JP2015048637A - 取付器具 - Google Patents

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Abstract

【課題】ハゼ部の形状の異なる複数種のハゼ式折板屋根のいずれにも強固に固定することができる取付器具を得る。
【解決手段】ハゼ式折板屋根に屋根上設備を取り付けるための取付器具100において、ハゼ部を挟持する一対の挟持部材100a及び100bを有し、一対の挟持部材は、これらがハゼ部を挟持したときにハゼ部と屋根上面との隙間に嵌合する嵌合部130を有し、嵌合部130は、これが隙間と嵌合したときにハゼ部に当接する当接片131を含み、当接片131は、高さの異なる第1および第2の当接部位を有し、挟持部材は、第1の当接部位が金属板の接合部に当接したときと、第2の当接部位が金属板の接合部に当接したときとでは、一対の挟持部材の嵌合部の底面がなす角度が異なるように構成されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、取付器具に関し、特に、建造物の金属屋根に太陽光パネルなどの屋根上設備を取り付けるための取付器具に関するものである。
従来から工場や倉庫などの建造物には、金属屋根としてハゼ式折板屋根や嵌合式折板屋根が広く用いられている。ハゼ式折板屋根は、一定幅の屋根材を幅方向に複数接続したものであり、個々の屋根材はその中央に溝が形成されるように折り曲げた構造を有している。また、隣接する屋根材の縁部は、屋根上でハゼ締めと呼ばれるカシメ加工で形成された接合部により接合されている。従って、ハゼ式折板屋根では、隣接する屋根材の接合部は屋根の表面から突出した強度の高い線状突起部(ハゼ部)となっている。なお、嵌合式折板屋根もハゼ式折板屋根と同様に一定幅の屋根材を幅方向に複数接続したものであり、隣接する屋根材の縁部は嵌合により接合されている。このような嵌合式折板屋根においても、隣接する屋根材の接合部は、ハゼ式折板屋根の接合部と同様に、屋根の表面から突出した強度の高い線状突起部となっている。
このため、従来から太陽光パネルなどの屋根上設備は、折板屋根のハゼ部などに固定した取付器具に取り付けている。
ところで、ハゼ式折板屋根にはハゼ部の外形形状の違いから丸ハゼ式折板屋根と角ハゼ式折板屋根とがある。
図12は、これらのハゼ式折板屋根を説明する図である。
丸ハゼ式折板屋根R1では、図12(a)に示すように、ハゼ部R1cの下に高さ(h1)の低い首部(ハゼ下首部)R1dが形成されているのに対し、角ハゼ式折板屋根R2では、図12(b)に示すようにハゼ部R2cの下に高さ(h2(>h1))の高い首部(ハゼ下首部)R2dが形成されている。また、丸ハゼ式折板屋根R1では、図12(a)に示すように、ハゼ部R1cの両側の屋根上面R1bが平坦になっているのに対し、角ハゼ式折板屋根R2では、図12(b)に示すように、ハゼ部R2cの両側の屋根上面R2bは、ハゼ部R2cから遠ざかるほど低くなるように傾斜角(θ)で傾斜している。
そこで、従来は、丸ハゼ式折板屋根には丸ハゼ用取付器具を用い、角ハゼ式折板屋根には角ハゼ用取付器具を用いている。
図13は、従来のハゼ用取付器具を説明する図である。
丸ハゼ用取付器具200は、図13(a)に示すように、左右一対の挟持部材230aおよび230bを有し、これらの挟持部材230aおよび230bは、両者がボルト210とナット211bとにより連結されることによりハゼ下首部R1dを挟持する器具本体230を構成している。
ここで、一方の挟持部材230aは、ボルト210が挿入される上板部231aと、丸ハゼ部R1cと屋根表面R1bとの隙間に嵌合する底板部232aと、上板部231aと底板部232aとを連結する側板部233aとを有している。また、他方の挟持部材230bも、挟持部材230aと同様に、上板部231b、底板部232b、及び側板部233bを有している。また、それぞれの挟持部材230a、230bの底板部232a、232bの先端には、ハゼ下首部R1dに当接する折り返し部分(当接片)232a1、232b1が形成されている。
丸ハゼ用取付器具200の各挟持部材230a、230bでは、丸ハゼ式折板屋根R1における丸ハゼ部R1cの両側の上面R1bが平坦であることから、底板部232a、232bと上板部231a、231bとが平行となっている。
また、角ハゼ用取付器具300は、丸ハゼ用取付器具200と同様に、図13(b)に示すように、左右一対の挟持部材330aおよび330bを有している。これらの挟持部材330aおよび330bは、両者がボルト310とナット311bとにより連結されることによりハゼ下首部R2dを挟持する器具本体330を構成している。
ここで、角ハゼ用取付器具における一対の挟持部材330a、330bも、丸ハゼ用取付器具における一対の挟持部材230a、230bと同様に、上板部331a、331bと、底板部332a、332bと、側板部333a、333bとを有している。それぞれの挟持部材330a、330bの底板部332a、332bの先端には、ハゼ下首部R2dに当接する折り返し部分(当接片)332a1、332b1が形成されている。
角ハゼ用取付器具300では、角ハゼ式折板屋根R2におけるハゼ部R2cの両側の屋根上面R2bが外側ほど低くなるように傾斜していることから、それぞれの挟持部材330a、330bの底板部323a、323bは上板部331a及び331bに対して傾斜している。
なお、特許文献1には、図13(b)に示す角ハゼ用取付器具300が開示されている。
国際公開公報第2012−098638号
