KR20140029792A - Gear assembly and wind power generator including the assembly - Google Patents

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KR20140029792A
KR20140029792A KR1020120095465A KR20120095465A KR20140029792A KR 20140029792 A KR20140029792 A KR 20140029792A KR 1020120095465 A KR1020120095465 A KR 1020120095465A KR 20120095465 A KR20120095465 A KR 20120095465A KR 20140029792 A KR20140029792 A KR 20140029792A
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gear
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planetary
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KR1020120095465A
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도진규
한영권
이수민
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삼성중공업 주식회사
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    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D15/00—Transmission of mechanical power
    • 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
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    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
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    • 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

Abstract

Disclosed are a gear assembly and a wind power generator including the same. According to an embodiment of the present invention, the gear assembly includes a ring-shaped ring gear with multiple ring gear teeth on the inner circumference; and one or more planet gears which are positioned inside the ring gear and which have planet gear teeth on the outer circumference to be engaged with the ring gear teeth. A guide gear tooth as a part of the ring gear teeth or planet gear teeth has a guide. The guide may protrude from the tip end of the guide gear tooth in the longitudinal direction of the guide gear teeth.

Description

기어 어셈블리 및 이를 포함하는 풍력 발전기{GEAR ASSEMBLY AND WIND POWER GENERATOR INCLUDING THE ASSEMBLY}GEAR ASSEMBLY AND WIND POWER GENERATOR INCLUDING THE ASSEMBLY}

본 발명은 풍력 발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기어 어셈블리를 포함하는 풍력 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind generator, and more particularly to a wind generator comprising a gear assembly.

최근 들어 지구온난화, 고유가 등의 문제를 해결하기 위해 석유 자원을 대체할 대체 에너지 개발이 한창이다. 이러한 대체 에너지 중에서 풍력발전은 오염물질의 배출이 전혀 없고 환경을 훼손할 우려가 없다는 점에서 해당 기술에 대한 연구와 개발이 활발히 진행되고 있다.In recent years, the development of alternative energy to replace petroleum resources is in full swing to solve problems such as global warming and high oil prices. Among these alternative energy sources, wind power generation is actively researching and developing the technology because there is no pollutant emission and there is no possibility of damaging the environment.

풍력 발전기는 전방에서 불어오는 바람에 의해 블레이드들과 허브가 회전하고, 허브의 회전 에너지가 메인 샤프트를 통해 증속기에 전달된다. 증속기는 메인 샤프트에서 입력되는 회전 속도를 발전용 속도로 증속하고, 이를 발전기에 출력한다. 발전기는 회전 에너지를 전기 에너지로 변환한다.The wind generator rotates the blades and the hub by the wind blowing from the front, and the rotational energy of the hub is transmitted to the speed increaser through the main shaft. The speed increaser increases the rotational speed input from the main shaft to the speed for power generation and outputs it to the generator. The generator converts rotational energy into electrical energy.

증속기는 복수의 기어들이 서로 맞물려 회전하면서, 회전 속도를 증속시킨다. 기어들은 다수의 영역에서 기어치들이 서로 맞물리는데, 이러한 기어들의 조립이 용이하지 않다. 기어들이 조립되는 과정에서 기어치들이 손상되며, 손상으로 인해 기어치들의 추가가공 또는 재가공이 요구된다.The speed increaser speeds up the rotational speed while a plurality of gears are engaged with each other to rotate. Gears mesh gears with each other in a number of areas, which is not easy to assemble. The gear teeth are damaged in the process of assembling the gears, and the damage requires additional machining or reworking of the gear teeth.

본 발명의 실시예는, 기어들을 용이하게 조립할 수 있는 기어 어셈블리를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention seek to provide a gear assembly that can easily assemble gears.

또한, 본 발명의 실시예는 기어치들의 손상을 예방할 수 있는 기어 어셈블리를 제공하고자 한다.In addition, an embodiment of the present invention is to provide a gear assembly that can prevent damage to the gear teeth.

본 발명의 일 측면에 따르면, 기어 어셈블리는 링 형상을 가지며, 내주면에 복수의 링 기어치들이 형성된 링 기어; 및 상기 링 기어의 내측에 위치하며, 상기 링 기어치들과 맞물리는 유성 기어치들이 외주면에 형성된 적어도 하나 이상의 유성기어를 포함하되, 상기 링 기어치들 또는 상기 유성 기어치들 중 일부인 가이드 기어치에는 가이드가 마련되고, 상기 가이드는 상기 가이드 기어치의 끝단으로부터 상기 가이드 기어치의 길이방향으로 돌출될 수 있다.According to an aspect of the invention, the gear assembly has a ring shape, a ring gear formed with a plurality of ring gear teeth on the inner peripheral surface; And at least one planetary gear disposed on an inner circumferential surface of planetary gear teeth engaged with the ring gear teeth, the guide gear being a part of the ring gear teeth or the planetary gear teeth. The guide may protrude from the end of the guide gear teeth in the longitudinal direction of the guide gear teeth.

또한, 상기 가이드는 그 끝단으로 갈수록 단면적이 점차 감소할 수 있다.In addition, the cross-sectional area may gradually decrease toward the end of the guide.

