JP2020084559A - 屋根上設置物の取付構造、及び、屋根上設置物用の架台 - Google Patents

Abstract

【課題】板金屋根に対して屋根上設置物の取付強度を高めることが可能な屋根上設置物の取付構造、及び、屋根上設置物用の架台を提供する。【解決手段】屋根の構造体２に葺設されているハゼ部３ａを有する板金屋根３の上方に、架台１０を介して屋根上設置物１が取付けられている屋根上設置物の取付構造であって、架台１０は、左右に延出している基部１１と、基部１１の左右両端から下方へ延出している一対の脚部１２と、基部１１の左右両端から上方へ延出している一対の腕部１３とを有しており、ハゼ部３ａを間にして一対の脚部１２が板金屋根３に当接している状態で、上方から基部１１及びハゼ部３ａを通して構造体２にねじ込まれているビス４により構造体２に取付けられていると共に、一対の腕部１３の上部に屋根上設置物１を支持している。【選択図】図１

Description

本発明は、屋根の構造体に葺設されているハゼ部を有する板金屋根の上方に、架台を介して屋根上設置物を取付けるための屋根上設置物の取付構造、及び、屋根上設置物用の架台に関するものである。

上方に突出しているハゼ部を有する板金屋根の上方に、太陽電池モジュールのような屋根上設置物を取付ける構造として、左右から挟持するようにハゼ部に取付けられている第一部材と、第一部材に上方から被せられ、ハゼ部の左右両外側の部位に当接している一対の脚部を有する第二部材とを備え、第一部材から第二部材を貫通して上方に突出しているボルトを用いて屋根上設置物を取付けるものが提案されている（特許文献１及び特許文献２）。

特許文献１及び特許文献２のような従来の技術によれば、屋根上設置物を第二部材に載置することで、屋根上設置物の重量が、一対の脚部を介して板金屋根の本体にかかることとなる。これにより、ハゼ部には屋根上設置物の重量がかからないため、屋根上設置物の重量によりハゼ部が潰れてしまうことを防止することが可能となる。

しかしながら、特許文献１及び特許文献２のような従来の技術では、第一部材が板金屋根のハゼ部に取付けているため、台風等による強風により屋根上設置物を持ち上げようとする力が作用した場合、第一部材を介して板金屋根を持ち上げようとする力が作用することとなり、屋根構造体への板金屋根の取付強度が低いと、屋根上設置物と一緒に板金屋根が剥がれてしまう恐れがあった。

特開２０１３−１７０３５３号公報 特開２０１６−０６９９８７号公報

そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、板金屋根に対して屋根上設置物の取付強度を高めることが可能な屋根上設置物の取付構造、及び、屋根上設置物用の架台の提供を課題とするものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る屋根上設置物の取付構造は、「屋根の構造体に葺設されているハゼ部を有する板金屋根の上方に、架台を介して屋根上設置物が取付けられている屋根上設置物の取付構造であって、前記架台は、左右に延出している基部と、該基部の左右両端から下方へ延出している一対の脚部と、前記基部の左右両端から上方へ延出している一対の腕部とを有しており、前記ハゼ部を間にして一対の前記脚部が前記板金屋根に当接している状態で、上方から前記基部及び前記ハゼ部を通して前記構造体にねじ込まれているビスにより前記構造体に取付けられていると共に、一対の前記腕部の上部に前記屋根上設置物を支持している」ことを特徴とする。

ここで、屋根の「構造体」としては、垂木、野地板、を例示することができる。また、「屋根上設置物」としては、太陽電池モジュール、太陽熱温水器、空調装置の室外機、これらを支持させる桟部材、を例示することができる。

ところで、特許文献１及び特許文献２のような従来の技術において、上方から第一部材、第二部材、及びハゼ部を通して板金屋根が葺設されている屋根の構造体にビスをねじ込むことで、第一部材及び第二部材を構造体に取付けることが考えられる。しかしながら、このようにした場合、以下のような不都合な点が生じる。

