JP6214084B2 - パネルの取付部材及び取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、各種のパネルの種々の厚みに対応でき、しかも確実に且つ継続的にパネルを壁や屋根に取り付けることができるパネルの取付部材及び取付構造に関する。

従来、太陽電池モジュールの周縁にフレーム材を配することでパネル化（太陽電池パネルを形成）し、当該パネルを屋根や壁等に取り付ける様々な態様が提案されている
一方で、太陽電池パネルは、その製造メーカーや用途に応じて様々なサイズ（１枚の大きさや厚さ）が製造されるため、フレーム材等の固定部材や方法等もそのパネル毎にそれぞれ異なり、非常に手間のかかるものである。

例えば特許文献１に記載される太陽電池パネルの設置構造では、屋根1に取り付けた屋根上取付金具4に対し、略逆ハット状の上金具20を用いて太陽電池パネル11の端部を上方から押さえている。より詳しくは、屋根上取付金具4に立設したボルト8aを、上金具20に形成した穴22に挿通するように配設し、ナット30を締め付けて上金具20の上部フランジ23にて太陽電池パネル11の上端部を押さえ保持している。

特許３３５２６４７号公報

しかしながら、前記特許文献１に限らず太陽電池パネルには、様々な厚みの製品が存在するため、高さの異なる複数種類の押さえ具（＝特許文献１では上金具）を準備しておく必要があった。
また、一般的には高さの異なるスペーサを介在させて太陽電池パネルの厚さに対応する方法も行われているが、高さの異なる金具同様に複数種類が必要になり、部材管理の煩雑さ等の問題を抱えていた。
さらに、太陽電池パネル以外の緑化パネル等についても同様に、屋根や壁等に取り付ける様々な態様が提案されているので、それぞれの態様において同様の問題があった。
加えて、前記特許文献１では、上方から押さえ保持する押さえ具（上金具20）を、上方からナット30で締め付けて固定するので、押さえ保持する応力は、ナット30の締め付けの強弱に依存している。そのため、締め付けが不十分な場合には、ナットが脱落したり、太陽電池パネル11のズレが生じる恐れがある。一方、過剰な締め付けは、太陽電池パネル11のフレーム12の変形を生じるという問題点があった。

そこで、本発明は、各種のパネルの種々の厚みに対応でき、しかも確実に且つ継続的にパネルを壁や屋根に取り付けることができるパネルの取付部材及び取付構造を提案することを目的とする。

本発明は、上記に鑑み提案されたもので、パネルを下地に取り付けるための取付部材であって、下地に固定する固定部材とパネルの上端を押さえる保持部材とからなり、両部材は、締着具を挿通可能な挿通部を有して対向状に一体化されると共に、上下方向への調整手段として固定部材と保持部材との何れか一方に開口部を形成し、他方に開口部に挿入される傾斜状突出部を形成していることを特徴とするパネルの取付部材に関するものである。

また、本発明は、前記取付部材を用いてパネルを下地に取り付けた取付構造であって、下地に固定した固定部材に、締着具を介して一体化された保持部材を、上下方向への調整手段として固定部材と保持部材との何れか一方に開口部を形成し、他方に開口部に挿入される傾斜状突出部を形成して調整すると共に保持部材にてパネルの上端を押さえて締着したことを特徴とするパネルの取付構造をも提案するものである。

本発明のパネルの取付部材は、上方に位置してパネルの上端を押さえる保持部材と、下方に位置して下地に固定される固定部材とが、締着具を挿通可能な挿通部を有して対向状に一体化されると共に、上下方向への調整手段を有するので、例えば太陽電池パネルや緑化パネル等の各種パネルの種々の厚みに対応でき、しかも確実に且つ継続的にパネルを壁や屋根に取り付けることができる。そのため、使用する取付部材は実質的に一種類であるため、部材管理も容易である。
さらに、本発明の取付部材は、側方から締着具を締め付け固定するので、例えばパネルが太陽電池パネルであった場合にも、そのフレームの変形を生じることがなく、確実に取り付けを実施することができる。

