JP6170750B2 - ソーラーパネル用架台 - Google Patents

Description

本発明は、太陽光発電のためのソーラーパネル（太陽電池パネル）を地盤上に設置するためのソーラーパネル用架台に係り、例えば、大規模発電のためのメガソーラーシステムに利用できるものである。

太陽光で発電するソーラーパネルを地盤上に設置するために、ソーラーパネル用架台が地盤に設けられる。下記の特許文献１に示されているソーラーパネル用架台は、地盤に固定された支柱と、この支柱で支持され、ソーラーパネルが配置される下地フレームとを含んで構成されている。

特開２０１２−６９９２９号公報

特許文献１のソーラーパネル用架台では、前後方向における支柱の本数は２本となっており、長さが異なるこれらの支柱により下地フレームを支持しているが、ソーラーパネル用架台の部材点数を削減して構造の簡単化を図るためには、前後方向における支柱の本数を１本とし、この支柱と下地フレームとの間に方杖部材を前後方向に架け渡すことが考えられる。

しかし、ソーラーパネル用架台では、ソーラーパネルが配置される下地フレームを太陽に対する所定の仰角をもって支柱に支持することが求められ、また、地盤に支柱を固定する際に、支柱が鉛直軸を中心とする回動方向のずれ角度をもって地盤に固定されることがあり、このようなずれ角度の影響を解消することも求められるため、太陽に対する所定の仰角を得られて、鉛直軸を中心とする支柱の回動方向のずれ角度の影響を解消できるようにする工夫を行わなければならない。

本発明の目的は、下地フレームを支持する支柱と下地フレームとの間に架け渡される方杖部材を、太陽に対する所定の仰角を得られ、かつ鉛直軸を中心とする支柱のずれ角度の影響を解消して、支柱に連結することができるようになるソーラーパネル用架台を提供するところにある。

本発明に係るソーラーパネル用架台は、地盤に固定された支柱と、この支柱で支持され、ソーラーパネルが配置される下地フレームとを含んで構成されるソーラーパネル用架台において、前後方向における前記支柱の本数は１本であり、この支柱と前記下地フレームとの間に方杖部材が前後方向に架け渡されているとともに、この方杖部材と前記下地フレームは上下回動自在に連結され、前記方杖部材と前記支柱は回動連結手段により連結され、この回動連結手段は、前記方杖部材を前記支柱に対して左右方向に回動自在とする左右回動中心軸と、前記方杖部材を前記支柱に対して上下方向に回動自在とする上下回動中心軸とを有し、前記下地フレームは前記支柱に上下回動自在に支持されているとともに、前記支柱における前記回動連結手段の高さ位置が変更可能となっていることを特徴とするものである。

このソーラーパネル用架台では、方杖部材と下地フレームは、上下方向に回動自在に連結されているとともに、方杖部材と支柱は回動連結手段により連結されており、この回動連結手段は、方杖部材を支柱に対して上下方向に回動自在とする上下回動中心軸を有しており、また、下地フレームは支柱に上下回動自在に支持されていて、支柱における回動連結手段の高さ位置が変更可能となっているため、下地フレームの太陽に対する仰角を調整することができ、これにより、下地フレームの所定の仰角を得ることができる。

また、方杖部材と支柱とを連結している回動連結手段は、方杖部材を支柱に対して左右方向に回動自在とする左右回動中心軸を有しているため、下地フレームを支持する支柱に鉛直軸を中心とする回動方向のずれ角度が生じている場合には、この左右回動中心軸を中心とする左右回動によりこのずれ角度の影響を解消して、方杖部材と支柱とを連結することができる。

以上の本発明は、左右方向における支柱の本数が１本の場合にも適用できるとともに、この本数が複数本の場合にも適用することができる。

支柱の左右方向における本数が複数本である場合には、支柱ごとに設けられた方杖部材が、支柱と下地フレームとの間に前後方向に架け渡されることになる。

本発明において、回動連結手段の左右回動中心軸を支柱側に配置し、上下回動中心軸を方杖部材側に配置してもよく、あるいは、左右回動中心軸を方杖部材側に配置し、上下回動中心軸を支柱側に配置してもよい。

しかし、左右回動中心軸を方杖部材側に配置し、上下回動中心軸を支柱側に配置すると、方杖部材を介して回動連結手段に作用するソーラーパネルや下地フレームの重量により、回動連結手段の一部が支柱に当接してしまうおそれが生ずる。このため、左右回動中心軸を支柱材側に配置し、上下回動中心軸を方杖部材側に配置することが好ましく、これによると、上記問題が生ずることなく、ソーラーパネルや下地フレームの重量を方杖部材と回動連結手段を介して支柱により有効に支持できるようになる。

また、本発明において、回動連結手段は、左右回動中心軸と上下回動中心軸を備えていれば、任意の形態によって構成することができ、その一例は、回動連結手段を、支柱に取り付けられた本体と、この本体を方杖部材に接続するための接続手段とを含んで構成することである。

このように回動連結手段を、支柱に取り付けられた本体と、この本体を方杖部材に接続するための接続手段とを含んで構成する場合には、本体と接続手段とを左右回動中心軸を介して連結することができる。

