JP3184627U - 太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽光の照射角度に応じて、揺動可能なソーラーパネルの伝動用軸ロッドと、軸ロッドをその場で回転させるウォームホイールとウォームとを備える太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置を提供する。
【解決手段】太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置は、サポートシート１及び支持フレーム２を含み、サポートシート１上にケース６が枢設され、ケース６内には、互いに噛合されたウォームホイール３及びウォームが配置され、サポートシート１と支持フレーム２との間には、ソーラーパネル９を配置する軸ロッド４が枢設され、軸ロッド４の一端はウォームホイール３の軸心位置に固設され、ウォームは、ウォームホイール３を駆動させて軸ロッド４を駆動し、ソーラーパネル９の揺動を制御し、太陽追跡の位置決め角度へ揺動させ、軸ロッド４の回転を向上し、ソーラーパネル９の揺動の安定性を高める。
【選択図】図１

Description

本考案は、太陽追尾パネル装置に関し、特に、太陽光の照射角度に応じて揺動可能なソーラーパネルの伝動用軸ロッドと、軸ロッドをその場で回転させるウォームホイールとウォームとを備える太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置に関する。

従来、自動的に太陽光の照射角度に応じて揺動させる太陽追尾型ソーラーパネルは、揺動可能な支持フレームの頂部に取り付けられ、支持フレーム近くの側部にミッション装置が取り付けられ、コントローラが太陽光照射角度に応じて支持フレームを揺動させ、ソーラーパネルは、太陽光の最適な照射角度を得ることができる。

また、上述した従来の太陽追尾型パネルのミッション装置は、一般にモータ、駆動側歯車、従動側歯車及びチェーンから構成され、モータの回転軸上には、駆動側歯車と噛合した駆動歯車が取り付けられ、駆動側歯車と従動側歯車とにはチェーンが掛け渡され、従動側歯車が支持フレーム上に取り付けられ、コントローラから発信された信号を制御回路が受信するとモータが回転し、モータ回転軸上に取り付けた駆動歯車が駆動側歯車を駆動させることにより、駆動側歯車がチェーンにより従動側歯車を駆動させて支持フレームを揺動し、これによりソーラーパネルが何時でも自動的に太陽に向けられて太陽光の熱放射エネルギを受け取ることができる。しかしその欠点として、上述のミッション装置のモータ、チェーン及び各歯車が支持フレーム上にそれぞれ取り付けられ、その構成が複雑であり設置が煩雑であるという問題があった。

さらに、従来の先進的な太陽追尾型ソーラーパネルのミッション装置は、特許文献１において開示されているが、その欠点としては、上述のミッション装置の旋回系、ディファレンシャル機構及び軸ロッドが、同様に支持フレーム上に分散して設置され、同様に設置及び構成が煩雑であるという問題点を有し、かつ、ミッション装置の伝動方式は、軸ロッド上に伝動歯車を設置し、伝動歯車とディファレンシャル機構内の駆動歯車とが噛み合わされ、運動エネルギの伝達が歯車と歯車との間の１つの噛み合わせ箇所だけに伝達されるため、伝動の安定性が好ましくないという問題点があり、改善が求められていた。

台湾実用新案登録第３１７５５４号明細書

従来技術の至らない点に鑑み、本考案の目的は、上述した背景技術のミッション装置が構成上分散して配置され、設置が煩雑であり、伝動安定性が好ましくないなどの問題点を克服する太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本考案が採用する技術方式の太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置は、サポートシートと、ソーラーパネルを設置し易いように、サポートシートの端側から離れた位置に立設された支持フレームと、互いに噛合されてケース内に枢設され、ケースがサポートシート上に枢設され、支持フレームの方向を向いた軸心部を有するウォームホイールと、ウォームと、一端がウォームホイールの軸心部に固設され、他端が支持フレームに枢設され、軸ロッドがサポートシートと支持フレームとの間に枢設され、ウォームは、ウォームホイールを駆動させて軸ロッドを駆動し、ソーラーパネルの揺動を制御し、太陽追跡の位置決め角度へ揺動させる、ソーラーパネルを配置する軸ロッドと、を含み、ウォームホイールは、ケース内に固定されたディスクコアと、ディスクコアの外周壁上に可動可能に嵌合されて回転可能な歯付リングとを含み、ウォームホイールの軸心部が歯付リングの軸心位置に位置し、ウォームにより歯付リングをディスクコアの外周壁に沿ってその場で回転させ、歯付リングに応じて軸ロッドをその場で回転させる。

