JP5968057B2

JP5968057B2 - レール固定構造

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Publication number: JP5968057B2
Application number: JP2012103190A
Authority: JP
Inventors: 秀男立花; 仁司大野
Original assignee: Hory Corp
Current assignee: Hory Corp
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2032-04-27
Also published as: JP2013231291A

Description

本発明は、太陽電池モジュール等の屋上設置物を傾斜屋根に設置する場合等に使用される、レール固定構造に関する。

従来より、住宅用の太陽光発電システムとして、家屋の傾斜屋根にレールを敷設・固定し、これらのレール上に複数の太陽電池モジュールを縦横方向に並べて設置したものが知られている。

このようなレールの取付構造を開示する文献としては、例えば、下記特許文献１が知られている。特許文献１の取付構造では、二種類のレール（特許文献１では第１支持材２及び第２支持材４）を格子状に敷設し、その上に太陽電池モジュールを設置している（特許文献１の図６等参照）。

具体的には、特許文献１の取付構造では、屋根板７の上に持出部材１を固定し、この持出部材１から上方に突出する縦杆（ボルト材）１３を用いて第１支持材２が固定されている。更に、この第１支持材２の溝状空間２３に連結具３を嵌め込み、この連結具３から上方に突出するボルト３３を第２支持材４の長孔４１１に挿通させて締着具３ｂで固定することにより、この第２支持材４が固定されている。

そして、第１支持材２の溝状空間２３内での連結具３の位置を調整することにより第２支持材４の縦方向の位置が調整されると共に、第２支持材４の長孔４１１内でのボルト３３の連結具３の位置により第２支持材４の横方向の位置が調整される。

特開２０１１−１７４３６０号公報

上述のように、特許文献１の取付構造では、縦方向及び横方向の両方について、長尺のレール（すなわち第１支持材２及び第２支持材４）を敷設している。

しかし、非常に長いレールを多数使用することには、製造コストや運搬コスト、作業負担等が増大してしまうという欠点がある。

更に、上記特許文献１の取付構造では、下地屋根７に持出部材１を設置して該持出部材１にレールを固定する構造となっているため（特許文献１の段落［００４０］、図３等参照）、瓦屋根にレールを固定することが困難であるという欠点もあった。

本発明の課題は、製造コスト、運搬コスト及び作業負担が少なく且つ瓦屋根への設置が容易なレール固定構造を提供する点にある。

請求項１の発明に係るレール固定構造は、屋上設置物を支持するレールを屋根に固定するレール固定構造において、前記屋根に固定される固定部と、該固定部に、縦方向又は横方向の一方を選択して取り付けられるレールラックと、
該レールラックに固定されて、当該レールラックと直角な方向に配置された状態で前記レールを支持するレール受け部と、を備え、前記固定部は、屋根瓦に設けられた貫通孔を介して、前記屋根の屋根板に固定され、該固定部は、固定ブロックと、該固定ブロック上に載置されて前記屋根瓦の前記貫通孔を塞ぐ瓦蓋とを備え、前記レールラックは、該瓦蓋を介して、該固定ブロックに固定されることを特徴とする。

請求項２の発明に係るレール固定構造は、屋上設置物を支持するレールを屋根に固定するレール固定構造において、前記屋根に固定される固定部と、該固定部に、縦方向又は横方向の一方を選択して取り付けられるレールラックと、該レールラックに固定されて、当該レールラックと直角な方向に配置された状態で前記レールを支持するレール受け部と、を備え、前記固定部は、所定間隔で縦横方向に配置された複数のビス受け部を備え、前記レールラックは、前記所定間隔で縦横方向に配置された複数のビス貫通孔を備え、同一のビスを挿通する前記ビス受け部及び前記ビス貫通孔の組み合わせを選択することにより、該レールラックの取付位置が設定されることを特徴とする。

