(57)【要約】  複数の減速ユニットを組み合わせて大きなトルクを実現するにあたって、第２減速ユニットの径を増大させる必要がなく、しかも貫通孔が確保できる減速装置を提供する  第１減速ユニット３４は、モータ２８の出力軸２９の回転に追従して回転する第１入力軸２４と、第１入力軸２４の軸線の周りを公転する第１外歯歯車と、第１外歯歯車と異なる歯数を有する第１内歯歯車３６を有している。第２減速ユニット２は、第１出力軸２０の回転に追従して回転するクランク軸１２２と、中心に貫通孔が形成されている第２外歯歯車１６２Ｘ，１６２Ｙと、第２外歯歯車１６２Ｘ，１６２Ｙの貫通孔を通過している筒体１６と、第２外歯歯車１６２Ｘ，１６２Ｙと異なる歯数を有する第２内歯歯車４と、第２内歯歯車４の軸線の周りを回転する第２出力軸を備えている。第１減速ユニット３４が、第２減速ユニット２の外周面１８と筒体１６の内面１４の間に配置されている。【選択図】  図１
2008096857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１減速ユニットと第２減速ユニットを有しており、
第１減速ユニットは、モータの出力軸の回転に追従して回転する第１入力軸と、第１入力軸の回転に追従して第１入力軸の軸線の周りを公転する第１外歯歯車と、第１外歯歯車と噛み合っており、第１外歯歯車と異なる歯数を有する第１内歯歯車と、第１内歯歯車の軸線の周りを回転する第１出力軸を備えており、
第２減速ユニットは、第１出力軸の回転に追従して回転するクランク軸と、クランク軸の回転に追従してクランク軸の軸線の周りを公転する偏心カムと、偏心カムと係合しているとともに中心に貫通孔が形成されている第２外歯歯車と、第２外歯歯車の貫通孔を通過している筒体と、第２外歯歯車と噛み合っており、第２外歯歯車と異なる歯数を有する第２内歯歯車と、第２内歯歯車の軸線の周りを回転する第２出力軸を備えており、
第１減速ユニットが、第２減速ユニットの外周の延長面と前記筒体の内周の延長面の間に配置されていることを特徴とする減速装置。
【請求項２】
第１減速ユニットは、第１入力軸の回転に追従して回転する第１クランク軸と、第１クランク軸の回転に追従して第１クランク軸の軸線の周りを公転する第１偏心カムを備えており、第１外歯歯車が第１偏心カムと係合していることを特徴とする請求項１の減速装置。
【請求項３】
第１入力軸の軸線と第１クランク軸の軸線がオフセットされており、第１入力軸の回転に追従して第１クランク軸が第１入力軸の軸線の周りを公転することを特徴とする請求項２の減速装置。
【請求項４】
第１出力軸の回転に追従して第２内歯歯車の軸線の周りを回転する中継軸が配置されており、中継軸の回転に追従して第２減速ユニットのクランク軸が回転することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の減速装置。
【請求項５】
中継軸の回転に追従して第２減速ユニットのクランク軸が第２内歯歯車の軸線の周りを公転することを特徴とする請求項４の減速装置。
【請求項６】
第１出力軸の回転に追従して第２減速ユニットのクランク軸が第２内歯歯車の軸線の周りを回転するとともに、第２減速ユニットのクランク軸に貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の減速装置。
【請求項７】
第１外歯歯車の回転に追従して第１出力軸が回転し、
第２外歯歯車の回転に追従して第２出力軸が回転することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の減速装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の減速装置と、前記減速装置によって回転するパネルを備えていることを特徴とする追尾式太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００７年２月９日に出願された日本国特許出願第２００７−０３０５３２号に基づく優先権を主張する。その出願の全ての内容はこの明細書中に参照により援用されている。
本発明は、減速装置に関する。特に、複数の減速ユニットを備えており、例えばソーラパネル等を、太陽を追尾するように回転させる場合に必要とされる大きなトルクを出力することができる減速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータの出力軸の回転速度を減速して出力する減速装置が知られている。その減速装置では大きな減速比を実現するために、複数の歯車を組み合わせている。しかしながら、あまりに多くの歯車を組み合わせると、減速装置が大型化したり、減速装置の構造が複雑になってしてしまう。減速装置をユニット化し、ユニット化された減速装置同士を直列に接続することによって大きな減速比を実現することがある。
