JP5116749B2 - 構造物接続構造、構造物接続構造に用いられる接続部材、構造物接続構造の施工方法、及び太陽電池システム - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュール等の構造物を接続して固定するための構造物接続構造、それに用いられる接続部材、その施工方法、及び太陽電池システムに関する。

例えば、太陽電池システムにおいては、構造物である太陽電池モジュールを架台上に固定支持している。この架台は、太陽電池モジュールの荷重を単に支持するというだけではなく、太陽電池モジュールに受けた風圧等にも耐えねばならず、高い強度を要求される。平板状の太陽電池モジュールには大きな風圧がかかり易いため、架台の強度には十分な注意が払われている。

例えば、特許文献１の取付け構造では、複数の筒状体を組み合わせた支持レールを固定し、この支持レールにより太陽電池モジュールの端部を支持している。筒状体そのものの断面係数が大きいため、複数の筒状体の組み合わせにより支持レールの強度が高くなる。

また、特許文献２の取付け構造では、ハット型の断面形状を有する複数のフレームを並設し、これらのフレーム上に太陽電池モジュールを固定支持している。このハット型のフレームの断面係数も大きく、フレーム強度も高い。

特開２００１−１６４７１３号公報 特開平９−２３５８４４号公報

ところで、特許文献１及び２の取付け構造では、住宅等の屋根への太陽電池モジュールの設置が前提となっており、太陽電池モジュールが屋根上に伏せ置かれて、太陽電池モジュールの受光面側だけに大きな風圧がかかることから、この受光面側にかかった風圧に耐えられればよい。

特許文献１の取付け構造では、カバー材を太陽電池モジュールの端部に重ねて、このカバー材を支持フレームの天板にネジ止めしているが、これでも太陽電池モジュールの受光面側にかかった風圧に耐えられる。また、特許文献２の取付け構造では、フレームの天板上に形成されたフックに太陽電池モジュールの端部を係止しているが、やはり太陽電池モジュールの受光面側にかかった風圧には耐えられる。

しかしながら、大規模な発電所等においては、多数の太陽電池モジュールを地上に傾斜させて並設することから、太陽電池モジュールの表裏に風圧がかかる。このため、特許文献１のように太陽電池モジュールを支持フレームの天板にネジ止めしたり、特許文献２のように太陽電池モジュールをフレームの天板上のフックにより係止するだけでは、太陽電池モジュールの裏面側に風圧がかかったときに、支持フレームの天板からネジが抜けたり、フックによる係止が外れて、太陽電池モジュールが吹き飛ぶ可能性が高く、太陽電池モジュールの取付け構造としては強度不足であった。

そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュールの表裏に風圧がかかっても、太陽電池モジュールを強固に支持することが可能な構造物接続構造、それに用いられる接続部材、その施工方法、及び太陽電池システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の構造物接続構造は、構造物を接続して固定するための構造物接続構造であって、前記構造物が搭載される桟と、前記構造物を前記桟に接続固定する接続部材とを備え、前記桟は、同一方向に延びる主板及び一対の側板を有し、該一対の側板の前記方向に延びる各辺が前記主板により連結された形状であり、前記接続部材は、前記桟の側板に重ねられて固定され、該接続部材と前記構造物の接続箇所が前記桟の中心線上の位置もしくは該中心線に関して線対称の位置にある。

例えば、前記接続部材は一対一組のものであり、前記一対の接続部材が前記桟の各側板にそれぞれ重ねられて固定され、前記構造物が前記桟の中心線に関して線対称となる該各接続部材の位置に接続されている。

あるいは、前記接続部材は、同一方向に延びる主板及び一対の側板を有し、該一対の側板の前記方向に延びる各辺が前記主板により連結された形状であり、前記接続部材の断面が前記桟の断面の内側に重なるように配置され、前記構造物が前記桟の主板の中心線上の孔を介して前記桟の中心線上で前記接続部材の主板に接続されている。

また、前記接続部材は、同一方向に延びる主板及び一対の側板を有し、該一対の側板の前記方向に延びる各辺が前記主板により連結された形状であり、前記接続部材の断面が前記桟の断面の内側に重なるように配置され、前記接続部材の各側板と前記桟の各側板とが重ねられ、前記構造物が前記桟の主板の中心線上の孔を介して前記桟の中心線上で前記接続部材の主板に接続されている。

また、同一方向に延びる主板及び一対の側板を有し、該一対の側板の前記方向に延びる各辺が前記主板により連結された形状である補強部材を備え、前記補強部材の断面が前記桟の断面の内側に配置され、前記補強部材の各側板が前記桟の各側板の部分に重なって、前記補強部材の主板により前記桟の断面の開口部が閉じられている。

あるいは、前記桟の断面の内側に配置されたパイプ、前記桟の各側板の孔及び前記パイプに通されて固定される軸を備える。

更に、前記接続部材は、前記桟の主板上に突出する突起部を備えている。

また、前記桟は、相互に対向する一対の側板、該各側板を連結する主板、及び前記各側板の縁で折り曲げられたそれぞれの鍔からなるハット型断面を有する。

また、前記一対の接続部材は、側板及び側板の縁で折り曲げられた主板を有し、前記構造物が接続される前記各接続部材の主板の位置は、前記桟の主板よりも上方にある。

次に、本発明の接続部材は、上記本発明の構造物接続構造に用いられる接続部材であって、前記一対の接続部材は、側板及び側板の縁で折り曲げられた主板を有し、前記一対の接続部材の主板に構造物接続用の孔が形成され、前記各接続部材の主板に突起部が突設されている。

また、接続部材の主板に構造物固定用の複数の孔が形成されており、前記各孔間のスペースに前記構造物を配置し得るように前記各孔の間隔が設定されている。

あるいは、本発明の接続部材は、上記本発明の構造物接続構造に用いられる接続部材であって、前記接続部材の主板の中心線上に構造物接続用の孔が形成され、前記主板上に突起部が突設されたことを特徴とする構造物接続構造に用いられる。

次に、本発明の施工方法は、上記本発明の構造物接続構造の施工方法であって、前記接続部材は、前記桟の主板上に突出する突起部を備えており、前記構造物は、前記桟の主板上に載置され、前記接続部材の突起部に係止して位置決めされる。

また、本発明の太陽電池システムは、上記本発明の構造物接続構造を用いて、構造物としての太陽電池モジュールを前記桟上に接続して固定している。

更に、前記桟に固定された接続部材と対向配置される固定部材を備え、前記太陽電池モジュールの水流れ方向の側辺を前記接続部材と前記固定部材間に挟み込むことにより該太陽電池モジュールを固定している。

本発明の構造物接続構造では、桟は、同一方向に延びる主板及び一対の側板を有し、該一対の側板の前記方向に延びる各辺が前記主板により連結された形状である。このような桟は、コの字型もしくはコの字型に近い断面形状となり、その断面係数が大きく、桟の強度が高くなる。

また、接続部材は、桟の側板に重ねられて固定されているので、構造物の接続強度が向上する。

更に、接続部材と構造物の接続箇所が桟の中心線上の位置もしくは該中心線に関して線対称の位置にある。このため、構造物に風圧がかかったときには、この風圧が桟の中心線に対して偏ることなく作用する。これにより、桟の耐荷重性が向上する。

仮に、風圧が桟の中心線から偏った部位に作用した場合は、桟に捻るような力が作用するので、桟の強度が低下する。

また、構造物が接続部材に接続されるので、桟の強度を高くしなくても、接続部材の強度を高くするだけでも、構造物の接続箇所の強度を向上させることができる。

例えば、接続部材は一対一組のものであり、一対の接続部材が桟の各側板にそれぞれ重ねられて固定され、構造物が桟の中心線に関して線対称となる該各接続部材の位置に接続される。あるいは、接続部材は、同一方向に延びる主板及び一対の側板を有し、該一対の側板の前記方向に延びる各辺が主板により連結された形状であり、接続部材の断面が桟の断面の内側に重なるように配置され、構造物が桟の主板の中心線上の孔を介して桟の中心線上で接続部材の主板に接続される。いずれの構成であっても、構造物の接続部位の強度が向上し、また構造物にかかった風圧が桟の中心線に対して偏ることなく作用するので、桟の耐荷重性が向上する。

また、接続部材の断面が桟の断面の内側に重なるように配置され、接続部材の各側板と桟の各側板とが重ねられている。これにより、各側板が２重構造となり、この２重構造の部分の強度が向上する。

また、補強部材を備え、補強部材の断面が桟の断面の内側に配置され、補強部材の各側板が桟の各側板の部分に重なって、補強部材の主板により前記桟の型断面の開口部が閉じられている。すなわち、補強部材により桟の断面形状が閉構造にされる。これにより、桟の断面係数がより大きくなって、桟の強度が更に高くなる。

あるいは、桟の断面の内側に配置されたパイプ、桟の各側板の孔及びパイプに通されて固定される軸を備える。このようなパイプ及び軸によっても、桟の強度を高めることができる。

更に、接続部材は、桟の主板上に突出する突起部を備えるので、構造物を桟の主板上に載置して接続部材の突起部に係止させ、構造物を位置決めすることができる。

また、桟は、相互に対向する一対の側板、各側板を連結する主板、及び各側板の縁で折り曲げられたそれぞれの鍔からなるハット型断面を有する。このハット型断面の断面係数は、主板及び各側板のみからなる断面の断面係数よりも大きく、桟の強度がより高くなる。

また、構造物が接続される接続部材の主板の位置が桟の主板よりも上方にあるため、構造物が桟から浮き上がって、構造物と桟間に水の経路が形成され、水が溜まることが防止される。

次に、本発明の一対の接続部材は、側板及び側板の縁で折り曲げられた主板を有し、一対の接続部材の主板に構造物接続用の孔が形成され、各接続部材の主板に突起部が突設されている。また、各接続部材の主板に構造物接続用の複数の孔が形成されており、各孔間のスペースに構造物を配置し得るように各孔の間隔が設定されている。あるいは、接続部材の主板の中心線上に構造物接続用の孔が形成され、主板上に突起部が突設されている。

このような本発明の接続部材は、上記本発明の構造物接続構造を実施するために用いられる。

次に、本発明の施工方法では、構造物が桟の主板上に載置されると、この構造物が接続部材の突起部に係止して位置決めされるので、施工作業が容易である。

また、本発明の太陽電池システムでは、上記本発明の構造物接続構造を用いているので、太陽電池モジュールを桟上に強固に接続して固定することができる。

更に、桟に固定された接続部材と対向配置される固定部材を備え、太陽電池モジュールの水流れ方向の側辺を接続部材と固定部材間に挟み込むことにより該太陽電池モジュールを固定している。この場合は、太陽電池モジュールの水流れ方向の側辺よりも短い間隔の２箇所で該側辺を固定しても、太陽電池モジュールを固定することができる。このため、接続部材及び固定部材の配置間隔を狭くして、太陽電池モジュールを支持する架台等を小型化することができる。

