(57)【要約】  遊星歯車装置および遊星歯車装置を備える風力発電機、具体的には洋上風力発電機が提供される。遊星歯車装置は、第１の遊星歯車に対して軸線方向に変位されているいくつかの第２の遊星歯車に連結されている、第１の遊星歯車装置を有する伝達段と係合している駆動輪を備える。第２の遊星歯車は、従動シャフトに連結されている太陽輪と係合している。駆動輪は、内歯車を有する中空輪である。第２の遊星歯車は、第１のサブセットの歯車および第２のサブセットの歯車に分けられる。２つのサブセットの歯車は、軸線方向に相互に間隔を置いて配置される２つの別々の平面に配置されている。さらに、第１のサブセットの第２の遊星歯車は、駆動輪の内部空間の内側に配置されている。
2017502222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１の遊星歯車を有する伝達段と係合している駆動輪を備える遊星歯車装置であって、前記第１の遊星歯車は、対応する数の複数の第２の遊星歯車に連結され、前記第２の遊星歯車は、前記第１の遊星歯車に対して軸線方向に変位されており、前記第２の遊星歯車が、従動シャフトに連結されている太陽輪と係合している、遊星歯車装置において、前記駆動輪が、前記第１の遊星歯車と噛み合っている内歯車を有する中空輪であり、前記第２の遊星歯車が、第１のサブセットおよび第２のサブセットの複数の歯車に分けられ、これらが軸線方向に相互に間隔を置いて配置される２つの別々の平面に配置され、前記第１のサブセットの前記第２の歯車が、前記中空駆動輪によって取り囲まれている内部空間の中に配置されていることを特徴とする、遊星歯車装置。
【請求項２】
前記第２の遊星歯車の前記歯車および前記太陽輪の前記対応する歯車が、はすば歯車であり、前記第１のサブセットの、はすば歯車である前記第２の遊星歯車のピッチの方向が、前記第２のサブセットの、はすば歯車である前記第２の遊星歯車のピッチとは逆である、請求項１に記載の遊星歯車装置。
【請求項３】
前記太陽輪が、逆方向に切られたはすば歯車を備え、当該はすば歯車は、前記太陽輪を軸線方向に自由な支持を提供するように、前記第１のサブセットおよび前記第２のサブセットの前記第２の遊星歯車とそれぞれ噛み合っている、請求項２に記載の遊星歯車装置。
【請求項４】
前記第１のサブセットおよび前記第２のサブセットのはすば歯車である前記第２の遊星歯車の傾斜が、その値に関して少なくとも実質的に等しい、請求項２または３に記載の遊星歯車装置。
【請求項５】
前記太陽輪及び前記従動シャフトの間のクラッチ歯車装置が、前記第１のサブセットおよび前記第２のサブセットの前記遊星歯車とそれぞれ噛み合っている歯車の間の中央に配置されている、請求項２から４のいずれか１項に記載の遊星歯車装置。
【請求項６】
前記遊星歯車装置が、１つの単一歯車伝達段だけを有している、請求項１から５のいずれか１項に記載の遊星歯車装置。
【請求項７】
前記第２の遊星歯車の外側円周が、径方向に前記駆動輪の前記内歯車のレベルを越えて部分的に突出している、請求項１から６のいずれか１項に記載の遊星歯車装置。
【請求項８】
前記第１の平面および前記第２の平面が、前記駆動輪の前記内歯車の両側に配置されている、請求項１から７のいずれか１項に記載の遊星歯車装置。
【請求項９】
前記第１の平面および前記第２の平面が、前記駆動輪の前記内歯車からの距離が異なっている、請求項８に記載の遊星歯車装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の遊星歯車装置を備える、風力発電機、具体的には洋上風力発電機。
【請求項１１】
風力発電機、具体的には洋上風力発電機における、請求項１から８のいずれか１項に記載の遊星歯車装置の使用。
【請求項１２】
