JP2012177281A - 屋根上搭載機器の取付け金具 - Google Patents

Abstract

【課題】はぜ締め部に対する固定が上部からの作業だけで手間がかからないと共に、荷重が固定力の増強に作用することで重量のある機器の取り付けにも対応することができる屋根上搭載機器の取付け金具を提供する。
【解決手段】端部寄りの部分が一面側への屈曲部３ｂとなる座金具３と、上板７の両端から一面側に折り曲げられて対向する一対の挟持板８、８及び、この挟持板８、８の端部から互いに相手挟持板８側に屈曲して折版屋根ａにおけるはぜ締め部ｂの首部を両側から挟む挟持片９、９を備えた挟持金具２をボルト４とナット５で結合し、前記ボルト４とナット５での締付けによって、座金具３で挟持金具２の上板７を撓ませることにより接近した両挟持片９、９で折版屋根ａのはぜ締め部ｂを挟持する。
【選択図】図１

Description

この発明は、建物の屋根上に固定した有頭状部材や、折版屋根におけるはぜ締め部を利用して、屋根上に屋根上搭載機器を取付けるために使用する取付け金具に関する。

例えば、折版屋根の屋根上に、太陽電池モジュールのような機器を搭載する場合、折版屋根のはぜ締め部に対して複数の取付け金具を固定し、この取付け金具の上面に機器の架台を載置し、取付け金具の上面に突設させたボルトにナットを螺締めすることで、取付け金具と機器の架台を締結する方法が採られている。

ところで、折版屋根のはぜ締め部に取付け金具を固定する場合、取付け金具に対して上部からの作業だけで固定が行えるようにするのが、作業の安全性と能率を向上させる点で好ましい。

従来、折版屋根のはぜ締め部に固定する取付け金具は、大きく分けて２種類に分類され、折版屋根のはぜ締め部を挟み込むために、はぜ締め部に上から被せる金具の両側面をボルト・ナットで締め付ける第１の方式（例えば特許文献１と２参照)と、はぜ締め部に上から被せる金具の機械的な形状変形を得るため天面に設けたボルトで締め付ける第２の方式（例えば特許文献３と４参照)がある。

ところで、上記した第１の方式は、金具の両側面をボルト・ナットで締め付けると、その締め付け力が金具に直接加わり、金具の下部が閉じることではぜ締め部を挟持することになる。

しかし、ボルト・ナットで金具を締め付ける場合に、金具の側面から作業を行う必要があり、このため、締結に用いる電動工具の取り回しが煩雑になり、また、金具をはぜ締め部に固定した後、本来取り付けたい物品を金具の天板に設けたボルトに締結するという２つの作業工程が必要になり、工期が長くかかるという点で問題がある。

これに対して、上記した第２の方式は、はぜ締め部に上から被せるようにした金具の天板にボルトを設け、このボルトにナットを螺合させ、このナットの締め付けで金具に変形もしくは機械的な運動変形を与えることではぜ締め部を挟持するため、天板の上部からの作業となり、電動工具の取り回しが容易で作業をスムースに進めることができると共に、金具に取付けたい物品の締結作業とはぜ締め部への固定作業を同時に行うことが可能となり、工期短縮につながるという利点がある。

ところで、上記特許文献３の取付け金具は、上辺板部の左右両端部から側辺板部を下方に向けて設けると共に、これら左右一対の側辺板部の下部にそれぞれ下辺板部を内側に向けて横向きに設け、これら下辺板部の第１の先端によりはぜ締め部を挟み、前記上辺板部に螺子棒を上向きに設けると共に、この螺子棒に雌螺子部材を螺着して装備品を装着するはぜ用屋根上取付け金具であって、前記上辺板部に前記側辺板部を一体に接続すると共に、前記側辺板部に前記下辺板部を一体に接続し、前記上辺板部の前記左右両側部より左右方向の中央部を次第に低く形成し、前記上辺板部の下面に下部当て板を当接すると共に、前記上辺板部の上面に上部当て板を当接し、前記螺子棒の下部を前記下部当て板に接続すると共に、この螺子棒を前記中央部に形成した上下方向の第１の貫通部及び前記上部当て板に形成した上下方向の第２の貫通部を貫挿させて、この螺子棒の第２の先端側に前記雌螺子部材を締め付けるようにした構造になっている。

