【誤訳訂正書】
【提出日】平成23年1月6日(2011.1.6)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  ソーラー・収集および追跡機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
南北方向に配向され南北方向の軸を規定するねじり管（３２または５２）と、
前記ねじり管に沿って前記ねじり管の両側に取り付けられた平坦な矩形ソーラー・パネル（３４）の配列と、
基礎に固定的に支持された基部（３８または５８）、および前記基部（３８または５８）の上に取り付けられ前記ねじり管を回転可能に軸支し地球に対する太陽の動きに従うように前記ソーラー・パネルの配列を前記ねじり管を支点に揺動させることを可能にする回転支持部材（４０または６０）を有する、少なくとも１つの支柱（３６または５６）と、
前記ねじり管に支持され、前記南北方向の軸から離れた端部（７０）を有するトルク・アーム部材（４６または６６）と、
前記支柱から離間した基礎に支持された基部（４５）に取り付けられた本体部分（４３または６３）、および前記本体部分から延長し前記トルク・アーム部材（４６または６６）の前記端部（７０）に連結された末端部を有するロッド（４４または６４）、を有するリニア・アクチュエータ（４２または６２）とから成るソーラー・エネルギー・収集及び追跡機構。
【請求項２】
前記アクチュエータ（６２）が、垂直方向に向けられ、前記ロッド（６４）が、前記本体部分から前記トルク・アーム部材の前記端部（７０）までほぼ垂直方向に延在する請求項１に記載のソーラー・エネルギー・収集および追跡機構（６６）。
【請求項３】
前記アクチュエータ（４２）が、水平方向に向けられ、前記ロッド（４４）が、前記本体部分から前記トルク・アーム部材の前記端部（７０）までほぼ水平方向に延在する請求項１に記載のソーラー・エネルギー・収集および追跡機構。
【請求項４】
前記トルク・アーム部材（４６）が、前記ソーラー・パネルによって定義された平面に対してほぼ直角に下方に延在することを特徴とする請求項３に記載のソーラー・エネルギー・収集および追跡機構。
【請求項５】
前記ねじり管（３２）が、ほぼ矩形断面のものである請求項１に記載のソーラー・エネルギー・収集および追跡機構。
【請求項６】
前記ねじり管が、複数の部分品（１３２、１３２）からなり、前記部分品のうちの１つが、連続する次の部分品の前記端部（１３４）内に堅くはまって前記部分品の間に堅くかつ確実な結合を構成するようにスエージ加工された一端（１３３）を有する請求項５に記載のソーラー・エネルギー収集および追跡機構。
【請求項７】
前記軸受部材（３２）が、外側がほぼ円筒状のジャーナル（９０）からなる軸受と、前記ジャーナル内の前記矩形断面ねじり管の各側面に配置された４つのインサート（９６）とを含む請求項５に記載のソーラー・エネルギー・収集および追跡機構。
【請求項８】
前記インサートは（９６）が、プラスチック樹脂からなる請求項７に記載のソーラー・エネルギー・収集および追跡機構。
【請求項９】
前記プラスチック樹脂が、潤滑剤を含む請求項８に記載のソーラー・エネルギー・収集および追跡機構。
【請求項１０】
前記プラスチック樹脂が、ＵＶ抑制剤を含む請求項９に記載のソーラー・エネルギー・収集および追跡機構。
【請求項１１】
複数の平行なソーラー・パネル列（３０、３０′、３０″）から成るソーラー・エネルギー・収集および追跡機構において、
前記列がそれぞれ、
南北方向に配向され南北方向の軸を規定するねじり管（３２）と、
前記ねじり管に沿って前記ねじり管の両側に取り付けられた平坦で略矩形ソーラー・パネル（３４）の配列と、
基礎に固定的に支持された基部（３８）と、前記基部上に取り付けられ関連する前記ねじり管を回転可能に軸支して地球に対する太陽の動きに従うように前記ソーラー・パネルの関連する列を前記南北方向の軸を支点に揺動させることを可能にする回転支持部材（４０）とを有する少なくとも１つの支柱（３６）と、
前記ねじり管に支持され、前記ソーラー・パネルの配列により定義される平面と略直交する方向に前記南北方向の軸から離れた端部（７０）を有する、トルク・アーム部材（４６または６６）と、
