太阳能面板用架台及太阳能面板用架台单元的制作方法

本发明涉及一种太阳能面板用架台及太阳能面板用架台单元。

背景技术：

一直以来，用于设置太阳能面板的太阳能面板用的架台是众所周知的(例如，参照专利文献1)。在专利文献1记载的太阳能面板用架台中，存在如下结构，即，经由支承构件(桁架)将多块太阳能面板以树木型配置在一根支柱上。

专利文献1：日本专利特开平8－88389号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

在专利文献1记载的太阳能面板用架台中，由于通过一根支承构件能支承的重量并不那么大，因此，存在所能载置的太阳能面板的数目及大小受到限制这样的问题

因而，本发明的目的在于提供一种强度优异的单柱型的太阳能面板用架台。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的太阳能面板用架台包括：上部结构体；以及下部结构体，该下部结构体对上部结构体进行支承。上部结构体具有对太阳能面板进行支承的框架结构体，下部结构体包括：支柱；第一支承构件，该第一支承构件从支柱沿横向延伸；以及第二支承构件，该第二支承构件从支柱向着第一支承构件的前端部朝斜上方延伸。上部结构体与第一支承构件经由第一固定构件被固定，第一支承构件的基部及第二支承构件的基部分别经由第二固定构件而与支柱固定在一起，第一支承构件的前端部和第二支承构件的前端部被固定。

发明效果

在本发明的太阳能面板用架台中，通过利用支柱、第一支承构件和第二支承构件形成在侧视观察时呈三角形的桁架结构，从而能够提供一种强度优异的单柱型的太阳能面板用架台。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的太阳能面板用架台的立体图。

图2是表示本发明实施方式的太阳能面板用架台的俯视图。

图3是表示本发明实施方式的太阳能面板用架台的侧视图。

图4是表示本发明实施方式的太阳能面板用架台的后视图。

图5是表示第一框架构件与第二框架构件的固定状态的分解立体图。

图6是表示第二框架构件与第一支承构件的固定状态的分解立体图。

图7是表示第一支承构件与支柱的固定状态、第二支承构件与支柱的固定状态以及第一支承构件与第二支承构件的固定状态的分解立体图。

图8是表示太阳能面板用架台单元的立体图。

图9是表示太阳能面板用架台单元的俯视图。

图10是表示太阳能面板用架台单元的后视图。

(符号说明)

1上部结构体；

2下部结构体；

3太阳能面板；

4框架结构体；

5第一框架构件(框架构件)；

6第二框架构件(框架构件)；

7支柱；

8第一支承构件；

9第二支承构件；

12螺钉；

15凹部；

16支架构件；

17夹持构件；

19卡合部；

20固定部；

21载置面；

30第一固定构件；

32第二固定构件；

44第一固定部；

47第二固定部；

50凸部；

51半圆带；

52半圆状部分；

54支架部；

70太阳能面板用架台单元；

71连接板。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式和附图进行详细叙述。另外，在附图中，箭头w表示太阳能面板用架台的宽度方向(横向)，箭头d表示太阳能面板用架台的纵深方向(纵向)，箭头h表示太阳能面板用架台的高度方向。

如图1至图4所示，本发明实施方式的太阳能面板用架台包括上部结构体1和对上部结构体1进行支承的下部结构体2。

上部结构体1具有对太阳能面板3进行支承的框架结构体4。上述框架结构体4主要由第一框架构件(椽子)5和第二框架构件(椽子承接件)6构成，其中，上述第一框架构件(椽子)5对太阳能面板3进行支承，上述第二框架构件(椽子承接件)6对第一框架构件5进行支承且沿与第一框架构件5交叉的方向延伸。在本实施方式中，第一框架构件5和第二框架构件6正交配置。此外，第一框架构件5设定为在太阳能面板用架台的纵深方向d的一侧(前表面侧)和另一侧(后表面侧)高度不同。具体而言，第一框架构件5设置成使太阳能面板用架台的后表面侧比前表面侧高(参照图3)。

