KR101345391B1 - 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기 - Google Patents

풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기에 관한 것으로, 전기 에너지를 회전운동으로 변환하는 구동모터 또는 서보모터와 입력축으로 연결되는 입력부와, 상기 입력부에서 제공되는 회전력을 적정 회전수로 변환시키는 다단으로 연계된 싸이클로이드 모듈로 이루어진 싸이클로이드 감속부 및 상기 싸이클로이드 감속부를 거친 회전을 너셀 또는 블레이드 각각에 설치된 링기어와 맞물려 상기 너셀 또는 블레이드를 회전시키는 피니언이 설치된 출력축으로 이루어진 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기가 개시된다. 이로부터, 입력부에서 출력부로 전달되는 회전을 감속시키게 되는 감속부가 다단의 싸이클로이드 모듈로 이루어짐으로써, 바람이 부는 방향에 맞추어 너셀 또는 블레이드를 회전시키기 위해 풍력발전기에 설치되는 감속기가 간단한 구조를 갖고 소형화된다.

Description

풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기{A Reduction Gear of Cycloid for Wind Power Generator}
본 발명은 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍력발전기의 너셀 또는 블레이드를 바람이 불어오는 방향에 맞추어 회전시키도록 구동모터 또는 서보모터에서 제공되는 회전을 다단으로 연계된 싸이클로이드 모듈에서 감속시키는 구조를 갖도록 하여 감속기를 소형화시킬 수 있고 정밀도를 향상시킬 수 있는 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기에 관한 것이다.
일반적으로 풍력발전기는 바람의 에너지를 전기에너지로 바꿔주는 장치로서, 풍력발전기의 날개를 회전시켜 이때 생긴 날개의 회전력으로 전기를 생산하는 것으로 풍력발전기는 바람이 지니고 있는 에너지를 전기에너지로 바꿔주는 장치이다.
이러한, 풍력발전기에 사용되는 바람 운동 에너지는 석유, 석탄 등의 화석 연료를 이용한 에너지와 비교하여 공해 물질의 배출이 없고, 매장량이 제한되어 있는 화석 연료를 사용하지 않음에 따라 자원이 고갈될 염려가 없으며, 방사능의 유출 가능성이 높은 원자력 에너지와 비교하여 자연 에너지를 이용함에 따라 안정성이 높아 친환경 에너지로 각광받고 있다.
상기와 같은 바람을 이용하는 풍력발전기는 크게 지면에 고정되는 타워와 상기 타워의 상단에 설치되어 발전기 등이 설치되는 너셀(NACELLE)과 상기 너셀의 발전기와 축으로 연결되어 바람에 의해 회전하는 블레이드로 구성된다.
특히, 상기와 같은 풍력발전기는 바람이 불어오는 방향에 맞추어 너셀 내지 블레이드가 회전하도록 함으로써 발전효율을 높일 수 있게 풍력발전기에는 감속기가 설치된다. 이러한 풍력발전기에 설치되어 바람이 불어오는 방향에 맞추어 너셀 내지 블레이드를 회전시키는 감속기는 크게 요 드라이브와 피치 드라이브로 구분될 수 있다.
즉, 상기 타워와 너셀에는 요 드라이브(YAW DRIVE)가 설치되어 바람이 불어오는 방향에 맞추어 너셀을 회전시키게 되며, 상기 너셀에는 블레이드 각각의 각도를 조절하는 피치 드라이브(PITCH DRIVE)가 설치된다.
특히, 상기 요 드라이브 및 피치 드라이브는 크게 전기 에너지를 회전운동으로 변환하는 구동모터 또는 서보모터와 같은 입력부와 상기 입력부에서 제공되는 회전력을 적정 회전수로 변환시키기 위한 감속부 및 상기 감속부를 거친 회전력에 의해 너셀 또는 블레이드를 회전시키는 출력부로 구성되는 것으로 상기 요 드라이브 및 피치 드라이브는 대동소이한 구조를 갖는다.
이러한 구성을 갖는 종래의 풍력발전기에 설치되는 감속기를 도 1에 의거하여 설명한다.
