JP5724136B2 - 架台構造 - Google Patents

Description

本発明は架台構造に係り、建物やソーラーパネルのような上部構造から家具まで適用できる、支持高さや勾配を自在に調整できるようにした架台構造に関する。

従来、建築物やソーラーパネル等の上部構造を支持するために各種の架台構造が設計されている。架台構造の軽量化、組立容易性を考慮した場合、鉄骨によるフレーム構造、トラス構造が適用されることが多い。これらの従来の架台構造では、あらかじめ上部構造と基礎との間の規定寸法に合致した構造体を設計する必要がある。たとえば近年、設置が進められているメガソーラー発電施設では、多数のソーラーパネルを、均一な勾配で設置する必要性がある。そのために、設置するソーラーパネルの規格に合致した既製品や現場条件に合うように設計された架台等が利用されていた。

また、建物の架台構造の一類型として免震装置がある。従来の免震装置はたとえば免震ゴムアイソレータやローラ支承とダンパーとを、建物規模に合わせて配置したものが多く設計されている。それぞれの装置、設備は重量物である上、基礎と建物との間に複数の装置、設備を配置する必要があった。その点を考慮して、軽量なフレーム組立構造で免震性能を得るようにした免震装置も提案されている（特許文献１）。この免震装置は、上部構造と下部構造との間に、棒材を組み合わせた吊り構造の振動体を多重に構成するフレーム材を備えている。この免震装置によれば、フレーム材の組立構造によって、従来の免震装置の複数の機能（上部構造の鉛直支持および長周期化、ダンパー）を達成できるとされている。

特開２０００−２３０３４３号公報

ところで、上述したようなメガソーラー発電施設において、既製品の架台を用いてソーラーパネルを、その勾配や設置高さを揃えて設置するためには、敷地内の地盤の不陸（高低差）を整形するための広範囲の土工事や、ソーラーパネル架台の設置高さを調整する基礎工事等を個々に行う必要があった。したがって、多数のソーラーパネルが設置されるメガソーラー発電施設等では、個々のソーラーパネルの設置作業において、その設置高さを自在に調整できるような架台構造の開発が要請されている。また、ソーラーパネル架台を設置する際の現場組み立て作業の簡易化、作業時間の短縮も重要な課題である。

一方、上述した免震装置（特許文献１）は、従来のタイプの免震装置に比べ、細い棒材を圧縮材、吊り材として組み合わせて構成することにより、装置の軽量化に寄与するが可能であるが、フレーム材を組み立てた籠状の振動体５を多重に組み立てなければならない。また、複数の同軸的に配置された吊り材フレームが振動すると、個々の振動体５の固有周期が異なるため、地震発生時に振動周期にズレが生じ、振動体同士が干渉してぶつかり破損してしまうおそれがある。

そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、簡易な構造からなり、上部構造を支持する架台構造において、地盤等の架台構造の支持面の不陸や、支持する上部構造の支持高さ等の調整が簡易に行うことができるようにした架台構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は上部構造を支持する複数本の脚部の下端を集束させて角錐立体形状をなすようにした上部吊りフレームと、該上部吊りフレームと同数あるいは異なる本数の脚部を有し上端を集束させて角錐立体形状をなすようにして支持面上に立設させた下部支持フレームと、前記上部吊りフレームの脚部と下部支持フレームの脚部とを組み合わせた際の各集束部間をつなぐ引張部材とを備え、前記上部構造の負担重量を前記上部吊りフレームを介して前記引張部材に荷重として作用させ、前記引張部材を介して前記下部支持フレームに伝達して前記支持面で前記荷重を支持するようにしたことを特徴とする。

