JP7089748B2 - シェードユニット及びシェードシステム - Google Patents
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Description
たとえば、特許文献1には、簡易な機構で太陽に正対させることができる簡易型太陽追尾装置として、太陽光パネルを載設するパネル架台と、パネル架台の水平方向の回動中心に立設する固定軸と、パネル架台の垂直方向の回動中心を前記パネル架台の両端で軸支する支柱と、上方に向けて支柱が立設され、周縁部で下方に向けて少なくとも1つの車輪が垂設され、固定軸を中心に水平方向に回動自在に設置された基台フレームと、車輪のうちの一つの車輪の接地面となる外周面をローラーにより押圧しながら、外周面にローラーの回転運動を伝達させることにより車輪を回転させる車輪駆動手段と、車輪駆動手段を制御することにより基台フレームの水平方向の回動を制御する制御手段と、パネル架台の垂直方向の回動機構とパネル架台の回動後の傾斜状態の保持機構とを有し、回動機構と保持機構とが分離形成された垂直方向の回動保持手段と、を備える簡易型太陽追尾装置が提案されている。
また、特許文献2には、太陽光を受光又は集光するパネルの負の仰角を大きくすることができ、パネルの受光面又は集光面に堆積した砂埃を効率的に落とすことができる追尾装置として、支柱と、支柱に支持され、太陽光を受光又は集光するパネルと、太陽の高度及び方位角の少なくとも一方に追尾するようにパネルを駆動する駆動装置と、を備え、パネルは、支柱を通過可能な開口部を有し、パネルが地面に対向する際、支柱が開口部を通過するように構成された装置が提案されている。
すなわち、本発明は以下の各発明を提供するものである。
1.フレームと、該フレームに回転自在に設けられたパネル回動用部材と、該パネル回動用部材の内部に取り付けられたシェードパネルと、該シェードパネルの動作を制御する制御部とを有するシェードユニットであって、
上記パネル回動用部材は、該パネル回動用部材をその直径方向を回転軸として回転させるための回動部を具備すると共に、該パネル回動用部材をその周方向に回転させる送り部を具備し、該回転部と該送り部に駆動力を供給する駆動部材を有する保持部を介して上記フレームに設けられており、
上記制御部の指示に従って、上記保持部の駆動力が上記パネル回動用部材に伝達されて、上記パネル回動用部材がその周方向に回転すると共に周方向と垂直な方向に回転することにより、上記シェードパネルが、水平方向及び鉛直方向において所望の角度に向きを変更可能となされている、
ことを特徴とするシェードユニット。
2.1記載のシェードユニットを複数個整列させてなり、複数個のシェードユニットをそれぞれ個別に制御して、複数の上記シェードパネルがそれぞれ任意の方向を向くように設定可能となされていることを特徴とするシェードシステム。
また、本発明のシェードシステムは、本発明のシェードユニットが複数連設されてなるので、シェードユニットごとに角度を変えて、遮光や太陽光の追従をより精度よく行うことが可能である。
<全体構造>
本発明のシェードユニット1は、図1に示すように、フレーム10と、フレーム10に回転自在に設けられたパネル回動用部材20と、パネル回動用部材20の内部に取り付けられたシェードパネル30と、シェードパネル30の動作を制御する制御部40とを有する。なお、本明細書において上方とは図2における上側を意味し、下方とは図2における下側を意味する。
以下、詳細に説明する。
なお、図4及び5においては、図面が複雑となりわかりにくくなることを考慮して、一部の歯車を単なる円盤として表している。
フレーム10は、棒状の部材をコの字状に連結してなる枠体である。なお、フレーム10はコの字状に限定されるものではなく、四角形状、三角形状、左右両側の2本の棒状体からなる形状等種々形状とすることができる。
パネル回動用部材20は、図1~3に示すように、円形で、上下一対で設けられた、2つの基本体21、これらの基本体21の外方(一方の基本体21の上方)に設けられ、輪状でその内周側においてシェードパネル30が固定されており、且つ外周縁26aに歯が形成されている上方回転盤26、及びこの基本体21の間に位置する下方回転盤28からなる。基本体21は、2つ間隔を空けて平行に配置されている。これら2つの輪状の基本体21は、後述する保持部50を介して、間隔を空け且つ平行にフレーム10に取り付けられている。このため基本体21の直径軸で対向する位置に保持具との取り付けのための凸部24aが形成されている。上方回転盤26は、下方回転盤28よりも外周縁が外側に位置するように大きく形成されており、その外周縁26aに形成されている歯は後述する係合部56eと嵌合して、モーターからの回転力が付与されるようになされている。モーターからの伝達経路については後述する。また、上方回転盤26及び下方回転盤28の内周縁は基本体21の内周縁よりも内方側に位置するように形成されており、この内周縁においてシェードパネル30をボルト等の締結部材を用いて固定している。
