(57)【要約】  アクチュエータは、底部プレートと、上部プレートと、１つ以上のハブアセンブリとを備え、１つ以上のハブアセンブリは、底部プレートと上部プレートとの間に延在し、底部プレートと上部プレートとを回転可能に結合する。アクチュエータはまた、上部プレートと底部プレートとの間に配置された１つ以上のベローズユニットを含み、１つ以上のベローズユニットは、第１の膨張ベローズ及び第２の膨張ベローズを備え、第１のベローズ及び第２のベローズは、第１のベローズと第２のベローズとの間に延在するウェブにより結合され、各自の別個の第１のベローズキャビティ及び第２のベローズキャビティを画定し、ベローズユニットの第１のベローズは、底部プレートの第１の側に配置され、ベローズユニットの第２のベローズは、上部プレートと底部プレートとの間で、第１の側の反対にある前記底部プレートの第２の側に配置される。【選択図】図３
2021526780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通平面に配置され、第１の軸を有する第１の長さに沿って延在する複数の光起電力セルであって、前記第１の軸に平行である第２の軸に沿って延在するレールに結合された前記複数の光起電力セルと、
前記レールに結合され、前記複数の光起電力セルを集合的に回転させるように構成された複数の空気圧アクチュエータであって、前記第１の軸及び前記第２の軸に平行な共通の第３の軸に沿って配置された前記複数の空気圧アクチュエータと、
を備えるソーラ追跡器であって、
前記複数の空気圧アクチュエータのそれぞれは、
リッジと、９０度〜６０度の角度で相対的に配置された一対のアームとを有するＶ字形底部プレートと、
平面上部プレートと、
前記アクチュエータの両表側で前記底部プレートと前記上部プレートとの間に延在する第１のハブアセンブリ及び第２のハブアセンブリであって、前記上部プレートと前記底部プレートとの間に回転可能な結合を形成するそれぞれの回転可能結合を備える前記第１のハブアセンブリ及び前記第２のハブアセンブリと、
前記上部プレートと前記底部プレートとの間に配置された複数の積層ベローズユニットと、
を備え、前記ベローズユニットはそれぞれ、
第１の細長い管状膨張可能なベローズ及び第２の細長い管状膨張可能なベローズであって、前記第１のベローズ及び前記第２のベローズは、前記第１のベローズと前記第２のベローズとの間に延在するウェブにより結合され、各自の別個の第１のベローズキャビティ及び第２のベローズキャビティを画定し、前記ベローズユニットの前記ウェブは、前記底部プレートの前記リッジに配置され、前記ベローズユニットの前記第１のベローズは、前記上部プレートと前記底部プレートとの間で前記リッジの第１の側に配置され、前記ベローズユニットの前記第２のベローズは、前記上部プレートと前記底部プレートとの間で、前記第１の側の反対にある前記リッジの第２の側に配置される、前記第１のベローズ及び前記第２のベローズ
を備える、
前記ソーラ追跡器。
【請求項２】
前記空気圧アクチュエータは、前記第１のベローズキャビティ及び前記第２のベローズキャビティの一方または両方に流体を導入することで、前記第１のベローズ及び前記第２のベローズの膨張により、前記上部プレートを前記底部プレートに対して動かすように構成される、請求項１に記載のソーラ追跡器。
【請求項３】
前記複数のアクチュエータの前記第１のベローズは、第１のグループとして膨張されるように構成され、前記複数のアクチュエータの前記第２のベローズは、前記第１のグループとは別個の第２のグループとして膨張されるように構成される、請求項２に記載のソーラ追跡器。
【請求項４】
前記ソーラ追跡器を地面に結合するために、前記アクチュエータのそれぞれは、それぞれの支柱に結合され、前記支柱は地面に配置される、請求項１に記載のソーラ追跡器。
【請求項５】
前記所与のアクチュエータが前記ハブアセンブリ及び前記底部プレートの前記リッジを貫通する中心対称面を有し、かつ前記第１のベローズと前記第２のベローズとが前記対称面の両側に存在する構成をとるように、前記アクチュエータのそれぞれは構成される、請求項１に記載のソーラ追跡器。
【請求項６】
リッジを画定するＶ字形底部プレートと、
平面上部プレートと、
前記アクチュエータの両側で前記底部プレートと前記上部プレートとの間に延在する第１のハブアセンブリ及び第２のハブアセンブリであって、前記上部プレートと前記底部プレートとの回転可能な結合を形成するそれぞれの回転可能結合を備える前記第１のハブアセンブリ及び前記第２のハブアセンブリと、
前記上部プレートと前記底部プレートとの間に配置された複数の積層ベローズユニットであって、前記ベローズユニットは、第１の細長い膨張可能なベローズ及び第２の細長い膨張可能なベローズを備え、前記第１のベローズ及び前記第２のベローズは、前記第１のベローズと前記第２のベローズとの間に延在するウェブにより結合され、各自の別個の第１のベローズキャビティ及び第２のベローズキャビティを画定し、前記ベローズユニットの前記ウェブは、前記底部プレートの前記リッジに配置され、前記ベローズユニットの前記第１のベローズは、前記上部プレートと前記底部プレートとの間で前記リッジの第１の側に配置され、前記ベローズユニットの前記第２のベローズは、前記上部プレートと前記底部プレートとの間で、前記第１の側の反対にある前記リッジの第２の側に配置される、前記複数の積層ベローズユニットと、
を備える、空気圧アクチュエータ。
【請求項７】
前記空気圧アクチュエータは、前記第１のベローズ及び前記第２のベローズの膨張により、前記上部プレートを前記底部プレートに対して動かすように構成される、請求項６に記載の空気圧アクチュエータ。
【請求項８】
前記空気圧アクチュエータが前記ハブアセンブリを貫通する中心対称面を有し、かつ前記第１のベローズと前記第２のベローズとが前記対称面の両側に存在する構成をとるように、前記空気圧アクチュエータは構成される、請求項６に記載の空気圧アクチュエータ。
【請求項９】
底部プレートと、
上部プレートと、
前記底部プレートと前記上部プレートとの間に延在し、前記底部プレートと前記上部プレートとを回転可能に結合する１つ以上のハブアセンブリと、
前記上部プレートと前記底部プレートとの間に配置された１つ以上のベローズユニットであって、前記１つ以上のベローズユニットは、第１の膨張可能なベローズ及び第２の膨張可能なベローズを備え、前記第１のベローズ及び前記第２のベローズは、前記第１のベローズと前記第２のベローズとの間に延在するウェブにより結合され、各自の別個の第１のベローズキャビティ及び第２のベローズキャビティを画定し、前記ベローズユニットの前記第１のベローズは、前記底部プレートの第１の側に配置され、前記ベローズユニットの前記第２のベローズは、前記上部プレートと前記底部プレートとの間で、前記第１の側の反対にある前記底部プレートの第２の側に配置される、前記１つ以上のベローズユニットと、
を備える、アクチュエータ。
【請求項１０】
前記底部プレートはリッジを備え、前記１つ以上のベローズユニットの１つ以上のウェブは、前記底部プレートの前記リッジに配置される、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１１】
第１のハブアセンブリ及び第２のハブアセンブリは、前記アクチュエータの両側で前記底部プレートと前記上部プレートとの間に延在する、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１２】
前記底部プレートは、９０度〜６０度の角度で相対的に配置された一対のアームを有するＶ字形である、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１３】
複数のベローズユニットを備え、前記複数のベローズユニットは、前記上部プレートと前記底部プレートとの間で積層される、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１４】
前記複数のベローズユニットは、前記底部プレートのリッジ上で積層される、請求項１３に記載のアクチュエータ。
【請求項１５】
前記アクチュエータは、前記第１のベローズ及び前記第２のベローズの膨張により、前記上部プレートを前記底部プレートに対して動かすように構成される、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１６】
前記アクチュエータが前記１つ以上のハブアセンブリを貫通する中心対称面を有し、かつ前記第１のベローズと前記第２のベローズとが前記対称面の両側に存在する構成をとるように、前記アクチュエータは構成される、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１７】
前記第１のベローズ及び前記第２のベローズは、細長く管状であり、前記アクチュエータの両側の間の長さを有し、前記長さは、前記上部プレートと前記底部プレートとの間の前記ベローズの幅よりも大きい、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１８】
前記底部プレートと前記上部プレートとの間に延在し、前記底部プレートと前記上部プレートとを回転可能に結合する前記１つ以上のハブアセンブリは、前記上部プレートと前記底部プレートとの間に回転可能結合を形成する段付きボルトを備える、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１９】
前記底部プレートは、一対の折り畳み可能なアームを含み、前記一対の折り畳み可能なアームは、第１のＶ字形構成を取るように構成され、第２の略平坦構成をとるように構成される、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項２０】
共通平面に配置され、第１の軸を有する第１の長さに沿って延在する複数の光起電力セルであって、前記第１の軸に平行である第２の軸に沿って延在するレールに結合された前記複数の光起電力セルと、
前記レールに結合され、前記複数の光起電力セルを集合的に回転させるように構成された複数の空気圧アクチュエータであって、前記複数の空気圧アクチュエータは、前記第１の軸及び前記第２の軸に平行な共通の第３の軸に沿って配置され、前記複数の空気圧アクチュエータのそれぞれは、請求項９に記載のアクチュエータを備える、前記複数の空気圧アクチュエータと、
を備える、ソーラ追跡器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状流体アクチュエータシステム及び方法に関する。
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１９年５月８日に出願された「ＴＵＢＵＬＡＲ  ＦＬＵＩＤＩＣ  ＡＣＴＵＡＴＯＲ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ」と題する米国特許出願第６２／８４５，１１８号の非仮出願であり、その優先権を主張し、２０１８年５月２９日に出願された「ＴＵＢＵＬＡＲ  ＦＬＵＩＤＩＣ  ＡＣＴＵＡＴＯＲ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ」と題する米国仮特許出願第６２／６７７，５６０号の非仮出願であり、その優先権を主張する。これらの出願は、その全体が、全ての目的のために、参照により本明細書に組み込まれるものとする。
【０００２】
本出願は、２０１６年２月１日に出願された「ＦＬＵＩＤＩＣ  ＡＣＴＵＡＴＯＲ  ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ」と題する米国仮特許出願第１５／０１２，７１５号に関連し、この仮特許出願は、２０１５年１月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／１１０，２７５号に対する優先権を主張する。本出願はまた、２０１３年１０月２５日に共に出願された米国特許出願番号１４／０６４，０７０号及び第１４／０６４，０７２号にも関連し、これらの出願は、２０１２年１０月２６日に共に出願された米国仮特許出願第６１／７１９，３１３号及び第６１／７１９，３１４号の利益を主張する。これらの出願は全て、その全体が、全ての目的のために、参照により本明細書に組み込まれるものとする。
【背景技術】
【０００３】
従来のソーラパネルアレイは、静的で不動である、または、太陽エネルギーを最適に取り込むために１日を通して太陽を追跡するように構成される。静的ソーラパネルアレイは、日中及び年間を通して太陽の角度の変化に動いて対応することができないため、多くの場合好ましくない。
【０００４】
一方、従来の可動ソーラパネルアレイも、設置コストが高く、ソーラパネルを動かす機構が複雑であり、ソーラパネルの作動に伴うエネルギーコストが比較的高いため、多くの場合好ましくない。例えば、いくつかのシステムは、個々のソーラパネルまたはソーラパネル群を動かすモータを含む。このようなモータ及び他の複雑な可動部品は、設置及び保守に費用がかかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述を考慮して、従来のソーラパネル作動システムの前述の障害及び欠陥を克服するための努力の一環として、改良されたソーラパネル作動システム及び方法が必要である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１ａ】様々な実施形態によるソーラ追跡器の上面斜視図及び底面斜視図それぞれを示す。
【図１ｂ】様々な実施形態によるソーラ追跡器の上面斜視図及び底面斜視図それぞれを示す。
【図２】動作中のソーラ追跡器の側面図を示す。
【図３】一実施形態による、Ｖ字形底部プレート、平面上部プレート、及び上部プレートと底部プレートとの間に配置された一組のベローズを備えるアクチュエータの側面図を示す。
【図４】ソーラ追跡器の複数の列を制御する列コントローラを含むソーラ追跡システムの一例を示す。
【図５ａ】異なる実施形態によるベローズユニットの側断面図を示す。
【図５ｂ】異なる実施形態によるベローズユニットの側断面図を示す。
【図５ｃ】異なる実施形態によるベローズユニットの側断面図を示す。
