JP2018040241A - 太陽電池モジュールの取付構造及び取付具 - Google Patents

Abstract

【課題】高さの異なる多種類の太陽電池モジュールを一種類の取付具で取付対象物に取付けることが可能な太陽電池モジュールの取付構造を提供する。【解決手段】太陽電池モジュール３０を台座部材２０に押圧する取付具１０を、太陽電池モジュールの上面に当接させる上面当接部１１、太陽電池モジュールの側面に当接させる側面当接部１２、側面当接部の中途から延出しているベース部１３、ベース部に貫設されておりボルト４０が挿通される挿通孔１４、挿通孔の内周面における上端側の部分であり、ボルトの雄ネジ部４１の上部を当接させるボルト上当接部１６、ボルト上当接部よりも下方で、雄ネジ部の下部を当接させるボルト下当接部１７を備える構成とし、側面当接部の高さＨを太陽電池モジュールの側面の高さｈ１よりも短いものとする。【選択図】図２

Description

本発明は、太陽電池モジュールの取付構造、及び、該取付構造に使用される取付具に関するものである。

太陽電池モジュールが屋根等の取付対象物に取付けられている取付構造として、本出願人は先に、取付対象物に固定された桟部材に太陽電池モジュールが載置されており、取付具によって太陽電池モジュールが桟部材に押圧されつつ固定されている構造を提案している（特許文献１）。この取付具は、太陽電池モジュールの上面に当接させる上当接部と、桟部材の上面に下端を当接させる脚部とを備えている。桟部材から延び出させたボルトとナットとで上当接部と脚部とを締結することにより、太陽電池モジュールが桟部材に向って押圧され、桟部材に固定される。

ところで、太陽電池モジュールは、側面の高さが異なるものが存在する。そのため、従来は、太陽電池モジュールの高さの相違に応じて、脚部の高さの異なる複数種類の取付具が必要であり、資材管理が煩雑なものとなるおそれがあった。

特開２０１０−２６１２５７号公報

そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、高さの異なる多種類の太陽電池モジュールを一種類の取付具で取付対象物に取付けることが可能な太陽電池モジュールの取付構造、及び、その取付具の提供を課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る太陽電池モジュールの取付構造は、
「取付対象物に固定されている台座部材と、
該台座部材の上面に載置されている太陽電池モジュールと、
該太陽電池モジュールの側面と平行なボルトと、該ボルトの雄ネジ部と螺合している雌ネジ部とが締付けられることにより、前記太陽電池モジュールを前記台座部材に押圧している取付具と、を具備しており、
前記取付具は、
前記太陽電池モジュールの上面に当接していると共に、一つの端辺が前記太陽電池モジュールの一辺に沿っている平板状の上面当接部と、
該上面当接部の前記端辺から下方へ向かって、前記太陽電池モジュールの側面の高さよりも短く延出しており、少なくとも一部が前記太陽電池モジュールの側面に当接している側面当接部と、
該側面当接部の上下方向の中途から前記上面当接部側とは反対側へ延出しているベース部と、
該ベース部を上下方向に貫通しており、前記雄ネジ部が挿通されている挿通孔と、
該挿通孔の内周面における上端側の部分であり、前記雄ネジ部のうち前記上面当接部に近い部分に当接しているボルト上当接部と、
該ボルト上当接部よりも下方で、前記雄ネジ部のうち前記上面当接部から遠い部分に当接しているボルト下当接部と、を備えており、
該ボルト下当接部は、
前記挿通孔の内周面における下端側の部分である、又は、前記ベース部の前記側面当接部側の端部とは反対側の端部から下方へ延出している部分である」ものである。

ここで、「取付対象物」としては、垂木や野地板のような「屋根構造材」、屋根を被覆している「屋根材」、太陽電池モジュールの設置用に「屋根上に取付けられている部材」、「建物の壁面」、「地面に設けられている基礎（土台）」を、例示することができる。

「台座部材」としては、「太陽電池モジュールの一つの辺のみを載置できる長さ、すなわち太陽電池モジュールの一辺より短いもの」、「一つの太陽電池モジュールを載置できる長さ、すなわち太陽電池モジュールの一辺より長いもの」、「二つ以上の太陽電池モジュールを載置できる長さのもの」を、例示することができる。

「ボルト」と、その雄ネジ部と螺合している「雌ネジ部」との組み合わせの態様としては、「下端に頭部を有しているボルトの雄ネジ部が、台座部材の上面に形成された孔又は溝に下方から挿通されて上方へ突出しており、雌ネジ部としてのナットと螺合しているもの」、「頭部を有していないボルトの下端が、台座部材に形成された雌ネジ孔に螺合して固定されており、雄ネジ部の他端側が雌ネジ部としてのナットと螺合しているもの」、「頭部を有していないボルトの下端が台座部材に溶接されており、雄ネジ部の他端側が雌ネジ部としてのナットと螺合しているもの」、「上端に頭部を有しているボルトの雄ネジ部が、台座部材の上面に形成された孔又は溝に上方から挿通されており、台座部材の内部において雌ネジ部としてのナット部材と螺合しているもの」、「頭部を有しているボルトの雄ネジ部が、台座部材に形成された雌ネジ部としての雌ネジ孔と螺合しているもの」を例示することができる。

本構成の太陽電池モジュールの取付構造では、取付具の上面当接部が太陽電池モジュールの上面に当接しており、ボルトの雄ネジ部と雌ネジ部とが締付けられることで、上面当接部によって太陽電池モジュールが台座部材に押圧されることにより、太陽電池モジュールを台座部材に取付けることができる。

