JP6264751B2 - 太陽光パネルユニット - Google Patents
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Description
この発明は、太陽パネルが揺動可能に支持された太陽光パネルユニットに関し、特に、太陽光パネルユニットの駆動機構に関する。
従来より、太陽パネルが揺動可能に支持された太陽光パネルユニットが知られている。例えば、特許文献１の太陽光パネルユニットは、設置部に固定される架台（支柱部材）を有し、この架台の上端部に太陽パネルが支持されている。具体的には、太陽パネルの背面部と架台の上端部とが軸部を介して互いに連結されることにより、太陽パネルが軸部の軸心を中心として傾きが変更可能に架台に支持されている。また、太陽光パネルユニットには、太陽の位置に応じて太陽パネルの傾きを調節するアクチュエータが設けられている。具体的には、アクチュエータは、内圧の変化によって伸縮変形する本体部およびその本体部の伸縮変形に伴い太陽パネルと垂直な方向に変位する受け部を有する空気袋と、長手方向の一端が空気袋の受け部に連結され長手方向の他端が太陽パネルの取付板に連結されたロッドとを備え、空気袋の内圧を変化させてロッドを上下に移動させることにより、太陽パネルを揺動させて太陽パネルの傾きを調節している。このような制御により、太陽パネルの受光量が増大し、太陽光パネルユニットの発電効率の向上が図られる。
しかしながら、特許文献１の太陽光パネルユニットのように、太陽パネルと垂直な方向に往復運動を行うアクチュエータを用いて太陽パネルの傾きを調節する場合、太陽パネルの揺動可能角度を大きくしようとすると、往復運動式のアクチュエータの可動範囲（往復長さ）を長くするだけでなく、アクチュエータが上下に往復運動を行うことができるように支持機構の高さ（具体的には、支持機構の下端から太陽パネルまでの高さ）を高くすることになる。そのため、支持機構の高さを自由に設計することが困難であった。
そこで、この発明は、支持機構の高さ制約を緩和することが可能な太陽光パネルユニットを提供することを目的とする。
第１の発明は、太陽パネル（30）と、上記太陽パネル（30）を揺動可能に支持する支持機構（40）と、軸心（C50）を中心として揺動可能な回転式のアクチュエータ（51）と、上記アクチュエータ（51）の軸心（C50）を中心として該アクチュエータ（51）と連動して揺動可能な第１の揺動部材（21）と、上記太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）を中心として該太陽パネル（30）と連動して揺動可能な第２の揺動部材（22）と、上記第１の揺動部材（21）の揺動と連動して上記第２の揺動部材（22）が揺動するように該第１および第２の揺動部材（21,22）を連結する動力伝達部材（23）とを備え、上記第１の揺動部材（21）の揺動軸心（C21）から該第１の揺動部材（21）と上記動力伝達部材（23）との連結位置までの第１のモーメントアーム（L1）は、上記第２の揺動部材（22）の揺動軸心（C22）から該第２の揺動部材（22）と該動力伝達部材（23）との連結位置までの第２のモーメントアーム（L2）よりも長くなっており、上記第１の揺動部材（21）は、上記アクチュエータ（51）の軸心（C50）と同軸状となるように該アクチュエータ（51）の駆動軸（51b）に連結される主動プーリ（52）によって構成され、上記第２の揺動部材（22）は、上記太陽パネル（30）のパネル本体（31）の背面に固定される桟部材（32）によって構成され、上記動力伝達部材（23）は、一端が上記主動プーリ（52）の外周部に固定され他端が上記桟部材（32）に固定される連結ワイヤ（53）によって構成されていることを特徴とする太陽光パネルユニットである。
上記第１の発明では、回転式のアクチュエータ（51）は、往復運動式のアクチュエータとは異なり直線的な往復運動を伴わないので、往復運動式のアクチュエータの代わりに回転式のアクチュエータ（51）を設けることにより、直線的な往復運動の可動範囲を考慮することなく支持機構（40）の高さ（具体的には、支持機構（40）の下端から太陽パネル（30）までの高さ）を設計することができる。また、第１の揺動部材（21）と動力伝達部材（23）との間の第１のモーメントアーム（L1）を第２の揺動部材（22）と動力伝達部材（23）との間の第２のモーメントアームよりも長くすることにより、第２の揺動部材（22）の揺動可能角度（θ2）を第１の揺動部材（21）の揺動可能角度（θ1）よりも大きくすることができる。これにより、回転式のアクチュエータ（51）に対する揺動可能角度の制約を緩和することができる。
また、上記第１の発明では、太陽パネル（30）の桟部材（32）が第２の揺動部材（22）として利用されている。
第２の発明は、太陽パネル（30）と、上記太陽パネル（30）を揺動可能に支持する支持機構（40）と、軸心（C50）を中心として揺動可能な回転式のアクチュエータ（51）と、上記アクチュエータ（51）の軸心（C50）を中心として該アクチュエータ（51）と連動して揺動可能な第１の揺動部材（21）と、上記太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）を中心として該太陽パネル（30）と連動して揺動可能な第２の揺動部材（22）と、上記第１の揺動部材（21）の揺動と連動して上記第２の揺動部材（22）が揺動するように該第１および第２の揺動部材（21,22）を連結する動力伝達部材（23）とを備え、上記第１の揺動部材（21）の揺動軸心（C21）から該第１の揺動部材（21）と上記動力伝達部材（23）との連結位置までの第１のモーメントアーム（L1）は、上記第２の揺動部材（22）の揺動軸心（C22）から該第２の揺動部材（22）と該動力伝達部材（23）との連結位置までの第２のモーメントアーム（L2）よりも長くなっており、上記第１の揺動部材（21）は、一端部が上記アクチュエータ（51）の駆動軸（51b）に固定される主動アーム（55）によって構成され、上記第２の揺動部材（22）は、上記太陽パネル（30）のパネル本体（31）の背面に固定される桟部材（32）によって構成され、上記動力伝達部材（23）は、一端部が上記主動アーム（55）の他端部に揺動可能に連結され他端部が上記桟部材（32）に揺動可能に連結された従動アーム（56）によって構成されていることを特徴とする太陽光パネルユニットである。
上記第２の発明では、太陽パネル（30）の桟部材（32）が第２の揺動部材（22）として利用されている。
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記第２の揺動部材（22）と上記動力伝達部材（23）との連結位置が、該太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）よりも上方となっていることを特徴とする太陽光パネルユニットである。
上記第３の発明では、上記第２の揺動部材（22）と上記動力伝達部材（23）との連結位置を太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）よりも上方にすることにより、第２の揺動部材（22）と動力伝達部材（23）との連結位置に作用する力の向きを第２の揺動部材（22）を揺動させる方向に確実に向けることができる。
第１および第２の発明によれば、往復運動の可動範囲を考慮することなく支持機構（40）の高さを設計することができるので、支持機構（40）の高さ制約を緩和することができる。また、回転式のアクチュエータ（51）に対する揺動可能角度の制約を緩和することができるので、回転式のアクチュエータ（51）の選択自由度を向上させることができる。
また、第１および第２の発明によれば、太陽パネル（30）の桟部材（32）を第２の揺動部材（22）として利用することにより、太陽光パネルユニット（20）の部品点数を削減することができる。
第３の発明によれば、第２の揺動部材（22）と動力伝達部材（23）との連結位置に作用する力の向きを第２の揺動部材（22）を揺動させる方向に確実に向けることができるので、太陽パネル（30）の揺動不良を抑制することができる。
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
（実施形態１）
図１は、実施形態１による太陽光発電システム（10）の構成例を示している。太陽光発電システム（10）は、主動用の太陽光パネルユニット（20）と、複数（この例では、４つ）の従動用の太陽光パネルユニット（20a）とを備え、これらの太陽光パネルユニット（20,20a）に設けられた太陽パネル（30）の傾きを太陽の移動に追従させるように構成されている。この例では、これらの太陽光パネルユニット（20,20a）は、東西方向に一列に並べて配置されている。