前記引張部材の長さを変えて架台高さを変更することが好ましい。これにより、支持面の状態を考慮して上部構造の取り付け状態を調整、設定できる。

前記上部吊りフレームと下部支持フレームとは、ジョイント部材で前記脚部が回動可能な支持軸で保持され集束されるようにすることが好ましい。

前記ジョイント部材は、前記引張部材の長さを変更して定着可能な部位を有することが好ましい。

前記引張部材は、湾曲可能な柔軟な線材であり、前記定着部に所定の長さに調整して定着させることが好ましい。

前記引張部材は、引張弾性変形可能なバネ材であり、引張部材として機能させるのに加えて、衝撃吸収効果を果たすことができる。

前記上部構造としてソーラーパネルを支持し、該ソーラーパネルを所定勾配にて対象支持面上に配列させることが好ましい。

前記上部構造と前記支持面との間にダンパーを付加して介装され、免震装置として機能させることが好ましい。

本発明によれば、上部構造を支持するための架台を簡易に組み立て可能で、設置条件に応じて架台の高さ、勾配を適宜変更することができ、付加した構成により免震機能も備えることができるという効果を奏する。

本発明の架台構造の一実施形態の基本構成を示した概略斜視図。 図１に示した架台構造の構成の変化例を示した概略斜視図。 図１に示した架台構造の構成の他の変化例を示した概略斜視図。 本発明の架台構造のジョイント部材の一構成例について示した概略平面図、概略断面図。 本発明の架台構造の上部吊りフレームと下部支持フレームの組み合わせ状態を模式的に示した説明図。 本発明の架台構造による上部構造の支持状態を模式的に示した説明図。 図６に示した架台構造を畳んだ状態の一例を示した説明図。 本発明の架台構造をモバイルキットハウスの架台として適用した実施例を示した模式説明図。 本発明の架台構造ソーラーパネル架台として適用した実施例を示した模式説明図。 ソーラーパネル架台の一設置例（前後方向支持状態）を示した説明図。 ソーラーパネル架台の他の設置例を示した説明図。 図１０に示したソーラーパネル架台の長手方向における支持状態の一例を示した説明図。 メガソーラー発電施設における架台の設置例を示した施工フロー図。 本発明の架台構造を免震装置として適用した実施例を示した模式構成説明図。 本発明の架台構造をチェアとして適用した実施例を示した模式構成説明図。 本発明の架台構造をチェアとして適用した他の実施例を示した模式構成説明図。 本発明の架台構造を照明スタンドとして適用した実施例を示した模式構成説明図。 本発明の架台構造を車両の懸架機構として適用した実施例を示した模式構成説明図。

以下、本発明の架台構造の実施するための形態として、以下の実施例について添付図面を参照して説明する。

［架台の基本構成・機能］
以下、本発明の架台構造の基本構成について、図１，図２を参照して説明する。図１，図２は本発明の架台構造（以下、単に架台１０と記す。）の一実施形態による上部構造１の支持状態を示した概略斜視図である。この架台１０は上部構造１の下面に、脚部２１に相当する棒材を介して吊持された状態の上部吊りフレーム２０と、床等の支持面２としての固定部側に設置され、脚部３１に相当する棒材により起立した状態の下部支持フレーム３０と、上部吊りフレーム２０の下端と下部支持フレーム３０の上端とを結ぶように脚部２１，３１各端部の集束部２２，３２に定着され、両端部を連結する引張部材としての吊り材４０とから構成されている。本実施形態において、上部吊りフレーム２０は上部構造１の荷重を負担する役割を果たし、上部構造１に応じて設置数、構成する部材寸法、強度、材料が適宜設定される。たとえば仮想線で図示したような板材１Ａを上部構造の一部として支持する場合には、その板材１Ａの下面に一基の上部吊りフレーム２０が取り付けられ、あるいは上部吊りフレーム２０の脚部２１の上端に板材１Ａが載置される。上部吊りフレーム２０としては、３本のアルミニウム製の円形パイプからなる脚部２１に相当する棒材で三角錐の稜線が構成される。この上部吊りフレーム２０の各脚部２１の上端２１ａは図示しない吊り固定部材で上部構造１の下面に固定され、各脚部２１の下端２１ｂは後述する集束部２２としてのジョイント金具（図１〜図３では図の簡単化のために図示を略している。）で３本が集束された状態にある。さらにこのジョイント金具に吊り材４０の端部が定着されている。この吊り材４０は、本実施形態では、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系の炭素繊維を織り込んだロープ（たとえばφ６ｍｍ）からなる。吊り材４０としての要件はその引張強度にあるため、所定の引張強度が得られる各種素材の線材として繊維ロープの他、鋼線、鋼線撚りケーブル、鋼棒等、引張部材としての機能を果たすものを選択することができる。集束部２２として機能するジョイント金具２５（３５）の構成、作用については、図４〜図７を参照して後述する。