第１の数の遊星歯車を有する第１の伝達段と係合している駆動シャフトを有する、動力スプリット伝達用の遊星歯車装置であって、前記第１の数の遊星歯車は、対応する数の第２の遊星歯車に連結され、前記２の遊星歯車は、前記第１の遊星歯車に対して軸線方向に変位されており、前記第２の遊星歯車が、第２の数の、より少ない数の第３の遊星歯車を有する第２の伝達段と係合しており、前記第３の遊星歯車が、対応する数の第４の遊星歯車に連結されており、かつ太陽輪と係合しており、前記第４の遊星歯車が、前記第３の遊星歯車に対して軸線方向に変位されており、２つの第２の遊星歯車が、前記動力スプリット伝達を提供するように、単一の第３の遊星歯車と係合している、遊星歯車装置において、前記駆動シャフトが、内歯車を有する中空駆動輪に連結されており、前記内歯車が、前記第１の遊星歯車の前記歯車と噛み合っていることを特徴とする、遊星歯車装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の遊星歯車装置を備える、風力発電機、具体的には洋上風力発電機。
【請求項１４】
風力発電機、具体的には洋上風力発電機における、請求項１２に記載の遊星歯車装置の使用。
【請求項１５】
請求項１から９、または１２のいずれか１項に記載の遊星歯車装置を備える風力発電機用の動力伝達トレイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星歯車装置および風力発電機に関し、詳細には、遊星歯車装置を備える洋上風力発電機に関する。さらに、本発明は、遊星歯車装置の使用法に関する。
【背景技術】
【０００２】
遊星歯車装置は、具体的には高トルクを伝達するためのさまざまな技術分野で使用される。この種の歯車装置は、比較的コンパクトなサイズで高い歯車速度伝達比を提供する。例えば、必要とされる構造空間が常に課題とされる風力発電機において、遊星歯車装置は、ロータを担持する主シャフトから、電気を生産する発電機に連結されている従動シャフトまでにトルクを伝達するのに適用されることが多い。通常、高い歯車速度伝達比が、多段遊星歯車装置によって提供される。例えば、風力発電機用２段式動力スプリット遊星歯車装置が、文献ＤＥ１０２０１００４１４７４Ａに開示される。しかしながら、歯車伝達段の数だけ、遊星歯車装置の長さは、長くなる。原理上、これは、コンパクトなサイズが所望されることに相反する。
【０００３】
高トルクをいくつかの個別の歯当りに分配するために、多数の遊星歯車が、通常適用される。しかしながら、これによって、遊星歯車のサイズは大きくなる。これに加えて、駆動歯車の円周周辺の構造空間は、限定され、このことにより、適用可能な遊星歯車の数が限定される。
【０００４】
高いトルク強度および高い歯車速度伝達比に対する技術的要求によって、標準的に、遊星歯車装置は、幅広で重くなっている。しかしながら、風力発電機、具体的には洋上風力発電機での適用について、遊星歯車装置のサイズおよび重量は、極めて重要である。したがって、高トルクを支承する能力を提供し、一方同時に高い歯車速度伝達比を有する、コンパクトで軽量な歯車を有することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＤＥ１０２０１００４１４７４Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、遊星歯車装置、遊星歯車装置を有する風力発電機、および遊星歯車装置の使用を提供することであり、これらは、先行技術において知られている技術的な欠点に関して改善されなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの態様では、動力スプリット伝達用の遊星歯車装置が提供される。遊星歯車装置は、対応する数の第２の遊星歯車に連結されている第１の遊星歯車を有する伝達段と係合している駆動輪（または従動輪）を備える。