２７ 「養」の道 ／ 山雷願（さんらいい）
※ 願（い）はあごのことである。「噬嗑」で説明したように、卦の
形は上あごとしたのあごを示している。また上卦の艮（ごん）は”
止まる”下卦の震（しん）は、”動く”を表わし、ちょうどあご
の動きと一致する。人はあごを動かして飲食物をとり入れ、自分
の身体を養う。そのことから願は養う、意味になる。身体を養う、
精神を養う、他人を養う、物を養う等々「養」の道まことに多様
である、それだけに、慎み深くあることが第一である。病は口よ
り入り、禍いは口より出ず、言語飲食にはとくに注意しなければ
ならない。
【不思議なオステオカルシン Part.２】
昨夜のつづき。踵落としストレッチの有無で実験して、血中のオステオカルシン（骨ホ
ルモン）濃度を測定して判定していたが、昨夜は脳が満杯だったので今夜はどうかと関
連科学論文など目を通してみる。
近年、骨芽細胞が作るペプチド、オステオカルシンがインスリンの分泌を促し、細
胞のインスリン感受性を高めることで糖代謝を促進し、体重を減らすことが報告さ
れている。また、消化管から分泌されるホルモン、インクレチンも新しいタイプの
糖尿病治療薬として承認され、今、話題になっているところだ。九州大学大学院歯
学研究院 口腔細胞工学分野 平田雅人主幹教授は、日本学術振興会RPD (Restart Post-
doctoral Fellowship) の溝上顕子氏らとともに、オステオカルシンがインクレチンの
一種であるグルカゴン様ペプチド-1（GLP-1）の分泌を促し 相互に関連して糖代謝
に働きかけることを明らかにした。
４９個のアミノ酸からなるオステオカルシンには、γカルボキシラーゼによってカ
ルボキシル化されたGla型オステオカルシン（GlaOC）と 全くあるいはほとんどカ
ルボキシル化されていないGlu型オステオカルシン（ucOC）がある。ヒトでもマウ
スでも体内では大部分がGlaOCとして骨基質に埋もれているが、血中にもわずかに
存在し、約８割がGlaOC、残りの約2割がucOCとして循環している。
一方、インクレチンは消化管から出るホルモンの総称で、現在のところ、GLP-1と
グルコース依存性インスリン分泌刺激ポリペプチド（GIP）の２種類が知られてい
る。いずれも食事成分（糖や脂肪）が腸管粘膜に接することにより、粘膜細胞から
血中に分泌され膵臓に達すると血糖値に依存してインスリンの分泌を促す。GLP-1
は膵臓のβ細胞の増殖にも関係し、胃では内容物が腸に出る量を調節していること
もわかってきた。そのため、最近、GLP-1に似た構造を持つGLP-1受容体作動薬や、
GLP-1とGIPの分解酵素ジペプチジルペプチダーゼ-4（DPP-4）を抑制するDPP-4 阻
害薬が血糖降下薬として次々に承認され、糖尿病治療に使われ始めている。
オステオカルシンのインスリン分泌にインクレチンが働くことを発見」
小島あゆみ サイエンスライター
Nature Japn／naturejapanjobs, Apr. 25, 2013
平田主幹教授らは、GLP-1を分泌するマウスの小腸由来の細胞株にucOCを作用させると、
ある範囲内で濃度依存的に GLP-1を分泌すること、そして ucOCをマウスの腹腔や静脈
に注射した場合、また、GlaOCを経口投与した場合にもGLP-1 濃度が上昇することを明
らかにした。さらに、マウスにGLP-1 受容体を阻害するexendin(9-39) を作用させた上で、
ucOCの注射による投与やGlaOCの経口投与を行うと、ucOCによるインスリン分泌がex-
endin(9-39)を与えない場合に比べて低くなることも証明した。つまり ucOCによるイン
スリン分泌の増強には、GLP-1が関わる部分があることを突き止める。 GlaOCを経口投
与すると、ucOCの血中濃度が増えることも確かめており、胃酸によってGlaOCのカルボ
キシル基がはずれてucOCに変わり、腸管でGLP-1の分泌を促進して、インスリンの分泌
を進めていると考えられると説明される。現在、PRIP-1、オステオカルシン、インクレ
チン、インスリンをキーワードに、骨（bone）・腸（gut）と膵臓・代謝（metabolism）
