JP2024072719A - Sun tracking device - Google Patents

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Abstract

To provide a sun tracking device that can stop shaking of a frame even when the frame shakes due to turbulence or the like.SOLUTION: A sun tracking device includes: a frame that supports a solar cell panel; a south-north rotation mechanism that has an elevation rotation shaft for rotating the frame in a south-north direction; an east-west rotation mechanism that has an azimuth rotation shaft for rotating the frame in the east-west direction; and a column. The south-north rotation mechanism adjusts the angle in the south-north direction of a panel surface of the solar cell panel. The east-west rotation mechanism adjusts the angle in the east-west direction of the panel surface of the solar cell panel. The elevation rotation shaft and the azimuth rotation shaft are in a twisted physical relationship. Each truss structure of the south-north rotation mechanism and the east-west rotation mechanism holds the frame. The sun tracking device further includes a brake shoe that automatically stops shaking when the frame shakes.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、太陽電池パネルを備えた太陽追尾装置に関する。 The present invention relates to a solar tracking device equipped with a solar panel.

従来の太陽光発電の追尾型の方式（経緯台方式）は、太陽高度軸と太陽方位軸とが互いに軸中心で交叉するもので、現在、この方式によるものが主として普及している。これに対して、二軸がねじれて交叉（両軸の各軸がそれぞれの軸受けに一本の軸として貫通することなく交叉）させることにより太陽電池パネル（太陽光パネル）の面を回転させる水平位置を自由に選択できる型（特許文献１）が、従来とは異なる原理による全く新しい追尾方式の設備として考案された（ＣＲＯＡＳ型）。 In conventional solar power generation tracking systems (altitudinal system), the solar altitude axis and solar azimuth axis cross each other at the center of the axis, and this system is the most widely used at present. In contrast, a type (Patent Document 1) has been devised as a completely new tracking system based on a different principle from the conventional one (CROAS type) that allows the horizontal position to be freely selected for rotating the surface of the solar panel (photovoltaic panel) by twisting and crossing two axes (each axis crosses without penetrating each bearing as a single axis).

ＣＲＯＡＳ追尾型太陽光発電装置の架台部分の二つの東西軸と南北軸の各軸は、それぞれの軸受けに一本の通し軸として貫通することなく、それぞれの２つの軸受を仮想的に一本の通し軸で回転する機構となっているので、これらの軸受の位置は自由に選択でき、そのため二軸をねじれて直交して交叉させることが出来る。従って、仮想的に二本の直線状の通し軸の交点からの距離（δ）を自由に選んで、ねじれて交差させることができるという特徴がある。 The two east-west and north-south axes of the mounting part of the CROAS tracking solar power generation device do not pass through each bearing as a single through axis, but rather have a mechanism that rotates each of the two bearings on a single virtual through axis, so the positions of these bearings can be freely selected, and the two axes can be twisted and crossed at right angles. Therefore, one of the features is that the distance (δ) from the intersection of the two virtual straight through axes can be freely selected, allowing them to be twisted and crossed.

このような特徴を利用すれば、組立工程においては、ＣＲＯＡＳ型は太陽電池パネルを、パネルを支持するフレームにフラットに設置した後に、追尾架台に取り付けることが可能であり、そのために、事前に地面上において太陽電池パネルと支持フレームへの取り付けを容易かつ迅速に組み立てることができる。またこの組立工程を追尾架台の組立や支柱工事と並行して進めることにより、工期を短縮でき、工事費の大幅な低減ができる。 By taking advantage of these features, in the assembly process, the CROAS type solar panel can be installed flat on the frame that supports the panel, and then attached to the tracking mount, which means that the solar panel can be easily and quickly assembled on the ground beforehand to attach to the support frame. Furthermore, by carrying out this assembly process in parallel with the assembly of the tracking mount and the construction of the pillars, the construction period can be shortened and construction costs can be significantly reduced.

特許第６５３５４０２号Patent No. 6535402

しかし、特許文献１に記載されている構造のうち、南北軸の軸受を支える支柱（東西軸受支柱）とパネル支持架台のスパン部とは、南北軸でつながっているだけであるので、南北方向に不安定に揺れることができ、特に強風時に乱流が発生する場合にはパネル面が東西の両方向に大きくずれて振動する。 However, in the structure described in Patent Document 1, the pillars supporting the bearings on the north-south axis (east-west bearing pillars) and the span section of the panel support frame are only connected by the north-south axis, so they can sway unstably in the north-south direction, and in particular when turbulence occurs during strong winds, the panel surface will shift significantly in both the east-west directions and vibrate.

このように従来装置では、例えば乱流発生時に太陽電池パネルを支持するフレームが前後左右に揺れが発生してしまう。しかもその揺れがなかなか収まらずにいた。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、乱流などによりフレームが揺れたとしても、その揺れを停止させることができる太陽追尾装置を提供することを目的とする。 In this way, in conventional devices, for example, when turbulence occurs, the frame supporting the solar panel will shake back and forth and side to side. What's more, the shaking is difficult to stop.
The present invention has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a solar tracking device that can stop the frame from shaking even if the frame shakes due to turbulence or the like.

上記目的を達成するために、本発明は、太陽電池パネルを１枚以上備え、該太陽電池パネルのパネル面の角度を太陽の動きに追従させて調整する太陽追尾装置であって、
前記太陽電池パネルを支持するフレームと、
該フレームを南北方向に回転させるための東西方向を軸方向とする仰角回転軸を有する南北回転機構と、
前記フレームを東西方向に回転させるための南北方向を軸方向とする方位角回転軸を有する東西回転機構と、
前記フレームを支持する支柱とを備えており、
前記南北回転機構により、前記仰角回転軸を回転軸として、前記フレームと、前記太陽電池パネルとが一体的に南北方向に回転されることで、前記フレームに支持された太陽電池パネルのパネル面の南北方向の角度が調整されるものであり、
前記東西回転機構により、前記方位角回転軸を回転軸として、前記フレームと、前記太陽電池パネルとが一体的に東西方向に回転されることで、前記フレームに支持された太陽電池パネルのパネル面の東西方向の角度が調整されるものであり、
前記仰角回転軸と前記方位角回転軸はねじれの位置関係にあり、
前記南北回転機構と前記東西回転機構は、各々、トラス構造を有しており、該トラス構造により前記フレームが保持されているものであり、
前記フレームの揺れ発生時に該フレームの揺れを自動的に停止させるブレーキシューをさらに備えているものであることを特徴とする太陽追尾装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a solar tracking device that includes one or more solar cell panels and adjusts the angle of a panel surface of the solar cell panel to follow the movement of the sun,
A frame for supporting the solar panel;
a north-south rotation mechanism having an elevation rotation axis with an east-west direction as its axis for rotating the frame in a north-south direction;
an east-west rotation mechanism having an azimuth rotation axis with the north-south direction as its axis for rotating the frame in the east-west direction;
and a support for supporting the frame.
the north-south rotation mechanism rotates the frame and the solar cell panel together in the north-south direction around the elevation angle rotation axis as a rotation axis, thereby adjusting the north-south angle of the panel surface of the solar cell panel supported by the frame,
the east-west rotation mechanism rotates the frame and the solar cell panel together in the east-west direction around the azimuth angle rotation axis, thereby adjusting the east-west angle of the panel surface of the solar cell panel supported by the frame;
the elevation angle rotation axis and the azimuth angle rotation axis are in a staggered relationship;
the north-south rotation mechanism and the east-west rotation mechanism each have a truss structure, and the frame is supported by the truss structure;
The solar tracking device further comprises a brake shoe for automatically stopping the vibration of the frame when the vibration of the frame occurs.

このように本発明の太陽追尾装置は、仰角回転軸と方位角回転軸はねじれの位置関係にあるため直交しておらず（すなわち、三次元的に交差していない）、南北回転機構および東西回転機構の両方において、フレームを回転および保持する機構として、トラス構造の形成が可能になる。そして実際にそのような双方のトラス構造によってフレームを保持するものであるので、フレーム（太陽電池パネル）を安定して保持することが可能である。そのため、風荷重による破壊が生じるのを抑制することができる。 In this way, in the solar tracking device of the present invention, the elevation angle rotation axis and the azimuth angle rotation axis are in a twisted positional relationship and are therefore not perpendicular (i.e., they do not intersect three-dimensionally), making it possible to form a truss structure as a mechanism for rotating and holding the frame in both the north-south rotation mechanism and the east-west rotation mechanism. And because the frame is actually held by both of these truss structures, it is possible to stably hold the frame (solar panel). This makes it possible to suppress damage caused by wind load.

