JP2018105109A - 固定具及び固定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パネルをより安定的に固定できる固定具を提供する。【解決手段】固定具は、設置面１２に形成された凸部１４を挟み込む基部１００と、基部１００上に配置され、パネル２０を保持する柱状部材１２０の短手方向の一端１２２ａを支持する第１支持部材１３０と、少なくとも第１支持部材１３０と基部１００とを互いに締結する第１締結部材１６０ａ，１６０ｂと、第１支持部材１３０を上方から押さえる押圧部１５２を有し、基部１００に固定された押圧部材１５０と、を有する。押圧部材１５０は、押圧部１５２から下方に延び、基部１００の一面と対向する側部１５１を有する。押圧部材１５０の側部１５１は、第２締結部材１７０ａ，１７０ｂによって基部１００に締結可能に構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば太陽電池モジュールのようなパネル用の固定具、及び当該固定具を備えた固定装置に関する。

近年、太陽電池モジュール（ソーラーパネル）は、様々な種類の屋根に設置されることがある。太陽電池モジュールは、例えば立馳を有する非平坦な金属屋根（折板屋根）上に設置されることもある。そのため、例えば立馳のような凸部を掴むように構成された太陽電池モジュール用の固定具が開発されている（特許文献１及び特許文献２）。

特許文献１は、折板屋根の頂部に設置された取付ブラケットを介してソーラーパネルを固定するソーラーパネルの取付構造を開示する。取付ブラケットは、折板屋根の頂部を挟む一対の載置延長片部によって、折板屋根に固定される。一対の載置延長片部上に、第１の取付金具がボルトとナットを介して締結固定されている。さらに、この第１の取付金具から上方に突出したシャンク部にナットを介して第２の取付金具が締結固定されている。第１の取付金具と第２の取付金具は、ソーラーパネルの端部を挟持している。

特許文献２に記載された取付け金具は、立馳に固定した固定具と、固定具上に設けられたチャンネル材（柱状部材）と、チャンネル材上に設けられた載置具及び固定板と、を有する。チャンネル材は、立馳が延びる方向と直交する方向に延びており、固定具を介して立馳に固定されている。載置具及び固定板は、太陽電池モジュールの端部を載置固定するものであり、取付け用ボルトによってチャンネル材に固定されている。

特開２０１５−２２９９１６号 特開２０１５−１５４５８４号

一般に、立馳のような凸部を掴むように構成された固定具は、凸部が延びる方向において任意の位置に設置できる。しかしながら、そのような固定具は凸部に固定されるため、凸部が延びる方向と交差する方向においては所定の位置にしか設置できない。ここで、立馳のような凸部どうしの間の距離は、屋根の構造に応じて様々に異なっている。したがって、凸部が延びる方向と交差する方向において複数の太陽電池モジュールを高密度に互いに近接して設置しようとすると、凸部が延びる方向と交差する方向における太陽電池モジュールに対する固定具の位置が、様々に変わってしまう。そのため、固定具から太陽電池モジュールの端部までの距離が一定にならず、太陽電池モジュールを安定的に支持することができないことがあり得る。

特許文献２に記載された取付け金具では、太陽電池モジュールの端部を載置固定する載置具及び固定板を、チャンネル材（柱状部材）上の任意の位置に固定することも考えられる。この場合、太陽電池モジュールに対する載置具及び固定板の位置を一定の位置にすることも可能である。しかしながら、チャンネル材に対する載置具及び固定板の位置に応じて、チャンネル材及びその下の固定具にかかる負荷が変化する。負荷のかかり方によっては、取付け金具が太陽電池モジュールを安定的に支持することができないこともあり得る。特に、特許文献２では、チャンネル材とその下の固定具との詳細な固定構造について記載されておらず、チャンネル材及びその上の載置具及び固定板の安定性について何ら検討されていない。

一態様に係る固定具は、設置面に形成された凸部を挟み込む基部と、基部上に配置され、パネルを保持する柱状部材の短手方向の一端を支持する第１支持部を有する第１支持部材と、第１支持部材上に配置され、柱状部材の前記短手方向の他端を支持する第２支持部を有する第２支持部材と、上方から第１支持部材を押さえる押圧部を有する押圧部材と、少なくとも第１支持部材と第２支持部材とを互いに締結する第１締結部材と、を有し、前記押圧部材は、前記押圧部から下方に延び、前記基部の一面と対向する側部を有し、前記押圧部材の前記側部は、第２締結部材によって前記基部に締結可能に構成されている。