図１は、実施形態１による太陽光発電システム（10）の構成例を示している。太陽光発電システム（10）は、主動用の太陽光パネルユニット（20）と、複数（この例では、４つ）の従動用の太陽光パネルユニット（20a）とを備え、これらの太陽光パネルユニット（20,20a）に設けられた太陽パネル（30）の傾きを太陽の移動に追従させるように構成されている。この例では、これらの太陽光パネルユニット（20,20a）は、東西方向に一列に並べて配置されている。
主動用および従動用の太陽光パネルユニット（20,20a）の各々は、太陽パネル（30）の他に、支持機構（40）を備えている。この例では、支持機構（40）は、太陽パネル（30）が北に向かって上昇するように太陽パネル（30）を傾けた状態で、太陽パネル（30）を揺動可能に支持している。
さらに、主動用の太陽光パネルユニット（20）には、太陽パネル（30）を揺動させて太陽パネル（30）の傾きを変えるための駆動機構（後述するアクチュエータユニット（50））が設けられている。一方、従動用の太陽光パネルユニット（20a）には、駆動機構が設けられていない。その代わりに、この太陽光発電システム（10）には、主動用の太陽光パネルユニット（20）における太陽パネル（30）の揺動に連動して従動用の太陽光パネルユニット（20a）の太陽パネル（30）が揺動するように、リンク機構（11）が設けられている。なお、従動用の太陽光パネルユニット（20a）の構成は、主動用の太陽光パネルユニット（20）から駆動機構を除いた構成と同様である。
〔太陽光パネルユニット〕
図２は、実施形態１における太陽光パネルユニット（20）の構成例を示している。太陽光パネルユニット（20）は、太陽パネル（30）と、支持機構（40）と、アクチュエータユニット（50）とを備えている。
図２は、実施形態１における太陽光パネルユニット（20）の構成例を示している。太陽光パネルユニット（20）は、太陽パネル（30）と、支持機構（40）と、アクチュエータユニット（50）とを備えている。
〈太陽パネル〉
太陽パネル（30）は、パネル本体（31）と、桟部材（32）とを有している。パネル本体（31）は、上下に扁平な矩形板状に形成され、受光面（30a）に太陽光を受けることにより直流電力を発生させるように構成されている。桟部材（32）は、太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）と直交するように左右に延びる細長い角柱状の部材であり、その上面がパネル本体（31）の背面（下面）に接続されている。また、桟部材（32）は、パネル本体の左右両端に亘って延びている。このような構成により、桟部材（32）は、太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）を中心として太陽パネル（30）と連動して揺動可能な第２の揺動部材（22）を構成している。
太陽パネル（30）は、パネル本体（31）と、桟部材（32）とを有している。パネル本体（31）は、上下に扁平な矩形板状に形成され、受光面（30a）に太陽光を受けることにより直流電力を発生させるように構成されている。桟部材（32）は、太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）と直交するように左右に延びる細長い角柱状の部材であり、その上面がパネル本体（31）の背面（下面）に接続されている。また、桟部材（32）は、パネル本体の左右両端に亘って延びている。このような構成により、桟部材（32）は、太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）を中心として太陽パネル（30）と連動して揺動可能な第２の揺動部材（22）を構成している。
〈支持機構〉
この例では、支持機構（40）は、基台（41）と支柱（42）と回転軸（43）とによって構成されている。基台（41）は、北に向かって上昇する傾斜面を有する三角柱状に形成されている。支柱（42）は、基台（41）の傾斜面に起立した状態で配置されている。回転軸（43）は、その軸心がパネル本体（31）の長手方向（前後方向、この例では、南北方向）に延び、太陽パネル（30）の幅方向（左右方向、この例では、東西方向）の中央に位置するように太陽パネル（30）に固定され、支柱（42）の上端部に回動可能に支持されている。このような構成により、支持機構（40）は、揺動軸心（C40）（すなわち、回転軸（43）の軸心）を中心として揺動可能に太陽パネル（30）を支持している。
この例では、支持機構（40）は、基台（41）と支柱（42）と回転軸（43）とによって構成されている。基台（41）は、北に向かって上昇する傾斜面を有する三角柱状に形成されている。支柱（42）は、基台（41）の傾斜面に起立した状態で配置されている。回転軸（43）は、その軸心がパネル本体（31）の長手方向（前後方向、この例では、南北方向）に延び、太陽パネル（30）の幅方向（左右方向、この例では、東西方向）の中央に位置するように太陽パネル（30）に固定され、支柱（42）の上端部に回動可能に支持されている。このような構成により、支持機構（40）は、揺動軸心（C40）（すなわち、回転軸（43）の軸心）を中心として揺動可能に太陽パネル（30）を支持している。
〈アクチュエータユニット〉
アクチュエータユニット（50）は、アクチュエータ（51）と、主動プーリ（52）と、第１および第２の連結ワイヤ（53a,53b）とを備えている。なお、以下の説明では、第１および第２の連結ワイヤ（53a,53b）の総称を「連結ワイヤ（53）」と表記する。
アクチュエータユニット（50）は、アクチュエータ（51）と、主動プーリ（52）と、第１および第２の連結ワイヤ（53a,53b）とを備えている。なお、以下の説明では、第１および第２の連結ワイヤ（53a,53b）の総称を「連結ワイヤ（53）」と表記する。
《アクチュエータ》
アクチュエータ（51）は、軸心（C50）を中心として揺動可能に構成された回転式のアクチュエータである。この例では、アクチュエータ（51）は、回転式の空気圧アクチュエータによって構成されている。具体的には、アクチュエータ（51）は、空気系（61）からの空気圧により軸心（C50）を中心とする揺動運動を行うアクチュエータ本体（51a）と、アクチュエータ本体（51a）の揺動運動を伝達する動力伝達軸（51b）（駆動軸）とを有している。アクチュエータ（51）の構造については、後で詳しく説明する。また、この例では、アクチュエータ（51）は、その軸心（C50）が太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）と平行となるように支柱（42）に固定されている。
アクチュエータ（51）は、軸心（C50）を中心として揺動可能に構成された回転式のアクチュエータである。この例では、アクチュエータ（51）は、回転式の空気圧アクチュエータによって構成されている。具体的には、アクチュエータ（51）は、空気系（61）からの空気圧により軸心（C50）を中心とする揺動運動を行うアクチュエータ本体（51a）と、アクチュエータ本体（51a）の揺動運動を伝達する動力伝達軸（51b）（駆動軸）とを有している。アクチュエータ（51）の構造については、後で詳しく説明する。また、この例では、アクチュエータ（51）は、その軸心（C50）が太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）と平行となるように支柱（42）に固定されている。
《主動プーリ》
主動プーリ（52）は、円板状に形成され、アクチュエータ（51）の軸心（C50）と同軸状となるようにアクチュエータ（51）の動力伝達軸（51b）に固定される。このような構成により、主動プーリ（52）は、アクチュエータ（51）の軸心（C50）を中心としてアクチュエータ（51）の揺動と連動して揺動可能な第１の揺動部材（21）を構成している。
主動プーリ（52）は、円板状に形成され、アクチュエータ（51）の軸心（C50）と同軸状となるようにアクチュエータ（51）の動力伝達軸（51b）に固定される。このような構成により、主動プーリ（52）は、アクチュエータ（51）の軸心（C50）を中心としてアクチュエータ（51）の揺動と連動して揺動可能な第１の揺動部材（21）を構成している。
《連結ワイヤ》
