JP2017118737A - ソーラパネル架台 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造にて傾斜地等の様々な地形に対応可能なソーラパネル架台を提供する。【解決手段】 軸ボルト３２を揺動軸として上プレート３１が下プレート３０に対して揺動変位可能な構成とする。これにより、傾斜角が異なる様々な地形に対応することができる。そして、支柱３３は、上プレート３１及び下プレート３０と共に固定ボルト３４Ａ、３４Ｃによって締結固定される。上プレート３１は、軸ボルト３２及び固定ボルト３４Ａ、３４Ｃによって下プレート３０に締結固定される。したがって、簡単な構造にて傾斜地等の様々な地形に対応可能となる。【選択図】 図２

Description

本発明は、太陽電池パネルを設置するためのソーラパネル架台に関する。

例えば、特許文献１に記載の太陽電池架台装置では、相互にボルトで締結される下部支持部材、中間部材及び上部支持部材により脚部が構成されている。そして、下部支持部材は中間部材に対して揺動可能であり、かつ、上部支持部材は中間部材に対して揺動可能である。

特許第５４５１９８９号明細書

特許文献１に記載の発明では、下部支持部材、中間部材及び上部支持部材が相互に揺動可能であるので、構造が複雑である。本発明は、上記点に鑑み、簡単な構造にて傾斜地等の様々な地形に対応可能とすることを目的とする。

本願では、太陽電池パネル（１Ａ）が組み付けられるフレーム（２）と、基礎（５）に固定される下プレート（３０）と、下プレート（３０）に対して揺動可能に組み付けられた上プレート（３１）と、上プレート（３１）の揺動中心に設けられた軸ボルト（３２）であって、上プレート（３１）及び下プレート（３０）を貫通する軸ボルト（３２）と、フレーム（２）から上プレート（３１）に延びる支柱（３３Ａ）であって、一端側が上プレート（３１）に固定され、他端側がフレーム（２）に固定された支柱（３３Ａ）と、支柱（３３Ａ）、上プレート（３１）及び下プレート（３０）を貫通する固定ボルト（３４Ａ）であって、支柱（３３Ａ）、上プレート（３１）及び下プレート（３０）を互いに固定するための締結力を発揮する固定ボルト（３４Ａ）とを備える。

これにより、本願では、軸ボルト（３２）を揺動軸として上プレート（３１）が下プレート（３０）に対して揺動変位可能な構成となる。したがって、傾斜角が異なる様々な地形に対応することができる。

支柱（３３Ａ）は、上プレート（３１）及び下プレート（３０）と共に固定ボルト（３４Ａ）によって締結固定される。上プレート（３１）は、軸ボルト（３２）及び固定ボルト（３４Ａ）によって下プレート（３０）に締結固定される。したがって、本願発明によれば、簡単な構造にて傾斜地等の様々な地形に対応可能となる。

因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係るソーラパネル架台１の概要を示す図である。 第１脚部３の構造を示す図であって、図１のＡ矢視図である。 第１脚部３の構造を示す図であって、図２の右側面矢視図である。 Ａは下プレート３０の正面図である。Ｂは下プレート３０の上面図である。 上プレート３１の揺動を示す図である。 上プレート３１の正面図である。 第２脚部４の構造を示す図であって、図１のＢ矢視図である。 第２脚部４の構造を示す図であって、図７の右側面矢視図である。 Ａは下プレート４０の正面図である。Ｂは下プレート４０の上面図である。 上プレート４１の揺動を示す図である。 上プレート４１の正面図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。

本実施形態は、傾斜地等に太陽電池パネルを設置するためのソーラパネル架台に本発明を適用したものである。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。

本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。

（第１実施形態）
１．ソーラパネル架台の概要
本実施形態に係るソーラパネル架台１は、図１に示すように、フレーム２、第１脚部３、第２脚部４及び基礎５等を少なくとも備える。フレーム２は、少なくとも１つの太陽電池パネル１Ａが組み付けられる部材である。