도 1은 종래의 풍력발전기에 설치되는 감속기를 나타낸 단면도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 종래의 풍력발전기에 설치되는 감속기는 전기 에너지를 회전운동으로 변환하는 구동모터 또는 서보모터(미도시)와 입력축(A1)으로 연결되는 입력부(A)와, 상기 입력부(A)에서 제공되는 회전력을 적정 회전수로 변환시키는 다단으로 연계된 유성기어로 이루어진 감속부(B) 및 상기 감속부(B)를 거친 회전을 너셀 또는 블레이드에 설치된 링기어(미도시)에 맞물려 회전시키는 피니언(C2)으로 이루어진 출력부(C)로 구성된다.
특히, 종래의 풍력발전기에 설치되는 감속기 중 감속부(B)는 앞서 설명한 바와 같이 유성기어가 다단으로 연계되는데, 구동모터 또는 서보모터는 입력부(A)의 입력축(A1) 일단과 연결되고, 상기 입력축(A1)의 타단에는 제 1 태양기어(B11)가 설치된다.
또한, 상기 제 1 태양기어(B11)의 둘레에는 통상 3개의 제 1 유성기어(B12)가 설치되어 상기 제 1 태양기어(B11)와 맞물리게 되며, 상기 제 1 유성기어(B12) 각각은 제 1 유성기어 축(B14)에 의해 회전가능하게 제 1 캐리어(B15)에 지지된다.
또한, 상기 제 1 유성기어(B12)는 제 1 태양기어(B11)와 맞물린 상태에서 제 1 케이스(B16)의 내측에 설치된 제 1 링기어(B13)와 맞물리게 되어 1단 감속부(B1)를 형성하게 된다.
상기와 같은 1단 감속부(B1)는 구동모터 또는 서보모터의 작동에 따라 입력축(A1)이 회전하여 제 1 태양기어(B11)를 회전시키게 된다. 상기 제 1 태양기어(B11)가 회전하게 되면 제 1 태양기어(B11)의 둘레에 설치된 각각의 제 1 유성기어(B12)가 제 1 유성기어 축(B14)을 중심으로 동일한 방향으로 회전하게 된다.
이렇게, 상기 제 1 유성기어(B12)가 회전하게 되면 제 1 링기어(B13)를 기반으로 제 1 태양기어(B11)를 중심으로 제 1 유성기어(B12)가 공전하게 되며, 상기 제 1 유성기어(B12)의 공전에 따라 제 1 캐리어(B15)가 회전하여 구동모터 또는 서보모터에서 입력축(A1)으로 전달되는 회전이 제 1 캐리어(B15)를 통해 출력될 때에는 감속된 상태를 갖게 된다.
그리고, 상기 제 1 캐리어(B15)의 타단에는 제 2 태양기어(B21)가 설치되며, 상기 제 2 태양기어(B21)의 둘레에는 통상 제 2 유성기어(B22)가 설치되어 상기 제 2 태양기어(B21)와 맞물리게 되고, 상기 제 2 유성기어(B22) 각각은 제 2 유성기어 축(B24)에 의해 회전가능하게 제 2 캐리어(B25)에 지지된다.
또한, 상기 제 2 유성기어(B22)는 제 2 태양기어(B21)와 맞물린 상태에서 제 2 케이스(B26)의 내측에 설치된 제 2 링기어(B23)와 맞물리게 되어 2단 감속부(B2)를 형성하게 된다.
이러한 2단 감속부(B2)는 상기 제 1 캐리어(B15)의 회전이 제 2 태양기어(B21)로 전달되며, 상기 제 2 태양기어(B21)가 회전하게 되면 제 2 태양기어(B21)의 둘레에 설치된 각각의 제 2 유성기어(B22)가 제 2 유성기어 축(B24)을 중심으로 동일한 방향으로 회전하게 된다.
상기와 같이 제 2 유성기어(B22)가 회전하게 되면 제 2 링기어(B23)를 기반으로 제 2 유성기어(B22)가 제 2 태양기어(B21)를 중심으로 공전하게 되며, 상기 제 2 유성기어(B22)의 공전에 따라 제 2 캐리어(B25)가 회전하여 제 1 캐리어(B15)의 회전이 제 2 캐리어(B25)를 통해 출력될 때에는 감속됨으로써, 1단 감속부(B1)의 회전은 2단 감속부(B2)를 거치면서 더욱 감속된다.