一方の下部支持フレーム３０は上部吊りフレーム２０と同形からなる。そして、上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０との位置関係は、図１に示したように、支持面２としての床上に所定の三角錘状に立設された下部支持フレーム３０の各脚部３１間に上部吊りフレーム２０の各脚部２１が位置し、上部吊りフレーム２０の下端のジョイント金具２５と下部支持フレーム３０の上端の集束部３２（後述するジョイント金具に相当）との間に吊り材４０が張設された状態となる。このときの吊り材４０の張力は、図１から明らかなように、上部構造１と上部吊りフレーム２０の質量の総和にほぼ相当する。なお、後述するように、吊り材４０として鋼材等が利用される場合には、その吊り材４０の自重も考慮される。

ここで、上述した架台１０の荷重支持機能、技術的特徴について説明する。図１に示したように、この架台１０によれば、上部構造１の負担重量（荷重）は、上部構造１の下面に取り付けられた上部吊りフレーム２０を通じてその負担荷重分が吊り材４０の下端に作用する。そして吊り材４０を介して、その作用荷重は脚部３１に相当する棒材（たとえばパイプ）で稜線が構成される三角錐状に立設された下部支持フレーム３０の上端に下向き力として作用する。そして下部支持フレーム３０の各脚部３１を伝達して支持面２としての、たとえば床等に上部構造１の全荷重が伝達される。このようにして、図１に示したように、上部構造１の荷重が架台１０を介して支持面で支持される。下部支持フレーム３０の三角錐の形状としては、２本の脚部３１と頂点とを含む平面内で正三角形（すなわち脚部の頂点でなす角度が６０°）が形成されるような角度に設定されている。この三角錐の立体形状（錘高さ）は上部構造１に求められている高さ等から割り出して決定することができる。このとき脚部３１の上端部は集束部３２（後述するジョイント金具）にピン結合されているため、三角錐の立体形状は自由に設定できる。なお、通常、上部吊りフレーム２０は上部構造１に取り付けられるため、設定した角度を保持して各脚部２１の上端２１ａが図示しない固定金物等を介して上部構造１の下面に固定される。

上部吊りフレーム２０、下部支持フレーム３０の脚部２１，３１の本数は最低３本で安定して三角錐の稜線に相当する立体形状を構成できるが、その本数は上部吊りフレーム２０、下部支持フレーム３０ともに同一本数であれば、３本以上の本数でもよいことは言うまでもない。たとえば４本の場合には四角錐の立体形状となるため、上部構造１として上部吊りフレーム２０の脚部２１上端に載置される板材１Ａ（図１参照）が四角形である場合には、板材１Ａはより安定して支持される。なお、上述したように、上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０の脚部の本数は同一本数とするのが原則であるが、たとえば上部構造の形状、支持面側の支持力等を考慮して、一方のフレームの脚部を倍数あるいは異なる本数の組み合わせとして上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０の脚部を組むことも可能である。たとえば、上部吊りフレーム２０の脚数を４本として、下部支持フレーム３０を３本とすることで、上述のように上部構造を安定支持するとともに、下部支持フレーム３０の３本の脚部で確実に地盤面に対する安定性を図ることができる。

また上部構造１の位置を設定する要素として吊り材４０の長さがある。その作用について、図２を参照して説明する。例えば図２に示した２基の架台１０は上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０の三角錐の立体形状と取り付け位置関係は同一であるが、地盤面２の高低差に合わせて各吊り材４０の長さを異ならせている。このようにこの架台１０においては、基本設定した上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０との位置関係に対して吊り材４０の長さを変更するだけで、上部構造１の形状、勾配を保持したまま架台高さ全体の変更を容易に行える。なお、上部吊りフレーム２０は各脚部２１の上端が上部構造１に固定保持されるので、三角錐の立体形状は規定されるが、下部支持フレーム３０の三角錐の立体形状を保持させるために、各脚部３１の下端に、各脚部間を結ぶつなぎ材（図示せず）を取り付けることもできる。つなぎ材は棒材でもよいし、紐、ケーブルのような引張線材でもよい。引張線材の場合は最大限張力が作用した状態での三角錐の立体形状に対応する長さに設定することが好ましい。