の３つ（BGM）の連関について研究を進めている。「PRIP-1の有無によってGLP-1やuc
OCのインスリン分泌量が変わることがわかってきた。また、GLP-1がucOCを増やし 脂
肪細胞にアディポネクチンを分泌させること、ucOCもアディポネクチンを増やすことも
知られている。骨が丈夫になると肥満になりにくいといった相関があるかもしれないと
も言われているとか。この文書を読んでなんとか頭の中が整理できた、有り難い。録画
では、平田教授らは、現在なんとかこの「骨ホルモン」のサプリメント化できないか研
究中である。
● 骨を刺激して健康促進：
録画ビデオでは、絶叫マシーンに乗りグラビリティ（重力加速度）を、全身に加えるこ
とで、「踵落とし」効果を得ようと実証実験を行ったが被験者のレポーターの血中のオ
ステオカルシン濃度を上げようとしてみたが、変化しなかったが、代わりに骨を破壊す
る因子のヌクレロスチン（糖タンパ質スクレロスチン）濃度が下がっているので効果が
あったのではと出演者の太田博明国際医療福祉大学教授が説明する。
ならば、突然妄想が降って湧く。このＪＲ彦根東口の野田山に上図の「ブルーフォール・
アミューズメント・パーク」を建設し、①絶叫マシーンのドロップ・フォールマシン（
下写真／上）、②室内空中遊泳センタ（下写真／中）、③彦根市と琵琶湖が一望できる
観覧車（下写真／下）の３つを設置し、老若男女の「骨パワーアップ」を体験するスポ
ットを構想する。これは手前味噌だが面白いとひとり悦には入る。
London Eye
【ＲＥ１００倶楽部：スマート風力タービンの開発 ２７】
システム構成のなかで、発電に必要な回転数に増速するための増速機について触れる。
増速機にはギアによる増速型と、直結型あり、後者には、遊星歯車方式や液体カップリ
ング方式がある。
まず、ギヤー方式の増速機の事例として、下図の「特開2015-140780 風力発電装置用継
手部材及び風力発電装置」を取り上げる。
風力発電装置として、風力を受けて回転するブレード、ブレードに接続された主軸、主
軸の回転を増速する増速機、及び増速機の出力軸と継手部材を介して連結された入力軸
をもつ発電機を備えたものが知られているが、この風力発電装置では、ブレードが風力
を受けて主軸が回転し、この主軸の回転を増速機により増速して発電機を駆動し、これ
により、発電が行われる。尚、この事例の以下の説明では、風力とは、ブレードが受け
る風力を意味している。
このような風力発電装置では、風速、風向が変化して、風力が低下した際には、増速機
の出力軸の回転が減速し、この減速した回転が継手部材を介して発電機の入力軸に伝達
される。これにより、発電機の入力軸の回転が減速するため、発電機の出力が低下して、
発電効率が悪いという問題があった。これを解決するために、継手部材に一方向クラッ
チを設けた発明を、本願発明者は既に提案している（特開2013-60825参照）。
この一方向クラッチは、増速機の出力軸の回転速度が発電機の入力軸の回転速度を上回
る状態で、出力軸と入力軸とを一体回転可能に接続し、出力軸の回転速度が入力軸の回
転速度を下回る状態で、出力軸と入力軸との接続を解除する。そして、風力が低下して、
増速機の出力軸の回転が減速した場合には、一方向クラッチにより、この出力軸と発電
機の入力軸との接続を解除し、これにより、発電機の入力軸が急激に減速することなく、
発電機の重量の重いロータの慣性によって、回転し続けるようにして、入力軸の平均回
転速度の増加と発電効率の向上を図るようにしている。
このような一方向クラッチを備えている継手部材の風力発電装置では、風力が低下して、
増速機の出力軸と発電機の入力軸との接続が解除された後、風力の急上昇により、出力
軸の回転速度が急上昇し、入力軸の回転速度を上回った際には、一方向クラッチによる
出力軸と入力軸の再接続が瞬時に行われることがある。この場合、瞬時に行われる再接
続の反動（反作用）により、一方向クラッチから増速機の出力軸に対し、大きな衝撃ト
ルクがこの出力軸の回転方向とは反対方向に瞬間的に作用することが想定されため、増
速機に大きな機械的ストレスが作用して、増速機の耐久性に悪影響を及ぼすおそれがあ
