(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】
(24)【登録日】2022-09-12
(45)【発行日】2022-09-21
(54)【発明の名称】架台
(51)【国際特許分類】
F16L 3/24 20060101AFI20220913BHJP
F16L 3/04 20060101ALI20220913BHJP
【ＦＩ】
F16L3/24 B
F16L3/04
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2018095025
(22)【出願日】2018-05-17
(65)【公開番号】P2019199920
(43)【公開日】2019-11-21
【審査請求日】2021-05-13
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 サクラ工業株式会社が新菱冷熱工業株式会社に、架台を販売
(73)【特許権者】
【識別番号】000003621
【氏名又は名称】株式会社竹中工務店
(74)【代理人】
【識別番号】100106024
【弁理士】
【氏名又は名称】稗苗 秀三
(74)【代理人】
【識別番号】100167841
【弁理士】
【氏名又は名称】小羽根 孝康
(74)【代理人】
【識別番号】100168376
【弁理士】
【氏名又は名称】藤原 清隆
(72)【発明者】
【氏名】木村 一豊
(72)【発明者】
【氏名】氷沢 幸彦
(72)【発明者】
【氏名】早野 行治
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 純大
(72)【発明者】
【氏名】田中 篤
(72)【発明者】
【氏名】石原 憲司
(72)【発明者】
【氏名】乾 重樹
【審査官】岩瀬 昌治
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－０３２０２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】登録実用新案第３１７０９２４（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｌ ３／２４
Ｆ１６Ｌ ３／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対の支持部材と、前記一対の支持部材間に架設される横架部材とからなる構造部材と、前記支持部材と、前記横架部材が互いに重なり合う重合部分において、前記支持部材及び横架部材を締結する締結部材と、前記横架部材上に載置された物品を固定する固定部材とを備えた架台であって、前記支持部材及び横架部材は、繊維強化プラスチックによって形成され、前記支持部材及び横架部材のうちの少なくとも一方の部材と、前記締結部材との間に、補強部材が介装されたことを特徴とする架台。
【請求項2】
前記構造部材が型材から構成され、前記締結部材がボルト及びナットから構成され、前記補強部材は、前記構造部材と、前記ボルト頭部及び／又はナットとの接触面に介装されたことを特徴とする請求項１に記載の架台。
【請求項3】
前記補強部材は、少なくとも前記構造部材と前記ボルト頭部との接触面に介装されたことを特徴とする請求項２に記載の架台。
【請求項4】
前記支持部材及び横架部材のうち、いずれか一方に前記ボルト挿通用の丸孔が形成され、他方に前記ボルト挿通用の長孔が形成され、少なくとも長孔が形成された他方の部材の長孔周縁部に補強部材が配置されたことを特徴とする請求項２又は３に記載の架台。
【請求項5】
前記一対の支持部材が天井面から垂設されたことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の架台。
【請求項6】
前記補強部材は、繊維強化プラスチック製であることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の架台。
【請求項7】
