(57)【要約】      （修正有）【課題】専用の屋根瓦を作製する必要がなく、任意の屋根瓦に対して連結金具を固定させることができ、連結金具を介して屋根瓦に太陽電池モジュールを固定できる、屋根瓦と太陽電池モジュールを連結する連結金具を提供する。【解決手段】連結金具３の基部３０を基端として上方に立ち上がり太陽電池モジュールを固定する立ち上げ部３１と、前記連結金具の前端に鉤部を有する第一係止部３３とを設け、前記第一係止部を屋根瓦の頭部端に係止するとともに、連結金具の後端を第二係止部３４で固定した。この構成により、露出面に突起のない屋根瓦であっても、頭部側と尻部側の少なくとも２箇所で固定でき、任意の屋根瓦に対し連結金具を取り付けることが可能になる。【選択図】図４
2012229518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根瓦と太陽電池モジュールとを連結する連結金具において、前記連結金具の頭側と尻側の両側の基部を基端として上方に立ち上げた太陽電池モジュールを固定する立ち上げ部と、前記連結金具の前端に鉤部を有する第一係止部とを設けて、前記第一係止部を屋根瓦の頭部端面に係止するとともに、連結金具の後端を第二係止部で屋根瓦又は屋根面に固定したことを特徴とする屋根瓦と太陽電池モジュールとを連結する連結金具。
【請求項２】
前記連結金具の基部に弾性体を設けた請求項１記載の屋根瓦と太陽電池モジュールとを連結する連結金具。
【請求項３】
前記第二係止部は、屋根瓦の尻部端面に引っ掛けるフック部である請求項１又は２記載の屋根瓦と太陽電池モジュールとを連結する連結金具。
【請求項４】
前記第二係止部は、連結金具に設けた釘穴から瓦桟又は野地板に対し固定可能な緊結材である請求項１又は２記載の屋根瓦と太陽電池モジュールとを連結する連結金具。
【請求項５】
前記第二係止部と屋根瓦の尻部端面との当接面に、弾性部を設けた請求項３記載の屋根瓦と太陽電池モジュールとを連結する連結金具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根瓦の上に太陽電池モジュールを取り付けるための、屋根瓦と太陽電池モジュールとを連結する連結金具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、太陽エネルギーを利用して発電が可能な太陽電池モジュールの設置が盛んに行われている。太陽電池モジュールは、適度な勾配で設置することで太陽エネルギーの電気への変換が効率よく行われるとされており、住宅や施設などの勾配屋根に取り付けられる例が数多くある。屋根瓦に対し太陽電池モジュールを設置する方法は、屋根瓦の厚みと略同一の形状にして一体感を持たせたいわゆる屋根一体型であったり、屋根瓦の上に又は屋根瓦に取って代わって金具を設置し、その金具に太陽電池モジュールを固定したりする方法がある。
【０００３】
屋根瓦と太陽電池モジュールとを連結する連結金具の例として、特許文献１記載の発明がある。特許文献１記載の発明によると、図１９に示すように、断面が略逆門形状である１枚の金属板を加工し、基部３０の中央に開口９０を形成して、屋根瓦の表面に設けた突起９１がはまるようにし、さらに、先端部がフック状になった舌片状弾性部９２を設けて、上方より荷重を加えると前記舌片状弾性部を屋根瓦の頭端に設けた肉薄部９３に係止できるようにした連結金具３がある。
【０００４】
特許文献１記載の発明により、図２０に示すように、建築物の勾配屋根に広く使用されている屋根瓦１に対して太陽電池モジュール５を半ば直接、確実かつ安全に固定することが可能になり、屋根上に効率よく太陽電池モジュールを設置することが可能になる。なお、特許文献１記載の発明は、出願人によってすでに完成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４０５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１記載の発明には、さらに改良の余地があった。つまり、前記特許文献１記載の発明の連結金具は、屋根瓦に連結金具を係止する専用の突起を設け、前記突起に対しはまり込ませることができるよう連結金具に開口を設けることで、屋根瓦に対し連結金具を介して太陽電池モジュールを固定している。しかしながら、前提として瓦表面に専用の突起を設けた屋根瓦を新たに製造する必要があるとともに、その突起にあうよう連結金具に開口を設けなければならなかった。このことから、屋根において世間一般に広く使用されている通常の（表面に突起を設けていない）屋根瓦には、連結金具を固定させることができない。言い換えれば、特許文献１記載の連結金具を固定するには、突起の付いた屋根瓦を専用品として作製しなければならないという問題があった。