連結ワイヤ（53）は、その一端が主動プーリ（52）の外周部に固定され、その他端が太陽パネル（30）の桟部材（32）に固定される。詳しく説明すると、連結ワイヤ（53a）は、主動プーリ（52）と連結ワイヤ（53）との間のモーメントアーム（第１のモーメントアーム（L1））が桟部材（32）と連結ワイヤ（53）との間のモーメントアーム（第２のモーメントアーム（L2））よりも長くなるように、主動プーリ（52）と桟部材（32）とを連結している。なお、第１のモーメントアーム（L1）は、主動プーリ（52）の揺動軸心（C21）から主動プーリ（52）の第１の連結ワイヤ（53a）との連結位置（P11）（または、主動プーリ（52）と第２の連結ワイヤ（53b）との連結位置（P12））までの距離に相当する。第２のモーメントアーム（L2）は、桟部材（32）の揺動軸心（C22）から桟部材（32）と第１の連結ワイヤ（53a）との連結位置（P21）（または、桟部材（32）と第２の連結ワイヤ（53b）との連結位置（P22））までの距離に相当する。このような構成により、連結ワイヤ（53）は、第１の揺動部材（21）の揺動と連動して第２の揺動部材（22）が揺動するように第１および第２の揺動部材（21,22）を連結する動力伝達部材（23）を構成している。
連結ワイヤ（53）は、その一端が主動プーリ（52）の外周部に固定され、その他端が太陽パネル（30）の桟部材（32）に固定される。詳しく説明すると、連結ワイヤ（53a）は、主動プーリ（52）と連結ワイヤ（53）との間のモーメントアーム（第１のモーメントアーム（L1））が桟部材（32）と連結ワイヤ（53）との間のモーメントアーム（第２のモーメントアーム（L2））よりも長くなるように、主動プーリ（52）と桟部材（32）とを連結している。なお、第１のモーメントアーム（L1）は、主動プーリ（52）の揺動軸心（C21）から主動プーリ（52）の第１の連結ワイヤ（53a）との連結位置（P11）（または、主動プーリ（52）と第２の連結ワイヤ（53b）との連結位置（P12））までの距離に相当する。第２のモーメントアーム（L2）は、桟部材（32）の揺動軸心（C22）から桟部材（32）と第１の連結ワイヤ（53a）との連結位置（P21）（または、桟部材（32）と第２の連結ワイヤ（53b）との連結位置（P22））までの距離に相当する。このような構成により、連結ワイヤ（53）は、第１の揺動部材（21）の揺動と連動して第２の揺動部材（22）が揺動するように第１および第２の揺動部材（21,22）を連結する動力伝達部材（23）を構成している。
なお、太陽パネル（30）の桟部材（32）と第１の連結ワイヤ（53a）との連結位置（P21）および桟部材（32）と第２の連結ワイヤ（53b）との連結位置（P22）は、太陽パネル（30）の傾き（左右方向の傾き）が初期状態（この例では、ゼロ）である場合において、桟部材（32）の揺動軸心（C22）よりも上方となっている。すなわち、第２の揺動部材（22）と動力伝達部材（23）との連結位置は、第２の揺動部材（22）の揺動軸心（C22）よりも上方となっている。一方、主動プーリ（52）と第１の連結ワイヤ（53a）との連結位置（P11）および主動プーリ（52）と第２の連結ワイヤ（53b）との連結位置（P12）は、太陽パネル（30）の傾きが初期状態である場合において、主動プーリ（52）の揺動軸心（C21）よりも下方となっている。すなわち、第１の揺動部材（21）と動力伝達部材（23）との連結位置は、第１の揺動部材（21）の揺動軸心（C21）よりも下方となっている。
〈空気系〉
空気系（61）は、空気圧縮機（601）と、空気タンク（602）と、三方向切換弁（603）と、第１および第２のリリーフ弁（604a,604b）とを備え、アクチュエータ（51）を制御するように構成されている。また、この空気系（61）は、制御マイコン（60）によって制御される。空気圧縮機（601）は、所定圧力の圧力空気を吐出するように構成されている。空気タンク（602）は、空気圧縮機（601）から吐出された圧力空気を貯留し、圧力空気を三方向切換弁（603）に供給している。三方向切換弁（603）は、制御マイコン（60）による制御に応答してアクチュエータ（51）と空気タンク（602）および大気との間の空気通路を切換可能に構成されている。具体的には、三方向切換弁（603）は、アクチュエータ（51）の第１の空気ポート（501a）が空気タンク（602）と連通しアクチュエータ（51）の第２の空気ポート（501b）が大気と連通する第１の経路と、第１の空気ポート（501a）が大気と連通し第２の空気ポート（501b）が空気タンク（602）と連通する第２の経路と、第１および第２の空気ポート（501a,501b）の両方が閉塞される第３の経路とを切り換える。第１のリリーフ弁（604a）は、三方向切換弁（603）と第１の空気ポート（501a）と間の空気通路において空気圧力が所定値を超えないようにするために設けられ、第２のリリーフ弁（604b）は、三方向切換弁（603）と第２の空気ポート（501b）と間の空気通路において空気圧力が所定値を超えないようにするために設けられている。
空気系（61）は、空気圧縮機（601）と、空気タンク（602）と、三方向切換弁（603）と、第１および第２のリリーフ弁（604a,604b）とを備え、アクチュエータ（51）を制御するように構成されている。また、この空気系（61）は、制御マイコン（60）によって制御される。空気圧縮機（601）は、所定圧力の圧力空気を吐出するように構成されている。空気タンク（602）は、空気圧縮機（601）から吐出された圧力空気を貯留し、圧力空気を三方向切換弁（603）に供給している。三方向切換弁（603）は、制御マイコン（60）による制御に応答してアクチュエータ（51）と空気タンク（602）および大気との間の空気通路を切換可能に構成されている。具体的には、三方向切換弁（603）は、アクチュエータ（51）の第１の空気ポート（501a）が空気タンク（602）と連通しアクチュエータ（51）の第２の空気ポート（501b）が大気と連通する第１の経路と、第１の空気ポート（501a）が大気と連通し第２の空気ポート（501b）が空気タンク（602）と連通する第２の経路と、第１および第２の空気ポート（501a,501b）の両方が閉塞される第３の経路とを切り換える。第１のリリーフ弁（604a）は、三方向切換弁（603）と第１の空気ポート（501a）と間の空気通路において空気圧力が所定値を超えないようにするために設けられ、第２のリリーフ弁（604b）は、三方向切換弁（603）と第２の空気ポート（501b）と間の空気通路において空気圧力が所定値を超えないようにするために設けられている。
〔アクチュエータの構造〕
次に、図３ａ，図３ｂを参照して、アクチュエータ（51）の構造について説明する。なお、図３ａ，図３ｂでは、空気タンク（602）から圧力空気が供給されている部分（空間）にハッチングを付している。
次に、図３ａ，図３ｂを参照して、アクチュエータ（51）の構造について説明する。なお、図３ａ，図３ｂでは、空気タンク（602）から圧力空気が供給されている部分（空間）にハッチングを付している。
アクチュエータ本体（51a）は、扁平な直方体状の箱形に形成されたケーシング（500）を有している。ケーシング（500）には、第１および第２の空気ポート（501a,501b）が形成されている。また、ケーシング（500）内には、第１および第２の可動仕切板（502a,502b）が収容されている。第１および第２の可動仕切板（502a,502b）は、矩形板状に形成され、ケーシング（500）の内部空間が長手方向（左右方向）に３つの空間に区画されるように、ケーシング（500）の長手方向の内端面（長手方向において互いに対向する２つの内端面）と平行な姿勢でケーシング（500）の長手方向に所定の間隔をおいて配置されている。これにより、第１および第２の可動仕切板（502a,502b）との間に、中央空気室（600）が形成され、ケーシング（500）の一方の内端面と第１の可動仕切板（502a）との間に、第１の側方空気室（601a）が形成され、ケーシング（500）の他方の内端面と第２の可動仕切板（502b）との間に、第２の側方空気室（601b）が形成されている。また、第１および第２の可動仕切板（502a,502b）は、ケーシング（500）内を長手方向に摺動可能に構成されている。そして、第１の空気ポート（501a）は、中央空気室（600）と連通し、第２の空気ポート（501b）は、第１および第２の空気通路（602a,602b）を経由して第１および第２の側方空気室（601a,601b）と連通している。
