(57)【要約】【課題】自家発電が必要な離島や山間部等では、風力発電のための風車を設置するために、多くの費用を掛けて鉄やアルミ等の金属製の支柱を用いた塔やポール等を建設することは経済的に難しい。そこで、竹を用いた支柱が考えられていたが、従来例は、竹を縦方向に分割したり、竹を止めるのにビス等を使用しているので、竹が割れ易く強度的に問題があり、又加工するのに手間が掛かる問題があった。【解決手段】複数の竹１を互い離して並行に固定して一体化した支柱モジュールＩ，ＩＩ，ＩＩＩとし、この支柱モジュールＩ，ＩＩ，ＩＩＩを１つ以上で構成し、面部に竹１の貫通穴２ｃを有するか又は辺縁部に凹溝２ｃを有する固定具２を支柱に複数設けて、貫通穴又は凹溝２ｃにおいて、針金、ロープ等の可撓性材料４で竹１を固定する支柱。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の竹を互い離して並行に固定して一体化した支柱モジュールとし、この支柱モジュールを１つ以上で構成することを特徴とする支柱。
【請求項２】
面部に竹の貫通穴を有するか又は辺縁部に凹溝を有する板状の固定具で竹を固定することを特徴とする請求項１に記載の支柱。
【請求項３】
固定具は支柱モジュールに複数設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の支柱。
【請求項４】
固定具は竹に略直交させて貫通穴又は凹溝において、針金、ロープ等の可撓性材料で竹を固定することを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の支柱。
【請求項５】
１つの支柱モジュールと他の支柱モジュールを支柱の軸心方向に接続する場合においては、それぞれの竹固定部分を共有して配置した接続用固定具を使って接続することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の支柱。
【請求項６】
竹の離間距離が支柱の端部で小さく、支柱の中央では大きくなることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載の支柱。
【請求項７】
支柱の端部においては、複数の竹を近設して固定したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６に記載の支柱。
【請求項８】
固定具は複数の固定板を一定間隔で平行に固定し、この固定具に設けた貫通穴又は凹溝に竹を勘合し、この固定板の間又は外側で竹を束ねるように針金、ロープ等の可撓性材料より締付け、竹を複数の固定板の貫通穴又は凹溝に押し付けることを特徴とする請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７に記載の支柱。
【請求項９】
固定具又は接続用固定具と竹とがゴム等の弾性体を介して接触することを特徴とする請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７又は請求項８に記載の支柱。
【請求項１０】
竹の固定にターンバックルを使用することを特徴とする請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８又は請求項９に記載の支柱。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風力発電のための風車を高所に懸架するための支柱に関する。
【０００２】
【従来技術】
風力発電のための風車は、既設の高層建築物の屋上等に設置したり、鉄やアルミ等の金属製の支柱を用いた塔やポール等を建設し、その上に風車を設置していた。
【０００３】
しかし、送電線を引くのが難しく、自家発電が必要な離島や山間部等では、風力発電のための風車を設置できる既設の高層建築物は殆どなく。
【０００４】
