專利名稱：風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)主張基于2010年4月30日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2010-105680號(hào)、2010 年5月18日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2010-114781號(hào)、2010年8月2日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2010-173973號(hào)、2011年3月8日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2011-50640號(hào)的優(yōu)先權(quán)。其申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過參照援用于本說明書中。本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置，尤其涉及一種橫跨安裝于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的第1部件與第2部件之間的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)1中，公開了一種例如在如圖9所示的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的短艙(發(fā)電室) 的偏航控制中使用的減速裝置。該減速裝置Go安裝于短艙(省略整體圖示)的底座表面1。底座表面1作為具有空心部So且一體成型的巨大鑄件的一部分構(gòu)成。S卩，該減速裝置Go以橫跨在“巨大鑄件的一部分”即相隔距離Lo而對(duì)置的下側(cè)板2和上側(cè)板3雙方的狀態(tài)安裝著。下側(cè)板2上形成有下側(cè)貫穿孔2A，上側(cè)板3上形成有上側(cè)貫穿孔3A。減速裝置Go 中其外殼4的負(fù)荷側(cè)嵌入并且支承于下側(cè)板2的下側(cè)貫穿孔2A的同時(shí)，負(fù)荷相反側(cè)嵌入于上側(cè)板3的上側(cè)貫穿孔3A中。減速裝置Go的外殼4具備有法蘭部4A，該法蘭部4A部分通過螺栓5固定于上側(cè)板3。外殼4的厚度Do在該外殼4的各部中基本恒定。減速裝置Go在下側(cè)板2和上側(cè)板3的大致中央處配置減速機(jī)構(gòu)6且具有朝向下側(cè)延伸的輸出軸7。輸出軸7的負(fù)荷側(cè)由負(fù)荷側(cè)軸承8支承。輸出軸7的負(fù)荷相反側(cè)通過與該輸出軸7 —體化的法蘭體7A由負(fù)荷相反側(cè)軸承9支承。負(fù)荷相反側(cè)軸承9配置于下側(cè)板2與上側(cè)板3之間的大致中央位置。負(fù)荷側(cè)軸承8和負(fù)荷相反側(cè)軸承9的軸承跨距為 Lb。專利文獻(xiàn)1 日本特開2008-89144號(hào)公報(bào)(圖2)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備未必一定僅設(shè)置在氣候穩(wěn)定的場所，尤其是近幾年，不得不設(shè)置在承受復(fù)雜的地形中的狂風(fēng)的場所或像偶爾遭受如臺(tái)風(fēng)或颶風(fēng)那樣的巨大風(fēng)力負(fù)荷的場所的事例也逐漸增加。設(shè)置在這種場所的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中，因?yàn)橛袕臏p速裝置的輸出側(cè)(未圖示的風(fēng)車葉片側(cè))輸入極大負(fù)荷的憂慮，所以有希望進(jìn)一步提高減速裝置的強(qiáng)度之類的要求。并且，即使是設(shè)置于氣候穩(wěn)定的場所的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，考慮到是一種以自然為對(duì)象的減速裝置，也當(dāng)然有希望進(jìn)一步提高其強(qiáng)度之類的要求。然而，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置中，存在該“強(qiáng)度的增強(qiáng)”在設(shè)計(jì)上極其困難之類的特有問題。即，即使有希望進(jìn)一步提高減速裝置Go的強(qiáng)度之類的要求，減速裝置Go的大小也不得不成為受到用于安裝該減速裝置Go的下側(cè)貫穿孔2A及上側(cè)貫穿孔3A的大小限制的設(shè)計(jì)。尤其是，專利文獻(xiàn)1中公開的結(jié)構(gòu)中，在下側(cè)板2和上側(cè)板3的大致中央處配置減速機(jī)構(gòu)6，支承輸出軸7的負(fù)荷相反側(cè)軸承9也配置于下側(cè)板2和上側(cè)板3的大致中央位置上。該結(jié)構(gòu)因?yàn)槭且揽俊巴鈿?的中心部的剛性”阻止減速機(jī)構(gòu)6或負(fù)荷相反側(cè)軸承9的反作用力的結(jié)構(gòu)，所以為了提高強(qiáng)度，必然要增厚外殼4的厚度Do。