ウォームとウォームホイールとの噛合面は円弧凹部を呈する。

軸ロッドは、傾斜角度をつけてサポートシートと支持フレームとの間に枢設される。

ケースは、ピボット部を介してサポートシート上に枢設され、軸ロッドは、ジョイント部を介して支持フレーム上に枢設され、傾斜角度が調整される。

軸ロッドの断面は多辺形を呈する。

軸ロッド上には、数個の支持部が間隔をあけて配置され、軸ロッドの支持部間にソーラーパネルが配置される。

軸ロッドの底部には、スイングアームが設けられ、スイングアームの底端には、連動用リンクロッドが枢設される。

ウォームホイールの軸心部には、スイングアームが設けられ、スイングアームの底端には、連動用リンクロッドが枢設される。

ウォームは、サポートシート上のモータの駆動を受けて回転する。

上述した技術手段を採用した本考案は、従来技術と比べると、上述したソーラーパネルが軸ロッドを介してヨー角を調整して太陽追尾の目的を達成し、軸ロッド上の上述したソーラーパネルが太陽光の最大照射強度を得ることができるという効果を有する。

本考案の第１実施例の模式図である。 図１の平面図である。 図１の側面図である。 図１のケース及び軸ロッドの部分拡大図である。 図４のケースの断面図である。 図５の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 本考案の第２実施例の模式図である。 図７の実施例の他の実施形態の模式図である。 図７の実施例の他の実施形態の模式図である。 図７の実施例のスイングアーム及びリンクロッドの模式図である。 図１０の使用状態図である。

まず、図１は、本考案の第１実施例の模式図であり、図２〜図４と併せて本考案の太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置を説明する。これはサポートシート１と、支持フレーム２と、ウォームホイール３と、ソーラーパネル９を配置する軸ロッド４と、ウォーム５（ｗｏｒｍ）とを含む。支持フレーム２はＡ字状を呈し、ソーラーパネル９を設置し易いようにサポートシート１の端側から離れた位置に支持フレーム２が立設される。ウォームホイール３とウォーム５とは噛合され、ケース６内に枢設され（図５及び図６を併せて参照）、ケース６は、ピボット部６１を介してサポートシート１の頂端に枢設され、ウォームホイール３は、支持フレーム２の頂端方向に向く軸心部３０を有する。軸ロッド４は、一端がウォームホイール３の軸心部３０に固設され、他端がジョイント部４０を介して支持フレーム２の頂端に枢設され、軸ロッド４は、サポートシート１と支持フレーム２との間に枢設される。ウォーム５は、ウォームホイール３をその場で回転させ、ウォームホイール３がその場で回転するのに応じて軸ロッド４を駆動させ、サポートシート１の頂端のケース６上にモータ７が設けられ、ウォーム５がモータ７の駆動を受けて回転する。軸ロッド４の頂部には数個の支持部４１が間隔をおいて配置され、上述したソーラーパネル９は、軸ロッド４の支持部４１間に配置され、軸ロッド４の頂部に配列されて一つの平面が形成される。

他の具体的な実施において、サポートシート１の高さを支持フレーム２より低くしてもよく（図１参照）、軸ロッド４は、傾斜角度αをつけてサポートシート１と支持フレーム２との間に枢設し、ソーラーパネル９を傾いた状態にし、軸ロッド４の傾斜方向を太陽の方位及び角度により決定する。例えば、上述のソーラーパネル９が北半球に位置する場合、軸ロッド４を南方に傾け、上述したソーラーパネル９の設置位置が南半球に位置する場合、軸ロッド４を北方へ傾ける。このように上述したソーラーパネル９は、好適な操作角度を得ることができる。さらに、ケース６のピボット部６１と軸ロッド４のジョイント部４０とを仰向け方式でそれぞれサポートシート１、支持フレーム２の頂端に枢設し、傾斜角度αを調整することができる。そのため、傾斜方式で軸ロッド４に取り付けると、軸ロッド４の傾斜角度αを都合良く調整することができる。