又、それら地域では過疎化、高齢化が進んでいるために、経済的に豊かではない。よって、風力発電のための風車を設置するために、多くの費用を掛けて鉄やアルミ等の金属製の支柱を用いた塔やポール等を建設することは難しい。
【０００５】
更に、それらの地域では鉄やアルミ等の金属は入手が難しく、仮に入手できても容易に加工することが難しい。
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】
そこで、多くの費用を掛けずに、比較的入手が容易な竹を用いた風力発電のための風車を高所に懸架するための支柱の考案として、登録実用新案第３０３１１１０号がある。しかし、ここに記載された竹の支柱は竹を縦方向に分割したり、竹を止めるのにビス等を使用したりするので、竹に大幅な加工を加えることになる。よって、加工に手間が掛かる問題がある。又、竹を縦に割るので、竹が割れ易くなり、強度的な問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためのもので、比較的入手が容易な竹、木、ロープや針金などを用いて、竹を加工する手間を少なくし剛性に優れた竹の支柱を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成とされている。
【０００９】
本発明に係る支柱は、複数の竹を互い離して並行に固定して一体化した支柱モジュールとし、この支柱モジュールを１つ以上で構成することを特徴とする。
【００１０】
また、面部に竹の貫通穴を有するか又は辺縁部に凹溝を有する板状の固定具で竹を固定するとよい。
【００１１】
また、固定具は支柱モジュールに複数設けるとよい。
【００１２】
また、固定具は竹に略直交させて貫通穴又は凹溝において、針金、ロープ等の可撓性材料で竹を固定するとよい。
【００１３】
また、１つの支柱モジュールと他の支柱モジュールを支柱の軸心方向に接続する場合においては、それぞれの竹固定部分を共有して配置した接続用固定具を使って接続するとよい。
【００１４】
また、竹の離間距離が支柱の端部で小さく、支柱の中央では大きくなるとよい。
【００１５】
また、支柱の端部においては、複数の竹を近設して固定するとよい。
【００１６】
また、固定具は複数の固定板を一定間隔で平行に固定し、この固定具に設けた貫通穴又は凹溝に竹を勘合し、この固定板の間又は外側で竹を束ねるように針金、ロープ等の可撓性材料より締付け、竹を複数の固定板の貫通穴又は凹溝に押し付けるとよい。
【００１７】
また、固定具又は接続用固定具と竹とがゴム等の弾性体を介して接触するとよい。
【００１８】
また、竹の固定にターンバックルを使用するとよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２０】
図１から図１１は、本実施に係る支柱の１実施形態の説明図であって、図１は平面図、図２は固定具の正面図、図３は固定具の側面図、図４は竹が無い状態での接続用固定具の正面図、図５は図４のＡ−Ａ断面図、図６は図４のＢ−Ｂ断面図、図７は支柱モジュールＩの竹が勘合された状態での接続用固定具の正面図、図８は図７のＡ−Ａ断面図、図９は支柱モジュールＩと支柱モジュールＩＩの接続状態での接続用固定具の正面図、図１０は図９のＡ−Ａ断面図、図１１はターンバックルの図である。
【００２１】
図１に示す本例の支柱は、３つの支柱モジュールＩ，ＩＩ，ＩＩＩから構成されている。１つは左端部から中央部に向かって固定具２が徐々に大きくなる支柱モジュールＩと、もう１つは固定具２の大きさが一定の支柱モジュールＩＩと、残りの１つは中央から右端部に向かって固定具２が徐々に小さくなる支柱モジュールＩＩＩの３つである。この内、支柱モジュールＩと支柱モジュールＩＩＩは同形のものである。支柱モジュールＩ，ＩＩ，ＩＩＩは接続用固定具３により接続されている。よって、本例の支柱は３つの支柱モジュールに分解することができるので、持ち運びに便利である。又、支柱モジュールＩ，ＩＩ，ＩＩＩは何れも竹１、木製の固定具２と木製の接続用固定具３から構成されているので、材料の入手が容易で、かつ費用が安くでき、全体の重量が軽くなる。
