヤ１０６又はピニオン４の表面の硬化層の厚みなどと対応付けて検討することができる。これによって、リングギヤ１０６やピニオン４の健全性を評価できる。また、バックラッシが許容可能な上限を超える時刻などを予想することで、今後の兆候を予測してメンテナンス計画に役立てることができる。
本明細書で開示した実施形態のうち、複数の物体で構成されているものは、当該複数の物体を一体化してもよく、逆に一つの物体で構成されているものを複数の物体に分けることができる。一体化されているか否かにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。
１ 駆動機構
２ 駆動装置
２ａ 対象駆動装置
３ 駆動部
３０ アクチュエータ
３１ 制動部
３２ 減速機
３３ 軸
４ ピニオン
４ａ 対象ピニオン
４１ 歯
４１ａ 対象歯
５ 第１部分
６ 第２部分
７ 測定装置
７１ 回転量算出部
７２ 測定部
７３ 負荷センサ
７４ 駆動機構回転量算出部
１０ 風車
１０１ 風車本体
１０２ タワー
１０３ ナセル
１０６ リングギヤ

Claims (19)

  1. 風車の第１部分に固定されたリングギヤと、風車の第２部分に固定され、前記リングギヤに噛み合うピニオンを有する駆動装置を有し、前記リングギヤの周方向に沿って回転することで前記第１部分に対して前記第２部分を駆動する駆動機構と、を備えた風車の、前記リングギヤと、前記駆動装置の前記ピニオンである対象ピニオンとの間のバックラッシの測定方法であって、
    前記対象ピニオンの歯の一つである対象歯を、前記対象ピニオンの回転方向第１側において前記リングギヤに接触させる接触ステップと、
    前記接触ステップにおける前記対象歯の前記リングギヤへの接触を維持した状態で前記リングギヤを前記第２部分に対して制動し、前記リングギヤを前記第２部分に対して制動する制動力よりも弱い駆動力で、前記対象歯が前記回転方向第１側とは反対側である回転方向第２側において前記リングギヤに接触するまで、前記対象ピニオンを前記回転方向第２側に回転させて、前記対象ピニオンの回転量を算出する回転量算出ステップと、
    前記回転量算出ステップにおいて算出された前記対象ピニオンの回転量に基づいて、前記リングギヤと前記対象ピニオンとの間のバックラッシを測定する測定ステップと、を備える、バックラッシの測定方法。
  2. 前記駆動機構は、前記リングギヤに噛み合うピニオンをそれぞれ有する複数の駆動装置を有し、
    前記リングギヤと、前記複数の駆動装置の前記ピニオンの一つである対象ピニオンとの間のバックラッシを測定する、請求項１に記載のバックラッシの測定方法。
  3. 前記駆動装置は、前記ピニオンに回転を入力するアクチュエータと、前記アクチュエータから伝達される入力回転を減速して前記ピニオンに伝達する減速機と、を有し、
    前記回転量算出ステップにおいて、前記アクチュエータから前記減速機に伝達される入力回転量の測定値から、前記対象ピニオンの回転量を算出する、請求項１又は２に記載のバックラッシの測定方法。
  4. 前記接触ステップ及び前記回転量算出ステップの少なくともいずれか一方において、前記対象歯の前記リングギヤへの接触を、前記対象ピニオンに前記リングギヤから加わる負荷を測定する負荷センサによって測定される負荷の変化として検出する、請求項１又は２に記載のバックラッシの測定方法。
  5. 前記駆動装置は、前記ピニオンに回転を入力するアクチュエータを有し、
    前記接触ステップは、前記対象歯の前記リングギヤへの接触を、前記負荷センサが測定する負荷の上昇として検出する検出ステップと、
    前記検出ステップにおいて前記負荷センサが前記対象歯の前記リングギヤへの接触を検出した場合に、前記アクチュエータから前記対象ピニオンに前記対象ピニオンの回転方向のいずれか一側への回転を入力する入力ステップと、
    前記入力ステップにおける回転の入力によって前記負荷センサが測定する負荷が上昇した場合に、前記入力ステップにおいて回転が入力された一側を、前記対象歯が前記リングギヤに接触する前記回転方向第１側として特定する、特定ステップと、を有する、請求項４に記載のバックラッシの測定方法。
