KR101457722B1 - 감속 장치와 그것을 이용하는 추적식 태양광 발전 장치 - Google Patents

감속 장치와 그것을 이용하는 추적식 태양광 발전 장치 Download PDF

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Abstract

복수의 감속 유닛을 조합하여 큰 토크를 실현할 때, 제 2 감속 유닛의 직경을 증대시킬 필요가 없고, 게다가 관통 구멍을 확보할 수 있는 감속 장치를 제공한다.
제 1 감속 유닛 (34) 은, 모터 (28) 의 출력축 (29) 의 회전에 추종하여 회전하는 제 1 입력축 (24) 과, 제 1 입력축 (24) 의 축선 둘레를 공전하는 제 1 외치 기어와, 제 1 외치 기어와 상이한 잇수를 갖는 제 1 내치 기어 (36) 를 갖고 있다. 제 2 감속 유닛 (2) 은, 제 1 출력축 (20) 의 회전에 추종하여 회전하는 크랭크축 (122) 과, 중심에 관통 구멍이 형성되어 있는 제 2 외치 기어 (162X, 162Y) 와, 제 2 외치 기어 (162X, 162Y) 의 관통 구멍을 통과하고 있는 통체 (16) 와, 제 2 외치 기어 (162X, 162Y) 와 상이한 잇수를 갖는 제 2 내치 기어 (4) 와, 제 2 내치 기어 (4) 의 축선 둘레를 회전하는 제 2 출력축을 구비하고 있다. 제 1 감속 유닛 (34) 이 제 2 감속 유닛 (2) 의 외주면 (18) 과 통체 (16) 의 내면 (14) 사이에 배치되어 있다.

Description

감속 장치와 그것을 이용하는 추적식 태양광 발전 장치{SPEED REDUCER AND TRACKING-TYPE SOLAR PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION DEVICE}
본 출원은, 2007년 2월 9일에 출원된 일본 특허 출원 제2007-030532호에 기초하는 우선권을 주장한다. 그 출원의 모든 내용은 이 명세서 내에 참조에 의해 원용되어 있다.
본 발명은, 감속 장치에 관한 것이다. 특히, 복수의 감속 유닛을 구비하고 있고, 예를 들어 솔라 패널 등을, 태양을 추적하도록 회전시키는 경우에 필요로 하는 큰 토크를 출력할 수 있는 감속 장치에 관한 것이다.
모터의 출력축의 회전 속도를 감속시켜 출력하는 감속 장치가 알려져 있다. 그 감속 장치에서는 큰 감속비를 실현하기 위해, 복수의 기어를 조합하고 있다. 그러나, 너무 많은 기어를 조합하면, 감속 장치가 대형화되거나 감속 장치의 구조가 복잡해져 버린다. 감속 장치를 유닛화하고, 유닛화된 감속 장치끼리를 직렬로 접속함으로써 큰 감속비를 실현하는 경우가 있다.
일본 특허 공개 공보 2001-193801호에, 제 1 감속 유닛 (1 단 기어 장치) 와 제 2 감속 유닛 (2 단 기어 장치) 을 갖는 감속 장치가 개시되어 있다. 제 1 감속 유닛은 내접 맞물림 유성 기어 장치이다. 그 내접 맞물림 유성 기어 장치 는, 편심체축과 외치 기어와 내치 기어를 구비하고 있다. 편심체축은, 모터의 출력축 (모터축) 과 동축으로 회전함과 함께 편심 캠을 구비하고 있다. 외치 기어는 편심 캠과 걸어 맞춤되어 있다. 내치 기어는 외치 기어와의 맞물림을 유지하면서 외치 기어가 편심 회전하는 것을 허용한다. 내치 기어는 또한, 외치 기어를 둘러싸고 있다. 내치 기어는 외치 기어와 상이한 잇수를 갖는다. 외치 기어는 내치 기어의 축선 둘레를 편심 회전하면서, 내치 기어에 대해 회전한다. 본 명세서에서는, 외치 기어가 내치 기어의 축선 둘레를 편심 회전하는 현상을, 축선 둘레를 공전한다고도 한다. 또, 「외치 기어가 회전한다」라는 경우, 외치 기어가 내치 기어에 대해 상대적으로 회전하는 것을 말한다. 외치 기어에 출력축 (저속축) 이 연결되어 있다. 출력축을 통하여, 제 1 감속 유닛의 토크가 제 2 감속 유닛에 전달된다. 제 2 감속 유닛은, 입력 회전을, 평행하게 배치된 2 개의 축을 통하여 감속시킨다. 즉, 제 2 감속 유닛은, 제 1 감속 유닛의 출력축과 일체로 회전하는 입력축과, 중심에 관통 구멍이 형성되어 있는 출력축을 헬리컬 피니언과 헬리컬 기어로 접속하고, 출력축의 회전수를 입력축의 회전수보다 감속시킨다. 일본 특허 공개 공보 2001-193801호의 기술에서는, 제 1 감속 유닛과 제 2 감속 유닛을 직렬로 접속함으로써 큰 감속비를 실현한다. 큰 감속비를 실현함으로써 큰 토크가 얻어진다.
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
예를 들어 솔라 패널을 회전시켜 태양을 추적시키는 경우, 로봇의 관절 등을 회전시키는 경우에 비해, 매우 큰 토크가 필요해진다. 즉, 현격하게 큰 감속비를 필요로 한다.
일본 특허 공개 공보 2001-193801호의 기술에서 큰 토크를 실현하는 경우, 제 2 감속 유닛의 출력축에 고정되어 있는 헬리컬 기어의 직경을 크게 할 필요가 있다. 또는, 헬리컬 기어의 잇수를 증가시킬 필요가 있다. 어느 경우에도, 제 2 감속 유닛의 직경이 커져 버린다.
일본 특허 공개 공보 2001-193801호의 제 1 감속 유닛에 이용되어 있는 내접 맞물림 유성 기어 장치를 2 개 준비하고, 그들을 직렬로 접속하면, 제 2 감속 유닛의 직경을 크게 하지 않고 큰 토크를 실현할 수 있다. 그러나, 그 방법에서는, 감속 장치의 중심부를 관통하는 구멍을 확보할 수 없어, 배관이나 배선 등을, 감속 장치를 통과시킬 수 없게 되어 버린다.
본 발명에서는, 상기의 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 즉, 본 발명에서는, 복수의 감속 유닛을 조합하여 큰 토크를 실현할 때, 제 2 감속 유닛의 직경을 크게 하지 않고, 게다가 중심부에 관통 구멍을 확보할 수 있는 감속 장치를 제공한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명의 감속 장치는, 제 1 감속 유닛과 제 2 감속 유닛을 구비하고 있다. 제 1 감속 유닛은, 모터의 출력축의 회전에 추종하여 회전하는 제 1 입력축과, 제 1 입력축의 회전에 추종하여 제 1 입력축의 축선 둘레를 공전하는 제 1 외치 기어와, 제 1 외치 기어와 맞물려 있는 제 1 내치 기어와, 제 1 내치 기어의 축선 둘레를 회전하는 제 1 출력축을 구비하고 있다. 제 1 내치 기어는, 제 1 외치 기어와 상이한 잇수를 갖고 있다.
제 2 감속 유닛은, 제 1 출력축의 회전에 추종하여 회전하는 크랭크축과, 크랭크축의 회전에 추종하여 크랭크축의 축선 둘레를 공전하는 편심 캠과, 편심 캠과 걸어 맞춤되어 있음과 함께 중심에 관통 구멍이 형성되어 있는 제 2 외치 기어와, 제 2 외치 기어의 관통 구멍을 통과하고 있는 통체와, 제 2 외치 기어와 맞물려 있는 제 2 내치 기어와, 제 2 내치 기어의 축선 둘레를 회전하는 제 2 출력축을 구비하고 있다. 제 2 내치 기어는 제 2 외치 기어와 상이한 잇수를 갖고 있다. 또한, 제 1 감속 유닛이, 제 2 감속 유닛의 외주를 연장한 면과 제 2 외치 기어의 관통 구멍을 통과하고 있는 통체의 내주를 연장한 면 사이에 배치되어 있다.