また、上下方向への調整手段は、固定部材と保持部材との何れか一方に開口部を形成し、他方に開口部に挿入される傾斜状突出部を形成している場合には、開口部の端縁に傾斜状突出部が圧接する状態で締着具を締め付けることになり、保持部材がパネルを押さえる（当接する）位置まで移動し、パネルを上方から押さえ付ける力となって固定される。

さらに、前記取付部材を用いたパネルの取付構造は、前述のように使用する取付部材が実質的に一種類であるため、部材管理も容易であり、例えば太陽電池パネルや緑化パネル等の各種パネルの種々の厚みに対応でき、しかも確実に且つ継続的にパネルを壁や屋根に取り付けることができるものである。

本発明の参考例のパネルの取付構造を示す正面図である。 （ａ）参考例の取付部材を構成する固定部材の正面図、右側にはそのＢ断面図、下側には要部の平面図、（ｂ）締着具の正面図、（ｃ）保持部材の正面図、右側にはそのＡ断面図、下側には要部の平面図、（ｄ）固定部材に保持部材を組み付ける状態を示す分解斜視図である。 （ａ）参考例のパネルの取付構造を施工する手順を示し、パネル間に固定した固定部材の上方に保持部材を臨ませた状態を示す側面図、（ｂ）その正面図、（ｃ）固定部材と保持部材とを締着具を用いて一体化した状態を示す側面図、（ｄ）そのＡ断面図、（ｅ）保持部材にてパネルを押さえた状態を示す側面図、（ｆ）そのＡ断面図、（ｇ）取り付けた状態を示す正面図である。 （ａ）参考例におけるパネルの取付構造を比較のために示した側面図、（ｂ）より厚肉のパネルを用いた取付構造を示す側面図、（ｃ）上下方向への調整手段の一例（固定部材に開口部を形成した）を示す要部の断面図及び側面図、（ｄ）上下方向への調整手段の他の一例（保持部材に開口部を形成した）を示す要部の断面図及び側面図である。

本発明のパネルの取付部材は、下方に位置して下地へ固定される固定部材と上方に位置してパネルの上端を押さえる保持部材とからなる構成である。
そして、両部材は、締着具を挿通可能な挿通部を有して対向状に一体化されると共に、上下方向への調整手段を有することを特徴とする。
この構成により、各種パネルの種々の厚みに対応でき、しかも確実に且つ継続的にパネルを壁や屋根に取り付けることができる。

前記固定部材は、下地に固定する固定部と、略縦面状の起立部とを備え、前記起立部には、挿通部（孔部）と調整手段のそれぞれ一方を有する構成である。
また、前記保持部材は、パネルの上端を押さえる押さえ部と、略縦面状の折下部とを備え、前記折下部には、挿通部（孔部）と調整手段のそれぞれ他方を有する構成である。
即ち前記固定部材の起立部と前記保持部材の折下部は、それぞれ略縦面状に形成され、対向状に配されるが、締着具が挿通する挿通部（孔部）の一方が起立部に、他方が折下部に形成されており、上下方向への調整手段の一方が起立部に、他方が折下部に形成されている構成である。

挿通部は、締着具が挿通可能な孔部であって、円形でも楕円形でも矩形であってもよいし、長孔であっても、開放する溝状であってもよい。上下方向（高さ方向）に移動するため、少なくとも何れかは長孔もしくは溝状であり、両方が長孔もしくは溝状であってもよい。
なお、「上下方向への調整手段を有する」構成とは、当然のことながら、上下方向（高さ方向）に移動可能な構成、即ち「少なくとも何れかの挿通部（孔部）が長孔もしくは溝状である」構成を含むものである。

前記挿通部に挿通する締着具は、主に後述する図示実施例にあるボルト・ナットを指すものであるが、これらに限定されるものではなく、例えば「ボルト」としては、図示実施例のような六角ボルトでもよいし、矩形状の孔部に挿通させる角根ボルトでもよく、溶接ボルト等でもよい。

