JP6850010B2 - パネル部材の固定構造及びパネル部材の固定具 - Google Patents

パネル部材の固定構造及びパネル部材の固定具 Download PDF

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Description

本発明は、太陽電池モジュールに例示されるパネル部材が屋根面に取り付けられたパネル部材の固定構造、及び、該固定構造に使用されるパネル部材の固定具に関するものである。
太陽電池パネルの周縁をフレームで保持した太陽電池モジュールや太陽熱温水器のようなパネル部材を、屋根上に設置する場合、屋根面に留め付けられるベース部材と、パネル部材をベース部材に固定する固定具が用いられることがある。
このようなパネル部材の設置に際して、パネル部材の高さを調整したい場合がある。例えば、複数のパネル部材を屋根に取り付ける場合、屋根を被覆している屋根材の形状に起因し、屋根面においてベース部材が留め付けられる位置によって、パネル部材の上面の高さが不揃いとなる場合である。或いは、屋根上の他の構造体との関係で、パネル部材の高さを設定したい場合もある。そこで、本出願人は過去に、ベース部材と固定具との間にスペーサを介設することにより、パネル部材の高さ調整を可能とした固定構造を提案している(特許文献1参照)。
しかしながら、この提案によれば、パネル部材をベース部材に載置する前に高さ調整を行う必要がある。パネル部材を載置した後になって高さ調整を行う必要が生じた場合は、パネル部材をいったん取り外さなければならないため、施工効率が低下する。そのため、パネル部材を載置した状態で高さ調整を行うことができる固定具に対する要請があった。
近年になって、このような要請に応えることを意図とした提案もなされている(特許文献2参照)。この提案にかかる固定具は、ベース部材を介して屋根面にソーラーパネル(以下、単に「パネル」と称する)を固定するためのものであり、ベース部材から立設させる支柱部(stanchion)と、パネルを載置する下ブラケットと、下ブラケットとの間でパネルを保持するための上ブラケットとを備えている。支柱部は、それぞれ上下方向に延びている二つのアームを有しており、両アームにおいて対面する内側面には歯溝が形成されている。一方、螺旋状ネジ(helical drive)が下ブラケットの底部に形成された棚状の部分に、回転自在に保持されており、保持部分から露出している雄ネジが支柱部の歯溝と噛み合っている。螺旋状ネジには工具用の孔が形成されており、上ブラケット及び下ブラケットそれぞれに貫設された孔部を介して、工具用の孔にアクセスすることができる。また、上ブラケットには、工具用の孔部に加えてボルト用の孔部が貫設されており、ここに挿通されたボルトは、下ブラケットに形成されたネジ溝と螺合する。
上記構成の特許文献2の固定具によれば、工具で螺旋状ネジを回転させることにより、螺旋状ネジが支柱部のアームに沿って昇降する。これにより、螺旋状ネジを回転自在に保持している下ブラケットが、螺旋状ネジと共に昇降する。従って、下ブラケットにパネルを載置した状態で、その高さ調整を行うことができる。また、上ブラケットの孔部に挿通したボルトを下ブラケットのネジ溝に対して締め付けることにより、上ブラケットによって押圧されるように、パネルが下ブラケットに固定される。これにより、上ブラケットと下ブラケットとの間に保持されたパネルが、支柱部及びベース部材を介して屋根面に取り付けられる。
このような構成では、下ブラケットが上ブラケットと共にパネルを保持する力が螺旋状ネジの雄ネジと支柱部の歯溝(ネジ溝)との噛み合い部分に作用する。ところが、特許文献2の固定具では雄ネジとネジ溝とが噛み合う長さが短いため、パネルの保持が不安定となるおそれがあった。
特許第5705380号公報 米国特許出願公開第2017/0040931号明細書
そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、パネル部材を固定具で保持した状態で高さを調整することができ、パネル部材が安定的に保持された状態で屋根面に取り付けられるパネル部材の固定構造、及び、該固定構造に使用されるパネル部材の固定具の提供を、課題とするものである。
上記の課題を解決するため、本発明に係るパネル部材の固定構造(以下、単に「固定構造」と称することがある)は、
「屋根面に留め付けられたベース部材、及び、該ベース部材にパネル部材を固定している固定具を備えるパネル部材の固定構造であって、
前記固定具は、スタンド、該スタンドに沿って昇降する下ホルダ、該下ホルダと共にパネル部材を保持する上ホルダ、及び、外周面に雄ネジが形成されているシャフトを備えており、
前記スタンドは、一対の側壁部を有し、該側壁部の間に軸方向への移動を制限した状態で前記シャフトを保持しており、
前記シャフトは、前記雄ネジの径方向で前記スタンドから露出していると共に、端部に工具係合部を有しており、
前記下ホルダは、前記スタンドを挿通させる筒部が貫設されたセンター部と、該センター部において前記筒部と干渉しない位置に形成された第一ネジ溝と、前記筒部の内周面に形成された第二ネジ溝と、前記センター部の両外側でそれぞれ前記筒部の軸方向に直交する方向に延出している第一載置面及び第二載置面とを有しており、
前記上ホルダは、ボルト用孔部及び工具用孔部がそれぞれ貫設された平板部と、該平板部から前記第一載置面と同じ方向に延出している第一パネル押圧部と、前記平板部から前記第二載置面と同じ方向に延出している第二パネル押圧部と、を有しており、
前記ベース部材から前記スタンドが立設しており、
前記ボルト用孔部に挿通されたボルトが前記第一ネジ溝に締め付けられていることにより、前記第一載置面と前記第一パネル押圧部との間、及び前記第二載置面と前記第二パネル押圧部との間の少なくとも一方に前記パネル部材が挟持されており、
前記スタンドから露出している部分の前記雄ネジと前記第二ネジ溝が螺合していると共に、
前記工具用孔部は、前記シャフトの中心軸の延長線上に位置すると共に、前記スタンドには前記シャフトと前記工具用孔部との間の前記延長線上で、孔部または空間が形成されている」ものである。
本固定構造では、固定具において、下ホルダの第一載置面と上ホルダの第一パネル押圧部との間、及び、下ホルダの第二載置面と上ホルダの第二パネル押圧部との間、の少なくとも一方にパネル部材が載置された状態で、上ホルダのボルト用孔部に挿通されたボルトが下ホルダの第一ネジ溝に締め付けられていることにより、上ホルダによってパネル部材が下ホルダに押圧されるように、上ホルダと下ホルダとにパネル部材が挟持されている。そして、この固定具を立設させたベース部材を介して、パネル部材が屋根面に取り付けられている。
本構成の固定構造を構築する際は、パネル部材を下ホルダに載置した状態で、高さ調整をすることができる。具体的には、シャフトは工具と係合する工具係合部を有しており、上ホルダに設けられた工具用孔部はシャフトの中心軸の延長線上にあると共に、シャフトを保持しているスタンドにもシャフトの中心軸の延長線に沿って孔部または空間が設けられている。そのため、工具用孔部に挿入した工具を、シャフトの工具係合部まで到達させ、工具係合部と係合させてシャフトを回転させることができる。スタンドは下ホルダの筒部に挿通されており、シャフトの雄ネジは径方向でスタンドから露出している部分で、筒部の内周面に形成された第二ネジ溝と螺合している。そして、シャフトは、スタンドによって軸方向の移動が制限されている。そのため、シャフトを回転させた時、シャフト自体は昇降することなく、下ホルダを昇降させる。このように、下ホルダを昇降させるための構成は、下ホルダの筒部の内部にあり、筒部が形成されたセンター部の両外側にある第一載置面及び第二載置面に影響を与えない。従って、パネル部材を載置した状態の下ホルダを昇降させて、パネル部材の高さ調整を行うことができる。
また、パネル部材を屋根面に設置する施工現場では、ボルトを第一ネジ溝に締め付けた後、すなわち、上ホルダと下ホルダとの間にパネル部材をしっかりと挟持させた後で、パネル部材の高さを調整したいという要請がある。これに対し、本固定構造では、上ホルダのボルト用孔部に挿通されているボルトが締め付けられる相手の第一ネジ溝は、昇降する下ホルダに形成されている。そのため、ボルトを第一ネジ溝に締め付けることによって、上ホルダと下ホルダとの間にパネル部材が挟持されている状態とした後であっても、パネル部材の高さ調整を行うことができる。もちろん、上ホルダがボルトによって下ホルダに仮留めされている段階、或いは、上ホルダが固定具から外されている段階であっても、パネル部材が下ホルダに載置されている状態でパネル部材の高さ調整を行うことにより、本固定構造を構築することも可能である。