상기의 감속 장치에 의하면, 감속 장치를 그 축선을 따라 평면에서 보았을 때에, 제 1 감속 유닛이 제 2 감속 유닛의 통체 내부에 위치하지 않는다. 축선을 따라 평면에서 보았을 때, 제 1 감속 유닛은 제 2 감속 유닛의 외주와 통체의 내주 사이에 위치한다. 이 감속 장치는 제 1 감속 유닛에 방해되지 않고, 통체 내에 배관이나 배선 등을 통과시킬 수 있다. 배선 등이 감속 장치 동작 중에 뒤얽히게 되는 것을 방지할 수 있다. 또, 제 1 감속 유닛이 제 2 감속 유닛의 외주면보다 외측에 위치하지 않는다. 제 1 감속 유닛의 외주면을 제 2 감속 유닛의 외주면보다 내측으로 할 수 있다. 즉, 감속 장치의 외주면을 제 2 감속 유닛의 외주면과 동일한 형상으로 할 수 있다. 제 1 감속 유닛과 제 2 감속 유닛을 수용하기 위한 케이스를 간단화시킬 수 있다.
상기의 감속 장치는, 크랭크축에 의해 공전되는 외치 기어와, 그 외치 기어와는 상이한 잇수의 내치 기어를 이용하여 감속하는 제 2 감속 유닛을 사용한다. 소직경의 제 2 감속 유닛으로 큰 토크를 얻을 수 있다.
본 발명의 감속 장치에서는, 제 1 감속 유닛이 제 1 입력축의 회전에 추종하여 회전하는 제 1 크랭크축과, 제 1 크랭크축의 회전에 추종하여 제 1 크랭크축의 축선 둘레를 공전하는 제 1 편심 캠을 구비하고 있고, 제 1 외치 기어가 제 1 편심 캠과 걸어 맞춤되어 있는 것이 바람직하다.
상기의 감속 장치에 의하면, 제 1 편심 캠이 제 1 크랭크축의 축선 둘레를 공전하므로, 제 1 외치 기어가 제 1 내치 기어와 맞물리면서 제 1 내치 기어의 축선 둘레를 공전한다. 이 타입의 감속 유닛은 제 1 외치 기어의 잇수와 제 1 내치 기어의 잇수를 조절함으로써, 컴팩트한 체격에도 상관없이 큰 토크를 실현할 수 있다. 제 1 감속 유닛과 제 2 감속 유닛의 양자 모두 큰 토크를 실현할 수 있으므로, 감속 장치의 토크를 매우 크게 할 수 있다.
본 발명의 감속 장치에서는, 제 1 입력축의 축선과 제 1 크랭크축의 축선이 오프셋되어 있고, 제 1 입력축의 회전에 추종하여 제 1 크랭크축이 제 1 입력축의 축선 둘레를 공전하는 것이 바람직하다.
상기의 감속 장치에 의하면, 제 1 입력축과 제 1 크랭크축 사이에 간극을 형성할 수 있다. 그 간극에 기어를 배치할 수 있기 때문에, 제 1 감속 유닛의 토크를 더욱 크게 할 수 있다.
본 발명의 감속 장치에서는, 제 1 출력축의 회전에 추종하여 제 2 내치 기어의 축선 둘레를 회전하는 중계축이 배치되어 있고, 중계축의 회전에 추종하여 제 2 감속 유닛의 크랭크축이 회전하는 것이 바람직하다.
상기의 감속 장치에 의하면, 제 1 출력축의 축선과 제 2 감속 유닛의 중계축의 축선을 오프셋시킬 수 있다. 제 1 출력축의 축선과 제 2 감속 유닛의 중계축의 축선 거리를 변경함으로써, 여러 가지 사이즈의 모터나 제 1 감속 유닛을 사용할 수 있다. 또한, 제 1 출력축과 중계축 사이나, 중계축과 제 2 감속 유닛의 크랭크축 사이에서 감속비를 조정할 수 있기 때문에, 감속 장치의 감속비를 용이하게 조정할 수 있다.
또, 중계축을 배치함으로써, 제 1 출력축과 제 2 감속 유닛의 크랭크축을 직접 접속할 필요가 없기 때문에, 양자를 배치하는 위치를 자유롭게 설계할 수 있다.
본 발명의 감속 장치는, 제 2 감속 유닛으로서 복수 타입의 감속 유닛을 채용할 수 있다. 그 구체적인 일 양태로서, 중계축의 회전에 추종하여, 제 2 감속 유닛의 크랭크축이 제 2 내치 기어의 축선 둘레를 공전하는 타입의 감속 유닛을 채용할 수 있다.
상기의 감속 장치에 의하면, 중계축과 제 2 감속 유닛의 크랭크축을 오프셋하여 배치할 수 있다. 즉, 중계축과 제 2 감속 유닛 사이에서도 감속할 수 있다. 감속 장치의 토크를 더욱 크게 할 수 있다.
제 2 감속 유닛의 구체적인 다른 일 양태로서, 제 1 출력축의 회전에 추종하여 제 2 감속 유닛의 크랭크축이 제 2 내치 기어의 축선 둘레를 회전함과 함께, 제 2 감속 유닛의 크랭크축에 관통 구멍이 형성되어 있는 타입의 감속 유닛을 채용해도 된다.
상기의 감속 장치에 의하면, 중계축과 제 2 감속 유닛의 크랭크축을 일체로 할 수 있다. 즉, 제 2 감속 유닛의 크랭크축을, 제 2 감속 유닛의 중심 부분에 1 개만 배치하면 된다. 감속 장치를 구성하는 부재를 적게 할 수 있다.
본 발명의 감속 장치에서는, 제 1 외치 기어의 회전에 추종하여 제 1 출력축이 회전되고, 제 2 외치 기어의 회전에 추종하여 제 2 출력축이 회전되는 것이 바람직하다.
상기의 감속 장치에 의하면, 제 1 외치 기어의 회전에 추종하여 제 1 출력축이 회전되므로, 제 1 내치 기어의 회전을 구속할 수 있다. 즉, 제 1 감속 유닛의 케이스와 제 1 내치 기어를 일체로 할 수 있다. 또, 제 2 외치 기어의 회전에 추종하여 제 2 출력축이 회전하므로, 제 2 내치 기어의 회전을 구속할 수 있다. 제 2 감속 유닛의 케이스와 제 2 내치 기어를 일체로 할 수 있다. 또, 제 1 내치 기어와 제 2 내치 기어가 상대적으로 회전하지 않기 때문에, 제 1 감속 유닛과 제 2 감속 유닛의 케이스를 일체로 할 수 있다. 단순한 구성의 감속 장치를 실현할 수 있다.
본 발명의 감속 장치는 다양한 용도로 사용할 수 있다. 예를 들어, 태양광 발전 장치의 패널을, 태양을 추적하도록 회전시키기 위한 감속 장치로서 사용할 수 있다. 태양광 발전 장치의 패널은, 태양의 움직임에 추종하여 작동시킬 필요가 있으므로, 회전 속도를 매우 천천히 하는 것이 바람직하다. 또, 태양광 발전 장치의 패널은 중량이 크기 때문에, 그 패널을 회전시키기 위해서는 큰 토크가 필요하다. 본 발명의 감속 장치는 큰 토크와 큰 감속비를 실현할 수 있으므로, 태양광 발전 장치의 패널을 회전시키는 것에 적합하다. 또, 태양광 발전 장치에서는, 패널에 배관이나 배선 등을 접속할 필요가 생기는 경우가 있다. 본 발명의 감속 장치는, 관통 구멍 내에 배관이나 배선 등을 용이하게 통과시킬 수 있으므로, 태양광 발전 장치의 외관을 간소화시킬 수 있음과 함께, 배선 등이 비바람에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 말하는 「태양을 추적한다」란, 패널이, 이동하는 태양에 직교하는 자세를 유지하는 것을 의미한다. 혹은, 「태양을 추적한다」란, 패널에서 반사된 광이 일정한 점에 계속 집광되도록 패널의 각도를 조정하는 것을 의미한다.