日本国特許公開公報２００１−１９３８０１号に、第１減速ユニット（１段目歯車装置）と第２減速ユニット（２段目歯車装置）を有する減速装置が開示されている。第１減速ユニットは、内接噛合遊星歯車装置である。その内接噛合遊星歯車装置は、偏心体軸と、外歯歯車と、内歯歯車を備えている。偏心体軸は、モータの出力軸（モータ軸）と同軸に回転するとともに偏心カムを備えている。外歯歯車は、偏心カムと係合している。内歯歯車は、外歯歯車との噛み合いを維持しながら外歯歯車が偏心回転することを許容する。内歯歯車はまた、外歯歯車を囲っている。内歯歯車は、外歯歯車と異なる歯数を有する。外歯歯車は、内歯歯車の軸線の周りを偏心回転しつつ、内歯歯車に対して回転する。本明細書では、外歯歯車が内歯歯車の軸線の周りを偏心回転する現象を、軸線の周りを公転するともいう。また、「外歯歯車が回転する」という場合、外歯歯車が内歯歯車に対して相対的に回転することをいう。外歯歯車に出力軸（低速軸）が連結されている。出力軸を介して、第１減速ユニットのトルクが第２減速ユニットへ伝達される。第２減速ユニットは、入力回転を、平行に配置された２つの軸を介して減速する。すなわち、第２減速ユニットは、第１減速ユニットの出力軸と一体に回転する入力軸と、中心に貫通孔が形成されている出力軸をヘリカルピニオンとヘリカルギアで接続し、出力軸の回転数を入力軸の回転数よりも減速させる。日本国特許公開公報２００１−１９３８０１号の技術では、第１減速ユニットと第２減速ユニットを直列に接続することによって大きな減速比を実現する。大きな減速比を実現することによって、大きなトルクが得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えばソーラパネルを回転させて太陽を追尾させる場合、ロボットの関節等を回転させる場合に比して、極めて大きなトルクが必要とされる。すなわち、格段に大きな減速比を必要とする。
日本国特許公開公報２００１−１９３８０１号の技術で大きなトルクを実現する場合、第２減速ユニットの出力軸に固定されているヘリカルギアの径を大きくする必要がある。又は、ヘリカルギアの歯数を増加させる必要がある。いずれの場合も、第２減速ユニットの径が大きくなってしまう。
日本国特許公開公報２００１−１９３８０１号の第１減速ユニットに用いられている内接噛合遊星歯車装置を２つ用意し、それらを直列に接続すれば、第２減速ユニットの径を大きくすることなく、大きなトルクを実現することができる。しかしながら、その方法では、減速装置の中心部を貫通する孔を確保することができず、配管や配線等を、減速装置を通過させることができなくなってしまう。
本発明では、上記の問題を解決することを目的とする。すなわち、本発明では、複数の減速ユニットを組み合わせて大きなトルクを実現するにあたって、第２減速ユニットの径を大きくすることなく、しかも中心部に貫通孔が確保できる減速装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の減速装置は、第１減速ユニットと第２減速ユニットを備えている。第１減速ユニットは、モータの出力軸の回転に追従して回転する第１入力軸と、第１入力軸の回転に追従して第１入力軸の軸線の周りを公転する第１外歯歯車と、第１外歯歯車と噛み合っている第１内歯歯車と、第１内歯歯車の軸線の周りを回転する第１出力軸を備えている。第１内歯歯車は、第１外歯歯車と異なる歯数を有している。
第２減速ユニットは、第１出力軸の回転に追従して回転するクランク軸と、クランク軸の回転に追従してクランク軸の軸線の周りを公転する偏心カムと、偏心カムと係合しているとともに中心に貫通孔が形成されている第２外歯歯車と、第２外歯歯車の貫通孔を通過している筒体と、第２外歯歯車と噛み合っている第２内歯歯車と、第２内歯歯車の軸線の周りを回転する第２出力軸を備えている。第２内歯歯車は、第２外歯歯車と異なる歯数を有している。さらに、第１減速ユニットが、第２減速ユニットの外周を延長した面と第２外歯歯車の貫通孔を通過している筒体の内周を延長した面の間に配置されている。【０００５】
上記の減速装置によると、減速装置をその軸線に沿って平面視したときに、第１減速ユニットが、第２減速ユニットの筒体の内部に位置しない。軸線に沿って平面視したときに、第１減速ユニットは、第２減速ユニットの外周と筒体の内周の間に位置する。この減速装置は、第１減速ユニットに邪魔されることなく、筒体内に配管や配線等を通過させることができる。配線等が減速装置の動作中に絡まることを防止できる。また、第１減速ユニットが、第２減速ユニットの外周面よりも外側に位置しない。第１減速ユニットの外周面を第２減速ユニットの外周面よりも内側にすることができる。すなわち、減速装置の外周面を、第２減速ユニットの外周面と同一の形状にすることができる。第１減速ユニットと第２減速ユニットを収容するためのケースを簡単化することができる。
上記の減速装置は、クランク軸によって公転する外歯歯車と、その外歯歯車とは異なる歯数の内歯歯車を利用して減速する第２減速ユニットを用いる。小径の第２減速ユニットで大きなトルクを得ることができる。【０００６】
