JP5894099B2 - Reduction gear - Google Patents
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Description
本発明は、減速装置に関する。 The present invention relates to a reduction gear.
特許文献1に風力発電設備のヨー駆動システムに使用される減速装置が開示されている。
この減速装置は、内歯歯車と、該内歯歯車に内接する外歯歯車と、を備えている。内歯歯車は、その内歯が、ケーシングに形成されたピン溝に配置された第1ピン部材によって構成されている。 The reduction gear device includes an internal gear and an external gear inscribed in the internal gear. The internal gear is configured by a first pin member whose internal teeth are arranged in a pin groove formed in the casing.
この減速装置では、外歯歯車の内歯歯車に対する相対回転を出力部材から取り出している。出力部材は、ケーシングに一対の軸受を介して支持されている。特許文献1では、このうちの反負荷側の軸受を、前記ピン溝に配置された第2ピン部材によって構成する構造を開示している。第2ピン部材の外径は、第1ピン部材の外径と同一に設定されている。
In this reduction gear, relative rotation of the external gear with respect to the internal gear is taken out from the output member. The output member is supported on the casing via a pair of bearings.
しかしながら、特許文献1に開示されているような構成にあっては、出力部材を支持する第2ピン部材に掛かるべきラジアル荷重が、内歯歯車の内歯を構成する第1ピン部材に掛かってしまう虞があるという問題があった。
However, in the configuration disclosed in
本発明は、このような問題を解消するためになされたものであって、出力部材を支持する第2ピン部材に掛かるべきラジアル荷重が、内歯歯車の内歯を構成する第1ピン部材に掛かってしまうのを低減することのできる減速装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and the radial load to be applied to the second pin member supporting the output member is applied to the first pin member constituting the internal teeth of the internal gear. It is an object of the present invention to provide a speed reducer that can reduce the occurrence of the problem.
本発明は、内歯歯車と、ケーシングに軸受を介して支持され、前記内歯歯車に対して回転する出力部材と、を備え、前記内歯歯車は、その内歯歯車本体が、前記ケーシングと一体化されると共に、その内歯が、前記ケーシングに形成されたピン溝に配置された第1ピン部材により構成され、前記軸受は、前記ケーシングの前記ピン溝に配置された第2ピン部材により構成され、かつ、該第2ピン部材の外径は、前記第1ピン部材の外径より大きく形成された構成とすることにより、上記課題を解決したものである。 The present invention includes an internal gear, and an output member that is supported by a casing via a bearing and rotates with respect to the internal gear, and the internal gear has an internal gear main body and the casing. together are integrated, the internal teeth are constituted by a first pin member disposed in the pin groove formed in the casing, said bearing is a second pin member disposed in the pin groove of said casing The above-mentioned problem is solved by adopting a configuration in which the outer diameter of the second pin member is larger than the outer diameter of the first pin member.
本発明では、出力部材を支持する第2ピン部材の外径を、内歯歯車の内歯を構成する第1ピン部材の外径よりも大きく形成している。 In this invention, the outer diameter of the 2nd pin member which supports an output member is formed larger than the outer diameter of the 1st pin member which comprises the internal tooth of an internal gear.
すなわち、本発明では、同じピン溝に対して、第1ピン部材より第2ピン部材の方が、より小さな遊びで組み込まれるため、出力部材のラジアル荷重を第2ピン部材によってより確実に受け止めることができ、結果として、第1ピン部材に第2ピン部材に掛かるべきラジアル荷重が掛かるのを低減することができる。 That is, in the present invention, since the second pin member is incorporated with less play than the first pin member in the same pin groove, the radial load of the output member is more reliably received by the second pin member. As a result, it is possible to reduce the radial load to be applied to the second pin member on the first pin member.
