JP2015078503A

JP2015078503A - 支持装置

Info

Publication number: JP2015078503A
Application number: JP2013215168A
Authority: JP
Inventors: 出橋詰; Izuru Hashizume
Original assignee: ACT Co Ltd
Current assignee: ACT Co Ltd
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2015-04-23
Anticipated expiration: 2033-10-16
Also published as: JP6265679B2

Abstract

【課題】屋根上等の設置部に機器を設置するための支持装置において、ゆるみが生じない安定した設置状態を容易に得る。必要に応じて、防水性も容易に得られるようにする。
【解決手段】設置部１２に立設される支持ボルト１３に設置物を受ける受け金物１５を保持してナット１４で締め付けて固定する固定する支持装置１１において、受け金物１５の上側に上側角度変更機構部２１を、下側に下側角度変更機構部３１を配設して、これらをナット１４によって設置部に向けて締め付けて固定を行うようにする。下側角度変更機構部３１の下端には、上側角度変更機構部２１がナット１４で締め付けられたときに設置面１２に圧接する弾性材４０を備えて、ナット１４の緩みを防止するとともに、設置面１２との間で止水性を得る。上側角度変更機構部２１と下側角度変更機構部３１には、相対摺動する凸球面２６，３６と凹球面２７，３７を形成して支持ボルト１３の傾きを吸収する。
【選択図】図１

Description

この発明は、たとえばソーラーパネルや室外機などの各種機器等の設置のために用いられる支持装置に関し、より詳しくは、強固な固定状態を維持できるような支持装置に関する。

機器の設置は、下記特許文献１の図１３、図１４に開示されているように、屋上など機器を設置する設置部にボルトを立てて、このボルトに螺合するナットで、機器等を受ける受け金物を上下に挟み込んで固定することで行う。

しかし、ナット、特に下側のナットは、受け金物の荷重を常に受けているので、緩みやすい。下側のナットが緩めば、がたつきが生じ、機器の安定した機能が得られないばかりか、事故の原因にもなりかねない。このため、ナットの締まり具合を定期的に点検することが求められていた。

また、設置部にボルトを立てるので、設置部が防水層を有する場合には、防水性を保つために特許文献１に開示されているような特別の工夫が不可欠であった。

さらに、受け金物はボルトに螺合したナットで挟んで固定されるので、ボルトは正しく鉛直方向に立てられなければならない。つまり、作業には精度が求められ、難しさがあった。

特開２０１１−２２６０９５号公報

この発明は、ゆるみが生じない安定した設置状態を長期間にわたって得ることが容易に行え、必要に応じて防水性の確保が簡素な構成で実現できるようにすることを主な目的とする。

そのための手段は、設置部に立設される支持ボルトに螺合するナットで、設置物を受ける受け金物を前記支持ボルト上に固定する支持装置であって、前記受け金物の上側に備えられ、前記支持ボトルを挿通するルーズホールを中央に有し、固定時に締め付けられる被挟持面を上下両面に有し、これら被挟持面の角度を自在に変更可能にする摺動球面を上下方向の中間に有した上側角度変更機構部と、前記受け金物の下側に備えられ、前記支持ボトルを挿通するルーズホールを中央に有し、固定時に締め付けられる被挟持面を上下両面に有し、これら被挟持面の角度を自在に変更可能にする摺動球面を上下方向の中間に有した下側角度変更機構部を備え、該下側角度変更機構部における前記凸球面を有する下側の部材の凸球面より下には下方ほど拡径する支持筒部を、下端には外周に広がる鍔部が形成され、該鍔部の下面に、前記上側角度変更機構部の上端の被挟持面が前記ナットによる締め付け力を受けたときに対向面に圧接する弾性変形可能な弾性材を備えた支持装置である。

この構成では、ナットによる締め付け力を受けた上側角度変更機構部が、支持ボルトとルーズホールで規制しつつ被挟持面を介して、受け金物と下側角度変更機構部を設置部側に押し付け、下側角度変更機構部の支持筒部が安定性よく荷重を支え、下側角度変更機構部の下端の鍔部に備えられた弾性材は、圧縮されて変形し、圧縮力に抗する反発力を発揮してナットの緩みを防止する。上側角度変更機構部と下側角度変更機構部は、凸球面と凹球面が相対摺動することで、支持ボルトの傾きに追従し、受け金物を所望の角度にする。弾性材は、必要に応じて止水材として機能する材料で構成すれば、対向面との間で止水を図る。

