KR101383425B1 - Variable speed drive train for wind turbine - Google Patents

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KR101383425B1
KR101383425B1 KR1020130010293A KR20130010293A KR101383425B1 KR 101383425 B1 KR101383425 B1 KR 101383425B1 KR 1020130010293 A KR1020130010293 A KR 1020130010293A KR 20130010293 A KR20130010293 A KR 20130010293A KR 101383425 B1 KR101383425 B1 KR 101383425B1
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박문우
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현대중공업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a wind power generating device, which is characterized in comprising: a rotor shaft connected to a rotor blade rotated by wind to integrally rotate with the rotor blade; a first gear part coupled to a rear end of the rotor shaft to increase a RPM of the rotor blade; a second gear part engaging with at least one portion of the first gear part and dividing power transmitted from the first gear part; a torque conversion part receiving and changing a portion of the divided power from the second gear part; and a generator receiving the changed power from the torque conversion part and a portion of the divided power from the second gear part to generate electricity. A variable speed power transmission device for generating wind power according to the present invention includes a torque converter without a voltage converter for changing a voltage, to mechanically maintain a constant RPM. Accordingly, manufacturing costs of the variable speed power transmission device are decreased, and the configuration thereof is simplified, and maintenance thereof is easy.

Description

풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치{Variable Speed Drive Train for Wind Turbine}Technical Field [0001] The present invention relates to a variable speed drive train for wind turbine,

본 발명은 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a variable speed power transmission device for wind power generation.

환경 오염에 대한 관심이 극도로 높아진 현 상황에서, 전 세계의 트렌드는 에너지 사용량 절감 및 친환경 에너지 개발이다. 전자의 경우 에너지의 소모를 절감하거나 연비를 개선하여, 석유 등의 원료 사용량을 줄여서 공해 발생을 감축하기 위한 것이다.In the current situation of increasing concern about environmental pollution, trends around the world are energy use reduction and environment friendly energy development. The former is to reduce energy consumption, improve fuel efficiency, and reduce the use of raw materials such as petroleum to reduce pollution.

반면 후자의 경우 화력 발전이나 원자력 발전과 같이 매연 또는 폐기물을 발생시키는 발전의 비율을 줄이는 대신, 태양광 발전이나 풍력 발전, 조력 발전 등과 같이 자연 에너지를 통해 무해한 친환경 발전을 이루어냄으로써 환경 파괴를 방지하기 위한 것이다.On the other hand, in the latter case, instead of reducing the ratio of generation of soot or waste generating such as thermal power generation or nuclear power generation, environment-friendly development through harmless natural energy such as solar power generation, wind power generation, .

이러한 친환경 발전 방식 중에서 풍력 발전의 경우, 자연스럽게 불어오는 바람에 의해 로터 블레이드(Rotor Blade)가 회전되도록 하고, 로터 블레이드의 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 방법을 사용한다.Among these eco-friendly power generation methods, in the case of wind power generation, a method is used in which a rotor blade is rotated by natural winds, and electricity is generated by using the rotational force of the rotor blades.

이를 위해 풍력 발전기는, 바람의 강도가 균일하며 일정 수준 이상인 공간에 설치되어, 전기 발전 공급량이 일정하게 유지되도록 하는 것이 가장 바람직하다. 그러나 현실적으로 어떠한 공간에서든 바람의 강도는 항상 변화하기 때문에, 로터 블레이드의 회전 RPM은 가변될 수밖에 없다.For this purpose, it is most preferable that the wind power generator is installed in a space where the intensity of the wind is uniform and a certain level or more, so that the electric power generation supply amount is kept constant. However, since the intensity of the wind always varies in any space, the rotational RPM of the rotor blades can not but be varied.

따라서 종래에는 로터 블레이드의 불규칙적인 회전으로 인해 공급량이 변동하는 것을 방지하기 위해서, 전압 컨버터 등을 사용하여 전기적으로 공급 전압을 유지하는 방식을 사용하였다.Therefore, in order to prevent the supply amount from fluctuating due to the irregular rotation of the rotor blade, a method of maintaining the supply voltage electrically using a voltage converter or the like was used.

그러나 이 경우 전기적인 전압 변환을 수행하는 전압 컨버터를 구비하여야 하기 때문에, 구성이 복잡해질 수 있다는 문제점이 있고, 또한 제조 단가가 상승한다는 문제점이 있다.However, in this case, since a voltage converter for performing electrical voltage conversion must be provided, there is a problem that the configuration becomes complicated, and the manufacturing cost increases.

국내 공개특허공보 제10-2011-0084205호(공개일: 2011.07.21.)Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2011-0084205 (published date: July 21, 2011) 국내 공개특허공보 제10-2009-0083468호(공개일: 2009.08.03.)Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2009-0083468 (published date: 2009.08.03.) 국내 공개특허공보 제10-2011-0021713호(공개일: 2011.03.04.)Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2011-0021713 (published date: 2011.03.04.)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전기적인 전압 변환을 수행하지 않음으로써 전압 컨버터를 생략하고, 기구적으로 RPM을 일정하게 유지할 수 있도록 하여 구성을 단순화하고 제조 단가를 낮출 수 있는 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a voltage converter which does not perform an electrical voltage conversion and omits a voltage converter, And to provide a variable speed power transmission device for a wind power generator which can simplify the manufacturing cost and lower the manufacturing cost.

본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전 장치는, 바람에 의해 회전되는 로터 블레이드에 연결되어 상기 로터 블레이드와 일체로 회전하는 로터 축; 상기 로터 축의 후단에 결합되어 상기 로터 블레이드 회전 RPM을 증속하는 제1 기어부; 상기 제1 기어부의 적어도 일부분과 맞물려 연결되며 상기 제1 기어부로부터 전달되는 동력을 분기하는 제2 기어부; 상기 제2 기어부로부터 분기된 동력을 전달받아 가변하는 토크 변환부; 및 상기 제2 기어부로부터 분기된 동력 및 상기 토크 변환부로부터 가변된 동력을 전달받아 발전을 수행하는 발전기를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wind turbine generator according to an embodiment of the present invention, the rotor shaft is connected to the rotor blade is rotated by the wind to rotate integrally with the rotor blade; A first gear portion coupled to a rear end of the rotor shaft to increase the rotation speed of the rotor blade; A second gear portion that meshes with at least a portion of the first gear portion and branches the power transmitted from the first gear portion; A torque converter for receiving and varying the power split from the second gear unit; And a generator configured to generate power by receiving the power diverged from the second gear unit and the variable power from the torque converter.

본 발명에 따른 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치는, 전압 변환을 위한 전압 컨버터를 제외하고 토크 컨버터를 구비하여 기구적으로 RPM을 일정하게 유지함으로써, 제조 단가를 낮추고 구성을 단순화하는 동시에 유지 보수를 용이하게 할 수 있다.The variable speed power transmission apparatus for a wind turbine according to the present invention includes a torque converter except for a voltage converter for voltage conversion to maintain a constant RPM in terms of mechanical characteristics, thereby lowering the manufacturing cost and simplifying the configuration, .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치에서 동력이 전달되는 방향을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치에서 동력이 전달되는 방향을 나타내는 도면이다.1 is a cross-sectional view of a variable power transmission apparatus for wind power generation according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a direction in which power is transmitted in a variable speed power transmission apparatus for wind power generation according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a variable power transmission apparatus for wind power generation according to another embodiment of the present invention.
4 is a view showing a direction in which power is transmitted in a variable power transmission apparatus for wind power generation according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objects, particular advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a variable power transmission apparatus for wind power generation according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치(1)는, 로터 축(10), 제1 기어부(20), 제2 기어부(30), 토크 변환부(40), 발전기(50)를 포함한다.
1, a variable power transmission 1 for a wind turbine according to an embodiment of the present invention includes a rotor shaft 10, a first gear portion 20, a second gear portion 30, A torque converter 40, and a generator 50.

로터 축(10)(Rotor Blade Axis shaft)은, 바람에 의해 회전되는 로터 블레이드(도시하지 않음)에 연결되어 로터 블레이드와 일체로 회전한다. 로터 축(10)은, 로터 블레이드의 회전력을 후술할 제1 기어부(20), 제2 기어부(30), 토크 변환부(40)를 통해서 최종적으로 발전기(50)에 전달함으로써, 발전기(50)가 전기를 생산하도록 할 수 있다.The rotor shaft 10 is connected to a rotor blade (not shown) rotated by the wind and rotates integrally with the rotor blade. The rotor shaft 10 finally transmits the rotational force of the rotor blade to the generator 50 through the first gear portion 20, the second gear portion 30 and the torque converter 40 to be described later, 50 may produce electricity.