또한, 상기 가이드의 끝단은 라운드지게 가공되거나 모따기 가공될 수 있다.In addition, the end of the guide may be rounded or chamfered.

또한, 상기 가이드는 상기 가이드 기어치의 길이방향으로 경사진 경사면을 가질 수 있다.In addition, the guide may have an inclined surface inclined in the longitudinal direction of the guide gear teeth.

또한, 상기 가이드 기어치의 끝단과 상기 가이드 중 어느 하나에는 돌기가 형성되고, 나머지 하나에는 상기 돌기가 삽입되는 홈이 형성되며, 상기 가이드는 상기 가이드 기어치로부터 탈착가능할 수 있다.In addition, any one of the end of the guide gear teeth and the guide is formed with a projection, the other one is formed with a groove into which the projection is inserted, the guide may be removable from the guide gear teeth.

또한, 상기 유성기어는 세 개 제공되고, 상기 링 기어 내측에서 삼각 형태로 배치될 수 있다.In addition, three planetary gears may be provided and arranged in a triangular shape inside the ring gear.

또한, 상기 유성기어들과 동시에 접촉하며, 외주면에 상기 유성기어들의 상기 유성 기어치들과 맞물리는 복수의 썬 기어치들이 형성된 썬 기어를 더 포함하되, 상기 썬 기어치들 중 일부에는 그 끝단으로부터 길이방향으로 가이드가 돌출될 수 있다.The apparatus may further include a sun gear in contact with the planetary gears, the sun gear having a plurality of sun gear teeth formed on an outer circumferential surface thereof and engaging the planetary gear teeth of the planetary gears. The guide may protrude.

본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력 발전기는 블레이드들이 결합되는 허브; 상기 허브와 연결되며, 상기 허브와 함께 회전하는 메인 샤프트; 상기 메인 샤프트에서 전달되는 회전 속도를 발전용 속도로 증속시키고 이를 출력하는 증속기; 및 상기 증속기에서 출력되는 회전 에너지를 전기 에너지를 변환하는 발전기를 포함하되, 상기 증속기는, 상술한 기어 어셈블리를 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, a wind generator includes a hub to which blades are coupled; A main shaft connected to the hub and rotating together with the hub; An increaser configured to increase the rotational speed transmitted from the main shaft to a power generation speed and output the same; And a generator for converting rotational energy output from the speed increaser into electrical energy, wherein the speed increaser may include the above-described gear assembly.

본 발명의 실시예에 따르면, 가이드들이 기어치들의 맞물림을 안내하므로 기어들이 용이하게 조립된다.According to an embodiment of the invention, the gears are easily assembled since the guides guide the engagement of the gear teeth.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 기어치들은 가이드들에 안내되어 다른 기어치들과 충돌이 예방되므로, 기어치들의 손상이 예방된다.Further, according to the embodiment of the present invention, the gear teeth are guided to the guides so that collision with other gear teeth is prevented, so that damage of the gear teeth is prevented.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기를 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증속기의 원리를 간략하게 나타내는 도면이고,
도 3은 도 2의 유성기어 어셈블리를 나타내는 분해 사시도이고,
도 4는 도 3의 유성기어 어셈블리를 나타내는 단면도이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유성기어 어셈블리를 나타내는 분해 사시도이고,
도 6은 도 5의 유성기어의 기어치들과 링 기어의 기어치들이 맞물리는 과정을 나타내는 도면이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유성기어 어셈블리 일부를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a wind generator according to an embodiment of the present invention,
2 is a view briefly showing the principle of the speed increaser according to an embodiment of the present invention,
3 is an exploded perspective view illustrating the planetary gear assembly of FIG. 2;
4 is a cross-sectional view showing the planetary gear assembly of FIG.
5 is an exploded perspective view showing a planetary gear assembly according to another embodiment of the present invention;
6 is a view showing a process of meshing the gear teeth of the planetary gears and the gear teeth of the ring gear of FIG.
7 is a view showing a part of the planetary gear assembly according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a wind generator according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 풍력 발전기(10)는 해상 또는 산의 능선과 같이 풍속이 강한 장소에 설치될 수 있다. 풍력 발전기(10)는 타워(100), 블레이드(200), 허브(300), 그리고 나셀(400)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the wind turbine generator 10 may be installed in a place having a strong wind speed such as a marine or mountain ridge line. The wind generator 10 includes a tower 100, a blade 200, a hub 300, and a nacelle 400.

타워(100)는 예를 들어 지면 등에 고정 설치될 수 있다. 타워(100)의 전방에는 블레이드(200)와 허브(300)가 제공된다.The tower 100 may be fixed to the ground, for example. A blade 200 and a hub 300 are provided in front of the tower 100.

