(57)【要約】【課題】      ローコストで簡便な電動歯車式太陽追尾装置【解決手段】  自前の太陽電池で駆動する太陽追尾装置でベース基盤面上に設備する両輪を付けたソーラーパネル架台と、四季の太陽高度に合わせて斜傾する主体のパネル回転用シャフトに、直角に固着した突起状シャフトは一体でパネル架台とまわり対偶で噛み合い、１２時間に１８０度の回転速度で昼夜逆転の自動逆転装置を用い主体の回転用シャフトを回転させ日毎の太陽を追尾する、又主体の回転用シャフトはベース表面下に設置の横軸で吊り下げられたシャフト受けシリンダーに固着した円弧状のアームとスリット、並びに駆動用二連の歯車状クランクのクランクピン等による一年周期の揺動により四季における太陽南中時の太陽高度に追従する、この左右回転と傾斜角の揺動による二様の動きで電動歯車式太陽追尾装置はソーラーパネル面に太陽光を鉛直に受けることが出来る。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
この電動歯車式太陽追尾装置は、ソーラーパネルの効率化を計る為に四季を通じ朝から夕方迄の太陽光を、パネルに垂直に当ることを目的として駆動するように考案したもので、年間四季を通じての太陽追尾機構である、
（１）ドーナツ状四角形の基盤面上中央の穴に主体のパネル回転用のシャフト３を受ける回り対偶の頭部に横軸２′を設けたシリンダー２を振子状に吊り下げ、このシリンダー下方後部に取り付けた円弧状アーム６の両脇に固着したスリット部７へ、ベース基盤底部へ斜め上向きに傾斜し設置した二連の歯車状クランク９の、上向きクランクピン９′を挿し込みスベリ対偶とし、太陽南中時に揺動角度
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クランク９を１年に１回転させる事でこのシリンダー２に回り対偶として挿入した主体のパネル回転用シャフト３並びに突起状シャフト３′、とこれに噛み合うパネル架台４は共に四季の太陽高度と連動する太陽追尾装置となる。
（２）尚１日毎の太陽追尾はベース基盤面上のパネル架台４の両サイドに車５を付けた架台の下辺中央にパネルと垂直に筒状シャフト受け４′を設けこのシャフト受けに主体のパネル回転用のシャフト３へ直角に固着した突起状シャフト３′を回り対偶として挿し込み主体のパネル回転用シャフト３を１２時間に１８０度の回転速度で昼夜逆転の反復回転を行えば、パネル架台４は突起状シャフト３′の回動で直立−傾斜−直立と突起シャフト３′の方向に同調し、角度を変えながら朝から夕方迄の太陽方向を追尾する、この主体のパネル回転シャフト３が二様の動きを同時に行なう太陽追尾装置である。
【請求項１】
（１）の様に四季を通じ太陽南中時の太陽高度を追尾する様一年に一回の周期で主体のパネル回転用シャフト３のシャフト受けシリンダー２と仰角を変える円弧状アーム６とスライダー７並び二連の歯車式クランク９の回転揺動装置を備えたことを特徴とした電動歯車式太陽追尾装置。
【請求項２】
（２）ベース基盤上に設置する両端に車５を付けたパネル架台４の下辺中央に筒状のシャフト受け４′を設け、これに主体のパネル回転用シャフト３の下方に固着した突起状シャフト３′を挿入し主体のパネル回転用シャフト３の回転でパネル架台４が日毎の太陽の動きを追尾する機構を具備したことを特徴とした電動歯車式太陽追尾装置。
【考案の詳細な説明】
【考案が解決しようとする課題】
【０００１】  従来太陽追尾装置は高価で緻密なものが主流と思うが、太陽エネルギーの収集には簡単な機器で設置も安易な方法が必要と考え、ローコストで実用に耐え得る電動歯車式太陽追尾装置を開発しようとするものである。
【課題を解決する為の手段】
【０００２】  上記の目的を達成する為にはソーラーパネルの動きを、四季を通じた太陽高度と朝から夕方迄の太陽の動きを２系統の動きと捕え、先ずドーナツ状四角形の基盤面上中央の穴に主体のパネル回転用のシャフト３のシヤフト受けとなる頭部に横軸２′を設けたシリンダー２を振子状に吊り下げ、このシリンダー下方後部に取り付けた円弧状アーム６に固着のスリット部７へ、ベース基盤底部へ設置した斜め上向きの二連の歯車状クランク９の上向きクランクピン９′を挿し込みスベリ対偶とする、この駆動用二連の歯車状クランクは互いに反対方向へ回転連動するが、クランクピン９′が上方の時は冬至、双方外側又は内側の時は春分又は秋分で下方の時が夏至となる、このクランクピン９′が左右外側の位置で、太陽南中時に太陽光が垂直に当るように本体のパネル回転用シャフトの軸方向を定め揺
