JPS6312887A - 風車用動力伝達機構 - Google Patents
風車用動力伝達機構Info
- Publication number
- JPS6312887A JPS6312887A JP61155845A JP15584586A JPS6312887A JP S6312887 A JPS6312887 A JP S6312887A JP 61155845 A JP61155845 A JP 61155845A JP 15584586 A JP15584586 A JP 15584586A JP S6312887 A JPS6312887 A JP S6312887A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- differential
- tower
- shaft
- wind turbine
- transmitted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 101001010591 Homo sapiens Interleukin-20 Proteins 0.000 description 1
- 102100030692 Interleukin-20 Human genes 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、風車によって風力から変換された機械的回転
エネルギーを、電気、熱等のエネルギーに変換するエネ
ルギー変換システム等において利用するのに適した風車
用動力伝達機構に関するものである。
エネルギーを、電気、熱等のエネルギーに変換するエネ
ルギー変換システム等において利用するのに適した風車
用動力伝達機構に関するものである。
［従来の技術］
従来から知られている水平軸形風力発電システムなどで
は、一般に、タワーの上端に取付けたナセル内に、風車
ブレードに連結された風車ローター、増速機、発電機等
を水平に配置して、それらを相互に連結している。しか
しながら、このような構成では、タワー上部の積載重量
が大きいため、それだけタワー自体の剛性を高める必要
があり、それに伴ってタワーを構成する材料の重量も大
きくなる。従って、システムの製作費が比較的高価なも
のになる。
は、一般に、タワーの上端に取付けたナセル内に、風車
ブレードに連結された風車ローター、増速機、発電機等
を水平に配置して、それらを相互に連結している。しか
しながら、このような構成では、タワー上部の積載重量
が大きいため、それだけタワー自体の剛性を高める必要
があり、それに伴ってタワーを構成する材料の重量も大
きくなる。従って、システムの製作費が比較的高価なも
のになる。
このような問題を解決するため、第３図に示すように、
タワー１上において回転軸３を水平方向に向けて支持さ
れている風車ブレード２の回転を、一対の傘歯車４．５
により鉛直の回転軸６に伝達し、タワー１の基部に増速
機や発電機等の重量の大きい機器７を配置するようにし
た風車が、既に知られている。
タワー１上において回転軸３を水平方向に向けて支持さ
れている風車ブレード２の回転を、一対の傘歯車４．５
により鉛直の回転軸６に伝達し、タワー１の基部に増速
機や発電機等の重量の大きい機器７を配置するようにし
た風車が、既に知られている。
しかるに、このような風車においては、風車ブレード２
の回転軸３に対して、一対の傘歯車の噛合いに伴うヨー
モーメントが作用し、そのため、通常は風車の回転軸３
をタワー中心からオフセットすることにより、上記付加
的ヨーモーメントを避けているが、この場合、機械的に
釣合っているわけではないので、不安定になるという問
題がある。
の回転軸３に対して、一対の傘歯車の噛合いに伴うヨー
モーメントが作用し、そのため、通常は風車の回転軸３
をタワー中心からオフセットすることにより、上記付加
的ヨーモーメントを避けているが、この場合、機械的に
釣合っているわけではないので、不安定になるという問
題がある。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明の目的は、タワー上部におけるナセル等の積載重
量を軽減することにより、タワーの必要剛性及び重量を
軽減して、システムの経済性を向上させるようにした上
述の風車において、動力伝達に伴う付加的ヨーモーメン
トを小さく抑え、システムの安定な運転状態を保持でき
るようにした風車用動力伝達機構を提供することにある
。
量を軽減することにより、タワーの必要剛性及び重量を
軽減して、システムの経済性を向上させるようにした上
述の風車において、動力伝達に伴う付加的ヨーモーメン
トを小さく抑え、システムの安定な運転状態を保持でき
るようにした風車用動力伝達機構を提供することにある
