JP6173718B2 - 太陽光パネル架台 - Google Patents

Description

本発明は、太陽光パネル架台に関する。

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、フレーム材を格子状に組み付けたものが一般的である（例えば、特許文献１参照）。この太陽光パネル架台では、設置する太陽光パネルの枚数や、太陽光パネル架台全体の規模などの条件に応じて、使用するフレーム材の長さが設定されていた。

特許第４２０２４０１号公報

近年、太陽光パネル架台の大型化が進んで、フレーム材（特に水平方向に延在するフレーム材）が長尺化されているが、フレーム材が長くなればなるほど、製造、運搬および施工が困難になり、製造コスト、運搬コストおよび施工コストの上昇を招く問題があった。

このような観点から、本発明は、太陽光パネル架台が大型化しても、各工程を容易に行うことができるとともに、コストの上昇を抑えることができる太陽光パネル架台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、複数の架台ユニットを連結して構成した太陽光パネル架台であって、各架台ユニットは、太陽光パネルを支持する複数の垂木と、前記垂木と交差する垂木受けと、前記垂木受けを支持する支持材とを備え、前記垂木は、水平方向に対して傾斜して延在し、前記垂木受けは、前記垂木の傾斜方向の上側と下側のそれぞれに配置されて水平方向に延在しており、上側に配置された前記垂木受け同士が、第一のユニット連結用ガセットプレートを介して連結されるとともに、下側に配置された前記垂木受け同士が、第二のユニット連結用ガセットプレートを介して連結されており、前記垂木受けと前記支持材が、支持材連結用ガセットプレートを介して接続されており、前記ユニット連結用ガセットプレートと前記支持材連結用ガセットプレートとは、同一の断面形状を呈しており、互いに上下方向を逆向きにして使用されることを特徴とする。このような構成によれば、横幅の大きい太陽光パネル架台を形成する場合であっても、垂木受けの長尺化を抑制することができるので、製造、運搬および施工が容易になり、製造コスト、運搬コストおよび施工コストの上昇を抑制できる。また、ユニット連結用ガセットプレートを用いて垂木受け同士を連結しているので、連結部における撓みが小さくなる。さらに、ユニット連結用ガセットプレートと支持材連結用ガセットプレートの製造工程の一部を共用化することができ、製造工程が容易になる。

請求項２に係る発明は、前記ユニット連結用ガセットプレートが、前記支持材連結用ガセットプレートよりも長尺であることを特徴とする。このような構成によれば、ユニット連結用ガセットプレートと垂木受けの接触面積を大きくできるので、隣り合う垂木受け同士の接続強度をより一層高くすることができる。

請求項３に係る発明は、前記架台ユニットが、上側に配置された前記垂木受けに接続された前記支持材を支持する第一の支持部と、下側に配置された前記垂木受けに接続された前記支持材を支持する第二の支持部の、２つの支持部に支持されており、連結された２つの前記架台ユニットは、全体で四点支持されていることを特徴とする。このような構成によれば、架台ユニットごとの支持部が少数（２つ）になるので、施工コストの低減を図ることができる。

請求項４に係る発明は、前記垂木の傾斜方向に隣り合う前記支持材間には、ブレースが架け渡されていることを特徴とする。このような構成によれば、倒れにくい構造となる。

請求項５に係る発明は、前記垂木、前記垂木受け、前記支持材、前記支持材連結用ガセットプレート、前記第一のユニット連結用ガセットプレートおよび前記第二のユニット連結用ガセットプレートは、アルミニウム合金製の押出形材にて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、太陽光パネル架台の軽量化を図ることができるとともに、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ることができる。

本発明によれば、太陽光パネル架台が大型化しても、各工程を容易に行えるとともに、コストの上昇を抑えることができる。

太陽光パネル架台を示した図であって、（ａ）は（ｂ）のＸ−Ｘ線断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）のＹ−Ｙ線断面図である。 太陽光パネル架台を示した側面図である。 垂木受け同士の連結状態を示した正面図である。 垂木受け同士の連結状態を示した断面図であって、（ａ）は図３のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）はＥ部拡大図である。 ユニット連結用ガセットプレートを示した斜視図であって、（ａ）はリブ側を示した斜視図、（ｂ）は接触面側を示した斜視図である。 垂木受けと支持材の連結状態を示した正面図である。 垂木受けと支持材の連結状態を示した断面図であって、図６のＢ−Ｂ線断面図である。 支持材と支持部の連結状態を示した側面図である。 支持材と支持部の連結状態を示した正面図である。 支持材と支持部の連結状態を示した断面図であって、図９のＣ−Ｃ線断面図である。 （ａ）は垂木と垂木受けの連結状態を示した一部断面側面図、（ｂ）はＦ部拡大図である。 垂木と垂木受けの連結状態を示した一部断面正面図であって、（ａ）は図１１のＤ−Ｄ線断面図、（ｂ）はＧ部拡大図である。 スペーサを示した図であって、（ａ）は斜め上側から見た斜視図、（ｂ）は斜め下側から見た斜視図である。 挟持部材を示した図であって、（ａ）は斜め上側から見た斜視図、（ｂ）は斜め下側から見た斜視図である。