第１の遊星歯車および第２の遊星歯車は、相互に対して軸線方向に変位している。第２の遊星歯車は、従動シャフト（または駆動シャフト）に連結されている太陽輪と係合している。駆動輪は、内部空間を取り囲む中空輪である。さらに、駆動輪は、第１の遊星歯車と噛み合っている内歯車を有する。本明細書に記載されている遊星歯車装置は、倍速器または減速器として用いることができる。したがって、駆動輪という用語は、従動輪も包括しており、従動シャフトは、駆動シャフトであり得る。
【０００８】
第２の遊星歯車は、第１のサブセットの歯車および第２のサブセットの歯車に分けられる。第１のサブセットの歯車は、第１の平面に配置されており、第２のサブセットの歯車は、第２の平面に配置されている。第１の平面および第２の平面は、軸線方向に相互に間隔を置いて配置される。換言すれば、第１のサブセットの歯車および第２のサブセットの歯車は、相互に対して軸線方向に変位している２つの別々の平面に配置されている。
【０００９】
これに加えて、第１のサブセットの第２の歯車は、中空駆動輪の内部空間の内側に配置されている。具体的には、内部空間は、中空駆動輪の外側シェルまたはスリーブによって径方向において限定されている。軸線方向において、内部空間は、駆動輪の軸線方向外側縁を包含する仮想平面によって限定されており、これらの仮想平面または理論平面は、駆動輪の両側に配置されている。これらの２つの平面は、遊星歯車装置の主軸に対して実質的に垂直である。第１の平面は、駆動シャフトに面する駆動輪側に配置され得る。対向する平面および第２の平面は、従動シャフトに面する、駆動輪の他方の側に配置されている。遊星歯車装置が、風力発電機の中に取り付けられる時、第１の平面はロータに面しており、第２の平面は発電機に面している。
【００１０】
駆動輪の周囲に第１の遊星歯車および第２の遊星歯車を配置するための構造空間は、一般的に限定的である。この空間は、駆動輪の直径を大きくすることによって、増大させることが可能であるが、しかしながら、こうすることが、全ての状況において望ましいわけではない。特に大きな駆動輪を有していないコンパクトな遊星歯車装置が設計されなければならない時、これは、本発明の態様によって、第２の歯車を２つの軸線方向に間隔を置かれた別々の平面に配置することによって達成され得る。換言すれば、第２の遊星歯車は、歯車の軸線方向において互い違いにすることができる。歯車の出力側の正面図では、第１のサブセットおよび第２のサブセットの第２の遊星歯車は、互いに重なり合っている。しかしながら、歯車が軸線方向に変位されているので、それらは実３Ｄ空間では相互に接触することはない。
【００１１】
本発明の態様による遊星歯車装置は、コンパクトな設計を有する。従来型の歯車と比較した場合、径方向に必要とされる構造空間は、縮小されている。しかしながら、遊星歯車装置は、径方向のみならず、さらに軸線方向においてもコンパクトであり、その理由は、第１のサブセットの歯車が、中空駆動輪の内側に配置されているからである。有利には、多数の遊星歯車装置が、駆動輪の周囲に配置され得る。同時に、これが、歯車のコンパクトな設計を妨げることはない。
【００１２】
これに加えて、第１の遊星歯車および第２の遊星歯車を備える伝達段は、高い歯車速度伝達比を有するように設計することができる。具体的には、歯車段の歯車速度伝達比は、最高で１５になり得る。従来型の遊星歯車装置と比較した場合、この高い歯車速度伝達比によって、必要とされる歯車段の数を減らすことができる。具体的には、遊星歯車装置は、本発明の１つの実施形態による、単一段歯車であってもよい。遊星歯車装置の設計は、経済的であり、その重量および必要とされる構造空間は、比較的に小さい。本発明の態様による遊星歯車装置は、削減されたサイズおよび重量で類似の性能特性を提供する。これによって、歯車は、風力発電機に特に適するものになる。
