JP2013151819A - 屋根上設置物用支持材の固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 施工性がよく、強度も十分な、屋根上設置物用支持材の固定構造を提供する。
【解決手段】 支持材６には、基底部６３と、立面部６２と、開口部が設けられた支持材上面部６１が形成されており、支持材受け具５には、受支面５２と載置面５１が形成されており、支持材固定具７には、上面部７１と、上面部７１から折り下げられた折り下げ面７４・７４と、上面部７１・７１の対向する二辺から折り下げられた締め付け部７２・７２と、締め付け部７２・７２がそれぞれ外側方向に折り曲げられた底面部７３・７３が形成されている。そして、軒棟方向に所定の間隔で取り付けられた複数の支持材受け具５の受支面５２に支持材６を架け渡し、支持材上面部６１の開口部に前記折り下げ面７４・７４を挿入し、支持材受け具５と支持材固定具７とを締め付け具Ｓで締め付ける。
【選択図】 図１

Description

本願は、太陽光発電パネル等の屋根上設置物を屋根材に取り付ける際に用いる、支持材の固定構造に関する。

従来技術について、まず図６により説明する。図６（ア）（イ）（ウ）は、特許第４５０５２８３号に記載された技術である。（ア）は、横葺屋根１４上に、太陽電池モジュール１６を設置した例を示している。（イ）は止め具２２の実施例を示す図であり、（ウ）は支持部材１８の実施例を示す図である。
支持部材１８は、上面にスロット２４を形成することで、異なる働き幅の屋根材に対応していて、スリット２６を形成したものさえある。
図６の場合には、横葺屋根１４に対して、軒棟方向に複数の止め具２２を挟持させ、それらの止め具２２の支持板３２に、支持部材１８を架け渡す。次に、支持部材１８にコ字形帯状の部品をかぶせ、ボルト・ナット組立体３４で結合している。

図７と図８とは、支持材が、アルミ押し出し材の例である。
図７は、特開２０１１−１４９１６８に記載されたものである。（ａ）と（ｂ）と記載されているのは、その図１であり、（ｈ）と記載されているのは、図２に記載されていたものである。
図７の場合には、まず、外装材７に取り付けられた持出部材３に連結材４を取り付け、その連結材４に対して、支持部材２を取り付ける。
支持部材２は、側方が解放する側方調整溝２１と、上方が解放する上方調整溝２２とを、長手方向に備える構成である。
そして、各調整溝２１・２２に、棒状材２ａ・２ｂのそれぞれの頭部が嵌合保持されることで、長手方向に摺動可能となっている。

図８は、特開２００３−３４３０５８に記載された技術である。（ａ）（ｂ）とあるのは、その図２であり、縦桟３１の一例を示している。
その縦桟３１には、「予め側面の両端部に貫通孔３２が設けられ、また、両側面にそれぞれ２本の溝３３が長手方向に平行に設けられている。」と、記載されている。
そのような縦桟３１に対して、リボンナット３５とボルト３６を用いたり、貫通孔３２から貫通ボルト２９を打ち込んだりして、縦桟３１を固定する。

特許第４５０５２８３号 特開２０１１−１４９１６８ 特開２００３−３４３０５８

図６に用いられている支持部材１８は、下向きに開口する単純な倒コ字状である。そして、上面には、多様な取り付けピッチに対応するためのスロット２４やスリット２６が形成されている。
このため、支持部材１８の断面係数が低下し、支持部材１８自体の剛性がなくなっていた。このことにより、設置場所が限定されるという問題点があった。強度を上げようとすると、多くの止め具２２を必要とし、コストアップにつながっていた。

図７と図８の支持材はアルミ押し出し材でできており、断面係数の低下は防げる。しかし、次のような問題点があった。
まず、細かいボルトとナットを扱うため、屋根上で落とす可能性があった。そして、その取り付けに手間がかかり、特に、横方向からは、とても施工しづらかった。
また、支持材は、溝を複数形成したり貫通孔をあけたりして複雑な形状となるため、高価な部材となっていた。

図７の場合には、上記の記載に加え、次のような問題点もあった。
図７の支持部材２は、側面一側に形成された調整溝２１に、棒状材２ａを嵌合保持する。このため、外設部材１が載置されたときに、支持部材２に均等に力がかからず、強固な固定になりにくかった。
また、調整溝２１に棒状材２ａを嵌合保持させる位置が限定されるので、軒棟方向の高さ調整がしにくかった。

図８の場合には、下固定金具２６に対する、縦桟３１の貫通孔３２の位置決めに時間がかかり、貫通ボルト２９を挿入してナットで締め付けるのにも手間がかかっていた。
さらに、リボンナット３５・ボルト３６・貫通ボルト２９といった細かい部品や、各屋根材に取り付ける下固定金具２６と、部材点数も多かった。