さらに具体的に実施する上で、本考案は以下のことも含む。

上述したウォームホイール３は、サポートシート１の頂端に設けられたケース６内に固定された環状ディスクコア３１と（図５及び図６参照）、ディスクコア３１の外周壁３１１上に可動可能に嵌合されて回転可能な歯付リング３２とを含み、ディスクコア３１の外周壁３１１と歯付リング３２の内周壁３２１との間には多数のローラ３３が摺設され、歯付リング３２がディスクコア３１の外周壁３１１に沿ってその場で回転する。歯付リング３２の端側の軸心位置には、円形蓋板３２２が設けられ、ウォームホイール３の軸心部３０が歯付リング３２の軸心位置に位置し、蓋板３２２の軸心位置にも位置するため、軸ロッド４の一端が蓋板３２２上に固設され、サポートシート１の頂端に枢設される。このように、ウォーム５により歯付リング３２をディスクコア３１の外周壁３１１に沿ってその場で回転させ、歯付リング３２に応じて軸ロッド４をその場で回転させることができる。

ウォーム５とウォームホイール３の歯付リング３２との噛合面５０が円弧凹部を呈し（図６参照）、ウォーム５とウォームホイール３との噛み合わせ面積を増大させる。

上述した軸ロッド４の断面も多辺形（例えば、図３及び図６に示す）を呈し、この多辺形は、上述した支持部４１、ソーラーパネル９及びその他の部材を都合良く組み立てることができるように、本実施例では矩形である。

上述した部材の組み合わせにより本考案を実施し、特に、太陽光の照射角度が変わると、モータ７は、外部のコントローラ（図示せず）が発信した信号を受けて制御されて回転し（図１及び図４に示す）、ウォーム５を同期で回転させ（図５及び図６に示す）、ウォーム５は、歯付リング３２をディスクコア３１の外周壁３１１に沿ってその場で回転させ、歯付リング３２に応じて軸ロッド４をその場で同期で回転させてソーラーパネル９を制御し、太陽追尾の位置決め角度になるように左方又は右方へ揺動させる（図３参照）。このように、上述したソーラーパネル９は、軸ロッド４を介してヨー角を調整し、太陽追尾の目的を達成し、軸ロッド４上の上述したソーラーパネル９は、太陽光の最大照射強度を得ることができる。

上述の説明により、本考案は実施するために十分な必要技術内容が明確かつ十分に開示されていると信じられ、特に、ウォームホイール３及びウォーム５を一体化して１つのケース内へ枢設させることにより、ソーラーパネルのミッション装置の取り付け工程を簡素化させることができるとともに、ウォーム５をウォームホイール３と噛み合わせ、ウォーム５とウォームホイール３との噛合面５０が円弧凹部を呈し、ウォーム５とウォームホイール３との噛合面積を増大させ、軸ロッド４の回転を向上させ、上述したソーラーパネル９の揺動安定性を高める。

図７は、本考案の第２実施例の模式図であり、本考案の太陽追尾型ソーラーパネル９を説明し、一軸型ミッション装置も多数組で同時に実施し（図１０を併せて参照）、第１組のソーラーパネル９、第２組のソーラーパネル９ａ及び第３組のソーラーパネル９ｂを含み、各組のソーラーパネル９，９ａ，９ｂを間隔をあけて一列に配列し、第１組のソーラーパネル９のサポートシート１の頂端に、上述した実施例のウォームホイール３、ウォーム５、ケース６及びモータ７（図５を併せて参照）を配置するとともに、第２組及び第３組のソーラーパネル９ａ，９ｂのサポートシート１ａの頂端のウォームホイール、ウォーム、ケース及びモータを、軸ロッド４ａを枢設する軸受１１ａ（図８参照）に交換し、軸受１１ａが仰向け方式でサポートシート１ａの頂端に枢設される。第１組のソーラーパネル９の軸ロッド４の底部には、下向きに延びたスイングアーム８１が設置され、第２組及び第３組のソーラーパネル９ａ，９ｂの軸ロッド４ａ，４ｂ底部にも下方へ延びたスイングアーム８１ａ，８１ｂが設置され、第１組、第２組及び第３組のソーラーパネル９，９ａ，９ｂのスイングアーム８１，８１ａ，８１ｂの底端に連動用リンクロッド８２が一緒に枢設されるか、上述した第１組のソーラーパネル９のウォームホイール３の軸心部３０に、下方へ延びたスイングアーム８１が設けられ、このスイングアーム８１は、実際には歯付リング３２の軸心位置に螺設され（図６を併せて参照）、第２組及び第３組のソーラーパネル９ａ，９ｂの軸ロッド４ａ，４ｂの底部にも、下方へ延びたスイングアーム８１ａ，８１ｂが設置され、第１組、第２組及び第３組のソーラーパネル９，９ａ，９ｂのスイングアーム８１，８１ａ，８１ｂの底端には、連動用リンクロッド８２が一緒に枢設される。これにより、第１組のソーラーパネル９のモータ７を介してウォーム５及びウォームホイール３を駆動し、その軸ロッド４及びソーラーパネル９を駆動し、その期間、第１組のソーラーパネル９のスイングアーム８１がウォームホイール３及び軸ロッド４の回転に伴い（図１１参照）、リンクロッド８２及びスイングアーム８１ａ，８１ｂを介して第２組及び第３組のソーラーパネル９ａ，９ｂの軸ロッド４ａ，４ｂを同期で回転させる。このように１組のミッション装置により多数組のソーラーパネル９，９ａ，９ｂを同期で揺動させることができる。