詳述すると、建物や屋根の部位によってはハゼ部の突出高さにバラツキがあるため、従来の技術では、ハゼ部に取付けられている第一部材に上方から第二部材を被せた時に、第二部材の一対の脚部が板金屋根に必ず当接するように、一対の脚部が長めに設定されている。そのため、ハゼ部の突出高さによっては、第一部材と第二部材との上下方向の間に隙間が形成される場合がある。そして、第一部材と第二部材との間に隙間が形成されている状態で、第二部材の上方から構造体にビスをねじ込むようにした場合、第二部材はビスにより構造体に取付けられた状態となるが、第一部材はビスが貫通しているだけで構造体に取付けられた状態とはなっていない。このような状態で、強風等により屋根上設置物を持ち上げようとする力が作用すると、屋根上設置物は第二部材を貫通して第一部材から上方に突出しているボルトに取付けられているため、ボルトを介して第一部材がハゼ部と一緒に、第一部材と第二部材との間の隙間の分だけ上方へ持ち上げられることとなる。これにより、強風等によって屋根上設置物を持ち上げようとする力が作用すると、第一部材と第二部材との間で振動が発生することとなるため、その振動によりハゼ部が疲労することで金属屋根が破損してしまう恐れがある。

本発明によれば、一対の腕部の上部に屋根上設置物を支持している架台を、一対の脚部を板金屋根に当接させた状態で、基部及びハゼ部を通したビスにより屋根の構造体に取付けている。そのため、仮に、ハゼ部の突出高さの相違に起因して基部とハゼ部との間に隙間が生じていたとしても、強風等による屋根上設置物を持ち上げようとする力を、基部及びビスを介して構造体に作用させることができ、従来よりも屋根上設置物の取付強度を高くすることができる。

また、屋根上設置物が取付けられている架台を、屋根の構造体に取付けているため、強風等による屋根上設置物を持ち上げようとする力が、板金屋根に作用することはなく、板金屋根の剥がれを回避させることができる。

次に、本発明に係る屋根上設置物用の架台は、「屋根の構造体に葺設されているハゼ部を有する板金屋根の上方に、屋根上設置物を取付けるための架台であって、該架台は、左右に延出している基部と、該基部の左右両端から下方へ延出している一対の脚部と、前記基部の左右両端から上方へ延出している一対の腕部とを有している」ことを特徴とする。

これは、上記の取付構造に使用される架台の構成である。この構成の架台を使用して上記構成の取付構造を構築することにより、上記の作用効果が発揮される。

以上のように、本発明の効果として、板金屋根に対して屋根上設置物の取付強度を高めることが可能な屋根上設置物の取付構造、及び、屋根上設置物用の架台を提供することができる。

本発明の一実施形態である板金屋根に屋根上設置物を取付けている屋根上設置物の取付構造を示す正面図である。 （ａ）は図１の取付構造に使用している屋根上設置物用の架台の平面図であり、（ｂ）は屋根上設置物用の架台の正面図である。 屋根上設置物用の架台の斜視図である。 図１の取付構造を分解した状態で屋根上設置物を省略して示す斜視図である。

本発明の一実施形態である屋根上設置物１の取付構造、及び、屋根上設置物用の架台１０について、図１乃至図４を参照して詳細に説明する。本実施形態における屋根上設置物１の取付構造は、詳細は後述するが、屋根の構造体２に葺設されているハゼ部３ａを有する板金屋根３の上方に、架台１０を介して屋根上設置物１を取付けているものである。本実施形態では、架台１０の上部に、下取付具３０及び上取付具４０を用いて屋根上設置物１が取付けられる。

まず、架台１０は、図２及び図３に示すように、左右に延出している基部１１と、基部１１の左右両端から下方へ延出している一対の脚部１２と、基部１１の左右両端から上方へ延出している一対の腕部１３と、基部１１の中央において左右に間隔をあけて一対の脚部１２よりも短く下方へ延出している一対の案内部１４と、を有している。

また、架台１０は、一対の脚部１２夫々の下端から左右方向における外方へ延出している一対の足部１５と、一対の腕部１３夫々の上端から左右方向における内方へ延出している一対の掌部１６と、一対の掌部１６夫々の左右方向の途中から下方へ突出している一対の突部１７と、一対の腕部１３夫々の上端よりも下方の部位で左右方向における内方へ延出している一対の棚部１８と、一対の腕部１３夫々において基部１１と棚部１８との間の高さの部位で外方に開放しているＶ字状の溝部１９と、を有している。