但是，若想較厚地設(shè)計(jì)外殼4的厚度Do，則有“不能使外殼4的外徑大于上側(cè)貫穿孔3A的內(nèi)徑”之類的限制條件， 因此外殼4內(nèi)的空間變小與其對(duì)應(yīng)的量，能夠收容的減速機(jī)構(gòu)6的大小也必然不得不進(jìn)一步變小。因此，實(shí)際情況為產(chǎn)生該減速機(jī)構(gòu)6的強(qiáng)度反而下降的窘境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決這種以往的問題而完成的，其課題在于能夠進(jìn)一步提高橫跨安裝于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的第1部件與第2部件之間的減速裝置的強(qiáng)度。本發(fā)明通過設(shè)為如下結(jié)構(gòu)來解決上述課題在橫跨安裝于相隔距離而配置的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的第1部件和第2部件雙方的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置中，該減速裝置的外殼的負(fù)荷側(cè)和負(fù)荷相反側(cè)分別支承于第1部件和第2部件的同時(shí)，支承該減速裝置的輸出軸的軸承中負(fù)荷相反側(cè)的軸承的至少一部分在該輸出軸的軸向上，配置在與所述第2部件對(duì)應(yīng)的位置或者比該對(duì)應(yīng)位置更靠近負(fù)荷相反側(cè)的位置。本發(fā)明中，并非以該減速裝置的個(gè)體水平考察減速裝置的強(qiáng)度，而是包括風(fēng)力發(fā)電設(shè)備側(cè)的部件來進(jìn)行考察。特別是，并非將位于負(fù)荷相反側(cè)的第2部件(前述的以往例子中所說的上側(cè)板幻的存在作為“阻礙強(qiáng)度增強(qiáng)的限制條件”來進(jìn)行考察，而是積極且合理地活用該第2部件所具有的強(qiáng)度。S卩，根據(jù)本發(fā)明，支承減速裝置的輸出軸的軸承中負(fù)荷相反側(cè)的軸承在該輸出軸的軸向上配置在與第2部件對(duì)應(yīng)的位置，或者配置在比該對(duì)應(yīng)位置更靠近負(fù)荷相反側(cè)的位置。其中，“負(fù)荷相反側(cè)的軸承的至少一部分配置在與第2部件對(duì)應(yīng)的位置”是指“負(fù)荷相反側(cè)的軸承的(輸出軸的軸向上的)外圈位置的至少一部分與第2部件的(輸出軸的軸向上的)位置重疊”。換句話說，是指從軸承的徑向上觀察時(shí)，“負(fù)荷相反側(cè)的軸承的外圈的至少一部分與第2部件重疊”。另外，當(dāng)負(fù)荷相反側(cè)的軸承不具有外圈時(shí)，以“滾動(dòng)體和內(nèi)圈(有內(nèi)圈時(shí))中輸出軸的軸向范圍寬的一方于該輸出軸的軸向上存在的位置”定義“負(fù)荷相反側(cè)的軸承的(輸出軸的軸向上的)外圈位置”。本發(fā)明中，當(dāng)負(fù)荷相反側(cè)的軸承的至少一部分配置于與第2部件對(duì)應(yīng)的位置時(shí)， 該負(fù)荷相反側(cè)的軸承能夠(通過外殼)從位于其半徑方向外側(cè)的第2部件直接接受從輸出軸側(cè)施加的荷載的反作用力的一大半。因此，即使不用增厚外殼的厚度，也能夠用較高的剛性充分地支承輸出軸的負(fù)荷相反側(cè)的軸承。另外，因?yàn)槟軌蚴箯呢?fù)荷側(cè)的軸承到負(fù)荷相反側(cè)的軸承的距離(軸承跨距)比以往更大，所以能夠用更小的反作用力阻止因作用于輸出軸的徑向荷載發(fā)生的欲使該輸出軸傾斜的彎曲力矩，在這點(diǎn)上也能夠構(gòu)筑對(duì)強(qiáng)度更有利的結(jié)構(gòu)。并且，本發(fā)明中，當(dāng)負(fù)荷相反側(cè)的軸承配置于比與第2部件對(duì)應(yīng)的位置更靠近負(fù)荷相反側(cè)的位置時(shí)，由于是這樣的位置，則能夠(不受第2部件的貫穿孔的大小的限制)以所希望的大小及厚度形成配置該軸承的部分的外殼本身，因此依然能夠確保充分的強(qiáng)度。 并且，該情況下，因?yàn)槟軌蚴箯呢?fù)荷側(cè)的軸承到負(fù)荷相反側(cè)的軸承的距離(軸承跨距)比配置于所述對(duì)應(yīng)位置時(shí)更大，所以能夠進(jìn)一步以更小的反作用力阻止欲使輸出軸傾斜的彎曲力矩。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠進(jìn)一步提高橫跨安裝于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的第1部件與第2部件之間的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置的強(qiáng)度。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的一例所涉及的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置的整體截面圖。圖2是適用上述減速裝置的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的主視圖。