特許 6293952 支持構造体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6293952

(24)【登録日】2018年2月23日

(45)【発行日】2018年3月14日

(54)【発明の名称】支持構造体

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/24 20060101AFI20180305BHJP

   B21C 37/00 20060101ALI20180305BHJP

   B23K 26/242 20140101ALI20180305BHJP

【ＦＩ】

   E04B1/24 J

   B21C37/00 A

   B23K26/242

【請求項の数】3

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-65126(P2017-65126)

(22)【出願日】2017年3月29日

【審査請求日】2017年11月29日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】714003416

【氏名又は名称】日新製鋼株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】家成 徹

(72)【発明者】

【氏名】桜田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】朝田 博

【審査官】 川崎 良平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１５２８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０１６９３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平１１−１２３５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１９０２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１７９９３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｃ ３７／００

Ｂ２３Ｋ ２６／２４２

Ｅ０４Ｂ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持対象物と、
前記支持対象物を支持する支持体の組とを含む支持構造体であって、
前記支持体のそれぞれは、
金属製の２つのフランジ材を、金属製のウェブ材の両端に、前記２つのフランジ材が対向するように溶接することにより形成されており、
前記フランジ材と前記ウェブ材との溶接部の形状が、α＋γ≦２ｍｍ、β＋δ≦２ｍｍという条件を満たしており、
前記支持体のそれぞれが有する前記２つのフランジ材は、前記ウェブ材の一方の板面に立てた垂線の方向における、前記溶接部から当該フランジ材の端部までの長さが互いに異なっており、
前記支持対象物は、前記端部までの長さが短い前記フランジ材のそれぞれと嵌合する嵌合溝部を備える支持構造体。
（ここで、ウェブ材の一方の板面を第１面、該第１面の裏面を第２面とし、
α：前記第１面側においてフランジ材の表面から前記ウェブ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、β：前記第２面側においてフランジ材の表面から前記ウェブ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、γ：前記第１面から前記フランジ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、δ：前記第２面から前記フランジ材の表面に沿って突出している溶接部の長さである。）

【請求項2】

前記端部までの長さが短い前記フランジ材は、前記溶接部から、前記ウェブ材の前記板面の一方の側にのみ延びている請求項１に記載の支持構造体。

【請求項3】

前記２つのフランジ材の少なくとも一方は、前記支持体を他の物体に固定するための固定具を通す第１開口部を有している請求項１または２に記載の支持構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、支持対象物を支持する支持体、支持体の組を含む支持体セット、および支持構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、Ｈ形鋼等、用途に応じて様々な断面形状に成形された形鋼が知られている。一般に、各種の形鋼は、ユニバーサル圧延機を用いた熱間圧延、またはフランジ材とウェブ材とを溶接することにより製造されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−２３１１４号公報（２０１０年２月４日公開）

【特許文献2】特開２０１０−２２８００２号公報（２０１０年１０月１４日公開）

【特許文献3】特開２０１２−１５２８２０号公報（２０１２年８月１６日公開）

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】“カタログ（Ｈ形鋼）”、［online］、新日鉄住金株式会社、［平成29年3月10検索］、インターネット〈ＵＲＬ：https://www.nssmc.com/product/catalog_download/pdf/K004.pdf〉

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

通常、形鋼は、フランジ材とウェブ材との突合せ部（結合部）にフィレットまたは溶接ビードといった突出部が形成される。例えば、特許文献１、２に記載のＴ形鋼１００は、図１０に示すように、断面形状が円弧状のフィレット部１１０が形成されており、該円弧の半径ｒが２〜１０ｍｍとなっている。また、例えば非特許文献１に記載されているように、市販のＨ形鋼は、フィレット部の円弧の半径ｒが８ｍｍ以上である。

【0006】

このようなＴ形鋼またはＨ形鋼を、矩形の平板状の物体（例えば、パーティションや額縁等）を支持する支持体として用いる場合、パネル材の隅部が上記突出部と干渉する。そのため、パネル材の隅部を切り欠くことを要し、施工現場にて、パネル材をそのまま施工することができない。或いは、上記突出部を削る（仕上げ加工する）ことを要し、支持体の強度の低下および製造コストの増加といった問題が生じる。

【0007】

本発明の一態様は、突出部を削る工程が不要であり、かつ施工現場にて支持対象物をそのまま用いて施工することができる支持体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様における支持体は、支持対象物を支持する支持体であって、金属製の２つのフランジ材を、金属製のウェブ材の両端に、前記２つのフランジ材が対向するように溶接することにより形成されており、前記フランジ材と前記ウェブ材との溶接部の形状が、α＋γ≦２ｍｍ、β＋δ≦２ｍｍという条件を満たしている。
（ここで、ウェブ材の一方の板面を第１面、該第１面の裏面を第２面とし、
α：前記第１面側においてフランジ材の表面から前記ウェブ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、β：前記第２面側においてフランジ材の表面から前記ウェブ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、γ：前記第１面から前記フランジ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、δ：前記第２面から前記フランジ材の表面に沿って突出している溶接部の長さである）。

