JP2010065542A - Drive device for wind turbine - Google Patents
Drive device for wind turbine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010065542A JP2010065542A JP2008230213A JP2008230213A JP2010065542A JP 2010065542 A JP2010065542 A JP 2010065542A JP 2008230213 A JP2008230213 A JP 2008230213A JP 2008230213 A JP2008230213 A JP 2008230213A JP 2010065542 A JP2010065542 A JP 2010065542A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stage
- carrier
- external gear
- reduction
- drive device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
- F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
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駆動装置として用いられる風車用駆動装置に関する。 The present invention relates to a windmill drive device that is provided in a windmill and is used as a drive device that drives equipment in the windmill.
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駆動装置や、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駆動装置のように、風車における機器を駆動する駆動装置として用いられる風車用駆動装置が設けられている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1では、タワーの上部のリングギアと噛み合うピニオンを備えて構成されたヨー駆動装置が開示されている。上述した風車においては、近年、風車サイズが大きくなったり、ブレードの直径が大きくなる傾向にあること等から、出力トルクの向上を図った高出力仕様の風車用駆動装置が要求される状況にある。一方、風車において風車用駆動装置を配置するスペースは限られることから、より小型化した構造であることも求められる。 In windmills, devices in windmills are driven, such as a drive device for yaw drive that turns the nacelle provided at the top of the tower of the windmill and a drive device for pitch drive that changes the pitch angle of the blades attached to the nacelle. A windmill driving device used as a driving device is provided (see, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a yaw drive device that includes a pinion that meshes with a ring gear at the top of a tower. In the above-described windmill, in recent years, there is a demand for a high-power specification windmill drive device that improves the output torque because the windmill size tends to increase or the blade diameter tends to increase. . On the other hand, since the space for disposing the wind turbine drive device in the wind turbine is limited, a more compact structure is also required.
これに対し、出力トルクの向上と小型化を図るために必要な大きい減速比を実現可能な減速機として、特許文献2に開示されているように、産業用ロボットのアームを回転させるための2段構成の偏心型減速機として構成されたものが知られている。この特許文献2に開示された減速機においては、電動機からの駆動力が入力される1段目の減速部と、この1段目の減速部から駆動力が入力される2段目の減速部とが設けられ、それぞれの減速部に偏心して回転する外歯歯車が設けられている。そして、2段目の減速部においては、キャリアピン(280)で固定された第1及び第2出力フランジ(266、268)として形成されたキャリアが、円錐コロ軸受(270、272)として形成された一対の主軸受を介してケースに対して回転自在に保持されている。また、この減速機は、産業用ロボットの第1アーム(12)に対して第2アーム(14)を回転させるために設けられ、2段目の減速部のキャリアは、出力軸に相当する第2アーム(14)に対してボルトにより取り付けられている。 On the other hand, as a reduction gear capable of realizing a large reduction ratio necessary for improving output torque and downsizing, as disclosed in Patent Document 2, 2 for rotating the arm of an industrial robot. What was comprised as an eccentric type reduction gear of a stage structure is known. In the reduction gear disclosed in Patent Document 2, a first-stage reduction unit to which a driving force is input from an electric motor, and a second-stage reduction unit to which a driving force is input from the first-stage reduction unit. And an external gear that rotates eccentrically at each speed reduction portion. In the second speed reduction portion, the carrier formed as the first and second output flanges (266, 268) fixed by the carrier pin (280) is formed as the conical roller bearing (270, 272). A pair of main bearings are rotatably held with respect to the case. The speed reducer is provided to rotate the second arm (14) with respect to the first arm (12) of the industrial robot, and the carrier of the second-stage speed reduction unit corresponds to the output shaft. The two arms (14) are attached with bolts.
特許文献1に開示されたような風車用駆動装置において、特許文献2に開示された減速機を適用することで、出力トルクの向上とともに小型化を図ることが考えられる。しかしながら、特許文献2に開示の減速機では、一対の主軸受によって保持される2段目の減速部のキャリアは、出力軸に相当する第2アーム(14)にボルトを介して取り付けられる構成となっている。このため、特許文献2に開示の減速機が風車用駆動装置として用いられると、出力軸から出力する駆動力が大きくなるため、その反作用として大きなトルクが風車側から出力軸に作用し、一対の主軸受で保持されたキャリアとこのキャリアにボルトで固定された出力軸との間で、傾きが発生し易くなる虞がある。このような傾きが生じると、とくに、2段目の減速部において、偏心回転する外歯歯車とこの外歯歯車が噛み合う内歯との間で偏当たりが生じ易くなり、減速部の耐久性が低下してしまうという問題がある。 In the wind turbine drive device disclosed in Patent Document 1, it is conceivable to apply the speed reducer disclosed in Patent Document 2 to improve the output torque and reduce the size. However, in the speed reducer disclosed in Patent Document 2, the carrier of the second-stage speed reduction portion held by the pair of main bearings is attached to the second arm (14) corresponding to the output shaft via a bolt. It has become. For this reason, when the speed reducer disclosed in Patent Document 2 is used as a wind turbine driving device, the driving force output from the output shaft increases, and as a reaction, a large torque acts on the output shaft from the wind turbine side. There is a possibility that an inclination is likely to occur between the carrier held by the main bearing and the output shaft fixed to the carrier with a bolt. When such an inclination occurs, in particular, in the second-stage reduction part, it is easy for the eccentric gear and the internal gear that engages with the external gear to be easily deviated. There is a problem that it falls.
本発明は、上記実情に鑑みることにより、出力トルクの向上及び小型化を図るとともに、減速部における耐久性の低下も抑制することができる、風車用駆動装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a windmill drive device that can improve output torque and reduce the size, and can also suppress a decrease in durability in a speed reduction portion.
