JP2014156764A - 屋根上搭載機器の固定金具 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を極力少なくすると共に、金具に要求される各方向からの荷重に対する強度に優れ、重量のある屋根上搭載機器の支持に適している屋根上搭載機器の固定金具を提供する。
【解決手段】一対の金具２と２を横締めボルト３で締結して折板屋根ａのハゼ部ｂを挟持することにより、折板屋根ａに屋根上搭載機器を設置するための固定金具１であって、前記金具２は、ボルト挿通孔６を有する垂直の前板７と、この前板７の上部に設けた水平の天板１１と、前記前板７の両側に設けた側板１０、１０とからなり、前記前板７と両側板１０、１０の下部がハゼ部挟持面１５と１８に形成され、前記天板１１と両側板１０、１０の前面縁が、一対の金具２と２でハゼ部ｂを挟持したとき相手金具２の同一部分と互いに当接する当接面２６、２６ａになっている。
【選択図】図６

Description

この発明は、建物の屋根上に固定した有頭状部材や、金属折板屋根におけるハゼ部を利用して固定し、前記屋根上に太陽電池モジュールのような各種屋根上搭載機器を取付けるために使用する固定金具に関する。

例えば、金属板で葺きあげた折板屋根の上に、ハゼ部を利用して太陽電池モジュールのような屋根上搭載機器を搭載する場合、雪止めアングルに屋根上搭載機器を固定する既存の固定金物を転用することが考えられるが、ハゼ部を利用して屋根上に重量のある太陽電池モジュールを固定する場合、金物に圧縮や引っ張り、滑り、横荷重に対する強度が要求され、前記既存の固定金物ではこのような要求を満たすことが困難であるため、近年、太陽電池モジュール専用の固定金具が提案されている。

折板屋根のハゼ部に固定する上記固定金具の構造には、大きく分けて、上部からのボルト締付け作業だけで固定が行える上部締め付け方式と、横方向からのボルト締付け作業によって固定が行える横締め方式とがある。

先ず、前者の上部締め付け方式の固定金具は、少なくとも、上部が湾曲した挟持板、上部当て板、下部当て板、ボルト・ナットで構成されており、予め湾曲させた挟持板を、上部当て板と下部当て板で挟み込むことで湾曲を平板化させるというメカニズムで成り立つ構造になっている（例えば特許文献１参照）。

また、別の上部締め付け方式の固定金具は、基端板部と段差部と先端板部とで構成され、前記段差部の中央部に先端板部と基端板部とにそれぞれ延びる長孔と、この長孔から段差部に沿って一方の側面縁に至る切り溝が形成された緩い前方傾斜状の上板部と、上下方向に延びる補助用のリブが形成された急傾斜状の背板部と、先端両側に起立状の押さえ片が形成された幅狭な底板部とが一体構成されている金属製の挟持金具を２つ用いて、前記上板部を交差状に相対向させて、相手の切り溝内に一方の切り溝を差し込み、互いの先端板部が相手の基端板部の下側に配して長孔をそれぞれ一致させ、この一致させた長孔に下方からボルトを通し、これにボルト止めを介装させて座金付きナットを螺合し、２つの挟持金具を一体構成した構造になっている（例えば特許文献２参照）。

上記のような上部締め付け方式の固定金具は、何れの構造のものでも部品点数が増えるだけでなく構造が複雑化し、作業性が悪いと共に製品コストが高くつくという問題があり、また、特許文献２の固定金具においては、２つの挟持金具の上板部を交差状に重なるように相対向させ、この重なり部分をボルト、ナットで結合した組み立て状態で、両挟持金具の開閉動の範囲を大きく確保するような構造になっているため、金属屋根のハゼ部に対して上から被せたときに両挟持金具は開いたままの姿勢となり、このため、ハゼ部に対する仮止めが行えず、ガタツキが生じて配置位置が定まらないので、ボルト、ナットの締め付けによる固定作業が行いにくいという問題がある。

次に後者の横締め方式の固定金具は、天板の両側下部に一対となる挟持板を対向状に設け、両挟持板の下端にハゼ部を挟持するための挟持片を設けた金具本体と、前記挟持板を水平方向に貫通する横締めボルト及びこれに螺合したナットと、前記天板の上面に起立配置する機器取付けボルトと、前記天板の下部で横締めボルトの軸部が貫通するよう両挟持板間に配置され、前記機器取付けボルトの頭部を回り止め状に保持する回り止め金具の組み合わせで形成され、横締めボルトとナットで両挟持板を締付けることにより、両挟持片でハゼ部の根本部分を両側から挟んで固定するようになっている（例えば特許文献３参照）。

