JP2020002702A - パネル状部材用の固定具 - Google Patents

Abstract

【課題】波形の屋根のパネル状部材を固定する固定具であって、パネル状部材の位置の制約を緩和することができるパネル状部材用の固定具を提供する。
【解決手段】パネル状部材用の固定具１００は、波形の設置面３００の第１方向Ｆ１に延びる凸状部３１０を挟む脚部１１２を含む少なくとも２つの基部１１０と、基部１１０上に設けられた支持部材１２０と、支持部材１２０に支持され、パネル状部材１０の、第１方向Ｆ１における端部を保持可能に構成された保持部材１４０と、を有する。基部１１０は、支持部材１２０を設置面の凸状部３１０から高さ方向に離間させるよう構成されている。支持部材１２０は、保持部材１４０を第１方向に移動可能に支持するよう構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば太陽電池モジュールのようなパネル状部材用の固定具に関する。

近年、太陽電池モジュールは、様々な種類の屋根に設置されることがある。太陽電池モジュールは、例えば工場や倉庫などの産業用の建物の屋根に設置される場合もある。このような産業用の建物の屋根に、波形をした折板屋根やスレート屋根が用いられることも多い。このような波形をした折板屋根やスレート屋根は、複数枚の屋根材を含んでおり、各々の屋根材の端部同士が重なるようにして配置されている。屋根材の互いに重なった部分は、一般的には、例えばボルトとナットのような締結具によって互いに締結される。

下記の特許文献１は、屋根材どうしを互いに締結する締結具を利用して、太陽電池モジュールを屋根材上に固定する方法を開示している。具体的には、スレート屋根上に突出している屋根材の葺設に用いたフックボルトのボルト軸に支持部材を被せ、当該支持部材上にチャンネル材を載置される。太陽電池モジュールの架台はこのチャンネル材に固定される。

特開２０１３−０５３４１０号公報

特許文献１に記載されているように、屋根材どうしを互いに締結する締結具を利用して、太陽電池モジュールのようなパネル状部材を屋根材上に固定する場合、締結具の位置に応じてパネル状部材の位置に強い制約が生じる。

したがって、波形の屋根のパネル状部材を固定する固定具であって、パネル状部材の位置の制約を緩和することができるパネル状部材用の固定具が望まれる。

一態様に係る固定具は、パネル状部材用の固定具は、波形の設置面の第１方向に延びる凸状部を挟む脚部を含む少なくとも２つの基部と、基部上に設けられた支持部材と、支持部材に支持され、パネル状部材の、第１方向における端部を保持可能に構成された保持部材と、を有する。前記基部は、前記支持部材を前記設置面の前記凸状部から高さ方向に離間させるよう構成されている。前記支持部材は、前記保持部材を前記第１方向に移動可能に支持するよう構成されている。

上記態様によれば、パネル状部材の位置の制約を緩和することができる。

第１実施形態に係るパネル状部材用の固定具によって設置面に取り付けられたパネル状部材を示す斜視図である。 図１の２Ａ−２Ａ線に沿った断面図である。 第１実施形態に係るパネル状部材用の固定具の斜視図である。 図３の４Ａ−４Ａ線に沿った断面図である。 第１実施形態に係るパネル状部材用の固定具の分解斜視図である。 第１実施形態におけるパネル状部材の設置方法における一ステップを示す側面図である。 図６に続くステップを示す側面図である。 図７に続くステップを示す側面図である。 第２実施形態に係るパネル状部材用の固定具の側面図である。 第２実施形態に係る固定具に備えられた回転防止部材の側面図である。 第２実施形態におけるパネル状部材の設置方法における一ステップを示す側面図である。 図１１に続くステップを示す側面図である。

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。以下の図面において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがあることに留意すべきである。

