特許 6208636 風車用旋回輪軸受装置並びにこれを備えた風車ロータ及び風力発電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6208636

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】風車用旋回輪軸受装置並びにこれを備えた風車ロータ及び風力発電装置

(51)【国際特許分類】

   F03D 80/70 20160101AFI20170925BHJP

   F03D 1/06 20060101ALI20170925BHJP

   F16C 19/08 20060101ALI20170925BHJP

   F16C 35/077 20060101ALI20170925BHJP

   F16C 33/58 20060101ALI20170925BHJP

【ＦＩ】

   F03D80/70

   F03D1/06 A

   F16C19/08

   F16C35/077

   F16C33/58

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-164017(P2014-164017)

(22)【出願日】2014年8月12日

(65)【公開番号】特開2016-37953(P2016-37953A)

(43)【公開日】2016年3月22日

【審査請求日】2016年4月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】誠真ＩＰ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】吉田 孝文

(72)【発明者】

【氏名】竹内 博晃

(72)【発明者】

【氏名】岡野 靖

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 和峰

【審査官】 松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／０８０３５０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０７８００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５５−１０６７３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５９−１１８８２３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０８−０９３７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３７０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０１７４１９４０（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０３Ｄ ８０／７０

Ｆ１６Ｃ ３５／０７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

風車翼をロータハブに対して旋回可能に取り付ける風車用旋回輪軸受装置であって、
前記ロータハブに固定された外輪と、
前記風車翼に固定された内輪と、
前記外輪と前記内輪との間に設けられた複数の転動体と、
前記外輪が前記外輪の径方向における外側へ変形しようとする際に前記外輪の外周面から伝達される力を受けるよう構成され、前記ロータハブとは別体で形成されて前記ロータハブに固定された力受け部と、
を備え、
前記力受け部には、前記外輪の径方向に沿って延在するボルト穴が形成され、
当該風車用旋回輪軸受装置は、先端が前記外輪の外周面に当接するように前記ボルト穴にねじ込まれたボルトを更に備え、
前記力受け部は、
前記外輪の軸方向において前記外輪と前記ロータハブとの間に位置するように前記外輪の周方向全域に亘って設けられ、前記ロータハブのインロー嵌合部に嵌合されて前記ロータハブに固定される支持部と、
前記支持部から前記外輪の外周面に沿って前記軸方向に突出する突出部と、
を含む
風車用旋回輪軸受装置。

【請求項2】

風車翼をロータハブに対して旋回可能に取り付ける風車用旋回輪軸受装置であって、
前記ロータハブに固定された外輪と、
前記風車翼に固定された内輪と、
前記外輪と前記内輪との間に設けられた複数の転動体と、
前記外輪が前記外輪の径方向における外側へ変形しようとする際に前記外輪の外周面から伝達される力を受けるよう構成され、前記ロータハブとは別体で形成されて前記ロータハブに固定された力受け部と、
前記力受け部と前記外輪の外周面との隙間を塞ぐように形成された樹脂部と、を備え、
前記力受け部は、
前記外輪の軸方向において前記外輪と前記ロータハブとの間に位置するように前記外輪の周方向全域に亘って設けられ、前記ロータハブのインロー嵌合部に嵌合されて前記ロータハブに固定される支持部と、
前記支持部から前記外輪の外周面に沿って前記軸方向に突出する突出部と、
を含む
風車用旋回輪軸受装置。

【請求項3】

少なくとも一つの風車翼と、
前記少なくとも一つの風車翼が取り付けられたロータハブと、
前記風車翼を前記ロータハブに対して旋回可能に取り付けるための風車用旋回輪軸受装置と、
を備え、
前記風車用旋回輪軸受装置は、請求項１又は２に記載の風車用旋回輪軸受装置である、風車ロータ。

【請求項4】

請求項３に記載の風車ロータと、
前記風車ロータの回転に伴って駆動される発電機と、
を備える風力発電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は風車用旋回輪軸受装置並びにこれを備えた風車ロータ及び風力発電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、地球環境の保全の観点から、再生エネルギーとしての風を利用して発電を行う風力発電装置の普及が進んでいる。風力発電装置は、一般に、ロータハブに取り付けられた風車翼が風を受けることによって、ロータハブ及びこれに連結された主軸が回転し、主軸の回転を増速機で増速して発電機に入力することで、発電機において電力が生成されるように構成されている。

