JPH1026736A - 太陽光採光装置における原点位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 原点位置を電気信号の形で的確に検出する太
陽光採光装置の原点位置検出装置を提供する。 【解決手段】 １枚又は複数枚の採光プリズム１を採光
部に備え、これらの採光プリズム１の回転角を太陽の運
行に対応して制御するようにした太陽光採光装置におい
て、採光プリズム１と一体的に駆動される同心状の回転
リング７の外周部における原点となる基準位置に原点マ
グネット２を設け、回転リング７の外周部の回転軌跡に
近接する所定位置に磁気検知手段３を設けるように構成
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】太陽光を屋内の照明等に使用
するための太陽光採光装置では、太陽の運行に対応して
内蔵した採光プリズムを制御し、その回転角が常に適切
な値となるようにしている。このような採光プリズムの
回転角は採光プリズムの原点位置を基準に設定するた
め、太陽光採光装置では、原点位置の検出装置を設置す
ることが必要である。本発明はこのような用途に用いら
れる太陽光採光装置における原点位置検出装置の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来及び本発明が適用される回
転リング使用構造の太陽光採光装置の全体構成を示す平
面図、図４（Ａ）〜（Ｃ）は夫々従来例のものの原点位
置検出装置の構造を示す要部拡大平面図である。図３に
示す太陽光採光装置は、採光プリズム１の外方に配置さ
れる採光プリズム１と同心状に設けられた回転リング７
が採光プリズム１と同質材料（ポリカーボネート等）で
形成され、例えば４個の保持板８ａ〜８ｄを図示のよう
に交差して配置することにより、採光プリズム１と回転
リング７が一体的に回動されるように構成されている。
また、回転リング７の外周には、図３には図示しない
が、ギヤ（図４では７Ｇとして示す）が刻設されてお
り、回転駆動装置９の駆動ギヤ９ａよりトルクを与えら
れ、回転リング７が回転するようになっている。なお、
Ｓは回転リング７の支持枠である。図４（Ａ）〜（Ｃ）
において、機械式のマイクロスイッチ１４は、ばね（図
示せず）等にて駆動される駆動レバー（図示せず）に取
り付けられ、リング位置検出ローラ１１は、マイクロス
イッチ１４の近くに取り付けられ、常に回転リング７の
外周側壁７ａに接触して連れ回るようになっている。一
方、原点ドック１５は回転リング７にねじ止めなどによ
り固定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のもの
は上記のような構成上、次のような問題点があった。図
４に示されるマイクロスイッチ１４のばね板１４ａの自
由端部１４ｂは、半円形であり、このばね板１４ａを作
動させる原点ドック１５のカム部１５ａは、孤形の形状
で、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、回転リング７
が、例えば矢印のように反時計方向に回転するに従い、
原点ドック１５のカム部１５ａがばね板１４ａの自由端
部１４ｂを押上げて、ばね板１４ａが接点１４ｓを作動
させて原点の信号を出すようになるが、接点１４ｓのス
トロークの範囲とばね板１４ａの高さが正確に調整され
ていないと、採光プリズム１が回動し、その原点位置を
通過したにも拘わらず、スイッチが作動しないため、原
点位置が検出されないことになる。また、互いに引掛か
って作動が不円滑になったり、最悪の場合は採光プリズ
ムの回動が停止するなどの問題がある。そのため、接点
１４ｓの取付位置を十分調整する必要があった。このよ
うに、従来の構成では、採光プリズムの原点位置の検出
を常に的確に行うことが困難であるため、太陽光採光装
置としての採光特性も不安定となる恐れがあった。本発
明は、従来のものの上記課題（問題点）を解決するよう
にした太陽光採光装置における原点位置検出装置を提供
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の太陽光採光装置
における原点位置検出装置は、上述の課題を解決するた
めに、１枚又は複数枚の採光プリズムを採光部に備え、
これらの採光プリズムの回転角を太陽の運行に対応して
制御するようにした太陽光採光装置において、前記採光
プリズムと一体的に駆動される同心状の回転リングの外
周部における原点となる基準位置に原点マグネットを設
け、前記回転リングの外周部の回転軌跡に近接する所定
位置に磁気検知手段を設けるように構成した。この場
合、上記構成に代え、上記採光プリズムを直接駆動する
構成とし、この採光プリズムの外周部の原点となる基準
位置に原点マグネットを設け、採光プリズムの外周部の
回転軌跡に近接する所定位置に磁気検知手段を設けるよ
うに構成しても良い。これらの場合、上記磁気検知手段
は磁気駆動のマイクロスイッチ又はホール素子を用いて
構成し、これらの磁気検知手段を配置するスライダ機構
に対して回転リング又は採光プリズムの回転軌跡に追従
して外周に接触して連れ回りするリング位置検出ローラ
又はプリズム位置検出ローラも配置するように構成する
のが望ましい。

