KR20180005698A - 벨트 구동 메커니즘 - Google Patents

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Abstract

제2 샤프트에 대해 회전하는 관계인 제1 디스크; 상기 제1 디스크와 상기 제2 샤프트 사이에 결합되어 그 회전 축선을 중심으로 제2 샤프트를 회전식으로 구동하는 제1 가요성 부재로서, 상기 제1 가요성 부재는 작동 중에 대략 0 N의 인장 부하를 받는 세그먼트를 갖는 것인 제1 가요성 부재; 상기 제2 샤프트와 출력 샤프트 사이에 결합되어 출력 샤프트를 회전식으로 구동하는 제2 가요성 부재로서, 상기 제2 가요성 부재는 작동 중에 대략 0 N의 인장 부하를 받는 세그먼트를 갖는 제2 가요성 부재를 포함하고, 상기 출력 샤프트는 부하에 연결 가능한 것인 벨트 구동 메커니즘이 개시된다.

Description

벨트 구동 메커니즘
본 발명은 벨트 구동 메커니즘에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 작동 중에 대략 0 N의 인장 부하를 받는 적어도 하나의 세그먼트를 각각 구비하는 제1 가요성 부재 및 제2 가요성 부재를 포함하는 벨트 구동 메커니즘에 관한 것이다.
풍력 터빈은, 하나 이상의 로터 블레이드를 이용하여 바람의 에너지를 포획하도록 구성되며, 제너레이터(generater)를 이용하여 이러한 에너지를 전기 에너지로 변환시키도록 구성된다. 일부 풍력 터빈에 있어서, 로터 블레이드(들)를 지탱하는 허브의 회전 운동을 제너레이터의 회전 운동으로 변환시키기 위해 기어 장치를 포함하는 구동 트레인이 마련된다. 상기 기어 장치는, 다수의 상호 맞물리는 치형 기어 휠을 포함할 수 있는데, 이러한 치형 기어 휠은 허브의 회전 운동과 제너레이터의 샤프트의 회전 운동 사이의 적절한 기어링(gearing)을 제공한다. 대안으로서, 상기 기어 장치는, 풀리들 사이에서 회전 운동을 전달하기 위해, 다수의 벨트 또는 체인을 이용하여 상호 연결되는 다수의 풀리를 포함할 수 있다.
로터로부터 제너레이터로 회전을 전달하기 위해 벨트를 이용하는 것은, 특히 WO2015/058770A1에 공지되어 있다. 라체팅(ratcheting) 또는 치형부 점프(tooth jump)를 방지하기 위해, 예부하 또는 장력을 이용하여 치형 벨트가 설치된다. 상기 예부하는, 최대 부하 작동 중에 벨트가 스프라켓 상에서 점프하지 않게 할 정도로 충분히 커야만 한다. 상기 예부하 장력은 설치 중에 인가된다. 상기 예부하 장력은 벨트 마모 및 소음의 주요한 원인일 수 있다. 부적절한 예부하 또는 부족한 예부하는 또한 치형부의 크랙킹(cracking)을 유발할 수 있다. 이는 또한 시스템 효율을 감소시킬 수 있다. 치형 벨트에 대한 예부하는 벨트 피치 및 폭에 따라 100 파운드를 초과할 수 있는데, Wallace Erickson이 1987년에 Marcel Dekker, Inc.에서 펴낸 Belt Selection and Application for Engieers의 277-299쪽을 참고하라.
종래 기술은 구동 벨트의 간단한 라우팅(routing)에 의존하고 있다. 벨트 장력의 부적절한 할당, 라우팅, 및 정렬은 구동 벨트의 작동 수명을 감소시키는데, 이는 수리 또는 교체에 상당한 비용이 발생함을 의미한다. 이는 또한 터빈 구동 시스템의 전반적인 효율을 감소시킬 수 있는데, 이 역시 비용의 증가를 의미한다.
