(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根上に取付けられている下固定部材と、屋根の傾斜方向に長く延びており太陽電池モジュールが載置されている桟部材と、下用ボルトと協働して前記桟部材を前記下固定部材に締結固定している下用ナット部材と、前記太陽電池モジュールの上面に当接している上固定部材と、上用ボルトと協働して前記太陽電池モジュールを前記桟部材と前記上固定部材とで挟んで締結固定している上用ナット部材とを具備している太陽電池モジュールの固定構造であって、
前記下固定部材は、
平板状の下ベース片と、
該下ベース片から間隔をあけて突出している平板状の一対の下固定片と、
夫々の該下固定片を貫通しており、上下に長い下固定孔と、
夫々の前記下固定片を貫通しているビス孔と
を備えており、
前記桟部材は、
一対の前記下固定片の間隔よりも短辺が短い長方形の天板部と、
該天板部の一方の長辺から下方へ延びている上当接部と、
前記天板部の他方の長辺から該上当接部よりも下方へ延びている上接続部と、
該上接続部の下辺から前記上当接部の下方まで延びている下接続部と、
該下接続部の先端辺から前記上当接部と同一面上に上方へ延出しており、該上当接部との間に一定の間隔の開口部を形成している下当接部と、
前記天板部を貫通しており、該天板部の長手方向へ延びている挿通部と
を備え、前記上当接部及び前記下当接部が、一方の前記下固定片の内側面に当接しており、
前記下用ナット部材は、
固定方向が前記開口部の間隔よりも長く、前記天板部と前記下接続部との間隔よりも短い平板状の本体部と、
該本体部を貫通している雌ネジ孔と
を備え、前記開口部を通して前記桟部材の内部に挿入されていると共に、前記本体部の前記固定方向の一方の端部側が前記上当接部の内側面に他方の端部側が前記下当接部の内側面に夫々当接しており、
前記下用ボルトは、
一対の前記下固定片のうち、前記上当接部及び前記下当接部と当接している前記下固定片の前記下固定孔及び前記開口部を貫通した雄ネジ部が、前記雌ネジ孔に螺合されて締付けられている
ことを特徴とする太陽電池モジュールの固定構造。
【請求項２】
前記桟部材は、
前記上当接部及び前記下当接部の夫々の内側面から突出しており、長手方向へ延びている一対の開口突条を、更に備えており、
前記下用ナット部材は、
前記本体部に、一対の前記開口突条が挿入される溝部が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの固定構造。
【請求項３】
前記上固定部材は、
平板状の上ベース片と、
該上ベース片の一対の辺から夫々延出しており、前記太陽電池モジュールの上面と当接している一対の上固定片と、
前記上ベース片を貫通しており、前記上用ボルトの雄ネジ部が挿通されている上固定孔と、
前記上ベース片の前記一対の辺の一方から下方へ延出しており、下端が前記桟部材に当接している脚片と
を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽電池モジュールの固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールを屋根上に固定している太陽電池モジュールの固定構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
屋根上に太陽電池モジュールを固定する固定構造として、屋根上に間隔をあけて取付けられている複数の下固定部材に、屋根の傾斜方向へ延びている状態で傾斜方向に直交する方向へ間隔をあけて複数の桟部材が取付けられており、複数の桟部材を跨ぐように桟部材に載置されている太陽電池モジュールが、上固定部材によって桟部材に固定されている固定構造が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１の技術では、下固定部材が、間に桟部材が挿入される一対の固定片を備えていると共に、桟部材が、両側面において長手方向へ延びている溝を備えている。そして、一対の固定片の間に挿入されている桟部材において、長手方向の端部から溝内に挿入されたナットに、固定片を通したボルトを螺合させることにより、下固定部材に桟部材を取付けている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、桟部材の長手方向の端部からナットを溝内に挿入しているため、下固定部材の固定片の位置までの長い距離をスライドさせなければならず、手間がかかっていた。
【０００５】
これに対して、本願出願人は、桟部材の側面に形成されている溝の開口の上下寸法を大きくすると共に、雌ネジ孔が形成されているスライダ部材を、開口を通して溝内に挿入できるように形成し、溝内に挿入されているスライダ部材の雌ネジ孔に下固定部材を通したボルトを螺合させることにより、下固定部材に桟部材を取付ける技術を提案している（特許文献２）。この特許文献２の技術によれば、桟部材において、下固定部材に近い部位で開口を通してスライダ部材を溝内へ挿入させることができるため、スライドさせる距離が短くなり、手間を低減させられる。また、特許文献２の技術では、スライダ部材のスライド作業を行い易くするために、開口の上下寸法を大きくして作業者の指を挿入し易くしている。
【０００６】
ところで、屋根上に複数の桟部材を取付ける場合、屋根の状態や、下固定部材の取付けられている屋根の部位等によっては、取付けられた複数の桟部材の上面が、不陸な状態（同一面上でない状態）となる場合がある。このような状態で複数の桟部材に跨って太陽電池モジュールを固定すると、太陽電池モジュールが捩れた状態となり、破損する虞がある。そこで、特許文献１及び特許文献２のような技術では、下固定部材の固定片において、ボルトが挿通される固定孔を上下に長い長孔とし、各下固定部材において桟部材の取付け高さを調整できるようにしている。また、固定片に予めビス孔を形成し、桟部材の高さ調整を行った後に、ビス孔を通して桟部材の側面にビスをねじ込むことにより、ボルトが緩んだ時の桟部材の落下を防止している。