また特には上記のようなブレーキシューを備えているため、強風時に乱流が発生するなどして太陽電池パネルおよびそれを支持するフレームが揺れたとしても、ブレーキシューによりその揺れを最小限にし、かつ、自動的に即時に停止させることができる。それによって、フレームの回転機構（東西回転機構、南北回転機構）への負荷を軽減することができる。 In particular, because it is equipped with the brake shoes described above, even if the solar panel and the frame supporting it shake due to turbulence caused by strong winds, the brake shoes can minimize the shaking and automatically stop it immediately. This reduces the load on the frame's rotation mechanism (east-west rotation mechanism, north-south rotation mechanism).

また、前記南北回転機構は、
前記支柱を貫通して東西方向に揺動可能な中心横棒と、該中心横棒と前記フレームとを連結する南北回転用連結部材と、前記中心横棒と前記フレームとを連結する南北回転用アクチュエータとを有しており、
該南北回転用アクチュエータの伸縮により前記フレームが南北方向に回転されるものであり、
前記南北回転機構におけるトラス構造は、
前記南北回転用連結部材と前記フレームの連結部、前記中心横棒と前記南北回転用アクチュエータの連結部、前記南北回転用アクチュエータと前記フレームの連結部の３点により形成されているものとすることができる。
また、前記東西回転機構は、
前記支柱に一端側が回転可能に連結された東西回転部材と、該東西回転部材の他端側と前記フレームとを連結する東西回転用連結部材と、前記東西回転部材の前記他端側と前記支柱とを連結する東西回転用アクチュエータとを有しており、
該東西回転用アクチュエータの伸縮により前記フレームが東西方向に回転されるものであり、
前記東西回転機構におけるトラス構造は、
前記東西回転部材と前記支柱との連結部、前記支柱と前記東西回転用アクチュエータの連結部、前記東西回転用アクチュエータと前記東西回転部材の前記他端側の連結部の３点により形成されているものとすることができる。 In addition, the north-south rotation mechanism is
a central cross bar that passes through the support and can swing in an east-west direction, a north-south rotation connecting member that connects the central cross bar to the frame, and a north-south rotation actuator that connects the central cross bar to the frame,
The frame is rotated in the north-south direction by the expansion and contraction of the north-south rotation actuator,
The truss structure in the north-south rotation mechanism is
It can be formed by three points: a connection portion between the north-south rotation connecting member and the frame, a connection portion between the central cross bar and the north-south rotation actuator, and a connection portion between the north-south rotation actuator and the frame.
The east-west rotation mechanism includes:
an east-west rotation member having one end rotatably connected to the support pillar, an east-west rotation connecting member connecting the other end of the east-west rotation member to the frame, and an east-west rotation actuator connecting the other end of the east-west rotation member to the support pillar,
The frame is rotated in the east-west direction by the extension and contraction of the east-west rotation actuator,
The truss structure in the east-west rotation mechanism is
It can be formed by three points: a connection between the east-west rotation member and the support, a connection between the support and the east-west rotation actuator, and a connection between the east-west rotation actuator and the other end side of the east-west rotation member.

これらのようなものであれば、各アクチュエータの伸縮によりフレーム（および太陽電池パネル）を南北方向、東西方向に効果的に回転可能である。しかも、より確実に上記トラス構造を形成し、フレームをより堅固に保持することができる。 With these, the frame (and the solar panel) can be effectively rotated in the north-south and east-west directions by expanding and contracting each actuator. Furthermore, the truss structure can be formed more reliably, and the frame can be held more firmly.

また、前記支柱は筒状であり、該支柱に形成された２つの対向する開口部を通って前記中心横棒が前記支柱を貫通しており、
前記ブレーキシューは、
前記筒状の支柱の内周面および外周面のうち少なくとも一つの面に固定配置されており、かつ、前記中心横棒に沿って前記支柱から突き出ている第１ブレーキ板を１つ以上有しており、
前記フレームの揺れ発生時における、前記第１ブレーキ板と前記中心横棒との対向面同士の接触摩擦により、前記中心横棒に連結された前記フレームの揺れを停止させるものとすることができる。
また、前記ブレーキシューは、
前記南北回転用連結部材に固定配置された第２ブレーキ板を有しており、
該第２ブレーキ板を介して前記南北回転用連結部材に前記フレームが回転可能に連結されており、
前記フレームの揺れ発生時における、前記第２ブレーキ板と前記フレームとの対向面同士の接触摩擦により、前記フレームの揺れを停止させるものとすることができる。 the support post is cylindrical, the central cross bar extends through the support post through two opposing openings formed in the support post;
The brake shoe is
one or more first brake plates fixedly disposed on at least one of an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of the cylindrical support pillar and protruding from the support pillar along the central cross bar;
When the frame begins to sway, the contact friction between the opposing surfaces of the first brake plate and the central cross bar can stop the frame connected to the central cross bar from swaying.
The brake shoe is
a second brake plate fixedly disposed on the north-south rotation connecting member;
The frame is rotatably connected to the north-south rotation connecting member via the second brake plate,
When the frame starts to sway, the sway of the frame can be stopped by contact friction between opposing surfaces of the second brake plate and the frame.

これらのようなブレーキシューであれば、フレームの揺れの自動停止を簡便に行うことができる。 Brake shoes like these can easily and automatically stop the frame from shaking.

また、前記方位角回転軸が、前記支柱の頂点を通過しているものとすることができる。 The azimuth rotation axis may also pass through the apex of the support.

方位角回転軸と支柱の頂点の位置関係が上記関係のものとすることができる。 The positional relationship between the azimuth rotation axis and the apex of the support can be as described above.

以上のように、本発明によれば太陽電池パネルを安定保持することができ、風荷重による装置の破壊を効果的に防ぐことができる。また、乱流などが生じて太陽電池パネルおよびフレームが揺れたとしてもその揺れを最小限に抑え、瞬時に自動停止させることが可能である。 As described above, the present invention makes it possible to stably hold the solar panel and effectively prevent the device from being destroyed by wind load. Furthermore, even if turbulence occurs and the solar panel and frame shake, the shaking can be minimized and the device can be automatically stopped instantly.

本発明のヘリオスタット装置の一例を示す下側からの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of the heliostat device of the present invention, as viewed from below. 東西回転機構と南北回転機構の一例を示す部分拡大図である。FIG. 2 is a partial enlarged view showing an example of an east-west rotation mechanism and a north-south rotation mechanism. 太陽電池パネルの構成の一例を示す上面説明図である。FIG. 2 is a top view illustrating an example of a configuration of a solar cell panel. ブレーキシュー（東西ブレーキシュー）の一例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a brake shoe (east-west brake shoe). 東側から見た東西ブレーキシューの一例をしめす説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an east-west brake shoe as viewed from the east side. 南側から見た東西ブレーキシューの一例をしめす説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of an east-west brake shoe as viewed from the south side. 支柱の内周面に第１ブレーキ板を固定した場合の例を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example in which a first brake plate is fixed to an inner peripheral surface of a support pillar. ブレーキシュー（南北ブレーキシュー）の一例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a brake shoe (north-south brake shoe).