請求項３の発明に係るレール固定構造は、屋上設置物を支持するレールを屋根に固定するレール固定構造において、前記屋根に固定される固定部と、該固定部に、縦方向又は横方向の一方を選択して取り付けられるレールラックと、該レールラックに固定されて、当該レールラックと直角な方向に配置された状態で前記レールを支持するレール受け部と、を備え、前記固定部は、所定間隔で縦横方向に配置された複数のビス受け部を備え、前記レールラックは、前記所定間隔で縦横方向に配置された複数のビス貫通孔を備え、同一のビスを挿通する前記ビス受け部及び前記ビス貫通孔の組み合わせを選択することにより、該レールラックの取付方向が設定されることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項２又は３に記載の構成に加え、前記固定部は、屋根瓦に設けられた貫通孔を介して、前記屋根の屋根板に固定されることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の構成に加え、前記レール受け部は、前記レールラックの長手方向に沿ってスライド可能に構成され、該レールラック上の任意の位置で当該レールラックに固定されることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の構成に加え、前記レール受け部は、一枚又は複数枚積層された高さ調整板を介して、前記レールラックに固定されることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の構成に加え、前記屋上設置物は、太陽電池モジュールであることを特徴とする。

請求項１乃至３の発明によれば、縦方向又は横方向の一方を選択して取り付けられるようにレールラックを構成し、このレールラックと直角な方向にレールを配置して支持することができる。これにより、屋上設置物の形状や寸法等に応じて、レールを敷設方向を適宜決定することができるので、縦方向又は横方向の一方にのみレールを敷設するにも拘わらず安定して屋上設置物を固定することができる。従って、本発明によれば、製造コスト、運搬コストが安価であると共に、設置時の作業負担が少ない。

請求項１の発明によれば、固定ブロックを、屋根瓦に設けられた貫通孔を介して屋根板に固定することにより、簡単な作業で、瓦屋根上にレールを固定することができる。
加えて、請求項１の発明によれば、屋根瓦の貫通孔を塞ぐ瓦蓋を介して前記レールラックを固定ブロックに固定することにより、かかる貫通孔から屋根板への雨水の浸入等を防止することが可能になる。

請求項２の発明によれば、同一のビスを挿通するビス受け部及びビス貫通孔を選択することによってレールラックの取付位置を調整することにより、簡単な作業で、レールラックの取付位置を調整することができる。

請求項３の発明によれば、同一のビスを挿通するビス受け部及びビス貫通孔を選択することによってレールラックの取付方向を調整することにより、簡単な作業で、レールの取付方向を設定することができる。

請求項４の発明によれば、請求項２の発明と同様、屋根瓦の貫通孔を塞ぐ瓦蓋を介して前記レールラックを固定ブロックに固定することにより、かかる貫通孔から屋根板への雨水の浸入等を防止することが可能になる。

請求項５の発明によれば、レール受け部が、レールラックの長手方向の任意の位置で固定されるよう構成することにより、簡単な作業で、レール取付位置の微調整を行うことができる。

請求項６の発明によれば、一枚又は複数枚積層された高さ調整板を介して、レール受け部をレールラックに固定することにより、簡単な作業で、レールの高さを調整することができる。

請求項７の発明によれば、屋上設置物を太陽電池モジュールとすることにより、太陽光発電システムの製造コスト、運搬コスト及び作業負担を低減することができる。

実施の形態に係る太陽電池モジュールの設置構造の一例を概念的に示す斜視図である。実施の形態に係るレール固定構造の一構成例を概略的に示す斜視図である。実施の形態に係るレール固定構造の構成を概略的に示す分解斜視図である。実施の形態に係るレール固定構造の構成を概略的に示す断面図である。実施の形態に係るレール固定構造で使用される屋根瓦の構成を概略的に示す斜視図である。実施の形態に係るレール固定構造で使用される高さ調整板の構成を概略的に示す斜視図である。実施の形態におけるレールラック取付方法を説明するための図であり、（ａ）はレールラックの平面図、（ｂ）は瓦蓋の平面図である。実施の形態に係る太陽電池モジュールの設置構造の他の例を概念的に示す斜視図である。実施の形態に係るレール固定構造の他の構成例を概略的に示す斜視図である。