前記複数の列を駆動する追跡装置であって、
基礎に支持された基部（４５）に取り付けられた本体、および前記本体から略水平に延長したロッド、および前記複数のソーラー・パネル列のうち第一列のトルク・アーム部材（４６）における前記端部（７０）に連結される手段を有するリニア・アクチュエータ（４２）と、
前記第一列のトルク・アーム部材から他の列の前記トルク・アーム部材まで延長する一つ以上の剛性結合手段を有する、
追跡装置と
を備えるソーラー・エネルギー収集および追跡機構。
【請求項１２】
前記剛性連結手段が、互いならびに各ソーラー・パネル列の前記トルク・アーム部材（４６）に連接された一連の剛性連結部材（６８）を含む請求項１１に記載のソーラー・エネルギー収集および追跡機構。
【請求項１３】
前記ねじり管（３２）がそれぞれ、ほぼ矩形断面のものである請求項１１に記載のソーラー・エネルギー収集および追跡機構。
【請求項１４】
前記ねじり管の少なくともいくつかが、それぞれ、複数の部分品（１３２、１３２）からなり、前記部分品のうちの１つが、連続する次の部分品の前記端部（１３４）内に堅くはまって前記部分品の間に堅く確実な結合を構成するようにスエージ加工された一端（１３３）を有する請求項１３に記載のソーラー・エネルギー収集および追跡機構。
【請求項１５】
前記複数が、８つ以上のそのような列を含み、前記追跡装置が、前記８つ以上のソーラー・パネル列のすべてを揺動させるように単一駆動機構として構成された請求項１１に記載のソーラー・エネルギー収集および追跡機構。
【請求項１６】
前記軸受部材がそれぞれ、外側が円筒状のジャーナル（９０）と、前記円筒状のジャーナル内で前記関連した矩形断面ねじり管の各側面に配置された４つのインサート（９６）とからなる軸受を含む請求項１１に記載のソーラー・エネルギー・収集および追跡機構。
【請求項１７】
前記インサート（９６）が、プラスチック樹脂からなる請求項１６に記載のソーラー・エネルギー・収集および追跡機構。
【請求項１８】
前記プラスチックが、潤滑剤とＵＶ抑制剤とを含む請求項１７に記載のソーラー・エネルギー・収集および追跡機構。
【請求項１９】
電気配線が、前記ねじり管と前記トルク・アームと前記連結手段との中に隠されている請求項１１に記載のソーラー・エネルギー・収集および追跡機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ソーラー・エネルギーの収集に関し、詳細には、ソーラー・パネルの多数の列を駆動して地面に対する太陽の動きを追跡するための機構に関する。本発明は、より詳細には、ソーラー・パネルの列のグループまたはアレイを揺動または回転させる追跡機構の効率および信頼性の改善を対象とする。本発明は、パネルが電力を生成する光電池アレイであるソーラーコレクタに適用されるが、この同じ原理を、たとえば太陽熱暖房の機構にも適用することができる。
【０００２】
光起電力アレイは、現場電力システムとして、遠隔地または無人地の電源、携帯電話交換局の電源、村落の電源などのを含む様々な目的に使用される。そのようなアレイは、数キロワットから百キロワットの能力を有することができ、一日のかなりの部分日光にさらされる適度に平らな領域の場所ならどこでも取り付けることができる。
【０００３】
一般に、このようなシステムは、軸としてはたらくトルク管上に支持された列の形の光起電力パネルを有する。追跡駆動システムは、パネルをできるだけ日光に対して直角に維持するために、その列を回転または揺動させる。通常、列は、その軸が南北方向に向けられて配列され、追跡は、パネルの列を、一日中、午前中の東向き方向から午後の西向き方向に少しずつ回転させる。パネルの列は、次の日のために東向きに戻される。
【０００４】
このタイプの１つのソーラーコレクタ機構は、Ｂａｒｋｅｒらの米国特許第５，２２８，９２４号に示されている。そこで、各パネル列は、複数の支持支柱上に支持された水平ピボット・シャフトに取り付けられ、このピボット・シャフトは、支持支柱にジャーナル接続されている。駆動機構が、支柱のうちの１つに取り付けられ、シャフトからずれた位置でソーラー・パネルを押す。この場合、駆動機構は、ねじ型であり、駆動モータが回転するとき、シャフトが伸縮してパネル列を一方向または他方向に回転させる。この構成において、各パネル列は、それぞれ自体の駆動機構を有し、したがってそれらの駆動機構はすべて、一緒に太陽を追跡するように同期されなければならない。支柱取付け駆動機構の場合、１つの駆動機構を使用してソーラー・パネルの複数の列を動かすことは困難かまたは不可能である。