また、上記特許文献４の取付け金具は、基端板部と段差部と先端板部とで構成され、前記段差部の中央部に先端板部と基端板部とにそれぞれ延びる長穴と、この長穴から段差部に沿って一方の側面縁に至る切り溝が形成された緩い前方傾斜状の上板部と、上下方向に延びる補助用のリブが形成された急傾斜状の背板部と、先端両側に起立状の押さえ片が形成された幅狭な底板部とが一体構成されている金属製の挟持金具を２つ用いて、前記上板部を交差状に相対向させて、相手の切り溝内に一方の切り溝を差し込み、互いの先端板部が相手の基端板部の下側に配して長穴をそれぞれ一致させ、この一致させた長穴に下方からボルトを通し、これにボルト止めを介装させて座金付きナットを螺合して２つの挟持金具を一体構成した構造になっている。

特開２００３−９６９８６号公報 特開２００９−２８７３３４号公報 実用新案登録第３１４９７２６号公報 特開２０００−１２０２３５号公報

しかしながら、上記特許文献３の取付け金具は、少なくとも、上部が湾曲した挟持板、上部当て板、下部当て板、ボルト・ナットで構成されており、予め湾曲させた挟持板を、上部当て板と下部当て板で挟み込むことで湾曲を平板化させるというメカニズムで成り立っており、上部当て板と下部当て板を１セットで用いる構造では、その分部品点数が増え、製造コストが高くつくという問題がある。

また、上記特許文献４の取付け金具は、２つの部品からなる挟持板に段差を設け、ボルト・ナットを用いて締め付けることで段差の隙間を無くすというメカニズムからなり立っており、２つの部品からなる挟持板の採用により、その分部品点数が増えるだけでなく構造が複雑化し、作業性が悪いと共に製造コストが高くつくという問題がある。

そこで、この発明の課題は、上部からの作業だけで、屋根上の有頭状部材や折版屋根のはぜ締め部に対して固定することができるようにした取付け金具であって、有頭状部材やはぜ締め部に対する固定に手間がかからないと共に、部品点数を極力少なくすることで製造コストの低減が図れ、作業性の向上に寄与することができる屋根上搭載機器の取付け金具を提供することにある。

上記のような課題を解決するため、この発明は、中央部に貫通孔を有し、端部寄りの部分が一面側に屈曲する折れ曲がり部となる座金具と、中央部に貫通孔を有する上板と、この上板の両端から一面側に折り曲げられて互いに向き合う一対の挟持板と、この挟持板の端部から互いに相手挟持板側に屈曲し、屋根上に固定した有頭状部材や折版屋根におけるはぜ締め部の首部を両側から挟むための挟持片を備えた挟持金具と、前記座金具とこの座金具の一面側に位置させた挟持金具を貫通孔の部分で締結するボルト、ナットからなり、前記ボルトにナットを螺合させて締結した時に、挟持金具の上板を座金具の折れ曲がり部で撓ませることにより両挟持片が接近するようになっている構成としたものである。

上記挟持金具の上板に、貫通孔を挟んで平行する配置で一面側に向けて膨出し、上板の撓み時における屈曲支点となる一対の屈曲リブを設け、一対の屈曲リブは、その間にボルトの頭部が納まることでボルトを回り止めにすることができる間隔になっているようにすることができる。この屈曲リブは、挟持金具の撓み支点となり、撓み量及び撓む箇所を制御することで、安定した挟持力を確保することができる。

上記座金具の一面側で貫通孔の近傍位置に、上板の撓み量を規制するためのストッパーを突設した構造とすることができる。

上記座金具と挟持金具は、それぞれ金属板を用いて形成され、挟持金具に対して座金具は挟持金具の厚さよりも大きな板厚とすることで、耐折れ曲がり強度が優れているようにし、挟持金具の撓み量を正確に制御することができることになる。

ここで、上記座金具は、一枚の帯状金属板を用い、中央に貫通孔を設けた天板の両側に下向きの傾斜板を連成してこれを一面側に屈曲する折れ曲がり部とした構造を有し、前記天板の下面に設けたストッパーは、貫通孔の周縁を下面側へ筒状に突出させるか、貫通孔の周縁から外方に向けて施した二本の切れ目間を下面側に折り曲げることにより形成されている。

