CN102132070B - 齿轮传动装置和利用该齿轮传动装置的太阳能发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种齿轮传动装置，该装置可使包含该齿轮传动装置和电机的整个装置的整体长度变短。所示齿轮传动装置具有：曲轴，由其使内齿轮或外齿轮的其中之一作偏心转动；第1齿轮，其固定在曲轴的一端；齿圈，其内齿与第1齿轮啮合；中间齿轮，其与齿圈的外齿啮合；第2齿轮，其固定在电机的输出轴的一端，其与中间齿轮啮合。电机和曲轴在齿轮传动装置的轴线方向上位于中间齿轮的相同一侧。

Description

齿轮传动装置和利用该齿轮传动装置的太阳能发电装置

技术领域

本申请要求申请日为2008年8月21日的日本发明专利申请第2008-213065号、和申请日为2008年9月8日的日本发明专利申请第2008-229898号的优先权，本说明书参照并援引上述申请的所有内容。本发明涉及一种齿轮传动装置和利用该齿轮传动装置的太阳能发电装置。 

背景技术

在日本发明专利公开公报2002-106650号(专利文献1)中，公开了一种偏心摆动式齿轮传动装置。该齿轮传动装置具有内齿轮和外齿轮，其中，该外齿轮与内齿轮啮合作偏心转动。外齿轮由支架支承并作偏心转动。支架支承在内齿轮上而且两者可相对转动。支架的轴线与内齿轮的轴线同轴。在支架上支承有曲轴，该曲轴的轴线与支架的轴线平行并且可与该支架相对转动。在曲轴上形成有偏心体，该偏心体与外齿轮卡合。由电机转动曲轴时，外齿轮可作偏心转动。内齿轮的齿数与外齿轮的齿数不同。因此，外齿轮作偏心转动时，支架会与外齿轮一起与内齿轮作相对转动。 

专利文献1中的齿轮传动装置还具有齿轮21、输入齿轮17以及齿轮11b。齿轮21固定在曲轴的一端。输入齿轮17与齿轮21啮合。齿轮11b与输入齿轮17啮合。齿轮11b固定在电机的输出轴上。由电机产生的扭矩经齿轮11b、输入齿轮17以及齿轮21传递给曲轴。另外，在以下说明中，将对应于专利文献1中的“齿轮21”、“齿轮11b”和“输入齿轮21”的各齿轮，分别称为“第1齿轮”、“第2齿轮”和“中间齿轮”。 

在专利文献1的齿轮传动装置中，在中间齿轮的轴线方向的一侧 设置有电机，在中间齿轮的另外一侧设置有曲轴。即，在中间齿轮的轴线方向的两侧分别设置有支架和电机。因此，包含齿轮传动装置和电机的整个装置的整体长度就会变长。在本说明书中会公开使得包含齿轮传动装置和电机的整个装置的整体长度变短的技术。另外，在本说明书中还会公开利用上述齿轮传动装置的太阳能发电装置。 

发明内容

本说明书中公开的齿轮传动装置具有第1齿轮、第2齿轮、齿圈以及中间齿轮。其中，第1齿轮固定在曲轴的一端。齿圈上形成有内齿和外齿，该内齿与第1齿轮啮合。中间齿轮与齿圈的外齿啮合。第2齿轮固定在电机输出轴的一端，其与中间齿轮啮合。另外，电机和曲轴在轴线方向上位于中间齿轮的相同一侧。从与所述齿轮传动装置的轴线垂直相交的方向观察时，在轴线上电机设置在与曲轴的外侧没有偏离的位置。换言之，从与齿轮传动装置的轴线垂直相交的方向观察时，电机与曲轴重叠设置。因此，所述齿轮传动装置可使包含电机和该齿轮传动装置的整个装置的整体长度变短。 

本说明书公开的齿轮传动装置具有内齿轮和外齿轮，其中，该外齿轮与该内齿轮啮合。内齿轮和外齿轮的其中之一相对于另外一个作偏心转动。更详细地讲，支架以与之同轴的方式支承在内齿轮和外齿轮的其中之一上，并可与之相对转动。这里所说的“内齿轮和外齿轮的其中之一”，意为不作偏心转动的那一个齿轮。另外，曲轴支承在支架上并可与之相对转动。从与支架的轴线垂直相交的方向观察时，电机与支架重叠设置。上述第1齿轮沿支架的轴线方向在该支架的外侧固定在曲轴上。由曲轴使内齿轮或外齿轮的其中之一作偏心转动。由电机产生的扭矩经第2齿轮、中间齿轮以及第1齿轮传递给曲轴。曲轴转动时，支架会根据外齿轮和内齿轮之间的齿数差而转动。具有该结构的齿轮传动装置被称为偏心摆动式齿轮传动装置。另外，当齿轮传动装置具有多个曲轴时，只要至少在其中之一的曲轴上固定第1齿轮即可。 