また、中央空気室（600）には、第１および第２の可動支持板（503a,503b）と第１および第２のピン（504a,504b）と駆動板（505）とが設けられている。第１および第２の可動支持板（503a）は、細長の矩形板状に形成され、ケーシング（500）の幅方向（上下方向）において互いに対向するように配置されている。また、第１および第２の可動支持板（503a,503b）の一端部（基端部）は、第１および第２の可動仕切板（502a,502b）にそれぞれ固定されている。第１および第２のピン（504a,504b）は、第１および第２の可動支持板（503a,503b）の他端部（先端部）にそれぞれ立設されている。駆動板（505）は、細長の矩形板状に形成され、中央空気室（600）の中央部に配置されている。また、駆動板（505）の一端部には、第１のピン（504a）と係合可能な凹状の第１の係合部（505a）が形成され、駆動板（505）の他端部には、第２のピン（504b）と係合可能な凹状の第２の係合部（505b）が形成されている。なお、動力伝達軸（51b）は、その軸心が駆動板（505）に対して垂直となるように（すなわち、ケーシング（500）の長手方向および幅方向と直交するように）ケーシング（500）を貫通して駆動板（505）の中央部に固定されている。
図３ａのように、第１の空気ポート（501a）が空気タンク（602）と連通し第２の空気ポート（501b）が大気と連通すると、空気タンク（602）から第１の空気ポート（501a）を経由して第１および第２の側方空気室（601a,601b）に圧力空気が供給され、中央空気室（600）から第２の空気ポート（501b）を経由して大気に圧力空気が排出される。これにより、第１および第２の可動仕切板（502a,502b）は、互いに近づく方向に移動する。このとき、第１の可動支持板（503a）が右方へ向けて移動するとともに第２の可動支持板（503b）が左方へ向けて移動する。そして、第１の可動支持板（503a）の先端部に設けられた第１のピン（504a）と駆動板（505）の第１の係合部（505a）との係合により、駆動板（505）の一端部が右方に押されるとともに、第２の可動支持板（503b）の先端部に設けられた第２のピン（504b）と駆動板（505）の第２の係合部（505b）との係合により、駆動板（505）の他端部が左方に押される。これにより、駆動板（505）および動力伝達軸（51b）が反時計回りに回転（揺動）する。
図３ｂのように、第１の空気ポート（501a）が大気と連通し第２の空気ポート（501b）が空気タンク（602）と連通すると、空気タンク（602）から第２の空気ポート（501b）を経由して中央空気室（600）に圧力空気が供給され、第１および第２の側方空気室（601a,601b）から第１の空気ポート（501a）を経由して大気に圧力空気が排出される。これにより、第１および第２の可動仕切板（502a,502b）は、互いに遠ざかる方向に移動する。このとき、第１の可動支持板（503a）が左方へ向けて移動するとともに第２の可動支持板（503b）が右方へ向けて移動する。そして、第１の可動支持板（503a）の先端部に設けられた第１のピン（504a）と駆動板（505）の第１の係合部（505a）との係合により、駆動板（505）の一端部が左方に押されるとともに、第２の可動支持板（503b）の先端部に設けられた第２のピン（504b）と駆動板（505）の第２の係合部（505b）との係合により、駆動板（505）の他端部が右方に押される。これにより、駆動板（505）および動力伝達軸（51b）が時計回りに回転（揺動）する。
〔運転動作〕
次に、図１，図４を参照して、アクチュエータ（51）によって太陽パネル（30）を揺動させて太陽パネル（30）の傾きを調整する動作について説明する。
次に、図１，図４を参照して、アクチュエータ（51）によって太陽パネル（30）を揺動させて太陽パネル（30）の傾きを調整する動作について説明する。
まず、制御マイコン（60）は、日射センサ（図示を省略）によって検出された太陽の方位に基づいて、空気系（61）の三方向切換弁（603）を制御してアクチュエータ（51）を回転（揺動）させる。このアクチュエータ（51）の回転（揺動）に連動して主動プーリ（52）が揺動し、主動プーリ（52）の揺動に伴う力が主動プーリ（52）と連結ワイヤ（53）との連結位置（連結位置（P11）または連結位置（P12））に作用する。これにより、連結ワイヤ（53）が下方に引き下げられ、連結ワイヤ（53）の引き下げに伴う力が太陽パネル（30）の桟部材（32）と連結ワイヤ（53）との連結位置（連結位置（P21）または連結位置（P22））に作用する。その結果、桟部材（32）が揺動して太陽パネル（30）が揺動する。
例えば、図４のように、太陽パネル（30）を右方に傾ける場合、アクチュエータ（51）は、時計回りに回転（揺動）する。これにより、主動プーリ（52）も時計回りに回転（揺動）し、その揺動に伴う力が主動プーリ（52）と第２の連結ワイヤ（53b）との連結位置（P12）に作用し、第２の連結ワイヤ（53b）が下方に引き下げられる。そして、この第２の連結ワイヤ（53b）の引き下げに伴う力が桟部材（32）と第２の連結ワイヤ（53b）との連結位置（P22）に作用し、桟部材（32）が時計回りに回転（揺動）して太陽パネル（30）が右方に傾く。
逆に、太陽パネル（30）を左方に傾ける場合、アクチュエータ（51）は、反時計回りに回転（揺動）する。これにより、主動プーリ（52）も反時計回りに回転（揺動）し、その揺動に伴う力が主動プーリ（52）と第１の連結ワイヤ（53a）との連結位置（P11）に作用し、第１の連結ワイヤ（53a）が下方に引き下げられる。そして、この第１の連結ワイヤ（53a）の引き下げに伴う力が桟部材（32）と第１の連結ワイヤ（53a）との連結位置（P21）に作用し、桟部材（32）が反時計回りに回転（揺動）して太陽パネル（30）が左方に傾く。このようにして、太陽パネル（30）の傾きが調節される。
〔実施形態１による効果〕
以上のように、回転式のアクチュエータ（51）は、往復運動式のアクチュエータとは異なり直線的な往復運動を伴わないので、往復運動式のアクチュエータの代わりに回転式のアクチュエータ（51）を設けることにより、直線的な往復運動の可動範囲を考慮することなく支持機構（40）の高さ（具体的には、支持機構（40）の下端から太陽パネル（30）までの高さ）を設計することができる。これにより、支持機構（40）の高さ制約を緩和することができる。例えば、支持機構（40）の高さが高くなるほど太陽パネル（30）に加えられる風圧が高くなるが、この実施形態では、支持機構（40）の高さ制約が緩和されているので、支持機構（40）の高さを低くして太陽パネル（30）に加えられる風圧を低下させることが可能である。
以上のように、回転式のアクチュエータ（51）は、往復運動式のアクチュエータとは異なり直線的な往復運動を伴わないので、往復運動式のアクチュエータの代わりに回転式のアクチュエータ（51）を設けることにより、直線的な往復運動の可動範囲を考慮することなく支持機構（40）の高さ（具体的には、支持機構（40）の下端から太陽パネル（30）までの高さ）を設計することができる。これにより、支持機構（40）の高さ制約を緩和することができる。例えば、支持機構（40）の高さが高くなるほど太陽パネル（30）に加えられる風圧が高くなるが、この実施形態では、支持機構（40）の高さ制約が緩和されているので、支持機構（40）の高さを低くして太陽パネル（30）に加えられる風圧を低下させることが可能である。
また、主動プーリ（52）と連結ワイヤ（53）との間の第１のモーメントアーム（L1）を桟部材（32）と連結ワイヤ（53）との間の第２のモーメントアーム（L2）よりも長くすることにより、桟部材（32）の揺動可能角度（θ2）を主動プーリ（52）の揺動可能角度（θ1）よりも大きくすることができる。これにより、回転式のアクチュエータ（51）に対する揺動可能角度の制約を緩和することができるので、回転式のアクチュエータ（51）の選択自由度を向上させることができる。例えば、電動モータよりも揺動可能角度が小さい空気圧アクチュエータ（図３参照）を回転式のアクチュエータ（51）として利用することができる。
また、太陽パネル（30）の桟部材（32）と連結ワイヤ（53）との連結位置（P21,P22）を太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）よりも上方にすることにより、桟部材（32）と連結ワイヤ（53）との連結位置（P21,P22）に作用する力の方向を桟部材（32）を揺動させる方向に確実に向けることができる。これにより、太陽パネル（30）の揺動不良を抑制することができる。
また、太陽パネル（30）の桟部材（32）を第２の揺動部材（22）として利用することにより、太陽光パネルユニット（20）の部品点数を削減することができる。
（実施形態１の変形例１）