また、横締め方式の別の固定金具としては、左右一対となる挟持金具が、垂直板の両側に後方へ折れ曲がる一対の挟持片を設け、前記垂直板の上部に天板を設けた左右一対となる挟持金具と、両挟持金具の垂直板を水平方向に貫通する横締めボルト及びこれに螺合したナットと、両挟持金具の天板間で上面に起立配置する機器取付けボルトの組み合わせで形成され、両挟持金具を垂直板の上部両側で枢止結合することで、両挟持金具における挟持片間の下部が開閉自在となるように組み合わせ、横締めボルトとナットで両垂直板を締付けることにより、両者の挟持片でハゼ部の根本部分を両側から挟んで固定するようになっている（例えば特許文献４参照）。

実用新案登録第３１４９７２６号公報 特開２０００−１２０２３５号公報 特許第４７９６６８０号公報 実用新案登録第３１６４０２０号公報

ところで、上記した何れの横締め方式の固定金具も、上部締め付け方式の固定金具と同様、構成部品点数が多く構造が複雑化し、組み立てや締め付けのための作業性が悪いと共に製品コストが高くつくという問題だけでなく、特許文献３の固定金具は、天板の両側下部に一対となる挟持板を一枚の金属板から折り曲げ連成した構造になっているので、両挟持板の締め付け時に天板と挟持板の折り曲げ部分に曲げ力が集中し、このため、架台支持面となる天板の上面が上方に撓んで変形し、架台支持の安定性が低下することになり、天板の撓み発生を防ぐために天板と両挟持板の折り曲げ部分を曲がりやすい構造とすると、固定金具に要求される各方向からの荷重に対する強度が低下し、長期の使用に対する耐久性に不安が生じる。

また、特許文献４の固定金具は、一対の挟持金具を開閉自在に枢止した構造を有しているので、結合状態で金具全体の剛性強度を確保するのが困難となり、このため、両挟持金具の架台支持面である天板の水平出しや高さ合わせが困難であり、架台支持の安定性に欠けると共に、一対の挟持金具は垂直板の前面が重なる状態で結合するが、この垂直板の前面は横締めボルトの周囲に狭い面積で位置するため、両挟持金具の横締めボルトを中心とする回転方向の外力に対して結合強度が弱く、固定金具に要求される各方向からの荷重に対する剛性が低く、重量のある屋根上搭載機器の支持に適さないという問題がある。

そこで、この発明の課題は、横締め方式の固定金具において、部品点数を極力少なくすることで製造コストの低減と、組み立てや締め付け時における作業性の向上を図ることができ、結合による組み立て状態での剛性を高めることで、固定金具に要求される各方向からの荷重に対する強度に優れ、重量のある屋根上搭載機器の支持に適していると共に、長期にわたる高い信頼性を確保することができる屋根上搭載機器の固定金具を提供することにある。

上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、一対の金具をボルトで締結して折板屋根のハゼ部を挟持することにより折板屋根に固定し、前記折板屋根に屋根上搭載機器を設置するために用いる固定金具において、前記金具は、両金具を組み合わせたときに対面し、両金具を締結する横締めボルトの挿通孔が設けられた垂直の前板と、この前板の上部に後方へ延びるよう設けた水平の天板と、前記前板の両側にこの前板に対して前後方向に向く配置で設けた側板とからなり、前記前板と両側板にハゼ部の頭部を逃がす切り欠きを設けることにより、前板の前面と両側板の前面縁で切り欠きより下部の位置がハゼ部挟持面に形成され、前記天板の前面縁が、一対の金具でハゼ部を挟持した状態で相手金具の同一部分と互いに当接するための当接面になっているようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記両側板の前面縁は、上端部と切り欠きの間の途中から切り欠きまでが凹入縁に形成され、この凹入縁から上部が一対の金具でハゼ部を挟持した状態で相手金具の同一部分と互いに当接するための当接面になっているようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、上記前板と側板は、前板の両端部から後方に向かう内側側板と、この内側側板と側板の後部をつなぐ背板を介して連なり、前記天板の前面縁で形成された当接面が前板の前面に対して前方に位置し、前記前板のハゼ部を逃がす切り欠きが両内側側板に連続して設けられ、前記前板の前面と両側板の前面縁で切り欠きより下部がそれぞれハゼ部挟持面に形成されているようにしたものである。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、上記両側板の下端部に、この側板から後方に向けて延びる脚部を設けたものである。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の発明において、上記前板の前面下部に位置するハゼ部挟持面に、一対の金具でハゼ部を挟持した状態でハゼ部に対して食い込むように作用する突部を設けたものである。

請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の発明において、上記前板の前面で挿通孔の上部位置に、天板の上面に対して起立配置する機器固定ボルトの支持片を前方に向けて突設したものである。

