KR20090101439A

KR20090101439A - 변속 장치 및 풍력 발전 장치

Info

Publication number: KR20090101439A
Application number: KR1020097010200A
Authority: KR
Inventors: 도모히로 누마지리
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2008-03-13
Filing date: 2008-03-13
Publication date: 2009-09-28
Also published as: EP2275705A1; WO2009113173A1; EP2275705A4; JPWO2009113173A1; US8240226B2; EP2275705B1; CA2669030A1; ES2383952T3; JP5072964B2; KR101134961B1; DK2275705T3; US20110006537A1; CN101675268A; ATE555328T1; CA2669030C

Abstract

적은 단수로 큰 기어비를 얻을 수 있고, 또한 경량화가 가능해지는 변속 장치 (10A) 를 제공한다. 변속 장치 (10A) 는, 평행 기어를 조합하여 구성되고, 입력축 (Si) 에 형성한 입력 기어 (11) 와 출력축 (So) 에 형성한 출력 기어 (12A, 12B) 사이가, 양 단부에 이수가 상이한 기어 (13,14A∼14B) 를 구비하고 둘레 방향으로 복수 배치된 피니언축 (Sv) 을 통해서 연결된다. 복수의 피니언축 (sv) 의 출력축 (So) 측에 형성된 기어 (14A∼14D) 는, 출력축(So)의 축방향으로 어긋나게 하여 복수 형성한 출력 기어 (12A, 12B) 와 둘레 방향에 있어서 번갈아 맞물려 있다.

Description

변속 장치 및 풍력 발전 장치{TRANSMISSION AND WIND POWER GENERATION DEVICE}

본 발명은, 변속 장치 및 풍력 발전 장치에 관한 것이다.

종래 자연 에너지인 풍력을 이용하여 발전을 실시하는 풍력 발전 장치가 알려져 있다. 이러한 종류의 풍력 발전 장치는, 지지기둥 상에 설치된 나셀 (nacelle) 에, 풍차 회전날개를 장착한 로터 헤드, 이 로터 헤드와 일체로 회전하도록 연결된 주축, 풍차 회전날개에 풍력을 받아 회전하는 주축을 연결한 증속기(增速機), 및 증속기의 축 출력에 의해서 구동되는 발전기를 형성한 것이다.

이와 같이 구성된 풍력 발전 장치에서는, 풍력을 회전력으로 변환하는 풍차 회전날개를 구비한 로터 헤드 및 주축이 회전하여 축 출력을 발생하고, 주축에 연결된 증속기를 통해서 회전수를 증속시킨 축 출력이 발전기에 전달된다. 이 때문에 풍력 발전 장치는 풍력을 회전력으로 변환하여 얻어지는 축 출력을 발전기의 구동원으로 하여, 발전기의 동력으로서 풍력을 이용한 발전을 행할 수 있다.

상기 서술한 풍력 발전 장치의 증속기 (변속 장치) 로는, 예를 들어 도 7 내지 도 9 에 나타내는 바와 같이, 평행 기어를 조합하여 구성되고, 입력축과 출력축 사이에 형성된 변속단에 몇 개의 피니언축 (변속축) 을 형성한 구조가 알려져 있다. 또, 평(平)기어를 조합한 증속기는 1 번째 단의 대(大)기어와 맞물리는 피니언축을 복수로 함으로써, 중량 저감이 가능하게 된다.

도시한 증속기 (10) 는, 입력축 (Si) 에 형성한 입력 기어 (대기어: 11) 와 출력축 (So) 에 형성한 출력 기어 (소기어: 12) 사이가, 양 단부(端部) 에 이수가 상이한 기어 (13, 14) 를 구비하여 둘레 방향으로 4 세트 배치된 피니언축 (Sv) 을 통해서 연결되어 있다.

