特許 5746642 屋外パネルの支持構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5746642

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月8日

(54)【発明の名称】屋外パネルの支持構造

(51)【国際特許分類】

   E04D 13/00 20060101AFI20150618BHJP

   E04D 13/18 20140101ALI20150618BHJP

   H02S 20/23 20140101ALI20150618BHJP

【ＦＩ】

   E04D13/00 J

   E04D13/18ETD

   H02S20/23 Z

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-3580(P2012-3580)

(22)【出願日】2012年1月11日

(65)【公開番号】特開2013-142264(P2013-142264A)

(43)【公開日】2013年7月22日

【審査請求日】2013年12月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000157278

【氏名又は名称】丸五ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100113181

【弁理士】

【氏名又は名称】中務 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】井上 雅照

(72)【発明者】

【氏名】服部 文彦

【審査官】 五十幡 直子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１７９０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０９０７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０７０３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２２０５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０３２９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５２２８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｄ １３／００

Ｅ０４Ｄ １３／１８

Ｅ０４Ｂ １／３８− １／９９

Ｈ０２Ｓ ２０／２３

Ｆ１６Ｆ １５／００−１５／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

緩衝装置を介して屋外パネルが支持体に取付けられた支持構造であって、
前記緩衝装置が第１金属部材と第２金属部材とを有し、
第１金属部材が柱状部と、その外周に径方向に突出する第１フランジ及び第２フランジと、前記支持体又は前記屋外パネルへの第１接続部を有し、
第２金属部材が貫通孔を有する板状部と、他方への第２接続部を有し、
前記貫通孔に前記柱状部が挿入され、
第１フランジと第２フランジの間に前記板状部が配置され、
第１フランジと前記板状部の間、及び、第２フランジと前記板状部の間にゴム弾性体が介装されることにより第１金属部材と第２金属部材が弾性的に固定され、
前記緩衝装置が前記柱状部の軸方向に伸縮可能であり、
前記ゴム弾性体の歪率が０〜１０％であるときの、前記緩衝装置の剛性Ｇ_１（Ｎ／ｍｍ）が下記一般式（１）
１００≦Ｇ_１≦１５００ （１）
を満たし、かつ、Ｇ_１と、前記ゴム弾性体の歪率が３０〜５０％における、前記緩衝装置の剛性Ｇ_２（Ｎ／ｍｍ）が下記一般式（２）
２≦Ｇ₂／Ｇ₁ （２）
を満たし、
第１接続部が前記支持体又は前記屋外パネルの一方に接続され、第２接続部が他方に接続され、
前記屋外パネルが地面に対して傾斜して取付けられることを特徴とする屋外パネルの支持構造。
但し、Ｇ_１は、前記ゴム弾性体の歪率が１０％のときの、荷重（Ｎ）を変位（ｍｍ）で割った値である。Ｇ_２は、前記ゴム弾性体の歪率が３０及び５０％のときの、各荷重の差（Ｎ）を前記ゴム弾性体の歪率が３０及び５０％のときの、各変位の差（ｍｍ）で割った値である。

【請求項2】

前記ゴム弾性体の表面に、不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸無水物で変性された変性スチレン−ジエンブロック共重合体水添物及び顔料を含有する塗膜が形成された請求項１に記載の支持構造。

【請求項3】

前記屋外パネルが、太陽電池モジュールである請求項１又は２に記載の支持構造。

【請求項4】

第１又は第２接続部が前記支持体に接続される際に、前記ゴム弾性体が該接続部の表面を覆うことができる請求項１〜３のいずれかに記載の支持構造。

【請求項5】

第１又は第２接続部に接続された位置における前記支持体の剛性Ｇ_３（Ｎ／ｍｍ）が下記一般式（３）
Ｇ_１＜Ｇ_３＜Ｇ_２ （３）
を満たす請求項１〜４のいずれかに記載の支持構造。
但し、Ｇ_３は、前記支持体が歪んでいないときの前記緩衝装置の伸縮方向の剛性である。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、屋外パネルの取付けに使用される緩衝装置に関する。また、前記緩衝装置を介して屋外パネルが支持体に取付けられた屋外パネルの支持構造に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、多くの建物の屋根や外壁等に、太陽電池モジュール、集熱パネル、看板等の屋外パネルが設置されている。このような屋外パネルを取付けるための支持構造としては、タイトフレームに取付けられたボルトを利用して屋外パネルを取付ける支持構造（特許文献１）や、折板葺きの屋根の頂部又は凸部を挟み込む手段を有する屋根固定部材と、屋外パネルと前記屋根固定部材とを結合するための結合部材とを備えた取付け金物を用いて屋外パネルを折板葺きの屋根に取付ける支持構造（特許文献１及び２）などが知られている。

