JP5117731B2

JP5117731B2 - 構造物設置支持装置

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Publication number: JP5117731B2
Application number: JP2007010607A
Authority: JP
Inventors: 健一嵯峨山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2007-01-19
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2027-01-19
Also published as: JP2008174998A

Description

この発明は、構造物設置支持装置に関し、特に、屋根の上にパネル状の構造物を設置支持する、構造物設置支持装置に関する。

構造物を屋根に取付ける場合には構造物を設置するための支持装置が必要である。構造物は、支持装置に固定されることが一般的である。

建物の屋根に取付けられる構造物として、たとえば、太陽電池装置が挙げられる。近年においては、太陽電池装置の普及が進みつつあり、これらの多くは、家屋の屋根に取付けられる。

家屋の屋根に太陽電池装置を設置する場合には、屋根の上側に金属製の桟などを組んで架台を形成する。架台は、構造物の一部として形成される。架台は、支持装置によって屋根に固定される。太陽電池装置は、パネル状の太陽電池モジュールを備える。太陽電池モジュールは、この架台に固定されることが一般的である。

従来、屋根の美観を保つために、屋根の傾斜方向と直交する方向の寸法が異なる太陽電池モジュールを組み合わせて屋根全域に配列する装置が提案されている（たとえば特許文献１参照）。
特開２００５−２６４４４１号公報

特許文献１に記載の技術では、屋根の傾斜方向（雨水が流れる方向であり、以下、本明細書においては「流れ方向」と称する）の寸法が異なる構造物への適用は困難である。また、屋根の下地材（たとえば、野地板や瓦など）が流れ方向に階段状になっている場合、下地材の流れ方向働き寸法と高さ寸法とが異なる階段状の下地材への対応も困難である。ここで、働き寸法とは、下地材一枚当たりの実際の寸法から、屋根を葺くときに他の下地材が重ねられて隠された部分を除いた、下地材の寸法である。本明細書においては、下地材の流れ方向の働き寸法を「働き足寸法」と称する。また、高さ寸法とは、流れ方向に隣接する２枚の下地材が成す、屋根表面と垂直な方向における２枚の下地材の上部表面の間の間隔の寸法である。

パネル状の構造物を設置する為には、下地材に架台を固定するのが一般的である。この場合、構造物を流れ方向に複数個設置するとき、構造物の流れ方向寸法に合わせて構造物が固定される架台を形成する必要がある。そのため、働き足寸法と高さ寸法との異なる階段状の下地材の場合には、流れ方向寸法の異なる構造物を下地材と平行に設置することは困難であった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、流れ方向の寸法が異なる構造物を屋根に容易に設置することができ、かつ、構造物を流れ方向に複数個設置するとき、働き足寸法と高さ寸法との異なる階段状の下地材に対して平行となるように構造物を設置することができる、構造物設置支持装置を提供することである。また、この発明の他の目的は、製造が容易であって、屋根の美観を保ち、耐久性を有する構造物設置支持装置を提供することである。

この発明に係る構造物設置支持装置は、複数の下地材を備える屋根の上側に構造物を取付けるための構造物設置支持装置であって、下地材に固定される固定具と、複数の固定具により担持され構造物を固定支持する支持具とを備える。固定具は、側部に支持具を固定する固定部を含む。固定部には、円形の固定穴が形成されている。また支持具は、支持具の一端の側部に形成され、複数の固定具のうちの一つである一方の固定具と結合される、複数の第一の固着部と、支持具の他端の側部に形成され、複数の固定具のうちの他の一つである他方の固定具と締着される、第二の固着部とを含む。第一の固着部には、支持具の長手方向に沿って複数個の円形の固着穴が形成されている。第二の固着部には、支持具の長手方向に沿って伸びる長穴が形成されている。固着穴と長穴とは、支持具の長手方向の同一直線上に形成される。長穴の有効長さは、下記の数式
ｘ＋２｛√（Ｌ ^２＋Ｒ ^２）−Ｌ｝
を満たす長さの１００％以上１０５％以下である。ここで、第一の固着部に形成された複数個の固着穴のうち、最も離れた２個の固着穴の中心を結ぶ線分の長さをｘとし、下地材１枚当たりの流れ方向の働き寸法（すなわち、働き足寸法）をＬとし、流れ方向に隣接する２枚の下地材が成す、屋根表面と垂直な方向における２枚の下地材の上部表面の間の間隔の寸法（すなわち高さ寸法であり、２枚の階段状の下地材の段差である。）をＲとする。

この場合は、複数の固定具を下地材に固定し、構造物を固定支持する支持具と固定具とを、支持具および固定具の側部において設置固定することができる。これにより、一方の固定具の固定穴と、支持具の固着穴とを、たとえばボルトを用いて結合した後に、支持具の他端側を揺動可能とし、他方の固定具の固定穴を支持具の長穴における任意の位置において締着し、他方の固定具と支持具とを締着する位置に自由度を与えて、固定具と支持具とを設置固定することが可能となる。したがって、複数の下地材を備える屋根へ容易に適用が可能となる。また、施工性が向上し、屋根への取付けが容易となる。なお、固定穴および固着穴は、真円に形成される必要はなく、略円形状に形成されていればよい。また長穴とは、たとえば矩形の一対の対向する辺の外側に当該辺の長さを直径とする半円が接する形状などの、両端を有する形状や、楕円形状に形成される穴を示す。長穴は支持具の長手方向に対して傾斜して形成されてもよいが、支持具の長手方向と平行となるように長穴が形成されていればより好ましい。