る。尚、このような現象は、風力や風向きが急変動する地域において顕著になると考え
られ、風力の急変動時に、増速機に大きな機械的ストレスが作用して、増速機の耐久性
に悪影響を及ぼすおそれを、解消する風力発電装置用継手部材、及び風力発電装置を提
供する。
【要約】
下図のごとく、増速機が有する出力軸３５からのトルクによって発電機が有する入力軸
４１を回転させて発電する風力発電装置に用いられ、出力軸３５と一体回転する第１回
転体５０と、第１回転体５０と同心状に配置されると共に、入力軸４１と一体回転する
第２回転体５１と、第１回転体５０と第２回転体５１との間に設けられ、出力軸３５の
回転速度が入力軸４１の回転速度を上回る状態で第１回転体５０と第２回転体５１とを
一体回転可能に接続し、出力軸３５の回転速度が入力軸４１の回転速度を下回る状態で
第１回転体５０と第２回転体５１との接続を解除する一方向クラッチ５２と、を有し、
第１回転体５０における、出力軸３５から一方向クラッチ５２への動力伝達部分に、ね
じれ弾性変形し易いねじれ促進部５０ｂが設けられていることで、風力の急変動時に、
増速機に大きな機械的ストレスが作用することを抑制することで問題を解消する。
【符号の説明】
１：風力発電装置、 ２：主軸、 ３：増速機、 ４：発電機、 ７：継手部材、 ３５：出
力軸、 ４１：入力軸、 ５０：第１回転体、 ５０ａ：端部、 ５０ｂ：ねじれ促進部、
５０ｃ：残部、 ５１：第２回転体、 ５２：一方向クラッチ、 Ｌ：軸方向全長、 Ｌ１：
軸方向長さ、 Ｐ１：配置位置、 Ｐ２：対応位置、 Ｐ３：対応位置
次に、直結型から遊星歯車式の下図「特開2017-005928 発電機制御システム」を例示す
る。
増速機構４は、ロータに直結された腕４１と、腕４１に支持された複数の遊星歯車４２
と、遊星歯車４２の外側に配置されてこれらに噛合する固定の内歯車４３と、複数の遊
星歯車４２の中心に配置されて回転自在に支持され、各遊星歯車４２に噛合する太陽歯
車４４と、太陽歯車４４に直結された出力軸４５とを備え、発電機構５には、出力軸45
に設けられた回転子５２と、回転子５２の周囲に配置された固定子５３とを備え、減速
機構４および発電機構５をひとつのケーシング６に内蔵して一体化した風力発電装置を
採用することで、①構造が簡素で部品点数が少なく、②装置自体が小型でしかも安価で
あり、メインテナンス作業も簡単な風力発電装置を提供するものである。
さらに、磁気式の直結型（非接触タイプ）の事例「特開2000-197340 磁気カップリング
及び高速縦軸回転体」を下図に掲載する。
一次側軸１０には導電性材から成るリング１７を設け、二次側軸１３には筒状をしたヨ
ーク１８を取付けると共に、ヨーク外周の取着部には複数の永久磁石１９、１９…を固
定し、リング内にはヨーク１８を嵌めて各磁石１９、１９…がリング内周面２２との間
に僅かな間隙２１を残して回転可能とし、一方の軸を回転するならば、リング１７には
渦電流抵抗が発生して他方の軸を回すトルクを発生する粘性流体を用いることなく、完
全非接触型のカップリングであって、一定以上の速度に達したところで動力を伝達する
ようにトルクコンバータとしての機能を備えたカップリングの提供。
【符号の説明】
１ モニュメント風車 ２ 台 ３ 回転軸 ４ 発電機 ５ マグネットスラスト軸受け
装置 ６ 大歯車 ７ 小歯車 ８ タイミングベルト ９ 磁気カップリング 10 小歯
車軸 11 ケース 12 軸受け 13 発電機軸 14 ベアリングケース 15 軸受け 16 円
盤部 17 銅合金リング 18 鉄製ヨーク 19 永久磁石 20 取着部 21 間隙 22 内周
面
● 事例研究：特開2017-031920 垂直型風力発電システム、
及び垂直型風力発電システムにおける制御方法 Ⅴ
【実施形態２】
図１６を参照して実施の形態２に係る垂直型風力発電システムについて説明する。図16
は、実施の形態２に係る垂直型風力発電システムの相対角度８および垂直型ブレード１
の回転数制御方法の一例を示した模式図である。図１６において、起動時から高速時の