圖3是示意地表示在上述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的短艙中組裝有上述減速裝置的樣子的立體圖。圖4是表示上述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的偏航驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的概要截面圖。圖5是沿著圖1的箭頭V-V線的截面圖。圖6是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的一例所涉及的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置的整體截面圖。圖7是沿著圖6的箭頭VII-VII線的截面圖。圖8是本發(fā)明的另一其他實(shí)施方式的一例所涉及的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置的減速機(jī)構(gòu)部分的截面圖。圖9是以往風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置的整體截面圖。圖中10-風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，11-圓筒支柱，12-短艙(發(fā)電室)，14-偏航驅(qū)動(dòng)裝置， 18-頭錐，20-風(fēng)車葉片，22-馬達(dá)，24-輸出小齒輪，44-末級(jí)減速機(jī)構(gòu)(擺動(dòng)內(nèi)嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu))，60-外齒輪，62-內(nèi)齒輪，66-輸出軸，70-下側(cè)板(第1部件)，72-上側(cè)板(第 2部件)，74-負(fù)荷側(cè)軸承，76-負(fù)荷相反側(cè)軸承，76A1- 一部分(對(duì)應(yīng)部)，El-嚙合位置， Ll-距離。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的一例所涉及的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，從組裝有該減速裝置的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的概要開始說明。參照?qǐng)D2及圖3，該風(fēng)力發(fā)電設(shè)備10在圓筒支柱11的最上部具備短艙(發(fā)電室)12。短艙12中組裝有偏航(Yaw)驅(qū)動(dòng)裝置14、槳距(Pitch)驅(qū)動(dòng)裝置16。偏航驅(qū)動(dòng)裝置14是用于控制短艙12整體相對(duì)于圓筒支柱11的回轉(zhuǎn)角的裝置，槳距驅(qū)動(dòng)裝置16是用于控制安裝于頭錐18的3片風(fēng)車葉片20的螺距角的裝置。該實(shí)施方式中，由于本發(fā)明適用于偏航驅(qū)動(dòng)裝置14，所以在此對(duì)偏航驅(qū)動(dòng)裝置14 進(jìn)行說明。該偏航驅(qū)動(dòng)裝置14具備4個(gè)帶有馬達(dá)22及輸出小齒輪M的減速裝置Gl G4、 及1個(gè)與各個(gè)輸出小齒輪M嚙合的回轉(zhuǎn)用內(nèi)齒輪觀(另外，也有具備外齒輪(省略圖示) 作為回轉(zhuǎn)用的齒輪，且使輸出小齒輪M與該外齒輪外嚙合的類型的偏航驅(qū)動(dòng)裝置)。各減速裝置Gl G4分別被固定在短艙12的主體側(cè)的預(yù)定位置。一并參照?qǐng)D4，各減速裝置Gl G4的各個(gè)輸出小齒輪24所嚙合的回轉(zhuǎn)用內(nèi)齒輪28被固定在圓筒支柱11側(cè)，構(gòu)成偏航軸承30的內(nèi)圈。偏航軸承30的外圈30A被固定在短艙12的底座表面(主體)12A側(cè)。 另外，圖4的標(biāo)記25為偏航驅(qū)動(dòng)裝置14的制動(dòng)機(jī)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，若通過各減速裝置Gl G4的馬達(dá)22使各輸出小齒輪24同時(shí)旋轉(zhuǎn)， 則該輸出小齒輪24 —邊與內(nèi)齒輪28嚙合一邊相對(duì)內(nèi)齒輪28的中心36 (參照?qǐng)D3)公轉(zhuǎn)。 其結(jié)果，能夠使短艙12整體繞被同定在圓筒支柱11上的內(nèi)齒輪28的中心36回轉(zhuǎn)。由此， 能夠使頭錐18朝向所希望的方向(例如迎風(fēng)的方向)，且能夠有效地承受風(fēng)壓。由于所述減速裝置Gl G4分別具有相同的結(jié)構(gòu)，所以在此對(duì)減速裝置Gl進(jìn)行說明。參照?qǐng)D1及圖4，減速裝置Gl在動(dòng)力傳遞路徑上以馬達(dá)22、準(zhǔn)雙曲面正交齒輪機(jī)構(gòu)40、平行軸齒輪機(jī)構(gòu)42及擺動(dòng)內(nèi)嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)44的順序依次配置于外殼Ca內(nèi)。 