JP5733457B1 - 設置物の固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 本願は、固定部材から設置物が外れにくい設置物の固定構造を提供することを目的とする。また、設置物の外周縁の形状を問わず、設置物がたわんでも破壊されないことを実現することを目的とする。【解決手段】 本願は、固定部材を用いた設置物の固定構造である。固定部材は、設置物の端縁近傍に押圧される押圧体と、包囲体と、包囲体牽引手段と、移動規制部を有している。包囲体は、内側上面及び内側下面を有している。内側上面と内側下面とは、固定部材側よりも設置物側が狭くなるように形成されている。内側上面と内側下面の間に設置物が配置され、包囲体が付勢されたときに、押圧体は、移動規制部によって前記包囲体が付勢された方向に移動するのが規制され、包囲体の内側上面及び内側下面によって、設置物に押圧される。【選択図】 図３

Description

本願は、固定部材を用いた設置物の固定構造に関する。固定部材から設置物が外れにくい構造を提供することを目的にしている。

図７は、太陽電池モジュール用架台である。基台２と固定板３とで挟んで、太陽電池モジュールを固定している。なお、太陽電池モジュールがフレームレス太陽電池モジュールである場合、「たわみ」が発生する。

図８は、太陽電池１１が載置固定される固定シート材１２を折板屋根１３の上に固定する太陽電池固定構造である。固定シート材１２の外周縁のうちの両側に形成され、固定シート材１２の厚みよりも厚肉で固定シート材１２の辺に沿って線状に延びる抜け止め部１４と、この抜け止め部１４の内側部分を拘束して抜け止め部の長手方向と直交する方向での抜け止めをする保持部材１５と、設置箇所における固定シート材１２の外周縁の外側に対応する部位に固定される固定部材１６を備える。そして、保持部材１５と固定部材１６が、牽引ボルトとナットからなる牽引手段１７で連結され、保持部材１５を固定部材１６に対してねじの回転で引き寄せられるようにしている。

特開２００９−１３０１８３号公報 特開２０１３−１７２１１７号公報

図７で示した太陽電池モジュール用架台は、基台２と固定板３との間から太陽電池モジュールが抜けやすいという問題があった。とくに、太陽電池モジュールがフレームレス太陽電池モジュールである場合、「たわみ」が発生するので、フレームレス太陽電池モジュールが変形して抜ける可能性が高かった。

図８で示した太陽電池固定構造は、抜け止め部１４を形成する必要があった。図８で示した太陽電池固定構造のように、固定シート材であれば抜け止め部を備えることは容易である。しかし、フレームレス太陽光発電パネルのように外周縁の加工をしないことによりコストダウンを図っている設置物では、本来の目的を達成できなくなることが想定された。

また、図８で示した太陽電池固定構造は、固定シート材であれば「たわみ」が発生したとしても、固定シート材が破損する恐れはなかった。しかし、フレームレス太陽光発電パネルの取り付けに応用した場合、フレームレス太陽光発電パネルが折れて、破壊される恐れがあった。

本願は、固定部材から設置物が外れにくい設置物の固定構造を提供することを目的とする。また、設置物の外周縁の形状を問わず、設置物がたわんでも破壊されないことを実現することを目的とする。

本願は、固定部材を用いた設置物の固定構造である。固定部材は、設置物の端縁近傍に押圧される押圧体と、包囲体と、包囲体付勢手段と、移動規制部を有している。包囲体は、内側上面及び内側下面を有している。内側上面と内側下面とは、固定部材側よりも設置物側が狭くなるように形成されている。この内側上面と内側下面の間に設置物が配置され、包囲体が付勢されたときに、押圧体は、移動規制部によって前記包囲体が付勢された方向に移動するのが規制され、包囲体の内側上面及び内側下面によって、設置物に押圧される。

また、本願は、上記に加え、包囲体が設置物のたわみ方向に揺動する設置物の固定構造である。

本願の設置物の固定構造に用いる固定部材の包囲体には、内側上面と内側下面がそれらの離隔距離が設置物側に向けて狭くなるように形成されている。そのため、設置物に対して固定部材から抜ける方向に力が加わった場合に、設置物が押圧体に押圧される構造なので、設置物が固定部材から抜けにくい。

また、上記のような設置物が固定部材から外れにくい構造において、設置物自体に抜け止め部等を形成する必要がない。そのため、外周縁の加工が困難な設置物であっても、強固に固定することができる。

さらに、包囲体付勢手段で設置物に対して外側方向に張力を加えた状態で固定することもできる。そのため、強度の弱い、たとえば薄型パネル体のような設置物であっても、張力によってたわみにくい状態で固定することができる。