  6. 前記駆動装置は、前記ピニオンの回転を制動する制動部を有し、
    前記接触ステップにおいては、前記対象ピニオンを前記制動部によって制動し、且つ前記対象ピニオン以外の前記ピニオンを前記制動部の制動から解放した状態で、前記第２部分を前記第１部分に対して回転させる外力によって、前記対象歯を前記リングギヤに接触させる、請求項１又は２に記載のバックラッシの測定方法。
  7. 前記駆動装置は、前記ピニオンに回転を入力するアクチュエータと、前記ピニオンの回転を制動する制動部と、を有し、
    前記接触ステップにおいては、前記リングギヤを前記第２部分に対して制動した状態で、前記アクチュエータによって前記対象ピニオンを回転させることで、前記対象歯を前記リングギヤに接触させる、請求項１又は２に記載のバックラッシの測定方法。
  8. 前記駆動装置は、前記ピニオンに回転を入力するアクチュエータを有し、
    前記回転量算出ステップにおいては、前記アクチュエータによって、前記対象ピニオンを前記回転方向第２側に回転させる、請求項１又は２に記載のバックラッシの測定方法。
  9. 前記駆動装置は、前記ピニオンの回転を制動する制動部を有し、
    前記接触ステップにおいては、前記対象ピニオンが前記リングギヤに押圧されるように前記対象歯を前記リングギヤに接触させ、前記対象ピニオンを前記制動部によって制動することで前記対象歯の前記リングギヤへの接触を維持し、
    前記回転量算出ステップにおいては、前記対象ピニオンを前記制動部の制動から解放し、前記対象ピニオンが前記リングギヤへの押圧から解放されることで生じる復元力によって、前記対象ピニオンを前記回転方向第２側に回転させる、請求項１又は２に記載のバックラッシの測定方法。
  10. 前記風車は、前記第２部分の前記リングギヤに対する回転を制動する回転ブレーキをさらに備え、
    前記回転量算出ステップにおいては、前記回転ブレーキによって前記第２部分の前記リングギヤに対する回転を制動することで、前記リングギヤを前記第２部分に対して制動する、請求項１又は２に記載のバックラッシの測定方法。
  11. 前記駆動装置は、前記ピニオンの回転を制動する制動部を有し、
    前記回転量算出ステップにおいては、前記対象ピニオン以外の前記ピニオンの少なくとも一つを制動部によって制動することで、前記リングギヤを前記第２部分に対して制動する、請求項１又は２に記載のバックラッシの測定方法。
  12. 風車の第１部分に固定されたリングギヤと、風車の第２部分に固定され、前記リングギヤに噛み合うピニオンを有する駆動装置を有し、前記リングギヤの周方向に沿って回転することで前記第１部分に対して前記第２部分を駆動する駆動機構と、を備えた風車の、前記リングギヤと、前記駆動装置の前記ピニオンである対象ピニオンとの間のバックラッシの測定方法であって、
    前記対象ピニオンの歯の一つである対象歯を、前記リングギヤの周方向第１側において前記リングギヤに接触させる接触ステップと、
    前記接触ステップにおける前記対象歯の前記リングギヤへの接触を維持した状態で前記対象ピニオンの回転を制動し、前記対象ピニオンを制動する制動力よりも弱い駆動力で、前記対象歯が前記周方向第１側とは反対側である周方向第２側において前記リングギヤに接触するまで、前記駆動機構を前記周方向第２側に回転させて、前記駆動機構の回転量を算出する駆動機構回転量算出ステップと、
    前記駆動機構回転量算出ステップにおいて算出された前記駆動機構の回転量に基づいて、前記リングギヤと前記対象ピニオンとの間のバックラッシを測定する測定ステップと、を備える、バックラッシの測定方法。
  13. 請求項１、２又は１２に記載のバックラッシの測定方法を、第１の時刻において実行して、前記第１の時刻におけるバックラッシを測定する第１測定ステップと、
    前記バックラッシの測定方法を、前記第１の時刻より後の第２の時刻において実行して、前記第２の時刻におけるバックラッシを測定する第２測定ステップと、