［発明の実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照して説明する。

図１は、太陽電池モジュールの設置構造の一例を概念的に示す斜視図である。後述するように、この実施の形態１に係るレール固定構造によれば、同一のレール固定具１２０を用いて、レール１３０を縦又は横のどちら方向にも敷設することができる。図１は、各レール１３０を縦方向に敷設した例である。

図１に示したように、家屋の傾斜屋根１００には、多数枚の屋根瓦１１０，１１１が敷設されている。ここで、屋根瓦１１０は通常の屋根瓦であり、屋根瓦１１１はレール固定具１２０を取り付けるための屋根瓦である。

また、傾斜屋根１００には、複数のレール固定具１２０が取り付けられている。この実施の形態１では、傾斜屋根１００の棟側及び軒側に、レール固定具１２０が、それぞれ一列ずつ、横方向に配設されている。

レール１３０は、一対のレール固定具１２０，１２０（棟側のレール固定具１２０と軒側のレール固定具１２０との対）を用いて、傾斜屋根１００に、縦方向に固定される。レール１３０の固定位置は、レール受け１２２の固定位置を調整することにより、互いに等間隔且つ平行となるように調整される（後述）。

レール１３０の端部にはレール蓋１３１が取り付けられる。そして、複数（例えば２本）のレール１３０に取り付けた各レール蓋１３１を用いて、化粧用の軒先カバー１３２がそれぞれ保持される。

レール１３０上には、複数の太陽電池モジュール１４０が縦横方向に配設される。

図２乃至図４は、この実施の形態に係る軒先カバー取付構造を概略的に示す図であり、図２は斜視図、図３は分解斜視図、図４はレール長手方向の部分断面図である。また、図５は、屋根瓦１１１の概略構造を示す斜視図である。

図５に示したように、屋根瓦１１１には、貫通孔１１１ａが設けられている。そして、この貫通孔１１１ａを介して、レール固定具１２０が屋根板１０１に固定される。

図２乃至図４に示したように、レール固定具１２０は、固定ブロック１２１、瓦蓋１２２、レールラック１２３、レール受け部１２４等を備えている。

固定ブロック１２１は、屋根瓦１１１の貫通孔１１１ａに挿入されて、屋根板１０１上の固定台１０２に設置される。そして、ネジ１２１ａを用いて、屋根板１０１に固定される。固定ブロック１２１の高さは、貫通孔１１１ａの上端部よりもやや高くなるように設定される。

瓦蓋１２２は、固定ブロック１２１上に載置されて、屋根瓦１１１の貫通孔１１１ａを塞ぐ。貫通孔１１１ａの上端部と瓦蓋１２２とは、防水パッキン１２２ａを用いて密閉される。防水パッキン１２２は、貫通孔１１１ａから屋根板１０１への雨水浸入等を防止するために使用される。

レールラック１２３は、レール固定具１２０毎に設けられ、止水パッキン１２３ａを介して固定ブロック１２１上に載置される。そして、レールラック１２３及び止水パッキン１２３ａは、４本のネジ１２３ｂを用いて、瓦蓋１２２と共に、固定ブロック１２１に固定される。レールラック１２３を瓦蓋１２２上に載置して固定する時に、レール１３０が敷設される方向の設定と、該レール１３０の短手方向の大まかな位置調整を行うことができる（後述）。

レールラック１２３の上面側には、該レールラック１２３の長手方向に沿って、ボルト収容溝１２３ｃが形成されている。ボルト収容溝１２３ｃには、例えば二本のボルト１２３ｄの頭部が収容される。図４から解るように、ボルト収容溝１２３ｃの両側の上縁部はそれぞれ内側に狭まっており、ボルト１２３ｄの脚部を突出させることはできるが頭部を引き抜くことはできないようになっている。ボルト１２３ｄは、ボルト収容溝１２３ｃ内を自在にスライド移動することができる。