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クランク９を原動節の歯車８で一年に一回転させればこのシリンダー２に回り対偶として挿入した主体のパネル回転用シャフト３の突起状シャフト３′に噛み合うパネル架台４は共に四季の太陽高度と連動する。又一日毎の太陽追尾は主体のパネル回転シャフト３へ直角に固着した突起状シャフト３′がベース基盤面に吊り下げた回転用シャフト受けとなるシリンダー２の上端に当る迄深く挿し込みこのシリンダー２を突き抜けた先端に従動節となる歯車１１を装着し後部の円弧状アーム６へ原動節の自動反転機構１２を設置する、又ベース基盤面上のパネル架台４の両サイドに車５を付けた架台の下辺中央にパネルと垂直に筒状シャフト受け４′を設け、このシャフト受けに主体のパネル回転用シャフトへ直角に固着した突起状シャフト３′を回り対偶として挿し込み主体のパネル回転用シャフト３を、１２時間に１８０度の回転速度で昼夜逆転の反復回転を行えばパネル架台４は朝から夕方迄突起状シャフト３′の回動によりベース基盤面上で直立−傾斜−直立と太陽の方向を追尾する事となる、尚設置場所の緯度違いによる太陽高度調整は円弧アーム６へ取り付けたスラッター７の取り付け位置をずらせば対応出来る。自動反転機構、駆動用電動機器等はドーナツ状四角形の基盤中央の空間１′部に設置すればよい、又ドーナツ状部分１″は注水し台風時の転倒に備え、尚緯度と太陽南中時（真太陽時）の設定を的確に行えば  最良の効果が得られる。
【考案の効果】
【０００３】  上記明細書の様な構造で常時ソーラーパネルに直角光が当れば効率は倍加し、自前で駆動する事で環境汚染もなく、家庭用発電機設備としても有効である。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】電動歯車式太陽追尾装置の正面図、右側は側面図である。
【図２】電動歯車式太陽追尾装置の太陽南中時平面図、右側は朝方の平面図である。
【図３】電動歯車式太陽追尾装置の縦断面図である。
【図４】同回転揺動部の円弧状アーム等詳細図、右側はア〜イ方向から見た二連クランク、クランクピン、スラッター等の立面詳細図である。
【符号の説明】
【０００５】Ａ    垂直線
Ｂ    北緯３５度３０分（東京近郊を仮定）
θ    ２３度２７分（地軸の傾斜角度、Ｂ〜Ｃ、Ｂ〜Ｄ間の角度）
１    ベース基盤（１′中央空間に躯動機器等設置、１″ドーナツ状躯体部には注水して台風時の転倒防止策とする）
２    回転シャフト受けシリンダー（ベース基盤面上から横軸をつけ吊り下げ）
３    主体の回転用シャフト（３′シャフトへ直角に固着した突起状シャフト）
４    ソーラーパネル架台（４′パネル下辺中央に垂直に付けたシャフト受け）
５    ソーラーパネル架台両端の同動補助車輪（５′シヤフト上ガイドレール）
６    四季の太陽高度を追尾する為の円弧状のアーム（６′アームの誘動滑車）
７    円弧状アームへ取り付けるスベリ対偶となるスラッターの二本の丸鋼、
８    二連の歯車状クランクの原動節と成る電動歯車、
９    二連の歯車状クランク（９′歯車状クランクのクランクピン）
１０  二連の歯車状クランクの回転軸、
１１  主体のパネル回転用シャフト下方端末に取り付ける従動節の歯車、
１２  電動の昼夜逆転の躯動用歯車機構（１２′従動節１１と噛み合う原動歯車）
１３  二連の歯車状クランクの駆動用歯車機構と電動機器を設置したボックス、
【図１】
0003141229.tif 000005
【図２】
0003141229.tif 000006
【図３】
0003141229.tif 000007
【図４】
0003141229.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月24日(2007.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
