JP6175243B2 - 架台の支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート基礎や杭基礎等の基礎構造物に設置される支持ボルトを用いるものであり、基礎構造物の施工誤差による支持ボルトの傾斜等にかかわらず、所定の角度で太陽光パネルを設置することのできる太陽光パネルの架台の支持構造に関するものである。

従来より、太陽光パネルの架台の支持構造として用いるものではないが、建物の柱が地震等によって杭基礎に対して傾斜した場合に、この柱の回転変形を許容する構造として、特許文献１に開示される柱脚連結構造が提案されている。

特許文献１に開示された柱脚連結構造は、鋼管杭の頭部から突出させて設けられた棒状連結部材に下部支持部材を取り付けて、この下部支持部材と上部押さえ部材とによって、柱脚下端に取り付けられた平板状の接続部材を挟み込んで固定するものである。

特許文献１に開示された柱脚連結構造は、下部支持部材の上面に凸状部が形成されるとともに、上部押さえ部材の下面が縮径して形成され、下部支持部材の凸状部と上部押さえ部材の下面とで平板状の接続部材を挟み込むことによって、柱の回転変形を定量的に許容して、地震等によって建物の柱が傾いた場合であっても、この柱の傾きを吸収できる構造となっている。

ここで、特許文献１に開示された柱脚連結構造は、鋼管杭に対する柱の傾きを吸収できる構造であるが、太陽光パネルが設置される架台等をコンクリート基礎や杭基礎等の基礎構造物で支持する支持構造としても用いることもできる。

特開２００３−５５９８４号公報

しかし、特許文献１に開示された柱脚連結構造は、棒状連結部材に上部押さえ部材を締め込んで、下部支持部材の凸状部と上部押さえ部材の下面とで接続部材を挟み込むものであり、柱の回転変形による鋼管杭に対する柱の傾きを吸収するためには、特許文献１の図９に示されるように、接続部材に対する上部押さえ部材の締め込みを緩めることが必要となる。

このため、特許文献１に開示された柱脚連結構造は、接続部材に対する上部押さえ部材の締め込みを緩めることで、鋼管杭に対する柱の傾きに対応する可動域を大きくして、地震等によって生じる傾きにも対応することができる一方で、基礎構造物による柱の支持が不十分なものとなるおそれがあるという問題点があった。

また、特許文献１に開示された柱脚連結構造は、鋼管杭に対して柱を設置する際に当初から棒状連結部材と柱とが相対的に傾いた状態で固定されることを前提としていないものとなっており、このとき、特許文献１の図１に示されるように、棒状連結部材と柱とが相対的に傾いていない状態であれば、下部支持部材の凸状部と平板状の接続部材とが互いに面接触するとともに、上部押さえ部材の下面と平板状の接続部材とが互いに面接触するものとなる。

ところが、特許文献１に開示された柱脚連結構造は、太陽光パネルの発電効率を向上させるために、太陽光パネルの架台を水平方向から所定の角度で傾斜させる場合に、特許文献１の図９に示されるように、棒状連結部材と柱とが当初から相対的に傾いた状態とすることが必要となり、下部支持部材の凸状部と上部押さえ部材の下面とで平板状の接続部材を上下方向から点接触で挟み込むことになるため、安定した支持状態で棒状連結部材と連結させることが困難になるという問題点があった。

また、特許文献１に開示された柱脚連結構造は、現揚打ちコンクリートによってコンクリート基礎が構築され、このコンクリート基礎に設けられる棒状連結部材が傾いている場合や、地盤等に杭が打ち込まれて杭基礎が構築され、この杭基礎に設けられる棒状連結部材が傾いている場合に、安定した支持状態としながら棒状連結部材に対して接続部材を自在に傾斜させることができず、この傾いた棒状連結部材の施工誤差を吸収することができないことから、太陽光パネルの架台を水平方向から所定の角度に設置することが困難となるという問題点があった。

