JP3169257U - 太陽電池モジュール取付金具 - Google Patents

Abstract

【課題】作業性が良く、より簡単に固定することができる太陽電池モジュール取付金具を提供する。【解決手段】太陽電池モジュール取付金具は、上面４と２つの側面５を有する固定部材２、前記固定部材の前記２つの側面の外側に配置される２つの可動部材３、前記可動部材を前記固定部材に固定するボルト２０とナット２１より構成する。前記固定部材の側面には前記ボルトが挿入される孔が設けられ、前記上面と前記側面とによって形成されるコーナー部分に横長の孔が設けられ、前記可動部材は前記ボルトが挿入される縦長の孔が設けられ、上端が前記側面の方に折り曲げられて挿入部が形成され、前記折板屋根の山部の凹部３３と係合する凸部１５が下方に形成され、前記可動部材の挿入部が前記固定部材の孔に挿入され、前記ボルトが前記可動部材と前記固定部材の孔に挿入された状態で、前記可動部材は前記固定部材から離れる方向に回転できる。【選択図】図６

Description

本考案は、折板屋根に太陽電池モジュールを取り付ける際に使用する太陽電池モジュール取付金具に関する。

折板屋根に太陽電池モジュール等を取り付ける際に、太陽電池モジュールを直接ボルト等によって折板屋根に固定するのではなく、折板屋根の山部を挟み込む取り付け金具を用い、前記取付金具に太陽電池モジュールを固定する方法が用いられている。従来の取り付け金具としては、主に２つの部材で折板屋根の山部を挟み込み、ボルト等を用いて２つの部材を締め付けることで取付金具を折板屋根に固定する構造が一般的に用いられている。

このような従来の取付金具の一例として、特許文献１に記載されているような、力骨体取付主体Ａの両側に一対の嵌合用脚部４をボルト・ナットを用いて固定する際に、前記嵌合用脚部４によって折板屋根の山部を挟み込むことにより、取付金具を折板屋根に固定するものがある。

特開２０１１−３８２８６号公報

従来の取付金具は、折板屋根の山部を挟み込む２つの部材、例えば前記嵌合用脚部４を水平方向に互いに接近するように移動させて挟み込む構造が用いられているが、２つの部材を互いに固定するボルトを締め付けるまでは２つの部材は動くので、不安定で作業性が悪いと言う問題点がある。特に、太陽電池モジュールの取付金具の固定は屋根の上での作業となるので、作業性が良く、より簡単に取り付けられる取付金具が求められる。

そこで、本考案は前記問題を解決するために、作業性が良く、より簡単に固定することができる太陽電池モジュール取付金具を提供することを目的とする。

本考案の太陽電池モジュール取付金具は、上面および２つの側面を有する固定部材、前記固定部材の前記２つの側面の外側にそれぞれ接するように配置される２つの可動部材、および、前記２つの可動部材を前記固定部材に固定するボルトとナットを有し、折板屋根の山部に固定される太陽電池モジュール取付金具であって、前記固定部材は、前記上面に太陽電池モジュールを固定する固定用ボルトが挿入される孔が設けられ、前記２つの側面には前記ボルトが挿入される孔がそれぞれ設けられ、前記上面と前記２つの側面とによって形成される２つのコーナー部分を切り欠いて設けた孔が設けられており、前記可動部材は、前記ボルトが挿入される縦長の孔が設けられ、上端が前記側面の方に折り曲げられて挿入部が形成され、前記折板屋根の山部の側面に形成された凹部と係合する凸部が下方に形成されており、前記可動部材の挿入部を前記固定部材のコーナー部分の孔に挿入して前記２つの可動部材を前固定部材に取り付け、前記ボルトを前記可動部材の縦長の孔および前記固定部材の側面の孔に挿入して、前記太陽電池モジュールを仮組した状態で、前記２つの可動部材は前記挿入部のコーナー部分の孔と接する箇所を中心に、前記固定部材から離れる方向にそれぞれ回転可能であり、前記ボルトとナットを締め付けると、前記２つの可動部材は前記固定部材に固定され、前記２つの可動部材の凸部が前記折板屋根の山部の側面の凹部と係合して、前記折板屋根の山部に固定されることを特徴とする。

