JP2018178394A - 金属屋根材 - Google Patents

Abstract

【課題】金属屋根材が切断された場合に芯材未充填部分が開放されにくくすることができる金属屋根材を提供する。【解決手段】金属板を素材とし箱状の本体部２０を有する表基材２と、本体部２０の開口を塞ぐように表基材２の裏側に配置された裏基材３と、本体部２０と裏基材３との間に充填された芯材４とを備え、幅方向１Ｗが屋根の軒方向に延在するとともに、奥行方向１Ｄが屋根の軒棟方向に延在するように屋根下地の上に配置される金属屋根材であって、芯材４に埋め込まれた板状補強部材５をさらに備え、板状補強部材５は、幅方向１Ｗ及び奥行方向１Ｄに延在する基板部５０と、基板部５０から延出された壁体によって形成された突状体とを有し、突状体の内外を連通する開口５１３が壁体に形成されており、開口５１３を通して突状体の内部に芯材４が入り込んでいる。【選択図】図６

Description

本発明は、金属製の表基材を有する金属屋根材に関する。

本発明者らは、下記の特許文献１に示されているような金属屋根材、すなわち金属製の表基材と、表基材の裏側に配置された裏基材と、表基材と裏基材との間に充填された発泡樹脂からなる芯材とを備えた金属屋根材の実用化を試みている。

特許第５８６４０１５号公報

上記のような金属屋根材では、例えばアルミ箔又はアルミ蒸着紙等の薄い素材を裏基材に使用しているので、裏側の強度が低く、金属屋根材全体としても耐風圧性能が不十分になることがある。芯材に板状補強部材を埋め込むことで金属屋根材の耐風圧性能を向上させることが考えられるが、板状補強部材の基板部から延出された壁体によって形成された突状体が板状補強部材に設けられる場合に、突状体の内部に芯材が入り込みにくい。突状体の内部に大きな芯材未充填部分が生じると、屋根妻に切断した金属屋根材を配置する場合に芯材未充填部分が開放されやすくなる。開放された芯材未充填部分に水が溜まると、金属屋根材及びその周辺部材の腐食要因となる可能性が高い。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、金属屋根材が切断された場合に突状体内部の芯材未充填部分が開放されにくくすることができる金属屋根材を提供することである。

本発明に係る金属屋根材は、金属板を素材とし箱状の本体部を有する表基材と、本体部の開口を塞ぐように表基材の裏側に配置された裏基材と、本体部と裏基材との間に充填された芯材とを備え、幅方向が屋根の軒方向に延在するとともに、奥行方向が屋根の軒棟方向に延在するように屋根下地の上に配置される金属屋根材であって、芯材に埋め込まれた板状補強部材をさらに備え、板状補強部材は、幅方向及び奥行方向に延在する基板部と、基板部から延出された壁体によって形成された突状体とを有し、突状体の内外を連通する開口が壁体に形成されており、開口を通して突状体の内部に芯材が入り込んでいる。

本発明の金属屋根材によれば、突状体を形成する壁体に突状体の内外を連通する開口が形成されており、開口を通して突状体の内部に芯材が入り込んでいるので、板状補強部材の突状体の内部に大きな芯材未充填部分が生じる可能性を低減できる。これにより、金属屋根材が切断された場合に突状体内部の芯材未充填部分が開放されにくくすることができる。

本発明の実施の形態１による金属屋根材を示す平面図である。 図１の金属屋根材を示す底面図である。 図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う金属屋根材の断面図である。 図１の板状補強部材を示す斜視図である。 図４の１つの補強リブを示す平面図である。 図１の線ＶＩ−ＶＩに沿う金属屋根材の断面図である。 本発明の実施の形態２による金属屋根材１の補強リブを示す平面図である。 本発明の実施の形態３による金属屋根材１の補強リブの断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による金属屋根材１を示す平面図であり、図２は図１の金属屋根材１を示す底面図であり、図３は図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う金属屋根材１の断面図であり、図４は図１の板状補強部材５を示す斜視図であり、図５は図４の１つの補強リブ５１を示す平面図であり、図６は図１の線ＶＩ−ＶＩに沿う金属屋根材１の断面図である。

