(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-16
(45)【発行日】2024-01-24
(54)【発明の名称】垂木ユニットおよび屋根構造
(51)【国際特許分類】
E04D 11/02 20060101AFI20240117BHJP
【FI】
E04D11/02 D
(21)【出願番号】P 2023187445
(22)【出願日】2023-11-01
【審査請求日】2023-11-01
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】592251031
【氏名又は名称】東栄ルーフ工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100168088
【氏名又は名称】太田 悠
(72)【発明者】
【氏名】早勢 勝美
【審査官】油原 博
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-090288(JP,A)
【文献】特開2007-154426(JP,A)
【文献】特開2020-159191(JP,A)
【文献】米国特許第06688047(US,B1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04D 3/00、11/02、12/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
谷部と,前記谷部の両側の立上り部と,一方の前記立上り部の上端部から外側に延びる第一頂部と,他方の前記立上り部の上端部から外側に延びる第二頂部と,前記第一頂部および前記第二頂部の端部に形成された、上方部に膨張部を有するはぜ部と,を備えたデッキプレートの、前記第一頂部から前記第二頂部に掛け渡しされ、掛け渡し方向の一方の端部である第一端部はフラットな端面を備え、他方の端部である第二端部は下端部に前記掛け渡し方向に延出する係止爪を備えて、前記端面と前記係止爪で前記はぜ部に係止する
複数の垂木材と、
下に開口するチャンネル材で、前記掛け渡し方向に平行な両側面に前記はぜ部との係合孔を備えた固定キャップであって、前記係合孔は、下方の入口部と該入口部から前記掛け渡し方向に切り欠かれたスライド部と、前記スライド部を切り欠くことで前記入口部の横に形成された固定爪と、を備えた固定キャップと、を備え、
前記はぜ部を挟む一方の垂木材と他方の垂木材とが、前記固定キャップにより上方から押さえられて、前記デッキプレートに固定されることを特徴とする垂木ユニット。
【請求項2】
前記固定キャップは、前記はぜ部において、2枚の前記垂木材に跨り被せられ、前記スライド部の奥行き方向と逆方向にスライドすることで、前記はぜ部の前記膨張部の下方に前記固定爪が引っ掛かり抜け止めされることを特徴とする請求項1に記載の垂木ユニット。
【請求項3】
前記固定キャップおよび前記垂木材の上面はフラットで、前記固定キャップは前記垂木材に略面一で被さることを特徴とする請求項2に記載の垂木ユニット。
【請求項4】
前記垂木材は、ハット鋼またはCチャンネルであることを特徴とする請求項3に記載の垂木ユニット。
【請求項5】
谷部と,前記谷部の両側の立上り部と,一方の前記立上り部の上端部から外側に延びる第一頂部と,他方の前記立上り部の上端部から外側に延びる第二頂部と,前記第一頂部および前記第二頂部の端部に形成された膨張部を有するはぜ部と,を備えたデッキプレートと、
前記デッキプレートの前記第一頂部から前記第二頂部に掛け渡しされ、掛け渡し方向の一方の端部である第一端部はフラットな端面を備え、他方の端部である第二端部は下端部に前記掛け渡し方向に延出する係止爪を備えて、前記端面と前記係止爪で前記はぜ部に係止する複数の垂木材と、
下に開口するチャンネル材で、前記掛け渡し方向に平行な両側面に前記はぜ部との係合孔を備えた固定キャップであって、前記係合孔は、下方の入口部と該入口部から前記掛け渡し方向に切り欠かれたスライド部と、前記スライド部を切り欠くことで前記入口部の横に形成された固定爪と、を備えた固定キャップと、を備え、