대표적인 종래 기술인 EP 2391825는, 풀리로부터 제너레이터로 회전을 전달하도록 되어 있는 적어도 하나의 벨트 또는 체인 및 메인 샤프트 상에 배치되는 대형 풀리를 포함하는 윈드밀(windmill)용 구동장치를 개시하고 있다. 상기 풀리는, 메인 샤프트에 대해 평행하게 배치되는 적어도 2개의 제2 샤프트에 회전 가능하게 결합된다. 상기 회전을 전달하는 하나 이상의 벨트는 상기 풀리 및 상기 제2 샤프트에 걸쳐 연장된다. 상기 제2 샤프트는 결국 적어도 하나의 발전기, 바람직하게는 2개의 발전기에 회전 가능하게 결합된다.
작동 중에 대략 0 N의 인장 부하를 받는 적어도 하나의 세그먼트를 각각 구비하는 제1 가요성 부재 및 제2 가요성 부재를 포함하는 벨트 구동 메커니즘이 요구된다.
본 발명은 이러한 요구를 충족시킨다.
본 발명의 일 양태는, 작동 중에 대략 0 N의 인장 부하를 받는 적어도 하나의 세그먼트(segment)를 각각 구비하는 제1 가요성 부재 및 제2 가요성 부재를 포함하는 벨트 구동 메커니즘을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 양태는, 본 발명에 대한 이하의 설명 및 첨부 도면에 의해 지적되거나 또는 명확하게 될 수 있다.
본 발명은, 제2 샤프트에 대해 회전하는 관계인 제1 디스크; 상기 제1 디스크와 상기 제2 샤프트 사이에 결합되어 그 회전 축선을 중심으로 제2 샤프트를 회전식으로 구동하는 제1 가요성 부재로서, 상기 제1 가요성 부재는 작동 중에 대략 0 N의 인장 부하를 받는 세그먼트를 갖는 것인 제1 가요성 부재; 상기 제2 샤프트와 출력 샤프트 사이에 결합되어 출력 샤프트를 회전식으로 구동하는 제2 가요성 부재로서, 상기 제2 가요성 부재는 작동 중에 대략 0 N의 인장 부하를 받는 세그먼트를 갖는 것인 제2 가요성 부재를 포함하고, 상기 출력 샤프트는 부하에 연결 가능한 것인 벨트 구동 메커니즘을 포함한다.
본 명세서에 포함되며 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면은, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 트랜스미션의 사시도이다.
도 2는 구동 장치의 개략도이다.
도 3은 구동 장치의 평면 개략도이다.
도 4는 제1단 구동부의 개략도이다.
도 5는 제2단 구동부의 개략도이다.
도 6은 변형례의 후방 사시도이다.
도 7은 변형례의 전방 사시도이다.
도 8a는 치형 벨트의 평면도이다.
도 8b는 리브 벨트(ribbed belt)의 평면도이다.
도 9는 도 2에 도시된 바와 같은 구동부의 전방 사시도이다.
도 1은 트랜스미션의 사시도이다. 상기 트랜스미션은 통상의 나셀 프레임(400)에 배치된다. 상기 트랜스미션은, 필로우 블록(401; pillow block) 내의 프레임에 저널링(journal)되는 제1 샤프트(102a)를 포함한다. 제2 디스크(204) 및 제2 디스크(205)가 각각 이들 디스크의 각각의 샤프트(202 및 203)에 연결되며, 이들 샤프트는 결국 필로우 블록(401) 상의 프레임에 저널링된다. 가요성 구동 부재(101)가 각각의 제2 샤프트 및 제1 샤프트 디스크 사이에 트레인(train)된다. 로터 샤프트(102a)가 로터(도시되어 있지 않음), 예컨대 풍력 터빈 프롭(wind turbine prop)에 연결된다. 로터 샤프트(102a)는 트랜스미션에 대한 파워 입력을 위한 샤프트이다.
