JP2013209877A - 屋根上設置物の固定装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 固定手段の交換が容易な屋根上設置物の固定装置を提供する。
【解決手段】 取り付け金具Aと、その上に組み合わせられる載置体Nと、係止体Dと、押さえ金具を備えて成り、載置体Nは、上面に、係止体保持部N2と少なくともその一側の載置部N1が形成されていて、係止体Dが上方へ抜けるのを止める手段を有しており、係止体Dは、固定手段Kが組み合わせられる挿通孔を形成した平面部を有しており、載置体Nと係止体Dには当接部が形成されており、係止体Dが係止体保持部N2に着脱可能に組み合わせられたときに、前記当接部によって、少なくとも桁行方向に位置決めされる、屋根上設置物の固定装置を用いる。
【選択図】 図1

Description

本願は、屋根材等に、屋根上設置物を固定するための装置に関するものである。
従来技術について、まず図6により説明する。いずれも、本出願人が提案したものである。図6(ア)は、特許第4746650号公報に記載されたものであり、図6(イ)は、意匠登録第1341832号公報に記載されたものである。
(ア)の取り付け金具Aは、載置体bと挟持体aとが回動軸jで連結されていて、同じ回動軸jによって、載置体bが傾動可能である。このため、簡単な仕組みでありながら、屋根上設置物を載せることで傾きが修正されて平坦状態を保持できるという効果がある。
(イ)の意匠の説明には、「隣り合う太陽電池モジュール間に本物品を挿入し、それぞれの太陽電池モジュールの枠体に形成されている溝に掛止部を引っ掛け、底面を、折板屋根上に固定されたモジュール受け金具の上面に固定する。」と記載されている。そのため、(ア)の載置部b1に対して、(イ)を載せて太陽電池モジュールを固定して、隣り合う太陽電池モジュール同士を導通させることができる。
図7(ア)(イ)(ウ)は、特許第4679409号公報に記載された技術である。(ア)はその図3であり、(イ)はその図5であり、(ウ)はその図8である。
特許第4679409号公報の請求項1には、「屋根上に配設される太陽電池モジュールを両端に載置するための載置部、及び長手方向に延びる上辺溝部を有した横桟と、該横桟の前記載置部に載置された前記太陽電池モジュール同士を同時に上側から押えられると共に上下方向に貫通する貫通孔を有する押え部材と、該押え部材の前記貫通孔に挿通されるボルトと、該ボルトを受けるボルト受部を有し、前記押え部材の下側に位置するように前記横桟の前記上辺溝部内に挿入され、前記ボルトにより前記押え部材と前記ボルト受部とを締結することで、前記太陽電池モジュール同士と前記横桟とを同時に固定すると共に電気的に接続するアース固定金具とを具備し、該アース固定金具は、前記ボルト受部が形成された本体部から上側に延び、その先端が前記太陽電池モジュールの下側及び前記横桟における前記上辺溝部の内面上側と接触する立上り部を具備することを特徴とする太陽電池モジュールの取付構造。」と、記載されている。
図8は、特許第4679435号公報に記載された技術で、電設管やケーブルといった管材の収納構造に関するものである。特許第4679435号公報の請求項1には、「内部に配線材を収納可能な収納空間、該収納空間と連通し長手方向に延びる開口部、及び前記収納空間内の向かい合う面に形成され長手方向へ延びる複数の溝、を有し、屋根上に屋根上設置物を取付けるための桟と、該桟の前記開口部を閉鎖し、前記収納空間内の向かい合う面に形成された前記溝と嵌合する一対の突起部を備えた閉鎖部材とを具備することを特徴とする屋根上設置物の配線収納構造。」と、記載されている。
図9は、特開2005−321065号公報に記載された技術である。そこに使用されている技術を応用し、図6(ア)の金具に組み合わせ、取り付け方向にとらわれずに、管材を連結具20に保持することが考えられる。
特許第4746650号公報 意匠登録第1341832号公報 特許第4679409号公報 特許第4679435号公報 特開2005−321065号公報
