JP2016140155A

JP2016140155A - 接続構造

Info

Publication number: JP2016140155A
Application number: JP2015012631A
Authority: JP
Inventors: 和生大里; Kazuo Osato; 勝久堯; Katsuhisa Gyo; 善徳山口; Yoshinori Yamaguchi
Original assignee: NISSO PRONITY CO Ltd
Current assignee: NISSO PRONITY CO Ltd
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2015-01-26
Publication date: 2016-08-04
Anticipated expiration: 2035-01-26
Also published as: JP6441092B2

Abstract

【課題】支柱高さのバラつきや傾斜に応じて梁材を正しい状態に保持可能であり、簡素な構造で、組み立て作業性も良好であり、構成部品の製造も容易な接続構造を提供する。【解決手段】接続構造１０は、支柱１ａの長手方向Ｖに沿って昇降可能な状態で且つ長手方向Ｖと直交する第一仮想軸線Ｘを中心に傾動可能な状態で支柱１ａに取り付けられた第一受け部材１０と、第一仮想軸線Ｘと直角に立体交差する第二仮想軸線Ｙを中心に傾動可能な状態で第一受け部材１０に取り付けられた第二受け部材２０と、第一仮想軸線Ｘ及び第二仮想軸線Ｙと直交する第三仮想軸線Ｚを中心に回転可能な状態で第二受け部材２０に取り付けられた梁材２ａと、支柱１ａ、第一受け部材１０、第二受け部材２０及び梁材２ａを所定状態に固定する締結手段であるボルト・ナットと、を備えている。第一受け部材１０及び第二受け部材２０は平板材に曲げ加工を施して形成されたものである。【選択図】図６

Description

本発明は、太陽光発電パネルや太陽熱温水パネルなどの各種平板状パネルを傾斜状態で保持するパネル構造に使用される支柱と梁材との接続構造に関する。

近年、日本各地において建設されている太陽光発電システム、特に、メガソーラーシステムなどと呼ばれる大規模な太陽光発電施設においては、広大な面積の設置面に多数の太陽光パネルが設置されるため、それに応じて、多数の支柱や梁材も使用されている。

多数の太陽光パネルを一定姿勢に保つためには、これらを支える支柱及び梁材を正確に組み立てる必要があるが、設置面に多数の支柱を立設する場合、全ての支柱を所定通りの高さで鉛直姿勢に立設するのは困難であり、実際には、立設後の支柱の高さにバラつきが生じたり、支柱が傾斜していたりしている。支柱の高さがバラついたり、支柱が傾斜していたりすると、これらによって支えられる太陽光発電パネルの高さや傾斜状態にバラつきが生じ、様々な悪影響を及ぼすおそれがある。

そこで、支柱高さのバラつきや支柱傾斜による不具合を解消する「太陽光パネルの設置架台」が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１４−３４８３０号公報

特許文献１記載の「太陽光パネルの設置架台」を使用すれば、支柱の高さのバラつきや支柱傾斜による不具合を解消することができるのであるが、この「太陽光パネルの設置架台」を構成する第１接続部材及び第２接続部材は構造が複雑であり、狭隘な部分もあるのでボルト・ナットの締め付け時の視認性が悪く、作業性を妨げることがある。

また、第１接続部材及び第２接続部材の構造が複雑であることにより、製造に多くの手間を要するので、大量の部品点数を必要とする大規模な太陽光発電施設を構築する場合は、その製造に要する労力と時間も大きな負担となっている。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、支柱高さのバラつきや支柱の傾斜に対応して梁材を正しい状態に保持することができ、簡素な構造で、組み立て作業性も良好であり、構成部品の製造も容易な接続構造を提供することにある。

本発明の接続構造は、設置面に立設される支柱と、前記支柱の上端部に配置される梁材との接続構造であって、前記支柱の長手方向に沿って昇降可能な状態且つ前記長手方向と直交する第一仮想軸線を中心に傾動可能な状態で前記支柱に取り付けられた第一受け部材と、前記第一仮想軸線と直角に立体交差する第二仮想軸線を中心に傾動可能な状態で前記第一受け部材に取り付けられた第二受け部材と、前記第一仮想軸線及び前記第二仮想軸線と直交する第三仮想軸線を中心に前記梁材が回転可能な状態で前記第二受け部材に取り付けられた梁部材と、前記支柱、前記第一受け部材、前記第二受け部材及び前記梁材を所定状態に固定する締結手段と、を備え、前記第一受け部材及び前記第二受け部材が平板材に曲げ加工を施して形成されたことを特徴とする。