前記補強部材は、炭素繊維強化プラスチック製板材であり、前記構造部材表面に固着されたことを特徴とする請求項２～４のいずれか一項に記載の架台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建築物に配設される温水、冷水、蒸気などの配管や、設備機器等の物品を支持するための架台に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、建築物における温水、冷水、蒸気などの配管や、設備機器等の物品は、特許文献１に示すように、建築物の基礎床面に設置された架台上に配置される。架台は、強度的な面から金属製のものが使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００８－２４０９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、建築物における配管や設備機器等の物品の設置スペースは十分でなく、また、金属製の架台では重量が大きくなり、人手によって架台の構成部材を設置現場まで搬送して設置するのにかなりの時間と労力が必要とされていた。
【0005】
上記問題を解決するため、架台を繊維強化プラスチック製とすることも考えられる。しかしながら、限られた狭い作業スペース内において、架台の組み立て作業及び配管の固定作業を行うことにより、締結部材や固定部材に過度の力が加わり、架台の変形やクラックが生じる可能性があった。
【0006】
そこで、本発明は、軽量で優れた強度を有し、設置作業を容易に行なうことのできる架台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】
【0007】
上記目的を達成するため、本発明の一態様としての架台は、一対の支持部材と、前記一対の支持部材間に架設される横架部材とからなる構造部材と、前記支持部材及び横架部材を締結する締結部材と、前記横架部材上に載置された物品を固定する固定部材とを備え、前記支持部材及び横架部材は、繊維強化プラスチックによって形成され、前記構造部材と、前記締結部材及び／又は固定部材との間に、補強部材が介装されたことを特徴とする。
【0008】
前記架台について、構造部材が型材から構成され、前記締結部材がボルト及びナットから構成され、前記補強部材は、前記構造部材と、前記ボルト頭部及び／又はナットとの接触面に介装された構成にしてもよい。また、補強部材は、少なくとも前記構造部材と前記ボルト頭部との接触面に介装された構成としてもよい。
【0009】
さらに、構造部材である支持部材および横架部材のうち、いずれか一方に前記ボルト挿通用の丸孔が形成され、他方に前記ボルト挿通用の長孔が形成され、少なくとも長孔が形成された他方の部材の長孔周縁部に補強部材が配置された構成にしてもよい。
【0010】
また、前記構造部材が角筒材から構成され、前記補強部材は、前記横架部材の側面に前記固定部材を取付可能に形成された部材であるような構成にしてもよい。
【0011】
前記一対の支持部材は天井面から垂設された構成にしてもよい。また、補強部材は、繊維強化プラスチック製とする構成にしてもよく、補強部材を構造部材と締結部材の間に介装する場合には、補強部材として炭素繊維強化プラスチック製板材を使用し、構造部材表面に固着する構成としてもよい。
【発明の効果】
【0012】
上記態様によれば、構造部材を繊維強化プラスチックで形成すると共に、構造部材と、前記締結部材及び／又は固定部材との間に、補強部材を介装したため、軽量化可能で強度に優れ、たとえ、締結部材や固定部材に過度の力が加わった場合でも、架台の変形やクラックの発生を抑制することが可能で、設置作業を容易に行なうことが可能な架台を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
【0015】
本実施形態では、配管載置用で、天井面から吊り下げるタイプの架台を例に説明する。図示のように、本実施形態の架台は、構造部材１として、天井面から垂設される一対の支持部材２と、一対の支持部材２、２間に架設される横架部材３とを備え、横架部材３上に物品としての配管Ｂが載置される。支持部材２及び横架部材３は締結部材４によって締結され、配管Ｂは固定部材５によって横架部材３に固定される。
【0016】
本実施形態では、建築物の構造材である鋼材Ｃと建築物の基礎Ｄとの間に免振装置Ｅが介装されており、鋼材Ｃの下面に支持部材２を接続するための鋼板製の接続基部Ｆが形成されている。接続基部Ｆは鋼材Ｃの下面において一定距離離れた位置に２箇所形成され、それぞれの接続基部Ｆに支持部材２が接続される。接続基部Ｆから垂設された支持部材２、２間に横架部材３が架設される。
【0017】