ボルト収容溝１２３ｃの両側の上縁部には、それぞれＶ溝１２３ｅが形成されている。これらのＶ溝１２３ｅは、高さ調整板１２５の案内に使用される（後述）。

レール受け部１２４は、ボルト１２３ｄを用いて、レールラック１２３上に固定される。このために、レール受け部１２４には、レールラック１２３の長手方向に沿って、例えば２個のボルト貫通孔１２４ａが形成されている。ボルト１２３ｄは、それぞれ、対応するボルト貫通孔１２４ａに下側から挿通されて、ナット１２４ｂにより締め付け固定される。従って、ボルト収容溝１２３ｃ内でボルト１２３ｄの位置を移動させることにより、レール１３０の短手方向の細かい位置調整を行うことができる。

レール受け部１２４を固定する際には、このレール受け部１２４とレールラック１２３との間に、高さ調整板１２５を挟み込むことができる。高さ調整板１２５は、図６の斜視図に示すように、ボルト１２３ｄの脚部を嵌入するためのＵ字型の切り欠き１２５ａを備える。更に、高さ調整板１２５は、ボルト収容溝１２３ｃのＶ溝１２３ｅに嵌合させるための、二本のＶ突起１２５ｂを備えている。Ｖ突起１２５ｂは、高さ調整板１２５の長手方向に沿って筋状に形成されている。Ｖ突起１２５ｂをＶ溝１２３ｅに嵌合させることにより、高さ調整板１２５を、レールラック１２３の長手方向に沿って案内することができる。高さ調整板１２５は、レール受け部１２４の両側から、それぞれ挟み込まれる。そして、高さ調整板１２５を挟み込む枚数を適宜決定することにより、レール受け部１２４の高さを調整することができる。高さ調整の必要が無い場合には、高さ調整板１２５を挟み込む必要は無い。

また、レール受け部１２４には、レール１３０が保持される。レール１３０は、その長手方向がレールラック１２３の長手方向と略直交するように、配置される。そして、レール１３０は、両側面からボルト１２４ｃで締め付けられることにより、このレール受け部１２４に固定される。レール１３０を締め付ける位置を適宜調整することにより、かかるレール１３０の長手方向の位置調整を行うことができる。

次に、レール固定具１２０を用いてレール１３０の方向設定及び短手方向の位置調整を行う方法について、図７乃至図９を説明する。図７において、（ａ）はレールラックの平面図、（ｂ）は瓦蓋の平面図である。

図７（ａ）に示したように、瓦蓋１２２には、４個のネジ貫通孔７１１〜７１４（本発明の「ビス受け部」に相当）が設けられている。そして、隣接するネジ貫通孔７１１〜７１４間の距離は、全て同じ距離Ｌに設定されている。これらのネジ貫通孔７１１〜７１４は、瓦蓋１２２の中央付近（中心点Ｃ１からの距離が互いに略同一になるような位置）に設けられている。

一方、図７（ｂ）に示したように、レールラック１２３には、６個のネジ貫通孔７２１〜７２６（本発明の「ビス貫通孔」に相当）が設けられている。そして、隣接するネジ貫通孔７２１〜７２６間の距離は、全て、上記ネジ貫通孔７１１〜７１４の距離と同じ距離Ｌに設定されている。これらのネジ貫通孔７２１〜７２６のうち、ネジ貫通孔７２２，７２３，７２４，７２５は、レールラック１２３の略中央（中心点Ｃ２からの距離が互いに略同一になるような位置）に設けられている。一方、ネジ貫通孔７２１，７２６は、ネジ貫通孔７２２，７２５から長手方向に距離Ｌだけ離れた位置に設けられている。

ここで、レール１３０を傾斜屋根１００の縦方向に敷設したい場合（すなわち、レールラック１２３を横方向に配置したい場合、図１、図２等参照）には、瓦蓋１２２のネジ貫通孔７１１〜７１４及びレールラック１２３のネジ貫通孔７２１〜７２６の位置関係を以下のように設定して、ネジ１２３ｂを挿通する。

瓦蓋１２３の中央にレールラック１２３の中央を一致させたい場合には、図７において、例えば、ネジ貫通孔７１１，７２２、ネジ貫通孔７１２，７２３、ネジ貫通孔７１３，７２４及びネジ貫通孔７１４，７２５に、それぞれ同じネジ１２３ｂ（図３、図４等参照）を挿通すれば良い。