。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するため、本発明の風車用動力伝達機構
は、タワーの上端において鉛直軸のまわりに回転可能な
ハウジングに、風車ブシードの回転軸を水平に支持させ
、上記回転軸に取付けた傘歯車に、２個の傘歯車を対向
位置において噛合させ、これらの２個の傘歯車にそれぞ
れ取付けた差動輪をタワーに沿って垂下させ、それらの
下端に差動回転力を一方向回転する一つの出力軸に伝達
する差動遊星増速機構を接続することによって構成され
る。
は、タワーの上端において鉛直軸のまわりに回転可能な
ハウジングに、風車ブシードの回転軸を水平に支持させ
、上記回転軸に取付けた傘歯車に、２個の傘歯車を対向
位置において噛合させ、これらの２個の傘歯車にそれぞ
れ取付けた差動輪をタワーに沿って垂下させ、それらの
下端に差動回転力を一方向回転する一つの出力軸に伝達
する差動遊星増速機構を接続することによって構成され
る。
［作 用］
上記構成の風車用動力伝達機構においては、風車ブレー
ドの回転軸の傘歯車及びそれと噛合する２個の傘歯車を
介して、差動軸に方向の異なる回転力が二分して伝えら
れ、それらの回転力が差動遊星増速機構においてｌ木の
出力軸に集合し１発電機、熱発生機器等の負荷が駆動さ
れる。
ドの回転軸の傘歯車及びそれと噛合する２個の傘歯車を
介して、差動軸に方向の異なる回転力が二分して伝えら
れ、それらの回転力が差動遊星増速機構においてｌ木の
出力軸に集合し１発電機、熱発生機器等の負荷が駆動さ
れる。
上記差動遊星増速機構においては、差動軸の回転速度が
増速され、その増速に伴って出力軸のトルクが小さくな
るので、ハウジングとタワーとの間に作用する偏向ヨー
モーメントが十分に小さく抑えられ、システムの安定な
運転状態が保持される。
増速され、その増速に伴って出力軸のトルクが小さくな
るので、ハウジングとタワーとの間に作用する偏向ヨー
モーメントが十分に小さく抑えられ、システムの安定な
運転状態が保持される。
［実施例］
第１図は本発明に係る動力伝達機構を備えた風車の第１
実施例を示すものである。同図に示す風車においては、
タワー１１の上端に、ハウジング１２をヨー軸受１３に
より鉛直軸のまわりに回転可能に取付け、このハウジン
グ１２に風車ブレード１５の回転軸１Ｂを水平に支持さ
せている。ハウジング１２内においては、上記回転軸Ｉ
Ｂの他端に傘歯車１７を取付け、この傘歯車１７に対し
て上端位置と下端位置において同時に噛合う２個の傘歯
車１９．２０を、それぞれ鉛直で同心状に配置した差動
軸２１，２２の上端に取付けている。上記両差動輪２１
．２２は、一方の差動軸２１が他方の中空の差動軸２２
内を貫通するようにして、相互に回心状に配置すると共
に、タワー１１の上端においてヨー軸受１３により回転
可能に取付けられているハウジング１２の回転の軸線と
も、同心に配置したものである。
実施例を示すものである。同図に示す風車においては、
タワー１１の上端に、ハウジング１２をヨー軸受１３に
より鉛直軸のまわりに回転可能に取付け、このハウジン
グ１２に風車ブレード１５の回転軸１Ｂを水平に支持さ
せている。ハウジング１２内においては、上記回転軸Ｉ
Ｂの他端に傘歯車１７を取付け、この傘歯車１７に対し
て上端位置と下端位置において同時に噛合う２個の傘歯
車１９．２０を、それぞれ鉛直で同心状に配置した差動
軸２１，２２の上端に取付けている。上記両差動輪２１
．２２は、一方の差動軸２１が他方の中空の差動軸２２
内を貫通するようにして、相互に回心状に配置すると共
に、タワー１１の上端においてヨー軸受１３により回転
可能に取付けられているハウジング１２の回転の軸線と
も、同心に配置したものである。
上記差動輪２１．２２は、タワー１１に沿って垂下させ
、それらの下端には、タワーｌｌ内において、差動遊星
増速機構２５を連結している。この差動遊星増速機構２
５は１回転方向を異にする上記差動軸２１．２２の差動
回転力を、一方向回転する一つの出力軸２７に伝達する
ためのものである。この出力軸２７の回転力は１発電機
、熱発生機器等の負荷２８を駆動するように接続され、
また負荷２８にはそれを制御するための制御ａ２９が接
続されている。
、それらの下端には、タワーｌｌ内において、差動遊星
増速機構２５を連結している。この差動遊星増速機構２
５は１回転方向を異にする上記差動軸２１．２２の差動
回転力を、一方向回転する一つの出力軸２７に伝達する
ためのものである。この出力軸２７の回転力は１発電機
、熱発生機器等の負荷２８を駆動するように接続され、
また負荷２８にはそれを制御するための制御ａ２９が接
続されている。
上記差動遊星増速機構２５として第１図の実施例に例示
しているものは、差動軸２２の下端に内歯歯車３１を固
