JP5588741B2 - 屋根上設置物の取付装置 - Google Patents

Description

本発明は、屋根の上に設置される屋根上設置物を屋根に取り付けるために用いられる取付装置に係り、例えば、太陽光発電のためのソーラーパネルや温水器、屋根看板等の屋根上設置物を屋根に取り付けるために利用できるものである。

太陽光発電のためのソーラーパネルは、屋根の上に設置される屋根上設置物となっており、このソーラーパネルを屋根に取り付けるための取付装置は、下記の特許文献１に示されている。この取付装置は、屋根に配設される基礎構造体と、この基礎構造体に結合手段で結合され、ソーラーパネルが固定されるレール部材と、を備えている。特許文献１における上記結合手段は、基礎構造体に配置されたボルトと、レール部材に配置されたナットとにより構成され、ボルトを回転させて前進させ、先端がナットに螺入したボルトを締め付けることにより、レール部材は基礎構造体にボルト及びナットにより結合される。

特開２００３−２３９４７１号公報（００２３段落及び００２４段落、図４）

この従来技術によると、レール部材を基礎構造体に結合するためには、レール部材に、ボルトの先端が螺入されるナットを配置しておかなければならない。また、長寸部材となっているレール部材の位置を基礎構造体に対して所定位置とするとともに、基礎構造体に配置されているボルトの位置と一致するレール部材の位置にナットを配置する作業を行わなければならず、このため、レール部材を基礎構造体に結合するための作業に多くの手間と時間がかかることになる。

本発明の目的は、レール部材を基礎構造体に結合するための作業を、少ない部材点数により簡単に行えるようになる屋根上設置物の取付装置を提供するところにある。

本発明に係る屋根上設置物の取付装置は、屋根に配設される基礎構造体と、この基礎構造体に結合手段で結合され、屋根上設置物が固定されるレール部材と、を備えている屋根上設置物の取付装置において、前記結合手段は、前記レール部材に向かって進退自在に前記基礎構造体に設けられたボルトであり、前進させたこのボルトの先端が前記レール部材を強圧してこのレール部材を変形させることにより、前記基礎構造体に前記レール部材が結合されることを特徴とするものである。

この取付装置では、基礎構造体に設けられたボルトを前進させ、このボルトの先端がレール部材を強圧してこのレール部材を変形させることにより、基礎構造体にレール部材が結合されるため、ボルトの先端が螺入されるナットをレール部材に配置しておく必要がなく、このため、部材点数の削減を図ることができる。また、長寸部材となっているレール部材の位置を基礎構造体に対して所定位置とした後は、ボルトを回転させて前進させ、この前進によりボルトの先端がレール部材を強圧してこのレール部材を変形させることにより、基礎構造体にレール部材を結合することができるため、ボルトの先端が螺入されるナットをレール部材に配置する作業を省略することができ、したがって、基礎構造体にレール部材を結合する作業を簡単に行うことができる。

すなわち、本発明によると、基礎構造体に対してレール部材を、このレール部材の長さ方向の所定位置に配置した後は、ボルトを回転させて前進させ、この前進によりボルトの先端がレール部材を強圧、変形させることにより、基礎構造体にレール部材を結合することができるため、レール部材の上記所定位置とされるレール部材の任意な位置において、基礎構造体にレール部材を結合を容易に結合することができる。

なお、ボルトを回転させて前進させる際に、この前進を、ボルトの先端が当接したレール部材の部分が膨出等の変形を行っている時点で停止させてもよく、あるいは、ボルトの先端が当接したレール部材の部分が膨出等の変形を行った後に破損した時点で停止させてもよい。すなわち、ボルトの前進は、このボルトの先端が当接したレール部材の部分が破損するまで行ってもよい。

また、本発明に係る取付装置には、ボルトの先端がレール部材を強圧してこのレール部材を変形させることにより基礎構造体にレール部材が結合されるときに、このレール部材を基礎構造体と共に上下に押さえ込んで固定状態とするための押込部材を設けてもよい。

このような押込部材が取付装置に設けられていると、ボルトの先端がレール部材を強圧してこのレール部材を変形させるときに、このレール部材は、基礎構造体と押込部材とにより上下に押さえ込まれ、レール部材は上下方向に固定状態となるため、ボルトの先端がレール部材を強圧してこのレール部材を変形させる際に、この変形を確実に行わせることができ、これにより、基礎構造体にレール部材を一層確実に結合することができるようになる。

このように取付装置に押込部材を設ける場合には、一例として、押込部材にボルトを挿入し、このボルトを前進させることで押込部材をレール部材の側へ移動させ、これにより、押込部材がレール部材を基礎構造体と共に上下に押さえ込んで固定状態とするようにしてもよい。

これによると、基礎構造体にレール部材を結合するためにボルトを前進させると、このボルトの前進により、押込部材はレール部材の側へ移動してこのレール部材を基礎構造体と共に上下に押さえ込んで固定状態とするため、押込部材と基礎構造体とによりレール部材を上下に押さえ込んで固定状態とすることと、基礎構造体にレール部材を結合することとを、ボルトを前進させるという一つの作業により行えることになり、作業性が良好となる。