図１〜３に示す金属屋根材１は、奥行方向１Ｄと比較して幅方向１Ｗに長い平面視略矩形状の部材であり、例えば家屋等の屋根において他の金属屋根材とともに屋根下地の上に配置されるものである。本実施の形態の金属屋根材１は、幅方向１Ｗが屋根の棟方向に延在するとともに、奥行方向１Ｄが屋根の軒棟方向に延在するように屋根下地の上に配置される。

図１〜図３に示すように、金属屋根材１は、表基材２、裏基材３、芯材４及び複数の板状補強部材５を有している。

＜表基材について＞
表基材２は、金属板を素材とする金属製の部材であり、金属屋根材１が屋根下地の上に配置された際に屋根の外面に表れる部材である。図３に特に表れているように、表基材２には、天板２０ａ及び周壁２０ｂを有する箱状の本体部２０が設けられている。

表基材２の素材である金属板としては、溶融Ｚｎ系めっき鋼板、溶融Ａｌめっき鋼板、溶融Ｚｎ系めっきステンレス鋼板、溶融Ａｌめっきステンレス鋼板、ステンレス鋼板、Ａｌ板、Ｔｉ板、塗装溶融Ｚｎ系めっき鋼板、塗装溶融Ａｌめっき鋼板、塗装溶融Ｚｎ系めっきステンレス鋼板、塗装溶融Ａｌめっきステンレス鋼板、塗装ステンレス鋼板、塗装Ａｌ板又は塗装Ｔｉ板を用いることができる。箱状の本体部２０を形成するとき、鋼板を絞り加工することが好ましい。これは、鋼板を絞り加工することで周壁２０ｂに加工硬化が生じ、金属屋根材１の耐風圧性能を向上できるためである。また、周壁２０ｂを表基材２の周方向に連続する壁面とすることができるためである。

図１に表れているように、表基材２の天板２０ａには、幅方向１Ｗに互いに離間して配置された複数の打込位置表示部２１と、各打込位置表示部２１の周囲に配置された周囲リブ２２とが設けられている。

打込位置表示部２１は、金属屋根材１への緊結部材の打込み位置を示すものである。緊結部材は、例えばビス又は釘等により構成されるものであり、金属屋根材１を屋根下地に緊結するためのものである。本実施の形態の打込位置表示部２１は数ｍｍ以下の開口により構成されている。しかしながら、打込位置表示部２１は、例えば凸部、凹部又は刻設若しくは印刷された記号等、緊結部材の打込み位置を作業者が視覚的又は触覚的に認識できる他の態様を採ることもできる。

周囲リブ２２は、各打込位置表示部２１を囲うように配置された凸部によって構成されたものである。周囲リブ２２は、上記のように配置された凹部によって構成されていてもよい。各周囲リブ２２は、対応する打込位置表示部２１に緊結部材が打込まれた際の天板２０ａの変形が周囲リブ２２の外部に広がることを抑制する。

＜裏基材について＞
裏基材３は、本体部２０の開口を塞ぐように表基材２の裏側に配置された部材である。裏基材３としては、アルミ箔、アルミ蒸着紙、水酸化アルミ紙、炭酸カルシウム紙、樹脂フィルム又はガラス繊維紙等の軽量な素材を用いることができる。これらの軽量な素材を裏基材３に用いることで、金属屋根材１の重量が増大することを回避することができる。

