(57)【要約】      （修正有）【課題】ソーラーパネルに適した追尾システムを提供する。【解決手段】装置は、クラムシェル型クランプアセンブリで構成された調節可能な吊下げアセンブリと、一端から他端まで連続する長さを有する複数のトルクチューブを構成する円筒状のトルクチューブとの質量中心が、円筒状のトルクチューブの回転中心が円筒状のトルクチューブと動作可能に連結される駆動モータの負荷を軽減するように配置されている。【選択図】図１
2018042460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置と、
当該駆動装置と連結され、フレームアセンブリのずれた位置に配置されるクランクと、を有し、
前記フレームアセンブリは複数のソーラーモジュールと連結している、太陽追尾装置。
【請求項２】
第１領域から第２領域まで空間的に連続するトルクチューブを備えた、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記クランクは、前記駆動装置の一端側と連結される第１のクランクと、前記駆動装置の他端側と連結される第２のクランクとを備え、
前記第１のクランクは前記駆動装置の一端側に接続される第１のフランジを備え、前記第２のクランクは前記駆動装置の他端側に接続される第２のフランジを備えており、
さらに前記第１のクランクは、第１のトルクチューブの一端に取り付けられる第１の筒状スウェージと連結される第１のアームを備え、前記第２のクランクは、第２のトルクチューブの第２の他端に取り付けられる第２の筒状スウェージと連結される第２のアームを備えており、
前記第１のトルクチューブ及び前記第２のトルクチューブは前記駆動装置の軸からずれた位置にある、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記クランクが、前記駆動装置の一端側と連結される第１のクランクと、前記駆動装置の他端側と連結される第２のクランクとを備えるとともに、前記第１のクランクと連結される第１のトルクチューブと、前記第２のクランクと連結される第２のトルクチューブとを備える、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記クランクが、前記駆動装置の一端側と連結される第１のクランクと、前記駆動装置の他端側と連結される第２のクランクとを備えるとともに、前記第１のクランクと連結される第１のトルクチューブと、前記第２のクランクと連結される第２のトルクチューブとを備え、クランクはさらに、前記第１のクランクを前記第１のトルクチューブと連結する第１のスウェージ継手と、前記第２のクランクを前記第２のトルクチューブと連結する第２のスウェージ継手とを備える、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記駆動装置と連結される支柱をさらに備え、当該支柱は駆動装置支持体と連結される複数の支持構造を備えており、前記駆動装置支持体は、前記複数の支持構造と連結される第１部材と、前記駆動装置と連結される第２部材とを備える、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
支柱と連結される駆動台をさらに備える、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
クラムシェル型クランプアセンブリで構成された調節可能な吊下げアセンブリと、一端から他端まで連続する長さを有する複数のトルクチューブを構成する円筒状のトルクチューブとの質量中心が、前記円筒状のトルクチューブの回転中心が前記円筒状のトルクチューブと動作可能に連結される駆動モータの負荷を軽減するように配置されている、太陽追尾装置。
【請求項９】
前記駆動モータは、実質的な負荷なしに前記トルクチューブを前記回転中心の回りに移動動作させることが可能であり、前記トルクチューブを、回転中心の回りを第１の半径方向位置から第２の半径方向位置に略同一の力で移動させる、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記回転中心が前記円筒状のトルクチューブの中心からずれている、請求項８に記載の装置
【請求項１１】
第Ｎのトルクチューブと連結される第２のトルクチューブと連結される第１のトルクチューブを備える複数のトルクチューブを備え、整数Ｎは２より大きく、一対のトルクチューブは溶接によらずに互いに連結されている、追尾装置。
【請求項１２】
トルクチューブの各組はスウェージ継手によって連結されている、請求項１１に記載の追尾装置。
【請求項１３】
前記各トルクチューブが円筒形状である、請求項１１に記載の追尾装置。
【請求項１４】
前記複数のトルクチューブは、長さが８０ｍ以上であることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記各トルクチューブが複数のくぼみを備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記複数のくぼみとそれぞれ連結される複数のＵボルトをさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
第１のピボット装置を備える第１の支柱と、
駆動台を備える第２の支柱と、
一端及び他端を備えるとともにくぼみを備え、前記第１の支柱及び前記第２の支柱に操作可能に配置された円筒状のトルクチューブと、
円筒状のトルクチューブの環状部分の周りに設置されるクランプと、を備え、
前記駆動台は、少なくとも３軸の組み立て公差が許容され、駆動装置に設けられており、当該駆動装置は、クランプ部材と連結される円筒軸受装置と連結され、ずれた位置にあるクランプ装置を有しており、
前記くぼみは、前記円筒状のトルクチューブの長さに沿って空間的に配置された複数のくぼみの一つであって、
前記クランプは、前記くぼみと嵌合してこのクランプの移動が防止されており、ソーラーモジュールの一部を支持するように構成された支持領域を備えている、追尾装置。
【請求項１８】
前記第１の支柱は、Ｈ型鋼を備え、
前記第１のピボット装置は、前記一端を前記円筒状のトルクチューブに固定するクラムシェル型クランプ装置に配置された球面軸受を備え、
前記円筒状のトルクチューブは、直径が１〜１０インチの中空構造鋼（ＨＳＳ）スチール製のパイプを備え、
前記クランプは、前記くぼみに対応して構成されたピンを備えており、
前記クランプに構成されたレールをさらに備え、当該レールはボルトを保持するように構成されたねじ領域を備え、前記ボルトは、円筒形のトルクチューブの一部分に向かって前記ねじ領域及びボトムアウトにねじ込むように構成され、前記クランプが円筒形のトルクチューブに対して望みのトルクをかけることができるよう構成される、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記円筒状のトルクチューブの立体角が、略一定荷重下で第１の半径から第２の半径へと回転するよう構成された、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
駆動装置と連結される円筒状のトルクチューブと連結されるオフセットクランクをさらに備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
直立方向に設定されるとともに下部領域及び上部領域を備え、前記下部領域が支柱構造と連結され、前記上部領域が球面軸受装置を備え、前記直立方向が重力の方向から離れる方向である、クランプハウジング部材と、
前記円筒軸受と連結されるクラムシェル型クランプ部材と、
前記球面軸受と連結され、前記クランプハウジング部材の上部領域に支持されるトルクチューブと、を備え、
前記トルクチューブは回転の中心領域からずれた位置に設置されている、太陽追尾装置。
【請求項２２】
組み立て時に実質的にいかなる溶接も行わない、請求項２１に記載の太陽追尾装置。
【請求項２３】
前記トルクチューブが、スウェージ装置によって、クラムシェル型クランプ部材の近傍で他のトルクチューブと結合される、請求項２１に記載の太陽追尾装置。 
【請求項２４】
前記トルクチューブは、このトルクチューブに設置された複数のソーラーパネルの任意の部分に沿ってエラストマダンパと直列に連結され、トルク動作を減衰して高調波波形を実質的に形成しないよう構成されている、請求項２１に記載の太陽追尾装置。
【請求項２５】
ソーラーパネルを一定の傾斜位置で前記トルクチューブと連結するためのロックダンパ又は剛性構造をさらに備え、ストッパの損傷を防止するとともに、土台を激しい空気の動きによる不規則な動作を実質的にしない位置に固定するように構成された、請求項２１に記載の太陽追尾装置。
【請求項２６】
制御装置をさらに備え、当該制御装置はこの制御装置を保護するため地下領域に設けられるはめ込みボックス内に設置されている、請求項２１に記載の太陽追尾装置。
【請求項２７】
前記トルクチューブを直線的に作動させる駆動装置をさらに備える、請求項２１に記載の太陽追尾装置。
【請求項２８】
駆動装置と連結される電気接続部を備える、請求項２１に記載の太陽追尾装置。 
【請求項２９】
前記球面軸受によって、組み立て公差と、追尾装置の動きと、電流を地面に流して最小抵抗の接合経路として機能することとが可能になる、請求項２１に記載の太陽追尾装置。
【請求項３０】
請求項２１に記載の太陽追尾装置は複数の追尾装置のうちの１つであり、地理的領域内にアレイ状に構成され、各列を異なる又は類似の角度で独立して設置させるため、前記複数の太陽追尾装置のそれぞれが互いに独立して駆動する。
【請求項３１】
クラムシェル装置を備え、前記クラムシェル装置は第２部材と操作可能に連結される第１部材を所定位置に備える、追尾装置。
