JP5647706B2 - 固定具および固定方法 - Google Patents

Description

本発明は、架台を主として折板屋根に固定するために用いる固定具及び固定方法に関するものである。

特許文献１には、図９に示すように、折板屋根100に載置された架台102を固定する固定装置が記載されている。この固定装置は、回り止め金具103、下部金具104、ボルト105及びナット106を備えている。回り止め金具103は架台102の上面に配置され、下部金具104は折板101の上底の下面側に配置される。ボルト105を、回り止め金具103、架台102、折板101、下部金具104に、この順に、挿通させて、このボルト105にナット106を螺合することで、架台102は折板屋根100へ固定されている。この固定装置を用いると、折板屋根100の下側で、作業者一人で設置作業が行うことができる。

しかしながら、例えば太陽電池モジュールを架台102に設置した場合には、太陽電池モジュールに働く揚力がこの固定装置を介して折板101の上底のみにかかることとなり、折板101に形成したボルト105用の挿通孔付近が破損する恐れがある。
また、折板屋根100の下側に天井板が貼られた建物にあっては、天井板を一旦剥がさなければ、施工できなかった。

特許３７４８４４５号公報

本発明は、折板の上底に形成した挿通孔付近にかかる荷重を分散させて、その破損を防止し、さらに折板屋根の上側で施工できる固定具および固定方法を提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するための手段として、本発明の固定具は、第一挿通孔が形成された上底と、下底と、該上底から該下底に伸びている一対のウェブを備えた折板により構成された面部材に載置される架台を固定するための固定具であって、
前記第一挿通孔に挿通可能であり、前記折板の下面側において前記一対のウェブに当接し、前記第一挿通孔に向かって開口する第二挿通孔を有する下当部材と、前記折板の下面側から前記第二挿通孔と前記第一挿通孔に通される軸部、及び前記第一挿通孔よりも小径であり、前記第二挿通孔の縁部に当接する頭部を有するボルトと、前記折板の上面側において前記軸部に螺合されて前記下当部材及び前記折板を前記頭部と挟んで締め付けるナットと、前記ボルトのねじ先に取り付けられる紐状の吊下げ部材と、を備えたことを特徴とする。

（２）上記（１）の固定具において、前記下当部材は、断面がハ字状に形成され、前記一対のウェブに当接する一対の傾斜面と、前記一対の傾斜面の間に介在し、前記上底に対向する介在面とを備えたことを特徴とする。

（３）上記（２）の固定具において、前記上底に対する前記傾斜面の傾斜角度が、該上底に対する前記ウェブの傾斜角度よりもなだらかであることを特徴とする。

（４）上記（２）の固定具において、前記下当部材は前記介在面の裏側に前記ボルトの頭部の側面に当接する規制部を備えたことを特徴とする。

（５）上記（１）の固定具において、前記吊下げ部材を介して前記ボルトに繋がれ、外形が架台に形成された該ボルトの挿通孔よりも大きい止め具を備えたことを特徴とする。

（６）また、本発明の固定具は、上底と、下底と、該上底から該下底に伸びている一対のウェブを備えた折板により構成された面部材に載置される架台を固定するための固定具であって、前記上底の下面側に配置され、前記一対のウェブに当接する下当部材と、前記下当部材及び前記折板を締め付ける締付部材と、を備え、
前記下当部材は、断面がハ字状に形成され、前記一対のウェブに当接する一対の傾斜面と、前記一対の傾斜面の間に介在し、前記上底に対向する介在面と、を有し、
前記上底に対する前記傾斜面の傾斜角度が、該上底に対する前記ウェブの傾斜角度よりもなだらかであることを特徴とする。

（７）上記（６）の固定具において、前記締付部材が、前記下当部材の介在面、及び前記上底に、この順に、挿通されるボルトと、前記ボルトに螺合可能なナットと、を備えたことを特徴とする。

（８）本発明の固定方法は、上底と、下底と、該上底から該下底に伸びている一対のウェブを備えた折板により構成された面部材に載置される架台を固定するための前記（１）から（５）のいずれかに記載の固定具の固定方法であって、
前記固定具を準備し、前記第二挿通孔に前記ボルトの軸部を挿通して、該ボルトのねじ先に吊下げ部材を取り付ける準備工程と、前記上底に、前記下当部材が挿通可能な第一挿通孔を形成する孔開け工程と、前記吊下げ部材を前記折板の上面側で保持しながら、先ず前記ボルトを前記第一挿通孔に通して前記折板の下面側に潜らせ、次に前記下当部材を前記第一挿通孔に通して前記折板の下面側に潜らせる工程と、前記吊下げ部材を引き上げて、前記ボルトの軸部を前記第二挿通孔と前記第一挿通孔にこの順に挿通して、前記ボルトの頭部を前記第二挿通孔の縁部に当接させて、前記一対のウェブに前記下当部材を当接させる工程と、前記ボルトにナットを螺合する締付工程と、を含むことを特徴とする。