本願は、折り曲げ加工品であっても、比較的強度の高い支持材を用い、その支持材を支持材受け具に載置して、支持材固定具を用いて固定する。
これにより、低コストで強度が高い、屋根上設置物用支持材の固定構造を提供することを目的とする。また、作業性のよい固定構造を提供するものである。

本願の屋根上設置物用支持材の固定構造は、支持材受け具に屋根上設置物用支持材が載せられ、その支持材が、支持材固定具を用いて固定される構造である。
本願の屋根上設置物用支持材の固定構造には、次のような部材を用いる。
支持材は、支持材受け具に載置される基底部と、立面部と、支持材上面部を有している。そして、支持材上面部には、開口部が形成されている。
前記支持材を載置する支持材受け具は、支持材を載せるための受支面と、支持材受け具が載る載置面とを有している。
前記支持材を固定する支持材固定具は、当接部と、締め付け部を有している。

そして、各部材が次のように施工された固定構造である。支持材受け具が、軒棟方向に所定の間隔で取り付けられている。そこで、複数の支持材受け具の受支面に支持材を架け渡し、該支持材の前記開口部に、支持材固定具の当接部を挿入する。次に、支持材固定具を用いて支持材を固定する。このとき、支持材上面部の開口部の左右端縁に前記当接部が当接していることを特徴とする屋根上設置物用支持材の固定構造である。

本願の支持材は、基底部と、立面部と、支持材上面部を有している。このため、比較的簡易な形状で安価な折り曲げ加工品であっても、図６とは異なり、剛性の高い支持材となっている。これにより、風荷重が大きい場所にも使用することが可能である。
また、支持材が固定されたときに、締め付け部によって支持材の角部が締め付けられている。そして、支持材上面部の開口部から挿入された当接部が、開口部の左右端縁に当接している。支持材が締め付けられるとともに、当接部によって支持材の左右の動きが規制されるので、支持材が強固に固定される構造である。
さらに、図７や図８の構造とは異なり、横方向から、細かいボルトやナットを用いた施工をしなくて済む。このため、作業性のよい固定構造となっている。

（ア）（イ）は、本願の屋根上設置物用支持材の固定構造の実施例を示す説明図である。（ア）は正面から見た状態であり、（イ）は側面から見た状態を示している。 本願の屋根上設置物用支持材の固定構造に用いる部材の実施例を示す説明図である。 本願の固定構造に用いる支持材の実施例の説明図である。 本願の固定構造に用いる支持材固定具の実施例の説明図である。 （ア）から（ウ）は、本願の固定構造に用いる部材の他の実施例を示す説明図である。 従来技術を示す説明図である。 従来技術を示す説明図である。 従来技術を示す説明図である。

本願の屋根上設置物用支持材の固定構造について、まず、図１と図２により説明する。
図１（ア）（イ）は、本願の屋根上設置物用支持材の固定構造の実施例を示す説明図である。（ア）は正面から見た状態であり、（イ）は側面から見た状態を示している。
図２は、本願に用いる部材の実施例を示す説明図である。

図１と図２では、横葺き屋根材（図示せず）に取り付け金具４を固定し、その取り付け金具４に対して、支持材６を固定した場合を示している。
取り付け金具４は、固定ピース４１と差し込みピース４２で、横葺き屋根材に挟み込んで固定されている。

次に、取り付け金具４に組み合わせられる支持材受け具５について説明する。
支持材受け具５は、本実施例の場合には、上方に開口する略ハット形をしている。そして、取り付け金具４に支持材受け具５を載せるための載置面５１と、その両側を立ち上げてから外側方向に折り曲げた受支面５２・５２とを有している。
本実施例の載置面５１は、取り付け金具４に組み合わせるために、当該箇所を切り欠いてある。また、載置面５１には、支持材固定具７と組み合わせるためのボルトＳ１が上向きに取り付けられている。
この支持材受け具５は、あらかじめ取り付け金具４に組み合わせておくとよい。

支持材受け具５の受支面５２・５２は、支持材６を載せる面である。
支持材受け具５は、支持材６を載せるための受支面５２と、支持材受け具５が載る載置面５１とを有していればよい。