上記態様によれば、パネルをより安定的に固定することができる。

第１実施形態に係るパネル用の固定装置と、固定装置に設置されたパネルとを示す斜視図である。 図１の２Ａ方向から見た固定装置の部分的平面図である。 固定装置を構成する柱状部材の部分的斜視図である。 固定装置を構成する固定具の斜視図である。 固定具の分解斜視図である。 スペーサを設置する隙間を示す固定具の平面図である。 固定具に設置可能なスペーサの一例を示す斜視図である。

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。以下の図面において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがあることに留意すべきである。

図１は、第１実施形態に係るパネル用の固定装置と、固定装置に設置されたパネルとを示す斜視図である。図２は、図１の２Ａ方向から見た固定装置の部分的平面図である。図３は、固定装置を構成する柱状部材の部分的斜視図である。図４は、固定装置を構成する固定具の斜視図である。図５は、固定具の分解斜視図である。

第１実施形態において、パネル用の固定装置は、立馳を有する屋根１０に設置される。具体的には、屋根１０は、固定装置が置かれる設置面１２と、設置面１２から突出し、一方向に延びる複数の凸部１４と、を有する。本実施形態では、凸部１４は立馳により形成されているが、これに限定されるものではない。本発明のパネル用の固定装置は、任意の形状の凸部１４を有する設置面上に設置可能である。

固定装置は、設置面の凸部１４の位置に固定される複数の固定具９０と、固定具９０上に支持された柱状部材１２０と、を含む。柱状部材１２０は、凸部１４が延びる方向（図のＹ方向）と交差する方向（図のＸ方向）に沿って延びている。柱状部材１２０は、凸部１４が延びる方向と交差する方向おいて互いに隣接する少なくとも２つの固定具９０によって支持されていてよい。太陽電池モジュールのようなパネル２０は、凸部１４が延びる方向に互いに隣接する一対の柱状部材１２０によって支持される。

複数の固定具９０は、一方向に延びた凸部１４上の任意の位置に設置可能である。また、柱状部材１２０が延びている方向（図のＸ方向）において、固定具９０に対する柱状部材１２０の位置は、任意である。言い換えると、柱状部材１２０は、Ｘ方向において任意の位置に設置可能である。したがって、パネル２０は、互いに直交する２つの方向、すなわちＸ方向及びＹ方向において任意の位置に設置可能となる。これにより、複数のパネル２０を設置面１２上に設置する場合に、複数のパネル２０どうしの間の隙間を最小限にすることが可能となる。

柱状部材１２０は、柱状部材１２０の短手方向（図のＹ方向）に互いに隣接する２つのパネル２０をそれぞれ積載する第１積載面１２６ａ及び第２積載面１２６ｂを有する。柱状部材１２０は、後述の固定具９０に接する底部１２２を有する。第１積載面１２６ａ及び第２積載面１２６ｂは、底部１２２よりも上方に位置していてよい。具体的には、第１積載面１２６ａ及び第２積載面１２６ｂは、それぞれ底部１２２から上方に延びる支持部分１２７ａ，１２７ｂによって底部１２２より上方に支持されている。また、柱状部材１２０は、第１積載面１２６ａと第２積載面１２６ｂとを仕切る側面当接部１２８を有していてよい。側面当接部１２８は、柱状部材１２０の短手方向に互いに隣接する一対のパネル２０の側面に当接する。

柱状部材１２０はフランジ１２９を有していてよい。フランジ１２９は、側面当接部１２８の上部から柱状部材１２０の短手方向の両側に突出する。本実施形態では、パネル２０の端部が、積載面１２６ａ，１２６ｂとフランジ１２９によって支持される。

柱状部材１２０は、凸部１４が延びる方向における両端に配置された２つの柱状部材を除き、同一の構造を有していてよい。また、凸部１４が延びる方向における両端に配置された２つの柱状部材は、その他の柱状部材１２０と異なる構造を有していてもよい。例えば、凸部１４が延びる方向における両端に配置された２つの柱状部材は、１つのパネル２０を積載する１つの積載面のみを有していてよい。

柱状部材１２０を支持する固定具９０は、基部１００と、第１支持部材１３０と、第２支持部材１４０と、押圧部材１５０と、第１締結部材１６０ａ，１６０ｂと、を有する。基部１００は、設置面１２に形成された凸部１４を挟み込むように構成されている。

具体的一例として、基部１００は、互いに対向する一対の土台部１０２を有する。土台部１０２は、設置面１２上に当接する当接部１０４と、設置面１２の凸部１４を挟み込む少なくとも一対の把持部１０６と、を含む。一対の土台部１０２は、第３締結部材１８０によって互いに締結されている。一対の土台部１０２が第３締結部材１８０によって互いに締結されることで、一対の把持部１０６は設置面１２の凸部１４を強く挟み込むことができる。なお、一対の土台部１０２及び把持部１０６の形状は、凸部１４の形状に応じて適宜設定されていてよい。