本実施形態に係るフレーム２は、複数本の梁状部材２Ａが井桁状に組み立てられた強度部材である。本実施形態に係る各梁状部材２Ａは、リップ溝形鋼（Ｃ形鋼）等の溝形鋼である。なお、以下、梁状部材２Ａもフレーム２ともいう。

第１脚部３及び第２脚部４はフレーム２を支える支柱部材を構成する。本実施形態では、第１脚部３の支持高さは第２脚部４の支持高さより高い。なお、第１脚部３及び第２脚部４の詳細は後述する。

基礎５はソーラパネル架台１を大地に固定するための部位である。本実施形態に係る基礎５はコンクリート製のブロック体である。
２．第１脚部の構造
第１脚部３は、図２に示すように、下プレート３０、上プレート３１、軸ボルト３２、支柱３３及び固定ボルト３４等を少なくとも備える。下プレート３０は基礎５に固定される部材である。本実施形態に係る下プレート３０は、少なくとも１本（本実施形態では、２本）のアンカーボルト６によりコンクリート製の基礎５に固定される。

下プレート３０は、図３に示すように、側面（断面）形状が略Ｌ字状に形成された板部材である。下プレート３０のうち基礎５に設置される部位３０Ａには、図４Ｂに示すように、アンカーボルト６が貫通挿入される第１貫通穴３０Ｃが少なくとも１つ（本実施形態では、２つ）が設けられている。

各第１貫通穴３０Ｃは長穴状の貫通穴である。それら第１貫通穴３０Ｃの長径方向は互いに平行である。なお、本実施形態では、各第１貫通穴３０Ｃの長径方向は、基礎５の延び方向（図１参照）と直交する方向に一致する。

下プレート３０の部位３０Ｂには、図４Ａに示すように、２種類の貫通穴３０Ｄ〜３０Ｆが設けられている。貫通穴３０Ｄは、軸ボルト３２が貫通挿入される穴である。貫通穴３０Ｅ及び貫通穴３０Ｆは、固定ボルト３４が貫通挿入される穴である。以下、貫通穴３０Ｄを軸穴３０Ｄともいう。貫通穴３０Ｅ、３０Ｆを固定穴３０Ｅ、３０Ｆともいう。

固定穴３０Ｅ、３０Ｆは、軸穴３０Ｄの中心Ｏ１を中心とする円弧状の長穴にて構成されている。固定穴３０Ｅ、３０Ｆの長径方向寸法は、中心Ｏ１を中心とする中心角θ１に換算して約２０度を満たす長さである。短径寸法は、固定ボルト３４を挿入するためのボルト穴径と略同一寸法である。

上プレート３１は、下プレート３０に対して揺動可能に組み付けられている（図５参照）。つまり、上プレート３１の揺動中心には、図６に示すように、軸ボルト３２が貫通する貫通穴３１Ａが設けられている。なお、上プレート３１の厚み寸法は、下プレート３０の厚み寸法より小さい。

軸ボルト３２は、上プレート３１の貫通穴３１Ａ及び下プレート３０の軸穴３０Ｄを貫通している（図３参照）。このため、上プレート３１は、軸ボルト３２を揺動軸として下プレート３０に対して揺動できる。

つまり、上プレート３１の揺動中心は、理論上、貫通穴３１Ａの中心及び軸穴３０Ｄの中心と一致する。なお、上プレート３１には、固定ボルト３４が貫通挿入される貫通穴３１Ｂ〜３１Ｅが設けられている。

本実施形態に係る支柱３３は、図２に示すように、２本の支柱３３Ａ、３３Ｂにより構成されている。以下、支柱３３Ａを第１支柱３３Ａという。支柱３３Ｂを第２支柱３３Ｂという。第１支柱３３Ａと第２支柱３３Ｂとを総称するときは支柱３３と記す。