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。本実施形態の太陽光パネル架台１は、複数（本実施形態では２つ）の架台ユニット２を連結して構成するものである。各架台ユニット２，２は、太陽光パネル３を支持する複数の垂木１０と、垂木１０と交差する垂木受け２０と、垂木受け２０を支持する支持材４０とを備えている。垂木１０は、水平方向に対して傾斜して延在し、垂木受け２０は、垂木１０の傾斜方向の上側と下側のそれぞれに配置されて水平方向に延在している。垂木受け２０と支持材４０が、一対の支持材連結用ガセットプレート５０’，５０’で挟まれた状態で接続されており、上側に配置された垂木受け２０同士が、一対の第一のユニット連結用ガセットプレート５０，５０で挟まれた状態で連結されるとともに、下側に配置された垂木受け２０同士が、一対の第二のユニット連結用ガセットプレート５０，５０で挟まれた状態で連結されている。ユニット連結用ガセットプレート５０および垂木受け２０の一方には、凸条５１が形成されており、他方には、凸条５１と噛み合う凹溝２５が形成されている。まず、架台ユニット２の全体構成を説明する。

図１に示すように、架台ユニット２は、太陽光パネル３を支持する複数の垂木１０と、垂木１０と交差する垂木受け２０と、垂木受け２０を支持する支持材４０とを備えている。なお、図１の（ｂ）の紙面上下方向を縦方向または前後方向とし、紙面左右方向を横方向とする。図１の（ａ）は、（ｂ）のＸ−Ｘ線断面図であり、垂木受け２０を後方から見た図である。図１の（ａ）では、後方の支持材４０の奥に前方の支持材４０が見えている。前方の支持材４０は途中で破断して、上端部は図示を省略している。図１の（ａ）では上下を逆に図示している。図１の（ｃ）は、（ｂ）のＹ−Ｙ線断面図であり、垂木受け２０を前方から見た図である。図１の（ｃ）では、前方の支持材４０の奥に後方の支持材４０が見えている。後方の支持材４０の上端部は、垂木受け２０に隠れている。

図２にも示すように、垂木１０は、縦方向に延在しており、垂木受け２０，２０上に架け渡されている。垂木１０の長手方向は、水平方向に対して傾斜して配置されている。垂木１０は、前方が低くなるとともに、後方が高くなっている。垂木１０の前端部は、前側の垂木受け２０から前方外側に張り出しており、垂木１０の後端部は、後側の垂木受け２０から後方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３の傾斜角度と一致している。

垂木受け２０は、図１に示すように、横方向に延在しており、長手方向が水平方向となるように配置されている。垂木受け２０は、架台ユニット２の前側と後側の二箇所に設けられている。前後一対の垂木受け２０，２０は、間隔をあけて互いに平行に配置されている。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。

図１に示すように、支持材４０は、斜めに配置された棒状の支柱部材からなり、一の架台ユニット２の前後の垂木受け２０，２０にそれぞれ２本ずつ設けられている。前側の垂木受け２０を支持する一対の支持材４０，４０は、後側の垂木受け２０を支持する一対の支持材４０，４０よりも短い。一対の支持材４０，４０は、Ｖ字形状に配置されている（図１の（ａ），（ｃ）参照）。後側の支持材４０，４０の下端部は、第一の支持部４１に支持されており、前側の支持材４０，４０の下端部は、第二の支持部４２に支持されている。後側の支持材４０，４０の上端部は、所定間隔で拡がって後側の垂木受け２０に連結されており、前側の支持材４０，４０の上端部は、所定間隔で拡がって前側の垂木受け２０に連結されている。

前側の支持材４０，４０の上端部同士の離間距離と、後側の支持材４０，４０の上端部同士の離間距離とは等しく、前側の支持材４０，４０の開き角度は、後側の支持材４０，４０の開き角度よりも大きくなっている。

支持部４１，４２は、例えばコンクリート製の独立基礎にて構成されており、地盤あるいは建築物の屋上の躯体に固定された支持部材である。なお、支持材４０，４０が固定される部分は、独立基礎に限定されるものではなく、例えば、杭基礎、布基礎やべた基礎などの安定した支持部材であればよい。この場合、杭基礎、布基礎やべた基礎の一部が、支持部４１，４２となる。

一の架台ユニット２においては、後側の第一の支持部４１と前側の第二の支持部４２との二点支持となっている。そして、二点支持である架台ユニット２が２つ連結されることで、太陽光パネル架台１全体で、４つの支持部４１，４１，４２，４２で支持されている（四点支持されている）。

架台ユニット２同士の連結は、後側（上側）に配置された垂木受け２０，２０同士が、第一のユニット連結用ガセットプレート５０を介して連結されるとともに、前側（下側）に配置された垂木受け２０，２０同士が、第二（第一とは別途）のユニット連結用ガセットプレート５０を介して連結されることで為されている。