【図６ａ】一実施形態によるベローズアセンブリの斜視図を示す。
【図６ｂ】一実施形態によるベローズアセンブリの側面図を示す。
【図６ｃ】一実施形態によるベローズアセンブリの上面図を示す。
【図７ａ】一実施形態による、ベローズアセンブリ及び流体導管の斜視図を示す。
【図７ｂ】一実施形態による、ベローズアセンブリ及び流体導管の側面図を示す。
【図８】一実施形態による、流体導管とベローズアセンブリとの間の結合の拡大断面図を示す。
【図９ａ】一実施形態による上部プレートの斜視図を示す。
【図９ｂ】一実施形態による上部プレートの側面図を示す。
【図１０ａ】一実施形態による、第１の構成の底部プレートの斜視図を示す。
【図１０ｂ】一実施形態による、第１の構成の底部プレートの側面図を示す。
【図１１ａ】一実施形態による、第２の構成の図１０ａ及び図１０ｂの底部プレートの斜視図を示す。
【図１１ａ】一実施形態による、第２の構成の図１０ａ及び図１０ｂの底部プレートの側面図を示す。
【図１２ａ】第２の構成の図１１ａ及び図１１ｂの底部プレートを有するアクチュエータアセンブリの斜視図を示す。
【図１２ｂ】第２の構成の図１１ａ及び図１１ｂの底部プレートを有するアクチュエータアセンブリの側面図を示す。
【図１３】別の実施形態によるアクチュエータアセンブリの一実施形態を示す。
【図１４ａ】別の実施形態によるアクチュエータアセンブリの一実施形態を示す。
【図１４ｂ】別の実施形態によるアクチュエータアセンブリの一実施形態を示す。
【図１５ａ】さらなる実施形態によるアクチュエータアセンブリの一実施形態を示す。
【図１５ｂ】またさらなる実施形態によるアクチュエータアセンブリの一実施形態を示す。
【図１６】さらに別の実施形態によるアクチュエータアセンブリの一実施形態を示す。
【図１７】さらに別の実施形態によるアクチュエータアセンブリの一実施形態を示す。
【図１８ａ】さらなる実施形態によるアクチュエータアセンブリの一実施形態を示す。
【図１８ｂ】またさらなる実施形態によるアクチュエータアセンブリの一実施形態を示す。
【図１８ｃ】Ｃは、別の実施形態によるアクチュエータアセンブリの一実施形態を示す。
【図１９ａ】さらなる実施形態によるアクチュエータアセンブリの一実施形態を示す。
【図１９ｂ】またさらなる実施形態によるアクチュエータアセンブリの一実施形態を示す。
【図２０】ベローズの例示的な実施形態を示す。
【図２１ａ】ベローズの例示的な実施形態を示す。
【図２１ｂ】ベローズの例示的な実施形態を示す。
【図２２ａ】ベローズの例示的な実施形態を示す。
【図２２ｂ】ベローズの例示的な実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図面は縮尺通りに描かれておらず、同様の構造または機能の要素は概して、図面全体を通して例示目的のために同様の参照番号で表されることに、留意されたい。また、図面は、好ましい実施形態の説明を容易にすることのみを目的としていることにも留意されたい。図面は、説明される実施形態のあらゆる態様を例示するものではなく、本開示の範囲を限定するものではない。
【０００８】
現在利用可能なソーラパネル作動システムは不十分であることから、本明細書で説明される流体作動システムは、望ましくあることを証明し、１つ以上の軸周りで効率的かつ費用効果的にソーラパネルを動かすなどの幅広い用途の基礎を提供し得る。本明細書に開示される様々な実施形態によれば、この結果は、適合した加圧流体充填アクチュエータにより達成することができ、これは以下、ブラダー、またはベローズなどと称され、アクチュエータアセンブリの一部であり得る。
【０００９】
図１ａ及び図１ｂは、様々な実施形態によるソーラ追跡器１００の上面斜視図及び底面斜視図それぞれを示す。図２はソーラ追跡器１００の側面図を示す。図１ａ、図１ｂ、及び図２に示されるように、ソーラ追跡器１００は、軸Ｘ1を有する長さに沿って配置された複数の光起電力セル１０３と、光起電力セル１０３のアレイを集合的に動かすように構成された複数の空気圧アクチュエータ１０１と、を備え得る。図１ｂに示されるように、光起電力セル１０３は、軸Ｘ1と平行である平行軸Ｘ2に沿って延びるレール１０２に結合される。複数のアクチュエータ１０１のそれぞれは、レール１０２の間に延在し、レール１０２に結合されており、アクチュエータ１０１は、それぞれの支柱１０４に結合されている。図２に示されるように、様々な実施形態では、支柱１０４は、軸Ｘ1及びＸ2に垂直であり得る軸Ｚに沿って延在し得る。
【００１０】
図２に示され、本明細書でより詳しく論述されるように、アクチュエータ１０１は、太陽の角度または位置に基づいて、光起電力セル１０３のアレイを集合的に傾斜させるように構成され得、これは、光起電力セル１０３への露光を最大限にして、光起電力セル１０３の電気出力を最大限にするのに、好ましくあり得る。様々な実施形態では、アクチュエータ１０１は、光起電力セル１０３が軸Ｚに垂直な軸Ｙに沿って配置される中立的配置Ｎを含む、図２に示されるような複数の配置に、光起電力セル１０３を動かすように構成され得る。アクチュエータ１０１は、光起電力セル１０３を、中立的配置Ｎから、第１の最大傾斜位置Ａ、第２の最大傾斜位置Ｂ、またはそれらの間の任意の位置に、動かすように構成され得る。様々な実施形態では、中立的配置Ｎと最大傾斜位置Ａ、Ｂとの間の角度は、任意の好適な角度であり得、いくつかの実施形態では、同じ角度であり得る。このような動作を使用して、光起電力セル１０３は、太陽に向かって太陽の角度と相対的に配置され、所望の位置などに向けて光を反射することができる。
【００１１】
図１ａ及び図１ｂに示される好ましい一実施形態では、ソーラ追跡器１００は、共通軸に沿って配置された４つのアクチュエータ１０１により集合的に作動される複数の光起電力セル１０３を備え得る。しかし、さらなる実施形態では、ソーラ追跡器１００は、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１５個、２０個、５０個、または１００個などを含む任意の好適な個数のアクチュエータ１０１を備え得る。同様に、さらなる実施形態では、任意の好適な個数の光起電力セル１０３が、ソーラ追跡器１００に連係され得る。さらに、本明細書の例示的な実施形態には光起電力セル１０３が示されるが、さらなる実施形態では、アクチュエータ１０１を使用して、ミラー、反射器、撮像デバイス、及び通信デバイスなどを含む様々な他の物体または構造を動かすことができる。
【００１２】
様々な用途において、アクチュエータの回転をロックアウトする機能が望ましくあり得る。いくつかの実施形態では、ロックアウトは、所定の角度で発生させることができる。様々な用途において、平面すなわち０度、４５度、または動作ロック最大範囲で、ロックアウトすることが望まれ得る。他の用途では、瞬間的ロックアウト、すなわち、動きを凍結させて任意の角度で剛性を高める機能が含まれ得る。
【００１３】
特定の角度のロックアウトを要し得る用途では、様々な機構が使用され得る。極端な角度でのロックアウトには、ハードストップが使用され得る。ハードストップは、設定された角度を超える回転を防ぐ固体状態の機構であり得る。いくつかの例では、ベローズ３００（図３参照）は、過圧されることでハードストップを押し上げ、極端な角度でのハードストップの剛性を高めることができる。
【００１４】
ハードストップ機構には、様々な形態があり得る。例えば、いくつかの実施形態では、アクチュエータアセンブリ１０１は、アクチュエータアセンブリ１０１の上部プレート３３０及び底部プレート３１０に結合され、それらの間に延在する１つ以上の引張ロープまたはウェビングを備え得る（図３参照）。別の例では、アクチュエータアセンブリの可動範囲が隆起部との接触により制限されるように、アクチュエータアセンブリ１０１の一部として、またはアクチュエータアセンブリに近接して、凸の隆起部が設けられ得る。様々な実施形態では、このようなハードストップは、強風によるアクチュエータアセンブリの損傷、またはアクチュエータアセンブリを過度に延ばし得る他の力への曝露を、防止するのに有益であり得る。ハードストップに加圧することで、振動負荷（風など）により引き起こされる破壊的な共振周波数の励起も、防止することができる。いくつかの実施形態では、好ましくない力への曝露が予想される場合（例えば嵐の間など）、アクチュエータアセンブリをハードストップに格納することが有益であり得る。これらのハードストップは、打撃を受けた場合、追跡器の全ての動きを停止するために、ロック機能も有し得る。これは、強風時に追跡器の損傷をさらに防ぐことができる格納機構として機能し得る。
【００１５】
いくつかの実施形態では、０度すなわち重力に対し垂直な位置ロックアウトが、望ましくあり得る。この動作を達成できる機構には、四棒リンク機構、空気圧ラム、ソレノイド、ロック可能ダンパー、スプリングリターン、膨張したブラダー、及び感圧トグルなどが含まれるが、これらに限定されない。
【００１６】
さらなる実施形態によれば、格納、ロックアウト、またはハードストップが、様々な好適な方法で設けられ得る。例えば、一実施形態には、格納目的で別個のアクチュエータロックが存在し得る。例えば、別個の小さなブラダーを使用して、アクチュエータアセンブリを堅固に、またはほぼ堅固に固定するロック機構を作動させることができる。一実施形態では、このような機構は、対応する穴またはスロットに係合するピンを備え得る、またはこのような機構は、複数のロック位置を可能にする対応機構に係合する複数のピンまたは歯付き構造を備え得る。別の実施形態では、このような機構は、追跡器の位置に関係なく、連続的なロックを可能にする対応ブレーキパッドを備え得る。いくつかの実施形態によれば、非正常負荷を使用して、ロック機構を係合させることもできる。
【００１７】
さらなる実施形態では、棒リンク機構ロックアウトを使用して、アクチュエータアセンブリ１０１を格納またはロックすることができる。例えば、一実施形態では、アクチュエータ操縦の四棒リンク機構を使用して、追跡器の動きをロックアウトすることができる。このような実施形態では、上部プレート３３０と底部プレート３１０との間のオーバセンタ方式四棒リンク機構を使用して、格納などの目的でアクチュエータアセンブリ１０１の位置を固定することができる。このような機構は、外部アクチュエータ、集合的ブラダー圧、または非正常負荷などにより作動され得る。
【００１８】
他の実施形態は、瞬間的ロックアウト、または任意の位置でのロックアウトを必要とし得る。この動作を達成するために使用され得る機構には、エアブレーキ、ドラムブレーキ、ロックアウトピンなどが含まれるが、これらに限定されない。ロックアウト機構は、空気圧、油圧、電子機器、受動的手段、または任意の他の方法で、操縦され得る。
【００１９】
いくつかの実施形態では、アクチュエータアセンブリ１０１にとって、減衰は望ましくあり得る。減衰は、アクチュエータアセンブリ１０１のアーキテクチャに直接組み込まれ得る。または周辺／アドオン機構を介して組み込まれ得る。ダンパーは、ソーラパネルの突然の動きまたはぎくしゃくした動きを低減する抵抗を提供することにより、アクチュエータアセンブリに結合されたソーラパネル１０３の動きを滑らかにするように構成され得る。言い換えると、ダンパーは、動的負荷モード（例えば風により引き起こされる振動モード）に対抗し、アクチュエータアセンブリの振動の平滑化に役立つように構成され得る。さらに、ダンパーを含めることは、ダンパーにより、アクチュエータアセンブリ１０１がより低い動作圧力で作動することが可能となり得、その結果、ベローズ、及びブラダーなどへの応力を含むアクチュエータアセンブリへの応力を低減することができるため、有益であり得る。
【００２０】
摩擦によるエネルギー損失を増加させ、減衰を増強するために、いくつかの例では、高摩擦係数材料の材料選択が採用され得る。様々な摩擦ベースのピボットダンパーを含むいくつかの実施形態では、減衰係数は、ベローズにより加えられる集合的な力を変えることにより、調整され得る。集合的ベローズ圧力を上げることにより、ダンパーがもたらす剛性が高められ得、これは、動的負荷が高い事例に理想的である。
【００２１】
さらなる実施形態では、ダンパーは、任意の好適な方法で構成され得る。例えば、ダンパーは上部プレート３３０及び底部プレート３１０に結合され得る（図３参照）、またはダンパーは底部プレート３１０及び第２の支持体に結合され得る、などが挙げられる。アドオンダンパーは、本質的に線形または回転式であり得る。
【００２２】
アドオンダンパーは、粘性流体力学、求心加速度、摩擦損失、ガス拡散、または任意の他の適用可能な現象を利用することができる。さらなる実施形態では、ダンパーは、適合した流体アクチュエータ、ベローズ、またはブラダーの内部に配置され得る、またはこれらに直接統合され得る。例えば、膨張式ベローズの材料は高減衰係数を有し得る、膨張式ベローズは高減衰係数を有する適合材料で部分的に充填され得る、当該材料の流入流出の通過を制限して減衰を達成する多孔質材料のブロックが膨張式ベローズに挿入され得る、外圧に応じて体積が変化する有意な減衰係数のエラストマー材料のブロックであって、ベローズは減衰エラストマー材料で包まれ得る、などが挙げられる。
【００２３】
減衰及びエネルギー損失を増加させるアドオン機構には、遠心クラッチ、粘性速度ガバナ、線形粘性ダンパー、ダッシュポット、または粘弾性クラッシュリブなどが含まれるが、これらに限定されない。さらなる実施形態では、ブラダーまたはベローズは、適切な減衰効果を生じるために、水などの流体で充填され得る。様々な実施形態によれば、ダンパーは、線形及び回転式の両方の形態であり得る。さらなる実施形態では、ダンパーは、フレクシャ、ハブ、またはピボットシステムと統合され得る、またはプレート間に統合され得る。例えば、フレクシャはエラストマー減衰材料で包み込まれ得、これはエンドプレートの分離を維持するのにさらに役立ち得、または、エラストマー減衰ブロックがプレート間に積層され得る。
【００２４】
アクチュエータアセンブリ１０１は、ラック、打ち込まれた支柱、スペースフレーム、直接地面、または任意の他の適切な基板に、固定され得る。例えば、アクチュエータアセンブリ１０１は、図１ａ、図１ｂ、及び図２に示される支柱１０４を介して、地面または他の構造に結合され得る。アクチュエータアセンブリ１０１は、ボルト、ナット、及びワッシャーを使用して、部材のフランジを介して、またはベローズユニットのウェブを介して、この支柱に取り付けられ得る。アクチュエータの底部プレートは、取り付け機構を内蔵し得る、または別個の取り付けブラケットが使用され得る。