この架台１０は、上記の基部１１、脚部１２、腕部１３、案内部１４、足部１５、掌部１６、突部１７、棚部１８、及び溝部１９が、前後方向（図２（ａ）における紙面上下方向の下方を「前」とする）に延出している。

更に、架台１０は、一対の案内部１４の間の部位で基部１１を貫通している取付孔２０と、一対の掌部１６夫々の下面から半球状に膨出している止部２１と、一対の腕部１３夫々において基部と１１と棚部１８との間の部位で貫通している保持孔２２と、を有している。

架台１０の基部１１は、左右方向の中央部が肉厚に形成されており、肉厚部分の左右両外側の部位が、斜め上に屈曲している。一対の脚部１２は、下方へ向かうほど互いが遠ざかるように斜めに延出している。一対の腕部１３は、上方へ向かうほど互いが接近するように斜めに延出している。一対の腕部１３は、一対の脚部１２夫々の延長線上にある。

一対の案内部１４は、平行に基部１１から垂下した後に、下端へ向かうほど互いに遠ざかるように斜めに屈曲している。一対の案内部１４の間隔は、板金屋根３のハゼ部３ａの幅と同じである。一対の足部１５は、一対の脚部１２夫々の下端から左右方向における外方へ延出している。

一対の掌部１６は、先端同士の間の距離が、基部１１における肉厚部分の幅と略同じである。一対の棚部１８は、腕部１３における突部１７よりも下方の部位で掌部１６よりも短く延出している。

取付孔２０は、前後方向へ間隔をあけて四つ設けられている。止部２１は、掌部１６における先端と突部１７との間で、前後方向の前端付近に設けられている。保持孔２２は、正面視において、右側の腕部１３では前端付近に、左側の腕部１３では後端付近に、設けられている。

なお、架台１０の溝部１９及び保持孔２２は、太陽電池モジュールのような屋根上設置物１に接続されているケーブルを保持するために用いるものである。

架台１０は、基部１１の下面から足部１５の下面までの高さが、取付けられる板金屋根３のハゼ部３ａの突出高さよりも高く形成されている。

本実施形態の架台１０は、アルミニウム合金のような金属の押出型材を、所望の長さに切断し、取付孔２０、止部２１、及び保持孔２２をプレス加工又は切削加工したものである。また、本実施形態の架台１０は、前後方向の長さが１００ｍｍ〜１５０ｍｍ、左右方向の幅（一対の足部１５の先端同士の距離）が７５ｍｍ〜１１５ｍｍ、高さが約４５ｍｍ〜７０ｍｍ、である。本実施形態では、掌部１６の上面には、止部２１をプレス加工した時に形成された、半球状の窪みが現れている。

下取付具３０は、図４に示すように、平板状の基板部３１と、基板部３１の中央から上方へ延出しているボルト部３２と、を有している。基板部３１は、左右の幅が、架台１０における一対の棚部１８同士の間よりも広く、一対の腕部１３の上端同士の間よりも狭く形成されている。基板部３１の上面には、前後方向に貫通し架台１０の一対の突部１７が夫々挿入される一対の凹部３１ａを有している。

本実施形態の下取付具３０は、基板部３１がアルミニウム合金のような金属の押出型材を所望の長さに切断したものであり、基板部３１にボルト部３２を固定したものである。本実施形態の基板部３１は、前後方向の長さが３０ｍｍ〜５０ｍｍである。

上取付具４０は、四角形で平板状の下板部４１と、下板部４１の二辺から上方へ延出している一対の側板部４２と、一対の側板部４２の夫々の上端から下板部と平行に外方へ延出している上板部４３と、を有している（図４を参照）。上取付具４０は、下板部４１の中央に、下取付具３０のボルト部３２が通過可能な挿通孔４４が貫通している。