上下方向への調整手段は、前記起立部及び前記折下部に、締着時に保持部材の高さ（押さえ部の高さ）を任意位置で取り付けられ、締め付けることで位置が決まる構成であればよい。
この上下方向への調整手段としては、固定部材と保持部材との何れか一方に開口部を形成し、他方に開口部に挿入される傾斜状突出部を形成している態様（＝以下、実施態様という）、固定部材と保持部材との少なくとも一方に相手側への傾斜状突出部を形成している態様（＝以下、比較態様という）などが上げられる。

前記実施態様では、両部材が締め付けられることで、傾斜状突出部が開口部内を移動し、傾斜部分が開口部の上部（或いは下部）に当接することで、保持部材が所定位置（押さえ部がパネルを押さえる位置）まで移動する。さらに締着具を締め付けると、保持部材は下向きに移動しようとするため、これが太陽電池パネルを上方から押さえ付ける力となる。ここで締着具には十分なトルクがかかり作業完了となる。
この態様は、一方に開口部、他方に傾斜状突出部があればよく、開口部は溝状（スリット）であっても広幅状であってもよく、特にその形状を限定するものではない。また、傾斜状突出部も、特にその形状を限定するものではないが、下方に位置する固定部材（起立部）にあっては、上方へ向かって次第に突出高さが大きくなるように形成し、上方に位置する保持部材（折下部）にあっては、下方へ向かって次第に突出高さが大きくなるように形成する。さらにこの実施態様での傾斜状突出部は、取付状態において開口部に挿入される位置や大きさ（幅）であることが必要である。
なお、この傾斜状突出部は、プレス加工にて形成される隆状部であっても、切り起こし加工にて形成される突出片であってもよい。突出片の場合には、プレス加工で形成される隆状部と同様に対向側へ突出片が突出するように形成しても、更に折り曲げて板厚相当が突出する傾斜面を構成するようにしてもよい。

そして、開口部を固定部材に形成し、傾斜状突出部を保持部材に形成した場合には、両部材が対面状に締め付けられることにより、保持部材の傾斜状突出部は、固定部材の開口部の上端に当接して下側へ移動する。この場合の傾斜状突出部は、前述のように下方へ向かって次第に突出高さが大きくなるように形成されるものである。

また、開口部を保持部材に形成し、傾斜状突出部を固定部材に形成した場合には、両部材が対面状に締め付けられることにより、固定部材の傾斜状突出部は、保持部材の開口部の下端に当接して下側へ移動する。この場合の傾斜状突出部は、前述のように上方へ向かって次第に突出高さが大きくなるように形成されるものである。

前記比較態様では、対面状の起立部と折下部の少なくとも一方に対面側（内側）に突出する傾斜状突出部を有していれば、保持部材が所定位置（押さえ部がパネルを押さえる位置）まで移動するが、後述する参考例のように、起立部、折下部共に内側に突出する傾斜突出部を設けることが望ましく、両者の傾斜突出部を同程度の傾斜角度からなる組み合わせにすることがより望ましい。この場合、締め付けによる移動が円滑に行われるからである。
なお、この比較態様における「傾斜状突出部」は、前記実施態様にて説明したとおりであるが、取付状態において開口部に挿入される位置や大きさ（幅）である必要は全くない。

前記固定部材の固定部は、下地と固定する部分であって、その固定は、図示実施例のように折り曲げ片（爪片）を下地に形成した取付孔などに挿着してもよいし、ボルトナットによる締着でもよいし、溶接、ビス止め等であってもよい。ボルトナットによる締着の場合には、下地として上方が開放する溝部を有するレール材を用いる場合のようにスライド機能を有する固定方法が極めて有用である。

前記固定部材の起立部は、前述のように略縦面状の縦片であって、締着具が挿通する挿通部（孔部）の一方、及び上下方向への調整手段の一方が形成される構成であるが、それらの機能（作用）を阻害しない限り、それ以外のどのような構成を適宜に加えるようにしてもよい。

前記保持部材の折下部は、前述のように略縦面状の縦片であって、締着具が挿通する挿通部（孔部）の他方、及び上下方向への調整手段の他方が形
成される構成であるが、それらの機能（作用）を阻害しない限り、それ以外のどのような構成を適宜に加えるようにしてもよい。