ところで、ベース部では、太陽電池モジュールに近い端部、すなわち側面当接部との境界である端部は、太陽電池モジュールの上面に当接している上面当接部によって下方への移動が規制されているのに対して、反対側の端部は自由端であり、下方への移動が規制されていない。このような状態で、雄ネジ部と雌ネジ部とを締付けると、ベース部に対して下方への力が作用し、上面当接部付近を中心としてベース部の自由端側が下方に移動する方向へ、取付具が回転しようとする。

これに対して、本構成では、側面当接部の少なくとも一部を太陽電池モジュールの側面に当接させていることに加え、ボルト上当接部をボルトの雄ネジ部の上部（上面当接部に近い部分）に当接させていると共に、ボルト下当接部をボルトの雄ネジ部の下部（上面当接部から遠い部分）に当接させている。そのため、雄ネジ部と雌ネジ部との締付けによって取付具が上面当接部付近を中心として回転しようとしても、側面当接部と太陽電池モジュールとの当接、ボルト上当接部とボルトの上部との当接、及び、ボルト下当接部とボルトの下部との当接という複数箇所の干渉により、取付具の回転が阻止される。従って、雄ネジ部と雌ネジ部とを締付けても、取付具が回転することはないため、上面当接部が太陽電池モジュールの上面から外れることはなく、取付具を介して太陽電池モジュールを台座部材へ押圧することができる。

本構成では、取付具の側面当接部の高さ、すなわち上面当接部から側面当接部が延出している長さを、太陽電池モジュールの側面の高さよりも短いものとしており、上記の従来技術とは異なり、太陽電池モジュールが載置される台座部材の上面に当接させる脚部を有していない。このような取付具によって取付けられる太陽電池モジュールは、その側面の高さが、取付具の側面当接部の高さよりも大きいものであれば良い。そのため、一種類の取付具を使用して、側面の高さの異なる多種類の太陽電池モジュールを台座部材に取付けることができる。また、太陽電池モジュールの高さの違いに対応させるために、多種類の取付具が必要となることがないため、資材管理が煩雑なものとなることを避けることができる。

本発明に係る太陽電池モジュールの取付構造は、上記構成に加え、
「前記台座部材は、上面部を貫通している長溝を有しており、前記ボルトは、前記長溝を通過しない大きさの頭部を前記台座部材の内部に位置させた状態で、前記長溝を介して上方に延び出させた前記雄ネジ部を前記挿通孔に挿通しており、前記雌ネジ部は、前記雄ネジ部と締付けられることにより前記ベース部に上方から当接しているナットである」ものとすることができる。或いは、「前記台座部材は、上面部を貫通している長溝を有しており、前記ボルトは、前記挿通孔を通過しない大きさの頭部を前記ベース部に上方から当接させた状態で、前記挿通孔を介して下方に延び出させた前記雄ネジ部を前記長溝に挿通しており、前記雌ネジ部は、雌ネジ孔で前記雄ネジ部と螺合しているナット部材であり、前記台座部材の内部に位置した状態で前記雄ネジ部と締付けられることにより前記上面部に下方から当接している」ものとすることができる。

何れの構成であっても、太陽電池モジュールの上面に上面当接部を当接させている取付具によって、太陽電池モジュールが台座部材に押圧されるため、台座部材を介して太陽電池モジュールを取付対象物に固定することができる。

また、何れの構成でも台座部材が長溝を有しており、ボルトの雄ネジ部が長溝を通過している状態で雌ネジ部と締付けている。そのため、長溝に沿って雄ネジ部をスライドさせることにより、台座部材に対する太陽電池モジュールの取付け位置を、容易に調整することができる。

次に、本発明に係る取付具は、
「平板状で少なくとも端辺の一つが直線である上面当接部と、
該直線である端辺から直角に延出している側面当接部と、
該側面当接部の延出方向の中途から前記上面当接部側とは反対側へ延出しており、該上面当接部及び前記側面当接部よりも厚さが大きいベース部と、
該ベース部を厚さ方向に貫通している挿通孔と、
該挿通孔と直交していると共に前記側面当接部と平行な方向に前記ベース部を貫通している肉抜き孔と、を備えている」ものである。

本構成の取付具は、上記の太陽電池モジュールの取付構造に使用されるものである。この取付具を使用して太陽電池モジュールを台座部材に取付けることにより、上記の作用効果が発揮される。加えて、本構成の取付具は、ベース部に肉抜き孔を備えており、その分だけ取付具を形成している材料の使用量が低減されるため、軽量化することができると共に、製造コストを削減することができる。

以上のように、本発明の効果として、高さの異なる多種類の太陽電池モジュールを一種類の取付具で取付対象物に取付けることが可能な太陽電池モジュールの取付構造、及び、その取付具を、提供することができる。

第一実施形態である太陽電池モジュールの取付構造の斜視図である。 図１の太陽電池モジュールの取付構造の要部断面図である。 図１の太陽電池モジュールの取付構造に使用される取付具の斜視図である。 図１とは高さの異なる太陽電池モジュールを図１の取付具によって台座部材に取付けている取付構造の要部断面図である。 図５（ａ）〜図５（ｄ）は、変形例の取付具（ベース部及び肉抜き孔の形状が異なる例）の正面図である。 他の変形例の取付具（肉抜き孔を有さない例）の正面図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は他の変形例の取付具（ボルト下当接部がベース部の端部から下方へ延出している部分である例）の正面図である。 他の変形例の取付具（軒カバーを支持する部分を有している例）を使用した太陽電池モジュールの取付構造の要部断面図である。 第二実施形態である太陽電池モジュールの取付構造の斜視図である。 図９の太陽電池モジュールの取付構造に使用される台座部材及びナット部材の斜視図である。 図１１（ａ）は図３の取付具に突起を設けた場合の斜視図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の取付具を底面側から見た斜視図である。 図１２（ａ）は図３の取付具に他の突起を設けた場合の斜視図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の取付具を底面側から見た斜視図である。 太陽電池モジュールの取付構造の他の実施形態の斜視図である。