上述の太陽追尾装置において、基盤面上に斜傾して設置する回転シャフト３の回転シャフト受けとなる円筒状シリンダー２の上端に横軸２′を固着し基盤面に水平に設けた軸受け２″へ振子状に装着し、このシリンダー下部後方へ円弧状のアーム６とスライダ７を固着して二連の歯車式クランク９の回転揺動装置を連結し一年に一回転の周期で躯動すればこのシリンダーに差し込まれた回転シヤフト３は共に四季の太陽南中時の高度に合わせて揺動する事となりこの様な二連の歯車式クランクの揺動装置を具備することを特徴とした電動歯車式太陽追尾装置。
【請求項２】
請求項１の太陽追尾装置において基盤面下に吊り下げ状態となった円筒状のシリンダー２へ、突起軸３′を直角に取り付けた回転用シャフト３を挿しこみ下端が出てきた先端に従動節となる歯車１１を固定して１２時間毎の反復逆転可能なモーター１２をシリンダー下に取り付けて原動節となる歯車１２′を噛み合あわせて突起状シャフト３′が朝左回転停止の水平時にソーラーパネル架台底版中央の筒状シリンダー４′に突起状シャフトを挿入して（架台は直立）モーターを駆動させれば、回転シャフト３の一日毎の正逆回転が突起状シャフト３′を介してソーラーパネルは基盤面上を傾斜して回遊するこの様な回転シャフト３の機能を持つ事を特徴とした電動歯車式太陽追尾装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【考案が解決しようとする課題】
【０００１】  従来太陽追尾装置は緻密で高価なものが主流と思うが、太陽エネルギーの収集には簡単な機器で設置も安易な方法が必要と思い基盤面上をソーラーパネルが斜傾のまま太陽を回遊追尾する、電動歯車式太陽追尾装置を開発するものである。
【課題を解決する為の手段】
【０００２】  上記の目的を達成する為には次の色々な部材設備を組み合わせて連動させれば太陽の追尾は可能である。
（一）ソーラーパネル設置用基盤は中央に空隙を設けたドーナツ状として、この凹部には回転シャフト受けのシリンダー２並びに駆動機器等の設置空間とする、ドーナツ状躯体は水槽とし注水し台風時の重石として対応させる。
（二）回転シャフト受けのシリンダー２は基盤面上１の中央へ水平に設けた横軸受２″へ、シリンダー頭部に固着した横軸２′を振子状に装着して、シリンダー下部後方へ円弧状のアーム６を固着しこの外円後部両翼にスライダ７を取り付け、二連の歯車状クランク９のクランクピン９′をスライダのスリット部へ挿し込みすべり対偶として一年一回転の周期で回転し四季の太陽高度追尾用の機構とする
（三）主体の回転シャフト３は基盤面直上の所に突起軸３′を直角に固着して、シャフト３をシャフト受け２に下向きに挿し込んでシリンダー底部より少し出たシャフト下端３へ従動節となる歯車１１を固定し、シリンダー下方に取り付けた１２時間毎に昼夜逆転が可能な電動機１２を原動節とし噛み合わせば、突起軸３に結合したソーラーパネル架台は回転シャフト３の回転により直立傾斜を繰り返して一日毎の太陽追尾を可能とする、又シャフト頭部には架台の滑りを助ける為の誘導滑車６′を取り付ける。
（四）ソーラーパネル架台は背面と底面を直角に組み込んだ両角に回動用車輪を取り付け下端中央へ鉛直に取り付けた筒状シリンダー４′は突起軸３′と回り対偶の従動節として挿入し先端を回転自由にボルトで止め連結すれば架台は突起軸の指向する方向を従順に追う事となり、架台背面には突起軸から回転シャフト先端迄を半径とするガイドレール５′を設置してソーラーパネルの脱落を防止する。上記（二）の太陽高度追尾は二連の歯車式クランクの回転によるが、基盤面の水平度は基本で太陽の高度が一番高い時を真南とし地図上で緯度を定めて設営場所
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て設営時期による歯車式クランクピンの位置を真太陽時の正午にセット（クランクピンが上の時は冬至で３０度回転毎に約一ケ月の時差となる）すればクランクピン（互いに反対向きへ回転）の一回転が四季の太陽高度を追従する事と成る。
【考案の効果】
【０００３】  上記明細書の様な構造で常時ソーラーパネルに直角光が当たれば効率は倍加し自前で駆動する事で環境汚染も無く、家庭用小型発電機としても有効である。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】電動歯車式太陽追尾装置正午の正面図、右側は夕方の背面図である。
