JP2013177772A - 取付金具の上部ボルト固定構造およびそれを備えた取付金具 - Google Patents

Abstract

【課題】 一般的な上部ボルトの固定方法を採用せずに、取付金具の構造によって、簡易且つ確実に上部ボルトを固定できる新規な固定構造を提供することにある。
【解決手段】 上部ボルト１０は、取付部材２０の構造、すなわち取付部材２０を構成する第１分割パーツ３０と第２分割パーツ４０の構造によって、取付部材２０に固定されている。そして、第１分割パーツ３０は、頂面３１に上部ボルト１０を挿通する長孔３２と、頂面３１の下側にあって長孔３２の一部に向かい合い挿通した上部ボルト１０の頭部１１を支持する支持部３３を有する。また、第２分割パーツ４０は、第１分割パーツ３０の頂面３１の上に重ね合わせる頂面４１を有するとともに、第１分割パーツ３０の長孔３２に挿通されて支持部３３によってその頭部１１が支持された位置にある上部ボルト１０のネジ部１２を貫通させるボルト孔４２を頂面４１に形成する。
【選択図】 図１

Description

本願発明は、金属屋根の上面に設置物（例えば、ソーラーパネルなど）を取り付けるために上部ボルトを備えた取付金具の上部ボルト固定構造に関するものである。

金属屋根にソーラーパネルなどの設置物を取り付けるための取付金具としては、下記の特許文献１に示すものが挙げられる。
特許文献１は、図１０に示すように、（はぜ式）折板屋根１のはぜ継ぎ部１ａ’に、レール固定用ボルト（上部ボルト）４ｃを備えたレール受け金具（取付金具）４をボルト締めして取り付けるものである。

ここで、レール固定用ボルト（上部ボルト）４ｃはレール受け金具（取付金具）に固定されているものであるが、その固定には、一般的に以下のような方法がとられる。
（１）ボルトの根元を押し潰して固定する方法
（２）特殊座金を使用して固定する方法
（３）ボルトを溶着して固定する方法

特開２０１１−２３６６１１号公報

しかしながら、上記（１）〜上記（３）の固定方法には、以下のような課題を有していた。
上記（１）の固定方法では、専用のボルトと金型が必要になるが、専用ボルトは入手性が悪く、また、コストがかかる。
上記（２）の固定方法では、座金のコストがかかる上に、部品点数が増えるために組み立て作業性が悪い。
上記（３）の固定方法では、ボルトを溶着する作業工程が繁雑であり、溶着の程度によっては品質が安定しない。

これに対して、本願発明者は、上記した一般的な上部ボルトの固定方法を採用せずに、取付金具の構造によって、簡易且つ確実に上部ボルトを固定できるこれまでにない新規な固定構造を提供すべく鋭意試験・研究を行い、本願発明を完成するに至った。

上記目的を達成するために、本願発明の第１の発明は、金属屋根の上面に設置物を取り付けるために上部ボルトを備えた取付金具の上部ボルト固定構造であって、取付金具は、一対の分割パーツを備え、第１分割パーツは、頂面に上部ボルトを挿通する長孔と、頂面の下側にあって長孔の一部に向かい合い挿通した上部ボルトの頭部を支持する支持部を有し、第２分割パーツは、第１分割パーツの頂面の上に重ね合わせる頂面を有するとともに、第１分割パーツの長孔に挿通されて支持部によってその頭部が支持された位置にある上部ボルトのネジ部を貫通させるボルト孔を頂面に形成したことを特徴とするものである。
第２の発明は、第１分割パーツ及び第２分割パーツの頂面に、頂面どうしの重ね合わせた状態を維持する係止手段を備えたことを特徴とする同取付金具の上部ボルト固定構造である。
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明に係る取付金具の上部ボルト固定構造を備えた金属屋根用取付金具である。
第４の発明は、水平方向に組み合わせる第１分割パーツ及び第２分割パーツを締め付けるために横貫して設けられた締結具のボルトの共回りを防止する共回り防止手段を備えたことを特徴とする同取付金具である。
第５の発明は、共回り防止手段が、ボルトの頭部内面と接触する取付金具の接触部分の外側に切り起こし片を複数形成し、ボルトの頭部側面と当接させることを特徴とする同取付金具である。