【０００５】本発明の太陽光採光装置における原点位置
検出装置では、回転リング又は採光プリズムの外周部に
設けられた原点マグネットより発生する磁力を、磁気検
知手段により検知して、非接触的に原点位置が的確に検
出される。この場合、原点マグネットの磁気検知を磁気
作動のマイクロスイッチ又はホール素子により検知する
と、原点位置が夫々電気信号の形で検出されるので、原
点位置の記憶に便利である。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２に示す本発明
の第１及び第２の実施の形態に基づいて、本発明を具体
的に説明する。 第１の実施の形態：第１の実施の形態のものは、図３に
全体構成を示した採光プリズムを回転リングを介して間
接的に駆動する型の太陽光採光装置に本発明を適用した
もので、図１（Ａ）、（Ｂ）により、その構成を説明す
る。同図（Ａ）及び（Ｂ）において、採光プリズム１に
保持体１Ｈ₁、１Ｈ₂・・を介して連結された回転リング
７の上面中の原点となる基準位置に凹所を形成し、この
凹所に原点マグネット２を収納・配置する。なお、回転
リング７は、図３に示す従来のものと同様の回転駆動装
置（図示せず）を設けて駆動するものとする。４は断面
略コ字状のスライダ機構で、スライダ機構４は回転リン
グ７に対向する位置に配置し、このスライダ機構４の上
片４ａの下面の原点マグネット２の回転軌跡に対して、
小隙を隔てて対向する位置に図示のように磁気検知手段
３をビスＮで固定すると共に、スライダ機構４の下片４
ｂの上面にはリング位置検出ローラ１１を設け、このリ
ング位置検出ローラ１１を回転リング７の外周を接触さ
せて連れ回りするように配置している。６はスライダ機
構４の垂直片４ｃを固定部５に対して弾性的に支承する
ためのスプリングである。なお、磁気検知手段３として
は、磁気作動のマイクロスイッチ又はホール素子により
構成すれば良い。

【０００７】上記構成において、スライダ機構４に配置
された磁気検知手段３は、回転リング７の基準位置に配
置された原点マグネット２より発生する磁力を検知し、
原点位置検出信号を出すので、これを採光プリズム制御
装置用のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）等の記憶演算
手段（図示せず）中に記憶すれば良い。この場合、磁気
検知手段が磁気作動のマイクロスイッチにより構成され
ている場合は、回転リング７の原点マグネット２の磁力
の検出により、マイクロスイッチが作動され原点位置検
出信号を出すが、一方、ホール素子で磁気検知手段を構
成する場合は、ホール素子に予め電圧を印加する回路を
形成し、ホール素子に電流を流しておき、回転リング７
の回転により原点位置に到達し、原点マグネット２が発
生する磁力をホール素子に与えることにより、ホール効
果によりホール素子に流れる電流が変化する性質を用い
て原点位置を検出することになる。

