(57)【要約】【課題】サポート部材と支柱との接続部分に集中する応力を多元的に分散させることのできる支柱固定部材を提供する。【解決手段】本発明の支柱固定部材は、支柱管を地面に設置する際に設置を固定する支柱固定部材であって、前記地面に設置されて地面に接続されるベース部材と、前記ベース部材および前記支柱管と接続されて、前記支柱管の下方を支持するサポート部材と、を備え、前記サポート部材は、前記支柱管を挿入できる環状であり、上方の上部外周と、下方の下部底面と、を有し、前記サポート部材は、前記支柱管からの応力を、前記上部外周から途中位置まで第１方向に沿って伝達し、前記途中位置から前記下部底面まで第２方向に沿って伝達し、前記第１方向と前記ベース部材との交差角度は、前記第２方向と前記ベース部材との交差角度よりも大きい。【選択図】図５
2016121466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支柱管を地面に設置する際に設置を固定する支柱固定部材であって、
前記地面に設置されて地面に接続されるベース部材と、
前記ベース部材および前記支柱管と接続されて、前記支柱管の下方を支持するサポート部材と、を備え、
前記サポート部材は、前記支柱管を挿入できる環状であり、上方の上部外周と、下方の下部底面と、を有し、
前記サポート部材は、前記支柱管からの応力を、前記上部外周から途中位置まで第１方向に沿って伝達し、前記途中位置から前記下部底面まで第２方向に沿って伝達し、
前記第１方向と前記ベース部材との交差角度は、前記第２方向と前記ベース部材との交差角度よりも大きい、支柱固定部材。
【請求項２】
前記サポート部材は、前記第１方向と前記第２方向の交差する前記途中位置において、内側に向いた曲面形状を有する、請求項１記載の支柱固定部材。
【請求項３】
前記曲面形状は、内側に凹む凹部を有する、請求項２記載の支柱固定部材。
【請求項４】
前記曲面形状は、外側に出る凸部と内側に凹む凹部とを有する、請求項２記載の支柱固定部材。
【請求項５】
前記上部外周は、前記支柱管と接触する部分とその周囲の少なくとも一部（以下、「支柱接続部分」という）において、前記支柱管と接続され、
前記サポート部材は、前記支柱接続部分において、前記支柱管からの応力を略垂直方向および非垂直方向に、分散する、請求項１から４のいずれか記載の支柱固定部材。
【請求項６】
前記上部外周は、前記支柱管に対して略垂直に形成され、
前記支柱接続部分は、前記上部外周の端面が前記支柱管と接触する部分とその上方の上部接続領域を含み、
前記上部外周は、前記支柱管からの応力を略垂直に伝達し、前記上部接続領域は、前記支柱管からの応力を非垂直に伝達する、請求項５記載の支柱固定部材。
【請求項７】
前記支柱接続部分において、前記上部接続領域で溶接されることで、前記サポート部材が前記支柱管に固定される、請求項６記載の支柱固定部材。
【請求項８】
前記下部底面は、前記ベース部材と接触する部分とその周囲の少なくとも一部（以下、「ベース部材接続部分」という）において、前記ベース部材と接続され、
前記サポート部材は、前記ベース部材接続部分において、前記支柱管および前記ベース部材の少なくとも一方からの応力を、前記ベース部材に対して略垂直および非垂直方向に分散する、請求項１から７のいずれか記載の支柱固定部材。
【請求項９】
前記下部底面は、前記ベース部材に対して略垂直に形成され、
前記ベース部材接続部分は、前記下部底面の端面が前記ベース部材と接触する部分とその外側の外部接続領域を含み、
前記下部底面は、前記ベース部材からの応力を略垂直に伝達し、前記外部接続領域は、前記ベース部材からの応力を非垂直に伝達する、請求項８記載の支柱固定部材。
【請求項１０】
前記ベース部材接続部分において、前記外部接続領域で溶接されることで、前記サポート部材は、前記ベース部材に固定される、請求項９記載の支柱固定部材。
【請求項１１】
前記サポート部材は、
前記上部外周において、略垂直に前記支柱管に接触し、
前記下部底面において、略垂直に前記ベース部材に接触し、
前記上部外周と前記下部底面との間に、内側に湾曲した前記曲面形状を有する、請求項１から１０のいずれか記載の支柱固定部材。
【請求項１２】
前記曲面形状は、凸部および凹部の少なくとも一方を更に有する、請求項１１記載の支柱固定部材。
【請求項１３】
前記支柱管は、前記サポート部材の内部に挿入されて、その底部が、前記ベース部材の表面に接続される、請求項１から１２のいずれか記載の支柱固定部材。
【請求項１４】
前記途中位置は、前記支柱管からの応力および前記ベース部材からの応力を、部分的に相殺させる、請求項２から１３のいずれか記載の支柱固定部材。
【請求項１５】
前記ベース部材は、地面に固定する固定部材を更に備える、請求項１から１４のいずれか記載の支柱固定部材。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか記載の支柱固定部材と、
前記サポート部材の内部に挿入されて接続される支柱管と、を備える支柱。
【請求項１７】
前記支柱管は、発光装置用ポール、信号機ポール、交通標識用ポール、電波塔ポール、基地局用ポール、スピーカー用ポールおよび防犯カメラ用ポールのいずれかである、請求項１６記載の支柱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な場所に立設される支柱の立設を固定する支柱固定部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
街路灯、信号機、交通標識、電波塔、携帯電話等の基地局、スピーカーや防犯カメラなどの設置ポールなどの様々な支柱が、様々な場所に立設されている。例えば、道路沿い、交差点、歩道上、公園などの公共空間などの様々な場所に、これらの多種多様な支柱が立設されている。街路灯や信号機などをはじめとした支柱は、都市化の進展に伴い必要となってくるのに合わせて、立設される数も増える。
【０００３】
また、交通標識、電波塔、基地局、設置ポールなどは、電力送信の電柱や固定電話網と異なり、その性質上地下に埋設させることができない。このため、これら交通標識、電波塔、基地局、スピーカーや防犯カメラなどの設置ポールは、地上に立設される必要がある。このような状況で、都市部を中心に多種多様な目的の多数の支柱が立設されている。
【０００４】
これらの支柱は、地上に立設されるので、アスファルト道路やコンクリート底面などを通じて、地面に固定される。固定される際に、アスファルト道路やコンクリート底面などに支柱を固定する支柱固定部材が使用される。支柱そのものは地上において、数ｍから１０数ｍの高さまで立設する棒状の部材であり、この棒状の部材である支柱を、この支柱固定部材が支えることになる。
【０００５】
このように地上に立設された支柱は、風や地震による振動、風圧、交通輸送機器による地面から伝わる振動、雨による振動など、様々な振動や圧力にさらされている。この振動や圧力によって、支柱には横方向に沿った（横方向そのものであったり、横方向に沿って斜め方向であったり）応力が恒常的に付与される状態である。この恒常的に付与される応力によって、支柱は、湾曲したり折れ曲がったりする可能性がある。ひどい場合には、折れ曲がった上で倒壊することもありうる。
【０００６】