さらに、太陽光パネルの架台は、太陽光パネルの自重や、屋外に設置される太陽光パネルに作用する吹き上げ荷重等に十分に抵抗できることが必要となるため、下部支持部材の凸状部と上部押さえ部材の下面とで平板状の接続部材を面接触又は線接触による挟み込みで強固に固定することが必要となる。しかし、特許文献１に開示された柱脚連結構造は、太陽光パネルの架台を水平方向から所定の角度で傾斜させる場合に、特許文献１の図９に示されるように、下部支持部材の凸状部と上部押さえ部材の下面とで平板状の接続部材を点接触で挟み込むことになるため、強固に安定した支持状態とすることができないものとなるという問題点があった。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、コンクリート基礎や杭基礎に設けられる支持ボルトが傾いている場合であっても、この支持ボルトの施工誤差を吸収して所定の角度で太陽光パネルの架台を設置することができ、太陽光パネルの架台をコンクリート基礎や杭基礎で強固に支持することのできる太陽光パネルの架台の支持構造を提供することにある。

第１発明に係る架台の支持構造は、太陽光パネルが設置される架台を基礎構造物で支持する架台の支持構造であって、基礎構造物に立設される支持ボルトと、前記支持ボルトに取り付けられる球面挟持部材とを備え、前記球面挟持部材は、上方に向けて隆起する球面部が形成された下部球面部材と、前記下部球面部材の球面部に対向するようにして、下方に向けて隆起する球面部が形成された上部球面部材とを有し、前記下部球面部材の球面部と前記上部球面部材の球面部とで架台に設けられた接続部材を挟み込むものであり、前記球面挟持部材は、前記下部球面部材の球面部及び前記上部球面部材の球面部の少なくとも何れか一方の材料に樹脂が用いられ、前記接続部材に向けて前記下部球面部材及び前記上部球面部材が締め付けられることで、前記接続部材に樹脂の球面部が密着して変形し、前記接続部材を樹脂の球面部と面接触させて挟み込むものであることを特徴とする。

第１発明によれば、コンクリート基礎や杭基礎等の基礎構造物に設けられた支持ボルトが施工誤差によって傾いている場合であっても、下部球面部材の球面部と上部球面部材の球面部とで架台に設けられた接続部材を挟み込むことにより、支持ボルトとの直交方向に対して接続部材を自在に傾斜させることができるため、この傾いた支持ボルトの施工誤差を吸収することができ、所定の角度に傾斜させた状態で架台を設置することが可能となる。このとき、第１発明によれば、架台を水平方向から所定の角度で傾斜させて、架台に設置される太陽光パネルの発電効率を向上させることが可能となる。

また、第１発明によれば、コンクリート基礎や杭基礎等の基礎構造物が事後的に不同沈下した場合であっても、支持ボルトとの直交方向に対する接続部材の傾斜角度を事後的に調整することができ、架台の傾斜角度を事後的に調整して、架台が水平方向から所定の角度で傾斜された状態を維持することが可能となる。

また、第１発明によれば、コンクリート基礎や杭基礎等の基礎構造物が施工誤差により設計高さに対して上下方向に多少ずれた場合や、事後的に不同沈下した場合であっても、球面挟持部材を支持ボルトの長手方向で自在に移動させて、接続部材が球面挟持部材に挟み込まれる高さ方向の位置を事後的に調整することができ、架台の高さ方向の位置を事後的に調整して、架台が水平方向から所定の角度で傾斜された状態を維持することが可能となる。

また、第１発明によれば、下部球面部材の上向き球面部と上部球面部材の下向き球面部とで、接続部材が面接触された状態で挟み込まれるため、支持ボルト及び球面挟持部材を用いて基礎構造物に架台を強固に安定して支持させることができ、太陽光パネルの自重や、屋外に設置される太陽光パネルに作用する吹き上げ荷重等に十分に抵抗することが可能となる。

また、第１発明によれば、下部球面部材の上向き球面部及び上部球面部材の下向き球面部が樹脂を材料とするものであり、接続部材に密着させながらこれらを変形させることができるため、基礎構造物による架台の支持を十分なものとするだけでなく、樹脂の変形可能な範囲で接続部材の傾斜可動域を大きくして、架台を任意に傾斜させることが可能となる。

