JP2006144268A - 機能パネルの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 縦桟と横桟の結合固定の作業を容易に行なうことができる機能パネルの取付構造を提供する。
【解決手段】 縦桟１の上面にスライド溝５を凹設すると共にスライド溝５の上面開口の両縁に係止片６を設ける。ねじ孔７を穿設して形成される板ナット８に位置決め突片９を上方へ突出させて設ける。この板ナット８を係止片６の下側に係止すると共に位置決め突片９を係止片６の間から縦桟１の上方へ突出させた状態でスライド溝５にスライド自在に挿着する。そして、縦桟１の上に載置された横桟２の一側外面に位置決め突片９を当接させた状態で板ナット８を横桟２の下側に配置し、横桟２の結合孔１０に通したボルト１１を板ナット８のねじ孔７に螺合する。板ナット８の位置決め突片９を横桟２の一側外面に当接させることによって、横桟２に対する板ナット８の位置決めを行ない、横桟２の結合孔１０と板ナット８のねじ孔７を位置合わせすることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、太陽電池モジュールや太陽熱温水パネルなど、特定の機能を有する機能パネルの屋根への取付構造に関するものである。

太陽電池モジュールなどの機能パネルを屋根の上に取り付ける工法の一つに、陶器瓦を葺いて形成される既存の屋根に機能パネルを取り付ける工法がある。

この工法は、まず既存の瓦１８のうち、所定箇所の瓦１８を撤去し、撤去した箇所に支持瓦１５を取り付け、支持瓦１５の上に縦桟１を支持して取り付けた後に、この縦桟１の上に横桟２を結合させることによって架台３を組む。次に、隣合う横桟２の間に機能パネル４を嵌め込んで取り付けることによって、複数枚の機能パネル４を架台３に固定する。このようにして、架台３に支持した状態で複数枚の機能パネル４を屋根に取り付けることができるものである（図６及び図７参照、例えば特許文献１等参照）。
特開平１１−３２４２５９号公報

上記のように架台３を形成するために縦桟１の上に横桟２を結合するにあたって、縦桟１と横桟２の結合は、横桟２から縦桟１へとボルトを通し、ボルトの先端にナットを螺合させることによって行なうのが一般的である。

しかし、ボルトとナットの螺合は横桟２の下側の目視で容易に確認できない部位で行なわれるものであり、ボルトとナットを位置合わせすることが難しい。従って、屋根という足場が悪く危険な高所で行なわれる、縦桟１と横桟２を結合固定する作業が非常に困難になるという問題を有するものであった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、縦桟と横桟の結合固定の作業を容易に行なうことができる機能パネルの取付構造を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る機能パネルの取付構造は、縦桟１と横桟２とを結合して形成される架台３を屋根の上に取り付け、架台３に機能パネル４を固定することによって屋根に機能パネル４を取り付けるようにした機能パネルの取付構造において、縦桟１の上面に長手方向に沿ってスライド溝５を凹設すると共にスライド溝５の上面開口の両縁に沿って係止片６を張り出して設け、ねじ孔７を穿設して形成される板ナット８に位置決め突片９を上方へ突出させて設け、この板ナット８を係止片６の下側に係止すると共に位置決め突片９を係止片６の間から縦桟１の上方へ突出させた状態でスライド溝５にスライド自在に挿着し、縦桟１の上に交叉して載置された横桟２の一側外面に位置決め突片９を当接させた状態で板ナット８を横桟２の下側に配置し、横桟２に設けた結合孔１０に上から通したボルト１１を板ナット８のねじ孔７に螺合して成ることを特徴とするものである。

また請求項２の発明は、請求項１において、縦桟１のスライド溝５の溝底に係止孔１２を穿設し、板ナット８のねじ孔７に螺合したボルト１１の板ナット８より下方へ突出する下部を係止孔１２に挿入させて成ることを特徴とするものである。

本発明によれば、板ナット８をその位置決め突片９を横桟２の一側外面に当接させるように縦桟１のスライド溝５に沿ってスライド移動させることによって、横桟２に対する板ナット８の位置決めを行なうことができ、この位置決めで横桟２の結合孔１０と板ナット８のねじ孔７を位置合わせすることができるものである。従って、位置合わせを目視で確認しながらボルト１１をねじ込む作業を行なうような必要がなくなり、屋根という足場が悪く危険な高所での、縦桟１と横桟２の結合固定作業を容易に行なうことができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