【０００５】
この構成、すなわち支柱取付け駆動機構の場合の１つの問題は、風やその他の天候現象によって生じる可能性のある大きなトルク負荷に対処することが難しいことである。このために、駆動機構および支柱の取付け部品がかなり複雑になる。さらに、支柱自体は、取り付けられた基礎に駆動力を伝えるために強化されなければならない。支柱は、また、ピラー取付け駆動機構から課される曲げ負荷を受ける。ピボット・シャフトと駆動機構が両方とも支柱に取り付けられているため、大きいトルク・アームまたはレバー・アームに対応することができず、これにより、駆動機構に大きな負荷率が課される。
【０００６】
このタイプの従来の追跡は、一般に、支柱間にまたがるビームとして角形の鋼管を使用しており、これは、風で生じた負荷がある場合に、この形状が、パネルと駆動機構の間のねじり負荷をより良く伝えるためである。しかしながら、角形のトルク管またはビームの連続部分を接合するために、特別なコネクタが必要であり、これは、構造の複雑さとコストを高める。また、パネルの重量および風負荷のため、またトルク管の熱膨張のため、そのような角形トルク管は、支持支柱内のジャーナル接続されている場所で、回転方向、半径方向および軸方向のどれにも対応しなければならない。時間の経過と共に、トルク管とジャーナル間の金属間接触は、腐食防止仕上げ材を破壊する。しかしながら、従来の追跡・システムの軸受またはピボット・ジャーナルは、そのような問題に対処していない。
【０００７】
循環水加熱式のソーラー・エネルギー・コレクタ及びコンバータは、マトロックその他の米国特許第4000734号に記載される。この種のコレクタにおいて、加熱管は、回転可能な放物線状の反射器の線形焦点に配置される。このような反射器のいくつかはフレーム上に配置されるため、太陽の位置上の尾（光線）に対し回転可能である。前記反射器は、フレームに平行の谷型形状である。リンケージ（連鎖器）は、全ての反射器を共に接続し、ネジ駆動装置は、谷型形状の反射器を太陽に配向させておくために、リンケージを移動する。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、従来技術の欠点を回避するソーラー・追跡機構を提供することである。
【０００９】
もう１つの目的は、機械的応力の問題に取り組み、ソーラー追跡における風の負荷と高いトルクに適応するソーラー・追跡機構を提供することである。
【００１０】
さらに他の目的は、１つのアクチュエータを使用して複数のソーラー・パネル列を制御する太陽追跡機構を提供することである。
【００１１】
本発明の態様によれば、ソーラー・エネルギー・収集および追跡機構は、ソーラー・パネルの少なくとも１つの列と関連付けられた追跡を有する。南北方向のねじり管が、南北軸を定義し、平らな矩形ソーラー・パネルのアレイが、ねじり管の両側にほぼ平衡のとれた形で取り付けられる。少なくとも１つの支柱があり、その基部は、地面に支持されている。基部の上の支柱に回転支持部材が取り付けられ、ねじり管は、この回転支持部材内でジャーナル接続される。これにより、ソーラー・パネルのアレイを南北軸上で動揺させて、地面に対する太陽の動きを追跡することができる。トルク・アーム部材が、ねじり管上に取り付けられ、南北軸からずれたアイ部分を有する。リニア・アクチュエータが、支柱から離された基部上に取り付けられ、かつ支柱から離れた距離で地面に支持された本体部分を有する。ロッドが、本体部分から延在し、トルク・アーム部材のアイ部分に結合された遠端を有する。１つの実施形態において、アクチュエータは、垂直方向に向けられ、前記ロッドは、本体部分からトルク・アーム部材のアイ部分までほぼ垂直方向に延在する。他の実施形態において、アクチュエータは、水平方向に向けられ、ロッドは、本体部分からトルク・アーム部材のアイ部分までほぼ水平方向に延在する。この事例では、トルク・アーム部材を、ソーラー・パネルの平面とほぼ直角に向けることができる。