各支柱３３は、フレーム２から上プレート３１に延びる部材である。各支柱３３は、一端側が固定ボルト３４により上プレート３１に固定され、他端側がフレーム２に固定されている。なお、本実施形では、各支柱３３の他端側もボルトにてフレーム２に固定されている。

本実施形態に係る固定ボルト３４は、第１固定ボルト３４〜第４固定ボルト３４Ｄにより構成される。第１固定ボルト３４Ａ及び第２固定ボルト３４Ｂは第１支柱３３Ａを上プレート３１に固定するためのボルトである。

第３固定ボルト３４Ｃ及び第４固定ボルト３４Ｄは第２支柱３３Ｂを上プレート３１に固定するためのボルトである。第１固定ボルト３４〜第４固定ボルト３４Ｄを総称するときは、固定ボルト３４と記す。なお、軸ボルト３２の直径は、固定ボルト３４Ａの直径より大きい。

第１固定ボルト３４Ａは、第１支柱３３Ａ、上プレート３１及び下プレート３０を貫通し、第１支柱３３Ａ、上プレート３１及び下プレート３０を互いに固定するための締結力を発揮する（図３参照）。

第３固定ボルト３４Ｃは、第２支柱３３Ｂ、上プレート３１及び下プレート３０を貫通し、第２支柱３３Ｂ、上プレート３１及び下プレート３０を互いに固定するための締結力を発揮する（図３参照）。

第２固定ボルト３４Ｂは、第１支柱３３Ａ及び上プレート３１を貫通し、第１支柱３３Ａを上プレート３１に固定するための締結力を発揮する（図３参照）。第４固定ボルト３４Ｄは、第２支柱３３Ｂ及び上プレート３１を貫通し、第２支柱３３Ｂを上プレート３１に固定するための締結力を発揮する（図３参照）。

したがって、第２固定ボルト３４Ｂは、第１固定ボルト３４Ａを挟んで軸ボルト３２、つまり揺動中心と反対側に位置する。第４固定ボルト３４Ｄは、第３固定ボルト３４Ｃを挟んで軸ボルト３２と反対側に位置する。

そして、支柱３３は、図３に示すように、上プレート３１を挟んで下プレート３０と反対側に配設されている。つまり、下プレート３０、上プレート３１及び支柱３３は、水平方向において、紙面左側から下プレート３０、上プレート３１、支柱３３の順に並んでいる。

第１固定ボルト３４Ａと第２固定ボルト３４Ｂとは、図２に示すように、第１支柱３３Ａの長手方向と平行な方向にずれている。そして、第１固定ボルト３４Ａの中心と第２固定ボルト３４Ｂの中心を通る第１仮想線Ｌ２が、軸ボルト３２の中心、つまり揺動中心を通るように構成されている。

同様に、第３固定ボルト３４Ｃと第４固定ボルト３４Ｄとは、第２支柱３３Ｂの長手方向と平行な方向にずれている。第３固定ボルト３４Ｃの中心と第４固定ボルト３４Ｄの中心を通る第２仮想線Ｌ３が、軸ボルト３２の中心、つまり揺動中心を通るように構成されている。

第１仮想線Ｌ２と第２仮想線Ｌ３とのなす角θ２は９０度である。つまり、図６に示すように、貫通穴３１Ａの中心、貫通穴３１Ｂの中心及び貫通穴３１Ｄの中心は、仮想線Ｌ４上に位置する。貫通穴３１Ａの中心、貫通穴３１Ｃの中心及び貫通穴３１Ｅの中心は、仮想線Ｌ５上に位置する。仮想線Ｌ４と仮想線Ｌ５とのなす角θ３は９０度となる。

なお、下プレート３０が固定される基礎５が水平面であれば、図２に示すよう、角θ２の二等分線Ｌ１は鉛直方向に一致する。上プレート３１が下プレート３０に対して傾斜した状態では、当該二等分線Ｌ１も上プレート３１の傾斜に応じて傾斜する（図５参照）。

