(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
折板屋根の上に折板を固定する屋根上取り付け金具として、下記特許文献1のように、小型化をはかったものがある。
【0003】
この金具(吊子支持部材)は、折板屋根の山部における馳部と頂面に固定されるものであり、馳部を収容する断面逆凹字状の収容部と、この収容部の片側から水平に延びて頂面に接触する接面部を有する本体金具を備えている。本体金具の収容部における接面部と反対側の側面には、馳部に対する締め付けを行う締め付けボルトが保持され、接面部には、折板固定用の吊子を取り付けるための取り付けボルトが上に向けて固定されている。
【0004】
締め付けボルトの先端は馳部の上部の巻き返し部より下の重ね合わせ部を押圧する。このため、馳部を挟み込むための構造を馳部よりも上に設ける必要がなく、固定時における金具の小型化を実現できる。
【0005】
一方で、上からかかる荷重は、収容部を構成する金属板の端面と、接面部の下面に露出している取り付けボルトの頭部で支えることになり、上へ引っ張られる力に対しては、締め付けボルトの押圧力で維持しなければならない。また、金属板の端面やボルトの先端が折板に強く当たることによって、折板に傷がついてしまうことにもなる。
【0006】
特許文献2には、折板屋根の上に太陽電池モジュールを固定する屋根上取り付け金具が開示されている。
【0007】
この金具は、折板屋根の頂部又は凸部に跨った状態で取り付けられる本体金具(下面開口凹金物)と、本体金具の片側にボルトで連結される締め付け金具(上面開口凹金物)を有する。本体金具は折板の頂部又は凸部の一方側に圧着する圧着片を有しており、締め付け金具は頂部又は凸部の他方側に圧着する圧着片を有している。これら一対の圧着片がボルトの締め付けによって頂部又は凸部を圧着状態に挟み込むことによって、折板屋根に対する金具の固定がなされる。
【0008】
この金具でも本体金具が折板の頂部又は凸部を覆って、頂部又は凸部の上端よりも低い位置で締め付けて固定するので、固定時の高さが低い小型化を実現できる。
【0009】
特許文献2の金具と同様の金具は、特許文献3にも開示されている。特許文献2、3いずれの金具でも、折板屋根の馳部等を挟持する一対の挟持片を一対の部材にそれぞれ備え、それら一対の部材を折板屋根の馳部等の高さに位置するボルトを用いて締め付けて固定するので、固定時の高さを低く抑えられる。そのうえボルトで直接締め付けるのではないので折板に傷を付けにくいという利点がある。
【0010】
特許文献2、3の金具と同様の構成で折板を固定する金具としては、下記特許文献4、5も開示されている。
【0011】
しかし、特許文献2、3、4、5いずれの金具でも、挟持片を有する一対の部材は1本のボルトで連結されている構成であるので、ボルトに集中してせん断荷重がかかる。特許文献3の金具は一対の部材の上端部に互いにスライド可能に重なり合う天板材を有するものの、ボルトにかかる荷重を効果的に分散するものではない。
【発明を実施するための形態】
【0020】
この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
【0021】
この発明の屋根上取り付け金具(以下、「取り付け金具」という)は、左右の平面部の間に突条部を有した屋根に固定されるもので、改修の目的で取り付け物としての屋根板を固定したり、機能付与の目的で取り付け物としての太陽電池パネルや雪止めなどの設置物を固定したりするのに使用される。
【0022】
取り付け金具11の一例の斜視図を
図1に示す。この取り付け金具11は、
図2、
図3に示したように、下葺屋根51としての折板屋根61に取り付けられて上葺屋根52としての折板屋根61のための折板61aを固定するのに適したものである。
図2は丸馳式の折板屋根61、
図3は角馳式の折板屋根61の例であり、これらの図に示すように、取付け金具11は馳部61bの形態に関わらず使用することができる。
【0023】
屋根について付言すると、一例である前述の折板屋根61は山部と谷部を繰り返す波形で、山部の頂面に、左右の平面部61b,61cと、これらに挟まれた突条部としての馳部61bを有する。平面部61b,61cは、図示例では水平に描いたが、傾斜しているものもある。屋根は馳式の折板屋根のほか、嵌合式の折板屋根や瓦棒屋根、立平屋根などであってもよい。
【0024】