上記目的を達成するための第1発明に係る風車用駆動装置は、風車に設けられ、風車における機器を駆動する駆動装置として用いられる風車用駆動装置であって、ケースと、前記ケースに収納されるとともに電動機からの駆動力が入力される1段目の減速部である第1段減速部と、前記ケースに収納されるとともに前記第1段減速部からの駆動力が入力される2段目の減速部である第2段減速部と、前記第2段減速部に固定される出力軸と、を備えている。そして、第1発明に係る風車用駆動装置は、前記第1段減速部は、前記ケースの内周に設けられた第1段内歯と、前記第1段内歯に噛み合う外歯が外周に設けられた第1段外歯歯車と、径方向の中心に配置されて前記第1段外歯歯車を偏心させて回転させる第1段クランク軸と、前記第1段外歯歯車に形成された孔に遊嵌状態で貫通するブッシュピンが設けられた第1段キャリアと、を有し、前記第2段減速部は、前記ケースの内周に設けられた第2段内歯と、前記第2段内歯に噛み合う外歯が外周に設けられた第2段外歯歯車と、径方向の中心に配置されて前記第1段キャリアに固定されるとともに前記第2段外歯歯車を偏心させて回転させる第2段センタクランク軸と、前記第2段センタクランク軸の周囲に周方向に沿って複数配置されて前記第2段外歯歯車に形成された孔を貫通する第2段ガイドクランク軸と、前記第2段センタクランク軸及び前記第2段ガイドクランク軸のそれぞれの一端側を軸受を介して回転自在に保持する基部キャリア及びそれぞれの他端側を軸受を介して回転自在に保持する端部キャリアを備える第2段キャリアと、前記第2段キャリアを前記ケースに対して回転自在に保持する一対の主軸受と、を有し、前記基部キャリアに前記出力軸が一体に形成されるとともに、前記出力軸に出力用のピニオンが結合されていることを特徴とする。 A windmill drive device according to a first invention for achieving the above object is a windmill drive device provided in a windmill and used as a drive device for driving a device in the windmill, the case being housed in the case. And a first-stage reduction part that is a first-stage reduction part to which the driving force from the electric motor is input, and a second stage that is housed in the case and receives the driving force from the first-stage reduction part A second-stage reduction part, which is a reduction part, and an output shaft fixed to the second-stage reduction part. In the wind turbine drive device according to the first aspect of the present invention, the first stage reduction portion includes a first stage inner tooth provided on an inner circumference of the case and an outer tooth meshing with the first stage inner tooth on the outer circumference. The first-stage external gear provided, the first-stage crankshaft that is disposed at the center in the radial direction and eccentrically rotates the first-stage external gear, and the first-stage external gear are formed. A first stage carrier provided with a bush pin penetrating through the hole in a loosely fitted state, and the second stage reduction part includes a second stage internal tooth provided on an inner periphery of the case, and the first stage A second-stage external gear having external teeth meshing with the two-stage internal teeth, and a second-stage external gear disposed at the center in the radial direction and fixed to the first-stage carrier and decentering the second-stage external gear. And a plurality of second stage center crankshafts that are rotated in a circumferential direction around the second stage center crankshaft. A second-stage guide crankshaft that passes through a hole formed in the second-stage external gear, and one end side of each of the second-stage center crankshaft and the second-stage guide crankshaft are rotatable via a bearing. A second carrier having a base carrier to be held on the end carrier and an end carrier to rotatably hold the other end side of each other via a bearing, and a pair of the second carrier to hold the second carrier in a rotatable manner with respect to the case And a main bearing, wherein the output shaft is integrally formed with the base carrier, and an output pinion is coupled to the output shaft.
この発明によると、風車用駆動装置が、第1段減速部及び第2段減速部においてそれぞれ偏心して回転する外歯歯車が設けられた2段構成の偏心型減速機として構成される。このため、大きい減速比を確保することができ、出力トルクの向上を図ることができる。そして、2段構成の偏心型減速機として構成されるため、大きい減速比を小型の構成で実現することができる。また、本発明の風車用駆動装置では、第2段減速部の第2段キャリアにおける基部キャリアが出力用のピニオンが結合された出力軸と一体に形成され、第2段キャリアがケースに対して一対の主軸受により保持されている。このため、風車用途であることから、出力軸から出力する駆動力が大きくなってその反作用として大きなトルクがピニオンから出力軸に作用したときであっても、基部キャリアに一体に形成された出力軸が第2段キャリアとともに一対の主軸受で保持されることになる。これにより、ピニオンから反作用として大きなトルクが作用しても、出力軸及び第2段キャリアの傾きが小さくなり、第2段内歯と第2段外歯歯車との間で偏当たりが生じてしまうことが抑制される。このため、第2段外歯歯車の耐久性の低下が抑制され、第2段減速部としての耐久性の低下も抑制されることになる。 According to the present invention, the wind turbine driving device is configured as a two-stage eccentric reduction gear provided with external gears that rotate eccentrically in the first-stage reduction part and the second-stage reduction part, respectively. For this reason, a large reduction ratio can be ensured and the output torque can be improved. And since it is comprised as an eccentric type reduction gear of 2 steps | paragraphs, a big reduction ratio is realizable with a small structure. In the wind turbine driving device of the present invention, the base carrier in the second stage carrier of the second stage reduction part is formed integrally with the output shaft to which the output pinion is coupled, and the second stage carrier is attached to the case. It is held by a pair of main bearings. For this reason, since it is a windmill application, even when the driving force output from the output shaft increases and a large torque acts on the output shaft as a reaction, the output shaft is formed integrally with the base carrier. Is held by the pair of main bearings together with the second stage carrier. As a result, even if a large torque acts as a reaction from the pinion, the inclination of the output shaft and the second-stage carrier is reduced, and the second-stage internal gear and the second-stage external gear are unevenly contacted. It is suppressed. For this reason, a decrease in durability of the second stage external gear is suppressed, and a decrease in durability as the second stage reduction gear is also suppressed.
従って、本発明によると、出力トルクの向上及び小型化を図るとともに、減速部における耐久性の低下も抑制することができる、風車用駆動装置を提供することができる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a windmill drive device that can improve the output torque and reduce the size, and can also suppress a decrease in durability in the speed reduction portion.
第2発明に係る偏心型減速機は、第1発明の偏心型減速機において、前記第1段外歯歯車は1枚の外歯歯車として設けられ、前記第2段外歯歯車は3枚の外歯歯車として設けられていることを特徴とする。 An eccentric type reduction gear according to a second aspect of the invention is the eccentric type reduction gear of the first aspect, wherein the first stage external gear is provided as one external gear, and the second stage external gear is provided as three pieces. It is provided as an external gear.
この発明によると、第1段外歯歯車では、荷重が低いからブッシュピンを用いても第1段外歯歯車と第1段内歯との間での摺動での摩擦損失による第1段減速部の駆動効率の低下が抑制される。そして、1枚の外歯歯車として構成されているため、外歯歯車を少なくしてコストを下げることができる。また、この風車用駆動装置では、第2段減速部において荷重が高くなるものの、第2段外歯歯車の回転を第2段キャリアに伝達する第2段ガイドクランク軸が、軸受を介して基部キャリア及び端部キャリアに保持されていることで、第2段減速部の全体での駆動効率の低下を抑制することができる。さらに、第2段外歯歯車が3枚で構成されることで、第2段外歯歯車と第2段内歯との間の面圧を維持しながら、第2段減速部を小径にすることができる。従って、この風車用駆動装置によると、駆動効率を低下させることなく、小型小径化が図ることができる。 According to the present invention, since the first stage external gear has a low load, the first stage due to friction loss caused by sliding between the first stage external gear and the first stage internal teeth even when the bush pin is used. A reduction in drive efficiency of the speed reduction unit is suppressed. And since it is comprised as one external gear, it can reduce external gears and can reduce cost. Further, in this wind turbine drive device, although the load is increased in the second-stage reduction part, the second-stage guide crankshaft that transmits the rotation of the second-stage external gear to the second-stage carrier is connected to the base via the bearing. By being held by the carrier and the end carrier, it is possible to suppress a decrease in driving efficiency of the entire second-stage reduction unit. Furthermore, the second stage external gear is composed of three pieces, so that the second stage reduction part has a small diameter while maintaining the surface pressure between the second stage external gear and the second stage internal gear. be able to. Therefore, according to this wind turbine drive device, it is possible to reduce the size and the diameter without reducing the drive efficiency.