블레이드(200)는 복수 개 제공되며, 허브(300)를 중심으로 방사상으로 배치된다. 블레이드(200)는 루트(root)가 허브(300)에 고정 결합한다. 블레이드(200)들은 익형(airfoil) 단면을 가지며, 전방으로부터 불어오는 바람에 대해 일정한 받음각(angle of attack)을 갖도록 배치된다. 풍력 발전기(10)의 전방에서 불어오는 바람은 블레이드(200)들의 표면을 스쳐 지나면서 양력을 발생시킨다. 발생된 양력은 블레이드(200)들과 허브(300)를 회전시킨다.A plurality of blades 200 are provided and disposed radially about the hub 300. Blade 200 is a root (root) is fixedly coupled to the hub (300). The blades 200 have an airfoil cross section and are arranged to have a constant angle of attack against the wind blowing from the front. Wind blowing from the front of the wind turbine generator 10 generates a lift force as it passes over the surfaces of the blades 200. The generated lift forces the blades 200 and the hub 300 to rotate.

나셀(400)은 타워(100)의 상단에 위치한다. 나셀(400)은 나셀 커버(410), 증속기(420), 그리고 발전기(430)를 포함한다.The nacelle 400 is located at the top of the tower 100. The nacelle 400 includes a nacelle cover 410, a speed increaser 420, and a generator 430.

나셀 커버(410)는 증속기(420)와 발전기(430)가 수용되는 공간을 제공한다. 나셀 커버(410)는 비전도성 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 나셀 커버(410)는 FRP (Fiber Reinforced Plastics) 재질로 제공될 수 있다.The nacelle cover 410 provides a space in which the accelerator 420 and the generator 430 are accommodated. The nacelle cover 410 may be provided with a nonconductive material. For example, the nacelle cover 410 may be made of FRP (Fiber Reinforced Plastics).

증속기(420)는 허브(300)와 연결된 메인 샤프트(310)와 연결된다. 증속기(420)는 메인 샤프트(310)에서 입력되는 회전 속도를 발전용 속도로 증가시키고, 이를 출력하여 발전기(430)에 전달한다. 발전기(430)는 증속기(420)에서 출력된 회전 에너지를 전기 에너지로 변환시킨다.The speed increaser 420 is connected to the main shaft 310 connected to the hub 300. The speed increaser 420 increases the rotational speed input from the main shaft 310 to the speed for power generation, and outputs it to the generator 430. The generator 430 converts the rotational energy output from the speed increaser 420 into electrical energy.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증속기의 원리를 간략하게 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 유성기어 어셈블리를 나타내는 분해 사시도이다.2 is a view briefly showing the principle of the speed increaser according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view showing the planetary gear assembly of FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 증속기(420)는 유성기어 어셈블리(500)와 평행기어 어셈블리(600)를 포함한다. 유성기어 어셈블리(500)는 메인 샤프트(310)와 연결되며, 메인 샤프트(310)로부터 회전 속도가 입력된다. 평행기어 어셈블리(600)는 유성기어 어셈블리(500)에 입력된 회전 속도를 증가시켜 발전기(430)에 전달한다. 이하, 각 구성에 대해 상세하게 설명한다.2 and 3, the speed increaser 420 includes a planetary gear assembly 500 and a parallel gear assembly 600. The planetary gear assembly 500 is connected to the main shaft 310, and the rotation speed is input from the main shaft 310. The parallel gear assembly 600 increases the rotation speed input to the planetary gear assembly 500 and transmits the rotational speed to the generator 430. Hereinafter, each configuration will be described in detail.

도 4는 도 3의 유성기어 어셈블리를 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating the planetary gear assembly of FIG. 3.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 유성기어 어셈블리(500)는 링 기어(510), 하우징(520), 유성기어(530), 그리고 썬 기어(540)를 포함한다.2 to 4, the planetary gear assembly 500 includes a ring gear 510, a housing 520, a planetary gear 530, and a sun gear 540.

링 기어(510)는 링 형상으로 제공된다. 링 기어(510)는 예컨대, 나셀 커버(410)에 고정 지지되거나, 나셀 커버(410) 내부에 위치하는 별도의 지지부재(미도시)에 고정 지지될 수 있다. 링 기어(510)는 링 기어치(511)를 가진다. 링 기어치(511)는 링 기어(510)의 내주면에 형성된다. 링 기어치(511)는 링 기어(510)의 둘레를 따라 복수 개가 연속적으로 제공된다. The ring gear 510 is provided in a ring shape. For example, the ring gear 510 may be fixedly supported by the nacelle cover 410 or may be fixedly supported by a separate support member (not shown) located inside the nacelle cover 410. The ring gear 510 has a ring gear tooth 511. The ring gear tooth 511 is formed on the inner circumferential surface of the ring gear 510. A plurality of ring gear teeth 511 are continuously provided along the circumference of the ring gear 510.

링 기어치(511)들 중 일부에는 가이드(512)가 제공된다. 이하, 가이드(512)가 제공된 링 기어치(511)를 링 가이드 기어치(511a)라 한다. 가이드(512)는 링 가이드 기어치(511a)의 끝단에 제공된다. 가이드(512)는 링 가이드 기어치(511a)의 끝단으로부터 링 가이드 기어치(511a)의 길이방향으로 돌출된다. Some of the ring gear teeth 511 are provided with a guide 512. Hereinafter, the ring gear tooth 511 provided with the guide 512 is called ring guide gear tooth 511a. The guide 512 is provided at the end of the ring guide gear tooth 511a. The guide 512 protrudes in the longitudinal direction of the ring guide gear tooth 511a from the end of the ring guide gear tooth 511a.