また、基本体21のうち上方に位置する内周部22には複数の長方形状の開口部(図示せず)が設けられており、この開口部にベアリングからなる回転体22bが、内周部22の周方向をその長手方向(径方向)として設けられている。この回転体22bはその上端において上方回転盤26に下端において下方回転盤28と接している。これにより上方回転盤26を周方向に回動自在に基本体21の上部にて保持している。また上方回転盤26は、それらの内周縁が基本体21における内周縁よりも内方側に位置するようになされており、この内方側に位置する内周縁側において、上方回転盤26と下方回転盤28とがビスなどの締結部材22cをもって連結されている。また、上方の基本体21の外周縁側に固定軸22dが下方回転盤側に向けて配されており、この固定軸22dの先端にはベアリング22eが設けられており、このベアリング22eが下方回転盤の外周縁において下方回転盤28が回動できるように接触して、固定軸22dを介して基本体21が下方回転盤28及び下方回転盤28に連結された上方回転盤26を回転自在に保持している。
保持部50は、パネル回動用部材20の左右両側に設けられ、パネル回動用部材20の左右両側においてパネル回動用部材とフレーム10とを連結している。
保持部50は、図2~4に示すようにパネル回動用部材20をその直径方向を回転軸として回転させるための回動部52を、一方、図2における左側に具備する。また、パネル回動用部材20をその周方向に回転させる送り部56を、他方、図2における右側に具備する。また、保持部50は、回転部52と送り部56に駆動力を供給する駆動部材としてのステッピングモータ51,51を左右両側それぞれに有する。このステッピングモータ51,51は、本実施形態においては、パネル回動用部材20の左右両側の回動部52及び送り部56のそれぞれに対応してフレーム10の外側に設けられている。すなわち、本実施形態において、保持部材50は、パネル回動用部材20の左右両側において、一方は、パネル回動用部材20をその直径方向を回転軸として回転させるようにパネル回動用部材20をフレーム10に連結した状態で保持し、他方は、パネル回動用部材20をその周方向に回転させるようにパネル回動用部材20をフレーム10に連結した状態で保持する。
ステッピングモータ51,51は、左右いずれも、フレーム10の外側に取り付けられるモータ本体51aと、モータ本体51aから延出された回転軸51b(送り部56側においては図示せず)と、その先端に設けられたギア51cとからなる。
そして、回動部52においては、図2及び4に示すように、別に、パネル回動用部材20の基本体21における凸部24aの先端(周方向外方側の端部)において上下の基本体21を連結する連結板54が設けられており、この連結板54の中心に設けられ、連結板に回転力を伝達する回転軸54aと、回転軸54aのパネル回動用部材20内方側の端部に設けられ、基本体21に当接して回転軸54aの回転力を補助的に基本体21に、ひいてはシェードパネル30に伝達する、円柱状の内部側係止部54bと、フレーム10の外側において回転軸54aの先端に設けられた押さえ部54cと、回転軸54aに連結され、円盤状であり、連結板54に固着されており且つギア51cと係合する平歯車からなる回転ギア54dとにより形成されている。回転軸54aは、フレーム10により回動自在に保持されており、回転軸54aにより基本体21は回転自在に軸支されている。なお、連結板54は通常のビスやボルトなどの締結部材を用いて基本体21に連結されている(図示せず)。
ステッピングモータ51の回転により、ギア51cが回転し、その回転力が回転ギア54dに伝達されると、回転軸54aが回転し、その回転力が連結板54及び内部側係止部54bにより基本体21を通じてパネル回動用部材20に伝達されて、パネル回動用部材20の直径方向を回転軸としてパネル回動用部材20を回転させる。これによりシェードパネル30もパネル回動用部材20の直径方向を回転軸として回転させることができる。
ステッピングモータ51の回転により、ギア51cが回転し、その回転力が平歯車56aに伝達されると平歯車が回転し、その回転力が回転軸を介してネジ歯車56bに伝達される。すると、ネジ歯車56bの回転により軸体56dがパネル回動用部材20の軸方向を回転軸として回転し、それにより係合部56eが回転して、その回転力が上方回転盤26に伝達される。これにより上方回転盤26と上方回転盤26に連結された下方回転盤28が、パネル回動用部材20の周方向に回転する。それに伴い、上方回転盤26及び下方回転盤28に連結されたシェードパネル30がパネル回動用部材20の周方向に回転する。
シェードパネル30は、正方形体の中央部分の両側を切り欠いたI字状の形状である。 また、本実施形態では特に図示しないが、シェードパネル30は太陽光発電パネルにより形成することができる。