第3発明に係る偏心型減速機は、第1発明又は第2発明の風車用駆動装置において、前記第1段キャリアの回転速度の大きさが19rpm以上で65rpm以下の範囲となるように、前記第1段減速部の減速比と前記第2段減速部の減速比とが設定されていることを特徴とする。 The eccentric speed reducer according to a third aspect of the present invention is the wind turbine drive device according to the first aspect or the second aspect of the invention, wherein the rotational speed of the first stage carrier is in a range of 19 rpm to 65 rpm. A reduction ratio of the first stage reduction part and a reduction ratio of the second stage reduction part are set.
この発明によると、第1段キャリアの回転速度の大きさが19rpm以上で65rpm以下となるように、第1段減速部及び第2段減速部の減速比が設定されている。このため、第2段減速部に比して駆動効率が低くなる第1段減速部において、駆動効率が極値的に良好となる回転速度の範囲で第1段キャリアを回転させることができる。これにより、駆動効率の低下を更に抑制することができる。尚、第1段キャリアの回転速度の大きさについて本願発明者が検証した結果、19rpm未満では境界潤滑領域に近づくために駆動効率が急速に悪化することが確認できた。また、65rpmを越えると、流体潤滑領域となり、回転速度上昇に伴う攪拌抵抗および摩擦抵抗の固定損失が大きくなり、効率が悪化することが確認できた。 According to this invention, the reduction ratios of the first stage reduction part and the second stage reduction part are set so that the magnitude of the rotation speed of the first stage carrier is 19 rpm or more and 65 rpm or less. For this reason, the first stage carrier can be rotated in the range of the rotational speed at which the driving efficiency is extremely good in the first stage reduction section where the driving efficiency is lower than that of the second stage reduction section. Thereby, the fall of drive efficiency can further be suppressed. As a result of verification by the inventors of the present invention regarding the magnitude of the rotational speed of the first stage carrier, it was confirmed that the driving efficiency rapidly deteriorates because the speed approaches the boundary lubrication region at less than 19 rpm. Moreover, when it exceeded 65 rpm, it became a fluid lubrication area | region, and it has confirmed that the fixed loss of the stirring resistance and frictional resistance accompanying a rotational speed increase became large, and efficiency deteriorated.
第4発明に係る偏心型減速機は、第3発明の風車用駆動装置において、前記第1段減速部の減速比よりも前記第2段減速部の減速比の方が大きいことを特徴とする。 An eccentric type speed reducer according to a fourth aspect of the invention is characterized in that, in the wind turbine drive device according to the third aspect of the invention, the reduction ratio of the second stage reduction part is larger than the reduction ratio of the first stage reduction part. .
この発明によると、第1段減速部よりも第2段減速部の方が減速比が大きくなるように設定されている。ここで、「減速比」とは、出力側の回転速度に対する入力側の回転速度の比をいう。このため、本発明によると、第2段減速部に比して駆動効率が低くなる第1段減速部において、減速比が小さく設定されることになり、全体としての駆動効率を更に向上させることができる。 According to the present invention, the speed reduction ratio is set to be larger in the second speed reduction part than in the first speed reduction part. Here, the “reduction ratio” refers to the ratio of the rotational speed on the input side to the rotational speed on the output side. For this reason, according to the present invention, the reduction ratio is set to be small in the first stage reduction part where the drive efficiency is lower than that of the second stage reduction part, and the overall drive efficiency is further improved. Can do.
本発明によると、出力トルクの向上及び小型化を図るとともに、減速部における耐久性の低下も抑制することができる、風車用駆動装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while aiming at the improvement and size reduction of an output torque, the drive device for windmills which can also suppress the fall of durability in a deceleration part can be provided.
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駆動装置は、風車に設けられ、風車における機器を駆動する駆動装置として広く用いることができ、とくに、ピッチ駆動用のピッチ駆動装置及びヨー駆動用のヨー駆動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、ピッチ駆動装置を含む他の風車用駆動装置に関して、広く適用することができるものである。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. A windmill drive device according to an embodiment of the present invention is provided in a windmill and can be widely used as a drive device for driving devices in the windmill, and in particular, a pitch drive device for pitch drive and a yaw drive device for yaw drive. Can be used as In the present embodiment, the case where it is used as a yaw drive device will be described as an example. However, the present invention is not limited to this example, and can be widely applied to other wind turbine drive devices including a pitch drive device.