本発明の構造物接続構造の一実施形態を適用した構造物設置用架台を用いて、複数の太陽電池モジュールを支持してなる太陽電池システムを示す斜視図である。 図１の太陽電池システムを示す背面図である。 図１の太陽電池システムを部分的に拡大して示す斜視図である。 図１の構造物設置用架台におけるベース桟を示す斜視図である。 図１の構造物設置用架台におけるアームを示す斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図１の構造物設置用架台における縦桟を示す斜視図及び平面図である。 （ａ）、（ｂ）は、図１の構造物設置用架台における横桟を構成する桟部材を示す斜視図及び平面図である。 図１の構造物設置用架台における横桟を構成する他の桟部材を示す斜視図である。 図１の構造物設置用架台におけるトラスを示す斜視図である。 図１の構造物設置用架台におけるベース桟、アーム、横桟、及びトラス等の断面形状を概略的に示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、ベース桟、アーム、及び縦桟からなる三角構造を示す斜視図及び正面図である。 ベース桟の固定に用いられるコの字型補強金具を示す斜視図である。 アームとベース桟の接続構造を示す断面図である。 横桟を縦桟に接続固定するのに用いられる取付け金具を示す斜視図である。 取付け金具を縦桟に取付けた状態を示す斜視図である。 横桟を縦桟に接続した状態を示す断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、各桟部材の接続構造を示す斜視図及び断面図である。 ベース桟と中央の横桟間に架け渡された各トラスを示す正面図である。 図１８の各トラスを示す側面図である。 （ａ）、（ｂ）は、図１の構造物設置用架台におけるベース桟とトラスを接続するための接続金具を示す斜視図及び側面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本実施形態の構造物接続構造における第１接続金具を示す正面図、及び第１接続金具を表裏から見て示すそれぞれの斜視図ある。 （ａ）、（ｂ）は、本実施形態の構造物接続構造における補強金具を示す斜視図及び平面図である。 太陽電池モジュールの受光面側に配置される第１固定金具を示す斜視図である。 太陽電池モジュールの受光面側に配置される第２固定金具を示す斜視図である。 第１接続金具及び補強金具を中央の横桟に取付けた状態を示す断面図である。 （ａ）は第１接続金具、補強金具、及び第１固定金具を用いて、中央の横桟に上下左右４枚の太陽電池モジュールを取付けた状態を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂに沿う断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃに沿う断面図である。 図２６の状態を太陽電池モジュールの受光面側から見て示す斜視図である。 第１接続金具、補強金具、及び第２固定金具を用いて、横桟に太陽電池モジュールを取付けた状態を示す斜視図である。 本実施形態の構造物接続構造における第２接続金具を示す斜視図である。 （ｂ）、（ｃ）は、図２９Ａの第２接続金具を示す平面図、及び側面図である。 第２接続金具を上側及び下側の横桟に取付けた状態を示す断面図である。 （ａ）は第２接続金具及び第１固定金具を用いて、上側及び下側の横桟に左右の２枚の太陽電池モジュールを取付けた状態を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂに沿う断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃに沿う断面図である。 第２接続金具、補強金具、及び第２固定金具を用いて、横桟に太陽電池モジュールを取付けた状態を示す斜視図である。 太陽電池システムの施工手順においてベース桟をコンクリート基礎に固定した状態を示す斜視図である。 太陽電池システムの施工手順においてベース桟の後端部にアームを突設して固定した状態を示す斜視図である。 太陽電池システムの施工手順においてベースの先端部とアームの上端部に縦桟を斜めに架け渡して固定した状態を示す斜視図である。 太陽電池システムの施工手順において縦桟の一対のＴ字形孔に取付け金具を取付ける工程を示す斜視図である。 太陽電池システムの施工手順において複数のコンクリート基礎にベース桟、アーム、及び縦桟からなる三角構造をそれぞれ構築した状態を示す斜視図である。 太陽電池システムの施工手順において中央の横桟に第１接続金具及び補強金具を取付けた状態を示す斜視図である。 太陽電池システムの施工手順において上側及び下側の横桟に第２接続金具及び補強金具を取付けた状態を示す斜視図である。 太陽電池システムの施工手順において最も右側の１番目と２番目の縦桟間に３本の桟部材を架け渡した状態を示す斜視図である。 太陽電池システムの施工手順において１番目の桟部材と３番目の縦桟間に桟部材を架け渡した状態を示す斜視図である。 図４１を部分的に拡大して示す斜視図である。 太陽電池システムの施工手順においてトラス構造を構築した状態を示す斜視図である。 太陽電池システムの施工手順において上下左右の各太陽電池モジュールを取付けた状態を示す斜視図である。 太陽電池モジュールを中央の横桟に取り付けるための第１接続金具の変形例を示す斜視図である。 図４５の第１接続金具を中央の横桟に取付けた状態を示す断面図である。 図４５の第１接続金具及び第１又は第２固定金具を用いて、横桟に太陽電池モジュールを取付けた状態を示す斜視図である。 第１接続金具の他の変形例を示す斜視図である。 図４９の第１接続金具を中央の横桟に取付けた状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の構造物接続構造の一実施形態を適用した構造物設置用架台を用いて、複数の太陽電池モジュールを支持してなる太陽電池システムを示す斜視図である。また、図２は図１の太陽電池システムを示す背面図であり、図３は図１の太陽電池システムを部分的に拡大して示す斜視図である。

この太陽電池システムでは、大規模な発電所の実現を前提としており、本実施形態の構造物接続構造を適用した構造物設置用架台を用いて、多数の太陽電池モジュールを設置している。

図１、図２、及び図３に示すように本実施形態の構造物設置用架台では、複数のコンクリート基礎１１を等間隔に地面上に敷設し、各コンクリート基礎１１の上面１１-1にそれぞれのベース桟１２を固定して、これらのベース桟１２を等間隔に並設し、各ベース桟１２の後端部１２-1にそれぞれのアーム１３を接続して立設し、各ベース１２の先端部１２-2と各アーム１３の上端部にそれぞれの縦桟１４を斜めに架け渡して固定し、３本の横桟１５を各縦桟１４と直交するように配して、各横桟１５を各縦桟１４上に並設している。また、図１において最も右側のベース桟１２を１番目とすると、偶数番目のベース桟１２毎に、ベース桟１２と中央の横桟１５間に２本のトラス１６を架け渡して、中央の横桟１５を補強するためのトラス構造を構築している。

尚、図１、図２、及び図３においては、各コンクリート基礎１１が並ぶ方向をＸ方向（左右方向）とし、このＸ方向と直交する方向をＹ方向（前後方向）としている。

このような構成の構造物設置用架台において、上側の横桟１５と中央の横桟１５に複数の太陽電池モジュール１７を横一列に並べて搭載し、下側の横桟１５と中央の横桟１５にも複数の太陽電池モジュール１７を横一列に並べて搭載している。従って、３本の横桟１５上に、複数の太陽電池モジュール１７が２列に並べて搭載されている。また、左右に隣合う２本の縦桟１４間に、６枚の太陽電池モジュール１７が割り振られている。太陽電池モジュール１７は、複数の太陽電池セルを行列方向に配置してなる太陽電池パネル１８を枠部材１９により保持したものである。

次に、構造物設置用架台を構成するコンクリート基礎１１、ベース桟１２、アーム１３、縦桟１４、横桟１５、トラス１６等について説明する。

各コンクリート基礎１１は、地面上に型枠を形成し、この型枠にコンクリートを流し込んで固めたものである。各コンクリート基礎１１は、等間隔に配置され、それらの上面１１-1が水平かつ同一高さで面一となっている。

これらのコンクリート基礎１１の上面１１-1が水平な基礎面として用いられ、この基礎面上に各ベース桟１２が等間隔にかつ平行に固定され、更に各ベース桟１２、各アーム１３、各縦桟１４、各横桟１５、及び各トラス１６等が組立てられ接続されて、構造物設置用架台が構築されている。勿論、複数のコンクリート基礎１１の代わりに、コンクリートを架台の設置域全体に一様に流し込んでなるベタ基礎など他の構造の基礎を適用しても構わない。

図４は、ベース桟１２を示す斜視図である。図４に示すようにベース桟１２は、相互に対向する一対の側板１２ａ、各側板１２ａの対向一辺を連結する主板１２ｂ、及び各側板１２ａの縁で外側に折り曲げられたそれぞれの鍔１２ｃからなるハット型断面形状を有している。ベース桟１２の先端部では各鍔１２ｃが切除され、このベース桟１２の先端部が各側板１２ａ及び主板１２ｂからなるコの字型断面形状となっている。

このベース桟１２の主板１２ｂの両端近傍にはそれぞれの長形孔１２ｄが形成され、各側板１２ａの両端部にはそれぞれのボルト孔１２ｅが形成され、各鍔１２ｃの中央部にはそれぞれのボルト孔１２ｆが形成されている。

図５は、アーム１３を示す斜視図及び平面図である。図５に示すようにアーム１３は、相互に対向する一対の側板１３ａ、各側板１３ａの対向一辺を連結する主板１３ｂ、及び各側板１３ａの縁で外側に折り曲げられたそれぞれの鍔１３ｃからなるハット型断面形状を有している。アーム１３の下端部１３-2では主板１３ｂ及び各鍔１３ｃが切除されて、各側板１３ａだけが残されている。また、アーム１３の上端部１３-1でも主板１３ｂ及び各鍔１３ｃが切除され、各側板１３ａだけが残されている。更に、アーム１３の各側板１３ａの両端部にはそれぞれのボルト孔１３ｄが形成されている。

図６（ａ）及び（ｂ）は、縦桟１４を示す斜視図及び平面図である。図６に示すように縦桟１４は、相互に対向する一対の側板１４ａ、各側板１４ａの対向一辺を連結する主板１４ｂ、及び各側板１４ａの縁で外側に折り曲げられたそれぞれの鍔１４ｃからなるハット型断面形状を有している。

この縦桟１４の主板１４ｂの両端近傍及び中央には、一対のＴ字形孔１４ｄがそれぞれ形成されている。また、各側板１４ａの先端部にはそれぞれのボルト孔１４ｅが形成され、各側板１４ａの中央部から後端部寄りの部位にもそれぞれのボルト孔１４ｅが形成されている。

図７（ａ）、（ｂ）及び図８は、横桟１５を構成する桟部材を示している。図１に示すように横桟１５がＸ方向に極めて長く、横桟１５を単一の部材で構成するのは不可能であるため、横桟１５を複数の桟部材を接続して構成している。

図７（ａ）及び（ｂ）は、図１において横桟１５の最も右側の桟部材１５１を１番目とすると、この１番目の桟部材１５１を示す斜視図及び平面図である。図７に示すように１番目の桟部材１５１は、相互に対向する一対の側板１５ａ、各側板１５ａの対向一辺を連結する主板１５ｂ、及び各側板１５ａの縁で外側に折り曲げられたそれぞれの鍔１５ｃからなるハット型断面形状を有している。換言すれば、桟部材１５１は、各側板１５ａの長手方向に延びる各辺が主板１５ｂにより連結され、各鍔１５ｃがそれぞれの側板１５ａから外側に突出した形状を有する。

この桟部材１５１の主板１５ｂの４箇所には、一対のスリット１５ｄとボルト孔１５ｅがそれぞれ形成されている。更に、各側板１５ａの複数箇所にそれぞれのボルト孔１５ｆが形成され、各鍔１５ｃの両端部にはそれぞれの長形孔１５ｇが形成されている。

また、桟部材１５１の長さは、図１に示す各縦桟１４の間隔よりも僅かに長くされ、桟部材１５１を各縦桟１４間に架け渡すことが可能にされている。

図８は、図１において最も右側の桟部材１５１を１番目とすると、この１番目よりも左側の２番目以降の桟部材１５２を示す斜視図である。図８に示すように２番目以降の桟部材１５２も、図７の桟部材１５１と同様に、一対の側板１５ａ、主板１５ｂ、及び各鍔１５ｃからなるハット型断面形状を有している。また、主板１５ｂの３箇所に一対のスリット１５ｄとボルト孔１５ｅがそれぞれ形成され、各側板１５ａの複数箇所にそれぞれのボルト孔１５ｆが形成され、各鍔１５ｃの一端部にそれぞれの長形孔１５ｇが形成されている。

更に、桟部材１５２の片側端部１５２-1で主板１５ｂ及び各側板１５ａの一部が切除され、各側板１５ａ及び各鍔１５ｃだけが残されている。

また、桟部材１５２の長さは、図１に示す各縦桟１４の間隔と略同一であって、桟部材１５１よりも僅かに短くされている。

図９は、トラス１６を示す斜視図である。図９に示すようにトラス１６は、相互に対向する一対の側板１６ａ、該各側板１６ａの対向一辺を連結する主板１６ｂ、及び各側板１６ａの縁で外側に折り曲げられたそれぞれの鍔１６ｃからなるハット型断面形状を有している。

このトラス１６の一端部１６-1では主板１６ｂ及び各鍔１６ｃが切除されて、各側板１６ａだけが残されている。また、トラス１６の他端部１６-2でも主板１６ｂ及び各鍔１６ｃが切除され、各側板１６ａだけが残されている。更に、トラス１６の各側板１６ａの両端部にはそれぞれのボルト孔１６ｄが形成されている。