さらに、第１発明によれば、コンクリート基礎や杭基礎等の基礎構造物に設けられた支持ボルトが施工誤差によって傾いている場合であっても、支持ボルトとの直交方向に対して接続部材を自在に傾斜させることができるため、この傾いた支持ボルトの施工誤差を吸収することができ、架台を所定の角度に傾斜させた状態で、支持ボルトに接続部材を容易に連結することが可能となる。

本発明に係る架台の支持構造で太陽光パネルの架台を支持する態様を示す斜視図である。 本発明に係る架台の支持構造を示す斜視図である。 本発明に係る架台の支持構造を示す分解斜視図である。 本発明に係る架台の支持構造の支持ボルトを示す側面図である。 本発明に係る架台の支持構造の球面挟持部材を示す側面図である。 本発明に係る架台の支持構造で支持される接続部材を支持構造を省いて示す側面図である。 （ａ）は、本発明に係る架台の支持構造で支持される接続部材の第１変形例について支持構造を省いて示す斜視図であり、（ｂ）は、接続部材の第２変形例について支持構造を省いて示す斜視図である。 本発明に係る架台の支持構造の支持ボルトに下部球面部材を取り付けた態様を示す側面図である。 本発明に係る架台の支持構造の支持ボルトに下部球面部材と接続部材と上部球面部材とを取り付けた態様を示す側面図である。 本発明に係る架台の支持構造の球面挟持部材で接続部材を挟み込んだ態様を示す側面図である。 本発明に係る架台の支持構造を複数用いて梁材を傾斜させた態様を示す側面図である。 （ａ）は、本発明に係る架台の支持構造の第１実施形態において、接続部材と上部球面部材との接触状態を示す平面図であり、（ｂ）は、接続部材と下部球面部材との接触状態を示す底面図である。 （ａ）は、本発明に係る架台の支持構造の第２実施形態において、接続部材が球面挟持部材に略水平に挟み込まれた態様を示す拡大側面図であり、（ｂ）は、接続部材が球面挟持部材に所定の角度で挟み込まれた態様を示す拡大側面図である。 （ａ）は、本発明に係る架台の支持構造の第２実施形態において、接続部材と上部球面部材との接触状態を示す平面図であり、（ｂ）は、接続部材と下部球面部材との接触状態を示す底面図である。

以下、本発明を適用した架台の支持構造１を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明を適用した架台の支持構造１は、図１に示すように、太陽光パネル６の発電効率を向上させるために、太陽光パネル６が設置される架台７を水平方向から所定の角度に傾斜させて基礎構造物８で支持するために用いられる。

架台７は、架台７の奥行方向Ｘに所定の間隔を空けて設けられる複数の母屋７１と、架台７の幅方向Ｚに所定の間隔を空けて設けられる複数の梁材７２とを備える。複数の母屋７１は、太陽光パネル６が架設されて取り付けられるものである。複数の梁材７２は、複数の母屋７１と交差させて、架台７の高さ方向Ｙで水平方向から所定の角度に傾斜させて設けられる。

基礎構造物８は、地盤等に杭８ａを打ち込んで構築された杭基礎を用いるものであり、整地されていない不陸がある地盤等においても、基礎構造物８を構築することができるものである。基礎構造物８は、これに限らず、地盤等にコンクリートを打設して構築されたコンクリート基礎を用いることもできる。

杭８ａは、図２、図３に示すように、略円形中空状の鋼管杭が用いられる。杭８ａは、この鋼管杭が地盤等に打ち込まれ、鋼管杭の上端に蓋をするようにして略円形状のキャップ８ｂが取り付けられる。杭８ａは、これに限らず、如何なる材質、形状のものが用いられてもよい。

本発明を適用した架台の支持構造１は、基礎構造物８となる杭８ａに立設される支持ボルト２と、支持ボルト２に取り付けられる球面挟持部材３とを備える。本発明を適用した架台の支持構造１は、架台７の梁材７２に設けられた接続部材５が基礎構造物８となる杭８ａに連結されて支持されるものであり、支持ボルト２が挿通される第１挿通孔５ａが接続部材５に形成される。