前記固定部材の上面の孔の周りには、前記固定用ボルトの頭部の回転を止めるためのリブが設けられている、あるいは、前記可動部材の孔の周りには、前記ボルトの頭部またはナットの回転を止めるためのリブが設けられている。

前記固定部材の側面の下端が、前記折板屋根の山部の側面の形状に合わせて曲げ加工が施されている。

前記固定部材に前面および後面を設け、前記前面および前記後面の下端が折板屋根の山部と接する。

本考案の太陽電池モジュール取付金具は、上面および２つの側面を有する固定部材、前記固定部材の前記２つの側面の外側にそれぞれ接するように配置される２つの可動部材、および、前記２つの可動部材を前記固定部材に固定するボルトとナットを有し、折板屋根の山部に固定される太陽電池モジュール取付金具であって、前記固定部材は、前記上面に太陽電池モジュールを固定する固定用ボルトが挿入される孔が設けられ、前記２つの側面には前記ボルトが挿入される孔がそれぞれ設けられ、前記上面と前記２つの側面とによって形成される２つのコーナー部分を切り欠いて設けた孔が設けられており、前記可動部材は、前記ボルトが挿入される縦長の孔が設けられ、上端が前記側面の方に折り曲げられて挿入部が形成され、前記折板屋根の山部の側面に形成された凹部と係合する凸部が下方に形成されており、前記可動部材の挿入部を前記固定部材のコーナー部分の孔に挿入して前記２つの可動部材を前固定部材に取り付け、前記ボルトを前記可動部材の縦長の孔および前記固定部材の側面の孔に挿入して、前記太陽電池モジュールを仮組した状態で、前記２つの可動部材は前記挿入部のコーナー部分の孔と接する箇所を中心に、前記固定部材から離れる方向にそれぞれ回転可能であり、前記ボルトとナットを締め付けると、前記２つの可動部材は前記固定部材に固定され、前記２つの可動部材の凸部が前記折板屋根の山部の側面の凹部と係合して、前記折板屋根の山部に固定されることができ、屋根の上での作業がより効率良く行うことができる。

前記固定部材の上面の孔の周りには、前記固定用ボルトの頭部の回転を止めるためのリブが設けられている、あるいは、前記可動部材の孔の周りには、前記ボルトの頭部の回転を止めるためのリブが設けられていることにより、ボルトを締め付ける際の空回りを防止することで作業性を向上することができる。

前記固定部材の側面の下端が、前記折板屋根の山部の側面の形状に合わせて曲げ加工が施されていること、あるいは、前記固定部材に前面および後面を設け、前記前面および前記後面の下端が折板屋根の山部と接することにより、太陽電池モジュール取付金具を折板屋根の山部に仮置きした時、太陽電池モジュール取付金具の位置決めを簡単に行うことができる。

本考案の太陽電池モジュール取付金具を仮組した状態の図であり、（ａ）は前面図、（ｂ）は断面図である。 太陽電池モジュール取付金具を仮組し、可動部材を拡げた状態の図であり、（ａ）は前面図、（ｂ）は断面図である。 （ａ）は、固定部材の斜視図であり、（ｂ）は固定部材の断面図である。 （ａ）は、可動部材の斜視図であり、（ｂ）は可動部材の断面図であり、（ｃ）は可動部材の側面図である。 太陽電池モジュール取付金具を折板屋根に取り付ける途中の断面図である。 太陽電池モジュール取付金具を折板屋根に取り付けた状態の断面図である。 ボルトがリブによって空回り防止された状態の太陽電池モジュール取付金具の側面図である。

本考案の太陽電池モジュール取付金具１を、図を用いて以下に詳細に説明する。図１，２は本考案の太陽電池モジュール取付金具１を仮組した状態の図であり、図６は本考案の太陽電池モジュール取付金具１を折板屋根３０の山部３１に固定した状態の断面図である。