【０００７】
したがって、本発明の課題は、専用の屋根瓦を作製する必要がなく、世間一般に広く用いられる任意の屋根瓦に対して連結金具を固定させることができ、連結金具を介して屋根瓦に太陽電池モジュールを固定することができるような、屋根瓦と太陽電池モジュールとを連結する連結金具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決するために、屋根瓦と太陽電池モジュールとを連結する連結金具において、前記連結金具の頭側と尻側の両側の基部を基端として上方に立ち上げた太陽電池モジュールを固定する立ち上げ部と、前記連結金具の前端に鉤部を有する第一係止部とを設けて、前記第一係止部を屋根瓦の頭部端面に係止するとともに、連結金具の後端を第二係止部で屋根瓦又は屋根面に固定するという手段を採用する。
【０００９】
前記手段を採用することにより、鉤部を有した第一係止部が屋根瓦の頭端を固定するとともに、尻端を所定の第二係止部で固定したので、連結金具が少なくとも屋根瓦の頭側と尻側の２点で安定的に固定される。また、鉤部を有する第一係止部で屋根瓦の頭端を固定したので、尻側に設けた所定の第二係止部により頭端から第一係止部が脱離することはない。
【００１０】
本発明はさらに、前記連結金具の基部に弾性体を設ける構成を採用したので、屋根瓦に対し連結金具を固定した状態では、弾性体により連結金具を屋根瓦に固定する向きと反対向きの弾性力が働く。したがって、屋根瓦に対し連結金具に上向きの力が加えられるため、屋根瓦と第一係止部（及び第二係止部のフック部）との摩擦力が大きくなり連結金具が容易に脱離しない。
【００１１】
さらに加えて、本発明では、前記第二係止部が屋根瓦の尻部端面に引っ掛けるフック部であるか、連結金具に設けた釘穴から瓦桟又は野地板に対し固定可能な緊結材である構成としたので、従来の工法から施工性を落とすことなく、任意の屋根瓦に対して連結金具を固定させることができる。
【００１２】
そして、前記第二係止部と屋根瓦の尻部端面との当接面に弾性部を設けた構成を採用することにより、屋根瓦に対する連結金具の弾性力が、屋根瓦の厚み方向だけでなく流れ方向（長さ方向）にも加えられるため、連結金具がより確実に屋根瓦から脱離しないようになる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、上記の構成により、屋根瓦表面に突起のない一般的な屋根瓦であっても連結金具を固定可能としたので、突起のない屋根瓦を製造できればよく、通常屋根に使用されている任意の屋根瓦に対して連結金具を固定でき、屋根瓦と太陽電池モジュールとを半ば直接固定することができるので、汎用性がより高いという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に用いる一般的な屋根瓦の斜視図である。
【図２】本発明に用いる一般的な屋根瓦の平面図である。
【図３】図１中Ｘ−Ｘ断面図である。
【図４】本発明に係る連結金具の斜視図である。
【図５】本発明に係る連結金具の平面図である。
【図６】本発明に係る連結金具の右側面図である。
【図７】本発明に係る連結金具に設けた弾性部の実施例を示す。
【図８】本発明にかかる連結金具の他の実施例である。
【図９】本発明に用いる太陽電池モジュールの斜視図である。
【図１０】本発明に用いる太陽電池モジュールの断面図である。
【図１１】本発明に用いる太陽電池モジュールの要部拡大図である。
【図１２】本発明の連結金具を用いた屋根を施工する手順（前工程）を示した図である。
【図１３】本発明の連結金具を屋根瓦に施工する手順（第一の例）を示した図である。
【図１４】本発明の連結金具を屋根瓦に施工する手順（第二の例）を示した図である。
【図１５】本発明の連結金具を屋根瓦に施工する手順（第三の例）を示した図である。
【図１６】本発明の連結金具を用いた屋根を施工する手順（後工程）を示した図である。
【図１７】本発明に用いる太陽電池モジュールを連結金具に施工する手順を示した図である。
【図１８】本発明に用いる屋根瓦に連結金具と太陽電池モジュールを施工し終えた状態を示す側面図である。（図１６（ｂ）中Ｙ−Ｙ断面図である。）
【図１９】従来の連結金具を示した図である。
