JP2016102342A - 屋根用架台および屋根に対象物を固定する固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 所定の繰り返し起伏を有する屋根への設置が容易であるとともに種々の用途に対応可能な屋根用架台を提供する。【解決手段】 屋根用架台は、載置部とガイド部が一体に形成されている。載置部は、屋根の繰り返し起伏の隣り合う少なくとも２つの山部に対応した凹部を有し、屋根の繰り返し起伏の所定の山部に沿って屋根に載置可能である。ガイド部は、対象物を固定するための固定具を屋根の繰り返し起伏の所定の山部に沿って案内可能である。【選択図】図４

Description

本発明は、屋根用架台および屋根に対象物を固定する固定方法に関する。

従来、既設の屋根に、例えば太陽光パネルなどの対象物を新たに付設することが行われている（例えば特許文献１参照）。特許文献１では、屋根のスレート板に穴をあけてその穴の中に管状の足金具を差し込み、足金具を通してタッピングビスを打ち込むことにより、対象物を固定するための架台を屋根に取り付けることが記載されている。

特開２０１４-３７７５７号公報

屋根に対して架台を固定する際に、特に既設の屋根が波型形状または折板形状など起伏がある場合には、架台と起伏との位置関係が適切でないと、屋根の特定部位に大きな負荷がかかってしまう。このため、架台の位置決めが慎重になされる必要があり、作業効率が低下する。また、太陽光パネルなど、架台に取り付けられる対象物としては、種類および寸法について様々なものがあり、架台は、種々の用途に対応して対象物を取り付けられることが好ましい。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

本発明の屋根用架台は、所定の繰り返し起伏を有する屋根に対象物を固定するための屋根用架台であって、繰り返し起伏の隣り合う少なくとも２つの山部に対応した凹部を有し、繰り返し起伏の所定の山部に沿って屋根に載置可能な載置部と、この載置部と一体に形成され、対象物を固定するための固定具を繰り返し起伏の所定の山部に沿って案内するガイド部と、を備える。
この屋根用架台によれば、屋根の繰り返し起伏の隣り合う少なくとも２つの頂部に対応した凹部を有するので、この凹部と屋根の起伏とが対応するように屋根用架台を屋根に配置すればよく、屋根用架台の位置決めを容易に行うことができるとともに、屋根にかかる荷重を分散させることができる。また、対象物を固定する固定具を屋根の起伏に沿って移動させることができるので、対象物の固定位置の調整が可能であるとともに、種々の寸法の対象物に対応することが可能となる。

また、載置部は、屋根と接触する面の背面に平面部が形成されていてもよい。
こうすれば、例えばタッピングビスなどの締結具を用いて、平面部を介して建物と屋根用架台とを締結することができる。

また、ガイド部は、頂部が平面状に形成されていてもよい。
こうすれば、屋根用架台と対象物との固定具を用いた固定を容易に行うことができる。

屋根用架台は、屋根の繰り返し起伏の山部に沿って長い長尺状であってもよい。
こうすれば、屋根用架台の安定性が大きくなるとともに、屋根にかかる荷重を更に分散させることができる。

また、ガイド部により案内され、対象物を固定する固定具を更に備え、固定具は、ボルトまたはナットであり、ガイド部は、固定具を回転不能な状態で案内するものでもよい。

本発明の屋根に対象物を固定する固定方法は、建物における所定の繰り返し起伏を有する屋根に対象物を固定する固定方法であって、上記の屋根用架台を用意する工程と、屋根用架台の載置部が屋根の繰り返し起伏の所定の山部に沿うように屋根用架台を屋根に配置する工程と、建物における屋根を支持する支持部材に載置部を介してタッピングビスを打ち込むことにより屋根用架台を屋根に固定する工程と、屋根用架台に対象物を配置し、案内部に案内された固定具により対象物を固定する工程と、を含む。