基部１００は、一対の土台部１０２上に、第１支持部材１３０を搭載可能な上部１１０を有する。基部１００は、上部１１０から土台部１０２の側面の一部を覆うように下方に延びた側部１１２を有していてよい。側部１１２の下端１１４は、パネル２０からの荷重を支え、設置面１２の凸部１４と当接可能に構成されていてもよい。

基部１００の側部１１２と土台部１０２とは第２締結部材１７０ａ，１７０ｂによって互いに締結されていてよい。具体的には、第２締結部材１７０ａ，１７０ｂは、ナット１７０ａ及びボルト１７０ｂにより構成されていてよい。この場合、側部１１２及び土台部１０２は、ボルト１７０ａが挿入される穴部１１８を有する。

第１支持部材１３０は、基部１００上に配置される。本実施形態では、第１支持部材１３０は、基部１００の上部１１０上に配置されている。第１支持部材１３０は、パネル２０を保持する柱状部材１２０の短手方向の一端１２２ａを支持する第１支持部１３２を有する。具体的一例として、第１支持部１３２は、第１支持部材１３０の端部の上方への折り返しによって構成されており、柱状部材１２０の底部１２２の一端１２２ａを挟み込むことができる。

第２支持部材１４０は、第１支持部材１３０上に配置されている。第２支持部材１４０は、柱状部材１２０の短手方向の他端１２２ｂ（第１支持部１３２によって支持される一端１２２ａとは反対側の端部）を支持する第２支持部１４２を有する。より具体的には、柱状部材１２０の他端１２２ｂは、第２支持部１４２と第１支持部材１３０との間に挟まれていてよい。

第１支持部材１３０は、第１締結部材１６０ａ，１６０ｂによって基部１００と締結されている。好ましくは、第１締結部材１６０ａ，１６０ｂは、第１支持部材１３０、第２支持部材１４０及び基部１００を互いに締結する。これにより、各部材１００，１３０，１４０を締結するための部材の数を減らすことができる。

具体的一例として、第１締結部材１６０ａ，１６０ｂは、ナット１６０ａ及びボルト１６０ｂによって構成されていてよい。第１支持部材１３０及び第２支持部材１４０は、それぞれボルト１６０ｂが挿入される穴部１３４，１４４を有する。また、同様に、基部１００は、上部１１０に、ボルト１６０ｂが挿入される第１穴部１１６を有する。

本実施形態では、第２支持部１４２は、柱状部材１２０の底部１２２の他端１２２ｂを第１支持部材１３０に押し付けることによって、柱状部材１２０の底部１２２の他端１２２ｂを支持する。好ましくは、第２支持部１４２は、第２支持部材１４０の縁部に形成された湾曲部によって構成されている。より具体的には、この湾曲部は上方に凸形状であり、湾曲部の縁（第２支持部材１４０の縁）で下方に突出している。これにより、第２支持部１４２は、柱状部材１２０に対して、柱状部材１２０が延びる方向に沿って線状に当接する。したがって、柱状部材１２０を支持する力を強くすることができる。

第２支持部材１４０の、第２支持部１４２とは反対側の端部１４６は、第１支持部材１３０から突出しており、基部１００の方に向けて下方に延びていている（図２参照）。第１締結部材１６０ａ，１６０ｂが取り付けられた状態において、第２支持部材１４０を回転しようとすると、第２支持部材１４０の端部１４６が第１支持部材１３０と基部１００の少なくとも一方に当接する。すなわち、第２支持部材１４０は、第１締結部材１６０ａ，１６０ｂが取り付けられた状態において、第１締結部材１６０ａ，１６０ｂを中心として大きくは回転できないようになっている。言い換えると、第２支持部材１４０の端部１４６は、第１締結部材１６０ａ，１６０ｂを中心とした回転を規制する回転規制部を構成する。

押圧部材１５０は、基部１００に固定されており、第１支持部材１３０を上方から押さえる押圧部１５２を有する。押圧部１５２は、凸部１４が延びる方向と交差する方向（図のＸ方向）に離れて一対設けられている。押圧部１５２が上方から第１支持部材１３０を押さえるため、第１支持部材１３０が基部１００から部分的に浮き上がるという不具合を抑制し、柱状部材１２０を支える第１支持部材１３０を安定させることができる。

具体的一例として、押圧部材１５０は、押圧部１５２から下方に延び、基部１００の一面と対向する側部１５１を有していてよい。押圧部材１５０の側部１５１は、第２締結部材１７０ａ，１７０ｂによって基部１００に締結可能に構成されていてよい。より具体的には、押圧部材１５０の側部１５１は、第２締結部材を構成するボルト１７０ｂが挿入される第２穴部１５４を有する。なお、押圧部材１５０は、第２穴部１５４に挿入されたボルト１７０ｂの回転を防止するためのストッパ１５６を有していてもよい。