제너레이터(302)가 프레임(400)에 장착된다. 가요성 구동 부재(201)가 제너레이터의 스프라켓(300)과 각각의 제2 샤프트 디스크(204, 205) 사이에 트레인된다. 스프라켓(300)이 샤프트(301)에 장착된다. 제너레이터(302)는 전술한 시스템에 대한 부하이다.
본 발명에 따른 상기 시스템의 특징은, 제1단의 가요성 구동 부재(101) 및 제2단의 가요성 구동 부재(201)에 대한 이완측 장력(slack side tension)이 각각 낮지만, 설치 시에 0 N보다는 크다는 것이다. 2가지 설치 장력은 이후 감소하여, 구동부의 각 단에 최대 부하 토크가 인가될 때 0 N을 향하는 경향이 있다. 상기 트랜스미션은 스텝업 트랜스미션(step-up transmission)이다. 대부분의 풍력 터빈은 풍속에 따라 5 내지 20 RPM으로 회전한다. 이러한 트랜스미션의 스텝업 비율(step up ratio)은 약 80 대 1이다.
도 2는 구동 장치의 개략도이다. 제1단 구동부는, 제1 디스크(102) 주위에 트레인되는 가요성 구동 부재(101)를 포함한다. 반경(R1)은 제1 디스크(102)의 외측 둘레를 형성한다. 제1 디스크(102)는 예컨대 풍력 터빈 상에서 로터(도시되어 있지 않음)에 부착된다. 제1 디스크의 회전은 로터 블레이드에 충돌하는 바람에 의해 유발된다.
가요성 구동 부재(101)는 치형 벨트, 다중 리브 벨트(multiple-ribbed belt), 평벨트 또는 체인을 포함할 수 있다. 제1 디스크(102)의 외측 둘레는 가요성 구동 부재(101)와 맞물리도록 치형부 또는 리브가 형성되어 있거나, 평평하게 되어 있다. 가요성 구동 부재(101)는, 평행하게 나란히 장착되는 하나 이상의 부재를 포함할 수 있다.
가요성 구동 부재(101)는 샤프트(202) 및 샤프트(203)와 결합된다. 가요성 구동 부재(101)와 결합되는 샤프트(202) 및 샤프트(203)의 부분은, 가요성 구동 부재(101)와 맞물리도록 치형부 또는 리브가 형성되게 또는 평평하게 되게 구성된다. 샤프트(202) 및 샤프트(203)는 각각 필로우 블록(401) 내에서 저널링되거나 또는 다른 적절한 베어링 내에서 저널링되어, 회전을 가능하게 한다. 상기 필로우 블록 또는 다른 베어링은 프레임(400)에 장착되어 있다. 프레임(400)은 터빈 나셀(도시되어 있지 않음) 내에 장착된다.
디스크(204)는 샤프트(202)에 고정된다. 디스크(205)는 샤프트(203)에 고정된다.
가요성 구동 부재(201)는 디스크(204), 디스크(205)와 출력 샤프트(300) 사이에서 트레인된다. 가요성 구동 부재(201)는, 평행하게 하나 이상의 부재를 포함할 수 있다. 가요성 구동 부재(201)는 치형 벨트, 다중 리브 벨트(multiple-ribbed belt), 평벨트 또는 체인을 포함할 수 있다.
가요성 구동 부재(201)와 결합되는 스프라켓(300)의 부분은, 가요성 구동 부재(201)와 맞물리도록 치형부가 형성되게 구성된다. 샤프트(301)는 발전기(302)와 같은 피동 부하에 연결될 수 있다. 샤프트(301)의 회전 축선은 제1 디스크(102)의 외측 둘레로부터 반경방향에 있어서 외측에 배치될 수 있다,
도 3은 구동 장치의 평면 개략도이다. 제1단(100)이 로터(도시되어 있지 않음)에 결합된다. 제2단(200)이 제1단(100)과 출력 샤프트(301) 부하, 예컨대 발전기(302) 사이에 배치된다.