（１）第１実施形態
図１は、第１実施形態に係るパネル状部材用の固定具によって設置面に取り付けられたパネル状部材を示す斜視図である。なお、図１は、１つのパネル状部材の端辺が持ち上がられた状態を示していることに留意されたい。図２は、図１の２Ａ−２Ａ線に沿った断面図である。図３は、第１実施形態に係るパネル状部材用の固定具の斜視図である。図４は、図３の４Ａ−４Ａ線に沿った断面図である。図５は、第１実施形態に係るパネル状部材用の固定具の分解斜視図である。

本実施形態において、パネル状部材の固定構造は、パネル状部材１０と、パネル状部材用の固定具１００と、を有する。パネル状部材１０は固定具１００によって設置面３００に設置される。設置面３００は、図１に示すように波形である。すなわち、設置面３００は、第１方向Ｆ１に沿って延びる複数の凸状部３１０を有する。複数の凸状部３１０は、第１方向Ｆ１に交差する第２方向Ｆ２に並んでいてよい。そのような設置面３００として、例えば波形の折板屋根やスレート屋根が挙げられる。このような設置面３００は、設置面３００から上方に延びる屋根材締結具によって互いに締結された複数の屋根材を含んでいてよい。

設置面３００は、水平面から傾斜していてよい。この場合、傾斜した設置面３００において最大傾斜線に沿って高い方から低い方へ向かう方向を「流れ方向」と称する。流れ方向の上流側を「水上側」と称する。流れ方向の下流側を「水下側」と称する。また、水平面に平行な面内で流れ方向Ｆ１と直交する方向を「横方向」と称する。なお、本実施形態では、前述した第１方向Ｆ１が流れ方向に沿っており、前述した第２方向Ｆ２が横方向に沿っている。

パネル状部材１０は、１つであってもよく、複数の互いに隣接して配置されていてもよい。各々のパネル状部材１０は、パネル１２と、パネルの端部に取り付けられたフレーム１４と、を有していてよい。フレーム１４は、パネル１２の外周を取り囲んでいてよい。パネル状部材１０は、例えば太陽電池モジュールであってよい。この場合、パネル１２は、光を電気に変換するための光電変換素子であってよい。

固定具１００は、基部１１０と、支持部材１２０と、回転防止部材１３０と、保持部材１４０と、を有していてよい。基部１１０は、波形の設置面３００の第１方向Ｆ１に延びる凸状部３１０を挟む少なくとも２つの脚部１１２を有していてよい。各々の脚部１１２は、凸状部３１０の頂点を挟んで両側の斜面に当接するよう、略逆Ｖ字型に傾斜した形状を有していてよい。このように、固定具１００は、脚部１１２によって設置面３００に固定されるため、設置面３００にもともと備わっている屋根材締結具を利用する場合と比較すると、固定具１００の位置に関する制約が緩和される。したがって、パネル状部材１０の位置の制約もより緩くなる。

また、基部１１０は、支持部材１２０を支える上面１１４と、締結部材１８０が挿通される孔部１１９と、を有していてよい。締結部材１８０は、基部１１０に形成された孔部１１９と支持部材１２０に形成された孔部１２９とを貫通して、設置面３００に達している。これにより、基部１１０、支持部材１２０及び設置面３００が互いに締結される。

防水部材１８２が、基部１１０と設置面３００の間と、基部１１０と支持部材１２０との間の少なくとも一方、好ましくは両方に設けられていてよい。具体的には、基部１１０と設置面３００の間の防水部材１８２は、一対の脚部１１２どうしの間で、締結部材１８０を取り囲むように設けられていてよい。また、基部１１０と支持部材１２０との間の防水部材１８２は、締結部材１８０を取り囲むように設けられていてよい。孔部１２９が形成された面は、防水部材１８２を設置可能なように上面１１４から凹んだ位置に設けられていてもよい。

支持部材１２０は、基部１１０上に設けられている。支持部材１２０は、凸状部３１０が延びる第１方向Ｆに沿って延びていてよい。ただし、第１方向Ｆに沿った支持部材１２０の長さは、第１方向Ｆ１に沿ったパネル状部材１０の長さよりも短い。支持部材１２０は、好ましくは少なくとも２つの基部１１０、すなわち少なくとも２つの脚部１１２によって設置面３００の凸状部３１０に固定される。これにより、支持部材１２０は、安定的に設置面３００に固定される。より好ましくは、支持部材１２０は、２つの基部１１０、すなわち２つの脚部１１２によって設置面３００の凸状部３１０に固定される。支持部材１２０が第１方向Ｆ１に短い場合、２つの脚部１１２であっても十分に支持部材１２０を安定的に保持することができる。

