JP6170418B2 - 太陽光パネル架台用脚部固定部材および太陽光パネル架台の脚部固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、太陽光パネル架台用脚部固定部材および太陽光パネル架台の脚部固定構造に関する。

従来、太陽光パネル（太陽電池パネルや太陽熱温水器など）を固定する太陽光パネル架台は、特許文献１に示すように、例えば鋼管杭からなる基礎と、太陽光パネルを支持する架台の脚部とを連結調整金具を介して固定する構造が知られている。

実用新案登録第３１８４７４５号公報

しかしながら、前記太陽光パネル架台の脚部固定構造では、鋼管杭と架台との間に連結調整金具と土台梁とを積み上げ、ボルトで固定しているので、部品点数が多くなり、作業手間および施工コストが増大してしまう問題があった。

このような観点から、本発明は、部品点数が少なく、架台の脚部を基礎に容易に固定できる太陽光パネル架台用脚部固定部材および太陽光パネル架台の脚部固定構造を提供することを課題とする。

このような課題を解決するための請求項１に係る発明は、太陽光パネル架台の支柱を基礎に固定する太陽光パネル架台用脚部固定部材において、前記支柱の脚部を囲う支柱囲繞壁部と、前記基礎に固定するためのボルトが挿通される一対のボス部とを備えており、前記支柱囲繞壁部と前記ボス部は、一つのアルミニウム合金製の押出形材からなり、前記支柱囲繞壁部には、前記支柱に挿通される通しボルト用のボルト孔が形成されており、前記ボス部は、前記支柱囲繞壁部と一体成形されており、且つ前記支柱囲繞壁部を挟むように配置されているとともに、円筒の一部が開放された断面Ｃ形の円弧柱形状を呈して、前記支柱囲繞壁部の軸方向に沿って延在していることを特徴とする太陽光パネル架台用脚部固定部材である。

このような構成によれば、脚部固定部材を介して支柱の脚部を基礎に固定できるので、部品点数の低減と、作業手間および施工コストの軽減を図れる。さらに、通しボルトを用いて支柱を固定しているので、脚部固定部材と支柱がずれることはない。

請求項２に係る発明は、前記支柱は、角パイプにて構成されており、前記ボス部は、一対の連結部を介して前記支柱囲繞壁部に一体固定されており、前記一対の連結部は、前記支柱囲繞壁部の角部から延在するとともに、前記支柱囲繞壁部から離れるにしたがって互いに近付くようになっており、前記連結部の先端部は、屈曲してその先端が前記ボス部の円弧の端部に連続していることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、前記支柱囲繞壁部および前記ボス部の少なくとも一方に、取付ブラケット部が張り出して設けられており、前記取付ブラケット部には、前記太陽光パネル架台の構成部材を固定するためのボルト孔が形成されていることを特徴とする。このような構成によれば、支柱の脚部にブレースや土台梁などの他の構成部材を容易に連結することができる。また、他の構成部材から作用する応力を分散させて支柱に伝達することができる。

請求項４に係る発明は、前記取付ブラケット部が、ブレースの下端部が固定される部位であることを特徴とする。このような構成によれば、上端部が支柱の上部に固定されたブレースを容易に連結することができ、太陽光パネル架台の剛性を高めることができる。

請求項５に係る発明は、前記取付ブラケット部が、複数設けられており、少なくとも２つの前記取付ブラケット部は、互いに直交する方向に配置されていることを特徴とする。このような構成によれば、ブレースを平面視で直角二方向に延在して設けることができる。したがって、Ｘ軸方向に隣接する柱間、およびＹ軸方向に隣接する柱間のいずれにもブレースを設けることができる。

請求項６に係る発明は、前記支柱が、角パイプにて構成されており、前記支柱囲繞壁部は、互いに対向する一対の側壁を有しており、これら各側壁の延長平面上に前記取付ブラケット部が設けられていることを特徴とする。このような構成によれば、支柱を挟む２つの構面に２本のブレースをバランス良く配置することができる。

請求項７に係る発明は、前記支柱囲繞壁部、前記ボス部および取付ブラケット部が、一つのアルミニウム合金製の押出形材からなることを特徴とする。このような構成によれば、太陽光パネル架台の軽量化を図れるとともに、精度の高い架台とすることができ、さらには優れた耐候性と美観を得られる。

請求項８に係る発明は、太陽光パネル架台の支柱の脚部を基礎に固定する脚部固定部材を備えた太陽光パネル架台の脚部固定構造において、前記脚部固定部材は、前記支柱の脚部を囲う支柱囲繞壁部と、前記基礎に固定するためのボルトが挿通される一対のボス部と、ボルト孔が形成された取付ブラケット部とを備え、前記支柱囲繞壁部、前記ボス部および前記取付ブラケット部は、一つのアルミニウム合金製の押出形材からなり、前記ボス部は、前記支柱囲繞壁部と一体成形されており、且つ前記支柱囲繞壁部を挟むように配置されているとともに、円筒の一部が開放された断面Ｃ形の円弧柱形状を呈して、前記支柱囲繞壁部の軸方向に沿って延在しており、前記脚部固定部材を、前記基礎上にボルト止めし、前記支柱囲繞壁部に前記脚部を挿入するとともに、通しボルトによって、前記脚部を前記支柱囲繞壁部に固定し、前記取付ブラケット部に、上端部が前記支柱に隣り合う支柱の上部に連結されたブレースの下端部をボルト止めすることを特徴とする太陽光パネル架台の脚部固定構造である。

このような構成によれば、脚部固定部材を介して支柱の脚部を基礎に固定できるので、部品点数の低減と、作業手間および施工コストの軽減を図れる。また、ブレースも一体的に固定することができる。さらに、通しボルトを用いて支柱を固定しているので、脚部固定部材と支柱がずれることはない。

請求項９に係る発明は、前記基礎と前記脚部固定部材との間に、水抜き用部材を介設して、前記基礎の表面と前記脚部固定部材の下端との間に隙間を形成したことを特徴とする。このような構成によれば、脚部固定部材の内部に入り込んだ雨水を隙間から抜くことができるので、内部に水が溜まるのを防止できる。