本発明の減速装置では、第１減速ユニットが、第１入力軸の回転に追従して回転する第１クランク軸と、第１クランク軸の回転に追従して第１クランク軸の軸線の周りを公転する第１偏心カムを備えており、第１外歯歯車が第１偏心カムと係合していることが好ましい。
上記の減速装置によると、第１偏心カムが第１クランク軸の軸線の周りを公転するので、第１外歯歯車が、第１内歯歯車と噛み合いながら第１内歯歯車の軸線の周りを公転する。このタイプの減速ユニットは、第１外歯歯車の歯数と第１内歯歯車の歯数を調節することによって、コンパクトな体格にも係わらず大きなトルクを実現することができる。第１減速ユニットと第２減速ユニットの両者ともに大きなトルクを実現することができるので、減速装置のトルクを極めて大きくすることができる。【０００７】
本発明の減速装置では、第１入力軸の軸線と第１クランク軸の軸線がオフセットされており、第１入力軸の回転に追従して第１クランク軸が第１入力軸の軸線の周りを公転することが好ましい。
上記の減速装置によると、第１入力軸と第１クランク軸の間に隙間を形成することができる。その隙間に歯車を配置することができるので、第１減速ユニットのトルクをさらに大きくすることができる。【０００８】
本発明の減速装置では、第１出力軸の回転に追従して第２内歯歯車の軸線の周りを回転する中継軸が配置されており、中継軸の回転に追従して第２減速ユニットのクランク軸が回転することが好ましい。
上記の減速装置によると、第１出力軸の軸線と第２減速ユニットの中継軸の軸線をオフセットさせることができる。第１出力軸の軸線と第２減速ユニットの中継軸の軸線の距離を変更することによって、様々なサイズのモータや第１減速ユニットを使用することができる。さらに、第１出力軸と中継軸の間や、中継軸と第２減速ユニットのクランク軸の間で減速比を調整することができるので、減速装置の減速比を容易に調整することができる。
また、中継軸を配置することにより、第１出力軸と第２減速ユニットのクランク軸を直接接続する必要がないので、両者を配置する位置を自由に設計することができる。【０００９】
本発明の減速装置は、第２減速ユニットとして複数のタイプの減速ユニットを採用することができる。その具体的な一態様として、中継軸の回転に追従して、第２減速ユニットのクランク軸が第２内歯歯車の軸線の周りを公転するタイプの減速ユニットを採用することができる。
上記の減速装置によると、中継軸と第２減速ユニットのクランク軸をオフセットして配置することができる。すなわち、中継軸と第２減速ユニットの間でも減速をすることができる。減速装置のトルクをさらに大きくすることができる。【００１０】
第２減速ユニットの具体的な他の一態様として、第１出力軸の回転に追従して第２減速ユニットのクランク軸が第２内歯歯車の軸線の周りを回転するとともに、第２減速ユニットのクランク軸に貫通孔が形成されているタイプの減速ユニットを採用してもよい。
上記の減速装置によると、中継軸と第２減速ユニットのクランク軸を一体にすることができる。すなわち、第２減速ユニットのクランク軸を、第２減速ユニットの中心部分に１つだけ配置すればよい。減速装置を構成する部材を少なくすることができる。【００１１】
本発明の減速装置では、第１外歯歯車の回転に追従して第１出力軸が回転し、第２外歯歯車の回転に追従して第２出力軸が回転することが好ましい。
上記の減速装置によると、第１外歯歯車の回転に追従して第１出力軸が回転するので、第１内歯歯車の回転を拘束することができる。すなわち、第１減速ユニットのケースと第１内歯歯車を一体にすることができる。また、第２外歯歯車の回転に追従して第２出力軸が回転するので、第２内歯歯車の回転を拘束することができる。第２減速ユニットのケースと第２内歯歯車を一体にすることができる。また、第１内歯歯車と第２内歯歯車が相対的に回転しないので、第１減速ユニットと第２減速ユニットのケースを一体にすることができる。単純な構成の減速装置を実現することができる。【００１２】
本発明の減速装置は、さまざまな用途に使用することができる。例えば、太陽光発電装置のパネルを、太陽を追尾するように回転させるための減速装置として使用することができる。太陽光発電装置のパネルは、太陽の動きに追従して動かす必要があるので、極めてゆっくりとした回転速度であることが好ましい。また、太陽光発電装置のパネルは重量が大きいので、そのパネルを回転させるためには大きなトルクが必要である。本発明の減速装置は、大きなトルクと大きな減速比を実現することができるので、太陽光発電装置のパネルを回転させることに適している。また、太陽光発電装置では、パネルに配管や配線等を接続する必要が生じることがある。本発明の減速装置は、貫通孔内に配管や配線等を容易に通過させることができるので、太陽光発電装置の外観を簡素化することができるとともに、配線等が雨風に晒されることを防止できる。なお、本明細書でいう「太陽を追尾する」とは、パネルが、移動する太陽に直交する姿勢を保つことを意味する。あるいは、「太陽を追尾する」とは、パネルで反射された光が一定の点に集光され続けるようにパネルの角度を調整することを意味する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の減速装置によると、貫通孔を有しており、複数の減速ユニットを直列に連結した減速装置の構造を単純化することができる。本発明の減速装置は、直列に接続された複数の減速ユニットを有することによって、極めて大きなトルクを実現することができる。また、極めて大きな減速比を得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施例の減速装置の断面図を示す。