図1に示したように取り付け金具11は、折板屋根61の平面部61c,61dのうち一方の平面部61cから他方の平面部61dへ馳部61bを跨ぐように設けられる支持体12と、支持体12に被さり折板61a固定用の固定具である吊子71を取り付ける挟持体13と、これらを結合する締結ボルト14を備えている。支持体12と挟持体13は金属板をプレスして形成される。
【0025】
支持体12は、
図4にも示したように、正面視略逆凹字形であり、馳部61bを挟んで平行または略平行に対峙する一対の脚部21,22と、これら脚部21,22の上部を連結する連結部23を有し、所定幅をなす1枚の帯状の金属板で形成されている。一対の脚部21,22のうち一方(図面左側、折板屋根61の葺成方向上流側)の脚部21は、下に延びた下端に、内方に曲がる折曲部21aを有している。折曲部21aの角度や長さは、他の部位の構造などに合わせて適宜設定される。
【0026】
一対の脚部21,22のうち他方(図面右側、折板屋根61の葺成方向下流側)の脚部22は、一方の脚部21と略同じ高さに設定され、金属板を折り重ねに形成されている。つまり、材料である金属板を連結部23の端から下にのばした後、所定の長さで折り返して上にのばし、重ね合わせた構成である。折り返す方向は内方でも外方でもよいが、図示例では外方に折り曲げた例を示している。
【0027】
このような他方の脚部22には前述の締結ボルト14が螺合するねじ穴22aが形成されている。ねじ穴22aの形成位置は脚部22の幅方向中間位置であって上下方向の略中間位置であり、支持体12が馳部61bを包囲した時に締結ボルト14が馳部61bの横に位置して、締結ボルト14が位置する高さを低く抑えられる高さである。
【0028】
一対の脚部21,22を連結する連結部23は水平に形成され、左右方向の中間部に段差部23aを有している。段差部23aは、段差部23aより折板屋根61の葺成方向下流側(図面右側)の部分(低天板部23b)の高さを、段差部23aより折板屋根61の葺成方向上流側(図面左側)の部分(高天板部23c)よりも若干低くする。連結部23の一部である高天板部23cの一部は、挟持体13に対して下から接して面接触する接面部24である。連結部23と左右の脚部21,22との間の角部分には補強リブ25が、内側に打ち出して形成されている。
【0029】
挟持体13は、正面視形状が下方に開口を有する略C型鋼形状であり、水平にのびる上端の受け部31と、受け部31における折板屋根61の葺成方向上流側(図面左側)の端から下にのびる垂下部32と、この垂下部32の下端から水平にのびる固定側挟持片33と、受け部31における折板屋根61の葺成方向下流側(図面右側)の端から斜め下にのびる可動部34と、可動部34の下端に形成された可動側挟持片35を有する。挟持体13は支持体12と同様に、所定幅をなす1枚の帯状の金属板で形成されている。挟持体13の幅と支持体12の幅は同一である。
【0030】
受け部31は固定具を取り付ける部分であり、固定具が前述のように吊子71であって平らな面に固定されるので、受け部31の左右方向の略中間位置に段差部31aが形成されている。段差部31は、段差部31より折板屋根61の葺成方向下流側(図面右側)の部分(低天板部31b)を、段差部31aより折板屋根61の葺成方向上流側(図面左側)の部分(高天板部31c)よりも低くする。低天板部31bは吊子71を固定する部分であり、折板61aを固定するための固定具である取り付けボルト36が先を受けに向けてかしめ固定されている。
【0031】
取り付けボルト36の長さは、取り付けボルト36の先端が受け部31の最も高い位置、つまり高天板部31cの高さ以下となるように設定される。
【0032】
受け部31の左右方向の長さは、支持体12の左右方向の長さよりも長い。山部を有する折板屋根61に固定するので、固定した時に山部の頂面に収まる左右方向の長さであるのが好ましい。
【0033】
また受け部31の一部である低天板部31bの一部は、支持体と互いに面接触する接面部37である。このため、支持体12の段差部23aの段差は、挟持体13の受け部31の下面に露出する取り付けボルト36の頭部36aの厚さに対応する高さである。
【0034】
垂下部32は、支持体12の一方の脚部21より外側に位置する板状のもので、一方の脚部21よりも高さが高く形成されている。
【0035】