【００２５】
アクチュエータアセンブリ１０１は、取り付けブラケットを介して基板に取り付けられ得る。取り付けブラケットは、複数の構成要素を備え得る。取り付けブラケットにより、１つまたは複数のベクトルまたは回転角度で、位置調整が可能となり得る。取り付けブラケットは、アクチュエータプレートに組み込まれ得る、またはアクチュエータプレートの代わりを務め得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータアセンブリ１０１は、打ち込まれたビームなどの基板上に直接取り付けられ得る。他の場合では、アクチュエータアセンブリ１０１は、取り付け基板、ビーム、またはフレームを利用して、アクチュエータアセンブリ１０１に強度を加え得る。
【００２６】
別の実施形態では、アクチュエータアセンブリ１０１は、複数の脚を備える台座を含み得る。さらなる実施形態では、ソーラアクチュエータアセンブリ１０１は、１つ以上の重しを保持する台座アーキテクチャを含み得る。一実施形態では、重しには、水などの流体で充填することができるタンクが含まれ得る。アクチュエータアセンブリ１０１は、移送時は軽量であり、その後所望の場所で水または他のバラストで重しを充填することにより所定位置に固定することができるため、このような実施形態は、望ましくあり得る。
【００２７】
アクチュエータアセンブリは、図１ａ、図１ｂ、及び図２に示される光起電力セル１０３の搭載物を含む様々な例の搭載物を回転させることができる。搭載物は、様々な方法でアクチュエータアセンブリ１０１に取り付けられ得る。いくつかの実施形態では、底部プレートはマウントに固定された状態で、上部プレートが搭載物に取り付けられ得る。異なるアーキテクチャの実施形態では、搭載物はセンタープレートに取り付けられ得、一方フレームプレートは静的マウントに固定され得る。
【００２８】
搭載物をアクチュエータアセンブリ１０１に取り付けるために、スプレッダブラケットまたはスプレッダレールの使用が採用され得る。スプレッダブラケットは、アクチュエータアセンブリ１０１の回転プレートまたは構成要素に、堅固に結合する。ブラケットは、ブラケットを取り付けることができるプレートの最端部を越えて延在し得る。この広がりの距離は、搭載物の構造的、制御的、または商業的に規定される必要性に応じて変わり得る。
【００２９】
スプレッダブラケットは、鋼、アルミニウムなどのこれらに限定されない金属、プラスチック、または炭素繊維もしくはガラス繊維などの複合物で、構成され得る。スプレッダブラケットは、軽量形鋼、押出成形、鋳造成形、複合レイアップ、または任意の適切な方法で製造された部品を含み得る。搭載物は、レールに取り付けられ得、レールは、スプレッダブラケットに垂直に動き、スプレッダブラケットに取り付けられ得る。
【００３０】
アクチュエータアセンブリ１０１のいくつかの実施形態は、中央管を介して搭載物をアクチュエータに取り付け得る。管は、搭載物とアクチュエータアセンブリ１０１とを結合し得、ねじり荷重をアクチュエータから回転軸のはるか遠くまで伝達し得る。トルク管は、取り付け箇所を搭載物取り付け箇所に拡張するために、スプレッダブラケットを組み込み得る。
【００３１】
いくつかの実施形態では、１つ以上のアクチュエータアセンブリ１０１が一緒に結合され得る。例えば、一対の単軸アクチュエータアセンブリ１０１は、アクチュエータアセンブリ１０１の間に延在する１つ以上のソーラパネル１０３及び／または支持体を介して、一緒に結合され得る。同様に、別の実施形態は、アクチュエータアセンブリ１０１の間に延在する１つ以上のソーラパネル１０３及び／または支持体を介して一緒に結合された複数のアクチュエータアセンブリ１０１を備える（例えば図１ａ及び図１ｂに示されるように）。このような実施形態では、単一ソーラパネルアレイ１００を動かすために、２つ以上のアクチュエータアセンブリは協調して動き得る。様々な実施形態に示されるように、このようなアクチュエータアセンブリ１０１は、支柱１０４などを介して地面に固定され得る。支持体は、ボルト及びナットを使用して、接続ブラケットと共に連結され得る、または追加部品の必要性を排除できる２つの長さの支持体の間のネスト機構と共に連結され得る。例えば、アクチュエータアセンブリ１０１は、ボルトアセンブリを介して支柱１０４に結合され得る。
【００３２】
１つの用途では、アクチュエータアセンブリを使用して、上部プレートに結合されたソーラパネル１０３を動かし、配置することができる。例えば、第１の例では、アクチュエータアセンブリ１０１は、アクチュエータアセンブリが載っている支柱１０４を含み得る。いくつかの実施形態によれば、支柱１０４は、台座により保持され得る、または地面に配置され得る（例えば接地支柱、または接地ねじなどを介して）。この支柱１０４は、現場での荷重条件に応じて可変的な長さで、地面に打ち込まれ得る。支柱１０４は、Ｉ形、Ｃ形、ハット形、または他の形の断面を有する鋼構成要素であり得る。支柱１０４は、亜鉛メッキ、溶融亜鉛メッキ、またはその他の耐食性方法で、処理され得る。
【００３３】
本明細書の様々な例示的な実施形態が、ソーラパネル１０３を有するアクチュエータアセンブリ１０１の使用を説明するが、さらなる実施形態では、アクチュエータアセンブリ１０１は、集光器、反射器、及び屈折器などを含む任意の他の適切な物体を作動させる、あるいは動かすために使用され得る。
【００３４】
２つのブラダーまたはベローズを有するアクチュエータアセンブリ１０１は、それぞれの支持体１０２を介して、アクチュエータアセンブリ１０１の上部プレートに結合されたソーラパネル１０３を動かすように構成され得、支持体１０２は、互いに垂直に取り付けられ、ソーラパネルのそれぞれの長さに沿って延在し得る。本明細書で論じられるように、１軸アクチュエータアセンブリのブラダーまたはベローズは、ソーラパネルを動かすために、膨張及び／または収縮するように構成され得る。支持体１０２は、ある軽量の鋼のチャネルであり得る。このチャネルは、Ｃ形、Ｚ形、またはその他の望ましい形の断面を有し得る。このチャネルは、ロール成形、曲げ成形、またはその他の方法で製造され得る。
【００３５】
図３は、一実施形態によるアクチュエータ１０１の側面図を示す。図３の例で示されるように、アクチュエータ１０１は、Ｖ字形底部プレート３１０、平面上部プレート３３０、及び上部プレート３３０と底部プレート３１０との間に配置されたベローズアセンブリ３０１の複数のベローズ３００を備える。ハブアセンブリ３７０は、底部プレート３１０と上部プレート３３０とを回転可能に結合し、ハブアセンブリ３７０は、底部プレート３１０と上部プレート３３０との間に延在する。
【００３６】
図３の例示的な実施形態は、中立的配置Ｎのアクチュエータ１０１を示し、中立的配置Ｎでは、上部プレート３３０は、軸Ｚに垂直である軸Ｙに沿って延在する（図２参照）。しかし、本明細書で論述されるように、上部プレート３３０は、ベローズアセンブリ３０１のベローズ３００の選択的な膨張及び／または収縮に基づいて、左及び右（または本明細書で論述されるように東及び西）に傾斜するように構成され得る。アクチュエータ１０１の構成要素は、金属（例えば鋼、アルミニウム、鉄、またはチタンなど）、またはプラスチックなどを含む様々な適切な材料を含み得る。様々な実施形態において、金属部品は、腐食防止のためにコーティングされ得る（例えば溶融亜鉛メッキ、または予備亜鉛メッキなど）。
【００３７】
列コントローラ３８０は、空気圧導管３９０を介してアクチュエータのベローズ３００に対し操作可能に接続され得る。より具体的には、東ベローズ３００Ｅは、東空気圧導管３９０Ｅを介して列コントローラ３８０の空気圧回路３８２に接続され得る。西ベローズ３００Ｗは、西空気圧導管３９０Ｗを介して列コントローラ３８０の空気圧回路３８２に接続され得る。空気圧制御ユニット３８４は、空気圧回路３８２に対し操作可能に接続され得、空気圧制御ユニット３８４は、空気圧回路３８２を制御して、ベローズ３００を選択的に膨張及び／または縮小させ、アクチュエータ１０１の上部プレート３３０を動かして、上部プレート３３０に結合された光起電力セル１０３を傾斜させることができる。
【００３８】
例えば、本明細書で説明されるように、アクチュエータ１０１のベローズ３００は、膨張及び／または縮小され得、これにより、ベローズ３００の幅に沿ってベローズ３００の拡張及び／または縮小が生じ、ハブアセンブリ３７０の回転、及び底部プレート３１０と上部プレート３３０との相対的な動きが生じ得る。ハブアセンブリ３７０のこのような動きは、図２に示されるように、ソーラ追跡器１００が中立的配置Ｎと最大傾斜位置Ａ、Ｂとの間を動いている時に生じ得る。
【００３９】
本明細書でより詳しく論述されるように、ベローズアセンブリ３０１は、任意の適切な複数のベローズ３００を備え得、ベローズ３００は任意の適切なサイズ及び形状である。さらに、本明細書でより詳しく論述されるように、ベローズアセンブリ３０１は、１つ以上のベローズユニットを備え得（例えば図５ａ〜図５ｃのベローズユニット３０２を参照）、１つ以上のベローズユニットのそれぞれは、任意の適切な複数のベローズを備え、いくつかの実施形態では、これには、任意の適切な偶数のベローズ３００が含まれる。本明細書で論述されるように、いくつかの実施形態では、それぞれが２つのベローズ３００を有する複数のベローズユニットを積み重ねて、ベローズアセンブリ３０１が形成され得る。
【００４０】
様々な実施形態では、ベローズ３００は、流体が中空ベローズ３００に導入される時、またはベローズ３００が他の方法で膨張される時に、ベローズ３００の幅に沿って拡張するように構成され得る。従って、ベローズ３００は、流体が中空ベローズ３００から除去される時、またはベローズ３００が他の方法で収縮される時に、ベローズ３００の幅に沿って収縮するように構成され得る。
【００４１】
ベローズ３００が、圧力、流体、または膨張の増加に基づいて幅方向に拡張するように構成され、圧力、流体、または膨張の減少に基づいて幅方向に縮小するように構成される場合、１つ以上のアクチュエータ１０１を介した光起電力セル１０３の動きが、様々な方法で達成され得る。例えば、図３の例を参照すると、光起電力セル１０３を西側に（すなわちこの例では右側に）回転させることは、下記のうちの１つ以上を介して達成され得る。
2021526780.tif 000003
（表１−アクチュエータ１０１を西側に回転させる動作例）
【００４２】
図３の例を再び参照すると、光起電力セル１０３を東側に（すなわちこの例では左側に）回転させることは、下記のうちの１つ以上を介して達成され得る。
2021526780.tif 000004
（表２−アクチュエータ１０１を東側に回転させる動作例）
【００４３】
従って、様々な実施形態では、ベローズ３００Ｅ、３００Ｗ内の流体量を選択的に増加及び／または減少させることにより、上部プレート３３０及び光起電力セル１０３を作動させて、太陽の位置または角度を追跡することができる。
【００４４】
管状アクチュエータアセンブリ１０１は、流体駆動の拮抗型アクチュエータであり得る。管状アクチュエータ１０１は、加圧された作動流体により駆動され得る。作動流体は、空気などの気体、または水もしくは油などの液体であり得る。
【００４５】
管状アクチュエータアセンブリ１０１は、拮抗的な差動力の原理に作用し得る。例えば、拮抗型アクチュエータでは、２つの力を生成する線形サブアクチュエータ（例えばベローズ３００、ベローズアセンブリ３０１及び／またはベローズユニット３０２）が、ピボットのいずれかの側に配置され得る。サブアクチュエータは、様々な大きさの力を生み出し得る。線形サブアクチュエータが延在する長さは、線形サブアクチュエータが生成する力に密接に関係し得る。サブアクチュエータは、「力対位置」関係を有すると言える。生成される力の大きさ、従ってアクチュエータアセンブリ１０１の相関する長さは、制御システム３８４により指示され得る。制御システム３８４は、両サブアクチュエータの力の値を選び得る。これが完了すると、アクチュエータアセンブリ１０１の自由構成要素または上部プレート３３０は、各アクチュエータにより生成されるトルク（力にモーメントアームを掛けたもの）の合計がゼロになるまで回転し得る。アクチュエータアセンブリ１０１の回転部分（例えば上部プレート３３０）に外部トルクが加えられる場合、アクチュエータアセンブリ１０１は、外部トルクと内部トルクの合計がゼロになるまで回転し得る。
【００４６】
管状アクチュエータアセンブリ１０１のいくつかの例では、サブアクチュエータは、本明細書で論述されるように、膨張したブラダーまたはベローズ３００であり得る。これらのブラダーまたはベローズ３００は、ピボットの両側に配置され得る。圧力に応じて、コントローラ３８４は、ブラダーまたはベローズ３００を、アクチュエータアセンブリ１０１の自由プレート（例えば上部プレート３３０）の角度まで膨張させることができ、ブラダーまたはベローズ３００は、決定論的力量を供給し得る。ブラダーまたはベローズ３００は、中央ハブアセンブリ３７０から決定論的距離に、この力を、指定の角度を所与として、加えることができる。これにより、回転する上部プレート３３０がとる角度を所与として、各ベローズ３００が加える決定論的モーメントが生み出され得る。いずれかのベローズ３００における圧力を設定し得る特定の制御条件を所与として、これら全てにより、決定論的位置がもたらされ得る。両ベローズ３００における圧力が制御ユニット３８４により設定されている場合、アクチュエータアセンブリ１０１は、両ベローズ３００により生成されるトルク（力にモーメントアームを掛けたもの）が等しくなるまで、回転し得る。上部プレート３３０に外部トルクが加えられる場合、アクチュエータアセンブリ１０１は、外部トルクと内部トルクの合計がゼロになるまで回転し得る。外部負荷条件を所与として、アクチュエータアセンブリ１０１は、決定論的「圧力対位置」関係を示し得る。
【００４７】