【図２０】従来の連結金具を屋根に施工した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明における実施例について詳述する。本発明の連結金具３は、従来の発明と同様に、屋根瓦１に固定され太陽電池モジュール５を固定する構造のものであるから、これら構造を構成する屋根瓦１、連結金具３、太陽電池モジュール５について詳述する。
【００１６】
（屋根瓦）
本発明で用いる屋根瓦１は、図１ないし図３に示すように、頭部（前端）Ａ、尻部（後端）Ｂ、差込部Ｃ、桟部Ｄ、及び屋根瓦の葺き並べ時に露出する露出面Ｅを有する略方形状の屋根瓦であり、世間一般に幅広く用いられているものである（本願では、屋根瓦、連結金具、太陽電池モジュールについて部位の方向や位置を示す際に記号ＡＢＣＤを付すことがある）。頭部Ａは、屋根瓦１を屋根Ｒに葺いた状態で軒側を向いており、尻部Ｂは同様に棟側を向いており、差込部Ｃ及び桟部Ｄは同様に桁行き方向を向いている。図１及び図２では、差込部Ｃは平面視で左側に位置し、桟部は同右側に位置しているが、差込部と桟部とは、左右が入れ替わっていてもよい。差込部Ｃと桟部Ｄとは、桁行き方向に隣接する屋根瓦同士でそれらが重合できるよう高さや幅が調整されている。つまり、屋根瓦１を複数葺き並べた状態において、差込部Ｃは桁行き方向に隣接する屋根瓦の桟部Ｄに覆われるとともに、尻部Ｂが流れ方向棟側で隣接する屋根瓦１の頭部Ａによって全域が覆われる。
【００１７】
前記屋根瓦について詳述すると、頭部Ａの下端は、屋根瓦１を葺き並べた状態で覆う差込部Ｃや桟部Ｄの形状に合わせて切り欠き部１０が必要に応じて設けられており、複数の屋根瓦１を屋根面に葺いた際に、露出面Ｅよりも高くなった水返し１８Ｃ及び１８Ｄを跨いで隙間無く葺かれるようになっている。また、図３に示すように、頭部端面には肉薄部１９を設けて、後述の連結金具の第一係止部がはまり込みやすいようにしていてもよい。
【００１８】
尻部Ｂには、瓦同士の重合部より屋根の内部に水が浸入しないよう露出面Ｅよりも高くなった水返し１８Ｂが尻部の略全域にわたって設けられている。また、水返し１８Ｂには、屋根瓦１を野地板７０や瓦桟７１に固定できるよう釘穴１１が設けられているほか、係合突起１２が設けられていて、後述の係合凹部１３と係合して耐風性能を向上させることができるようになっている。さらには、尻部の端面より、屋根面に固定された木材等に屋根瓦１を引っ掛けるための尻剣１４が屋根瓦の下方に向かって突出しているとともに、屋根瓦同士を重ねた際に尻剣が収納される凹部１５が設けられている。なお、前記した係合突起１２や係合凹部１３は省略することも可能である。
【００１９】
続けて差込部Ｃは、前記の係合突部１２と係合するよう、差込部Ｃよりもやや肉薄になった係合凹部１３が、差込部Ｃの縁の頭部寄りに設けられている。差込部Ｃには、その頭部側を除く周囲にわたって縁水返し１６が設けられているほか、その周囲の水返しよりも内方かつ流れ方向に内側縦水返し１７が設けられていて、屋根瓦を葺き並べた際に隣接する瓦同士の隙間から浸入する雨水等を屋根面まで浸入させないようにしている。前記屋根瓦同士の隙間に雨水の浸入を抑制するために、露出面Ｅの差込部寄りには水返し１８Ｃが合わせて設けられている。
【００２０】
そして、桟部Ｄは、差込部Ｃの全域（アンダーラップ部）が覆われる程度の幅をもって設けられており、必要に応じて露出面Ｅのうち桁行き方向端部には、周囲に対して高くなった水返し１８Ｄを有している（水返し１８Ｃ、１８Ｄは、屋根瓦の意匠性を考慮して変形、省略することが可能である）。したがって、本願発明に使用される屋根瓦１は、水返しや模様の有無といった違いはあるが、世間一般的に広く使用されている屋根瓦そのものであり、従来技術で用いた屋根瓦のように露出面Ｅに対して連結金具３と係合するような突起９１を設けない点で大きく異なっている。
【００２１】
（連結金具）
本発明に係る連結金具３は、図４ないし図６（これらの図においては、後述の第一の例、第二の例及び第三の例について記号（ａ）（ｂ）（ｃ）を付して併記している）に示すように、屋根瓦１上に位置するようにそれ自体が係止・固定され、太陽電池モジュール５を係止・固定するために使用される舟形状を成す金具である。前記連結金具は、弾性を有する鋼材（屋根に使用する部材として耐食性に優れたステンレスのバネ鋼等が良い）を所定の大きさ・形状に切断及び切欠き加工した後、曲げ加工することにより、平面が長方形をなし略中央部の断面が略逆門形状の金具として製作される。したがって、本発明に係る連結金具３は、主に基部３０、その基部から頭尻側に向かって立ち上がる二つの立ち上げ部３１Ａ、３１Ｂ、桁行き側に向かって立ち上がる二つの側辺壁部３２Ｃ、３２Ｄ及び第一係止部３３及び第二係止部３４とから構成されている。