【０００８】第２の実施の形態：図２は採光プリズムを
直接駆動する型の太陽光採光装置に本発明を適用したも
ので、同図（Ａ）は斜視図、同図（Ｂ）は縦断正面図で
ある。第１の実施の形態との相違点は、原点マグネット
２を回転リング７に設けていたものに代え、本実施の形
態のものでは、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように採光プ
リズム１の外周部の原点となる基準位置に凹部を設け、
この凹部に原点マグネット２を収納・配置すると共に、
採光プリズム１の外周部の回転軌跡に近接する所定位置
に、次の構成のスライダ機構４Ａを設けるようにした点
である。即ち、第１の実施の形態のスライダ機構４に準
じたスライダ機構４Ａを設け、このスライダ機構４Ａの
上片４ａ′の下面に対して、採光プリズム１の外周部の
回転軌跡に近接する位置に設ける原点マグネット２より
発生する磁力を検知して原点検出信号を出す磁気検知手
段３を配置すると共に、スライダ機構４Ａの下片４ｂ′
の上面には、採光プリズム１の回転軌跡に追従して外周
に接触して連れ回りするプリズム位置検出ローラ１１ａ
を配置するようにした。この場合も磁気検知手段３は、
磁気作動のマイクロスイッチ又はホール素子により構成
すれば良い。また、スライダ機構４Ａはスプリング６
で、固定部５に対して弾性的に支承される。なお、図示
しないが、採光プリズム１の外周部にはギヤが形成さ
れ、このギヤにトルクを付与する駆動ギヤ、モータ等の
回転駆動手段が別途設けられているものとする。本実施
の形態のものでも、スライダ機構４Ａに配置された磁気
検知手段３は、採光プリズム１の基準位置に配置された
原点マグネット２より発生する磁力を検知し、原点位置
検出信号を電気信号の形で出すので、この検出信号を採
光プリズム制御装置用のマイクロコンピュータ（ＣＰ
Ｕ）等の記憶演算手段（図示せず）中に記憶すれば良
い。この場合、磁気検知手段が磁気作動のマイクロスイ
ッチにより構成されている場合は、採光プリズム１の原
点マグネット２の磁力の検知によりマイクロスイッチが
作動され原点位置検出信号を出し、一方、ホール素子で
磁気検知手段を構成する場合は、ホール素子に予め電圧
を印加する回路を形成し、ホール素子に電流を流してお
き、採光プリズム１の回転により原点位置に到達し、原
点マグネット２が発生する磁力をホール素子に与えるこ
とにより、ホール効果によりホール素子に流れる電流が
変化する性質を用いて原点位置が検出される。

【０００９】本発明の太陽光採光装置における原点位置
検出装置は、上述の各実施の形態に限定されるものでは
ない。例えば、上記の実施の形態では、原点マグネット
２を回転リング７又は採光プリズム１の周辺部の上面に
配置し、これに対応して磁気検知手段３は、いずれもス
ライダ機構４又は４Ａの上片の下面側に配置するように
構成した例を示したが、これに代えて、原点マグネット
２を回転リング７又は採光プリズム１の外周の下面側に
配置し、磁気検知手段３をスライダ機構４又は４Ａの上
片４ａを反転して回転リング７又は採光プリズム１の下
面の原点マグネット２と対向した位置に設けて、原点位
置を検出することもできる。なお、上記の各実施の形態
では、太陽光採光装置を構成する採光プリズムが１枚の
場合について示したが、採光プリズムが２枚以上設けら
れる太陽光採光装置にも本発明は適用できるものであ
り、その場合は、各採光プリズム毎に原点マグネットと
磁気検知手段とより成る原点位置検出装置を設けるよう
にすれば良い。