【００１２】
好ましい実施形態において、トルク管は、ほぼ角形の断面である。ねじり管は、端と端が接合された複数の部分品で構成することができる。そのような事例において、部分品のうちの１つは、連続する次の部分品の端部内に堅くはまって部分品間に堅い確実な結合を構成するようにスエージ加工された一端を有することができる。
【００１３】
回転支持部材は、外側の円筒形ジャーナルと、その円筒形ジャーナル内の矩形断面トルク管の各面上に配置された４つのインサートとで構成された軸受を含むことが好ましい。このインサートは、潤滑充てん剤を含むプラスチック樹脂から形成することができる。この機構は、天候現象に耐え、ソーラー・パネルに予想される高い負荷に耐えることができる。
【００１４】
本発明のもう１つの態様によるソーラー・エネルギー・収集および追跡機構は、複数の平行なソーラー・パネル列を使用し、各列は、南北方向のねじり管と、関連したねじり管の両側に沿ってほぼ平衡のとれた形で取り付けられた平らでほぼ矩形のソーラー・パネルのアレイとを含む。各ソーラー・パネル列ごとに、地面（または、それと等価な基礎）に支持された基部を有する少なくとも１つの支柱と、関連ねじり管がジャーナル接続された基部の上で支柱に取り付けられた回転支持部材とがある。複数のソーラー・パネル列が、太陽の動きを追跡するために南北軸上で一緒に揺動または傾斜される。それぞれのトルク・アーム部材は、各ねじり管上に支持され、それぞれが、ソーラー・パネルの平面に対してほぼ直角に南北軸からずらされたアイ部分を有する。追跡駆動機構は、複数の列をすべて動かす。好ましい実施形態において、この追跡駆動機構は、地面に支持された基部に取り付けられた本体と、本体からほぼ水平方向に延在するロッドとを含むリニア・アクチュエータを含む。結合機構は、ロッドを、列のうち最初の列のトルク・アーム部材のアイ部分に結合する。次に、剛性結合機構が、最初の列のトルク・アーム部材から前記列のうちの他の列のトルク・アーム部材までほぼ水平方向に延在する。剛性結合機構は、互いと各ソーラー・パネル列のトルク・アーム部材とに連接された一連の剛性結合部材を含むことが好ましい。関節式連結部材は、ソーラー・追跡を平坦でない地形で使用することを可能にし、さらに追跡駆動を１つしか必要としない。
【００１５】
関節式連結機構、ねじり管およびトルク・アームは、電気配線を通すための導管としてはたらき、掘削と導管埋設のコストを削減することができる。
【００１６】
レバー・アームまたはトルク・アームを長くすると、駆動装置機構が吸収できるトルクが大きくなる。駆動装置機構を支柱からずらすことによって、負荷が地面に伝えられ、従来技術の機構において普通であったような支柱上の曲げ力が生成されない。地面に接続された駆動機構は、駆動機構の幾何学的配置を最適化し、駆動力を最小にする。また、この機構は、より経済的で、導入と維持がより単純である。一方、従来の支柱接続駆動装置は、駆動機構自体と支柱取付け部品の両方が機械的にもっと複雑である。従来の支柱は、駆動力を基礎に伝えるためにより頑丈でなければならず、また、支柱取付け駆動機構から課される曲げ負荷に耐えなければならない。地面接続駆動機構によって可能なほど長い駆動機構に対応することはできず、したがって、レバー・アームは、本発明によるものよりも短く、はるかに大きい線形力を必要とする。一方、本発明において、駆動負荷は、基礎に直接伝えられ、地面により効率的に伝えられる。本発明の駆動機構は、支柱に大きな曲げ負荷を課さない。駆動機構は、大きいトルク・アームに対応しかつ駆動機構の効果を最大にするために、さらに長く地面に完全に届いてもよい。駆動機構は、長いトルク・アームを使用することによって最適化されるため、駆動機構は、従来技術で対応することができるより長いストローク（とより小さい線形力）で構成することができる。
【００１７】