また、本発明に係る取付装置の基礎構造体を、レール部材を下側から受けるための受け部材を備えたものとし、この受け部材に、レール部材の幅方向両側で立ち上がった一対の立上部を設け、これらの立上部のそれぞれに、前記ボルトがレール部材に向かって螺入されるねじ孔を形成してもよい。

これによると、前記ボルトは、受け部材の前記一対の立上部のそれぞれに設けられるため、ボルトによりレール部材が基礎構造体に結合される箇所をレール部材の幅方向両側の２箇所とすることができ、これにより、基礎構造体にレール部材を一層確実に結合できるようになる。

また、本発明において、レール部材を屋根の流れ方向（屋根の勾配方向）と直交する方向に複数本設け、それぞれのレール部材を屋根の流れ方向に延びる長さを有するものとするとともに、これらのレール部材ごとにレール部材の長さ方向に複数個の前記基礎構造体を配置する場合には、これらの基礎構造体のうち、１本のレール部材につき少なくとも１個の基礎構造体に、レール部材が屋根の流れ方向の下側へスライドすることを阻止するためのスライド阻止手段を設けてもよい。

これによると、上述したボルトによるレール部材の強圧、変形によりそれぞれのレール部材を基礎構造体に結合した際に、この結合強度が不十分となっていても、レール部材が自重や屋根上設置物の重量により屋根の流れ方向の下側へスライドしてしまうことをスライド阻止手段によって阻止することができる。

本発明に係る取付装置にこのようなスライド阻止手段を設ける場合におけるこのスライド阻止手段の一例は、レール部材を貫通していて基礎構造体に固定された棒状部材とすることである。このようにスライド阻止手段を、レール部材に形成された孔を貫通して基礎構造体に固定された棒状部材とする場合には、レール部材に形成される前記孔を、レール部材の長さ方向に長く形成された長孔としてもよい。

これによると、基礎構造体に固定された棒状部材をレール部材に形成された孔に貫通させても、この孔は、レール部材の長さ方向に長く形成された長孔となっているため、ボルトによりレール部材が基礎構造体に結合される前に、この長孔の長さ寸法分だけ、基礎構造体に対してそれぞれレール部材をこのレール部材の長さ方向に位置調整することが可能となる。

このようなレール部材の位置調整は、例えば、それぞれのレール部材の端部同士の位置を揃えてこれらのレール部材を屋根に配設するときに実施される。

なお、上記棒状部材は、例えばスプリングピン等のピンでもよく、ボルトでもよく、任意な棒状部材でよい。

また、本発明において、レール部材は、このレール部材の長さ方向が屋根の流れ方向となって配置されるものでもよく、あるいは、レール部材の長さ方向が屋根の流れ方向と直交する方向（屋根の桁行方向）となって配置される部材でもよい。

また、本発明に係る取付装置は、屋根の流れ方向が長さ方向となって配置されるレール部材と、屋根の桁行方向が長さ方向となって配置されるレール部材とを用いるものでもよい。

また、本発明に係る取付装置が適用される屋根は、屋根仕上げ材が瓦となっている瓦葺き屋根でもよく、屋根仕上げ材がスレートとなっているスレート葺き屋根でもよく、任意な屋根仕上げ材が用いられた屋根に本発明に係る取付装置を適用できる。

また、屋根に前記基礎構造体を配設することは、屋根仕上げ材に基礎構造体を結合することでもよく、あるいは、屋根仕上げ材の下に配置されている垂木や野地板等の屋根下地材に基礎構造体のベース部分を結合し、この基礎構造体の残りの少なくとも一部を屋根仕上げ材を貫通させてこの屋根仕上げ材の上に突出させることでもよい。

さらに、本発明に係る取付装置により屋根の上に設置される屋根上設置物は、太陽光発電のためのソーラーパネルでもよく、温水器でもよく、屋根看板でもよく、本発明は任意な屋根上設置物について適用することができる。

本発明によると、レール部材を基礎構造体に結合するための作業を、少ない部材点数により簡単に行えるという効果を得られる。

図１は、本発明の一実施形態に係る取付装置が適用されている屋根と屋根上設置物を示す平面図である。 図２は、図１のＳ２−Ｓ２線断面図である。 図３は、１個の基礎構造体における取付装置の部分を示す正断面図である。 図４は、基礎構造体の側面を示す図３のＳ４−Ｓ４線断面図である。 図５は、基礎構造体の分解斜視図である。 図６は、レール部材と、このレール部材に、屋根上設置物であるソーラーパネルを固定するために用いられるボルトとを示す分解斜視図である。 図７は、スライド阻止手段が設けられている基礎構造体の部分を示す平面図である。

以下に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る取付装置が適用されている屋根と屋根上設置物の平面図が示されており、この屋根は、屋根仕上げ材が瓦２となっている瓦葺き屋根１であり、また、屋根上設置物は、太陽光発電のためのソーラーパネル３である。図１では、瓦葺き屋根１の上に２個のソーラーパネル３が屋根の流れ方向（屋根の勾配方向）に並設され、これらのソーラーパネル３は、屋根１とソーラーパネル３との間に配設された本実施形態に係る取付装置１０により、屋根１に取り付けられている。