如上所述，由曲轴使内齿轮或者外齿轮的其中之一作偏心转动。外齿轮作偏心转动时，与该外齿轮作相对转动的内齿轮的轴线相当于“齿轮传动装置的轴线”。内齿轮作偏心转动时，外齿轮的轴线相当于“齿轮传动装置的轴线”。即使在上述两种情况中，支架的轴线与“齿轮传动装置的轴线”重合。 

用来支承中间齿轮的轴，也可在与电机相反一侧以悬臂的形式对中间齿轮进行支承。采用该结构时，无需将该轴设置在电机和支架之间。因此，具有上述结构的齿轮传动装置可使电机和支架在径向方向上的偏置距离变短。从而可使包含电机以及该齿轮传动装置的整个装置的外径变小。 

包含齿轮传动装置以及电机的整个装置的整体长度较短的这一特征，尤其对在齿轮传动装置的轴线方向上的两侧安装被驱动部件时更为有效。例如，可将该齿轮传动装置用作驱动装置，以转动太阳能发电装置的设置在支柱两侧的1对面板。只要将齿轮传动装置安装在支柱上即可，此时，需使输出轴沿水平方向延伸。将1对面板安装在齿轮传动装置的输出轴上时，1对面板之间的距离越短，越能减小作用于齿轮传动装置的弯矩。另外，利用本说明书公开的齿轮传动装置时，由于可缩短1对面板之间的距离，所以能减小太阳能发电装置的大小。也可将支架作为齿轮传动装置的输出轴的一部分。此时还可将齿轮传动装置的支架作为太阳能发电装置的主轴。另外，所谓的太阳能发电装置的“主轴”，意为沿与支柱交叉的方向(例如水平方向)延伸的、安装有1对面板的轴。 

还有，本说明书中所述的“面板”，除了其表面具有多个太阳能电池的面板外，还包括其表面具有反射镜的面板。该面板能与太阳的移动随动。另外，所谓的“与太阳的移动随动”，除了以面板与太阳保持垂直相交的姿势转动以外，也包括面板转动的情况，此时，被面板反射的光线集中在一处。即，本说明书中所述的“太阳能发电装置”，除了用安装在面板上的太阳能电池发电之外，也包括利用被面板(反射镜)反射的光线发电的情况。 

在利用齿轮传动装置的太阳能发电装置中，该太阳能发电装置的主轴的轴承设置在与齿轮传动装置内的齿轮组相同的壳体内。需要给轴承或齿轮提供润滑剂。因此，在利用齿轮传动装置的太阳能发电装置中，润滑剂的量不仅要填充到设置有太阳能发电装置的主轴轴承的空间，还只需使齿轮传动装置内的齿轮组中位于最上方的齿轮浸于其中即可。 

在利用齿轮传动装置的太阳能发电装置中，为减少润滑剂的使用量，也可将第2齿轮设置在比支架的轴线靠下的位置。另外，只要将第2齿轮设置在比包含支架的轴线的水平面靠下的位置即可，无需一定使第2齿轮位于支架的轴线的垂直靠下的位置。如上所述，在齿轮传动装置的壳体内收装有用来支承支架(或太阳能发电装置的主轴)的轴承以及固定在电机输出轴上的第2齿轮。需要给用来支承支架的轴承和第2轴承提供润滑剂。该润滑剂密封在齿轮传动装置的壳体内。在该太阳能发电装置中，润滑剂的量只要可使用来支承支架的轴承的下侧部分浸于其中即可。由于第2齿轮设置在比支架的轴线靠下的位置，所以用来从第2齿轮向支架传递扭矩的齿轮组也一定位于比支架的轴线靠下的位置。 

将第2齿轮设置在支架的轴线的垂直靠下的位置时，优选太阳能发电装置的支柱的轴线和齿轮传动措施的轴线处于异面垂直的位置关系。可将第2齿轮设置在支柱的径向方向上的外侧。因此，不需要在齿轮传动装置的输出轴和支柱之间设置用来配置第2齿轮的空间。由此可缩短齿轮传动装置和支柱之间的距离。 

本说明书中公开的技术方案适用于大型太阳能发电装置，本说明书中所述的“大型太阳能发电装置”，意为齿轮传动装置的输出轴(用来安装面板的主轴)的直径比第2齿轮的大。在该太阳能发电装置中，位于比包含输出轴的轴线的水平面靠下位置的第2齿轮被润滑剂所覆盖。另外，只要将用来支承直径较大的输出轴的轴承的一小部分浸于润滑剂中即可。该太阳能发电装置与具有较大直径的轴承(用来支承输出轴的轴承)无关，其所需要的润滑剂的量较少即可。 

如上所述，上述太阳能发电装置中所采用的齿轮传动装置可以是偏心摆动式齿轮传动装置。该齿轮传动装置的内齿轮和外齿轮的其中之一相对于另外一个作偏心转动。该齿轮传动装置也有在支架的圆周方向上设置有多个曲轴的情况。各曲轴既与支架一起转动，又在通过支架的轴线(即，输出轴的轴线)的下方时浸于润滑剂中。 