そして、本体と接続手段とのうち、一方に左右回動中心軸となっている円柱部を設け、他方にこの円柱部の外面に左右方向に滑動自在に被せられた湾曲凹部が設けることができる。

また、方杖部材と接続手段を、水平方向を軸方向とするボルトにより連結し、このボルトを上下回動中心軸とすることができる。

また、接続手段は１個の部材によって形成してもよいが、接続手段を左右対称形状となっている２個の接続部材により形成し、これらの接続部材のうち、一方を上下逆にすると、他方と同じ形状になるようにしてもよい。

これによると、２個の接続部材を同じ部材とすることができるため、部材（部品）の共通化を実現できる。

以上説明した本発明は、多数のソーラーパネルを地盤上に設置する大規模発電用のメガソーラーシステムに利用することができるとともに、少数のソーラーパネルを地盤上に設置する小規模発電用のソーラーシステムにも利用することができる。

また、地盤に固定されていて、下地フレームを支持するための部材となっている支柱は、頭部を地上に残して地盤の内部に打ち込まれた基礎杭等によるものでもよく、あるいは、地盤上に設けられたコンクリート等による基礎から立設された柱でもよい。

さらに、地盤に支柱を固定することは、地盤に設置された建物等を介して支柱を地盤に固定することでもよく、言い換えると、支柱は、建物の屋上等に立設された柱等でもよい。

本発明によると、下地フレームを支持する支柱と下地フレームとの間に架け渡される方杖部材を、左右回動中心軸と上下回動中心軸を有する回動連結手段を介して支柱に連結したため、この方杖部材を、ソーラーパネル及び下地フレームの太陽に対する所定の仰角を得られ、かつ鉛直軸を中心とする支柱のずれ角度の影響を解消して、支柱に連結できるという効果を得られる。

図１は、本発明の一実施形態に係るソーラーパネル用架台を示す斜視図である。 図２は、図１のソーラーパネル用架台の側面図である。 図３は、図１及び図２で示されている基礎杭の頭部に配設されたヘッド手段を示す分解斜視図である。 図４は、ヘッド手段の上に配設されるブラケット手段を示す分解斜視図である。 図５は、ブラケット手段を介して第１延伸部材である梁部材をヘッド手段に取り付けたときを示す正断面図である。 図６は、梁部材の上に第２延伸部材である根太部材を配設したときを示す側断面図である。 図７は、図６のＳ７−Ｓ７線断面図である。 図８は、図６及び図７で示されている角度規定部材を示す斜視図である。 図９は、根太部材に取り付けられた押さえ込み部材によりソーラーパネルが根太部材に押さえ込まれて固定されていることを示す縦断面図である。 図１０は、図９の押さえ込み部材とは別の押さえ込み部材が根太部材に取り付けられ、この押さえ込み部材により、隣接する２個のソーラーパネルが根太部材に押さえ込まれて固定されていることを示す縦断面図である。 図１１は、図１及び図２で示されている方杖部材と基礎杭とが回動連結手段により回動自在に連結されていることを示す斜視図である。 図１２は、図１１の回動連結手段の分解斜視図である。

以下に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係るソーラーパネル用架台の斜視図が示されている。このソーラーパネル用架台において、地盤９に固定された支柱は、頭部を地上に残して地盤９の内部に打ち込まれた基礎杭１であり、複数本の基礎杭１が地盤９の内部に打ち込まれ、これらの基礎杭１が、左右方向に並べられて地盤９に固定されているとともに、前後方向における基礎杭１の本数は、１本となっている。

なお、本実施形態の基礎杭１は、互いに平行となっている一対のフランジ部１Ａと、これらのフランジ部１Ａの幅方向中央部同士を接続しているウエブ部１ＢとからなるＨ型鋼によるものである。

地上に露出しているそれぞれの基礎杭１の頭部には、本実施形態のソーラーパネル用架台の側面図を示している図２のヘッド手段２とブラケット手段３を介して梁部材４が取り付けられ、基礎杭１ごとに設けられていて、前後方向に延びる長さを有しているこれらの梁部材４の上に根太部材５が取り付けられている。図１に示されているように、左右方向に延びる長さを有しているこの根太部材５は、前後方向に等間隔で複数本、本実施形態では４本配設されている。メガソーラーシステムのために根太部材５の左右方向の寸法を極めて長くすることが求められる場合には、一定長さを有する部材を長さ方向に連結することにより、左右方向の長さが充分に長い根太部材を形成してもよい。

本実施形態では、梁部材４が前後方向に延びる第１延伸部材となっており、根太部材５が左右方向に延びる第２延伸部材となっている。そして、梁部材４の上に根太部材５が配設されているため、根太部材５が上側部材となっていて、梁部材４が下側部材となっている。また、本実施形態では、基礎杭１ごとに１本設けられた複数本の梁部材４と、これらの梁部材４と直交配設された複数本の根太部材５とにより、基礎杭１により支持される下地フレーム６が形成されており、この下地フレーム６の上に複数枚のソーラーパネル７が載置固定されるようになっている。