機能パネル４として太陽電池モジュールを用い、既存の陶器瓦の屋根に機能パネル４を後付けで取り付ける工法について実施の形態を説明する。まず、既存の瓦１８のうち、所定箇所の瓦１８を撤去し、撤去した箇所に支持瓦１５を取り付ける。図６は屋根の瓦１８の配置を示すものであり、架台３を取り付けるのに必要な箇所の瓦１８を撤去して支持瓦１５（図６に斜線で示す）を取り付けるようにしてある。支持瓦１５の上面には図３及び図７に示すように金具受け１９が突設してあり、この金具受け１９に下固定金具２０が取り付けてある。金具受け１９への下固定金具２０の取り付けは、下固定金具２０に下面側へ突出して設けた下固定片２１と金具受け１９にボルトナット２２を通して螺結することによって行なうものである。

架台３はアルミニウムなどの金属材で作製される複数本の縦桟１と横桟２を組み付けて形成されるものである。縦桟１は中空の筒状に形成されるものであって、その上面にスライド溝５が全長に亘って凹設してあり、このスライド溝５の上面の開口縁の両側には相対向して係止片６がそれぞれ張り出して一体に設けてある。さらに縦桟１の両側面の下部には全長に亘って側方へ開口する固定溝２５が形成してある（図１（ｂ）、図２（ｂ）参照）。また横桟２は上面が開口する断面コ字状に形成してあり、その下端の両側に受け片２６が全長に亘って側方へ張り出して一体に設けてある。さらに横桟２の底部の幅方向の中央には、縦桟１と結合する箇所において結合孔１０が穿設してある（図１（ａ）、図２（ａ）参照）。

この縦桟１と横桟２を用いて架台３を組み立てる工法を説明する。縦桟１は屋根に軒棟方向に取り付けられるものであり、まず縦桟１を軒棟方向に沿って複数配置されている各支持瓦１５の上に亘るように配置し（図６参照）、下固定金具２０によって縦桟１を支持瓦１５に取り付ける。図３に示すように下固定金具２０の上面には一対の平行な上固定片２３が設けてあり、各上固定片２３には取付孔２４が穿設してある。そして上固定片２３の間に嵌め込んだ状態で下固定金具２０の上に縦桟１を載置し、上固定片２３と縦桟１とをボルト止めすることよって、下固定金具２０及び金具受け１９によって支持瓦１５の上に縦桟１を固定して取り付けることができるものである。ここで、縦桟１の軒側端部の箇所では図３（ａ）に示すように、縦桟１の両側の固定溝２５内に孔（図示省略）を設け、ボルト２７を上固定片２３の取付孔２４と縦桟１のこの孔とに通してナット２８を螺合することによって、下固定金具２０に縦桟１を固定するようにし、また縦桟１の他の箇所では図３（ｂ）に示すように、縦桟１の両側の固定溝２５内にナット２８を差し込んで取り付けておき、一対のボルト２７を各上固定片２３の取付孔２４に通してこのナット２８に螺合することによって、下固定金具２０に縦桟１を固定するようにしてある。

上記のようにして複数本の縦桟１を平行に支持瓦１５に支持して取り付けた後、横桟２を軒（又は棟）と平行な方向に配置して縦桟１の上に掛け渡し、縦桟１に横桟２を結合する。この結合には板ナット８を用いる。板ナット８は図４に示すように、細長い矩形の金属製の板状本体２９にねじ孔７を穿設し、板状本体２９の長手方向の一端部に位置決め突片９を屈曲して上方へ突出させることによって形成されるものである。板状本体２９の短手方向の幅寸法は縦桟１のスライド溝５の溝幅とほぼ同寸法（わずかに小さい）に形成してあり、位置決め突片９の幅寸法はスライド溝５に設けた係止片６の対向先端間の間隔寸法より小さく形成してある。また、板ナット８の位置決め突片９の内側面とねじ孔７（孔中心）との間の距離が、横桟２の受け片２６の先端と結合孔１０（孔中心）との間の距離に略等しくなるように、板ナット８を作製してある。