請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の発明において、上記前板の背面側でボルト挿通孔の周囲に、両金具を締結する横締めボルトの頭部が収まる回り止め用の凹部を、この前板の前面側に凸部が生じるように形成したものである。

請求項８の発明は、請求項７に記載の発明において、上記前板に設けた回り止め用の凹部によってこの前板の前面側に形成された凸部の前面が、一対の金具でハゼ部を挟持した状態で相手金具の同一部分と互いに当接するストッパー面になっているようにしたものである。

請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の発明において、上記前板の上部で前後方向の中心線を挟む片側の位置に、天板の前端縁から前方に突出し、一対の金具でハゼ部を挟持した状態で相手金具の天板下部に侵入する差し込み板を設けたものである。

請求項１０の発明は、請求項１乃至９の何れかに記載の発明において、上記金具が、一枚の金属板から折り曲げ形成されているようにしたものである。

ここで、上記した金具における前板とその両側に位置する側板は、矩形状となる前板の両側から後方に折れ曲がる内側側板と、この内側側板の後端と側板の後端をつなぐ背板を介して連なり、前記前板と両側に位置する内側側板、背板、側板の折れ曲がった断面形状によって、金具の上下方向の荷重に対する座屈強度と、前後や横方向の強度を向上させている。

上記前板の上部に位置する天板は、両側板の上端に連ねて設けた矩形板によって形成され、これを前板と内側側板及び背板の上に位置するよう内側へ水平に折り曲げることにより、両側に二分された状態で設けられ、前記天板と両側板の前面縁による当接面は前板の前面よりも少し前方に位置し、前板の前面側に突出するストッパー面と側面視同一面もしくは、ストッパー面よりも少し前方に位置するようになっている。

また、前板の上部に位置する天板は、側板の後縁よりも後方へ突出させることにより、機器の架台支持面積を広く確保していると共に、側板の下端部に設けた脚部は、耐折れ曲がり強度に優れた断面Ｌ字形に形成され、側板の外面から外方に張り出した状態で後方へ所定の長さだけ延び、屋根上に設置した固定金具の安定性を向上させるようになっている。

この発明によると、一対の金具を横締めボルトで締結して折板屋根のハゼ部を挟持する横締め方式の固定金具において、天板の前面縁もしくは天板と両側板の前面縁を、一対の金具でハゼ部を挟持した状態で相手金具の同一部分と互いに当接する当接面にしたので、両金具の結合時に両者の天板もしくは天板と両側板が結合一体化し、これにより両金具がブロック状態になることで固定金具の剛性が向上し、固定金具に要求される各方向からの荷重に対する強度に優れ、重量のある屋根上搭載機器の支持に適していると共に、長期にわたる高い信頼性を確保することができ、しかも、天板の傾斜や撓みの発生を防いで水平状態を確保できるので、架台支持の安定性が得られることになる。

また、金具を一枚の金属板から折り曲げ形成し、同一構造の金具を横締めボルトで締結して固定金具とすることにより、構成部品数を極力少なくして製品コストの低減を図ることができるだけでなく、同じ構造の金具を対向状に結合するだけであるので、仮組み立てや結合の作業と操作が簡単になる。

更に、前板の下部と両側板の下部前縁面にハゼ部挟持面を形成したので、ハゼ部に対する挟持範囲をハゼ部の長さ方向に沿って広く確保することができ、ハゼ部への固定強度が向上することで、重量のある機器の取付けにも対応することができる。

第１の実施形態の固定金具を構成する金具の前面側から見た斜視図 第１の実施形態の固定金具を示す組み立て状態の斜視図 第１の実施形態の固定金具を示す組み立て状態の正面図 第１の実施形態の固定金具を示す組み立て状態の側面図 第１の実施形態の固定金具を示す組み立て状態の平面図 第１の実施形態の固定金具を金属屋根のハゼ部に対して固定した使用状態の縦断側面図 金属屋根のハゼ部に対する挟持部分を示す図６の矢印ａ−ａ部分での横断平面図 第２の実施形態の固定金具を構成する金具の前面側から見た斜視図 第２の実施形態の固定金具を示す組み立て状態の斜視図 第２の実施形態の固定金具を示す組み立て状態の側面図 第２の実施形態の固定金具を金属屋根のハゼ部に対して固定した使用状態の縦断側面図

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１乃至図７は、第１の実施形態の固定金具を示している。
図２のように、この固定金具１は、金属屋根ａのハゼ部ｂに対して両側から挟持固定する左右一対の金具２、２と、前記両金具２と２を結合して組み立てる横締めボルト３及びナット４と、両金具２と２間の上部に起立状となるよう配置する機器取付けボルト５によって構成され、前記固定金具１は、同一構造となる一対の金具２と２を対面状に組み合わせて使用することにより、構成部品数と種類を少なくして製造コストの低減を図ることができるようにしている。