도 4는 제1단 구동부의 개략도이다. 제1단에 관한 시스템 변수는 도 4에 제시되어 있다. 이완측 부재 세그먼트는 Ts=0으로 표시되어 있다. 입력 토크가 샤프트(202)와 샤프트(203) 사이에서 분기되기 때문에, 최대 부하에서 이완 특성을 갖는 2개의 벨트 세그먼트, 즉 세그먼트(101a) 및 세그먼트(101b)가 존재한다. “이완(slack)”은 장력 부하가 거의 없거나 또는 장력 부하가 전혀 없는 것을 가리킨다. 이러한 경우에 있어서, 구동부는 디스크(102)이며, 피동부는 샤프트(202) 및 샤프트(203)이다. 회전 방향은 도면에 화살표로 표시되어 있다. 변형례에 있어서, 발전기 또는 다른 부하는 각각의 샤프트(202, 203)에 직접 연결될 수도 있다.
도 5는 제2단 구동부의 개략도이다. 제2단에 관한 시스템 변수는 도 5에 제시되어 있다. 이완측 부재 세그먼트는 T3=0으로 표시되어 있다. 세그먼트(201a)는 이완 특성을 갖는다. 이러한 제2단에 있어서, 2개의 구동부(204 및 205)가 존재한다. 피동부는 샤프트(301)이다. 회전 방향은 도면에 화살표로 표시되어 있다. 제1단 및 제2단 양자 모두는 동일한 방향으로 회전한다. 상기 회전 방향은 시계방향일 수도 있고 반시계방향일 수도 있다. 이러한 예에 있어서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 로터 단부(입력 단부)에서 볼 때 상기 회전 방향은 반시계방향이다.
본 발명에 따른 구동부에 대한 예시적인 해법은 다음과 같다.
Figure pct00001
각각의 변수는 다음과 같이 정의된다.
기호 / [단위] / 설명
θl / [라디안] / 샤프트(203)의 회전
θr / [라디안] / 샤프트(202)의 회전
θi / [라디안] / 디스크(102)의 회전
R1 / [mm] / 디스크(102)의 반지름
r1 / [mm] / 샤프트(203) 및 샤프트(202)의 반지름
Tl / [N] / 구동 부재(101)의 인장측 장력
Tr / [N] / 구동 부재(101)의 인장측 장력
Ts / [N] / 구동 부재(101)의 이완측 장력
L1l / [mm] / 제1단 구동부 스팬 길이
L1r / [mm] / 제1단 구동부 스팬 길이
M1 / [N/mm] / 벨트(101)의 벨트 탄성계수
w1 / [mm] / 제1단 구동부(101)의 폭
Ql / [N-mm] / 샤프트(203)에 의해 전달되는 토크
Qr / [N-mm] / 샤프트(202)에 의해 전달되는 토크
Q0 / [N-mm] / 샤프트(300)의 출력 토크
θ0 / [라디안] / 샤프트(301)의 회전
R2 / [mm] / 스프라켓(205)의 반지름
r2 / [mm] / 스프라켓(300)의 반지름
r3 / [mm] / 제2 샤프트(202, 203)의 반지름
T1 / [N] / 구동 부재(201)의 인장측 장력
T2 / [N] / 구동 부재(201)의 중간 스팬 장력
T3 / [N] / 구동 부재(201)의 이완측 장력
L2t / [mm] / 제2단 구동부, 구동 부재(201)의 인장 스팬 길이
L2m / [mm] / 제2단 구동부, 구동 부재(201)의 중간 스팬 길이
L2s / [mm] / 제2단 구동부, 구동 부재(201)의 이완 스팬 길이
M2 / [N/mm] / 벨트(201)의 벨트 탄성계수
w2 / [mm] / 제2단 구동 벨트(201)의 폭
Qt / [N-mm] / 인장 스팬(T1)과 중간 스팬(T2) 사이에서 전달되는 토크
Qm / [N-mm] / 중간 스팬(T2)과 이완 스팬(T3) 사이에 전달되는 토크
“대칭”이란, 출력 샤프트(301)의 양측에서 부재 세그먼트(201a) 및 T1 부분이 동일한 길이를 갖는 시스템을 가리킨다. “비대칭”이란, 세그먼트(201a) 및 T1 부분의 길이가 서로 동일하지 않은 시스템을 가리킨다.
