(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を反射する反射部材と、該反射部材の上下方向の向きを変更させるための第１駆動部と、前記反射部材の左右方向の向きを変更させる第２駆動部と、太陽の高度及び方位を検出する検出器と、該検出器の検出結果に基づいて前記第１駆動部及び／又は第２駆動部の動作を制御する制御部とを備え、前記反射部材の向きを太陽に追尾させつつ、該反射部材にて太陽光を採取し、所要の位置へ放光する採光装置において、
前記反射部材と第１駆動部との間に介装され、第１及び第２入力部を具備する遊星歯車機構と、
前記反射部材の上下方向の向きを調整するための調整用駆動部と、
前記反射部材の上下方向の向きを調整させる調整指令を受信する受信部とを備え、
前記遊星歯車機構の第１入力部に前記第１駆動部の駆動力が入力され、遊星歯車機構の第２入力部に前記調整用駆動部の駆動力が入力されるようになしてあり、また、遊星歯車機構の出力軸の出力によって前記反射部材の上下方向の向きが変更又は調整されるようになしてあり、
前記制御部は、受信部が受信した調整指令に基づいて、前記調整用駆動部の動作を制御するようになしてあり、
前記第１駆動部の出力軸に外嵌した第１ウォームに第１ウォームホイールが歯合してあり、これら第１ウォーム及び第１ウォームホイールを介して第１駆動部の駆動力が前記遊星歯車機構の第１入力部に入力されるようになしてあり、
前記調整用駆動部の出力軸に外嵌した第２ウォームに第２ウォームホイールが歯合してあり、これら第２ウォーム及び第２ウォームホイールを介して調整用駆動部の駆動力が前記遊星歯車機構の第２入力部に入力されるようになしてあり、
前記第１ウォームホイールの回動に連動する連動歯車が設けてあり、該連動歯車の回転軸に前記検出器を支持するアームの基端部が連結してあり、
前記反射部材の上下方向の向きの変更方向及び変更量と同じ変更方向及び変更量だけ、前記検出器の上下方向の向きが変更されるようになしてあることを
特徴とする採光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽に追尾して太陽光を採集し、それを下方の所定領域へ照射する採光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビルディングといった比較的高い建築物の屋上というような高所に設置され、当該建築物の内部、又は当該建築物と相隣る建築物との谷間領域へ自然光を導入すべく、太陽に追尾して太陽光を採集し、それを下方の所定領域へ照射する採光装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
すなわち、かかる採光装置は、可動反射ミラーと、該可動反射ミラーを水平方向及び垂直方向へそれぞれ回動させる方位角駆動手段及び高度角駆動手段と、これら方位角駆動手段及び高度角駆動手段を制御して、太陽に追尾するように可動反射ミラーを水平方向及び垂直方向へそれぞれ回動させる演算制御部と、可動反射ミラーの方位角及び高度角を検出する検出部とを設けて構成してある。
【０００４】
前述した演算制御部には、太陽の南中時の高度データ及びその時刻データがカレンダーに対応して予め設定してあり、演算制御部は、現在の日付及び現在の時刻、並びに前記南中時の高度データ及び時刻データを用いて現在の太陽の方位角及び高度角を演算し、検出部によって検出される可動反射ミラーの方位角及び高度角が、演算して得られた方位角及び高度角になるように方位角駆動手段及び高度角駆動手段を制御していた。
【特許文献１】実公平７−３８８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来の採光装置にあっては、実際に採光装置を設置する場所の緯度、」経度、及び高度の別に、前述した太陽の南中時の高度データ及びその時刻データを補正する作業が必要であるが、そのような作業に多大な手間を要するという問題があった。
【０００６】
そのため、太陽の方位及び高度を検出する検出器を設けてなる採光装置が開発されている。そのような採光装置では、検出器の検出結果に従って方位角駆動手段及び高度角駆動手段の動作を制御すればよいため、前述した太陽の南中時の高度データ及びその時刻データは不要であり、従って当該データの補正作業も不要である。