上記した金具２は、図１乃至図７に示すように、幅方向の中央で少し上寄りの位置に横締めボルト３の挿通孔６が設けられた縦長で矩形状となる垂直の前板７と、この前板７の両側に後方へ略直角の角度で折れ曲がるように連ねて設けた内側側板８、８と、各内側側板８、８の後端から相反する外方へ略直角の角度で折れ曲がるように連ねて設けた背板９、９と、前記背板９、９の外端から前方へ略直角の角度で折れ曲がるように連ねて設けられ、前後方向に沿って両側で平行状態の配置となる側板１０、１０と、前記前板７の上部に設けた水平の天板１１と、各側板１０、１０の下端外側に設けた脚部１２、１２と、前記天板１１の前面縁下部で幅方向の片側の位置から前方に突出する差し込み板１３とで構成されている。

上記の金具２は、所定の強度が確保できる厚みを有する一枚の金属板を用いて折り曲げ加工することにより、材料ロスとコストの低減を図っており、前板７、内側側板８、８、背板９、９、側板１０、１０は上下高さ寸法が同じようになるよう設定され、前板７と両側の側板１０、１０は平面的に直角の配置関係になるよう折り曲げ加工される。

上記前板７と両内側側板８、８には、挿通孔６よりも下側の上下途中の位置に、ハゼ部ｂの頭部ｃを逃がす横長の切り欠き部１４が連続するように設けられ、前記前板７の前面で切り欠き部１４より下部が垂直で横長のハゼ部挟持面１５になっていると共に、この前板７の下端には後方へ直角に折れ曲がる接地底板１６が連ねて設けられている。

また、上記した両側の側板１０、１０は、前後方向に向く配置で前板７を挟む両側に位置して平行し、この側板１０、１０の前面縁側で下部寄りの位置にも、上記と同様、ハゼ部ｂの頭部ｃを逃がす切り欠き部１７が設けられ、両側に位置する側板１０、10の前面縁で切り欠き部１７より下の部分が垂直のハゼ部挟持面１８になっている。

上記前板７の前面下部に位置するハゼ部挟持面１５で一方の内側側板８に片寄った位置に、一対の金具２と２でハゼ部ｂを挟持した状態でハゼ部ｂの首部ｄに対して食い込むように作用する先の尖った突部１９が、ハゼ部挟持面１５を形成する部分の金属板の一部を前面側に突出させる等の方法によって設けられ、この突部１９が前記首部ｄに対して食い込むように作用することにより、ハゼ部ｂの長さ方向や上方向に対する固定金具１の保持力を向上させるようになっている。

上記前板７の背面側でボルト挿通孔６の周囲に、両金具２と２を締結する横締めボルト３の頭部３ａが収まる回り止め用の六角のような凹部２０を、この前板７の前面側に同形の凸部２１が生じるように打ち出し形成し、前記凸部２１の前面が、両金具２と２のハゼ部挟持時において相手金具２の同一部分と互いに当接することのできるストッパー面２２になっている。

上記前板７の幅方向の中央部でボルト挿通孔６の直上部の位置に凹欠部２３が設けられ、この前板７の前面には、ボルト挿通孔６の上部で上下方向の中心線に対して幅方向の一方に片寄った位置に、天板１１の上面に対して起立配置する機器取付けボルト５の頭部５ａを落下しないように受ける帯板状の支持片２４が、前記凹欠部２３の底縁から前方に向けて水平に突出するように設けられている。

上記前板７の上部に位置する天板１１は、両側板１０、１０の上端に連ねた矩形板１１ａ、１１ａを互いに内側へ水平に折り曲げ、前板７、内側側板８、背板９の上部に位置させることにより、両側に二分された状態で設けられ、両矩形板１１ａ、１１ａの突き合わせ部分の前端部には、機器取付けボルト５の軸部５ｂを逃がすための半円状切り欠き２５が設けられ、この天板１１は、前板７の前面から側板１０、１０の後縁よりも後方へ突出するような平面的な大きさとし、機器の架台支持面積を広く確保している。

また、上記差し込み板１３は、前板７の上下中心線を挟んで幅方向の片側位置に、この前板７の上端から前方に向けて水平に折り曲げ連成され、一方矩形板１１ａの下面から前方へ突出することにより、一対の金具２と２を結合したとき、この差し込み板１３は相手金具２における天板１１における他方矩形板１１ａの下面側に進入し、両金具２と２を幅方向と上下方向に位置合わせする役目をする。