本発明によれば、部品点数を少なくできるとともに、架台の脚部を基礎に容易に固定できる。

本発明の実施形態に係る脚部固定部材および脚部固定構造を用いて組み立てられた太陽光パネル架台を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る太陽光パネル架台の脚部固定構造を示した断面図である。 本発明の実施形態に係る脚部固定部材および脚部固定構造を用いて組み立てられた太陽光パネル架台を示した部分拡大正面図である。 支柱とガセットプレートとブレースとの取合いを示した平面図である。 支柱と脚部固定構造とブレースとの取合いを示した平面図である。 Ｉ型ガセットプレートを示した斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、Ｔ型ガセットプレートを示した斜視図である。 Ｔ型ガセットプレートを示した三面図である。 発明の実施形態に係る脚部固定部材を示した斜視図である。 発明の実施形態に係る脚部固定部材を示した三面図である。 水抜き用部材を示した斜視図である。 他の形態の脚部固定部材を示した三面図である。

以下に本発明の実施形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、太陽光パネル架台１は、太陽光パネル（図示せず）を固定するための垂木１０，１０・・・と、垂木１０を支持する垂木受け（棒状部材）２０，２０と、垂木受け２０を支持する支柱４０とを備えている。本実施形態では、太陽光パネル架台１の垂木１０が低くなっている側を前側とし、高くなっている側を後側とする。また、前側（正面）から見たときを基準として左右とする。前後方向および左右方向に隣り合う支柱４０，４０間にはブレース９０がそれぞれ架け渡されている。

垂木１０は、前後方向に延在している。垂木１０の長手方向は、水平方向に対して傾斜している。垂木１０は、正面から見て、前方が低くなるとともに、後方が高くなっている。垂木１０は、垂木受け２０，２０上に架け渡されている。垂木１０の両端部は、一対の垂木受け２０，２０からそれぞれ前後外側に張り出している。垂木１０の傾斜角度は、太陽光パネルの傾斜角度と一致している。

垂木受け２０は、左右方向に延在しており、且つ長手方向が水平になるように配置されている。垂木受け２０は、前側と後側の二箇所に設けられている。前側の垂木受け２０は、後側の垂木受け２０よりも低い位置に配置されている。前後の垂木受け２０，２０は、間隔をあけて互いに平行に配置されている。

支柱４０は、前後左右の合計４本設けられている。前側の２本の支柱４０，４０は、前側の垂木受け２０を支持しており、後側の２本の支柱４０，４０は、後側の垂木受け２０を支持している。前側の垂木受け２０を支持する２本の支柱４０，４０は、後側の垂木受け２０を支持する２本の支柱４０，４０よりも短い。支柱４０は、独立基礎３の上面に固定支持されている。独立基礎３は、例えば直方体形状に形成されている。

支柱４０は、アルミニウム合金製の中空押出形材からなる。支柱４０は、断面正方形の四角柱形状を呈している。図５に示すように、支柱４０の互いに対向する二対の対辺部のうち、一方の対辺部には、厚肉部４１がそれぞれ形成されている。厚肉部４１，４１は、支柱４０の全長に渡って形成されており、互いに対向している。支柱４０の上端部と下端部には、ボルト孔４２が形成されている。ボルト孔４２は、互いに対向する厚肉部４１で、同じ高さにそれぞれ形成されている。

図２に示すように、垂木受け２０は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。垂木受け２０は、断面略矩形形状を呈しており、上面部、下面部および両側面部を備えている。垂木受け２０の両側面部には、収容溝２１がそれぞれ形成されている。垂木受け２０の幅寸法は、支柱４０の幅寸法と同等である。垂木受け２０の上部には連結部材１１が固定されている。連結部材１１は、垂木受け２０の上面部に係止され、ビス止めされている。連結部材１１の上面には、垂木１０が載置される。

図２および図３に示すように、収容溝２１は、垂木受け２０の側面部の下部に形成されている。収容溝２１には、ボルトＢの頭部が収容される。ボルトＢは、垂木受け２０とガセットプレート５０とを固定するためのものであり、例えば六角ボルトが用いられている。収容溝２１の溝幅寸法は、ボルトＢの頭部の二面幅の寸法より大きく、対角距離より小さくなっている。これによって、ボルトＢは、収容溝２１内を長手方向に移動可能でありながらも、回転が阻止された状態となる。一対の収容溝２１，２１は、ともに同じ高さ位置に形成されている。そして、互いに対向する収容溝２１，２１の溝底壁間には、これらを繋ぐ補強リブ２２が形成されている。

収容溝２１の開口端には、一対の係止部２３，２３が形成されている。係止部２３は、溝側壁の開口側端部から溝の内側に向かって延在している。係止部２３，２３は、垂木受け２０の長手方向全長に渡って形成されている。係止部２３，２３の外面は、垂木受け２０の側面と面一になっている。係止部２３，２３の離間距離は、ボルトＢの軸部の外径よりも僅かに大きい寸法になっている。ボルトＢの軸部は、係止部２３，２３間を通過して、垂木受け２０の側面から突出する。ボルトＢの頭部は、収容溝２１の長手方向（押出方向）の端部から挿入される。ボルトＢは、軸部が係止部２３，２３間の隙間から突出した状態で、溝長手方向に沿って、所望の位置まで移動される。係止部２３は、ボルトＢの頭部の座面に当接し、収容溝２１からのボルトＢの抜け落ちを防止している。

垂木受け２０の側面には、長手方向に延在する凹溝２５が形成されている。凹溝２５は、収容溝２１の下側に形成されている。凹溝２５は、後記するＩ型ガセットプレート５１の凸条５３と噛み合う部分である。

垂木受け２０は、支柱４０の上端部に載置されている。垂木受け２０と支柱４０の連結箇所では、支柱４０の上端が垂木受け２０の下面に突き合わさっている。この突合せ部分は、一対のガセットプレート５０，５０に挟まれている（図４参照）。