複数の固定具は下地材の任意の位置に固定することができる。よって、下地材の働き足寸法に合わせた間隔をおいて、流れ方向に沿って固定具を下地材に固定することができる。さらに、固着穴は複数形成されるため、支持具を固定具に対し設置固定する流れ方向の位置を調整することができる。これにより、下地材に対して支持具が平行となるような固着穴と長穴との位置を選択できるので、働き足寸法と高さ寸法との異なる階段状の下地材に対しても、支持具を下地材に対して平行に設置することができる。したがって、屋根面に沿って構造物を設置することが可能となり、屋根との一体感が得られ美観が向上するとともに、耐風性が向上する。

階段状の下地材に対して、支持具を確実に設置することができる。すなわち、支持具が流れ方向に沿って、一端が軒側、他端が棟側となるように配置されるとする。下地材が高さ寸法Ｒの段差を持つ階段状であって、支持具が段差をまたがるように配置されていれば、支持具の他端は、支持具の一端が一方の固定具に固定される下地材から、高さ寸法Ｒの分離れて配置される。そのため、長穴の長さをｘとすると、他方の固定具の固定穴と支持具の長穴とが重ならず、他方の固定具と支持具とを締着できない場合が生じる。一方、長穴を長くしすぎると、支持具の強度上問題がある可能性がある。つまり、長い長穴を一つ設けるよりも複数個の長穴を設けるほうが、強度上有利である。そこで、長穴の有効長さを高さ寸法Ｒに応じて決定する、具体的には、長穴の有効長さを、ｘ＋２｛√（Ｌ^２＋Ｒ^２）−Ｌ｝の１００％以上１０５％以下となる範囲で決定することにより、階段状の下地材であっても支持具を確実に設置することができる。なお、長穴の有効長さとは、長穴の長径の両端に固定具の固定穴を重ねたとしたならば、当該両端の２つの固定穴の中心を結ぶような、線分の長さを示す。

好ましくは、支持具は、複数の第二の固着部を含む。流れ方向に隣接する２つの第二の固着部が有する長穴の有効間隔は、隣接する２個の固着穴の中心を結ぶ線分のうち、長さが最小となる線分の長さよりも、小さい。

第一の固着部に形成された複数個の固着穴のうちの一つにおいて一方の固定具と支持具とを結合したとき、第二の固着部の長穴と締着されるべき他方の固定具の固定穴の位置が、第二の固着部に形成された複数個の長穴の間の、長穴が形成されていない位置に配置される場合がある。この発明に係る構造物設置支持装置の、長穴の有効間隔を、隣接する２個の固着穴の中心を結ぶ線分のうち、長さが最小となる線分の長さよりも小さくする構成によれば、支持具を長手方向にずらすことによって、固定具と支持具とを固定することができる。つまり、複数個の固着穴のうちの他の一つにおいて一方の固定具と支持具とを結合すれば、他方の固定具の固定穴を、第二の固着部の長穴と重ねて配置することができる。したがって、他方の固定具の固定穴と第二の固着部の長穴とを締着させて、固定具と支持具とを固定することができる。なお、長穴の有効間隔とは、隣接する２つの長穴において近接する側の長穴の長径の端部に、固定具の固定穴を重ねたとしたならば、当該２つの固定穴の中心を結ぶような、線分の長さを示す。長穴が３個以上形成されている場合は、上記線分の長さのうち最も長い線分の長さを、長穴の有効間隔とする。

以上のように、この発明に係る構造物設置支持装置では、流れ方向の寸法が異なる構造物を屋根に容易に設置することができ、かつ、構造物を流れ方向に複数個設置するとき、働き足寸法と高さ寸法との異なる階段状の下地材に対して平行となるように構造物を設置することができる。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

（実施の形態１）
図１は、この発明の一実施の形態である実施の形態１の構造物設置支持装置の構成を示す斜視図である。図１に示すように、この構造物設置支持装置１００は、複数の固定具としての一方の支持金具１０１および他方の支持金具１０２と、支持具としての縦取付金具１０３とを備える。

一方の支持金具１０１および他方の支持金具１０２は、支持金具側部１０５に、縦取付金具１０３を固定するための固定部を含み、固定部は円形の固定穴としての絞りタップ１０６が形成された部分を有する。すなわち、絞りタップ１０６において、支持金具側部１０５には絞り穴が形成されている。この絞り穴の内側にタップ加工が施され螺刻されており、螺杆（ネジ棒）で螺着できるようになっている。