従来技術のねじり管継手は、通常、支柱において２つの角形ねじり管を接合し、この２つの角形管は両方とも、より大きい角形スリーブ継手に差し込まれる。スリーブは、通常、ジャーナル内に位置決めされ、一般にそれ自体、軸受としてはたらく。しかしながら、本発明の機構、すなわちねじり管のスエージ管端の場合は、各トルク管の一端が、次のトルク管の開いた端部にしっかりとはまる。これにより、スリーブをさらに作成する必要がなくなり、隣り合ったねじり管の間の接続がより緊密になる。また、部分品間の接合の位置を支柱と正確に合わせる必要がない。
【００１８】
角形ねじり管の側面に４つの軸受パッドが配置された本発明の軸受機構は、腐食防止仕上げ材を破壊する可能性がある鋼間摺動接触を回避する。また、この機構は、ねじり管のある程度の軸方向の動きを許容し、極端な天候による鋼トルク管の伸縮に対応することを可能にする。軸受材料自体、すなわち高密度ポリエチレンまたはポリプロピレンは、潤滑剤とカーボンブラックなどのＵＶ抑制剤を注入されてもよく、現場での寿命を長くする。そのような分けられた軸受パッドは、容易かつ低コストで製造することができる。
【００１９】
本発明の以上ならびに多くの他の目的、特徴および利点は、添付図面に関連して検討される選択された好ましい実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
【００２０】
図面を参照し、最初に図１Ａ〜図１Ｃを参照し、従来技術によるソーラー・追跡・アレイ１０を、ここでは北の側面から示す。トルク管１２は、南北方向の軸としてはたらき、ソーラー・パネル列１４が、管１２に取り付けられる。これらは、パネルが軸の東側と西側の両方に同じように配置されて平衡が取られている。しかしながら、本明細書で使用するとき、「平衡を取る」という用語は、パネルが管１２の両側に同じように配列されていることに厳密に制限されない。機械的要素により、ある程度の不均衡状態を許容することができる。垂直支柱１６は、たとえば、地面に支持された基礎としてはたらく現場打ちコンクリートからなる基部１８を有する。トルク管１２を支持する支柱の上にはピボット・アイ２０があり、それにより、ソーラー・パネル列１４を、一日中、東向き（図１Ｂ）から、正午のほぼ平らな向き（図１Ａ）に、また西向き（図１Ｃ）に揺動させることができる。アレイ１０の揺動運動を実現するために、追跡・アクチュエータ２２が、支柱１６に取り付けられ、トルク・アームまたはレバー・アーム２６の遠端にピン止めされた拡張可能なロッド部材２４を有する。この構成において、トルク・アームは、トルク管１２の軸からロッド部材２４まで約３８センチメートル（１５インチ）であり、リニア・アクチュエータ２２は、約６１センチメートル（２４インチ）のストローク能力を有する。ソーラー・パネル１４の列の幅は、約３．６メートル  /  ３６６センチメートル（１２フィート）である。ここで、トルク・アーム２６は、トルク管に取り付けられた個別の部材として示され、ソーラー・パネル１４の平面と平行に配置されている。しかしながら、いくつかの等価な構成において、パイプまたはバーを使用し、トルク管と平行に配置し、パネル列１４の一辺に支持することができる。前に考察したように、この機構の支柱接続駆動機構の場合、追跡機構は、垂直駆動機構にのみ制限され、各ソーラー・パネル列ごとに個別の駆動装置が必要である。支柱１６は、パネルの重量だけでなく追跡駆動機構の重量を支えなければならず、また支柱取付け駆動機構から課される曲げトルクに耐えなければならないため、きわめて重厚な構造のものでなければならない。追跡駆動のストロークは、必然的に制限され、したがってトルク・アーム２６の可能な長さも制限される。これは、アクチュエータ２２が課さなければならない駆動力がかなり大きくなければならないことを意味する。
【００２１】
図２Ａ〜図２Ｃに、南北方向の軸に沿って見て、正午の向き（図２Ａ）、東向き（図２Ｂ）および西向き（図２Ｃ）に揺動されたソーラー・追跡・アレイ３０を示す本発明の実施形態を示す。ソーラー・パネル列３４は、支柱３６の上部の軸受４０にジャーナル接続されたトルク管３２によって平衡に支持される。図１Ａ〜図１Ｃと同じように、支柱は、地面（または、それと同等な基礎）に固定された基部３８を有する。この事例では、トルク・アーム４６は、垂直方向に配置され（図２Ａ）、すなわち、トルク管３２に一端が取り付けられたソーラー・パネル３４の平面とほぼ垂直に配置されている。