즉, 증속기 (10) 의 피니언축 (Sv) 은, 입력 기어 (11) 에 맞물려 있는 기어 (13) 와의 기어비(比)에 따라서 입력축 (Si) 의 회전수로부터 증속된다. 또한, 증속기 (10) 의 출력축 (So) 은, 기어 (13) 와 동축이 되는 기어 (14) 가 맞물려 있는 출력 기어 (12) 와의 기어비에 따라서 변속축 (Sv) 의 회전수로부터 증속된다.

따라서, 도시한 증속기 (10) 는, 입력축 (Si) 의 회전수와 변속축 (Sv) 의 회전수 사이에서 증속하는 제 1 단계 증속과, 변속축 (Sv) 의 회전수와 출력축 (So) 의 회전수 사이에서 증속하는 제 2 단계 증속을 실시하는 2 단(段) 증속기가 된다.

또한, 상기 서술한 풍력 발전 장치의 증속기로는, 예를 들어 제 1 단째의 저속단에 평행축 기어를 사용하여 동력 경로를 복수로 분배하고, 분배된 각 출력축에 유성식 기어를 연결한 것이 있다 (예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 평8-177711호

도 1 은 본 발명에 관련된 변속 장치의 일 실시형태로서 구성예를 나타내는 단면도 (도 2 의 A-A 단면) 이다.

도 2 는 도 1 에 나타낸 변속 장치를 출력축측에서 본 정면도이다.

도 3 은 도 1 에 나타낸 변속 장치의 출력축에 형성되어 있는 출력 기어의 헬리컬이 방향예를 나타내는 도면이다.

도 4 는 도 1 에 나타내는 변속 장치의 케이싱 형상예를 나타내는 사시도이다.

도 5 는 풍력 발전 장치의 전체 구성예를 나타내는 도면이다.

도 6 은 도 1 에 나타낸 변속 장치의 적용예로서, 풍력 발전 장치에 사용되는 드라이브 트레인의 구성예를 나타내는 도면이다.

도 7 은 변속 장치의 종래예를 나타내는 단면도 (도 8 의 B-B 단면) 이다.

도 8 은 도 7 에 나타낸 변속 장치를 출력축측에서 본 정면도이다.

도 9 는 도 7 에 나타내는 종래의 변속 장치에 관해서, 케이싱의 형상예를 나타내는 사시도이다.

(부호의 설명)

1 풍력 발전 장치

3 나셀

4 로터 헤드

5 풍차 회전날개

10A, 10B 증속기 (변속 장치)

11,11A 입력 기어

12A, 12B 출력 기어

13, 14A∼14D 기어

15A 케이싱

20 발전기

D 드라이브 트레인

Si 입력축

So 출력축

Sv 피니언축 (변속축)

발명의 개시

최근, 풍력 발전 장치는 대출력화와 동시에 대형화되는 경향이 있기 때문에, 지지기둥이나 기초 등의 부담을 경감시키기 위해서도 드라이브 트레인이나 나셀 구조를 경량화하는 것이 요구되고 있다.

그런데, 평행 기어를 조합하여 구성되는 종래의 증속기 (10) 는, 피니언축 (Sv) 을 복수 형성하여 출력하면, 이폭을 얇게 하여 중량을 저감시키는 것이 가능해진다. 그러나, 복수 형성한 피니언축 (Sv) 의 출력을 최종단의 출력축 (So) 에서 1 축으로 되돌리는 경우, 피니언축 (Sv) 의 수만큼 존재하는 기어 (14) 가 동렬로 배치되어 있으면, 1 단에서 증속 가능한 증속비는 기어 (14) 의 크기에 의해 제약을 받는다.