この発明によれば、ナットによる締め付け力を弾性材で受けるため、緩みが生じない設置状態を長期間にわたって得られる。荷重を受ける下側角度変更機構部は下方ほど拡径する支持筒部を有しているので、安定して荷重を支えられ、設置状態は良好である。

しかも、支持装置は、受け金物を挟む上側角度変更機構部と下側角度変更機構部で構成されるので、構成が簡素であり、作業性もよい。また、上側角度変更機構部と下側角度変更機構部には凸球面と凹球面によって上下の被挟持面同士の角度が変更可能であるので、支持ボルトや接地面に傾きがある場合にはその傾きを吸収することができ、この点でも設置作業が容易である。

支持ボルトを立設した部分の止水性は、下端の弾性材を止水材とすることによって、必要に応じて簡単に得られる。

支持装置の固定状態を示す片側断面図。支持装置の分解斜視図。上側角度変更機構部の断面図。下側角度変更機構部の断面図。荷重支持筒の他の例を示す断面図。支持装置の固定状態の断面図。荷重支持筒の他の例を示す断面図。図７の荷重支持筒を用いた支持装置の固定状態を示す断面図。支持装置の他の使用例を示す部分断面図。

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
図１は支持装置１１の使用状態を示す片側断面図、図２は支持装置１１の分解斜視図である。これらの図に示すように、支持装置１１は、例えば建物の屋上などの設置部１２に立設される支持ボルト１３に螺合するナット１４によって、機器等の設置物（図示せず）を受ける受け金物１５を支持ボルト１３上に固定する装置である。つまり支持装置１１は、受け金物１５を支持ボルト１３上にナット１４の締め付けによって固定する。

受け金物１５は適宜の形状のものが使用される。図１の例では、アングル状の受け金物１５を示している。受け金物１５における支持ボルト１３を挿通する部位には、支持ボルト１３が嵌合対応する大きさよりも大きいルーズホール１５ａが形成されている。

支持装置１１は、この受け金物１５の上側に備えられる上側角度変更機構部２１と、下側に備えられる下側角度変更機構部３１を備える。

上側角度変更機構部２１は、前記支持ボトル１３を挿通するルーズホール２２，２３を中央に有し、固定時に締め付けられる被挟持面２４，２５を上下両面に有し、これら被挟持面２４，２５の角度を自在に変更可能にすべく相対摺動する摺動球面としての凸球面２６と凹球面２７を上下方向の中間に有しており、上下に重ねられる２個の部材、つまり球面座金２８と摺動リング２９で構成されている。

球面座金２８は、図３にも示したように、中空の略半球状に形成され、下端には外周方向に張り出す環状の接地片部２８ａを有している。この接地片部２８ａの下面が前記下面の被挟持面２４である。球面座金２８の上面が前記凸球面２６で、中央には支持ボルト１３が嵌合対応する大きさよりも大きい前記ルーズホール２２を有する。

摺動リング２９は、球面座金２８の凸球面２６にのる大きさの縦断面略方形の環状であり、中央の穴は、支持ボルト１３が嵌合対応するよりも大きい前記ルーズホール２３である。摺動リング２９の下面における内側角部分の全周には、前記凸球面２６と嵌合対応する凹球面２７が縦断面形状方形の角を切り欠くように形成されている。摺動リング２９の上面が前記上面の被挟持面２５である。

球面座金２８は凸球面２６を有し、摺動リング２９は凹球面２７を有しているので、球面座金２８と摺動リング２９の相対摺動により、それらの上下の被挟持面２４，２５は、３６０度いずれの方向にも連続的に傾斜可能である。

下側角度変更機構部３１は、前記上側角度変更機構部２１と同様に、前記支持ボトル１３を挿通するルーズホール３２，３３を中央に有し、固定時に締め付けられる被挟持面３４，３５を上下両面に有し、これら被挟持面３４，３５の角度を変更可能にすべく相対摺動する摺動球面としての凸球面３６と凹球面３７を上下方向の中間に有しており、上下に重ねられる２個の部材、つまり荷重支持筒３８と摺動リング３９で構成されている。