＜芯材について＞
芯材４は、例えば発泡樹脂等により構成されるものであり、本体部２０と裏基材３との間に充填されている。芯材４の素材としては、特に制限が無く、ウレタンフォーム、フェノールフォーム、イソシアヌレートフォーム等を用いることができる。ただし、屋根材においては不燃認定材料を使用することが必須となる。不燃材料認定試験は、ＩＳＯ５６６０−１コーンカロリーメーター試験法に準拠した発熱性試験が実施される。芯材４となる発泡樹脂が発熱量の多いウレタンフォームなどの場合は、芯材４の厚みを薄くしたり、発泡樹脂に無機発泡粒子を含有させたりすることができる。本体部２０と裏基材３との間に発泡樹脂が充填されることで、樹脂シート等の裏打ち材を表基材２の裏側に張り付ける態様よりも、表基材２の裏面に芯材４を強固に密着させることができ、雨音性、断熱性及び耐踏み潰れ性等の屋根材に求められる性能を向上させることができる。

＜板状補強部材について＞
各板状補強部材５は、図１及び図２に示すように平面視矩形の長手状の部材であり、芯材４にそれぞれ埋め込まれている。また、各板状補強部材５は、金属屋根材１の幅方向１Ｗに互いに離間するとともに、長手方向５Ｌが金属屋根材１の奥行方向１Ｄに延在するように配設されている。金属屋根材１の裏側、すなわち本体部２０の開口部分及び裏基材３部分は、本体部２０の天板２０ａ部分と比較して強度が低い。各板状補強部材５が芯材４に埋め込まれることで、金属屋根材１の裏側が補強されている。

本実施の形態の板状補強部材５は、金属屋根材１の裏側をより確実に補強するため、図４に示すように基板部５０と一対の補強リブ５１とを有する非平板体によって構成されている。

基板部５０は、図１及び図２に示すように板状補強部材５が芯材４に埋め込まれているときに金属屋根材１の幅方向１Ｗ及び奥行方向１Ｄに延在する平面視矩形の平板部である。基板部５０が本体部２０の天板２０ａよりも裏基材３に近い位置に配置されることで、より確実に金属屋根材１の裏側が補強される。

各補強リブ５１は、基板部５０から延出された壁体によって形成された突状体である。各補強リブ５１を構成する素材は基板部５０の素材と一体である。各補強リブ５１は、図１及び図２に示すように板状補強部材５が芯材４に埋め込まれているときに、基板部５０から表基材２の本体部２０の高さ方向２Ｈ（図３参照）に延出されているとともに、金属屋根材１の奥行方向１Ｄに延在されている。板状補強部材５がこのような補強リブ５１を有することで、板状補強部材５の長手方向５Ｌの両端５ａを互いに近づけるような曲げに対する板状補強部材５の剛性を増大することができる。そして、このような板状補強部材５が芯材４に埋め込まれていることで、屋根下地に緊結された金属屋根材１の軒側端部１ｅ（図１及び図２参照）を持ち上げるような曲げに対する金属屋根材１の剛性を増大でき、金属屋根材の耐風圧性能を向上できる。

板状補強部材５は、表基材２の打込位置表示部２１の下方に位置している。打込位置表示部２１が表示する位置に正しく打ち込まれた緊結部材は、表基材２及び板状補強部材５の上下２枚の板材を貫通して屋根下地に到達する。すなわち、表基材２及び板状補強部材５は緊結部材によって一体化される。これら表基材２及び板状補強部材５が緊結部材によって一体化されることで、金属屋根材１の耐風圧性能がより確実に向上される。

図６に示すように、基板部５０が裏基材３に接し、補強リブ５１の先端が表基材２の裏面２３に接していることが好ましい。基板部５０及び補強リブ５１がこのように構成されることで、金属屋根材１の上に太陽光発電モジュールや固定架台等の重量物が積載されるときに、板状補強部材５を介して積載荷重を屋根下地に逃がすことができ、表基材２が変形する可能性を長期間低減できる。

図６に特に表れているように、各補強リブ５１を形成する壁体は、先端５１０ａが互いに接続された一対の側壁５１０を含む。本実施の形態の一対の側壁５１０は、断面Ｖ字状の突状体を形成するように互いの先端５１０ａが直接接続されている。説明を簡単にするために、一対の側壁５１０を第１側壁５１１及び第２側壁５１２と呼ぶ。