【図２】図１の減速装置において、第１減速ユニットの拡大図を示す。
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図を示す。
【図４】第２実施例の減速装置の断面図を示す。
【図５】太陽光発電装置の側面図を示す。
【図６】太陽光発電装置の背面図を示す。
【図７】図６のVII−VII線に沿った断面図を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
各実施例の特徴を以下に記す。
（第１特徴）  キャリア１３７Ｘと内歯歯車４の間に、オイルシール４７が二重に配置されている。
（第２特徴）  第１減速ユニット３４の内歯歯車３６が支持部材２１に固定されている。第２減速ユニット２の内歯歯車４が固定部２６に固定されている。支持部材２１が固定部２６に固定されている。内歯歯車３６と内歯歯車４が相対的に回転しない関係が保たれている。
【実施例】
【００１６】
図面を参照して実施例を説明する。
（第１実施例）
図１は、本実施例の減速装置１０の断面図を示している。図２は、図１の第１減速ユニット３４の拡大図を示している。図３は、図２のIII−III線に沿った断面図を示している。なお、図３では、後述する第１入力軸２４の図示を省略している。
図１に示すように、減速装置１０は、第１減速ユニット３４と第２減速ユニット２を有している。第１減速ユニット３４と第２減速ユニット２の構造については後述する。まず、第１減速ユニット３４と第２減速ユニット２の接続の関係について説明する。モータ２８の出力軸（モータ出力軸ともいう）２９と第１減速ユニット３４の第１入力軸２４が接続している。第１入力軸２４は、モータ出力軸２９の回転に追従して回転する。第１入力軸２４が回転すると、第１減速ユニット３４のキャリア３７が、第１内歯部材３６に対して第１内歯部材３６の軸線の周りを回転する。後述するが、第１内歯部材３６は中空であり、その内側に内歯歯車を形成している。以下の説明では、第１内歯部材３６のことを、第１内歯歯車３６と称することもある。ボルト３９によって、キャリア３７に第１出力軸２０が接続されている。すなわち、第１出力軸２０は、第１内歯歯車３６に対して相対的にその軸線の周りを回転する。【００１７】
第２減速ユニット２はクランク軸１２２を有している。クランク軸１２２に入力歯車１５０が固定されている。また、第２減速ユニット２は、第２内歯部材４の軸線の周りを回転する中空の中継軸４０を備えている。中継軸４０には、上側歯車部４２と下側歯車部３８が形成されている。第１出力軸２０と下側歯車部３８が噛み合っており、入力歯車１５０と上側歯車部４２が噛み合っている。すなわち、クランク軸１２２は、第１出力軸２０の回転に追従して回転することができる。クランク軸１２２が回転すると、第２減速ユニット２のキャリア(上側キャリア１３７Ｘと下側キャリア１３７Ｙ)が、第２内歯部材４の軸線の周りを回転する。ボルト１２によって、キャリア１３７Ｘと旋回体８が固定されている。後述するが、第２内歯部材４は中空であり、その内側に内歯歯車を形成している。以下の説明では、第２内歯部材４のことを、第２内歯歯車４と称することもある。また、上側キャリア１３７Ｘと下側キャリア１３７Ｙを併せて、キャリア１３７と称することもある。
第２減速ユニット２の中心部分に筒体１６が配置されている。筒体１６には貫通孔１４（筒体１６の内周１４ともいう）が形成されている。筒体１６は、第２減速ユニット２の外歯歯車１６４Ｘ，１６４Ｙの中心に形成されている貫通孔と、中継軸４０に形成されている貫通孔を通過している。
第１減速ユニット３４は、第２減速ユニット２の外周１８の延長面と筒体１６の内周１４の延長面の間に配置されている。【００１８】
図２，３を参照して第１減速ユニット３４について詳細に説明する。以下では、複数個が存在する同一種類の部品に共通な事象を説明する場合には、アルファベットの添え字を省略することがある。
図２に示しているように、第１入力軸２４の端部に歯車部４６が形成されている。第１入力軸２４は、モータ出力軸２９（図１を参照）と接続している。クランク軸（第１クランク軸）２２に入力歯車５０が固定されている。歯車部４６と入力歯車５０が噛み合っているので、クランク軸２２は、第１入力軸２４の回転に追従して回転する。第１入力軸２４の軸線と第１クランク軸２２の軸線はオフセットしている。第１クランク軸２２の外周面に偏心カム６０Ｘ，６０Ｙが形成されている。偏心カム６０は、第１クランク軸２２の軸線の周りを公転（偏心回転）する。符号６４Ｘ，６４Ｙは外歯歯車（第１外歯歯車）を示している。外歯歯車６４はトロコイド系歯形を有している。符号６２Ｘ，６２Ｙは針状ころ軸受を示している。外歯歯車６４と針状ころ軸受６２と偏心カム６０の関係については、図３を参照して後述する。【００１９】