采用本说明书中公开的技术方案时，可获得能节约润滑剂使用量的太阳能发电装置。与此相反，与使用大量润滑剂的情况相比，该太阳能发电装置有可能出现其冷却性能变差的情况。另外，太阳能发电装置被直射阳光长时间照射。因此，密封在壳体内的润滑剂的温度有可能因阳光照射而升高。进一步有效利用第2齿轮位于比输出轴轴线还靠下的位置的技术特征时，可以获得能遏止因阳光照射而使润滑剂温度升高的太阳能发电装置。即，优选将第2齿轮设置在齿轮传动装置的输出轴的与正午时的太阳所在位置相反一侧的位置。还有，优选将电机也设置在输出轴的与正午时的太阳所在位置相反一侧的位置。或优选将第2齿轮设置在所述输出轴的垂直靠下的位置。还有，优选将电机也设置在所述输出轴的垂直靠下的位置。无论哪种情况，密封有润滑剂的壳体部分或电机位于齿轮传动装置的输出轴的背面，所以受阳光直射的时间会变短。因此，能遏止因阳光照射而使润滑剂温度升高或电机的温度升高的情况出现。另外，齿轮传动装置的输出轴因被直射阳光照射而产生的热量的一部分，由该输出轴或安装在该输出轴上的太阳能电池面板放热。这也有助于遏止因阳光照射而使润滑剂温度升高或电机的温度升高的情况出现。 

【发明效果】 

本说明书中所公开的齿轮传动装置与电机相连时，可以使包含该齿轮传动装置和电机的整个装置的整体长度变短。另外，可以利用该齿轮传动装置获得小型太阳能发电装置。 

附图说明

图1是表示实施例1中的太阳能发电装置的侧视图。 

图2是表示实施例1中的太阳能发电装置的后视图。 

图3是表示沿图1中的剖切线Ⅲ-Ⅲ剖切的剖面图。 

图4是表示沿图3中的剖切线Ⅳ-Ⅳ剖切的剖面图。 

图5是表示实施例1中的太阳能发电装置所使用的齿轮传动装置的变型实施例。 

图6是表示图5中被虚线29包围的部分的放大图。 

图7是表示实施例2中的太阳能发电装置的侧视图。 

图8是表示实施例2中的太阳能发电装置的后视图。 

图9是表示沿图7中的剖切线Ⅸ-Ⅸ剖切的剖面图。 

图10是表示沿图8中的剖切线Ⅹ-Ⅹ剖切的剖面图。 

图11是表示沿图9中的剖切线Ⅺ-Ⅺ剖切的剖面图。 

具体实施方式

在说明实施例前，将各实施例中的若干技术特征记述如下。另外，主要技术特征包含在各实施例的说明中。 

(第1技术特征)外齿轮既作偏心转动又相对于内齿轮转动。在曲轴上形成有偏心体。该偏心体与外齿轮卡合。曲轴转动时偏心体作偏心转动，外齿轮也作偏心转动。 

(第2技术特征)电机的轴线与齿轮传动装置的轴线平行。 

(第3技术特征)齿轮传动装置具有内齿轮、外齿轮以及支架。其中，外齿轮既围绕内齿轮的轴线偏心转动又相对于该内齿轮转动，所述支架用来支承所述外齿轮。该支架既容许外齿轮作偏心转动又对该外齿轮进行支承。该支架随着外齿轮的转动而与内齿轮相对转动。由支架构成齿轮传动装置的输出轴的一部分。 

(第4技术特征)在太阳能发电装置200中，支柱的轴线和齿轮传动装置的轴线处于异面垂直的位置。电机设置在支柱的径向方向上的外侧。 

【第1实施例】 

图1和图2是表示使用齿轮传动装置10的太阳能发电装置100。 图1是表示太阳能发电装置100的侧视图，图2是表示太阳能发电装置100的后视图。图3是表示沿图1中的剖切线Ⅲ-Ⅲ剖切的剖面图。另外，图2中省略图示面板102的中间部分。 

首先说明太阳能发电装置100。太阳能发电装置100具有支柱112和1对面板102。1对面板102设置在支柱112的两侧，经支承部件106固定在轴110上。1对轴110相当于太阳能发电装置100的主轴。齿轮传动装置10安装在支柱112上，此时，输出轴沿水平方向延伸。1对轴110在齿轮传动装置10的轴线108方向的两侧安装在齿轮传动装置10的输出部件(齿轮传动装置10的输出轴)上。1对轴110从齿轮传动装置10的输出轴的两侧沿水平方向延伸。由齿轮传动装置10使1对面板102围绕轴线108转动。在支柱112和齿轮传动装置10之间设置有旋转用齿轮传动装置11。齿轮传动装置10经连接部件111安装在旋转用齿轮传动装置11的输出部件上。由旋转用齿轮传动装置11使齿轮传动装置10和1对面板102围绕轴线114转动。面板102可围绕沿水平方向延伸的轴线108和沿垂直方向延伸的轴线114转动。轴线108表示齿轮传动装置10的轴线，轴线114表示旋转用齿轮传动装置11的轴线。轴线114也相当于支柱112的轴线。轴线108和轴线114相交。本实施例所述的太阳能发电装置100中的轴线108和轴线114垂直相交。 