발명의 효과
본 발명의 감속 장치에 의하면, 관통 구멍을 갖고 있고, 복수의 감속 유닛을 직렬로 연결한 감속 장치의 구조를 단순화시킬 수 있다. 본 발명의 감속 장치는, 직렬로 접속된 복수의 감속 유닛을 가짐으로써 매우 큰 토크를 실현할 수 있다. 또, 매우 큰 감속비를 얻을 수도 있다.
도 1 은 제 1 실시예의 감속 장치의 단면도를 나타낸다.
도 2 는 도 1 의 감속 장치에 있어서, 제 1 감속 유닛의 확대도를 나타낸다.
도 3 은 도 2 의 III-III 선을 따른 단면도를 나타낸다.
도 4 는 제 2 실시예의 감속 장치의 단면도를 나타낸다.
도 5 는 태양광 발전 장치의 측면도를 나타낸다.
도 6 은 태양광 발전 장치의 배면도를 나타낸다.
도 7 은 도 6 의 VII-VII 선을 따른 단면도를 나타낸다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
각 실시예의 특징을 이하에 기재한다.
(제 1 특징) 캐리어 (137X) 와 내치 기어 (4) 사이에, 오일 시일 (47) 이 2 중으로 배치되어 있다.
(제 2 특징) 제 1 감속 유닛 (34) 의 내치 기어 (36) 가 지지 부재 (21) 에 고정되어 있다. 제 2 감속 유닛 (2) 의 내치 기어 (4) 가 고정부 (26) 에 고정되어 있다. 지지 부재 (21) 가 고정부 (26) 에 고정되어 있다. 내치 기어 (36) 와 내치 기어 (4) 가 상대적으로 회전하지 않는 관계가 유지되어 있다.
실시예
도면을 참조하여 실시예를 설명한다.
(제 1 실시예)
도 1 은, 본 실시예의 감속 장치 (10) 의 단면도를 나타내고 있다. 도 2는, 도 1 의 제 1 감속 유닛 (34) 의 확대도를 나타내고 있다. 도 3 은, 도 2 의 III-III 선을 따른 단면도를 나타내고 있다. 또한, 도 3 에서는, 후술하는 제 1 입력축 (24) 의 도시를 생략하고 있다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 감속 장치 (10) 는 제 1 감속 유닛 (34) 과 제 2 감속 유닛 (2) 을 갖고 있다. 제 1 감속 유닛 (34) 과 제 2 감속 유닛 (2) 의 구조에 대해서는 후술한다. 먼저, 제 1 감속 유닛 (34) 과 제 2 감속 유닛 (2) 의 접속 관계에 대해 설명한다. 모터 (28) 의 출력축 (모터 출력축이라고도 한다) (29) 과 제 1 감속 유닛 (34) 의 제 1 입력축 (24) 이 접속되어 있다. 제 1 입력축 (24) 은 모터 출력축 (29) 의 회전에 추종하여 회전한다. 제 1 입력축 (24) 이 회전하면, 제 1 감속 유닛 (34) 의 캐리어 (37) 가, 제 1 내치 부재 (36) 에 대해 제 1 내치 부재 (36) 의 축선 둘레를 회전한다. 후술하겠지만, 제 1 내치 부재 (36) 는 중공(中空)이고, 그 내측에 내치 기어를 형성하고 있다. 이하의 설명에서는, 제 1 내치 부재 (36) 의 것을 제 1 내치 기어 (36) 라고 칭하는 경우도 있다. 볼트 (39) 에 의해 캐리어 (37) 에 제 1 출력축 (20) 이 접속되어 있다. 즉, 제 1 출력축 (20) 은 제 1 내치 기어 (36) 에 대해 상대적으로 그 축선 둘레를 회전한다.
제 2 감속 유닛 (2) 은 크랭크축 (122) 을 갖고 있다. 크랭크축 (122) 에 입력 기어 (150) 가 고정되어 있다. 또, 제 2 감속 유닛 (2) 은 제 2 내치 부재 (4) 의 축선 둘레를 회전하는 중공의 중계축 (40) 을 구비하고 있다. 중계축 (40) 에는, 상측 기어부 (42) 와 하측 기어부 (38) 가 형성되어 있다. 제 1 출력축 (20) 과 하측 기어부 (38) 가 맞물려 있고, 입력 기어 (150) 와 상측 기어부 (42) 가 맞물려 있다. 즉, 크랭크축 (122) 은, 제 1 출력축 (20) 의 회전에 추종하여 회전할 수 있다. 크랭크축 (122) 이 회전하면, 제 2 감속 유닛 (2) 의 캐리어 (상측 캐리어 (137X) 와 하측 캐리어 (137Y)) 가, 제 2 내치 부재 (4) 의 축선 둘레를 회전한다. 볼트 (12) 에 의해, 캐리어 (137X) 와 선회체 (8) 가 고정되어 있다. 후술하겠지만, 제 2 내치 부재 (4) 는 중공이고, 그 내측에 내치 기어를 형성하고 있다. 이하의 설명에서는, 제 2 내치 부재 (4) 의 것을 제 2 내치 기어 (4) 라고 칭하는 경우도 있다. 또, 상측 캐리어 (137X) 와 하측 캐리어 (137Y) 를 모두, 캐리어 (137) 라고 칭하는 경우도 있다.
제 2 감속 유닛 (2) 의 중심 부분에 통체 (16) 가 배치되어 있다. 통체 (16) 에는 관통 구멍 (14) (통체 (16) 의 내주 (14) 라고도 한다) 이 형성되어 있다. 통체 (16) 는, 제 2 감속 유닛 (2) 의 외치 기어 (164X, 164Y) 의 중심에 형성되어 있는 관통 구멍과, 중계축 (40) 에 형성되어 있는 관통 구멍을 통과하고 있다.
제 1 감속 유닛 (34) 은, 제 2 감속 유닛 (2) 의 외주 (18) 의 연장면과 통체 (16) 의 내주 (14) 의 연장면 사이에 배치되어 있다.
도 2, 3 을 참조하여 제 1 감속 유닛 (34) 에 대해 상세하게 설명한다. 이하에서는, 복수개가 존재하는 동일 종류의 부품에 공통된 사상을 설명하는 경우에는, 알파벳의 첨자를 생략하는 경우가 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 입력축 (24) 의 단부(端部)에 기어부 (46) 가 형성되어 있다. 제 1 입력축 (24) 은, 모터 출력축 (29) (도 1 을 참조) 과 접속되어 있다. 크랭크축 (제 1 크랭크축) (22) 에 입력 기어 (50) 가 고정되어 있다. 기어부 (46) 와 입력 기어 (50) 가 맞물려 있으므로, 크랭크축 (22) 은 제 1 입력축 (24) 의 회전에 추종하여 회전한다. 제 1 입력축 (24) 의 축선과 제 1 크랭크축 (22) 의 축선은 오프셋되어 있다. 제 1 크랭크축 (22) 의 외주면에 편심 캠 (60X, 60Y) 이 형성되어 있다. 편심 캠 (60) 은 제 1 크랭크축 (22) 의 축선 둘레를 공전 (편심 회전) 한다. 부호 64X, 64Y 는 외치 기어 (제 1 외치 기어) 를 나타내고 있다. 외치 기어 (64) 는 트로코이드계 치형을 갖고 있다. 부호 62X, 62Y 는 침 형상 롤러 베어링을 나타내고 있다. 외치 기어 (64) 와 침 형상 롤러 베어링 (62) 과 편심 캠 (60) 의 관계에 대해서는, 도 3 을 참조하여 후술한다.