吊り材４０としては長さが容易に変更できる材料として、上述したように柔軟性のあるロープ、鋼製ケーブル等が好適であるが、ジョイント金具自体あるいはその近傍にロープ、ケーブルの定着具を設けることが好ましい。定着具としてはワンタッチで定着（固定）、解除が容易に行えるくさび、締め込みタイプ等の各種の公知の定着用部品を使用することができる。

図３は、図１に示した基本形状の架台１０を３基配列して組み合わせて、それぞれの架台１０の上部吊りフレーム２０の下端間をつなぎ材４５で連結し、各架台１０の支持挙動が連係するように構成した複合形状架台１０Ｃである。この複合形状架台１０Ｃは、上部構造１に固定される上部吊りフレーム２０の上端が一定の間隔をあけて配置されているため、この支持範囲内で上部構造１の負担荷重を均一に上部吊りフレーム２０に伝達できる。そして、各吊り材４０を介して伝達された引張荷重を下部支持フレーム３０で均等に支持することができる。つなぎ材４５としては各上部吊りフレーム２０の下端間の位置保持を目的としているため、パイプ等の棒材でなく、ケーブル等の引張線材を使用することもできる。また、各フレームのジョイント金具（符号略）位置で集束された複数の脚部の頂点がピン結合されているため、後述するように上部構造１と複合形状架台１０Ｃとを分離した後、複合形状架台１０Ｃを畳むような場合には、各吊り材４０の固定を解除して上部吊りフレーム２０、下部支持フレーム３０の各三角錐形状をなす棒材（パイプ）を束ねるようにして、全体をコンパクトに片付けることができる。

［架台の詳細構成・取り扱い］
上述した架台１０の詳細構成と、架台１０として設置する際の取り扱いおよび特徴について、図４〜図７を参照して説明する。図４（ａ）は脚部（棒材）としてのパイプが接続された状態のジョイント金具２５（上部吊りフレーム２０の部品を例に説明する。なお、本説明は下部支持フレーム３０のジョイント金具３５と同じである。）の平面図である。また、各脚部２１（以下、パイプ２１として説明）の取り付け状態を説明するために、２方向からみた断面図（図４（ｂ），（ｃ））を示した。図４各図に示したように、ジョイント金具２５は本実施形態では、扁平な円柱部材からなり、片面には１２０°間隔をなすように、パイプ２１を収容可能な切欠２６ａを有するようにパイプ保持フランジ２６が形成されている。各切欠２６ａ位置に収容されたパイプ２１の先端はパイプ保持フランジ２６に軸支されたパイプ支持軸２７を介して回動可能に支持されている。ジョイント金具２１としては吊り材４０に作用する引張荷重に抵抗できるとともに、その荷重がジョイント金具２５を介して各パイプ２１に伝達される際にパイプ支持軸２７を確実に保持する剛性を有することが必要である。ジョイント金具２５の平面視した中心位置には貫通円孔２８が形成されている。この貫通孔２８は吊り材４０（図１等参照）としてのロープ、ケーブル、ネジロッド等を挿通、あるいは定着することができる寸法、形状に設定されている。ジョイント金具２５の全体形状は、パイプ２１の端部を回動可能に支持し、吊り材４０を所定長さに定着できる構造であれば、各種の形状とすることができる。また、脚部の断面形状は円管パイプに限られず、扁平円管、楕円管、角管、多角形管、また中実棒材を使用してもよい。