또한 “락 센터 드라이브(lock center drive)”라 불리는, 부재 텐셔너(member tensioner)를 구비하지 않은 가요성 부재에 있어서, 가요성 부재(101)에 관한 초기 설치 장력 및 가요성 부재(201)에 관한 초기 설치 장력, 즉 Ts 및 T3은 다음의 방식으로 결정될 수 있다.
1. 가요성 부재, 예컨대 이 경우에는 치형 벨트가 시험기 상에서 크기가 동일한 2개의 치형 스프라켓 사이에 배치된다. 다음으로 벨트는 정적 견인을 겪는다(부하를 겪음). 상기 부하가 인가되기 이전에, 벨트는 어느 정도 이완된 형상이다. 이러한 상태에 있어서, 스프라켓 허브 부하 대 이동 곡선(travel curve)은 매우 평평한데, 왜냐하면 벨트에 대한 부하가 존재하지 않기 때문이다. 이는 착좌 영역(seating region)이다. 일단 벨트가 착좌되면, 각각의 세그먼트가 부하를 담당함에 따라 스프라켓들 사이의 2개의 벨트 세그먼트가 똑바르게 된다. 이 지점에서, 스프라켓 부하 대 이동은, 스프라켓 이동(x) 대 부하(y)를 나타내는 선형 영역에 진입하게 된다. 수평선(무부하; y=0)으로부터 선형(부하를 받음)으로의 천이 굴곡부(transition knee)를 용이하게 식별할 수 있다. 굴곡부 영역에서의 장력은, 벨트 스팬 세그먼트를 똑바르게 유지하기 위해 요구되는 필요 초기 장력(T0)이다. 이 값은 해당 벨트에 대한 초기 설치 장력의 최소값(T0min)이다. 이러한 방법은 부재(101) 및 부재(201)에 적용될 수 있다.
2. 작동 시스템에 대한 최대 토크는 Qmax이다. DTR=8을 이용하여, 주어진 벨트에 대한 초기 설치 장력(T01)을 결정할 수 있다. 우선, 시험 시스템이 T01에서 Qmax로 작동된다. 이러한 시험 중에 벨트 치형부 점프(belt tooth jump)는 전혀 나타나지 않는다. 치형부 점프는, 치형부가 스프라켓으로부터 맞물림 해제되어 다음의 이웃하는 치형부를 건너뛰거나 또는 “점프”할 때 발생한다. 이는 보통 벨트 장력이 낮은 상황에서 발생한다.
3. T01의 초기값이 이제 절반으로 감소되며, 즉 T02=(T01)/2가 되고, 시험이 재개된다. 치형부 점프가 탐지되지 않는다면, 제2 값은 다시 절반으로 감소되며, 즉 T03=(T02)/2가 된다.
4. 이러한 과정은 치형부 점프가 탐지될 때까지 반복된다. 일단 치형부 점프가 탐지되면, 적절한 설치 장력이 이전의 수준 T0n -i, 즉 치형부 점프가 탐지되지 않았던 최신 설정으로 재설정된다. 이러한 장력 설정을 확인하기 위해 T0n -i에서 시험이 재개된다. 최대 부하에서, 이완측에 대한 최종 장력 설정(Ts 또는 T3)은 대략 0 N이 된다.
락 센터 드라이브에 있어서, 설치된 가요성 구동 부재 세그먼트에 관한 적절한 초기 장력(Ts 또는 T3)은 다음에 의해 달성될 수 있다.
