JP2013231293A - レール固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】二本のレールを強固に繋ぎ合わせることができるレール固定構造を提供する。
【解決手段】レール取付部材１４１は、レール１３０の底面を覆う底部１４２と、レール１３０の長手方向に配列された複数のナット１４５を収容する一対のナット収容部１４３と、ナット収容部１４３の側面に形成されたボルト貫通孔を介して、ナット１４５に螺合されるボルト１４６と、レール１３０の側面１３１に当接される被係合部１４７とを備える。また、レール１３０は、被係合部１４７に係合して側面１３１の外側から押さえる係合部１３２を備える。係合部１３２の被係合部１４７からの離脱は、補助材１４４によって防止される。ボルト１４６の先端でレール１３０の両側面１３１を締め付けて、側面１３１を内側に変形させることによって、レール取付部材１４１にレール１３０を固定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、太陽電池モジュールを傾斜屋根に設置する場合等に使用される、レール固定構造に関する。

従来より、住宅用の太陽光発電システムとして、家屋の傾斜屋根にレールを敷設・固定し、これらのレール上に複数の太陽電池モジュールを並べて設置したものが知られている。

このようなレールの取付構造を開示する文献としては、例えば、下記特許文献１が知られている。特許文献１の取付構造では、二種類のレール（特許文献１では第１支持材２及び第２支持材４）を格子状に敷設し、その上に太陽電池モジュールを設置している。

具体的には、特許文献１の取付構造では、屋根板７の上に持出部材１を固定し、この持出部材１から上方の突出する縦杆（ボルト材）１３を用いて第１支持材２が固定されている。そして、この第１支持材２の溝状空間２３に連結具３を嵌め込み、この連結具３から上方に突出するボルト３３を用いて、第２支持材４が固定されている。

特開２０１１−１７４３６０号公報

太陽光発電システムにおいて、発電能力を高めるためには、太陽電池モジュールの設置面積を可能な限り大きくすることが望まれる。そして、太陽電池モジュールの設置面積を大きくするためには、傾斜屋根に敷設されるレールの全長を長くする必要がある。

しかし、非常に長いレールを使用することは、製造コストや運搬コストの点から、困難である。

これに対して、複数本のレールを用いて、レールの全長を実質的に長くすることも、可能である。

すなわち、複数本のレールの端部同士が当接するように各レールを配置し、各レールの両端部をそれぞれレール支持部材で支持することにより、敷設されるレールの全長を実質的に長くすることができる。

しかしながら、この方法では、各レール毎に少なくとも２個のレール支持部材が必要になり、レール支持部材の必要数が非常に多くなってしまう。レール支持部材の必要数が多くなるほど、部品コストや作業負担が増大する。

また、屋根に対するダメージを低く抑えるという観点からも、屋根に固定されるレール支持部材の数を可能な限り少なくすることが望まれる。

本発明の課題は、レール支持部材の必要数を増加させること無しに複数のレールを繋ぎ合わせることができるレール固定構造を提供する点にある。

第１の発明は、屋上設置物を支持する二本のレールの端部同士を当接させ、該当接部分をレール取付部材で固定するレール固定構造において、前記レール取付部材は、前記レールの底面を覆う底部と、前記レールの長手方向に配列された複数のナットを収容するために、前記レールの両側面に沿って前記底部からそれぞれ延設された、一対のナット収容部と、該ナット収容部の側面に形成されたボルト貫通孔を介して、該ナット収容部に収容された前記ナットに螺合されるボルトと、前記ナット収容部の上側端部からそれぞれ延設された被係合部とを備え、且つ、前記レールは、前記被係合部に係合して、該被係合部を前記側面の外側から押さえる係合部を備え、前記ボルトの先端で前記レールの前記両側面を押圧することによって、前記レール取付部材を前記レールに固定することを特徴とする。

本発明においては、前記ボルトの先端で前記レールの前記両側面を押圧して、該両側面を内側に変形させることにより、前記レール取付部材に前記レールを固定することが望ましい。

本発明においては、前記ナット収容部と前記ボルトの頭部とに挟持される補助材を更に備え、該補助材には、前記被係合部とで前記係合部を挟持する挟持部が形成されることが望ましい。

