JP2013007237A - 固定金具および太陽電池ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールの設置は、固定金具の位置を再調整する場合、太陽電池モジュールを取り外す必要があり作業は煩雑であった。
【解決手段】太陽電池モジュール３０１の固定金具１００は、金具１、第１の押え具６１、第２の押え具３および締結部材３１を有する。金具１は、第１の天板部１１、側板部１２，１３、挟持部１４，１５および突部５１，５２を有する。突部５１，５２は第１の天板部１１および側板部１２，１３の接続部分の近傍に形成されている。第１の押え具６１は突部５１，５２の先端部に接して配置され、第２の押え具３とともに太陽電池モジュール３０１を挟む。締結部材３１は、金具１、第１の押え具６１、太陽電池モジュール３０１および第２の押え具３を積層して固定する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、太陽電池モジュールの取付け構造に関するものであり、特に折板屋根の山部へ太陽電池モジュールを固定する金具の構造に関するものである。

特許文献１には屋根固定金具が開示されている。屋根固定金具の金具本体は、一対の側壁部を有しており、ボルト軸部を有している。一対の側壁部は折り曲げ成形されている。一方の側壁部には、固定用ボルトを介して補助金具が取り付けられている。他方の側壁部および補助金具が折板屋根の山部を側面から挟む。これにより屋根固定金具は、屋根に固定される。金具本体は上方に突出するボルト軸部を有している。太陽電池モジュールはこのボルト軸部に固定される。

特許文献２には他の屋根固定金具が開示されている。固定ベースは天板および左右一対の側板で構成される。各側板にはボルトが取り付けられている。このボルトが折板屋根の山部に設けられた凹部を両側から挟む。これにより固定ベースは屋根に固定される。天板には取付けボルトが上方に突出している。太陽電池モジュールはこの取付けボルトに固定される。

特開２００１−１９３２３１号公報（段落００３０−００３３、第６図） 特開２００１−３０３７２４号公報（段落００１３−００１４、第７図）

特許文献１および特許文献２に記載された屋根固定金具は、２本以上のボルトを用いて太陽電池モジュールを屋根に固定している。１本のボルトは太陽電池モジュールを固定金具に固定するために用いる。他のボルトは固定金具を屋根に取り付けるために用いる。太陽電池モジュールは上方に突出したボルトを用いて屋根固定金具に固定される。屋根固定金具を屋根に固定する作業は、屋根固定金具の側面からボルトを締めて行う。

太陽電池モジュールは屋根の上に複数のモジュールが配置されることが一般的である。工場の屋根に設置する場合、数百枚の太陽電池モジュールが屋根の上に設置される。固定金具が所定の位置に固定されていない場合、太陽電池モジュールを取り外して、固定金具の位置を再調整する。固定金具の位置の再調整は、側面のボルトを緩めてから行う。このように太陽電池モジュールを屋根に固定する作業は煩雑となる。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものである。この発明は、太陽電池モジュールの屋根への設置作業の作業性を改善した太陽電池モジュールの固定金具を提供することを目的とする。

本願に係る固定金具は、太陽電池モジュールに対して略平行に配置される第１の天板部および前記天板部の両端に前記天板部に対して前記太陽電池モジュールと反対側に屈曲して接続された一対の側板部を有し、前記側板部の先端に互いに間隔が狭くなる方向に屈曲して接続された一対の挟持部をさらに有し、前記天板部および前記側板部の接続部分の近傍に形成され前記天板部に対して前記太陽電池モジュール側に突出する突部をさらに有する金具と、前記突部の先端部に接して配置され前記突部と接する面と反対側の面に前記太陽電池モジュールを配置する第１の押え具と、前記第１の押え具とともに前記太陽電池モジュールを挟む第２の押え具と、前記金具、前記第１の押え具、前記太陽電池モジュールおよび前記第２の押え具を積層して固定する締結部材とを備えるものである。

この発明は、固定金具の屋根への固定が上方からの締着作業で可能となる。また、太陽電池モジュールの固定金具への固定も上方からの締着作業で可能となる。このように太陽電池モジュールの屋根への設置作業の作業性に優れた固定金具を提供できる。

この発明の実施の形態１に係る固定金具の構成を示す分解構成図である。 この発明の実施の形態１に係る固定金具の構成を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る固定金具の動作を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る固定金具の動作を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る固定金具、太陽電池モジュールおよびボルトの位置関係を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る固定金具の構成を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る固定金具を用いた太陽電池モジュールの設置状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２に係る固定金具の構成を示す分解構成図である。 この発明の実施の形態２に係る固定金具の動作を示す構成図である。 この発明の実施の形態３に係る固定金具の構成を示す分解構成図である。 この発明の実施の形態３に係る固定金具の動作を示す構成図である。 この発明の実施の形態４に係る固定金具の構成を示す分解構成図である。 この発明の実施の形態４に係る固定金具の動作を示す構成図である。 この発明の実施の形態５に係る固定金具の構成を示す分解構成図である。 この発明の実施の形態５に係る固定金具の動作を示す構成図である。 この発明の実施の形態６に係る固定金具の構成を示す分解構成図である。 この発明の実施の形態６に係る固定金具の動作を示す構成図である。