図6(ア)は、載置体から上向きに突出している固定手段Bであるボルトは交換しにくかった。たとえば長さの違うボルトにしたいとき、外すのも再び取り付けるのも困難であった。
図6(ア)では、屋根上設置物の傾斜設置を実現できるが、より安定した状態で傾斜設置させる改良が求められていた。
図6(ア)(イ)の組み合わせの場合には、(イ)の掛止部は下向きで、そこに形成された突起で導通する仕組みである。このため、太陽光発電パネルの枠体の形状によっては、これらの金具の組み合わせでは太陽光発電パネル同士を導通させることができなかった。従って、枠体に合わせて金具を製作するか、金具によって使用する太陽光発電パネルが限定されていた。
最初に記載した図6の導通に関する問題点については、図7の技術が解決している。しかし、図7の横桟8は長尺であり、アース固定金具1・24を、上辺溝部10に対して摺動させて用いる。まず、高価な長尺の横桟8が必要となるし、複数のアース固定金具1・24を、側方から挿入する手間がかかっていた。アース固定金具1・24の位置決めは難しく、それぞれのアース固定金具1・24を所定の位置に設置するのに時間や手間がかかった。
図7は主眼がアース固定金具1・24に関するものである。このため、横桟8の屋根への取り付け方法が記載されていない。横桟8は、屋根に固定された縦桟に交差させて取り付けると思われる。縦桟という別体の施工が必要であり、そこに横桟8を取り付ける手間もかかっていた。また、横桟8は、縦桟を用いずに、屋根に取り付けられた金具に取り付ける場合もある。しかし、複数の金具に横桟8を架け渡して取り付けていくため、手間がかかっていた。
図8は、横桟や縦桟に、閉鎖部材201を嵌合させることで配線材301を固定している。このため、配線をやり直そうとして外す場合に手間がかかっていた。また、配線の方向が限られるため、たとえば、横桟に用いた場合には、軒棟方向への配線が難しかった。
図9を応用した場合には、クリップ本体10のような金具を用い、弾性を利用して取り付け金具に挟着することが考えられる。しかし、図9は一般形鋼用であるため、屋根材に固定される金具やクリップ本体10を取り付ける金具に関する技術は開示されていなかった。
本願は、これまで述べた課題を解決するために、固定手段の交換が容易であり、載置体を取り付けた上で、同時に導通も簡単に行える屋根上設置物の固定装置を提供することを目的とする。また、管材支持具の固定手段を保持する保持部によって、ケーブル等の管材の取り付けや取り外しが容易な固定装置を提供することを目的とする。さらに、係止体の固定と屋根上設置物の固定が確実に成される装置を提供することを目的とする。それに加え、屋根上設置物を安定した状態で傾斜設置させることができる装置を提供することを目的とする。
本願の屋根上設置物の固定装置は、次のような部材の組み合わせから成っている。まず、縦葺きや横葺きといった屋根材に取り付けたり、陸屋根上の部材に取り付けたりする取り付け金具を有している。そして、その取り付け金具の上に組み合わせられる載置体と、係止体と、押さえ金具を備えている。
載置体は、上面に、係止体保持部と少なくとも一側の載置部を有しており、その載置部に屋根上設置物を載置する。また、載置体は、係止体が上方へ抜けるのを止める手段を有している。
係止体は、ボルトやナットといった固定手段が組み合わせられる挿通孔を形成した平面部を有している。また、載置体と係止体には、当接部が形成されている。そして、係止体が前記係止体保持部に着脱可能に組み合わせられたときに、前記当接部によって、少なくとも桁行方向に位置決めされることを特徴とする屋根上設置物の固定装置である。
このような部材は、次のように用いられる。取り付け金具が屋根材や所定の部材に取り付けられ、載置体の載置部に屋根上設置物が載置され、前記係止体と組み合わせられた固定手段によって、押さえ金具で屋根上設置物を押圧して固定する。
また、本願の屋根上設置物の固定装置は、上記の特徴に加え、係止体が、導電性を有し、屋根上設置物に食い込む突起を有する。載置体の載置部に屋根上設置物が載置され、前記係止体と組み合わせられた固定手段によって、押さえ金具で屋根上設置物を押圧して固定する。そのときに、突起が屋根上設置物に食い込み、その係止体によって、電気的に接続させることができることを特徴とする。