以上のように、ハゼ式折板屋根に屋根上設備を取り付けるための従来の取付器具は、ハゼ式折板屋根のハゼ部の形状に応じた構造となっているため、ハゼ部の形状が異なるハゼ式折板屋根毎に準備する必要があった。
つまり、角ハゼ用取付器具300を丸ハゼ式折板屋根R1に用いることは困難であった。なぜなら、角ハゼ用取付器具300における各挟持部材330a、330bの当接片332a1、332b1の高さは丸ハゼ式折板屋根R1のハゼ下首部R1dの高さより高いからである。
また、丸ハゼ用取付器具200では、一対の挟持部材232a、232bの底板部先端の当接片232a1,232b1の高さは、丸ハゼ式折板屋根のハゼ下首部R1dの高さ(h1)に合わせてあり、角ハゼ用取付器具300におけるものに比べて低いので、丸ハゼ用取付器具200を、図13(c)に示すように、ハゼ下首部R2dの高さ(h2)の高い角ハゼ式折板屋根R2に用いることは可能であった。
しかしながら、丸ハゼ用取付器具200の各挟持部材230a、230bにおける底板部の当接片232a1及び232b1は、角ハゼ用取付器具300の各挟持部材330a、330bにおける底板部の当接片332a1及び332b1とは異なり、角ハゼ式折板屋根R2のハゼ下首部R2dの高さ(h2)に対応していない。このため、丸ハゼ用取付器具200の一対の挟持部材230a及び230bが角ハゼ式折板屋根R2のハゼ下首部R2dを挟持したとき、図13(c)に示すように、丸ハゼ用取付器具200の当接片232a1及び232b1の上端が丸ハゼ式折板屋根R1のハゼ部R1bの下面に届かない。また、角ハゼ式折板屋根R2では、ハゼ部R2cの両側の屋根上面R2bがハゼ部R2cから遠ざかるほど低くなるように傾斜しているので、丸ハゼ用取付金具200における挟持部材230a、230bの平坦な底板部233a、233bの下面とハゼ部R2cの両側の屋根上面R2bとの間に隙間ができてしまう(図3(c)参照)。
その結果、丸ハゼ用取付金具200を角ハゼ式折板屋根R2に用いた場合は、丸ハゼ用取付金具200に取り付けた屋根上設備が角ハゼ式折板屋根R2上でガタツクといった問題があった。
また、ハゼ式折板屋根と嵌合式折板屋根とで取付器具を共用することも上記と同様の理由から実質的には困難であった。
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、被挟持部の形状の異なる複数種の折板屋根に対して強固に固定することができ、これにより、種類の異なる折板屋根に対しても屋根上設備をガタツキなく取り付けることができる取付器具を得ることを目的とする。
本発明に係る取付器具は、折板屋根に屋根上設備を取り付けるための取付器具であって、該折板屋根の表面に形成されている被挟持部を挟持する一対の挟持部材を有し、該一対の挟持部材の各々は、該一対の挟持部材が該被挟持部を挟持したときに該被挟持部と該折板屋根の表面との隙間に嵌合するように構成した嵌合部を有し、該嵌合部は、該嵌合部が該隙間と嵌合したときに該被挟持部に当接する当接片を含み、該当接片は、高さの異なる複数の当接部位を有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
本発明は、上記取付器具において、前記当接片の前記複数の当接部位のうちの1つが前記被挟持部に当接したときと、該当接片の該複数の当接部位のうちの他の1つが該被挟持部に当接したときとでは、前記一対の挟持部材の嵌合部の底面がなす角度が異なることが好ましい。
本発明は、前記取付器具において、前記当接片は、高さが前記嵌合部の幅方向に沿って段階的にあるいは連続的に変化するように形成された高さ変動部を含み、該高さ変動部は、前記複数の当接部位のうちの少なくとも1つを含むことが好ましい。
本発明は、前記取付器具において、前記当接片は、前記高さ変動部に加えて、高さが前記嵌合部の幅方向に沿って変化しない平坦部を含み、該高さ変動部は、前記複数の当接部位のうちの1つを含み、該平坦部は、該複数の当接部位のうちの他の1つを含むことが好ましい。
本発明は、前記取付器具において、前記平坦部は、前記被挟持部に当接する端部を、該端部が弾性変形するように折り曲げた構造を有することが好ましい。
本発明は、前記取付器具において、前記当接片は、前記高さ変動部での高さが前記平坦部に近いほど高くなるように構成されていることが好ましい。
本発明は、前記取付器具において、前記当接片は、高さが該当接片の一端から該当接片の他端までの全長に渡って段階的にあるいは連続的に変化した構造を有することが好ましい。
本発明は、前記取付器具において、前記一対の挟持部材の各々は、前記嵌合部を構成する底板部と、該底板部と対向し、かつ該一対の挟持部材を結合するための上板部と、該底板部と該上板部とを連結する側板部とを含み、該上板部は、第1上板部分と、該挟持部材の下端からの高さが該第1上板部分より低く、かつ該第1上板部分に対して傾斜した第2上板部分とを含み、該一対の挟持部材の一方の該第1上板部分及び該第2上板部分をそれぞれ、該一対の挟持部材の他方の該第2上板部分及び該第1上板部分と重ねて、該一対の挟持部材の該上板部同士を押圧したとき、該一対の挟持部材の嵌合部が前記被挟持部と前記折板屋根の表面との隙間に侵入するように構成されていることが好ましい。
本発明によれば、被挟持部の形状の異なる複数種の折板屋根に強固に固定することができ、これにより、種類の異なる折板屋根に対しても屋根上器具をガタツキなく取り付けることができる取付器具を実現することができる。