このような構成とすれば、第一受け部材は支柱に対して昇降可能且つ第一仮想軸線を中心に傾動可能であり、第二受け部材は第一仮想軸線と直角に立体交差する第二仮想軸線を中心に傾動可能であり、梁材は第一仮想軸線及び第二仮想軸線と直交する第三仮想軸線を中心に回動可能であり、支柱、第一受け部材、第二受け部材及び梁材は締結手段で所定状態に固定することができるので、支柱の高さのバラつきや支柱の傾斜に対応して梁材を正しい状態に保持することができる。

また、本発明の接続構造を構成する第一受け部材及び第二受け部材は平板材に曲げ加工を施して形成したものであるため、製造は容易であり、簡素な構造で、組み立て作業性も良好である。

ここで、前記支柱に対する前記第一受け部材の固定位置が重力方向に移動するのを防止する係合機構若しくは押圧機構を設けることが望ましい。

また、前記支柱及び前記梁材をＣチャンネル材で形成されたものであり、
前記第一受け部材が、平板状の本体部と、前記本体部の周りに９０度間隔で連設された四つの突片部とを有し、互いに１８０度離れて位置する一対の前記突片部が前記本体部の表面側にて対向するように折り曲げられ、残りの一対の前記突片部が前記本体部の裏面側にて対向するように折り曲げて形成されたものであり、
第二受け部材が、横断面がコ字状の本体部と、前記本体部の側縁に連設されたフランジ部と、を有する短樋形状をなすものとすることもできる。

さらに、前記支柱を形成するＣチャネル材の側縁に沿って互いに屏風状に拡がるフランジ部を設けることもできる。

本発明により、支柱高さのバラつきや支柱の傾斜に対応して梁材を正しい状態に保持することができ、簡素な構造で、組み立て作業性も良好であり、構成部品の製造も容易な接続構造を提供することができる。

本発明の実施形態である接合構造を使用して構築されたパネル保持構造を示す一部省略平面図である。図１中のＡ−Ａ線における一部省略断面図である。図１中の矢線Ｂ方向から見た側面図である。図２中の矢線Ｃで示す部分の拡大図である。図３中の矢線Ｄで示す部分の拡大図である。図５で示す部分の一部省略斜視図である。図６で示す部分の一部省略斜視図である。図７に示す部分の分解斜視図である。（ａ）は図７中の矢線Ｅ方向から見た平面図であり、（ｂ）は図７中の矢線Ｆ方向から見た正面図であり、（ｃ）は図７中の矢線Ｇ方向から見た側面図である。第二受け部材に関するその他の実施形態を示す斜視図である。図１０中の矢線Ｈ方向から見た図である。支柱と第一受け部材との係合機構を示す図である。図１２中のＪ−Ｊ線における断面図である。係合機構に関するその他の実施形態を示す図である。図１４中のＫ−Ｋ線における断面図である。係合機構に関するその他の実施形態を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。図１〜図３に示すように、本実施形態の接続構造５０は、地面ＧＬ上に構築された太陽光パネル保持構造１００の一部をなし、設置面である地面ＧＬに立設される支柱１ａ，１ｂと、支柱１ａ，１ｂの上端部に配置される梁材２ａ，２ｂとの接続部分に使用されている。

図４〜図６に示すように、接続構造５０は、支柱１ａの長手方向Ｖに沿って昇降可能な状態で且つ長手方向Ｖと直交する第一仮想軸線Ｘを中心に傾動可能な状態で支柱１ａに取り付けられた第一受け部材１０と、第一仮想軸線Ｘと直角に立体交差する第二仮想軸線Ｙを中心に傾動可能な状態で第一受け部材１０に取り付けられた第二受け部材２０と、第一仮想軸線Ｘ及び第二仮想軸線Ｙと直交する第三仮想軸線Ｚを中心に回転可能な状態で第二受け部材２０に取り付けられた梁材２ａと、支柱１ａ、第一受け部材１０、第二受け部材２０及び梁材２ａを所定状態に固定する締結手段であるボルトナット（図示せず）と、を備えている。第一受け部材１０及び第二受け部材２０は平板材に曲げ加工を施して形成されたものである。