そして、包囲体が設置物のたわみ方向に揺動することによって、設置物が破壊されにくい。たとえば、設置物が固定部材を支点にして折れたりするのを避けることができる。

本願の設置物の固定構造における固定部材の実施例を示す説明図である。 本願の設置物の固定構造における固定部材の一部を分解した説明図である。 本願の設置物の固定構造の実施例を示す説明図である。 本願の設置物の固定構造における固定部材の取り付け実施例を示す説明図である。 本願の設置物の固定構造における設置物の取り付け実施例を示す説明図である。 本願の設置物の固定構造において包囲体を揺動させる構造の実施例を示す説明図である。 従来技術を示す説明図である。 従来技術を示す説明図である。

本願の設置物の固定構造の実施例について、図面に基づいて説明する。図１は、固定部材の実施例を示す説明図である。図２は、固定部材の一部分である、押圧体、包囲体、外側部材、及び包囲体付勢手段の分解斜視図である。図３は、薄型パネル体（設置物の一実施例）が、固定された状態を示す説明図である。図４は、固定部材がハゼ折板屋根に固定された実施例を示す説明図である。図５は、ハゼ折板屋根上に設置物が固定部材によって固定された実施例を示す説明図である。図６は、包囲体を揺動させる構造の実施例を示す説明図である。

はじめに、本願において設置物とは、建物、架台等に取り付けられるもの一般を指す。設置物は、棒状、板状などの形状等は問わない。ただし、本願の設置物の固定構造は、たわみなどの問題が発生しやすい薄型パネル体Ｐの取り付けに最適である。薄型パネル体Ｐの主な例としては、フレームレス太陽光発電パネルなどが挙げられる。このほか、設置物は、図８で示したような固定シート材であってもよい。

本願において、設置物を取り付ける対象は、建物、架台等である。たとえば、建物の屋根、外壁や、地上に組んだ鉄骨架台などがあげられる。また、それらに固定部材Ｋを固定する方法は問わない。たとえば、ハゼ折板屋根Ｙに固定部材Ｋが固定される場合、図３のように、ハゼ７に挟持部６で挟持固定してもよい。そのほか、陸屋根や地上に組んだ鉄骨架台に固定部材Ｋが固定される場合、鉄骨架台に孔をあけ、ボルト・ナットで締着固定してもよい。

本願の設置物の固定構造では、固定部材Ｋを用いる。実施例としては、図１のような固定部材Ｋが挙げられる。固定部材Ｋは、図７や図８で示したような設置物の一端縁全体にのびる長尺でもよい。そのほか、図４のように、複数の短尺の固定部材Ｋによって、設置物が部分的に挟持され、固定される構造であってもよい。複数の短尺の固定部材Ｋによって設置物が部分的に挟持される場合、固定部材Ｋの材料が少なくて済む。そのため、コストを低く抑えることができる。また、長尺のものよりも扱いやすいので、設置物を固定させる作業負荷が軽減される。

本願において、固定部材Ｋは、設置物の端縁近傍に押圧される押圧体１を有する。押圧体１は、設置物に押し付けられるので、設置物に角当たりしない形状が望ましい。また、押圧体１は、後述する内側上面２１、内側下面２２によって変形させられ、それらの間から抜けるほどの変形をしない程度の硬度を有する素材が望ましい。

さらに、押圧体１は、設置物との摩擦係数が高いものが望ましい。設置物との摩擦係数を向上させるために、設置物との摩擦係数が高い滑止部材を押圧体１に貼付してもよい。なお、包囲体２と押圧体１の摩擦係数よりも、押圧体１と設置物の摩擦係数の方が高い構成とすることが望ましい。そうすることによって、さらに固定部材Ｋから設置物が抜けにくく、包囲体２の内側上面２１又は内側下面２２に沿って押圧体１が移動されやすい構成となる。

本願において、設置物が薄型パネル体Ｐである場合、押圧体１は、断面略三角形状であることが望ましい。また、押圧体１の個数は、設置物を上下で挟むために、図１から図６までに示した実施例のように、上下で２個用いることが望ましい。ただし、後述する包囲体２の内側上面２１又は内側下面２２と、内側下面２２側又は内側上面２１側のどちらかに設けた押圧体１とで、設置物を挟む構造にすれば、押圧体１は１個にすることもできる。さらに、１個の固定部材Ｋによって、設置物の上面側に複数の押圧体１を押圧させたり、設置物の下面側に複数の押圧体１を押圧させたりしてもよい。したがって、押圧体１は、１個の固定部材Ｋにつき１個以上あればよい。