【００１３】
本発明の有利な実施形態では、第２の遊星歯車および太陽輪の対応する歯車は、はすば歯車である。第１のサブセットのはすばの第２の遊星歯車のピッチの方向は、具体的には、第２のサブセットのはすばの第２の遊星歯車のピッチとは逆である。換言すれば、第１のサブセットおよび第２のサブセットのはすば歯車の傾斜は、逆である。同様に、太陽輪は、逆方向に切られたはすば歯車を有するように構成することができる。これらは、第１のサブセットおよび第２のサブセットの対応する第２の遊星歯車とそれぞれ噛み合っている。有利には、この設計によって、太陽輪を軸線方向に自由に支持することが可能になる。有利には、この実施形態による遊星歯車装置は、太陽輪用のスラスト軸受を省くことができる。少なくとも、スラスト軸受は、必要であると考えられる場合であっても、より低い耐荷重性能を有するように設計することができる。
【００１４】
本発明の別の有利な実施形態によれば、第１のサブセットのはすばの第２の遊星歯車の傾斜および第２のサブセットのはすばの第２の遊星歯車の傾斜は、それらの値に関して相互に少なくとも実質的に等しい。換言すれば、歯車は、少なくとも実質的に等しい傾斜角を有することができる。しかしながら、これは、前述の角度の絶対値にだけ当てはまる。これらの角度の回転方向は、逆方向に切られたはすば歯車を提供するように逆方向となる。この設計は、太陽輪を軸線方向に自由に支持することをさらに強化する。
【００１５】
本発明の実施形態では、太陽輪と従動シャフトとの間のクラッチ歯車装置は、第１のサブセットおよび第２のサブセットの遊星歯車とそれぞれ噛み合っている歯車の間の中央に配置されている。クラッチ歯車装置のこの配置によって、太陽輪を軸線方向に自由に支持することが可能になる。
【００１６】
本発明の別の有利な実施形態では、遊星歯車装置は、単一歯車伝達段だけを有している。多重伝達段を有する従来型の遊星歯車装置と比較した場合、単一伝達段を有する歯車は、より軽く、よりコンパクトに、かつ技術的により複雑ではないものになり得る。第２の遊星歯車が、比較的大きい半径を有することができ、それによって、最高で１５になり得る高い歯車速度伝達比を提供するので、単一の伝達段でも、遊星歯車装置の所望の全体的歯車伝達を達成するのに、十分であり得る。
【００１７】
本発明の１つの実施形態によれば、第２の遊星歯車の外側円周は、径方向に駆動輪の外側円周のレベルを越えて部分的に突出している。比較的大きい第２の歯車が、この遊星歯車装置の中では適用されている。結果的に、それは、高い歯車速度伝達比を提供する。
【００１８】
本発明の別の実施形態では、第１のサブセットおよび第２のサブセットの歯車を収容する、第１の平面および第２の平面は、駆動輪の内歯車の両側に配置されている。具体的には、第１の平面および第２の平面は、駆動輪の内歯車から等間隔に配置され得る。換言すれば、第１および第２の平面は、駆動輪の内歯車の周囲に対称的に配置され得る。これにより、具体的には、必然的に、第１の歯車および第２の歯車が、等しい長さのシャフトを用いて相互に連結されることとなる。他の実施形態では、第１の平面および第２の平面は、駆動輪の内歯車からの距離が異なっていてもよい。
【００１９】
本発明の別の態様では、本発明の態様による遊星歯車装置を備える風力発電機が提供される。具体的には、この風力発電機は、洋上風力発電機である。有利には、風力発電機は、高い歯車速度伝達比で高トルクを伝達することができるが、コンパクトで軽量な遊星歯車装置を備える。コンパクトな設計および軽量化によって、風力発電機は、より経済的になっている。例えば、遊星歯車装置の寸法縮小によって、ナセルの内側に必要とされる構造空間は、より小さくなる。したがって、これは、より小スペースに設計することができる。ナセルが、削減された重量およびサイズを有することで、ひいては、支持構造物および基礎への荷重は緩和される。これに伴って、風力発電機の塔および水中基礎をより低い荷重性能を有するように設計することができる。これによって、基礎、塔構造に関するコスト、および工事現場までの風力発電機の輸送に関するコストが削減されるので、風力発電機全体がより経済的になる、