그러나 바람에 의해 회전하는 로터 블레이드는 일정하지 않은 RPM으로 회전하기 때문에, 로터 축(10)이 회전력을 그대로 발전기(50)에 전달하게 되면, 발전기(50)는 원활한 전기 생산을 할 수 없게 된다.However, since the rotor blade rotating by the wind rotates at a non-constant RPM, when the rotor shaft 10 transmits the rotating force to the generator 50 as it is, the generator 50 can not produce electricity smoothly.

따라서 본 실시예는 로터 축(10)으로부터 발전기(50)로 회전력이 단순히 전달되지 않도록 하고, 후술할 각 구성들을 통해 회전력이 일정한 RPM을 갖도록 할 수 있다.Therefore, in this embodiment, the rotational force is not simply transmitted from the rotor shaft 10 to the generator 50, and the rotational force can be made to have a constant RPM through each of the following structures.

이와 같은 로터 축(10)은, 로터 플랜지(11)(Flange), 중공 축(12)(Blade Shaft), 제1 링기어(13)(Ring Gear), 로터 베어링(14)(Blade Bearing), 커버부(15)를 포함할 수 있다. 각 구성에 대해서는 이하 자세히 설명하도록 한다.
Such a rotor shaft 10 includes a rotor flange 11, a hollow shaft 12, a first ring gear 13, a rotor bearing 14, And may include a cover portion 15. Each configuration will be described in detail below.

로터 플랜지(11)는, 로터 블레이드에 결합된다. 이때 로터 블레이드 측에도 별도의 플랜지(도시하지 않음)가 구비되며, 로터 블레이드 측의 플랜지와, 로터 축(10)의 로터 플랜지(11)가 결합됨으로써, 로터 블레이드와 로터 축(10)이 일체로 회전할 수 있다.The rotor flange 11 is coupled to the rotor blade. The flange on the rotor blade side and the rotor flange 11 of the rotor shaft 10 are engaged with each other so that the rotor blade and the rotor shaft 10 are integrally rotated (rotated) can do.

이때 로터 축(10)의 로터 플랜지(11)와, 로터 블레이드 측의 플랜지는, 볼트 결합으로 고정될 수 있다. 이를 위해 로터 플랜지(11)에는 볼트 구멍(도시하지 않음)이 형성될 수 있으며, 볼트(도시하지 않음)가 볼트 구멍으로 삽입되어 두 로터 플랜지(11)를 모두 관통하도록 하고, 볼트의 일단에 너트(도시하지 않음)를 설치함으로써 로터 블레이드를 로터 축(10)에 견고히 고정할 수 있다.
At this time, the rotor flange 11 of the rotor shaft 10 and the flange of the rotor blade side can be fixed by bolt coupling. To this end, a bolt hole (not shown) may be formed in the rotor flange 11, and a bolt (not shown) may be inserted into the bolt hole to penetrate both of the rotor flanges 11, (Not shown), the rotor blades can be firmly fixed to the rotor shaft 10.

중공 축(12)은, 로터 플랜지(11)의 후단에 연결되어 직경이 가변되는 형태를 갖는다. 구체적으로 중공 축(12)은, 로터 플랜지(11)가 연결되는 일단에서 타단으로 갈수록 직경이 상대적으로 커지는 형태일 수 있다. 또한 중공 축(12)에서 직경이 커지는 부분은 일부분에 한정되며, 나머지 부분은 일정한 직경을 갖는 파이프 형태일 수 있다.The hollow shaft 12 is connected to the rear end of the rotor flange 11 and has a variable diameter. Specifically, the hollow shaft 12 may have a relatively large diameter from one end to the other end where the rotor flange 11 is connected. Also, the portion where the diameter increases in the hollow shaft 12 is limited to a portion, and the remaining portion may be in the form of a pipe having a constant diameter.

중공 축(12)의 후단에는 제1 링기어(13)가 설치될 수 있고, 중공 축(12)은 후술할 로터 베어링(14)에 체결된 상태로 회전될 수 있다. 이때 중공 축(12)에서 제1 링기어(13)가 설치되는 부분은 직경이 최대일 수 있으며, 로터 베어링(14)은 제1 링기어(13)가 설치되는 중공 축(12)의 일부분의 외측에 결합될 수 있다.
The first ring gear 13 may be installed at the rear end of the hollow shaft 12 and the hollow shaft 12 may be rotated in a state of being coupled to the rotor bearing 14 to be described later. At this time, the diameter of the portion where the first ring gear 13 is installed in the hollow shaft 12 may be the maximum, and the rotor bearing 14 may be a portion of the hollow shaft 12 in which the first ring gear 13 is installed As shown in FIG.

제1 링기어(13)는, 중공 축(12)의 후단 내측에 구비된다. 제1 랑기어는 내측에 기어이가 구비되는 형태의 내치차 기어이며, 도면을 기준으로 일단면이 'T'자 또는 뒤집어진 'T'자 형태를 가질 수 있다.The first ring gear 13 is provided inside the rear end of the hollow shaft 12. The first gear is an internal gear in which gears are provided on the inner side, and one side may have a 'T' shape or an inverted 'T' shape on the basis of the drawing.

제1 링기어(13)의 상부 단면을 기준으로, 뒤집어진 'T'자에서 하단 부분은 기어이를 의미한다. 물론 본 발명은 제1 링기어(13)의 단면이 'T'자로 형성되는 것을 한정하는 것은 아니며, 다만 기어이의 위치를 용이하게 파악할 수 있도록 단면을 'T'자로 표시하였다. 이는 이하 다른 기어 구성에 대해서도 동일하게 적용된다.With reference to the upper end surface of the first ring gear 13, the lower portion of the inverted 'T' character means gear. Of course, the present invention is not limited to the configuration in which the first ring gear 13 has a T-shaped cross section, but the cross section is indicated by a letter "T" so that the position of the gear can be easily grasped. This applies equally to the other gear configurations below.

제1 링기어(13)는 중공 축(12)이 회전할 때 함께 회전할 수 있다. 즉 제1 링기어(13)는 중공 축(12)의 후단 내측에 결합되어 있을 수 있고, 제1 링기어(13)와 중공 축(12)은 일체로 구성되어 로터 블레이드의 회전력을 제1 기어부(20)로 전달할 수 있다.
The first ring gear 13 can rotate together when the hollow shaft 12 rotates. That is, the first ring gear 13 may be coupled to the rear end of the hollow shaft 12, and the first ring gear 13 and the hollow shaft 12 may be integrally formed, (20). ≪ / RTI >

로터 베어링(14)은, 중공 축(12)의 후단 외측에 체결된다. 로터 베어링(14)은 중공 축(12)에 의한 벤딩 모멘트(Bending Moment) 및 추력(Thrust Force) 등을 지지할 수 있다.The rotor bearing (14) is fastened to the outside of the rear end of the hollow shaft (12). The rotor bearing 14 can support a bending moment and a thrust force by the hollow shaft 12.

로터 베어링(14)은 적어도 하나 이상으로 구성될 수 있으며, 중공 축(12)의 직경이나 로터 블레이드의 RPM 등에 따라 크기가 상이하게 결정될 수 있으며, 진동 및 기타 외력을 일정부분 완충하여 내구성을 증가시킬 수 있다.
The size of the rotor bearing 14 may be determined according to the diameter of the hollow shaft 12, the RPM of the rotor blade, or the like, and the durability of the rotor bearing 14 may be increased by buffering vibration and other external forces .

커버부(15)는, 로터 베어링(14)의 외측에 구비된다. 커버부(15)는 로터 베어링(14)을 외부로부터 보호하는 구성이며, 다만 상부 단면과 하부 단면의 형태가 상이할 수 있다. 이는 하부의 경우 지면에 연결되기 위한 구조가 설치됨에 따라 높은 강도가 요구될 수 있기 때문이다.
The cover portion (15) is provided outside the rotor bearing (14). The cover portion 15 is configured to protect the rotor bearing 14 from the outside, but may be different in shape from the upper end face to the lower end face. This is because, in the case of the lower part, a structure for connecting to the ground is installed, so that high strength may be required.

제1 기어부(20)는, 로터 축(10)의 후단에 결합되어 로터 블레이드 회전 RPM을 증속한다. 제1 기어부(20)는 기어비를 이용하여 로터 블레이드 회전 RPM을 높여서 발전기(50)에 전달할 수 있다. 바람에 의해 회전하는 로터 블레이드는 회전이 불규칙적일 뿐만 아니라 높은 RPM을 갖지 못하여, 로터 블레이드 RPM을 그대로 활용하여 발전할 경우 발전 효율이 대폭 떨어질 수 있기 때문이다.The first gear portion 20 is coupled to the rear end of the rotor shaft 10 to increase the RPM of the rotor blade. The first gear portion 20 can be transmitted to the generator 50 by increasing the RPM of the rotor blade using the gear ratio. The rotor blades rotated by the wind are not only irregular in rotation but also do not have high RPM. Therefore, when the rotor blades RPM are used as they are, power generation efficiency may be greatly reduced.

