JPS583124Y2 - 光源追従装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、光源の移動に応じて光エネルギ吸収が常に最
大になるように自動的に回転追従する光源追従装置に関
するものであり、光源の移動に対する追従動作の起動特
性を高めたものである。

たとえば、太陽熱を利用した温水器や太陽電池を用いた
発電装置等では、常に受光面が光エネルギ吸収が最大に
なる方向に向いていることが望ましい。

本考案は、このような装置の受光面を光源の移動に応じ
て追従させるための光源追従装置において、その追従動
作の起動特性を高めて応答性を高めたものであり、以下
、図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本考案の一実施例を示す構成説明図であって
、Ｍｌ、Ｍ２は光を駆動源とする光駆動モータ（以下モ
ータと略ス）、ＣはモータＭｔ。

Ｍ２の外筐を固定支持する支持台、Ｇｌ、Ｇ２は所定の
減速比を有する歯車列、Ｇ３はマイク歯車機構、Ｆは支
持枠、Ｂは基台である。

第２図は、本考案に用いるモータＭｌ、Ｍ２の一例を示
す構成説明図であって、ａは部分断面図、ｂはａのｘ−
Ｘ’Ｓに沿った簡略断面図、Ｃは要部の等何曲回路図で
ある。

第２図において、１はステータ、２はロータ、３は外筒
、４は受光面体、５は軸、６はケース、γは窓体である
。

ステータ１は、たとえば円筒形磁石がＳ、Ｈに磁化され
たものである。

ロータ２は、１本の巻線がステータ１を内包して回転す
るようにコイルとしてカップ状に巻回成形されたもので
あって、その外周にはほぼ等間隔に複数のタップ２１〜
２９か設けられている。

外周３は、ステータ１およびロータ２を内包するもので
、磁性材で円筒状に成形され、ステータ１とともに閉磁
路を形成している。

受光面体４は、円周方向にロータ２のタップに対応した
複数個の受光面４１〜４９が配置されてほぼ円筒形に形
成されたものであり、軸５を介してロータ２と一体化さ
れている。

各受光面４１〜４９にはそれぞれ光電変換素子（たとえ
ば太陽電池）４１′〜４９が配置されている。

なお、これら光電変換素子４１〜４９は、Ｃに示すよう
に、ロータ２の各タップ２１′〜２９′とほぼ直径方向
に対向するタップとの間に同＝極性になるように接続さ
れている。

すなわち、タップ２１〜２９に光電変換素子４１〜４９
の陽極側が接続されるとともにタップ２６′〜２５′に
はそれぞれ陰極側が接続されている。

ケース６は、受光面体４を内包するもので、たとえばプ
ラスチックで円筒状に形成されている。

窓体７は、外部からの光の受光面体４への入射を制限す
るもので、直径方向の対向した位置に２個の開口窓部ｆ
、ｆを有するものであり、ケース６の内周に沿って配置
されている。

なお、これらケース６および窓体γば、開口窓部γ／、
ｆ／を有するカバーを構成している。

このように構成されたモータＭＯにおいて、ロータ２は
、窓体１の開口窓部ｆ、ｆとステータ１のＮ極、Ｓ極と
の対応関係および各開口窓部１／、ｉ／を介して受光面
体４に入射される光の量の大小にしたがって、右方向Ｒ
あるいは左方向りに回転を始める。

このロータ２の回転は、開口窓部７′、７′から受光面
体４に入射される光量が等しくならない限り持続される
。

すなわち、何らかの手段でケース６および窓体７よりな
るカバーを回転させて開口窓部γ′、ｒカ・ら受光面体
４に入射される光の量が等しくなるようにすると、その
状態でロータ２の回転は停止することになり、カバーは
光源に対して方向性を示すことになる。

再び第１図において、モータＭｌ、Ｍ２は、それぞれの
開口窓部がほぼ平行になるようにして、その外筐が支持
台Ｃに固定支持されている。

これらモータＭｌ、Ｍ２の各出力軸Ｓ １ 、Ｓ ２は
、それぞれ歯車列Ｇ１．、Ｇ２を介してマイタ歯車機構
Ｇ３を構成する歯車ａｌ、ａ２に連結されている。

なお、歯車列Ｇｌ、Ｇ２は同数段で構成されているので
、相異なる方向の回転が歯車ａ１．ａ２に伝達される。

マイタ歯車機構Ｇ３は、支持台Ｃの軸方向に沿って配置
された等しい歯数を有する歯車ａ ｌ ２ ａ ２より
なる第１の歯車対と、この第１の歯車対と直交する方向
に噛合するように配置された歯車ａ １ 、ａ ２と等
しい歯数を有する歯車ｂ１．ｂ２よりなる第２の歯車対
とで構成されている。