いくつかの例では、上部プレート３３０及び／または底部プレート３１０に対するベローズ３００の取り付け方に応じて、作用の中心は、ハブアセンブリ３７０の均衡点すなわちピボットに近づき得る、またはそこから離れ得る。一例として、ベローズ３００が高圧にあり、ハブアセンブリ３７０の延長側に存在する場合、接触面、従ってベローズ３００により加えられる力の作用の中心は、ハブアセンブリ３７０の中心ピボットに向かって近づき得る。上部プレート３３０が回転して、ベローズ３００が伸張状態から圧縮状態に移行し得ると、接触面は拡張し得、作用の中心は、ハブアセンブリ３７０のピボット軸から離れ得る。この効果を利用するために、様々なアクチュエータ構成が考案され得る。
【００４８】
様々な実施形態では、中空ベローズ３００は、流体（例えば空気、または液体など）で膨張及び／または縮小されるように構成され得、これにより、ベローズ３００は、サイズ、形状、及び／または構成を変えることができる。さらに、ベローズ３００がサイズ、形状、及び／または構成を変えることができるように、ベローズ３００は、変形可能であり得る。
【００４９】
ベローズ３００は、様々な適切な方法で、第１の構成と第２の構成との間で変わることができる。例えば、ベローズ３００は、非加圧または中立圧力である時、自然に第１の構成をとり得、次にベローズ３００の物理的圧縮及び／または負圧により、第２の構成をとり得る。さらに、ベローズ３００は、非加圧または中立圧力である時、自然に第２の構成をとり得、次にベローズ３００の物理的膨張及び／または正圧により、第１の構成をとり得る。
【００５０】
さらに、ベローズ３００は、第１の加圧時に第２の構成となり得、第１の圧力より大きい第２の圧力に加圧することにより第１の構成に拡張し得る。さらに、ベローズ３００は、第１の加圧時に第１の構成となり得、第１の圧力より小さい第２の圧力に加圧することにより第２の構成に縮小し得る。言い換えると、ベローズ３００は、選択的加圧を介して、及び／または物理的圧縮または膨張を介して、拡張及び／または縮小され得る。
【００５１】
いくつかの実施形態では、ベローズ３００は、様々な構成において接触方式及び／または圧延方式で上部プレート３３０及び／または底部プレート３１０と係合することが、望ましくあり得る。いくつかの実施形態では、上部プレート３３０及び／または底部プレート３１０の接触領域により、ベローズ３００の重畳の間に延圧接触をもたらすことができ、これは、本明細書でより詳しく論述されるように、ベローズ３００の動作中に有益であり得る。さらに、このような接触領域は、圧縮中にベローズ３００の張力を低減することができ、特定の構成においてベローズ３００の剛性を高めることができるため、有益であり得る。
【００５２】
ベローズ３００の特定の例示的な実施形態が本明細書に示されるが（例えば図５ａ〜図５ｃ、図６ａ〜図６ｃ、図２０、図２１ａ、図２１ｂ、図２２ａ、及び図２２ｂ）、これらの例示的な実施形態は、本発明の範囲及び趣旨に含まれる多種多様なベローズの形状、サイズ、及び幾何形態を限定するものとして解釈されるべきではない。例えば、いくつかの実施形態では、重畳には、様々なサイズ及び形状があり得、これには様々なパターンなどが含まれる。さらに、ベローズ３００は、湾曲したまたは丸みを帯びた輪郭を有し得る、または稜角、または方形部分などを含み得る。
【００５３】
アクチュエータアセンブリ１０１は、ベローズ３００の膨張及び／または収縮に基づいて、複数の構成をとるように動き得る。例えば、アクチュエータアセンブリ１０１は、上部プレート３３０の平面ＴＯが底部プレート３１０の平面ＢＡと平行である第１の構成Ａを取り得る。この第１の例示的な構成Ａでは、ベローズ３００は、等しい長さであり、上部平面ＴＯ及び底部平面ＢＡに垂直で真っ直ぐな中心軸ＣＥを有する。このような構成では、ベローズ３００は、中立圧力状態、部分的膨張状態、または部分的収縮状態であり得る。従って、アクチュエータアセンブリ１０１のベローズ３００を選択的に膨張及び／または縮小させることにより、上部プレート３３０の平面ＴＯは、様々な所望の位置に動かされ得る。
【００５４】
いくつかの実施形態では、２自由度（ＤＯＦ）、３ＤＯＦ、または任意の他の数のＤＯＦを達成するために、１ＤＯＦアクチュエータが積層され得る。
【００５５】
アクチュエータアセンブリ１０１のアーキテクチャは、様々な形態をとり得る。一例のアクチュエータアセンブリ１０１は、底部プレート３１０に回転可能に結合された上部プレート３３０を備え得る。次いで、底部プレート３１０は、支柱１０４、フレーム、または任意の他の適切な基板に、堅固に結合される。膨張可能で柔軟なサブアクチュエータ、ブラダー、またはベローズ３００は、結合のいずれかの側に配置され得る。差動的に膨張された場合、ベローズ３００は、上部プレート３３０を特定の位置に回転させることができる。この例示的なアーキテクチャは、任意の適切な方法で変更することができる。
【００５６】
一実施形態では、上部プレート３３０は、逆Ｖ字形の底部プレート３１０に回転可能に結合され得る。ベローズ３００は、上部プレート３３０の翼の下側と、Ｖ字形プレートの底部プレート３１０の脚部３１１とに、係合し得る。Ｖ字形プレートは、所望の可動範囲、剛性、または任意の他の動きまたは性能を達成するために、任意の適切な角度をとり得る。いくつかの実施形態では、Ｖ字形プレート角度は９０度であることが望ましくあり得る。可動範囲を広げるためには、Ｖ字形プレートは、１０度未満の角度を有し得る。より高い剛性のためには、アクチュエータアセンブリ１０１は、１２０度を超える底部プレート角度を有し得る。いくつかの実施形態では、ベローズ３００が結合のどちらの側のプレートの翼も押す、１８０度平坦の極端な底部プレート角度を有することが、望ましくあり得る。いくつかの例では、角度が０度のプレートを有することも望ましくあり得る。いくつかの例では、ベローズ３００が対向するローブではなく、薄いプレートのいずれかの側に作用することができるという点で、底部プレート３１０は、より適切には中間プレートと呼ぶことができる。同様に、上部プレート３３０は、Ｖ字形であり得、任意の角度で構成され得る（例えば図１５ｂ、図１７ａ〜図１７ｃ、図１８、及び図１９）。いずれのプレート３１０、３３０のＶ字形も、いくつかの例では反転させることができる。アクチュエータアセンブリ１０１は、上部プレート３３０及び底部プレート３１０の任意の組み合わせを含み得る。
【００５７】
別の実施形態は、取り付け基板に堅固に取り付けられたＡフレームを含み得る。センタープレートは、Ａフレームの中心に回転可能に結合され得る。ベローズ３００は、センタープレートのいずれかの側に係合するように取り付けられ得る。ベローズ３００は、ベローズ３００に取り付けられたウェブまたはファシアにより、結合点に取り付けられ得る。ベローズ３００はまた、フレームまたはセンタープレートに取り付けることもできる。
【００５８】
図４を参照すると、様々な実施形態では、複数のソーラ追跡器１００は、ソーラ追跡システム４００内の列コントローラ３８０により作動され得る。この例では、４つのソーラ追跡器１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄが、単一の列コントローラ３８０により制御され得、単一の列コントローラ３８０は、これらに操作可能に接続されている状態が示される。本明細書により詳しく説明されるように、いくつかの例では、複数の追跡器１００または追跡器１００の部分集合が、一斉に制御され得る。しかし、さらなる実施形態では、複数の追跡器１００のうちの１つ以上の追跡器１００は、１つ以上の他の追跡器１００とは異なって制御され得る。
【００５９】
本明細書に示され説明される様々な例は、様々な複数の追跡器１００の列を有するソーラ追跡システム４００を示すが、これらは、本開示の範囲及び趣旨に含まれる光起電力パネル１０３及び流体アクチュエータ１０１の多種多様な構成を限定するものとして解釈されるべきではない。例えば、いくつかの実施形態は、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１５個、２０個、２５個、５０個、及び１００個などを含む、単一の列または任意の適切な複数の個数の列を含み得る。
【００６０】
さらに、所与の列は、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１５個、２０個、２５個、５０個、１００個、２００個、及び５００個などを含む、任意の適切な個数のアクチュエータ１０１及び光起電力パネル１０３を含み得る。列は、複数の物理的に別個の追跡器ユニットにより画定され得る。例えば、追跡器ユニット１００は、１つ以上の光起電力パネル１０３に接続された１つ以上のアクチュエータ１０１を備え得る。
【００６１】
いくつかの好ましい実施形態では、複数のソーラ追跡器１００の軸は、南北方向に平行に延び得、列のアクチュエータ１０１は、光起電力パネルを東西軸の周りで回転させるように構成される。しかし、さらなる実施形態では、追跡器１００の軸は、任意の適切な配列で、任意の適切な配向で、配置することができる。例えば、さらなる実施形態では、いくつかまたは全ての列は、平行でなくてもよく、または南北に延在しなくてもよい。さらに、さらなる実施形態では、列は、非線形であり得、これには、弧状配置、または円状配置などが含まれる。従って、本明細書の特定の例（例えば「東」及び「西」を示す）は、限定するのもとして解釈されるべきではない。
【００６２】
また、追跡器１００の列は、複数の支柱を介することを含む様々な適切な方法で、地面、または水上などに結合することができる。さらに、本明細書に記載される様々な実施形態は、太陽の位置を追跡する、または最大露光をもたらす位置に動くように構成されたソーラ追跡システム４００を説明するが、さらなる例は、所望の場所に光を反射させるようになど構成され得る（例えばソーラコレクタ）。
【００６３】
図５ａ〜図５ｃを参照すると、ベローズユニット３０２の３つの例示的な実施形態３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃが示される。図５ａ〜図５ｃに示されるように、ベローズユニット３０２は、ウェブ３０３を介して結合された一対のベローズ３００を備え得、ベローズ３００のそれぞれは、１つ以上のベローズキャビティ３０５を画定する。例えば、図５ａは、ウェブ３０３を介して接続された一対のベローズ３００を備えるベローズユニット３０２Ａを示し、ベローズ３００は、それぞれ別個の単一のベローズキャビティ３０４を画定する。図５ｂは、ウェブ３０３を介して接続された一対のベローズ３００を備えるベローズユニット３０２Ｂを示し、ベローズ３００は、それぞれ別個の第１のベローズキャビティ３０４Ａ及び第２のベローズキャビティ３０４Ｂを画定する。図５ｃは、ウェブ３０３を介して接続された一対のベローズ３００を備えるベローズユニット３０２Ｃを示し、ベローズ３００は、それぞれ第１のベローズキャビティ３０４Ａ及び第２のベローズキャビティ３０４Ｂを画定し、ベローズキャビティ３０４Ａとベローズキャビティ３０４Ｂは、流体がベローズキャビティ３０４Ａとベローズキャビティ３０４Ｂとの間を通ることを可能にするポート３０５を介して、接続される。
【００６４】
ベローズユニット３０２の３つの例３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃが例示されるが、これは、本開示の範囲及び趣旨に入るベローズユニットの多種多様なさらなる実施形態を限定するものとして、解釈されるべきではない。例えば、さらなる実施形態は、任意の適切な複数のキャビティ３０４（例えば３個、４個、５個、１０個、及び２０個などのキャビティ３０４）を有するベローズ３００を含み得る。
【００６５】
さらに、様々な実施形態では、ベローズユニット３０２は、１つ以上の対称面を備え得る。例えば、図５ａ〜図５ｃの例３０２Ａ、３０２Ｂ，３０２Ｃに示されるように、ベローズユニットは、ウェブ３０３を垂直に貫通する第１の対称面を含み得、ウェブ３０３及びベローズ３００を水平に貫通する第２の垂直面を含み得、ウェブ３０３及びベローズ３００を垂直に貫通する第３の対称面を含み得る。いくつかの実施形態では、このような対称面のうちの１つ以上がないことがある。
【００６６】
また、様々な実施形態では、ベローズ３００は、図５ａ〜図５ｃに示されるように、ベローズ３００がウェブ３０３から外側に向かって次第に厚くなり、その後末端に向かって薄くなるような形状を有し得る。しかし、ベローズは、さらなる実施形態では、様々な適切な形状及びサイズを有し得る。例えば、いくつかの例では、ベローズは、重畳、またはリブなどを含み得る。
【００６７】
図６ａ〜図６ｃを参照すると、第１のベローズユニット３０２Ｘ及び第２のベローズユニット３０２Ｙを備えるベローズアセンブリ３０１の一実施形態３０１Ａが示される。この例示的な実施形態３０１Ａで示されるように、第１のベローズユニット３０２Ｘは、第１のウェブ３０３Ｘを介して接続された第１の細長い管状ベローズ３００Ｘ１と第２の細長い管状ベローズ３００Ｘ２とを備え、第２のベローズユニット３０２Ｙは、第２のウェブ３０３Ｘを介して接続された第１のベローズ３００Ｙ１と第２のベローズ３００Ｙ２とを備える。
【００６８】
ベローズユニット３０２のウェブ３０３に配置され、その長さに沿って延びる細長い上部締め付けバー３０８及び底部締め付けバー３０７を介して、第１のベローズユニット３０２Ｘ及び第２のベローズユニット３０２Ｙは、積み重ねられ、共に結合されていることが示される。より具体的には、上部締め付けバー３０８は、第１のベローズユニット３０２Ｘの第１のウェブ３０３Ｘに隣接して配置され、底部締め付けバー３０７は、第２のベローズユニット３０２Ｙの第２のウェブ３０３Ｙに隣接して配置される。上部締め付けバー３０８及び底部締め付けバー３０７は、ウェブ３０３を貫通するボルト３０９を介して結合される。
【００６９】
図６ａ〜図６ｃの例で示されるように、ベローズユニット３０２のウェブ３０３に係合する上部締め付けバー３０８及び底部締め付けバー３０７の部分は、丸みを帯びた外形であり得、これは、ウェブ３０３を損傷しにくく、ウェブ３０３に故障点をもたらしにくいため、望ましくあり得るが、しかし、さらなる例では、上部締め付けバー３０８及び底部締め付けバー３０７は、任意の適切な外形を有することができる。また、ボルト３０９に加えて、またはボルト３０９の代わりに、上部締め付けバー３０８及び底部締め付けバー３０７を、様々な適切な方法で一緒に結合することができる。