図1は、本発明の実施形態1による取付器具を説明する図であり、太陽光パネルが丸ハゼ式折板屋根に設置された状態(図1(a))、及びこの取付器具により太陽光パネルがハゼ式折板屋根に固定される様子(図1(b))を示している。 図2は、本発明の実施形態1による取付器具を説明する斜視図であり、この取付器具を分解して、この取付器具に固定される太陽光パネルとともに示している。 図3は、本発明の実施形態1による取付器具を説明する図であり、上面図(図3(a))、正面図(図3(b))、底面図(図3(c))、左側面図(図3(d))、右側面図(図3(e))、及び背面図(図3(f))を示している。 図4は、本発明の実施形態1による取付器具の断面構造を説明する図であり、上面図(図4(a))、図4(a)のB−B線断面図(図4(b))、及び図4(a)のC−C線断面図(図4(c))を示している。 図5は、本発明の実施形態1による取付器具の器具本体を一対の挟持部材の組み合わせにより組み立てる方法を説明する図であり、組み合わせ方法を表す上面図(図5(a))、正面図(図5(b))、及び側面図(図5(c))を示している。 図6は、本発明の実施形態1による取付器具の器具本体を一対の挟持部材の組み合わせにより組み立てた状態を説明する図であり、上面図(図6(a))、正面図(図6(b))、及び側面図(図6(c))を示している。 図7は、本発明の実施形態1による取付器具を説明する図であり、この取付器具を丸ハゼ式折板屋根に取り付けたときの丸ハゼ式折板屋根に対する取付器具の姿勢(図7(a))、及び取付器具の嵌合部と丸ハゼ式折板屋根のハゼ部下側の隙間との嵌合状態(図7(b))を示している。 図8は、本発明の実施形態1による取付器具を説明する図であり、この取付器具を角ハゼ式折板屋根に取り付けたときの角ハゼ式折板屋根に対する取付器具の姿勢(図8(a))、及び取付器具の嵌合部と角ハゼ式折板屋根のハゼ部下側の隙間との嵌合状態(図8(b))を示している。 図9は、本発明の実施形態1による取付器具を説明する図であり、この取付器具を丸ハゼ式折板屋根に取り付けたときの嵌合部とハゼ部との位置関係(図9(a))、この取付器具を角ハゼ式折板屋根に取り付けたときの嵌合部とハゼ部との位置関係(図9(b))、及び嵌合部における当接片の高さの変化(図9(c))を示している。 図10は、本発明の実施形態1の変形例による取付器具を説明する図であり、変形例1および変形例2による取付器具の器具本体(図10(a)および図10(b))を分解して示している。 図11は、本発明の実施形態1の変形例による取付器具を説明する図であり、変形例3〜変形例4による取付器具の器具本体(図11(a)および図11(d))、変形例3の取付器具の器具本体を丸ハゼ式折板屋根及び角ハゼ式折板屋根に取り付けた状態(図11(b)および図11(c))、変形例4の取付器具の器具本体の側面および正面(図11(e)および図11(f))を示している。 図12は、丸ハゼ式折板屋根(図12(a))および角ハゼ式折板屋根(図12(b))の模式的な構造を示している。 図13は、従来の丸ハゼ用取付器具及び角ハゼ用取付器具を説明する図であり、丸ハゼ用取付器具を丸ハゼ式折板屋根に取り付けた状態(図13(a))、角ハゼ用取付器具を角ハゼ式折板屋根に取り付けた状態(図13(b))、および丸ハゼ用取付器具を角ハゼ式折板屋根に取り付けた状態(図13(c))を示している。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1による取付器具を説明する図であり、太陽光パネルが設置される丸ハゼ式折板屋根(図1(a))、及びこのハゼ式折板屋根に本実施形態1の取付器具により太陽光パネルが固定される様子(図1(b))を示している。
この実施形態1の取付器具10は、ハゼ式折板屋根Rに屋根上設備を取り付けるための取付器具である。ここでは、この取付器具10は、屋根上設備として例えば太陽光パネルSを取り付けるものである。また、ハゼ式折板屋根Rは、従来技術で説明した丸ハゼ式折板屋根R1であり、図1(a)に示すように、金属薄板を折り曲げた長尺屋根材の辺同士を『ハゼ締め』とよばれるカシメ加工により接合してなる構造を有する。このハゼ式折板屋根Rの表面は、断面台形形状の線状隆起部Raが幅方向に繰り返し配置された波板形状となっている。このようなハゼ式折板屋根Rは、隣接する線状隆起部Raの間の凹部が雨水の流路となるように傾斜させて設置される。このハゼ式折板屋根Rの線状隆起部Raの上面Rb上には、カシメ加工で形成された強度のある線状接合部(以下ハゼ部という。)Rcが形成されている。
この取付器具10は、従来のソーラー取付器具200と同様、ハゼ式折板屋根Rのハゼ部Rcに固定される器具本体100と、この器具本体100の上板部から突出するボルト110cと、ボルト110cに装着されて太陽光パネルSを載置するパネル載置円板220と、パネル載置円板220上に載置された太陽光パネルSを押圧する押さえ金具221とを有する。パネル載置円板220および押さえ金具221はそれぞれ、ボルト110cを挿入するボルト孔220aおよび221aを有している。ここでは、器具本体100には、ボルト110cに装着されたパネル載置円板220がナット211cにより固定されている。
また、ボルト110cには、パネル載置円板220と押さえ金具221とにより太陽光パネルSが器具本体100に固定されるように、押さえ金具221をパネル載置円板220に締め付けるナット211aが装着される。
以下、取付器具10について詳しく説明する。
図2は、本発明の実施形態1による取付器具を説明する斜視図であり、この取付器具を分解して、この取付器具に固定される太陽光パネルとともに示している。また、図3は、本発明の実施形態1による取付器具を示す上面図(図3(a))、正面図(図3(b))、底面図(図3(c))、左側面図(図3(d))、右側面図(図3(e))、及び背面図(図3(f))を含んでいる。