しかして図５に示すように、板ナット８を縦桟１の端部からスライド溝５に差し込み、縦桟１の上に横桟２を結合する箇所にまで板ナット８をスライド溝５に沿ってスライド移動させる。ここで、このようにスライド溝５に板ナット８を差し込んだ状態で、板ナット８の位置決め突片９が係止片６の先端間の隙間から上方へ突出するように、位置決め突起９の高さ寸法を設定してある。そして、板ナット８をスライドさせて横桟２の下側に移動させ、縦桟１の上面から突出する位置決め突片９の内側面を横桟２の一側外面である受け片２６の先端に当接させると、横桟２の結合孔１０の真下に板ナット８のねじ孔７が位置するものであり、結合孔１０とねじ孔７とを位置合わせすることができるものである。従って、目視に頼って結合孔１０とねじ孔７の位置合わせを行なう必要なく、板ナット８の位置決め突片９を横桟２の受け片２６に当接させた状態で、横桟２の結合孔１０に上からボルト１１を挿入することによって、図１や図２に示すようにねじ孔７に螺合することができるものであり、ボルト１１を締め付けることによって、横桟２の下面と板ナット８の間に縦桟１の係止片６を挟持させ、縦桟１の上に横桟２を固定して取り付けることができるものである。

ここで、縦桟１の上には軒棟方向に複数本の横桟２が取り付けられるものであり、隣合う横桟２の間隔が機能パネル４の軒棟方向の寸法に適合するように取付位置を調整する必要がある。このため、各横桟２において板ナット８のねじ孔７へのボルト１１の螺合を緩くしておいて、横桟２を板ナット８と共に縦桟１に沿ってずらして位置調整することが行なわれるが、このときに、縦桟１の軒側端部に取り付けられる横桟２が屋根の傾斜によって軒方向に滑ると、縦桟１の軒側先端から脱落するおそれがある。そこで、縦桟１の軒側端部には図２に示すように、スライド溝５の溝底に係止孔１２が穿設してあり、またこの箇所にはボルト１１として長いものを用いるようにしてある。このため、板ナット８のねじ孔７にボルト１１を螺合すると、板ナット８の下側にボルト１１が突出されると共にボルト１１の突出した下部が係止孔１２に挿入される。従って、横桟２が縦桟１の上を軒方向に滑ってもボルト１１が係止孔１２の孔縁に係止されるものであり、これ以上の横桟２の移動を防止して、横桟１が縦桟１の軒側先端から脱落することを防ぐことができるものである。

このように複数本の縦桟１の上に複数本の横桟２を直交させて取り付けることによって、図６のような軒棟方向の複数本の縦桟１と軒（あるいは棟）と平行な複数本の横桟２とを組み付けた架台３を形成することができるものであり、架台３は支持瓦１５によって屋根の上に支持されているものである。図７において３３は縦桟１の棟側端部に取り付けられる縦桟キャップ、３４は横桟２の両端部に取り付けられる横桟キャップである。

本発明において機能パネル４としては、特に限定されるものではないが、太陽電池モジュールを使用することができる。太陽電池モジュールは複数の太陽電池セルをマトリクス状に配置して矩形の板状に形成されるものであり、図７に示すようにその四周に金属製の外枠１６が取り付けてあり、この外枠１６に断面Ｌ字形に屈曲して突出する係合片３５が一体に設けてある。

そして架台３に機能パネル４を取り付けるにあたっては、まず機能パネル４を隣合う横桟２の間に嵌め込み、機能パネル４の軒側と棟側の端部を各横桟２の受け片２６の上に載置する。ここで、各横桟２には係止ボルト４０が図８（ａ）に示すように取り付けてある。係止ボルト４０は四角形のスライド板４１の上面にボルト４２を立設して形成されるものであり、また横桟２の上面開口両縁の各内面に相互に対向するようにスライド係止溝４３が長手方向の全長に亘って設けてある。このスライド係止溝４３にスライド板４１の両側端をそれぞれ差し込んで係止した状態で横桟２の長手方向にスライドさせることによって、横桟２の任意の箇所において、ボルト４２を横桟２の上方へ突出させた状態で係止ボルト４０を横桟２に取り付けることができるものである。