図４に示すように、下プレート３０のうち固定穴３０Ｅ、３０Ｆ側に設けられた傾斜部３０Ｇは、上プレート３１が下プレート３０に対して傾斜した際に、第２固定ボルト３４Ｂ及び第４固定ボルト３４Ｄと上プレート３１とが干渉することを回避するための切欠部である（図５参照）。

３．第２脚部
第２脚部４は、第１脚部３にと比較すると、支柱３３が廃止され、かつ、フレーム２に上プレートが直接的に固定された構造を有する。以下、図７に示すように、第２脚部４に係る下プレートを下プレート４０と記し、第２脚部４に係る上プレートを上プレート４１と記す。第２脚部４に係る軸ボルトを軸ボルト４２と記し、第２脚部４に係る固定ボルトを固定ボルト４４と記す。

なお、第２脚部４に係る固定ボルト４４は、第１固定ボルト４４Ａ及び第３固定ボルト４４Ｃにより構成されている。第１固定ボルト４４Ａは第１脚部３の第１固定ボルト３４Ａに相当する。第３固定ボルト４４Ｃは第１脚部３の第３固定ボルト３４Ｃに相当する。つまり、第２脚部４には、第１脚部３の第２固定ボルト３４Ｂ及び第４固定ボルト３４Ｄに相当する固定ボルトはない。

第２脚部４に係る下プレート４０は、図８に示すように、上プレート４１を挟む一対の下プレート４０Ａ、４０Ｂにより構成されている。一対の下プレート４０Ａ、４０Ｂは、共に側面（断面）形状が略Ｌ字状に形成された板部材である。

一対の下プレート４０Ａ、４０Ｂのうち基礎５に設置される部位４０Ｃ、４０Ｄそれぞれには、図９Ｂに示すように、アンカーボルト６が貫通挿入される第１貫通穴４０Ｅが少なくとも１つ（本実施形態では、２つ）が設けられている。

各第１貫通穴４０Ｅは長穴状の貫通穴である。それら第１貫通穴４０Ｅの長径方向は互いに平行である。各第１貫通穴４０Ｅの長径方向は、第１脚部３の下プレート３０と同様に、基礎５の延び方向（図１参照）と直交する方向に一致する。

一対の下プレート４０Ａ、４０Ｂの部位４０Ｆ、４０Ｇには、図９Ａに示すように、２種類の貫通穴４０Ｊ〜４０Ｌが設けられている。貫通穴４０Ｊは、軸ボルト４２が貫通挿入される穴である。つまり、貫通穴４０Ｊは上プレート４１が下プレート４０に対して揺動する際の揺動中心をなす軸穴となる（図１０参照）。

貫通穴４０Ｋ、４０Ｌは固定ボルト４４が貫通挿入される穴である。具体的には、貫通穴４０Ｋは第１固定ボルト４４Ａが挿入される穴である。貫通穴４０Ｌは第３固定ボルト４４Ｃが挿入される穴である。

第１固定ボルト４４Ａ及び第３固定ボルト４４Ｃは、一対の下プレート４０Ａ、４０Ｂ及び上プレート４１を貫通し、上プレート４１を一対の下プレート４０Ａ、４０Ｂに対して固定するための締結力を発揮する。

上プレート４１には、図１１に示すように、少なくとも２種類の貫通穴４１Ａ〜４０Ｃが設けられている。貫通穴４１Ａは、軸ボルト４２が貫通挿入される穴である。つまり、貫通穴４１Ａは上プレート４１が下プレート４０に対して揺動する際の揺動中心をなす軸穴となる（図１０参照）。

貫通穴４１Ｂ、４１Ｃは固定ボルト４４が貫通挿入される穴である。具体的には、貫通穴４１Ａは第１固定ボルト４４Ａが挿入される穴である。貫通穴４１Ｂは第３固定ボルト４４Ｃが挿入される穴である。なお、複数の貫通穴４１Ｅは、上プレート４１をフレーム２に固定するためのボルト４１Ｄ（図７参照）が貫通挿入される穴である。