定し、また差動軸２１の下端に上記内歯歯車３１と噛合
する複数の遊星歯車３２．・・の回転軸３３を支持させ
、中心において各遊星歯車３２．・・と噛合する太陽歯
車３５を出力軸２７に連結している。
しているものは、差動軸２２の下端に内歯歯車３１を固
定し、また差動軸２１の下端に上記内歯歯車３１と噛合
する複数の遊星歯車３２．・・の回転軸３３を支持させ
、中心において各遊星歯車３２．・・と噛合する太陽歯
車３５を出力軸２７に連結している。
第２図に示す第２実施例は、上記差動遊星増速機構２５
の異なる構成例を示すもので、羨動軸２２の下端に内歯
歯車４１を固定し、また差動軸２１の下端に上記内歯歯
車４１と噛合する複数の遊星歯車４２゜・・の回転軸４
３を支持させ、それらの遊星歯車４２、Φ・の各回転軸
４３に固定した遊星小歯車４４と噛合する太陽歯車４５
を出力軸２７に連結している。
の異なる構成例を示すもので、羨動軸２２の下端に内歯
歯車４１を固定し、また差動軸２１の下端に上記内歯歯
車４１と噛合する複数の遊星歯車４２゜・・の回転軸４
３を支持させ、それらの遊星歯車４２、Φ・の各回転軸
４３に固定した遊星小歯車４４と噛合する太陽歯車４５
を出力軸２７に連結している。
このような構成は、出力軸２７の増速割合を調整するの
に有利なものである。
に有利なものである。
このような構成を有する風車においては、風力エネルギ
ーによって回転する風車ブレード１５の回転軸１Ｂから
５全歯束１７及び傘歯車１９．２０を介して、差動軸２
１．２２に方向の異なる回転力が二分して伝えられ、そ
れらの回転力が差動遊星増速機構２５において１木の出
力軸２７に集合し、発電機、熱発生機器等の負荷２８が
駆動される。
ーによって回転する風車ブレード１５の回転軸１Ｂから
５全歯束１７及び傘歯車１９．２０を介して、差動軸２
１．２２に方向の異なる回転力が二分して伝えられ、そ
れらの回転力が差動遊星増速機構２５において１木の出
力軸２７に集合し、発電機、熱発生機器等の負荷２８が
駆動される。
上記傘歯車列及び差動′Ｍ星増速機構２５においては２
回転速度の増速が可能であり、それによってエネルギー
の変換効率を高く維持することができる。また、上記増
速に伴い、出力軸２７のトルクは、風車ブレード１５の
回転軸１６に比べた増速の割合に応じて小さくなる。そ
のトルクは、ハウジング１２とタワー１１との間に偏向
ヨーモーメントとして作用するが、上述のようにして十
分に小さく抑えることができ、それによってヨーの駆動
制御の簡素化、安定維持が可能である。
回転速度の増速が可能であり、それによってエネルギー
の変換効率を高く維持することができる。また、上記増
速に伴い、出力軸２７のトルクは、風車ブレード１５の
回転軸１６に比べた増速の割合に応じて小さくなる。そ
のトルクは、ハウジング１２とタワー１１との間に偏向
ヨーモーメントとして作用するが、上述のようにして十
分に小さく抑えることができ、それによってヨーの駆動
制御の簡素化、安定維持が可能である。
［発明の効果］
以上に詳述した木発明の風車用動力伝達機構によれば、
タワー上部における積載重量を軽減するようにした前述
の風車において、動力伝達に伴う付加的ヨーモーメント
を小さく抑え、システムの安定な運転状態を保持するこ
とができる。また、風車ブレードの回転をタワーの上部
から一対の差動軸を介して伝達するようにしているため
、低速で大きなトルクの伝達を行うことが可能であり、
この場合には、剛性の高い長い軸により容易に長距離間
のトルク伝達を行うことができる。
タワー上部における積載重量を軽減するようにした前述
の風車において、動力伝達に伴う付加的ヨーモーメント
を小さく抑え、システムの安定な運転状態を保持するこ
とができる。また、風車ブレードの回転をタワーの上部
から一対の差動軸を介して伝達するようにしているため
、低速で大きなトルクの伝達を行うことが可能であり、
この場合には、剛性の高い長い軸により容易に長距離間
のトルク伝達を行うことができる。
第１図は木発明に係る風車用動力伝達機構の第１実施例
の断面図、第２図は同第２実施例の要部断面図、第３図
は従来例の構成図である。 １１・・タワー、１２・・ハウジング、１５・寺風車ブ
レード、１８・０回転軸、１７、ＩＬ２０・・傘歯車、
２１，２２ ・０差動軸、２５＠φ差動遊星増速機構、
２７ψ・出力軸。
の断面図、第２図は同第２実施例の要部断面図、第３図
は従来例の構成図である。 １１・・タワー、１２・・ハウジング、１５・寺風車ブ
レード、１８・０回転軸、１７、ＩＬ２０・・傘歯車、
２１，２２ ・０差動軸、２５＠φ差動遊星増速機構、
２７ψ・出力軸。
Claims (1)
- １、タワーの上端において鉛直軸のまわりに回転可能な
ハウジングに、風車ブレードの回転軸を水平に支持させ