支持ボルト２は、図４に示すように、支持ボルト２の長手方向の全長で側面がネジ切りされた全ネジボルトが用いられる。支持ボルト２は、これに限らず、長手方向の所定の範囲で側面がネジ切りされたボルトが用いられてもよく、また、コンクリート基礎に立設される場合は、アンカーボルト等が用いられてもよい。支持ボルト２は、キャップ８ｂの略中央に形成された貫通孔８ｃに挿通され、キャップ８ｂの上面及び下面でナットによって締結される。支持ボルト２は、キャップ８ｂの上面から上方に向けて突出した状態で、基礎構造物８に固定される。

球面挟持部材３は、図５に示すように、下部球面部材３１と上部球面部材３２とを高さ方向Ｙで一対として備える。さらに、球面挟持部材３は、下部ワッシャー３３と上部ワッシャー３４とを高さ方向Ｙで一対として備えるとともに、ナット等の下部締結部材３５と上部締結部材３６とを高さ方向Ｙで一対として備える。

下部球面部材３１は、上方に向けて球面状に隆起する上向き球面部３１ａが形成される。下部球面部材３１は、下部球面部材３１の下端面３１ｂが略円形状で略平坦に形成される。下部球面部材３１は、上向き球面部３１ａが略半球状に形成されるものであるが、これに限らず、上向き球面部３１ａの上部のみが球面状に形成されてもよい。下部球面部材３１は、所定の外径で高さ方向Ｙに貫通された第２挿通孔３ａが形成される。

上部球面部材３２は、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａに対向するようにして、下方に向けて球面状に隆起する下向き球面部３２ａが形成される。上部球面部材３２は、上部球面部材３２の上端面３２ｂが略円形状で略平坦に形成される。上部球面部材３２は、下向き球面部３２ａが略半球状に形成されるものであるが、これに限らず、下向き球面部３２ａの下部のみが球面状に形成されてもよい。上部球面部材３２は、所定の外径で高さ方向Ｙに貫通された第２挿通孔３ａが形成される。

下部ワッシャー３３は、略中央に貫通孔３３ａが形成された略円形状の鋼板等が用いられ、下部ワッシャー３３の外径の大きさが、下部球面部材３１の下端面３１ｂの外径の大きさ以上のものとなる。上部ワッシャー３４は、略中央に貫通孔３４ａが形成された略円形状の鋼板等が用いられ、上部ワッシャー３４の外径の大きさが、上部球面部材３２の上端面３２ｂの外径の大きさ以上のものとなる。

接続部材５は、図６に示すように、折り曲げ加工された鋼板等が用いられ、第１挿通孔５ａが略中央に形成された平板状の支持部５１と、支持部５１の奥行方向Ｘの両端から支持部５１に対して略垂直上方に延びるように設けられた一対の架設部５２と、各々の架設部５２の上端から架設部５２に対して略垂直側方に延びるように設けられた一対の鍔部５３とを備える。各々の鍔部５３は、図３に示すように、幅方向Ｚに所定の間隔を空けて２箇の貫通孔５３ａが形成される。

接続部材５は、図２、図３に示すように、断面略矩形状の梁材７２の上面、左側面及び右側面をＵ型ボルト５４で取り囲み、Ｕ型ボルト５４の両端を鍔部５３の各々の貫通孔５３ａに挿通させてナットで締結されることによって、架台７の梁材７２に設けられる。これにより、接続部材５は、図６に示すように、各々の鍔部５３が梁材７２の下面に当接された状態で、梁材７２に固定されるものとなる。

接続部材５は、これに限らず、図７（ａ）に示すように、第１変形例において、梁材７２の上面、左側面及び右側面を折り曲げられた板状金具５５で取り囲み、板状金具５５の両端を鍔部５３に固定することによって、架台７の梁材７２に設けられてもよい。また、接続部材５は、図７（ｂ）に示すように、第２変形例において、梁材７２の上面から下面まで貫通ボルト５６を貫通させて、貫通ボルト５６の下端を鍔部５３に固定することによって、架台７の梁材７２に設けられてもよい。さらに、接続部材５は、梁材７２の下面と鍔部５３の上面とを溶接等することによって、架台７の梁材７２に設けられてもよい。