本考案の太陽電池モジュール取付金具１は、太陽電池モジュールを折板屋根３０に取り付ける際に使用するものであり、図６に示すように、前記折板屋根３０の山部２１に固定され、その後、固定用ボルト２０によって太陽電池モジュールを固定することにより、太陽電池モジュールが折板屋根３０に取り付けることができるものである。

前記太陽電池モジュール１は、図１，２に示すように、１つの固定部材２、２つの可動部材３、前記固定部材２と前記２つの可動部材３を固定するボルト２０とナット２１、太陽電池モジュールを固定する固定ボルト２２から構成される。

前記固定部材２は、図３に示すように、上面４、上面４の両側から下方へと延びる２つの側面５、上面４の前後からそれぞれ下方へと延びる前面９および後面１０から構成される。前記上面４の中央には太陽電池モジュールを固定する固定用ボルト２２が挿入される円形の孔７が設けられ、前記側面５には前記ボルト２０が挿入される円形の孔８がそれぞれ設けられている。さらに、前記上面４と前記側面５によって形成される２つのコーナー部分を切り欠いて横長の孔６が、それぞれ２つずつ形成されている。

前記固定用ボルト２２は前記上面４の孔７に下側から挿入するが、この時、前記上面４の前記固定用ボルト２２の頭部が接する面には、前記固定用ボルト２２を締める時に前記固定用ボルト２２が空回りするのを防止するために、図３（ｂ）に示すような、２つのリブ１１を設ける。前記２つのリブ１１は前記孔７を挟むように、そして、前記固定用ボルト２２の頭部が嵌る幅で平行に配置されており、前記上面４が下方に突出するように形されており、反対側の面は窪みとなっている。

前記リブ１１の形状はこのような形状に限定するものではなく、例えば、前記固定用ボルト２２の頭部を完全に取り囲むような６角形の平面形状とすることも可能であり、形成方法も別の部材を溶接等で固定することも可能である。また、リブを用いないで、予め溶接等を用いて前記固定用ボルト２２を前記固定部材２の上面４に固定しておくこともできる。

また、前記前面９および前記後面１０の下端は、図６に示すように、前記固定部材２を前記折板屋根３０の山部３１に載せた時に、前記山部３１の頂部と接する形状である。また、前記側面５の下方は、この時に前記折板屋根３０の山部３１の側面の傾斜に合うように、「く」の字状に折曲げ加工が施されている。

これにより、図６に示すように、前記太陽電池モジュール取付金具１を折板屋根３０に固定する時に、前記固定部材２を前記山部３１に載せると、前記前面９および前記後面１０の下端が前記折板屋根３０の山部３１の頂部と接する状態となり、前記２つの側面５の折曲げ加工された部分が、前記山部３１の２つの側面３２を挟み込むような状態となり、前記固定部材２は上下および左右への移動が抑制された状態となり、前記太陽電池モジュール１を前記山部３１に簡単に位置決めすることができる。

前記固定部材２は、ここでは１枚の金属板を加工したものであり、１枚の金属板を折曲げ加工することにより、２つの側面５、前面９および後面１０を形成している。さらに、前記リブ１１についても、図３（ｂ）に示すように、新たな部材を取り付けるのではなく、凹凸状に加工することにより形成している。前記固定部材２は、このような加工方法だけではなく、溶接等を用いて各部材を取り付けることも可能であるが、強度の面で考えると１枚の金属板を加工することが好ましい。

前記可動部材３は、前記固定部材２と同様に１枚の金属板を折曲げ加工したものであり、図４に示すように、上端の両側２箇所に、前記固定部材２の方へと延長された２つの挿入部１３が形成されている。前記２つの挿入部１３は前記可動部材３の上端を前記固定部材２の方へと９０度に折り曲げて形成されている。前記２つの挿入部１３の大きさおよび間隔は、前記固定部材２の２つの孔６に挿入可能な大きさおよび間隔で形成されている。