上記した本願発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）本願発明は、取付金具が、一対の分割パーツを備え、第１分割パーツは、頂面に上部ボルトを挿通する長孔と、頂面の下側にあって長孔の一部に向かい合い挿通した上部ボルトの頭部を支持する支持部を有し、第２分割パーツは、第１分割パーツの頂面の上に重ね合わせる頂面を有するとともに、第１分割パーツの長孔に挿通されて支持部によってその頭部が支持された位置にある上部ボルトのネジ部を貫通させるボルト孔を頂面に形成したことで、まず、上部ボルトは第１分割パーツの長孔に挿通した後に、長孔の長手方向にスライドすることで上部ボルトの頭部が支持部によって支持されて第１分割パーツに仮止めされた状態になる。次に、第２分割パーツの頂面を第１分割パーツの頂面の上に重ね合わせるように組み合わせると、ちょうど第２分割パーツの頂面に形成したボルト孔に上部ボルトのネジ部が貫通し、上部ボルトのスライドを規制する。これによって、上部ボルトが取付金具に固定された状態になる。すなわち、取付金具の構造によって、簡易且つ確実に上部ボルトを固定できることになる。
（２）第１分割パーツ及び第２分割パーツの頂面に、頂面どうしの重ね合わせた状態を維持する係止手段を備えたことで、第１分割パーツの頂面から第２分割パーツの頂面が外れることを防止できるので、上部ボルトの固定をより確実なものとすることができる。
（３）上記する上部ボルト固定構造を取付金具に備えたことで、金属屋根の上面に設置物（例えば、ソーラーパネルなど）を取り付ける作業を極めて簡易且つ確実に行える。
（４）水平方向に組み合わせる第１分割パーツ及び第２分割パーツを締め付けるために横貫して設けられた締結具のボルトの共回りを防止する共回り防止手段を備えたことで、ボルトの共回りを防止して、締結具（ボルト及びナット）による締結作業をより確実・安定的に行うことができる。
（５）共回り防止手段が、ボルトの頭部内面と接触する取付金具の接触部分の外側に切り起こし片を複数形成し、ボルトの頭部側面と当接させることで、共回りしようとするボルトの回転運動を規制し、ボルトの共回りを防止できる。また、切り起こし片がナット側に形成されていたとしても、座金やフランジナット（ボルトの頭部よりも設置面の大きいもの）を用いることで、ナットの締め付け時に切り起こし片を寝かせることができるので、特に支障が無く、ボルト側とナット側で同じ切り起こし片の形成された部材を用いることができる。すなわち、リブ等を用いた通常の共回り防止手段では、ボルト側にリブ有りの部材でナット側にリブ無いの部材を用いる非対称形状のために、非効率であった。これに対して、本願発明の共回り防止手段を用いれば、ボルト側とナット側に共通の部材を使用できるので、部品点数の減少、生産性の向上が可能になる。また、汎用の六角ボルトを使用できるために、部品調達も容易になる。

取付金具の上部ボルト固定構造の実施形態を示す説明図（１）。 取付金具の上部ボルト固定構造の実施形態を示す説明図（２）。 取付金具の上部ボルト固定構造の実施形態を示す説明図（３）。 取付金具の上部ボルト固定構造の実施形態を示す説明図（４）。 取付金具の上部ボルト固定構造の使用状態を示す説明図。 ボルトの共回り防止手段を示す説明図（１）。 ボルトの共回り防止手段を示す説明図（２）。 ボルトの共回り防止手段を示す説明図（３）。 ボルトの共回り防止手段を備えた取付金具を示す斜視図。 特許文献１に開示された従来技術を示す説明図。

本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本願発明に係る取付金具の上部ボルト固定構造の実施形態を示す説明図（１）である。なお、図１（ａ）は全体斜視図、図１（ｂ）は分解図である。
図１（ａ）に示すように、上部ボルト１０は、取付部材２０の構造、すなわち取付部材２０を構成する第１分割パーツ３０と第２分割パーツ４０の構造によって、取付部材２０に固定されている。