上記天板１１の水平となる前面縁もしくは天板１１の前面縁と両側板１０、１０の垂直となる前面縁は、一対の金具２と２でハゼ部ｂを挟持した状態で相手金具２の同一部分と互いに当接する当接面２６、２６ａになっており、この当接面２６、２６ａは、図１で示した場合、天板１１の当接面２６と両側板１０、１０の当接面２６ａが連続した状態となり、しかも前記当接面２６、２６ａは、金具２の前後方向において、前板７の前面よりも少し前方で前板７の前面側に突出するストッパー面２２と平面視同一面もしくは、ストッパー面２２より１ｍｍ程度の範囲で少し前方に位置するように前後の位置が設定されている。

図４に示すように、両側板１０、１０における垂直の当接面２６ａは、側板１０の上端から切り欠き部17に達する範囲に設けられ、この当接面２６ａに対してハゼ部挟持面１５と１８は、ハゼ部ｂにおける首部ｄの厚みを考慮して少し後方に位置しているので、図４のように、両金具２と２を単に組み合わせて両者の当接面２６、２６ａを互いに当接させたとき、両者のハゼ部挟持面１５、１８間にはハゼ部ｂにおける首部ｄの厚み分に対応する隙間が生じるようになっている。

なお、上記のように、当接面２６、２６ａを前板７のストッパー面２２より少し前方に位置するように設定すると、横締めボルト３の締め付けによる金具２と２の結合時において、両者の当接面２６、２６ａが互いに当接した状態で、ストッパー面２２と２２間に締め代用の隙間が確保でき、これにより、両金具２と２の前板７、７に対して前記隙間分だけ増締めを加えることができ、このような前板７、７の増締めにより生じる金属板の反発弾性で、ハゼ部ｂに対する固定強度が向上すると同時に、横締めボルト３の緩み止め効果が得られることになる。

上記側板１０、１０の下端部に設けた脚部１２、１２は、側板１０、１０の外面から外方に張り出した状態で後方へ所定の長さだけ延び、耐折れ曲がり強度を向上させた縦断面Ｌ字形に折り曲げ形成され、側板１０、１０の下部補強と同時に屋根ａ上に設置した固定金具１の安定性を向上させることになるが、この脚部１２、１２の前縁端面は側板１０、１０のハゼ部挟持面１８と同一面となり、ハゼ部ｂの首部ｄを挟持するようになっている。

なお、図示の場合、金具２の下部は、接地底板１６と脚部１２、１２の下面を屋根ａの上に載る設置面とし、内側側板８、８、背板９、９の下端が屋根ａから浮くようにしたが、前記内側側板８、８、背板９、９の下端も屋根ａに接するような寸法関係に設計することができ、また、図３のように、上記した背板９、９には、上下方向に長い補強リブ２７、２７を打ち出し形成して荷重支持強度を向上させている。

また、接地底板１６と脚部１２、１２は、屋根ａの上面でハゼ部ｂを挟む両側の傾斜に対応するため、垂直に対して前端から後方に向けて下がる傾斜状態になっている。

次に、図８乃至図１１は、第２の実施形態の固定金具１ａを示している。なお、上記した第１の実施形態の固定金具１と同一部分には同一符号を付すことによって説明に代える。

この第２の実施形態の固定金具１ａは、上記した第１の実施形態と同様の基本的構造を有するものであるが、その特徴とするところは、一対の金具２ａと２ａの構造を、ハゼ部ｂの挟持時に適度の変形性が確保することができるようにし、ハゼ部ｂの首部ｄにおける厚みの変化に対応できるようにしたものである。

第２の実施形態の固定金具１ａにおける金具２ａは、両側板１０、１０の前面縁で上端部と切り欠き部１７の間の途中から切り欠き部１７までを凹入縁２９、２９に形成し、両側板１０、１０における当接面２６ａを、前記凹入縁２９と側板１０の上端迄の間に短かくして側板１０、１０の上部位置のみに設け、両側板１０、１０の前後方向の撓み性を向上させたものである。

上記のように、両側板１０、１０の前面縁で切り欠き部１７の上部位置に、所定深さの凹入縁２９、２９を形成すると、両金具２ａと２ａを組み合わせて両者の当接面２６ａを当接させたとき、両者の凹入縁２９、２９間に空間が形成されることになり、両側板１０、１０における当接面２６ａをこの側板１０、１０の上部位置だけに短くすることで、両金具２と２の締め付け時に、両側板１０、１０は互いに当接する当接面２６ａを支点として、この当接面２６ａよりも下部の部分の締め付け方向への撓み性が向上し、ハゼ部ｂの首部ｄに厚みの変動が多少あっても、これを弾力的に挟持することができるという効果が得られることになる。