以下、本発明について、実施態様の一例として、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
特許文献１の従来の太陽追尾装置では、太陽電池パネルが強風などを受けて太陽電池パネルおよびそれを支持するフレームが揺れ続けてしまっていた。
本発明者らは、上記のような場合に、両軸（仰角回転軸、方位角回転軸）周りの動きを摩擦力による制動によって停止させることができる構造について鋭意検討した。そしてブレーキシューを備えていれば強風時の乱流などによる不安定なフレーム揺れを完全にすぐに自動停止させることが可能であることを見出し、本発明を完成させた。さらには制動性能が極めて強く発生する力学的な関係について鋭意検討し、効果的なブレーキシューの形態を見出した。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings as an example of an embodiment, but the present invention is not limited thereto.
In the conventional solar tracking device of Patent Document 1, when the solar panel is subjected to a strong wind or the like, the solar panel and the frame supporting the solar panel continue to shake.
The inventors have conducted extensive research into a structure that can stop the movement around both axes (the elevation rotation axis and the azimuth rotation axis) by braking using frictional force in the above-mentioned cases. They have discovered that if brake shoes are provided, it is possible to automatically and immediately stop unstable frame shaking caused by turbulence in strong winds, etc., and have completed this invention. Furthermore, they have conducted extensive research into the dynamic relationship that generates extremely strong braking performance, and have found an effective brake shoe shape.

図１、２に本発明の太陽追尾装置（ヘリオスタット装置）の一例を示す。
図１は装置下側からの斜視図である。図２は図１の部分拡大図であり、東西回転機構と南北回転機構を示す。 1 and 2 show an example of a solar tracking device (heliostat device) of the present invention.
Fig. 1 is a perspective view from below the device, and Fig. 2 is an enlarged partial view of Fig. 1, showing the east-west rotation mechanism and the north-south rotation mechanism.

図１、２に示すように、本発明の太陽追尾装置１（以下、単に装置１ともいう）は、太陽電池パネル２と、該太陽電池パネル２を支持するフレーム３と、該フレーム３を南北方向に回転させるための東西方向を軸方向とする仰角回転軸４を有する南北回転機構５と、フレーム３を東西方向に回転させるための南北方向を軸方向とする方位角回転軸６を有する東西回転機構７と、フレーム３を支持する支柱８とを備えている。南北回転機構５と東西回転機構７により、太陽の動きに追従させて太陽電池パネル２の角度調整が可能である。さらにはブレーキシュー３０を備えている。
以下、各部の構成について詳述するが、これらの構成は一例であり、特に限定されるものではない。 As shown in Figures 1 and 2, the solar tracking device 1 (hereinafter, simply referred to as device 1) of the present invention includes a solar cell panel 2, a frame 3 supporting the solar cell panel 2, a north-south rotation mechanism 5 having an elevation angle rotation axis 4 with an axial direction in the east-west direction for rotating the frame 3 in the north-south direction, an east-west rotation mechanism 7 having an azimuth angle rotation axis 6 with an axial direction in the north-south direction for rotating the frame 3 in the east-west direction, and a support 8 supporting the frame 3. The north-south rotation mechanism 5 and the east-west rotation mechanism 7 make it possible to adjust the angle of the solar cell panel 2 to follow the movement of the sun. Furthermore, a brake shoe 30 is provided.
The configuration of each part will be described in detail below, but these configurations are merely examples and are not particularly limited.

（太陽電池パネル、フレーム、支柱）
太陽電池パネル２は１枚以上であればよく、その数や大きさは特に限定されない。図３に太陽電池パネル２の一例を示す（上面図）。ここでは長方形の４枚の太陽電池パネル２が備えられている。その４枚の太陽電池パネル２の組み合わせにより、全体がロの字型の形状となっている。
なお図１は前述したように下側からの斜視図であり、太陽電池パネル２の裏面が表示されている。この裏面の反対側面（表面）が図３であり、実際に太陽光を受けるパネル面２Ａとなっている。 (Solar panels, frames, supports)
The number and size of the solar cell panel 2 is not particularly limited as long as there is one or more solar cell panels 2. Fig. 3 shows an example of the solar cell panel 2 (top view). Here, four rectangular solar cell panels 2 are provided. The combination of the four solar cell panels 2 forms a square shape.
As described above, Fig. 1 is a perspective view from below, showing the back surface of the solar cell panel 2. The surface (front surface) opposite to the back surface is shown in Fig. 3, and is the panel surface 2A that actually receives sunlight.

フレーム３は、例えば南北方向に沿う２本の南北フレーム部材９と、東西方向に沿う４本の東西フレーム部材１０からなっている。これらは例えば角柱部材とすることができる。そして、このフレーム３は太陽電池パネル２を下方から支持している。
このため、南北回転機構５（東西回転機構７）により、仰角回転軸４（方位角回転軸６）を回転軸として、フレーム３と太陽電池パネル２とが一体的に南北方向（東西方向）に回転されることで、フレーム３に支持された太陽電池パネル２のパネル面２Ａの南北方向（東西方向）の角度が調整される。 The frame 3 is made up of, for example, two north-south frame members 9 extending along the north-south direction and four east-west frame members 10 extending along the east-west direction. These may be rectangular prism members, for example. The frame 3 supports the solar cell panels 2 from below.
Therefore, the north-south rotation mechanism 5 (east-west rotation mechanism 7) rotates the frame 3 and the solar cell panel 2 together in the north-south direction (east-west direction) around the elevation angle rotation axis 4 (azimuth angle rotation axis 6) as the rotation axis, thereby adjusting the north-south (east-west) angle of the panel surface 2A of the solar cell panel 2 supported by the frame 3.

また支柱８は特に限定されないが、例えば筒状（支柱本体１１）とすることができる。また、後に詳述する中心横棒２１が貫通可能なように、東西側の外周面に２つの開口部１２が対向して設けられている。 The support pillar 8 is not particularly limited, but can be, for example, cylindrical (support pillar body 11). Two openings 12 are provided on the outer circumferential surface on the east and west sides, facing each other, so that a central cross bar 21, which will be described in detail later, can pass through.

（東西回転機構）
また、東西回転機構７は、例えば支柱８に一端側が回転可能に連結された東西回転部材１３と、該東西回転部材１３の他端側とフレーム３とを連結する東西回転用連結部材１４と、東西回転部材１３の他端側と支柱８とを連結する東西回転用アクチュエータ１５とを有している。
なお、より具体的には、図１、２に示す例においては東西回転用連結部材１４は中心横棒２１と連結されており、東西回転部材１３の他端側は中心横棒２１と連結されている。したがって、東西回転部材１３の他端側は、中心横棒２１と東西回転用連結部材１４とを介してフレーム３と連結されている。
また、この例では方位角回転軸６は支柱８の頂点（すなわち、東西回転部材１３の一端側と支柱８との連結部）を通過している。 (East-West rotation mechanism)
The east-west rotation mechanism 7 also has an east-west rotation member 13, one end of which is rotatably connected to the support pillar 8, an east-west rotation connecting member 14 that connects the other end of the east-west rotation member 13 to the frame 3, and an east-west rotation actuator 15 that connects the other end of the east-west rotation member 13 to the support pillar 8.
1 and 2, the east-west rotation connecting member 14 is connected to the central cross bar 21, and the other end of the east-west rotation member 13 is connected to the central cross bar 21. Therefore, the other end of the east-west rotation member 13 is connected to the frame 3 via the central cross bar 21 and the east-west rotation connecting member 14.
In this example, the azimuth rotation axis 6 passes through the apex of the support column 8 (i.e., the connection between one end of the east-west rotation member 13 and the support column 8).

このような機構により、東西回転用アクチュエータ１５の伸縮によって、方位角回転軸６を中心にして東西回転部材１３が東西方向に回転する。同時に、東西回転用連結部材１４を介して東西回転部材１３と連結しているフレーム３が一体となって東西方向に回転する。 With this mechanism, the east-west rotation member 13 rotates in the east-west direction around the azimuth rotation axis 6 as the east-west rotation actuator 15 expands and contracts. At the same time, the frame 3, which is connected to the east-west rotation member 13 via the east-west rotation connecting member 14, rotates in the east-west direction together with the east-west rotation member 13.

しかも、東西回転機構７は、東西方向の回転面内において、上記のような構成によりフレーム３を保持するトラス構造を形成している。具体的には、図２に示すように、東西回転部材１３と支柱８との連結部Ｏ、支柱８と東西回転用アクチュエータ１５の連結部Ｐ、東西回転用アクチュエータ１５と東西回転部材１３の他端側の連結部Ｑの３点によりトラス構造ＯＰＱが形成されている。 Moreover, the east-west rotation mechanism 7 forms a truss structure that holds the frame 3 in the east-west rotation plane with the above configuration. Specifically, as shown in Figure 2, a truss structure OPQ is formed by three points: the connection part O between the east-west rotation member 13 and the support column 8, the connection part P between the support column 8 and the east-west rotation actuator 15, and the connection part Q between the east-west rotation actuator 15 and the other end of the east-west rotation member 13.