前記保持部材の押さえ部は、内側、外側の何れか一方に延在するものでも両方に延在するものでもよい。
また、この保持部材には、押さえ部及び折下部以外のどのような構成を適宜に加えるようにしてもよい。即ちパネルの機能に応じた外設部材の取付部などがそれに相当する。例えばパネルが太陽電池パネルである場合には、雪止め具などの外設部材の取付部を形成するようにしてもよい。

本発明の取付部材によって取り付けられるパネルは、主として太陽電池パネル（太陽エネルギー変換モジュールと、その周縁を囲むフレーム材とからなる太陽電池パネル）であるが、緑化パネルや採光パネル、新設の屋根パネル等であってもよく、或いはそれら複数種のパネルを併用する構成でもよい。

また、前記パネルの取付対象となる下地は、躯体（ＲＣ他）であってもよいし、躯体上に上方が開放する溝部を有する各種のレール材（桟部材）等を配したものでもよく、既存屋根等に支持部材又はレール材等を配したものであってもよく、新設、既設を問うものではない。即ち下地は、当該パネルの取付部材を固定可能であれば、その態様を限定するものではない。

そして、本発明のパネルの取付部材は、取り付ける太陽電池パネルや緑化パネル等の厚みに応じて容易に高さ調整して保持することができる。そのため、従来技術のように高さが異なる複数種類の部材（取付金具やスペーサ）を用意する必要が無く、一種の取付部材にて確実に且つ容易に多種のパネルの保持に適用できる。

さらに、前記取付部材を用いた本発明のパネルの取付構造は、前述のように使用する取付部材が実質的に一種類であるため、部材管理も容易であり、例えば太陽電池パネルや緑化パネル等の各種パネルの種々の厚みに対応でき、しかも確実に且つ継続的にパネルを壁や屋根に取り付けることができる。

図１〜図３に示す本発明の参考例の取付部材１は、下地５に固定する固定部材２とパネル６の上端を押さえる保持部材３とからなり、両部材２，３は、締着具４で対向状に一体化されると共に、上下方向への調整手段を有することを特徴とする。

前記固定部材２は、下地５に固定する固定部２１と、略縦面状の起立部２２とを備え、前記起立部２２には、挿通部（孔部）と調整手段のそれぞれ一方２２１，２２２を有する構成である。

図示実施例の固定部材２では、図２（ａ）及び図２（ｄ）の左下に示すように固定部２１が、下地５に接面状に設置される，平面視が略矩形状の平板部２０の前方及び後方に形成された部分であって、その裏面側には、略垂直方向の下向きに折り曲げ片（爪片）２１１が形成される。なお、前後方向とは、図中の左右方向を指し、固定部材２は前後方向に略対称状である。
前記起立部２２は、前記平板部２０の側縁から立ち上がる略縦面状であり、該起立部２２には、略中央の上方よりには略円形状の挿通部（孔部）２２１が形成され、その左右には上下方向への調整手段として、上方へ向かって次第に突出高さが大きくなるように形成した傾斜状突出部２２２，２２２がプレス加工にて形成されている。

また、前記保持部材３は、パネル６の上端を押さえる押さえ部３１と、略縦面状の折下部３２とを備え、前記折下部３２には、挿通部（孔部）と調整手段のそれぞれ他方３３１，３３２を有する構成である。

図示実施例の保持部材３では、図２（ｃ）及び図２（ｄ）の右上に示すように略縦面状の折下部３２の前方及び後方から、押さえ部３１，３１が内側へ略水平状に延出するように形成されている。
前記折下部３２には、略中央に上下方向に延在する長孔状の挿通部（孔部）３２１が形成され、その左右には上下方向への調整手段として、下方へ向かって次第に突出高さが大きくなるように形成した傾斜状突出部３２２，３２２が内側へ突出するように形成されている。なお、外側へ突出する以外は全く同様に傾斜状突出部３２３，３２３が前記傾斜状突出部３３２，３３２と交互に並設されている。

