(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の接続された太陽光集光モジュールから形成される太陽エネルギー集光システムであって、
それぞれが上端部を有する、地表面に固定される複数の杭と、
複数の支持フレームと、
前記複数の支持フレームによってそれぞれ支持される太陽電池パネルの複数のアレイと、
前記複数の杭の前記上端部に配置される複数の球状ベアリングアセンブリとを備え、
前記複数の支持フレームはそれぞれ、前記複数の支持フレームの第１の方向に延在する第１の構造的支持部材を有し、
前記第１の構造的支持部材はそれぞれ、前記複数の支持フレームの枢動軸を規定し、第１の端部及び前記第１の端部の反対側の第２の端部を含み、
前記太陽電池パネルの前記複数のアレイはそれぞれ、ほぼ同じ電圧で電気エネルギーを出力するように配線によって接続され、
前記複数の球状ベアリングアセンブリはそれぞれ、前記複数の杭のうちの１つの前記上端部に装着された少なくとも１つの第１ハウジング部分と、前記第１ハウジング部分に取り外し可能に接続される第２ハウジング部分と、少なくとも第１ブッシング部分及び第２ブッシング部分を含むブッシングとを有し、前記ブッシングが内部通路を画定し、前記第１の構造的支持部材が前記内部通路を通って延在し、
前記第２ハウジング部分は、前記第１ハウジング部分に接続されたときにインナーベアリングレースを画定し、
前記第１ブッシング部分及び前記第２ブッシング部分は、前記第１の構造的支持部材の外側表面との嵌合部を形成する内側通路を画定し、前記インナーベアリングレースとの嵌合部を形成する概ね球状の外側表面を形成し、
前記概ね球状の外側表面は、前記ブッシングの内側部分から前記球状の外側表面に向かって延在する放射状の壁を含み、
前記放射状の壁の外側の末端部は、潤滑剤を収容するように構成された複数の凹部を有する蜘蛛の巣状の球状表面を形成し、
前記複数の球状ベアリングアセンブリはそれぞれ、前記第１の構造的支持部材が角度的に調整されることが可能なように前記第１の構造的支持部材を支持する、太陽エネルギー集光システム。
【請求項２】
前記ブッシングの前記概ね球状の外側表面は、前記第１の方向において、前記インナーベアリングレースより長い、請求項１に記載の太陽エネルギー集光システム。
【請求項３】
上端部を有する、地表面に固定される少なくとも１つの第１の杭と、
第１の支持フレームであって、前記第１の支持フレームの長手方向に延在する第１の構造的支持部材を有する少なくとも１つの第１の支持フレームと、
前記第１の支持フレームによって支持される少なくとも１つの第１太陽エネルギー集光デバイスと、
前記第１の杭の前記上端部に配置され、少なくとも第１の軸を中心に枢動するように前記第１の構造的支持部材を支持する、少なくとも１つの第１球状ベアリングアセンブリと、を備え、
前記第１球状ベアリングアセンブリのブッシングが内部通路を画定し、前記第１の構造的支持部材が前記内部通路を通って延在する、調節可能な太陽光アセンブリ。
【請求項４】
前記第１球状ベアリングアセンブリが、少なくとも１つのハウジングを有し、
前記ハウジングは、前記第１の杭の前記上端部に固定される少なくとも第１部分と、前記第１部分に取り外し可能に接続される第２部分とを含み、
前記ブッシングは、前記ハウジングによって取り囲まれる、請求項３に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
【請求項５】
前記ハウジングの前記第１部分及び前記ハウジングの第２部分が協働して、外側表面の少なくとも一部が球状である前記ブッシングを支持するよう構成されたベアリングレースを画定する、請求項４に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
【請求項６】
前記ブッシングは、少なくとも第１の部分と第２の部分とを備える分割ブッシングであり、前記第１の部分及び前記第２の部分の外側表面は協働して、前記ブッシングの概ね球状の外側表面を形成する、請求項４に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
【請求項７】
前記第１球状ベアリングアセンブリが、第１の部分と、第２の部分と、第３の部分とを含むハウジングを有し、
前記ハウジングの前記第１の部分は第１の杭の前記上端部に装着され、
前記ハウジングの前記第２の部分及び前記第３の部分は、前記第１の部分と協働して、少なくとも部分的に球状の外側表面を持ち且つ前記第１の構造的支持部材を支持する前記ブッシングを受容するよう構成されたインナーレースを画定する、請求項３に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
【請求項８】
前記第１の杭の前記上端部に対して縦方向に調節可能な第１のマウントと、前記第１の杭の前記上端部に対して横方向に調節可能な第２のマウントとを有する調節可能なベアリングマウントを更に備え、
前記調節可能なベアリングマウントは、前記第１球状ベアリングアセンブリを前記第１の杭の前記上端部に接続される、請求項３から７の何れか一項に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
【請求項９】
前記第１のマウントが、前記第１の杭の前記上端部を受容し且つ前記第１の杭に対して縦方向に調節可能であるように構成されたスリーブ部分を備える、請求項８に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
【請求項１０】
前記第２のマウントが、前記第１のマウントに対して取り外し可能に係合可能であり、且つ前記第１のマウントに対して横方向に調節可能である、請求項８又は９に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
【請求項１１】
調節可能な太陽光アセンブリであって、
上端部を有する、地表面に固定される少なくとも１つの第１の杭と、
第１の支持フレームであって、前記第１の支持フレームの長手方向に延在する第１の構造的支持部材を有する少なくとも１つの第１の支持フレームと、
前記第１の支持フレームによって支持される少なくとも１つの第１の太陽エネルギー集光デバイスと、
前記第１の杭の前記上端部に配置され、少なくとも第１の軸を中心に枢動するように前記第１の支持フレームを支持する、少なくとも１つの第１球状ベアリングアセンブリと、
前記第１球状ベアリングアセンブリを、前記第１の軸に対して角度方向及び横方向に調節可能にする手段と、を備え、
前記第１球状ベアリングアセンブリのブッシングが内部通路を画定し、前記第１の構造的支持部材が前記内部通路を通って延在する、調節可能な太陽光アセンブリ。
【請求項１２】
前記ブッシングの球状の外側表面は、前記長手方向において、前記ブッシングを支持するよう構成された前記第１球状ベアリングアセンブリのベアリングレースより長い、請求項３から１１のいずれか一項に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載される実施形態は、概して、太陽エネルギー集光デバイスの支持体を含む太陽エネルギーシステムに関する。
【０００２】
［関連出願］
本出願は、２０１１年１月２８日に出願された米国仮特許出願第６１／４３７，５０９号、及び２０１１年１月１４日に出願された同第６１／４３３，１４１号の優先権を主張する。
【０００３】
［連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載］
本発明は、米国エネルギー省より付託された契約番号第ＤＥ−ＦＣ３６−０７ＧＯ１７０４３号の下、連邦政府の支援を受けてなされた発明であり、政府は本発明について一定の権利を有する。
【背景技術】
【０００４】
大きい太陽集光器の設備は通常、太陽集光器アセンブリのアレイを含む。かかるシステムは、太陽電池パネル、太陽熱集熱デバイス、並びに、太陽エネルギーを光起電デバイス又は太陽熱集熱デバイス上に集中させるための集光装置と共に使用することができる。
【０００５】