ここで、ベース桟１２、アーム１３、縦桟１４、横桟１５、及びトラス１６のいずれも、各側板、各側板の対向一辺を連結する主板、及び各側板の縁で外側に折り曲げられたそれぞれの鍔からなるハット型断面形状を有している。また、いずれのハット型断面形状も同一サイズである。換言すれば、主板の幅及び側板の幅が同一である。更に、いずれも、同一厚さのメッキ鋼板を切断もしくは孔開け加工した後、メッキ鋼板を折り曲げ加工して形成される。このため、材料及び加工装置を共通化することができ、コストの大幅な低減を図ることができる。

更に、メッキ鋼板をハット型断面形状に成型するためにロールフォーミング加工を適用することができる。この場合は、大量生産を迅速に行うことができ、コストをより大幅に低減させることができる。先に述べたように本実施形態の構造物設置用架台が適用される太陽電池システムは、大規模な発電所の実現が前提となっているので、太陽電池モジュールの枚数が極めて多く、架台の規模も大きい。このため、ベース桟１２、アーム１３、縦桟１４、横桟１５、及びトラス１６の使用数が多く、これらを迅速に大量生産するには、これらの断面形状及びサイズを同一にして、ロールフォーミング加工を適用するのがよく、この結果としてコストの大幅な低減を可能にしている。

また、ベース桟１２、アーム１３、縦桟１４、横桟１５、及びトラス１６のハット型断面形状は、図１０に示すように各側板ａの間隔が主板ｂから離れるほど広くなるように主板ａに対する各側板ａの折り曲げ角度αを設定した形状である。つまり、桟のハット型断面形状の開口部側で各側板ａが広がって、桟の開口部よりも主板ｂの方の幅が狭くなっている。このため、後で述べるように桟端部の各側板を他の桟端部に重ねるという施工作業が容易になる。

次に、コンクリート基礎１１上に、ベース桟１２、アーム１３、及び縦桟１４を組立ててなる三角構造について説明する。

図１１（ａ）、（ｂ）は、ベース桟１２、アーム１３、及び縦桟１４からなる三角構造を示す斜視図及び正面図である。図１１に示すようにコンクリート基礎１１の上面１１-1にベース桟１２を固定し、ベース桟１２の後端部１２-1にアーム１３を接続して立設し、ベース１２の先端部１２-2とアーム１３の上端部１３-1に縦桟１４を斜めに架け渡して固定し、ベース桟１２、アーム１３、及び縦桟１４からなる三角構造を構築している。

コンクリート基礎１１の上面１１-1には２本のボルト２１を予め突設しており、これらのボルト２１をベース桟１２の主板１２ｂの各長形孔１２ｄに挿し通して、ベース桟１２の主板１２ｂをコンクリート基礎１１の上面１１-1に当接させて、ベース桟１２を載置する。このとき、ベース桟１２並びに各ボルト２１を各長形孔１２ｄに沿って（図１のＹ方向に）移動させることができるので、ベース桟１２をＹ方向に移動させて、Ｙ方向の位置を調節する。

図１２は、ベース桟１２の固定に用いられるコの字型補強金具２２を示す斜視図である。このコの字型補強金具２２は、主板２２ａと、主板２２ａの両縁で折り曲げられたそれぞれの側板２２ｂとを有しており、主板２２ａの中央にボルト孔２２ｃが形成されている。

このようなコの字型補強金具２２を２個用いる。ベース桟１２の主板１２ｂをコンクリート基礎１１の上面１１-1に載置した後、２個のコの字型補強金具２２の孔にそれぞれのボルト２１を通して、各コの字型補強金具２２をベース桟１２の内側に配置する。このとき、図１３に示すようにコの字型補強金具２２の各側板２２ｂがベース桟１２の各側板１２ａと直交するようにコの字型補強金具２２の向きを設定し、コの字型補強金具２２の各側板２２ｂをベース桟１２の主板１２ｂに当接させる。そして、各ボルト２１にそれぞれのナットをねじ込んで締め込み、これによりベース桟１２をコンクリート基礎１１の上面１１-1に固定する。

この状態では、コの字型補強金具２２の各側板２２ｂがベース桟１２の主板１２ｂに圧接して、ベース桟１２の主板１２ｂが補強される。また、コの字型補強金具２２の各側板２２ｂの幅がベース桟１２の各側板１２ａの間隔と略同一に設定されていることから、ベース桟１２の各側板１２ａが補強される。

この後、ベース桟１２の後端部１２-1にアーム１３を接続して立設する。アーム１３の下端部１３-2では主板１３ｂ及び各鍔１３ｃが切除されて、各側板１３ａだけが残されている。また、図１０に示すようにベース桟１２の各側板１２ａがハット型断面形状の開口部側で広がっている。このため、各側板１３ａの下端部を相互に接近するように弾性変形させつつ、ベース桟１２の各側板１２ａの後端部内側に各側板１３ａの下端部を容易に差し込んで挟み込むことができ、各側板１３ａの下端部と各側板１２ａの後端部を重ね合わせることができる。このとき、アーム１３が自立し、引き続くアーム１３の接続作業が容易になる。

このアーム１３が自立した状態で、図１３に示すようにアーム１３の各側板１３ａ間にパイプ２５を挿入して、パイプ２５、アーム１３の各側板１３ａのボルト孔１３ｄ、及びベース桟１２の各側板１２ａのボルト孔１２ｅを位置合わせし、ボルト２６をパイプ２５、アーム１３の各側板１３ａのボルト孔１３ｄ、ベース桟１２の各側板１２ａのボルト孔１２ｅ、及びワッシャに通して、ボルト２６の一端にナット２７をねじ込んで締め込み、アーム１３の各側板１３ａの下端部をベース桟１２の各側板１２ａに接続する。

このようにボルト２６を、パイプ２５、アーム１３の各側板１３ａ、及びベース桟１２の各側板１２ａに通して、ナット２７を締めこむと、パイプ２５が各側板１３ａ、１２ａ間に挟みこまれて、該各側板が補強され、アーム１３及びベース桟１２のハット型断面形状（図１０に示す）の変形を防ぐことができる。また、パイプ２５の長さと桟の各側板間の離間距離が等しく、ナット等と比較して、パイプ２５のサイズが大きいため手作業での施工性が向上する。また、パイプ２５、ボルト２６、及びナット２７等を１個ずつ用いるだけであるから、部品点数、工数、及びコストを低減させることができる。

次に、ベース１２の先端部１２-2とアーム１３の上端部１３-1に縦桟１４を斜めに架け渡して固定する。ベース桟１２の先端部では各鍔１２ｃが切除されている。また、図１０に示すように縦桟１４の各側板１４ａがハット型断面形状の開口部側で広がっている。このため、ベース桟１２の各側板１２ａの先端部を相互に接近するように弾性変形させつつ縦桟１４の各側板１４ａの先端部内側に容易に差し込むことができ、各側板１２ａの先端部と各側板１４ａの先端部を重ね合わせることができる。

この状態で、図１３と同様に、ベース桟１２の各側板１２ａ間にパイプを挿入して、パイプ、ベース桟１２の各側板１２ａのボルト孔１２ｅ、及び縦桟１４の各側板１４ａのボルト孔１４ｅを位置合わせし、ボルトをパイプ、ベース桟１２の各側板１２ａのボルト孔１２ｅ、縦桟１４の各側板１４ａのボルト孔１４ｅ、及びワッシャに通して、ボルトの一端にナットをねじ込んで締め込み、縦桟１４の各側板１４ａの先端部をベース桟１２の各側板１２ａに接続する。

同様に、アーム１３の上端部１３-1では主板１３ｂ及び各鍔１３ｃが切除されて、各側板１３ａだけが残されているため、各側板１３ａの上端部を相互に接近するように弾性変形させつつ、各側板１３ａの上端部を縦桟１４の各側板１４ａの内側に差し込むことができる。

この状態で、図１３と同様に、アーム１３の各側板１３ａ間にパイプを挿入して、パイプ、アーム１３の各側板１３ａのボルト孔１３ｄ、及び縦桟１４の各側板１４ａのボルト孔１４ｅを位置合わせし、ボルトをパイプ、アーム１３の各側板１３ａのボルト孔１３ｄ、縦桟１４の各側板１４ａのボルト孔１４ｅ、及びワッシャに通して、ボルトの一端にナットをねじ込んで締め込み、アーム１３の上端部１３-1を縦桟１４の各側板１４ａに接続する。

このようにしてベース桟１２、アーム１３、及び縦桟１４からなる三角構造を構築している。この三角構造では、格別に部品点数を増やさなくても、垂直方向及び水平方向のいずれの力にも十分に耐えることができる。

次に、横桟１５を構成する桟部材１５１、５２を縦桟１４に接続固定するための構造について説明する。

図１４は、横桟１５の桟部材１５１、５２を縦桟１４に接続固定するのに用いられる取付け金具３１を示す斜視図である。この取付け金具３１は、主板３１ａに２つのネジ孔３１ｂを形成し、主板３１ａの両側に側板３１ｃを設け、また主板３１ａの前後にも側板３１ｄを設けて２重に折り曲げ、各側板３１ｄの中央からそれぞれのＴ字型の支持片３１ｅを突出させたものである。

図６及び図１１に示すように縦桟１４の主板１４ｂの両端近傍及び中央には、一対のＴ字形孔１４ｄがそれぞれ形成されている。この一対のＴ字形孔１４ｄ毎に、取付け金具３１を縦桟１４の主板１４ｂに取付け、縦桟１４の主板１４ｂの中央及び両端近傍の３箇所にそれぞれの取付け金具３１を配置する。

図１５に示すように取付け金具３１の各支持片３１ｅの頭部をそれぞれのＴ字形孔１４ｄのスリット１４ｆに挿し込み、各支持片３１ｅをそれぞれのＴ字形孔１４ｄの係合孔１４ｇへと移動させて、各支持片３１ｅの頭部をそれぞれのＴ字形孔１４ｄの係合孔１４ｇに引っ掛けて、取付け金具３１を縦桟１４の主板１４ｂに取付ける。

図１及び図１６に示すように桟部材１５１、１５２を縦桟１４と直交するように該縦桟１４の主板１４ｂ上に載せ、桟部材１５１、１５２の各鍔１５ｃを取付け金具３１の各支持片３１ｅの頭部間に配置する。そして、桟部材１５１、１５２の各鍔１５ｃの長形孔１５ｇを縦桟１４の主板１４ｂの各Ｔ字形孔１４ｄを介して取付け金具３１の各ネジ孔３１ｂに重ね、各ボルト３２を桟部材１５１、１５２の各鍔１５ｃの長形孔１５ｇ及び縦桟１４の主板１４ｂの各Ｔ字形孔１４ｄを介して取付け金具３１の各ネジ孔３１ｂにねじ込んで仮止めする。

この仮止めの状態では、各ボルト３２を桟部材１５１、１５２の各鍔１５ｃの長形孔１５ｇに沿って移動させることができることから、桟部材１５１、１５２を各長形孔１５ｇに沿って（図１のＸ方向に）移動させて、Ｘ方向の位置を調節する。

また、取付け金具３１を縦桟１４の主板１４ｂの各Ｔ字形孔１４ｄに沿って（縦桟１４の長手方向に）移動させることができ、この取付け金具３１と共に桟部材１５１、１５２も移動させることができる。この縦桟１４の長手方向への桟部材１５１、１５２の移動により、縦桟１４上に配置された３本の横桟１５の間隔を調節する。

こうして３本の横桟１５のＸ方向の位置を調節し、各横桟１５の間隔を調節した後、それぞれの取付け金具３１の各ボルト３２を締め込んで、各横桟１５を縦桟１４上に固定する。