第１固定ボルト４４Ａ及び第３固定ボルト４４Ｃは、一対の下プレート４０Ａ、４０Ｂ及び上プレート４１を貫通し、上プレート４１を一対の下プレート４０Ａ、４０Ｂに対して固定するための締結力を発揮する。

貫通穴４１Ｂ、４１Ｃは、貫通穴４１Ａの中心を中心とする円弧状の長穴にて構成されている。なお、貫通穴４１Ｂ、４１Ｃの長径方向寸法は、第１脚部３に係る固定穴３０Ｅ、３０Ｆの長径方向寸法と同様に、貫通穴４１Ａの中心を中心とする中心角に換算して約２０度を満たす値である。

なお、短径寸法は、固定ボルト４４Ａ、４４Ｃを挿入するためのボルト穴径と同一寸法である。下プレート４０Ａの厚み寸法は、下プレート４０Ｂの厚み寸法より小さい。軸ボルト４２の直径寸法は、固定ボルト４４Ａ、４４Ｃより大きい。

４．本実施形態に係るソーラパネル架台の特徴
第１脚部３においては、軸ボルト３２を揺動軸として上プレート３１が下プレート３０に対して揺動変位可能な構成となる。第２脚部４においては、軸ボルト４２を揺動軸として上プレート４１が一対の下プレート４０Ａ、４０Ｂに対して揺動変位可能な構成となる。したがって、傾斜角が異なる様々な地形に対応することができる。

そして、第１脚部３においては、支柱３３は、上プレート３１及び下プレート３０と共に固定ボルト３４Ａ、３４Ｃによって締結固定される。上プレート３１は、軸ボルト３２及び固定ボルト３４Ａ、３４Ｃによって下プレート３０に締結固定される。したがって、本実施形態によれば、簡単な構造にて傾斜地等の様々な地形に対応可能となる。

以上のように、本実施形態によれば、簡単な構造にて傾斜地等の様々な地形に対応可能なソーラパネル架台１を得ることが可能となるので、造成費や基礎工事費の削減が可能となる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態に係るソーラパネル架台１では、２本の支柱３３Ａ、３３Ｂを有していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも１本の支柱３３があればよい。なお、支柱３３を１本とした場合には、例えば当該支柱３３の長手方向をフレーム２に対して直交させてもよい。

上述の実施形態では、上プレート３１と支柱３３とが２本の固定ボルト３４にて連結固定されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、１本の固定ボルト３４にて連結固定された構造であってもよい。

上述の実施形態では、第１固定ボルト３４Ａの中心と第２固定ボルト３４Ｂの中心を通る第１仮想線Ｌ２が揺動中心を通り、かつ、第３固定ボルト３４Ｃの中心と第４固定ボルト３４Ｄの中心を通る第２仮想線Ｌ３が揺動中心を通るように構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。

すなわち、第１仮想線Ｌ２及び第２仮想線Ｌ３のうちいずれか一方が揺動中心を通る構成、又は第１仮想線Ｌ２及び第２仮想線Ｌ３のいずれも揺動中心を通らない構成であってもよい。

上述の実施形態では、第１支柱３３Ａと第２支柱３３Ｂとのなす角θ２が９０度であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば６０度であってもよい。
上述の実施形態に係る固定穴３０Ｅ、３０Ｆは、軸穴３０Ｄの中心Ｏ１を中心とする円弧状の長穴にて構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、複数の丸穴が中心Ｏ１を中心とする円弧上に設けられた構成としてもよい。この場合、隣り合う各丸穴の一部が重なった構成であってもよい。

上述の実施形態では、各支柱３３を上プレート３１に固定する複数の固定ボルト３４が上プレート３１の揺動中心を通る仮想線上に配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。

上述の実施形態では、軸ボルト３２の直径は固定ボルト３４の直径より大きい構成であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、軸ボルト３２と固定ボルト３４とを同一直径のボルトを採用してもよい。