【請求項３２】
クランプハウジングが球面軸受装置を介して前記クラムシェル装置と操作可能に連結され、前記球面軸受は回転軸を備えており、前記回転軸は前記トルクチューブの中心と異なる、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記トルクチューブと連結されるソーラーモジュールをさらに備える、請求項３１に記載の装置。 
【請求項３４】
第Ｎのトルクチューブと連結される第２のトルクチューブと連結される第１のトルクチューブを備える複数のトルクチューブを備え、整数Ｎは２より大きく、一対のトルクチューブは溶接によらずに互いに連結されている、追尾装置。
【請求項３５】
トルクチューブの各組はスウェージ継手によって連結されている、請求項３４に記載の追尾装置。
【請求項３６】
前記各トルクチューブが円筒形状である、請求項３４に記載の追尾装置。
【請求項３７】
前記複数のトルクチューブは、長さが８０ｍ以上であることを特徴とする、請求項３４に記載の装置。
【請求項３８】
前記各トルクチューブが複数のくぼみを備える、請求項３４に記載の装置。
【請求項３９】
前記複数のくぼみとそれぞれ連結される複数のＵボルトをさらに備える、請求項３４に記載の装置。
【請求項４０】
前記複数のトルクチューブが鋼製である、請求項３４に記載の追尾装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１２年１２月１０日出願の米国仮特許出願第６１／７３５，５３７号の優先権を主張するものであり、あらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
【背景】
【０００２】
本発明は、おおまかに言えば、ソーラーパネルのための追尾システムに関する。具体的には、本発明の実施形態は、ソーラーパネルに適した追尾システムを提供する。特定の実施形態において、本発明の追尾システムは、他にも色々な側面があるが、どの支柱も完全に調節可能である。なお、同様に他にも実施形態がある。
【０００３】
世界人口の増加にともない、工業生産の拡大が同時にエネルギーの大量消費をもたらした。エネルギーは多くの場合、石炭と石油を含む化石燃料、水力や原子力などから得られる。一例として、国際エネルギー機関（the International Energy Agency）は石油消費のさらなる増加を伝えており、その増加の大部分は中国やインドなどの発展途上国が占めている。我々の日常生活のほとんど全ての要素は、ますます希少になってきている石油に部分的に依存している。時が経つにつれ、「安く」かつ豊富な石油の時代が終わろうとしている。したがって、他の代替となるエネルギー源が開発されている。
【０００４】
我々はまた、電力需要を満たすため、石油と同時に、水力、原子力等の他の非常に有用なエネルギー源にも依存してきた。一例として、従来の家庭及びビジネスでの利用で必要なほとんどの電力は、石炭や他の化石燃料、原子力発電所、水力発電所並びに他の再生可能エネルギーの形態によるタービンの回転によって生み出されている。多くの場合、家庭及びビジネスでの電力利用は安定しており、広く行き渡っている。
【０００５】
最も重要なことは、全てではないにせよ多くの有用な地球上のエネルギーが、太陽に由来していることである。通常、地球上の全ての一般の植物は、太陽光による光合成プロセスを利用して生存している。石油などの化石燃料もまた、太陽と関連するエネルギー由来の生体物質から生成されたものである。「太陽崇拝者」を含む人類にとって、太陽光は欠くことのできないものである。地球上の生命にとって、太陽は最も重要なエネルギー源であり、現代の太陽エネルギーのための燃料である。
【０００６】
太陽エネルギーは非常に望ましい多くの特徴を備えているのだ！太陽エネルギーは、再生可能で、クリーンで、豊富で、そして多くの場合、広く行き渡っている。太陽エネルギーを取り込み、集中させ、保存し、また他の有用な形態のエネルギーに変換する各種の技術が開発されている。
【０００７】
ソーラーパネルは、太陽光をエネルギーに変換するものとして開発されてきた。例えば太陽熱パネルは、太陽からの電磁放射を熱エネルギーに変換し、家を温めたり、ある種の産業プロセスを行ったり、電気を発生させるために高品位のタービンを駆動したりする。他の例として太陽光発電パネルは、太陽光を直接、様々な用途のための電気に変換する。ソーラーパネルは一般に、相互に接続される太陽電池のアレイ（array）から構成される。太陽電池はしばしば、ひと続きの直列及び／又は並列のグループとして配置される。したがってソーラーパネルは、国家、安全保障及び使用者に利益をもたらす大きな可能性を秘めている。ソーラーパネルはエネルギーの所要条件を多様化し、石油及び潜在的に有害なエネルギー源への依存を削減することができる。
【０００８】
ソーラーパネルは、特定の用途にはうまく利用されてきたが、それでもなお制限がある。太陽はしばしば、太陽電池が太陽エネルギーを取得するのに最適ではない角度に位置するため、ソーラーパネルはその潜在能力を最大限に発揮できていない。これまでに、様々な種類の太陽追尾機構が開発されてきた。しかし、残念なことに、従来の太陽追尾技術はしばしば不十分である。これら及び他の制限が、本明細書を通じて記載されており、以下でより詳細に説明される。
【０００９】
以上のことから、ソーラーシステムを改良するための技術が非常に望まれていることがわかる。
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、おおまかに言えば、ソーラーパネルのための追尾システムに関する。具体的には、本発明の実施形態は、ソーラーパネルに適した追尾システムを提供する。特定の実施形態において、本発明の追尾システムは、他にも色々な側面があるが、どの支柱も完全に調節可能である。なお、同様に他にも実施形態がある。
【００１１】
本発明は、一例において、太陽追尾装置を提供する。この例では、装置は、クラムシェル型クランプアセンブリが構成された調節可能な吊下げアセンブリと、一端から他端まで連続する長さを有する複数のトルクチューブを構成する円筒状のトルクチューブとの質量中心が、前記円筒状のトルクチューブの回転中心と一直線上に並んでおり、前記円筒状のトルクチューブと動作可能に連結される駆動モータの負荷を軽減するよう構成される。他の技術に比べて本実施例がさらに特徴的である点の詳細については、本明細書を通じて、特に以下に示される。
【００１２】
本発明の様々な追加の目的、特徴及び利点は、以下に示す詳細な説明及び添付の図面を参照して理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る複数のソーラーモジュールを備えた水平追尾装置の簡略的な斜視図である。
【００１４】
図２〜図７は、図１の水平追尾装置の組立方法を示す。
【００１５】
図８は、本発明の一実施形態に係る複数のソーラーパネルを備えた２つの水平追尾装置の簡略的な斜視図である。
【００１６】
図９は、本発明の一実施形態に係る複数の水平追尾装置の簡略図である。
【００１７】
図１０は、本発明の一実施形態に係る、結合して配置された複数の水平追尾装置のアレイの簡略図である。
【００１８】
図１１は、本発明の一実施形態に係る、図１の水平追尾（装置）のクランプアセンブリの簡略図である。
【００１９】
図１２〜図１４は、図１１のクランプアセンブリの組立方法を示す簡略図である。
【００２０】
図１５は、本発明の一実施形態に係る支柱部材に設置された駆動アセンブリの簡略的な斜視図である。
【００２１】
図１６〜図１９は、図１５の駆動部材の組立方法を示す簡略図である。
【００２２】
図２０は、本発明の一実施形態に係る、支柱部材と分離され、切り離されたクランプアセンブリのインラインビューを示す簡略図である。
【００２３】
図２１は、本発明の一実施形態に係る、クランプアセンブリが支柱部材と連結された状態のインラインビューを示す簡略図である。
【００２４】
図２２は、本発明の一実施形態に係る、支柱部材に対して第１の向きに連結されるクランプアセンブリのインラインビューを示す簡略図である。
【００２５】
図２３は、本発明の一実施形態に係る、支柱部材に対して第２の向きに連結されるクランプアセンブリのインラインビューを示す簡略図である。
【００２６】
図２４は、本発明の一実施形態に係る、クランプアセンブリが支柱部材に第１の向きに連結されることを示す簡略的な側面図である。
【００２７】
図２５は、本発明の一実施形態に係る、クランプアセンブリが支柱部材に第２の向きに連結されることを示す簡略的な側面図である。
【００２８】
図２６は、本発明の一実施形態に係る、クランプアセンブリが支柱部材に第３の向きに連結されることを示す簡略的な側面図である。
【００２９】
図２７は、本発明の一実施形態に係る、クランプアセンブリが支柱部材に第４の向きに連結されることを示す簡略的な側面図である。
【００３０】
図２８は、本発明の一実施形態に係る、クランプアセンブリが支柱部材に第５の向きに連結されることを示す簡略的な側面図である。
【００３１】
図２９は、本発明の一実施形態に係る、クランプアセンブリが支柱部材に第６の向きに連結されることを示す簡略的な側面図である。
【００３２】
図３０〜図３２は、本発明の一実施形態に係る、クランプアセンブリ及び駆動アセンブリの複数の構成のインラインビューを示す図である。
【００３３】
図３３は本発明の一実施形態に係る追尾装置の側面図である。
【００３４】
図３４及び図３５は、本発明の一実施形態に係るトルクチューブの簡略的な側面図である。
【００３５】
図３６、図３７及び図３８はそれぞれ、本発明の一実施形態に係るクランプ部材の簡略的な斜視図、側面図及び正面図である。
【００３６】