縦取付金具１０３は、複数の第一の固着部１２１、１２３を含む。第一の固着部１２１、１２３は、縦取付金具１０３の長手方向の一方の端部１０８側において一組の対向する縦取付金具側部１０７に形成され、円形の固着穴が形成された部分を有する。また、縦取付金具１０３は、第一の固着部と同数の第二の固着部１２２、１２４を含む。第二の固着部１２２、１２４は、縦取付金具１０３の長手方向の他方の端部１１０側において一組の対向する縦取付金具側部１０７に形成され、両端を有する長穴が形成された部分を含む。第二の固着部１２２、１２４の長穴は、縦取付金具１０３の長手方向に沿って伸びるように形成されている。第二の固着部１２２、１２４の長穴は、縦取付金具１０３の長手方向に対して傾斜して形成されてもよい。

また、縦取付金具１０３の上面には、横桟取付溝１１３が形成されている。横桟取付溝１１３には、縦取付金具１０３の長手方向と交差するように横桟が取付けられる。横桟取付溝１１３は、縦取付金具１０３の上面に、縦取付金具１０３の長手方向に渡って形成されている。たとえば、縦取付金具１０３の長手方向寸法５２０ｍｍのとき、縦取付金具１０３の長手方向に沿った横桟取付溝１１３の長さを４９０ｍｍとするように、横桟取付溝１１３を形成することができる。これによって、縦取付金具１０３の長手方向の任意の位置に、横桟を取付けることが可能となる。

支持具としての縦取付金具１０３は、第一の固着部１２１、１２３に形成された固着穴において、複数の固定具のうちの一つである一方の固定具としての一方の支持金具１０１の、固定部に形成された円形の固定穴としての絞りタップ１０６と、結合される。縦取付金具１０３は、一方の支持金具１０１に対し、縦取付金具側部１０７と垂直な方向を回動軸方向として、相対的に回動可能に結合される。また、支持具としての縦取付金具１０３は、第二の固着部１２２、１２４に形成された長穴において、複数の固定具のうちの他の一つである他方の固定具としての他方の支持金具１０２の、固定部に形成された円形の固定穴としての絞りタップ１０６と、ボルト１１１などの締着部材により締着される。

より具体的には、一方の支持金具１０１における支持金具側部１０５の外側と、縦取付金具１０３における縦取付金具側部１０７の内側とが、相互に対向するように配置され、好ましくは互いの側部が密接している。そして、ボルト１０４を固着穴へ貫通させ、一方の支持金具１０１に形成された絞りタップ１０６に捩じ込む。これにより縦取付金具１０３は、固着穴と絞りタップ１０６とを貫通して挿入されるボルト１０４により軸支される。回動軸方向としてのボルト１０４が挿入される方向は、縦取付金具側部１０７を含む平面とほぼ垂直であればよい。これを、縦取付金具１０３の両側の側部において行なうことにより、ボルト１０４を軸として、縦取付金具１０３は一方の支持金具１０１に対して相対的に回動可能に支持される。

また、一方の支持金具１０１と縦取付金具１０３とは当接するような形状でも構わない。たとえば、一方の支持金具１０１と縦取付金具１０３との相対的な回動運動を妨げないように、支持金具側部１０５の形状は、上部の一部がたとえば直線状や円弧状に切り落とされて上端部を有するように成形され、支持金具側部１０５の上端部と縦取付金具１０３の内側背面部（縦取付金具１０３の上面内側、すなわち、横桟取付溝１１３が形成される面の、屋根の上に設置するとき下地材と対向する側）とが部分的に当接するのが好ましい。部分的に当接することにより、一方の支持金具１０１の縦取付金具１０３を支持する箇所がボルト１０４と当接箇所とに分散されるため、より堅固に取り付けが可能となる。

また、一方の支持金具１０１と縦取付金具１０３とは相対的に回動可能に結合されればよいため、ボルト１０４を用いる他に、たとえば、ピンを貫通させて軸支する、縦取付金具側部１０７に形成した凸部と支持金具側部１０５に形成した凹部とを嵌合する、などの方法によって、結合することができる。

そして、他方の支持金具１０２における支持金具側部１０５の外側と、縦取付金具１０３における縦取付金具側部１０７の内側とが、相互に対向するように配置され、好ましくは互いの側部が密接している。そして、ボルト１１１を、縦取付金具１０３の長手方向に沿って伸びる長穴へ貫通させ、他方の支持金具１０２に形成された絞りタップ１０６に捩じ込む。ボルト１１１が長穴を貫通する位置は、長穴の範囲において、任意に調整することができる。換言すると、第二の固着部の長穴は、ボルト１１１などの締着部材により他方の支持金具１０２と締着され得る締着部位を複数有し、他方の支持金具１０２と縦取付金具１０３とが最適な配置となる締着部位を、複数の締着部位から任意に選択して、他方の支持金具１０２と縦取付金具１０３とを締着固定することができる。これを、縦取付金具１０３の両側の側部において行なうことにより、縦取付金具１０３は長穴の範囲内で、他方の支持金具１０２に固定される。このとき、他方の支持金具１０２と縦取付金具１０３とは密接するのが好ましい。また、他方の支持金具１０２と縦取付金具１０３とは、たとえば図１に示すボルト１１１および絞りタップ１０６のように、着脱可能な部材で挟持して互いに結合され固定されるのが好ましい。