支持材受け具５の受支面５２・５２に載置される支持材６は、次のような形状をしている。
本実施例の場合には、基底部６３と、その両側を立ち上げた立面部６２・６２と、立面部６２・６２の上端縁をそれぞれ内側方向に折り曲げた支持材上面部６１・６１とを有している。
支持材上面部６１・６１の端縁の間には、間隔がある。そこで、本実施例の支持材６は、支持材上面部６１の長さ方向中央部分全体を開口部Ｋとしている。
本実施例の支持材６は、図６の支持部材１８と異なり、働き幅に対応した長穴に左右されることはない。図６と比べたときに、支持材６全体を軒棟方向に動かすことで容易に位置決めができる、という効果もある。
支持材上面部６１の開口部Ｋは、図３（ア）から（ウ）のような実施例でもよい。図３は、口形状の支持材６の支持材上面部６１を楕円形や四角形に切り欠いて形成している。図３は、支持材６の開口部Ｋの形状及び幅や長さが限定されない例として示している。

次に、前述の支持材６を固定する支持材固定具７について説明する。図１と図２の通り、本実施例の支持材固定具７は、上面部７１と、上面部７１の対向する二辺を折り下げた折り下げ面７４・７４を有している。この折り下げ面７４・７４は、支持材６の開口部Ｋの左右端縁に当接する当接部を有している。
上面部７１の対向する他の二辺は、折り下げられて締め付け部７２・７２を形成している。本実施例の場合には、上面部７１から斜めに折り下げられた締め付け部７２・７２となっている。締め付け部７２・７２は、上面部７１から斜めに折り下げてから垂下させて形成してもよい。
また、締め付け部７２・７２は、それぞれ外側方向に折り曲げられて底面部７３・７３となっている。底面部７３・７３には、支持材受け具５のボルトＳ１を通すための穴があけられている。

さらに、本実施例の支持材固定具７の折り下げ面７４・７４について説明する。本実施例の場合には、折り下げ面７４・７４は、中央部分７４ｂと、その両脇の両脇部分７４ａ・７４ａとから成っている。
本実施例の場合には、中央部分７４ｂが支持材６の開口部Ｋにはまり、両脇部分７４ａ・７４ａの下側端縁が支持材上面部６１・６１に載るように形成されている。

続いて、これまで述べた部材を用いた固定構造について説明する。
あらかじめ、支持材受け具５が、軒棟方向に、所定の間隔で複数取り付けられている。そこで、軒棟方向に隣り合う複数の支持材受け具５の受支面５２・５２に、支持材６を架け渡す。

こうして支持材６を架け渡したのち、上から支持材固定具７をはめる。このとき、支持材上面部６１・６１間の開口部Ｋに支持材固定具７の折り下げ面７４・７４の中央部分７４ｂをはめる。また、底面部７３・７３の穴に、支持材受け具５から突出しているボルトＳ１・Ｓ１を通す。そして、ナットＳ２・Ｓ２で締め付けて、支持材６を固定する。
このようにして固定された支持材６の上に、太陽光発電パネル等の屋根上設置物を取り付ける。
本実施例では、締め付け具Ｓとして、ボルトＳ１やナットＳ２等を用いている。しかし、支持材固定具７を用いて、支持材受け具５の受支面５２に支持材６を固定することができればよく、その手段は限定されない。

本願の固定構造の効果について、さらに説明する。
本実施例の支持材固定具７の締め付け部７２・７２は、上面部７１から斜めに折り下げられている。または、斜めに折り下げられた面を有している。
そして、その面が、支持材６の支持材上面部６１と立面部６２の角部に当接する。締め付け具Ｓで締め付けられたときには、支持材６の角部を支持材固定具７が押圧する。このため、支持材６を強く締め付けることができる。

さらに、本実施例の折り下げ面７４の場合には、中央部分７４ｂの小口が支持材６の開口部Ｋの左右端縁に当接する。また、支持材上面部６１・６１に、両脇部分７４ａ・７４ａの下側端縁が当接する。
このため、締め付け具Ｓで支持材６が締め付けられたときには、支持材６と支持材固定具７とに、反発し合う力が働く。しかも、当接するのは小口である。
従って、図１（ア）に支持材６を破線で描いた通り、開口部Ｋの左右端縁に折り下げ面７４・７４が食い込むようになり、強固な固定構造となるのである。
たとえ、本実施例の支持材６の基底部６３に長穴があいていたとしても、倒コ字状である図６の支持材６とは構成が異なり、高い強度が得られる。