【図２】電動歯車式太陽追尾装置正午時の平面図、右は朝方の平面図である。
【図３】電動歯車式太陽追尾装置の縦断面図である。（春分秋分時期）
【図４】同回転揺動部の円弧状アーム等詳細図、右側はア〜イ方向から見た二連クランク、クランクピン、スライダ等の立面詳細図である。
【符号の説明】
【０００５】  Ａ  垂直線
Ｂ  北緯３５度３０分（東京近郊の緯度）
θ  ２３度２７分（地軸の傾斜角度、Ｂ〜Ｃ、Ｂ〜Ｄ間の角度）
１  ベース基盤（１′中央空隙に駆動機器等設置、１″躯対部は水槽とする。
２  回転シャフト受けシリンダー（ベース基盤面上から横軸による吊り下げ）
３  主体の回転用シャフト（３′回転シャフトへ直角に固着した突起軸）
４  ソーラーパネル架台（４′パネル下辺中央に鉛直に付けた突起軸受け）
５  パネル架台両端の回動用車輪（５′シャフト上のガイドレール）
６  四季の太陽高度を追尾する為の円弧状のアーム（６′誘導滑車）
７  円弧状アームへ取り付けるスベリ対偶となるスライダの二本の丸鋼。
８  二連の歯車状クランクの原動節と成る電動歯車。
９  二連の歯車状クランク（９′歯車状クランクのクランクピン）
１０  二連の歯車状クランクの回転軸。
１１  主体のパネル回転用シャフト下方末端に取り付ける従動節の歯車。
１２  電動の昼夜逆転の駆動用歯車機構（１２′従動節１１と噛み合う原動歯車）
１３  二連の歯車状クランクの駆動用歯車機構と電動機器を設置するボックス。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
0003141229.tif 000010
【図２】
0003141229.tif 000011
【図３】
0003141229.tif 000012
【図４】
0003141229.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月23日(2008.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
この電動歯車式太陽追尾装置はソーラーパネルの効率化を計る為太陽光をパネルが鉛直に受ける様、基盤面上南北方向に傾斜して設置する回転シャフト３の軸受となる円筒状シリンダー２の上端両翼に横軸２′を固着し基盤面東西軸に水平に設けた軸受２″へ振子状に装着し、このシリンダー２の下部後方へ円弧状アーム６とスライダ７を固着して二連の歯車式クランク９の回転揺動装置を連結し、一年に一回転の周期で駆動すればこのシリンダーに差し込まれた回転シャフト３は共に四季の太陽南中時の高度に合わせて揺動する事となりこの様な二連の歯車式クランクの揺動装置を具備することを特徴とした電動歯車式太陽追尾装置。
【請求項２】
請求項１の太陽追尾装置において基盤面下に吊り下げ状態となった円筒状のシリンダー２へ、突起軸３′を直角に取り付けた回転用シャフト３を挿しこみ下端が出てきた先端に従動節となる歯車１１を固定して１２時間毎の反復逆転可能なモーター１２をシリンダー下方側面に取り付けて原動節となる歯車１２′を噛み合わせて突起軸３′が朝左回転停止の水平時に起立したパネル架台４の底板中央の筒状シリンダー４′に突起軸３′を挿入回り対偶とし回転自由にボルトで止めてモーターを駆動し回転シャフト３を回転させればパネル架台４は突起軸３′の旋回により回転シャフト３上を背にして基盤面上を直立傾斜直立と一日毎の回遊を繰り返す事となる、この様な回転シャフト３の機能を持つ事を特徴とした電動歯車式太陽追尾装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【考案が解決試用とする課題】
【０００１】  従来太陽追尾装置は緻密で高価なものが主流と思うが、太陽エネルギーの収集には簡単な機器で設置も安易な方法が必要と思い基盤面上をソーラーパネルが直立傾斜直立と太陽を回遊追尾する電動歯車式太陽追尾装置を開発するものである。
【課題を解決する為の手段】