取付器具10は、ハゼ式折板屋根の表面に形成されたハゼ部(被挟持部)を挟持する一対の挟持部材100a及び100bを有している。ここで、これらの挟持部材100a及び100bは、薄鋼板や亜鉛系めっき薄鋼板等の金属板の打ち抜き、及び折り曲げ加工により形成されている。これらの挟持部材100a及び100bは、取付器具10の器具本体100を構成しており、一対の挟持部材100a及び100bはいずれも同一の形状を有している。取付器具10は、器具本体100とともに、パネル載置円板220並びにこれらを固定するためのボルト110c及びナット211cを含んでいる。
そこで、以下、一対の挟持部材の一方(図2における紙面左側の挟持部材)100aについて詳しく構造を説明する。
挟持部材100aは、底板部130、上板部110、及び底板部130と上板部110とを連結する側板部120を有している。底板部130は、一対の挟持部材100a及び100bがハゼ部Rを挟持したときにハゼ部Rcとハゼ式折板屋根Rの上面Rbとの隙間Cpに嵌合する嵌合部となっている。この底板部130は、底板部130がハゼ部Rcと屋根上面Rbとの隙間Cpと嵌合したときにハゼ部Rcの下側面に当接する当接片131を含んでいる。当接片131は、高さの異なる第1および第2の当接部位を有する構造となっている。また、挟持部材100a及び100bは、当接片131の第1の当接部位がハゼ部Rcに当接したときと、当接片131の第2の当接部位がハゼ部Rcに当接したときとでは、一対の挟持部材の嵌合部(底板部)の底面がなす角度が異なるように構成されている。
具体的には、当接片131は、高さが底板部130の幅方向(つまり、底板部130と側板部120とが形成する交線に平行な方向)に沿って連続的に変化するように形成された傾斜部(高さ変動部)130bを含んでいる。ただし、当接片131に含まれる傾斜部130bは、嵌合部130の幅方向に沿って段階的に変化する構造としてもよい。
ここでは、当接片131は、傾斜部130bに加えて、高さが嵌合部130の幅方向に沿って変化しない平坦部130aを含む構造としている。
また、傾斜部130bは、底板部130の底面から垂直に立ち上がる垂直壁により構成されており、この垂直壁の高さが平坦部130aから遠ざかるほど低くなっている。また、平坦部130aは、底板部130の底面から垂直に立ち上がる垂直壁130a1と、この垂直壁130a1の上部を対向する側板部120の側に折り曲げた折り曲げ部130a2とから構成されている。
ここで、傾斜部130bは、第1当接部位として図7(a)に示す丸ハゼ式折板屋根R1のハゼ下首部R1dの高さに対応する部位P1を含み、第1当接部位での高さは、傾斜部130bの最も高さの低い端部での高さSaと、傾斜部130bの最も高さの高い端部での高さSbとの間の高さである(図9(c)参照)。また、平坦部130aは、図8(a)に示す角ハゼ式折板屋根R2のハゼ下首部R2dの高さ(h2)に対応する高さを有する第2当接部位P2となっている。
続いて、挟持部材100aの上板部110の構造について説明する。
図4は、本発明の実施形態1による取付器具の断面構造を説明する図であり、上面図(図4(a))、図4(a)のB−B線断面図(図4(b))、及び図4(a)のC−C線断面図(図4(c))を示している。
この挟持部材100aの上板部110は、第1上板部110aと、挟持部材110の構成材料である金属板の厚み程度第1上板部110aより低い第2上板部110bとを含み、もう一方の挟持部材100bと組み合わせたとき、挟持部材100aの第1上板部110aが挟持部材100bの第2上板部110b上にこれと重なるように位置し、挟持部材100aの第2上板部110b上にはこれと重なるように挟持部材100bの第1上板部110aが位置するようになっている。
また、挟持部材100aの第1上板部110aと挟持部材100bの第2上板部110bとが密着し、かつ挟持部材100bの第1上板部110aと挟持部材100aの第2上板部110bとが密着するように両者の上板部110をボルト110c及びナット211cにより、パネル載置円板220とともに締め付けたとき、一対の挟持部材100a及び100bの底板部(嵌合部)130同士が押圧し合うように、それぞれの挟持部材100a及び100bでは、第1上板部110aに対して第2上板部110bを若干傾斜させた構造としている。
また、挟持部材100aの上板部110と挟持部材100bの上板部110とのボルトによる締め付けにより、一対の挟持部材100a及び100bの底板部130同士が近づくことにより、これらの挟持部材100a及び100bの底板部130の下側面の傾斜角度が角ハゼ式折板屋根R2の屋根上面の傾斜角度に近づくようになっている。
また、挟持部材100a、100bの一方の第1上板部110aの表面101上には隆起部101cが補強のために形成されており、また、挟持部材100a、100bの一方の第2上板部110bの表面102上には、他方の挟持部材の第1上板部110aの隆起部101cに嵌合するように隆起部102aが形成されている。
さらに、各挟持部材の第1上板部110a及び第2上板部110bには、一対の挟持部材100a及び100bを組み立てたときに、それぞれの上板部110の中央部にボルト孔Bh(図6(a)参照)が形成されるようにそれぞれ切込み101b及び102bが形成されている。
さらに、上板部110から側板部120を介して底板部130に跨るように、挟持部材100a及び100bの両側端部には補強のためにフランジ103a及び103bが形成されている。
また、第2上板部110bの下面にはボルト孔に挿入したボルト110cの回転を防止するための係止片102cが第2上板部110bの下面の周縁に沿って形成されており、係止片102cの挟持部材の中央部の側の端部がボルト110cの頭部に当接することでボルトの回転を規制するようになっている。