実施の形態１．
図１は、太陽電池モジュールの固定金具１００を折板屋根６０に固定する前の状態を示す分解構成である。図２は太陽電池モジュールの固定金具１００を折板屋根６０に固定する前の状態を示す分解斜視図である。

金具１は、天板部１１、側板部１２，１３および挟持部１４，１５を有している。図１中、天板部１１は、左右端部に上方へ隆起した突部５１，５２を有する。天板部１１は第１の天板部である。突部５１，５２は、太陽電池モジュール３０１の受け部としての機能を有する。側板部１２は、天板部１１の右側の端部から屈曲した後に下方に延びている部分である。側板部１３は、天板部１１の左側の端部から屈曲した後に下方に延びている部分である。挟持部１４は、側板部１２の下端から内側に屈曲した後に下方に延びている。挟持部１５は、側板部１３の下端から内側に屈曲した後に下方に延びている。

ここで上側とは、図中の上側で、固定金具１００に対して太陽電池モジュール３０１側である。また、下側とは、固定金具１００に対して太陽電池モジュール３０１と反対側である。なお、上方は上側と同じ意味であり、下方は下側と同じ意味である。

金具１は、１枚の弾性を有する板材を曲げ加工して形成されている。ボルト３１はねじ部分を上方へ突出して天板部１１の略中央に固定されている。穴１８は天板部１１の略中央に形成されている。穴１８は第１の穴である。ボルト３１は穴１８を貫通している。ボルト３１は締結部品である。ボルト３１は固定具として機能している。

ボルト３１は、穴１８を貫通した後、接着剤や溶接などで天板部１１に固定される。これにより、ボルト３１は金具１に固定される。そしてボルト３１は軸まわりに回転しない。

初期の状態において、側板部１２と側板部１３との間隔は上方から下方へ行くに連れて広くなっている。側板部１２，１３の下端部の間隔は最大間隔Ｂから側板部１２，１３の板厚を引いた値である。また、初期の状態において、側板部１２と側板部１３との最も離れた部分の間隔は最大間隔Ｂである。また、挟持部１４と挟持部１５との最も狭い部分の間隔は間隔Ａである。間隔Ａは折板屋根６０のはぜ部６０１の首部６０２の幅Ｗよりも大きい。金具１は折板屋根６０のはぜ部６０１に取り付けられる。はぜ部６０１は設置部としで機能している。

押え具６１は、押え具６１の上面で太陽電池モジュール３０１を受ける。押え具６１は、第１の押え具である。押え具３は、太陽電池モジュール３０１を上方から押える。押え具３は、第２の押え具である。第１のナット４１はボルト３１に締めつけて固定される。第１のナット４１は押え具６１を金具１に固定する。第２のナット４２はボルト３１に締めつけて固定される。第２のナット４２は、押え具３を介して太陽電池モジュール３０１を押え具６１に固定する。つまり、太陽電池モジュール３０１は、押え具６１と押え具３とに挟まれて金具１に固定される。固定金具１００は、金具１、ボルト３１、ナット４１、押え具６１、押え具３およびナット４２で構成されている。

次に太陽電池モジュール３０１の取り付け操作について説明する。図３は実施の形態１における太陽電池モジュール３０１を折板屋根６０に固定した状態を示す構成図である。図１に示すように、作業者は、金具１の挟持部１４，１５ではぜ部６０１の首部６０２を挟んで固定金具１００を折板屋根６０に取り付ける。はぜ部６０１は折板屋根６０の山部６０３の頂点に形成されている。はぜ部６０１の断面は、上側が円形をしている。そして、円形の下側の首部６０２は細い直線状である。首部６０２は山部６０３につながっている。

次にボルト３１に第１のナット４１を締めつける。押え具６１は下方に下がり、押え具６１が突部５１，５２に接する。押え具６１は、例えば、金具１よりも板厚が厚く剛性が高い。ナット４１の締め付けに連れて、天板部１１は中央部分が引き上げられて撓む。この撓みに応じて側板部１２は、突部５１を支点として図中矢印Ｐの方向（時計回り）に回転する。また、側板部１３は、突部５２を支点として図中矢印Ｑ方向（反時計回り）に回転する。