도 3 에 나타낸 바와 같이, 외치 기어 (64Y) 에는 중심에 관통 구멍 (53Y) 이 형성되어 있고, 둘레 방향에 12 개의 관통 구멍 (80a ∼ 80l) 이 형성되어 있다. 편심 캠 (60Y) 은 복수의 침 형상 롤러 베어링 (62Y) 을 통하여 관통 구멍 (80a, 80e, 80i) 에 끼워 넣어져 있다. 관통 구멍 (80b ∼ 80d, 80f ∼ 80h, 80j ∼ 80l) 을 기둥 형상부 (74) 가 통과하고 있다. 기둥 형상부 (74) 는 상측 캐리어 (37X) 로부터 연장되어 형성되어 있다 (도 2 를 참조).
편심 캠 (60Y) 의 외경의 형상은 원형이고, 그 중심 (60m) 은 제 1 크랭크축 (22) 의 축선 (22m) 으로부터 오프셋되어 있다. 제 1 크랭크축 (22) 이 회전하면, 편심 캠 (60Y) 의 중심 (60m) 은 축선 (22m) 의 둘레를 화살표 (88) 에 나타내는 바와 같이 공전한다. 편심 캠 (60Y) 이 공전하면, 외치 기어 (64Y) 는 내치 기어 (36) 의 축선 (82) 둘레를 화살표 (84) 에 나타내는 바와 같이 공전한다. 즉, 외치 기어 (64Y) 는 편심 캠 (60Y) 과 걸어 맞춰 공전 (편심 회전) 한다. 또한, 관통 구멍 (80e, 80i) 에도 편심 캠 (60Y) 이 끼워 넣어져 있다. 관통 구멍 (80e, 80i) 에 끼워 넣어져 있는 편심 캠 (60Y) 의 작용 효과는, 관통 구멍 (80a) 에 끼워 넣어져 있는 편심 캠 (60Y) 과 동일하다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 외치 기어 (64Y) 는 내치 부재 (36) 에 의해 둘러싸여 있다. 내치 부재 (36) 의 내주에 복수의 내치 핀 (86) 이 배치되어 있고, 내치 기어를 형성하고 있다. 외치 기어 (64Y) 는, 내치 기어 (내치 핀 (86)) 에 맞물려 있다. 환언하면, 외치 기어 (64Y) 가 내치 핀 (86) 을 개재하여 내치 부재 (36) 와 걸어 맞춤되어 있다. 외치 기어 (64Y) 의 외치 수는, 내치 기어 (36) 의 잇수 (내치 핀 (86) 의 수) 와 상이하다. 외치 기어 (64Y) 가 내치 기어 (36) 의 축선 (82) 둘레를 화살표 (84) 방향으로 공전하면, 양자의 잇수 차에 따라 외치 기어 (64Y) 가 축선 (82) 둘레를 내치 기어 (36) 에 대해 회전한다. 또한, 도 3 에 나타낸 외치 기어 (64Y) 의 잇수와 내치 기어 (36) 의 잇수 (내치 핀 (86) 의 수) 는, 실제의 잇수를 정확하게 나타내는 것은 아니다. 실제 잇수는, 필요로 하는 토크 (또는 감속비) 에 따라 적절하게 변경할 수 있다. 또, 상기의 설명은 외치 기어 (64X) 에 대해서도 공통적이다. 단, 외치 기어 (64X) 는 외치 기어 (64Y) 와 축선 (82) 에 대한 편심 방향이 반대이다. 즉, 외치 기어 (64Y) 와 외치 기어 (64X) 는, 축선 (82) 에 대해 항상 대칭된 위치에 있고, 회전 밸런스가 안정적으로 되는 관계를 실현하고 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 모터 (28) 의 지지 부재 (30) 와 내치 기어 (36) 와 제 1 감속 유닛 (34) 의 지지 부재 (21) 가, 볼트 (32) 에 의해 고정되어 있다 (도 1 도 참조). 즉, 제 1 감속 유닛 (34) 에서는, 지지 부재 (30) 에 대한 내치 기어 (36) 의 회전이 구속되어 있다. 그로 인해, 모터 (28) 가 제 1 입력축 (24) 을 회전시키면 입력 기어 (50) 가 회전한다. 입력 기어 (50) 가 회전함으로써 크랭크축 (22) 이 회전되고, 편심 캠 (60X, 60Y) 이 크랭크축 (22) 의 축선 둘레를 공전한다. 편심 캠 (60X, 60Y) 이 공전함으로써 외치 기어 (64X, 64Y) 는, 내치 기어 (36) 에 맞물린 상태에서 내치 기어 (36) 의 축선 (82) 둘레를 공전하면서 내치 기어 (36) 에 대해 회전한다. 외치 기어 (64X, 64Y) 의 회전에 추종하여 캐리어 (37) 가 내치 기어 (36) 에 대해 회전한다. 상측 캐리어 (37X) 와 하측 캐리어 (37Y) 는, 외치 기어 (64X, 64Y) 를 사이에 두도록 배치되어 있고, 볼트 (70) 에 의해 고정되어 있다. 캐리어 (37) 가 내치 기어 (36) 에 대해 회전하면, 제 1 출력축 (20) 은 내치 기어 (36) 에 대해 회전한다.
도 2 에 나타낸 바와 같이, 캐리어 (37) 와 내치 기어 (36) 사이에, 1 쌍의 앵귤러 볼 베어링 (58X, 58Y) 이 배치되어 있다. 캐리어 (37) 는 내치 기어 (36) 에 대해 회전할 수 있음과 함께 축선 방향으로 변위할 수 없게 지지되어 있다. 캐리어 (37) 와 크랭크축 (22) 사이에, 1 쌍의 원추 롤러 베어링 (56X, 56Y) 이 배치되어 있다. 크랭크축 (22) 은 캐리어 (37) 에 대해 회전할 수 있음과 함께 축방향으로 변위할 수 없게 지지되어 있다. 모터 (28) 의 지지 부재 (30) 와 제 1 입력축 (24) 사이에, 딥그루브 볼 베어링 (66) 이 배치되어 있다. 제 1 입력축 (24) 은 지지 부재 (30) 에 대해 회전할 수 있게 지지되어 있다.
내치 기어 (36) 와 상측 캐리어 (37X) 사이에 오일 시일 (54) 이 배치되어 있다. 오일 시일 (54) 에 의해 제 1 감속 유닛 (34) 내에 주입된 오일이 제 2 감속 유닛 (2) 측 (도 1 도 참조) 으로 누출되는 것을 방지할 수 있다. 모터 (28) 의 지지 부재 (30) 와 제 1 출력축 (24) 사이에 오일 시일 (68) 이 배치되어 있다. 오일 시일 (68) 이 2 중으로 배치되어 있으므로, 제 1 감속 유닛 (34) 내에 주입된 오일이 모터 (28) 측으로 누출되는 것을 확실히 방지할 수 있다.
도 1 을 참조하여 제 2 감속 유닛 (2) 에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 제 2 감속 유닛 (2) 의 기본적인 구조는 제 1 감속 유닛 (34) 과 동일하다. 제 1 감속 유닛 (34) 과 실질적으로 동일한 부품에 대해서는, 아래 2 자리수에 동일한 참조 번호를 붙임으로써 설명을 생략한다.