本発明の第一実施形態である太陽電池モジュールの取付構造１（以下では単に「取付構造１」と称する）、及び、取付構造１に使用される取付具１０について、図１乃至図３を参照して説明する。

取付構造１は、取付対象物としての屋根材２上に固定された台座部材２０と、台座部材２０の上面に載置されている太陽電池モジュール３０と、太陽電池モジュール３０を台座部材２０に固定するための取付具１０、ボルト４０、及び雌ネジ部としてのナット５０と、を備えている。本実施形態の屋根材２は、スレート、アスファルトシングル、金属製屋根板、の何れかである。

太陽電池モジュール３０は、平面視の外形が長方形である平板状の太陽電池パネル３１と、太陽電池パネル３１の各辺に取付けられている枠体３２と、を備えている。枠体３２は、平板状の下枠３２ａと、下枠３２ａの端辺の一つから上方へ直角に延出している平板状の側枠３２ｂと、側枠３２ｂの上端から、下枠３２ａと同じ方向に平行に延出している平板状の上枠３２ｃと、上枠３２ｃとの間に間隔をあけて、側枠３２ｂから上枠３２ｃと同じ方向に平行に延出している保持枠３２ｄと、保持枠３２ｄと下枠３２ａとを連結しており、側枠３２ｂと平行な内枠３２ｅと、を備えている（図１及び図２を参照）。枠体３２は、長手方向に直交する断面形状が単一であり、アルミニウム合金等の金属の押出成形によって形成される。

上記構成の太陽電池モジュール３０では、上枠３２ｃと保持枠３２ｄとの間に、太陽電池パネル３１がシール材３３を介して圧入されることにより、太陽電池パネル３１が枠体３２に保持されている。また、枠体３２では、側枠３２ｂにおいて内枠３２ｅに対面する側とは反対側の面が、「太陽電池モジュール３０の側面」を構成していると共に、上枠３２ｃの上面が、「太陽電池モジュール３０の上面」の一部を構成している。なお、ここでは、太陽電池モジュール３０の側面の高さｈ１が５０ｍｍである場合を例示する。

取付具１０は、上面当接部１１、側面当接部１２、ベース部１３、挿通孔１４、肉抜き孔１５、ボルト上当接部１６、及びボルト下当接部１７を備えている。

上面当接部１１は平板状で長方形である。上面当接部１１は、その下面に太陽電池モジュール３０の上面を当接させる。側面当接部１２は平板状で、上面当接部１１の長辺の一方から直角に延出している。側面当接部１２は、上面当接部１１側の面に、太陽電池モジュール３０の側面を当接させる。側面当接部１２の高さＨ、すなわち上面当接部１１との境界から側面当接部１２の下端までの長さＨは、太陽電池モジュール３０の側面の高さｈ１よりも短い。ここでは、側面当接部１２の高さは３０ｍｍである。

ベース部１３は、側面当接部１２の延出方向の中途から、上面当接部１１とは反対側へ延出している。ベース部１３の上面は平坦であり、ベース部１３の厚さは上面当接部１１及び側面当接部１２それぞれの厚さより大きい。本実施形態では、ベース部１３の下面と上面とは平行であり、側面当接部１２側とは反対側の自由端の近傍の厚さは、その他の部分より薄く形成されている。

挿通孔１４は円形孔であり、ベース部１３の中央で厚さ方向に貫通している。肉抜き孔１５は四角形孔であり、挿通孔１４と直交していると共に側面当接部１２と平行な方向に、ベース部１３を貫通している。従って、本実施形態では、挿通孔１４は肉抜き孔１５によって上下二つの孔に分けられている。このような挿通孔１４にボルト４０を挿通すると、上側の挿通孔１４の内周面が、雄ネジ部４１のうち上面当接部１１に近い部分に当接する一方、下側の挿通孔１４の内周面が、雄ネジ部４１のうち上面当接部１１から遠い部分に当接する。従って、本実施形態では、二つに分けられた挿通孔１４のうち、上側の挿通孔１４の内周面が「挿通孔の内周面における上端側の部分」に相当するボルト上当接部１６であり、下側の挿通孔１４の内周面が「挿通孔の内周面における下端側の部分」に相当するボルト下当接部１７である。

取付具１０は、アルミニウム合金等の金属を押出成形することにより、長手方向に直交する断面形状を単一に成形した後、５０ｍｍ〜２００ｍｍの長さで切断し、打抜き加工により挿通孔１４を形成したものである。

台座部材２０は、平板状で長方形の底面部２１、底面部２１に立設された一対の立壁部２２、及び、一対の立壁部２２によって底面部２１より高い位置に支持されている上面部２３と、を備えている（図１を参照）。また、台座部材２０は、上面部２３を貫通し両端が閉端となった長溝２４、長溝２４の幅よりも大きい直径で上面部２３を貫通し、長溝２４の一端で長溝２４と連通している頭部挿通孔２５、及び、底面部２１を貫通している固定用孔部（図に表れていない）を備えている。