これらの太陽集光器の設備のいくつかは、太陽が天空を横切って移動するのに従って、太陽を追跡するように集光器デバイスの位置を自動的に調節するためのハードウェアを含む。この追跡移動は、多くの異なる方法で達成することができる。いくつかのシステムは、集光器デバイスが一軸を中心に枢動する、一軸の追跡システムを使用する。かかる単一軸タイプの追跡システムは、しばしば、駆動シャフト、又は単一の枢動軸を定義する「トルクチューブ」を含む。
【０００６】
更に、これらのシステムのうちのいくつかでは、トルクチューブは、太陽集光器デバイスを支持することと、太陽集光デバイスの位置を調節するために使用されるトルクを伝達することとの両方に使用することができる。いくつかの集光装置システムでは、わずかに０．１°だけでもミラーがずれて配置されると効率が下がる可能性がある。したがって、かかるシステムの高性能は、集光装置の構成要素のアレイが、精密な許容誤差で製作された場合に、達成可能となる。これに反して、高精密部品、そして、複雑で時間のかかる組み立て手順は、かかるシステムの経済的な実行可能性に悪影響を及ぼす可能性がある。
【発明の概要】
【０００７】
本明細書に開示される本発明の少なくとも１つの態様は、不整列を調整すること、及び、集光器を支持するために使用される特定の構造的構成要素によって、太陽集光システムを構築するためのコストを低減することができる。例えば、地上で支持され且つ可動域で枢動される、延在された駆動シャフト又はトルクチューブを組み込む太陽集光システムにおいて、トルクチューブは、セメント付け、ドライビング、及び、螺着（例えば、らせん状の杭、アースネジ等の）などの様々な技法を使用して、地面に装着することができる杭によって支持される。かかるシステムを構築する初期段階に、最終的な設置段階となるセメントの流し込み工程の前に、これらの杭又は柱は注意深く整列及び配置される。
【０００８】
しかしながら、杭の不整列が生じる事態が発生する可能性がある。例えば、柱は、偶発的に、地震、風、沈降等によって移動又はずれる可能性がある。したがって、硬化後、柱の上端部は、トルクチューブの意図された回転軸に対して所望の位置の左へ、右へ、上へ、又は下へ変位して、不整列になる場合がある。更に、柱は、トルクチューブの意図された回転軸と垂直でない可能性がある。
【０００９】
かかる不整列が発生したとき、トルクチューブを支持するベアリングをマウントするために正しく整列された適切な表面を用意するには、相当な量の追加的な労力が必要となる恐れがある。これらの据付けは、常に屋外であり、遠隔の場所である可能性があるので、かかるベアリングのマウントをカスタマイズするためのコストは、高価なものになり得る。更に、かかるカスタマイズされた耐腐食マウントを提供するためには、特定の特殊な溶接技能などの、特定の専門的技術が必要となる恐れがある。
【００１０】
したがって、本明細書に開示される実施形態のうちの少なくとも１つによる、複数の接続された太陽集光モジュールから形成される太陽エネルギー集光システムは、それぞれの杭が上端部を有する、地表面に固定される複数の杭を備えることができる。複数の支持フレームのそれぞれは、支持フレームの第１の方向に延在する第１の構造的支持部材を有することができ、支持フレームの枢動軸を画定することができ、また第１の端部、及び第１の端部の反対側の第２の端部を含むことができる。太陽電池パネルの複数のアレイは、複数の支持フレームによってそれぞれ支持されてよく、複数の太陽電池パネルのアレイのそれぞれは、ほぼ同じ電圧で電気エネルギーを出力するように配線により接続されている。複数の球状ベアリングアセンブリを複数の杭の上端部に配置することができ、球状ベアリングアセンブリのそれぞれは、複数の杭のうちの１つの上端部に装着された少なくとも第１のハウジング部分と、第１のハウジング部分に取り外し可能に接続され、第２のハウジング部分が第１のハウジング部分に接続されたときにインナーベアリングレースを確定する第２のハウジング部分と、少なくとも第１のブッシング部分と第２のブッシング部分とを含み、第１のブッシング部分及び第２のブッシング部分が、第１の構造的部材の外側表面との締り嵌めを形成する内側通路を画定するブッシングとを備えることができる。第１のブッシング部分及び第２のブッシング部分は、インナーベアリングレースとの締り嵌めを形成する概ね球状の外側表面を形成することができ、概ね球状の外側表面は、ブッシングの内側部分から球状の外側表面に向かって延在する放射状の壁を備える。更に、放射状の壁の外側の末端部は、いくつかの実施形態では、潤滑剤を収容するように構成することができる凹部を有する蜘蛛の巣状（web-like）の球面を形成することができる。
【００１１】
別の実施形態に基づくと、調節可能な太陽光アセンブリは、地表面に固定される少なくとも１つの第１の杭を備えることができ、この杭は、上端部を有する。少なくとも１つの第１の支持フレームは、支持フレームの長手方向に延在する第１の構造的支持部材を有することができる。少なくとも１つの第１の太陽エネルギー集光デバイスは、第１の支持フレームによって支持されることができる。更に、少なくとも１つの第１の球状ベアリングアセンブリは、杭の上端部に配置することができ、第１の球状ベアリングアセンブリは、少なくとも第１の軸を中心に枢動するように第１の支持フレームを支持する。
【００１２】
更に別の実施形態に基づくと、調節可能な太陽光アセンブリは、地表面に固定される少なくとも１つの第１の杭を備えることができ、この杭は上端部を有する。少なくとも１つの第１の支持フレームは、支持フレームの長手方向に延在する第１の構造的支持部材を有することができる。少なくとも１つの第１の太陽エネルギー集光デバイスは、第１の支持フレームによって支持されることができる。少なくとも１つの第１の球状ベアリングアセンブリは、杭の上端部に配置することができ、第１の球状ベアリングアセンブリは、少なくとも第１の軸を中心に枢動するように第１の支持フレームを支持する。更に、太陽光アセンブリは、第１の球状ベアリングアセンブリを、第１の軸に対して角度方向及び横方向に調節可能にするデバイスを含むことができる。
【００１３】
この「発明の概要」は、以下の「発明を実施するための形態」で更に記載される概念を選択して単純化された形態で導入するために提供されている。この発明の概要は、特許請求される主題の重要な機能又は不可欠な機能を識別することを意図せず、また特許請求される主題の範囲を決定する補助として使用されることも意図しない。
【００１４】
より完全な主題の理解は、「発明を実施するための形態」、及び「特許請求の範囲」を、以下の図面と併せて考察し、参照することによって導き出すことができ、同様の参照番号は、図面全体を通して同様の要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に基づく太陽集光器モジュールのアレイを含む太陽集光器システムの概略平面図。
【図２】様々な電気的な構成要素を有する任意選択的な集光器システムの電気接続を図示する、図１に例示したシステムの概略図。
【図３】追跡駆動システム、地面に装着され複数のトルクチューブを支持する複数の杭を図示する、実施形態に基づく図１の太陽集光システムの斜視図。
【図４】端部フランジ、及びその長手方向に沿って配置されたサドル部材を有する単一のトルクチューブセグメントの斜視図。
【図５】図６に図示されたトルクチューブの拡大部分断面図。
【図６】２つのトルクチューブセグメント間の接続部の拡大分解図。
【図７】トルクチューブを図３の追跡駆動システムに接続するために使用することができるトルクアームアセンブリの拡大分解図。
【図８】概して縦方向に回転する複数の太陽集光器モジュールの側面立面図であり、モジュールのそれぞれの上に装着される太陽集光器デバイスのそれぞれの電気的接続、及びトレイに延在する配線の配設を示した図である。
【図９Ａ】図３に図示された電気部品トレイの斜視図。
【図９Ｂ】図９Ａに図示された電気部品トレイのセグメント間の任意選択的な接続の拡大斜視図。
【図９Ｃ】図９Ａに図示された電気部品トレイのセグメント間の別の任意選択的な接続の拡大斜視図。
【図１０】図９Ａに図示された電気部品トレイの支持に使用することができるトレイ支持デバイスの概略立面図。
【図１１】図１のシステムとともに使用することができる杭及びベアリングアセンブリの斜視図。
【図１２】図１１のベアリングアセンブリの杭及び襟部材の分解図。
【図１３】杭に固定された襟部材を有する、図１２の杭の側面立面図、及びベースプレート部材の分解図。