さらに、本願の屋根上設置物の固定装置は、上記の特徴に加え、載置体には、載置部よりも下位の側面に、管材支持具の固定手段が保持される保持部が形成されていることを特徴とする。
そのほか、本願の屋根上設置物の固定装置は、上記の特徴に加え、載置部が、傾斜を形成している。その傾斜により、屋根上設置物を傾斜させて設置可能であることを特徴とする。
本願によれば、図7の横桟8とは異なり、係止体を組み合わせることができる載置体が、取り付け金具に組み合わせられて固定装置を成している。このため、安価で簡単な仕組みによって、屋根材等に組み合わせることができる。
また、係止体は、当接部によって少なくとも桁行方向に位置決めされているので、摺動させて位置決めする必要がない。係止体がずれることなく所定の位置に来るので、固定手段が容易に位置決めできる。さらに、係止体が着脱可能なため、固定手段を容易に交換できる。
本願の請求項2によれば、導電性を有する係止体を適切な位置に固定させることができるので、突起によって電気的接続を確実に行える。
本願の請求項3によれば、載置体の保持部に、管材支持具を固定することができる。このため、図8と異なり、外してやり直すことが容易である。また、支持する管材の取り付け方向が限定されない。さらに、図9と異なり、金具の弾性を利用した取り付けではないため、配管の際に管材支持具が外れてしまうこともない。
本願の請求項4によれば、載置部が傾斜を形成しているので、屋根上設置物を傾斜させて設置可能である。
本願の屋根上設置物の固定装置に用いる部材の実施例を示す説明図である。 図1の部材の正面図である。 図1の部材の右側面図である。 図1の部材に、管材支持具Hを組み合わせた場合の実施例の説明図である。 本願の屋根上設置物の固定装置を用いて、太陽光発電パネルを固定した状態を示す実施例の説明図である。 (ア)(イ)は従来技術を示す説明図である。 (ア)(イ)(ウ)は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の固定装置の実施例について、まず、図1から図3により説明する。図1から図3は、本願の屋根上設置物の固定装置の実施例において、取り付け金具Aと載置体Nと係止体Dを示す説明図である。次に、本願の固定装置の施工状態について、図4及び図5により説明する。図4は、図1の載置体Nに、管材支持具Hを組み合わせた場合の実施例の説明図である。図5は、本願の屋根上設置物の固定装置を用いて、太陽光発電パネルTを固定した状態を示す実施例の説明図である。
本実施例の取り付け金具Aは、縦葺きの屋根材Rに取り付ける場合の実施例を示しており、次のような部材から成っている。まず、挟持体Mから説明する。挟持体Mは、対向する挟持部M1・M1を有している。挟持体Mは、回動軸Jにより開閉する仕組みになっていて、縦葺き屋根の突条を締め付け手段Sで締め付け、挟持部M1・M1で挟持する。挟持体Mは、前記回動軸Jによって、載置体Nの連結部N5・N5と連結されている。
その載置体Nは、本実施例では、上面に、桁行方向に延びる係止体保持部N2と、その両側の載置部N1・N1を有している。なお、載置部N1は一側であってもよい。この載置部N1・N1に、屋根上設置物である太陽光発電パネルT・Tを載置する。係止体保持部N2は、載置体Nの上面の中央部分に形成されていて、対向する溝部N3・N3を有している。係止体保持部N2の底面は、後述する係止体Dに組み合わされている固定手段Kであるボルトの頭部または、ナットを回り止め状態に保持することができる幅を有している。また、溝部N3・N3は、係止体Dの立面部D3・D3を側方から差し込むためのガイド溝となっている。溝部N3・N3の上端縁は、係止体Dが上方に抜けるのを止められる形状になっている。