【0009】

また、本発明の一態様における支持体は、前記２つのフランジ材は、前記第１面に立てた垂線の方向における、前記溶接部から当該フランジ材の一方の端部までの長さおよび他方の端部までの長さのうちの少なくとも１方が互いに異なっていてもよい。

【0010】

また、本発明の一態様における支持体は、前記２つのフランジ材の一方は、前記溶接部から、前記ウェブ材の前記第１面の側にのみ延びていてもよい。

【0011】

また、本発明の一態様における支持体は、前記２つのフランジ材の少なくとも一方は、前記支持体を他の物体に固定するための固定具を通す第１開口部を有していてもよい。

【0012】

また、本発明の一態様における支持体は、前記ウェブ材は、前記支持対象物を前記支持体に固定するための固定具を通す第２開口部を有していてもよい。

【0013】

本発明の一態様における支持体セットは、前記支持体の組を含む。

【0014】

本発明の一態様における支持体構造体は、前記支持体セットと、前記支持体によって支持される支持対象物とを含む。

【0015】

本発明の一態様における支持体の製造方法は、支持対象物を支持する支持体の製造方法であって、金属製の２つのフランジ材を、金属製のウェブ材の両端に、前記２つのフランジ材が対向するようにレーザ溶接により接合する工程を含み、前記フランジ材と前記ウェブ材との溶接部の形状が、α＋γ≦２ｍｍ、β＋δ≦２ｍｍという条件を満たしている。
（ここで、ウェブ材の一方の板面を第１面、該第１面の裏面を第２面とし、
α：前記第１面側においてフランジ材の表面から前記ウェブ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、β：前記第２面側においてフランジ材の表面から前記ウェブ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、γ：前記第１面から前記フランジ材の表面に沿って突出している溶接部の長さ、δ：前記第２面から前記フランジ材の表面に沿って突出している溶接部の長さである）。

【発明の効果】

【0016】

本発明の一態様によれば、突出部を削る工程が不要であり、かつ施工現場にて支持対象物をそのまま用いて施工することができる支持体を提供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態１における支持体を含む支持構造体の構成を示す断面図である。

【図2】上記支持体における一方のフランジ材とウェブ材との溶接部の部分拡大図である。

【図3】上記支持体を含む支持構造体の変形例の構成を示す断面図である。

【図4】（ａ）〜（ｄ）は、上記支持体の変形例の構成を示す断面図である。

【図5】本発明の実施形態２における支持体を含む支持構造体の構成を示す断面図である。

【図6】本発明の実施形態３における支持体を含む支持構造体の構成を示す断面図である。

【図7】上記支持構造体の変形例の構成を示す断面図である。

【図8】本発明の実施形態４における支持体を含む支持構造体の構成を示す断面図である。

【図9】本発明の実施形態５における支持体を含む支持構造体の構成を示す断面図である。

【図10】従来のＴ形鋼の形状を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、以下の記載は発明の趣旨をより良く理解させるためのものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ〜Ｂ」とは、Ａ以上Ｂ以下であることを示している。

【0019】

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について、図１および図２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

【0020】

本実施の形態では、本発明の一態様における支持体を用いて、支持対象物の一例としてのパネル材を設置する方法について説明する。

【0021】

尚、本発明の支持体が対象とする支持対象物としては、必ずしもこれに限らない。支持対象物としては、例えば、支持体によって支持される部分が平板状となっており、支持体に接する部分の隅部が直角となっている形状の物体であってよい。支持体に接していない側（外部環境に露出する側）の形状は特に限定されるものではなく、突出部を有していたり、装飾等の複雑な形状を有していたりしてもよい。また、本発明の支持体が対象とする支持対象物は、建材用パネル等の大きな重量を有するものではなく、比較的軽量（例えば、単位質量が３０ｋｇ／ｍ^２以下）の物体である。具体的には、例えば、額縁、案内板、仕切り板（パーティション）、鏡板、バルコニー若しくはテラス用パネル、その他小型のパネル等が挙げられる。このような支持対象物について、以下では、説明の便宜上、単にパネル材と称する。

【0022】

＜支持構造体＞
図１は、本実施の形態における支持体１Ａを含む支持構造体１０Ａの構成を示す断面図である。本実施の形態では、支持体１Ａが、長手方向に垂直な断面がＨ形であるＨ形鋼の場合について述べる。つまり、図１は、支持体１Ａの長手方向に垂直に支持構造体１０Ａを切断したときの支持構造体１０Ａの断面を示す模式図である。図１においては、紙面を垂直に貫く方向に支持体１Ａは延びており、紙面における下方向が重力方向であるとする。

【0023】

図１に示すように、支持構造体１０Ａは、２つの支柱（他の物体）５の間にＨ形状の支持体１Ａが配置され、該支持体１Ａにおける対向するフランジ材２およびフランジ材３がそれぞれ支柱５に皿ネジ（固定具）７によって固定されているとともに、上記フランジ材２とフランジ材３とを繋ぐウェブ材４の一方の面にパネル材６が皿ネジ７によって固定されている。以下、本明細書において、フランジ材２およびフランジ材３をまとめてフランジ材２，３と称することがある。