図３に示しているように、外歯歯車６４Ｙには中心に貫通孔５３Ｙが形成されており、周方向に１２個の貫通孔８０ａ〜８０ｌが形成されている。偏心カム６０Ｙは、複数の針状ころ軸受６２Ｙを介して、貫通孔８０ａ，８０ｅ，８０ｉに嵌り込んでいる。貫通孔８０ｂ〜８０ｄ，８０ｆ〜８０ｈ，８０ｊ〜８０ｌを柱状部７４が通過している。柱状部７４は、上側キャリア３７Ｘから伸びて形成されている（図２を参照）。
偏心カム６０Ｙの外径の形状は円形であり、その中心６０ｍは、第１クランク軸２２の軸線２２ｍからオフセットしている。第１クランク軸２２が回転すると、偏心カム６０Ｙの中心６０ｍは、軸線２２ｍの周りを矢印８８に示すように公転する。偏心カム６０Ｙが公転すると、外歯歯車６４Ｙは、内歯歯車３６の軸線８２の周りを矢印８４に示すように公転する。すなわち、外歯歯車６４Ｙは、偏心カム６０Ｙと係合して公転（偏心回転）する。なお、貫通孔８０ｅ，８０ｉにも偏心カム６０Ｙが嵌り込んでいる。貫通孔８０ｅ，８０ｉに嵌まり込んでいる偏心カム６０Ｙの作用効果は、貫通孔８０ａに嵌り込んでいる偏心カム６０Ｙと同じである。【００２０】
図３に示しているように、外歯歯車６４Ｙは、内歯部材３６によって囲まれている。内歯部材３６の内周に複数の内歯ピン８６が配置されており、内歯歯車を形成している。外歯歯車６４Ｙは、内歯歯車（内歯ピン８６）に噛み合っている。換言すると、外歯歯車６４Ｙが、内歯ピン８６を介して内歯部材３６と係合している。外歯歯車６４Ｙの外歯の数は、内歯歯車３６の歯数（内歯ピン８６の数）と異なる。外歯歯車６４Ｙが、内歯歯車３６の軸線８２の周りを矢印８４の方向に公転すると、両者の歯数差に応じて、外歯歯車６４Ｙが軸線８２の周りを内歯歯車３６に対して回転する。なお、図３に示している外歯歯車６４Ｙの歯数と内歯歯車３６の歯数（内歯ピン８６の数）は、実際の歯数を正確に示すものではない。実際の歯数は、必要とするトルク（又は減速比）に応じて適宜変更することができる。また、上記の説明は外歯歯車６４Ｘについても共通である。ただし、外歯歯車６４Ｘは、外歯歯車６４Ｙと軸線８２に対する偏心方向が反対である。すなわち、外歯歯車６４Ｙと外歯歯車６４Ｘは、軸線８２に対して常に対称の位置にあり、回転バランスが安定になる関係を実現している。【００２１】
図２に示すように、モータ２８の支持部材３０と内歯歯車３６と第１減速ユニット３４の支持部材２１が、ボルト３２によって固定されている（図１も参照）。すなわち、第１減速ユニット３４では、支持部材３０に対する内歯歯車３６の回転が拘束されている。そのため、モータ２８が第１入力軸２４を回転させると、入力歯車５０が回転する。入力歯車５０が回転することによって、クランク軸２２が回転し、偏心カム６０Ｘ，６０Ｙがクランク軸２２の軸線の周りを公転する。偏心カム６０Ｘ，６０Ｙが公転することによって、外歯歯車６４Ｘ，６４Ｙは、内歯歯車３６に噛み合った状態で内歯歯車３６の軸線８２の周りを公転しながら内歯歯車３６に対して回転する。外歯歯車６４Ｘ，６４Ｙの回転に追従して、キャリア３７が内歯歯車３６に対して回転する。上側キャリア３７Ｘと下側キャリア３７Ｙは、外歯歯車６４Ｘ，６４Ｙを挟むように配置されており、ボルト７０によって固定されている。キャリア３７が内歯歯車３６に対して回転すると、第１出力軸２０は、内歯歯車３６に対して回転する。【００２２】
図２に示しているように、キャリア３７と内歯歯車３６の間に、一対のアンギュラ玉軸受５８Ｘ，５８Ｙが配置されている。キャリア３７は、内歯歯車３６に対して回転可能であるとともに、軸線方向に変位不能に支持されている。キャリア３７とクランク軸２２の間に、一対の円錐ころ軸受５６Ｘ，５６Ｙが配置されている。クランク軸２２は、キャリア３７に対して回転可能であるとともに、軸方向に変位不能に支持されている。モータ２８の支持部材３０と第１入力軸２４の間に、深溝玉軸受６６が配置されている。モータ出力軸２４は、支持部材３０に対して回転可能に支持されている。
内歯歯車３６と上側キャリア３７Ｘの間に、オイシール５４が配置されている。オイルシール５４によって、第１減速ユニット３４内に注入されたオイルが、第２減速ユニット２側（図１も参照）に漏れることを防止できる。モータ２８の支持部材３０と第１出力軸２４の間に、オイルシール６８が配置されている。オイルシール６８が二重に配置されているので、第１減速ユニット３４内に注入されたオイルが、モータ２８側に漏れることを確実に防止できる。【００２３】
図１を参照して第２減速ユニット２について詳細に説明する。なお、第２減速ユニット２の基本的な構造は、第１減速ユニット３４と同一である。第１減速ユニット３４と実質的に同一の部品については、下二桁に同じ参照番号を付すことによって説明を省略する。