第一框架构件5由铝合金制的挤压型材形成。此外，第一框架构件5由截面呈大致梯形的筒状的中空件构成，包括上表面、下表面和两个侧面。

如图5所示，在第一空间构件5的两个侧面的下端，朝向宽度方向外侧延伸的卡定板片10分别沿第一框架构件5的长边方向形成。各卡定板片10遍及第一框架构件5的侧面的下端而形成。此外，在卡定板片10的前端部，朝向上方突出的凸部(立起部)11沿第一框架构件5的长边方向形成。上述凸部11遍及第一框架构件5的全长形成于卡定板片10的前端部。

第二框架构件6由铝合金制的挤压型材形成。此外，第二框架构件6由截面呈大致梯形的筒状的中空件构成，包括上表面、下表面和两个侧面。

如图5及图6所示，在第二框架构件6的两个侧面中的一个侧面的上部螺合有螺钉12，以将支架构件16固定于第二框架构件6。另一方面，在第二框架构件6的两侧面的下部沿第二框架构件6的长边方向分别形成有收容部13，该收容部13对用于将第二框架构件6与第一固定构件30固定的螺栓45的头部进行收容。上述收容部13遍及第二框架构件6的侧面的下部而形成。螺栓45是六角螺栓，收容部13的宽度比螺栓45的两个面间的宽度大，比螺栓45的对角距离小。通过这样构成，收容部13起到对螺栓45的旋转进行限制的止转件的作用。此外，在收容部13的开口端成对地形成有突出部14，该突出部14分别从收容部13的两侧部以彼此相互面对的方式突出。所述一对突出部14、14彼此间的间隔比螺栓45的轴部的外径大，且比螺栓45的头部的外径小。通过这样构成，一对突出部14、14起到防止螺栓45从收容器13脱落的防脱落件的作用。此外，在第二框架构件6的两个侧面的下部分别沿第二框架构件6的长边方向形成有凹部15。上述凹部15遍及第二框架构件6的侧面的下部而形成。

如图5所示，本实施方式的太阳能面板用架台还包括：支架构件16，该支架构件16固定于第二框架构件6的上部；以及夹持构件17，该夹持构件17配置于支架构件16的上方。

支架构件16由铝合金制的挤压型材形成。上述支架构件16包括：基板部18，该基板部18构成支架构件16的最上部；卡合部19，该卡合部19从基板部18的两个侧部向下方延伸；以及固定部20，该固定部20设于卡合部19的下部，上述支架构件16形成为下方开口的大致倒u字形。

支架构件16的基板部18形成为在俯视观察时呈矩形。在基板部18的上表面形成有与第一框架构件5的下表面抵接的载置面21，该载置面21相对于水平面倾斜。上述载置面21的倾斜角度是与第一框架构件5的倾斜角度相同的角度。

在基板部18上，以在支架构件16的长边方向上隔开间隔的方式形成有两个螺栓插通孔22。在螺栓插通孔22中插通有用于对支架构件16和第一框架构件5进行固定的螺栓28的轴部。此外，在基板部18上形成有向下方突出且以夹着螺栓28的头部的方式相对的一对防旋转用突条23、23。

支架构件16的卡合部19分别设于基板部18的宽度方向两侧部。卡合部19形成为能够包围设于第二框架构件6的两个侧面的上端部的卡定片24的形状。通过使支架构件16的卡合部19与第二框架构件6的卡定片24卡合，从而能限制支架构件16相对于第二框架构件16的、除了第二框架构件6的长边方向以外的上、下、左、右方向的移动。

支架构件16的固定部20从卡合部19的下端部向下方延伸。固定部20的内侧面与第二框架构件6的侧面抵接。在固定部20上形成有螺钉用孔25，通过使螺钉12从上述螺钉用孔25螺合到第二框架构件6的侧面，从而支架构件16被固定于第二框架构件6的上部。