図1は、本発明の一実施の形態に係る風車用駆動装置1を示す断面図である。風車用駆動装置1は、ヨー駆動装置として用いられ、上側に配置される電動機(図示せず)から入力された回転を減速して伝達して出力する。そして、風車用駆動装置1は、ケース11、入力軸12、第1段減速部13、第2段減速部14、出力軸15を備えて構成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a windmill drive device 1 according to an embodiment of the present invention. The windmill drive device 1 is used as a yaw drive device, and decelerates and transmits the rotation input from an electric motor (not shown) arranged on the upper side and outputs it. The windmill drive device 1 includes a case 11, an
図1に示すように、風車用駆動装置1は、下側に配置された一端側においてケース11から突出するように位置する出力軸15に出力用のピニオン101がスプライン結合により結合され、上側に配置された他端側においてケース11に対して図示しない電動機が取り付けられる。そして、1段目の減速部である第1段減速部13に電動機からの駆動力が入力され、2段目の減速部である第2段減速部14に第1段減速部13からの駆動力が入力される。尚、出力軸15は、第2段減速部14に固定されている。このように、風車用駆動装置1においては、上側に配置された電動機から入力された駆動力をケース11内に収納された第1段減速部13及び第2段減速部14を介して減速して伝達して出力軸15に結合されたピニオン101に出力する。
As shown in FIG. 1, the wind turbine drive device 1 is configured such that an
本実施形態のように、風車用駆動装置1がヨー駆動装置として用いられる場合には、風車用駆動装置1は、ピニオン101が風車のタワーの上部に固定された歯車と噛み合うように配置される。そして、電動機からの駆動力に伴って風車用駆動装置1が作動してピニオン101が回転することで、風車のナセルが旋回する。尚、以下の説明においては、風車用駆動装置1にて、出力軸15が配置される側である出力側を一端側として、電動機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。
When the windmill drive device 1 is used as a yaw drive device as in this embodiment, the windmill drive device 1 is arranged so that the
図1に示すように、ケース11は、他端側に配置されて電動機が取り付けられるカバーケース16と、一端側に配置されてカバーケース16に対して縁部同士でボルトにより結合される筒状の本体ケース17とで構成されている。カバーケース16は、風車用駆動装置1の回転中心線P(図1において一点鎖線で図示)の方向である軸方向に沿って一端側から他端側に向かって直列に配置されてボルトで結合される、第1カバーケース部16a、第2カバーケース部16b、及び第3カバーケース部16cを備えて構成されている。第1カバーケース部16aは、中心に入力軸12及び後述する第1段減速部13の第1段クランク軸20が貫通する貫通孔が形成された円板状に形成され、他端側に電動機が固定される。第2カバーケース部16bは、他端側が第1カバーケース部16aに一端側が第3カバーケース部16cに結合されるリング状に形成され、内周には、第1段減速部13の第1段内歯18が配置されている。第3カバーケース部16cは、フランジ状に拡径するように直径が変化する筒状に形成され、内周には、半径方向の内側に向かって平板状に張り出して、第1段減速部13の第1段キャリア21を玉軸受27を介して回転自在に支持するキャリア支持部16dが形成されている。本体ケース17は、筒状に形成されて他端側が第3カバーケース部16cにボルトにより結合され、一端側が開口形成されている。また、本体ケース17の内周には、後述する第2段減速部14の第2段内歯28が配置されている。尚、入力軸12と、ケース11内に配置される第1段減速部13及び第2段減速部14と、出力軸15とは、風車用駆動装置1の軸方向に沿って直列に配置されている。
As shown in FIG. 1, the case 11 has a cover case 16 that is disposed on the other end side to which the electric motor is attached, and a cylindrical shape that is disposed on the one end side and is coupled to the cover case 16 by bolts at the edges. And a
図1に示すように、入力軸12は、短軸状の部材として設けられ、回転中心線P上に配置されている。そして、入力軸12は、他端側が電動機の出力軸100に結合され、一端側が第1段減速部13の第1段クランク軸20と一体に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
図2は、図1における第1段減速部13及び第2段減速部14とその近傍とを拡大して示す断面図である。第1段減速部13は、図1及び図2に示すように、第1段内歯18、第1段外歯歯車19、第1段クランク軸20、第1段キャリア21等を備え、センタクランクタイプの偏心型減速部として構成されている。第1段内歯18は、複数設けられており、第2カバーケース部16bの内周に形成されたピン溝に嵌め込まれて取り付けられた状態でケース11におけるカバーケース16の内周に設けられている。第1段内歯18(図1及び図2では断面でなく外形を図示)は、ピン状の部材(丸棒状の部材)として形成され、その長手方向が回転中心線Pと平行に位置するように配置されている。そして、第1段内歯18は、カバーケース16の内周において周方向に沿って等間隔に配列され、第1段外歯歯車19の外歯と噛み合うように構成されている。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the first
図1及び図2に示す第1段クランク軸20は、他端側が電動機の出力軸100と一体に形成されている。そして、第1段クランク軸20は、風車用駆動装置1の径方向(即ち、回転中心線Pに対して垂直な方向)の中心に配置され、その軸方向が回転中心線Pに沿って配置されている。第1段クランク軸20は、他端側が第1カバーケース部16aの内周に対して玉軸受22を介して回転自在に保持されており、一端側が第1段キャリア21に対して玉軸受23を介して回転自在に保持されている。そして、第1段クランク軸20には、その中途部分の外周において、回転中心線Pに対して径方向の中心位置が偏心するように配置された円形断面の偏心部24がキー25を介して固定されている。また、第1段クランク軸20は、第1段外歯歯車19の中心部分に形成された貫通孔19aを貫通するとともに、この貫通孔19aに対して円筒ころ軸受(又は針状ころ軸受)26を介して偏心部24が回転自在に保持されている。これにより、第1段クランク軸20は、回転することで第1段外歯歯車19を偏心させて回転させる軸部材として設けられている。
The
図1及び図2に示す第1段外歯歯車19は、1枚の外歯歯車として設けられている。そして、第1段外歯歯車19は、前述のように、第1段クランク軸20が貫通する貫通孔19aが中心部分に形成され、この貫通孔19aにおいて、第1段クランク軸20の偏心部24を円筒ころ軸受26を介して回転自在に保持している。また、第1段外歯歯車19には、その周方向に沿って均等角度の位置に配置された複数(例えば、4つ)の貫通孔19bも形成されている。この貫通孔19bには、第1段キャリア21のブッシュピン21bが遊嵌状態で貫通している。また、第1段外歯歯車19の外周には、第1段内歯18に噛み合う外歯が設けられている。第1段外歯歯車19の外歯の歯数は、第1段内歯18の歯数よりも1個或いは複数個少なくなるように設けられている。このため、第1段クランク軸20が回転するごとに、第1段外歯歯車19の外歯と第1段内歯18との噛み合いがずれ、第1段外歯歯車19が偏心して揺動回転するように構成されている。尚、第1段外歯歯車19の軸方向における位置は、第1カバーケース部16aの一端側及び第3カバーケース部16cの他端側においてそれぞれ突出するよう形成された突起部によって規定されている。