本発明においては、前記屋上設置物が太陽電池モジュールであることが望ましい。

第２の発明は、屋上設置物を支持するレールをレール取付部材で固定するレール固定構造において、前記レール取付部材は、前記レールの底面を覆う底部と、前記レールの長手方向に配列された複数のナットを収容するために、前記レールの両側面に沿って前記底部からそれぞれ延設された、一対のナット収容部と、該ナット収容部の側面に形成されたボルト貫通孔を介して、該ナット収容部に収容された前記ナットに螺合されるボルトと、前記ナット収容部の上側端部からそれぞれ延設された被係合部とを備え、且つ、前記レールは、前記被係合部に係合して、該被係合部を前記側面の外側から押さえる係合部を備え、前記ボルトの先端で前記レールの前記両側面を押圧することによって、前記レール取付部材を前記レールに固定することを特徴とする。

第１の発明によれば、レール取付部材の両側に設けられたナット収容部からレールの両側面をボルトで押圧することによって、該レールを固定・支持することができる。従って、第１の発明のレール取付部材を二本のレールの当接部分に設けることにより、これらのレールを強固に繋ぎ合わせることができる。このため、第１の発明においては、レール支持部材の必要数を増加させること無しに、レールを固定・支持することが可能になる。

第１の発明において、レールの両側面をボルトの先端で押圧するに際して、かかる両側面を内側に変形させることにより、非常に強固にレールを固定・支持することが可能になる。

また、第１の発明において、ナット収容部とボルトの頭部とによって補助材を挟持させると共に、この補助材を係合部を上側から当接されることにより、係合部が被係合部から離脱することを防止して、レールを安定して固定・支持することができる。

第１の発明において、屋上設置物を太陽電池モジュールとすることにより、太陽光発電システムにおいて、レール支持部材の必要数を増加させること無しに複数のレールを繋ぎ合わせることができる。

第１の発明によれば、レール取付部材の両側に設けられたナット収容部からレールの両側面をボルトで押圧することによって、該レールを固定・支持することができる。従って、第１の発明のレール取付部材を二本のレールの当接部分に設けることにより、これらのレールを強固に繋ぎ合わせることができる。このため、第１の発明においては、レール支持部材の必要数を増加させること無しに、レールを固定・支持することが可能になる。

第２の発明によれば、レール取付部材の両側に設けられたナット収容部からレールの両側面をボルトで押圧することによって、該レールを固定・支持することができ、従って、レールを簡単に取り付けることができる。

実施の形態に係る太陽電池モジュールの設置構造の一例を概念的に示す斜視図である。 図１にＡで示した部分を拡大して示す斜視図である。 実施の形態に係るレール取付部材の構造を概略的に示す斜視図である。 実施の形態に係るレール固定構造におけるレール固定前の状態を示す概略的断面図である。 実施の形態に係るレール固定構造におけるレール固定状態を示す概略的断面図である。

［発明の実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照して説明する。

図１は、この実施の形態１に係る太陽電池モジュールの設置構造を概念的に示す斜視図である。また、図２は、図１にＡで示した部分を拡大して示す斜視図である。

図１に示したように、家屋の傾斜屋根１００には、多数枚の屋根瓦１１０，１１１が敷設されている。ここで、屋根瓦１１０は通常の屋根瓦であり、屋根瓦１１１はレール固定器具１２０を取り付けるための屋根瓦である。

また、傾斜屋根１００には、複数のレール固定器具１２０が、略等間隔に取り付けられている。これらのレール固定器具１２０には、レール１３０が水平方向に配設されている。そして、各レール１３０上には、複数の太陽電池モジュール１５０が縦横方向に配設される。

レール１３０は、必要に応じて、レール取付部材１４１により接続される。すなわち、図２に示したように、二本の短尺レール１３０を接続して使用したい場合には、これらのレール１３０をレール取付部材１４１によって接続固定すれば良い。

以下、この実施の形態１に係るレール１３０及びレール取付部材１４１の構造について、図３乃至図５を用いて説明する。図３は、この実施の形態１に係るレール取付部材１４１の構造を概略的に示す斜視図である。また、図４及び図５は、レール１３０及びレール取付部材１４１の構造を概略的に示す断面図であり、図４はレール１３０を固定する前の状態、図５はレール１３０を固定した状態を示している。