次に、カバー板４５を横桟２の上に取り付ける。カバー板４５は両側端に係合押え片４６が下方へ屈曲して設けてあると共に所定間隔で通孔４７が設けてあり、通孔４７に係止ボルト４０のボルト４２を被挿してカバー板４５を横桟２の上に被せると、カバー板４５の各係合押さえ片４６が、横桟２を介して隣合う各機能パネル４の外枠１６の係合片３５と係合するようになっている。そして袋ナットなどのナット４９を係止ボルト４０のボルト４２にねじ込んで締め付け、カバー板４５を係止ボルト４０によって横桟２に固定することによって、図８（ｂ）に示すように、カバー板４５で押えた状態で機能パネル４を横桟２に固定することができ、架台３に機能パネル４を取り付けることができるものである。

図７において５１は軒カバー板、５２には棟カバー板であり、それぞれ上記のカバー板４５の場合と同様に、機能パネル４の係合片３５に係合させた状態で、係止ボルト４０とナット４９の螺合によって、軒側端部に位置する横桟２と、棟側端部に位置する横桟２にそれぞれ取り付けられるものである。また隣合う機能パネル４間に位置する横桟２にはアースワッシャ５４が取り付けてある。アースワッシャ５４は金属板で形成されるものであり、対向する二側端にそれぞれ逆台形の桟接触片５５を下方へ屈曲させて設けると共に、他の対向する二側端にそれぞれ逆台形状の機能パネル接触片５６を下方へ屈曲させて設けることによって形成してある。そしてアースワッシャ５４に設けた通孔５７を横桟２に取り付けた係止ボルト４０のボルト４２に被挿して、アースワッシャ５４を横桟２の上を跨ぐように配置すると、アースワッシャ５４の各桟接触片５５が横桟２の上面開口部にはまり込んで接触すると共に、各機能パネル接触片５６が横桟２を介して隣合う各機能パネル４の外枠１６の係合片３５の内側に差し込まれて接触する。このアースワッシャ５４の上から既述の図８（ｂ）のようにしてカバー板４５を固定することによって、アースワッシャ５４で機能パネル４を架台２にアース接続した状態で、機能パネル４の取り付けを行なうことができるものである。

本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は一部の側面断面図、（ｂ）は（ａ）のイ−イ線断面図である。 本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は一部の側面断面図、（ｂ）は（ａ）のロ−ロ線断面図である。 本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ一部の分解斜視図である。 本発明の実施の形態の一例の板ナットの拡大した斜視図である。 本発明の実施の形態の一例の一部の分解斜視図である。 本発明の実施の形態における架台と瓦の配置を示す概略図である。 本発明の実施の形態の一例の分解斜視図である。 本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は一部の分解斜視図、（ｂ）は一部の断面図である。

符号の説明

１ 縦桟
２ 横桟
３ 架台
４ 機能パネル
５ スライド溝
６ 係止片
７ ねじ孔
８ 板ナット
９ 位置決め突片
１０ 結合孔
１１ ボルト
１２ 係止孔

Claims (2)

1. 縦桟と横桟とを結合して形成される架台を屋根の上に取り付け、架台に機能パネルを固定することによって屋根に機能パネルを取り付けるようにした機能パネルの取付構造において、縦桟の上面に長手方向に沿ってスライド溝を凹設すると共にスライド溝の上面開口の両縁に沿って係止片を張り出して設け、ねじ孔を穿設して形成される板ナットに位置決め突片を上方へ突出させて設け、この板ナットを係止片の下側に係止すると共に位置決め突片を係止片の間から縦桟の上方へ突出させた状態でスライド溝にスライド自在に挿着し、縦桟の上に交叉して載置された横桟の一側外面に位置決め突片を当接させた状態で板ナットを横桟の下側に配置し、横桟に設けた結合孔に上から通したボルトを板ナットのねじ孔に螺合して成ることを特徴とする機能パネルの取付構造。
2. 縦桟のスライド溝の溝底に係止孔を穿設し、板ナットのねじ孔に螺合したボルトの板ナットより下方へ突出する下部を係止孔に挿入させて成ることを特徴とする請求項１に記載の機能パネルの取付構造。

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