가이드(512)는 링 가이드 기어치(511a)의 끝단으로부터 멀어질수록 단면이 점차 감소할 수 있다. 가이드(512)의 끝단은 라운드지게 가공될 수 있다. 또는 가이드(512)의 끝단은 모따기 가공될 수 있다.As the guide 512 moves away from the end of the ring guide gear tooth 511a, the cross section may gradually decrease. The end of the guide 512 may be rounded. Alternatively, the end of the guide 512 may be chamfered.

가이드(512)들은 복수의 그룹으로 구분될 수 있다. 동일 그룹에는 복수의 가이드(512)들이 포함될 수 있다. 동일 그룹에 속하는 가이드(512)들은 링 기어의 둘레를 따라 인접하여 위치한다.  The guides 512 may be divided into a plurality of groups. The same group may include a plurality of guides 512. Guides 512 belonging to the same group are located adjacent along the circumference of the ring gear.

가이드(512)들의 그룹 수는 유성기어(530)의 개수에 대응된다. 가이드(512)들은 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 3개의 그룹으로 구분될 수 있다. 제1그룹의 가이드(512a)들, 제2그룹의 가이드(512b)들, 그리고 제3그룹의 가이드(512c)들은 링 기어(510)의 중심을 기준으로 삼각 형태로 위치할 수 있다. 예컨대, 제1그룹의 가이드(512a)들, 제2그룹의 가이드(512b)들 그리고 제3그룹의 가이드(512c)들은 링 기어(510)의 중심을 기준으로 120°를 이루는 지점에 서로 위치할 수 있다.The number of groups of the guides 512 corresponds to the number of the planetary gears 530. The guides 512 may be divided into three groups as can be seen in FIG. 3. The guide 512a of the first group, the guide 512b of the second group, and the guide 512c of the third group may be located in a triangular shape with respect to the center of the ring gear 510. For example, the guides 512a of the first group, the guides 512b of the second group and the guides 512c of the third group may be positioned at 120 ° with respect to the center of the ring gear 510. Can be.

유성기어(530)는 링 기어(510)의 내측에 위치한다. 유성기어(530)는 링 기어(510)보다 작은 반경을 가진다. 유성기어(530)의 외주면에는 유성 기어치(531)가 형성된다. 유성 기어치(531)는 유성기어(530)의 둘레를 따라 복수 개가 연속적으로 제공된다. 유성 기어치(531)들은 링 기어치(511)들과 맞물린다.The planetary gear 530 is located inside the ring gear 510. The planetary gear 530 has a smaller radius than the ring gear 510. Planetary gear teeth 531 are formed on the outer circumferential surface of the planetary gear 530. A plurality of planetary gear teeth 531 are continuously provided along the circumference of the planetary gear 530. The planetary gear teeth 531 mesh with the ring gear teeth 511.

상술한 유성기어(530)는 링 기어(510)의 내측에 적어도 하나 이상 제공될 수 있다. 예컨대, 유성기어(530)는 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 3개 제공될 수 있다. 유성기어(530)들은 삼각 형태로 배치된다. 유성기어(530)들은 동일한 반경을 가질 수 있다.At least one planetary gear 530 described above may be provided inside the ring gear 510. For example, three planetary gears 530 may be provided as shown in FIG. 3. The planetary gears 530 are arranged in a triangular shape. The planetary gears 530 may have the same radius.

유성기어(530)들은 하우징(520)에 수용된다. 하우징(520)은 유성기어(530)들을 하나의 모듈로 연결한다. 하우징(520)의 일면에는 결합부(521)가 돌출된다. 결합부(521)에는 메인 샤프트(310)의 일단이 결합된다.The planetary gears 530 are accommodated in the housing 520. The housing 520 connects the planetary gears 530 into one module. The coupling part 521 protrudes from one surface of the housing 520. One end of the main shaft 310 is coupled to the coupling portion 521.

메인 샤프트(310)는 하우징(520)과 유성기어(530)들을 메인 샤프트(310)의 축을 중심으로 회전시킨다. 유성기어(530)들은, 유성 기어치(531)들이 링 기어치(511)들과 맞물린 상태로, 링 기어(510)의 둘레를 따라 이동한다. 이 과정에서 유성기어(530)들은 자체 회전축(532)을 중심으로 회전한다.The main shaft 310 rotates the housing 520 and the planetary gears 530 about the axis of the main shaft 310. The planetary gears 530 move along the circumference of the ring gear 510 with the planetary gear teeth 531 engaged with the ring gear teeth 511. In this process, the planetary gears 530 rotate about their own rotation axis 532.

썬 기어(540)는 유성기어(530)들 사이에 위치된다. 썬 기어(540)는 유성기어(530)보다 작은 반경을 가질 수 있다. 썬 기어(540)는 유성기어(530)들과 동시 접촉한다. 썬 기어(540)는 썬 기어치(541)를 가진다.The sun gear 540 is located between the planetary gears 530. The sun gear 540 may have a smaller radius than the planetary gear 530. The sun gear 540 is in simultaneous contact with the planetary gears 530. The sun gear 540 has a sun gear tooth 541.