本實(shí)施方式中，外殼Ca分割成幾個(gè)外殼體，其中減速裝置Gl整體通過低速側(cè)外殼體48安裝于短艙12的底座表面12A (后述)。以下，將動(dòng)力傳遞路徑上的結(jié)構(gòu)與作用交替地進(jìn)行簡單說明。馬達(dá)22的馬達(dá)軸22A的旋轉(zhuǎn)通過準(zhǔn)雙曲面正交齒輪機(jī)構(gòu)40減速的同時(shí)，旋轉(zhuǎn)方向變更為直角方向，并通過平行軸齒輪機(jī)構(gòu)42進(jìn)一步減速。平行軸齒輪機(jī)構(gòu)42的輸出從空心軸50取出之后傳遞至連接軸52。連接軸52與襯套54壓入嵌合。連接軸52的前端部52B上形成有多條環(huán)狀槽52A。除了在該槽52A中，還在連接軸52的前端部52B的外周涂布粘結(jié)劑。通過該結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)如下結(jié)構(gòu)與連接軸52和襯套 54以壓入(過盈配合)方式嵌合這點(diǎn)相結(jié)合，在施加超過預(yù)定值的過大轉(zhuǎn)矩時(shí)滑行，并且在該過大轉(zhuǎn)矩消失時(shí)，還原成能夠在連接軸52與襯套54之間再次傳遞所述預(yù)定值為止的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。擺動(dòng)內(nèi)嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)44具備與襯套54 —體旋轉(zhuǎn)的(該行星齒輪機(jī)構(gòu)44 的)輸入軸56、設(shè)置于該輸入軸56的2個(gè)偏心體58、通過該偏心體58偏心擺動(dòng)的2片外齒輪(行星齒輪)60、及該外齒輪60所內(nèi)嚙合的內(nèi)齒輪62。2片外齒輪60的偏心相位正好偏離180度，沿相互背離的方向一邊保持偏心的狀態(tài)一邊擺動(dòng)地旋轉(zhuǎn)。內(nèi)齒輪62與低速側(cè)外殼體48成為一體化。內(nèi)齒輪62的內(nèi)齒分別由圓柱形外銷62A構(gòu)成。內(nèi)齒輪62的內(nèi)齒數(shù)(外銷62A的數(shù))僅比外齒輪60的外齒數(shù)多1 (參照?qǐng)D5)。 在外齒輪60間隙嵌合有內(nèi)銷64。內(nèi)銷64與輸出法蘭66A成為一體化，該輸出法蘭66A與減速裝置Gl的輸出軸66成為一體化。該實(shí)施方式中，由于內(nèi)齒輪62與低速側(cè)外殼體48成為一體化，因此若行星齒輪機(jī)構(gòu)44的輸入軸56旋轉(zhuǎn)，則外齒輪60通過偏心體58擺動(dòng)，該外齒輪60相對(duì)內(nèi)齒輪62的相對(duì)旋轉(zhuǎn)(自轉(zhuǎn))可以通過內(nèi)銷64及輸出法蘭66A從輸出軸66取出。并且，輸出軸66上通過花鍵67固定或連結(jié)有上述的輸出小齒輪24，該輸出小齒輪24與已說明的回轉(zhuǎn)用內(nèi)齒輪 28 (圖3、圖4)嚙合。在此，對(duì)各部件的配置結(jié)構(gòu)等進(jìn)行更詳細(xì)的說明。與以往相同，減速裝置Gl橫跨安裝在相隔距離Ll而對(duì)置(配置)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的下側(cè)板(第1部件)70和上側(cè)板(第2部件)72雙方。S卩，減速裝置Gl的低速側(cè)外殼體48的負(fù)荷側(cè)支承于下側(cè)板70的下側(cè)貫穿孔70A，負(fù)荷相反側(cè)支承于上側(cè)板72的上側(cè)貫穿孔72A。更具體而言，本實(shí)施方式中，低速側(cè)外殼體48的負(fù)荷側(cè)通過插入在下側(cè)板70的下側(cè)貫穿孔70A而支承于該下側(cè)板70，負(fù)荷相反側(cè)通過插入在上側(cè)板72的上側(cè)貫穿孔72A 的同時(shí)貫穿低速側(cè)外殼體48的一部分的螺栓63擰入上側(cè)板72而被支承。如前所述，該下側(cè)板70和上側(cè)板72是構(gòu)成短艙12的底座表面12A的巨大的鑄件的一部分，其距離Ll或下側(cè)板70的下側(cè)貫穿孔70A、上側(cè)板72的上側(cè)貫穿孔72A的大小等規(guī)格并不能夠因?yàn)闇p速裝置Gl側(cè)而隨意改變。由此，在本實(shí)施方式中，為了在該安裝環(huán)境中進(jìn)一步增強(qiáng)減速裝置Gl的強(qiáng)度，采用如下結(jié)構(gòu)。支承輸出軸66的軸承74、76中負(fù)荷相反側(cè)軸承76由具有外圈76A、滾動(dòng)體76B及內(nèi)圈76C的球軸承構(gòu)成。就該負(fù)荷相反側(cè)軸承76而言，在輸出軸66的軸向X上，該負(fù)荷相反側(cè)軸承76的外圈76A的一部分76A1處于與上側(cè)板72對(duì)應(yīng)的位置(與對(duì)應(yīng)于上側(cè)板72 的位置重疊)。另外，以下將該重疊的一部分76A1稱為適當(dāng)重疊部76A1。與該結(jié)構(gòu)相結(jié)合， 負(fù)荷側(cè)軸承74和負(fù)荷相反側(cè)軸承76的軸承跨距為L2，確保以往軸承跨距Lo的大致2倍的長度。