如上所述，相对于支柱112，1对面板102可以围绕轴线108和轴线114转动。因此，该太阳能发电装置100可使其面板102的表面随太阳的移动而移动(与太阳的移动随动)，以使该表面始终朝向太阳所在的方向。在面板102的表面104上设置有多个太阳能电池(省略其图示)。 

图2中的附图标记12表示用来驱动齿轮传动装置10的电机。电机12设置在轴线114方向上偏离齿轮传动装置10的位置。换言之，从轴线114方向观察电机12时，该电机12与齿轮传动装置10重叠设置。即，在轴线108上电机12设置在与从齿轮传动装置10没有偏离的位置。假如电机12设置在轴线108上与齿轮传动装置10有偏离 的位置，则需要在1对面板102之间确保齿轮传动装置10的长度加上电机12的长度的距离。1对面板102之间的距离变长时，在面板102的重量影响下，会有较大的弯矩作用于齿轮传动装置10。由于本实施例中的太阳能发电装置100可缩短1对面板102之间的距离，所以能减小作用于齿轮传动装置10的弯矩。另外，当缩短太阳能发电装置100的1对面板之间的距离时，能减小该太阳能发电装置100的大小。 

接下来说明齿轮传动装置10。图3是表示沿图1中的剖切线Ⅲ-Ⅲ剖切的剖面图。在图3中省略图示支柱112。齿轮传动装置10经由连接部件111安装在旋转用齿轮传动装置11的输出部件21上。输出部件21为输出由旋转用齿轮传动装置11产生的扭矩的输出轴，其相当于旋转用齿轮传动装置11的支架。旋转用齿轮传动装置11的壳体23固定在支柱112(未图示)上。因此，齿轮传动装置10可以围绕支柱112的轴线114转动。另外，只要能用旋转用齿轮传动装置11来转动连接部件111，该旋转用齿轮传动装置11可以采用任何型式的齿轮传动装置。在本实施例中，旋转用齿轮传动装置11的结构基本上与齿轮传动装置10的结构相同。因此，这里会详细说明齿轮传动装置10，而省略旋转用齿轮传动装置11的详细说明。 

齿轮传动装置10具有外齿轮18和内齿轮2。外齿轮18与内齿轮2啮合。外齿轮18会随着后述曲轴14的转动而作偏心转动。另外，内齿轮2形成在齿轮传动装置10的壳体内周面的一部分上。换言之，内齿轮2兼具齿轮传动装置10的壳体的作用。外齿轮18的齿数与内齿轮2的齿数不同。因此，外齿轮18作偏心转动时，该外齿轮18会根据其与内齿轮2之间的齿数差而相对于内齿轮2转动。外齿轮18支承在支架6上并作偏心转动。另外，支架6经1对角接触球轴承8支承在内齿轮2上，支架6可转动。外齿轮18作偏心转动时，其与支架6一起相对于内齿轮2转动。支架6也可看作齿轮传动装置10的输出部件，或看作齿轮传动装置10的输出轴。在支架6的两端固定有1对轴110。因此，支架6也可以看作轴110的一部分。还有，1 对角接触球轴承8也可看作用来对轴110进行支承的主轴承8。 

曲轴14转动时，轴110会与支架6一起转动。如上所述，在各轴110上固定有面板102。曲轴14经由1对圆锥滚子轴承13支承在支架6上。在曲轴14上形成有偏心体16。偏心体16与外齿轮18卡合。因此，也可看作是外齿轮18经由曲轴14支承在支架6上。曲轴14转动时，偏心体16作偏心转动，由此使外齿轮18作偏心转动。在曲轴14的一端固定有输入齿轮26。输入齿轮26是第1齿轮的一个例子。另外，齿轮传动装置10具有3根曲轴14。关于3根曲轴14之间的关系将在后面叙述。 

图4是表示沿图3中的剖切线Ⅳ-Ⅳ剖切的剖面图。如图4所示，齿圈30以包围3个输入齿轮26的方式设置。在齿圈30的内周形成有内齿，外周形成有外齿。固定在曲轴14上的输入齿轮26与齿圈30的内齿啮合。中间齿轮36与齿圈30的外齿啮合。固定在电机12的输出轴42(参照图3)上的电机齿轮40与中间齿轮36啮合。换言之，中间齿轮36设置在齿圈30和电机齿轮40之间，并且分别与齿圈30和电机齿轮40啮合。另外，电机齿轮40是第2齿轮的一个例子。输入齿轮26、齿圈30、中间齿轮36和电机齿轮40都是直齿圆柱齿轮。另外，在图4中，关于输入齿轮26、齿圈30、中间齿轮36以及电机齿轮40，省略图示了它们的一部分齿。 