【００７０】
第１のベローズユニット３０２Ｘ及び第２のベローズユニット３０２Ｙはさらに、ベローズ３００により画定されたキャビティ３０４（例えば図５ａ〜図５ｃ参照）と連通するポート３０６を備える。例えば、第１のベローズユニット３０２Ｘは、第１のベローズ３００Ｘ１に付随する第１のポート３０６Ｘ１と、第２のベローズ３００Ｘ２に付随する第２のポート３０６Ｘ２と、を備える。第２のベローズユニット３０２Ｙは、第１のベローズ３００Ｙ１に付随する第１のポート３０６Ｙ１と、第２のベローズ３００Ｙ２に付随する第２のポート３０６Ｙ２と、を備える。全てのポート３０６は、ベローズアセンブリ３０１Ａの同じ側に配置されていることが示される。例えば、第１のベローズユニット３０２Ｘは、第１のベローズ３００Ｘ１に付随する第１のポート３０６Ｘ１と、第２のベローズ３００Ｘ２に付随する第２のポート３０６Ｘ２と、を備える。第２のベローズユニット３０２Ｙは、第１のベローズ３００Ｙ１に付随する第１のポート３０６Ｙ１と、第２のベローズ３００Ｙ２に付随する第２のポート３０６Ｙ２と、を備える。全てのポート３０６は、ベローズアセンブリ３０１Ａの同じ側に配置されていることが示される。
【００７１】
第１のベローズユニット３０２Ｘ及び第２のベローズユニット３０２Ｙは、図５ａ〜図５ｃに示される構成３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃ、または任意の他の適切な構成を含む、様々な適切な様式で構成され得る。また、図６ａ〜図６ｃの例示的なベローズアセンブリ３０１Ａは、２つのベローズユニット３０２を有するが、さらなる例は、任意の適切な複数のベローズユニット３０２を含んでもよく、または単一のベローズユニット３０２を有してもよい。
【００７２】
本明細書に示されるアクチュエータアセンブリ１０１の特定の例示的な実施形態は、特定の個数（例えば４個、２個、１個、０個）のベローズ３００を備えるが、これらの例は、本発明の範囲及び趣旨に含まれるアクチュエータアセンブリ１０１の多種多様な構成を限定するものとして解釈されるべきではない。例えば、アクチュエータアセンブリ１０１の様々な実施形態は、任意の適切な複数のベローズ３００（例えば、３個、５個、６個、７個、８個以上）を含んでもよく、単一のベローズ３００を含んでもよく、またはベローズ３００が存在しなくてもよい。ベローズ３００の配向、及びそれらが及ぼす力の方向も、変更することができる。アクチュエータアセンブリ１０１の回転運動は、平行ではなく同じ方向の力をベローズ３００が提供することにより達成され得るが、力が平行であるが反対方向となるように、ベローズ３００は回転作動のピボット軸の同じ側に配向されてもよく、あるいは、ベローズ３００は、力が垂直となるようにピボット軸から９０度の角度で配向されてもよく、またはアクチュエータアセンブリ１０１内の各ベローズ３００が生み出すモーメントが様々な方向となる数多くの他の配向で設置されてもよい。
【００７３】
ベローズ３００（またはブラダーなど）は、ポリマー、コポリマー、ターポリマー、及びポリマーブレンド（混和性及び非混和性の両方）、熱可塑性エラストマーなどを含む、任意の適切な材料で作られ得る。例えば、ベローズ３００は、プラスチック、エラストマー、サーモセットポリマー、熱可塑性プラスチック、熱可塑性エラストマー、コポリマー、ターポリマー、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、ポリマー複合材、並びに混和性及び非混和性両方のポリマーブレンドを含み得る。具体的な例としては、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、架橋ポリエチレン（ＰＥＸ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、ポリカーボネート、アクリル、及びナイロンなどが挙げられる。
【００７４】
いくつかの実施形態では、ベローズ３００は、１つ以上の紫外線（ＵＶ）安定剤、ＵＶ吸収剤、酸化防止剤、熱安定剤、加水分解安定剤、カーボンブラック、ガラス充填材、繊維強化材、静電散逸材、または潤滑剤濃縮物などを含むことが、望ましくあり得る。ベローズ３００の材料は、所望の製造技術、ベローズ強度、ベローズ耐久性、可動範囲、適合性、耐日光性、耐熱性、耐摩耗性、及び耐疲労性などに基づいて、選ばれ得る。いくつかの実施形態では、ベローズ３００が日光にさらされる場所で使用される場合、保護ＵＶコーティングまたはＵＶ安定剤がベローズ３００に含まれることが望ましくあり得る。
【００７５】
ベローズ３００のいくつかの実施形態は、単一の層のみを含み得るが、他の実施形態は、複数の層を含み得る。例えば、ベローズ３００の厚さは、３つの層を含み得る。内側層は、柔軟性があり、膨張時に圧力を保持する熱可塑性エラストマーの薄い不浸透性層で構築され得る。中間層は、二軸延伸されたＰＥＴまたはより高い引張荷重に対応可能な他の材料で構築された構造層を含み得る。このような層は、構造的完全性を提供し得る、またはブラダーの抑圧に役立ち得る。第３の外側層は、ＵＶ、飛砂摩耗、または他の環境刺激物から保護するために、カーボンブラックがドープされたＨＤＰＥを含み得る。この場合、外側層は、シールド層として機能し得る。外側層は、犠牲層としても機能し得る。外側層は、低摩耗係数、特殊なテクスチャ、あるいは製品の性能または価値を高め得る所望の光学特性または美的特性などの、他の特殊な特性を示し得る。他の実施形態では、ベローズ３００は、２つ以上の材料で順番に作られ得る。例えば、一実施形態は、順次交互するＨＤＰＥとＰＰの重畳を有するベローズ３００などを備え得る。ベローズ３００は、総コストを抑えながら、ベローズ３００の特定の機能または要件を異なる層にオフロードする目的の任意の適切な構築を有することができる。ベローズ３００は、強化シュラウディングまたは保護シュラウディングを含み得る。
【００７６】
ベローズ３００は、任意の適切な製造プロセスを介して作られ得、これには、押出ブロー成形（ＥＢＭ）、射出延伸ブロー成形（ＩＳＢＭ）、多層ブロー成形、共押出ブロー成形、共射出ブロー成形、吸引ブロー成形、３Ｄブロー成形、順次共押出ブロー成形、真空成形、射出成形、熱成形、回転成形、プロセス冷却、三次元印刷、浸漬成形、液圧成形、またはプラスチック溶接などが含まれる。
【００７７】
多層ベローズ３００は、共押出し、順次共押出し、共押出ブロー成形、接着剤ラミネーション、熱ラミネーション、布ラッピング、フィラメントワインディング、及び任意の他の製造方法を含む、任意の適切な製造プロセスにより、構築され得る。いくつかの実施形態では、ブラダーは、シート材料から製造され得る。これらの実施形態では、布またはプラスチックシートは、任意の他の適切な製造プロセスにより、縫製、熱溶接、超音波溶接、レーザー溶接、接着積層、クランプ、または接着され得る。
【００７８】
柔軟なベローズ３００は、布または繊維で補強され得る。このような組み込みにより、柔軟性及び機能を維持しながら、引張強度または摩耗特性が強化されたベローズ３００が提供され得る。繊維補強による引張強度の増加により、安全率の向上、動作圧力とそれに伴う剛性の向上、疲労寿命の延長、穿刺抵抗の向上、及び一般的な耐久性の向上が可能となり得る。
【００７９】
繊維強化材は、フィラメントワインディング、縫製布シュラウディング、押出コーティング布を介して、組み込まれ得る。繊維強化材は、例えば、プラスチック押出成形への添加剤として、ベローズ３００に直接組み込まれ得る。繊維強化材は、プラスチックまたはエラストマーのブラダー壁に対する布または繊維層の溶接、融合、または積層により、ベローズ３００に組み込まれ得る。繊維強化材は、間接的に組み込まれてもよい。例えば、布シートを、密封ブラダーに巻き付けてから、アクチュエータプレートに固定することができる。この特質のアーキテクチャは、いくつかの例では、ブラダーを補強及び強化すると同時に、剛性プレート構成要素に固定することができる。
【００８０】
いくつかの実施形態では、複数のベローズ３００が、単一部品として形成され得る。いくつかの製造プロセスでは、複数のベローズ３００チャンバが、接続ファシアにより接合され得る。このような構造を形成することができる製造プロセスには、押出ブロー成形、射出延伸ブロー成形、布縫製、射出成形、及び浸漬成形が含まれるが、これらに限定されない。
【００８１】
このような一実施形態では、２つのチャンバを有するベローズ３００は、押出ブロー成形を介して形成され得る。溶融プラスチックの特大管が押し出され得、その周りに２つのチャンバを有する鋳型が閉じられ得、チャンバを加圧して部品形状が設定され得る。結果得られる部品は、中実プラスチックファシアにより中央で接続された２つの独立したチャンバを有し得る。独立したチャンバはそれぞれ、空気圧接続用のインモールド反矢じり管を有し得る、または別の適切な接続タイプの取り付けを可能にする成形された機構を有し得る。この製造方法では、溶接線またはピンチ線などの機構を、動作応力及び歪みを最小限に抑えることができる理想的な領域に、配置することもできる。ベローズ３００のチャンバを接続する材料は、ベローズのチャンバよりも厚くあり得、高い引張荷重を受けることができる。例えば、ベローズ３００のチャンバを接続する材料は、ベローズ３００のチャンバの２倍の厚さであり得る。いくつかのアクチュエータアーキテクチャでは、ベローズユニット３０２の接続ウェブ３０３は、底部プレート３１０上のピボットリッジ３１２の上に、またはアクチュエータアセンブリ１０１内の任意の他の適切な取り付け点に、吊るされ得る。このウェブ３０３は、いくつかの例では、拘束として機能して、ベローズ３００を固定し、ベローズを拘束する二次的または外部的方法の必要性を取り除き得る。
【００８２】
同様のベローズ３００構築は、布を縫製することにより達成され得る。布シートは、独立したベローズ３００チャンバ、並びに接続ウェブ３０３を作成するように、折り畳まれ縫製され得る。
【００８３】
複数のベローズチャンバを備えた部品が、チャンバが互いに独立しないように作ることもできる。このような実施形態では、２つのチャンバは、管、チャネル、ピロープレートビーズ、またはチャンバ間の流体の流れを妨げないようにする任意の他の機構により、互いに接続され得る。このような構築は、積層されたベローズ３００を利用するアクチュエータアーキテクチャにおいて有用であり得る。このアーキテクチャでは、マルチチャンバベローズ３００は、１つのベローズ３００が、アクチュエータピボットリッジ３１２の片側上にある他のベローズ３００の上に存在するように、折り畳められ得る。同様のアーキテクチャが、ピボットリッジ３１２の反対側に設けられ得る。流体の流れを可能にするベローズ３００のチャンバ間のチャネルは、いくつかの例では、両チャンバにおいて等しい加圧を生み出し得、チャンバへの別個の流体接続の必要性を取り除き得る。
【００８４】
ベローズ３００は、様々な部分において、約．００２インチ〜．１２５インチ、及び約．０００５インチ〜．２５インチを含む任意の適切な厚さであり得る。様々な実施形態では、ベローズ３００の様々な部分の厚さは、所望の製造技術、ベローズ強度、ベローズ耐久性、可動範囲、適合性、耐日光性、及び耐熱性などに基づいて、選ばれ得る。
【００８５】
アクチュエータアセンブリ１０１の実施形態は、様々な形状及びサイズのベローズ３００を備え得る。例えば、図５ａ〜図５ｃ、図６ａ〜図６ｃ、図２０、図２１ａ、図２１ｂ、図２２ａ、及び図２２ｂは、ベローズ３００のいくつかの例示的な実施形態３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ、３００Ｄ、３００Ｅ、３００Ｆ、３００Ｇ、３００Ｈ、及び３００Ｊを示すが、これらの例は、限定するものとして解釈されるべきではない。さらに、実施形態３００Ａ、３００Ｂ、及び３００Ｃの内部構造のうちのいずれかは、実施形態３００Ｄ、３００Ｅ、３００Ｆ、３００Ｇ、３００Ｈ、及び３００Ｊ、または他の実施形態内に存在し得る。
【００８６】
ベローズ３００は、様々な直径のうちの１つを有するように設計され得る。アクチュエータアセンブリ１０１に組み込まれたベローズ３００の直径は、アクチュエータアセンブリ１０１が得る圧力対位置関係を決定し得る。いくつかの実施形態では、費用効率性または充填効率性を最適化するために、小さい直径が選ばれ得る。他の実施形態では、強度、剛性、及び動的性能を最適化するために、大きい直径が選ばれ得る。
【００８７】
ベローズ３００は、任意の長さに設計され得る。本体部が延長されたまたは押し出された形状を有するベローズ３００の場合、本体部は任意の長さであり得る。短い本体部を有するベローズ３００は、球体に近づき得る。より長い本体部を有するベローズ３００は、丸剤形状または麺形状を有し得る。ベローズ３００の本体は、無制限に伸ばすことができ、実際の管またはホースの形態となり得る。
【００８８】
ベローズ３００は、様々な基本形状のうちの１つを有するように設計され得る。いくつかの実施形態は、押し出された形態の本体を備えるベローズ３００を特徴とし得る。押し出された断面は、円形、楕円形、涙滴形であり得る、重畳ローブを有し得る、または任意の押し出し可能な形状であり得る。いくつかの実施形態では、ベローズ３００は、定義された本体部を有さなくてもよい。これらの実施形態では、本体部とキャップとの間の境界は、不鮮明にされ得る。この範疇のベローズ３００のいくつかの例は、円錐形、先細り形、球形、インゲン豆形であり得る、重畳を組み込み得る、またはある他の曖昧な形状を有し得る。
【００８９】
ベローズ３００の本体部は、両端をキャップで終端することができる。ベローズ３００のキャップは、用途に応じて様々な形状であり得る。ベローズ３００の終端または端部キャップは、半球、円錐台、右円錐、斜め円錐、重畳ブラダー、または楕円体などを含む様々な形状であり得る。
【００９０】
いくつかの実施形態では、成形プロセスの間に、ベローズ３００内に機構が形成され得る。このような機構には、位置特定突起、ハードストップ、重畳、管類、及び空気圧コネクタなどが含まれ得るが、これらに限定されない。他の実施形態では、機構は、任意の数の適切な方法でベローズ３００に取り付けられ得る。取り付け方法には、熱板溶接、超音波溶接、熱溶着、接着、圧入、または様々な他の方法が含まれ得る。
【００９１】