ナット４１の締め付けを継続すると、図３に示すように、やがて間隔Ａは幅Ｗと等しくなる。幅Ｗは、折板屋根６０のはぜ部６１の根元の首部６０２の幅である。間隔Ａが幅Ｗと等しくなった以後、ナット４１の締め付けを継続すると、挟持部１４，１５は、はぜ部６０１を挟み込む。つまり、挟持部１４および挟持部１５は、所定の力で折板屋根６０の首部６０２を挟持する。ここで、挟持するとは、挟んだ状態でささえ持つことを意味する。つまり、挟持部１４および挟持部１５は、折板屋根６０の首部６０２を挟んだ状態でささえ持つ。

さらにナット４１の締め付けを継続すると、図４の状態に至る。図４は固定金具１００が板折屋根６０に固定された状態を示す構成図である。図４に示すように、天板１１は押え具６１に引き付けられて密着する。これにより、固定金具１００は折板屋根６０に固定される。また、側板部１２，１３が内側向きに凸となってたわむことで、金具１は首部６０２を挟持する力を発生する。つまり、挟持部１４および挟持部１５は、所定の力で折板屋根６０の首部６０２を挟持する。

図５は、太陽電池モジュール３０１，３１１、ボルト３１および押え具３の位置関係を示す斜視図である。太陽電池モジュール３０１，３１１は押え具６１の上に置かれる。図３から分かるように、第１のナット４１は、隣接する２つの太陽電池モジュール３０１，３１１の間に位置する。押え具３の略中央に空いた穴３２にボルト３１を通し、押え具３を取り付ける。穴３２は第３の穴である。図５に示すように、押え具３は隣接する太陽電池モジュール３０１，３１１のボルト３１側の端部を押える。第２のナット４２をボルト３１に締めつける。ナット４２は押え具３を上方から下方に押す。押え具３は、隣接する２つの太陽電池モジュール３０１，３１１を押え具６１に押し当てる。そして、押え具３は、この隣接する２つの太陽電池モジュール３０１，３１１を金具１に固定する。

図６は、太陽電池モジュール３０１を折板屋根６０の上に並べた端の部分の固定金具１００の構成を示す分解斜視図である。図６に示すように補助具３３を押え具３の代わりに取り付ける。補助具３３はＬ字状に折り曲げられた板金部品である。補助具３３は、穴３２が形成された面の端部で、太陽電池モジュール３０１を押え具６１に押し当てる。

図７は固定金具１００を用いて複数の太陽電池モジュール３０１，３０２を設置した状態を示す斜視図である。図７で示す折板屋根６０は地面に対して傾斜している屋根である。太陽電池ユニットは、このように複数の太陽電池モジュールが設置場所に設置されたものである。一般的に、最初に固定金具１００，１０１が折板屋根６０の山部６０３に固定される。その後、太陽電池モジュール３０１，３０２を固定金具１００，１０１の上に置いて固定する。

従来の固定金具は、予め精度良く折板屋根６０の上に位置決めされた後に固定されていた。従来の固定金具は、ピッチＰで折板屋根６０の上に並べられ、横向きのねじを締めて固定されていた。その後、太陽電池モジュールを固定金具の上方から設置して、固定用のボルトを締める。これらの作業によって太陽電池モジュールは折板屋根６０に固定される。

本発明に係る固定金具１００は、このような精度の良い位置決め作業を必要としない。まず、作業者は墨だし等により第一列目の基準線を折板屋根６０の上に描く。墨出しとは、工事中に必要な線や位置などを床や壁などに表示する作業である。固定金具１００はその基準線に沿って固定される。次に、第２列目の固定金具１０１は、おおよその位置に仮に固定される。第１列目の太陽電池モジュール３０１，３０２が固定金具１００，１０１の上に置かれる。

この際、第２列目の固定金具１０１は、折板屋根６０の上のおおよその位置に仮に固定されている。このため、太陽電池モジュール３０１，３０２の位置に合せて、第２列目の固定金具１０１の位置は微調整される。固定金具１０１は太陽電池モジュール３０１，３０２に沿う位置に移動して仮に固定される。

同様に第３列目の固定金具をおおよその位置に仮に固定する。第２列目の太陽電池モジュール３１１，３１２を第２列目の固定金具１０１と第３列目の固定金具の上に設置する。固定金具１０１のナット４２を締めて太陽電池モジュール３０１，３０２を折板屋根６０の上に固定する。一方、第３列目の固定金具は、太陽電池モジュール３１１，３１２の位置に合せて微調整される。

上述の手順に従って、固定金具１００は折板屋根６０の上に固定されて、太陽電池モジュール３０１は設置される。なお、固定金具の符号は符号１００を用いる。同一の図の中で、区別する場合に符号１００以外の符号を用いる。同様に太陽電池モジュールの符号は符号３０１を用いる。同一の図の中で、区別する場合に符号３０１以外の符号を用いる。