先行技術として上述した特許文献2の固定具では、下ブラケットを昇降させるために工具で回転させる雄ネジ(螺旋状ネジ)とこれと噛み合うネジ溝(歯溝)のうち、雄ネジの方を下ブラケットに保持させていた。つまり、ネジ溝との螺合ために“外周面が露出していなければならない雄ネジ”を、下ブラケットの底部に保持させていた。そのため、支柱部に形成するネジ溝を長くすることができたとしても、下ブラケットの底部で露出させる雄ネジを長くすることは構造的に難しい。そのため、特許文献2の固定具では、雄ネジとネジ溝とが噛み合う長さが必然的に短くなり、パネルの保持が不安定となるおそれがあった。
これに対し、本固定構造に使用する固定具では、雄ネジ(シャフトの雄ネジ)とこれと噛み合うネジ溝(第二ネジ溝)のうち、ネジ溝の方を下ホルダに形成している。ネジ溝は部材の内部に形成されるものであるため、長くすることが可能である。具体的には、第二ネジ溝は下ホルダに貫設されている筒部の内周面に形成されるため、筒部の全長、すなわち下ホルダのセンター部の高さの全長にわたり形成することも可能である。そのため、本固定構造では、シャフトの雄ネジと第二ネジ溝とが噛み合う長さを長くすることができ、パネル部材を安定的に保持することができる。
更に、雄ネジを有するシャフトは、スタンドの一対の側壁部間に、軸方向の移動を制限された状態で保持されている。その態様としては、一対の側壁部それぞれの上端が天面部で連結されていると共に、それぞれの下端が底面部で連結されており、天面部と底面部との距離がシャフトの長さより僅かに大きい態様を例示することができる。或いは、一対の側壁部それぞれの上端から相手側に向かって間隔をあけつつ、上棚部が突出していると共に、それぞれの下端が底面部で連結されており、上棚部と底面部との距離がシャフトの長さより僅かに大きい態様を例示することができる。このような態様では、シャフトの長さが側壁部の長さ、ひいてはスタンドの長さとほぼ等しい。従って、シャフトの存在によって、スタンドの軸方向の機械的強度を高めることができるという利点を有する。
本発明に係るパネル部材の固定構造は、上記構成に加え、
「前記上ホルダは、前記第一載置面及び前記第二載置面の何れにも当接していない」ものとすることができる。
特許文献2の固定具では、上ブラケットにおいて基部の両側にそれぞれ第一アームと第二アームを備えており、第一アームと下ブラケットとの間に一つのパネルが配されると共に、第二アームと下ブラケットとの間に他のパネルが配される。そして、特許文献2の上ブラケットは、基部と第二アームとの境界から下方に向かって垂下している壁(bottom wall)を備えており、この垂下壁の下端を下ブラケットに形成された溝(slot)内に立脚させている。そのため、上ブラケットの孔部に挿通したボルトを下ブラケットのネジ溝に対して締め付けた際、垂下壁の下端を支点として回転させるような力が上ブラケットに作用する。その結果、パネルの高さ(厚さ)に対する垂下壁の高さのクリアランス分だけ、必然的に垂下壁が傾く。従って、特許文献2の固定具では、第一アーム側では上ホルダと下ホルダとの間にパネルが挟持される一方、第二アーム側では上ホルダとパネルとの間に隙間が不可避に生じてしまい、パネルの保持が不安定となるという問題があった。
これに対し、本固定構造では、上ホルダは第一載置面にも第二載置面の何れにも当接していない。そのため、第一パネル押圧部側で上ホルダによってパネル部材を第一載置面に押圧することも、第二パネル押圧部側で上ホルダによってパネル部材を第二載置面に押圧することもでき、上ホルダと下ホルダとでパネル部材をしっかりと挟持して、パネル部材を安定的に保持することができる。
また、特許文献2の固定具では、上ブラケットの垂下壁の下端を下ブラケット上に立脚させているため、垂下壁の高さは保持対象のパネルの高さに対応させる必要がある。そのため、高さの異なる複数種類のパネルの固定のためには、垂下壁の高さの異なる複数種類の上ホルダが必要となるという問題があった。これに対し、本固定構造では、上ホルダと下ホルダとでパネル部材を挟持している状態で、上ホルダは下ホルダの第一載置面にも第二載置面の何れにも当接させない。そのため、高さの異なるパネル部材であっても、単一種類の固定具を使用して、上ホルダと下ホルダとの間に挟持することが可能である。
本発明に係るパネル部材の固定構造は、上記構成に加え、
「前記上ホルダは、前記第一パネル押圧部と前記平板部との境界から垂下している垂下壁を有しており、
前記下ホルダは、前記センター部と前記第一載置面との境界から立設している第一壁を有していると共に、前記第一載置面は前記第一壁に向かって下降している傾斜部を有しており、
前記第二載置面と前記第二パネル押圧部との間に前記パネル部材が挟持されていると共に、
前記垂下壁は、前記第一載置面に当接することなく前記第一壁に外側で沿っている」ものとすることができる。
上述したように、本発明の固定構造では、パネル部材を下ホルダに載置し、ボルトを第一ネジ溝に締め付けることによって上ホルダと下ホルダとでパネル部材を挟持した状態で、シャフトを工具で回転させてパネル部材の高さ調整を行うことができる。その際、第一載置面と第一パネル押圧部との間、及び、第二載置面と第二パネル押圧部の双方にそれぞれパネル部材を挟持した状態で、パネル部材の高さ調整を行うことも可能である。その場合、パネル部材の大きさによっては、作業者がパネル部材の上に乗らなくては(上がらなくては)、そのような高さ調整を行うことができないことがある。作業者がパネル部材の上に乗ることなく、上ホルダと下ホルダとの間に挟持された状態のパネル部材の高さを調整するための施工手順としては、第一載置面及び第二載置面の一方のみで上ホルダとの間にパネル部材を挟持させた状態とし、高さ調整を行ってから、他方の載置面側で上ホルダとの間にパネル部材を挟持させるというように、複数の固定具を使用した複数のパネル部材の取り付け作業を、屋根面において一つの方向に進めて行くという手順を想到し得る。
そのような施工手順を採用した場合、第一載置面及び第二載置面の一方のみにパネル部材を載置した状態で、上ホルダのボルト用孔部に挿通したボルトを第一ネジ溝に締め付けると、パネル部材が載置されていない側で下降するように上ホルダが傾いてしまう不具合が生じるおそれがある。これに対し、本構成では、下ホルダにおいてセンター部と第一載置面との境界から第一壁が立設しており、上ホルダにおいて平板部と第一パネル押圧部との境界から垂下壁が垂下しており、この垂下壁は第一載置面に当接することなく第一壁に外側で沿っている。そのため、第二載置面のみにパネル部材を載置した状態で、上ホルダを貫通したボルトを第一ネジ溝に締め付けたとき、垂下壁が第一壁に外側から当接することで、上ホルダが第一載置面に向かって下降するように傾くことが防止される。これにより、第二載置面と第二パネル押圧部との間のみにパネル部材を挟持させた状態として高さ調整を行ってから、第一載置面と第一パネル押圧部との間にパネル部材を挟持させるというように、複数の固定具を使用した複数のパネル部材の取り付けを、屋根面において一つの方向に進めて行くことができる。
そして、屋根面へのパネル部材の取り付けを、上記のように第二載置面から第一載置面に向かう一つの方向に進めて行く場合、第一載置面にパネル部材を載置する段階では、既に上ホルダを貫通したボルトが第一ネジ溝に締め付けられた後である。そのため、第一載置面が第二載置面と同一面上にあると、第一載置面と上ホルダとの間にはパネル部材の高さに等しい隙間しかなく、パネル部材を第一載置面に載置するために必要なクリアランスがない。これに対し、本構成では、後からパネル部材を載置することとなる第一載置面に、第一壁に向かって、すなわち、センター部との境界に向かって下降している傾斜部が形成されている。これにより、上ホルダを貫通したボルトが第一ネジ溝に締め付けられた後であっても、パネル部材を傾斜部に沿ってスライドさせることにより、上ホルダと第一載置面との間にパネル部材を挿入することができる。
本発明に係るパネル部材の固定構造は、上記構成に加え、
「複数の前記固定具が、前記第二載置面から前記第一載置面に向かう方向を、前記屋根面における軒から棟に向かう軒−棟方向に一致させて並設されていると共に、
前記軒−棟方向に並設された複数の前記固定具のうち軒端に配された端部用固定具の前記下ホルダは、前記下ホルダにおいて前記センター部と前記第二載置面との境界から立設している第二壁を有しており、
該第二壁の上端に軒カバーが係止されていると共に、該軒カバーの一部が前記第二パネル押圧部以上の高さで、前記第二パネル押圧部より軒側で立設している」ものとすることができる。
複数の固定具を使用し、第二載置面から第一載置面に向かう方向を、屋根面において軒から棟に向かう軒−棟方向に一致させて並設して複数のパネル部材を取り付ける場合、軒端と棟端を除く中間位置の固定具は、第一載置面側及び第二載置面側の双方でパネル部材を保持する一方、軒端に位置する固定具は、第一載置面側のみでパネル部材を保持する。そのため、上ホルダを貫通したボルトを第一ネジ溝に締め付ける際、上ホルダが第二載置面に向かって下降するように傾いてしまうおそれがある。これに対し、本構成では、軒端に配される端部用固定具の下ホルダにおいてセンター部と第二載置面との境界から第二壁が立設しており、この第二壁に係止された軒カバーの一部が、上ホルダの第二パネル押圧部以上の高さで、第二パネル押圧部より軒側で立設している。従って、ボルトを第一ネジ溝に締め付ける際に上ホルダが軒側に下降するように傾斜することが、第二パネル押圧部と軒カバーとの当接によって防止される。