本発明によれば、出力部材を支持する第2ピン部材に掛かるべきラジアル荷重が、内歯歯車の内歯を構成する第1ピン部材に掛かってしまうのを低減することのできる減速装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the reduction gear which can reduce that the radial load which should be applied to the 2nd pin member which supports an output member is applied to the 1st pin member which comprises the internal tooth of an internal gear is provided. it can.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態の一例(第1の実施形態)を詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention (first embodiment) will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態では、風力発電設備10において、そのヨー駆動システム14の減速装置G1に本発明が適用されている。
In the present embodiment, the present invention is applied to the reduction gear G1 of the
図5および図6を参照して、ヨー駆動システム14は、電動モータM1、出力ピニオン24付きの減速装置G1、および該出力ピニオン24と噛合する旋回歯車28を備えている。
With reference to FIGS. 5 and 6, the
減速装置G1は、この例では4個配置されており、それぞれナセル12の構造体12Aに固定されている。一方、4個の減速装置G1の各出力ピニオン24が噛合している旋回歯車28は、円筒支柱11側に固定されており、ヨーベアリング27の内輪を構成している。ヨーベアリング27の外輪29は、ナセル12の構造体12Aに固定されている。
In this example, four reduction gears G1 are arranged and fixed to the
なお、符号30はブレーキ装置である。このブレーキ装置30は、例えば、電動モータM1がブレーキ装置(図示略)を有している場合には、なくてもよい。また、この実施形態では、旋回歯車28は、内歯歯車で構成されているが、出力ピニオン24が外接する外歯歯車で構成されていてもよい。
この構成により、電動モータM1によって減速装置G1を介して出力ピニオン24を回転させると、該出力ピニオン24は、旋回歯車28を回転させようとし、その反作用で、ナセル12全体を円筒支柱11の軸心37(図5)の周りで旋回させることができる。この結果、ノーズコーン18を所望の方向(例えば風上の方向)に向けることができ、効率的に風圧を受けることができる。
With this configuration, when the
図1は、減速装置G1の要部断面図である。また、図2は、減速装置G1のII部拡大図、図3、図4は、それぞれ減速装置G1のIII−III線、IV−IV線に沿う断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of the reduction gear G1. 2 is an enlarged view of a portion II of the reduction gear G1, and FIGS. 3 and 4 are cross-sectional views taken along lines III-III and IV-IV of the reduction gear G1, respectively.
この減速装置G1は、電動モータM1、該電動モータM1の回転を減速する第1減速機構41、および第1減速機構41の出力回転をさらに減速する第2減速機構42を主な構成要素として備える。第2減速機構42の出力軸44の先端には、前出の出力ピニオン24が一体的に形成されている。
The reduction gear G1 includes, as main components, an electric motor M1, a
第1減速機構41は、継手38(図6参照)を介して電動モータM1の回転を受ける入力軸46と、該入力軸46とキー48にて一体化された2組の偏心体50と、該偏心体50の外周に偏心体軸受52を介して揺動可能にそれぞれ組み込まれた2枚の外歯歯車54と、該外歯歯車54が内接噛合する内歯歯車56と、を備える。すなわち、第1減速機構41は、偏心体軸を構成する入力軸46が、内歯歯車56の軸心O1に位置するセンタクランク型と称される偏心揺動型の遊星歯車減速機構である。
The
内歯歯車56は、第1減速機構41のケーシング58と一体化された内歯歯車本体56Aと、該内歯歯車本体56Aに支持された支持ピン56Bに外嵌され当該内歯歯車56の内歯を構成する外ローラ56Cとで構成されている。内歯歯車56の歯数(外ローラ56Cの数)は、外歯歯車54よりも僅かだけ(この例では「1」だけ)多い。
The