【図１４】襟部材上に着座したベースプレートの更なる側面正面図。
【図１５】ベースプレートに装着された横方向調節プレートを有する、図１４に図示されたアセンブリの斜視図。
【図１６】第１のベアリングハウジング部材の分解図をともなう、図１５のアセンブリの正面図。
【図１７】横方向調節プレートに取り付けられた第１のベアリングハウジング部材を有する、図１６に図示されたアセンブリの斜視図、並びにベアリング部材及び更なるベアリングハウジング部材の分解図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の「発明を実施するための形態」は、本質的には、単なる実例に過ぎず、主題の実施形態、又はかかる実施形態の応用及び用途を限定することを意図しない。本明細書で使用する場合、単語「例示的な」は、「例、事例、又は実例として供すること」を意味する。本明細書に記載される任意の実施は、必ずしも他の実施よりも好ましい又は有利であるとは解釈されない。更には、先行の技術分野、背景技術、概要、若しくは以下の発明を実施するための形態で提示される、明示又は暗示されるいかなる理論によって限定されることを意図するものではない。
【００１７】
本明細書において「連結された（coupled)」という言葉は、要素又はノード又は構造が共に連結されていることを意味する。本明細書で使用する場合、明示的に別段の定めがある場合を除き、「連結された」は、ある要素／ノード／構造が、別の要素／ノード／構造に直接的又は非直接的に接合される（又は直接的若しくは間接的にこれらと連通する）ことを意味する。
【００１８】
本明細書において、「位置決めコネクタ」という言葉は「位置決めコネクタ（locating connector)」を使用して接続されたデバイス又は構造を指す。本明細書で使用する場合、明示的に別段の定めがある場合を除き、「コネクタを位置付けること」は、例えば、要素／ノード／機能の整列、又は２つの要素／ノード／機能間の接触の強化など（これらに限らない）の位置付け機能を提供し接続を行う機構により、ある要素／ノード／機能が別の要素／ノード／機能に直接的に又は間接的に接合される（又は直接的若しくは間接的にこれらと連通する）ことを意味する。
【００１９】
「調節する」−いくつかの要素、構成要素、及び／又は機能は、調節可能又は調節済みとして記載される。本明細書で使用する場合、明示的に別段の定めがある場合を除き、「調節する」は、素子若しくは構成要素、又はそれらの一部を状況及び実施形態に好適なように位置させる、修正する、改変する、又は配置することを意味する。場合によっては、要素若しくは構成要素、又はそれらの一部は、現状で実施形態に適切であるか、又は望ましい場合、調節の結果として、変わらない位置、状態、及び／又は状況のままであってよい。いくつかの場合には、要素又は構成要素は、適切であるか、又は望ましい場合、調節の結果として、新しい位置、状態、及び／又は状況に改変、変更、又は修正されてもよい。
【００２０】
「抑制する」−本明細書で使用する場合、抑制するは、効果の低減又は最小化を記載するために用いる。構成要素又は機能が、作用、動作、又は状況を抑制すると記載される場合、結果又は効果又は将来の状態を完全に阻止してもよい。更に、「抑制する」は、効果、性能、及び／又はそうでなければ発生したであろう効果を低減する又は減少させることも指すことができる。したがって、構成要素、要素、又は機能について結果又は状態を抑制するとされる場合、結果又は状態を完全に阻止したり、排除したりするものではない。
【００２１】
更に、ある特定の用語は、参照のためだけに以下の説明にも用いることがあり、したがって、制限的であることを意図しない。例えば、「上方」、「下方」、「上」、及び「下」などの用語は、参照する図において方向を指す。「前側」、「後側」、「背面」、及び「側面」などの用語は、議論の下で構成要素について記載する本文及び関連図面の参照によって明らかにされる、一貫性があるが任意の基準に従って、構成要素の部分の配向及び／又は位置を記載する。かかる用語は、具体的に上述した語、それらの派生語、及び類似の意味の語を含んでもよい。同様に、用語「第１の」、「第２の」、及び構造について言及する他のかかる数値的用語は、明確に文脈で示されない限り、順序又は序列を意味しない。
【００２２】
本明細書に開示される本発明は、太陽電池アレイ及び太陽電池モジュールの文脈で記載される。しかしながら、これらの発明は、集中ＰＶシステム、太陽熱システム等の他の文脈でも同様に使用することができる。
【００２３】
以下に説明する記載では、太陽エネルギー集光システム１０は、複数の太陽光集光モジュールによって形成される状況で記載される。モジュールのそれぞれは、複数の太陽光集光デバイス支持する支持部材、及び、様々な太陽光集光デバイスを互いに及び他のモジュールに接続するための配線を含むことができる。このシステムは、かかるシステムの設置に付随する労力、ハードウェア、又は他のコストを低減するためのデバイスも含むことができる。例えば、かかるシステムに含まれる集光システム又は集光モジュールは、装着杭の設置の間に発生する可能性がある不整列を調整するように設計された１つ以上の様々な機能を含むベアリングアセンブリにより、地上で支持される。更に、モジュールは、かかるモジュールの製造の単純化、並びに設置現場におけるかかるモジュールの配設及び据付けのための他の機能も含むことができる。
【００２４】
図１は、複数の太陽光集光モジュール１２を含む太陽集光器アレイ１１を含む太陽集光システム１０を図示する。太陽光集光モジュール１２のそれぞれは、駆動シャフト又はトルクチューブ１６によって支持される複数の太陽集光デバイス１４を含むことができる。トルクチューブ１６のそれぞれは、支持アセンブリ１８によって地上で支持される。支持アセンブリ１８のそれぞれは、図１１〜１７を参照して以下により詳細に記載される、杭及び調節可能なベアリングアセンブリ２０を含むことができる。
【００２５】
図１を引き続き参照すると、システム１０は、トルクチューブ１６に接続され且つ集光器デバイス１４に太陽の動きを追跡させるように、トルクチューブ１６を枢動するように構成された追跡駆動装置３０も含むことができる。図示された実施形態では、トルクチューブ１６は、概して水平に配設され、モジュール１２は、端部同志が互いに接続される。しかしながら、本明細書に記載される発明は、他のタイプの配置でも使用することができる。例えば、システム１０は、トルクチューブ１６が水平方向に対して傾斜するように配設された複数のモジュール１２を含むことができ、米国特許出願公開第２００８／０２４５３６０号明細書に図示及び開示される配置などのように、トルクチューブ１６が端部同志が接続されてはいない。調節可能なベアリングアセンブリ２０は、米国特許出願公開第２００８／０２４５３６０号明細書の、図６において参照番号４０によって識別され、段落［００３３］に記載されるベアリング、並びに図８において参照番号７２によって識別され、段落［００３７］に記載されるベアリングの代わりに使用することができる。米国特許出願公開第２００８／０２４５３６０号明細書の、ベアリング４０及び７２の図及び記述を含む全内容は、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【００２６】
トルクチューブ１６が水平に配設され、モジュール１２が端部同志で接続された実施形態では、米国特許出願公開第２０１０／０１３９６４６号明細書の図２において支持体１６の頂部に装着されたベアリングの代わりに、調節可能なベアリングアセンブリ２０を使用することができる。更に、駆動システム３０は、米国特許出願公開第２０１０／０１３９６４６号明細書の傾斜アセンブリ５０について開示される様態で構築及び操作することができる。米国特許出願公開第２０１０／０１３９６４６号明細書の全内容は、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【００２７】
更に、太陽光集光デバイス１４は、太陽電池パネル、太陽熱集熱デバイス、集中太陽電池デバイス、又は集中太陽熱集熱デバイスの形態とすることができる。図示した実施形態では、太陽光集光デバイス１４は、太陽電池パネルの形態である。
【００２８】