一対のガセットプレート５０は、Ｉ型ガセットプレート５１とＴ型ガセットプレート５５からなる。

図６に示すように、Ｉ型ガセットプレート５１は、アルミニウム合金製の押出形材からなり、垂木受け２０と支柱４０の表面に沿う平板部を備えてなる（図２および図４参照）。Ｉ型ガセットプレート５１は、断面略Ｉ型形状を呈するとともに、側面視長方形形状を呈している。Ｉ型ガセットプレート５１は、その長手方向（押出方向）が垂木受け２０の長手方向に沿うように配置されている。Ｉ型ガセットプレート５１には、上下二段に３つずつの合計６つのボルト孔５２，５２・・が形成されている。上段の３つのボルト孔５２には、垂木受け２０の収容溝２１から突出するボルトＢの軸部が挿通される（図２参照）。下段の３つのボルト孔５２のうち中央のボルト孔５２には、通しボルトＢ２が挿通される。通しボルトＢ２は、支柱４０のボルト孔４２に挿通される。下段の両側のボルト孔５２，５２は、垂木受け２０および支柱４０のいずれにも対向しない部分に形成されている。下段の両側のボルト孔５２には、ブレース９０を固定するボルトＢが挿通される場合がある。

図２および図６に示すように、Ｉ型ガセットプレート５１には、凸条５３が形成されている。凸条５３は、Ｉ型ガセットプレート５１の一方の側面（垂木受け２０と接する面）に突設されており、Ｉ型ガセットプレート５１の長手方向に沿って延在している。凸条５３は、垂木受け２０の凹溝２５に嵌まることで、Ｉ型ガセットプレート５１と垂木受け２０との位置決めガイドの役目を果たす。本実施形態では、Ｉ型ガセットプレート５１の幅方向中央部から下側にオフセットした位置に凸条５３が形成されている。なお、本実施形態では、Ｉ型ガセットプレート５１に凸条５３を形成し、垂木受け２０に凹溝２５を形成しているが、垂木受け２０に凸条を形成し、Ｉ型ガセットプレート５１に凹溝を形成してもよい。

Ｉ型ガセットプレート５１の下部には、上部よりも薄い薄肉部５４が形成されている。薄肉部５４は、Ｉ型ガセットプレート５１を装着した際に、垂木受け２０よりも下方に突出する部分に形成されている。薄肉部５４は、Ｉ型ガセットプレート５１の一方の側面（垂木受け２０と接する面）に段差が生じるように形成されている。つまり、薄肉部５４は、支柱４０の側面に隙間をあけて対向する。

図７および図８に示すように、Ｔ型ガセットプレート５５は、アルミニウム合金製の押出形材からなり、その押出方向が上下方向になるように配置される。Ｔ型ガセットプレート５５は、平板部５６と突出板部５７とを備えてなり、断面略Ｔ型形状を呈している。

平板部５６は、垂木受け２０と支柱４０の表面に沿う部分であり（図２〜図４参照）、側面視長方形形状を呈している。平板部５６は、Ｉ型ガセットプレート５１の平板部と同等の長方形形状であって、側面から見て平板部同士が重なるように配置されている。平板部５６には、上下二段に３つずつの合計６つのボルト孔５８，５８・・が形成されている。各ボルト孔５８は、Ｉ型ガセットプレート５１のボルト孔５２に相当する位置に形成されている。上段の３つのボルト孔５８には、垂木受け２０の収容溝２１から突出するボルトＢの軸部が挿通される（図２参照）。下段の３つのボルト孔５８のうち中央のボルト孔５８には、通しボルトＢ２が挿通される（図２および図３参照）。通しボルトＢ２が挿通されるボルト孔５８は、他のボルト孔５８よりも大径である。下段の両側のボルト孔５８，５８は、垂木受け２０および支柱４０のいずれにも対向しない部分に形成されている。下段の両側のボルト孔５８には、ブレースを固定するボルトが挿通される場合がある。

なお、本実施形態のＴ型ガセットプレート５５は、押出方向が上下方向である押出形材を切断して形成しているので、Ｉ型ガセットプレート５１のような横方向に延在する凸部と薄肉部は備えていない。しかしながら、押出形材を研削加工して薄肉部を形成してもよいし、溶接などにより凸部を取り付けてもよい。

突出板部５７は、平板部５６から直角に突出している。突出板部５７は、平板部５６の長手方向中間部から端部側にオフセットしており、隣り合うボルト孔５８，５８間に形成されている。突出板部５７は、連結される支柱４０の外表面のうち、突出板部５７と平行な外表面よりも外側に位置している（図４参照）。突出板部５７には、ボルト孔５９が形成されている。ボルト孔５９は、上段のボルト孔５８と同じ高さに形成されている。ボルト孔５９には、前後方向に延在するブレース９０を固定するためのボルトＢが挿通する（図２および図３参照）。

次に、垂木受け２０と支柱４０との連結状態を説明する。図２乃至図４に示すように、垂木受け２０とＩ型ガセットプレート５１（またはＴ型ガセットプレート５５）との連結部では、垂木受け２０の収容溝２１に、ボルトＢの頭部が収容されている。ボルトＢの軸部は収容溝２１から突出している。収容溝２１から突出した軸部は、ボルト孔５２（または５８）を貫通してＩ型ガセットプレート５１（またはＴ型ガセットプレート５５）の板部からも突出している。板部から突出したボルトＢの軸部にナットＮを締め付けると、ボルトＢの頭部とナットＮで、収容溝２１の係止部２３と板部が挟持され、垂木受け２０とＩ型ガセットプレート５１（またはＴ型ガセットプレート５５）が固定される。このとき、Ｉ型ガセットプレート５１の凸条５３は、垂木受け２０の凹溝２５に嵌まっている（図２参照）。

支柱４０とＩ型ガセットプレート５１およびＴ型ガセットプレート５５との連結部では、通しボルトＢ２が、Ｉ型ガセットプレート５１のボルト孔５２、支柱４０のボルト孔４２，４２およびＴ型ガセットプレート５５のボルト孔５８に挿通されている。通しボルトＢ２の軸部先端部がＴ型ガセットプレート５５の平板部５６から突出している。平板部５６から突出したボルトＢの軸部にナットＮを締め付けると、スペーサＳとナットＮとで、Ｉ型ガセットプレート５１と支柱４０とＴ型ガセットプレート５５が挟持され、支柱４０とＩ型ガセットプレート５１とＴ型ガセットプレート５５とが固定される。