【0003】

ところで、屋外パネルは風の影響を受け易い形状を有している。屋外パネルが突風等による衝撃を受けた場合、その衝撃は、屋外パネルと支持体の接続部分を通じて、支持体に伝達される。上述した支持構造では、ボルトや取付け金物により、屋外パネルが支持体に強固に取付けられているため、屋外パネルが受けた衝撃の大部分が支持体に伝達する。そのため、突風などによって、屋外パネルが取付けられた支持体が破損する場合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−１８０６０９号公報

【特許文献2】特開平９−１７７２７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、屋外パネルからの衝撃を効果的に吸収する屋外パネル取付け用緩衝装置及びこのような緩衝装置を用いた屋外パネルの支持構造を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題は、緩衝装置を介して屋外パネルが支持体に取付けられた支持構造であって、前記緩衝装置が第１金属部材と第２金属部材とを有し、支持体又は屋外パネルの一方に接続される第１金属部材と、他方に接続される第２金属部材とを有する緩衝装置であって、第１金属部材が柱状部と、その外周に径方向に突出する第１フランジ及び第２フランジと、前記支持体又は前記屋外パネルへの第１接続部を有し、第２金属部材が貫通孔を有する板状部と、他方への第２接続部を有し、前記貫通孔に前記柱状部が挿入され、第１フランジと第２フランジの間に前記板状部が配置され、第１フランジと前記板状部の間、及び、第２フランジと前記板状部の間にゴム弾性体が介装されることにより第１金属部材と第２金属部材が弾性的に固定され、前記緩衝装置が前記柱状部の軸方向に伸縮可能であり、前記ゴム弾性体の歪率が０〜１０％であるときの、前記緩衝装置の剛性Ｇ_１（Ｎ／ｍｍ）が下記一般式（１）
１００≦Ｇ_１≦１５００ （１）
を満たし、かつ、Ｇ_１と、前記ゴム弾性体の歪率が３０〜５０％における、前記緩衝装置の剛性Ｇ_２（Ｎ／ｍｍ）が下記一般式（２）
２≦Ｇ₂／Ｇ₁ （２）
を満たし、第１接続部が前記支持体又は前記屋外パネルの一方に接続され、第２接続部が他方に接続され、前記屋外パネルが地面に対して傾斜して取付けられる屋外パネルの支持構造を提供することによって解決される。

【0007】

但し、Ｇ_１は、前記ゴム弾性体の歪率が１０％のときの、荷重（Ｎ）を変位（ｍｍ）で割った値である。Ｇ_２は、前記ゴム弾性体の歪率が３０及び５０％のときの、各荷重の差（Ｎ）を前記ゴム弾性体の歪率が３０及び５０％のときの、各変位の差（ｍｍ）で割った値である。

【0008】

このとき、前記ゴム弾性体の表面に、不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸無水物で変性された変性スチレン−ジエンブロック共重合体水添物及び顔料を含有する塗膜が形成されていることが好適である。

【0009】

前記屋外パネルが、太陽電池モジュールであることが好適である。

【0010】

第１又は第２接続部が前記支持体に接続される際に、前記ゴム弾性体が該接続部の表面を覆うことができることが好適である。

【0011】

第１又は第２接続部に接続された位置における前記支持体の剛性Ｇ_３（Ｎ／ｍｍ）が下記一般式（３）
Ｇ_１＜Ｇ_３＜Ｇ_２ （３）
を満たすことが好適である。

【0012】

但し、Ｇ_３は、前記支持体が歪んでいないときの前記緩衝装置の伸縮方向の剛性である。

【発明の効果】

【0014】

本発明の緩衝装置は、屋外パネルからの衝撃を効果的に吸収する。また、このような緩衝装置を用いた本発明の支持構造により屋外パネルを取付ければ、屋外パネル及び屋外パネルが取付けられた支持体が破損しにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】支持体に取付けられた本発明の緩衝装置の一例の断面図である。