図４（ア）から（オ）は、折り下げ面７４の他の実施例を示している。
（ア）は、支持材固定具７の上面部７１において、対向する二辺を折り下げて折り下げ面７４・７４を形成した例である。本実施例の折り下げ面７４・７４は、図１（ア）の折り下げ面７４・７４から、両脇部分７４ａ・７４ａを無くしたものである。
この実施例の場合には、支持材上面部の開口部の左右端縁に対して、折り下げ面７４・７４の小口が当接部となる。
（イ）は、支持材固定具７の上面部７１において、端縁から切り込みを入れ、さらに切り込みの先端を対向させて、Ｌ字状の切り込みとする。そして、切り離された箇所を折り下げることで、折り下げ面７４・７４を形成している。
この実施例の場合には、支持材上面部の開口部の左右端縁に対して、折り下げ面７４・７４の小口ではなく、折り下げられた面が当接部となる。
（ウ）は、支持材固定具７の上面部７１において、上面部７１の中央部分に切り込みを入れてから折り下げることで、折り下げ面７４・７４を形成している。
この実施例の場合にも、支持材上面部の開口部の左右端縁に対して、折り下げ面７４・７４の小口ではなく、折り下げられた面が当接部となる。
（エ）は、上面部７１にコ字状の切り込みを入れ、その面を折り下げて折り下げ面７４・７４を形成している。上面部７１からの折り下げ箇所は、一カ所でもよい。
この実施例の場合には、支持材上面部の開口部の左右端縁に対して、折り下げ面７４・７４の小口が当接部となる。
（オ）は、支持材上面部の開口部の左右端縁への当接部として、折り下げ面７４・７４にくびれ部を形成している。
（ア）から（オ）のいずれも、支持材上面部の開口部の左右端縁に、折り下げ面７４のいずれかの箇所が当接する。締め付け具Ｓを用いて支持材６を締め付けたときに、小口または面が当接するので、強固な固定ができる。これにより、支持材６の動きが規制されるので、高い強度が得られる。
このように、折り下げ面７４は、支持材の開口部に合わせ、開口部に挿入し、その左右端縁に当接する当接部を形成すればよい。

図５（ア）から（ウ）は、本願に用いる各部材の他の実施例を示している。
（ア）の支持材６は、図３（ア）のように、支持材上面部６１を切り欠いて開口部Ｋを形成した例を示している。また、支持材受け具５が、倒コ字状をしていて、載置面５１を兼ねる受支面５２となっている。
支持材受け具５は、このように、支持材受け具５を載置する金具に合わせて形成すればよい。また、その支持材受け金具５に、支持材６の基底部６３を受支できればよい。
（イ）は、支持材６がハット形をしていて、支持材上面部６１を切り欠いて開口部Ｋを形成した例である。
（ウ）は、図１（ア）と同じ断面形状の支持材６を、上下逆にしたものである。そして、支持材上面部６１を切り欠いて開口部Ｋを形成している。
このように、支持材上面部６１の形成方法は、いろいろ考えられる。
また、当接部も、これまで述べた以外にも、開口部Ｋに挿入することができ、その左右端縁に当接して、支持材６の動きを規制できるように形成すればよい。

これまで、本願の屋根上設置物用支持材の固定構造について、横葺き屋根材に対して取り付けられた部材で説明してきた。しかし、次のような場合にも応用することができる。
たとえば、屋根材が馳折板であり、左右に隣り合う馳部に取り付けられた金具に対して、本願に係る各部材を用いる場合である。
その場合には、まず、取り付け金具に対して、支持材受け具を組み合わせて固定する。次に、左右に隣り合う支持材受け具に、横支持材を架け渡す。そして、横支持材に支持材固定具をかぶせて、支持材受け具に固定する。
このときの作用効果は、これまで述べた実施例と同じである。

４ 取り付け金具
４１ 固定ピース
４２ 差し込みピース
５ 支持材受け具
５１ 載置面
５２ 受支面
６ 支持材
６１ 支持材上面部
６２ 立面部
６３ 基底部
７ 支持材固定具
７１ 上面部
７２ 締め付け部
７３ 底面部
７４ 折り下げ面
７４ａ 中央部分
７４ｂ 両脇部分
Ｓ 締め付け具
Ｓ１ ボルト
Ｓ２ ナット

Claims (1)

1. 支持材受け具に屋根上設置物用支持材が載せられ、該支持材が支持材固定具を用いて固定される屋根上設置物用支持材の固定構造であって、
   支持材は、基底部と立面部と支持材上面部を有しており、
   該支持材上面部には開口部が形成されており、
   支持材受け具は、受支面と載置面を有しており、
   支持材固定具は、当接部と締め付け部を有しており、
   支持材受け具が、軒棟方向に所定の間隔で取り付けられており、
   複数の支持材受け具の受支面に支持材が架け渡され、
   該支持材の前記開口部に支持材固定具の当接部が挿入され、
   支持材固定具を用いて支持材が固定されたときに、
   前記開口部の左右端縁に前記当接部が当接している
   屋根上設置物用支持材の固定構造。

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