【００２２】
最初に、図１、図２、図３を用いて支柱モジュールＩについて説明する。
【００２３】
図１に示す３本の竹１の長さは約４ｍで直径は約４０ｍｍである。３角形の２枚の木製の固定板２ａ、２ｂを１００ｍｍ間隔で固定した固定具２を約１ｍ間隔で５箇所に設けている（但し、支柱モジュールＩＩとの接続部は後で説明する６角形の接続用固定具３を用いている）。図３に示すように、固定具の固定板２ａ、２ｂの大きさは３本の竹１の中心を通る円の半径ｒで表す。支柱モジュールＩの５箇所固定具の中央の固定具（左から３番目）の固定板２ａ、２ｂの半径ｒは１５０ｍｍである。この半径ｒは端部から中央に行く程大きくなる。この中央の固定具（左から３番目）の固定板２ａ、２ｂの大きさを１とすると、端部の固定具（１番左）の固定板２ａは０．３３（ｒ≒５０ｍｍ）、固定板２ｂは０．４（ｒ≒６０ｍｍ）、左から２番目の固定具の固定板２ａは０．７３（ｒ≒１１０ｍｍ）、固定板２ｂは０．７７（ｒ≒１１５ｍｍ）、左から４番目の固定具の固定板２ａ、２ｂは共に１．２（ｒ≒１８０）、左から５番目の固定具の固定板２ａ、２ｂは共に１．３（ｒ≒２００）になる。
【００２４】
次に、図１、図２、図３を用いて支柱モジュールＩＩについて説明する。
【００２５】
支柱モジュールＩと同様に３本の竹１の長さは約４ｍで直径は約４０ｍｍで、３角形の２枚の固定板２ａ、２ｂを１００ｍｍ間隔で固定した固定具２を約１ｍ間隔で５箇所に設けている（但し、支柱モジュールＩと支柱モジュールＩＩＩとの接続部は跡で説明する６角形の接続用固定具３を用いている）。固定具２の固定板２ａ、２ｂの大きさは半径ｒ≒２００ｍｍ（ｒ＝１５０ｍｍの約１．３倍）であり、５箇所とも全て同じ大きさである。
【００２６】
支柱モジュールＩＩＩについては支柱モジュールＩと左右が逆の同形なので説明は省略する。
【００２７】
このように、支柱の固定具の大きさは中央部が大きく両端部が小さくなる。これにより、支柱は中央部が太く端部が細いエンタシツ構造になるので、支柱の剛性は強くなる共に、竹と固定具のトラス構造になるので、更に支柱の剛性は強くなる。
【００２８】
次に、図２、図３を用いて支柱モジュールＩ，ＩＩ，ＩＩＩに共通する固定具２による竹１の支持構造について説明する。
【００２９】
図２、図３に示すように、固定具２は２枚の３角形の固定板２ａ、２ｂの間に３つのスペーサ２ｄを挟み１００ｍｍの間隔で３つのボルト２ｅによって平行に固定された構成である。２枚の３角形の固定板２ａ、２ｂの６つの頂点に凹溝２ｃを設け、この凹溝２ｃにゴム等の弾性体２ｆを介して３本の竹１を勘合させる。図２に示すように、２枚の３角形の固定板２ａ、２ｂの間の竹１を束ねるように針金４で締付ける。これにより、３本の竹１の中心を通る円の中心に竹１が引き付けられるので、竹１は凹溝２ｃに押し付けられて固定される。竹１を束ねるように締付けるのに針金４だけでなく、ロープ等の可撓性材料を使用してもよい。
【００３０】
このような簡単な構造により、竹１を固定具２に確実に取付けることができる。又、弾性体２ｆを介して竹１を凹溝２ｃに固定されるので、竹１や固定板２ａ、２ｂにキズが付かない。
【００３１】
次に、図４から図１１を用いて、支柱モジュールＩとＩＩ、支柱モジュールＩＩとＩＩＩとの接続用固定具３について説明する。接続部の構造はどちらも同じなので、支柱モジュールＩとＩＩとの接続部についてのみ説明する。
【００３２】
図４、図５、図６に示すように、接続用固定具３は、３枚の６角形の接続用固定板３ａ、３ｂ、３ｃを１００ｍｍの間隔で平行に固定し、接続用固定板３ａ、３ｂの間に３つのスペーサ３ｅを、接続用固定板３ｂ、３ｃの間に３つのスペーサ３ｆを配置して、ボルト３ｇ、３ｈにより固定する構成である。このとき、図５、図６に示すようにスペーサ３ｅとスペーサ３ｆとの取付け位置の関係は位相を６０度ずらしている。
【００３３】