制御部40は、保持部50のステッピングモータ51に指示を出して、保持部50の駆動力がパネル回動用部材20に伝達されて、パネル回動用部材20がその周方向に回転すると共に周方向と垂直な方向に回転することにより、シェードパネル30が、水平方向及び鉛直方向において所望の角度に向きを変更可能とするための部位である。本実施形態においては、図1に示すように、所定のプログラムが格納されたコンピュータ42と、このコンピュータの指示を受けてステッピングモータ51に指示信号を伝達すると共に必要な電力を供給する伝線44とから構成されている。なお、図1以外の図において制御部40は省略する。また、コンピュータ42は、通常の中央処理演算装置(CPU)、メモリー、ハードディスク(HDD)等の記録媒体を具備するコンピュータである。
そして、制御部40において、例えば、シェードパネル30の角度を水平方向に30°、垂直方向に15°変更したい場合には、その旨の命令の指示信号を回動部52及び送り部56のステッピングモータ51に送り、それぞれのステッピングモータ51の回転軸を回転させることでパネル回動用部材20を、径方向を軸として回動させると共に周方向に回転させることにより所定の角度に回転させることができる。
以上、説明したように、本実施形態のシェードシステムは、制御部40から所定の信号を送ることにより、回動部52及び送り部56のステッピングモータ51,51を動作させ、その駆動力により、パネル回動用部材20をその径方向を回転軸として回転させると共に、この径方向の回転とは独立して、その周方向に回転させる。これによりパネル回動用部材20に連結されたシェードパネル30が制御部40より指示された方向に回転する。
具体的には、図1~5に示すように、回動部52側のステッピングモータ51が回転することにより、ギア51cが回転し、その回転力により回転ギア54dが回転する。この回転ギア54dの回転により連結板54が回転し、連結板54に連結された基本体21がその直径を回転軸として回転する。それに伴い、基本体21に上方回転盤26を介して連結されたシェードパネル30が回転する。また、送り部56側のステッピングモータ51が回転することにより、ギア51cが回転し、その回転力により平歯車56aが回転する。平歯車56aが回転することで回転軸体56fが回転し、その先端に設けられているネジ歯車56bが回転し、ネジ歯車56bに係合するネジ歯車56cが回転する。これにより軸体56d及び係合部56eが回転し、係合部56eに係合している上方回転盤26がその周方向に回転する。上方回転盤26が回転することにより、上方回転盤26と連結された基本体21が回転する。
本実施形態におけるシェードユニットの各構成部材は通常この種の装置の形成に用いられる金属材料やプラスチック材料を用いて形成することができる。
本実施形態のシェード壁面システム100は、図6に示すように、シェード壁面ユニット1を複数個整列させて、複数個のシェード壁面ユニット1をそれぞれ個別に制御して、複数のシェードパネル30がそれぞれ任意の方向を向くように設定可能となされている。
シェード壁面ユニット100は、各フレーム10が上下方向のみに延びるフレームであり、各フレーム10間に、各保持部50(回動部52及び送り部56)をフレーム10に固定することにより、パネル回動用部材20及びシェードパネル30がそれぞれ高さ方向に互い違いに位置するように構成されている。
また、特に図示しないが、建物に固定するための固定部材が、このシステムと建物との間に設けられている。
このように構成された本実施形態のシェード壁面システムにおいては、全てのシェード壁面ユニットにおけるシェードパネルを一様に同方向に向けて回動させることもできるし、また図7に示すように、それぞれ別個に指示を出して各シェードパネルをそれぞれ別の方向に向けて回動させることもできる。
例えば、回転体22bは、ベアリングで形成されている必要はなく、車輪など回転可能なものであれば特に制限なく、用いて形成することができる。
Claims (2)
- フレームと、該フレームに回転自在に設けられたパネル回動用部材と、該パネル回動用部材の内部に取り付けられたシェードパネルと、該シェードパネルの動作を制御する制御部とを有するシェードユニットであって、
上記パネル回動用部材は、該パネル回動用部材をその直径方向を回転軸として回転させるための回動部を具備すると共に、該パネル回動用部材をその周方向に回転させる送り部を具備し、該回転部と該送り部に駆動力を供給する駆動部材を有する保持部を介して上記フレームに設けられており、
上記制御部の指示に従って、上記保持部の駆動力が上記パネル回動用部材に伝達されて、上記パネル回動用部材がその周方向に回転すると共に周方向と垂直な方向に回転することにより、上記シェードパネルが、水平方向及び鉛直方向において所望の角度に向きを変更可能となされている、
ことを特徴とするシェードユニット。
- 請求項1記載のシェードユニットを複数個整列させてなり、複数個のシェードユニットをそれぞれ個別に制御して、複数の上記シェードパネルがそれぞれ任意の方向を向くように設定可能となされていることを特徴とするシェードシステム。
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