本発明の実施形態に係る屋根用架台を示す図である。（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図（右側面図）、（ｃ）は平面図、（ｄ）は底面図、（ｅ）は拡大側面図である。 本発明の実施形態に係る屋根用架台を示す斜視図である。 建物の屋根に取り付けられた屋根用架台を示す図である。 屋根用架台とナットとを示す図である。 補助取付具を用いた屋根用架台への対象物の取り付けを説明する図である。 補助取付具を用いた屋根用架台への対象物の取り付けを説明する図である。 屋根用架台の使用例を示す図である。 変形例に係る屋根用架台を示す図である。（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図（右側面図）、（ｃ）は平面図、（ｄ）は底面図、（ｅ）は拡大側面図である。 変形例に係る屋根用架台を示す斜視図である。 変形例に係る屋根用架台の図３に対応する図である。

以下、本発明の一実施形態に係る屋根用架台および屋根に対象物を固定する方法を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る屋根用架台１００を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図（右側面図）、（ｃ）は平面図、（ｄ）は底面図、（ｅ）は拡大側面図である。図２は、屋根用架台を示す斜視図である。屋根用架台１００は、例えば折板形状または波型スレートなど所定の繰り返し起伏を有する屋根に、例えば太陽光パネルまたは蓄電器など所定の対象物を固定するために用いられる。この実施形態に係る屋根用架台１００は、既設の屋根が波型スレートである場合を想定して形成されている。

屋根用架台１００は、図１および図２に示すように、長尺状であり、長手方向が波型スレートの所定の山部に沿うように建物の屋根に取り付けられる。以下、屋根用架台１００の長手方向をＸ方向、屋根用架台１００の短手方向をＹ方向、屋根用架台１００の高さ方向をＺ方向として説明する。屋根用架台１００は、この実施形態では、図１（ｂ）に示す側面の形状がＸ方向に連続する形状に形成されており、側断面図はどの部位においても等しくなる。なお、屋根用架台１００の長手方向（Ｘ方向）の長さは、既設の屋根の寸法および取り付ける対象物の寸法に基づいて所望のものを用意すればよい。屋根用架台１００は、例えば金属による鋳造、または、樹脂による射出形成などにより形成することができる。屋根用架台１００は、建物の屋根に載置される載置部１１０と、対象物を固定するためのガイド部１２０とを備える。

載置部１１０は、屋根用架台１００の脚部に当たり、建物の屋根に載置されてガイド部１２０を支持する。載置部１１０には、屋根の起伏の隣り合う山部（凸部）に対応した２つの凹部１１２が形成されている。この実施形態では、既設の屋根が波型スレートである場合を想定しており、２つの凹部１１２は、波型スレートの隣り合う２つの凸部に対応した形状に形成されている。つまり、２つの凹部１１２の形状は、既設の屋根の起伏の形状に基づいて定められている。２つの凹部１１２は、屋根用架台１００の長手方向（Ｘ方向）に沿って屋根用架台１００の底面全体にわたって形成されている。この実施形態では、載置部１１０の２つの凹部１１２は、波型スレートの頂部を含む所定の山部の範囲にのみ対応した形状に形成され、波型スレートの底部を含む谷部の範囲には接触しないように形成されている。ただし、これに限定されず、屋根用架台１００は、波型スレートの山部および谷部の双方に対応した形状に形成されてもよい。

載置部１１０の上面、つまり、凹部１１２の背面には、既設の屋根の屋根面に沿う平面状の平面部１１４が形成されている。この実施形態では、平面部１１４は、屋根用架台１００が既設の屋根に取り付けられたときに、波型スレートの頂部の被さる部位を中心とした所定幅の範囲（例えばタッピングビスのビス頭の径よりも大きい範囲であり、数センチメートルなど）に形成されている。

ガイド部１２０は、載置部１１０の上部に連続して形成されている。ガイド部１２０は、太陽光パネルなどの対象物を屋根用架台１１０に固定するための固定具をＸ方向に移動可能にガイドする。ガイド部１２０は、この実施形態では、固定具として、ナット３２をガイドするように形成されている。