以上の説明は、本考案をなんら制約するものではなく単なる説明であり、それが属する技術分野の通常の知識を有する者であるなら分かるように、実用新案登録請求の範囲の精神及び範囲から逸脱しない限り、様々な修正、変更又は置換を行ったものも本考案の保護範囲に含まれる。

１：サポートシート
１ａ：サポートシート
２：支持フレーム
３：ウォームホイール
４：軸ロッド
４ａ：軸ロッド
４ｂ：軸ロッド
５：ウォーム
６：ケース
７：モータ
９：ソーラーパネル
９ａ：ソーラーパネル
９ｂ：ソーラーパネル
１１ａ：軸受
３０：軸心部
３１：ディスクコア
３２：歯付リング
３３：ローラ
４０：ジョイント部
４１：支持部
５０：噛合面
６１：ピボット部
８１：スイングアーム
８１ａ：スイングアーム
８１ｂ：スイングアーム
８２：リンクロッド
３１１：外周壁
３２１：内周壁
３２２：蓋板

Claims (10)

1. サポートシートと、
   ソーラーパネルを設置し易いように、前記サポートシートの端側から離れた位置に立設された支持フレームと、
   互いに噛合されてケース内に枢設され、前記ケースが前記サポートシート上に枢設され、前記支持フレームの方向を向いた軸心部を有するウォームホイールと、ウォームと、
   一端が前記軸心部に固設され、他端が前記支持フレームに枢設され、軸ロッドが前記サポートシートと前記支持フレームとの間に枢設され、前記ウォームは、前記ウォームホイールを駆動させて前記軸ロッドを駆動し、前記ソーラーパネルの揺動を制御し、太陽追跡の位置決め角度へ揺動させる、ソーラーパネルを配置する前記軸ロッドと、を含む、
   ことを特徴とする太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置
2. 前記ウォームホイールは、前記ケース内に固定されたディスクコアと、前記ディスクコアの外周壁上に可動可能に嵌合されて回転可能な歯付リングとを含み、前記ウォームホイールの前記軸心部が前記歯付リングの軸心位置に位置し、前記ウォームにより前記歯付リングを前記ディスクコアの前記外周壁に沿ってその場で回転させ、前記歯付リングに応じて前記軸ロッドをその場で回転させることを特徴とする請求項１に記載の太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置。
3. 前記ウォームと前記ウォームホイールとの噛合面は、円弧凹部を呈することを特徴とする請求項１または２に記載の太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置。
4. 前記軸ロッドは、傾斜角度をつけて前記サポートシートと前記支持フレームとの間に枢設されることを特徴とする請求項１に記載の太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置。
5. 前記ケースは、ピボット部を介して前記サポートシート上に枢設され、前記軸ロッドは、ジョイント部を介して前記支持フレーム上に枢設され、傾斜角度が調整されることを特徴とする請求項４に記載の太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置。
6. 前記軸ロッドの断面は、多辺形を呈することを特徴とする請求項１または４に記載の太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置。
7. 前記軸ロッド上には、数個の支持部が間隔をあけて配置され、前記支持部間に前記ソーラーパネルが配置されることを特徴とする請求項１または４に記載の太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置。
8. 前記軸ロッドの底部には、スイングアームが設けられ、前記スイングアームの底端には、連動用リンクロッドが枢設されることを特徴とする請求項１に記載の太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置。
9. 前記ウォームホイールの前記軸心部には、スイングアームが設けられ、前記スイングアームの底端には、連動用リンクロッドが枢設されることを特徴とする請求項１に記載の太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置。
10. 前記ウォームは、前記サポートシート上のモータの駆動を受けて回転することを特徴とする請求項１に記載の太陽追尾パネルの一軸型ミッション装置。