このように、本実施の形態１に係る固定金具１００は、ボルト３１およびナット４１を用いた上方からの締着作業で屋根に固定される。また、固定金具１００は、ボルト３１およびナット４２を用いて上方からの締着作業で太陽電池モジュール３０１を固定金具１００に固定できる。このため、固定金具１００を折板屋根６０の上に仮に固定した状態で、太陽電池モジュール３０１は、固定金具１００の上に配置できる。事前に固定金具を折板屋根６０の上に精度よく固定する必要が無い。また、太陽電池モジュールを取り外して、固定金具の位置を再調整する必要もなくなる。このように本実施の形態１に係る固定金具１００は、太陽電池モジュールの屋根への設置作業の作業性に優れた固定金具１００を提供できる。また、金具１を弾性板材の曲げ加工で一体的に形成したので、廉価な固定金具１００を提供できる。

実施の形態２．
実施の形態１では、ボルト３１は金具１の天板部１１の下側から取り付けられている。つまり、ボルト３１の頭は金具１の天板部１１の下側に位置している。そして、太陽電池モジュール３０１を設置した後に、ナット４２を締めて太陽電池モジュール３０１を固定金具１００に固定している。本実施の形態２では、金具１の穴１８に雌ねじの加工が施されている。太陽電池モジュール３０１を金具２の上に設置した後、上方よりボルト４０２で押え具３を介して太陽電池モジュール３０１を金具１に固定する。図８は、この発明の実施の形態２における太陽電池モジュール３０１の固定金具１１０の構成を示す分解構成図である。実施の形態１で説明した固定金具１００の構成要素と同様の構成要素には、同一符号を付し、その説明を省略する。

金具１の天板部１１の略中央には雌ねじ４０１が形成されている。図８で示す金具１の雌ねじ４０１は、天板部１１の略中央に下方に凸となるバーリング加工した後にタップ加工をして形成されている。この構成に限られず、天板１１の略中央に穴１８を設けて天板１１の下側にナット等の雌ねじを溶接してもよい。また、天板１１の下側に雌ねじを接着固定してもよい。固定金具１１０は、金具１、ボルト４０２、押え具６１および押え具３で構成されている。

次に太陽電池モジュール３０１を取り付け操作について説明する。図９は実施の形態２における太陽電池モジュール３０１を折板屋根６０に固定した状態を示す構成図である。図９に示すように、作業者は金具１の挟持部１４，１５ではぜ部６０１の首部６０２を挟んで固定金具１１０を折板屋根６０に取り付ける。

はぜ部６０１は折板屋根６０の山部６０３の頂点に形成されている。はぜ部６０１の断面は、上側が円形をしている。そして、円形の下側の首部６０２は細い直線状である。首部６０２は山部６０３につながっている。金具１の上側に押え具６１を置く。太陽電池モジュール３０１，３１１は、押え具６１の上側で、ボルト４０２が通る雌ねじ４０１を塞がないように設置される。さらに、押え具３を太陽電池モジュール３０１の上側に載せる。その後、押え具３の穴３２にボルト４０２を上側から通す。ボルト４０２のねじ部は、太陽電池モジュール３０１，３０２の側面の近くを通り、押え具６１の穴６１を通る。ボルト４０２を雌ねじ４０１に通して締めつける。

押え具６１は、例えば、金具１よりも板厚が厚く剛性が高い。ボルト４０２を締め付けると、両端部の突部５１，５２が押え具６１に接しているために、天板部１１は中央部が引き上げられて撓む。この撓みに応じて側板部１２は、突部５１を支点として図中矢印Pの方向（時計回り）に回転する。また、側板部１３は、突部５２を支点として図中矢印Q方向（反時計回り）に回転する。

ボルト４０２の締め付けを継続すると、やがて間隔Ａは幅Ｗと等しくなる。幅Ｗは、折板屋根６０のはぜ部６１の根元の首部６０２の幅である。間隔Ａが幅Ｗと等しくなった以後、挟持部１４，１５は、はぜ部６０１を挟み込む。つまり、挟持部１４および挟持部１５は、所定の力で折板屋根６０の首部６０２を挟持する。ここで、挟持するとは、挟んだ状態でささえ持つことを意味する。つまり、挟持部１４および挟持部１５は、折板屋根６０の首部６０２を挟んだ状態でささえ持つ。

さらにボルト４０２の締め付けを継続すると、図９の状態に至る。図９は固定金具１１０が板折屋根６０に固定された状態を示す構成図である。図９に示すように、天板１１は押え具６１に引き付けられて密着する。これにより、固定金具１１０は折板屋根６０に固定される。また、ほぼ同じタイミングで、太陽電池モジュール３０１，３１１は、固定金具１１０に固定される。