如图3所示，电机12和支架6在轴线108方向上设置在中间齿轮36的同一侧。换言之，电机12和曲轴14在轴线108方向上位于中间齿轮36的同一侧。另外，这种设置可看作是电机12的输出轴42和曲轴14在轴线108方向上向着中间齿轮36同向延伸。或者看作是从与齿轮传动装置10的轴线108垂直相交的方向观察时，电机12与支架6、电机12与曲轴14、电机12的输出轴42与曲轴14都重叠设置。因此，电机12位于齿轮传动装置10的径向方向(与轴线108垂直相交的方向)的外侧。电机齿轮40的轴线40C与齿轮传动装置10的轴线108平行。即，电机12以与齿轮传动装置10的轴线108平行的方式设置。另外，中间齿轮36的轴线36C也与齿轮传动装置的轴 线108平行。 

由于将中间齿轮36设置在齿圈30和电机齿轮40之间，所以遏制了齿圈30或电机齿轮40的外径增大。当齿圈30或电机齿轮40的外径增大时，在齿轮传动装置10的径向方向(与轴线108垂直相交的方向)上，连接部件111的尺寸就会增大。尤其是增大齿圈30的外径时，需要增大齿轮传动装置10和旋转用齿轮传动装置11之间的距离。此时，会有较大的弯曲载荷作用给旋转用齿轮传动装置11。 

另外，缩短齿圈30和电机12的输出轴42之间的距离时可去掉中间齿轮36。但此时无法在轴线108方向上将电机12和曲轴14设置在齿圈30的同一侧。即，需要在轴线108方向上将电机12设置在与齿轮传动装置10有偏离的位置上。这样，从齿轮传动装置10的径向方向观察时，电机12和齿轮传动装置10不会重叠。因此，要在1对面板102(参照图2)之间确保齿轮传动装置10的长度再加上电机12的长度的距离。 

在轴线108方向上，如果支架6位于中间齿轮36的一侧，而电机12位于中间齿轮36的另一侧时，将电机12安装在齿轮传动装置10上而成的带电机的齿轮传动装置10在轴线108方向上的整体长度就会变长。将电机12设置在齿轮传动装置10的径向方向的外侧时，可使带电机的齿轮传动装置在轴线108方向上的整体长度变短。 

下面说明齿轮传动装置10的其他技术特征。中间齿轮36经深沟球轴承34支承在轴32的一端。轴32被压入轴座35中，轴座35在与电机12相反一侧固定在连接部件111上。即，中间齿轮36呈悬臂支承状态。无需在齿轮传动装置10的电机12和轴座6之间确保用以设置轴32或用来对轴32进行支承的空间。因此，可减小带电机的齿轮传动装置的在与轴线108垂直相交方向(齿轮传动装置10的径向方向)上的尺寸。另外，轴座35以可拆下的方式安装在连接部件111上。因此，可使中间齿轮36在与电机12相反一侧与电机齿轮40和齿圈30相啮合。由此可容易地组装带电机齿轮传动装置。 

如图3所示，齿圈30设置在支架6以及连接部件111之间。在 齿圈30和支架6之间、以及齿圈30和连接部件111之间只有较小的间隙。也可使齿圈30几乎与支架6和连接部件111两者接触。因此，齿轮传动装置10不必使用轴承，也可防止齿圈30沿轴线108移动。 

另外，如图4所示，齿轮传动装置10具有3根曲轴14。各曲轴14上都固定有输入齿轮26。而且所有输入齿轮26都与齿圈30的内齿啮合。齿轮传动装置10在3个输入齿轮26的作用下，即使不使用轴承也可防止齿圈30沿着径向方向移动。齿轮传动装置10不必使用轴承，也可将齿圈30支承在规定位置上，而且齿圈30可转动。 

如图3所示，齿轮26、30、36和40都收装在同一密闭空间内。这里所说的“密闭空间”，意为被轴110、连接部件111、内齿轮2、支架6、电机12和轴座35包围的空间。另外，内齿轮2、电机12和轴座35固定在连接部件111上。支架6固定在轴110上。在内齿轮2和支架6之间设置有油封4，在轴110和连接部件111之间设置有油封28。由油封4、28形成密闭空间。该密闭空间也可看作是齿轮传动装置10的壳体内空间。在该密闭空间内密封有润滑剂(润滑油)。由油封4、28防止齿轮传动装置10的密闭空间内的润滑油漏到外部。 

如上所述，齿轮传动装置10不必使用轴承，也可将齿圈30支承在规定位置上，而且齿圈30可转动。也可用轴承支承齿圈。在图5所示的太阳能发电装置100中使用齿轮传动装置10A，以代替齿轮传动装置10。在齿轮传动装置10A中，用轴承将齿圈30A支承在连接部件111和支架6上。 