図１（ｂ）に示すように、第１分割パーツ３０は、頂面３１に上部ボルト１０を挿通する長孔３２と、頂面３１の下側にあって長孔３２の一部に向かい合い挿通した上部ボルト１０の頭部１１を支持する支持部３３を有する。
また、第２分割パーツ４０は、第１分割パーツ３０の頂面３１の上に重ね合わせる頂面４１を有するとともに、第１分割パーツ３０の長孔３２に挿通されて支持部３３によってその頭部１１が支持された位置にある上部ボルト１０のネジ部１２を貫通させるボルト孔４２を頂面４１に形成する。

図２及び図３は、本願発明に係る取付金具の上部ボルト固定構造の実施形態を示す説明図（２）及び（３）であり、上部ボルト１０の固定構造の仕組みを説明したものである。なお、図２は斜視図、図３は断面図で、上部ボルト１０の固定構造の仕組みを説明した。
図２及び図３に示すように、まず、上部ボルト１０は第１分割パーツ３０の長孔３２に挿通した後に（図２（ａ）及び図３（ａ））、長孔３２の長手方向にスライドすることで上部ボルト１０の頭部１１が支持部３３によって支持されて第１分割パーツ３０に仮止めされた状態にする。

次に、第２分割パーツ４０の頂面４１を第１分割パーツ３０の頂面３１の上に重ね合わせるように組み合わせると（図２（ｂ）及び図３（ｂ））、ちょうど第２分割パーツ４０の頂面４１に形成したボルト孔４２に上部ボルト１０のネジ部１２が貫通し、上部ボルト１０のスライドを規制する（図３（ｃ））。これによって、上部ボルト１０が取付金具２０に固定された状態になる。すなわち、取付金具２０の構造によって、簡易且つ確実に上部ボルト１０を固定できることになる。

図４は、本願発明に係る取付金具の上部ボルト固定構造の実施形態を示す説明図（４）であり、上部ボルト１０の固定をより確実なものとする実施形態を説明したものである。
図４に示すように、第１分割パーツ３０の頂面３１に切欠溝３４，３４を形成し、この切欠溝３４，３４に対応する差込片４３，４３を第２分割パーツ４０の頂面４１に形成する。こうして、お互いに係合する切欠溝３４と差込片４３によって、第１分割パーツ３０及び第２分割パーツ４０の頂面どうしの重ね合わせた状態を維持する係止手段を備える。これによって、第１分割パーツ３０の頂面３１から第２分割パーツ４０の頂面４１が外れることを防止できるので、上部ボルト１０の固定をより確実なものとすることができる。

図５は、取付金具の上部ボルト固定構造の使用状態を示す説明図である。
図５に示す取付部材２１は、立平葺屋根５０に用いられる立平葺屋根用取付部材である。この立平葺屋根用取付部材２１に上記した上部ボルト１０の固定構造を用いることで、立平葺屋根５０の上面に設置物６０（例えば、ソーラーパネルなど）を取り付ける作業を極めて簡易且つ確実に行える。
なお、上記した上部ボルト１０の固定構造は、立平葺屋根用取付部材だけでなく、その他の金属屋根用の取付金具に使用することができる。

図６及び図７は、ボルトの共回り防止手段を示す説明図（１）及び（２）である。
図６及び図７に示すように、部材８０，９０，８０間に横貫して設けられた締結具７０のボルト７１の共回りを防止する共回り防止手段は、ボルト７１の頭部７２内面７３と接触する部材８０の接触部分の外側に切り起こし片８１を複数形成し（図６（ａ）、図７（ａ））、ボルト７１の頭部７２側面７４と当接させるものである（図６（ｂ）、図７（ｂ）及び（ｃ））。すなわち、共回りしようとするボルト７１の回転運動を切り起こし片８１で規制し、ボルト７１の共回りを防止する。

ここで、切り起こし片８１がナット７５側の部材８０に形成されていたとしても、座金やフランジナット７６（ボルト７１の頭部７２よりも設置面の大きいもの）を用いることで、ナット７６の締め付け時に切り起こし片８１を寝かせることができるので（図７（ｂ）→（ｃ））、特に支障が無く、ボルト７１側とナット７５側で同じ切り起こし片８１の形成された部材８０を用いることができる。すなわち、リブ等を用いた通常の共回り防止手段では、ボルト側にリブ有りの部材、ナット側にリブ無いの部材を用いる非対称形状のために、非効率であった。これに対して、本願発明の共回り防止手段を用いれば、ボルト側とナット側に共通の部材を使用できるので、部品点数の減少、生産性の向上が可能になる。また、汎用の六角ボルトを使用できるために、部品調達も容易になる。