この東西回転機構７は、図１、２に示す例では東側かつ南側に１つ、西側かつ北側に１つ、それぞれ設けられている。しかしながらこれに限定されず、東西のどちらか一方に１つだけ設けても良いし、西側かつ南側に１つ、東側かつ北側に１つ、それぞれ設けることもできる。 In the example shown in Figures 1 and 2, one east-west rotation mechanism 7 is provided on the east and south side, and one on the west and north side. However, this is not limited to this, and one may be provided on either the east or west side, or one each on the west and south side, and one each on the east and north side.

（南北回転機構）
次に、南北回転機構５は、例えば支柱８を貫通して東西方向に揺動可能な中心横棒２１と、該中心横棒２１とフレーム３とを連結する南北回転用連結部材２２と、中心横棒２１とフレーム３とを連結する南北回転用アクチュエータ２３とを有している。
なお、図１、２に示す例では南北回転用連結部材２２は東西回転用連結部材１４と同じ部材である。ただしこれに限定されず、別部材とすることも可能である。
南北回転用アクチュエータ２３は直接的に中心横棒２１と連結されていてもよいが、前述したように南北回転用連結部材２２（東西回転用連結部材１４）が中心横棒２１と連結されていることから、南北回転用アクチュエータ２３が直接的には南北回転用部材２２と連結しており、該南北回転用部材２２を介して中心横棒２１と連結している構成とすることもできる。
また、仰角回転軸４はフレーム３と南北回転用連結部材２２との連結部を通過している。
このような機構により、南北回転用アクチュエータ２３の伸縮によって、仰角回転軸４を中心にしてフレーム３が南北方向に回転可能になっている。 (North-south rotation mechanism)
Next, the north-south rotation mechanism 5 has, for example, a central cross bar 21 that passes through the support pillar 8 and can swing in the east-west direction, a north-south rotation connecting member 22 that connects the central cross bar 21 to the frame 3, and a north-south rotation actuator 23 that connects the central cross bar 21 to the frame 3.
1 and 2, the north-south rotation connecting member 22 is the same member as the east-west rotation connecting member 14. However, the present invention is not limited to this, and the members may be different from each other.
The north-south rotation actuator 23 may be directly connected to the central cross bar 21, but since the north-south rotation connecting member 22 (east-west rotation connecting member 14) is connected to the central cross bar 21 as described above, the north-south rotation actuator 23 can also be directly connected to the north-south rotation member 22 and connected to the central cross bar 21 via the north-south rotation member 22.
Furthermore, the elevation angle rotation axis 4 passes through the connection between the frame 3 and the north-south rotation connecting member 22 .
With this mechanism, the frame 3 can rotate in the north-south direction about the elevation angle rotation axis 4 by expanding and contracting the north-south rotation actuator 23 .

しかも、南北回転機構５は、南北方向の回転面内において、上記のような構成によりフレーム３を保持するトラス構造を形成している。具体的には、図２に示すように、南北回転用連結部材２２とフレーム３（南北フレーム部材９）の連結部Ｒ、中心横棒２１と南北回転用アクチュエータ２３の連結部Ｓ、南北回転用アクチュエータ２３とフレーム３（南北フレーム部材９）の連結部Ｔの３点によりトラス構造ＲＳＴが形成されている。 Moreover, the north-south rotation mechanism 5 forms a truss structure that holds the frame 3 in the north-south rotation plane with the above-mentioned configuration. Specifically, as shown in Figure 2, the truss structure RST is formed by three points: the connection part R between the north-south rotation connecting member 22 and the frame 3 (north-south frame member 9), the connection part S between the central cross bar 21 and the north-south rotation actuator 23, and the connection part T between the north-south rotation actuator 23 and the frame 3 (north-south frame member 9).

この南北回転機構５は、図１、２に示す例では東側と西側に１つずつ設けられている。しかしながらこれに限定されず、東西のどちらか一方に１つだけ設けても良い。 In the example shown in Figures 1 and 2, one north-south rotation mechanism 5 is provided on the east side and one on the west side. However, this is not limited to this, and only one may be provided on either the east or west side.

上記のように、南北回転機構５と東西回転機構７の両方においてフレーム３を保持するためのトラス構造ＯＰＱ、ＲＳＴが形成されているが、これは南北回転機構５における仰角回転軸４と、東西回転機構７における方位角回転軸６とがねじれの位置関係（三次元的に交差していない）にあるためである。
このような位置関係とすることで、双方の回転機構において同時にトラス構造という安定した構造を容易に形成することができる。これにより、フレーム３、さらには太陽電池パネル２を極めて安定して保持することができる。したがって、風が吹いても堅固にフレーム３を保持することができ、風の荷重によって装置１の部材が破壊されてしまうのを効果的に防ぐことができる。 As described above, truss structures OPQ, RST are formed to hold the frame 3 in both the north-south rotation mechanism 5 and the east-west rotation mechanism 7. This is because the elevation rotation axis 4 in the north-south rotation mechanism 5 and the azimuth rotation axis 6 in the east-west rotation mechanism 7 are in a twisted positional relationship (they do not intersect three-dimensionally).
By adopting such a positional relationship, a stable structure called a truss structure can be easily formed in both rotation mechanisms at the same time. This makes it possible to hold the frame 3 and further the solar panel 2 extremely stably. Therefore, the frame 3 can be held firmly even when the wind blows, and it is possible to effectively prevent the components of the device 1 from being destroyed by the wind load.

なお、東西回転用アクチュエータ１５と南北回転用アクチュエータ２３に関して、それらの配設向きは特に限定されないが、伸縮するロッド部が下方を向くように配設するのが好ましい。雨水等が各アクチュエータ内に入り込んで故障を引き起こすのを効果的に防ぐことができるためである。 The orientation of the east-west rotation actuator 15 and the north-south rotation actuator 23 is not particularly limited, but it is preferable to arrange them so that the extendable rod parts face downward. This is because it is possible to effectively prevent rainwater, etc. from entering each actuator and causing a malfunction.

（ブレーキシュー）
次にブレーキシュー３０について説明する。このブレーキシュー３０は、フレーム３（および太陽電池パネル２）の揺れ発生時にその揺れを自動的に停止させるためのものである。ブレーキシュー３０の例としては、支柱８に設けるもの（東西ブレーキシュー）と、南北回転用連結部材２２（ここでは東西回転用連結部材１４でもある）に設けるもの（南北ブレーキシュー）が挙げられる。 (Brake shoes)
Next, the brake shoe 30 will be described. This brake shoe 30 is for automatically stopping the shaking of the frame 3 (and the solar cell panel 2) when the shaking occurs. Examples of the brake shoe 30 include one provided on the support 8 (east-west brake shoe) and one provided on the north-south rotation connecting member 22 (here, also the east-west rotation connecting member 14) (north-south brake shoe).

まず前者の東西ブレーキシューについて説明する。
図４に東西ブレーキシューの一例を示す（南東からの斜視図）。また図５は東側から見た説明図であり、図６は南側から見た説明図である。
前述したように筒状の支柱８は、支柱本体１１に、東西方向に沿った中心横棒２１が貫通する開口部１２が２つ設けられたものとなっている。
そしてブレーキシュー３０は、支柱８の内周面および外周面のうち少なくとも一つの面に固定配置された第１ブレーキ板３１を有している。この第１ブレーキ板３１は、支柱８を貫通する中心横棒２１に沿って支柱８から突き出ている。
なお、ここでは南側と北側に１つずつ第１ブレーキ板が配置されているが、これに限定されず、南側と北側のうちいずれか一方の側だけに配置してもよい。南北両側に配置した方がより効果的にフレーム３の揺れを停止させることができる。 First, the east and west brake shoes will be described.
An example of an east-west brake shoe is shown in Fig. 4 (a perspective view from the southeast), Fig. 5 is an explanatory view from the east side, and Fig. 6 is an explanatory view from the south side.
As described above, the cylindrical support 8 has a support body 11 with two openings 12 through which the central cross bar 21 extending in the east-west direction passes.
The brake shoe 30 has a first brake plate 31 fixedly disposed on at least one of the inner and outer peripheral surfaces of the support pillar 8. The first brake plate 31 protrudes from the support pillar 8 along the central cross bar 21 that passes through the support pillar 8.
In this embodiment, one first brake plate is disposed on the south side and one on the north side, but the present invention is not limited to this and the brake plates may be disposed on only one of the south and north sides. Disposing the brake plates on both the north and south sides can more effectively stop the vibration of the frame 3.