그리고, 상기 2단 감속부(B2)를 거친 회전은 이후에 3단 감속부(B3), 4단 감속부(B4), 5단 감속부(B5)를 순차적으로 거치면서 더욱 감속된다.
여기서, 상기 3단 감속부(B3) 내지 5단 감속부(B5)는 1단 감속부(B1)와 2단 감속부(B2)와 동일한 구조를 갖게 되며, 다만 5단 감속부(B5)의 제 5 캐리어(B55) 타단에 너셀 또는 블레이드에 설치된 링기어와 맞물려 회전하는 피니언(C2)이 형성된 출력축(C1)이 설치되어, 구동모터 또는 서보모터의 회전이 1단 감속부(B1) 내지 5단 감속부(B5)를 거치면서 감속되어 최종적으로 출력부(C)의 피니언(C2)을 회전시키게 된다.
그러나, 상기와 같은 다단으로 연계된 유성기어로 이루어진 종래의 감속기는 그 구조가 복잡하고 부피가 거대하기 때문에 소형화에 어려움이 있다. 즉, 1단 감속부(B1)에서 5단 감속부(B5)로 갈수록 각각의 태양기어와 유성기어 및 링기어의 이빨 개수는 증가하게 되어 1단 감속부(B1)에서 5단 감속부(B5)로 갈수록 태양기어와 유성기어 및 링기어의 부피는 증가하게 되어 결국 감속기 전체에 대한 부피가 거대해지게 된다.
또한, 상기와 같이 다단으로 연계된 유성기어로 이루어진 종래의 감속기는 태양기어와 유성기어, 유성기어와 링기어가 맞물리는 부분이 많기 때문에 이에 따른 백 래시(BACK LASH)에 의한 오차가 증가하게 됨으로써, 너셀 또는 블레이드의 각도를 정밀하게 제어하는데 어려움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 바람이 부는 방향에 맞추어 너셀 또는 블레이드를 회전시키기 위해 풍력발전기에 설치되는 감속기가 간단한 구조를 갖고 소형화될 수 있는 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 간단한 구조와 적은 부품의 수로 이루어져 소음 및 진동을 감소시키며 내구성을 향상시킬 수 있는 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 기어와 기어가 맞물리는 부분을 최소화시켜 백 래시에 의한 오차를 감소시킬 수 있어 너셀 또는 블레이드의 회전 각도를 정밀하게 제어할 수 있는 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 전기 에너지를 회전운동으로 변환하는 구동모터 또는 서보모터와 입력축으로 연결되는 입력부와, 상기 입력부에서 제공되는 회전력을 적정 회전수로 변환시키는 다단으로 연계된 싸이클로이드 모듈로 이루어진 싸이클로이드 감속부 및 상기 싸이클로이드 감속부를 거친 회전을 너셀 또는 블레이드 각각에 설치된 링기어와 맞물려 상기 너셀 또는 블레이드를 회전시키는 피니언이 설치된 출력축으로 이루어진 출력부를 포함하는 것으로 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기가 이루어진다.