如图6所示，在齿圈30A的正面和反面都设置有槽31。1对深沟球轴承33设置在槽31内以支承齿圈30A，齿圈30A可以与支架6和连接部件111相对转动。由于可用深沟球轴承33可靠地防止齿圈30A沿径向方向移动，所以可由齿圈30A向3个输入齿轮26(参照图4)均匀地传递扭矩。另外，齿圈30A可支承在内齿轮(齿轮传动装置10A的壳体)2和连接部件111上，齿圈30A可与它们相对转动。还有，可使用角接触球轴承或推力轴承，以代替深沟球轴承33。 

【第2实施例】 

图7和图8是表示使用齿轮传动装置10的太阳能发电装置200。图7是表示太阳能发电装置200的侧视图，图8是表示太阳能发电装置200的后视图，图9是表示沿图7中的剖切线ix-ix剖切的剖面图，图10是表示沿图8中的剖切线x-x剖切的剖面图。下面说明太阳能发电装置200。太阳能发电装置200是太阳能发电装置100的变型例，对于与太阳能发电装置100相同的零件标注相同编号而省略其说明。另外，太阳能发电装置200也可具有齿轮传动装置10A，以代替齿轮传动装置10。 

如图7、图8所示，电机12设置在轴110的轴线108的垂直靠下的位置且位于支柱112的径向方向(与轴线114垂直相交的方向)的外侧。即，在太阳能发电装置200中，电机12设置在轴110的轴线108的垂直靠下的位置。换言之，电机齿轮40设置在轴110的轴线108的垂直靠下的位置。 

如图9所示，齿轮26、30、36和40都收装在同一密闭空间内。在该密闭空间内还收装有角接触球轴承8。图9中的符号L表示密封在密闭空间内的润滑剂的液面高度。润滑剂只充满密闭空间内的一部分，密闭空间内的另一部分则没有填充润滑剂。电机齿轮40和中间齿轮36浸于润滑剂中。如上所述，润滑剂只填充到用符号L表示的高度。因此，内齿轮2、外齿轮18、齿圈30、输入齿轮26、角接触球轴承8和圆锥滚子轴承13的圆周部分的一部分浸于润滑剂中。在太阳能发电装置200中，无需用润滑剂填满齿轮传动装置10的整个壳体内空间。因此，润滑剂的使用量较少。在太阳能发电装置200中，将电机齿轮40设置在轴110的轴线108的下方时，可减少润滑剂的使用量。另外，润滑剂也可填充到液面L的上方，但优选其液面高度位于轴线108的下方。 

将电机齿轮40设置在轴110的上侧(参照图3)时，为了向电机齿轮40提供润滑剂，必须在密闭空间内填满润滑剂。即，向齿轮传动装置10内填充润滑剂，而且必须将其填充到设置有电机齿轮40的位置。如图9所示，电机齿轮40的外径比轴110的直径小，即，电 机齿轮40的外径比齿轮传动装置10的输出轴的直径小。因此，齿轮传动装置10内的空间的体积比电机齿轮40周围空间的体积大。太阳能发电装置200可减少密封在空间体积较大的齿轮传动装置10内的润滑剂的量。 

下面说明密封在齿轮传动装置10内的润滑剂的量。提供润滑剂的要求如下，即，只需将润滑剂提供给构成齿轮传动装置10的齿轮或轴承中，位于铅垂方向上的最上侧的零件(齿轮或轴承)的一部分即可。例如，说明外齿轮18和内齿轮2之间的啮合状况。即使润滑剂未填满整个密闭空间，只要外齿轮18的一部分外齿浸于润滑剂中，随着外齿轮18的转动，其各外齿都会浸于润滑剂中。即，外齿轮10相对于内齿轮2转动一圈时，可以将润滑剂提供给外齿轮18的所有外齿。因此，即使不是外齿轮18的所有外齿都始终与润滑剂接触，也不会在外齿轮18和内齿轮2之间产生润滑剂用尽(在外齿轮18和内齿轮2之间不存在油膜的状态)的情况。在太阳能发电装置200中，在齿轮26、齿轮30、齿轮36、齿轮40。轴承8和轴承13中，用来支承曲轴14的圆锥滚子轴承13位于铅垂方向的最上侧。因此，只要圆锥滚子轴承13的圆周部分的一部分浸于润滑剂中即可。 

图11是表示沿图9中的剖切线Ⅺ-Ⅺ剖切的剖面图。符号L表示润滑剂的液面高度。如图11所示，齿轮传动装置10具有3个曲轴14，各曲轴14上都固定有输入齿轮26。在图11中只有1个圆锥滚子轴承13的圆周部分的一部分浸于润滑剂中，其他2个圆锥滚子轴承未浸于润滑剂中。但是，由于曲轴14支承在支架6上(参照图9)，所以会随着支架6的转动而围绕轴线108转动。因此，只要润滑剂的液面的高度能与位于最低位置的1个圆锥滚子轴承13的一部分接触，随着支架6的转动，其他圆锥滚子轴承13也会与润滑剂接触。在太阳能发电装置200中，向密闭空间内填充润滑剂的要求如下，即，只要该润滑剂能与用来支承铅垂方向上、位于最下侧曲轴14的圆锥滚子轴承13的圆周部分的一部分接触即可。 