The first stage
図1及び図2に示す第1段キャリア21は、回転中心線Pを中心として配置されて、段階的にフランジ状に拡径する円盤状に形成されるキャリア本体21aと、キャリア本体21aの他端側に突出するように設けられた複数(例えば、4つ)のブッシュピン21bとを備えて構成されている。キャリア本体21aは、その他端側の中心部分に形成された凹部において、第1段クランク軸20の一端側を玉軸受23を介して回転自在に保持している。そして、キャリア本体21aの一端側は、第3カバーケース部16cの内周において内側に突出してリング状に張り出すように形成されたキャリア支持部16dに対して玉軸受27を介して回転自在に保持されている。さらに、キャリア本体21aの一端側は、後述する第2段減速部14の第2段センタクランク軸30の他端側にスプライン結合により固定されている。また、ブッシュピン21bは、キャリア本体21aにおける周方向に沿った均等角度の位置に複数配置され、前述のように、第1段外歯歯車19に形成された貫通孔19bにそれぞれ遊嵌状態で貫通するように設けられている。また、ブッシュピン21bは、外周部分において、貫通孔19bに摺接するローラ体が設けられている。
A
第2段減速部14は、図1及び図2に示すように、第2段内歯28、第2段外歯歯車29、第2段センタクランク軸30、第2段ガイドクランク軸31、第2段キャリア32、一対の主軸受33等を備え、センタクランクタイプの偏心型減速部として構成されている。第2段内歯28は、複数設けられており、本体ケース17の内周に形成されたピン溝に嵌め込まれて取り付けられた状態でケース11の内周に設けられている。第2段内歯28(図1及び図2では断面でなく外形を図示)は、ピン状の部材(丸棒状の部材)として形成され、その長手方向が回転中心線Pと平行に位置するように配置されている。そして、第2段内歯28は、本体ケース17の内周において周方向に沿って等間隔に配列され、第2段外歯歯車29の外歯と噛み合うように構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the second
図1及び図2に示す第2段センタクランク軸30は、風車用駆動装置1の径方向の中心に配置され、その軸方向が回転中心線Pに沿って配置されている。そして、第2段センタクランク軸30は、第2段キャリア32に対して、その一端側が円錐ころ軸受37を介して、その他端側が円錐ころ軸受38を介してそれぞれ回転自在に保持されている。尚、第2段センタクランク軸30の他端側の端部は、前述のように、第1段キャリア21に対してスプライン結合により固定されている。また、第2段センタクランク軸30には、その中途部分において、第1偏心部30a、第2偏心部30b、及び第3偏心部30cが形成され、一端側からこの順番で直列に設けられている。第1乃至第3偏心部(30a〜30c)は、軸方向と垂直な断面が円形断面となるように形成され、それぞれの中心位置が第2段センタクランク軸30の回転中心線に対して偏心するように設けられている。また、第2段センタクランク軸30は、第2段外歯歯車29の中心部分に形成されたセンタクランク用孔39を貫通するように配置されており、回転することで第2段外歯歯車29を偏心させて回転させる軸部材として設けられている。
The second
図1及び図2に示す第2段外歯歯車29は、3枚の外歯歯車として設けられ、平行に配置された状態でケース11内に収納される第1外歯歯車29a、第2外歯歯車29b、及び第3外歯歯車29cで構成されている。第2段外歯歯車29の3枚の外歯歯車(29a〜29c)には、前述のように、第2段センタクランク軸30が貫通するセンタクランク用孔39がそれぞれの中心部分に円形孔として形成されている。そして、各センタクランク用孔39において、第1外歯歯車29aが円筒ころ軸受40aを介して第1偏心部30aを、第2外歯歯車29bが円筒ころ軸受40bを介して第2偏心部30bを、第3外歯歯車29cが円筒ころ軸受40cを介して第3偏心部30cを、それぞれ回転自在に保持している。尚、円筒ころ軸受(40a〜40c)は、針状ころ軸受として構成されていてもよい。
The second stage
また、第2段外歯歯車29の各外歯歯車(29a〜29c)には、センタクランク用孔39に加え、第2段ガイドクランク軸31が貫通するガイドクランク用孔41、及び、後述する第2段キャリア32の支柱36が貫通する支柱用孔42が更に形成されている。尚、第1乃至第3外歯歯車(29a〜29c)は、回転中心線Pと平行な方向において、センタクランク用孔39、ガイドクランク用孔41、及び支柱用孔42の位置がそれぞれ対応するように配置されている。ガイドクランク用孔41は、貫通する円形孔として形成され、第2段ガイドクランク軸31に対応して第2段外歯歯車29の周方向に沿って均等角度の位置に複数(例えば、3つ)配置されている。また、支柱用孔42は、第2段キャリア32の支柱36に対応して第2段外歯歯車29の周方向に沿った均等角度の位置に複数(例えば、3つ)配置されている。また、支柱用孔42は、第2段外歯歯車29の周方向において、ガイドクランク用孔41と交互に形成されている。尚、支柱用孔42には、支柱36が非接触の遊嵌状態で貫通している。
Each external gear (29a-29c) of the second stage
また、第1乃至第3外歯歯車(29a〜29c)のそれぞれの外周には、第2段内歯28に噛み合う外歯が設けられている。第1乃至第3外歯歯車(29a〜29c)の外歯の歯数は、第2段内歯28の歯数よりも1個或いは複数個少なくなるように設けられている。このため、第2段センタクランク軸30が回転するごとに、第2段外歯歯車29(29a〜29c)の外歯と第2段内歯28との噛み合いがずれ、第2段外歯歯車29(29a〜29c)が偏心して揺動回転するように構成されている。
In addition, external teeth that mesh with the second-stage
図1及び図2に示す第2段ガイドクランク軸31は、第2段センタクランク軸30の周囲に周方向(即ち、回転中心線Pを中心とした周方向)に沿った均等角度の位置に複数(例えば、3つ)配置されており、その軸方向が回転中心線Pと平行になるように配置されている。各第2段ガイドクランク軸31は、第2段キャリア32に対して、その一端側が円錐ころ軸受43を介して、その他端側が円錐ころ軸受44を介してそれぞれ回転自在に保持されている。そして、各第2段ガイドクランク軸31は、前述したように、第2段外歯歯車29の各ガイドクランク用孔41を貫通するよう配置されている。
The second
また、各第2段ガイドクランク軸31には、その中途部分において、第1偏心部31a、第2偏心部31b、及び第3偏心部31cが形成され、一端側からこの順番で直列に設けられている。第1乃至第3偏心部(31a〜31c)は、軸方向と垂直な断面が円形断面となるように形成され、それぞれの中心位置が第2段ガイドクランク軸31の回転中心線に対して偏心するように設けられている。そして、第2段外歯歯車29の各ガイドクランク用孔41において、第1偏心部31aが針状ころ軸受45aを介して第1外歯歯車29aに対して、第2偏心部31bが針状ころ軸受45bを介して第2外歯歯車29bに対して、第3偏心部31cが針状ころ軸受45cを介して第3外歯歯車29cに対して、それぞれ回転自在に保持されている。尚、針状ころ軸受(45a〜45c)は、円筒ころ軸受として構成されていてもよい。上述のように配置されることで、第2段ガイドクランク軸31は、第2段外歯歯車29の揺動回転に伴って、ガイドクランク用孔41の内側で自転しながら第2段外歯歯車29の回転とともに第2段センタクランク軸30の周囲で回転中心線Pを中心として公転動作を行うことになる。尚、第2段ガイドクランク軸31の公転動作が円滑に行われるように、第2段センタクランク軸30の各偏心部(30a〜30c)の位相と第2段ガイドクランク軸31の各偏心部(31a〜31c)の位相とが適宜調整されている。
Each second-