このうように横桟１５のＸ方向の位置を調節することができる。また、先に述べたようにベース桟１２をＹ方向に移動させて、Ｙ方向の位置を調節することができるため、ベース桟１２の位置調節により横桟１５のＹ方向の位置を調節することができる。従って、横桟１５のＸＹ方向の位置調節が可能である。更に、各横桟１５の間隔を調節することができる。このため、各コンクリート基礎１１の位置に誤差があっても、各横桟１５のＸＹ方向の位置調節及び各横桟１５の間隔の調節により各横桟１５の位置決めを正確に行うことができ、延いては各横桟１５上に取付けられる各太陽電池モジュール１７の位置決めを正確に行うことができる。

次に、横桟１５を構成する複数の桟部材１５１、１５２の接続構造について説明する。

図７に示す桟部材１５１は、図１における横桟１５の最も右側の１番目の桟部材であり、図１における１番目と２番目の各コンクリート基礎１１の縦桟１４間に架け渡され、これらの縦桟１４に取付け金具３１を用いて固定される。

また、図８に示す桟部材１５２は、図１における横桟１５の２番目以降の桟部材であり、１つ手前の順番の桟部材の左側端部と次の縦桟１４間に架け渡される。例えば、２番目の桟部材１５２が１番目の桟部材１５１の左側端部と３番目の縦桟１４間に架け渡され、また３番目の桟部材１５２が２番目の桟部材１５２の左側端部と４番目の縦桟１４間に架け渡され、以降同様に、ｎ番目の桟部材１５２が（ｎ−１）番目の桟部材１５２の左側端部と（ｎ＋１）番目の縦桟１４間に架け渡される。そして、２番目以降の桟部材１５２も、それぞれの縦桟１４に取付け金具３１を用いて固定される。

図７（ａ）、（ｂ）に示すように１番目の桟部材１５１の両端部のいずれにおいても主板１５ｂが切除されていない。また、図８に示すように２番目以降の桟部材１５２の片側端部１５２-1で主板１５ｂ及び各側板１５ａの一部が切除されて、各側板１５ａ及び各鍔１５ｃだけが残されている。そして、図１及び図３に示すように２番目以降の各桟部材１５２の片側端部１５２-1が１つ手前の順番の桟部材の左側端部に接続さている。

例えば、図１７（ａ）に示すように２番目の桟部材１５２の各側板１５ａの片側端部内側に１番目の桟部材１５１の各側板１５ａの左側端部を差し込んで挟み込んでいる。図１０に示すように横桟１５（桟部材１５１、１５２）のハット型断面形状の開口部側で各側板１５ａが広がっていることから、２番目の桟部材１５２の各側板１５ａの片側端部を１番目の桟部材１５１の各側板１５ａの左側端部に被せるようにするだけで、２番目の各側板１５ａの片側端部内側に１番目の各側板１５ａの左側端部を差し込んで挟み込むことができる。

この状態で、図１７（ｂ）に示すように１番目の桟部材１５１の各側板１５ａ間にパイプ２５を挿入して、パイプ２５、１番目の桟部材１５１の各側板１５ａのボルト孔１５ｅ、及び２番目の桟部材１５２の各側板１５ａのボルト孔１５ｅを位置合わせし、ボルト２６をパイプ１５、１番目の桟部材１５１の各側板１５ａのボルト孔１５ｅ、２番目の桟部材１５２の各側板１５ａのボルト孔１５ｅ、及びワッシャに通して、ボルト２６の一端にナット２７をねじ込んで締め込み、２番目の桟部材１５２の各側板１５ａを１番目の桟部材１５１の各側板１５ａに接続する。

また、３番目の桟部材１５２の各側板１５ａの片側端部を２番目の桟部材１５１の各側板１５ａの左側端部に被せて、３番目の各側板１５ａの片側端部内側に２番目の各側板１５ａの左側端部を差し込んで挟み込み、パイプ２５、ボルト２６、ナット２７、及びワッシャを用いて、３番目の各側板１５ａを２番目の各側板１５ａに接続する。

同様に、ｎ番目の桟部材１５２の各側板１５ａの片側端部内側に（ｎ−１）番目の桟部材１５１の各側板１５ａの左側端部を差し込んで挟み込み、パイプ２５、ボルト２６、ナット２７、及びワッシャを用いて、ｎ番目の各側板１５ａを（ｎ−１）番目の各側板１５ａに接続する。

このように複数の桟部材１５１、１５２を接続することにより１本の長い横桟１５を構成している。

図１７（ａ）、（ｂ）から明らかなように各桟部材１５１、１５２の接続箇所では、両側の側板１５ａが２重構造となり、その強度が向上する。しかも、横桟１５を延長するべく、桟部材１５１、１５２の本数を増やしても、同様の接続工程を繰り返すだけであるから、施工作業が容易である。

また、桟部材１５２の片側端部１５２-1で主板１５ｂを切除していることから、各桟部材の接続箇所において該各桟部材の主板１５ｂが離間する。このため、各桟部材の主板１５ｂが相互に干渉することはなく、各桟部材の端部の接続が容易になる。

次に、中央の横桟１５を補強するためのトラス構造について説明する。

ここで、図１に示すように３本の横桟１５上に複数の太陽電池モジュール１７が２列に並べて搭載されていることから、中央の横桟１５には、上側及び下側の横桟１５よりも大きな荷重がかかっている。例えば、図１において最も右側にある上下２枚の太陽電池モジュール１７に着眼すると、上側及び下側の横桟１５には０．５枚分の太陽電池モジュール１７の荷重がそれぞれかかり、中央の横桟１５には１．０枚分の太陽電池モジュール１７の荷重がかかると概ね考えることができる。従って、中央の横桟１５には、上側及び下側の横桟１５と比較して、略２倍の荷重がかかる。

そこで、上側及び下側の横桟１５にかかる小さな荷重に合わせて、３本の横桟１５の強度を設定して、各横桟１５を共通化すれば、各横桟１５の軽量化とコストの低減を果たすことができる。ただし、中央の横桟１５の強度が不足するので、図１に示すようにベース桟１２と中央の横桟１５間に２本のトラス１６を架け渡して、中央の横桟１５を補強するためのトラス構造を構築している。

換言すれば、各横桟１５のうちの中央のものだけを補強するという構造により、上側及び下側の横桟１５にかかる小さな荷重を基準にして、３本の横桟１５の強度を設定し、各横桟１５の軽量化とコストの低減を果たしている。

尚、本実施形態では、太陽電池モジュール１７を２列に並べたが、３列以上並べてもよい。その場合、上端の横桟および下端の横桟以外の横桟は、上記の中央の横桟に相当するものとし、トラスを付設する。

また、図１において最も右側のベース桟１２を１番目とすると、偶数番目のベース桟１２毎に、トラス構造を配している。これにより、中央の横桟１５のそれぞれの桟部材１５１、１５２が１本のトラス１６のみにより補強され、トラス１６の本数が抑えられて、施工作業の煩雑化及びコストの上昇が抑えられる。

図１８及び図１９は、ベース桟１２と中央の横桟１５間に架け渡された各トラス１６を示す正面図及び側面図である。図１９から明らかなように各トラス１６を側方から見ると、各トラス１６を太陽電池モジュール１７に対して垂直に配置している。これは、太陽電池モジュール１７の荷重もしくは風圧によりトラス１６が倒されないようにするためである。また、各トラス１６を太陽電池モジュール１７に対して垂直に配置するには、各トラス１６をベース桟１２に対して斜めに支持する必要があり、このためにベース桟１２と２本のトラス１６を接続するための接続金具３１の各側板３１ｂを傾斜させている。

図２０（ａ）、（ｂ）は、ベース桟１２と２本のトラス１６を接続するための接続金具３１を示す斜視図及び側面図である。この接続金具３１は、主板３１ａと、主板３１ａの両縁で折り曲げられたそれぞれの側板３１ｂとを有しており、主板３１ａに対して各側板３１ｂが斜めに傾斜している。主板３１ａには２本の長形孔３１ｃが形成され、各側板３１ｂにはボルト孔３１ｄ及びネジ孔３１ｅがそれぞれ形成されている。

この接続金具３１の主板３１ａを偶数番目のベース桟１２の各鍔１２ｃの略中央に載せ、主板３１ａの２つの長形孔３１ｃを各鍔１２ｃのボルト孔１２ｆに重ねて、２本のボルトを主板３１ａの各長形孔３１ｃと各鍔１２ｃのボルト孔１２ｆに通して、これらのボルトの一端にそれぞれのナットをねじ込み、接続金具３１をベース桟１２の各鍔１２ｃ上に仮止めする。

この仮止め状態では、各ボルトを接続金具３１の主板３１ａの各長形孔３１ｃに通していることから、接続金具３１を各長形孔３１ｃに沿って（図１のＸ方向に）移動させることができる。

この接続金具３１の仮止めの後、２本のトラス１６の両端部を接続金具３１と中央の横桟１５に接続する。このとき、２本のトラス１６の各側板１６ａの端部（図９における一端部１６-1）と接続金具３１の各側板３１ｂが互い違いになるように重ね合わせる。そして、相互に対向する最も内側の各側板間にパイプを挿入して、パイプ、各トラス１６の各側板１６ａのボルト孔１６ｄ、及び接続金具３１の各側板３１ｂの孔３１ｄ、３１ｅを位置合わせし、ボルトをパイプ、２本のトラス１６の各側板１６ａのボルト孔１６ｄ、接続金具３１の側板３１ｂのボルト孔３１ｄ、及びワッシャに通して、ボルトの一端を接続金具３１の側板３１ｂのネジ孔３１ｅにねじ込んで、２本のトラス１６の端部を接続金具３１に仮止めする。

また、２本のトラス１６のいずれについても、トラス１６の各側板１６ａの端部（図９における他端部１６-2）を相互に接近するように弾性変形させつつ、これらの側板１６ａの端部を中央の横桟１５の桟部材１５１又は１５２の各側板１５ａの内側に差し込む。そして、トラス１６の各側板１６ａ間にパイプを挿入して、パイプ、トラス１６の各側板１６ａのボルト孔１６ｄ、及び桟部材１５１又は１５２の各側板１５ａのボルト孔１５ｅを位置合わせし、ボルトをパイプ、トラス１６の各側板１６ａのボルト孔１６ｄ、桟部材１５１又は１５２の各側板１５ａのボルト孔１５ｅ、及びワッシャに通して、ボルトの一端にナットをねじ込んで、各トラス１６の端部を桟部材１５１又は１５２に仮止めする。

このような各トラス１６の取付けに際しては、接続金具３１を各長形孔３１ｃに沿って（図１のＸ方向に）移動させながら、各トラス１６の各側板１６ａの端部（図９における他端部１６-2）の位置を調節して、各側板１６ａの端部のボルト孔１６ｄと桟部材１５１又は１５２の各側板１５ａのボルト孔１５ｅの位置合わせを行う必要がある。これは、先に述べたように横桟１５の桟部材１５１、１５２をＸ方向に移動させて、横桟１５のＸ方向の位置を調節していることから、この横桟１５のＸ方向の位置の調節分だけ各トラス１６の位置もずらす必要があるためである。

こうして各トラス１６の両端部を接続金具３１と中央の横桟１５に接続した後、各トラス１６の両端部を接続するためのそれぞれのボルトを締め込んで、各トラス１６を固定する。

次に、本実施形態の構造物接続構造、すなわち太陽電池モジュール１７を横桟１５上に接続して固定するための構造について説明する。

ここで、図１から明らかなように中央の横桟１５は、上下の太陽電池モジュール１７の端部を支持し、また上側及び下側の横桟１５は、上側又は下側の太陽電池モジュール１７の端部を支持している。このため、本実施形態では、中央の横桟１５と上側及び下側の横桟１５とで太陽電池モジュール１７の接続構造が異なり、これらの接続構造を別々に説明する。

図２１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、太陽電池モジュール１７を中央の横桟１５に接続して固定するための第１接続金具を示す正面図、及び第１接続金具を表裏から見て示すそれぞれの斜視図ある。この第１接続金具４１は、側板４１ａ、及び側板４１ａの上縁で折り曲げられた主板４１ｂを有している。主板４１ｂには、該主板４１ｂの一辺中央部で折れ曲がって垂下する垂下片４１ｅ、及び該主板４１ｂの一辺両端部で折れ曲がって起こされた各突起部４１ｆが形成されている。また、主板４１ｂの略中央にネジ孔４１ｄが形成され、側板４１ａにボルト孔４１ｃが形成されている。側板４１ａの高さは、横桟１５の側板１５ａの高さに略等しい。