여기서, 상기 싸이클로이드 모듈은 상기 입력부와 일단이 연결되어 입력부에서 제공되는 회전력을 전달받는 제 1 편심체와, 상기 제 1 편심체의 둘레를 감싸 보호하는 제 1 케이스의 내주면에 형성된 제 1 핀 기어와, 상기 제 1 핀 기어와 맞물려 제 1 편심체의 회전작용으로 제 1 편심체의 회전속도보다 저감된 속도로 회전하는 제 1 싸이클로이드 디스크와, 상기 제 1 싸이클로이드 디스크와 연결된 제 1 고정 캐리어 핀과, 상기 제 1 고정 캐리어 핀과 연결되며, 상기 제 1 편심체의 타단에서 제 1 편심체의 축선과 동일한 축선을 갖고 제 1 싸이클로이드 디스크의 회전을 전달받는 제 1 캐리어로 이루어진 1단 싸이클로이드 모듈 및 상기 1단 싸이클로이드 모듈의 제 1 캐리어에서 제공되는 회전력을 전달받는 제 2 편심체와, 상기 제 2 편심체의 둘레를 감싸 보호하는 제 2 케이스의 내주면에 형성된 제 2 핀 기어와, 상기 제 2 핀 기어와 맞물려 제 2 편심체의 회전작용으로 제 2 편심체의 회전속도보다 저감된 속도로 회전하는 제 2 싸이클로이드 디스크와, 상기 제 2 싸이클로이드 디스크와 연결된 제 2 고정 캐리어 핀과, 상기 제 2 고정 캐리어 핀과 연결되며, 상기 제 2 편심체의 타단에서 제 2 편심체의 축선과 동일한 축선을 갖고 제 2 싸이클로이드 디스크의 회전을 전달받는 제 2 캐리어로 이루어진 2단 싸이클로이드 모듈를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 2단 싸이클로이드 모듈의 타단으로 3단 싸이클로이드 모듈이 설치되어 2단 싸이클로이드 모듈에서 출력되는 회전이 3단 싸이클로이드 모듈에서 감속되어 출력되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기에 의하면, 입력부에서 출력부로 전달되는 회전을 감속시키게 되는 감속부가 다단의 싸이클로이드 모듈로 이루어짐으로써, 바람이 부는 방향에 맞추어 너셀 또는 블레이드를 회전시키기 위해 풍력발전기에 설치되는 감속기가 간단한 구조를 갖고 소형화된다.
또한, 상기 싸이클로이드 모듈은 유성기어에 의한 감속기에 비해 간단한 구조와 적은 부품의 수로 이루어져 소음 및 진동이 감소하기 때문에 감속기의 내구성을 향상시키게 된다.
그리고, 상기 싸이클로이드 모듈은 기어와 기어가 맞물리는 부분이 유성기어에 비해 최소화되기 때문에 백 래시에 의한 오차가 감소하여 너셀 또는 블레이드의 회전 각도를 정밀하게 제어할 수 있다.
도 1은 종래의 풍력발전기에 설치되는 감속기를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 V부를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기가 너셀 또는 타워에 설치된 상태를 나타낸 개략도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기를 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 2의 V부를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기(100)는 크게 입력부(110), 싸이클로이드 감속부(120), 출력부(130)로 구성되는데, 상기 입력부(110)는 전기 에너지를 회전운동으로 변환하는 구동모터 또는 서보모터와 연결되는 입력축(112)을 포함하여 상기 구동모터 또는 서보모터에서 제공되는 회전력이 입력축(112)으로 전달된다.
또한, 상기 싸이클로이드 감속부(120)는 상기 구동모터 또는 서보모터에서 입력부(110)로 제공되는 회전력을 적정회전수로 변환시키는 다단으로 연계된 싸이클로이드 모듈로 구성된다.
그리고, 상기 출력부(130)는 상기 싸이클로이드 감속부(120)를 거친 회전을 풍력발전기의 타워 상단에 설치된 너셀 또는 상기 너셀에 설치된 발전기와 축으로 연결되어 바람에 의해 회전하는 블레이드 각각에 설치된 링기어와 맞물려 상기 너셀 또는 블레이드를 회전시키는 피니언(134)이 설치된 출력축(132)으로 구성된다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이 지면에 하단이 고정된 소정의 높이를 갖는 타워(1)의 상단에는 너셀(2)이 설치되며, 상기 너셀(2)에 설치된 발전기와 블레이드(3)가 축으로 연결되어 본 발명의 감속기(100)에 의해 바람이 불어오는 방향에 맞추어 너셀(2) 또는 블레이드(3)를 각각 회전시키게 된다.
이러한 너셀(2) 또는 블레이드(3)를 바람이 불어오는 방향에 맞추어 회전시키기 위해 너셀(2)과 블레이드(3) 각각에는 요 드라이브와 피치 드라이브가 설치되며, 상기 요 드라이브와 피치 드라이브에는 본 발명에 따른 감속기(100)가 설치되어 상기 감속기(100)의 작동에 따라 너셀(2) 또는 블레이드(3)가 바람이 불어오는 방향에 맞추어 회전하게 된다.