【００２０】
本発明の有利な実施形態では、本発明の態様による遊星歯車装置は、風力発電機の動力伝達トレインの部分を形成する。具体的には、風力発電機のロータに連結されている主駆動シャフトは、さらに遊星歯車装置の駆動輪に連結されている。従動太陽輪は、電気を生産するための発電機にさらに連結されている従動シャフトに連結されている。
【００２１】
本発明のさらに別の態様では、本発明の態様による遊星歯車装置の有利な使用が提供される。遊星歯車装置は、具体的には、洋上風力発電機の中の風力発電機で使用される。
【００２２】
遊星歯車装置に関して、および風力発電機に関して既に言及してきた類似の利点は、遊星歯車装置を同じ方法または類似方法で使用することにも当てはまる。
【００２３】
本発明のさらに別の態様によれば、動力スプリット伝達用の遊星歯車装置が提供される。この遊星歯車装置は、対応する数の第２の遊星歯車に連結されている、第１の数の遊星歯車を有する第１の伝達段と係合している駆動シャフトを有する。これらは、第１の遊星歯車に対して軸線方向に変位されている。第２の遊星歯車は、順々に、第２の数の、より少ない数の第３の遊星歯車を有する第２の伝達段と係合している。これらは、第３の遊星歯車に対して軸線方向に変位されている、対応する数の第４の遊星歯車に連結されている。第４の遊星歯車は、具体的には従動シャフトに連結されている太陽輪と係合している。２つの第２の遊星歯車は、動力スプリット伝達を提供するように、単一の第３の遊星歯車と係合している。駆動シャフトは、第１の遊星歯車の歯車と係合している内歯車を有する中空駆動輪に連結されている。これによって、本発明のこの態様による遊星歯車装置が特にコンパクトになる。
【００２４】
本発明のさらなる態様および特徴は、添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい実施態様についての後続の説明を読むことで明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の１つの実施形態による、簡略化した洋上風力発電機を示す。
【図２】本発明の別の実施形態による、主軸に沿う、遊星歯車装置の縦断面を示す簡略化した図である。
【図３】図２の遊星歯車装置の主軸の方向の、簡略化した正面図である。
【図４】本発明のさらに別の実施形態による、主軸に沿う、別の遊星歯車装置の縦断面を示す簡略化した図である。
【図５】図４の遊星歯車装置の主軸の方向の、簡略化した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、風力発電機２の簡略化した斜視図である。ほんの一例として、風力発電機２は、洋上風力発電機である。これは、ロータブレード６を担持するロータハブ４を備える。支持構造物８、例えば塔は、ナセル（見えない）を担持しており、海１０の中の適切な水中土台に基礎を置いている。
【００２７】
本発明の１つの実施形態によれば、ロータハブ４によって駆動される、風力発電機２の主シャフトは、ステップアップ歯車またはステップダウン歯車であってもよい遊星歯車装置に連結されている。これは、主シャフトで印加されるトルクを、電気を生産するための発電機にさらに連結されている従動シャフトに伝達するためのものである。
【００２８】