いくつかの例では、管状／球根状ベローズ３００は、他のタイプの膨張可能な流体アクチュエータよりも、望ましくあり得る。以下に、いくつかの実施形態の可能性のある利点のいくつかの例が提供される。
【００９２】
より強い圧力対位置の関係−大きな面積変化により、より強い圧力対位置の関係が生じ得る（＞＞Δｐｓｉ／Δ角度）。いくつかの実施形態では、これは、より高い静的剛性を意味するだけでなく、より良い精度（例えば命令角度に対する実際の角度）、及び／または追跡器間の精度（例えば追跡器間の一貫性）を生じ得る。いくつかの例として、最近のアクチュエータ位置履歴にあまり依存しないヒステリシス及び精度が挙げられ得る。さらなる例には、より良い漏れ耐性（例えば漏れ率を所与とした位置安定性）があり得る。
【００９３】
静的剛性の向上−いくつかの例では圧縮位置から延長位置への大きな面積変化、並びに全可動範囲にわたる有効モーメントアームの変化により、いくつかの例の管状アクチュエータは、他のタイプのアクチュエータの２〜５倍の静的剛性をもたらし得る。静的剛性がいくつかの例（例えば屋内追跡器）における制限因子である場合、これは、いくつかの例では、アクチュエータがさらに大きい負荷に耐性を有し、さらなるＷ／アクチュエータを可能にすることを意味し得る。
【００９４】
圧縮空気負担の低減−いくつかの例では、代替の流体アクチュエータ設計と同じピーク圧力で作動する管状アクチュエータは、他のタイプのベローズ３００と少なくとも同じ動的剛性を維持しながら、圧縮空気消費量を大幅に低減し得る。これにより、寄生的な電力損失が低減され得、必要圧縮機出力が低減され得（例えばアレイあたり２ＭＷ）、また列コントローラごとのアクチュエータの数を増やすことができる（例えば格納メトリックまたは別の充填関連メトリックが制限的であり得る場合）。
【００９５】
より簡潔なピボット解決策−いくつかの例では、ベローズベースのアクチュエータは、ワイヤロープフレクシャを曲げる代わりに、純粋なピボットを利用し得る。いくつかの実施形態では、単純なピボット設計により、粘性ダンパーを含むことが可能となり得るが、しかし、いくつかの実施形態では、粘性ダンパーは、全ての追跡器内の全てのアクチュエータに含まれ得るわけではないが、様々な状況で（例えば屋外追跡器）、過剰な風／動的負荷などに対処するために使用され得る。
【００９６】
より低い搭載物重心−いくつかの実施形態では、簡潔なピボットにより、低重心設計が可能となり得る。より低い重心で構成されたアクチュエータアセンブリ１０１は、他のタイプのアクチュエータと比較して、性能を一定に保ちながら、より大きな搭載物を受けることができる。
【００９７】
複雑さの軽減−いくつかの例では、管状アクチュエータの拘束は、他のアクチュエータシステムの拘束より単純であり、より少ない材料を統合し得る。従って、様々な実施形態において、ベローズアクチュエータのアセンブリ部品数は、他のアクチュエータシステムと比較して大幅に削減され得る。
【００９８】
効率的なプレート幾何形態−ベローズアクチュエータのいくつかの実施形態のアクチュエータ構成により、上部プレート３３０及び底部プレート３１０は、他のアクチュエータシステムと比較して、より効率的な形状をとることが可能となり得る。プレート３１０、３３０は、より少ない材料で効果的かつ効率的に拮抗的な力に耐える圧縮及び引張要素を利用するために、高角度で曲げられるように設計され得る。
【００９９】
ブラダー保護の強化−様々なベローズアクチュエータ構造は、他のアクチュエータシステムと比較すると、ＵＶ、飛砂、及び不慮の穿刺から空気圧ベローズをより良く保護し得る（例えば設置時またはメンテナンス時）。
【０１００】
成形性の向上−様々な例では、管状ベローズは、他のアクチュエータシステムと比較して、はるかに簡単にブロー成形を行うことができる。例えば、いくつかの成形器では、円筒形が最も処理しやすくあり得る。これは、管状ベローズの様々な例が、他のアクチュエータシステムと比較して、付加価値コストが低く、かつ平均品質が優れている（例えばより良い材料分布／厚さのばらつきが少ない）ことを意味し得る。
【０１０１】
部品重量の低減−いくつかの他のアクチュエータシステムと比較して、ベローズは、約四分の一から八分の一少ない材料を含み得る。材料の節約に加えて、部品重量が少ないと、成形サイクル時間も短縮され得る。ベローズアクチュエータシステムのサイクルタイムは、他のアクチュエータシステムの８０〜１１０秒とは対照的に、約１５〜３０秒であり得る。これは、ベローズアクチュエータのいくつかの実施形態では、部品あたりの付加価値が低く、鋳型あたりの年間生産量が多いことを意味し得る。
【０１０２】
繊維補強−いくつかの例では、繊維の組み込みには、円筒型ベローズなどが望ましくあり得る。例えば、フィラメントワインディング、及び布ラッピングなどが、ベローズアクチュエータのベローズに使用され得る。繊維補強により、動作圧力の増加、耐久性／穿刺抵抗の向上、成形部品あたりの高価な設計材料の削減などが可能となり得る。
【０１０３】
図７ａ及び図７ｂを参照すると、図６ａ〜図６ｃのベローズアセンブリ３０１が、ベローズ３００のポート３０６に結合された空気圧導管３９０と共に示される。より具体的には、導管７０５をそれぞれ備える一対の空気圧導管３９０Ｅ、３９０Ｗが示され、導管７０５は、導管７０５の第１の端部で圧着工具７１０を介してそれぞれのポートに結合される。導管７０５の第２の端部は、カプラー７２０とつながるＹコネクタ７１５に結合される。東空気圧導管３９０Ｅは、第１のベローズユニット３０２Ｘ及び第２のベローズユニット３０２Ｙの第１のベローズ３００Ｘ１、３００Ｙ１に結合され、西空気圧導管３９０Ｗは、第１のベローズユニット３０２Ｘ及び第２のベローズユニット３０２Ｙの第２のベローズ３００Ｘ２、３００Ｙ２に結合される。
【０１０４】
本明細書で論述されるように、空気圧導管３９０は、本明細書で論述されるアクチュエータアセンブリ１０１を動かすために、ベローズアセンブリ３０１に導入され及び／またはベローズアセンブリ３０１から除去される流体を提供し得る（例えば図２及び図３参照）。例えば、東空気導管３９０Ｅにより、第１のベローズ３００Ｘ１、３００Ｙ１が一斉に膨張及び／または縮小されることが可能となり得る。様々な実施形態では、東空気圧導管３９０Ｅは、第１のベローズ３００Ｘ１、３００Ｙ１に同じ流量及び同じ流圧を提供するように構成される。同様に、西空気圧導管３９０Ｗは、第２のベローズ３００Ｘ２、３００Ｙ２に同じ流量及び同じ流圧を提供するように構成され得る。例えば、東空気圧導管３９０Ｅのカプラー７２０は、第１のベローズ３００Ｘ１、３００Ｙ１を制御する第１の流体源に流体結合され得、西空気圧導管３９０Ｗのカプラー７２０は、第２のベローズ３００Ｘ１、３００Ｙ１を制御する第２の流体源に流体結合され得る。
【０１０５】
図８は、図６ａ、図６ｂ、図７ａ、及び図７ｂのベローズアセンブリ３０１Ａのポート３０６及び圧着工具７１０の拡大側面図を示す。管７０５は、管７０５の端部及びポート３０６の中に配置された反矢じり結合金具７１１を介してベローズ３００のポート３０６に結合され、圧着工具７１０が結合金具７１１をポート３０６に組付けることが示される。図７ａ、図７ｂ、及び図８ｄは、空気圧導管３９０がベローズアセンブリ３０１に結合され得る方法の例示的な実施形態を示すが、しかし、さらなる実施形態では、空気圧導管３９０は、様々な他の適切な方法でベローズアセンブリ３０１に結合され得る。
【０１０６】
様々な例には、ブロー成型ブラダーに押し込まれた締まりばめ反矢じり結合金具の使用が含まれ得る。様々な例には、ハーネス管分岐−＞オリフィスコネクタ−＞Ｙコネクタ−＞上部ブラダーへの２ｘ管を含む、空気圧アーキテクチャが含まれ得る。
【０１０７】
いくつかの例では、Ｙコネクタのハーネス側に流量制限オリフィスを配置することは、ブラダー側にオリフィスを配置する場合と比べて、オリフィスを通る流量が２倍となる。これにより、同じオリフィス幾何形態で、流動制限を大きくすることが可能となり得る。
【０１０８】
流動制限デバイスは、任意の適切な装置または構造を含み得る。例えば、絞り機構は、流体通路への流体の入り口及び／または出口を提供する一対のポートを有する流体通路を画定する本体を備え得る。別の例は、コイル状流体通路を含み得る。さらなる例は、蛇行流体通路を含み得る。様々な実施形態では、このような絞り機構は、ブラダー、またはキャップなどの一部であり得る。他の実施形態では、絞り機構は、多層流体通路などを含み得る。
【０１０９】
図９ａ及び図９ｂを参照すると、ハブアセンブリ３７０の上部部分３７２が上部プレート３３０の両側に配置された上部プレート３３０の斜視図及び側面図が示される。平面の長方形のスラブ３３１を備える上部プレートが示され、スラブ３３１からリム３３３が垂直に延在し、リム３３３は互いに平行に延在する。スラブ３３１及びリム３３３は、開放端部を有するトレイ３３５を画定する。ハブアセンブリ上部部分３７２は、リム３３３の外側で上部プレート３３０の両側に結合され、ハブアセンブリ上部部分３７２は、スラブ３３１の平面の下に延びる。
【０１１０】
ハブアセンブリ上部部分３７２は、段付きボルト３７４の少なくとも一部を備え得、これは、ハブアセンブリ底部部分３７６（例えば図１０ａ、図１０ｂ、図１１ａ、図１１ｂ参照）に回転可能に結合され、ハブアセンブリ３７０を画定し得る。
【０１１１】
図１０ａ及び図１０ｂを参照すると、図３の底部プレート３１０の斜視図及び側面図が示され、底部プレート３１０は、リッジ３１２から延びる一対のアーム３１１を備え、アーム３１１はハブアセンブリ底部部分３７６に結合される。アーム３１１は、本明細書で論述されるアクチュエータ１０１を動かすために、ベローズアセンブリ３０１のベローズ３００が押し進み得る面３１３を画定する（例えば図２及び図３を参照）。アーム３１１は、アーム３１１の側壁３１６により画定されるスロット３１４をさらに画定し得る。様々な実施形態では、スロット３１４及び側壁３１６は、アクチュエータアセンブリ１０１及び追跡器１００のスタンドまたは支持体として機能し得る支柱などの様々な構造と、結合するように構成され得る（例えば図１及び図２を参照）。
【０１１２】
ハブアセンブリ底部部分３７６は、段付きボルト３７４（図９ａ、図９ｂ）を備え得るまたは段付きボルト３７４と係合し得るボルト穴３７８を含み得、これにより、上部ハブアセンブリ部分３７２及び底部ハブアセンブリ部分３７６で画定されたハブアセンブリ３７０を介して、底部プレート３１０は、上部プレート３３０と回転可能に結合することができる。
【０１１３】
さらに、ハブアセンブリ底部部分３７６は、１つ以上の結合穴３７９を含み得、これは、ベローズアセンブリ３０１が底部プレート３１０と結合する場所を提供し得る。上部ハブアセンブリ部分３７２及び底部ハブアセンブリ部分３７６で画定され、かつ段付きボルト３７４を含むハブアセンブリ３７０が、様々な例で示されるが、さらなる実施形態は、１つ以上のベローズユニット３０２を有するベローズアセンブリ３０１のベローズ３００の膨張及び／または収縮により、上部プレート３３０及び底部プレート３１０が相対的に動くことができるように、上部プレート３３０及び底部プレート３１０を結合する様々な適切な構造を含み得る。
【０１１４】
例えば、いくつかの実施形態では、ハブアセンブリ３７０は、ジョイント、ピボット、ヒンジ、曲げフレクシャ、リンク機構、または別の適切な機構もしくは取り付け形態を備え得る。
【０１１５】
いくつかの実施形態では、ハブアセンブリ３７０は、ベアリングまたはブッシングに着座したピボットまたはアクスルを備え得、マウントを搭載物に接続するために使用され得る。アクチュエータアセンブリ１０１は、単一のハブアセンブリ３７０、または複数のハブアセンブリ３７０を備え得る。ハブアセンブリ３７０は、片持ち梁状であり得る、両側で支持され得る、または任意の他の適切な構造を有し得る。ハブアセンブリ３７０のアクスル構成要素は、硬化鋼シャフト、フランジ付きクレビスピン、段付きボルト、または任意の他のタイプのアクスルであり得る。アクスルは、一端または両端がねじ状であり、ねじ穴にねじ込むことができる、またはナット及びワッシャーのアセンブリで留めることができる。アクスルは、シャフトクランプ、または任意の他の平滑シャフト固定方法により、留めることができる。さらに、シャフトは、固定またはアセンブリ構成要素の配置を支援するために、任意の数の機構が中に形成され得る。いくつかのこのような機構には、他のアセンブリ構成要素または機構を配置するために、サークリップファスナー用の鼓形切込溝、コッターピンで固定するための横穴、止めねじもしくはツイストワイヤ、またはシャフトショルダーが含まれ得る。
【０１１６】
ハブアセンブリ３７０のベアリング構成要素には、ボールベアリング、スリーブブッシング、または任意の他の種類のベアリングが含まれ得る。ベアリングは、鋼、銅、黄銅、青銅を含むがこれらに限定されない金属、並びにアセタール、ＨＤＰＥ、ナイロン、及びテフロン（登録商標）を含むがこれらに限定されないプラスチックで、構築され得る。ベアリングはまた、材料のある組み合わせであり得る、または含油材料もしくは合金材料で作られ得る。
【０１１７】
いくつかの実施形態では、ハブアセンブリ３７０は、台座に搭載物を取り付けるため、またはアクチュエータアセンブリ１０１の上部プレート３３０及び底部プレート３１０を接続するために、フレクシャを備え得る。フレクシャ、すなわち可撓性／曲げコネクタは、様々な例において様々な形態をとり得る。フレクシャは、ばね鋼シートフレクシャ、ワイヤロープ、またはばねなどの金属シートまたは撚られたストランドで構築され得る。フレクシャは、任意の適切な長さであり得る。金属フレクシャはまた、交差したまたは角度の付いたワイヤロープ、またはばね鋼十字などの金属フレクシャ構成要素のアセンブリも含み得る。
【０１１８】
ワイヤロープは、フレクシャとして使用することができる。フレクシャは、固定プレートに対する自由プレートの回転を尚も可能にしながら、引張荷重下でアクチュエータプレート３１０、３３０を一緒に保持することができる。ワイヤロープは、任意の適切な材料で作られ得、任意の適切なストランド及びバンドル構成を有し得る。フレクシャは、Ｎｉｃｏｐｒｅｓｓ結合金具、スエージング、またはスペルターソケットなどを介して、結合され得る。
【０１１９】