이러한 제1 기어부(20)는, 제1 플래닛기어(21)(Planet Gear), 제1 캐리어부(22), 제1 베어링(23)을 포함할 수 있다. 이하 각 구성에 대해 자세히 설명하도록 한다.
The first gear portion 20 may include a first planet gear 21 (a planet gear), a first carrier portion 22, and a first bearing 23. Hereinafter, each configuration will be described in detail.

제1 플래닛기어(21)는, 로터 축(10)의 후단에 맞물린다. 구체적으로 제1 플래닛기어(21)는 로터 축(10)의 제1 링기어(13)에 맞물릴 수 있다. 이때 제1 플래닛 기어는, 제1 링기어(13)의 내치차에 맞물리는 외치차를 가질 수 있고, 제1 링기어(13)보다 상대적으로 작은 직경을 가질 수 있다.The first planetary gear 21 is engaged with the rear end of the rotor shaft 10. Specifically, the first planetary gear 21 can be engaged with the first ring gear 13 of the rotor shaft 10. At this time, the first planetary gears may have external teeth that engage with the internal gears of the first ring gear 13, and may have a smaller diameter than the first ring gear 13.

이를 통해 제1 플래닛기어(21)는, 제1 링기어(13)와 맞물려 회전될 때 회전 RPM을 상승시킬 수 있다. 이때 RPM의 상승폭은, 제1 링기어(13)와 제1 플래닛기어(21)의 직경비, 즉 기어이 비율에 의해 결정될 수 있다.Whereby the first planetary gear 21 can raise the rotational RPM when it rotates in engagement with the first ring gear 13. At this time, the increase range of the RPM may be determined by the ratio of the diameters of the first ring gear 13 and the first planetary gear 21, that is, the gear ratio.

제1 플래닛기어(21)의 회전축은 제1 링기어(13)와 상이할 수 있다. 도면을 토대로 살펴보면, 제1 플래닛기어(21)는 후술할 제1 캐리어부(22)에 고정될 수 있고, 제1 캐리어부(22)에 설치된 고정축(부호 미도시)을 기준으로 제1 플래닛기어(21)가 회전될 수 있다. 이때 제1 플래닛기어(21)와 고정축 사이에는 베어링(부호 미도시)이 설치될 수 있다.
The rotation axis of the first planetary gear 21 may be different from that of the first ring gear 13. The first planetary gear 21 can be fixed to the first carrier part 22 to be described later and the first planetary gear 21 can be fixed to the first carrier part 22 by the first planetary gear 22, The gear 21 can be rotated. At this time, a bearing (not shown) may be installed between the first planetary gear 21 and the fixed shaft.

제1 캐리어부(22)는, 제1 플래닛기어(21)를 고정한다. 제1 캐리어부(22)는 로터 블레이드의 회전과 무관하게 일정 위치에 고정되어 있을 수 있으며, 중공 축(12)의 후단과는 후술할 제1 베어링(23)을 두고 설치될 수 있다.The first carrier part (22) fixes the first planetary gear (21). The first carrier part 22 may be fixed at a fixed position irrespective of the rotation of the rotor blades and the first bearing part 23 may be provided at a rear end of the hollow shaft 12 with a first bearing 23 to be described later.

제1 캐리어부(22)는 제1 플래닛기어(21)의 전방 및 후방을 모두 감싸는 형태를 갖되, 제1 링기어(13)의 배치를 위해 일측과 타측이 단절된 형태일 수 있고, 또한 후술할 제2 기어부(30)의 제1 선기어(31)가 관통될 수 있는 형태를 가질 수 있다. The first carrier portion 22 may be configured to surround both the front and rear sides of the first planetary gear 21 and may have a configuration in which one side and the other side are disconnected for the arrangement of the first ring gear 13, And the first sun gear 31 of the second gear portion 30 can be penetrated.

제1 캐리어부(22)에는 고정축이 구비될 수 있고, 고정축에는 제1 플래닛기어(21)가 결합되어, 제1 플래닛기어(21)는 고정축을 기준으로 회전할 수 있다. 이때 고정축은 회전되지 않으며, 고정축에 구비된 베어링을 통해 제1 플래닛기어(21)만 회전되도록 할 수 있다.
The first carrier part 22 may be provided with a fixed shaft and the first planetary gear 21 may be coupled to the fixed shaft so that the first planetary gear 21 can rotate based on the fixed shaft. At this time, the fixed shaft is not rotated, and only the first planetary gear 21 can be rotated through the bearing provided on the fixed shaft.

제1 베어링(23)은, 제1 캐리어부(22)의 외측과 로터 축(10)의 내측 사이, 구체적으로는 제1 캐리어부(22)의 외측과 중공 축(12)의 후단 내측 사이에 배치될 수 있다. 제1 베어링(23)은, 제1 캐리어부(22)가 로터 축(10)의 내측에서 회전되지 않도록 하는 구성이며, 중공 축(12)이 제1 베어링(23) 상에서 회전되도록 하되, 제1 캐리어부(22)는 고정되도록 할 수 있다.The first bearing 23 is disposed between the outer side of the first carrier portion 22 and the inner side of the rotor shaft 10, specifically between the outer side of the first carrier portion 22 and the inner side of the rear end of the hollow shaft 12 . The first bearing 23 is configured such that the first carrier portion 22 is not rotated inside the rotor shaft 10 such that the hollow shaft 12 is rotated on the first bearing 23, The carrier portion 22 can be fixed.

제1 링기어(13)의 배치를 위해서 제1 캐리어부(22)가 일부 단절된 형태를 가질 때, 제1 베어링(23)은 적어도 하나 이상으로 구비되어, 제1 플래닛기어(21)의 전방에 위치한 제1 캐리어부(22)의 외측과, 제1 플래닛기어(21)의 후방에 위치한 제1 캐리어부(22)의 외측에 각각에 배치될 수 있다.
When the first carrier portion 22 has a partially disconnected shape for the disposition of the first ring gear 13, the first bearing 23 is provided at least in one position, Can be disposed on the outer side of the first carrier part (22) located outside the first carrier part (22) and on the outer side of the first carrier part (22) located behind the first planet gear (21).

제2 기어부(30)는, 제1 기어부(20)의 적어도 일부분과 맞물려 연결되며 제1 기어부(20)로부터 전달되는 동력을 분기한다. 제2 기어부(30)는 제1 기어부(20)로부터 전달되는 동력을 일부 발전기(50)로 전달하고, 일부 토크 변환부(40)로 전달할 수 있으며, 이를 통해 RPM을 일정하게 유지시킬 수 있다.The second gear portion 30 is engaged with at least a portion of the first gear portion 20 and branches the power transmitted from the first gear portion 20. The second gear portion 30 can transmit the power transmitted from the first gear portion 20 to some generators 50 and can transmit the power to some torque converting portions 40, have.

제2 기어부(30)는, 제1 선기어(31)(Sun Gear), 제2 캐리어부(32), 제2 플래닛기어(33)(Planet Gear), 제2 링기어(34)(Ring Gear), 제2 베어링(35)(Bearing), 내측 고정부(36)를 포함할 수 있다. 이하 각 구성에 대해서 자세히 설명하도록 한다.
The second gear portion 30 includes a first sun gear 31 (Sun Gear), a second carrier portion 32, a second planet gear 33 (Planet Gear), a second ring gear 34 A second bearing 35, and an inner fixing portion 36. The first and second bearings 35, Hereinafter, each configuration will be described in detail.

제1 선기어(31)는, 제1 기어부(20)의 적어도 일부분에 맞물린다. 구체적으로 제1 선기어(31)는 외치차를 갖는 형태의 기어이며, 제1 플래닛기어(21)와 맞물릴 수 있다. 이때 제1 선기어(31)의 직경은 도면에 도시된 바와 같이 제1 플래닛기어(21)의 직경보다 상대적으로 작을 수 있고, 이로 인해 제1 플래닛기어(21)에서 제1 선기어(31)로 동력이 전달될 때 RPM이 상승할 수 있다.The first sun gear 31 meshes with at least a part of the first gear portion 20. [ Specifically, the first sun gear 31 is a gear having a sun gear, and can engage with the first planetary gear 21. In this case, the diameter of the first sun gear 31 may be relatively smaller than the diameter of the first planetary gear 21 as shown in the figure, and thereby the power from the first planetary gear 21 to the first sun gear 31 RPM can be increased when delivered.