図３は、屋根用架台１００と固定具の一部であるナット３２とを示す図である。図２（ｅ）及び図３に示すように、ガイド部１２０は、側面図において、ナット３２の幅Ｄｎよりも若干大きい幅Ｄｓの溝１２０ａが形成されており、ナット３２がＺ方向に移動しないように、ナット３２の高さＨｎよりも若干離れた間隔Ｈｓで突起１２１、１２２が形成されている。ここで、ナット３２が回転不能な状態でガイド部１２０にガイドされるように、ガイド部１２０の幅Ｄｓが定められることが好ましく、例えば、幅Ｄｓは、四面ナットを用いる場合には、ナットの一面幅よりも若干大きい幅とし、六面ナットを用いる場合にはナットの二面幅よりも若干大きい幅とすることが好ましい。

突起１２１、１２２は、ナット３２と締結するボルト３１に干渉しないように、Ｙ方向の中央に向かって凸となる形状に形成されている。この実施形態では、突起１２１は、ガイド部１２０の頂部（Ｚ方向上端）に形成されており、その上面は平面状の平面部１１１ａとなっている。そして、下方の突起１２２は、上方の突起１１１からナット３２の高さＨｎよりも若干離れて形成されている。これにより、図３に示すように、ナット３２は、突起１２１、１２２に支持され、屋根用架台１００の長手方向に沿って移動可能にガイドされる。

図４は、建物の屋根１０に取り付けられた屋根用架台１００を示す図である。屋根用架台１００を建物の屋根１０に取り付けるには、まず、図４に示すように、屋根用架台１００の長手方向が建物の屋根１０の山部に沿うように配置する。ここで、この実施形態の屋根用架台１０では、載置部１１０の凹部１１２が屋根の隣り合う２つの山部に対応した形状に形成されているので、容易に屋根用架台１１０を屋根１０に位置決めすることができる。

続いて、載置部１１０の平面部１１４に、タッピングビス２０を挿通させるための挿通孔をあける。なお、タッピングビス２０を挿通させるための孔は、屋根用架台１００を屋根１０に位置決めする前にあけておいてもよい。そして、屋根を支持する支持部材（例えば、軒桁１２または母屋、梁、たる木など）に対して、屋根１０および屋根用架台１００の上からタッピングビス２０を打ち込んで、屋根用架台１００を屋根１０に固定する。

次に、屋根１０に取り付けられた屋根用架台１００に、太陽光パネルなどの対象物１４を固定する方法について説明する。この実施形態の屋根用架台１００は、ガイド部１２０によりＸ方向に移動可能にガイドされるナット３２を用いて、対象物１４を屋根用架台１００に固定する。具体的には、対象物１４に直接にボルトを挿通または打ち込むことができる場合には、対象物１４を介してボルトをナット３２に締結することにより、対象物１４を屋根用架台１００に取り付けることができる。

図５および図６は、補助取付具４０を用いた屋根用架台１００への対象物１４の取り付けを説明する図である。補助取付具４０は、図６に示す側面形状がＹ方向に連続する形状に形成されており、例えば、金属による鋳造、または、樹脂による射出成形などにより形成することができる。補助取付具４０は、屋根用架台１００に取り付けられたときに、ＸＹ平面に沿った架台側平面部４１と、ＹＺ平面に沿った壁部４２と、対象物１４を押さえて保持するＸＹ平面に沿った対象物保持部４３と、を備える。

架台側平面部４２には、ボルト３１を挿通させるための挿通孔が形成されている。補助取付具４０は、架台側平面部４２の挿通孔を介して屋根用架台１００のナット３２とボルト３１とが締結されることにより屋根用架台１００に取り付けられる。ここで、ナット３２は、Ｘ方向に移動可能にガイドされているので、補助取付具４０の位置もＸ方向に調整することができる。架台側平面部４１は、対象物１４から遠い端部からＺ方向下方に突出する凸部４１ａが形成されており、対象物１４に近い端部からＺ方向上方に壁部４２が連続する。

壁部４２は、対象物１４の高さに合った高さに形成されることが好ましい。壁部４２の上端からは、対象物１４に向かって対象物保持部４３が連続して形成されている。対象物保持部４３は、補助取付具４０が屋根用架台１００に固定されたときに、対象物１４を上方から押さえて保持するように形成されている。この実施形態では、対象物保持部４３は、対象物１４に接触する下面に凹凸４３ａが形成されており、この凹凸４３ａによって対象物１４をより確実に保持することができる。

