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：
本申請主張基于2010年4月30日申請的日本專利申請第2010-105680號、2010 年5月18日申請的日本專利申請第2010-114781號、2010年8月2日申請的日本專利申請第2010-173973號、2011年3月8日申請的日本專利申請第2011-50640號的優(yōu)先權(quán)。其申請的全部內(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，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號公報(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，因為有從減速裝置的輸出側(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象的減速裝置，也當(dāng)然有希望進(jìn)一步提高其強度之類的要求。然而，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的減速裝置中，存在該“強度的增強”在設(shè)計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。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)因為是依靠“外殼4的中心部的剛性”阻止減速機構(gòu)6或負(fù)荷相反側(cè)軸承9的反作用力的結(jié)構(gòu)，所以為了提高強度，必然要增厚外殼4的厚度Do。但是，若想較厚地設(shè)計外殼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)的空間變小與其對應(yīng)的量，能夠收容的減速機構(gòu)6的大小也必然不得不進(jìn)一步變小。因此，實際情況為產(chǎn)生該減速機構(gòu)6的強度反而下降的窘境。

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，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部件對應(yīng)的位置或者比該對應(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體水平考察減速裝置的強度，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“阻礙強度增強的限制條件”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部件對應(yīng)的位置，或者配置在比該對應(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，“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，以“滾動體和內(nèi)圈(有內(nèi)圈時)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部件對應(yīng)的位置時， 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，因為能夠使從負(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，在這點上也能夠構(gòu)筑對強度更有利的結(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部件對應(yīng)的位置更靠近負(fù)荷相反側(cè)的位置時，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度。 并且，該情況下，因為能夠使從負(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)比配置于所述對應(yīng)位置時更大，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)備的減速裝置的強度。


圖1是本發(fā)明的實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)動裝置， 18-頭錐，20-風(fēng)車葉片，22-馬達(dá)，24-輸出小齒輪，44-末級減速機構(gòu)(擺動內(nèi)嚙合式行星齒輪機構(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(對應(yīng)部)，El-嚙合位置， Ll-距離。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實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。參照圖2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)動裝置14、槳距(Pitch)驅(qū)動裝置16。偏航驅(qū)動裝置14是用于控制短艙12整體相對于圓筒支柱11的回轉(zhuǎn)角的裝置，槳距驅(qū)動裝置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。該實施方式中，由于本發(fā)明適用于偏航驅(qū)動裝置14，所以在此對偏航驅(qū)動裝置14 進(jìn)行說明。該偏航驅(qū)動裝置14具備4個帶有馬達(dá)22及輸出小齒輪M的減速裝置Gl G4、 及1個與各個輸出小齒輪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。一并參照圖4，各減速裝置Gl G4的各個輸出小齒輪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)動裝置14的制動機構(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同時旋轉(zhuǎn)， 則該輸出小齒輪24 —邊與內(nèi)齒輪28嚙合一邊相對內(nèi)齒輪28的中心36 (參照圖3)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)，所以在此對減速裝置Gl進(jìn)行說明。參照圖1及圖4，減速裝置Gl在動力傳遞路徑上以馬達(dá)22、準(zhǔn)雙曲面正交齒輪機構(gòu)40、平行軸齒輪機構(gòu)42及擺動內(nèi)嚙合式行星齒輪機構(gòu)44的順序依次配置于外殼Ca內(nèi)。 本實施方式中，外殼Ca分割成幾個外殼體，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)雙曲面正交齒輪機構(gòu)40減速的同時，旋轉(zhuǎn)方向變更為直角方向，并通過平行軸齒輪機構(gòu)42進(jìn)一步減速。平行軸齒輪機構(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)方式嵌合這點相結(jié)合，在施加超過預(yù)定值的過大轉(zhuǎn)矩時滑行，并且在該過大轉(zhuǎn)矩消失時，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)。擺動內(nèi)嚙合式行星齒輪機構(gòu)44具備與襯套54 —體旋轉(zhuǎn)的(該行星齒輪機構(gòu)44 的)輸入軸56、設(shè)置于該輸入軸56的2個偏心體58、通過該偏心體58偏心擺動的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 (參照圖5)。 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，因此若行星齒輪機構(gòu)44的輸入軸56旋轉(zhuǎn)，則外齒輪60通過偏心體58擺動，該外齒輪60相對內(nèi)齒輪62的相對旋轉(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)格并不能夠因為減速裝置Gl側(cè)而隨意改變。由此，在本實施方式中，為了在該安裝環(huán)境中進(jìn)一步增強減速裝置Gl的強度，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對應(yīng)的位置(與對應(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，該實施方式中負(fù)荷相反側(cè)軸承76的滾動體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，能夠降低與其對應(yīng)的重量及成本。另外，該實施方式中，在輸出軸66的軸向X上，擺動內(nèi)嚙合式行星齒輪機構(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對應(yīng)的位置更靠近負(fù)荷相反側(cè)。