【0003】

風力発電装置において、風車翼のピッチ角を風速に応じた最適なピッチ角に設定するために、風車翼をロータハブに対して旋回可能に取り付けるよう構成された旋回輪軸受装置が設けられる場合がある。この旋回輪軸受装置には、内輪と外輪との間に複数の転動体（ボールベアリングやローラ等）を配設した転がり軸受が採用されている。

【0004】

風車翼とロータハブとに旋回輪軸受装置を介在させた風力発電装置において、風車翼やナセルに風荷重が作用する結果、軸受装置にモーメント荷重を含む不均一な荷重が加わり、内輪や外輪自体が構造変形することがある。内輪又は外輪自体に構造変形が生じると、内輪及び外輪と転動体との適切な接触状態を維持できなくなって玉荷重分布（転動体の荷重分布）が不均一となるため、軸受装置の寿命が短くなる。

【0005】

近年、発電効率向上の観点から風力発電装置の大型化が進められており、これにともなって、風車翼とロータハブとの間に設けられた旋回輪軸受装置に作用する荷重が増大傾向にある。このため、上述した内輪や外輪の構造変形を抑制する技術が検討されている。

【0006】

特許文献１には、内輪と外輪の少なくとも一方の構造変形を抑制するために、内輪と外輪の少なくとも一方に軸受の軸方向に直交する側板が取り付けられた旋回輪軸受装置が開示されている。

【0007】

特許文献２には、外輪を補強するために、外輪の外周面にボルト穴を設けて変形抑制のための補強部材を外輪の外周面にボルトで取り付けた旋回輪軸受装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】国際公開第２００６／１２９３５１号

【特許文献2】米国特許公開第８３２２９２８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献１に記載されるように側板を用いて軸受の外輪を補強する場合、外輪の軸方向の端面に取り付けた側板の内輪側との干渉を防止する観点から、外輪の軸方向の端面に取り付けた側板と内輪との間に十分な間隙を確保する必要がある。このため、特許文献１に記載される側板を用いた補強は、内輪に適用する場合と比較して外輪に適用するのが困難である。

【0010】

一方、特許文献２に記載されるように外輪の外周面にボルト穴を設けて変形抑制のための補強部材を外輪の外周面にボルトで取り付ける場合、該補強部材が内輪と干渉する恐れは無い。しかしながら、特許文献２に記載の旋回輪軸受装置では、外輪の外周面にボルトで付加的に取り付けた補強部材の剛性のみを利用して外輪の補強を行っているため、外輪の変形を抑制する効果は限定的である。また、軸受には高い剛性が要求されるが故に軸受材料には弾性率の高い材料が使用されており、また、軸受には長寿命が要求される故に軸受材料には高硬度材料が使用されており、このため、補強部材を取り付けるためのボルト穴を外輪の外周面に設ける加工を行うと、軸受の製造コストの増大を招いてしまう。

【0011】

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、風車用旋回輪軸受装置の外輪の径方向において外側へ外輪が変形することを抑制するとともに、低コスト化を実現可能な風車用旋回輪軸受装置並びにこれを備えた風車ロータ及び風力発電装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る風車用旋回輪軸受装置は、風車翼をロータハブに対して旋回可能に取り付けるための風車用旋回輪軸受装置であって、前記ロータハブに固定された外輪と、前記風車翼に固定された内輪と、前記外輪と前記内輪との間に設けられた複数の転動体と、前記外輪が前記外輪の径方向における外側へ変形しようとする際に前記外輪の外周面から伝達される力を受けるよう構成され、前記ロータハブに固定され又は前記ロータハブと一体で形成された力受け部と、を備える。