支柱は、街路灯、信号機、交通標識、電波塔、携帯電話等の基地局、スピーカーや防犯カメラなどの設置ポールなどの役割を担っている。このため、この支柱が湾曲したり折れ曲がったりしてしまうと、その役割を果たせなくなる。もちろん、倒壊すれば、交通や生活障害となってしまう。また、これらの役割を有する支柱は、都市部や交通経路に集中していることが多く、湾曲したり折れ曲がったりしてしまうと、交通障害を引き起こす可能性もある。
【０００７】
このため、支柱を立設する場合には、様々な支柱固定部材が使用されている。
【０００８】
（その１：板材リブによる支柱固定部材）
支柱を地面に固定する際の基礎となるベース板と、ベース板を地面に固定接続するアンカーボルトと、このベース板と支柱とを接続して支柱を支える板材リブとを備える板材リブによる支柱固定部材が使用されることがある。
【０００９】
安価かつ簡単に製造できるメリットがある。
【００１０】
（その２：ベース板を厚くした支柱固定部材）
板材リブをなくすために、支柱を地面に固定する際の基礎となるベース板の厚みを非常に厚くした支柱固定部材が使用されることがある。板材リブを使用しないことで、歩行者が足をぶつけたりするなどの危険性が少ないメリットがある。
【００１１】
このようなベース板を厚くした支柱固定部材の技術も提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【００１２】
（その３：立体リブによる支柱固定部材）
分離した板材リブではなく、ベース板の支柱を受ける部分に、支柱の外周に沿った一体型および立体型のリブを有する支柱固定部材が使用されることがある。支柱の外周に沿った立体型のリブであることで、その１の分離した複数の板材リブと異なり、支柱に加わる応力が、分離した板材リブと支柱との接続領域に集中しにくくなる。この応力の集中が減ることで、分離した板材リブよりも支柱に加わる応力への対応力が高いメリットがある。
【００１３】
このような立体リブによる支柱固定部材の技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【００１４】
（その４：カップ型のサポート部材を有する支柱固定部材）
ベース板と、ベース板と支柱とを接続するカップ型のサポート部材とを有する支柱固定部材が使用されることがある。ベース板は、地面に固定され、このベース板と支柱との間が、カップ型のサポート部材とで接続される構造を有する。このカップ型のサポート部材がベース板と支柱との間に介在されることで、支柱の固定力を上げることを企図している。
【００１５】
このようなカップ型のサポート部材を使用した支柱固定部材の技術も提案されている（例えば、特許文献４、５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００３−３４３１１９号公報
【特許文献２】特開２００４−１３７７８０号公報
【特許文献３】特開２００５−３２０７０１号公報
【特許文献４】特開２００４−０６８３０７号公報
【特許文献５】特開２０１３−２２１３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
（その１：板材リブによる支柱固定部材の問題点）
板材リブによる支柱固定部材は、次のような問題を有している。一つには、分離した複数の板材リブが、ベース板から支柱の立設方向に沿って設けられる。このため、分離した複数の板材リブが支柱の底部に立設した状態となる。このため、支柱付近の歩行者が足をぶつけるなどの危険性を有している。
【００１８】
また、分離した複数の板材リブが、ベース部材と支柱とを接続している。上述したように支柱には風、雨、交通輸送機器からの振動などの様々な応力が加わっている。板材リブの接続によって、支柱全体において、支柱に加わる応力がこの板材リブとの接続部分に集中してしまう問題がある。特に、分離した板材リブのため、板材リブのそれぞれと支柱との接続部分は、円周上において狭い面積となっており、この狭い面積の接続部分に応力が集中してしまう。
【００１９】
狭い面積であるこの接続部分に応力が集中するので、支柱がこの接続部分で折れ曲がったり損傷したりすることがあり得る。このような問題が生じると、当然ながら、支柱としての役割を果たせなくなる問題がある。
【００２０】
（その２：ベース板を厚くした支柱固定部材の問題）
その２の従来技術の例である特許文献１は、管本体１と、管本体１の下端部に設けられた接続用の板状のベース２とを備え、ベース２の下面を他へ当接させてベース２の上面からベース２にボルトを装着することにより、管本体１を他へ固定することが可能なものについて、上記のベース２は、上面が平らなベース本体３と、座ぐり部４とにて構成され、座ぐり部４には、ボルト装着用の孔４０…４０が設けられ、ベース本体３の肉厚は、座ぐり部４の肉厚よりも大きいことを特徴とする。このように補強用のリブを排除し、鋼管を管本体１とベース２とのみで構成して、構造を簡素化した接続部付き鋼管を開示する。
【００２１】
特許文献２は、ベースプレート１２に形成されるボルト穴１４に、固定ボルト２２の頭部２２ｂを配位する頭部配位穴１４ａを設ける。そして、ベースプレート１２の上面１２ａ側から固定ボルト２２を挿入して、ベースプレート１２を挟んで配位される埋設体２１に螺合することにより、ベースプレート１２の上面１２ａから、固定ボルト２２の頭部２２ｂがほとんど突出しないようにできる。更に、鋼管ポール１０の管本体１１とベースプレート１２との間に補強用のリブを設けない場合は、ベースプレート１２の上面から突起物を排除してフルフラット化でき、歩行の妨げ等の邪魔になることのない、アンカーによる鋼管固定構造を提供することができる接続部付鋼管を開示する。
【００２２】
特許文献１、２などに開示されるベース板を厚くした支柱固定部材は、上述の通り、板材リブのように足下でのでっぱりが無いことで、歩行者の安全性が高いメリットがある。
【００２３】
しかしながら、特許文献１、２などに開示されるベース板を厚くした支柱固定部材は、ベース板と支柱のみで地面に固定される。このため、支柱はベース板のみで支えられている状態に過ぎない。支柱には風や交通輸送機器からの振動が加わるが、支柱の上部ほどその振動による揺れが強くなる。立設した高さのある支柱であるので当然である。
【００２４】
このように、支柱の上部ほど加わる振動に対して、支柱がベース板のみでしか支持されていない状態であると、支柱がこの振動に耐えきれない問題が生じうる。また、ベース板に設けられた孔に支柱の底部が挿入されて溶接される必要があるので、溶接不良によって、ベース板による支柱の支持力が弱まる問題も生じえる。このような問題によって、その２の支柱固定部材は、支柱に加わる応力への耐久性が不十分となりうる問題を有している。
また、ベース板を厚くする必要があるので、支柱を固定する部材全体の重量が大きくなり、製造、運搬、設置などにおいて、不便が生じる問題があることも考えられる。
【００２５】
（その３：立体リブによる支柱固定部材での問題点）
特許文献３は、地上設置用支柱を地上に固定支持するための支持ベース４であって、地上に固定するための地上設置部と、支柱の下端部を溶接して固定するため、地上設置部よりも上方に位置する支柱固定部とを備え、地上設置部から支柱固定部にかけて、外径寸法が徐々に小さくなるような形状を有し、地上設置部には、固定用ボルト７の頭部が収容される座ぐり部４ｃが形成され、地上設置部、支柱固定部、座ぐり部を鍛造により一体的に製造する。好ましくは、地上設置部から支柱固定部にかけて、内径寸法も徐々に小さくなるような形状を有する支持構造を開示する。
【００２６】