外歯歯車54には、摺動促進部材60が外嵌された内ピン62が遊嵌している。内ピン62はキャリヤ64に圧入されている。キャリヤ64は、第1減速機構41の出力軸66と一体化されている。
The
第1減速機構41の出力軸66は、第2減速機構42の入力軸66を構成している(第1減速機構41の出力軸66=第2減速機構42の入力軸66)。第2減速機構42の入力軸66には、キー68を介してセンタギヤ70が一体的に組み込まれている。センタギヤ70は、4個の振り分けギヤ72と同時に噛合している(図3参照)。各振り分けギヤ72は、スプライン係合部74を介して4本の偏心体軸76と一体化されている。各偏心体軸76には、同一の軸方向位置で同位相で偏心している偏心体78が、一体的にそれぞれ2組形成されている。各組の偏心体78の偏心位相は180度である。各組の偏心体78には、それぞれ外歯歯車80が偏心体軸受82を介して組み込まれている。外歯歯車80は、内歯歯車84に内接噛合している。すなわち、第2減速機構42は、内歯歯車84の軸心O1からオフセットした位置に複数の偏心体軸76を備えるもので、振り分けタイプと称される偏心揺動型の遊星歯車減速機構である。
The
内歯歯車84は、第2減速機構42のケーシング86(具体的には後述するケーシング本体86A)と一体化された内歯歯車本体84Aと、該内歯歯車本体84Aに形成されたピン溝84Bに配置され、当該内歯歯車84の内歯を構成する内歯ピン(第1ピン部材)84Cとで構成されている。内歯歯車84の歯数(内歯ピン84Cの数)は、外歯歯車80よりも僅かだけ(この例では「1」だけ)多い。
The
一方、偏心体軸76は、一対の円錐ころ軸受85を介して外歯歯車80の軸方向両側に配置された第1キャリヤ87と第2キャリヤ88に支持されている。第1キャリヤ87と第2キャリヤ88は、第2キャリヤ88側から一体的に突出されたキャリヤピン89を介してボルト90によって連結されている。具体的には、この実施形態では、キャリヤピン89の先端89Aは、第1キャリヤ87に形成した凹部87Aに嵌合しており、ボルト90はこの嵌合された部分で、第1キャリヤ87とキャリヤピン89とを連結している。
On the other hand, the
キャリヤピン89を介して一体化された第1キャリヤ87と第2キャリヤ88は、スプライン係合部91、91を介して前記出力軸44と一体化されている。一体化された第1キャリヤ87、第2キャリヤ88、および出力軸44は、第2減速機構42の出力部材Om1を構成している。なお、出力部材Om1の構成にはさまざまな変形例が考えられる。具体的に変形例については、後に言及する。
The
出力軸44には、前出の出力ピニオン24が一体的に形成されている。前述したように、出力ピニオン24は、旋回歯車28と噛合している。
The
なお、第2減速機構42のケーシング86は、ケーシング本体86Aと、その軸方向両側にボルト86E、86Fを介して連結された負荷側カバー体86Bおよび反負荷側カバー体86Cとで構成されている。ケーシング本体86Aから突出して形成されたフランジ部86Dが、ボルト86Gを介してナセル12の構造体12Aに固定されることにより、減速装置G1全体がナセル12に固定される。なお、図6に示されるように、本減速装置G1では、ケーシング86をナセル12の下側の構造体12A1に固定している。これにより、減速装置G1の第2減速機構42の大半を、ナセル12の2段の構造体12Aの間に配置することができ、狭いナセル12の空間P1内に減速装置G1が占める容積を小さく抑えている。
The
以下、内歯歯車84の内歯を構成する内歯ピン(第1ピン部材)84C、第2軸受96の軸受ピン96P(第2ピン部材)、および出力部材Om1の支持に関係する構成について、詳細に説明する。
Hereinafter, regarding the configuration related to the support of the internal tooth pin (first pin member) 84C, the
前述したように、第2減速機構42の内歯歯車84は、その内歯が内歯ピン(第1ピン部材)84Cによって構成されている。内歯ピン84Cは、ケーシング86(のケーシング本体86A)に形成されたピン溝84Bに回転自在に配置されている。ピン溝84Bは、軸直角断面(図4の断面)が内径D1のほぼ半円形状(内径がD1の円の半分相当の形状)に形成されている(図4参照)。内歯ピン84Cの外径d1は、ピン溝84Bの内径D1よりも小さい(d1<D1)。すなわち、内歯ピン84Cはピン溝84Bに隙間嵌めで係合しており、回転自在である。内歯ピン84Cのピッチ円直径は、d5である。
As described above, the
内歯ピン84Cは、反負荷側の外歯歯車80の端面80AよりもL1だけ軸方向反負荷側に突出しており、この突出部分84C1に第1キャリヤ87の負荷側寄りの外周面87Bが対峙することによってピン溝84Bからの反負荷側の脱落が防止されている。
The
また、内歯ピン84Cは、負荷側の外歯歯車80の端面80BよりもL2だけ突出しており、この突出部分84C2が第2キャリヤ88の反負荷側寄りの外周面88Bが対峙することによってピン溝84Bからの負荷側の脱落が防止されている。
The