本発明を適用した架台の支持構造１は、最初に、図８に示すように、下部締結部材３５を支持ボルト２に螺合させるとともに、下部ワッシャー３３の貫通孔３３ａに支持ボルト２が挿通されて、下部締結部材３５の上方で下部ワッシャー３３が支持ボルト２に取り付けられる。本発明を適用した架台の支持構造１は、次に、下部球面部材３１の第２挿通孔３ａに支持ボルト２が挿通されて、下部球面部材３１が支持ボルト２に取り付けられる。

本発明を適用した架台の支持構造１は、次に、図９に示すように、接続部材５の第１挿通孔５ａに支持ボルト２が挿通されて、接続部材５が支持ボルト２に取り付けられる。これにより、本発明を適用した架台の支持構造１は、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａに接続部材５の支持部５１が当接されるものとなる。

本発明を適用した架台の支持構造１は、さらに、図９に示すように、上部球面部材３２の第２挿通孔３ａに支持ボルト２が挿通されて、上部球面部材３２が支持ボルト２に取り付けられる。また、本発明を適用した架台の支持構造１は、上部ワッシャー３４の貫通孔３４ａに支持ボルト２が挿通されて、上部球面部材３２の上方で上部ワッシャー３４が支持ボルト２に取り付けられるとともに、上部締結部材３６が支持ボルト２に螺合され仮締結される。

最後に、本発明を適用した架台の支持構造１は、図１０に示すように、接続部材５の鍔部５３へ架台７の梁材７２を当てがい、Ｕ型ボルト５４で接続部材５を梁材７２に固定する。そして、本発明を適用した架台の支持構造１は、下部球面部材３１と上部球面部材３２が適切な高さとなるように、下部締結部材３５と上部締結部材３６の高さを調整した後、本締結される。

これにより、本発明を適用した架台の支持構造１は、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａに接続部材５の支持部５１が当接されるとともに、上部球面部材３２の下向き球面部３２ａが接続部材５の支持部５１に当接されて、球面挟持部材３が下部球面部材３１の上向き球面部３１ａと上部球面部材３２の下向き球面部３２ａとで接続部材５を挟み込むものとなる。

本発明を適用した架台の支持構造１は、図１１に示すように、地盤等に打ち込まれた複数の杭８ａに梁材７２が架設されて、各々の杭８ａに適用されるものである。このとき、本発明を適用した架台の支持構造１は、複数の杭８ａの各々に支持ボルト２が立設され、各々の支持ボルト２に取り付けられた球面挟持部材３で、梁材７２に設けられた複数の接続部材５の各々の支持部５１を挟み込むものとなる。

これにより、本発明を適用した架台の支持構造１は、コンクリート基礎に設けられた支持ボルト２や、杭基礎となる杭８ａに設けられた支持ボルト２が、施工誤差によって傾いている場合であっても、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａと上部球面部材３２の下向き球面部３２ａとで接続部材５の支持部５１を挟み込むことにより、支持ボルト２との直交方向に対して接続部材５の支持部５１を自在に傾斜させることができるため、この傾いた支持ボルト２の施工誤差を球面挟持部材３で吸収することができ、梁材７２を所定の角度に傾斜させた状態で、架台７を設置することが可能となる。このとき、本発明を適用した架台の支持構造１は、図１に示すように、架台７を水平方向から所定の角度で傾斜させて、架台７に設置される太陽光パネル６の発電効率を向上させることが可能となる。

なお、本発明を適用した架台の支持構造１は、各々の杭８ａが地盤等に打ち込まれる深さを異ならせたり、各々の支持ボルト２がキャップ８ｂの上面から上方に向けて突出する長さを異ならせることで、梁材７２を水平方向から任意の角度で傾斜させて設けることもできる。

また、本発明を適用した架台の支持構造１は、現揚打ちコンクリートによって構築されたコンクリート基礎や地盤等に打ち込まれた複数の杭８ａの杭基礎が事後的に不同沈下した場合であっても、支持ボルト２との直交方向に対する接続部材５の支持部５１の傾斜角度を事後的に調整することができ、架台７の傾斜角度を事後的に調整して、架台７が水平方向から所定の角度で傾斜された状態を維持することが可能となる。