이하, 상기 서술한 증속비의 제약에 관해서 도 8 을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도시된 예에서는, 피니언축 (Sv) 이 90 도 피치 (pitch) 로 4 개 배치되어 있다. 이 경우, 각 피니언축 (Sv) 에 형성된 4 개의 기어 (14) 와 맞물리는 출력 기어 (12) 의 증속비를 크게 하기 위해서는, 출력 기어 (12) 의 이수를 적게 하고 소직경으로 함과 함께, 기어 (14) 의 이수를 많게 하고 대직경으로 할 필요가 있다. 그러나, 4 개의 기어 (14) 는 동렬 (동일 평면 상) 로 배치되어 있기 때문에, 인접하는 기어 (14) 와의 간섭을 방지하기 위해서는 적절한 간극 (L) 을 확보하여 배치할 필요가 있다. 따라서, 설정 가능한 증속비는, 필요 최소한의 간극 (L) 을 확보할 수 있는 값이 한계가 된다.

또한, 상기 서술한 증속기 (10) 에 있어서는, 평행 기어에 편(片) 헬리컬 기어를 사용하면 추력을 상쇄시킬 수 없기 때문에, 각 축에 스러스트 베어링 (thrust bearing) 을 설치할 필요가 있었다.

또, 증속기 (10) 의 케이싱 (15) 에 관해서는, 단순 평면 형상으로 되는 점에서, 강성을 확보하기 위해 평면부에 리브 등을 형성할 필요가 있다.

이러한 배경에서, 평행 기어를 조합하여 구성되는 변속 장치에서는, 적은 단수로 큰 기어비 (변속비; 증속비 및 감속비) 를 얻을 수 있고, 또한, 경량화도 가능한 장치의 개발이 요망된다. 또, 변속 장치는, 입력축 및 출력축을 반대로 하면, 증속기가 감속기로 혹은 감속기가 증속기로 된다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 적은 단수로 큰 기어비를 얻을 수 있으며, 나아가 경량화가 가능한 변속 장치 및 이 변속 장치를 구비한 풍력 발전 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 상기 과제를 달성하기 위해 하기의 수단을 채용하였다.

본 발명의 변속 장치는, 평행 기어를 조합하여 구성되고, 입력축에 형성한 입력 기어와 출력축에 형성한 출력 기어 사이가, 양 단부에 이수가 상이한 기어를 구비하여 둘레 방향으로 복수 배치된 변속축을 통해서 연결되는 변속 장치로서,

복수의 상기 변속축의 출력축측 기어가, 상기 출력축의 축방향으로 어긋나게 복수 형성된 상기 출력 기어와 둘레 방향에 있어서 번갈아 맞물려 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 변속 장치에 의하면, 복수의 상기 변속축의 출력축측 기어가, 상기 출력축의 축방향으로 어긋나게 복수 형성된 출력 기어와 둘레 방향에 있어서 번갈아 맞물려 있기 때문에, 인접하는 출력축측 기어끼리의 간섭이 방지되어, 적은 단수로 큰 기어비를 얻을 수 있다.

또한, 평행 기어를 조합하여 복수의 변속축을 구비한 구성이 되기 때문에, 기어의 이폭을 얇게 하여 변속 장치의 경량화도 가능해진다.

상기 발명에 있어서, 상기 변속축은 짝수로 형성되고, 상기 출력축의 축 중심을 통과하여 직교하는 직선 상에 쌍으로 배치되어 있는 것이 바람직하고, 이것에 의해 출력축의 진동을 억제하여 안정시킬 수 있다.

상기 발명에 있어서, 상기 출력 기어 및 상기 변속축의 출력축측 기어를 헬리컬 기어로 하고, 각 헬리컬 기어에 형성되는 헬리컬이의 방향을 같은 수로 한 것이 바람직하고, 이것에 의해 각 헬리컬 기어에 작용하는 추력을 상쇄 또는 경감시킬 수 있다.

본 발명의 풍력 발전 장치는, 풍차 회전날개가 장착되어 일체로 회전하는 로터 헤드와 드라이브 트레인을 통해서 연결되어 있는 발전기를 구동하여 발전을 행하는 풍력 발전 장치로서,

상기 드라이브 트레인이, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 변속 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 풍력 발전 장치에 의하면, 드라이브 트레인이 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 변속 장치를 구비하고 있기 때문에, 적은 단수로 큰 기어비가 얻어지는 경량화 가능한 변속 장치는, 지지기둥이나 나셀의 하중 부담을 경감시킬 수 있다.