제 2 감속 유닛 (2) 은, 크랭크축 (122) 과, 크랭크축 (122) 의 회전에 추종하여 크랭크축 (122) 의 축선 둘레를 공전하는 편심 캠 (160X, 160Y) 과, 편심 캠 (160X, 160Y) 과 걸어 맞춤되어 있음과 함께 중심에 관통 구멍이 형성되어 있고, 트로코이드계 치형을 갖고 있는 제 2 외치 기어 (164X, 164Y) 와, 제 2 외치 기어 (164X, 164Y) 의 관통 구멍을 통과하고 있는 통체 (16) 와, 제 2 외치 기어 (164X, 164Y) 를 둘러싸고 있는 내치 기어 (4) 를 구비하고 있다. 내치 기어 (4) 는, 제 2 외치 기어 (164X, 164Y) 와의 맞물림을 유지하면서, 제 2 외치 기어 (164X, 164Y) 가 공전하는 것을 허용한다. 내치 기어 (4) 는 제 2 외치 기어 (164X, 164Y) 와 상이한 잇수를 갖고 있다. 통체 (16) 의 외측에 중계축 (40) 이 배치되어 있다. 통체 (16) 와 중계축 (40) 사이에는 간극이 형성되어 있고, 중계축 (40) 은 통체 (16) 의 둘레를 회전할 수 있다. 중계축 (40) 은 제 1 출력축 (20) 의 회전에 추종하여 내치 기어 (4) 의 축선 둘레를 회전한다. 또, 중계축 (40) 과 캐리어 (137Y) 사이에 딥그루브 볼 베어링 (45) 이 배치되어 있고, 중계축 (40) 과 제 1 감속 유닛 (34) 의 지지 부재 (21) 사이에 딥그루브 볼 베어링 (43) 이 배치되어 있다. 중계축 (40) 은, 제 2 감속 유닛 (2) 의 하측 캐리어 (137Y) 와 제 1 감속 유닛 (34) 의 지지 부재 (21) 에 대해 회전할 수 있게 지지되어 있다.
크랭크축 (122) 에 입력 기어 (150) 가 형성되어 있다. 입력 기어 (150) 는 중계축 (40) 의 상측 기어부 (42) 와 맞물려 있다. 중계축 (40) 이 회전하면 크랭크축 (122) 이 회전한다. 크랭크축 (122) 이 회전함으로써 편심 캠 (160X, 160Y) 이 크랭크축 (122) 의 축선 둘레를 공전한다. 편심 캠 (160X, 160Y) 이 공전하면, 외치 기어 (164X, 164Y) 가 내치 기어 (4) 의 축선 둘레를 공전한다.
내치 기어 (4) 와 고정부 (26) 가 볼트 (6) 에 의해 고정되어 있다. 즉, 제 2 감속 유닛 (2) 에서는, 고정부 (26) 에 대해 내치 기어 (4) 의 회전이 구속되어 있고, 크랭크축 (122) 이 회전하면, 외치 기어 (164X, 164Y) 가 내치 기어 (4) 의 축선 둘레를 공전하면서 내치 기어 (4) 에 대해 회전한다. 외치 기어 (164X, 164Y) 의 회전에 추종하여, 캐리어 (137X, 137Y) 가 내치 기어 (4) 에 대해 (혹은, 고정부 (26) 에 대해) 회전한다. 본 실시예에서는 캐리어 (137) 가 출력축 (제 2 출력축) 이 된다.
상측 캐리어 (137X) 와 통체 (16) 사이에 오일 시일 (17) 이 배치되어 있다. 오일 시일 (17) 에 의해, 제 2 감속 유닛 (2) 내에 주입된 오일이 외부에 누출되는 것을 방지할 수 있다. 상측 캐리어 (137X) 와 내치 기어 (4) 사이에 오일 시일 (47) 이 배치되어 있다. 상기 서술한 바와 같이, 캐리어 (137) 는 내치 기어 (4) 에 대해 회전한다. 캐리어 (137) 와 내치 기어 (4) 사이는 오일이 누출되기 가장 쉬워, 외부로부터 이물질이 혼입되기 쉽다. 그러나, 감속 장치 (10) 에서는, 오일 시일 (47) 이 2 중으로 배치되어 있으므로, 제 2 감속 유닛 (2) 내에 주입된 오일이 외부에 누출되는 것을 방지함과 함께, 외부로부터 감속 유닛 (2) 내에 이물질이 침입하는 것을 확실히 방지할 수 있다. 또한, 오일 시일 (47) 의 외부측에는, 상측 캐리어 (137X) 와 통체 (16) 사이를 덮는 고리형 보호판 (155) 이 배치되어 있다. 고리형 보호판 (155) 은 외부의 사진(砂塵) 등이 오일 시일 (47) 에 접촉되는 것을 방지한다.
감속 장치 (10) 에서는, 제 1 감속 유닛 (34) 의 내치 기어 (36) 를 회전시키지 않기 때문에, 내치 기어 (36) 와 지지 부재 (21) 와 모터 (28) 의 지지 부재 (30) 를 일체로 고정시키고 있다. 즉, 내치 기어 (36) 와 지지 부재 (21) 와 지지 부재 (30) 를, 제 1 감속 유닛 (34) 의 케이스로서 이용할 수 있다. 또, 제 2 감속 유닛 (2) 의 내치 기어 (4) 를 회전시키지 않기 때문에, 내치 기어 (4) 와 지지 부재 (21) 와 고정부 (26) 를 서로 고정시키고 있다. 즉, 내치 기어 (4) 와 지지 부재 (21) 와 고정부 (26) 를 제 2 감속 유닛 (2) 의 케이스로서 이용할 수 있다. 제 1 감속 유닛 (34) 의 내치 기어 (36) 와, 제 2 감속 유닛의 내치 기어 (4) 가 상대적으로 회전하지 않는 관계가 유지되어 있어, 제 1 감속 유닛 (34) 과 제 2 감속 유닛 (2) 의 케이스가 일체로 형성되어 있다.
비(非)가동시에 감속 장치 (10) 가 회전하는 것을 방지하기 위해, 제 1 감속 유닛 (34) 과 모터 (28) 사이에, 부(負)작동형 (노멀 클로우즈형) 의 제동 장치 (31) 가 배치되어 있다. 제동 장치 (31) 는 전자 작동식이고, 지지 부재 (30) 의 내부에 고정되어 있다. 제동 장치 (31) 는 여자(勵磁) 코일과 스프링을 갖고 있다. 제동 장치 (31) 는 여자 코일이 비통전일 때, 스프링의 힘에 의해 제 1 감속 유닛 (34) 의 제 1 입력축 (24) 에 고정된 디스크 부재에 제동력을 부여한다. 즉, 제 1 입력축 (24) 이 회전하는 것을 방지한다. 여자 코일이 통전되었을 때, 그 제동력은 해제된다. 제동 장치 (31) 는 감속 장치 (10) 의 출력측에 배치하는 것보다, 입력측에 배치함으로써 소형화할 수 있다.
또한, 후술하겠지만, 제 1 감속 유닛 (34), 제 2 감속 유닛 (2) 으로서, 다양한 타입의 감속 유닛을 사용할 수 있다. 중요한 것은, 제 1 감속 유닛 (34), 제 2 감속 유닛 (2) 의 타입이 아니라, 제 1 감속 유닛 (34) 이 그 축선 방향에서 보았을 때, 제 2 감속 유닛 (2) 의 외주면과 통체 (16) 의 관통 구멍 (14) 의 내면 사이에 배치되어 있는 것이다.
(제 2 실시예)
도 4 를 참조하여 본 실시예의 감속 장치 (200) 에 대해 설명한다.
감속 장치 (200) 는 감속 장치 (10) 의 변형예이고, 감속 장치 (10) 와 실질적으로 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호 또는 아래 2 자리수에 동일한 부호를 붙임으로써 설명을 생략한다.
감속 장치 (200) 는 제 1 감속 유닛 (34) 과 제 2 감속 유닛 (202) 을 갖고 있다. 즉, 감속 장치 (200) 에서는, 제 1 감속 유닛 (34) 의 구성이 감속 장치 (10) 와 동일하다. 여기에서는, 제 2 감속 유닛 (202) 에 대해서만 설명한다.