図２は、固定具に接着される止水部材を示す模式図である。一方の支持金具１０１および他方の支持金具１０２の底面、すなわち屋根に取付けられるとき下地材と接する面には、一方の支持金具１０１および他方の支持金具１０２を下地材に固定するためのネジ穴１１４が、たとえば２箇所形成されている。固定具の底面外側、すなわち下地材と接する面の下地材と接する側に、一方の支持金具１０１および他方の支持金具１０２を下地材に固定するための下地材ネジ止め部との止水を目的として、止水部材１１５が接着されている。止水部材１１５は、図２に示すように板状に成形することができ、その場合底面より一回り小さく形成されるのが好ましい。止水部材１１５の素材は、固定具を下地材にネジ止めすることにより押圧されて、下地材ネジ止め部を止水できるものであればよく、たとえば、ブチルゴムや発泡ＥＰＤＭ（エチレンプロピレン）ゴムなどを用いることができる。

図３は、縦取付金具の側面図である。図４は、構造物設置支持装置が階段状の下地材に固定された状態を示す模式図である。図３および図４を参照して、縦取付金具に形成された固着穴と長穴との関係について説明する。図３に示すように、第一の固着部１２１、１２３にはそれぞれ３個の固着穴が、支持具としての縦取付金具１０３の長手方向に沿って形成されている。第一の固着部１２１、１２３の固着穴と、第二の固着部１２２、１２４の長穴とは、支持具としての縦取付金具１０３の長手方向の同一直線上に、形成されている。すなわち、固着穴の中心と長穴の長径とが同一直線上にあるように、固着穴と長穴とは形成されている。第一の固着部１２１、１２３に形成された３個の固着穴のうち、最も離れた２個の固着穴、すなわち、最も一方の端部１０８側に形成される固着穴と、最も他方の端部１１０側に形成される固着穴との、中心を結ぶ線分の長さをｘとする。なお、第一の固着部の固着穴と、第二の固着部の長穴とは、支持具の長手方向の平行線上に形成されてもよい。

図４に示すように、構造物設置支持装置１００は、下地材１４１〜１４３が流れ方向に階段状に配置された屋根に固定される。図４には、働き足寸法Ｌと、高さ寸法Ｒとが図示されている。図４に示すように、第一の固定金具１０１は、下地材１４２の軒側の端部１４２ａと接するように、下地材１４２に固定されている。また第二の固定金具１０２は、下地材１４３の軒側の端部１４３ａと接するように、下地材１４３に固定されている。縦取付金具１０３は、第一の固定金具１０１および第二の固定金具１０２により担持されている。働き足寸法Ｌと高さ寸法Ｒとは直交する方向の寸法を示しているので、下地材１４２の軒側の端部１４２ａと、下地材１４３の軒側の端部１４３ａとの距離は、√（Ｌ²＋Ｒ²）である。よって、第一の固定金具１０１に形成される固定穴と第二の固定金具１０２に形成される固定穴との距離は、√（Ｌ²＋Ｒ²）である。つまり、第一の固着部に形成される固着穴のうち第一の固定金具１０１の固定穴と結合される固着穴の中心と、第二の固定金具１０２の固定穴が第二の固着部に形成される長穴と締着される位置における当該固定穴の中心との距離が、√（Ｌ²＋Ｒ²）である。

ここで、α＝２｛√（Ｌ²＋Ｒ²）−Ｌ｝と定義し、第二の固着部１２２、１２４に形成される長穴の有効長さは、ｘ＋αによって決定されれば、階段状の下地材１４２、１４３に対して、支持具としての縦取付金具１０３を確実に設置することができる。長穴の有効長さを、高さ寸法Ｒに応じて決定することにより、階段状の下地材１４２、１４３であっても、縦取付金具１０３を確実に設置することができる。なお、長穴の有効長さは、ｘ＋αの１００％以上１０５％以下となる範囲で決定してもよい。

また、長穴の有効間隔をａとする。長穴の有効間隔ａを、隣接する２個の固着穴の中心を結ぶ線分のうち、長さが最小となる線分の長さよりも小さくすれば、固定具と支持具とを確実に固定することができる。たとえば、第一の固着部の固着穴のうち、一方の端部１０８に最も近い固着穴において、縦取付金具１０３と第一の固定金具１０１とを結合したとする。このとき、下地材の働き足寸法Ｌと、縦取付金具１０３の長手方向の寸法との関係によっては、第二の固定金具１０２の固定穴が、第二の固着部１２２、１２４に形成された２個の長穴の間の、長穴が形成されていない位置に配置される場合がある。その場合においても、第一の固定金具１０１の固定穴と結合される固着穴を一つずらして、一方の端部１０８から２つ目の固着穴において縦取付金具１０３と第一の固定金具１０１とを結合すれば、第二の固定金具１０２の固定穴は第二の固着部１２２に形成された長穴と重なり得る位置に配置される。したがって、第二の固定金具１０２の固定穴と第二の固着部１２２の長穴とを締着させることができ、縦取付金具１０３を第一の固定金具１０１および第二の固定金具１０２に固定することができる。