換句話說，行星齒輪機構(gòu)(減速機構(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)于行星齒輪機構(gòu)44的嚙合位置El的)嚙合位置對應(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，該實施方式中，使低速側(cè)外殼體48中的該嚙合位置對應(yīng)部48A1的外徑dl大于上側(cè)貫穿孔72A的內(nèi)徑D3的同時，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(高強度的)內(nèi)齒輪62和外齒輪60相嚙合。其次，對該實施方式所涉及的風(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)雙曲面正交齒輪機構(gòu)40、平行軸齒輪機構(gòu)42及擺動內(nèi)嚙合式行星齒輪機構(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該圓筒支柱11向水平方向旋轉(zhuǎn)。在此，在該實施方式中能夠得到如下強度的增強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欲傾斜時所需的彎曲力矩；C)從確保所需強度之類的觀點來看，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(幾乎不需要強度的部分)能夠比所述厚度Dl更?。籈)行星齒輪機構(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的嚙合位置對應(yīng)部48A1的外徑dl非常大。因此，能夠確保行星齒輪機構(gòu)44的容納空間較大，構(gòu)成該行星齒輪機構(gòu)44 的各部件(內(nèi)齒輪62或外齒輪60等)設(shè)計為更大；F)低速側(cè)外殼體48的嚙合位置對應(yīng)部48A1 (由于不會有在該內(nèi)側(cè)通過行星齒輪機構(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)一步說明本實施方式特有的情況，則擺動內(nèi)嚙合式行星齒輪機構(gòu)中，外齒輪和內(nèi)齒輪的嚙合位置通常邊移動邊旋轉(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)一邊擺動地旋轉(zhuǎn)的擺動內(nèi)嚙合式行星齒輪機構(gòu)時，由于各外齒輪60 以各不相同的相位擺動，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，對內(nèi)齒輪62側(cè)(即，低速側(cè)外殼體48的嚙合位置對應(yīng)部48A1)要求進(jìn)一步高的剛性。 作為結(jié)果，本實施方式中，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)明的另一實施方式的一例。該實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，輸出軸166的法蘭部166A作為內(nèi)圈發(fā)揮作用，只有滾動體176B在軸向上與內(nèi)齒輪162的外銷162A并列配置。滾動體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。這是因為，希望無松動地支承輸出軸166的同時，使內(nèi)齒輪162和外齒輪160順滑地嚙合。該實施方式中，在輸出軸166的軸向上，除了設(shè)置行星齒輪機構(gòu)144之外，還在比上側(cè)板172的對應(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 (參照滾動體176B的位置)。因此，能夠使軸承跨距L102 (比前面的實施方式的軸承跨距L2)更大，并且能夠?qū)⒇?fù)荷相反側(cè)軸承176的滾動體176B的節(jié)圓直徑dl05確保為大于前面的實施方式的負(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 (參照圖7)，因此盡管具有較大的節(jié)圓直徑dl05，與組裝獨立的軸承的結(jié)構(gòu)相比，也能夠?qū)⒊杀疽种茷闃O其廉價。并且，負(fù)荷相反側(cè)軸承176的位置(滾動體176B的位置)比前面的實施方式更向負(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支承具有用于擺動外齒輪160的偏心體158的偏心體軸(該實施方式中為輸入軸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)基本上與之前的實施方式相同，所以在附圖上對與前面的實施方式相同，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)明的另一其他實施方式的一列(僅圖示減速機構(gòu)的部分)。該實施方式所涉及的減速裝置G201具有2級擺動內(nèi)嚙合式行星齒輪機構(gòu)241、244 作為減速機構(gòu)。2個擺動內(nèi)嚙合式行星齒輪機構(gòu)241、244雖然大小不同，但機構(gòu)學(xué)上的結(jié)構(gòu)基本上與前面的2個實施方式的行星齒輪機構(gòu)44、144相同。該實施方式中，負(fù)荷相反側(cè)軸承276的一部分及擺動內(nèi)嚙合式行星齒輪機構(gòu)244的嚙合位置E201的一部分雙方與上側(cè)板272的對應(yīng)位置重疊。因此，該負(fù)荷相反側(cè)軸承276及擺動內(nèi)嚙合式行星齒輪機構(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外齒輪260的偏心體 258的偏心體軸(該實施方式中為輸入軸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的實施方式相同。因此，在圖8中對與該實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，上述實施方式中，示出了本發(fā)明適用于偏航驅(qū)動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)明中采用擺動內(nèi)嚙合式行星齒輪機構(gòu)的減速機構(gòu)作為減速機構(gòu)時可得到較大的優(yōu)點，但減速機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)也不限定于上述擺動內(nèi)嚙合式行星齒輪機構(gòu)的減速機構(gòu)。例如，可以是簡單行星齒輪機構(gòu)的減速機構(gòu)，也可以是平行軸減速機構(gòu)。也可以自由組合。如上述的實施方式，也可以組合正交軸系的減速機構(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)來偏心擺動外齒輪這種類型的擺動內(nèi)嚙合型減速機構(gòu)。并且，前面的實施方式中，減速機構(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(前面的實施方式中所說的上側(cè)板)對應(yīng)的位置或者比該對應(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， 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部件對應(yīng)的位置或者比該對應(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構(gòu)由行星齒輪相對內(nèi)齒輪內(nèi)嚙合的行星齒輪機構(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部件對應(yīng)的位置或者比該對應(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，邊擺動邊內(nèi)嚙合于所述內(nèi)齒輪的擺動內(nèi)嚙合式行星齒輪機構(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)齒輪與該多個行星齒輪的嚙合位置配置在與所述第2部件對應(yīng)的位置或者比該對應(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構(gòu)由擺動內(nèi)嚙合式行星齒輪機構(gòu)構(gòu)成，所述擺動內(nèi)嚙合式行星齒輪機構(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，邊擺動邊內(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，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)對應(yīng)的位置(或者比該對應(yīng)位置更靠近負(fù)荷相反側(cè)的位置)。
文檔編號F16H57/08GK102261314SQ20111010763
公開日2011年11月30日 申請日期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 申請人:住友重機械工業(yè)株式會社