上記挟持金具は、上板と一対の挟持板及び挟持片を、一枚の帯状金属板から折り曲げることによって形成され、中央部に貫通孔が設けられた前記上板は、上記座金具の全長よりも少し短い長さを有し、座金具の下に挟持金具を重ねた時、上板の両端部が両側傾斜板の下面に当接するようになっている。

この上板に設けた屈曲リブは、前記貫通孔を挟んで上板の長さ方向に沿う両側に位置し、上板の途中を下面側に突出する断面Ｕ字状に折り曲げ、上板の幅方向全長にわたるように設けられている。

また、一対の挟持板は、上板の両端から下向きに下部窄まりの配置となるよう傾斜し、挟持片は挟持板の下端から相手側に向けて少し上向きになるような角度で折れ曲がっている。

上記挟持板と挟持片には、幅方向の中央部にリブを上下方向に沿って設け、耐折れ曲がり強度を向上させるようにすることができる。

上記座金具の下に挟持金具を重ねた状態で、挟持金具における上板の下面から両者の貫通孔に螺軸を挿通するボルトは、頭部を上板の下面に重ねた状態で、螺軸の座金具上面に突出する部分の根元にねじ山を利用して止め環やパッキンを取付け、ボルトを落下しないようにすれば、前記座金具と挟持金具の上下に重ねた組合わせ状態を保持することができ、ボルトに対してナットを予め仮り締めしておく必要がなく、取付け金具を折版屋根のハゼ部に取付けて架台を固定する場合に、一旦ナットを緩めて取り外さなければならないという作業を省くことができる。

この発明によると、上下に重ねた座金具と挟持金具を結合するボルト、ナットを締め付けると、挟持金具の上板が座金具の折れ曲がり部に沿って曲がることで、両側の挟持板が内側に閉じて挟持片で屋根上に固定した有頭状部材や折版屋根のはぜ締め部の首部を両側から挟むようにしたので、上部からナットを締め付ける作業だけで有頭状部材や折版屋根のはぜ締め部に対して固定することができ、有頭状部材やはぜ締め部に対する固定に手間がかからないと共に、座金具と挟持金具及びボルト、ナットの組み合わせによって構成部品数を極力少なくし、製造コストの低減を図ることができる。

また、座金具に加わった屋根上搭載機器からの荷重は、折れ曲がり部で挟持金具の上板の端部にかかることでこの上板を撓ませる方向に作用し、このため、荷重は挟持金具の固定力の増強に働くことで固定力の低下がなく、重量のある機器の取付けにも対応することができる。

更に、座金具とその下部に重ねた挟持金具を両者に設けた貫通孔の部分でボルト結合することにより、取付け金具の組立て状態で両者の分離発生はなく、屋根上への持ち運びに便利であると同時に、そのままの状態で直ぐに固定できるので作業の手間を省ける。

この発明の取付け金具を折版屋根ａのはぜ締め部ｂに対して固定した使用状態の縦断正面図 この発明の取付け金具を示す分解斜視図 （ａ）はこの発明の取付け金具を示す組み立て状態の正面図、（ｂ）は同側面図 （ａ）はこの発明の取付け金具における座金具に設けたストッパーの第１の例を示す底面図、（ｂ）は（ａ）の矢印ｂ−ｂでの縦断正面図、（ｃ）は同じく座金具に設けたストッパーの第２の例を示す底面図、（ｄ）は（ｃ）の矢印ｄ−ｄの縦断正面図、（ｅ）は（ｄ）の矢印ｅ−ｅでの縦断側面図

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１乃至図３に示すように、この発明の取付け金具１は、折版屋根ａのはぜ締め部ｂに対して上から被せるようにして取付ける挟持金具２と、この挟持金具２の上に配置する座金具３と、前記座金具３と挟持金具２を結合して締め付けるボルト４及びナット５によって構成され、挟持金具２と座金具３をボルト４とナット５で締め付けることにより、座金具３の形状によって挟持金具２を内側に向けて撓ませることで、この挟持金具２が折版屋根ａにおけるはぜ締め部ｂの首部を両側から挟むようになっている。