参照图7说明电机12的优选设置位置。另外，下面将要说明的 电机12的优选设置位置相当于电机齿轮40的设置位置。图7中的符号101表示正午时太阳所在的位置。太阳101处于正午时刻时，电机12或者润滑剂处于最热的时候。因此，优选电机12位于主轴110的背面。即，优选电机12设置在主轴110的与太阳101相反的一侧。图7中的虚线103包含轴线108、表示与太阳101垂直相交的平面。所谓的“与太阳101相反的一侧”，意为箭头A1所示的范围。另外，如上所述，若将电机12设置在主轴110的轴线108的下方位置时，可减少润滑剂的使用量。因此，优选将电机12设置在箭头A2所示的范围内。将电机12设置得越比轴线108靠下越能减少润滑剂使用量。在本实施例的太阳能发电装置200中，电机齿轮40设置在轴线108的垂直靠下的位置。另外，虚线105表示包含轴线108的水平线。 

还有，优选将电机12设置在箭头A3所示的范围内。太阳101处于正午时的位置会因设置太阳能发电装置200的地区或季节的不同而不同。因此，箭头A1、A2所示的范围也会因地区或者季节的不同而不同。但是，若是箭头A3所示的范围，在太阳101处于正午时刻时，可使电机可靠地位于主轴110的背面。在本实施例的太阳能发电装置200中，电机12位于箭头A3所示的范围内。另外，虚线107表示包含轴线108的垂线。 

下面说明太阳能发电装置200的其他技术特征。如图7和图10所示，沿水平方向延伸的轴线108和沿铅垂方向延伸的轴线114处于“异面垂直的位置”，换言之，轴线108和轴线114呈异面垂直关系。因此，与将电机12设置在主轴110的垂直靠下的位置无关，电机12不会与旋转用齿轮传动装置11产生干涉。所以能够缩短主轴110和旋转用齿轮传动装置11在轴线114方向上的距离。换言之，可缩短齿轮传动装置10和旋转用齿轮传动装置11在垂直方向(轴线114方向)上的距离。 

如上所述，由于将中间齿轮36设置在齿圈30和电机齿轮40之间，遏制了齿圈30或电机齿轮40的外径增大。因此，可遏制用来收装电机齿轮40的空间的体积增大，从而可遏制润滑剂使用量的增多。 另外，如上所述，电机12和支架6在轴线108方向上设置在中间齿轮36的相同一侧，而且中间齿轮36经深沟球轴承34支承在轴32的一端。因此，由于电机12和支架6之间的距离较近，所以能够减少润滑剂的使用量。 

在上述实施例中，齿轮传动装置10的轴线和电机12的轴线(轴线108和轴线40C)以互相平行的方式设置。也可以使齿轮传动装置10和电机12以它们的轴线相交的方式设置。此时，只要使电机12和支架6(或曲轴14)在轴线108上位于中间齿轮36的相同一侧即可。为实现该结构，例如将伞齿轮分别固定在轴32和电机12的输出轴42上，并使2个伞齿轮互相啮合即可。 

在上述实施例中，如图4、图11所示，齿圈30的中心108、中间齿轮36的中心36C和电机齿轮40的中心都排列在同一直线50上。但是可根据需要适当设置齿轮30、36和40的位置关系。在确定了电机齿轮40和齿轮30的位置之后设置中间齿轮36，以使中间齿轮36分别与齿轮40、30两者啮合即可。另外，中间齿轮36也可以不采用悬臂支承的结构，而采用两点支承的结构。 

上述实施例中说明了因曲轴14的转动而使外齿轮18作偏心转动的齿轮传动装置10。本说明书公开的技术方案也适用于因曲轴的转动而使内齿轮作偏心转动的齿轮传动装置。此时，内齿轮的中心从齿轮传动装置的轴线沿径向方向偏置，外齿轮的中心与齿轮传动装置的轴线重合。另外，在曲轴上固定有与该曲轴同轴转动的直齿圆柱齿轮。而且使齿圈的内齿与固定在曲轴上的直齿圆柱齿轮啮合。曲轴转动时内齿轮作偏心转动，外齿轮与齿轮传动装置同轴转动。 

在上述实施例中，将齿轮传动装置10用作驱动装置以转动太阳能发电装置100、200的面板102的例子进行了说明。也可使用齿轮传动装置10、200来转动其他零件。 

另外，在上述实施例中说明了具有如下结构的太阳能发电装置100，即，其面板102的表面具有多个太阳能电池，面板102以其表面朝向太阳的方式转动。齿轮传动装置10也适用于其他类型的太阳 能发电装置。作为其他类型的太阳能发电装置的一个例子，可列举具有如下类型的太阳能发电装置，即，在面板的表面安装反射镜，利用该反射镜将太阳光集中在一处来发电。 