これによって、垂木受け２０と支柱４０とが、ガセットプレート５０（Ｉ型ガセットプレート５１およびＴ型ガセットプレート５５）を介して連結される。

以下に、Ｉ型ガセットプレート５１の長さＬ（Ｔ型ガセットプレート５５の平板部５６の長さＬと同じ）と、垂木受け２０およびＩ型ガセットプレート５１の重量との関係を説明する。例えば、垂木受け２０の長さが４０００ｍｍで、ガセットプレートを用いずに支柱４０と接合したとき、垂木受け２０の重量が１４ｋｇになったとする。ここで、長さＬが２００ｍｍのＩ型ガセットプレート５１およびＴ型ガセットプレート５５を用いて垂木受け２０と支柱４０を連結した場合で試算したところ、垂木受け２０の実質的な支点間距離を短くできるので、垂木受け２０にかかる曲げモーメントを低減でき、垂木受け２０の断面積を小さくすることが可能になることで、垂木受け２０の重量を約１０ｋｇにすることができた。ガセットプレート５０の重量（Ｉ型ガセットプレート５１とＴ型ガセットプレート５５の２枚分）は、約０．６ｋｇとなる。垂木受け２０とＩ型ガセットプレート５１およびＴ型ガセットプレート５５の合計重量は、約１０．６ｋｇとなるので、約３．４ｋｇの軽量化を図ることができた。

また、Ｉ型ガセットプレート５１の長さＬを３５０ｍｍとした場合で試算したところ、垂木受け２０の重量が約７ｋｇで、ガセットプレート５０の重量（Ｉ型ガセットプレート５１とＴ型ガセットプレート５５の２枚分）が約１ｋｇとなった。垂木受け２０とＩ型ガセットプレート５１およびＴ型ガセットプレート５５の合計重量が、約８ｋｇとなるので、約６ｋｇの軽量化を図ることができた。

つまり、ガセットプレート５０を長くすると、垂木受け２０の軽量化を図れる。しかしながら、ガセットプレート５０を長くした分、ガセットプレート５０の重量が増加する。そこで、ガセットプレート５０の長さＬの範囲は、ガセットプレート５０を長くしたことによる垂木受け２０の軽量化効果と、ガセットプレート５０の重量の増加量とのバランスを考慮して設定するのが好ましい。以上のことを踏まえると、垂木受け２０が４０００ｍｍの場合、ガセットプレート５０の長さＬを３００ｍｍ〜６００ｍｍとするのが好ましい。これによって、ガセットプレート５０の長さＬは、垂木受け２０の全長Ｘに対して０．０７５〜０．１５０倍の範囲の長さとなる。さらに好ましくは、ガセットプレート５０の長さＬを３５０ｍｍ〜５００ｍｍとするのが良い。これによれば、ガセットプレート５０の長さＬは、垂木受け２０の全長Ｘに対して０．０８８（０．０８７５）〜０．１２５倍の範囲の長さとなる。

図２および図３に示すように、支柱４０の下端部は、脚部固定部材７０を介して独立基礎３の上面に固定されている。脚部固定部材７０は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。独立基礎３と脚部固定部材７０の間には、水抜き用部材８０が介設されている。

図９および図１０に示すように、脚部固定部材７０は、支柱囲繞壁部７１とボス部７２と取付ブラケット部７３と連結部７５とを備えている。支柱囲繞壁部７１とボス部７２と取付ブラケット部７３は、一体形成されている。脚部固定部材７０は、その押出方向が上下方向になるように配置されている。

支柱囲繞壁部７１は、支柱４０の脚部を囲う部分であって、その内部に脚部が収容される。支柱囲繞壁部７１は、断面四角形状の筒部材にて構成されている。筒部材の外形は、支柱４０よりも一回り大きい正方形形状を呈しており、内部に支柱４０が収容可能に形成されている。

支柱囲繞壁部７１の互いに対向する二対の対辺部のうち、一方の対辺部７１ａ，７１ａは、厚肉に形成され、他方の対辺部７１ｂ，７１ｂは、薄肉に形成されている。厚肉の各対辺部７１ａには、通しボルトＢ２が挿通するボルト孔７４がそれぞれ形成されている。ボルト孔７４は、支柱囲繞壁部７１の高さ方向中間部で、同じ高さにそれぞれ形成されている。ボルト孔７４は、後記するスペーサＳ（図２および図５参照）とともに通しボルトＢ２の軸部が挿通可能となるように大径になっている。薄肉の対辺部７１ｂは、ボス部７２に対向している。

ボス部７２は、脚部固定部材７０を独立基礎３に固定するためのボルトが挿通される部分であって、一対設けられている。ボルトは独立基礎３に埋設されたアンカーボルトＢａ（図３参照）である。ボス部７２は、支柱囲繞壁部７１の薄肉の対辺部７１ｂの外側に位置し、支柱囲繞壁部７１を挟むように配置されている。ボス部７２は、円筒の一部が開放された断面Ｃ形の円弧柱形状を呈しており、アンカーボルトＢａが下方から挿通している。円弧の中心角は、９０度程度であって、ボス部７２からアンカーボルトＢａが抜け出ない形状になっている。ボス部７２は、支柱囲繞壁部７１の角部から延在する連結部７５，７５を介して、支柱囲繞壁部７１に一体固定されている。連結部７５，７５は、支柱囲繞壁部７１から離れるにしたがって互いに近付くように延在している。連結部７５の先端部は、内側に屈曲してその先端がボス部７２の円弧の端部に連続している。

取付ブラケット部７３は、太陽光パネル架台の構成部材であるブレース９０の下端部が固定される部位である。取付ブラケット部７３には、ボルト孔７６が形成されている。ボルト孔７６には、ブレース９０を固定するためのボルトＢが挿通される。取付ブラケット部７３は、複数設けられている。以下では、支柱囲繞壁部７１から張り出す取付ブラケット部７３を第一取付ブラケット部７３ａと称し、ボス部７２から張り出す取付ブラケット部７３を第二取付ブラケット部７３ｂと称する。