썬 기어치(541)는 썬 기어(540)의 외주면에 형성된다. 썬 기어치(541)는 썬 기어(540)의 둘레를 따라 복수 개 제공된다. 썬 기어치(541)들은 유성 기어치(531)들과 맞물린다.The sun gear tooth 541 is formed on the outer circumferential surface of the sun gear 540. The sun gear tooth 541 is provided in plural along the circumference of the sun gear 540. Sun gear teeth 541 mesh with planetary gear teeth 531.

썬 기어치(541)들 중 일부에는 가이드(542)가 제공된다. 이하, 가이드(542)가 제공되는 썬 기어치(541)를 썬 가이드 기어치(541a)라 한다. 가이드(542)는 썬 가이드 기어치(541a)의 끝단에 제공된다. 가이드(542)는 썬 가이드 기어치(541a)의 끝단으로부터 썬 가이드 기어치(541a)의 길이방향으로 돌출된다.Some of the sun gear teeth 541 are provided with a guide 542. Hereinafter, the sun gear tooth 541 provided with the guide 542 is called sun guide gear tooth 541a. The guide 542 is provided at the end of the sun guide gear tooth 541a. The guide 542 protrudes from the end of the sun guide gear tooth 541a in the longitudinal direction of the sun guide gear tooth 541a.

가이드(542)는 썬 가이드 기어치(541a)로부터 멀어질수록 단면적이 점차 작아진다. 이 경우, 가이드(542)의 끝단은 라운드지게 가공되거나 모따기 가공될 수 있다.As the guide 542 moves away from the sun guide gear 541a, the cross-sectional area gradually decreases. In this case, the end of the guide 542 may be rounded or chamfered.

가이드(542)들은 복수의 그룹으로 구분될 수 있다. 동일 그룹에는 복수의 가이드(542)들이 포함될 수 있다. 동일 그룹에 속하는 가이드(542)들은 썬 기어(540)의 둘레를 따라 인접하여 위치한다. The guides 542 may be divided into a plurality of groups. A plurality of guides 542 may be included in the same group. Guides 542 belonging to the same group are located adjacently along the circumference of the sun gear 540.

예컨대, 가이드(542)들은 3개의 그룹으로 구분될 수 있다. 이 경우, 제1그룹의 가이드(542a)들, 제2그룹의 가이드(542b)들, 그리고 제3그룹의 가이드(542c)들은 링 기어(540)의 중심을 기준으로 서로 120°를 이루는 지점에 위치할 수 있다.For example, the guides 542 may be divided into three groups. In this case, the guides 542a of the first group, the guides 542b of the second group, and the guides 542c of the third group are positioned at 120 ° with respect to the center of the ring gear 540. Can be located.

제1그룹의 가이드(542a)들이 제공되는 썬 가이드 기어치(541a)들은 유성기어(530)들 중 어느 하나와 맞물리고, 제2그룹의 가이드(542b)들이 제공되는 썬 가이드 기어치(541a)들은 다른 하나의 유성기어(530)와 맞물리고, 제3그룹의 가이드(542c)들이 제공되는 썬 가이드 기어치(541a)들은 나머지 하나의 유성기어(530)와 맞물린다.The sun guide gear teeth 541a provided with the first group of guides 542a mesh with any one of the planetary gears 530, and the sun guide gear teeth 541a provided with the second group of guides 542b. Are engaged with the other planetary gear 530, and the sun guide gear teeth 541a provided with the third group of guides 542c are engaged with the other planetary gear 530.

썬 기어(540)는 유성기어(530)들의 회전에 맞물려 회전한다. 썬 기어(540)는 유성기어(530)들보다 작은 반경을 가지므로, 회전량 및 회전속도가 증가한다.The sun gear 540 rotates in engagement with the rotation of the planetary gears 530. Since the sun gear 540 has a smaller radius than the planetary gears 530, the rotation amount and the rotation speed are increased.

썬 기어(540)의 회전은 평행기어 어셈블리(600)에 전달된다. 평행기어 어셈블리(600)는 제1휠(610), 제1피니언(620), 제2휠(630), 그리고 제2피니언(640)을 포함한다.Rotation of the sun gear 540 is transmitted to the parallel gear assembly 600. The parallel gear assembly 600 includes a first wheel 610, a first pinion 620, a second wheel 630, and a second pinion 640.

제1휠(610)은 연결수단(611), 예컨대 샤프트를 통해 썬 기어(540)와 연결된다. 제1휠(610)은 썬 기어(540)보다 큰 반경을 가질 수 있다. 썬 기어(540)의 회전량 및 회전 속도는 제1휠(610)에 전달된다.The first wheel 610 is connected to the sun gear 540 through a connecting means 611, for example a shaft. The first wheel 610 may have a larger radius than the sun gear 540. The rotation amount and rotation speed of the sun gear 540 are transmitted to the first wheel 610.

제1피니언(620)은 제1휠(610)과 맞물려 회전한다. 제1피니언(620)은 제1휠(610)보다 작은 반경을 가질 수 있다. 제1휠(610)의 회전력이 제1피니언(620)에 전달되는 과정에서, 제1피니언(620)의 회전량 및 회전속도가 증가한다.The first pinion 620 rotates in engagement with the first wheel 610. The first pinion 620 may have a smaller radius than the first wheel 610. In the process of transmitting the rotational force of the first wheel 610 to the first pinion 620, the amount of rotation and the rotational speed of the first pinion 620 increases.