内歯ピン84Cは、ケーシング本体86Aに形成された段部(ピン溝84Bの終端部)86Hによって軸方向負荷側への移動が規制されている。また、内歯ピン84Cは、その端面84C3が、これから述べる軸受ピン96Pの軸方向負荷側端面96P1と当接することによって軸方向反負荷側への移動が規制されている。
The
なお、ピン溝84Bの負荷側の端部に形成されたリング状の溝部86Kは、ピン溝84Bを形成するときの工具の逃げである。
The ring-shaped
一方、一体化された第1キャリヤ87、第2キャリヤ88、および出力軸44で構成される出力部材Om1は、自動調心ころ軸受で構成された負荷側の第1軸受94と、軸受ピン96P(第2ピン部材)で構成された反負荷側の第2軸受96とでケーシング86(のケーシング本体86A)に支持されている。
On the other hand, the output member Om1 composed of the integrated
軸受ピン96Pは、ケーシング86に形成された前記ピン溝(内歯ピン84Cが配置されているピン溝)84Bの反負荷側に配置されている。すなわち、ピン溝84Bは、外歯歯車80の反負荷側端面80Aよりも軸方向反負荷側に延在して形成されており、この延在部84B1が、軸受ピン96Pとの転走面を構成すると共に、第2軸受96の外輪を兼ねている。また、軸受ピン96Pは、第1キャリヤ87の反負荷側寄りの外周面87Bと当接している。すなわち、第1キャリヤ87の反負荷側寄りの外周面87Bが、軸受ピン96Pとの転走面を構成すると共に、第2軸受96の内輪を兼ねている。なお、軸受ピン96Pは、反負荷側の端面96P2がケーシング86(の反負荷側カバー体86C)と当接することによって軸方向反負荷側への移動が規制され、負荷側の端面96P1が内歯ピン84Cの端面84C3と当接することによって軸方向負荷側への移動が規制されている。
The
軸受ピン96Pの外径d3は、前記内歯ピン84Cの外径d1よりも大きい。すなわち、d1<d3である。ただし、軸受ピン96Pの外径d3は、ピン溝84Bの内径D1よりは小さい。つまり、d1<d3<D1であり、軸受ピン96Pは、ピン溝84Bに隙間嵌めで係合しており、ピン溝84B内で回転自在である。
The outer diameter d3 of the
この大小関係d1<d3<D1の具体的設定に当たっては、内歯ピン84C、軸受ピン96P、およびピン溝84Bの製造誤差を考慮する必要がある。例えば、内歯ピン84Cがプラス誤差(外径が設定値より大きくなってしまう誤差)を有しており、かつ、軸受ピン96Pがマイナス誤差(外径が設定値より小さくなってしまう誤差)を有している場合であっても、軸受ピン96Pの外径d3の方が内歯ピン84Cの外径d1よりも大きい状態が維持される必要がある。また、周方向に隣接するピン溝84Bの一方がプラス誤差、他方がマイナス誤差を有している場合でも、換言するならば、各ピン溝84Bの形成にばらつきがあっても(外歯歯車80が周方向のどのピン溝84Bの内歯ピン84Cと噛合しているときであっても)、軸受ピン96P側で確実に出力部材Om1からのラジアル荷重を受ける必要がある。これらの事情を考慮すると、軸受ピン96Pの外径d3は、内歯ピン84Cの外径d1よりも公差単位Wの5倍以上大きいことが好ましい。すなわち、5・W≦(d3−d1)である。
In the specific setting of the magnitude relationship d1 <d3 <D1, it is necessary to consider manufacturing errors of the
なお、ここで、公差単位Wとは、内歯ピン84Cのピッチ円径(直径)をd5、内歯歯車84の内歯ピン84Cの外径(直径)をd1としたときに、d5の3乗根に、d1の0.65倍を加えた値、すなわち、
W=d5(1/3)+0.65・d1 …(1)
に相当する値を指している。
Here, the tolerance unit W is 3 of d5 when the pitch circle diameter (diameter) of the
W = d5 (1/3) + 0.65 · d1 (1)
Points to the corresponding value.
因みに、内歯ピン84Cのピッチ円径d5は、軸受ピン96Pのピッチ円径d6よりも大きくなる傾向となる。それは、同一のピン溝84Bに対して、軸受ピン96Pの外径d3より小さい外径d1の内歯ピン84Cが組み込まれているためである。
Incidentally, the pitch circle diameter d5 of the
一方、両者の差(d3−d1)を大きく取り過ぎると、(d3<D1の制約があるため、内歯ピン84Cが細くなり過ぎ)ピン溝84B内で内歯ピン84Cがバタつく虞があるため、軸受ピン96Pの外径d3と内歯ピン84Cの外径d1の差(d3−d1)は、公差単位Wの15倍以下とされることが好ましい。結局、5・W≦(d3−d1)≦15・Wの範囲が好ましいことになる。
On the other hand, if the difference (d3−d1) between the two is excessively large (due to the restriction of d3 <D1, the
次に、減速装置G1の作用について説明する。 Next, the operation of the reduction gear G1 will be described.