図２２（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の構造物接続構造における補強金具であって、図２１の第１接続金具４１と共に用いられる補強金具を示す斜視図及び平面図である。この補強金具４２は、相互に対向する一対の側板４２ａ、各側板４２ａの対向一辺を連結する主板４２ｂ、及び各側板４２ａの縁で折れ曲がって外側に突出するそれぞれの鍔４２ｃからなるハット型断面形状を有しており、横桟１５の内側に嵌合されるような幅に設定されている。

この補強金具４２の各側板４２ａにはそれぞれのネジ孔４２ｄが形成され、また各鍔４２ｃにはそれぞれの長形孔４２ｅが形成されている。

図２３は、太陽電池モジュール１７の受光面側に配置される第１固定金具を示す斜視図である。この第１固定金具４３は、押圧板４３ａの前後端部に下方に折り曲げられた突起片４３ｂを形成し、押圧板４３ａの中央部にボルト孔４３ｃを形成したものである。

図２４は、太陽電池モジュール１７の受光面側に配置される第２固定金具を示す斜視図である。この第２固定金具４４は、押圧板４４ａの前後端部に下方に折り曲げられた突起片４４ｂを形成し、押圧板４４ａの中央部にボルト孔４４ｃを形成し、押圧板４４ａの一端縁から垂直に屈曲した立壁４４ｄを形成し、立壁４４ｄの下端縁を折り曲げて底部片４４ｅを形成したものである。

第１接続金具４１、補強金具４２、第１及び第２固定金具４３、４４のいずれも、ベース桟１２、アーム１３、縦桟１４、横桟１５、及びトラス１６よりも十分に厚い鋼板を加工したものであり、高い強度を有する。

ここで、第１接続金具４１は、中央の横桟１５の桟部材１５１、１５２の主板１５ｂにおける一対のスリット１５ｄとボルト孔１５ｅの形成箇所にそれぞれ２個１組で配され、図２５に示すように２個の第１接続金具４１の側板４１ａが横桟１５の各側板１５ａに重ねられ、これらの第１接続金具４１の主板４１ｂが横桟１５から外向きに突出するように向けられ、これらの第１接続金具４１の各突起部４１ｆが横桟１５の主板１５ｂよりも上方に突出する。

また、補強金具４２も、第１接続金具４１と同様に、中央の横桟１５の主板１５ｂにおける一対のスリット１５ｄとボルト孔１５ｅの形成箇所に配されて、横桟１５の内側に嵌合され、図２５に示すように補助金具４２の各側板４２ａが横桟１５の各側板１５ａの下側部分に重ねられ、補助金具４２の各鍔４２ｃが横桟１５の各鍔１５ｃに重ねられる。

そして、図２５に示すように２本のボルトが、第１接続金具４１の各側板４１ａのボルト孔４１ｃ及び横桟１５の各側板１５ａのボルト孔１５ｆを介して補助金具４２の各側板４２ａのネジ孔４２ｄにそれぞれねじ込まれて締め込まれる。このため、第１接続金具４１の部位では、側板及び鍔が２重もしくは３重構造となり、この部位での強度が高くなる。

尚、図１における中央の横桟１５の最も右側の１番目の桟部材１５１には、図７に示すように一対のスリット１５ｄとボルト孔１５ｅが４箇所に形成されていることから、この４箇所に第１接続金具４１が２個ずつ設けられ、同４箇所に補助金具４２が１個ずつ設けられる。また、横桟１５の２番目以降の桟部材１５１には、図８に示すように一対のスリット１５ｄとボルト孔１５ｅが３箇所に形成されていることから、この３箇所に第１接続金具４１が２個ずつ設けられ、同３箇所に補助金具４２が１個ずつ設けられる。

また、図７に示す桟部材１５１の両端部においては、補助金具４２の各鍔４２ｃの長形孔４２ｅが桟部材１５１の各鍔１５ｃの長形孔１５ｇに重なる。更に、図８に示す桟部材１５２の片端部においても、補助金具４２の各鍔４２ｃの長形孔４２ｅが桟部材１５２の各鍔１５ｃの長形孔１５ｇに重なる。このため、桟部材１５１、１５２の各鍔１５ｃの長形孔１５ｇが補助金具４２の各鍔４２ｃで塞がれたり、それらの長形孔１５ｇの長さが制限されることはなく、各長形孔１５ｇに沿う（図１のＸ方向）桟部材１５１、１５２の移動が阻まれることはない。

図２６（ａ）は、第１接続金具４１、補強金具４２、及び第１固定金具４３を用いて、中央の横桟１５に上下左右４枚の太陽電池モジュール１７を取付けた状態を示す平面図である。また、図２６（ｂ）は図２６（ａ）のＢ−Ｂに沿う断面図であり、図２５（ｃ）Ｃ−Ｃに沿う断面図である。更に、図２７は、図２６の状態を太陽電池モジュールの受光面側から見て示す斜視図である。

図２６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように下側左右の各太陽電池モジュール１７の枠部材１９を下側の第１接続金具４１の各突起部４１ｆ間に入れて横桟１５の主板１５ｂ上に載置する。このとき、下側左右の各太陽電池モジュール１７の枠部材１９の内縁１９ａが下側の第１接続金具４１の各突起部４１ｆに当接するまで、各太陽電池モジュール１７が横桟１５の主板１５ｂ上でずれ落ちて、各太陽電池モジュール１７の上下位置が位置決めされる。

そして、図２６（ａ）、（ｂ）、図２７に示すように下側左右の各太陽電池モジュール１７の枠部材１９間に第１固定金具４３の各突起片４３ｂを差し込んで、該各太陽電池モジュール１７の枠部材１９を一定間隔だけ離間させ、同時に図２６（ｂ）に示すように該各太陽電池モジュール１７の枠部材１９の底辺突起部１９ｂを第１接続金具４１の各突起部４１ｆに当接させて、該各太陽電池モジュール１７の左右位置を位置決めする。

引き続いて、ボルト４５を第１固定金具４３のボルト孔４３ｃ及び下側左右の各太陽電池モジュール１７の枠部材１９の隙間を介して第１接続金具４１の主板４１のネジ孔４１ｄにねじ込んで締め込む。これにより、第１固定金具４３と横桟１５の主板１５ｂ間に下側左右の各太陽電池モジュール１７の枠部材１９が挟み込まれて固定される。

同様に、上側左右の各太陽電池モジュール１７の枠部材１９を上側の第１接続金具４１の各突起部４１ｆ間に入れて横桟１５の主板１５ｂ上に載置する。このとき、上側左右の各太陽電池モジュール１７の枠部材１９を下側左右の各太陽電池モジュール１７の枠部材１９に当接させて、上側左右の各太陽電池モジュール１７の上下位置を位置決めする。そして、上側左右の各太陽電池モジュール１７の枠部材１９間に第１固定金具４３の各突起片４３ｂを差し込み、該各太陽電池モジュール１７の枠部材１９の底辺突起部１９ｂを第１接続金具４１の各突起部４１ｆに当接させて、該各太陽電池モジュール１７の左右位置を位置決めする。

引き続いて、ボルト４５を第１固定金具４３のボルト孔４３ｃ及び上側左右の各太陽電池モジュール１７の枠部材１９の隙間を介して第１接続金具４１の主板４１のネジ孔４１ｄにねじ込んで締め込み、上側左右の各太陽電池モジュール１７の枠部材１９を固定する。

一方、第２固定金具４３は、図１において最も右側又は左側にある上下２枚の太陽電池モジュール１７を固定するために用いられる。

図２８に示すように最も右側又は左側の太陽電池モジュール１７の枠部材１９を第１接続金具４１の各突起部４１ｆ間に入れて横桟１５の主板１５ｂ上に載置する。そして、第２固定金具４４の底部片４４ｅを横桟１５の主板１５ｂ上に載せ、第２固定金具４４の各突起片４４ｂを太陽電池モジュール１７の枠部材１９に押し付けて、太陽電池モジュール１７の枠部材１９の底辺突起部１９ｂを第１接続金具４１の突起部４１ｆに当接させ、太陽電池モジュール１７の左右位置を位置決めする。

そして、ボルト４５を第２固定金具４４のボルト孔４４ｃを介して第１接続金具４１の主板４１のネジ孔４１ｄにねじ込んで締め込む。これにより、第２固定金具４４と横桟１５の主板１５ｂ間に太陽電池モジュール１７の枠部材１９が挟み込まれて固定される。

ここで、先に述べたように第１接続金具４１及び補助金具４２の部位では、横桟１５の側板１５ａ、第１接続金具４１の側板４１ａ、及び補助金具４２の側板４２ａが２重もしくは３重に重なり、また、横桟１５の鍔１５ｃ及び補助金具４２の鍔４２ｃが２重に重なることから、この部位での強度が高くなる。また、横桟１５の主板１５ｂ、各側板１５ａ、及び補助金具４２の主板４２が四角状の閉構造となるので、これによっても該部位での強度が高くなる。

また、太陽電池モジュール１７の表裏面に強い風圧がかかった際には、風圧により太陽電池モジュール１７の中央部がたわみ、その影響で太陽電池モジュール１７の枠部材１９をその係止箇所から外そうとする強い力が発生する。ところが、本実施形態では、太陽電池モジュール１７の表裏面に風圧がかかっても、第１接続金具４１の突起部４１ｆが太陽電池モジュール１７の枠部材１９の内側に引っ掛かり、太陽電池モジュール１７の枠部材１９が第１接続金具４１と第１又は第２固定金具４３、４４間で挟み込まれることになるため、太陽電池モジュール１７の枠部材１９が外れることはない。

更に、２個１組の第１接続金具４１は、横桟１５を介して対向配置され、横桟１５の中心線Ｓ（図２６（ａ）に示す）に対して上下対称に配置されている。そして、上下の各太陽電池モジュール１７を固定するための各ボルト４５がそれぞれの第１接続金具４１のネジ孔４１ｄにねじ込まれて、該各ボルト４５も横桟１５の中心線Ｓに対して上下対称に配置されている。

風圧の影響で第１接続金具４１の突起部４１ｆと第１又は第２固定金具４３、４４の箇所に力が生じるが、この配置設計を誤ると、この力が横桟１５や太陽電池モジュール１７の枠部材１９をねじるように力が作用し、これらが変形してしまう。しかしながら、図２６に示すように、２個１組の第１接続金具４１の突起部４１が第１又は第２固定金具４３、４４のボルト４５並びに桟１５の中心線Ｓと平行な直線上に概ね配置され、かつ、第１又は第２固定金具４３、４４のボルト４５及び突起部４１ｆが横桟１５の中心線Ｓに対して上下対称に配置されているので、風圧の影響による力が横桟１５や太陽電池モジュール１７の枠部材１９をねじるように作用することはなく、これらが変形することはない。

このねじれの力を防ぐためには、２個の第１接続金具４１の突起部４１ｆ及び第１又は第２固定金具４３、４４のボルト４５を横桟１５の中心線Ｓ上に配置することが最も望ましいが、図２６から明らかなように上下の太陽電池モジュール１７の枠部材１９を横桟１５の中心線Ｓ上に共に固定することができないため、２個の第１接続金具４１の突起部４１ｆ及び第１又は第２固定金具４３、４４のボルト４５を横桟１５の中心線Ｓに対して対称な位置に設けている。

また、各ボルト４５を横桟１５よりも十分に厚い第１接続金具４１のネジ孔４１ｄにねじ込んでいるので、太陽電池モジュール１７にかかった風圧により各ボルト４５が引き抜かれることもない。