また、軒カバーの存在より、第二載置面にパネル部材を載置していない端部用固定具を軒側から見たときの外観が良いものとなる。なお、複数の固定具の全てが第二壁を備えるものとすることにより、両側で二つのパネル部材を保持する中間位置の固定具と端部用固定具とを区別することなく、単一構成とすることができる。
本発明に係るパネル部材の固定構造は、上記構成に替えて、
「複数の前記固定具が、前記第二載置面から前記第一載置面に向かう方向を、前記屋根面における軒から棟に向かう軒−棟方向、または、該軒−棟方向に直交する横方向に一致させて並設されていると共に、
前記軒−棟方向または前記横方向に並設された複数の前記固定具のうち端部に配された端部用固定具は、前記下ホルダにおいて前記センター部と前記第二載置面との境界から立設している第二壁を有していると共に、前記上ホルダに代替して端部用上ホルダを有しており、
該端部用上ホルダは、ボルト用孔部及び工具用孔部がそれぞれ貫設された第二平板部と、該第二平板部から前記第一載置面と同じ方向に延出している端部パネル押圧部と、前記第二平板部における前記第二載置面側の端部から垂下している第二垂下壁と、を有しており、
前記第一載置面と前記端部パネル押圧部との間に前記パネル部材が挟持されていると共に、
前記第二垂下壁は、前記第二載置面に当接することなく前記第二壁に外側で沿っている」ものとすることができる。
本固定構造は、複数の固定具を使用し、第二載置面から第一載置面に向かう方向を、軒−棟方向、または、軒−棟方向に直交する横方向に一致させて並設して、複数のパネル部材を取り付ける場合の固定構造である。この固定構造において、一方向への取り付けを開始する端部の固定具は、第一載置面側のみでパネル部材を保持する。そのため、取り付けの始端となる端部用固定具が第二壁を備えることにより、上ホルダ(端部用上ホルダ)の傾きを防止する点については、上記と同様である。上述の固定構造との相違点は、端部用固定具が上記上ホルダに代替して端部用上ホルダを有している点である。端部用上ホルダは、上ホルダの平板部及び第一パネル押圧部とそれぞれ同様の構成である第二平板部及び端部パネル押圧部を有しているが、第二パネル押圧部に相当する構成を有しておらず、その代わりに第二平板部における第二載置面側の端部から垂下している第二垂下壁を有している。
そして、この第二垂下壁は、第二載置面に当接することなく第二壁に外側で沿っている。従って、第一載置面のみにパネル部材が載置された状態で、端部用上ホルダを貫通したボルトを第一ネジ溝に締め付ける際、第二垂下壁が第二壁に外側から当接することで、端部用上ホルダが第二載置面に向かって下降するように傾くことが防止される。
また、下ホルダの第二壁に上ホルダの第二垂下壁が外側から沿っているため、複数の固定具の並設方向が軒−棟方向の場合、下ホルダの上方の空間が軒側から被覆されている状態となる。そのため、軒カバーを使用しなくても、第二載置面にパネル部材を載置していない端部用固定具を軒側から見たときの外観が良いものとなる。
本発明に係るパネル部材の固定構造は、端部用固定具が端部用上ホルダを備える上記構成に加え、
「前記端部用上ホルダは、前記第二垂下壁より軒側で前記第二垂下壁と間隔をあけて前記第二平板部から垂下している第三垂下壁を有している」ものとすることができる。
第二垂下壁と第二壁との当接により、ボルトを第一ネジ溝に締め付ける際の端部用上ホルダの傾きを防止する点では、上記と同様である。第二垂下壁と第三垂下壁との間の空間には、軒カバーの一部を保持させることができる。従って、本構成の固定構造に使用される端部用固定具は、軒カバーを保持する場合にも保持しない場合にも使用することができる。
次に、本発明に係るパネル部材の固定具(以下、単に「固定具」と称することがある)は、
「スタンド、該スタンドに沿って昇降する下ホルダ、該下ホルダと共にパネル部材を保持する上ホルダ、及び、外周面に雄ネジが形成されているシャフトを備えており、
前記スタンドは、一対の側壁部を有し、該側壁部の間に軸方向への移動を制限した状態で前記シャフトを保持しており、
前記シャフトは、前記雄ネジの径方向で前記スタンドから露出していると共に、端部に工具係合部を有しており、
前記下ホルダは、前記スタンドを挿通させる筒部が貫設されたセンター部と、該センター部において前記筒部と干渉しない位置に形成された第一ネジ溝と、前記筒部の内周面に形成された第二ネジ溝と、前記センター部の両外側でそれぞれ前記筒部の軸方向に直交する方向に延出している第一載置面及び第二載置面とを有しており、
前記上ホルダは、ボルト用孔部及び工具用孔部がそれぞれ貫設された平板部と、該平板部から前記第一載置面と同じ方向に延出している第一パネル押圧部と、前記平板部から前記第二載置面と同じ方向に延出している第二パネル押圧部と、を有しており、
前記ボルト用孔部に挿通されたボルトが前記第一ネジ溝と螺合していると共に、
前記スタンドから露出している部分の前記雄ネジと前記第二ネジ溝が螺合しており、
前記工具用孔部は、前記シャフトの中心軸の延長線上に位置すると共に、前記スタンドには前記シャフトと前記工具用孔部との間の前記延長線上で、孔部または空間が形成されている」ものである。
本構成の固定具は、上記の固定構造に使用されるものである。ベース部材を屋根に留め付けておき、本構成の固定具を使用してパネル部材をベース部材に固定することにより、上記の固定構造が構築され、上記の作用効果が発揮される。
以上のように、本発明によれば、パネル部材を固定具で保持した状態で高さを調整することができ、パネル部材が安定的に保持された状態で屋根面に取り付けられるパネル部材の固定構造、及び、該固定構造に使用されるパネル部材の固定具を、提供することができる。
図1(a)は本発明の一実施形態の固定具をベース部材に固定した状態の斜視図であり、図1(b)は図1(a)の状態を背面側から見た斜視図である。 図2は図1の固定具をベース部材と共に示す分解斜視図である。 図3は図1の固定具をベース部材に固定した状態の平面図である。 図4は図1の固定具の下ホルダをX−X線で切断した斜視図である。 図5は図1の固定具をベース部材に固定した状態のX−X線断面図である。 図6(a)及び図6(b)は、図1の固定具の上ホルダと下ホルダによるパネル部材の挟持をY−Y線断面図により説明する図である。 図7(a)及び図7(b)は、図1の固定具によるパネル部材の高さ調整をZ−Z線断面図により説明する図である。 図8は図1の固定具において軒側のパネル部材の挟持及び高さ調整が済んだ後で、棟側のパネル部材を挟持させる場合を説明する図である。 図9(a)は図1の固定具と共に使用する軒カバーの断面図であり、図9(b)は図1の固定具に図9(a)の軒カバーを保持させた状態の正面図である。 図10(a)は端部用上ホルダを説明する正面図であり、図10(b)は変形例の端部用上ホルダを説明する正面図であり、図10(c)は更に他の変形例の端部用上ホルダを説明する正面図である。 図11(a)及び図11(b)は、図10(c)の端部用上ホルダを使用した固定具による軒カバーの保持及び高さ調整を説明する正面図である。 図12(a)はスタンドの変形例を示す斜視図であり、図12(b)は図12(a)のスタンドに対応させた変形例の下ホルダを示す斜視図である。
以下、本発明の具体的な実施形態の固定構造、その固定構造に使用される固定具、固定具と共に使用されるベース部材について、図面を用いて説明する。まず、固定具1と、これと共に使用されるベース部材60について、図1〜図8を用いて説明する。
ベース部材60は、平板状のベース面61と、ベース面61から立設された一対の立壁部62と、一対の立壁部62それぞれの上端辺から内側に向かって延出している一対のリップ片63と、を備えている。立壁部62はベース面61に対して直角をなしており、リップ片63は立壁部62に対して直角をなしている。従って、一対のリップ片63は、ベース面61と平行である。そして、一対のリップ片63は離隔しており、それらの間の空隙はスリットSを構成している。なお、ベース面61には複数の孔部69が貫設されている。
一方、固定具1は、スタンド10、下ホルダ40、上ホルダ50、シャフト20、及びボルト30を備えている。スタンド10は、一対の側壁部11と、一対の側壁部11それぞれの上端を連結している天面部12と、一対の側壁部11それぞれの下端を連結している底面部13と、を備えている。底面部13は、一対の側壁部11それぞれより外方まで延出しており、底面部13の両端からは側壁部11とは反対側に向かってそれぞれ係止片17が延出している。また、係止片17より内側で、底面部13から一対の案内片18が、係止片17と同じ方向に突出している。係止片17の一方と、それと同じ側にある案内片18と間の距離は、リップ片63の幅より僅かに大きい。係止片17の一方には、内周面にネジ溝が形成された孔部17hが貫設されており、この孔部17hをボルト80が貫通している。ボルト80はその頭部81に、工具と係合する工具係合部86を有している。ここでの工具係合部86は、工具としての六角レンチと係合する六角凹部である。また、他方の係止片17には、ビス孔17pが貫設されている。