図４〜図６に示すように、第１及び第２側壁５１１，５１２には複数の開口５１３が形成されている。図６に示すように、開口５１３は補強リブ５１の内外を連通しており、開口５１３を通して補強リブ５１の内部に芯材４が入り込んでいる。このように開口５１３を通して補強リブ５１の内部に芯材４が入り込んでいることで、補強リブ５１の内部に大きな芯材未充填部分が生じる可能性を低減できる。これにより、金属屋根材１が切断された場合に芯材未充填部分が開放されにくくすることができる。また、補強リブ５１の内部に大きな芯材未充填部分が生じる可能性を低減することで、より確実に補強リブ５１の剛性を向上できる。

図５に特に表れているように、開口５１３は、板状補強部材５の長手方向５Ｌ（金属屋根材１の奥行方向１Ｄ）に所定間隔を置いて第１及び第２側壁５１１，５１２に設けられている。説明を簡単にするために、第１側壁５１１に設けられた開口５１３を第１開口５１３ａと呼び、第２側壁５１２に設けられた開口５１３を第２開口５１３ｂと呼ぶ。

本実施の形態の第１開口５１３ａは、板状補強部材５の長手方向５Ｌ（金属屋根材１の奥行方向１Ｄ）に関して第２開口５１３ｂと同じ位置に配置されている。

第１及び第２側壁５１１，５１２には、開口５１３が形成されていない開口非形成領域５１４が設けられている。開口非形成領域５１４は、金属屋根材１の奥行方向１Ｄに関して周囲リブ２２を含む打込位置表示部２１の下方の位置を含むように奥行方向１Ｄに延在されている。より具体的には、奥行方向１Ｄに関する開口非形成領域５１４の中央部に打込位置表示部２１の下方の位置が含まれるように開口非形成領域５１４が設けられている。ここで、屋根下地に緊結された金属屋根材１の軒側端部１ｅ（図１及び図２参照）を持ち上げるような曲げは、金属屋根材１の緊結位置（金属屋根材１に緊結部材が打込まれている位置）を支点して起こり得る。上述のような開口非形成領域５１４が第１及び第２側壁５１１，５１２に設けられていることで、金属屋根材１の緊結位置における板状補強部材５の剛性を高く維持することができ、金属屋根材１の軒側端部１ｅ（図１及び図２参照）を持ち上げるような曲げに対する金属屋根材１の剛性をより確実に確保できる。

このような金属屋根材１では、補強リブ５１（突状体）を形成する壁体に補強リブ５１（突状体）の内外を連通する開口５１３が形成されており、開口５１３を通して補強リブ５１（突状体）の内部に芯材４が入り込んでいるので、板状補強部材５の補強リブ５１（突状体）の内部に大きな芯材未充填部分が生じる可能性を低減できる。これにより、金属屋根材１が切断された場合に芯材未充填部分が開放されにくくすることができる。

また、基板部５０から表基材２の本体部２０の高さ方向２Ｈに延出されているとともに、金属屋根材１の奥行方向１Ｄに延在された補強リブ５１の内部に芯材４が入り込んでいるので、補強リブ５１の剛性をより確実に向上できる。

さらに、開口５１３が第１及び第２側壁５１１，５１２に形成されているので、補強リブ５１（突状体）の先端が表基材２の裏面に当接される構成においても、より確実に補強リブ５１（突状体）の内部に芯材４を入り込ませることができる。

さらにまた、金属屋根材１の奥行方向１Ｄに関して打込位置表示部２１の下方の位置を含むように開口非形成領域５１４が奥行方向１Ｄに延在されているので、金属屋根材１の軒側端部１ｅを持ち上げるような曲げに対する金属屋根材１の剛性をより確実に確保できる。

実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２による金属屋根材１の補強リブ５１を示す平面図である。実施の形態１では、板状補強部材５の長手方向５Ｌ（金属屋根材１の奥行方向１Ｄ）に関して第１開口５１３ａが第２開口５１３ｂと同じ位置に配置されるように説明したが、図７に示すように板状補強部材５の長手方向５Ｌ（金属屋根材１の奥行方向１Ｄ）に関して第１開口５１３ａが第２開口５１３ｂとずれて配置されていてもよい。換言すると、第１及び第２開口５１３ａ，５１３ｂは千鳥配置されていてもよい。その他の構成は、実施の形態１と同じである。