上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０との組み立てた状態での構成、取り扱いについて、図５〜図７を参照して説明する。図５は上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０とを一組の架台１０として、吊り材４０で連結して組み立てる状態を示した模式説明図である。上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０とは、上述したように同形の部材からなる。上部吊りフレーム２０は、上部構造１（図６参照）側に集束部としてのジョイント金具２５を下に向けて取り付けられる。本実施形態では、３本の脚部２１がジョイント金具２５に取り付けられている。上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０とは、それぞれの脚部２１，３１が、他方のフレームの脚部３１，２１の間に位置する（図１参照）ように組み合わせられる。その状態で下方に位置する上部吊りフレーム２０のジョイント金具２５と、上方に位置する下部支持フレーム３０のジョイント金具３５との間に吊り材４０を取り付ける。取り付け方は、吊り材４０の材料にもよるが、ロープ等の場合には、図５に示したように、下部支持フレーム３０のジョイント金具３５の貫通孔３８に下方から吊り材４０を挿通し、ジョイント金具２５の上面にその端部を定着する。吊り材４０の他端は、その下方に位置する上部吊りフレーム２０のジョイント金具２５の貫通孔２８（図４参照）に上方から挿通し、上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０との上下端の位置を２個のジョイント金具２５，３５間の吊り材４０の長さで調整し、図示しない定着具で定着固定する。

図６，図７を参照して、折り畳み可能な架台１０によって上部構造１の支持を行う場合の実施形態について説明する。図６は、図５に示した方法で組み立てられた架台１０を床上に設置し、その架台１０上に載置された上部構造１を支持した状態を示している。同図に示した状態で、上部構造１の荷重は所定のジョイント金具２５が下側となるように３本の脚部２１が三角錐の立体形状をなす上部吊りフレーム２０の脚部２１、ジョイント金具２５を介して吊り材４０に下向きの引張荷重として作用（同図では、荷重作用状態の理解のために脚部の一部を切欠いて吊り材４０を示している。）する。さらに吊り材４０の上端支持部である下部支持フレーム３０のジョイント金具３５を介して下部支持フレーム３０の脚部３１、そして支持面２としての床に荷重伝達される。

図７は架台１０の折り畳み状態を示した説明図である。上部構造１を撤去した後に吊り材４０の下側（ジョイント金具２５側）の定着を解放し、上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０のジョイント金具３５の間隔を狭めるとともに、各脚部２１，３１をジョイント金具２５，３５の支持軸２８，３８回りに束ねることができる。これにより、架台１０は折り畳んだ状態での全長を短縮でき、束ねた状態もコンパクトにまとめることができる。この利点は、可搬性を有する折り畳みチェア（後述する。）等において有効に活かされる。

［架台の各種構造物への適用例］
以下、上述した架台１０を、各種の構造物の基礎や建物の免震装置、家具、什器、車両懸架機構（サスペンション）として適用した例について添付図を参照して説明する。

（モバイルキットハウスの基礎構造）
出願人は、すでに持ち運び可能な軽量板材を集合・連結したパネル集合体からなるモノコック構造のモバイルキットハウスを提案している（特願２０１２−１１３０１０）。このモバイルキットハウスは、モノコック構造の建物構造にテント等の外装を施して、インフラ整備されていない地域等において、居住性の優れた居住空間が得られるようにしたものである、また傾斜地、不整地にも構築できるように、設置現場の地盤高さに応じた脚長からなる１本足の支柱を複数配置した高床構造となっている。ハウスは複数本の地盤アンカーに支持されたステーを張設してハウス全体を複数本の支柱で支持することで、その安定が図られている。

図８は、上述したモバイルキットハウスの一類型に本発明の架台１０を適用した例を示している。同図に示したように、モバイルキットハウス５０を不整傾斜地に建てたい場合にも、下部支持フレーム３０の脚部３１の下端を地盤（支持面２）に合わせて接地すれば、下部支持フレーム３０を安定して設置できる。そして、モバイルキットハウス５０の床側下面に取り付けられた上部吊りフレーム２０と吊り材４０とを下部支持フレーム３０で支持させる。これにより、モバイルキットハウス５０及び上部吊りフレーム２０とを単一の吊り荷重として負担することができる。その吊り荷重は地盤上に安定設置された下部支持フレーム３０で支持され、図示したモバイルキットハウス５０に対して安定した架台１０が提供される。さらに、モバイルキットハウス５０の床面５１の安定のために、ハウス５０の床面５１の周囲に所定本数のステー５２を設置し、ステー５２を地盤アンカー５３に定着させることが好ましい。