図３には、図２で示されているヘッド手段２の分解斜視図が示されている。このヘッド手段２は、ヘッド本体２Ａと、このヘッド本体２Ａの上面に被されて固定される蓋部材２Ｂとからなる。ヘッド本体２Ａは、Ｈ型鋼で形成されている基礎杭１の２個のフランジ部１Ａの外面と対面する一対の面状部１０と、これらの面状部１０の幅方向の端部同士を連結する連結部１１とからなる平面視でコ字形状の部材である。それぞれの面状部１０に上下方向に長い長孔１２が２個形成されており、これらの長孔１２と、基礎杭１のフランジ部１Ａに形成された孔とにボルト１３の軸部を挿通し、これらの軸部の先部にナット１３Ｂを螺合して締め付けることにより、ヘッド本体２Ａは基礎杭１の頭部に固定される。蓋部材２Ｂは、ヘッド本体２Ａの上面に載せられる基部１４と、この基部１４の両端から下向きに屈曲した一対の屈曲部１５とからなり、これらの屈曲部１５に設けられた孔１６と、ヘッド本体２Ａの面状部１０に設けられた孔１７とにボルト１８の軸部を挿通し、これらの軸部の先部にナット１８Ｂを螺合して締め付けることにより、蓋部材２Ｂはヘッド本体２Ａに固定される。

なお、ヘッド本体２Ａと蓋部材２Ｂとからなるヘッド手段２についての基礎杭１における高さ位置は、ヘッド本体２Ａに設けられている上述の長孔１２により調整することができる。このため、頭部を地上に残して地盤９の内部に打ち込まれたそれぞれの基礎杭１に、打ち込み深さが異なるために地盤９の地表面９Ａからの突出長さに誤差がある場合には、それぞれの基礎杭１ごとに設けられるヘッド手段２についての地表面９Ａからの高さ位置を長孔１２によって調整することにより、上述の誤差を解消することができる。

図４には、図２で示されているブラケット手段３の分解斜視図が示されている。このブラケット手段３は、下側ブラケット１９と上側ブラケット２０とからなり、下側ブラケット１９は、基部２１と、この基部２１の両端から上方へ立ち上がった一対の立上り部２２とからなり、上側ブラケット２０は、基部２３と、この基部２３の両端から下方へ垂下した一対の垂下部２４とからなる。

図５に示されているように、下側ブラケット１９の基部２１は、ヘッド手段２の蓋部材２Ｂの基部１４の上に載せられ、これらの基部１４，２１に形成された孔２５，２６にボルト２７の軸部を挿通し、この軸部の先部にナット２７Ｂを螺合して締め付けることにより、下側ブラケット１９は蓋部材２Ｂに固定される。また、図５に示されているように、下側ブラケット１９の一対の立上り部２２の内側に上側ブラケット２０の一対の垂下部２４を対面配置し、これらの立上り部２２と垂下部２４に設けた孔２８，２９にボルト３０の軸部を挿通し、これらの軸部の先部にナット３０Ｂを螺合して締め付けることにより、上側ブラケット２０は、下側ブラケット１９に対してボルト３０の軸部を中心に上下回動自在に取り付けられる。この上下回動自在の取り付けにより、下地フレーム６及びこの下地フレーム６に配置されるソーラーパネル７は、基礎杭１に対して上下方向に回動自在となり、これにより、下地フレーム６及びソーラーパネル７を適切な仰角をもって太陽に向けることができる。

なお、蓋部材２Ｂの基部１４に形成されている孔２５は、図４に示されているように、前後方向に長い長孔となっており、また、下側ブラケット１９の基部２１に形成されている孔２６は左右方向に長い長孔になっている。このため、それぞれの基礎杭１についての地盤９への打ち込み位置に、前後方向や左右方向の誤差がある場合には、これらの誤差を長孔２５，２６により解消して、それぞれの基礎杭１の頭部にヘッド手段２を介して取り付けられるブラケット手段３を所定位置に配置できる。

図５には、ブラケット手段３の上側ブラケット２０に取り付けられる前述の梁部材４も示されている。この梁部材４は、互いに平行となっている上辺部３１及び下辺部３２と、これらの上辺部３１と下辺部３２の幅方向中央部同士を接続するウエブ部３３とにより略Ｉ型となっている同一断面が長さ方向に連続しているものとなっているとともに、上辺部３１とウエブ部３３との間に上側空間部３４が形成され、下辺部３２とウエブ部３３との間に下側空間部３５が形成されたものとなっている。すなわち、上辺部３１の下面から２個の延出部３１Ａが下方へ延出し、これらの延出部３１Ａ同士が、ウエブ部３３の上端に接続されている連結部３１Ｂで連結されることにより、上辺部３１とウエブ部３３との間に上側空間部３４が設けられている。また、下辺部３２の上面から２個の延出部３２Ａが上方へ延出し、これらの延出部３２Ａ同士が、ウエブ部３３の下端に接続されている連結部３２Ｂで連結されることにより、下辺部３２とウエブ部３３との間に下側空間部３５が設けられている。