【0024】

支柱５は、例えば角材であるが、これに限定されず、フランジ材２，３を固定することができる固定面５１を有していれば、具体的な態様は特に限定されない。例えば、建造物の一部（建物の骨組み等）、既存の設置物（家具、屋外の建造物等）、または壁の一部を支柱５として利用してもよく、支持体１Ａを設置するために能動的に用意した物体であってもよい。支柱５は、具体的には、角形鋼管、木材、山形鋼、等であってよい。

【0025】

本実施の形態の支持体１Ａは、フランジ材２、フランジ材３、及びウェブ材４を備えるＨ形鋼であって、以下のような構成のものである。すなわち、フランジ材２とフランジ材３とは互いに板面が対向するように、かつ互いに長手方向が平行となるように位置している。ウェブ材４は、フランジ材２およびフランジ材３のそれぞれに垂直かつ長手方向が平行となるように配置され、ウェブ材４の端部とフランジ材２，３とはそれぞれレーザ溶接されている。換言すれば、支持体１Ａは、２つのフランジ材２，３を、ウェブ材４の両端に、２つのフランジ材２，３が対向するようにレーザ溶接することにより形成されている。

【0026】

また、ウェブ材４は、支持体１ＡのＨ形状の断面において、端部がフランジ材２およびフランジ材３の中央部に位置するようにレーザ溶接されている。

【0027】

フランジ材２，３およびウェブ材４は、金属製の平板であり、この金属としては、例えば、鉄、鋼（スチール）、ステンレス鋼、アルミニウム、他の金属若しくは合金、等であってよい。支持体１Ａの所望の性質（耐食性、強度等）と、製造コストとを踏まえて、適宜選択することができる。上記のように、本明細書において、「金属」という用語は合金を含んで意味している。

【0028】

フランジ材２の板厚を厚さＴ２、板幅をｗ２とし、また、ｔ２およびｗ２の方向を含む平面に垂直な方向（図１における紙面を貫く方向）の長さをＬ２（図示せず）とする。同様に、フランジ材３の板厚を厚さｔ３、板幅をｗ３、上記方向の長さをＬ３（図示せず）とし、ウェブ材４の板厚を厚さｔ４、板幅をｗ４、上記方向の長さをＬ４（図示せず）とする。尚、本明細書において、フランジ材の板幅とは、支持体１Ａにおけるウェブ材４の板面かつフランジ材２，３の板面に垂直な断面における、Ｈの高さ方向に相当する方向の長さを意味している。また、ウェブ材の板幅とは、支持体１ＡのＨ形状の断面における、Ｈの幅（横幅）方向に相当する方向の長さを意味している。

【0029】

フランジ材２は、厚さｔ２が１．６ｍｍ〜４．５ｍｍ、板幅ｗ２が５０ｍｍ〜１００ｍｍ、長さＬ２が３００ｍｍ〜３０００ｍｍである。フランジ材３は、厚さｔ３が１．６ｍｍ〜４．５ｍｍ、板幅ｗ３が５０ｍｍ〜１００ｍｍ、長さＬ３が３００ｍｍ〜３０００ｍｍである。ウェブ材４は、厚さｔ４が１．２ｍｍ〜３．２ｍｍ、板幅ｗ４が４１ｍｍ〜１９６．８ｍｍ、長さＬ４が３００ｍｍ〜３０００ｍｍである。

【0030】

本実施の形態の支持体１Ａは、フランジ材２の板幅ｗ２とフランジ材３の板幅ｗ３とが互いに同じ幅となっている。尚、フランジ材２、フランジ材３、及びウェブ材４における、厚さ、板幅、及び長さは、支持対象物としてのパネル材６の形状及び重量に応じて、適宜選択されてよい。また、フランジ材２、フランジ材３、及びウェブ材４は、互いに同じ材質であってもよく、互いに種類の異なる材質であってもよい。

【0031】

パネル材６は、例えば、板厚が４０ｍｍ〜１９５ｍｍの平板状の形状である。パネル材６は、これに限定されず、矩形の平板状の部分を少なくとも有していればよく、該平板上の部分が、フランジ材２、フランジ材３、及びウェブ材４によって囲まれる空間に嵌合して、パネル材６が支持される。

【0032】

フランジ材２は、支持体１Ａを支柱５に固定するための皿ネジ７を通す孔部（第１開口部）２１が形成されている。支持構造体１０Ａは、フランジ材２が、皿ネジ７によって支柱５に固定されている。

【0033】

フランジ材３も同様に、支持体１Ａを支柱５に固定するための皿ネジ７を通す孔部（第１開口部）３１が形成されている。支持構造体１０Ａは、フランジ材３が、皿ネジ７によって支柱５に固定されている。

【0034】

ここで、皿ネジ７を用いて、フランジ材２，３から支柱５に届くようにネジ止めをすればよい。フランジ材２，３の板面と、固定面５１との間に、図示しない調整部材が設けられていてもよく、フランジ材２，３の板面と固定面５１とは、互いに当接していなくてもよい。該調整部材によって、２つの支柱５間の距離よりも支持体１Ａの幅が短い場合、不足している部分を補って支持体１Ａを安定に設置することができる。