前記２つの挿入部１３を前記固定部材２の２つの孔６にそれぞれ挿入すると、図１ に示すような状態となり、前記可動部材３は前記挿入部１３が前記孔６に挿入された状態のまま、図２に示すように、前記可動部材３と前記固定部材２の前記孔６が接する箇所を中心として前記側面５から離れる方向にそれぞれ回転させることが可能となる。

前記２つの挿入部１３の間は、反対側に折り曲げて載置部１８が形成されており、曲げ位置は、前記挿入部１３よりも一段高い位置で反対側に曲げ加工されている。前記挿入部１３の数、および前記孔６の数は、ここでは２つとしているが、特に限定するものではなく、例えば、前記挿入部１３と前記孔６を１つとして、前記載置部１８を前記挿入部１３の両側に２つ形成してもよい。また、前記挿入部１３、前記載置部１８、前記孔６の形状もそれぞれ、幅や長さを適宜変更することができる。

前記可動部材３の下端は、「く」の字状に折り曲げ加工が施されて、前記固定部材２の側に突出した凸部１５として形成されている。前記凸部１５は、図６に示すように、前記折板屋根３０の山部３１の側面３２に形成された溝状の凹部３３と係合する形状および大きさに形成されている。前記凸部１５は、折り曲げ加工だけではなく、凹凸加工、あるいは突起を溶接する方法等を用いることができ、その形状も、前記凹部３３の形状に応じて様々な形状とすることができる。

前記可動部材３には、図４（ｃ）に示すような縦長の円形の孔１４が設けられている。前記孔１４の大きさは、幅は前記ボルト２０の大きさによって決定されるが、その高さは、前記可動部材３の後述する必要とされる可動範囲によって決定されるものであり、前記幅よりも大きくすることが必要である。前記孔１４の大きさの一例としては、前記ボルト２０が直径４ｍｍの場合、幅が４．１ｍｍ、高さが９．４ｍｍと縦長の円形となる。

前記可動部材３の外側面（前記固定部材２と接するのとは反対側の面）の前記孔１４の周囲には、前記ボルト２０を締める時に前記ボルト２０が空回りするのを防ぐために、図４に示すように、２つのリブ１６を設ける。前記２つのリブ１６は、図７に示すように、前記孔１４を挟むように、そして、前記ボルト２０の頭部が嵌る幅で平行に配置されており、前記可動部材３の外側面から突出するように形成されている。前記リブ１６の形状は、前記リブ１１と同様に、このような形状や形成方法に限定するものではなく、様々な形状や個数とすることができ、その他の形成方法を用いることもできる。

前記可動部材３の外側面には、前記リブ１６だけではなく、図４に示すように、前記リブ１６と接続された補強リブ１７が形成されている。前記補強リブ１７は可動部材材３の強度を確保するために形成されており、本実施形態では、前記リブ１６と同様に前記可動部材３の外側面から突出するように形成されており、その平面形状は「ｍ」の字状に形成されており、前記補強リブ１７の下端は前記凸部１５の下端にまで延びている。

前記固定部材２、前記２つの可動部材３、およびボルト２０とナット２１を組み合わせたものが、本考案の前記太陽電池モジュール取付金具１であるが、本考案をさらに詳しく説明するために、前記太陽電池モジュール取付金具１の使用方法ついて説明する。

前記太陽電池モジュール取付金具１を使用する際は、予め、前記固定部材２の孔６に前記可動部材３の挿入部１３を挿入し、前記固定部材２の両側に前記２つの可動部材３を配置する。そして、前記固定用ボルト２２を前記固定部材２の上面４の孔７に下から挿入し、その後、前記ボルト２０を前記可動部材３の孔１４および前記固定部材２の孔８に挿入し、前記ナット２１を反対側から締めつける。

この時、ワッシャー２３を噛ましておき、前記ナット２１は完全に締めつけるのではなく、前記ボルト２０の先端が露出する程度にしておく。このような仮組した状態が、図１に示す状態である。このような仮組状態では、図１（ｂ）に示すように、前記ボルト２０によって前記固定用ボルト２２の頭部が支えられた状態となるので、前記固定用ボルト２２をナット等を用いて仮止めしなくても、前記孔７から抜け落ちるのを防ぐことができる。