第一取付ブラケット部７３ａは、２つ設けられており、互いに平行になっている。２つの第一取付ブラケット部７３ａ，７３ａは、支柱囲繞壁部７１の角部（厚肉の対辺部７１ａの両端部）から同じ方向（厚肉の対辺部７１ａに直交する方向）に張り出している。２つの第一取付ブラケット部７３ａ，７３ａは、薄肉の対辺部７１ｂ，７１ｂの各延長平面上にそれぞれ位置している。２つの第一取付ブラケット部７３ａ，７３ａは、矩形形状を呈しており、同一形状に形成されている。ボルト孔７６は、第一取付ブラケット部７３ａの先端部の高さ方向中間部に形成されている。

第二取付ブラケット部７３ｂは、一方のボス部７２の外周面のうち、支柱囲繞壁部７１から最も離れた部分（連結部７５，７５とボス部７２とを合わせた部位の先端部）から、ボス部７２の外周面の法線方向（薄肉の対辺部７１ｂに直交する方向）に張り出している。第二取付ブラケット部７３ｂは、矩形形状を呈している。ボルト孔７６は、第二取付ブラケット部７３ｂの先端部の高さ方向中間部に形成されている。

図２および図３に示すように、水抜き用部材８０は、独立基礎３と脚部固定部材７０の間に介設されて、独立基礎３の表面と脚部固定部材７０の下端との間に水が流れる隙間を形成することで、脚部固定部材７０の内側に入り込んだ雨水を外部に流すための部材である。水抜き用部材８０は、脚部固定部材７０の両端のボス部７２，７２の下方にそれぞれ設けられている（図３参照）。図５および図１１に示すように、水抜き用部材８０は、所定厚さを備えた平面視Ｃ字状の金属部材からなる。水抜き用部材８０を構成する金属は、アルミニウム合金などの防錆性能を有する金属が好ましい。水抜き用部材８０のＣ字の開口部８１の開口幅は、アンカーボルトＢａの外径よりも大きくなっており、水抜き用部材８０をアンカーボルトＢａの側方から移動させて、水抜き用部材８０の内部にアンカーボルトＢａを装着できるようになっている。水抜き用部材８０の開口部８１は、先端に向かうに連れて広がっており、アンカーボルトＢａを誘いこむガイドを構成している。

次に、独立基礎３と支柱４０との連結状態を説明する。図２、図３および図５に示すように、独立基礎３上に突出したアンカーボルトＢａの基端部には、水抜き用部材８０が装着されている。水抜き用部材８０は、アンカーボルトＢａを囲うように配置されている。水抜き用部材８０の開口部８１は、外側を向いている。水抜き用部材８０の上に脚部固定部材８０が載置されている。脚部固定部材７０は、一対のアンカーボルトＢａをボス部７２，７２が覆うように設置されている。アンカーボルトＢａの軸部の先端部は、ボス部７２の上端から突出している。ボス部７２から突出したアンカーボルトＢａの軸部にナットＮを締め付けると、独立基礎３とナットＮで、ボス部７２が挟持され、独立基礎３と脚部固定部材７０が固定される。

支柱４０の下端部は、支柱囲繞壁部７１の内部に挿入されている。支柱４０のボルト孔４２は、支柱囲繞壁部７１のボルト孔７４と高さを合わせてある。支柱囲繞壁部７１の一方の外側から、ボルト孔７４、ボルト孔４２，４２およびボルト孔７４の順に通しボルトＢ２の軸部が挿通されている。通しボルトＢ２の軸部の基端部には、リング状のスペーサＳ（図２参照）が装着されている。スペーサＳは、通しボルトＢ２の頭部と支柱４０の側面との間に介設され、支柱囲繞壁部７１と支柱４０との隙間を塞いでいる。このとき、支柱４０は、平面視で支柱囲繞壁部７１の中心部に位置している。また、通しボルトＢ２の軸部の先端部にもスペーサＳが装着されているとともに、ボルト孔７４から突出したボルトＢ２の軸部にはナットＮが締め付けられている。スペーサＳは、ナットＮと支柱４０の側面との間に介設され、支柱囲繞壁部７１と支柱４０との隙間を塞いでいる。すなわち、ボルトＢ２の頭部に接するスペーサＳと、ナットＮに接するスペーサＳで、支柱４０が挟持されるとともに、ボルトＢ２の頭部とナットＮで支柱囲繞壁部７１が挟持されるので、支柱４０と脚部固定部材７０が固定される。これによって、支柱４０と独立基礎３とが、脚部固定部材７０を介して連結される。

なお、支柱４０のボルト孔４２は、上下方向に長い長孔にて構成してもよい。ボルト孔４２を長孔とすれば、基礎上面の高さの誤差を吸収することができる。たとえば杭基礎を採用した場合に、基礎上面の高さの誤差が発生することがあるので、ボルト孔４２を長孔とするのが好ましい。

杭基礎では、ボルト孔４２を長孔で誤差を吸収できない場合（長孔の長さより、杭基礎の沈下量が大きい場合）がある。この場合、脚部固定部材の下部に台座部材を設けるのが好ましい。台座部材は、断面コ字状の先端部に、両側に広がる鍔部を備えた形状になっている。台座部材は、コ字の背面部が基礎上にボルト止めされる。鍔部上に、脚部固定部材のボス部が配置され、鍔部とボス部がボルト止めされる。これによって、台座部材の高さ分、脚部固定部材が嵩上げされるので、太陽光パネル架台を所定の高さレベルに設置できる。また、台座部材を設けた場合は、台座部材が水切り用部材を兼用することができるので、脚部固定部材の内部に雨水が溜まるのを防止できる。

図２および図３に示すように、ブレース９０は、断面コ字状の溝型部９１と、溝型部９１の外側にそれぞれ延在する一対のリブ部９２とを備えている。ブレース９０は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。ブレース９０の両端部には、ボルトＢが挿通するボルト孔（図示せず）が形成されている。脚部固定部材７０との連結部分において独立基礎３とブレース９０が干渉しないように、ブレース９０の端部では、リブ部９２が切除されている。

次に、図４および図５を参照しながら、４本の支柱４０の上下に設けられた４組のガセットプレート５０（Ｉ型ガセットプレート５１およびＴ型ガセットプレート５５）と４つの脚部固定部材７０の配置と、ブレース９０との位置関係を説明する。なお、図４および図５の前後左右方向は、図１と同じである。図４に示した左右前後のガセットプレート５０の下方に、図５に示した左右前後の脚部固定部材７０が位置している。