図１〜図３に示すように、地面ＧＬには高さの異なる複数の支柱１ａ，１ｂが前後左右に一定間隔をおいて立設されている。低位側の支柱１ａは太陽光パネル保持構造１００の幅方向Ｗに沿って一定間隔ごとに立設され、同様に、高位側の支柱１ｂも幅方向Ｗに沿って一体間隔ごとに立設されている。低位側の複数の支柱１ａ同士を幅方向Ｗに連結するように梁材２ａが配置され、高位側の複数の支柱１ｂ同士を幅方向Ｗに連結するように梁材２ｂが配置されている。

図３に示すように、高さの異なる支柱１ａ，１ｂは幅方向Ｗ（図１参照）と直交する方向に沿って一定間隔をおいて立設され、低位側の支柱１ａの上端部に接続構造５０を介して接続された梁材２ａと、高位側の支柱１ｂの上端部に接続構造５０を介して接続された梁材２ｂとを連結するようにパネル保持部材３が傾斜状態で取り付けられている。図１に示すように、複数のパネル保持部材３は幅方向Ｗに沿って一定間隔ごとに配置され、これらのパネル保持部材３上に、複数の太陽光パネル４が前後左右に略同一平面をなすように配置されている。

図３に示すように、低位側の支柱１ａの上端部と梁材２ａとの間に介在する接続構造５０、及び、高位側の支柱１ｂの上端部と梁材２ｂとの間に介在する接続構造５０は同じ構造、機能を有するので、以下、図４〜図９に基づいて、低位側の支柱１ａの上端部と梁材２ａとの接続部分に介在する接続構造５０について説明する。

図４〜図８に示すように、接続構造５０を構成する第一受け部材１０は、平板状の本体部１１と、本体部１１の周りに９０度間隔で連設された四つの突片部１２，１３，１４，１５とを有し、互いに１８０度離れて位置する一対の突片部１２，１４が本体部１１の表面１１ａ側にて平行に対向するように折り曲げられ、残りの一対の突片部１３，１５が本体部１１の裏面１１ｂ側にて平行に対向するように折り曲げて形成されている。四つの突片部１２，１３，１４，１５には、それぞれボルト挿通用の貫通孔１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａが開設されている。

第二受け部材２０は、横断面がコ字状の本体部２１と、本体部２１の両方の側縁に沿って連設されたフランジ部２４，２５と、を有する短樋形状の部材である。本体部２１の側壁部２２，２３には、それぞれボルト挿通用の貫通孔２２ａ，２３ａが開設されている。また、フランジ部２４，２５には、それぞれボルト挿通用の貫通孔２４ａ，２５ａが開設されている。貫通孔２４ａ，２５ａはそれぞれフランジ部２４，２５の長手方向に拡がった長孔をなしている。

支柱１ａ及び梁材２ａはそれぞれＣチャンネル材で形成されている。支柱１ａを形成するＣチャネル材の両側縁に沿って互いに屏風状に拡がるフランジ部１ｆ，１ｆが連設されている。支柱１ａにおいて対向する側壁部１ｃ，１ｃの上端部寄りの部分には、それぞれボルト挿通用の貫通孔１ｄ，１ｅが開設されている。貫通孔１ｄ，１ｅは支柱１ａの長手方向に拡がった長孔をなしている。

図４〜図７に示すように、第一受け部材１０はその突片部１３，１５を、支柱１ａの側壁部１ｃ，１ｃの間に差し込み、それぞれ側壁部１ｃ，１ｃの内側面に接触させた状態に配置され、貫通孔１ｅ，１３ａ並びに貫通孔１ｄ，１５ａをそれぞれ貫通するボルトとナット（図示せず）によって締結される。前記ボルト・ナットによる締結前の状態では、第一仮想軸線Ｘと同軸上に位置する前記ボルトを中心に第一受け部材１０は傾動可能であり、且つ、支柱１ａの貫通孔１ｄ，１ｅの長手方向に沿って昇降可能である。この場合、高張力ボルト（図示せず）を使用して、支柱１ａの側壁部１ｃ，１ｃと突片部１３，１５とをそれぞれ締結すれば、両者を強固に押圧固定することができるが、これに限定するものではない。

第二受け部材２０は、その側壁部２２，２３を、第一受け部材１０の突片部１２，１４の間に差し込み、それぞれ突片部１２，１４の内側面に接触させた状態に配置され、貫通孔１２ａ，２２ａ並びに貫通孔１４ａ，２３ａをそれぞれ貫通するボルトとナット（図示せず）によって締結される。前記ボルト・ナットによる締結前の状態では、第二仮想軸線Ｙと同軸上に位置する前記ボルトを中心に第二受け部材２０は傾動可能である。