図２を参照すると、太陽集光システム１０は、アレイ１１に接続された電気システム４０を更に含むことができる。例えば、電気システム４０は、電源ライン４４により遠隔の接続デバイス４２に接続された電源としてアレイ１１を含むことができる。電気システム４０は、外部電力源、メーター、主遮断器を有する電気パネル、ジャンクション、電気負荷、及び／又は外部電力源モニターを有するインバーターも含むことができる。電気システム４０は、米国特許出願公開第２０１０／００７１７４４号明細書（その全内容は、参照により本明細書に明示的に組み込まれる）に示される説明に基づいて構成及び操作することができる。
【００２９】
図３は、太陽光集光デバイス１２を１つを除いて全てを取り外した状態のアレイ１１を図示する。図３に示すように、支持アセンブリ１８のそれぞれは、杭２２の上端部において支持される調節可能なベアリング部材２０を含む。トルクチューブ１６は、任意の長さとすることができ且つ１つ以上の部品で形成することができる。複数の杭２２の相互に対する間隔は、支持構造物１８の間のトルクチューブ１６のたわみ、風負荷、及び他の要因の所望の制限に基づいて決定することができる。
【００３０】
傾斜駆動部３０は、駆動ストラット３２が軸方向にその長さ方向に沿って移動するとトルクチューブ１６が枢動される態様でトルクチューブ１６と連結された、駆動ストラット３２を含むことができる。駆動ストラット３２は、トルクアームアセンブリ３４でトルクチューブ１６と接続され得る。例示した実施形態では、トルクアームアセンブリ３４は、トルクチューブ１６のそれぞれの端部に配置される。更に、アレイ１１は、１つ以上の杭２２によって、又は他の手段によって支持される電気配線トレイ６０を含むことができる。
【００３１】
図４を参照すると、上記されたように、トルクチューブ１６は１つ以上の部品で構築することができる。例えば、図４に示すように、トルクチューブ１６の一部は、参照番号７０によって識別され、これは本明細書では「トルクチューブモジュール」と称される。トルクチューブモジュールは、中央シャフト部材７２と、１つ以上のマウンティングデバイス７４と、１つ以上の接続デバイス７６とを含むことができる。
【００３２】
本体部材７２は、正方形、円形、長方形、又はその他の形状などの任意の断面形状を有する、任意のタイプの細長い部材の形態とすることができる。図示した実施形態では、本体部材７２は円形である。本体部材７２としては、市販の溶接管、引き抜き管、圧延管、又は冷間加工管を使用することができるが、他の構造的な構成要素も使用することができる。図示した実施形態では、本体部材７２は、５インチ（約１２．７ｃｍ）（外径）のＥＲＷ（電縫）管から形成される。
【００３３】
マウンティングデバイス７４は、太陽光集光デバイス１４を支持するように構成される。図示した実施形態では、上記したように、太陽光集光デバイス１４は、太陽電池パネルの形態である。したがって、図示した実施形態では、マウンティングデバイス７４は、１つ以上の太陽電池パネルを支持し且つその横方向の縁部にしっかりと取り付けられるように構成される。このように、ほとんどすべてのマウンティングデバイス７４は、２つの太陽電池パネルを支持し且つこれらの並置された縁部に堅固に固定される。しかしながら、他の構成も使用することができる。
【００３４】
接続部材７６は、任意の構成を有することができる。図示した実施形態では、接続デバイス７６は、約３６８ｍｍの直径を有する円形フランジの形態である。更に、いくつかの実施形態では、フランジ部材７７の上縁部は、クリアランス部分７８を含むことができる。図示した実施形態では、クリアランス部分７８は、フランジ部材７７が太陽光集光デバイス１４に接触するのを防ぐように成形された平坦な区域である。しかしながら、他の構成も使用することができる。
【００３５】
図５を引き続き参照すると、マウンティングデバイス７４は、本体部材７２に直接接続されるように構成された接続部分９０を有するサドル部材７９の形態とすることができる。更に、サドル部材７９は、上部装着部分９２を含むことができる。図示した実施形態では、上部装着部分９２は、太陽電池パネルの縁部をこれにしっかりと接続するために使用される、留め金具を受容するように構成される平坦な表面である。
【００３６】
所望により、マウンティングデバイス７４は、トルクチューブ１６又はトルクチューブモジュール７０が設置現場に配送される前に、本体部材７２に装着させることができる。例えば、トルクチューブモジュール７０は、機械で水平にしたテーブルの上に、所望の太陽集光デバイス１４の装着に対応する間隔で一連の複数のマウンティングデバイス７４を配置する方法で製作することができる。かかるテーブル上に、下向きで、所望の間隔で、マウンティングデバイス７４が置かれた後、本体部材７２を接続部分９０の上に下ろす。いくつかの実施形態では、この水平なテーブルは、マウンティングデバイス７４を所望の位置に維持するのに使用されるピンのための穴を含むことができる。したがって、本体部材７２がマウンティングデバイス７４上に下ろされる時に、マウンティングデバイス７４は、動く可能性があまり無いか、又は動くことができない。
【００３７】
所望により、本体部材７２のマウンティングデバイス７４に対する正しい相対的な配向を確実にするために、本体部材７２の端部を、マウンティングデバイス７４に対して所望の位置に置き、工具で定位置に保持することができる。次いで、本体部材７２は、各マウンティングデバイス７４に仮付け溶接することができ、本体部材７２に関連して標準の製作公差を可能とすることができる。マウンティングデバイス７４の接続位置９０のそれぞれにおいて、より小さい又はより大きい隙間で溶接することにより本体部材７２の捩れ及び反りを除去することができる。マウンティングデバイスが本体部材７２に装着された後、クリアランス部分７８がマウンティングデバイス７４の上部表面９２と整列するように、フランジ７７を配置することができる。フランジ部材７７を所定位置にすることにより、フランジ部材７７も本体部材７２に溶接することができる。所望により、フランジ７７間の距離を所望の距離に設定するように、フランジ部材７７は、本体部材７２の長さに沿って摺動するように設計することができ、これにより本体部材７２の長さの変化に順応する。かかる組み立てプロセスは、本体部材７２上へのコネクタ部材７４の装着における所望の位置付けをより良好に確実にすることができ、本体部材７２は公差がより低い構造材料から作成することができ、これによってトルクチューブ１６をよりコストの低い材料で形成することができる。
【００３８】
図６に示すように、トルクチューブ１６がともに接合した複数の部品から作成された場合、接続デバイス７６は、向かい合わせの配設で相互に接続され得る。接続デバイス７６を接続するために使用される技法は、任意の既知の技法とすることができる。図示した実施形態では、接続デバイス７６は、両方のフランジ部材７７に配列された穴を貫通するネジ式の留め金具で接続される。しかしながら、他の構成も使用することができる。
【００３９】
図７を参照すると、駆動アセンブリ３４は、フランジ部材７７と嵌合するように構成することができる。例えば、駆動アセンブリ３４は、フランジ部材７７と嵌合するように設計された１つ以上のフランジ部材８０、８２を含むことができる。フランジ部材８２は、コネクタ部材８４と接続され得る。図示した実施形態では、コネクタ部材８４は、トルクチューブ１６を形成するために使用される同一の構造部材の短い断片である。
【００４０】
駆動アセンブリ３４は、コネクタ部材８４に取り付けられた上端部及び駆動ストラット３２と動作可能に係合するように構成された下端部を有する１つ以上のアーム８６を含むことができる（図３）。図示した実施形態では、アーム８６は概して台形の形状である。しかしながら、他の形状も使用することができる。
【００４１】
更に、アーム８６の上端部は、駆動ストラット３２によってアーム８６が枢動されたときに、フランジ８０、８２がアーム８６とともにトルクチューブ１６の長手方向の枢動軸を中心として回転するように、コネクタ部材８４、又はフランジ８０、８２に堅固に固定され、これによってフランジ部材７７との接続を通してトルクチューブ１６を回転させる。
【００４２】