図１の（ｂ）に示すように、太陽光パネル架台１上には、複数の太陽光パネル３，３，３・・・が設置される。本実施形態では、太陽光パネル３は、縦方向に４枚、横方向に７枚がそれぞれ配列されている。２８枚の太陽光パネル３，３，３・・・は二台の架台ユニット２，２からなる一つの太陽光パネル架台１上に載置される。各太陽光パネル３は、左右に隣り合う垂木１０，１０間に架け渡されており、太陽光パネル３の左側端部と右側端部が、左右の垂木１０，１０にそれぞれ支持されている。なお、太陽光パネル３の設置枚数や設置形態は一例であって、本実施形態の構成に限定されるものではない。

図４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、ボルトＢの頭部が収容される収容溝２１がそれぞれ形成されている。

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とユニット連結用ガセットプレート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２１ａ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、後記するユニット連結用ガセットプレート５０の凸条５１と噛み合う部分である。

図３に示すように、垂木受け２０，２０同士は、ユニット連結用ガセットプレート５０を介して連結されている。垂木受け２０、２０同士の連結箇所では、垂木受け２０の端面同士が突き合わさっており、垂木受け２０，２０の端部が、一対のユニット連結用ガセットプレート５０，５０に挟まれている（図４参照）。

図５に示すように、ユニット連結用ガセットプレート５０は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。ユニット連結用ガセットプレート５０は、側面視長方形形状を呈しており、その長手方向寸法は後記する支持材連結用ガセットプレート５０’（図６参照）よりも長尺になっている。ユニット連結用ガセットプレート５０は、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。ユニット連結用ガセットプレート５０の上下両縁には、それぞれ補強リブ５２が形成されている。補強リブ５２は、ユニット連結用ガセットプレート５０の板部に対して外側（垂木受け２０を挟んだときの外側）に屈曲している。ユニット連結用ガセットプレート５０の板部には、ボルト貫通孔５３が複数形成されている。ボルト貫通孔５３には、ボルトＢの軸部が挿通される。ボルト貫通孔５３は、６つ形成されており、垂木受け２０ごとに３つずつ設けられたボルトＢの軸部がそれぞれ挿通される。ユニット連結用ガセットプレート５０の長手方向中央寄りの２つのボルト貫通孔５３，５３間の距離は、他の貫通孔間距離よりも狭くなっている。

図４および図５に示すように、ユニット連結用ガセットプレート５０には、凸条５１が形成されている。凸条５１は、ユニット連結用ガセットプレート５０の一方の側面（垂木受け２０と接する面）に突設されている。凸条５１は、ユニット連結用ガセットプレート５０の長手方向に沿って延在している。凸条５１は、垂木受け２０の凹溝２５に嵌まることで、ユニット連結用ガセットプレート５０と垂木受け２０との位置決めの役目を果たす。凸条５１は、ユニット連結用ガセットプレート５０の幅方向中央部から下側にオフセットして形成されている。凸条５１の幅方向一端側に面積が広い第一領域５４が形成され、凸条５１の幅方向他端側に面積が狭い第二領域５５が形成されている。なお、本実施形態では、ユニット連結用ガセットプレート５０に凸条５１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、ユニット連結用ガセットプレート５０に凹溝を形成してもよい。

垂木受け２０，２０同士の連結部では、ユニット連結用ガセットプレート５０は、２つの垂木受け２０，２０の突合せ面（端面）を跨いで配置されており、各垂木受け２０の端部の側面に接触している。凸条５１は、垂木受け２０の凹溝２５に嵌まっている。ユニット連結用ガセットプレート５０は、面積の広い第一領域５４が凸条５１の上側になるように配置されており、第一領域５４の全体が垂木受け２０の側面に接触している。垂木受け２０の収容溝２１には、ボルトＢの頭部が収容されており、収容溝２１からボルトＢの軸部が突出している。収容溝２１から突出した軸部は、ユニット連結用ガセットプレート５０のボルト貫通孔５３を貫通して、板部からも突出している。ユニット連結用ガセットプレート５０の板部から突出したボルトＢの軸部にナットＮを螺合させて締め付けると、ボルトＢの頭部とナットＮで、収容溝２１の係止部２３とユニット連結用ガセットプレート５０の板部が挟持されて、垂木受け２０とユニット連結用ガセットプレート５０が固定される。これによって、垂木受け２０，２０同士がユニット連結用ガセットプレート５０を介して連結される。

次に、垂木受け２０と支持材４０の連結構造を説明する。まず、支持材４０の構成を説明する。図１０に示すように、支持材４０は、アルミニウム合金製の中空押出形材からなる。支持材４０の外周は、断面矩形形状を呈している。支持材４０の幅寸法は、垂木受け２０の幅寸法（厚さ寸法）と同等になっており、支持材４０の外周面のうち、互いに対向する第一対面４０ａ，４０ａは、垂木受け２０の両側面とそれぞれ面一になっている（図７参照）。対面４０ａを含む側面部には、ボルトＢの頭部が収容される収容溝４３が二列形成されている。対面４０ａに交差する第二対面４０ｂを含む側面部には、収容溝４３が一列形成されている。収容溝４３は、支持材４０の長手方向（押出方向）に延在している。ボルトＢは、垂木受け２０の収容溝２１に挿入されるものと同じボルトが用いられている。収容溝４３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４３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。なお、ボルトＢのサイズは、適宜設定されるものであって、同一に限定されるものではない。