図1及び図2に示す第2段キャリア32は、基部キャリア34、端部キャリア35、及び支柱36を備えて構成されている。基部キャリア34は、その一端側において出力軸15が一体に形成されてケース11内に配置されている。一方、基部キャリア34の他端側には、センタクランク保持穴46とガイドクランク保持穴47とが形成されている。センタクランク保持穴46は基部キャリア34の中心に設けられ、ガイドクランク保持穴47は回転中心線Pを中心とした周方向に沿った均等角度の位置に設けられている。そして、基部キャリア34は、センタクランク保持穴46にて第2段センタクランク軸30の一端側を円錐ころ軸受37を介して回転自在に保持し、ガイドクランク保持穴47にて第2段ガイドクランク軸31の一端側を円錐ころ軸受43を介して回転自在に保持している。
The second stage carrier 32 shown in FIGS. 1 and 2 includes a
端部キャリア35は、支柱36を介して基部キャリア34と連結され、円板状の部材として設けられている。端部キャリア35には、センタクランク保持孔48及びガイドクランク保持孔49が貫通孔として形成されている。センタクランク保持孔48は端部キャリア35の中心に設けられ、ガイドクランク保持孔49は回転中心線Pを中心として周方向に沿った均等角度の位置に設けられている。そして、端部キャリア35は、センタクランク保持孔48にて第2段センタクランク軸30の他端側を円錐ころ軸受38を介して回転自在に保持し、ガイドクランク保持孔49にて第2段ガイドクランク軸31の他端側を円錐ころ軸受44を介して回転自在に保持している。尚、円錐ころ軸受38及び円錐ころ軸受44における軸方向の他端側の位置は、センタクランク保持孔48及びガイドクランク保持孔49にそれぞれ嵌め込まれたリング状の止め部材によってそれぞれ予圧状態で規定されている。
The
支柱36は、基部キャリア34と端部キャリア35との間に配置され、基部キャリア34と端部キャリア35とを連結する柱状部材として設けられている。支柱36は、回転中心線Pを中心とした周方向に沿った均等角度の位置に複数(例えば、3つ)配置され、その軸方向が回転中心線Pと平行となるように配置されている。尚、支柱36と第2段ガイドクランク軸31とは、回転中心線Pを中心とした周方向に沿って交互に配置されている。各支柱36は、基部キャリア34及び端部キャリア35に対して、ボルト(50、51)を介して結合されている。尚、基部キャリア34と支柱36とを結合するボルト50は、一端側から基部キャリア34に挿入されて支柱36に螺合する。一方、端部キャリア35と支柱36とを結合するボルト51は、他端側から端部キャリア35に挿入されて、端部キャリア35の一端側に形成された凹部に嵌合している支柱36の他端側に螺合する。
The
図1及び図2に示す一対の主軸受33は、基部キャリア34を本体ケース17に対して回転自在に保持する円錐ころ軸受として設けられた主軸受33aと、端部キャリア35を本体ケース17に対して回転自在に保持する円錐ころ軸受として設けられた主軸受33bとを備えて構成されている。これにより、一対の主軸受33は、第2段キャリア32をケース11に対して回転自在に保持している。尚、主軸受33aは、一端側が基部キャリア34の外周の縁部分に係合し、他端側が本体ケース17の内周の段部に係合して与圧状態で位置決めされている。一方、主軸受33bは、一端側が本体ケース17の内周の段部に係合し、他端側が端部キャリア35の外周の縁部分に係合して位置決めされている。そして、基部キャリア34及び端部キャリア35が支柱36を介してボルト(50、51)によって締結されることで、一対の主軸受33を介してケース11を基部キャリア34及び端部キャリア35が挟持し、第2段キャリア32がケース11に対して回転自在に保持されている。
A pair of
上述した風車用駆動装置1においては、第1段キャリア21の回転速度の大きさが19rpm以上で65rpm以下の範囲となるように、第1段減速部13の減速比と第2段減速部14の減速比とが設定されている。また、第1段減速部13の減速比よりも第2段減速部14の減速比の方が大きくなるように設定されている。ここで、風車用駆動装置1に駆動力を入力する電動機の回転速度は、1000rpmから1800rpmの範囲で設定される。そして、風車用駆動装置1における出力側の回転速度に対する入力側の回転速度の比である減速比の合計(即ち、第1段減速部13の減速比と第2段減速部14の減速比との積)としては、約1000から約3000の範囲で設定される。また、第2段減速部14の減速比に対する第1段減速部13の減速比の比率(即ち、第2段減速部14に対する第1段減速部13の速比比)については、例えば、約0.8から約0.9に設定される。これらの条件に基づいて、減速比の合計が約1000の場合と約2000の場合と約3000の場合とのそれぞれについて、速比比が約0.8の場合及び約0.9の場合の各組み合わせとなるように、第1段減速部13の減速比と第2段減速部14の減速比とを設定すると、例えば、次のように設定することができる。
In the windmill drive device 1 described above, the reduction ratio of the first
(減速比の合計が約1000の場合)
第1段減速部13の減速比を28に設定し、第2段減速部14の減速比を35に設定することで、減速比の合計を980とし、第2段減速部14に対する第1段減速部13の速比比を0.8に設定することができる。この場合、電動機の回転速度が1000rpmから1800rpmで設定されると、第1段キャリア21の回転速度の大きさは、35.7rpmから64.3rpmの範囲となる。また、第1段減速部13の減速比を30に設定し、第2段減速部14の減速比を33に設定することで、減速比の合計を990とし、第2段減速部14に対する第1段減速部13の速比比を約0.9に設定することができる。この場合、電動機の回転速度が1000rpmから1800rpmで設定されると、第1段キャリア21の回転速度の大きさは、33.3rpmから60.0rpmの範囲となる。
(When the total reduction ratio is about 1000)
By setting the reduction ratio of the first
(減速比の合計が約2000の場合)
第1段減速部13の減速比を40に設定し、第2段減速部14の減速比を50に設定することで、減速比の合計を2000とし、第2段減速部14に対する第1段減速部13の速比比を0.8に設定することができる。この場合、電動機の回転速度が1000rpmから1800rpmで設定されると、第1段キャリア21の回転速度の大きさは、25.0rpmから45.0rpmの範囲となる。また、第1段減速部13の減速比を42に設定し、第2段減速部14の減速比を48に設定することで、減速比の合計を2016とし、第2段減速部14に対する第1段減速部13の速比比を約0.9に設定することができる。この場合、電動機の回転速度が1000rpmから1800rpmで設定されると、第1段キャリア21の回転速度の大きさは、23.8rpmから42.9rpmの範囲となる。
(When the total reduction ratio is about 2000)
By setting the reduction ratio of the first
(減速比の合計が約3000の場合)
第1段減速部13の減速比を49に設定し、第2段減速部14の減速比を61に設定することで、減速比の合計を2989とし、第2段減速部14に対する第1段減速部13の速比比を約0.8に設定することができる。この場合、電動機の回転速度が1000rpmから1800rpmで設定されると、第1段キャリア21の回転速度の大きさは、20.4rpmから36.7rpmの範囲となる。また、第1段減速部13の減速比を52に設定し、第2段減速部14の減速比を58に設定することで、減速比の合計を3016とし、第2段減速部14に対する第1段減速部13の速比比を約0.9に設定することができる。この場合、電動機の回転速度が1000rpmから1800rpmで設定されると、第1段キャリア21の回転速度の大きさは、19.2rpmから34.6rpmの範囲となる。
(When the total reduction ratio is about 3000)
By setting the reduction ratio of the first
上記に例示したように第1段減速部13の減速比と第2段減速部14の減速比とを設定すると、第1段減速部13の減速比よりも第2段減速部14の減速比の方が大きく設定され、第1段キャリア21の回転速度の大きさが19rpm以上で65rpm以下の範囲となるように設定されることになる。
As illustrated above, when the reduction ratio of the first
次に、上述した風車用駆動装置1の作動について説明する。風車用駆動装置1は、図示しない電動機の運転が行われることにより作動する。電動機の運転が開始されると、電動機の出力軸100とともに、入力軸12及び第1段クランク軸20が回転する。第1段クランク軸20が偏心部24とともに回転すると、偏心部24から第1段外歯歯車19に荷重が作用し、1枚構成の第1段外歯歯車19が第1段内歯18と噛み合いをずらしながら揺動するように偏心して回転する。そして、ブッシュピン21bを介して第1段外歯歯車29ともに第1段キャリア21が回転する。