また、本発明を適用した架台の支持構造１は、コンクリート基礎や杭基礎等の基礎構造物８が施工誤差により設計高さに対して上下方向に多少ずれた場合や、事後的に不同沈下した場合であっても、下部締結部材３５及び上部締結部材３６を支持ボルト２の長手方向で自在に移動させて、各々の接続部材５の支持部５１が球面挟持部材３に挟み込まれる高さ方向Ｙの位置を事後的に調整することができ、架台７の高さ方向Ｙの位置を事後的に調整して、架台７が水平方向から所定の角度で傾斜された状態を維持することが可能となる。

ここで、本発明を適用した架台の支持構造１は、第１実施形態において、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａ及び上部球面部材３２の下向き球面部３２ａの材料として、ＥＰＤＭゴム等の樹脂が用いられた球面挟持部材３を備えるものである。本発明を適用した架台の支持構造１は、これに限らず、第１実施形態において、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａ及び上部球面部材３２の下向き球面部３２ａの何れか一方においてのみ材料として樹脂が用いられてもよく、また、これらの材料としてＣＲゴム等の樹脂が用いられてもよい。このとき、第１挿通孔５ａ及び第２挿通孔３ａは、図１０に示すように、支持ボルト２の外径より一回り程度大きい外径で形成される。

本発明を適用した架台の支持構造１は、第１実施形態において、梁材７２を水平方向から所定の角度に傾斜させることで、支持ボルト２との直交方向に対して接続部材５の支持部５１が相対的に傾斜するものとなる。本発明を適用した架台の支持構造１は、接続部材５の支持部５１が傾斜した状態で、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａと上部球面部材３２の下向き球面部３２ａとで接続部材５の支持部５１が挟み込まれて、下部締結部材３５及び上部締結部材３６によって下部球面部材３１及び上部球面部材３２が支持ボルト２の長手方向で接続部材５に向けて締め付けられる。

このとき、本発明を適用した架台の支持構造１は、図１２（ａ）に示すように、接続部材５の支持部５１が奥行方向Ｘで傾斜した状態で、上部球面部材３２の下向き球面部３２ａが接続部材５の支持部５１の上面に密着して変形するものとなり、上部球面部材３２の下向き球面部３２ａが接続部材５の支持部５１に対して接触面Ｃ１で面接触するものとなる。

また、本発明を適用した架台の支持構造１は、図１２（ｂ）に示すように、接続部材５の支持部５１が奥行方向Ｘで傾斜した状態で、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａが接続部材５の支持部５１の下面に密着して変形するものとなり、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａが接続部材５の支持部５１に対して接触面Ｃ１で面接触するものとなる。

これにより、本発明を適用した架台の支持構造１は、第１実施形態において、図１２に示すように、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａと上部球面部材３２の下向き球面部３２ａとで、接続部材５の支持部５１が接触面Ｃ１で面接触された状態で挟み込まれるため、図２に示すように、支持ボルト２及び球面挟持部材３を用いて架台７を基礎構造物８に強固に安定して支持させることができ、太陽光パネル６の自重や、屋外に設置される太陽光パネル６に作用する吹き上げ荷重等に十分に抵抗することが可能となる。

また、本発明を適用した架台の支持構造１は、第１実施形態において、図１０に示すように、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａ及び上部球面部材３２の下向き球面部３２ａが樹脂を材料とするものであり、接続部材５の支持部５１に密着させながらこれらを変形させることができるため、接続部材５を球面挟持部材３で面接触によって強固に固定して、杭８ａによる梁材７２の支持を十分なものとすることができるのみならず、樹脂の変形可能な範囲で接続部材５の傾斜可動域を大きくして、梁材７２を任意に傾斜させることが可能となる。

さらに、本発明を適用した架台の支持構造１は、コンクリート基礎に設けられた支持ボルト２や、杭基礎となる杭８ａに設けられた支持ボルト２が、施工誤差によって傾いている場合であっても、支持ボルト２との直交方向に対して接続部材５の支持部５１を自在に傾斜させることができるため、この傾いた支持ボルト２の施工誤差を球面挟持部材３で吸収することができ、梁材７２を所定の角度に傾斜させた状態で、支持ボルト２に接続部材５を容易に連結することが可能となる。