そして、上側空間部３４は、上辺部３１に形成された開口部３６によって上方に向かって開口しているとともに、下側空間部３５は、下辺部３２に形成された開口部３７によって下方に向かって開口しており、これらの開口部３６，３７の開口幅寸法は、上辺部３１と下辺部３２のそれぞれに一対設けられたリップ部３８により、上側空間部３４と下側空間部３５の幅寸法よりも小さくなっている。

以上のように略Ｉ型の同一断面が長さ方向に連続していて、上側空間部３４及び下側空間部３５も長さ方向に連続している梁部材４は、アルミ製又はアルミ合金製の押し出し成形品又は引き抜き成形品を素材とするものである。

ブラケット手段３の上側ブラケット２０に梁部材４を取り付けることは、図５のボルト４０及びナット４０Ｂを用いて行われる。ボルト４０はＴ型ボルトであり、このため、ボルト４０の頭部４０Ａは、この頭部４０Ａをボルト４０の軸方向から見たときに長方形となっているものであり、この長方形の長辺の長さは、上側空間部３４及び下側空間部３５の幅寸法よりも短く、かつ開口部３６，３７の開口幅寸法よりも長くなっており、また、長方形の短辺の長さは、開口部３６，３７の開口幅寸法よりも短くなっている。

このため、ボルト４０の頭部４０Ａを梁部材４の下辺部３２の開口部３７から挿入してボルト４０を９０度回動させることにより、この頭部４０Ａを下側空間部３５に係止し、次いで、ボルト４０の軸部を上側ブラケット２０の基部２３に設けた孔２３Ａに挿通し、この軸部の先部にナット４０Ｂを螺合して締め付けることにより、梁部材４は上側ブラケット２０に固定される。本実施形態では、図５に示されているように、上側ブラケット２０の基部２３の幅方向両側に、梁部材４の下辺部３２の幅方向両端部を挟着する一対の突起２４Ａが形成されているため、これらの突起２４Ａにより、梁部材４がボルト４０の軸部を中心に回動することが阻止されて、梁部材４は上側ブラケット２０にボルト４０及びナット４０Ｂによって固定される。

図６には、梁部材４の上に直交配設される根太部材５が示されている。この根太部材５は、梁部材４と同じ素材で形成されたアルミ製又はアルミ合金製の押し出し成形品又は引き抜き成形品である。すなわち、本実施形態では、前述の第１延伸部材となっていて、下側部材にもなっている梁部材４と、前述の第２延伸部材となっていて、上側部材にもなっている根太部材５は、上述の押し出し成形品又は引き抜き成形品をそれぞれ所定長さ寸法で切断することにより製造されている。

したがって、根太部材５は梁部材４と同じ形状となっている。すなわち、根太部材５は、互いに平行となっている上辺部４１及び下辺部４２と、これらの上辺部４１と下辺部４２の幅方向中央部同士を接続するウエブ部４３とにより略Ｉ型となっている同一断面が長さ方向に連続しているものとなっており、上辺部４１とウエブ部４３との間に上側空間部４４を、下辺部４２とウエブ部４３の間に下側空間部４５を、それぞれ形成するために、上辺部４１の下面から２個の延出部４１Ａが下方へ延出し、これらの延出部４１Ａ同士が、ウエブ部４３の上端に接続されている連結部４１Ｂで連結されることにより、上辺部４１とウエブ部４３との間に上側空間部４４が設けられ、また、下辺部４２の上面から２個の延出部４２Ａが上方へ延出し、これらの延出部４２Ａ同士が、ウエブ部４３の下端に接続されている連結部４２Ｂで連結されることにより、下辺部４２とウエブ部４３との間に下側空間部４５が設けられている。

そして、上側空間部４４は、上辺部４１に形成された開口部４６によって上方に向かって開口しているとともに、下側空間部４５は、下辺部４２に形成された開口部４７によって下方に向かって開口しており、これらの開口部４６，４７の開口幅寸法は、上辺部４１と下辺部４２のそれぞれに一対設けられたリップ部４８により、上側空間部４４と下側空間部４５の幅寸法よりも小さくなっている。

以上の形状となっている根太部材５は、図６と、この図６のＳ７−Ｓ７線断面図である図７と、図８とに示されている押さえ込み部材５０により、梁部材４の上面において、この梁部材４に上から押さえ込まれて固定されるようになっている。なお、これらの図６〜図８には、後述する角度規定部材８０も示されており、また、図８では、図７に示されている２個の押さえ込み部材５０のうち、１個の押さえ込み部材５０だけが示されている。

図８に示されているように全体が略平板形状となっている押さえ込み部材５０の端部には、図６に示されているように、下向きに開口した係合凹部５０Ａが形成されており、この係合凹部５０Ａは、根太部材５の下辺部４２の幅方向両端部に上向きに突設された係合突部４２Ｃに係合可能となっている。根太部材５の幅方向両側に２個配設される押さえ込み部材５０は、ボルト５１及びナット５１Ｂにより梁部材４に取り付けられ、この取り付けは、前述した図５のボルト４０と同じＴ型ボルトとなっているボルト５１の頭部５１Ａを、梁部材４の上側空間部３４に挿入して係止し、ボルト５１の軸部を押さえ込み部材５０の孔５２（図８を参照）に挿通し、この軸部の先部にナット５１Ｂを螺合して締め付けることにより、押さえ込み部材５０は梁部材４に取り付けられる。この取り付け時において、係合凹部５０Ａを係合突部４２Ｃに係合させることにより、根太部材５は、押さえ込み部材５０の上からの押さえ込み作用により梁部材４の上面に固定される。