제 2 감속 유닛 (202) 에서는, 크랭크축 (222) 이 제 2 내치 기어 (4) 의 축선 둘레를 회전한다. 또, 크랭크축 (222) 의 축선을 따라 관통 구멍이 형성되어 있고, 그 관통 구멍 내를 통체 (16) 가 통과하고 있다. 크랭크축 (222) 에 편심 캠 (260X, 260Y) 이 형성되어 있다. 크랭크축 (222) 에 입력 기어부 (242) 가 형성되어 있다. 입력 기어부 (242) 는 스플라인이고, 중공의 중계축 (250) 의 내부에 형성되어 있는 스플라인 홈에 접속되어 있다.
제 1 감속 유닛 (34) 의 출력축 (20) 이 회전하면, 크랭크축 (222) 이 내치 기어 (4) 의 축선 둘레를 회전한다. 크랭크축 (222) 이 회전함으로써 편심 캠 (260X, 260Y) 이 크랭크축 (222) 의 축선 둘레를 공전한다. 편심 캠 (260X, 260Y) 이 공전하면, 외치 기어 (264X, 264Y) 가 내치 기어 (4) 의 축선 둘레를 공전한다. 제 2 감속 유닛 (202) 에서는, 크랭크축 (222) 이 회전하면 외치 기어 (264X, 264Y) 는 내치 기어 (4) 의 축선 둘레를 공전하면서 내치 기어 (4) 에 대해 회전한다.
상기 서술한 바와 같이, 제 1 감속 유닛 (34) 과 제 2 감속 유닛 (2) 은, 다양한 타입의 감속 유닛을 사용할 수 있다. 예를 들어, 제 1 감속 유닛 (34) 으로서, 제 2 감속 유닛 (202) 과 동일한 타입의 감속 유닛을 사용할 수 있다. 즉, 제 1 감속 유닛 (34) 의 크랭크축이 내치 기어 (36) 의 축선 둘레를 회전하는 타입의 감속 유닛을 사용할 수 있다.
또, 제 1 감속 유닛 (34) 에서는, 편심 캠을 갖지 않는 타입의 감속 유닛을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 모터 (28) 의 출력축 (29) 의 회전에 추종하여 회전하는 제 1 평기어 (제 1 입력축) 와, 제 1 평기어에 맞물리면서 제 1 평기어의 축선 둘레를 공전하는 제 2 평기어 (제 1 외치 기어) 와, 제 2 평기어와 맞물려 있고, 제 2 평기어와 상이한 잇수를 갖는 내치 기어 (제 1 내치 기어) 를 갖는 감속 유닛이어도 된다. 이 타입의 감속 유닛은 유성 기어라고 칭해진다. 이 타입의 감속 장치의 경우, 제 2 평기어의 공전에 추종하여 내치 기어의 축선 둘레를 회전하는 출력축을 구비함으로써, 모터 (28) 의 회전을 제 2 감속 유닛 (2) 의 크랭크축에 전달할 수 있다.
(제 3 실시예)
본 실시예에서는, 감속 장치 (10) 를 사용한 추적식 태양광 발전 장치 (300) 에 대해 설명한다. 도 5 는, 추적식 태양광 발전 장치 (300) 의 측면도를 나타내고 있다. 도 6 은, 추적식 태양광 발전 장치 (300) 의 배면도를 나타내고 있다. 도 7 은, 도 6 의 VII-VII 선을 따른 단면도를 나타내고 있다.
도 5, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 추적식 태양광 발전 장치 (300) 는, 대략적으로 말해, 고정부 (326) 와 제 1 회전부 (310a) 와 제 2 회전부 (310b) 와 태양광 패널 (302) 을 갖고 있다. 태양광 패널 (302) 의 표면에는 복수의 태양 전지 (304) 가 배치되어 있다. 제 1 회전부 (310a) 에 선회체 (308) 가 고정되어 있다. 태양광 패널 (302) 에 선회체 (306) 가 고정되어 있다. 선회체 (306) 는 선회체 (308) 에 회전할 수 있게 지지되어 있다. 태양광 패널 (302) 은 제 1 회전부 (310a) 가 회전함으로써 축선 (CL1) 둘레를 회전하고, 제 2 회전부 (310b) 가 회전함으로써 축선 (CL2) 둘레 (도 5 의 화살표 방향) 로 회전할 수 있다. 추적식 태양광 발전 장치 (300) 에서는 제 1 회전부 (310a) 와 제 2 회전부 (310b) 에 감속 장치 (10) 가 사용되고 있다.
태양광 패널 (302) 은 제 1 회전부 (310a) 와 제 2 회전부 (310b) 가 회전함으로써, 그 표면이 항상 태양에 직교하는 자세가 되도록 조절되어 있다. 즉, 제 1 회전부 (310a) 와 제 2 회전부 (310b) 는 매우 느린 속도로 회전할 필요가 있다. 상기 서술한 바와 같이, 감속 장치 (10) 는 큰 토크를 실현할 수 있다. 즉, 감속 장치 (10) 는 태양광 패널 (302) 을 태양의 이동에 추적시켜 천천히 회전시키는 것에 적합하다. 또, 감속 장치 (10) 는 태양광 패널 (302) 을 축선 (CL2) 둘레로 대략 180 ˚ 회전시킬 수 있다. 감속 장치 (10) 를 사용하면, 태양의 위치가 도 5 의 CL1 축의 지면 좌측에서부터 CL1 축의 지면 우측으로 이동할 때에, 태양광 패널 (302) 을 태양의 움직임에 추종시키는 것이 용이하다.
도 7 에, 도 6 의 VII-VII 선을 따른 단면도를 나타내고 있다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 고정부 (326) 내에 감속 장치 (10) 가 배치되어 있다. 또한, 고정부 (326) 는 도 1, 4 에 나타낸 고정부 (26) 와 동일한 부재이다. 도면 중의 부호 21 은 감속 장치 (10) 의 지지 부재 (21) (도 1 을 참조) 를 나타내고 있다. 감속 장치 (10) 의 중심 부분에는 관통 구멍 (14) 이 형성되어 있다. 또, 제 2 회전부 (310b) 에 모터 (328) 가 접속되어 있다 (도 6 을 참조). 모터 (328) 에서 사용하거나 태양광 패널 (302) 에 접속하기 위한 배관이나 배선 등을, 관통 구멍 (14) 내에 통과시킬 수 있다. 상기 서술한 바와 같이 감속 장치 (10) 에서는, 제 1 감속 유닛 (34) 이 제 2 감속 유닛의 외주 (18) 의 연장면과 원통 (16) 의 내주 (14) 의 연장면 사이에 배치되어 있다. 그로 인해, 관통 구멍 (14) 내에 배선 등을 통과시키는 것이 용이하여, 태양광 패널 (302) 이 회전할 때에, 배선 등이 뒤얽히는 것을 방지할 수 있다. 또, 고정부 (326) 로부터 제 1 회전부 (310a) 까지의 구조와, 제 2 회전부 (310b) 와 모터 (328) 의 배치가 단순화되어 있다.
또한, 본 실시예에서는, 태양광 패널 (302) 의 표면에 복수의 태양 전지 (304) 가 형성되어 있는 타입의 추적식 태양광 발전 장치 (300) 에 대해 설명하였다. 그러나, 감속 장치 (10) 를, 다른 타입의 추적식 태양광 발전 장치에 사용할 수도 있다. 예를 들어, 감속 장치 (10) 를 파라볼라형의 오목면경, 혹은 반사경을 다수 정렬시켜 1 개의 오목면경으로 하고, 그 오목면경의 초점에 집광 (열) 기를 두는 타입의 추적식 태양광 발전 장치에 사용할 수 있다. 혹은, 복수의 반사경을 사용하여, 각각 태양광을 일정한 점에 집광시키는 타입의 추적식 태양광 발전 장치에 사용할 수도 있다. 그 경우, 오목면경이나, 복수의 반사경이 형성되어 있는 패널 (집광반) 이 태양을 추적하여 태양의 반사광을 일정한 점에 집 광시키도록 조정한다.