本発明を適用した架台の支持構造１は、下部球面部材３１の下端面３１ｂに下部ワッシャー３３の上面が当接されるとともに、上部球面部材３２の上端面３２ｂに上部ワッシャー３４の下面が当接され、下部ワッシャー３３及び上部ワッシャー３４の外径の大きさが下部球面部材３１の下端面３１ｂ及び上部球面部材３２の上端面３２ｂの外径の大きさ以上のものとなる。

このとき、本発明を適用した架台の支持構造１は、接続部材５の支持部５１が奥行方向Ｘに傾斜して、樹脂を材料とした下部球面部材３１の上向き球面部３１ａが接続部材５の支持部５１で下方に押圧された場合であっても、下部球面部材３１の下端面３１ｂが下部ワッシャー３３で下方から支持されることにより、下部球面部材３１が下方にはらみ出すことを防止することができる。

また、本発明を適用した架台の支持構造１は、接続部材５の支持部５１が奥行方向Ｘに傾斜して、樹脂を材料とした上部球面部材３２の下向き球面部３２ａが接続部材５の支持部５１で上方に押圧された場合であっても、上部球面部材３２の上端面３２ｂが上部ワッシャー３４で上方から支持されることにより、上部球面部材３２が上方にはらみ出すことを防止することができる。

これにより、本発明を適用した架台の支持構造１は、図１０に示すように、下部球面部材３１が下方にはらみ出すことを防止するとともに、上部球面部材３２が上方にはらみ出すことを防止して、球面挟持部材３で接続部材５を挟持することができ、支持ボルト２及び球面挟持部材３を用いて架台７を基礎構造物８に強固に安定して支持させることが可能となる。

本発明を適用した架台の支持構造１は、第２実施形態において、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａ及び上部球面部材３２の下向き球面部３２ａの材料として、鋼材等の金属が用いられた中実状又は中空状の球面挟持部材３を備えるものとすることができる。本発明を適用した架台の支持構造１は、これに限らず、第２実施形態において、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａ及び上部球面部材３２の下向き球面部３２ａの何れか一方においてのみ材料として金属が用いられてもよい。このとき、第１挿通孔５ａ及び第２挿通孔３ａは、図１３（ａ）に示すように、ともに支持ボルト２の外径より大きい所定の外径に形成され、第１挿通孔５ａの外径よりも小さい外径で第２挿通孔３ａが形成される。

本発明を適用した架台の支持構造１は、第２実施形態において、図１３（ｂ）に示すように、支持ボルト２との直交方向に対して接続部材５の支持部５１を相対的に傾斜させた場合に、支持ボルト２と第２挿通孔３ａの内側面とが当接するまでの範囲で、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａと上部球面部材３２の下向き球面部３２ａとを奥行方向Ｘで互いに反対向きに移動させることができる。

これにより、本発明を適用した架台の支持構造１は、支持ボルト２との直交方向に対して接続部材５の支持部５１が相対的に傾斜した状態で、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａと上部球面部材３２の下向き球面部３２ａとで接続部材５の支持部５１が挟み込まれて、下部締結部材３５及び上部締結部材３６によって下部球面部材３１及び上部球面部材３２が支持ボルト２の長手方向で接続部材５に向けて締め付けられる。

このとき、本発明を適用した架台の支持構造１は、接続部材５の支持部５１が奥行方向Ｘで傾斜した状態で、上部球面部材３２の下向き球面部３２ａの一部が接続部材５の第１挿通孔５ａに上方から嵌まり込むものとなり、図１４（ａ）に示すように、接続部材５の支持部５１において第１挿通孔５ａの外周に上部球面部材３２の下向き球面部３２ａが接触線Ｃ２で円状に線接触するものとなる。

また、本発明を適用した架台の支持構造１は、接続部材５の支持部５１が奥行方向Ｘで傾斜した状態で、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａの一部が接続部材５の第１挿通孔５ａに下方から嵌まり込むものとなり、図１４（ｂ）に示すように、接続部材５の支持部５１において第１挿通孔５ａの外周に下部球面部材３１の上向き球面部３１ａが接触線Ｃ２で円状に線接触するものとなる。