、上記回転軸に取付けた傘歯車に、２個の傘歯車を対向
位置において噛合させ、これらの２個の傘歯車にそれぞ
れ取付けた差動軸をタワーに沿って垂下させ、それらの
下端に差動回転力を一方向回転する一つの出力軸に伝達
する差動遊星増速機構を接続したことを特徴とする風車
用動力伝達機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61155845A JPS6312887A (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 風車用動力伝達機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61155845A JPS6312887A (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 風車用動力伝達機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6312887A true JPS6312887A (ja) | 1988-01-20 |
| JPH0343469B2 JPH0343469B2 (ja) | 1991-07-02 |
Family
ID=15614752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61155845A Granted JPS6312887A (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 風車用動力伝達機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6312887A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05970U (ja) * | 1991-06-19 | 1993-01-08 | 周 金木 | 発電風車 |
| JP2014228085A (ja) * | 2013-05-23 | 2014-12-08 | 大洋プラント株式会社 | 歯車装置および該歯車装置を使用する風力エネルギー利用装置 |
| EP3633189A1 (en) * | 2018-10-04 | 2020-04-08 | Southern Taiwan University of Science and Technology | Kinetic energy harvesting mechanism |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS595886A (ja) * | 1982-07-02 | 1984-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 風力発電装置 |
-
1986
- 1986-07-02 JP JP61155845A patent/JPS6312887A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS595886A (ja) * | 1982-07-02 | 1984-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 風力発電装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05970U (ja) * | 1991-06-19 | 1993-01-08 | 周 金木 | 発電風車 |
| JP2014228085A (ja) * | 2013-05-23 | 2014-12-08 | 大洋プラント株式会社 | 歯車装置および該歯車装置を使用する風力エネルギー利用装置 |
| EP3633189A1 (en) * | 2018-10-04 | 2020-04-08 | Southern Taiwan University of Science and Technology | Kinetic energy harvesting mechanism |
| US10989167B2 (en) | 2018-10-04 | 2021-04-27 | Southern Taiwan University Of Science And Technology | Kinetic energy harvesting mechanism |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0343469B2 (ja) | 1991-07-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |