特許 6883322 屋根における機器搭載用支持装置及び機器搭載支持方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6883322

(24)【登録日】2021年5月12日

(45)【発行日】2021年6月9日

(54)【発明の名称】屋根における機器搭載用支持装置及び機器搭載支持方法

(51)【国際特許分類】

   E04D 13/00 20060101AFI20210531BHJP

   E04D 13/18 20180101ALI20210531BHJP

   H02S 20/23 20140101ALI20210531BHJP

【ＦＩ】

   E04D13/00 JETD

   E04D13/18

   H02S20/23 Z

【請求項の数】5

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-114372(P2017-114372)

(22)【出願日】2017年6月9日

(65)【公開番号】特開2018-204408(P2018-204408A)

(43)【公開日】2018年12月27日

【審査請求日】2020年4月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】504232974

【氏名又は名称】株式会社ダイドーハント

(74)【代理人】

【識別番号】100077791

【弁理士】

【氏名又は名称】中野 収二

(72)【発明者】

【氏名】肌勢 宜記

【審査官】 河内 悠

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０４０４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８５０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５６−１２８４７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１３２２７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国実用新案第２８１８６２９（ＣＮ，Ｙ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｄ １３／００

Ｅ０４Ｄ １３／１８

Ｈ０２Ｓ ２０／２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上流の棟側から下流の軒側に向けて角度θ１の下り勾配を有する屋根下地材に敷設される金属製の屋根材に関して、各屋根材は、上流に向かう端部に起立壁と該起立壁から延びて屋根下地材に屋根用ビスでビス止めされる平板壁を連設し、下流に向かう端部に下向きの垂下壁を設けており、
下流側に敷設された屋根材(2D)と上流側に敷設された屋根材(2U)の相互に、下流側の屋根材の起立壁(3)に対して、上流側の屋根材の垂下壁(5)を覆い被せ、該垂下壁を起立壁にビス止めすることにより屋根接合部(6)を構成する屋根において、
前記接合部(6)に位置して屋根上に搭載される機器の架台(23)を支持する支持装置(20)であり、
前記支持装置は、金具本体(21)と、前記金具本体を前記屋根接合部に固着する金具用ビス(22)と、前記金具本体に架台(23)を搭載した状態で固定する架台用ボルト(24)により構成されており、
前記金具本体(21)は、下流側の屋根材(2D)に載置される載置部(30a)と、前記起立壁(3)と垂下壁(5)の間に下方から挿入されるフック壁(26b)を備えた上向きフック(26)と、下流側から前記垂下壁(5)に臨まされる基壁部(29)を一体に形成すると共に、前記基壁部にビス孔(33)を設けており、
下流側から前記ビス孔(33)に挿入した金具用ビス(22)を前記垂下壁と起立壁に貫通して螺入し、基壁部(29)と垂下壁(5)を相互に締結すると共に、フック壁(26b)と起立壁(3)を相互に締結することにより、金具本体(21)を屋根接合部(6)に固着するように構成して成ることを特徴とする屋根における機器搭載用支持装置。

【請求項2】

前記ビス孔(33)の軸線は、屋根下地材の下り勾配に沿う屋根材の平面(P)に対して角度θ３で上向き傾斜する軸線(R)に沿って形成されて成ることを特徴とする請求項１に記載の屋根における機器搭載用支持装置。

【請求項3】

前記金具本体(21)は、前記載置部(30a)の上方位置で架台(23)を搭載する搭載部(31a)と、前記搭載部を支持する支持壁(28)を一体に形成しており、
前記支持壁(28)は、屋根下地材の下り勾配に沿う屋根材の平面(P) に直交する垂直線(V)に対して上流側に向けて角度θ２で傾斜させられて成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の屋根における機器搭載用支持装置。

【請求項4】

前記支持壁(28)は、上流側に配置された第１支持壁(28a)と、下流側に配置された第２支持壁(28b)を備えており、第１支持壁(28a)と第２支持壁(28b)を下流側の屋根材(2D)に支持させるように構成して成ることを特徴とする請求項３に記載の屋根における機器搭載用支持装置。

【請求項5】

請求項１に記載の支持装置を使用することにより屋根上に機器を搭載する方法であり、
（Ａ）屋根の接合部(6)において垂下壁(5)と起立壁(3)をビス止めした接合用ビス(8)を取外し、垂下壁を起立壁から上向きに離反させることにより、平板壁(4)の上方空間を開放させる工程と、
（Ｂ）既設の屋根用ビス(7)に近隣する位置で新たな屋根用ビス(7a)を平板壁(4)に打ち込むことにより、屋根下地材(1)に対する平板壁(4)の固着力を増強させる工程と、
（Ｃ）その後、上向きフック(26)のフック壁(26b)を起立壁(3)に臨ませた状態で金具本体(21)を下流側の屋根材(2D)に載置すると共に、垂下壁(5)を下降させて基壁部(29)とフック壁(26b)の間に挿入する工程と、
（Ｄ）次いで、下流側からビス孔(33)に挿入した金具用ビス(22)を垂下壁(5)と起立壁(3)に貫通して螺入することにより、基壁部(29)と垂下壁(5)を相互に締結すると共に、フック壁(26b)と起立壁(3)を相互に締結することにより、金具本体(21)を屋根接合部(6)に固着する工程と、
（Ｅ）前記金具本体(21)の上に架台(23)を搭載して固定すると共に、該架台に機器を搭載する工程とから成ることを特徴とする屋根における機器搭載支持方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、屋根上に搭載される太陽電池モジュール等の機器を支持するための装置及び方法であり、特に横葺き屋根の接合部に固着することにより屋根上に搭載される機器の架台を支持するための支持装置と、該支持装置を使用することにより実施される支持方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、屋根上に太陽電池モジュールを搭載するための装置が提案されている。その多くは、瓦屋根に関する技術であるが、太陽光エネルギーを活用するためには、瓦屋根に限らず、横葺き屋根に関しても強いニーズがある。

【0003】

この点に関して、横葺き屋根の接合部に固着するように構成した支持装置が提案されている（特許文献１）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５６７５９１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

横葺き屋根の屋根材は、塗装された鋼板（以下「通常鋼板」という。）が一般的であるが、近年、塗装に加えて石粒等を付着することにより硬い表層を形成した鋼板（以下「硬層付き鋼板」という。）が提供され、遮音性・遮熱性・耐候性に優れるものとして好評を博している。通常鋼板は、折曲加工が容易であるため、平馳等の馳構造により接合部を構成することが容易であり、接合部を偏平状として全体高さを比較的低く形成することができる。

【0006】

これに対して、硬層付き鋼板は、折曲加工が容易でないため、偏平な馳構造を構成することが困難であり、接合部の全体高さが比較的高くなることが知られている。

【0007】

特許文献１により提案された従来の支持装置を図１８ないし図２１に示している。横葺屋根は、水平面Ｈに対して上流側Ｕの棟側から下流側Ｄの軒側に向けて角度θ１の下り勾配を有する屋根下地材１に屋根材２を敷設している。屋根材２は、上述の硬層付き鋼板により形成されている。

【0008】

図１８の（Ａ）に拡大図を示すように、屋根材２は、上流に向かう端部に上向きに折曲された起立壁３と該起立壁３から上流方向に延びる平板壁４を形成し、下流に向かう端部に下向きに折曲された垂下壁５を形成している。これにより、下流側に敷設された屋根材２Ｄと上流側に敷設された屋根材２Ｕの相互に屋根接合部６を構成する

【0009】

屋根接合部６は、下流側の屋根材２Ｄの平板壁４を屋根用ビス７で屋根下地材１に固着し、上流側の屋根材２Ｕの垂下壁５を前記起立壁３に覆い被せ、接合用ビス８でビス止めすることにより形成される。

【0010】

特許文献１の支持装置は、金属板を折曲することにより形成された支持金具９により構成され、支持金具９は、前記垂下壁５に添設される支持壁１０と、該支持壁１０の上端から上流方向に延設された載置壁１１と、該載置壁の端部から下向きに形成されたＬ形の脚部１２を備えている。前記支持壁１０の下端には舌片１３が設けられている。

【0011】

支持金具９は、金具用ビス１４を前記支持壁１０から垂下壁５及び起立壁３に貫通して打ち込むことにより屋根接合部６に固着され、屋根上に設置される。この状態で、前記載置壁１１が前記角度θ１とされた屋根勾配と平行に配置され、前記脚部１２が上流側の屋根材２Ｕに接支される。

【0012】

そこで、下流側と上流側に設置された複数の支持金具９、９に跨るようにして架台１５が搭載される。架台１５は、支持金具９の載置壁１１に載置され、該載置壁１１に設けられた孔１６を介して架台用ボルト１７により固定される。

【0013】

しかしながら、特許文献１により提案された支持金具９は、現状の屋根に形成されている屋根接合部６の構造と屋根勾配（角度θ１）を何ら考慮せず、単純に屋根接合部６に固着する構成とされているため、次のような種々の問題がある。

【0014】

（第１の問題点）
架台１５に太陽電池モジュール等のような盤状機器が搭載されている場合、強風により煽られると、図１９に示すように、架台１５に上向きの引張荷重Ｆ１が作用する。支持金具９の脚部１２は、図示矢印Ｑ１で示すように、容易に浮き上がるので、支持金具９の全体が引上げられる。支持金具９の唯一の固着個所は、金具用ビス１４により構成されている。金具用ビス１４は、垂下壁５と起立壁３の両壁に固定されているが、支持金具９は、一方の垂下壁５に固着されているに過ぎないから、垂下壁５と共に、図示矢印Ｑ２で示すように、容易に揺動する。このため、支持金具９は、金具用ビス１４を支点として支持壁１０が折れ曲がり、その際、金具用ビス１４が折損又は破断すると、固着状態を喪失して屋根上から脱落する危険がある。

【0015】

（第２の問題点）
複数の支持金具９に架設された架台１５は、屋根の下り勾配に沿って配置され、従って、太陽電池モジュール等の機器も下り勾配に沿って搭載されている。そこで、積雪等により架台１５が受ける荷重は、屋根勾配に沿う下流方向の分力として、図２０に示すように支持金具９に対する滑落方向の荷重Ｆ２を作用する。この際、前記金具用ビス１４は、支持壁１０の下孔を介して垂下壁５及び起立壁３にねじ込まれており、該金具用ビス１４の軸線が荷重Ｆ２の作用する方向に沿わせられている。このため、屋根勾配に沿う下流方向の荷重Ｆ２が作用したとき、図示鎖線Ｑ３で示すように、金具用ビス１４が容易に引き抜かれ、支持金具９が固着状態を失い、屋根に沿って滑落する危険がある。

【0016】

（第３の問題点）
支持金具９は、現状の屋根に形成されている屋根接合部６の構造と屋根勾配（角度θ１）を何ら考慮せず、単純に屋根接合部６に固着する構成とされているため、図２１に示すように、支持壁１０が垂下壁５に圧着された固着状態において、屋根下地材１に対して垂直姿勢、つまり、鉛直線に対して前傾姿勢を保持した状態で固着されている。しかしながら、太陽電池モジュール等の重量物を搭載した架台１５の荷重Ｆ３は、鉛直方向の下向きに作用するため、図示鎖線Ｑ４で示すように、支持壁１０が座屈変形するおそれがある。

【0017】

（第４の問題点）
この点に関して、前記支持壁１０の強度を補うため、脚部１２が屋根材２Ｕに接支されている。しかしながら、豪雪地帯においては、積雪により、前記荷重Ｆ３が数百kgに及ぶことも珍しくない。そこで、このような大荷重Ｆ３が脚部１２にかかると、屋根材２Ｕが局部的に圧迫されるので、図２１に鎖線Ｑ５で示すように、屋根材２Ｕが陥没変形するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本発明は、上述の問題を悉く解決した機器搭載用支持装置及び支持方法を提供するものである。

【0019】

そこで、本発明の支持装置が手段として構成したところは、上流の棟側から下流の軒側に向けて角度θ１の下り勾配を有する屋根下地材に敷設される金属製の屋根材に関して、各屋根材は、上流に向かう端部に起立壁と該起立壁から延びて屋根下地材に屋根用ビスでビス止めされる平板壁を連設し、下流に向かう端部に下向きの垂下壁を設けており、下流側に敷設された屋根材と上流側に敷設された屋根材の相互に、下流側の屋根材の起立壁に対して、上流側の屋根材の垂下壁を覆い被せ、該垂下壁を起立壁にビス止めすることにより屋根接合部を構成する屋根において、前記接合部に位置して屋根上に搭載される機器の架台を支持する支持装置であり、前記支持装置は、金具本体と、前記金具本体を前記接合部に固着する金具用ビスと、前記金具本体に架台を搭載した状態で固定する架台用ボルトにより構成されており、前記金具本体は、下流側の屋根材に載置される載置部と、前記起立壁と垂下壁の間に下方から挿入されるフック壁を備えた上向きフックと、下流側から前記垂下壁に臨まされる基壁部を一体に形成すると共に、前記基壁部にビス孔を設けており、下流側から前記ビス孔に挿入した金具用ビスを前記垂下壁と起立壁に貫通して螺入し、基壁部と垂下壁を相互に圧着すると共に、フック壁と起立壁を相互に圧着することにより、金具本体を接合部に固着するように構成して成る点にあり、これにより、上記第１の問題点が解決される。

【0020】

この際、前記ビス孔の軸線は、屋根下地材の下り勾配に沿う屋根材の平面Ｐに対して角度θ３で上向き傾斜する軸線Ｒに沿って形成することが好ましく、これにより、上記第２の問題点が解決される。

【0021】

前記金具本体は、前記載置部の上方位置で架台を搭載する搭載部と、前記搭載部を支持する支持壁を一体に形成し、前記支持壁は、屋根下地材の下り勾配に沿う屋根材の平面Ｐに直交する垂直線Ｖに対して上流側に向けて角度θ２で傾斜させられていることが好ましく、これにより、上記第３の問題点が解決される。

【0022】

前記支持壁は、上流側に配置された第１支持壁と、下流側に配置された第２支持壁を備えており、第１支持壁と第２支持壁を下流側の屋根材に支持させるように構成することが好ましく、下向きの鉛直荷重を支持壁により好適に支持することができるので、これにより、上記第４の問題点が解決される。

【0023】

更に、本発明の支持方法が手段として構成したところは、上記の支持装置を使用することにより屋根上に機器を搭載する方法であり、（Ａ）屋根の接合部において垂下壁と起立壁をビス止めした接合用ビスを取外し、垂下壁を起立壁から上向きに離反させることにより、平板壁の上方空間を開放させる工程と、（Ｂ）既設の屋根用ビスに近隣する個所に位置して新たな屋根用ビスを平板壁に打ち込むことにより、屋根下地材に対する平板壁の固着力を増強させる工程と、（Ｃ）その後、上向きフックのフック壁を起立壁に臨ませた状態で金具本体を下流側の屋根材に載置すると共に、垂下壁を下降させて基壁部とフック壁の間に挿入する工程と、（Ｄ）次いで、下流側からビス孔に挿入した金具用ビスを垂下壁と起立壁に貫通して螺入することにより、基壁部と垂下壁を相互に圧着すると共に、フック壁と起立壁を相互に圧着することにより、金具本体を接合部に固着する工程と、（Ｅ）前記金具本体の上に架台を搭載して固定すると共に、該架台に機器を搭載する工程とから成る点にある。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、屋根上に設置した状態で、上向きの荷重Ｆ１、滑落方向の荷重Ｆ２、下向きの荷重Ｆ３に対して、強固に耐えることができ、機器を搭載した架台を安定して支持する支持装置２０と支持方法の提供が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の第１実施形態に係る支持装置を屋根に設置した状態を示す斜視図である。

【図2】第１実施形態に係る支持装置を構成する金具本体を示しており、（Ａ）は正面側を示す斜視図、（Ｂ）は背面側を示す斜視図である。

【図3】第１実施形態に係る支持装置を示す縦断側面図である。

【図4】第１実施形態に係る支持装置の金具本体の外観を示しており、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は平面図、（Ｅ）は底面図である。

【図5】第１実施形態に関して、金具本体を屋根接合部に設置する方法を示す縦断側面図である。

【図6】第１実施形態に関して、金具用ビスにより金具本体を屋根接合部に固着する方法を示す縦断側面図である。

【図7】第１実施形態に関して、金具用ビスの作用を示しており、（Ａ）は金具本体を屋根接合部に固着した状態を示す縦断側面図、（Ｂ）は上向きフックを挟んで垂下壁と起立壁を締結する作用を示す拡大図である。

【図8】第１実施形態に関して、支持装置を屋根に設置完了した後、架台を固定支持した状態を示す断面図である。

【図9】第１実施形態に関して、支持装置が上向きの引張荷重を受けたときの作用を示す縦断側面図である。

【図10】第１実施形態に関して、支持装置が屋根勾配に沿う下流方向の荷重を受けたときの作用を示す縦断側面図である。

【図11】第１実施形態に関して、支持装置が鉛直方向の下向き荷重を受けたときの作用を示す縦断側面図である。

【図12】本発明の第２実施形態に係る支持装置を構成する金具本体を示しており、（Ａ）は正面側を示す斜視図、（Ｂ）は背面側を示す斜視図である。

【図13】第２実施形態に係る支持装置の金具本体を示す縦断側面図である。

【図14】第２実施形態に関して、支持装置を屋根に設置すると共に、架台を固定支持した状態を示す断面図である。

【図15】本発明の第３実施形態に係る支持装置を構成する金具本体を示す斜視図である。

【図16】第３実施形態に係る支持装置の金具本体を示す縦断側面図である。

【図17】第３実施形態に関して、支持装置を屋根に設置すると共に、架台を固定支持した状態を示す断面図である。

【図18】従来技術に係る支持装置に関して、支持装置が屋根に設置された状態を示す斜視図である。

【図19】従来技術に関して、上向きの引張荷重を受けたときの問題を説明する縦断側面図である。

【図20】従来技術に関して、屋根勾配に沿う下流方向の荷重を受けたときの問題を説明する縦断側面図である。

【図21】従来技術に関して、鉛直方向の下向き荷重を受けたときの問題を説明する縦断側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。図１ないし図１１は、本発明の第１実施形態を示しており、図１２ないし図１４は、本発明の第２実施形態を示し、図１５ないし図１７は、本発明の第３実施形態を示している。尚、以下に説明する本発明の実施形態において、屋根の構成は、従来技術に関して図１８に基づき上述した構成と同様であるから、上述と同様の構成部分は、同一符号を図示しており、上述の説明を援用する。

【0027】

＜第１実施形態＞
支持装置２０は、屋根接合部６に搭載される金具本体２１と、前記金具本体２１を屋根接合部６に固着する金具用ビス２２と、前記金具本体２１の上に載置された架台２３を固定するための架台用ボルト２４により構成されている。

【0028】

図１及び図２に示すように、金具本体２１は、アルミニウム等の金属により押出成形された長尺体を裁断することにより形成され、断面が概ね平行四辺形とされた角筒部２５と、角筒部２５の下端から上流側に延びる上向きフック２６と、角筒部２５の上端から上流側に延びる翼部２７を一体成形している。

【0029】

前記角筒部２５は、相互に平行な上流側の第１支持壁２８ａと下流側の第２支持壁２８ｂを相互に平行な底壁３０と頂壁３１により連結しており、更に、好ましくは、底壁３０と頂壁３１の間に位置して両支持壁２８ａ、２８ｂを連結する内部壁３２を備えている。尚、本発明において「平行」の語は、厳格に平行な場合の他、ほぼ平行な場合を含む意味であることを諒解されたい。

【0030】

前記角筒部２５は、屋根下地材１の下り勾配に沿う屋根材２の平面Ｐに対して、底壁３０の下面に該平面Ｐに面接触する載置部３０ａを形成しており、頂壁３１は、底壁３０と平行に形成され、該頂壁３１の上面により架台２３を搭載する搭載部３１ａを形成している。前記搭載部３１ａは、載置部３０ａの上方位置で前記第１支持壁２８ａと第２支持壁２８ｂにより支持され、両支持壁２８ａ、２８ｂは、前記平面Ｐに直交する垂直線Ｖに対して、上流側に向けて角度θ２で傾斜するように形成されている。

【0031】

上向きフック２６は、前記底壁３０の載置部３０ａと面一状態で第１支持壁２８ａを越えて延びる連設壁２６ａと、該連設壁２６ａから上向きに折曲されたフック壁２６ｂを備えている。

【0032】

前記第１支持壁２８ａの下端部は、前記上向きフック２６のフック壁２６ｂと平行な基壁部２９を構成しており、該基壁部２９には前記フック壁２６ｂの上方に臨むビス孔３３が開設されている。この際、ビス孔３３の軸線は、屋根材２の平面Ｐに対して下流方向に向けて角度θ３で上向き傾斜する軸線Ｒに沿うように形成されている。

【0033】

更に、第２支持壁２８ｂには前記ビス孔３３に連通する導入孔３４が開設されており、該導入孔３４の軸線も前記軸線Ｒに沿うように形成されている。

【0034】

前記ビス孔３３は、金具用ビス２２の軸部を挿通するが頭部を挿通しない小径孔により構成され、導入孔３４は、金具用ビス２２を締結する回転工具を挿通させる大径孔により構成されている。ビス孔３３と導入孔３４から成る１組の孔は、角筒部２５の横方向に複数組を設けることが好ましく、図示実施形態の場合、２組が設けられている。

【0035】

翼部２７は、横向きに延びるレール状に形成されることにより溝を備えた保持部３５を備えており、該保持部３５に架台用ボルト２４の頭部２４ａを抜止め状態で摺動自在に保持するように構成されている。

【0036】

（支持装置の設置と架台の搭載）
図５ないし図７は、屋根上に支持装置２０を設置する方法と、設置された支持装置２０に架台２３を搭載する方法を示している。

【0037】

図５に示すように、設置に先立ち、屋根材２の屋根接合部６に設けられた接合用ビス８を取外すことにより、屋根材２Ｕの垂下壁５を屋根材２Ｄの起立壁３から上向きに離反させる。この際、上流側の屋根材２Ｕを大きく離反させると、下流側の屋根材２Ｄの平板壁４の上方空間が開放されるので、既設の屋根用ビス７に隣り合う個所に位置して新たな屋根用ビス７ａを打ち込み、これにより、屋根下地材１に対する平板壁４の固着力を増強する。

【0038】

後述のように、支持装置２０を構成する金具本体２１の屋根材２に対する固着は、金具用ビス２２を唯一の手段としており、その固着強度は、平板壁４の固着状態に依存することになるので、新たな屋根用ビス７ａによる増し打ちを行うことにより、平板壁４の堅牢な固着を確保するのが良い。この点に関して、本発明は、金具本体２１の設置に際して、必ず上流側の屋根材２Ｕを上向きに持ち上げる工程を伴うものであるから、そのときにビスの増し打ちを行えば、特に作業工程の煩雑化等を招来することはなく、簡単な作業で平板壁４の固着強度を向上させ、その結果、金具本体２１の高い固着強度を実現することができる。

【0039】

前記垂下壁５を持ち上げた状態で、図５に示すように、金具本体２１の上向きフック２６を起立壁３に臨ませ、その後、図６に示すように、載置部３０ａを下り勾配に沿う下流側の屋根材２Ｄの上に載置すると共に、上流側の屋根材２Ｕを元の位置に戻し、垂下壁５を起立壁３に覆い被せ、該垂下壁５の下端部を上向きフック２６のフック壁２６ｂと基壁部２９の間に挿入する。この状態で、金具本体２１は、仮止め状態として安定設置され、その後の作業を容易とする。

【0040】

金具本体２１を屋根接合部６に固着するため、金具用ビス２２が導入孔３４からビス孔３３に挿入され、垂下壁５及び起立壁３に螺入される。この際、上述のように、金具用ビス２２は、屋根材２の平面Ｐに対して角度θ３で上向き傾斜する軸線Ｒに沿って挿入されるので、電動ドライバー等の工具が屋根材２の上面に干渉するようなことはなく、作業を容易に行うことができる。

【0041】

図７に示すように、金具用ビス２２は、上向きフック２６のフック壁２６ｂを挟んだ状態で垂下壁５と起立壁３を締結する。駆動回転される金具用ビス２２の螺糸により、図７（Ｂ）に矢印Ｋで示すように、垂下壁５と起立壁３が引き寄せられるので、金具本体２５の基壁部２９と垂下壁５が相互に圧着され、しかも、フック壁２６ｂと起立壁３が相互に圧着される。この状態から、更に金具用ビス２２を締結すると、図示鎖線で示すように、起立壁３がフック壁２６ｂの上方で基壁部２９に向けて引き寄せられる。このように、垂下壁５と起立壁３は、その間にフック壁２６ｂを介在した状態で、該フック壁２６ｂを挟着するように締結されるので、金具用ビス２２の締結力が極めて高くなり、これにより、金具本体２５の高い固着強度が得られる。

【0042】

以上のようにして金具用ビス２２により金具本体２５を屋根接合部６に固着した後は、図８に示すように、金具本体２５における頂壁３１の搭載部３１ａに架台２３を搭載すると共に、翼部２７の保持部３５に保持した架台用ボルト２４で架台２３を固定すれば良い。

【0043】

（上向き荷重を受けたときの作用）
架台２３に太陽電池モジュール等のような盤状機器が搭載されている場合、強風により煽られると、図９に示すように、架台２３に上向きの引張荷重Ｆ１が作用し、架台用ボルト２４を介して翼部２７が引き上げ方向の力を受ける。その際、図示のように、唯一の固着手段を構成する金具用ビス２２に固定されたビス孔３３を支点とするモーメントＭ１を生じることになるが、この場合、該モーメントＭ１に対して、角筒部２５の第１支持壁２８ａと第２支持壁２８ｂを支持する底壁３０と、上向きフック２６が好適に対抗し、金具本体２５の設置姿勢を保持する。

【0044】

角筒部２５の底壁３０は、載置部３０ａを屋根材２Ｄの平坦面に面接触状態で接支し、前記モーメントＭ１に耐え、第１支持壁２８ａと第２支持壁２８ｂにより搭載部３１ａを強固に支持する。上向きフック２６は、フック壁２６ｂが金具用ビス２２で締結された垂下壁５と起立壁３により強固に挟持されているので、浮き上がることはない。しかも、両壁５、３の挟持力に加えて、モーメントＭ１に対抗する方向から、上向きフック２６のフック壁２６ｂが垂下壁５の下端に係止すると共に、該フック壁２６ｂの先端が起立壁３（金具用ビス２２により引き寄せられた変形部）に係止しているので、該モーメントＭ１に伴う引き上げ力に耐える。

【0045】

（下流側に向かう滑落方向の荷重を受けたときの作用）
図１０に示すように、積雪等により架台２３が受ける下向き荷重により、屋根勾配に沿う下流方向の荷重Ｆ２が作用した場合、支持装置２０は、屋根勾配の平面Ｐに沿って滑落方向の力を受けるが、該平面Ｐに対して、金具用ビス２２は、上述のように、その軸線Ｒが角度θ３で傾斜させられた状態で垂下壁５及び起立壁３に締着されているので、容易に引き抜かれることはなく、支持装置２０の固着状態を保持し、屋根に沿って滑落することはない。

【0046】

この際、上述のように、支持装置２０の設置に先立ち、屋根材２Ｄの平板壁４に新たな屋根用ビス７ａを増し打ちしているので、極めて大きな荷重Ｆ２が作用したときでも、平板壁４が屋根下地材１から離脱することはなく、該屋根材２Ｄと共に支持装置２０を滑落させるような危険を招来することはない。

【0047】

（下向き荷重を受けたときの作用）
図１１に示すように、支持装置２０は、金具本体２５が角筒部２５により剛体構造とされており、底壁３０の載置部３０ａを屋根材２Ｄに沿って載置した状態で、第１支持壁２８ａと第２支持壁２８ｂをほぼ鉛直方向に起立させている。従って、太陽電池モジュール等の重量物を搭載した架台２３から鉛直方向の下向きに作用する荷重Ｆ３は、第１支持壁２８ａと第２支持壁２８ｂにより直下から対向して好適に支持され、しかも、屋根材２Ｄの平面に面接触された底壁３０の載置部３０ａにより安定した状態で支持される。