実施の形態１に示す固定金具１００では、太陽電池モジュール３０１を折板屋根６０に固定する際、２個のナット４１，４２を締める必要があった。実施の形態２に示す固定金具１１０では、１本のボルト４０２を締めるだけで太陽電池モジュール３０１を折板屋根６０に固定することができる。これにより、太陽電池モジュール３０１の折板屋根６０への取り付けが容易となる。

実施の形態３．
実施の形態１および実施の形態２では、金具１は板材を曲げることで形成されていた。本実施の形態３では、金具１は例えばアルミニウムなどを押し出し加工することで作製される。図１０は、この発明の実施の形態３における太陽電池モジュール３０１の固定金具１２０の構成を示す構成図である。図１１は実施の形態３における太陽電池モジュール３０１を折板屋根６０に固定した状態を示す構成図である。実施の形態２で説明した固定金具１１０の構成要素と同様の構成要素には、同一符号を付し、その説明を省略する。

図１０に示すように、固定金具１２０は、金具１、ボルト４０２、押え具６１および押え具３で構成されている。金具１の天板部１２１の略中央には雌ねじ４０１が形成されている。突部１３２は、天板部１２１の右端部５０１から上方に延びている部分である。突部１３３は、天板部１２１の左端部５０２から上方に延びている部分である。側板部１１１は、端部５０１から下方に延びている部分である。側板部１１２は、端部５０２から下方に延びている部分である。挟持部１１４は、側板部１１１の下端から内側に屈曲した後に下方に延びている。挟持部１１５は、側板部１１２の下端から内側に屈曲した後に下方に延びている。

次に太陽電池モジュール３０１を取り付け操作について説明する。作業者は金具１の挟持部１１４，１１５ではぜ部６０１の首部６０２を挟んで固定金具１２０を折板屋根６０に取り付ける。はぜ部６０１は折板屋根６０の山部６０３の頂点に形成されている。金具１の突部１３２，１３３の上側に押え具６１を乗せる。さらに、押え具６１の上に太陽電池モジュール３０１，３１１を設置する。太陽電池モジュール３０１および太陽電池モジュール３１１は、雌ネジ４０１を挟むように、雌ネジ４０１の両脇に設置される。さらに、押え具３を太陽電池モジュール３０１，３１１の上側に載せる。押え具３の穴３２にボルト４０２を通す。ボルト４０２を雌ねじ４０１に通して締めつける。

押え具６１は、例えば、金具１よりも板厚が厚く剛性が高い。ボルト４０２の締め付けに連れて、天板部１２１は中央部が引き上げられて撓む。この撓みに応じて側板部１１１は、右端部５０１を中心として図中矢印Ｐの方向（時計回り）に回転する。また、側板部１１２は、左端部５０２を中心として図中矢印Ｑ方向（反時計回り）に回転する。

ボルト４０２の締め付けを継続すると、図１１に示すように、やがて間隔Ａは幅Ｗと等しくなる。幅Ｗは、折板屋根６０のはぜ部６１の根元の首部６０２の幅である。間隔Ａが幅Ｗと等しくなった以後、挟持部１１４，１１５は、はぜ部６０１を挟み込む。つまり、挟持部１１４および挟持部１１５は、所定の力で折板屋根６０の首部６０２を挟持する。ここで、挟持するとは、挟んだ状態でささえ持つことを意味する。つまり、挟持部１１４および挟持部１１５は、折板屋根６０の首部６０２を挟んだ状態でささえ持つ。これにより、固定金具１２０は折板屋根６０に固定される。また、ほぼ同じタイミングで、太陽電池モジュール３０１，３１１は、固定金具１２０に固定される。挟持部１１４，１１５の挟持する力は、側板部１１１，１１２が内側に凸の形状でたわむことで発生する。

実施の形態２に示す金具１では、天板部１１の略中央に下方に凸となるバーリング加工した後にタップ加工をして雌ねじ４０１を形成されている。しかし、金具１の板厚が薄い場合には、タップ加工することができない。また、天板１１の略中央に穴１８を設けて天板１１の下側にナット等の雌ねじを溶接或いは接着固定する場合もあり得る。しかし、この場合は、加工が複雑となるという欠点があり、また、接合箇所の剥離などの信頼性の問題もある。

実施の形態３に示す金具１は、例えばアルミニウムなどを押し出し加工することで作製される。このため、天板部１１の肉厚を自在に設計できるいので、雌ねじ４０１の設計が容易となる。ナットを溶接或いは接着固定する必要がないため、信頼性の問題のない固定金具１３０を提供することができる。