상기 서술한 본 발명에 의하면, 적은 단수로 큰 기어비를 얻을 수 있고, 또한 경량화가 가능한 변속 장치를 제공할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 변속 장치를 구비한 풍력 발전 장치는, 지지기둥 상의 높은 곳에 설치되는 드라이브 트레인의 증속기가 소형화 및 경량화되므로, 지지기둥이나 나셀대(臺)판 등의 하중 부담을 경감시킬 수 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명에 관련된 풍력 발전 장치의 일 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 5 에 나타내는 풍력 발전 장치 (1) 는, 기초 (6) 상에 세워 형성되는 지지기둥 (2) 과, 지지기둥 (2) 의 상단에 설치되는 나셀 (3) 과, 대략 수평인 축선 둘레로 회전 가능하게 하여 나셀 (3) 에 형성되는 로터 헤드 (4) 를 갖고 있다.

로터 헤드 (4) 에는, 그 회전축선 둘레로 방사상으로 하여 복수 개의 풍차 회전날개 (5) 가 장착되어 있다. 이로써, 로터 헤드 (4) 의 회전축선 방향으로부터 풍차 회전날개 (5) 에 충돌한 바람의 힘이, 로터 헤드 (4) 를 회전축선 둘레로 회전시키는 동력으로 변환되도록 되어 있다. 또, 도시한 풍력 발전 장치 (1) 는, 나셀 (3) 의 전방에서 풍차 회전날개 (5) 가 회전하는 업 윈드 (up wind) 형으로 불리는 것이다.

도 6 은, 나셀 (3) 의 전방에 배치되어 있는 로터 헤드 (4) 와, 로터 헤드 (4) 의 전방 및 내부에 배치되어 있는 드라이브 트레인 (D) 에 관해서, 로터 헤드 커버 (도시 생략) 를 떼어낸 상태의 내부 구성예를 나타내는 요부 확대 단면도이다. 또, 이하에 설명하는 실시형태에 있어서, 드라이브 트레인 (D) 은, 로터 헤드 (4) 의 회전이 증속기 (10B) 를 통해서 발전기 (20) 에 전달되는 구성이 된다.

도 6 에 있어서, 풍차 회전날개 (5) 를 구비한 로터 헤드 (4) 는, 나셀 (3) 로부터 전방으로 돌출하는 주축 (30) 에 베어링 (31) 을 사이에 두고 지지되어 있다. 즉, 로터 헤드 (4) 는, 풍차 회전날개 (5) 에 바람을 받음으로써, 나셀 (3) 에 고정 지지된 주축 (30) 둘레를 풍차 회전날개 (5) 와 일체로 회전한다. 또, 도면 중의 부호 32 는 플렉시블 커플링, 33 은 드라이브 트레인 (D) 을 지지하는 고정축이다.

본 실시형태의 드라이브 트레인 (D) 은, 로터 헤드 (4) 의 회전을 증속시켜 발전기 (20) 로 전달하는 증속기 (10B) 를 구비하고 있다. 이 드라이브 트레인 (D) 에서는, 발전기 (20) 가 증속기 (10B) 보다 나셀 (3) 측에 배치된 구성이 된다. 즉, 도시된 드라이브 트레인 (D) 은, 나셀 (3) 측에 발전기 (20) 가 배치됨과 함께, 선단부측에 증속기 (10B) 가 배치되어 있다.

그리고, 도시된 구성예에서는, 고정자 (21) 및 회전자 (22) 로 이루어지는 발전기 (20) 의 전체가 로터 헤드 (4) 내부에 위치하고 있고, 이 결과, 나셀 (3) 보다 로터 헤드 (4) 측에 배치된 드라이브 트레인 (D) 의 중심(重心) 위치는, 전체가 로터 헤드 (4) 의 외측에 배치된 것과 비교하여 나셀 (3) 측 (주베어링이 되는 베어링 (12) 측) 에 근접해 있어, 지지기둥 (2) 이나 나셀 (3) 등에 작용하는 모멘트 등의 하중 부담을 저감할 수 있다.