제2휠(630)은 연결수단(621)에 의해 제1피니언(620)과 연결된다. 제1피니언(620)의 회전량 및 회전속도는 제2휠(630)에 전달된다.The second wheel 630 is connected to the first pinion 620 by the connecting means 621. The rotation amount and rotation speed of the first pinion 620 are transmitted to the second wheel 630.

제2피니언(640)은 제2휠(630)과 맞물려 회전한다. 제2피니언(640)은 제2휠(630)보다 작은 반경을 가질 수 있다. 제2휠(630)의 회전력이 제2피니언(640)에 전달되는 과정에서, 제2피니언(640)의 회전량 및 회전속도가 증가한다.The second pinion 640 rotates in engagement with the second wheel 630. The second pinion 640 may have a smaller radius than the second wheel 630. In the process of transmitting the rotational force of the second wheel 630 to the second pinion 640, the amount of rotation and the rotational speed of the second pinion 640 increases.

이와 같이, 평행기어 어셈블리(600)는 반경이 상이한 휠(610, 630)과 피니언(620, 640)을 복수 개 제공하고 이들이 맞물려 회전하도록 배치되므로, 회전 에너지가 전달되는 과정에서 회전량 및 회전속도가 증가한다. 휠(610, 630)과 피니언(620, 640)의 개수 및 배치는 다양하게 변경될 수 있다.As such, since the parallel gear assembly 600 provides a plurality of wheels 610 and 630 and pinions 620 and 640 having different radii and are arranged to rotate in engagement with each other, the rotation amount and rotation speed in the process of transmitting the rotational energy. Increases. The number and arrangement of the wheels 610 and 630 and pinions 620 and 640 may be variously changed.

상술한 유성기어 어셈블리(500)의 조립 시, 유성기어(530)들은 유성 기어치(531)들이 링 기어(510)의 링 기어치(511)들과 맞물리고, 썬 기어(540)의 썬 기어치(541)들과 맞물리도록 링 기어(510) 내부에 삽입된다. 이 과정에서, 유성기어(530)들은 최소한 6군데에서 기어 물림이 발생한다. 유성기어(530)들이 링 기어(510) 내부로 삽입되는 과정에서 기어 물림은 동시에 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나, 기어치(511, 531, 541)들의 간격이 촘촘하므로, 기어치(511, 531, 541)들이 맞물리는 과정에서 기어치(511, 531, 541)들의 손상이 발생할 수 있다. When assembling the planetary gear assembly 500 described above, the planetary gears 530 may have the planetary gear teeth 531 mesh with the ring gear teeth 511 of the ring gear 510, and the sun gear of the sun gear 540. It is inserted inside ring gear 510 to engage teeth 541. In this process, the planetary gears 530 may have at least six gear bites. In the process where the planetary gears 530 are inserted into the ring gear 510, gear bites are preferably performed simultaneously. However, since the spacing between the gear teeth 511, 531, 541 is tight, damage to the gear teeth 511, 531, 541 may occur while the gear teeth 511, 531, 541 are engaged.

가이드(512, 542)는 기어치(511, 541)들이 다른 기어(530)의 기어치(531)들과 맞물리는 과정에서, 기어치들(511, 531, 541)의 손상을 예방한다. 가이드(512, 542)는 그 끝단으로 갈수록 단면적이 감소하므로, 인접한 가이드(512, 542)들의 끝단 사이 간격은 기어치(511, 541)들의 사이 간격보다 넓다. 기어치(531)들은 가이드(512, 542)들의 끝단 사이 공간으로 여유 있게 삽입되고, 가이드(512, 542)들에 안내되어 다른 기어(510, 540)의 기어치(511, 541)들과 맞물릴 수 있다. 그리고, 가이드(512, 542)는 그 끝단이 라운드 지거나 모따기 가공되므로, 기어치(531)들은 가이드(512, 542)를 따라 안전하게 기어치(511, 541)들과 맞물릴 수 있다.The guides 512, 542 prevent damage to the gear teeth 511, 531, 541 while the gear teeth 511, 541 mesh with the gear teeth 531 of the other gear 530. As the guides 512 and 542 decrease in cross-sectional area toward their ends, the spacing between the ends of the adjacent guides 512 and 542 is wider than the spacing between the gear teeth 511 and 541. Gear teeth 531 are loosely inserted into the space between the ends of the guides 512 and 542 and guided to the guides 512 and 542 to fit the gear teeth 511 and 541 of the other gears 510 and 540. Can be bitten. In addition, since the ends of the guides 512 and 542 are rounded or chamfered, the gear teeth 531 can be safely engaged with the gear teeth 511 and 541 along the guides 512 and 542.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유성기어 어셈블리를 나타내는 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 유성기어의 기어치들과 링 기어의 기어치들이 맞물리는 과정을 나타내는 도면이다.5 is an exploded perspective view illustrating a planetary gear assembly according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a view illustrating a process of meshing gear teeth of the planetary gears with gear gears of the ring gear of FIG. 5.