スタンド10においては、一対の側壁部11、天面部12、及び底面部13によって縦長の枠体が形成されており、その内部にシャフト20が保持されている。シャフト20の長さは、天面部12と底面部13との間の距離にほぼ等しく、縦長の枠体にちょうど嵌め込まれた状態である。シャフト20の外周面には、全長にわたり雄ネジ21が形成されている。このシャフト20としては、市販の「頭部無しボルト」を使用可能である。雄ネジ21の直径は、側壁部11の幅長さより大きい。従って、スタンド10に保持されたシャフト20の雄ネジ21は、径方向でスタンド10より外方に露出している。
シャフト20は、上端すなわち天面部12側の端部に、工具と係合する工具係合部26を有している。ここでの工具係合部26は、工具としての六角レンチと係合する六角凹部である。そして、スタンド10の天面部12には、シャフト20の中心軸の延長線上に位置して、工具用孔部16が貫設されている。
下ホルダ40は、センター部41と、センター部41から両外側にそれぞれ延出している第一載置面42a及び第二載置面42bとを備えている。センター部41は四角筒状で、その周壁を構成する二対の面部41a,41bのうち一対の面部41aを貫通して、筒部43が形成されている。他の一対の面部41bにおいて、筒部43の内周面を構成する部分には、シャフト20の雄ネジ21と螺合する雌ネジである第二ネジ溝46が形成されている。また、センター部41には、第一載置面42aから第二載置面42bに向かう方向と直交する方向に筒部43と離隔して、第一ネジ溝45が貫設されている。この第一ネジ溝45の雌ネジは、ボルト30の雄ネジと螺合するものである。
第一ネジ溝45の軸方向は筒部43の軸方向と平行であり、平板状の第二載置面42bと直角をなしている。第一載置面42aは外端辺からセンター部41までの間の約中間までは第二載置面42bと同一面上にある平板状であるが、そこからセンター部41に向かって下降した傾斜部42sとなっている。第二載置面42bとセンター部41との境界からは、第二載置面42bに対して直角をなす平板状の第二壁44bが立設している。また、第一載置面42aの傾斜部42sとセンター部41との境界からは、平板状の第一壁44aが第二壁44bと平行に立設している。更に、第一載置面42aには、第一壁44aに沿って溝42gが形成されている。
下ホルダ40は、第一載置面42a及び第二載置面42bそれぞれの外端辺と、センター部41における面部41bとがリブ48で連結されることにより、機械的強度が高められている。また、下ホルダ40では、二つのリブ48それぞれの下方において、リブ48またはセンター部41を基端として第二載置面49が延出している。これらの第二載置面49には、パネル部材Pが太陽電池モジュールの場合に太陽電池に電気を供給する電線や、パネル部材Pが太陽熱温水器である場合に水または温水を流通させるパイプなどの線材を、載置することができる。
また、第二載置面42b側のリブ48は、第二載置面42bとの連結部からセンター部41に向かうほど第二載置面42bから徐々に離隔した後、第二載置面42bに向かって不連続に屈曲した形状のフック48fを有している。
上ホルダ50は、平板部51と、平板部51から両外側のそれぞれに延出している第一パネル押圧部52a及び第二パネル押圧部52bとを有している。ここでは、第一パネル押圧部52a及び第二パネル押圧部52bとして、それぞれ平板部51の端辺から直角に立ち上がった後、更に同じ高さでそれぞれ外側に向かって直角に屈曲しているものを例示しているが、第一パネル押圧部及び第二パネル押圧部はそれぞれ平板部51と同一面上にあっても良い。また、上ホルダ50は、第一パネル押圧部52aと平板部51との境界から、平板部51に対して直角に垂下している垂下壁53を有している。
上ホルダ50の平板部51には、ボルト用孔部55と工具用孔部56とが貫設されている。このうち、工具用孔部56は、スタンド10に形成された工具用孔部16を介してシャフト20の工具係合部26と係合させる工具を挿入する孔である。一方、ボルト用孔部55は、第一ネジ溝45と螺合させるボルト30を挿入する孔である。このボルト30は頭部31付きであり、その頭部31に工具と係合する工具係合部36を有している。ここでの工具係合部36は、工具としての六角レンチと係合する六角凹部である。
なお、ボルト30の工具係合部36、シャフト20の工具係合部26、及びボルト80の工具係合部86は何れも六角凹部であるが、これらの六角凹部の大きさを同一とすることにより、共通の工具を使用してボルト30、シャフト20、及びボルト80の全てを回転させることができる。
上記構成のベース部材60、スタンド10、下ホルダ40、及び上ホルダ50の何れも、アルミニウム等の金属材料の押出成形により、押出し方向に直交する断面が単一である部材を形成した後、孔部やネジ溝を形成する加工を施すことにより、簡易に製造することができる。
次に、上記構成の固定具1及びベース部材60を使用したパネル部材Pの屋根面Rへの取り付けについて説明する。ここでは、複数の固定具を使用して、複数のパネル部材Pを屋根面Rにおいて軒−棟方向に並設する場合を例示する。
まず、ベース部材60を屋根面Rに取り付ける。このとき、ベース面61に貫設された孔部69に挿通したビスや釘で、ベース部材60を屋根面Rに留め付けることができる。ベース部材60の向きは、スリットSの方向が屋根面Rの軒−棟方向と一致する向きとする。なお、ベース面61と屋根面Rとの間に、ブチルゴムのような防水シート(図示を省略)を介在させることにより、ビスや釘を伝わって雨水が屋根下空間に浸入することが防止される。
固定具1については、スタンド10の上部を下ホルダ40の筒部43に下方から挿通し、シャフト20の雄ネジ21においてスタンド10から露出している部分を、下ホルダ40の第二ネジ溝46と螺合させておく。また、上ホルダ50の上方からボルト用孔部55に挿通したボルト30の下端を、下ホルダ40の第一ネジ溝45と螺合させることにより、上ホルダ50を下ホルダ40に対して仮留めしておいても良い。
固定具1をベース部材60に取り付ける際は、スタンド10の底面部13をベース部材60の一対のリップ片63上に載置する。このとき、スタンド10においてそれぞれ一対ある係止片17及び案内片18のうち、同じ側にある係止片17と案内片18との間に、リップ片63の一方を位置させる。この状態で、スリットSに沿ってスタンド10をスライドさせることにより、屋根面Rにおける固定具1の位置調整をすることができる。ボルト80用の孔部17hを有していない方の係止片17をベース部材60の立壁部62に当接させた状態で、他方の係止片17の孔部17hに通したボルト80を前進させ、ボルト80の先端を立壁部62に押し付ける。これにより、ボルト80と立壁部62との摩擦力によって、固定具1がベース部材60に固定される。ベース面61とリップ片63は平行であるため、リップ片63に載置されたスタンド10はベース面61に対して直角をなす。従って、スタンド10及びシャフト20は、屋根面Rに対して直角に立設される。
孔部17hを有していない方の係止片17はビス孔17pを有しているため、ここに通したタッピングビス(図示を省略)を立壁部62に留め付ければ、ベース部材60に対するスタンド10の固定が強固なものとなる。なお、タッピングビスを留め付ける立壁部62の表面には、タッピングビスを位置決めするための溝62gが形成されている。また、他方の立壁部62にも同様の溝62gを形成し、ここでボルト80の先端を受けることとすれば、摩擦力によるボルト80の固定がより強固なものとなる。
なお、このように孔部17hとビス孔17pとの双方を有する固定具1の複数をベース部材60に固定する場合、全ての固定具1を孔部17hに通したボルト80とビス孔17pに通したタッピングビスとの双方でベース部材60に固定することを要するものではない。パネル部材Pが取り付けられる屋根面Rが存する環境が、強風の地域であるか豪雪地帯であるか等により、固定具1に要請される取り付け強度に応じて、孔部17hに通したボルト80による固定、及びビス孔17pに通したタッピングビスによる固定の一方のみを採用するか双方を採用するかを、選択することができる。
スタンド10がベース部材60に取り付けられると、スタンド10を介して下ホルダ40もベース部材60に取り付けられた状態となる。スタンド10の上部が下ホルダ40をの筒部43に挿通された状態で、筒部43内部の第二ネジ溝46と、スタンド10に保持されたシャフト20の雄ネジ21とを螺合させているからである。ここで、スタンド10のベース部材60への取り付けに際しては、下ホルダ40の第二載置面42bが軒側に、第一載置面42aが棟側となる向きで取り付ける。