また、本実施例の場合には、保持部N4が形成されている。保持部N4は、載置部N1よりも下位の側面に形成されている。本実施例では、載置部N1・N1端縁のうち、軒側となる側方に、係止体保持部N2と平行に、保持部N4を形成している。保持部N4によって、管材支持具Hの固定手段Kを保持する。図1の場合には、保持部N4は溝状になっていて、固定手段Kである取り付けボルトの頭部やナットを回り止め状態に保持する形状に形成されている。図4及び図5に示した通り、この取り付けボルトに管材支持具Hを取り付ける。管材支持具Hは、本実施例の場合には、断面略L字状の側面を有していて、保持部N4への取り付け部分と、管材支持具Hの取り付け部分である穴を形成している。その取り付け部分の向きを変えることによって、管材支持具Hを保持部N4へ取り付ける位置を変えることもできる。
さらに、係止体Dが、載置体Nの係止体保持部N2に対して、着脱可能に組み合わせられている。この係止体Dは、本実施例の場合には、平面部D2と、平面部D2の対向する二辺を立ち上げた立面部D3・D3を有している。平面部D2には、挿通孔D2aが形成されていて、固定手段Kを組み合わせる。平面部D2の他の対向する二辺は、一側が折り下げられて折り下げ部D5となっている。その折り下げ部D5には、上向きの突起D1・D1が形成されている。折り下げ部D5の他側には、当接部D4・D4が形成されている。なお、上向きの突起D1によって、屋根上設置物である太陽光発電パネルT・T同士を導通させる場合、係止体Dは導電性を有しなければならない。
係止体Dが係止体保持部N2に対して適切な位置まで差し込まれたとき、当接部D4・D4が載置体Nの側面に当接する。当接部D4・D4の他側は折り下げ部D5となっており、載置体Nの側面に当接する。係止体Dの当接部D4・D4と、当接部となる折り下げ部D5によって、載置体Nの当接部である側面に位置決めされるのである。従って、係止体保持部N2に対する係止体D及び固定手段Kの位置が容易に定まる。のちに固定手段Kを交換したいとき、係止体Dの当接部D4・D4及び折り下げ部D5の当接を解除し、固定手段Kを容易に交換することができる。載置体Nの当接部と係止体Dの当接部の形状は、係止体Dが、係止体保持部N2に対して着脱可能な形状であればよい。
これまで述べた実施例では、係止体保持部N2は、上面を開口させた溝となっている。また、その溝は、係止体Dから上向きに貫通しているボルト頭部を回り止め状態にできる幅となっている。しかし、係止体保持部N2は、係止体Dが、少なくとも桁行方向に当接される長さを有していればよい。係止体保持部N2が上方に開口する形状でなく、断面略T字状にしたり、略ハット形にしたりすることも考えられる。そして、係止体Dも、係止体保持部N2に組み合わせて、載置体Nにおいて、少なくとも桁行方向に当接されることによって位置決めされる形状にする。
本実施例の場合には、係止体保持部N2が溝状になっていて、軒棟方向にも位置決めされている。このように、軒棟方向にも位置決めできる形状にするのが望ましい。また、本実施例の場合には、係止体保持部N2の溝部N3・N3は、対向する上面を有している。このため、係止体Dが固定手段Kによって上方に引き上げられたときに、強固に固定することができる。前記上面の裏面側が当接部となって、係止体D(本実施例では立面部D3・D3の上端縁)が当接するからである。
さらに、載置部N1の係止体保持部N2側と、その対向する端縁側とを異なる高さとした傾斜を形成して、屋根上設置物である太陽光発電パネルTを傾斜設置させることができる。本実施例のように載置体Nが回動軸Jによって傾動する場合、傾動しない方向に向かって傾斜が形成されている。
続いて、これまで述べた部材の組み合わせについて説明する。挟持体Mは、挟持部M1・M1を対向させて、側面に締め付け手段Sを貫通させて組み合わせる。そして、その挟持体Mに載置体Nをかぶせ、回動軸Jによって、挟持体Mと載置体Nの連結部N5・N5で連結する。その載置体Nの係止体保持部N2に、係止体Dを組み合わせる。本実施例の場合には、係止体Dの平面部D2に挿通孔D2aが形成されており、固定手段Kであるボルトが上向きに組み合わせられている。このような係止体Dのそれぞれの立面部D3・D3を、係止体保持部N2の溝部N3・N3をガイド溝として差し込んで組み合わせる。こうして、挟持体Mと載置体Nと係止体Dとが一体となった状態で取り付け金具Aに組み合わせて出荷することができる。