【0048】

ところで、荷重Ｆ３が金具本体２５の全体ではなく、仮に、架台用ボルト２４を有する翼部２７に対して局所的に大きくかかる場合、図示のように、唯一の固着手段を構成する金具用ビス２２に固定されたビス孔３３を支点とするモーメントＭ２を生じることになるが、その場合、該モーメントＭ２に対して、上向きフック２６が好適に対抗して金具本体２５の設置姿勢を保持する。図示のように、上向きフック２６は、連設壁２６ａを起立壁３から折曲された屋根材２Ｄに当接することにより回動を阻止され、フック壁２６ｂを金具用ビス２２に固着された起立壁３に当接することにより回動を阻止されるので、これによりモーメントＭ２に屈することなく耐えることができる。

【0049】

＜第２実施形態＞
図１２ないし図１４は、支持装置２０の第２実施形態を示している。支持装置２０は、屋根接合部６に搭載される金具本体２１と、前記金具本体２１を屋根接合部６に固着する金具用ビス２２と、前記金具本体２１の上に載置された架台２３を固定するための架台用ボルト２４により構成されており、この点は、第１実施形態と同様である。

【0050】

図１２及び図１３に示すように、金具本体２１は、金属板を折曲することにより各部が一体に形成されており、上流側に配置される第１支持壁２８ａと、該第１支持壁２８ａの両側縁から下流側に向けて折曲された第２支持壁２８ｂ、２８ｂを備えている。

【0051】

前記第１支持壁２８ａは、下端縁から上流側に向けて上向きフック２６を形成すると共に、上端縁から上流側に向けて翼部２７を延設し、該翼部２７に架台用ボルト２４を挿通させるための長孔から成る保持部３５を開設している。

【0052】

前記第２支持壁２８ｂ、２８ｂは、下端縁から内向きに折曲された底壁３０、３０を設けると共に、上端縁から内向きに折曲された頂壁３１、３１を設けている。

【0053】

金具本体２１は、屋根下地材１の下り勾配に沿う屋根材２の平面Ｐに対して、前記底壁３０、３０の下面と前記上向きフック２６の下面の一方又は両方により載置部３０ａを設けており、前記頂壁３１、３１と前記翼部２７を載置部３０ａと平行となるように形成することにより、該頂壁３１、３１の上面と該翼部２７の上面の一方又は両方により架台２３を搭載するための搭載部３１ａを形成している。従って、搭載部３１ａは、載置部３０ａの上方位置で前記第１支持壁２８ａと第２支持壁２８ｂにより支持されることになる。

【0054】

図１３に示すように、第１支持壁２８ａ及び第２支持壁２８ｂ、２８ｂは、前記平面Ｐに直交する垂直線Ｖに対して、上流側に向けて角度θ２で傾斜するように形成されている。

【0055】

上向きフック２６は、第１支持壁２８ａの下端縁から折曲された連設壁２６ａと、該連設壁２６ａから上向きに折曲されたフック壁２６ｂを備えており、上述のように連設壁２６ａの下面により載置部３０ａを形成することが好ましい。

【0056】

前記第１支持壁２８ａの下端部は、前記フック壁２６ｂと平行な基壁部２９を構成しており、該基壁部２９には前記フック壁２６ｂの上方に臨むビス孔３３を開設している。この際、ビス孔３３の軸線は、屋根材２の平面Ｐに対して下流方向に向けて角度θ３で上向き傾斜する軸線Ｒに沿うように形成されている。

【0057】

金具本体２１を屋根材２Ｄに設置する方法は、第１実施形態について説明した方法と同様であり、図１４は、金具本体２１を屋根材２Ｄの上に設置すると共に、該金具本体２１に架台２３を搭載した状態を示している。

【0058】

金具本体２１は、下り勾配に沿う屋根材２の平面Ｐから第１支持壁２８ａ及び第２支持壁２８ｂ、２８ｂを鉛直方向に起立させ、金具用ビス２２の軸線を前記平面Ｐに対して上向きに傾斜させている。

【0059】

屋根接合部６における垂下壁５と起立壁３の間にはフック壁２６ｂが挿入され、金具用ビス２２の締結により、垂下壁５が基壁部２９に圧着されると共に、起立壁３がフック壁２６ｂに圧着されている。

【0060】

下流側に位置する第２支持壁２８ｂ、２８ｂの底壁３０、３０により形成された載置部３０ａが屋根材２Ｄに面接触状態で接支されており、更に、上流側に位置する上向きフック２６の連設部２６ａにより形成された載置部３０ａが起立壁３の近傍で屋根材２Ｄに接支されている。