【図2】第２接続部と板状部が一体になった第２金属部材を用いた本発明の緩衝装置の一例の断面図である。

【図3】第１フランジと板状部の間に介装される部分と第２フランジと板状部の間に介装される部分が一体になったゴム弾性体を用いた本発明の緩衝装置の一例の断面図である。

【図4】ハゼ式折板屋根に取付けられた本発明の緩衝装置の一例の断面図である。

【図5】第２接続部の表面がゴム弾性体で覆われた本発明の緩衝装置が支持体へ取付けられた状態の断面図及び上面図である。

【図6】本発明の緩衝装置の理論バネ特性及び支持体の理論バネ特性を示す図である。

【図7】本発明の支持構造の理論エネルギー吸収特性及び屋外パネルと支持体を剛結した支持構造の理論エネルギー吸収特性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。図１は、支持体２に取付けられた本発明の緩衝装置１の一例の断面図である。図２は、第２接続部１１と板状部１６が一体になった第２金属部材４を用いた緩衝装置１の一例の断面図である。図３は、第１フランジ７と板状部１６の間に介装される部分と第２フランジ８と板状部１６の間に介装される部分が一体になったゴム弾性体５を用いた緩衝装置１の一例の断面図である。図４は、ハゼ式折板屋根１９に取付けられた本発明の緩衝装置１の一例の断面図である。図５は、第２接続部１１の表面がゴム弾性体５で覆われた本発明の緩衝装置１が支持体２へ取付けられた状態の断面図及び上面図である。図６は、本発明の緩衝装置１の理論バネ特性及び支持体２の理論バネ特性を示す図である。図７は、本発明の屋外パネルの支持構造の理論エネルギー吸収特性及び屋外パネルと支持体２を剛結した支持構造の理論エネルギー吸収特性を示す図である。

【0017】

本発明の緩衝装置１は、支持体２又は屋外パネルの一方に接続される第１金属部材３と、他方に接続される第２金属部材４とを有する。第１金属部材３と第２金属部材４とは、第１ゴム弾性体１２及び第２ゴム弾性体１３、又は、ゴム弾性体５により弾性的に固定される。これらのゴム弾性体が屋外パネルからの衝撃を吸収することにより、支持体２に伝達される衝撃が減少する。

【0018】

図１に示された緩衝装置１について説明する。この例では、第１金属部材３が支持体２に接続されている。支持体２は特に限定されず、建物の屋根、外壁等が挙げられる。第１金属部材３は、柱状部６と、その外周に径方向に突出する第１フランジ７及び第２フランジ８と、第１接続部３とを有する。図１に示された例では、柱状部６は、円筒状の形状を有している。柱状部６の形状や内部の構造は、特に限定されず、貫通孔を有さない、円柱状、角柱状などであってもよいし、円筒状、角筒状などであってもよい。図１に示された例では、柱状部６の下端には、支持体２への第１接続部９が形成されている。柱状部６の下端の内面には、雌ねじが螺刻されており、これに支持体２に設置されたボルト１０が螺合されることにより、第１金属部材３と支持体２が締結される。柱状部６の外周には、径方向に突出する第１フランジ７及び第２フランジ８が設置される。第１接続部９側のフランジを第１フランジ７とし、第２接続部１１側のフランジを第２フランジ８とする。第１フランジ７及び第２フランジ８は、それらの間に介装される第１ゴム弾性体１２及び第２ゴム弾性体１３の柱状部６の軸方向の移動を制止する機能を有する。第１フランジ７及び第２フランジ８の柱状部６への固着方法は、特に限定されない。柱状部６と、第１フランジ７及び第２フランジ８の少なくとも一方を一体成形してもよい。図１に示された例では、第１フランジ７は、溶接により柱状部６に固着されている。一方、柱状部６の上端部の内部に、雌ねじが螺刻されており、第２フランジ８は、フランジ締結用ボルト１４により柱状部６に固着される。