本実施形態の上取付具４０は、アルミニウム合金のような金属の押出型材を所望の長さに切断したものに、挿通孔４４を加工したものである。

続いて、上記の架台１０、下取付具３０、及び上取付具４０を使用して、板金屋根３の上方に屋根上設置物１を取付ける取付方法について、図１及び図４を参照して説明する。板金屋根３は、防水シート６を間にして構造体２上に葺設されており、上方に突出しているハゼ部３ａを有している。ハゼ部３ａとは、左右に隣接して葺設されている板金屋根３同士を接合している部位のことである。構造体２としては、野地板、垂木、を例示することができる。屋根上設置物１としては、太陽電池モジュール、太陽熱温水器、空調装置の室外機、これらを支持させる桟部材、を例示することができる。

初めに、架台１０の前後方向の両端のうち、止部２１に近い端面を軒方向へ向けた状態とする。そして、一対の案内部１４の間にハゼ部３ａを挿入させると共に、ハゼ部３ａを間にして一対の足部１５夫々を板金屋根３の上面に当接させる。これにより、一対の脚部１２夫々が、足部１５を介して板金屋根３に当接している状態となる。

次に、基部１１を貫通している取付孔２０をガイドにして、ハゼ部３ａにビス４のネジ部が通過可能な大きさの下穴を穿設する。これにより、ビス４を構造体２にねじ込む時に、ハゼ部３ａの潰れを防止することができる。その後、基部１１の上方から取付孔２０及びハゼ部３ａの下穴を通してビス４を構造体２にねじ込み、架台１０を板金屋根上に取付ける。この際に、ビス４のネジ部にブチルゴムのような防水材を塗布しておく。これにより、ビス４を伝った、板金屋根３及び構造体２の下側への雨水の浸入を防止することができる。

屋根上に架台１０を取付けたら、架台１０よりも棟側に、ボルト部３２が上方へ延出するように向けた下取付具３０を位置させる。そして、下取付具３０を軒側へ移動させて、下取付具３０の基板部３１の左右両端を、架台１０における一対の掌部１６及び一対の棚部１８の間に挿入し、架台１０の前後方向の中央付近に位置させる。この状態では、下取付具３０のボルト部３２が、架台１０の一対の掌部１６の間から上方へ突出している。また、基板部３１の一対の凹部３１ａには、架台１０の一対の突部１７が挿入されるため、架台１０に対して下取付具３０が、ボルト部３２の軸芯周りに回転することを阻止されている。

なお、下取付具３０は、屋根の傾斜により軒側へスライドしても、掌部１６の下面から膨出している止部２１に基板部３１が当接するため、それ以上のスライドが阻止され、架台１０から脱落することはない。

続いて、架台１０の一対の掌部１６上に、下取付具３０のボルト部３２を間にして屋根上設置物１を夫々載置する。そして、上取付具４０の下板部４１の挿通孔４４に、ボルト部３２を挿通し、一対の上板部４３を屋根上設置物１の上面に当接させる。その後、下板部４１から上方に突出しているボルト部３２にナット５を螺合して締付ける。

これにより、上取付具４０の上板部４３が、屋根上設置物１を架台１０の掌部１６に押圧することとなり、架台１０に屋根上設置物１が取付けられた状態となる。つまり、ハゼ部３ａを間にして一対の脚部１２が板金屋根３に当接している状態で、上方から基部１１及びハゼ部３ａを通して構造体２にねじ込まれているビス４により架台１０が構造体
２に取付けられていると共に、一対の腕部１３の上部に屋根上設置物１が取付けられている取付構造が構築される。

このように、本実施形態によれば、架台１０における基部１１の下面から足部１５の下面までの高さを、ハゼ部３ａの突出高さよりも高くしているため、ハゼ部３ａの突出高さにバラツキがあっても、板金屋根３へ架台１０を載置する時に、基部１１がハゼ部３ａに当接するよりも前に、一対の足部１５が板金屋根３の上面に当接することとなる。これにより、ビス４により架台１０を屋根の構造体２取付けても、基部１１がハゼ部３ａを押圧することはなく、ハゼ部３ａの潰れを回避させることができる。

また、本実施形態によれば、一対の腕部１３の上部に屋根上設置物１が取付けられている架台１０を、一対の脚部１２を板金屋根３に当接させた状態で、基部１１及びハゼ部３ａを通したビス４により屋根の構造体２に取付けている。そのため、仮に、ハゼ部３ａの突出高さの相違に起因して基部１１とハゼ部３ａとの間に隙間が生じていたとしても、強風等による屋根上設置物１を持ち上げようとする力を、基部１１及びビス４を介して構造体２に作用させることができ、従来よりも屋根上設置物１の取付強度を高くすることができる。