特許文献３に開示される立体リブによる支柱固定部材は、支柱の外周に沿ったサポート部である傾斜部４ｂを備えるので、その１やその２での支柱固定部材の問題点を解決することを企図している。
【００２７】
しかしながら、特許文献３の図２にあるように傾斜部４ｂにおいては、支柱が平面ベースから浮いた状態で支持ベースと支柱とが接続されている。このため、地面において設置される平面ベースと支柱とは、傾斜部４ｂの上部のみでしか接続されていない。言い換えれば支柱は、平面ベースそのものとは接続されていない。支柱は平面ベースから浮いた状態で、側面のみが傾斜部４ｂの上部のみでしか接続されていない。
【００２８】
このため、支柱に加わる風圧や振動による応力は、この傾斜部４ｂと接続される部分のみに集中してしまう。その１の板材リブに比較して、支柱の外周に沿った接続部分への応力集中であるので、集中する部分が広いメリットはある。しかしながら、傾斜部４ｂの上部のみに応力が集中するので、支柱がこの接続部分から折れ曲がったり損傷したりすることに繋がってしまう問題がある。
【００２９】
加えて、支柱は平面ベースから浮いた状態であるので、支柱の上方に加わりやすい風圧によって、支柱が傾斜部４ｂとの接続にも関わらず支柱が傾いてしまう可能性もありえる。
【００３０】
結局は、その３の支柱固定部材も、支柱に加わる風圧や振動に基づく応力に対応する耐久力は不十分である可能性がある。
【００３１】
（その４：カップ型のサポート部材を有する支柱固定部材の問題点）
特許文献４、特許文献５は、カップ型のサポート部材を有する支柱固定部材を開示する。
【００３２】
特許文献４は、金属管柱の基部構造体を、金属管柱と、該金属管柱の下端部が接合されてなるベースプレートと、下端側を該ベースプレートに接合し、上端側を金属管柱の外周に沿って全周に亘って接合してなるカップ部材と、から構成する金属管柱基部部材を、開示する。
【００３３】
特許文献５は、金属管柱の基部構造体１は、上下方向に延びる金属管柱２と、金属管柱２の下端部が接合されたベースプレート３と、下端側を全周に亘ってベースプレート３に接合し、上端側を金属管柱２の外周に沿って全周に亘って接合したカップ部材５とを備える。ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分とカップ部材５が接合された部分との間には、複数のめっき用空気抜き穴６が設けられる金属管柱基部部材を、開示する。
【００３４】
特許文献４、５は、支柱およびベースプレートの両方に支柱を接続した上で、支柱に加わる応力を分散するカップ部材を支柱の底部に備える。このようなカップ部材により、その１〜その３での問題点を解決しようと企図している。
【００３５】
しかしながら、特許文献４，５に開示されるカップ部材による接続は、次のような問題を有している。
【００３６】
一つは、支柱の底部に風船のように膨らんだカップ部材により、非常に見た目が悪くなる。加えて、膨らんだカップ部材によって、立設されている支柱付近を通行する歩行者等が、足をぶつける可能性もある。すなわち、歩行者や自転車の通行の障害になりえる。更には、膨らんだカップ部材を見た歩行者等は、立設されている支柱の立設に不具合が生じているのではないかとの懸念を持つ可能性もある。
【００３７】
地上に立設されている底部が膨らんでいることで、腐食して膨らんでいるのではないか、あるいは内部にガスなどの不純物が充満して膨らんでいるのではないか、と歩行者等（支柱の立設技術を当然に知らない）が、感じるからである。
【００３８】
また、特許文献４，５に示されるカップ部材は、風船のように外側に大きく膨らんでおり、応力に対して極めて強固である。一方で、応力が加わるのはカップ部材ではなく風圧や振動を受ける支柱である。特に、上述したように支柱の上方ほど風圧などの応力を強く受ける。このため、支柱においては上部を最大として全体に応力が付与される。支柱そのものは風船のように膨らんでいるわけではないので、応力に対しては、カップ部材との比較では弱いと考えられる。
【００３９】
このように、カップ部材の応力に対する強さが、支柱そのものの応力に対する強さとのアンバランスが生じうる。このようなアンバランスな応力への対応力により、カップ部材と支柱とが接続されている部分に、応力が却って集中しすぎてしまう問題もある。これらの結果、カップ部材と支柱とが接続されている部分で、支柱が折れ曲がったり損傷してしまったりしやすくなる可能性がある。
【００４０】
また、カップ部材の構造として、カップ部材が支柱と接続する部分では、カップ部材は、支柱に略垂直方向に接続される。同様に、カップ部材がベースプレートと接続する部分では、カップ部材は、ベースプレートに略垂直に接続される。このため、カップ部材と支柱との間では、支柱に加わる応力が、支柱に略垂直に向かってしまい、この接続部分で折れ曲がりやすくなる。同様に、ベースプレートとカップ部材との間でも、支柱やカップ部材を介してベースプレートに加わる応力が、ベースプレートに略垂直に向かってしまう。すなわち、カップ部材とベースプレートの接続部分が損傷しやすくなる問題もある。
【００４１】
すなわち、特許文献４，５などのその４の支柱固定部材は、応力の対応力がアンバランスであると共に応力の分散方向が極端になってしまい、カップ部材と支柱との接続部分もしくはカップ部材とベースプレートの接続部分での折れ曲がりや損傷が生じやすい問題がある。
【００４２】
発明者は、支柱に加わる応力は、支柱の下方において最大化しやすく、カップ部材のようなサポート部材と支柱との接続部分に集中すると分析した。この分析結果に基づき、サポート部材の形状や構造が、支柱との接続部分に集中する応力を、多元的に分散できることが重要であるとの問題分析に至った。
【００４３】
本発明は、上記課題に鑑み、サポート部材と支柱との接続部分に集中する応力を多元的に分散させることのできる支柱固定部材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】
【００４４】
上記課題に鑑み、本発明の支柱固定部材は、支柱管を地面に設置する際に設置を固定する支柱固定部材であって、
地面に設置されて地面に接続されるベース部材と、
ベース部材および支柱管と接続されて、支柱管の下方を支持するサポート部材と、を備え、
サポート部材は、支柱管を挿入できる環状であり、上方の上部外周と、下方の下部底面と、を有し、
サポート部材は、支柱管からの応力を、上部外周から途中位置まで第１方向に沿って伝達し、途中位置から下部底面まで第２方向に沿って伝達し、
第１方向とベース部材との交差角度は、第２方向とベース部材との交差角度よりも大きい。
【発明の効果】
【００４５】
本発明の支柱固定部材は、サポート部材と支柱との接続部分に集中しやすい応力を、多元的に分散できる。この分散により、応力が集中する部分での、支柱の折れ曲がりや損傷を抑えることができる。この抑制によって、支柱の上方に加わる風圧によって支柱の底部で最大化しやすい応力に対しても、地面からの振動によって支柱の底部で断続的に生じる応力に対しても、強固な固定を行うことができる。
【００４６】
また、サポート部材と支柱との接続は一定の面的な範囲を有しており、サポート部材とベース部材との接続も一定の面的な範囲を有しているので、溶接作業が容易である。容易であることで、溶接における不具合が生じにくく、信頼性も高まる。
【００４７】
応力への強さと信頼性の高さとが相まって、立設された支柱の使用耐久期間が長くなり、様々な支柱の立設コストが低下して、社会インフラコストが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１における支柱の全体図である。