そして、第２の歯車対は、支持台Ｃに対して相対的に回
転可能に基台Ｂに固着された支持枠Ｆに配置されている
。

このような構成の動作について説明する。

モータＭｌ、Ｍ、２の開口窓部７′に外部からの光が入
射されると、モータＭｌ ７Ｍ２は、その入射光量に応
じた回転数で相異なる方向に回転する。

モータＭ１の回転出力は歯車列Ｇｌにより減速されてマ
イタ歯車機構Ｇ３を構成する歯車ａ１に伝達され、モー
タＭ２の回転出力は歯車列Ｇ２により減速されてマイタ
歯車機構Ｇ３を構成する歯車ａ２に伝達される。

ここで、歯車ａｌ、ａ２の回転数が等しいものとすると
、歯車ａ １ 、ａ ２に噛合する歯車ｂ１．ｂ２は等
速回転をすることになり、支持台Ｃと支持枠Ｆ、すなわ
ち支持台Ｃと基台Ｂとは相対的に静止することになる。

このような状態において、モータＭｉ、Ｍ２に着目する
と、それぞれの開口窓部γ′に入射される光量は等しく
なっている。

この結果、このような状態では、モータＭｌ、Ｍ２の開
口窓部７′は光源に正対することになり、モータＭｌ、
Ｍ２は最大の入射光量により駆動されることになる。

次に、光源がいずれかの方向に移動したものとする。

これにより、モータＭｌ、Ｍ２の開口窓部７′の入射光
量に差を生じ、回転数に差を生じる。

マイタ歯車機構Ｇ３の歯車ｂ１．ｂ２にはこのモータＭ
１２Ｍ２間の回転数がその１寸伝達されるので、支持枠
Ｆはその差分に応じて回転される。

ここで、支持枠Ｆは支持台Ｃに対して相対的に回転可能
に基台Ｂに固着されているので、支持台Ｃが基台Ｂに対
して回転することになる。

この回転は、モータＭ １ ｔ Ｍ ２の回転数が等し
くなる寸で、すなわち、モータＭ１２Ｍ２の開口窓部７
′が光源に正対する寸で続き、光源に正対した状態で停
止する。

これらから明らかなように、本考案装置では、モータＭ
１２ Ｍ”２の回転数の差に応じて光源の移動に対す
る追従動作を実現している。

したがって、光源移動に対する追従動作の起動特性とし
て優れた特性が得られる。

なお、本考案装置では、モータＭｌ、Ｍ２の回転数が最
大になるように光源の移動に回転追従するので、これら
モータＭ １ｔＭ２の回転トルクの和を取り出す機構を
付加することにより、回転トルクを有効に外部に取り出
して動力源として利用することもできる。

また、必要に応じてモータＭ１２Ｍ２間に遮光板を設け
、光源の移動に対する検出感度を高めることもできる。

第３図は、このような遮光板Ｓを設けた実施例を示す構
成説明図である。

このように構成することにより、モータＭｌ、Ｍ２の開
口窓部７′に入射される光量の差の変化は大きくなり、
結果的に検出感度を高めることができる。

捷た、このような装置を用いることにより、光を介した
非接触による回転変位の伝達を行なうことができ、完全
に密閉された領域内への動力伝達を行なうこともできる
。

曾た、本考案による装置を光源位置検出器として用い、
大形サーボモータを駆動モータとして用いることにより
、より大きな光源追従装置を構成することもできる。

以上説明したように、本考案によれば、光源の移動に対
する追従動作の起動特性の優れた光源追従装置が実現で
き、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す構成説明図、第２図は
本考案に用いる光駆動モータの一例を示す構成説明図、
第３図は本考案の他の実施例を示す構成説明図である。 Ｍ１２Ｍ２・・・光駆動モータ、Ｃ・・・支持台、Ｇ１
゜Ｇ２−−・減速歯車列、Ｇ３・・・マイタ歯車機構、
Ｆ・・・支持枠、Ｂ・・・基台。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外部からの光が入射するための開口窓部を有しこの光を
   駆動源として相異なる方向に回転する２個の光駆動モー
   タと、これら光駆動モータの外筐を開口窓部がほぼ平行
   になるように固定支持する支持台と、所定の減速比を有
   し各光駆動モータの出力軸にそれぞれ連結され相異なる
   方向の回転を伝達する２組の歯車列と、支持台に対して
   相対的に回転可能に基台に固着された支持枠に配置され
   各歯車列が連結されるマイク歯車機構とを具備した光源
   追従装置。