電動モータM1の回転が継手38を介して第1減速機構41の入力軸46に伝達されてくると、該入力軸46とキー48を介して一体化された偏心体50の外周が偏心回転し、偏心体軸受52を介して外歯歯車54が揺動する。第1減速機構41では、内歯歯車56(の内歯歯車本体56A)が、ケーシング58に固定されているため、外歯歯車54は、入力軸46が1回回転する毎に1回揺動して内歯歯車56に対して歯数差「1」に相当する角度だけ相対回転する(内歯歯車56に対して自転する)。この内歯歯車56に対する外歯歯車54の相対回転(自転)が外歯歯車54を貫通している摺動促進部材60および内ピン62を介してキャリヤ64に伝達され、1/(外歯歯車54の歯数)の減速比の減速が実現される。なお、外歯歯車54の揺動(径方向の動き)は、摺動促進部材60と外歯歯車54との間の隙間(遊嵌)によって吸収される。
When the rotation of the electric motor M1 is transmitted to the
この減速装置G1では、第1減速機構41のキャリヤ64は、出力軸66と一体化されており、さらにこの出力軸66は、第2減速機構42の入力軸66を構成しているため、第1減速機構41のキャリヤ64に伝達された回転は、そのまま第2減速機構42の入力軸66の回転となる。
In the speed reduction device G1, the
第2減速機構42では、入力軸66が回転すると、該入力軸66にキー68を介して連結されたセンタギヤ70が回転し、該センタギヤ70と噛合している4つの振り分けギヤ72が、同一の方向に同一の速度で回転する。この結果、各振り分けギヤ72にスプライン係合部74を介して連結されている4本の偏心体軸76が同一の方向に同一の速度で回転し、各偏心体軸76に位相を揃えて形成されている偏心体78が同期して回転する。
In the
これにより各偏心体軸76が1回回転する毎に、外歯歯車80は1回揺動し、内歯歯車84に対して歯数差「1」に相当する角度だけ相対回転する(内歯歯車84に対して自転する)。この内歯歯車84に対する外歯歯車80の相対回転(自転)は、外歯歯車80を貫通している偏心体軸76を介して該偏心体軸76を支持している第1、第2キャリヤ87、88に伝達される。
As a result, each time each
第1、第2キャリヤ87、88に伝達された回転は、スプライン係合部91、91を介して出力軸44に伝達され、さらに出力軸44と一体化されている出力ピニオン24に伝達される。出力ピニオン24の回転は、旋回歯車28を回転させようとするが、旋回歯車28は、風力発電設備10の円筒支柱11側に取り付けられているため、反作用で出力ピニオン24自体が旋回歯車28と噛合しながら該旋回歯車28の軸心37の周りを公転する。これにより、出力ピニオン24を支持している減速装置G1が固定されているナセル12が、円筒支柱11の軸心(旋回歯車28の軸心)37を旋回軸心として旋回する。
The rotation transmitted to the first and
ここで、例えば、強風や突風等の影響で、ナセル12が強制的に旋回させられるような状況が発生すると、円筒支柱11に固定された旋回歯車28からの反力を受けて出力ピニオン24側から強いラジアル荷重が入力されてくることになる。このラジアル荷重は、該出力ピニオン24と一体化されている出力軸44を含む出力部材Om1に掛かる。具体的には、出力部材Om1は、第1軸受94を支点としてその軸心O1が傾こうとする。この出力部材Om1のラジアル荷重は、ときに極めて大きく、もし、該ラジアル荷重が内歯ピン84C側に掛かってしまうと、外歯歯車80と内歯歯車84の円滑な噛合が阻害され、偏心体軸受82の耐久性が低下したり、外歯歯車80の歯面が損傷し易くなったりしてしまう。
Here, for example, when a situation occurs in which the
しかし、この不具合に対し、本減速装置G1によれば、以下のような作用が得られる。 However, with respect to this problem, according to the present reduction gear G1, the following action can be obtained.
先ず、出力部材Om1を反負荷側で支持している第2軸受96が、内歯歯車84の内歯を構成する内歯ピン84Cを配置するためのピン溝84Bに配置された軸受ピン96Pによって構成されているため、該第2軸受96(軸受ピン96P)のピッチ円径d6が非常に大きい。したがって、出力部材Om1に伝達されてくるラジアル荷重に対し、十分な耐荷重性を発揮させることができる。
First, the
また、軸受ピン96Pの外径d3は、内歯ピン84Cの外径d1よりも大きく形成されている。このため、軸受ピン96Pは、同一の内径D1を有するピン溝84Bに対して、内歯ピン84Cよりも小さな隙間で組み込まれている。このため、出力部材Om1がラジアル荷重を受けて第1軸受94を中心に傾くと、(内歯ピン84Cがピン溝84Bに当接するより早く)先ず軸受ピン96Pがピン溝84Bに当接し、ケーシング86側から反力を受けることができる。このとき、内歯ピン84C側は、外径d1が小さい分、ピン溝84Bとの間に若干の隙間が確保され、当該ラジアル荷重を殆ど受けない。そのため、出力部材Om1を介して入力されてくるラジアル荷重の大半を軸受ピン96Pによって受け止めることができ、その分、内歯ピン84Cに掛かるラジアル荷重を低減することができる。