以下では主に南側に配置した第１ブレーキ板について説明するが、北側に配置した第１ブレーキ板も向き等が異なるだけで実質的に同様である。
南側の第１ブレーキ板３１は、東側と西側において、南方向に突き出た２つのフランジ３２を有している（図４ではフランジ３２の記載は省略している）。第１ブレーキ板３１は支柱８の２つの開口部１２を通って支柱８を東西方向に貫通しており、中心横棒２１と開口部１２の縁との間に位置するように固定配置されている。具体的には前述した２つのフランジ３２が、支柱本体１１の外周面３３（東側外周面と西側外周面）に例えばビス等を用いて固定されている。 The following mainly describes the first brake plate arranged on the south side, but the first brake plate arranged on the north side is substantially the same except for its orientation, etc.
The first brake plate 31 on the south side has two flanges 32 on the east and west sides that protrude in the south direction (the flanges 32 are omitted in FIG. 4). The first brake plate 31 penetrates the support pillar 8 in the east-west direction through the two openings 12 of the support pillar 8, and is fixedly disposed so as to be located between the central cross bar 21 and the edge of the openings 12. Specifically, the two flanges 32 are fixed to the outer circumferential surface 33 (the east-side outer circumferential surface and the west-side outer circumferential surface) of the support pillar body 11 using, for example, screws or the like.

前述したように中心横棒２１は南北回転用連結部材２２（ここでは東西回転用連結部材１４でもある）を介してフレーム３と連結されており、フレーム３が揺れたとき中心横棒２１も揺れる。このときブレーキシュー３０（第１ブレーキ板３１）が存在することで、第１ブレーキ板３１と中心横棒２１との対向面同士の接触摩擦により、中心横棒２１の揺れを即座に軽減して停止させることができる。その結果、中心横棒２１に連結されたフレーム３の揺れを停止させることができる。 As mentioned above, the central cross bar 21 is connected to the frame 3 via the north-south rotation connecting member 22 (here, also the east-west rotation connecting member 14), and when the frame 3 sways, the central cross bar 21 also sways. At this time, the presence of the brake shoe 30 (first brake plate 31) makes it possible to instantly reduce and stop the swaying of the central cross bar 21 due to the contact friction between the opposing surfaces of the first brake plate 31 and the central cross bar 21. As a result, the swaying of the frame 3 connected to the central cross bar 21 can be stopped.

なお、第１ブレーキ板３１の大きさや長さは特に限定されないが、中心横棒２１のサイズ等に応じて適宜調整可能であり、中心横棒２１と対向する面積（接触面積）ができるだけ大きくなるようなものを用いるのが好ましい。さらには、中心横棒２１（さらには、太陽電池パネル２のパネル面２Ａ）が最大角度（水平面に対して±４５°）回転して傾いた場合においても十分な接触面積が得られるようなものが好ましい。
また、支柱本体１１の東側外周面と西側外周面へフランジ３２を取り付け固定する際には、その固定位置を調整することで、第１ブレーキ板３１と中心横棒２１との隙間の大小を調整することができる。第１ブレーキ板３１と中心横棒２１との位置関係が、無風状態で僅かに隙間があるような場合であっても、乱流等によるひねりを有する揺れで第１ブレーキ板３１と中心横棒２１とが面接触することになる。
あるいは上記取付固定時に、第１ブレーキ板３１と中心横棒２１とを最初から面接触させておき、その接触圧を調整することもできる。
これらの調整により、揺れが生じたときの摩擦力（ブレーキ）の度合いを調整可能である。 The size and length of the first brake plate 31 are not particularly limited, but can be adjusted appropriately according to the size of the central cross bar 21, and it is preferable to use one that has as large an area (contact area) facing the central cross bar 21 as possible. Furthermore, it is preferable to use one that can obtain a sufficient contact area even when the central cross bar 21 (and further the panel surface 2A of the solar panel 2) is rotated and tilted at the maximum angle (±45° with respect to the horizontal plane).
Furthermore, when the flanges 32 are attached and fixed to the east and west outer peripheral surfaces of the support body 11, the fixing positions can be adjusted to adjust the size of the gap between the first brake plate 31 and the central cross bar 21. Even if the positional relationship between the first brake plate 31 and the central cross bar 21 is such that there is a slight gap in a windless state, the first brake plate 31 and the central cross bar 21 will come into surface contact with each other due to twisting swaying caused by turbulent flow, etc.
Alternatively, when the first brake plate 31 and the central cross bar 21 are attached and fixed, they may be in surface contact with each other from the beginning, and the contact pressure may be adjusted.
By adjusting these, it is possible to adjust the degree of friction (braking) when shaking occurs.

また他の固定方法として、筒状の支柱８の内周面に第１ブレーキ板３１を固定した例を図７に示す。図７は開口部１２付近を上側から見た説明図である。ここでも南側の第１ブレーキ板３１のみ説明するが、これに限定されず北側にも配置することもできる。
開口部１２を通り、中心横棒２１と支柱本体１１との間に位置する第１ブレーキ板３１は、筒状の支柱８内において、支柱本体１１の内周面３４に向かって突き出た凸部を有しており、該凸部においてビス等により内周面３４に固定されている。 As another fixing method, an example in which the first brake plate 31 is fixed to the inner peripheral surface of a cylindrical support 8 is shown in Fig. 7. Fig. 7 is an explanatory diagram of the vicinity of the opening 12 as viewed from above. Here again, only the first brake plate 31 on the south side will be described, but the present invention is not limited to this and it may also be disposed on the north side.
The first brake plate 31, which passes through the opening 12 and is positioned between the central cross bar 21 and the pillar body 11, has a convex portion that protrudes toward the inner surface 34 of the pillar body 11 within the cylindrical pillar 8, and is fixed to the inner surface 34 at the convex portion by a screw or the like.

次に南北ブレーキシューについて説明する。
図８に南北ブレーキシューの一例を示す。
ここでのブレーキシュー３０は、南北回転用連結部材２２に固定配置された第２ブレーキ板３５を有している。そして、この第２ブレーキ板３５を介して南北回転用連結部材２２にフレーム３が回転可能に連結されている。
より具体的には第２ブレーキ板３５は鍔３６を有しており、該鍔３６の部分がビス等により南北回転用連結部材２２に固定されている。
フレーム３が揺れたとき、ブレーキシュー３０（第２ブレーキ板３５）が存在することで、第２ブレーキ板３５とフレーム３との対向面同士の接触摩擦により、フレーム３の揺れを即座に軽減して停止させることができる。 Next, the north and south brake shoes will be described.
FIG. 8 shows an example of a north-south brake shoe.
The brake shoe 30 here has a second brake plate 35 fixedly disposed on the north-south rotation connecting member 22. The frame 3 is rotatably connected to the north-south rotation connecting member 22 via this second brake plate 35.
More specifically, the second brake plate 35 has a flange 36, and the flange 36 is fixed to the north-south rotation connecting member 22 by a screw or the like.
When the frame 3 vibrates, the presence of the brake shoe 30 (second brake plate 35) makes it possible to instantly reduce and stop the vibration of the frame 3 due to contact friction between the opposing surfaces of the second brake plate 35 and the frame 3.