【0013】

上記（１）に記載の風車用旋回輪軸受装置によれば、外輪の径方向（以下、単に「径方向」と記載した場合は外輪の径方向を意味することとする）における外側へ外輪が変形しようとしたときに、ロータハブに固定され又はロータハブと一体で形成された力受け部が外輪の外周面から伝達される力を受けることにより、ロータハブの剛性を利用して径方向外側への外輪の変形を効果的に抑制することができる。これにより、複数の転動体に作用する荷重分布の乱れを抑制し、軸受の長寿命化を実現することができる。
ところで、軸受には高い剛性が要求されるが故に、軸受材料には一般に弾性率の高い材料が使用されている。また、軸受には長寿命が要求される故に軸受材料には高硬度材料が使用されている。このため、外輪を加工することは容易ではなく、外輪自体にボルト穴を設けて変形抑制のための補強部材をボルトで取り付けるような従来技術の場合には、外輪の製造コストが高くなりやすい。この点、上記（１）に記載の風車用旋回輪軸受装置によれば、外輪から伝達される力をロータハブに固定され又はロータハブと一体で形成された力受け部によって受けることで外輪の変形を抑制することができるため、変形抑制のための補強部材を取り付けるためのボルト穴等を外輪自体に設ける必要がない。このため、外輪に特段の加工を施すことなく外輪の変形を抑制することができ、軸受装置の低コスト化を実現することができる。

【0014】

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の風車用旋回輪軸受装置において、前記力受け部は、前記外輪の外周面に対向する第１テーパ面を有し、前記第１テーパ面は、前記ロータハブに前記外輪の軸方向に沿って近づくにつれて前記外輪の外周面との間隔が小さくなるよう形成され、当該風車用旋回輪軸受装置は、前記第１テーパ面と前記外輪の外周面との間に設けられた楔部材を更に備える。

【0015】

上記（２）に記載の風車用旋回輪軸受装置によれば、楔部材によって力受け部の第１テーパ面と外輪の外周面との隙間を無くすことができるため、外輪からの径方向外側への力を確実に力受け部に伝達することができる。このため、ロータハブの剛性を利用可能な力受部による外輪の変形抑制効果を向上させることができる。

【0016】

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の風車用旋回輪軸受装置において、前記軸方向に沿って延在し、前記楔部材を前記力受け部に固定するとともに前記楔部材に前記軸方向に沿って前記ロータハブに向かう押圧力を付与するためのボルトを更に備える。

【0017】

上記（３）に記載の風車用旋回輪軸受装置によれば、軸方向に沿ってロータハブに向かう押圧力をボルトによって楔部材に付与することにより、力受け部のテーパ面と外輪の外周面とに楔部材が密着した状態を維持することができる。これにより、外輪からの径方向外側への力をより確実に力受け部に伝達することができる。このため、ロータハブの剛性を利用可能な力受部による外輪の変形抑制効果を更に向上させることができる。

【0018】

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の風車用旋回輪軸受装置において、前記力受け部には、前記外輪の径方向に沿って延在するボルト穴が形成され、当該風車用旋回輪軸受装置は、先端が前記外輪の外周面に当接するように前記ボルト穴にねじ込まれたボルトを更に備える。

【0019】

上記（４）に記載の風車用旋回輪軸受装置によれば、力受け部に形成されたボルト穴にねじ込まれたボルトの先端が外輪の外周面に当接しているため、外輪からの径方向外側への力を確実に力受け部に伝達することができる。このため、ロータハブの剛性を利用可能な力受部による外輪の変形抑制効果を更に向上させることができる。

【0020】

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の風車用旋回輪軸受装置において、前記力受け部と前記外輪の外周面との隙間を塞ぐように形成された樹脂部を更に備える。

【0021】

上記（５）に記載の風車用旋回輪軸受装置によれば、力受け部と外輪の外周面との隙間を樹脂部が塞いでいるため、外輪からの径方向外側への力を確実に力受け部に伝達することができる。このため、ロータハブの剛性を利用可能な力受部による外輪の変形抑制効果を更に向上させることができる。

【0022】

（６）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の風車用旋回輪軸受装置において、前記力受け部は、前記外輪の外周面に沿って延在する複数のセグメントを含むリング状ユニットであり、当該風車用旋回輪軸受装置は、前記外輪を前記外輪の径方向における外側から前記リング状ユニットによって締め付けるように前記複数のセグメント同士を締結する締結部材と、前記リング状ユニットを前記ロータハブに固定するための固定部材と、を更に備える。

【0023】

上記（６）に記載の風車用旋回輪軸受装置によれば、固定部材によって力受け部としてのリング状ユニットがロータハブに固定されているため、ロータハブの剛性を利用可能なリング状ユニットによって外輪の変形を効果的に抑制することができる。また、締結部材による締め付け作用によってリング状ユニットの内周面が外輪の外周面と接触した状態が維持されるため、外輪からの径方向外側への力が確実にリング状ユニットに伝達される。これにより、ロータハブの剛性を利用可能なリング状ユニットによる外輪の変形抑制効果を向上させることができる。