도 5 및 도 6을 참조하면, 가이드(514, 544)는 링 기어(510)의 링 기어치(511)들 중 일부인 링 가이드 기어치(511a), 그리고 썬 기어(540)의 썬 기어치(541)들 중 일부인 썬 가이드 기어치(541a)에 제공된다. 5 and 6, the guides 514 and 544 are ring guide gear teeth 511a which are part of the ring gear teeth 511 of the ring gear 510, and the sun gear teeth of the sun gear 540. A sun guide gear 541a, which is part of 541.

가이드(514, 544)는 그 끝단으로 갈수록 단면적이 점차 감소한다.Guides 514 and 544 gradually decrease in cross-sectional area toward their ends.

가이드(514, 544)는 도 3의 실시예에 도시된 가이드(512, 542)보다 높이가 높게 제공될 수 있다. 가이드(514, 544)는 경사면(515, 545)을 가진다. 경사면(515, 545)은 기어치(541)의 길이방향으로 경사진다.Guides 514 and 544 may be provided higher than guides 512 and 542 shown in the embodiment of FIG. 3. Guides 514 and 544 have sloped surfaces 515 and 545. The inclined surfaces 515 and 545 are inclined in the longitudinal direction of the gear tooth 541.

본 실시예의 경우, 가이드(514, 544)의 높이가 상대적으로 높으므로, 도 6과 같이 기어치(531)들이 삽입될 수 있는 공간이 여유 있게 제공된다. 기어치(531)들은 가이드(514)의 경사면(515)을 따라 이동하므로, 링 기어(510)의 기어치(511)들의 사이 공간으로 안전하게 삽입될 수 있다.In the present embodiment, since the heights of the guides 514 and 544 are relatively high, a space in which the gear teeth 531 can be inserted is provided as shown in FIG. 6. Since the gear teeth 531 move along the inclined surface 515 of the guide 514, the gear teeth 531 can be safely inserted into the space between the gear teeth 511 of the ring gear 510.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유성기어 어셈블리 일부를 나타내는 도면이다.7 is a view showing a part of the planetary gear assembly according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 가이드(547)는 썬 기어(540)에 탈부착 가능하다. 가이드(547)에는 돌기(548)가 형성되고, 썬 기어치(541) 중 일부인 썬 가이드 기어치(541a) 끝단에는 홈(546)이 형성된다. 돌기(548)는 홈(546)에 삽입 가능하다. 돌기(548)가 홈(546)에 삽입됨으로써, 가이드(547)는 썬 기어(540)에 부착된다. 이와 달리, 가이드(547)에 홈(546)이 형성되고, 썬 기어(540)에 돌기(548)가 형성될 수 있다.Referring to FIG. 7, the guide 547 may be detachably attached to the sun gear 540. A protrusion 548 is formed in the guide 547, and a groove 546 is formed at the end of the sun guide gear tooth 541a which is a part of the sun gear tooth 541. The protrusion 548 can be inserted into the groove 546. As the protrusion 548 is inserted into the groove 546, the guide 547 is attached to the sun gear 540. Alternatively, the groove 546 may be formed in the guide 547, and the protrusion 548 may be formed in the sun gear 540.

가이드(547)는 유성기어 어셈블리(500")의 조립 시 썬 기어(540)에 부착되고, 조립이 완료된 후 탈착되어 따로 보관될 수 있다.The guide 547 may be attached to the sun gear 540 when the planetary gear assembly 500 ″ is assembled, and may be detached and stored separately after the assembly is completed.

도시되지 않았으나, 링 기어(510)(도 3 및 5 참조)에 제공되는 가이드(514)(도 3 및 5 참조)도 동일한 구조에 의해 링 기어(510)에 탈부착될 수 있다.Although not shown, the guide 514 (see FIGS. 3 and 5) provided in the ring gear 510 (see FIGS. 3 and 5) may also be attached to and detached from the ring gear 510 by the same structure.

상술한 실시예들에서는 가이드(512, 542, 514, 544, 547)가 링 기어(510)와 썬 기어(540)에 제공되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 가이드는 유성기어(530)의 유성 기어치(531)들 중 일부에 제공될 수 있다. 가이드가 제공되는 유성 기어치(531)를 유성 가이드 기어치라 한다.In the above-described embodiments, the guides 512, 542, 514, 544, and 547 are provided to the ring gear 510 and the sun gear 540. May be provided in some of 531. The planetary gear teeth 531 to which the guide is provided are called planetary guide gear teeth.