제1 선기어(31)는, 제1 플래닛기어(21)와 맞물리는 일단에서 후방으로 연장되는 형상을 가지며, 제1 선기어(31)의 후단에는 후술할 제2 캐리어부(32)가 연결될 수 있다. 이때 제1 선기어(31)와 제2 캐리어부(32)는 일체로 회전될 수 있다.
The first sun gear 31 has a shape extending rearward at one end engaged with the first planetary gear 21 and a second carrier part 32 to be described later may be connected to a rear end of the first sun gear 31 . At this time, the first sun gear 31 and the second carrier part 32 may be integrally rotated.

제2 캐리어부(32)는, 제1 선기어(31)의 후단에 연결된다. 제2 캐리어부(32)는 후술할 제2 플래닛기어(33)가 연결되며, 제2 플래닛기어(33)의 전방 및 후방 각각에 배치될 수 있다.The second carrier portion (32) is connected to the rear end of the first sun gear (31). The second carrier portion 32 is connected to a second planetary gear 33 to be described later and may be disposed in front of and behind the second planetary gear 33, respectively.

제2 캐리어부(32)에는 제1 캐리어부(22)와 유사하게 고정축(부호 미도시)과 베어링(부호 미도시)이 배치되어, 제2 캐리어부(32)와 상이한 방향으로 제2 플래닛기어(33)가 회전되도록 할 수 있다.
The second carrier portion 32 is provided with a fixed shaft (not shown) and a bearing (not shown) similarly to the first carrier portion 22 and is disposed in a direction different from the second carrier portion 32, The gear 33 can be rotated.

제2 플래닛기어(33)는, 제2 캐리어부(32)에 연결되어 제2 캐리어부(32)와 반대 방향으로 회전한다. 제1 플래닛기어(21)로부터 제1 선기어(31)에 동력이 전달되면, 제2 캐리어부(32)는 제1 선기어(31)와 동일한 방향으로 회전하게 된다. 이때 베어링으로 제2 캐리어부(32)에 연결된 제2 플래닛기어(33)는, 제2 캐리어부(32)의 회전 시 제2 캐리어부(32)에 결착된 것이 아니므로, 반대방향으로 회전하게 된다.The second planetary gear 33 is connected to the second carrier portion 32 and rotates in a direction opposite to the second carrier portion 32. When power is transmitted from the first planetary gear 21 to the first sun gear 31, the second carrier part 32 rotates in the same direction as the first sun gear 31. At this time, the second planetary gear 33 connected to the second carrier portion 32 by the bearing is not engaged with the second carrier portion 32 during rotation of the second carrier portion 32, do.

이때 제2 플래닛기어(33)는, 후술할 발전기(50)의 발전 샤프트(52a)에 일측이 연결되고, 타측이 후술할 제2 링기어(34)에 연결될 수 있다. 이때 제2 링기어(34)는 토크 변환부(40)에 연결되므로, 제2 플래닛기어(33)가 회전하면, 제2 플래닛기어(33)에 맞물린 발전 샤프트(52a)와 제2 링기어(34)가 함께 회전함에 따라, 제1 기어부(20)로부터 전달된 동력은 발전기(50)와 토크 변환부(40)로 분기되어 전달될 수 있다.At this time, the second planetary gear 33 may be connected to a generator shaft 52a of the generator 50, which will be described later, and the other end thereof may be connected to a second ring gear 34, which will be described later. The second ring gear 34 is connected to the torque converter 40. When the second planetary gear 33 rotates, the power generator shaft 52a engaged with the second planetary gear 33 and the second ring gear The power transmitted from the first gear portion 20 can be branched to the generator 50 and the torque converting portion 40 and transmitted.

즉 제2 플래닛기어(33)는 동력을 분할하여 발전기(50) 및 토크 변환부(40)에 각각 전달하는 구성이며, 이를 통해 본 실시예는 RPM을 증속하면서도 발전기(50)에 전달되는 RPM이 일정하게 유지되도록 할 수 있다.
That is, the second planetary gear 33 is configured to divide the power and deliver the power to the generator 50 and the torque converter 40, respectively. In this embodiment, the RPM transmitted to the generator 50, It can be kept constant.

제2 링기어(34)는, 제2 플래닛기어(33)와 맞물린다. 제2 링기어(34)는 제2 플래닛기어(33)보다 상대적으로 큰 직경을 가질 수 있으므로 RPM을 감속시킬 수 있으며, 제2 플래닛기어(33)로부터 전달되는 동력을 토크 변환부(40)에 공급할 수 있다.The second ring gear 34 is engaged with the second planetary gear 33. Since the second ring gear 34 can have a relatively larger diameter than the second planetary gear 33, the RPM can be decelerated and the power transmitted from the second planetary gear 33 can be transmitted to the torque converter 40 Can supply.

도면을 토대로 설명하면, 제2 링기어(34)의 기어이에는 제2 플래닛기어(33)와 토크 변환부(40)의 일부분이 함께 맞물려 있을 수 있다. 구체적으로 제2 링기어(34)는 제2 플래닛기어(33) 및 후술할 토크 변환부(40)의 피니언기어(41)와 맞물려 회전한다.The second planetary gear 33 and a part of the torque converter 40 may be engaged with the gear of the second ring gear 34. [ Specifically, the second ring gear 34 rotates in engagement with the second planetary gear 33 and the pinion gear 41 of the torque converter 40 to be described later.

이때 제2 플래닛기어(33)와 피니언기어(41)는 제2 링기어(34)를 통해 간접 연결되므로 동일한 방향으로 회전할 수 있으며, 제2 링기어(34)는 제2 플래닛기어(33)와 피니언기어(41)의 원활한 연결을 위해, 제2 플래닛기어(33)의 두께와 피니언기어(41)의 두께를 합산한 것보다 상대적으로 큰 두께를 가질 수 있다.The second planet gear 33 and the pinion gear 41 are indirectly connected through the second ring gear 34 and can rotate in the same direction and the second ring gear 34 can rotate in the same direction, The thickness of the pinion gear 41 and the thickness of the pinion gear 41 may be larger than the sum of the thickness of the second planet gear 33 and the thickness of the pinion gear 41 for smooth connection of the pinion gear 41 and the pinion gear 41.

제2 링기어(34)는 후술할 내측 고정부(36)와 제2 베어링(35)을 통해 결합될 수 있고, 제2 링기어(34)가 회전되더라도 내측 고정부(36)는 제2 베어링(35)에 의해 고정된 위치에 놓여 있도록 할 수 있다.
The second ring gear 34 can be coupled with the inner fixing portion 36 to be described later through the second bearing 35. Even if the second ring gear 34 is rotated, (35).

제2 베어링(35)은, 제2 링기어(34)의 외측에 배치된다. 제2 베어링(35)은 제2 링기어(34)가 회전되더라도 내측 고정부(36)가 회전되지 않도록 하는 동시에 제2 링기어(34)가 원활히 회전되도록 하는 구성이다.
The second bearing (35) is disposed outside the second ring gear (34). The second bearing 35 is configured such that the inner fixing portion 36 is not rotated and the second ring gear 34 is smoothly rotated even when the second ring gear 34 is rotated.

내측 고정부(36)는, 제2 베어링(35)이 고정 설치된다. 내측 고정부(36)는 제1 캐리어부(22)와 고정 연결될 수 있고, 제1 캐리어부(22)와 마찬가지로 동력 전달 과정에서 회전되지 않고 일정 위치에 고정되어 있을 수 있다.The inner fixing portion (36) is fixedly provided with the second bearing (35). The inner fixing part 36 may be fixedly connected to the first carrier part 22 and may be fixed at a predetermined position without being rotated during power transmission as in the case of the first carrier part 22. [

내측 고정부(36)의 내면에는 제2 베어링(35)이 설치되며 제2 베어링(35)에는 제2 링기어(34)가 연결된다. 제2 링기어(34)가 회전되더라도 제2 베어링(35)이 설치되어 있으므로, 제2 링기어(34)의 회전력은 내측 고정부(36)에 전달되지 않을 수 있다.A second bearing 35 is provided on the inner surface of the inner fixing part 36 and a second ring gear 34 is connected to the second bearing 35. The rotational force of the second ring gear 34 may not be transmitted to the inner fixed portion 36 because the second bearing 35 is provided even if the second ring gear 34 is rotated.