固定具1は、下ホルダ40にパネル部材Pを載置した状態で高さ調整を行うことができるものであるが、下ホルダ40にパネル部材Pを載置し、下ホルダ40の昇降によるパネル部材Pの高さ調整をした後で、ボルト30の締め付けにより上ホルダ50と下ホルダ40とでパネル部材Pを挟持する施工(1)と、下ホルダ40にパネル部材Pを載置し、ボルト30の締め付けにより上ホルダ50と下ホルダ40とでパネル部材Pを挟持した後で、下ホルダ40の昇降によるパネル部材Pの高さ調整を行う施工(2)、との双方が可能である。これは、ボルト30を締め付ける相手の第一ネジ溝45が、昇降する下ホルダ40に形成されているためである。
加えて、固定具1は、下ホルダ40の第一載置面42a及び第二載置面42bの双方にそれぞれパネル部材Pを載置した状態で施工(1)または施工(2)を行う施工(3)と、下ホルダ40の第一載置面42a及び第二載置面42bの一方のみにパネル部材Pを載置した状態で施工(1)または施工(2)を行い、その後で第一載置面42a及び第二載置面の他方にパネル部材Pを載置しつつ上ホルダ50と下ホルダ40との間に挟持させる施工(4)、との双方が可能である。これは、スタンド10に対して下ホルダ40を昇降させるために雄ネジ21が噛み合う第二ネジ溝46と、パネル部材Pの挟持のためにボルト30を締め付ける相手の第一ネジ溝45との双方が、下ホルダ40のセンター部41にあり、センター部41の外側にある第一載置面42a及び第二載置面42bへのパネル部材Pの載置に影響しないからである。
上記の施工(1)〜(4)を構成する作業を個々に説明すると、第二載置面42bにパネル部材Pを載置するときは、下ホルダ40において立設している第二壁44bにパネル部材Pの棟側の端辺を当接させることにより、容易にパネル部材Pの位置決めをすることができる。同様に、第一載置面42aにパネル部材Pを載置するときは、下ホルダ40において立設している第一壁44aにパネル部材Pの軒側の端辺を当接させることにより、容易に位置決めをすることができる。
パネル部材Pの高さを調整するためにスタンド10に対して下ホルダ40を昇降させるときは、上ホルダ50の工具用孔部56、及びスタンド10の工具用孔部16に挿通した工具を、シャフト20の工具係合部26と係合させ、シャフト20を回転させる。シャフト20は、スタンド10によって軸方向の移動が妨げられているため、シャフト20の雄ネジ21と噛み合う第二ネジ溝46を有する下ホルダ40が、シャフト20の回転に伴って昇降する。
下ホルダ40に載置されたパネル部材Pを上ホルダ50と下ホルダ40とで挟持するときは、上ホルダ50の上方からボルト用孔部55に挿通したボルト30を、下ホルダ40の第一ネジ溝45と螺合させて締め付ける。これにより、ボルト30の頭部31が上ホルダ50の平板部51に押し付けられ、ボルト30によって上ホルダ50が押し下げられる。その結果、上ホルダ50がパネル部材Pを下ホルダ40に向かって押圧する力が作用し、上ホルダ50と下ホルダ40との間にパネル部材Pがしっかりと挟持される。
次に、複数の固定具1による複数のパネル部材Pの屋根面Rへの固定を、軒−棟方向において、軒から棟に向かう一方向に順に進めて行く施工について説明する。これは、上記の施工(2)を行う施工(4)に相当する。このように一方向に進める施工は、パネル部材Pが大型であっても、作業者がパネル部材Pの上に乗ることなく高さ調整を行うことができる利点がある。
軒端及び棟端を除く屋根面の中間位置では、下ホルダ40の第二載置面42bにパネル部材Pを載置した状態で、上ホルダ50の上方からボルト用孔部55に挿通したボルト30を、下ホルダ40の第一ネジ溝45と螺合させ、締め付ける。このとき、第一載置面42aにはパネル部材Pが載置されていないため、上ホルダ50の第二パネル押圧部52bがパネル部材Pの上面に当接すると、ボルト30の締め付けに伴って第一パネル押圧部52aが第一載置面42aに近づくように上ホルダ50が傾くおそれがある。これに対し、上ホルダ50は、平板部51と第一パネル押圧部52aとの境界から垂下している垂下壁53を有しており、垂下壁53は第一載置面42aに当接することなく第一壁44aに外側で沿っている(図6(a)参照)。そのため、ボルト30を締め付けたとき、垂下壁53が第一壁44aに外側から当接することで、上ホルダ50が第一載置面42aに向かって下降するように傾くことが防止される。上ホルダ50が傾くことなく、第二パネル押圧部52bがパネル部材Pを第二載置面42bに向かって押圧する力が作用することにより、上ホルダ50と下ホルダ40との間にパネル部材Pがしっかりと挟持される(図6(b)参照)。
ここで、上ホルダ50の垂下壁53は、固定具1が取り付け対象とするパネル部材Pの高さの範囲内では、第一載置面42aに当接しない長さに設定されている。具体的には、固定具1は取り付け対象のパネル部材Pの高さ範囲を32mm〜46mmとしており、最大の高さであるパネル部材Pを上ホルダ50と下ホルダ40との間に挟持したときに、垂下壁53が第一壁44aの上部を5mm〜10mmの長さ分だけ覆うように設定されている。加えて、最小の高さであるパネル部材Pを上ホルダ50と下ホルダ40との間に挟持したときに、垂下壁53が第一載置面42aの溝42g内に挿入され、溝42gの底部と垂下壁53の下端との間に2mm〜5mmの空隙が生じるように設定されている。
このように、上ホルダ50からは下ホルダ40に向かって垂下壁53が延出しているものの第一載置面42aには当接せず、上ホルダ50は第一載置面42a及び第二載置面42bに当接させる構成を他にも有していない。そのため、第一ネジ溝45に対するボルト30の進退によって、第二パネル押圧部52bと第二載置面42bとの間の距離を変化させることができ、高さが相違する多種類のパネル部材Pを、単一種類の固定具1を使用してパネル部材Pをベース部材60に固定することができる。
なお、垂下壁53を有する上ホルダ50は、先行技術として上述した特許文献2の上ブラケットと形状が似ている。しかしながら、既述したように、特許文献2では垂下壁を下ブラケット上に立脚させている。つまり、特許文献2の固定具では、ボルトの締め付けに伴って、垂下壁の下端を支点として上ブラケットを回転させ、上ブラケットの片側のみでパネルを押圧している。従って、垂下壁53を第一載置面42a及び第二載置面42bの何れにも当接させない本実施形態の上ホルダ50は、特許文献2の上ブラケットとは動作及び機能において大きく相違している。
上記のように軒側のパネル部材Pが、ボルト30の締め付けにより上ホルダ50と下ホルダ40との間に挟持された状態で、その高さ調整を行うためには、上ホルダ50の工具用孔部56、及び下ホルダ40の工具用孔部16に挿通した工具を、シャフト20の工具係合部26と係合させ、シャフト20を回転させる。シャフト20は、スタンド10によって軸方向の移動が妨げられているため、シャフト20の雄ネジ21と噛み合う第二ネジ溝46を有する下ホルダ40が、シャフト20の回転に伴って昇降する(図7(a),図7(b)参照)。
このようにして、軒側でパネル部材Pの挟持及び高さ調整が済んだら、次に固定具1の棟側で新たなパネル部材Pを保持する。既に、軒側のパネル部材Pを挟持するためにボルト30が第一ネジ溝45に締め付けられている状態であるため、第二パネル押圧部52bと同じ高さである第一パネル押圧部52aと、第二載置面42bと同じ高さである第一載置面42aとの間には、パネル部材Pの高さに丁度等しい隙間しか空いていない。しかしながら、第一載置面42aは、センター部41との境界から棟側の端辺までの距離の約半分の位置から、第一壁44aに向かって下降している傾斜部42sとなっている。そのため、図8に実線及び二点鎖線で示すように、棟側が高くなるようにパネル部材Pを傾け、その軒側の端部を傾斜部42sに沿ってスライドさせながらセンター部41に近づけることにより、第一パネル押圧部52aと第一載置面42aとの間の空間にパネル部材Pを嵌め込むことができる。これにより、固定具1の棟側で、上ホルダ50と下ホルダ40との間にパネル部材Pが挟持され、一つの固定具1が隣接して屋根面Rに配された二つのパネル部材Pを保持している状態となる。
その後は、第一パネル押圧部52aと第一載置面42aとの間に保持されているパネル部材Pの棟側の端部を、別の固定具1の第二パネル押圧部52bと第二載置面42aとで挟持し、高さ調整を行う。これらの作業は、図6(a),図6(b)、及び、図7(a),図7(b)を用いて上述した作業と同様である。その後、図8を用いて上述した作業と同様に、第一パネル押圧部52aと第一載置面42aとの間の空間に、新たなパネル部材Pを嵌め込む。以降は、同じ作業の繰り返しにより、屋根面Rにおいて軒から棟に向かう一方向に、複数のパネル部材Pを順に取り付けることができる。