図３９及び図４０は本発明の一実施形態に係るクランプハウジングの簡略的な斜視図及び側面図である。
【００３７】
図４１、図４２、図４３及び図４４は、本発明の一実施形態に係るＵボルト部材の構成要素の簡略図である。
【００３８】
図４５、図４６及び図４７は、本発明の一実施形態に係る、Ｕボルト部材をトルクチューブに取り付ける方法を示す簡略図である。
【００３９】
図４８及び図４９は、本発明の一実施形態に係る追尾装置の種々の図である。
【００４０】
図５０及び図５１は、本発明の一実施形態に係る追尾装置を示す図である。
【００４１】
図５２及び図５３は本発明の一実施形態に係るトルクチューブの例を示す図である。
【００４２】
図５４は、本発明の一例に係るクランプハウジング及び支持部材の斜視図である。
【００４３】
図５５は、本発明の一例に係るクランプハウジング及び支持部材の斜視図である。
【００４４】
図５６は、本発明の一例に係るクランプハウジング及び支持部材の正面図である。
【００４５】
図５７及び図５８は、本発明の一例に係る支持部材の斜視図および正面図である。
【００４６】
図５９は、本発明の一例に係るクランプハウジングの斜視図である。
【００４７】
図６０は、輸送のために積み重ねられた複数のトルクチューブの例を示す図である。 
【００４８】
図６１は、前図の積み重ねのために凹部領域を有するＵボルト及びクランプをより詳細に示す図である。
【００４９】
図６２、図６３及び図６４は、本発明の一例に係る駆動装置支持部材を示す種々の図である。
【００５０】
図６５及び図６６は、本発明の一例に係るクランプアセンブリを示す種々の図である。
【００５１】
図６７〜図７１は、本発明の一例に係る、複数のソーラーパネルを有して構成された水平追尾装置をポートレートビューで示す種々の図である。
【００５２】
図７２は、本発明の一例において、風速に対する力をプロットした簡略的なグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
本発明は、おおまかに言えば、ソーラーパネルのための追尾システムに関する。具体的には、本発明の実施形態は、ソーラーパネルに適した追尾システムを提供する。特定の実施形態において、本発明の追尾システムは、他にも色々な側面があるが、どの支柱も完全に調節可能である。なお、同様に他にも実施形態がある。
【００５４】
特定の一実施形態において、本発明はソーラーモジュールための追尾装置を提供する。この追尾装置は、第１のピボット装置を備える第１の支柱及び駆動台を備える第２の支柱を有する。駆動台は少なくとも３軸の組み立て公差が許容されるとともに、駆動装置に設けられている。駆動装置は、クランプ部材と連結される円筒軸受装置と連結され、ずれた位置にあるクランプ装置を有している。本装置は、第１の支柱及び第２の支柱に操作可能に配置された円筒状のトルクチューブを有している。円筒状のトルクチューブは一端及び他端、そしてくぼみを備えている。くぼみは、円筒状のトルクチューブの長さに沿って空間的に配置された複数のくぼみの一つである。本装置は、円筒状のトルクチューブの環状部分の周りに設置されるクランプを有し、このクランプはくぼみと嵌合することでこのクランプの移動が防止されている。このクランプは、ソーラーモジュールの一部を支持するように構成された支持領域を備えている。
【００５５】
別の実施形態において、本発明は別の太陽追尾装置を提供する。本装置は駆動装置と、駆動装置と連結され、フレームアセンブリのずれた位置に配置されたクランクとを有する。フレームアセンブリは複数のソーラーモジュールと連結している。
【００５６】
一例において、太陽追尾装置は、第１領域から第２領域まで空間的に連続するトルクチューブを有する。クランクは、駆動装置の一端側と連結される第１のクランクと、駆動装置の他端側と連結される第２のクランクを備える。クランクはまた、第１のクランクと連結される第１のトルクチューブと、第２のクランクと連結される第２のトルクチューブとを備える。クランクはさらに、第１のクランクを第１のトルクチューブと連結する第１のスウェージ継手（swage fitting）と、第２のクランクを第２のトルクチューブと連結する第２のスウェージ継手とを備える。本装置はまた、駆動装置と連結する支柱を有する。一例において、装置はまた、支柱と連結する駆動台を有する。
【００５７】
別の実施形態において、本発明は別の太陽追尾装置を提供する。本装置は、クラムシェル型クランプアセンブリで構成された調節可能な吊下げアセンブリと、一端から他端まで連続する長さを有する複数のトルクチューブを構成する円筒状のトルクチューブとの質量中心が、前記円筒状のトルクチューブの回転中心と一直線上に並んでおり、前記円筒状のトルクチューブと動作可能に連結される駆動モータの負荷を軽減するよう構成される。
【００５８】
一例において、駆動モータは、実質的な負荷なしにトルクチューブを回転中心の回りに移動動作させることが可能である。その回転中心は円筒状のトルクチューブの中心からずれている。
【００５９】
別の実施形態において、本発明は別の太陽追尾装置を提供する。本装置は、直立方向に設定されるクランプハウジング部材を有する。クランプハウジング部材は、下部領域及び上部領域を備える。下部領域は支柱構造と連結され、上部領域は球面軸受装置を備える。直立方向は重力の方向から離れる方向である。本装置は、円筒軸受と連結されるクラムシェル型クランプ部材と、球面軸受と連結され、クランプハウジング部材の上部領域に支持されるトルクチューブとを備える。このトルクチューブは、回転の中心領域からずれた位置に設置されている。
【００６０】
一例において、装置は組み立て時に実質的にいかなる溶接も行わない。溶接の削減はコストを低減し、設置時間を増加させ、設置時のミスを防止し、生産性を向上させ、標準化された部品によって構成要素の数を削減する。トルクチューブは、スウェージ装置によって、クラムシェル型クランプ部材の近傍で他のトルクチューブと結合される。一例において、この接続は低費用であり、軸方向及びねじり方向の荷重に強くなる。本装置は、「ポカよけ」デザインであり、素早い導入が可能である。
トルクチューブに設置された複数のソーラーパネルの任意の部分に沿って、トルクチューブはエラストマダンパと直列に連結されており、トルク動作を減衰して高調波波形を実質的に形成しないようにしている。本装置はまた、ソーラーパネルを一定の傾斜位置でトルクチューブと連結するためのロックダンパ又は剛性構造を備え、ストッパの損傷を防止するとともに、土台を激しい空気の動きによる不規則な動作を実質的にしない位置に固定する。本装置は、制御装置をさらに備え、制御装置はこの制御装置を保護するため地下領域に設けられるはめ込みボックス内に設置されている。本装置は、トルクチューブを直線的に作動させる駆動装置をさらに備える。一例において、装置は、駆動装置と連結する電気接続部を用いる。一例において、球面軸受によって、組み立て公差と、追尾装置の動きと電流を地面に流して最小抵抗の接合経路として機能することと、が可能になる。本装置は、複数の追尾装置のうちの１つであり、地理的領域内にアレイ状に構成され得る。各列を異なる又は類似の角度で独立して設置させるため、複数の追尾装置のそれぞれは互いに独立して駆動する。
【００６１】
さらに、本発明は、クラムシェル装置を備え、このクラムシェル装置が第２部材と操作可能に連結される第１部材を所定位置に備える追尾装置を提供する。
【００６２】
一例において、装置はクランプハウジングを備え、クランプハウジングは球面軸受装置を介してクラムシェル装置と操作可能に連結され、球面軸受は回転軸を備えている。また、この回転軸は前記トルクチューブの中心と異なっている。本装置はトルクチューブと連結されるソーラーモジュールをさらに備えている。
【００６３】
一例において、本発明は複数のトルクチューブを備える追尾装置を提供する。この複数のトルクチューブには第Ｎのトルクチューブと連結される第２のトルクチューブと連結される第１のトルクチューブを含んでおり、整数Ｎは２よりも大きい。一対のトルクチューブは溶接によらずに互いに連結されている。
【００６４】
一例において、トルクチューブの各組はスウェージ継手によって連結されている。また、各トルクチューブは円筒形状である。複数のトルクチューブは、長さが８０ｍ以上であることを特徴とする。一例において、装置は複数のくぼみとそれぞれ連結される複数のＵボルトを有する。複数のトルクチューブは鋼製である。
【００６５】
別の実施形態において、本発明は支柱部材を有する追尾装置を提供する。支柱部材は下部領域及び上部領域を備える。クランプ保持部材が上部領域に構成され、このクランプ保持部材は少なくとも第１の方向に動作可能となっている。第２の方向は、第１の方向と反対の方向である。第３の方向は第１の方向及び第２の方向とそれぞれ垂直であり、第４の方向は第３の方向と反対の方向である。第５の方向は第１の方向、第２の方向、第３の方向及び第４の方向と垂直であり、第６の方向は第５の方向と反対の方向である。
【００６６】
さらに別の実施形態においても、本発明は太陽追尾装置を提供する。本装置は、直立方向に設定されるクランプハウジング部材を有する。クランプハウジング部材は、下部領域及び上部領域を備える。下部領域は支柱構造と連結される。上部領域は球面軸受装置を備える。直立方向は重力の方向から離れる方向である。本装置は、円筒軸受と連結されるクラムシェル型クランプ部材を有し、このクラムシェル型クランプは円筒軸受から吊下げられている。一例において、装置は一端及び他端を備えたトルクチューブを備える。一端は球面軸受と連結され、クランプハウジング部材の上部領域にトルクチューブを支持するようになっている。トルクチューブは回転の中心領域からオフセットされた位置に設置されている。本装置は、他端と連結される駆動装置を備え、駆動装置及びトルクチューブは実質的に、荷重下におけるねじれ作用、例えば回転、風及び他の内力又は外力を受けないようになっている。本実施例のさらなる詳細は本明細書を通じて、特に以下に示される。