本発明の固定具によると、折板の上底の下面側に配設された下当部材は、折板の上底から下底にかけて形成された一対のウェブに当接して固定される。このため、太陽電池モジュールに働く揚力等、固定具が架台から受ける上向きの荷重を一対のウェブに分散させて、折板の破損を回避することができる。

本発明の固定方法によると、下当部材を、折板の上底に形成した挿通孔に潜らせて折板の上面側から下面側へと配置できる。このため、折板屋根の上側で、一人で取付作業を行うことができる。また、折板屋根の下側に天井板が貼られた建物であっても、天井板を剥がすことなく施工することができる。

本発明の固定具を用いて架台を固定した折板屋根の全体図である。 実施例１の固定具を示した斜視図である。 （ａ）締付作業前の実施例１の架台の固定態様を示した図である。（ｂ）締付作業後の実施例１の架台の固定態様を示した図である。 （ａ）実施例１の下当部材の他の形態を示した斜視図である。（ｂ）実施例１の下当部材のさらに他の形態を示した斜視図である。 実施例２の固定具を示した斜視図である。 実施例２の固定具の他の態様を示した斜視図である。 他の取付部の態様を示した斜視図である。 実施例３の架台の固定態様を示した図である。 従来の固定装置を示した図である。

以下、図面に従って、本発明の固定具および固定方法を説明する。固定具は、上底と、下底と、この上底から下底に伸びている一対のウェブを備えた折板により構成された面部材に載置される架台を固定するものである。本実施例では、図１に示すように、面部材として折板屋根60を例に本発明を説明する。なお、各図にわたって示される同じ符号は同一または同様の部材や物を示す。

本発明の固定具1は、図２及び図３に示すように、下当部材10、上当部材20、締付部材30を備える。

本発明の下当部材10は、鉄、ステンレス、アルミニウム等の金属製の板状体又は棒状体である。例えば、ステンレス製の板状体を折り曲げ加工して形成される。この下当部材10の寸法の一例を示すと、板幅寸法L1は１８ｍｍ、長手寸法（L2+2L3）は９０ｍｍ、板厚は4ｍｍである。しかし、各寸法はこれらに限定されず、長手寸法が上底62の幅寸法以上であれば、架台70の固定強度を考慮して定められる。この下当部材10は、折板61の上底62の下面側に配置され、一対の傾斜面11と、介在面12を有する。

一対の傾斜面11は、図２及び図３に示すように、介在面12の長手方向の両端から断面がハ字状に伸び、上底62から下底に向かって伸びる一対のウェブ63に当接する。傾斜面11の寸法は、例えば長手寸法L3が３０ｍｍ、短手寸法が１８ｍｍである。図３（a）に示すように、傾斜面11は、上底62に対するその傾斜角度R1が、上底62に対するウェブ63の傾斜角度R2よりもなだらかに傾斜している。このため、下当部材10と上当部材20の締付前においては、各傾斜面11の先端部14のみがウェブ63に当接し、介在面12と上底62との間には隙間Ｃが形成される。後述する締付部材30により下当部材10と上当部材20とが締め付けられると、下当部材10は上底62に向かって引き上げられる。そして締付後は、図３（b）に示すように、下当部材10の傾斜面11がウェブに沿って変形して、一対の傾斜面11の全面がウェブ63に、介在面12の全面が上底62に当接される。

介在面12は、図２及び図３に示すように、一対の傾斜面11の間に介在し、上底62と対向している。また、介在面12は、その中心部にボルト31用の挿通孔13を備えている。介在面12の寸法は、例えば長手寸法L2が３０ｍｍであり、上底62の幅と略同一である。しかし、これに限定されず、介在面12の長手寸法L2は、折板61の山ピッチ−上底62の幅よりも小さければよい。

上当部材20は、図２及び図３に示すように、折板屋根60に載置された架台70上に配置され、その架台70の外形に応じて形成された部材である。上当部材20は、例えば、一辺が２５ｍｍの正方形に形成され、板厚が２ｍｍのステンレス製の板体である。上当部材20は鉄等の他の金属製のものであっても良い。また、形状は正方形に限られず、他の多角形、円形、架台70の外形に沿って折り曲げられた形状であってもよい。この上当部材20は、その中心部にボルト31を通す挿通孔21を備えている。