【図２】本発明の実施の形態１における支柱全体の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における支柱固定部材の正面図である。
【図４】本発明の実施の形態１における支柱固定部材の側面図である。
【図５】本発明の実施の形態１における支柱管、ベース部材およびサポート部材の接続状態を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態２における他の形態を有するサポート部材を備える支柱固定部材の側面図である。
【図７】本発明の実施の形態２における他の形態を有するサポート部材を備える支柱固定部材の側面図である。
【図８】本発明の実施の形態３における支柱の強度耐久性を測る実験状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
本発明の第１の発明に係る支柱固定部材は、支柱管を地面に設置する際に設置を固定する支柱固定部材であって、
地面に設置されて地面に接続されるベース部材と、
ベース部材および支柱管と接続されて、支柱管の下方を支持するサポート部材と、を備え、
サポート部材は、支柱管を挿入できる環状であり、上方の上部外周と、下方の下部底面と、を有し、
サポート部材は、支柱管からの応力を、上部外周から途中位置まで第１方向に沿って伝達し、途中位置から下部底面まで第２方向に沿って伝達し、
第１方向とベース部材との交差角度は、第２方向とベース部材との交差角度よりも大きい。
【００５０】
この構成により、支柱固定部材は、支柱に加わる応力を、複数方向に分散して応力に対応することができる。
【００５１】
本発明の第２の発明に係る支柱固定部材では、第１の発明に加えて、サポート部材は、第１方向と第２方向の交差する途中位置において、内側に向いた曲面形状を有する。
【００５２】
この構成により、支柱固定部材は、支柱管に加わる応力を内側と外側とに分散させることができる。
【００５３】
本発明の第３の発明に係る支柱固定部材では、第２の発明に加えて、曲面形状は、内側に凹む凹部を有する。
【００５４】
この構成により、支柱固定部材は、支柱管に加わる応力を一度内側に受けてから、外側に広げることができる。この結果、支柱管に加わる応力を、狭い範囲に集中させない。
【００５５】
本発明の第４の発明に係る支柱固定部材では、第２の発明に加えて、曲面形状は、外側に出る凸部と内側に凹む凹部とを有する。
【００５６】
この構成により、支柱管から伝わる応力を、様々に分散して、応力の集中を減らすことができる。
【００５７】
本発明の第５の発明に係る支柱固定部材では、第１から第４のいずれかの発明に加えて、上部外周は、支柱管と接触する部分とその周囲の少なくとも一部（以下、「支柱接続部分」という）において、支柱管と接続され、サポート部材は、支柱接続部分において、支柱管からの応力を略垂直方向および非垂直方向に、分散する。
【００５８】
この構成により、応力によって、支柱固定部材と支柱管との接続部で、支柱管が折れてしまうなどが防止できる。
【００５９】
本発明の第６の発明に係る支柱固定部材では、第５の発明に加えて、上部外周は、支柱管に対して略垂直に形成され、支柱接続部分は、上部外周の端面が支柱管と接触する部分とその上方の上部接続領域を含み、上部外周は、支柱管からの応力を略垂直に伝達し、上部接続領域は、支柱管からの応力を非垂直に伝達する。
【００６０】
この構成により、支柱管と支柱固定部材との接続が面的に実現されて、接続強度が向上する。
【００６１】
本発明の第７の発明に係る支柱固定部材では、第６の発明に加えて、支柱接続部分において、上部接続領域で溶接されることで、サポート部材が支柱管に固定される。
【００６２】
この構成により、支柱固定部材と支柱との接続が、十分な強度で実現される。
【００６３】
本発明の第８の発明に係る支柱固定部材では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、下部底面は、ベース部材と接触する部分とその周囲の少なくとも一部（以下、「ベース部材接続部分」という）において、ベース部材と接続され、サポート部材は、ベース部材接続部分において、支柱管およびベース部材の少なくとも一方からの応力を、ベース部材に対して略垂直および非垂直方向に分散する。
【００６４】
この構成により、ベース部材も、支柱管からの応力を分散させつつ受けることができる。
【００６５】
本発明の第９の発明に係る支柱固定部材では、第８の発明に加えて、下部底面は、ベース部材に対して略垂直に形成され、ベース部材接続部分は、下部底面の端面がベース部材と接触する部分とその外側の外部接続領域を含み、下部底面は、ベース部材からの応力を略垂直に伝達し、外部接続領域は、ベース部材からの応力を非垂直に伝達する。
【００６６】
この構成により、支柱固定部材は、ベース部材とサポート部材のそれぞれで、支柱管から伝達される応力をさまざまな方向に分散できる。この結果、応力の集中を防止できる。
【００６７】
本発明の第１０の発明に係る支柱固定部材では、第９の発明に加えて、ベース部材接続部分において、外部接続領域で溶接されることで、サポート部材は、ベース部材に固定される。
【００６８】
この構成により、ベース部材とサポート部材とが確実に接合される。
【００６９】
本発明の第１１の発明に係る支柱固定部材では、第１から第１０のいずれかの発明に加えて、サポート部材は、上部外周において、略垂直に支柱管に接触し、下部底面において、略垂直にベース部材に接触し、上部外周と下部底面との間に、内側に湾曲した曲面形状を有する。
【００７０】
この構成により、サポート部材は、応力の集中を防止できる。
【００７１】
本発明の第１２の発明に係る支柱固定部材では、第１から第１１のいずれかの発明に加えて、支柱管は、サポート部材の内部に挿入されて、その底部が、ベース部材の表面に接続される。
【００７２】
この構成により、支柱管は、サポート部材とベース部材の双方によって、複数の場所で接続固定される。
【００７３】
本発明の第１３の発明に係る支柱固定部材では、第２から第１２のいずれかの発明に加えて、途中位置は、支柱管からの応力およびベース部材からの応力を、部分的に相殺させる。
【００７４】
この構成により、支柱固定部材は、応力の相殺により、応力の集中を防止できる。
【００７５】
本発明の第１４の発明に係る支柱固定部材では、第１から第１３のいずれかの発明に加えて、ベース部材は、地面に固定する固定部材を更に備える。
【００７６】
この構成により、ベース部材を通じて、支柱は地面に固定される。
【００７７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００７８】
（実施の形態１）
【００７９】
（支柱の全体概要）
まず、支柱の概要を説明する。支柱は、街路灯、信号機、交通標識、電波塔、携帯電話等の基地局、スピーカーや防犯カメラなどの設置ポールなど、様々な用途で用いられる。図１は、本発明の実施の形態１における支柱の全体図である。
【００８０】
支柱１０は、支柱管１１、支柱固定部材１および必要に応じて取付け部１２を備える。支柱管１１は、管状の部材であり、金属、合金、樹脂などあるいはこれらの合成によって形成される。支柱管１１は、いわゆるポール状の部材と考えればよい。支柱１０は、上述の通り、街路灯、信号機、交通標識など、通行者や走行する輸送車両などに案内を表示することを目的の一つとしているので、信号、照明装置、表示板などを取り付ける取付け部１２を備える。この取付け部１２に、信号、照明装置、表示板などが取り付けられる。