【0019】

第２金属部材４は、貫通孔１５が形成された板状部１６と、第２接続部１１とを有する。図１に示された例では、第２金属部材４は、下側に開口した金属カップ１７と、板状部１６とがねじ１８により固着されてなる。板状部１６の中心に貫通孔１５が形成され、当該貫通孔１５に柱状部６が挿入され、板状部１６が第１フランジ７及び第２フランジ８の間に配置される。金属カップ１７には、第２接続部１１が形成されている。当該第２接続部１１は、金属カップ１７の底面に上側に突出して設置されたボルトからなる。図１に示された例では、第２接続部１１は屋外パネルと接続されることになる。金属カップ１７の形状は特に限定されず、円筒状であってもよいし、角筒状であってもよい。角筒状の場合、角筒側面の各面同士は、接触していてもよいし、離れていてもよい。

【0020】

第１ゴム弾性体１２及び第２ゴム弾性体１３の材料は特に限定されず、各種架橋ゴムを用いることができる。中でも、強度と伸縮性とコストのバランスに優れていて、耐候性も高いオレフィン系ゴム、性能、コスト的に優れているジエン系ゴムが好適に採用される。

【0021】

第１ゴム弾性体１２及び第２ゴム弾性体１３の表面には、不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸無水物で変性された変性スチレン−ジエンブロック共重合体水添物及び顔料を含有する塗膜が形成されていることが好適である。これにより、紫外線及び熱線が遮蔽され、ゴム弾性体の耐候性がさらに向上する。また、当該塗膜は、架橋ゴム、特に、オレフィン系ゴムとの接着性に優れる。

【0022】

前記塗膜中の顔料は、金属粉末を含有することが好ましい。金属粉末を含有することで、第１ゴム弾性体１２及び第２ゴム弾性体１３の耐候性がさらに向上する。金属粉末としては、特に限定されないが、入手のしやすさ、性能、コストなどの面から、アルミニウム粉末、特にアルミニウムフレークが好適に使用される。

【0023】

前記塗膜は、前記変性スチレン−ジエンブロック共重合体水添物及び前記顔料が溶解又は分散した液状媒体からなる塗料を第１ゴム弾性体１２及び第２ゴム弾性体１３の表面に塗布した後、前記液体媒体を乾燥除去することにより形成することができる。

【0024】

図１に示される緩衝装置１において、第１ゴム弾性体１２は、第１フランジ７と板状部１６の間に介装され、第２ゴム弾性体１３は、第２フランジ８と板状部１６の間に介装される。第１ゴム弾性体１２及び第２ゴム弾性体１３は、その中心に貫通孔を有し、当該貫通孔に柱状部６が挿入される。第１フランジ７は、第１ゴム弾性体１２と当接し、第２フランジ８は、第２ゴム弾性体１３と当接する。そして、第１ゴム弾性体１２と第２ゴム弾性体１３により、板状部１６が挟持される。これにより、第１金属部材３と第２金属部材４が弾性的に固定される。第１ゴム弾性体１２と第２ゴム弾性体１３が歪むことにより、緩衝装置１は、柱状部６の軸方向に伸縮することができる。製造し易い観点からは、図１の例のように、２つのゴム弾性体を用いて第１金属部材３と第２金属部材４を固定することが好ましい。第１ゴム弾性体１２と第２ゴム弾性体１３は、同じものであってもよいし、形状や材料が異なっていてもよい。各ゴム弾性体は、フランジや板状部１６と接着していてもよい。

【0025】

図１に示された例では、第１金属部材３が支持体２に接続されているが、第２金属部材４を支持体２に接続してもよい。この場合、第１金属部材３が屋外パネルと接続されることになる。こうして緩衝装置１を使用した場合でも、後述する緩衝作用が奏される。

【0026】

緩衝装置１の製造方法は特に限定されない。図１に示された緩衝装置１は、第１フランジ７が溶接された柱状部６を、第１ゴム弾性体１２の貫通孔、板状部１６の貫通孔１５、第２ゴム弾性体１３の貫通孔に、この順で挿入した後に、フランジ締結用ボルト１４を用いて第２フランジ８を柱状部６に固着し、さらに、板状部１６と、金属カップ１７をねじ止めして固着することにより、簡便に製造することができる。