水平追跡駆動装置は、本体部分４３が、支柱用の基部３８からある程度の距離で地面に固定された固定マウント４５に取り付けられたリニア・アクチュエータ４２からなる。アクチュエータ４２は、トルク・アーム４６の遠端にピン留めされたほぼ水平なロッド部材４４を有する。アクチュエータ４２が支柱３６から離されているため、ロッド部材４４のストローク長さは、かなり長くてもよい。また、トルク・アーム４６の長さは、長くてもよく、支柱の長さでもよく、地上でロッド部材４４の端部と交わる。この場所で地面に溝が掘られる場合は、トルク・アームの長さが支柱の高さを超えてもよい。トルク・アームが長いと、ソーラー・パネルを揺動させるのに必要な直線方向の力の大きさが減少する。また、トルク・アーム４６が長いため、アクチュエータ４２は、たとえば風によるより大きなトルク負荷を吸収することができる。
【００２２】
本発明のもう１つの実施形態は、垂直方向の地上接続駆動機構を有し、図３Ａ〜図３Ｃに示される。ここで、ソーラー・パネル５４の列５０は、１つまたは複数の支柱５６の上の軸受部材６０に支持されたねじり管５２に取り付けられ、各支柱はそれぞれ、地面に支持された基部５８を有する。リニア・アクチュエータ６２は、垂直方向に向けられた本体部材６３と、ねじり管５２に固定されたトルク・アーム６６の方にほぼ上方に延びるロッド部材６４とを有する。本体部分は、支柱の基部と離されたマウントまたは基部６５に支持されている。しかしながら、いくつかの実施形態において、長いスロー・レバー・アームまたはトルク・アームが実現される限り、アクチュエータは、１つまたは複数の支柱と同じ基部を共用することができる。この場合、トルク・アーム６６の長さは、従来技術のトルク・アーム２６よりかなり長い。
【００２３】
ソーラー・パネル列のアレイはすべて、１つの水平リニア・アクチュエータによって駆動することができ、この構成の例を、図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃに示す。ここで、図２Ａ〜図２Ｃと同じように、すべて平行に配列された一連の列構成３０があり、そのそれぞれのねじり管３２が、南北方向に配置されている。１つの水平追跡駆動装置４２は、そのロッド部材４４が、列構成３０の最初の列のトルク・アーム４６に接続されている。次に、水平な管状連結部材６８が、そのトルク・アーム４６を次のトルク・アーム４６に接合する。これと同じように、連続した連結部材６８が、列構成のグループ全体にわたって配置される。図５に示したように、それらの連結部材６８は、トルク・アーム４６ならびに互いに連接される。線６９が、管状部材の内側に通されることがある。ここで、トルク・アーム４６の遠端７０が、連結部材６８の端にあるアイ部材７２にピボット・ピンで接続される。当然ながら、他の実施形態において、一連の関節式連結部材の代わりに、１つの剛性の細長い部材を使用することができる。この実施形態において、１つの駆動装置４２が、アレイのすべての列構成３０を、東向き（図４Ｂ）から正午向き（図４Ａ）を経て西向き（図４Ｃ）まで動かす。また、この構成において、駆動装置は、列構成３０の最初の列すなわち最も東の列に配置されているように示されているが、駆動装置４２は、それよりも内側の列または他端の列に位置決めされてもよい。
【００２４】
図６Ａと図６Ｂに、水平駆動装置すなわちリニア・アクチュエータ４２の詳細を示す。ここで、アクチュエータのマウント４５は、地面７５の現場打ちコンクリートの基部７４に固定されている。基部は、直径が約６１センチメートル（２フィート）で深さが約１８３センチメートル（６フィート）の３０００ｐｓｉコンクリートでよく、そのまわりの土が再圧縮されている。また、この図に、アクチュエータ７２の側面に取り付けられた配電ボックス７７に電力と信号を送る電気導管７６を示す。また、この図に、ロッド部材４４に被せられた保護シールまたはスリーブ７８を示す。
【００２５】
本発明のソーラー・パネル構成は、図７と図８に概略的に示したように、平坦でない地形に取り付けることができる。
【００２６】