【００６７】
図１は、本発明の一実施形態に係る複数のソーラーモジュールを備えた水平追尾装置の簡略的な斜視図である。図に示すように、本発明はソーラーモジュールのための追尾装置を提供する。一例において、ソーラーモジュールは、特に太陽電池の製造に有用な直接遷移型半導体であるテルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、銅インジウムガリウムセレン（ＣｕＩｎ１−ｘＧａｘＳｅ２又はＣＩＧＳ）を含む、シリコンベースのソーラーモジュール、多結晶シリコンベースのソーラーモジュール、集光型ソーラーモジュール、又は薄膜ソーラーモジュールとすることができる。図に示すように、各ソーラーパネルはペアで配置することができ、アレイを形成する。もちろん、他の変形例も存在し得る。第１の支柱及び第２の支柱は、装置に設けられた複数の支柱のうちの２つである。一例において、装置は吊下げ位置又は支持位置に配置されるソーラーモジュールを有している。
【００６８】
追尾装置は、第１のピボット装置を備える第１の支柱及び駆動台を備える第２の支柱を有する。一例において第１の支柱は、図に示すように、Ｈ型鋼のような一様の、又はパターン化された金属構造体で構成されている。一例において、各支柱は地面に挿入され、セメント又は他の他の取付材料を使用してシールされている。変形例は存在するものの、各支柱は一般に、立位で重力方向に設けられている。一例において、各支柱は、平坦であるか丘又は他の構造物に沿った地面の領域に沿って空間的に離間している。一例において、第１の支柱はＨ型鋼を備える。一例において、第１の支柱及び第２の支柱はずれた位置にあり、再配置可能となっている。
【００６９】
一例において、駆動台は、少なくとも３軸の組み立て公差が許容されるとともに、駆動装置に設けられている。駆動装置は、クランプ部材と連結される円筒軸受装置と連結され、ずれた位置にあるクランプ装置を有している。
【００７０】
一例において、本装置は、第１の支柱及び第２の支柱に操作可能に配置された円筒状のトルクチューブを有している。一例において、直径が１〜１０インチの中空構造鋼（ＨＳＳ）スチール製のパイプを備える。円筒状のトルクチューブは一端及び他端、そしてくぼみを備えている。くぼみは、円筒状のトルクチューブの長さに沿って空間的に配置された複数のくぼみの一つである。
【００７１】
一例において、本装置は、円筒状のトルクチューブの環状部分の周りに設置されるクランプを有し、くぼみと嵌合してこのクランプが移動することを防止している。このクランプは、ソーラーモジュールの一部を支持するように構成された支持領域を備えている。クランプは、くぼみに対応して構成されたピンを備えている。本装置はさらにクランプに構成されたレールをさらに備える。レールはボルトを保持するように構成されたねじ領域を備え、ボルトは、円筒形のトルクチューブの一部分に向かってねじ領域及びボトムアウトにねじ込むように構成され、クランプが円筒形のトルクチューブに対して望みのトルクをかけることができるよう構成される。円筒状のトルクチューブは複数のトルクチューブの１つであり、８０〜２００メートルの連続する構造として構成される。トルクチューブの各組はスウェージ継手によって連結されており、ボルト締めされて組み立てられている。
【００７２】
一例において、本装置は、軸方向に沿った質量中心が駆動装置のピボット点と一致する。駆動装置のピボット点は、質量中心の周りを回転する間も３軸に固定される。一例において、ずれた位置にあるクランプはクランク装置を備えている。第１のピボット装置は球面軸受を備え、この球面軸受はクラムシェル型クランプ装置を備え、一端が円筒状のトルクチューブに固定されている。他の変形例において、駆動装置は旋回ギアを備える。本装置はまた、第１のピボット装置にオーバーラン装置を有している。このオーバーラン装置は、円形状のトルクチューブが所望の角度に回転できるように機械的なストッパを備える。本発明の追尾装置のさらなる詳細は、本明細書を通じて、特に以下に示される。
【００７３】
図２〜図７は、図１の水平追尾装置の組立方法を示す。図に示すように、この方法は第１の接地構造に第１の支柱を配設することを含む。本方法はさらに、第２の接地構造に第２の支柱を配設することを含む。各支柱は、複数の支柱のうちの１つであり、追尾装置になるように構成されたソーラーモジュールの１列として空間的に接地構造に沿って配置される。
【００７４】
一例において、本方法は第１のピボット装置を第１の支柱に設置することを含む。 
【００７５】
一例において、本方法では、第２の支柱に駆動台が設置される。一例において、駆動台は、少なくとも３軸の組み立て公差が許容される。一例において、駆動台は駆動装置に設けられており、クランプ部材と連結される円筒軸受装置と連結され、ずれた位置にあるクランプ装置を有する。
【００７６】
一例において、本方法は、円筒状のトルクチューブを組み立てること及び第１の支柱及び第２の支柱に円筒状のトルクチューブを操作可能に配置することを含む。円筒状のトルクチューブは一端及び他端を備えるとともにくぼみを備える。一例において、そのくぼみは円筒状のトルクチューブの長さに沿って空間的に配置される複数のくぼみの一つである。
【００７７】
一例において、本方法は、円筒状のトルクチューブの環状部分の周りに設置されるように空間的に配置された複数のクランプを組み立てることを含む。複数のクランプはそれぞれくぼみと嵌合して、クランプが動かないようになっている。一例において、クランプはソーラーモジュールの一部を支持するように構成された支持領域を備える。
【００７８】
一例において、本方法は、各クランプに構成されるレールを取り付けることを含み、このレールはボルトを保持するように構成されたねじ領域を備える。ボルトは、円筒形のトルクチューブの一部分に向かってねじ領域及びボトムアウトにねじ込むように構成され、クランプが円筒形のトルクチューブに対して望みのトルクをかけることができるように構成される。
【００７９】
一例において、本方法は、ソーラーモジュールをレール又は他の取り付け装置に取り付けることを含む。他の例のさらなる詳細は、本明細書を通じて、特に以下に示される。
【００８０】
図８は、本発明の一実施形態に係る複数のソーラーパネルを備えた２つの水平追尾装置の簡略的な斜視図である。ソーラーモジュールのための追尾装置が示されている。追尾装置は、第１のピボット装置を備える第１の支柱、駆動台を備える第２の支柱及び、第２のピボット装置を備える第３の支柱を有している。第２の支柱は、例示するように、第１の支柱と第３の支柱の間にある。もちろん、第１の支柱及び第３の支柱それぞれの外側に追加の支柱を設けても良い。
【００８１】
一例において、駆動台は、少なくとも３軸の組み立て公差が許容され、駆動装置に設けられている。駆動装置は、クランプ部材と連結される円筒軸受装置と連結され、ずれた位置にあるクランプ装置を有している。
【００８２】
一例において、本装置は、第１の支柱及び第２の支柱、そして第３の支柱に操作可能に配置された円筒状のトルクチューブを有している。一例において、円筒状のトルクチューブは一端及び他端、そしてくぼみを備えている。くぼみは、円筒状のトルクチューブの長さに沿って空間的に配置された複数のくぼみの一つである。本装置は、円筒状のトルクチューブの環状部分の周りに設置されるクランプを有し、くぼみと嵌合してこのクランプが移動することを防止している。このクランプは、ソーラーモジュールの一部を支持するように構成された支持領域を備えている。一例において、円筒状のトルクチューブは駆動装置に配置され、各クランプ部材がチューブを所定の場所に保持する間、円筒状のトルクチューブを回転させるようになっている。本装置のさらなる詳細は、本明細書を通じて、特に以下に示される。
【００８３】
図９は、本発明の一実施形態に係る複数の水平追尾装置の簡略図である。図に示すのが太陽追尾装置である。本装置は、クラムシェル型クランプアセンブリで構成された調節可能な吊下げアセンブリと、一端から他端まで連続する長さを有する複数のトルクチューブを構成する円筒状のトルクチューブとの質量中心が、前記円筒状のトルクチューブの回転中心と一直線上に並んでおり、前記円筒状のトルクチューブと動作可能に連結される駆動モータの負荷を軽減するよう構成される。一例において、駆動モータは、実質的な負荷なしにトルクチューブを回転中心の回りに移動動作させることが可能である。回転中心は円筒状のトルクチューブの中心からずれている。
【００８４】
一例において、本発明は複数のトルクチューブを備える追尾装置を提供する。この複数のトルクチューブには第Ｎのトルクチューブと連結される第２のトルクチューブと連結される第１のトルクチューブを含んでおり、整数Ｎは２よりも大きい。一対のトルクチューブは溶接によらずに互いに連結されている。
【００８５】
一例において、単一の駆動モータは複数のトルクチューブの中心領域と連結することができ、トルクチューブを所望に回転させることができるため、各ソーラーモジュールは太陽からの電磁放射の方向を追尾することができる。
【００８６】
一例において、各追尾装置は、図に示すように、ソーラーパネルのアレイと連結されるトルクチューブを備える。各追尾装置は、トルクチューブ及びピボット装置を介してそれぞれ連結されている。各追尾装置は、図に示すように、支柱、トルクチューブ及び１又は複数のピボット装置の対応する組を有する。これらそれぞれの構成要素のさらなる詳細は、本明細書を通じて、説明される。
【００８７】