収容溝４３には、両側の溝側壁４４，４４から内側にそれぞれ延在する一対の係止部４５，４５が形成されている。係止部４５，４５は、支持材４０の長手方向全長に渡って形成されている。係止部４５，４５の外面は、支持材４０の外周面と面一になっている。係止部４５，４５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４５，４５間を通過して、支持材４０の側面から突出する。ボルトＢの頭部は、収容溝４３に収容されており、頭部の座面が係止部４５，４５の内側面に当接することで、ボルトＢの抜け落ちが防止されている。

なお、以下の説明において、第一対面４０ａに開口する収容溝４３と、第二対面４０ｂに開口する収容溝４３を区別する場合は、前者の収容溝に符号「４３ａ」を付し、後者の収容溝に符号「４３ｂ」を付す。本実施形態では、収容溝４３ｂの溝幅寸法は、収容溝４３ａの溝幅寸法よりも小さくなっており、収容溝４３ｂには、収容溝４３ａに収容されるボルトＢよりも小径のボルトＢが収容される。

図６に示すように、垂木受け２０と支持材４０は、支持材連結用ガセットプレート５０’を介して連結されている。垂木受け２０と支持材４０の連結箇所では、支持材４０の上端面が、垂木受け２０の下面に当接しており、垂木受け２０および支持材４０が、一対の支持材連結用ガセットプレート５０’，５０’に挟まれている（図７参照）。

図７に示すように、支持材連結用ガセットプレート５０’は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。支持材連結用ガセットプレート５０’は、ユニット連結用ガセットプレート５０と同等の断面形状を呈しており、凸条５１と上下両縁の補強リブ５２，５２を備えている。支持材連結用ガセットプレート５０’は、側面視長方形形状を呈しているが、その長手方向寸法はユニット連結用ガセットプレート５０よりも短くなっている。支持材連結用ガセットプレート５０’は、その長手方向（押出方向）が垂木受け１０の長手方向に沿うように配置されている。支持材連結用ガセットプレート５０’の板部には、複数のボルト貫通孔（図示せず）が適宜形成されている。ボルト貫通孔は、垂木受け２０の収容溝２１に挿入されるボルトＢの設置位置に相当する位置と、支持材４０の収容溝４３ａに挿入されるボルトＢの設置位置に相当する位置に、それぞれ形成されている。

垂木受け２０と支持材連結用ガセットプレート５０’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、ボルト貫通孔を貫通して支持材連結用ガセットプレート５０’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と支持材連結用ガセットプレート５０’が挟持され、垂木受け２０と支持材連結用ガセットプレート５０’が固定される。凸条５１は、垂木受け２０の凹溝２５に嵌まっている。支持材連結用ガセットプレート５０’は、ユニット連結用ガセットプレート５０と上下方向を逆向きにして使用されており、面積の広い第一領域５４が凸条５１の下側になるように配置されている。これによって、支持材４０と支持材連結用ガセットプレート５０’との接触面積を大きくしている。

支持材４０と支持材連結用ガセットプレート５０’との連結部では、支持材４０の収容溝４３ａ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４３ａから突出している。収容溝４３ａから突出した軸部は、支持材連結用ガセットプレート５０’のボルト貫通孔を貫通して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４３ａの係止部４５と支持材連結用ガセットプレート５０’の板部が挟持され、支持材４０と支持材連結用ガセットプレート５０’が固定される。

これによって、垂木受け１０と支持材４０とが、支持材連結用ガセットプレート５０’を介して連結される。

次に、支持材４０と支持部４１，４２との固定構造を説明する。図８および図９に示すように、支持材４０の下端部は、ボルトＢおよびナットＮを用いて支持部４１または支持部４２（図８，９では支持部４２を図示）に固定されている。以下では、支持部４２への固定構造を説明する。支持材４０は、一対のブラケット４７，４７を介して支持部４２に固定されている。ブラケット４７は断面Ｌ字形状を呈している。支持部４２上には、アンカーボルトＢ１およびナットＮを用いてブラケット４７の底面部が固定されている。ブラケット４７，４７は、支持材４０を両側から挟むように配置されている。ブラケット４７の立上り部は、支持材４０の第一対面４０ａに当接している。ブラケット４７と支持材４０を固定するボルトＢの頭部は、対面４０ａを含む側面部に形成された二列の収容溝４３ａにそれぞれ収容されている。各収容溝４３ａから突出したボルトＢの軸部は、ブラケット４７の立上り部のボルト孔（図示せず）を貫通している。ボルトＢの軸部にナットＮを締め付けることで、ボルトＢの頭部とナットＮで、収容溝４３ａの係止部４５とブラケット４７の立上り部が挟持されて、支持材４０とブラケット４７が固定される。

図２に示すように、前側の支持材４０と、後側の支持材４０との間には、２本のブレース４が設けられている。一方のブレース４は、一端が前側の支持材４０の上端部に連結され、他端が後側の支持材４０の下端部に連結されている。他方のブレース４は、一端が前側の支持材４０の下端部に連結され、他端が後側の支持材４０の上端部に連結されている。