それぞれの周速比の領域で下記のような垂直型風力発電システム１５を構成している。
①周速比レベルが起動時（ほぼゼロ付近）の場合は直線翼２から発生する力のうち比較
的抗力による接線方向の回転力が大きくなる相対角度８とする。②周速比レベルが低速
の場合は直線翼２から発生する力のうち抗力４１による接線方向の回転力が大きくなる。
相対角度８とするとともに、接線方向の回転力が大きくなる揚抗比となる相対角度８と
する。周速比レベルが高速の場合は、回転エネルギー変換効率Ｃｐを低下させることを
目的として、直線翼２から発生する回転力のうち揚抗比による接線方向の回転力が小さ
くなる相対角度８または比較的揚力４０が小さくなる相対角度８とする。周速比レベル
が低速から高速の間の中速では、直線翼２から発生する力のうち比較的揚力４０による
接線方向の回転力が大きくなる相対角度８、または比較的接線方向の回転力が大きくな
る揚抗比となる相対角度８とする。
この構成により、周速比が高速域（強風の時）は、外部ブレーキにより垂直型ブレード
１の回転トルクの制御による回転数の増加を防止する頻度を低減できるため、信頼性が
高く、発電効率に優れた垂直型風力発電システム１５を実現することが可能となる。ま
た、回転数の増大を防ぐことが可能となるため、遠心力の増加による垂直型ブレード１、
アーム３、シャフトユニット４および発電機５などの回転部分の機械的強度を維持する
ことができ、機械的強度に優れた垂直型風力発電システム１５を実現することが可能と
なる。
さらに、発電機５は①高速回転になるに従い、発生する電流および電圧が増大するため、
回転数が一定の領域を超えると発生する電流および電圧に耐えられないという問題が発
生する。②また発生する電流および電圧を保証しようとすると大型かつ高価になるなど
の課題が発生するが、回転数が必要以上に上がらない構成とすることで、小型、低コス
ト高信頼性の垂直型風力発電システム１５を実現することが可能となる。
この構成では、起動時から強風時まで、すべての領域の風速を、効率的に回転エネルギ
ー変換効率の向上に利用することができるため、発電効率と信頼性の両立を実現できる。
さらに、回転角度テーブル１４は、風速レベルが強風で変動した場合でも、回転数制御
手段２２により垂直型ブレード１の回転数を一定に制御するために、相対角度８を制御
する構成としている。なお、垂直型ブレード１の回転数を一定に保つには、制御したい
回転数に応じた発電機５の回転抑止トルクを回転抑止トルク可変手段２１にて設定し、
垂直型ブレード１のＣｐを相対角度８の調整で落とすことでそれぞれのトルクを一致さ
せることで実現できる。この時、Ｃｐの低減方法は、ゾーン毎に一定割合のＣｐを等しい
割合で減らしても良いし、特定のゾーンのみ大きく減らす構成でも良い。
図１６の構成により、強風の状態で風速が変化した場合でも垂直型ブレード１の回転数
を一定に保つことができるため、強風の場合でも垂直型ブレード１を回転させて発電す
ることが可能となり、発電量を大幅に増加させることが可能となり、発電効率に優れた
垂直型風力発電システム１５を実現することが可能となる。また、遠心力による機械的
強度の悪化および発電機の電流および電圧の上昇を防ぐことができ、信頼性に優れた垂
直型風力発電システム１５を実現することが可能となる。また、需給エネルギーのバラ
ンスより、特定の周速比レベルのみ相対角度８の調整を行う構成でも良い。
図１７Ａは垂直型ブレード１の試行的な翼直径２６、翼型、ソリディティー、翼長３４、
相対角度８（固定）における、回転数（または周速比）と回転トルク２０と風速との関
係を示した一例である。また、図１７Ｂは回転トルク２０に角速度（ω）を乗じて回転
エネルギーを算出した結果を示す。回転角度テーブル１４の演算にてＣｐと周速比の関
係を導き出したのち、Ｃｐから回転エネルギーおよび回転トルクを導き出す。
図１７Ａおよび図１７Ｂにおいて実線は相対角度８を固定した場合の回転エネルギーと
周速比の関係を示し、破線はＣｐを２５％低下させた時の回転エネルギーと周速比の関
係を示している。１４ｍ／ｓおよび１６ｍ／ｓでＣｐを落とし、回転数を８５ｒｐｍで