図４に示すように、前側に位置する垂木受け２０には、前面にＩ型ガセットプレート５１が取り付けられ、後面にＴ型ガセットプレート５５が取り付けられている。一方、後側に位置する垂木受け２０には、後面にＩ型ガセットプレート５１が取り付けられ、前面にＴ型ガセットプレート５５が取り付けられている。つまり、前後の垂木受け２０に設置されたＴ型ガセットプレート５５が互いに対向しており、突出板部５７が対向するＴ型ガセットプレート５５に向かって突出している。前側のＴ型ガセットプレート５５は、突出板部５７が左寄りに位置するように設置されている。一方、後側のＴ型ガセットプレート５５は、突出板部５７が右寄りに位置するように設置されている。

図５に示すように、前側に位置する脚部固定部材７０の第一取付ブラケット部７３ａ，７３ａは、後方に向かって張り出している。一方、後側に位置する脚部固定部材７０の第一取付ブラケット部７３ａ，７３ａは、前方に向かって張り出している。つまり、前後の脚部固定部材７０の第一取付ブラケット部７３ａ，７３ａ同士は互いに向かい合っており、それぞれ同一平面状に位置している。左側に位置する脚部固定部材７０の第二取付ブラケット部７３ｂは、右側に向かって張り出している。一方、右側に位置する脚部固定部材７０の第二取付ブラケット部７３ｂは、左側に向かって張り出している。つまり、左右の脚部固定部材７０の第二取付ブラケット部７３ｂ，７３ｂ同士は互いに向かい合っており、それぞれ同一平面状に位置している。

前後に延在するブレース９０のうち、左端に位置するブレース９０（以下、他のブレースと区別する場合は「ブレース９０ａ」とする）の上端部は、左前のＴ型ガセットプレート５５の突出板部５７に連結されている。ブレース９０ａの下端部は、左後の脚部固定部材７０の左の第一取付ブラケット部７３ａに連結されている。前後に延在するブレース９０のうち、左から２番目に位置するブレース９０（以下、他のブレースと区別する場合は「ブレース９０ｂ」とする）の上端部は、左後のＴ型ガセットプレート５５の突出板部５７に連結されている。ブレース９０ｂの下端部は、左前の脚部固定部材７０の右の第一取付ブラケット部７３ａに連結されている。これによって、ブレース９０ａとブレース９０ｂとは、左右に隣り合って側面視でＸ字状に交差するが、干渉することはない。

前後に延在するブレース９０のうち、右端に位置するブレース９０（以下、他のブレースと区別する場合は「ブレース９０ｃ」とする）の上端部は、右後のＴ型ガセットプレート５５の突出板部５７に連結されている。ブレース９０ｃの下端部は、右前の脚部固定部材７０の右の第一取付ブラケット部７３ａに連結されている。前後に延在するブレース９０のうち、右から２番目に位置するブレース９０（以下、他のブレースと区別する場合は「ブレース９０ｄ」とする）の上端部は、右前のＴ型ガセットプレート５５の突出板部５７に連結されている。ブレース９０ｄの下端部は、右後の脚部固定部材７０の左の第一取付ブラケット部７３ａに連結されている。これによって、ブレース９０ｃとブレース９０ｄとは、左右に隣り合って側面視でＸ字状に交差するが、干渉することはない。

左右に延在するブレース９０のうち、前端に位置するブレース９０（以下、他のブレースと区別する場合は「ブレース９０ｅ」とする）の上端部は、右前のＩ型ガセットプレート５１に連結されている。ブレース９０ｅの下端部は、左前の脚部固定部材７０の第二取付ブラケット部７３ｂに連結されている。左右に延在するブレース９０のうち、前から２番目に位置するブレース９０（以下、他のブレースと区別する場合は「ブレース９０ｆ」とする）の上端部は、左前のＴ型ガセットプレート５５の平板部５６に連結されている。ブレース９０ｆの下端部は、右前の脚部固定部材７０の第二取付ブラケット部７３ｂに連結されている。これによって、ブレース９０ｅとブレース９０ｆとは、前後に隣り合って正面視でＸ字状に交差するが、干渉することはない。

左右に延在するブレース９０のうち、後端に位置するブレース９０（以下、他のブレースと区別する場合は「ブレース９０ｇ」とする）の上端部は、左後のＩ型ガセットプレート５１に連結されている。ブレース９０ｇの下端部は、右後の脚部固定部材７０の第二取付ブラケット部７３ｂに連結されている。左右に延在するブレース９０のうち、後から２番目に位置するブレース９０（以下、他のブレースと区別する場合は「ブレース９０ｈ」とする）の上端部は、右後のＴ型ガセットプレート５５の平板部５６に連結されている。ブレース９０ｈの下端部は、左後の脚部固定部材７０の第二取付ブラケット部７３ｂに連結されている。これによって、ブレース９０ｇとブレース９０ｈとは、前後に隣り合って正面視でＸ字状に交差するが、干渉することはない。

以上のように、ガセットプレート５０（Ｉ型ガセットプレート５１およびＴ型ガセットプレート５５）と脚部固定部材７０を配置するとともにブレース９０を連結することで、ブレース９０ａ〜９０ｈ同士を、干渉させずに配置することができる。なお、ガセットプレート５０、脚部固定部材７０およびブレース９０の配置状態は一例であって、前記構成に限定されるものではない。隣り合うブレース９０の前後左右を入れ替えることも可能である。左右のブレース９０を入れ替える場合は、Ｔ型ガセットプレート５５の突出板部５７の左右位置を変更する。

本実施形態のガセットプレート５０によれば、Ｉ型ガセットプレート５１にはボルト孔５２が形成され、Ｔ型ガセットプレート５５にはボルト孔５８が形成されているので、ブレース９０を、ガセットプレート５０を介して支柱４０に連結することができる。したがって、ブレース９０からの応力を分散して支柱４０に伝達できるので、支柱４０への応力集中を抑制できる。これによって、支柱４０の肉厚を薄くできるので、支柱４０の軽量化、ひいては太陽光パネル架台１の軽量化を達成することができる。