さらなる実施形態では、単軸アクチュエータアセンブリ１０１のフレクシャには、平行ロープフレクシャ、平面フレクシャ、耐荷重ピボット、四棒リンク機構、または四面体リンク機構などが含まれ得る。このようなフレクシャは、金属、プラスチック、または繊維強化複合材などを含む、任意の好適な材料を含み得る。
【０１２０】
例えば、アクチュエータアセンブリ１０１の実施形態は、底部プレート３１０と上部プレート３３０との間に延在する可撓性平面フレクシャを備え得る。アクチュエータアセンブリ１０１の別の実施形態は、底部プレート３１０と上部プレート３３０との間に延在するロープにより画定された可撓性四面体リンク機構を備え得る。アクチュエータアセンブリ１１０のさらなる実施形態は、底部プレート３１０と上部プレート３３０との間に延在するピボットを備え得る。
【０１２１】
アクチュエータアセンブリ１０１はまた、スナップイン接続、ツイストイン接続、一方向プッシュイン反矢じり接続、トグルロック、またはアクチュエータアセンブリ１０１の迅速かつ安価な組み立てを容易にする任意の他の適切な機構または接続も含み得る。
【０１２２】
いくつかの実施形態では、２自由度のアクチュエータが使用され得る。対応する取り付け方法には、ユニバーサルジョイント、ばね、球面ベアリング、ワイヤロープ、または任意の他の機構が含まれ得る。
【０１２３】
底部プレートのアーム３１１の面３１３は、図１０ａ及び図１０ｂに示されるように平坦な形状を有し得るが、しかし、さらなる実施形態では、面３１３は、凸面形状または凹面形状を有し得る。同様に、上部プレート３３０のスラブ３３１は、ベローズアセンブリ３０１のベローズ３００が上部プレート３３０の下側と係合する上部プレート３３０の下側に平坦な形状を有し得るが、さらなる実施形態では、上部プレート３３０の下側は、凸面形状または凹面形状を有し得る。アーム３１１の面３１３の間の角度Θは、図１０ａ及び図１０ｂの例では７０度であるように示されるが、しかし、さらなる実施形態では、角度Θは、９０度〜６０度、７５度〜６５度、及び７１度〜６９度などの範囲内であり得る。
【０１２４】
アクチュエータは、様々な例において１つ以上のプレートを備え得る。複数のプレートを備えたアクチュエータアセンブリ１０１は、回転可能に結合されたプレートを有し得る。ベローズ３００は、プレートの表面がベローズ３００と接合するように、プレート間に配置され得る。アクチュエータアセンブリ３００は、任意の適切なアーキテクチャで任意の適切な形状のプレートを備え得る。これには、歪みプレート、角度付きプレート、リブ付きプレート、押出型材プレート、またはマルチピースプレートなどが含まれ得る。
【０１２５】
いくつかの実施形態では、プレート３１０、３３０の接合面は、湾曲され得る、またはある複雑な幾何形態を有し得る。プレートのトポグラフィを変更すると、いくつかの例では、アクチュエータアセンブリ１０１の性能が変わり得る。アクチュエータの性能または耐久性は、基準の平坦なプレート設計からのこのような逸脱により、最適化され得る。幾何形態的逸脱は、単一平面の湾曲、複合、複数平面の湾曲、または隆起もしくは穴の追加などを含む、様々な形態であり得る。上部プレート３３０及び底部プレート３１０は、ダイカスト、進行性スタンピング、レーザー切り起こし、または射出オーバーモールドなどを含む様々なプロセスを介して、製造され得る。
【０１２６】
様々な実施形態では、上部プレート３３０及び底部プレート３１０は、ポリマー、金属、木材、複合材、または材料の組み合わせなどを含む任意の適切な材料を含み得る。さらに、上部プレート３３０及び底部プレート３１０の特定の構成が本明細書に示されるが、さらなる実施形態は、任意の適切な構成を有するプレートを含み得る。例えば、上部プレート３３０及び底部プレート３１０の様々な適切な実施形態は、フレクシャ、ピボット、アクスル、またはハブアセンブリから点荷重を分散するために、ベローズ３００と接合するように構成され得る。プレートはまた、取り付け杭、またはスパニングビームなどの既存の構造を備えて活用し得る。
【０１２７】
上部プレート３３０及び底部プレート３１０は、任意の適切な方法で作製され得る。例えば、一実施形態では、冷間圧延プロセスを金属スタンピングと組み合わせて使用して、好適な接合機構を備えたＣチャネルプレートが、本明細書に説明される上部プレート３３０及び底部プレート３１０のために作製され得る。プレートはまた、標準の熱間圧延形鋼及び冷間圧延形鋼で形成することもできる。プレート機構は、ダイカット、ＣＮＣ打ち抜き、レーザーカット、ウォータージェットカット、圧延、または任意の他の適切なサブトラクティブ製造方法で加工され得る。プレートはまた、複数の標準部分またはカスタム成形部品も含み得る。この性質を有するプレートは、リベット、ナットとボルト、またはウェルドなどを含む様々な留め具により、一緒に接合され得る。
【０１２８】
別の実施形態では、上部プレート３３０及び底部プレート３１０の製造は、複合パネルの作製及び処理を含み得る。例えば、複合上部プレート３３０または複合底部プレート３１０は、軽量で安価なコア材料と、コア基板のいずれかの側に付着することができるスキン材料の薄いシートの剛性及び強度と、を利用するマルチ材料サンドイッチプレートを含み得る。このような複合パネルは、高剛性、高強度軽量、低コストの床材または建築材料として使用され得る。
【０１２９】
いくつかの実施形態では、複合上部プレート３３０または複合底部プレート３１０は、圧縮及び剪断荷重を受けることができる蜂の巣状ポリマーコアを含み得、これは、曲げにより引き起こされる高い引張応力に耐えることができる２つの金属スキンの間に挟まれる。上部プレート３３０または底部プレート３１０を、ボルト、熱カシメ柱、超音波溶接で結合することは可能であり、または上部プレート３３０または底部プレート３１０は、接着剤で組み立てることができる。
【０１３０】
金属スタンピングを利用して、多平面湾曲スタンプ金属スキン及び射出成形ポリマーコアを有する上部プレート３３０及び底部プレート３１０を製造することができる。このような幾何形態が作り出す構造により、使用される材料の体積あたりの上部プレート３３０及び底部プレート３１０の剛性が向上し得、高価な金属スキン材料を削減する機会が与えられる。リブ、隆起、深絞りポケット及びウェビングなどの補強機構も、いくつかの実施形態では、上部プレート３３０及び底部プレート３１０の設計に組み込まれ得る。
【０１３１】
いくつかの実施形態では、プレートは、単一平面要素である必要はない。例えば、底部プレート３１０は、２つの別個の表面であり得、それぞれの表面は、支柱の対向する２つのフランジに平行であり、これにより、ベローズ接合面は、他の例示的な構成のように０度ではなく、互いに１８０度離れて配向される。次に、ベローズ３００のそれぞれの本体は、アクチュエータアセンブリ１０１が水平である時に、９０度曲がって上部プレート３３０に接触し得る。この場合、プレートは、曲げ要素ではないが、代わりに圧縮性であり得る。プレート３１０、３３０はまた、アクチュエータアセンブリ１０１の所望の可動範囲により決定された主角度を有するＶ字形を成し得る。
【０１３２】
例えば、アクチュエータアセンブリ１０１は、さらなる実施形態によれば、ジョイントで回転可能に結合された第１の部分と第２の部分とを有する上部プレートを含み得る。このような第１のベローズ３００及び第２のベローズ３００は、第１の部分及び第２の部分のそれぞれの底面、並びに支柱の側面に、結合され得る。ベローズ３００の膨張は、上部プレートを平坦な構成にすることができ、一方ベローズ３００の収縮は、上部プレートをＶ字形構成にすることができる。
【０１３３】
ベローズ３００は、様々な適切な方法で、アクチュエータアセンブリ１０１並びに上部プレート３３０及び底部プレート３１０に取り付けられ得る。いくつかの例でしっかりと取り付けられていないベローズ３００は、位置がずれて、不適切なアクチュエータの動作及び性能が生じ得る、またはアクチュエータアセンブリ１０１が一緒に作動しなくなる状態を生じ得る。ベローズ３００を所定の位置に維持するために使用される機能または機構は、「拘束」などであり得る。
【０１３４】
一実施形態では、このような拘束は、ベローズ３００を包み込み、これらをアクチュエータ１０１のプレート３１０、３３０及び／またはハブアセンブリ３７０上の取り付け点につなげる布シースを含み得る。布ラッピングは、いくつかの実施形態では、単一のベローズ３００を取り囲み得る。このような実施形態では、ラッピングは、スロット付きロッド、フック、グロメット、または任意の他の適切な機構で終端され得る。これらの機構は次に、拘束ラッピングされたベローズ３００をアクチュエータアセンブリ１０１に取り付けるために使用され得る。別の実施形態では、拘束は、２つの別個のブラダーを取り囲み、介在ウェブ３０３によりこれらをつなげるように設計され得る。このウェブ３０３はグロメットで穴をあけられ得る、または任意の他の機構または留め具がウェブ３０３に組み込まれ得る。ラッピングされつながれたベローズ３００は、次に、アクチュエータのピボット軸またはリッジ３１２のいずれかの側で上部プレート３３０と底部プレート３１０との間に配置され得、ウェブ３０３が、ピボット軸もしくはリッジ３１２、上部Ｖ字形プレート３３０もしくは底部Ｖ字形プレート３１０の中心軸、または任意の他の適切な機構の上に、掛けられる。
【０１３５】
一例として、ポリマー被覆布の平らなシートが、テーブル上に広げられ得る。２つのベローズ３００は、布の上で互いに平行に配置され得る。ベローズ３００の長軸に平行な布の２つの縁は、それぞれのベローズ３００上を引っ張られ得る。縁は、次に、真ん中で継ぎ合わされ、布シートの中央に固定され得る。２つのベローズ３００のこのアセンブリは、本明細書で論述されるように、布でラッピングされ、ウェブ３０３を介して互いにつなげられ得、これにより、ベローズユニット３０２が画定され得る。ウェブ３０３は、穴をあけられ得る、またはグロメットが設置され得る。これらの穴は、次に、底部Ｖ字形プレート３１０のリッジ３１２に配置された接合ボルトまたはピンに掛けられ得る。ナットまたは他の適切な留め具を使用して、拘束を固定する、従ってベローズ３００を好適な位置に固定することができる。
【０１３６】
別の例、前述の構造では、布でラッピングされ、介在ファシアによりつながれた２つの別個のベローズ３００は、アクチュエータアセンブリ１０１のピボットの同じ側に配置され、積層ベローズ構成が形成され得る。これは、ピボット軸を横切ってアクチュエータアセンブリ１０１の反対側にミラーリングされ、各側に２つのベローズ３００が積層構成で存在する合計４つのベローズ３００となり得る。次に、ワイヤロープを巻き付けて、各ベローズチャンバ対の間に介在ウェブ３０３をガードルし、各ベローズチャンバ対を、中央ピボット軸、ハブアセンブリ３７０、またはＶ字形プレートリッジ３１２に拘束し得る。
【０１３７】
拘束は、鋼、アルミニウム、ＨＤＰＥ、ＰＶＣ、繊維ガラス、炭素繊維、布、ポリマー被覆布、またはＳｐｅｃｔｒａもしくはＤｙｎｅｅｍａなどの紡糸ポリマーなどを含む任意の適切な材料で作られ得る。拘束は、ナイロンウェビング、ワイヤロープ、布、Ｓｐｅｃｔｒａ、Ｄｙｎｅｅｍａ、または任意の他の適切な方法で、補強され得る。拘束は、縫製、熱溶接、押し出し、射出成形、ブロー成形、回転成形、ダイカスト、スタンピング、または任意の他の適切な方法で、製造され得る。
【０１３８】
様々な例では、底部プレート３１０は、図１０ａ及び図１０ｂに示される角度の付いた構成から、図１１ａ及び図１１ｂに示される平坦な構成に、構成変更可能であり得、アーム３１１は、角度Θで相対的に配置された状態から、ほぼ平坦な状態まで、折り畳められ得る。このような平坦な構成は、いくつかの実施形態では好ましくあり得る。底部プレートを有する組み立てられたアクチュエータアセンブリ１０１の発送及び輸送、または別個のユニットとして底部プレート３１０の輸送において、望ましくあり得る。図１２ａ及び図１２ｂは、上部プレート３３０と、底部プレート３１０と、ベローズアセンブリ３０１とを備えるアクチュエータアセンブリ１０１の実施形態１０１Ａを示し、底部プレート３１０は平坦構成である（例えば図１１ａ及び図１１ｂに示されるように）。
【０１３９】
アクチュエータアセンブリ１０１の様々な実施形態は、ハブアセンブリ３７０を介して離間された上部プレート３３０と底部プレート３１０とを含むが（例えば図６ａ〜図１２ｂのアクチュエータアセンブリ１０１Ａ）、いくつかの実施形態では、上部プレート３３０及び底部プレート３１０は、直接結合され得る、またはハブアセンブリ３７０を介して近接結合され得る（例えば図１３、図１４ａ、図１４ｂ、図１５ａ、図１５ｂ、及び図１８ａに示されるアクチュエータアセンブリ１０１Ｂ、１０１Ｃ、１０１Ｄ、１０１Ｆ）。
【０１４０】
さらに、本明細書で論述される様々な実施形態は、平面上部プレート３３０と、三角形またはＶ字形底部プレート３１０とを含む。例えば、図１５ａは、平面上部プレート３３０と三角形またはＶ字形底部プレート３１０とを有するアクチュエータアセンブリ１０１の例示的な実施形態１０１Ｃを示し、一方、図１５ｂは、Ｖ字形上部プレート３３０と三角形またはＶ字形底部プレート３１０とを有するアクチュエータアセンブリ１０１の例示的な実施形態１０１Ｄを示す。
【０１４１】
さらなる実施形態では、アクチュエータアセンブリ１０１の上部プレート３３０は、他の非平面構成を有し得る。例えば、図１６及び図１７は、平面部分１６０５を有する上部プレート３３０と、上部プレートの平面部分１６０５からある角度で延びる一対のアーム１６１０とを有するアクチュエータアセンブリ１０１の実施形態１０１Ｅを示す。
【０１４２】
また、様々な実施形態は、段付きボルト３７４を介して回転可能に結合された上部ハブアセンブリ部分３７２と底部ハブアセンブリ部分３７６とを有するハブアセンブリ３７０を備え得るが、ハブアセンブリ３７０は、様々な他の適切な方法で構成されてもよい。例えば、図１８ｂは、上部プレート３３０と底部プレート３１０とを結合するフレクシャ１８７０を備えるハブアセンブリ３７０を有するアクチュエータアセンブリの例示的な実施形態１０１Ｇを示す。様々な例では、フレクシャ１８７０は、ベローズアセンブリ３０１のベローズ３００により上部プレート３３０が作動されると曲がる可撓性部材を含み得る。別の例では、図１８ｃは、ロッド１８７２を備えるハブアセンブリ３７０を有するアクチュエータアセンブリのさらなる例示的な実施形態１０１Ｈを示し、上部プレート３３０と底部プレート３１０とが回転可能に結合されるように、ロッド１８７２は、上部プレート３３０から延在し、底部プレート３１０に回転可能に結合されたアクスル１８７４と結合される。