また、屋根上設置物１が取付けられている架台１０を、ハゼ部３ａを貫通させたビス４により屋根の構造体２に取付けていることから、基部１１とハゼ部３ａとの間に隙間が形成されていても、強風等による屋根上設置物１を持ち上げようとする力が基部１１に作用し、板金屋根３に作用することはないため、板金屋根３の剥がれを回避させることができる。

更に、架台１０を、板金屋根３における高くなっているハゼ部３ａを通してビス４をねじ込んで取付けているため、板金屋根３における雨水が流れる部位に取付けのための孔が形成されることはなく、雨漏りに対する不安を払拭させることができる。

また、架台１０に一対の案内部１４を有しているため、一対の案内部１４の間にハゼ部３ａを挿入することで、架台１０を位置決めし易くすることができ、取付け時における作業性を良くすることができる。

また、架台１０は、一対の脚部１２の夫々の下端から左右に延出している一対の足部１５を有しているため、足部１５により板金屋根３に対する接触面積を広くすることができる。これにより、屋根上設置物１の重量を分散させて板金屋根３及び構造体２に伝達させることができるため、屋根上設置物１の重量により板金屋根３及び構造体２が凹むことはなく、板金屋根３及び構造体２を傷め難いものとすることができる。このようなことから、屋根上設置物１に雪が積もることで重量が増加しても、屋根上に取付けた状態を十分に維持することができる。

ところで、特許文献１及び特許文献２のような従来の技術では、板金屋根３への取付けと屋根上設置物１の載置とを賄う構成部材を、第一部材と第二部材との二つにより構成している。これに対して、本実施形態では、当該構成部材を一つの架台１０により構成しているため、当該構成部材にかかるコストを従来よりも低減させることができる。

また、従来の技術では、ハゼ部に取付けられる第一部材からボルトを上方へ延出させているため、屋根上設置物の取付位置を変更したり調整したりする場合、一旦、ハゼ部から第一部材を取外す必要があった。これに対して、本実施形態では、架台１０に屋根上設置物１を取付けるためのボルト部３２を、下取付具３０に設けているため、架台１０を取外さなくても、架台１０に対して下取付具３０をスライドさせるだけで屋根上設置物１の取付位置を変更したり調整したりすることができ、屋根上設置物１の取付作業が容易である。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。なお、以下では、構成が同じ部位については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

例えば、上記の実施形態では、架台１０に一対の案内部１４を有したものを示したが、これに限定するものではなく、案内部１４を有していない架台１０としても良い。

１ 屋根上設置物
２ 構造体
３ 板金屋根
３ａ ハゼ部
４ ビス
５ ナット
１０ 架台
１１ 基部
１２ 脚部
１３ 腕部
１４ 案内部
１５ 足部
１６ 掌部
１７ 突部
１８ 棚部
１９ 溝部
２０ 取付孔
２１ 止部
３０ 下取付具
３１ 基板部
３２ ボルト部
４０ 上取付具

Claims (2)

1. 屋根の構造体に葺設されているハゼ部を有する板金屋根の上方に、架台を介して屋根上設置物が取付けられている屋根上設置物の取付構造であって、
   前記架台は、
   左右に延出している基部と、
   該基部の左右両端から下方へ延出している一対の脚部と、
   前記基部の左右両端から上方へ延出している一対の腕部とを有しており、
   前記ハゼ部を間にして一対の前記脚部が前記板金屋根に当接している状態で、
   上方から前記基部及び前記ハゼ部を通して前記構造体にねじ込まれているビスにより前記構造体に取付けられていると共に、一対の前記腕部の上部に前記屋根上設置物を支持していることを特徴とする屋根上設置物の取付構造。
2. 屋根の構造体に葺設されているハゼ部を有する板金屋根の上方に、屋根上設置物を取付けるための架台であって、
   該架台は、
   左右に延出している基部と、
   該基部の左右両端から下方へ延出している一対の脚部と、
   前記基部の左右両端から上方へ延出している一対の腕部と
   を有していることを特徴とする屋根上設置物用の架台。

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