なお、第２ブレーキ板３５の大きさや長さは特に限定されない。フレーム３のサイズ等に応じて適宜調整可能であり、フレーム３と対向する面積（接触面積）ができるだけ大きくなるようなものを用いるのが好ましい。さらには、フレーム３（さらには、太陽電池パネル２のパネル面２Ａ）が最大角度（水平面に対して±４５°）回転して傾いた場合においても十分な接触面積が得られるようなものが好ましい。
また、南北回転用連結部材２２に第２ブレーキ板３５を面接触させて固定するとともに、該第２ブレーキ板３５とフレーム３も面接触させて連結し、これら三者の連結の締め付け具合を適宜調整することができる。
これにより、揺れが生じたときの摩擦力（ブレーキ）の度合いを調整可能である。 The size and length of the second brake plate 35 are not particularly limited. They can be adjusted appropriately according to the size of the frame 3, and it is preferable to use one that has as large an area (contact area) facing the frame 3 as possible. Furthermore, it is preferable that a sufficient contact area is obtained even when the frame 3 (and further the panel surface 2A of the solar cell panel 2) is rotated and tilted at the maximum angle (±45° with respect to the horizontal plane).
In addition, the second brake plate 35 is fixed to the north-south rotation connecting member 22 by surface contact, and the second brake plate 35 and the frame 3 are also connected by surface contact, and the tightness of the connection between these three can be adjusted as appropriate.
This makes it possible to adjust the degree of friction (braking) when shaking occurs.

以上のような本発明の装置１であれば、ブレーキシュー３０の存在により、強風時の乱流の発生を起因とする太陽電池パネル２およびフレーム３の揺れが生じても、最小限の揺れに抑え、直ぐに自動停止させることができるので実に簡便である。そのため、フレーム３の各回転機構（特に東西回転用アクチュエータ１５、南北回転用アクチュエータ２３）への負荷を軽減することができ、故障の発生を防止できる。 With the device 1 of the present invention as described above, even if the solar panel 2 and frame 3 shake due to turbulence caused by strong winds, the brake shoes 30 can be used to minimize the shaking and automatically stop them immediately, making it extremely convenient. This reduces the load on each rotation mechanism of the frame 3 (especially the east-west rotation actuator 15 and the north-south rotation actuator 23), preventing breakdowns.

以下、本発明の装置１で得られる効果についてさらに詳述する。
無風状態の時には乱流は発生しない。微風であれば摩擦力は小さいが揺れはほとんどない。また、乱流が発生するような強風時には、揺れ方向に瞬時にアンバランスとなって風荷重が強くかかるが、ブレーキシューに接する構造体（中心横棒２１やフレーム３）との面接触のために（特には第１ブレーキ板３１、第２ブレーキ板３５のサイズ等が大きな場合は接触面が大きいために）、ブレーキシューの接触部で局所的なせん断力が発生しないで摩擦力による制動がかかり、制動がかかった瞬間において回転軸中心モーメントのバランスが崩れて揺れ方向が反転する。そのために反転が繰り返され一定の振幅範囲で振り子運動（揺れ）を繰り返すようになるものの、それでも従来装置の場合に比べて極めて速やかに停止する。 The effects obtained by the device 1 of the present invention will be described in further detail below.
When there is no wind, turbulence does not occur. In the case of a light breeze, the frictional force is small, but there is almost no swaying. In addition, in the case of a strong wind that generates turbulence, the direction of swaying becomes instantly unbalanced and a strong wind load is applied, but due to the surface contact with the structure (the central cross bar 21 and the frame 3) that contacts the brake shoe (especially when the size of the first brake plate 31 and the second brake plate 35 is large, the contact surface is large), no local shear force is generated at the contact part of the brake shoe, and braking is applied by frictional force, and at the moment of braking, the balance of the moment around the rotation axis is lost and the swaying direction is reversed. As a result, the reversal is repeated and the pendulum motion (sway) is repeated within a certain amplitude range, but it still stops extremely quickly compared to the case of the conventional device.

つまり、強風による乱流で風荷重が強くかかったとしても、ブレーキシューの接触部で局所的なせん断力が発生しない範囲で、ブレーキシューに接する構造体との摩擦力での制動が掛かって損傷やせんだん破損を起こすことなく、太陽電池パネルが一定の範囲で一旦揺れはするが、揺れ幅は最小にすることができるし、短時間で自動停止させることができる。 In other words, even if strong winds cause turbulence and strong wind loads, as long as no localized shear forces are generated at the contact points of the brake shoes, braking is applied by friction between the brake shoes and the structure in contact with them, and no damage or shear breakage occurs. Although the solar panel will initially vibrate within a certain range, the amount of vibration can be minimized and it can be automatically stopped in a short time.

ＣＲＯＡＳ（特許文献１）の基本構造に取り付けてある２つのアクチュエータには、両軸の中心モーメントがバランスしているので、理論的には２つのアクチュエータのストローク方向に掛かる荷重はゼロである。しかし強風時の乱流によって両軸の中心モーメントがアンバランスとなってアクチュエータのストローク方向に荷重が発生する。ここでブレーキシューがない場合にはアンバランスとなって発生する風荷重が大きくストローク方向に発生（ストローク方向風荷重）することになるが、本発明のようにブレーキシューがあれば、ブレーキシューに生ずる摩擦力によってストローク方向風荷重を軽減することができる。 The two actuators attached to the basic structure of CROAS (Patent Document 1) have balanced central moments on both axes, so theoretically the load on the two actuators in the stroke direction is zero. However, turbulence during strong winds causes the central moments on both axes to become unbalanced, generating a load in the actuator stroke direction. If there were no brake shoes, the unbalance would cause a large wind load in the stroke direction (stroke direction wind load), but if brake shoes are provided as in the present invention, the frictional force generated by the brake shoes can reduce the stroke direction wind load.

強風時には振り子運動（揺れ）を繰り返すので、ストローク方向の風荷重は振り子振動の加速度に依存する。しかしパネル支持架台スパン（すなわち、中心横棒２１）が南北軸（すなわち、仰角回転軸４）からの距離があるので振動数が低い。そのため加速度が大きくならないことから、ストローク方向の風荷重は強風の割には小さく設定することが出来、アクチュエータの推力を小さくすることができる効果がある。 In strong winds, the pendulum motion (swing) is repeated, so the wind load in the stroke direction depends on the acceleration of the pendulum oscillation. However, because the panel support frame span (i.e., central cross bar 21) is at a distance from the north-south axis (i.e., elevation angle rotation axis 4), the oscillation frequency is low. As a result, the acceleration does not increase, so the wind load in the stroke direction can be set small for strong winds, which has the effect of reducing the actuator thrust.