すなわち、横桟１５、第１接続金具４１、及び補助金具４２により２重もしくは３重構造と閉構造を構成し、かつ上下の各太陽電池モジュール１７を固定するための各突起部４１ｆ及び各ボルト４５を横桟１５の中心線Ｓに対して上下対称に配し、かつ各ボルト４５を十分に厚い第１接続金具４１のネジ孔４１ｄにねじ込んだことにより、横桟１５の耐荷重性が大幅に向上している。

図２９Ａは、上側及び下側の横桟１５において太陽電池モジュール１７の裏面側に配置される第２接続金具を示す斜視図である。また、図２９Ｂ（ａ）、（ｂ）は、図２９Ａの第２接続金具を示す平面図及び側面図である。この第２接続金具５１は、相互に対向する一対の側板５１ａ、各側板５１ａの対向一辺を連結する主板５１ｂ、及び各側板５１ａの縁で折れ曲がって外側に突出するそれぞれの鍔５１ｃからなるハット型断面形状を有しており、横桟１５の内側に嵌合するような形状及びサイズに設定されている。換言すれば、第２接続金具５１は、各側板５１ａの長手方向に延びる各辺が主板５１ｂにより連結され、各鍔５１ｃがそれぞれの側板５１ａから外側に突出した形状を有する。

この第２接続金具５１の主板５１ｂの両端から内側へとＬ字形の切り込みがそれぞれ形成され、これらのＬ字形の切り込みの内側が起こされて、それぞれの突起部５１ｆとなっている。また、第２接続金具５１の各側板５１ａにはそれぞれのネジ孔５１ｄが形成され、主板５１ｂの中心線上にネジ孔５１ｅが形成され、各鍔５１ｃにそれぞれの長形孔５１ｇが形成されている。

この第２接続金具５１も、第１接続金具４１、補強金具４２、第１及び第２固定金具４３、４４と同様に十分に厚い鋼板を加工したものであり、高い強度を有する。

このような第２接続金具５１は、上側及び下側の横桟１５の主板１５ｂにおける一対のスリット１５ｄとボルト孔１５ｅの形成箇所にそれぞれ配されて、横桟１５の内側に嵌合される。

図３０に示すように第２接続金具５１が横桟１５の内側に嵌合されると、第２接続金具５１の主板５１ｂの各突起部５１ｆが横桟１５の主板１５ｂの一対のスリット１５ｄから上方に突出する。

また、第２接続金具５１の各側板５１ａが横桟１５の各側板１５ａに重なり、主板５１ｂが横桟１５の主板１５ｂに重なり、各鍔５１ｃが横桟１５の各鍔１５ｃに重なる。

この状態で、２本のボルトが、横桟１５の各側板１５ａのボルト孔１５ｆを介して第２接続金具５１の各側板５１ａのネジ孔５１ｄにそれぞれねじ込まれて締め込まれる。このため、第２接続金具５１の部位では、主板、側板、及び鍔が２重構造となり、この部位での強度が高くなる。

尚、図１における上側及び下側の横桟１５の最も右側の１番目の桟部材１５１には、図７に示すように一対のスリット１５ｄとボルト孔１５ｅが４箇所に形成されていることから、この４箇所に第２接続金具５１が設けられる。また、横桟１５の２番目以降の桟部材１５１には、図８に示すように一対のスリット１５ｄとボルト孔１５ｅが３箇所に形成されていることから、この３箇所に第２接続金具５１が設けられる。

また、図７に示す桟部材１５１の両端部においては、第２接続金具５１の各鍔５１ｃの長形孔５１ｇが桟部材１５１の各鍔１５ｃの長形孔１５ｇに重なる。更に、図８に示す桟部材１５２の片端部においても、第２接続金具５１の各鍔５１ｃの長形孔５１ｇが桟部材１５２の各鍔１５ｃの長形孔１５ｇに重なる。このため、桟部材１５１、１５２の各鍔１５ｃの長形孔１５ｇが第２接続金具５１各鍔５１ｃで塞がれたり、それらの長形孔１５ｇの長さが制限されることはなく、各長形孔１５ｇに沿う（図１のＸ方向）桟部材１５１、１５２の移動が阻まれることはない。

図３１（ａ）は、第２接続金具５１及び第１固定金具４３を用いて、上側及び下側の横桟１５に左右の２枚の太陽電池モジュール１７を取付けた状態を示す平面図である。また、図３１（ｂ）は図３１（ａ）のＢ−Ｂに沿う断面図であり、図３１（ｃ）Ｃ−Ｃに沿う断面図である。

図３１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように左右の各太陽電池モジュール１７の枠部材１９を第２接続金具５１の各突起部５１ｆ間に入れて横桟１５の主板１５ｂ上に載置する。そして、左右の各太陽電池モジュール１７の枠部材１９間に第１固定金具４３の各突起片４３ｂを差し込んで、該各太陽電池モジュール１７の枠部材１９を一定間隔だけ離間させ、同時に該各太陽電池モジュール１７の枠部材１９の底辺突起部１９ｂを第２接続金具５１の各突起部５１ｆに当接させて、該各太陽電池モジュール１７の左右位置を位置決めする。

引き続いて、ボルト４５を第１固定金具４３のボルト孔４３ｃ、各太陽電池モジュール１７の枠部材１９の隙間、及び横桟１５の主板１５ｂのボルト孔１５ｅを介して第２接続金具５１の主板５１のネジ孔５１ｅにねじ込んで締め込む。これにより、第１固定金具４３と横桟１５の主板１５ｂ間に各太陽電池モジュール１７の枠部材１９が挟み込まれて固定される。

一般には、施工性を考慮して、下側の太陽電池モジュール１７の下側の側辺を支えるように接続金具を配置する。しかし、先に用いた第１接続金具４１により中央の横桟１５にて上下方向の位置決めがされているため、第２接続金具５１による固定箇所は太陽電池モジュール１７の水流れ方向の側辺でよい。このため施工性を損なうことなく、接続金具４１、５１の間隔を太陽電池モジュール１７の水流れ方向の側辺より短くすることが可能となる。下側の太陽電池モジュール１７に支えられて位置決めされる上側の太陽電池モジュール１７の接続金具４１、５１の間隔についても同様である。これにより、縦桟１４を上下の太陽電池モジュール１７の水流れ方向の長さよりも短くすることが可能となり、延いては架台の小型化も可能になる。

また、第２固定金具４３は、図１において最も右側又は左側にある上下２枚の太陽電池モジュール１７を固定するために用いられる。図３２に示すように最も右側又は左側の太陽電池モジュール１７の枠部材１９を第２接続金具５１の各突起部５１ｆ間に入れて横桟１５の主板１５ｂ上に載置する。そして、第２固定金具４４の底部片４４ｅを横桟１５の主板１５ｂ上に載せ、第２固定金具４４の各突起片４４ｂを太陽電池モジュール１７の枠部材１９に押し付けて、太陽電池モジュール１７の枠部材１９の底辺突起部１９ｂを第２接続金具５１の突起部５１ｆに当接させ、太陽電池モジュール１７の左右位置を位置決めし、ボルト４５を第２固定金具４４のボルト孔４３ｃ及び横桟１５の主板１５ｂのボルト孔１５ｅを介して第２接続金具５１の主板５１のネジ孔５１ｅにねじ込んで締め込む。これにより、第２固定金具４４と横桟１５の主板１５ｂ間に太陽電池モジュール１７の枠部材１９が挟み込まれて固定される。

ここで、先に述べたように第２接続金具５１の部位では、側板、主板、及び鍔が２重構造となることから、この部位での強度が高くなる。

また、太陽電池モジュール１７の表裏面に強い風圧がかかった際には、風圧により太陽電池モジュール１７の中央部がたわみ、その影響で太陽電池モジュール１７の枠部材１９をその係止箇所から外そうとする強い力が発生する。ところが、本実施形態では、太陽電池モジュール１７の表裏面に風圧がかかっても、第２接続金具５１の突起部５１ｆが太陽電池モジュール１７の枠部材１９の内側に引っ掛かり、太陽電池モジュール１７の枠部材１９が第２接続金具５１と第１又は第２固定金具４３、４４間で挟み込まれることになるため、太陽電池モジュール１７の枠部材１９が外れることはない。

また、横桟１５の主板１５ｂの中心線Ｓ（図３１（ａ）に示す）上にボルト孔１５ｅが形成され、第２接続金具５１の主板５１ｂの中心線Ｓ上にネジ孔５１ｅが形成されている。そして、太陽電池モジュール１７を固定するためのボルト４５がボルト孔１５ｅを介してネジ孔５１ｅにねじ込まれて、ボルト４５が横桟１５の主板１５ｂ及び第２接続金具５１の主板５１ｂの中心線Ｓ上に配置されている。

このように第２接続金具５１の突起部５１ｆが横桟１５の中心線Ｓ上に概ね配置され、かつ第１又は第２固定金具４３、４４のボルト４５も横桟１５の中心線Ｓ上に配置されているので、風圧の影響による力が横桟１５や太陽電池モジュール１７の枠部材１９をねじるように作用することはなく、これらが変形することはない。

このねじれの力を防ぐには、第２接続金具５１の突起部５１ｆとボルト４５が横桟１５の中心線Ｓ上にあるのが理想的であるが、第２接続金具５１の強度的な観点から突起部５１ｆを形成するためのＬ字型切り込みエリアと側板５１ａ間の距離を確保する必要があって、このために突起部５１ｆが中心線Ｓからややずれた位置に設けられている。しかしながら、第１又は第２固定金具４３、４４のボルト４５が横桟１５の中心線Ｓ上にあるので、ねじれの力の影響が極力小さく抑えられる。

また、ボルト４５を横桟１５よりも十分に厚い第２接続金具５１のネジ孔５１ｅにねじ込んでいるので、太陽電池モジュール１７にかかった風圧によりボルト４５が引き抜かれることもない。

すなわち、横桟１５及び第２接続金具５１により２重構造を構成し、かつ太陽電池モジュール１７を固定するための突起部５１ｆ及びボルト４５を横桟１５の中心線Ｓ上に配し、かつボルト４５を十分に厚い第２接続金具５１のネジ孔５１ｅにねじ込んだことにより、横桟１５の耐荷重性が大幅に向上している。

次に、図３３乃至図４４を参照しつつ図１の太陽電池システムの施工手順を整理して説明する。

まず、図１に示すように複数のコンクリート基礎１１を地面上に等間隔に形成し、それらの上面１１-1を水平かつ面一として、水平な基礎面を形成する。

図３３に示すようにベース桟１２をコンクリート基礎１１の上面１１-1に固定する。このとき、先に述べたようにコンクリート基礎１１の上面１１-1の２本のボルト２１をベース桟１２の主板１２ｂの各長形孔１２ｄに挿し通して、ベース桟１２を載置し、ベース桟１２をＹ方向に移動させて、Ｙ方向の位置を調節する。そして、２個のコの字型補強金具２２の孔にそれぞれのボルト２１を通して、各コの字型補強金具２２をベース桟１２の内側に配置し、各ボルト２１にそれぞれのナットをねじ込んで締め込み、ベース桟１２を固定する。

図３４に示すようにベース桟１２の後端部内側にアーム１３の各側板１３ａの下端部を差し込んで挟み込み、アーム１３を自立させ、先に述べたようにアーム１３の各側板１３ａ間にパイプを挿入して、ボルトをパイプ、アーム１３の各側板１３ａのボルト孔１３ｄ、ベース桟１２の各側板１２ａのボルト孔１２ｅ、及びワッシャに通して、ボルトの一端にナットをねじ込んで締め込み、アーム１３の各側板１３ａの下端部をベース桟１２の各側板１２ａに固定する。

図３５に示すようにベース１２の先端部とアーム１３の上端部に縦桟１４を斜めに架け渡して固定する。ベース１２の先端部と縦桟１４の間、及びアーム１３の上端部と縦桟１４の間でも、パイプ、ボルト、ワッシャ、及びナット等を用いて、両者を接続する。

図３６に示すように縦桟１４の主板１４ｂに形成された一対のＴ字形孔１４ｄに取付け金具３１を取付ける。縦桟１４の主板１４ｂの３箇所に一対のＴ字形孔１４ｄがそれぞれ形成されているので、それぞれの箇所に取付け金具３１を取付ける。