本実施形態では、台座部材２０の長さは、太陽電池モジュール３０の一つの辺のみを載置できる長さ、すなわち太陽電池モジュール３０の短辺より小さい長さに設定されている。台座部材２０は、アルミニウム合金等の金属を押出成形した後、１００ｍｍ〜３００ｍｍの長さで切断し、切削加工や打抜き加工によって長溝２４、頭部挿通孔２５、及び固定用孔部を形成したものである。

ボルト４０は、ステンレス鋼からなり、外周に雄ネジが形成されている雄ネジ部４１、その一端の頭部４３、及び、頭部４３に対する雄ネジ部４１の基端に形成された根角部４２と、を有している。頭部４３は、台座部材２０の長溝２４を通過しない大きさで、且つ、頭部挿通孔２５よりも小さい。根角部４２は、外形が正方形の角柱状であり、正方形の一辺の長さは長溝２４の幅よりわずかに小さい。なお、ボルト４０は、台座部材２０に下端を固定した時に、その上端の高さが、台座部材２０に載置されている太陽電池モジュール３０の上面と略同じとなる長さのものである。

本実施形態における雌ネジ部であるナット５０は、ステンレス鋼からなる座金付きの六角ナットである。

続いて、上記の取付具１０を使用して太陽電池モジュール３０を取付対象物としての屋根材２へ取付ける手順と、それにより構築される取付構造１を説明する。まず、太陽電池モジュール３０の数や大きさにより決定した数の台座部材２０を、屋根材２に固定する。具体的には、それぞれの台座部材２０を、その長手方向を屋根の傾斜方向とすると共に、長溝２４に対して頭部挿通孔２５が棟側となる向きとする。隣接する台座部材２０間の間隔は、屋根の傾斜方向では、太陽電池モジュール３０の短辺の長さと等しくすると共に、傾斜方向に対して直角方向（「横方向」とも称す）では、太陽電池モジュール３０の長辺の長さの半分とする。

屋根材２と台座部材２０との間には、ブチルゴムからなる防水シート３（図１を参照）を挟み、底面部２１の固定用孔部に通したビス４によって、台座部材２０を屋根材２に固定する。この際、ビス４は屋根材２を貫通させた上で、屋根材２を支持している屋根構造材（垂木や野地板）にねじ込ませる。

次に、最も軒側の列に属する複数の台座部材２０において、ボルト４０の頭部４３を下にして頭部挿通孔２５に上方から挿通し、台座部材２０の長手方向へボルト４０をスライドさせることにより、雄ネジ部４１を長溝２４を介して上面部２３よりも上方へ延出させる。その状態で、雄ネジ部４１にナット５を螺合させ、ボルト４０の姿勢を保持する。そして、それぞれのボルト４０を長溝２５に沿って屋根の傾斜方向へスライドさせ、ボルト４０が屋根の横方向に一直線に並ぶように調整した上で、ナット５を締付けて台座部材２０にボルト４０を固定する。ボルト４０は根角部４２を有しているため、回転させることなく長溝２４に沿って移動させることができる。

太陽電池モジュール３０の軒側の端辺を、軒側の台座部材２０の上面部２３においてボルト４０よりも棟側に載置する。これと共に、太陽電池モジュール３０の棟側の端辺を、棟側の台座部材２０の上面に載置する。続いて、取付具１０を、上面当接部１１が棟側となる向きとし、その挿通孔１４に、軒側の台座部材２０より上方へ突出しているボルト４０を下方から挿通する。その後、太陽電池モジュール３０を屋根の傾斜方向へスライドさせて、太陽電池モジュール３０の軒側の側面を、取付具１０の側面当接部１２に当接させる。同時に、取付具１０の上面当接部１１を、太陽電池モジュール３０の上面に当接させる。

この状態で、取付具１０の挿通孔１４を通って上方へ突出している雄ネジ部４１に、ナット５０を螺合させて、締付ける。これにより、上面当接部１１が太陽電池モジュール３０の上面に当接していると共に、ナット５０がベース部１３の上面に当接しており、上面当接部１１が太陽電池モジュール３０を台座部材２０へ押圧することにより、太陽電池モジュール３０の軒側の端辺が台座部材２０に固定されている状態となる。

また、ナット５０を締付けた状態では、側面当接部１２が太陽電池モジュール３０の軒側の側面に当接しており、ボルト上当接部１６が雄ネジ部４１のうち上面当接部１１に近い部分に当接しており、且つ、ボルト下当接部１７が雄ネジ部４１のうち上面当接部１１から遠い部分に当接している。これにより、ボルト４０とナット５０とを締付ける力によって取付具１０が上面当接部１１付近を中心にして回転しようとしても、その回転が、側面当接部１２と太陽電池モジュール３０との当接、ボルト上当接部１６とボルト４０との当接、及び、ボルト下当接部１７とボルト４０との当接、によって阻止される。これにより、取付具１０が意図せず回転することによって、上面当接部１１が太陽電池モジュール３０の上面から外れることはない。

軒側の列の台座部材２０それぞれに対して、取付具１０を介して太陽電池モジュール３０の軒側の端辺を取付けたら、次は太陽電池モジュール３０の棟側の端辺の取付けを行う。軒側の台座部材２０と同様に、太陽電池モジュール３０の棟側の端辺が載置されている台座部材２０において、ボルト４０の頭部４３を下にし、頭部挿通孔２５に上方から挿通し、台座部材２０の長手方向へボルト４０をスライドさせて、雄ネジ部４１を長溝２４を介して上面部２３よりも上方へ延出させる。その状態で、雄ネジ部４１にナット５を螺合させ、ボルト４０の姿勢を保持する。そして、取付具１０を、上面当接部１１を軒側へ向けた状態とし、台座部材２０より上方へ突出している雄ネジ部４１を、挿通孔１４に下方から挿通すると共に、その先端にナット５０を螺合させる。

