(57)【要約】【課題】複数の高さ調節用の部材や、ボルトを用いることなく、簡単に太陽電池間の段差を調節すること。【解決手段】係止用開口部を有した直線状のレール溝を設けた基台と、屋根設置体の周縁部を押圧固定するための押圧部材と、前記レール溝に沿って移動可能でかつ前記係止用開口部に係合させて前記押圧部材を固定するための締着部材と、前記基台と押圧部材との間に挿入されて前記基台に対する前記押圧部材の高さを調整するための板状高さ調整部材とを備えて成るとともに、前記板状高さ調整部材は、その一方主面に、前記基台に当接して前記基台と前記押圧部材との間隔を最も低く規定する第一当接面と、前記板状高さ調整部材の前記一方主面の所定配置から位置変更したときに、前記基台に当接して前記基台と前記押圧部材との第二の間隔を規定する第二当接面とを、前記高さ調整部材の一方主面に設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の屋根設置体を屋根上に固定するための屋根用固定装置であって、係止用開口部を有した直線状のレール溝を設けた基台と、該基台上に配置され前記屋根設置体の周縁部を押圧固定するための押圧部材と、前記レール溝に沿って移動可能でかつ前記係止用開口部に係合させて前記押圧部材を固定するための締着部材と、前記基台と押圧部材との間に挿入され前記基台に対する前記押圧部材の高さを調整するための板状高さ調整部材とを備えて成るとともに、前記板状高さ調整部材は、その一方主面を前記基台に対面する所定の配置としたときに、前記基台に当接して前記基台と前記押圧部材との間隔を最も低く規定する第一当接面と、前記板状高さ調整部材の前記一方主面の所定配置から位置変更したときに、前記基台に当接して前記基台と前記押圧部材との第二の間隔を規定する第二当接面とを、前記板状高さ調整部材の一方主面に設けたことにより、前記基台に対する前記押圧部材の高さを段階的に変更することが可能であることを特徴とする屋根用固定装置。
【請求項２】
前記板状高さ調整部材の他方主面を前記基台に対面載置したときに、前記押圧部材と当接して前記基台と前記押圧部材との間隔を最も高く規定する第三当接面を、前記板状高さ調整部材の一方主面に設けたことを特徴とする請求項１記載の屋根用固定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽エネルギー利用機器（太陽電池装置や集熱器）等の平板状の屋根設置体を、住宅の屋根に設置する際に用いる屋根用固定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境問題への関心の高まりとともに、自然エネルギーを利用した新エネルギー技術のひとつとして、太陽光発電システムが注目され、その実用化が加速されてきている。
【０００３】
太陽光発電システムは、その構成要素である太陽電池により太陽光エネルギーを電力に変換して利用するものである。例えば図５に示すように、家屋等の屋根の屋根材４０に多数の太陽電池モジュールＰ（Ｐ１〜Ｐ２）を取り付ける場合、屋根用固定装置Ｋ（Ｋ１〜Ｋ８）上に、前記太陽電池モジュールＰのフレーム部材１６（１６Ａ〜１６Ｄ）を載せ、図６に示すように、屋根用固定装置Ｋの基台１上に配置された押圧部材２をボルト等で締め付けることにより、前記太陽電池モジュールＰのフレーム部材を押圧固定されるようにし、前記基台１のレール溝に沿って前記押圧部材を移動可能とすることで屋根用固定装置Ｋの設置位置の許容範囲が大きくなり、施工性が向上し、また、縦桟や横桟を不要として部材の削減を図るとともに、一つの系止部で２枚以上の太陽電池モジュールを系止できるようにした固定装置が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
また、このように屋根に太陽電池モジュールを固定していくと、屋根自体に生じる経年変化等による歪みの影響により屋根自身に高低差が生じ、結果、太陽電池モジュール間に段差が生じてしまうため、例えば図７に示すように太陽電池アレイＪの太陽電池モジュールＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４間のいずれかに段差が生じてしまい屋根外観を損ねてしまう。そこで図６に示すように高さ調整用のスペーサー部材１４（１４ａ〜１４ｃ）を段差が生じた箇所に段差の厚みに相当する分だけ枚数を重ねて挿入、もしくは厚みの異なったスペーサー部材を挿入していく方法がとられている。
また、桟や固定部材に取り付けたボルト、ナットを上下させることによりパネル取り付け材の高さを自由に設定する方法が提案されている（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】