補助取付具４０を用いて対象物１４を屋根用架台１００に固定するには、まず、屋根用架台１００に対して対象物１４の位置合わせをする。続いて、図５に示すように、屋根用架台１００にガイドされたナット３２に対して補助取付具４０を介してボルト３１を仮締結させて、補助取付具４０を屋根用架台１００に対して移動可能な状態とする。そして、図６に示すように、２つの補助取付具４０によって対象物１４を挟み込んでボルト３１とナット３２とを完全に締結させることにより、対象物１４が屋根１０に取り付けられる。

このように、補助取付具４０を用いることにより、対象物１４に直接にボルトを挿通または打ち込むことを必要とせず、対象物１４を屋根用架台１００に固定することができる。また、この実施形態の補助取付具４０では、架台側平面４１の対象物１４から遠い端部に下方に突出する凸部４１ａが形成されているので、図６に示すように、ボルト３１とナット３２とを締結すると、対象物保持部４３を下方に押さえつける向きに力Ｆが作用し、対象物１４の保持をより確実なものとすることができる。なお、補助取付具４０は、対象物１４の形状に合わせて任意の形状のものが用いられればよく、図５および図６に示す例に限定されるものではない。たとえば凸部４１ａを有さないものとしてもよいし、対象物１４の全域にわたって上面を保持するものでもよい。

以上説明した実施形態の屋根用架台１００は、載置部１１０とガイド部１２０とを有し、載置部１１０は、既設の屋根の繰り返し起伏の隣り合う少なくとも２つの山部に対応した凹部１１２を有し、ガイド部１２０は、対象物１４を固定するためのナット３２などの固定具を既設の屋根の繰り返し起伏の所定の山部に沿って案内するので、屋根用架台１００の屋根１０への位置決めを容易にして簡易に屋根用架台１００を屋根１０に固定することができるとともに、種々の形状の対象物１４を屋根用架台１００に固定することができる。また、これにより、屋根１０の一部にのみ荷重がかかって建物が損傷してしまうのを抑制することもできる。

また、載置部１１０の上面には、平面部１１４が形成されているので、建物の屋根１０を支持する軒桁１２または母屋などの位置に合わせてタッピングビス２０を挿通させるための挿通孔を容易に形成することができ、タッピングビス２０を用いて屋根１０の上からの作業のみで屋根用架台１００を屋根１０に取り付けることができる。

さらに、ガイド部１２０の頂部は、平面部１２１ａとして形成されているので、平面部１２１ａに直接に対象物１４を載置することでき、また、補助取付具４０を用いる場合に補助取付具４０と屋根用架台１０との固定をより確実なものとすることができる。

また、屋根用架台１００は、屋根１０の所定の起伏に沿った長尺状に形成されているので、屋根１０と屋根用架台１００との接触面積を大きくすることができ、屋根１０にかかる荷重を分散させることができる。これにより、屋根１０が損傷してしまうのを抑制することができる。

また、屋根用架台１００は、ナット３２を回転不能な状態でＸ方向に移動可能に案内するので、特別な治具を必要とすることなく、屋根１０の上方からの作業のみで対象物１４を屋根用架台１００に固定することができる。

上記の実施形態では、屋根用架台１０に対して直接に又は補助取付具４０を介して対象物１４が固定されるものとしたが、例えば図７に示すように、複数の屋根用架台１０に対してＹ方向に架橋する補助架台５０を取り付け、この補助架台５０に対して対象物１４が固定されてもよい。

図８は、変形例の屋根用架台２００を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図（右側面図）、（ｃ）は平面図、（ｄ）は底面図、（ｅ）は拡大側面図である。また、図９は、変形例の屋根用架台２００を示す斜視図であり、図１０は、変形例の屋根用架台２００を示す図３に対応する図である。変形例の屋根用架台２００は、実施形態の屋根用架台１００に比べて、既設の屋根の波型スレートの起伏が大きい場合を考慮して形成されている。この変形例の屋根用架台２００についても、実施形態の屋根用架台１００と同様に、載置部２１０の下面には、既設の屋根の隣り合う２つの山部に対応した凹部２１２が形成されており、上面には、屋根面に沿った平面部２１４が形成されている。また、ガイド部２２０には、ナット３２の幅Ｄｎよりも若干大きい幅Ｄｓの溝２２０ａが形成され、突起２２１、２２２によりナット３２がＸ方向に移動可能にガイドされる。こうした変形例の屋根用架台２００についても、実施形態の屋根用架台１００と同様の効果を奏することができる。