この取付装置１０は、屋根１の流れ方向と直交する方向である屋根１の桁行方向に、複数本配置、具体的には、２本配置されたレール部材１１と、それぞれのレール部材１１ごとに、屋根１の流れ方向となっているレール部材１１の長さ方向に複数個配置、具体的には、３個配置された基礎構造体１２とを有するものとなっている。図２は、図１のＳ２−Ｓ２線断面図であり、この図２にそれぞれの基礎構造体１２の側面が示されている。また、図３は、１個の基礎構造体１２における取付装置１０の部分の正断面図であって、図４は、図３のＳ４−Ｓ４線断面図であり、この図４には、１個の基礎構造体１２の側面が拡大されて示されている。さらに、図５には基礎構造体１２の分解斜視図が示されている。

図２から分かるように、それぞれの基礎構造体１２は同じ構造で構成されたものとなっており、また、図３〜図５で分かるように、それぞれの基礎構造体１２は、瓦葺き屋根１を形成している多数の瓦２のうち、所定の瓦２Ａに結合される第１ブラケット部材１３と、この第１ブラケット部材１３に結合される第２ブラケット部材１４と、レール部材１１を下側から受けるための受け部材１５と、この受け部材１５の両側面に配置される２個の押込部材１６とを含んで構成されたものとなっている。

第１ブラケット部材１３は、屋根１と平行のベース部１３Ａと、このベース部１３Ａにおける屋根流れ方向の両端から下向きに延出した一対の延出部１３Ｂとからなる下向きに開口したコ字形状の部材となっている。また、第２ブラケット部材１４は、第１ブラケット部材１３のベース部１３Ａの上面に載せられているベース部１４Ａと、このベース部１４Ａにおける屋根流れ方向と直交する方向の両端から下向きに延出した一対の延出部１４Ｂとからなる下向きに開口したコ字形状の部材となっている。これらの第１及び第２ブラケット部材１３，１４のベース部１３Ａ，１４Ａには、これらのベース部１３Ａ，１４Ａにボルト１７の軸部１７Ａを上向きに挿入するための孔が形成されており、第２ブラケット部材のベース部１４Ａの上面から上方へ突出した軸部１７Ａの先端にナット１８を螺合して締め付けることにより、第１ブラケット部材１３と第２ブラケット部材１４とが結合されている。

また、図４に示されているように、瓦葺き屋根１を形成している多数の瓦２のうち、基礎構造体１２が配置される瓦２Ａには、屋根１の流れ方向に並設された一対の立上部１９が設けられており、これらの立上部１９に第１ブラケット部材１３の延出部１３Ｂがボルト２０及びナット２１で結合されることにより、第１ブラケット部材１３は瓦２Ａに結合されるとともに、基礎構造体１２が瓦葺き屋根１に配設されている。したがって、本実施形態における第１ブラケット部材１３は、基礎構造体１２を構成している部材のうち、瓦葺き屋根１に結合されるベース部分となる部材になっている。

なお、図５に示されているとおり、第１ブラケット部材１３のベース部１３Ａには、第２ブラケット部材１４のベース部１４Ａにおける屋根流れ方向の両端面に当接する一対の突条部１３Ｃが形成されているため、これらの突条部１３Ｃにより、第１ブラケット部材１３に対して第２ブラケット部材１４が屋根１の流れ方向にずれることが防止されている。また、図３に示されているとおり、ボルト２０の軸部２０Ａを挿入するために第１ブラケット部材１３の延出部１３Ｂに形成されている孔は、屋根１の流れ方向と直交する方向に長い長孔２２となっている。このため、第１ブラケット部材１３を瓦２Ａに結合する位置、言い換えると、基礎構造体１２を瓦葺き屋根１に配設する位置を、屋根１の流れ方向と直交する方向に調整することができるようになっている。

上述した受け部材１５は、図５に示されているように、屋根１と平行となるベース部１５Ａと、このベース部１５Ａにおける屋根流れ方向と直交する方向の両端から下向きに垂下した一対の垂下部１５Ｂと、ベース部１５Ａにおける屋根流れ方向と直交する方向の両端近傍から上向きに立ち上がった一対の立上部１５Ｃとからなる略Ｈ字形状の部材となっている。図３から分かるように、それぞれの垂下部１５Ｂは、第２ブラケット部材１４の延出部１４Ｂにボルト２３及びナット２４で結合され、これにより、受け部材１５は、この受け部材１５のベース部１５Ａが第２ブラケット部材１４のベース部１４Ａの上方に配置されて、第２ブラケット部材１４に結合されている。

図５に示されているように、受け部材１５のベース部１５Ａには大きな孔２５が形成されており、このため、ボルト２３及びナット２４により受け部材１５を第２ブラケット部材１４に結合しても、上述したボルト１７の軸部１７Ａ及びこの軸部１７Ａに螺合されたナット１８が受け部材１５のベース部１５Ａと干渉することを防止できるようになっている。

また、図４に示されているように、上述のボルト２３の軸部２３Ａを挿入するために受け部材１５の垂下部１５Ｂに形成されている孔は、上下方向に長い長孔２６となっており、このため、第２ブラケット部材１４に対する受け部材１５の高さ位置を上下方向に調整することができるようになっている。