【0035】

支持構造体１０Ａは、ウェブ材４の一方の板面である表板面４１に、パネル材６の一方の板面である当接面６１が当接するように、すなわちウェブ材４がパネル材６の底を支える形になるように配置されている。パネル材６とウェブ材４とは皿ネジ７によって固定されているウェブ材４には、パネル材６を支持体１Ａに固定するための皿ネジ７を通す孔部（第２開口部）４２が形成されている。

【0036】

孔部４２に螺合するように、皿ネジ７をパネル材６を介してウェブ材４に挿入する。ここで、パネル材６には、予め孔が形成されていてもよいし、支持体１Ａへパネル材６を施工する際に、電動ドリル等により孔を開けることもできる。パネル材６に予め孔が形成されている場合、該孔と孔部４２との位置があうようにパネル材６を配置し、皿ネジ７によって固定すればよい。

【0037】

固定具として皿ネジ７を用いる場合、皿ネジ７の頭がフランジ材２，３内に埋設し易い。そのため、パネル材６を設置する際に皿ネジ７の頭がパネル材６と干渉することを抑制することができる。

【0038】

また、皿ネジ７を用いることにより、パネル材６における当接面６１とは反対側の面の表面にネジの頭が突出することがない。その結果、安全性およびデザイン性を高めることができる。

【0039】

なお、皿ネジ７は、固定具の一例であって、他の固定具を適宜用いてよい。

【0040】

また、皿ネジ７によって固定せず、ウェブ材４の上にパネル材６を載置するのみによってパネル材６を支持する構成であってもよい。

【0041】

以上のような支持構造体１０Ａの支持体１Ａとして、例えば従来のＨ形鋼を用いる場合、フランジ材とウェブ材との接合部にフィレットまたは溶接ビードが形成されているため、（ｉ）パネル材６の隅部を切り欠く、または（ｉｉ）支持体１Ａにおけるフィレット若しくは溶接ビードを切削等することを要する。その結果、施工現場にて、パネル材６をそのまま施工することができなかった。或いは、上記突出部を削る（仕上げ加工する）ことを要し、支持体の強度の低下および製造コストの増加といった問題が生じていた。

【0042】

＜支持体１Ａの溶接部形状＞
本実施の形態の支持体１Ａは、フランジ材２，３とウェブ材４との接合部分に、フランジ材２，３とウェブ材４とが溶融し形成された溶接部８を有する。図２は、本実施の形態の支持体１Ａにおける一方のフランジ材２とウェブ材４との溶接部８の部分拡大図である。

【0043】

ここで、ウェブ材４における、上記表板面（第１面）４１の反対側の面を裏板面（第２面）４３とする。この場合、ウェブ材４の裏板面４３側からレーザが照射されて、溶接部８が形成されたことになる。また、フランジ材２におけるウェブ材４側の面をウェブ側板面２２とすると、溶接部８の形状を以下のように表すことができる。

【0044】

すなわち、表板面４１側においてフランジ材２のウェブ側板面２２からウェブ材４の表面に沿って突出している溶接部８の長さをα、裏板面４３側においてフランジ材２のウェブ側板面２２からウェブ材４の裏板面４３に沿って突出している溶接部８の長さをβ、表板面４１側からフランジ材２のウェブ側板面２２に沿って突出している溶接部８の長さをγ、表板面４１側からフランジ材２のウェブ側板面２２に沿って突出している溶接部８の長さをδとする。

【0045】

本実施の形態における支持体１Ａは、溶接部８の形状が、α＋γ≦２ｍｍ、β＋δ≦２ｍｍという条件を満たしている。このような溶接部８の形状は、後述する本実施の形態の支持体１Ａの製造方法によって、実現することができる。支持体１Ａは、レーザ溶接により形成された溶接部の形状が、切削加工等の処理を施すことなく、そのままα＋γ≦２ｍｍ、β＋δ≦２ｍｍという条件を満たしている。

【0046】

つまり、本実施の形態の支持体１Ａは、溶接部８における突出部の長さが小さい。そのため、パネル材６の隅部が、溶接部８の突出部と干渉することがない。その結果、パネル材６の隅部を処理することなく、また、溶接部８の突出部を切削等することなく、フランジ材２，３及びウェブ材４によって囲まれて形成される空間にパネル材６を嵌めることができる。

【0047】

したがって、突出部を削る工程が不要であり、かつ施工現場にて支持対象物をそのまま用いて施工することができる支持体を提供することができる。これにより、支持体１Ａの強度を低下させることなく、また、支持体１Ａの製造コスト及び支持構造体１０Ａの施工コストを抑制することができる。

【0048】

また、支持体１Ａを構成するフランジ材２，３及びウェブ材４は、金属製であり、材質を適宜選択することにより、耐久性（例えば耐食性）に優れたものとすることができる。そのため、支持体１Ａは、屋内だけでなく屋外においても好適に使用することができ、また、美観に優れたものとすることもできる。

【0049】

これに対して、樹脂等を材質として支持体を作製する場合、接合部の突出量を少なくなるように製造することは可能であるが、屋外では劣化等が生じ易く、また強度を高くしようとすると製造コストが増大し得る。さらには、長手方向の長さが３００ｍｍ〜３０００ｍｍのような長尺な支持体を製造するためには、製造設備が大掛かりなものとなり、製造自体が困難であり得る。