또한, 이 드라이브 트레인 (D) 은 증속기 (10B) 가 선단부측에 위치하고 있기 때문에, 발전기 (20) 를 그대로 둔 채 증속기측의 메인터넌스 작업이나 교환 작업을 실시할 수 있으므로, 작업성도 양호하다.

증속기 (10B) 는, 복수의 평행 기어를 조합하여 구성되는 변속 장치로서, 입력축 (Si) 으로서 기능하는 로터 헤드 (4) 에 형성한 입력 기어 (11A) 와 출력축 (So) 에 형성한 출력 기어 (12A, 12B) 사이가, 양 단부에 이수가 상이한 기어 (13, 14) 를 구비하여 둘레 방향으로 복수 배치된 피니언축 (변속축: Sv) 을 통해서 연결되어 있다.

또한, 복수의 피니언축 (Sv) 의 양 단부에 형성된 기어 (13, 14) 중, 출력축 (So) 측 기어 (14) 는, 출력축 (So) 의 축방향으로 어긋나게 하여 오프셋 (offset) 한 상태로 배치되어 있다.

이러한 증속기 (10B) 에 관해서, 이하에서는 도 1∼도 4 를 참조하여 설명한다. 또, 도 6 에 나타내는 증속기 (10B) 에서는, 입력축 (Si) 과 일체로 회전하고 기어 (13) 와 맞물리는 입력 기어 (11A) 가 외주측을 회전하고, 이하에 설명하는 증속기 (10A) 에서는, 입력축 (Si) 과 일체로 회전하고 기어 (13) 와 맞물리는 입력 기어 (11) 가 내주측을 회전하지만, 기본적인 기어 구성은 동일하다.

도 1∼도 4 에 나타내는 증속기 (10A) 의 구성예에서는, 피니언축 (Sv) 이 4 개 사용되고, 둘레 방향으로 90 도 피치로 배치되어 있다. 따라서, 기어 (13, 14) 에 관해서도 각각 피니언축 (Sv) 과 같은 수인 4 개가 사용되고 있고, 이하의 설명에서는, 피니언축 (Sv) 의 출력축측에 위치하는 기어 (14) 에 관해서 구별이 필요한 경우에는 14A∼14D 의 부호를 붙이기로 한다.

상기 서술한 출력축 (So) 측의 기어 (14) 는, 4 개의 기어 (14A∼14D) 중 180 도 피치의 관계에 있는 2 세트의 기어 (14A, 14C) 및 기어 (14B, 14D) 가, 출력축 (So) 의 축방향으로 오프셋량 (Lo) 만큼 어긋나게 하여 배치되어 있다.

그리고, 상기 서술한 2 세트의 기어 (14A, 14C) 및 기어 (14B, 14D) 와 각각 맞물리도록 하여, 출력축 (So) 측에는 동일한 오프셋량 (Lo) 만큼 축방향으로 어긋나게 하여 2 개의 출력 기어 (12A, 12B) 가 형성되어 있다. 이 오프셋량 (Lo) 은 기어 (14) 의 이폭보다 큰 값으로 함으로써, 정면에서 볼 때 인접하는 기어 (14) 가 겹치는 (도 2 참조) 배치를 가능하게 한다.