荷重支持筒３８は、図４にも示したように、中空の略円錐状に形成され、上端部が球面状に形成されている。この上端部の上面が前記凸球面３６で、中央には支持ボルト１３が嵌合対応する大きさよりも大きい前記ルーズホール３２を有している。

荷重支持筒３８における前記凸球面３６より下には、下方ほど拡径する支持筒部３８ａが、下端には外周に広がる環状の鍔部３８ｂが形成されている。この鍔部３８ｂの下面が前記下面の被挟持面３４である。鍔部３８ｂの下面には、上から締め付け力を受けたときに対向面に圧接する弾性変形可能な弾性材４０を備えている。弾性材４０は、縦断面方形状で環状に形成されている。そして、弾性材４０の大きさ（外径）は、弾性材４０の外周面が鍔部３８ｂの外周面よりも内周側に後退した位置に位置するように設定される。鍔部３８ｂに対する弾性材４０の固定は接着等で行える。

この弾性材４０は、ゴムからなり、対向面に対して下面の全体が密に圧接し止水性を得られるように形成されている。つまり弾性材４０は止水材４０ａでもある。

弾性材４０を備える鍔部３８ｂの下面には、図５に示したように、弾性材４０が嵌合する嵌合凸部３８ｃを設けて結合強度を高めるとよい。嵌合凸部３８ｃは、全周に設けても、部分的に設けてもよい。

摺動リング３９は、上側角度変更機構部２１の摺動リング２９と同一構造である。つまり、荷重支持筒３８の凸球面３６にのる大きさの縦断面略方形の環状に形成されている。中央の穴は、支持ボルト１３が嵌合対応するよりも大きい前記ルーズホール３３である。摺動リング３９の下面における内側角部分の全周には、前記凸球面３６と嵌合対応する凹球面３７が縦断面形状方形の角を切り欠くように形成されている。摺動リング３９の上面が前記上面の被挟持面３５である。

荷重支持筒３８は凸球面３６を有し、摺動リング３９は凹球面３７を有しているので、荷重支持筒３８と摺動リング３９の相対摺動により、それらの上下の被挟持面３４，３５は、３６０度いずれの方向にも連続的に傾斜可能である。

以上のような構成の支持装置１１は、つぎのように使用される。

まず、設置部１２の所定箇所に下穴をあけてから、図２に示したようにアンカーナット１６を固定する。防水層１７があってもそのまま固定する。防水層１７の下に断熱層（図示せず）がある場合には、断熱層を除去したのちに、アンカーナット１６を固定する。

つぎに、アンカーナット１６に対して支持ボルト１３の下端部を螺合して固定する。アンカーナット１６や支持ボルト１３には既製のものを使用することができる。

設置部１２から上に突出した支持ボルト１３に対しては、下側角度変更機構部３１、つまり荷重支持筒３８と摺動リング３９を順に保持させる。これらの保持作業は、各部材３８，３９がルーズホール３２，３３を有しているので、容易に行える。

つづいて、支持ボルト１３に対して受け金物１５を保持し、下側角度変更機構部３１の摺動リング３９の上面の被挟持面３５で受け金物１５を支える。このとき、荷重支持筒３８と摺動リング３９との間は相対回動自在で、荷重支持筒３８の下面の被挟持面３４の角度に関わらず上面の被挟持面３５の角度を適宜変更できる。このため、受け金物１５が所定の姿勢になるように、荷重支持筒３８の凸球面３６上で摺動リング３９を動かす。

必要数の支持金具１１において同様の作業をしたのち、支持ボルト１３に対して、上側角度変更機構部２１、つまり球面座金２８と摺動リング２９を順に保持させる。これらの保持作業も、各部材２８，２９がルーズホール２２，２３を有しているので、容易に行える。

最後に、上側角度変更機構部２１の摺動リング２９よりも上に出ている支持ボルト１３部分に、座金１８とナット１４を保持し、ナット１２の締め付けを行う。座金１８もナット１４も、既製のものを使用することができる。