Next, the operation of the windmill drive device 1 described above will be described. The windmill drive device 1 operates when an electric motor (not shown) is operated. When the operation of the electric motor is started, the
上述のように第1段キャリア21が回転すると、第2段センタクランク軸30がともに回転する。第2段センタクランク軸30が各偏心部(30a〜30c)とともに回転すると、各偏心部(30a〜30c)から第2段外歯歯車29の各外歯歯車(29a〜29c)に荷重が作用し、3枚構成の第2段外歯歯車29が第2段内歯28と噛み合いをずらしながら揺動するように偏心して回転する。そして、第2段外歯歯車29の回転とともに、各第2段ガイドクランク軸31が自転しながら公転動作を行うことになる。この第2段ガイドクランク軸31の公転動作により、第2段センタクランク軸30及び第2段ガイドクランク軸31の一端側及び他端側を基部キャリア34及び端部キャリア35にて回転自在に保持する第2段キャリア32が回転する。そして、一対の主軸受33を介してケース11に対して回転自在に保持された第2段キャリア32の基部キャリア34に対して一体に形成された出力軸15が回転し、大きなトルクがピニオン101から出力されることになる。
When the
以上説明した風車用駆動装置1によると、風車用駆動装置1が、第1段減速部13及び第2段減速部14においてそれぞれ偏心して回転する外歯歯車(19、29)が設けられた2段構成の偏心型減速機として構成される。このため、大きい減速比を確保することができ、出力トルクの向上を図ることができる。そして、2段構成の偏心型減速機として構成されるため、大きい減速比を小型の構成で実現することができる。また、風車用駆動装置1では、第2段減速部14の第2段キャリア32における基部キャリア34が出力用のピニオン101が結合された出力軸15と一体に形成され、第2段キャリア32がケース11に対して一対の主軸受33により保持されている。このため、風車用途であることから、出力軸15から出力する駆動力が大きくなってその反作用として大きなトルクがピニオン101から出力軸15に作用したときであっても、基部キャリア34に一体に形成された出力軸15が第2段キャリア32とともに一対の主軸受33で保持されることになる。これにより、ピニオン101から反作用として大きなトルクが作用しても、出力軸15及び第2段キャリア32の傾きが小さくなり、第2段内歯28と第2段外歯歯車29との間で偏当たりが生じてしまうことが抑制される。このため、第2段外歯歯車29の耐久性の低下が抑制され、第2段減速部14としての耐久性の低下も抑制されることになる。
According to the windmill drive device 1 described above, the windmill drive device 1 is provided with external gears (19, 29) that rotate eccentrically in the first-
従って、本実施形態によると、出力トルクの向上及び小型化を図るとともに、減速部における耐久性の低下も抑制することができる、風車用駆動装置1を提供することができる。 Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide the wind turbine drive device 1 that can improve the output torque and reduce the size, and can also suppress a decrease in durability in the speed reduction portion.
また、風車用駆動装置1によると、第1段外歯歯車19では、荷重が低いからブッシュピン21bを用いても第1段外歯歯車19と第1段内歯18との間での摺動での摩擦損失による第1段減速部13の駆動効率の低下が抑制される。そして、1枚の第1段外歯歯車19として構成されているため、第1段外歯歯車19や円筒ころ軸受26などを少なくしてコストを下げることができる。また、この風車用駆動装置1では、第2段減速部14において荷重が高くなるものの、第2段外歯歯車29の回転を第2段キャリア32に伝達する第2段ガイドクランク軸31が、軸受(43、44)を介して基部キャリア34及び端部キャリア35に保持されていることで、第2段減速部14の全体での駆動効率の低下を抑制することができる。さらに、第2段外歯歯車29が3枚で構成されることで、第2段外歯歯車29と第2段内歯28との間の面圧を維持しながら、第2段減速部14を小径にすることができる。従って、この風車用駆動装置1によると、駆動効率を低下させることなく、小型小径化を図ることができる。
Further, according to the wind turbine driving device 1, since the load is low in the first stage
また、風車用駆動装置1によると、第1段キャリア21の回転速度の大きさが19rpm以上で65rpm以下となるように、第1段減速部13及び第2段減速部14の減速比が設定されている。このため、第2段減速部14に比して駆動効率が低くなる第1段減速部13において、駆動効率が極値的に良好となる回転速度の範囲で第1段キャリア21を回転させることができる。これにより、駆動効率の低下を更に抑制することができる。尚、第1段キャリア21の回転速度の大きさについて本願発明者が検証した結果、19rpm未満では境界潤滑領域に近づくために駆動効率が急速に悪化することが確認できた。また、65rpmを越えると、流体潤滑領域となり、回転速度上昇に伴う攪拌抵抗および摩擦抵抗の固定損失が大きくなり、効率が悪化することが確認できた。
Moreover, according to the windmill drive device 1, the reduction ratio of the first
また、風車用駆動装置1によると、第1段減速部13よりも第2段減速部14の方が減速比が大きくなるように設定されている。このため、第2段減速部14に比して駆動効率が低くなる第1段減速部13において、減速比が小さく設定されることになり、全体としての駆動効率を更に向上させることができる。
Further, according to the wind turbine driving device 1, the second
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、基部キャリアと端部キャリアとを連結する支柱は、基部キャリアに一体に形成されていてもよい。また、クランク軸及び支柱の数は、本実施形態の例示とは異なっていてもよい。また、各軸受の種類については、適宜変更して実施してもよい。また、ケースにおける結合位置の構成については、適宜変更して実施してもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. For example, the support column connecting the base carrier and the end carrier may be formed integrally with the base carrier. Further, the number of crankshafts and struts may be different from that illustrated in the present embodiment. Moreover, about the kind of each bearing, you may change suitably and may implement. Further, the configuration of the coupling position in the case may be changed as appropriate.
本発明は、風車に設けられ、風車における機器を駆動する駆動装置として用いられる風車用駆動装置として、広く適用することができるものである。 The present invention can be widely applied as a windmill drive device that is provided in a windmill and used as a drive device that drives equipment in the windmill.