このように仮組した状態の前記太陽電池モジュール取付金具１を前記折板屋根３０の山部３１に固定する。前記折板屋根３０の山部３１は、図５，６に示すように、平坦な上面を有し、側面３２に段差が設けられた山形である。前記段差が設けられた部分が溝状の凹部３３となっている。前記折板屋根３０の山部３１に、その上方から前記太陽電池モジュール取付金具１をセットするためには、図１に示すような状態では、前記可動部材３の凸部１５が前記側面３２の段差の部分とぶつかり邪魔になる。

しかしながら、仮組状態の前記太陽電池モジュール取付金具１は、前記ボルト２０と前記ナット２１が完全に締めつけられておらず、また、前記ボルト２０が挿入されている前記可動部材３の孔１４が縦長の円形形状で前記ボルト２０の下方に隙間が存在することにより、前記２つの可動部材材３はその下端が前記固定部材材２の側面５から離れる方向に上端を中心に回転することができる。

そこで、図２に示すように、前記２つの可動部材３の凸部１５の間隔が開くように、前記可動部材３を回転させる。これにより、前記太陽電池モジュール取付金具１を前記山部３１の上方からセットすることができる。前記折板屋根３０の山部３１のような形状であれば、予め前記可動部材３を回転させなくても、図５に示すように、仮組の状態の太陽電池モジュール取付金具１をそのままの状態で前記山部３１の上方から押し付けると、前記山部３１の側面３２に前記回動部３の凸部１５が接触し、前記凸部１５が前記側面３２に押されて前記可動部材３は外側へと開き前記山部３１の段差の部分を前記凸部１５が乗り越えたら自然と元の状態へと戻ることができる。

このようにして、前記太陽電池モジュール取付金具１を前記山部３１に載せると、図６に示すように、前記固定部材２の前記前面９および前記後面１０の下端が前記山部３１の頂部と接し、前記固定部材２の側面の折曲げ加工された部分が前記山部３１の側面３２を挟み込む状態となり、前記太陽電池モジュール取付金具１が前記山部３１に対して、上下および左右に位置決めされた状態となる。後は、前後の位置決めを確認すれば、前記ボルト２０と前記ナット２１を締め付けることができる。

このようにして前記太陽電池モジュール取付金具１の位置決めを行った後、前記ボルト２０と前記ナット２１を締め付けると、前記可動部材３の凸部１５が前記山部３１の側面３２の凹部と係合した状態で固定されるので、前記太陽電池モジュール取付金具１は折板屋根３０の山部３１に固定される。前記ボルト２０を締め付ける時、前記ボルト２０の頭部が前記可動部材３へと近づくと、前記頭部が前記孔１４の周りに形成された２つのリブ１６の間に嵌り込み回転が停止される。これにより、前記ボルト２０の空回りが防止される。特に、前記リブ１６の断面形状を図４に示すような曲面を有する形状とすることにより、スムーズに前記ボルト２０の頭部が２つのリブ１６の間に嵌ることができる。

このように、本考案の太陽電池モジュール取付金具１は事前に仮組をすることにより、折板屋根３０の上での作業は、山部３１にセットしてボルト２０を締め付けるだけであり、簡単に折板屋根３０に固定することが可能となる。また、上述のように、上下および左右の位置決めも仮置きするだけで簡単に行うことができる。

このようにして、前記太陽電池モジュール取付金具１を、太陽電池モジュールを設置するのに必要な場所に、適切な数、例えば、太陽電池モジュールの４隅となる場所に、４個固定した後、前記孔７に挿入しておいた固定用ボルト２２を用いて、太陽電池モジュールを太陽電池モジュール取付金具１に固定すると、太陽電池モジュールは折板屋根に取り付けることができる。太陽電池モジュールを取り付ける方法としては、前記固定ボルト２２を用いて直接太陽電池モジュールを固定する方法、あるいは、太陽電池モジュールの端部を別途の金具を用いて前記固定用ボルト２２で挟み込むことにより固定する方法等がある。