図３７に示すようにコンクリート基礎１１毎に、ベース桟１２、アーム１３、及び縦桟１４からなる三角構造を構築する。また、各縦桟１４のいずれについても、主板１４ｂの３箇所に取付け金具３１を取付ける。

図３８に示すように中央の横桟１５となる桟部材１５１、１５２に、第１接続金具４１及び補強金具４２を取付ける。

図３９に示すように上側及び下側の横桟１５となる桟部材１５１、１５２に、第２接続金具５１を取付ける。

図４０に示すように最も右側の１番目と２番目の各コンクリート基礎１１の縦桟１４間に３本の桟部材１５１を架け渡し、縦桟１４毎に、各桟部材１５１を縦桟１４の３箇所の取付け金具３１により固定する。中央の桟部材１５１が図３８に示すように第１接続金具４１及び補強金具４２を取付けられたものであり、上側及び下側の桟部材１５１が図３９に示すように第２接続金具５１を取付けられたものである。このとき、各桟部材１５１をＸ方向に移動させて、Ｘ方向の位置を調節する。また、各桟部材１５１の間隔を調節する。

図４１に示すように各桟部材１５１が各縦桟１４の間隔よりも僅かに長く、各桟部材１５１の左側端部が２番目の縦桟１４を超えて張り出している。

図４１及び図４２に示すように２番目の下側の桟部材１５２の片側端部１５２-1を、２番目の縦桟１４から張り出した１番目の桟部材１５１の左側端部に載せて、各桟部材１５１、１３の端部をパイプ、ボルト、ワッシャ、及びナット等により接続する。このとき、図１０に示すように桟部材１５１、１５２のハット型断面形状の開口部側で各側板１５ａが広がっていることから、２番目の桟部材１５２の各側板１５ａの片側端部を１番目の桟部材１５１の各側板１５ａの左側端部に被せるようにするだけで、２番目の各側板１５ａの片側端部内側に１番目の各側板１５ａの左側端部を差し込んで挟み込むことができる。同時に、２番目の下側の桟部材１５２の左側端部を３番目の縦桟１４上に載せて、この桟部材１５２の左側端部を縦桟１４の取付け金具３１により固定する。同様の手順で、２番目の中央及び上側の各桟部材１５２を１番目の中央及び上側の各桟部材１５１の左側端部と３番目の縦桟１４間に架け渡して固定する。

３番目の桟部材１５２については、図４１に示すように２番目の桟部材１５２の左側端部が３番目の縦桟１４を超えて張り出していることから、３番目の桟部材１５２を２番目の桟部材１５２の左側端部と４番目の縦桟１４間に架け渡して固定する。

以降同様に、ｎ番目の桟部材１５２については、（ｎ−１）番目の桟部材１５２の左側端部と（ｎ＋１）番目の縦桟１４間に架け渡して固定する。

図４１及び図４２から明らかなように各桟部材１５１、１５２の接続箇所近傍を縦桟１４に載せて、横桟１５を架設している。これにより各桟部材１５１、１５２の接続箇所が補強され、横桟１５全体の強度の向上が図られている。

図４３に示すように偶数番目のベース桟１２毎に、ベース桟１２と中央の横桟１５間に２本のトラス１６を架け渡して、中央の横桟１５を補強するためのトラス構造を構築する。

図４４に示すように上下左右の各太陽電池モジュール１７の枠部材１９を、第１接続金具４１、第２接続金具５１、第１固定金具４３、及び第２固定金具４４により固定する。このとき、先に述べたように中央の横桟１５上で、下側の太陽電池モジュール１７の枠部材１９の内縁１９ａを下側の第１接続金具４１の突起部４１ｆに当接させて、下側の太陽電池モジュール１７の上下位置を位置決めし、この後に上側の太陽電池モジュール１７の枠部材１９を下側の太陽電池モジュール１７の枠部材１９に当接させて、上側の太陽電池モジュール１７の上下位置を位置決めする。

図４４から明らかなように太陽電池モジュール１７の側辺に対して、第１又は第２固定金具４３、４４を２個ずつ、第１及び第２接続金具４１、５１をそれぞれ１個ずつ配して、太陽電池モジュール１７の側辺よりも短い間隔の２箇所で該側辺を固定している。このため、固定金具及び接続金具の配置間隔を狭くして、縦桟１４の長さを太陽電池モジュール１７の側辺よりも短くし、構造物設置用架台の小型化を図ることができる。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範疇の設計変更等が施されたものであっても、本発明の範囲に含まれる。

例えば、ベース桟、アーム、縦桟、横桟、トラスとして、一対の側板、各側板の対向一辺を連結する主板、及び各側板の縁で外側に折り曲げられたそれぞれの鍔からなるハット型断面形状を有するものを例示しているが、この代わりに、一対の側板及び各側板の対向一辺を連結する主板からなるコの字型もしくはコの字型に近い断面形状を有するものを適用することができる。あるいは、これらの断面形状を適宜に組み合わせても構わない。

また、第１接続金具４１と補強金具４２を併用しているが、第２接続金具５１の内側に嵌合する補強金具を設けてもよい。これらの補強金具の断面形状は、ハット字型及びコの字型のいずれもよく、いずれであっても横桟１５の断面形状を四角状の閉構造として、横桟１５の強度を向上させることができる。

また、本実施形態では、太陽電池モジュールを支持しいているが、この代わりに、太陽熱発電に用いられる反射鏡パネルを支持してもよい。これにより、太陽熱発電システムを構築することができる。

更に、本実施形態では、主板端部および側板端部の一部を切除した形状としたが、主板と側板の接する部分（主板と側板間の一辺）に切り込みを入れるだけでも、各側板端部を弾性変形させることが可能となるため、桟部材の各側板端部の内側又は外側に他の桟部材の各側板端部を重ね合わせて、各桟部材を接続することができる。

また、本実施形態では、２個１組の第１接続金具４１を桟１５の中心線Ｓに対して上下対称に配置し、また、各ボルト４５も横桟１５の中心線Ｓに対して上下対称に配置しているが、同様の効果が得られる範囲において、各第１接続金具４１もしくは各ボルト４５を上下対称の位置から少しずれて配置してもよい。

同様に、横桟１５の主板１５ｂのボルト孔１５ｅを中心線Ｓ上に形成し、第２接続金具５１のネジ孔５１ｅを中心線Ｓ上に形成しているが、同様の効果が得られる範囲において、ボルト孔１５ｅもしくはネジ孔５１ｅを中心線Ｓから少しずらして形成してもよい。

また、本実施形態の架台では、材料として主に鋼鉄を用いているが、同一サイズ及び同一断面形状の桟部材同士で、一方の桟部材の各側板端部を他方の桟部材の各側板端部に重ねるには、人力により桟部材の各側板端部を該各側板の板厚分だけ弾性変形させる必要がある。このため、少なくとも桟部材の板厚を２．０mm以下にすることが望ましく、良好な施工性を実現するには、１．６mm以下であることが好ましい。一方、構造物を支持するための桟部材の強度を確保する必要もあるため、桟部材の板厚を０．５mm以上にするのが望ましい。

更に、第１もしくは第２接続金具の形状や構造を適宜変更しても構わない。図４５は、太陽電池モジュール１７を中央の横桟１５に取り付けるための第１接続金具の変形例を示す斜視図である。また、図４６は、図４５の第１接続金具を中央の横桟に取付けた状態を示す断面図である。

この変形例の第１Ａ接続金具７１は、側板７１ａ、側板７１ａの下縁で折り曲げられた底板７１ｂ、側板７１ａの上縁で折り曲げられた主板７１ｃ、主板７１ｃの一辺両端部で折れ曲がって起こされた各突起部７１ｅ、主板７１ｃの略中央に形成されたネジ孔７１ｆ、及び側板７１ａの略中央に形成されたボルト孔７１ｇを有している。

また、第１Ａ接続金具７１の側板７１ａにおけるボルト孔７１ｇの上側位置には、コの字型の切り込みが入れられ、このコの字型の内側部分が側板７１ａから底板７１ｂ及び主板７１ｃとは反対側に押出されて爪部７１ｈとなっている。

第１Ａ接続金具７１の底板７１ｂ下面から主板７１ｃ上面までの高さは、中央の横桟１５の鍔１５ｃ上面から主板１５ｂ上面までの高さよりも高くなっている。具体的には、第１Ａ接続金具７１の主板７１ｃ上面までの高さが横桟１５の主板１５ｂ上面までの高さよりも金具の板厚分だけ高くされている。

この第１Ａ接続金具７１は、図２１（ａ）〜（ｃ）の第１接続金具４１と同様に、中央の横桟１５の主板１５ｂにおける一対のスリット１５ｄとボルト孔１５ｅ（図３等を参照）の形成箇所にそれぞれ２個１組で配され、２個の第１Ａ接続金具７１の側板７１ａが横桟１５の各側板１５ａに重ねられ、各第１Ａ接続金具７１の主板７１ｃが横桟１５から外向きに突出するように向けられ、各第１Ａ接続金具７１の各突起部７１ｅが横桟１５の主板１５ｂよりも上方に突出する。

このとき、各第１Ａ接続金具７１の側板７１ａの爪部７１ｈが横桟１５の各側板１５ａの係合孔（図示せず）に係合して、各第１Ａ接続金具７１が横桟１５の各側板１５ａに仮止めされる。ここでは、横桟１５の各側板１５ａの適切箇所に係合孔が形成されているものとする。

また、先に述べたような第１Ａ接続金具７１の底板７１ｂ下面から主板７１ｃ上面までの高さ設定により、第１Ａ接続金具７１の主板７１ｃ上面が横桟１５の主板１５ｂ上面よりも金具の板厚分だけ高くなる。

この状態で、横桟１５の各側板１５ａ間にパイプ７２を挿入して、パイプ７２、横桟１５の各側板１５ａのボルト孔１５ｆ、及び各第１Ａ接続金具７１の側板７１ａのボルト孔７１ｇを位置合わせし、ボルト７３をパイプ７２、横桟１５の各側板１５ａのボルト孔１５ｆ、各第１Ａ接続金具７１の側板７１ａのボルト孔７１ｇ、及びワッシャに通して、ボルト７３の一端にナット７４をねじ込んで締め込み、各第１Ａ接続金具７１を横桟１５に固定する。

そして、図４７に示すように太陽電池モジュール１７の枠部材１９を第１Ａ接続金具７１の各突起部７１ｅ間に入れて主板７１ｃ上に載置し、第２固定金具４４（又は第１固定金具４３）を太陽電池モジュール１７の枠部材１９に押し当てて、ボルト４５を第２固定金具４４のボルト孔４４ｃ（又は第１固定金具４３のボルト孔４３ｃ）を介して第１Ａ接続金具７１の主板７１ｃのネジ孔７１ｆにねじ込んで締め込み、第２固定金具４４（又は第１固定金具４３）と第１Ａ接続金具７１の主板７１ｃ間に太陽電池モジュール１７の枠部材１９を挟み込んで固定する。

この状態では、第１Ａ接続金具７１の主板７１ｃ上面が横桟１５の主板１５ｂ上面よりも金具の板厚分だけ高くなっていることから、太陽電池モジュール１７の枠部材１９が横桟１５の主板１５ｂ上面より浮き上がる。このため、太陽電池モジュール１７の枠部材１９と横桟１５の主板１５ｂ間に水を逃がす経路が形成され、部材の錆びの発生を防止することができる。

太陽電池モジュール１７の枠部材１９の角部分に水抜き孔を形成することがあり、この水抜き孔から漏れ出した水が長時間溜まると、これが部材の錆びの原因となるが、この水が太陽電池モジュール１７の枠部材１９と横桟１５の主板１５ｂ間の経路を通って排出されれば、部材の錆びの発生を防止することができる。