【００８１】
支柱管１１は、支柱固定部材１によって、地面（むき出しの地面のみならず、舗装された道路、舗装された歩道、コンクリートなどで覆われた場所、場合によっては室内の床面などでもよい。以下、地面との意味はこれらを含むものである。）に固定される。固定されることで、支柱管１１は、地面に設置された状態となり、街路灯、信号機、交通標識などの用途目的を実現できる。支柱管１１、支柱固定部材１、取付け部１２全体で、支柱本体１０が構成される。
【００８２】
支柱固定部材１は、この支柱管１１を地面に固定する際に用いられる。
【００８３】
図２は、本発明の実施の形態１における支柱全体の正面図である。図１と同様に、図２も支柱固定部材１によって地面に支柱管１１が固定される状態を示している。本発明の実施の形態１における支柱固定部材１は、やはり、信号機や街路灯などの様々な用途の支柱を地面に固定する。
【００８４】
（支柱固定部材の全体概要）
図３は、本発明の実施の形態１における支柱固定部材の正面図である。支柱固定部材１は、上述の通り支柱１１を地面に固定して接続する。このため、支柱固定部材１は、ベース部材２とサポート部材３とを備える。
【００８５】
ベース部材２は、支柱管１１を地面に設置する際に地面に設置される。ベース部材２は、地面に乗せるように設置される。ベース部材２は、地面に固定するための固定部材２１を有している。例えば、ボルトなどが固定部材２１として用いられ、ボルトがベース部材２の表面から地面内部に貫通することで、ベース部材２が、固定される。ベース部材２は、後述するサポート部材３と合せて、支柱管１１を固定して使用期間において支柱管１１の立設を維持する。
【００８６】
サポート部材３は、ベース部材２に立設される支柱管１１の下方の外周に設けられる。サポート部材３は、支柱管１１を受ける孔３１を有しており、この孔３１に支柱管１１が差し込まれる。差し込まれた支柱管１１は、孔３１からサポート部材３の内部においてベース部材２に到達する。支柱管１１は、ベース部材２に到達してベース部材２の表面に接触することで、ベース部材２に接続される。この接続の固定のために、支柱管１１は、ベース部材２の表面に溶接、接着、溶着等される。
【００８７】
サポート部材３は、輪状（環状）の部材であり、支柱管１１に接続される上部外周３２の直径より、ベース部材２に接続される下部底面３３の直径が大きい、サポート部材３は、上部外周３２において支柱管１１に接続される。同様にサポート部材３は、下部底面３３でベース部材２に接続される。接続においては、上部外周３２において、サポート部材３の形状に応じて支柱管１１と接触する部分が溶接、接着、溶着等されて実現される。同様に下部底面３３において、サポート部材３の形状に応じて支柱管１１と接触する部分が溶接、接着、溶着等されて実現される。
【００８８】
これらの接続によって、まず支柱管１１とベース部材２とが接続される。次いで、サポート部材３の孔３１に挿入された状態で、サポート部材３と支柱管１１とが接続される。更に、サポート部材３と支柱管１１とが接続される。これらの結果、支柱管１１は、ベース部材２に直接接続されると共に、サポート部材３と接続されつつ、サポート部材３を介してベース部材２とも更に接続される。
【００８９】
このようなサポート部材３が、支柱管１１とベース部材２との接続部分となる支柱管１１の下部および底部付近において、支柱管１１を支持することができる。この支持は、サポート部材３による支柱管１１をベース部材２に対する固定と合せて支柱管１１の地面への固定を高めることができる。
【００９０】
ここで、サポート部材３は、図３に示されるように曲面形状を有している。この曲面形状により、支柱管１１に加わる応力を、複数の方向に分散する。図３では、サポート部材３の側面は、上部外周３２から下部底面３３に向けて、内側に曲がった状態の曲面形状を有する。
【００９１】
図４は、本発明の実施の形態１における支柱固定部材の側面図である。
【００９２】
図３、図４に示されるように、サポート部材３は、側面において曲面形状３４を有する。この曲面形状３４によって、サポート部材３は、支柱管１１からサポート部材３に加わる応力を、複数の方向に分散できる。特に、サポート部材３は、支柱接続部分３５において、上部外周３２から曲面形状３４につながる。この曲面形状３４から、下部底面３３にかけて曲率の変わった状態でサポート部材３がベース部材２に接続する。
【００９３】
すなわち、サポート部材３は、図４に示されるように、上部外周３２から、下部底面３３にかけて、内側に向いた曲面形状３４を有する外形を有している。このため、上部外周３２から下部底面３３にかけての曲面形状３４の途中位置３９で、曲面の方向が変わる。
【００９４】
このような曲面形状３４によって、サポート部材３は、支柱管１１からの応力を、上部外周３２から途中位置３９まで第１方向Ａ（矢印Ａ）に沿って伝達し、途中位置３９から下部底面３３まで第２方向Ｂ（矢印Ｂ）に沿って伝達する。このとき、第１方向Ａとベース部材２との交差角度は、第２方向Ｂとベース部材２との交差角度よりも大きい。これは図４に示される通りである。
【００９５】
このように、サポート部材３が、異なる方向である第１方向Ａと第２方向Ｂに、支柱管１１からの応力（支柱管１１に加わる応力）を、分散できる。加えて、第１方向Ａは、より下向きを向いた方向であり、第２方向Ｂは、第１方向Ａより緩やかな方向である。このため、まず第１方向Ａにおいて、支柱管１１からの応力をサポート部材３は、強く受けることができる。その後、支柱管１１からの応力を、サポート部材３は、第２方向Ｂに沿ってより外側に広げて分散できる。
【００９６】
この結果、サポート部材３は、支柱管１１の応力を柔軟に受けつつ、複数の方向に分散できる。また、複数の方向に分散できるだけでなく、一旦下方に受けて、それから外側に広げることで、応力を上部外周３２や下部底面３３に集中させすぎることが無い。従来技術のその４では、応力を上部外周に集中させすぎる問題があったが、実施の形態１の支柱固定部材１は、このような問題も生じさせない。
【００９７】
また、支柱管１１は、その底面においてベース部材２の表面と溶接等で接続されている。この接続により、支柱管１１に加わる応力は、ベース部材２にも伝達される。このベース部材２は、下部底面３３を含むベース部材接続部分３６において、伝達された応力をサポート部材３に伝達する。
【００９８】
このように、サポート部材３には、上部外周３２を含む支柱接続部分３５において支柱管１１から直接伝わる応力と、ベース部材接続部分３６においてベース部材２から間接的に伝わる応力とがある。
【００９９】
このそれぞれの方向からの応力も、第１方向Ａと第２方向Ｂとのそれぞれに分散される。この分散の結果、サポート部材３は、上記のように支柱管１１からの応力を分散して、支柱接続部分３５やベース部材接続部分３６などに集中させないだけでなく、支柱管１１から直接受ける応力とベース部材２から間接的に受ける応力とを、部分的に相殺させることもできる。
【０１００】
以上のように、実施の形態１における支柱固定部材１は、次のメカニズムで、従来技術に比較して、支柱管１１からの応力に対して強くなる。この応力に対して強いことで、支柱管１１に風や振動などで加わる応力によって、支柱管１１が支柱固定部材１との接続部分で折れ曲がったり、ベース部材２に対して折れ曲がったり、全体的に曲がりすぎてしまったり、倒壊したりすることを、可能な限り防止できる。