【0024】

（７）本発明の少なくとも一実施形態に係る風車ロータは、少なくとも一つの風車翼と、前記少なくとも一つの風車翼が取り付けられたロータハブと、前記風車翼を前記ロータハブに対して旋回可能に取り付けるための風車用旋回輪軸受装置と、を備え、前記風車用旋回輪軸受装置が上記（１）乃至（６）の何れか１項に記載の風車用旋回輪軸受装置である。

【0025】

上記（７）に記載の風車ロータによれば、上記（１）乃至（６）の何れか１項に記載の風車用旋回輪軸受装置によって風車翼をロータハブに取り付けているため、複数の転動体に作用する荷重分布の乱れを抑制し、軸受の長寿命化を実現することができる。これにより、軸受交換のための風車ロータの解体が必要となるリスクを低減することができる。

【0026】

（８）本発明の少なくとも一実施形態に係る風力発電装置は、上記（７）に記載の風車ロータと、前記風車ロータの回転に伴って駆動される発電機と、を備える。

【0027】

上記（８）に記載の風力発電装置によれば、上記（７）に記載の風車ロータの回転に伴って発電機が駆動されるため、軸受交換のための風車ロータの解体が必要となるリスクを低減することができ、風力発電装置の安定的な運転を実現することができる。

【発明の効果】

【0028】

本発明の少なくとも一実施形態によれば、風車翼をロータハブに対して旋回可能に取り付けるための風車用旋回輪軸受装置並びにこれを備えた風車ロータ及び風力発電装置において、外輪の径方向において外側へ外輪が変形することを抑制するとともに、低コスト化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の一実施形態に係る風力発電装置の概略構成を示す模式図ある。

【図2】本発明の一実施形態に係る旋回輪軸受装置の模式的な断面図である。

【図3】図２に示す旋回輪軸受装置のＡ−Ａ断面の一例を示す図である。

【図4】図２に示す旋回輪軸受装置のＡ−Ａ断面の一例を示す図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る旋回輪軸受装置の模式的な断面図である。

【図6】図５に示す旋回輪軸受装置のＢ−Ｂ断面の一例を示す図である。

【図7】図５に示す旋回輪軸受装置のＢ−Ｂ断面の一例を示す図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る旋回輪軸受装置の模式的な断面図である。

【図9】図８に示す旋回輪軸受装置のＣ−Ｃ断面の一例を示す図である。

【図10】本発明の一実施形態に係る旋回輪軸受装置の模式的な断面図である。

【図11】図１０に示す旋回輪軸受装置のＤ−Ｄ断面の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」「一致」等の相対的な配置関係を表す表現は、厳密にそのような相対的配置関係を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

【0031】

図１は、本発明の一実施形態に係る風力発電装置１００の概略構成を示す模式図ある。
風力発電装置１００は、タワー２と、タワー２に支持されたナセル４と、風車ロータ６と、ナセル４に収容され風車ロータ６の回転に伴って駆動される発電機８と、を備えている。

【0032】

風車ロータ６は、少なくとも一つの風車翼１０と、風車翼１０が取り付けられたロータハブ１２と、風車翼１０をロータハブ１２に対して旋回可能に取り付けるための少なくとも一つの旋回輪軸受装置１４とを備えている。

【0033】

ここで、旋回輪軸受装置１４の構成例について、図２〜図１１を用いて幾つかの実施形態を説明する。

【0034】

図２は、一実施形態に係る旋回輪軸受装置１４の模式的な断面図である。図３は、図２に示す旋回輪軸受装置１４のＡ−Ａ断面の一例を示す図である。図４は、図２に示す旋回輪軸受装置１４のＡ−Ａ断面の一例を示す図である。図５は、一実施形態に係る旋回輪軸受装置１４の模式的な断面図である。図６は、図５に示す旋回輪軸受装置１４のＢ−Ｂ断面の一例を示す図である。図７は、図５に示す旋回輪軸受装置１４のＢ−Ｂ断面の一例を示す図である。図８は、一実施形態に係る旋回輪軸受装置１４の模式的な断面図である。図９は、図８に示す旋回輪軸受装置１４のＣ−Ｃ断面の一例を示す図である。図１０は、一実施形態に係る旋回輪軸受装置１４の模式的な断面図である。図１１は、図１０に示す旋回輪軸受装置１４のＤ−Ｄ断面の一例を示す図である。