図４及び図５に示したように、レール１３０は、断面が略矩形を有し、両側面１３１に逆Ｌ字状の係合部１３２を備えている。図５から解るように、係合部１３２には、レール取付部材１４１の被係合部１４７（後述）が係合される。

また、レール１３０の上面には、太陽電池モジュール１５０用の支持材１６０（図１参照）を勘合・固定するための嵌合部１３３が設けられる。嵌合部１３３の詳細については、省略する。

レール１３０の下面には、位置合わせ用の凹溝１３４が、レール取付部材１３０の長手方向に沿って二本ずつ設けられている。

図３乃至図５に示すように、この実施の形態１のレール固定構造は、レール取付部材１４１と、一対の補助材１４４とを備えている。

レール取付部材１４１は、レール１３０の底面を覆う長尺状の底部１４２を有すると共に、この底部１４２の両側から延設された一対のナット収容部１４３を有している。

ナット収容部１４３は、断面が「コ」の字型を呈している。各ナット収容部１４３には、複数個ずつのナット１４５が、それぞれ収容される。また、ナット収容部１４３の側面外側からは、図示しない貫通穴を介して、複数のボルト１４６が挿通される。挿通されたボルト１４６は、それぞれ、対応するナット１４５に螺合される。

また、ナット収容部１４３の上側には、被係合部１４７が延設されている。被係合部１４７は、レール１３０に当接するように、形成される。

底部１４２には、レール１３０の位置合わせを行うための凸溝１４８が、レール取付部材１４１の長手方向に沿って二本設けられている。

補助材１４４は、断面が「コ」の字形状を有している。補助材１４４は、ナット収容部１４３と略相似形に形成されて、これらナット収容部１４３に外側から嵌め込まれる。

補助材１４４の上側には、逆Ｌ字状の当接部１４４ａが延設されている。当接部１４４ａは、レール１３０の係合部１３２に当接する。

補助材１４４の側面には、位置合わせ線Ｌが描かれている。レール取付部材１４１は、二本のレール１３０の接合面がこの位置合わせ線Ｌと一致するように配置される。

次に、レール取付部材１４１を用いてレール１３０を接続・固定する方法を説明する。

まず、ナット収容部１４３内にナット１４５を収容する。ナット１４５は、ナット収容部の上下側面に当接して、このナット収容部１４３内で回転しないようになっている。そして、ナット収容部１４３に補助材１４４を嵌め込んだのち、ボルト１４６をナット１４５に螺合させる。このとき、ボルト１４６は、先端がナット１４５から突出しない程度に、螺合される。

続いて、レール１３０の端部同士を当接させて、この当接部分の底部側から、レール取付部材１４１を嵌め込む（図４参照）。

そして、レール１３０の係合部１３２と、レール取付部材１４１の被係合部１４７とを係合させる。このとき、レール１３０の凹溝１３４とレール取付部材１４１の凹溝１４８を係合させることにより、位置合わせが行われる。

次に、ボルト１４６を、回転させる。これにより、補助材１４４が、ナット収容部１４３に徐々に嵌め込まれて、補助材１４４の当接部１４４ａがレール１３０の係合部１３２の上面に当接されるようになる。

そして、ボルト１４６を更に回転させると、ボルト１４６の先端がナット１４５から突出して、レール１３０の側面１３１を押圧する。さらに、側面１３１を内側に変形させるまで、ボルト１４６の先端を突出させる（図５参照）。

ボルト１４６の先端がレール１３０の側面１３１を押圧するとき、この押圧力の反作用によって、ナット収容部１４３は外側に押圧される。この際、この実施の形態１では、レール１３０の係合部１３２をレール取付部材１４１の被係合部１４７に係合させているので、該被係合部１４７が外側に広がること無しにボルト１４６の先端をナット１４５から突出させて、レール１３０を固定することができる。