1. 제1단 구동 초기 장력(Ts)을 설정하기 위해 반경방향으로 외측을 향해, 디스크(102)의 회전 축선(“A”)으로부터 멀리 각각의 샤프트(202) 및 샤프트(203)를 이동시킨다. 이는 바람직하게는 모든 세그먼트가 똑바르게 되는 위치이다.
2. 제2단 스프라켓(204, 205)를 설치하지만, 이들 스프라켓을 샤프트(202, 203)에 대해 잠그지 않는다. 테이퍼 락 부싱(taper lock bushing)은 이를 달성하기 위한 수단이다. 이러한 단계에 있어서, 각각의 디스크(204, 205)는 각각의 샤프트(202, 203)을 중심으로 회전하도록 자유롭게 남게 된다. 임시로 상기 샤프트를 윤활하기 위해 임의의 적절한 윤활제가 사용될 수 있다.
3. 초기 장력(T3)을 설정하기 위해 제2단 가요성 구동 부재(201)에 대해 축선(A)으로부터 반경방향으로 외측을 향해 제너레이터 샤프트(300)를 이동시킨다. 이는 바람직하게는 모든 세그먼트가 똑바르게 되는 위치이다.
4. 각각의 스프라켓(204, 205)을 해당하는 각각의 샤프트(202, 203) 상에 잠근다.
5. 시스템을 시동하고, 최대 부하에서 2개의 구동 부재 모두에 대해 치형부 점프를 점검한다. 점프가 발생하면, 각각의 구동 부재의 샤프트(202, 203) 또는 샤프트(300)를 이동시켜 벨트 장력을 약간 증가시킨다. 최대 부하에서 치형부 점프가 발생하지 않을 때까지 점검 및 조정을 반복한다.
도 6은 변형례의 후방 사시도이다. 이러한 실시예에 있어서, 제2단 구동부는 3개의 치형 디스크(204, 205, 206)를 포함한다. 이러한 실시예에 있어서, 로터(102)로부터의 파워(토크)는 1/3로 분기되며, 각각의 1/3 토크는 3개의 제2 샤프트들 중 하나에 전달된다. 각각의 제2 샤프트(207, 208, 209)가 가요성 부재(101)와 결합된다. 각각의 치형 디스크(204, 205, 206)가 각각의 제2 샤프트(207, 208, 209)에 연결된다. 각각의 제2 샤프트 디스크가 가요성 부재(201)와 결합된다. 각각의 제2 샤프트에는 가요성 치형 벨트 부재(201)와 결합하도록 치형부가 형성될 수 있다. 또한, 각각의 제2 샤프트에는 리브가 형성될 수 있으며, 또는 각각의 제2 샤프트는 평평할 수 있다.
가요성 부재(101)는 제1 디스크(102)의 외측 둘레와 결합된다. 제1 디스크(102)로부터 가요성 부재(101)로의 파워 전달을 향상시키기 위해, 제1 디스크(102)의 외측 둘레와 결합하도록 가요성 부재(101)를 압박하는 아이들러(idler; 204a, 205a 및 206a)가 사용된다. 추가적인 둘레 결합은, 가요성 부재(101)의 더 많은 치형부가 제1 디스크(102)와 결합되게 하며, 이는 결국 치형부 당 부하 인가를 감소시킨다. 이는 결국 높은 파워 조건(높은 토크)에서 치형부를 건너뛸 가능성을 감소시키며, 여기서 파워 (HP) = (토크 x 속도) /5252이다.
각각의 아이들러(204a, 205a, 및 206a)는, 각각의 샤프트(207, 208, 209)와 결합되는 치형부의 수를 증가시키도록 가요성 부재(101)를 라우팅(routing)하는 역할을 한다. 이러한 라우팅은 각각의 샤프트 주위에서 더 많은 가요성 부재(101)를 감싸며, 또한 랩 각도(wrap angle; α)와 관련되고, 이때 높은 파워 조건 하에서 치형부를 건너뛸 가능성을 감소시킨다. 각각의 샤프트(207, 208, 209)에 관한 랩 각도(α)는 120도보다 크다.