図５に示すように、３枚の６角形の接続用固定板３ａ、３ｂ、３ｃの１８つの頂点に凹溝３ｄを設ける。図８に示すように、支柱モジュールＩの３本の竹１を６角形の頂点の凹溝３ｄにゴム等の弾性体３ｉを介して１つ置きに勘合する。図７、図８に示すように、３枚の６角形の接続用固定板３ａ、３ｂ、３ｃの間（２箇所）の３本の竹１を束ねるように針金５で締付ける。これにより、３本の竹１の中心を通る円の中心に竹１が引き付けられるので、竹１は凹溝３ｄに押し付けられて固定される。図９に示すように、残った６角形の接続用固定板３ａ、３ｂ、３ｃの頂点の凹溝３ｄにゴム等の弾性体３ｉを介して支柱モジュールＩＩの３本の竹１を勘合させる。図１０に示すように、３枚の６角形の接続用固定板３ａ、３ｂ、３ｃの間（２箇所）の３本の竹１を束ねるように針金６で締付ける。これにより、３本の竹１の中心を通る円の中心に竹１を引き付けられるので、竹１を凹溝３ｄに押し付けられて固定される。竹１を束ねるように締付けるのに針金５、６だけでなく、ロープ等の可撓性材料を使用してもよい。
【００３４】
このように、支柱モジュールＩの３本の竹１と支柱モジュールＩＩの３本の竹１を、別々の針金５、６により接続用固定具３に締付けているので、６本の竹１を１つのロープにより接続用固定具３に締付けるより、締付け力が強くなる。又、弾性体３ｉを介して竹１を凹溝３ｄに固定するので、竹、接続用固定板３ａ、３ｂ、３ｃにキズが付かない。
【００３５】
固定具２又は接続用固定具３に竹１を束ねるように締付ける方法としては、実用新案登録願２００２−５２０６号のターンバックル７を使用する方法がある。次に、このターンバックル７の使用方法について説明する。
【００３６】
ターンバックル７は、図１１に示すように、２つの部材８を対向するように設け、貫通穴８ａにボルト１０を通してナット１１を取付け、ボルト１０と部材８との間には座金９を挿入した構成である。
【００３７】
図１１に示すように、竹１を束ねる針金４、５、６の両端に輪を作り、輪の部分を部材８のガイド部８ｂ、８ｃを取付け、ターンバックル７のボルト１０を電動工具等で締付ける。これにより、部材８間の距離が縮まるので、針金４、５、６で竹１を束ねることができる。もちろん、このとき、針金４、５、６の代わりにロープ等の可撓性材料を使用してもよい。よって、ターンバックル７を用いることにより、より簡単に竹１を固定板２ａ、２ｂや接続用固定板３ａ、３ｂ、３ｃに取付けることができる。
【００３８】
最後に、本実施形態における竹トラスの端末の処理構造について説明する。
【００３９】
３本の竹の端末を、一定間隔Ｌを空けて又は間隔を空けずに、一直線上又は円弧状に並べて固定する（従って、一定間隔Ｌ≧０）。又は、３本の竹の端末を近接させて３角形状に束ねて固定する。よって、支柱の取付面への固定が強固になる。
【００４０】
尚、本発明は上記実施形態に限定されず、次の別実施形態がある。
【００４１】
（１）上記実施形態においては３本の竹１を固定具２で支持する支柱であるが、３本限定されず、図１２、図１３に示すような４本の竹を固定具で支持する支柱でもよい。つまり、ｎ本の竹を固定具で支持する支柱でもよい。このとき、ｎは２以上の自然数である。
【００４２】
（２）上記実施形態においては、竹１を固定具２の固定板２ａ、２ｂの頂点の凹溝２ｃで支持する構成であるが、図１２、図１３に示すように固定具２の固定板２ａ、２ｂの面部の貫通穴２ｃで支持する構成でもよいし、固定板の辺部の凹部で支持する構成でもよい。
【００４３】
（３）上記実施形態においては、竹１を３本で形成した支柱モジュールＩ，ＩＩ，ＩＩＩを接続用固定具３を用いて支柱を形成していたが、接続用固定具を用いないで竹３本の１つの支柱モジュールで支柱を形成してもよい。
【００４４】
（４）上記実施形態においては、３つの支柱モジュールＩ，ＩＩ，ＩＩＩで１つの支柱を形成していたが、２つの支柱モジュールを接続して１つの支柱を形成してもよいし、４つの支柱モジュールを接続して１つの支柱を形成してもよい。つまり、ｎ個の支柱モジュールを接続して１つの支柱を形成してもよい。