また、両金具２ａと２ａの締め付け時において、ハゼ部ｂの首部ｄの厚みが規定よりも厚い場合、両者のハゼ部挟持面１５、１８で前記首部ｄを挟むと、両側板１０、１０は互いに当接する天板１１の当接面２６を支点にして下部広がりの配置となり、第１の実施形態の金具２のように、側板１０の当接面２６ａが上下に長い場合、両金具２と２の当接面２６ａと２６ａ間に下部広がりの不自然な隙間が発生し、組み上がった固定金具１の見た目の外観が低下する場合がある。

また、両側板１０、１０が互いに当接する天板１１の当接面２６を支点にして下部広がりの配置となると、両側板１０、１０の上端に折り曲げ連成した天板１１は、後端上がりに傾斜し、両金具２ａ、２ａにおける天板１１と１１の水平状態が悪くなって、架台支持の安定性が低下する場合がある。

これに対して、第２の実施形態の固定金具１ａにおける金具２ａのように、側板１０、１０の前面縁に凹入縁２９、２９を形成し、両側板１０、１０における当接面２６ａを、前記凹入縁２９と側板１０の上端迄の間に短尺化して上部位置のみに設けると、上記と同じく両側板１０、１０が互いに当接する天板１１の当接面２６を支点にして下部広がりの配置となっても、当接面２６ａと２６ａ間には予め空間が形成される構造になっているので、不自然な隙間による外観的な品質の低下発生を防ぐことができる。

また、側板１０、１０の前面縁に凹入縁２９、２９を形成することで、両側板１０、１０は、切り欠き部１７だけの場合に比べ、当接面２６ａよりも下部の部分の締め付け方向への撓み性が向上し、これにより、両金具２ａと２ａの締め付け時において、両者の側板１０、１０の上部に位置する当接面２６、２６ａが互いに当接するように締め付けることができ、このように側板１０、１０の当接面２６ａと２６ａが当接することで天板１１と１１の水平状態を確保できることになる。

即ち、側板１０、１０の当接面２６ａ、２６ａは、横締めボルト３による締め付け部分よりも上部の位置に設定されているので、ハゼ部ｂの首部ｄが規定よりも厚い場合、当接面２６ａよりも下部の部分の締め付け方向への撓み性を利用して、当接面２６ａと２６ａが互いに当接する状態まで締め付けを行うことができ、これによって、天板１１、１１の水平状態を確保できる。

また、ハゼ部ｂの首部ｄの厚みが規定値にある条件で、両金具２ａと２ａを過剰に締め付けたような場合でも、上記と同様、側板１０、１０の当接面２６ａよりも下部の部分の締め付け方向への撓み性により、当接面２６、２６ａが互いに当接した状態を保つことができ、これにより、天板１１と１１の水平状態を確保できる。

図８乃至図１１のように、この第２の実施形態の固定金具１ａにおける金具２ａは、前板７の前面に対して天板１１と側板１０、１０の前面縁である当接面２６、２６ａを、第１の実施形態の固定金具１における金具２の場合よりも前方に位置させた構造とし、両金具２ａ、２ａを組み合わせて横締めボルト３で結合し、両者の当接面２６、２６ａを互いに当接させたとき、両者のストッパー面２２、２２間に十分な隙間が形成されるようにしたものである。

このように、横締めボルト３の締め付けによる金具２ａと２ａの結合時において、両者の当接面２６、２６ａが互いに当接した状態で、ストッパー面２２と２２間に隙間が形成されると、前板７、７の増締めにより生じる金属板の反発弾性で、ハゼ部ｂに対する固定強度が向上すると同時に、ハゼ部ｂにおける首部ｄの厚みの変動に対応でき、更に、横締めボルト３の緩み止め効果が得られることになる。

また、第２の実施形態の固定金具１ａにおける金具２ａは、両側に二分された状態で設けられた両矩形板１１ａ、１１ａの突き合わせ部分の後端部に、平面Ｖ字状のような切り欠き３０を形成し、金具２ａを組み立てるたの折り曲げ加工する工程において、両矩形板１１ａ、１１ａを突き合わせ状にして天板１１とする場合に、前記切り欠き３０によって、両矩形板１１ａ、１１ａの突き合わせ部分が互いに干渉することのないようにした例を示している。

この発明の固定金具１、１ａは、上記のような構成であり、次に、金属屋根ａのハゼ部ｂに対する固定金具１、１ａの固定方法を、第１の実施形態の固定金具１を主体に用いて説明する。

図２のように、一対となる金具２と２を前面が対峙するよう対向させた状態で両者のボルト挿通孔６、６に横締めボルト３を挿通し、この横締めボルト３に座金２８を挿通してナット４を螺合することで固定金具１を仮に組み立て、金属屋根ａにおけるハゼ部ｂの直上に両金具２と２のハゼ部挟持面１５、１５間を臨ませ、両金具２と２間をハゼ部ｂに上から被せて接地底板１６、１６と脚部１２、１２下面を金属屋根ａの上面に当接させ、金属屋根ａの上に両金具２と２が開いた配置となる固定金具１を載置する。