また、前記締着具４は、前記固定部材２と前記保持部材３とを対向状に一体化するものであって、図示実施例の締着具４では、図２（ｂ）及び図２（ｄ）に示すように前記固定部材２の挿通部（孔部）２２１、前記保持部材３の挿通部（孔部）３２１を挿通するボルト４ａと、ナット４ｂと、座金４ｃと、ワッシャー４ｄとからなる。

これらの各部材２，３，４からなる取付部材１を固定する下地５は、その取付面のみを図１（ａ）に一点鎖線にて示したが、流れ方向に配設した断面略ハット状の支持部材（垂木）に前記固定部材２の折り曲げ片（爪片）２１１が挿着される穴（スリット）が形成された構成とした。

また、前記取付部材１にて取り付けられるパネル６としては、太陽電池パネル、緑化パネル、採光パネル、新設の屋根パネルなどが想定されるが、ここでは太陽電池パネルを用いた。
そして、前記保持部材３の後方側に形成した取付部３３には、起立状部７１を有する外設部材７を取り付ける構成とした。この外設部材７の起立状部７１は、降雪時には雪の落下を防止する雪止め作用を果たし、雪止め具としても機能するが、主として太陽電池パネル６の裏面空間６０内の空気を排出する排出手段として機能する。即ちこの起立状部７１に吹き付けた風が上方に乱流を起こし、起立状部７１の上端を減圧状態とするため、太陽電池パネル６の裏面空間６０の空気が表面側へ吸い出す作用が果たされ、裏面空間６０の空気の流れを著しく速め、太陽電池セル自体が発生する温度を抑えることで発電効率の低下を防ぐことができる。

続いて前記構成の取付部材１を用いた取付構造の施工手順を図３に基づいて説明する。
まず、図３（ａ）に示すように隣り合う太陽電池パネル６，６間に前記構成の固定部材２を固定する。前述のように下地５は、取付面に固定部材２の折り曲げ片（爪片）２１１が挿着されるスリット穴が形成されているので、容易に固定部材２を取り付けることができる。

次に、図３（ｂ）に示すように固定部材２の挿通部（孔部）２２１の裏面側からボルト４ａを挿入し、保持部材３の挿通部（孔部）３２１へ挿通させ、その先端に座金４ｃ、ワッシャー４ｄ、ナット４ｂをその順で嵌め付けて固定すると、図３（ｃ）に示す状態となる。

図３（ｃ）の状態は、前記締着具４にて、固定部材２の起立部２２と保持部材３の折下部３２とを、対向状に一体化した状態を示している。この状態では、図３（ｄ）に示すように下方に位置する固定部材２（起立部２２）の傾斜状突出部２２２は、上方へ向かって次第に突出高さが大きくなるように形成され、上方に位置する保持部材３（折下部３２）の傾斜状突出部３２２は、下方へ向かって次第に突出高さが大きくなるように形成され手いるので、前記比較態様の例に相当する。そして、締着具４を締め付けると、矢印にて示すように対向間隔が狭まって、各傾斜状突出部２２２，３２２が当接する状態となる。

さらに締着具４を締め付けると、各傾斜状突出部２２２，３２２が当接して傾斜に導かれるように保持部材３は下向きに移動（滑動）するので、作業者が上から押し付ける必要はなく、保持部材３の押さえ部３１，３１は太陽電池パネル６，６の上端を上方から押さえる状態で固定される。即ち図３（ｅ），（ｆ）にそれぞれ矢印で示す下向きの応力が作用し、これが太陽電池パネル６，６を上方から押さえ付ける力となる。ここで締着具４には十分なトルクがかかり作業完了となる。
図３（ｇ）は、対向間隔ｔにて締着具４を締め付けた状態を示すが、締着具４が締め付けられているため、対向間隔ｔは広がらない。そして、対向間隔ｔが広がらない限り、保持部材３は上方へ動けないので、抜け止めとなる。