支持部材２及び横架部材３は、繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰという）製の角筒材やＣ型型材によって構成される。ＦＲＰ製の角筒材や型材は、たとえば、ガラス繊維に不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂などの樹脂を含浸し、引抜き成形法によって連続成形することができる。ＦＲＰは、軽量でかつ高い強度を備える。本実施形態では、構造部材１として、ＦＲＰ製Ｃ型型材が用いられる。Ｃ型型材は、平面部と、平面部の両端に連設される側面部を有しており、横架部材３は平面部を立てた状態で、側面部が底面と天面を形成するようにして支持部材２に接続される。
【0018】
横架部材３の天面に配管Ｂが載置される。本実施形態では、配管Ｂを固定する固定部材５として、Ｕ字ボルト５ａとナット５ｂが用いられており、横架部材３の天面にＵ字ボルト５ａを挿通する複数の挿通孔（図示せず）が形成される。Ｕ字ボルト５ａは配管Ｂを跨いで、異なる２つの挿通孔に挿通され、ナット５ｂで締め付け固定される。
【0019】
支持部材２と横架部材３とを接続する場合は、Ｃ型型材の平面部同士を背中合わせにして締結部材４により締結される。本実施形態では、締結部材４としてボルト４ａ及びナット（図示せず）が用いられている。図２に示すように、支持部材２と横架部材３との接続には、強度を確保する観点から４つの締結部材４が用いられている。すなわち、支持部材２及び横架部材３には対応する位置に４つのボルト孔（丸孔）６が形成されており、それぞれのボルト孔６にボルト４ａが挿通され、ナットに螺合される。
【0020】
ボルト４ａの頭部と横架部材３との間、及び、ナットと支持部材２との間にそれぞれ補強部材７が介装される。補強部材７としては、強度の高い材質のものであればよく、本実施形態では、炭素繊維強化プラスチック（以下、ＣＦＲＰという）製板材が用いられる。ＣＦＲＰは、炭素繊維に不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂などの樹脂を含浸して形成される。そして、ＣＦＲＰは、ＦＲＰよりもさらに強度に優れるという利点を有する。補強部材７には４つのボルト孔６が形成され、ボルト４ａが挿通可能とされる。なお、図示しないが、支持部材２と接続基部Ｆとの接続箇所においても、締結部材４と支持部材２との間に補強部材７が介装される。
【0021】
上記構成によれば、架台を構成する支持部材及び横架部材が繊維強化プラスチック製で軽量であるとともに、補強部材７により、締結部材４を過度に締め付けた場合でも、構造部材１の変形やクラックの発生を抑止することが可能となる。これにより、架台の組み立て作業を容易に行なうことができる。さらに、建築物とその基礎との間に免振装置を介在させる免震構造においては、上述の天井吊り下げタイプの架台を鋼材Ｃの下面に複数設置することによって、温水、冷水、蒸気などの配管を建築物側に容易に配設することが可能となる。
【0022】
なお、補強部材７は、ボルト４ａの頭部と横架部材３との間、及び、ナットと支持部材２との間のうち、少なくとも一方に介装される。この場合、工具で締め込む側の締結部材４と構造部材１との間に補強部材７を介装するのが好ましい。たとえば、ナットをスパナで回り止めした状態で、ボックスレンチによりボルト４ａの頭部を締め込む場合、ボルト４ａの頭部と構造部材１との間に補強部材７を介装する。これにより、締結部材４の締め込みによる摩擦力が構造部材１に作用してクラックが発生するのを防止することが可能となる。
【0023】
［第２実施形態］
本実施形態では、横架部材３のボルト挿通用の孔形状として長孔８が２つとされ、それに伴い、補強部材７の形状が変更された点が特徴とされ、その他の構成は第１実施形態と同様とされる。
本実施形態では、横架部材３のボルト挿通用の孔形状として長孔８が２つとされ、それに伴い、補強部材７の形状が変更された点が特徴とされ、その他の構成は第１実施形態と同様とされる。
【0024】
本実施形態では、図３に示すように、横架部材３のボルト挿通用の孔形状として長孔８が２つとされる。なお、支持部材２のボルト孔は丸孔４つのままである（図示せず）。これにより、支持部材２の４つのボルト孔の相対的な位置ずれが生じた場合でも、横架部材３の長孔８で位置ずれを吸収することが可能となる。
【0025】
しかしながら、長孔８を形成した場合には、締結部材４と支持部材２表面との接触面積が減少するため、その分、横架部材３表面にかかる締付力が大きくなり、横架部材３（構造部材１）の変形やクラックが発生しやすくなる。したがって、少なくとも長孔８が形成された構造部材１の長孔周縁部に補強部材７を配置するのが好ましい。