夹持构件17由铝合金制的挤压型材形成。夹持构件17分别配置于第一框架构件5的宽度方向两侧，各夹持构件17的侧缘部对各卡定板片10的前端部进行按压。

在夹持构件17的下表面形成有凹槽26，该凹槽26供设于卡定板片10的前端部的凸部11进入。此外，在夹持构件17形成有螺栓插通孔27。在螺栓插通孔27中插通有用于将支架构件16与第一框架构件5固定的螺栓28的轴部。

第一支承构件5与第二支承构件6的固定经由支架构件16、夹持构件17、螺栓28和螺母29而进行。具体而言，首先，将螺栓28的轴部从下方插入支架构件16的螺栓插通孔22，使该螺栓28的轴部从支架构件16的上表面突出。接着，将螺栓28的轴部插通到夹持构件17的螺栓插通孔27，以使该螺栓28的前端从夹持构件17的上表面突出。此外，以使载置于支架构件16的载置面21的第一框架构件5的、位于卡定板片10的前端部的凸部11与夹持构件17的凹槽26卡合的方式配置第一框架构件5。接着，当将螺母29紧固到从夹持构件17的上表面突出的螺栓28的轴部后，第一框架构件5与第二框架构件6便被固定。

另一方面，如图1至图4所示，下部结构体2主要由一根支柱7、从支柱7沿横向延伸的第一支承构件8、从支柱7向着第一支承构件8的前端部朝斜上方延伸的第二支承构件9构成。在本实施方式中，第一支承构件8配置成沿水平方向延伸。

上部结构体1的第二框架构件6和下部结构体2的第一支承构件8经由第一固定构件30而被第一紧固构件31固定。此外，第一支承构件8的基部及第二支承构件9的基部分别经由第二固定构件32，被第二紧固构件33而与支柱7固定在一起。此外，第一支承构件8的前端部与第二支承构件9的前端部被第三紧固构件34固定。这样，通过将支柱7、第一支承构件8和第二支承构件9相互固定，从而形成在侧视观察时呈三角形的桁架结构(参照图3、图4)。

此外，在支柱7上配置有多对第一支承构件8和第二支承构件9的对，并配置成在支柱7的周向上相邻的对之间的角度相等。第一支承构件8和第二支承构件9的对中的、第一支承构件8配置在第二支承构件9的上方，第二支承构件9配置在第一支承构件8的下方。在本实施方式中，在支柱7上配置有四对第一支承构件8和第二支承构件9的对，并且设定为在支柱7的周向上相邻的对之间的角度为90度。通过这样配置(固定)多对第一支承构件8和第二支承构件9，从而形成在俯视观察时呈三角形的桁架结构(参照图2)。

第一支承构件8由铝合金制的挤压型材形成。此外，第一支承构件8由截面呈大致矩形的筒状的中空件构成，包括上表面、下表面和两个侧面。第一支承构件8的宽度设定得比第二支承构件9的宽度小。

如图6及图7所示，在第一支承构件8的上表面沿第一支承构件8的长边方向形成有螺栓42的收容部35，在收容部35中收容有用于将第一固定构件30固定于第一支承构件8的螺栓42的头部。上述收容部35遍及第一支承构件18的上表面而形成。螺栓42是六角螺栓，收容部35的宽度比螺栓42的两个面间的宽度大，比螺栓42的对角距离小。通过这样构成，从而收容部35起到对螺栓42的旋转进行限制的止转件的作用。此外，在收容部35的开口端成对地形成有突出部36，所述突出部36分别从收容部35的两个侧部向第一支承构件8的宽度方向内侧突出。上述一对突出部36、36彼此间的间隔比螺栓42的轴部的外径大，且比螺栓42的头部的外径小。通过这样构成，从而一对突出部36、36起到防止螺栓42从收容器35脱落的防脱落件的作用。

在第一支承构件8的基部，以在第一支承构件8的高度方向上隔开间隔的方式形成有两个螺栓插通孔37。在上述螺栓插通孔37中插通有用于将第一支承构件8与第二固定构件32(半圆带51)固定的螺栓56的轴部。此外，在第一支承构件8的前端部，以在第一支承构件8的长边方向上隔开间隔的方式形成有两个螺栓插通孔38。在上述螺栓插通孔38中插通有用于将第一支承构件8与第二支承构件9固定的螺栓59的轴部。