固定側挟持片33は、内方にのびる先端部に支持体12の一方の脚部21の下端、具体的には折曲部21aを受けるとともに係合する係合部33aを有して、先端を馳部61bの一方側、つまり馳部61bにおける折板屋根61の葺成方向上流側(図面左側)の側面に当てる挟圧面33bとしている。固定側挟持片33の先端は正面視横L字形になるように先を上に向けて曲がる起立片33cを有する。この起立片33cに対して支持体12の一方の脚部21の下端における折曲部21aの先端が当接して、前述の係合状態が得られる。
【0036】
受け部31の段差部31aから垂下部32と、固体側挟持片33の垂下部32側の部分には、内面側に膨出する一連の補強リブ38が形成されている。
【0037】
可動部34は支持体12の一対の脚部21,22のうち他方の脚部22に向けて回動変形するものであり、おおよそ垂下部32の長さから段差部31aの高さを引いた長さに設定されている。可動部34と受け部31との境界部分には貫通穴39が形成されている。貫通穴39は、可動部34を斜めの姿勢から下方に回転させる変形性を持たせるためのもので、適宜の形状で適宜数形成されている。
【0038】
可動部34の幅方向における中間位置には締結ボルト14を挿通するルーズホール34aが形成されている。ルーズホール34aは、可動部34がのびる方向に長く形成される。ルーズホール34aの長さは、支持体12のねじ穴22aに締結ボルト14を螺合して可動部34が支持体12に接する方向へ回動変形するのを許容する長さである。
【0039】
可動側挟持片35は、可動部34から直角、又は直角よりも若干小さい角度で連続し、先端に、正面視横L字形になるように先を上に向けて曲がる起立片35aを有する。可動側挟持片35の長さは、可動部34が回動して垂下姿勢になると内方にのびて先端の起立片35aを馳部61bの他方側、つまり馳部61bにおける折板屋根61の葺成方向下流側(図面右側)の側面に当てる長さであり、起立片35aの先端を挟圧面35bとしている。
【0040】
可動部34の長さに関連して付言すると、支持体12における他方の脚部22の長さは、可動側挟持片35の先端を馳部61bに対して当てた状態で下端を可動側挟持片35の基部に接する長さである。
【0041】
図4中、41はスプリングワッシャ、42はワッシャである。
【0042】
このような構成の取り付け金具11は、
図5に示したように支持体12を挟持体13の内側に保持して締結ボトル14で連結し、必要な形状の吊子71を固定して使用する。
図5に実線で示した丸馳式の吊子71は取り付け金具11に予め固定しておくが、仮想線で示した角馳式の吊子71の場合には、取り付け金具11を折板屋根61に固定して取り付ける。
【0043】
吊子71の固定に際しては受け部31の取り付けボルト36に吊子71の貫通穴71aを挿嵌してナット36bで締め付けるが、ナット36bの下に補助金具72を取り付けるとよい。補助金具72としては、
図5に示したような複数種類のものがある。
【0044】
図示例の一つの補助金具72aは、吊子71の水平面部71bの上面に重なる押さえ板部73と、押さえ板部73における吊子71の垂直面部71cに沿って起立する起立部74を有するものである。
図5中、75は貫通穴で、76は補強リブである。この補助金具72aは、押さえ板部73と起立部74が吊子71を強固に押さえつける。
【0045】
他の補助金具72bは、吊子71の水平面部71bの上面に重なる押さえ板部73と、押さえ板部73における吊子71の垂直面部71cと直交する方向の2辺から上にのび、上端に外方に広がる受け片77を有するものである。受け片77の上面の高さは、吊子71を固定した時に挟持体13の受け部31の最も高さの高い部分である高天板部31cの高さと同じ高さにする。この補助金具72bは、押さえ板部73が吊子71を強固に押さえつけるとともに、受け片77が折板61aを支える。
【0046】
折板屋根61に対して取り付け金具11を固定するには、
図6に示したように取り付け金具11を折板屋根61の馳部61bに対して嵌めるようにして載置する。続いて締結ボルト14を締める。すると、挟持体13の可動部34が支持体12の他方の脚部22に接近する方向に回動し、これに伴って可動側挟持片35が固定側挟持片33に向けて前進し、
図7に示したように、可動側挟持片35と固定側挟持片33の先端の挟圧部35b,33bが折板屋根61の馳部61bを挟持するとともに、可動側挟持片35と固定側挟持片33がそれぞれ折板屋根61の左右の平面部61d,61cに面接触する。
【0047】