実施の形態４．
実施の形態３では、天板部１２１の両端部５０１，５０２に上側に延びる突部１３２，１３３を設け、その上に押え具６１を乗せる構成としていた。しかし、本実施の形態４では、突部１３２，１３３の先端部を連結した天板部１６０をさらに有する。天板部１６０は第２の天板部である。図１２は、この発明の実施の形態４における太陽電池モジュール３０１の固定金具１３０の構成を示す構成図である。図１３は実施の形態４における太陽電池モジュール３０１を折板屋根６０に固定した状態を示す構成図である。実施の形態３で説明した固定金具１２０の構成要素と同様の構成要素には、同一符号を付し、その説明を省略する。

図１２に示すように、固定金具１３０は、金具１、ボルト４０２および押え具３で構成されている。固定金具１３０は、押え具６１を有さない。押え具６１は、例えば図１で説明すると、太陽電池モジュール３０１を、突部５１，５２の全領域で均等に受けるという機能を有する。また、ナット４１を締めた場合、金具１は変形して、突部５１の頂点は図１中右方向に移動する。一方、突部５２の頂点は図１中左方向に移動する。太陽電池モジュール３０１を直接突部５１，５２の上に置くと、金具１は変形して、突部５１，５２が図１中左右方向に移動する際に、太陽電池モジュール３０１の裏面を傷つける可能性がある。押え具６１は、金具１によって太陽電池モジュール３０１の裏面を傷つけることを避けることができる。また、太陽電池モジュール３０１を直接突部５１，５２の上に置くと、金具１は変形して、突部５１，５２が図１中左右方向に移動する際に、太陽電池モジュール３０１が図１中右方向または左方向に移動する可能性がある。押え具６１は、金具１によって太陽電池モジュール３０１が図１中右方向または左方向に移動することを避けることができる。固定金具１３０では、金具１の天板部１６０がその機能を有する。

金具１の最上面となる天板部１６０は、略中央に穴１８０を有する。側板部１１６は、天板部１６１の右側の端部から下方に延びている部分である。側板部１１７は、天板部１６１の左側の端部から下方に延びている部分である。挟持部１１４は、側板部１１６の下端から内側に屈曲した後に下方に延びている。挟持部１１５は、側板部１１７の下端から内側に屈曲した後に下方に延びている。天板部１６１の略中央には雌ねじ４０１が形成されている。天板部１６１の左右方向の長さはMである。天板部１６１の左右方向の長さは、側板部１１６の内側の面と側板部１１７の内側の面との最も短い距離と同一である。

次に太陽電池モジュール３０１を取り付け操作について説明する。作業者は金具１の挟持部１１４，１１５で、はぜ部６０１の首部６０２を挟んで固定金具１３０を折板屋根６０に取り付ける。はぜ部６０１は折板屋根６０の山部６０３の頂点に形成されている。金具１の天板部１６０が平面を形成しているので、固定金具１３０は、押え具６１を必要としない。太陽電池モジュール３０１，３１１は、天板部１６０の上側に直接設置される。太陽電池モジュール３０１および太陽電池モジュール３１１は、穴１８０を挟むように、穴１８０の両脇に設置される。さらに、押え具３を太陽電池モジュール３０１，３１１の上側に載せる。押え具３の穴３２および天板部１６０に形成された穴１８０にボルト４０２を通す。ボルト４０２を雌ねじ４０１に通して締めつける。

ボルト４０２の締め付けに連れて、天板部１６１は中央部が引き上げられて撓む。この変形によって天板部１６１の両端部の距離はＮとなる。天板部１６１の両端部とは、側板部１１６の内側の面と側板部１１７の内側の面との最も短い距離と同一である。距離Ｎは、寸法Ｍより小さい。これにより、この撓みに応じて側板部１１６は、右端部５０１を中心として図中矢印Ｐの方向（時計回り）に回転する。また、側板部１１７は、左端部５０２を中心として図中矢印Ｑ方向（反時計回り）に回転する。

ボルト４０２の締め付けを継続すると、図１３に示すように、やがて間隔Ａは幅Ｗと等しくなる。幅Ｗは、折板屋根６０のはぜ部６１の根元の首部６０２の幅である。間隔Ａが幅Ｗと等しくなった以後、挟持部１１３，１１４は、はぜ部６０１を挟み込む。つまり、挟持部１１４および挟持部１１５は、所定の力で折板屋根６０の首部６０２を挟持する。ここで、挟持するとは、挟んだ状態でささえ持つことを意味する。つまり、挟持部１１４および挟持部１１５は、折板屋根６０の首部６０２を挟んだ状態でささえ持つ。これにより、固定金具１３０は折板屋根６０に固定される。また、ほぼ同じタイミングで、太陽電池モジュール３０１，３１１は、固定金具１３０に固定される。