たとえば、図３に示すように、第一の固着部１２１に形成された３個の固着穴が等間隔に形成されていれば、有効間隔ａは、ａ＜ｘ／２の関係を満たすように、決定することができる。

さらに、縦取付金具１０３に同数形成された第一の固着部と第二の固着部とについて、たとえば一方の端部１０８側から順に組を構成していると仮定する。たとえば、図３に示すように、第一の固着部１２１と第二の固着部１２４とが組を構成し、第一の固着部１２３と第二の固着部１２２とが組を構成していると考えることができる。このとき、第一の固着部１２１に複数個形成された固着穴のうち、最も離れた２個の固着穴の中心を結ぶ線分ｘの中点と、第一の固着部１２１と組を構成する第二の固着部１２４に形成された長穴において、支持具（縦取付金具１０３）の長手方向に最も離れた２点を結ぶ線分である長径の中点と、の距離を、働き幅Ｌ２と定義する。また、第一の固着部１２１に複数個形成された固着穴のうち、最も離れた２個の固着穴の中心を結ぶ線分ｘの中点と、第二の固着部１２２に形成された長穴において支持具（縦取付金具１０３）の長手方向に最も離れた２点を結ぶ線分である長径の中点と、の距離を、働き幅Ｌ１と定義する。

つまり、働き幅Ｌ１は、複数の第一の固着部のうち縦取付金具１０３の長手方向において最も一方の端部１０８に近い第一の固着部に形成された複数の固着穴の中心点と、複数の第二の固着部のうち最も他方の端部１１０に近い第二の固着部に形成された長穴の中心点との距離である。また、働き幅Ｌ２は、組を構成する第一の固着部と第二の固着部とに関する、第一の固着部に形成された複数の固着穴の中心点と第二の固着部に形成された長穴の中心点との距離である。そして、下地材の働き足寸法ＬをＬ２以上Ｌ１以下の範囲に制限することができる。換言すると、働き幅Ｌ１を下地材の働き足寸法Ｌ以上とし、働き幅Ｌ２を下地材の働き足寸法Ｌ以下とするように、支持具の固着穴と長穴とを形成することができる。このように、下地材の働き足寸法に合わせて支持具を作製することによって、構造物を支持具に固定支持したとき、構造物が支持具から大きくはみ出し、美観が損なわれることを抑制することができる。

次に、構造物設置支持装置１００を用いて、階段状に配置された複数の下地材を備える屋根の上側に構造物を取付ける例について説明する。図５は、図１に示す構造物設置支持装置１００を屋根の上側に複数設置した実施形態を示す模式図であり、支持具の長手方向の寸法を５３０ｍｍ、働き幅Ｌ１を４００ｍｍ、働き幅Ｌ２を３２０ｍｍ、ｘを４０ｍｍにした場合の一例である。また（Ａ）においては下地材の働き足寸法Ｌ＝４００ｍｍ、高さ寸法Ｒ＝８ｍｍである。（Ｂ）においては下地材の働き足寸法Ｌ＝３６０ｍｍ、高さ寸法Ｒ＝８ｍｍである。（Ｃ）においては下地材の働き足寸法Ｌ＝３２０ｍｍ、高さ寸法Ｒ＝８ｍｍである。また、流れ方向寸法９９０ｍｍの構造物１３０を、流れ方向に２枚並べた場合の一例である。

（Ａ）の下地材の働き足寸法Ｌが働き幅Ｌ１と同じ４００ｍｍであるので、第一の固着部１２１と第二の固着部１２２を使用することにより、構造物１３０から構造物設置支持装置１００が大きくはみ出すことなく、構造物１３０を屋根の上側に取付けることができる。流れ方向に最も軒側（以下、流れ方向に沿って軒側から棟側に向かって順に、一段目、二段目、三段目の構造物設置支持装置と称する）の構造物設置支持装置１００においては、第一の固着部１２１の最も軒側の固着穴と一方の固定金具１０１の固定穴とを結合し、他方の固定金具１０２の固定穴と第二の固着部１２２の長穴とを締着する。二段目の構造物設置支持装置１００は、構造物１３０同士の継ぎ目が来る場所に構造物設置支持装置１００が位置するように配置されればよい。横桟取付溝１１３が縦取付金具１０３の上面の長手方向に渡って形成されているため、構造物設置支持装置１００の長手方向の任意の位置において横桟を取付けることができるので、構造物１３０同士の継ぎ目が来る場所に二段目の構造物設置支持装置１００が位置するように配置すれば、構造物１３０を設置支持することができる。三段目の構造物設置支持装置１００においては、第一の固着部１２１の最も棟側の固着穴と一方の固定金具１０１の固定穴とを結合し、他方の固定金具１０２の固定穴と第二の固着部１２２の長穴とを締着する。その結果、屋根の棟側に配置された構造物１３０の棟側を支持する横桟は、三段目の構造物設置支持装置１００の他方の端部１１０の近傍に設置されるため、三段目の構造物設置支持装置１００が流れ方向に構造物１３０から大きくはみ出すことなく、構造物１３０を配置することができる。