以上のように２個の押さえ込み部材５０により根太部材５を梁部材４に固定することは、根太部材５と梁部材４との全部の交差箇所において行われる。

図９と図１０は、根太部材５の上面にソーラーパネル７を固定するための構造を示している。図９の構造は、図１に示されているように下地フレーム６に、前後方向には２個、左右方向には多数配設されるソーラーパネル７のうち、左右方向の端部に配設された１個のソーラーパネル７を根太部材５の上面に固定するための構造であり、図１０の構造は、左右方向に互いに隣接配設された２個のソーラーパネル７を根太部材５の上面に固定するための構造である。

図９の構造では押さえ込み部材５５が用いられ、図１０の構造では押さえ込み部材５６が用いられる。これらの押さえ込み部材５５，５６は、基部５５Ａ，５６Ａを有し、押さえ込み部材５５では、基部５５Ａの幅方向の一方の端部から、１個のソーラーパネル７の上面を上から押さえ込むための１個のフック部５５Ｂが立設されており、押さえ込み部材５６では、基部５６Ａの幅方向の両方の端部から、２個のソーラーパネル７の上面を上から押さえ込むための２個のフック部５６Ｂが立設されている。それぞれの押さえ込み部材５５，５６は、基部５５Ａ，５６Ａの孔５７，５８に軸部が挿通されるボルト５９及びナット５９Ｂにより根太部材５に固定され、このボルト５９は図５のボルト４０と同じＴ型ボルトであるため、ボルト５９の頭部５９Ａを、根太部材５の上側空間部４４に挿入して係止し、ボルト５９の軸部を基部５５Ａ，５６Ａの孔５７，５８に挿通し、この軸部の先部にナット５９Ｂを螺合して締め付けることにより、押さえ込み部材５５，５６は根太部材５に取り付けられるとともに、ソーラーパネル７は、フック部５５Ｂ，５６Ｂの上からの押さえ込み作用により根太部材５の上面に固定される。

なお、基礎杭１の頭部に、前部が下側となって傾斜して配置される下地フレーム６に対し、ソーラーパネル７が滑り落ちることを防止するために、前後方向に２個配置されるソーラーパネル７のうち、前側のソーラーパネル７の下面に、根太部材５に後側から当接する滑り止め部材を取り付けてもよい。

図１で示したそれぞれの梁部材４は、前述したように基礎杭１の頭部に図２で説明したヘッド手段２とブラケット手段３を介して支持されているとともに、これらの梁部材４は、梁部材４と基礎杭１との間に架け渡された方杖部材６０によっても支持されている。このように梁部材４を、言い換えると、下地フレーム６を基礎杭２と共に支持しているこの方杖部材６０は、左右方向に複数本となっている基礎杭１ごとに設けられているとともに、梁部材４と基礎杭１との間に前後方向に架け渡されている。

また、図２に示されているように、方杖部材６０の一方の端部は、梁部材４の下面に取り付けられたブラケット６１で梁部材４に連結されているとともに、他方の端部は、回動連結手段６２により、基礎杭１における地盤９の地表面９Ａから露出している部分の長さ方向途中箇所に連結されている。水平方向を軸方向とするボルト及びナットによる軸６３により方杖部材６０の一方の端部が上下回動自在に連結されているブラケット６１は、梁部材４の下側空間部３５に頭部が挿入されて係止されているＴ型ボルト及びナットによって梁部材４の下面に固定されている。

図１１は、方杖部材６０の基礎杭１側の端部を基礎杭１に連結している回動連結手段６２の斜視図であり、図１２は、この回動連結手段６２の分解斜視図であり、回動連結手段６２は、方杖部材６０を基礎杭１に対して上下方向と左右方向の２つの方向に回動自在としているユニバーサルジョイント式の連結手段である。回動連結手段６２は、本体６５と、この本体６５をＨ型鋼による基礎杭１の１個のフランジ部１Ａに挟着固定するための挟着部材６６と、本体６５を方杖部材６０に接続するための接続手段１００とを含んで構成されている。挟着部材６６は、左右に２個あり、接続手段１００は、左右２個の接続部材６７からなる。フランジ部１Ａを挟んで本体６５と左右２個の挟着部材６６を配置し、本体６５と挟着部材６６に設けられた孔６８，６９にボルト７０の軸部を挿通し、この軸部の先部にナット７０Ｂを螺合して締め付けることにより、本体６５は、挟着部材６６の挟着作用により基礎杭１に固定される。