【０００７】
しかしながら、下固定部材に対して桟部材の高さ調整を行った時に、固定片に予め形成されているビス孔の位置が溝の開口と一致した場合、そのビス孔を通して桟部材にビスをねじ込むことができなかった。しかも、特許文献２の技術では、作業者の指を挿入させ易いように、溝の開口の上下寸法を大きくしているため、予め形成されているビス孔と溝の開口とが一致し易いものとなっていた。このようなことから、予め形成されているビス孔と溝の開口とが一致した場合、屋根上において、固定片の別の位置にビス孔をあけて、桟部材にビスをねじ込むようにしており、手間がかかっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５２０２４３０号公報
【特許文献２】特開２０１５−１０５５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、屋根上での固定作業の手間を低減させることが可能な太陽電池モジュールの固定構造の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係る太陽電池モジュールの固定構造は、「屋根上に取付けられている下固定部材と、屋根の傾斜方向に長く延びており太陽電池モジュールが載置されている桟部材と、下用ボルトと協働して前記桟部材を前記下固定部材に締結固定している下用ナット部材と、前記太陽電池モジュールの上面に当接している上固定部材と、上用ボルトと協働して前記太陽電池モジュールを前記桟部材と前記上固定部材とで挟んで締結固定している上用ナット部材とを具備している太陽電池モジュールの固定構造であって、前記下固定部材は、平板状の下ベース片と、該下ベース片から間隔をあけて突出している平板状の一対の下固定片と、夫々の該下固定片を貫通しており、上下に長い下固定孔と、夫々の前記下固定片を貫通しているビス孔とを備えており、前記桟部材は、一対の前記下固定片の間隔よりも短辺が短い長方形の天板部と、該天板部の一方の長辺から下方へ延びている上当接部と、前記天板部の他方の長辺から該上当接部よりも下方へ延びている上接続部と、該上接続部の下辺から前記上当接部の下方まで延びている下接続部と、該下接続部の先端辺から前記上当接部と同一面上に上方へ延出しており、該上当接部との間に一定の間隔の開口部を形成している下当接部と、前記天板部を貫通しており、該天板部の長手方向へ延びている挿通部とを備え、前記上当接部及び前記下当接部が、一方の前記下固定片の内側面に当接しており、前記下用ナット部材は、固定方向が前記開口部の間隔よりも長く、前記天板部と前記下接続部との間隔よりも短い平板状の本体部と、該本体部を貫通している雌ネジ孔とを備え、前記開口部を通して前記桟部材の内部に挿入されていると共に、前記本体部の前記固定方向の一方の端部側が前記上当接部の内側面に他方の端部側が前記下当接部の内側面に夫々当接しており、前記下用ボルトは、一対の前記下固定片のうち、前記上当接部及び前記下当接部と当接している前記下固定片の前記下固定孔及び前記開口部を貫通した雄ネジ部が、前記雌ネジ孔に螺合されて締付けられている」ものである。
【００１１】
ここで、「下固定部材」としては、「屋根材の上面に直接取付けられるもの」、「屋根材の上面に取付けられている取付部材に取付けられるもの」、「基端側が屋根材を取付けている屋根構造材に取付けられており、先端側が屋根材よりも上方に突出している取付部材に取付けられるもの」、を例示することができる。
【００１２】
上用ボルトと上用ナット部材との関係としては、「上用ナット部材が、桟部材の天板部の下面に当接していると共に、上用ボルトの雄ネジ部が、上固定部材及び天板部の挿通部を通して上用ナット部材に螺合しているもの」、「上用ボルトの雄ネジ部が、桟部材の天板部の挿通部を下から貫通し上固定部材を通って上方へ延出していると共に、上用ナット部材が上用ボルトの雄ネジ部の上端から螺合されているもの」、を例示することができる。
【００１３】
天板部を貫通している挿通部は、桟部材の長手方向に長い長孔としても良いし、桟部材において天板部との間に間隔をあけて上当接部と上接続部とを繋いでいる連結部が備えられている場合では桟部材の全長に渡って延びているスリットとしても良い。
【００１４】
本構成の太陽電池モジュールの固定構造は、例えば、以下のように構築することができる。まず、複数の下固定部材を、一対の下固定片を屋根の傾斜方向と平行とした状態で、傾斜方向及び傾斜方向と直角方向（以下では、単に横方向と称する）に夫々間隔をあけて屋根上に取付ける。続いて、傾斜方向に並んでいる複数の下固定部材の一対の下固定片の間に、上から桟部材を挿入する。そして、下用ナット部材を、下固定片の近傍の部位において開口部を通して桟部材の内部に挿入し、その固定方向を上下に向けて本体部の片面を上当接部の内側面と下当接部の内側面とに当接させる。続いて、下用ナット部材を下固定片の方向へスライドさせて、雌ネジ孔を下固定片の下固定孔と一致させる。この状態で、下固定片の下固定孔及び開口部を通して雌ネジ孔に下用ボルトの雄ネジ部を螺合して締付ける。
【００１５】
これにより、桟部材の上当接部と下当接部が一対のうち一方の下固定片の内側面に当接すると共に、下用ナット部材の本体部の固定方向の一方の端部側が上当接部の内側面に他方の端部側が下当接部の内側面に夫々当接し、下固定片と桟部材の上当接部及び下当接部とが、下用ナット部材と下用ボルトの頭部との間に挟まれた状態となり、下用固定部材に桟部材が固定される。
【００１６】