第２減速ユニット２は、クランク軸１２２と、クランク軸１２２の回転に追従してクランク軸１２２の軸線の周りを公転する偏心カム１６０Ｘ，１６０Ｙと、偏心カム１６０Ｘ，１６０Ｙと係合しているとともに中心に貫通孔が形成されており、トロコイド系歯形を有している第２外歯歯車１６４Ｘ，１６４Ｙと、第２外歯歯車１６４Ｘ，１６４Ｙの貫通孔を通過している筒体１６と、第２外歯歯車１６４Ｘ，１６４Ｙを囲っている内歯歯車４を備えている。内歯歯車４は、第２外歯歯車１６４Ｘ，１６４Ｙとの噛み合いを維持しながら、第２外歯歯車１６４Ｘ，１６４Ｙが公転することを許容する。内歯歯車４は、第２外歯歯車１６４Ｘ，１６４Ｙと異なる歯数を有している。筒体１６の外側に、中継軸４０が配置されている。筒体１６と中継軸４０の間には隙間が形成されており、中継軸４０は筒体１６の周りを回転することができる。中継軸４０は、第１出力軸２０の回転に追従して内歯歯車４の軸線の周りを回転する。また、中継軸４０とキャリア１３７Ｙの間に深溝玉軸受４５が配置されており、中継軸４０と第１減速ユニット３４の支持部材２１の間に深溝玉軸受４３が配置されている。中継軸４０は、第２減速ユニット２の下側キャリア１３７Ｙと第１減速ユニット３４の支持部材２１に対して回転可能に支持されている。【００２４】
クランク軸１２２に入力歯車１５０が形成されている。入力歯車１５０は、中継軸４０の上側歯車部４２と噛み合っている。中継軸４０が回転すると、クランク軸１２２が回転する。クランク軸１２２が回転することによって、偏心カム１６０Ｘ，１６０Ｙがクランク軸１２２の軸線の周りを公転する。偏心カム１６０Ｘ，１６０Ｙが公転すると、外歯歯車１６４Ｘ，１６４Ｙが、内歯歯車４の軸線の周りを公転する。
内歯歯車４と固定部２６が、ボルト６によって固定されている。すなわち、第２減速ユニット２では、固定部２６に対して内歯歯車４の回転が拘束されており、クランク軸１２２が回転すると、外歯歯車１６４Ｘ，１６４Ｙが内歯歯車４の軸線の周りを公転しながら内歯歯車４に対して回転する。外歯歯車１６４Ｘ，１６４Ｙの回転に追従して、キャリア１３７Ｘ，１３７Ｙが内歯歯車４に対して（あるいは、固定部２６に対して）回転する。本実施例では、キャリア１３７が出力軸（第２出力軸）となる。【００２５】
上側キャリア１３７Ｘと筒体１６の間に、オイルシール１７が配置されている。オイルシール１７によって、第２減速ユニット２内に注入されたオイルが、外部に漏れることを防止できる。上側キャリア１３７Ｘと内歯歯車４の間に、オイルシール４７が配置されている。前述したように、キャリア１３７は内歯歯車４に対して回転する。キャリア１３７と内歯歯車４の間は最もオイルが漏れやすく、外部から異物が混入しやすい。しかしながら、減速装置１０では、オイルシール４７が二重に配置されているので、第２減速ユニット２内に注入されたオイルが外部に漏れることを防止するとともに、外部から減速ユニット２内に異物が侵入することを確実に防止できる。さらに、オイルシール４７の外部側には、上側キャリア１３７Ｘと筒体１６の間を覆う環状保護板１５５が配置されている。環状保護板１５５は、外部の砂塵等がオイルシール４７に触れることを防止する。
減速装置１０では、第１減速ユニット３４の内歯歯車３６を回転させないので、内歯歯車３６と支持部材２１とモータ２８の支持部材３０を一体に固定している。すなわち、内歯歯車３６と支持部材２１と支持部材３０を、第１減速ユニット３４のケースとして利用することができる。また、第２減速ユニット２の内歯歯車４を回転させないので、内歯歯車４と支持部材２１と固定部２６を相互に固定している。すなわち、内歯歯車４と支持部材２１と固定部２６を、第２減速ユニット２のケースとして利用することができる。第１減速ユニット３４の内歯歯車３６と、第２減速ユニットの内歯歯車４が相対的に回転しない関係が保たれており、第１減速ユニット３４と第２減速ユニット２のケースが一体に形成されている。
非稼動時に減速装置１０が回転することを防ぐため、第１減速ユニット３４とモータ２８の間に、負作動型（ノーマルクローズ型）の制動装置３１が配置されている。制動装置３１は電磁作動式であり、支持部材３０の内部に固定されている。制動装置３１は、励磁コイルとバネを有している。制動装置３１は、励磁コイルが非通電のとき、バネの力によって、第１減速ユニット３４の第１入力軸２４に固定されたディスク部材へ制動力を付与する。すなわち、第１入力軸２４が回転することを防止する。励磁コイルが通電されたとき、その制動力は解除される。制動装置３１は、減速装置１０の出力側に配置するよりも、入力側に配置することで小型化できる。
なお、後述するが、第１減速ユニット３４，第２減速ユニット２として、さまざまなタイプの減速ユニットを使用することができる。重要なことは、第１減速ユニット３４，第２減速ユニット２のタイプではなく、第１減速ユニット３４が、その軸線方向からみて、第２減速ユニット２の外周面と筒体１６の貫通孔１４の内面の間に配置されていることである。【００２６】
（第２実施例）