本発明の締付部材30は、図２及び図３に示すように、折板61の下面側から、下当部材10の介在面12に形成された挿通孔13、折板61の上底62に形成された挿通孔64、架台70に形成された挿通孔71、上当部材20に形成された挿通孔21、及び上当部材20の上に配置されたワッシャ33に、この順に挿通されるボルト31と、このボルト31に螺合可能なナット32から構成される。ボルト31の長さは、特に限定されず、長尺のボルト31を用い、施工後に、ナット32から余分に突出した部分を切断してもよい。

架台70は、その上に配置された上当部材20と折板61の上底62の下面側に配設された下当部材10に強く挟持された状態で、折板61に固定される。

本発明の固定具1は、折板61の上底62の下面側に配設された下当部材10が、その上底62から伸びる一対のウェブ63に当接して架台70を固定する。このため、架台70から受ける上向きの荷重をウェブ63に分散させて、折板61の破損を回避することができる。

また、本発明の固定具1は、上底62に対する傾斜面11の傾斜角度が、上底62に対するウェブ63の傾斜角度よりもなだらかである。そして、所定のトルクで締付部材30を締め付けると、一対の傾斜面11が一対のウェブ63に沿って変形し、介在面12及び一対の傾斜面11を確実に折板61の上底62及びウェブ63に当接させることができる。このため、架台70から受ける上向きの荷重を均等に折板61の上底62及びウェブ63へ分散することができる。また、ボルト31は下当部材10により鉛直下向きの力を受けている。このため、ボルト31の緩みを防止することができる。

本発明の下当部材10は、図４に示すような形状であってもよい。図４（ａ）に示す下当部材10は、断面ハ字状の傾斜面11の下端部に介在面12が形成されたものである。図４（ｂ）に示す下当部材10は、断面ハ字状の傾斜面11の中央部に介在面12が形成されたものである。

本発明の固定具2は、図５に示すように、架台70及び折板61に形成された挿通孔71,64に挿通可能な下当部材10と、ボルト31のねじ先に取付可能な吊下げ部材40とを備えたものであってもよい。

下当部材10は、板状であり、下当部材10の板幅L1は、架台70及び折板61の上底62に形成された挿通孔71,64の孔径よりも狭いものである。本実施例において、各寸法の具体的な一例を示すと、架台70及び折板61に形成した挿通孔の直径は20ｍｍであり、下当部材10の板幅は１８ｍｍ、板厚は４ｍｍである。下当部材10は板状に限られず棒状であっても良い。

吊下げ部材40は、ボルト31のねじ先に形成された取付部34に取付可能な紐状の部材である。この吊下げ部材40は、例えば、合成樹脂、木綿、金属等から形成されるストラップ、チェーン等である。

本実施例では取付部34として、ボルト31のねじ先に、吊下げ部材40が挿通可能な穴を形成している。吊下げ部材40は、取付部34に通されて輪状に形成され、提げ紐として使用される。この吊下げ部材40は、施工後にボルト31から取外し容易にする為に、フックを介して取付部34に取り付けてもよい。また、吊下げ部材用の穴を形成することなく、吊下げ部材40をねじ先のネジ山に直接くくりつけてもよい。

この固定具2を用いた架台70の設置工程を説明する。
（１）準備工程
下当部材10の介在面12の裏側からボルト31を挿通し、このボルト31の取付部34に吊下げ部材40を取り付ける。この吊下げ部材40を上当部材20の挿通孔21及びナット32に、この順に、挿通させて固定具2を図５に示された状態にセットする。
（２）孔開け工程
折板屋根60の上から、折板61の上底62に挿通孔64を形成し、架台70を載置する。架台70に挿通孔71が形成されていない場合には、架台70を折板屋根60に載置した後、架台70及び折板61の上底62に、同時に、挿通孔64、71を形成しても良い。
（３）配置工程
（イ）折板屋根60の上側で、吊下げ部材40を保持したまま、先ずボルト31を架台70の挿通孔71及び折板61の挿通孔64に通して折板61の上底62の下面側に潜らせる。
（ロ）次に、下当部材10を架台70の挿通孔71及び折板61の挿通孔64に通して折板61の上底62の下面側に潜らせる。
（ハ）次に、吊下げ部材40を引き上げて、ボルト31の軸部を図３（ａ）に示すように、下当部材10、上底62、架台70、及び上当部材20の各挿通孔13、64、71、21にこの順に挿通させて、前記ボルトの頭部を前記第二挿通孔の縁部に当接させて、下当部材10の傾斜面11を、折板61のウェブ63に当接させる。
（４）締付工程
ボルト31にワッシャ33を介してナット32を螺合する。