さらに、この実施の形態１によれば、補助材１４４の上側に当接部１４４ａを設けたので、係合部１３２と被係合部１４７とが離脱することを防止できる。

この結果、レール１３０は、レール取付部材１４１に、強固に固定される。

以上説明したように、この実施の形態１によれば、レール取付部材１４１の両側からレール１３０の両側面１３１をボルト１４６で押圧することによって、該レール１３０を固定・支持することができる。従って、この実施の形態１のレール取付部材１４１を二本のレール１３０の当接部分に設けることにより、これらのレール１３０を強固に繋ぎ合わせることができる。このため、この実施の形態１においては、レール固定器具１２０の必要数を増加させること無しに、レール１３０を固定・支持することが可能になる。

この実施の形態１によれば、レール１３０の両側面１３１をボルト１４６の先端で押圧するに際して、かかる両側面１３１を内側に変形させるので、非常に強固にレール１３０を固定・支持することが可能になる。

また、本発明において、ナット収容部１４３とボルト１４６の頭部とによって補助材１４４を挟持させると共に、この補助材１４４によって係合部１３２を上側に当接させることにより、係合部１３２が被係合部１４７から離脱することを防止して、レール１３０を安定して固定・支持することができる。

なお、上記実施の形態１では、本発明のレール固定構造を二本のレール１３０，１３０の接続に使用する例を示したが、本発明のレール固定構造を同様の構造（図４、図５参照）を、レール固定器具１２０のレール支持部分に使用することもできる。但し、レール固定器具１２０に使用する場合は、レール１３０の両側面１３１にボルト１４６及びナット１４５を複数個ずつ設ける必要は無く、１個ずつであっても良い。

１００ 傾斜屋根
１１０，１１１ 屋根瓦
１２０ レール固定器具
１３０ レール
１３１ レール側面
１３２ 係合部
１３３ 嵌合部
１３４ 凹溝
１４１ レール取付部材
１４２ 底部
１４３ ナット収容部
１４４ 補助材
１４４ａ 当接部
１４５ ナット
１４６ ボルト
１４７ 被係合部
１４８ 凸溝
１５０ 太陽電池モジュール
１６０ 支持材

Claims (5)

1. 屋上設置物を支持する二本のレールの端部同士を当接させ、該当接部分をレール取付部材で固定するレール固定構造において、
   前記レール取付部材は、
   前記レールの底面を覆う底部と、
   前記レールの長手方向に配列された複数のナットを収容するために、前記レールの両側面に沿って前記底部からそれぞれ延設された、一対のナット収容部と、
   該ナット収容部の側面に形成されたボルト貫通孔を介して、該ナット収容部に収容された前記ナットに螺合されるボルトと、
   前記ナット収容部の上側端部からそれぞれ延設された被係合部とを備え、且つ、
   前記レールは、
   前記被係合部に係合して、該被係合部を前記側面の外側から押さえる係合部を備え、
   前記ボルトの先端で前記レールの前記両側面を押圧することによって、前記レール取付部材を前記レールに固定することを特徴とするレール固定構造。
2. 前記ボルトの先端で前記レールの前記両側面を押圧して、該両側面を内側に変形させることにより、前記レール取付部材に前記レールを固定することを特徴とする請求項１に記載のレール固定構造。
3. 前記ナット収容部と前記ボルトの頭部とに挟持される補助材を更に備え、
   該補助材には、前記被係合部とで前記係合部を挟持する挟持部が形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のレール固定構造。
4. 前記屋上設置物が太陽電池モジュールであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のレール固定構造。
5. 屋上設置物を支持するレールをレール取付部材で固定するレール固定構造において、
   前記レール取付部材は、
   前記レールの底面を覆う底部と、
   前記レールの長手方向に配列された複数のナットを収容するために、前記レールの両側面に沿って前記底部からそれぞれ延設された、一対のナット収容部と、
   該ナット収容部の側面に形成されたボルト貫通孔を介して、該ナット収容部に収容された前記ナットに螺合されるボルトと、
   前記ナット収容部の上側端部からそれぞれ延設された被係合部とを備え、且つ、
   前記レールは、
   前記被係合部に係合して、該被係合部を前記側面の外側から押さえる係合部を備え、
   前記ボルトの先端で前記レールの前記両側面を押圧することによって、前記レール取付部材を前記レールに固定することを特徴とするレール固定構造。

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