【０１０１】
（作用１）
まず、実施の形態１における支柱固定部材１において、支柱管１は、ベース部材２とサポート部材３の両方に固定されている。
【０１０２】
サポート部材３との接続による固定により、支柱管１１の応力はサポート部材３に受けられる。更にベース部材２との接続による固定により、ベース部材２は、支柱管１１から直接伝達される応力を受けて支えることができる。すなわち、支柱管１１に加わる応力は、サポート部材３とベース部材２の両方で受けることができる。
【０１０３】
この結果、ベース部材２とサポート部材３とは、支柱管１１から伝達される応力を分散できる。また、ベース部材２は、サポート部材３に伝わった支柱管１１の応力を間接的に受けることもできる。このようにして、ベース部材２とサポート部材３とが、支柱管１１からの応力を分散して受けることができる。分散により、支柱管１１とサポート部材３との支柱接続部分３５に応力が集中しすぎることが無くなり、発明者が分析した従来技術での問題を解決できる。
【０１０４】
（作用２）
サポート部材３は、支柱接続部分３５で、支柱管１１からの応力を受ける。ここで、図４に示されるように、サポート部材３は、支柱接続部分３５で、非垂直に応力を受けることができる。その後、上部外周３２から下部底面３３までに設けられた内側に凹んだ曲面形状３４によって、まず第１方向Ａに応力を伝える。次いで、第１方向Ａより緩やかな方向である第２方向Ｂに応力を伝える。
【０１０５】
まず、支柱接続部分３５において支柱管１１に対して非垂直に応力を受けることで、従来技術のその４のように、支柱接続部分３５での応力集中による折れ曲がりを防止しやすくなる。更に、異なるベクトルである第１方向Ａと第２方向Ｂとに分散できることで、サポート部材３全体で、支柱管１１からの応力を分散して受けることができる。この分散により、サポート部材３や支柱接続部分３５、あるいはベース部材接続部分３６などの、応力集中に弱くなりやすい接続箇所に、応力が集中しにくい。
【０１０６】
また、第１方向Ａからより緩やかな第２方向Ｂに応力が分散していくことで、支柱管１１からの応力は、ベース部材接続部分３６からベース部材２、やがては地面に広がるように伝わっていく。この応力の広がりによって、支柱管１１が受ける応力は、支柱管１１や支柱管接続部分３５などに集中しにくくなる。結果として、応力は広く分散して、支柱管１１の応力への耐久力が高まる。
【０１０７】
（作用３）
また、サポート部材３で第１方向Ａおよび第２方向Ｂに分散された応力は、そのあとでベース部材２に伝わる。ベース部材接続部分３６において、分散された応力がベース部材２に伝達する。ベース部材２は、地面に固定された支柱管１１の断面積よりも大きな一定の面積を有する部材である。このようなベース部材２には、曲面形状３４によって複数の方向に分散されて弱まった応力が到達する。このため、ベース部材２は、伝達されるこの応力に十分に対応できる。この場合には、ベース部材２に対して非垂直もしくは略垂直に応力が伝わっても、すでに、支柱接続部分３５から曲面形状３４によって複数の方向に分散された応力が伝わっているので、ベース部材２は、十分に対応できる。
【０１０８】
（作用４）
サポート部材３には、支柱接続部分３５において支柱管１１から直接的に加わる応力と、支柱管１１とベース部材２との接続部分からベース部材２に伝わり、ベース部材２からベース部材接続部分３６を介して間接的に加わる応力とがある。
【０１０９】
ここで、支柱接続部分３５からはより下向きの角度である第１方向Ａに沿って応力が伝達される。一方、ベース部材接続部分３６からは、緩やかな上向きの角度である第２方向Ｂに沿って間接的な応力が伝達される。この逆向きかつ方向の異なる応力によって、曲面形状３４の途中位置３９付近では、直接的な応力と間接的な応力とが部分的に相殺されうる。
【０１１０】
この部分的な相殺によって、サポート部材３での応力の絶対量が減少するメリットがある。この減少によって、支柱管１１からの応力に、支柱固定部材１は、十分に対応できるようになる。
【０１１１】
以上のように、発明者による分析で説明した、支柱管１１の応力が支柱接続部分３５に集中することによる問題を、実施の形態１の支柱固定部材１は、解決している。更には、曲面形状３４での応力方向の分散により、ベース部材２とサポート部材３とが相まって支柱固定部材１が支柱管１１からの応力に十分対応できるようになる。
【０１１２】
この中では、サポート部材３で、複数方向に応力が分散されることで、支柱管１１からの応力が３次元的な広がりを持って分散されることによる、応力の集中の回避も生じている。
【０１１３】
以上の作用１〜作用４に基づいて、支柱固定部材１は、応力の３次元的な分散に加えて、応力の絶対量も下げることで、支柱管１１の応力への高い耐久性を生じさせることができる。
【０１１４】
次に、各部の詳細について説明する。
（支柱管）
支柱管１１は、内部が空洞である管路部材であることが多い。もちろん、内部に空洞のない棒状部材であってもよいが、製造コスト、製造の容易性、運搬容易性などから、管路部材であることが好ましい。また、管路部材であるほうが、強度や耐久性も高まる。
【０１１５】
支柱管１１は、支柱１０の用途（信号機、街路灯など）に応じた直径、高さを有していればよい。また、図１、図２に示されるように、支柱管１１が上方に行くにつれてその径を小さくしていくことも好適である。径が次第に小さくなることで、支柱管１１の高さ方向での安定性が高まるメリットがある。
【０１１６】
また、支柱管１１は、支柱１０の用途によって、必要な取付け部１２を備える。取付け部１２には、信号機の信号灯や街路灯の照明部が取り付けられる。これらの取付け対象物によって、取付け部１２の形状や構造は、様々であってよい。支柱管１１は、上述したように、サポート部材３の孔３１を通って、ベース部材２に溶接等で接続される。もちろん、支柱管１１は、支柱接続部分３５においてサポート部材３とも溶接等で接続される。
【０１１７】
図５は、本発明の実施の形態１における支柱管、ベース部材およびサポート部材の接続状態を示す模式図である。支柱管１１は、その底部においてベース部材２と接続部分２５において溶接等で接続される。
【０１１８】
同様に、支柱管１１は、サポート部材３と、支柱接続部分３５において溶接等で接続される。更に、サポート部材３とベース部材２とは、サポート部材３の下部底面３３とベース部材２とが接続されるベース部材接続部分３６において、溶接等によって接続される。
【０１１９】
この図５に示されるように、支柱管１１、ベース部材２およびサポート部材３とは、複数の箇所で溶接等によって接続される。この結果、支柱管１１は、ベース部材２およびサポート部材３との両方に接続・固定される。この両方での接続・固定により、支柱管１１の固定力が高まる。
【０１２０】
（ベース部材）
ベース部材２は、地面に設置されて支柱管１１の固定の基礎部分となる。ベース部材２は、図３、図４に示されるように、固定部材２１によって、地面に固定される。固定部材２１はボルトなどで構成される。固定部材２１は、固定部材用孔２２に挿入されて、地面に埋め込まれる。この地面への埋め込みによって、ベース部材２を、地面に固定する。
【０１２１】
ベース部材２は、略円形、略方形、略多角形など、種々の形状を有していればよい。いずれの形状が採用されるかは、製造上、設置上の都合によって定められる。また、支柱管１１の形状や大きさによって、その形状や面積が決定されてもよい。
【０１２２】