下用固定部材に桟部材を固定する際に、屋根上において複数の桟部材の上面が、同一面上となるように、上下に長い下固定孔の範囲内で、各下用固定部材に対する桟部材の高さを調整する。そして、桟部材の高さを調整したら、下用ボルトを強く締付けた後に、下用固定部材の反対側の固定片のビス孔を通して桟部材の上接続部にビスをねじ込む。これにより、下用固定部材に対する桟部材の落下と傾斜方向への移動とが防止される。
【００１７】
上記のように複数の桟部材を屋根上に固定したら、複数（例えば、二つ）の桟部材に跨るように太陽電池モジュールを載置し、太陽電池モジュールの辺縁において桟部材と交差している部位の上面に、上固定部材を当接させる。そして、桟部材の挿通部及び上固定部材を挿通させた上用ボルトの雄ネジ部に上用ナット部材を螺合して締付けることで、上固定部材と桟部材とで太陽電池モジュールを挟んで締結固定する。この際に、天板部よりも下方に位置される上用ナット部材又は上用ボルトを、開口部を通して桟部材の内部に挿入することができる。このようにして、屋根上に固定されている太陽電池モジュールの固定構造を構築することができる。
【００１８】
このように、本構成によれば、桟部材の上接続部には、開口部が形成されていないため、桟部材をどのような高さに調整しても、下固定片に形成されているビス孔を通して上接続部にビスをねじ込むことができる。これにより、桟部材の落下を防止するためのビス孔を、予め下固定片に形成しておくことができ、屋根上でのビス孔の穿設作業をなくすことができる。
【００１９】
また、桟部材の両側面のうち開口部が設けられた側面では、ビス孔を通してビスをねじ込む必要がないため、開口部の上下寸法をより大きくして、作業者の指を挿入し易いものとすることができる。これにより、作業者が下用ナット部材を摘んだ状態で、開口部から桟部材の内部へ挿入したり、内部に挿入した下用ナット部材を上当接部の内面と下当接部の内面に当接させたり、内部に挿入した下用ナット部材を下固定片側へスライドさせたりする作業を容易に行うことができる。
【００２０】
このように、太陽電池モジュールの屋根上での固定作業の手間を低減させることができる。
【００２１】
本構成の太陽電池モジュールの固定構造は、上記の構成に加えて、「前記桟部材は、前記上当接部及び前記下当接部の夫々の内側面から突出しており、長手方向へ延びている一対の開口突条を、更に備えており、前記下用ナット部材は、前記本体部に、一対の前記開口突条が挿入される溝部が形成されている」ものとすることができる。
【００２２】
本構成によれば、下用ナット部材の二つの溝部に、桟部材の一対の開口突条が夫々挿入されることで、桟部材の変形により、開口部が広がったり狭くなったりすることを、下用ナット部材によって規制できる。これにより、桟部材の変形を抑制することができるため、太陽電池モジュールの屋根上への固定構造の安定性を高めることができる。
【００２３】
本構成の太陽電池モジュールの固定構造は、上記の構成に加えて、「前記上固定部材は、平板状の上ベース片と、該上ベース片の一対の辺から夫々延出しており、前記太陽電池モジュールの上面と当接している一対の上固定片と、前記上ベース片を貫通しており、前記上用ボルトの雄ネジ部が挿通されている上固定孔と、前記上ベース片の前記一対の辺の一方から下方へ延出しており、下端が前記桟部材に当接している脚片とを備えている」ものとすることができる。
【００２４】
「上固定部材」としては、「上ベース片の一対の辺から夫々上方へ延出している一対の立片を備え、一対の立片の上端から上固定片が夫々延出しているもの」、「上ベース片の一対の辺から一対の上固定片が夫々直接延出しているもの」、を例示することができる。
【００２５】
ところで、特許文献１の技術では、太陽電池モジュールの上面に当接している上固定部材が、桟部材から離れている。そのため、屋根の傾斜方向へ並んでいる二つの太陽電池モジュールの間に位置している上固定部材では、夫々の太陽電池モジュールを位置決めした後に、夫々の上面に上固定部材を当接させて、上固定部材を貫通している上用ボルトにナットを締付けることにより、二つの太陽電池モジュールを同時に固定している。従って、作業者は、太陽電池モジュールを跨ぐような姿勢でナットを締付けることとなるため、太陽電池モジュールを傷つけないように細心の注意を払いながら作業する必要があり、手間がかかっていた。
【００２６】
これに対して、本構成では、上固定部材に、桟部材と当接する脚片を備えていることから、一対のうち一方の上固定片を太陽電池モジュールに当接させると共に、脚片の下端を桟部材に当接させた状態で、上用ボルトと上用ナット部材とで締付けると、上固定部材が倒れることなく太陽電池モジュールを桟部材に固定することができる。そして、一方の上固定片で太陽電池モジュールを桟部材に固定した後に、他方の上固定片と桟部材との間に、次の太陽電池モジュールを桟部材に対して斜めにした状態で、その辺縁を挿入してから、反対側の辺縁を桟部材に載置しつつ、先に固定されている太陽電池モジュール側へスライドさせることにより、一つの上固定部材において両側に太陽電池モジュールを固定することができる。
【００２７】
従って、屋根の傾斜方向に複数の太陽電池モジュールを固定する際に、屋根の傾斜方向に対して、一方側から順番に太陽電池モジュールを固定することができるため、作業者が太陽電池モジュールを跨ぐように姿勢をとる必要がなく、楽な姿勢で作業を行うことができる。また、桟部材に固定する前に複数の太陽電池モジュールを並べる必要がなく、屋根上での手間を低減させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明の効果として、屋根上での固定作業の手間を低減させることが可能な太陽電池モジュールの固定構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態である太陽電池モジュールの固定構造を適用して太陽電池モジュールを屋根上に固定した状態を示す斜視図である。