【０１４３】
図１９ａ及び図１９ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、上部プレート３３０は、Ｔ字形であり得、バー１９３０と、バー１９３０の中央位置から延在するスパイン１９３２とを含み得る。Ｔ字形上部プレート３３０は、ハブアセンブリ３７０を介して底部プレート３１０の頂点に回転可能に結合され得る。底部プレート３１０は、底部プレート３１０のアーム１９１４により画定されたアクチュエータキャビティ１９３２を備え得る。これらの例示的な実施形態１０１Ｊ、１０１Ｋでは、ベローズアセンブリ３０１は、ベローズ３００がスパイン１９３２の両側に係合し配置された状態で、アクチュエータキャビティ内に配置され得る。ベローズ３００が膨張または収縮されると、ベローズ３００は、スパイン１９３２を押す及び／または引くことができ、これにより、上部プレート３３０は、底部プレート３１０に対して回転することができる。
【０１４４】
図１９ａの実施形態１０１Ｊでは、上部プレート３３０は、スパイン１９３２の長さに沿ってハブアセンブリ３７０に結合され得、一方図１９ｂの実施形態１０１Ｋでは、上部プレート３３０は、スパイン１９３２とバー１９３０との接合部でハブアセンブリ３７０に結合され得る。
【０１４５】
いくつかの実施形態では、Ｖ字形プレート球根状アクチュエータは、変向点にフレクシャまたはピボットを有するＶ字形構成で、拮抗的に配置され得る。適合シリンダーは、強い圧力対位置比をもたらすために、拮抗的に膨張され得る。シリンダーは、ブロー成形、回転成形、端部が密封された布管、及び別個の不浸透性ブラダーを有する縫製布エンベロープなどを含む複数の方法で、構築され得る。複数の球根状アクチュエータを積み重ねることで、可動範囲を大きくすることができる。
【０１４６】
例えば、アクチュエータアセンブリの例示的な一実施形態は、第１のベローズ３００及び第２のベローズ３００を備え得、これらはそれぞれ、扇形本体と、アクスルにて扇形本体に回転可能に結合されたスパインとにより確定されたキャビティのチャンバ内に配置され得る。扇形本体は、一対のラジアルアーム及び円弧周縁により画定され得る。ラジアルアームは、アクスルから延在し得、円弧周縁は、ラジアルアームの両端の間に延在する。
【０１４７】
スパインは、プレートの一部に結合され得、この例では、実質的にプレートの中心に、プレートの面から約９０度の角度で結合される。扇形本体は、地面に対して固定位置を維持することができ（例えば支柱などを介して）、プレートは、アクチュエータのうちの１つまたは両方の選択的な膨張及び／または収縮により回転され得る。
【０１４８】
例示的な構成では、プレートは、プレートの上面が通常、地面に平行である、または重力に垂直である、平坦な構成であり得る。このような構成では、第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータは、実質的に同じ量だけ膨張され得、これにより、これらは、それぞれのチャンバ内で等しい幅となる。対照的に、第１のアクチュエータが第２のアクチュエータよりも膨張が少ない傾斜構成は、第１のチャンバの容積を減少させ、第２のチャンバの容積を増加させ得る。従って、スパインはキャビティ内で回転し得、同様にプレートを傾けさせ得る。
【０１４９】
本開示の実施形態は、以下の条項を考慮して説明され得る。
共通平面に配置され、第１の軸を有する第１の長さに沿って延在する複数の光起電力セルであって、前記第１の軸に平行である第２の軸に沿って延在するレールに結合された前記複数の光起電力セルと、
前記レールに結合され、前記複数の光起電力セルを集合的に回転させるように構成された複数の空気圧アクチュエータであって、前記第１の軸及び前記第２の軸に平行な共通の第３の軸に沿って配置された前記複数の空気圧アクチュエータと、
を備えるソーラ追跡器であって、
前記複数の空気圧アクチュエータのそれぞれは、
リッジと、９０度〜６０度の角度で相対的に配置された一対のアームとを有するＶ字形底部プレートと、
平面上部プレートと、
前記アクチュエータの両表側で前記底部プレートと前記上部プレートとの間に延在する第１のハブアセンブリ及び第２のハブアセンブリであって、前記上部プレートと前記底部プレートとの間に回転可能な結合を形成するそれぞれの回転可能結合を備える前記第１のハブアセンブリ及び前記第２のハブアセンブリと、
前記上部プレートと前記底部プレートとの間に配置された複数の積層ベローズユニットと、
を備え、前記ベローズユニットはそれぞれ、
第１の細長い管状膨張可能なベローズ及び第２の細長い管状膨張可能なベローズであって、前記第１のベローズ及び前記第２のベローズは、前記第１のベローズと前記第２のベローズとの間に延在するウェブにより結合され、各自の別個の第１のベローズキャビティ及び第２のベローズキャビティを画定し、前記ベローズユニットの前記ウェブは、前記底部プレートの前記リッジに配置され、前記ベローズユニットの前記第１のベローズは、前記上部プレートと前記底部プレートとの間で前記リッジの第１の側に配置され、前記ベローズユニットの前記第２のベローズは、前記上部プレートと前記底部プレートとの間で、前記第１の側の反対にある前記リッジの第２の側に配置される、前記第１のベローズ及び前記第２のベローズ
を備える、
前記ソーラ追跡器。
【０１５０】
前記空気圧アクチュエータは、前記第１のベローズキャビティ及び前記第２のベローズキャビティの一方または両方に流体を導入することで、前記第１のベローズ及び前記第２のベローズの膨張により、前記上部プレートを前記底部プレートに対して動かすように構成される、条項１に記載のソーラ追跡器。
【０１５１】
前記複数のアクチュエータの前記第１のベローズは、第１のグループとして膨張されるように構成され、前記複数のアクチュエータの前記第２のベローズは、前記第１のグループとは別個の第２のグループとして膨張されるように構成される、条項２に記載のソーラ追跡器。
【０１５２】
前記ソーラ追跡器を地面に結合するために、前記アクチュエータのそれぞれは、それぞれの支柱に結合され、前記支柱は地面に配置される、条項１〜３のいずれかに記載のソーラ追跡器。
【０１５３】
前記所与のアクチュエータが前記ハブアセンブリ及び前記底部プレートの前記リッジを貫通する中心対称面を有し、かつ前記第１のベローズと前記第２のベローズとが前記対称面の両側に存在する構成をとるように、前記アクチュエータのそれぞれは構成される、条項１〜４のいずれかに記載のソーラ追跡器。
【０１５４】
リッジを画定するＶ字形底部プレートと、
平面上部プレートと、
前記アクチュエータの両側で前記底部プレートと前記上部プレートとの間に延在する第１のハブアセンブリ及び第２のハブアセンブリであって、前記上部プレートと前記底部プレートとの回転可能な結合を形成するそれぞれの回転可能結合を備える前記第１のハブアセンブリ及び前記第２のハブアセンブリと、
前記上部プレートと前記底部プレートとの間に配置された複数の積層ベローズユニットであって、前記ベローズユニットは、第１の細長い膨張可能なベローズ及び第２の細長い膨張可能なベローズを備え、前記第１のベローズ及び前記第２のベローズは、前記第１のベローズと前記第２のベローズとの間に延在するウェブにより結合され、各自の別個の第１のベローズキャビティ及び第２のベローズキャビティを画定し、前記ベローズユニットの前記ウェブは、前記底部プレートの前記リッジに配置され、前記ベローズユニットの前記第１のベローズは、前記上部プレートと前記底部プレートとの間で前記リッジの第１の側に配置され、前記ベローズユニットの前記第２のベローズは、前記上部プレートと前記底部プレートとの間で、前記第１の側の反対にある前記リッジの第２の側に配置される、前記ベローズユニットと、
を備える、空気圧アクチュエータ。
【０１５５】
前記空気圧アクチュエータは、前記第１のベローズ及び前記第２のベローズの膨張により、前記上部プレートを前記底部プレートに対して動かすように構成される、条項６に記載の空気圧アクチュエータ。
【０１５６】
前記空気圧アクチュエータが前記ハブアセンブリを貫通する中心対称面を有し、かつ前記第１のベローズと前記第２のベローズとが前記対称面の両側に存在する構成をとるように、前記空気圧アクチュエータは構成される、条項６または７に記載の空気圧アクチュエータ。
【０１５７】
底部プレートと、
上部プレートと、
前記底部プレートと前記上部プレートとの間に延在し、前記底部プレートと前記上部プレートとを回転可能に結合する１つ以上のハブアセンブリと、
前記上部プレートと前記底部プレートとの間に配置された１つ以上のベローズユニットであって、前記１つ以上のベローズユニットは、第１の膨張可能なベローズ及び第２の膨張可能なベローズを備え、前記第１のベローズ及び前記第２のベローズは、前記第１のベローズと前記第２のベローズとの間に延在するウェブにより結合され、各自の別個の第１のベローズキャビティ及び第２のベローズキャビティを画定し、前記ベローズユニットの前記第１のベローズは、前記底部プレートの第１の側に配置され、前記ベローズユニットの前記第２のベローズは、前記上部プレートと前記底部プレートとの間で、前記第１の側の反対にある前記底部プレートの第２の側に配置される、前記１つ以上のベローズユニットと、
を備える、アクチュエータ。
【０１５８】
前記底部プレートはリッジを備え、前記１つ以上のベローズユニットの１つ以上のウェブは、前記底部プレートの前記リッジに配置される、条項９に記載のアクチュエータ。
【０１５９】
第１のハブアセンブリ及び第２のハブアセンブリは、前記アクチュエータの両側で前記底部プレートと前記上部プレートとの間に延在する、条項９または１０に記載のアクチュエータ。
【０１６０】
前記底部プレートは、９０度〜６０度の角度で相対的に配置された一対のアームを有するＶ字形である、条項９〜１１のいずれかに記載のアクチュエータ。
【０１６１】
複数のベローズユニットを備える前記アクチュエータであって、前記複数のベローズユニットは、前記上部プレートと前記底部プレートとの間で積層される、条項９〜１２のいずれかに記載のアクチュエータ。
【０１６２】
前記複数のベローズユニットは、前記底部プレートのリッジ上で積層される、条項１３に記載のアクチュエータ。
【０１６３】
前記アクチュエータは、前記第１のベローズ及び前記第２のベローズの膨張により、前記上部プレートを前記底部プレートに対して動かすように構成される、条項９〜１４のいずれかに記載のアクチュエータ。
【０１６４】
前記アクチュエータが前記１つ以上のハブアセンブリを貫通する中心対称面を有し、かつ前記第１のベローズと前記第２のベローズとが前記対称面の両側に存在する構成をとるように、前記アクチュエータは構成される、条項９〜１５のいずれかに記載のアクチュエータ。
【０１６５】
前記第１のベローズ及び前記第２のベローズは、細長く管状であり、前記アクチュエータの両側の間の長さを有し、前記長さは、前記上部プレートと前記底部プレートとの間の前記ベローズの幅よりも大きい、条項９〜１６のいずれかに記載のアクチュエータ。
【０１６６】
前記底部プレートと前記上部プレートとの間に延在し、前記底部プレートと前記上部プレートとを回転可能に結合する前記１つ以上のハブアセンブリは、前記上部プレートと前記底部プレートとの間に回転可能結合を形成する段付きボルトを備える、条項９〜１７のいずれかに記載のアクチュエータ。
【０１６７】
前記底部プレートは、一対の折り畳み可能なアームを含み、前記一対の折り畳み可能なアームは、第１のＶ字形構成を取るように構成され、第２の略平坦構成をとるように構成される、条項９〜１８のいずれかに記載のアクチュエータ。
【０１６８】
共通平面に配置され、第１の軸を有する第１の長さに沿って延在する複数の光起電力セルであって、前記第１の軸に平行である第２の軸に沿って延在するレールに結合された前記複数の光起電力セルと、
前記レールに結合され、前記複数の光起電力セルを集合的に回転させるように構成された複数の空気圧アクチュエータであって、前記複数の空気圧アクチュエータは、前記第１の軸及び前記第２の軸に平行な共通の第３の軸に沿って配置され、前記複数の空気圧アクチュエータのそれぞれは、条項９〜１９のいずれかに記載のアクチュエータを備える、前記複数の空気圧アクチュエータと、
を備える、ソーラ追跡器。
【０１６９】
説明される実施形態は、様々な変更及び代替的形態を受け入れることができ、その具体的な例が、図面に例として示されており、本明細書において詳しく説明されている。しかしながら、説明される実施形態は、開示される特定の形態または方法に限定されるべきではなく、反対に、本開示は、全ての変更、均等物、及び代替物を包含することを、理解されたい。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１８ｃ】
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【図１９ａ】
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【図１９ｂ】
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【図２０】
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【図２１ａ】
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【図２１ｂ】
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【図２２ａ】
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【図２２ｂ】
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【国際調査報告】
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