내측 고정부(36)에는 제2 링기어(34) 외에도, 후술할 토크 변환부(40)의 피니언기어(41)가 설치될 수 있으며, 피니언기어(41) 역시 제2 링기어(34)와 마찬가지로 베어링(부호 미도시)을 통해 간접적으로 내측 고정부(36)에 연결될 수 있다. 따라서 내측 고정부(36)는 고정되어 있되, 제2 링기어(34)와 피니언기어(41)는 각각 회전할 수 있으며, 이때 제2 링기어(34)와 피니언기어(41)는 맞물려 회전할 수 있다.The pinion gear 41 of the torque converting portion 40 to be described later may be provided in the inner fixing portion 36 in addition to the second ring gear 34. The pinion gear 41 is also connected to the second ring gear 34 Can likewise be indirectly connected to the inner fixing part 36 through a bearing (not shown). The second ring gear 34 and the pinion gear 41 can rotate respectively while the second ring gear 34 and the pinion gear 41 are rotated to engage with each other .

내측 고정부(36)의 외면에는, 토크암(37)(Torque Arm)이 설치될 수 있다. 토크암(37)은 동력이 전달될 때 비틀림이 발생되는 것을 방지하는 댐퍼 역할을 수행할 수 있다. 도면을 참고하면 토크암(37)은 내측 고정부(36)보다 상대적으로 작은 형태를 가질 수 있으나, 토크암(37)의 크기는 비틀림이 나타나는 정도에 따라 달라질 수 있다.
A torque arm 37 (Torque Arm) may be provided on the outer surface of the inner fixing portion 36. The torque arm 37 may serve as a damper to prevent twisting from occurring when power is transmitted. Referring to the drawings, the torque arm 37 may have a relatively smaller shape than the inner fixing portion 36, but the size of the torque arm 37 may vary depending on the degree of twist.

토크 변환부(40)는, 제2 기어부(30)로부터 분기된 동력을 전달받아 가변한다. 토크 변환부(40)는 피니언기어(41), 휠(42), 토크 컨버터(43)를 포함하여 구성될 수 있고, 이하 각 구성에 대해 설명하도록 한다.
The torque converter 40 receives the power divided from the second gear 30 and changes it. The torque converter 40 may include a pinion gear 41, a wheel 42, and a torque converter 43, and will be described below.

피니언기어(41)는, 제2 기어부(30)와 맞물리며, 구체적으로 제2 링기어(34)와 맞물릴 수 있다. 피니언기어(41)는 내측 고정부(36)에 베어링으로 연결될 수 있으며, 일단과 타단에 각각 외치차가 형성될 수 있다. 이때 일단의 외치차와 타단의 외치차는 기어비가 상이할 수 있으며, 이를 통해 RPM이 조정될 수 있다.The pinion gear 41 meshes with the second gear portion 30, and can specifically engage with the second ring gear 34. [ The pinion gear 41 may be connected to the inner fixed portion 36 by a bearing, and a pinion gear may be formed at one end and the other end, respectively. At this time, the gear ratios of the external teeth of one end and the external teeth of the other end may be different from each other, and the RPM may be adjusted.

피니언기어(41)는 앞서 설명한 바와 같이 제2 플래닛기어(33)와 함께 제2 링기어(34)에 맞물려 회전할 수 있고, 제2 플래닛기어(33)와 동일한 방향으로 회전할 수 있다. 다만 피니언기어(41)는 제2 플래닛기어(33)와 상이한 직경을 가질 수 있으므로, 제2 플래닛기어(33)의 회전속도와 피니언기어(41)의 회전속도는 다를 수 있다.
The pinion gear 41 can rotate together with the second planetary gear 33 and rotate with the second ring gear 34 in the same direction as the second planetary gear 33 as described above. Since the pinion gear 41 may have a diameter different from that of the second planetary gear 33, the rotational speed of the second planetary gear 33 and the rotational speed of the pinion gear 41 may be different.

휠(42)은, 피니언기어(41)에 맞물려 회전한다. 피니언기어(41)는 일단이 제2 링기어(34)에 맞물리고, 타단이 휠(42)에 맞물릴 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 피니언기어(41)의 일단과 타단의 기어비가 상이하므로, 휠(42)에 전달되는 RPM은 감속 또는 증속될 수 있다.The wheel 42 rotates in engagement with the pinion gear 41. One end of the pinion gear 41 is engaged with the second ring gear 34 and the other end of the pinion gear 41 is engaged with the wheel 42. Since the gear ratio between the one end and the other end of the pinion gear 41 is different, The RPM delivered to the wheel 42 may be decelerated or accelerated.

휠(42)은 토크 컨버터(43)에 연결될 수 있고, 피니언기어(41)의 직경보다 상대적으로 큰 직경을 가짐에 따라 RPM이 감속되도록 할 수 있다. 물론 본 발명은 RPM의 증속이 필요할 경우 휠(42)의 직경이 피니언기어(41)의 직경보다 상대적으로 작도록 할 수 있으나, 이 경우 휠(42)은 발전 샤프트(52a)와의 간섭을 방지하기 위해 다수 개로 나뉘어져 발전 샤프트(52a)의 상측 및 하측에 각각 구비될 수 있다.
The wheel 42 can be connected to the torque converter 43 and allows the RPM to decelerate as it has a relatively larger diameter than the diameter of the pinion gear 41. Of course, according to the present invention, when the RPM is required to be increased, the diameter of the wheel 42 may be relatively smaller than the diameter of the pinion gear 41. In this case, however, the wheel 42 may prevent interference with the power generating shaft 52a And may be provided on the upper side and the lower side of the power generation shaft 52a, respectively.

토크 컨버터(43)는, 휠(42)로부터 전달되는 동력을 가변하여 발전기(50)에 전달한다. 토크 컨버터(43)는 도면을 기준으로 우측이 입력단이며, 하측이 출력단이다. 토크 컨버터(43)는 유체를 제어하여 동력이 가변되도록 하는 구성으로서, 일반적인 토크 컨버터(43)와 동일한 구조를 가지므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
The torque converter 43 varies the power transmitted from the wheel 42 and transmits it to the generator 50. The torque converter 43 has an input terminal on the right side and an output terminal on the lower side with reference to the drawing. The torque converter 43 has a structure for controlling the fluid to vary the power, and has the same structure as that of the general torque converter 43, so a detailed description will be omitted.

토크 변환부(40)는, 토크 컨버터(43)에 오일을 공급하는 오일 공급부(44)를 더 포함할 수 있다. 오일 공급부(44)는, 토크 컨버터(43)에 오일을 원활히 공급함으로써, 토크 컨버터(43)가 오일 등과 같은 유체를 사용하여 동력을 가변시키도록 할 수 있다.The torque converter 40 may further include an oil supply unit 44 for supplying oil to the torque converter 43. [ The oil supply unit 44 can smoothly supply the oil to the torque converter 43 so that the torque converter 43 can use the fluid such as oil to change the power.

오일 공급부(44)는 후술할 발전기(50)의 일측에 구비될 수 있고, 오일 공급관(도시하지 않음) 등을 통해 토크 컨버터(43)에 연결될 수 있다. 오일 공급부(44)를 발전기(50)의 일측에 배치하는 것은 각 기어와의 간섭을 회피하기 위함이다.
The oil supply unit 44 may be provided at one side of the generator 50 to be described later, and may be connected to the torque converter 43 through an oil supply pipe (not shown) or the like. The arrangement of the oil supply portion 44 on one side of the generator 50 is to avoid interference with each gear.

발전기(50)는, 제2 기어부(30)로부터 분기된 동력 및 토크 변환부(40)로부터 가변된 동력을 전달받아 발전을 수행한다. 발전기(50)는 동기 발전기(Sync. Generator)로서, 일정한 RPM의 동력이 공급되어야 원활히 발전을 수행하는 발전기(50)일 수 있다. The generator (50) receives the power divided from the second gear (30) and the variable power from the torque converter (40) and performs power generation. The generator 50 is a synchronous generator, and may be a generator 50 that is powered smoothly by a certain RPM of power.

그러나 바람에 의해 회전하는 로터 블레이드는 일정한 RPM을 생성하지 못하므로, 본 실시예는 앞서 설명한 제1 기어부(20)와 제2 기어부(30) 빛 토크 변환부(40)를 통해 RPM을 일정하게 유지하여, 충분한 발전 성능을 확보할 수 있다.However, since the rotor blade rotating by the wind does not generate a constant RPM, the RPM can be constantly changed by the above-described first gear portion 20 and the second gear portion 30 through the light torque converting portion 40 And sufficient power generation performance can be ensured.