本実施形態の固定構造では、軒から棟に向かう方向において複数のパネル部材Pを屋根面Rに取り付けている複数の固定具のうち、最も棟に近い端部用固定具としても、及び、最も軒に近い端部用固定具としても、棟端及び軒端以外の中間位置でその両側にパネル部材Pを保持する上記の固定具1と同一構成の固定具1を使用する。
棟側の端部用固定具としての固定具1は、第二パネル押圧部52bと第二載置面42bとの間ではパネル部材Pを保持するが、第一パネル押圧部52aと第一載置面42aとの間ではパネル部材Pを保持させない。しかしながら、上述したように、ボルト30を第一ネジ溝45に締め付ける際に、垂下壁53が第一壁44aに外側から当接することで、上ホルダ50の傾きが防止されるため、上ホルダ50と下ホルダ40との間にパネル部材Pをしっかりと挟持することができる。
一方、軒側の端部用固定具としての固定具1は、第一パネル押圧部52aと第一載置面42aとの間ではパネル部材Pを保持するが、第二パネル押圧部52bと第二載置面42bとの間ではパネル部材Pを保持させない。本実施形態の固定構造では、端部用固定具としての固定具1に、軒側で軒カバー70を保持させることにより、軒側から見たときの外観を良いものとしている。軒カバーを70は、長手方向に直交する断面が図9(a)に示す単一形状であり、長さはパネル部材Pの横方向の長さ(軒−棟方向に直交する方向の長さ)と同じである。
具体的に、軒カバー70は、平板状のカバーベース71と、カバーベース71の一方の端辺から上方に向かって立ち上がったカバー立壁72と、カバー立壁72の上端辺とカバーベース71の他方の端辺とを連結し、更にカバーベース71の下方まで延出している被覆部73と、カバー立壁72の下端付近から被覆部73とは反対の方向に延出している係止壁74と、カバーベース71の中途からカバー立壁72の下方に向かって延出している嵌合用アーム78と、を備えている。
係止壁74は、カバー立壁72から離れるように延出した後、カバー立壁72と略平行に、カバー立壁72より低い高さまで延びている。係止壁74の上端は、カバー立壁72から離れるように直角に屈折した係止部75となっており、係止部75の先端には爪状に下方に折れ曲がったフック75fが形成されている。カバーベース71から係止部75までの高さは、固定具1における第二載置面42bから第二壁44bの上端までの高さと略同一である。
嵌合用アーム78は、カバーベース71に対して直角に短く延出した後、カバー立壁72の下方に向かって屈曲し、カバーベース71との距離が徐々に広がるように延出している。そして、嵌合用アーム78は、その先端にカバー立壁72に向かって折れ曲がったフック78fを有している。嵌合用アーム78においてカバーベース71との距離が徐々に広がっている部分の形状は、固定具1の第二載置面42b側のリブ48において、第二載置面42bとの距離が徐々に広がっている部分の形状に対してほぼ相似形で、大きさは僅かに大きい。
軒カバー70を固定具1に取り付ける際は、軒カバー70を軒側から固定具1に近づけ、カバーベース71を第二載置面42bに載置すると共に、カバーベース71と嵌合用アーム78との間の空間に、固定具1の第二載置面42b及びリブ48を挿入する。嵌合用アーム78は弾性変形によりカバーベース71との間の空間を広げるように第二載置面42b及びリブ48を挿入させ、嵌合用アーム78のフック78fがリブ48のフック48fを超えると、嵌合用アーム78の弾性戻りによりフック78fがフック48fに引掛かる。同時に、軒カバー70の係止部75が固定具1の第二壁44bの上端に軒側から引掛り、下向きの爪状であるフック75fによって、係止部75が第二壁44bから外れることが防止される。以上のように、軒カバー70は、その弾性変形を使用して軒側から固定具1に嵌め込まれるものであり、ビス等を使用する必要なく、簡易に固定具1に取り付けることができる。
また、軒側の端部用固定具としての固定具1が、取り付け対象の高さ範囲にあるパネル部材Pを第一載置面42a側で保持している状態では、軒カバー70のカバー立壁72が固定具1の第二パネル押圧部52b以上の高さで、第二パネル押圧部52bより軒側でカバーベース71から立設している。そのため、軒側でパネル部材Pを載置していない固定具1において、ボルト30を第一ネジ溝45に締め付ける際、上ホルダ50が軒側に下降するように傾いてしまうことが、第二パネル押圧部52bとカバー立壁72との当接によって防止される。
以上のように、固定具1とベース部材60とを使用して構築される本実施形態の固定構造では、固定具1にパネル部材P1を保持させた状態で、パネル部材Pの高さ調整を行うことができる。特に、ボルト30を締め付ける相手の第一ネジ溝45が、高さ調整のために昇降させる下ホルダ40に形成されているため、ボルト30の締め付けにより上ホルダ50と下ホルダ40との間にパネル部材Pをしっかりと挟持した状態で、パネル部材Pの高さ調整を行うことができる。
また、固定具1は、上ホルダ50と下ホルダ40との間にパネル部材Pを挟持した状態で、下ホルダ40の第一載置面42a及び第二載置面42bと当接する部分を、上ホルダ50が有していない構成である。そのため、高さが相違する多種類のパネル部材Pを、単一種類の固定具1でベース部材60に固定することができる。
更に、複数の固定具1を使用して複数のパネル部材Pを屋根面Rへ取り付ける際、パネル部材Pの挟持及び高さ調整を、軒から棟に向かう一方向に順次進めることにより、作業者がパネル部材Pの上に乗ることなく施工をすることができる。この施工の際、軒側でパネル部材Pを載置しているものの棟側ではパネル部材Pを載置していない下ホルダ40にボルト30を締め付けても、上ホルダ50が棟側に下降するように傾くことが、垂下壁53と第一壁44aとの当接により防止される。
固定具1では、工具で雄ネジ21を回転させることによりパネル部材Pの高さ調整を行っているが、雄ネジ21の螺合相手である第二ネジ溝46を下ホルダ40に貫設された筒部43内部に形成して筒部の全長にわたる長さとし、雄ネジ21を有するシャフト20をスタンド10のほぼ全長にわたる長さとしている。そのため、雄ネジ21と第二ネジ溝46とが噛み合う長さを長くすることが可能であり、雄ネジ21と第二ネジ溝46との噛み合いを介するパネル部材Pの保持を安定させることができる。
加えて、固定具1では、スタンド10の内部に保持されたシャフト20の長さは、スタンド10の全長とほぼ等しいため、シャフト20の存在によって、スタンド10の軸方向の機械的強度が高められている。スタンド10には軸方向で、下ホルダ40、パネル部材P、及び上ホルダ50の荷重がかかるため、その方向でスタンド10の機械的強度が高められている利点は大きい。
また、複数のパネル部材Pの屋根面Rへの取り付けを、軒から棟に向かう一方向に進める場合、固定具1の棟側にパネル部材Pを保持させる段階では、既に上ホルダを貫通したボルト30が第一ネジ溝45に締め付けられた後である。そのため、第一載置面42aと第一パネル押圧部52aとの間にはパネル部材Pの高さに等しい隙間しかないところ、第一載置面42aに傾斜部42sを形成している。そのため、パネル部材Pを棟側が高くなるように傾けた状態で、傾斜部42sに沿ってスライドさせることにより、第一載置面42aと第一パネル押圧部52aとの間にパネル部材Pを嵌め込むことができる。
更に、固定具1は、両側にパネル部材Pを保持させる固定具(屋根面における中間位置の固定具)としてだけではなく、軒側及び棟側の端部用固定具としても使用される。これにより、固定構造の構築のための固定具に関する部品管理が容易である利点がある。また、端部用固定具として使用される固定具1には、軒側で軒カバー70を保持させことにより、軒側から見たときの外観が良い固定構造となる。この軒カバー70は、弾性変形により嵌め込むように軒側から固定具1に取り付けることができるため、棟側のパネル部材Pを保持させるためにボルト30を第一ネジ溝45に締め付けた後であっても、固定具1に容易に取り付けることができる。
上記では、固定具1を端部用固定具としても使用する場合を例示した。これに限定されず、固定具1は軒端と棟端とを除く中間位置の固定具、及び棟側の端部用固定具として使用し、図10(a)〜図10(c)に示すような軒端専用の端部用固定具1b,1c,1dを、固定具1に加えて使用することができる。端部用固定具1b及び端部用固定具1cは、軒カバーを保持させない場合に使用されるものであり、端部用固定具1cは軒カバーを保持させない場合と保持させる場合との双方が可能なものである。
図10(a)に示す端部用固定具1bは、上ホルダ50に代替して端部用上ホルダ50bを備える点のみで固定具1と相違し、その他の構成(スタンド10、シャフト20、ボルト30、下ホルダ40)は固定具1と同一であり、固定具1と同様に上記のベース部材60を介して屋根面Rに取り付けられる。
