JP7446603B2 - パネル固定具 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 株式会社マルナカは、中島一夫が発明したパネル固定具を、令和１年１１月２１日及び令和１年１２月６日に株式会社ウエストビギンに販売した。

本発明は、太陽光パネルをはじめとするパネル材を屋根材に固定するのに用いるパネル固定具に関する。

従来、太陽光パネルを屋根材に固定するのに用いる固定具として、対向する挟持体で屋根材のハゼ部を挟持して固定する構造のものが知られている（特許文献１）。

特開２０１７－１５５５１５号公報

ところで、太陽光パネルを設置する屋根材の構造は様々であり、図７（ａ）のようにハゼ部Ｒ１の間に空間が設けられた構造のもののほか、図７（ｂ）のようにハゼ部Ｒ１の間に空間が設けられていない構造のものなどがある。

図７（ａ）のような屋根材の場合、ハゼ部Ｒ１を挟持体で押し潰すことでパネル固定具を屋根材に強固に固定することができる。一方、図７（ｂ）のような屋根材の場合はハゼ部Ｒ１を押し潰せる量が限られており、積雪などによって固定具に荷重がかかった際に位置ずれしやすいという難点がある。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その解決課題はハゼ部の形状に関わらず、従来のパネル固定具よりも位置ずれしにくいパネル固定具を提供することにある。

本発明のパネル固定具は、ハゼ部を備えた屋根材にパネル材を固定するのに用いるものであって、第一挟持片を有する第一挟持体と第二挟持片を有する第二挟持体を備え、前記第一挟持片と第二挟持片の双方又はいずれか一方のハゼ部に当接する部分に、第一挟持片と第二挟持片の双方又はいずれか一方よりも摩擦抵抗の大きな滑り止め部が設けられたものである。

本発明のパネル固定具は、ハゼ部に当接する部分に挟持片よりも摩擦抵抗の大きな滑り止め部が設けられているため、ハゼ部の形状に関わらず、滑り止め部のない従来の固定具よりも位置ずれが生じにくい。

本発明のパネル固定具の使用状態の一例を示す斜視図。 本発明のパネル固定具の一例を示す斜視図。 図２に示すパネル固定具の分解斜視図。 図２に示すパネル固定具の異なる角度の分解斜視図。 （ａ）は抜け止め片のない平板状の差込み係止片の断面図、（ｂ）は内向きに折り返された抜け止め片を備えた差込み係止片の一例を示す断面図、（ｃ）は外向きに折り返された抜け止め片を備えた差込み係止片の一例を示す断面図、（ｄ）は抜け止め用部材を備えた差込み係止片の一例を示す断面図。 （ａ）は二枚保持タイプのパネル保持具の一例を示す斜視図、（ｂ）は一枚保持タイプのパネル保持具の一例を示す斜視図。 （ａ）は屋根材の一例を示す正面図、（ｂ）は屋根材の他例を示す正面図。

（実施形態）
本発明のパネル固定具１の実施形態の一例を、図面を参照して説明する。本発明のパネル固定具１は、図１に示すように、屋根材Ｒに固定して使用するものである。屋根材Ｒには種々のものがあるが、ここでは、ハゼ式折板屋根にアルミ製のフレームＦを備えた太陽光パネルＰを固定する場合を一例とする。

一例として図２～図４に示すパネル固定具１は、屋根材Ｒのハゼ部Ｒ１を挟持する二つの挟持体（第一挟持体１０及び第二挟持体２０）と、第一挟持体１０及び第二挟持体２０を連結する連結具３０と、太陽光パネルＰを押えるパネル保持具４０と、パネル保持具４０を固定する止め具５０を備えている。この実施形態では、連結具３０としてボルト３０ａとナット３０ｂを用いている。

この実施形態の第一挟持体１０は、平面視長方形状のベース部（第一ベース部）１１と、第一ベース部１１の幅狭方向一方側から下向きに設けられた支持部（第一支持部）１２を備えている。第一ベース部１１のうち第一支持部１２が設けられた辺には、斜め上向きに立ち上がる突設部１３が設けられている。突設部１３は、アースとして機能する部分である。突設部１３を太陽光パネルＰのフレームＦに接触させておくことで、漏電が生じた際に、突設部１３から屋根材Ｒを通じて電気を大地に逃がすことができる。