【図２】一部を省略して示す図１の太陽電池モジュールの固定構造の側面図である。
【図３】（ａ）は図２におけるＡ−Ａ線で切断した拡大断面図であり、（ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ線で切断した拡大断面図である。
【図４】図１において上固定部材の部位で切断すると共に一部を省略した拡大断面図である。
【図５】図１において屋根材を省略して示す分解斜視図である。
【図６】（ａ）は図１の太陽電池モジュールの固定構造に用いている桟部材の正面図であり、（ｂ）は（ａ）の桟部材の斜視図である。
【図７】（ａ）は図１の太陽電池モジュールの固定構造に用いている下用ナット部材の正面図であり、（ｂ）は（ａ）の下用ナット部材の斜視図である。
【図８】（ａ）は図１の太陽電池モジュールの固定構造に用いている上固定部材の側面図であり、（ｂ）は（ａ）の上固定部材の斜視図である。
【図９】（ａ）は図１の太陽電池モジュールの固定構造に用いている上用ナット部材の正面図であり、（ｂ）は（ａ）の上用ナット部材の斜視図である。
【図１０】図１の太陽電池モジュールの固定構造に用いているアース金具の斜視図である。
【図１１】桟部材への下用ナット部材の挿入方法を示す説明図である。
【図１２】下固定部材への桟部材の固定方法を斜視図で示す説明図である。
【図１３】図１２から続く下固定部材への桟部材の固定方法を斜視図で示す説明図である。
【図１４】（ａ）は下固定部材に対して桟部材を最も低い位置に固定している状態を示す断面図であり、（ｂ）は下固定部材に対して桟部材を最も高い位置に固定している状態を示す断面図である。
【図１５】図１の太陽電池モジュールの固定構造において軒カバーへの上固定部材の取付けを斜視図で示す説明図である。
【図１６】図１の太陽電池モジュールの固定構造において桟部材、下用ナット部材、アース金具、上固定部材、及び上用ボルトの関係を分解して斜視図で示す説明図である。
【図１７】桟部材への太陽電池モジュールの固定方法を示す説明図である。
【図１８】（ａ）は図６の桟部材とは異なる形態の桟部材の正面図であり、（ｂ）は（ａ）の桟部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の一実施形態である太陽電池モジュール２の固定構造１（以下、単に固定構造１と称す）について、図１乃至図１７を参照して詳細に説明する。
【００３１】
本実施形態の固定構造１は、屋根上に取付けられている下固定部材１０と、屋根の傾斜方向に長く延びており太陽電池モジュール２が載置されている桟部材２０と、下用ボルト４と協働して桟部材２０を下固定部材１０に締結固定している下用ナット部材３０と、太陽電池モジュール２の上面に当接している上固定部材４０と、上用ボルト５と協働して太陽電池モジュール２を桟部材２０と上固定部材４０とで挟んで締結固定している上用ナット部材５０と、を備えている。本実施形態では、下用ボルト４及び上用ボルト５が、一般的なボルトであり、平座金とバネ座金が予め挿入されている。
【００３２】
また、固定構造１は、桟部材２０と太陽電池モジュール２との間に挟まれており、太陽電池モジュール２と桟部材２０との間や、上固定部材４０を間にして両側に固定されている二つの太陽電池モジュール２の間を、電気的に接続しているアース金具６０と、最も軒側の太陽電池モジュール２の軒側の辺縁に沿って延びるように複数の桟部材２０に跨って取付けられている軒カバー７０と、を備えている。
【００３３】
下固定部材１０は、平板状の下ベース片１１と、下ベース片１１から間隔をあけて上方へ突出している平板状の一対の下固定片１２と、夫々の下固定片１２を貫通しており上下に長い下固定孔１３と、下固定孔１３とは異なる位置で夫々の下固定片１２を貫通している複数のビス孔１４と、一対の下固定片１２の夫々の内側側面における下固定孔１３よりも下側の部位から突出している突出片１５と、下ベース片１１を貫通している下取付孔１６と、を備えている（図２及び図３を参照）。
【００３４】
一対の下固定片１２は、下ベース片１１の平行な二辺から突出している。下固定孔１３及び下取付孔１６は、下ベース片１１及び下固定片１２における、上下方向と直交し下固定片１２と平行な方向の中央に形成されている。ビス孔１４は、夫々の下固定片１２において、下固定孔１３よりも高い位置で、下固定孔１３の両側に一つずつ対称に形成されている。
【００３５】
下固定部材１０は、単一の断面形状で延びているアルミニウム合金の押出型材を、５０ｍｍ〜１００ｍｍの長さで切断した後に、下固定孔１３、ビス孔１４、及び下取付孔１６を穿設したものである。
【００３６】
桟部材２０は、図６に示すように、平板状で長方形の天板部２１と、天板部２１の一方の長辺から下方へ延びている上当接部２２と、天板部２１の他方の長辺から上当接部２２よりも下方まで延びている上接続部２３と、上接続部２３の下辺から上当接部２２の下方まで延びている下接続部２４と、下接続部２４の先端辺から上当接部２２と同一面上で上方へ延出していると共に、上当接部２２との間に一定の間隔の開口部２０ａを形成している下当接部２５と、天板部２１を貫通しおり、天板部２１の長手方向へ延びている複数の挿通部２６と、を備えている。
【００３７】
本実施形態の桟部材２０では、天板部２１は、短辺が一対の下固定片１２の間隔よりも短い。上接続部２３と下接続部２４との境は明瞭ではなく湾曲している。挿通部２６は、太陽電池モジュール２の短辺の長さに対応している間隔で、桟部材２０の長手方向に複数形成されている。桟部材２０は、天板部２１の上面から下接続部２４の下面までの距離が、下固定部材１０において、下固定片１２の上端から突出片１５の上面までの距離よりも長く形成されている。
