JPH0355806B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、太陽光収集装置、特に、太陽光を集
束するレンズ系の受光面を太陽の移動に追従させ
て常に太陽光を効率よく収集するようにした太陽
光収集装置において、レンズ系を含む追従移動部
の回転を小さなトルクで効率よく行ない得るよう
にしたものである。

第１図は、本発明による太陽光収集装置の一実
施例を示す斜視図で、図中、１は円筒状の基体
部、２は透明体のドーム状頭部で、これらによつ
て太陽光収集装置用のカプセル３を構成し、使用
状態においては、該カプセル３内に図示のように
太陽光収集装置１０が収容されている。この太陽
光収集装置１０は、太陽光を集束するための多数
枚（例えば、７枚、19枚）のレンズ１１、太陽の
方向を検出するための太陽光方向センサ１２、こ
れらを一体的に支持する支持枠体１３、該支持枠
体１３を回動するための第１の回転軸１４、該回
転軸１４を回動自在に支持するための支持腕１
６、及び、該支持腕１６を前記第１の回転軸１４
と直交する軸のまわりに回動させるための第２の
回転軸１７等を有し、前記太陽光方向センサ１２
によつて太陽の方向を検出し、その検出信号によ
つてレンズ１１が常に太陽の方向を向くように前
記第１の回転軸及び第２の回転軸を制御し、レン
ズ１１によつて集束された太陽光の該レンズの焦
点位置にその受光端が配設された図示しない光導
体ケーブル等に導入し、該光導体ケーブルを通し
て任意所望の箇所へ伝達するようにしている。而
して、上述のごとき太陽光収集装置において、従
来は、第１の回転軸及び第２の回転軸を駆動する
モータとそれぞれ同軸に駆動力を付加しているた
め、これらの回転軸の撓みが大きく、駆動がスム
ーズに行なわれなかつた。特に、前記太陽光収集
装置のように、太陽の微少移動に追従するものに
あつては、パルスモータ（DCパルスモータを含
む）を使用して太陽の微少移動に追従させるよう
にしているが、このパルスモータを駆動する時に
衝撃が加わつて回転軸が第２図にＲ及びＳにて示
すように撓み、更には、レンズ系等を含む回動部
がその慣性のために第３図にＴにて示すようにし
なり、更には、その反動が加わつてこれらの回転
軸に回転力がスムーズに伝達されず、最悪の場合
には、回動部がハンチングを起こして太陽光の収
集が効率よく行なわれない等の欠点があつた。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、第２図に、本発明による太陽光収集装置
の要部背面を拡大して示し、第３図に、その側面
図を示す。なお、第２図において、１９は太陽光
収集部で、該太陽光収集部１９の穴Ｐに図示しな
い光導体の受光端を挿入し、該太陽光収集部１９
をＸ方向及びＹ方向に移動調整して光導体の受光
面をレンズの焦点位置に一致させ、レンズによつ
て集束した太陽光を該光導体内に導入し、該光導
体を通して任意所望の位置に伝達している。さ
て、第２図及び第３図において、１８，２２はパ
ルスモータ、２０，２３は小歯車、２１，２４は
大歯車で、大歯車２４は略半円形の歯車で、該歯
車２４は第１の回転軸１４を回転中心として該回
転軸１４に一体的に取り付けられている部材例え
ば支持枠体１３に両端部が取り付けられ、かつ、
その歯部がレンズの裏側になるように（換言すれ
ばレンズの表面に出ないように）取り付けられ、
一方、該歯車２４を駆動するモータ２２は支持腕
１６上に固定され、該モータ２２の回転が小歯車
２３を介して前記大歯車２４に伝達されて前記第
１の回転軸が駆動されるようになつている。ま
た、大歯車２１は第２の回転軸１７に取り付けら
れ、モータ１８より小歯車２０を介して駆動させ
る。

斯様に、本発明によると、第１の回転軸及び第
２の回転軸を該回転軸と同心軸の大径の歯車を介
して駆動するようにしたので、該歯車によつて駆
動軸の撓み及び回動部のしなりを抑えることがで
き、従つて、これらの撓み及びしなりによる反動
もなくなり、安定した追従動作を行なわせること
ができる。また、第２の回転軸１７を中空構造と
し、各太陽光収集部１９に取り付けられた光導体
ケーブルを、支持腕１６に沿わせて、次いで、該
第２の回転軸１７の中空部を通して配設するよう
にすれば、該光導体ケーブルを、第１の回転軸１
４及び第２の回転軸１７の回転に対して自由に、
つまり、第１の回転軸１４及び第２の回転軸１７
が回動しても、光導体ケーブルが回動部に絡み付
かないように配設することができる。また、以上
に示した実施例においては、第１の回転軸１４を
駆動するのに、略半円形の大径の歯車２４、該歯
車２４と噛合する小径の歯車２３、及び、該歯車
２３を駆動するモータ２２を１組使用している
が、これらと同様の構成よりなる駆動機構を第１
図の回転軸１４の軸方向に対称につまりＹ−
Y′線に関して対称に２組（１対）設けるように
することも可能であり、このようにすると、レン
ズ系１１を含む回動部をより安定して支持し、か
つ、回動することが可能となる。