図８を参照すると、集光器モジュール１２は、上記したように、他のモジュール１２に容易に電気的に接続することができる単一のユニットを形成するように、ともに電気的に接続された複数の太陽集光デバイス１４を含むことができる。この状況では、各モジュール１２は、フランジ７７又は他のタイプの接続デバイスとともに接続された１つ以上の本体部材７２によって形成することができる。図示した実施形態では、太陽集光デバイス１４のそれぞれは、個々のデバイス１４に接続された太陽電池ボックス１００を含む。ボックス１００のそれぞれは、集光デバイス１４によって発生した電力を制御し、最終的にはコンバイナーボックス４２に電力が送電されるように構成することができる（図２）。所望により、太陽電池ボックス１００は、単一のモジュール１２に含まれるすべての集光デバイス１４と直列に又は並列に接続されるように更に構成することができる。いくつかの実施形態では、ボックス１００は、１００ボルト、又は他の任意の電圧で電力を出力するよう協働するように構成することができる。所望により、各モジュール１２は、すべてのボックス１００に直列に又は並列に接続可能となり、すべての集光デバイス１４によって、１００ボルトの電圧などの所望の出力特性で総電力出力を調整するように構成された、更なるジャンクションボックス１０２を含むことができる。
【００４３】
このタイプの配線構成は、都合のよいことには、相互に軸方向に整列したモジュール１２が、ともに電気的に接続されかつ／又はデバイス１４からの電力出力を制御するために更なるデバイスに接続されることを可能にする。上記したように、図３を参照すると、アレイ１１は、電気部品支持トレイ６０を含むことができ、その一部は図８に図示される。
【００４４】
図９Ａ、図９Ｂ、及び図９Ｃに示されるように、電気部品トレイ６０は、梯子状の構造的アセンブリの１つ以上のセグメントによって形成することができる。トレイは、電気配線４４（図１）が、軸方向に整列したモジュール１２に沿ってトレイ６０に延在し、次いで地上で持ち上げられた位置で、コンバイナーボックス４２に延在することを可能にするように成形及びサイズ設定することができる。
【００４５】
図９Ｂ及び図９Ｃを再度参照すると、トレイ６０は、突合せ継手、又は他のタイプの継手などの接手によってともに接続された複数の要素で形成することができる。図９Ｂは、バネ部材１３０で形成された任意選択的な伸縮継手を図示する。このように、バネ部材１３０は、トレイ６０を形成する複数の部材の相対的な軸方向移動を可能にする。
【００４６】
図９Ｃは、伸縮継手が望ましくない場合に、トレイ６０の部品の並置された端部を固定するコネクタプレート１３２で実施される添え継ぎを図示する。
【００４７】
トレイ部材６０は、任意の公知の様態で、柱２２に接続され、それによって支持されることができる。図示した実施形態では、トレイ６０は、２本のアーム付き支持アセンブリ１２０によって支持される。
【００４８】
図１０を参照すると、２本のアーム付き支持アセンブリは、任意の公知の様態で形成することができる。図示した実施形態では、支持アセンブリ１２０は、概してチャネル形に成形された構成を有することができるベースプレート１２２を含む。しかしながら、他の構成も使用することができる。
【００４９】
２つの支持アーム１２４、１２６は、ベースプレート部材１２２にしっかりと固定される。例えば、アーム１２４、１２６は、ベースプレート１２２に溶接することができる。いくつかの実施形態では、アセンブリ１２０は、ベースプレート１２２内の開口部に延在するねじ付き端部を有するＵボルトを含む、Ｕボルトマウント１２８を含む。ボルトなどのねじ付き留め金具は、次いでアセンブリ１２０を杭２２に、任意の所望の高さで固定するために使用することができる。これは、杭２２が装着される地面の勾配が変化する場合、利点を提供することができる。したがって、据付けの間に、トレイ６０の一部が地上で十分に離間されていないと判断される場合、都合のよいことに支持デバイス１２０を持ち上げることができる。所望により、接地線１２９は、トレイ６０を電気的に接地するように、トレイ６０を杭２２に電気的に接続することができる。
【００５０】
図１０を引き続き参照すると、ベースプレート１２２は、所望によりスロット（図示せず）を含むことができ、これにより、例えば杭２２が十分に垂直でない場合、杭２２に対するベースプレート１２２の配向を調節することができる。更に、２つの離間されたアーム１２４、１２６を有することで、伸縮継手又は添え継ぎが用いられる場合でも、接手を２つのアーム１２４、１２６の間に収めることができ、これによってトレイ６０のための追加の支持の必要性を低減する。更に、アーム１２４、１２６の長さは、様々な異なるサイズのトレイ６０に順応するように選択することができる。
【００５１】
図１１〜図１７を参照すると、調節可能なベアリングアセンブリ２０は、システム１０の構築の間に、杭２２の不整列を調整する、１つ以上の調節機能を含むことができる。例えば、ベアリングアセンブリ２０は、高さ調節デバイス１５０、横方向調節デバイス１７０、及び／又は角度調節デバイス１９０を含むことができる。これらの調節デバイス１５０、１７０、１９０のそれぞれは、単独で、又は様々な組み合わせで、又は相互との任意の組み合わせで使用することができる。
【００５２】
例えば、縦方向調節デバイス１５０は、調節可能なベアリングアセンブリ２０を、矢印Ｖの方向に沿った方向で縦に調節することを可能にする。デバイス１５０をこのように調節することで、調節可能なベアリングアセンブリ２０の中央軸Ｚを杭２２に対して上下に動かすことになる。横方向調節デバイス１７０は、ベアリングアセンブリ２０の軸Ｚを杭Ｐの軸に対して横方向に調節することができるように、ベアリングアセンブリ２０の一部を横方向Ｌに沿って調節することを可能にするように構成することができる。更に、角度調節デバイス１９０は、ベアリングデバイス２０の軸Ｚの角度を、杭Ｐの軸に対して矢印Ａの方向に調節することを可能にするように構成することができる。
【００５３】
以下に記載する縦方向調節デバイス１５０、横方向調節デバイス１７０、及び角度調節デバイス１９０の実施形態は、デバイス１５０、１７０、１９０の機能を実施するために使用することができる機構の例である。しかしながら、他の機構も使用することができる。
【００５４】
図１２を参照すると、縦方向調節デバイス１５０は、襟部材１５２を含むことができる。襟部材１５２は、下端部１５４及び上端部１５６を含むことができる。部材１５２の下端部１５４は、杭２２の中、又はその外側の周囲に適合するように構成することができる。いくつかの実施形態では、杭２２は丸い外面を有し、下端部１５４は、丸い内側表面を有する。下端部１５４の丸い内側表面は、杭２２の外径に近い且つ／又はこれよりわずかにより大きい直径を備えることができる。
【００５５】
したがって、部材１５２は、杭の上端部２２を覆って置かれ、所望の高さに配置することができる。いくつかの実施形態では、部材１５２は、視線合わせデバイスと共に使用可能に構成されるアライメントノッチ１５８を含むことができる。このように、据付け作業者は、使用される位置合わせ手順に基づいて、部材１５２を適切な高さ及び角度位置に位置付けることができる。例えば、軸Ｘが、トルクチューブ１６がそれを中心として枢動すべきである軸Ｚの意図された配向と少なくとも平行に横たわるように、軸Ｘに沿って収まるようにノッチ１５８を整列することができる。
【００５６】
図１３を参照すると、部材１５２は、杭２２に対して所望の高さ及び配向における定位置に固定することができる。例えば、部材１５２は、杭２２に溶接することができるが、これに限らない。
【００５７】
横方向調節機構１７０は、十分に強い接続に順応し且つ／又は位置付け機能を提供する様態で、部材１５２の一部に接触するように構成されたベースプレート１７２（図１３及び図１４に図示される）を含むことができる。いくつかの実施形態では、部材１５２は、アライメントノッチ１５８の反対側に、アライメントノッチ１６０、１６２を含む。図示した実施形態では、ベース部材１７２は、部材１５２に対して所定の配向にベース部材１７２を位置付けるために、アライメントノッチ１６０、１６２、又は部材１５２の他の部分と協働するように成形することができる。
【００５８】