즉, 둘레 방향으로 90 도 피치로 배치되어 있는 4 개의 기어 (14A∼14D) 는, 출력축 (So) 에 오프셋량 (Lo) 만큼 어긋나게 하여 형성되어 있는 2 개의 출력 기어 (12A, 12B) 와 둘레 방향에 있어서 번갈아 맞물려 있다. 구체적으로 설명하면, 기어 (14A)가 출력 기어 (12A) 와, 기어 (14B) 가 출력 기어 (12B) 와, 기어 (14C) 가 출력 기어 (12A) 와, 그리고 기어 (14D) 가 출력 기어 (12B) 와 각각 맞물려 있고, 따라서, 4 개의 기어 (14A∼14D) 는 둘레 방향의 배치순으로 2 개의 출력 기어 (12A) 또는 출력 기어 (12B) 와 번갈아 맞물려 있다.

이와 같이 구성된 증속기 (10A) 는, 4 개의 출력축 (So) 측 기어 (14) 가, 출력축 (So) 의 축방향으로 어긋나게 하여 2 개 형성된 출력 기어 (12A, 12B) 와 둘레 방향에 있어서 번갈아 맞물려 있기 때문에, 인접하는 출력축측 기어끼리의 간섭이 방지되어, 적은 단수로 큰 기어비를 얻을 수 있다.

즉, 인접하는 기어 (14A) 와 기어 (14B) 는 축방향으로 오프셋량 (Lo) 을 가지고 있기 때문에 동렬 배치에 없으므로, 따라서, 출력 기어 (12A, 12B) 의 이수를 적게 하고 소경화해도, 그리고/또는 기어 (14) 의 이수를 많게 하고 대경화해도 인접하는 기어 (14) 가 간섭하는 일이 없다. 이 결과, 기어 (14) 와 출력 기어 (12A, 12B) 사이에서는, 종래와 비교하여 기어비를 크게 설정하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 서술한 증속기 (10A) 는, 복수의 평행 기어를 조합함과 함께 복수의 피니언축 (Sv) 을 구비한 구성이 되기 때문에, 기어 (11, 12A, 12B, 13, 14A∼14D) 의 이폭을 얇게 할 수 있다. 따라서, 상기 서술한 증속기 (10A) 에 관해서는, 그 중량을 저감하여 경량화할 수도 있게 된다.

그런데, 상기 서술한 실시형태에서는, 피니언축 (Sv) 이 짝수인 4 개 형성되어 있다. 이 때문에, 피니언축 (Sv) 은 출력축 (So) 의 축 중심을 통과하여 직교하는 직선 상에 쌍으로 배치할 수 있어, 즉, 상기 서술한 둘레 방향으로 90 도 피치의 배치가 가능해지기 때문에, 출력축 (So) 의 진동을 억제하여 안정시킬 수 있다.

또한, 도시한 실시예에서는, 피니언축 (Sv) 을 90 도 피치의 4 개로 하였지만 6 개 또는 8 개로 해도 된다.

그리고, 상기 서술한 피니언축 (Sv) 의 수를 홀수로 해도 되는데, 이러한 경우에는, 피니언축 (Sv) 의 수를 많게 함으로써 출력축 (So) 의 진동이 비교적 안정적인 것으로 된다.

또, 상기 서술한 증속기 (10A) 의 출력 기어 (12A, 12B) 및 피니언축 (Sv) 의 출력축측이 되는 기어 (14) 를 헬리컬 기어로 하고, 각 헬리컬 기어에 형성되는 헬리컬이의 방향을 같은 수로 하는 것이 바람직하다.

구체적으로 설명하면, 예를 들어 도 3 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 출력 기어 (12A, 12B) 에 형성되는 헬리컬이를 서로 역방향으로 하면, 이들과 맞물려지는 기어 (14A, 14C) 및 기어 (14B, 14D) 에 형성되는 헬리컬이의 방향도 서로 역방향이 된다. 따라서, 6 개의 헬리컬 기어로 이루어지는 출력 기어 (12A, 12B) 및 기어 (14A∼14D) 에 관해서는, 서로 반대 방향이 되는 헬리컬이의 방향이 3 개씩의 같은 수로 된다.