図１０は、本発明の一実施形態に係る、結合して配置された複数の水平追尾装置のアレイの簡略図である。図は、水平に配置された追尾装置のアレイが平行に複数の列をなしていることを示している。追尾装置の各列の組は通路を有しており、他の用途に用いても良い。すなわち、一列に植えた農作物又は他の物を、水平追尾装置の列全体に亘って延びる通路に供給することができる。一例において、複数の追尾装置は、地理的領域内にアレイ状に構成される。各列を異なる又は類似の角度で独立して設置させるため、複数の追尾装置のそれぞれは互いに独立して駆動する。列と列の間に機械的装置を有することの多い従来の追尾装置とは異なり、各通路は一端から他端まで連続しており、好ましくは、一端から他端までトラクター又は他の車両を通過させることができる。もちろん、他の変形、変更、あるいは代替とすることも可能である。
【００８８】
一例において、本装置は組み立て時に実質的にいかなる溶接も行わない。また、組み立てには従来の工具を使用することができる。一例において、トルクチューブはスウェージ装置によって、クラムシェル型クランプ部材の近傍で他のトルクチューブと結合される。一例において、トルクチューブは、トルクチューブに設置された複数のソーラーパネルの任意の部分に沿ってエラストマダンパと直列に連結されており、トルク動作を減衰して高調波波形を実質的に形成しないようにしている。
【００８９】
一例において、本装置は、ソーラーパネルを一定の傾斜位置で前記トルクチューブと連結するためのロックダンパ又は剛性構造をさらに備えており、ストッパの損傷を防止するとともに、土台を激しい空気の動きによる不規則な動作を実質的にしない位置に固定するよう構成している。一例において、ロックダンパは複数のソーラーモジュールのそれぞれを、空気あるいは風の向きに応じた所望の角度に固定する。
【００９０】
一例において、本装置は、制御装置をさらに備え、制御装置はこの制御装置を保護するため地下領域に設けられるはめ込みボックス内に設置されている。一例において、はめ込みボックスは、制御装置を保護するため、密封され且つ／あるいは環境に適した適当な材料で製造されている。
【００９１】
稼働状態において、本装置は、トルクチューブを直線的に駆動する駆動装置を有しており、入射する電磁放射に対して各ソーラーモジュールを所望の位置とすることが可能である。一例において、電気接続部及び電源（例えば、１２０Ｖ、６０Ｈｚ、２４０Ｖ）が駆動装置と連結される。もちろん、変形例が存在し得る。
【００９２】
図１１は、本発明の一実施形態に係る、図１の水平追尾（装置）のクランプアセンブリの簡略図である。図に示すように、クランプアセンブリは直立方向に設定されるクランプハウジング部材を有するが、その直立方向は重力の方向から離れる方向である。図に示すように、クランプアセンブリは直立方向に設定されるクランプハウジング部材を有するが、その直立方向は重力の方向から離れる方向である。一例において、クランプハウジング部材は下部領域及び上部領域を備える。下部領域は支柱構造と連結される。下部領域はボルト孔を備える材料の厚みを有しており、その厚みは支柱構造の上部の孔と一直線上に並ぶようになっている。ロックナットとボルトはクランプハウジングの下部領域を直立した状態で支柱構造に保持するよう構成される。図示されるように、少なくとも一対の孔部がクランプハウジングの下部領域と支柱構造のそれぞれに設けられる。
【００９３】
一例において、上部領域は球面軸受装置を備える。上部領域は舌状構造を有しており、舌状構造は、対になったプレートとプレートの間の球面軸受を収容し、所定の位置に軸受を保持する孔部を有している。一例において、球面軸受は所望の範囲内で３つの軸方向にそれぞれ回転及び移動することができる。各プレートは、舌状構造の両側の凹部領域に配置されている。各プレートは、凹部領域の所定位置に、このようなプレートを保持するための留め具を含むことができる。
【００９４】
一例において、クランプアセンブリは球面軸受と連結されるクラムシェル型クランプ部材と、球面軸受から吊下げられたクラムシェル型クランプを有する。すなわち、クラムシェル型クランプは一端側及び他端側を有する。各側は孔部を備える上部領域を有する。図に示すように、それぞれの孔部にはピンが挿入され、各孔部の間には第３の吊下げ領域として、球面軸受の孔部が設けられる。
【００９５】
図に示すように、クラムシェルの各側は、トルクチューブの一部の少なくとも一方側に形状が一致する又は一方側と結合するように形成される。各側には１つ以上の孔が設けられ、トルクチューブの一部に設けられた１つ又は複数の孔部と一直線上に並ぶようになっている。ピン又はボルト、あるいはピン又は複数のボルトは、クラムシェル型クランプと対応した位置にトルクチューブを固定し、トルクチューブがクラムシェル型クランプ内で滑ったり捻れたりするのを防止している。もちろん、変形例が存在し得る。
【００９６】
一例において、球面軸受は組み立て公差、追尾装置の動き、及び電流を地面に流して最小抵抗の接合経路として機能することを可能にする。電気的な接続経路はモジュールのいずれかから生じ、フレームを介して各クランプアセンブリに至り、１つ又は複数の支柱を通って接地される。
【００９７】
一例において、一端及び他端を備えたトルクチューブは球面軸受と連結され、クランプハウジング部材の上部領域にトルクチューブを支持するようになっている。一例において、トルクチューブは回転の中心領域からずれた位置に設置されている。
【００９８】
一例において、詳細を以下で説明する駆動装置は他端と連結され、駆動装置及びトルクチューブは実質的に、荷重下におけるねじれ作用、例えば回転、風及び他の内力又は外力を受けないようになっている。
【００９９】
一例において、クラムシェル装置は第２部材と操作可能に連結される第１部材を所定位置に備える。一例において、装置はクランプハウジングを備え、クランプハウジングは球面軸受装置を介してクラムシェル装置と操作可能に連結される。球面軸受は回転軸を備えており、回転軸は前記トルクチューブの中心と異なっている。
【０１００】
図１２〜図１４は、図１１のクランプアセンブリの組立方法を示す簡略図である。一例において、本方法は太陽追尾装置を組み立てるための方法である。本方法は直立方向に設定されるクランプハウジング部材を提供することを含む。クランプハウジング部材は、下部領域及び上部領域を備える。一例において、下部領域は支柱構造と連結される。上部領域は球面軸受装置を備える。一例において、直立方向は重力の方向から離れる方向である。一例において、本方法はクラムシェル型クランプ部材の第一片とクラムシェル型クランプ部材の第二片（これらをクラムシェル型クランプ部材と総称する）とを円筒軸受と結合することを含む。本方法は、トルクチューブをクラムシェル型クランプの第一片と第二片の間に支持することを含んでおり、クラムシェル型クランプの第一片と第二片はそれぞれ球面軸受と連結され、クランプハウジング部材の上部領域にトルクチューブを支持するようになっている。また、トルクチューブは回転の中心領域からずれた位置に設置されている。
【０１０１】
一例において、装置は組み立て時に実質的にいかなる溶接も行わない。一例において、トルクチューブはスウェージ装置によって、クラムシェル型クランプ部材の近傍で他のトルクチューブと結合される。一例において、トルクチューブは、トルクチューブに設置された複数のソーラーパネルの任意の部分に沿ってエラストマダンパと直列に連結されており、トルク動作を減衰して高調波波形を実質的に形成しないようにしている。
【０１０２】
一例において、本方法では、ピン部材をクラムシェル型クランプ部材の第一片及び第二片、並びに球面軸受と連結する。一例において、本方法は、ピン部材をクラムシェル型クランプ部材の第一片、クラムシェル型クランプ部材の第二片及び球面軸受と連結することを含む。一例において、本方法は第１部材と第２部材とを連結することで、球面軸受をクランプハウジング部材の上部領域の舌状領域に挟むことを含む。一例において、球面軸受はピンが回転及び移動するように構成されており、立体角領域に沿って回動するようになっている。一例において、クランプハウジング部材は鋳造、打ち抜きあるいは機械加工された金属材料からなる連続する構造である。一例において、クラムシェル型クランプ部材の第一片及びクラムシェル型クランプ部材の第二片は、鋳造、打ち抜きあるいは機械加工された金属材料からなる固体の連続する構造である。一例において、球面軸受は組み立て公差、追尾装置の動き、及び電流を地面に流して最小抵抗の接合経路として機能することを可能にする。本方法のさらなる詳細は、本明細書を通じて、特に以下に示される。
【０１０３】
図１５は、本発明の一実施形態に係る支柱部材に設置された駆動アセンブリの簡略的な斜視図である。一例において、図に示すように、太陽追尾装置は駆動装置を備える。駆動装置は電気モータと接続される。電気モータは直流（ＤＣ）でも交流（ＡＣ）でもよい。駆動装置は回転点の周りを回転するシャフトを有し、以下に示す各クランクを駆動する。駆動装置は、上述した支柱の上部領域に設置される支持台又は駆動台上に設けられる。駆動装置はクランクと連結され、複数のソーラーモジュールを有するフレームアセンブリのずれた位置に配置される。
【０１０４】
一例において、駆動装置は、第１領域から第２領域まで空間的に配置された、連続するトルクチューブに回転を与える。。駆動装置は、動力伝達装置を有し、ギアボックスを介して結合され、一対のクランクを駆動する。各クランクは駆動装置の各側と連結され、各クランクの回転運動を生じさせる。
【０１０５】