본 실시예의 추적식 태양광 발전 장치에서는, 제 1 회전부 (310a) 와 제 2 회전부 (310b) 의 양방에 감속 장치 (10) 를 사용하고 있다. 그러나, 제 1 회 전부 (310a) 또는 제 2 회전부 (310b) 중 어느 일방에 감속 장치 (10) 를 사용하고, 타방에는 다른 감속 방법을 채용할 수도 있다. 또, 감속 장치 (10) 대신에 감속 장치 (200) 를 사용할 수도 있다.
이상, 본 발명의 구체예를 상세하게 설명했는데, 이들은 예시에 지나지 않고, 특허 청구 범위를 한정하는 것은 아니다. 특허 청구 범위에 기재된 기술에는, 이상에 예시된 구체예를 여러 가지로 변형, 변경한 것이 포함된다.
예를 들어, 상기 제 1 실시예에서는, 제 1 감속 유닛 및 제 2 감속 유닛의 외치 기어의 둘레 방향에 12 개의 관통 구멍이 형성되어 있다. 그 관통 구멍 내에 3 개의 편심 캠이 끼워 넣어져 있고, 9 개의 기둥 형상부가 통과되어 있다. 그러나, 관통 구멍, 편심 캠, 기둥 형상부의 수는 실시예에 한정되는 것은 아니고, 관통 구멍 내에 적어도 1 개 이상의 편심 캠이 끼워 넣어져 있으면 된다. 이런 점은, 제 2실시예의 제 1 감속 유닛에도 공통적인 사상이다.
상기 실시예에서는, 제 1 감속 유닛의 외치 기어의 중심에 관통 구멍이 형성되어 있고, 그 관통 구멍을 제 1 입력축이 통과하고 있다. 그러나, 제 1 감속 유닛에서는 관통 구멍은 반드시 필수적인 구성은 아니다. 제 1 감속 유닛의 외치 기어의 중심에 관통 구멍을 형성하지 않은 경우, 크랭크축에 고정된 입력 기어를, 외치 기어가 형성된 위치보다 모터측에 형성되고, 제 1 입력축의 회전을 크랭크축에 전달하면 된다.
상기 실시예에서는, 제 1 감속 유닛은 외치 기어가 내치 기어의 축선 둘레를 공전하면서 내치 기어에 대해 회전하는 타입의 감속 유닛이다. 그러나, 제 1 감속 유닛은 외치 기어가 내치 기어의 축선 둘레를 공전하고, 내치 기어가 자체의 축선 둘레를 회전하는 타입의 감속 유닛이어도 된다. 그 경우에는, 캐리어를 지지 부재에 고정시켜 외치 기어의 회전을 구속하고, 내치 기어를 지지 부재에 대해 회전할 수 있게 하여, 내치 기어에 출력축을 고정시키면 된다. 이런 점은, 제 2 감속 유닛에도 공통적인 사상이다.
도 1 에 나타낸 감속 장치의 구조는, 다음과 같이 표현해도 된다. 감속 장치는 제 1 감속 유닛과 제 2 감속 유닛을 구비하고 있다.
제 1 감속 유닛은, 모터의 토크를 제 1 감속 유닛에 전달하기 위한 제 1 입력축과, 제 1 입력축에 편심 회전할 수 있게 지지되어 있는 제 1 외치 기어와, 제 1 외치 기어와 맞물려 있고, 제 1 외치 기어와 상이한 잇수를 갖는 제 1 내치 기어와, 제 1 내치 기어에 동축으로 배치되어 있고, 제 1 외치 기어와 제 1 내치 기어에 의해 증폭된 토크를 출력하는 제 1 출력축을 구비하고 있다.
제 2 감속 유닛은 제 1 출력축에 연결되어 있고, 제 1 감속 유닛의 출력 토크를 제 2 감속 유닛에 전달하기 위한 제 2 입력축과, 제 2 입력축에 편심 회전할 수 있게 지지되어 있는 제 2 외치 기어와, 제 2 외치 기어와 맞물려 있고, 제 2 외치 기어와 상이한 잇수를 갖는 제 2 내치 기어와, 제 2 내치 기어에 동축으로 배치되어 있고, 제 2 외치 기어와 제 2 내치 기어에 의해 증폭된 토크를 출력하는 제 2 출력축을 구비하고 있다.
제 2 감속 유닛은 또한, 내치 기어의 축선을 따라 제 2 감속 유닛을 관통하고 있는 통체를 구비하고 있다. 제 2 감속 유닛의 제 2 입력축은 제 2 감속 유 닛의 외주와 통체의 내주 사이에 위치하고 있다.
제 1 감속 유닛이 제 2 감속 유닛의 외주의 연장면과 통체의 내주의 연장면 사이에 배치되어 있다.
본 명세서 또는 도면에 설명된 기술 요소는, 단독으로 혹은 각종의 조합에 의해 기술적 유용성을 발휘하는 것이고, 출원시의 청구항에 기재된 조합에 한정되는 것은 아니다. 또, 본 명세서 또는 도면에 예시된 기술은 복수의 목적을 동시에 달성하는 것이고, 그 중 하나의 목적을 달성하는 것 자체로 기술적 유용성을 갖는 것이다.

Claims (9)

  1. 제 1 감속 유닛과 제 2 감속 유닛을 갖고 있고,
    제 1 감속 유닛은, 모터의 출력축의 회전에 추종하여 회전하는 제 1 입력축과, 제 1 입력축의 회전에 추종하여 제 1 입력축의 축선 둘레를 공전하는 제 1 외치 기어와, 제 1 외치 기어와 맞물려 있고, 제 1 외치 기어와 상이한 잇수를 갖는 제 1 내치 기어와, 제 1 내치 기어의 축선 둘레를 회전하는 제 1 출력축을 구비하고 있고,
    제 2 감속 유닛은, 제 1 출력축의 회전에 추종하여 회전하는 크랭크축과, 크랭크축의 회전에 추종하여 크랭크축의 축선 둘레를 공전하는 편심 캠과, 편심 캠과 걸어 맞춤되어 있음과 함께 중심에 관통 구멍이 형성되어 있는 제 2 외치 기어와, 제 2 외치 기어의 관통 구멍을 통과하고 있는 통체와, 제 2 외치 기어와 맞물려 있고, 제 2 외치 기어와 상이한 잇수를 갖는 제 2 내치 기어와, 제 2 내치 기어의 축선 둘레를 회전하는 제 2 출력축을 구비하고 있고,
    제 1 감속 유닛이, 제 2 감속 유닛의 외주의 연장면과 상기 통체의 내주의 연장면 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 감속 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 감속 유닛은, 제 1 입력축의 회전에 추종하여 회전하는 제 1 크랭크축과, 제 1 크랭크축의 회전에 추종하여 제 1 크랭크축의 축선 둘레를 공전하는 제 1 편심 캠을 구비하고 있고, 제 1 외치 기어가 제 1 편심 캠과 걸어 맞춤되어 있는 것을 특징으로 하는 감속 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    제 1 입력축의 축선과 제 1 크랭크축의 축선이 오프셋되어 있고, 제 1 입력축의 회전에 추종하여 제 1 크랭크축이 제 1 입력축의 축선 둘레를 공전하는 것을 특징으로 하는 감속 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제 1 출력축의 회전에 추종하여 제 2 내치 기어의 축선 둘레를 회전하는 중계축이 배치되어 있고, 중계축의 회전에 추종하여 제 2 감속 유닛의 크랭크축이 회전하는 것을 특징으로 하는 감속 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    중계축의 회전에 추종하여 제 2 감속 유닛의 크랭크축이 제 2 내치 기어의 축선 둘레를 공전하는 것을 특징으로 하는 감속 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    제 1 출력축의 회전에 추종하여 제 2 감속 유닛의 크랭크축이 제 2 내치 기어의 축선 둘레를 회전함과 함께, 제 2 감속 유닛의 크랭크축에 관통 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 감속 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    제 1 외치 기어의 회전에 추종하여 제 1 출력축이 회전하고,
    제 2 외치 기어의 회전에 추종하여 제 2 출력축이 회전하는 것을 특징으로 하는 감속 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 감속 장치와, 상기 감속 장치에 의해 회전되는 패널을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 추적식 태양광 발전 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 감속 장치가 추적식 태양광 발전 장치의 고정부 내에 배치되어 있고,
    상기 제 2 출력축의 축선이 상기 고정부의 축선과 동등하고,
    상기 패널이 고정부의 축선 둘레를 회전하는 것을 특징으로 하는 추적식 태양광 발전 장치.