このような金属屋根材１では、板状補強部材５の長手方向５Ｌ（金属屋根材１の奥行方向１Ｄ）に関して第１開口５１３ａが第２開口５１３ｂとずれて配置されているので、板状補強部材５の補強リブ５１（突状体）の内部に大きな芯材未充填部分が生じる可能性をより確実に低減できる。

実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３による金属屋根材１の補強リブ５１の断面図である。実施の形態１では、補強リブ５１が断面Ｖ字状の突状体であるように説明したが、補強リブ５１は他の断面形状を有する突状体であってもよい。例えば、図８に示すように、補強リブ５１は、側壁５１０の先端５１０ａを接続する頂壁５１５をさらに有する断面コ字状又は断面Ｕ字状の突状体であってもよい。また、図８に示すように、補強リブ５１の先端が表基材２の裏面２３に接していなくてもよい。補強リブ５１の先端が表基材２の裏面２３に接していない場合、補強リブ５１の頂壁５１５に開口５１３が設けられていてもよい。

なお、実施の形態１〜３では、板状補強部材５が平面視矩形の長手状の部材であり、金属屋根材１の幅方向１Ｗに互いに離間するとともに、長手方向５Ｌが金属屋根材１の奥行方向１Ｄに延在するように芯材４に埋め込まれるように説明したが、板状補強部材５の形状及び配置は任意である。例えば、本体部の開口全体を塞ぐ一枚の板状補強部材であっても本発明を適用できる。

また、補強リブ５１を形成する壁体に開口５１３が設けられるように説明したが、板状補強部材に形成された他の突状体にも本発明を適用できる。

１ 金属屋根材
２ 表基材
３ 裏基材
４ 芯材
５ 板状補強部材
５０ 基板部
５１ 補強リブ
５１０ 側壁
５１３ 開口
５１３ａ 第１開口
５１３ｂ 第２開口
５１４ 開口非形成領域

Claims (5)

1. 金属板を素材とし箱状の本体部を有する表基材と、前記本体部の開口を塞ぐように前記表基材の裏側に配置された裏基材と、前記本体部と前記裏基材との間に充填された芯材とを備え、幅方向が屋根の軒方向に延在するとともに、奥行方向が屋根の軒棟方向に延在するように屋根下地の上に配置される金属屋根材であって、
   前記芯材に埋め込まれた板状補強部材
   をさらに備え、
   前記板状補強部材は、
   前記幅方向及び奥行方向に延在する基板部と、
   前記基板部から延出された壁体によって形成された突状体と
   を有し、
   前記突状体の内外を連通する開口が前記壁体に形成されており、前記開口を通して前記突状体の内部に前記芯材が入り込んでいる、
   金属屋根材。
2. 前記突状体は、前記基板部から前記表基材の前記本体部の高さ方向に延出されているとともに、前記奥行方向に延在された補強リブである、
   請求項１記載の金属屋根材。
3. 前記壁体は、先端が互いに接続された一対の側壁を含み、
   前記開口は前記一対の側壁の少なくとも一方に形成されている
   請求項１又は請求項２に記載の金属屋根材。
4. 前記開口は、前記一対の側壁の一方に設けられた第１開口と、前記一対の側壁の他方に設けられた第２開口とが設けられており、
   前記第１開口は、前記奥行方向に関して前記第２開口とずれて配置されている、
   請求項３記載の金属屋根材。
5. 前記表基材には金属屋根材への緊結部材の打込み位置を示す打込位置表示部が設けられており、
   前記壁体には、前記開口が形成されていない開口非形成領域が設けられており、
   前記開口非形成領域は、前記奥行方向に関して前記打込位置表示部の下方の位置を含むように前記奥行方向に延在されている、
   請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の金属屋根材。

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