가요성 부재(201)는 각각의 디스크(204, 205, 206)와 결합된다. 가요성 부재(201)는 또한 아이들러 디스크(idler disk; 210) 및 치형 디스크 또는 스프라켓(300)과 결합된다. 스프라켓(300)은 제너레이터(302)와 같은 부하에 연결된다. 디스크(210)는, 120도보다 크게 되도록 그리고 대략 최대 180도가 되도록 스프라켓(300)을 중심으로 한 가요성 부재(201)의 랩 각도(β)를 증가시키는 데 사용된다.
도 7은 변형례의 전방 사시도이다. 각각의 아이들러(204a, 205a, 및 206a)는, 각각의 샤프트(207, 208, 209)를 중심으로 하여 적절한 랩 각도를 형성하도록 가요성 부재(101)를 라우팅(routing)시킨다. 이러한 각각의 아이들러는 벨트 라우팅(belt routing)을 결정하는 데 도움이 되기는 하지만, 벨트에 현저한 예부하를 인가하는 데 사용되지는 않기 때문에, 이에 따라 최대 부하에서 조건 Ts≒0이 유지된다.
아이들러 디스크(210)는 적절한 랩 각도(β)를 형성하도록 가요성 부재(201)를 라우팅한다. 이러한 아이들러 디스크(210)는 벨트 라우팅(belt routing)을 결정하는 데 도움이 되기는 하지만, 벨트에 현저한 예부하를 인가하는 데 사용되지는 않기 때문에, 이에 따라 최대 부하에서 조건 T3≒0이 유지된다.
도 8a는 치형 벨트의 평면도이다. 치형 벨트는 벨트의 폭(w)을 가로질러 연장되는 치형부(800)를 포함한다.
도 8b는 리브 벨트(ribbed belt)의 평면도이다. 리브 벨트는, 벨트의 길이방향으로 (무단으로) 연장되는 리브(801)를 포함한다.
평벨트는 치형부 또는 리브를 포함하지 않는다.
도 9는 도 2에서의 개략적인 구동부의 전방 사시도이다. 샤프트(102a)는 프로펠러 샤프트(도시되어 있지 않음)에 연결될 수 있다. 샤프트(301)는 제너레이터와 같은 부하에 연결될 수 있다.
본 발명의 형태가 본원에 설명되어 있지만, 본원에 설명된 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 구성 및 부품들 간의 관계에 있어서 변형이 행해질 수 있다는 것은 당업자에게 명확할 것이다.

Claims (20)

  1. 가요성 부재 트랜스미션(flexible member transmission)으로서,
    제1 샤프트(102a) 상에서 회전하도록 배치되는 제1 디스크(102);
    상기 제1 샤프트에 대해 평행하게, 회전하도록 배치되는 적어도 2개의 제2 샤프트(202, 203)로서, 각각의 제2 샤프트는 그 위에 장착되는 제2 샤프트 디스크(204, 205)를 구비하는 것인 적어도 2개의 제2 샤프트;
    상기 적어도 2개의 제2 샤프트 각각에 제1 디스크를 회전 가능하게 연결시키는 제1 가요성 부재(101)로서, 제1 가요성 부재는 작동 중에 대략 0 N의 인장 부하를 받는 적어도 하나의 세그먼트(segment)를 갖는 것인 제1 가요성 부재;
    작동 중에 대략 0 N의 인장 부하를 받는 적어도 하나의 세그먼트를 구비하는 제2 가요성 부재(201)에 의해 출력 샤프트(300)에 회전 가능하게 연결되는 각각의 제2 샤프트 디스크
    를 포함하는 가요성 부재 트랜스미션.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 가요성 부재는 치형 벨트를 포함하는 것인 가요성 부재 트랜스미션.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 가요성 부재는 치형 벨트를 포함하는 것인 가요성 부재 트랜스미션.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 가요성 부재의 적어도 하나의 세그먼트는 0 N보다 큰 설치 장력을 갖는 것인 가요성 부재 트랜스미션.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 가요성 부재의 적어도 하나의 세그먼트는 0 N보다 큰 설치 장력을 갖는 것인 가요성 부재 트랜스미션.