【0050】

また、支持体１Ａは、溶接部８の突出量が１ｍｍ以下であることが好ましく、０．７５ｍｍ以下であることがより好ましい。溶接部８の突出量とは、上記α、β、γ、δで示される、突出している溶接部の長さのうち、最大のものの長さである。

【0051】

つまり、支持体１Ａは、上記α、β、γ、δで示される、突出している溶接部の長さが何れも１ｍｍ以下であることが好ましく、０．７５ｍｍ以下であることがより好ましい。

【0052】

＜支持体１Ａの製造方法＞
パネル材６を支持する支持体１Ａの製造方法は、金属製の２つのフランジ材２，３を、金属製のウェブ材４の両端に、２つのフランジ材２，３が対向するようにレーザ溶接により接合する工程を含み、フランジ材２，３とウェブ材４との溶接部８の形状が、α＋γ≦２ｍｍ、β＋δ≦２ｍｍという条件を満たしている。

【0053】

一般に、レーザ溶接方法では、溶接部の突出量は比較的抑制され得るが、本実施の形態の支持体１Ａのように、α＋γ≦２ｍｍ、β＋δ≦２ｍｍという条件を満たすような溶接部とすることは、一般的なレーザ溶接方法では溶接部の強度が低下するため想定されておらず、また、そのような小さな突出量とすること自体、容易ではなかった。

【0054】

本発明者らは、レーザ溶接設備の改良を重ね、かつレーザ溶接の各種の条件を検討することによって、上述のような支持体１Ａおよび支持構造体１０Ａを実現することを可能にした。

【0055】

つまり、上述のレーザ溶接により接合する工程は、以下のようにおこなうことができる。

【0056】

一般に、レーザ溶接による溶接時の入熱によって、フランジ材の形状が熱変形し得る。このような熱変形を矯正する方法が知られており、レーザ溶接設備としては、そのようなフランジ材の矯正機構を有するものを用いた。そしてさらに、レーザ溶接設備として、フランジ材の熱変形を矯正する際に、ウェブ材が曲げ変形を起こすことを抑制する機構をも有するものを用いた。

【0057】

また、レーザ光を照射する狙い位置、照射角度等の条件を検討し、溶接部の突出量を低減した。このことについては、特許文献３に記載の技術を援用することができる。

【0058】

具体的には、ウェブ材の表面上のフランジ材からの狙い位置（照射位置）Ｘを、「Ｘ＝Ｔｗ・ｔａｎθ」（Ｔｗ：ウェブ材の板厚，θ：フランジ材に対するレーザ入射角）と定義する。ここで、レーザのビーム径Ｄおよび溶融幅（条件により変動：約１．１倍〜２．５倍）を考慮して、狙い位置Ｘの上限値は「２．５×（Ｄ／２）」となる。このことから、照射角θの範囲を求めると、「０＜θ≦ｔａｎ^−１（（２．５×Ｄ／２））／Ｔｗ」となる。

【0059】

狙い位置Ｘおよび照射角θを、上記範囲内にて細かく調整することにより、溶接部が所望の強度特性を有するとともに、溶接部の突出量が小さくなるように、レーザ溶接を行うことが可能となる。

【0060】

以上のように、本実施の形態の支持体１Ａの製造方法によれば、溶接部８の形状が、α＋γ≦２ｍｍ、β＋δ≦２ｍｍという条件を満たす、支持体１Ａを製造することができる。そのため、支持体１Ａの溶接部を切削加工等することが不要である。そして、施工の現場にて、上記製造した支持体１Ａを支柱５に固定し、パネル材６を隅部の加工を行うことなくそのまま嵌めこみ、支持構造体１０Ａとすることができる。

【0061】

＜変形例＞
（ａ）本実施の形態の支持体１Ａおよび支持構造体１０Ａは、重力方向が下方となるように、横置きの使用態様であったが、本発明の一態様における支持体および支持構造体は、これに限定されない。

【0062】

上記支柱５は、それぞれ少なくとも一端が建物の床等に連結して平行に立設した２つの角形形状の部材であってよく、何らかの自立機構によって床等に自立するように立設した（自立した）部材であってもよい。具体的には、建物の柱、骨組み、バルコニーの手すり等であってもよい。また、このことは、後述する他の実施形態においても同様であり、本発明の一態様における支持構造体は、パネル材を横置き、縦置き、斜め置きすることができるように、適宜構成することができる。

【0063】

（ｂ）本実施の形態の支持体１Ａは、ウェブ材４の端部がフランジ材２，３の中央部に溶接されたＨ形鋼の形状であったが、本発明の一態様における支持体は、ウェブ材４の端部が、フランジ材２，３の一端側に偏った位置に溶接されていてもよい。すなわち、Ｈ形の断面形状において、ウェブ材４の位置が上方または下方に偏移して、偏心した形状となっていてよい。

【0064】

また、本発明の一態様における支持体は、断面形状がＩ形鋼であってもよい。

【0065】

（ｃ）本実施の形態の支持構造体１０Ａの一変形例について、図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態における支持体１Ａを含む支持構造体１０Ａの変形例の構成を示す断面図である。