次に、この挟持部材を組み合わせて取付器具を組み立てる方法について説明する。
図5は、本発明の実施形態1による取付器具の器具本体を一対の挟持部材の組み合わせにより組み立てる方法を説明する図であり、組み合わせ方法を表す上面図(図5(a))、正面図(図5(b))、及び側面図(図5(c))を示している。
図5(a)〜図5(c)に示すように、一対の挟持部材100a及び100bを、図3(b)の正面図における第2上板部110bの右側側面が対向するように配置し、一方の挟持部材100aの第1および第2上板部110a及び110bが、他方の挟持部材100bの第2及び第1上板部110b及び110aと重なるように相対的にスライド移動させる。このとき、一対の挟持部材の一方の第1上板部110aの隆起部101cと、一対の挟持部材の他方の第2上板部110bの隆起部102aとが嵌合し、一対の挟持部材の一方の第2上板部110bの隆起部102aと、一対の挟持部材の他方の第1上板部110aの隆起部101cとが嵌合するまで、両者を相対的に近づけて重ねる。
これにより、図6(a)〜図6(c)に示すように、本実施形態1の取付器具10の器具本体100が組み立てられる。
次に、この取付器具10の器具本体100をハゼ式折板屋根に取り付ける手順について説明する。
まず、一対の挟持部材100a及び100bの組み合わせにより組み立てられた器具本体100の上板部にはボルト孔Bhが形成されており、このボルト孔Bhにボルト110cを器具本体100の下側から挿入し、さらに、器具本体100の上面から突出したボルト110cに、パネル載置円板220を取り付け、さらに、ボルト110cが器具本体100から外れないように、ボルト110cにはナット211cを装着しておく。
このようにボルト110cに一対の挟持部材100a及び100bとパネル載置円板220とを装着しておくことで、取付器具10の器具本体100、パネル載置円板220、ボルト110c、及びナット211cの一式をまとめて取り扱うことができる。
その後、ハゼ式折板屋根Rの所定の位置に取付器具10の器具本体100を取り付ける。
まず、ハゼ式折板屋根Rが丸ハゼ式折板屋根R1である場合にこの丸ハゼ式折板屋根R1に器具本体100を取り付ける場合について説明する。
図7は、本発明の実施形態1による取付器具の器具本体を丸ハゼ式折板屋根に取り付けたときの丸ハゼ式折板屋根に対する器具本体の姿勢(図7(a))、及び器具本体の底板部と丸ハゼ式折板屋根のハゼ部下側の隙間との嵌合状態(図7(b))を示している。
なお、図7(a)では、取付器具の器具本体を構成する一対の挟持部材の一方を省略して他方のみを概略的に示しており、図7(b)では、取付器具の器具本体を構成する一対の挟持部材を、その上側部分を省略して概略的に示している。また、図9は、この取付器具を丸ハゼ式折板屋根に取り付けたときの底板部とハゼ部との位置関係(図9(a))を示している。
器具本体100を、一対の挟持部材100a及び100bが丸ハゼ式折板屋根R1のハゼ部R1cの首部、つまりハゼ部R1cと折板屋根の上面R1bとの間の部分を挟持するようにハゼ部R1cに装着する。この状態では、一対の挟持部材100a及び100bはボルト110cにより連結され、ボルト110cにはナット211cが装着されているので、ボルト110cに対してナット211cを締め付けることにより、一対の挟持部材100a及び100bの相対向する第1上板部110a及び第2上板部110bが互いに密着するように押さえつけられる。これにより一対の挟持部材100a及び100bの底板部130は、図9(a)の矢印X1及びX2で示す方向に当接片131を押圧する。また、このナット211cの締め付け時の回転力(矢印Yの方向の力)が、パネル載置円板220を介して一対の挟持部材100a及び100bに働くこととなる。
従って、各挟持部材100a及び100bの嵌合部130の当接片131は、ハゼ部R1cとその下側の屋根上面R1bとの間の隙間Cp1に入り込む。このとき、器具本体100(つまり、一対の挟持部材100a及び100b)がボルト孔Bh(図6(a)参照)を中心に回転することにより、それぞれの挟持部材100a及び100bの当接片131が、一端側の高さの低い部分から隙間Cp1に侵入し、当接片131における、隙間Cp1に相当する高さを有する部分(第1当接部位)P1が丸ハゼ部R1cの下側面に当接する回転位置で器具本体100の回転が実質的に停止する。器具本体100の回転が実質的に停止した状態で、ナット211cを締め付けることにより当接片131が丸ハゼ部R1cの下側の隙間Cp1に強固に嵌合することとなる(図7(a)、(b)参照)。
次に、ハゼ式折板屋根Rが角ハゼ式折板屋根R2である場合に、角ハゼ式折板屋根に器具本体100を取り付ける方法について説明する。
図8は、本発明の実施形態1による取付器具の器具本体を角ハゼ式折板屋根に取り付けたときの角ハゼ式折板屋根に対する器具本体の姿勢(図8(a))、及び器具本体の嵌合部と角ハゼ式折板屋根のハゼ部下側の隙間との嵌合状態(図8(b))を示している。図9(b)は、この取付器具を角ハゼ式折板屋根に取り付けたときの底面部とハゼ部との位置関係を示している。
器具本体100を角ハゼ式折板屋根R2に取り付ける方法は、器具本体100を丸ハゼ式折板屋根R1に取り付ける方法と同一である。