また、ベース部材２の厚みは、固定部材２１によって固定できる厚みと強度から決定されればよい。固定部材２１はボルトなどが用いられればよい。
【０１２３】
（サポート部材）
サポート部材３は、上述したように、内部に支柱管１１を通す孔３１を備えている環状部材である。サポート部材３は、支柱管１１と接続される部分である上部外周３２とベース部材２と接続される部分である下部底面３３とを備える。上部外周３２は、支柱接続部分３５として支柱管１１に溶接等で接続される。下部底面３３は、ベース部材接続部分３６としてベース部材２に溶接等で接続される。
【０１２４】
ここで、サポート部材３は、曲面形状３４を有する。この曲面形状３４は、内側に向かう凹部を含んでおり、この凹部の前後である上部外周３２と下部底面３３の、支柱管１１およびベース部材２への角度や角度に対応する形状を決定できる。
【０１２５】
ここで、曲面形状３４は、湾曲した曲面であってもよいし、内側に凹む凹部を有していてもよい。あるいは、凹部と凸部との少なくとも一方あるいは両方を備える外形構造を有していてもよい。凸部を有する場合には、上部外周３２から下部底面３３にかけて、凸部と凹部とが設けられており、この凸部と凹部とによって、曲面形状３４が形成される。
【０１２６】
サポート部材３は、支柱管１１とベース部材２とに、支柱接続部分３５およびベース部材接続部分３６で接続される。ベース部材２は、支柱管１１の底面と接続される。この接続によって、サポート部材３は、支柱管１１とベース部材２の全体を一体化することができる。この一体化によって、上述した作用１、作用２が生じて、支柱管１１の応力による問題を解決できる。
【０１２７】
（実施の形態２）
【０１２８】
次に、実施の形態２について説明する。
【０１２９】
（支柱接続部分での応力の分散）
図５は、本発明の実施の形態２における支柱固定部材の側面図である。図５に示される支柱固定部材１の全体的な構成は、実施の形態１で説明したものと同様である。
【０１３０】
実施の形態２の支柱固定部材１のサポート部材３は、上部外周３２から下部底面３３にかけて曲面形状３４を有している。
【０１３１】
ここで、上部外周３２は、支柱管１１と接触する部分とその周囲の少なくとも一部である支柱接続部分３５で、支柱管１１と接続される。ここで、実施の形態２におけるサポート部材３の上部外周３２は、支柱管１１に対して略垂直に形成される。これは図５に示される通りである。この略垂直に形成された上部外周３２の続きは、図５に示される通り、曲面形状３４を有する。
【０１３２】
支柱接続部分３５は、この略垂直に形成されることで、支柱管１１に対して略垂直に接触可能な上部外周３２の端面と、その上方の上部接続領域３７を含む。上部接続領域３７は、図５において、上部外周３２の上方で塗りつぶされた部分である。この上部接続領域３７において、溶接や接着などで、サポート部材３が支柱管１１に接続されて固定される。すなわち、支柱接続部分３５では、この上部接続領域３７での溶接や接着によって、上部外周３２が、支柱管１１に接触した状態で接続・固定される。
【０１３３】
このため、支柱接続部分３５では、上部外周３２の端面が略垂直に接触しつつ、上部接続領域３７の溶接等により、上部接続領域３７は支柱管１１に斜めに接続する。このため、上部外周３２の端面は、矢印Ｃに示されるように、支柱管１１からの応力を略垂直に伝達する。これに合せて、上部接続領域３７は、支柱管１１からの応力を矢印Ｄに示されるように、非垂直に伝達する。
【０１３４】
すなわち、上部外周３２と上部接続領域３７とを含む支柱接続部分３５は、支柱管１１からの応力を、矢印Ｃに沿った略垂直方向と矢印Ｄに沿った非垂直方向とに分散できる。
【０１３５】
発明者による分析において説明したように、従来技術のカップ部材などであれば、支柱管との接続部分において支柱管からの応力が集中してしまう。また集中した応力は、複数の方向に分散できないので、集中した応力によって、支柱管との接続部分で支柱管が曲がってしまうなどの問題が起きえていた。
【０１３６】
しかしながら、実施の形態２の支柱固定部材１では、サポート部材３の支柱接続部分３５が、支柱管１１からの応力を略垂直方向および非垂直方向に分散できる。この分散の結果、応力が支柱接続部分３５において集中して残存することが無くなる。実施の形態１で説明したようにサポート部材３は、上部外周３２から下部底面３３にかけて曲面形状３４を有している。この曲面形状３４も第１方向Ａと第２方向Ｂとに応力の伝達を分散できる。
【０１３７】
このように、曲面形状３４での第１方向Ａおよび第２方向Ｂでの応力の分散だけでなく、応力が最初に集中しやすい支柱接続部分３５において、略垂直方向と非垂直方向とに応力を分散できることも相まって、サポート部材３は、支柱管１１からの応力を更に分散して３次元に広げることができる。
【０１３８】
この結果、サポート部材３は、支柱管１１からの応力を更に３次元的に拡大して、支柱管１１からの応力に対応できる。この応力への対応ができることで、支柱管１１に加わる応力は、サポート部材３およびベース部材２によって支えられると共に３次元的に排除されることになる。この結果、支柱管１１そのものも、応力による耐久性を確保できる。
【０１３９】
なお、上部接続領域３７は、溶接や接着で固定されればよい。このとき、溶接部材が、上部接続領域３７から、上部外周の端面であって支柱管１１と接触している部分に入り込むことがあってもよい。
【０１４０】
（ベース部材接続部材での応力の分散）
サポート部材３は、ベース部材２とも接続される。ここで、サポート部材３の下部底面３３は、ベース部材２と接触する部分とその周囲の少なくとも一部においてベース部材２と接続される。この接続される部分が、ベース部材接続部分３６である。
【０１４１】
図５に示されるように、下部底面３３は、ベース部材２に対して略垂直に形成される。これは、上部外周３２と同様である。ベース部材接続部分３６は、下部底面３３の端面がベース部材２と接触する部分とその外側の外部接続領域３８を含む。この外部接続領域３８は、溶接、接着、溶着などによる溶接材などによって、ベース部材２に固定される。この固定によって、サポート部材３は、ベース部材接続部分３５において、ベース部材２に接続・固定される。
【０１４２】
このように、サポート部材３の下部底面３３は、上部外周３２と同じような構造で、ベース部材２に接続・固定される。結果として、サポート部材３は、支柱管１１およびベース部材２と接続される。
【０１４３】
ここで、下部底面３３は、サポート部材３を伝達される応力を、矢印Ｅのように略垂直にベース部材２に伝達する。一方、外部接続領域３８は、下部底面３３の端面の外側に設けられる接続領域であるので、サポート部材３を伝達される応力を、矢印Ｆのように非垂直に伝達する。
【０１４４】
言い換えれば、ベース部材２から間接的に伝わる応力は、下部底面３３においては略垂直にサポート部材３に伝達され、外部接続領域３８においては非垂直にサポート部材３に伝達される。
【０１４５】
これらの異なる方向への伝達によって、ベース部材接続部分３６での、サポート部材３からベース部材２への応力の伝達およびベース部材２からサポート部材３への応力の伝達が、複数の方向に分散される。この分散の後で、曲面形状３４による第１方向Ａおよび第２方向Ｂへの分散とが相まって、ベース部材接続部分３６での応力が、広くかつ３次元的に分散される。
【０１４６】
この３次元的な分散によって、支柱接続部分３５と同じく応力の集中しやすいベース部材接続部分３６での応力の集中や集中による支柱管１１の曲がりや折れ曲がりなどを防止しやすくなる。