本実施の形態では、金具１が天板部１６０を有している。天板部１６０は金具１の最上側に位置している。そして、天板部１６０は太陽電池モジュール３０１の受け部としての機能を有する。このため、実施の形態１から実施の形態３のように押え具６１を用いることなく、安定して太陽電池モジュール３０１を支持することができる。

実施の形態５．
実施の形態４では、金具１の天板部１６１の略中央に雌ねじ４０１を形成した。しかし、本実施の形態５では、天板部１６０の略中央に雌ねじ４０１が形成されている。図１４は、この発明の実施の形態５における太陽電池モジュール３０１の固定金具１４０の構成を示す構成図である。図１５は実施の形態５における太陽電池モジュール３０１を折板屋根６０に固定した状態を示す構成図である。実施の形態４で説明した固定金具１３０の構成要素と同様の構成要素には、同一符号を付し、その説明を省略する。

図１４に示すように、固定金具１４０は、金具１、ボルト４０２および押え具３で構成されている。金具１の天板部１６０の略中央には雌ねじ４０１が形成されている。天板部１６１の板厚は、天板部１６０の板厚よりも薄く構成されている。このため、天板部１６１は、天板部１６０よりも撓みやすい。つまり、天板部１６０は、天板部１６１よりも剛性が高い。天板部１６１の左右方向の長さはＭである。天板部１６１の左右方向の長さは、側板部１１６の内側の面と側板部１１７の内側の面との最も短い距離と同一である。

次に太陽電池モジュール３０１を取り付け操作について説明する。作業者は金具１の挟持部１１４，１１５で、はぜ部６０１の首部６０２を挟んで固定金具１４０を折板屋根６０に取り付ける。はぜ部６０１は折板屋根６０の山部６０３の頂点に形成されている。金具１の天板部１６０が平面を形成しているので、押え具６１を必要としない。太陽電池モジュール３０１，３１１は、天板部１６０の上側に直接設置される。太陽電池モジュール３０１および太陽電池モジュール３１１は、穴１８０を挟むように、穴１８０の両脇に設置される。さらに、押え具３を太陽電池モジュール３０１，３１１の上側に載せる。押え具３の穴３２および天板部１６０に形成された穴１８０にボルト４０２を通す。ボルト４０２を雌ねじ４０１に通して締めつける。

ボルト４０２の締め付けに連れて、天板部１６１の中央部はボルト４０２によって下側に押される。このため、天板部１６１は下側が凸となる形状で撓む。この変形によって天板部１６１の両端部の距離はＮとなる。天板部１６１の両端部とは、側板部１１６の内側の面と側板部１１７の内側の面との最も短い距離と同一である。距離Ｎは、寸法Ｍより小さい。これにより、この撓みに応じて側板部１１６は、図中矢印Ｐの方向に移動する。また、側板部１１７は、図中矢印Ｑ方向に移動する。

ボルト４０２の締め付けを継続すると、図１５に示すように、やがて間隔Ａは幅Ｗと等しくなる。幅Ｗは、折板屋根６０のはぜ部６１の根元の首部６０２の幅である。間隔Ａが幅Ｗと等しくなった以後、挟持部１１４，１１５は、はぜ部６０１を挟み込む。つまり、挟持部１１４および挟持部１１５は、所定の力で折板屋根６０の首部６０２を挟持する。ここで、挟持するとは、挟んだ状態でささえ持つことを意味する。つまり、挟持部１１４および挟持部１１５は、折板屋根６０の首部６０２を挟んだ状態でささえ持つ。これにより、固定金具１４０は折板屋根６０に固定される。また、ほぼ同じタイミングで、太陽電池モジュール３０１，３１１は、固定金具１４０に固定される。

実施の形態６．
実施の形態１では、ボルト３１は、金具１の穴１８を貫通した後、接着剤や溶接などで天板部１１に固定される。これにより、ボルト３１は金具１に固定される。そしてボルト３１は軸まわりに回転しない。同様の効果は、図１６に示すように、ボルト３１の頭を天板部１１の上側の面に接着剤や溶接で固定することでも得られる。その際、天板１１の左右端の突部５１，５２の高さＸは、ボルト３１の頭３１ａの高さＹよりも高く設定される。

図１７は、固定金具１００と太陽電池モジュール３０１が、板折屋根６０に固定された状態を示す構成図である。ナット４１をボルト３１に締め付けたとき、ボルト３１の頭の根元側の面が押え具６１の下側の面に接している。この状態では、挟持部１４，１５がはぜ部６０１の首部６０２を挟持している。