一例において、クランクは駆動装置の一端側と連結される第１のクランクと、駆動装置の他端側と連結される第２のクランクを備える。一例において、各クランクは駆動装置の一端側と連結するための複数のボルト孔を有するフランジを有する。各クランクは各フランジと垂直なアームを有し、１つ又は複数のボルト孔を有する円筒部材と連結される。本装置は、円筒部材を介して第１のクランクと結合される第１のトルクチューブと、他の円筒部材を介して第２のクランクと結合される第２のトルクチューブとを有する。一例において、第１のスウェージ継手は第１のクランクと第１のトルクチューブとを連結し、第２のスウェージ継手は第２のクランクと第２のトルクチューブとを連結する。１又は複数のボルトが円筒部材に挿入され、トルクチューブの一部分を所定位置に固定し、図に示すように、円筒部材内でトルクチューブを所定位置に固定し、回転及びねじりが生じないようにしている。
【０１０６】
一例において、各クランクは適切な金属材料製とされ、鋳造、機械加工又は打ち抜きによって製造することができる。各円筒部材は、図に示すように、トルクチューブの端部と連結するのに適切な金属材料製である。スウェージ継手は、図に示すように、トルクチューブを各円筒部材と連結あるいは接続するために提供される。もちろん、変形例が存在し得る。駆動装置の組み立てのさらなる詳細は、本明細書を通じて、特に以下に示される。
【０１０７】
図１６〜図１９は、図１５の駆動部材の組立方法を示す簡略図である。一例において、本方法は、図に示すように、駆動装置を提供することを含む。一例において、本方法は、動力伝達装置又はシャフトを介して駆動装置を電気モータと連結することを含み、電気モータは直流（ＤＣ）でも交流（ＡＣ）でもよい。本方法は、上述した支柱の上部領域に設置される支持台又は駆動台と駆動装置を連結することを含む。一例において、複数の支持構造を備えた支柱が駆動装置支持台と接続される。駆動装置支持台は、複数の支持構造と連結される第１部材と、駆動装置と連結される第２部材とを有する。
【０１０８】
一例において、本方法は、駆動装置と連結され、フレームアセンブリのずれた位置に配置されたクランクを、複数のソーラーモジュールを有するフレームアセンブリと結合することを含む。一例において、駆動装置は駆動伝達装置を有し、ギアボックスを介して結合され、一対のクランクを駆動する。各クランクは駆動装置の各側と連結され、各クランクの回転運動を生じさせる。一例において、クランクは駆動装置の一端側と連結される第１のクランクと、駆動装置の他端側と連結される第２のクランクを備える。各クランクは駆動装置の一端側と連結するための複数のボルト孔を有するフランジを有する。各クランクは各フランジと垂直なアームを有し、１つ又は複数のボルト孔を有する円筒部材と連結される。本装置は、円筒部材を介して第１のクランクと結合される第１のトルクチューブと、他の円筒部材を介して第２のクランクと結合される第２のトルクチューブとを有する。一例において、第１のスウェージ継手は第１のクランクと第１のトルクチューブとを連結し、第２のスウェージ継手は第２のクランクと第２のトルクチューブとを連結する。１又は複数のボルトが円筒部材に挿入され、トルクチューブの一部分を所定位置に固定し、図に示すように、円筒部材内でトルクチューブを所定位置に固定し、回転及びねじりが生じないようにしている。
【０１０９】
図２０は、本発明の一実施形態に係る、支柱部材と分離され、切り離されたクランプアセンブリのインラインビューを示す簡略図である。図に示すように、クランプアセンブリは直立方向、つまり、重力の方向から離れる方向に設定されるクランプハウジング部材を有する。一例において、クランプハウジング部材は下部領域及び上部領域を備える。下部領域は支柱構造と連結される。下部領域はボルト孔を備える材料の厚みを有しており、その厚みは支柱構造の上部の孔と一直線状に並ぶようになっている。ロックナットとボルトはクランプハウジングの下部領域を直立した状態で支柱構造に保持するように構成される。図示されるように、少なくとも一対の孔部がクランプハウジングの下部領域と支柱構造のそれぞれに設けられる。クランプハウジングの下部領域の各孔部は、支柱構造の長さ方向に対して垂直な方向の調整を可能にするスロットとして構成される。支柱構造の孔部のそれぞれは、支柱構造体の長さ方向に延びる細長いスロットとして構成され、同じ方向に調節できるようになっている。もちろん、スロットの向きの入れ替え及び／又は統合の変形も可能である。
【０１１０】
一例において、上部領域は球面軸受装置を備える。上部領域は舌状構造を有しており、舌状構造は、対になったプレートとプレートの間の球面軸受を収容し、所定の位置に軸受を保持する孔部を有している。一例において、球面軸受は所望の範囲内で３つの軸方向にそれぞれ回転及び移動することができる。各プレートは、舌状構造の両側の凹部領域に配置されている。各プレートは、凹部領域の所定位置に、このようなプレートを保持するための留め具を含むことができる。
【０１１１】
一例において、クランプハウジングは、図に示すように、一対の孔部と、ハート型形状に設計される下部領域と、球面軸受アセンブリを支持する舌状領域とを備える。ハート型形状の各丸い突出部（lobe）は、突出部の空間的な向きに依存して、トルクチューブの横方向への回転運動に対する両方向のストッパとして機能する。クランプハウジングのさらなる詳細は本明細書を通じて、特に以下に示される。
【０１１２】
一例において、クランプアセンブリは球面軸受と連結されるクラムシェル型クランプ部材と、球面軸受から吊下げられたクラムシェル型クランプを有する。すなわち、クラムシェル型クランプは一端側及び他端側を有する。各側は孔部を備える上部領域を有する。図に示すように、それぞれの孔部にはピンが挿入され、各孔部の間には第３の吊下げ領域として、球面軸受の孔部が設けられる。
【０１１３】
図に示すように、クラムシェルの各側は、トルクチューブの一部の少なくとも一方側に形状が一致する又は一方側と結合するように形成される。各側には１つ以上の孔が設けられ、トルクチューブの一部に設けられた１つ又は複数の孔部と一直線上に並ぶようになっている。ピン又はボルト、あるいはピン又は複数のボルトは、クラムシェル型クランプと対応した位置にトルクチューブを固定し、トルクチューブがクラムシェル型クランプ内で滑ったり捻れたりするのを防止している。もちろん、変形例が存在し得る。
【０１１４】
一例において、球面軸受は組み立て公差、追尾装置の動き、及び電流を地面に流して最小抵抗の接合経路として機能することを可能にする。電気的な接続経路はモジュールのいずれかから生じ、フレームを介して各クランプアセンブリに至り、１つ又は複数の支柱を通って接地される。
【０１１５】
一例において、クラムシェル装置は第２部材と操作可能に連結される第１部材を所定位置に備える。一例において、装置はクランプハウジングを備え、クランプハウジングは球面軸受装置を介してクラムシェル装置と操作可能に連結される。球面軸受は回転軸を備えており、回転軸は前記トルクチューブの中心と異なっている。
【０１１６】
図２１は、本発明の一実施形態に係る、クランプアセンブリが支柱部材と連結された状態のインラインビューを示す簡略図である。図に示すように、ナットとボルトの組により、点線に沿って支柱構造がクランプハウジングに保持されている。
【０１１７】
図２２は、本発明の一実施形態に係る、支柱部材に対して第１の向きに連結されるクランプアセンブリのインラインビューを示す簡略図である。図に示すように、クランプハウジングは、各支柱及びトルクチューブのインラインビューに面したハウジング構造のスロットを用いて縦方向及び横方向にずらすことができる。
【０１１８】
図２３は、本発明の一実施形態に係る、支柱部材に対して第２の向きに連結されるクランプアセンブリのインラインビューを示す簡略図である。図に示すように、クランプハウジングは、各支柱及びトルクチューブのインラインビューに面したハウジング構造の同一のスロットを用いて、（各方向に）回転させることで調節することができる。
【０１１９】
図２４は、本発明の一実施形態に係る、クランプアセンブリが支柱部材に第１の向きに連結されることを示す簡略的な側面図である。図に示すように、トルクチューブに対して、ハウジング及び支柱構造は、ピンを用いて垂直方向に配置される。ピンは、トルクチューブをクラムシェル型クランプ部材に設置する。図に示すように、クランプ部材は各ピンを所定位置に調節するための長孔を有しており、クランプとトルクチューブの位置関係を調節することができるようになっている。
【０１２０】
図２５は、本発明の一実施形態に係る、クランプアセンブリが支柱部材に第２の向きに連結されることを示す簡略的な側面図である。図に示すように、トルクチューブは、クランプのスロットを利用してインライン方向（いずれかの方向）にずらされている。トルクチューブはより小さなピン用の孔部を有しており、一つの例では、いかなる調節もできないようになっている。
【０１２１】
図２６は、本発明の一実施形態に係る、クランプアセンブリが支柱部材に第３の向きに連結されることを示す簡略的な側面図である。図に示すように、トルクチューブは、図示及び説明した球面軸受アセンブリの動作を用いることで、支柱の長さ方向に対して回転あるいは調節可能となっている。このように、一つの例では、トルクチューブは重力方向と平行である。
【０１２２】
図２７は、本発明の一実施形態に係る、クランプアセンブリが支柱部材に第４の向きに連結されることを示す簡略的な側面図である。図に示すように、トルクチューブは、図示及び説明した球面軸受アセンブリの動作を用いることで、支柱の長さ方向に対して回転あるいは調節可能となっている。このように、一つの例では、トルクチューブは重力方向と平行ではない。
【０１２３】
図２８は、本発明の一実施形態に係る、クランプアセンブリが支柱部材に第５の向きに連結されることを示す簡略的な側面図である。図に示すように、一つの例では、トルクチューブ、ハウジング及びクランプは整列している。
【０１２４】