【0035】

幾つかの実施形態では、例えば図２、図５、図８及び図１０に示すように、旋回輪軸受装置１４は、ロータハブ１２に固定された外輪１６と、風車翼１０に固定された内輪１８と、外輪１６と内輪１８との間に設けられた複数の転動体２０と、外輪１６が外輪１６の径方向における外側へ変形しようとする際に外輪１６の外周面１６ａから伝達される力を受けるよう構成され、ロータハブ１２に固定された力受け部２２と、を備えている。ここで、転動体２０には、例えばボールやローラ等が含まれる。

【0036】

この構成によれば、外輪１６の径方向（以下、単に「径方向」と記載した場合は外輪の径方向を意味することとする）における外側へ外輪１６が変形しようとしたときに、ロータハブ１２に固定された力受け部２２が外輪１６の外周面１６ａから伝達される力を受けることにより、ロータハブ１２の剛性を利用して径方向外側への外輪１６の変形を効果的に抑制することができる。これにより、複数の転動体２０に作用する荷重分布の乱れを抑制し、旋回輪軸受装置１４の長寿命化を実現することができる。

【0037】

ところで、軸受には高い剛性が要求されるが故に、軸受材料には一般に弾性率の高い材料が使用される。また、軸受には長寿命が要求される故に軸受材料には高硬度材料が使用されている。このため、外輪を加工することは容易ではなく、外輪自体にボルト穴を設けて変形抑制のための補強部材をボルトで取り付けるような従来技術の場合には、外輪の製造コストが高くなりやすい。この点、図２〜図１１に示した旋回輪軸受装置１４によれば、外輪１６から伝達される力をロータハブ１２に固定された力受け部２２によって受けることで外輪１６の変形を抑制することができるため、変形抑制のための補強部材を取り付けるためのボルト穴等を従来技術に記載されるように外輪自体に設ける必要がない。このため、外輪１６に特段の加工を施すことなく外輪１６の変形を抑制することができ、旋回輪軸受装置１４の低コスト化を実現することができる。

【0038】

幾つかの実施形態では、例えば図２、図５、図８及び図１０に示すように、力受け部２２は、ロータハブ１２に対してインローで組み付けられていてもよい。また、力受け部２２は、例えば図２、図５及び図８に示すように、外輪の周方向全域に亘って設けられ外輪１６を支持する支持部２２ｂと、支持部２２ｂから外輪１６の外周面１６ａに沿って外輪１６の軸方向に突出する突出部２２ｃとを含んでいてもよい。この場合、旋回輪軸受装置１４は、例えば図２及び図５に示すように、外輪１６を支持部２２ｂ及びロータハブ１２に共締めで固定するよう構成された複数のボルト３４を備えていてもよい。あるいは、例えば図８に示すように、外輪１６を支持部２２ｂに固定するよう構成された複数のボルト３５と、支持部２２ｂをロータハブ１２に固定するよう構成された複数のボルト３７とを備えていてもよい。

【0039】

幾つかの実施形態では、突出部２２ｃは、例えば図３、図６及び図９に示すように外輪の周方向全域に亘って設けられていてもよいし、例えば図４及び図７に示すように外輪の周方向において離散的に設けられていてもよい。図４及び図７に示す例では突出部２２ｃが外輪の周方向にそれぞれ８つ設けられている例を示したが、この数は特に限定されない。

【0040】

幾つかの実施形態では、例えば図２及び図５に示すように、支持部２２ｂと突出部２２ｃは別体で（別部材で）構成されており、ボルト２６によって突出部２２ｃが支持部２２ｂに固定されていてもよい。また、他の実施形態では、例えば図８に示すように、支持部２２ｂと突出部２２ｃとは一体で（一つの部材で）構成されていてもよい。