図示した実施形態では、ベース部材１７２は、ノッチ１６０、１６２それぞれに対応するように成形及び離間された側壁１７４、１７６を含む。したがって、図１４に示すように、ベース部材１７２が部材１５２と嵌合するとき、側壁１７４、１７６はノッチ１６０、１６２によって位置付けられる。所望により、図示した実施形態に示すように、ベース部材１７２は、部材１５２に対して縦方向で部材１７２に対する更なる位置付け機能を提供するように、ノッチ１６０、１６２の下方部分と協働するように成形されたフランジ部材１７８、１８０も含む。ベース部材１７２は、溶接、接着、ねじ付き留め金具等を含む任意のタイプの固定技法により、部材１５２に取り付けることができる。更に、ベース部材は、図１５を参照して以下に記載される、開口部１７７、１７９を含むことができる。
【００５９】
図１５を参照すると、横方向調節デバイス１７０は、ベアリングハウジング支持部分１８２を更に含むことができる。ベアリングハウジング支持部分１８２は、ベース部材１７２に対して横方向Ｌに調節可能に構成することができる。
【００６０】
いくつかの実施形態では、ベアリングハウジング支持部材１８２は、第１の支持部材１８４及び第２の支持部材１８６で形成され、そのそれぞれは横方向調節部分１８５を含む。図示した実施形態では、横方向調節部分１８５は、概して横方向Ｌに延在するスロットの形態である。スロット１８５は、ベース部材１７２に画定される１つ以上の開口部と重なるように位置付けられる。
【００６１】
ねじ付き留め金具１８６は、ベース部材１７２に対するベアリングハウジング支持体１８４、１８６の横方向位置に応じて、スロット１８５及び穴１７７、１７９のうちの１つを通して挿入することができる。他の横方向調節デバイスも使用することができる。いくつかの実施形態では、スロット１８５は、長さ約１と１／２インチ（約３．８１ｃｍ）である。しかしながら、他のサイズ及び調節の範囲も使用することができる。
【００６２】
ベアリングハウジング支持部材１８４、１８６は、ベアリングハウジングの外側表面の形状に対応して成形することができるベアリングハウジング支持部分１８７も含むことができる。例えば、図１６に示すように、ベアリングハウジング支持部分１８７は、横方向の外側部分及び中央部分１８９を含む。図示した実施形態では、横方向の外側部分１８８は、概して平坦でまっすぐであり、中央部分１８９は湾曲している。しかしながら、例えば、所望のベアリングハウジングに対応する形状などの他の形状も使用することができる。
【００６３】
図１６は、ベアリングハウジング１９２（図１１）の第１の部分を図示する。ベアリングハウジング１９２の第１の部分１９４は、横方向の外側部分１９８及び中央の湾曲部分２００を含む支持表面１９６を有する。図示した実施形態では、横方向の外側部分１９８は、概して平坦でまっすぐであり、横方向の外側部分１８８とほぼ同じ傾斜角度に配向される。同様に、湾曲部分２００は、中央部分１８９の形状に対応する。
【００６４】
図１７を参照すると、ベアリングハウジング部分１９４の支持部分１９６を部材１８５、１８６の支持部分１８７上に置くことによって、ベアリングハウジングの第１の部分１９４は支持表面１８７と確実に係合する。ベアリングハウジング１９４の第１の部分は、例えば、溶接、接着、ねじ付き留め金具等を含むがこれらに限らない、任意の周知の技法で部材１８５、１８６に取り付けることができる。
【００６５】
図１７を引き続き参照すると、ベアリングハウジング１９４の第１の部分は、このように部材１８５、１８６に接続され、完全に組み立てられたベアリングハウジング１９２の規定の向きを提供する。図示した実施形態では、ベアリングハウジング１９２は、第１の部分１９４、第２の部分２０２、及び第３の部分２０４を含む、３つのセクションから形成される。この構成では、ベアリングハウジング部分１９４、２０２、２０４のそれぞれは、それぞれ同一の形状を有し、約１２０度の円弧状に周囲に広がる。
【００６６】
更に、ハウジング部分１９４、２０２、２０４のそれぞれは、隣接するベアリングハウジング部分上の隣接するフランジ２０６、２０８と嵌合可能に構成されるマウンティングフランジ２０６、２０８を含むことができる。図示した実施形態では、ベアリングハウジング部分１９４、２０２、２０４のそれぞれは、図１１に図示するように、ベアリングハウジング部分１９４、２０２、２０４が互いに固定することができるように、ねじ付き留め金具を受容するように構成される開口部２１０を含む。
【００６７】
図１７を引き続き参照すると、ベアリングハウジング部分１９４、２０２、２０４のそれぞれは、ベアリングレース表面２２０を含むことができる。相互に接続されたベアリングハウジング部分１９４、２０２、２０４のすべてにより、それぞれの内側表面２２０は、完全なベアリングレースを形成するように整列する。表面２２０は、調節可能なベアリングアセンブリ２０の軸方向Ｚの凹面とすることができ、これによって部分的に球状のベアリングレースを形成する。しかしながら、他の構成も使用することができる。
【００６８】
ベアリングハウジング１９２が組み立てられたとき、角度調節デバイス１９０は、軸Ｚを中心として回転可能に構成されるベアリング部材２３０も含むことができる（図１１に図示するように）。更に、ベアリング部材２３０は、軸Ｚに対して、角Ａの方向（図１１）で、角度的に枢動可能に構成することができる。したがって、図示した実施形態では、ベアリング部材２３０は、ベアリングハウジング１９２の内側表面２２０に対応して成形される部分的に球状の外側表面２３２を含む。
【００６９】
表面２３２は、軸方向Ｚで、ベアリングハウジング１９２より長くすることができる。したがって、ベアリング２３２が角度Ａの方向で枢動されたときに、ベアリング表面２３２は、表面２２０との接触に耐える十分な負荷を提供し続ける。
【００７０】
所望により、図１７に図示したように、外側表面２３２は、ウェブ形状の形態とすることができる。例えば、いくつかの実施形態では、表面２３２は、概して、部分的な球状表面に沿って追従することができるが、１つ以上の凹部２３４を含むこともできる。凹部２３４は、グリースなどの潤滑剤を受容するために使用することができる。ハウジング１９２が組み立てられると、外側表面２３２の中央帯域の周囲に配置されるいくつかの凹部は、表面２２０によって恒久的に覆われる可能性がある。このように、中央に位置付けられた凹部２３４は、これらの凹部に配置されたグリースなどの潤滑を気象による汚染から良好に保護し且つ漏れ出る恐れがある潤滑剤の量を低減することができる。いくつかの実施形態では、潤滑剤は使用されない。
【００７１】
ベアリング２３０は、トルクチューブ１６の外側表面に対応するように構成された内側表面２４０も含むことができる。例えば、内側表面２４０は、トルクチューブ１６の本体７２の外側表面の直径とほぼ同じか、又はこれよりもわずかに大きい内径で形成することができる。このように、ベアリング２３０が本体７２の外側表面を覆って位置付けられるとき、内側表面２４０は、本体７２の外側表面に接触することができる。
【００７２】
いくつかの実施形態では、ベアリング２３０は、内側表面２４０がトルクチューブの外側表面の周辺に十分な隙間を提供し、内側表面２４０に対してトルクチューブ本体７２が摺動するようにサイズ設定することができる。したがって、ＰＶパネル１４が太陽を追跡することを可能にする枢動アセンブリの状況で、トルクチューブ本体７２の使用の間に、トルクチューブ１６が内側表面２４０に対して枢動し、ひいては摺動する一方で、ベアリング２３０は、定常的にハウジング１９２内に留まることができる。
【００７３】
図１７に図示するように、ベアリング２３０は、２つの半部からできた「分割」タイプのベアリングとすることができる。分割ベアリング部材２３０は、アレイ１１の組み立てにおいて利点を提供することができる。例えば、アレイ１１の組み立ての間に、調節可能なベアリングアセンブリ２０の下方部分は、杭２２に装着することができるが、ベアリング２３０のベアリングハウジング部分２０２、２０４及び上方の半部２４４は省略することができる。このようにして、トルクチューブ１６は、ベアリング２３０の下方の半部２４２上に置くことができる。
【００７４】
このようにしてトルクチューブ１６を位置付けた後、ベアリング２３０の上方の半部２４４及び他のベアリングハウジング部分２０２、２０４互いに接続し、ベアリング２３０の周囲に組み立てることができる。更に、この構成は、トルクチューブ１６と、フランジ７７、及び本体７２（図４）に固定された取付デバイス７４とを事前に組み立てることを可能とし、また、耐腐食コーティングで前処理できるようにする。より具体的には、例えば、一体品のベアリング部材を本体７２を通して摺動させる必要がない。これは、トルクチューブ１６の本体７２に事前に取り付けられた接続部材７４では不可能である。