第一ベース部１１には、前記第二挟持体２０との連結に用いるボルト３０ａを挿通するための貫通孔（第一貫通孔）１１ａと、第二挟持体２０の一部（後述する差込み係止片２３）が差し込まれる係止孔１１ｂが設けられている。第一貫通孔１１ａ及び係止孔１１ｂは、第一ベース部１１の長手方向中央付近に設けられている。この実施形態の第一貫通孔１１ａは第一ベース部１１の幅狭方向に長い長孔、係止孔１１ｂは第一ベース部１１の長手方向に長い方形孔である。

第一ベース部１１の上面には薄板状の突起プレート１４が設けられている。図３及び図４に示すように、この実施形態の突起プレート１４は平面視長方形状であり、幅狭方向の一部が外側に突き出している。突起プレート１４のうち、第一貫通孔１１ａと係止孔１１ｂに対応する位置には、第一貫通孔１１ａと同様の貫通孔（プレート貫通孔）１４ａ及び係止孔１１ｂと同様の係止孔（プレート係止孔）１４ｂが設けられている。

この実施形態の突起プレート１４には、プレート貫通孔１４ａ及びプレート係止孔１４ｂの外側に太陽光パネルＰのフレームＦに食い込む食い込み歯１４ｃが上向きに突設されている。この実施形態では、プレート貫通孔１４ａ及びプレート係止孔１４ｂの両外側に四つずつ（合計八つ）設けられている。食い込み歯１４ｃはそれぞれ四つより多くても少なくてもよい。

食い込み歯１４ｃを設けることで、太陽光パネルＰの固定時にそのフレームＦに食い込み歯１４ｃが食い込み、太陽光パネルＰの不用意な位置ずれを防止することができる。突起プレート１４は必要に応じて設ければよく、不要な場合には省略することができる。

第一支持部１２の下端側には二本の支持脚（第一支持脚）１５が設けられている。この実施形態の第一支持脚１５は、第一支持部１２の下端から９０度程度の角度で外向きに突設された当接支持部（第一当接支持部）１５ａを備えている。第一当接支持部１５ａは屋根材Ｒの表面に面接触するようにしてある。第一当接支持部１５ａを設けることで、パネル固定具１が安定しやすく、屋根材Ｒへの取り付けが容易になる。

図示は省略しているが、第一当接支持部１５ａの屋根材Ｒと当接する側の面には、必要に応じて樹脂材やゴム材といった滑り止め部材を設けることもできる。

第一支持部１２の下端側のうち、二本の第一支持脚１５の間には挟持片（第一挟持片）１６が設けられている。この実施形態の挟持片は、第一支持部１２の下端から９０度程度の角度で内向きに突設されている。

図２～図４に示すように、第一挟持片１６の先端には滑り止め部（第一滑り止め部）１６ａが設けられている。第一滑り止め部１６ａは、樹脂材やゴム材であって第一挟持体１０よりも摩擦抵抗の大きな材質（例えば、ポリ塩化ビニルや合成ゴム、天然ゴムなど）で構成することができる。

第一滑り止め部１６ａとして樹脂材やゴム材を用いる場合、例えば、樹脂材やゴム材で構成された別体のパーツを第一挟持片１６の先端に装着したり、第一挟持片１６の先端に液体樹脂や液体ゴム材をコーティングするなどして形成することができる。また、第一挟持片１６の先端に滑り止めテープなどを貼付するなどによって形成することもできる。

第一滑り止め部１６ａはハゼ部Ｒ１に押圧した際に弾性変形するものが好ましい。また、第一滑り止め部１６ａはハゼ部Ｒ１に押圧した際に破損しない程度の強度と厚みを備えていることが好ましい。

この実施形態では、第一挟持体１０の強度を向上させるため、第一挟持体１０の第一ベース部１１や第一支持部１２、第一支持脚１５、第一挟持片１６にリブ（第一リブ）１７を設けている。また、この実施形態では、第一ベース部１１の裏面と第一支持部１２の内面の間に補強材１８が設けられている。