발전기(50)는, 발전몸체(51), 발전 샤프트(52a), 커플링(53), 제동 캘리퍼(54a), 외측 고정부(55), 몸체 지지부(56)를 포함할 수 있고, 각 구성에 대해서는 이하 도면을 참고하여 자세히 설명하도록 한다.
The generator 50 may include a generator body 51, a generator shaft 52a, a coupling 53, a brake caliper 54a, an outer fixed portion 55, and a body support 56, Will be described in detail with reference to the drawings.

발전몸체(51)는, 동력을 전달받아 발전을 수행한다. 발전몸체(51)에 전달되는 동력은 회전력이며, 회전력을 통해 전기를 생성하는 구조는 널리 공지된 것이므로, 발전몸체(51)에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
The power generation body 51 receives power and performs power generation. The power transmitted to the power generation body 51 is a rotational force, and a structure for generating electricity through a rotational force is well known, so that a detailed description of the power generation body 51 will be omitted.

발전 샤프트(52a)는, 발전몸체(51)의 외측에 돌출되며 제2 기어부(30) 및 토크 변환부(40)의 적어도 일부분과 맞물려 회전한다. 발전 샤프트(52a)는 구체적으로 제2 기어부(30)의 제2 플래닛기어(33)와 맞물릴 수 있도록 전단에 외치차가 형성될 수 있고, 또한 일정 지점에 토크 변환부(40)의 토크 컨버터(43)의 출력단이 연결될 수 있다.The power generating shaft 52a protrudes outside the power generating body 51 and rotates in engagement with at least a part of the second gear portion 30 and the torque converting portion 40. [ The power generation shaft 52a can be specifically formed at the front end so as to be engaged with the second planetary gear 33 of the second gear portion 30 and also can be provided with a torque converter The output terminal of the second switch 43 may be connected.

이를 통해 발전 샤프트(52a)는, 제2 플래닛기어(33)로부터 동력을 전달받는 동시에, 토크 컨버터(43)로부터도 동력을 전달받을 수 있다. 이와 같이 본 실시예는 동력을 분기하여 발전 샤프트(52a)에 전달함으로써, 발전 샤프트(52a)가 일정한 속도로 회전되도록 할 수 있다.
The power generating shaft 52a can receive power from the torque converter 43 while receiving power from the second planetary gear 33. [ As described above, in the present embodiment, the power is branched and transmitted to the power generation shaft 52a, so that the power generation shaft 52a can be rotated at a constant speed.

커플링(53)은, 발전몸체(51)의 외측에서 발전 샤프트(52a)에 구비된다. 커플링(53)은 발전몸체(51)의 전단에 노출될 수 있고, 발전 샤프트(52a)의 회전이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다. 커플링(53)은 일반적으로 사용하는 구성이므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.
The coupling 53 is provided on the power generation shaft 52a outside the power generation body 51. [ The coupling 53 can be exposed to the front end of the power generation body 51 and smooth rotation of the power generation shaft 52a can be achieved. Since the coupling 53 is a generally used configuration, a detailed description will be omitted.

제동 캘리퍼(54a)는, 발전 샤프트(52a)의 회전을 정지시킨다. 제동 캘리퍼(54a)는 커플링(53)의 전방에 위치할 수 있고, 후술할 외측 고정부(55)에 일면이 선택적으로 접촉하여, 마찰에 의해 발전 샤프트(52a)의 회전을 멈출 수 있다.
The brake caliper 54a stops the rotation of the generator shaft 52a. The braking caliper 54a can be positioned in front of the coupling 53 and one side of the braking caliper 54a can selectively contact the outer fixing part 55 to be described later to stop the rotation of the power generating shaft 52a by friction.

외측 고정부(55)는, 제2 기어부(30) 및 토크 변환부(40)를 감싸 보호한다. 외측 고정부(55)는 내측 고정부(36)의 외면에 연결될 수 있고, 발전 샤프트(52a)가 관통되는 샤프트 구멍(부호 미도시)이 형성된 원통 형태일 수 있다.The outer fixing portion 55 surrounds and protects the second gear portion 30 and the torque converting portion 40. The outer fixing part 55 may be connected to the outer surface of the inner fixing part 36 and may have a cylindrical shape in which a shaft hole (not shown) through which the power generating shaft 52a passes is formed.

외측 고정부(55)의 후면에는 제동 캘리퍼(54a)의 일면이 접촉하여, 제동 캘리퍼(54a)와 외측 고정부(55)의 후면 사이에 발생되는 마찰력을 통해, 제동 캘리퍼(54a)가 발전 샤프트(52a)의 회전을 정지시키도록 할 수 있다.
One surface of the brake caliper 54a is brought into contact with the rear surface of the outer fixing portion 55 and the braking caliper 54a is brought into contact with the rear surface of the power generating shaft 54a through the frictional force generated between the brake caliper 54a and the rear surface of the outside fixing portion 55. [ It is possible to stop the rotation of the rotor 52a.

몸체 지지부(56)는, 발전몸체(51)의 일측에 배치되어 발전몸체(51)를 지지한다. 몸체 지지부(56)는 적어도 하나 이상으로 구비될 수 있고, 도면을 기준으로 발전몸체(51)의 하단에 수직 연결되어 발전몸체(51)의 하중을 떠받들 수 있다.The body supporting portion 56 is disposed on one side of the power generating body 51 to support the power generating body 51. The body supporting portion 56 may be provided in at least one or more than two and may be vertically connected to the lower end of the power generating body 51 based on the drawing to support the load of the power generating body 51.

몸체 지지부(56)는 일부분이 발전몸체(51)의 진동을 흡수하는 재질로 구성되어, 발전몸체(51)의 흔들림을 감쇄시켜 발전이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다. 이때 진동을 흡수하는 재질은 일반적인 고무 등과 같은 탄성 재질 등을 사용할 수 있다.
The body supporting portion 56 is made of a material that absorbs a part of the vibration of the power generating body 51, so that the vibration of the power generating body 51 can be attenuated and the power can be smoothly generated. The vibration absorbing material may be an elastic material such as general rubber.

본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치(1)는, 베드 플레이트(60)(Bed Plate)를 더 포함할 수 있다. 베드 플레이트(60)는, 제1 기어부(20), 제2 기어부(30), 토크 변환부(40), 발전기(50)를 지지한다. The variable speed power transmission apparatus 1 for wind power generation according to an embodiment of the present invention may further include a bed plate 60. The bed plate 60 supports the first gear portion 20, the second gear portion 30, the torque converting portion 40, and the generator 50.

특히 베드 플레이트(60)의 상면에는 커버부(15)의 하부가 지지되며, 발전몸체(51)를 지지하는 몸체 지지부(56)가 고정될 수 있다. 이때 베드 플레이트(60)는 전단에서 후단으로 연장되는 형태을 갖되, 두께에 단차가 형성될 수 있다.
Particularly, on the upper surface of the bed plate 60, the lower part of the cover part 15 is supported, and a body supporting part 56 for supporting the power generation body 51 can be fixed. At this time, the bed plate 60 has a shape extending from the front end to the rear end, and a step may be formed in the thickness.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치에서 동력이 전달되는 방향을 나타내는 도면이다.2 is a view showing a direction in which power is transmitted in a variable speed power transmission apparatus for wind power generation according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치(1)에서 동력은 로터 블레이드의 회전에 의해 중공 축(12)에 전달된다. 이때 중공 축(12)의 회전으로 인해 중공 축(12) 후단 내측에 구비된 제1 링기어(13)와 맞물린 제1 플래닛기어(21)가 회전하게 되며, 제1 플래닛기어(21)와 맞물린 제1 선기어(31)가 회전하고 제2 플래닛기어(33)의 회전을 통해 제2 플래닛기어(33)와 맞물린 발전 샤프트(52a)가 회전하여 발전이 이루어질 수 있다.2, the power is transmitted to the hollow shaft 12 by the rotation of the rotor blade in the variable power transmission apparatus for wind power generation 1 according to the embodiment of the present invention. The first planetary gear 21 engaged with the first ring gear 13 provided inside the rear end of the hollow shaft 12 is rotated due to the rotation of the hollow shaft 12 and the first planetary gear 21 meshed with the first planetary gear 21 rotates, The first sun gear 31 rotates and the generator shaft 52a engaged with the second planetary gear 33 rotates through the rotation of the second planetary gear 33 to generate electric power.

또한 제2 플래닛기어(33)는 제2 링기어(34)와 맞물려 회전하므로, 제2 링기어(34)와 맞물린 피니언기어(41)가 회전하게 되며, 피니언기어(41)와 맞물린 휠(42)이 회전하여 동력이 토크 컨버터(43)에 전달될 수 있다.The second planetary gear 33 rotates in engagement with the second ring gear 34 so that the pinion gear 41 engaged with the second ring gear 34 rotates and the wheel 42 engaged with the pinion gear 41 Can be rotated to transmit the power to the torque converter 43.