另外，該實(shí)施方式中負(fù)荷相反側(cè)軸承76的滾動(dòng)體76B的節(jié)圓(的直徑)為d5。并且，負(fù)荷相反側(cè)軸承76的重疊部76A1附近的低速側(cè)外殼體48的厚度Dl能夠借助上側(cè)板72側(cè)的強(qiáng)度(剛性)，因此能比以往的厚度Do更薄(設(shè)為Do>Dl)。并且，下側(cè)板70與上側(cè)板72之間的低速側(cè)外殼體48的厚度D2由于在強(qiáng)度上大致呈無應(yīng)力，所以能比所述重疊部76A1附近的厚度Dl更薄。由此，能夠降低與其對(duì)應(yīng)的重量及成本。另外，該實(shí)施方式中，在輸出軸66的軸向X上，擺動(dòng)內(nèi)嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)44的內(nèi)齒輪62與外齒輪60的嚙合位置El配置在比與上側(cè)板72對(duì)應(yīng)的位置更靠近負(fù)荷相反側(cè)。換句話說，行星齒輪機(jī)構(gòu)(減速機(jī)構(gòu))44可以說位于比上側(cè)板72更靠近負(fù)荷相反側(cè)的位置。因此，本實(shí)施方式中無需使低速側(cè)外殼體48的(相當(dāng)于行星齒輪機(jī)構(gòu)44的嚙合位置El的)嚙合位置對(duì)應(yīng)部48A1的外徑dl小于上側(cè)板72的上側(cè)貫穿孔72A的內(nèi)徑D3 (沒有dl < D3這樣的限制條件)。因此，該實(shí)施方式中，使低速側(cè)外殼體48中的該嚙合位置對(duì)應(yīng)部48A1的外徑dl大于上側(cè)貫穿孔72A的內(nèi)徑D3的同時(shí)，確保充分的厚度D4。而且， 在低速側(cè)外殼體48的、具有該充分大的外徑dl且充分厚的厚度D4的部分的半徑方向內(nèi)側(cè) (嚙合位置El)，直徑比以往更大的(高強(qiáng)度的)內(nèi)齒輪62和外齒輪60相嚙合。其次，對(duì)該實(shí)施方式所涉及的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置Gl的作用進(jìn)行說明。減速裝置Gl的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)的作用如已與結(jié)構(gòu)的說明一同進(jìn)行的概要說明所述。馬達(dá)22的馬達(dá)軸22A的旋轉(zhuǎn)通過準(zhǔn)雙曲面正交齒輪機(jī)構(gòu)40、平行軸齒輪機(jī)構(gòu)42及擺動(dòng)內(nèi)嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)44減速并從輸出軸66取出，通過花鍵67傳遞至輸出小齒輪24。 輸出小齒輪24與回轉(zhuǎn)用內(nèi)齒輪28嚙合，并且該內(nèi)齒輪28被固定在圓筒支柱11側(cè)，因此最終短艙12本身通過反作用相對(duì)該圓筒支柱11向水平方向旋轉(zhuǎn)。在此，在該實(shí)施方式中能夠得到如下強(qiáng)度的增強(qiáng)所涉及的很多有效的作用效果A)支承減速裝置Gl的輸出軸66的軸承74、76中負(fù)荷相反側(cè)軸承76 (的外圈76A) 的一部分(重疊部)76A1在輸出軸66的軸向X上與對(duì)應(yīng)于上側(cè)板(第2部件)72的位置重疊。因此，負(fù)荷相反側(cè)軸承76能夠從具備大質(zhì)量的高剛性上側(cè)板72本身直接接受產(chǎn)生于該負(fù)荷相反側(cè)軸承76的反作用力；B)負(fù)荷側(cè)軸承74和負(fù)荷相反側(cè)軸承76的軸承跨距L2 (由于比以往的軸承跨距Lb長)，因此能夠以(比以往)更小的反作用力接受輸出軸66欲傾斜時(shí)所需的彎曲力矩；C)從確保所需強(qiáng)度之類的觀點(diǎn)來看，由于上述A)、B)的緣故能夠比以往的厚度Do 更薄地設(shè)計(jì)相當(dāng)于負(fù)荷相反側(cè)軸承76的重疊部76A1的低速側(cè)外殼體48的厚度Dl ；D)低速側(cè)外殼體48的大致無應(yīng)力的中間部分(幾乎不需要強(qiáng)度的部分)能夠比所述厚度Dl更薄；E)行星齒輪機(jī)構(gòu)44的內(nèi)齒輪62與外齒輪60的嚙合位置El在輸出軸66的軸向 X上，配置在比與上側(cè)板72對(duì)應(yīng)的位置更靠近負(fù)荷相反側(cè)。因此，(由于不受上側(cè)板72的上側(cè)貫穿孔72A的大小的限制)所以可以使低速側(cè)外殼體48的嚙合位置對(duì)應(yīng)部48A1的外徑dl非常大。因此，能夠確保行星齒輪機(jī)構(gòu)44的容納空間較大，構(gòu)成該行星齒輪機(jī)構(gòu)44 的各部件(內(nèi)齒輪62或外齒輪60等)設(shè)計(jì)為更大；F)低速側(cè)外殼體48的嚙合位置對(duì)應(yīng)部48A1 (由于不會(huì)有在該內(nèi)側(cè)通過行星齒輪機(jī)構(gòu)44的情況)，因此可以確保充分厚的厚度D4。