【００２２】
前記基部３０において、その頭尻側の部位には、中央に向かって開口されている略コ字形に切り欠かれており、先端が互いに頭尻端面を向くよう、第一弾性体３５及び第一弾性体の先端より下方に突出し屋根瓦１の頭部端面に係止される第一係止部３３と、第二弾性体３４とで構成されている。前記第一、第二弾性体のそれぞれ先端側が前記基部より下位となるように若干曲げられていることで、弾性体としての機能が付加されている。
【００２３】
したがって、前記の先端側は、連結金具の頭尻方向においてそれぞれ相反する向きに頭尻側を向いて延びていると同時に前記基部の下方（厚み方向）に位置するので、前記連結金具が屋根瓦上で太陽電池モジュールをその下方から支持するとき、第一、第二弾性体３５、３６は太陽電池モジュール５の荷重を受けて変形するが、連結金具３自体が弾性材料から作られているので、第一、第二弾性体は弾性変形の範囲で変形して屋根瓦１上で太陽電池モジュール５を支えるとともに、前記屋根瓦上に取り付けられた連結金具３のがたつきやぐらつきを防止している。
【００２４】
また、前記第二弾性体３６の先端側は、図６等に示すように、屋根瓦１と接触するとき屋根瓦の表面を損傷しないように、基部３０を基準として下方に折り曲げられた後、再び基部側に向かって「へ」字状に屈曲している。一方で、前記第一弾性体３５の先端は、その断面が下方に向かってコ字状又はフック状に屈曲して第一係止部３３を構成している点で第二弾性体と相違している。
【００２５】
さらに、連結金具３について説明を続けると、図４や図５等に示すように、連結金具３の基部３０の桁行き側は、基部を基端として上方に立ち上がり対峙するよう二つの側辺壁部３２Ｃ、３２Ｄがある。合わせて、前記側辺壁部の上端より、外方に向かって延びる平坦部３８Ｃ、３８Ｄが設けられている。したがって、側辺壁部と平坦部で断面視が略逆Ｌ字状に形成されている。前記平坦部は、基部３０と略平行で平坦となるように設けているので、連結金具３に太陽電池モジュール５を固定する際に、太陽電池モジュール５や、それに接続されているケーブル５４が載っても点当たりしない。つまり、平坦部は一種のケーブル受けになっており、ケーブル５４が変形したり損傷したりしないようになっている。
【００２６】
また、前記平坦部３８Ｃ、３８Ｄとは別にそれよりも高くなった上位平坦部３９Ｃ、３９Ｄが設けられている。例として、図４や図６に示すように、側辺壁部の頭尻寄りに上位平坦部３９を設けて、そこに太陽電池モジュール５を載置すれば、屋根瓦１と太陽電池モジュール５との間隔が大きく確保できるので、特に夏季など屋根瓦が太陽光に晒され高温になった際に、太陽電池モジュール５に対し熱による悪影響を及ぼしにくくなる。さらには、前記のように上位平坦部３９Ｃ、３９Ｄで太陽電池モジュール５を支持することによる平坦部との高低差により、ケーブル５４が太陽電池モジュール５と屋根瓦１又は連結金具３との間に挟まれて不具合を起こす恐れがなくなるうえ、後述の端子部５３が連結金具３と干渉することを防止できる。
【００２７】
さらに続けて、連結金具３の基部３０の頭尻側には、側辺壁部３２Ｃ、３２Ｄと同様に基部を基端として上方に立ち上がり対峙するよう二つの立ち上げ部３１Ａ、３１Ｂがある。前記立ち上げ部の上端近くには、立ち上げ部３１Ａ、３１Ｂより外方に向かって突出した係止爪４０が設けられている。前記係止爪は、連結金具３の上方より太陽電池モジュールを固定する際に、太陽電池モジュールの上下位フレーム５１Ａ、５１Ｂが係止爪にはまり込むよう、立ち上げ部３１を基点としてそこから下方に向かって離れながら円弧を描くように構成されている。係止爪４０の位置は、太陽電池モジュール５を係止した際に、フレーム５１Ａ、５１Ｂが上位平坦部に載置されるとともに、係止片５２Ａ、５２Ｂがちょうど係止されるよう係止爪の上下方向の位置が調整されている。
【００２８】
本願発明にかかる連結金具３は、その特徴として、連結金具の尻部側に第二係止部３４を設けている点で従来の連結金具と大きく相違する。まず、前記第二係止部の第一の例として、図４（ａ）ないし図６（ａ）に示すように、連結金具３の立ち上げ部３１Ｂよりもさらに尻部Ｂ側に、屋根瓦１と係止する第二係止部３４が尻部端面まで延びている。具体的には、立ち上げ部３１Ｂから屋根瓦１の水返し１８Ｂ手前まで延出部４１が延びており、さらに前記尻部水返しの形状と対応するよう傾斜部４２及びその上端から段丘部４３が設けられ、さらに加えて段丘部の尻端部より下方に向かってフック状又はコ字状に曲げ加工されたフック部４４で第二係止部３４を構成しており、それが屋根瓦１の尻部端面を包み込むようになっている。本例の連結金具３は、第一係止部の屋根瓦における頭部端面との当接面と、第二係止部の屋根瓦の尻部端面との当接面の間隔が、屋根瓦の全長と略一致するようになっている。