さらに、図３及び図５に示されているように、受け部材１５のそれぞれの立上部１５Ｃには、受け部材１５の幅方向外側に、言い換えると、前述のレール部材１１の幅方向外側に先細り状に突出した突出部３０が形成されており、この突出部３０の外側面に前述した押込部材１６が配置されている。突出部３０と対応する形状の凹部１６Ａが形成されているこの押込部材１６には、受け部材１５にレール部材１１を結合するために用いられるボルト３１の軸部３１Ａが挿入される孔３２（図５を参照）が形成されている。また、図５に示されているように、受け部材１５の立上部１５Ｃには、上記突出部３０において、このボルト３１の軸部３１Ａが螺入されるねじ孔３３が形成されている。

また、それぞれの押込部材１６には、孔３２の両側、すなわち、孔３２に対して屋根流れ方向両側に孔３４、３５が形成され、受け部材１５の立上部１５Ｃには、これらの孔３４，３５と対応する孔３６，３７が形成されている。

図１で説明したように、本実施形態に係る取付装置１０は、屋根１の流れ方向と直交する方向に２本配置された２本のレール部材１１と、それぞれのレール部材１１ごとにレール部材１１の長さ方向に３個配置された基礎構造体１２とを含んで構成されたものとなっており、それぞれのレール部材１１は、このレール部材１１の下側に３個配置されたそれぞれの基礎構造体１２の受け部材１５に、この受け部材１５の一対の立上部１５Ｃの間において、上から配置されており、図４から分かるように、レール部材１１よりもこのレール部材１１の長さ方向の寸法が短寸となっているそれぞれの受け部材１５のベース部１５Ａの上面にレール部材１１が載せられている。このベース部１５Ａには、レール部材１１の下面に屋根流れ方向と直交する方向に一対形成されている凹条部３８（図３を参照）に嵌合する一対の突条部３９が形成されているため、レール部材１１をそれぞれの受け部材１５の一対の立上部１５Ｃの間に配置することにより、レール部材１１は、受け部材１５に対して屋根流れ方向と直交する方向に位置決めされる。

また、図３に示されているように、レール部材１１の幅方向両側の側面には、受け部材１５の立上部１５Ｃの上端と嵌合する突起部４０が形成されており、さらに、それぞれの押込部材１６には、この突起部４０の上面を押えるための押え部４１が設けられている。

そして、図３に示されているように、レール部材１１の下面には、上方への深さを有する凹部１１Ａが設けられている。このため、上述したように、受け部材１５の垂下部１５Ｂに形成されている長孔２６により、第２ブラケット部材１４に対する受け部材１５の高さ位置を上下方向に調整しても、第１ブラケット部材１３と第２ブラケット部材１４とを結合していて第２ブラケット部材１４のベース部１４Ａの上述した大きな孔２５から上方へ突出しているボルト１７の軸部１７Ａとナット１８とがレール部材１１の下面と干渉することはない。言い換えると、受け部材１５のベース部１５Ａの下面が第２ブラケット部材１４のベース部１４Ａの上面に接触するまで第２ブラケット部材１４に対する受け部材１５の高さ位置を低くすることが、レール部材１１の凹部１１Ａにより可能となっている。

受け部材１５にレール部材１１を結合するために、前述したボルト３１の軸部３１Ａを押込部材１６の孔３２に挿入するとともに、この軸部３１Ａを、レール部材１１を下側から受けるための部材となっている受け部材１５の立上部１５Ｃに設けられたねじ孔３３にレール部材１１に向かって進退自在に螺入し、さらに、ボルト３１を回転させてこのボルト３１をレール部材１１に向かって前進させると、図３に示されているとおり、軸部３１Ａの先端は、アルミ製又はアルミ合金製の押し出し成形品又は引き抜き成形品であるレール部材１１の側面１１Ｂのうち、この軸部３１Ａの先端と対応する部分４２を強圧することにより、この部分４２をレール部材１１の内側へ膨出変形させることになる。これにより、レール部材１１は、ボルト３１の軸部３１Ａの先端とレール部材１１の上記部分４２との大きな摩擦力により、受け部材１５に結合されることになる。

また、上述のように受け部材１５にレール部材１１を結合するためにボルト３１を前進させると、ボルト３１の頭部３１Ｂは押込部材１６をレール部材１１の側へ押すため、この押込部材１６の前述した凹部１６Ａが、受け部材１５の立上部１５Ｃに受け部材１５の幅方向外側に先細り状に形成されている突出部３０に嵌合するとともに、押込部材１６に設けられている押え部４１が、レール部材１１の側面１１Ｂに形成されている突起部４０の上面を押えるため、レール部材１１は、押込部材１６と受け部材１５のベース部１５Ａとにより上下に押さえ込まれることになり、これにより、レール部材１１は上下方向に不動状態の固定された状態となる。