このように挟持体13の固定側挟持片33と可動側挟持片35が折板屋根61の平面部61c,61dに接しつつ馳部61bを挟持する固定状態は、締結ボルト14が挟持体13の可動部34を支持体12における他方の脚部22に接近させる方向に締め付けることによって維持される。締結ボルト14の緊結により、支持体12における一方の脚部22が挟持体13の固定側挟持片33を馳部61bに向けて牽引しつつ、可動側挟持片35を馳部61bに対して押しつける。
【0048】
一方の脚部21の下端には折曲部21aが形成されているので強度が高く、この折曲部21aが固定側挟持片33の起立片33cと係合するので、馳部61bに圧接する部分の強度はさらに高くなり、強い挟持力を発揮できる。
【0049】
挟持状態は締結ボルト14の螺合によって維持されるが、締結ボルト14が螺合するねじ穴22aは、金属板を二重にした他方の脚部22に形成されているので、バーリングしてからねじを形成した場合と比べて、ねじ山を多く得ることができるとともに、二重に重なった金属板の変形が抑制される効果もある。このため、可動側挟持片35による挟圧を確実なものとするとともに、挟圧状態を強力に維持できる。
【0050】
取り付け金具11は折板屋根61の馳部61bを収容し、馳部61bの横位置で締め付ける締結ボルト14によって折板屋根61に対する固定を行うので、取り付け金具11の固定時の高さを低くすることができる。
【0051】
また、馳部61bに対する挟持は挟持体13の一部を用いて行い、締結ボルト14で直接押圧することはないので、折板61aに傷をつけずに済む上に、広い範囲で挟持可能で挟持強度を高めることができる。しかも、挟持体13の可動部34を締結ボルト14による締め付けで回動変形させて可動側挟持片35による挟持を行わせるので、締結ボルト14を緩みににくくすることができ、この点からも強力な挟持状態を維持できる。
【0052】
そして固定状態において上からの荷重がかかった場合には、挟持体13が受け部31などで荷重を支えるとともに、内側に位置する支持体12が一対の脚部21,22と連結部23で挟持体13にかかる荷重を支える。このときに、支持体12の一対の脚部21,22の下端は挟持体13に接触しているとともに、支持体12と挟持体13の接面部24,37も互いに面接触している。さらに、支持体12の連結部23における低天板部23cも取り付けボルト36の頭部36aと接している。このため、良好に分散しながら荷重を受けることができる。
【0053】
上へ引っ張られる荷重が作用した場合には、挟持体13の受け部31は吊子71を介して引っ張られて、荷重は締結ボルト14と可動側挟持片35と固定側挟持片33に伝達されるとともに、締結ボルト14を介して支持体12の他方の脚部22に伝わる。そして荷重は、主に他方の脚部22から連結部23、一方の脚部21、固定側挟持片33へと分散される。そのうえ、一方の脚部21は固定側挟持片33に係合しているので、上へ引っ張る荷重は締め付け力を発揮することになり、強固な固定状態を維持できる。
【0054】
しかも、吊子71と取り付けボルト36は受け部31における可動側挟持片35を有する側である低天板部31bに保持される構成であるので、上へ引っ張られる荷重を即座に支持体12に伝達することができる。このため荷重分散と強固な固定が効果的になされる。
【0055】
このように小型化をはかりながらも、荷重を良好に分散できるので固定強度を高めることができる。
【0056】
以下、その他の例について説明する。この説明において前述例の構成と同一の部位ついては同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【0057】
図8に示した取り付け金具11は挟持体13の受け部31に断熱のための樹脂部材81を備えたものである。取り付け金具11の構成は受け部31の寸法以外に変更はない。
【0058】
樹脂部材81は、
図9に示したように、挟持体13の受け部31の上面に添う高位置面部82と低位置面部83とこれらをつなぐ段差部84を有する形状で、これらの幅方向の両側に挟持体13の前後両面を覆う縁部85が形成されている。低位置面部83における取り付けボルト36に対応する位置には、取り付けボルト36を挿通する挿通穴86が形成される。
【0059】