【００２９】
次に、本願発明にかかる第二係止部の第二の例として、図４（ｂ）ないし図６（ｂ）に示すように、第一の例と同様に連結金具の尻部側に延出部４１、傾斜部４２及び段丘部４３が設けられており、段丘部４３に対し屋根瓦１と同様に釘穴４５を設けて、屋根瓦１を瓦桟７１（又は野地板７０）に固定する際に前記連結金具も合わせて固定する手段を採用する。連結金具の釘穴４５を、屋根瓦の釘穴１１と合わせて緊結材７２で一緒に固定（以下、共打ちという）することにより、第二係止部３４と成して、連結金具３の尻部Ｂ側の移動を抑制させることができる。なお、この例では、第一係止部３３から連結金具の釘穴４５までの間隔が、屋根瓦１の頭部端面から屋根瓦の釘穴までの距離とおおよそ同程度になっており、釘穴に打ち込む緊結材によって連結金具を屋根瓦に係止できるようにしている。
【００３０】
さらに、本願発明にかかる第二係止部の第三の例として、図４（ｃ）ないし図６（ｃ）に示すように、第一の例と同様に連結金具の尻部側に延出部４１、傾斜部４２及び段丘部４３が設けられているが、さらに段丘部の尻側端部から野地板まで垂下した垂下部４６と、垂下部から野地板と平行に棟側へ延びる野地延出部４７とを有し、野地延出部に野地板と緊結できる釘穴４５を設けている点で第一の例と異なっている。前記釘穴に対し緊結材７２を野地板に打ち込んで固定することにより、第二係止部３４を構成して連結金具３の尻部側の移動を抑制させることができる。
【００３１】
前記した第一ないし第三の例により、尻部Ｂ側は屋根瓦１の尻部端面に対し連結金具３のフック部４４による引っ掛かり、もしくは屋根瓦１の釘穴１１と連結金具３の釘穴４５との共打ち、又は連結金具の野地延出部４７の釘穴４５から野地板７０へ緊結材を打ち込み固定することにより第二係止部３４が確保され、頭部Ａ側は連結金具の第一係止部を屋根瓦の頭部端面への係止と協働して２箇所の固定が確保される。このように、本発明においては、屋根瓦１の頭部Ａと第一係止部３３及び尻部Ｂ（又は野地板７０）と第二係止部３４のそれぞれが係合されることにより、屋根瓦１枚につき連結金具３が少なくとも頭部Ａと尻部Ｂの２箇所において係合されているので、屋根瓦１に対する連結金具３の固定は強固となっている。
【００３２】
ここで、第一の例における第二係止部３４についてさらに詳述すると、連結金具３において、屋根瓦１の尻部端面と当接する箇所には、弾性部３７が設けられていても良い。この弾性部は、連結金具３の施工前の状態でそれと一体形成されていても良いし、連結金具３の施工時に弾性部を所定の手段で形成しても良い。もしくは、弾性部を尻端面に形成してから連結金具を施工してもよい。弾性部の例として、図７に示すように、連結金具と略同質で構成されたバネ材が挙げられる。図７（ａ）では板バネを追加した例を示しており、図７（ｂ）ではコイルバネを追加した例を示しており、図７（ｃ）ではフック部３７自身が頭部側にやや傾いて板バネのような働きをする例を示している。弾性部３７の目的は、弾性部３７を圧縮しながら屋根瓦１の尻部端面に係止させ、屋根瓦の頭部端面に第一係止部を係止させることにより、弾性部３７自身が屋根瓦の長さ方向に広がろうとする力を発生させ、特に頭部Ａを固定した第一係止部３３が頭部端から脱離しにくいようにすることである。なお、前記弾性部はバネ材で例示したが、ＥＰＤＭゴムの発泡体等の高い弾性を有するゴム類等で代用することも可能であるし、第二係止部と同様の構成として第一係止部にも弾性部を適用することも可能である。
【００３３】
連結金具の他の実施例として、図８（ａ）では、連結金具の立ち上げ部先端より基部の中央寄りを向くように折り返された平坦部が、側辺壁部の上端に設けた上位平坦部と同程度の高さとなるように設けられている。この構成により、後述の太陽電池モジュールが連結金具に連結されたときに太陽電池モジュールのフレームを面で広く受けて太陽電池モジュール自身を変形しにくくすることができる。また、図８（ｂ）は、第二係止部３４に設けた釘穴４５を幅方向に長穴で構成して、屋根瓦１の釘穴１１の位置や連結金具３の取り付け位置を若干調整したいときに融通が利き汎用性が高くなる。長穴は幅方向だけでなく、図示はしないが長さ方向であっても良い。なお、これらのほかにも、屋根瓦１や太陽電池モジュール５の形状に合わせて適宜変更できるし、連結金具３の加工や生産の効率を考慮して変更することが可能である。