このようにレール部材１１が押込部材１６と受け部材１５のベース部１５Ａとにより上下に押さえ込まれて上下方向に固定された状態となったときに、ボルト３１の軸部３１Ａの先端が、レール部材１１の側面１１Ｂのうち、この軸部３１Ａの先端と対応する部分４２を強圧し、この強圧により、この部分４２をレール部材１１の内側に膨出変形させるため、レール部材１１を受け部材１５に結合するために必要となるこの膨出変形を確実に実現することができ、これにより、レール部材１１を受け部材１５に確実に結合することができる。

なお、ボルト３１を前進させる作業は、上記部分４２が膨出変形した後に、この部分４２が破損する前に停止してもよく、あるいは、部分４２が膨出変形した後に、この部分４２がさらに破損するまで継続させてもよい。

図３及び図４に示されているように、レール部材１１には、このレール部材１１に前述したソーラーパネル３を固定するためのボルト５０が配置されている。このボルト５０は頭部５０Ａ付きのボルトであり、この頭部５０Ａは、レール部材１１の上部に設けられている溝５１に挿入され、また、ボルト５０の軸部５０Ｂは、溝５１の上部にレール部材１１の幅方向に一対形成されている突部５２の間の隙間５３からレール部材１１の上方へ延出している。溝５１及び隙間５３は、レール部材１１の全長に渡って連続して形成されている。ボルト５０の軸部５０Ｂに螺合させているナット５４を突部５２の上面に当接させてさらに締め付けることにより、ボルト５０は、レール部材１１の長さ方向の任意な位置においてレール部材１１に結合される。

ボルト５０は、レール部材１１とボルト５０との分解斜視図となっている図６に示されているように、Ｔ字形ボルトである。すなわち、ボルト５０の頭部５０Ａの平面形状は、短寸法Ｌ１と長寸法Ｌ２とからなる長方形又は略長方形である。そして、短寸法Ｌ１の寸法は、レール部材１１の隙間５３の寸法Ｌ３よりも小さく、長寸法Ｌ２の寸法は、溝５１の寸法Ｌ４よりも小さくかつ隙間５３の寸法Ｌ３よりも大きくなっている。

このため、本実施形態では、ボルト５０をレール部材１１の長さ方向の所定位置に配置するためには、頭部５０Ａをレール部材１１の長さ方向の一方の端部から溝５１に挿入してボルト５０をレール部材１１の所定位置までスライドさせる作業は不要である。すなわち、本実施形態において、ボルト５０をレール部材１１の長さ方向の所定位置に配置するためには、レール部材１１の所定位置の上方において、図６に示されているように、ボルト５０の頭部５０Ａの向きをレール部材１１の長さ方向と一致させた後に、言い換えると、長寸法Ｌ２の方向とレール部材１１の長さ方向とを平行にさせた後に、ボルト５０をそのまま降ろすことにより、頭部５０Ａを隙間５３を通過させて溝５１に到達させ、次いで、ボルト５０を軸部５０Ｂを中心に９０度回動させることにより、頭部５０Ａを溝５１に係止させる。この後に、ナット５４を突部５２の上面に当接させてさらに締め付けることにより、ボルト５０をレール部材１１の長さ方向の所定位置でレール部材１１に結合できることになる。

このようなボルト５０は、本実施形態では、図２に示されているように、１本のレール部材１１につき３個設けられており、これらのボルト５０と、１本のレール部材１１につき１個用意されている固定部材６１と、１本のレール部材１１につき２個用意されている固定部材６２とにより、図１で示されている２個のソーラーパネル３がレール部材１１に固定されるようになっている。図２に示されているように、固定部材６１は、ボルト５０の軸部５０Ｂが上下に貫通する孔が形成された基部６１Ａと、この基部６１Ａの下面に屋根流れ方向に一対形成され、レール部材１１の上面に載せられる脚部６１Ｂ，６１Ｃと、基部６１Ａにおける屋根流れ方向の一方の端部から立ち上がり、ソーラーパネル３の上面に当接し、ソーラーパネル３をレール部材１１に押し付けるための押付部６１Ｄとからなる。また、固定部材６２は、ボルト５０の軸部５０Ｂが上下に貫通する孔が形成された基部６２Ａと、この基部６２Ａの下面に屋根流れ方向に一対形成され、レール部材１１の上面に載せられる脚部６２Ｂ，６２Ｃと、基部６１Ａにおける屋根流れ方向の両端部から立ち上がり、ソーラーパネル３の上面に当接し、ソーラーパネル３をレール部材１１に押し付けるための押付部６２Ｄ，６２Ｅとからなる。

固定部材６１は、前述した基礎構造体１２により屋根１の勾配と同じ傾斜角度でこの屋根１に配置されるそれぞれのレール部材１１の上端側の端部、すなわち、レール部材１１における屋根１の棟側の端部に配置される。また、２個の固定部材６２のうち、一方の固定部材６２は、２個のソーラーパネル３同士の間となっているレール部材１１の長さ方向の中間位置に配置される。また、他方の１個の固定部材６２は、それぞれのレール部材１１の下端側の端部、すなわち、レール部材１１における屋根１の軒側の端部に配置される。これらの固定部材６１，６２は、ボルト５０の軸部５０Ｂに螺合させたナット６３を固定部材６１，６２の基部６１Ａ，６２Ａに当接させてさらに締め付けることにより、レール部材１１に結合される。