本願において、固定部材Ｋは、押圧体１の外側を包囲する包囲体２を有する。包囲体２は、図３のように、設置物側（図３においては右）に向けて離隔距離が狭くなる略倒ハ字状に形成された内側上面２１及び内側下面２２を有している。

包囲体２は、本実施例においては、側面視略コ字状である。ただし、設置物側（図３においては右）に向けて離隔距離が狭くなる略倒ハ字状に形成された内側上面２１及び内側下面２２を有していればよく、包囲体２の外形は問わない。しかし、設置物の固定強度は、包囲体２自体の強度に依存し、内側上面２１及び内側下面２２が押圧体１から受ける力に耐える必要がある。そのため、包囲体２をアルミ押出し加工などにより肉厚に形成したり、内側上面２１・内側下面２２をそれぞれ上側・下側に折り曲げた補強面を形成したりすることが望ましい。

また、包囲体２は、固定部材Ｋよりも設置物側（図３においては右）が狭くなる略倒ハ字状に形成された内側上面２１及び内側下面２２を有する。言いかえれば、設置物の抜け方向（図３においては右）に向かって狭くなるような斜面を形成する内側上面２１及び内側下面２２であればよい。

設置物の上面と下面の両方が、押圧体１で押圧される場合は、包囲体２の内側上面２１と内側下面２２との双方が、設置物の抜け方向（図３においては右）に向かって狭くなるような斜面であることが望ましい。ただし、設置物の上面側だけ、下面側だけが、押圧体１で押圧される場合は、包囲体２の内側上面２１と内側下面２２のどちらか一方だけが、斜面であってもよい。なお、内側上面２１と内側下面２２は平面であることが望ましいが、緩いアールを描く曲面であってもよい。

本実施例において、包囲体２は、図３においては右に開口された設置物挿入口２３を有している。包囲体２は、側面視略コ字状の場合、図３においては右のほか、その両側面（図３においては手前及び奥）も開口している設置物挿入口２３となっている。このように開口させることで、設置物が薄型パネル体Ｐであった場合に、その開口に設置物を挿し込むことができる。なお、固定部材Ｋが図７や図８で示したような設置物の一端縁全体にのびる長尺形状である場合や、設置物が帯状、柱状のような細長い形状である場合は、その両側面（図３においては手前及び奥）が閉鎖され、一方にだけ開口した設置物挿入口２３を有している構造でもよい。

本実施例の場合、包囲体２に設置物が挿入される方向は問わない。図３においては、手前から奥、又は奥から手前に挿入してもよいし、設置物挿入口２３から包囲体２が付勢される方向（図３においては左方向）に挿入してもよい。このとき、押圧体１は、設置物に当接される上面側又は下面側に配置される。このほか、包囲体２は、内側上面２１を有する上部材、内側下面２２を有する下部材と２部材化され、これらが開閉されるようにしてもよい。この場合、包囲体２を開き、設置物を配置し、包囲体２を閉じるといった手順で、内側上面２１と内側下面２２の間に設置物が配置される。

本願において、固定部材Ｋは、包囲体付勢手段３を有している。この包囲体付勢手段３は、図２及び図３に示すように、係合部材３１に貫通されたボルト３２と、ナット３３が組み合わされた牽引手段が使用されることが望ましい。この場合、包囲体２には、係合部材３１が係合される被係合部２４が形成されている。一方、本実施例において包囲体２の設置物挿入口２３が形成されていない側に面するボルト挿通面４２が、固定部材Ｋに形成されている。被係合部２４に、ボルト３２が挿通された係合部材３１が嵌め合わされ、そのボルト３２がボルト挿通面４２に挿通され、ナット３３が締め付けられることによって、包囲体２が牽引される。このとき、ナット３３の締め付け具合によって、押圧体１が設置物に押圧される力や、設置物に与えられる張力などを容易に調整することができる。そして、包囲体２には、被係合部２４を形成するだけでよいので、加工コストも抑えられる。ただし、包囲体付勢手段３を、係合部材３１、ボルト３２、ナット３３を組み合わせた牽引手段に限定するものではない。包囲体付勢手段３は、包囲体２に対して、設置物の外側方向に牽引又は押圧される力が加えられるものであればよい。