図４〜図６に示すように、第二受け部材２０のフランジ部２４，２５上に配置される梁材２ａは、フランジ部２４，２５に開設された貫通孔２４ａ，２５ａ及び梁材２ａに開設された貫通孔（図示せず）を貫通するボルト２０Ｂとナット２０Ｎによって締結される。ボルト２０Ｂとナット２０Ｎによる締結前の状態では、第二受け部材２０と梁材２ａとは相対的に貫通孔２４ａ，２５ａの長手方向に移動可能であり、且つ、第三仮想軸線Ｚを中心にして貫通孔２４ａ，２５ａの長径の範囲内で回動可能である。

前述した構成を具備したことにより、接続構造５０を構成する第一受け部材１０及び第二受け部材２０は、図９（ｃ）に示すように、支柱１ａに対し、貫通孔１ｅの長径の範囲内で昇降可能であり、且つ、第一仮想軸線Ｘを中心に傾動可能である。また、第二受け部材２０は第一仮想軸線Ｘと直角に立体交差する第二仮想軸線Ｙを中心に傾動可能である。さらに、第一受け部材１０及び第二受け部材２０と梁材２ａとは、第一仮想軸線Ｘ及び第二仮想軸線Ｙと直交する第三仮想軸線Ｚを中心にして第二受け部材２０の貫通孔２４ａ，２５ａの長径の範囲内で相対的に回動可能であり、且つ、貫通孔２４ａ，２５ａの長径の範囲内で第二仮想軸線Ｙ方向に移動可能である。

従って、支柱１ａの高さがバラついていたり、支柱１ａが傾斜していたりして、支柱１ａと梁材２ａとが設計通りの位置関係をなしていない場合でも、第一仮想軸線Ｘを中心とする傾動、第二仮想軸線Ｙを中心とする傾動あるいは第三仮想軸線Ｚを中心とする回動などにより各部材の姿勢の調整を行った後、ボルト・ナットで締結することにより、支柱１ａ、第一受け部材１０、第二受け部材２０及び梁材２ａを所定状態に固定することができる。即ち、支柱１ａと梁材２ａとの間に接続構造５０を介在させることにより、支柱１ａの高さのバラつきや支柱１ａの傾斜に対応して梁材２ａを正しい状態に保持することができる。

また、接続構造５０を構成する第一受け部材１０及び第二受け部材２０は平板材に曲げ加工を施して形成したものであるため、製造は容易であり、簡素な構造で、組み立て作業性も良好である。

次に、図１０，図１１に基づいて、その他の実施形態である第二受け部材２０Ｘについて説明する。なお、図１０，図１１に示す第二受け部材２０Ｘにおいて、図８に示す第二受け部材２０と共通する部分については図８中の符号と同号を付して説明を省略する。

図１０，図１１に示すように、第二受け部材２０Ｘにおいては、側壁部２２，２３とフランジ部２４，２５との境界をなす折り曲げ部２６，２７にそれぞれ複数のリブ２８が形成されている。リブ２８は、折り曲げ部２６，２７の凸側から凹側に向かって突出した形状をなし、複数のリブ２８は折り曲げ部２６，２７の長手方向に沿って所定間隔をおいて形成されている。リブ２８を形成したことにより、折り曲げ部２６，２７の強度が向上する。

次に、図１２〜図１６に基づいて、支柱に対する第一受け部材の固定位置が重力方向に移動するのを防止する係合機構について説明する。

図１２，図１３に示す支柱１ｘにおいては、その側壁部１ｘｃに開設された貫通孔１ｅの周囲に、その長径方向を長手方向とする長方形の凹部３０が形成され、凹部３０の長辺部の内縁部分に沿って鋸刃状の凹凸部３１が形成されている。また、凹凸部３１と同位相の凹凸部３２が周縁に形成された座金Ｗ１が用意されている。

従って、図７と同様に、支柱１ｘの上端部に第一受け部材１０を取り付けた後、座金Ｗ１の凹凸部３２が、凹部３０の凹凸部３１に噛み合うようにして、座金Ｗ１を凹部３０に嵌め込んだ後、ボルト・ナットで締結すれば、支柱１ｘに対して第一受け部材１０（図示せず）が重力方向に移動しないように固定することができる。