第二支承构件9由铝合金制的挤压型材形成。此外，第二支承构件9由截面呈大致矩形的筒状的中空件构成，包括上表面、下表面和两个侧面。

第二支承构件9的前端部的上表面形成有朝上方开口的收容部39，在该收容部39中收容有第一支承构件8的前端部。

在第二支承构件9的基部，以在第二支承构件9的高度方向上隔开间隔的方式形成有两个螺栓插通孔40。在上述螺栓插通孔40中插通有用于将第二支承构件9与第二固定构件32(半圆带51)固定的螺栓56的轴部。此外，在第二支承构件9的前端部，以在第二支承构件9的长边方向上隔开间隔的方式形成有两个螺栓插通孔41。在上述螺栓插通孔41中插通有用于将第一支承构件8与第二支承构件9固定的螺栓59的轴部。

第一固定构件30由铝合金制的挤压型材形成。此外，第一固定构件30形成为在侧视观察时呈l字形，并以从两侧夹着第二框架构件6的方式成对配置。

各第一固定构件30包括：平板状的第一固定部44，该第一固定部44经由螺栓42及螺母43(第一紧固构件31)固定于第一支承构件8；以及第二固定部47，该第二固定部47从上述第一固定部44向上方延伸，并经由螺栓45和螺母46(第一紧固构件31)固定于第二框架构件6。第一固定构件30的第一固定部44具有螺栓插通孔48，该螺栓插通孔48中插通有用于与第一支承构件8固定的螺栓42。此外，第一固定构件30的第二固定部47具有螺栓插通孔49，该螺栓插通孔49中插通有用于与第二框架构件6固定的螺栓45。此外，第一固定构件30的第二固定部47形成有与第二框架构件6的凹部15卡合的凸部50。上述凸部50遍及第一固定构件30的全长形成。

上部结构体1的第二框架构件6与第一固定构件30间的固定通过螺栓45和螺母46(第一紧固构件31)进行。具体而言，首先，将螺栓45的头部收容在形成于第二框架构件6的侧面下部的收容部13中，并使该螺栓45的轴部从收容部13突出。然后，将螺栓45的轴部插通第一固定构件30的第二固定部47的螺栓插通孔49，以使该螺栓45的轴部的前端从螺栓插通孔49突出。接着，在将螺母46紧固到从螺栓插通孔49突出的螺栓45的轴部后，第二框架构件6和第一固定构件30便被螺栓45及螺母46夹持。藉此，上部结构体1的第二框架构件6和第一固定构件30便被固定。

下部结构体2的第一支承构件8与第一固定构件30的固定经由螺栓42和螺母43(第一紧固构件31)进行。具体而言，首先，将螺栓42的头部收容在形成于第一支承构件8的上表面的收容部35中，并使该螺栓42的轴部从收容部35突出。然后，将螺栓42的轴部插通第一固定构件30的第一固定部44的螺栓插通孔48，而使该螺栓42的轴部的前端从螺栓插通孔48突出。接着，在将螺母43紧固到从螺栓插通孔48突出的螺栓42的轴部后，第一支承构件8和第一固定构件30便被螺栓42及螺母43夹持。藉此，下部结构体2的第一支承构件8和第一固定构件30便被固定。

第二支承构件32由铝合金制的挤压型材形成。此外，如图7所示，第二固定构件32由一对半圆带51形成，各半圆带51由铝合金制的挤压型材形成。各半圆带51主要由紧贴在支柱7外周的半圆状部分(紧贴部)52和分别形成于半圆状部分52的两端部的凸缘部53构成。半圆带51的凸缘部53经由螺栓和螺母而与在支柱7的周向上相邻的另一个半圆带51的凸缘部53固定。藉此，一对半圆带51(第二固定构件32)相对于支柱7而被固定。