本体６５の前部には、平面視で円形となっている円柱部（本実施形態では内部が中空となっているため円筒部）７１が設けられ、この円柱部７１は上下方向の長さを有している。接続手段１００を構成している左右２個の接続部材６７は、左右対称形状の部材であり、これらの接続部材６７には、円柱部７１の外面に被せることができる平面視で略半円形の湾曲凹部７２が形成されており、それぞれの湾曲凹部７２を円柱部７１の外面に左右方向に滑動自在に被せた後に、それぞれの接続部材６７に設けられた孔７３にボルト７４の軸部を挿通して、この軸部の先部にナット７４Ｂを螺合して締め付けることにより、左右２個の接続部材６７は結合された状態となるとともに、円柱部７１を中心に左右方向へ回動自在に本体６５に取り付けられ、この円柱部７１を介して本体６５と接続手段１００とが連結される。そして、円柱部７１に設けられているビスポケット７５に上下の２個のビス７６を螺入することにより、これらのビス７６の頭部７６Ａがストッパーとなって、接続手段１００が円柱部７１から上下方向に抜けることが阻止される。

左右２個の接続部材６７における湾曲凹部７２とは反対側には、方杖部材６０の幅方向の外面と対面する対面部７７が設けられており、これらの対面部７７に形成された孔７８にボルト７９の軸部を挿通し、この軸部の先部にナット７９Ｂを螺合して締め付けることにより、左右２個の接続部材６７は方杖部材６０に連結される。

以上により、方杖部材６０の基礎杭１側の端部は基礎杭１に回動連結手段６２を介して連結されたことになり、この連結は、上下方向が軸方向となっている円柱部７１を中心軸として、方杖部材６０が基礎杭１に対して左右方向に回動自在に行われているとともに、軸方向が水平方向となっているボルト７９の軸部を中心軸として、方杖部材６０が基礎杭１に対して上下方向に回動自在に行われている。

これを言い換えると、回動連結手段６２は、上下方向が軸方向となっている円柱部７１による左右回動中心軸と、軸方向が水平方向となっているボルト７９による上下回動中心軸とを有していることになる。

基礎杭１を地盤９に打ち込むときに、基礎杭１が鉛直軸を中心とする回動方向へのずれ角度をもって打ち込まれる場合がある。このような場合には、方杖部材６０を基礎杭１に対し、円柱部７１を中心軸として左右方向に回動させることにより、方杖部材６０と基礎杭１とを、上記ずれ角度による影響を解消して回動連結手段６２によって連結できる。

さらに、方杖部材６０の両端部は、それぞれ水平方向が軸方向となっている図２の軸６３と図１１のボルト７９を中心に上下方向に回動自在となっているとともに、回動連結手段６２の基礎杭１における高さ位置は、ボルト７０及びナット７０Ｂを緩めることにより変更できるため、下地フレーム６及びソーラーパネル７の太陽に対する仰角を調整するときには、回動連結手段６２の基礎杭１における高さ位置を変更するとともに、図５で説明したボルト３０の軸部を中心に下地フレーム６及びソーラーパネル７を基礎杭１に対して上下方向に回動させることにより、下地フレーム６及びソーラーパネル７の太陽に対する仰角を調整することができ、この仰角を、本実施形態に係るソーラーパネル用架台が設置される場所の緯度等に応じた適切の所定角度とすることができる。

そして、円柱部７１、及びこの円柱部７１の外面に左右方向に滑動自在に被せられている湾曲凹部７２は、上下方向の長さを有しているとともに、これらの円柱部７１と湾曲凹部７２は、ボルト７９よりも基礎杭１に近い位置に配置されているため、方杖部材６０及び回動連結手段６２を介して基礎杭１に作用する下地フレーム６及びソーラーパネル７の重量を、この基礎杭１によって有効に支持することができる。

すなわち、本実施形態において、基礎杭１に対して方杖部材６０を左右方向に回動自在とするために上下方向が軸方向となっている左右回動中心軸は、円柱部７１であり、また、基礎杭１に対して方杖部材６０を上下方向に回動自在とするために水平方向が軸方向となっている上下回動中心軸は、ボルト７９であるが、本実施形態と異なり、上下回動中心軸を基礎杭１側に配置して、左右回動中心軸を方杖部材６０側に配置した場合には、方杖部材６０と基礎杭１とを連結する連結手段の一部が、下地フレーム６及びソーラーパネル７の重量による上下回動中心軸を中心とする回動により、基礎杭１に当接してしまうおそれが生ずるが、本実施形態では、上下回動中心軸が方杖部材６０側に配置され、左右回動中心軸が基礎杭１側に配置されているため、このような問題が生じることはなく、方杖部材６０及び回動連結手段６２を介して基礎杭１に作用する下地フレーム６及びソーラーパネル７の重量を、この基礎杭１によって有効に支持することができる。