図４８は、第１接続金具の他の変形例を示す斜視図である。この変形例の第１Ｂ接続金具８１は、側板８１ａ、側板８１ａの下縁で折り曲げられた底板８１ｂ、側板８１ａの上縁で折り曲げられた主板８１ｃ、主板８１ｃの一辺の複数箇所で折れ曲がって起こされた各突起部８１ｅ、主板８１ｃに形成された２つのネジ孔８１ｆ、側板８１ａの複数箇所に形成されたボルト孔（図示せず）、及び２つの爪部８１ｈを有している。この第１Ｂ接続金具８１は、太陽電池モジュール１７の幅よりも長くされている。

各突起部８１ｅが５個あり、各突起部８１ｅ間に４つの切り欠き部８１ｉが形成され、両端の２つの切り欠き部８１ｉの箇所で主板８１ｃのネジ孔８１ｆがそれぞれ形成されている。２つのねじ孔８１ｆ間の距離は、太陽電池モジュール１７の幅よりも若干長くされている。

第１Ｂ接続金具８１の底板８１ｂ下面から主板８１ｃ上面までの高さは、中央の横桟１５の鍔１５ｃ上面から主板１５ｂ上面までの高さよりも金具の板厚分だけ高くされている。

図４９に示すように第１Ｂ接続金具８１は、図４５及び図４６の第１Ａ接続金具７１と共に用いられる。第１Ｂ接続金具８１が中央の横桟１５の中央部に２個１組で配され、また第１Ａ接続金具７１が中央の横桟１５の両端部にそれぞれ２個１組で配される。第１Ａ接続金具７１及び第１Ｂ接続金具８１のいずれについても、それらの側板７１ａ、８１ａが横桟１５の各側板１５ａに重ねられ、それらの主板７１ｃ、８１ｃが横桟１５から外向きに突出するように向けられ、それらの突起部７１ｅ、８１ｅが横桟１５の主板１５ｂよりも上方に突出する。また、それらの側板７１ａ、８１ａの爪部７１ｈ、８１ｈが横桟１５の各側板１５ａの係合孔（図示せず）に係合して、第１Ａ接続金具７１及び第１Ｂ接続金具８１が横桟１５の各側板１５ａに仮止めされる。更に、それらの主板７１ｃ、８１ｃ上面が横桟１５の主板１５ｂ上面よりも金具の板厚分だけ高くなる。

この状態で、第１Ａ接続金具７１については図４６と同様に、横桟１５の各側板１５ａ間にパイプ７２を挿入して、ボルト７３をパイプ７２、横桟１５の各側板１５ａのボルト孔１５ｆ、各第１Ａ接続金具７１の側板７１ａのボルト孔７１ｇ、及びワッシャに通して、ボルト７３の一端にナット７４をねじ込んで締め込み、各第１Ａ接続金具７１を横桟１５に固定する。また、第１Ｂ接続金具８１についても、横桟１５の各側板１５ａ間にパイプ７２を挿入して、ボルト７３をパイプ７２、横桟１５の各側板１５ａのボルト孔１５ｆ、各第１Ｂ接続金具８１の側板８１ａのボルト孔、及びワッシャに通して、ボルト７３の一端にナット７４をねじ込んで締め込み、各第１Ｂ接続金具８１を横桟１５に固定する。第１Ｂ接続金具８１の側板８１ａには４つのボルト孔が形成されているので、これらのボルト孔別に、パイプ７２、ボルト７３、及びナット７４を用いて、第１Ｂ接続金具８１を横桟１５に固定する。

この後、横桟１５の一端部の第１Ａ接続金具７１と第１Ｂ接続金具８１間に上下２枚の太陽電池モジュール１７の枠部材１９を載せ、第１Ｂ接続金具８１にも上下２枚の太陽電池モジュール１７の枠部材１９を載せ、横桟１５の他端部の第１Ａ接続金具７１と第１Ｂ接続金具８１間にも上下２枚の太陽電池モジュール１７の枠部材１９を載せ、１本の横桟１５に合計６枚の太陽電池モジュール１７の枠部材１９を載せる。

第１Ａ接続金具７１では、図４７に示すように太陽電池モジュール１７の枠部材１９を固定する。

また、第１Ｂ接続金具８１では、切り欠き部８１ｉの箇所が第１Ａ接続金具７１の各突起部７１ｅ間のスペースに相当し、左右に隣り合う２枚の太陽電池モジュール１７の枠部材１９をその切り欠き部８１ｉの箇所に入れて主板８１ｃ上に載置し、図２７と同様に、第１固定金具４３を各太陽電池モジュール１７の枠部材１９間に挿入して、ボルト４５を第１固定金具４３のボルト孔４３ｃを介して第１Ｂ接続金具８１の主板８１ｃのネジ孔８１ｆにねじ込んで締め込み、第１固定金具４３と第１Ｂ接続金具８１の主板８１ｃ間に各太陽電池モジュール１７の枠部材１９を挟み込んで固定する。

また、第１Ｂ接続金具８１には２つの切り欠き部８１ｉが設けられており、これらの切り欠き部８１ｉに１枚の太陽電池モジュール１７の枠部材１９の両辺が配置され、この太陽電池モジュール１７の枠部材１９の両辺にそれぞれの第１固定金具４３が押し当てられ、２本のボルト４５がそれぞれの第１固定金具４３のボルト孔４３ｃを介して第１Ｂ接続金具８１の主板８１ｃのネジ孔８１ｆにねじ込まれる。従って、２つのねじ孔８１ｆ間のスペースに太陽電池モジュール１７を配置し得るように、各ねじ孔８１ｆ間の距離を太陽電池モジュール１７の幅よりも若干長くしなければならない。

このような第１Ｂ接続金具８１を第１Ａ接続金具７１と共に用いた場合も、第１Ａ接続金具７１の主板７１ｃ上面及び第１Ｂ接続金具８１の主板８１ｃ上面が横桟１５の主板１５ｂ上面よりも金具の板厚分だけ浮き上がることから、太陽電池モジュール１７の枠部材１９と横桟１５の主板１５ｂ間に水を逃がす経路が形成され、部材の錆びの発生を防止することができる。

また、第１Ｂ接続金具８１が太陽電池モジュール１７の幅よりも長いことから、第１Ｂ接続金具８１の側板８１ａ及び底板８１ｂが中央の横桟１５の側板１５ａ及び鍔１５ｃに重なる距離が長くなり、第１Ｂ接続金具８１が中央の横桟１５に固定されると、この中央の横桟１５が効果的に補強される。従って、第１Ｂ接続金具８１は、３枚の太陽電池モジュール１７の枠部材１９を支持するだけではなく、中央の横桟１５の補強具としての役目を果たす。中央の横桟１５には、上側及び下側の横桟１５よりも大きな荷重がかかることから、そのような中央の横桟１５の補強は有益である。

１１ コンクリート基礎
１２ ベース桟
１３ アーム
１４ 縦桟
１５ 横桟
１６ トラス
１７ 太陽電池モジュール
１８ 太陽電池パネル
１９ 枠部材
２１、２６、３２、４５ ボルト
２２ コの字型補強金具
２５ パイプ
２７ ナット
３１ 取付け金具
４１ 第１接続金具
４２ 補強金具
４３ 第１固定金具
４４ 第２固定金具
５１ 第２接続金具
７１ 第１Ａ接続金具
８１ 第１Ｂ接続金具

Claims (15)

1. 構造物を接続して固定するための構造物接続構造であって、
   前記構造物が搭載される桟と、前記構造物を前記桟に接続固定する接続部材とを備え、
   前記桟は、同一方向に延びる主板及び一対の側板を有し、該一対の側板の前記方向に延びる各辺が前記主板により連結された形状であり、
   前記接続部材は、前記桟の側板に重ねられて固定され、該接続部材と前記構造物の接続箇所が前記桟の中心線上の位置もしくは該中心線に関して線対称の位置にあることを特徴とする構造物接続構造。
2. 請求項１に記載の構造物接続構造であって、
   前記接続部材は一対一組のものであり、
   前記一対の接続部材が前記桟の各側板にそれぞれ重ねられて固定され、前記構造物が前記桟の中心線に関して線対称となる該各接続部材の位置に接続されたことを特徴とする構造物接続構造。
3. 請求項１に記載の構造物接続構造であって、
   前記接続部材は、同一方向に延びる主板及び一対の側板を有し、該一対の側板の前記方向に延びる各辺が前記主板により連結された形状であり、
   前記接続部材の断面が前記桟の断面の内側に重なるように配置され、前記構造物が前記桟の主板の中心線上の孔を介して前記桟の中心線上で前記接続部材の主板に接続されたことを特徴とする構造物接続構造。
4. 請求項１に記載の構造物接続構造であって、
   前記接続部材は、同一方向に延びる主板及び一対の側板を有し、該一対の側板の前記方向に延びる各辺が前記主板により連結された形状であり、
   前記接続部材の断面が前記桟の断面の内側に重なるように配置され、前記接続部材の各側板と前記桟の各側板とが重ねられ、前記構造物が前記桟の主板の中心線上の孔を介して前記桟の中心線上で前記接続部材の主板に接続されたことを特徴とする構造物接続構造。
5. 請求項２に記載の構造物接続構造であって、
   同一方向に延びる主板及び一対の側板を有し、該一対の側板の前記方向に延びる各辺が前記主板により連結された形状である補強部材を備え、
   前記補強部材の断面が前記桟の断面の内側に配置され、前記補強部材の各側板が前記桟の各側板の部分に重なって、前記補強部材の主板により前記桟の断面の開口部が閉じられたことを特徴とする構造物接続構造。
6. 請求項２に記載の構造物接続構造であって、
   前記桟の断面の内側に配置されたパイプ、前記桟の各側板の孔及び前記パイプに通されて固定される軸を備えることを特徴とする構造物接続構造。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つに記載の構造物接続構造であって、
   前記接続部材は、前記桟の主板上に突出する突起部を備えることを特徴とする構造物接続構造。
8. 請求項１乃至６のいずれか１つに記載の構造物接続構造であって、
   前記桟は、相互に対向する一対の側板、該各側板を連結する主板、及び前記各側板の縁で折り曲げられたそれぞれの鍔からなるハット型断面を有することを特徴とする構造物接続構造。
9. 請求項２、５、６のいずれか１つに記載の構造物接続構造であって、
   前記一対の接続部材は、側板及び側板の縁で折り曲げられた主板を有し、前記構造物が接続される前記各接続部材の主板の位置は、前記桟の主板よりも上方にあることを特徴とする構造物接続構造。
10. 請求項２に記載の構造物接続構造に用いられる接続部材であって、
    前記一対の接続部材は、側板及び側板の縁で折り曲げられた主板を有し、
    前記一対の接続部材の主板に構造物接続用の孔が形成され、前記各接続部材の主板に突起部が突設されたことを特徴とする構造物接続構造に用いられる接続部材。
11. 請求項１０に記載の構造物接続構造に用いられる接続部材であって、
    前記接続部材の主板に構造物接続用の複数の孔が形成されており、
    前記各孔間のスペースに前記構造物を配置し得るように前記各孔の間隔が設定されたことを特徴とする構造物接続構造に用いられる接続部材。
12. 請求項３に記載の構造物接続構造に用いられる接続部材であって、
    前記接続部材の主板の中心線上に構造物接続用の孔が形成され、前記主板上に突起部が突設されたことを特徴とする構造物接続構造に用いられる構造物接続構造に用いられる接続部材。
13. 請求項１に記載の構造物接続構造の施工方法であって、
    前記接続部材は、前記桟の主板上に突出する突起部を備えており、
    前記構造物は、前記桟の主板上に載置され、前記接続部材の突起部に係止して位置決めされることを特徴とする構造物接続構造の施工方法。
14. 請求項１に記載の構造物接続構造を用いて、構造物としての太陽電池モジュールを前記桟上に接続して固定したことを特徴とする太陽電池システム。
15. 請求項１４に記載の太陽電池システムであって、
    前記桟に固定された接続部材と対向配置される固定部材を備え、
    前記太陽電池モジュールの水流れ方向の側辺を前記接続部材と前記固定部材間に挟み込むことにより該太陽電池モジュールを固定したことを特徴とする太陽電池システム。

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