その後、取付具１０と一緒にボルト４０を長溝２４に沿って軒側へスライドさせて、取付具１０の側面当接部１２を、太陽電池モジュール３０の棟側の側面に当接させる。この状態で、雄ネジ部４１にナット５を留め付ける。更に、取付具１０の上面当接部１１を太陽電池モジュール３０の上面に当接させ、その状態で雄ネジ部４１にナット５０を締付けることにより、太陽電池モジュール３０の棟側の端辺が、棟側の台座部材２０に固定されている状態となる。

以上より、太陽電池モジュール３０の軒側の端辺と棟側の端辺との双方が、それぞれ載置されている台座部材２０に対して、取付具１０によって押圧されている状態となり、太陽電池モジュール３０が屋根材２に取付けられた取付構造１が構築される。

なお、上記の取付けに先立ち、予め、ナット５、取付具１０、及びナット５０が仮組みされた状態、すなわち、雄ネジ部４１にナット５を螺合させた後に取付具１０の挿通孔１４に挿通し、更にナット５０を螺合させた状態としても良い。この仮組みの状態で、ボルト４０の頭部４３を台座部材２０の頭部挿通孔２５に挿通し、以降は上記と同様の作業を行う。

以上のように、本実施形態によれば、太陽電池モジュール３０を台座部材２０に取付けている取付具１０では、側面当接部１２の高さＨが太陽電池モジュール３０の側面の高さｈ１よりも短く、従来技術とは異なり、太陽電池モジュール３０が載置される台座部材２０の上面に当接させる脚部を有していない。これにより、図２に示すように、太陽電池モジュール３０の側面の高さｈ１が、取付具１０の高さＨよりも大きければ、取付具１０によって取付けることができる。例えば、図４に示すように、側面の高さｈ２がｈ１より小さい太陽電池モジュール３０Ｂであっても、取付具１０の側面当接部１１の高さＨよりも大きければ、取付具１０を使用して台座部材２０に取付けることができる。なお、図４の太陽電池モジュール３０Ｂは、図２の太陽電池モジュール３０とは高さが異なるのみであり、同一の構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

従って、取付具１０によれば、側面の高さの異なる多種類の太陽電池モジュールを、台座部材２０に取付けることができる。また、太陽電池モジュールの高さの違いに対応させるために、必要となる取付具の種類を低減させることができるため、資材管理が煩雑なものとなるおそれを低減することができる。

また、取付具１０は、ベース部１３を貫通している肉抜き孔１５を備えているため、その分だけ取付具を形成している材料の使用量を低減し、軽量化することができる。

ここで、取付具については、ベース部１３や肉抜き孔１５の形状、肉抜き孔の有無、ボルト下保持部の構成の相違によって、図５（ａ）〜図８に示すような種々の変形例が可能である。変形例の取付具１０Ａ〜１０Ｈであっても、取付具１０と同様に使用して取付構造１を構築することができる。

図５（ａ）〜図５（ｄ）はベース部１３や肉抜き孔１５の形状が取付具１０とは異なる例である。図５（ａ）の取付具１０Ａは、ベース部１３において挿通孔１４が形成されている部分の近傍のみを肉厚としており、肉抜き孔１５が円形孔で挿通孔１４よりも径が小さい。この取付具１０Ａでは、挿通孔１４が肉抜き孔１５によって二つに分割されていた取付具１０とは異なり、挿通孔１４が一つの孔であるため、挿通孔１４の内周面における上端側の部分がボルト上当接部１６であり、その内周面における下端側の部分がボルト下当接部１７である。図５（ｂ）の取付具１０Ｂは、ベース部１３の下面が上面と平行である点は取付具１０と同様であるが、ベース部１３における側面当接部１２側の端部とは反対側の端部の近傍の厚さが他の部分より薄く形成されていた取付具１０とは異なり、ほぼ全体の厚さが一定である。

図５（ｃ）の取付具１０Ｃは、ベース部１３の厚さが自由端に向かって漸次減少しており、これに伴ってベース部１３の下面が自由端に向かって上方へ傾斜している。また、取付具１０Ｃでは、肉抜き孔１５の形状が三角形である。図５（ｄ）の取付具１０Ｄは、ベース部１３及び肉抜き孔１５の形状は取付具１０Ｃと同様であるが、ベース部１３の下面と側面当接部１２との境界が側面当接部１２の下端であった取付具１０Ｃとは異なり、ベース部１３の下面と側面当接部１２との境界が、側面当接部１２の下端よりも上方に位置している。

図６は、肉抜き孔１５を有していない取付具の例である。図６の取付具１０Ｅは、図５（ａ）の取付具１０Ａから肉抜き孔１５を除いたものである。

取付具１０、取付具１０Ａ〜取付具１０Ｅは、何れも挿通孔１４の内周面における下端側の部分がボルト下当接部１７である例であった。これに対し、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、ベース部１３の側面当接部１２側の端部とは反対側の端部（以下、「外端」と称する）から下方へ延出している部分を、ボルト下当接部１７ｂ，１７ｃとすることができる。具体的には、図７（ａ）の取付具１０Ｆでは、ベース部１３が平板状であり、ボルト下当接部１７ｂは、ベース部１３の外端から側面当接部１２に向かって斜め下方に延びた後に、ベース部１３と平行に屈曲している。ボルト下当接部１７ｂの先端は、挿通孔１４の下方に達しているため、挿通孔１４にボルト４０を挿通すれば、雄ネジ部４１のうち上面当接部１１から遠い部分がボルト下当接部１７ｂに当接する。一方、図７（ｂ）の取付具１０Ｇのボルト下当接部１７ｃは、平板状のベース部１３の外端から直角に下方へ屈曲した後に、ベース部１３と平行に側面当接部１２側へ屈曲して、先端が挿通孔１４の下方に達している。