つまり、この場合も、一対の挟持部材100a及び100bが角ハゼ式折板屋根R2のハゼ部R2cの首部、つまりハゼ部R2cと折板屋根の表面部分R2bとの間の部分を挟持するようにハゼ部R2cに装着する。この状態では、一対の挟持部材100a及び100bはボルト110cにより連結され、ボルト110cにはナット211cが装着されているので、ボルト110cに対してナット211cを締め付けることにより、一対の挟持部材100a及び100bの相対向する第1上板部110a及び第2上板部110bが互いに密着するように押さえ付けられる。これにより一対の挟持部材100a及び100bの底板部130は、図9(b)の矢印X1及びX2で示す方向に当接片131を押圧する。また、このナット211cの締め付け時の回転力(矢印Yの方向の力)が、パネル載置円板220を介して一対の挟持部材100a及び100bに働くこととなる。
従って、各挟持部材100a及び100bの底板部130の当接片131は、ハゼ部R2cとその下側の屋根表面R2bとの間の隙間Cp2に入り込む。
このとき、器具本体100(つまり、一対の挟持部材100a及び100b)がボルト孔Bh(図6(a)参照)を中心に回転することにより、それぞれの挟持部材100a及び100bの当接片131が、一端側の高さの低い部分から隙間Cp2に侵入し、当接片131における、隙間Cp2に相当する高さを有する部分(第2当接部位)P2がハゼ部R2cの下側面に当接する回転位置で器具本体100の回転が実質的に停止する。
ただし、角ハゼ式折板屋根では、ハゼ部R2cの下側の隙間Cp2が丸ハゼ式折板屋根R1に比べて広く、当接部131の傾斜部130bではハゼ部R2cの下側面と当接しない場合がある。このような場合には、挟持部材の底板部130には図9(b)に示すようにハゼ部R2cを挟む方向(つまり矢印X1、X2で示す方向)にボルト110cとナット211cによる締め付け力が働いていることから、傾斜部130bに比べて高さが高い平坦部130aがハゼ部R2cの下側の隙間Cp2に入り込むこととなる。この当接部131における平坦部130aでは、底板部130を構成する底面からほぼ垂直に立ち上がった垂直壁130a1と、この垂直壁130a1につながり、垂直壁130a1に対して折り曲げた折り曲げ部130a2とから構成されているので、平坦部130aは上下方向に撓む構造となっている。
従って、当接片131の傾斜部130bがハゼ部R2cの下面と当接しない場合でも、平坦部130aがハゼ部R2cの下面と当接することで、平坦部130aが撓みながら隙間Cp2に侵入することとなり、これにより挟持部材100a及び100bがハゼ部に対して強固に固着することとなる。さらに、このように平坦部130aがハゼ部の下側の隙間Cp2に侵入することで、一対の挟持部材100a及び100bの底板部130同士はより近接することとなり、これによりこれらの挟持部材の底板部130の下面の傾斜角が、ハゼ部R2cの両側に傾斜している屋根上面R2bの傾斜角に近づくこととなる。これにより底板部130が、角ハゼ部R2cとその下側の屋根上面R2bとの隙間Cp2に侵入したときに強固に嵌合することが可能となる。
このように本実施形態1では、ハゼ式折板屋根Rcに屋根上設備として太陽光パネルSを取り付けるための取付器具100において、ハゼ式折板屋根Rの表面に形成されたハゼ部Rcを挟持する一対の挟持部材100a及び100bを有し、一対の挟持部材100a及び100bの各々は、一対の挟持部材がハゼ部Rcを挟持したときにハゼ部Rcとハゼ式折板屋根R1の上面との隙間Cpに嵌合するように構成した底板部130を有している。また、底板部130は、この底板部130が隙間Cpと嵌合したときにハゼ部Rcに当接する当接片131を含み、当接片131は、丸ハゼ式折板屋根R1のハゼ下首部R1dの高さ(h1)に相当する高さを有する第1当接部位と、角ハゼ式折板屋根R2のハゼ下首部R2dの高さ(h2)に相当する高さを有する第2当接部位とを有している。また当接片131の第1の当接部位P1がハゼ部Rcに当接したときと、当接片131の第2の当接部位P2が金属板の接合部に当接したときとでは、一対の挟持部材の底板部(嵌合部)130の底面がなす角度が異なることとなる。このため、本実施形態1の取付器具100では、ハゼ部Rcの形状の異なる複数種のハゼ式折板屋根、例えば丸ハゼ式折板屋根R1及び角ハゼ式折板屋根R2のいずれにも強固に固定することができ、これにより、種類の異なるハゼ式折板屋根に対しても太陽光パネルなどの屋根上器具をガタツキなく取り付けることができる。
なお、上記実施形態1では、取付器具として、底板部130における当接片131が傾斜部130bと平坦部130aとを有し、平坦部130aが垂直壁130a1と折り曲げ部130a2とを有するものについて説明したが、底板部の当接片の形状は上記実施形態1のものに限定されるものではない。
その変形例を以下に説明する。
(実施形態1の変形例)
図10は、本発明の実施形態1の変形例による取付器具を説明する図であり、まず、変形例1による取付器具について説明する。
図10(a)は、本発明の実施形態1の変形例1による取付器具を説明する図であり、この取付器具の器具本体を構成する一対の挟持部材を示している。
この変形例1による取付器具の器具本体1001は一対の挟持部材1001a及び1001bから構成されている。ここで一対の挟持部材の各々は同じ構造を有するので、挟持部材1001aについて具体的に説明する。
この挟持部材1001aは、実施形態1による取付器具の挟持部材110aにおける底板部130に代えて、この底板部130とは構造が異なる底板部1310を備えたものである。
この底板部1310における当接片1311は、高さが連続的に変化する傾斜部1310bと、この傾斜部1310bにつながる高さの変化のない平坦部1310aとから構成されている。傾斜部1310bは、実施形態1における傾斜部131bと同一の構造であり、平坦部1310aは、実施形態1における、平坦部130aを構成する垂直壁130a1及び折り曲げ部130a2のうちの折り曲げ部130a2を除去した構造となっている。その他の構成は実施形態1の挟持部材100aと同一である。