上記座金具３は、図示の場合、一枚の帯状金属板を用い、中央にボルト４を挿通するための貫通孔６を設けた天板３ａの長さ方向に沿う両側に、緩い角度で下面側に屈曲する屈曲部３ｂを連成した構造になっている。

なお、図示省略したが、上記座金具３は、天板３ａを円板状とし、その周囲に緩い傾斜の下向き屈曲部３ｂを全周にわたり設けて全体を円形の皿形に形成するようにしてもよい。

上記挟持金具２は、上板７と、この上板７の両端から下部側に折り曲げられて互いに向き合う一対の挟持板８、８と、この挟持板８、８の端部から互いに相手挟持板８の側に屈曲し、折版屋根ａにおけるはぜ締め部ｂの首部を両側から挟むための挟持片９、９を、一枚の帯状金属板から折り曲げることによって形成されている。

上記上板７は、上記座金具３と略同様の幅とこの座金具３の全長よりも少し短い長さを有し、中央部にボルト４を挿通するための貫通孔１０が設けられ、座金具３の下に挟持金具２を重ねた時、上板７の両端部が両側屈曲部３ｂ、３ｂの下面に当接するようになっている。

上記上板７には、貫通孔１０を挟んで座金具３の長さ方向に沿う両側の位置に、上板７の途中を下面側に突出する断面Ｕ字状に折り曲げた屈曲リブ１１が、上板７の幅方向全長にわたるように設けられ、上板７はこの屈曲リブ１１を境として中央部７ａと両側の可曲部７ｂ、７ｂに区画されている。

この上板７は、座金具３と挟持金具２を両者の貫通孔６と１０に挿通したボルト４とこれに螺合したナット５で締め付けたとき、両可曲部７ｂ、７ｂの端部が屈曲部３ｂの下面に当接して拘束されている状態で、中央部７ａが座金具３に引き寄せられると、両可曲部７ｂ、７ｂは屈曲リブ１１を屈曲の支点として座金具３の屈曲部３ｂの傾斜板に沿う方向に撓むことになる。

従って、座金具３の形成に用いる金属板は、挟持金具２を形成する金属板よりも板厚を厚くし、耐折れ曲り強度を大きくすることで、上記した締め付けによって上板７に撓みが生じるようにしている。

上記した一対の屈曲リブ１１の間隔は、貫通孔１０に下から挿通したボルト４の頭部４ａが上板７の下面に重なる状態でその間に丁度納まるように設定され、ボルト４を回り止め状態にすることができるようになっている。

また、上記したボルト４とこれに螺合したナット５の締め付け時に、上板７を過剰に撓ませることがないよう、上記座金具３の下面で貫通孔６の周辺に、引き寄せられた上板７を停止させるためのストッパー１２が設けられており、図４（ａ）と（ｂ）に示す第１の例のストッパー１２は、貫通孔６の周縁を下面側へ筒状に突出させることによって形成し、図４（ｃ）乃至（ｅ）に示す第２の例のストッパー１２は、貫通孔６の周囲に二箇所の位置において、貫通孔６の周縁から外方に向けて施した二本の切れ目間を下面側に折り曲げることにより形成している。

上記挟持金具２において、上板７の両端に設けた一対の挟持板８、８は、上板７の両端から下向きに折れ曲がって下部窄まりの配置となるよう内側に傾斜し、可曲部７ｂと挟持板８は内角が鋭角の関係となり、この挟持板８の下端に設けた挟持片９は挟持板８の下端から相手側に向けて少し上向きになるような角度で折れ曲がり、挟持金具２が自然状態にあるとき、両挟持片９、９は、この挟持片９、９の先端間を折版屋根ａにおけるはぜ締め部ｂに対して上から押し込むことができるようにするための隙間９ａが形成されるような長さになっている。

なお、図示の場合、上記挟持板８と挟持片９には、幅方向の中央部にリブ１３を上下方向に沿って設け、挟持板８と挟持片９の耐折れ曲がり強度を向上させていると共に、両挟持片９、９の先端は、金属板の延長を下面側に折り返して二重構造とし、先端部分の強度を高めるようにしている。