이와 같이 구성하면, 각 헬리컬 기어의 맞물림부에 있어서 작용하는 추력 (Fs) 은, 헬리컬이의 방향에 따라서 역방향이 된다. 이 때문에 헬리컬 기어에 작용하는 추력 (Fs) 이 서로 상쇄되어, 추력 (Fs) 의 경감에 의한 스러스트 베어링의 소형화나 설치의 생략을 가능케 하기 때문에, 증속기 (10A) 의 경량화를 촉진할 수 있다.

또한, 상기 서술한 증속기 (10A) 는, 예를 들어 도 4 에 나타내는 바와 같이, 기어 (14) 를 덮도록 한 형상, 즉 기어 (14) 의 배치에 따른 단차를 갖는 형상의 케이싱 (15A) 이 된다. 이 결과, 케이싱 (15A) 의 단차부에는 세로벽 부분이 존재하게 되고, 이러한 단차부가 평판에 형성된 리브 등의 보강 구조와 동일하게 기능하여 강성을 향상시키고 있다. 또한, 기어 (14) 의 배치에 맞춘 형상으로 함으로써, 연속하는 평판 부분의 면적이 감소하고 있기 때문에, 이 점에서도 케이싱 (15A) 의 강성이 향상되고 있다.

따라서, 풍차 회전날개 (5) 가 장착되어 일체로 회전하는 로터 헤드 (4) 와 드라이브 트레인 (D) 을 통해서 연결되어 있는 발전기 (20) 를 구동하여 발전을 행하는 풍력 발전 장치 (1) 는, 드라이브 트레인이 상기 서술한 증속기 (10A) 를 구비하고 있음으로써, 드라이브 트레인 (D) 의 경량화에 의해 지지기둥 (2) 이나 나셀 (3) 의 하중 부담을 경감시킬 수 있다.

즉, 본 발명의 변속 장치는, 적은 단수로 큰 기어비를 얻을 수 있고, 또한 경량화할 수 있는 증속기 (10A) 의 제공을 가능케 한다. 그리고, 본 발명의 증속기 (10A) 를 구비한 풍력 발전 장치 (1) 는, 증속기 (10A) 가 소형화 및 경량화되기 때문에, 드라이브 트레인 (D) 을 설치하는 지지기둥 (2) 이나 나셀대판 및 기초 (6) 등의 하중 부담을 경감시킬 수 있다.

그런데, 상기 서술한 실시형태에서는, 본 발명의 변속 장치를 풍력 발전 장치 (1) 의 드라이브 트레인 (D) 에 적용되는 증속기 (10A) 로서 설명했지만, 이것에 한정되지 않고 각종 적용예가 가능하다. 또한, 본 발명의 변속 장치는 상기 서술한 실시형태의 증속기에 한정되지 않고, 입력축 및 출력축을 반대로 함으로써 감속기로서 사용하는 것도 가능하다.

또, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되지 않으며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 적절히 변경할 수 있다.

Claims

평행 기어를 조합하여 구성되고, 입력축에 형성한 입력 기어와 출력축에 형성한 출력 기어의 사이가, 양 단부에 이수가 상이한 기어를 구비하여 둘레 방향으로 복수 배치된 변속축을 통해서 연결되는 변속 장치로서,

복수의 상기 변속축의 출력축측 기어가, 상기 출력축의 축방향으로 어긋나게 복수 형성된 상기 출력 기어와 둘레 방향에 있어서 번갈아 맞물려 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 변속축이 짝수로 형성되고, 상기 출력축의 축 중심을 통과하여 직교하는 직선 상에 쌍으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 변속 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 출력 기어 및 상기 변속축의 출력축측 기어가 헬리컬 기어가 되고, 각 헬리컬 기어에 형성되는 헬리컬이의 방향을 같은 수로 한 것을 특징으로 하는 변속 장치.
풍차 회전날개가 장착되어 일체로 회전하는 로터 헤드와 드라이브 트레인을 통해서 연결되어 있는 발전기를 구동하여 발전을 행하는 풍력 발전 장치로서,

상기 드라이브 트레인이, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 변속 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.