太陽電池モジュール３０１の取り付け操作については、実施の形態１と同様であるので詳細な説明を省略する。太陽電池モジュール３０１の取り付け操作の説明とは、作業者が、金具１の挟持部１４，１５ではぜ部６０１の首部６０２を挟んで固定金具１００を折板屋根６０に取り付ける操作の説明である。また、それに伴う固定金具１００の動作である。固定金具１００の動作とは、ボルト３１に第１のナット４１を締めつけ、天板部１１は中央部が引き上げられて撓み、側板部１２，１３が突部５１，５２を支点として回転する動作である。また、その結果、挟持部１４，１５が、はぜ部６０１を挟み込む動作である。

このように、本実施の形態１に係る固定金具１００は、実施の形態１と同様に、ボルト３１およびナット４１を用いて上方からの締着作業で屋根に固定できる。また、固定金具１００は、ボルト３１およびナット４２を用いて上方からの締着作業で太陽電池モジュール３０１を固定金具１００に固定できる。このため、固定金具１００を折板屋根６０の上に仮に固定した状態で、太陽電池モジュール３０１は、固定金具１００の上に配置できる。事前に固定金具を折板屋根６０の上に精度よく固定する必要が無い。また、太陽電池モジュールを取り外して、固定金具の位置を再調整する必要もなくなる。このように本実施の形態１に係る固定金具１００は、作業性に優れた固定金具１００を提供できる。また、金具１を弾性板材の曲げ加工で一体的に形成したので、廉価な固定金具１００を提供できる。また、実施の形態１に比べて、金具１に穴１８を開ける必要が無いため、より強い挟持力を得やすい。ここで挟持力とは、挟持する力を意味する。

なお、上述の各実施の形態においては、「平行」や「垂直」などの部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す用語を用いている場合がある。また、略正方形、略９０度および略平行など「略」または「ほぼ」などの用語をつけた表現を用いている場合がある。これらは、製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを表している。このため、請求の範囲に例え「略」を記載しない場合であっても製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むものである。また、請求の範囲に「略」を記載した場合は製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを示している。

１ 金具、 １１，１６０ 天板部、 １２，１３，１１１，１１２，１１６，１１７ 側板部、 １４，１５，１１４，１１５ 挟持部、 １８，３２，６２，１８０ 穴、 ３，６１ 押え具、 ３１，４０２ ボルト、 ３１ａ ボルトの頭、 ３３ 補助具、 ４１，４２ ナット、 ４０１ 雌ねじ、 ５１，５２ 突部、 ５０１ 右端部、 ５０２ 左端部、 ６０ 折板屋根、 ６０１ はぜ部、 ６０２ 首部、 ６０３ 山部、 １００，１０１，１１０，１２０，１３０，１４０ 固定金具、 １３２，１３３ 突部、 ３０１，３１１，３１２，３０２ 太陽電池モジュール、 Ｗ 幅、 Ｙ 突部の高さ、 Ｘ ボルトの頭の高さ。

Claims (5)

1. 太陽電池モジュールに対して略平行に配置される第１の天板部および前記天板部の両端に前記天板部に対して前記太陽電池モジュールと反対側に屈曲して接続された一対の側板部を有し、前記側板部の先端に互いに間隔が狭くなる方向に屈曲して接続された一対の挟持部をさらに有し、前記天板部および前記側板部の接続部分の近傍に形成され前記天板部に対して前記太陽電池モジュール側に突出する突部をさらに有する金具と、
   前記突部の先端部に接して配置され前記突部と接する面と反対側の面に前記太陽電池モジュールを配置する第１の押え具と、
   前記第１の押え具とともに前記太陽電池モジュールを挟む第２の押え具と、
   前記金具、前記第１の押え具、前記太陽電池モジュールおよび前記第２の押え具を積層して固定する締結部材とを備える固定金具。
2. 前記締結部材は雄ねじ部材を有し、前記雄ねじ部材は前記金具、前記第１の押え具および前記第２の押え具の各々が有する穴を通る請求項１に記載の固定金具。
3. 前記突部の先端部を連結する第２の天板部をさらに有し、前記第１の天板部に雌ねじが形成され、前記雄ねじ部材が前記雌ねじにねじ締めされることで前記第１の天板部が前記太陽電池モジュール側にたわむ請求項２に記載の固定金具。
4. 前記突部の先端部を連結する第２の天板部をさらに有し、前記第２の天板部に雌ねじが形成され、前記雄ねじ部材が前記雌ねじにねじ締めされ前記雄ねじ部材の先端部が前記第１の天板部を押すことで前記第１の天板部がたわむ請求項２に記載の固定金具。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の固定金具を用いて複数の太陽電池モジュールを組み立てた太陽電池ユニット。

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