このように施工される本発明の参考例の太陽電池パネル６の取付構造は、例えば図４（ａ），（ｂ）に示すように種々の厚みに対応でき、しかも確実に且つ継続的に太陽電池パネル６，６'を壁や屋根に取り付けることができる。そのため、使用する取付部材１は実質的に一種類であるため、部材管理も容易である。なお、図４（ｂ）に示す取付構造は、前記参考例と全く同一の取付部材１を用いてパネル６'の厚みが、前記参考例におけるパネル６と比較して厚肉のものを用いた例であり、パネル６'の厚み以外は全く変更ないので、同一符号を付して説明を省略する。

また、この参考例は、上下方向への調整手段として、前記比較態様に相当する例であり、固定部材２と保持部材３との両方にそれぞれ相手側へのほぼ同程度の傾斜状突出部２２１，３２１を形成したので、傾斜状突出部２２１，３２１が相互に当接する状態で締着具４を締め付けることになり、保持部材３（の押さえ部３１）が太陽電池パネル６を押さえる（当接する）位置まで円滑に移動し、太陽電池パネル６を上方から押さえ付ける力となって固定される。

なお、前述のようにこの実施例における固定部材２は、前後方向に略対称状であり、保持部材３の折下部３２には、両面に同様の傾斜状突出部３２２，３２３を形成した構成としている。したがって、保持部材３の配設方向は、この場合、外設部材７を取り付ける取付部３３が形成される方向を前方となるように設定されるが、固定部材２については、図示するように必ずしも保持部材３の左側（前方から見て）に配設しなくてもよく、右側に配設するようにしてもよい。但し、その場合には、固定部材２を１８０度回転させて傾斜状突出部２２２が左側を向くように配設する。この場合には、保持部材３の傾斜状突出部３２３，３２３と固定部材２の傾斜状突出部２２２が対向して当接する形態となるが、前述と全く同様に挙動させることができる。

図４（ｃ）及び（ｄ）に示す各取付部材１Ｘ，１Ｙの取付構造は、上下方向への調整手段として、前記実施に相当する例であり、図４（ｃ）の例のように固定部材２Ｘの起立部２２に開口部２２４を形成し、保持部材３Ｘの折下部３２に下方へ向かって次第に突出高さが大きくなるように傾斜状突出部３２４を形成した場合には、両部材２Ｘ，３Ｘを対面状に締め付けると、保持部材３Ｘの傾斜状突出部３２４は、固定部材２Ｘの開口部２２４の上端に当接して下側へ移動する。
また、図４（ｄ）の例のように保持部材３Ｙの折下部３２に開口部３２５を形成し、固定部材２Ｙの起立部２２に上方へ向かって次第に突出高さが大きくなるように形成した傾斜状突出部２２５を形成した場合には、両部材２Ｙ，３Ｙを対面状に締め付けると、固定部材２Ｙの傾斜状突出部２２５は、保持部材３Ｙの開口部３２５の下端に当接して下側へ移動する。

１ 取付部材
２ 固定部材
２１ 固定部
２２ 起立部
２２１ 挿通部（孔部）
２２２ 傾斜状突出部
３ 保持部材
３１ 押さえ部
３２ 折下部
３２１ 挿通部（孔部）
３２２、３２３ 傾斜状突出部
３３ 取付部
４ 締着具
４ａ ボルト
４ｂ ナット
４ｃ 座金
４ｄ ワッシャー
５ 下地
６ 太陽電池パネル
６０ 裏面空間
７ 外設部材

Claims (2)

1. パネルを下地に取り付けるための取付部材であって、
   下地に固定する固定部材とパネルの上端を押さえる保持部材とからなり、両部材は、締着具を挿通可能な挿通部を有して対向状に一体化されると共に、上下方向への調整手段として固定部材と保持部材との何れか一方に開口部を形成し、他方に開口部に挿入される傾斜状突出部を形成していることを特徴とするパネルの取付部材。
2. 請求項１に記載の取付部材を用いてパネルを下地に取り付けた取付構造であって、
   下地に固定した固定部材に、締着具を介して一体化された保持部材を、上下方向への調整手段として固定部材と保持部材との何れか一方に開口部を形成し、他方に開口部に挿入される傾斜状突出部を形成して調整すると共に保持部材にてパネルの上端を押さえて締着したことを特徴とするパネルの取付構造。

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