次に、本願の固定装置の施工状態について説明する。まず、取り付け金具Aの挟持体Mの挟持部M1・M1を開いて屋根材R・Rの突条にかぶせ、締め付け手段Sで締め付けて突条を挟持する。次に、載置体Nのそれぞれの載置部N1・N1に、屋根上設置物である太陽光発電パネルT・Tを載せる。本実施例の場合には、係止体保持部N2の立面に、太陽光発電パネルTを沿わせるとよい。太陽光発電パネルT・Tが載せられると、回動軸Jによって載置体Nが動いたのちに平坦な状態となる。この状態で、押さえ金具Oを組み合わせて、固定装置を成す。
押さえ金具Oは、本実施例の場合には、上方に開口する形状をしている。そして、穴があけられた底面部O1と、その対向する二辺を立ち上げた側面部O2・O2と、それぞれの側面部O2・O2を外側方向に折り曲げた押さえ部O3・O3を形成している。このような押さえ金具Oの底面部O1を隣り合う太陽光発電パネルT・Tの間に挿入し、太陽光発電パネルT・Tの枠体のそれぞれの上面に押さえ部O3・O3をかぶせる。このとき、固定手段Kが、位置決めされた係止体Dから突出しているので、押さえ金具Oを容易に取り付けられる。押さえ金具Oは、太陽光発電パネルTの形状に合わせた形状にする。
次に、係止体Dから突出しているボルトを、ナットを用いて締め付ける。締め付けられたボルトによって係止体Dが引き上げられ、立面部D3・D3が溝部N3・N3に当たり、上向きの突起D1・D1が屋根上設置物である太陽光発電パネルT・Tに下側から食い込む。本実施例の溝部N3・N3は、立面部D3・D3が組み合わせられる内側上部に多少のゆとりがある。そこに組み合わせられる係止体Dは、桁行方向に対して位置決めされている。そこで、ボルトで係止体Dが引き上げられたときには、立面部D3・D3上端縁が溝部N3・N3に対して支点となり、突起D1・D1を確実に食い込ませることができる。
本実施例の場合には、突起D1・D1を食い込ませることによって、隣り合う太陽光発電パネルT・Tを係止体Dによって電気的に接続させている。このほか、係止体Dにアース線等、他の導通手段を組み合わせて、太陽光発電パネルT・T同士を電気的に接続させてもよい。
さらに、載置部N1が傾斜を形成することによって、屋根上設置物である太陽光発電パネルTを傾斜設置させることができる。この場合、高さの異なる固定装置を用いる。このとき、回動軸Jから載置部N1までの高さが異なる本願の固定装置によって取り付けてもよいし、低い方のみ又は高い方のみを本願の固定装置としてもよい。このほか、低い方を本願の固定装置とし、高い方を本願の固定装置上に台座を取り付けることによって構成してもよい。
低い方が本実施例に示す固定装置である場合、係止体保持部N2の立面が滑り止めになり、屋根上設置物が傾斜方向に滑落するのを押さえる。このように、安定した状態に設置することができる。
このようにして、載置体Nの載置部N1に、屋根上設置物である太陽光発電パネルTが固定されたときに、次のような効果を発揮する。まず、係止体Dは、すでに載置体Nに組み合わせられ、それぞれの当接部によって位置決めされている。このため、係止体Dを移動して位置決めをしなくても、ボルト(固定手段)を適切な位置にすることができるとともに、上向きに突出しているボルトをナットで締め付ければ、簡単で確実に導通させることができる。逆に、ナットを係止体Dに組み合わせて、ボルトで締め付けてもよい。
本願の取り付け金具Aは、屋根材等に組み合わせる。このため、屋根材等に取り付けられた取り付け金具Aの載置体Nに太陽光発電パネルTなどの屋根上設置物を載せていけばよい。図7のように、長尺の縦桟も、それに交差させた長尺の横桟も不要であり、それらを取り付ける手間も不要である。しかも、載置体Nに組み合わせられた係止体Dによって、屋根上設置物である太陽光発電パネルTの枠体同士を容易に導通させることができる。
本実施例の場合には、前述の保持部N4は溝状で、固定手段Kであるボルト頭部やナットを回り止め状態にできる。しかし、保持部N4は、これ以外の形状でもよい。たとえば、ボルト頭部やナットを回り止め状態にできる凹部を形成したり、別の部品を嵌めて保持部N4にしたりしてもよい。