本発明は、一般的には、遊星歯車装置の両側にある駆動シャフトおよび従動シャフトに当てはまる。本明細書に記載されている遊星歯車装置は、倍速器または減速器として用いることができる。したがって、従動シャフトまたは従動輪は、駆動軸または駆動輪として働くことができ、逆もまた同様である。
【００２９】
風力発電機２は、図２の簡略化した図面に示す、本発明の１つの実施形態による、遊星歯車装置２０を備えることができる。遊星歯車装置２０は、主軸Ａに沿う縦断面で描かれている。遊星歯車装置２０は、内歯車２３を有する中空輪である、駆動輪２２を備える。駆動輪２２は、その一部が破線によって示される、シャフト１００に連結され得る。この内歯車２３は、垂直な歯車であり得る。それは、複数の第１の遊星歯車２４、２６と噛み合っている。したがって、第１の遊星歯車２４、２６も、同様に垂直な歯車であり得る。第１の遊星歯車２４、２６は、シャフト２８、３０を介して対応する数の第２の遊星歯車３２、３４に連結されている。第１のシャフト３０は、第１の歯車２６を第１のサブセットの第２の歯車３４に連結している。それは、第２のシャフト２８の第２の長さＬ２と実質的に等しい第１の長さＬ１を有する。これは、第１の遊星歯車２４を第２のサブセットの第２の遊星歯車３２と連結している。第２の遊星歯車３２、３４は、第１の遊星歯車２４、２６に対して軸線方向に変位されている。異なる実施形態では、第１の長さＬ１および第２の長さＬ２が、異なっていてもよい。
【００３０】
図２の実施形態による遊星歯車装置２０は、ほんの一例として、６つの第１の遊星歯車２４、２６および６つの第２の遊星歯車３２、３４を備える。これは、図３に示される遊星歯車装置２０の従動側の簡略化した正面図に示される。第１の遊星歯車および第２の遊星歯車２４、２６および３２、３４は、駆動輪２２の円周の周囲に等間隔に配置されている。これは、破線で描画される対称軸Ｓ１からＳ３によって表されている。
【００３１】
第２の遊星歯車３２、３４は、クラッチ歯車装置４０を介してさらに従動シャフト３８に連結される（図２参照）太陽輪３６と係合している。従動シャフト３８は、さらに、電気を生産するための発電機に連結され得る。
【００３２】
第２の遊星歯車３２、３４は、第１のサブセットの歯車および第２のサブセットの歯車に分けられる。符号３２を有する第２の遊星歯車は、第２のサブセットの歯車に属する。符号３４を付与されている第２の遊星歯車は、第１のサブセットの歯車に属する。２つのサブセットの歯車は、軸線方向ＡＸに、距離Ｄだけ間隔を置いて配置される、２つの別々の平面Ｅ１およびＥ２に配置されている。
【００３３】
図２の簡略化した図面は、第１のサブセットの第２の遊星歯車３４が、第１の平面Ｅ１に配置されていることを示す。同様に、第２のサブセットの第２の遊星歯車３２は、第２の平面Ｅ２に配置されている。図３の簡略化した正面図では、第１のサブセットの第２の歯車３４は、破線で描画される。第２のサブセットの第２の遊星歯車３２は、実線で描画される。このことは、第２の遊星歯車３２、３４が、遊星歯車装置２０の主軸Ａに沿って互い違いになっていることを示している。図３では、第１のサブセットの第２の遊星歯車３４は、軸線方向ＡＸに沿って第２のサブセットの第２の遊星歯車３２の後方に配置されている。
【００３４】
第１のサブセットの第２の遊星歯車３４は、さらに、中空駆動輪２２の内側に配置されている。換言すれば、第１の平面Ｅ１に位置する、第１のサブセットの第２の遊星歯車３４は、駆動輪２２の内部空間４２の内側に配置されている。この内部空間４２は、駆動輪２２の外側スリーブまたは外側シェル４４によって径方向Ｒにおいて限定されている。軸線方向ＡＸにおいて、内部空間４２は、駆動輪２２の軸線方向縁４６、４８を含む仮想平面によって限定されている。これらの平面は、内部空間４２の限界を示す働きをする、理論平面にすぎない。
【００３５】