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009098945A1 (ja) * 2008-02-07 2009-08-13 Nabtesco Corporation 歯車伝動装置
JP5193072B2 (ja) 2009-01-09 2013-05-08 ナブテスコ株式会社 歯車伝動装置
JP2011038573A (ja) * 2009-08-08 2011-02-24 Nidec-Shimpo Corp 中空減速機
DE202009017658U1 (de) * 2009-12-28 2010-04-15 Lehle Gmbh Vorrichtung, insbesondere Heliostat oder Photovoltaikeinrichtung
JP2012057672A (ja) * 2010-09-07 2012-03-22 Sumitomo Heavy Ind Ltd 回転装置のシリーズ、回転装置の追加ユニット、及び回転装置のシール装置
TWI490422B (zh) * 2010-09-17 2015-07-01 Nidec Shimpo Corp Hollow reducer
CN102072284B (zh) * 2010-11-04 2013-03-13 吴声震 太阳能定日镜精密双摆线传动装置
CN102080705B (zh) * 2010-11-04 2012-12-05 吴声震 太阳能定日镜精密摆线传动装置
CN102385396B (zh) * 2011-09-13 2014-07-16 中海阳能源集团股份有限公司 太阳能光热发电巨型支架高功率高精度双蜗轮双速减速机
CN102437704B (zh) * 2011-11-02 2014-02-19 成都禅德太阳能电力有限公司 太阳能光热发电巨型支架镜场曲轴顶杆式传动系统
JP2015196237A (ja) * 2014-04-03 2015-11-09 ナブテスコ株式会社 ヒューマノイドロボットの関節機構
US20150292498A1 (en) * 2014-04-09 2015-10-15 Rotec Engineering Oil pumping apparatus including a cycloidal speed-reduction mechanism
JP6573777B2 (ja) * 2015-04-28 2019-09-11 ナブテスコ株式会社 外歯歯車、偏心揺動型歯車装置、ロボット、及び、偏心揺動型歯車装置の使用方法
EP3390926B1 (en) * 2015-12-18 2019-09-18 Rem Tec S.R.L. Handling system for solar energy receptor devices
US10931224B2 (en) * 2016-06-03 2021-02-23 RBI Solar, Inc. Single axis in-line gearbox modular tracker system
KR101805576B1 (ko) 2016-09-01 2017-12-07 주식회사 세진아이지비 초고 감속용 유성치차 감속장치
US10469025B2 (en) * 2016-09-01 2019-11-05 Sunpower Corporation Solar-tracking system drive having an offset gear
CN106641106B (zh) * 2016-12-14 2023-08-15 国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司 传动装置及光伏追踪装置
CN106788212B (zh) * 2017-01-03 2018-12-18 常州市武进开源机械有限公司 定日镜总成
CN106656003A (zh) * 2017-01-23 2017-05-10 北京华源拓达激光技术有限公司 具有凸轮驱动装置的联动式太阳能光伏跟踪系统
CN108488326A (zh) * 2018-04-25 2018-09-04 深圳市领略数控设备有限公司 多曲轴摆线针轮减速机
JP7316828B2 (ja) * 2019-04-15 2023-07-28 ナブテスコ株式会社 減速機
KR20210098355A (ko) 2020-01-31 2021-08-10 나부테스코 가부시키가이샤 브레이크 기구, 감속 기구
JP7474652B2 (ja) 2020-01-31 2024-04-25 ナブテスコ株式会社 減速機構
CN112124083A (zh) * 2020-09-28 2020-12-25 山东理工大学 一种用于太阳能电动汽车的太阳能电池板垂直位置调整机构
CN112636679B (zh) * 2020-12-08 2022-06-03 霍尔果斯世恒传动技术研发有限公司 一种具有多点支撑传动轴的跟踪传动系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001187945A (ja) 1999-12-28 2001-07-10 Sumitomo Heavy Ind Ltd 内接噛合遊星歯車構造を採用した変速機のシリーズ
JP2006038234A (ja) 2005-10-17 2006-02-09 Nabtesco Corp 回転駆動装置
JP2007019331A (ja) 2005-07-08 2007-01-25 Sharp Corp 太陽光発電装置設置治具、太陽光発電装置設置方法および追尾駆動型太陽光発電装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3131612A1 (de) 1981-08-10 1983-02-24 Zahnräderfabrik Renk AG, 8900 Augsburg Getriebe zur positionierung von sonnenenergie-kollektoren
JPS6176848A (ja) * 1984-09-19 1986-04-19 Hitachi Ltd 太陽追尾式光発電装置
DE3883893T2 (de) * 1987-02-27 1994-02-17 Sumitomo Heavy Industries Epizyklisches untersetzungsgetriebe.
JPH0360640A (ja) 1989-07-28 1991-03-15 Toshiba Corp 磁気共鳴診断装置
JPH0360640U (ko) * 1989-10-19 1991-06-14
JP3565280B2 (ja) 1991-12-26 2004-09-15 住友重機械工業株式会社 内接噛合遊星歯車構造における相手部材取付構造
CN2246215Y (zh) * 1996-02-01 1997-01-29 冶金工业部重庆钢铁设计研究院 一种合成减速驱动装置
JP2000258722A (ja) * 1999-03-05 2000-09-22 San Fueibaa Japan:Kk 太陽光多目的利用装置
JP3970494B2 (ja) 2000-01-05 2007-09-05 住友重機械工業株式会社 ホローシャフト型の平行歯車減速装置
JP2005142373A (ja) 2003-11-06 2005-06-02 Daido Steel Co Ltd 集光型太陽光発電装置
JP4897496B2 (ja) 2005-01-18 2012-03-14 住友重機械工業株式会社 揺動内接噛合式の遊星歯車装置
JP2007030532A (ja) 2005-07-22 2007-02-08 Calsonic Kansei Corp 駆動ベルトの可動子構造及び車両用表示器
ES2425080T3 (es) * 2008-08-21 2013-10-11 Nabtesco Corporation Dispositivo de transmisión de engranajes y dispositivo de generación de energía solar

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001187945A (ja) 1999-12-28 2001-07-10 Sumitomo Heavy Ind Ltd 内接噛合遊星歯車構造を採用した変速機のシリーズ
JP2007019331A (ja) 2005-07-08 2007-01-25 Sharp Corp 太陽光発電装置設置治具、太陽光発電装置設置方法および追尾駆動型太陽光発電装置
JP2006038234A (ja) 2005-10-17 2006-02-09 Nabtesco Corp 回転駆動装置

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Publication number Publication date
US8100807B2 (en) 2012-01-24
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KR20090113861A (ko) 2009-11-02
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JP5203975B2 (ja) 2013-06-05
ATE536498T1 (de) 2011-12-15
EP2119940A4 (en) 2010-09-08
ES2377759T3 (es) 2012-03-30

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