（Ｂ）の下地材は働き足寸法Ｌが３６０ｍｍであり、働き幅Ｌ１と働き幅Ｌ２の中間の寸法である。この場合、一段目の構造物設置支持装置１００においては、第一の固着部１２３の最も軒側の固着穴と一方の固定金具１０１の固定穴とを結合し、他方の固定金具１０２の固定穴と第二の固着部１２２の長穴とを締着する。二段目の構造物設置支持装置１００は（Ａ）と同様に、構造物１３０同士の継ぎ目が来る場所に構造物設置支持装置１００が位置するように配置されればよい。三段目の構造物設置支持装置１００においては、第一の固着部１２１の最も軒側の固着穴と一方の固定金具１０１の固定穴とを結合し、他方の固定金具１０２の固定穴と第二の固着部１２４の長穴とを締着する。その結果、構造物設置支持装置１００が構造物１３０から大きくはみ出すことなく、構造物１３０を配置することができる。

（Ｃ）の下地材は働き足寸法Ｌが働き幅Ｌ２と同じ３２０ｍｍであるので、第一の固着部１２１と第二の固着部１２４の組み合わせ、または第一の固着部１２３と第二の固着部１２２の組み合わせを使用して構造物設置支持装置１００を固定することで、構造物１３０から構造物設置支持装置１００が大きくはみ出すことなく施工できる。一段目の構造物設置支持装置１００においては、第一の固着部１２１の最も軒側の固着穴と一方の固定金具１０１とを結合し、他方の固定金具１０２の固定穴と第二の固着部１２４の長穴とを締着する。二段目の構造物設置支持装置１００は（Ａ）、（Ｂ）と同様に、構造物１３０同士の継ぎ目が来る場所に構造物設置支持装置１００が位置するように配置されればよい。三段目の構造物設置支持装置１００においては、第一の固着部１２３の最も軒側の固着穴と一方の固定金具１０１の固定穴とを結合し、他方の固定金具１０２の固定穴と第二の固着部１２２の長穴とを締着する。その結果、構造物設置支持装置１００が構造物１３０から大きくはみ出すことなく、構造物１３０を配置することができる。

以上説明したように、この発明の構造物設置支持装置１００によれば、階段状の下地材の働き足寸法に合わせて、流れ方向に下地材に固定された固定具に対し、支持具を設置固定する位置を調整することができる。これにより、下地材に対して支持具が平行となるような固着穴と長穴との位置を選択できるので、階段状の下地材に対しても、支持具を下地材に対して平行に設置することができる。したがって、屋根面に沿って構造物を設置することが可能となる。また、働き足寸法の異なる下地材を備える屋根に対して、同一の構造物設置支持装置１００を用いて構造物を屋根の上側に設置することができる。また、複数の下地材の働き足寸法が同じであれば、複数の支持具を直線状に下地材に固定することができる。そのため、構造物を平面状に配置することができ、また図５に示すように、支持具に取付けられ構造物を支持する横桟の棟側と軒側との両側に、構造物を固定することができる。横桟の両側を活用して構造物を固定することによって、構造物を設置するためのコストが低減でき、かつ構造物と屋根との一体感が得られ美観が向上するとともに、耐風性が向上する。

（実施の形態２）
図６は、図１に示す構造物設置支持装置１００を屋根の上側に複数設置した他の実施形態を示す模式図であり、構造物設置支持装置１００の寸法および形状ならびに下地材の働き足寸法は、実施の形態１と同一である。しかし、実施の形態２では、流れ方向寸法１２００ｍｍの構造物１３１を、流れ方向に２枚並べた場合の一例を示す点で、実施の形態１とは異なっている。

（Ａ）の下地材の働き足寸法Ｌが働き幅Ｌ１と同じ４００ｍｍであるので、第一の固着部１２１と第二の固着部１２２を使用することにより、構造物１３１から構造物設置支持装置１００が大きくはみ出すことなく、構造物１３１を設置できる。構造物設置支持装置１００においては、第一の固着部１２１の最も軒側の固着穴と一方の固定金具１０１の固定穴とを結合し、他方の固定金具１０２の固定穴と第二の固着部１２２の長穴とを締着する。二段目の構造物設置支持装置１００は、構造物１３１同士の継ぎ目が来る場所に構造物設置支持装置１００が位置するように配置されればよい。三段目の構造物設置支持装置１００においては、第一の固着部１２１の最も棟側の固着穴と一方の固定金具１０１の固定穴とを結合し、他方の固定金具１０２の固定穴と第二の固着部１２２の長穴とを締着する。その結果、構造物設置支持装置１００が構造物１３１から大きくはみ出すことなく、構造物１３１を配置することができる。