가이드는 유성 가이드 기어치(531)의 끝단으로부터 유성 가이드 기어치(531)의 길이방향으로 돌출된다. 가이드는 상술한 링 가이드 기어치(511)와 썬 가이드 기어치(531, 541)에 형성된 가이드(512, 542, 514, 544, 547)와 동일한 형상을 가질 수 있다. 유성 가이드 기어치(531)들은 복수의 그룹으로 구분될 수 있다. 그룹 개수는 유성 기어(530)가 링 기어(510) 및 썬 기어(540)와 맞물리는 영역의 개수에 대응된다. The guide projects from the end of the planetary guide gear tooth 531 in the longitudinal direction of the planetary guide gear tooth 531. The guide may have the same shape as the guides 512, 542, 514, 544, and 547 formed in the ring guide gear tooth 511 and the sun guide gear teeth 531 and 541. The planetary guide gear teeth 531 may be divided into a plurality of groups. The number of groups corresponds to the number of regions in which the planetary gear 530 meshes with the ring gear 510 and the sun gear 540.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, many modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

10: 풍력 발전기 100: 타워
200: 블레이드 300: 허브
310: 메인 샤프트 400: 나셀
410: 나셀 커버 420: 증속기
430: 발전기 500: 유성기어 어셈블리
510: 링 기어 520: 하우징
530: 유성기어 540: 썬 기어
511, 531, 541: 기어치 512, 542, 514, 544, 547: 가이드10: Wind generator 100: Tower
200: blade 300: hub
310: main shaft 400: nacelle
410: nacelle cover 420: accelerator
430: generator 500: planetary gear assembly
510: ring gear 520: housing
530: planetary gear 540: sun gear
511, 531, 541: gear teeth 512, 542, 514, 544, 547: guide

Claims (8)

링 형상을 가지며, 내주면에 복수의 링 기어치들이 형성된 링 기어; 및
상기 링 기어의 내측에 위치하며, 상기 링 기어치들과 맞물리는 유성 기어치들이 외주면에 형성된 적어도 하나 이상의 유성기어를 포함하되,
상기 링 기어치들 또는 상기 유성 기어치들 중 일부인 가이드 기어치에는 가이드가 마련되고,
상기 가이드는 상기 가이드 기어치의 끝단으로부터 상기 가이드 기어치의 길이방향으로 돌출되는 기어 어셈블리.A ring gear having a ring shape and having a plurality of ring gear teeth formed on an inner circumferential surface thereof; And
Located inside the ring gear, the planetary gear teeth engaging with the ring gear teeth includes at least one planetary gear formed on the outer peripheral surface,
A guide is provided on the guide gear tooth which is part of the ring gear teeth or the planetary gear teeth,
The guide is a gear assembly protruding in the longitudinal direction of the guide gear teeth from the end of the guide gear teeth. 제1항에 있어서,
상기 가이드는 그 끝단으로 갈수록 단면적이 점차 감소하는, 기어 어셈블리.The method of claim 1,
And the guide gradually decreases in cross-sectional area toward its end. 제2항에 있어서,
상기 가이드의 끝단은 라운드지게 가공되거나 모따기 가공되는, 기어 어셈블리.3. The method of claim 2,
The end of the guide is rounded or chamfered. 제2항에 있어서,
상기 가이드는 상기 가이드 기어치의 길이방향으로 경사진 경사면을 갖는, 기어 어셈블리. 3. The method of claim 2,
And the guide has an inclined surface inclined in the longitudinal direction of the guide gear tooth. 제1항에 있어서,
상기 가이드 기어치의 끝단과 상기 가이드 중 어느 하나에는 돌기가 형성되고, 나머지 하나에는 상기 돌기가 삽입되는 홈이 형성되며,
상기 가이드는 상기 가이드 기어치로부터 탈착가능한, 기어 어셈블리.The method of claim 1,
One end of the guide gear teeth and the guide is formed with a projection, the other one is formed with a groove into which the projection is inserted,
And the guide is detachable from the guide gear tooth. 제1항에 있어서,
상기 유성기어는 세 개 제공되고, 상기 링 기어 내측에서 삼각 형태로 배치되는, 기어 어셈블리.The method of claim 1,
Three planetary gears are provided and are arranged in a triangular shape inside the ring gear. 제 6 항에 있어서,
상기 유성기어들과 동시에 접촉하며, 외주면에 상기 유성기어들의 상기 유성 기어치들과 맞물리는 복수의 썬 기어치들이 형성된 썬 기어를 더 포함하되,
상기 썬 기어치들 중 일부에는 그 끝단으로부터 그 길이방향으로 가이드가 돌출되는, 기어 어셈블리.The method according to claim 6,
And a sun gear in contact with the planetary gears at the same time, the sun gear having a plurality of sun gear teeth formed on an outer circumferential surface thereof and engaged with the planetary gear teeth of the planetary gears,
Some of the sun gear teeth protrude a guide in its longitudinal direction from its end. 블레이드들이 결합되는 허브;
상기 허브와 연결되며, 상기 허브와 함께 회전하는 메인 샤프트;
상기 메인 샤프트에서 전달되는 회전 속도를 발전용 속도로 증속시키고 이를 출력하는 증속기; 및
상기 증속기에서 출력되는 회전 에너지를 전기 에너지를 변환하는 발전기를 포함하되,
상기 증속기는,
상기 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 기어 어셈블리를 포함하는, 풍력 발전기.A hub to which the blades are coupled;
A main shaft connected to the hub and rotating together with the hub;
An increaser configured to increase the rotational speed transmitted from the main shaft to a power generation speed and output the same; And
Including a generator for converting the rotational energy output from the gearbox to electrical energy,
The speed-
A wind generator comprising the gear assembly according to any one of the preceding claims.
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