【００３４】
（太陽電池モジュールの構造・形状）
図９ないし図１１に示すように、本発明に係る太陽電池モジュール５は、屋根瓦１が桁行き方向に４枚又は５枚程度並べられた幅、長さ方向が１枚分の露出面に相当する横長の長方形平面形状をなし、枠型のフレーム５１とその中に収納される平板状の太陽電池５０、及び太陽電池で発電した電気を流す端子部５３とケーブル５４から構成されている。フレーム５１は、太陽電池モジュール５の長辺に沿って平行に延びる下位フレーム５１Ａ及び上位フレーム５１Ｂと、同じく短辺に沿って延びる左右側フレーム５１Ｃ、５１Ｄとからなり、太陽電池５０がフレームで囲まれるよう構成されている。なお、前記上位フレーム５１Ｂは、太陽電池モジュール５が屋根瓦１の上に設置されると、屋根面Ｒの棟側に位置するようになっている。
【００３５】
前記上下位フレーム５１Ｂ、５１Ａは、図１０及び図１１に示すように流れ方向断面が略Ｆ字形状をなしており、その上方位置において太陽電池５０を挟持し、下方位置において屋根瓦１の露出面Ｅに係止される連結金具３の係止爪４０に係止可能な係止片５２をそれぞれ有している。また、太陽電池５０の裏面略中央部には、集電した直流電力を取り出す端子部５３が設けられており、その端子部に接続されたケーブル５４が太陽電池モジュール５の外方に延びる。
【００３６】
このように４枚ないし５枚の隣接する屋根瓦１に対して１基の太陽電池モジュール５が設置されると、図１２（ｃ）に示すように、屋根瓦１の露出面Ｅの上にそれと平行に連結金具２０が固定されるとともに、図１６（ｂ）に示すようにその連結金具３に太陽電池モジュール５を実質上平行に設置可能になる。その結果、図１８に示すように、太陽電池モジュール５を屋根瓦１の露出面Ｅに対して略平行に設置可能になり、屋根瓦１の尻部Ｂ側における屋根瓦１と太陽電池モジュール５とのなす空間高さを、頭部Ａ側における同空間高さにすることができ、屋根瓦と太陽電池モジュールとの一体感を向上させることができる。
【００３７】
（施工手順）
本発明にかかる連結金具３を用いた屋根瓦１に対する太陽電池モジュール５の施工方法について詳述する。ここでは、屋根瓦について係合突起１２及び係合凹部１３を設けていない例を、連結金具について弾性部３７を設けない例をそれぞれ示している。まず、本願発明の連結金具３を施工するために、屋根面Ｒを構成する野地板７０、瓦桟７１、緊結材７２及び屋根瓦１を用意する。次に、野地板、ルーフィング（図示なし）、瓦桟等で屋根の下地を構成し、瓦桟に対し軒側から順に屋根瓦を引っ掛け、緊結材等で緊結する。
【００３８】
図１２（ａ）に示すように、屋根瓦１を軒から太陽電池モジュール５を施工する位置の手前まで屋根面Ｒに葺いていく。続けて、図１２（ｂ）に示すように、太陽電池モジュールの設置範囲に該当する屋根瓦に対し連結金具３を施工していく。
【００３９】
まず、前記第一の例に沿った連結金具の固定方法について説明する。屋根瓦１に対する連結金具３の係止は、図１３（ａ）に示すように、第二係止部３４を屋根瓦の尻部Ｂに係止させる。そして、第二係止部の尻部での係止状態を保ったまま、屋根瓦１に向かって押し付けるように荷重を加えると、図１３（ｂ）に示すように、第二弾性体３６が屋根瓦の露出面Ｅに当接し変形が始まる。連結金具を屋根瓦に強く押し付けていくと、基部と屋根瓦の露出面との距離が縮んで、第一係止部３３も屋根瓦の頭部端面付近に当接し次第に変形が始まる。第一係止部が変形し始めると、第一係止部自身は頭部側にわずかに伸長して先端が頭部端面の際まで達する。連結金具３に対しさらに荷重を加え続けると、第一係止部３４は屋根瓦の長さ方向に伸長しきるが、この状態で連結金具３全体を頭部Ａ側にスライドさせる。すると、図１３（ｃ）に示すように、第二係止部が尻部端面に完全に係止されると同時に、第一係止部３３が頭部Ａの際を超えて頭部端面を滑り降り（頭部端面を上から下に向かって移動し）、フック状になった第一係止部３３が頭部端面の最下端まで達して頭部Ａに完全に係止される。つまり、連結金具を尻部に係止した後、屋根瓦に向かって押し付けながら頭部側にスライドさせるという動作を加えると、第一係止部及び第二係止部がほぼ同時に屋根瓦に係止される。
【００４０】