（Ｂ）の下地材は働き足寸法Ｌが３６０ｍｍであり、働き幅Ｌ１と働き幅Ｌ２の中間の寸法である。この場合、一段目の構造物設置支持装置１００においては、第一の固着部１２１の最も軒側の固着穴と一方の固定金具１０１の固定穴とを結合し、他方の固定金具１０２の固定穴と第二の固着部１２４の長穴とを締着する。二段目の構造物設置支持装置１００は（Ａ）と同様に、構造物１３１同士の継ぎ目が来る場所に構造物設置支持装置１００が位置するように配置されればよい。三段目の構造物設置支持装置１００においては、第一の固着部１２３の最も軒側の固着穴と一方の固定金具１０１の固定穴とを結合し、他方の固定金具１０２の固定穴と第二の固着部１２２の長穴とを締着する。その結果、三段目の構造物設置支持装置１００が構造物１３１から棟側に大きくはみ出すことなく、構造物１３１を配置することができる。

（Ｃ）の下地材は働き足寸法Ｌが働き幅Ｌ２と同じ３２０ｍｍであるので、第一の固着部１２１と第二の固着部１２４の組み合わせ、または第一の固着部１２３と第二の固着部１２２の組み合わせを使用して構造物設置支持装置１００を固定することで、構造物１３１から構造物設置支持装置１００が大きくはみ出すことなく施工できる。一段目の構造物設置支持装置１００においては、第一の固着部１２１の最も軒側の固着穴と一方の固定金具１０１の固定穴とを結合し、他方の固定金具１０２の固定穴と第二の固着部１２４の長穴とを締着する。二段目の構造物設置支持装置１００は（Ａ）、（Ｂ）と同様に、構造物１３１同士の継ぎ目が来る場所に構造物設置支持装置１００が位置するように配置されればよい。三段目の構造物設置支持装置１００においては、第一の固着部１２３の最も棟側の固着穴と一方の固定金具１０１の固定穴とを結合し、他方の固定金具１０２の固定穴と第二の固着部１２２の長穴とを締着する。その結果、構造物設置支持装置１００が構造物１３１から大きくはみ出すことなく、構造物１３１を配置することができる。

以上のように、働き足寸法Ｌの異なる下地材を備える屋根に対して、同一の構造物設置支持装置１００を用いて構造物を屋根の上側に設置することができる。かつ、流れ方向の寸法が異なる構造物を、同一の構造物設置支持装置１００を用いて屋根の上側に容易に設置することができる。したがって、下地材の働き足寸法や構造物の流れ方向寸法に合わせて異なる構造物設置支持装置を用いる必要がないため、部品を共通化でき、量産効果に伴う構造物設置支持装置の製造コスト低減を達成することができる。

（実施の形態３）
図７は、図１に示す構造物設置支持装置１００を屋根の上側に複数設置したさらに他の実施形態を示す模式図であり、構造物設置支持装置１００の外形の寸法および形状ならびに構造物の流れ方向寸法は、図５（Ｃ）に示す実施の形態１と同一である。しかし、実施の形態３では、下地材の働き足寸法Ｌ＝３２０ｍｍ、高さ寸法Ｒ＝６４ｍｍであって、高さ寸法Ｒの増加に伴ってｘ＋２｛√（Ｌ²＋Ｒ²）−Ｌ｝によって決定される長穴の有効長さを変更させている点で、実施の形態１とは異なっている。

下地材の働き足寸法Ｌが働き幅Ｌ２と同じ３２０ｍｍであるので、第一の固着部１２１と第二の固着部１２４の組み合わせ、または第一の固着部１２３と第二の固着部１２２の組み合わせを使用して構造物設置支持装置１００を固定することで、構造物１３０から構造物設置支持装置１００が大きくはみ出すことなく施工できる。一段目の構造物設置支持装置１００においては、第一の固着部１２１の最も軒側の固着穴と一方の固定金具１０１の固定穴とを結合し、他方の固定金具１０２の固定穴と第二の固着部１２４の長穴とを締着する。二段目の構造物設置支持装置１００は、構造物１３０同士の継ぎ目が来る場所に構造物設置支持装置１００が位置するように配置されればよい。三段目の構造物設置支持装置１００においては、第一の固着部１２３の３つの固着穴のうち中央の固着穴と一方の固定金具１０１の固定穴とを結合し、他方の固定金具１０２の固定穴と第二の固着部１２２の長穴とを締着する。その結果、構造物設置支持装置１００が構造物１３０から大きくはみ出すことなく、構造物１３０を配置することができる。

階段状の下地材の高さ寸法Ｒが異なっても、第二の固着部１２２、１２４に形成される長穴の有効長さをｘ＋２｛√（Ｌ²＋Ｒ²）−Ｌ｝によって決定することで、構造物１３０の景観を維持しながら、すなわち複数の構造物１３０を平面状に配置しながら、屋根の上側に確実に設置することができる。

（実施の形態４）
図８は、縦取付金具の変形例を示す斜視図である。実施の形態４の縦取付金具２０３と、上述した実施の形態１の縦取付金具１０３とは、基本的に同様の構成を備えている。しかし、実施の形態４では、縦取付金具２０３は、複数の第一の固着部２２１、２２２、２２３を含み、第一の固着部２２１、２２２、２２３にはそれぞれ、１個の固着穴が形成されている。また、縦取付金具２０３は、第二の固着部２２４を含む。