【0066】

図３に示すように、本変形例では、ボルト９１およびナット９２によって、パネル材６がウェブ材４に固定されている。このように、固定具の一例として、ボルト９１およびナット９２を用いることができる。ナット９２とウェブ材４との間に、図示しないワッシャーが介されていてもよい。

【0067】

ボルト９１の頭が、パネル材６から突出することがないように、パネル材６に埋没するようになっていることが好ましい。

【0068】

また、フランジ材２，３を支柱５に固定するために用いる固定具は、皿ネジ７に限定されない。例えば、固定具の一例として、各種のアンカーボルトであってもよい。支柱５の材質に応じて、適宜選択すればよい。

【0069】

（ｄ）本実施の形態の支持体１Ａの変形例について、図４の（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。図４の（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態における支持体１Ａの変形例の構成を示す断面図である。

【0070】

本発明の一態様における支持体は、２つのフランジ材の板幅が異なっていてもよい（以下、２つのフランジ材の板幅が異なる形状を異幅フランジ形状と称することがある）。換言すれば、２つのフランジ材は、ウェブ材４の板面に立てた垂線の方向における、溶接部８からフランジ材の一方の端部までの長さおよび他方の端部までの長さのうちの少なくとも１方が互いに異なっていてもよい。具体的には、以下のような構成であってもよい。

【0071】

図４の（ａ）に示すように、一変形例における支持体１Ａ１は、一方のフランジ材３ａ１が、フランジ材２よりも板幅が短くなっている。フランジ材３ａ１は、溶接部８から一方の端部までの長さをｗｌ、他方の端部までの長さをｗｓとすると、ｗｌ＞ｗｓとなっており、ｗｌの長さは、フランジ材２における溶接部８から端部までの長さと同じ長さとなっている。

【0072】

また、図４の（ｂ）に示すように、一変形例における支持体１Ａ２は、一方のフランジ材３ａ２が、フランジ材２よりも板幅が短くなっている。フランジ材３ａ２は、溶接部８から両方の端部までの長さが等しくなっている。

【0073】

また、本発明の一態様における異幅フランジ形状の支持体は、２つのフランジ材の一方は、溶接部８から、ウェブ材４の一方の板面（例えば、表板面４１）の側にのみ延びていてもよい。具体的には、以下のような構成であってもよい。

【0074】

図４の（ｃ）に示すように、一変形例における支持体１Ａ３は、一方のフランジ材３ａ３が、フランジ材２よりも板幅が短くなっており、溶接部８から、ウェブ材４の一方の板面の側にのみ延びている。フランジ材３ａ３は、溶接部８から端部までの長さが、フランジ材２における溶接部８から端部までの長さと同じ長さとなっている。

【0075】

また、図４の（ｄ）に示すように、一変形例における支持体１Ａ４は、一方のフランジ材３ａ４が、フランジ材２よりも板幅が短くなっており、溶接部８から、ウェブ材４の一方の板面の側にのみ延びている。そして、フランジ材３ａ４は、溶接部８から端部までの長さが、フランジ材２における溶接部８から端部までの長さよりも短くなっている。

【0076】

このような異幅フランジ形状の支持体を用いた場合であっても、図１と同様にパネル材６を支持する支持構造体を構成することができる。

【0077】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施の形態について、図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0078】

前記実施の形態１の支持構造体１０Ａでは、２つの支柱５の間に断面がＨ形状の支持体１Ａが配置されて、２つの支柱５の間に架かるウェブ材４の上にパネル材６を載置する形となっていた。これに対して、本実施の形態の支持構造体１０Ｂでは、２つの支持体１Ｂを備え、２つの支柱５のそれぞれに支持体１Ｂが固定されている点、および、支持体１Ｂがそれぞれ異幅フランジ形状となっている点が異なっている。

【0079】

図５は、本実施の形態における支持体１Ｂを含む支持構造体１０Ｂの構成を示す断面図である。

【0080】

図５に示すように、本実施の形態の支持体１Ｂは、前記実施形態１の変形例４において、支持体１Ａ４（図４の（ｄ）参照）として説明したものと同様の形状であり、断面形状がＪ形の形鋼である。

【0081】

支持体１Ｂは、フランジ材２、フランジ材３ｂ、およびウェブ材４ｂを備えるＪ形鋼であって、以下のような構成のものである。すなわち、フランジ材２、フランジ材３ｂ、およびウェブ材４ｂは、前記実施形態１の支持体１Ａと同様の配置であるが、フランジ材３ｂは、フランジ材２よりも板幅が短く、ウェブ材４ｂも、ウェブ材４よりも板幅が短くなっている。また、フランジ材３ｂは、溶接部８からウェブ材４ｂの裏板面４３の側にのみ延びている。

【0082】

支持構造体１０Ｂは、２つの支柱５に、それぞれＪ形状の支持体１Ｂが配置され、該支持体１Ｂにおけるフランジ材２がそれぞれ支柱５に皿ネジ（固定具）７によって固定されているとともに、ウェブ材４ｂの表板面４１にパネル材６が支持されるように配置され、皿ネジ７によってパネル材６とウェブ材４ｂとが固定されている。支持構造体１０Ｂは、支持体１Ｂの組を含む支持体セットを含んでいると表現することができる。