【0041】

幾つかの実施形態では、例えば図２に示すように、力受け部２２の突出部２２ｃは、外輪１６の外周面１６ａに対向する第１テーパ面２２ａを有し、第１テーパ面２２ａは、ロータハブ１２に外輪１６の軸方向に沿って近づくにつれて外輪１６の外周面１６ａとの間隔が小さくなるよう形成される。この場合、例えば図２に示すように、旋回輪軸受装置１４は、第１テーパ面２２ａと外輪１６の外周面１６ａとの間に設けられた楔部材２４を備えており、楔部材２４には、第１テーパ面２２ａに隣接する位置に第１テーパ面２２ａに沿って第２テーパ面２４ａが形成されている。

【0042】

なお、楔部材２４は、図３に示すように外輪の周方向全域に亘って設けられていてもよいし、図４に示すように、外輪の周方向において離散的に設けられていてもよい。図４に示す例では楔部材２４が外輪の周方向にそれぞれ８つ設けられている例を示したが、この数は特に限定されない。

【0043】

この構成によれば、楔部材２４によって力受け部２２の第１テーパ面２２ａと外輪１６の外周面１６ａとの隙間を無くすことができるため、外輪１６からの径方向外側への力を楔部材２４を介して確実に力受け部２２に伝達することができる。このため、ロータハブ１２の剛性を利用可能な力受け部２２による外輪１６の変形抑制効果を向上させることができる。

【0044】

幾つかの実施形態では、例えば図２に示すように、外輪１６の軸方向に沿って延在し、楔部材２４を力受け部２２に固定するとともに楔部材２４に外輪１６の軸方向に沿ってロータハブ１２に向かう押圧力を付与するためのボルト２６を備える。

【0045】

この構成によれば、外輪１６の軸方向に沿ってロータハブ１２に向かう押圧力をボルト２６によって楔部材２４に付与することにより、力受け部２２の第１テーパ面２２ａと外輪１６の外周面１６ａとに楔部材２４が密着した状態を維持することができる。これにより、外輪１６からの径方向外側への力を楔部材２４を介してより確実に力受け部２２に伝達することができる。このため、ロータハブ１２の剛性を利用可能な力受け部２２による外輪１６の変形抑制効果を向上させることができる。

【0046】

なお、図２に示す例示的な実施形態では、突出部２２ｃを支持部２２ｂに固定するボルト２６が楔部材２４に押圧力を付与するボルトを兼ねている。これにより、旋回輪軸受装置１４の構成を簡素化することができる。

【0047】

また、図２に示す例示的な実施形態では、楔部材２４には、ボルト２６が通る通し穴２９が設けられたボルト貫通部３０が外輪１６の径方向における第２テーパ面２４ａの外側に設けられている。通し穴２９は所謂バカ穴であり、通し穴２９の径はボルト２６の軸部の径より大きく設定されている。突出部２２ｃとボルト貫通部３０との間には、ボルト２６の軸方向にギャップ３２が形成されている。これにより第１テーパ面２２ａに沿って楔部材２４の位置を微調整することができる。

【0048】

幾つかの実施形態では、例えば図５に示すように、力受け部２２には、外輪１６の径方向に沿って延在する少なくとも一つのボルト穴３１が形成されている。この場合、例えば図５に示すように、旋回輪軸受装置１４は、先端２８ａが外輪１６の外周面１６ａに当接するようにボルト穴３１にねじ込まれた（螺合した）少なくとも一つのボルト２８を備えている。ボルト２８は、図５に示すように外輪１６の軸方向に複数配列されていてもよいし、図６及び図７に示すように外輪１６の周方向に沿って複数配列されていてもよい。

【0049】

この構成によれば、力受け部２２に形成されたボルト穴３１にねじ込まれたボルト２８の先端２８ａが外輪１６の外周面１６ａに当接しているため、外輪１６の径方向外側への外輪１６からの力は、ボルト２８とボルト穴３１との螺合部を介して力受け部２２に確実に伝達することができる。このため、ロータハブ１２の剛性を利用可能な力受け部２２による外輪１６の変形抑制効果を向上させることができる。

【0050】

なお、図５に示す実施形態では、外輪１６の外周面１６ａと突出部２２ｃの外周面２２ｄ（ボルト穴３１の入口）との距離Ｌ１よりも大きな首下長さＬ２を有する少なくとも一つのボルト２８を用いている。これにより、ボルト２８の先端２８ａを外輪１６の外周面１６ａに確実に当接させることができ、外輪１６の変形抑制効果を向上させることができる。