【００３８】
また、桟部材２０は、上接続部２３を貫通していると共に長手方向に長いボルト挿通孔２３ａと、上当接部２２及び下当接部２５の夫々の内側面から突出している一対の開口突条２７と、天板部２１の下面から突出している一対の天板突条２８と、を備えている。ボルト挿通孔２３ａは、上接続部２３において、一対の開口突条２７の間の中央の高さと同じ高さに形成されている。また、ボルト挿通孔２３ａは、桟部材２０の長手方向の一方の端部に近い部位に形成されている。上当接部２２側の開口突条２７は、上当接部２２の下端よりも上方の位置から突出している。下当接部２５側の開口突条２７は、下当接部２５の上端から突出している。一対の天板突条２８は、挿通部２６に対して対称の位置から突出している。
【００３９】
桟部材２０は、単一の断面形状で延びているアルミニウム合金の押出型材に対して、挿通部２６及びボルト挿通孔２３ａを穿設したものである。本実施形態では、桟部材２０の開口部２０ａの上下方向の寸法が、作業者の指が入るように、３０ｍｍ〜５０ｍｍに形成されている。
【００４０】
下用ナット部材３０は、図７に示すように、平板状の本体部３１と、本体部３１の一方の側面から膨出している膨出部３２と、膨出部３２及び本体部３１を貫通している雌ネジ孔３３と、膨出部３２の両外側に夫々形成されており平行に延びている一対の溝部３４と、を備えている。
【００４１】
本体部３１は、一対の溝部３４と直交する方向の長さが、桟部材２０における一対の開口突条２７同士の間隔よりも長く、天板部２１と下接続部２４との間の間隔よりも短い。膨出部３２は、一対の溝部３４と直交する方向の長さが、桟部材２０の開口部２０ａの上下寸法よりも若干短く、本体部３１から突出している長さが上当接部２２及び下当接部２５の厚さよりも短い。一対の溝部３４は、桟部材２０の一対の開口突条２７の間隔と同じ間隔で、一対の開口突条２７が挿入されるように形成されている。一対の溝部３４は、上当接部２２側の開口突条２７と対応している側が、膨出部３２の端辺から離れており、下当接部２５側の開口突条２７と対応している側が、膨出部３２の端辺と連続している。
【００４２】
下用ナット部材３０は、単一の断面形状で延びており、下固定部材１０の下固定片１２と同じ長さ（幅）に形成されている。雌ネジ孔３３は、溝部３４が延びている方向の中央で、且つ、一対の溝部３４の間の中央に形成されている。下用ナット部材３０は、アルミニウム合金やステンレス鋼等の金属によって形成されている。
【００４３】
上固定部材４０は、図８に示すように、四角形で平板状の上ベース片４１と、上ベース片４１の平行に延びている二辺から夫々上方へ延出している一対の立片４２と、一対の立片４２の上端から夫々外側へ延出している一対の上固定片４３と、上ベース片４１を貫通している上固定孔４４と、一対の立片４２の一方から下方へ延出している脚片４５と、他方の立片４２から脚片４５よりも短く下方へ延出しているガイド片４６と、を備えている。
【００４４】
一対の立片４２は、互いに対面している側面から係止突起４２ａが夫々突出している。係止突起４２ａは、屋根上に固定されている太陽電池モジュール２同士の間の隙間を塞ぐための図示しない隙間カバーを取付けるためのものである。
【００４５】
一対の上固定片４３のうち脚片４５と同じ側を第一上固定片４３ａとし、反対側を第二上固定片４３ｂとする。第一上固定片４３ａは、先端側へ向かうに従って低くなるように傾斜した後に、先端付近で屈曲して、先端へ向かうほど高くなるように傾斜している。第二上固定片４３ｂは、上ベース片４１と平行に延びている。ガイド片４６は、下端が脚片４５側へ膨らんでいる。
【００４６】
上固定部材４０は、第一上固定片４３ａの下面から脚片４５の下端までの距離が、太陽電池モジュール２の上下寸法（厚さ）より若干短い。この上固定部材４０は、単一の断面形状で延びているアルミニウム合金の押出型材を、５０ｍｍ〜１００ｍｍの長さで切断した後に、上固定孔４４を穿設したものである。上固定孔４４は、押出方向の中央に形成されている。
【００４７】
上用ナット部材５０は、図９に示すように、四角形で平板状の本体部５１と、本体部５１を貫通している雌ネジ孔５２と、本体部５１の上面において平行に延びている一対の溝部５３と、を備えている。雌ネジ孔５２は、本体部５１の中央に形成されている。一対の溝部５３は、桟部材２０の一対の天板突条２８と同じ間隔で、天板突条２８が挿入されるように形成されている。上用ナット部材５０は、アルミニウム合金やステンレス鋼等の金属によって形成されている。
【００４８】
アース金具６０は、図１０に示すように、長方形で平板状の本体部６１と、本体部６１の中央を貫通している挿通孔６２と、本体部６１の上面及び下面から突出しており先端が尖っている複数の突刺片６３と、本体部６１の一対の長辺から下方へ延出している一対のフランジ部６４と、を備えている。本体部６１は、長辺が上固定部材４０の一対の上固定片４３の先端間の距離よりも長く形成されていると共に、短辺が、桟部材２０の天板部２１の幅よりも若干長く形成されている。複数の突刺片６３は、本体部６１において、長手方向の端部付近に備えられている。アース金具６０は、薄いステンレス鋼板をプレス成形したものである。
【００４９】
軒カバー７０は、長方形で平板状の底壁片７１と、底壁片７１の一方の長辺から上方へ延出している立壁片７２と、立壁片７２の上辺から底壁片７１の上方へ底壁片７１よりも短く平行に延出している上壁片７３と、上壁片７３の立壁片７２とは反対側の長辺から底壁片７１の他方の長辺まで斜めに延出している傾斜壁片７４と、傾斜壁片７４の下端から傾斜壁片７４と同一面上に下方へ延出している延長壁片７５と、立壁片７２から底壁片７１とは反対側へ突出している係止片７６と、を備えている（図４を参照）。
【００５０】