【0027】

図２に示された緩衝装置１について説明する。この例では、第２接続部１１と板状部１６が一体になった第２金属部材４が用いられている。第２金属部材４は下側に開口したカップ状の形状を有する。第２金属部材４の上側の底面には、貫通孔１５を有する板状部１６が形成され、下側の開口端部には、径方向に突出し、ねじ穴を有する第２接続部１１が形成されている。第１金属部材３の柱状部６の上側の端面には、上側に突出したボルトからなる第１接続部９が形成されている。第１ゴム弾性体１２及び第２ゴム弾性体１３により板状部１６が挟持されることにより第１金属部材３及び第２金属部材４が固定される構造は、図１に示された緩衝装置１と同じである。

【0028】

図３に示された緩衝装置１について説明する。この例では、第１フランジ７と板状部１６の間に介装される部分と第２フランジ８と板状部１６の間に介装される部分とが一体になったゴム弾性体５が用いられている。緩衝装置１の強度の観点や、部品点数を低減できるため組立て工数を低減できる観点からは、このようなゴム弾性体５を用いて第１金属部材３と第２金属部材４を固定することが好ましい。第１ゴム弾性体１２及び第２ゴム弾性体１３の代わりに、ゴム弾性体５を用いたこと以外は、図３に示された緩衝装置１は、図２に示された緩衝装置１と同じである。このような緩衝装置１は、第２金属部材４を金型内に装着し、金型内に未加硫ゴムを充填してから加硫することにより、第２金属部材４とゴム弾性体５が加硫接着した一体成形品を得た後に、当該一体成形品に柱状部６を挿入することにより製造することができる。

【0029】

図４に示された緩衝装置１について説明する。この例では、第２金属部材４の第２接続部１１がハゼ式折板屋根１９に接続されている。第２金属部材４は四角筒状の形状を有する。第２金属部材４の上面には、貫通孔１５を有する板状部１６が形成されている。第２金属部材４の下面には、２つの係合爪からなる第２接続部１１が形成されている。２つの係合爪の間隔は、緊締用ボルト２０と緊締用ナット２１を締めることにより調整できる。ハゼ２２のくびれ部２３を２つの係合爪の間に狭入した後に、緊締用ボルト２０と緊締用ナット２１を締めることにより、２つの係合爪の間に、くびれ部２３が挟持され、緩衝装置１が支持体２に接続される。このような緩衝装置１を用いれば、屋根に屋外パネルを取付けるためのボルト穴を開ける必要がない。第１ゴム弾性体１２及び第２ゴム弾性体１３により板状部１６が挟持されて第１金属部材３及び第２金属部材４が固定される構造は、図１に示された緩衝装置１と同じである。

【0030】

図５に示された緩衝装置１について説明する。この例では、ゴム弾性体５が、第２接続部１１の表面と第２接続部１１周縁の支持体２の表面とを覆っている。このような緩衝装置１を用いれば、支持体２の内部に水が入りにくくなる。防水性の観点からは、ゴム弾性体５と支持体２の間を封止することが好ましい。ゴム弾性体５により板状部１６が挟持されて第１金属部材３及び第２金属部材４が固定される構造は、図３に示された緩衝装置１と同じである。このような緩衝装置１は、図３に記載された緩衝装置１の製造方法として上述した方法により製造することができる。

【0031】

以下、図１を用いて本発明の緩衝装置１の緩衝作用について説明する。緩衝装置１を用いて支持体２に取付けた屋外パネルが風等による衝撃を受けた場合、その衝撃を第１ゴム弾性体１２及び第２ゴム弾性体１３が歪むことによって吸収する。このようなゴム弾性体の緩衝作用により、支持体２に伝達する荷重が減少する。

【0032】

ここで、屋外パネルから支持体２に向かう方向の衝撃が屋外パネルから第２金属部材４に伝達された場合、第１ゴム弾性体１２が圧縮してその衝撃を吸収することにより、支持体２に伝達される荷重が減少する。一方、支持体２から屋外パネルへ向かう方向の衝撃が屋外パネルから第２金属部材４に伝達された場合、第２ゴム弾性体１３が圧縮してその衝撃を吸収することにより、支持体２に伝達される荷重が減少する。

【0033】

このように、支持体２から屋外パネルへ向かう方向の衝撃をも吸収できることが本発明の緩衝装置１の最大の特徴である。屋外パネルと支持体２との間に風が入り込んだ場合、屋外パネルには、支持体２から屋外パネルへ向かう方向に大きな衝撃がかかり、それにより支持体２が破損することがある。本発明の緩衝装置１は、このような衝撃を効果的に吸収するため、支持体２の破損が低減する。また、支持体２に伝達する荷重が減少するため、強度がそれほど高くない支持体２上にも屋外パネルを設置できる。