（ソーラーパネル架台）
図９は、地上設置タイプのソーラーパネル６０の支持構造として本発明の架台１０を用いた例を示している。本発明では、下部支持フレーム３０を地盤面（支持面２）に設置し、上部構造１としてのソーラーパネル６０を設置した例を示した模式説明図である。図示したように、組み立てられた架台１０の上部吊りフレーム２０上にソーラーパネル６０を据え付けることで、上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０と吊り材４０とでソーラーパネル６０を支持することができる。このとき吊り材４０の長さを調整することでソーラーパネルの設置勾配を正確に設定することができる。ソーラーパネル架台１０の安定のために、ステー６２を設けて地盤アンカー６３に定着することが好ましい。

図１０〜図１２は、メガソーラー発電施設におけるソーラーパネル６０の設置例を示した説明図である。メガソーラー発電施設用の土地としては、休耕地等の平坦な農地を利用されることが多いが、傾斜地、段々畑の転用など地盤の傾斜、不陸を考慮して多数のソーラーパネル６０を設置しなければならない対象地もある。図１０はこれらのソーラーパネル６０を本発明の架台１０で支持するようにした実施例を示している。図１０に示した対象地では、ソーラーパネル６０の寸法を前後方向に一列の架台１０で支持できる程度として、個々のソーラーパネル６０の設置時に地盤（支持面２に相当）の不陸を考慮して下部支持フレーム３０を設置している。そして各ソーラーパネル６０の設計勾配と、前後位置に並ぶ個々のソーラーパネル６０の干渉を避ける高さが設定されている。本発明では、ソーラーパネル６０の設置作業において、地盤２の不陸の調整とソーラーパネル６０の設置時の調整とを、一組の上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０の組み合わせと吊り材４０の長さ調整を行うだけで実現できる。

図１１は、大型のソーラーパネル６０を前後２列の架台１０で支持するようにした実施例を示している。この実施例では、前後２列に並ぶ架台１０で、地盤２の段差とソーラーパネル６０の設計勾配との両方を調整している。図示したように、上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０の設置形状時の三角錐の立体形状をほとんど同じにした状態で、吊り材４０の長さを調整するだけでそれぞれの大型のソーラーパネル６０の設置位置を決定することができる。このため、架台１０を設置するための所要時間も短い上、上部構造１としてのソーラーパネル６０を適正な勾配で設置する調整もきわめて簡単に行える。

図１２各図は、図１０に対応したソーラーパネル６０の横方向に沿った架台１０による支持の状態を示した正面図、側面図である。この場合にも下部支持フレーム３０は３本の脚部３１を所定の設定角度に開いて不陸のある地盤２上に載置するだけでよい。このように下部支持フレーム３０の脚部３１は、前後方向、左右方向に対して、安定した三角錐の立体形状をなして設置できる。そして所定の吊り材４０長を確保して上部吊りフレーム２０を取り付けることで、上部吊りフレーム２０上端にソーラーパネル６０を固定支持させることができる。

図１３各図は、図１０に示したメガソーラー発電施設における複数基のソーラーパネル６０の設置手順を示した施工フロー図である。同図に示したように、本発明の架台１０を用いることで、まず架台１０の設置場所への搬入作業において、３本の脚３１がジョイント金具３５で連結され、折り畳まれた状態の下部支持フレーム３０を設置位置に順次運び込むことができる。そして、地盤２の不陸、勾配に合わせて脚部３１を広げて三角錐の立体形状をなすように、所定位置に下部支持フレーム３０を設置する（図１３（ａ））。次いで、吊り材４０を介して同形の上部吊りフレーム２０を下部支持フレーム３０に取り付けていく（同図（ｂ））。その際、吊り材４０は長さ調整可能な十分な長さのものが用いられている。そして、順次上部吊りフレーム２０上にソーラーパネル６０を取り付ける（同図（ｃ））。その際、吊り材４０の長さ調整により、前後に位置するソーラーパネル６０の勾配、設置高さを調整することができる。この作業を各架台１０において順次行うことで、最終的に複数基のソーラーパネル６０の設置が完了する（同図（ｅ））。