軒カバー７０は、底壁片７１の底面から上壁片７３の上面までの距離が、太陽電池モジュール２の厚さと同一である。延長壁片７５は、傾斜壁片７４よりも長く下方へ延びている。係止片７６は、立壁片７２から直角に延びた後に上方へ延び、更に上端が立壁片７２側へ短く屈曲している。係止片７６は、立壁片７２との間に、上固定部材４０におけるガイド片４６の下端を収容する空間を形成するものである。軒カバー７０は、単一の断面形状で延びているアルミニウム合金の押出型材を、太陽電池モジュール２の長辺と同じ長さに切断したものである。
【００５１】
次に、屋根上に太陽電池モジュール２を固定することにより、本実施形態の固定構造１を構築する方法を、主に図１１乃至図１７等を参照して説明する。まず、複数の下固定部材１０を、一対の下固定片１２が屋根の傾斜方向と平行となるように屋根材３上に取付ける。本実施形態では、屋根の傾斜方向及び横方向に間隔をあけて屋根材３に取付部材６が取付けられており、その取付部材６から上方へ突出している雄ネジ部６ａを、下取付孔１６に下から挿通し、ナット６ｂを締付けることにより、下固定部材１０を屋根材３上に取付ける（図３を参照）。その後、傾斜方向に並んでいる複数の下固定部材１０の一対の下固定片１２の間に、上から桟部材２０を挿入する。この際に、桟部材２０において、ボルト挿通孔２３ａに近い端部を、屋根の軒側へ向ける。
【００５２】
そして、最も軒側に位置している下固定部材１０から、桟部材２０の固定を始める。まず、桟部材２０を屋根の傾斜方向へ適宜移動させて、ボルト挿通孔２３ａを、最も軒側の下固定部材１０の下固定孔１３と重なった状態とする。
【００５３】
続いて、下固定部材１０の近傍の位置において、下用ナット部材３０を、桟部材２０の上当接部２２と下当接部２５の間の開口部２０ａを通して内部に挿入する。この際に、下用ナット部材３０を、膨出部３２を上方へ向けると共に、膨出部３２から離れている溝部３４が上側となるように斜めにした状態で、桟部材２０の内部に挿入する（図１１（ａ）及び図１２を参照）。
【００５４】
そして、桟部材２０の内部において、斜めになっている膨出部３２が、垂直となるように、下用ナット部材３０を立てると共に、上当接部２２及び下当接部２５側へ移動させて、膨出部３２を上当接部２２と下当接部２５の間に挿入させると共に、一対の溝部３４内に一対の開口突条２７を夫々挿入させる（図１１（ｂ）、図１１（ｃ）、及び図１３（ｃ）を参照）。
【００５５】
この状態で、下用ナット部材３０を下固定部材１０側へスライドさせて、雌ネジ孔３３を下固定孔１３に臨ませる。この際に、下固定片１２と下用ナット部材３０との夫々の屋根の傾斜方向の長さ（幅）が、同じであるため、下用ナット部材３０の端辺が、下固定片１２の端辺と一致するまでスライドさせるだけで、簡単に雌ネジ孔３３を下固定孔１３に臨ませることができる（図１３（ｄ）を参照）。
【００５６】
そして、下固定孔１３を通して雌ネジ孔３３に、下用ボルト４の雄ネジ部４ａを螺合させて軽く締付ける。これにより、下用ナット部材３０と下用ボルト４の頭部との間に下固定片１２と上当接部２２及び下当接部２５とが挟まれた状態となり、桟部材２０が下固定部材１０に仮固定される。最も軒側の下固定部材１０では、下用ボルト４として、雄ネジ部４ａの長さが、一対の下固定片１２の間隔よりも長いものを用いる。この長い下用ボルト４をねじ込むことにより、雄ネジ部４ａの先端が、ボルト挿通孔２３ａ及び下固定孔１３を貫通して、反対側の下固定片１２から外方へ突出した状態となる（図３（ａ）を参照）。これにより、仮に下用ボルト４が緩んでも、ボルト挿通孔２３ａと下固定孔１３とを貫通している雄ネジ部４ａにより、桟部材２０の軒方向への移動を防止することができる。
【００５７】
最も軒側の下固定部材１０において、下用ナット部材３０及び下用ボルト４により桟部材２０を仮固定したら、これより棟側にある下固定部材１０においても、上記と同様に、下用ナット部材３０及び下用ボルト４を用いて桟部材２０を仮固定する。この際に用いる下用ボルト４は、雄ネジ部４ａが下用ナット部材３０を貫通する程度の長さのものを用いる（図３（ｂ）を参照）。
【００５８】
そして、各下固定部材１０では、図１４に示すように、下固定孔１３の上下の長さの範囲内で、桟部材２０が固定される高さを調整することができる。そこで、複数の桟部材２０の上面が同一平面上となるように、各下固定部材１０に仮固定した桟部材２０の高さを調整してから、下用ボルト４を強く締付けて、下固定部材１０に桟部材２０を締結固定する。その後、一対の下固定片１２のうち桟部材２０の上当接部２２及び下当接部２５が当接している下固定片１２とは反対側の下固定片１２のビス孔１４を通して上接続部２３にビス７をねじ込む。このビス７によって、下固定部材１０に対して桟部材２０の上下方向と傾斜方向の移動を規制することができる。
【００５９】
次に、軒カバー７０に上固定部材４０を組付ける。図１５に示すように、軒カバー７０の長手方向の端部から、上固定部材４０のガイド片４６の下端を、軒カバー７０の立壁片７２と係止片７６との間の空間に挿入する。軒カバー７０に上固定部材４０を組付けた状態では、第二上固定片４３ｂが上壁片７３に当接している。軒カバー７０には、跨る桟部材２０と同じ数（ここでは二つ）の上固定部材４０を組付ける。
【００６０】
上固定部材４０を組付けた軒カバー７０を、傾斜壁片７４を軒側へ向けた状態で、延長壁片７５が桟部材２０よりも軒側となるように底壁片７１を桟部材２０（天板部２１）に載置する。この際に、軒カバー７０を、跨って載置される複数の桟部材２０に対して、屋根の横方向に均等な状態となるように載置する。そして、軒カバー７０に組付けられている上固定部材４０を、屋根の横方向へスライドさせて、桟部材２０の上方に位置させる。
【００６１】