【0061】

これにより、支持装置２０は、上述の第１実施形態と同様に、上向きの荷重Ｆ１、滑落方向の荷重Ｆ２、下向きの荷重Ｆ３に対して、強固に耐えることができ、架台２３を安定支持することが可能である。

【0062】

＜第３実施形態＞
図１５ないし図１７は、支持装置２０の第３実施形態を示している。支持装置２０は、屋根接合部６に搭載される金具本体２１と、前記金具本体２１を屋根接合部６に固着する金具用ビス２２と、前記金具本体２１の上に載置された架台２３を固定するための架台用ボルト２４により構成されており、この点は、第１実施形態と同様である。

【0063】

図１５及び図１６に示すように、金具本体２１は、金属板を折曲することにより各部が一体に形成されており、上流側に配置される第１支持壁２８ａと、下流側に配置される第２支持壁２８ｂを備え、両支持壁２８ａ、２８ｂの上端部を頂壁３１により連結している。

【0064】

前記第１支持壁２８ａは、下端縁から上流側に向けて底壁３０を折曲形成すると共に、該底壁３０を第１支持壁２８ａよりも幅広に形成することにより、該底壁３０の両側端部に張出底壁３０Ｅ、３０Ｅを延設しており、該張出底壁３０Ｅ、３０Ｅから斜め上向きに折曲された基壁部２９、２９を形成している。そして、基壁部２９、２９にビス孔３３を開設している。

【0065】

前記張出底壁３０Ｅ、３０Ｅの間に位置して、底壁３０から上流側に上向きフック２６が延設され、該上向きフック２６は、底壁３０から延びる連設壁２６ａと、該連設壁２６ａから上向きに延びるフック壁２６ｂを備えている。

【0066】

金具本体２１は、屋根下地材１の下り勾配に沿う屋根材２の平面Ｐに対して、前記張出底壁３０Ｅを含む底壁３０の下面により載置部３０ａを形成し、前記頂壁３１を載置部３０ａと平行となるように形成することにより、該頂壁３１の上面により架台２３を搭載するための搭載部３１ａを形成し、該頂壁３１に架台用ボルト２４を挿通させるための長孔から成る保持部３５を開設している。従って、搭載部３１ａは、載置部３０ａの上方位置で前記第１支持壁２８ａと第２支持壁２８ｂにより支持されることになる。

【0067】

図１６に示すように、第１支持壁２８ａ及び第２支持壁２８ｂは、前記平面Ｐに直交する垂直線Ｖに対して、上流側に向けて角度θ２で傾斜するように形成されている。また、基壁部２９に設けられたビス孔３３の軸線は、屋根材２の平面Ｐに対して下流方向に向けて角度θ３で上向き傾斜する軸線Ｒに沿うように形成されている。

【0068】

金具本体２１を屋根材２Ｄに設置する方法は、第１実施形態について説明した方法と同様であり、図１７は、金具本体２１を屋根材２Ｄの上に設置すると共に、該金具本体２１に架台２３を搭載した状態を示している。

【0069】

金具本体２１は、下り勾配に沿う屋根材２の平面Ｐから第１支持壁２８ａ及び第２支持壁２８ｂを鉛直方向に起立させ、金具用ビス２２の軸線を前記平面Ｐに対して上向きに傾斜させている。

【0070】

屋根接合部６における垂下壁５と起立壁３の間にはフック壁２６ｂが挿入され、金具用ビス２２の締結により、垂下壁５が基壁部２９に圧着されると共に、起立壁３がフック壁２６ｂに圧着されている。

【0071】

底壁３０により形成された載置部３０ａが屋根材２Ｄに面接触状態で接支されており、更に、第１支持壁２８ａから下流側に離間した位置で第２支持壁２８ｂの下端が屋根材２Ｄに接支されている。

【0072】

これにより、支持装置２０は、上述の第１実施形態と同様に、上向きの荷重Ｆ１、滑落方向の荷重Ｆ２、下向きの荷重Ｆ３に対して、強固に耐えることができ、架台２３を安定支持することが可能である。

【符号の説明】

【0073】

１ 屋根下地材
２ 屋根材
２Ｄ 下流側の屋根材
２Ｕ 上流側の屋根材
３ 起立壁
４ 平板壁
５ 垂下壁
６ 屋根接合部
７ 屋根用ビス
８ 接合用ビス
２０ 支持装置
２１ 金具本体
２２ 金具用ビス
２３ 架台
２４ 架台用ボルト
２４ａ 頭部
２５ 角筒部
２６ 上向きフック
２６ａ 連設壁
２６ｂ フック壁
２７ 翼部
２８ａ 第１支持壁
２８ｂ 第２支持壁
２９ 基壁部
３０ 底壁
３０Ｅ 張出底壁
３０ａ 載置部
３１ 頂壁
３１ａ 搭載部
３２ 内部壁
３３ ビス孔
３４ 導入孔
３５ 保持部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】