また、瓦蓋１２３の中央よりも右にずれた位置でレールラック１２３を固定したい場合には、ネジ貫通孔７１１，７２１、ネジ貫通孔７１２，７２２、ネジ貫通孔７１３，７２５及びネジ貫通孔７１４，７２６に、それぞれ同じネジ１２３ｂを挿通すれば良い。

更に、瓦蓋１２３の中央よりも左にずれた位置でレールラック１２３を固定したい場合には、レールラック１２３を図７（ｂ）の状態から１８０度回転させて、ネジ貫通孔７１１，７２５、ネジ貫通孔７１２，７２６、ネジ貫通孔７１３，７２１及びネジ貫通孔７１４，７２２に、それぞれ同じネジ１２３ｂを挿通すれば良い。

一方、レール１３０を傾斜屋根１００の横方向に敷設したい場合には（すなわち、レールラック１２３を縦方向に配置したい場合、図８、図９参照）、瓦蓋１２２のネジ貫通孔７１１〜７１４及びレールラック１２３のネジ貫通孔７２１〜７２６の位置関係を以下のように設定すればよい。図８及び図９は、レール１３０を横方向に敷設する場合を示す概略的斜視図であり、図８は太陽電池モジュールの設置構造、図９はレール固定構造を示している。

瓦蓋１２３の中央にレールラック１２３の中央を一致させたい場合には、図７において、例えば、ネジ貫通孔７１１，７２５、ネジ貫通孔７１２，７２２、ネジ貫通孔７１３，７２３及びネジ貫通孔７１４，７２４に、それぞれ同じネジ１２３ｂ（図３、図４等参照）を挿通すれば良い。

また、瓦蓋１２３の中央よりも下にずれた位置でレールラック１２３を固定したい場合には、ネジ貫通孔７１１，７２６、ネジ貫通孔７１２，７２１、ネジ貫通孔７１３，７２２及びネジ貫通孔７１４，７２５に、それぞれ同じネジ１２３ｂを挿通すれば良い。

更に、瓦蓋１２３の中央よりも上にずれた位置でレールラック１２３を固定したい場合には、ネジ貫通孔７１１，７２２、ネジ貫通孔７１２，７２５、ネジ貫通孔７１３，７２６及びネジ貫通孔７１４，７２１に、それぞれ同じネジ１２３ｂを挿通すれば良い。

以上説明したように、この実施の形態１に係るレール固定構造によれば、縦方向又は横方向の一方を選択してレール１３０を敷設することができると共に、レール１３０の縦横方向の位置調整が容易である。従って、太陽電池モジュール１４０の大きさや形状等に応じて、レール１３０の設置方向や位置を自由に設定・調整することができる。このため、この実施の形態１によれば、縦方向又は横方向の一方にのみレール１３０を敷設することとしても、太陽電池モジュール１４０を常に安定的に敷設することができ、従って、レール固定構造の製造コスト、運搬コスト、設置時の作業負担等を低減することができる。

また、この実施の形態１では、固定ブロック１２１を、屋根瓦１１１に設けられた貫通孔１１１ａを介して屋根板１０１に固定することができる。このため、瓦屋根上に太陽電池モジュール１４０を設置したい場合には、レール固定具１２０を設置する部分の屋根瓦１１１のみを交換すれば良い。従って、この実施の形態１によれば、簡単な作業のみで、瓦屋根に太陽電池モジュール１４０を設置することが可能となる。

この実施の形態１によれば、屋根瓦１１１の貫通孔１１１ａを瓦蓋１２２で塞いだ状態でレールラック１２３を固定ブロック１２１に固定したので、貫通孔１１１ａから屋根板１０１への雨水の浸入等を防止することができる。

この実施の形態１によれば、同一のネジ１２３ｂを挿通するネジ貫通孔７１１〜７１４及び７２１〜７２６の組み合わせを選択することによってレールラック１２３の取付位置を調整することができるので、簡単な作業で、レールラック１２３の取付位置を調整することができる。