（免震装置としての架台）
図１４各図は建物基礎に設置される免震装置として、本発明の架台１０を適用した実施例を示している。免震装置７０は、建物基礎（支持面２に相当）と上部構造１としての建物躯体との間に設けられたクリアランス７１内に設置される。本発明の架台１０を免震装置７０として適用する際に考慮すべき点として、吊り材４０が建物躯体１を支持可能な強度を有するように、吊り材４０の引張強度を確保することが重要である。そのために吊り材４０として適切な高強度鋼材、高強度非鉄金属材料を適宜採用することが好ましい。

図１４（ａ）に示した免震装置７０としての架台１０は、上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０ともに脚部に連結部材７２が設けられ、剛性の高い三角錐の立体形状が構築されている。この状態で吊り材４０の上下端部は各上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０とにピン結合されている。これにより地震発生時に吊り材４０の上下端において建物の揺れに対して位相差が生じる。さらにこの架台１０には図示したように、隣接した架台１０間に生じたずれを吸収する履歴型ダンパー７３が斜方向に対角して設置されている。このため吊り材４０に生じた水平方向ずれはこの履歴型ダンパー７３の作用によるエネルギー消費により緩やかに低減され、建物上部の長周期化が果たされる。

図１４（ｂ）に示した免震装置７０としての架台１０は、上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０ともに建物躯体の下面１、基礎面２にピン結合されている。これにより三角錐の立体形状には比較的大きな変位が生じる。さらに吊り材４０の上下端部も各上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０とにピン結合されている。これにより地震発生時に上部吊りフレーム２０、下部支持フレーム３０、吊り材４０の全体において基礎と建物との間に大きな位相差が生じる。この位相差を打ち消して、振動エネルギーを吸収、消費するために、隣接した架台１０間に２基の粘性ダンパー７４が水平方向に直列に設置されている。このため吊り材４０に生じた水平方向ずれはこの粘性ダンパー７４の作用により速やかに低減され、建物上部の長周期化が果たされる。

図１４（ｃ）に示した免震装置としての架台１０は、同図（ｂ）と同じく上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０ともに建物躯体の下面１、基礎面２にピン結合されている。さらに上部吊りフレーム２０の下端と基礎面２との間、下部支持フレーム３０の上端と建物躯体の下面１との間にループ形状の鋼製ダンパー７５が介装されている。加えて吊り材４０の下端、すなわち上部吊りフレーム２０の下端と下部支持フレーム３０の脚部根元位置との間に粘性ダンパー７４が設置されている。このように２種類のダンパー７４，７５を用いることにより、架台１０の免震機能を小規模地震から大地震まで有効に対応させることができる。

（家具、什器、アウトドア用品への適用）
上述の架台１０の適用例では、上部構造１として比較的重量のあるものを想定していたが、上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０と吊り材４０とを組み合わせ、さらにフレームの折り畳み機能を用いることで、家具、什器、アウトドア用品等への適用が種々考えられる。

図１５（ａ）は折り畳み可能なスツール８０に上記架台１０機能を組み込んだ実施例である。上部吊りフレーム２０の脚部２１の上端に座面８１となる三角形の布材８２の端部８２ａをかぶせるようにして固定することで、簡易なスツール８０となる。図示しないつなぎ材を上部吊りフレーム２０と下部支持フレーム３０の脚部端に設けることで、利用者が着座した状態での安定性が増す。また、吊り材４０は、同図（ａ）に図示したように、上部吊りフレーム２０のジョイント金具２５の下端から延長したような吊り材としてのロープ４０とロープ長さを調整可能な定着部としてのストッパ部材４２とを用いることにより、同図（ｂ）に示したように、折り畳むことができる。持ち運びを考慮した場合、軽量化のために、座面となる布材、ロープ、脚部には軽量で所定の強度を確保できる各種の素材を採用することができることはいうまでもない。

図１６は、ロッキング機能を有するチェア８５に上記架台１０機能を組み込んだ実施例である。この実施例では吊り材４０に圧縮スプリングバネ４１を用いている。そのため座っていないときは、このバネ４１はチェア本体を支える程度に伸びて安定している。そして利用者が座ると、利用者の体重分だけスプリングバネ４１が伸びてその体重を保持して安定するとともに、利用者が背もたれに寄りかかると、吊り材４０としてのスプリングバネ４１に横方向のたわみが加わり、チェア８５本体が軽くスイングする。その程度のたわみはスプリングバネ４１のねじれ弾性変形内の作用であるため、バネの戻り力が作用する。このため利用者が座って揺れを加えると、チェア座面、背もたれ全体がロッキング機能と同等の作用を発揮する。この実施例では、座ったときの安定性確保のため、座面の左右方向への傾きを防止する補助ステー８６を設けている。