つまり、傾斜部1310bは、第1当接部位として図12(a)に示す丸ハゼ式折板屋根R1のハゼ下首部R1dの高さに対応する部位を含み、第1当接部位での高さは、傾斜部1310bの最も高さの低い端部での高さS1aと、傾斜部1310bの最も高さの高い端部での高さS1bとの間の高さである。また、平坦部1310aは、図12(b)に示す角ハゼ式折板屋根R2のハゼ下首部R2dの高さ(h2)に対応する高さを有する第2当接部位となっている。
図10(b)は、本発明の実施形態1の変形例2による取付器具を説明する図であり、この取付器具の器具本体を構成する一対の挟持部材を示している。
この変形例2による取付器具の器具本体1002は一対の挟持部材1002a及び1002bから構成されている。ここで一対の挟持部材それぞれは同じ構造を有するので、挟持部材1002aについて具体的に説明する。
この変形例2による取付器具を構成する挟持部材1002aは、実施形態1による取付器具の挟持部材110aにおける底板部130に代えて、この底板部130とは構造が異なる底板部1320を備えたものである。
この底板部1320における当接片1321は、高さが当接片の一端から当接片の他端までの全長に渡って連続的に変化した傾斜部となっている。
ここで、この当接片1321は、第1当接部位として、図7(a)に示す丸ハゼ式折板屋根R1のハゼ下首部R1dの高さに対応する部位P1を含み、第1当接部位での高さは、当接片1321の最も高さの低い端部での高さS2aと、当接片1321の最も高さの高い端部での高さS2bとの間の高さである。また、当接片1321は、第2当接部位として、図8(a)に示す角ハゼ式折板屋根R2のハゼ下首部R2dの高さ(h2)に対応する高さの部位を含み、第2当接部位での高さは、当接片1321の最も高さの低い端部での高さS2aと、当接片1321の最も高さの高い端部での高さS2bとの間の高さである。
なお、これらの変形例1及び変形例2において、当接片の高さの変化は連続的な変化に限らず、段階的な変化であってもよい。
図11(a)は、本発明の実施形態1の変形例3による取付器具を説明する図であり、この取付器具の器具本体を構成する一対の挟持部材を示している。
この変形例3による取付器具の器具本体1003は一対の挟持部材1003a及び1003bから構成されている。ここで一対の挟持部材の各々は同じ構造を有するので、挟持部材103aについて具体的に説明する。
この変形例3による取付器具を構成する挟持部材1003aは、実施形態1による取付器具の挟持部材110aにおける底板部130に代えて、この底板部130とは構造が異なる底板部1330を備えたものである。
この底板部1330における当接片1331は、高さが異なる垂直壁1330a、1330b、1330cを複数備え、しかも垂直部1330a、1330b、1330cがハゼ部に当接する位置のハゼ部の中心からの距離も垂直壁毎に設定したものである。
ここでは、当接片1331は、中央の垂直壁1330bと、中央の垂直壁1330bの両側に配置された垂直壁1330a及び1330cとを有する。中央の垂直壁1330bは、両側の垂直壁1330a及び1330cに比べて高さの高いものである。また、中央の垂直壁1330bは、ハゼ部と当接する位置が、両側の垂直壁1330a、1330cに比べてハゼ部Rcから遠い位置になるように構成されている。
例えば、図11(b)に示すように、この実施形態1の変形例3による取付器具では、丸ハゼ式折板屋根R1cに装着したとき、一対の挟持部材の底面部1330の両端の垂直壁1330a及び1330cが丸ハゼ式折板屋根R1の丸ハゼ部R1cの下側面に当接し、中央の垂直壁1330bは丸ハゼ部R1cの側面に当接して丸ハゼR1を固定する。
さらに、図11(c)に示すように、この実施形態1の変形例3による取付器具を角ハゼ式折板屋根R2cに装着したとき、一対の挟持部材の底面部1330の両端の垂直壁1330a及び1330cが角ハゼ式折板屋根R2のハゼ部R2cの下側面にハゼ下首部R2dを挟持し、さらに中央の垂直壁1340bが角ハゼ部の下側面に当接することとなる。
つまり、当接片(傾斜部)1331は、第1当接部位として図12(a)に示す丸ハゼ式折板屋根R1のハゼ下首部R1dの高さ(h1)に対応する高さの部位(第1当接部位)を両端の垂直壁1330a及び1330cとして含み、第2当接部位として、図12(b)に示す角ハゼ式折板屋根R2のハゼ下首部R2dの高さ(h2)に対応する高さの部位(第2当接部位)を中央の垂直壁1330bとして含む。
(実施形態1の変形例4)
図11(d)〜図11(f)は、本発明の実施形態の変形例4による取付器具を説明する図である。
この実施形態1の変形例4による取付器具は、実施形態1の変形例3による取付器具の器具本体を構成する挟持部材1003a及び1003bに代わる挟持部材1004a及び1004bを備えたものであり、その他の構成は実施形態1の変形例3によるものと同一である。
すなわち、この実施形態1の変形例4による取付器具を構成する挟持部材1004a及び1004bは、変形例3における挟持部材1003a及び1003bの底板部1330に代わる底板部1340を備えたものである。
つまり、この変形例4の底板部1340は、実施形態1の変形例3における当接片1331の分離された垂直壁1330b、1330a、1330bを滑らかな曲線で連結して垂直壁1340b、1340a、1340bを備えたものである。