図８は、軒カバー６０を支持する部分を有している取付具の例である。図８の取付具１０Ｈは、係止具７０と組み合わせることにより、太陽電池モジュール３０に加えて軒カバー６０を、台座部材２０に取付けることができる。この取付具１０Ｈにおいて、軒カバー６０を支持する部分は係止部１９である。この係止部１９は、ベース部１３の外端から下方へ直角に延出した後に、側面当接部１２とは反対側へ屈曲し、更に先端が上方へ屈曲している鉤状である。なお、取付具１０Ｈは、肉抜き孔１５を備えておらず、挿通孔１４の内周面における下端側の部分がボルト下当接部１７である。

軒カバー６０は、底板部６１、立板部６２、天板部６３、斜板部６４、及び、被係止部６５を備えている。底板部６１は、平板状である。立板部６２は平板状であり、底板部６１の端辺の一つから上方へ直角に延出している。天板部６３は、立板部６２の上端から底板部６１の上方へ、底板部６１と平行に、且つ底板部６１よりも短く延出している。斜板部６４は、底板部６１における立板部６２が延出している側とは反対側の端辺と天板部６３の先端とを連結した上で、底板部６１よりも下方まで斜めに延出している。被係止部６５は、立板部６２の上下方向の中途から斜板部６４とは反対方向へ突出し、更に先端が上下それぞれに屈曲している。このような軒カバー６０は、太陽電池モジュール３０の長辺と同じ長さで、長手方向に直交する断面の形状が単一である。

係止具７０は、平板状の本体部７１の一端に突出部７３を、他端に係止部７４を備えている。突出部７３は、本体部７１の一端から下方へ突出している。係止部７４は、本体部７１の他端から、突出部７３と同じ方向に、突出部７３よりも長く突出しており、軒カバー６０の被係止部６５に上方から係止される。本体部７１には、ボルト４０が挿通される貫通孔７２が貫設されている。

取付具１０Ｈを使用した軒カバー６０の取付けについて説明する。この取付具１０Ｈは、最も軒側の太陽電池モジュール３０において、その軒側の端辺を台座部材２０に取付ける際に使用する。まず、取付具１０Ｈを、上面当接部１１を棟側へ向けた状態とし、台座部材２０より上方へ突出している雄ネジ部４１を、挿通孔１４に下方から挿通すると共に、上面当接部１１を太陽電池モジュール３０の上面に当接させる。続いて、軒カバー６０を、斜板部６４を軒側へ向けた状態とし、被係止部６５を取付具１０Ｈの係止部１９に対して上方から係止させる。その後、係止具７０を、係止部７４を軒側へ向けた状態とし、取付具１０Ｈのベース部１３より上方へ突出している雄ネジ部４１を、貫通孔７２に下方から挿通すると共に、係止部７４を軒カバー６０の被係止部６５に上方から係止させる。
そして、係止具７０より上方へ突出している雄ネジ部４１に、ナット５０を螺合させて締付ける。これにより、取付具１０Ｈの上面当接部１１が太陽電池モジュール３０の軒側の端辺を台座部材２０へ押圧していると共に、取付具１０Ｈの係止部１９と係止具７０の係止部７４とに、軒カバー６０の被係止部６５が挟まれている状態となる。

従って、取付具１０Ｈを使用することにより、太陽電池モジュール３０の軒側の端辺と軒カバー６０とを、台座部材２０を介して屋根材２に同時に取付けることができる。この軒カバー６０によって、屋根上に設置された太陽電池モジュール３０を軒側から見た時の外観が良いものとなる。

次に、第二実施形態の取付構造１Ｂについて、図９及び図１０を用いて説明する。取付構造１Ｂが第一実施形態の取付構造１と相違する点は、ボルトの向きであり、これに伴って雌ネジ部及び台座部材の構成が相違している。取付構造１では、ボルト４０が頭部４３を下方に向けた状態、すなわち倒立した状態で雌ネジ部と螺合していたのに対し、取付構造１Ｂではボルト４０Ｂは頭部４３ｂを上方に向けた状態で雌ネジ部と螺合する。なお、図９では、取付具として図１〜図４を用いて上述した取付具１０を図示しているが、取付具１０Ａ〜１０Ｈに例示される他の実施形態の取付具であっても、これを使用して取付構造１Ｂを構築することができる。

取付構造１Ｂに使用される台座部材２０Ｂは、底面部２１ｂ及び上面部２３ｂを一対の立壁部２２ｂが連結しているチャンネル鋼であって、上面部２３ｂを厚さ方向及び長手方向に貫通する長溝２４ｂを有しているリップ溝形鋼である。一対の立壁部２２ｂそれぞれから、上面部２３ｂと平行に内部に向かって延出したレール２７が、立壁部２２ｂの長手方向に全長にわたり形成されている。それぞれのレール２７の先端は、上面部２３ｂに向かって直角に屈曲している。