이때 토크 컨버터(43)에 의해 가변된 동력은 발전 샤프트(52a)에 전달되며, 따라서 발전 샤프트(52a)는 제2 플래닛기어(33) 또는 토크 컨버터(43)로부터 동력을 각각 전달받아 회전하여 발전몸체(51)에 전달할 수 있다.
The power generated by the torque converter 43 is transmitted to the power generation shaft 52a so that the power generation shaft 52a receives power from the second planetary gear 33 or the torque converter 43, To the body (51).

이와 같이 본 실시예는, 기구적인 기어 연결을 통해서 바람에 의해 회전하는 로터 블레이드의 RPM을 일정하게 가변하여 발전기(50)에 전달함으로써, 발전 성능을 충분히 확보할 수 있다.
As described above, according to the present embodiment, the RPM of the rotor blades rotated by the wind is constantly varied and transmitted to the generator 50 through the mechanical gear connection, thereby sufficiently securing the power generation performance.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a variable power transmission apparatus for wind power generation according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치(2)는, 로터 축(10), 제1 기어부(20), 제2 기어부(30), 토크 변환부(40), 발전기(50)를 포함한다. 이때 발전기(50)를 제외한 각 구성은 도 1 및 도 2를 통해 설명한 일 실시예에서의 구성과 실질적으로 동일하므로, 상기 구성에 대한 설명은 생략하도록 한다.
3, the variable power transmission 2 for wind power generation according to another embodiment of the present invention includes a rotor shaft 10, a first gear portion 20, a second gear portion 30, A torque converter 40, and a generator 50. In this case, each configuration except for the generator 50 is substantially the same as that in the embodiment described with reference to FIG. 1 and FIG. 2, so that the description of the configuration will be omitted.

발전기(50)는, 제2 기어부(30)로부터 분기된 동력 및 토크 변환부(40)로부터 가변된 동력을 전달받아 발전을 수행한다. 발전기(50)는 동기 발전기(Sync. Generator)로서, 일정한 RPM의 동력이 공급되어야 원활히 발전을 수행하는 발전기(50)일 수 있다. The generator (50) receives the power divided from the second gear (30) and the variable power from the torque converter (40) and performs power generation. The generator 50 is a synchronous generator, and may be a generator 50 that is powered smoothly by a certain RPM of power.

바람에 의해 회전하는 로터 블레이드는 일정한 RPM을 생성하지 못하므로, 본 실시예는 앞서 설명한 제1 기어부(20)와 제2 기어부(30) 빛 토크 변환부(40)를 통해 RPM을 일정하게 유지하여, 충분한 발전 성능을 확보할 수 있다.Since the rotor blade rotating by the wind does not generate a constant RPM, the RPM is constantly maintained in the present embodiment through the above-described first gear portion 20 and the second gear portion 30 through the light torque converting portion 40 And sufficient power generating performance can be ensured.

발전기(50)는, 발전몸체(51), 발전 샤프트(52b), 제동 캘리퍼(54b), 외측 고정부(55)를 포함할 수 있고, 각 구성에 대해서는 이하 도면을 참고하여 자세히 설명하도록 한다. 다만 발전몸체(51)와 외측 고정부(55)는 앞서 도 1 및 도 2에서 설명한 구성과 동일하므로, 상기 구성에 대한 설명은 생략하도록 한다.The generator 50 may include a power generation body 51, a generator shaft 52b, a brake caliper 54b, and an outer fixed portion 55, and each configuration will be described in detail with reference to the drawings. However, since the power generation body 51 and the outer fixing portion 55 are the same as those described above with reference to FIGS. 1 and 2, the description of the configuration will be omitted.

본 실시예에서의 발전기(50)는, 앞서 설명한 일 실시예에서의 발전기(50)와 대비할 때, 발전기(50)가 토크 변환부(40)에 근접 배치될 수 있고, 오일 공급부(44)에 의해 지지될 수 있다. 이를 통해 본 실시예는 전후 전체 길이를 감축하여 발전기(50)의 후방에 일정 공간을 확보할 수 있고, 이 공간은 각 구성을 후방으로 인출하여 유지 보수할 수 있도록 하는 공간으로 활용될 수 있다. 또한 베드 플레이트(60)의 길이를 감축할 수 있으므로 제조 단가를 절감할 수 있다.
The generator 50 in the present embodiment can be disposed close to the torque converter 40 and the oil supply portion 44 can be provided in a state where the generator 50 can be disposed close to the torque converter 40 when compared with the generator 50 in the above- . ≪ / RTI > As a result, the present embodiment can reduce the total length of the front and rear parts to secure a certain space behind the generator 50, and this space can be used as a space for taking out the respective components to the rear and maintenance. In addition, since the length of the bed plate 60 can be reduced, manufacturing cost can be reduced.

발전 샤프트(52b)는, 발전몸체(51)를 관통하여 설치되며 제2 기어부(30) 및 토크 변환부(40)의 적어도 일부분과 맞물려 회전한다. 발전 샤프트(52b)는 구체적으로 제2 기어부(30)의 제2 플래닛기어(33)와 맞물릴 수 있도록 전단에 외치차가 형성될 수 있고, 또한 일정 지점에 토크 변환부(40)의 토크 컨버터(43)의 출력단이 연결될 수 있다.The power generating shaft 52b is installed through the power generating body 51 and rotates in engagement with at least a part of the second gear portion 30 and the torque converting portion 40. [ The power generation shaft 52b can be specifically formed in the front end so that it can engage with the second planetary gear 33 of the second gear portion 30. The torque converter 52 of the torque converter portion 40 The output terminal of the second switch 43 may be connected.

발전 샤프트(52b)가 본 발명의 일 실시예에서의 발전 샤프트(52a)와는 다르게, 발전몸체(51)를 관통하게 설치되는 것은, 제동 캘리퍼(54b)를 발전몸체(51)의 후단에 설치하기 위함이다. 이에 대해서는 제동 캘리퍼(54b)를 설명하는 과정에서 자세히 언급하도록 한다.
Unlike the power generating shaft 52a in the embodiment of the present invention, the power generating shaft 52b is provided so as to pass through the power generating body 51 by installing the braking caliper 54b at the rear end of the power generating body 51 It is for this reason. This will be described in detail in the process of describing the braking caliper 54b.

제동 캘리퍼(54b)는, 발전 샤프트(52b)의 회전을 정지시킨다. 제동 캘리퍼(54b)는 발전몸체(51)의 후면에 위치할 수 있고, 발전몸체(51)에 일면이 선택적으로 접촉하여, 마찰에 의해 발전 샤프트(52b)의 회전을 멈출 수 있다. 제동 캘리퍼(54b)가 발전몸체(51)의 후면에 위치함에 따라, 발전몸체(51)는 외측 고정부(55)에 밀착 설치될 수 있으며, 이를 통해 본 실시예는 발전몸체(51)의 후단에 충분한 공간이 확보되도록 할 수 있다.The brake caliper 54b stops the rotation of the generator shaft 52b. The braking caliper 54b can be positioned on the rear surface of the power generation body 51 and one surface of the power generation body 51 can be selectively brought into contact to stop the rotation of the power generation shaft 52b by friction. The braking caliper 54b is located on the rear surface of the power generating body 51 so that the power generating body 51 can be closely attached to the outer fixing part 55. Thus, So that sufficient space can be secured.

이때 본 실시예는, 발전몸체(51)의 수리를 위해서 제동 캘리퍼(54b)를 제거하고 발전몸체(51)의 후면을 개방하여 내부 구성들을 인출하여 유지 보수할 수 있고, 발전몸체(51)의 내부 구성이 인출되었을 시 발전몸체(51)는 토크 변환부(40), 제2 기어부(30), 제1 기어부(20) 등이 인출될 수 있는 공간을 형성할 수 있다.At this time, in this embodiment, the braking caliper 54b is removed and the rear surface of the power generation body 51 is opened for repairing the power generation body 51, The power generating body 51 may form a space through which the torque converting portion 40, the second gear portion 30, the first gear portion 20, and the like can be drawn out.

따라서 본 실시예는, 도 1 및 도 2를 통해 설명한 일 실시예와는 달리, 발전몸체(51)의 후면에 일정한 공간이 확보되도록 하고, 상기 공간으로 각 구성이 인출될 수 있도록 함으로써, 유지 보수를 용이하게 할 수 있다.
Therefore, unlike the embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2, the present embodiment ensures that a certain space is secured on the rear surface of the power generation body 51, and each configuration can be drawn out to the space, .