図２９は、本発明の一実施形態に係る、クランプアセンブリが支柱部材に第６の向きに連結されることを示す簡略的な側面図である。図に示すように、トルクチューブ、ハウジング及びクランプは整列している。しかしながら、ピンに対する球面軸受の位置は、ピンを一方向にスライドすることで同一方向にずれている。他の例では、ピンはもう一方の方向にスライドさせることもできる。この例では、ピンとクランプの配置はピンに沿って一つの空間的領域から他の空間的領域へ移動させることができる。
【０１２５】
図３０〜図３２は、本発明の一実施形態に係る、クランプアセンブリ及び駆動アセンブリの複数の構成のインラインビューを示す図である。図に示すように、一つの例では、クランクが下部領域にあることで、トルクチューブがその最も下方に位置することになる。図に示すように、駆動装置がクランクを動作させると、トルクチューブは最下位置から第１の方向又は第２の方向に沿って放射状に上昇位置までスイングする。トルクチューブが回転することで、トルクチューブに固定された複数のソーラーパネルも第１の空間領域から第２の空間領域へと経路に沿って回転する。図に示すように、各突出部の内部空間はトルクチューブのストッパ又はオーバーライドとして機能する。もちろん、変形例が存在し得る。
【０１２６】
図３３は本発明の一実施形態に係る追尾装置の側面図である。図は、トルクチューブ、フレームを有するソーラーパネル、及びクランプハウジングの側面図である。
【０１２７】
図３４及び図３５は、本発明の一実施形態に係るトルクチューブの簡略的な側面図である。
図に示すように、各トルクチューブは両端にクランプ又は駆動装置シリンダのいずれかに固定するための複数の孔部を有している。各トルクチューブはまた、チューブを複数のソーラーモジュールと連結するフレームに固定するよう構成されたクランプのための複数の孔部を有している。
【０１２８】
図３６、図３７及び図３８はそれぞれ、本発明の一実施形態に係るクランプ部材の簡略的な斜視図、側面図及び正面図である。
図は、球面軸受と連結するためのピン孔と、トルクチューブを調節して所定位置に固定するボルトのための複数のスロットを含むクラムシェル部材を示している。
【０１２９】
図３９及び図４０は本発明の一実施形態に係るクランプハウジングの簡略的な斜視図及び側面図である。図は、舌を有するハート型形状のクランプハウジングを示す。この舌は凹部と球面軸受のための孔もしくはスロットを有している。ハウジングもまた、支柱構造と連結するための部材を有している。
【０１３０】
図４１、図４２、図４３及び図４４は、本発明の一実施形態に係るＵボルト部材の構成要素の簡略図である。図は、Ｕボルト部材と、Ｕボルトを固定する一対のナットを示す。この部材は、トルクチューブとＵボルト部材との間の全ての動作を防ぐための、トルクチューブのくぼみ又は孔と結合する突起を有する上部クランプも含む。つまり、この突起はＵボルトを所定位置に保持するためのストッパとして機能する。
【０１３１】
図４５、図４６及び図４７は、本発明の一実施形態に係る、Ｕボルト部材をトルクチューブに取り付ける方法を示す簡略図である。図は、トルクチューブの外周に取り付けられるＵボルトを示す。細い部分と太い部分を有し、突起を含むクランプ部材は、トルクチューブのくぼみに連結される。一対のボルトは、複数のソーラーモジュールと結合するフレーム構造を保持するため、クランプ部材とＵボルトとを締結及び固定する。
【０１３２】
図４８及び図４９は、本発明の一実施形態に係る追尾装置の種々の図である。図に示すように、トルクチューブ及び追尾装置は通常の静止位置にある。
【０１３３】
図５０及び図５１は、本発明の一実施形態に係る追尾装置を示す図である。図に示すように、一つの例では、トルクチューブの長さ方向と垂直な方向への横向きの力が加えられ、トルクチューブの一端が横方向に移動し、他端が固定されたままとなっている。
【０１３４】
図５２及び図５３は本発明の一実施形態に係るトルクチューブの例を示す図である。図に示すように、一例において、トルクチューブは横方向の力を受けて放射状に回転及びスイングする。トルクチューブはクランプハウジングの一方の突出部の内側に当接して停止する。
【０１３５】
図５４は、本発明の一例に係るクランプハウジング及び支持部材の斜視図である。図は、支持部材に対するクランプの第１の構成を示す。
【０１３６】
図５５は、本発明の一例に係るクランプハウジング及び支持部材の斜視図である。図は支持部材に対するクランプの第２の構成を示す。一例において、支持部材は細長いスロットを有し、クランプ部材が第１の空間位置から第２の空間位置まで所定の方向に連続的に移動することを許容している。図に示すように、一対のナットとボルト又は他の結合部材が、ハウジングを支持台に固定するために設けられる。
【０１３７】
図５６は、本発明の一例に係るクランプハウジング及び支持部材の正面図である。
【０１３８】
図５７及び図５８は、本発明の一例に係る支持部材の斜視図および正面図である。
【０１３９】
図５９は、本発明の一例に係るクランプハウジングの斜視図である。
【０１４０】
図６０は、輸送のために積み重ねられた複数のトルクチューブの例を示す図である。図に示すように、各トルクチューブは凹部領域を有する少なくとも一対のクランプ又はスペーサを有している。これらはトルクチューブと類似又は同一の曲率を有しており、トルクチューブが凹部領域内に挿入されることを許容するとともに、一度複数のチューブが積み重ねられた後は実質的に動けなくなるようになっている。
【０１４１】
図６１は、前図の積み重ねのために凹部領域を有するＵボルト及びクランプをより詳細に示す図である。図に示すように、各クランプ又は上部クランプあるいはスペーサは凹部領域を有し、トルクチューブの外周と密接に嵌合又は結合される。もちろん、変形例が存在し得る。
【０１４２】
図６２、図６３及び図６４は、本発明の一例に係る駆動装置支持部材を示す種々の図である。図に示すように、この部材は水平部が支柱構造上で中心を維持するために、あらかじめ位置がずらされている。一例において、この位置をずらすこと（オフセット）は駆動装置を南北方向又は他の方向にずらすために用いることができる。駆動台を逆方向に導入することで、駆動装置を支柱の適切な側の所望の方向に約１インチ又は他の寸法移動させることができる。一例において、支持部材は、３／１６インチの厚さ又は他の厚さの複数のスペーサ板を有することができる。変形例は存在するものの、一例において、４本のボルト（５０５２ Ｍ１６×５０）の長さに応じて、１セットのスペーサ板だけを使うことができる。
【０１４３】
図６５及び図６６は、本発明の一例に係るクランプアセンブリを示す種々の図である。
【０１４４】
図６７〜図７１は、本発明の一例に係る、複数のソーラーパネルを有して構成された水平追尾装置をポートレートビューで示す種々の図である。各ソーラーパネルは、長さが重力方向と一致し、幅が長さと垂直となる。
【０１４５】
図７２は、本発明の一例において、風速に対する力をプロットした簡略的なグラフである。図に示すように、本発明の方法及び装置は、より低い駆動力を有している。一例において、本装置の質量中心は、ソーラーモジュールが立体角において第１の角度から第２の角度に向かって回転することを許容するよう構成される。回転駆動負荷の量は実質的に同じであるが、この点は従来の追尾技術と異なっている。
【０１４６】
一例において、本発明の部品及び要素は、鋼、アルミニウム又は他の合金などの適切な材料で製造することができる。加えて、これらの鋼及び／又は合金及び／又はアルミニウムは、鋳造、打ち抜き、溶接又はそれらの組み合わせで製造することができる。もちろん、他の変形、変更、あるいは代替とすることも可能である。一例において、駆動モータは、実質的な負荷なしにトルクチューブを回転中心の回りに移動動作させることが可能であり、トルクチューブを回転中心の回りを第１の半径方向位置から第２の半径方向位置に略同一の力で移動させる。
【０１４７】
本明細書に記載の実施例および実施形態は、例示の目的のみであり、その中の種々の変形や変更は、当業者に示唆されるとともに、本願及び添付の特許請求の範囲の趣旨及び理解し得る範囲に含まれるべきである。
【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】
2018042460.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018042460.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2018042460.tif 000013
【図１２】
2018042460.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2018042460.tif 000017
【図１６】
2018042460.tif 000018
【図１７】
2018042460.tif 000019
【図１８】
2018042460.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2018042460.tif 000034
【図３３】
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【図３４−３５】
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【図３６−３８】
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【図３９−４０】
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【図４１−４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８−４９】