特願２００１−２９４０５１号（第３−４頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００２−１３２６５号公報（第４−６頁、第４図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の方法では、高さ調節の為の部材が多数必要となる。また、高さ調整後の経年変化等で段差が広がった場合にはさらにスペーサー部材を追加する必要があり、当該機種用のスペーサー部材を在庫管理する必要がある。
【０００７】
また、ボルトにて高さを調節する場合は、屋根の段差に応じてボルト位置を調節する際、位置決め用と固定用の２箇所のボルトを操作しなければならず、作業性が悪い。
【０００８】
そこで、本発明は上述の諸事情に鑑みてなされたものであり、複数の高さ調節用部材や、ボルトを用いることなく、簡単に太陽電池間の段差を調節することができ、屋根用固定装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の屋根用固定装置は、平板状の屋根設置体を屋根上に固定するための屋根用固定装置であって、係止用開口部を有した直線状のレール溝を設けた基台と、該基台上に配置され前記屋根設置体の周縁部を押圧固定するための押圧部材と、前記レール溝に沿って移動可能でかつ前記係止用開口部に係合させて前記押圧部材を固定するための締着部材と、前記基台と押圧部材との間に挿入され前記基台に対する前記押圧部材の高さを調整するための板状高さ調整部材とを備えて成るとともに、前記板状高さ調整部材は、その一方主面を前記基台に対面する所定の配置としたときに、前記基台に当接して前記基台と前記押圧部材との間隔を最も低く規定する第一当接面と、前記板状高さ調整部材の前記一方主面の所定配置から位置変更したときに、前記基台に当接して前記基台と前記押圧部材との第二の間隔を規定する第二当接面とを、前記高さ調整部材の一方主面に設けたことにより、前記基台に対する前記押圧部材の高さを段階的に変更することが可能であることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、板状高さ調整部材の前記一方主面を位置変更することで、基台に対する前記押圧部材の高さを段階的に変更することが可能である。したがって、高さ調節部材が一つでよい。また、施工の際には板状高さ調整部材を基台と押圧部材との間の隙間に差し込んでいくことで設置できるので作業性が良い。また、高さ調整後の経年変化等で段差が広がった場合にはさらにスペーサー部材を追加する必要がないので、当該機種用のスペーサー部材を在庫管理する必要がない。
【００１１】
また、前記屋根用固定装置において、前記板状高さ調整部材の他方主面を前記基台に対面載置したときに、前記押圧部材と当接して前記基台と前記押圧部材との間隔を最も高く規定する第三当接面を、前記板状高さ調整部材の一方主面に設けることで、前記基台に対する前記押圧部材の高さの段階を、より多く設定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を平板状の屋根設置体である太陽電池モジュールを屋根上に配設する場合を例にとり、模式的に図示した図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１に本発明の高さ調節機能付き屋根用固定装置の斜視図を、図２（ａ）に本発明の板状高さ調節部材５の斜視図を、図３（ａ）〜（ｄ）に高さ調節機能付き屋根用固定装置Ｓの組立手順を示す斜視図をそれぞれ示す。
【００１４】
図１に示すように、本発明の板状高さ調節機能付き屋根用固定装置Ｓは、係止用開口部を有した直線状のレール溝を設けた板状の基台１と、この基台１上に配置される太陽電池モジュールの周縁部を押圧固定する板状の押圧部材２と、レール溝９に沿って移動可能でかつ係止用開口部に係合させながら押圧部材２を固定するための締着部材であるボルト３、ナット４と、太陽電池モジュール間の段差を調節する板状高さ調節部材５を備えて成る。
【００１５】
押圧部材２は、例えばステンレス等の導電性を有し強度的にも優れた金属材料から構成される。押圧部材２の縦横方向（レール溝の長手方向に対し直交する方向）には、後記する太陽電池モジュールを押圧固定するための押圧部である押圧片が設けられ、さらに、この押圧片の角部は傾斜角が鋭角になるように傾斜面に形成され、この角部で太陽電池モジュールの周縁部を押圧するようにしている。押圧部材２の中央部は溝（または凹部）に形成され、さらに、ボルトを挿通させる貫通孔が形成されている。また、締結部材であるボルト３、ナット４は押圧部材２の貫通孔に挿通されナットで締めつけることにより、基材１の溝幅が急に狭くなった係止用開口部によりボルトの頭部が係合され、押圧部材２は基台１に堅固に固定される。また、基材１のレール溝９には屋根材に固定するための釘孔である貫通孔８が複数設けられている。