この挿通穴86は、通常ではボルトがゆったりと挿入される大きさに設定されるが、ここでは、取り付けボルト36との間にクリアランスをほとんど有しない大きさに設定される。つまり、取り付けボルト36の直径d1と挿通穴86の直径d2はほとんど同一か同一、又は取り付けボルトの直径d1の方が挿通穴86の直径d2よりも僅かに大きい。具体的には、取り付けボルト36の直径よりも大きな大径穴86aを形成し、この大径穴86aの厚み方向の一部に、取り付けボルト36の直径に近い大きさの挿通穴86を形成する規制片86bを有している。
【0060】
つまり、断熱部材81の規制穴86と取り付けボルト36に力をかけて相対移動して嵌め合わせると、断熱部材81が挟持体13の上面に嵌り、たとえ逆さにしても振っても断熱部材81が挟持体13から外れずに嵌合状態を維持でき、力を加えて断熱部材81を挟持体13から分離すれば外れる状態である。
【0061】
このため、断熱部材81を有する構成であっても、簡素な構成で取り扱い易さを享受することができる。
【0062】
規制片86bについては、例えば
図10に示したように、大径穴86aの厚み方向の上に位置させることも(
図10(a)参照)、大径穴86aの厚み方向の下に位置させることも(
図10(b)参照)できる。また、規制片86bは取り付けボルト36の平面視形状に対応させて円形に配置して挿通穴86を形成してもよい(
図10(c)参照)。
【0063】
図11は、吊子71を固定するための取り付けボルト36を挟持体13ではなく支持体12に備える取り付け金具11の例を示している。
【0064】
取り付け金具11の支持体12は、他方の脚部22の形成にあたって金属板を下端位置で折り返す方向を内方にするとともに、吊子71を固定する取り付けボルト36を螺合する位置まで金属板をのばしている。これによって金属板が二重になった部分が他方の脚部22と連結部23に形成されることになり、それぞれにねじ穴22a,23dが形成される。他方の脚部22のねじ穴22aは締結ボルト14のためのもので、受け部23のねじ穴23dは取り付けボルト36のためのものである。吊子71は上から下に向けて螺合する取り付けボルト36で固定する。
【0065】
このように構成された取り付け金具でも、前述と同様の作用効果を得られる。そのうえ、吊子71を取り付ける取り付けボルト36が上へ引っ張られる荷重を挟持体13だけではなく支持体12にも直接伝達するので、荷重の分散がより良好に行える。また取り付けボルト36が支持体12における他方の脚部22を構成する金属板に連なる重なり合い部分に螺合しているので、取り付けボルト36が他方の脚部22の形状を保持する機能も果たす。このため、取り付け金具11自体と取り付け金具11の折板屋根61に対する固定状態の一層の強度向上を図ることができる。
【0066】
この発明の構成と前述の構成との対応において、
この発明の取り付け物は前述の折板61aに対応し、
以下同様に、
突条部は馳部61bに対応し、
ボルトは締結ボルト14に対応し、
取り付け物を固定するための部材は取り付けボルト36と吊子71に対応するも、
この発明は前述の構成のみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することもできる。
【0067】
たとえば、取り付け物を固定するための固定具は吊子71と取り付けボルト36のほか、ボルト、剣先ボルトなどであってもよく、屋根上取り付け金具11で固定する物(取り付け物)に応じて適宜設定される。このため接面部24,37は、連結部23の上面全体と、これに対向する受け部31の一部であってもよい。また固定具は、支持体12と挟持体13のいずれに備えてもよい。
【0068】
また、支持体12と挟持体13は、一枚の金属板で形成するだけではなく、複数の部材を組み付けて構成してもよい。
【解決手段】屋根に固定され、屋根板や太陽電池パネルなどの取り付け物を固定する屋根上取り付け金具において、屋根の馳部を跨ぐように設けられる支持体12と、支持体12に被さる挟持体13を備える。支持体12に、馳部を挟んで対峙する一対の脚部21,22と、これらの上部を連結する連結部23を形成する。挟持体13に、一方の脚部21の下端を受けるとともに係合して先端を馳部の一方側に当てる固定側挟持片33と、取り付け物を支える受け部31と、他方の脚部22に向けて回動変形する可動部34と、可動部34の下端に形成され可動部34の回動で先端を馳部の他方側に当てる可動側挟持片35を形成する。そして可動部34に締結ボルト14を挿通するルーズホール34aを形成し、他方の脚部22に締結ボルト14が螺合するねじ穴22aを形成する。