【0026】
本実施形態では、補強部材７を短冊状とし、長孔８の長さ方向に沿って横架部材３に接着している。すなわち、補強部材７は、ＣＦＲＰ製であることから、接着剤によって横架部材に強固に固着させることが可能となる。接着剤の樹脂成分は特に限定されないが、ＦＲＰ及びＣＦＲＰで用いられる樹脂と同種成分であることが、より接着性が良好になるという点で好ましい。このように、あらかじめ補強部材７を構造部材１に固着することで現場作業がより容易となる。
【0027】
［第３実施形態］
本実施形態では、構造部材１として角筒材が用いられる。すなわち、図４に示すように、支持部材２及び横架部材３は角筒材で形成されており、両者２、３を接続するのに、角筒状のＬ字形継手９が用いられる。各部材２、３はそれぞれ締結部材４によって締結される。
本実施形態では、構造部材１として角筒材が用いられる。すなわち、図４に示すように、支持部材２及び横架部材３は角筒材で形成されており、両者２、３を接続するのに、角筒状のＬ字形継手９が用いられる。各部材２、３はそれぞれ締結部材４によって締結される。
【0028】
本実施形態では、横架部材３が角筒状であるため、固定部材５であるＵ字ボルト５ａを直接取り付けることができない。そこで、図４～６に示すように、横架部材３の側面に固定部材５を取付可能な補強部材１０が形成される。補強部材１０としては、アングル状に形成された部材（本実施形態ではＣＦＲＰによって形成されたＬ字状の板材）が用いられる。補強部材１０の直交する２面の一面側には締結部材４を挿通するボルト孔が形成され、他面側に固定部材のＵ字ボルトを挿通するＵ字ボルト孔が形成される。補強部材１０の両端には補強リブ１０ａが形成される。
【0029】
図６に示すように、横架部材の側面に取り付けられた補強部材１０に固定部材５が固定される。固定部材５を締めつけることにより、補強部材１０には直交する２方向に外力が加わる。従って、補強部材１０を繊維強化プラスチックで構成することにより、補強部材１０の変形や破壊を防止することが可能となる。
【0030】
本実施形態では、支持部材を一対使用した形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。たとえば、一対の支持部材のうち、少なくとも一方の支持部材を別の架台の支持部材として共用することも可能である。
【0031】
また、第１～３実施形態では、いずれも天井面から吊り下げるタイプの架台について説明したが、これに限らず、床面に設置するタイプの架台であってもよい。具体的には、床面に一対の支持部材を立設し、一対の支持部材間に横架部材を架設した構成としてもよいし、一対の支持部材と、その間に架設される横架部材とを１つのユニットとし、このユニットを複数組用いて、ユニット同士を繊維強化プラスチック製の構造材又は横架部材によって接続して一体化し、複数本の支持部材を脚部とした構成とすることも可能である。
また、第１～３実施形態では、架台に載置される物品として配管の例について説明したが、配電盤、発電機、空気調和機の室外機、モータ等の設備機器であってもよい。
本実施形態及び上記変形例に開示されている構成要件は互いに組合せ可能であり、組合せることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
また、第１～３実施形態では、架台に載置される物品として配管の例について説明したが、配電盤、発電機、空気調和機の室外機、モータ等の設備機器であってもよい。
本実施形態及び上記変形例に開示されている構成要件は互いに組合せ可能であり、組合せることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【0032】
１ 構造部材
２ 支持部材
３ 横架部材
４ 締結部材
５ 固定部材
６ ボルト孔（丸孔）
７ 補強部材
８ ボルト挿通用の長孔
９ Ｌ字形継手
１０ 補強部材
Ｘ 領域
Ｂ 配管
Ｃ 鋼材
Ｄ 基礎
Ｅ 免振装置
Ｆ 接続基部
２ 支持部材
３ 横架部材
４ 締結部材
５ 固定部材
６ ボルト孔（丸孔）
７ 補強部材
８ ボルト挿通用の長孔
９ Ｌ字形継手
１０ 補強部材
Ｘ 領域
Ｂ 配管
Ｃ 鋼材
Ｄ 基礎
Ｅ 免振装置
Ｆ 接続基部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】