【００４５】
（５）上記実施例においては、固定具２は２枚の固定板２ａ、２ｂ、接続用固定具３は３枚の接続用固定板３ａ、３ｂ、３ｃで構成されているが、固定具は１枚の固定板、接続用固定具は２枚の接続用固定板で構成してもよいし、固定具は３枚の固定板、接続用固定具は４枚の接続用固定板で構成してもよいし、固定具、接続用固定具共に３枚で構成してもよい。つまり、固定具はｎ枚の固定板、接続用固定具はｍ枚の接続用固定板で構成してもよい。このとき、ｍ、ｎは１以上自然数である。又、ｍ＝ｎでもよい。
【００４６】
（６）上記実施例においては、１つの支柱モジュールＩ，ＩＩ，ＩＩＩを形成する複数の竹１の長さは同じの直線状の支柱モジュールＩ，ＩＩ，ＩＩＩであるが、図１４に示すように１つの支柱モジュールを形成する竹１を曲げたり、長さを変えて円弧状の支柱モジュールを形成してよい。又、この円弧状の支柱モジュールを接続してアーチ状の支柱を形成してよし、円弧状の支柱モジュールと直線状の支柱モジュールを組合せてアーチ状の支柱を形成してもよい。
【００４７】
【発明の効果】
支柱の主要部分が竹により構成されているので、材料の入手が容易で、かつ費用が安くでき、全体の重量が軽くなる。又、１本の支柱を複数の支柱モジュールに分解することができるので、持ち運びに便利である。
【００４８】
竹と固定具とのトラス構造であるので支柱の剛性は強くなる。
【００４９】
竹を固定具に取付ける方法が、針金やロープ等の可撓性材料であるので材料の入手が容易で、かつ費用が安くなる。
【００５０】
接続用固定具は固定具を兼用した構成であるので、部品点数が少なくなり、全体の重量が軽くなる。
【００５１】
支柱の固定具は中央部が一番大きく端部が一番小さいので、支柱全体の形状は中央部が太く端部は細いエンタシス構造になるので支柱の剛性は強くなる。
【００５２】
支柱の端末において複数の竹が近設して固定されるので、支柱の取付面への固定が強固になり、支柱の取付けが安定する。
【００５３】
複数の固定板の間又は外側で竹を束ねるように可撓性材料により締付け、竹を固定板の貫通穴又は凹溝に押付けるので、簡単な構造で確実に竹を固定具に取付けることできる。
【００５４】
固定具又は接続用固定具と竹とがゴム等の弾性体を介して接触するので、固定具、接続用固定具や竹にキズが付いたりしないので、キズの部分から劣化したりすることがない。
【００５５】
可撓性材料による締付け構造にターンバックルを使用しているので、誰でも簡単に締付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の平面図。
【図２】固定具の正面図。
【図３】固定具の側面図。
【図４】竹が無い状態での接続用固定具の正面図。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図。
【図６】図４のＢ−Ｂ断面図。
【図７】支柱モジュールＩの竹が勘合された状態での接続用固定具の正面図。
【図８】図７のＡ−Ａ断面図。
【図９】支柱モジュールＩと支柱モジュールＩＩの接続状態での接続用固定具の正面図。
【図１０】図９のＡ−Ａ断面図
【図１１】ターンバックルの図。
【図１２】別実施例の固定具の正面図
【図１３】図１２のＡ−Ａ断面図。
【図１４】別実施例の支柱モジュールの正面図
【符号の説明】
１…竹
２…固定具
２ａ…固定板
２ｂ…固定板
２ｃ…凹溝、貫通穴
２ｆ…弾性体
３…接続用固定具
３ａ…接続用固定板
３ｂ…接続用固定板
３ｃ…接続用固定板
３ｄ…凹溝
３ｉ…ゴム（弾性体）
４…針金（可撓性材料）
５…針金（可撓性材料）
６…針金（可撓性材料）
７…ターンバックル
Ｉ…支柱モジュール
ＩＩ…支柱モジュール
ＩＩＩ…支柱モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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