また、この実施の形態１によれば、同一のネジ１２３ｂを挿通するネジ貫通孔７１１〜７１４及び７２１〜７２６の組み合わせを選択することによってレールラック１２３の取付方向を調整することができるので、簡単な作業で、レール１３０の取付方向を設定することができる。

この実施の形態１によれば、レール受け部１２４を、レールラック１２３の長手方向の任意の位置で固定できるように構成したので、簡単な作業で、レール１３０の取付位置を微調整することができる。

この実施の形態１によれば、レール受け部１２４とレールラック１２３との間に任意枚数の高さ調整板１２５を挟み込むことができるので、簡単な作業で、レール１３０の高さを調整することができる。

なお、この実施の形態１では、屋根上に太陽電池モジュール１４０を設置する場合を例に採って説明したが、他の屋上設置物についても本発明を適用できることはもちろんである。

１００傾斜屋根
１０１屋根板
１０２固定台
１１０，１１１屋根瓦
１２０レール固定具
１２１固定ブロック
１２１ａネジ
１２２瓦蓋
１２３レールラック
１２３ａ止水パッキン
１２３ｂネジ
１２３ｃボルト収容溝
１２３ｄボルト
１２３ｅＶ溝
１２４レール受け部
１２４ａレール貫通孔
１２４ｂナット
１２５高さ調整板
１２５ａ切り欠き
１２５ｂＶ突起
１３０レール
７１１〜７１４，７２１〜７２６ネジ貫通孔

Claims

屋上設置物を支持するレールを屋根に固定するレール固定構造において、
前記屋根に固定される固定部と、
該固定部に、縦方向又は横方向の一方を選択して取り付けられるレールラックと、
該レールラックに固定されて、当該レールラックと直角な方向に配置された状態で前記レールを支持するレール受け部と、
を備え、
前記固定部は、屋根瓦に設けられた貫通孔を介して、前記屋根の屋根板に固定され、
該固定部は、固定ブロックと、該固定ブロック上に載置されて前記屋根瓦の前記貫通孔を塞ぐ瓦蓋とを備え、
前記レールラックは、該瓦蓋を介して、該固定ブロックに固定される、
ことを特徴とするレール固定構造。
屋上設置物を支持するレールを屋根に固定するレール固定構造において、
前記屋根に固定される固定部と、
該固定部に、縦方向又は横方向の一方を選択して取り付けられるレールラックと、
該レールラックに固定されて、当該レールラックと直角な方向に配置された状態で前記レールを支持するレール受け部と、
を備え、
前記固定部は、所定間隔で縦横方向に配置された複数のビス受け部を備え、
前記レールラックは、前記所定間隔で縦横方向に配置された複数のビス貫通孔を備え、
同一のビスを挿通する前記ビス受け部及び前記ビス貫通孔の組み合わせを選択することにより、該レールラックの取付位置が設定される、
ことを特徴とするレール固定構造。
屋上設置物を支持するレールを屋根に固定するレール固定構造において、
前記屋根に固定される固定部と、
該固定部に、縦方向又は横方向の一方を選択して取り付けられるレールラックと、
該レールラックに固定されて、当該レールラックと直角な方向に配置された状態で前記レールを支持するレール受け部と、
を備え、
前記固定部は、所定間隔で縦横方向に配置された複数のビス受け部を備え、
前記レールラックは、前記所定間隔で縦横方向に配置された複数のビス貫通孔を備え、
同一のビスを挿通する前記ビス受け部及び前記ビス貫通孔の組み合わせを選択することにより、該レールラックの取付方向が設定される、
ことを特徴とするレール固定構造。
前記固定部は、屋根瓦に設けられた貫通孔を介して、前記屋根の屋根板に固定されることを特徴とする請求項２又は３に記載のレール固定構造。
前記レール受け部は、前記レールラックの長手方向に沿ってスライド可能に構成され、該レールラック上の任意の位置で当該レールラックに固定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のレール固定構造。
前記レール受け部は、一枚又は複数枚積層された高さ調整板を介して、前記レールラックに固定されることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のレール固定構造。
前記屋上設置物が太陽電池モジュールであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のレール固定構造。