上記挟持金具２の挟持板８は、上板７の可曲部７ｂから下方に向けて折り曲げ形成されているので、上記ボルト４とこれに螺合したナット５の締め付け時に、上板７の可曲部７ｂが屈曲リブ１１を屈曲支点として折れ曲がると、挟持板８、８は互いに内側へ傾いて下端に設けた挟持片９、９の先端が接近し、この挟持片９、９の先端で折版屋根ａにおけるはぜ締め部ｂの首部を両側から挟み、前記はぜ締め部ｂに対する取付け金具１の固定が得られることになる。

上記座金具３と挟持金具２の結合は、座金具３の下部に挟持金具２を位置させた状態で、挟持金具２と座金具３の貫通孔６と１０に上板７の下面からボルト４の螺軸４ｂを挿通し、座金具３の上面に突出する螺軸４ｂに上からナット５を螺合することによって行うが、上記座金具３の下に挟持金具２を重ね、ボルト４の頭部４ａを上板７の下面に重ねた状態で、座金具３の上面に突出する螺軸４ｂの根元部分にねじ山を利用して止め環やパッキンを取付け、ボルト４を落下しないようにすると、前記座金具３と挟持金具２の上下に重ねた組立て状態を保持することができる。

このようなボルト４に対する処理により、座金具３と挟持金具２の組立て状態が保持できると共に、取付け金具１はボルト４に対してナット５を予め仮り締めしておく必要がなくなり、ナット５を別にしておくことで、取付け金具１を折版屋根ａのはぜ締め部ｂに取付けて屋根上搭載機器の架台１４に固定する場合に、一旦ナット５を緩めて取り外さなければならないという作業を省くことができ、作業能率を向上させることができるという利点がある。

なお、図示の場合、取付け金具１は、折版屋根ａにおけるはぜ締め部ｂに固定する例を示したが、例えば、起立する金属板の上端に板厚よりも広幅となる頭部を設けた断面形状のレール形有頭状部材を瓦屋根の上に固定し、取付け金具１をこのレール形有頭状部材に上記折版屋根ａのはぜ締め部ｂと同様に固定して使用することもできる。

また、折版屋根ａの場合において、はぜ締め部ｂは立平ぶきの立てはぜだけでなく、蟻掛ぶきの蟻はぜであってもよい。

この発明の取付け金具１は、上記のような構成であり、次に、この取付け金具１の折版屋根ａにおけるはぜ締め部ｂに対する取付け方法を説明する。

図１のように、座金具３と挟持金具２を貫通孔６と１０に挿通したボルト４によって上下に組み合わせた状態で、折版屋根ａにおけるはぜ締め部ｂの直上に挟持金具２の挟持片９、９間に形成された隙間９ａを臨ませ、この隙間９ａをはぜ締め部ｂの上面に押付けるようにして取付け金具１全体を押下げると、挟持金具２の挟持片９、９がはぜ締め部ｂの上部によって押し開かれることで通過し、挟持金具２をはぜ締め部ｂに上から被せることにより、両挟持板８、８の下端が折版屋根ａの上面に当接し、両挟持片９、９がはぜ締め部ｂの狭くなった首部の両側面に臨む仮取付け状態となり、座金具３の上面にボルト４の螺軸４ｂが起立している。

このようにして、はぜ締め部ｂの長さ方向の複数箇所に取付け金具１を仮取付け状態とし、屋根上搭載機器の架台１４を取付け金具１上に臨ませ、この架台１４に設けてあるボルト孔を螺軸４ｂに挿入することで、取付け金具１の座金具３の上に架台１４を載置し、複数の取付け金具１で架台１４を支持する。

次に、ボルト４の螺軸４ｂに上からナット５を螺合して締め付けていくと、ボルト４の頭部４ａとナット５で座金具３に挟持金具２の上板７が引き寄せられ、前記上板７は両側可曲部７ｂ、７ｂの端部が座金具３の屈曲部３ｂの下面に当接して拘束されるので、引っ張り力が加わった中央部７ａが座金具３に接近することになり、このため、中央部７ａに対して両可曲部７ｂ、７ｂが屈曲リブ１１を支点として端部下がりの傾斜状に撓み、座金具３、挟持金具２、架台１４の三者がボルト４とナット５で締結される。