上側角度変更機構部２１の球面座金２８が支持ボルト１３に対して傾いていようとも、ナット１４で締め付けられる摺動リング２９は、ナット１４と同様に支持ボルト１３の長手方向と直交する姿勢となり、球面座金２８と、受け金物１５と、下側角度変更機構部３１を設置部１２に対して押圧する。この押圧によって、荷重支持筒３８の下端の弾性材４０は、設置部１２の防水層１７に圧接し、止水性を得る。弾性材４０が圧接したときには、弾性材４０は弾発力を発揮して、圧縮に対して押し返そうとする。このため、ナットにはロックナットを設けたのと同じような状態となって、止水状態が得られるのと同時に、緩みのない固定状態が得られる。

下端の弾性材４０の周囲、つまり鍔部３８ｂより下側に対してはコーキング２０を行うと、止水性能をより高めることができる。

しかも、荷重支持筒３８は、下方ほど広がる支持筒部３８ａを有し、下端における環状の鍔部３８ｂに均等に圧接力を伝えるので、圧接時の安定性が良好である。

また、下側角度変更機構部３１と上側角度変更機構部２１を、受け金物１５を挟んで順に、支持ボルト１３に対して保持してナット１４で締め付けるだけで、前述のような固定ができるので、作業性がよく、部品点数も少なく構成が簡素であるという利点も有する。

下側角度変更機構部３１と上側角度変更機構部２１は、凸球面２６，３６と凹球面２７，３７を有して、支持ボルト１３と受け金物１５の角度の違いを吸収しつつ、固定が行える。このため、アンカーナット１６の固定に際して高い精度は要求されず、作業が容易に行え、アンカーナット１６の固定に誤差があっても、所望の正しい設置が行える。

たとえば図６に示したように、アンカーナット１６が傾いてしまっているために支持ボルト１３も傾いている場合や、設置部１２が傾いているために支持ボトル１３が傾いている場合でも、各部材の姿勢を適宜変更することによって、前述のように安定した固定状態を得ることができる。

さらに、下側角度変更機構部３１の下端の弾性材４０は、止水材４０ａとしての役割を果たすので、前述のような手順で固定を行えば自動的に設置部１２との間で止水性を得られるので、止水のためだけに特別の構成を採用することなく、受け金物１５
支持するための構成で止水まで自動的に行える。このように、部品点数や作業工数の低減を図れ、効率がよい。

以下、他の例について説明する。この説明において、前述の構成と同一または同等の部位については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

図７は、荷重支持筒３８の他の例を示す部分断面正面図であり、この荷重支持筒３８は、支持筒部３８ａと鍔部３８ｂとの間に、高さを調節する高さ調節手段４１を有している。この高さ調節手段４１はねじからなるものである。つまり、荷重支持筒３８は、支持筒部３８ａを有する上部材４２と、鍔部３８ｂを有する下部材４３とからなり、上部材４２における支持筒部３８ａより下に円筒状の延長部４４が形成され、この延長部４４に内嵌する挿入筒部４５が下部材４３の鍔部３８ｂよりも上に形成されている。そして、延長部４４の内周面には雌ねじ４４ａが、挿入筒部４５の外周面には雄ねじ４５ａが形成されている。

このような荷重支持筒３８は、上部材４２と下部材４３の相対回転を行うことで、図８に示したように全体の高さを変更できる。高さ調節は、ナット１４による締め付けを行う前に行うほか、一旦ナット１４を締めた後であってもナット１４を緩めれば行える。

このように高さ調節手段４１を有する荷重支持筒３８を用いると、受け金物１５を支持する高さを調節できるので、受け金物１５とこれが受ける機器との間で行う調節の手間を省いたり、その調節幅を狭めたりすることができる利点がある。

図９は、支持装置１１の他の使用例を示す部分断面図である。この図に示したように、下側角度変更機構部３１の下に、受け金物１５を支える補助部材１９を挟み込むことができる。

この補助部材１９は、荷重支持筒３８の鍔部３８ｂを支えられる大きさの被挟持片１９ａと、この被挟持片１９ａの周囲から斜め上に延びる複数本の支持片１９ｂを有している。被挟持片１９ａの下面には、荷重支持筒３８の下端の弾性材４０と同様に弾性材１９ｃが設けられている。支持片１９ｂは、すべて同じ角度でのびており、上端には水平にのびる受け片１９ｄが形成されている。