これにより、本発明を適用した架台の支持構造１は、第２実施形態において、図１４に示すように、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａと上部球面部材３２の下向き球面部３２ａとで、接続部材５の支持部５１が接触線Ｃ２で円状に線接触された状態で挟み込まれるため、図２に示すように、支持ボルト２及び球面挟持部材３を用いて架台７を基礎構造物８に強固に安定して支持させることができ、太陽光パネル６の自重や、屋外に設置される太陽光パネル６に作用する吹き上げ荷重等に十分に抵抗することが可能となる。

また、本発明を適用した架台の支持構造１は、第２実施形態において、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａ及び上部球面部材３２の下向き球面部３２ａの材料に金属を用いることで耐候性や耐久性を向上させることができ、上向き球面部３１ａや下向き球面部３２ａの変形や破壊を長期間に亘って防止することが可能となる。

また、本発明を適用した架台の支持構造１は、第２実施形態において、図１３に示すように、接続部材５の支持部５１が奥行方向Ｘに傾斜した状態で、下部球面部材３１の上向き球面部３１ａと上部球面部材３２の下向き球面部３２ａとが、第１挿通孔５ａの外周に円状に線接触した状態を維持するものとなり、接続部材５を球面挟持部材３で線接触によって強固に固定して、杭８ａによる梁材７２の支持を十分なものとすることができるのみならず、支持ボルト２と第２挿通孔３ａの内側面とが当接するまでの範囲で接続部材５の傾斜可動域を大きくして、梁材７２を任意に傾斜させることが可能となる。

さらに、本発明を適用した架台の支持構造１は、コンクリート基礎に設けられた支持ボルト２や、杭基礎となる杭８ａに設けられた支持ボルト２が、施工誤差によって傾いている場合であっても、支持ボルト２との直交方向に対して接続部材５の支持部５１を自在に傾斜させることができるため、この傾いた支持ボルト２の施工誤差を球面挟持部材３で吸収することができ、梁材７２を所定の角度に傾斜させた状態で、支持ボルト２に接続部材５を容易に連結することが可能となる。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

１ ：架台の支持構造
２ ：支持ボルト
３ ：球面挟持部材
３ａ ：第２挿通孔
３１ ：下部球面部材
３１ａ ：上向き球面部
３１ｂ ：下端面
３２ ：上部球面部材
３２ａ ：下向き球面部
３２ｂ ：上端面
３３ ：下部ワッシャー
３３ａ ：貫通孔（下部ワッシャー）
３４ ：上部ワッシャー
３４ａ ：貫通孔（上部ワッシャー）
３５ ：下部締結部材
３６ ：上部締結部材
５ ：接続部材
５ａ ：第１挿通孔
５１ ：支持部
５２ ：架設部
５３ ：鍔部
５３ａ ：貫通孔（鍔部）
５４ ：Ｕ型ボルト
５５ ：板状金具
５６ ：貫通ボルト
６ ：太陽光パネル
７ ：架台
７１ ：母屋
７２ ：梁材
８ ：基礎構造物
８ａ ：杭
８ｂ ：キャップ
８ｃ ：貫通孔（キャップ）
Ｃ１ ：接触面
Ｃ２ ：接触線
Ｘ ：奥行方向
Ｙ ：高さ方向
Ｚ ：幅方向

Claims (1)

1. 太陽光パネルが設置される架台を基礎構造物で支持する架台の支持構造であって、
   基礎構造物に立設される支持ボルトと、前記支持ボルトに取り付けられる球面挟持部材とを備え、
   前記球面挟持部材は、上方に向けて隆起する球面部が形成された下部球面部材と、前記下部球面部材の球面部に対向するようにして、下方に向けて隆起する球面部が形成された上部球面部材とを有し、前記下部球面部材の球面部と前記上部球面部材の球面部とで架台に設けられた接続部材を挟み込むものであり、
   前記球面挟持部材は、前記下部球面部材の球面部及び前記上部球面部材の球面部の少なくとも何れか一方の材料に樹脂が用いられ、前記接続部材に向けて前記下部球面部材及び前記上部球面部材が締め付けられることで、前記接続部材に樹脂の球面部が密着して変形し、前記接続部材を樹脂の球面部と面接触させて挟み込むものであること
   を特徴とする架台の支持構造。

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