上記固定金具１を仮組み立てして両金具２と２を接近させる時に、両金具２と２の接近した天板１１、１１間に切り欠き２５で形成された孔に機器取付けボルト５の軸部５ｂを嵌め込んで頭部５ａを天板１１、１１の下に位置させ、頭部５ａを支持片２４、２４で支持することにより、天板１１、１１間の上面中央に前記機器取付けボルト５の軸部５ｂを起立状となるに配置する。なお、上記した支持片２４は、金具２を形成する一枚の金属板から前板７に対して前方に折り曲げ形成したので、部品点数を増やすことなく機器取付けボルト５の支持ができるという効果がある。

上記のように、ハゼ部ｂを挟んで金具２と２が両側に位置する固定金具１の仮組み立て状態で、横締めボル３の軸部３ｂに座金２８を通してナット４をねじ込み、両金具２と２を接近させて締結することにより固定金具１の本組み立てとハゼ部ｂに対する固定を行う。

上記ナット４の締付け時、横締めボルト３は、その頭部３ａが図６のように一方金具２の前板７に設けた凹部２０に収まり、回り止め状態となるので、横締め作業が片側から能率よく円滑に行える。

上記横締めボルト３とナット４で両金具２と２を接近させて締結すると、両金具２と２の前板７、７におけるハゼ部挟持面１５、１５がハゼ部ｂの首部ｄを両側から挟み、ハゼ部ｂに対して固定金具１の固定状態となり、このハゼ部ｂの首部ｄを挟持する状態で、両金具２と２の天板１１、１１と側板１０、１０の前縁面に形成した当接面２６、２６ａが互いに当接し、両金具２と２の上半部がブロック状に剛性一体化する。

このような状態で、更にナット４を締付けると、前板７、７の撓みにより両金具２と２の前板７、７に設けたストッパー面２２、２２が互いに当接し、横締めボルト３とナット４によるそれ以上の過剰締付けの発生を防ぐことで両金具２と２の変形発生を防止する。

このように、両金具２と２の過剰締付けの発生を防いで変形発生を防止し、両金具２と２の上半部がブロック状に剛性一体化し、固定金具１の上下方向の荷重強度とハゼ部ｂの長さ方向に沿う横荷重及びハゼ部ｂの長さ方向に直交する前後方向に対する強度が向上し、重量の大きな屋根上搭載機器の支持が可能になると共に、第１の実施形態の固定金具１においては、当接面２６、２６ａの全長を、天板１１と側板１０、１０の前縁面に連続して形成することで長く確保することができ、このような長い両当接面２６、２６ａが互いに当接することにより、固定金具１の上半部におけるブロック状の剛性一体化が確実に得られ、これにより、天板１１、１１は傾斜や変形したり歪むことがなく、水平状態を維持することができるので、機器取付けボルト５の垂直維持と配置精度を向上させ、同時に機器を固定する架台の支持状態が安定する。

また、第２の実施形態の固定金具１ａにおける金具２ａは、側板１０、１０の前面縁に凹入縁２９、２９を形成し、両側板１０、１０における当接面２６ａを、前記凹入縁２９と側板１０の上端迄の間に短尺化して上部位置のみに設けると、両側板１０、１０の当接面２６ａよりも下部の部分の締め付け方向への撓み性が向上し、これにより、ハゼ部ｂの首部ｄの厚みに変動があるような場合に対処できる。

例えば、ハゼ部ｂの首部ｄが規定より厚い場合、固定金具１ａの固定状態で両金具２ａと２ａの側板１０、１０が下部広がり状になっても、側板１０、１０の凹入縁２９、２９が空間を形成する構造になっているので、側板１０、１０の当接面２６ａ、２６ａ間に生じる隙間を目立たなくすることができ、組み上がった固定金具１ａの見た目の外観が低下するのを防ぐことができると共に、両側板１０、１０の当接面２６ａよりも下部の部分の締付け方向への撓み性を向上させ、側板１０、１０の当接面２６ａ、２６ａが当接するまで締付けることが可能となり、天板１１、１１の水平状態を維持することができる。

また、図７に示すように、両金具２と２のハゼ部ｂに対する挟持部分は、前板７の下部前面のこの前板７の幅に見合うハゼ部挟持面１５と、このハゼ部挟持面１５の両側に距離をおいて位置する側板１０、１０のハゼ部挟持面１８、１８とによって挟むので、ハゼ部ｂを挟持する面の範囲をハゼ部ｂの長さ方向に沿って広く確保することができ、これによって大きな挟持力が得られると共に挟持状態が安定し、しかも、ハゼ部挟持面１５に設けた突部１９がハゼ部ｂに対して食い込み、この突部１９はハゼ部挟持面１５の長さ方向に対して一方の内側側板８側に片寄って配置してあるので、両金具２と２の突部１９、１９はハゼ部ｂの長さ方向に対して異なった位置に食い込み、ハゼ部ｂの首部ｄに対する食い込みが確実に発生し、ハゼ部ｂの長さ方向と上下方向に対する固定金具１の固定強度を向上させることができる。