上記の実施形態では、ガイド部１２０は、ナット３２をＸ方向に移動可能に案内するものとしたが、ボルト３１を回転不能な状態でＸ方向に移動可能に案内するものでもよい。また、対象物１４を屋根用架台１００に固定する固定具は、ボルト３１とナット３２を用いたものに限定されず、如何なる固定具を用いてもよい。例えば、押圧することで締結される雄部材と雌部材とからなるボタン式の固定具の一部が、屋根用架台のガイド部により移動可能に案内されるものでもよい。

上記の実施形態では、既設の屋根１０が波型スレートの例について説明したが、例えば折板形状の屋根など、所定の繰り返し起伏を有する屋根について適用することができる。この場合には、屋根用架台の凹部が、屋根の少なくとも隣接する２つの山部に対応して形成されればよい。また、上記の実施形態では、載置部１１０の凹部１１２は、隣接する２つの山部に対応した形状に形成されるものとしたが、隣接する３つ以上の山部に対応した形状に形成されてもよい。

上記の実施形態では、屋根用架台１００の頂部には、平面部１２１ａが形成されるものとしたが、これに限定されず、例えば、湾曲した面に形成されていてもよいし、屋根の傾斜に応じた段差状などに形成されてもよい。

上記の実施形態では、載置部１１０の上面は、平面部１１４が形成されるものとしたが、これに限定されず、例えば、下面の凹部１１２と同様に湾曲した面に形成されていてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、実施形態および変形例の任意の組み合わせが可能であり、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

１０ 屋根
１２ 軒桁
１４ 対象物
２０ タッピングビス
３１ ボルト
３２ ナット
４０ 補助取付具
５０ 補助架台
１００、２００ 屋根用架台
１１０、２１０ 載置部
１１２、２１２ 凹部
１１４、２１４ 平面部
１２０、２２０ ガイド部
１２１、１２２、２２１、２２２ 突起
１２１ａ、２２１ａ 平面部

Claims (6)

1. 所定の繰り返し起伏を有する屋根に対象物を固定するための屋根用架台であって、
   前記繰り返し起伏の隣り合う少なくとも２つの山部に対応した凹部を有し、前記繰り返し起伏の所定の山部に沿って前記屋根に載置可能な載置部と、
   前記載置部と一体に形成され、前記対象物を固定するための固定具を前記繰り返し起伏の所定の山部に沿って案内するガイド部と、
   を備える屋根用架台。
2. 前記載置部は、前記屋根と接触する面の背面に平面部が形成されている、
   請求項１に記載の屋根用架台。
3. 前記ガイド部は、頂部が平面状に形成されている、
   請求項１又は２に記載の屋根用架台。
4. 前記繰り返し起伏の山部に沿って長い長尺状である、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の屋根用架台。
5. 前記ガイド部により案内され、対象物を固定する固定具を更に備え、
   前記固定具は、ボルトまたはナットであり、
   前記ガイド部は、前記固定具を回転不能な状態で案内する、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の屋根用架台。
6. 建物における所定の繰り返し起伏を有する屋根に対象物を固定する固定方法であって、
   請求項１乃至５の何れか１項に記載の屋根用架台を用意する工程と、
   前記屋根用架台の載置部が前記繰り返し起伏の所定の山部に沿うように前記屋根用架台を前記屋根に配置する工程と、
   建物における前記屋根を支持する支持部材に前記載置部を介してタッピングビスを打ち込むことにより前記屋根用架台を前記屋根に固定する工程と、
   前記屋根用架台に対象物を配置し、前記案内部に案内された固定具により対象物を固定する工程と、
   を含むことを特徴とする屋根に対象物を固定する固定方法。

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