本体６５と左右２個の挟着部材６６のそれぞれは、上下方向に同じ断面形状が連続したものとなっている。このため、図１２の孔６８，６９を形成する以前の本体６５と左右２個の挟着部材６６は、長寸のアルミ製又はアルミ合金製の押し出し成形品又は引き抜き成形品を所定の短寸法で切断することにより容易に製造できる。また、左右２個の接続部材６７も、上下方向に同じ断面形状が連続したものとなっているとともに、これらの接続部材６７は左右対称形状となっていて、一方の接続部材６７を上下逆にすると他方の接続部材６７と同じ形状になる。このため、対面部７７の面取り部７７Ａ（図１２を参照）及び孔７３，７８を形成する以前のこれらの接続部材６７も、長寸のアルミ製又はアルミ合金製の押し出し成形品又は引き抜き成形品を所定の短寸法で切断することにより容易に製造でき、２個の接続部材６７を共通化された部材（部品）として製造することができる。

図８には、図６及び図７で示されている板金製の角度規定部材８０の全体斜視図が示されている。板金の打ち抜き、折り曲げ加工で形成されているこの角度規定部材８０は、図６に示されているように、前述の第２延伸部材であって上側部材となっている根太部材５と、第１延伸部材であって下側部材となっている梁部材４との間に介設されるものである。図８に示されているように、角度規定部材８０は、中央部のベース部８１と、このベース部８１から梁部材４の長さ方向に延びる一対の第１延出部８２と、ベース部８１から根太部材５の長さ方向に延びる一対の第２延出部８３とからなる平面視で略十字形の形状となっている。そして、それぞれの第１延出部８２と第２延出部８３には、図６で説明した押さえ込み部材５０を梁部材４に固定するためのボルト５１の頭部５１Ａが挿通可能となった長方形の角孔８４が形成されている。

それぞれの第１延出部８２の幅寸法は、梁部材４の幅寸法と対応しており、これらの第１延出部８２の幅方向両端には、折り曲げ加工により下側へ突出した一対の第１突片部８５が形成されている。また、それぞれの第２延出部８３の幅寸法は、根太部材５の幅寸法と対応しており、これらの第２延出部８３の幅方向両端には、折り曲げ加工により上側へ突出した一対の第２突片部８６が形成されている。

このような形状となっている角度規定部材８０は、梁部材４の上面に前述の押さえ込み部材５０で根太部材５が固定される前に、梁部材４の上面に、取付具であるビス９０及びナット９０Ｂにより、角度規定部材８０を配置するべき所定箇所である梁部材４と根太部材５との交差箇所において、取り付けられる。この取り付け作業を行うためには、初めに、ベース部８１に設けられた孔９１にビス９０の軸部を挿通し、この軸部の先部にナット９０Ｂを螺合しておく。このナット９０Ｂは、図５のボルト４０の頭部４０Ａと同じ形状及び大きさを有する長方形のものであり、ビス９０の軸部の先部に螺合させたナット９０Ｂを、梁部材４の長さ方向の端部からこの梁部材４の上側空間部３４に挿入して係止し、それぞれの第１延出部８２の一対の突片部８５を梁部材４の上辺部３１の幅方向両端部の外側に配置した後に、図６に示されているように、角度規定部材８０とビス９０とナット９０Ｂとを、梁部材４と根太部材５との交差箇所までスライド移動させ、この箇所において、ビス９０とナット９０Ｂとの締め付けにより、角度規定部材８０を梁部材４の上面に取り付ける。

次いで、図６に示されているように、根太部材５を角度規定部材８０の上に載せるとともに、第２延出部８３の一対の突片部８６を根太部材５の下辺部４２の幅方向両端部の外側に配置し（図７も参照）、この後に、図６及び図８で示したボルト５１の頭部５１Ａを、第１延出部８２の角孔８４から梁部材４の上側空間部３４に挿入して係止し、前述したように、ボルト５１の軸部の先部にナット５１Ｂを螺合して締め付けることにより、押さえ込み部材５０を梁部材４の上面に固定するとともに、根太部材５の係合突部４２Ｃに係合凹部５０Ａが係合した押さえ込み部材５０の押さえ込み作用により、根太部材５を梁部材４に上面に固定する。

以上の作業は、梁部材４と根太部材５とが交差する全部の箇所で行われ、これらの作業が終了したときには、角度規定部材８０は梁部材４と根太部材５の上下の間に配置されているとともに、角度規定部材８０の第１延出部８２に一対設けられている第１突片部８５は、図７から分かるように、梁部材４の上辺部３１の幅方向両側の側面部を挟着しており、また、第２延出部８３に一対設けられている第２突片部８６は、根太部材５の下辺部４２の幅方向両側の側面部を挟着している。これを言い換えると、一対の第１突片部８５は、梁部材４に当接する角度規定部材８０の第１当接部となっており、一対の第２突片部８６は、根太部材５に当接する角度規定部材８０の第２当接部となっており、これらの当接部の梁部材４と根太部材５への当接により、梁部材４と根太部材５は、所定の正確な角度である９０度の角度をもって交差することになる。

このため、下地フレーム６は、平面視で全体が歪んだ菱形になることはなく、これにより、この下地フレーム６に多数のソーラーパネル７を正確に配置することができる。

特に、本実施形態では、梁部材４の上に根太部材５を固定することは、図６等で示した押さえ込み部材５０の押さえ込み作用により行われ、また、根太部材５の上にソーラーパネル７を固定することは、図９及び図１０で説明した押さえ込み部材５５，５６の押さえ込み作用で行われており、このような押さえ込み作用を用いる場合には、梁部材４と根太部材５との交差角度が正確に９０度となっていることが求められるが、この正確な交差角度を角度規定部材８０によって得られるため、梁部材４の上に根太部材５を押さえ込み部材５０の押さえ込み作用によって固定でき、根太部材５の上にソーラーパネル７を押さえ込み部材５５，５６の押さえ込み作用によって固定できる。