【0083】

このような支持体１Ｂにおいても、溶接部８の形状が、α＋γ≦２ｍｍ、β＋δ≦２ｍｍという条件を満たしている。そのため、溶接部８における突出部の長さが小さい。その結果、パネル材６の隅部が、溶接部８の突出部と干渉することがない。したがって、パネル材６の隅部を処理することなく、また、溶接部８の突出部を切削等することなく、フランジ材２，３及びウェブ材４によって囲まれて形成される空間にパネル材６を嵌めることができる。

【0084】

そして、本実施の形態の支持体１Ｂでは、ウェブ材４ｂの板幅を、２つの支柱５の間隔に合わせることが求められない。つまり、２つの支柱５の間隔を気にすることなく、２つの支持体１Ｂをそれぞれ支柱５に固定すれば、２つの支持体１Ｂのウェブ材４ｂがパネル材６の底を支えるようにして、パネル材６を支持することができる。

【0085】

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１および実施の形態２と同じである。また、説明の便宜上、前記実施の形態１および実施の形態２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0086】

前記実施の形態２の支持構造体１０Ｂでは、断面がＪ形状の支持体１Ｂが支柱５に固定されて、２つの支持体１Ｂの表板面４１上にパネル材６を載置して、パネル材６を支持する形となっていた。これに対して、本実施の形態の支持構造体１０Ｃでは、断面がＪ形状の２つの支持体１Ｃは、支持体１Ｂとは上下が逆に支柱５に固定され、パネル材に設けられた嵌合溝部にフランジ材が嵌合するようになっている点が異なっている。

【0087】

図６は、本実施の形態における支持体１Ｃを含む支持構造体１０Ｃの構成を示す断面図である。

【0088】

図６に示すように、本実施の形態における支持体１Ｃは、フランジ材２、フランジ材３ｃ、およびウェブ材４ｃを備えるＪ形鋼であって、前記実施の形態２における支持体１Ｂと同様の形状（断面がＪ形）の形鋼である。ここで、フランジ材３ｃは、溶接部８からウェブ材４ｃの裏板面４３の側にのみ延びた延在部であると表現することもできる。

【0089】

本実施の形態の支持構造体１０Ｃは、パネル材６ｃを支持する。パネル材６ｃは、支持体１Ｃのウェブ材４ｃと接する側の表面に、嵌合溝部６２が形成されている。

【0090】

支持構造体１０Ｃは、嵌合溝部６２に上記延在部としてのフランジ材３ｃが嵌合するようにしつつ、２つの支持体１Ｃのウェブ材４ｃにおける裏板面４３がパネル材６ｃの底を支えるようにして、パネル材６ｃを支持することができる。

【0091】

そして、この場合、嵌合溝部６２にフランジ材３ｃが嵌合することにより、パネル材６ｃの移動が規制される。そのため、パネル材６ｃとウェブ材４ｃとに皿ネジ７を貫通させることなく、パネル材６ｃを容易に固定することができる。その結果、パネル材６ｃに穴をあける必要がなく、パネル材６ｃの当接面６１とは反対側の表面を見た場合に皿ネジ７の頭が見えて美観を損ねることもない。また、穴が開いていないので、パネル材６ｃを容易に交換したり、再利用したりすることができる。そして、ウェブ材４ｃに予め孔部４２を形成しなくともよく、製造コストを抑制することができる。

【0092】

＜変形例＞
本実施の形態の支持構造体１０Ｃの変形例について、図７を用いて説明する。図７は、本実施の形態における支持構造体１０Ｃの変形例の構成を示す断面図である。

【0093】

本発明の一変形例における支持構造体１０Ｃ１は、支持体１Ｃ１を備え、この支持体１Ｃ１は、前記実施形態１の変形例４において、支持体１Ａ２（図４の（ｂ）参照）として説明したものと同様の形状である。

【0094】

支持体１Ｃ１は、フランジ材２、フランジ材３ｃ１、およびウェブ材４ｃを備える、意幅フランジ形状の形鋼であって、以下のような構成のものである。フランジ材３ｃ１は、フランジ材２よりも板幅が短くなっている。フランジ材３ｃ１は、溶接部８から両方の端部までの長さが等しくなっており、延在部を２つ有している。

【0095】

このような形状の支持体１Ｃ１を使用する場合、本実施の形態の支持構造体１０Ｃと同様に１つのパネル材６ｃを支持することができるだけでなく、ウェブ材４ｃの表板面４１側にもパネル材６ｃを配置して、支持することが可能である。そのため、支持構造体１０Ｃ１は、２つのパネル材６ｃを支持することができ、空間をより効率的に使用することができる。また、フランジ材３ｃ１の向きを気にすることなく施工することができ、施工作業をより容易なものとすることができる。

【0096】

〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜３と同じである。また、説明の便宜上、前記実施の形態１〜３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0097】

前記実施の形態１〜３の支持構造体１０Ａ〜１０Ｃでは、２つの支柱５の間に支持体１Ａ〜１Ｃが配置されており、すなわち固定面５１が対向していた。これに対して、本実施の形態の支持構造体１０Ｄでは、所定の間隔にて並んだ複数の支柱５ｄにおける固定面５１は、それぞれ同一の仮想平面上にあるように配置されている点が異なっている。