図２の実施形態による遊星歯車装置２０の駆動側では、内部空間４２は、駆動輪２２の背面５０によって軸線方向ＡＸにおいて限定されている。背面５０に沿って突出している理論平面は、この側にある駆動輪２２の外側縁４６を含む。駆動輪２２の反対側では、内部空間４２は、駆動輪２２の前平面５２を収容するように配置される平面によって限定されている。この平面は、駆動輪２２の内歯車２３ならびに第１の遊星歯車２４、２６をさらに含む。図２の実施形態では、この平面は、第１の平面Ｅ１から第２の距離Ｌ２だけ距離をおいて置かれる。この第２の平面は、遊星歯車装置２０の従動側に面する駆動輪２２の軸線方向縁４８を含む。軸線方向ＡＸにおいて内部空間４２を限定する平面は、第１および第２の平面Ｅ１、Ｅ２と少なくとも実質的に平行である。
【００３６】
このことに因って、第１のサブセットの第２の遊星歯車３４は、駆動輪２２の内部空間４２の中に突出する、第１の平面Ｅ１に配置されており、遊星歯車装置２０は、特にコンパクト化されている。
【００３７】
遊星歯車装置２０は、太陽輪３６が、軸線方向に自由に支持されるように構成することができる。このように太陽輪３６を軸線方向に自由に支持することは、はすばの第２の遊星歯車３２、３４および太陽輪３６の対応するはすば歯車による。第２のサブセットのはすばの第２の遊星歯車３２の傾斜は、第１のサブセットのはすば歯車３４の傾斜とは逆である。同様に、第２の遊星歯車３２、３４と噛み合っている太陽輪３６の歯車は、逆方向に切られたはすば歯車であり、すなわち、それらは、逆方向の傾斜を有する。
【００３８】
ほんの一例として、第１のサブセットの第２の遊星歯車３４は、左ねじれ歯車である。第２のサブセットの逆方向に切られた第２の遊星歯車３２は、右ねじれ歯車である。太陽輪３６の対応する歯車は、それと噛み合う相手方部品と比較すると、逆方向に切られている。具体的には、左側に配置され、第１のサブセットの第２の遊星歯車３４と噛み合っている、太陽輪３６の歯車は、右ねじれ歯車である。同様に、第２のサブセットの第２の遊星歯車３２と噛み合っている、太陽輪３６の右方の歯車は、左ねじれ歯車である。
【００３９】
クラッチ歯車装置４０は、第１の平面と第２の平面Ｅ１とＥ２との間の中央に配置されている。換言すれば、クラッチ歯車装置４０は、第１のサブセットおよび第２のサブセットの第２の遊星歯車３２、３４が配置されている、平面Ｅ１、Ｅ２の間の中央に配置されている。
【００４０】
これにより、太陽輪３６は、軸線方向ＡＸに自由に支持され得る。有利には、本発明のこの実施形態による遊星歯車装置２０は、太陽輪３６用のスラスト軸受を省くことができる。少なくとも、スラスト軸受は、必要であると考えられる場合であっても、より低い耐荷重性能を有するように設計することができる。
【００４１】
図２および図３の実施形態による遊星歯車装置２０は、単一段歯車である。単一段の速度伝達比は、かなり高くなり得る、すなわち、それは、最高で１５になり得る。これにより、必然的に、第２の遊星歯車３２、３４が比較的大きい半径を有することになる。具体的には、第２の遊星歯車３２、３４は、駆動輪２２の内歯車３２のレベルを越えて距離Ｆだけ突出している。距離Ｆは、径方向Ｒにおけるものと考えられる。
【００４２】
本発明の別の態様によれば、動力スプリット歯車であり、図４の簡略化した図面に示される、遊星歯車装置６０の別の実施形態がある。図４は、主軸Ａに沿う遊星歯車装置６０の縦断面である。遊星歯車装置６０は、第１の伝達段と係合している内歯車２３を有する駆動輪２２を含む。駆動輪２２は、その一部が破線によって示されるシャフト１００に連結され得る。第１の伝達段は、駆動輪２２の円周の周囲に配置されている、いくつかの第１の遊星歯車２４を備える。図４の実施形態によれば、遊星歯車装置６０は、駆動輪２２の円周の周囲に等間隔に配置されている６つの第１の遊星歯車２４を備える。これは、図５の簡略化した正面図に示される。第１の遊星歯車２４は、等間隔に配置された対称軸Ｓ１からＳ３上に配置されており、第１のシャフト６２を介して対応する数の第２の遊星歯車３２に連結されている。これらは、同様に、駆動輪２２の円周の周囲に等間隔に配置されている。換言すれば、第１の遊星歯車２４および第２の遊星歯車３２は、等間隔に配置され、図５に破線として描画される、対称軸Ｓ１からＳ３上に配置されている。