取付構造１Ｂにおける雌ネジ部はナット部材８０であり、ボルト４０Ｂの雄ネジ部４１と螺合する雌ネジ孔８５を有している。ナット部材８０は、平面視で四角形の本体部８１と、本体部８１の一対の辺から同一方向に直角に延出した屈曲部８２とを有しており、雌ネジ孔８５は本体部８１の中央に設けられている。一対の屈曲部８２間の距離は、台座部材２０Ｂにおける一対の立壁部２２ｂ間の距離より僅かに短い。これにより、ナット部材８０は、図１０に示すように台座部材２０Ｂの長手方向の端部開口から挿入することができ、一対の屈曲部８２を台座部材２０Ｂのレール２７に載置し係合させた状態で、台座部材２０Ｂの長手方向にスライドさせることができる。

ボルト４０Ｂは、挿通孔１４を通過しない大きさの頭部４３ｂを有するものであり、頭部４３ｂを上方に向けた状態で、取付具１０のベース部１３の上方から、挿通孔１４に挿通する。挿通孔１４を介して下方に延び出した雄ネジ部４１の先端を、台座部材２０Ｂの長溝２４ｂに挿通し、台座部材２０Ｂの内部に位置しているナット部材８０の雌ネジ孔８５に螺合させる。雄ネジ部４１を雌ネジ孔８５に対して締付ければ、取付具１０の上面当接部１１が太陽電池モジュール３０の上面に当接していると共に、ボルト４０Ｂの頭部４３ｂがベース部１３の上面に当接し、上記の取付構造１と同様に、上面当接部１１が太陽電池モジュール３０を台座部材２０へ押圧することによって、太陽電池モジュール３０が台座部材２０Ｂに固定されている取付構造１Ｂが構築される。

また、ナット部材８０は台座部材２０Ｂの長手方向にスライドさせることができるため、台座部材２０Ｂに対する太陽電池モジュール３０の位置調整を、容易に行うことができる。

第一実施形態の取付構造１では、ベース部１３の上面に当接しているのは、雄ネジ部４１と螺合しているナット５０（六角ナット）であった。ナット５０の径は、雄ネジ部４１の径によって自ずと定まってしまう。そのため、ボルト４０とナット５０とを締付ける際にベース部１３にかかる回転モーメントの大きさを、ナット５０の径によって低減させようとすると、雄ネジ部４１を小径にしなくてはならない。これに対し、第二実施形態の取付構造１Ｂでは、ベース部１３の上面に当接しているのは、ボルト４０Ｂの頭部４３ｂである。頭部４３ｂは、挿通孔１４を通過しない大きさであれば足りるため、小径とすることが可能である。例えば、図９に例示している六角孔付きの頭部４３ｂを有するボルト４０Ｂのように、工具と嵌合する孔や溝が頭部に凹設されているボルトは、同径の雄ネジ部４１に螺合させるナットに比べて小径とすることができる。これにより、ボルト４０Ｂをナット部材８０に対して締付ける際にベース部１３にかかる回転モーメントの大きさを、頭部４３ｂを小径とすることで低減することができる利点がある。

なお、ナット部材８０として、台座部材２０Ｂの長手方向の端部開口から内部に挿入されるものを例示したが、台座部材２０Ｂの長溝２４ｂに上方から挿入されるナット部材を使用することができる。例えば、平面視が略四角形のナット部材において、二対の辺のうち、一対の辺の長さを長溝２４ｂの幅より小さく、他の一対の辺の長さを長溝２４ｂの幅より大きい設定とすれば、ナット部材を長溝２４ｂに上方から挿入することができる。或いは、二対の辺の双方の長さが長溝２４ｂの幅より大きいナット部材であっても、厚さ方向に幅長さが減少するテーパ面を有するナット部材であれば、ナット部材を傾けることによって長溝２４ｂに上方から挿入することができる。

更に、上記では、ナット部材８０がレール２７に載置されることにより台座部材２０Ｂの内部に保持される場合を例示したが、レール２７のない台座部材であっても、ナット部材を台座部材２の内部に保持させることが可能である。例えば、平面視が略四角形のナット部材において、一対の対角のみを湾曲させることにより、一対の立壁部と干渉することなくナット部材の一方向の回転のみが許容され、他の一対の対角が一対の立壁部と干渉することによって一対の立壁部間に保持されるナット部材を、使用することが可能である。

次に、第三実施形態の取付構造について説明する。この取付構造では、取付具によって太陽電池モジュールが台座部材に固定されていると共に、取付具及びボルトを介して太陽電池モジュールと台座部材とが電気的に導通しているものである。このような取付構造は、金属製の取付具に突起を設け、これを太陽電池モジュールの枠体に食い込ませれば、その他の構成は第一実施形態または第二実施形態と同様である取付具を同様に使用することによって構築することができる。枠体の表面に不働態皮膜が形成されていても、取付具の突起が枠体の内部に突き刺さることにより枠体と取付具とが導通し、取付具におけるボルト上当接部及びボルト下当接部がそれぞれボルトの雄ネジ部と当接することにより、ボルトを介して取付具と台座部材とが導通する。

加えて、枠体に突き刺さる突起を取付具が有していることにより、枠体と取付具との当接面の摩擦力が増加する。そのため、ボルトの雄ネジ部と雌ネジ部とを締め付ける際に取付具に作用する回転モーメントを、低減することができる利点も有している。

取付具の突起は、図１１（ａ），図１１（ｂ）に例示するように、取付具１０において枠体３２に当接する部分に孔１８をあけ、ここに金属製のピン９０を固定することにより形成することができる。或いは、図１２（ａ），図１２（ｂ）に例示するように、取付具１０において枠体３２に当接する部分において、当接する面とは反対の面から貫通しない孔１９ａを穿ち、金属の塑性変形によって反対側の面に突起１９ｂを浮き上がらせることによって形成することができる。このようなエンボス加工は、取付具１０の製造過程において、金属の押出成形体に挿通孔１４を形成する打抜き加工と、同時に行うことができる。