また、横桟取付溝２１３には、タップ金具２２５がスライド可能に設けられている。タップ金具２２５は、横桟取付溝２１３に沿って、縦取付金具２１３の長手方向に移動可能とされている。構造物を縦取付金具２０３に固定支持するときには、タップ金具２２５に形成された穴において、構造物を支持するための架台の横桟を固定する。タップ金具２２５が縦取付金具２０３の長手方向に移動可能であるため、横桟取付溝２１３が形成されている範囲において、縦取付金具２０３の長手方向の任意の位置に横桟を固定することができる。

なお、構造物設置支持装置１００が備える第一の固着部および第二の固着部の員数は、実施の形態１〜実施の形態４において説明した員数に限られるものではない。たとえば、長手方向寸法をさらに増大させた縦取付金具に対しては、より多くの第一の固着部および第二の固着部を形成することができる。第一の固着部および第二の固着部の員数は、それぞれ任意であればよいが、第一の固着部と第二の固着部とが同数形成され、同数形成された第一の固着部と第二の固着部とが組を成す（つまり、第一の固着部に形成された１つまたは複数の固着穴と、第二の固着部に形成された長穴とが、組を成し、固着穴の員数は長穴の員数の倍数となる）ような構成であれば、より好ましい。また、構造物としてパネル状の太陽電池モジュールを例に挙げているが、構造物はこの形態に限られず、たとえば太陽光集熱装置、表示装置または発光装置であってもよい。

そして、階段状の屋根に限られず、たとえば平面屋根やドーム状の屋根の上側に構造物を取付ける場合にも適用可能である。さらに、屋根の上側に構造物を取付ける場合に限られず、たとえば天井から構造物を釣支する場合、または壁面に構造物を保持する場合にも、この発明の構造物設置支持装置を適用することが可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１の構造物設置支持装置の構成を示す斜視図である。固定具に接着される止水部材を示す模式図である。縦取付金具の側面図である。構造物設置支持装置が階段状の下地材に固定された状態を示す模式図である。図１に示す構造物設置支持装置を屋根の上側に複数設置した実施形態を示す模式図である。図１に示す構造物設置支持装置を屋根の上側に複数設置した他の実施形態を示す模式図である。図１に示す構造物設置支持装置を屋根の上側に複数設置したさらに他の実施形態を示す模式図である。縦取付金具の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１００構造物設置支持装置、１０１一方の支持金具、１０２他方の支持金具、１０３縦取付金具、１０４ボルト、１０５支持金具側部、１０６絞りタップ、１０７縦取付金具側部、１０８縦取付金具の一方の端部、１１０縦取付金具の他方の端部、１１１ボルト、１１３横桟取付溝、１１４ネジ穴、１１５止水部材、１２１，１２３第一の固着部、１２２，１２４第二の固着部、１３０，１３１構造物、１４１，１４２，１４３下地材、１４２ａ，１４３ａ端部、２０３縦取付金具、２０７縦取付金具側部、２０８縦取付金具の一方の端部、２１０縦取付金具の他方の端部、２１３横桟取付溝、２２１，２２２，２２３第一の固着部、２２４第二の固着部、２２５タップ金具。

Claims

複数の下地材を備える屋根の上側に構造物を取付けるための構造物設置支持装置において、
前記下地材に固定される固定具と、
複数の前記固定具により担持され前記構造物を固定支持する支持具とを備え、
前記固定具は、側部に前記支持具を固定する固定部を含み、
前記固定部には、円形の固定穴が形成されており、
前記支持具は、
前記支持具の一端の側部に形成され、複数の前記固定具のうちの一つである一方の固定具と結合される、複数の第一の固着部と、
前記支持具の他端の側部に形成され、複数の前記固定具のうちの他の一つである他方の固定具と締着される、第二の固着部とを含み、
前記第一の固着部には、前記支持具の長手方向に沿って複数個の円形の固着穴が形成されており、
前記第二の固着部には、前記支持具の長手方向に沿って伸びる長穴が形成されており、
前記固着穴と前記長穴とは、前記支持具の長手方向の同一直線上に形成されており、
前記長穴の有効長さは、前記第一の固着部に形成された複数個の前記固着穴のうち、最も離れた２個の前記固着穴の中心を結ぶ線分の長さをｘとし、前記下地材１枚当たりの流れ方向の働き寸法をＬとし、流れ方向に隣接する２枚の下地材が成す、屋根表面と垂直な方向における２枚の下地材の上部表面の間の間隔の寸法をＲとして、下記の数式
ｘ＋２｛√（Ｌ ^２＋Ｒ ^２）−Ｌ｝
を満たす長さの１００％以上１０５％以下である、構造物設置支持装置。
前記支持具は、複数の前記第二の固着部を含み、
前記長穴の有効間隔は、隣接する２個の前記固着穴の中心を結ぶ線分のうち、長さが最小となる線分の長さよりも、小さいことを特徴とする、請求項１に記載の構造物設置支持装置。