특히, 본 발명에 따른 다단형 싸이클로이드 감속기(100) 중 싸이클로이드 감속부(120)는 구동모터 또는 서보모터(10)에서 입력부(110)로 제공되는 회전력을 적정 회전수로 변환시키는 다단으로 연계된 싸이클로이드 모듈이 마련된다.
즉, 상기 싸이클로이드 모듈은 1단 싸이클로이드 모듈(120a)과 2단 싸이클로이드 모듈(120b)로 구성되어 입력부(110)에서 전달되는 회전력이 1단 싸이클로이드 모듈(120a)을 거치면서 감속되고, 상기 1단 싸이클로이드 모듈(120a)에서 전달되는 회전력이 2단 싸이클로이드 모듈(120b)을 거쳐 감속된다.
부연하자면, 상기 1단 싸이클로이드 모듈(120a)은 제 1 편심체(120a-1), 제 1 케이스(120a-2), 제 1 핀 기어(120a-3), 제 1 싸이클로이드 디스크(120a-4), 제 1 고정 캐리어 핀(120a-5), 제 1 캐리어(120a-6)로 구성된다.
상기 제 1 편심체(120a-1)는 일단이 입력부(110)의 입력축(112)과 연결되어 상기 입력부(110)에서 제공되는 회전력을 전달받게 된다. 그리고, 상기 제 1 편심체(120a-1)의 둘레에는 제 1 케이스(120a-2)가 설치되어 상기 제 1 편심체(120a-1)를 감싸 보호하게 되며, 이러한 제 1 케이스(120a-2)의 내주면을 따라서 제 1 핀 기어(120a-3)가 설치된다.
또한, 상기 제 1 편심체(120a-1)의 편심 회전에 따라 회전하는 제 1 싸이클로이드 디스크(120a-4)가 상기 제 1 핀 기어(120a-3)와 맞물리게 설치되어 제 1 편심체(120a-1)의 회전작용으로 제 1 편심체(120a-1)의 회전속도보다 저감된 속도로 제 1 싸이클로이드 디스크(120a-4)가 회전하게 된다.
그리고, 상기 제 1 싸이클로이드 디스크(120a-4)는 제 1 고정 캐리어 핀(120a-5)과 연결되며, 상기 제 1 고정 캐리어 핀(120a-5)은 제 1 편심체(120a-1)의 타단에서 제 1 편심체(120a-1)의 축선과 동일한 축선을 갖고 제 1 싸이클로이드 디스크(120a-4)의 회전을 전달받는 제 1 캐리어(120a-6)와 연결되어 제 1 싸이클로이드 디스크(120a-4)의 회전이 제 1 캐리어(120a-6)로 전달된다.
한편, 상기 2단 싸이클로이드 모듈(120b)은 1단 싸이클로이드 모듈(120a)과 유사한 구조를 갖는다. 즉, 상기 2단 싸이클로이드 모듈(120b)은 제 2 편심체(120b-1), 제 2 케이스(120b-2), 제 2 핀 기어(120b-3), 제 2 싸이클로이드 디스크(120b-4), 제 2 고정 캐리어 핀(120b-5), 제 2 캐리어(120b-6)로 구성된다.
부연하자면, 상기 제 2 편심체(120b-1)는 상기 1단 싸이클로이드 모듈(120a)의 제 1 캐리어(120a-6)와 연결되어 1단 싸이클로이드 모듈(120a)에서 제공되는 회전력을 전달받게 되며, 상기 제 2 편심체(120b-1)의 둘레에는 제 2 케이스(120b-2)가 설치되어 상기 제 2 편심체(120b-1)를 감싸 보호하게 된다. 그리고, 상기 제 2 케이스(120b-2)의 내주면을 따라서 제 2 핀 기어(120b-3)가 설치된다.
또한, 상기 제 2 편심체(120b-1)의 편심 회전에 따라 회전하는 제 2 싸이클로이드 디스크(120b-4)가 상기 제 2 핀 기어(120b-3)와 맞물리게 설치되어 제 2 편심체(120b-1)의 회전작용으로 제 2 편심체(120b-1)의 회전속도보다 저감된 속도로 제 2 싸이클로이드 디스크(120b-4)가 회전하게 된다.