2018042460.tif 000043
【図５０−５１】
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【図５２−５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
2018042460.tif 000060
【図６９】
2018042460.tif 000061
【図７０】
2018042460.tif 000062
【図７１】
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【図７２】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年11月10日(2017.11.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランプアセンブリを備えた太陽追尾装置であって、
前記クランプアセンブリは、トルクチューブの長手方向に垂直な主平面を有する開口を有するハウジングを備え、
前記開口は、第１の内側領域及び第２の内側領域を備え、
前記第１の内側領域は、前記トルクチューブが第１の径方向に動作したときの第１の停止部として機能し、
前記第２の内側領域は、前記トルクチューブが第２の径方向に動作したときの第２の停止部として機能する、太陽追尾装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記トルクチューブは連続するトルクチューブであり、
前記太陽追尾装置は、クランクと、フレームアセンブリと、クランプアセンブリとを備え、
前記クランクは、モータを備えた駆動装置と連結され、前記連続するトルクチューブの一端を前記駆動装置の回転軸からオフセットされた位置で保持するよう構成され、
前記連続するトルクチューブは複数のトルクチューブを備えており、
前記フレームアセンブリは、前記連続するトルクチューブに連結されるとともに複数のソーラーモジュールと連結しており、
前記クランプアセンブリは、前記ハウジングを備え、当該ハウジングは、前記連続するトルクチューブの他端と連結され、前記連続するトルクチューブを吊り下げるよう構成される、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、
前記連続するトルクチューブは、当該連続するトルクチューブが前記第１の径方向から前記第２の径方向に旋回するにしたがって当該連続するトルクチューブの空間点が回転中心を向くよう動作し、
前記駆動モータは、前記トルクチューブを回転中心の周りで動作可能に構成され、負荷がかかっており、
前記トルクチューブを前記回転中心周りに前記第１の径方向から第２の径方向へ実質的に同じ力でを移動させ、
前記回転中心は、前記クランクによるオフセットによって前記連続するトルクチューブの中心からオフセットされている、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、
前記クランクは、前記駆動装置の一端側と連結される第１のクランクと、前記駆動装置の他端側と連結される第２のクランクとを備え、
前記第１のクランクは前記駆動装置の一端側に接続される第１のフランジを備え、前記第２のクランクは前記駆動装置の他端側に接続される第２のフランジを備えており、
さらに前記第１のクランクは、第１のトルクチューブの一端にかしめにより取り付けられる第１の筒部と連結される第１のアームを備え、前記第２のクランクは、第２のトルクチューブの第２の他端にかしめにより取り付けられる第２の筒部と連結される第２のアームを備えており、
前記第１のトルクチューブ及び前記第２のトルクチューブは前記駆動装置の軸からオフセットされている、装置。
【請求項５】
請求項３に記載の装置であって、
前記クランクが、前記駆動装置の一端側と連結される第１のクランクと、前記駆動装置の他端側と連結される第２のクランクとを備えるとともに、前記第１のクランクと連結される第１のトルクチューブと、前記第２のクランクと連結される第２のトルクチューブとを備える、装置。
【請求項６】
請求項３に記載の装置であって、
前記クランクが、前記駆動装置の一端側と連結される第１のクランクと、前記駆動装置の他端側と連結される第２のクランクとを備えるとともに、前記第１のクランクと連結される第１のトルクチューブと、前記第２のクランクと連結される第２のトルクチューブとを備え、クランクはさらに、前記第１のクランクを前記第１のトルクチューブと連結する第１のスウェージ継手と、前記第２のクランクを前記第２のトルクチューブと連結する第２のスウェージ継手とを備える、装置。
【請求項７】
請求項３に記載の装置であって、
前記駆動装置と連結される支柱をさらに備え、当該支柱は駆動装置支持体と連結される複数の支持構造を備えており、前記駆動装置支持体は、前記複数の支持構造と連結される第１部材と、前記駆動装置と連結される第２部材とを備える、装置。
【請求項８】
請求項３に記載の装置であって、支柱と連結される駆動台をさらに備える、装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置であって、
前記ハウジングは、前記トルクチューブを前記主平面を横切るように吊下げ可能な、移動可能な吊下げアセンブリを備え、
前記トルクチューブは、全体として一端から他端まで連続する、複数の円筒状のトルクチューブを備えており、
前記円筒状のトルクチューブを動作するよう連結される駆動モータの負荷を軽減するため、前記移動可能な吊下げアセンブリの質量中心は、前記円筒状のトルクチューブの回転中心と合うようになっている、装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置であって、
前記駆動モータは、実質的な負荷なしに前記トルクチューブを前記回転中心の回りに移動動作させることが可能であり、前記トルクチューブを、回転中心の回りを第１の半径方向位置から第２の半径方向位置に略同一の力で移動させる、装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の装置であって、
前記回転中心は、前記トルクチューブの中心からオフセットされている、装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の装置であって、
前記複数のトルクチューブは第１のトルクチューブ、第２のトルクチューブ及び第Ｎのトルクチューブを備え、前記第１のトルクチューブは前記第２のトルクチューブと連結され、前記第２のトルクチューブは前記第Ｎのトルクチューブと連結されており、整数Ｎは２より大きく、前記複数のトルクチューブの各々は、他のトルクチューブと溶接によらず互いに連結されている、装置。
【請求項１３】
請求項９に記載の装置であって、
前記複数のトルクチューブの各々は、スウェージ継手によって連結されている、装置。
【請求項１４】
請求項９に記載の装置であって、
前記複数のトルクチューブは、長さが８０ｍ以上であることを特徴とする、装置。
【請求項１５】
請求項９に記載の装置であって、
前記各トルクチューブは複数のくぼみを備える、装置。
【請求項１６】
請求項９に記載の装置であって、
前記複数のくぼみとそれぞれ連結される複数のＵボルトをさらに備える、装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の装置であって、
第１のピボット装置を備える第１の支柱と、
駆動台を備える第２の支柱と、
一端及び他端を備えるとともにくぼみを備え、前記第１の支柱及び前記第２の支柱に操作可能に配置された円筒状のトルクチューブと、
円筒状のトルクチューブの環状部分の周りに設置されるクランプと、を備え、
前記駆動台は、少なくとも３軸の組み立て公差が許容され、駆動装置に設けられており、当該駆動装置は、クランプ部材と連結される円筒軸受装置と連結され、ずれた位置にあるクランプ装置を有しており、
前記くぼみは、前記円筒状のトルクチューブの長さに沿って空間的に配置された複数のくぼみの一つであって、
前記クランプは、前記くぼみと嵌合してこのクランプの移動が防止されており、ソーラーモジュールの一部を支持するように構成された支持領域を備えていて、
前記トルクチューブは、その立体角が、略一定の荷重により第１の半径領域から第２の半径領域へと回転するよう構成された、装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の装置であって、
前記第１の支柱は、Ｈ型鋼を備え、
前記第１のピボット装置は、前記一端を前記トルクチューブに固定するクランプ装置に構造的に接触するよう配置され、前記ハウジングから吊下げられた球面軸受を備え、
前記円筒状のトルクチューブは、直径が１〜１０インチの中空構造鋼（ＨＳＳ）スチール製のパイプを備え、
前記クランプは、前記くぼみに対応して構成されたピンを備えており、
前記クランプを保持するよう構成されたレールをさらに備え、当該レールはボルトを保持するように構成されたねじ領域を備え、前記ボルトは、円筒形のトルクチューブの一部分に向かって前記ねじ領域及びボトムアウトにねじ込むように構成され、前記クランプが円筒形のトルクチューブに対して望みのトルクをかけることができるよう構成され、
前記トルクチューブは、略一定の荷重により第１の半径領域から第２の半径領域へと回転するよう構成される、装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の装置であって、
駆動装置と連結される前記トルクチューブと連結されるオフセットクランクをさらに備える、装置。
【外国語明細書】
2018042460000001.pdf