【００１６】
基台１は例えばアルミニウム等の軽量で強度に優れた金属材料で構成され、基台には複数のレール溝９が直線状に設けられる形になっており、図２（ｂ）に示すように凹部（１ａ）〜（１ｃ）と、基台突出部（１０）〜（１３）により形成されている。なお、前記基台突出部１０と１１間、および１２と１３間は溝幅が急に狭くなった係止用開口部となっており、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、前記凹部１ａ、および１ｃのレール溝には締着部材であるボルト３やナット４が挿入され、押圧部材２が基材１上を溝に沿って移動するようにしている。
【００１７】
一方、屋根の高さが足りない場合には高さ調節部材５を基材１と押圧部材２の間に挿入して、押圧部材２が太陽電池モジュール等を支持する位置を、それ以前よりも上方へ移動させ、締着部材であるボルト３、ナット４を締め付けて固定する。このとき、板状高さ調節部材５は基材１と押圧部材２の間を通すため、締着部材であるボルト３間の幅よりも狭くしなければならない。そこで、図２（ａ）に示すような広部５ａ、狭部５ｂからなるＴ字形状とし、取り付けの際には図３（ｃ）、（ｄ）に示すように狭部５ｂをレール溝に沿って係止用開口部に係合させながら固定されているボルト３間にすべりこませ、広部５ａがボルト３にあたるまで差し込むようにして、ボルト３、ナット４を分解することなく高さ調節を可能となるようにしている。このようにすることにより、ボルト３を締め付ける際に狭部５ｂを軸にして押圧部材２がいずれか一方へ傾いて締着されるのを広部５ａが支えて防止する。
【００１８】
次に、板状高さ調節部材５と基材１による高さ調節の方法について説明する。図２（ｂ）に示すように、高さ調節部材５は例えばアルミニウム等の軽量で強度に優れた金属材料で構成され、突出部（５０）〜（５４）を有する。なお、突出部５０および５４は広部５ａのみに存在し、突出部５１、５２、５３は狭部５ａおよび広部５ｂの両方に存在する。前記突出部の高さは一定ではなく、各突出部と前記基台１の基台突出部または凹部の組み合わせ位置を変えることにより、「低」、「中」、「高」の３段階の段差を作り出す事ができるようになっている。
【００１９】
図４（ａ）に示すように、板状高さ調節部材５の突出部５０を基台１の凹部１ａに、板状高さ調節部材５の突出部５４を基台１の凹部１ｃにそれぞれ嵌め込むようにすることにより、突出部５１、５２、５３が凹部１６に嵌り込んで「低」の高さの屋根用固定装置となる。
【００２０】
このとき、基台１に対面させた板状高さ調節部材５の一方主面が第一当接面５５として基台１に当接する。そして、基台１と押圧部材との間隔を最も低く規定する。
【００２１】
また、図４（ｂ）にしめすように、板状高さ調整部材５を位置変更して、板状高さ調節部材５の突出部５０を基台突出部１０上に、突出部５１を基台突出部１１上に、突出部５４を基台突出部１２上に配することにより「中」の高さの屋根用固定装置となる。
【００２２】
このとき、基台１に対面させた板状高さ調整部材５の突出部５０、５１、５４の水平面が第二当接面５６として基台１に当接する。そして、基台１と押圧部材との第二の間隔を規定する。
【００２３】
なお、前記図４（ｂ）の状態で、最も背の高い突出部５２が横ずれ防止用のストッパーとして機能している。
【００２４】
また、突出部５１と５２は階段状に形成されているが、突出部５１の側壁面５１ａと、突出部５２における突出部５１の側の側壁面５２ａが横ズレ防止用のストッパーとして機能している。このような階段状の突出部を中心として、突出部をデザインすることで、小さな位置変更によって少なくとも２段階の前記間隔を設定することができる。
最後に、図４（ｃ）に示すように、前述の「低」、「中」の場合の組合せ状態から板状高さ調節部材５を１８０°回転（表裏反転）させることにより「高」の高さの屋根用固定装置となる。
【００２５】
すなわち、４（ａ），４（ｂ）で、基台１と対面していた側と反対側の凹凸を形成していない他方主面５７を、基台１に対面載置する。このとき、２つの突出部５３，５３の水平面が第三当接面５８として基台１と押圧部材との第三の間隔を規定する。
【００２６】
それぞれのパターンに合わせ板状高さ調節部材５を基台１と押圧部材２の間に挟み、その上から前述同様に、太陽電池モジュールを押圧部材２でボルト３、ナット４を用いて基台１に締めつけることにより、板状高さ調節部材５と太陽電池モジュールを堅固に固定することができる。これにより、太陽電池モジュールＰ１とＰ２間に生じているような段差は解消され、屋根外観を損なう事がない。
【００２７】
かくして、複数の高さ調節部材や、ボルト・ナット式調節機構を用いることなく、簡単且つ安全に太陽電池モジュール間表面の段差を調節することができ、それにより設置外観にも優れた板状高さ調節機能付き屋根用固定装置及びそれを用いた固定構造とすることができる。