また、Ｔ型ガセットプレート５５は、平板部５６とこれに直交する突出板部５７とを備えており、平板部５６および突出板部５７にボルト孔５８が形成されているので、平板部５６に沿った方向と、突出板部５７に沿った方向の二方向に沿ってブレース９０を設けることができる。これによって、垂木１０に沿ったブレース９０と、垂木受け２０に沿ったブレース９０を設けることができるので、太陽光パネル架台１全体の剛性を高めることができる。

Ｉ型ガセットプレート５１の長さ寸法およびＴ型ガセットプレート５５の平板部５６の長さ寸法が、垂木受け２０の全長に対して０．０７５〜０．１５０倍の範囲の長さ寸法を備えていることによって、曲げモーメントの低減を図りつつ、ガセットプレートの重量増加を抑えることができる。これは、以下の理由による。つまり、ガセットプレート５０が垂木受けの全長に対して０．０７５倍より短いと、十分に曲げモーメントを低減効果が小さくなるおそれがあり、また０．１５０倍より長いと、ガセットプレートの重量が増加し架台全体の軽量化の効果が小さくなってしまうおそれがあるが、前記のようにガセットプレート５０の長さを垂木受け２０の全長に対して０．０７５〜０．１５０倍の範囲の長さとしておけば、前記の作用効果を得られる。

また、Ｉ型ガセットプレート５１、Ｔ型ガセットプレート５５および脚部固定部材７０は、それぞれアルミニウム合金製の押出形材からなるので、太陽光パネル架台１の軽量化を図れるとともに、精度の高い架台とすることができる。さらには、太陽光パネル架台１が優れた耐候性と美観を得られる。また、Ｔ型ガセットプレート５５は、同一の形状のものを上下反転させたり回転させたりすることで、前後左右の設置位置での取付け向きに対応できる。したがって、一つの押出し型でＴ型ガセットプレート５５を形成できるので、施工コストの上昇を防止できる。脚部固定部材７０についても同様のことが言える。

垂木受け２０と支柱４０の突合せ部分をＩ型ガセットプレート５１とＴ型ガセットプレート５５で挟み、その両側から通しボルトで連結する構造であるので、締付け作業を低減できる。したがって、ガセットプレート５０と支柱４０との連結作業が容易になる。

さらに、本実施形態の脚部固定部材７０によれば、鋼管杭と架台との間に連結調整金具と土台梁とを積み上げボルトで固定していた従来と比較して、部品点数の低減と、作業手間および施工コストの軽減を図れる。通しボルトＢ２を用いて脚部固定部材７０に支柱４０を固定しているので、脚部固定部材７０と支柱４０がずれることはない。

脚部固定部材７０は、第一取付ブラケット部７３ａと第二取付ブラケット部７３ｂを備えているので、支柱４０の脚部にブレース９０などの他の構成部材を容易に連結することができる。また、ブレース９０から作用する応力を分散させて支柱４０に伝達することができるので、支柱４０の肉厚を薄くできるので、支柱４０の軽量化、ひいては太陽光パネル架台１の軽量化を達成することができる。

第一取付ブラケット部７３ａと第二取付ブラケット部７３ｂは、互いに直交する方向に配置されているので、ブレース９０を平面視で直角二方向に延在して設けることができる。したがって、前後方向に隣接する支柱４０，４０柱間、および左右方向に隣接する支柱４０間のいずれにもブレース９０を設けることができる。

支柱４０を囲う支柱囲繞壁部７１は、互いに対向する一対の対辺部７１ｂ，７１ｂを有しており、これら各対辺部７１ｂ，７１ｂの延長平面上に第一取付ブラケット部７３ａが設けられているので、ブレース９０を、支柱４０の両側の外側面に沿ってバランス良く配置することができる。

脚部固定部材７０と支柱４０は通しボルトＢ２を用いて固定されているので、脚部固定部材７０と支柱４０がずれることはない。また、脚部固定部材７０を介して、支柱４０の脚部を独立基礎３に固定しているので、支柱４０と独立基礎３との固定作業において、部品点数の低減と、作業手間および施工コストの軽減を図れる。さらに、取付ブラケット部７３を設けたことによって、ブレース９０も支柱４０と容易に固定することができる。

独立基礎３と脚部固定部材７０の間に水抜き用部材８０を介設したことによって、独立基礎３の上面と脚部固定部材７０との間に隙間を形成することができる。この隙間を介して脚部固定部材７０の内側に入り込んだ雨水を外部に流すことができるので、脚部固定部材７０の内部に雨水が溜まるのを防止できる。また、水抜き用部材８０は平面視Ｃ字状であるので、アンカーボルトＢａへの装着が容易であるとともに、水抜き用部材８０内に入り込んだ雨水を外部に流すことができる。なお、水抜き用部材８０の形状は平面視Ｃ字状に限定されるものではない。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、前記実施形態では、支柱４０が設置される部位は、鉄筋コンクリート製の独立基礎３にて構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、布基礎や杭の頭部などの安定した支持面であればよい。杭を用いる場合は、例えば、軸部が螺旋状に形成されたスパイラル杭であって、回転させながら地盤に押し込むことで、その杭本体部が地盤内に埋設されるものが好ましい。

また、前記実施形態では、垂木１０や垂木受け２０などの各部材がアルミニウム合金製の押出形材にて構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、ステンレス合金、鋼製材料や樹脂材料など他の材料にて形成してもよい。また、押出形材ではなく、板材を屈曲加工して形成してもよい。

さらに、前記実施形態では、垂木受け２０を２本の支柱４０で支持しているが、これに限定されるものではない。例えば、３本以上の支柱で支持してもよいし、一つの基礎から上方に二股に延在してなるＶ字状の支柱で支持してもよい。Ｖ字状の支柱で支持する場合は、垂木受けの長手方向中間部の下方に一つの基礎を設け、その基礎から左右上方にＶ字状に延在する２本の支柱で垂木受けを支持してもよいし、垂木受けの長手方向両端部の下方に二つの基礎を設け、各杭からそれぞれ左右上方にＶ字状に延在する２本の支柱（合計４本の支柱）で垂木受けを支持してもよい。