Further, the outer diameter d3 of the
そして、本実施形態に係る減速装置G1によれば、さらに、軸受ピン96Pの外径d3が内歯ピン84Cの外径d1よりも公差単位Wの5倍以上大きくなるように設定してあるため、例えば、内歯ピン84Cがプラス誤差、軸受ピン96Pがマイナス誤差を有している場合であっても、軸受ピン96Pの外径d3の方が内歯ピン84Cの外径d1よりも大きいという関係を維持することができる。また、周方向に隣接するピン溝84Bの一方がプラス誤差、他方がマイナス誤差を有している場合でも、換言するならは、各ピン溝84Bの形成にばらつきがあっても(外歯歯車80が周方向のどのピン溝84Bの内歯ピン84Cと噛合しているときであっても)、軸受ピン96P側で確実に出力部材Om1からのラジアル荷重を受けることができる。
Further, according to the reduction gear G1 according to the present embodiment, the outer diameter d3 of the
さらに、本実施形態においては、軸受ピン96Pの外径d3と内歯ピン84Cの外径d1との差(d3−d1)を、公差単位Wの15倍以下に設定するようにしてあるため、例えば、内歯ピン84Cがピン溝84Bに対して相対的に小さくなり過ぎて、ピン溝84B内で内歯ピン84Cがバタついたりするのを防止できる。
Furthermore, in the present embodiment, the difference (d3-d1) between the outer diameter d3 of the
また、軸受ピン96Pの外径d3は、(内歯ピン84Cの外径d1より大きいものの)ピン溝84Bの内径D1よりは小さく設定されている。このため、例えば、軸受ピン96Pがピン溝84Bに対して相対的に大きくなり過ぎて、軸受ピン96Pがピン溝84B内において円滑に回転できなくなったり、あるいは、ピン溝84Bの中に軸受ピン96Pが入り切らず、ピン溝84Bの端部近傍でのみで該軸受ピン96Pがピン溝84Bに接触するような状況となったりすることも防止できる。
The outer diameter d3 of the
さらに、本実施形態に係る減速装置G1では、軸受ピン96Pが内歯ピン84Cよりも軸方向反負荷側に配置されているため(すなわち第1軸受94と第2軸受96とで外歯歯車80および内歯歯車84の噛合部を挟み込むようにして出力部材Om1をケーシング86に支持しているため)、ラジアル荷重によって出力部材Om1の軸心O1が第1軸受94を中心に傾こうとするときに、軸受ピン96Pは、内歯ピン84Cよりも、より変位が大きくなる側に位置していることになる。そのため、より確実に内歯ピン84Cとピン溝84Bとの間の隙間を確保でき、内歯ピン84Cに該ラジアル荷重が掛かるのを防止できる。また、軸受ピン96Pが内歯ピン84Cよりも軸方向反負荷側に配置されていることにより、第1軸受94と第2軸受96との軸受スパンを大きく取ることができ、第2軸受96のピッチ円径d6が大きいことと相まって、出力部材Om1をより安定した状態で支持することができる。
Furthermore, in the reduction gear G1 according to the present embodiment, the
また、本減速装置G1にあっては、第2軸受96を第1キャリヤ87の外周面87Bに位置させているため、第2軸受96を設けたことによる軸方向スペースの拡張がなく、減速装置G1全体としての軸方向長さを短く維持することができている。
Further, in the present reduction gear G1, since the
また、本減速装置G1にあっては、第2軸受96の外輪はケーシング86に形成されたピン溝84Bによって構成されており、内輪は第1キャリヤ87の外周面87Bによって構成されている。即ち、第2軸受96は、専用の内外輪を有していないため、第2軸受96を配置するために減速装置G1が全体としての径方向に大きくなってしまうのを防止でき、また、第2軸受96を配置するために部品点数が増大するのを防止できている。
In the speed
さらには、内歯ピン84Cおよび軸受ピン96Pは、ケーシング86の段部86H、あるいはケーシング86そのもの(反負荷側カバー体86C)によって軸方向の移動が規制されているため、万一、内歯ピン84C、あるいは軸受ピン96Pにスラスト方向の荷重が加えられたとしても、該スラスト方向の荷重をも、確実に受け止めることができる。
Furthermore, the axial movement of the
図7に、本発明の他の実施形態の一例(第2の実施形態)を示す。 FIG. 7 shows an example (second embodiment) of another embodiment of the present invention.