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치에서 동력이 전달되는 방향을 나타내는 도면이다.4 is a view showing a direction in which power is transmitted in a variable power transmission apparatus for wind power generation according to another embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치(2)에서 동력은 로터 블레이드의 회전에 의해 중공 축(12)에 전달된 후, 제1 링기어(13), 제1 플래닛기어(21), 제1 선기어(31), 제2 플래닛기어(33), 발전 샤프트(52b)를 통해 전달될 수 있다.4, the power is transmitted to the hollow shaft 12 by the rotation of the rotor blades in the variable power transmission device 2 for wind power generation according to another embodiment of the present invention, 13, the first planetary gear 21, the first sun gear 31, the second planetary gear 33, and the power generation shaft 52b.

또는 제1 링기어(13), 제1 플래닛기어(21), 제1 선기어(31), 제2 플래닛기어(33), 제2 링기어(34), 피니언기어(41), 휠(42), 토크 컨버터(43)를 통해 발전 샤프트(52b)에 동력이 전달될 수 있다. 본 실시예에서의 동력 전달 과정은, 앞서 일 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
The first ring gear 13, the first planetary gear 21, the first sun gear 31, the second planetary gear 33, the second ring gear 34, the pinion gear 41, the wheel 42, , And the torque converter (43), the power can be transmitted to the power generation shaft (52b). Since the power transmission process in this embodiment is the same as that described in the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

이와 같이 본 실시예는, 기구적인 기어 결합으로 RPM을 일정하게 조절하여 발전기(50)에 전달하는 동시에, 발전기(50)의 설치 부분을 개선하여 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치(2)의 전체 전후 길이를 감축시켜 발전기(50) 후방에 여유 공간이 확보되도록 함으로써, 유지 보수가 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.
As described above, in the present embodiment, the RPM is constantly adjusted by the mechanical gearing to be transmitted to the generator 50, and the installation portion of the generator 50 is improved, and the entire front and rear of the variable power transmission device 2 for wind power generation It is possible to reduce the length of the generator 50 so as to secure a clearance space behind the generator 50, thereby facilitating maintenance.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification and the modification are possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1,2: 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치 10: 로터 축
11: 로터 플랜지 12: 중공 축
13: 제1 링기어 14: 로터 베어링
15: 커버부 20: 제1 기어부
21: 제1 플래닛기어 22: 제1 캐리어부
23: 제1 베어링 30: 제2 기어부
31: 제1 선기어 32: 제2 캐리어부
33: 제2 플래닛기어 34: 제2 링기어
35: 제2 베어링 36: 내측 고정부
37: 토크암 40: 토크 변환부
41: 피니언기어 42: 휠
43: 토크 컨버터 44: 오일 공급부
50: 발전기 51: 발전몸체
52a,52b: 발전 샤프트 53: 커플링
54a,54b: 제동 캘리퍼 55: 외측 고정부
56: 몸체 지지부 60: 베드 플레이트1,2: Variable speed power transmission device for wind power generation 10: Rotor shaft
11: rotor flange 12: hollow shaft
13: first ring gear 14: rotor bearing
15: cover portion 20: first gear portion
21: first planetary gear 22: first carrier part
23: first bearing 30: second gear portion
31: first sun gear 32: second carrier part
33: second planetary gear 34: second ring gear
35: second bearing 36: inner fixing portion
37: Torque arm 40: Torque converter
41: pinion gear 42: wheel
43: torque converter 44: oil supply portion
50: generator 51: power generating body
52a, 52b: power generator shaft 53: coupling
54a, 54b: brake caliper 55: outer fixing part
56: body support portion 60: bed plate

Claims (8)

바람에 의해 회전되는 로터 블레이드에 연결되어 상기 로터 블레이드와 일체로 회전하는 로터 축;
상기 로터 축의 후단에 결합되어 상기 로터 블레이드 회전 RPM을 증속하는 제1 기어부;
상기 제1 기어부의 적어도 일부분과 맞물려 연결되며 상기 제1 기어부로부터 전달되는 동력을 분기하는 제2 기어부;
상기 제2 기어부로부터 분기된 동력을 전달받아 가변하는 토크 변환부; 및
상기 제2 기어부로부터 분기된 동력 및 상기 토크 변환부로부터 가변된 동력을 전달받아 발전을 수행하는 발전기를 포함하되,
상기 로터 축은,
상기 로터 블레이드에 결합되는 로터 플랜지;
상기 로터 플랜지의 후단에 연결되어 직경이 가변되는 블레이드 샤프트;
상기 블레이드 샤프트의 후단 내측에 구비되는 제1 링기어; 및
상기 블레이드 샤프트의 후단 외측에 체결되는 로터 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.A rotor shaft connected to a rotor blade rotated by the wind and rotating integrally with the rotor blade;
A first gear portion coupled to a rear end of the rotor shaft to increase the rotation speed of the rotor blade;
A second gear portion that meshes with at least a portion of the first gear portion and branches the power transmitted from the first gear portion;
A torque converter for receiving and varying the power split from the second gear unit; And
It includes a generator for generating power by receiving the power diverged from the second gear unit and the variable power from the torque converter,
The rotor shaft is,
A rotor flange coupled to the rotor blade;
A blade shaft connected to a rear end of the rotor flange and having a variable diameter;
A first ring gear provided inside the rear end of the blade shaft; And
And a rotor bearing fastened to the outside of the rear end of the blade shaft. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 제1 기어부는,
상기 로터 축의 후단에 맞물리는 제1 플래닛기어;
상기 제1 플래닛기어를 고정하는 제1 캐리어부; 및
상기 제1 캐리어부의 외측과 상기 로터 축의 내측 사이에 구비되는 제1 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.2. The automatic transmission according to claim 1,
A first planetary gear engaged with a rear end of the rotor shaft;
A first carrier for fixing the first planetary gear; And
And a first bearing provided between an outer side of the first carrier part and an inner side of the rotor shaft. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 기어부는,
상기 제1 기어부의 적어도 일부분에 맞물리는 제1 선기어;
상기 제1 선기어의 후단에 연결되는 제2 캐리어부;
상기 제2 캐리어부에 연결되어 상기 제2 캐리어부와 반대 방향으로 회전하는 제2 플래닛기어;
상기 제2 플래닛 기어와 맞물리는 제2 링기어;
상기 제2 링기어의 외측에 배치되는 제2 베어링; 및
상기 제2 베어링이 고정 설치되는 내측 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.2. The automatic transmission according to claim 1,
A first sun gear that meshes with at least a portion of the first gear portion;
A second carrier part connected to a rear end of the first sun gear;
A second planetary gear connected to the second carrier portion and rotating in a direction opposite to the second carrier portion;
A second ring gear engaged with the second planetary gear;
A second bearing disposed outside the second ring gear; And
The wind turbine generator, characterized in that it comprises an inner fixing portion fixed to the second bearing. 제 1 항에 있어서, 상기 토크 변환부는,
상기 제2 기어부와 맞물리는 피니언기어;
상기 피니언 기어에 맞물리는 휠; 및
상기 휠로부터 전달되는 동력을 가변하여 상기 발전기에 전달하는 토크 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.The torque converter according to claim 1,
A pinion gear meshing with the second gear portion;
A wheel engaged with the pinion gear; And
And a torque converter for varying power transmitted from the wheel to the generator. 제 5 항에 있어서, 상기 토크 변환부는,
상기 토크 컨버터에 오일을 공급하는 오일 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.The torque converter according to claim 5,
The wind turbine generator further comprises an oil supply unit for supplying oil to the torque converter. 제 1 항에 있어서, 상기 발전기는,
발전몸체;
상기 발전몸체의 외측에 돌출되며 상기 제2 기어부 및 토크 변환부의 적어도 일부분과 맞물려 회전하는 발전 샤프트;
상기 발전몸체의 외측에서 상기 발전 샤프트에 구비되는 커플링; 및
상기 발전 샤프트의 회전을 정지시키는 제동 캘리퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.The method of claim 1, wherein the generator,
A power generation body;
A power generation shaft that protrudes outside the power generation body and rotates in engagement with at least a portion of the second gear part and the torque conversion part;
A coupling provided at the power generation shaft at an outside of the power generation body; And
And a braking caliper to stop the rotation of the power generation shaft. 제 7 항에 있어서, 상기 발전기는,
상기 발전몸체의 일측에 배치되어 상기 발전몸체를 지지하는 몸체 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.The method of claim 7, wherein the generator,
The wind turbine generator further comprises a body support part disposed on one side of the power generating body to support the power generating body.
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