基部１１０は、支持部材１２０が、設置面３００から上方に延びる前述の屋根材締結具に当接しないように、支持部材１２０を設置面３００の凸状部３１０から高さ方向に離間させるよう構成されていることが好ましい。これにより、固定具１００は、脚部１１２が当該屋根材締結具に干渉しない限り、設置面３００の凸状部３１０の任意の位置に設置できる。例えば、固定具１００は、２つの基部１１０の間に屋根材締結具が位置するよう設置されてもよい。基部１１０は、支持部材１２０が設置面３００から上方に延びる前述の屋根材締結具に当接しないように支持部材１２０を支持しているため、固定具１００は設置面３００の凸状部３１０の任意の位置に設置可能である。

保持部材１４０，１５０は、支持部材１２０に支持されていてよい。保持部材１４０，１５０は、パネル状部材１０の第１方向Ｆ１に交差する第２方向Ｆ２に延びる端部を保持する保持部１４８，１５８を有していてよい。本実施形態では、この保持部材は、互いに隣接するパネル状部材のうちの一方のパネル状部材１０の端部を保持する保持部１４８を備えた第１保持部材１４０と、互いに隣接するパネル状部材のうちの他方のパネル状部材１０の端部を保持する保持部１５８を備えた第２保持部材１５０と、を有していてよい。第１保持部材１４０及び第２保持部材１５０は、高さ方向に延びる締結部材１９０によって支持部材１２０に取り付けられていてよい。

第１保持部材１４０の保持部１４８及び第２保持部材１５０の保持部１５８は、パネル状部材１０の端部の上面、より具体的にはフレーム１４の上面を覆うフランジを有していてよい。

支持部材１２０は、保持部材１４０，１５０を第１方向Ｆ１に移動可能に支持するよう構成されていることが好ましい。具体的には、支持部材１２０は、締結部材１９０の頭部をスライド可能に保持するスライド構造１２４を有していてよい。スライド構造１２４は、第２方向Ｆ２において締結部材１９０の頭部を挟み、板部１２１から突出する一対の突起を有していてよい。この突起は、第１方向Ｆ１に延びており、締結部材１９０をガイドするレールを構成する。すなわち、このレールは、締結部材１９０を挟みつつ第１方向Ｆ１に締結部材１９０を移動可能に保持する。これにより、締結部材１９０の頭部は、一対の突起が延びる第１方向Ｆ１に沿って移動可能になる。したがって、第１保持部材１４０及び第２保持部材１５０は、締結部材１９０とともに第１方向Ｆ１に沿って移動可能になる。

第１保持部材１４０及び第２保持部材１５０が第１方向Ｆ１に沿って移動可能である場合、パネル状部材１０の第１方向Ｆ１における設置位置を調節することができる。これにより、前述した屋根材締結具を避けて固定具１００を設置する必要がある場合であっても、第１方向Ｆ１における第１保持部材１４０及び第２保持部材１５０の位置を調節することによって、所望の位置にパネル状部材１０を設置することができる。

第１方向Ｆ１における第１保持部材１４０及び第２保持部材１５０の可動距離は、第１方向における脚部１１２の長さと、第１方向における屋根材締結具の長さとの和よりも大きいことが好ましい。これにより、屋根材締結具を避けて脚部１１２を配置したとしても、第１方向Ｆ１における第１保持部材１４０及び第２保持部材１５０の位置を、任意の位置に設定することができる。