制御することにより発電機５の容量を小さくすることができるため、発電機５のサイズ、
質量、耐圧およびコストを大幅に低減することができる。この時のパワーカーブは黒丸
をつないだ線となる。
また図１７Ｃおよび図１７Ｄは強風時において、相対角度８の調整によりＣｐを低減す
るとともに周速比（回転数）のピーク位置を低い側に移動させ、遠心力の低減、発電機
５の容量の低減、発電機５の耐圧の低減、強風時での発電による発電量の増加を実現す
る一例を示している。相対角度８を調整することにより回転エネルギーと周速比の曲線
において、図中の破線で示すように、１６ｍ／ｓおよび１４ｍ／ｓの時Ｃｐを約６５％
に低減して回転トルクを下げるとともに１２ｍ／ｓの曲線とほぼ一致させた例を示して
いる。このように、相対角度８を調整することにより、パワーカーブのピークを下げる
とともに周速比の低い側に移動させることが可能となり、実使用回転数をさらに小さく
できるので一層遠心力、耐圧、サイズ、コスト、総発電量、信頼性に優れた垂直型風力
発電システム１５を実現できる。
尚、実施の形態２ではピークを低くし回転数を低い側に移動させたが、Ｃｐのピークを
下げた場合、回転数が高い側に移動させたり、Ｃｐが減少する方向であれば任意の形状
の回転数（または周速比）と回転トルク、回転エネルギーに変更することが可能なのは
言うまでもない。
尚、実施形態２では周速比に応実じて抗力型か揚力型かを選択するとしたが、抗力型と
は平面座標系１１において風向がＸ軸の方向とした場合、周速比が１以下の条件におい
て①０≦φ１８０度の領域では抗力４１による回転抑止トルクをできる限り低減し、②
１８０≦φ≦３６０度の領域では抗力による回転トルクをできる限り増加させるととも
に、③０≦φ≦３６０度の領域において、揚力４０により回転トルクをできる限り増加
させる方式のことである。
この時、周速比が小さいほうがより顕著にＣｐを増加させる効果がある。また揚力型と
は、周速比が１を超えた条件において、０≦φ≦３６０度の領域において抗力４１によ
り回転抑止トルクをできる限り低減し、揚力４０による回転トルクをできる限り増加さ
せた方式のことである。
尚、実施の形態２では起動時、低周速時、中速時、高速時のそれぞれにおいて相対角度
８の調整を行ったが、特定の周速比のみで相対角度８の調整を行う構成でも効果がある
ことは言うまでもない。
次回は、【実施形態３】に移る。また、素材（材料特性）なども時間があれば触れてみ
たい。
この項つづく
● 今夜の一曲
ハイドン: 弦楽四重奏曲 String Quartet No.77「皇帝」, in C, Op.76-3
弦楽四重奏曲第77番ハ長調「皇帝」は、オーストリアの作曲家、フランツ・ヨーゼフ・
ハイドンが作曲した弦楽四重奏曲である。「皇帝」という副題は第2楽章が「オーストリ
ア国家及び皇帝を賛える歌」の変奏曲であることに由来する 。イギリスに滞在中、ハイ
ドンはイギリス人たちが、イギリスの国歌を口ずさみ、国家への忠誠を心に深く抱く様
を目撃し感銘を受ける。時同じくして、オーストリアはナポレオン・ボナパルト率いる
フランス軍の侵略に脅かされていた。
ハイドンは、故郷の存続を他国から救い、人々にオーストリア人としての誇りを取り戻
させ、励ますために「オーストリア国歌」制定を提唱。作曲に取りかかる。このとき作
曲した旋律を、彼の77番目の弦楽四重奏曲――後にハイドンの最高傑作と謳われ、「皇
帝」の名を与えられることとなる弦楽四重奏曲――に組み入れ、変奏曲として第２楽章
にする。ナポレオン軍がオーストリアに侵攻し、いよいよウィーンが陥落されるという
日にも、ハイドンはこの曲を力強く弾き続け、国民に訴えかけていたという。演奏はオ
ーストリア征服の日、すなわちハイドンが息を引き取る前の日にまで及ぶ。第２楽章の
主題は現在はオーストリアでなく、ドイツの国歌となっている。
【楽曲構成】
１．第１楽章 Allegro.
２．第２楽章 Poco Adagio. Cantabile ハイドンが作曲したオーストリアの祝歌による変奏
曲である。現在この楽章の主題はドイツ国歌（ドイツの歌）となっている。
３．第３楽章 Menuetto
４．第４楽章 Finale. Presto