図７の機構において、垂直駆動装置を備えたタイプの複数の列構成５０（図３Ａ〜図３Ｃに示したような）が、それぞれ平行に取り付けられる。この構成では、各列は、列が異なる高さにあるときに隣り合った列のソーラー・パネル上に最小限の影ができるように、早朝と夕方におけるそれぞれの傾斜度を選択的にプログラムすることができる。ここで、支柱５６、パネル５４およびアクチュエータ６２は、前に概略的に説明した通りである。
【００２７】
図８の構成において、たとえば、図２Ａ〜図２Ｃと図４Ａ〜図４Ｃに示したように、水平駆動装置を有するタイプの一連の列構成３０が使用される。支柱３６、パネル４４、トルク・アーム５６およびアクチュエータ４２は、前に概略的に説明した通りである。一連の連接された剛性連結部材６８からなる関節式連結機構は、示したように高さの違いに対応し、正確な追跡も達成する。
【００２８】
図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃに、本発明による大型ソーラー・アレイのいくつかの構成を平面図で示すが、これらが、多数の可能な構成の一部に過ぎないことを理解されたい。図９Ａに、ソーラー・アレイ８０の概略的な標準構成を示し、この場合、平行に配列されたソーラー・パネルの８つの列３０がある。各列は、同じサイズの２つのウィングを有し、その一方は、アクチュエータ４２および連結機構６８の北側にあり、他方は、その南側にある。これを、図１０に立面図で示し、各列３０は、そのねじり管３２がいくつかの離間された支柱３６上に支持され、駆動アクチュエータ４２は、２つの支柱の間の中央位置に配置されている。トルク・アーム４６は、その位置でねじり管３２に取り付けられている。
【００２９】
図９Ｂに示したように、ソーラー・アレイ８２は、建物、岩露頭またはその他の特徴の場合がある障害物８３に対応するために、他よりも少し短くされた１つまたはいくつかの列３０′を含むことができる。あるいは、現場の寸法によって、図９Ｃに示したようなソーラー・アレイ８４は、もっと多くの列３０を有することができ、この列はそれぞれ、この実施例では少ない数のソーラー・パネルを有する。他の構成も可能である。たとえば、列はそれぞれ、駆動装置と連結機構の位置の一方の側または他方の側に多くのソーラー・パネルを有することができる。
【００３０】
本発明によるトルク管部分の連結機構と支柱上にトルク管を支持する軸受設計も新規である。
【００３１】
ここで説明するタイプの従来の追跡機構は、支柱間にまたがるビームと０て角形鋼管を利用しており、これは、風で生じたねじれを駆動機構に伝えるのに最適と思われる。隣り合った支間のトルク管部分は、一般に、支柱において、その端部をそれよりも太い角形管状スリーブに挿入することによって接合される。これは、しばしば、軸受の一部分であり、トルク管がジャーナル接続される場所で回転摩擦に耐えなければならない。軸受におけるそのような鋼スリーブの使用の欠点は、それらが、装置の熱膨張によって生じる回転運動と摺動運動の両方に対応しなければならないことである。鋼スリーブは、支柱溶接物と接触して移動する。時間の経過と共に、鋼と鋼の摺動接触により、腐食防止仕上げ材が破壊され、最終的には構造的な鋼耐荷重材料を浸食することになる。
【００３２】
図１１と図１２に示したように、本発明による軸受機構は、支柱３６の上部に溶接することができる軸受アイ４０を有する。ここには、概略円筒状の外側部分９０がある。管状スタブ９４が、円筒状部分９０に溶接され、支柱３６に結合される。角形トルク管３２は、４つのプラスチック軸受インサート９６によって、円筒状部分の内側で回転するように支持される。各軸受インサートは、トルク管３２の各平坦面に当てられ、各インサートは、ねじり管３２と対向する平坦な面と、外側の軸受部分９０の内側壁と対向する概略丸い面とを有する。そのようなインサート９６は、インサートをテンション・バンド９２によってねじり管に結合できるようにノッチ９８を備える。この代わりに、インサートは、ねじやその他の手段で取り付けることもできる。プラスチック・インサート９６は、適切な潤滑てん剤と共にポリエチレンやポリプロピレンなどの耐久性樹脂からなることが好ましい。また、カーボンブラックなどのＵＶ保護添加剤を使用することができる。そのようなインサートは、平坦な材料シートから切り取ることができ、高価な成形技術で形成しなくてもよい。インサート９６が、ねじり管の回転運動と線形運動（たとえば、熱膨張による）の両方に容易に対応することを理解されたい。