この減速装置G2は電動モータM2、直交歯車減速機構140、平行軸減速機構142、および偏心揺動型の遊星歯車減速機構144が動力伝達経路上でこの順に配置されている。
In this reduction gear G2, an electric motor M2, an orthogonal
直交歯車減速機構140は、ハイポイドピニオン147およびハイポイドギヤ150を備える。平行軸減速機構142は、スパーピニオン154およびスパーギヤ156を備える。スパーギヤ156は、中空構造のホロー軸165に連結されている。ホロー軸165には、遊星歯車減速機構144の入力軸166がキー168を介して連結されている。
The orthogonal
遊星歯車減速機構144は、センタクランク型の偏心揺動型の遊星歯車減速機構で、該入力軸166と、該入力軸166とキー169を介して一体化された2つの偏心体178と、該偏心体178の外周に組み込まれ、該偏心体178によって揺動される2枚の外歯歯車180と、該外歯歯車180が揺動しながら内接噛合する内歯歯車184と、を備える。
The planetary
遊星歯車減速機構144のケーシング186は、第1ケーシング体186A、第2ケーシング体186B、反負荷側カバー体186C、および負荷側カバー体186Dとで主に構成され、ボルト186Eを介してナセル12の構造体12Aに固定されている。
The
遊星歯車減速機構144の内歯歯車184は、第1ケーシング体186Aと一体化されている内歯歯車本体184Aを備え、その内歯が、第1ケーシング体186Aに形成されたピン溝184Bに配置された内歯ピン(第1ピン部材)184Cによって構成されている。内歯歯車184の内歯の数(内歯ピン184Cの数)は、外歯歯車180の外歯の数より僅かだけ(この例では「1」だけ)多い。
The
外歯歯車180には、内ピン162が摺動促進部材160とともに複数(この例では12本)、同一円周上で貫通している。内ピン162は、キャリヤ164と圧入により一体化され、該キャリヤ164は減速装置G2の出力軸145と(スプライン等によってではなく)当初から一体化されている。
A plurality of internal pins 162 (12 in this example) penetrate the
出力軸145は、キャリヤ164と共に、出力部材Om2を構成している。出力部材Om2は、第2ケーシング体186Bに組み込まれた自動調心ころ軸受で構成された第1軸受194と、第1ケーシング体186Aの内周に配置された第2軸受196によって支持されている。第2軸受196は、前記ピン溝184Bに配置された軸受ピン196P(第2ピン部材)によって構成されている。内歯ピン184Cと軸受ピン196Pの大小関係は、先の第1の実施形態と同様である。すなわち、軸受ピン196Pの外径d103は、内歯ピン184Cの外径d101より大きく形成されている。なお、具体的な設定範囲についても、先の第1の実施形態と同様の設定範囲とするのが好ましい。
The
出力軸145には、スプライン係合部192を介して出力ピニオン124が連結され、該出力ピニオン124が既に説明した旋回歯車28(図5、図6)と噛合する構成とされている。
An
この実施形態においても、先の実施形態と同様に、出力部材Om2を支持する軸受ピン192Pに掛かるべきラジアル荷重が、内歯歯車184の内歯を構成する内歯ピン184Cに掛かってしまうのを低減するという作用効果が得られる。
Also in this embodiment, as in the previous embodiment, the radial load that should be applied to the bearing pin 192P that supports the output member Om2 is applied to the
なお、上記第1の実施形態においては、軸受ピン96Pは内歯ピン84Cの軸方向反負荷側に配置されていた。しかし、本発明においては、例えば、この第2の実施形態のように、軸受ピン196Pを内歯ピン184Cの軸方向負荷側に配置し、外歯歯車180と内歯歯車184の噛合部よりも軸方向負荷側において出力部材Om2を支持するようにしてもよい。
In the first embodiment, the
また、第1の実施形態においては、キャリヤピン89を、第2キャリヤ88と初めから一体化し、第2キャリヤ88自体からキャリヤピン89が突出している構成を採用していた。しかしながら、本発明においては、必ずしもキャリヤピンは第2キャリヤと一体化されている必要はなく(例えば、圧入等により一体化する構成であってもよく)、また、例えば、この第2の実施形態のように、キャリヤピンを有さず、内ピン162のみが備えられた構成であってもよい。
In the first embodiment, the
また、第1の実施形態では、第1キャリヤ87および第2キャリヤ88と出力軸44は、スプライン係合部91、91を介して一体化されていた。この構成は、出力ピニオン24を介して出力軸44に伝達されてきた風力負荷によるラジアル荷重を、該スプライン係合部91、91の部分である程度遮断できるため、(第1、第2)キャリヤ87、88側に伝達されるラジアル荷重を低減できるという効果が得られる。但し、このスプライン係合部91、91を介して出力軸44と第1キャリヤ87および第2キャリヤ88を連結するという構成も、本発明においては、必ずしも必須の構成ではない。例えば、第2の実施形態では、キャリヤ164と出力軸145は、当初より一体化されている。第2の実施形態のように、出力軸145とキャリヤ164を当初より一体化した場合、出力軸145とキャリヤ164との軸心のぶれが生じにくくなり、また出力部材Om2全体の剛性を高く維持できるというメリットが得られる。この構成は、とりわけ、第2の実施形態のように、内歯ピン184Cの軸方向負荷側に軸受ピン96Pが配置される構成を採用している場合には、好ましい構造である。なお、第2の実施形態では、第1の実施形態と異なり、出力軸145と出力ピニオン124を一体とせず、スプライン係合部192を介して連結している。すなわち、スプライン係合部を、第1軸受194と第2軸受196との間ではなく、第1軸受194の負荷側に設けるようにし、これにより、出力ピニオン124のラジアル荷重が直接出力部材Om2側に伝達されてこないように配慮している。
In the first embodiment, the
なお、上記実施形態では、いずれも、キャリヤの外周が軸受ピンの内輪を兼用していたが、本発明では、これに限定されず、軸受ピンを納める専用の(独立した)内輪を設けるようにしてもよい。 In each of the above embodiments, the outer periphery of the carrier also serves as the inner ring of the bearing pin. However, the present invention is not limited to this, and a dedicated (independent) inner ring for housing the bearing pin is provided. May be.