前記はぜ部を挟む一方の垂木材と他方の垂木材とが、前記固定キャップにより上方から押さえられて、前記デッキプレートに固定されることを特徴とする屋根構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、折板屋根に好適な垂木材とその固定キャップからなる垂木ユニットおよび該垂木ユニットを使用する屋根構造に関する。
【背景技術】
【0002】
波型に折り曲げた金属板(デッキプレート)をはぜ部で連ねて屋根を形成する折板屋根は良く知られており、折板屋根のデッキプレートの上に断熱材と防水シートを敷いてビスを打ち込み固定するシート防水工法もよく知られている。このようなシート防水工法では、部屋から屋根を見上げた時に、デッキプレートに打ち込まれたビスの先端部がデッキプレート下で丸見えとなり、見栄えが悪いという問題が生じる。これに対し特許文献1では、
図9に示すように、デッキプレート1,1のはぜ部2(連結部)の上方に固定部材3を被せ、固定部材3をはぜ部2に弾性係合させるとともに、固定部材3にビス6を打つことで、ビス6の先端部がデッキプレート1の下面に現れないため、見栄えの問題を解消できることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら特許文献1では、
図9に示すように、固定部材3がデッキプレート1の頂部1c,1dから上方に突出し、屋根上面がフラットにならないため、断熱材4や防水シート5を敷きにくいという問題があった。また、固定部材3はデッキプレート1,1を波方向(
図9の左右方向)に固定するのに有効であるが、デッキプレート1,1の長手方向(
図9の前後方向)におけるズレを防げないため、打ち込むビスの数を増やすか、ズレ止めを備えた別のカバー部材を固定部材3に被せる必要があり、作業工数が増えるという問題があった。
【0005】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、折板屋根に有用な垂木材とその固定キャップからなる垂木ユニットおよび該垂木ユニットを使用する屋根構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様の垂木ユニットは、谷部と,前記谷部の両側の立上り部と,一方の前記立上り部の上端部から外側に延びる第一頂部と,他方の前記立上り部の上端部から外側に延びる第二頂部と,前記第一頂部および前記第二頂部の端部に形成された、上方部に膨張部を有するはぜ部と,を備えたデッキプレートの、前記第一頂部から前記第二頂部に掛け渡しされ、掛け渡し方向の一方の端部である第一端部はフラットな端面を備え、他方の端部である第二端部は下端部に前記掛け渡し方向に延出する係止爪を備えて、前記端面と前記係止爪で前記はぜ部に係止する垂木材と、前記はぜ部において前記垂木材を上方から押さえ前記デッキプレートに固定する固定キャップとを備えることを特徴とする。
【0007】
第2の態様の垂木ユニットでは、第1の態様において、前記固定キャップは、下に開口するチャンネル材で、前記掛け渡し方向に平行な両側面に前記はぜ部との係合孔を備え、前記係合孔は、下方の入口部と該入口部から前記掛け渡し方向に切り欠かれたスライド部と、前記スライド部を切り欠くことで前記入口部の横に形成された固定爪と、を備えるのも好ましい。
【0008】
第3の態様の垂木ユニットでは、第2の態様において、前記固定キャップは、前記はぜ部において、2枚の前記垂木材に跨り被せられ、前記スライド部の奥行き方向と逆方向にスライドすることで、前記はぜ部の前記膨張部の下方に前記固定爪が引っ掛かり抜け止めされるのも好ましい。
【0009】
第4の態様の垂木ユニットでは、第3の態様において、前記固定キャップおよび前記垂木材の上面はフラットで、前記固定キャップは前記垂木材に略面一で被さるのも好ましい。
【0010】