このようにして、金属屋根ａの必要なハゼ部ｂの複数個所に固定金具１を取付ければ、各固定金具１の天板１１、１１上に載置した架台を機器取付けボルト５とナット５ｃで固定し、この架台を介して太陽電池モジュールのような屋根上搭載機器を取付けることができる。

１ 固定金具
１ａ 固定金具
２ 金具
２ａ 金具
３ 横締めボルト
４ ナット
５ 機器取付けボルト
６ ボルト挿通孔
７ 前板
８ 内側側板
９ 背板
１０ 側板
１１ 天板
１１ａ 矩形板
１２ 脚部
１３ 差し込み板
１４ 切り欠き部
１５ ハゼ部挟持面
１６ 接地底板
１７ 切り欠き部
１８ ハゼ部挟持面
１９ 突部
２０ 凹部
２１ 凸部
２２ ストッパー面
２３ 凹欠部
２４ 支持片
２５ 切り欠き
２６ 当接面
２６ａ 当接面
２７ 補強リブ
２８ 座金
２９ 凹入縁
３０ 切り欠き
ａ 金属屋根
ｂ ハゼ部
ｃ 頭部
ｄ 首部

Claims (10)

1. 一対の金具をボルトで締結して折板屋根のハゼ部を挟持することにより折板屋根に固定し、前記折板屋根に屋根上搭載機器を設置するために用いる固定金具において、前記金具は、両金具を組み合わせたときに対面し、両金具を締結する横締めボルトの挿通孔が設けられた垂直の前板と、この前板の上部に後方へ延びるよう設けた水平の天板と、前記前板の両側にこの前板に対して前後方向に向く配置で設けた側板とからなり、前記前板と両側板にハゼ部の頭部を逃がす切り欠きを設けることにより、前板の前面と両側板の前面縁で切り欠きより下部の位置がハゼ部挟持面に形成され、前記天板の前面縁が、一対の金具でハゼ部を挟持した状態で相手金具の同一部分と互いに当接するための当接面になっていることを特徴とする屋根上搭載機器の固定金具。
2. 上記両側板の前面縁は、上端部と切り欠きの間の途中から切り欠きまでが凹入縁に形成され、この凹入縁から上部が一対の金具でハゼ部を挟持した状態で相手金具の同一部分と互いに当接するための当接面になっていることを特徴とする請求項１に記載の屋根上搭載機器の固定金具。
3. 上記前板と側板は、前板の両端部から後方に向かう内側側板と、この内側側板と側板の後部をつなぐ背板を介して連なり、前記天板の前面縁で形成された当接面が前板の前面に対して前方に位置し、前記前板のハゼ部を逃がす切り欠きが両内側側板に連続して設けられ、前記前板の前面と両側板の前面縁で切り欠きより下部がそれぞれハゼ部挟持面に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の屋根上搭載機器の固定金具。
4. 上記両側板の下端部に、この側板から後方に向けて延びる脚部を設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の屋根上搭載機器の固定金具。
5. 上記前板の前面下部に位置するハゼ部挟持面に、一対の金具でハゼ部を挟持した状態でハゼ部に対して食い込むように作用する突部を設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の屋根上搭載機器の固定金具。
6. 上記前板の前面で挿通孔の上部位置に、天板の上面に対して起立配置する機器固定ボルトの支持片を前方に向けて突設したことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の屋根上搭載機器の固定金具。
7. 上記前板の背面側でボルト挿通孔の周囲に、両金具を締結する横締めボルトの頭部が収まる回り止め用の凹部を、この前板の前面側に凸部が生じるように形成したことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の屋根上搭載機器の固定金具。
8. 上記前板に設けた回り止め用の凹部によってこの前板の前面側に形成された凸部の前面が、一対の金具でハゼ部を挟持した状態で相手金具の同一部分と互いに当接するストッパー面になっていることを特徴とする請求項７に記載の屋根上搭載機器の固定金具。
9. 上記前板の上部で前後方向の中心線を挟む片側の位置に、天板の前端縁から前方に突出し、一対の金具でハゼ部を挟持した状態で相手金具の天板下部に侵入する差し込み板を設けたことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の屋根上搭載機器の固定金具。
10. 上記金具が、一枚の金属板から折り曲げ形成されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の屋根上搭載機器の固定金具。