그리고, 상기 제 2 싸이클로이드 디스크(120b-4)는 제 2 고정 캐리어 핀(120b-5)과 연결되며, 상기 제 2 고정 캐리어 핀(120b-5)은 제 2 편심체(120b-1)의 타단에서 제 2 편심체(120b-1)의 축선과 동일한 축선을 갖고 제 2 싸이클로이드 디스크(120b-4)의 회전을 전달받는 제 2 캐리어(120b-6)와 연결되어 제 2 싸이클로이드 디스크(120b-4)의 회전이 제 2 캐리어(120b-6)로 전달된다.
이러한 구성을 갖는 2단 싸이클로이드 모듈(120b)의 제 2 캐리어(120b-6)는 피니언(134)이 설치된 출력축(132)으로 이루어진 출력부(130)와 연결되어 구동모터 또는 서보모터(10)에서 제공되는 회전이 1단 싸이클로이드 모듈(120a)과 2단 싸이클로이드 모듈(120b)을 거치면서 감속되고, 이처럼 감속된 회전은 최종적으로 출력부(130)의 피니언(134)에 전달되어 너셀(2) 또는 블레이드(3) 각각에 설치된 링기어와 맞물려 너셀(2) 또는 블레이드(3)가 바람의 불어오는 방향에 맞추어 회전될 수 있게 구동모터 또는 서보모터(10)에서 제공되는 회전력을 감속시키게 된다.
경우에 따라서는 상기 2단 싸이클로이드 모듈(120b)에서 출력되는 회전을 더욱 감속시켜 출력부(130)의 피니언(134)에 전달될 수 있도록 상기 2단 싸이클로이드 모듈(120b)의 타단에는 3단 싸이클로이드 모듈(미도시)이 설치될 수 있다.
상기 3단 싸이클로이드 모듈은 앞서 설명한 1단 싸이클로이드 모듈(120a), 2단 싸이클로이드 모듈(120b)과 유사한 구조를 갖게 된다. 이에 따라서, 구동모터 또는 서보모터(10)에서 제공되는 회전이 1단 싸이클로이드 모듈(120a)과 2단 싸이클로이드 모듈(120b)을 거쳐 3단 싸이클로이드 모듈을 통해 출력될 때 더욱 감속된다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기(100)에 의하면, 입력부(110)에서 출력부(130)로 전달되는 회전을 감속시키게 되는 감속부가 다단의 싸이클로이드 모듈로 이루어짐으로써, 바람이 부는 방향에 맞추어 너셀(2) 또는 블레이드(3)를 회전시키기 위해 풍력발전기에 설치되는 감속기가 간단한 구조를 갖고 소형화된다.
또한, 상기 싸이클로이드 모듈은 유성기어에 의한 감속기에 비해 간단한 구조와 적은 부품의 수로 이루어져 소음 및 진동이 감소하기 때문에 감속기의 내구성을 향상시키게 된다.
그리고, 상기 싸이클로이드 모듈은 기어와 기어가 맞물리는 부분이 유성기어에 비해 최소화되기 때문에 백 래시에 의한 오차가 감소하여 너셀 또는 블레이드의 회전 각도를 정밀하게 제어할 수 있다.
한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.