第１支持部材１３０は、柱状部材１２０を載せる搭載部１３１と、搭載部１３１よりも下方に位置し、押圧部１５２と当接する押圧面１３６と、を有していてよい。押圧面１３６は、柱状部材１２０の長手方向において、搭載部１３１を挟んで一対設けられていてよい。押圧部材１５０の押圧部１５２は、上方から押圧面１３６に当接する。上下方向（図のＺ方向）における押圧部１５２の厚みは、第１支持部材１３０の押圧面１３６から搭載部１３１までの高さ以下であってよい。

押圧部材１５０の押圧部１５２は、第１支持部材１３０の搭載部１３１に関して第１締結部材１６０ａ，１６０ｂとは反対側に設けられることが好ましい。より好ましくは、押圧部材１５０の押圧部１５２は、柱状部材１２０の短手方向において、第１支持部材１３０の、第１締結部材１６０ａ，１６０ｂから遠い方の端部を押さえるように構成されている。この場合、搭載部１３１を挟んで第１支持部材１３０の両側を固定することができるため、強風等の影響により、第１支持部材１３０の、第１締結部材から遠い方の端部が浮き上がるという不具合を抑制することができる。

押圧部材１５０は、基部１００に対して上下方向にスライド移動可能に構成されていることが好ましい。具体的構成の一例として、上下方向における押圧部材１５０の第２穴部１５４の長さは、第２締結部材１７０ａ，１７０ｂの、第２穴部１５４に挿入された部分の径よりも長い。

押圧部材１５０が上下方向にスライド移動可能となっているため、柱状部材１２０の第１積載面１２６ａにパネル２０が積載された状態において、第１締結部材１６０ａ，１６０ｂを緩めることによって、第１支持部材１３０と基部１００との間に隙間Ｓが形成できる（図６参照）。第１支持部材１３０と基部１００との間に隙間Ｓにスペーサを挿入することによって、第１支持部材１３０、第２支持部材１４０及び柱状部材１２０の高さ調節をすることができる。これにより、パネル２０の不陸調整が可能となる。

図７は、第１支持部材１３０と基部１００との間の隙間Ｓに設置されるスペーサ２００の一例を示している。スペーサ２００は実質的に平板であってよい。スペーサ２００の一辺に、第１締結部材１６０ａ，１６０ｂの径よりも大きな切り欠き部２０２が形成されていてよい。スペーサ２００の切り欠き部２０２に、第１締結部材１６０ａ，１６０ｂを位置合わせすることによって、スペーサ２００の位置ずれを防止することができる。

上述したように、実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１２ 設置面
２０ パネル
９０ 固定具
１００ 基部
１３０ 第１支持部材
１３１ 搭載部
１３６ 押圧面
１４０ 第２支持部材
１５０ 押圧部材
１５２ 押圧部
１６０ａ，１６０ｂ 第１締結部材
１７０ａ，１７０ｂ 第２締結部材

Claims (6)

1. 設置面に形成された凸部を挟み込む基部と、
   前記基部上に配置され、パネルを保持する柱状部材の短手方向の一端を支持する第１支持部材と、
   少なくとも前記第１支持部材と前記基部とを互いに締結する第１締結部材と、
   前記第１支持部材を上方から押さえる押圧部を有し、前記基部に固定された押圧部材と、を有し、
   前記押圧部材は、前記押圧部から下方に延び、前記基部の一面と対向する側部を有し、
   前記押圧部材の前記側部は、第２締結部材によって前記基部に締結可能に構成されている、固定具。
2. 前記第１支持部材は、前記柱状部材を載せる搭載部を有し、
   前記押圧部は、前記搭載部に関して前記第１締結部材とは反対側に設けられている、請求項１に記載の固定具。
3. 前記第１支持部材上に配置され、前記柱状部材の前記短手方向の他端を支持する第２支持部材を有し、
   前記第１締結部材は、前記第１支持部材、前記第２支持部材及び前記基部を締結するように構成されている、請求項１又は２に記載の固定具。
4. 前記第２支持部材は、前記第１支持部材と前記基部の少なくとも一方に当接することによって前記第１締結部材を中心とした回転を規制する回転規制部を有する、請求項３に記載の固定具。
5. 前記側部は第２締結部材が挿入される第２穴部を有し、
   上下方向における前記第２穴部の長さは、前記第２締結部材の、前記第２穴部に挿入された部分の径よりも長い、請求項１から４のいずれか１項に記載の固定具。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の固定具と、前記パネルを保持する前記柱状部材と、を備えた固定装置。

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