また、本実施形態では、梁部材４に根太部材５が固定されるときには、角度規定部材８０は、取付具であるビス９０とナット９０Ｂにより梁部材４の所定箇所に取り付けられていて、梁部材４の長さ方向や幅方向に不動となっているため、角度規定部材８０により梁部材４に対する根太部材５の角度を正確に規定して、梁部材４の上に根太部材５を配置する作業を容易に行えるようになり、この作業を確実に行える。

また、本実施形態に係る角度規定部材８０の素材は板金であり、この板金の打ち抜き、折り曲げ加工により角度規定部材８０を簡単かつ安価に多数製造することができる。

また、前述したように梁部材４と根太部材５は同じ素材によって製造されているため、これらの梁部材４及び根太部材５と上下に対面させるために角度規定部材８０に形成されている第１延出部８２の幅寸法と第２延出部８３の幅寸法は、同じになっており、そして、第１延出部８２の幅方向両端には、折り曲げ加工により下向きに突出した一対に突片部８５が形成され、第２延出部８３の幅方向両端には、折り曲げ加工により上向きに突出した一対に突片部８６が形成されているため、第１延出部８２と第２延出部８３とに、図６の押さえ込み部材５０を梁部材４に固定するためのボルト５１の頭部５１Ａが挿通可能となった角孔８４を形成しておくことにより、角度規定部材８０を上下逆にしても、また、角度規定部材８０を鉛直軸を中心に９０度回動させても、この角度規定部材８０を、梁部材４と根太部材５とがなす角度を９０度に規定するために用いることができ、このため、角度規定部材８０を容易に取り扱うことができる。

さらに、梁部材４は上下対称形状の部材となっており、根太部材５も上下対称形状の部材となっており、このため、これらの梁部材４と根太部材５は、上下逆にしても用いることができるため、梁部材４と根太部材５も容易に取り扱うことができる。

本発明は、太陽光発電のために利用することができ、大規模の太陽光発電のためのメガソーラーシステムにも利用することができる。

１ 支柱である基礎杭
６ 下地フレーム
７ ソーラーパネル
３０ 下地フレームを基礎杭に対し上下回動自在としているボルト
６０ 方杖部材
６２ 回動連結手段
６３ 下地フレームに対して方杖部材を上下回動自在としている軸
６５ 本体
６７ 接続部材
７１ 左右回動中心軸となっている円柱部
７９ 上下回動中心軸となっているボルト
１００ 接続手段

Claims (5)

1. 地盤に固定された支柱と、この支柱で支持され、ソーラーパネルが配置される下地フレームとを含んで構成されるソーラーパネル用架台において、
   前後方向における前記支柱の本数は１本であり、この支柱と前記下地フレームとの間に方杖部材が前後方向に架け渡されているとともに、この方杖部材と前記下地フレームは上下回動自在に連結され、前記方杖部材と前記支柱は回動連結手段により連結され、この回動連結手段は、前記方杖部材を前記支柱に対して左右方向に回動自在とする左右回動中心軸と、前記方杖部材を前記支柱に対して上下方向に回動自在とする上下回動中心軸とを有し、
   前記下地フレームは前記支柱に上下回動自在に支持されているとともに、前記支柱における前記回動連結手段の高さ位置が変更可能となっており、
   前記回動連結手段は、前記支柱に取り付けられた本体と、この本体を前記方杖部材に接続するための接続手段とを含んで構成され、
   前記本体と前記接続手段とが前記左右回動中心軸を介して連結され、
   前記本体と前記接続手段とのうち、一方に前記左右回動中心軸となっている円柱部が設けられ、他方にこの円柱部の外面に左右方向に滑動自在に被せられた湾曲凹部が設けられていることを特徴とするソーラーパネル用架台。
2. 請求項１に記載のソーラーパネル用架台において、前記支柱は左右方向に複数本あり、これらの支柱ごとに設けられた前記方杖部材が、前記支柱と前記下地フレームとの間に前後方向に架け渡されていることを特徴とするソーラーパネル用架台。
3. 請求項１又は２に記載のソーラーパネル用架台において、前記方杖部材と前記接続手段は、水平方向を軸方向とするボルトにより連結され、このボルトが前記上下回動中心軸となっていることを特徴とするソーラーパネル用架台。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のソーラーパネル用架台において、前記接続手段は、左右対称形状となっている２個の接続部材により形成され、これらの接続部材のうち、一方を上下逆にすると、他方と同じ形状になることを特徴とするソーラーパネル用架台。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のソーラーパネル用架台において、前記支柱は、前記頭部を地上に残して前記地盤の内部に打ち込まれた基礎杭であることを特徴とするソーラーパネル用架台。

Images