なお、上記実施形態1及びその変形例1〜4では、取付器具の器具本体を構成する一対の挟持部材として、ハゼ式折板屋根における金属板の接合部(被挟持部)に当接する当接片が、高さの異なる第1および第2の当接部位を有するものを示したが、一対の挟持部材の当接片は、高さの異なる3つ以上の当接部位を有するものでもよい。この場合、挟持部材の当接片を構成する平坦部は、高さの異なる3つ以上の当接部位のうちの1つを含み、挟持部材の当接片を構成する傾斜部(高さ変動部)は、3つ以上の当接部位のうちのその他の少なくとも1つを含む。このとき、3つ以上の当接部位のうちの1つと、3つ以上の当接部位のうちの他の少なくとも1つとは、あらゆる組み合わせを含んでいる。
また、上記実施形態及びその変形例では、折板屋根としてハゼ式折板屋根を例に挙げて説明したが、折板屋根には、ハゼ式折板屋根の他に嵌合式折板屋根もあり、本発明の取付器具は、種類の異なるハゼ式折板屋根だけでなく、嵌合式折板屋根にも適応可能である。
さらに、上記実施形態及びその変形例では、取付器具として、折板屋根に屋根上設備として太陽光パネルを取り付けるものを挙げているが、取付器具により折板屋根に取り付けられる屋根上設備には、空調装置の各種機器、テレビアンテナ、さらに2重葺き屋根の上側の屋根、遮熱シートなどが含まれる。
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
本発明は、取付器具の分野において、被挟持部の形状の異なる複数種の折板屋根に対して強固に固定することができ、これにより、種類の異なる折板屋根に対しても屋根上器具をガタツキなく取り付けることができる取付器具を実現することができる。
10 取付器具
100、230、1001〜1004 器具本体
100a、100b、1001a、1001b、1002a、1002b、1003a、1003b、1004a、1004b 挟持部材
101、102 表面
101a、102a 隆起部
101b、102b 切込み
102c 係止片
103a、103b フランジ
110 上板部
110a 第1上板部
110b 第2上板部
110c ボルト
120 側板部
130、1330、1310、1320、1330、1340 底板部(嵌合部)
130a、1310a 平坦部
130b、1310b 傾斜部
130a1、1330a〜1330d、1340a〜1340d 垂直壁
130a2 折り曲げ部
131、1311、1321、1331、1341 当接片
211a、211c ナット
220 パネル載置円板
220a、221a ボルト孔
221 押さえ金具
Bh ボルト孔
Cp1、Cp2 隙間
Pa 線状隆起部
Pc 隙間
R ハゼ式折板屋根
R1 丸ハゼ式折板屋根
R1c 丸ハゼ部
R1d、R2d ハゼ下首部
R2 角ハゼ式折板屋根
R2c 角ハゼ部
Rb 屋根上面
Rc ハゼ部
S 太陽光パネル

Claims (8)

  1. 折板屋根に屋根上設備を取り付けるための取付器具であって、
    該折板屋根の表面に形成されている被挟持部を挟持する一対の挟持部材を有し、
    該一対の挟持部材の各々は、
    該一対の挟持部材が該被挟持部を挟持したときに該被挟持部と該折板屋根の表面との隙間に嵌合するように構成した嵌合部を有し、
    該嵌合部は、該嵌合部が該隙間と嵌合したときに該被挟持部に当接する当接片を含み、
    該当接片は、高さの異なる複数の当接部位を有する、取付器具。
  2. 前記当接片の前記複数の当接部位のうちの1つが前記被挟持部に当接したときと、該当接片の該複数の当接部位のうちの他の1つが該被挟持部に当接したときとでは、前記一対の挟持部材の嵌合部の底面がなす角度が異なる、請求項1に記載の取付器具。
  3. 前記当接片は、高さが前記嵌合部の幅方向に沿って段階的にあるいは連続的に変化するように形成された高さ変動部を含み、該高さ変動部は、前記複数の当接部位のうちの少なくとも1つを含む、請求項1または請求項2に記載の取付器具。
  4. 前記当接片は、前記高さ変動部に加えて、高さが前記嵌合部の幅方向に沿って変化しない平坦部を含み、該高さ変動部は、前記複数の当接部位のうちの1つを含み、該平坦部は、該複数の当接部位のうちの他の1つを含む、請求項3に記載の取付器具。
  5. 前記平坦部は、前記被挟持部に当接する端部を、該端部が弾性変形するように折り曲げた構造を有する、請求項4に記載の取付器具。
  6. 前記当接片は、前記高さ変動部での高さが前記平坦部に近いほど高くなるように構成されている、請求項4または請求項5に記載の取付器具。
  7. 前記当接片は、高さが該当接片の一端から該当接片の他端までの全長に渡って段階的にあるいは連続的に変化した構造を有する、請求項1に記載の取付器具。
  8. 前記一対の挟持部材の各々は、
    前記嵌合部を構成する底板部と、
    該底板部と対向し、かつ該一対の挟持部材を結合するための上板部と、
    該底板部と該上板部とを連結する側板部とを含み、
    該上板部は、第1上板部分と、該挟持部材の下端からの高さが該第1上板部分より低く、かつ該第1上板部分に対して傾斜した第2上板部分とを含み、
    該一対の挟持部材の一方の該第1上板部分及び該第2上板部分をそれぞれ、該一対の挟持部材の他方の該第2上板部分及び該第1上板部分と重ねて、該一対の挟持部材の該上板部同士を押圧したとき、該一対の挟持部材の嵌合部が前記被挟持部と前記折板屋根の表面との隙間に侵入するように構成されている、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の取付器具。
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