図１に示す固定部材Ｋの実施例では、包囲体２・２がそれぞれ設置物挿入口２３・２３を外側に向けて２つ形成されている。図５に示すように、固定金具の両側に設置物を配置し、それらをその固定金具１つに固定する構造である。このとき、付勢（牽引）されるのは、固定部材Ｋに向かう方向、すなわち固定部材Ｋの両側に配置された設置物双方の外側方向である。なお、図５に示すような実施例のほか、固定金具の片側だけに設置物が配置される構造にすることもできる。ただし、前者のような構造にすることで、固定部材Ｋの数を少なくすることができる。

本願において、固定部材Ｋは、押圧体１の移動規制部４１を有している。移動規制部４１は、包囲体２が付勢（牽引）されたときに、押圧体１が一緒に付勢（牽引）されて移動されることを規制する役割をもつ。たとえば、図３に示すような、押圧体１に対して、包囲体２が付勢（牽引）される方向に対面する当接面などを指す。移動規制部４１をこのような当接面とした場合、包囲体２が付勢（牽引）されたときに、押圧体１が移動規制部４１に当接する。そして、押圧体１が、移動規制部４１によって包囲体２が付勢（牽引）された方向に移動するのが規制されるので、内側上面２１や内側下面２２に沿って移動される。この移動によって、設置物が押圧される力が強まる。さらに、設置物を固定した後に、設置物に対して抜け方向に力が加わった場合、包囲体２の内側上面２１と内側下面２２の離隔距離が狭くなる方向に押圧体１が移動されるので、押圧体１による押圧が強まる。このように、固定部材Ｋから設置物が抜けにくい構成になっている。

また、図２に示すように、ボルト挿通面４２と移動規制部４１を有する略ボックス形状である外側部材４を形成し、包囲体２と組み合わせてもよい。外側部材４は、断面略ハット形状を形成するような略ボックス形状として、断面略ハット形状の頂面にボルト孔を形成したボルト挿通面４２、つば部を移動規制部４１とするとよい。なお、外側部材４は、図２のように開口部にフランジを有する開口ボックス形状であることによって、その上面及び下面が補強面の役割を果たす。したがって、包囲体付勢手段３によって与えられる力が大きくなっても、それに十分耐えられる構造にできる。

上記の外側部材４を用いる場合は、次のような構成になる。固定部材Ｋは、設置物の端縁近傍に押圧される押圧体１と、押圧体１の外側を包囲する包囲体２と、包囲体２の外側に組み合わせられる外側部材４を有しており、包囲体２は、設置物側に向けて離隔距離が狭くなる略倒ハ字状に形成された内側上面２１及び内側下面２２を有しており、外側部材４は、包囲体付勢手段３と、押圧体１の移動規制部４１を有しており、内側上面２１と内側下面の間に設置物が配置され、包囲体２が付勢（牽引）されたときに、押圧体１は、移動規制部４１によって包囲体２が付勢（牽引）された方向に移動するのが規制され、内側上面２１及び内側下面２２によって、設置物に押圧される構造である。

本願の設置物の固定構造は、包囲体付勢手段で固定された状態にあるときに、さらに付勢（牽引）される力を加え、外側方向に張力が加えられた状態で固定される上記の設置物の固定構造としてもよい。薄型パネル体Ｐのように、たわみ等の形状変化が発生しやすいものであっても、設置物に張力を加えた状態で固定することによって、それを抑えることができる。

本願の設置物の固定構造は、包囲体２が設置物のたわみ方向に揺動する上記の設置物の固定構造としてもよい。たとえば、図６に示すように、外側部材４が、揺動軸５によって軸支されることなどがあげられる。このほか、包囲体付勢手段３を外側部材４内で揺動させる構造にしたり、包囲体２と包囲体付勢手段３とを揺動可能に組み合わせたりしてもよい。

次に、設置物が薄型パネル体Ｐであり、ハゼ折板屋根Ｙ上への固定する実施例について説明する。なお、設置物を薄型パネル体Ｐに限定したり、設置物が取り付けられるのをハゼ折板屋根Ｙ上に限定したりするものではない。

まず、図４のように、固定部材Ｋが屋根上に固定される。本実施例において、屋根は、ハゼ折板屋根Ｙである。固定部材Ｋは、ハゼ折板屋根Ｙのハゼ７を挟むことによって、屋根上に固定される。なお、屋根上に固定する方法は、問わない。たとえば、屋根に穴をあけ、固定部材Ｋを固定してもよい。ただし、屋根に穴をあけ、固定部材Ｋを固定させる場合は、雨漏りを発生させないよう、止水手段を適宜組み合わせることが望ましい。