図９に示すように、ブレース４は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。ブレース４は、背面部４ａと、背面部４ａの両端から立ち上がる一対のリブ４ｂ，４ｂと、各リブ４ｂの先端部から外側に広がる鍔部４ｃとを備えている。背面部４ａは、支持材４０の第二対面４０ｂに当接する。背面部４ａの幅方向中間部は肉厚状に形成されている。なお、ブレース４の本数、配置方向、材質や形状は、前記構成に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。ブレース４と支持材４０は、ボルトＢとナットＮを用いて接続されている。ブレース４の背面部４ａにはボルト貫通孔（図示せず）が形成されている。

ブレース４が連結される前側の支持材４０と後側の支持材４０は、傾斜角度が異なっているため、ブレース４の両端部の背面部４ａが接する面が同一面にならないが、ブレース４を捩じることで前側の支持材４０と後側の支持材４０に固定することができる。あるいは、ブレース４の製作時にあらかじめ、その両端を保持して捩り加工および曲げ加工を行うことで、背面部４ａと第二対面４０ｂとが面接触できるようにしておいてもよい。この捩りおよび曲げ加工は、算出された両端の接合面の位置関係に基づいてコンピュータ制御により行う。

以上のような構成の太陽光パネル架台１によれば、下記のような作用効果を得られる。
本実施形態に係る太陽光パネル架台１においては、隣り合う架台ユニット２の垂木受け２０同士を連結して一つの太陽光パネル架台１を形成したことによって、横幅の大きい太陽光パネル架台１を形成する場合であっても、垂木受け２０の長尺化を抑制することができるので、製造、運搬および施工が容易になり、製造コスト、運搬コストおよび施工コストの上昇を抑制できる。つまり、垂木受け２０，２０同士の連結は、施工現場にて行うことで、製造や運搬時に、垂木受け２０が長尺化されることはない。施工現場では、垂木受け２０を支持材４０，４０で固定した後に、垂木受け２０，２０同士を連結してもよいし、垂木受け２０，２０同士を連結した後に、支持材４０，４０で固定してもよい。

また、ユニット連結用ガセットプレート５０を介して垂木受け２０同士を連結しているので、連結部における撓みが小さくなる。さらに、ユニット連結用ガセットプレート５０の凸条５１が垂木受け２０の凹溝２５に噛み合っているので、ユニット連結用ガセットプレート５０と垂木受け２０の位置決めを容易にできるとともに、隣り合う垂木受け２０，２０同士を精度よく直線状に連結することができる。さらには、ユニット連結用ガセットプレート５０および垂木受け２０自体の剛性を高めることができるとともに、ユニット連結用ガセットプレート５０と垂木受け２０の接合強度を高くすることができる。また、凸条５１や凹溝２５が補強リブの役目を果たすので、ユニット連結用ガセットプレート５０と垂木受け２０の補強効果を得られる。

垂木１０、垂木受け２０、支持材４０、ユニット連結用ガセットプレート５０および支持材連結用ガセットプレート５０’は、アルミニウム合金製の押出形材にて形成されているので、太陽光パネル架台１の軽量化を図ることができるとともに、各部材の精度を高めることができ取り付け作業が容易且つ正確に行える。また、優れた耐候性と美観を得ることができる。さらには、アルミニウム合金は、リサイクル性に優れているため、架台の老朽化が進んだ後に、材料を再利用することができる。

さらに、ユニット連結用ガセットプレート５０と支持材連結用ガセットプレート５０’は同一の断面形状を呈しているので、同一の押出形材から形成することができ、製造工程の一部を共用化することができ、製造工程が容易になる。また、ユニット連結用ガセットプレート５０と支持材連結用ガセットプレート５０’は、互いに上下方向を逆向きにして使用されているが、ユニット連結用ガセットプレート５０は、面積が広い第一領域５４が上側になるので、ユニット連結用ガセットプレート５０と垂木受け２０の側面との接触面積を大きくできる。これによって、ユニット連結用ガセットプレート５０と垂木受け２０との接合強度が高くなる。さらに、ユニット連結用ガセットプレート５０が、支持材連結用ガセットプレート５０’よりも長尺であるため、垂木受け２０の接触面積を大きくできるので、垂木受け２０との接続強度をより一層高くすることができる。

一方、支持材連結用ガセットプレート５０’は、面積が広い第一領域５４が下側になるので、支持材連結用ガセットプレート５０’と支持材４０の第一対面４０ａとの接触面積を大きくできる。

さらに、本実施形態では、一の架台ユニット２が、第一の支持部４１と第二の支持部４２の二点で支持され、２つの架台ユニット２，２を連結してなる太陽光パネル架台１は、全体で四点支持されているように構成したことで、太陽光パネル架台１全体では安定した支持状態を確保できるとともに、架台ユニット２ごとの支持部の点数を軽減できるので、施工が容易になり施工コストの低減を図ることができる。

また、前後に隣り合う支持材４０，４０間に、ブレース４を架け渡したことによって、倒れにくい太陽光パネル架台１を提供することができる。さらに、本実施形態では、ブレース４を捩れ加工することで、同一面にならない前側の支持材４０の第二対面４０ｂと後側の支持材４０の第二対面４０ｂとの間に、ブレース４を容易に取り付けることができる。