1 風車用駆動装置
11 ケース
13 第1段減速部
14 第2段減速部
15 出力軸
18 第1段内歯
19 第1段外歯歯車
20 第1段クランク軸
21 第1段キャリア
21b ブッシュピン
28 第2段内歯
29、29a、29b、29c 第2段外歯歯車
30 第2段センタクランク軸
31 第2段ガイドクランク軸
32 第2段キャリア
33 一対の主軸受
34 基部キャリア
35 端部キャリア
101 ピニオン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Windmill drive device 11
Claims (4)
ケースと、前記ケースに収納されるとともに電動機からの駆動力が入力される1段目の減速部である第1段減速部と、前記ケースに収納されるとともに前記第1段減速部からの駆動力が入力される2段目の減速部である第2段減速部と、前記第2段減速部に固定される出力軸と、を備え、
前記第1段減速部は、前記ケースの内周に設けられた第1段内歯と、前記第1段内歯に噛み合う外歯が外周に設けられた第1段外歯歯車と、径方向の中心に配置されて前記第1段外歯歯車を偏心させて回転させる第1段クランク軸と、前記第1段外歯歯車に形成された孔に遊嵌状態で貫通するブッシュピンが設けられた第1段キャリアと、を有し、
前記第2段減速部は、前記ケースの内周に設けられた第2段内歯と、前記第2段内歯に噛み合う外歯が外周に設けられた第2段外歯歯車と、径方向の中心に配置されて前記第1段キャリアに固定されるとともに前記第2段外歯歯車を偏心させて回転させる第2段センタクランク軸と、前記第2段センタクランク軸の周囲に周方向に沿って複数配置されて前記第2段外歯歯車に形成された孔を貫通する第2段ガイドクランク軸と、前記第2段センタクランク軸及び前記第2段ガイドクランク軸のそれぞれの一端側を軸受を介して回転自在に保持する基部キャリア及びそれぞれの他端側を軸受を介して回転自在に保持する端部キャリアを備える第2段キャリアと、前記第2段キャリアを前記ケースに対して回転自在に保持する一対の主軸受と、を有し、
前記基部キャリアに前記出力軸が一体に形成されるとともに、前記出力軸に出力用のピニオンが結合されていることを特徴とする、風車用駆動装置。 A windmill drive device that is provided in a windmill and is used as a drive device that drives equipment in the windmill,
A case, a first-stage reduction part that is a first-stage reduction part that is housed in the case and receives driving force from an electric motor, and a drive that is housed in the case and that is driven from the first-stage reduction part A second-stage reduction part that is a second-stage reduction part to which force is input, and an output shaft fixed to the second-stage reduction part,
The first-stage reduction gear includes a first-stage internal gear provided on the inner periphery of the case, a first-stage external gear provided on the outer periphery with external teeth meshing with the first-stage internal teeth, and a radial direction. A first-stage crankshaft that is arranged at the center of the first-stage external gear and rotates the first-stage external gear eccentrically, and a bush pin that passes through a hole formed in the first-stage external gear in a loosely fitted state. A first stage carrier,
The second-stage reduction gear includes a second-stage internal gear provided on the inner periphery of the case, a second-stage external gear provided on the outer periphery with external teeth meshing with the second-stage internal teeth, and a radial direction. And a second stage center crankshaft that is fixed to the first stage carrier and eccentrically rotates the second stage external gear, and circumferentially around the second stage center crankshaft. A plurality of second-stage guide crankshafts arranged along the second-stage external gear, and one end side of each of the second-stage center crankshaft and the second-stage guide crankshaft. A second stage carrier having a base carrier rotatably held via a bearing and an end carrier holding each other end rotatably via a bearing, and the second stage carrier rotated with respect to the case A pair of main bearings to be freely held, And,
The wind turbine drive device, wherein the output shaft is integrally formed with the base carrier, and an output pinion is coupled to the output shaft.
前記第1段外歯歯車は1枚の外歯歯車として設けられ、前記第2段外歯歯車は3枚の外歯歯車として設けられていることを特徴とする、風車用駆動装置。 The windmill drive device according to claim 1,
The wind turbine driving device according to claim 1, wherein the first stage external gear is provided as one external gear, and the second stage external gear is provided as three external gears.
前記第1段キャリアの回転速度の大きさが19rpm以上で65rpm以下の範囲となるように、前記第1段減速部の減速比と前記第2段減速部の減速比とが設定されていることを特徴とする、風車用駆動装置。 The windmill drive device according to claim 1 or 2,
The reduction ratio of the first stage reduction part and the reduction ratio of the second stage reduction part are set so that the rotation speed of the first stage carrier is in the range of 19 rpm to 65 rpm. A windmill drive device characterized by the above.
前記第1段減速部の減速比よりも前記第2段減速部の減速比の方が大きいことを特徴とする、風車用駆動装置。 It is a drive device for windmills of Claim 3, Comprising:
The wind turbine driving device according to claim 1, wherein a reduction ratio of the second stage reduction unit is larger than a reduction ratio of the first stage reduction unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008230213A JP2010065542A (en) | 2008-09-08 | 2008-09-08 | Drive device for wind turbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008230213A JP2010065542A (en) | 2008-09-08 | 2008-09-08 | Drive device for wind turbine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010065542A true JP2010065542A (en) | 2010-03-25 |
Family
ID=42191340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008230213A Pending JP2010065542A (en) | 2008-09-08 | 2008-09-08 | Drive device for wind turbine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010065542A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8517879B2 (en) | 2010-08-31 | 2013-08-27 | Jtekt Corporation | Multi-stage reduction gear |
NL2010989C2 (en) * | 2013-06-17 | 2014-12-18 | Graaf Stamrecht B V V D | SELF-BRAKING DRIVE. |
CN109964030A (en) * | 2016-11-18 | 2019-07-02 | 菱重维斯塔斯海上风力有限公司 | Wind turbine is controlled based on rain droplet size |
-
2008
- 2008-09-08 JP JP2008230213A patent/JP2010065542A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8517879B2 (en) | 2010-08-31 | 2013-08-27 | Jtekt Corporation | Multi-stage reduction gear |
NL2010989C2 (en) * | 2013-06-17 | 2014-12-18 | Graaf Stamrecht B V V D | SELF-BRAKING DRIVE. |
WO2014204295A1 (en) * | 2013-06-17 | 2014-12-24 | Van Der Graaf Stamrecht B.V. | Self-locking drive |
CN109964030A (en) * | 2016-11-18 | 2019-07-02 | 菱重维斯塔斯海上风力有限公司 | Wind turbine is controlled based on rain droplet size |
US11028829B2 (en) | 2016-11-18 | 2021-06-08 | Mhi Vestas Offshore Wind A/S | Controlling wind turbine based on rain drop size |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5088970B2 (en) | Eccentric reducer | |
JP5411111B2 (en) | Planetary gear reducer | |
WO2011001802A1 (en) | Planetary gear mechanism | |
JP5868677B2 (en) | Reduction gear | |
JP6076815B2 (en) | Decelerator | |
WO2010047064A1 (en) | Nacelle rotating mechanism | |
JP5069650B2 (en) | Eccentric reducer | |
WO2010047065A1 (en) | Reduction gear for wind wheel | |
JP2010065542A (en) | Drive device for wind turbine | |
JP5226768B2 (en) | Eccentric reducer | |
JP5123055B2 (en) | Eccentric reducer | |
JP2014122689A (en) | Reduction gear | |
JP2011021659A (en) | Eccentric reduction gear | |
JP2009299766A (en) | Eccentric reduction gear | |
WO2009081451A1 (en) | Eccentric reduction gear | |
JP2010019202A (en) | Nacelle turning mechanism | |
JP2009275615A (en) | Yaw driving device for wind mill | |
EP2933532B1 (en) | Eccentric reducer | |
JP2010014239A (en) | Eccentric reduction gear | |
JP2010071167A (en) | Speed reduction gear for wind mill | |
JP2014129068A (en) | Steering machine | |
EP2933530B1 (en) | Reducer | |
JP2016200166A (en) | Speed reducer | |
JP2017026065A (en) | Reduction gear | |
JP2010025325A (en) | Eccentric reduction gear |