このようにナット６３によってそれぞれの固定部材６１，６２をレール部材１１に結合する作業を行うことにより、レール部材１１の上端側の端部に配置された固定部材６１の押付部６１Ｄにより、屋根流れ方向に２個並設されるソーラーパネル３のうち、上側のソーラーパネル３の上端がレール部材１１側へ押し付けられ、また、レール部材１１の長さ方向の中間位置に配置された固定部材６２の押付部６２Ｄ，６２Ｅにより、２個のソーラーパネル３のうち、上側のソーラーパネル３の下端と、下側のソーラーパネル３の上端とがレール部材１１側へ押し付けられ、さらに、レール部材１１の下端側の端部に配置された固定部材６２の押付部６２Ｅにより、下側のソーラーパネル３の下端がレール部材１１側へ押し付けられる。

これにより、それぞれのソーラーパネル３は、レール部材１１にボルト５０とナット６３と固定部材６１，６２により固定されることになる。

本実施形態では、レール部材１１の長さ方向の中間位置に配置される固定部材６２と、レール部材１１の下端側に端部に配置される固定部材６２は、同じ形状の部材、すなわち、同じ部材となっているため、同一のレール部材１１に、このレール部材１１の長さ方向に複数のソーラーパネル３を並設して固定する場合に、複数個用意する固定部材のうち、少なくとも２個の固定部材を共通化できることになる。

また、本実施形態では、図１に示されているように、それぞれの固定部材６１，６２における屋根流れ方向と直交する方向の寸法は、ソーラーパネル３の同方向の寸法よりも小さい部材となっている。これらの固定部材６１，６２は、屋根流れ方向と直交する方向に２本並設されているレール部材１１ごとに設けられており、レール部材１１の長さ方向の中間位置に配置されている固定部材６２同士の上面、及びレール部材１１の下端側の端部に配置されている固定部材６２同士の上面には、上面カバー部材６４が被せられ、この上面カバー部材６４は、ソーラーパネル３の屋根流れ方向と直交する方向の寸法と同じ寸法を有しているため、上面カバー部材６４により、固定部材６２のそれぞれを隠すことができる。

また、本実施形態では、レール部材１１の下端側の端部に配置されている固定部材６２には、軒側カバー部材６５が配置されており、上面カバー部材６４と同じく、ソーラーパネル３の屋根流れ方向と直交する方向の寸法と同じ寸法を有しているこの軒側カバー部材６５により、レール部材１１の下端側の端部に配置されている固定部材６２の軒側の面と、２個のソーラーパネル３のうち、下側のソーラーパネル３の軒側の面とを隠すことができるなっている。

なお、軒側カバー部材６５は、図２に示されているように、レール部材１１の下端側の端部に配置されている固定部材６２の脚部６２Ｂと、レール部材１１の上面との間に挿入される延出部６５Ａを有している。このため、この固定部材６２をボルト５０及びナット６３でレール部材１１に固定したときに、延出部６５Ａが固定部材６２の脚部６２Ｂとレール部材１１の上面とで挟圧されることにより、軒側カバー部材６５は固定部材６２とレール部材１１とに結合されることになる。

前述したように、それぞれのレール部材１１は、これらのレール部材１１ごとに３個設けられている基礎構造体１２の構成部材となっている受け部材１５に、レール部材１１の前述の部分４２に対するボルト３１の軸部３１Ａによる強圧と膨出変形により結合されるが、例えば、レール部材１１の部分４２に対するボルト３１の軸部３１Ａの押付力が不足しているために、レール部材１１の部分４２とボルト３１の軸部３１Ａとの摩擦力が充分となっていない場合には、言い換えると、ボルト３１によるレール部材１１と受け部材１５との結合強度が充分となっていない場合には、レール部材１１は、このレール部材１１自身の重量と、レール部材１１に固定されたソーラーパネル３の重量とにより、レール部材１１の長さ方向となっている屋根１の流れ方向の下側へスライドしてしまうおそれがある。

このようなおそれを解消するために、本実施形態では、図２に示されているように、それぞれのレール部材１１ごとに３個設けられている基礎構造体１２のうち、屋根１の流れ方向の最下側に配置されている基礎構造体１２Ａに、レール部材１１が屋根１の流れ方向の下側へスライドすることを阻止するためのスライド阻止手段７０が設けられている。

このスライド阻止手段７０は、本実施形態では、図５で説明した押込部材１６の孔３４と、受け部材１５の孔３６と、レール部材１１に形成された孔７２（図２を参照）とに挿入される棒状部材となっているスプリングピン７１により形成されている。このスプリングピン７１は、基礎構造体１２Ａの構成部材となっている受け部材１５の前述の一対の立上部１５Ｃの間にレール部材１１を配置した後に、一方の立上部１５Ｃの外側面に配置された一方の押込部材１６の孔３４と、この一方の立上部１５Ｃの孔３６とに挿入されてから、レール部材１１の両側面に形成された孔７２に挿入され、さらに、他方の立上部１５Ｃの孔３６と、この他方の立上部１５Ｃの外側面に配置された他方の押込部材１６の孔３４と、に挿入される。この挿入作業を行うと、スプリングピン７１は、レール部材１１をこのレール部材１１の幅方向に貫通することになるとともに、自身の拡径力により孔３４，３６の内周面に圧接し、これにより、スプリングピン７１は受け部材１５に固定されることになる。この状態が図７に示されている。