在本实施方式中，在一对半圆带51中的一个半圆带51的半圆状部分52设有从半圆状部分52向外侧伸出的支架部54。上述支架部54在俯视观察时呈大致u字形，并供第一支承构件8的基端部或第二支承构件9的基端部收纳。此外，在支架部54上，以在半圆带51的高度方向上隔开间隔的方式形成有两个螺栓插通孔55。在上述螺栓插通孔55中插通有用于将第一支承构件8与半圆带51、或是第二支承构件9与半圆带51固定的螺栓56的轴部。

第一支承构件8的基部与支柱7的固定经由半圆带51并通过螺栓56和螺母57(第二紧固构件33)进行。套环构件(日文：カラー部材)58贯穿第一支承构件8的螺栓插通孔37，而被半圆带51的支架部54夹持。上述套环构件58的外径比第一支承构件8的螺栓插通孔37的内径小，且比支架部54的螺栓插通孔55的内径大。接着，在将螺母57紧固到从支架部54的外侧面突出的螺栓56的轴部后，第一支承构件8的基部与半圆带51便被固定。

和第一支承构件8的基部与支柱7的固定同样地，第二支承构件9的基部与支柱7的固定经由半圆带51并通过螺栓56和螺母57(第二紧固构件33)进行。套环构件58贯穿第二支承构件9的螺栓插通孔40，而被半圆带51的支架部54夹持。上述套环构件58的外径比第二支承构件9的螺栓插通孔40的内径小，且比支架部54的螺栓插通孔55的内径大。接着，在将螺母57紧固到从支架部54的外侧面突出的螺栓56的轴部后，第二支承构件9的基部与半圆带51便被固定。

第一支承构件8的前端部与第二支承构件9的前端部的固定通过螺栓59和螺母60(第三紧固构件34)进行。套环构件61贯穿第一支承构件8的螺栓插通孔38而收纳于第二支承构件9的收容部39。上述套环构件61的外径比第一支承构件8的螺栓插通孔38的内径小，且比第二支承构件9的螺栓插通孔41的内径大。接着，在将螺母60紧固到从第二支承构件9的外侧面突出的螺栓59的轴部后，第一支承构件8的前端部与第二支承构件9的前端部便被固定。

以下，对本实施方式的作用效果进行说明。

(1)本实施方式的太阳能面板用架台包括上部结构体1和对上部结构体1进行支承的下部结构体2。上部结构体1具有对太阳能面板3进行支承的框架结构体4，下部结构体2包括：支柱7；第一支承构件8，该第一支承构件8从支柱7沿横向延伸；以及第二支承构件9，该第二支承构件9从支柱7向着第一支承构件8的前端部朝斜上方延伸。上部结构体1与第一支承构件8经由第一固定构件30固定，第一支承构件8的基部及第二支承构件9的基部分别经由第二固定构件32而与支柱7固定在一起，第一支承构件8的前端部与第二支承构件9的前端部被固定。

在本实施方式的太阳能面板用架台中，通过利用支柱7、第一支承构件8和第二支承构件9，形成在侧视观察时呈三角形的桁架结构，因此，能够提供一种强度优异的单柱型的太阳能面板用架台。

(2)在支柱7上配置有多对第一支承构件8和第二支承构件9的对，在支柱7的周向上相邻的对之间的角度相同。

由于多个桁架结构(侧视观察)等间隔地配置于支柱7的周围，因此，来自上部结构体1的载荷被分散，载荷不会集中于支柱7的特定的部位，从而能延长支柱7的寿命。

(3)第二固定构件32包括：一对半圆带51；以及支架部54，该支架部54从半圆带51的半圆状部分52向外侧伸出，在支架部54上固定有第一支承构件8和第二支承构件9的基部中的任一个。

第一支承构件8与支柱7的固定、及第二支承构件9与支柱7的固定能通过比较简单的结构进行，并且能够预先指定第一支承构件8和第二支承构件9的延伸方向(支柱7的半径方向)。