この固定具2は、下当部材10が折板61の挿通孔64及び架台70の挿通孔71に挿通可能である。そのため、作業者は折板屋根60の上側で、下当部材10及びボルト31を折板61の下側に配設できる。よって、従来、天井を剥がさなければ施工出来なかった建物においても、天井を剥がすことなく架台70を設置することができる。さらに、施工時において、吊下げ部材40を屋根上で保持することにより、折板屋根60の下側に配置した下当部材10及びボルト31の落下を防止することができる。

本実施例の固定具は、図６に示すように、吊下げ部材40を介して前記ボルト31の取付部34に繋がれた止め具50を備えた固定具3であってもよい。止め具50の形状は、その外形寸法が架台70の挿通孔71よりも大きければ特に限定されない。例えば、架台70の挿通孔71の直径よりも大きな球径を備えた球体や、この挿通孔71の直径よりも長い棒体、板体等を用いることができる。また、止め具50の材質は特に限定されず、木製、樹脂製、金属製等を使用できる。

本実施例において、具体的な一例を示すと、止め具50は、図６に示すように、球径が25ｍｍの球体を用いている。この止め具50には、紐状の吊下げ部材40の一端が取り付けられている。この吊下げ部材40の他端はボルト31の取付部34に形成された穴に接続されている。

吊下げ部材40を介してボルト31に繋げた止め具50は、架台70の挿通孔71を通過しない。このため、施工時において、折板屋根60の下側に配置した下当部材10及びボルト31が落下することを防止できる。

また、本実施例の取付部の他の態様として、図７に示すように、ボルト31のねじ先に螺合されるめねじ部36と、吊下げ部材40が挿通される吊下げ部材用の穴37を備えた取付部35で構成しても良い。このめねじ部36は、ボルト31のねじ先が挿入されたシュリンクフィルム製のチューブの一方の開口部が加熱されてねじ山に密着して収縮して形成されたものである。吊下げ部材用の穴37は、チューブの他の開口部に形成されている。

この取付部35を用いると、架台70を固定する複数の固定具1の各ボルト31に特殊な加工を施す手間及びコストを削減することができる。

また、めねじ部36が形成された取付部35はボルト31のおねじに対して反対方向に回転させるとボルト31から取り外すことができ、他のボルト31のねじ先に螺着することができる。よって、この取付部35はそれ一つで複数の固定具1の取り付けに利用可能である。

本発明の固定具は、図８に示すように、折板61と架台73との間に配置される上当部材22を備えても良い。この上当部材22は、ステンレス等の金属板であり、一対の傾斜面23と、介在面24を備えている。一対の傾斜面23は、一対のウェブ63の上面に当接するように、その断面が一対のウェブ63に沿って形成されたハ字状である。介在面24は、上当部材22の一対の傾斜面23の間に介在し、上底62の上面に当接する。この介在面24は、その中心部にボルト31が挿通される挿通孔21を備えている。この挿通孔21に通されたボルト31にナット32aが取り付けられると、ボルト31は上当部材22から突き出た状態で保持される。

本実施例の架台73は、角型のパイプであり、一対の側面にボルト31が挿通される挿通孔74a,74bを備えている。この架台73は、ボルト31が突き出た上当部材22上に載置される。そしてワッシャ33とナット32bがこの順にボルト31に取り付けられて架台73は固定される。ここで、架台73の下方の挿通孔74aの直径はナット32aの直径よりも大きく形成される。これにより、ナット32aが架台73の挿通孔74a内に収納され、架台73は安定して上当部材22上に載置される。

本実施例の固定具4は、上当部材22と折板61とが密着しているため、上当部材22と当接する部分の折板61の強度を向上させることができる。したがって、折板61は下当部材10cから大きな押圧力を受けても変形、破損するおそれがない。

また、下当部材10cは、図８に示すように、介在面12cの裏側にボルト頭の側面と当接する規制部15が形成されたものであってもよい。この規制部15はボルト頭の側面に沿って形成された溝である。規制部15の他の態様として、ボルト頭の外形と略同形状の凹部、又はボルト頭の側面に当接する突起であっても良い。この下当部材10cは、例えば鋳造により形成されたものであり、その原材料としては、例えばアルミニウムが用いられる。

この下当部材10cは、ボルト頭の側面が規制部15と当接することにより、ボルト31の回転が制限される。よって、ナット32a,32bを螺着する際、ボルト31の共周りを防止でき、屋根上からでも確実に施工できる。

また、折板61に形成された挿通孔64からの雨漏りを防止するため、折板61の貫通孔13の周縁に配置される防水シートを備えても良い。この防水シートとしては、代表的にはブチルゴムから形成されたものが好ましい。