さらに、支持材連結用ガセットプレート５０’を介して、垂木受け２０と支持材４０を連結するようになっているので、支持材連結用ガセットプレート５０’が配置された区間において垂木受け２０が補強され、スパン中央での撓みが小さくなる。すなわち、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る。これによって、垂木受け１０の肉厚を薄くでき、断面積を小さくできので、垂木１０の軽量化が図れる。

一方、本実施形態の支持材４０によれば、各側面にボルトＢを設置することができるので、前後左右のいずれの方向にもブレース４を設置することができる。また、ボルトＢの設置高さも自由に設定することができる。さらに、ブレース４同士が干渉しない範囲において、複数の側面にブレース４を連結することができる。

次に、垂木１０と垂木受け２０の固定構造を説明する。この固定構造は、図１１および図１２に示すように、スペーサ６０と、挟持部材８０と、ボルトＢおよびナットＮを用いて、垂木１０と垂木受け２０とを固定する構造である。

スペーサ６０は、垂木１０を所定の傾斜角度に保持するための部材であって、挟持部材８０は、垂木１０を挟持するための部材である。

垂木受け２０の上面部は、水平方向に沿っている。垂木受け２０の上部の幅方向（図１１の紙面左右方向）の両端部には、外側に延出する係止片３１，３１が設けられている。係止片３１には、スペーサ６０の下部が係止する。係止片３１は、垂木受け２０の側面部よりも外側に延出した水平部３１ａと、水平部３１ａの先端から垂下する垂下部３１ｂとを備えており、断面Ｌ字形状を呈している。水平部３１ａは、上面部と面一となって、上面部の両端部を構成している。係止片３１と側面部の上端部とで、下向きに開口した溝部３２が形成されている。側面部には、内側に膨らんだ肉厚部３３が形成されている。肉厚部３３には、ビス用孔３４が形成されている。

図１２に示すように、垂木１０は、アルミニウム合金製の中空押出形材からなる。垂木１０は、ウエブ部１１と、ウエブ部１１の下部に形成された係止プレート片１２ａ，１２ａと、ウエブ部１１の上部に形成された上フランジ部１２ｂ，１２ｂとを備えてなる。上フランジ部１２ｂ，１２ｂは、ウエブ部１１の上端から外側両方向（ウエブ部１１の厚さ方向両側）にそれぞれ延出して設けられている。係止プレート片１２ａは、ウエブ部１１の下端から外側両方向にそれぞれ延出した下フランジ部にて構成されている。係止プレート片１２ａは、挟持部材８０にて押えられる。係止プレート片１２ａの幅方向先端部（外側端部）には、上方に立ち上がる立上り部１３が形成されている。

ウエブ部１１の断面形状は、下側が広がった中空の台形形状を呈している。ウエブ部１１の上端部には、収容溝１４が形成されている。収容溝１４には、太陽光パネル３（図１参照）を固定するためのボルト（図示せず）の頭部が挿入される。収容溝１４の上部開口端には、両側の溝側壁から内側にそれぞれ延出する一対の係止部１５，１５が形成されている。

図１１および図１３に示すように、スペーサ６０は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。スペーサ６０は、その押出方向が垂木受け２０の押出方向と同じになるように配置されている（図１２参照）。スペーサ６０は、基板部６１と、基板部６１の両端部から垂下する側壁部６６と、側壁部６６の下部に設けられる係合部７１と、係合部７１の下部に設けられる固定部７６とを備えており、下面が開口した溝状を呈している。

基板部６１の上面は平面状になっており、垂木１０の下面に当接する載置面６２を構成する。載置面６２は水平面に対して傾斜している。載置面６２の傾斜角度は、垂木１０の長手方向の傾斜角度と等しくなっている。基板部６１の下面は、垂木受け２０の上面に間隔をあけて対向している。

基板部６１には、押出方向に間隔をあけて二つのボルト貫通孔６３，６３が形成されている。ボルト貫通孔６３には、垂木１０をスペーサ６０と挟持部材８０とで挟持するためのボルトＢの軸部が挿通される。ボルト貫通孔６３，６３間の距離は、挿通されたボルトＢ，Ｂ間に垂木１０の下端部が配置可能な長さとなっている。

基板部６１の下面である対面には、ボルトＢが回転するのを防止するための一対のボルト回転防止用突条６４ａ，６４ｂが形成されている。ボルト回転防止用突条６４ａ，６４ｂは、スペーサ６０の押出方向に沿って延在している。一対のボルト回転防止用突条６４ａ，６４ｂ間の内法寸法は、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、ボルト回転防止用突条６４ａ，６４ｂ間に頭部が挿入可能でありながらも、回転が阻止された状態となる。傾斜方向下側に位置するボルト回転防止用突条６４ａは、ボルトＢの頭部の厚さ寸法より大きい突出寸法を有しており、その下端部が垂木受け２０の上端面に接近している。傾斜方向上側に位置するボルト回転防止用突条６４ｂは、ボルトＢの頭部の厚さ寸法より小さい突出寸法を有している。