第４図は、上述のごとき駆動機構を第１の回転
軸１４の軸方向に対称に１対設けた場合の一例を
示す図で、図中、２２ａ，２３ａ，２４ａは第１
の回転軸１４の軸方向に関して、歯車２２，２３
及びモータ２４と対称に設けられた歯車及びモー
タで、このように、第１の回転軸１４を駆動する
駆動機構を該第１の回転軸の軸方向に関して対称
に１対設けると、レンズ系１１を含む回動部をよ
り安定して支持し、かつ、回動することができ
る。なお、第４図において、３０は光導体ケーブ
ルで、図には、該光導体ケーブルを支持腕１６に
沿わせて、次いで、第２の回転軸１７の中空部を
通して配設した例を示しているが、このようにす
ると、光導体ケーブルを回動部の回転に関係な
く、つまり、光導体ケーブルが回動部の回転によ
つて絡み付かないように配設することができる。
その際、該第２の回転軸１７の径を第４図に示す
ように大きくしておくと、該第２の回転軸の撓み
をなくすことができ、好都合である。以上の説明
から明らかなように、本発明によると、少なくと
も、第１の回転軸１４を該回転軸１４と同心の半
円形の大径の歯車２４を介して駆動するようにし
たので、該第１の回転軸１４を直接駆動するよう
にしている従来技術に比して、該回転軸に撓みを
生じないようにすることができ、更には、該回転
軸と一体に回動する部材に生じるしなりを抑える
ことができ、従つて、これら撓みやしなりによる
反動がなくなり、安定した追従動作を行わせるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による太陽光収集装置の一実
施例を説明するための全体概略構成図、第２図
は、第１図に示した太陽光収集装置の背面拡大
図、第３図は、側面図、第４図は、本発明による
太陽光収集装置の他の実施例を示す図である。 １０……太陽光収集装置、１１……レンズ、１
２……太陽光方向センサ、１３……支持枠体、１
４……第１の回転軸、１６……支持腕、１７……
第２の回転軸、１９……太陽光収集部、１８，２
２，２２ａ……パルスモータ、２０，２３，２３
ａ……小歯車、２１，２４，２４ａ……大歯車、
３０……光導体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 太陽光を集束するための多数のレンズ系と、
   該レンズ系と一体的に構成されかつ該レンズ系に
   よつて集束された太陽光を収集するための太陽光
   収集部と、該太陽光収集部によつて収集された太
   陽光を所望の箇所へ伝送するための光導体と、前
   記レンズ系及び該レンズ系と一体構成の部材を回
   動自在に支持する第１の回転軸と、該第１の回転
   軸を支持する支持腕と、該支持腕を前記第１の回
   転軸と直交する軸のまわりに回動自在に支持する
   第２の回転軸とを有し、前記第１の回転軸及び第
   ２の回転軸を前記レンズ系の受光面が太陽の方向
   を向くように制御して太陽光を前記光導体内に導
   入し、該光導体を通して任意所望の箇所へ伝達す
   るようにした太陽光収集装置において、前記第１
   の回転軸が該第１の回転軸を回転中心として該回
   転軸に一体的に取り付けられた前記部材に両端部
   が固定され、かつ、前記レンズ系の裏側に歯部を
   有する半円形の大径の歯車と、該歯車と噛合し、
   かつ前記支持腕に配設されたパルスモータによつ
   て回転される小径の歯車とによつてその回転が制
   御されることを特徴とする太陽光収集装置。 ２ 前記第２の回転軸が、該回転軸に一体的に取
   り付けられた大径の歯車又はローラと、該歯車又
   はローラと噛合又は係合しかつ固定部に配設され
   たモータによつて回転される小径の歯車又はロー
   ラとによつてその回転が制御されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の太陽光収集装
   置。 ３ 前記第２の回転軸を中空構造とし、前記光導
   体を前記支持腕に沿つてかつ前記第２の回転軸の
   中空部を通して配設するようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の太
   陽光収集装置。