以上のスプリングピン７１によるスライド阻止手段７０は、それぞれのレール部材１１について設けられ、また、上述のスプリングピン７１の挿入作業は、前述のボルト３１による受け部材１５とレール部材１１との結合作業が行われる前に実施される。また、スプリングピン７１を挿入するためにレール部材１１に形成されている上述の孔７２は、図２に示されているとおり、レール部材１１の長さ方向に長い長孔となっている。

このように本実施形態では、スプリングピン７１を挿入するためにレール部材１１に形成されている孔７２は、レール部材１１の長さ方向に長い長孔となっているため、例えば、それぞれのレール部材１１の下端部の位置を、これらの下端部に前述の固定部材６２及び軒側カバー部材６５を配置できるように揃えるために、それぞれのレール部材１１をこれらのレール部材１１の長さ方向に移動させる作業が必要なときに、この移動作業を所定どおりに行うことができる。

そして、ボルト３１によって受け部材１５とレール部材１１との結合作業を行った後は、上述したようにレール部材１１自身の重量と、レール部材１１に固定されたソーラーパネル３の重量とにより、レール部材１１が屋根１の流れ方向の下側へスライドすることがあっても、長孔７２の終端部に、レール部材１１を棒状部材となって貫通しているスプリングピン７１が係止することにより、それ以上にレール部材１１がスライドすることを阻止することができる。

また、本実施形態では、１本のレール部材１１について３個設けられる基礎構造体１２は、前述した第１及び第２ブラケット部材１３，１４、受け部材１５及び押込部材１６により構成され、これらはそれぞれの基礎構造体１２について同じ形状、構造となっているため、これらの基礎構造体１２を共通化することができる。また、押込部材１６には、前述した孔３２を間に挟んで、図５に示されているように、孔３４と３５が形成されているとともに、受け部材１５には、これらの孔３４、３５と対応した位置において、前述したねじ孔３３を間に挟んで孔３６と３７が形成されているため、受け部材１５を第２ブラケット部材１４にボルト２３及びナット２４で結合するときに、屋根１の流れ方向に対する受け部材１５の向きがどちらの向きになっていても、これらの受け部材１５と押込部材１６とに、レール部材１１の孔７２を貫通するスプリングピン７１を挿入することができる。

すなわち、本実施形態によると、受け部材１５を第２ブラケット部材１４にボルト２３及びナット２４で結合する作業を行うとき、作業者は、屋根１の流れ方向に対する受け部材１５の向きを気にすることなく、この作業を容易に行うことができる。

そして、本実施形態によると、レール部材１１を基礎構造体１２の受け部材１５に結合することは、受け部材１５にレール部材１１に向かって進退自在に設けたボルト３１を前進させ、このボルト３１の軸部３１Ａの先端がレール部材１１を強圧してこのレール部材１１を変形させることにより行われるため、ボルト３１の軸部３１Ａの先端が螺入されるナットをレール部材１１に配置しておく必要がなく、このため、ナットが不要になる分だけ、部材点数の削減を図ることができる。

また、長寸部材となっているレール部材１１の位置を、基礎構造体１２の受け部材１５に対してレール部材１１の長さ方向に移動させることによって所定位置とした後は、ボルト３１を回転させて前進させ、この前進によりボルト３１の軸部３１Ａの先端がレール部材１１を強圧してこのレール部材１１を変形させることにより、基礎構造体１２にレール部材１１を結合することができるため、ボルト３１の軸部３１Ａの先端が螺入されるナットを、ボルト３１の位置と一致させてレール部材１１に予め配置しておくための作業を省略することができ、したがって、基礎構造体１２の受け部材１５にレール部材１１を結合する作業を簡単に行うことができる。また、レール部材１１の長さ方向の任意な位置において、基礎構造体１２の受け部材１５にレール部材１１を結合する作業を行えることになる。

また、本実施形態では、ボルト３１の軸部３１Ａの先端がレール部材１１を強圧してこのレール部材１１を変形させることにより基礎構造体１２にレール部材１１が結合されるときに、このレール部材１１を基礎構造体１２の受け部材１５と共に上下に押さえ込んで上下方向に不動の固定状態とするための押込部材１６が基礎構造体１２に設けられているため、ボルト３１の軸部３１Ａの先端がレール部材１１を強圧してこのレール部材１１を変形させる際に、この変形を確実に行わせることができ、これにより、基礎構造体１２の受け部材１５にレール部材１１を一層確実に結合することができる。

また、本実施形態では、押込部材１６の孔３２にボルト３１が挿入され、このボルト３１を前進させると、押込部材１６はボルト３１の頭部３１Ｂによりレール部材１１の側へ移動し、これにより、押込部材１６がレール部材１１を基礎構造体１２の受け部材１５と共に上下に押さえ込んで固定状態とするため、押込部材１６と基礎構造体１２の受け部材１５とによりレール部材１１を上下に押さえ込んで固定状態とすることと、基礎構造体１２の受け部材１５にレール部材１１をボルト３１で結合することとを、ボルト３１を前進させるという一つの作業により行えることになり、このため、作業性を良好とすることができる。