なお、図５のように、アクチュエータユニット（50）は、図２に示した構成に加えて、従動プーリ（54）を備えていても良い。なお、この例では、主動プーリ（52）は、第１の揺動部材（21）を構成し、連結ワイヤ（53）は、動力伝達部材（23）を構成している。
なお、図５のように、アクチュエータユニット（50）は、図２に示した構成に加えて、従動プーリ（54）を備えていても良い。なお、この例では、主動プーリ（52）は、第１の揺動部材（21）を構成し、連結ワイヤ（53）は、動力伝達部材（23）を構成している。
〔従動プーリ〕
従動プーリ（54）は、円板状に形成され、支持機構（40）の回転軸（43）の軸心（すなわち、太陽パネル（30）の揺動軸心（C40））と同軸状となるように、支持機構（40）の回転軸（43）に固定されている。この例では、連結ワイヤ（53）は、その一端が主動プーリ（52）の外周部に固定され、その他端が従動プーリ（54）の外周部に固定される。このような構成により、この例では、従動プーリ（54）は、第２の揺動部材（22）を構成している。
従動プーリ（54）は、円板状に形成され、支持機構（40）の回転軸（43）の軸心（すなわち、太陽パネル（30）の揺動軸心（C40））と同軸状となるように、支持機構（40）の回転軸（43）に固定されている。この例では、連結ワイヤ（53）は、その一端が主動プーリ（52）の外周部に固定され、その他端が従動プーリ（54）の外周部に固定される。このような構成により、この例では、従動プーリ（54）は、第２の揺動部材（22）を構成している。
また、従動プーリ（54）の半径は、主動プーリ（52）の半径よりも小さくなっている。すなわち、主動プーリ（52）と連結ワイヤ（53）との間のモーメントアーム（第１のモーメントアーム（L1））は、従動プーリ（54）と連結ワイヤ（53）との間のモーメントアーム（第２のモーメントアーム（L2））よりも長くなっている。この例では、第２のモーメントアーム（L2）は、従動プーリ（54）の揺動軸心（C22）から従動プーリ（54）と第１の連結ワイヤ（53a）との連結位置（P21）（または、従動プーリ（54）と第２の連結ワイヤ（53b）との連結位置（P22））までの距離に相当する。
さらに、この例では、従動プーリ（54）と第１の連結ワイヤ（53a）との連結位置（P21）および従動プーリ（54）と第２の連結ワイヤ（53b）との連結位置（P22）は、太陽パネル（30）の傾き（左右方向の傾き）が初期状態（この例では、ゼロ）である場合において、従動プーリ（54）の揺動軸心（C22）よりも上方となっている。
〔実施形態１の変形例１による効果〕
以上のように構成した場合も、往復運動式のアクチュエータの代わりに、回転式のアクチュエータ（51）を設けることにより、支持機構（40）の高さ制約を緩和することができる。また、主動プーリ（52）と連結ワイヤ（53）との間のモーメントアーム（第１のモーメントアーム（L1））を従動プーリ（54）と連結ワイヤ（53）との間のモーメントアーム（第２のモーメントアーム（L2））よりも長くすることにより、回転式のアクチュエータ（51）の選択自由度を向上させることができる。さらに、従動プーリ（54）と連結ワイヤ（53）との連結位置（P21,P22）を従動プーリ（54）の揺動軸心（C22）よりも上方にすることにより、太陽パネル（30）の揺動不良を抑制することができる。
以上のように構成した場合も、往復運動式のアクチュエータの代わりに、回転式のアクチュエータ（51）を設けることにより、支持機構（40）の高さ制約を緩和することができる。また、主動プーリ（52）と連結ワイヤ（53）との間のモーメントアーム（第１のモーメントアーム（L1））を従動プーリ（54）と連結ワイヤ（53）との間のモーメントアーム（第２のモーメントアーム（L2））よりも長くすることにより、回転式のアクチュエータ（51）の選択自由度を向上させることができる。さらに、従動プーリ（54）と連結ワイヤ（53）との連結位置（P21,P22）を従動プーリ（54）の揺動軸心（C22）よりも上方にすることにより、太陽パネル（30）の揺動不良を抑制することができる。
また、主動プーリ（52）の半径により第１のモーメントアーム（L1）を規定することができ、従動プーリ（54）の半径により第２のモーメントアーム（L2）を規定することができるので、モーメントアームの設定を容易にすることができる。
（実施形態１の変形例２）
また、図６のように、アクチュエータユニット（50）は、アクチュエータ（51）と主動アーム（55）と従動アーム（56）とを備えていても良い。なお、この例では、太陽パネル（30）の桟部材（32）は、第２の揺動部材（22）を構成している。
また、図６のように、アクチュエータユニット（50）は、アクチュエータ（51）と主動アーム（55）と従動アーム（56）とを備えていても良い。なお、この例では、太陽パネル（30）の桟部材（32）は、第２の揺動部材（22）を構成している。
〔主動アーム〕
主動アーム（55）は、細長の矩形板状に形成され、その一端部がアクチュエータ（51）の動力伝達軸（51b）に連結される。このような構成により、この例では、主動アーム（55）は、第１の揺動部材（21）を構成している。
主動アーム（55）は、細長の矩形板状に形成され、その一端部がアクチュエータ（51）の動力伝達軸（51b）に連結される。このような構成により、この例では、主動アーム（55）は、第１の揺動部材（21）を構成している。
〔従動アーム〕
従動アーム（56）は、その一端部が連結ピンによって主動アーム（55）の他端部に揺動可能に連結され、その他端部が連結ピンによって太陽パネル（30）の桟部材（32）に揺動可能に連結されている。このような構成により、この例では、従動アーム（56）は、動力伝達部材（23）を構成している。
従動アーム（56）は、その一端部が連結ピンによって主動アーム（55）の他端部に揺動可能に連結され、その他端部が連結ピンによって太陽パネル（30）の桟部材（32）に揺動可能に連結されている。このような構成により、この例では、従動アーム（56）は、動力伝達部材（23）を構成している。
また、この例では、主動アーム（55）と従動アーム（56）との間のモーメントアーム（第１のモーメントアーム（L1））は、太陽パネル（30）の桟部材（32）と従動アーム（56）との間のモーメントアーム（第２のモーメントアーム（L2））よりも長くなっている。なお、この例では、第１のモーメントアーム（L1）は、主動アーム（55）の揺動軸心（C21）から主動アーム（55）と従動アーム（56）との連結位置（P11）までの距離に相当し、第２のモーメントアーム（L2）は、太陽パネル（30）の桟部材（32）の揺動軸心（C22）から桟部材（32）と従動アーム（56）との連結位置（P21）までの距離に相当する。
さらに、この例では、桟部材（32）と従動アーム（56）との連結位置（P21）は、太陽パネル（30）の傾き（左右方向の傾き）が初期状態（この例では、ゼロ）である場合において、桟部材（32）の揺動軸心（C22）よりも上方となっている。
〔運転動作〕
例えば、図７のように、太陽パネル（30）を右方に傾ける場合、アクチュエータ（51）は、時計回りに回転（揺動）する。これにより、主動アーム（55）も時計回りに回転（揺動）し、その揺動に伴う力が主動アーム（55）と従動アーム（56）との連結位置（P11）に作用し、従動アーム（56）が下方に引き下げられる。そして、この従動アーム（56）の引き下げに伴う力が桟部材（32）と従動アーム（56）との連結位置（P21）に作用し、桟部材（32）が時計回りに回転（揺動）して太陽パネル（30）が右方に傾く。
例えば、図７のように、太陽パネル（30）を右方に傾ける場合、アクチュエータ（51）は、時計回りに回転（揺動）する。これにより、主動アーム（55）も時計回りに回転（揺動）し、その揺動に伴う力が主動アーム（55）と従動アーム（56）との連結位置（P11）に作用し、従動アーム（56）が下方に引き下げられる。そして、この従動アーム（56）の引き下げに伴う力が桟部材（32）と従動アーム（56）との連結位置（P21）に作用し、桟部材（32）が時計回りに回転（揺動）して太陽パネル（30）が右方に傾く。
逆に、太陽パネル（30）を左方に傾ける場合、アクチュエータ（51）は、反時計回りに回転（揺動）する。これにより、主動アーム（55）も反時計回りに回転（揺動）し、その揺動に伴う力が主動アーム（55）と従動アーム（56）との連結位置（P11）に作用し、従動アーム（56）が上方に押し上げられる。そして、この従動アーム（56）の押し上げに伴う力が桟部材（32）と従動アーム（56）との連結位置（P21）に作用し、桟部材（32）が反時計回りに回転（揺動）して太陽パネル（30）が左方に傾く。このようにして、太陽パネル（30）の傾きが調節される。