上述の実施形態では、上プレート３１と下プレート３０とが異なる厚み寸法であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、上プレート３１と下プレート３０とを同一の厚み寸法にて構成してもよい。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

１… ソーラパネル架台 １Ａ… 太陽電池パネル ２… フレーム
３… 第１脚部 ４… 第２脚部 ５… 基礎 ６… アンカーボルト
３０… 下プレート ３１… 上プレート ３２… 軸ボルト
３３… 支柱 ３４… 固定ボルト

Claims (8)

1. 太陽電池パネルを設置するためのソーラパネル架台において、
   太陽電池パネルが組み付けられるフレームと、
   基礎に固定される下プレートと、
   前記下プレートに対して揺動可能に組み付けられた上プレートと、
   前記上プレートの揺動中心に設けられた軸ボルトであって、前記上プレート及び前記下プレートを貫通する軸ボルトと、
   前記フレームから前記上プレートに延びる支柱であって、一端側が前記上プレートに固定され、他端側が前記フレームに固定された支柱と、
   前記支柱、前記上プレート及び前記下プレートを互いに固定するための締結力を発揮する固定ボルトであって、前記支柱、前記上プレート及び前記下プレートを貫通する固定ボルトと
   を備えることを特徴とするソーラパネル架台。
2. 前記固定ボルトが貫通する貫通穴であって前記上プレート及び前記下プレートのうちいずれか一方に設けられた貫通穴は、前記揺動中心を中心とする円弧状の長穴にて構成されている請求項１に記載のソーラパネル架台。
3. 前記固定ボルトを第１固定ボルトとしたとき、
   前記支柱を前記上プレートに固定する第２固定ボルトであって、前記支柱及び前記上プレートを貫通する第２固定ボルトを備え、
   前記第１固定ボルトと前記第２固定ボルトとは、前記支柱の長手方向と平行な方向にずれており、
   さらに、前記第１固定ボルトの中心及び前記第２固定ボルトの中心を通る仮想線が、前記揺動中心を通るように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のソーラパネル架台。
4. 前記支柱を第１支柱とし、前記貫通穴を第１貫通穴とし、前記仮想線を第１仮想線としたとき、
   前記フレームから前記上プレートに延びる第２支柱であって、一端側が前記フレームに固定され、他端側が前記上プレートに固定された第２支柱と、
   前記第２支柱、前記上プレート及び前記下プレートを互いに固定するための締結力を発揮する第３固定ボルトであって、前記第２支柱、前記上プレート及び前記下プレートを貫通する第３固定ボルトと、
   前記第２支柱を前記上プレートに固定する第４固定ボルトであって、前記第２支柱及び前記上プレートを貫通する第４固定ボルトとを備え、
   前記第３固定ボルトが貫通する第２貫通穴であって前記上プレート及び前記下プレートのうちいずれか一方に設けられた第２貫通穴は、前記揺動中心を中心とする円弧状の長穴にて構成され、
   前記第３固定ボルトと前記第４固定ボルトとは、前記第２支柱の長手方向と平行な方向にずれており、
   さらに、前記第３固定ボルトの中心及び前記第４固定ボルトの中心を通る第２仮想線が、前記揺動中心を通るように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のソーラパネル架台。
5. 前記第２固定ボルトは、前記第１固定ボルトを挟んで前記揺動中心と反対側に配設され、
   さらに、前記第４固定ボルトは、前記第３固定ボルトを挟んで前記揺動中心と反対側に配設されていることを特徴とする請求項４に記載のソーラパネル架台。
6. 前記第１仮想線と前記第２仮想線とのなす角は９０度又は６０度であることを特徴とする請求項４又は５に記載のソーラパネル架台。
7. 前記上プレートを挟んで前記下プレートと反対側に前記支柱が配設されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のソーラパネル架台。
8. 前記軸ボルトの直径は、前記固定ボルトの直径より大きいことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のソーラパネル架台。

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