図８は、ボルトの共回り防止手段を示す説明図（３）であり、切り起こし片８１のバリエーションを例示したものである。
図８（ａ）は、切り起こし片８１ａ（矩形状）をボルト７１の頭部７２の隣り合う側面７４に当接するように形成したものである。
図８（ｂ）は、切り起こし片８１ｂ（矩形状）をボルト７１の頭部７２の向かい合う側面７４に当接するように形成したものである。
図８（ｃ）は、切り起こし片８１ｃ（三角形状）をボルト７１の頭部７２の隣り合う側面７４に当接するように形成したものである。
図８（ｄ）は、切り起こし片８１ｄ（三角形状）をボルト７１の頭部７２の向かい合う側面７４に当接するように形成したものである。
なお、上記した切り起こし片８１ａ〜８１ｄは、例示であって、切り起こし片８１の形状及び位置・数は、これに限定されるものではない。すなわち、切り起こし片８１は、ボルトの頭部側面と当接させることで、共回りしようとするボルトの回転運動を規制し、ボルトの共回りを防止できるものであれば、その形状及び位置・数は問わない。

図９は、ボルトの共回り防止手段を備えた取付金具を示す斜視図である。
図９に示す取付部材２２は、図５で図示した立平葺屋根５０に用いられる立平葺屋根用取付部材である。この立平葺屋根用取付部材２２に上記したボルトの共回り防止手段を用いることで、立平葺屋根５０の上面に設置物６０（例えば、ソーラーパネルなど）を取り付ける作業を極めて簡易且つ確実に行える。
なお、上記したボルトの共回り防止手段は、立平葺屋根用取付部材だけでなく、その他の金属屋根用の取付金具に使用することができる。

本願発明に係る取付金具の上部ボルト固定構造は、金属屋根の上面に設置物を取り付けるために上部ボルトを必要とする取付金具に広く利用できるものである。なお、図６〜図８で説明したボルトの共回り防止手段は、金属屋根用の取付金具だけでなく、ボルト及びナットで締結する部材に広く利用できるものである。

１０ 上部ボルト
１１ 頭部
１２ ネジ部
２０ 取付部材
２１ 取付部材（立平葺屋根用取付部材）
３０ 第１分割パーツ
３１ 頂部
３２ 長孔
３３ 支持部
３４ 切欠溝
４０ 第２分割パーツ
４１ 頂面
４２ ボルト孔
４３ 差込片
５０ 立平葺屋根
６０ 設置物
７０ 締結具
７１ ボルト
７２ 頭部
７３ 内面
７４ 側面
７５ ナット
７６ フランジナット
８０ 部材
８１ 切り起こし片
９０ 部材

Claims (5)

1. 金属屋根の上面に設置物を取り付けるために上部ボルトを備えた取付金具の上部ボルト固定構造であって、
   取付金具は、一対の分割パーツを備え、
   第１分割パーツは、頂面に上部ボルトを挿通する長孔と、頂面の下側にあって長孔の一部に向かい合い挿通した上部ボルトの頭部を支持する支持部を有し、
   第２分割パーツは、第１分割パーツの頂面の上に重ね合わせる頂面を有するとともに、第１分割パーツの長孔に挿通されて支持部によってその頭部が支持された位置にある上部ボルトのネジ部を貫通させるボルト孔を頂面に形成したことを特徴とする取付金具の上部ボルト固定構造。
2. 第１分割パーツ及び第２分割パーツの頂面に、頂面どうしの重ね合わせた状態を維持する係止手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の取付金具の上部ボルト固定構造。
3. 請求項１又は２に記載の取付金具の上部ボルト固定構造を備えた金属屋根用取付金具。
4. 水平方向に組み合わせる第１分割パーツ及び第２分割パーツを締め付けるために横貫して設けられた締結具のボルトの共回りを防止する共回り防止手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の取付金具。
5. 共回り防止手段は、ボルトの頭部内面と接触する取付金具の接触部分の外側に切り起こし片を複数形成し、ボルトの頭部側面と当接させることを特徴とする請求項４記載の取付金具。

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