側壁部６６は、基板部６１の幅方向両端にそれぞれ設けられている。基板部６１の傾斜方向下側の端部から垂下する側壁部６６は、基板部６１の傾斜方向上側の端部から垂下する側壁部６６よりも高さ寸法が小さくなっている。側壁部６６，６６は、垂木受け２０の側面部間の上面部上に位置する。

係合部７１は、垂木受け２０の係止片３１を囲うことができる形状を具備している。具体的には、係合部７１は、側壁部６６の下端部から外側に延出した水平部７１ａと、水平部３１ａの先端（外側端）から垂下する垂下部７１ｂと、垂下部７１ｂの下端部から内側に折り返す折返部７１ｃと、折返部７１ｃの先端（内側端）から上方に立ち上がる立上部７１ｄとを備えている。水平部７１ａの下面は、垂木受け２０の上面部に当接する当接面を構成する。垂下部７１ｂは、係止片３１の垂下部３１ｂの外側に位置し、折返部７１ｃは、係止片３１の垂下部３１ｂの下側に位置し、立上部７１ｄは、溝部３２に入り込んでいる。これによって、係合部７１は、係止片３１に対して、垂木受け２０の押出方向を除く上下左右方向の移動が規制される。

固定部７６は、折返部７１ｃの先端（内側端）から垂下している。固定部７６の内側面が垂木受け２０の側面部に当接する。固定部７６の押出方向中間部には、ビス用孔７７が形成されている。ビス用孔７７は、スペーサ６０を取付位置に設置した際に、肉厚部３３のビス用孔３４に相当する位置に形成されている。固定部７６のビス用孔７７から肉厚部３３のビス用孔３４にビスを打ち込むことで、係合部７１の垂木受け２０の押出方向への移動が規制される。

挟持部材８０は、アルミニウム合金製の押出形材からなる。挟持部材８０は、押出方向がスペーサ６０の押出方向に直交する方向（垂木１０の長手方向）となるように配置されている。図１４にも示すように、挟持部材８０は、基板部８１と脚部８２と押圧部８３とを備えている。

基板部８１は、スペーサ６０の載置面６２と平行に配置される。基板部８１の下面は、スペーサ６０の載置面６２と間隔をあけて対向する。基板部８１の中心部には、ボルト貫通孔８４が形成されている。ボルト貫通孔８４には、垂木１０をスペーサ６０に固定するためのボルトＢの軸部が挿通される。

脚部８２は、基板部８１の幅方向の一端部（垂木１０の係止プレート片１２ａと離れた側）に形成されている。脚部８２は、基板部８１のうち、垂木１０とは離れた側端部から下方に突出している。脚部８２の下端部は、垂木受け２０の上端面に当接する。

押圧部８３は、基板部８１の幅方向の他端部（垂木１０の係止プレート片１２ａと接する側）である側縁部に形成されている。押圧部８３は、係止プレート片１２ａの端部を押さえて係止する。押圧部８３の下面には、係止プレート片１２ａの立上り部１３が入り込む凹溝８５が形成されている。

図１２に示すように、挟持部材８０は、垂木１０の幅方向両端部にそれぞれ配置されている。各挟持部材８０がボルトＢとナットＮによって締め付けられると、垂木１０の両側の係止プレート片１２ａが、各挟持部材８０によってそれぞれ押さえられる。これと同時に、挟持部材８０の脚部８２は、垂木受け２０の上端面に押し付けられる。

本実施形態では、スペーサ６０と、垂木１０および挟持部材８０との間に通電部材９０が介設されている。垂木１０の下面は、通電部材９０を介して、スペーサ６０の載置面６２に当接している。通電部材９０は、スペーサ６０と垂木１０間の通電性を高めるための部材である。通電部材９０は、金属製板材からなり、ボルトＢの軸部が挿通されるボルト貫通孔（図示せず）と、スペーサ６０側に突出する第一通電突部（図示せず）と、垂木３０側に突出する第二通電突部（図示せず）とを備えている。第一通電突部および第二通電突部は、金属製板材の端縁部をプレスにて折り曲げ加工して形成されている。第一通電突部および第二通電突部は、折り曲げプレス加工時に先端の板厚が薄くなり、断面形状は先端が尖った鋭角の楔形状となっている。そして、第一通電突部が、載置面６２の表面に食い込み、第二通電突部が、垂木１０の下面と挟持部材８０の脚部８２の下端に食い込む。

このような構成の垂木１０と垂木受け２０の固定構造によれば、スペーサ６０によって、水平面に対する垂木１０の配置角度が決まる。つまり、垂木１０は、スペーサ６０の載置面６２に載置するだけで、所定の配置角度に傾斜するので、容易に組み立てることができる。また、かかる固定構造によれば、垂木１０の配置角度の変更に容易に対応できる。つまり、垂木１０の配置角度が変更になった場合には、スペーサ６０を交換してスペーサ６０の載置面６２の角度を変えればよい。さらに、垂木受け２０の上面部の角度は、水平であればよく、垂木１０の下面に合わせる必要がないので、垂木受け２０の汎用性を高めることができる。よって、垂木受け２０の金型を統一できる。また、スペーサ６０は、垂木受け２０の水平な上面部に載置されるので、構造的に安定する。