(4)框架结构体4包括：第一框架构件5，该第一框架构件5对太阳能面板3进行支承；以及第二框架构件6，该第二框架构件6对第一框架构件5进行支承，且沿正交方向延伸，第二框架构件6和第一支承构件8经由第一固定构件30固定。

在本实施方式的太阳能面板用架台中，通过利用在支柱7的周向上相邻的两根第一支承构件8和第二支承构件6形成在俯视观察时呈三角形的桁架结构，从而能够提供一种强度优异的单柱型太阳能面板用架台。

(5)太阳能面板用架台还包括：支架构件16，该支架构件16固定于第二框架构件6的上部；以及夹持构件17，该夹持构件17配置于支架构件16的上方。支架构件16具有与第一框架构件5的下表面抵接的载置面21，第一框架构件5通过被支架构件16和夹持构件17夹持，从而固定于第二框架构件6。

由于通过支架构件16和夹持构件17对第一框架构件5进行夹持，因此，能够提高第一框架构件5与第二框架构件6的固定强度。

(6)支架构件16的载置面21相对于水平面倾斜，载置面21的倾斜角度与第一框架构件5的倾斜角度相同。

通过这样，利用所使用的支架构件16，来确定第一框架构件5相对于水平面的倾斜角度。即，由于第一框架构件5仅通过载置于支架构件16的载置面21便以规定的倾斜角度倾斜，因此，第一框架构件5的倾斜角度的调整变得容易。

(7)在第二框架构件6的两个侧面的上部设有向外侧延伸的卡定片24，并在支架构件16的两个侧部设有与卡定片24卡合的卡合部19。在卡合部19的下部设有朝下方下垂的固定部20，固定部20通过螺钉12固定于第二框架构件6的侧面。

由于能够容易且准确地进行支架构件16与第二框架构件6的定位，因此，操作性得到提高。

(8)第一固定构件30具有第一固定部44和第二固定部47而形成为l字形，其中，上述第一固定部44固定于第一支承构件8，上述第二固定部47从第一固定部44向上方延伸，并固定于第二框架构件6。在第二固定部47上形成有凸部50，在第二框架构件6上形成有与第二固定部47的凸部50卡合的凹部15。

由于能够容易且准确地进行第一固定构件30与第二框架构件6的定位，因此，操作性得到提高。

也可以与本实施方式相反地，在第二固定部47上形成有凹部，在第二框架构件6上形成有与第二固定部47的凹部卡合的凸部。

(9)构成框架结构体4的框架构件(第一框架构件5、第二框架构件6)、第一支承构件8、第二支承构件9、第一固定构件30和第二固定构件32由铝合金制的挤压型材形成。

藉此，与将上述各构件设置成由钢材形成的构件情况相比，能使太阳能面板用架台整体轻量化。此外，能提高上述各构件的尺寸精度，并能容易且准确地进行太阳能面板用架台的设置，同时能获得优异的耐腐蚀性和外观。此外，由于能以相对较低的成本制造长条的构件，因此，能降低制造成本，并且由于铝合金在循环利用性上比较优异，因此，能在拆除太阳能面板用架台之后对材料进行再利用。

然而，虽然以前述的实施方式为例对本发明的太阳能面板用架台进行了说明，但是并不限定于该实施方式，能在不脱离本发明的宗旨的范围内采用各种其它的实施方式。

例如，也可以如图8至图10所示，通过将多个图1至图7所示的太阳能面板用架台相邻配置，并经由连接板(角撑板)71将相邻的两个以上的太阳能面板用架台中的、第二框架构件6彼此连接，来构成太阳能面板用架台单元70。在图8至图10所示的太阳能面板用架台单元70中，连接板71形成为矩形板状，并以从两侧夹着第二框架构件6的方式成对配置。连接板71例如由铝合金制的挤压型材形成。

通过将两个以上的太阳能面板用架台连接来构成太阳能面板用架台单元70，从而能够实现固定强度高的、稳定的太阳能面板用架台。此外，与太阳能面板用架台以单体的形式相互分开设置的情况相比，太阳能用面板架台单元70能够将太阳能面板紧密地设置。