因此，容納在該半徑方向內(nèi)側(cè)的行星齒輪機(jī)構(gòu)44的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定，能夠進(jìn)行順滑的旋轉(zhuǎn)。另外，如果有關(guān)該容納的行星齒輪機(jī)構(gòu)44的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定之類的上述F)的作用效果，進(jìn)一步說明本實(shí)施方式特有的情況，則擺動(dòng)內(nèi)嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)中，外齒輪和內(nèi)齒輪的嚙合位置通常邊移動(dòng)邊旋轉(zhuǎn)，所以荷載的方向根據(jù)嚙合位置而變化。尤其如該實(shí)施方式 (圖9所示以往的例子也相同)，2片外齒輪60為以偏離180度的偏心相位沿相互背離的方向一邊保證偏心的狀態(tài)一邊擺動(dòng)地旋轉(zhuǎn)的擺動(dòng)內(nèi)嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)時(shí)，由于各外齒輪60 以各不相同的相位擺動(dòng)，所以不可避免的發(fā)生欲使內(nèi)齒輪62(的外銷62A)傾斜的力矩。因此，對(duì)內(nèi)齒輪62側(cè)(即，低速側(cè)外殼體48的嚙合位置對(duì)應(yīng)部48A1)要求進(jìn)一步高的剛性。 作為結(jié)果，本實(shí)施方式中，內(nèi)齒輪62和外齒輪60 (2片)能夠在充分厚的厚度D4的半徑方向內(nèi)側(cè)相嚙合，在高強(qiáng)度、高剛性的條件下可得到極其順滑且穩(wěn)定的減速作用。圖6、圖7中示出本發(fā)明的另一實(shí)施方式的一例。該實(shí)施方式所涉及的減速裝置GlOl中，支承輸出軸166的負(fù)荷相反側(cè)軸承176與內(nèi)齒輪162的外銷162A在同軸上配置。該負(fù)荷相反側(cè)軸承176成為如下結(jié)構(gòu)與內(nèi)齒輪 162 一體化的低速側(cè)外殼體148作為外圈發(fā)揮作用的同時(shí)，輸出軸166的法蘭部166A作為內(nèi)圈發(fā)揮作用，只有滾動(dòng)體176B在軸向上與內(nèi)齒輪162的外銷162A并列配置。滾動(dòng)體176B 旋轉(zhuǎn)自如地支承于在軸向上較長地延長外銷162A用的外銷槽162B而形成的銷槽162C內(nèi)。 滾動(dòng)體176B的外徑dl03設(shè)定為比內(nèi)齒輪162的外銷162A的外徑dl04稍微大一點(diǎn)。這是因?yàn)?，希望無松動(dòng)地支承輸出軸166的同時(shí)，使內(nèi)齒輪162和外齒輪160順滑地嚙合。該實(shí)施方式中，在輸出軸166的軸向上，除了設(shè)置行星齒輪機(jī)構(gòu)144之外，還在比上側(cè)板172的對(duì)應(yīng)位置更靠近負(fù)荷相反側(cè)設(shè)置負(fù)荷相反側(cè)軸承176 (參照滾動(dòng)體176B的位置)。因此，能夠使軸承跨距L102 (比前面的實(shí)施方式的軸承跨距L2)更大，并且能夠?qū)⒇?fù)荷相反側(cè)軸承176的滾動(dòng)體176B的節(jié)圓直徑dl05確保為大于前面的實(shí)施方式的負(fù)荷相反側(cè)軸承176的節(jié)圓直徑d5。因此，可更穩(wěn)定地支承輸出軸166。并且，實(shí)際情況為風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置GlOl的輸出軸166的負(fù)荷相反側(cè)軸承 176的節(jié)圓直徑d5不得不成為非常大的尺寸，成本變高。該實(shí)施方式中，通過延長內(nèi)齒輪 162的外銷162A的槽162B來形成銷槽162C使該內(nèi)齒輪162具有外圈的功能，僅通過將滾動(dòng)體176B直接組裝在該銷槽162C來構(gòu)成負(fù)荷相反側(cè)軸承176 (參照?qǐng)D7)，因此盡管具有較大的節(jié)圓直徑dl05，與組裝獨(dú)立的軸承的結(jié)構(gòu)相比，也能夠?qū)⒊杀疽种茷闃O其廉價(jià)。并且，負(fù)荷相反側(cè)軸承176的位置(滾動(dòng)體176B的位置)比前面的實(shí)施方式更向負(fù)荷相反側(cè)位移，由此結(jié)果在輸出軸166的軸向X上，該負(fù)荷相反側(cè)軸承176和軸承180配置在同一平面(與輸出軸成直角的平面)上(以至少其一部分彼此在輸出軸166的軸向X 上重疊的方式配置)，其中該軸承180支承具有用于擺動(dòng)外齒輪160的偏心體158的偏心體軸(該實(shí)施方式中為輸入軸156)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在以高支承剛性支承的輸出軸166的(法蘭部166A的)半徑方向內(nèi)側(cè)支承作為偏心體軸的輸入軸156，因此能夠使外齒輪160的偏心擺動(dòng)極其順滑且穩(wěn)定地進(jìn)行。由于其他結(jié)構(gòu)基本上與之前的實(shí)施方式相同，所以在附圖上對(duì)與前面的實(shí)施方式相同，或者功能上類似的部件附加后兩位數(shù)字相同的標(biāo)記而省略重復(fù)說明。