A : 입력부 A1 : 입력축
B : 감속부 B1 : 1단 감속부
B11 : 제 1 태양기어 B12 : 제 1 유성기어
B13 : 제 1 링기어 B14 : 제 1 유성기어 축
B15 : 제 1 캐리어 B16 : 제 1 케이스
B2 : 2단 감속부 B21 : 제 2 태양기어
B22 : 제 2 유성기어 B23 : 제 2 링기어
B24 : 제 2 유성기어 축 B25 : 제 2 캐리어
B26 : 제 2 케이스 B3 : 3단 감속부
B4 : 4단 감속부 B5 : 5단 감속부
C : 출력부 C1 : 출력축
C2 : 피니언 1 : 타워
2 : 너셀 3 : 블레이드
4, 5 : 링기어 10 : 구동모터 또는 서보모터
100 : 다단형 싸이클로이드 감속기 110 : 입력부
112 : 입력축 120 : 싸이클로이드 감속부
120a : 1단 싸이클로이드 모듈 120a-1 : 제 1 편심체
120a-2 : 제 1 케이스 120a-3 : 제 1 핀 기어
120a-4 : 제 1 싸이클로이드 디스크 120a-5 : 제 1 고정 캐리어 핀
120a-6 : 제 1 캐리어 120b : 2단 싸이클로이드 모듈
120b-1 : 제 2 편심체 120b-2 : 제 2 케이스
120b-3 : 제 2 핀 기어 120b-4 : 제 2 싸이클로이드 디스크
120b-5 : 제 2 고정 캐리어 핀 120b-6 : 제 2 캐리어
130 : 출력부 132 : 출력축
134 : 피니언

Claims (3)

  1. 전기 에너지를 회전운동으로 변환하는 구동모터 또는 서보모터와 입력축(112)으로 연결되는 입력부(110); 상기 입력부(110)에서 제공되는 회전력을 적정 회전수로 변환시키는 다단으로 연계된 싸이클로이드 모듈로 이루어진 싸이클로이드 감속부(120); 및 상기 싸이클로이드 감속부(120)를 거친 회전을 너셀(2) 또는 블레이드(3) 각각에 설치된 링기어(4)(5)와 맞물려 상기 너셀(2) 또는 블레이드(3)를 회전시키는 피니언(134)이 설치된 출력축(132)으로 이루어진 출력부(130);를 포함하는 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기에 있어서,
    상기 싸이클로이드 모듈은,
    상기 입력부(110)와 일단이 연결되어 입력부(110)에서 제공되는 회전력을 전달받는 제 1 편심체(120a-1)와, 상기 제 1 편심체(120a-1)의 둘레를 감싸 보호하는 제 1 케이스(120a-2)의 내주면에 형성된 제 1 핀 기어(120a-3)와, 상기 제 1 핀 기어(120a-3)와 맞물려 제 1 편심체(120a-1)의 회전작용으로 제 1 편심체(120a-1)의 회전속도보다 저감된 속도로 회전하는 제 1 싸이클로이드 디스크(120a-4)와, 상기 제 1 싸이클로이드 디스크(120a-4)와 연결된 제 1 고정 캐리어 핀(120a-5)과, 상기 제 1 고정 캐리어 핀(120a-5)과 연결되며, 상기 제 1 편심체(120a-1)의 타단에서 제 1 편심체(120a-1)의 축선과 동일한 축선을 갖고 제 1 싸이클로이드 디스크(120a-4)의 회전을 전달받는 제 1 캐리어(120a-6)로 이루어진 1단 싸이클로이드 모듈(120a); 및
    상기 1단 싸이클로이드 모듈(120a)의 제 1 캐리어(120a-6)에서 제공되는 회전력을 전달받는 제 2 편심체(120b-1)와, 상기 제 2 편심체(120b-1)의 둘레를 감싸 보호하는 제 2 케이스(120b-2)의 내주면에 형성된 제 2 핀 기어(120b-3)와, 상기 제 2 핀 기어(120b-3)와 맞물려 제 2 편심체(120b-1)의 회전작용으로 제 2 편심체(120b-1)의 회전속도보다 저감된 속도로 회전하는 제 2 싸이클로이드 디스크(120b-4)와, 상기 제 2 싸이클로이드 디스크(120b-4)와 연결된 제 2 고정 캐리어 핀(120b-5)과, 상기 제 2 고정 캐리어 핀(120b-5)과 연결되며, 상기 제 2 편심체(120b-1)의 타단에서 제 2 편심체(120b-1)의 축선과 동일한 축선을 갖고 제 2 싸이클로이드 디스크(120b-4)의 회전을 전달받는 제 2 캐리어(120b-6)로 이루어진 2단 싸이클로이드 모듈(120b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 2단 싸이클로이드 모듈(120b)의 타단으로 3단 싸이클로이드 모듈이 설치되어 2단 싸이클로이드 모듈(120b)에서 출력되는 회전이 3단 싸이클로이드 모듈에서 감속되어 출력되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 다단형 싸이클로이드 감속기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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