【００３３】
また、図１３に示したように、ねじり管３２は、連続的な管部分１３２、１３２からなる。各部分１３２は、１つのスエージ加工端１３３と１つの非スエージ加工端１３４を有する。スエージ加工管端１３３は、隣りの管部分の非スエージ加工端１３４としっかりとはまる。これにより、角形管状スリーブを追加で製造する必要がなくなり、隣り合ったトルク管部分に緊密な接続が生成される。管端１３３のスエージ加工は、ライン生産設備において低コストで行うことができる。
【００３４】
支柱・基部用の基礎に関連して使用した「地面」という用語は、土の自然な凹凸のある地形面に制限されない。本発明のソーラーコレクタは、建物の屋上やエプロンの上段などの人工的表面に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１Ａ】従来技術による支柱取付け駆動装置を有するソーラー・パネル列を示す端立面図である。
【図１Ｂ】従来技術による支柱取付け駆動装置を有するソーラー・パネル列を示す端立面図である。
【図１Ｃ】従来技術による支柱取付け駆動装置を有するソーラー・パネル列を示す端立面図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態による水平地面支持駆動装置を有するソーラー・パネル列を示す端立面図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態による水平地面支持駆動装置を有するソーラー・パネル列を示す端立面図である。
【図２Ｃ】本発明の実施形態による水平地面支持駆動装置を有するソーラー・パネル列を示す端立面図である。
【図３Ａ】本発明のもう１つの実施形態による垂直地面支持駆動装置を有するソーラー・パネル列を示す端立面図である。
【図３Ｂ】本発明のもう１つの実施形態による垂直地面支持駆動装置を有するソーラー・パネル列を示す端立面図である。
【図３Ｃ】本発明のもう１つの実施形態による垂直地面支持駆動装置を有するソーラー・パネル列を示す端立面図である。
【図４Ａ】本発明による地面支持水平駆動機構を使用する複数のソーラー・パネル列の端立面図である。
【図４Ｂ】本発明による地面支持水平駆動機構を使用する複数のソーラー・パネル列の端立面図である。
【図４Ｃ】本発明による地面支持水平駆動機構を使用する複数のソーラー・パネル列の端立面図である。
【図５】本発明の連結接合の特徴を示す詳細図である。
【図６Ａ】この実施形態の水平駆動装置の平面図である。
【図６Ｂ】この実施形態の水平駆動装置の側面図である。
【図７】平坦でない地形のために構成された本発明の垂直駆動駆動ソーラー・パネルの複数の列を示す図である。
【図８】平坦でない地形のために構成された本発明の水平駆動駆動ソーラー・パネルの複数の列を示す図である。
【図９Ａ】本発明の実施形態によるソーラー・パネル列のアレイの平面図である。
【図９Ｂ】本発明の実施形態によるソーラー・パネル列のアレイの平面図である。
【図９Ｃ】本発明の実施形態によるソーラー・パネル列のアレイの平面図である。
【図１０】図９Ａの１０−１０で切断した側面図である。
【図１１】本実施形態用の軸受スリーブの側面図である。
【図１２】図１１の１２−１２で切断した断面図である。
【図１３】本発明の実施形態によるトルク管部分の間の結合を示すトルク管と支柱軸受の断面図である。
【図１４】本発明の実施形態によるトルク管部分の間の結合を示すトルク管と支柱軸受の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
３０、３０′、３０″  ソーラー・パネル列
３２  ねじり管
３４  矩形ソーラー・パネル
３６  支柱
３８  基部
４０  回転支持部材
４２  リニア・アクチュエータ
４３  本体部分
４４  ロッド
４５  基部
４６  トルク・アーム部材
６２  アクチュエータ
６６  追跡機構
６８、６８  剛性連結手段
７０  アイ部分
９０  ジャーナル
９６  インサート
１３２、１３２  部分品
１３３  一端
１３４  前記端部