【００４３】
第２の遊星歯車３２は、第１の遊星歯車２４と軸線方向に或る距離だけ離れており、第２の遊星歯車３２は全て、同じ軸線方向に変位されている。換言すれば、第２の遊星歯車３２は全て、駆動輪２２の同じ側に配置されている。第２の遊星歯車３２は、第３の遊星歯車６４と係合している。動力スプリット伝達のために、２つの第２の遊星歯車３２は、単一の第３の遊星歯車６４と係合している。これは、さらに、図５の簡略化した正面図からも明白である。第３の遊星歯車６４は、第２のシャフト６６を介して第４の遊星歯車６８に連結されている。第３の遊星歯車６４および第４の遊星歯車６８は、ここでも、軸線方向に間隔を置いて配置されている。第１の遊星歯車および第２の遊星歯車２４、３２と同様に、遊星歯車６８は全て、同じ軸線方向に第３の遊星歯車６４から距離を置いて配置されている。
【００４４】
第４の遊星歯車６８は、太陽輪３６と係合している。これは、図４および図５の実施形態による動力スプリット遊星歯車装置６０が、風力発電機２に取り付けられる時、電気を生産するための発電機にさらに連結され得る、従動シャフト３８に連結される。
【００４５】
有利には、図２および図３に関して言及される実施形態は、図４および図５の実施形態による遊星歯車装置６０と組み合わせることができる。例えば、遊星歯車装置６０の第１から第４までの遊星歯車２４、３２、６４、および６８は、はすば歯車または垂直な歯車であり得る。
【００４６】
本発明の実施形態による遊星歯車装置２０、６０は、高出力密度および特にコンパクトなサイズを提供する。これによって、遊星歯車装置２０、６０は、風力発電機２の動力伝達トレインの中に組み込むのに特に適するものになる。例えば、駆動輪２２は、風力発電機２のロータハブ４によって駆動される主軸に連結され得る。従動シャフト３８は、発電機に連結されてもよい。
【００４７】
以上、本発明について特定の実施形態を参照しながら説明してきたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、おそらく、当業者であれば、請求される本発明の範囲内にある、さらなる代替案を想起されよう。
【符号の説明】
【００４８】
２  風力発電機
４  ロータハブ
６  ロータブレード
８  支持構造物
１０  海
２０  遊星歯車装置
２２  駆動輪
２３  内歯車
２４  第１の遊星歯車
２６  第１の遊星歯車
２８  第２のシャフト
３０  第１のシャフト
３２  第２の遊星歯車
３４  第２の遊星歯車
３６  太陽輪
３８  従動シャフト
４０  クラッチ歯車装置
４２  内部空間
４４  外側スリーブ、外側シェル
４６  軸線方向縁
４８  軸線方向縁
５０  背面
５２  前平面
６０  遊星歯車装置
６２  第１のシャフト
６４  第３の遊星歯車
６６  第２のシャフト
６８  第４の遊星歯車
１００  シャフト
Ａ  主軸
ＡＸ  軸線方向
Ｄ  距離
Ｅ１  第１の平面
Ｅ２  第２の平面
Ｆ  距離
Ｌ１  第１の長さ
Ｌ２  第２の長さ
Ｒ  径方向
Ｓ１  対称軸
Ｓ２  対称軸
Ｓ３  対称軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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