第１保持部材１４０は第１係合部１４４を有し、第２保持部材１５０は、第１係合部１４４に係合する第２係合部１５４を有していてよい。好ましくは、第２保持部材１５０は、第１保持部材１４０に対して第２方向Ｆ２に沿った軸まわりに回動可能に構成されている。具体的一例では、第２係合部１５４は第２方向Ｆ２に沿って延びる略円柱状に形成されており、第１係合部１４４は、第２係合部１５４を回動可能に嵌合する略円筒形状に形成されている。これにより、第２保持部材１５０に保持されたパネル状部材１０の一端部は、図１に示すように、第２係合部１５４を軸として持ち上げられるようになる。

具体的一例では、第１保持部材１４０は、横方向Ｆ２から見て略Ｚ字状の形状を有していてよい。この場合、Ｚ字状の形状の頂部が第１係合部１４４を構成していてよい。また、締結部材１９０は、Ｚ字状の形状の底部のところで第１保持部材１４０と第２保持部材１５０を互いに締結していてよい。また、第１係合部１４４は、Ｚ字状の形状の底部に設けられていてよい。

回転防止部材１３０は、保持部材１４０，１５０と、支持部材１２０との間に設けられる板部１３１を有していてよい。回転防止部材１３０は、前述した締結部材１９０によって保持部材１４０，１５０に締結されていてよい。回転防止部材１３０の板部１３１は、締結部材１９０を挿通させる孔部１３９を有していてよい。

本実施形態では、回転防止部材１３０は、第２保持部材１５０に保持されたパネル状部材１０のフレーム１４に引っ掛かる掛かり部１３４を有していてよい。掛かり部１３４は、板部１３１から上方に突出していてよい。掛かり部１３４は、第２保持部材１５０のフレーム搭載面１５２よりも上方に突出しており、フレーム１４の内壁に係合するよう構成されている（図２及び図３参照）。これにより、第２保持部材１５０に保持されたパネル状部材１０が掛かり部１３４に引っ掛かるため、パネル状部材１０の抜けを抑制することができる。

回転防止部材１３０は、支持部材１２０の上端部１２２よりも下方に突出するストッパ１３２を有していてよい。ストッパ１３２は、板部１３１から下方又は斜め下方に延びた部分であってよい。ストッパ１３２は、第２方向Ｆ２における支持部材１２０の両側に位置することが好ましい。すなわち、ストッパ１３２は、締結部材１９０を軸として回転防止部材１３０が回転しようとしたときに支持部材１２０の側面に当接する。これにより、ストッパ１３２は、締結部材１９０を軸とした回転防止部材１３０の回転を防止することができる。

さらに、第２保持部材１５０は、締結部材１９０を軸とした回転方向において、回転防止部材１３０に係合するよう構成されていてよい。第１実施形態では、横方向Ｆ２において回転防止部材１３０のストッパ１３２の両側に、第２保持部材１５０のフレーム搭載面１５２が位置する。これにより、ストッパ１３２は、支持部材１２０に対する保持部材１４０，１５０の締結部材１９０を軸とした回転を防止する機能を有することになる。

回転防止部材１３０は、保持部１５８を第２方向Ｆ２に沿った軸まわりにおける上方へ付勢する弾性部１３６を有することが好ましい。具体的には、弾性部１３６は、第２保持部材１５０を第１保持部材１４０に対して上方に付勢する。弾性部１３６は、回転防止部材１３０の一部に形成された板ばね部によって構成されていてよい。弾性部１３６は、第２保持部材１５０を上方に付勢することにより、第２係合部１５４を中心として第２保持部材１５０を上方に回動させる。これにより、パネル状部材１０が第２保持部材１５０に保持されていない状態において、図６に示すように、第２保持部材１５０が斜めに傾くことになる。これにより、パネル状部材１０を第２保持部材１５０に挿入させ易くなる。

回転防止部材１３０は、第２方向Ｆ２における第２係合部１５４の両側を覆う被覆部１３８を有していてよい。これにより、第２保持部材１５０が第１保持部材１４０から抜けることを防止することができる。