【０００７】
しかし、そのような採光装置では、当該採光装置を設置場所に設置する際に、検出器の仰角と反射部材の仰角との間にズレが生じるため、そのままにしておいたのでは採集した太陽光を所定領域へ正確に照射することができない。
【０００８】
かかるズレを解消するには、反射部材又は検出器の取付具を緩め、その取り付け角度を調整した後に再び取付具を締める作業を行うことが考えられるが、高所でのそのような作業は困難であり、また危険を伴うという問題があった。
【０００９】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、設置した後であっても、検出器の仰角と反射部材の仰角との間のズレを安全・容易に調整することができる採光装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）  本発明に係る採光装置は、太陽光を反射する反射部材と、該反射部材の上下方向の向きを変更させるための第１駆動部と、前記反射部材の左右方向の向きを変更させる第２駆動部と、太陽の高度及び方位を検出する検出器と、該検出器の検出結果に基づいて前記第１駆動部及び／又は第２駆動部の動作を制御する制御部とを備え、前記反射部材の向きを太陽に追尾させつつ、該反射部材にて太陽光を採取し、所要の位置へ放光する採光装置において、前記反射部材と第１駆動部との間に介装され、第１及び第２入力部を具備する遊星歯車機構と、前記反射部材の上下方向の向きを調整するための調整用駆動部と、前記反射部材の上下方向の向きを調整させる調整指令を受信する受信部とを備え、前記遊星歯車機構の第１入力部に前記第１駆動部の駆動力が入力され、遊星歯車機構の第２入力部に前記調整用駆動部の駆動力が入力されるようになしてあり、また、遊星歯車機構の出力軸の出力によって前記反射部材の上下方向の向きが変更又は調整されるようになしてあり、前記制御部は、受信部が受信した調整指令に基づいて、前記調整用駆動部の動作を制御するようになしてあることを特徴とする。
【００１１】
このように受信部が受信した調整指令に基づいて制御部が、反射部材の上下方向の向きを調整する調整用駆動部の動作を制御するようになしてあるため、採光装置を所要の場所に設置した後であっても、遠隔操作によって反射部材の上下方向の向きを調整することができ、検出器の仰角と反射部材の仰角との間のズレを安全・容易に調整することができる。
【００１２】
（２）  また、本発明に係る採光装置は、前記第１駆動部の出力軸に外嵌した第１ウォームに第１ウォームホィールが歯合してあり、これら第１ウォーム及び第１ウォームホィールを介して第１駆動部の駆動力が前記遊星歯車機構の第１入力部に入力されるようになしてあり、前記調整用駆動部の出力軸に外嵌した第２ウォームに第２ウォームホィールが歯合してあり、これら第２ウォーム及び第２ウォームホィールを介して調整用駆動部の駆動力が前記遊星歯車機構の第２入力部に入力されるようになしてあることを特徴とする。
【００１３】
第１ウォームとこれに歯合する第１ウォームホィールとの間、及び第２ウォームとこれに歯合する第２ウォームホィールとの間にはそれぞれ、所謂自己ロックが作用するため、第１駆動部の駆動力は調整用駆動部に影響を及ぼすことなく、遊星歯車機構の第１入力部及び出力軸を介して反射部材の向きの変更に作用し、また、調整用駆動部の駆動力は第１駆動部に影響を及ぼすことなく、遊星歯車機構の第２入力部及び出力軸を介して反射部材の向きの調整に作用する。
【００１４】
（３）  更に、本発明に係る採光装置は、前記第１ウォームホィールの回動に連動する連動歯車が設けてあり、該連動歯車の回転軸に前記検出部を支持するアームの基端部が連結してあり、前記反射部材の上下方向の向きの変更方向及び変更量と同じ変更方向及び変更量だけ前記検出部の上下方向の向きが変更されるようになしてあることを特徴とする。
【００１５】
これによって、比較的簡単な構成で、反射部材の仰角の変更と検出器の仰角の変更とを連動して実施することができる一方、検出器の仰角を変更することなく反射部材の仰角の調整を行うことできる。従って、製造コストの上昇を可及的に抑制することができる一方、故障の発生も回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（本発明の実施形態）