本発明は、風力発電設備のヨー駆動システムだけでなく、ブレードの方向を変えるピッチ駆動システム、更には、同様に風力負荷を受けて動力の逆流現象が発生する虞のある太陽光発電の受光パネル等において、その受光方向や受光角度を変更する減速装置にも適用することができ、同様の作用効果が得られる。すなわち、本発明は、突風や強風等により、予期せぬ大荷重を受ける虞のある環境で使用される自然エネルギの回収システム用の減速装置に好適に使用できる。また、自然エネルギの回収システム以外の用途、例えば建設機械の旋回駆動装置にも適用できる。 The present invention is not only a yaw drive system for wind power generation equipment, but also a pitch drive system that changes the direction of the blades, and also a photovoltaic light receiving panel that may be subjected to wind load to cause a reverse power phenomenon. For example, the present invention can be applied to a reduction gear that changes the light receiving direction and the light receiving angle. That is, the present invention can be suitably used for a reduction device for a natural energy recovery system used in an environment where there is a risk of receiving an unexpectedly large load due to a gust or strong wind. Further, the present invention can be applied to uses other than the natural energy recovery system, for example, a turning drive device for a construction machine.
80…外歯歯車
84…内歯歯車
84A…内歯歯車本体
86…ケーシング
86A…ケーシング本体
87…第1キャリヤ
88…第2キャリヤ
94…第1軸受
96…第2軸受
96P…軸受ピン
Om1…出力部材
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ケーシングに軸受を介して支持され、前記内歯歯車に対して回転する出力部材と、を備え、
前記内歯歯車は、その内歯歯車本体が、前記ケーシングと一体化されると共に、その内歯が、前記ケーシングに形成されたピン溝に配置された第1ピン部材により構成され、
前記軸受は、前記ケーシングの前記ピン溝に配置された第2ピン部材により構成され、かつ、
該第2ピン部材の外径は、前記第1ピン部材の外径より大きく形成された
ことを特徴とする減速装置。 An internal gear,
An output member supported by a casing via a bearing and rotating with respect to the internal gear ,
The internal gear has an internal gear main body integrated with the casing, and the internal teeth are configured by a first pin member disposed in a pin groove formed in the casing.
The bearing is constituted by a second pin member disposed in the pin groove of the casing, and
The speed reducing device, wherein an outer diameter of the second pin member is formed larger than an outer diameter of the first pin member.
前記第2ピン部材の外径は、前記第1ピン部材の外径よりも公差単位Wの5倍以上大きい
ことを特徴とする減速装置。 In claim 1,
The reduction gear according to claim 1, wherein an outer diameter of the second pin member is at least five times greater than a tolerance unit W than an outer diameter of the first pin member.
前記第2ピン部材の外径と前記第1ピン部材の外径との差は、公差単位Wの15倍以下である
ことを特徴とする減速装置。 In claim 1 or 2,
The difference between the outer diameter of the second pin member and the outer diameter of the first pin member is not more than 15 times the tolerance unit W.
前記第2ピン部材の外径は、前記ピン溝の内径よりも小さい
ことを特徴とする減速装置。 In any one of Claims 1-3,
The speed reducing device, wherein an outer diameter of the second pin member is smaller than an inner diameter of the pin groove.
前記第2ピン部材が、前記第1ピン部材よりも、軸方向反負荷側に配置されている
ことを特徴とする減速装置。 In any one of Claims 1-4,
The speed reduction device, wherein the second pin member is disposed on an axially opposite load side than the first pin member.
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