第5の態様の垂木ユニットでは、第4の態様において、前記垂木材は、ハット鋼またはCチャンネルであるのも好ましい。
【0011】
第6の態様では、谷部と,前記谷部の両側の立上り部と,一方の前記立上り部の上端部から外側に延びる第一頂部と,他方の前記立上り部の上端部から外側に延びる第二頂部と,前記第一頂部および前記第二頂部の端部に形成された膨張部を有するはぜ部と,を備えたデッキプレートと、前記デッキプレートの前記第一頂部から前記第二頂部に掛け渡しされ、掛け渡し方向の一方の端部である第一端部はフラットな端面を備え、他方の端部である第二端部は下端部に前記掛け渡し方向に延出する係止爪を備えて、前記端面と前記係止爪で前記はぜ部に係止する垂木材と、前記はぜ部において前記垂木材を上方から押さえ前記デッキプレートに固定する固定キャップと、を備える屋根構造とするのも好ましい。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、折板屋根に有用な垂木ユニットおよびこれを使用する屋根構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【
図1】本発明の実施の形態に係る屋根構造の正面図である。
【
図2】実施の形態に係るデッキプレートの正面図である。
【
図5】垂木ユニットの使用形態を示す屋根構造の斜視図である。
【
図6】(A)固定キャップのスライド前を示す図、(B)固定キャップのスライド後を示す図、(C)屋根構造にビスを打った状態を示す図である。
【
図7】変形例に係る垂木ユニットの垂木材を示す図である。
【
図8】変形例に係る屋根構造のデッキプレートを示す図である。
【
図9】従来の屋根構造とシート防水工法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
次に、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0015】
(屋根構造の構成)
図1は本発明の実施の形態に係る屋根構造10の正面図である。屋根構造10は、波型に折り曲げた金属板(デッキプレート1)の両端のはぜ部2を連ねて屋根を形成する、いわゆる折板屋根である。屋根構造10は、複数枚のデッキプレート1が
図1の左右方向に連なって形成されており、
図1は、屋根構造10の一部(最小単位)を図示したものである。屋根構造10(最小単位)は、連結される2枚のデッキプレート1,1と、各デッキプレート1に掛け渡しされた垂木材7と、垂木材7,7に被せられた固定キャップ8と、を備える。屋根構造10のうち、本形態に係る垂木ユニット9は、一つの垂木材7と一つの固定キャップ8の組み合わせである。また、屋根構造10にはシート防水工法が施されており、屋根構造10の上には、断熱材4および防水シート5が敷かれ、ビス6で固定されている。なお、断熱材4に代えてまたは加えて、従来公知の下地材(木毛板、コンクリートパネル、センチュリーボード(登録商標))等を備えていてもよい。
【0016】
(デッキプレートの構成)
図2は実施の形態に係るデッキプレート1の正面図である。デッキプレート1は、金属板を屈曲加工して成り、谷部1aと、谷部1aの両側に立つ立上り部1b,1bと、一方の立上り部1bの上端部から外側に延び,外はぜ部2aを備える第一頂部1cと、他方の立上り部1bの上端部から外側に延び,内はぜ部2bを備える第二頂部1dと、を備える。2枚のデッキプレート1,1は、互いの外はぜ部2aと内はぜ部2bをはぜ締めして連結され、はぜ部2(連結部)では、はぜ部2の下方部2cに対して、巻き込み部を有する上方部が膨張部2dとなっている。
【0017】
(垂木材の構成)