図４を参照して本実施例の減速装置２００について説明する。
減速装置２００は、減速装置１０の変形例であり、減速装置１０と実質的に同じ構成については、同じ符号又は下二桁に同じ符号を付すことによって説明を省略する。
減速装置２００は、第１減速ユニット３４と第２減速ユニット２０２を有している。すなわち、減速装置２００では、第１減速ユニット３４の構成が減速装置１０と同一である。ここでは、第２減速ユニット２０２についてのみ説明する。
第２減速ユニット２０２では、クランク軸２２２が、第２内歯歯車４の軸線の周りを回転する。また、クランク軸２２２の軸線に沿って貫通孔が形成されており、その貫通孔内を筒体１６が通過している。クランク軸２２２に偏心カム２６０Ｘ，２６０Ｙが形成されている。クランク軸２２２に入力歯車部２４２が形成されている。入力歯車部２４２は、スプラインであり、中空の中継軸２５０の内部に形成されているスプライン溝に接続している。
第１減速ユニット３４の出力軸２０が回転すると、クランク軸２２２が内歯歯車４の軸線の周りを回転する。クランク軸２２２が回転することによって、偏心カム２６０Ｘ，２６０Ｙがクランク軸２２２の軸線の周りを公転する。偏心カム２６０Ｘ，２６０Ｙが公転すると、外歯歯車２６４Ｘ，２６４Ｙが、内歯歯車４の軸線の周りを公転する。第２減速ユニット２０２では、クランク軸２２２が回転すると、外歯歯車２６４Ｘ，２６４Ｙは、内歯歯車２０２の軸線の周りを公転しながら内歯歯車２０２に対して回転する。【００２７】
上述したように、第１減速ユニット３４と第２減速ユニット２は、さまざまなタイプの減速ユニットを使用することができる。例えば、第１減速ユニット３４として、第２減速ユニット２０２と同じタイプの減速ユニットを使用することができる。すなわち、第１減速ユニット３４のクランク軸が内歯歯車３６の軸線の周りを回転するタイプの減速ユニットを使用することができる。
また、第１減速ユニット３４では、偏心カムを有さないタイプの減速ユニットを使用することもできる。例えば、モータ２８の出力軸２９の回転に追従して回転する第１平歯車（第１入力軸）と、第１平歯車に噛み合いながら第１平歯車の軸線の周りを公転する第２平歯車（第１外歯歯車）と、第２平歯車と噛み合っており、第２平歯車と異なる歯数を有する内歯歯車（第１内歯歯車）とを有する減速ユニットでもよい。このタイプの減速ユニットは、遊星歯車と称される。このタイプの減速装置の場合、第２平歯車の公転に追従して内歯歯車の軸線の周りを回転する出力軸を備えることによって、モータ２８の回転を第２減速ユニット２のクランク軸に伝達することができる。【００２８】
（第３実施例）
本実施例では、減速装置１０を使用した追尾式太陽光発電装置３００について説明する。図５は、追尾式太陽光発電装置３００の側面図を示している。図６は、追尾式太陽光発電装置３００の背面図を示している。図７は、図６のVII−VII線に沿った断面図を示している。
図５，図６に示しているように、追尾式太陽光発電装置３００は、大まかにいって、固定部３２６と第１回転部３１０ａと第２回転部３１０ｂと太陽光パネル３０２を有している。太陽光パネル３０２の表面には、複数の太陽電池３０４が配置されている。第１回転部３１０ａに旋回体３０８が固定されている。太陽光パネル３０２に旋回体３０６が固定されている。旋回体３０６は、旋回体３０８に回転可能に支持されている。太陽光パネル３０２は、第１回転部３１０ａが回転することによって軸線ＣＬ１周りを回転し、第２回転部３１０ｂが回転することによって軸線ＣＬ２周り（図５の矢印の方向）に回転することができる。追尾式太陽光発電装置３００では、第１回転部３１０ａと第２回転部３１０ｂに、減速装置１０が使用されている。【００２９】
太陽光パネル３０２は、第１回転部３１０ａと第２回転部３１０ｂが回転することによって、その表面が常に太陽に直交する姿勢になるように調節されている。すなわち、第１回転部３１０ａと第２回転部３１０ｂは、極めて遅い速度で回転する必要がある。上述したように、減速装置１０は、大きなトルクを実現することができる。すなわち、減速装置１０は、太陽光パネル３０２を太陽の移動に追尾させてゆっくりと回転させることに適している。また、減速装置１０は、太陽光パネル３０２を軸線ＣＬ２周りにおよそ１８０°回転させることができる。減速装置１０を使用すると、太陽の位置が図５のＣＬ１軸の紙面左側からＣＬ１軸の紙面右側へ移動するときに、太陽光パネル３０２を太陽の動きに追従させることが容易である。
図７に、図６のVII−VII線に沿った断面図を示している。図７に示すように、固定部３２６内に減速装置１０が配置されている。なお、固定部３２６は、図１，４に示している固定部２６と同一の部材である。図中の符号２１は、減速装置１０の支持部材２１（図１を参照）を示している。減速装置１０の中心部分には、貫通孔１４が形成されている。また、第２回転部３１０ｂにモータ３２８が接続している（図６を参照）。モータ３２８で使用したり太陽光パネル３０２に接続するための配管や配線等を、貫通孔１４内に通過させることができる。上述したように減速装置１０では、第１減速ユニット３４が、第２減速ユニットの外周１８の延長面と円筒１６の内周１４の延長面の間に配置されている。そのため、貫通孔１４内に配線等を通過させることが容易であり、太陽光パネル３０２が回転するときに、配線等が絡み合うことを防止できる。また、固定部３２６から第１回転部３１０ａまでの構造と、第２回転部３１０ｂとモータ３２８の配置が単純化されている。【００３０】