受け金物１５は、連結部材１５ｂと受け部材１５ｃからなる。連結部材１５ｂは、各支持片１９ｂと支持装置１１をつなぐもので、一枚の板材、またはそれを所定形状に打ち抜いて形成され、支持片１９ｂの上端の受け片１９ｄに対応する部位に貫通穴（図示せず）が形成されている。受け部材１５ｂは、連結部材１５ａにおける前記受け片１９ｄに対応する位置に固定されるもので、適宜の形状に形成されている。

このような構成の補助部材１９と受け金物１５を用いる場合には、下側角度変更機構部３１を支持ボルト１３に支持させる前に、補助部材１９を保持する。その後の作業は前述と同様で、連結部材１５ｂを上側角度変更機構部２１と下側角度変更機構部３１との間に固定する。固定された連結部材１５ｂと補助部材１９の受け片１９ｄは、受け部材１５ｃとともにボルト５１ナット５２で固定される。また、補助部材１９の被挟持片１９ａの下には、前述と同様にコーキング２０を行うのが好ましい。

なお、荷重支持筒３８としては、図７に示したような高さ調節手段４１を有するものであると、アンカーナット１６の固定が所望とおりに行えなかった場合などでも対応しやすいのでよい。

このように補助部材１９を用いると、補助部材１９の被挟持片１９ａの弾性材１９ｃが設置部１２に圧接するので、前述と同様に、止水性と安定性を有する固定状態が得られる。

また、受け金物１５のうち設置する機器を支える受け部材１５ｃは、補助部材１９の受け片１９ｄに固定したボルト５１を介して固定する。支持片１９ｂの本数に応じて２点支持、３点支持、４点支持というように支持される。

つまり、このような補助部材１９を用いると、アンカーナット１６の数を、支持する点の数よりも減らすことができ、作業の簡略化を図ることができる。

この発明の構成と、前述の一形態の構成との対応において、
この発明の摺動球面は、前記凸球面２６，３６と前記凹球面２７，３７に対応し、
同様に、
対向面は、設置部１２、補助部材１９の被挟持片１９ａに対応するも、
この発明は前述の構成にのみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することもできる。

たとえば、摺動球面は凸球面のみで構成して、凸球面に対応する部分は凹球面を有しない単なる環状リング形状であってもよい。

また、弾性材は、ゴムのほか、板バネなどで構成することもできる。

１１…支持装置
１２…設置部
１３…支持ボルト
１４…ナット
１５…受け金物
２１…上側角度変更機構部
２２，２３…ルーズホール
２４，２５…被挟持面
２６…凸球面
２７…凹球面
３１…下側角度変更機構部
３２，３３…ルーズホール
３４，３５…被挟持面
３６…凸球面
３７…凹球面
３８ａ…支持筒部
３８ｂ…鍔部
３８ｃ…嵌合凸部
４０…弾性材
４０ａ…止水材
４１…高さ調節手段

Claims

設置部に立設される支持ボルトに螺合するナットで、設置物を受ける受け金物を前記支持ボルト上に固定する支持装置であって、
前記受け金物の上側に備えられ、前記支持ボトルを挿通するルーズホールを中央に有し、固定時に締め付けられる被挟持面を上下両面に有し、これら被挟持面の角度を自在に変更可能にする摺動球面を上下方向の中間に有した上側角度変更機構部と、
前記受け金物の下側に備えられ、前記支持ボトルを挿通するルーズホールを中央に有し、固定時に締め付けられる被挟持面を上下両面に有し、これら被挟持面の角度を自在に変更可能にする摺動球面を上下方向の中間に有した下側角度変更機構部を備え、
該下側角度変更機構部における前記凸球面を有する下側の部材の凸球面より下には下方ほど拡径する支持筒部を、下端には外周に広がる鍔部が形成され、
該鍔部の下面に、前記上側角度変更機構部の上端の被挟持面が前記ナットによる締め付け力を受けたときに対向面に圧接する弾性変形可能な弾性材を備えた
支持装置。
前記支持筒部と前記鍔部との間に、高さを調節する高さ調節手段が形成された
請求項１に記載の支持装置。
前記鍔部の下面に、前記弾性材が嵌合する嵌合凸部を有する
請求項１または請求項２に記載の支持装置。
前記弾性材が止水材である
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の支持装置。
前記下側角度変更機構部における前記凸球面を有する下側の部材が略円錐形である
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の支持装置。