另外，本發(fā)明中，組裝在減速裝置的減速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)并不局限于如上述的減速裝置。圖8中示出本發(fā)明的另一其他實(shí)施方式的一列(僅圖示減速機(jī)構(gòu)的部分)。該實(shí)施方式所涉及的減速裝置G201具有2級(jí)擺動(dòng)內(nèi)嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)241、244 作為減速機(jī)構(gòu)。2個(gè)擺動(dòng)內(nèi)嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)241、244雖然大小不同，但機(jī)構(gòu)學(xué)上的結(jié)構(gòu)基本上與前面的2個(gè)實(shí)施方式的行星齒輪機(jī)構(gòu)44、144相同。該實(shí)施方式中，負(fù)荷相反側(cè)軸承276的一部分及擺動(dòng)內(nèi)嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)244的嚙合位置E201的一部分雙方與上側(cè)板272的對(duì)應(yīng)位置重疊。因此，該負(fù)荷相反側(cè)軸承276及擺動(dòng)內(nèi)嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)244的嚙合位置E201 雙方都能夠從上側(cè)板272直接承受反作用力的提供。因此，即使將該部分的低速側(cè)外殼體 248的厚度D201形成為比以往的厚度Do更薄，與以往的從外殼4的中心承受反作用力的提供的結(jié)構(gòu)相比也能夠確保格外高的支承剛性。并且，由于嚙合位置E201的大致一半位于比上側(cè)板272的對(duì)應(yīng)位置更靠近負(fù)荷相反側(cè)的位置，所以在該部分能夠使低速側(cè)外殼體248 的厚度D204非常厚，總之，能夠比以往的減速裝置Go格外提高強(qiáng)度。除負(fù)荷相反側(cè)軸承276的具體結(jié)構(gòu)或者支承具有用于擺動(dòng)外齒輪260的偏心體 258的偏心體軸(該實(shí)施方式中為輸入軸256)的軸承280配置在同一平面上的結(jié)構(gòu)等之外，其他結(jié)構(gòu)與前面的圖5、圖6的實(shí)施方式相同。因此，在圖8中對(duì)與該實(shí)施方式相同或功能上類似的部分附加后兩位數(shù)字相同的標(biāo)記而省略重復(fù)說明。另外，上述實(shí)施方式中，示出了本發(fā)明適用于偏航驅(qū)動(dòng)用的減速裝置的例子，但本發(fā)明只要是橫跨安裝在相隔距離而對(duì)置(配置)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的第1部件和第2部件雙方的減速裝置，則即使是例如槳距驅(qū)動(dòng)用的減速裝置也同樣可以適用，并且能夠獲得同樣的作用效果。如前所述，本發(fā)明中采用擺動(dòng)內(nèi)嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速機(jī)構(gòu)作為減速機(jī)構(gòu)時(shí)可得到較大的優(yōu)點(diǎn)，但減速機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)也不限定于上述擺動(dòng)內(nèi)嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速機(jī)構(gòu)。例如，可以是簡單行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速機(jī)構(gòu)，也可以是平行軸減速機(jī)構(gòu)。也可以自由組合。如上述的實(shí)施方式，也可以組合正交軸系的減速機(jī)構(gòu)。當(dāng)然，也可以是通過以從減速裝置的軸心偏移并貫穿外齒輪的狀態(tài)設(shè)置多根偏心體軸且該多根偏心體軸以相同相位旋轉(zhuǎn)來偏心擺動(dòng)外齒輪這種類型的擺動(dòng)內(nèi)嚙合型減速機(jī)構(gòu)。并且，前面的實(shí)施方式中，減速機(jī)構(gòu)的嚙合位置均存在于比負(fù)荷相反側(cè)的軸承更靠近負(fù)荷相反側(cè)的位置，但例如如圖9所示的結(jié)構(gòu)，也有減速機(jī)構(gòu)的嚙合位置存在于比負(fù)