本明細書は、以下の態様を包含する。
［１］： 太陽電池パネルを１枚以上備え、該太陽電池パネルのパネル面の角度を太陽の動きに追従させて調整する太陽追尾装置であって、
前記太陽電池パネルを支持するフレームと、
該フレームを南北方向に回転させるための東西方向を軸方向とする仰角回転軸を有する南北回転機構と、
前記フレームを東西方向に回転させるための南北方向を軸方向とする方位角回転軸を有する東西回転機構と、
前記フレームを支持する支柱とを備えており、
前記南北回転機構により、前記仰角回転軸を回転軸として、前記フレームと、前記太陽電池パネルとが一体的に南北方向に回転されることで、前記フレームに支持された太陽電池パネルのパネル面の南北方向の角度が調整されるものであり、
前記東西回転機構により、前記方位角回転軸を回転軸として、前記フレームと、前記太陽電池パネルとが一体的に東西方向に回転されることで、前記フレームに支持された太陽電池パネルのパネル面の東西方向の角度が調整されるものであり、
前記仰角回転軸と前記方位角回転軸はねじれの位置関係にあり、
前記南北回転機構と前記東西回転機構は、各々、トラス構造を有しており、該トラス構造により前記フレームが保持されているものであり、
前記フレームの揺れ発生時に該フレームの揺れを自動的に停止させるブレーキシューをさらに備えているものである太陽追尾装置。
［２］： 前記南北回転機構は、
前記支柱を貫通して東西方向に揺動可能な中心横棒と、該中心横棒と前記フレームとを連結する南北回転用連結部材と、前記中心横棒と前記フレームとを連結する南北回転用アクチュエータとを有しており、
該南北回転用アクチュエータの伸縮により前記フレームが南北方向に回転されるものであり、
前記南北回転機構におけるトラス構造は、
前記南北回転用連結部材と前記フレームの連結部、前記中心横棒と前記南北回転用アクチュエータの連結部、前記南北回転用アクチュエータと前記フレームの連結部の３点により形成されているものである上記［１］の太陽追尾装置。
［３］： 前記支柱は筒状であり、該支柱に形成された２つの対向する開口部を通って前記中心横棒が前記支柱を貫通しており、
前記ブレーキシューは、
前記筒状の支柱の内周面および外周面のうち少なくとも一つの面に固定配置されており、かつ、前記中心横棒に沿って前記支柱から突き出ている第１ブレーキ板を１つ以上有しており、
前記フレームの揺れ発生時における、前記第１ブレーキ板と前記中心横棒との対向面同士の接触摩擦により、前記中心横棒に連結された前記フレームの揺れを停止させるものである上記［２］の太陽追尾装置。
［４］： 前記ブレーキシューは、
前記南北回転用連結部材に固定配置された第２ブレーキ板を有しており、
該第２ブレーキ板を介して前記南北回転用連結部材に前記フレームが回転可能に連結されており、
前記フレームの揺れ発生時における、前記第２ブレーキ板と前記フレームとの対向面同士の接触摩擦により、前記フレームの揺れを停止させるものである上記［２］または上記［３］の太陽追尾装置。
［５］： 前記東西回転機構は、
前記支柱に一端側が回転可能に連結された東西回転部材と、該東西回転部材の他端側と前記フレームとを連結する東西回転用連結部材と、前記東西回転部材の前記他端側と前記支柱とを連結する東西回転用アクチュエータとを有しており、
該東西回転用アクチュエータの伸縮により前記フレームが東西方向に回転されるものであり、
前記東西回転機構におけるトラス構造は、
前記東西回転部材と前記支柱との連結部、前記支柱と前記東西回転用アクチュエータの連結部、前記東西回転用アクチュエータと前記東西回転部材の前記他端側の連結部の３点により形成されているものである上記［１］から上記［４］のいずれかの太陽追尾装置。
［６］： 前記方位角回転軸が、前記支柱の頂点を通過しているものである上記［１］から上記［５］のいずれかの太陽追尾装置。 The present specification includes the following aspects.
[1]: A solar tracking device that includes one or more solar cell panels and adjusts the angle of the panel surface of the solar cell panel to follow the movement of the sun,
A frame for supporting the solar panel;
a north-south rotation mechanism having an elevation rotation axis with an east-west direction as its axis for rotating the frame in a north-south direction;
an east-west rotation mechanism having an azimuth rotation axis with the north-south direction as its axis for rotating the frame in the east-west direction;
and a support for supporting the frame.
the north-south rotation mechanism rotates the frame and the solar cell panel together in the north-south direction around the elevation angle rotation axis as a rotation axis, thereby adjusting the north-south angle of the panel surface of the solar cell panel supported by the frame,
the east-west rotation mechanism rotates the frame and the solar cell panel together in the east-west direction around the azimuth angle rotation axis, thereby adjusting the east-west angle of the panel surface of the solar cell panel supported by the frame;
the elevation angle rotation axis and the azimuth angle rotation axis are in a staggered relationship;
the north-south rotation mechanism and the east-west rotation mechanism each have a truss structure, and the frame is supported by the truss structure;
The solar tracking device further includes a brake shoe that automatically stops the vibration of the frame when the vibration of the frame occurs.
[2]: The north-south rotation mechanism is
a central cross bar that passes through the support and can swing in an east-west direction, a north-south rotation connecting member that connects the central cross bar to the frame, and a north-south rotation actuator that connects the central cross bar to the frame,
The frame is rotated in the north-south direction by the expansion and contraction of the north-south rotation actuator,
The truss structure in the north-south rotation mechanism is
The solar tracking device of [1] above is formed by three points: a connection between the north-south rotation connecting member and the frame, a connection between the central cross bar and the north-south rotation actuator, and a connection between the north-south rotation actuator and the frame.
[3]: the support pillar is cylindrical, and the central cross bar passes through the support pillar through two opposing openings formed in the support pillar;
The brake shoe is
one or more first brake plates fixedly disposed on at least one of an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of the cylindrical support pillar and protruding from the support pillar along the central cross bar;
The solar tracking device of [2] above, in which when the frame vibrates, the vibration of the frame connected to the central cross bar is stopped by contact friction between the opposing surfaces of the first brake plate and the central cross bar.
[4]: The brake shoe is
a second brake plate fixedly disposed on the north-south rotation connecting member;
The frame is rotatably connected to the north-south rotation connecting member via the second brake plate,
The solar tracking device of [2] or [3] above, in which, when the frame starts to vibrate, the vibration of the frame is stopped by contact friction between the opposing surfaces of the second brake plate and the frame.
[5]: The east-west rotation mechanism is
an east-west rotation member having one end rotatably connected to the support pillar, an east-west rotation connecting member connecting the other end of the east-west rotation member to the frame, and an east-west rotation actuator connecting the other end of the east-west rotation member to the support pillar,
The frame is rotated in the east-west direction by the extension and contraction of the east-west rotation actuator,
The truss structure in the east-west rotation mechanism is
A solar tracking device according to any of the above [1] to [4], which is formed by three points: a connection between the east-west rotation member and the support, a connection between the support and the east-west rotation actuator, and a connection between the east-west rotation actuator and the other end side of the east-west rotation member.
[6]: The solar tracking device according to any one of [1] to [5] above, wherein the azimuth rotation axis passes through the apex of the support.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above-described embodiments. The above-described embodiments are merely examples, and anything that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibits similar effects is included within the technical scope of the present invention.

上記例では、南北回転機構における中心横棒や、東西回転機構における東西回転部材などの具体的な部材を挙げて説明したが、これらの部材・構成に限定されるものではない。仰角回転軸と方位角回転軸がねじれの位置関係にあり、各回転機構におけるフレームを支持するためのトラス機構や、フレームの揺れを自動停止可能なブレーキシューが備わっているものであれば良い。 In the above example, specific components such as the central cross bar in the north-south rotation mechanism and the east-west rotation member in the east-west rotation mechanism were given, but the present invention is not limited to these components and configurations. Any component or configuration may be used as long as the elevation rotation axis and the azimuth rotation axis are in a twisted relationship, and each rotation mechanism is provided with a truss mechanism for supporting the frame and brake shoes that can automatically stop the frame from shaking.

１…本発明の太陽追尾装置（ヘリオスタット装置）、 ２…太陽電池パネル、
２Ａ…パネル面、 ３…フレーム、 ４…仰角回転軸、
５…南北回転機構、 ６…方位角回転軸、
７…東西回転機構、 ８…支柱、
９…南北フレーム部材、 １０…東西フレーム部材、
１１…支柱本体、 １２…開口部、
１３…東西回転部材、 １４…東西回転用連結部材、
１５…東西回転用アクチュエータ、
２１…中心横棒、 ２２…南北回転用連結部材、
２３…南北回転用アクチュエータ、
３０…ブレーキシュー、 ３１…第１ブレーキ板、 ３２…フランジ、
３３…支柱の外周面、 ３４…支柱の内周面、 ３５…第２ブレーキ板、 ３６…鍔、
ＯＰＱ…東西回転機構におけるトラス構造、
ＲＳＴ…南北回転機構におけるトラス構造。 1...solar tracking device (heliostat device) of the present invention, 2...solar cell panel,
2A... panel surface, 3... frame, 4... elevation angle rotation axis,
5... north-south rotation mechanism, 6... azimuth angle rotation axis,
7...East-west rotation mechanism; 8...Support column;
9... north-south frame member, 10... east-west frame member,
11... pillar body, 12... opening,
13... East-west rotation member; 14... East-west rotation connecting member;
15...East-West rotation actuator,
21...center cross bar; 22...north-south rotation connecting member;
23...North-south rotation actuator,
30... brake shoe; 31... first brake plate; 32... flange;
33...Outer peripheral surface of support pillar; 34...Inner peripheral surface of support pillar; 35...Second brake plate; 36...Flange;
OPQ...truss structure in east-west rotation mechanism,
RST...Truss structure in north-south rotation mechanism.