図3は実施の形態に係る垂木材7の図であって、(A)第一端部側から見た斜視図、(B)第二端部側から見た斜視図、(C)正面図、(D)背面図、(E)右側面図、(F)左側面図、(G)平面図、(H)底面図である。垂木材7は、金属板をロールフオミングやベンダ等により成形した長尺のチャンネル材あって、成形により溝形部分7aとその両端に外つば7bを有する、いわゆるハット鋼の形状を備えている。ハット鋼の形状を備えた垂木材7の上面7gは、水平方向にフラットである。垂木材7は、溝形部分7aの開口部を下に向けた状態で、デッキプレート1の波方向に、第一頂部1cから第二頂部1dに掛け渡しされる。垂木材7が第一頂部1cから第二頂部1dに掛け渡しされる方向を、以降、掛け渡し方向Aと称する。
【0018】
垂木材7の掛け渡し方向Aの一方の端部である第一端部7cは、鉛直方向にフラットな端面7eを備える。他方の端部である第二端部7dは、下端部に、掛け渡し方向Aに延出する係止爪7fを備える。垂木材7は、デッキプレート1の第一頂部1cのはぜ部2に第一端部7cのフラットな端面7eが接触干渉し、デッキプレート1の第二頂部1dのはぜ部2に第二端部7dの係止爪7fが接触干渉するように、デッキプレート1に掛け渡しされる。垂木材7の高さH7(
図3(E))は、はぜ部2(外はぜ部2a)の高さH2(
図2)と略同一とするのが好ましい。なお、実施の形態では、係止爪7fの高さh7(
図3(E))は、垂木材7の高さH7の略3分の1程度に形成されているが、係止爪7fの高さh7は、はぜ部2の下方部2cの高さh2(
図2)に合わせて変更されてよい。
【0019】
(固定キャップの構成)
図4は実施の形態に係る固定キャップ8の図であって、(A)正面斜視図、(B)背面斜視図、(C)正面図、(D)背面図、(E)右側面図、(F)左側面図、(G)平面図、(H)底面図である。固定キャップ8は、金属板をロールフオミングやベンダ等により成形したチャンネル材あって、成形により溝形部分8aとその両端に外つば8bを有する、いわゆるハット鋼の形状を備えている。ハット鋼の形状を備えた固定キャップ8の上面8gは、水平方向にフラットである。固定キャップ8は、溝形部分8aが下に開口するよう向けられて、上方から、はぜ部2に係る2枚の垂木材7,7に跨り被せられ、垂木材7,7を固定する。固定キャップ8の長さL8(
図4(E))は、掛け渡し方向Aにおいて、はぜ部2において連結された一方のデッキプレート1の第二頂部1dから他方のデッキプレート1の第一頂部1cに掛かるよう、第一頂部1cと第二頂部1dの和の長さに合わせて変更されてよい。固定キャップ8の高さH8(
図4(E))は、垂木材7の高さH7と略同一とするのが好ましい。
【0020】
固定キャップ8は、掛け渡し方向Aに平行な二つの側面8c,8dに、デッキプレート1,1のはぜ部2との係合孔80を備えている。係合孔80は、掛け渡し方向Aにみて側面8c,8dの略中央に設けられており、側面8c,8dの下端部に形成された入口部81と、入口部81の突き当りから掛け渡し方向Aに切り欠かれたスライド部82と、スライド部82を切り欠くことで入口部81の横に残った側面8c,8dで形成された固定爪83を備える。外つば8bには、係合孔80の入口部81に合わせて、切欠84が形成されている。係合孔80のスライド部82の幅B82(
図4(E))は、入口部81の幅B81(
図4(E))と略同じ幅で切り欠かれており、スライド部82は、掛け渡し方向Aに奥行きを備えている。
【0021】
(垂木ユニットの使用方法)
以上の構成からなる垂木材7と固定キャップ8からなる垂木ユニット9は、屋根構造10において、次のようにして使用される。
図5は垂木ユニット9の使用形態を示す屋根構造10の斜視図であり、
図6は(A)固定キャップ8のスライド前を示す図、(B)固定キャップ8のスライド後を示す図、(C)は屋根構造10にビス6を打った状態を示す図である。
【0022】
作業者は、デッキプレート1,1をはぜ締めしたのち、垂木材7をデッキプレート1の波方向に掛け渡しする。この際、先に、垂木材7の第二端部7dの係止爪7fをデッキプレート1のはぜ部2の下に差し込み、その後、垂木材7の第一端部7cをデッキプレート1の第一頂部1cに押し込むようにする。これにより、垂木材7の第二端部7d側では、係止爪7fが、はぜ部2の膨張部2dとデッキプレート1(第二頂部1d)に接触干渉し、垂木材7の第一端部7c側では、端面7eがはぜ部2の膨張部2dに接触干渉して、垂木材7がデッキプレート1に係止される。