図１は、本発明に係る採光装置を示す外観斜視図であり、図中、１は金属製の基台である。
基台１は、平面視が台形板状の底部１ａの下底部縁に、正面視が略長方形板状の側部１ｂを立設して構成してある。前記底部１ａの略上底部縁に立設した回転軸（図示せず）には、太陽の方位変化に追尾させるべく基台１を左右方向へ回動させるためのタイヤローラ１２がその周面の一部を底部１ａから突出させた様態で外嵌固定してあり、回転軸及びタイヤローラ１２は、基台１から延設したブラケット１５に固定された方位追尾用モータ（第２駆動部）１４によって正逆回動されるようになっている。
【００１７】
一方、基台１の側部１ｂ上縁部には、太陽光を反射する平板状の反射部材９、該反射部材９を支持する支持フレーム１０、該支持フレーム１０及び反射部材９を回動させて前記反射部材９を太陽の高度変化に追尾させる高度追尾用モータ（第１駆動部）２０、並びに太陽の方位及び高度を検出する検出器７等を備える本体２が取り付けてある。
【００１８】
図２は、図１に示した本体２の要部構成を示す部分拡大斜視図である。なお、図中、図１に示した部分に対応する部分には同じ番号を付してある。
図２に示したように、高度追尾用モータ２０は側部１ｂ（図１参照）の裏面側にその出力軸を側部１ｂに直交するように配設されており、高度追尾用モータ２０の出力軸には第１ウォーム２１が外嵌固定されている。
【００１９】
この高度追尾用モータ２０から所定距離を隔てた位置には、内歯車内に太陽歯車及び遊星歯車を格納してなる遊星歯車機構４が、その出力軸を前記高度追尾用モータ２０の出力軸と平行になした姿勢で前記側部１ｂ（図１参照）を貫通するように取り付けられている。
【００２０】
この遊星歯車機構４の内歯車には前記高度追尾用モータ２０の駆動力を入するべく第１歯車４１が外嵌してあり、該第１歯車４１には前記第１ウォーム２１に歯合した第１ウォームホィール５１が歯合している。
【００２１】
前述した遊星歯車機構４の出力軸には環状の継手部材９０が外嵌固定してあり、該継手部材９０に前記支持フレーム１０を螺子止めすることによって、支持フレーム１０及び該支持フレーム１０に支持された反射部材９が遊星歯車機構４の出力軸回りに上下方向へ回動され得るようになっている。
【００２２】
一方、遊星歯車機構４の太陽歯車に内嵌された入力軸には第２歯車４２が外嵌してあり、該第２歯車４２には、第２歯車４２の回転軸と平行に設けた回転軸に外嵌させた第２ウォームホィール６２が歯合してある。第２ウォームホィール６２から所定距離を隔てた位置には、反射部材９の上下方向の姿勢を調整するための姿勢調整用モータ（調整用駆動部）３０がその出力軸３１を前記側部１ｂ（図１参照）と平行にして取り付けてあり、この出力軸３１に外嵌固定した第２ウォーム３２が前記第２ウォームホィール６２に歯合してある。
【００２３】
ところで、前述した第１ウォームホィール５１には、反射部材９の回動と連動させるべく連動用歯車７１が歯合してあり、第１ウォームホィール５１の回転軸と平行に取り付けられた連動用歯車７１の出力軸７２には前記検出器７（図１参照）を支持するアーム８の基端部が連結してある。
【００２４】
このアーム８は、図１に示したように、所定寸法だけ側部１ｂと平行に延設された後、側部１ｂの正面方向へ屈曲され、側部１ｂの正面から所定寸法だけ前方へ突出させてあり、アーム８の先端部には、例えば方位方向及び高度方向へそれぞれ所定距離を隔てて配設された２対の光電センサによって太陽の方位及び高度を検出する検出器７が取り付けてある。
【００２５】
前述した高度追尾用モータ２０の駆動力は、第１ウォーム２１、第１ウォームホィール５１、及び第１歯車４１を介して遊星歯車機構４の出力軸に伝えられ、該出力軸の正逆回動にて支持フレーム１０及び反射部材９が当該出力軸回りに上下方向へ回動されるとともに、前記第１ウォーム２１及び第１ウォームホィール５１を介して連動用歯車７１にも伝えられ、該連動用歯車７１の正逆回動にて前記アーム８及び該アーム８に支持された検出器７が、前記支持フレーム１０及び反射部材９の回動に連動して同じ角度だけ上下方向へ回動される。
【００２６】