上記のように、上板７の中央部７ａに対して両可曲部７ｂ、７ｂが端部下がりの傾斜状に撓むと、可曲部７ｂ、７ｂの両端に連成した一対の挟持板８、８は、可曲部７ｂ、７ｂの角度変化に一体化して互いに内側へ傾くように移動し、その下端に設けた挟持片９、９が両側から接近することで、はぜ締め部ｂの首部を両側から挟み込み、挟持金具２を形成する金属板の撓み力によって両挟持板８、８に挟持力が発生するので、折版屋根ａのはぜ締め部ｂに対して取付け金具１が強固に固定化され、この取付け金具１と架台１４を介して折版屋根ａ上に、例えば、太陽電池モジュールのような屋根上搭載機器を取付けることができる。

上記した取付け金具１の固定作業において、折版屋根ａのはぜ締め部ｂに対して挟持金具２を上から押し込むと共に、座金具３の上面に起立する螺軸４ｂに上からナット５を螺合するようになっているので、取付け金具１及び架台１４の固定が上方からだけの作業で行えることになり、折版屋根ａ上での作業が行い易いという利点がある。

また、座金具３と挟持金具２の仮組み立て状態をボルト４だけで保持しておくと、折版屋根ａ上での固定作業時に、予め螺軸４ｂに螺合したナット５を取外すような作業が不用となり、作業能率の向上が図れることになる。

更に、上記のような折版屋根ａのはぜ締め部ｂに対する取付け金具１の固定状態において、屋根上搭載機器の重量による荷重は架台１４を介して座金具３に上から作用することになるが、この座金具３と折版屋根ａの上面間に位置する挟持金具２は、上板７の両可曲部７ｂ、７ｂの端部が座金具３の両側屈曲部３ｂ、３ｂの下面に当接した状態で端部下がりに撓み、一対の挟持板８、８は下端部が互いに接近する内向きの傾斜状態になっているので、前記した荷重は挟持金具２の両挟持板８、８に対して、下端部を互いに接近させて挟持片９、９によるはぜ締め部ｂの挟持力を増強させるように作用し、従って、荷重が加わることによって折版屋根ａのはぜ締め部ｂに対する固定力が増大し、重量の大きな屋根上搭載機器の取付けが可能になる。

１ 取付け金具
２ 挟持金具
３ 座金具
３ａ 天板
３ｂ 屈曲部
４ ボルト
４ａ 頭部
４ｂ 螺軸
５ ナット
６ 貫通孔
７ 上板
７ａ 中央部
７ｂ 可曲部
８ 挟持板
９ 挟持片
９ａ 隙間
１０ 貫通孔
１１ 屈曲リブ
１２ ストッパー
１３ リブ
１４ 架台
ａ 折版屋根
ｂ はぜ締め部

Claims (4)

1. 中央部に貫通孔を有し、端部寄りの部分が一面側に屈曲する折れ曲がり部となる座金具と、
   中央部に貫通孔を有する上板と、この上板の両端から一面側に折り曲げられて互いに向き合う一対の挟持板と、この挟持板の端部から互いに相手挟持板側に屈曲し、屋根上に固定した有頭状部材や折版屋根におけるはぜ締め部の首部を両側から挟むための挟持片を備えた挟持金具と、
   前記座金具とこの座金具の一面側に位置させた挟持金具を貫通孔の部分で締結するボルト、ナットからなり、
   前記ボルトにナットを螺合させて締結した時に、挟持金具の上板を座金具の折れ曲がり部で撓ませることにより両挟持片が接近するようになっている屋根上搭載機器の取付け金具。
2. 上記挟持金具の上板に、貫通孔を挟んで平行する配置で一面側に向けて膨出し、上板の撓み時における屈曲支点となる一対の屈曲リブを設け、一対の屈曲リブは、その間にボルトの頭部が納まることでボルトを回り止めにすることができる間隔になっている請求項１に記載の屋根上搭載機器の取付け金具。
3. 上記座金具の一面側で貫通孔の近傍位置に、上板の撓み量を規制するためのストッパーを突設した請求項１又は２に記載の屋根上搭載機器の取付け金具。
4. 上記座金具と挟持金具は、それぞれ金属板を用いて形成され、挟持金具に対して座金具は耐折れ曲がり強度の優れた金属板で形成されている請求項１乃至３の何れかに記載の屋根上搭載機器の取付け金具。

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