第一挟持体１０に第一リブ１７や補強材１８を設けることによって第一挟持体１０自体の変形を防止し、第一挟持体１０の変形に伴う太陽光パネルＰの不用意な位置ずれを防止することができる。第一挟持体１０の変形を防止するため、材料自体の厚さを厚くすることもできる。なお、第一リブ１７や補強材１８は必要に応じて設ければよく、不要な場合には省略することができる。

前記第二挟持体２０は、第一挟持体１０と協働して屋根材Ｒのハゼ部Ｒ１を挟持する部材である。この実施形態の第二挟持体２０は、第一ベース部１１の下側に配置されるベース部（第二ベース部）２１と、第二ベース部２１の幅狭方向一方側から下向きに設けられた支持部（第二支持部）２２を備えている。

第二ベース部２１と第二支持部２２の間の角部には、第一挟持片１６の係止孔１１ｂに差し込まれる差込み係止片２３が上向きに突設されている。図３及び図４に示すように、この実施形態の差込み係止片２３は平板状であり、その上部に二本の抜け止め片２３ａが突設されている。抜け止め片２３ａは、差込み係止孔２３が係止孔１１ｂから不用意に抜けるのを防止するものである。抜け止め片２３ａは係止孔１１ｂに差し込んだ後、外向きに折り曲げて係止孔１１ｂの周縁にかかるようにしてある。

差込み係止片２３の形状はこれ以外であってもよい。例えば、図５（ａ）に示すような抜け止め片２３ａのない平板状や、図５（ｂ）（ｃ）に示すような、平板の上端部が内向き又は外向きに折り返された抜け止め片２３ａを備えた形状とすることもできる。

第二挟持体２０の抜け止めという観点では、図５（ｄ）に示すように、平板状の差込み係止片２３の前面と背面の双方又はいずれか一方に、別体の抜け止め用部材２３ｂを貼付することもできる。抜け止め用部材２３ｂには、例えば、樹脂製やゴム製、金属製のプレート（板材）を用いることができる。

第二ベース部２１にはボルト３０ａを挿通するための貫通孔（第二貫通孔）２１ａが設けられている。この実施形態では、ボルト３０ａのねじ軸が第二ベース部２１の下側から第二貫通孔２１ａに挿通され、そのボルト３０ａの頭部が第二ベース部２１の裏面に溶接により固定されている。

第二支持部２２の下端側には二本の支持脚（第二支持脚）２５が設けられている。この実施形態では、二本の第二支持脚２５が二本の第一支持脚１５の内側に位置するようにしてある。この実施形態の第二支持脚２５は、第二支持部２２の下端から９０度程度の角度で外向きに突設された当接支持部（第二当接支持部）２５ａを備えている。第二当接支持部２５ａは屋根材Ｒの表面に面接触するようにしてある。第二当接支持部２５ａを設けることで、パネル固定具１が安定しやすく、屋根材Ｒへの取り付けが容易になる。

図示は省略しているが、第一当接支持部１５ａと同様、第二当接支持部２５ａの屋根材Ｒと当接する側の面には、必要に応じて樹脂材やゴム材といった滑り止め部材を設けることもできる。

第二支持部２２の下端側のうち、二本の第二支持脚２５の間には挟持片（第二挟持片）２６が設けられている。この実施形態の第二挟持片２６は、第二支持部２２の下端から９０度程度の角度で内向きに突設されている。第二挟持片２６の先端には滑り止め部（第二滑り止め部）２６ａが設けられている。

第二滑り止め部２６ａは、樹脂材やゴム材など、第二挟持体２０よりも摩擦抵抗の大きな材質（例えば、ポリ塩化ビニルやシリコン、合成ゴム、天然ゴムなど）で構成することができる。樹脂材やゴム材を用いる場合、例えば、樹脂材やゴム材で構成された別体のパーツを第二挟持片２６の先端に装着したり、第二挟持片２６の先端に液体樹脂や液体ゴム材をコーティングするなどして形成することができる。また、第二挟持片２６の先端に滑り止めテープを貼付するなどして形成することもできる。