スペーサ６０の係合部７１が、垂木受け２０の係止片３１を囲い込むことで、スペーサ６０が垂木１０に固定されているので、垂木１０が上方へ持ち上げられる風圧（負圧）が作用した場合においても、負圧に対抗することができる。さらに、固定部７６を垂木受け２０の側面部にビス止めしているので、前記負圧に対してより一層対抗できるとともに、スペーサ６０の垂木受け２０に対する固定位置を規制することができる。

また、スペーサ６０が、垂木受け２０の長手方向に沿って延在しているおり、ボルト貫通孔６３，６３は、スペーサ６０の長手方向両端部にそれぞれ形成されていることによって、スペーサ６０と垂木受け２０との接触面積を大きくすることができるので、垂木受け２０への応力集中を緩和することができる。さらに、一つのスペーサ６０で隣り合う複数のボルトＢ，Ｂを固定できるので、施工手間が低減される。

また、スペーサ６０では、ボルト回転防止用突条６４ａ，６４ｂが補強リブの役目を果たすとともに、係合部７１が屈曲して形成されているので、スペーサ６０の軽量化を図りつつ効率的にスペーサ６０の断面剛性を大きくすることができる。挟持部材８０においても、脚部８２が補強リブの役目を果たすことになるので、挟持部材８０の軽量化を図りつつ効率的に挟持部材８０の断面剛性を大きくすることができる。

さらに、係止プレート片１２ａの立上り部１３が、押圧部８３の凹溝８５に入り込んでいるので、垂木受け２０と垂木１０の固定強度をより一層高めることができる。具体的には、立上り部１３が凹溝８５に噛み合うことで、垂木１０が幅方向にずれるのを確実に防止できる。さらには、係止プレート片１２ａと挟持部材８０との接触面積を大きくできるので、垂木１０と挟持部材８０との間に発生する摩擦力を大きくできる。したがって、垂木１０がその長手方向にずれることも防止できる。

また、本実施形態では、通電部材９０を、スペーサ６０と、垂木１０および挟持部材８０の間に介設したことによって、第一通電突部が、スペーサ６０の載置面６２の表面に食い込み、載置面６２の耐食被覆層を貫通する。これによって、通電部材９０とスペーサ６０との通電性が確保される。さらに、通電部材９０の第二通電突部は、垂木１０の下面（係止プレート片１２ａの下面）と、挟持部材８０の脚部８２の下端に食い込み、係止プレート片１２ａの表面の耐食被覆層と、挟持部材８０の脚部８２の表面の耐食被覆層を貫通する。これによって、通電部材９０と、垂木１０および挟持部材８０との通電性が確保される。

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、本実施形態では、二つの架台ユニット２，２を連結して一の太陽光パネル架台１を形成しているが、これに限定されるものではなく、三つ以上の架台ユニットを連結して太陽光パネル架台を形成してもよい。

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。

１ 太陽光パネル架台
２ 架台ユニット
３ 太陽光パネル
４ ブレース
１０ 垂木
２０ 垂木受け
２５ 凹溝
４０ 支持材
５０ ユニット連結用ガセットプレート
５０’ 支持材連結用ガセットプレート
５１ 凸条
Ｂ ボルト
Ｎ ナット

Claims (5)

1. 複数の架台ユニットを連結して構成した太陽光パネル架台であって、
   各架台ユニットは、太陽光パネルを支持する複数の垂木と、前記垂木と交差する垂木受けと、前記垂木受けを支持する支持材とを備え、
   前記垂木は、水平方向に対して傾斜して延在し、
   前記垂木受けは、前記垂木の傾斜方向の上側と下側のそれぞれに配置されて水平方向に延在しており、
   上側に配置された前記垂木受け同士が、第一のユニット連結用ガセットプレートを介して連結されるとともに、下側に配置された前記垂木受け同士が、第二のユニット連結用ガセットプレートを介して連結されており、
   前記垂木受けと前記支持材は、支持材連結用ガセットプレートを介して接続されており、
   前記ユニット連結用ガセットプレートと前記支持材連結用ガセットプレートとは、同一の断面形状を呈しており、互いに上下方向を逆向きにして使用される
   ことを特徴とする太陽光パネル架台。
2. 前記ユニット連結用ガセットプレートは、前記支持材連結用ガセットプレートよりも長尺である
   ことを特徴とする請求項１に記載の太陽光パネル架台。
3. 前記架台ユニットは、上側に配置された前記垂木受けに接続された前記支持材を支持する第一の支持部と、下側に配置された前記垂木受けに接続された前記支持材を支持する第二の支持部の、２つの支持部に支持されており、
   連結された２つの前記架台ユニットは、全体で四点支持されている
   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。
4. 前記垂木の傾斜方向に隣り合う前記支持材間には、ブレースが架け渡されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の太陽光パネル架台。
5. 前記垂木、前記垂木受け、前記支持材、前記支持材連結用ガセットプレート、前記第一のユニット連結用ガセットプレートおよび前記第二のユニット連結用ガセットプレートは、アルミニウム合金製の押出形材にて形成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の太陽光パネル架台。

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