【0023】
2枚のデッキプレート1,1に垂木材7を設置したのち、作業者は、固定キャップ8を、はぜ部2に係る二つの垂木材7,7に、上方から被せる。この際、はぜ部2の膨張部2dが固定キャップ8の係合孔80の入口部81を通るように被せる(
図6(A)参照)。
【0024】
次に、作業者は、固定キャップ8を、係合孔80の奥行方向と逆方向にスライドする。これにより、固定キャップ8の固定爪83が、はぜ部2の膨張部2dとデッキプレート1(第一頂部1c)の間に差し込まれ、膨張部2dの下方で固定爪83が抜け止めされる(
図6(B)参照)。これにより、はぜ部2において、垂木材7,7は固定キャップ8により上方から押さえられ、かつ、デッキプレート1,1に固定される。作業者は、波方向に連なる複数のデッキプレート1に対して、同様に垂木ユニット9を設置する。
【0025】
次に、作業者は、先に設置した垂木ユニット9の列と、長手方向に所定間隔を空けて、同様に垂木ユニット9を設置する(
図5参照)。作業者は、連なる複数のデッキプレート1の全体に垂木ユニット9を設置すると、この上に断熱材4と防水シート5を敷き、固定キャップ8にビス6を打ち込み、屋根構造10にシート防水工法を施す(
図6(C)参照)。
【0026】
(作用効果)
以上、本形態に係る垂木ユニット9によれば、デッキプレート1の波方向に垂木材7が掛け渡され、垂木材7は、はぜ部2の列との格子点において固定キャップ8によりデッキプレート1に固定される。固定キャップ8の上面8gと垂木材7の上面7gはフラットな水平面で、固定キャップ8の高さH8は垂木材7の高さH7と略同一であるため、屋根構造10において、垂木材7と固定キャップ8からなる垂木ユニット9は略面一な枠体として設置される。このため、本形態の屋根構造10において垂木ユニット9は、固定キャップ8の位置だけが上方に突出することがなく、屋根上面にフラットに広がるので、断熱材4と防水シート5を敷きやすい。また、本形態に係る垂木ユニット9によれば、垂木材7をデッキプレート1に掛け渡し、固定キャップ8を被せてスライド固定するだけであるので、設置作業が非常に容易である。
【0027】
また、本形態に係る垂木ユニット9によれば、連なるデッキプレート1の長手方向にははぜ部2の列が延在し、波方向には垂木材7が延在することから、全体として格子状の枠体ができあがる。このため、デッキプレート1,1の長手方向におけるズレを十分に防ぐことができ、長手方向におけるズレ止めのためにビスの数を増やす必要は無く、
図5に示すように、各垂木ユニット9に対して1本のビス6を打てば十分である。また、ズレ止めのために固定キャップ8に別のカバー部材を被せる必要もない。特に、別のカバー部材を被せる場合は、カバー部材の端部をデッキプレート1の立上り部1bにビス止めする必要があり、斜めにビスを打つという難しい作業を伴うが、本形態に係る垂木ユニット9を用いれば、この作業は必要ない。
【0028】
また、本形態に係る垂木ユニット9を使用した屋根構造10によれば、ビス6は固定キャップ8に対して打ち込まれ、ビス6の先端部は固定キャップ8および垂木材7に収まるので、ビス6がデッキプレート1の下面に現れることがなく、見栄えの問題にも対応することができる。
【0029】
また、本形態に係る垂木ユニット9は、上方部に膨張部を有するはぜ締めタイプのデッキプレートであれば、従来公知のあらゆる形状のデッキプレートに対して適用が可能である。このため、本形態に係る垂木ユニット9は、新規の工事だけでなく、改修工事においても使用することができ、特に、断熱材4の交換とともに施工されるのが有用である。
【0030】
(変形例)
次に、上述の実施の形態に対して好ましい変形例を挙げる。実施の形態と同一の構成には同一の符号を付して記載を省略する。
【0031】