【0034】

本発明の緩衝装置１中のゴム弾性体５の歪率が０〜１０％であるときの、緩衝装置１の剛性Ｇ_１（Ｎ／ｍｍ）が下記一般式（１）
１００≦Ｇ_１≦１５００ （１）
を満たし、かつ、Ｇ_１と、ゴム弾性体５の歪率が３０〜５０％における、緩衝装置１の剛性Ｇ_２（Ｎ／ｍｍ）が下記一般式（２）
２≦Ｇ₂／Ｇ₁ （２）
を満たすことが必要である。

【0035】

但し、Ｇ_１は、ゴム弾性体５の歪率が１０％のときの、荷重（Ｎ）を変位（ｍｍ）で割った値である。Ｇ_２は、ゴム弾性体５の歪率が３０及び５０％のときの、各荷重の差（Ｎ）をゴム弾性体５の歪率が３０及び５０％のときの、各変位の差（ｍｍ）で割った値である。Ｇ_１及びＧ_２は、柱状部６の軸方向、すなわち、緩衝装置１の伸縮方向における剛性であり、伸びる方向と縮む方向のどちらに荷重をかけた場合においてもＧ_１及びＧ_２が上記一般式（１）及び（２）を満たす必要がある。ゴム弾性体５の歪率は、第１フランジ７と板状部１６の間に介装された部分と第２フランジ８と板状部１６の間に介装された部分のうち、荷重により、圧縮される部分における歪率である。図１、２及び４に示されているような、第１ゴム弾性体１２及び第２ゴム弾性体１３により板状部１６が挟持される緩衝装置１の場合には、荷重により圧縮される方のゴム弾性体の歪率である。

【0036】

Ｇ_１及びＧ₂が上記一般式（１）及び（２）を満たすことにより、屋外パネルからの衝撃をゴム弾性体５が効果的に吸収し、支持体２に伝達する荷重が減少するため、支持体２の破損が減少する。また、支持体２に伝達する荷重が減少するため、強度がそれほど高くない支持体２上にも屋外パネルを設置できる。

【0037】

Ｇ_１が１００Ｎ／ｍｍ未満の場合には、屋外パネルから入力された衝撃をゴム弾性体５が吸収しきれず、支持体２に伝達する荷重が減少する効果が十分得られない。また、弱い風圧などでも屋外パネルが振動するようになり、屋外パネルや支持体２に悪影響が及ぶ。一方、剛性Ｇ_１が１５００Ｎ／ｍｍを超える場合には、ゴム弾性体５の剛性が、緩衝装置１が取付けられる位置での支持体２の剛性と同等かそれを超えるようになり、支持体２にかかる荷重が減少する効果が十分得られない。

【0038】

緩衝装置１の剛性Ｇ_１及びＧ₂が上記一般式（２）を満たさない場合には、緩衝装置１の伸縮方向における、屋外パネルの可動範囲が大きくなり過ぎ、屋外パネルに悪影響が及ぶ。Ｇ₂／Ｇ₁は１０以下であることが好ましい。

【0039】

図６には、本発明の緩衝装置１の理論バネ特性が示されている。図の横軸は、緩衝装置１の変位（伸びる方向が正）であり、縦軸は、加えた荷重（引張り荷重が正）である。また、参考のため、通常、屋外パネルが設置される代表的な支持体２の、緩衝装置１が取付けられる位置での変位（上向きが正である）と荷重（上向きが正である）の関係も合わせてプロットしている。緩衝装置１の剛性及び支持体２の剛性は、グラフの傾きから求められる。ここで、ゴム弾性体５の歪率が０〜１０％の場合（緩衝装置１の変位が小さい場合）には、本発明の緩衝装置１の剛性は、支持体２の剛性よりも低く、ゴム弾性体５の歪率が３０〜５０％の場合（緩衝装置１の変位が大きい場合）には、本発明の緩衝装置１の剛性は、支持体２の剛性と同等以上である。