〔実施形態１の変形例２による効果〕
以上のように構成した場合も、往復運動式のアクチュエータの代わりに、回転式のアクチュエータ（51）を設けることにより、支持機構（40）の高さ制約を緩和することができる。また、主動アーム（55）と従動アーム（56）との間のモーメントアーム（第１のモーメントアーム（L1））を桟部材（32）と従動アーム（56）との間のモーメントアーム（第２のモーメントアーム（L2））よりも長くすることにより、回転式のアクチュエータ（51）の選択自由度を向上させることができる。さらに、桟部材（32）と従動アーム（56）との連結位置（P21）を桟部材（32）の揺動軸心（C22）よりも上方にすることにより、太陽パネル（30）の揺動不良を抑制することができる。
以上のように構成した場合も、往復運動式のアクチュエータの代わりに、回転式のアクチュエータ（51）を設けることにより、支持機構（40）の高さ制約を緩和することができる。また、主動アーム（55）と従動アーム（56）との間のモーメントアーム（第１のモーメントアーム（L1））を桟部材（32）と従動アーム（56）との間のモーメントアーム（第２のモーメントアーム（L2））よりも長くすることにより、回転式のアクチュエータ（51）の選択自由度を向上させることができる。さらに、桟部材（32）と従動アーム（56）との連結位置（P21）を桟部材（32）の揺動軸心（C22）よりも上方にすることにより、太陽パネル（30）の揺動不良を抑制することができる。
また、太陽パネル（30）の桟部材（32）を第２の揺動部材（22）として利用することにより、太陽光パネルユニット（20）の部品点数を削減することができる。
（実施形態２）
図８，図９は、実施形態２による太陽光パネルユニット（20）の構成例を示している。この太陽光パネルユニット（20）では、支持機構（40）は、設置部に固定される架台（44）と、複数（この例では、２つ）のピン部材（47）とによって構成されている。また、太陽パネル（30）のパネル本体（31）の背面には、複数（この例では、２つ）の桟部材（32）が設けられ、各桟部材（32）には、連結部材（33）が設けられている。アクチュエータユニット（50）は、アクチュエータ（51）と、主動プーリ（52）と、第１および第２の連結ワイヤ（53a,53b）とを備えている。なお、図９では、アクチュエータユニット（50）（アクチュエータ（51），主動プーリ（52），第１および第２の連結ワイヤ（53a,53b））の図示を省略している。
図８，図９は、実施形態２による太陽光パネルユニット（20）の構成例を示している。この太陽光パネルユニット（20）では、支持機構（40）は、設置部に固定される架台（44）と、複数（この例では、２つ）のピン部材（47）とによって構成されている。また、太陽パネル（30）のパネル本体（31）の背面には、複数（この例では、２つ）の桟部材（32）が設けられ、各桟部材（32）には、連結部材（33）が設けられている。アクチュエータユニット（50）は、アクチュエータ（51）と、主動プーリ（52）と、第１および第２の連結ワイヤ（53a,53b）とを備えている。なお、図９では、アクチュエータユニット（50）（アクチュエータ（51），主動プーリ（52），第１および第２の連結ワイヤ（53a,53b））の図示を省略している。
〔架台〕
架台（44）は、設置部に固定された支柱部材（45）と、この支柱部材（45）の上端部に設けられた支持部材（46）とから構成されている。支持部材（46）の上端部には、２つのピン部材（47）（受け部材）が取り付けられている。
架台（44）は、設置部に固定された支柱部材（45）と、この支柱部材（45）の上端部に設けられた支持部材（46）とから構成されている。支持部材（46）の上端部には、２つのピン部材（47）（受け部材）が取り付けられている。
〈支柱部材〉
支柱部材（45）は、上下方向に延びる角柱状の部材である。この例では、支柱部材（45）は、その下端部を地面に差し込むことによって地面に固定される。支柱部材（45）の上端部における前後方向の両側面には、上下方向に延びる中空角筒状の筒状部（45a）が、上方に開口するように固定されている。筒状部（45a）は、支持部材（46）に形成された脚部（46a）の下端が嵌合する。つまり、筒状部（45a）は、脚部（46a）が挿入可能な空間を有する挿入部を構成している。
支柱部材（45）は、上下方向に延びる角柱状の部材である。この例では、支柱部材（45）は、その下端部を地面に差し込むことによって地面に固定される。支柱部材（45）の上端部における前後方向の両側面には、上下方向に延びる中空角筒状の筒状部（45a）が、上方に開口するように固定されている。筒状部（45a）は、支持部材（46）に形成された脚部（46a）の下端が嵌合する。つまり、筒状部（45a）は、脚部（46a）が挿入可能な空間を有する挿入部を構成している。
〈支持部材〉
支持部材（46）は、一対の脚部（46a）と一つの板状部（46b）とから構成されている。一対の脚部（46a）の下端部は、下方（即ち、支柱部材（45））に向かって突出している。脚部（46a）の下端部は、筒状部（45a）の内部に嵌合することで、支柱部材（45）に支持される。一対の脚部（46a）は、各々の下端部が筒状部（45a）に差し込まれた状態で、互いに前後方向に離間しながら上方に延びている。板状部（46b）は、これらの脚部（46a）の上端部に固定される。板状部（46b）は、その後端が前端よりも上方に位置するように斜めに傾斜している。板状部（46b）は、その縦断面が略Ｕ字状（略コの字状）となるように折り曲げられた部材であり、各脚部（46a）の上端部を覆うように下方に開口している。
支持部材（46）は、一対の脚部（46a）と一つの板状部（46b）とから構成されている。一対の脚部（46a）の下端部は、下方（即ち、支柱部材（45））に向かって突出している。脚部（46a）の下端部は、筒状部（45a）の内部に嵌合することで、支柱部材（45）に支持される。一対の脚部（46a）は、各々の下端部が筒状部（45a）に差し込まれた状態で、互いに前後方向に離間しながら上方に延びている。板状部（46b）は、これらの脚部（46a）の上端部に固定される。板状部（46b）は、その後端が前端よりも上方に位置するように斜めに傾斜している。板状部（46b）は、その縦断面が略Ｕ字状（略コの字状）となるように折り曲げられた部材であり、各脚部（46a）の上端部を覆うように下方に開口している。
支持部材（46）は、一対の脚部（46a）の下端部を筒状部（45a）に差し込むことにより支柱部材（45）に取り付けられている。よって、支持部材（46）を持ち上げて各脚部（46a）を筒状部（45a）から抜き取ることにより、支持部材（46）を支柱部材（45）から取り外すことができる。このように、支持部材（46）は、支柱部材（45）に対して着脱可能となっている。
〈ピン部材〉
架台（44）の上端部（すなわち、支持部材（46）の板状部（46b）の上面）には、一対のピン部材（47）が設けられている。一対のピン部材（47）は、太陽パネル（30）に連結され、太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）を構成する。一対のピン部材（47）は、揺動軸心（C40）の軸線方向に所定の間隔をおいて配列される。一対のピン部材（47）のうち下部側のピン部材（47）は、パネル本体（31）の前側面（31b）寄りに設けられ、上部側のピン部材（44b）は、太陽パネル（30）の後側面（31c）寄りに設けられている。下部側のピン部材（47）は、板状部（46b）の上面における前端部に設けられ、上部側のピン部材（47）は、板状部（46b）の上面における後端部に設けられている。
架台（44）の上端部（すなわち、支持部材（46）の板状部（46b）の上面）には、一対のピン部材（47）が設けられている。一対のピン部材（47）は、太陽パネル（30）に連結され、太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）を構成する。一対のピン部材（47）は、揺動軸心（C40）の軸線方向に所定の間隔をおいて配列される。一対のピン部材（47）のうち下部側のピン部材（47）は、パネル本体（31）の前側面（31b）寄りに設けられ、上部側のピン部材（44b）は、太陽パネル（30）の後側面（31c）寄りに設けられている。下部側のピン部材（47）は、板状部（46b）の上面における前端部に設けられ、上部側のピン部材（47）は、板状部（46b）の上面における後端部に設けられている。