続いて、上用ナット部材５０を、溝部５３が形成されている面を上方へ向けた状態で、桟部材２０の開口部２０ａから内部に挿入し、一対の溝部５３内に一対の天板突条２８を夫々挿入させて、上面を天板部２１の下面に当接させる。そして、上用ナット部材５０を桟部材２０の長手方向（屋根の傾斜方向）へスライドさせて、雌ネジ孔５２、挿通部２６、及び上固定孔４４が上下に連通した状態とする。この状態で、上用ボルト５の雄ネジ部５ａを、上方から上固定孔４４及び挿通部２６を通して雌ネジ孔５２に螺合させて締付ける。また、軒カバー７０の長手方向両端に、平板状の端部カバー７７をビス８によって取付ける（図１及び図５を参照）。これにより、桟部材２０に軒カバー７０が固定されている状態となる。
【００６２】
次に、軒カバー７０を固定している上固定部材４０の第一上固定片４３ａと桟部材２０との間に、棟側から太陽電池モジュール２の長辺側の辺縁を挿入する。詳しくは、太陽電池モジュール２を、軒側の辺縁を桟部材２０に載置すると共に、棟側の辺縁を桟部材２０よりも上方へ位置させて、桟部材２０に対して斜めにした状態とする。そして、軒側の辺縁を第一上固定片４３ａと桟部材２０との間に挿入してから、反対側の軒側の辺縁を桟部材２０に載置しつつ、軒側へスライドさせる（図１７（ａ）及び（ｂ）を参照）。これにより、太陽電池モジュール２の軒側の辺縁の上面が第一上固定片４３ａにより桟部材２０へ押圧され、太陽電池モジュール２の軒側の辺縁が桟部材２０と上固定部材４０とで挟まれて固定された状態となる。この際に、第一上固定片４３ａでは、先端が斜め上方へ折れ曲がっているため、太陽電池モジュール２の辺縁を容易に挿入することができる。
【００６３】
一方、桟部材２０における太陽電池モジュール２よりも棟側の部位に、第一上固定片４３ａを棟側へ向けた別の上固定部材４０と、開口部２０ａを通して桟部材２０の内部に挿入されている別の上用ナット部材５０とを、屋根の傾斜方向へ移動できるように上用ボルト５によって仮組みする（図１６及び図１７を参照）。この際に、天板部２１と上固定部材４０との間にアース金具６０を配置して、挿通孔６２に上用ボルト５の雄ネジ部５ａを通しておく。
【００６４】
そして、上記のように桟部材２０に対して斜めにした太陽電池モジュール２の棟側の辺縁を、桟部材２０に載置する際に、棟側において仮組みされている上固定部材４０及び上用ナット部材５０を軒側へスライドさせて、アース金具６０の一部を太陽電池モジュール２と桟部材２０との間に挿入させる（図１７（ｂ）を参照）。この状態で、上固定部材４０の第二上固定片４３ｂ側の立片４２を、太陽電池モジュール２に当接させた後に、上用ボルト５を締付ける。この際に、上固定部材４０の第二上固定片４３ｂが太陽電池モジュール２の上面に当接すると共に、脚片４５が桟部材２０（アース金具６０）の上面に当接するため、上固定部材４０が倒れることはない。
【００６５】
これにより、第二上固定片４３ｂが太陽電池モジュール２の上面を桟部材２０へ押圧して、太陽電池モジュール２の下面と桟部材２０の上面にアース金具６０の突刺片６３が突き刺さった状態で、太陽電池モジュール２の棟側の辺縁が固定される（図４及び図１７（ｃ）を参照）。この際に、アース金具６０の突刺片６３が、太陽電池モジュール２及び桟部材２０の夫々の表面に形成されている酸化被膜や塗料膜等の絶縁膜を突き破って金属部分に突き刺さることにより、アース金具６０を介して太陽電池モジュール２と桟部材２０とが電気的に接続される。
【００６６】
続いて、次に棟側に配置される太陽電池モジュール２を斜めにした状態で、その軒側の辺縁を第一上固定片４３ａとアース金具６０との間に挿入し、上記と同様の手順により桟部材２０に固定する（図１７（ｃ）を参照）。そして、この太陽電池モジュール２の棟側の辺縁を桟部材２０に当接させると、軒側の辺縁の下面と桟部材２０とに、アース金具６０の残りの突刺片６３が突き刺さる。その後、太陽電池モジュール２の棟側の辺縁を上記と同様の手順で桟部材２０に固定することにより、屋根上に太陽電池モジュール２が固定されている太陽電池モジュール２の固定構造１を構築することができる。
【００６７】
このように、本実施形態によれば、桟部材２０の上接続部２３には、開口部２０ａが形成されていないため、桟部材２０をどのような高さに調整しても、下固定片１２に形成されているビス孔１４を通して上接続部２３にビス７をねじ込むことができる。これにより、桟部材２０の落下を防止するためのビス孔１４を、予め下固定片１２に形成しておくことができ、屋根上でのビス孔１４の穿設作業をなくすことができる。
【００６８】
また、桟部材２０の両側面のうち開口部２０ａが設けられた側面では、ビス孔１４を通してビス７をねじ込む必要がないため、開口部２０ａの上下寸法をより大きくして、作業者の指を挿入し易いものとすることができる。これにより、作業者が下用ナット部材３０を摘んだ状態で、開口部２０ａから桟部材２０の内部へ挿入したり、内部に挿入した下用ナット部材３０を上当接部２２の内面と下当接部２５の内面に当接させたり、内部に挿入した下用ナット部材３０を下固定片１２側へスライドさせたりする作業を容易に行うことができる。
【００６９】
更に、桟部材２０の開口部２０ａを通して、桟部材２０の側面側から下用ナット部材３０及び上用ナット部材５０を内部に挿入することができる。これにより、従来とは異なり桟部材２０の長手方向の端部から下用ナット部材３０や上用ナット部材５０を挿入して、締付ける部位までの長い距離をスライドさせる必要がなく、締付ける部位の近傍で開口部２０ａを通して下用ナット部材３０等を桟部材２０の内部に挿入することで、下用ナット部材３０等をスライドさせる距離を短くすることができる。
【００７０】