【００１０】

【発明の効果】本発明による太陽光採光装置における原
点位置検出装置は、上記のように構成されるから、次の
ような優れた効果を有する。 原点位置の検出が磁力の検知で行われるから、原点位
置検出時の磁気検知手段の作動によって採光プリズム又
は回転リングの回転トルクの増大する等の事態は生じな
い。 原点位置検出装置は、原点マグネットと磁気検知手段
を設けたスライダ機構により構成すれば良いから、構成
は簡単となり、従来のものに比べて安価にできる。 従来のもののように、原点スイッチの取り付け位置の
調整は不要となり、組み立て作業が容易となり、作業性
が向上する。 なお、磁気検知手段として、磁気駆動のマイクロスイ
ッチを用いる場合もホール素子を用いる場合も太陽光採
光装置の制御に必要な原点位置検出信号を電気信号の形
で適切に出力することができるので、ＣＰＵ等による記
憶に便利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である回転リングを
介しての採光プリズム間接駆動型の太陽光採光装置を示
すもので、同図（Ａ）は斜視図、同図（Ｂ）が縦断正面
図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態である採光プリズム
直接駆動型の太陽光採光装置を示すもので、同図（Ａ）
は斜視図、同図（Ｂ）は縦断正面図である。

【図３】従来の採光プリズム間接駆動型の太陽光採光装
置の全体構成を示す平面図である。

【図４】従来の太陽光採光装置における原点位置検出装
置のマイクロスイッチが配置された部分の要部平面図
で、同図（Ａ）はマイクロイスイッチの作動前の状態
を、同図（Ｂ）はマイクロスイッチの作動中の状態を、
同図（Ｃ）はマイクロスイッチの作動後の状態を夫々示
すものである。

【符号の説明】

１：採光プリズム ２：原点マグネット ３：磁気検知手段 ４、４Ａ：スライダ機構 ５：固定部（採光装置本体） ６：スプリング ７：回転リング １１：リング位置検出ローラ １１ａ：プリズム位置検出ローラ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １枚又は複数枚の採光プリズムを採光部
   に備え、これらの採光プリズムの回転角を太陽の運行に
   対応して制御するようにした太陽光採光装置において、 前記採光プリズムと一体的に駆動される同心状の回転リ
   ングの外周部における原点となる基準位置に原点マグネ
   ットを設け、前記回転リングの外周部の回転軌跡に近接
   する所定位置に磁気検知手段を設けるようにしたことを
   特徴とする太陽光採光装置における原点位置検出装置。
2. 【請求項２】 １枚又は複数枚の採光プリズムを採光部
   に備え、これらの採光プリズムの回転角を太陽の運行に
   対応して制御するようにした太陽光採光装置において、 前記採光プリズムの外周部の原点となる基準位置に原点
   マグネットを設け、前記採光プリズムの外周部の回転軌
   跡に近接する所定位置に磁気検知手段を設けるようにし
   たことを特徴とする太陽光採光装置における原点位置検
   出装置。
3. 【請求項３】 上記磁気検知手段を磁気作動のマイクロ
   スイッチにより構成するようにした請求項１又は２記載
   の太陽光採光装置における原点位置検出装置。
4. 【請求項４】 上記磁気検知手段をホール素子により構
   成するようにした請求項１又は２記載の太陽光採光装置
   における原点位置検出装置。
5. 【請求項５】上記回転リングに対向する位置にスライダ
   機構を配置し、このスライダ機構に上記磁気検知手段を
   配置すると共に、上記回転リングの回転軌跡に追従し
   て、その外周に接触して連れ回りするリング位置検出ロ
   ーラも配置するようにした請求項１又は３或いは４記載
   の太陽光採光装置における原点位置検出装置。
6. 【請求項６】上記採光プリズムに対向する位置にスライ
   ダ機構を配置し、このスライダ機構に上記磁気検知手段
   を配置すると共に、上記採光プリズムの回転軌跡に追従
   してその外周に接触して連れ回りするプリズム位置検出
   ローラも配置するようにした請求項１又は３或いは４記
   載の太陽光採光装置における原点位置検出装置。