在上述实施例的太阳能发电装置中采用了具有多个曲轴的偏心摆动式齿轮传动装置。因此，曲轴与内齿轮的轴线处于偏置状态。但本说明书所公开的太阳能发电装置可采用各种结构的齿轮传动装置。例如可采用曲轴与内齿轮的轴线同轴且只设置1个该曲轴的偏心摆动式齿轮传动装置。或者本说明书公开的太阳能发电装置可采用具有如下结构的齿轮传动装置，即，该齿轮传动装置具有：椭圆形转动部件；外齿轮，其围绕上述转动部件转动，具有柔韧性，从而可以对应于该转动部件的形状而变形；内齿轮，其齿数不同于上述外齿轮的齿数，并与该外齿轮啮合。该齿轮传动装置利用外齿轮和内齿轮的齿数差来实现减速效果。 

另外，在第2实施例的太阳能发电装置所使用的齿轮传动装置，也可采用具有可围绕支架的轴线转动的行星齿轮结构的齿轮传动装置。随着支架的转动，行星齿轮会通过比支架的轴线垂直靠下的位置。此时，行星齿轮浸于润滑剂中。齿轮传动装置也可采用内齿轮和外齿轮相对转动的偏心摆动式齿轮传动装置。或是涡轮、行星齿轮机构等齿轮传动装置。此时，也将固定在电机输出轴上的电机齿轮设置在齿轮传动装置的输出轴的轴线下方即可。该太阳能发电装置的齿轮传动装置的壳体内，无需填充可将整个支架浸于其中的量的润滑剂。该太阳能发电装置可减少润滑剂的使用量。 

上面详细说明了本发明的具体实施例，但是这些实施例只是几个示例而已，并不用来限定本专利申请的保护范围。本专利申请的权利要求书中所记载的技术方案包含对上述示例的具体实施例进行各种变型、改变后的技术方案。本说明书或者附图中所说明的技术特征，并不局限于申请时权利要求所述的组合，其单独或者通过各种组合而具有技术实用性。另外，虽然本说明或者附图所示的技术方案能同时实现多个目的，但是只要实现其中的一个目的其也具有技术实用性。 

Claims (10)

1.一种齿轮传动装置，其为偏心摆动式齿轮传动装置，其特征在于，

该齿轮传动装置具有内齿轮和外齿轮，其中，所述外齿轮与内齿轮啮合，该内齿轮和外齿轮的其中之一相对于另外一个作偏心转动，该齿轮传动装置还具有：

曲轴，第1齿轮、齿圈、中间齿轮、第2齿轮以及支架，其中，

所述曲轴沿齿轮传动装置的轴线设置，由该曲轴使内齿轮或外齿轮的所述其中之一作偏心转动，

所述第1齿轮固定在曲轴的一端，

所述齿圈上形成有内齿和外齿，该内齿与第1齿轮啮合，

所述中间齿轮与齿圈的外齿啮合，

所述第2齿轮固定在电机的输出轴的一端，其与中间齿轮啮合，

所述支架以与之同轴的方式支承在内齿轮和外齿轮的另外之一上，并且对曲轴进行支承，

所述电机和曲轴在齿轮传动装置的轴线方向上位于中间齿轮的相同一侧，

从与齿轮传动装置的轴线垂直相交的方向观察时，曲轴和支架均设置成与电机重叠。

2.根据权利要求1所述的齿轮传动装置，其特征在于，

用来支承中间齿轮的轴，在与所述电机相反一侧以悬臂的形式对中间齿轮进行支承。

3.根据权利要求1所述的齿轮传动装置，其特征在于，

第1齿轮在支架的轴线上位于该支架的外侧，

支架和电机在轴线方向上位于中间齿轮的相同一侧。

4.一种太阳能发电装置，该太阳能发电装置利用权利要求3所述的齿轮传动装置，其特征在于，其具有：

支柱，权利要求3所述的齿轮传动装置安装在该支柱上，该齿轮传动装置的输出轴沿水平方向延伸，

一对面板，其设置在所述支柱的两侧，并且安装在所述齿轮传动装置的输出轴上。

5.根据权利要求4所述的太阳能发电装置，其特征在于，

由所述支架构成齿轮传动装置的输出轴的一部分。

6.根据权利要求5所述的太阳能发电装置，其特征在于，

第2齿轮设置在比齿轮传动装置的输出轴的轴线靠下的位置。

7.根据权利要求6所述的太阳能发电装置，其特征在于，

齿轮传动装置的输出轴的直径比第2齿轮的直径大。

8.根据权利要求4～7的任意一项所述的太阳能发电装置，其特征在于，

第2齿轮设置在齿轮传动装置的输出轴的与正午时刻的太阳所在位置相反一侧的位置上。

9.根据权利要求4～7的任意一项所述的太阳能发电装置，其特征在于，

第2齿轮设置在齿轮传动装置的输出轴的垂直靠下的位置。

10.根据权利要求9所述的太阳能发电装置，其特征在于，

支柱的轴线和齿轮传动装置的轴线处于异面垂直的位置关系。

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