この実施形態では、第二挟持体２０の強度を向上させるため、第二挟持体２０の第二ベース部２１や第二支持部２２、第二支持脚２５、第二挟持片２６にリブ（第二リブ）２７を設けている。第二挟持体２０に第二リブ２７を設けることによって第二挟持体２０自体の変形を防止し、第二挟持体２０の変形に伴う太陽光パネルＰの不用意な位置ずれを防止することができる。第二リブ２７は必要に応じて設ければよく、不要な場合には省略することができる。図示は省略しているが、第二挟持体２０の変形を防止するため、材料自体の厚さを厚くすることもできる。

この実施形態の第一挟持体１０と第二挟持体２０とは、前記連結具３０で連結されている。具体的には、ボルト３０ａのねじ軸が第一貫通孔１１ａを通過するとともに、差込み係止片２３が係止孔１１ｂに差し込まれるように、第一挟持体１０の第一ベース部１１を第二挟持体２０の第二ベース部２１の外側に重ねた状態で、第一貫通孔１１ａを通過したネジ部にナット３０ｂを締結することで、第一挟持体１０と第二挟持体２０とが連結されている。ナット３０ｂの内側には、必要に応じて一又は二以上のワッシャ３１を介在させることもできる。

連結された第一挟持体１０と第二挟持体２０は、係止孔１１ｂに差し込まれた差込み係止片２３を支点として、互いに離間又は近接する方向（開閉方向）に移動（回転）させることができる。この実施形態のように、係止孔１１ｂに差込み係止片２３を差し込むような構造とした場合、第一挟持片１６と第二挟持片２６の双方又はいずれか一方を開閉方向以外に上下方向にも移動させられるため、パネル固定具１をハゼ部Ｒ１に設置する際に、その位置合わせが行いやすく、取り付けを短時間で行うことができる。

前記パネル保持具４０は、太陽光パネルＰを保持する部材である。パネル保持具４０には、図６（ａ）に示すような二枚の太陽光パネルＰ間に配置される二枚保持タイプと、図６（ｂ）に示すような太陽光パネルＰの端に配置される一枚保持タイプがある。

一例として図６（ａ）に示すパネル保持具４０は二枚保持タイプの保持具であり、上向きコ字状の保持具ベース４０ａと保持具ベース４０ａのそれぞれの上端から９０度程度の角度で外向きに突設されたパネル保持部４０ｂを備えている。保持具ベース４０ａの底面にはボルト３０ａのねじ軸を挿通可能な保持具貫通孔４０ｃが設けられている。

二枚保持タイプのパネル保持具４０は、前記ねじ軸に止め具５０を締結することによって、第一ベース部１１とパネル保持部４０ｂの間に配置される太陽光パネルＰが保持されるようにしてある。この実施形態では、止め具５０として、本件出願人が先に開発した座金付きナットなどを用いている。

ここでいう座金付きナットとは、ナット頭部の裏面側に突設した軸部に座金が装着されたものであって、装着された座金が抜け落ちないように軸部の端部が外向きに加締められたものである。座金付きナットには種々のバリエーションがあるが、例えば、ナット頭部の裏面に頭部突起が、座金の表面に頭部突起と係合する座金表面突起が、座金の裏面に食い込み突起が設けられたものを用いることができる。

なお、本実施形態で説明した止め具５０は一例であり、止め具５０には、前記座金付きナットとは異なる構造の座金付きナットを用いることも、座金付きナット以外のナットを用いることもできる。

一例として図６（ｂ）に示すパネル保持具４０は一枚保持タイプの保持具であり、平板状の保持具ベース４０ａと、保持具ベース４０ａの一端側から上向きに突設された下向きＬ字状のパネル保持部４０ｂと、保持具ベース４０ａの他端側から下向きに突設された下受け部４０ｄを備えている。保持具ベース４０ａの底面にはボルト３０ａのねじ軸を挿通可能な保持具貫通孔４０ｃが設けられている。

二枚保持タイプのパネル保持具４０と同様、一枚保持タイプのパネル保持具４０も、前記ねじ軸に止め具５０を締結することによって、第一ベース部１１とパネル保持部４０ｂの間に配置される太陽光パネルＰが保持されるようにしてある。

前記実施形態では、第一挟持体１０、第二挟持体２０及びパネル保持具４０をＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）製としているが、第一挟持体１０、第二挟持体２０及びパネル保持具４０はＳＰＣＣ以外の材質で製造することもできる。