なお、本実施例では、太陽光パネル３０２の表面に、複数の太陽電池３０４が形成されているタイプの追尾式太陽光発電装置３００について説明した。しかしながら、減速装置１０を、他のタイプの追尾式太陽光発電装置に使用することもできる。例えば、減速装置１０を、パラボラ型の凹面鏡、あるいは反射鏡を多数並べて１つの凹面鏡とし、その凹面鏡の焦点に集光（熱）器を置くタイプの追尾式太陽光発電装置に使用することができる。あるいは、複数の反射鏡を使用して、それぞれ太陽光を一定の点に集光させるタイプの追尾式太陽光発電装置に使用することもできる。その場合、凹面鏡や、複数の反射鏡が形成されているパネル（集光盤）が、太陽を追尾して、太陽の反射光を一定の点に集光させるように調整する。
本実施例の追尾式太陽光発電装置では、第１回転部３１０ａと第２回転部３１０ｂの両方に減速装置１０を使用している。しかしながら、第１回転部３１０ａ又は第２回転部３１０ｂのいずれか一方に減速装置１０を使用し、他方には他の減速方法を採用することもできる。また、減速装置１０に代えて、減速装置２００を使用することもできる。【００３１】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。【００３２】
例えば、上記第１実施例では、第１減速ユニット及び第２減速ユニットの外歯歯車の周方向に１２個の貫通孔が形成されている。その貫通孔内に３個の偏心カムが嵌り込んでおり、９個の柱状部が通過している。しかしながら、貫通孔，偏心カム，柱状部の数は、実施例に限定されるものではない、貫通孔内に少なくとも１個以上の偏心カムが嵌り込んでいればよい。このことは、第２実施例の第１減速ユニットにも共通の事象である。
上記実施例では、第１減速ユニットの外歯歯車の中心に貫通孔が形成されており、その貫通孔を第１入力軸が通過している。しかしながら、第１減速ユニットでは、貫通孔は必ずしも必須の構成ではない。第１減速ユニットの外歯歯車の中心に貫通孔を形成しない場合、クランク軸に固定されている入力歯車を、外歯歯車が形成されている位置よりもモータ側に形成して、第１入力軸の回転をクランク軸に伝達すればよい。
上記実施例では、第１減速ユニットは、外歯歯車が内歯歯車の軸線の周りを公転しながら内歯歯車に対して回転するタイプの減速ユニットである。しかしながら、第１減速ユニットは、外歯歯車が内歯歯車の軸線の周りを公転して、内歯歯車が自身の軸線の周りを回転するタイプの減速ユニットでもよい。その場合は、キャリアを支持部材に固定して外歯歯車の回転を拘束し、内歯歯車を支持部材に対して回転可能にし、内歯歯車に出力軸を固定すればよい。このことは、第２減速ユニットにも共通の事象である。【００３３】
図１に示した減速装置の構造は、次のとおり表現してもよい。減速装置は、第１減速ユニットと第２減速ユニットを備えている。
第１減速ユニットは、モータのトルクを第１減速ユニットに伝達するための第１入力軸と、第１入力軸に偏心回転可能に支持されている第１外歯歯車と、第１外歯歯車と噛み合っており、第１外歯歯車と異なる歯数を有する第１内歯歯車と、第１内歯歯車に同軸に配置されており、第１外歯歯車と第１内歯歯車によって増幅されたトルクを出力する第１出力軸を備えている。
第２減速ユニットは、第１出力軸に連結されており、第１減速ユニットの出力トルクを第２減速ユニットに伝達するための第２入力軸と、第２入力軸に偏心回転可能に支持されている第２外歯歯車と、第２外歯歯車と噛み合っており、第２外歯歯車と異なる歯数を有する第２内歯歯車と、第２内歯歯車に同軸に配置されており、第２外歯歯車と第２内歯歯車によって増幅されたトルクを出力する第２出力軸を備えている。
第２減速ユニットはさらに、内歯歯車の軸線に沿って第２減速ユニットを貫通している筒体を備えている。第２減速ユニットの第２入力軸は、第２減速ユニットの外周と筒体の内周の間に位置している。
第１減速ユニットが、第２減速ユニットの外周の延長面と、筒体の内周の延長面の間に配置されている。【００３４】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【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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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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