これまで述べた実施例では、取り付け金具Aは、縦葺きの屋根材Rの突条に取り付ける場合で説明した。しかし、取り付け金具Aを、横葺き等の屋根材に合わせて製作し、それに、載置体Nや係止体Dを組み合わせることもできる。さらに、屋根材上の取り付け金具Aに対して載置体Nを斜めに組み合わせることもできる。また、係止体Dの挿通孔D2aに組み合わせる固定手段Kは、屋根上設置物である太陽光発電パネルTを固定するものである。本実施例において固定手段Kは、係止体Dを引き上げ、突起D1・D1を太陽光発電パネルTの枠体に食い込ませる役割もあわせもっている。しかし、係止体Dを引き上げる手段は、固定手段Kとは別であってもよい。
また、これまで述べた実施例では、屋根上設置物が太陽光発電パネルTである場合で説明した。屋根上設置物が太陽光発電パネルである場合、太陽光発電パネルT・T同士の導通が容易に実現できる、太陽光の入射角度を効率化するために傾斜させて設置できるなど、本願による効果が大きい。しかし、本願において、太陽光発電パネルTは屋根上設置物の一例に過ぎない。本願における屋根上設置物とは、屋根上に取り付けられるもの一般を指し、本実施例で示した太陽光発電パネルTのほか、太陽熱集熱パネル、看板などであってもよい。
さらに、これまで述べた実施例では、固定手段Kであるボルトは、係止体Dの平面部D2の挿通孔D2aから、単に上向きに突出されている。そして、回り止め状態で、係止体保持部N2に保持されている。そのような係止体Dが、載置体Nの係止体保持部N2に、桁行方向に位置決めされている。このため、当接を解除し、係止体保持部N2から係止体Dを外し、ボルトを容易に交換することができる。それに比べて図7の場合には、アース固定金具1・24にボルト受け部が形成されていて、そこにボルトを螺合させたり溶接させたりしている。このようなアース固定金具1・24を、横桟に対して複数挿入している。このため、ボルトを交換するのは困難である。
A 取り付け金具
M 挟持体
M1 挟持部
N 載置体
N1 載置部
N2 係止体保持部
N3 溝部
N4 保持部
N5 連結部
J 回動軸
K 固定手段
D 係止体
D1 突起
D2 平面部
D2a 挿通孔
D3 立面部
D4 当接部
D5 折り下げ部
O 押さえ金具
O1 底面部
O2 側面部
O3 押さえ部
H 管材支持具
S 締め付け手段
R 屋根材
T 太陽光発電パネル

Claims (4)

  1. 取り付け金具と、
    取り付け金具の上に組み合わせられる載置体と、
    係止体と、
    押さえ金具を備えて成る
    屋根上設置物の固定装置であって、
    前記載置体は、
    上面に、係止体保持部と
    その少なくとも一側の載置部が形成され、
    係止体が上方へ抜けるのを止める手段を有しており、
    前記係止体は、
    固定手段が組み合わせられる挿通孔を形成した平面部を有しており、
    載置体と係止体には当接部が形成されており、
    係止体が前記係止体保持部に
    着脱可能に組み合わせられたときに、
    前記当接部によって、
    少なくとも桁行方向に位置決めされることを特徴とする
    屋根上設置物の固定装置。
  2. 係止体は、導電性を有し、
    屋根上設置物に食い込む突起を有しており、
    前記係止体によって、
    屋根上設置物同士を電気的に接続可能である
    請求項1記載の屋根上設置物の固定装置。
  3. 載置体には、
    載置部よりも下位の側面に、
    管材支持具の固定手段が保持される保持部が形成されていることを特徴とする
    請求項1又は請求項2記載の屋根上設置物の固定装置。
  4. 載置部が、
    傾斜を形成しており、
    屋根上設置物を傾斜させて設置可能である
    請求項1又は請求項2又は請求項3記載の屋根上設置物の固定装置。
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