また、脚部固定部材７０の形状は前記実施形態に限定されるものではない。たとえば、図１２に示すような形状であってもよい。かかる脚部固定部材７０ａは、ボス部７２ａの形状が前記実施形態と異なる。ボス部７２ａは、円筒形状を呈しており、アンカーボルトＢａが下方から貫通している。ボス部７２ａは、支柱囲繞壁部７１の角部から延在する連結部７５ａ，７５ａを介して、支柱囲繞壁部７１に一体固定されている。連結部７５ａ，７５ａは、支柱囲繞壁部７１から離れるにしたがって互いに近付くように延在している。連結部７５ａの外表面は、ボス部７２ａの外周面に連続している。なお、その他の構成については前記実施形態と同様であるので同じ符号を付して説明を省略する。このような構成においても、前記実施形態と同様の作用効果を奏する。

さらに、前記実施形態では、Ｔ型ガセットプレート５５の突出板部５７にブレース９０を連結することで、ブレース９０を支柱４０に直接連結しないようにしていたが、垂木受けが前後方向に延在して傾斜するように配置した場合には、Ｔ型ガセットプレートの突出板部も傾斜するので、ブレースを取り付けられなくなる場合がある。この場合には、ブレースを、支柱に直接取り付ける必要があるが、ボルトナットを用いて規定の力で締め付けたときに、支柱が変形してしまうことがある。そのため、支柱内部に円筒状のカラー部材を挿入する。カラー部材の長さは、支柱の太さと同等である。カラー部材は、ボルトの軸部を覆うように配置され、支柱の外殻がカラー部材の長さよりも凹まないようになっている。このような構成によれば、支柱の変形を防止できる。

１ 太陽光パネル架台
３ 独立基礎（基礎）
１０ 垂木
２０ 垂木受け（棒状部材）
２５ 凹溝
４０ 支柱
５０ ガセットプレート
５１ Ｉ型ガセットプレート
５２ ボルト孔
５３ 凸条
５５ Ｔ型ガセットプレート
５６ 平板部
５７ 突出板部
５８ ボルト孔
５９ ボルト孔
７０ 脚部固定部材
７１ 支柱囲繞壁部
７２ ボス部
７３ 取付ブラケット部
７３ａ 第一取付ブラケット部
７３ｂ 第二取付ブラケット部
７４ ボルト孔
７６ ボルト孔
８０ 水抜き用部材
９０ ブレース
Ｂ ボルト
Ｂ２ 通しボルト
Ｂａ アンカーボルト

Claims (9)

1. 太陽光パネル架台の支柱を基礎に固定する太陽光パネル架台用脚部固定部材において、
   前記支柱の脚部を囲う支柱囲繞壁部と、前記基礎に固定するためのボルトが挿通される一対のボス部とを備えており、
   前記支柱囲繞壁部と前記ボス部は、一つのアルミニウム合金製の押出形材からなり、
   前記支柱囲繞壁部には、前記支柱に挿通される通しボルト用のボルト孔が形成されており、
   前記ボス部は、前記支柱囲繞壁部と一体成形されており、且つ前記支柱囲繞壁部を挟むように配置されているとともに、円筒の一部が開放された断面Ｃ形の円弧柱形状を呈して、前記支柱囲繞壁部の軸方向に沿って延在している
   ことを特徴とする太陽光パネル架台用脚部固定部材。
2. 前記支柱は、角パイプにて構成されており、
   前記ボス部は、一対の連結部を介して前記支柱囲繞壁部に一体固定されており、
   前記一対の連結部は、前記支柱囲繞壁部の角部から延在するとともに、前記支柱囲繞壁部から離れるにしたがって互いに近付くようになっており、
   前記連結部の先端部は、屈曲してその先端が前記ボス部の円弧の端部に連続している
   ことを特徴とする請求項１に記載の太陽光パネル架台用脚部固定部材。
3. 前記支柱囲繞壁部および前記ボス部の少なくとも一方に、取付ブラケット部が張り出して設けられており、
   前記取付ブラケット部には、前記太陽光パネル架台の構成部材を固定するためのボルト孔が形成されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽光パネル架台用脚部固定部材。
4. 前記取付ブラケット部は、ブレースの下端部が固定される部位である
   ことを特徴とする請求項３に記載の太陽光パネル架台用脚部固定部材。
5. 前記取付ブラケット部は、複数設けられており、
   少なくとも２つの前記取付ブラケット部は、互いに直交する方向に配置されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の太陽光パネル架台用脚部固定部材。
6. 前記支柱は、角パイプにて構成されており、
   前記支柱囲繞壁部は、互いに対向する一対の側壁を有しており、これら各側壁の延長平面上に前記取付ブラケット部が設けられている
   ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の太陽光パネル架台用脚部固定部材。
7. 前記支柱囲繞壁部、前記ボス部および前記取付ブラケット部は、一つのアルミニウム合金製の押出形材からなる
   ことを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか一項に記載の太陽光パネル架台用脚部固定部材。
8. 太陽光パネル架台の支柱の脚部を基礎に固定する脚部固定部材を備えた太陽光パネル架台の脚部固定構造において、
   前記脚部固定部材は、前記支柱の脚部を囲う支柱囲繞壁部と、前記基礎に固定するためのボルトが挿通される一対のボス部と、ボルト孔が形成された取付ブラケット部とを備え、
   前記支柱囲繞壁部、前記ボス部および前記取付ブラケット部は、一つのアルミニウム合金製の押出形材からなり、
   前記ボス部は、前記支柱囲繞壁部と一体成形されており、且つ前記支柱囲繞壁部を挟むように配置されているとともに、円筒の一部が開放された断面Ｃ形の円弧柱形状を呈して、前記支柱囲繞壁部の軸方向に沿って延在しており、
   前記脚部固定部材を、前記基礎上にボルト止めし、
   前記支柱囲繞壁部に前記脚部を挿入するとともに、通しボルトによって、前記脚部を前記支柱囲繞壁部に固定し、
   前記取付ブラケット部に、上端部が前記支柱に隣り合う支柱の上部に連結されたブレースの下端部をボルト止めする
   ことを特徴とする太陽光パネル架台の脚部固定構造。
9. 前記基礎と前記脚部固定部材との間に、水抜き用部材を介設して、前記基礎の表面と前記脚部固定部材の下端との間に隙間を形成した
   ことを特徴とする請求項８に記載の太陽光パネル架台の脚部固定構造。

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