【００７５】
図１７及び図１１を引き続き参照すると、ベアリングハウジング１９２を３つの部分から構築することにより、更なる利点を提供することができる。例えば、ベアリングハウジング１９２の３部分構築物は、組み立てプロセスの間に、ベアリング２３０の外側ベアリング表面２３２の周囲により容易に整列される。例えば、ベアリングハウス１９２が２つの部分から形成されていたとすると、ベアリング２３０の周囲にそれぞれが１８０度延在し、内側表面２２０と外側表面２３２との間の接触の量が増えることにより、ハウジング１９２のマウンティングフランジの整列をより難しくする可能性がある。
【００７６】
更に、ベアリングハウジング１９２は、２つの部分から作成することができるが、ベアリング２３０の周囲にそれぞれが約１８０度延在し、かかるベアリングアセンブリ２２０上に作用する力は、フランジ２０６、２０８を接続するために使用される留め金具に引っ張り負荷を与える傾向がある。これは、太陽光アレイ１１を使用するとき、風負荷もモジュール２０に対して、揚力に加えて他の方向の力を生じさせる可能性があることが観察されているからである。したがって、２部分から構成されるベアリングハウジングを形成するために使用されてもよいフランジの配向に関係なく、留め金具は、特定の状況下で引っ張り負荷を受ける可能性がある。
【００７７】
これに反して、３部分から構成されるハウジング１９２は、留め金具２１０に作用する力を、結果的に少なくとも部分的に剪断力にする。したがって、ベアリングハウジング１９２の耐久性を、図１１〜図１７に示される３部分構成では、強化することができる。同様に、ハウジング１９２は、４つ以上の部分から、又は所望する場合には２つの部分から作成することができる。
【００７８】
更に、３部分から構成されるハウジング１９２のは、支持部材１８４、１８６（図１５）に、より小さいが、それでもベアリングハウジング部分１９４上の３つの表面の確実な係合を提供できるようにする。ハウジング１９２が、ベアリング２３０を中心として約１８０度延在する２つの部分から作成される場合、支持部材１８５、１８６がかかるハウジングの下方部分の３つの表面との接触を有するために、支持部材１８５、１８６は、より大きく、より重くなる必要があり、したがってより高価になる。同様に、ベアリング２３０は、３つ以上の部分、例えば３つの部分、４つの部分又はそれ以上の部分などで作成することができる。
【００７９】
更に、ベアリング２３０の内側表面２４０は、円形以外の形状を有することができる。例えば、トルクチューブ１６の本体部材７２が、正方形、長方形、星形等の円形以外の形状にされる場合、内側表面２４０は、対応する形状を有するように加工され得る。
【００８０】
ベアリング２３０は、ＷＲ９０２として市販されているアセタールコポリマーなどのプラスチック、又は他の材料を含む、任意の材料から作成することができる。
【００８１】
アレイ１１の絶縁の間、上記したように、杭２２は、例えば、セメントで、地表面に固定することができる。所望により、図１２を参照すると、部材１５２は、例えば、アライメントノッチ１５８を使用して杭２２を互いに対して整列するのを助けるように、セメントが硬化する前に一時的に又は恒久的に杭２２の頂部に固定することができる。しかしながら、しばしば、様々な要因によるセメントの硬化の間の杭２２の移動が生じる可能性があり、これは必ずしも制御することができない。したがって、最終的に杭２２は、硬化したセメントの中の地表に固定される場合があるが、部分的に整列から外れる場合がある。
【００８２】
図１１を参照すると、杭２２の上端部の不整列は、横方向、縦方向、又は角度方向Ａである可能性がある。したがって、調節デバイス１５０、１７０、１９０のうちのいずれか１つを単独で使用することによって、杭２２のかかる不整列に順応する能力に利点を提供することができる。更に、３つの調節デバイス１５０、１７０、１９０のすべてが一緒に使用されるときには、杭２２の縦方向、横方向、又は角度方向の任意の方向の不整列に順応することができる。
【００８３】
ベアリング２３０の分割構成は、他の利点も提供することができる。例えば、分割構成のベアリング２３０は、トルクチューブ１６の本体７２の任意の部分の周辺で組み立てることができるので、コネクタ部材７４及びフランジ７７などの、トルクチューブ１６の特定の構造的な構成要素を本体７２に恒久的に取り付けることができ、次いでトルクチューブ１６は防食処理を受けることができる。このように、追加的な構成要素が溶接によりトルクチューブ１６に取り付けられる必要がない。したがって、溶接による防食処理に対する損傷を避けることができる。いくつかの実施形態では、防食処理は、溶融亜鉛めっきである。しかしながら、他の防食処理も使用することができる。防食処理に対する損傷を低減することは、防食処理がトルクチューブ１６のより長い耐用年数を提供することになる可能性を増加し且つ現場での組み立て後の防食処理の手直し作業の必要性を低減する。
【００８４】
更に、ベアリング２３０及びハウジング１９２の分割構成は、故障したベアリングを、トルクチューブ１６を隣接するベアリングから取り外さずに交換することを可能にする。より具体的には、図１１及び図１７を参照すると、ベアリング部材２３０が故障した場合、調節可能なベアリングアセンブリ２０は、ベアリング２３０の中央通路を通って延在する本体７２から、部分的に又は全体的に分解することができる。更に、調節可能なベアリングアセンブリ２０の構成要素は、アセンブリ２０の構成要素のいくつか又はすべても、トルクチューブ１６を定位置で交換し且つ隣接するベアリングアセンブリ２０で支持されるようにサイズ設定される。
【００８５】
少なくとも１つの例示的実施形態が、上述の「発明を実施するための形態」で提示されてきたが、莫大な数の変型が存在することを認識するべきである。本明細書に記載する例示的実施形態は、特許請求される主題の範囲、適用性、又は構成を制限することを意図しないこともまた、認識するべきである。むしろ、上述の「発明を実施するための形態」は、当業者に、記載される実施形態を実施するための簡便な指針を提供するものである。本特許出願が出願される時点での、既知の等価物、及び予見可能な等価物を含む、「特許請求の範囲」によって規定される範囲から逸脱することなく、諸要素の機能及び配置に、様々な変更が実施可能であることを理解するべきである。
［項目１］
複数の接続された太陽光集光モジュールから形成される太陽エネルギー集光システムであって、
それぞれが上端部を有する、地表面に固定される複数の杭と、
複数の支持フレームであって、上記支持フレームのそれぞれは、上記支持フレームの第１の方向に延在する第１の構造的支持部材を有し、上記第１の構造的支持部材のそれぞれは、上記支持フレームの枢動軸を画定し、第１の端部及び上記第１の端部の反対側の第２の端部を含む、複数の支持フレームと、
上記支持フレームによってそれぞれ支持される光起電太陽パネルの複数の配列であって、上記複数の光起電太陽パネルの配列のそれぞれは、ほぼ同じ電圧で電気エネルギーを出力するように配線される、複数の配列と、
上記複数の杭の上記上端部に配置される複数の球状ベアリングアセンブリであって、上記球状ベアリングアセンブリのそれぞれは、上記複数の杭のうちの１つの上記上端部に装着された少なくとも第１のハウジング部分と、第２のハウジング部分であって、上記第１のハウジング部分に取り外し可能に接続され、かつ上記第２のハウジング部分が上記第１のハウジング部分に接続されたときにインナーベアリングレースを確定する、第２のハウジング部分と、少なくとも第１のブッシング部分と第２のブッシング部分とを備えるブッシングであって、上記第１のブッシング部分及び第２のブッシング部分は、上記第１の構造的部材の外側表面と嵌合を形成する内側通路を画定し、上記インナーベアリングレースと嵌合を形成する概ね球状の外側表面を形成し、上記概ね球状の外側表面は、上記ブッシングの内側部分内から外側の球面に向かって延在する半径方向の壁を備え、上記半径方向の壁の外側の末端部は、潤滑剤を収容するように構成された凹部を有するウェブ様の球面を形成する、ブッシングと、を備える、複数の球状ベアリングアセンブリと、を備える、太陽エネルギー集光システム。