前述した固定具１００では、保持部材１４０，１５０は、１つの支持部材１２０あたり、好ましくは少なくとも１つ、より好ましくは１つのみ設けられている。すなわち、保持部材１４０，１５０は、複数の支持部材１２０又は複数の固定具１００にわたって延びているわけではない。また、パネル状部材１０の互いに対向する２つの端部のそれぞれが、互いに離間して設けられた少なくとも２つの保持部材１４０，１５０によって保持されている。すなわち、パネル状部材１０は、互いに分離した少なくとも４つの固定具１００によって固定される。これにより、パネル状部材１０の一辺全体にわたって延びる長尺部材が不要であるため、固定具１００全体の重量が低下する。したがって、屋根にかかる負荷を小さくすることができる。

より好ましくは、第２方向Ｆ２における保持部材１４０，１５０の長さは、互いに隣接する凸状部３１０どうしのピッチの２倍よりも短い。これにより、保持部材１４０，１５０は、固定具１００が固定された凸状部３１０に隣接する凸状部３１０に上に位置することなく、より固定具１００全体の重量を低下させることができる。

次に、前述したパネル状部材用の固定具１００を用いたパネル状部材１０の設置方法について図６〜図８を参照して以下に説明する。本実施形態に係るパネル状部材１０の設置方法では、パネル状部材１０は、第１方向Ｆ１に延びる凸状部３１０を有する波形の設置面３００に設置される。

まず、パネル状部材１０とパネル状部材用の固定具１００を準備する。次に、図６に示すように、締結部材１８０によって固定具１００を設置面３００の凸状部３１０に固定する。このとき、前述したように、第２保持部材１５０は、弾性部１３６の作用によって上方に傾斜している。

次に、第１保持部材１４０の保持部１４８にパネル状部材１０の端部を保持させる。好ましくは、パネル状部材１０は、水上側から保持部１４８に挿入される（図７参照）。具体的には、固定具１００の水上側のパネル状部材１０を支持部材１２０の上端部１２２上に配置した状態で、保持部材１３０をスライド構造１２４に沿って第１方向Ｆ１における水上側にスライドさせることによって、保持部材１３０の保持部１４８がパネル状部材１０の端部を覆った状態になる。次に、第２保持部材１５０の保持部１５８にパネル状部材１０の端部を保持させる（図８参照）。この際、第２保持部材１５０が弾性部１３６の作用によって上方に傾斜しているため、作業員は、パネル状部材１０の一端部を掴んだ状態で、保持部１５８にパネル状部材１０の他端部を容易に保持させることができる。

それから、作業員は、保持部１５８に保持させたパネル状部材１０の一端部、すなわち掴んだ部分を設置面３００に向けて降ろす。これにともない、第２保持部材１５０は、第２係合部１５４を軸に回転するため、図２に示すように、設置面３００上にパネル状部材１０を設置することができる。

（２）第２実施形態
次に、第２実施形態に係るパネル状部材の固定構造及びパネル状部材用の固定具について説明する。第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成については、同様の符号が付されている。以下では、第１実施形態と同様の構成については、その説明を省略することがある。図９は、第２実施形態に係るパネル状部材用の固定具の側面図である。第２実施形態において、基部１１０及び支持部材１２０の構成は、第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、支持部材１２０に支持される保持部材２４０は、１つの部材により一体的に形成されている。すなわち、保持部材２４０は、互いに隣接するパネル状部材１０の端部を保持する一対の保持部２４８，２５８の両方を有する。

図１０は、第２実施形態に係る固定具に備えられた回転防止部材の側面図である。回転防止部材２３０は、保持部材２４０と支持部材１２０との間に設けられている。回転防止部材２３０は、締結部材１９０が貫通する孔部２３９を有する底部２３７と、底部から起立した起立壁２３１と、起立壁２３１から保持部２５８に沿って曲げられたフランジ２３５と、を有する。フランジ２３５は、パネル状部材１０の端部の上面を覆うよう構成されている。