【0040】

第１接続部９が支持体２又は屋外パネルの一方に接続され、第２接続部１１が他方に接続されることにより、緩衝装置１を介して屋外パネルが支持体２に取付けられ、第１接続部９又は第２接続部１１に接続された位置における支持体２の剛性Ｇ_３（Ｎ／ｍｍ）が下記一般式（３）
Ｇ_１＜Ｇ_３＜Ｇ_２ （３）
を満たす屋外パネルの支持構造により屋外パネルを取付けることが好適である。

【0041】

但し、Ｇ_３は、前記支持体２が歪んでいないときの緩衝装置１の伸縮方向の剛性である。Ｇ_３は、緩衝装置１の柱状部６の軸方向における支持体２の変位に対して荷重をプロットしたグラフの傾きから求める。

【0042】

Ｇ_１、Ｇ_２及びＧ_３が上記一般式（３）を満たすことにより、屋外パネルからの衝撃をゴム弾性体５が効率よく吸収し、支持体２の破損がより減少する。また、支持体２に伝達する荷重が減少するため、強度がそれほど高くない支持体２上にも屋外パネルを設置できる。

【0043】

図７には、Ｇ_１が１０００Ｎ／ｍｍ、Ｇ_２が３０００Ｎ／ｍｍ、Ｇ_３が２０００Ｎ／ｍｍである本発明の屋外パネルの支持構造の理論エネルギー吸収特性が示されている。また、参考のため、屋外パネルと支持体２が剛結され、屋外パネルが接続された位置における支持体２の剛性が２０００Ｎ／ｍｍである支持構造の理論エネルギー吸収特性も合わせて示している。図７に示されているとおり、屋外パネルに３Ｎ・ｍの衝撃を加えた場合に、支持体２に伝達する荷重は、本発明の支持構造の場合の方が、屋外パネルを支持体２に剛結した支持構造の場合よりも、約３２％少ないことが示されている。

【0044】

前記支持構造において、屋外パネルが地面に対して傾斜して取付けられることが好適である。地面に対して傾斜して取付けられた屋外パネルは、地面に対して平行に取付けられた屋外パネルよりも風により吹き上げられ易いと考えられる。したがって、屋外パネルが地面に対して傾斜して取付けられた場合には、支持体２から屋外パネルへ向かう方向への強い荷重が支持体２に伝達すると考えられ、本発明の支持構造を用いることのメリットが大きい。特に、屋外パネルが太陽電池モジュールである場合には、地面に対して傾斜して取付けることにより受光効率が高まり好ましい。地面に対する屋外パネルの角度は、１０〜８０°であることが好ましい。

【0045】

優れた緩衝作用を有する本発明の緩衝装置１は、太陽電池モジュール、集熱パネル、看板、緑化パネル等の屋外パネルの取付けに好適に使用することができる。中でも、太陽電池モジュールの取付け用に好適に用いられる。本発明の緩衝装置１を用いれば、強度がそれほど高くない支持体２上にも屋外パネルを設置できるため、太陽電池モジュールの設置面積を増やすことができ、発電量が稼げる。したがって、本発明の緩衝装置１を用いることのメリットが大きい。

【符号の説明】

【0046】

１ 緩衝装置
２ 支持体
３ 第１金属部材
４ 第２金属部材
５ ゴム弾性体
６ 柱状部
７ 第１フランジ
８ 第２フランジ
９ 第１接続部
１０ ボルト
１１ 第２接続部
１２ 第１ゴム弾性体
１３ 第２ゴム弾性体
１４ フランジ締結用ボルト
１５ 貫通孔
１６ 板状部
１７ 金属カップ
１８ ねじ
１９ ハゼ式折板屋根
２０ 緊締用ボルト
２１ 緊締用ナット
２２ ハゼ
２３ くびれ部
ａ 本発明の緩衝装置のばね特性
ｂ 支持体のばね特性
ｃ 歪率１０％
ｄ 歪率３０％
ｅ 歪率５０％
ｆ 支持体のばね特性
ｇ 本発明の緩衝装置のばね特性
ｈ 緩衝装置と支持体を直列に連結した場合のばね特性
ｉ 剛結した支持構造のエネルギー吸収特性
ｊ 本発明の支持構造のエネルギー吸収特性
ｋ 屋外パネルに加えた荷重３Ｎ・ｍ
ｌ 支持体に伝達する荷重３ｋＮ（剛結した支持構造）
ｍ 支持体に伝達する荷重２．０５ｋＮ（本発明の支持構造）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】