【０１４７】
この応力の分散は、支柱管１１からサポート部材３に伝わってベース部材接続部分３６に伝わる応力であっても、支柱管１１からベース部材２を通じてベース部材接続部分３６に伝わる応力であっても同様である。
【０１４８】
また、サポート部材３は、中央付近においては、曲面形状３４によって、第１方向Ａと第２方向Ｂとに、支柱管１１からの応力を地面の外側に向けて３次元的に広げるように分散できる。この曲面形状３４の上部の支柱接続部分３５では、支柱管１１に対して略垂直方向と非垂直方向に支柱管１１からの応力を分散できる。加えて、曲面形状３４の下部のベース部材接続部分３６では、ベース部材２に対して略垂直方向と非垂直方向に、支柱管１１を基点とする応力を分散できる。
【０１４９】
このように、サポート部材３は、すべての部位において、支柱管１１からの直接的な応力と間接的な応力を、様々な方向に分散できる。この分散の結果、サポート部材３は、支柱管１１からの応力を３次元的に拡大しつつ、特に地面の広がり方向に分散できる。この拡大と分散により、支柱管１１からの応力が、サポート部材３やベース部材２の特定の箇所に集中しすぎることを抑えることができる。この結果、支柱管１１そのものも、応力に対する耐久性を確保でき、従来技術よりも高い応力対応性を高めることができる。
【０１５０】
（サポート部材の他の形態）
図６は、本発明の実施の形態２における他の形態を有するサポート部材を備える支柱固定部材の側面図である。
【０１５１】
図６に示される支柱固定部材１のサポート部材３は、凸部５０および凹部６０を備えている。すなわち、曲面形状３４は、凸部５０と凹部６０とのそれぞれを有して、その曲面を形成している。
【０１５２】
また、上述したように、上部外周３２は支柱管１１に対して略垂直である。同様に、下部底面３３は、ベース部材２に対して略垂直である。このように、それぞれ略垂直に接触する上部外周３２と下部底面３３との間に、凸部５０と凹部６０が挟まれる形状である。
【０１５３】
サポート部材３が、曲面形状３４においてこのように凸部５０と凹部６０とを挟んでいることで、曲面形状３４における応力の分散方向が更に多様化する。この多様化した方向への分散により、サポート部材３は、支柱管１１からの応力を、より広く分散できる。この広い分散により、サポート部材３は、支柱管１１での応力に対応できる。
【０１５４】
また、図７に示されるように、曲面形状３４が内側に湾曲した形状であって、凸部や凹部が余分に形成されていないサポート部材３であってもよい。図７は、本発明の実施の形態２における他の形態を有するサポート部材を備える支柱固定部材の側面図である。
【０１５５】
図７に示される支柱固定部材１のサポート部材３は、曲面形状が内側に湾曲しているだけであり、凸部などは設けられていない。図７の場合には、図５のように、上部外周３２が支柱管１１に対して略垂直であり、下部底面３３がベース部材２に対して略垂直でもよい。あるいは、上部外周３２が支柱管１１に対して非垂直であり、下部底面３３がベース部材２に対して非垂直でもよい。この場合でも、曲面形状３４が、第１方向Ａおよび第２方向Ｂに応力を分散できる。
【０１５６】
この分散により、図７のような形状のサポート部材３も、支柱管１１に加わる応力に対応できる。また、図７に示されるサポート部材３の上部外周３２および下部底面３３が略垂直方向となっていない場合には、サポート部材３の製造が容易であるメリットがある。
【０１５７】
以上、実施の形態２における支柱固定部材１は、種々の工夫により、支柱管１１からの応力に対して十分な耐久性を発揮できる。
【０１５８】
（実施の形態３）
【０１５９】
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３では、発明者による実験結果について説明する。
【０１６０】
発明者は、図５で説明した形状の支柱固定部材１を実際に製作して、支柱管１１に力を加える場合の支柱全体での耐久性を実験した。図８は、本発明の実施の形態３における支柱の強度耐久性を測る実験状態を示す模式図である。
【０１６１】
実験においては、実施の形態１、２で説明した図５の支柱固定部材１を取り付けて得られる支柱１０を、次のようにして実験を行った。
【０１６２】
（その１：設計荷重での残留たわみの測定）
【０１６３】
（手順１）上述の支柱１０を、横向きにおいて支柱固定部材１の底面を固定する。
【０１６４】
（手順２）支柱管１１の底面から７２５０ｍｍの部分に荷重を加える。
【０１６５】
（手順３）荷重をかける荷重点の数値を計測するために荷重計測器を設置する。
【０１６６】
（手順４）設計荷重を３５０ｋｇとした。０ｋｇから３５０ｋｇまで支柱管１１の手順２の位置に荷重を徐々にかけていく。
【０１６７】
（手順５）３５０ｋｇまでの荷重をかけ終わったところで、荷重を外して、支柱管１１の残留たわみを測定する。
【０１６８】
以上の手順１〜５によって、設計荷重として設定された荷重の場合に、支柱管１１にどのような変化や残留たわみが出るかを確認した。
【０１６９】
この確認の結果、図５で説明された支柱固定部材１を用いた当該実験での支柱管１１は、目視においては、折れたり曲がったりしている状態やひびやひずみが生じたりしている状態は確認できなかった。
【０１７０】
同じ形態の別々の支柱１０に対して同じ手順での実験を３回繰り返したところ、荷重を外した後の支柱管１１の残留たわみは、１回目が５ｍｍ、２回目が６ｍｍ、３回目が６ｍｍであった。
【０１７１】
すなわち、図５で説明された支柱固定部材１を用いた支柱１０においては、同じ形態の支柱１０を３本用意してそれぞれで実験を行っても、ほとんどたわみが残っていない結果が確認された。更には、実験を繰り返しても、残留たわみの相違が少なく、本発明の支柱固定部材１の能力のばらつきも生じないことが確認された。
【０１７２】
（その２：最大荷重の確認）
【０１７３】
手順１〜３の後で、支柱管１１が座屈（折れたり曲がったりする状態）するまで、荷重をかけて、最大荷重を確認する。
【０１７４】
発明者の実験結果において、その１の実験と同じように同じ形態の支柱１０を３本用意して、それぞれで同じ実験を繰り返した。
【０１７５】
この３回の実験において、１回目の結果での最大荷重は、６８２ｇであり、２回目の結果での最大荷重は６９２ｋｇであり、３回目の結果での最大荷重は６８８ｋｇである。このように、非常に高い最大荷重を有しており、ばらつきも少ない。
【０１７６】
実験のその１、その２の荷重は、一般的に支柱に求められる荷重を基準としており、実験の結果、本発明の支柱固定部材１の耐久性が確かめられた。
【０１７７】
なお、実施の形態１〜２で説明された支柱固定部材は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。
【符号の説明】
【０１７８】
１    支柱固定部材
２    ベース部材
２１    固定部材
３    サポート部材
３１    孔
３２    上部外周
３３    下部底面
３４    曲面形状
３５    支柱接続部分
３６    ベース部材接続部分
３７    上部接続領域
３８    外部接続領域
３９    凹部
１０    支柱
１１    支柱管
【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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