回転防止部材２３０は、起立壁２３１から下方に延びたストッパ２３２を有していてよい。ストッパ２３２は、支持部材１２０の上面よりも下方まで延びている。ストッパ２３２は、横方向Ｆ２における支持部材１２０の両側に位置していてよい。これにより、ストッパ２３２は、締結部材１９０を軸とした回転防止部材１３０及び保持部材２４０の回転を防止することができる。

図１１は、第２実施形態におけるパネル状部材の設置方法における一ステップを示す側面図である。図１２は、図１１に続くステップを示す側面図である。

まず、パネル状部材１０とパネル状部材用の固定具１００を準備する。次に、締結部材１８０によって固定具１００を設置面３００の凸状部３１０に固定する。次に、保持部材２４０の保持部２５８にパネル状部材１０の端部を保持させる。本実施形態では、パネル状部材１０は、水下側から保持部１５８に挿入される（図１１参照）。次に、保持部材２４０の保持部２４８にもう一方のパネル状部材１０の端部を保持させる（図１２参照）。この際、パネル状部材１０の一端部を、保持部材２４０の保持部２４８に対向する搭載面１５２に斜め方向から当てながら、パネル状部材１０を押し込んでもよい。これにより、パネル状部材１０を設置面３００上に設置することができる。

上述したように、実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

例えば、第１実施形態では、第２保持部材１５０のみが、第２方向Ｆ２に沿った回転軸まわりに回動可能に構成されている。この代わりに、第１保持部材１４０と第２保持部材１５０の両方が、第２方向Ｆ２に沿った回転軸まわりに回動可能に構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、基部１１０は、支持部材１２０と別部材によって構成されているが、基部１１０は支持部材１２０と一体に構成されていてもよい。

１０ パネル状部材
１００ 固定具
１１０ 基部
１１２ 脚部
１２０ 支持部材
１３０ 回転防止部材
１３４ 掛かり部
１３６ 弾性部
１４０ 第１保持部材
１５０ 第２保持部材
１８０ 締結部材
１８２ 防水部材
１９０ 締結部材
３００ 設置面
３１０ 凸状部
Ｆ１ 第１方向
Ｆ２ 第２方向

Claims (8)

1. パネル状部材用の固定具であって、
   波形の設置面の第１方向に延びる凸状部を挟む脚部を含む少なくとも２つの基部と、
   前記基部上に設けられた支持部材と、
   前記支持部材に支持され、パネル状部材の、前記第１方向における端部を保持可能に構成された保持部材と、を有し、
   前記基部は、前記支持部材を前記設置面の前記凸状部から高さ方向に離間させるよう構成されており、
   前記支持部材は、前記保持部材を前記第１方向に移動可能に支持するよう構成されている、固定具。
2. 前記保持部材は、締結部材によって前記支持部材に取り付けられており、
   前記支持部材は、前記締結部材を挟みつつ前記第１方向に前記締結部材を移動可能に保持するレールを有する、請求項１に記載の固定具。
3. 前記保持部材は、前記パネル状部材の端部を保持する保持部を有し、
   前記保持部は、前記第１方向に交差する第２方向に沿った軸まわりに回動可能に構成されている、請求項１又は２に記載の固定具。
4. 前記保持部を前記第２方向に沿った軸まわりにおける上方へ付勢する弾性部を有する、請求項３に記載の固定具。
5. 前記保持部材は、締結部材によって前記支持部材に取り付けられており、
   前記固定具は、前記支持部材に対する前記保持部材の回転を防止するストッパを有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の固定具。
6. 前記保持部材に保持された前記パネル状部材の端部に設けられたフレームの内壁に引っ掛かる掛かり部をさらに有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の固定具。
7. 前記設置面は、前記設置面から上方に延びる締結部材によって互いに締結された複数の屋根材を含み、
   前記基部は、前記支持部材が前記締結部材に当接しないように、前記支持部材を前記設置面の前記凸状部から高さ方向に離間させるよう構成されている、請求項１から６のいずれか１項に記載の固定具。
8. 前記第１方向における前記支持部材の両端部はそれぞれ前記基部で支持されている、請求項１から７のいずれか１項に記載の固定具。

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