【０００２】  上記の目的を達成する為には、ソーラーパネル架台が常に太陽方向を向く様に基盤面上の仰角を設置場所の北緯の度数と同じ角度で春分又は秋分の太陽南中時に南北方向に向け傾斜した回転シャフト３を設定し、この回転シャフトを±２３度２７分の角度でシーソー状に揺動させて四季の太陽高度の変動に追従出来る様頭部の両翼に横軸２′を持った回転シャフト受けのシリンダー２を基盤面上東西軸へ水平に設置した軸受２″へ振子状に吊り下げてセットし、このシリンダー下部後方に円弧状アーム６を取り付けこの外円部両翼に付けたスライダ７左右のスリット部へ二連の歯車式クランクのクランクピン９′を差し込んですべり対偶として、一年に一回転の周期でこの歯車式クランクを回転し四季の太陽追尾機構とする、尚クランクピン９′の回転半径Ｘはシリンダー２頭部の回転横軸２′を中心としたアーム６の揺動角度が±２３度２７分と成るように作成し、又主体の回転シャフト３は全長の１／４位下方の所に突起軸３′を直角に固着して回転シャフト受けのシリンダー２へ下向きに挿し込み下端より少し長く取って突き出た回転シャフト３の先端部分へ左右回転の従動節となる歯車１１を固定しシリンダー２の下方側面に取り付ける１２時間毎に昼夜逆転が可能な電動機１２を噛み合わせ原動節とし、回転シャフトに固着した突起軸３′と、ソーラーパネル架台の底板中央に組み込んだ筒状シリンダー４′と回り対偶で回転自由に先端をボルト止めとしてこの底板と直角に組立てたパネル受け背板かどの両端には架台旋回補助用の車輪５を取り付け架台４の１８０度の反転を助ける、この様にして躯動させれば太陽を指向して旋回する突起軸３′に結合したパネル架台４は、朝６時に傾斜した回転シャフト３の東面へ直立しているが突起軸３′の右回転により次第に傾斜して正午には背面が回転シャフトの真上にあって昼過ぎには回転シャフトの西側へと徐々に旋回し夕方６時には直立状態から傾斜直立と左向きへと反転を開始し一日毎の太陽追尾を終わる、架台背面には突起軸から回転シャフト先端迄を半径とする円形のガイドレール５′を設置し回転シヤフト頭部には、ガイドレールに嵌る誘導滑車６′を取り付けて架台背面がなめらかに滑る様な構造とする。
【考案の効果】
【０００３】  上記明細書の様な構造で昼間時ソーラーパネルに直角光が当たれば効率は倍加し自前で駆動する事で環境汚染も無く、小型発電機としても有効である。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】電動歯車式太陽追尾装置夕方の立面図、右側は朝方の平面図である。
【図２】回転シャフト関連部材の組み立て斜視図である。
【図３】電動歯車式太陽追尾装置の縦断面図である、（春分秋分時）
【図４】同上夏至の揺動部円弧状アーム等詳細図、右側はア〜イ方向からみた二連の歯車式クランク、クランクピン、スライダ等の立面詳細図である。
【符号の説明】
【０００５】  Ａ  垂直線
Ｂ  北緯３５度０分（東京近郊の緯度）
θ  ２３度２７分（地軸の傾斜角度、Ｂ〜Ｃ、Ｂ〜Ｄ間の角度）
Ｘ  二連の歯車式クランクのクランクピン回転半径。
１  ベース基盤面（１′基盤面下空隙に駆動機器等設置、１″躯体部は水槽）
２  回転シャフト受けシリンダー（ベース基盤面上から横軸により吊りさげ）
３  主体の回転シャフト（３′回転シャフトへ直角に固着した突起軸）
４  ソーラーパネル架台（４′架台底板中央に設けた突起軸受けシリンダー）
５  パネル架台底板両端に取り付ける旋回補助用車輪
（５′回転シャフト上部のガイドレール、５″ガイドレール誘導滑車）
６  四季の太陽高度を追尾する揺動用の円弧状アーム（６′アーム誘導滑車）
７  円弧状アーム外円へ取り付けるスベリ対偶となるスライダの二本の丸綱。
８  二連の歯車式クランクの原動節となる電動歯車。
９  二連の歯車式クランク（９′歯車式クランクのクランクピン）
１０  二連の歯車式クランクの回転軸。
１１  主体のパネル回転シャフト下方端末に取り付ける従動節の歯車。
１２  昼夜逆転用の電動式駆動歯車機構（１２′従動節１１と噛み合う原動歯車）
１３  二連の歯車式クランクの駆動用歯車機構と電動機器を設置したボックス。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
0003141229.tif 000014
【図２】
0003141229.tif 000015
【図３】
0003141229.tif 000016
【図４】
0003141229.tif 000017