［項目２］
調節可能な太陽光アセンブリであって、
上端部を有する、地表面に固定される少なくとも第１の杭と、
上記支持フレームの長手方向に延在する第１の構造的支持部材を有する少なくとも第１の支持フレームと、
上記第１の支持フレームによって支持される少なくとも第１の太陽エネルギー収集デバイスと、
上記杭の上記上端部に配置される少なくとも第１の球状ベアリングアセンブリであって、少なくとも第１の軸を中心に枢動するように上記第１の構造的支持部材を支持する、少なくとも第１の球状ベアリングアセンブリと、を備える、調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目３］
上記第１の球状ベアリングアセンブリが、少なくとも１つのハウジング及びブッシングを備え、上記ハウジングは、上記杭の上記上端部に固定される少なくとも第１の部分と、上記第１の部分に取り外し可能に接続される第２の部分とを備え、上記ブッシングは、上記ハウジングによって取り囲まれる、項目２に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目４］
上記第１のハウジング部分及び第２のハウジング部分が協働して、上記ブッシングの外側表面の少なくとも一部が球状である上記ブッシングを支持するように構成されたベアリングレースを画定する、項目３に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目５］
上記第１の球状ベアリングアセンブリが、内部通路を画定するブッシングを備え、上記第１の構造的支持部材が上記内部通路を通って延在し、上記ブッシングは、少なくとも第１の部分と第２の部分とを備える分割ブッシングであり、上記第１の部分及び第２の部分の上記外側表面は協働して、上記ブッシングの概ね球状の外側表面を形成する、項目３に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目６］
上記第１の球状ベアリングアセンブリが、第１の部分と、第２の部分と、第３の部分とを含むハウジングを備え、上記第１の部分は第１の杭の上記上端部に装着され、上記ハウジングの上記第２の部分及び第３の部分は上記第１の部分と協働して、少なくとも部分的に球状の外側表面でブッシングを受容するように構成され、かつ上記第１の構造的支持部材を支持するように構成されるインナーレースを画定する、項目２に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目７］
上記ハウジングの上記第１の部分、上記第２の部分、及び上記第３の部分のそれぞれが、上記ブッシングの周囲に約１２０°で延在するように構成される、項目６に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目８］
上記ブッシングが、ほぼ同じサイズの第１の部分及び第２の部分を備える、項目７に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目９］
上記第１の杭の上記上端部に対して縦方向に調節可能なように構成された第１のマウントと、上記杭の上記上端部に対して横方向に調節可能なように構成された第２のマウントとを備える、調節可能なベアリングマウントを更に備え、上記調節可能なベアリングマウントは、上記第１の球状ベアリングアセンブリを上記杭の上記上端部に接続する、項目２に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目１０］
上記第１のマウントが、上記杭の上記上端部を受容し、かつ上記杭に対して縦方向に調節可能であるように構成されたスリーブ部分を備える、項目９に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目１１］
上記第２のマウントが、上記第１のマウントと解放可能に係合可能なように、かつ上記第１のマウントに対して横方向に調節可能なように構成される、項目９に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目１２］
上記第２のマウントが、上記第２のマウントが上記第１のマウントに対して横方向に摺動することができるように上記第１のマウントに形成された穴と整列するスロットを含み、上記スロット及び上記穴は、上記第２のマウントを上記第１のマウントに対して定位置に固定するために、ねじ付き留め金具がそれを通って延在できるようにサイズ決定される、項目１１に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目１３］
上記球状のベアリングアセンブリが、ウェブ様の概ね球状の外側表面を有するブッシングを備える、項目２に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目１４］
上記ブッシングの上記概ね球状の外側表面が、潤滑剤を収容するように構成された凹部を有する、項目１３に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目１５］
上記第１のベアリングアセンブリが、上記第１のベアリングアセンブリの縦方向位置を上記杭に対して調節できるように構成された縦方向調節デバイスと、上記第１のベアリングアセンブリの横方向位置を上記杭に対して調節できるように構成された横方向調節デバイスと、のうちの少なくとも１つを更に備える、項目２に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目１６］
上記球状ベアリングアセンブリが、ベアリングハウジングとベアリング部材とを備え、上記ベアリング部材は、上記第１の軸を中心に枢動可能であり、かつ上記第１の杭に対して異なる方向に枢動可能である、項目２に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目１７］
上記第１の球状ベアリングアセンブリが、分割ベアリングハウジングと分割ベアリング部材とを備え、上記第１の構造的支持部材が、上記分割ベアリング部材の内径とほぼ同じか又はより小さい外径を有する本体部材を含み、かつ上記本体部材に恒久的に固定される装着構成要素を更に備え、上記装着構成要素は、上記本体部材から上記分割ベアリングの上記内径を越えて外向きに延在する、項目２に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目１８］
調節可能な太陽光アセンブリであって、
上端部を有する、地表面に固定される少なくとも第１の杭と、
上記支持フレームの長手方向に延在する第１の構造的支持部材を有する少なくとも第１の支持フレームと、
上記第１の支持フレームによって支持される少なくとも第１の太陽エネルギー収集デバイスと、
上記杭の上記上端部に配置される少なくとも第１の球状ベアリングアセンブリであって、少なくとも第１の軸を中心に枢動軸となるように上記第１の支持フレームを支持する、少なくとも第１の球状ベアリングアセンブリと、
上記第１の球状ベアリングアセンブリが、上記第１の軸に対して角度方向及び横方向に調節されることを可能にする手段と、を備える、調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目１９］
上記球状ベアリングアセンブリが、上記第１の球状ベアリングアセンブリの位置を上記第１の軸に対して縦方向に調製する手段を更に備える、項目１８に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
［項目２０］
上記第１の球状ベアリングアセンブリを、上記第１の構造的支持部材が最終的な据付け位置になるように、上記第１の構造的支持部材の中央長手方向軸を上記第１の軸と位置合わせして、上記第１の構造的支持部材の周囲に組み立てることを可能にする手段を更に備える、項目１８に記載の調節可能な太陽光アセンブリ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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