ピン部材（47）は、Ｌ字状に折り曲げられた棒状の部材で構成されている。具体的に、ピン部材（47）は、連結部（47a）と挿入軸部（47b）と鍔部（47c）とによって構成されている。連結部（47a）は、細長い円柱状の部材であり、板状部（46b）の上面から該板状部（46b）の上面と垂直に上方に延びている。挿入軸部（47b）は、細長い円柱状の部材であり、この連結部（47a）の先端に連続して板状部（46b）と平行に後方に延びている。鍔部（47c）は、挿入軸部（47b）の先端部近傍において径方向外方へ突出する環状に形成されている。鍔部（47c）は、後述する連結部材（33）と接触することで、この連結部材（33）が下方へ移動するのを規制する当接部（ストッパ）を構成している。挿入軸部（47b）は、パネル本体（31）の前側面（31b）側から後側面（31c）側に向かう方向に延びている。つまり、挿入軸部（47b）は、水平面に対して斜めに傾斜した軸心を有する。挿入軸部（47b）は、太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）を構成している。
〔桟部材〕
図８，図９に示すように、パネル本体（31）の背面には、２つの桟部材（32）が設けられている。パネル本体（31）では、揺動軸心（C40）の軸方向に直交する一方の側面（前側面（31b））が設置部に最も近い下端部となり、この前側面（31b）に対向する他方の側面（後側面（31c））が設置部から最も遠い上端部となるように傾斜して設けられている。２つの桟部材（32）は、パネル本体（31）の背面に取り付けられている。これらの桟部材（32）は、揺動軸心（C40）の軸方向に所定の間隔を介して配列される。２つの桟部材（32）のうち一方の桟部材（32）は、パネル本体（31）の背面における前端と、パネル本体（31）の前後方向の中間部の間に設けられている。２つの桟部材（32）のうち他方の桟部材（32）は、パネル本体（31）の背面における後端と、パネル本体（31）の前後方向の中間部の間に設けられている。
図８，図９に示すように、パネル本体（31）の背面には、２つの桟部材（32）が設けられている。パネル本体（31）では、揺動軸心（C40）の軸方向に直交する一方の側面（前側面（31b））が設置部に最も近い下端部となり、この前側面（31b）に対向する他方の側面（後側面（31c））が設置部から最も遠い上端部となるように傾斜して設けられている。２つの桟部材（32）は、パネル本体（31）の背面に取り付けられている。これらの桟部材（32）は、揺動軸心（C40）の軸方向に所定の間隔を介して配列される。２つの桟部材（32）のうち一方の桟部材（32）は、パネル本体（31）の背面における前端と、パネル本体（31）の前後方向の中間部の間に設けられている。２つの桟部材（32）のうち他方の桟部材（32）は、パネル本体（31）の背面における後端と、パネル本体（31）の前後方向の中間部の間に設けられている。
〔連結部材〕
各桟部材（32）の左右方向の中間部には、２つの連結部材（33）がそれぞれ固定されている。下部側の連結部材（33）は、下部側のピン部材（47）に対応し、上部側の連結部材（33）は、下部側のピン部材（47）に対応している。連結部材（33）は、上方に開口するコ字状に構成されている。連結部材（33）は、基端部（33a）（固定部）と先端部（33b）（軸受部）とを有している。
各桟部材（32）の左右方向の中間部には、２つの連結部材（33）がそれぞれ固定されている。下部側の連結部材（33）は、下部側のピン部材（47）に対応し、上部側の連結部材（33）は、下部側のピン部材（47）に対応している。連結部材（33）は、上方に開口するコ字状に構成されている。連結部材（33）は、基端部（33a）（固定部）と先端部（33b）（軸受部）とを有している。
各連結部材（33）は、パネル本体（31）における揺動軸心（C40）と直交する側面（即ち、前側面（31b）および後側面（31c））よりもパネル本体（31）の中心寄りに配置される。これにより、各連結部材（33）の間隔が比較的狭くなっている。上述した支持部材（46）の板状部（46b）は、その長手方向の両端がこれらの連結部材（33）に亘るように揺動軸心（C40）の軸線方向に延びている。
基端部（33a）は、桟部材（32）の後面から下面に亘って取り付けられている。この基端部（33a）は、桟部材（32）の後面に沿った縦壁部と、その縦壁部の下端部と連続しパネル本体（31）の後側面（31c）側から前側面（31b）側に向かう方向に延びる横壁部とで構成される。先端部（33b）は、平板状に形成され、基端部（33a）の先端（すなわち、横壁部の前端部）から太陽パネル（30）に向かって上方に折り曲げられている。つまり、先端部（33b）は、桟部材（32）の下面よりもパネル本体（31）側に延びている。先端部（33b）には、ピン部材（47）の挿入軸部（47b）の外径よりも僅かに大きい内径を有する軸孔（35）が形成されている。これらの軸孔（35）は、先端部（33b）に形成された貫通孔に保持されたベアリング（図示省略）の内部に形成されている。つまり、このベアリングは、ピン部材（47）の挿入軸部（47b）を揺動可能に支持する。
〔アクチュエータユニット〕
アクチュエータ（51）は、動力伝達軸（51b）が支持部材（46）の板状部（46b）を貫通して上方に延びるように、支持部材（46）の板状部（46b）の下面に固定されている。主動プーリ（52）は、動力伝達軸（51b）の先端部（板状部（46b）より上方の部分）に連結されている。連結ワイヤ（53）は、その一端が主動プーリ（52）の外周部に固定され、その他端が連結部材（33）を介して桟部材（32）に固定されている。なお、この例では、連結ワイヤ（53）の延伸方向（すなわち、力の伝達方向）を変更するための滑車（71）が設けられている。
アクチュエータ（51）は、動力伝達軸（51b）が支持部材（46）の板状部（46b）を貫通して上方に延びるように、支持部材（46）の板状部（46b）の下面に固定されている。主動プーリ（52）は、動力伝達軸（51b）の先端部（板状部（46b）より上方の部分）に連結されている。連結ワイヤ（53）は、その一端が主動プーリ（52）の外周部に固定され、その他端が連結部材（33）を介して桟部材（32）に固定されている。なお、この例では、連結ワイヤ（53）の延伸方向（すなわち、力の伝達方向）を変更するための滑車（71）が設けられている。
〔太陽パネルの支持状態〕
図８，図９に示すように、太陽パネル（30）は、下部側および上部側のピン部材（47）の挿入軸部（47b）を、下部側および上部側の連結部材（33）の先端部（33b）に形成された軸孔（35）にそれぞれ挿入することにより、支持機構（40）に揺動可能に支持されている。各挿入軸部（47b）は、パネル本体（31）の後側面（31c）に向かって突出している。
図８，図９に示すように、太陽パネル（30）は、下部側および上部側のピン部材（47）の挿入軸部（47b）を、下部側および上部側の連結部材（33）の先端部（33b）に形成された軸孔（35）にそれぞれ挿入することにより、支持機構（40）に揺動可能に支持されている。各挿入軸部（47b）は、パネル本体（31）の後側面（31c）に向かって突出している。
パネル本体（31）が支持機構（40）に支持された状態では、先端部（33b）の前面における軸孔（35）の外縁部が、挿入軸部（47b）の鍔部（47c）（当接部）に当接する。これにより、連結部材（33）、ひいては太陽パネル（30）が下方に移動することが規制され、太陽パネル（30）の位置決めがなされている。軸孔（35）は、桟部材（32）の下面よりもパネル本体（31）に近い位置にある先端部（33b）に形成されている。このため、挿入軸部（47b）により構成される揺動軸心（C40）とパネル本体（31）の下面との間の距離が、桟部材（32）の下面とパネル本体（31）の下面との間の距離よりも小さくなる。
〔実施形態２による効果〕
以上のように構成した場合も、往復運動式のアクチュエータの代わりに、回転式のアクチュエータ（51）を設けることにより、支持機構（40）の高さ制約を緩和することができる。また、主動プーリ（52）と連結ワイヤ（53）との間のモーメントアーム（第１のモーメントアーム（L1））を桟部材（32）と連結ワイヤ（53）との間のモーメントアーム（第２のモーメントアーム（L2））よりも長くすることにより、回転式のアクチュエータ（51）の選択自由度を向上させることができる。さらに、桟部材（32）と連結ワイヤ（53）との連結位置（P21,P22）を桟部材（32）の揺動軸心（C22）よりも上方にすることにより、太陽パネル（30）の揺動不良を抑制することができる。