【００２８】
なお、本実施形態では屋根設置体として太陽電池モジュールを例にとり説明したが、これに限定されるものではなく、太陽熱集熱器等の平板状の太陽エネルギー利用機器等に好適に適用可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更し実施が可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の屋根用固定装置は、平板状の屋根設置体を屋根上に固定するための屋根用固定装置であって、係止用開口部を有した直線状のレール溝を設けた基台と、該基台上に配置され前記屋根設置体の周縁部を押圧固定するための押圧部材と、前記レール溝に沿って移動可能でかつ前記係止用開口部に係合させて前記押圧部材を固定するための締着部材と、前記基台と押圧部材との間に挿入され前記基台に対する前記押圧部材の高さを調整するための板状高さ調整部材とを備えて成るとともに、前記板状高さ調整部材は、その一方主面を前記基台に対面する所定の配置としたときに、前記基台に当接して前記基台と前記押圧部材との間隔を最も低く規定する第一当接面と、前記板状高さ調整部材の前記一方主面の所定配置から位置変更したときに、前記基台に当接して前記基台と前記押圧部材との第二の間隔を規定する第二当接面とを、前記板状高さ調整部材の一方主面に設けたことにより、前記基台に対する前記押圧部材の高さを段階的に変更することが可能であることから、高さ調節部材が一つでよい。また、施工の際には高さ調整部材を基台と押圧部材との間の隙間に差し込んでいくことで設置できるので作業性が良い。また、高さ調整後の経年変化等で段差が広がった場合にはさらにスペーサー部材を追加する必要がないので、当該機種用のスペーサー部材を在庫管理する必要がない。
【００３０】
また、前記屋根用固定装置において、前記板状高さ調整部材の他方主面を前記基台に対面載置したときに、前記押圧部材と当接して前記基台と前記押圧部材との間隔を最も高く規定する第三当接面を、前記板状高さ調整部材の一方主面に設けることで、前記基台に対する前記押圧部材の高さの段階を、より多く設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る板状高さ調節機能付き屋根用固定装置を模式的に説明する斜視図である。
【図２】本発明に係る板状高さ調節機能付き屋根用固定装置を模式的に説明する図であり、（ａ）は板状高さ調節部材の斜視図、（ｂ）は板状高さ調節部材と基台の断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明に係る板状高さ調節機能付き屋根用固定装置の組立ての様子を模式的に説明する斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明に係る板状高さ調節機能付き屋根用固定装置における基台と板状高さ調節部材の噛み合わせの様子を説明する断面図である。
【図５】従来の屋根上に敷設された屋根材に、屋根用固定装置の多数を配設した様子を模式的に示す斜視図である。
【図６】従来の屋根固定装置の高さを調節する方法の例を模式的に説明する斜視図である。
【図７】従来の屋根用固定装置を使用したときに生じる太陽電池アレイの表面上に生じる段差を示した斜視図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ：  基台
２：  押圧部材
３：  ボルト（締着部材）
４：  ナット（締着部材）
５、５ａ、５ｂ：  板状高さ調節部材
８：  貫通穴
９：  レール溝
１０：  基台突出部
１１：  基台突出部
１２：  基台突出部
１３：  基台突出部
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ：  スペーサー部材
１６：  フレーム部材
４０：  屋根材
５０：  突出部
５１：  突出部
５２：  突出部
５３：  突出部
５４：  突出部
５５：  一方主面（第一当接面）
５６：  第二当接面
５７：  他方主面
５８：  第三当接面
Ｊ：  太陽電池アレイ
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４：  太陽電池モジュール
Ｋ、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５、Ｋ６、Ｋ７、Ｋ８：  屋根用固定装置
Ｓ：  板状高さ調節機能付き屋根用固定装置
【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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