固定部材Ｋの固定に当たっては、固定する薄型パネル体Ｐの大きさに合わせ、適切な位置に複数の固定部材Ｋが固定される。このとき、１枚の薄型パネル体Ｐの両端縁近傍に組み合わされた包囲体２・２同士に付勢される向きが、それぞれ対向する方向であることが望ましい。本実施例の場合であれば、１枚の薄型パネル体Ｐに対して、水上側及び水下側それぞれに３か所ずつ固定部材Ｋを用いる。このとき、それぞれの包囲体２が、それぞれ水上側及び水下側に付勢（牽引）される。そうすることによって、薄型パネル体Ｐに対して、外側方向に張力が加えられた状態になる。

固定された複数の固定部材Ｋに対して、包囲体２の内側上面２１と内側下面２２の間に、薄型パネル体Ｐが挿入される。図５のように設置する場合は、側方から挿入される。このとき、押圧体１は、薄型パネル体Ｐの上面、下面に当接されるように配置される。

薄型パネル体Ｐは、長手端縁に押圧体１が押圧されるように配置されることが望ましい。そうすることで、薄型パネル体Ｐの変形は、変形量の小さい、短手方向におけるたわみに制限される。

複数の固定部材Ｋに、薄型パネル体Ｐが挿入された後、それぞれの包囲体付勢手段３によって付勢（牽引）される。本実施例においては、包囲体付勢手段３が、係合部材３１に組み合わせられたボルト３２、及びナット３３である。このボルト３２、ナット３３が締め付けられることによって、包囲体２が付勢（牽引）される。

ボルト３２、ナット３３が締め付けられると、包囲体２が外側部材４の内側方向に付勢（牽引）されていく。このとき、包囲体２の内側上面２１及び内側下面２２に当接された押圧体１は、移動規制部４１に当接され、付勢（牽引）される方向の反対側、すなわち設置物側に移動する。このとき、押圧体１は、略倒ハ字状に形成された内側上面２１及び内側下面２２に沿って、薄型パネル体Ｐの上面及び下面に強く押圧されていく。その結果、薄型パネル体Ｐは、押圧体１によって、強く挟持された状態になる。

次に、設置物が薄型パネル体Ｐであり、ハゼ折板屋根Ｙ上に固定された後、吹上方向に強い荷重がかかった場合について説明する。

薄型パネル体Ｐに吹上方向に強い荷重がかかった場合、従来であれば薄型パネル体Ｐがたわむ。しかし、本願においては、外側方向に張力が加えられた状態で設置物が固定されることもできるので、従来よりも強い吹上荷重に耐えることができる。

また、万一、薄型パネル体Ｐがたわんだ場合、包囲体２から抜けようとする動きをする。このとき、包囲体２には、設置物の抜け方向に向けて離隔距離が小さくなるような内側上面２１及び内側下面２２が形成されている。そのため、抜け方向の力が加われば加わるほど、押圧体１によって設置物が押圧される力が強まる。このように、設置物が抜けにくい構造である。

さらに、万一、薄型パネル体Ｐがたわんだ場合、それに追従して包囲体２が薄型パネル体Ｐのたわみ方向に揺動するようにすることもできる。このように、揺動することによって、包囲体２や押圧体１が支点となって、薄型パネル体Ｐが折れて破壊されるのを防ぐことができる。

Ｋ 固定部材
１ 押圧体
２ 包囲体
２１ 内側上面
２２ 内側下面
２３ 設置物挿入口
２４ 被係合部
３ 包囲体付勢手段
３１ 係合部材
３２ ボルト
３３ ナット
４ 外側部材
４１ 移動規制部
４２ ボルト挿通面
５ 揺動軸
６ 挟持部
Ｐ 薄型パネル体（設置物の一例）
Ｙ ハゼ折板屋根
７ ハゼ

Claims (2)

1. 固定部材を用いた設置物の固定構造であって、
   固定部材は、
   設置物の端縁近傍に押圧される押圧体と、
   包囲体と、
   包囲体付勢手段と、
   移動規制部を有しており、
   前記包囲体は、
   内側上面及び内側下面を有しており、
   前記内側上面と内側下面とは、
   それらの離隔距離が設置物側に向けて狭くなるように形成されており、
   前記内側上面と内側下面の間に設置物が配置され、
   前記包囲体が付勢されたときに、
   前記押圧体は、
   前記移動規制部によって前記包囲体が付勢された方向に移動するのが規制され、
   該包囲体の内側上面及び内側下面によって、
   前記設置物に押圧される
   設置物の固定構造。
2. 前記包囲体が前記設置物のたわみ方向に揺動する
   請求項１の設置物の固定構造。

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