図１７各図は、高さ調整可能な照明スタンド９０の例を示している。たとえば夜間工事の照明等に用いられる照明スタンド９０を想定している。この照明部９１は内部に光源（図示せず）を有するバルーン状となっていて架台１０の上部吊りフレーム２０の脚部の上端の３点間にバルーン状の照明部９１を置くようにして利用できる。そして、吊り材４０の長さを調整して全長を縮めることにより、折り畳んだ状態での持ち運びが容易になる。また、使用時には脚部を容易に展開してスタンド９２を設置できる。その際、スタンド９２の高さも吊り材４０の長さ調整により容易に変更することができる。使用するパイプや照明本体を装飾的なデザインにすることにより、室内の照明スタントとしても利用できることはいうまでもない。

（車両の懸架機構としての適用）
図１８は架台１０の吊り材４０にショックアブソーバとしてのダンパー９７を組み込んだ車両９５の懸架機構（サスペンション）９６の模式概念図である。同図に示したように、吊り材４０としてショックアブソーバ機能を有するダンパー９７を介装することで、不陸地を走行するバギー等の車両９５に本発明の架台１０を組み込むのと同等の構成で、車両９５のサスペンション機能を発揮させることができる。そのときの車両９５の走行の安定性のために補助的なダンパー機構９８を車両９５の両側面に取り付けても好ましい。また、たとえばベビーカー等に、軽量で小さい入力で動作可能な簡易構造のダンパー、クッションを組み込んだ架台を採用することも好ましい。これにより、この種のベビーカーでは、乳幼児を乗せた際の乗り心地を大きく向上させることができる。

以上、本発明の架台の適用例について、種々の実施例をあげて説明したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 上部構造
２ 支持面（地盤、床）
１０ 架台構造（架台）
１０Ｃ 複合形状架台
２０ 上部吊りフレーム
２１，３１ 脚部
２５，３５ ジョイント金具
３０ 下部支持フレーム
４０ 吊り材
４５ つなぎ材
５０ モバイルキットハウス
６０ ソーラーパネル
７０ 免震装置
８０ スツール
８５ チェア
９０ 照明スタンド

Claims (7)

1. 上部構造を支持する複数本の脚部の下端を集束させて角錐立体形状をなすようにした上部吊りフレームと、該上部吊りフレームと同数あるいは異なる本数の脚部を有し上端を集束させて角錐立体形状をなすようにして支持面上に立設させた下部支持フレームと、前記上部吊りフレームの脚部と下部支持フレームの脚部とを組み合わせた際の各集束部間をつなぐ引張部材とを備え、
   前記引張部材が、湾曲可能な柔軟な線材であり、
   前記上部構造の負担重量を前記上部吊りフレームを介して前記引張部材に荷重として作用させ、前記引張部材を介して前記下部支持フレームに伝達して前記支持面で前記荷重を支持するようにしたことを特徴とする架台構造。
2. 前記引張部材の長さを変えて架台高さを変更することを特徴とする請求項１に記載の架台構造。
3. 前記上部吊りフレームと下部支持フレームとは、ジョイント部材で前記脚部が回動可能な支持軸で保持され集束されたことを特徴とする請求項１に記載の架台構造。
4. 前記ジョイント部材は、前記引張部材の長さを変更して定着可能な部位を有することを特徴とする請求項３に記載の架台構造。
5. 前記引張部材は、引張弾性変形可能なバネ材である請求項１に記載の架台構造。
6. 前記上部構造はソーラーパネルであり、該ソーラーパネルを所定勾配にて対象支持面上に配列させることを特徴とする請求項１に記載の架台構造。
7. 前記上部構造と前記支持面との間にダンパーを付加して介装され、免震装置として機能させることを特徴とする請求項１に記載の架台構造。

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