また、下用ナット部材３０の二つの溝部３４に、桟部材２０の一対の開口突条２７が夫々挿入されることで、桟部材２０の変形により、開口部２０ａが広がったり狭くなったりすることを、下用ナット部材３０によって規制できる。また、上用ナット部材５０の二つの溝部５３に、桟部材２０の一対の天板突条２８が夫々挿入されることで、長手方向へ延びている挿通部２６が広がったり狭くなったりすることを、上用ナット部材５０によって規制できる。これらのことにより、桟部材２０の変形を抑制することができるため、太陽電池モジュール２の屋根上への固定構造の安定性を高めることができる。
【００７１】
また、上固定部材４０に、桟部材２０と当接する脚片４５を備えていることから、一対のうち一方の上固定片４３を太陽電池モジュール２に当接させると共に、脚片４５を桟部材２０に当接させた状態で、上用ボルト５と上用ナット部材５０とで締付けると、上固定部材４０が倒れることなく太陽電池モジュール２を桟部材２０に固定することができる。
【００７２】
また、屋根の傾斜方向に複数の太陽電池モジュール２を固定する際に、屋根の傾斜方向に対して、軒側から順番に太陽電池モジュール２を固定することができるため、作業者が太陽電池モジュール２を跨ぐように姿勢をとる必要がなく、楽な姿勢で作業を行うことができる。また、桟部材２０に固定する前に複数の太陽電池モジュール２を並べる必要がない。
【００７３】
このように、本実施形態によれば、太陽電池モジュール２の屋根上での固定作業の手間を低減させることができる。
【００７４】
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。
【００７５】
例えば、上記の実施形態では、軒カバー７０が取付けられている例を示したが、これに限定するものではなく、軒カバー７０を取付けないようにしても良い。この場合、最も軒側に取付けられる上固定部材４０を、脚片４５（第一上固定片４３ａ）が軒側を向いている状態とする。これにより、上用ボルト５の軸線が、第二上固定片４３ｂと脚片４５との間を通ることから、上用ボルト５を締付けると、第一上固定片４３ａよりも第二上固定片４３ｂの方が下方へ押圧する力がより強く作用するため、太陽電池モジュール２を強く固定できる。
【００７６】
また、上記の実施形態では、桟部材２０として、上接続部２３と下接続部２４との境が、湾曲しているものを示したが、これに限定するものではなく、直角に折れ曲がっていても良いし、Ｃ面取り状に折れ曲がっていても良い。
【００７７】
更に、上記の実施形態では、桟部材２０として、天板部２１を貫通している挿通部２６が、桟部材２０の全長よりも短く延びている形態（全長に渡って延びていない形態）のものを示したが、これに限定するものではなく、図１８に示すような形態の桟部材８０としても良い。桟部材８０は、長方形で平板状の天板部８１と、天板部８１の一方の長辺から下方へ延びている上当接部８２と、天板部８１の他方の長辺から上当接部８２よりも下方へ延びている上接続部８３と、上接続部８３の下辺から上当接部８２の下方まで延びている下接続部８４と、下接続部８４の先端辺から上当接部８２と同一面上で上方へ延出していると共に、上当接部８２との間に一定の間隔の開口部８０ａを形成している下当接部８５と、天板部８１との間に間隔をあけて上当接部８２と上接続部８３とを繋いでいる連結部８６と、天板部８１を貫通しており長手方向の全長に渡って延びている挿通部８７と、を備えている。
【００７８】
また、桟部材８０は、上当接部８２及び下当接部８５の夫々の内側面から突出しており下用ナット部材３０の一対の溝部３４に夫々挿入される一対の開口突条８８と、天板部８１の下面において挿通部８７に対して対称の位置から突出しており上用ナット部材５０の一対の溝部５３に夫々挿入される一対の天板突条８９と、を備えている。桟部材８０は、上記の桟部材２０と同様に、上接続部８３にボルト挿通孔８３ａが形成されている。この桟部材８０によっても、上述と同様の作用効果を奏することができる。
【００７９】
更に、上記の実施形態では、上固定部材４０として、上ベース片４１の一対の辺から夫々上方へ延出している一対の立片４２を備え、一対の立片４２の上端から夫々上固定片４３が延出しているものを示したが、これに限定するものではなく、一対の上固定片が、上ベース片の一対の辺から夫々直接延びているものとしても良い。この場合、上ベース片の一対の辺から夫々脚片及びガイド片を下方へ延出させることが望ましい。
【００８０】
また、上記の実施形態では、上用ナット部材５０を、平板状の本体部５１に雌ネジ孔５２を形成したものを示したが、これに限定するものではなく、六角ナットのような一般的なナットとしても良い。また、上記の実施形態では、上用ボルト５を、上固定部材４０の上方から桟部材２０の内部の上用ナット部材５０へ螺合させる例を示したが、これに限定するものではなく、上用ボルト５を開口部２０ａから桟部材２０の内部に挿入し、挿通部２６及び上固定孔４４を通して上方へ延びださせた雄ネジ部５ａの先端に、上用ナット部材としての一般的なナットを螺合させても良い。
【符号の説明】
【００８１】
１  固定構造
２  太陽電池モジュール
３  屋根材
４  下用ボルト
４ａ  雄ネジ部
５  上用ボルト
５ａ  雄ネジ部
１０  下固定部材
１１  下ベース片
１２  下固定片
１３  下固定孔
１４  ビス孔
２０  桟部材
２０ａ  開口部
２１  天板部
２２  上当接部
２３  上接続部
２４  下接続部
２５  下当接部
２６  挿通部
２７  開口突条
３０  下用ナット部材
３３  雌ネジ孔
３４  溝部
４０  上固定部材
４１  上ベース片
４２  立片
４３  上固定片
４４  上固定孔
４５  脚片
５０  上用ナット部材
５２  雌ネジ孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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