前記の第一の例は、以下のようにして連結金具を屋根瓦に取り付けることもできる。第二係止部３４を屋根瓦の尻部Ｂより若干飛び出すような位置で、屋根瓦の露出面Ｅに連結金具３を載置する。次に、屋根瓦に対し連結金具全体を押し付けると、第一弾性部３５及び第二弾性部３６が圧縮され、頭部側、尻部側にそれぞれ伸長する。連結金具をさらに強く押し付けると、第一、第二弾性部３５、３６は伸長しきるので、その状態を維持しながら連結金具全体を頭部側に向かってスライドさせると、第二係止部が尻部端面に当接すると同時に、第一係止部が頭部端面をわずかに超えて頭部端面を滑り降り、最終的には第一係止部３３が頭部端面を包むようにして頭部Ａに完全に係止される。このように、第一の例における連結金具の固定は、尻部端面を第二係止部に係止してから頭部端面に第一係止部を係止してもよいし、屋根瓦に載置した連結金具を屋根瓦に強く押し当てながら頭部側にスライドさせて第一係止部と第二係止部を同時に係止してもよい。
【００４１】
次に、前記の第二の例に沿った連結金具の固定方法について説明する。図１４（ａ）に示すように、まず、連結金具の釘穴４５と屋根瓦の釘穴１１が一致するよう幅方向の位置を調整しながら、第一係止部３３を屋根瓦１の頭部端面に係止する。続いて、図１４（ｂ）に示すように、第一係止部が頭部端面に完全に係止するまで連結金具３を尻部Ｂ側に寄せきった状態で、緊結材７２を連結金具の釘穴４５と屋根瓦の釘穴１１に順次挿し通して、工具等で瓦桟７１、野地板７０へと打ち込む。緊結材が特にねじであれば、そのねじを瓦桟７１や野地板７０へ打ち込む勢いを利用して連結金具が屋根瓦に対して張力を保持したまま固定できる。したがって、連結金具３は図１４（ｃ）に示すように屋根瓦１から脱離しないようにできる。なお、第三の例で示した連結金具の固定方法は、図１５（ａ）ないし図１５（ｃ）に示したとおりであるが、第二の例とほぼ同一であり、第二の例における連結金具の釘穴４５と屋根瓦の釘穴１１との緊結材の共打ちが、第三の例における野地延出部の釘穴４５を野地板に対し緊結材で固定する方法に取って代わっている。
【００４２】
以上の過程を経て、屋根瓦１に対する連結金具３の固定が完了する。第一の例においては、連結金具３が固定された後の状態は、弾性部３７があればそれが固定時に圧縮された後、弾性力により屋根の流れ方向の移動が制限され、同様に基部に設けた第一、第二弾性体３５、３６が弾性力により屋根瓦１の厚み方向に張力が加えられるので、連結金具の移動が制限される。つまり、連結金具３は、屋根瓦１に対しぎりぎりの寸法で係止されており、しかも前記したように二方向の移動について制限されているため、連結金具は屋根瓦から脱離することはない。また、第二及び第三の例では、第一係止部３４を係止した後、第二係止部３５を尻部側で固定されているので、連結金具３が頭部Ａ側に変位し脱離してしまうことがない。なお、第一の例において屋根瓦の施工後に連結金具の施工を行ったが、連結金具をあらかじめ屋根瓦に施工した状態で屋根瓦を葺いていくことも可能である。
【００４３】
さらに続けて、屋根瓦１に対して連結金具３の固定が完了したら、それらの工程を繰り返して、図１２（ｃ）に示すように太陽電池モジュール５を設置する範囲に該当する屋根瓦すべてに対し連結金具３を固定していく。連結金具の固定が終われば、図１６（ａ）に示すように、太陽電池モジュール５を施工していく。
【００４４】
太陽電池モジュール５の固定は、従来の技術と同様に、連結金具３に設けた二つの立ち上げ部３１Ａ、３１Ｂの上方にあらかじめ係止爪４０Ａ、４０Ｂを設けておき、合わせて太陽電池モジュール５の上下位フレーム５１Ａ、５１Ｂに、前記係止爪と係止できるよう係止片５２Ａ、５２Ｂを設けて、太陽電池モジュールを連結金具の上方より載置、固定する。図１７（ａ）に示すように、太陽電池モジュール５に設けた係止片５２Ａ、５２Ｂの間隔（内寸）は、連結金具３に設けた二つの係止爪４０Ａ、４０Ｂの間隔（外寸）よりも若干小さくなっている。したがって、連結金具に太陽電池モジュールを載置しただけでは連結金具の係止爪４０Ａ、４０Ｂと太陽電池モジュールの係止片５２Ａ、５２Ｂとが係止せず干渉している状態となっている。
【００４５】
太陽電池モジュール５を連結金具３に係止するには、前記のように連結金具３に太陽電池モジュール５を載置した状態から、太陽電池モジュール５に対し連結金具側へ荷重を加えていく。すると、連結金具は弾性を有しているので、図１７（ｂ）に示すように、連結金具の係止爪４０Ａ、４０Ｂは太陽電池モジュールの係止片５２Ａ、５２Ｂに押されて立ち上げ部３１Ａ、３１Ｂ全体が基部中央寄りの方向に傾斜し始める。太陽電池モジュール５に対しさらに連結金具側へ荷重を加えていくと、太陽電池モジュールの係止片５２Ａ、５２Ｂが連結金具の係止爪をさらに基部中央寄りに押し倒して、たち上げ部をさらに傾けさせる。すると、図１７（ｃ）に示すように、係止片５２は、間隔が狭まった係止爪４０の最も外方に突出した部分を乗り越えて係止爪よりも下方へ位置するとともに、立ち上げ部３１の傾きが弾性力の解消により元に戻る。よって、係止爪４０と係止片５２とが上下方向に係止され、連結金具に対する太陽電池モジュールの係止が完了する。この工程により、太陽電池モジュールは連結金具に対し一種のはめ殺し状態で固定されているので、太陽電池モジュールが連結金具から脱離することはない。