図１４，図１５に示す支柱１ｙにおいては、その側壁部１ｙｃに開設された貫通孔１ｅの周囲に、その長径方向を長手方向とする長方形の凹部３０が形成され、凹部３０の底面全体に亘って洗濯板状の凹凸部３３が形成されている。また、凹凸部３３と同位相の洗濯板状の凹凸部３４が裏面全体に形成された座金Ｗ２が用意されている。

従って、図７と同様に、支柱１ｘの上端部に第一受け部材１０を取り付けた後、座金Ｗ２の凹凸部３４が、凹部３０の凹凸部３３に噛み合うようにして、座金Ｗ２を凹部３０に嵌め込んだ後、ボルト・ナットで締結すれば、支柱１ｙに対して第一受け部材１０（図示せず）が重力方向に移動しないように固定することができる。

図１６に示す支柱１ｚにおいては、その側壁部１ｚｃに開設された貫通孔１ｅの周囲の、その長径方向を長手方向とする長方形の領域の全体に亘って円形穴状の凹部３５が多数形成されている。また、複数の凹部３５と同位相の半球状の凸部３６が裏面全体に形成された座金Ｗ３が用意されている。

従って、図７と同様に、支柱１ｘの上端部に第一受け部材１０を取り付けた後、座金Ｗ３の凸部３６が凹部３５に嵌入するようにして、座金Ｗ３を側壁部１ｚｃに取り付けた後、ボルト・ナットで締結すれば、支柱１ｚに対して第一受け部材１０（図示せず）が重力方向に移動しないように固定することができる。

なお、図１〜図１６に基づいて説明した実施形態は、本発明を例示するものであり、本発明の接続構造は前述した実施形態に限定されない。

本発明に係る接続構造は、太陽光発電パネルや太陽熱温水パネルなどの各種平板状パネルを所定状態で保持する構造体の構成部分として、土木建設業の分野において広く利用することができる。

１ａ，１ｂ，１ｘ，１ｙ，１ｚ支柱
１ｃ，１ｘｃ，１ｙｃ，１ｚｃ，２２，２３側壁部
１ｄ，１ｅ貫通孔
１ｆフランジ部
２ａ，２ｂ梁材
３パネル保持部材
４太陽光パネル
１０第一受け部材
１１，２１本体部
１１ａ表面
１１ｂ裏面
１２，１３，１４，１５突片部
１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ貫通孔
２０第二受け部材
２０Ｂボルト
２０Ｎナット
２６，２７折り曲げ部
３０，３５凹部
３１，３２，３３，３４凹凸部
３６凸部
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３座金
Ｘ第一仮想軸線
Ｙ第二仮想軸線
Ｚ第三仮想軸線

Claims

設置面に立設される支柱と、前記支柱の上端部に配置される梁材との接続構造であって、前記支柱の長手方向に沿って昇降可能な状態で且つ前記長手方向と直交する第一仮想軸線を中心に傾動可能な状態で前記支柱に取り付けられた第一受け部材と、前記第一仮想軸線と直角に立体交差する第二仮想軸線を中心に傾動可能な状態で前記第一受け部材に取り付けられた第二受け部材と、前記第一仮想軸線及び前記第二仮想軸線と直交する第三仮想軸線を中心に回転可能な状態で前記第二受け部材に取り付けられた梁部材と、前記支柱、前記第一受け部材、前記第二受け部材及び前記梁材を所定状態に固定する締結手段と、を備え、前記第一受け部材及び前記第二受け部材が平板材に曲げ加工を施して形成されたものである接続構造。
前記支柱に対する前記第一受け部材の固定位置が重力方向に移動するのを防止する係合機構若しくは押圧機構を設けた請求項１記載の接続構造。
前記支柱及び前記梁材がＣチャンネル材で形成され、
前記第一受け部材が、平板状の本体部と、前記本体部の周りに９０度間隔で連設された四つの突片部とを有し、互いに１８０度離れて位置する一対の前記突片部が前記本体部の表面側にて対向するように折り曲げられ、残りの一対の前記突片部が前記本体部の裏面側にて対向するように折り曲げて形成されたものであり、
第二受け部材が、横断面がコ字状の本体部と、前記本体部の側縁に連設されたフランジ部と、を有する短樋形状をなすものである請求項１または２記載の接続構造。
前記支柱を形成するＣチャネル材の側縁に沿って互いに屏風状に拡がるフランジ部を設けた請求項３記載の接続構造。