以上のように構成した場合も、往復運動式のアクチュエータの代わりに、回転式のアクチュエータ（51）を設けることにより、支持機構（40）の高さ制約を緩和することができる。また、主動プーリ（52）と連結ワイヤ（53）との間のモーメントアーム（第１のモーメントアーム（L1））を桟部材（32）と連結ワイヤ（53）との間のモーメントアーム（第２のモーメントアーム（L2））よりも長くすることにより、回転式のアクチュエータ（51）の選択自由度を向上させることができる。さらに、桟部材（32）と連結ワイヤ（53）との連結位置（P21,P22）を桟部材（32）の揺動軸心（C22）よりも上方にすることにより、太陽パネル（30）の揺動不良を抑制することができる。
また、実施形態２による太陽光パネルユニット（20）では、太陽パネル（30）および架台（44）を別体に構成し、連結部材（33）およびピン部材（47）の一方に挿入軸部（47b）を設け、他方に挿入軸部（47b）が挿入される軸孔（35）を形成している。このため、まず、太陽パネル（30）とは別体の架台（44）だけを設置部に設置すれば良いので、これらが一体となる構成と比べて、架台（44）の支柱部材（45）を設置部に容易に設置できる。また、架台（44）には、太陽パネル（30）だけを取り付ければよいため、太陽パネル（30）の取り付け作業も容易である。つまり、大重量の部材を扱うことなく、太陽光パネルユニットの設置作業を行うことができる。したがって、作業負荷を軽減でき、この設置作業を容易且つ短期間で行うことができる。
また、太陽パネル（30）を架台（44）に対して容易に着脱できるので、太陽パネル（30）の不良時等において、この太陽パネル（30）を新しい太陽パネル（30）と簡単に交換でき、メンテナンス性の向上を図ることができる。
また、桟部材（32）に連結部材（33）を固定しているので、パネル本体（31）が揺動する際にパネル本体（31）に作用する応力を軽減でき、パネル本体（31）の破損を回避できる。
また、挿入軸部（47b）に鍔部（47c）を設け、この鍔部（47c）によって連結部材（33）の下方への移動を規制しているので、軸孔（35）に挿入された挿入軸部（47b）の位置が軸方向にずれてしまうことを防止でき、太陽パネル（30）を安定して揺動させることができる。
また、太陽パネル（30）が複数の挿入軸部（47b）および軸孔（35）を介して架台（44）に支持されるので、太陽パネル（30）を一層安定して揺動させることができる。
また、複数の連結部材（33）をパネル本体（31）の中心寄りに配置しているので、各連結部材（33）を支持する板状部（46b）の長さが短くなり、支持部材（46）の小型化を図ることができる。
支柱部材（45）と支持部材（46）をそれぞれ別体としているので、支柱部材（45）を設置部に固定する作業が更に容易となる。
また、実施形態２による太陽光パネルユニット（20）では、下部側および上部側のピン部材（47）によって構成される揺動軸心（C40）が、桟部材（32）の下面よりもパネル本体（31）に近い位置にある。つまり、揺動軸心（C40）と太陽パネル（30）の重心とは互いに比較的近接している。よって、太陽パネル（30）の荷重によって揺動軸心（C40）回りに生じるモーメントが小さくなるので、太陽パネル（30）を揺動させるための動力を低減できる。
（実施形態２の変形例）
なお、図１０のように、アクチュエータ（51）は、動力伝達軸（51b）が下方に延びるように支持部材（46）の板状部（46b）の下面に固定されていても良い。
なお、図１０のように、アクチュエータ（51）は、動力伝達軸（51b）が下方に延びるように支持部材（46）の板状部（46b）の下面に固定されていても良い。
（その他の実施形態）
なお、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施しても良い。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
なお、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施しても良い。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
以上説明したように、この発明は、太陽パネルが揺動可能に支持された太陽光パネルユニットについて有用である。
１０ 太陽光発電システム
２０ 太陽光パネルユニット
２１ 第１の揺動部材
２２ 第２の揺動部材
２３ 動力伝達部材
３０ 太陽パネル
３１ パネル本体
３２ 桟部材
４０ 支持機構
４１ 基台
４２ 支柱
４３ 支持軸
５０ アクチュエータユニット
５１ アクチュエータ
５２ 主動プーリ
５３ ワイヤ
５４ 従動プーリ
５５ 主動アーム
５６ 従動アーム
６０ 制御マイコン
６１ 空気系
２０ 太陽光パネルユニット
２１ 第１の揺動部材
２２ 第２の揺動部材
２３ 動力伝達部材
３０ 太陽パネル
３１ パネル本体
３２ 桟部材
４０ 支持機構
４１ 基台
４２ 支柱
４３ 支持軸
５０ アクチュエータユニット
５１ アクチュエータ
５２ 主動プーリ
５３ ワイヤ
５４ 従動プーリ
５５ 主動アーム
５６ 従動アーム
６０ 制御マイコン
６１ 空気系
Claims (3)
- 太陽パネル（30）と、
上記太陽パネル（30）を揺動可能に支持する支持機構（40）と、
軸心（C50）を中心として揺動可能な回転式のアクチュエータ（51）と、
上記アクチュエータ（51）の軸心（C50）を中心として該アクチュエータ（51）と連動して揺動可能な第１の揺動部材（21）と、
上記太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）を中心として該太陽パネル（30）と連動して揺動可能な第２の揺動部材（22）と、
上記第１の揺動部材（21）の揺動と連動して上記第２の揺動部材（22）が揺動するように該第１および第２の揺動部材（21,22）を連結する動力伝達部材（23）とを備え、
上記第１の揺動部材（21）の揺動軸心（C21）から該第１の揺動部材（21）と上記動力伝達部材（23）との連結位置までの第１のモーメントアーム（L1）は、上記第２の揺動部材（22）の揺動軸心（C22）から該第２の揺動部材（22）と該動力伝達部材（23）との連結位置までの第２のモーメントアーム（L2）よりも長くなっており、
上記第１の揺動部材（21）は、上記アクチュエータ（51）の軸心（C50）と同軸状となるように該アクチュエータ（51）の駆動軸（51b）に連結される主動プーリ（52）によって構成され、
上記第２の揺動部材（22）は、上記太陽パネル（30）のパネル本体（31）の背面に固定される桟部材（32）によって構成され、
上記動力伝達部材（23）は、一端が上記主動プーリ（52）の外周部に固定され他端が上記桟部材（32）に固定される連結ワイヤ（53）によって構成されている
ことを特徴とする太陽光パネルユニット。 - 太陽パネル（30）と、
上記太陽パネル（30）を揺動可能に支持する支持機構（40）と、
軸心（C50）を中心として揺動可能な回転式のアクチュエータ（51）と、
上記アクチュエータ（51）の軸心（C50）を中心として該アクチュエータ（51）と連動して揺動可能な第１の揺動部材（21）と、
上記太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）を中心として該太陽パネル（30）と連動して揺動可能な第２の揺動部材（22）と、
上記第１の揺動部材（21）の揺動と連動して上記第２の揺動部材（22）が揺動するように該第１および第２の揺動部材（21,22）を連結する動力伝達部材（23）とを備え、
上記第１の揺動部材（21）の揺動軸心（C21）から該第１の揺動部材（21）と上記動力伝達部材（23）との連結位置までの第１のモーメントアーム（L1）は、上記第２の揺動部材（22）の揺動軸心（C22）から該第２の揺動部材（22）と該動力伝達部材（23）との連結位置までの第２のモーメントアーム（L2）よりも長くなっており、
上記第１の揺動部材（21）は、一端部が上記アクチュエータ（51）の駆動軸（51b）に固定される主動アーム（55）によって構成され、
上記第２の揺動部材（22）は、上記太陽パネル（30）のパネル本体（31）の背面に固定される桟部材（32）によって構成され、
上記動力伝達部材（23）は、一端部が上記主動アーム（55）の他端部に揺動可能に連結され他端部が上記桟部材（32）に揺動可能に連結された従動アーム（56）によって構成されている
ことを特徴とする太陽光パネルユニット。 - 請求項１または２において、
上記第２の揺動部材（22）と上記動力伝達部材（23）との連結位置は、該太陽パネル（30）の揺動軸心（C40）よりも上方となっている
ことを特徴とする太陽光パネルユニット。
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