前記太陽電池モジュールを前記固定用ボルト２２によって固定する時、前記固定用ボルト２２は、前記ボルト２０と同様に、前記リブ１１によって空回りが防止される。また、前記リブ１１の断面形状を前記リブ１６と同様に、曲面を有する形状とすることにより、スムーズに２つのリブ１１の間に前記固定用ボルト２０の頭部が嵌ることができる。

前記太陽電池モジュール取付金具１の固定が完了した状態では、前記固定部材２の上面４と前記可動部材３の載置部１８が同じ高さとなり、前記太陽電池モジュールの取付面を載せる載置面を形成するが、前記載置部１８が載置面に追加されることにより、太陽電池モジュールを載せる面積を増加させることができる。

折板屋根の形状は今回示したものだけではなく、様々な形状のものが用いられている。そのため、本考案の太陽電池モジュール取付金具１は、折板屋根の形状に合わせて様々な形状に変更することができる。特に、固定部材２の側面５の下端の折曲げ形状や、可動部材３の凸部１５の形状を変更するだけでも、複数の折板屋根の形状に合わせることができる。また、山部の形状が曲線形状であったとしても、曲線に合わせた加工をすることで対応することができる。

１ 太陽電池モジュール取付金具
２ 固定部材
３ 可動部材
４ 上面
５ 側面
６ 孔
７ 孔
８ 孔
９ 前面
１０ 後面
１１ リブ
１３ 挿入部
１４ 孔
１５ 凸部
１６ リブ
１７ 補強リブ
１８ 載置部
２０ ボルト
２１ ナット
２２ 固定用ボルト
２３ ワッシャー
３０ 折板屋根
３１ 山部
３２ 側面
３３ 凹部

Claims (5)

1. 上面および２つの側面を有する固定部材、前記固定部材の前記２つの側面の外側にそれぞれ接するように配置される２つの可動部材、および、前記２つの可動部材を前記固定部材に固定するボルトとナットを有し、折板屋根の山部に固定される太陽電池モジュール取付金具であって、
   前記固定部材は、前記上面に太陽電池モジュールを固定する固定用ボルトが挿入される孔が設けられ、前記２つの側面には前記ボルトが挿入される孔がそれぞれ設けられ、前記上面と前記２つの側面とによって形成される２つのコーナー部分を切り欠いて設けた孔が設けられており、
   前記可動部材は、前記ボルトが挿入される縦長の孔が設けられ、上端が前記側面の方に折り曲げられて挿入部が形成され、前記折板屋根の山部の側面に形成された凹部と係合する凸部が下方に形成されており、
   前記可動部材の挿入部を前記固定部材のコーナー部分の孔に挿入して前記２つの可動部材を前固定部材に取り付け、前記ボルトを前記可動部材の縦長の孔および前記固定部材の側面の孔に挿入して、前記太陽電池モジュールを仮組した状態で、前記２つの可動部材は前記挿入部のコーナー部分の孔と接する箇所を中心に、前記固定部材から離れる方向にそれぞれ回転可能であり、
   前記ボルトとナットを締め付けると、前記２つの可動部材は前記固定部材に固定され、前記２つの可動部材の凸部が前記折板屋根の山部の側面の凹部と係合して、前記折板屋根の山部に固定されることを特徴とする太陽電池モジュール取付金具。
2. 前記固定部材の上面の孔の周りには、前記固定用ボルトの頭部の回転を止めるためのリブが設けられ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取付金具。
3. 前記可動部材の孔の周りには、前記ボルトの頭部の回転を止めるためのリブが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール取付金具。
4. 前記固定部材の側面の下端が、前記折板屋根の山部の側面の形状に合わせて曲げ加工が施されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール取付金具。
5. 前記固定部材に前面および後面を設け、前記前面および前記後面の下端が折板屋根の山部と接することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール取付金具。

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