以上、本発明の固定具および固定方法について説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものであり、これらの態様はいずれも本発明の範囲に属するものである。

1・2・3・4...固定具、
10・10a・10b・10c...下当部材、
11・11a・11b・11c...傾斜面、
12・12a・12b・12c...介在面、
13...挿通孔、
14...下当部材の両端部、
20・22...上当部材、
21...挿通孔、
23...傾斜面、
24...介在面、
30...締付部材、
31...ボルト、
32・32a・32b...ナット、
33...ワッシャ、
34・35...取付部、
36...めねじ部、
37...吊り下げ部材用の穴、
40・41...吊下げ部材、
50...止め具、
60...折板屋根、
61...折板、
62...折板の上底、
63...折板のウェブ、
64...挿通孔
65...折板の下底
70・73...架台、
71・74a・74b...挿通孔
c...隙間
L1...幅寸法、L2...介在面の長手寸法、L3...傾斜面の長手寸法、

Claims (8)

1. 第一挿通孔が形成された上底と、下底と、該上底から該下底に伸びている一対のウェブを備えた折板により構成された面部材に載置される架台を固定するための固定具であって、
   前記第一挿通孔に挿通可能であり、前記折板の下面側において前記一対のウェブに当接し、前記第一挿通孔に向かって開口する第二挿通孔を有する下当部材と、
   前記折板の下面側から前記第二挿通孔と前記第一挿通孔に通される軸部、及び前記第一挿通孔よりも小径であり、前記第二挿通孔の縁部に当接する頭部を有するボルトと、
   前記折板の上面側において前記軸部に螺合されて前記下当部材及び前記折板を前記頭部と挟んで締め付けるナットと、
   前記ボルトのねじ先に取り付けられる紐状の吊下げ部材と、
   を備えた固定具。
2. 前記下当部材は、
   断面がハ字状に形成され、前記一対のウェブに当接する一対の傾斜面と、
   前記一対の傾斜面の間に介在し、前記上底に対向する介在面と、
   を備えた請求項１に記載の固定具。
3. 前記上底に対する前記傾斜面の傾斜角度が、該上底に対する前記ウェブの傾斜角度よりもなだらかであることを特徴とする請求項２に記載の固定具。
4. 前記下当部材は前記介在面の裏側に前記ボルトの頭部の側面に当接する規制部を備えた請求項２又は請求項３に記載の固定具。
5. 前記吊下げ部材を介して前記ボルトに繋がれ、外形が架台に形成された該ボルトの挿通孔よりも大きい止め具を備えた請求項１から請求項４のいずれかに記載の固定具。
6. 上底と、下底と、該上底から該下底に伸びている一対のウェブを備えた折板により構成された面部材に載置される架台を固定するための固定具であって、
   前記上底の下面側に配置され、前記一対のウェブに当接する下当部材と、
   前記下当部材及び前記折板を締め付ける締付部材と、
   を備え、
   前記下当部材は、断面がハ字状に形成され、前記一対のウェブに当接する一対の傾斜面と、前記一対の傾斜面の間に介在し、前記上底に対向する介在面と、を有し、
   前記上底に対する前記傾斜面の傾斜角度が、該上底に対する前記ウェブの傾斜角度よりもなだらかであることを特徴とする固定具。
7. 前記締付部材が、
   前記下当部材の介在面、及び前記上底に、この順に、挿通されるボルトと、
   前記ボルトに螺合可能なナットと、
   を備えた請求項６に記載の固定具。
8. 上底と、下底と、該上底から該下底に伸びている一対のウェブを備えた折板により構成された面部材に載置される架台を固定するための前記請求項１から請求項５のいずれかに記載の固定具の固定方法であって、
   前記固定具を準備し、前記第二挿通孔に前記ボルトの軸部を挿通して、該ボルトのねじ先に吊下げ部材を取り付ける準備工程と、
   前記上底に、前記下当部材が挿通可能な第一挿通孔を形成する孔開け工程と、
   前記吊下げ部材を前記折板の上面側で保持しながら、先ず前記ボルトを前記第一挿通孔に通して前記折板の下面側に潜らせ、次に前記下当部材を前記第一挿通孔に通して前記折板の下面側に潜らせる工程と、
   前記吊下げ部材を引き上げて、前記ボルトの軸部を前記第二挿通孔と前記第一挿通孔にこの順に挿通して、前記ボルトの頭部を前記第二挿通孔の縁部に当接させて、前記一対のウェブに前記下当部材を当接させる工程と、
   前記ボルトにナットを螺合する締付工程と、
   を含む固定方法。

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