9荷相反側(cè)的軸承更靠近負(fù)荷側(cè)的位置這樣的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，只要支承減速裝置的輸出軸的軸承中負(fù)荷相反側(cè)的軸承的至少一部分在該輸出軸的軸向上配置在與第2部件(前面的實(shí)施方式中所說的上側(cè)板)對(duì)應(yīng)的位置或者比該對(duì)應(yīng)位置更靠近負(fù)荷相反側(cè)的位置， 就能夠得到相應(yīng)的效果。 并且，前面的實(shí)施方式中例示了由鑄件這樣的一體物形成的短艙的底座表面作為第1、第2部件，但是本發(fā)明不限制風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的第1、第2部件的種類或材料及形成方法等。例如，作為已經(jīng)安裝在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的特定的第1、第2部件的設(shè)置場所的減速裝置的代替品，也能夠適用于在同一設(shè)置場所重新設(shè)置更高強(qiáng)度的減速裝置這樣的狀況中。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置，橫跨安裝在相隔距離而配置的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的第1 部件和第2部件的雙方上，其特征在于，該減速裝置的外殼的負(fù)荷側(cè)支承于第1部件，負(fù)荷相反側(cè)支承于第2部件，同時(shí)， 支承該減速裝置的輸出軸的軸承中負(fù)荷相反側(cè)的軸承的至少一部分在該輸出軸的軸向上配置在與所述第2部件對(duì)應(yīng)的位置或者比該對(duì)應(yīng)位置更靠近負(fù)荷相反側(cè)的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置，其特征在于，所述減速裝置的減速機(jī)構(gòu)由行星齒輪相對(duì)內(nèi)齒輪內(nèi)嚙合的行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成，并且， 在所述輸出軸的軸向上，該內(nèi)齒輪和行星齒輪的嚙合位置配置在與所述第2部件對(duì)應(yīng)的位置或者比該對(duì)應(yīng)位置更靠近負(fù)荷相反側(cè)的位置。
3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置，其特征在于，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)為所述行星齒輪具有與所述內(nèi)齒輪的內(nèi)齒有極少齒數(shù)差的外齒的同時(shí)，邊擺動(dòng)邊內(nèi)嚙合于所述內(nèi)齒輪的擺動(dòng)內(nèi)嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置，其特征在于， 在軸向上配置多列所述行星齒輪，所述內(nèi)齒輪與該多個(gè)行星齒輪的嚙合位置配置在與所述第2部件對(duì)應(yīng)的位置或者比該對(duì)應(yīng)位置更靠近負(fù)荷相反側(cè)的位置。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置，其特征在于， 所述減速裝置的減速機(jī)構(gòu)由擺動(dòng)內(nèi)嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述擺動(dòng)內(nèi)嚙合式行星齒輪機(jī)構(gòu)中，所述行星齒輪具有與所述內(nèi)齒輪的內(nèi)齒有極少齒數(shù)差的外齒的同時(shí)，邊擺動(dòng)邊內(nèi)嚙合于所述內(nèi)齒輪，并且，在所述輸出軸的軸向上，支承所述減速裝置的輸出軸的軸承中負(fù)荷相反側(cè)的軸承和支承具有用于擺動(dòng)所述行星齒輪的偏心體的偏心體軸的軸承配置在同一平面上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置，其可得到進(jìn)一步提高橫跨安裝在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的第1部件與第2部件之間的減速裝置的強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)。在橫跨安裝于相隔距離(L1)而配置的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的下側(cè)板(第1部件)(70)和上側(cè)板(第2部件)(72)雙方的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置(G1(～G4))中，該減速裝置(G1)的低速側(cè)外殼體(48)的負(fù)荷側(cè)支承于下側(cè)板(70)，負(fù)荷相反側(cè)支承于上側(cè)板(72)，同時(shí)，支承該減速裝置(G1)的輸出軸(66)的軸承(74、76)中負(fù)荷相反側(cè)軸承(76)在輸出軸(66)的軸向(X)上，配置在與上側(cè)板(第2部件)(72)對(duì)應(yīng)的位置(或者比該對(duì)應(yīng)位置更靠近負(fù)荷相反側(cè)的位置)。
文檔編號(hào)F16H57/08GK102261314SQ20111010763
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者峯岸清次, 矢野雄二, 阿部瞬, 鶴身洋 申請(qǐng)人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社