Claims (8)

太陽電池パネルを１枚以上備え、該太陽電池パネルのパネル面の角度を太陽の動きに追従させて調整する太陽追尾装置であって、
前記太陽電池パネルを支持するフレームと、
該フレームを南北方向に回転させるための東西方向を軸方向とする仰角回転軸を有する南北回転機構と、
前記フレームを東西方向に回転させるための南北方向を軸方向とする方位角回転軸を有する東西回転機構と、
前記フレームを支持する支柱とを備えており、
前記南北回転機構により、前記仰角回転軸を回転軸として、前記フレームと、前記太陽電池パネルとが一体的に南北方向に回転されることで、前記フレームに支持された太陽電池パネルのパネル面の南北方向の角度が調整されるものであり、
前記東西回転機構により、前記方位角回転軸を回転軸として、前記フレームと、前記太陽電池パネルとが一体的に東西方向に回転されることで、前記フレームに支持された太陽電池パネルのパネル面の東西方向の角度が調整されるものであり、
前記仰角回転軸と前記方位角回転軸はねじれの位置関係にあり、
前記南北回転機構と前記東西回転機構は、各々、トラス構造を有しており、該トラス構造により前記フレームが保持されているものであり、
前記フレームの揺れ発生時に該フレームの揺れを自動的に停止させるブレーキシューをさらに備えているものであることを特徴とする太陽追尾装置。 A solar tracking device that includes one or more solar cell panels and adjusts the angle of a panel surface of the solar cell panel to follow the movement of the sun,
A frame for supporting the solar panel;
a north-south rotation mechanism having an elevation rotation axis with an east-west direction as its axis for rotating the frame in a north-south direction;
an east-west rotation mechanism having an azimuth rotation axis with the north-south direction as its axis for rotating the frame in the east-west direction;
and a support for supporting the frame.
the north-south rotation mechanism rotates the frame and the solar cell panel together in the north-south direction around the elevation angle rotation axis as a rotation axis, thereby adjusting the north-south angle of the panel surface of the solar cell panel supported by the frame,
the east-west rotation mechanism rotates the frame and the solar cell panel together in the east-west direction around the azimuth angle rotation axis, thereby adjusting the east-west angle of the panel surface of the solar cell panel supported by the frame;
the elevation angle rotation axis and the azimuth angle rotation axis are in a skewed relationship;
the north-south rotation mechanism and the east-west rotation mechanism each have a truss structure, and the frame is supported by the truss structure;
A solar tracking device further comprising a brake shoe for automatically stopping the vibration of the frame when the vibration of the frame occurs. 前記南北回転機構は、
前記支柱を貫通して東西方向に揺動可能な中心横棒と、該中心横棒と前記フレームとを連結する南北回転用連結部材と、前記中心横棒と前記フレームとを連結する南北回転用アクチュエータとを有しており、
該南北回転用アクチュエータの伸縮により前記フレームが南北方向に回転されるものであり、
前記南北回転機構におけるトラス構造は、
前記南北回転用連結部材と前記フレームの連結部、前記中心横棒と前記南北回転用アクチュエータの連結部、前記南北回転用アクチュエータと前記フレームの連結部の３点により形成されているものであることを特徴とする請求項１に記載の太陽追尾装置。 The north-south rotation mechanism is
a central cross bar that passes through the support and can swing in an east-west direction, a north-south rotation connecting member that connects the central cross bar to the frame, and a north-south rotation actuator that connects the central cross bar to the frame,
The frame is rotated in the north-south direction by the expansion and contraction of the north-south rotation actuator,
The truss structure in the north-south rotation mechanism is
The solar tracking device described in claim 1, characterized in that it is formed by three points: a connection portion between the north-south rotation connecting member and the frame, a connection portion between the central cross bar and the north-south rotation actuator, and a connection portion between the north-south rotation actuator and the frame. 前記支柱は筒状であり、該支柱に形成された２つの対向する開口部を通って前記中心横棒が前記支柱を貫通しており、
前記ブレーキシューは、
前記筒状の支柱の内周面および外周面のうち少なくとも一つの面に固定配置されており、かつ、前記中心横棒に沿って前記支柱から突き出ている第１ブレーキ板を１つ以上有しており、
前記フレームの揺れ発生時における、前記第１ブレーキ板と前記中心横棒との対向面同士の接触摩擦により、前記中心横棒に連結された前記フレームの揺れを停止させるものであることを特徴とする請求項２に記載の太陽追尾装置。 the post is cylindrical, the central cross bar passing through the post through two opposing openings formed in the post;
The brake shoe is
one or more first brake plates fixedly disposed on at least one of an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of the cylindrical support pillar and protruding from the support pillar along the central cross bar;
The solar tracking device according to claim 2, characterized in that when the frame starts to sway, the vibration of the frame connected to the central cross bar is stopped by contact friction between the opposing surfaces of the first brake plate and the central cross bar. 前記ブレーキシューは、
前記南北回転用連結部材に固定配置された第２ブレーキ板を有しており、
該第２ブレーキ板を介して前記南北回転用連結部材に前記フレームが回転可能に連結されており、
前記フレームの揺れ発生時における、前記第２ブレーキ板と前記フレームとの対向面同士の接触摩擦により、前記フレームの揺れを停止させるものであることを特徴とする請求項２に記載の太陽追尾装置。 The brake shoe is
a second brake plate fixedly disposed on the north-south rotation connecting member;
The frame is rotatably connected to the north-south rotation connecting member via the second brake plate,
3. The solar tracking device according to claim 2, wherein when the frame starts to sway, the sway of the frame is stopped by contact friction between the opposing surfaces of the second brake plate and the frame. 前記ブレーキシューは、
前記南北回転用連結部材に固定配置された第２ブレーキ板を有しており、
該第２ブレーキ板を介して前記南北回転用連結部材に前記フレームが回転可能に連結されており、
前記フレームの揺れ発生時における、前記第２ブレーキ板と前記フレームとの対向面同士の接触摩擦により、前記フレームの揺れを停止させるものであることを特徴とする請求項３に記載の太陽追尾装置。 The brake shoe is
a second brake plate fixedly disposed on the north-south rotation connecting member;
The frame is rotatably connected to the north-south rotation connecting member via the second brake plate,
4. The solar tracking device according to claim 3, wherein when the frame starts to sway, the sway of the frame is stopped by contact friction between the opposing surfaces of the second brake plate and the frame. 前記東西回転機構は、
前記支柱に一端側が回転可能に連結された東西回転部材と、該東西回転部材の他端側と前記フレームとを連結する東西回転用連結部材と、前記東西回転部材の前記他端側と前記支柱とを連結する東西回転用アクチュエータとを有しており、
該東西回転用アクチュエータの伸縮により前記フレームが東西方向に回転されるものであり、
前記東西回転機構におけるトラス構造は、
前記東西回転部材と前記支柱との連結部、前記支柱と前記東西回転用アクチュエータの連結部、前記東西回転用アクチュエータと前記東西回転部材の前記他端側の連結部の３点により形成されているものであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の太陽追尾装置。 The east-west rotation mechanism is
an east-west rotation member having one end rotatably connected to the support pillar, an east-west rotation connecting member connecting the other end of the east-west rotation member to the frame, and an east-west rotation actuator connecting the other end of the east-west rotation member to the support pillar,
The frame is rotated in the east-west direction by the extension and contraction of the east-west rotation actuator,
The truss structure in the east-west rotation mechanism is
The solar tracking device described in any one of claims 1 to 5, characterized in that it is formed by three points: a connection between the east-west rotation member and the support, a connection between the support and the east-west rotation actuator, and a connection between the east-west rotation actuator and the other end side of the east-west rotation member. 前記方位角回転軸が、前記支柱の頂点を通過しているものであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の太陽追尾装置。 The solar tracking device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the azimuth rotation axis passes through the apex of the support. 前記方位角回転軸が、前記支柱の頂点を通過しているものであることを特徴とする請求項６に記載の太陽追尾装置。 The solar tracking device according to claim 6, characterized in that the azimuth rotation axis passes through the apex of the support.
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