なお、導通のための突起を設ける取付具として、図１１（ａ）〜図１２（ｂ）では取付具１０を図示しているが、取付具１０Ａ〜１０Ｈに例示される他の構成の取付具にも、かかる突起を設けることができる。また、上面当接部１１の下面（裏面）に、突起が一つ設けられている場合を図示したが、突起を設ける箇所は、枠体３２に当接する部分であれば上面当接部１１であっても側面当接部１２であっても良い。また、取付具１０一つ当たり突起が一つである場合を図示しているが、取付具一つに複数の突起を設けることができる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。なお、以下では、同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

例えば、上記の実施形態では、取付具１０，１０Ａ〜１０Ｈとして、側面当接部１２の全面が太陽電池モジュール３０の側面に当接しているものを示したが、これに限定されず、側面当接部１２を傾斜している部分や屈曲している部分を有する構成とし、一部のみが太陽電池モジュール３０の側面に当接するものとすることができる。

また、上記では、ボルト４０Ｂの頭部４３ｂが取付具１０のベース部１３の上面に当接する第二実施形態として、雄ネジ部４１が螺合する雌ネジ部が、台座部材２０Ｂの長手方向にスライド可能なナット部材８０である場合を例示した。これに限定されず、図１３に示すように、雄ネジ部４１が螺合する雌ネジ部を、台座部材２０Ｃの上面部２３ｃに形成されている雌ネジ孔２８とすることができる。

１，１Ｂ 太陽電池モジュールの取付構造
２ 屋根材（取付対象物）
１０，１０Ａ〜１０Ｈ 取付具
１１ 上面当接部
１２ 側面当接部
１３ ベース部
１４ 挿通孔
１５ 肉抜き孔
１６ ボルト上当接部
１７，１７ｂ，１７ｃ ボルト下当接部
２０，２０Ｂ，２０Ｃ 台座部材
２３，２３ｂ，２３ｃ 上面部（台座部材の上面部）
２４，２４ｂ 長溝
２８ 雌ネジ孔（雌ネジ部）
３０，３０Ｂ 太陽電池モジュール
４０，４０Ｂ ボルト
４１ 雄ネジ部
４３，４３ｂ 頭部（ボルトの頭部）
５０ ナット（雌ネジ部）
８０ ナット部材（雌ネジ部）

Claims (4)

1. 取付対象物に固定されている台座部材、
   該台座部材の上面に載置されている太陽電池モジュール、及び、
   該太陽電池モジュールの側面と平行なボルトと、該ボルトの雄ネジ部と螺合している雌ネジ部とが締付けられることにより、前記太陽電池モジュールを前記台座部材に押圧している取付具、を具備しており、
   前記取付具は、
   前記太陽電池モジュールの上面に当接していると共に、一つの端辺が前記太陽電池モジュールの一辺に沿っている平板状の上面当接部と、
   該上面当接部の前記端辺から下方へ向かって、前記太陽電池モジュールの側面の高さよりも短く延出しており、少なくとも一部が前記太陽電池モジュールの側面に当接している側面当接部と、
   該側面当接部の上下方向の中途から前記上面当接部側とは反対側へ延出しているベース部と、
   該ベース部を上下方向に貫通しており、前記雄ネジ部が挿通されている挿通孔と、
   該挿通孔の内周面における上端側の部分であり、前記雄ネジ部のうち前記上面当接部に近い部分に当接しているボルト上当接部と、
   該ボルト上当接部よりも下方で、前記雄ネジ部のうち前記上面当接部から遠い部分に当接しているボルト下当接部と、を備えており、
   該ボルト下当接部は、
   前記挿通孔の内周面における下端側の部分である、又は、前記ベース部の前記側面当接部側の端部とは反対側の端部から下方へ延出している部分である
   ことを特徴とする太陽電池モジュールの取付構造。
2. 前記台座部材は、上面部を貫通している長溝を有しており、
   前記ボルトは、前記長溝を通過しない大きさの頭部を前記台座部材の内部に位置させた状態で、前記長溝を介して上方に延び出させた前記雄ネジ部を前記挿通孔に挿通しており、
   前記雌ネジ部は、前記雄ネジ部と締付けられることにより前記ベース部に上方から当接しているナットである
   ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの取付構造。
3. 前記台座部材は、上面部を貫通している長溝を有しており、
   前記ボルトは、前記挿通孔を通過しない大きさの頭部を前記ベース部に上方から当接させた状態で、前記挿通孔を介して下方に延び出させた前記雄ネジ部を前記長溝に挿通しており、
   前記雌ネジ部は、雌ネジ孔で前記雄ネジ部と螺合しているナット部材であり、前記台座部材の内部に位置した状態で前記雄ネジ部と締付けられることにより前記上面部に下方から当接している
   ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの取付構造。
4. 平板状で少なくとも端辺の一つが直線である上面当接部と、
   該直線である端辺から直角に延出している側面当接部と、
   該側面当接部の延出方向の中途から前記上面当接部側とは反対側へ延出しており、該上面当接部及び前記側面当接部よりも厚さが大きいベース部と、
   該ベース部を厚さ方向に貫通している挿通孔と、
   該挿通孔と直交していると共に前記側面当接部と平行な方向に前記ベース部を貫通している肉抜き孔と、
   を備えていることを特徴とする取付具。

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