【００４６】
前記した工程を繰り返して、図１６（ｂ）に示すように、葺き並べられた複数の屋根瓦１に対し複数の連結金具３を介して太陽電池モジュール５を固定していくことができる。これら屋根瓦に対する太陽電池モジュールの施工方法において、図１８に示すように、太陽電池モジュールの上下位フレーム５１Ａ、５１Ｂは、その太陽電池モジュールの１段上下位に位置する太陽電池モジュールのフレームと、図１８における上下方向で重なる部位があるが、連結金具３及び太陽電池モジュール５は、上下段で互いに干渉しないようそれぞれ寸法が調整されている。
【００４７】
以上のとおり、本願発明は、前記したような連結金具を用いることで、屋根瓦の露出面に突出部を設けた特殊な屋根瓦を製造しなくても世間一般に広く使われている屋根瓦に対して太陽電池モジュールを屋根瓦の上部で支持固定できるため、従来技術と比べて汎用性が大幅に向上する。しかも、太陽電池モジュールは、屋根瓦１に対し複数の連結金具３を介して実質上直接固定されて十分な固定強度が得られる。さらには、屋根瓦と同じ１段ずつ施工されているので、あたかも太陽電池モジュールが屋根瓦と一体に施工されたような美観となり、意匠性が良い。
【００４８】
本発明の実施例を詳述したが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において適宜変更できる。たとえば、連結金具３の第二係止部３４を輪状又は角状の切り抜き部分を設け、屋根瓦１の係合突起１２に引っ掛けてから頭部端面に固定させる構成としても良いし、屋根瓦１の頭部Ｂに設けた切り欠き部１０や係合突起１２を避けるように、第一係止部３３や第二係止部３４を屋根瓦１の幅方向に分散させて、連結金具３の平面視が略Ｈ字状になるように変更することもできる。つまり、頭部端面と、尻部端面（又は尻部側の瓦桟や野地板）の任意の箇所で少なくとも２点以上で固定できるような形状変更であれば、本発明の技術的思想を満たすものである。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、従来から幅広く使用されてきた屋根瓦、特に平坦部を有する屋根瓦に対して太陽電池モジュールを固定する際の、屋根瓦と太陽電池モジュールとを連結する連結金具として、幅広く利用することが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１    屋根瓦
１０    切り欠き部
１１    釘穴
１２    係合突起
１３    係合凹部
１４    尻剣
１５    凹部
１６    縁水返し
１７    内側縦水返し
１８    水返し
１９    肉薄部
３    連結金具
３０    基部
３１    立ち上げ部
３２    側辺壁部
３３    第一係止部
３４    第二係止部
３５    第一弾性体
３６    第二弾性体
３７    弾性部
３８    平坦部
３９    上位平坦部
４０    係止爪
４１    延出部
４２    傾斜部
４３    段丘部
４４    フック部
４５    釘穴
４６    垂下部
４７    野地延出部
５    太陽電池モジュール
５０    太陽電池
５１    フレーム
５２    係止片
５３    端子部
５４    ケーブル
７０    野地板
７１    瓦桟
７２    緊結材
９０    開口部
９１    突起
９２    舌片状弾性部
９３    肉薄部
Ａ    頭部
Ｂ    尻部
Ｃ    差込部
Ｄ    桟部
Ｅ    露出面
Ｒ    屋根
【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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【図１９】
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【図２０】
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