端部用上ホルダ50bは、第二平板部51bと、第二平板部51bから第一載置面42a側に延出している端部パネル押圧部52cと、第二平板部51bと端部パネル押圧部52cとの境界から垂下している垂下壁53bと、第二平板部51bにおける第二載置面42b側の端部から垂下している第二垂下壁54と、を備えている。ここで、第二平板部51b、端部パネル押圧部52c、及び垂下壁53bは、それぞれ固定具1の平板部51、第一パネル押圧部52a、及び垂下壁53と同一の構成である。
上記構成の端部用上ホルダ50bは、第二平板部51bのボルト用孔部に上方から挿通したボルト30を下ホルダ40の第一ネジ溝45に締め付けることにより、下ホルダ40に固定される。その際、下ホルダ40の第一載置面42aにパネル部材Pを載置しておくことにより、端部パネル押圧部52cと第一載置面42aとの間にパネル部材Pが挟持される。第二垂下壁54は、取り付け対象とするパネル部材Pの高さの範囲で最大の高さであるパネル部材Pを端部用上ホルダ50bと下ホルダ40との間に挟持したときに、第二垂下壁54が第二壁44bの上部を5mm〜10mmの長さ分だけ軒側から覆い、最小の高さであるパネル部材Pを端部用上ホルダ50bと下ホルダ40との間に挟持したときに、第二垂下壁54と第二載置面42bとの間に2mm〜5mmの空隙が生じるように設定されている。
端部用固定具1bは軒側でパネル部材Pを保持しないが、ボルト30を第一ネジ溝45に締め付ける際、端部用上ホルダ50bが軒側に下降するように傾くことが、第二垂下壁54が第二壁44bに軒側から当接することにより防止される。また、第二垂下壁54が第二壁44bの上方の空間を軒側から被覆しているため、軒カバーを使用しなくても軒側から見たときの外観が良い。
図10(b)に示す端部用固定具1cは、上ホルダ50に代替して端部用上ホルダ50cを備える点のみで固定具1と相違し、その他の構成(スタンド10、シャフト20、ボルト30、下ホルダ40)は固定具1と同一であり、固定具1と同様に上記のベース部材60を介して屋根面Rに取り付けられる。そして、端部用上ホルダ50cは、上記の端部用上ホルダ50bと同一の構成である、端部パネル押圧部52c、及び、垂下壁53bを有していると共に、第二垂下壁54に替えて第二垂下壁54bを有しており、更に被覆部57とカバーベース部58とを付加的に備えている。
第二垂下壁54bは第二平板部51bより上方まで延出しており、上端の高さは端部パネル押圧部52cの高さとほぼ等しい。カバーベース部58は、第二垂下壁54bの下端近傍から軒側に向かって、第二垂下壁54bに対して直角に延出している。被覆部57は、第二垂下壁54bの上端とカバーベース部58の先端とを湾曲して連結している。このような構成により端部用固定具1cでは、端部用固定具1bと同様に、ボルト30を第一ネジ溝45に締め付ける際の端部用上ホルダ50cの傾きが、第二垂下壁54bの第二壁44bへの当接により防止される。また、被覆部57は、第二壁44bの上方の空間を軒側から被覆しているため、軒側から見たときの外観が良い。つまり、端部用上ホルダ50cは上ホルダと軒カバーとを兼ねている。
図10(c)に示す端部用固定具1dは、上ホルダ50に代替して端部用上ホルダ50dを備える点のみで固定具1と相違し、その他の構成(スタンド10、シャフト20、ボルト30、下ホルダ40)は固定具1と同一であり、固定具1と同様に上記のベース部材60を介して屋根面Rに取り付けられる。そして、端部用上ホルダ50dは、上記の端部用上ホルダ50bと同一の構成である第二平板部51b、端部パネル押圧部52c、垂下壁53b、及び第二垂下壁54を有しており、更に第三垂下壁54cを付加的に有している。
第三垂下壁54cは、第二垂下壁54より軒側で、第二垂下壁54と間隔をあけて、第二平板部51から垂下している。第三垂下壁54cと第二垂下壁54とは平行で、長さが等しい。このような構成により端部用固定具1dでは、端部用固定具1b及び端部用固定具1cと同様に、ボルト30を第一ネジ溝45に締め付ける際の端部用上ホルダ50dの傾きが、第二垂下壁54の第二壁44bへの当接により防止される。また、第二垂下壁54及び第三垂下壁54cが第二壁44bの上方の空間を軒側から被覆しているため、軒側から見たときの外観が良い。
上記のように、端部用上ホルダ50dを上ホルダとして使用すると、軒側から見たときの外観が良いため、端部用固定具1dは軒カバーを保持させることなく使用することもできるが、図11(a)及び図11(b)に示すように、軒カバー70bを保持させた状態で使用することもできる。
軒カバー70bは、上述の軒カバー70と同一の構成であるカバーベース71、カバー立壁72、被覆部73、及び嵌合用アーム78を備えている。軒カバー70bが軒カバー70と相違する点は、係止壁74及び係止部75を有しておらず、第二カバー立壁76を有している点である。第二カバー立壁76は、カバー立壁72より棟側で、カバー立壁72と間隔をあけてカバーベース71から直角に立設している。第二カバー立壁76の高さは、カバーベース71を第二載置面42bに載置した状態で、第二載置面42bからの高さが第二壁44bとほぼ等しくなるように設定されている。
上記構成の軒カバー70bは、軒カバー70と同様に、カバーベース71が第二載置面42bに載置されると共に、カバーベース71と嵌合用アーム78との間の空間に、下ホルダ40の第二載置面42bとリブ48とが挿入され、フック78fがフック48fに引掛かった状態で下ホルダ40に保持される。更に、第二カバー立壁76が第二垂下壁54と第三垂下壁54cとの間の空間に位置する状態で、ボルト30を第一ネジ溝45に締め付けて端部用上ホルダ50dを下ホルダ40に固定すれば、軒カバー70bが端部用固定具1dから外れることが確実に防止される。
第二垂下壁54及び第三垂下壁54cは、図11(a)に示すように、取り付け対象とするパネル部材Pの高さの範囲で最大の高さであるパネル部材Pを端部用上ホルダ50dと下ホルダ40との間に挟持したときに、第二垂下壁54が第二壁44bの上部を5mm〜10mmの長さ分だけ軒側から覆うと共に、第三垂下壁54cが第二カバー立壁76の上部を同じ長さ分だけ軒側から覆うように設定されている。加えて、第二垂下壁54及び第三垂下壁54cは、図11(b)に示すように、取り付け対象とする最小の高さであるパネル部材Pを端部用上ホルダ50dと下ホルダ40との間に挟持したときに、第二垂下壁54と第二載置面42bとの間に3mm〜6mmの空隙が生じると共に、第三垂下壁54cとカバーベース71との間に1mm〜4mmの空隙が生じるように設定されている。
上記のように、固定具1の上ホルダ50に代替できる端部用上ホルダ50b,50c,50dの少なくとも何れかを、オプショナルな部材として用意することにより、上ホルダ50以外は固定具1の構成部材をそのまま使用して、端部専用の固定具(端部用固定具1b,1c,1d)を構成させることができる。従って、部品点数を過度に増やすことなく部品管理を容易なものとしながら、軒カバーの要否や軒側から見たときの外観などに対するユーザの多様な要請に対応可能な、固定具のバリエーションを提供することができる。
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。なお、以下では、上記の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
例えば、固定具1及び端部用固定具1b,1c,1dのスタンド10に替えて、図12(a)に示すスタンド10bを使用すると共に、下ホルダ40に替えて図12(b)に示す下ホルダ40bを使用することができる。スタンド10では、側壁部11の幅長さはシャフト20の直径より小さく設定されていたのに対し、スタンド10bの側壁部11の幅長さはシャフト20の直径より大きく設定されている。これにより、スタンド10bの機械的強度を、スタンド10の機械的強度より高めることができる。ただし、スタンドに保持されるシャフト20の雄ネジは21、第二ネジ溝46と螺合させるために径方向でスタンドから露出している必要がある。そのため、スタンド10bでは、平面視でH字形となるように、天面部12に切欠き12nを設けている。
そして、下ホルダ40bでは、スタンド10bを挿通させる筒部43bの内周面において第二ネジ溝46の両側に、切欠き12nを有するスタンド10bにおける突出部分を挿入するための凹部43nが形成されている。これにより、切欠き12nを軸方向に延長した部分でスタンド10bから露出している雄ネジ21を、第二ネジ溝46螺合させることができる。
更に、上記の実施形態では、スタンド10,10bの天面部12に、シャフト20の中心軸の延長線上に位置する工具用孔部16が貫設されている場合を例示した。これに限定されず、天面部に替えて、スタンドの一対の側壁部それぞれの上端付近から相手側に向かって一対の上棚部が延出している構成のスタンドとすることができる。シャフトの中心軸の延長線上において、一対の上棚部の間に空間を設ければ、この空間を介して、工具をシャフトの工具係合部に到達させることができる。