このとき、第２ウォーム３２と第２ウォームホィール６２との間において自己ロック機構が作用するため、第２歯車４２及び遊星歯車機構４内の太陽歯車がロックされて、第１歯車４１及び遊星歯車機構４の内歯車のみが回動するので、反射部材９と検出器７とは一定の姿勢関係を保った状態で上下方向へ回動される。
【００２７】
一方、姿勢調整用モータ３０の駆動力は、第２ウォーム３２、第２ウォームホィール６２、及び第２歯車４２を介して遊星歯車機構４の出力軸に伝えられ、該出力軸の正逆回動にて支持フレーム１０及び反射部材９が当該出力軸回りに上下方向へ回動される。
【００２８】
このとき、第１ウォーム２１と第１ウォームホィール５１との間において自己ロック機構が作用するため、第１歯車４１及び遊星歯車機構４の内歯車がロックされて、第２歯車４２及び遊星歯車機構４内の太陽歯車のみが回動するので、支持フレーム１０及び反射部材９のみが上下方向へ回動され、検出器７の仰角を一定に保った状態で反射部材９の姿勢たる仰角を調整することができる。
【００２９】
ところで、図１に示したように、本体２には、前述した方位追尾用モータ１４、高度追尾用モータ２０、及び姿勢調整用モータ３０の動作をそれぞれ制御する制御部５が設けてあり、該制御部５には前記検出器７から検出信号が与えられるようになっている。
【００３０】
そして、制御部５は、与えられた検出信号に基づいて、方位追尾用モータ１４の動作を制御して基台１を左右方向へ回動させ、及び／又は高度追尾用モータ２０の動作を制御して反射部材９を上下方向へ回動させることによって、反射部材９の向きを太陽に追尾させるようになっている。
【００３１】
また、本体２には、図示しない送信器からの指令信号を受信する受信部６も設けてあり、受信部６が受信した指令信号は前記制御部５に与えられるようになっている。前記送信器には、例えば上ボタン及び下ボタンが設けてあり、送信器は上ボタン又は下ボタンを押下されている間だけ対応する指令信号を出力するようになしてある。
【００３２】
制御部５は、受信部６からそれが受信した指令信号が与えられた場合、それに対応する制御を姿勢調整用モータ３０について行う。例えば、送信器が前述したように構成されている場合、上ボタンが押下されている間だけ対応する指令信号が出力されると、制御部５は、当該指令信号が受信部６から与えられている間だけ姿勢調整用モータ３０を駆動させて反射部材９の姿勢を上向き、即ち仰角が大きくなるように制御する一方、下ボタンが押下されている間だけ対応する指令信号が出力されると、制御部５は、当該指令信号が受信部６から与えられている間だけ姿勢調整用モータ３０を駆動させて反射部材９の姿勢を下向き、即ち仰角が小さくなるように制御する。
【００３３】
これによって、検出器７の仰角と反射部材９の仰角との間にズレが生じている場合であっても、遠隔操作によって当該ズレを修正することができるため、採光装置を設置した後であっても、検出器７の仰角と反射部材９の仰角との間のズレを安全・容易に調整することができる。
【００３４】
なお、アーム８の仰角を検出するセンサを設けておくことによって、指定した角度だけ反射部材９の仰角を調整することもできるし、姿勢調整用モータ３０をステッピングモータで構成することによって、指令信号を送信した回数だけ反射部材９の仰角を調整するようになすこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る採光装置を示す外観斜視図である。
【図２】図１に示した本体の要部構成を示す部分拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    基台
１ａ  底部
１ｂ  側部
２    本体
４    遊星歯車機構
５    制御部
６    受信部
７    検出器
８    アーム
９    反射部材
１０    支持フレーム
１２    方位追尾用モータ（第２駆動部）
２０    高度追尾用モータ（第１駆動部）
２１    第１ウォーム
３０    姿勢調整用モータ（調整用駆動部）
３２    第２ウォーム
５１    第１ウォームホィール
６２    第２ウォームホィール
【図１】
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【図２】
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