図7は変形例に係る垂木ユニット9の垂木材を示す図であって、(A)は変形例1に係る垂木材7A、(B)は変形例2に係る垂木材7B、(C)は変形例3に係る垂木材7Cである。垂木材7は、屋根構造10の耐荷重設計と製造コストによるが、変形例1~3のいずれかの形状を採用してもよい。変形例1~3は、いずれも第一端部7cは鉛直方向にフラットな端面7eを備え、第二端部7dは係止爪7fを備える。変形例1は、溝形部分7aの両端に内つばを有する、いわゆるCチャンネルの形状を備えている。変形例2は、末広がりの台形状の溝形部分7aを備えている。変形例3は、下窄まりの台形状の溝形部分7aを備えている。
【0032】
図8は変形例に係る屋根構造10のデッキプレートを示す図であって、(A)は変形例4に係るデッキプレート1A、(B)は変形例5に係るデッキプレート1B、(C)は変形例6に係るデッキプレート1C、(D)は変形例7に係るデッキプレート1D、(E)は変形例8に係るデッキプレート1Eである。上述の通り、本形態に係る垂木ユニット9は、上方部に膨張部を有するはぜ締めタイプのデッキプレートに対して適用が可能であり、変形例4~8はその例示である。変形例4は、第一頂部1cおよび第二頂部1dが傾斜を有するデッキプレート1Aである。変形例5は、谷部1aが円弧状のデッキプレート1Bである。変形例6は、谷部1aが段付きとなったデッキプレート1Cである。変形例7は、谷部1aが実施の形態より長尺なデッキプレート1Dである。変形例8は、1枚のデッキプレートの谷部1aに複数の波型が形成されたデッキプレート1Eである。これらの変形例4~8であっても、垂木材7の長さL7(
図3(E))を変形し、垂木材7の両端の係止爪7fと端面7eをデッキプレート1のはぜ部2に接触干渉させることで、垂木ユニット9が使用できる。
【0033】
なお、実施の形態および変形例において、デッキプレート1のはぜ部2の形状は一例であり、デッキプレート1のはぜ部2には、上方部に膨張部を有するはぜ部の形状が採用できる。また、外はぜ部2aと内はぜ部2bは逆であってもよく、デッキプレート1の第一頂部1cに内はぜ部2b、第二頂部1dに外はぜ部2aが形成されていてもよい。また、垂木材7,固定キャップ8,およびデッキプレート1を備える屋根構造10は、実施の形態に示したシート防水工法を施す例に限らず、長尺屋根を備えるもの全般に適用することができる。
【0034】
以上、本発明の好ましい実施の形態および変形例を述べたが、これらを当業者の知識に基づいて改変および組み合わせることは可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0035】
1…デッキプレート, 1a…谷部, 1b…立上り部, 1c…第一頂部, 1d…第二頂部, 2…はぜ部, 2a…外はぜ部, 2b…内はぜ部, 2c…下方部, 2d…膨張部, 4…断熱材, 5…防水シート, 6…ビス, 7…垂木材, 7a…溝形部分, 7b…外つば, 7c…第一端部, 7d…第二端部, 7e…フラットな端面, 7f…係止爪, 7g…上面, 8…固定キャップ, 8a…溝形部分, 8b…外つば, 8c,8d…側面, 8g…上面, 80…係合孔, 81…入口部, 82…スライド部, 83…固定爪, 84…切欠, 9…垂木ユニット, 10…屋根構造
【要約】
【課題】折板屋根に有用な垂木ユニットおよびこれを使用する屋根構造を提供する。
【解決手段】垂木ユニット(9)は、谷部(1a),立上り部(1b),第一頂部(1c)および第二頂部(1d)の端部に形成された膨張部(2d)を有するはぜ部(2)を備えたデッキプレート(1)の前記第一頂部から前記第二頂部に掛け渡しされ、第一端部(7c)はフラットな端面(7e)を備え、第二端部(7d)は下端部に掛け渡し方向(A)に延出する係止爪(7f)を備える垂木材(7)と、前記はぜ部において前記垂木材を上方から押さえ前記デッキプレートに固定する固定キャップ(8)を備える。垂木ユニット(9)により屋根構造(10)は上面フラットになり、打ち込むビスの数を減らすことができ、シート防水工法等を採りやすい。
【選択図】
図5