加えて、上記では、固定具1を使用したパネル部材Pの取り付けを屋根面Rにおいて一方向に進める施工として、軒から棟に向かう方向に進める場合を例示した。これに限定されず、パネル部材Pの取り付けを進める方向を、軒−棟方向に直交する横方向とすることができる。その場合、施工の進行方向は、軒側から見て左から右に向かう方向とすることも、その反対向きとすることもできるが、固定具1の第二載置面42b側を施工の始端とする。このような横方向の施工は、軒−棟方向の施工に関する上記の記載において、「軒」を「始端」と置き換え、「棟」を「終端」と置き換えればよい。
また、横方向に施工を進める場合、始端の固定具として、固定具1の上ホルダ50を端部用上ホルダ50bで代替した端部用固定具1bを使用することができる。或いは、固定具1の上ホルダ50を端部用上ホルダ50dで代替した端部用固定具1dを、軒カバー70bを保持させることなく使用することができる。
一方、横方向に施工を進める場合の終端の固定具は、第一載置面42a側にパネル部材Pを保持させない固定具1とすることもできるが、端部用固定具1bまたは端部用固定具1dを、左右を反転させて使用することもできる。或いは、端部用固定具1bまたは端部用固定具1dにおいて、それぞれ端部用上ホルダ50b,50dのみ左右を反転させて使用することもできる。その場合、下ホルダ40の第二載置面42bおいて第二壁44bに沿って、第一載置面42aにおける溝42gと同様の溝を設けることにより、取り付け対象とする高さ範囲で最小の高さのパネル部材Pを第二載置面42aに載置したときに、垂下壁53bが第二載置面42bに当接することを防止する。
なお、軒−棟方向に施工を進める場合の棟端の固定具は、上述したように第一載置面42a側にパネル部材Pを保持させない固定具1とする他、横方向に施工を進める場合の終端の固定具と同様に、端部用固定具1bまたは端部用固定具1dの向きを軒端とは反転させて、或いは、端部用上ホルダ50b,50dの向きのみを反転させて使用することができる。
1 固定具
1b,1c,1d 端部用固定具
10,10b スタンド
20 シャフト
21 雄ネジ
26 工具係合部(シャフトの工具係合部)
30 ボルト
40,40b 下ホルダ
41 センター部
42a 第一載置面
42b 第二載置面
42s 傾斜部
43 筒部
44a 第一壁
44b 第二壁
45 第一ネジ溝
46 第二ネジ溝
50 上ホルダ
50b,50c,50d 端部用上ホルダ
51 平板部
51b 第二平板部
52a 第一パネル押圧部
52b 第二パネル押圧部
52c 端部パネル押圧部
53,53b 垂下壁
54,54b 第二垂下壁
54c 第三垂下壁
55 ボルト用孔部
56 工具用孔部
60 ベース部材
P パネル部材
R 屋根面

Claims (7)

  1. 屋根面に留め付けられたベース部材、及び、該ベース部材にパネル部材を固定している固定具を備えるパネル部材の固定構造であって、
    前記固定具は、スタンド、該スタンドに沿って昇降する下ホルダ、該下ホルダと共にパネル部材を保持する上ホルダ、及び、外周面に雄ネジが形成されているシャフトを備えており、
    前記スタンドは、一対の側壁部を有し、該側壁部の間に軸方向への移動を制限した状態で前記シャフトを保持しており、
    前記シャフトは、前記雄ネジの径方向で前記スタンドから露出していると共に、端部に工具係合部を有しており、
    前記下ホルダは、前記スタンドを挿通させる筒部が貫設されたセンター部と、該センター部において前記筒部と干渉しない位置に形成された第一ネジ溝と、前記筒部の内周面に形成された第二ネジ溝と、前記センター部の両外側でそれぞれ前記筒部の軸方向に直交する方向に延出している第一載置面及び第二載置面とを有しており、
    前記上ホルダは、ボルト用孔部及び工具用孔部がそれぞれ貫設された平板部と、該平板部から前記第一載置面と同じ方向に延出している第一パネル押圧部と、前記平板部から前記第二載置面と同じ方向に延出している第二パネル押圧部と、を有しており、
    前記ベース部材から前記スタンドが立設しており、
    前記ボルト用孔部に挿通されたボルトが前記第一ネジ溝に締め付けられていることにより、前記第一載置面と前記第一パネル押圧部との間、及び前記第二載置面と前記第二パネル押圧部との間の少なくとも一方に前記パネル部材が挟持されており、
    前記スタンドから露出している部分の前記雄ネジと前記第二ネジ溝が螺合していると共に、
    前記工具用孔部は、前記シャフトの中心軸の延長線上に位置すると共に、前記スタンドには前記シャフトと前記工具用孔部との間の前記延長線上で、孔部または空間が形成されている
    ことを特徴とするパネル部材の固定構造。
  2. 前記上ホルダは、前記第一載置面及び前記第二載置面の何れにも当接していない
    ことを特徴とする請求項1に記載のパネル部材の固定構造。
  3. 前記上ホルダは、前記第一パネル押圧部と前記平板部との境界から垂下している垂下壁を有しており、
    前記下ホルダは、前記センター部と前記第一載置面との境界から立設している第一壁を有していると共に、前記第一載置面は前記第一壁に向かって下降している傾斜部を有しており、
    前記第二載置面と前記第二パネル押圧部との間に前記パネル部材が挟持されていると共に、
    前記垂下壁は、前記第一載置面に当接することなく前記第一壁に外側で沿っている
    ことを特徴とする請求項1に記載のパネル部材の固定構造。
  4. 複数の前記固定具が、前記第二載置面から前記第一載置面に向かう方向を、前記屋根面における軒から棟に向かう軒−棟方向に一致させて並設されていると共に、
    前記軒−棟方向に並設された複数の前記固定具のうち軒端に配された端部用固定具の前記下ホルダは、前記下ホルダにおいて前記センター部と前記第二載置面との境界から立設している第二壁を有しており、
    該第二壁の上端に軒カバーが係止されていると共に、該軒カバーの一部が前記第二パネル押圧部以上の高さで、前記第二パネル押圧部より軒側で立設している
    ことを特徴とする請求項1に記載のパネル部材の固定構造。
  5. 複数の前記固定具が、前記第二載置面から前記第一載置面に向かう方向を、前記屋根面における軒から棟に向かう軒−棟方向、または、該軒−棟方向に直交する横方向に一致させて並設されていると共に、
    前記軒−棟方向または前記横方向に並設された複数の前記固定具のうち端部に配された端部用固定具は、前記下ホルダにおいて前記センター部と前記第二載置面との境界から立設している第二壁を有していると共に、前記上ホルダに代替して端部用上ホルダを有しており、
    該端部用上ホルダは、ボルト用孔部及び工具用孔部がそれぞれ貫設された第二平板部と、該第二平板部から前記第一載置面と同じ方向に延出している端部パネル押圧部と、前記第二平板部における前記第二載置面側の端部から垂下している第二垂下壁と、を有しており、
    前記第一載置面と前記端部パネル押圧部との間に前記パネル部材が挟持されていると共に、
    前記第二垂下壁は、前記第二載置面に当接することなく前記第二壁に外側で沿っている
    ことを特徴とする請求項1に記載のパネル部材の固定構造。
  6. 前記端部用上ホルダは、前記第二垂下壁より軒側で前記第二垂下壁と間隔をあけて前記第二平板部から垂下している第三垂下壁を有している
    ことを特徴とする請求項5に記載のパネル部材の固定構造。
  7. スタンド、該スタンドに沿って昇降する下ホルダ、該下ホルダと共にパネル部材を保持する上ホルダ、及び、外周面に雄ネジが形成されているシャフトを備えており、
    前記スタンドは、一対の側壁部を有し、該側壁部の間に軸方向への移動を制限した状態で前記シャフトを保持しており、
    前記シャフトは、前記雄ネジの径方向で前記スタンドから露出していると共に、端部に工具係合部を有しており、
    前記下ホルダは、前記スタンドを挿通させる筒部が貫設されたセンター部と、該センター部において前記筒部と干渉しない位置に形成された第一ネジ溝と、前記筒部の内周面に形成された第二ネジ溝と、前記センター部の両外側でそれぞれ前記筒部の軸方向に直交する方向に延出している第一載置面及び第二載置面とを有しており、
    前記上ホルダは、ボルト用孔部及び工具用孔部がそれぞれ貫設された平板部と、該平板部から前記第一載置面と同じ方向に延出している第一パネル押圧部と、前記平板部から前記第二載置面と同じ方向に延出している第二パネル押圧部と、を有しており、
    前記ボルト用孔部に挿通されたボルトが前記第一ネジ溝と螺合していると共に、
    前記スタンドから露出している部分の前記雄ネジと前記第二ネジ溝が螺合しており、
    前記工具用孔部は、前記シャフトの中心軸の延長線上に位置すると共に、前記スタンドには前記シャフトと前記工具用孔部との間の前記延長線上で、孔部または空間が形成されている
    ことを特徴とするパネル部材の固定具。
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