また、基礎構造体１２には、レール部材１１を下側から受けるための受け部材１５を備えたものとなっており、この受け部材１５に、レール部材１１の幅方向両側で立ち上がった一対の立上部１５Ｃが設けられており、これらの立上部１５Ｃのそれぞれに、ボルト３１がレール部材１１に向かって螺入されるねじ孔３３が形成されているため、ボルト３１によりレール部材１１が基礎構造体１２の受け部材１５に結合される箇所を、レール部材１１の幅方向両側の２箇所とすることができ、これにより、基礎構造体１２の受け部材１５にレール部材１１を一層確実に結合することができる。

さらに、本実施形態によると、それぞれ基礎構造体１２の受け部材１５によるレール部材１１の支持は、受け部材１５の前述の垂下部１５Ｂに上下に長く形成された長孔２６により、上下方向に位置調整可能となって行われているため、瓦葺き屋根１に不陸があっても、この位置調整によりレール部材１１及びソーラーパネル３を、例えば、瓦葺き屋根１の勾配角度と対応した所定の傾斜角度をもってこの屋根１に設置することができる。

本発明は、太陽光発電のためのソーラーパネルや温水器、屋根看板等の屋根上設置物を屋根に取り付けるために利用することができる。

１ 瓦葺き屋根
２ 瓦
３ 屋根上設置物であるソーラーパネル
１０ 取付装置
１１ レール部材
１２ 基礎構造体
１３ 第１ブラケット部材
１４ 第２ブラケット部材
１５ 受け部材
１５Ｃ 受け部材の立上部
１６ 押込部材
３1 ボルト
３１ ボルトの軸部
３３ ねじ孔
４２ ボルトの軸部の強圧により湾曲変形したレール部材の部分
７０ スライド阻止手段
７１ 棒状部材であるスプリングピン
７２ レール部材の長孔

Claims (6)

1. 屋根に配設される基礎構造体と、この基礎構造体に結合手段で結合され、屋根上設置物が固定されるレール部材と、を備えている屋根上設置物の取付装置において、
   前記結合手段は、前記レール部材に向かって進退自在に前記基礎構造体に設けられたボルトであり、前進させたこのボルトの先端が前記レール部材を強圧してこのレール部材を変形させることにより、前記基礎構造体に前記レール部材が結合され、
   前記ボルトの先端が前記レール部材を強圧してこのレール部材を変形させることにより前記基礎構造体に前記レール部材が結合されるときに、このレール部材を前記基礎構造体と共に上下に押さえ込んで固定状態とするための押込部材を備えており、
   前記押込部材には、前記ボルトが挿入される孔と、前記レール部材の側面に形成されている突起部の上面を押えるための押え部とが設けられており、前記孔に挿入された前記ボルトを前進させることで前記押込部材が前記レール部材の側へ移動することにより、前記押え部により前記突起部の上面を押えた前記押込部材は、前記レール部材を前記基礎構造体と共に上下に押さえ込んで固定状態とすることを特徴とする屋根上設置物の取付装置。
2. 請求項１に記載の屋根上設置物の取付装置において、前記基礎構造体は前記レール部材を下側から受けるための受け部材を備えており、この受け部材には、前記レール部材の幅方向両側で立ち上がった一対の立上部が設けられ、これらの立上部のそれぞれに、前記ボルトが前記レール部材に向かって螺入されるねじ孔が形成されていることを特徴とする屋根上設置物の取付装置。
3. 請求項１又は２に記載の屋根上設置物の取付装置において、前記レール部材は前記屋根の流れ方向と直交する方向に複数本あり、それぞれのレール部材は前記屋根の流れ方向に延びる長さを有するとともに、これらのレール部材ごとに前記レール部材の長さ方向に複数個の前記基礎構造体が配置されており、これらの基礎構造体のうち、１本の前記レール部材につき少なくとも１個の基礎構造体に、前記レール部材が前記屋根の流れ方向の下側へスライドすることを阻止するためのスライド阻止手段が設けられていることを特徴とする屋根上設置物の取付装置。
4. 請求項３に記載の屋根上設置物の取付装置において、前記スライド阻止手段は、前記レール部材に形成された孔を貫通していて前記基礎構造体に固定された棒状部材であり、前記レール部材に形成された前記孔は、前記レール部材の長さ方向に長く形成された長孔になっていることを特徴とする屋根上設置物の取付装置。
5. 請求項４に記載の屋根上設置物の取付装置において、前記押込部材には、前記ボルトが挿入される前記孔から前記レール部材の長さ方向に離れた箇所において、前記棒状部材が挿入される孔が形成されていることを特徴とする屋根上設置物の取付装置。
6. 請求項５に記載の屋根上設置物の取付装置において、前記押込部材は、前記レール部材の両方の側面に対応した箇所に２個配置されており、これらの押込部材には、前記棒状部材が挿入される前記孔が、前記ボルトが挿入される前記孔の前記レール部材の長さ方向両側に２個形成されていることを特徴とする屋根上設置物の取付装置。

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