  6. 제1항에 있어서, 상기 출력 샤프트의 양측 상의 제2 가요성 부재의 각각의 세그먼트는 길이가 동일한 것인 가요성 부재 트랜스미션.
  7. 제1항에 있어서, 상기 출력 샤프트의 양측 상의 제2 가요성 부재의 각각의 세그먼트는 길이가 동일하지 않은 것인 가요성 부재 트랜스미션.
  8. 제1항에 있어서, 상기 작동은 최대 부하 작동인 것인 가요성 부재 트랜스미션.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 가요성 부재는 2개 이상의 가요성 부재를 포함하는 것인 가요성 부재 트랜스미션.
  10. 제1항에 있어서, 상기 출력 샤프트는 발전기에 연결되는 것인 가요성 부재 트랜스미션.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 샤프트에 대해 평행한 3번째 제2 샤프트로서, 제1 가요성 부재와 결합되는 것인 3번째 제2 샤프트;
    상기 3번째 제2 샤프트에 장착되는 제2 샤프트 디스크로서, 상기 제2 가요성 부재와 결합되는 것인 제2 샤프트 디스크
    를 더 포함하는 가요성 부재 트랜스미션.
  12. 제1항에 있어서,
    3번째 제2 샤프트를 중심으로 한 제1 가요성 부재의 랩 각도(wrap angle; α)가 적어도 120도가 되도록 하기 위해 제1 가요성 부재와 결합되는 수단
    을 더 포함하는 가요성 부재 트랜스미션.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 출력 샤프트의 스프라켓을 중심으로 한 제2 가요성 부재의 랩 각도(wrap angle; β)가 120도보다 크게 되도록 하기 위해 제2 가요성 부재와 결합되는 수단
    을 더 포함하는 가요성 부재 트랜스미션.
  14. 제1항에 있어서, 상기 출력 샤프트는 제1 디스크의 외측 둘레의 밖에 배치되는 것인 가요성 부재 트랜스미션.
  15. 벨트 구동 메커니즘으로서,
    제2 샤프트에 대해 회전하는 관계인 제1 디스크;
    상기 제1 디스크와 상기 제2 샤프트 사이에 결합되어 그 회전 축선을 중심으로 제2 샤프트를 회전식으로 구동시키는 제1 가요성 부재로서, 작동 중에 대략 0 N의 인장 부하를 갖는 세그먼트를 구비하는 것인 제1 가요성 부재;
    상기 제2 샤프트와 출력 샤프트 사이에 결합되어 출력 샤프트를 회전식으로 구동시키는 제2 가요성 부재로서, 작동 중에 대략 0 N의 인장 부하를 갖는 세그먼트를 구비하는 것인 제2 가요성 부재
    를 포함하며,
    상기 출력 샤프트는 부하에 연결 가능한 것인 벨트 구동 메커니즘.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 가요성 부재는 치형 벨트를 포함하는 것인 벨트 구동 메커니즘.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제2 가요성 부재는 치형 벨트를 포함하는 것인 벨트 구동 메커니즘.
  18. 제15항에 있어서, 상기 제2 샤프트는 제1 가요성 부재와 결합하기 위한 제1 직경 및 제2 가요성 부재와 결합하기 위한 제2 직경을 포함하는 것인 벨트 구동 메커니즘.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 직경 및 상기 제2 직경은 동일한 것인 벨트 구동 메커니즘.
  20. 제15항에 있어서,
    2개 이상의 제2 샤프트
    를 더 포함하는 벨트 구동 메커니즘.
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