【0051】

幾つかの実施形態では、例えば図８及び図９に示すように、旋回輪軸受装置１４は、力受け部２２の突出部２２ｃの内周面２２ｅと外輪１６の外周面１６ａとの隙間を塞ぐように形成された樹脂部３６を備えている。樹脂部３６は、例えば樹脂に硬化剤を添加することにより形成されてもよい。

【0052】

この構成によれば、力受け部２２と外輪１６の外周面１６ａとの隙間を樹脂部３６が塞いでいるため、外輪１６からの径方向外側への力を樹脂部３６を介して確実に力受け部２２に伝達することができる。このため、ロータハブ１２の剛性を利用可能な力受け部２２による外輪１６の変形抑制効果を向上させることができる。

【0053】

幾つかの実施形態では、例えば図８に示すように、樹脂部３６が力受け部２２と外輪１６の外周面１６ａとの隙間から抜け出さないように、樹脂部３６を覆う蓋部材３８を備えていてもよい。この場合、蓋部材３８は、例えばボルト４０で突出部２２ｃに固定されていてもよい。

【0054】

幾つかの実施形態では、例えば図１０及び図１１に示すように、力受け部２２は、外輪１６の外周面１６ａに沿って延在する複数のセグメント４２ａを含むリング状ユニット４２である。図１０及び図１１に示す風車用旋回輪軸受装置１４は、外輪１６を外輪１６の径方向における外側からリング状ユニット４２によって締め付けるように複数のセグメント４２ａ同士を締結する少なくとも一つの締結部材４４（図１１参照）と、リング状ユニット４２をロータハブ１２に固定するための少なくとも一つの固定部材４６と、を備えている。

【0055】

締結部材４４は、例えば図１０に示すように、隣接するセグメント４２ａ同士を締結するボルト４４ａ及びナット４４ｂから構成されていてもよい。また、固定部材４６は、例えば図１０及び図１１に示すようにボルトであってもよい。この場合、リング状ユニット４２によって外輪１６を締め付ける効果を妨げないように、セグメント４２ａに設けられる固定部材４６の貫通穴４８は、通し穴（所謂バカ穴）として形成されている。すなわち、貫通穴４８の径は、固定部材４６の軸部の径よりも大きく設定されている。なお、図１１に示す実施形態では、外輪１６はボルト５０によってロータハブ１２に直接固定されている。

【0056】

図１０及び図１１に示す構成によれば、固定部材４６によって力受け部２２としてのリング状ユニット４２がロータハブ１２に固定されているため、ロータハブ１２の剛性を利用可能なリング状ユニット４２によって外輪１６の変形を効果的に抑制することができる。また、締結部材４４による締め付け作用によってリング状ユニット４２の内周面４２ｂ（図１０参照）が外輪１６の外周面１６ａ（図１０参照）と接触した状態が維持されるため、外輪１６からの径方向外側への力が確実にリング状ユニット４２に伝達される。これにより、ロータハブ１２の剛性を利用可能なリング状ユニット４２による外輪１６の変形抑制効果を向上させることができる。

【0057】

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

【0058】

例えば、図１〜図１１に示した実施形態では、力受け部２２がロータハブ１２にインローで組み付けられる例を示したが、力受け部２２は、ロータハブ１２と一体で（一つの部材で）形成されていてもよい。

【符号の説明】

【0059】

２ タワー
４ ナセル
６ 風車ロータ
８ 発電機
１０ 風車翼
１２ ロータハブ
１４ 旋回輪軸受装置
１６ 外輪
１６ａ 外周面
１８ 内輪
２０ 転動体
２２ 力受け部
２２ａ 第１テーパ面
２２ｂ 支持部
２２ｃ 突出部
２２ｄ 外周面
２２ｅ 内周面
２４ 楔部材
２４ａ 第２テーパ面
２６ ボルト
２８ ボルト
２８ａ 先端
２９ 通し穴
３０ ボルト貫通部
３１ ボルト穴
３２ ギャップ
３４ ボルト
３５ ボルト
３６ 樹脂部
３７ ボルト
３８ 蓋部材
４０ ボルト
４２ リング状ユニット
４２ａ セグメント
４２ｂ 内周面
４４ 締結部材
４４ａ ボルト
４４ｂ ナット
４６ 固定部材
４８ 貫通穴
５０ ボルト
１００ 風力発電装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】