【0098】

図８は、本実施の形態における支持体１Ｄを含む支持構造体１０Ｄの構成を示す断面図である。

【0099】

支持体１Ｄは、フランジ材２、フランジ材３ｄ、およびウェブ材４ｄを備え、前記実施の形態３の変形例における支持体１Ｃ１と同様の形状である。

【0100】

支持構造体１０Ｄは、複数の支柱５ｄに、固定面５１が同一の仮想平面上にあるようにして複数の支持体１Ｄが配置され、該支持体１Ｄにおけるフランジ材２がそれぞれ支柱５ｄに皿ネジ７によって固定されている。そして、支持体１Ｄのフランジ材２、フランジ材３ｄ、およびウェブ材４ｄによって囲まれて形成される空間にパネル材６の隅部が嵌合するようになっている。

【0101】

この支柱５ｄとしては、複数の支柱５ｄにおける固定面５１の配置の関係を除けば、前記実施の形態１にて説明した支柱５と同様のものであってよい。

【0102】

ここで、支持構造体１０Ｄの断面を平面視した場合に、或る２つの支持体１Ｄにおいて、一方の支持体１Ｄにおける上記空間にパネル材６の一端側が支持され、他方の支持体１Ｄにおける上記空間にパネル材６の他端側が支持されるようになっている。この場合、パネル材６の板厚は、ウェブ材４ｄの板幅と対応していることが好ましい。ただし、パネル材６の板厚が薄い場合であっても、何らかの固定手段（皿ネジ７等）によって、パネル材６を支持することは可能である。

【0103】

このような構成においては、支柱５ｄに支持体１Ｄを固定した後に、支持体１Ｄの間に、パネル材６を差し込むことによって、矩形のパネル材６をそのまま、固定することができる。

【0104】

なお、本実施の形態の支持構造体１０Ｄは、支持体１Ｄとは異なる形状の支持体を用いてもよく、例えば、前記実施の形態１の変形例４にて示したような各種の形状の支持体を、適宜組み合わせて用いることができる。

【0105】

〔実施形態５〕
本発明のさらに他の実施形態について、図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜４と同じである。また、説明の便宜上、前記実施の形態１〜４の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0106】

前記実施の形態４の支持構造体１０Ｄでは、パネル材６の板厚は、ウェブ材４ｄの板幅よりも小さいことが求められる。これに対して、本実施の形態の支持構造体１０Ｅでは、パネル材６ｅに嵌合溝部６２が形成されており、パネル材６ｅの板厚がウェブ材４ｅの板幅よりも大きくなっている点が異なっている。

【0107】

図９では、支柱５ｅは、複数の支持体１Ｅを固定することができる幅広の柱となっているが、単に壁または床に支持体１Ｅを固定する構成であっても構わない。

【0108】

支持体１Ｅは、フランジ材２、フランジ材３ｅ、およびウェブ材４ｅを備え、前記実施の形態４における支持体１Ｄと同様の形状である。

【0109】

パネル材６ｅは、延在部としてのフランジ材３ｅと嵌合可能な嵌合溝部６２が形成されている。この嵌合溝部６２としては、前記実施の形態３にて説明したもの（図６参照）と同様のものであってよい。

【0110】

これにより、支持構造体１０Ｅは、支柱５ｅに支持体１Ｅを固定した後に、支持体１Ｅの間に、嵌合溝部６２がフランジ材３ｅと嵌合するようにして、パネル材６ｅを差し込むことによって、矩形のパネル材６ｅをそのまま、固定することができる。

【0111】

また、この場合、支持体１Ｅの両側にパネル材６ｅを配置する場合、２つのパネル材６ｅの間からフランジ材３ｅが見えないように、カバーをすることが好ましい。これにより、設置したパネル材６ｅの美観を向上させることができる。

【0112】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0113】

１Ａ、１Ａ１、１Ａ２、１Ａ３、１Ａ４、１Ｂ、１Ｃ、１Ｃ１、１Ｄ、１Ｅ：支持体 ２、３：フランジ材 ４：ウェブ材 ５：支柱（他の物体） ６、６ｃ、６ｅ パネル材（支持対象物） ７：皿ネジ（固定具） ８：溶接部 １０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｃ１、１０Ｄ、１０Ｅ：支持構造体 ２１、３１：孔部（第１開口部） ４１：表板面（第１面） ４２：孔部（第２開口部） ４３：裏板面（第２面）

【要約】

【課題】突出部を削る工程が不要であり、かつ施工現場にて支持対象物をそのまま用いて施工することができる支持体を提供する。
【解決手段】支持体は、パネル材（６）を支持する支持体であって、金属製の２つのフランジ材（２，３）を、金属製のウェブ材（４）の両端に、２つのフランジ材（２，３）が対向するように溶接することにより形成されており、フランジ材（２，３）とウェブ材（４）との溶接部（８）の形状が、α＋γ≦２ｍｍ、β＋δ≦２ｍｍという条件を満たしている。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】