（その他の実施形態）
前記実施形態では、第一挟持片１６と第二挟持片２６の双方に滑り止め部（第一滑り止め部１６ａ及び第二滑り止め部２６ａ）を設ける場合を一例としているが、滑り止め部は第一挟持片１６と第二挟持片２６のいずれか一方にのみ設けることもできる。

前記実施形態では、第一滑り止め部１６ａ及び第二滑り止め部２６ａが弾性変形する材質製の場合を一例としているが、第一滑り止め部１６ａ及び第二滑り止め部２６ａはいずれか一方のみを弾性変形する材質製とすることもできる。

前記実施形態では、第一挟持体１０及び第二挟持体２０のそれぞれに、一枚ずつ挟持片（第一挟持片１６ａ及び第二挟持片２６ａ）が設けられた場合を一例としているが、挟持片は、第一挟持体１０及び第二挟持体２０のそれぞれに二枚以上設けることもできる。この場合、滑り止め部はすべての挟持片の先端に設けることも、任意の挟持片のみに設けることもできる。

前記実施形態では、アルミ製のフレームＦを備えた太陽光パネルＰを固定する場合を一例としているが、本発明のパネル固定具１は、フレームＦのない太陽光パネルＰや太陽光パネルＰ以外の他のパネルＰの固定に用いることもできる。

前記実施形態では、二本の第二支持脚２５が二本の第一支持脚１５の内側に位置する場合を一例としているが、これとは反対に二本の第一支持脚１５が二本の第二支持脚２５の内側に位置するような構成とすることもできる。

（使用例）
この実施形態のパネル固定具１の使用例を、ハゼ式折板屋根材に太陽光パネルＰを固定する場合を一例とする。
（１）屋根材Ｒのハゼ部Ｒ１を挟んで一方に第一挟持体１０が、他方に第二挟持体２０が位置するようにパネル固定具１を配置する。このとき、第一挟持体１０の第一当接支持部１５ａ及び第二挟持体２０の第二当接支持部２５ａを屋根材Ｒの表面に面接触させるとことで、パネル固定具１が安定しやすくなる。
（２）連結具３０のナット３０ｂを締め付け、第一挟持体１０の第一挟持片１６と第二挟持体２０の第二挟持片２６とでハゼ部Ｒ１を挟持する。このとき、第一挟持片１６の先端に設けられた第一滑り止め部１６ａ及び第二挟持片２６の先端に設けられた第二滑り止め部２６ａによってハゼ部Ｒ１が保持される。
（３）複数のパネル固定具１について前記（１）（２）の工程を行った後、それら複数のパネル固定具１の第一ベース部１１上に固定する太陽光パネルＰを載置する。
（４）太陽光パネルＰを載置した後、ねじ軸が第一貫通孔１１ａを通過するようにパネル保持具４０をセットし、太陽光パネルＰの上側にパネル保持具４０を宛がう。
（５）前記ねじ軸に止め具５０を締結して、パネル保持具４０で太陽光パネルＰを保持する。このとき、止め具５０を締結することによって、太陽光パネルＰのフレームＦに食い込み歯１４ｃが食い込み、太陽光パネルＰが第一ベース部１１とパネル保持部４０ｂの間に保持される。
（６）以降、各パネル固定具１について前記（４）（５）を繰り返し、複数のパネル固定具１によって、太陽光パネルＰを所定位置に固定する。

前記使用例では、二枚保持タイプのパネル保持具４０を用いる場合を一例としているが、一枚保持タイプのパネル保持具４０を用いる場合も、同様の手順で使用することができる。