    前記第１の時刻におけるバックラッシと前記第２の時刻におけるバックラッシとに基づいて前記風車の状態を診断する診断ステップと、を備える、風車の診断方法。
  14. 前記診断ステップにおいては、前記第１の時刻におけるバックラッシから前記第２の時刻におけるバックラッシを引いた差を、前記第１の時刻から前記第２の時刻までに前記リングギヤ及び前記対象ピニオンが摩耗した摩耗幅の合計値として算出し、前記摩耗幅の合計値に基づいて前記風車の状態を診断する、請求項１３に記載の風車の診断方法。
  15. 請求項１、２又は１２に記載のバックラッシの測定方法を異なる複数の時刻において実行して、バックラッシの時系列データを収集する収集ステップと、
    前記収集ステップにおいて収集されたバックラッシの時系列データに基づいて前記風車の状態を診断する診断ステップと、を備える、風車の診断方法。
  16. 風車の第１部分に固定されたリングギヤと、風車の第２部分に固定され、前記リングギヤに噛み合うピニオンを有する駆動装置を有し、前記リングギヤの周方向に沿って回転することで前記第１部分に対して前記第２部分を駆動する駆動機構と、を備えた風車の診断方法であって、
    第１の時刻において、前記リングギヤと、前記駆動装置の前記ピニオンである第１の対象ピニオンとの間のバックラッシを測定する第１測定ステップと、
    前記第１の時刻より後の第２の時刻において、前記リングギヤと、前記駆動装置の前記ピニオンである第２の対象ピニオンとの間のバックラッシを測定する第２測定ステップと、
    前記第１の時刻におけるバックラッシと前記第２の時刻におけるバックラッシとに基づいて前記風車の状態を診断する診断ステップと、を備える、風車の診断方法。
  17. 風車の第１部分に固定されたリングギヤと、風車の第２部分に固定され、前記リングギヤに噛み合うピニオンを有する駆動装置を有し、前記リングギヤの周方向に沿って回転することで前記第１部分に対して前記第２部分を駆動する駆動機構と、を備えた風車の、前記リングギヤと、前記駆動装置の前記ピニオンである対象ピニオンとの間のバックラッシを測定するバックラッシの測定装置であって、
    前記対象ピニオンの歯の一つである対象歯が前記対象ピニオンの回転方向第１側において前記リングギヤに接触した状態から、前記対象歯が前記回転方向第１側とは反対側である回転方向第２側において前記リングギヤに接触するまで前記回転方向第２側に回転する、前記対象ピニオンの回転量を算出する回転量算出部と、
    前記回転量算出部が算出した前記対象ピニオンの回転量に基づいて、前記リングギヤと前記対象ピニオンとの間のバックラッシを測定する測定部と、を備える、バックラッシの測定装置。
  18. 風車の第１部分に固定されたリングギヤと、風車の第２部分に固定され、前記リングギヤに噛み合うピニオンを有する駆動装置を有し、前記リングギヤの周方向に沿って回転することで前記第１部分に対して前記第２部分を駆動する駆動機構と、を備えた風車の、前記リングギヤと、前記駆動装置の前記ピニオンである対象ピニオンとの間のバックラッシを測定するバックラッシの測定装置であって、
    前記対象ピニオンの歯の一つである対象歯が前記対象ピニオンの周方向第１側において前記リングギヤに接触した状態から、前記対象歯が前記周方向第１側とは反対側である周方向第２側において前記リングギヤに接触するまで前記周方向第２側に回転する、前記駆動機構の回転量を算出する駆動機構回転量算出部と、
    前記駆動機構回転量算出部が算出した前記駆動機構の回転量に基づいて、前記リングギヤと前記対象ピニオンとの間のバックラッシを測定する測定部と、を備える、バックラッシの測定装置。
  19. 前記対象ピニオンに前記リングギヤから加わる負荷を測定する負荷センサをさらに備える、請求項１７又は１８に記載のバックラッシの測定装置。
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