本発明のパネル固定具１は、屋根材Ｒ、特に、金属製のハゼ式折板屋根に太陽光パネルＰを固定するための道具として産業上の利用可能性が認められる。

１ パネル固定具
１０ 挟持体（第一挟持体）
１１ ベース部（第一ベース部）
１１ａ 貫通孔（第一貫通孔）
１１ｂ 係止孔
１２ 支持部（第一支持部）
１３ 突設部
１４ 突起プレート
１４ａ 貫通孔（プレート貫通孔）
１４ｂ 係止孔（プレート係止孔）
１４ｃ 食い込み歯
１５ 支持脚（第一支持脚）
１５ａ 当接支持部（第一当接支持部）
１６ 挟持片（第一挟持片）
１６ａ 滑り止め部（第一滑り止め部）
１７ リブ（第一リブ）
１８ 補強材
２０ 挟持体（第二挟持体）
２１ ベース部（第二ベース部）
２１ａ 貫通孔（第二貫通孔）
２２ 支持部（第二支持部）
２３ 差込み係止片
２３ａ 抜け止め片
２３ｂ 抜け止め用部材
２５ 支持脚（第二支持脚）
２５ａ 当接支持部（第二当接支持部）
２６ 挟持片（第二挟持片）
２６ａ 滑り止め部（第二滑り止め部）
２７ リブ（第二リブ）
３０ 連結具
３０ａ ボルト
３０ｂ ナット
３１ ワッシャ
４０ パネル保持具
４０ａ 保持具ベース
４０ｂ パネル保持部
４０ｃ 保持具貫通孔
４０ｄ 下受け部
５０ 止め具
Ｆ フレーム
Ｐ パネル（太陽光パネル）
Ｒ 屋根材
Ｒ１ ハゼ部

Claims (4)

1. ハゼ部を備えた屋根材に、パネル材を固定するのに用いるパネル固定具において、
   第一挟持片を有する第一挟持体と、第二挟持片を有する第二挟持体を備え、
   前記第一挟持体には係止孔が設けられ、
   前記第二挟持体には差込み係止片が設けられ、
   第一挟持体と第二挟持体は、前記係止孔に前記差込み係止片が差し込まれて、第一挟持片と第二挟持片が対向するよう配置された状態で連結具により連結されており、連結具の締め付けを緩めると開閉可能であり、開いた第一挟持体の第一挟持片と第二挟持体の第二挟持片で前記ハゼ部を挟んでから連結具を締め付けると両挟持体が閉じて両挟持片でハゼ部を挟着保持することができ、連結具の締め付けを緩めると前記挟着保持が解除され、
   前記第一挟持片と第二挟持片の双方又はいずれか一方であって、前記ハゼ部を挟着保持する部分に、第一挟持片と第二挟持片の双方又はいずれか一方よりも摩擦抵抗の大きな滑り止め部が設けられ、
   前記滑り止め部は弾性変形可能な材質製である、
   ことを特徴とするパネル固定具。
2. 請求項１記載のパネル固定具において、
   第一挟持体は、第一ベース部と、当該第一ベース部から下向きに設けられた第一支持部を備えた側面視略Ｌ字状であり、第一挟持片が第一支持部の下部から第一ベース部と同方向に突出しており、第一ベース部に係止孔が開口されており、
   第二挟持体は、第二ベース部と、当該第二ベース部から下向きに設けられた第二支持部を備えた側面視略Ｌ字状であり、第二挟持片が第二支持部の下部から第二ベース部と同方向に突出しており、第二支持部から上方に差込み係止片が突出しており、
   第一挟持体と第二挟持体は、前記第一ベース部と前記第二ベース部が上下に重ねられ、重ねられた状態で前記係止孔に前記差込み係止片が差し込まれて、第一挟持片と第二挟持片が対向するように配置され、この配置状態で連結具により連結されている、
   ことを特徴とするパネル固定具。
3. 請求項２記載のパネル固定具において、
   上下に重ねた第一ベース部と第二ベース部のうち、上のベース部の上に、パネルを設置できる突起プレートがあり、
   突起プレートは、重ねた第一ベース部と第二ベース部を連結する連結具により、上のベース部の上に固定することができ、
   突起プレートの上にパネル保持具があり、
   突起プレートとパネル保持具の間にパネル材を配置でき、
   前記連結具を締め付けると、パネル保持具が突起プレート側に引き寄せられて、パネル材が突起プレートとパネル保持具の間に挟着保持される、
   ことを特徴とするパネル固定具。
4. 請求項３記載のパネル固定具において、
   突起プレートは食い込み歯を備えており、食い込み歯は、連結具を締め付けてパネル保持具を突起プレート側に引き寄せて、パネル材を突起プレート側に引き寄せると、パネル材のフレームに食い込んでパネルの位置ずれを防止できる、
   ことを特徴とするパネル固定具。

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